紫外光を選択的にカットするフィルタ機能を有した特殊レンズの開発に成功

本新技術の背景、内容、効果の詳細は次の通りです。

（背景） 　映像情報機器における高輝度光源からの紫外線の効果的除去及び光学部品のコンパクト化、低コスト化

　今日、映像情報機器においてますます高精彩、高輝度化が要求され、それに伴って光源の高輝度化が進められています。このような高輝度光源においては、可視光以外の、液晶などにダメージを与える紫外線や赤外線をカットフィルタにより効率良く除去する必要があります。更に、これらの映像情報機器は、業務用から家庭用へと市場が拡大しており、光学部品の機能複合化・多機能化によるコンパクト化、低コスト化が急務の課題となっています。

（内容） 　レンズの表面層に紫外線吸収機能を付与

　本事業では、映像情報機器で使用されるレンズなどのガラス光学部品に、紫外光カット機能を付与する技術を開発しました。また、この技術を用いて紫外線を選択的に除去する（シャープカット）機能を有するレンズアレイの作製・量産化に成功しました。
　本技術では、ハロゲン化物イオンを含有したガラスを用いて、あらかじめレンズアレイを作製します。作製されたレンズアレイの表面層に、ステイン法と呼ばれる手法を用いて、一価の銅イオンCu⁺を導入し、ガラス内のハロゲン化物イオンと反応させ、ハロゲン化銅（Ｉ）ナノ微粒子を析出させます。このハロゲン化銅（Ｉ）ナノ微粒子が紫外光を吸収するため、紫外光カットフィルタとなります（図１）。 本技術による紫外光カットフィルタは、吸収端の傾斜幅が小さく、透過率の立ち上がりがシャープであり（図２）、ハロゲン化物イオンの種類や作製条件によって吸収端の位置を420 nmより短波長の範囲で調整することが可能であるなどの特徴を持ちます。また、吸収型のフィルタ^注５で問題となる照射面における黒化現象（フォトダークニング）も抑えられます。さらに、干渉型フィルタ^注６におけるピンホール欠陥^注７や入射光の指向性^注８などの問題もありません。またこれまでの吸収型フィルタと違って、表面層にのみ均一に紫外線吸収機能が付与されていることから、特殊な形状の光学部品に対しても、厚みの違いによる吸収特性のむらが生じません。

（効果） 　映像情報機器における光学部品のコンパクト化・低コスト化に貢献

　今回開発された紫外光シャープカット機能付与技術は、
　紫外光カットフィルタを有する光学系をコンパクト化させます。
　どのような形状のガラス光学部品にも紫外光カット機能を付与することができます。
　光学部品の任意の位置に選択的に紫外光カット機能を付与することができます。
　本開発では、プロジェクターで使用されているレンズアレイ（図３）を対象としましたが、レンズ以外の光学部品で紫外線を除去する必要がある部分にも利用可能であるため幅広い用途が期待されます。

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