JP2011132077A - Near-infrared light absorbing glass, near-infrared light absorbing filter, and imaging device - Google Patents

Near-infrared light absorbing glass, near-infrared light absorbing filter, and imaging device Download PDF

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Yoichi Hachitani
洋一 蜂谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide near-infrared light absorbing glass having excellent weather resistance, excellent transmission characteristics in a visible region, while having few striae and foreign substances, and to provide a near-infrared absorbing filter and an imaging device equipped with the filter. <P>SOLUTION: The near-infrared light absorbing glass includes Cu-containing fluorophosphate glass, which contains 20-45 cation% of P<SP>5+</SP>, 1-25 cation% of Al<SP>3+</SP>, 10-30 cation% of Li<SP>+</SP>, and 0-15 cation% of Na<SP>+</SP>, and 14-50 cation% of the sum of Mg<SP>2+</SP>, Ca<SP>2+</SP>, Sr<SP>2+</SP>and Ba<SP>2+</SP>, and 0.1-10 cation% of Cu<SP>2+</SP>, 0.005-2 cation% of the sum of Ce<SP>4+</SP>and Sb<SP>3+</SP>relative to 100 cation% plus the sum of Ce<SP>4+</SP>and Sb<SP>3+</SP>, 50-75 anion% of O<SP>2-</SP>, 25-50 anion% of F<SP>-</SP>, and 0.001-1 anion% of the sum of Cl<SP>-</SP>, Br<SP>-</SP>and I<SP>-</SP>relative to 100 anion% plus the sum of Cl<SP>-</SP>, Br<SP>-</SP>and I<SP>-</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体撮像素子の色感度補正フィルター用材料に近赤外光吸収ガラスと、前記ガラスを用いた近赤外光吸収フィルター、ならびに前記フィルターを備えた撮像装置に関する。   The present invention relates to a near-infrared light absorbing glass, a near-infrared light absorbing filter using the glass as a material for a color sensitivity correction filter of a semiconductor image sensor, and an imaging device including the filter.

デジタルカメラやVTRカメラに用いられるCCD、CMOSなどの半導体撮像素子の分光感度は、可視域から1100nm付近の近赤外域にわたる。そのため、近赤外域の光を吸収するフィルターを用いて人間の視感度に近似させている。このような近赤外光吸収ガラスとして、リン酸ガラスにCuOを添加したものがあるが、耐候性が悪く、長期間高温高湿に晒すとガラス表面に荒れや白濁が生じるという欠点があった。   The spectral sensitivity of semiconductor image sensors such as CCDs and CMOSs used in digital cameras and VTR cameras ranges from the visible range to the near infrared range near 1100 nm. For this reason, a filter that absorbs light in the near infrared region is used to approximate human visual sensitivity. As such a near infrared light absorbing glass, there is a glass in which CuO is added to a phosphate glass. However, the weather resistance is poor, and there is a disadvantage that the glass surface becomes rough or cloudy when exposed to high temperature and high humidity for a long time. .

こうした問題を解決するために、主要なアニオン成分としてフッ素を含み、優れた耐候性を示すフツリン酸ガラスを基本組成とした近赤外光吸収フィルターガラスが開発、市販されている。   In order to solve these problems, near-infrared light absorbing filter glass based on fluorophosphate glass containing fluorine as a main anion component and exhibiting excellent weather resistance has been developed and marketed.

この種のガラスとしては、例えば特許文献1、特許文献2などに開示されているCuO含有フツリン酸ガラスが知られている。   As this type of glass, for example, CuO-containing fluorophosphate glasses disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like are known.

特開2004−137100号公報JP 2004-137100 A 特開2007−099604号公報JP 2007-099604 A

しかし、CuO含有のフツリン酸ガラスにも次のような問題があった。   However, CuO-containing fluorophosphate glass also has the following problems.

銅イオンを含むフツリン酸ガラスは熔融温度が低く、熔融しやすいものの、ガラス融液の粘性が低く、フッ素成分の揮発も大きいので、ガラスを流出して成形する際に、揮発と低粘性状態であることにより助長される対流により、脈理と呼ばれる不均質欠陥を生じやすい。特に熔融ガラスへの不純物の混入を避けるために白金または白金合金製のガラス流出用ノズルを用いると、ノズルの外周面にガラス融液が濡れ上がり、濡れ上がったガラスが揮発によって変質するために脈理を生じやすいという問題があった。   Fluorophosphate glass containing copper ions has a low melting temperature and is easy to melt, but the viscosity of the glass melt is low and the volatilization of the fluorine component is large. Due to the convection promoted by being, it tends to cause inhomogeneous defects called striae. In particular, when a glass or platinum alloy nozzle made of platinum or platinum alloy is used to avoid contamination of molten glass, the glass melt wets the outer peripheral surface of the nozzle, and the wet glass is altered by volatilization. There was a problem that it was easy to make sense.

さらに、白金または白金合金製容器内でガラスを熔融すると、ガラス融液面と容器の境界線において容器の酸化が顕著になり、微小な白金片あるいは白金合金片が剥離し、ガラス中に混入しやすいという問題があった。   Furthermore, when glass is melted in a platinum or platinum alloy container, the oxidation of the container becomes significant at the boundary between the glass melt surface and the container, and the minute platinum piece or platinum alloy piece peels off and enters the glass. There was a problem that it was easy.

さらに、近赤外光吸収フィルターとしては、可視域の光透過率が高いことが望まれる。可視域の透過率を高めるには、銅イオンがCu(1価)ではなく、Cu2+(2価)であることが必要である。ガラス融液が還元状態にあるとCu2+がCuとなり、その結果、波長400nm付近の透過率が低下する。このようなガラスをフィルターとして使用すると、青色が強く吸収されてしまう。デジタルカメラなどの場合は、電気信号の補正により光量が低下した波長を増幅することができるが、それによりノイズも増幅されるのでS/N比が悪くなるという欠点がある。 Furthermore, it is desired that the near-infrared light absorbing filter has a high visible light transmittance. In order to increase the transmittance in the visible range, it is necessary that the copper ion is not Cu + (monovalent) but Cu 2+ (bivalent). When the glass melt is in a reduced state, Cu 2+ becomes Cu + , and as a result, the transmittance near a wavelength of 400 nm decreases. When such glass is used as a filter, blue is strongly absorbed. In the case of a digital camera or the like, it is possible to amplify the wavelength at which the light amount is reduced by correcting the electric signal, but there is a disadvantage that the S / N ratio is deteriorated because noise is also amplified thereby.

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、脈理や異物が少なく、優れた耐候性と可視域における優れた透過特性を有する近赤外光吸収ガラス、および近赤外光吸収フィルター、ならびに前記フィルターを備える撮像装置を提供することを目的する。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a near infrared light absorbing glass having little striae and foreign matter, excellent weather resistance and excellent transmission characteristics in the visible range, and near infrared light absorption. It aims at providing a filter and an imaging device provided with the said filter.

本発明は、上記課題を解決する手段として、
(1)Cu含有のフツリン酸ガラスからなる近赤外光吸収ガラスにおいて、
5+の含有量が20〜45カチオン%、
Al3+の含有量が1〜25カチオン%、
Liの含有量が10〜30カチオン%、
Naの含有量が0〜15カチオン%、
Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量が14〜50カチオン%、
Cu2+の含有量が0.1〜10カチオン%、
Ce4+およびSb3+の外割り合計含有量が0.005〜2カチオン%、
2−の含有量が50〜75アニオン%、
の含有量が25〜50アニオン%、
Cl、BrおよびIの外割り合計含有量が0.001〜1アニオン%、
であることを特徴とする近赤外光吸収ガラス、
(2)P5+の含有量に対するO2−の含有量のモル比(O2−/P5+)が3.5以上である上記(1)項に記載の近赤外光吸収ガラス、
(3)Ce2+を0.01〜2カチオン%含む上記(1)項または(2)項に記載の近赤外光吸収ガラス、
(4)上記(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の近赤外光吸収ガラスを用いた近赤外光吸収フィルター、
(5)上記(4)項に記載の近赤外光吸収フィルターと、半導体イメージセンサーとを備えた撮像装置、
を提供するものである。
As a means for solving the above problems, the present invention provides:
(1) In a near-infrared light absorbing glass made of Cu-containing fluorophosphate glass,
The content of P 5+ is 20 to 45 cation%,
Al 3+ content is 1-25 cation%,
Li + content is 10-30 cation%,
Na + content 0-15 cation%,
The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is 14-50 cation%,
Cu 2+ content is 0.1 to 10 cation%,
Ce 4+ and Sb 3+ have an external total content of 0.005 to 2 cation%,
The content of O 2− is 50 to 75 anion%,
The content of F is 25-50 anion%,
Cl , Br and I − have an outer total content of 0.001 to 1 anion%,
Near infrared light absorbing glass,
(2) the molar ratio of the content of O 2- to the content of P 5+ (O 2- / P 5+) is near-infrared light absorbing glass according to the above item (1) is 3.5 or more,
(3) The near-infrared light absorbing glass according to (1) or (2) above, containing 0.01 to 2 cations of Ce 2+ ;
(4) A near-infrared light absorption filter using the near-infrared light absorption glass according to any one of the above items (1) to (3),
(5) An imaging device including the near-infrared light absorption filter according to (4) above and a semiconductor image sensor,
Is to provide.

本発明によれば、脈理や異物が少なく、優れた耐候性と可視域における優れた透過特性を有する近赤外光吸収ガラス、および近赤外光吸収フィルター、ならびに前記フィルターを備える撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, a near-infrared light absorbing glass having little striae and foreign matter, excellent weather resistance and excellent transmission characteristics in the visible range, a near-infrared light absorbing filter, and an imaging device including the filter Can be provided.

以下、本発明について詳説する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

[近赤外光吸収ガラス]
近赤外光吸収ガラスは、フツリン酸ガラスをベースにして、近赤外光吸収作用のあるCu2+を添加したものである。
[Near-infrared absorbing glass]
The near-infrared light absorbing glass is based on fluorophosphate glass and added with Cu 2+ having a near-infrared light absorbing action.

フツリン酸ガラスは、ガラス融液をガラス流出用ノズルから流出し、成形する際、融液がノズルの外周面に濡れ上がるという性質があり、濡れ上がった高温のガラス融液が外気に晒されて変質し、変質した融液がノズルから新たに流出するガラス融液に混入し、成形したガラスの中に脈理となって光学的均質性を低下させるという問題が発生しやすい。   Fluorophosphate glass has the property that when the glass melt flows out from the glass outflow nozzle and is molded, the melt wets the outer peripheral surface of the nozzle, and the wet high temperature glass melt is exposed to the outside air. Deterioration occurs, and the deteriorated melt is mixed into the glass melt newly flowing out from the nozzle, and the problem that the optical homogeneity is lowered due to striae in the formed glass is likely to occur.

Cl、Br、Iをガラス中に添加することにより、ガラス融液がノズル先端部から外周面へと濡れ上がるのを抑制する効果が得られる。ガラス流出用ノズルには、白金製または白金合金製、あるいは金製または金合金製等のものを使用するが、ノズル表面には酸化被膜が生じ、この被膜がガラス融液の濡れ上がりを助長する。Cl、Br、Iを含むガラス融液がノズル表面の酸化被膜に触れると被膜を除去する効果が得られ、その結果、ガラス融液の濡れ上がり抑制効果が得られると考えられる。 By adding Cl , Br , and I to the glass, an effect of suppressing the glass melt from wetting from the nozzle tip to the outer peripheral surface can be obtained. A nozzle made of platinum, a platinum alloy, or a gold or a gold alloy is used as the glass outflow nozzle. However, an oxide film is formed on the nozzle surface, and this film promotes the wetting of the glass melt. . When a glass melt containing Cl , Br , and I touches the oxide film on the nozzle surface, an effect of removing the film is obtained, and as a result, an effect of suppressing the wetting of the glass melt is obtained.

しかし、Cl、Br、Iは、Cu2+を還元し、波長400nm付近の透過率を低下させるとともに、ガラス融液がガラス製造器具を構成する白金、白金合金、金、金合金等を侵蝕しやすくなるという問題を引き起こす。Ce2+、Sb3+には、このような問題を解消する働きがある。 However, Cl , Br , and I reduce Cu 2+ and reduce the transmittance near the wavelength of 400 nm, and the glass melt forms platinum, platinum alloy, gold, gold alloy, and the like that constitute the glass manufacturing apparatus. Causes the problem of easy erosion. Ce 2+ and Sb 3+ have a function of solving such problems.

すなわち、Ce2+、Sb3+は、Cu2+の還元を抑え、波長400nm付近の透過率低下を防止する効果と、ガラス融液によるガラス製造器具を構成する金属あるいは合金の侵蝕を抑制する効果がある。 That is, Ce 2+ and Sb 3+ have the effect of suppressing the reduction of Cu 2+ , preventing a decrease in transmittance near the wavelength of 400 nm, and the effect of suppressing the corrosion of the metal or alloy constituting the glass manufacturing apparatus by the glass melt. .

本発明は、所定のフツリン酸ガラスにおいて、Cu2+と、Cl、BrおよびIの少なくとも一種のハロゲンと、Ce2+、Sb3+の少なくとも一種の添加剤を共存させることにおり、可視透過率を高く維持しつつ、光学的に均質性の優れた近赤外光吸収ガラスを提供する。 The present invention is to allow visible light transmission in a predetermined fluorophosphate glass by coexisting Cu 2+ , at least one halogen of Cl , Br and I , and at least one additive of Ce 2+ and Sb 3+. Provided is a near-infrared light absorbing glass having excellent optical homogeneity while maintaining a high rate.

すなわち、本発明は、Cu含有のフツリン酸ガラスからなる近赤外光吸収ガラスにおいて、
5+の含有量が20〜45カチオン%、
Al3+の含有量が1〜25カチオン%、
Liの含有量が10〜30カチオン%、
Naの含有量が0〜15カチオン%、
Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量が14〜50カチオン%、
Cu2+の含有量が0.1〜10カチオン%、
Ce4+およびSb3+の外割り合計含有量が0.005〜2カチオン%、
2−の含有量が50〜75アニオン%、
の含有量が25〜50アニオン%、
Cl、BrおよびIの外割り合計含有量が0.001〜1アニオン%、
であることを特徴とする。
That is, the present invention is a near-infrared light absorbing glass made of Cu-containing fluorophosphate glass,
The content of P 5+ is 20 to 45 cation%,
Al 3+ content is 1-25 cation%,
Li + content is 10-30 cation%,
Na + content 0-15 cation%,
The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is 14-50 cation%,
Cu 2+ content is 0.1 to 10 cation%,
Ce 4+ and Sb 3+ have an external total content of 0.005 to 2 cation%,
The content of O 2− is 50 to 75 anion%,
The content of F is 25-50 anion%,
Cl , Br and I − have an outer total content of 0.001 to 1 anion%,
It is characterized by being.

5+は、フツリン酸ガラスの基本成分であり、Cu2+の近赤外域の吸収をもたらす成分である。P5+の含有量が20カチオン%未満であると、近赤外光吸収効果が低下する傾向を示し、45カチオン%を超えると耐候性、耐失透性が低下する傾向を示す。したがって、P5+の含有量を20〜45カチオン%の範囲とすることが好ましい。P5+の含有量のより好ましい範囲は20〜40カチオンn%、さらに好ましい範囲は23〜36%、一層好ましい範囲は25〜35カチオン%である。 P 5+ is a basic component of fluorophosphate glass and a component that brings about absorption of Cu 2+ in the near infrared region. When the content of P 5+ is less than 20 cation%, the near-infrared light absorption effect tends to decrease, and when it exceeds 45 cation%, weather resistance and devitrification resistance tend to decrease. Therefore, the content of P 5+ is preferably in the range of 20 to 45 cation%. A more preferable range of the content of P 5+ is 20 to 40 cations n%, a further preferable range is 23 to 36%, and a more preferable range is 25 to 35 cations%.

Al3+は、耐失透性、耐熱性、耐熱衝撃性、機械的強度、化学的耐久性を向上させる効果を有する成分である。Al3+の含有量が1カチオン%未満であると、上記効果が低下する傾向を示し、25カチオン%を越えると耐失透性が悪化する傾向を示す。したがって、Al3+の含有量を1〜25カチオン%の範囲にすることが好ましい。Al3+の含有量のより好ましい範囲は5〜23カチオン%、さらに好ましい範囲は8〜23カチオン%、一層好ましい範囲は10〜22カチオン%、なお一層好ましい範囲は10〜20カチオン%である。 Al 3+ is a component having an effect of improving devitrification resistance, heat resistance, thermal shock resistance, mechanical strength, and chemical durability. When the content of Al 3+ is less than 1 cation%, the above effect tends to decrease, and when it exceeds 25 cation%, devitrification resistance tends to deteriorate. Therefore, the content of Al 3+ is preferably in the range of 1 to 25 cation%. A more preferable range of the content of Al 3+ is 5 to 23 cation%, a further preferable range is 8 to 23 cation%, a more preferable range is 10 to 22 cation%, and an even more preferable range is 10 to 20 cation%.

Liは、ガラスの熔融性、耐失透性を改善させ、可視域の透過率を向上する効果を有する成分である。Liの含有量が10カチオン%未満であると、上記効果を十分得ることが難しく、30カチオン%を越えるとガラスの耐久性、加工性が悪化する傾向を示す。したがって、Liの含有量を10〜30カチオン%の範囲にすることが好ましい。Liの含有量のより好ましい範囲は15〜25カチオン%である。 Li + is a component that has the effect of improving the meltability and devitrification resistance of glass and improving the transmittance in the visible region. If the Li + content is less than 10 cation%, it is difficult to obtain the above effect sufficiently, and if it exceeds 30 cation%, the durability and workability of the glass tend to deteriorate. Therefore, the Li + content is preferably in the range of 10 to 30 cation%. A more preferable range of the content of Li + is 15 to 25 cation%.

Naは、熔融性や耐失透性の向上に効果的な成分である。前記効果を得る上から、Naの含有量を0.1%以上とすることが好ましいが、その含有量が15%を超えると耐候性、耐失透性、加工性が低下する傾向を示す。したがって、Naの含有量を0.1〜15%の範囲とすることが好ましく、2〜13%の範囲とすることがより好ましく、3〜11%の範囲とすることがさらに好ましく、4〜10カチオン%の範囲が一層好ましい。 Na + is an effective component for improving the meltability and devitrification resistance. In order to obtain the above effect, the Na + content is preferably 0.1% or more. However, when the content exceeds 15%, the weather resistance, devitrification resistance, and workability tend to be lowered. . Therefore, the Na + content is preferably in the range of 0.1 to 15%, more preferably in the range of 2 to 13%, still more preferably in the range of 3 to 11%. A range of 10 cation% is more preferable.

Mg2+、Ca2+は、ガラスの耐失透性、耐久性、加工性を向上させる有用な成分である。Sr2+、Ba2+は、ガラスの耐失透性、熔融性を向上させる有用な成分である。Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量が14カチオン%未満であると、耐失透性が悪化する傾向を示し、50カチオン%を超えても耐失透性が悪化する傾向を示す。したがって、Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量を14〜50カチオン%の範囲にすることが好ましい。Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量のより好ましい範囲は14〜35カチオン%、さらに好ましい範囲は14〜30カチオン%、一層好ましい範囲は16〜28カチオン%、なお一層好ましい範囲は17〜27カチオン%である。 Mg 2+ and Ca 2+ are useful components that improve the devitrification resistance, durability, and workability of the glass. Sr 2+ and Ba 2+ are useful components that improve the devitrification resistance and meltability of the glass. When the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is less than 14 cation%, the devitrification resistance tends to deteriorate, and even when it exceeds 50 cation%, the devitrification resistance tends to deteriorate. Indicates. Therefore, the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is preferably in the range of 14 to 50 cation%. A more preferable range of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is 14 to 35 cation%, a further preferable range is 14 to 30 cation%, a more preferable range is 16 to 28 cation%, and an even more preferable range. Is 17-27 cation%.

耐失透性、耐久性、加工性をより向上させるためには、Mg2+の含有量を0.1〜10カチオン%の範囲とすることが好ましく、0.5〜8カチオン%の範囲とすることがより好ましく、0.5〜7カチオン%の範囲とすることがさらに好ましく、0.5〜6カチオン%の範囲とすることが一層好ましく、1〜5カチオン%の範囲とすることがなお一層好ましい。 In order to further improve the devitrification resistance, durability, and workability, the Mg 2+ content is preferably in the range of 0.1 to 10 cation%, and is preferably in the range of 0.5 to 8 cation%. More preferably, the range is 0.5 to 7 cation%, still more preferably 0.5 to 6 cation%, and even more preferably 1 to 5 cation%. preferable.

また、同様の理由から、Ca2+の含有量を0.1〜20カチオン%の範囲とすることが好ましく、2〜15カチオン%の範囲にすることがより好ましく、3〜14カチオン%の範囲にすることがさらに好ましく、4〜12カチオン%の範囲にすることが一層好ましく、5〜11カチオン%の範囲にすることがなお一層好ましい。 For the same reason, the Ca 2+ content is preferably in the range of 0.1 to 20 cation%, more preferably in the range of 2 to 15 cation%, and in the range of 3 to 14 cation%. More preferably, it is more preferably in the range of 4 to 12 cation%, and still more preferably in the range of 5 to 11 cation%.

耐失透性、熔融性をより向上させるためには、Sr2+の含有量を0.1〜20カチオン%の範囲とすることが好ましく、1〜10カチオン%の範囲とすることがより好ましく、2〜9カチオン%の範囲とすることがさらに好ましく、3〜8カチオン%の範囲とすることが一層好ましく、4〜8カチオン%の範囲とすることがなお一層好ましい。 In order to further improve devitrification resistance and meltability, the content of Sr 2+ is preferably in the range of 0.1 to 20 cation%, more preferably in the range of 1 to 10 cation%. More preferably, it is in the range of 2-9 cation%, more preferably in the range of 3-8 cation%, still more preferably in the range of 4-8 cation%.

また、同様の理由から、Ba2+の含有量を0.1〜20カチオン%の範囲とすることが好ましく、1〜10カチオン%の範囲とすることがより好ましく、3〜10カチオン%の範囲とすることがさらに好ましく、4〜9カチオン%の範囲とすることが一層好ましい。 For the same reason, the Ba 2+ content is preferably in the range of 0.1 to 20 cation%, more preferably in the range of 1 to 10 cation%, and in the range of 3 to 10 cation%. More preferably, it is more preferably in the range of 4-9 cation%.

Cu2+は、近赤外光を吸収する効果を有する。Cu2+の含有量が0.1カチオン%未満であると、近赤外光吸収フィルターとして必要な近赤外光の吸収効果が十分ではなく、その含有量が10カチオン%を超えると耐失透性が悪化する。したがって、Cu2+の含有量を0.1〜10カチオン%とする。Cu2+の含有量の好ましい範囲は、1〜10カチオン%、より好ましい範囲は、2〜7カチオン%、さらに好ましい範囲は3〜6カチオン%である。 Cu 2+ has an effect of absorbing near infrared light. When the content of Cu 2+ is less than 0.1 cation%, the absorption effect of near infrared light necessary as a near infrared light absorption filter is not sufficient, and when the content exceeds 10 cation%, devitrification resistance Sex worsens. Therefore, the Cu 2+ content is set to 0.1 to 10 cation%. The preferable range of the content of Cu 2+ is 1 to 10 cation%, the more preferable range is 2 to 7 cation%, and the more preferable range is 3 to 6 cation%.

Ce2+、Sb3+は、Cl、Br、IによるCu2+の還元を抑え、波長400nm付近の透過率低下を防止する効果と、ガラス製造器具を構成する白金合金や金合金などの金属、あるいは白金合金や金合金などの合金へのガラス融液の侵蝕性を抑制する効果がある。Ce2+およびSb3+の合計含有量が0.01カチオン%未満であると、波長400nm付近の透過率低下抑制効果、金属や合金の侵蝕抑制効果を十分得ることが難しく、2カチオン%を超えると、Ce2+、Sb3+自体の可視域における光吸収が増大してしまう。したがって、Ce2+およびSb3+の合計含有量を0.005〜2カチオン%の範囲とする。Ce2+およびSb3+の合計含有量の好ましい範囲は、0.008〜1カチオン%、より好ましい範囲は0.008〜0.1カチオン%、さらに好ましい範囲は0.008〜0.08カチオン%、一層好ましい範囲は0.008〜0.06カチオン%、なお一層好ましい範囲は0.009〜0.05カチオン%である。 Ce 2+ and Sb 3+ suppress the reduction of Cu 2+ by Cl , Br , and I , prevent the transmittance from being lowered near 400 nm, and metals such as platinum alloys and gold alloys constituting the glass manufacturing apparatus. Or an effect of suppressing the erosion of the glass melt into an alloy such as a platinum alloy or a gold alloy. When the total content of Ce 2+ and Sb 3+ is less than 0.01 cation%, it is difficult to sufficiently obtain a transmittance lowering suppression effect near a wavelength of 400 nm and an erosion suppression effect of metals and alloys, and when it exceeds 2 cation%. , Ce 2+ , Sb 3+ itself increases light absorption in the visible range. Therefore, the total content of Ce 2+ and Sb 3+ is in the range of 0.005 to 2 cation%. A preferable range of the total content of Ce 2+ and Sb 3+ is 0.008 to 1 cation%, a more preferable range is 0.008 to 0.1 cation%, a further preferable range is 0.008 to 0.08 cation%, A more preferable range is 0.008 to 0.06 cation%, and an even more preferable range is 0.009 to 0.05 cation%.

Ce2+、Sb3+のうち、Ce2+は青色光線の透過率を高める働きをし、可視短波長域の青色の透過率の低下を抑制し、可視域における透過率をフラットにする働きがある。こうした働きは、半導体イメージセンサーの色感度補正の観点から好ましい。またCeは、Sbと比較し、環境への負荷が少ない。このようなり理由から、Ce2+、Sb3+のうちCe2+を使用することが好ましい。Ce2+の含有量の好ましい範囲は、0.005〜2カチオン%の範囲とする。Ce2+の含有量の好ましい範囲は0.008〜1カチオン%、より好ましい範囲は0.008〜0.1カチオン%、さらに好ましい範囲は0.008〜0.08カチオン%、一層好ましい範囲は0.008〜0.06カチオン%、なお一層好ましい範囲は0.009〜0.05カチオン%である。Sb3+の含有量は上記理由より低減することが好ましく、Sb3+の含有量の好ましい範囲は0〜1カチオン%、より好ましい範囲は0〜0.1カチオン%、さらに好ましい範囲は0〜0.08カチオン%、なお一層好ましい範囲は0〜0.05カチオン%である。Sb3+の含有量を0カチオン%とすることもできるが、なお、Sb3+添加の効果を得る場合は、Sb3+の含有量を上記範囲内において、0.008カチオン%以上にすることが好ましく、0.009カチオン%以上にすることがより好ましく、0.01カチオン%以上にすることがさらに好ましい。 Of Ce 2+ and Sb 3+ , Ce 2+ functions to increase the transmittance of blue light, suppresses a decrease in blue transmittance in the visible short wavelength region, and functions to flatten the transmittance in the visible region. Such a function is preferable from the viewpoint of color sensitivity correction of the semiconductor image sensor. Ce is less burdened on the environment than Sb. For reasons such becomes, Ce 2+, it is preferable to use the Ce 2+ of Sb 3+. The preferable range of the content of Ce 2+ is 0.005 to 2 cation%. The preferable range of the content of Ce 2+ is 0.008 to 1 cation%, the more preferable range is 0.008 to 0.1 cation%, the still more preferable range is 0.008 to 0.08 cation%, and the more preferable range is 0. 0.008 to 0.06 cation%, and an even more preferable range is 0.009 to 0.05 cation%. The Sb 3+ content is preferably reduced for the above reasons, and the Sb 3+ content is preferably 0 to 1 cation%, more preferably 0 to 0.1 cation%, and still more preferably 0 to 0. 08 cation%, an even more preferred range is 0 to 0.05 cation%. Although the content of Sb 3+ may be a 0 cation%, In the case of obtaining the effect of Sb 3+ addition, the content of Sb 3+ in the above range, preferably to 0.008 or more cationic% , More preferably 0.009 cation% or more, and still more preferably 0.01 cation% or more.

なお、Ce2+、Sb3+の各含有量、Ce2+およびSb3+の含有量は、Ce2+およびSb3+以外のカチオン成分の合計量を100%として、外割り計算した値である。 Incidentally, Ce 2+, the content of each Sb 3+, the content of Ce 2+ and Sb 3+ is the total amount of cationic components other than Ce 2+ and Sb 3+ as 100%, is calculated values outside split.

その他、含有させることができるカチオン成分としては、Zn2+などがある。Zn2+は、熔融性や耐失透性の向上に有効な成分である。Zn2+の含有量が6カチオン%を超えると耐失透性が低下傾向を示すため、Zn2+の含有量を0〜6カチオン%の範囲にすることが好ましく、0〜4カチオン%の範囲にすることがより好ましく、0〜2カチオン%の範囲とすることがさらに好ましく、0〜1カチオン%の範囲とすることが一層好ましく、0カチオン%とすることもできる。 Other cationic components that can be included include Zn 2+ . Zn 2+ is an effective component for improving the meltability and devitrification resistance. When the content of Zn 2+ exceeds 6 cation%, the devitrification resistance tends to decrease. Therefore, the content of Zn 2+ is preferably in the range of 0 to 6 cation%, and in the range of 0 to 4 cation%. More preferably, it is more preferably in the range of 0 to 2 cation%, still more preferably in the range of 0 to 1 cation%, and it can also be 0 cation%.

なお、発明の課題を解決する上から、P5+、Al3+、Li、Na、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Cu2+の合計含有量が95カチオン%以上であることが好ましく、97カチオン%以上であることがより好ましく、98カチオン%以上であることがさらに好ましく、99カチオン%以上であることが一層好ましく、99.8カチオン%以上であることがより一層好ましく、100カチオン%であることがなお一層好ましい。 In order to solve the problems of the invention, the total content of P 5+ , Al 3+ , Li + , Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Cu 2+ is 95 cation% or more. Preferably, it is 97 cation% or more, more preferably 98 cation% or more, still more preferably 99 cation% or more, even more preferably 99.8 cation% or more, 100 Even more preferred is cation%.

2−およびFは、ともに主要なアニオン成分である。 O 2− and F are both major anion components.

2−の含有量が50アニオン%未満であると、ガラスの耐候性が低下する。また、製造時のガラスの粘度が高くなり過ぎ、成形が困難になる。ガラスの粘度を成形に適した範囲にするためには、熔融温度を高くせざるを得ず、ガラス中のCu2+が還元して波長400nm付近の透過率が低下するという問題が生じる。一方、O2−の含有量が75アニオン%を越えると、均質なガラスを得るために、熔融温度を高くせざるを得ず、ガラス中のCu2+が還元して波長400nm付近の透過率が低下するという問題が生じる。したがって、O2−の含有量は50〜75アニオン%の範囲とする。O2−の含有量の好ましい範囲は、50〜70アニオン%、より好ましい範囲は、50〜65アニオン%、さらに好ましい範囲は50〜63アニオン%である。 When the content of O 2− is less than 50 anion%, the weather resistance of the glass is lowered. Moreover, the viscosity of the glass at the time of manufacture becomes too high, and shaping becomes difficult. In order to bring the viscosity of the glass into a range suitable for molding, the melting temperature must be increased, and there is a problem that Cu 2+ in the glass is reduced and the transmittance near a wavelength of 400 nm is lowered. On the other hand, if the content of O 2− exceeds 75 anion%, in order to obtain a homogeneous glass, the melting temperature has to be increased, and Cu 2+ in the glass is reduced, and the transmittance in the vicinity of a wavelength of 400 nm is obtained. The problem of deteriorating arises. Therefore, the content of O 2− is in the range of 50 to 75 anion%. A preferable range of the content of O 2− is 50 to 70 anion%, a more preferable range is 50 to 65 anion%, and a further preferable range is 50 to 63 anion%.

の含有量が25アニオン%未満であると、均質なガラスを得るために、熔融温度を高くせざるを得ず、ガラス中のCu2+が還元して波長400nm付近の透過率が低下するという問題が生じる。一方、Fの含有量が50アニオン%を越えると、ガラスの耐候性が低下する。また、製造時のガラスの粘度が高くなり過ぎ、成形が困難になる。したがって、Fの含有量を25〜50アニオン%の範囲とする。Fの含有量の好ましい範囲は30〜50アニオン%、より好ましい範囲は35〜50アニオン%、さらに好ましい範囲は37〜50アニオン%、一層好ましい範囲は38〜49アニオン%である。 When the content of F is less than 25 anion%, in order to obtain a homogeneous glass, the melting temperature has to be increased, and Cu 2+ in the glass is reduced, resulting in a decrease in transmittance in the vicinity of a wavelength of 400 nm. The problem arises. On the other hand, when the content of F exceeds 50 anion%, the weather resistance of the glass decreases. Moreover, the viscosity of the glass at the time of manufacture becomes too high, and shaping becomes difficult. Therefore, the content of F is in the range of 25 to 50 anion%. A preferred range for the content of F is 30-50 anion%, a more preferred range is 35-50 anion%, a further preferred range is 37-50 anion%, and a more preferred range is 38-49 anion%.

Cl、Br、Iの働きについては、先に説明したとおりである。Cl、BrおよびIの合計含有量が0.001アニオン%未満であると、ガラス融液の濡れ上がり抑制効果を十分得ることが難しく、1アニオン%を超えるとCu2+が還元されてCuとなり、波長400nm付近の透過率が低下したり、ノズルあるいはガラス熔融容器を構成する白金、白金合金、金、金合金等の材料のガラス融液による侵蝕が増大し、前記材料が異物としてガラスに混入するなどの問題を生じさせる。したがって、Cl、BrおよびIの合計含有量を0.001〜1アニオン%の範囲とする。Cl、BrおよびIの合計含有量の好ましい範囲は0.005〜0.5アニオン%、より好ましい範囲は0.008〜0.1アニオン%、さらに好ましい範囲は0.008〜0.07アニオン%、一層好ましい範囲は0.008〜0.06アニオン%、なお一層好ましい範囲は0.009〜0.05アニオン%である。 The functions of Cl , Br and I are as described above. When the total content of Cl , Br and I is less than 0.001 anion%, it is difficult to obtain a sufficient effect of suppressing the wetting of the glass melt, and when it exceeds 1 anion%, Cu 2+ is reduced. It becomes Cu + , and the transmittance near a wavelength of 400 nm is reduced, or the corrosion of the material such as platinum, platinum alloy, gold, and gold alloy constituting the nozzle or the glass melting vessel is increased, and the material becomes a foreign matter. It causes problems such as mixing into glass. Therefore, the total content of Cl , Br and I is in the range of 0.001 to 1 anion%. A preferable range of the total content of Cl , Br and I is 0.005 to 0.5 anion%, a more preferable range is 0.008 to 0.1 anion%, and a further preferable range is 0.008 to 0.00. 07 anion%, a more preferable range is 0.008 to 0.06 anion%, and an even more preferable range is 0.009 to 0.05 anion%.

なお、Cl、BrおよびIの各含有量、Cl、BrおよびIの合計含有量は、Cl、BrおよびI以外のアニオン成分の合計量を100アニオン%とし、外割り計算した値である。 Incidentally, Cl -, Br - and I - the content of, Cl -, Br - and I - the total content of, Cl -, Br - and I - the total amount of anionic components other than the 100 anionic%, It is a value calculated by extra-dividing.

Cl、BrおよびIの中で最も優れた効果を示すものはClであるので、Cl、BrおよびIのうち、Clのみを添加することが好ましい。Clの含有量の好ましい範囲は0.005〜0.5アニオン%、より好ましい範囲は0.008〜0.1アニオン%、さらに好ましい範囲は0.008〜0.07アニオン%、一層好ましい範囲は0.008〜0.06アニオン%、なお一層好ましい範囲は0.009〜0.05アニオン%である。 Among Cl , Br and I , the most excellent effect is Cl , and therefore it is preferable to add only Cl out of Cl , Br and I . The preferred range of the Cl content is 0.005 to 0.5 anion%, more preferred range is 0.008 to 0.1 anion%, further preferred range is 0.008 to 0.07 anion%, and even more preferred range. Is 0.008 to 0.06 anion%, and an even more preferable range is 0.009 to 0.05 anion%.

本発明の近赤外光吸収ガラスは、フツリン酸ガラスであり、アニオン成分中の大部分をO2−およびFが占める。すなわち、O2−およびFの合計含有量としては、95アニオン%以上であることを目安にすることができる。優れた耐候性、波長400nm付近における高透過率の維持、優れた耐失透性を実現する上から、O2−およびFの合計含有量を96アニオン%以上とすることが好ましく、97アニオン%以上とすることがより好ましく、98アニオン%以上にすることがさらに好ましく、100アニオン%とすることが一層好ましい。発明の目的を達成する上から、アニオン成分としては、O2−、F、ならびにCl、Br、Iの中より選ばれる少なくとも1種以上のハロゲン成分からなることが好ましい。 The near-infrared light absorbing glass of the present invention is a fluorophosphate glass, and O 2− and F occupy most of the anionic component. That is, the total content of O 2− and F can be a guideline of 95 anion% or more. In order to achieve excellent weather resistance, maintenance of high transmittance in the vicinity of a wavelength of 400 nm, and excellent devitrification resistance, the total content of O 2− and F is preferably 96 anion% or more, and 97 anions % Or more, more preferably 98 anion% or more, and even more preferably 100 anion%. In order to achieve the object of the invention, the anion component is preferably composed of O 2− , F , and at least one halogen component selected from Cl , Br and I .

次に本発明の近赤外光吸収ガラスに含有させることが好ましくない成分について説明する。Pb、As、Cd、Cr、U、Thは、環境への負荷を考慮し、いずれも含有させないことが好ましい。   Next, components that are not preferably contained in the near-infrared light absorbing glass of the present invention will be described. Pb, As, Cd, Cr, U, and Th are preferably not included in consideration of an environmental load.

Agは、熔解しにくく、ガラスの均質性を低下させ、光の散乱源になる。そのため、Agの含有量を、AgOに換算して、外割りで0.1質量%未満に抑えるべきである。上記表示法にて、Agの含有量の好ましい範囲は0.05質量%未満、より好ましい範囲は0.01質量%未満、さらに好ましい範囲は0.005質量%未満、一層好ましい範囲は0.001質量%未満であり、Agを含有させないことがより一層好ましい。 Ag is difficult to melt, lowers the homogeneity of the glass, and becomes a light scattering source. Therefore, the content of Ag should be reduced to less than 0.1% by mass in terms of Ag 2 O. In the above indication method, the preferable range of the Ag content is less than 0.05% by mass, the more preferable range is less than 0.01% by mass, the still more preferable range is less than 0.005% by mass, and the more preferable range is 0.001. It is more preferable that the content is less than mass% and Ag is not contained.

Vは、波長400nm付近の透過率を低下させる作用がある。そのため、Vの含有量を、Vに換算して、外割りで0.02質量%未満に抑えるべきである。上記表示法にて、Vの含有量の好ましい範囲は0.01質量%以下、より好ましい範囲は0.005質量%以下、さらに好ましい範囲は0.001質量%以下であり、Vを含有させないことが一層好ましい。 V has the effect of reducing the transmittance near the wavelength of 400 nm. Therefore, the V content should be reduced to less than 0.02% by mass in terms of V 2 O 5 . In the above display method, the preferable range of the V content is 0.01% by mass or less, the more preferable range is 0.005% by mass or less, the further preferable range is 0.001% by mass or less, and V is not contained. Is more preferable.

Coは、可視域の吸収を増大させ、波長400nm付近の透過率を低下させる作用がある。したがって、CoOの含有量を、CoOに換算して、外割りで0.01質量%未満にすることが好ましく、0.008質量%以下にすることがより好ましく、0.005質量%以下にすることがさらに好ましく、0.001質量%以下にすることが一層好ましく、Coを含有させないことがより一層好ましい。   Co has the effect of increasing absorption in the visible region and decreasing the transmittance near the wavelength of 400 nm. Therefore, the content of CoO is preferably less than 0.01% by mass in terms of CoO, more preferably 0.008% by mass or less, and more preferably 0.005% by mass or less. More preferably, it is more preferable to make it 0.001 mass% or less, and it is still more preferable not to contain Co.

フツリン酸ガラスは融液状態でノズル外周面へ濡れ上がりやすいという性質に加え、著しい揮発性を示す。この揮発性により、ガラス融液の一部が変質し、成形したガラスに脈理が生じる原因となる。また、ガラス融液を連続的に流出、成形する工程で、揮発によってガラス組成が時間の経過とともに変化し、それに伴い、ガラスの特性も時間とともに変動してしまうという問題がおこる。   Fluorophosphate glass exhibits remarkable volatility in addition to the property of being easily wetted to the outer peripheral surface of the nozzle in a molten state. Due to this volatility, part of the glass melt is altered, causing striae in the formed glass. Further, in the process of continuously flowing out and forming the glass melt, there is a problem that the glass composition changes with time due to volatilization, and accordingly, the characteristics of the glass also change with time.

このような問題を解消する上から、融液状態における揮発性を抑制したガラスが望まれる。フツリン酸ガラスからなる近赤外光吸収ガラスの揮発性を抑制する上から、P5+の含有量に対するO2−の含有量のモル比(O2−/P5+)を3.5以上にすることが好ましい。ここで、P5+の含有量、O2−の含有量は、ともに、カチオン成分、アニオン成分を問わず、全ガラス成分の合計含有量を100%としたときのP5+の含有比、O2−の含有比を意味する。 In order to solve such problems, a glass in which the volatility in the melt state is suppressed is desired. From suppressing the volatility of the near-infrared light absorbing glass consisting of fluorophosphate glass, is the molar ratio of O 2- content to the content of P 5+ and (O 2- / P 5+) to 3.5 or more It is preferable. Here, the content of P 5+ and the content of O 2− are both a cation component and an anion component, the content ratio of P 5+ when the total content of all glass components is 100%, O 2. -Means the content ratio.

モル比(O2−/P5+)が3.5未満であると、ガラス熔融中、著しい揮発性を有するフッ化ホスホニルが生成し、ガラスの揮発性が顕著になるが、モル比(O2−/P5+)を3.5以上にすることにより、フッ化ホスホニルの生成を抑制し、ガラスの揮発性が抑制され、揮発によるガラス組成の変化、および組成変化による光学特性等の諸特性の変化を抑制することができる。また、揮発性の抑制によって脈理の発生を防止し、均質なガラスを容易に得ることができる。このような理由から、モル比(O2−/P5+)の好ましい範囲は3.5以上、より好ましい範囲は3.53以上、さらに好ましい範囲は3.55以上である。一方、ガラスの熱的安定性を良好に維持する上から、モル比(O2−/P5+)を4.0以下の範囲にすることが好ましく、3.8以下の範囲にすることがより好ましく、3.7以下にすることがさらに好ましい。 When the molar ratio (O 2− / P 5+ ) is less than 3.5, phosphonyl fluoride having remarkable volatility is generated during glass melting, and the volatility of the glass becomes remarkable, but the molar ratio (O 2 − / P 5+ ) of 3.5 or more suppresses the formation of phosphonyl fluoride, suppresses the volatility of the glass, changes the glass composition due to volatilization, and various characteristics such as optical characteristics due to the composition change. Change can be suppressed. Moreover, generation of striae can be prevented by suppressing volatility, and a homogeneous glass can be easily obtained. For these reasons, the preferred range of the molar ratio (O 2− / P 5+ ) is 3.5 or more, the more preferred range is 3.53 or more, and the more preferred range is 3.55 or more. On the other hand, in order to maintain the thermal stability of the glass well, the molar ratio (O 2− / P 5+ ) is preferably in the range of 4.0 or less, more preferably in the range of 3.8 or less. Preferably, it is more preferably 3.7 or less.

上記ガラスの製造では、メタ燐酸塩、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物、臭化物、沃化物などを適宜用いて、所望の組成になるよう原料を秤量し、混合した後、耐熱性坩堝、例えば白金あるいは白金合金製坩堝中にて800〜900℃にて加熱、熔解する。その際、フッ素成分の揮発を抑制するため坩堝に白金等の耐熱蓋を被せることが望ましい。熔融状態のガラスを攪拌、清澄を行い、泡を含まず、均質なガラス融液を白金製、白金合金製、金製、金合金製のいずれからのガラス流出用ノズルから流し出して成形する。   In the manufacture of the glass, metaphosphates, oxides, carbonates, nitrates, fluorides, chlorides, bromides, iodides, etc. are appropriately used, and the raw materials are weighed and mixed so as to have a desired composition. Heating and melting at 800 to 900 ° C. in a heat-resistant crucible, for example, a platinum or platinum alloy crucible. At this time, it is desirable to cover the crucible with a heat-resistant lid such as platinum in order to suppress volatilization of the fluorine component. The molten glass is agitated and clarified, and a homogeneous glass melt that does not contain bubbles is poured from a platinum, platinum alloy, gold, or gold alloy nozzle for glass outflow to be molded.

ガラス流出時、ガラス融液中に含まれるCl、Br、Iの少なくとも1種以上のハロゲン成分により、ノズル先端から流出するガラス融液が、ノズル先端からノズル外周面へと濡れ上がる現象を抑制する効果が得られる。その結果、濡れ上がったガラス融液が変質し、変質後に流出するガラス融液に取り込まれ、脈理や失透などの欠点になる現象を低減、防止することができる。 A phenomenon in which glass melt flowing out from the nozzle tip wets from the nozzle tip to the nozzle outer peripheral surface due to at least one or more halogen components of Cl , Br and I contained in the glass melt when the glass flows out. The effect which suppresses is acquired. As a result, it is possible to reduce or prevent a phenomenon in which the wet glass melt is altered and taken into the glass melt that flows out after the alteration, resulting in defects such as striae and devitrification.

半導体イメージセンサーを備えるコンパクトな撮像系を構成するための近赤外光吸収フィルターを提供する上から、本発明の近赤外光吸収ガラスにおいて、波長615nmにおける外部透過率が50%になるガラスの厚さが0.5mm以下であるガラスが好ましく、0.4mm以下であるガラスがより好ましく、0.35mm以下であるガラスがさらに好ましい。外部透過率とは、ガラスの2つの平行な平面に対して垂直に強度Iinの光線を入射し、ガラスを透過した光線の強度をIoutとしたとき、Iinに対するIoutの比(Iout/Iin)のことである。 In addition to providing a near-infrared light absorbing filter for constituting a compact imaging system including a semiconductor image sensor, the near-infrared light-absorbing glass of the present invention has an external transmittance of 50% at a wavelength of 615 nm. Glass having a thickness of 0.5 mm or less is preferable, glass having a thickness of 0.4 mm or less is more preferable, and glass having a thickness of 0.35 mm or less is more preferable. The external transmittance to a light ray perpendicular to the intensity I in respect of two parallel surfaces of the glass, when the intensity of light transmitted through the glass was I out, the ratio of I out for I in (I out / I in ).

近赤外光のカット機能を高めつつ、可視光の透過率を高く保つことが、半導体イメージセンサーの色感度補正用フィルターに求められる。このような観点から、波長615nmにおける外部透過率が50%になる厚さのガラスにおいて、波長400nmにおける外部透過率が80%以上であることが好ましく、83%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。近赤外光の吸収に関しては、上記厚さのガラスにおいて、波長1200nmにおける外部透過率が25%で以下であることが好ましく、22%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましく、19%以下であることが一層好ましい。   A filter for correcting color sensitivity of a semiconductor image sensor is required to maintain a high visible light transmittance while enhancing the function of cutting near infrared light. From such a viewpoint, in a glass having a thickness at which the external transmittance at a wavelength of 615 nm is 50%, the external transmittance at a wavelength of 400 nm is preferably 80% or more, more preferably 83% or more, and 85 % Or more is more preferable. Regarding the absorption of near infrared light, in the glass having the above thickness, the external transmittance at a wavelength of 1200 nm is preferably 25% or less, more preferably 22% or less, and more preferably 20% or less. More preferably, it is more preferably 19% or less.

本発明の近赤外光吸収ガラスは、上記厚さにおいて、波長615nmより長波長で外部透過率が急激に単調減少し、近赤外光をカットする。さらに長波長になると外部透過率が僅かに増加に転じるが、波長1200nmにおける外部透過率が25%以下であれば、近赤外光吸収効果に支障が出ることはない。   In the near-infrared light absorbing glass of the present invention, the external transmittance suddenly monotonously decreases at a wavelength longer than the wavelength of 615 nm, and cuts near-infrared light. Further, when the wavelength becomes longer, the external transmittance starts to increase slightly. However, if the external transmittance at a wavelength of 1200 nm is 25% or less, the near infrared light absorption effect is not hindered.

ガラス成形方法は、キャスト、パイプ流出、ロール、プレスなど従来から用いられている方法を使用できる。   As the glass forming method, conventionally used methods such as casting, pipe outflow, roll, and press can be used.

本発明の近赤外光吸収ガラスは、耐候性に優れている。長期的な使用に耐えるためには、優れた耐候性が必要である。耐候性が低いとガラス表面に曇りが発生し、近赤外光吸収フィルターなどの用途に耐えられないものとなってしまう。耐候性は光学研磨したガラス試料を60℃、相対湿度80%の条件で1000時間保持した後、試料の光学研磨された表面の焼け状態を目視観察して調べる。その結果、焼け状態が観察されなければ長期的な使用に十分耐え得る良好な耐候性を確認できる。本発明の近赤外光吸収ガラスは上記条件のもと焼け状態は観察されず、良好な耐候性を有していることが確認されている。   The near-infrared light absorbing glass of the present invention is excellent in weather resistance. In order to withstand long-term use, excellent weather resistance is required. If the weather resistance is low, the glass surface will be fogged, and it will not be able to withstand applications such as near infrared light absorption filters. The weather resistance is determined by holding an optically polished glass sample for 1000 hours at 60 ° C. and a relative humidity of 80%, and then visually observing the burned state of the optically polished surface of the sample. As a result, good weather resistance that can sufficiently withstand long-term use can be confirmed if no burnt state is observed. Under the above conditions, the near infrared light absorbing glass of the present invention is not observed to be burnt, and has been confirmed to have good weather resistance.

[近赤外光吸収フィルター]
本発明の近赤外光吸収フィルターは、上記近赤外光吸収ガラスを用いたフィルターである。
[Near-infrared absorption filter]
The near-infrared light absorption filter of the present invention is a filter using the above-mentioned near-infrared light absorption glass.

上記近赤外光吸収フィルターの作製例は以下のとおりである。   A production example of the near-infrared light absorption filter is as follows.

まず、上記ガラスが得られるよう清澄、均質化した熔融ガラスを溶かして、パイプから流出し鋳型に流し込んで、板厚の厚い、大判のガラスブロックを成形する。例えば、平坦かつ水平な底面と、この底面を挟んで互いに平行に対向する一対の側壁と、一対の側壁の間に位置する一方の開口部を塞ぐ堰板によって構成された鋳型を用意し、この鋳型に白金合金製のパイプから一定の流出スピードで均質化された熔融ガラスを鋳込む。鋳込まれた熔融ガラスは鋳型内に広がり、一対の側壁によって一定の幅に規制された板状ガラスに成形される。成形された板状ガラスは、鋳型の開口部から連続的に引き出されていく。ここで鋳型の形状、寸法、熔融ガラスの流出スピードなどの成形条件を適宜設定することにより、大判かつ肉厚のガラスブロックを成形することができる。   First, a clarified and homogenized molten glass is melted so as to obtain the above glass, and it flows out from a pipe and flows into a mold to form a large glass block having a large plate thickness. For example, a mold composed of a flat and horizontal bottom surface, a pair of side walls facing each other across the bottom surface, and a weir plate closing one opening located between the pair of side walls is prepared. A molten glass homogenized at a constant outflow speed from a platinum alloy pipe is cast into a mold. The cast molten glass spreads in the mold and is formed into a sheet glass that is regulated to a certain width by a pair of side walls. The formed glass sheet is continuously drawn out from the opening of the mold. Here, a large and thick glass block can be formed by appropriately setting molding conditions such as the shape and dimensions of the mold and the outflow speed of the molten glass.

成形されたガラスブロックは、予めガラスの転移温度付近に加熱されたアニール炉に移され、室温まで徐冷される。徐冷によって歪が除かれたガラスブロックには精度のよいスライス、研削、研磨加工が施され、両面が光学研磨されたガラス板を得ることができる。このガラス板でも近赤外光吸収フィルターとして使用できるが、上記ガラス板を貼り合わせて近赤外光吸収フィルターを作ることもできる。両面とも光学研磨された板状の水晶を両面を光学研磨した板状の近赤外光吸収ガラスの片面に貼り合わせ、水晶の片面には可視光を透過し両面とも光学研磨された板状の光学ガラス、例えばBK−7(ホウケイ酸塩光学ガラス)を貼り合わす。このような構造によって近赤外光吸収フィルターは構成されるが、前記板状光学ガラスの片面にもう一枚、可視光を透過し両面とも光学研磨された板状の光学ガラス(例えばBK−7)を貼り合わせてもよい。フィルターの表面には必要に応じて光学多層膜を形成する。   The formed glass block is transferred to an annealing furnace that has been heated in the vicinity of the glass transition temperature in advance, and is gradually cooled to room temperature. The glass block from which distortion has been removed by slow cooling is subjected to accurate slicing, grinding and polishing, and a glass plate having both surfaces optically polished can be obtained. This glass plate can also be used as a near-infrared light absorption filter, but a near-infrared light absorption filter can also be made by laminating the glass plate. A plate-like crystal that has been optically polished on both sides is bonded to one side of a plate-like near-infrared light absorbing glass that has been optically polished on both sides, and a plate-like crystal that transmits visible light to one side of the crystal and is optically polished on both sides. Optical glass, for example, BK-7 (borosilicate optical glass) is bonded. Such a structure constitutes a near-infrared light absorption filter, but another plate-like optical glass that transmits visible light and is optically polished on both sides (for example, BK-7). ) May be pasted together. An optical multilayer film is formed on the surface of the filter as necessary.

以上、ガラスブロックをガラス板に加工する場合について説明したが、ガラスブロックを研削、研磨してレンズを作製したり、その他の形状に加工することもできる。   As described above, the case where the glass block is processed into the glass plate has been described. However, the glass block can be ground and polished to produce a lens, or processed into other shapes.

本発明の近赤外光吸収ガラスは、フツリン酸ガラスであり、ガラス転移温度が低いので、精密プレス成形(モールド成形)によって成形後に光学機能面に研削や研磨などの機械加工を施すことなしに、レンズ、回折格子などの光学素子を成形することもできる。例えば、SiC、超硬材などの公知のプレス成形型材の成形面を非球面レンズのレンズ面を反転した形状に高精度に加工して、上型、下型を作製し、これら上下型、あるいは必要に応じて公知の胴型や上下型案内部材を用いて、本発明の近赤外光吸収ガラスからなるガラスプリフォームを加熱、精密プレス成形する。このようにして成形面をガラスに精密に転写し、非球面レンズを作製することができる。このような非球面レンズも、本発明の近赤外光吸収フィルターである。このようにして得られた非球面レンズは、半導体イメージセンサーの受光面に被写体の像を結像するための光学系の一部、あるいは全部を構成することもでき、撮像装置における光学部品点数を少なくできるとともに省スペース化、低コスト化に有効である。   The near-infrared light absorbing glass of the present invention is a fluorophosphate glass and has a low glass transition temperature. Therefore, the optical functional surface is not subjected to mechanical processing such as grinding or polishing after molding by precision press molding (mold molding). Optical elements such as lenses and diffraction gratings can also be molded. For example, a molding surface of a known press molding material such as SiC or cemented carbide is processed with high accuracy into a shape obtained by inverting the lens surface of an aspheric lens, and upper and lower dies are produced. If necessary, a glass preform made of the near-infrared light absorbing glass of the present invention is heated and precision press-molded using a known barrel type or upper and lower type guide members. In this way, the molding surface can be precisely transferred to glass to produce an aspheric lens. Such an aspheric lens is also a near infrared light absorption filter of the present invention. The aspherical lens thus obtained can constitute part or all of the optical system for forming an image of the subject on the light receiving surface of the semiconductor image sensor, and the number of optical components in the imaging device can be reduced. It can be reduced, and it is effective for space saving and cost reduction.

プレス成形型材の成形面に回折格子を反転した形状に高精度に加工して、上型、下型を作製し、上記方法と同様にしてガラスプリフォームを精密プレス成形することにより、回折格子付きの近赤外光吸収フィルターとすることもできる。   With a diffraction grating, the upper and lower molds are processed with high precision by processing the inverted shape of the diffraction grating on the molding surface of the press mold material, and the glass preform is precision press-molded in the same manner as above. It can also be used as a near infrared light absorption filter.

回折格子付き近赤外光吸収フィルターは、半導体イメージセンサーに入射する光のオプティカルローパスフィルターとして機能する。したがって、近赤外光吸収フィルターとオプティカルローパスフィルターを一つの素子とすることができるので、撮像装置における光学部品点数を少なくできるとともに省スペース化、低コスト化が可能になる。   The near-infrared light absorption filter with a diffraction grating functions as an optical low-pass filter for light incident on the semiconductor image sensor. Therefore, since the near-infrared light absorption filter and the optical low-pass filter can be formed as one element, the number of optical components in the imaging apparatus can be reduced, and space saving and cost reduction can be achieved.

なお、プレス成形型材の成形面をレンズ面(例えば、非球面レンズのレンズ面)を反転した形状としつつ、回折格子の溝を反転した形状に精密に加工し、上記方法と同様にして精密プレス成形すれば、近赤外光吸収機能、光学的なローパスフィルター機能およびレンズ機能を兼備する近赤外光吸収フィルターを作製することができる。
プレス成形型成形面には必要に応じて公知の離型膜を形成してもよい。その他、精密プレス成形の諸条件は公知のものを適用しつつ、目的とする近赤外光吸収フィルターの具体的仕様により適宜決めればよい。
The molding surface of the press mold material is precisely processed into a shape in which the groove of the diffraction grating is inverted while the lens surface (for example, the lens surface of an aspherical lens) is inverted. If molded, a near-infrared light absorption filter having a near-infrared light absorption function, an optical low-pass filter function, and a lens function can be produced.
A known release film may be formed on the press mold surface as necessary. In addition, various conditions for precision press molding may be appropriately determined according to specific specifications of the target near-infrared light absorption filter while applying known ones.

このように精密プレス成形により近赤外光吸収フィルターを作製することにより、非球面レンズ、回折格子付きオプティカルローパスフィルター、オプティカルローパスフィルターとして機能する回折格子を備えた非球面レンズなど、研削、研磨による量産が適さない素子も高い生産性のもとに製造することができる。
近赤外光吸収フィルターの表面には必要に応じて反射防止膜などの光学多層膜を形成してもよい。
By producing near-infrared light absorption filters by precision press molding in this way, aspherical lenses, optical low-pass filters with diffraction gratings, aspherical lenses equipped with diffraction gratings that function as optical low-pass filters, etc. are obtained by grinding and polishing. Elements that are not suitable for mass production can also be manufactured with high productivity.
If necessary, an optical multilayer film such as an antireflection film may be formed on the surface of the near infrared light absorption filter.

本発明の近赤外光吸収フィルターによれば、可視光の透過率が高く、近赤外光の吸収が大きいので、半導体撮像素子の色感度補正を良好に行うことができる。また、光学的に均質性の高いフィルターとすることもできる。   According to the near-infrared light absorption filter of the present invention, the visible light transmittance is high and the near-infrared light absorption is large, so that the color sensitivity correction of the semiconductor imaging device can be performed satisfactorily. Moreover, it can also be set as a filter with high optical homogeneity.

[撮像装置]
本発明の撮像装置は、上記本発明の近赤外光吸収フィルターと、半導体イメージセンサーとを備えた撮像装置である。
[Imaging device]
The imaging device of the present invention is an imaging device including the near-infrared light absorption filter of the present invention and a semiconductor image sensor.

ここで、近赤外光吸収フィルターとしては、先に例示したものを使用することができる。半導体イメージセンサーは、パッケージ内にCCDやCMOSなどの半導体撮像素子を装着し、受光部を透光性部材でカバーしたものである。透光性部材を近赤外光吸収フィルターで兼ねることもできるし、透光性部材を近赤外光吸収フィルターとは別個のものとすることもできる。   Here, what was illustrated previously can be used as a near-infrared light absorption filter. A semiconductor image sensor has a semiconductor image sensor such as a CCD or CMOS mounted in a package, and a light receiving portion is covered with a translucent member. The translucent member can also serve as a near infrared light absorption filter, or the translucent member can be separate from the near infrared light absorption filter.

本発明の撮像装置は、半導体イメージセンサーの受光面に被写体の像を結像するためのレンズ、あるいはプリズムなどの光学素子を備えることもできる。   The imaging apparatus of the present invention can also include an optical element such as a lens or a prism for forming an image of a subject on the light receiving surface of the semiconductor image sensor.

本発明の撮像装置によれば、光学的均質性に優れ、可視域の透過率が高く、近赤外域の吸収が大きい近赤外光吸収フィルターを搭載しているので、色感度補正が良好になされ、優れた画質の画像を得ることが可能な撮像装置を提供することができる。   According to the imaging device of the present invention, the near-infrared light absorption filter having excellent optical homogeneity, high transmittance in the visible region, and large absorption in the near-infrared region is mounted, so that the color sensitivity correction is excellent. Thus, an imaging apparatus capable of obtaining an image with excellent image quality can be provided.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.

(実施例1〜6)
メタ燐酸塩、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物などを適宜用いて、表1の組成になるように原料を秤量し、混合した後、耐熱性坩堝、例えば白金あるいは白金合金製坩堝中にて800〜900℃にて加熱、熔解する。その際、フッ素成分の揮発を抑制するため坩堝に白金等の耐熱蓋を被せた。熔融状態のガラスを攪拌、清澄を行い、泡を含まず、均質なガラス融液を、白金製、白金合金製、金製、金合金製の各ガラス流出用ノズルから鋳型に流し出して板状のブロックに成形し、室温までアニール処理して近赤外光吸収ガラスを得た。
(Examples 1-6)
Metaphosphate, oxide, carbonate, nitrate, fluoride, chloride, etc. are appropriately used to weigh and mix the raw materials so as to have the composition shown in Table 1, and then a heat-resistant crucible such as platinum or a platinum alloy Heat and melt in a crucible at 800-900 ° C. At that time, in order to suppress volatilization of the fluorine component, the crucible was covered with a heat-resistant lid such as platinum. A glass melt in a molten state is agitated and clarified, and a homogeneous glass melt that does not contain bubbles is poured from a platinum, platinum alloy, gold, or gold alloy glass outlet nozzle into a mold. A near-infrared light-absorbing glass was obtained by forming into a block and annealing to room temperature.

Figure 2011132077
Figure 2011132077

ガラス流出用ノズルからガラス融液を流出させる際、ノズル先端を観察したところ、ノズル外周面へのガラス融液の濡れ上がりはほとんど見られなかった。   When the glass melt was allowed to flow out from the glass outflow nozzle, the tip of the nozzle was observed, and almost no glass melt wetted on the outer peripheral surface of the nozzle was observed.

また、成形したガラスを観察したところ、実施例1、2、4、5のガラスについては、脈理や失透は認められず、光学的に均質なガラスが得られていることを確認した。また、ガラス中に白金異物や金異物などの異物も認められなかった。   Moreover, when the shape | molded glass was observed, striae and devitrification were not recognized about the glass of Examples 1, 2, 4, and 5, and it confirmed that the optically homogeneous glass was obtained. Moreover, no foreign matter such as platinum foreign matter or gold foreign matter was observed in the glass.

実施例3、6のガラスについては、ガラス表面層に融液状態での揮発により生じたと思われる脈理が僅かに認められたが、内部は光学的に均質であり、ガラス全体に失透や白金異物や金異物などの異物は認められなかった。   For the glasses of Examples 3 and 6, slight striae that were thought to have occurred due to volatilization in the melt state were observed in the glass surface layer, but the inside was optically homogeneous, and the entire glass was devitrified. No foreign matter such as platinum foreign matter or gold foreign matter was observed.

次に、上記各種ガラスを用いて得られたガラスブロックより各種測定用のサンプルを切り出し、以下のようにして光線透過率を求めた。   Next, samples for various measurements were cut out from the glass blocks obtained using the various glasses, and the light transmittance was determined as follows.

表1に記載の厚さ(λ50が615nmとなる厚さ)に両面光学研磨加工したガラスを用い、波長200〜1200nmの分光透過率を、分光光度計を使用して測定した。上記測定結果から、波長400nmおよび1200nmにおける外部透過率を求めた。測定結果を表1に示す。   Using a glass that was optically polished on both sides to the thickness shown in Table 1 (thickness at which λ50 was 615 nm), the spectral transmittance at a wavelength of 200 to 1200 nm was measured using a spectrophotometer. From the above measurement results, the external transmittance at wavelengths of 400 nm and 1200 nm was determined. The measurement results are shown in Table 1.

実施例1〜6の各ガラスは、可視光の透過および近赤外光の吸収が十分であり、近赤外光遮断コートを形成しなくても、CCDやCMOSなどの半導体イメージセンサーの色感度を良好に補正することができる透過率特性を有する。   Each glass of Examples 1 to 6 has sufficient transmission of visible light and absorption of near-infrared light, and color sensitivity of a semiconductor image sensor such as CCD or CMOS without forming a near-infrared light blocking coat. It has a transmittance characteristic that can correct well.

実施例1〜6の各ガラスからなり、表面を光学研磨したガラス試料を作製し、これら試料を60℃、相対湿度80%の条件で1000時間保持した後、光学研磨した表面のヤケ状態を目視にて観察した。その結果、いずれの試料の表面にも、ヤケ状態は観察されず、良好な耐候性を有していることを確認した。   A glass sample made of each glass of Examples 1 to 6 and having the surface optically polished was prepared, and these samples were held at 60 ° C. and a relative humidity of 80% for 1000 hours, and then the burned state of the optically polished surface was visually observed. Observed. As a result, no burn condition was observed on the surface of any sample, and it was confirmed that the sample had good weather resistance.

(比較例1)
Cl、Br、Iのいずれも含まない点を除き、実施例1〜6の各ガラスと同じ組成を有するガラスを、実施例1〜6と同様の方法で作製した。ガラス流出用ノズルからガラス融液を流出させる際、ノズル先端を観察したところ、ノズル外周面へのガラス融液の著しい濡れ上がりが見られた。また、成形したガラスを観察したところ、上記実施例の各ガラスよりも顕著な脈理が認められた。
(Comparative Example 1)
Glasses having the same composition as the glasses of Examples 1 to 6 were produced in the same manner as in Examples 1 to 6, except that none of Cl , Br and I was included. When the glass melt was caused to flow out from the glass outflow nozzle, the tip of the nozzle was observed, and a remarkable wetting of the glass melt to the outer peripheral surface of the nozzle was observed. Further, when the molded glass was observed, striae more marked than those of the above-described examples were observed.

(比較例2)
Ce4+およびSb3+を含まない点を除き、実施例1〜6の各ガラスと同じ組成を有するガラスを、実施例1〜6と同様の方法で作製した。ガラス流出用ノズルからガラス融液を流出させる際、ノズル先端を観察したところ、ノズル外周面へのガラス融液の濡れ上がりは見られず、成形したガラスに脈理は認められなかったものの、実施例1〜6と同様、λ50が615nmとなる厚さに両面光学研磨加工したガラスを用い、波長200〜1200nmの分光透過率を測定したところ、波長400nmにおける外部透過率は80%未満であった。
(Comparative Example 2)
Except for not including Ce 4+ and Sb 3+ , glasses having the same composition as the glasses of Examples 1 to 6 were produced in the same manner as in Examples 1 to 6. When the glass melt was allowed to flow out of the nozzle for glass outflow, the nozzle tip was observed, but no glass melt wetted on the outer peripheral surface of the nozzle and no striae was observed in the molded glass. As in Examples 1 to 6, when the spectral transmittance at a wavelength of 200 to 1200 nm was measured using glass that was optically polished on both sides to a thickness at which λ50 was 615 nm, the external transmittance at a wavelength of 400 nm was less than 80%. .

成形したガラスを観察したところ、僅かながら白金異物の混入が認められた。   When the molded glass was observed, a slight amount of platinum foreign matter was observed.

(実施例7)
実施例1〜6と同様にして、ガラスを熔解、清澄、均質化し、鋳型に鋳込んで実施例1〜6と同様の組成を有するガラスからなる板状ガラスを成形した。この板状ガラスをスライスした後、両面に光学研磨を施して所望の厚みのガラス板とした。このガラス板をダイシング加工して前記厚みを有する所望の大きさの近赤外光吸収ガラス板を得た。ガラス板の厚みは波長615±10nmにおいて透過率50%となる肉厚(表1の測定厚さに相当する肉厚)とし、サイズは10mm×10mm〜30mm×30mmとした。次に、板状に加工された水晶と2枚の光学ガラス(BK−7)からなる薄板ガラスを準備し、それぞれの両面に光学研磨を施した。そして、近赤外光吸収ガラスからなるガラス板、水晶、BK−7製薄板ガラス2枚の順に積層されるように光学研磨された面で各薄板を貼り合わせ、最外表面に反射防止膜を設けて近赤外光吸収フィルター機能を有する近赤外光吸収素子を作製した。この素子をCCDやCMOSなどの半導体撮像素子の受光面前側に配置して撮影された画像を観察した結果、良好な色補正がなされていることを確認した。
(Example 7)
In the same manner as in Examples 1 to 6, glass was melted, clarified and homogenized, and cast into a mold to form a plate glass made of glass having the same composition as in Examples 1 to 6. After slicing this plate-like glass, optical polishing was performed on both sides to obtain a glass plate having a desired thickness. This glass plate was diced to obtain a near-infrared light absorbing glass plate having a desired size having the above thickness. The glass plate had a thickness of 50% transmittance (thickness corresponding to the measured thickness in Table 1) at a wavelength of 615 ± 10 nm, and the size was 10 mm × 10 mm to 30 mm × 30 mm. Next, a thin plate glass made of a crystal processed into a plate shape and two optical glasses (BK-7) was prepared, and optical polishing was performed on both surfaces. And each thin plate is bonded together in the surface optically polished so that it laminates in order of the glass plate which consists of near-infrared light absorption glass, a crystal | crystallization, and two sheet | seats made from BK-7, and an antireflection film is formed on the outermost surface. A near infrared light absorbing element having a near infrared light absorbing filter function was prepared. As a result of observing an image taken by arranging this element on the front side of the light receiving surface of a semiconductor image sensor such as a CCD or CMOS, it was confirmed that good color correction was performed.

(実施例8)
実施例1〜6と同様にして、ガラスを熔解、清澄、均質化してガラス融液とし、白金製ノズルから流下させた。そして、適量のガラス融液を受け型に受けて、球状のガラスプリフォームを成形した。成形されたプリフォームを一旦、室温まで冷却し、再度、窒素ガス、あるいは窒素と水素の混合ガスのような非酸化性雰囲気中で再加熱、軟化して、プレス成形型でプレスした。プレス成形型の成形面は予め、目的とする光学素子の形状を反転した形状に精密に加工され、上記プレス工程ではこれら成形面をガラスに精密に転写した。プレス成形型中でガラスが変形しない温度にまで冷却した後、プレス成形した光学素子を成形型から取り出し、アニールした。このようにして非球面レンズや回折格子などの光学素子を得ることができた。また、レンズ表面に回折格子を有する素子を精密プレス成形によって作ることもできる。
(Example 8)
In the same manner as in Examples 1 to 6, the glass was melted, clarified, and homogenized to obtain a glass melt, which was allowed to flow down from a platinum nozzle. Then, an appropriate amount of glass melt was received in a mold, and a spherical glass preform was formed. The molded preform was once cooled to room temperature, reheated and softened again in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen gas or a mixed gas of nitrogen and hydrogen, and pressed with a press mold. The molding surface of the press mold was precisely processed in advance into a shape obtained by inverting the shape of the target optical element, and these molding surfaces were precisely transferred to glass in the pressing step. After cooling to a temperature at which the glass does not deform in the press mold, the press-molded optical element was removed from the mold and annealed. Thus, an optical element such as an aspheric lens or a diffraction grating could be obtained. An element having a diffraction grating on the lens surface can also be made by precision press molding.

なお、実施例7と同様にして実施例1〜6の各ガラスからなるガラスブロックを作製して、歪みを低減し、切断、研削、研磨して球状のガラスプリフォームを作製し、上記方法と同様にして精密プレス成形法により、非球面レンズや回折格子などの光学素子、あるいは、レンズ表面に回折格子を有する近赤外光吸収フィルターを作製することもできる。
レンズの形状としては凸メニスカス形状、凹メニスカス形状、両凸形状、両凹形状、平凸形状、平凹形状などの諸形状のものを作ることができるが、レンズ光軸からの距離によってレンズ内を進む光線がレンズを通過する距離ができるだけ等しくすることにより、レンズ光軸からの距離によらず、一定の近赤外光吸収が得られるようにすることが好ましい。そのためには、レンズ形状を凸メニスカス形状あるいは凹メニスカス形状とすることが望ましい。
In addition, the glass block which consists of each glass of Examples 1-6 is produced similarly to Example 7, a distortion is reduced, a spherical glass preform is produced by cutting, grinding, and polishing, Similarly, an optical element such as an aspherical lens or a diffraction grating, or a near-infrared light absorption filter having a diffraction grating on the lens surface can be produced by a precision press molding method.
Various lens shapes such as a convex meniscus shape, a concave meniscus shape, a biconvex shape, a biconcave shape, a plano-convex shape, and a plano-concave shape can be made, but depending on the distance from the lens optical axis, It is preferable that constant near-infrared light absorption is obtained regardless of the distance from the lens optical axis by making the distances through which the light beams traveling through the lens pass as much as possible. For this purpose, it is desirable that the lens shape be a convex meniscus shape or a concave meniscus shape.

本発明の近赤外光吸収ガラスは、優れた可視光域の高透過性、優れた近赤外域吸収特性、優れた均質性などを有する近赤外光吸収フィルターなどの近赤外光吸収素子に好適に用いられる。また、前記近赤外光吸収フィルターは、特にデジタルカメラやVTRカメラ等に用いられるCCDやCMOS等の撮像素子の色感度を補正に好適である。
The near-infrared light absorbing glass of the present invention is a near-infrared light-absorbing element such as a near-infrared light-absorbing filter having excellent visible light region high transmittance, excellent near-infrared region absorption characteristics, excellent homogeneity, etc. Is preferably used. The near-infrared light absorption filter is particularly suitable for correcting the color sensitivity of an image sensor such as a CCD or CMOS used in a digital camera, a VTR camera, or the like.

Claims (5)

Cu含有のフツリン酸ガラスからなる近赤外光吸収ガラスにおいて、
5+の含有量が20〜45カチオン%、
Al3+の含有量が1〜25カチオン%、
Liの含有量が10〜30カチオン%、
Naの含有量が0〜15カチオン%、
Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量が14〜50カチオン%、
Cu2+の含有量が0.1〜10カチオン%、
Ce4+およびSb3+の外割り合計含有量が0.005〜2カチオン%、
2−の含有量が50〜75アニオン%、
の含有量が25〜50アニオン%、
Cl、BrおよびIの外割り合計含有量が0.001〜1アニオン%、
であることを特徴とする近赤外光吸収ガラス。
In the near-infrared light absorbing glass made of Cu-containing fluorophosphate glass,
The content of P 5+ is 20 to 45 cation%,
Al 3+ content is 1-25 cation%,
Li + content is 10-30 cation%,
Na + content 0-15 cation%,
The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ is 14-50 cation%,
Cu 2+ content is 0.1 to 10 cation%,
Ce 4+ and Sb 3+ have an external total content of 0.005 to 2 cation%,
The content of O 2− is 50 to 75 anion%,
The content of F is 25-50 anion%,
Cl , Br and I − have an outer total content of 0.001 to 1 anion%,
The near-infrared light absorbing glass characterized by being.
5+の含有量に対するO2−の含有量のモル比(O2−/P5+)が3.5以上である請求項1に記載の近赤外光吸収ガラス。 Near-infrared light absorbing glass as claimed in claim 1 molar ratio of the content of O 2- to the content of P 5+ (O 2- / P 5+ ) is 3.5 or more. Ce2+を0.01〜2カチオン%含む請求項1または2に記載の近赤外光吸収ガラス。 The near-infrared light-absorbing glass according to claim 1, comprising 0.01 to 2 cations of Ce 2+ . 請求項1〜3のいずれか一項に記載の近赤外光吸収ガラスを用いた近赤外光吸収フィルター。   The near-infrared light absorption filter using the near-infrared light absorption glass as described in any one of Claims 1-3. 請求項4に記載の近赤外光吸収フィルターと、半導体イメージセンサーとを備えた撮像装置。
An imaging apparatus comprising the near-infrared light absorption filter according to claim 4 and a semiconductor image sensor.
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