(57)【要約】【課題】  空隙および結晶化が抑制された、基材上に多孔質ガラス層を備えた光学部材を提供する製造方法を提供する。【解決手段】  基材１の上に形成された多孔質ガラス層４１を備える光学部材の製造方法であって、基材１の上に複数のガラス粉体を含むガラス粉体層２を形成する工程と、ガラス粉体層２のガラス粉体どうしを融着させて、ケイ素とアルミニウムとを含む母体ガラス層２１を形成する工程と、母体ガラス層２１を相分離して相分離ガラス層３１を形成する工程と、相分離ガラス層３１をエッチング処理して多孔質ガラス層４１を形成する工程と、を有し、母体ガラスを形成する工程において、融着指数Ｍと前記母体ガラス層２１のケイ素に対するアルミニウム比Ａとが特定の関係式を満たすことを特徴とする光学部材の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に形成された多孔質ガラス層を備える光学部材の製造方法であって、
基材の上に複数のガラス粉体を含むガラス粉体層を形成する工程と、
前記ガラス粉体層のガラス粉体どうしを融着させて、ケイ素とアルミニウムとを含む母体ガラス層を形成する工程と、
前記母体ガラス層を相分離して相分離ガラス層を形成する工程と、
前記相分離ガラス層をエッチング処理して多孔質ガラス層を形成する工程と、を有し、前記母体ガラスを形成する工程において、融着指数Ｍと前記母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａとが下記の関係式を満たすことを特徴とする光学部材の製造方法。
Ｍ≧５０
０．００５≦Ａ≦０．０９０
Ｍ／Ａ≦１３５００
【請求項２】
前記母体ガラス層を形成する工程において、前記融着指数Ｍと前記母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａとが下記の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学部材の製造方法。
Ｍ／Ａ≦５０００
【請求項３】
前記母体ガラス層を形成する工程において、前記融着指数Ｍが下記の関係式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部材の製造方法。
Ｍ≧１１５
【請求項４】
前記相分離ガラス層を形成する工程において、相分離指数Ｐが下記の関係式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
１００≦Ｐ≦５０００
【請求項５】
前記母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａが下記の関係式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
０．０３０≦Ａ≦０．０８０
【請求項６】
前記ガラス粉体はケイ素とアルミニウムとを含み、前記ガラス粉体のケイ素に対するアルミニウム比Ｂとが下記の関係式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
０．００５≦Ｂ≦０．０９０
【請求項７】
前記母体ガラス層を形成した後に、前記母体ガラス層の表面を平坦化する工程を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
【請求項８】
前記相分離ガラス層を形成した後に、前記相分離ガラス層の表面を平坦化する工程を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
【請求項９】
前記多孔質ガラス層の膜厚が０．２μｍ以上１０．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法で製造された光学部材。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学部材と、撮像素子と、を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に多孔質ガラス層を備える光学部材の製造方法、その製造方法で製造された光学部材、及びその光学部材を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多孔質ガラスは、例えば吸着剤、マイクロキャリア担体、分離膜、光学材料等の工業的利用に期待されている。特に多孔質ガラスは、低屈折率であるという特性から光学部材としての利用範囲が広い。
【０００３】
多孔質ガラスの比較的な容易な製造法として相分離現象を利用する方法がある。相分離現象を利用する多孔質ガラスの母材は、酸化ケイ素、酸化ホウ素、アルカリ金属酸化物などを原料としたホウケイ酸塩ガラスが一般的である。成型されたホウケイ酸塩ガラスを一定温度で保持する熱処理により相分離現象を起こさせ（以下、相分離処理と言う）、酸溶液によるエッチングで可溶成分である非酸化ケイ素リッチ相を溶出させて製造する。このようにして製造された多孔質ガラスを構成する骨格は主に酸化ケイ素である。多孔質ガラスの骨格径や孔径、空孔率は、光の反射率、屈折率に影響する。
【０００４】
特許文献１または特許文献２では、基材上に多孔質ガラス層を形成する方法が開示されている。具体的には、基材上にガラスペーストを塗布して焼成し母ガラス層を形成し、その後、相分離熱処理と、エッチング処理と、を行うことにより、基材上に多孔質ガラス層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０１−０８３５８３号公報
【特許文献２】特開平０１−１９２７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１または特許文献２に記載された手法を、基材上に多孔質ガラス層を備える光学部材の製造方法に適用する場合は以下のような問題が生じる。
【０００７】
すなわち、光学部材として使用する際には、高い水準での膜均一性が求められるため、ガラス膜中の空隙をできるだけ少なくすることがよいが、ガラスペーストを用いて融着してガラス膜を作成するため、空隙が発生しやすい。
【０００８】
このため、融着時に高いエネルギーを与え均質に膜化することが考えられるが、この方法では加えられたエネルギーが酸化ケイ素の結晶化にも寄与するため、ガラス膜中で結晶化が発生しやすくなる。多孔質ガラス膜中に結晶が存在する場合、結晶部分とその他の部分との屈折率の差が大きいため、散乱等が大きくなってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、散乱が少ない、基材上に多孔質ガラス層を備えた光学部材を容易に製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学部材の製造方法は、基材の上に形成された多孔質ガラス層を備える光学部材の製造方法であって、基材の上に複数のガラス粉体を含むガラス粉体層を形成する工程と、前記ガラス粉体層のガラス粉体どうしを融着させて、ケイ素とアルミニウムとを含む母体ガラス層を形成する工程と、前記母体ガラス層を相分離して相分離ガラス層を形成する工程と、前記相分離ガラス層をエッチング処理して多孔質ガラス層を形成する工程と、を有し、前記母体ガラス層を形成する工程において、融着指数Ｍと前記母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａとが下記の関係式を満たすことを特徴とする光学部材の製造方法。
Ｍ≧５０
０．００５≦Ａ≦０．０９０
Ｍ／Ａ≦１３５００
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、散乱が抑制された、基材上に多孔質ガラス層を備えた光学部材を容易に製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の融着指数Ｍと母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａを示す図
【図２】多孔質ガラス膜中の空隙の一例を表す図
【図３】多孔質ガラス膜中の結晶の一例を表す図
【図４】空孔率を説明する図
【図５】平均孔径および平均骨格径を説明する図
【図６】本発明の光学部材を備えた撮像装置を示す概略図
【図７】本発明の光学部材の製造方法を説明する模式図
【図８】実施例１乃至７、比較例１乃至４の反射率の波長依存性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を示して、本発明を詳細に説明する。本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。
【００１４】
なお、本発明で多孔質構造を形成する「相分離」について、ガラス体に酸化ケイ素、酸化ホウ素、アルカリ金属を有する酸化物を含むホウケイ酸塩ガラスを用いた場合を例に説明する。「相分離」とは、ガラス内部でアルカリ金属を有する酸化物と酸化ホウ素を相分離前の組成より多く含有する相（非酸化ケイ素リッチ相）と、アルカリ金属を有する酸化物と酸化ホウ素を相分離前の組成より少なく含有する相（酸化ケイ素リッチ相）に、数ｎｍから数十μｍスケールの構造で分離することを意味する。そして、相分離させたガラスをエッチング処理して、非酸化ケイ素リッチ相を除去することでガラス体に多孔質構造を形成する。
【００１５】
相分離には、スピノーダル型とバイノーダル型がある。スピノーダル型の相分離により得られる多孔質ガラスの孔は表面から内部にまで連結した貫通孔である。より具体的には、スピノーダル型の相分離由来の構造は、３次元的に孔が絡み合うような「アリの巣」状の構造であり、酸化ケイ素による骨格が「巣」で、貫通孔が「巣穴」にあたる。
【００１６】
一方、バイノーダル型の相分離により得られる多孔質ガラスは、球形に近い閉曲面で囲まれた孔である独立孔が不連続に酸化ケイ素による骨格の中に存在している構造である。
【００１７】
スピノーダル型の相分離由来の孔とバイノーダル型の相分離由来の孔は、電子顕微鏡による形態観察結果より判断され区別されうる。また、ガラス体の組成や相分離時の温度を制御することで、スピノーダル型の相分離かバイノーダル型の相分離かが決まる。
【００１８】
本発明では、スピノーダル型の相分離を利用している。スピノーダル型の相分離で得られた多孔質構造は、表面から内部にまで連結した三次元網目状の貫通連続孔を有し、熱処理条件を変えることで任意に空孔率を制御することが可能である。この多孔質構造では、三次元的に複雑に曲がりながら繋がりあう骨格を有しているため、空孔率を高くしても高い強度を有することができる。したがって、高い空孔率を維持しながらも優れた表面強度を有することができるため、優れた反射防止性能を持ちながら、かつ表面に触れても傷つくことのない強度をもつ光学部材を提供することが可能となる。
【００１９】
＜光学部材＞
本発明で製造される光学部材は、図７（ｄ）で示すように、基材１の上に、連続した孔であるスピノーダル型の相分離由来の多孔質構造を有する多孔質ガラス層４１を備える構成である。多孔質ガラス層４１は低屈折率な膜であるので、多孔質ガラス層４１と空気との界面（多孔質ガラス層４１の表面）での反射が抑制されて光学部材として利用が期待される。
【００２０】
多孔質ガラス層４１の空孔率は２０％以上７０％以下であることが好ましく、より好ましくは２０％以上６０％以下である。空孔率が２０％よりも小さいと多孔質の利点を十分に活かすことができず、また、空孔率が７０％よりも大きいと、表面強度が低下する傾向にあるため好ましくない。なお、多孔質ガラス層の空孔率が２０％以上７０％以下であることは、屈折率が１．１０以上１．４０以下に対応する。
【００２１】
空孔率の測定には下記の測定方法を用いることができる。電子顕微鏡写真の画像を骨格部分と孔部分とで２値化する処理を行う。具体的には走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ  Ｓ−４８００、日立製作所製）を用いて加速電圧５．０ｋＶにて骨格の濃淡観察が容易な１０万倍（場合によっては５万倍）の倍率で多孔質ガラス層４１の表面観察を行う。観察された像を画像として保存し、画像解析ソフトを使用して、ＳＥＭ画象を画像濃度ごとの頻度でグラフ化する。図４は、スピノーダル型多孔質構造の多孔質の画像濃度ごとの頻度を示す図である。図４の画像濃度の下向き矢印で示したピーク部分が前面に位置する骨格部分を示している。ピーク位置に近い変曲点を閾値にして明部（骨格部分）と暗部（孔部分）を白黒２値化する。黒色部分の面積の全体部分の面積（白色と黒色部分の面積の和）における割合について全画像の平均値を取り、空孔率とする。
【００２２】
多孔質ガラス層４１の厚さは特に制限はしないが、好ましくは０．２μｍ以上５０．０μｍ以下であり、より好ましくは０．２μｍ以上１０．０μｍ以下である。０．２μｍより小さいと、高い空孔率（低屈折率）の効果が得られず、５０．０μｍよりも大きいと、散乱の影響が大きくなり光学部材として扱いにくくなる。
【００２３】
多孔質ガラス層４１の厚さは、具体的には、走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭＳ−４８００、日立製作所製）を用いて加速電圧５．０ｋＶにて、ＳＥＭの像（電子顕微鏡写真）を撮影した。撮影した画像から基材上の多孔質ガラス層部分の厚さを３０点以上計測し、その平均値を用いる。
【００２４】
多孔質ガラス層４１は、さらに、多孔質ガラス層４１の上に一層、あるいは複数層の多孔質ガラス層を積層する構成でもよい。ただし、多孔質ガラス層全体としては、基材１側から多孔質ガラス層の表面に向かって、空孔率が大きくなる構成であるとより低反射率の効果が得られるため好ましい。
【００２５】
また、本発明の光学部材は、多孔質ガラス層４１よりも屈折率の小さい非多孔質膜が多孔質ガラス層４１の表面に設けられてもよい。
【００２６】
また、基材と多孔質ガラス層４１との間に、屈折率が傾斜した傾斜層を有していてもよい。一例として、傾斜層は多孔質膜で構成され、その空孔率が膜厚方向に傾斜しているものが使用できる。また、空孔率の異なる複数の多孔質膜が積層された構成であってもよい。いずれの場合も、光学部材として用いるためには、基材１側から多孔質ガラス層４１に向かって空孔率が大きくなるような構成を採る必要がある。
【００２７】
多孔質ガラス層４１の平均孔径は、好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。平均孔径が１ｎｍよりも小さいと多孔質の構造の特徴を十分に活かすことができず、平均孔径が１００ｎｍよりも大きいと、表面強度が低下する傾向にあるため好ましくない。さらに、平均孔径が２０ｎｍ以下であると、光の散乱が著しく抑制されるので好ましい。また、平均孔径は、多孔質ガラス層４１の厚さよりも小さいことが好ましい。
【００２８】
本発明における平均孔径とは、多孔質体表面の孔を複数の楕円で近似し、近似したそれぞれの楕円における短径の平均値であると定義する。具体的には、例えば図５（ａ）に示すように、多孔質体表面の電子顕微鏡写真を用い、孔１０を複数の楕円１１で近似し、それぞれの楕円における短径１２の平均値を求めることで得られる。少なくとも３０点以上計測し、その平均値を求める。
【００２９】
多孔質ガラス層４１の平均骨格径は、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、さらには５ｎｍ以上５０ｎｍ以下がより好ましく、さらに好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。平均骨格径が１００ｎｍよりも大きい場合は光の散乱が目立ち、透過率が大きく下がってしまう。また、平均骨格径が１ｎｍよりも小さいと多孔質ガラス層４１の強度が小さくなる傾向にあり、５００ｎｍより大きいと膜の緻密性が損なわれて、多孔質ガラス層４１の強度が小さくなる。さらに、平均骨格径が２０ｎｍ以下であると、光の散乱が抑制されるので好ましい。
【００３０】
なお、本発明における平均骨格径とは、多孔質体表面の骨格を複数の楕円で近似し、近似したそれぞれの楕円における短径の平均値であると定義する。具体的には、例えば図５（ｂ）に示すように、多孔質体表面の電子顕微鏡写真を用い、骨格１３を複数の楕円１４で近似し、それぞれの楕円における短径１５の平均値を求めることで得られる。少なくとも３０点以上計測し、その平均値を求める。
【００３１】
なお、光の散乱は、光学部材の膜厚などの影響を複合的に受けるため、孔径と骨格径だけで一義的に定まるものではない点に留意する。
【００３２】
また、多孔質ガラス層４１の孔径や骨格径は、原料となる材料やスピノーダル型の相分離させる際の熱処理条件などによって制御することができる。
【００３３】
基材１としては、目的に応じて任意の材料の基材を使用することができる。基材１の材料としては、例えば石英ガラス、水晶が透明性、耐熱性、強度の観点から好ましい。また、基材１は異なる材料からなる層が積層された構成でもかまわない。
【００３４】
基材１は透明であることが好ましい。基材１の透過率は可視光領域（４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長領域）で５０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは６０％以上がよい。透過率が５０％よりも小さい場合は光学部材として使用する際に問題が発生する場合がある。
【００３５】
また、基材１がローパスフィルタやレンズの材料であってもよい。
【００３６】
本発明の光学部材は、具体的にはテレビやコンピュータなどの各種ディスプレイ、液晶表示装置に用いる偏光板、カメラ用ファインダーレンズ、プリズム、フライアイレンズ、トーリックレンズなどの光学部材、さらにはそれらを用いた撮影光学系、双眼鏡などの観察光学系、液晶プロジェクターなどに用いる投射光学系、レーザービームプリンターなどに用いる走査光学系などの各種レンズなどが挙げられる。
【００３７】
本発明の光学部材は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラのような撮像装置にも搭載されてもよい。図６は、本発明の光学部材を用いたカメラ（撮像装置）、具体的には、レンズからの被写体像を、光学フィルタを通して撮像素子上に結像させるための撮像装置示す断面模式図である。撮像装置３００は、本体３１０と、取り外し可能なレンズ３２０と、を備えている。デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置では、撮影に使用する撮影レンズを焦点距離の異なるレンズに交換することにより、様々な画角の撮影画面を得ることができる。本体３１０は、撮像素子３１１と、赤外線カットフィルタ３１２と、ローパスフィルタ３１３と、本発明の光学部材２０３と、を有している。なお、光学部材２０３は図７（ｄ）で示したように基材１と、多孔質ガラス層４１とを備えている。
【００３８】
また、光学部材２０３とローパスフィルタ３１３は一体で形成されていてもよいし別体であってもよい。また、光学部材２０３がローパスフィルタ３１３を兼ねる構成であってもよい。つまり、光学部材２０３の基材１がローパスフィルタ３１３であってもよい。
【００３９】
撮像素子３１１は、パッケージ（不図示）に収納されており、このパッケージはカバーガラス（不図示）にて撮像素子３１１を密閉状態で保持している。また、ローパスフィルタ３１３や赤外線カットフィルタ３１２等の光学フィルタと、カバーガラスとの間は、両面テープ等の密封部材にて密封構造となっている（不図示）。なお、光学フィルタとして、ローパスフィルタ３１３および赤外線カットフィルタ３１２を両方備える例について記載するが、いずれか一方であってもよい。
【００４０】
本発明の光学部材２０３の多孔質ガラス層４１は、スピノーダル型の多孔質構造を有しているので、ゴミ付着抑制などの防塵性能に優れている。よって、光学部材２０３が光学フィルタの、撮像素子３１１とは反対側に位置するように配置されている。さらに、多孔質ガラス層４１が基材１よりも撮像素子３１１から遠くなるように光学部材が配置されることが好ましい。言い換えれば、撮像素子３１１側から基材１、多孔質ガラス層４１の順に配置されるように光学部材２０３が配置されるのが好ましい。
【００４１】
＜光学部材の製造方法＞
本発明の光学部材の製造方法は、基材の上に複数のガラス粉体を含むガラス粉体層を形成し、ガラス粉体層のガラス粉体どうしを融着させて母体ガラス層を形成し、その後、母体ガラス層を相分離処理・エッチング処理することで、基材の上に多孔質ガラス層を形成する工程を有している。
【００４２】
光学部材の多孔質ガラス層の膜には均一性が求められるため、多孔質ガラス層中の穴より大きい大きさの空隙をできるだけ少なくすることが望ましい。また、この空隙は、ヘイズ（散乱）の原因となる点でも少ない方が望ましい。しかし、本発明のように、ガラス粉体どうしを融着させた母体ガラス層は空隙ができやすい。
【００４３】
空隙を少なくする一つの方法として、融着時に高いエネルギーを与えることが考えられる。しかしながら、この方法では、ガラス粉体を融着した際に、結果物である母体ガラス膜中に結晶が発生することがある。結晶は多孔質ガラス層の中まで残ってしまい、多孔質ガラス層に結晶が存在すると、結晶部分とその他の部分（非結晶部分）との屈折率の差が大きく、散乱が大きくなるという課題が生じる。
【００４４】
結晶化が発生する理由として、具体的なメカニズムは明らかになっていないが下記のように推測している。
【００４５】
すなわち、通常のガラスブロックと同体積で比較すると、ガラス粉体の集合は活性が高い表面積が増加するため、結晶化が発生しやすい状態になっていると考える。また、相分離性ガラスにおいては表面が風化するため、ガラス表面の組成が内部の組成と異なり酸化ケイ素リッチになりやすく、表面積が大きくなるガラス粉体では、酸化ケイ素由来の結晶が発生しやすくなると考える。
【００４６】
なお、結晶化を抑制する方法としては、ガラスに構成成分としてアルミニウムを含有させる方法があるが、アルミニウムを含有することによって相分離性ガラスは相分離しなくなることがある。特に基材上にガラス粉体層を形成し、ガラス粉体どうしを融着する工程においては、単純なアルミニウムの含有で結晶化抑制と相分離実現の両立を実現することは困難である。
【００４７】
本発明者らは、ガラス粉体どうしを融着する工程において、母体ガラス層の酸化ケイ素に対する酸化アルミニウム比と融着時の熱エネルギー量とを規定することで、空隙・結晶化を減らし、相分離を実現できることを見出した。なお、この規定に関しては具体的には後述する。
【００４８】
空隙・結晶化を減らした結果、空隙による散乱、骨格由来の散乱が低減された多孔質ガラス層を形成することができ、光学部材として好適に使用することが可能となる。
【００４９】
詳細な製造方法を図７を用いて以下で述べる。
【００５０】
［ガラス粉体層を形成する工程］
まず、図７（ａ）で示すように、基材１の上に、複数のガラス粉体を含むガラス粉体層２形成する。このガラス粉体の組成は、光学部材に応じて適宜設定すればよい。
【００５１】
ガラス粉体層２の形成方法としては、例えば、印刷法、スピンコート法、ディップコート法など膜形成が可能な全ての製造方法が挙げられる。この中で、任意のガラス組成のガラス粉体層２を形成するために好適に使用される方法として、スクリーン印刷を用いた印刷法が挙げられる。
【００５２】
以下では、一般的なスクリーン印刷法を用いた方法を例示しながら説明する。スクリーン印刷法では、ガラス粉体をペースト化しスクリーン印刷機を使用して印刷されるため、ペーストの調整が必須である。
【００５３】
ガラス粉体となる基礎ガラスの製造方法は、後述する母体ガラス層２１が所望の組成となるように原料を調製するほかは、公知の方法を用いて製造することができる。例えば、各成分の供給源を含む原料を加熱溶融し、必要に応じて所望の形態に成形することにより製造することができる。
【００５４】
母体ガラス層２１がケイ素成分とアルミニウム成分とを含有する層を形成するならば、いかなるガラス粉体層２を使用しても構わない。つまり、本発明で使用するガラス粉体層２は、ケイ素とアルミニウムをともに願有するガラス粉体から形成されていてもよいし、アルミニウムを含むガラス粉体とアルミニウムを含まないガラス粉体の混合物であってもよい。また、アルミニウムを含まないガラス粉体層がアルミニウムを含む層の上に形成されていてもよい。
【００５５】
すなわち、ガラス粉体層２を構成するガラス粉体のケイ素に対するアルミニウム比Ｂが、０．００５≦Ｂ≦０．０９０を満たす必要はないが、満たしている方が調整の容易性の観点で望ましい。また、より好ましくは、０．０３０≦Ｂ≦０．０８０である。ただし、後述するように、融着で形成された母体ガラス層２１において、ケイ素に対するアルミニウム比Ａが０．００５≦Ａ≦０．０９０を満たしていればよい。
【００５６】
なお、ガラス粉体のケイ素に対するアルミニウム比Ｂは、ガラス粉体中の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に重量換算したアルミニウム成分量と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）に重量換算したケイ素成分量との比で算出することができる。これらは既存の任意の方法を用いて算出することができるが、例えば以下の方法で算出することができる。
【００５７】
すなわち、Ｘ線光電子分光装置（ＸＰＳ）を用いて構成元素の定量分析を行う。測定装置としてはＥＳＣＡＬＡＢ  ２２０ｉ−ＸＬ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いることができる。測定結果のＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の存在比（ｗｔ％）から、比Ｂ＝［Ａｌ２Ｏ３（ｗｔ％）／ＳｉＯ２（ｗｔ％）］を計算する。また、ガラス粉体層２の膜厚が薄い場合には、状況に応じて表面からＸＰＳを用いて測定してもよい。
【００５８】
加熱溶融する場合の加熱温度は、原料組成等により適宜設定すれば良いが、通常は１３５０℃乃至１４５０℃、特に１３８０℃乃至１４３０℃の範囲が好ましい。
【００５９】
ペーストとして使用するためには、基礎ガラスを粉体化してガラス粉体にする。粉体化の方法は、特に方法を限定する必要がなく、公知の粉体化方法が使用可能である。粉体化方法の一例として、ビーズミルに代表される液相での粉砕方法や、ジェットミルなどに代表される気相での粉砕方法が挙げられる。ペーストには、上記ガラス粉体と共に、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等が含まれる。
【００６０】
ペーストに含有されるガラス粉体の割合としては、３０．０重量％以上９０．０重量％以下、好ましくは３５．０重量％以上７０．０重量％以下の範囲が望ましい。
【００６１】
ペーストに含有される熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分である。熱可塑性樹脂として、ポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等が使用可能である。これら熱可塑性樹脂は、単独あるいは複数を混合して使用することが可能である。
【００６２】
ペーストに含有される可塑剤として、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等があげられる。これらの可塑剤は、単独あるいは複数を混合して使用することが可能である。
【００６３】
ペーストに含有される溶剤として、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート等が挙げられる。前記溶剤は単独あるいは複数を混合して使用することが可能である。
【００６４】
ペーストの作製は、上記の材料を所定の割合で混練することにより行うことができる。このようにして作製されたペーストをスクリーン印刷法を用いて、基材１上に塗布して、ガラス粉体層を形成する。具体的には、ペーストを塗布した後、ペーストの溶媒成分を乾燥・除去することで、ガラス粉体層２を形成する。
【００６５】
溶媒を乾燥・除去する温度、時間は使用する溶媒に応じて適宜、変更することができるが、熱可塑性樹脂の分解温度より低い温度で乾燥することが好ましい。乾燥温度が熱可塑性樹脂の分解温度より高い場合、ガラス粒子が固定されず、ガラス粉体層２にしたときに欠陥の発生や凹凸が激しくなる傾向がある。
【００６６】
また、基材１を用いることにより、相分離工程時の熱処理による母体ガラス層２１の歪みを抑制する効果や、多孔質ガラス層４１の膜厚を調整しやすいという効果が得られる。
【００６７】
基材１の軟化温度は、後述する相分離工程での加熱温度（相分離温度）以上であることが好ましく、さらに好ましくは相分離温度に１００℃を加算した温度以上である。ただし、基材が結晶の場合は溶融温度を軟化温度とする。軟化温度が相分離温度よりも低いと、相分離工程時において基材１の歪みが発生することがあるため、好ましくない。基材１の熱膨張率は、後述する母体ガラス層と近い値であることが好ましい。熱膨張率が大きく異なる場合、母体ガラス層を形成した際に応力をためやすく、クラック発生の原因となることがある。
【００６８】
また、基材１は、後述する相分離ガラス層のエッチングに対する耐性があることが好ましい。例えば、基材１は石英ガラス、水晶を使用することができる。
【００６９】
［母体ガラス層を形成する工程］
次に、図７（ｂ）で示すように、ガラス粉体層２を加熱して、ガラス粉体どうしを融着し、相分離性の母体ガラス層２１を基材１上に形成する。相分離性とは、ある加熱温度で、上述した相分離現象が生じる特性を有することである。
【００７０】
本発明では、母体ガラス層２１はケイ素とアルミニウムを含有しており、母体ガラス層２１のケイ素に対するアルミニウム比Ａが０．００５≦Ａ≦０．０９０を満たしている。なお、比Ａは、上記比Ｂと同様にＸ線光電子分光装置（ＸＰＳ）を用いて構成元素の定量分析を行うことができる。また、この範囲のアルミニウムであれば、多孔質構造の骨格および孔径が小さくなる傾向にある。
【００７１】
さらに、この工程においては、融着時のエネルギー量を示す融着指数Ｍは、Ｍ≧５０を満たし、かつ、融着指数Ｍと比Ａとの比Ｍ／ＡがＭ／Ａ≦１３５００を満たしている。
【００７２】
なお、融着指数Ｍは下記のようにして算出できる。ガラス粉体の軟化が生じると考えられるのは、ガラス軟化温度Ｔｍ以上であり、このガラス軟化温度以上の温度条件下でガラス粉体を加熱している時間を融着時間とする。そして、融着温度（℃）とガラス粉体のガラス軟化温度Ｔｍ（℃）との差の、融着時間（ｈｒ）での積分値を融着指数Ｍとする。
【００７３】
例えば、Ｔｍが６２０℃のガラスを、昇温速度１２００℃／ｈｒ（２０℃／ｍｉｎ）で、１０００℃まで昇温させ、１０００℃で０．０８ｈｒ維持し、降温速度１２００℃／ｈｒで常温に戻した際は、融着指数Ｍは下記のように計算される。
Ｍ＝（１０００−６２０）×（１０００−６２０）／１２００／２＋（１０００−６２０）×０．０８＋（１０００−６２０）×（１０００−６２０）／１２００／２＝１５１
なお、軟化温度は、以下の方法にて算出することができる。まず、対象となるガラス粉体を厚さ１０μｍ程度の厚さになるように石英ガラス上に塗布する。そして、この塗布膜を５００℃から１０００℃まで１０℃刻みの温度領域下で、１時間ずつそれぞれ熱処理を行ったのちに、電子顕微鏡にて観察を行う。観察した画像にて、ガラス粉体の融着開始が観察された温度をガラスの軟化温度とする。
【００７４】
本発明では、融着指数Ｍが５０以上であるため母体ガラス層２１の空隙を減少させることができる。さらに、融着指数Ｍに対して結晶化を抑える範囲のケイ素に対するアルミニウム比Ａ（Ｍ／Ａ≦１３５００）を有することで、外部からのエネルギーを結晶化よりもガラス粉体の融着に効率よく使用することができ、結晶化が抑えられると考える。
【００７５】
また、本発明の融着指数Ｍとアルミニウムの範囲内では、融着温度自体を低下させることで母体ガラス層２１の空隙を低減させることができる。
【００７６】
また、本発明のアルミニウムの範囲内では融着に伴い、母体ガラス層２１中のアルミニウム成分が全体に拡散しやすいため、母体ガラス層２１中の一部でアルミニウム濃度が高くなることが少ない。このため、母体ガラス層２１全体で結晶化が抑制される。
【００７７】
つまり、融着工程において、融着指数Ｍと、母体ガラス層２１のケイ素に対するアルミニウム比Ａとが、
Ｍ≧５０
０．００５≦Ａ≦０．０９０
Ｍ／Ａ≦１３５００
を満たすことにより、相分離を実現でき、空隙・結晶化を減らして散乱が抑制された光学部材を得ることができる。
【００７８】
融着指数ＭはＭ≧５０を満たし、より好ましくはＭ≧１１５である。Ｍが５０よりも小さい場合は空隙の抑制効果が小さくなる。図２は、Ｍが５０より小さかった場合の多孔質ガラス層のＳＥＭ画像の一例であり、黒いドーナツ状の模様が空隙である。
【００７９】
比Ａは０．００５≦Ａ≦０．０９０を満たし、より好ましくは０．０３０≦Ａ≦０．０８０である。Ａが０．００５よりも小さい場合はアルミニウム含有による結晶化抑制の効果が得られないことがある。０．０９０よりも大きい場合は相分離が発生しない傾向にある。
【００８０】
Ｍ／ＡはＭ／Ａ≦１３５００を満たし、より好ましくはＭ／Ａ≦５０００である。Ｍ／Ａが１３５００よりも大きい場合、アルミニウムを含有することによる結晶化抑制の効果が小さくなる。図３は、Ｍ／Ａが１３５００よりも大きかった場合の多孔質ガラス層のＳＥＭ画像の一例である。
【００８１】
融着時の加熱方法としては、公知の熱処理方法が使用可能である。熱処理方法の一例として、電気炉、オーブン、赤外放射などが挙げられ、対流型、放射型、電動型などの任意の加熱方式が使用可能である。
【００８２】
また、融着温度はガラスの種類によって適宜定まるため、本発明を何ら限定するものではないが、一般的な相分離性ガラスで好適に使用される融着温度は６００℃乃至１２００℃であり、より好ましくは８００℃乃至１１００℃である。６００℃よりも低いと融着時に空隙が存在することがあり、１２００℃よりも高いとガラスの組成が変動し、相分離が発生しないことがある。
【００８３】
この中でも特に赤外放射炉がガラス粉末の融着を促進する点で好適に使用される。
【００８４】
また、焼成をする雰囲気は酸素リッチ雰囲気（酸素濃度が５０％以上）であると、バインダー樹脂成分を効果的に分解するため、膜中のバインダー樹脂成分由来の空隙を低減することができるため好ましい。
【００８５】
なお、上述したペーストの溶媒成分の除去は、このガラス粉体層を融着時に同時おこなってもよい。
【００８６】
また、母体ガラス層２１を形成した後に、母体ガラス層２１の表面を平坦化する処理を行ってもよい。具体的には、母体ガラス層２１の表面を研磨することが望ましい。またこの平坦化する処理は、後述する相分離ガラス層３１を形成した後で行ってもよい。表面の平坦化処理は、母体ガラス層２１を形成した後のみでもよいし、相分離ガラス層３１を形成した後のみでもよいし、両方の後でそれぞれ行ってもよい。
【００８７】
［相分離ガラス層を形成する工程］
続いて、図７（ｃ）で示すように、母体ガラス層２１を相分離して、相分離ガラス層３１を基材１の上に形成する。
【００８８】
相分離ガラス層を形成するための相分離工程は、より具体的には４５０℃以上７５０℃以下の温度で数時間から数十時間保持することにより行われる。この相分離工程での加熱温度は、一定温度である必要はなく、温度を連続的に変化させたり、異なる複数の温度段階を経てもよい。
【００８９】
また、相分離処理時間を制御することで、後述する多孔質ガラス層４１の空孔率を調整することができる。
【００９０】
また、光学部材は非常に低いヘイズが必要とされるため、光学部材として利用する際には、多孔質ガラス層４１の骨格径や孔などの構造が非常に微細になることが、ヘイズを低減するためには好ましい。
【００９１】
したがって、母体ガラス層２１を相分離する際の相分離指数Ｐは、１００≦Ｐ≦５０００であることが好ましく、より好ましくは２００≦Ｐ≦３０００、さらに好ましくは２００≦Ｐ≦２５００である。相分離指数Ｐが１００より小さい場合、相分離が十分に起こらず多孔質ガラス層４１の骨格の強度が低下する傾向にある。また、５０００よりも大きい場合、多孔質ガラス層４１の骨格が大きくなりやすく、散乱の原因となることがある。また、５０００よりも大きい場合、融着工程で形成された結晶が相分離処理時に成長することで散乱を大きくなる原因の一因となることがある。
【００９２】
なお、相分離指数Ｐは下記のようにして算出できる。相分離性の母体ガラス層２１内部の原子の拡散が進行するのはガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、このガラス転移温度以上の温度条件下で母体ガラス層２１を加熱している時間を相分離時間とする。そして、相分離温度（℃）と母体ガラス層２１のガラス転移温度Ｔｇ（℃）との差の、相分離時間（ｈｒ）の積分値を相分離指数Ｐとする。なお、相分離温度をガラス粉体の軟化温度より高いと相分離が生じないため、相分離温度は軟化温度以下にする。
【００９３】
例えば、Ｔｍが６２０℃、Ｔｇが４５０℃のガラスを、昇温速度１２００℃／ｈｒ（２０℃／ｍｉｎ）で、１０００℃まで昇温させ、１０００℃で０．０８ｈｒ維持し、降温速度１２００℃／ｈｒで常温まで冷却する。その後に、昇温速度１２００℃／ｈｒで、６００℃まで昇温させ、６００℃で５０ｈｒ維持し、降温速度１２００℃／ｈｒで常温まで冷却した場合の相分離指数Ｐは、下記のように計算できる。
Ｐ＝（６２０−４５０）×（６２０−４５０）／１２００／２＋（６００−４５０）×（６００−４５０）／１２００／２＋（６００−４５０）×５０＋（６００−４５０）×（６００−４５０）／１２００／２＝７５３０
上記Ｐの計算式の右辺第１項は、融着工程での熱処理のうち、ガラス軟化温度以下になった状態から相分離が生じていると考えられるため、設けられた項である。
【００９４】
ガラス転移温度は、ガラス粉体層２に含まれるガラス粉体のガラス転移温度で定義する。このガラス粉体のガラス転移温度は、差動型示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）により測定されるＤＴＡ曲線において得られる。測定装置として、例えばＴｈｅｒｍｏｐｌｕｓ  ＴＧ８１２０（リガク社）を使用することができる。具体的には、白金パンを使用して室温から昇温速度１０℃／分で加熱してＤＴＡ曲線を取得し、ＤＴＡ曲線において、吸熱ピークにおける吸熱開始温度を接線法により外挿して求め、ガラス粉体層のガラス転移温度（Ｔｇ）とする。
【００９５】
相分離処理の加熱方法としては、公知の熱処理方法が使用可能である。熱処理方法の一例として、電気炉、オーブン、赤外放射などが挙げられ、対流型、放射型、電動型などの任意の加熱方式が使用可能である。
【００９６】
［多孔質ガラス層を形成する工程］
最後に、図７（ｄ）で示すように、相分離ガラス層３１をエッチング処理して、多孔質ガラス層４１を基材１の上に形成する。
【００９７】
エッチング処理によって、相分離されたガラス層の酸化ケイ素リッチ相を残しながら、非酸化ケイ素リッチ相を除去することができ、残った部分が多孔質ガラス層４１の骨格に、除去された部分が多孔質ガラス層４１の孔になる。
【００９８】
非酸化ケイ素リッチ相を除去するエッチング処理は、水溶液に接触させることで可溶相である非酸化ケイ素リッチ相を溶出する処理が一般的である。水溶液をガラスに接触させる手段としては、水溶液中にガラスを浸漬させる手段が一般的であるが、ガラスに水溶液を塗布するなど、ガラスと水溶液が接触する手段であれば何ら限定されない。エッチング処理に必要な水溶液としては、水、酸溶液、アルカリ溶液など、非酸化ケイ素リッチ相を溶出可能な既存の溶液を使用することが可能である。また、用途に応じてこれらの水溶液に接触させる工程を複数種類選択してもよい。
【００９９】
この水溶液としては特に酸溶液が好ましく、例えば塩酸、硝酸等の無機酸が好ましい。酸溶液の濃度は、通常は０．１乃至２．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内で適宜設定すれば良い。酸溶液を用いた酸処理工程では、酸溶液の温度を室温乃至１００℃の範囲とし、処理時間は１乃至５００時間程度とすれば良い。
【０１００】
ガラス組成や作製条件によっては、相分離熱処理後のガラス表面にエッチングを阻害する酸化ケイ素層が数１０ｎｍ程度発生する場合がある。この表面の酸化ケイ素層を研磨や酸、アルカリ処理などで除去することもできる。
【０１０１】
この中でも特に研磨をすることが光学部材表面の平坦性を確保し、ヘイズ（散乱）を低下させることができるため好ましい。
【０１０２】
また、酸溶液やアルカリ溶液などで処理（エッチング工程１）をした後に水処理（エッチング工程２）をすることが好ましい。水処理を施すことで、多孔質ガラス層４１骨格への残存成分の付着物を抑制することができ、より多孔度の高い多孔質ガラス層４１が得られ、かつ、散乱を抑える傾向にある。
【０１０３】
水処理工程における温度は、一般的には室温乃至１００℃の範囲が好ましい。水処理工程の時間は、対象となるガラスの組成、大きさ等に応じて適宜定めることができるが、通常は１乃至５０時間程度とすれば良い。
【実施例】
【０１０４】
以下に実施例について説明するが、本発明は実施例によって制限されるものではない。
【０１０５】
＜ガラス体１の作製例＞
仕込み組成が、ＳｉＯ２  ６３重量％、Ｂ２Ｏ３  ２８重量％、Ｎａ２Ｏ  ９重量％になるように、石英粉末、酸化ホウ素、および酸化ナトリウムの混合粉末を白金るつぼを用いて、１５００℃、２４時間溶融した。その後、ガラスを１３００℃に下げてから、グラファイトの型に流し込んだ。空気中で、約２０分間放冷した後、５００℃の徐冷炉に５時間保持した後、２４時間かけて冷却させガラス体１を得た。
【０１０６】
本ガラス体を４ｃｍ×３ｃｍ×１ｍｍのサイズに切断し、両面を研磨した後に、６００℃、５０時間熱処理し、膜最表面を研磨した。また、同様の方法でガラス体を５５０℃５０時間熱処理したサンプルも作製した。
【０１０７】
次いで、８０℃に加熱した１．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸水溶液中に浸漬し、８０℃にて２４時間静置した。次いで、８０℃に加熱した蒸留水中に浸漬し、２４時間静置した。溶液からガラス体を取り出し、室温にて１２時間乾燥してＳＥＭにて表面を観察した。観察した画像から多孔質構造が形成されていることが分かった。
【０１０８】
＜ガラス体２の作製例＞
仕込み組成が、ＳｉＯ２  ５９重量％、Ｂ２Ｏ３  ３０重量％、Ｎａ２Ｏ  ８重量％、Ａｌ２Ｏ３  １重量％  Ｋ２Ｏ  ２重量％になるように、石英粉末、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、アルミナ、および酸化カリウムの混合粉末を使用した以外は、ガラス体１の作製例と同様にしてガラス体２を得た。また、ガラス体１と同様にして多孔質構造が確認された。
【０１０９】
＜ガラス体３の作製例＞
仕込み組成が、ＳｉＯ２  ６４重量％、Ｂ２Ｏ３  ２７重量％、Ｎａ２Ｏ  ６重量％、Ａｌ２Ｏ３  ３重量％になるように、石英粉末、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、及びアルミナの混合粉末を使用した以外は、ガラス体１の作製例と同様にしてガラス体３を得た。また、ガラス体１と同様にして多孔質構造が確認された。
【０１１０】
＜ガラス体４の作製例＞
仕込み組成が、ＳｉＯ２  ６２重量％、Ｂ２Ｏ３  ２６重量％、Ｎａ２Ｏ  ７重量％、Ａｌ２Ｏ３  ５重量％になるように、石英粉末、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、及びアルミナの混合粉末を使用した以外は、ガラス体１の作製例と同様にしてガラス体４を得た。また、ガラス体１と同様にして多孔質構造が確認された。
【０１１１】
＜ガラス体５の作製例＞
仕込み組成が、ＳｉＯ２  ６１重量％、Ｂ２Ｏ３  ２６重量％、Ｎａ２Ｏ  ７重量％、Ａｌ２Ｏ３  ６重量％になるように、石英粉末、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、及びアルミナの混合粉末を使用した以外は、ガラス体１の作製例と同様にしてガラス体５を得た。また、ガラス体１と同様にして観察したが、多孔質構造は確認されなかった。このガラス体５は相分離が生じていないと考えられる。
【０１１２】
表１に、ガラス体１乃至５の仕込み組成等をまとめたものを示す、なお、相分離したかどうかについては、多孔質構造が確認されたものはａ、確認されなかったものはｂとして表した。ｂは相分離していないと考える。
【０１１３】
【表１】
2013224249.tif 000003
【０１１４】
＜ガラスペースト１の作製例＞
ガラス体１をジェットミルを使用して、粒子の平均粒子径が４．５μｍになるまで粉砕を行い、ガラス粉末１を得た。
ガラス粉末１                                 ６０．０質量部
α−ターピネオール                           ４４．０質量部
エチルセルロース（登録商標  ＥＴＨＯＣＥＬ  Ｓｔｄ  ２００（ダウ・ケミカル社製））
２．０質量部
【０１１５】
上記原材料を撹拌混合し、ガラスペースト１を得た。
【０１１６】
＜ガラスペースト２の作製例＞
ガラス体１の代わりにガラス体２を使用する以外は、ガラスペースト１と同様の方法でガラスペースト２を得た。
【０１１７】
＜ガラスペースト３の作製例＞
ガラス体１の代わりにガラス体３を使用する以外は、ガラスペースト１と同様の方法でガラスペースト３を得た。
【０１１８】
＜ガラスペースト４の作製例＞
ガラス体１の代わりにガラス体４を使用する以外は、ガラスペースト１と同様の方法でガラスペースト４を得た。
【０１１９】
＜ガラスペースト５の作製例＞
ガラス体１の代わりにガラス体５を使用する以外は、ガラスペースト１と同様の方法でガラスペースト５を得た。
【０１２０】
＜実施例１＞
本例では、基材の上に多孔質ガラス層を有する構造体を以下のように作製した。
【０１２１】
まずガラスペースト２を５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断した厚さ０．５ｍｍの石英基材（株式会社飯山特殊硝子社製）上にスクリーン印刷により塗布した。印刷機はマイクロテック社製、ＭＴ−３２０ＴＶを使用した。また、版は＃５００の３０ｍｍ×３０ｍｍのベタ画像を使用した。
【０１２２】
次いで、１００℃の乾燥炉に１０分間静置し、溶剤分を乾燥させ、ガラス粉体層を形成した。
【０１２３】
このガラス粉体層を、熱処理工程１として昇温速度２０℃／ｍｉｎで１０００℃まで昇温し、５分間熱処理し、降温速度２０℃／ｍｉｎで常温まで降温し、母体ガラス層を得た。
【０１２４】
その後に、母体ガラス層を、熱処理工程２として、６００℃まで昇温速度２０℃／ｍｉｎで６００℃まで昇温し、５０時間熱処理し、降温速度２０℃／ｍｉｎで常温まで降温した後に、膜最表面を研磨して相分離ガラス層を得た。
【０１２５】
相分離ガラス層を、８０℃に加熱した１．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸水溶液中に浸漬し、８０℃にて２４時間静置した。次いで、８０℃に加熱した蒸留水中に浸漬し、２４時間静置した。溶液からガラス体を取り出し、室温にて１２時間乾燥して光学部材１を得た。得られた光学部材１の多孔質ガラス層の厚さは５．２μｍであり、スピノーダル型の多孔質構造が確認された。
【０１２６】
＜実施例２乃至４＞
本実施例は、作製条件を表２に記載の条件に適宜変更する以外は実施例１と同じ工程を行い、光学部材２乃至４を得た。なお、表２において、ａは、多孔質構造が確認されたもの、ｂは確認されなかったものを示し、ｂは相分離していないと考える。
【０１２７】
＜実施例５＞
本実施例は、作製条件を表２に記載の条件に適宜変更し、スクリーン印刷の版を＃２００にする以外は実施例１と同じ工程を行い、光学部材５を得た。
【０１２８】
＜比較例１乃至５＞
本比較例は、作製条件を表２に記載の条件に適宜変更する以外は実施例１と同じ工程を行い、光学部材６乃至１０を得た。なお、光学部材８では＃２００のスクリーン印刷版を使用した。
【０１２９】
＜実施例６及び７＞
本実施例は、作製条件を表３に記載の条件に適宜変更する以外は実施例１と同じ工程を行い、光学部材１１及び１２を得た。
【０１３０】
＜比較例６＞
本比較例は、作製条件を表３に記載の条件に適宜変更する以外は実施例１と同じ工程を行い、光学部材１３を得た。
【０１３１】
光学部材１乃至９，１１，１２では、ガラスの相分離によるスピノーダル型の多孔質ガラス層が確認されたが、光学部材１０，１３では多孔質構造が確認されなかった。
【０１３２】
なお、光学部材１乃至１０の多孔質ガラス層の厚さ、構成を表４に、光学部材１１乃至１３の多孔質ガラス層の厚さ、構成を表５に、まとめた。また、図１に、実施例１乃至７、比較例１乃至６における、融着指数Ｍと母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａを示す。図１の破線で囲まれた領域が、Ｍ≧５０、０．００５≦Ａ≦０．０９０、Ｍ／Ａ≦１３５００を満たす領域である。なお、実施例２，４，５は、融着指数Ｍと、母体ガラス層のケイ素に対するアルミニウム比Ａの値が同じである。
【０１３３】
【表２】
2013224249.tif 000004
【０１３４】
【表３】
2013224249.tif 000005
【０１３５】
【表４】
2013224249.tif 000006
【０１３６】
【表５】
2013224249.tif 000007
【０１３７】
＜評価＞
次に、実施例１乃至５、比較例１乃至４で作製された各光学部材１乃至９について下記の評価を行った。その結果を表６にまとめた。また、実施例６及び７で作製された各光学部材１１及び１２についても下記の評価を行った。その結果を表７にまとめた。
【０１３８】
＜ヘイズ値の評価＞
ヘイズメーター（ＮＤＨ２０００、日本電色工業株式会社製）を用いて、光学部材１乃至９，１１，１２のヘイズ値を測定した。
【０１３９】
＜表面反射率の評価＞
レンズ反射率測定機（ＵＳＰＭ−ＲＵ、オリンパス株式会社製）を用いて、波長領域４５０乃至６５０ｎｍの範囲で１ｎｍごとに光学部材１乃至９，１１，１２の表面反射率を測定した。前記範囲内の反射率の最大値を各構造体の反射率として使用した。
【０１４０】
表面反射率の結果を図８に記す。基材に使用した石英ガラスの反射率が波長領域４５０乃至６５０ｎｍの範囲にわたって約３．５％であった。これに対して、実施例の光学部材１乃至５，１１，１２はその波長領域で２．０以下であり、反射率が低下していることが分かる。
【０１４１】
【表６】
2013224249.tif 000008
【０１４２】
【表７】
2013224249.tif 000009
【０１４３】
実施例１乃至７の各光学部材では、低反射率を確保しながらも、ヘイズ値が１０．０以下に抑えられている。なお、実施例６、７では空隙、結晶はほぼ確認されないものの、クラックが一部で確認され、ヘイズ値がやや高かった。
【０１４４】
また、光学顕微鏡で光学部材１乃至７を観察したところ、多孔質ガラス層に結晶、および空隙が少なく、このことが低ヘイズの効果を生んでいると考えられる。
【０１４５】
さらに、実施例４の光学部材４では、骨格構造が小さく、散乱がより少なくなるため、より低いヘイズ値０．４％を示している。
【０１４６】
一方、比較例１乃至４の各光学部材では、多孔質ガラス層に結晶、空隙が存在しており、ヘイズの値が高く、光学部材としての利用には難があった。
【符号の説明】
【０１４７】
１  基材
２  ガラス粉体層
２１  母体ガラス層
３１  相分離ガラス層
４１  多孔質ガラス層
【図１】
2013224249.tif 000010
【図４】
2013224249.tif 000011
【図６】
2013224249.tif 000012
【図７】
2013224249.tif 000013
【図８】
2013224249.tif 000014
【図２】
2013224249.tif 000015
【図３】
2013224249.tif 000016
【図５】
2013224249.tif 000017