蓝光照射下的颜色稳定性制造技术

本发明专利技术涉及一种在高光束功率密度下具有高颜色稳定性的玻璃及其用途，特别是其在成像系统中的光束引导元件中的用途或作为光束引导元件的用途，例如在投影仪和材料加工中的用途。途。途。

【技术实现步骤摘要】
蓝光照射下的颜色稳定性


[0001]本专利技术涉及一种在高光束功率密度下具有高颜色稳定性的玻璃及其用途，特别是其在成像系统中的光束引导元件中的用途或作为光束引导元件的用途，例如在投影仪和材料加工中的用途。

技术介绍

[0002]目前，用于投影仪的光源正在从氙气过渡到激光发光体和具有不断增加的光通量和功率密度的纯RGB激光光源。现今的包括激光光源的电影放映机实现了例如高达75000流明的光通量和高达50W/cm2以上的表面功率密度。光通量和功率密度的增加可带来日晒效应，给颜色稳定性带来不利的影响。
[0003]电影放映机的光学系统通常由较大体积的棱镜装置和投影物镜组成。尤其地，所述棱镜装置暴露于高功率密度下。因此，对光学玻璃的要求越来越高。
[0004]传统的氙气电影放映机具有高达45000流明的最大光通量。然而，现代激光投影仪实现了高达75000流明的光通量和高达50W/cm2以上的表面功率密度。强大的蓝色激光在转换器中激发出黄光。使用二向色滤光镜从所述黄光中提取绿色通道和黄色通道。所述蓝光的一部分用于蓝色通道。随后，三个通道都用于投影。
[0005]投影系统通常由复杂的棱镜装置组成，以将各个颜色通道引导至DLP芯片并混合信号以形成图像。光学路径的长度可以大于100至200mm。该装置内的任何光吸收都会导致温度梯度和热透镜效应。因此，棱镜玻璃应在可见的波长范围内具有最高可能的透射率。随着投影仪的光通量的增加而变得越发重要的效应就是玻璃中的日晒效应。所述棱镜玻璃中的由吸收性组分产生的吸收可导致与波长相关的透射率的降低，其又与变化的色谱相关联，这是由于产生的物质不是在整个光谱上均匀吸收的，而是能够在一定范围内表现出最大的吸收值。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的在于提供一种包括表现出高颜色稳定性的光束引导元件的成像系统，其不但特别适用于投影仪，而且适用于材料加工中的各种应用。
[0007]所述目的由权利要求书的主题实现。特别地，所述目的通过一种玻璃实现，所述玻璃包括下述按规定比例(重量百分比)给出的组分。 至少最多SiO25080B2O3230Al2O305CaO010BaO010Li2O05
Na2O020K2O125ΣR2O530
[0008]其中，所述玻璃包括至少一种第一日晒组分和至少一种第二日晒组分，其中所述玻璃中的所述第一日晒组分的比例在0.01至小于1.0ppm的范围内(按重量计)，以及所述玻璃中的所述第二日晒组分的比例在1000至10000ppm的范围内(按重量计)。
[0009]本专利技术的玻璃包括第一日晒组分和第二日晒组分。所述第一日晒组分为即使选择特别纯的原料也不能100％避免的组分，并且即使在相应的高功率密度及很小的比例下尤其包括在蓝色光谱范围内的光也会导致与可见光谱内的某些波长的吸收相关联的日晒效应。这是由于所述吸收不是在整个可见光谱上均匀分布的，而是在特定的波长处比在其他波长处发生的更强烈，所以导致了不必要的颜色偏差。
[0010]所述第一吸收组分例如可以包括MnO2或为MnO2。用于玻璃生产的原料被MnO2污染。因此，不可能提供不包含MnO2的玻璃。然而，通过对原料的选择可以降低MnO2的污染。商业原料可提供含有的MnO2的比例在任何情况下都大于1.0ppm的玻璃。选择特别纯的原料可以将MnO2的比例降低至小于1.0ppm的值。在本专利技术中，除非另有说明，术语“MnO
2”应被理解为所有锰氧化物质的统称。特别地，Mn可存在于不同的氧化状态中。
[0011]特别地，光氧化可以将Mn
2+
转化为吸收性组分Mn
3+
，其在黄色光谱范围内的560nm至590nm的波长处，特别是在大约580nm的波长处非常具有吸收性。相比之下，Mn
3+
在蓝色光谱范围内的450nm至475nm的波长处的吸收性最小。因此，来自第一日晒组分的与照射相关的Mn
3+
的形成导致玻璃的光谱吸收性质的偏移。
[0012]由于不能完全避免所述第一日晒组分，本专利技术提供第二日晒组分以抵消光系数谱性质的偏移。这与更高的总日晒效应相关联。然而，从改善吸收的光谱均匀性的观点来看，这是可接受的。
[0013]所述第二日晒组分的选择应使由其形成的作为照射函数的吸收性物质在吸收特性方面尽可能地与由所述第一日晒组分形成的吸收性物质互补。尤其是在MnO2作为所述第一日晒组分的情况下，例如当由所述第二日晒组分形成的所述吸收性物质在450nm至475nm波长处的吸收比在560nm至590nm波长处的吸收更大时可以是有利的。
[0014]即使极小量的所述第一日晒组分也会导致破坏性的吸收。这种极小的量是由杂质引起的，而且只能并且很难通过具体添加所述第一日晒组分来调整。鉴于强日晒性质，还应避免所述第一日晒组分的添加。保持低比例的所述第一日晒组分是有利的。
[0015]选择特别纯的原料可以将所述第一日晒组分的比例降低至小于1.0ppm的值。所述第一日晒组分的比例优选为最多0.9ppm、更优选为最多0.8ppm、更优选为最多0.7ppm、更优选为最多0.6ppm、更优选为最多0.5ppm、更优选为最多0.4ppm、更优选为最多0.3ppm、更优选为最多0.2ppm、更优选为最多0.15ppm、更优选为最多0.1ppm。在本专利技术的实施例中，所述第一日晒组分的比例为至少0.01ppm、至少0.02ppm，或至少0.05ppm。所述第一日晒组分的比例可以在，例如0.01至小于1.0ppm、0.01至0.9ppm、0.01至0.8ppm、0.01至0.7ppm、0.01至0.6ppm、0.01至0.5ppm、0.01至0.4ppm、0.01至0.3ppm、0.01至0.2ppm、0.01至0.15ppm、0.01至0.1ppm、0.02至小于1.0ppm、0.02至0.9ppm、0.02至0.8ppm、0.02至0.7ppm、0.02至0.6ppm、0.02至0.5ppm、0.02至0.4ppm、0.02至0.3ppm、0.02至0.2ppm、0.02至0.15ppm、0.02
至0.1ppm、0.05至小于1.0ppm、0.05至0.9ppm、0.05至0.8ppm、0.05至0.7ppm、0.05至0.6ppm、0.05至0.5ppm、0.05至0.4ppm、0.05至0.3ppm、0.05至0.2ppm、0.05至0.15ppm或0.05至0.1ppm的范围内。
[0016]相比之下，应具体添加所述第二吸收组分以均衡在其他波长处的源自所述第一日晒组分的吸收作用。因此，当基于所述第二日晒组分的比例的所述第二日晒组分的日晒效应没有所述第一日晒组分的日晒效应明显时，可以添加相对较大量的所述第二日晒组分以实现所需的均衡效果。当所述第二吸收组分的添加量相对较大时，就可以调整所述第二吸收组分的量，进而实现更精确的效应。
[0017]所述第二日晒组分的比例优选为至少0.1重量％、更优选为至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃，包括下述按规定比例给出的组分，单位为重量百分比：至少最多SiO25080B2O3230Al2O305CaO010BaO010Li2O05Na2O020K2O125ΣR2O530其特征在于，所述玻璃包括至少一种第一日晒组分和至少一种第二日晒组分，其中所述玻璃中的所述第一日晒组分的按重量计比例在0.01至小于1.0ppm的范围内，以及所述玻璃中的所述第二日晒组分的按重量计比例在1000至10000ppm的范围内。2.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述第一日晒组分为MnO2。3.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述第二日晒组分包括第一金属氧化物M
I
O2、第二金属氧化物M
II2
O3，或其组合；优选地，所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位E0为氧化还原对M
I2+
/M
I4+
的按比例加权的标准氧化还原电位与氧化还原对M
II3+
/M
II5+
的按比例加权的标准氧化还原电位的平均值，其中所述氧化还原对M
I2+
/M
I4+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对M
I2+
/M
I4+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第一金属氧化物M
I
O2的摩尔比例的乘积，所述氧化还原对M
II3+
/M
II5+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对M
II3+
/M
II5+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第二金属氧化物M
II2
O3的摩尔比例的二倍的乘积，并且其中所述第二日晒组分的所述平均标准氧化还原电位E0为最多
‑
50mV。4.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的重量比在2
×
103:1至1
×
105:1的范围内。5.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃中的所述第二日晒组分的所述平均标准氧化还原电位E0和所述第一金属氧化物M
I
O2的所述摩尔比例与所述第二金属氧化物M
II2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：