(57)【要約】【課題】通過域における透過率が高く、且つ、紫外域においてフラットな透過特性を有する光学ガラスフィルターを提供する。【解決手段】酸化物換算による重量％表示で、ＳｉＯ２  ４０％〜７０％、Ｂ２Ｏ３  １％〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ３％〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％、及び、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％（但し、Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏで２％〜１０％）を含有し、更に、ハロゲン化カリウム、及び、ＣｏＯ  ０．０５％〜０．５％を含有し、肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の透過率が７０％以上である。【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  ４０％〜７０％、Ｂ２Ｏ３  １％〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ３％〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％、及び、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％（但し、Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏで２％〜１０％）を含有し、
更に、ハロゲン化物、及び、ＣｏＯ  ０．０５％〜０．５％を含有し、
肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の透過率が７０％以上であることを特徴とする光学ガラスフィルター。
【請求項２】
ハロゲン化物として、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒの何れか一以上を含有する請求項１に記載の光学ガラスフィルター。
【請求項３】
ＫＦ又はＮａＦを１％〜１５％含有する請求項２に記載の光学ガラスフィルター。
【請求項４】
ＫＣｌ又はＮａＣｌ  ０．４％〜６％、ＫＢｒ又はＮａＢｒ  ０〜５％（但し、ＫＣｌ＋ＫＢｒ＋ＮａＣｌ＋ＮａＢｒで２％〜１０％）を含有する請求項２又は３に記載の光学ガラスフィルター。
【請求項５】
肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の透過率の最大偏差が１５％以下である請求項１〜４の何れかに記載の光学ガラスフィルター。
【請求項６】
肉厚２．０ｍｍの試料において、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の透過率が２０％以下である請求項１〜５の何れかに記載の光学ガラスフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長３００〜５００ｎｍ程度の光を透過し、その他の可視域の光を吸収する光学ガラスフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
最高透過率を示す波長が３５０〜４５０ｎｍの範囲に存在し、その他の可視域の光を吸収する着色ガラスとしては、例えば、特許文献１に記載の発明が知られている。
【０００３】
この発明は、酸化物換算による重量％表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％（ただしＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １６．７〜３０％）、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜２０％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％（ただしＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ  １〜２０％）、Ｃｏ２Ｏ３  ０．０１〜７％、ＣｕＯ  ０〜７％、ＴｉＯ２  ０〜１％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜３％を含有することで、最高透過率を示す波長が３５０〜４５０ｎｍの範囲に存在するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５０２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の発明は、通過域の最高透過率が、肉厚２．５ｍｍの試料において、せいぜい８０％程度であって透過性が必ずしも十分ではない。
【０００６】
また、近年、紫外線の殺菌効果などに関連して、青色域から紫外域における高透過率フィルタの要望が高まっているが、上記の発明は、特に、紫外域における透過率がフラットではなくこの点でも問題である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、通過域における透過率が高く、且つ、紫外域においてフラットな透過特性を有する光学ガラスフィルター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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の係る光学ガラスフィルターは、酸化物換算による重量％表示で、ＳｉＯ２  ４０％〜７０％、Ｂ２Ｏ３  １％〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ３％〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％、及び、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％（但し、Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏで２％〜１０％）を含有し、更に、ハロゲン化物、及び、ＣｏＯ  ０．０５％〜０．５％を含有し、肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の透過率が７０％以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の数値範囲は、その下限と上限を含む概念である。なお、ガラス原料としては、上記の化合物に限定されず、例えば、ＫＦやＣｏＯだけでなく、ＫＨＦ２やＣｏ２Ｏ３なども含まれるのは勿論である。
【００１０】
本発明の組成物のうち、ＳｉＯ２は、ガラスの主成分であり、化学的耐久性、耐水性を保持するためには、４０％以上必要であり、７０％を超えると溶融性に問題が生じる。Ｂ２Ｏ３は、ガラスの粘性を低下させ溶融性を高める。但し、２０％を超えると化学耐久性に問題が生じるので、１％〜２０％の含有量とすべきである。
【００１１】
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。３％未満では効果がなく、１０％を超えると溶融性に問題が生じる。なお、Ａｌ２Ｏ３成分をＡｌＦ３などのフッ化物で代用しても良い。
【００１２】
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの粘性を下げる効果があるが、３％を超えると結晶化が大きく、化学耐久性が悪くなる。Ｋ２ＯやＮａ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる効果があるが１０％を超えると化学耐久性が悪くなる。好ましくは、Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏの総量を２％〜１０％程度とすべきである。
【００１３】
本発明は、好ましくは、ハロゲン化物として、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒの何れか一以上を含有するべきである。
【００１４】
ＫＦやＮａＦは、これを１％〜１５％含有させることで、ガラスの短波長側の透過特性を広げることができる。またＣｏによる吸収帯を長波長側に広げる効果もある。但し、ＫＦやＮａＦの含有量が１５％を超えると結晶化が激しくなり、溶融性に問題が生じる。ＫＦやＮａＦの含有量は、好ましくは７％〜１５％、より好ましくは、５％〜１１％とすべきである。
【００１５】
ＫＣｌやＮａＣｌは、塩素を導入する原料で必須成分であり、Ｃｏによる吸収帯を長波長側に移動させる効果がある。但し、ＫＣｌやＮａＣｌが６％を超えると失透性が大きくなるので、０．４％〜６％とすべである。ＫＢｒやＮａＢｒは、臭素を導入する原料であり、６５０ｎｍ〜７００ｎｍの吸収をシャープにする効果がある。ＫＢｒやＮａＢｒの含有量は、０〜５％（但し、ＫＣｌ＋ＫＢｒ＋ＮａＣｌ＋ＮａＢｒで２％〜１０％）とするのが好適である。
【００１６】
ＣｏＯは着色剤であり、本発明には不可欠な成分である。ＣｏＯの含有量が、０．０５％未満では効果が小さく、十分な吸収を得るには、０．０５％〜０．５％の含有量が必要である。好ましくは、ＣｏＯの含有率を０．１％〜０．５％すべきである。
【００１７】
その他、本発明には、Ｓｂ２Ｏ３やＳｎＯなどを含有させても良い。ここで、Ｓｂ２Ｏ３は、清澄剤として有効であるが３％を超えると紫外域に吸収が現れ、目的の透過率を達成できなくなるので０％〜３．０％の含有量とすべきである。また、ＳｎＯの含有量は、０％〜１．０％とするのが好適である。
【００１８】
本発明は、好ましくは、肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の透過率の最大偏差が１５％以下（好ましくは１２％以下）である。なお、最大偏差とは、当該波長範囲内の最高透過率と最低透過率の差を意味する。好ましくは、肉厚２．０ｍｍの試料において、３３０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の両端の透過率偏差が１０％以下である。
【００１９】
本発明は、好ましくは、肉厚２．０ｍｍの試料において、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の透過率が２０％以下（より好ましくは１０％以下）である。
【発明の効果】
【００２０】
上記した本発明によれば、通過域における透過率が高く、且つ、紫外域においてフラットな透過特性を有する光学ガラスフィルターを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の光学ガラスフィルターの透過率曲線を示す図面である。
【図２】実施例２の光学ガラスフィルターの透過率曲線を示す図面である。
【図３】実施例３の光学ガラスフィルターの透過率曲線を示す図面である。
【図４】実施例４の光学ガラスフィルターの透過率曲線を示す図面である。
【図５】実施例１と比較例１の透過率曲線を示す図面である。
【図６】比較例１と比較例２の透過率曲線を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について説明するが特に本発明を限定するものではない。
【００２３】
本発明の光学ガラスフィルターの作製方法には特に制限はなく、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、フッ化物、塩化物、臭化物などを適宜に用い所望の組成になるように秤量し混合して調合原料とする。これをルツボに入れ１４００〜１４８０℃程度で溶融、攪拌、清澄を行い均質なガラスとする。次にガラスを鋳型に鋳込み、徐冷をおこない試料とした。できた試料を厚さ２．００ｍｍ±０．１ｍｍで両面研磨を行い、分光光度計（日立Ｕ−４１００）を使用して波長域２５０〜８００ｎｍの透過率測定を行った。
【００２４】
【表１】
2013020022.tif 000002
【００２５】
上記の表１は、実施例１〜４及び比較例１〜２について、ガラス組成と光学特性をまとめたものである。なお、ピーク位置（peak position）は、９０％以上透過率または８９％以上透過率を示す波長域の平均位置（中心位置）を意味している。したがって、例えば、３６３ｎｍ〜４１０ｎｍが９０％以上の場合には、ピーク位置を３８６．５ｎｍとする。
【００２６】
図１〜図４は、実施例１〜４の透過率特性を示す図面である。何れも肉厚２．０ｍｍの試料についてのデータであるが、屈折率が１．４５〜１．５０程度であるので、２．５ｍｍ程度の肉厚であっても、透過特性が殆ど変化しないことを確認している。
【００２７】
表２は、各サンプルについて、波長３３０ｎｍ、４５０ｎｍにおける透過率と、その波長範囲内の最高透過率とを示している。また、波長３９０ｎｍ、７００ｎｍにおける透過率も示している。
【００２８】
【表２】
2013020022.tif 000003
【００２９】
図５は、実施例１と比較例２の透過率曲線を重ねて表示したものである。比較例１は、Ｃｏの含有量が実施例１〜４と同じであるが、ハロゲン化合物を含有していない。そのため、比較例１では、吸収ピークが５３４ｎｍ〜６６３ｎｍ位置にあるが、実施例１では、吸収ピークが、長波長側に移行して５７２ｎｍ〜６９１ｎｍであることが確認できる。
【００３０】
このように、コバルト成分を含むガラスに、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素）成分を含有させることで、一般の酸化物ガラスに比べて、可視域の吸収域が長波長側に移行し、また３００〜４５０ｎｍの透過率が高まることが確認された。なお、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒを使用した実施例を示しているが、これらに代えて、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒを使用しても同等の効果が得られた。
【００３１】
図６は、参考のために、比較例１と比較例２の透過率曲線を重ねて表示したものである。２つの比較例は、ＫＦを含有するか否かで顕著に相違し、フッ素を含有させることで、紫外域の吸収端を短波長側にのばす効果があることが確認される。
【００３２】
なお、ＬｉＯ２を含有させた実施例については、図示を省略しているが、Ｋ２ＯやＮａ２Ｏを含有する実施例１〜４と同等の効果を示すことを確認している。
【図１】
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【図２】
2013020022.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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