(57)【要約】【課題】  無容器溶融法において、直径が９ｍｍを超えるようなガラスを製造することは困難であった。【解決手段】  ガス流路を有する溶融炉にガラス原料を載置する工程と、ガス流路からガスを噴出させ、ガラス原料を溶融炉から浮上させた状態で、ガラス原料を加熱溶融し、溶融物を得る工程と、溶融物を溶融炉から浮上させた状態で、溶融物を冷却してガラスを得る工程と、を備えるガラスの製造方法である。ガラスは、溶融炉に近い第１面と、第１面と対向する第２面と、を有し、第１面が凹形状となる流速および流量でガス流路からガスを噴出させる。【選択図】  図３
2020186146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路を有する溶融炉にガラス原料を載置する工程と、
前記ガス流路からガスを噴出させ、前記ガラス原料を前記溶融炉から浮上させた状態で、前記ガラス原料を加熱溶融し、溶融物を得る工程と、
前記溶融物を前記溶融炉から浮上させた状態で、前記溶融物を冷却してガラスを得る工程と、
を備えるガラスの製造方法であって、
前記ガラスは、前記溶融炉に近い第１面と、前記第１面と対向する第２面と、を有し、
前記第１面が凹形状となる流速および流量で前記ガス流路からガスを噴出させることを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項２】
前記ガス流路は、鉛直方向に向けてガスを噴出する第１ガス流路と、前記第１ガス流路に対して９０度未満の角度に傾斜する第２ガス流路と、を有し、
前記第１ガス流路および前記第２ガス流路からガスを噴出させることを特徴とする請求項１に記載のガラスの製造方法。
【請求項３】
前記第１ガス流路から噴出されるガスの流量に対する前記第２ガス流路から噴出されるガスの流量の比が４以上である請求項２に記載のガラスの製造方法。
【請求項４】
前記第１ガス流路は複数であり、
前記第１ガス流路は前記溶融炉の前記ガラス原料が載置される面に、第１ガス流路間の最大距離がＤとなるように配置されており、
前記ガラスの最大直径Ｒｇに対する前記第１ガス流路間の最大距離Ｄの比が０．６５以下である請求項２または３に記載のガラスの製造方法。
【請求項５】
前記ガラスの最大直径Ｒｇに対する前記ガラスの第１面の最大直径Ｒｒの比が０．４０以上０．８０以下の範囲である請求項４に記載のガラスの製造方法。
【請求項６】
前記ガラスの最大直径Ｒｇが９ｍｍ以上である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
【請求項７】
前記ガラスの第１面の曲率半径が１０ｍｍ以上である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
【請求項８】
前記ガラスの第２面は凸形状である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
【請求項９】
前記ガラスは、ホウ素−ランタン−ニオブ系のガラスである請求項１乃至８のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の製造方法でガラスを得る工程と、
前記ガラスを成形して光学素子を得る工程と、を備えることを特徴とする光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無容器溶融法を用いたガラスの製造方法および光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無容器溶融法とは、容器を用いずに材料を溶融、固化させる製造方法である。容器と溶融物との間に生じる固液界面における核生成を避けられることから、容器を用いた方法では失透してしまう組成もガラスにすることが可能である。したがって、従来達成できなかった特性を有するガラスを得るための製造方法として期待されている。
【０００３】
無容器溶融法は、原材料を空中に浮遊させることで原材料と容器等との間に、非接触状態を形成する。浮遊方法としては、例えば、静電浮遊方式、音波浮遊方式、電磁浮遊方式、ガス浮遊方式がある。中でもガス浮遊方式は、加熱手段により溶融された粘性体である溶融物を、ガス流の力で浮上型（溶融炉）の上に浮遊させる方法であり、煩雑な設備を必要としないという利点がある。
【０００４】
ガス浮遊方式は、溶融物の浮上挙動の制御が重要であり、容積が大きいガラスを作製する場合には特に重要である。例えば、特許文献１では、溶融ガラスの周縁部の曲率半径が小さくなるように、ガスの流速及び流量を制御して溶融ガラスを浮上させる製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１２９０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された製造方法を用いて直径が最大で９ｍｍを超えるような大きなガラスを作製しようとすると、溶融ガラスと浮上型（溶融炉）が接触し、失透してしまい、ガラスを得ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのガラスの製造方法は、ガス流路を有する溶融炉にガラス原料を載置する工程と、前記ガス流路からガスを噴出させ、前記ガラス原料を前記溶融炉から浮上させた状態で、前記ガラス原料を加熱溶融し、溶融物を得る工程と、前記溶融物を前記溶融炉から浮上させた状態で、前記溶融物を冷却してガラスを得る工程と、を備えるガラスの製造方法であって、前記ガラスは、前記溶融炉に近い第１面と、前記第１面と対向する第２面と、を有し、前記第１面が凹形状となる流速および流量で前記ガス流路からガスを噴出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、直径が最大で９ｍｍを超えるような大きなサイズであっても、溶融ガラスを浮上型（溶融炉）から浮上させた状態で冷却固化することができるため、大きなサイズのガラスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施態様に用いることが可能な溶融装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施態様に用いることが可能な溶融装置の部分拡大図である。
【図３】本発明のガラスの製造方法の一実施態様を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態における浮上ガスの流れを示した模式図である。
【図５】ガラス溶融物の形状を示した模式図である。
【図６】本発明の一実施態様に用いることが可能な溶融装置の凹部の上面図である。
【図７】本発明の製造方法によって製造される光学素子を備える撮像装置の一実施態様である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
（ガラスの製造方法）
図１は、本発明の一実施態様に用いることが可能な溶融装置の模式図である。図２は、図１の溶融装置の部分拡大図である。溶融装置９は、溶融炉２、ステージ３、浮上ガス流量制御手段４、浮上ガス供給源５、溶融手段６、反射ミラー７およびカメラ８を備える。
【００１２】
溶融炉２は、浮上型と呼ばれることもあるが、本明細書においては以下、溶融炉と表記する。溶融炉２は、ガラス原料１を浮上させるものであり、中央にガラス原料１を載置する凹部１３を有する。凹部１３の内壁は、側壁と底面からなり、その側壁および底面は、それぞれ曲率をもつような形状となっている。その曲率は単一の曲率半径でもよいし、複数の曲率半径が組み合わされたものでもよい。凹部１３の中心にある底面には、鉛直方向に向けてガスを噴出する第１ガス流路１０が設けられている。本明細書において鉛直方向とは、厳密に鉛直である方向だけでなく、鉛直方向から±５度の範囲も含まれる。
【００１３】
凹部１３の側壁には、第１ガス流路１０を囲んで第２ガス流路１１が設けられている。第２ガス流路１１は、第１ガス流路１０に対して９０度未満の角度に傾斜するよう設けられている。第２ガス流路１１は、凹部１３の中心から鉛直方向に延在する中心軸（図２の点線）方向へ向けてガスを噴出する。なお、第２ガス流路１１の第１ガス流路１０に対する傾斜角度（第２ガス流路１１が凹部１３の中心軸とのなす角度）は４５度以上９０度未満であることが好ましい。第２ガス流路１１から噴射されるガスが、ガラス原料１の重力と対向する方向に寄与して、ガラス原料１を浮上しやすくするためである。第１ガス流路１０は、凹部１３の中心に対して点対称に配置されていることが好ましい。第２ガス流路１１は、前記中心軸に対して線対称に設けられていることが好ましい。
【００１４】
溶融炉２の材質は特に限定されず、ガラス原料溶融時に受ける熱に耐えうることができればよい。好ましい材質は、例えば、ステンレス、アルミニウム、カーボン、窒化珪素、炭化ケイ素、窒化アルミである。
【００１５】
ステージ３には、溶融炉２が設置される。ステージ３には複数の浮上ガス導入口１２が設けられている。ガスボンベなどの浮上ガス供給源５から供給されるガスは、配管１４、複数の浮上ガス導入路１９および浮上ガス導入口１２を通じて、溶融炉２の第１ガス流路１０および第２ガス流路１１に供給される。第１ガス流路１０および第２ガス流路１１から噴出される浮上ガスの流速および流量は、配管１４にマスフローコントローラなどの浮上ガス流量制御手段４を設けることによって、制御可能である。第１ガス流路１０および第２ガス流路１１から噴出されるガスの流速および流量を各々独立して制御する場合は、溶融炉２内に隔壁１８を設けることによりガスの経路を分岐し、各々のガス経路に対し浮上ガス流量制御手段４を設ける。第１ガス流路１０及び第２ガス流路１１は各々、さらに複数系統に分岐し、分岐したガス流路群を個別に制御することも可能である。また、第１ガス流路１０および第２のガス流路１１から噴出される浮上ガスの流速および流量は、浮上ガス流量制御手段４の数を増やさなくとも、第１ガス流路１０および第２ガス流路１１各々の穴の数、もしくは穴径を調整することによっても制御することが可能である。
【００１６】
溶融手段６は、溶融炉２に載置して浮上させるガラス原料１を溶融するための手段である。溶融手段６は、例えば、炭酸ガスレーザに代表されるレーザ加熱源、高周波加熱源、マイクロ波加熱源、ハロゲンランプの集光によるイメージ炉である。また、加熱する際には輻射加熱を用いてもよい、
反射ミラー７は、溶融手段６にレーザ加熱源を用いた場合に、レーザ加熱源から出射されるレーザ光を反射してガラス原料１に照射するために用いられる。ガラス原料１へのレーザ光の照射位置は、反射ミラー７の位置や角度により調整することができる。
【００１７】
撮像装置８は、例えば、デジタルビデオカメラであり、溶融炉２の凹部１３から浮上したガラス原料１もしくは、ガラス原料１が溶融したガラス溶融物１ａの挙動を観察するために設けられる。
【００１８】
図３は本発明のガラスの製造方法のフローを示す図である。
【００１９】
まず、ガラス原料１を用意する。具体的には、所望の組成となるよう酸化物等のガラス原料粉末を混合して混合物を得る。次に、その混合物をプレス成形し圧粉体とする。そして、その圧粉体を焼結させた焼結体をガラス原料１として凹部１３に載置させる。なお、ガラス原料１は焼結体に限られず、圧粉体を用いてもよいし、レーザ照射や溶解炉を用いて一度結晶化させた多結晶体の状態であってもよい。ガラス原料１の組成は、容器を用いる溶融方法では失透してしまうような、網目形成酸化物の含有量が少ない組成にすることができる。例えば、ホウ素−ランタン−ニオブ系のガラス材であり、網目形成酸化物であるホウ素の比率が４０ｃａｔ％以下であるような組成である。
【００２０】
次に、浮上ガス流量制御手段４を用いて、所定の流速および流量の浮上ガスを溶融炉２に設けられたガス流路（第１ガス流路１０及び／又は第２ガス流路１１）より噴出する。浮上ガスの種類は特に限定されないが、例えば、空気や酸素、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウムといった不活性ガスを用いることが好ましい。
【００２１】
次に、溶融手段６によりガラス原料１を加熱する。加熱を開始するタイミングは、浮上ガスの噴出の前でも後でも、浮上ガスの噴出と同時でも構わない。ただし、浮上ガスによりガラス原料１が溶解炉２から浮上した状態でガラス原料を加熱溶融する必要がある。浮上ガスの流速および流量は、溶融して表面張力により球状又は碁石状になったガラス溶融物１ａが凹部１３の底面から十分な距離をとれる値とする。噴出する浮上ガスの流量および流速は、浮上ガス流量制御手段４、第１ガス流路１０および第２ガス流路１１の噴射口の数および穴径により調整する。
【００２２】
図４は、溶解炉２からガラス溶融物１ａが浮上している際のガスの流れを示す模式図である。浮上したガラス溶融物１ａは、第１ガス流路１０による鉛直方向のガス流と、第２ガス流路１１による鉛直方向とは傾斜して中心方向に向かうガス流と、の作用により浮遊状態を維持する。ここで、浮遊状態のガラス溶融物１ａと溶融炉２との間の空間は、図４の点線矢印に示すような凹部１３の内壁から底面の中心に向かうガスの流れにより圧力が上昇する。この圧力上昇により、ガラス溶融物１ａの溶融炉と対向する面（第１面２１）は凹形状にすることができる。
【００２３】
図５は、溶解炉２から浮上している際のガラス溶融物１ａを示す模式図である。ガラス溶融物１ａは溶融炉と対向する面（第１面２１）が凹形状であり、その半径はＲｒである。また、第１面２１と対向する第２面２２は、第１面２１と正負が反対の符号の曲率となる。すなわち、凸形状となる。ここで、第１面２１の曲率半径は、例えば、１０ｍｍ以上である。なお、凹形状は完全な球面である必要はなく、完全な球面でない場合の曲率半径は等価曲率半径を意味する。また、ガラス溶融物１ａの最大直径（外径）はＲｇである。
【００２４】
本発明の製造方法によって得られるガラスは、このガラス溶融物１ａを冷却、固化することによって得ることができる。すなわち、図５は本発明の製造方法によって得られるガラスと同じ形状である。そのため、Ｒｇはガラスの外径（最大直径）に相当し、本発明の製造方法によればＲｇは９ｍｍ以上とすることができる。また、Ｒｒは得られたガラスの第１面の最大直径に相当する。
【００２５】
ガラス溶融物１ａが小さければ、ガラス溶融物１ａを浮遊させても、その表面に発生する表面張力が重力に対して十分に大きい。そのため、ガラス溶融物１ａは、球形状（もしくは一定の曲率を有する碁石状）になろうとする。ガラス溶融物１ａが小さければ、特許文献１に開示されたような鉛直方向のガス流のみでも球形状にすることは可能である。
【００２６】
しかし、直径９ｍｍを超えるような大きなガラスを得ようとすると、ガラス溶融物１ａをガスで浮遊させると、ガラス溶融物１ａの重力はガラス溶融物が小さい時より増大しているため、表面張力が不足する。そのため、ガラス溶融物１ａは、表面の形状を球形状に維持することが困難となる。結果、ガス流を受けて浮上している最中に、ガラス溶融物１ａの第１面２１には、波打つような微小な変形が絶えず生じる。その微小な変形が生じると、ガラス溶融物１ａと溶融炉２とが接触する確率が高くなる。ガラス溶融物１ａと溶解炉２とが接触すると、ガラス溶融物が冷却、固化される際に失透してしまうため、従来技術では直径９ｍｍを超えるような大きなガラスを得ることができなかった。
【００２７】
そこで本発明は、ガラス溶融物１ａの第１面２１が溶融炉と反対側へ向かう曲率を有するように（凹形状となるように）ガスの流速および流量を制御する。第１面２１が凹形状となることにより、ガラス溶融物１ａと溶融炉２との間の距離を、従来技術より広げることができる。そのため、ガラス溶融物１ａと溶融炉２とが接触する確率を小さくすることができる。たとえ微小変形が生じたとしても、ガラス溶融物１ａが溶融炉２とが接触することを回避できるためである。
【００２８】
ガラス溶融物１ａの第１面２１を凹形状にする方法としては、第１ガス流路１０および第２ガス流路１１から噴出されるガスの流速および流量を個別に制御することが好ましい。具体的には、第１ガス流路１０から噴出されるガスの流量に対する第２ガス流路１１から噴出されるガスの流量の比を４以上とすることが好ましい。前記比が４以上であると、第１面２１に凹形状になりやすくなる。第２ガス流路から噴出されるガスの多くを、第１面２１の中心に向かう気流に寄与させることができるためである。
【００２９】
図６は溶解炉２の上面図である。ガラス溶融物１ａを溶融炉２に載置して、第１ガス流路１０のガス噴出方向に対して平面視したときに、第１ガス流路１０はガラス溶融物１ａに隠れる位置に配置されていることが好ましい。すなわち、第１ガス流路１０の各ガス流路間の最大距離Ｄが、ガラス溶融物１ａの最大直径（ガラスの外径に相当）Ｒｇより小さいことが好ましい。より好ましくは、ガラス溶融物１ａの最大直径をＲｇとしたときに、最大直径Ｒｇに対する第１ガス流路１０の流路間の最大距離Ｄとの比が０．６５以下である。ガラスの最大直径Ｒｇと第１ガス流路間の最大距離Ｄとを上述した関係にすることにより、第２ガス流路１１から第１面２１の中心方向に向かうガス流が多く生じ、十分な浮上力を得ることができるためである。
【００３０】
なお、第１ガス流路１０のガス流量は少なすぎると、浮上力が足りずにガラス溶融物１ａが溶融炉２に接触するおそれがある。また、第１ガス流路１０のガス流量は多すぎるとガラス溶融物１ａの変形を大きくなりすぎたり、場合によっては破裂したりするおそれがある。そのため第１ガス流路１０のガス流量は、０．５ｌ／ｍｉｎ以上１０．０ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００３１】
また、第２ガス流路１１のガス流量は少なすぎると、第１面２１が凹形状になりにくくなるおそれがある。また、第２ガス流路１１のガス流量は多すぎると、ガラスが水平方向（浮上方向と交差する方向）に大きく揺らぎ、溶融炉２の内壁と接触するおそれがある。そのため第２ガス流路１１のガス流量は、２．０ｌ／ｍｉｎ以上３０．０ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００３２】
第１面２１の最大直径Ｒｒは、ガラス溶融物１ａの最大直径をＲｇとの間には、Ｒｇに対するＲｇの比であるＲｒ／Ｒｇが０．４０以上０．８０以下の関係が成り立っていることが好ましい。Ｒｒ／Ｒｇが０．４０未満であると、第１面２１が溶解炉２と接触する可能性が高くなるおそれがある。また、Ｒｒ／Ｒｇが０．４０未満であると凹形状の曲率半径が小さくなりやすいため、製造中にガラス溶融物１ａに貫通孔が生じるおそれがある。一方、Ｒｒ／Ｒｇが０．８０より大きくなると、第１面２１が凹形状に形成しにくくなるおそれがある。
【００３３】
そして、ガラス溶融物１ａを溶解炉２から浮上させた状態で、ガラス溶融物１ａを冷却する。その際、ガラス溶融物１ａに結晶が生成しないような速度で冷却し、固化させる。そうすることによって直径が９ｍｍを超えるような大きな透明なガラスを得ることができる。
【００３４】
（光学素子の製造方法）
本発明の製造方法によって得られたガラスは、成形することによって光学素子にすることができる。本明細書において、光学素子とは、レンズ、プリズム、反射鏡、回折格子等の光学機器において光学系を構成する素子のことをいう。
【００３５】
ガラスを成形する方法は特に限定されず、ガラスモールド成形等の公知の成形方法を用いることができる。所望の形状の型を用いて、ガラスをガラス転移温度より高い温度に上げてから溶融、冷却することによって、所望の形状の光学素子を得ることができる。
【００３６】
（製造された光学素子を用いた撮像装置）
本発明の製造方法によって得られた光学素子は、光学機器や撮像装置の筐体内部に配置される複数のレンズからなる光学系の一部に用いることができる。光学機器としては、カメラボディに着脱可能なレンズ鏡筒に用いることができる。撮像装置としては、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、スマートフォン等に適用できる。
【００３７】
図７は、撮像装置の一実施形態である、一眼レフデジタルカメラの構成を示している。図７において、カメラ本体６０２と光学機器であるレンズ鏡筒６０１とが結合されているが、レンズ鏡筒６０１はカメラ本体６０２に対して着脱可能な交換レンズである。
【００３８】
被写体からの光は、レンズ鏡筒６０１の筐体６２０内の撮影光学系の光軸上に配置された複数のレンズ６０３、６０５などからなる光学系を通過し、撮像素子に受光される。本発明の製造方法によって得られた光学素子は、例えば、レンズ６０３、６０５に用いることができる。
【００３９】
レンズ６０５は内筒６０４によって支持されて、フォーカシングやズーミングのためにレンズ鏡筒６０１の外筒に対して可動支持されている。
【００４０】
撮影前の観察期間では、被写体からの光は、カメラ本体の筐体６２１内の主ミラー６０７により反射され、プリズム６１１を透過後、ファインダレンズ６１２を通して撮影者に撮影画像が映し出される。主ミラー６０７は例えばハーフミラーとなっており、主ミラーを透過した光はサブミラー６０８によりＡＦ（オートフォーカス）ユニット６１３の方向に反射され、例えばこの反射光は測距に使用される。また、主ミラー６０７は主ミラーホルダ６４０に接着などによって装着、支持されている。不図示の駆動機構を介して、撮影時には主ミラー６０７とサブミラー６０８を光路外に移動させ、シャッタ６０９を開き、撮像素子６１０にレンズ鏡筒６０１から入射した撮影光像を結像させる。また、絞り６０６は、開口面積を変更することにより撮影時の明るさや焦点深度を変更できるよう構成される。
【実施例】
【００４１】
以下に、実施例を用いて本発明を説明する。実施例におけるガラスの評価方法は以下の手順で行った。
【００４２】
［評価方法］
（ガラス化判定）
製造した試料は、光学顕微鏡（１００倍）にて観察を行い、結晶の有無を判定した。結晶が観察されなかったものはＡ、結晶が観察されたものはＢとした。
【００４３】
（曲率半径の測定）
製造した試料の溶融炉と対向する面（第１面）の曲率は、以下の手順で算出した。まず、第１面の形状をレーザ変位計（キーエンス社、ＬＫ−Ｇ５０００）によって測定する。測定したデータから、表計算ソフトにおいて、円の半径と中心座標を設定し、ソルバーを使用して曲率半径を算出した。
【００４４】
（実施例１）
ガラス中の陽イオンの成分をカチオン％表示したときに、Ｂ３＋が３０ｃａｔ％、Ｌａ＋３が６０ｃａｔ％、Ｎｂ５＋が５ｃａｔ％、Ｔｉ４＋が５ｃａｔ％となるように原料粉を秤量した。原料粉としては、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴｉＯ２を用いた。
【００４５】
その後、原料粉が均一になるよう、メノウ乳鉢を用いて１５分間混合した。混合した原料粉をＣＩＰ（冷間静水圧加圧）成形により棒状に成形し、電気炉を用いて１４００℃で焼成し、焼結体を得た。得られた棒状の焼結体を切断し、質量１．９ｇのガラス原料１を得た。
【００４６】
このガラス原料１を図１に示すような溶融装置により溶融した。溶融手段６として２つの４００Ｗの二酸化炭素レーザを用いた。レーザから出射されるレーザ光は、反射ミラー７を用いて溶融炉２の凹部１３を中心に照射されるように調整した。
【００４７】
溶融炉２は、図２に示すようなものを使用した。凹部１３には、第１ガス流路１０と第２ガス流路１１が設けられており、その直径はいずれも０．３ｍｍであり、その個数は第１ガス流路１０が９５個、第２ガス流路が３８４個とした。第１ガス流路１０は凹部１３の中心を中心とした直径６ｍｍの円内に形成されている。すなわち、第１ガス流路１０のガス流路間の最大距離は６ｍｍである。第２ガス流路１１は、凹部１３の中心から３．５ｍｍの高さまでの間に形成されている。第２ガス流路１１の角度は、凹部１３の中心軸に対して６０度から７５度の向きに設けられている。
【００４８】
第１ガス流路１０と第２ガス流路１１の各々の流路を通る浮上ガスの流速および流量は浮上ガス流量調整手段４として用いた２つのマスフローコントローラにより、個別に制御した。
【００４９】
ガラス原料１を溶融炉２の凹部１３の中心に設置させ、第１ガス流路１０には２．０ｌ／ｍｉｎ、第２ガス流路１１には１１．５ｌ／ｍｉｎの流量の乾燥空気を導入し、各噴出口より乾燥空気を噴出させた。
【００５０】
次に、二酸化炭素レーザによりガラス原料１の加熱溶融を行った。ガラス原料１は、溶融が進行するとともに表面張力により球に近い形状となるとともに、噴出ガスにより浮上した。浮上した状態で２０秒加熱を継続した後に、レーザを停止、冷却させた。その結果、直径が最大１０．０ｍｍのガラスが得られた。
【００５１】
得られたガラスは、溶融炉に近い第１面は凹形状、溶融炉から遠い第２面は凸形状であった。凹形状の曲率半径は４９ｍｍ、第１面の直径は最大で６．５ｍｍであった。
【００５２】
実施例１の製造条件を表１に、実施例１で製造されたものの測定値を表２にそれぞれまとめた。
【００５３】
【表１】
2020186146.tif 000003
【００５４】
【表２】
2020186146.tif 000004
【００５５】
（実施例２）
実施例２で用いた溶融装置は、第１ガス流路１０と第２ガス流路１１の個数が実施例１の溶融装置と異なり、実施例２では第１ガス流路１０が９５個、第２ガス流路１１が３７６個とした。また、第２ガス流路１１は、凹部１３の中心から３．４ｍｍまでの高さに形成されている。それ以外の点は、実施例１で用いた溶融装置と同じである。
【００５６】
ガラス原料１は、実施例１と同様の方法で得たが、その質量は２．２ｇとした。そのガラス原料１を溶融炉２の凹部１３の中心に設置させ、第１ガス流路１０には２．０ｌ／ｍｉｎ、第２ガス流路１１には１２．０ｌ／ｍｉｎの流量の乾燥空気を導入し、各噴出口より乾燥空気を噴出させた。
【００５７】
次に、二酸化炭素レーザによりガラス原料１の加熱溶融を行った。ガラス原料１は、溶融が進行するとともに表面張力により球に近い形状となるとともに、噴出ガスにより浮上した。浮上した状態で２０秒加熱を継続した後に、レーザを停止、冷却させた。その結果、直径が最大で１０．７ｍｍのガラスが得られた。
【００５８】
得られたガラスは、溶融炉に近い第１面は凹形状、溶融炉から遠い第２面は凸形状であった。凹形状の曲率半径は２３ｍｍ、第１面の直径は最大で６．８ｍｍであった。
【００５９】
（実施例３）
実施例３で用いた溶融装置は、実施例１で用いた溶融装置と同じである。
【００６０】
ガラス原料１は、実施例１と同様の方法で得たが、その質量は１．３ｇとした。そのガラス原料１を溶融炉２の凹部１３の中心に設置させ、第１ガス流路１０には２．０ｌ／ｍｉｎ、第２ガス流路１１には１２．０ｌ／ｍｉｎの流量の乾燥空気を導入し、各噴出口より乾燥空気を噴出させた。
【００６１】
次に、二酸化炭素レーザによりガラス原料１の加熱溶融を行った。ガラス原料１は、溶融が進行するとともに表面張力により球に近い形状となるとともに、噴出ガスにより浮上した。浮上した状態で２０秒加熱を継続した後に、レーザを停止、冷却させた。その結果、直径が最大で９．３ｍｍのガラスが得られた。
【００６２】
得られたガラスは、溶融炉に近い第１面は凹形状、溶融炉から遠い第２面は凸形状であった。凹形状の曲率半径は１７ｍｍ、第１面の直径は最大で５．２ｍｍであった。
【００６３】
（比較例１）
比較例１で用いた溶融装置は、第２ガス流路１１を有していない点が実施例１で用いた溶融装置と異なる。
【００６４】
ガラス原料１は、実施例１と同様の方法で得て、その質量も実施例１と同様に１．９ｇとした。そのガラス原料１を溶融炉２の凹部１３の中心に設置させ、第１ガス流路に３．０ｌ／ｍｉｎの流量の乾燥空気を導入し、各噴射口より乾燥空気を噴出させた。
【００６５】
次に、二酸化炭素レーザによりガラス原料１の加熱溶融を行った。ガラス原料１は、溶融が進行するとともに表面張力により球に近い形状となるとともに噴出ガスにより浮上したが、その１秒後に溶融炉の凹部１３と接触し、レーザを停止すると結晶化してしまった。
【００６６】
続けて、ガス流量を２．０、４．０、６．０ｌ／ｍｉｎと変えて同様の試験を実施したが、いずれの場合も溶融物が溶融炉の凹部１３と接触し、ガラスは得られなかった。特に６．０ｌ／ｍｉｎの場合においては融液の破裂が起こった。
【００６７】
（比較例２）
比較例２で用いた溶融装置は、実施例１と同様の溶融装置である。
【００６８】
ガラス原料１は、実施例１と同様の方法で得て、その質量も実施例１と同様に１．９ｇとした。そのガラス原料１を溶融炉２の凹部１３の中心に設置させ、第１ガス流路１０に２．０ｌ／ｍｉｎ、第２ガス流路１１に６．０ｌ／ｍｉｎの流量の乾燥空気をそれぞれ導入し、各噴出口より乾燥空気を噴出させた。
【００６９】
次に、二酸化炭素レーザによりガラス原料１の加熱溶融を行った。ガラス原料１は、溶融が進行するとともに表面張力により球に近い形状となるとともに噴出ガスにより浮上したが、その２秒後に溶融炉の凹部１３と接触し、レーザを停止すると結晶化してしまった。
【００７０】
続けて第２ガス流路に導入するガス流量を２．０、４．０、７．０ｌ／ｍｉｎと変えて同様の試験を実施したが、いずれの場合も溶融物と溶融炉の凹部１３が接触し、ガラスは得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の製造方法によって得られたガラスは、例えばカメラ、デジタルカメラ、監視カメラなどのレンズ、ＶＴＲ、ＤＶＤなどの光ピックアップレンズとして使用することができる。また得られたガラスは、光学用途以外の用途においても使用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  ガラス原料
１ａ  ガラス溶融物
２  溶融炉
６  溶融手段
１０  第１ガス流路
１１  第２ガス流路
２１  第１面
２２  第２面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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