(57)【要約】【課題】  作業者の健康を害しない材料を含めた着色硝子を用いるとともに、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットすることで、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させる紫外線透過フィルタおよびレンズを提供する。【解決手段】  本発明の紫外線透過フィルタおよびレンズは、硝子と硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、硝子はＦｅＯ１.５〜１５重量％を含み、光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜である。着色材料としてＦｅＯを用いることにより製造工程の安全性を確保できる。また、硝子にＦｅＯ１.５〜１５重量％を含めることにより７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットできる。そして、この硝子の上に上記光干渉膜を設けることにより、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線透過フィルタにおいて、
硝子と、
前記硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、
前記硝子は、ＦｅＯ１.５〜１５重量％を含み、
前記光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜であることを特徴とする紫外線透過フィルタ。
【請求項２】
前記硝子は、Ｐ2Ｏ5３０〜７８重量％と、Ａｌ2Ｏ3１〜２０重量％と、Ｂ2Ｏ3１〜１０重量％と、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯを含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料１〜１０重量％をさらに含む、請求項１に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項３】
前記硝子は、ＳｉＯ2０.１〜１０重量％をさらに含む、請求項１または２に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項４】
前記硝子は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏを含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料０.１〜１５重量％をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項５】
前記硝子は、ＣｅＯ、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ、ＣｏＯ等を含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料０.０１〜５重量％をさらに含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項６】
紫外線透過フィルタにおいて、
硝子と、
前記硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、
前記硝子は、ＦｅＯ０.１〜１．５重量％を含み、
前記硝子は、その厚さが４ｍｍ以上であり、
前記光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜であることを特徴とする紫外線透過フィルタ。
【請求項７】
紫外線透過レンズにおいて、
硝子と、
前記硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、
前記硝子は、ＦｅＯ１.５〜１５重量％を含み、
前記光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜であることを特徴とする紫外線透過レンズ。
【請求項８】
前記硝子は、Ｐ2Ｏ5３０〜７８重量％と、Ａｌ2Ｏ3１〜２０重量％と、Ｂ2Ｏ3１〜１０重量％と、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯを含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料１〜１０重量％をさらに含む、請求項７に記載の紫外線透過レンズ。
【請求項９】
前記硝子は、ＳｉＯ2０.１〜１０重量％をさらに含む、請求項７または８に記載の紫外線透過レンズ。
【請求項１０】
前記硝子は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏを含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料０.１〜１５重量％をさらに含む、請求項７から９のいずれか１項に記載の紫外線透過レンズ。
【請求項１１】
前記硝子は、ＣｅＯ、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ、ＣｏＯ等を含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料０.０１〜５重量％をさらに含む、請求項７から１０のいずれか１項に記載の紫外線透過レンズ。
【請求項１２】
紫外線透過レンズにおいて、
硝子と、
前記硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、
前記硝子は、ＦｅＯ０.１〜１．５重量％を含み、
前記硝子は、その厚さが４ｍｍ以上であり、
前記光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜であることを特徴とする紫外線透過レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線透過フィルタおよびレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療、一般生活、産業、生物分野などで、幅広く紫外線が利用されている。紫外線用光源としては、ハロゲンランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどが用いられている。紫外線のうち、２８０ｎｍ以下の光は、人体に有害であり、好ましくない。一方、４２０ｎｍ以上の光は、ランプ配光で熱の問題が発生し、好ましくない。そこで、２８０〜４２０ｎｍの光が好ましいとされている。かかる２８０〜４２０ｎｍの光を上記の紫外線用光源から選択的に取り出すために、紫外線透過フィルタがよく用いられる。このような紫外線透過フィルタとしては、着色硝子（例えば、特許第２６３４１５９号公報（特許文献１）を参照）がよく用いられる。着色硝子は、ＮｉＯなどの着色材料を硝子に含めることにより可視光領域の光をカットし、紫外線透過フィルタとしての目的を果たしている。
【特許文献１】特許第２６３４１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＮｉＯなどの着色材料は、特定化学物質規制法の指定物質であることが多く、バッチ調合、運搬、溶融などの製造工程で、作業者の健康を害する危険性がある。したがって、ＮｉＯなどの着色材料は、工業的に適している材料とは言いがたい。また、図３に示すように、真空蒸着された光干渉膜のみで紫外線透過フィルタとしての目的を果たそうとしても、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光のカットが非常に難しい。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、作業者の健康を害しない材料を含めた着色硝子を用いるとともに、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットすることで、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させる紫外線透過フィルタおよびレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の紫外線透過フィルタおよびレンズは、硝子と、硝子の上に蒸着された光干渉膜を有し、硝子は、ＦｅＯ１.５〜１５重量％を含み、光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜であることを特徴とする。
【０００６】
着色材料としてＦｅＯを用いることにより、製造工程の安全性を確保できる。また、硝子にＦｅＯ１.５〜１５重量％を含めることにより、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットできる。そして、この硝子の上に上記光干渉膜を設けることにより、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、着色材料としてＦｅＯを用いたので、製造工程の安全性を確保できるという効果がある。また、硝子にＦｅＯ１.５〜１５重量％を含めたので、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットできるという効果がある。そして、この硝子の上に上記光干渉膜を設けたので、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させることができるという効果がある。以上により、２８０〜４２０ｎｍ以外の遮光性が高い紫外線透過フィルタおよびレンズを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
本発明の紫外線透過フィルタおよびレンズは、硝子と、硝子に蒸着される光干渉膜を含む。
【００１０】
まず、硝子は、近赤外領域（７００〜２０００ｎｍ）の光の透過率を抑制する成分として、ＦｅＯ１.５〜１５重量％を含む。
【００１１】
さらに、硝子骨格成分として、Ｐ2Ｏ5３０〜７８重量％を含んでいてもよい。さらに、耐熱性を持たせる成分として、Ａｌ2Ｏ3１〜２０重量％を含んでいてもよい。さらに、溶融性を持たせ、熱膨張性を調整する成分として、Ｂ2Ｏ3１〜１０重量％を含んでいてもよい。さらに、耐侯性を向上させる成分として、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯを含むグループの中から選択される少なくとも１つの材料１〜１０重量％を含んでいてもよい。
【００１２】
次に、光干渉膜は、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2を含むグループの中から選択された２つの材料による少なくとも２層の光干渉膜である
着色材料としてＦｅＯを用いることにより、製造工程の安全性を確保できる。また、硝子にＦｅＯ１.５〜１５重量％を含めることにより、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光を上手くカットできる。そして、この硝子の上に上記光干渉膜を設けることにより、２８０〜４２０ｎｍの紫外線のみを選択的に透過させることができる。以上により、２８０〜４２０ｎｍ以外の遮光性が高い紫外線透過フィルタおよびレンズを提供できる。また、硝子にＦｅＯ以外の材料を上記のように含めることで、溶融性が良好で、組成が均一で、性能が安定した紫外線透過フィルタおよびレンズを提供できる。
【００１３】
なお、ＦｅＯは、０.１〜１.５重量％でも、硝子の厚さを４ｍｍ以上にすることで、近赤外領域（７００〜２０００ｎｍ）の光をカットすることが可能である。
【００１４】
また、硝子には、化学的耐久性を向上させ、屈折率を調整する成分として、０.１〜５重量％のＺｒＯ2やＬａ2Ｏ3を含めてもよい。
【００１５】
また、２８０〜４２０ｎｍの透過ピーク波長制御においては、硝子の厚さを１〜１０ｍｍにおいて制御し、かつ、光干渉膜層数を２〜７０層において制御するとよい。
【００１６】
また、硝子に光干渉膜を蒸着する前に、硝子の風冷強化を行い、その後、光干渉膜を蒸着してもよい。この場合でも、ほぼ同品質の紫外線透過フィルタおよびレンズが得られる。
【００１７】
また、ＦｅＯの代わりに、着色材料として、ＣｅＯ、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ、ＣｏＯ等を含むグループの中から選択された少なくとも１つの材料０.０１〜５重量％を含めてもよい。
【００１８】
本発明による紫外線透過フィルタおよびレンズは、医療分野において治療器など、工業分野においてセンサーなど、バイオ分野において養殖、栽培の光源、培養用光源など、生活分野においては特殊照明用など、美容分野において美容機具などに用いることができる。
【実施例】
【００１９】
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
表１のように材料を調合し、１４００℃でアルミナ坩堝にて溶融、攪拌、清澄を行い、型に流し込んで、徐冷、切断、研磨後、硝子を得た。なお、ＦｅＯ以外の物質は、近赤外領域で透明であるため、この領域における硝子の透過率に影響を与えない。
【００２１】
【表１】
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そして、こうして得られた硝子に、ＳｉＯ2とＴａ2Ｏ3の４６層の光干渉膜を蒸着し、紫外線透過フィルタまたはレンズを得た。ＦｅＯの割合を変えてみたが、溶融性について特に変化は見られなかった。硝子厚さを２ｍｍとした場合の、ＦｅＯ１％（Ｎｏ．１）と４．５％（Ｎｏ．２）の場合の硝子の透過スペクトルを図１に示す。また、それぞれの硝子にＳｉＯ2とＴａ2Ｏ3の４６層の光干渉膜を蒸着して構成される紫外線透過フィルタの透過スペクトルを図２に示す。
【００２２】
図１において、硝子の厚さが２ｍｍの場合、ＦｅＯ１％では、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光のカットが不十分であるが、ＦｅＯ４．５％では、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光は十分にカットされている。
【００２３】
図２において、ＦｅＯ４．５％の硝子にＳｉＯ2とＴａ2Ｏ3の４６層の光干渉膜を蒸着させると、２８０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫外線のみが選択的に透過する。この光干渉膜の透過スペクトルは図３に示されている。この光干渉膜だけでは、７００ｎｍ〜２０００ｎｍ近赤外領域の光を透過してしまうが、ＦｅＯ４．５％の硝子の上にこの光干渉膜を蒸着させることで、７００ｎｍ〜２０００ｎｍの近赤外領域の光をカットできる。なお、ＦｅＯ１％の硝子は、図１でみたように、７００〜２０００ｎｍの近赤外領域の光は十分にカットできないため、その上にこの光干渉膜を蒸着させても、７００ｎｍ〜２０００ｎｍの近赤外領域の光は十分にカットできていない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】硝子厚さを２ｍｍとした場合の、ＦｅＯ１％とＦｅＯ４．５％の硝子の透過スペクトルである。
【図２】図１のそれぞれの硝子にＳｉＯ2とＴａ2Ｏ3の４６層の光干渉膜を蒸着して構成される紫外線透過フィルタまたはレンズの透過スペクトルである。
【図３】ＳｉＯ2とＴａ2Ｏ3の４６層の光干渉膜の透過スペクトルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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