JP2007091537A - 近赤外光吸収ガラス材ロットおよびそれを用いる光学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 銅を含有する近赤外光吸収ガラス素材からなる近赤外光吸収ガラス材ロットにおいて、波長546.07nmにおける屈折率(ne)の公差が±0.001未満のガラス材によって構成されている近赤外光吸収ガラス材ロットである。
【選択図】 図1
Description
(1)銅を含有する近赤外光吸収ガラス素材からなる近赤外光吸収ガラス材ロットにおいて、
波長546.07nmにおける屈折率(ne)の公差が±0.001未満のガラス材によって構成されていることを特徴とする近赤外光吸収ガラス材ロット。
(2)屈折率(ne)の公差は、ガラス材をガラス転移温度から30℃/時以下の所定の降温速度で25℃まで冷却した状態での屈折率(ne)の公差である、上記(1)に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
(3)ガラス素材がフッ素含有ガラスである、上記(1)または(2)に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
(4)前記ガラス材がプレス成形用プリフォームである、上記(1)または(2)に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
(5)前記ガラス材がガラス板またはガラス棒である、上記(1)または(2)に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の近赤外光吸収ガラス材ロットを使用して光学素子を量産することを特徴とする光学素子の製造方法。
(7)レンズを量産する、上記(6)に記載の光学素子の製造方法。
(8)非球面レンズを量産する、上記(7)に記載の光学素子の製造方法。
(9)近赤外光吸収ガラス材ロットを加熱、プレス成形する、上記(6)〜(8)のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
(10)プレス成形により作製したプレス成形品を機械加工する、上記(9)に記載の光学素子の製造方法。
(11)近赤外光吸収ガラス材ロットを加熱、精密プレス成形する、上記(6)〜(8)のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
(12)近赤外光吸収ガラス材ロットを機械加工する、上記(6)〜(8)のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
本発明は、銅を含有する近赤外光吸収ガラス素材からなる近赤外光吸収ガラス材ロットにおいて、
波長546.07nmにおける屈折率(ne)の公差が±0.001未満のガラス材によって構成されていることを特徴とするものである。
第1の態様は、Cu2+の含有量が0.5〜13カチオン%のガラスである。以下、特記しない限り、カチオン成分の含有量、合計含有量をカチオン%表示とし、アニオン成分の含有量をアニオン%表示とする。Cu2+の量が0.5%未満では所望の近赤外光吸収特性を得ることが難しく、逆に13%よりも多いとガラスの耐失透性が低下する。
P5+ 11〜45%、
Al3+ 0〜29%、
Li+、Na+およびK+を合計で0〜43%、
Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+およびZn2+を合計で14〜50%、
Cu2+ 0.5〜13%、
を含み、さらにアニオニック%表示で、
F− 17〜80%、
を含むものである。
波長500〜700nmの分光透過率において透過率50%を示す波長が615nmである厚さに換算し、波長400〜1200nmの分光透過率が下記のような特性を示すものである。
波長500nmにおいて85%以上、好ましくは88%以上、より好ましくは89%以上、
波長600nmにおいて51%以上、好ましくは55%以上、より好ましくは56%以上、
波長700nmにおいて12%以下、好ましくは11%以下、より好ましくは10%以下、
波長800nmにおいて5%以下、好ましくは3%以下、より好ましくは2.5%以下、さらに好ましくは2.2%以下、より一層好ましくは2%以下、
波長900nmにおいて5%以下、好ましくは3%以下、より好ましくは2.5%以下、さらに好ましくは2.2%以下、より一層好ましくは2%以下、
波長1000nmにおいて7%以下、好ましくは6%以下、より好ましくは5.5%以下、さらに好ましくは5%以下、より一層好ましくは4.8%以下、
波長1100nmにおいて12%以下、好ましくは11%以下、より好ましくは10.5%以下、さらに好ましくは10%以下、
波長1200nmにおいて23%以下、好ましくは22%以下、より好ましくは21%以下、さらに好ましくは20%以下である。
プレス成形用プリフォームの製造法の一例は、パイプから熔融ガラスを流出させて、所望重量の熔融ガラス塊を分離し、該ガラス塊をガラスが冷却する過程で上記ガラスからなるプリフォームに成形する。
本発明の光学素子は、本発明の光学ガラスからなることを特徴とするものである。本発明の光学素子は、上記のように近赤外光吸収特性を有し、高精度に定まる屈折率を備えているので、CCDやCMOSなどの半導体撮像素子の色感度補正機能を備えるとともに、高性能な光学的機能、例えば諸収差の小さい結像性能に優れた光学素子を提供することができる。
(精密プレス成形1)
精密プレス成形1は、プレス成形型に前記プリフォームを導入し、前記プレス成形型とプリフォームを一緒に加熱し、精密プレス成形するものである。
精密プレス成形方法2は、予熱したプレス成形型に、加熱したプリフォームを導入して精密プレス成形するものである。
実施例1(近赤外吸収ガラス材ロットの製造例)
まず、ガラス原料として、フッ化物、メタリン酸化合物、酸化物などを使用して、表1に示す組成を有するNo.1およびNo.2のガラスとなるように前記原料を秤量し、十分混合した後、蓋により密閉された白金ルツボに投入して電気炉で790〜850℃で攪拌しながら乾燥窒素雰囲気中で加熱熔解した。白金ルツボ内には常時、露点−30℃以下の乾燥窒素ガスを流し込むとともに、一定時間ルツボ内に滞在したガスがルツボ外に排出されるようにし、雰囲気の置換を連続して行った。なお、排気したガスはフィルターを通して清浄化し、外部に排出した。
(1)屈折率(ne)、屈折率(nd)
日本光学硝子工業会規格 JOGIS 01−1994「光学ガラスの屈折率の測定方法」に基づき、屈折率(ne)、屈折率(nd)を測定した。
(2)ガラス転移温度(Tg)
理学電機株式会社の熱機械分析装置により昇温速度を4℃/分にして測定した。
次に、実施例1で得られた丸棒状のガラスを長手方向に垂直に切断し、研削、研磨して球面レンズやプリズムを作製した。
この板状ガラスを切断、研削、研磨して球面レンズを作製した。
これらの光学素子には必要に応じて反射防止膜や近赤外光反射膜をコートしてもよい。
2…下型
3…胴型
4…プリフォーム
9…支持棒
10…下型、胴型ホルダー
11…石英管
12…ヒーター
13…押し棒
14…熱電対
Claims (12)
- 銅を含有する近赤外光吸収ガラス素材からなる近赤外光吸収ガラス材ロットにおいて、
波長546.07nmにおける屈折率(ne)の公差が±0.001未満のガラス材によって構成されていることを特徴とする近赤外光吸収ガラス材ロット。 - 屈折率(ne)の公差は、ガラス材をガラス転移温度から30℃/時以下の所定の降温速度で25℃まで冷却した状態での屈折率(ne)の公差である、請求項1に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
- ガラス素材がフッ素含有ガラスである、請求項1または2に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
- 前記ガラス材がプレス成形用プリフォームである、請求項1または2に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
- 前記ガラス材がガラス板またはガラス棒である、請求項1または2に記載の近赤外光吸収ガラス材ロット。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の近赤外光吸収ガラス材ロットを使用して光学素子を量産することを特徴とする光学素子の製造方法。
- レンズを量産する、請求項6に記載の光学素子の製造方法。
- 非球面レンズを量産する、請求項7に記載の光学素子の製造方法。
- 近赤外光吸収ガラス材ロットを加熱、プレス成形する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
- プレス成形により作製したプレス成形品を機械加工する、請求項9に記載の光学素子の製造方法。
- 近赤外光吸収ガラス材ロットを加熱、精密プレス成形する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
- 近赤外光吸収ガラス材ロットを機械加工する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
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