(57)【要約】【課題】本発明は、ガラス板、特にディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板やフォトマスクとして使用されるガラス板、レンズや光フィルタ等の光部品用のガラス材、の溶融プロセスにおいて、溶融ガラス内部に存在する泡を消去する新規な方法を提供することを目的とする。【解決手段】溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去方法であって、内部泡の近傍にレーザ光線を照射・集光することにより、溶融ガラスの内部泡を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去方法であって、前記内部泡に向けて、波長が２００〜１７００ｎｍである少なくとも１つのレーザ光線を集光光学系によって集光し、前記内部泡を消去することを特徴とする溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項２】
前記溶融ガラスの粘性が、０．０１〜１００００ポアズであることを特徴とする請求項１に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項３】
前記レーザ光線の光軸と前記内部泡の中心との距離が１００ミクロン以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項４】
前記集光光学系の開口数（ＮＡ）が０．００１〜０．６であり、溶融ガラス表面におけるレーザ光線の断面積が０．２〜８０００ｍｍ２であり、レーザ光線の波長をλとしたときレーザ光線の光軸とが最も近い光軸の位置におけるレーザ光線の断面積が、３×λ２〜１１７×λ２／ＮＡ２であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項５】
前記内部泡は、溶融ガラス表面より深さ０．１〜５００ｍｍ以内に存在することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項６】
前記レーザ光線の焦点における前記レーザ光線の実効のパワー密度が５００００〜１×１０１３Ｗ／ｍｍ２であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項７】
前記レーザ光線は、平均パワーが０．１〜１００００Ｗ、照射時間が０．００１秒〜２０秒であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項８】
溶融ガラス中の内部泡を検出し、検出された前記内部泡に向けてレーザ光線を集光することを特徴とする請求項１〜７記載の溶融ガラスの泡消去方法。
【請求項９】
ガラス原材料を溶融し、溶融ガラスを混合した際に残留する内部泡を請求項１から８に記載の溶融ガラスの泡消去方法で消去した後、溶融ガラスを成形、固化することを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項１０】
溶融ガラスを連続的に供給してガラス板を製造する製造プロセス中で、請求項１から８に記載の方法により溶融ガラスの内部泡の消去を行う工程を含むことを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項１１】
溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、溶融ガラス中の内部泡に向けて、少なくとも１つのレーザ光線を発振させる機構と、前記レーザ光線を集光する機構と、を備えたことを特徴とする溶融ガラスの泡消去装置。
【請求項１２】
溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、溶融ガラス中の内部泡を検出する機構を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の溶融ガラスの泡消去装置。
【請求項１３】
溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、レーザ光線を連続的に走査する機構を備えたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の溶融ガラスの泡消去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板、光学用ガラス材料、特にディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板や、フォトマスクとして使用されるガラス板、レンズや光フィルタ等の光部品用のガラス材、の内部に存在する泡を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディスプレイ用ガラス基板、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイといったフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、または住宅、ビル等の建造物の窓ガラスもしくは自動車、鉄道、航空機、船舶等、輸送機関の窓ガラス等、実に多くの分野の開口部材としてガラス板が用いられている。このようなガラス板は、フロート法、フュージョン法またはダウンドロー法を用いて溶融ガラスから成形される。また、一次成形されたガラス板をリドロー加工することによって得られる。
【０００３】
さらに、小型カメラや各種センサの受光部にガラスレンズやフィルタなどの光部品が用いられている。
【０００４】
これらのガラス板の内部に存在する泡が視認性を妨げるため問題となっている。例えば、ディスプレイ用のガラス基板には、厚さ３ｍｍ以下の薄板ガラスが用いられているが、薄板ガラス中に一定以上の大きさの泡が存在していると、ディスプレイの画面上に白抜けが生じ、ディスプレイの視認性を妨げる。また、フォトマスクとして厚さ７ｍｍ以下のガラス板が用いられているが、ガラス板中に一定以上の大きさの泡が存在している場合、該フォトマスクの欠陥となる。
【０００５】
また、光部品の分野においても、泡欠点が存在すれば透過する光が乱されて、カメラであれば画像の品質を低下させ、センサであれば誤作動の原因となる。
【０００６】
ガラス基板はガラス原材料を高温で溶融し、溶融ガラスを十分に混合した後、溶融ガラスを平板形状に成形し、冷却することにより製造されているが、原材料の溶融過程でガラス化する際に、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＳＯ2などのガスを放出し、このガスの一部は溶融ガラス中に泡として存在する。
【０００７】
従来、ガラス板の内部に存在する泡の量を低減するため、泡の発生や成長を抑制するガラス組成の選択、溶解槽の構造の改良、溶解槽への清澄剤の投入、溶融ガラスの攪拌またはバブリング（特開２００４−９１３０７号公報、特開平１１−３４９３３５号公報参照）などの方法で泡の除去を行ってきた。しかしながら、これらの方法により、ガラス板の内部に存在する泡の量を低減させることはできても、泡の量を限りなく０にすることは困難であり、特に、泡径の小さな泡については、十分な浮上速度が得られず清澄が困難であった。また、装置の改良やガラス組成変更には、実に多くの検討課題があり、その分ガラスの製造コストに反映される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−９１３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−３４９３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ガラス板、特にディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板やフォトマスクとして使用されるガラス板、レンズや光フィルタ等の光部品用のガラス材、の溶融プロセスにおいて、溶融ガラス内部に存在する泡を消去する新規な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は、溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去方法であって、前記内部泡に向けて、波長が２００〜１７００ｎｍである少なくとも１つのレーザ光線を集光光学系によって集光し、前記内部泡を消去することを特徴とする溶融ガラスの泡消去方法を提供する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記溶融ガラスの粘性が、０．０１〜１００００ポアズであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記レーザ光線の光軸と前記内部泡の中心との距離が１００ミクロン以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記集光光学系の開口数（ＮＡ）が０．００１〜０．６であり、溶融ガラス表面におけるレーザ光線の断面積が０．２〜８０００ｍｍ２であり、レーザ光線の波長をλとしたときレーザ光線の光軸とが最も近い光軸の位置におけるレーザ光線の断面積が、３×λ２〜１１７×λ２／ＮＡ２であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記内部泡は、溶融ガラス表面より深さ０．１〜５００ｍｍ以内に存在することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記レーザ光線の焦点における前記レーザ光線の実効のパワー密度が５００００〜１×１０１３Ｗ／ｍｍ２であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、前記レーザ光線は、平均パワーが０．１〜１００００Ｗ、照射時間が０．００１秒〜２０秒であることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の溶融ガラスの泡消去方法であって、溶融ガラス中の内部泡を検出し、検出された前記内部泡に向けてレーザ光線を集光することを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、ガラス原材料を溶融し、溶融ガラスを混合した際に残留する内部泡を請求項１から８に記載の溶融ガラスの泡消去方法で消去した後、溶融ガラスを成形、固化することを特徴とするガラスの製造方法を提供する。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、溶融ガラスを連続的に供給してガラス板を製造する製造プロセス中で、請求項１から８に記載の方法により溶融ガラスの内部泡の消去を行う工程を含むことを特徴とするガラスの製造方法を提供する。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、溶融ガラス中の内部泡に向けて、少なくとも１つのレーザ光線を発振させる機構と、前記レーザ光線を集光する機構と、を備えたことを特徴とする溶融ガラスの泡消去装置を提供する。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、溶融ガラス中の内部泡を検出する機構を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または請求項１２に記載の溶融ガラスの内部に存在する内部泡の消去装置であって、レーザ光線を連続的に走査する機構を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の方法によれば、ガラス板、ディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板やフォトマスクとして使用されるガラス板、レンズや光フィルタ等の光部品用のガラス材、の溶融プロセスにおいて、溶融ガラス内部に存在する泡を消去することができる。ディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板においては、白抜けが低減された、視認性に優れたディスプレイ用ガラス基板等を得ることができる。
【００２４】
また、本発明の方法は、溶融状態において泡または泡近傍のガラスの温度を局所的に高温にすることによって泡を消滅するため、処理後のガラス板に新たな欠陥が生じるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の方法についてさらに詳説する。
本発明の方法は、ガラス板、特にディスプレイ用ガラス基板、特にフラットパネルディスプレイ用ガラス基板やフォトマスクとして使用されるガラス板、レンズや光フィルタ等の光部品用のガラス材の溶融プロセスにおいて、溶融ガラス内部に存在する内部泡を消去することを目的とする。
【００２６】
図１は、溶融ガラス１中に存在する内部泡２に対し、レーザ光線３を集光して照射したときの状態を模式的に示した図である。図１に示すとおり、溶融ガラス１の内部に存在する内部泡２はほぼ球形であり、内部泡２に向かって溶融ガラス１の外側からレーザ光線３を照射する。具体的には、内部泡２または内部泡２の近傍でレーザ光線３が集光するように照射する。レーザ光線３の集光には例えば、凸レンズや凹面ミラー、各種レンズやミラーを組み合わせた集光光学系６（対物レンズ、反射対物レンズなど）を用いることができる。なお、本発明の方法において、内部泡２が消去する原理については後で詳述する。
【００２７】
レーザ光を照射する際の溶融ガラス１の粘性は、０．０１〜１００００ポアズであることが好ましい。溶融ガラス１の粘性を０．０１ポアズより低くするためには、溶融ガラス１を高温にする必要があり、設備負荷が重くなり好ましくない。溶融ガラス１の粘性が１００００ポアズより高いとレーザ照射部の溶融ガラス１の均質性が損なわれる恐れがあり好ましくない。好ましくは１〜５０００ポアズ、より好ましくは２〜２０００ポアズでレーザ光線３を照射する。
【００２８】
レーザ光線３の波長は、２００〜１７００ｎｍであることが好ましい。レーザ光線３の波長が２００ｎｍよりも短いと、レーザ光線３が溶融ガラス１の液面でほとんど吸収されてしまい、内部泡２または内部泡２の近傍にレーザ光線３を照射できないので好ましくない。また、１７００ｎｍよりも長いと、適切な性能のレーザ装置の調達が困難であり好ましくない。好ましくは２５０〜１６００ｎｍ、より好ましくは３５０〜１１００ｎｍでレーザ光線３を照射する。
【００２９】
レーザ光線３の光軸５と内部泡２の中心との距離Ｌは１００ミクロン以下であることが好ましい。距離Ｌが１００ミクロンより大であると、本発明の作用が好ましく発揮されない恐れがある。好ましくは５０ミクロン以下、より好ましくは２０ミクロン以下である。前記距離Ｌが０ミクロンの場合は、レーザ光線３の光軸５が内部泡１の内部に位置することになる。すなわち、本発明の方法で内部泡２または内部泡２の近傍にレーザ光線３を照射すると言った場合、内部泡２の近傍の溶融ガラス１にレーザ光線３を照射することと、内部泡２の内部にレーザ光線３を照射することの両方を意味する。
【００３０】
集光光学系の開口数（ＮＡ）は０．００１〜０．６であることが好ましい。ＮＡが０．００１より小さいと、焦点において実現される最小のレーザビーム径を小さくすることができず、０．６よりも大きいと、集光光学系６と溶融ガラス１との距離が近くなりすぎて、集光光学系６が熱で破損してしまう恐れがあり好ましくない。また、大きな径のレーザ光線３を集光光学系６に入射する必要があり、レンズやミラーも大きくする必要があり多大な費用を要するため好ましくない。好ましくは０．００５〜０．５、より好ましくは０．０１〜０．４である。
【００３１】
レーザ光線３の溶融ガラス液面４における断面積Ｓ３は、０．２〜８０００ｍｍ２であることが好ましい。レーザ光線３の断面積Ｓ３が０．２ｍｍ２よりも小さいと、溶融ガラス液面４でレーザ光線３が強く吸収されてしまい内部にまで照射できない恐れがあり、８０００ｍｍ２よりも大きいと、大きな径のレーザビームを集光光学系６に入射する必要があり、レンズやミラーも大きくする必要があり多大な費用を要するため好ましくない。好ましくは０．８〜８０ｍｍ２、より好ましくは１．８〜２０ｍｍ２である。
【００３２】
集光光学系６の開口数（ＮＡ）を０．０５〜０．６、溶融ガラス液面４におけるレーザ光線３の直径を０．５〜１００ｍｍとし、レーザ光線の波長をλとしたとき、レーザ光線３の光軸５と内部泡２の中心とが最も近い光軸５の位置におけるレーザ光線３の断面積Ｓ５が３×λ２〜１１７×λ２／ＮＡ２であることがより好ましい。断面積Ｓ５が３×λ２より小さいと、レーザ光線３をほぼ回折限界にまで集光させなくてはならず、品質のよいレーザ光源と精度が高くしかもＮＡの大きな集光光学系６が必要であり、技術・コスト的に実現困難である。断面積Ｓ５が１１７×λ２／ＮＡ２以上より大きいと、内部泡２消去に必要な物理変化を起こさせることが困難である。レーザ光線３の断面積Ｓ５が好ましくは３．２×λ２〜５９×λ２／ＮＡ２、より好ましくは３．５×λ２〜１２×λ２／ＮＡ２である。
【００３３】
本発明の方法では、溶融ガラス液面４より内部泡の最上部までの深さＤが０．１〜５００ｍｍ以内である内部泡３を消去できる。深さＤが０．１ｍｍより浅いと、溶融ガラス１の表面でもレーザ光線３による加熱が起き、後述する泡消去の現象を起こすことができないので好ましくない。また、溶融ガラス液面４より深さＤが５００ｍｍよりも深いと、開口数の大きな集光光学系６を使う場合、光学系に入射するレーザ光線３の直径を大きくしなければならず、必要な集光レンズや集光ミラーも大きなものを作らなければならないので技術的難易度が高く、またコスト増加に繋がるため好ましくない。内部泡の深さＤは、溶融ガラス液面４から好ましくは０．５〜３００ｍｍ、より好ましくは１〜２００ｍｍである。
【００３４】
レーザ光線３の焦点における実効のパワー密度（連続発振レーザの場合はパワー／光線断面積、パルスレーザの場合では１パルスエネルギー／パルス幅／光線断面積）が５００００〜１×１０１３Ｗ／ｍｍ２となるようにレーザ光線３を照射する。実効のパワー密度が５００００Ｗ／ｍｍ２より小さいと、内部泡２の消去に必要な物理変化を起こさせることができないため好ましくない。また、実効のパワー密度が１０１３Ｗ／ｍｍ２より大きいと、溶融ガラス１の表面でも実効のパワー密度が大きくなりすぎて、溶融ガラス液面４でレーザ光線３による加熱が起こってしまい、溶融ガラス１の内部に集光することができなくなったり、集光点において溶融ガラス１が急激に変化して相分離を引き起こし、異質なガラス素地が形成され、ガラスの脈利欠点になる恐れがあるため好ましくない。
【００３５】
レーザ光線３の平均パワーが０．１〜１００００Ｗ、照射時間が０．００１秒〜２０秒となるようにレーザ光線を照射する。但し、平均パワーは溶融ガラスに照射される１秒あたりのエネルギーである。平均パワーが０．１Ｗより小さいと、泡消去に必要な物理変化を起こさせることができないため好ましくない。また、平均パワーが１００００Ｗより大きいと、レーザ装置が大掛かりになり、またレーザ光線３を集光する光学系が耐久性を必要とするため、装置が高価になり好ましくない。レーザ光線３の平均パワーは、好ましくは０．２〜１０００Ｗ、より好ましくは０．３〜５００Ｗである。また、レーザ光線３の照射時間が０．００１秒よりも短いと内部泡２近傍の溶融ガラス１が十分に加熱されず内部泡２を消去することが困難になるため好ましくない。レーザ光線３の照射時間が２０秒より長いと時間あたり消去できる内部泡２の数が減るため実用上好ましくない。レーザ光線３の照射時間は好ましくは０．００５秒〜１０秒、より好ましくは０．０１秒〜３秒である。
【００３６】
本発明者らは、本発明の方法で溶融ガラス１の内部泡２にレーザ光線３を照射することで、後述の３種類の現象により内部泡２を消去することが可能であることを見出して、本発明を完成するに至った。内部泡２が消滅する原理は詳細には解明されてはいないが、後述の３通りの原理が考えられる。
【００３７】
まず、本発明におけるレーザ光線３の波長は２００〜１７００ｎｍであり、本来は溶融ガラス１の透明な波長域であるため光吸収はごく僅かである。しかしながら、レーザ光線３は集光することにより焦点でのパワー密度が増加し非線形現象により光吸収が誘起されやすいと考えられる。また、溶融ガラス１が高温のため、熱輻射の波長範囲がレーザ光線３の波長にまで及び、室温でのガラスに比べると光吸収が増加している。両者の相乗効果でレーザ光線３の吸収が焦点近傍のみにおいて飛躍的に増加するため、焦点近傍のみがレーザ光線３を吸収し急激に加熱されると考えられる。
【００３８】
第１の現象は、レーザトラップ現象により内部泡２がレーザ光線３に引き寄せられた後、一瞬にして内部泡２が消滅する。本現象の原理は定かではないが、レーザ光線３の照射により加熱された内部泡２近傍の溶融ガラス１が膨張し、一瞬にして内部泡２を圧縮し溶融ガラス１中に内部泡２中の気体が再溶融したことが考えられる。
【００３９】
第２の現象は、レーザ光線３の集光部８で発光がおこり、レーザ光線３の照射終了後、発光が消滅した後に泡の消滅が確認される。本現象の原理は、レーザ光線３の照射により内部泡２は急激に温度上昇がおこり、内部泡２中の気体が再溶融するに至ったことが考えられる。この場合、レーザ光線３を照射すると、集光部８で急激な温度上昇に伴う熱輻射による発光が観測される。その間に内部泡２中の気体はガラスに再溶融するものと考えられる。
【００４０】
第３の現象は、レーザ光線３の集光部８近傍で気泡が発生し、もともと存在する消去すべき内部泡２と結合し、溶融ガラス液面に浮上し破泡する。本現象の原理は、内部泡２に向かってレーザ光線３が集光され、溶融ガラス１が加熱されて、リボイル現象により気泡が発生することが考えられる。発生した気泡と内部泡２が結合したものは径が大きいために浮力も大きく、急速に浮上し溶融ガラス液面４に到着し破泡するものと考えられる。
【００４１】
本発明の方法によれば、上記した３通りの現象のいずれか、またはこれらの組み合わせにより、溶融ガラス１内部に存在する内部泡２を消去することができる。
【００４２】
使用するレーザ光線３は、波長が２００〜１７００ｎｍで溶融ガラス１に対し光透過性を有するものである限り特に限定されない。また、レーザ光源としては、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、希土類ドープファイバレーザ、エキシマレーザおよびＹＶＯ4レーザからなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。これらのレーザ光線は単独で使用してもよいし、複数のレーザ光線を組み合わせて使用してもよい。但し、一般的に広く使用されており、小さなレーザ光線断面積に集光することが可能で、かつ高強度の光源が得られることから、ＹＡＧレーザまたはＹＶＯ4レーザ、または希土類ドープファイバレーザが好ましい。
【００４３】
ＹＡＧレーザ、およびＹＶＯ4レーザでは、基本波長である１０６４ｎｍの光線以外に、その高調波である５３２ｎｍ、３５５ｎｍおよび２６６ｎｍの光線も用いることができる。希土類ドープファイバレーザでは、例えばエルビウムドープのファイバの場合は基本波長である１５３０〜１６２０ｎｍの光線以外に、基本波の１／２、１／３、１／４の波長の高調波も利用可能である。イッテルビウムドープファイバの場合も同様に、基本波長である１０３０〜１１２０ｎｍの光線以外に、基本波の１／２、１／３、１／４の波長の高調波も利用可能である。
【００４４】
本発明の方法において、レーザ光線を溶融ガラス内部に照射することによって上記した３つの現象のいずれかによって泡を消去できるものである限り、溶融ガラスを構成するガラス材料は特に限定されない。したがって、本発明の方法はほとんど全てのガラス材料に適用可能である。
【００４５】
本発明の方法は、溶融ガラスを視認することができる開口を有するガラス製造プロセスで行うことができる。ガラス製造プロセスとしては、例えば、ガラス板成形に多く用いられるフロート法、フュージョン法またはダウンドロー法などの連続成形式のガラス製造法にも適用可能である。また、光学ガラス製造に用いられるバッチ式のガラス溶解槽の上部開口より本発明の方法を適用することも可能である。本方法によれば、従来の製造法でとりきれなかった泡をさらに低減させることが可能である。なお、溶融したガラスを成形する直前で行えば一層効果的である。
【００４６】
図２は本発明に係る溶融ガラスの泡消去装置の概略説明図である。図２に示すように、溶解槽７における溶融ガラス１の内部泡２を検出する機構１１と、レーザ光線を発振させる機構１２と、検出された内部泡２に向かってレーザ光線３を照射する機構１３を具備することが好ましい。内部泡２を検出する方法は、例えば、カメラで直接観察する方法や、レーザ光線３を溶融ガラス１の内部に照射して、内部泡２からの散乱光をカメラで検出する方法が例示される。また、ＰＩＶ法と呼ばれる粒子の場所と速度を同時に測定する方法もあり、本発明に好ましく用いることができる。泡の検出に用いるレーザ光線と、泡消去に用いるレーザ光線が同一であってもよい。レーザ光線３の照射光学系には、ガルバノスキャナーや焦点距離を可変することができるレンズ等を用いることができる。このような機構を備えることで、検出した内部泡２の近傍に直ちにレーザ光線３を集光照射することができる。
【００４７】
また、レーザ光線３を連続的に走査する機構を有してもよい。例えば溶融ガラス１の通過する断面を、溶融ガラス液面と溶融ガラスの流路を除いてすべて高速で走査することにより、断面を通過する内部泡２を消去することができる。レーザ光線３の照射光学系にガルバノスキャナーや焦点距離を可変することができるレンズ等を備えることでより高速に焦点移動を行うことができる。なお、照射する断面積を小さくするために、溶融ガラス流路を狭めておくとより好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
まず、レーザ光源として連続発振（ＣＷ）のＮｄ：ＹＡＧレーザを用意した。レーザ光線３を４０×対物レンズ（ＮＡ０．５５）にて集光し、サファイア製のセルの中の溶融ガラス１の内部泡に、石英ガラス窓越しに照射した。溶融ガラスはビスマス系ガラス（旭硝子株式会社製ＡＢＨ６１）とボロシリケート系ガラス（株式会社オハラ製Ｌ−ＢＡＬ４２）の２種類とした。
【００４９】
溶融ガラス１の加熱温度、内部泡２の直径、内部泡２の溶融ガラス１の液面からの深さ、レーザ光線３の光軸と内部泡２の中心とが最も近い光軸の位置における内部泡２の中心と光軸の距離とレーザ光線３の断面積、レーザ光線３の焦点における実効のパワー密度、レーザ光線３の平均パワー、レーザ光線３の照射時間を表１に示すようして、レーザ光線３を照射した。
【００５０】
【表１】
2008044808.tif 000003
【００５１】
実施例１〜５では泡がレーザ光線３に引き寄せられた後に消滅するのが観察され、実施例６ではレーザ光線３の照射部が激しく発光し、照射をやめると内部泡２が消去しているのが観察された。実施例７では、レーザ光線３の照射により内部泡２の径が増加しその後泡は浮上し破泡した。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の方法は、溶融ガラスを視認することができる開口を有するガラス製造プロセスで行うことができる。ガラス製造プロセスとしては、例えば、ガラス板成形に多く用いられるフロート法、フュージョン法またはダウンドロー法などの連続成形式のガラス製造法にも適用可能である。また、光学ガラス製造に用いられるバッチ式のガラス溶解槽の上部開口より本発明の方法を適用することも可能である。本方法によれば、従来の製造法でとりきれなかった泡をさらに低減させることが可能である。なお、溶融したガラスを成形する直前で行えば一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】溶融ガラス中に存在する内部泡に対し、レーザ光線を集光して照射したときの状態を模式的に示した図である。
【図２】は本発明に係る溶融ガラスの泡消去装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１：溶融ガラス、２：内部泡、３：レーザ光線、４：溶融ガラス液面、
５：レーザ光線の光軸、６：集光光学系、７：溶解槽、８：集光部
１１：内部泡を検出する機構、１２：レーザ光線を発振させる機構、
１３：レーザ光線を照射する機構。
【図１】
2008044808.tif 000004
【図２】
2008044808.tif 000005