(57)【要約】【課題】毒性が無く安価な原料で製造可能な光学部材を提供する。【解決手段】第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を含む光学部材であって、厚さ３ｍｍで、対向する両表面の中心線平均粗さが２０ｎｍ以下の前記光学部材について、一方の表面から入射して他方の表面から出射する波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線の透過率が２０％以上である光学部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を含む光学部材であって、
厚さ３ｍｍで、対向する両表面の中心線平均粗さが２０ｎｍ以下の前記光学部材について、一方の表面から入射して他方の表面から出射する波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線の透過率が２０％以上である光学部材。
【請求項２】
前記硫化物が、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＢｉからなる群から選択される１以上の硫化物である請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記硫化物が非晶質である請求項１又は２に記載の光学部材。
【請求項４】
酸素含有量が１５０ｐｐｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の光学部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学部材からなるレンズ。
【請求項６】
第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素と、硫黄とを、不活性ガス雰囲気下においてメカニカルミリング処理する工程を含む光学部材の製造方法。
【請求項７】
前記元素が、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＢｉからなる群から選択される１以上の元素である請求項６に記載の光学部材の製造方法。
【請求項８】
前記第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素、及び前記硫黄の酸素含有量がそれぞれ１００ｐｐｍ以下である請求項６又は７に記載の光学部材の製造方法。
【請求項９】
請求項５に記載のレンズを有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材、レンズ、及び光学部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の赤外線を利用したセンサー技術の進展に伴い、赤外線に対して用いられるレンズ、ウィンドウ等の光学部材の開発が進められており、このような光学部材の素材として、カルコゲナイド元素からなるカルコゲナイド系ガラス焼結体が注目されている。一般的に、光学部材の基材となるカルコゲナイド系ガラス焼結体は、粉末を所定の形状に成形した後、これを加圧焼結することによって製造される。
【０００３】
しかしながら、カルコゲナイド系ガラスを構成する元素には、毒性の高いヒ素、また高価なＧｅ等が含まれ、毒性を有し且つ高価な材料となっている。またＧｅ金属を使用した赤外線カメラ用レンズは非常に高価且つ成型が困難である。このほかに硫化亜鉛等を使用した赤外レンズがあるが（特許文献１）、赤外透過波長帯が狭く、赤外カメラに使用するには課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１２８３８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、毒性が無く安価な原料で製造可能な光学部材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】
本発明によれば、以下の光学部材等が提供される。
１．第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を含む光学部材であって、
厚さ３ｍｍで、対向する両表面の中心線平均粗さが２０ｎｍ以下の前記光学部材について、一方の表面から入射して他方の表面から出射する波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線の透過率が２０％以上である光学部材。
２．前記硫化物が、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＢｉからなる群から選択される１以上の硫化物である１に記載の光学部材。
３．前記硫化物が非晶質である１又は２に記載の光学部材。
４．酸素含有量が１５０ｐｐｍ以下である１〜３のいずれかに記載の光学部材。
５．１〜４のいずれかに記載の光学部材からなるレンズ。
６．第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素と、硫黄とを、不活性ガス雰囲気下においてメカニカルミリング処理する工程を含む光学部材の製造方法。
７．前記元素が、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＢｉからなる群から選択される１以上の元素である６に記載の光学部材の製造方法。
８．前記第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素、及び前記硫黄の酸素含有量がそれぞれ１００ｐｐｍ以下である６又は７に記載の光学部材の製造方法。
９．５に記載のレンズを有することを特徴とするカメラ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、毒性が無く安価な原料で製造可能な光学部材が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光学部材からなるレンズの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の光学部材からなるレンズの他の実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［光学部材］
本発明の光学部材は、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を含み、波長８μｍ〜１４μｍの範囲の赤外線の透過率が２０％以上である。
本発明において「波長８μｍ〜１４μｍの範囲の赤外線の透過率が２０％以上」とは、厚さ３ｍｍで、対向する両表面の中心線平均粗さが２０ｎｍ以下の光学部材について、一方の表面から入射して他方の表面から射出する波長８μｍ〜１４μｍの範囲の赤外線の透過率が２０％以上であることを意味する。
尚、透過率は赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）により確認できる。具体的には、ＦＴ−ＩＲを用いて、光学部材サンプルに波長８μｍ以上１４μｍ以下の範囲の赤外線を照射し、各波長の赤外線の透過率を測定する。そして、波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線に対する透過率を波長０．２μｍピッチで平均したものを「波長８μｍ〜１４μｍの範囲の赤外線の透過率」とする。
【００１０】
第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物としては、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉからなる群から選択される１以上の金属の硫化物が挙げられる。これらのうち、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＢｉからなる群から選択される金属の硫化物が好ましく、これら金属の硫化物は、それぞれＧａ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓ３、ＳｎＳ、Ｂｉ２Ｓ３である。
【００１１】
第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物において、第１２族〜第１５族元素と硫黄元素とのモル比は、例えば第１２族〜第１５族元素：Ｓ＝２０〜６０：４０〜８０であり、２５〜５５：４５〜７５であると好ましい。
【００１２】
例えば本発明の光学部材が、Ｇａ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓ３及びＳｎＳからなる場合、ＧａＳ２／３：ＳｂＳ２／３：ＳｎＳ＝２０〜４０：４０〜６０：１０〜３０（モル比）となる組成が好ましく、ＧａＳ２／３：ＳｂＳ２／３：ＳｎＳ＝３０：５０：２０（モル比）となる組成がより好ましい。
上記において、ＳｎＳの代わりにＢｉ２Ｓ３を用いてもよい。
また、上記組み合わせ以外に、ＳｎＳの代わりにＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ、ＣｓＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＲｂＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＫＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＮａＦから選択される１以上のハロゲン化アルカリ金属及びハロゲン化アルカリ土類金属を用いてもよい。
【００１３】
本発明の光学部材は、好ましくは酸素量が１５０重量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは１００重量ｐｐｍ以下である。
光学部材中の酸素量は、光学部材中の不純物の量に相当し、当該不純物の含有量は少ないほうが好ましい。光学部材中の酸素量は、例えば後述する本発明の製造方法を実施することにより上記範囲とすることができる。
光学部材中の酸素量は、不活性ガス融解−熱伝導度法によって測定される値とし、その測定は、例えば株式会社堀場製作所製ＥＭＧＡ−９３０を用いて測定することができる。
【００１４】
本発明の光学部材は、好ましくは非晶質（ガラス）である。
光学部材が非晶質であることはＸ線回折測定装置（ＸＲＤ）で確認することができる。
【００１５】
本発明の光学部材は、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を含めばよく、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物から実質的になってもよく、のみからなってもよい。尚、本発明において「実質的になる」とは、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物が、例えば７０重量％、９０重量％、９８重量％、又は９９重量％であることを意味する。
本発明の光学部材は、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物以外に、例えばＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ、ＣｓＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＲｂＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＫＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＮａＦ等のハロゲン化アルカリ金属やハロゲン化アルカリ土類金属を含んでもよい。
【００１６】
［光学部材の製造方法］
原料（例えば第１２族〜第１５族元素単体もしくはこれら元素２以上からなる化合物、及び硫黄単体もしくは硫化水素）を、上記配合比で混合し、後述する（１）〜（３）のいずれかの処理を実施することにより、本発明のガラス状の光学部材を製造することができる。
用いる原料の酸素含有量は１００ｐｐｍ以下であると好ましい。
以下、各製造方法について説明する。
【００１７】
（１）メカニカルミリング法（ＭＭ法）
ＭＭ法は、原料を所定量混合し、機械的なエネルギーを与えることによりガラス状の光学部材を得る方法である。本発明では、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素と、硫黄とを不活性ガス雰囲気下でＭＭ処理して、第１２族〜第１５族元素からなる群から選択される１以上の元素の硫化物を製造する。
機械的なエネルギーを与える方法は特に問わないが、例えば、各種ボールミルを例示することができる。
例えば、単体硫黄、及び第１２族〜第１５族元素を所定量乳鉢にて混合し、各種ボールミル等を使用して所定時間反応させることにより、ガラス状の光学部材が得られる。
上記原料を用いたＭＭ法は、室温で反応させることができる。そのため、原料の熱分解が起らず、仕込み組成のガラス状の光学部材を得ることができるという利点がある。
【００１８】
ＭＭ法には、回転ボールミル、転動ボールミル、振動ボールミル、遊星ボールミル等種々の形式を用いることができる。
ＭＭ法の条件としては、例えば、遊星型ボールミル機を使用した場合、回転速度を数十〜数百回転／分とし、０．５時間〜１００時間処理すればよい。この際、ボールミルのボールは異なる径のボールを混合して使用してもよい。
また、ＭＭ処理の際のミル内の温度を調整してもよく、ＭＭ処理時の原料温度を、室温から２００℃まで必要に応じて加熱してもよい。ＭＭ処理時の圧力は、通常、常圧〜１００ＭＰａであり、好ましくは常圧〜２０ＭＰａである。
ＭＭ処理は窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施する。不活性ガスの露点は−２０℃以下が好ましく、特に好ましくは−４０℃以下である。
【００１９】
（２）溶液法
溶液法は、非プロトン性有機溶媒中に硫化水素を吹き込みながら第１２族〜第１５族元素の水酸化物と硫化水素とを反応させて第１２族〜第１５族元素の水硫化物を生成し、得られた反応液を脱硫化水素化して、ガラス状の光学部材を製造する方法である。
溶液法によれば、メカニカルミリング装置のような特殊な設備を使用しなくともガラス状の光学部材を製造できる。従って、安価に伝導性物質を製造することができる。また、メカニカルミリング処理をしないため、メカニカルミリング装置の壁面等が剥がれることによる不純物の発生を防止することができる。また、メカニカルミリング装置を使用しないため、ボールとミル容器内に原料や得られた光学部材が付着するような欠点がない。
【００２０】
非プロトン性有機溶媒としては、一般に、炭化水素系有機溶媒、及び非プロトン性の極性有機化合物（たとえば、アミド化合物，ラクタム化合物，尿素化合物，有機イオウ化合物，環式有機リン化合物等）が挙げられる。これらのうちいずれか１つを単独溶媒として、又はこれらのうちの２以上からなる混合溶媒として使用することができる。
【００２１】
非プロトン性有機溶媒である炭化水素系溶媒としては、飽和炭化水素、不飽和炭化水素又は芳香族炭化水素が使用できる。
飽和炭化水素としては、ヘキサン、ペンタン、２−エチルヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン等が挙げられる。不飽和炭化水素としては、ヘキセン、ヘプテン、シクロヘキセン等が挙げられる。芳香族炭化水素としては、トルエン、キシレン、デカリン、１、２、３、４−テトラヒドロナフタレン等が挙げられる。
炭化水素系溶媒としては、特にトルエン、キシレンが好ましい。
【００２２】
非プロトン性極性有機溶媒である前記アミド化合物としては、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジプロピルアセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチル安息香酸アミド等を挙げることができる。
非プロトン性極性有機溶媒であるラクタム化合物としては、たとえば、カプロラクタム，Ｎ−メチルカプロラクタム，Ｎ−エチルカプロラクタム，Ｎ−イソプロピルカプロラクタム，Ｎ−イソブチルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルプロピルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルブチルカプロラクタム，Ｎ−シクロヘキシルカプロラクタム等のＮ−アルキルカプロラクタム類，Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ），Ｎ−エチル−２−ピロリドン，Ｎ−イソプロピル−２−ピロリドン，Ｎ−イソブチル−２−ピロリドン，Ｎ−ノルマルプロピル−２−ピロリドン，Ｎ−ノルマルブチル−２−ピロリドン，Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン，Ｎ−メチル−３−メチル２−ピロリドン，Ｎ−エチル−３−メチル−２−ピロリドン，Ｎ−メチル−３４，５−トリメチル−２−ピロリドン，Ｎ−メチル−２−ピペリドン，Ｎ−エチル−２−ピペリドン，Ｎ−イソプロピル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−６−メチル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−３−エチル−２−ピペリドン等を挙げることができる。
非プロトン性極性有機溶媒である尿素化合物としては、たとえば、テトラメチル尿素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレン尿素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素等を挙げることができる。
非プロトン性極性有機溶媒である有機イオウ化合物としては、たとえば、ジメチルスルホキシド，ジエチルスルホキシド，ジフェニルスルホン，１−メチル−１−オキソスルホラン，１−エチル−１−オキソスルホラン，１−フェニル−１−オキソスルホラン等を挙げることができる。
非プロトン性極性有機溶媒である環式有機リン化合物としては、たとえば、１−メチル−１−オキソホスホラン，１−ノルマルプロピル−１−オキソホスホラン，１−フェニル−１−オキソホスホラン等を挙げることができる。
【００２３】
上述の非プロトン性極性有機溶媒のうち、好ましいのはＮ−アルキルカプロラクタム及びＮ−アルキルピロリドンであり、特に好ましいのはＮ−メチル−２−ピロリドンである。
【００２４】
必要に応じてさらに他の溶媒を添加してもよい。
当該他の溶媒の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン等のエーテル類；エタノール、ブタノール等のアルコール類；酢酸エチル等のエステル類等；ジクロロメタン、クロロベンゼン、フッ化ヘプタン、フッ化ベンゼン、２、３‐ジハイドロパーフルオロペンタン、１、１、２、２、３、３、４‐ヘプタフルオロシクロペンタン等のフッ素系化合物等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。
【００２５】
硫化水素に対する、第１２族〜第１５族元素の水酸化物の使用割合（モル比：第１２族〜第１５族元素の水酸化物／硫化水素）は、例えば１．８０〜３．００であり、好ましくは１．９５〜３．００である。硫化水素に対するＭＯＨ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）の使用割合が当該範囲内にあると、反応が一層円滑に進行させることができる。
【００２６】
ＭＯＨと硫化水素との反応においては、反応容器中に非プロトン性有機溶媒とＭＯＨとを投入し、次に得られた仕込み液に硫化水素を吹き込み反応させるとよい。この場合、非プロトン性有機溶媒中にあらかじめ硫化水素を吹き込み溶解させた非プロトン溶媒溶液にＭＯＨを混合して反応させてもよい。
【００２７】
硫化水素を吹き込む際の圧力は、常圧でも加圧してもよい。吹き込み時間としては、特に制限はなく、通常は１０〜１８０分程度とすることが好ましい。吹き込み速度も特に制限はなく、通常は１０〜１０００ｃｃ／分程度とすることが好ましい。また、硫化水素の吹き込み方法も特に制限はなく、たとえばＮ−メチル−２−ピロリドン中にＭＯＨを攪拌、たとえば、５００ｍｌガラス製セパラブルフラスコ中で、攪拌翼としてディスクタービン翼を用い、３００〜７００ｒｐｍにて攪拌しながら、その中へ気体状の硫化水素をバブリングする等の通常用いられる方法を用いることができる。この場合、水が存在していてもよい。
【００２８】
反応温度は、０〜１５０℃が好ましく、１２０〜１４０℃がさらに好ましい。０℃未満であると反応速度が著しく遅くおそれがある一方、１５０℃を超えると硫化水素が溶液中に溶け込みにくくなり、その結果硫化水素の吹き抜け量が増し、吸収効率が悪くなるおそれがある。
反応時間は、硫化水素の使用割合から算出される必要硫化水素量を、供給する硫化水素の吹き込み速度で割って得られる値以上とすることが好ましい。それ未満であるとＭＯＨに対して硫化水素が化学量論的に不足し、最終的に得られるＭＳ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）の純度が低下するおそれがある。
このように硫化水素を投入することにより、系内に固体状で存在していたＭＯＨは系内の液体部分に溶解させることができる。
【００２９】
硫化水素の吹込みによって得られたＭＳＨ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）を含む反応液を脱硫化水素化することで、高純度のＭＳ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）を生成する。
脱硫化水素化を行う際の反応温度は、１５０〜２００℃が好ましく、１７０〜１９０℃がさらに好ましい。１５０℃未満であると反応速度が著しく遅く、脱硫化水素時間が長くなりプロセス上不経済となるおそれがあり、２００℃を超えると溶媒の沸点を超える場合があり、合成に圧力容器の使用が必要となり不経済となるおそれがある。
反応時間については、０．３〜６時間が好ましく、０．５〜２時間がさらに好ましい。０．３時間未満であると反応時間が不足し、製品中に水硫化物が混在し、硫化物の純度の低下をきたし、６時間を超えると反応時間が長くなり、反応槽の大型化につながりプロセス上不経済である。
【００３０】
水硫化物の生成時に副生する水を留去する目的で、反応容器上部にコンデンサを配置することが好ましい。水が存在すると反応の進行を妨げるとともに得られる硫化物の加水分解反応が起こるおそれがあるためである。
【００３１】
水硫化物の製造及び脱硫化水素化の２段階で製造する場合を説明したが、水硫化物の製造及び脱硫化水素化を１段階で実施してもよい。この場合、硫化水素の吹き込時の反応温度を脱硫化水素化の反応温度にするとよい。
【００３２】
（３）スラリー法
スラリー法は、第１２族〜第１５族元素の水酸化物と炭化水素系有機溶媒からなるスラリー中に硫化水素を吹き込み、第１２族〜第１５族元素の水酸化物と硫化水素を反応させ、反応に生じる水をスラリーから除去しながら反応を継続し、系内の水が実質的に無くなった後、硫化水素の吹き込みを止め、不活性ガスを吹き込むことでガラス状の光学部材を製造する方法である。
スラリー法では、原料に溶媒を加えた状態で反応させる。溶媒を加えた状態で反応させることで、処理時の造粒効果を抑制し、合成反応を効率的に促進できる。これにより、均一性に優れ、未反応原料の含有率が低いガラス状の光学部材を得ることができる。また、原料や反応物の器壁等への固着を防止することができ、製品の歩留を向上できる。
【００３３】
炭化水素系有機溶媒は、特に制限はないが、水と共沸組成を形成する溶媒が好ましい。炭化水素系有機溶媒は、１種で使用してもよく、２種以上の混合溶媒で使用してもよい。具体的には、ベンゼン（沸点８０℃）、トルエン（沸点１１１℃）、キシレン（沸点：ｐ−体、１３８℃，ｍ−体、１３９℃，ｏ−体、１４４℃）、エチルベンゼン（沸点１３６℃）及びドデカン（沸点２１５℃）から選ばれる１種又はこれらの混合物が好適に用いられる。
【００３４】
ＭＯＨ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）と炭化水素系有機溶媒を混合してスラリーとする。この際、ＭＯＨの仕込み量は、特に制限はなく、取り扱いや移送を考慮して適切な濃度とすればよい。例えば、スラリーにおけるＭＯＨの量は３０重量％以下であることが望ましい。
【００３５】
ＭＯＨと炭化水素系有機溶媒からなるスラリーに、硫化水素ガスを吹き込み、ＭＯＨと硫化水素を反応させる。
硫化水素の吹き込み速度は、反応系の規模や反応条件等により適宜調整すればよい。
【００３６】
反応時の圧力は、常圧であっても加圧であってもいずれでもかまわない。加圧することにより反応速度を大きくすることができ、使用する硫化水素量を低減することができる。加圧する場合の圧力は０．２〜３．０ＭＰａが好ましい。
【００３７】
反応時の温度は、用いる炭化水素系有機溶媒の沸点と硫化水素の溶解度、反応時の圧力により異なるが、炭化水素系有機溶媒が水と共沸する温度以上で、反応時の圧力下における炭化水素系有機溶媒の沸点以下であることが好ましい。
反応温度としては、例えば、７０℃〜３００℃が好ましい。加熱下で反応させることにより、反応により生じた水をスラリー内から除去することができる。特に、上述した水と共沸組成を形成する溶媒を使用することにより、スラリー内から水を効率よく除去することができる。反応系から速やかに水分を除去することにより、反応系に水分が実質的に存在しない状態とすることができるため、第１２族〜第１５族元素の硫化物の結晶成長が進まず、比表面積の大きいＭＳ（Ｍ：第１２族〜第１５族元素）を得ることができる。
尚、水は反応系から蒸発した共沸ガスをコンデンサ等で凝縮することで系外に除去できる。この際、炭化水素系有機溶媒も除去されるが、除去された量を反応系に新たに追加してもよい。これにより、スラリー濃度等を調整できる。
【００３８】
反応が進行し、反応系から原料である第１２族〜第１５族元素の水酸化物が消失すると、水の発生が止まる。「系内の水分が実質的に無くなった後」とは、反応系から蒸発する水分が観測されなくなった状態を意味する。水の発生が止まった後、硫化水素の吹き込みを止め、不活性ガスを吹き込む。この不活性ガスの吹き込みにより系内の残留する硫化水素を取り除くことも可能である。
【００３９】
脱硫化水素後、スラリーの固体成分と有機溶媒を分離し、乾燥することにより、硫化物を回収できる。
【００４０】
尚、本サンプルは以下の溶融急冷法でも製造が可能である。例えば、Ａｒ等の不活性ガスで満たされたグローブボックス内で原料をシリカチューブに仕込み、秤量した後、真空封緘する。その後、揺動炉にて２〜１２０時間かけて９５０℃まで昇温させ、試料を溶融し、その後１〜２０時間保持した後、大気中で急冷することにより本発明の光学部材となる硫化物を得ることができる。
【００４１】
［レンズ］
本発明の光学部材は、レンズとして好適に用いることができ、本発明の光学部材からなるレンズはカメラのレンズとして好適である。特に本発明の光学部材からなるレンズは、赤外透過波長帯が広いため、赤外カメラのレンズとして用いると好ましい。
図１は、本発明の光学部材からなるレンズの一実施形態を示す概略断面図であり、第１主面１１と第２主面１２とを含む両凸形状を有している。第１主面１１は凸型形状を有し、第２主面１２も凸型形状を有し、これらは赤外線を含む光が入射又は出射するための光学機能面である。
図２は、本発明の光学部材からなるレンズの他の実施形態を示す概略断面図であり、第１主面２１と第２主面２２とを含む両凹形状を有している。第１主面２１は凹型形状を有し、第２主面２２も凹型形状を有し、これらは赤外線を含む光が入射又は出射するための光学機能面である。
本発明の光学部材からなるレンズが例えば図１に示す両凸形状である場合、当該レンズの最厚部の厚みは例えば３ｍｍとすることができる。
【００４２】
本発明の光学部材からなる赤外カメラのレンズは、赤外線が入射又は射出される表面の少なくとも一方に反射防止膜を備えた構造であってもよい。当該反射防止膜としては、酸化物薄膜、フッ化物薄膜等の公知の薄膜を用いることができる。
【実施例】
【００４３】
実施例１
３０ＧａＳ３／２−５０ＳｂＳ３／２−２０ＳｎＳのモル組成になるようにＧａ（ガリウム）を０．１３９０ｇ、Ｓｂ（アンチモン）を０．４０４７ｇ、Ｓｎ（スズ）を０．１５７８ｇ、Ｓ（硫黄）を０．２９８４ｇ計りとり、１２ｍｌ容積のジルコニア製ポットに投入した。さらに直径５ｍｍφのジルコニア製ボールを２２個入れふたを閉めた。これをフリッチュ製遊星ボールミルＰ５にセットし３７０ｒｐｍ、４０時間、反応させた。
反応終了後、生成物を取り出し、ＸＲＤによる構造確認を行った。その結果、得られた生成物がガラス化していることを確認し、ＴＧ−ＤＴＡ装置による熱分析の結果、２５０℃付近にガラス転移点（Ｔｇ）、ピークトップが３５８℃に結晶化温度（Ｔｃ）、及びピークトップが４５２℃に融点（Ｔｍ）が確認できた。以上の結果から、メカニカルミリング法により目的の光学部材が得られたことを確認した。
【００４４】
得られた光学部材の上下面を研磨して厚さを３ｍｍとした。光学部材の両研磨面の中心線平均粗さ（Ｒａ）をＪＩＳ−Ｂ０６０１に基づいて評価した結果、いずれも２０ｎｍ以下であった、ＦＴ−ＩＲを用いて、研磨した光学部材の厚み方向に８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線を照射して各波長の赤外線透過率を測定し、０．２μｍピッチで平均して光学部材の透過率を評価した。その結果、透過率は２８％であった。
尚、原料の取り扱い、反応後の取り出し、評価等は全て不活性ガス雰囲気下で行った。
【００４５】
比較例１
原料の取り扱い、反応後の取り出し、評価等を全て大気中で実施した他は実施例１と同様にして光学部材を製造し、評価した。その結果、得られた生成物は、ガラス化が確認され、透過率は４．５％であった。
【符号の説明】
【００４６】
１１，２１  第１主面
１２，２２  第２主面
【図１】
2017178674.tif 000002
【図２】
2017178674.tif 000003