(57)【要約】【課題】近赤外域を吸収すると共に、可視域において低透過率のハイコントラスト性を実現するガラスレンズを提供する。【解決手段】酸化物換算による重量％表示で、ＳｉＯ２５５％〜７６％と、Ｂ２Ｏ３１．４％〜３０％と、Ａｌ２Ｏ３０％〜３％と、ＴｉＯ２０％〜３％と、Ｎｄ２Ｏ３１．５％〜１０％と、Ｐｒ２Ｏ３０％〜３％と、ＣｏＯ０％〜０．０５％と、ＮｉＯ０％〜０．４％と、Ｃｒ２Ｏ３０％〜０．３％と、Ｓｂ２Ｏ３０％〜０．５％と、を含有すると共に、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの何れか一以上の総量が８．０％〜２５％、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＭｇＯの何れか一以上の総量が０％〜２０％、ＦｅＯ及びＦｅ２Ｏ３の何れか一以上の総量が０．５％〜６．０％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物換算による重量％表示で、
ＳｉＯ２  ５５％〜７６％と、
Ｂ２Ｏ３  １．４％〜３０％と、
Ａｌ２Ｏ３  ０％〜３％と、
ＴｉＯ２  ０％〜３％と、
Ｎｄ２Ｏ３  １．５％〜１０％と、
Ｐｒ２Ｏ３  ０％〜３％と、
ＣｏＯ    ０％〜０．０５％と、
ＮｉＯ      ０％〜０．４％と、
Ｃｒ２Ｏ３  ０％〜０．３％と、
Ｓｂ２Ｏ３  ０％〜０．５％と、を含有すると共に、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの何れか一以上の総量が８．０％〜２５％、
ＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＭｇＯの何れか一以上の総量が０％〜２０％、
ＦｅＯ及びＦｅ２Ｏ３の何れか一以上の総量が０．５％〜６．０％であることを特徴とするガラスレンズ。
【請求項２】
原材料を一次ルツボで溶融して製造されたカレットを、二次ルツボで溶融して製造されるガラスレンズであって、
前記原材料には、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ（Ｃ２Ｏ４）・２Ｈ２Ｏ、又はＦｅ２（Ｃ２Ｏ４）３・６Ｈ２Ｏと、鉄の還元剤と、が含まれている請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項３】
両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、ＡＮＳＩ規格及びＥＮ規格による視感度透過率が８％〜５０％である請求項１又は２に記載のガラスレンズ。
【請求項４】
両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、ＡＮＳＩ規格による近赤外域規格である波長７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの透過率が２０％以下であるに請求項１〜３の何れか記載のガラスレンズ。
【請求項５】
両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、ＥＮ規格による近赤外域規格である波長７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの透過率が２５％以下である請求項１〜３の何れかに記載のガラスレンズ。
【請求項６】
両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、波長５８５ｎｍの透過率が１５％以下である請求項１〜５の何れかに記載のガラスレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外線を吸収すると共に、可視域において低透過率のハイコントラスト性を実現するガラスレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジムを含有するガラスには、波長５８５ｎｍ付近に吸収が生じることは知られており、この性質を利用したカメラフィルターも知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２８１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近赤外域を吸収すると共に、可視域において低透過率を有し、且つ、三原色のＲｅｄとＢｌｕｅの境界域を適度に吸収して透過率の双峰性を実現するガラス組成は知られていない。そして、低透過率でありながらハイコントラスト性を有するガラスレンズを実現できれば、特に、サングラス用のガラスレンズやカメラ用のフィルターとして極めて好適である。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、近赤外域を吸収すると共に、可視域において低透過率のハイコントラスト性を実現するガラスレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係るガラスレンズは、酸化物換算による重量％表示で、ＳｉＯ２  ５５％〜７６％と、Ｂ２Ｏ３  １．４％〜３０％と、Ａｌ２Ｏ３  ０％〜３％と、ＴｉＯ２  ０％〜３％と、Ｎｄ２Ｏ３  １．５％〜１０％と、Ｐｒ２Ｏ３  ０％〜３％と、ＣｏＯ  ０％〜０．０５％と、ＮｉＯ  ０％〜０．４％と、Ｃｒ２Ｏ３  ０％〜０．３％と、Ｓｂ２Ｏ３  ０％〜０．５％と、を含有すると共に、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの何れか一以上の総量が８．０％〜２５％、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＭｇＯの何れか一以上の総量が０％〜２０％、ＦｅＯ及びＦｅ２Ｏ３の何れか一以上の総量が０．５％〜６．０％であることを特徴とする。
【０００７】
上記の組成のうち、ＳｉＯ２は、ガラスの網目形成酸化物であり、化学的耐久性、耐水性を維持するために必須である。但し、この含有量が７６％を超えると溶融性が悪く泡切れが悪くなる。一方、含有量が５５％未満では、化学的耐久性が悪くなるので上記の範囲とすべきである。
【０００８】
Ｂ２Ｏ３もガラスの網目形成酸化物であり、また、ガラスの融点を下げる効果があるので必須である。但し、この含有量が３０％を超えると化学的耐久性が悪くなり、一方、１．４％未満では、ガラスの溶融性が悪くなり、泡切れが困難になる。
【０００９】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの分相や失透を抑える効果や、化学耐久性、耐水性を改善する効果がある。但し、含有量が、３％を超えるとガラスの溶融性に問題が生じるので３％以下とすべきである。より好ましくは、１．０％〜２．５％の含有量とすべきである。
【００１０】
ＴｉＯ２は、紫外線を吸収する効果があり、且つガラスの色調を調整する効果があるが、３％以下の含有量とすべきである。より好ましくは、０．１％〜３．０％の含有量とすべきである。
【００１１】
Ｎｄ２Ｏ３は、可視域（ＲｅｄとＢｌｕｅの境界域）に特徴的な吸収があり、コントラストを上げるための必須成分である。そして、本発明者の研究によれば、上記した各必須成分との関係で、Ｎｄ２Ｏ３の含有量を１．５％〜１０％（好ましくは１．５％〜８．０％）とすべきことが判明した。また、Ｐｒ２Ｏ３の含有量を０％〜３％にすると、Ｎｄ２Ｏ３のコントラスト性を補助的に高めることができる。
【００１２】
ＣｏＯはガラスの色調を調整する成分であり、その含有量を０％〜０．０５％（好ましくは０．０３％以下）とすべきである。ＮｉＯは、ガラスの色調をニュートラル（無彩色）からブラウンに調整する成分であり、またＣｏＯと併用することにより、ガラスの色調をよりニュートラルにすることも可能であり０％〜０．４％（好ましくは０．２５％以下）が望ましい。
【００１３】
Ｃｒ２Ｏ３はガラスの色調を、グリーンからグリーンスモークにまでにする効果があり、０％〜０．３％（好ましくは０．２５％以下）が望ましい。
【００１４】
また、Ｓｂ２Ｏ３は、泡切れ効果があるが、その含有量は０．５％以下（好ましくは０．１％〜０．５％）とすべきである。
【００１５】
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの粘性を下げる効果があり、ガラスの溶融性を良好にするが、含有量が３％を超えると、ガラスの結晶性が大きくなり化学的耐久性、耐水性も悪くなる。同様に、Ｎａ２ＯやＫ２Ｏもガラスの溶融性を良好にするが、含有量が２０％を超えるとガラスの化学的耐久性が悪くなる。したがって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの何れか一以上の総量（＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）を８．０％〜２５％（好ましくは１０％〜２３％）に設定すべきである。
【００１６】
また、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯは、ガラスに耐久性を与えるが、含有量が２０％を超えるとガラスの溶融性が悪くなる。したがって、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＭｇＯの何れか一以上の総量（＝ＺｎＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＭｇＯ）は２０％以下（好ましくは１０％以下）に抑制すべきである。
【００１７】
ＦｅＯは、近赤外域を吸収するための必須成分であり、例えば、蓚酸鉄Ｆｅ（Ｃ２Ｏ４）・２Ｈ２Ｏなどから導入可能である。そこで、原材料を一次ルツボで溶融して得られるカレットを、二次ルツボで溶融してガラスレンズを製造する場合、蓚酸鉄Ｆｅ（Ｃ２Ｏ４）・２Ｈ２Ｏを、コークスなどの還元剤とともに、一次ルツボに投入する製法を好適に例示することができる。但し、このような製法を採るか否かに拘わらず、ガラスレンズにおけるＦｅＯの含有量は、０．５％〜３．０％とすべきである。
【００１８】
また、Ｆｅ２Ｏ３は、紫外域・可視域を吸収する効果があるので、可視域において低透過率の双峰性を実現する上で好適であり、その含有量は、０．５％〜３．５％とされる。なお、Ｆｅ２Ｏ３に還元剤を加えて一次ルツボで強熱するとＦｅＯが生成されるので、還元されたＦｅＯも、上記した０．５％〜３．５％の範囲に含まれる。一方、低透過率の双峰性を実現する実施例２２〜２４に基づくと、ガラス中には、ＦｅＯが酸化されたＦｅ２Ｏ３も存在すると解される。
【００１９】
したがって、本発明では、ＦｅＯ及びＦｅ２Ｏ３の何れか一以上の総量（＝ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）を０．５％〜６．０％（好ましくは１．５％〜５．５％）と規定している。
【００２０】
本発明のガラスレンズは、好適には、両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、ＡＮＳＩ規格及びＥＮ規格による視感度透過率が８％〜５０％である。なお、ＩＳＯ規格（ＥＮＩＳＯ１２３１２−１，２０１３）においても同様である。
【００２１】
また、両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、ＡＮＳＩの近赤外域規格である波長７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの透過率が２０％以下であるか、ＥＮやＩＳＯの近赤外域規格である波長７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの透過率が２５％以下である。
【００２２】
また、本発明のガラスレンズは、その両面を光学研磨した厚さ１．５〜２．５ｍｍの試料で評価して、波長５８５ｎｍの透過率が１５％以下であるのが好適である。
【発明の効果】
【００２３】
上記した本発明によれば、近赤外域を吸収すると共に、可視域において低透過率のハイコントラスト性を実現するガラスレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例２と実施例６のガラスレンズ（厚さ１．８ｍｍ）の透過率曲線である。
【図２】実施例９と実施例１０のガラスレンズ（厚さ１．８ｍｍ）の透過率曲線である。
【図３】実施例１３と実施例１９のガラスレンズ（厚さ１．８ｍｍ）の透過率曲線である。
【図４】実施例２５と実施例２８のガラスレンズ（厚さ１．８ｍｍ）の透過率曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２６】
表１〜表４に示すガラス組成になるように炭酸塩、水酸化物、酸化物を用い、各原料粉末を良く混合したのち、粘土ルツボ、又は石英ルツボで１４００〜１４８０℃に設定された炉内で溶融し撹拌、静澄後、適当な温度に予熱した鉄製金型に流し込みカレットとした。
【００２７】
それらできたカレットを白金ルツボで１４００〜１４８０℃に設定された炉内で溶融し、撹拌、静澄後、適当な温度に予熱した鉄製金型に流し込み、Ｔｇ近辺の温度で徐冷を行い試料とした。
【００２８】
できた試料を厚み約１．８ｍｍに両面研磨を施し、日立Ｕ−４１００分光光度計で透過率を３００〜２０００ｎｍの範囲で測定をおこなった。そして、それらの透過率データより以下の計算を行った。
【００２９】
先ず、米国家規格協会ＡＮＳＩにより、視感度透過率Luminous transmittance（Ｃ）と近赤外域規格Near infrared （７８０〜１４００ｎｍ）を計算し算出した。また、欧州規格ＥＮにより視感度透過率Luminous transmittance（Ｄ６５）と近赤外域規格Near infrared （７８０〜２０００ｎｍ）を計算し算出した。次に、透過率測定よりＮｄ２Ｏ３を吸収ピーク５８５ｎｍの透過率を読み取った。
【００３０】
これらの結果は、表１〜表４に示す通りであり、視感度透過率は、Luminous transmittance（Ｃ）において９．２０％〜４２．３３％の範囲であり、Luminous transmittance（Ｄ６５）において９．２２％〜４２．４７％の範囲であった。
【００３１】
また、近赤外域における透過率は、ＡＮＳＩ規格Near infrared （７８０〜１４００ｎｍ）で評価して、０．５６％〜１７．９７％の範囲であり、ＥＮ規格（７８０〜２０００ｎｍ）で評価すると１．２５％〜２１．１５％の範囲であった。そして、波長５８５ｎｍの透過率は、０．８５％〜１４．６１％の範囲であった。
【００３２】
なお、厚さの相違するサンプルについても同様の計測を行ったが大差は無く、したがって、本発明の好適な数値範囲として、両面を光学研磨した厚さ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの試料において、ＡＮＳＩ規格及びＥＮ規格による視感度透過率が８％〜５０％（好ましくは８．５％〜４５％）であると評価した。また、好適な数値範囲として、両面を光学研磨した厚さ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの試料において、波長５８５ｎｍの透過率が１５％以下であると評価した。
【００３３】
また、好適な数値範囲として、両面を光学研磨した厚さ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの試料において、ＡＮＳＩ規格による近赤外域である波長７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの透過率が２０％以下（好ましくは１８％以下）、ＥＮ規格による近赤外域規格である波長７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの透過率が２５％以下（好ましくは２２％以下）であると評価した。
【００３４】
なお、透過率特性は、代表例として、実施例２、実施例６、実施例９、実施例１０、実施例１３、実施例１９、実施例２５、及び実施例２８について、図１〜図４に示している。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
【表２】
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【００３７】
【表３】
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【００３８】
【表４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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