JP3497787B2 - ランプ容器用の、紫外線を吸収し黄色光を濾波するガラス - Google Patents
ランプ容器用の、紫外線を吸収し黄色光を濾波するガラスInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線を吸収し、
かつ可視領域スペクトルにおける黄色光を濾波するガラ
ス系に関するものである。
かつ可視領域スペクトルにおける黄色光を濾波するガラ
ス系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】紫外線は、人間に有害な作用を与えるの
みでなく、塗料、織物およびプラスチックの劣化および
褪色を生じさせることが知られている。紫外線は６０ｎ
ｍないし３８０ｎｍの波長範囲をカバーする。太陽は紫
外線を発する唯一の光源ではない。ハロゲンランプおよ
び特に放電灯およびアーク灯のような種々の人工的照明
もまた紫外線を発する可能性がある。したがって、人口
的光源から同時に発せられる紫外線を最少にすることに
関心が持たれている。このことは、例えば、紫外線を吸
収するガラスをランプの容器、リフレクタおよびレンズ
に用いることによって達成される。
みでなく、塗料、織物およびプラスチックの劣化および
褪色を生じさせることが知られている。紫外線は６０ｎ
ｍないし３８０ｎｍの波長範囲をカバーする。太陽は紫
外線を発する唯一の光源ではない。ハロゲンランプおよ
び特に放電灯およびアーク灯のような種々の人工的照明
もまた紫外線を発する可能性がある。したがって、人口
的光源から同時に発せられる紫外線を最少にすることに
関心が持たれている。このことは、例えば、紫外線を吸
収するガラスをランプの容器、リフレクタおよびレンズ
に用いることによって達成される。
【０００３】人工光源から発せられる紫外線を最少にす
ることと同様に重要な関心事は、優れた照度と高い演色
性を備えた照明器具を作成することである。このこと
は、優れた夜間視認性を備えることができる車両ヘッド
ライトシステムが推進される自動車工業界において熱心
に追及されている。選択の１つは、豪華で高性能な自動
車に通常用いられている高輝度放電（ＨＩＤ）ランプで
ある。このＨＩＤランプは優れた明るさと夜間視認性と
を備えてはいるものの、高価である。それ故に、同様の
特性を備えながら、より安価なランプを提供することに
関心が集まっている。
ることと同様に重要な関心事は、優れた照度と高い演色
性を備えた照明器具を作成することである。このこと
は、優れた夜間視認性を備えることができる車両ヘッド
ライトシステムが推進される自動車工業界において熱心
に追及されている。選択の１つは、豪華で高性能な自動
車に通常用いられている高輝度放電（ＨＩＤ）ランプで
ある。このＨＩＤランプは優れた明るさと夜間視認性と
を備えてはいるものの、高価である。それ故に、同様の
特性を備えながら、より安価なランプを提供することに
関心が集まっている。
【０００４】この目的を達成する１つの方法は、タング
ステン・ハロゲンランプまたは白熱灯のような、より安
価な光源において、ＨＩＤランプの照度特性に近付ける
ことである。このことは、例えばハロゲンまたは白熱灯
光源の色温度を高めるネオジミウム含有ガラスのよう
な、可視光を濾波するガラスで作成されたランプ容器ま
たはレンズを採用することによって達成される。これに
より、照明された対象物により高いコントラストの解像
度を与えることができる優れた輝度を有する光源が得ら
れる。
ステン・ハロゲンランプまたは白熱灯のような、より安
価な光源において、ＨＩＤランプの照度特性に近付ける
ことである。このことは、例えばハロゲンまたは白熱灯
光源の色温度を高めるネオジミウム含有ガラスのよう
な、可視光を濾波するガラスで作成されたランプ容器ま
たはレンズを採用することによって達成される。これに
より、照明された対象物により高いコントラストの解像
度を与えることができる優れた輝度を有する光源が得ら
れる。
【０００５】ネオジミウム含有ガラスはガラス工業界で
知られており、航空および船舶分野で歴史的に使用され
てきている（注１）。希土類元素であるネオジミウム
は、酸化物、特にＮｄ2Ｏ3としてガラス中にしばしば組
み込まれる。着色剤として長い間知られてきたネオジミ
ウムは、他の希土類元素と同様に、変化せずにガラスの
ような母材化合物に事実上移行する、不変可視領域およ
び不可視領域の双方に亘って延びる吸収スペクトルを有
している。（注２）。ネオジミウムは、可視スペクトル
の５６８ｎｍと５９０ｎｍとの間の黄色領域の光を吸収
する。その結果、ネオジミウム含有ガラスを透過した光
は、周囲環境中の赤と緑のトーンを強調する（注３）。
実験によれば、ネオジミウム含有ガラスは霧の中の視認
性を高めることを示している（注４）。
知られており、航空および船舶分野で歴史的に使用され
てきている（注１）。希土類元素であるネオジミウム
は、酸化物、特にＮｄ2Ｏ3としてガラス中にしばしば組
み込まれる。着色剤として長い間知られてきたネオジミ
ウムは、他の希土類元素と同様に、変化せずにガラスの
ような母材化合物に事実上移行する、不変可視領域およ
び不可視領域の双方に亘って延びる吸収スペクトルを有
している。（注２）。ネオジミウムは、可視スペクトル
の５６８ｎｍと５９０ｎｍとの間の黄色領域の光を吸収
する。その結果、ネオジミウム含有ガラスを透過した光
は、周囲環境中の赤と緑のトーンを強調する（注３）。
実験によれば、ネオジミウム含有ガラスは霧の中の視認
性を高めることを示している（注４）。
【０００６】近来、ネオジミウム含有ガラスは、接近す
る車からの視覚障害を軽減する自動車のヘッドライトの
製作に推奨されてきており（米国特許第５５４８４９１
号）、また高い演色性をもたらす反射性ランプも推奨さ
れてきている（米国特許第４３１５１８６号）。例えば
カーペン（Karpen）の米国特許第５５４８４９１号に
は、ネオジミウムがドープされたソーダ石灰ガラスおよ
び硼ケイ酸ガラスまたは石英ガラスから作成されたガラ
スバルブをそれぞれ備えた白熱灯またはタングステン・
ハロゲンランプからなる自動車用ヘッドライトが記載さ
れている。そこには５〜３０重量％の範囲内のネオジミ
ウム酸化物が記載されている。ヒラノ（Hirano）外の米
国特許（第４３１５１８６号）には、反射ミラー部に融
着された前面レンズ部を備えた反射型性白熱ディスプレ
イランプが記載されており、前面レンズ部は、Ｎｄ2Ｏ3
が０．５〜５重量％を占めるＮｄ2Ｏ3ガラスである（母
材ガラスとしては硼ケイ酸ガラスが好ましい）。
る車からの視覚障害を軽減する自動車のヘッドライトの
製作に推奨されてきており（米国特許第５５４８４９１
号）、また高い演色性をもたらす反射性ランプも推奨さ
れてきている（米国特許第４３１５１８６号）。例えば
カーペン（Karpen）の米国特許第５５４８４９１号に
は、ネオジミウムがドープされたソーダ石灰ガラスおよ
び硼ケイ酸ガラスまたは石英ガラスから作成されたガラ
スバルブをそれぞれ備えた白熱灯またはタングステン・
ハロゲンランプからなる自動車用ヘッドライトが記載さ
れている。そこには５〜３０重量％の範囲内のネオジミ
ウム酸化物が記載されている。ヒラノ（Hirano）外の米
国特許（第４３１５１８６号）には、反射ミラー部に融
着された前面レンズ部を備えた反射型性白熱ディスプレ
イランプが記載されており、前面レンズ部は、Ｎｄ2Ｏ3
が０．５〜５重量％を占めるＮｄ2Ｏ3ガラスである（母
材ガラスとしては硼ケイ酸ガラスが好ましい）。
【０００７】他の重要な希土類のスペクトル修正元素は
セリウムである。ガラス中に混入されたセリウム酸化物
の重要な用途は、これらガラスが電離線にさらされたと
きの暗色化耐性を高めることである（注５）。さらに重
要なのは、セリウムが、スペクトルの可視領域は吸収せ
ずに紫外線を吸収する唯一の希土類元素であることであ
る（注６）。それ故に、ガラス母材に混入されたときに
紫外線吸収元素として価値がある。
セリウムである。ガラス中に混入されたセリウム酸化物
の重要な用途は、これらガラスが電離線にさらされたと
きの暗色化耐性を高めることである（注５）。さらに重
要なのは、セリウムが、スペクトルの可視領域は吸収せ
ずに紫外線を吸収する唯一の希土類元素であることであ
る（注６）。それ故に、ガラス母材に混入されたときに
紫外線吸収元素として価値がある。
【０００８】伝統的に、セリウムは他の希土類元素と組
み合わせて、ガラスの脱色のために用いられてきた（注
７）。ドロスバック（G.P.Drossbach ）はガラスの脱色
のためのネオジミウムとセリウムの酸化物の混合物を特
許にした（注８）。米国特許第３６８５７４７号（Gree
nberg ）および第３９２９４４０号（Oldfield）には、
ネオジミウムとセリウムとを含むレーザーガラスが開示
されている。米国特許第３６８５７４７号（Greenberg
）には、ガラス組成におけるその他の元素であるウラ
ニウムが溶解工程中に完全に酸化された状態を保つこと
を保証すべく、０．０１〜２０重量％の範囲のＣｅＯ2
が添加されることが記載され、０．０１〜３０重量％の
Ｎｄ2Ｏ3が記載されている。また、米国特許第３９２９
４４０号（Oldfield）には、ネオジミウムとセリウムと
を含むリチウム・ケイ酸塩レーザーガラスが開示され、
０〜０．１重量％の範囲内のＣｅＯ2 がソラリゼーショ
ン・エージェントとして添加され、２．５〜６．５重量
％のＮｄ2Ｏ3が記載されている。米国特許第４３７６８
２９号（Daiku ）、第４３９０６３７号（Daiku ）およ
び第４５２１５２４号（Yamashita ）には、陰極線管に
用いるためのネオジミウムとセリウムの組合わせを含有
するガラスが記載されている。米国特許第４３７６８２
９号（Daiku ）には、光源陰極線管に用いるための、ス
ペクトルの黄色および青色領域を吸収するガラスが開示
され、１〜１０重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０．１〜３重
量％の範囲のＣｅＯ2 が開示されている。米国特許第４
３９０６３７号（Daiku ）には、カラー陰極線管に用い
るための、Ｘ線を吸収し非脱色のガラスが開示され、こ
のガラスは、０．１〜５重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０〜
３重量％の範囲のＣｅＯ2 を含有している。さらに、米
国特許第４５２１５２４号（Yamashita ）には、ＣＲＴ
表示器のためのガラスフィルタが開示され、このガラス
は、５〜４０重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０〜６重量％の
範囲のＣｅＯ2 を含有し、ＣｅＯ2 は着色剤として添加
される。
み合わせて、ガラスの脱色のために用いられてきた（注
７）。ドロスバック（G.P.Drossbach ）はガラスの脱色
のためのネオジミウムとセリウムの酸化物の混合物を特
許にした（注８）。米国特許第３６８５７４７号（Gree
nberg ）および第３９２９４４０号（Oldfield）には、
ネオジミウムとセリウムとを含むレーザーガラスが開示
されている。米国特許第３６８５７４７号（Greenberg
）には、ガラス組成におけるその他の元素であるウラ
ニウムが溶解工程中に完全に酸化された状態を保つこと
を保証すべく、０．０１〜２０重量％の範囲のＣｅＯ2
が添加されることが記載され、０．０１〜３０重量％の
Ｎｄ2Ｏ3が記載されている。また、米国特許第３９２９
４４０号（Oldfield）には、ネオジミウムとセリウムと
を含むリチウム・ケイ酸塩レーザーガラスが開示され、
０〜０．１重量％の範囲内のＣｅＯ2 がソラリゼーショ
ン・エージェントとして添加され、２．５〜６．５重量
％のＮｄ2Ｏ3が記載されている。米国特許第４３７６８
２９号（Daiku ）、第４３９０６３７号（Daiku ）およ
び第４５２１５２４号（Yamashita ）には、陰極線管に
用いるためのネオジミウムとセリウムの組合わせを含有
するガラスが記載されている。米国特許第４３７６８２
９号（Daiku ）には、光源陰極線管に用いるための、ス
ペクトルの黄色および青色領域を吸収するガラスが開示
され、１〜１０重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０．１〜３重
量％の範囲のＣｅＯ2 が開示されている。米国特許第４
３９０６３７号（Daiku ）には、カラー陰極線管に用い
るための、Ｘ線を吸収し非脱色のガラスが開示され、こ
のガラスは、０．１〜５重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０〜
３重量％の範囲のＣｅＯ2 を含有している。さらに、米
国特許第４５２１５２４号（Yamashita ）には、ＣＲＴ
表示器のためのガラスフィルタが開示され、このガラス
は、５〜４０重量％の範囲のＮｄ2Ｏ3と０〜６重量％の
範囲のＣｅＯ2 を含有し、ＣｅＯ2 は着色剤として添加
される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ネオジミウムのスペク
トル吸収特性、すなわち、可視スペクトルの黄色領域に
おける光の吸収特性と、セリウムのスペクトル吸収特
性、すなわち、可視光は吸収せずに、紫外線を吸収する
特性とによってもたらされる利点を組み合わせて、ラン
プ容器、特に、高温ランプ（すなわちタングステン・ハ
ロゲンランプ）のためのみでなく、シールドビーム白熱
ヘッドライトランプのための容器に使用するのに適した
ガラスを形成し、これにより、この形式の光源の紫外線
放射量を最少にし、かつ周囲環境における優れた照明を
提供することは極めて望ましいことである。この望まし
い組合わせを提供することが本発明の主たる目的であ
る。
トル吸収特性、すなわち、可視スペクトルの黄色領域に
おける光の吸収特性と、セリウムのスペクトル吸収特
性、すなわち、可視光は吸収せずに、紫外線を吸収する
特性とによってもたらされる利点を組み合わせて、ラン
プ容器、特に、高温ランプ（すなわちタングステン・ハ
ロゲンランプ）のためのみでなく、シールドビーム白熱
ヘッドライトランプのための容器に使用するのに適した
ガラスを形成し、これにより、この形式の光源の紫外線
放射量を最少にし、かつ周囲環境における優れた照明を
提供することは極めて望ましいことである。この望まし
い組合わせを提供することが本発明の主たる目的であ
る。
【００１０】引 用 文 献
注１．Weyl,Woldemar A;Coloured Glasses;Published b
y Society of Glass Technology,“Thorton",20 Hallam
Gate Road,Sheffield,S10 5BT,England,1951;２２７頁 注２．同、２１８頁 注３．同、２２６頁 注４．同、２２７頁 注５．S.Stroud,J.S.,“Color Centers in a Cerium-Co
ntaining SilicateGlass",J.Chem.Phis.,37 No.4,８３
６〜８４１頁、１９６２年８月。 注６．Weyl,Woldemar A;Coloured Glasses;Published b
y Society of GlassTechnology,“Thorton",20 Hallam
Gate Road,Sheffield,S10 5BT,England,1951;２３０頁 注７．同、２２０，２２９頁 注８．同、２２９頁
y Society of Glass Technology,“Thorton",20 Hallam
Gate Road,Sheffield,S10 5BT,England,1951;２２７頁 注２．同、２１８頁 注３．同、２２６頁 注４．同、２２７頁 注５．S.Stroud,J.S.,“Color Centers in a Cerium-Co
ntaining SilicateGlass",J.Chem.Phis.,37 No.4,８３
６〜８４１頁、１９６２年８月。 注６．Weyl,Woldemar A;Coloured Glasses;Published b
y Society of GlassTechnology,“Thorton",20 Hallam
Gate Road,Sheffield,S10 5BT,England,1951;２３０頁 注７．同、２２０，２２９頁 注８．同、２２９頁
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線を吸収
し、かつ可視領域スペクトルにおける黄色光を濾波する
ガラス系に関するもので、このガラスの組成は、酸化物
を基準とした重量％で、５５〜９５．７％のＳｉＯ2
と、０〜２８％のＢ2Ｏ3と、０．５〜１８％のＡｌ2Ｏ3
と、０〜４％のＳｒＯと、０〜１３％のＢａＯと、０〜
１３％のＣａＯと、０〜８％のＭｇＯと、０〜７．５％
のＮａ2Ｏ と、０〜９．５％のＫ2Ｏ と、０〜１．５％
のＬｉ2Ｏ と、０〜１．５％のＳｂ2Ｏ3と、０．４〜
４．５％のＮｄ2Ｏ3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とから
なる。
し、かつ可視領域スペクトルにおける黄色光を濾波する
ガラス系に関するもので、このガラスの組成は、酸化物
を基準とした重量％で、５５〜９５．７％のＳｉＯ2
と、０〜２８％のＢ2Ｏ3と、０．５〜１８％のＡｌ2Ｏ3
と、０〜４％のＳｒＯと、０〜１３％のＢａＯと、０〜
１３％のＣａＯと、０〜８％のＭｇＯと、０〜７．５％
のＮａ2Ｏ と、０〜９．５％のＫ2Ｏ と、０〜１．５％
のＬｉ2Ｏ と、０〜１．５％のＳｂ2Ｏ3と、０．４〜
４．５％のＮｄ2Ｏ3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とから
なる。
【００１２】本発明のガラスは、ランプ容器、特に、タ
ングステン・ハロゲンランプおよびその他の高温ランプ
のための容器としてのみでなく、シールドビーム白熱光
ランプのための容器としても使用可能である。
ングステン・ハロゲンランプおよびその他の高温ランプ
のための容器としてのみでなく、シールドビーム白熱光
ランプのための容器としても使用可能である。
【００１３】酸化物を基準とした重量％で、９０．５〜
９５．７％のＳｉＯ2 と、２．８〜３．０％のＢ2Ｏ
3と、０．７〜１．７％のＡｌ2Ｏ3と、０．４〜４．５
％のＮｄ2Ｏ3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組
成を有する本発明のガラスは、酸化物を基準とした重量
％で、５５〜６６％のＳｉＯ2 と、０〜１３％のＢ2Ｏ3
と、１４〜１８％のＡｌ2Ｏ3と、０〜１３％のＢａＯ
と、０〜４％のＳｒＯと、０〜１３％のＣａＯと、０〜
８％のＭｇＯと、０．４〜４．５％のＮｄ2Ｏ3と、０．
１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組成を有するガラスと同
様に、タングステン・ハロゲンランプおよびその他の高
温ランプのための容器として適している。
９５．７％のＳｉＯ2 と、２．８〜３．０％のＢ2Ｏ
3と、０．７〜１．７％のＡｌ2Ｏ3と、０．４〜４．５
％のＮｄ2Ｏ3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組
成を有する本発明のガラスは、酸化物を基準とした重量
％で、５５〜６６％のＳｉＯ2 と、０〜１３％のＢ2Ｏ3
と、１４〜１８％のＡｌ2Ｏ3と、０〜１３％のＢａＯ
と、０〜４％のＳｒＯと、０〜１３％のＣａＯと、０〜
８％のＭｇＯと、０．４〜４．５％のＮｄ2Ｏ3と、０．
１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組成を有するガラスと同
様に、タングステン・ハロゲンランプおよびその他の高
温ランプのための容器として適している。
【００１４】酸化物を基準とした重量％で、６４〜８５
％のＳｉＯ2 と、１１〜２８％のＢ2Ｏ3と、０．５〜
８．５％のＡｌ2Ｏ3と、０〜３．５％のＢａＯと、０〜
１．５％のＣａＯと、０〜７．５％のＮａ2Ｏ と、０〜
９．５％のＫ2Ｏ と、０〜１．５％のＬｉ2Ｏ と、０〜
１．５％のＳｂ2Ｏ3と、０．４〜４．５％のＮｄ2Ｏ
3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組成を有する
ガラスは、シールドビーム白熱光ヘッドライトのための
容器として適している。
％のＳｉＯ2 と、１１〜２８％のＢ2Ｏ3と、０．５〜
８．５％のＡｌ2Ｏ3と、０〜３．５％のＢａＯと、０〜
１．５％のＣａＯと、０〜７．５％のＮａ2Ｏ と、０〜
９．５％のＫ2Ｏ と、０〜１．５％のＬｉ2Ｏ と、０〜
１．５％のＳｂ2Ｏ3と、０．４〜４．５％のＮｄ2Ｏ
3と、０．１〜１％のＣｅＯ2 とからなる組成を有する
ガラスは、シールドビーム白熱光ヘッドライトのための
容器として適している。
【００１５】
【実施例】表１は、本発明の理解に有用な、酸化物を基
準とした重量％で報告されたガラス組成物のグループを
示す。実際のバッチ成分は、酸化物であっても他の化合
物であってもよく、これらは、一緒に溶融されるとき
に、適切な比率を持った所望に酸化物に変換される。
準とした重量％で報告されたガラス組成物のグループを
示す。実際のバッチ成分は、酸化物であっても他の化合
物であってもよく、これらは、一緒に溶融されるとき
に、適切な比率を持った所望に酸化物に変換される。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかなように、ガラス１、２、
３および４は、シリカ含有率が高い。シリカ含有率の高
いガラスは、コーニング社によってＶＹＣＯＲ（登録商
標）の名称で市販されており、それらの起源は、ここに
引例として示す米国特許第２１０６７４４号にある。ガ
ラス１は、対照ガラスとして示したもので、Ｎｄ2Ｏ3も
ＣｅＯ2 も含んでいない。ガラス２，３，４は、種々の
量のＮｄ2Ｏ3とＣｅＯ2 とを含んでいる。
３および４は、シリカ含有率が高い。シリカ含有率の高
いガラスは、コーニング社によってＶＹＣＯＲ（登録商
標）の名称で市販されており、それらの起源は、ここに
引例として示す米国特許第２１０６７４４号にある。ガ
ラス１は、対照ガラスとして示したもので、Ｎｄ2Ｏ3も
ＣｅＯ2 も含んでいない。ガラス２，３，４は、種々の
量のＮｄ2Ｏ3とＣｅＯ2 とを含んでいる。
【００１８】ガラス２，３，４を調製する方法は下記の
一般的なステップからなる。すなわち、(1) ケイ硼酸ガ
ラスを通常の方法で、好ましくはタンク炉の中で、ある
いは溶融物が最も均質になる方法で融解し、(2) 母材の
硼ケイ酸ガラスを所望の形状、例えばランプ容器の形状
を有する物品に加工し、(3) 上記ガラス物品を約５００
〜６００℃の温度で十分な長さの時間熱処理して、酸に
不溶の、シリカに富む相と、酸に可溶の、シリカに乏し
い、すなわち酸化硼素に富む相とに内部で分離させ、
(4) 熱処理されたガラス物品を酸浴（通常は鉱酸）に浸
し、シリカに乏しい、すなわち酸化硼素に富む相を溶出
し、これにより、物品を貫通して互いに連通する複数の
超顕微鏡的気孔を備えたシリカに富む相からなる多孔性
組織を生成させ、(5) 上記多孔性物品を洗浄しかつ乾燥
させて、溶出した残留物を除去し、(6) 上記多孔性物品
をネオジミウム／セリウムと硝酸アルミニウム塩溶液浴
に浸し、(7) 含浸された多孔性物品を洗浄しかつ乾燥さ
せ、次いで、(8) 上記多孔性物品を約１２００°〜１３
００℃で加熱して、ガラス組織の中に取り込まれたネオ
ジミウムおよびセリウムを含有する無孔性物品に固化さ
せる。
一般的なステップからなる。すなわち、(1) ケイ硼酸ガ
ラスを通常の方法で、好ましくはタンク炉の中で、ある
いは溶融物が最も均質になる方法で融解し、(2) 母材の
硼ケイ酸ガラスを所望の形状、例えばランプ容器の形状
を有する物品に加工し、(3) 上記ガラス物品を約５００
〜６００℃の温度で十分な長さの時間熱処理して、酸に
不溶の、シリカに富む相と、酸に可溶の、シリカに乏し
い、すなわち酸化硼素に富む相とに内部で分離させ、
(4) 熱処理されたガラス物品を酸浴（通常は鉱酸）に浸
し、シリカに乏しい、すなわち酸化硼素に富む相を溶出
し、これにより、物品を貫通して互いに連通する複数の
超顕微鏡的気孔を備えたシリカに富む相からなる多孔性
組織を生成させ、(5) 上記多孔性物品を洗浄しかつ乾燥
させて、溶出した残留物を除去し、(6) 上記多孔性物品
をネオジミウム／セリウムと硝酸アルミニウム塩溶液浴
に浸し、(7) 含浸された多孔性物品を洗浄しかつ乾燥さ
せ、次いで、(8) 上記多孔性物品を約１２００°〜１３
００℃で加熱して、ガラス組織の中に取り込まれたネオ
ジミウムおよびセリウムを含有する無孔性物品に固化さ
せる。
【００１９】上記ネオジミウム／セリウムの硝酸アルミ
ニウム塩溶液に添加されたＡｌ3+イオンは固化中のガラ
スの結晶化を防ぐことが解った。結晶化を防ぐために
は、硝酸ネオジミウム／セリウム塩全体に対して少なく
とも１：１のモル比を有する硝酸アルミニウムが必要で
ある。
ニウム塩溶液に添加されたＡｌ3+イオンは固化中のガラ
スの結晶化を防ぐことが解った。結晶化を防ぐために
は、硝酸ネオジミウム／セリウム塩全体に対して少なく
とも１：１のモル比を有する硝酸アルミニウムが必要で
ある。
【００２０】図１および図２を参照すると、表１のガラ
ス１および２の光透過スペクトルが示されている。ガラ
ス１は、米国特許第２１０６７４４号に開示された、Ｎ
ｄ2Ｏ3もＣｅＯ2も含まないシリカ含有率の高いガラス
である。図１に示されているように、ガラス１は２２０
ｎｍまでの紫外線を遮断する。紫外線の範囲は６０ｎｍ
から３８０ｎｍまでである。図１のガラスは、４００ｎ
ｍと７００ｎｍとの間のスペクトルの可視領域全体に亘
るのみでなく、７６０ｎｍと２５００ｎｍとの間の近赤
外線領域に及ぶ高い透過率（平均透過率＞９０％）を有
している。
ス１および２の光透過スペクトルが示されている。ガラ
ス１は、米国特許第２１０６７４４号に開示された、Ｎ
ｄ2Ｏ3もＣｅＯ2も含まないシリカ含有率の高いガラス
である。図１に示されているように、ガラス１は２２０
ｎｍまでの紫外線を遮断する。紫外線の範囲は６０ｎｍ
から３８０ｎｍまでである。図１のガラスは、４００ｎ
ｍと７００ｎｍとの間のスペクトルの可視領域全体に亘
るのみでなく、７６０ｎｍと２５００ｎｍとの間の近赤
外線領域に及ぶ高い透過率（平均透過率＞９０％）を有
している。
【００２１】図２のガラスは、表１のガラス２の光透過
スペクトルを示す。ガラス２もガラス１に匹敵するシリ
カ含有率の高いガラスであり、かつ１．０５％のＮｄ2
Ｏ3と０．１２％のＣｅＯ2 を含有している。図２に示
されているように、ネオジミウムとセリウムとを含むシ
リカ含有率の高いガラスは、５８５ｎｍの黄色光を濾波
しながら、３２０ｎｍまでの紫外線を遮断し、さらに約
３８０ｎｍの紫外線を吸収する。
スペクトルを示す。ガラス２もガラス１に匹敵するシリ
カ含有率の高いガラスであり、かつ１．０５％のＮｄ2
Ｏ3と０．１２％のＣｅＯ2 を含有している。図２に示
されているように、ネオジミウムとセリウムとを含むシ
リカ含有率の高いガラスは、５８５ｎｍの黄色光を濾波
しながら、３２０ｎｍまでの紫外線を遮断し、さらに約
３８０ｎｍの紫外線を吸収する。
【００２２】タングステン・ハロゲンランプ容器の局部
的領域における温度は７００℃にも達することが知られ
ており、したがってこのような容器に適するガラスは、
熱的に安定で（失透しにくい）、上記温度における熱変
形に耐えるものでなければならない。ガラス２，３およ
び４の成分範囲にあるようなガラスは、１０００℃近く
のアニール点を示し、ランプの動作中に遭遇する温度に
実質的に影響を受けず、したがって、タングステン・ハ
ロゲンランプおよびその他の高温照明装置の容器の製作
に使用するのに適している。
的領域における温度は７００℃にも達することが知られ
ており、したがってこのような容器に適するガラスは、
熱的に安定で（失透しにくい）、上記温度における熱変
形に耐えるものでなければならない。ガラス２，３およ
び４の成分範囲にあるようなガラスは、１０００℃近く
のアニール点を示し、ランプの動作中に遭遇する温度に
実質的に影響を受けず、したがって、タングステン・ハ
ロゲンランプおよびその他の高温照明装置の容器の製作
に使用するのに適している。
【００２３】上述したガラスからなるランプ容器を備え
たタングステン・ハロゲンランプ・システムは、ＨＩＤ
ランプと実質的に同じ利点を有し、さらにより優れた視
認性とコントラスト特性を備えた、より安価な代替ラン
プシステムを提供する。
たタングステン・ハロゲンランプ・システムは、ＨＩＤ
ランプと実質的に同じ利点を有し、さらにより優れた視
認性とコントラスト特性を備えた、より安価な代替ラン
プシステムを提供する。
【００２４】上述のランプシステムの他の利点は、光源
から紫外線が大幅に濾波されることである。したがっ
て、例えば市販の装置において、長期間紫外線にさらさ
れることによる劣化が最少に低減される。
から紫外線が大幅に濾波されることである。したがっ
て、例えば市販の装置において、長期間紫外線にさらさ
れることによる劣化が最少に低減される。
【００２５】ガラス５，６，７および８の調製には、ネ
オジミウムとセリウムを他のガラス原材料と混合し、か
つ周知のガラス形成手法を用いてタンク炉内でバッチを
溶融することを要する。
オジミウムとセリウムを他のガラス原材料と混合し、か
つ周知のガラス形成手法を用いてタンク炉内でバッチを
溶融することを要する。
【００２６】ガラス５および６の成分範囲を有するガラ
スもまた、タングステン・ハロゲンランプおよびその他
の高温照明装置の容器として採用可能である。
スもまた、タングステン・ハロゲンランプおよびその他
の高温照明装置の容器として採用可能である。
【００２７】ガラス７および８の成分範囲を有するガラ
スは、シールドビーム白熱灯ヘッドランプおよび室内／
ディスプレイ用パラボラ・アルミニウム蒸着リフレクタ
の容器として採用可能である。
スは、シールドビーム白熱灯ヘッドランプおよび室内／
ディスプレイ用パラボラ・アルミニウム蒸着リフレクタ
の容器として採用可能である。
【図１】ネオジミウムとセリウムを含まない従来のガラ
スの光透過スペクトルを示すグラフ
スの光透過スペクトルを示すグラフ
【図２】図１のガラスにネオジミウムとセリウムを加え
た、本発明によるガラスの光透過スペクトルを示すグラ
フ
た、本発明によるガラスの光透過スペクトルを示すグラ
フ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ウィリアム ロイド ヘインズ
アメリカ合衆国 ニューヨーク州
14870 ペインテッド ポスト アーウ
ィン ストリート 21
(72)発明者 ロナルド レロイ スチュワート
アメリカ合衆国 ニューヨーク州
14903 ビッグ フラッツ カーディナ
ル レイン ５
(56)参考文献 特開 昭57−5251（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 1/00 - 14/00
H01J 61/30 - 61/48
H01K 1/32
ＷＰＩ
Claims (7)
- 【請求項１】 酸化物を基準とした重量％で、９０．５
〜９５．７％のＳｉＯ２ と、２．８〜３．０％のＢ２
Ｏ３と、０．７〜１．７％のＡｌ２Ｏ３と、０．４〜
４．５％のＮｄ２Ｏ３と、０．１〜１％のＣｅＯ２ と
からなる組成を有し、紫外線を吸収し黄色光を濾波する
ガラス。 - 【請求項２】 ５８５ｎｍの黄色光を濾波し、３２０ｎ
ｍまでの紫外線を遮断し、３８０ｎｍまでの紫外線を吸
収する請求項１記載のガラス。 - 【請求項３】 タングステン・ハロゲンランプおよびそ
の他の高温ランプのための容器として使用される請求項
１記載のガラス。 - 【請求項４】 酸化物を基準とした重量％で、５５〜６
６％のＳｉＯ２ と、０〜１３％のＢ２Ｏ３と、１４〜
１８％のＡｌ２Ｏ３と、０〜１３％のＢａＯと、０〜４
％のＳｒＯと、０〜１３％のＣａＯと、０〜８％のＭｇ
Ｏと、０．４〜４．５％のＮｄ２Ｏ３と、０．１〜１％
のＣｅＯ２ とからなる組成を有し、紫外線を吸収し黄
色光を濾波するガラス。 - 【請求項５】 タングステン・ハロゲンランプおよびそ
の他の高温ランプのための容器として使用される請求項
４記載のガラス。 - 【請求項６】 酸化物を基準とした重量％で、６４〜８
５％のＳｉＯ２ と、１１〜２８％のＢ２Ｏ３と、０．
５〜８．５％のＡｌ２Ｏ３と、０〜３．５％のＢａＯ
と、０〜１．５％のＣａＯと、０〜７．５％のＮａ２Ｏ
と、０〜９．５％のＫ２Ｏ と、０〜１．５％のＬｉ２
Ｏ と、０〜１．５％のＳｂ２Ｏ３と、０．４〜４．５
％のＮｄ２Ｏ３と、０．１〜１％のＣｅＯ２ とからな
る組成を有し、紫外線を吸収し黄色光を濾波するガラ
ス。 - 【請求項７】 シールドビーム白熱光ランプのための容
器として使用される請求項６記載のガラス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10657498P | 1998-11-02 | 1998-11-02 | |
| US106574 | 1998-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000211943A JP2000211943A (ja) | 2000-08-02 |
| JP3497787B2 true JP3497787B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=22312163
Family Applications (1)
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