DE102015117540A1 - OPTICAL GLASS FILTER - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein optisches Glasfilter, bei welchem eine Transmissionsrate nicht instabil wird, und welches eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit hohem Maß an Genauigkeit aufweist. Das optische Glasfilter basiert auf einer Silikat basierenden Glaszusammensetzung, die zumindest NiO, MnO2 und CO2O3 als essentielle Bestandteile umfasst und eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450–650 nm aufweist.Disclosed is an optical glass filter in which a transmission rate does not become unstable and which has a flat spectral transmission characteristic with a high degree of accuracy. The optical glass filter is based on a silica-based glass composition comprising at least NiO, MnO 2 and CO 2 O 3 as essential components and having a flat spectral transmission characteristic in the wavelength range of 450-650 nm.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein optisches Glasfilter, welches eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm aufweist.The invention relates to an optical glass filter which has a flat spectral transmission characteristic in the wavelength range from 450 to 650 nm.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmlich wird beim Aufnehmen von Bildern mittels einer digitalen Bildgebungsvorrichtung, wie z. B. Videokamera oder Digitalkamera, ein optisches Glasfilter an einer Linse einer derartigen Bildgebungsvorrichtung angebracht, um die Lichttransmissionsmenge zu verringern und um eine Aufnahme in Reaktion auf eine große Lichtmenge durchzuführen, wenn eine derartige hohe Lichtmenge trotz Verengung der Linse oder Maximieren der Verschlusszeit zu einer Überbelichtung führt.Conventionally, when taking pictures by means of a digital imaging device, such. As a video camera or digital camera, a glass optical filter attached to a lens of such an imaging device to reduce the amount of light transmission and to take a shot in response to a large amount of light, if such a high amount of light despite constriction of the lens or maximizing the shutter time to overexposure leads.
Als optische Glasfilter sind ND-Filter (Neutraldichtefilter) bekannt, die eine nichtselektive Transmission aufweisen, die beispielsweise jede Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich des Lichts bis zu einem nahezu ausgeglichenen Niveau transmittieren. Ferner sind als ND-Filter reflektierende ND-Filter, die das einfallende Licht reflektieren und dämpfen, und absorbierende ND-Filter, die das einfallende Licht absorbieren und dämpfen, bekannt. Wenn jedoch ein ND-Filter in ein Linsenoptiksystem, das ein Problem bezüglich Auflicht hat, insertiert wird, wurde allgemein ein absorbierendes ND-Filter verwendet.As optical glass filters, ND filters (neutral density filters) are known, which have a non-selective transmission, for example, transmit each wavelength in the visible spectral range of light to a nearly balanced level. Also known as ND filters are reflective ND filters that reflect and attenuate the incident light and ND filters that absorb and attenuate the incident light. However, when an ND filter is inserted into a lens-optic system that has a problem of reflected light, an absorbing ND filter has generally been used.
Außerdem umfassen solche absorbierende ND-Filter Buntglas-ND-Filter (vergleiche Druckschrift 1), die ein Substrat umfassen, in das ein absorbierendes Material eingearbeitet ist, oder absorbierende, mehrschichtige ND-Filter (vergleiche Druckschrift 2), die ein Substrat ohne eigene Absorptionseigenschaft umfassen, wobei das Licht in dem auf der Oberfläche des Substrats ausgebildeten Dünnfilm absorbiert wird.In addition, such ND absorbing filters include stained glass ND filters (see Reference 1) comprising a substrate in which an absorbent material is incorporated, or absorbent multi-layered ND filters (refer to Reference 2) which is a substrate having no inherent absorption property wherein the light is absorbed in the thin film formed on the surface of the substrate.
Literatur des Standes der TechnikPrior art literature
PatentdokumentePatent documents
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Druckschrift 1:
Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 39-025560 Japanese Patent Publication No. Sho 39-025560 -
Druckschrift 2: offengelegtes
japanisches Patent Nr. 2014-016568 Japanese Patent No. 2014-016568
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Gemäß der Offenbarung der Druckschrift 2 können eine absorbierende, eine Metallschicht umfassende Filmschicht und eine dielektrische Oxidfilmschicht wechselweise gestapelt werden, so dass ein dünnes ND-Filter ausgebildet wird. Andererseits ist es jedoch schwer, eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im sichtbaren Spektralbereich (z. B. Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm) zu erreichen. Ferner kann eine Ablösung des Dünnfilms in Abhängigkeit von der Verwendungsumgebung auftreten.According to the disclosure of Reference 2, an absorbing film layer comprising a metal layer and an oxide dielectric film layer may be alternately stacked to form a thin ND filter. On the other hand, however, it is difficult to achieve a flat spectral transmission characteristic in the visible spectral range (eg, wavelength range of 450 to 650 nm). Further, detachment of the thin film may occur depending on the use environment.
Ferner tritt gemäß der Offenbarung der Druckschrift 1 keine Ablösung des Dünnfilms auf. In diesem Fall tritt jedoch ein weiteres Problem auf, dass die Konzentrationen von Fe3O4 und CoO erhöht werden sollten, um ein ND-Filter mit einer Transmission von 5% oder weniger zu erhalten. Wird die Konzentration von CoO erhöht, macht es die Absorptionseigenschaft von CoO schwer, eine flache spektrale Transmissionscharakteristik zu erhalten. Wird die Konzentration von Fe3O4 erhöht, verschiebt sich darüber hinaus das chemische Gleichgewicht zwischen Fe2O3 und FeO, was die von Fe2O3 herrührende Absorption auf der kurzwelligen Seite erhöht und so zu einer erheblichen Abweichung von der vorher bestimmten, von Fe3O4 herrührenden Absorption führt. Als Ergebnis ist es schwierig, eine flache spektrale Transmissionscharakteristik lediglich durch Kombination von Fe3O4 und CoO zu erreichen. Wird darüber hinaus eine hohe Konzentration von Fe3O4 eingeführt, verändert sich die Lösungstemperatur des Glases von der Temperatur bei niedriger Konzentration, oder es kommt zu einer Verschiebung des chemischen Gleichgewichts selbst bei einer kleinen Änderung der Umgebungstemperatur, was zu einer instabilen Transmission führt.Further, according to the disclosure of
Da jüngst in Bildgebungsapparate eingefügte Bildgebungsvorrichtungen, wie z. B. ladungsträgergekoppelte Vorrichtungen (CCD; Charge Coupled Device) oder komplementäre Metalloxid-Halbleiter (CMOS; Complementary Metal Oxide Semiconductor) hergestellt wurden, die eine hohe Empfindlichkeit aufweisen, besteht Bedarf an einem ND-Filter (d. h. einem optischen Glasfilter), das eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit hohem Maß an Genauigkeit aufweist.Recently introduced in imaging apparatus imaging devices such. Charge Coupled Device (CCD) or complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS; Complementary Metal Oxide Semiconductor) having high sensitivity, there is a need for an ND filter (ie, a glass optical filter) which has a flat spectral transmission characteristic with a high degree of accuracy.
Unter diesen Umständen bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein optisches Glasfilter bereitzustellen, bei welchem die Transmission nicht instabil wird und welches eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit einem hohen Maß an Genauigkeit aufweist.Under these circumstances, the object of the invention was to provide an optical glass filter in which the transmission does not become unstable and which has a flat spectral transmission characteristic with a high degree of accuracy.
Lösung der Aufgabe der ErfindungSolution to the problem of the invention
In einem allgemeinen Aspekt wird erfindungsgemäß ein optisches Glasfilter bereitgestellt, das auf einer silikat-basierenden Glaszusammensetzungen basiert, wobei das optische Glasfilter mindestens NiO, MnO2 und Co2O3 als essenzielle Bestandteile umfasst und eine flache spektrale Transmissionscharakteristik in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm aufweist.In a general aspect, the present invention provides an optical glass filter based on a silicate-based glass composition, wherein the optical glass filter comprises at least NiO, MnO 2 and Co 2 O 3 as essential components and a flat spectral transmission characteristic in a wavelength range of 450 to 650 nm.
Da das optische Glasfilter kein Fe3O4 (oder Fe2O3 oder FeO) umfasst, verursacht es anders als herkömmliche Glasfilter keine Verschiebung des chemischen Gleichgewichts und eine hohe Instabilität der Transmission wird verhindert. Ferner wird auch ein optisches Glasfilter bereitgestellt, das eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit einem sehr hohen Maß an Genauigkeit aufweist.Since the optical glass filter does not comprise Fe 3 O 4 (or Fe 2 O 3 or FeO), unlike conventional glass filters, it does not cause chemical equilibrium shift and high transmission instability is prevented. Further, there is also provided an optical glass filter which has a flat spectral transmission characteristic with a very high degree of accuracy.
Gemäß einer Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der NiO-Gehalt 0,20 bis 6,00 und der Co2O3-Gehalt 0,02 bis 0,70 beträgt, bezogen auf den MnO2-Gehalt, der als 1 angenommen wird. In diesem Fall ist es ferner bevorzugt, dass, wenn die Dicke des optischen Glasfilters 2 mm beträgt, der MnO2-Gehalt 0,003 bis 2,100%, der NiO-Gehalt 0,007 bis 0,800% und der Co2O3-Gehalt 0,001 bis 0,200% als extern geteilte Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse (d. h. 100 Massenprozent) der grundlegenden Glaszusammensetzung auf Silikatbasis, beträgt.According to one embodiment, it is preferred that the NiO content is 0.20 to 6.00 and the Co 2 O 3 content is 0.02 to 0.70, based on the MnO 2 content assumed to be 1. In this case, it is further preferable that, when the thickness of the optical glass filter is 2 mm, the MnO 2 content is 0.003 to 2.100%, the NiO content is 0.007 to 0.800%, and the Co 2 O 3 content is 0.001 to 0.200%. as externally divided mass percent based on the total mass (ie, 100 mass percent) of the basic silicate based glass composition.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das optische Glasfilter zusätzlich als optionale Bestandteile CuO und Cr2O3 enthalten. Da die Einarbeitung von MnO2 und CuO die Konzentration von Co2O3 (oder CoO) auf ein niedriges Niveau steuert, ist es möglich, die Verschlechterung einer Flachheit der spektralen Transmissionscharakteristik, die durch eine Erhöhung der Konzentration von Co2O3 (oder CoO) verursacht wird, zu vermeiden, und so ein optisches Glasfilter zu erhalten, das eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit hohem Maß an Genauigkeit aufweist.According to a further embodiment, the glass optical filter may additionally contain as optional constituents CuO and Cr 2 O 3 . Since the incorporation of MnO 2 and CuO controls the concentration of Co 2 O 3 (or CoO) to a low level, it is possible to reduce the flatness of the spectral transmission characteristic caused by an increase in the concentration of Co 2 O 3 (or CoO), and so to obtain a glass optical filter having a flat spectral transmission characteristic with a high degree of accuracy.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der CuO-Gehalt 0,00 bis 0,70 und der Cr2O3-Gehalt 0,00 bis 1,40, bezogen auf den MnO2-Gehalt, der als 1 angenommen wird, beträgt. In diesem Fall ist es ferner bevorzugt, dass, wenn die Dicke des optischen Glasfilters 2 mm aufweist, der CuO-Gehalt 0,000 bis 0,810% und der Cr2O3-Gehalt 0,000 bis 0,190% als extern geteilte Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse (d. h. 100 Massenprozent) der grundlegenden Glaszusammensetzung auf Silikatbasis, beträgt.According to another embodiment it is preferred that the CuO content is 0.00 to 0.70 and the Cr 2 O 3 content is 0.00 to 1.40, based on the MnO 2 content, which is assumed to be 1, is. In this case, it is further preferable that, when the thickness of the optical glass filter is 2 mm, the CuO content is 0.000 to 0.810% and the Cr 2 O 3 content is 0.000 to 0.190% as externally divided mass% based on the total mass ( ie, 100 mass%) of the basic silicate-based glass composition.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, dass die maximale Abweichung der spektralen Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm 0,05 bis 0,15% beträgt, wenn die durchschnittliche Transmission im Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm 0,1% beträgt.According to another embodiment, it is further preferable that the maximum deviation of the spectral transmittance characteristic in the wavelength region of 450 to 650 nm is 0.05 to 0.15% when the average transmittance in the wavelength region of 450 to 650 nm is 0.1%.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann grundlegende Glaszusammensetzung auf Silikatbasis in Massenprozent die folgenden Bestandteile umfassen: SiO2: 20–60%, B2O3: 0–20%, Al2O3: 0–10%, K2O: 0,1–15%, Cs2O: 0–5%, CaO: 0–5%, BaO: 20–60%, ZnO: 0–15%, und Sb2O3: 0–1%.In another embodiment, basic silicate-based glass composition by mass may comprise the following constituents: SiO 2 : 20-60%, B 2 O 3 : 0-20%, Al 2 O 3 : 0-10%, K 2 O: 0, 1-15%, Cs 2 O: 0-5%, CaO: 0-5%, BaO: 20-60%, ZnO: 0-15%, and Sb 2 O 3 : 0-1%.
Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects
Gemäß den erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es möglich, ein optisches Glasfilter zu erhalten, bei welchem die Transmission nicht instabil wird und welches eine flache spektrale Transmissionscharakteristik mit einem hohen Maß an Genauigkeit aufweist.According to the embodiments of the present invention, it is possible to obtain an optical glass filter in which the transmission does not become unstable and which has a flat spectral transmission characteristic with a high degree of accuracy.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen:Show it:
Bevorzugte AusführungsformenPreferred embodiments
Nachfolgend werden erfindungsgemäße Beispielausführungsformen ausführlicher beschrieben. Das optische Glasfilter gemäß den erfindungsgemäßen Beispielausführungsformen basiert auf einer auf Silikat basierenden Glaszusammensetzung (im Folgenden wird die Glaszusammensetzung auf Silikatbasis auch als „grundlegende Glaszusammensetzung” bezeichnet). Neben der grundlegenden Glaszusammensetzung umfasst das optische Glasfilter mindestens NiO, MnO2 und CO2O3 als Farbmittel, und fungiert so als ein absorbierendes ND-Filter, das das einfallende Licht absorbiert bzw. dämpft.Hereinafter, example embodiments of the present invention will be described in more detail. The glass optical filter according to the example embodiments of the present invention is based on a silicate-based glass composition (hereinafter, the silicate-based glass composition is also referred to as "basic glass composition"). In addition to the basic glass composition, the optical glass filter comprises at least NiO, MnO 2 and CO 2 O 3 as a colorant, thus functioning as an absorbing ND filter which absorbs the attenuating light.
Die grundlegende Glaszusammensetzung enthält SiO2, K2O und BaO als essentielle Bestandteile und kann, wenn nötig, zusätzlich B2O3, Al2O3, Cs2O, CaO, ZnO, und Sb2O3 umfassen. Vorzugsweise kann die grundlegende Glaszusammensetzung die oben genannten Bestandteile wie folgt umfassen:
SiO2: 20–60%,
B2O3: 0–20%,
Al2O3: 0–10%,
K2O: 0,1–15%,
Cs2O: 0–5%,
CaO: 0–5%,
BaO: 20–60%,
ZnO: 0–15% und
Sb2O3: 0–1%.The basic glass composition contains SiO 2 , K 2 O and BaO as essential ingredients, and may additionally include B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Cs 2 O, CaO, ZnO, and Sb 2 O 3 , if necessary. Preferably, the basic glass composition may include the above ingredients as follows:
SiO 2 : 20-60%,
B 2 O 3 : 0-20%,
Al 2 O 3 : 0-10%,
K 2 O: 0.1-15%,
Cs 2 O: 0-5%,
CaO: 0-5%,
BaO: 20-60%,
ZnO: 0-15% and
Sb 2 O 3 : 0-1%.
Ferner sind die Mengen der jeweiligen Bestandteile in Massenprozent in Bezug auf die Gesamtmasse des Glases, ausgedrückt als Zusammensetzung in Form der Oxide, angegeben. Unter einer „Zusammensetzung in Form der Oxide” wird hier die Zusammensetzung einer jeden der Komponenten verstanden, die in dem Glas auf Basis der Gesamtmasse der Oxide als 100 Massenprozent enthalten sind, wenn angenommen wird, dass alle Oxide, Verbundsalze und metallischen Fluoride, die als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Glas verwendet werden, beim Schmelzen zersetzt und in Oxide umgewandelt werden.Further, the amounts of the respective constituents are in terms of mass percentage relative to the total mass of the glass, expressed as the composition in the form of the oxides. By a "composition in the form of oxides" is meant the composition of any of the components contained in the glass based on the total mass of the oxides as 100% by weight, assuming that all oxides, compound salts and metallic fluorides are used as Starting materials for the glass according to the invention can be used, decomposed on melting and converted into oxides.
SiO2 ist ein Bestandteil, der eine Grundstruktur von Glas bildet. Liegt das SiO2 in einem Gehalt von weniger als 20% von, kann die chemische Haltbarkeit verschlechtert sein.SiO 2 is a constituent that forms a basic structure of glass. If the SiO 2 is less than 20% by weight, the chemical durability may be deteriorated.
Wenn SiO2 in einem Gehalt von mehr als 60% vorhanden ist, ist es schwierig, aufgrund einer hohen Viskosität beim Auflösen, ein Glas herzustellen. Daher ist ein SiO2-Gehalt von 20–60% passend.When SiO 2 is present in a content of more than 60%, it is difficult to produce a glass because of high viscosity upon dissolution. Therefore, a SiO 2 content of 20-60% is suitable.
B2O3 ist ein Bestandteil, der eine Grundstruktur von Glas bildet. Es bewirkt eine Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Transmissionsverlust oder Schmelzeigenschaft. Wird B2O3 in einem Gehalt von mehr als 20% verwendet, kann die chemische Haltbarkeit schwer beeinträchtigt sein. Deshalb ist es geeignet, B2O3 in einem Gehalt von 0–20% zu verwenden. In dieser Ausführungsform wird ferner eine Absorption in einem Wellenbereich von 550–580 nm erreicht (siehe die folgende Beschreibung), indem die Absorption von NiO auf eine Seite der langen Wellenlängen verschoben wird (im Folgenden auch als „Langwellenlängenverschiebung” bezeichnet), um eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450–650 nm zu erhalten. Da B2O3 jedoch eine derartige Langwellenlängenverschiebung der Absorption von NiO hemmt, ist es bevorzugt, dass B2O3 innerhalb des Bereichs von 0–20% in einer kleineren Menge verwendet wird. B 2 O 3 is a constituent that forms a basic structure of glass. It improves the resistance to transmission loss or melting property. When B 2 O 3 is used in a content of more than 20%, the chemical durability may be seriously impaired. Therefore, it is suitable to use B 2 O 3 in a content of 0-20%. Further, in this embodiment, absorption in a wavelength range of 550-580 nm is achieved (see the following description) by shifting the absorption of NiO to one side of the long wavelengths (hereinafter also referred to as "long wavelength shift") to be flat To obtain spectral transmission characteristic in the wavelength range of 450-650 nm. However, since B 2 O 3 inhibits such long wavelength shift of the absorption of NiO, it is preferable that B 2 O 3 is used within the range of 0-20% in a smaller amount.
Al2O3 ist ein Bestandteil, der eine Grundstruktur von Glas bildet. Es bewirkt eine Verbesserung der chemischen Haltbarkeit. Wenn Al2O3 jedoch in einem Gehalt von mehr als 10% verwendet wird, kann die chemische Haltbarkeit schwer beeinträchtigt sein. Daher ist es geeignet, Al2O3 in einer Menge von 0–10% zu verwenden.Al 2 O 3 is a constituent that forms a basic structure of glass. It improves the chemical durability. However, when Al 2 O 3 is used in a content of more than 10%, the chemical durability may be seriously impaired. Therefore, it is suitable to use Al 2 O 3 in an amount of 0-10%.
K2O ist ein Bestandteil, der als Modifikator der Glasstruktur fungiert. K2O bewirkt eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft (d. h. zur Senkung des Schmelzpunktes) und eine Verschiebung der Absorption von NiO auf die Seite längerer Wellenlängen. Wenn K2O jedoch in einer Menge von weniger als 0,1% verwendet wird, ist es nicht möglich, den Effekt einer Verschiebung der Absorption von NiO auf die Seite der längeren Wellenlängen zu liefern. Wenn K2O in einer Menge von mehr als 15% verwendet wird, kann der Transmissionsverlust zunehmen, so dass die chemische Haltbarkeit signifikant beeinträchtigt wird. Daher ist es geeignet, K2O in einer Menge von 0,1–15% zu verwenden. Um die Absorption von NiO auf eine Seite der längeren Wellenlängen zu verschieben, ist es ferner bevorzugt, K2O in einer relativ großen Menge zu verwenden.K 2 O is a constituent that acts as a modifier of the glass structure. K 2 O brings about an improvement in the melting property (ie lowering the melting point) and a shift in the absorption of NiO to the longer wavelength side. However, when K 2 O is used in an amount of less than 0.1%, it is not possible to provide the effect of shifting the absorption of NiO to the longer wavelength side. If K 2 O is used in an amount of more than 15%, the transmission loss may increase, so that the chemical durability is significantly impaired. Therefore, it is suitable to use K 2 O in an amount of 0.1-15%. Further, in order to shift the absorption of NiO to a longer wavelength side, it is preferable to use K 2 O in a relatively large amount.
Cs2O ist auch ein Bestandteil, der als Modifikator der Glasstruktur fungiert. Cs2O bewirkt eine Verschiebung der Absorption von NiO auf eine Seite der längeren Wellenlängen. Wenn Cs2O jedoch in einer Menge von mehr als 5% verwendet wird, kann ein Transmissionsverlust erhöht werden, was zu einer signifikanten Beeinträchtigung der chemischen Haltbarkeit führt. Daher ist es geeignet, Cs2O in einer Menge von 0–5% zu verwenden. Um die Absorption von NiO auf die Seite der längeren Welllenlängen zu verschieben, ist es ferner bevorzugt, Cs2O in einer relativ großen Menge zu verwenden.Cs 2 O is also a constituent that acts as a modifier of the glass structure. Cs 2 O causes a shift in the absorption of NiO to one side of the longer wavelengths. However, if Cs 2 O is used in excess of 5%, transmission loss may be increased, resulting in a significant deterioration in chemical durability. Therefore, it is suitable to use Cs 2 O in an amount of 0-5%. Further, in order to shift the absorption of NiO to the longer wavelength side, it is preferable to use Cs 2 O in a relatively large amount.
CaO ist ein Bestandteil, der als Modifikator der Glasstruktur fungiert. CaO bewirkt eine Verbesserung der Transmissionsverlustbeständigkeit oder der Schmelzeigenschaft (d. h. der Senkung des Schmelzpunktes). Es ist ratsam, CaO in einer relativ kleinen Menge zu verwenden. Wenn CaO in einer Menge von mehr als 5% verwendet wird, ist es nicht möglich, die Absorption von NiO auf die Seite der längeren Wellenlängen zu verschieben. Daher ist es geeignet, CaO in einer Menge von 0–5% zu verwenden.CaO is a constituent that acts as a modifier of the glass structure. CaO improves the transmission loss resistance or the melting property (i.e., the lowering of the melting point). It is advisable to use CaO in a relatively small amount. When CaO is used in excess of 5%, it is not possible to shift the absorption of NiO to the longer wavelength side. Therefore, it is suitable to use CaO in an amount of 0-5%.
BaO ist ein Bestandteil, der als Modifikator der Glasstruktur fungiert. BaO bewirkt eine Verbesserung der Transmissionsverlustbeständigkeit oder der Schmelzeigenschaft (d. h. der Senkung des Schmelzpunktes). Insbesondere ist es einfach, dass MnO2 und CuO als Farbmittel eine Farbe entwickeln, wenn die Temperatur gesenkt wird. Bei Betrachtung aus der Sicht der Fähigkeit zur Entwicklung einer Farbe ist es bevorzugt, dass BaO in einer relativ großen Menge eingearbeitet wird. Wenn BaO in einer Menge von mehr als 60% verwendet wird, kann der Transmissionsverlust ansteigen, was zu einer signifikanten Beeinträchtigung der chemischen Haltbarkeit führt. Wenn BaO in einer Menge von weniger als 20% verwendet wird, ist es nicht möglich, die Lösungstemperatur zu verringern. Daher ist es geeignet, BaO in einer Menge von 20–60% zu verwenden.BaO is a constituent that acts as a modifier of the glass structure. BaO improves the transmission loss resistance or the melting property (ie lowering the melting point). In particular, it is easy for MnO 2 and CuO as colorants to develop a color when the temperature is lowered. From the viewpoint of the ability to develop a color, it is preferable that BaO be incorporated in a relatively large amount. If BaO is used in excess of 60%, the transmission loss may increase, resulting in a significant deterioration of the chemical durability. If BaO is used in an amount of less than 20%, it is not possible to lower the solution temperature. Therefore, it is suitable to use BaO in an amount of 20-60%.
ZnO ist ein Bestandteil, der als Modifikator der Glasstruktur fungiert. ZnO bewirkt eine Verbesserung der Transmissionsverlustbeständigkeit oder der Schmelzeigenschaft (d. h. der Senkung des Schmelzpunktes). Wenn ZnO in einer Menge von mehr als 15% verwendet wird, kann der Transmissionsverlust ansteigen. Somit ist es geeignet, ZnO in einer Menge von 0–15% zu verwenden.ZnO is a constituent that acts as a modifier of the glass structure. ZnO improves the transmission loss resistance or the melting property (i.e., the lowering of the melting point). If ZnO is used in an amount of more than 15%, the transmission loss may increase. Thus, it is suitable to use ZnO in an amount of 0-15%.
Sb2O3 ist ein Bestandteil, der als Entschäumer fungiert. Wenn Sb2O3 in einer Menge von mehr als 1% verwendet wird, kann die Farbentwicklung von MnO2 und CuO beeinträchtigt sein. Somit ist es geeignet, Sb2O3 in einer Menge von 0–1% zu verwenden.Sb 2 O 3 is an ingredient that acts as a defoamer. When Sb 2 O 3 is used in an amount of more than 1%, the color development of MnO 2 and CuO may be impaired. Thus, it is suitable to use Sb 2 O 3 in an amount of 0-1%.
Das optische Glasfilter gemäß den erfindungsgemäßen Beispielausführungsformen beruht auf einer grundlegenden Glaszusammensetzung, die die oben beschriebenen Bestandteile enthält, und umfasst ferner zumindest NiO, MnO2 und CO2O3 als Farbmittel jeweils in der oben definierten Menge, ausgedrückt als extern geteilte Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse (d. h. 100 Massenprozent) der grundlegenden Glaszusammensetzung. Falls gewünscht, kann das optische Glasfilter ferner CuO und Cr2O3 umfassen. Ferner kann Ho2O3 anstelle von Cr2O3 verwendet werden.The glass optical filter according to the example embodiments of the present invention is based on a basic glass composition containing the above-described components, and further comprises at least NiO, MnO 2 and CO 2 O 3 as colorants each in the above-defined amount in terms of externally divided mass percent based on the total mass (ie 100 percent by mass) of the basic Glass composition. If desired, the glass optical filter may further comprise CuO and Cr 2 O 3 . Further, Ho 2 O 3 may be used in place of Cr 2 O 3 .
Der Eingang von einfallendem Licht in das optische Glasfilter gemäß der obigen Ausführungsform wird beim Hindurchtreten durch das optische Glasfilter von den jeweiligen Bestandteilen des Farbmittels absorbiert. Dann wird das Licht abgeschwächt und ausgegeben. Daher kann die spektrale Transmissionscharakteristik des optischen Glasfilters durch das so genannte Lambert-Beer-Gesetz erklärt werden, und sie wird durch die Kombination aus den Bestandteilen des Farbmittels und den Konzentrationen derselben bestimmt. Mit anderen Worten wird das optische Glasfilter gemäß der Ausführungsform durch Steuern der Zusammensetzung der Farbmittelbestandteile und der Konzentrationen derselben hergestellt, so dass eine flache spektrale Transmissionscharakteristik erreicht wird. Wie im Folgenden beschrieben ist, haben die vorliegenden Erfinder eine Bedingung festgestellt, bei der eine flache spektrale Transmissionscharakteristik in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm erreicht werden kann.The entrance of incident light into the glass optical filter according to the above embodiment is absorbed by the respective constituents of the colorant as it passes through the glass optical filter. Then the light is attenuated and output. Therefore, the spectral transmission characteristic of the optical glass filter can be explained by the so-called Lambert-Beer law, and it is determined by the combination of the components of the colorant and the concentrations thereof. In other words, the optical glass filter according to the embodiment is manufactured by controlling the composition of the colorant components and the concentrations thereof, so that a flat spectral transmission characteristic is achieved. As described below, the present inventors have found a condition in which a flat spectral transmission characteristic in a wavelength range of 450 to 650 nm can be achieved.
Wie in
MnO2 absorbiert das Licht im ganzen Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm und seine Einarbeitung ermöglicht die Erhöhung im untersten Niveau der Gesamtabsorption.MnO 2 absorbs the light in the entire wavelength range of 450 to 650 nm and its incorporation allows the increase in the lowest level of total absorption.
CO2O3 zeigt eine große Absorptionsspitze im Wellenlängenbereich von 550 bis 650 nm, es gibt jedoch keinen Bestandteil, der die entsprechende Absorptionsspitze ersetzt. Deshalb wird gemäß der Ausführungsform die Konzentration von CO2O3 auf ein möglichst geringes Niveau gesteuert, während MnO2 oder CuO eingearbeitet wird, um die Unebenheit der Absorptionsspitze von CO2O3 zu verringern.CO 2 O 3 shows a large absorption peak in the wavelength range of 550 to 650 nm, but there is no component that replaces the corresponding absorption peak. Therefore, according to the embodiment, the concentration of CO 2 O 3 is controlled to the lowest possible level while incorporating MnO 2 or CuO to reduce the unevenness of the absorption peak of CO 2 O 3 .
CuO weist eine Absorptionskante auf der Seite der längeren Wellenlängen bei etwa einer Wellenlänge von 500 nm auf. Folglich kann CO2O3, das eine Absorption im Wellenlängenbereich von 500 bis 650 nm zeigt, durch das Einarbeiten von CuO ersetzt werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Konzentration von CO2O3 zu verringern.CuO has an absorption edge on the side of the longer wavelengths at about a wavelength of 500 nm. Consequently, CO 2 O 3 , which exhibits absorption in the wavelength range of 500 to 650 nm, can be replaced by the incorporation of CuO. As a result, it is possible to reduce the concentration of CO 2 O 3 .
Cr2O3 weist eine Absorptionskante auf der Seite der kürzeren Wellenlängen in der Nähe einer Wellenlänge von 500 nm auf. Folglich ist es möglich, die Absorption in der Nähe einer Wellenlänge von 450 nm zu ergänzen, wo eine Abnahme der Absorption von NiO und MnO2 auftritt. Da Ho2O3 auch eine Absorptionsspitze in der Nähe einer Wellenlänge von 450 nm aufweist, ist es möglich anstelle von Cr2O3 Ho2O3 zu verwenden.Cr 2 O 3 has an absorption edge on the side of the shorter wavelengths near a wavelength of 500 nm. Consequently, it is possible to supplement the absorption near a wavelength of 450 nm where a decrease in the absorption of NiO and MnO 2 occurs. Since Ho 2 O 3 also has an absorption peak in the vicinity of a wavelength of 450 nm, it is possible to use Ho 2 O 3 instead of Cr 2 O 3 .
Wie oben beschrieben ist, werden in dem optischen Glasfilter gemäß der Ausführungsform die Zusammensetzung der Farbmittelbestandteile (NiO, MnO2, Co2O3, CuO, Cr2O3, Ho2O3) und die Konzentrationen derselben so gesteuert, dass eine flache spektrale Transmissionscharakteristik erreicht wird. Allerdings haben die vorliegenden Erfinder festgestellt, dass das Mischverhältnis (d. h. Verhältnis der Zusammensetzung) von NiO, MnO2 und Co2O3 im wesentlichen die Flachheit der spektralen Transmissionscharakteristik bestimmt und wie im Folgenden beschrieben ist, dass ein Verhältnis NiO:Co2O3 von 0,20–6,00:0,02–0,70, bezogen auf die Menge von MnO2, die als 1 angenommen wird, eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm liefert. Die vorliegenden Erfinder haben ferner festgestellt, dass CuO und Cr2O3 als optionale Bestandteile eingearbeitet werden können und dass ein Verhältnis CuO:Cr2O3 von 0,00–0,70:0,00–1,40, bezogen auf die Menge von MnO2, die als 1 angenommen wird, eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm liefert. Ferner tritt in dieser Ausführungsform, da das optische Glasfilter kein Fe3O4 (oder Fe2O3, oder FeO) enthält, anders als beim Stand der Technik eine Verschiebung des chemischen Gleichgewichts nicht auf, wodurch die Transmission nicht instabil wird. Ferner kann MnO2 und CuO eingearbeitet werden und die Konzentration von Co2O3 (oder CoO) kann auf ein niedriges Niveau gesteuert werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Beeinträchtigung der Flachheit der spektralen Transmissionscharakteristik, die durch eine Erhöhung der Konzentration von Co2O3 (oder CoO) verursacht wird, zu vermeiden.As described above, in the optical glass filter according to the embodiment, the composition of the colorant components (NiO, MnO 2 , Co 2 O 3 , CuO, Cr 2 O 3 , Ho 2 O 3 ) and the concentrations thereof are controlled so as to be flat spectral transmission characteristic is achieved. However, the present inventors have found that the mixing ratio (ie ratio of composition) of NiO, MnO 2 and Co 2 O 3 substantially determines the flatness of the spectral transmission characteristic, and as described below, that a ratio of NiO: Co 2 O 3 from 0.20-6.00: 0.02-0.70, based on the amount of MnO 2 assumed to be 1, provides a flat spectral transmission characteristic in the wavelength range of 450 to 650 nm. The present inventors have further found that CuO and Cr 2 O 3 can be incorporated as optional ingredients and that a ratio CuO: Cr 2 O 3 of 0.00-0.70: 0.00-1.40, based on the Amount of MnO 2 , which is assumed to be 1, provides a flat spectral transmission characteristic in the wavelength range of 450 to 650 nm. Further, in this embodiment, since the optical glass filter does not contain Fe 3 O 4 (or Fe 2 O 3 or FeO), unlike the prior art, a shift of the chemical equilibrium does not occur, whereby the transmission does not become unstable. Further, MnO 2 and CuO can be incorporated, and the concentration of Co 2 O 3 (or CoO) can be controlled to a low level. As a result, it is possible to impair the flatness of the spectral Transmission characteristic, which is caused by an increase in the concentration of Co 2 O 3 (or CoO) to avoid.
Ausführungsbeispieleembodiments
Nachfolgend wird die Erfindung durch Bezugnahme auf Beispiele näher erklärt. Die Beispiele sollen jedoch lediglich veranschaulichen und den Umgang der vorliegenden Erfindung nicht darauf einschränken.The invention will be explained in more detail by reference to examples. However, the examples are intended to be illustrative and not restrictive of the practice of the present invention.
(Verfahren zur Herstellung eines optischen Glasfilters)(Method of Manufacturing Optical Glass Filter)
Als Rohmaterialien werden die folgenden herkömmlich erhältlichen Materialien benutzt: Silicasteinpulver, Borsäure, Aluminiumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumnitrat, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Strontiumnitrat, Bariumcarbonat, Zinkoxid, Kaliumchlorid, Kaliumsilicofluorid, Lanthanoxid, Zirkoniumoxid, Chromoxid, Nickeloxid, Kobaltoxid, Mangandioxid, Kupferoxid, Holmiumoxid, Nioboxid, Bleioxid, Titanoxid, Wolframoxid, Natriumchlorid, Natriumfluorid, Natriumsulfat, Kaliumdichromat, Caesiumnitrat, Antimontrioxid, usw. Die Rohmaterialien werden in einer derartigen Weise bereitgestellt, dass jede der Glaszusammensetzungen der Tabellen 1–8 erhalten werden kann. Nach Abwiegen eines jeden der Rohmaterialien für jedes Beispiel werden die kombinierten Materialien in einen Schmelztiegel aus Platin gebracht und bei einer Temperatur von ungefähr 1350°C aufgeschmolzen und gerührt, um die gerührte Schmelze zu homogenisieren und zu entschäumen. Anschließend werden die erhaltenen Materialien in eine auf eine Temperatur von ungefähr der Glasübergangstemperatur (Tg) vorgewärmte Form eingebracht und stufenweise gekühlt. Auf diese Weise wurden alle 45 Arten der unterschiedlichen optischen Glasfilter Nr. 1 bis 45 erhalten. Ferner wurden in jedem der optischen Glasfilter Nr. 1 bis 45 die Farbmittelbestandteile hinsichtlich Zusammensetzung und Konzentration in einer derartigen Weise gesteuert, dass jedes optische Glasfilter eine durchschnittliche innere Transmission (Τ) von 0,1% (geplanter Wert) in einem Wellenlängenbereich von 450–650 nm bei einer Dicke des Glasfilters von 2 mm aufweist. Tabelle 1:
Wie in den Tabellen 1–8 dargestellt ist, umfassen die optischen Glasfilter Nr. 1–15 und Nr. 22–45 die gleiche grundlegende Glaszusammensetzung, die eine bestimmte Menge an SiO2, Al2O3, K2O, Cs2O, CaO, BaO, ZnO und Sb2O3 enthält. Ferner umfassen die optischen Glasfilter Nr. 16–21 die gleiche grundlegende Glaszusammensetzung, die SiO2, Al2O3, K2O, Cs2O, CaO, BaO, ZnO und Sb2O3 jeweils in einer Menge enthält, die von den optischen Glasfiltern Nr. 1–15 und Nr. 22–45 verschieden ist, und auch eine bestimmte Menge an B2O3 umfasst.As shown in Tables 1-8, the glass optical filters Nos. 1-15 and Nos. 22-45 include the same basic glass composition containing a certain amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, Cs 2 O. , CaO, BaO, ZnO and Sb 2 O 3 . Further, the glass optical filters Nos. 16-21 include the same basic glass composition containing SiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, Cs 2 O, CaO, BaO, ZnO, and Sb 2 O 3 each in an amount ranging from is different from the optical glass filters No. 1-15 and No. 22-45, and also includes a certain amount of B 2 O 3 .
Ferner umfassen die optischen Glasfilter Nr. 1–15, 22, 25, 26 und 34–45 als Farbmittel CO2O3, NiO, MnO2, Cr2O3, und CuO, die optischen Glasfilter Nr. 16–21 umfassen als Farbmittel CO2O3, NiO, MnO2 und CuO, und die optischen Glasfilter Nr. 23, 24 und 27–33 umfassen als Farbmittel CO2O3, NiO, MnO2 und Cr2O3.Further, the optical glass filters Nos. 1-15, 22, 25, 26, and 34-45 include as colorants CO 2 O 3 , NiO, MnO 2 , Cr 2 O 3 , and CuO, which include glass optical filters Nos. 16-21 Colorants CO 2 O 3 , NiO, MnO 2, and CuO, and the glass optical filters Nos. 23, 24, and 27-33 include as colorants CO 2 O 3 , NiO, MnO 2, and Cr 2 O 3 .
(Absorptionseigenschaften der optischen Glasfilter)(Absorption properties of optical glass filters)
Die Absorptionseigenschaften der erhaltenen optischen Glasfilter Nr. 1–45 wurden durch Evaluieren der inneren Transmission (Τ) bei 2 mm Dicke als spektraler Transmission ohne Reflexionsverlust gemäß der japanischen Industrienorm für optisches Glas (JOGIS) 17–82 bestimmt.
(Diskussion) (Discussion)
Die folgende Tabelle 9 zeigt den maximalen Wert, minimalen Wert und Mittelwert der inneren Transmission (Τ) der optischen Glasfilter Nr. 1–15 mit einer Dicke von 2 mm im Wellenlängenbereich von 450–650 nm gemäß Darstellung in den
Wie in Tabelle 9 ersichtlich ist, zeigen die optischen Glasfilter Nr. 1–15 mit einer Dicke von 2 mm eine Abweichung (ungleichförmige Verteilung) der inneren Transmission (Τ) im Bereich von 0,071–0,129% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm. Zusätzlich ist ersichtlich, dass die innere Transmission in einem Berich von ±0,03%, bezogen auf den Mittelwert (d. h. geplanter Wert: 0,1%), liegt. Es ist auch ersichtlich, dass derartige optische Glasfilter, die eine sehr flache spektrale Transmissionscharakteristik aufweisen, durch Einstellen des NiO-Gehalts auf 0,45–0,90, des Co2O3-Gehalts auf 0,05–0,10, des Cr2O3-Gehalts auf 0,14–0,18 und des CuO-Gehalts auf 0,11–0,55, bezogen auf die MnO2-Menge, die als 1 angenommen wird, hergestellt werden können.As shown in Table 9, the optical glass filters No. 1-15 having a thickness of 2 mm show a deviation (nonuniform distribution) of the internal transmittance (Τ) in the range of 0.071-0.129% in the wavelength region of 450-650 nm It can be seen that the internal transmission is in a range of ± 0.03% relative to the mean value (ie, planned value: 0.1%). It can also be seen that such optical glass filters, which have a very flat spectral transmission characteristic, by adjusting the NiO content to 0.45-0.90, the Co 2 O 3 content to 0.05-0.10, the Cr 2 O 3 content to 0.14-0.18 and the CuO content to 0.11-0.55, based on the MnO 2 amount, which is assumed to be 1, can be prepared.
Wie in Tabelle 10 ersichtlich ist, zeigen ferner die optischen Glasfilter Nr. 16–45 mit einer Dicke von 2 mm eine Abweichung (ungleichförmige Verteilung) der inneren Transmission (Τ) im Bereich von 0,050–0,149 im Wellenlängenbereich von 450–650 nm. Zusätzlich ist ersichtlich, dass die innere Transmission in einem Bereich von ±0,05%, bezogen auf den Mittelwert (d. h. Wert: 0,1%), liegt. Ferner ist auch ersichtlich, dass derartige optische Glasfilter, die eine sehr flache spektrale Transmissionscharakteristik aufweisen, durch Einstellen des NiO-Gehalts auf 0,20–6,00, des Co2O3-Gehalts auf 0,02–0,70, des Cr2O3-Gehalts auf 0,00–1,40 und des CuO-Gehalts auf 0,00–0,70, bezogen auf die MnO2-Menge, die als 1 angenommen wird, hergestellt werden können.Further, as shown in Table 10, the optical glass filters No. 16-45 having a thickness of 2 mm show a deviation (non-uniform distribution) of the internal transmittance (Τ) in the range of 0.050-0.149 in the wavelength region of 450-650 nm It can be seen that the internal transmission is in a range of ± 0.05%, based on the mean value (ie value: 0.1%). Further, it can also be seen that such optical glass filters having a very flat spectral transmission characteristic are set by adjusting the NiO content to 0.20-6.00, the Co 2 O 3 content to 0.02-0.70, the Cr 2 O 3 content to 0.00-1.40 and the CuO content to 0.00-0.70, based on the MnO 2 amount, which is assumed to be 1, can be produced.
Wie oben beschrieben ist, basieren die optischen Glasfilter Nr. 1 – 45 auf einer auf Silikat basierenden Glaszusammensetzung, umfassen ferner als Farbmittel zumindest NiO, MnO2 und CO2O3 und weisen eine flache spektrale Transmissionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 450–650 nm auf. Gemäß der oben genannten Ausführungsform umfassen die erfindungsgemäßen optischen Glasfilter kein Fe3O4 (oder Fe2O3 oder FeO), anders als herkömmliche Glasfilter, weshalb keine Verschiebung des chemischen Gleichgewichts verursacht wird, so dass die Transmission des Glasfilters nicht instabil wird. Durch das Einarbeiten von MnO2 und CuO in die optischen Glasfilter wird die Konzentration von CO2O3 (oder CoO) auf ein niedriges Niveau gesteuert, weshalb die Verschlechterung der Flachheit der spektralen Transmissionscharakteristik verhindert werden kann.As described above, the glass optical filters Nos. 1-45 are based on a silicate-based glass composition, further comprise as colorants at least NiO, MnO 2 and CO 2 O 3 and have a flat spectral transmission characteristic in the wavelength range of 450-650 nm. According to the above-mentioned embodiment, the optical glass filters according to the present invention do not comprise Fe 3 O 4 (or Fe 2 O 3 or FeO) unlike conventional glass filters, therefore, no chemical equilibrium shift is caused so that the transmission of the glass filter does not become unstable. By incorporating MnO 2 and CuO in the glass optical filters, the concentration of CO 2 O 3 (or CoO) is controlled to a low level, and therefore the deterioration of the flatness of the spectral transmission characteristic can be prevented.
Außerdem werden in den optischen Glasfiltern Nr. 1–45 gemäß der obigen Ausführungsform die Zusammensetzung der Farbmittel und die Konzentrationen derselben so gesteuert, dass der Mittelwert der inneren durchschnittliche Transmission (Τ) im Wellenlängenbereich von 450–650 nm bei 2 mm Dicke der Glasfilter 0,1% (geplanter Wert) betragen kann. Die Erfindung ist nicht auf solche Ausgestaltungen eingeschränkt und verschiedene optische Glasfilter mit unterschiedlicher innerer Transmission (Τ) können auf Basis der obigen Daten hergestellt werden.In addition, in the optical glass filters No. 1-45 according to the above embodiment, the composition of the colorants and the concentrations thereof are controlled so that the average of the inner average transmission (Τ) in the wavelength region of 450-650 nm at 2 mm thickness of the glass filters is 0 , 1% (planned value). The invention is not limited to such embodiments, and various optical glass filters having different internal transmittances (Τ) can be manufactured on the basis of the above data.
Wie oben beschrieben ist, folgen die optischen Glasfilter Nr. 1–45 dem so genannten Lambert-Beer-Gesetz und die folgende Formel (1) ist erfüllt:
Da das Absorptionsvermögen (A) (d. h. –logτ) eines jeden der optischen Glasfilter Nr. 1–45 in einem Verhältnis zur Konzentration (C) des Farbmittels (in dieser Ausführungsform ist das Gehalt als extern geteilte Massenprozent ausgedrückt) und der Dicke (L) des optischen Glasfilters steht, können verschiedene optische Glasfilter mit einer inneren Transmission (Τ), die von der inneren Transmission der optischen Glasfilter Nr. 1–45 verschieden ist, durch Verändern der Konzentration (C) des Farbmittels und der Dicke (L) des optischen Glasfilters hergestellt werden.Since the absorbance (A) (ie, -logτ) of each of the glass optical filters No. 1-45 is in proportion to the concentration (C) of the colorant (in this embodiment, the content is expressed as an externally divided mass percentage) and the thickness (L) of the optical glass filter, various optical glass filters having an internal transmittance (Τ) different from the internal transmittance of the optical glass filters No. 1-45 can be obtained by changing the concentration (C) of the colorant and the thickness (L) of the optical Glass filters are produced.
Im folgenden wird eine weitere Ausführugnsfrom des optischen Glasfilters erklärt, wobei die optischen Glasfilter eine andere Konzentration (C) des Farbmittels und eine durchschnittliche innere Transmission (Τ) (z. B. 80% oder 0,01%), die von 0,1% bei 2 mm Dicke im Wellenlängenbereich von 450–650 nm verschieden ist, aufweisen.Further explanation will be made hereinbelow of the optical glass filter wherein the optical glass filters have a different concentration (C) of the colorant and an average internal transmittance (Τ) (e.g., 80% or 0.01%) ranging from 0.1 % at 2 mm thickness in the wavelength range of 450-650 nm.
Zunächst wird aus der obigen Formel (1) das Absorptionsvermögen (A) (d. h. –logτ) entsprechend einer inneren Transmission (Τ) von 80%, 70%, 50%, 10%, 1%, 0,1% oder 0,01% berechnet, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 11 angegeben.First, from the above formula (1), the absorptivity (A) (ie, -logτ) corresponding to an internal transmittance (Τ) of 80%, 70%, 50%, 10%, 1%, 0.1% or 0.01 becomes % and the results are given in Table 11 below.
Dabei ist „der Anteil des Absorptionsvermögens (A)” ein Anteil des Absorptionsvermögens (A) bei jeder inneren Transmission (Τ) auf Basis eines Absorptionsvermögens (A) von 1 (d. h. Basis), wenn die innere Transmission (Τ) 0,1% (d. h. die innere Transmission (Τ) der optischen Glasfilter Nr. 1–45 gemäß der vorliegenden Ausführungsform) beträgt. Tabelle 11:
Wie in Tabelle 11 dargestellt ist, kann das Absorptionsvermögen (A) bei jeder inneren Transmission (Τ) signifikant als „Anteil des Absorptionsvermögens (A)” auf Basis der inneren Transmission (Τ) der optischen Glasfilter Nr. 1–45 dargestellt werden. Wie aus der Formel (1) ersichtlich ist, steht das Absorptionsvermögen im Verhältnis zur Konzentration (C) des Farbmittels. Somit ist es erforderlich, die Konzentration des Farbmittels (d. h. den Gehalt jedes Farbmittels) in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45 mit einem gewünschten Wert der inneren Transmission (Τ) zu multiplizieren, um einen optischen Glasfilter mit der gewünschten, inneren Transmission (Τ) zu erhalten.As shown in Table 11, the absorbance (A) at each internal transmittance (Τ) can be significantly represented as "Absorptive Content (A)" based on the internal transmittance (Τ) of the glass optical filter Nos. 1-45. As is apparent from the formula (1), the absorbance is in proportion to the concentration (C) of the colorant. Thus, it is necessary to have the concentration of the colorant (ie, the content of each colorant) in the glass optical filter No. 1-45 having a desired inner value Multiply transmission (Τ) to obtain a glass optical filter with the desired internal transmission (Τ).
Um z. B. einen optischen Glasfilter mit der Dicke von 2 mm und eines durchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 80% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm zu erhalten, ist es nötig, den Gehalt jedes Farbmittels in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45 mit „0,032333” zu multiplizieren. Um z. B. einen optischen Glasfilter mit der Dicke von 2 mm und einer durchschnittlichen inneren Transmission (r) von 0,01% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm zu erhalten, ist es nötig, dass der Gehalt jedes Farbmittels in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45 mit „1,333333” multipliziert wird.To z. For example, to obtain a glass optical filter having the thickness of 2 mm and an average internal transmittance (Τ) of 80% in the wavelength region of 450-650 nm, it is necessary to control the content of each colorant in the optical glass filter No. 1-45 Multiply "0.032333". To z. For example, in order to obtain a glass optical filter having the thickness of 2 mm and an average internal transmittance (r) of 0.01% in the wavelength region of 450-650 nm, it is necessary that the content of each colorant in the optical glass filter No. 1 -45 is multiplied by "1,333333".
Die folgende Tabelle 12 zeigt den Gehalt jedes Farbmittels in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45, den Gehalt jedes Farbmittels in einem optischen Glasfilter mit einer durchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 80% und den Gehalt jedes Farbmittels in einem optischen Glasfilter mit einer duchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 0,01%. Tabelle 12:
Wie in Tabellen 1–8 dargestellt ist, enhalten die optischen Glasfilter Nr. 1–45 bei einer Dicke von 2 mm und mit der durchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 0,1% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm als Farbmittel: CO2O3: 0,03622–0,13983%, NiO: 0,230–0,584%, MnO2: 0,088–1,539%, Cr2O3: 0,000–0,141% und CuO: 0,000–0,604%. Um ein optisches Glasfilter bei einer Dicke von 2 mm und mit einer durchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 80% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm zu erhalten, ist es demnach nötig, dass der Gehalt jedes Farbmittels in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45 mit „0,032333” multipliziert wird, wie in Tabelle 12 dargestellt ist. Um ein optisches Glasfilter bei einer Dicke von 2 mm und mit einer durchschnittlichen inneren Transmission (r) von 0,01% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm zu erhalten, ist es nötig, dass der Gehalt jedes Farbmittels der in dem optischen Glasfilter Nr. 1–45 mit „1,333333” multipliziert wird, wie in Tabelle 12 dargestellt ist.As shown in Tables 1-8, the glass optical filters Nos. 1-45 at a thickness of 2 mm and with the average internal transmittance (Τ) of 0.1% in the wavelength region of 450-650 nm as colorants contain: CO 2 O 3 : 0.03622-0.13983%, NiO: 0.230-0.584%, MnO 2 : 0.088-1.539%, Cr 2 O 3 : 0.000-0.141%, and CuO: 0.000-0.604%. Accordingly, in order to obtain an optical glass filter having a thickness of 2 mm and having an average internal transmittance (θ) of 80% in the wavelength region of 450-650 nm, it is necessary that the content of each colorant in the optical glass filter No. 1 be 1-1. 45 is multiplied by "0.032333" as shown in Table 12. In order to obtain an optical glass filter having a thickness of 2 mm and an average internal transmittance (r) of 0.01% in the wavelength region of 450-650 nm, it is necessary that the content of each colorant in the optical glass filter No. 1-45 is multiplied by "1,333333" as shown in Table 12.
Wie aus dem obigen ersichtlich ist, können verschiedene optische Glasfilter mit einer unterschiedlichen innerern Transmission (Τ) erfindungsgemäß auf Basis der obigen Daten hergestellt werden. Um z. B. ein optisches Glasfilter bei einer Dicke von 2 mm und mit einer durchschnittlichen inneren Transmission (Τ) von 0,01%–80% im Wellenlängenbereich von 450–650 nm herzustellen, ist es nötig, Farbmittel, die etwa 0,001–0,200% CO2O3, etwa 0,007–0,800% NiO, etwa 0,003–2,100% MnO2, etwa 0,000–0,190% Cr2O3, und etwa 0,000–0,810% CuO umfassen, bereitzustellen.As can be seen from the above, various optical glass filters having a different internal transmission (Τ) can be produced according to the invention on the basis of the above data. To z. For example, to fabricate an optical glass filter at a thickness of 2 mm and with an average internal transmission (Τ) of 0.01% -80% in the wavelength range of 450-650 nm, it is necessary to use colorants containing about 0.001-0.200% CO 2 O 3 , about 0.007-0.800% NiO, about 0.003-2.100% MnO 2 , about 0.000-0.190% Cr 2 O 3 , and about 0.000-0.810% CuO.
Es wurden Beispielausführungsformen der Erfindung beschrieben, die die Erfindung jedoch nicht auf solche Ausführungsformen und -beispiele beschränken sollen, wobei selbstverständlich ist, dass verschiedene Änderungen ohne Abweichung von dem Umfang der Offenbarung, wie sie durch die beigefügte Ansprüche definiert ist, vorgenommen werden können.Example embodiments of the invention have been described which, however, are not intended to limit the invention to such embodiments and examples, it being understood that various changes can be made without departing from the scope of the disclosure as defined by the appended claims.
Folglich soll der Umfang der vorliegenden Erfindung alle Ausführungsformen umfassen, die unter den Geist und den Umfang der Patentansprüche fallen.Thus, the scope of the present invention is intended to embrace all embodiments falling within the spirit and scope of the claims.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HOYA CORPORATION, JP Free format text: FORMER OWNER: HOYA CANDEO OPTRONICS CORP., TODA-SHI, SAITAMA, JP |
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| R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. SCHOEN, NEYMEYR UND PARTNER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: DR. SCHOEN, NEYMEYR & PARTNER PATENTANWAELTE M, DE |
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| R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. SCHOEN, NEYMEYR UND PARTNER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: DR. SCHOEN, NEYMEYR & PARTNER PATENTANWAELTE M, DE |
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