ЦВЕТОКОНТРАСТНОЕ СТЕКЛО

ЦВЕТОКОНТРАСТНОЕ СТЕКЛО


RU (11) 2016860 (13) C1

(51) 5 C03C3/095 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1994.07.30 
(21) Регистрационный номер заявки: 4953996/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.21 
(45) Опубликовано: 1994.07.30 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 451642, кл. C 03C 3/095, 1975. 2. Авторское свидетельство N 734152, кл. C 03C 3/095, 1978. 
(71) Имя заявителя: Всесоюзный научный центр "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" 
(72) Имя изобретателя: Лунькин С.П.; Якунинская А.Е. 
(73) Имя патентообладателя: Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения "ВНЦ ГОИ" 

(54) ЦВЕТОКОНТРАСТНОЕ СТЕКЛО 
Использование: для светофильтров, усиливающих контрастность изображения, получаемого с помощью люминофоров в цветных электронно-лучевых трубках и шкалах приборов. Цветоконтрастное стекло содержит, мол.%: оксид кремния 54,2 - 62,8, БФ SiO2 ; оксид бора 17,7 - 21,5, БФ B2O3 ; оксид калия и/или натрия 17,7 - 21,5, БФ K2O,Na2O ; оксид неодима 0,61 - 1,81, БФ Nd2O3 ; оксид празеодима 0,80 - 1,27, БФ Pr2O3 ; оксид кобальта 0,006 - 0,018, БФ CoO; оксид марганца 0,044 - 0,081, БФ Mn2O3 . Контрастность изображения 445/490 0,73 - 0,97. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к светотехническим стеклам и может использоваться в качестве стекла для кинескопов цветного изображения и светофильтров в шкалах приборов. Целевое назначение заявляемого стекла - усиление контрастности изображения, получаемого с помощью люминофоров, и понижение общего светопропускания (с учетом чувствительности человеческого глаза).
Для этой цели необходимо, чтобы светофильтр, изготовленный из такого стекла, имел пониженное пропускание в сине-зеленой (480-490 нм) и желто-оранжевой (470-490 нм) частях спектра и при этом высокое относительное зональное пропускание в синей (400-470 нм), зеленой (500-540 нм) и красной (600-660 нм) частях, где находятся максимумы интенсивности излучений люминофоров: синего ВКТЦ450, зеленого GКТЦ525 и красного РКТЦ626 (цифры в обозначении люминофора соответствуют длине волны максимума в нм). Последнее определяется отношением B/, G/, R/ , где - интегральное пропускание светофильтра в видимом диапазоне спектра (400-660 нм) для одного из стандартных источников света, а B, Gи R - величины интегрального пропускания фильтра для излучений соответственно синего, зеленого и красного люминофоров. Эти отношения должны быть больше единицы, чем больше значения B(G,R)/ , тем лучше светофильтр отвечает указанному целевому назначению. Кроме того, в зависимости от рода эксплуатации требуются фильтры с различными величинами интегрального пропускания : для высоких уровней внешнего освещения нужны стекла с интегральным пропусканием не выше 20%, при нормальной освещенности необходимо более высокое пропускание (до 50%). Вообще же ослабление восприятия наблюдателем внешнего освещения усиливает цветоконтрастные свойства светофильтра, т.к. приводит к росту указанных отношений . Таким образом, чем ниже интегральное пропускание, тем лучше выражены цветоконтрастные свойства стекла.
Известно стекло аналогичного предназначения, имеющее следующий состав, мас. % : SiO2 60-80 Al2O3 1-7 Na2O 2-15 K2O 1-10 Fe2O3 0,05-0,5 Nd2O3 0,5-8 NiO 0,0001-0,01 и, кроме того, BaO 2-12 SrO 1-12 Li2O 0,1-2 Co2O3 0,0001-0,01 [1].
Основными недостатками этого стекла являются: нежелательный пик поглощения при 433 нм; относительно высокое пропускание на участке спектра 480-490 нм, что понижает относительные величины пропускания в зеленой и особенно красной областях спектра ( G/ и R/ ).
Наиболее близким по составу к описываемому является стекло, имеющее следующий состав, мас.%: SiO2 50-55 B2O3 5,2-6,0 Al2O3 0,1-0,2 BaO 2,0-3,5 ZnO 2,5-3,3 Na2O 10,0-12,0 TiO2 0,5-1,2 Nd2O3 3,4-5,5 CeO2 15,0-16,0 Pr2O3 1,0-1,5 La2O3 4,0-7,0 Fe2O3 0,1-0,5 CaO 0,1-0,5 [2].
Это стекло также предназначено для фильтров в шкалах приборов и электронно-лучевых трубках цветного изображения, однако также имеет существенные недостатки: слишком высокое общее светопропускание во всем видимом диапазоне спектра даже при максимальном содержании красящих компонентов; низкое относительное пропускание в синей части спектра.
Свойства этого стекла приведены в табл. 1.
Целью изобретения является усиление контраста изображения.
Поставленная цель достигается тем, что стекло имеет следующий состав, мол. % : SiO2 54,2-62,8 B2O3 17,7-21,5 по крайней мере один из: K2O или Na2O 17,7-21,5 Nd2O3 0,61-1,81 Pr2O3 0,80-1,27 CoO 0,006-0,018 Mn2O3 0,044-0,081

Конкретные составы стекол и их характеристики приведены в табл.2. Стекло синтезируется в пламенной или электропечи в кварцевом сосуде при температуре 1350-1400оС традиционным путем.
Для стекла [2] отношение 445/490 меньше (0,53), чем для стекол всех предлагаемых составов (0,73-0,97). Следовательно, можно сделать вывод о значительном возрастании относительного зонального светопропускания в синей области спектра для предлагаемых стекол по сравнению с прототипом. Последнее можно считать характеристикой усиления цветоконтрастных свойств стекла в сине-зеленой части спектра. Сопоставление величин спектральных и интегральных в табл. 2 для предлагаемых стекол с величинами спектральных в табл. 1 для прототипа показывает возможность понижения общего светопропускания заявляемого стекла по требуемому уровня в широких пределах (13-40%). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


ЦВЕТОКОНТРАСТНОЕ СТЕКЛО, включающее SiO2, B2O3, Nd2O3, Pr2O3 по крайней мере один оксид из группы K2O и Na2O, отличающееся тем, что, с целью усиления контраста изображения, оно дополнительно содержит CoO и Mn2O3 при следующем соотношении компонентов, мол.%:

SiO2 54,2 - 62,8

B2O3 17,7 - 21,5

Nd2O3 0,61 - 1,81

Pr2O3 0,80 - 1,27

По крайней мере один оксид из группы K2O и Na2O 17,7 - 21,5

CoO 0,006 - 0,018

Mn2O3 0,044 - 0,081