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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-12
(45)【発行日】2024-11-20
(54)【発明の名称】ガラス
(51)【国際特許分類】
C03C 23/00 20060101AFI20241113BHJP
C03C 3/21 20060101ALI20241113BHJP
G02B 1/00 20060101ALI20241113BHJP
【ＦＩ】
C03C23/00 Z
C03C3/21
G02B1/00
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021519371
(86)(22)【出願日】2020-04-30
(86)【国際出願番号】 JP2020018279
(87)【国際公開番号】W WO2020230649
(87)【国際公開日】2020-11-19
【審査請求日】2023-02-17
(31)【優先権主張番号】P 2019089773
(32)【優先日】2019-05-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000113263
【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】池西 幹男
(72)【発明者】
【氏名】丹野 義剛
【審査官】山本 一郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２０１０４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１４８９６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５１７８３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５６３９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０３Ｃ ２３／００
Ｃ０３Ｃ ３／２１
Ｇ０２Ｂ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長１１００ｎｍ及び７８０ｎｍにおける△ＯＤが０．０４以上の領域を含む着色層を有するガラス：
前記△ＯＤは以下のように算出される：
着色層を有するガラスについて、波長１１００ｎｍ又は７８０ｎｍにおけるＯＤをＯＤ１、厚さをＴ１とする。研磨等によりその着色層を厚さ方向に所定量除去したときの、同じ波長におけるＯＤをＯＤ２、厚さをＴ２とする。このとき、ΔＯＤ＝（ＯＤ１－ＯＤ２）／（Ｔ１－Ｔ２）。
【請求項2】
波長１１００ｎｍ及び７８０ｎｍにおける着色層のＯＤが１．０以上である、請求項１に記載のガラス。
【請求項3】
透過率が小さい部分と大きい部分とを有する、請求項１に記載のガラス。
【請求項4】
着色層の透過率が、着色層が形成されていない部分の透過率よりも小さい、請求項１に記載のガラス。
【請求項5】
着色層の組成が、着色層が形成されていない部分の組成とが同一である、請求項１～４の何れかに記載のガラス。
【請求項6】
ガラス成分としてＢｉイオンを含有する、請求項１～５のいずれかに記載のガラス。
【請求項7】
リン酸塩ガラスである、請求項１～６のいずれかに記載のガラス。
【請求項8】
Ｐ5+の含有量が１０カチオン％～５０％であり、Ｐ5+の含有量に対するＢ3+の含有量のカチオン比［Ｂ3+／Ｐ5+］が０．７０以下であり、
Ｓｉ4+の含有量が１０カチオン％以下であり、
Ｔｉイオン、Ｎｂイオン、ＷイオンおよびＢｉイオンの合計含有量［Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ＋Ｂｉ］が１カチオン％～８０カチオン％」である、請求項７に記載のガラス。
【請求項9】
Ｔｉイオンの含有量が１カチオン％～４５カチオン％であり、Ｎｂイオンの含有量が１カチオン％～４５カチオン％であり、
Ｗイオンの含有量が３０カチオン％以下であり、
Ｂｉイオンの含有量が４０カチオン％以下である、請求項８に記載のガラス。
【請求項10】
屈折率が１．７０以上である、請求項１～９いずれかに記載のガラス。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれかに記載のガラスからなる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、着色層を有するガラスに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には酸化性雰囲気中または非酸化性雰囲気中でガラスを熱処理することによりガラスの透過率を変化させる発明が開示されている。しかしながら、特許文献１にはガラスに着色層を形成することは開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００２－２０１０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、着色層を有するガラス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】
【0005】
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）着色層を有するガラス。
（１）着色層を有するガラス。
【0006】
（２）透過率が小さい部分と大きい部分とを有する、（１）に記載のガラス。
【0007】
（３）ガラス成分としてＢｉイオンを含有する、（１）または（２）に記載のガラス。
【0008】
（４）リン酸塩ガラスである、（１）～（３）のいずれかに記載のガラス。
【0009】
（５）屈折率が１．７０以上である、（１）～（４）いずれかに記載のガラス。
【0010】
（６）上記（１）～（５）のいずれかに記載のガラスからなる光学素子。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、着色層を有するガラスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施態様の一例を示す模式図である。
【図2】本発明の実施態様の一例を示す模式図である。
【図3-1】本発明の実施態様の一例を示す模式図である。
【図4】本発明の実施態様の一例を示す模式図である。
【図5-1】実施例１－１におけるサンプルと、参考のための物差しを示す画像である。
【図5-2】実施例１－２におけるサンプルと、参考のための物差しを示す画像である。
【図6-1】実施例１－１におけるサンプルの、着色層を有する部分の透過率を示すグラフである。
【図6-2】実施例１－２におけるサンプルの、着色層を有する部分の透過率を示すグラフである。
【図6-3】実施例１－３におけるサンプルの、着色層を有する部分の透過率を示すグラフである。
【図7-1】実施例２－１におけるサンプルの、着色層を有する部分の透過率を、金属膜の膜厚別に示すグラフである。
【図7-2】実施例２－２におけるサンプルの、着色層を有する部分の透過率を、金属膜の膜厚別に示すグラフである。
【図8】実施例２－１および２－２におけるサンプルの、金属膜の膜厚とＯＤとの関係を熱処理時間別に示すグラフである。
【図9】実施例５におけるサンプルと、参考のための物差しを示す画像である。
【図10】実施例７におけるサンプルの、着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真である。
【図11】実施例７におけるサンプルについて、横軸を厚さ方向の除去量としたときの、ＯＤ（波長１１００ｎｍ）を示すグラフである。グラフ中の数値は、ΔＯＤである。
【図12】実施例７におけるサンプルについて、横軸を厚さ方向の除去量としたときの、ＯＤ（波長７８０ｎｍ）を示すグラフである。グラフ中の数値は、ΔＯＤである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本実施形態では、カチオン％表示での各成分の含有比率に基づいて本発明に係るガラスを説明する。したがって、以下、各含有量は特記しない限り、「％」は「カチオン％」を意味する。
【0014】
カチオン％表示とは、全てのカチオン成分の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率をいう。また、合計含有量とは、複数種のカチオン成分の含有量（含有量が０％である場合も含む）の合計量をいう。また、カチオン比とは、カチオン％表示において、カチオン成分同士の含有量（複数種のカチオン成分の合計含有量も含む）の割合（比）をいう。
【0015】
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）等の方法で定量できる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。
【0016】
また、本明細書では、屈折率は、特記しない限り、黄色ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。
【0017】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
【0018】
本実施形態に係るガラスは、着色層を有する。着色層は、ガラスが着色された部分であり、好ましくはガラス表面から内に向かって層状に存在する。
【0019】
本実施形態に係るガラスにおいて、着色層は、ガラス表面の全てを覆うように（ガラスの全表面に）存在してもよく、ガラス表面の一部を覆うように（ガラス表面の一部に）存在してもよい。
【0020】
着色層はガラスに入射する光に関し透過率の小さい部分である。したがって、本実施形態に係るガラスにおいて、ガラスに入射する光のうち、着色層に入射する光は一部または全部が吸収され、着色層に入射しない光に比べて透過光の強度が減衰する。すなわち、本実施形態に係るガラスは、透過率が小さい部分と大きい部分を有することができる。
【0021】
本実施形態に係るガラスでは、着色層は、研削または研磨により除去できる。本実施形態に係るガラスでは、着色層を除去した後のガラスの透過率は、着色層を除去する前の透過率よりも大きくなる。
【0022】
【0023】
また、図３－１に示すように、ガラス表面に選択的に着色層を形成することにより、着色層がある部分で光を遮り、着色層がない部分で光を透過することができる。そして、例えば、着色層を特定のパターン状に形成することにより、ガラスにスリットや絞り、ピンホールなどの機能を付与することができる。
【0024】
図３－１において、光の経路Ａでは途中に着色層２がないため、光は一方の面から他方の面に通過する。経路Ｂでは途中に着色層２があるため、光は着色層２で吸収され、また、着色層２は非着色部と同一の組成であるためガラス内部に屈折率差が存在せず、着色層２と非着色部の境で光が反射することもない。この場合、光の透過については、図３－２のように着色層２をガラスの厚み方向全体に設けた場合と同じ効果が得られる。なお、周知のように、ガラスの表面ではガラスの屈折率、およびガラスと接する媒質（例えば空気）の屈折率により入射角と屈折角との関係が定まる。この関係を考慮してガラス表面の着色層を形成する領域、スリットの幅、絞りの直径などを決めればよい。
【0025】
後記するように本実施形態に係るガラスは光学素子に使用することができる。光学素子に使用する観点からは、本実施形態に係るガラスが光学ガラスであることが好ましい。ただし、本実施形態に係るガラスは、着色層の装飾性を活かして、装飾品、小型電子機器の外装等として使用できるから、光学ガラスに限定されるものではない。
【0026】
本実施形態に係るガラスにおいて、着色層と非着色部とでは、ガラス成分組成は同じである。ただし、着色層と非着色部とでは、ガラス成分（カチオン）の価数が異なる場合がある。
【0027】
着色層の着色は、好ましくはガラス成分に起因する還元色であり、より好ましくは遷移金属に起因する還元色である。遷移金属としては、例えばＴｉ、Ｎｂ、ＷおよびＢｉが挙げられる。したがって、本実施形態に係るガラスは、ガラス成分として、好ましくは、Ｔｉイオン、Ｎｂイオン、Ｗイオン、およびＢｉイオンからなる群から選択される少なくとも１つのイオンを含み、より好ましくは、Ｂｉイオンを含む。
【0028】
（着色層の厚み）
着色層の厚みは特に制限されないが、好ましくは１～３００μｍであり、より好ましくは２０～２００μｍで、更に好ましくは３０～１５０μｍである。
着色層の厚みは特に制限されないが、好ましくは１～３００μｍであり、より好ましくは２０～２００μｍで、更に好ましくは３０～１５０μｍである。
【0029】
（ＯＤ）
本実施形態に係るガラスにおいて、可視域（４００ｎｍ～７６０ｎｍの波長域）から赤外域にかけての波長域における着色層の分光透過率は、波長が長くなるにつれて増加傾向を示す。一方、着色層のＯＤは、波長が長くなるにつれて減少傾向を示す。ＯＤとは、光学密度または光学濃度（optical density）であり、下記式で示すように、入射光強度Ｉ０と透過光強度Ｉの比の常用対数に負号（マイナス）を付けた数値として表される。
ＯＤ＝－ｌｏｇ１０（Ｉ／Ｉｏ）
本実施形態に係るガラスにおいて、可視域（４００ｎｍ～７６０ｎｍの波長域）から赤外域にかけての波長域における着色層の分光透過率は、波長が長くなるにつれて増加傾向を示す。一方、着色層のＯＤは、波長が長くなるにつれて減少傾向を示す。ＯＤとは、光学密度または光学濃度（optical density）であり、下記式で示すように、入射光強度Ｉ０と透過光強度Ｉの比の常用対数に負号（マイナス）を付けた数値として表される。
ＯＤ＝－ｌｏｇ１０（Ｉ／Ｉｏ）
【0030】
本実施形態に係るガラスが、着色層と、可視域の透過率の大きい非着色部とからなる場合、着色層のＯＤは大きい一方で、非着色部のＯＤは小さくなる。ＯＤの測定において、測定光が着色層と非着色部との両方を通過する場合、非着色部のＯＤは十分小さいので、着色層のＯＤが支配的となる。
【0031】
本実施形態に係るガラスにおいて、着色層を有する部分の波長１１００ｎｍにおけるＯＤは、好ましくは１．０以上であり、より好ましくは１．５以上である。一方、非着色部の波長１１００ｎｍにおけるＯＤは、好ましくは０．１５以下であり、より好ましくは０．１以下である。
【0032】
通常、ＣＣＤやＣ－ＭＯＳセンサーなどの光学センサーの感度域は可視域から１１００ｎｍ付近にまで及ぶ。上記範囲のＯＤを有する着色層を設けることで、光学センサーの感度域全域にわたり遮光できるガラスが得られる。したがって、本実施形態に係るガラスは、可視域から１１００ｎｍの波長域の光線に対し、透過率を制御できるものであることが好ましい。
【0033】
なお、向かい合う２つの面を有するガラスにおいて、着色層をその両面に設ける場合のＯＤは、同じ着色層を片面のみに設ける場合の約２倍となる。
【0034】
また、本実施形態に係るガラスでは、可視域から近赤外域にかけての波長域において、波長の増加とともにＯＤは減少する。そのため、着色層を有する部分おいて、たとえば波長７８０ｎｍにおけるＯＤは、波長１１００ｎｍにおけるＯＤよりも大きくなる。
【0035】
したがって、遮光したい波長領域がある場合には、その波長領域における長波長側の波長でのＯＤが高くなるように設計する。可視光のみを遮光するガラスを設計する場合は、可視光領域の長波長側（例えば、７８０ｎｍ）においてＯＤが高くなるように設定すればよい。また、可視域から近赤外域を遮光するガラスを設計する場合には、近赤外域の波長（例えば波長１１００ｎｍ）においてＯＤが高くなるように設定すればよい。ＯＤは、着色層の厚さや着色の程度を調整することにより制御できる。
【0036】
（ΔＯＤ）
上述のとおり、本実施形態に係るガラスが、着色層と、可視域の透過率の大きい非着色部とからなる場合、着色層のＯＤは大きい一方で、非着色部のＯＤは小さくなる。すなわち、着色層を厚さ方向に少しずつ除去していくと、その除去量に応じてＯＤは変化する。
上述のとおり、本実施形態に係るガラスが、着色層と、可視域の透過率の大きい非着色部とからなる場合、着色層のＯＤは大きい一方で、非着色部のＯＤは小さくなる。すなわち、着色層を厚さ方向に少しずつ除去していくと、その除去量に応じてＯＤは変化する。
【0037】
本実施形態に係る着色層を有するガラスについて、所定波長におけるＯＤをＯＤ１、厚さをＴ１とする。研磨等によりその着色層を厚さ方向に所定量除去したときの、同じ波長におけるＯＤをＯＤ２、厚さをＴ２とする。このとき、単位厚さあたりのＯＤの変化量ΔＯＤは、下記式で算出される。
ΔＯＤ＝（ＯＤ１－ＯＤ２)／（Ｔ１－Ｔ２）
ΔＯＤ＝（ＯＤ１－ＯＤ２)／（Ｔ１－Ｔ２）
【0038】
波長１１００ｎｍ以上でのＯＤにおいて、ΔＯＤを測定する場合は、着色層を厚さ方向に５～２０μｍずつ除去することが好ましい。また、波長１１００ｎｍ未満におけるＯＤにおいて、ΔＯＤを測定する場合は、着色層を厚さ方向に３～１０μｍずつ除去することが好ましい。そして、ＯＤ測定と着色層の除去とを繰り返し、着色層の除去量に応じたΔＯＤを算出する。たとえば、着色層の除去を繰り返して、着色層の厚さ方向における除去量が合計２０μｍとなるとき、上記式において（Ｔ１－Ｔ２）は２０となる。
【0039】
着色層の除去を繰り返した結果、目視により着色層が確認できなくなってから、着色層があった部分について、最終的にさらに５０μｍ程度除去されるように、除去をさらに２～３回繰り返す。除去するたびにＯＤおよびガラスの厚さを測定し、ΔＯＤを算出する。
【0040】
または、着色層の除去を繰り返した結果、ＯＤが０．１５未満になってから、着色層があった部分を厚さ方向にさらに１０μｍ以上ずつ、複数回除去する。厚さ方向に１０μｍ以上除去するたびに、ＯＤおよびガラスの厚さを測定し、ΔＯＤを算出する。
【0041】
本実施形態に係るガラスでは、波長１１００ｎｍおよび７８０ｎｍにおいて、ΔＯＤが、好ましくは０．０４以上、０．０５以上、０．０７以上、０．０９以上、０．１２以上、０．１５以上、０．１８以上、０．２０以上、０．２５以上、０．３０以上、０．３４以上、または０．３５以上である場合に、着色層が残存していると評価できる。また、波長１１００ｎｍおよび７８０ｎｍにおいて、ΔＯＤが、好ましくは０．０２５以下、０．０２３以下、０．０２０以下、０．０１７以下、０．０１５以下、または０．０１０以下である場合に、着色層が除去されたと評価できる。
【0042】
本実施形態に係るガラスでは、着色層と非着色部との境界は明瞭である。ここで、着色層と非着色部との境界とは、着色層のおける着色の程度が弱くなってから、着色が十分に低減するまでの領域である。着色の程度は、所定波長におけるＯＤにより評価できる。したがって、境界付近において着色の程度が変化する様子は、上記ΔＯＤにより確認できる。すなわち、ΔＯＤにより、着色層の除去量に応じてＯＤが大きく変化する領域を確認できれば、その領域を着色層と非着色部との境界とすることができる。
【0043】
本実施形態に係るガラスでは、厚さ方向において、着色層と非着色部との境界は数十μmの範囲内とすることができる。そのため、光学顕微鏡などで本実施形態に係るガラスの断面を観察したとき、着色層と非着色部との境界を比較的明瞭に視認することができる。
【0044】
したがって、本実施形態に係るガラスでは、たとえば、ΔＯＤが０．０４以上の領域を、着色層と非着色部との境界とみることができる。また、ΔＯＤが０．０４以上、０．０５以上、０．０７以上、０．０９以上、０．１２以上、０．１５以上、０．１８以上、０．２０以上、０．２５以上、０．３０以上、０．３４以上、または０．３５以上の領域を、着色層と非着色部との境界としてもよい。そして、本実施形態に係るガラスでは、その領域の厚さは、好ましくは４０μｍ以下であり、さらには、３０μｍ以下、２０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下の順により好ましい。
【0045】
（屈折率）
本実施形態に係るガラスにおいて、屈折率ｎｄは、好ましくは１．７０以上であり、さらには１．７３以上、１．７５以上、１．７６以上、１．７７以上、１．７８以上、１．７９以上、１．８０以上の順により好ましい。屈折率ｎｄの上限は、特に限定されないが、通常２．５であり、好ましくは２．３である。
本実施形態に係るガラスにおいて、屈折率ｎｄは、好ましくは１．７０以上であり、さらには１．７３以上、１．７５以上、１．７６以上、１．７７以上、１．７８以上、１．７９以上、１．８０以上の順により好ましい。屈折率ｎｄの上限は、特に限定されないが、通常２．５であり、好ましくは２．３である。
【0046】
図４は、向かい合う２つの面を有するガラスにおいて、着色層を形成していない部分がスリットとして機能するように、両面の相対する部分にそれぞれ所定の間隔で複数の着色層を設けたものである。このような場合に、ガラスの屈折率が低いと、スリット部分に入射する光線の入射角が大きい（光線が浅い角度で入射する）場合に、経路Ｃのように光線が隣のスリットを透過して、図３－２に示す素子と同様の効果が得られなくなるおそれがある。上記範囲のようにガラスの屈折率が高いと、経路Ｂのようにガラスの裏面に形成された着色層により光線が吸収され、光線が隣のスリットを透過することがないため、スリットの間隔を狭くすることができる。
【0047】
（平均線膨張係数）
本実施形態に係るガラスにおいて、平均線膨張係数は、好ましくは５０×１０－7Ｋ－１以上であり、さらには、６０×１０－7Ｋ－１以上、７０×１０－7Ｋ－１以上、７５×１０－7Ｋ－１以上、８０×１０－7Ｋ－１以上、８５×１０－7Ｋ－１以上、９０×１０－7Ｋ－１以上の順により好ましい。平均線膨張係数の上限は、特に限定されないが、通常２００×１０－7Ｋ－１であり、好ましくは１５０×１０－7Ｋ－１である。平均線膨張係数を上記範囲とすることで、化学強化を施した場合にガラスの強度を高めることができる。
本実施形態に係るガラスにおいて、平均線膨張係数は、好ましくは５０×１０－7Ｋ－１以上であり、さらには、６０×１０－7Ｋ－１以上、７０×１０－7Ｋ－１以上、７５×１０－7Ｋ－１以上、８０×１０－7Ｋ－１以上、８５×１０－7Ｋ－１以上、９０×１０－7Ｋ－１以上の順により好ましい。平均線膨張係数の上限は、特に限定されないが、通常２００×１０－7Ｋ－１であり、好ましくは１５０×１０－7Ｋ－１である。平均線膨張係数を上記範囲とすることで、化学強化を施した場合にガラスの強度を高めることができる。
【0048】
平均線膨張係数の測定方法は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ ０８－２００３「光学ガラスの熱膨張の測定法」に従う。ただし、丸棒状の試料の直径は５ｍｍとする。
【0049】
（耐酸性重量減少率Ｄａ）
本実施形態に係るガラスにおいて、耐酸性重量減少率Ｄａの等級は、好ましくは１～２等級であり、より好ましくは１等級である。
本実施形態に係るガラスにおいて、耐酸性重量減少率Ｄａの等級は、好ましくは１～２等級であり、より好ましくは１等級である。
【0050】
耐酸性重量減少率Ｄａは、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６－２００９の規定に従って測定する。具体的には、比重に相当する重量の粉末ガラス（粒度４２５～６００μｍ）を白金かごに入れ、それを０．０１ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で６０分間処理し、その処理前後での重量減少率（％）を測定する。耐酸性重量減少率Ｄａによる等級を表Ａに示す。
【0051】
【表A】
【0052】
（ガラス組成）
本実施形態に係るガラスの組成について、以下に非制限的な例を示す。
本実施形態に係るガラスの組成について、以下に非制限的な例を示す。
【0053】
本実施形態に係るガラスは、リン酸塩ガラスであることが好ましい。リン酸塩ガラスとは、ガラスのネットワーク形成成分として主にＰ５＋を含有するガラスをいう。ガラスのネットワーク形成成分として、Ｐ５＋、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ａｌ３＋等が知られている。ここで、ガラスのネットワーク形成成分として主にリン酸塩を含むとは、Ｐ５＋の含有量が、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ａｌ３＋のいずれの含有量よりも多いことを意味する。リン酸塩ガラスであることで、着色層における着色の程度を高めることができる。
【0054】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｐ５＋の含有量の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１３％、１５％、１７％、２０％の順により好ましい。また、Ｐ５＋の含有量の上限は、好ましくは５０％であり、さらには４５％、４０％、３８％、３５％、３３％、３０％の順により好ましい。
【0055】
Ｐ５＋は、ガラスのネットワーク形成成分である。一方、Ｐ５＋を過剰に含むと熔融性が悪化する。そのため、Ｐ５＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0056】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｂ３＋の含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２５％、２０％、１５％、１３％、１０％の順により好ましい。また、Ｂ３＋の含有量の下限は、好ましくは０．１％であり、さらには０．５％、１％、３％、５％の順により好ましい。Ｂ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0057】
Ｂ３＋は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熔融性を改善する働きを有する。一方、Ｂ３＋の含有量が多すぎると、化学的耐久性が低下する傾向がある。そのため、Ｂ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0058】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｐ５＋の含有量に対するＢ３＋の含有量のカチオン比［Ｂ３＋／Ｐ５＋］の上限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．６０、０．５５、０．５０の順により好ましい。カチオン比［Ｂ３＋／Ｐ５＋］は０であってもよい。
【0059】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｓｉ４＋の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには７％、５％、３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｓｉ４＋の含有量の下限は、好ましくは０．１％であり、さらには０．２％、０．３％、０．４％、０．５％の順により好ましい。Ｓｉ４＋の含有量は０％であってもよい。
【0060】
Ｓｉ４＋は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性を改善する働きを有する。一方、Ｓｉ４＋の含有量が多すぎると、ガラスの熔融性が低下し、ガラス原料が熔け残る傾向がある。そのため、Ｓｉ４＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0061】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ａｌ３＋の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには７％、５％、３％、１％の順により好ましい。Ａｌ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0062】
Ａｌ３＋は、ガラスの化学的耐久性、耐候性を改善する働きを有する。一方、Ａｌ３＋の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラス転移温度Ｔｇが上昇して、熔融性が低下しやすい。そのため、Ａｌ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0063】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｐ５＋、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋およびＡｌ３＋の合計含有量［Ｐ５＋＋Ｂ３＋＋Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋］の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１５％、１８％、２０％、２３％、２５％の順により好ましい。また、合計含有量［Ｐ５＋＋Ｂ３＋＋Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋］の上限は、好ましくは６０％であり、さらには５０％、４５％、４０％、３７％、３５％の順により好ましい。
【0064】
本実施形態に係るガラスは、ガラス成分として、好ましくは遷移金属を有し、より好ましくはＴｉイオン、Ｎｂイオン、ＢｉイオンおよびＷイオンからなる群から選択される少なくとも１つのガラス成分を有し、さらに好ましくはＢｉイオンを含有する。
【0065】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｔｉイオンの含有量の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％の順により好ましい。また、Ｔｉイオンの含有量の上限は、好ましくは４５％であり、さらには４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１２％の順により好ましい。ここで、Ｔｉイオンは、Ｔｉ４＋、Ｔｉ３＋の他、価数の異なる全てのＴｉイオンを含むものとする。
【0066】
Ｔｉイオンは、Ｎｂイオン、ＷイオンおよびＢｉイオンと同様に、高屈折率化に大きく寄与し、また、ガラスの着色を増大する働きを有する。一方、Ｔｉイオンの含有量が多すぎると、ガラスの熔融性が低下し、ガラス原料が熔け残る傾向がある。そのため、Ｔｉイオンの含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0067】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｎｂイオンの含有量の下限は、好ましくは１％であり、さらには５％、１０％、１５％の順により好ましい。また、Ｎｂイオンの含有量の上限は、好ましくは４５％であり、さらには４０％、３５％、３０％、２５％、２３％、２０％の順により好ましい。Ｎｂイオンは、Ｎｂ５＋の他、価数の異なる全てのＮｂイオンを含むものとする。
【0068】
Ｎｂイオンは、高屈折率化に寄与し、ガラスの着色を増大する成分である。また、ガラスの熱的安定性および化学的耐久性を改善する働きを有する。一方、Ｎｂイオンの含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下する傾向がある。そのため、Ｎｂイオンの含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0069】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｗイオンの含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２５％、２０％、１５％、１３％の順により好ましい。また、Ｗイオンの含有量の下限は、好ましくは０．５％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。Ｗイオンは、Ｗ６＋の他、価数の異なる全てのＷイオンを含むものとする。
【0070】
Ｗイオンは、高屈折率化に寄与し、また、ガラスの着色を増大する働きを有する。そのため、Ｗイオンの含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0071】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｂｉイオンの含有量の上限は、好ましくは４０％であり、さらには３５％、３０％、２８％、２５％の順により好ましい。また、Ｂｉイオンの含有量の下限は、好ましくは０．５％であり、さらには１％、２％、２．５％の順により好ましい。Ｂｉイオンは、Ｂｉ３＋の他、価数の異なる全てのＢｉイオンを含むものとする。
【0072】
Ｂｉイオンは、高屈折率化に寄与し、また、ガラスの着色を増大する働きを有する。そのため、Ｂｉイオンの含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0073】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｔｉイオン、ＮｂイオンおよびＷイオンの合計含有量［Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ］の下限は、好ましくは１％であり、さらには５％、１０％、１５％、２０％、２３％の順により好ましい。また、合計含有量［Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ］の上限は、好ましくは６０％であり、さらには５５％、５０％、４５％、４０％、３８％、３５％の順により好ましい。
【0074】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｔｉイオン、Ｎｂイオン、ＷイオンおよびＢｉイオンの合計含有量［Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ＋Ｂｉ］の上限は、好ましくは８０％であり、さらには７５％、７０％、６８％、６５％の順により好ましい。また、合計含有量［Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ＋Ｂｉ］の下限は、好ましくは１％であり、さらには５％、１０％、１５％、２０％、２３％、２５％の順により好ましい。
【0075】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｐ５＋、Ｂ３＋およびＳｉ４＋の合計含有量に対するＴｉイオン、Ｎｂイオン、ＷイオンおよびＢｉイオンの合計含有量のカチオン比［（Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ＋Ｂｉ）／（Ｐ５＋＋Ｂ３＋＋Ｓｉ４＋）］の下限は、好ましくは０．１であり、さらには０．３、０．５、０．６、０．７の順により好ましい。また、カチオン比［（Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｗ＋Ｂｉ）／（Ｐ５＋＋Ｂ３＋＋Ｓｉ４＋）］の上限は、好ましくは４．０であり、さらには３．５、３．０、２．７、２．５の順により好ましい。
【0076】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｔａ５＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。Ｔａ５＋の含有量は０％であってもよい。
【0077】
Ｔａ５＋は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｔａ５＋の含有量が多すぎると、ガラスが低屈折率化し、また熔融性が低下する傾向がある。そのため、Ｔａ５＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0078】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｌｉ＋の含有量の上限は、好ましくは３５％であり、さらには３０％、２７％、２５％、２３％、２０％の順により好ましい。また、Ｌｉ＋の含有量の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％、５％、８％の順により好ましい。Ｌｉ＋の含有量は０％であってもよい。
【0079】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｎａ＋の含有量の上限は、好ましくは４０％であり、さらには３５％、３０％、２５％、２０％、１８％の順により好ましい。また、Ｎａ＋の含有量の下限は、好ましくは０．５％であり、さらには１％、１．５％、３％、５％の順により好ましい。Ｎａ＋の含有量は０％であってもよい。
【0080】
ガラスがＬｉ＋またはＮａ＋を含有することで、ガラスに化学強化を施すことが容易となる。一方、Ｌｉ＋またはＮａ＋の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。そのため、Ｌｉ＋およびＮａ＋の各含有量はそれぞれ上記範囲であることが好ましい。
【0081】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｌｉ＋およびＮａ＋の合計含有量［Ｌｉ＋＋Ｎａ＋］の上限は、好ましくは４５％であり、さらには４３％、４０％、３８％の順により好ましい。また、合計含有量［Ｌｉ＋＋Ｎａ＋］の下限は、好ましくは１％であり、さらには５％、１０％、１５％、２０％の順により好ましい。
【0082】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｋ＋の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１５％、１３％、１０％、８％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｋ＋の含有量の下限は、好ましくは０．１％であり、さらには０．５％、１．０％、１．２％の順により好ましい。Ｋ＋の含有量は０％であってもよい。
【0083】
Ｋ＋は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｋ＋の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下する傾向がある。したがって、Ｋ＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0084】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｒｂ＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、１％、０．５％の順により好ましい。Ｒｂ＋の含有量は０％であってもよい。
【0085】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｃｓ＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、１％、０．５％の順により好ましい。Ｃｓ＋の含有量は０％であってもよい。
【0086】
Ｒｂ＋およびＣｓ＋は、ガラスの熔融性を改善する働きを有する。一方、これらの含有量が多すぎると、屈折率ｎｄが低下し、また熔解中にガラス成分の揮発が増加するおそれがある。そのため、Ｒｂ＋およびＣｓ＋の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【0087】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｍｇ２＋の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、５％、３％、１％の順により好ましい。Ｍｇ２＋の含有量は０％であってもよい。
【0088】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｃａ２＋の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、５％、３％、１％の順により好ましい。Ｃａ２＋の含有量は０％であってもよい。
【0089】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｓｒ２＋の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、５％、３％、１％の順により好ましい。Ｓｒ２＋の含有量は０％であってもよい。
【0090】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｂａ２＋の含有量の上限は、好ましくは２５％であり、さらには２０％、１８％、１５％、１０％、５％の順により好ましい。Ｂａ２＋の含有量は０％であってもよい。
【0091】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋は、いずれもガラスの熱的安定性、熔融性を改善させる働きを有する。一方、これらの含有量が多すぎると、高屈折率性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。そのため、これらガラス成分の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【0092】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量［Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋］の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２５％、２０％、１８％、１５％、１０％、５％の順により好ましい。
【0093】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｚｎ２＋の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、８％、５％、３％、１％の順により好ましい。また、Ｚｎ２＋の含有量の下限は、好ましくは０．１％であり、さらには０．３％、０．５％の順により好ましい。Ｚｎ２＋の含有量は０％であってもよい。
【0094】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｚｎ２＋の含有量が多すぎると、熔融性が悪化するおそれがある。そのため、Ｚｎ２＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0095】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｚｒ４＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。Ｚｒ４＋の含有量は０％であってもよい。
【0096】
Ｚｒ４＋は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｚｒ４＋の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性および熔融性が低下する傾向がある。そのため、Ｚｒ４＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【0097】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｇａ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｇａ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｇａ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0098】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｉｎ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｉｎ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｉｎ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0099】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｓｃ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｓｃ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｓｃ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0100】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｈｆ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｈｆ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｈｆ４＋の含有量は０％であってもよい。
【0101】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｌｕ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｌｕ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌｕ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0102】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｇｅ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｇｅ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｇｅ４＋の含有量は０％であってもよい。
【0103】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｌａ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｌａ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌａ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0104】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｇｄ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｇｄ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｇｄ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0105】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｙ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｙ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｙ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0106】
本実施形態に係るガラスにおいて、Ｙｂ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｙｂ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｙｂ３＋の含有量は０％であってもよい。
【0107】
本実施形態に係るガラスのカチオン成分は、主として上述の成分、すなわち、Ｐ５＋、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ａｌ３＋、Ｔｉイオン、Ｎｂイオン、Ｗイオン、Ｂｉイオン、Ｔａ５＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｚｒ４＋、Ｇａ３＋、Ｉｎ３＋、Ｓｃ３＋、Ｈｆ４＋、Ｌｕ３＋、Ｇｅ４＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋で構成されていることが好ましく、上述の成分の合計含有量は、９５％よりも多くすることが好ましく、９８％よりも多くすることがより好ましく、９９％よりも多くすることがさらに好ましく、９９．５％よりも多くすることが一層好ましい。
【0108】
本実施形態に係るガラスは、アニオン成分として、Ｆ－およびＯ２－以外の成分を含んでいてもよい。Ｆ－およびＯ２－以外のアニオン成分として、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－を例示できる。しかし、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－は、いずれもガラスの熔融中に揮発しやすい。これらの成分の揮発によって、ガラスの特性が変動する、ガラスの均質性が低下する、熔融設備の消耗が著しくなる等の問題が生じる。したがって、Ｃｌ－の含有量は、５アニオン％未満であることが好ましく、より好ましくは３アニオン％未満、さらに好ましくは１アニオン％未満、特に好ましくは０．５アニオン％未満、一層好ましくは０．２５アニオン％未満である。また、Ｂｒ－およびＩ－の合計含有量は、５アニオン％未満であることが好ましく、より好ましくは３アニオン％未満、さらに好ましくは１アニオン％未満、特に好ましくは０．５アニオン％未満、一層好ましくは０．１アニオン％未満、より一層好ましくは０アニオン％である。
【0109】
なお、アニオン％とは、全てのアニオン成分の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率である。
【0110】
本実施形態に係るガラスは、基本的に上記成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有させることも可能である。
【0111】
例えば、本実施形態に係るガラスは、さらに、ガラスに近赤外光吸収特性を付与するために、ガラス成分として適量の銅（Ｃｕ）を含有してもよい。その他にも、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｒ，Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｃｅ等を含有してもよい。これらは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。
【0112】
また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。
【0113】
＜その他の成分組成＞
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態のガラスはこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態のガラスはこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
【0114】
Ｕ、Ｔｈ、Ｒａはいずれも放射性元素である。そのため、本実施形態のガラスはこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
【0115】
Ｓｂ３＋、Ｓｎ４＋、およびＣｅ４＋は清澄剤として機能する、任意に添加可能なガラス成分である。このうち、Ｓｂ３＋は、清澄効果の大きな清澄剤である。
【0116】
Ｓｂ３＋の含有量は、Ｓｂ２Ｏ３に換算し、外割りの質量％表示とする。ここで外割り表示とはＳｂ３＋、Ｓｎ４＋、およびＣｅ４＋以外のカチオン成分の含有比率をＳｂ２Ｏ３と同様、酸化物に換算し、Ｓｂ３＋、Ｓｎ４＋、およびＣｅ４＋以外の全てのカチオン成分の含有比率の合計が１００質量％になるようにしたときのＳｂ２Ｏ３の含有量を質量％で表示することである。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．２質量％未満、０．１質量％未満、０．０５質量％未満である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。
【0117】
Ｓｎ４＋およびＣｅ４＋の各含有量も、酸化物換算し外割り表示とする。すなわち、Ｓｂ３＋、Ｓｎ４＋、およびＣｅ４＋以外のカチオン成分の含有比率を酸化物に換算し、Ｓｂ３＋、Ｓｎ４＋、およびＣｅ４＋以外の全てのカチオン成分の含有比率の合計が１００質量％になるようにしたときのＳｎＯ２の含有量、ＣｅＯ２の含有量を質量％で表示する。ＳｎＯ２およびＣｅＯ２の各含有量は、それぞれ好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．１質量％未満である。ＳｎＯ２およびＣｅＯ２の各含有量は０質量％であってもよい。ＳｎＯ２およびＣｅＯ２の各含有量をそれぞれ上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。
【0118】
（ガラスの製造）
本実施形態に係るガラスは、着色の無いガラスを調製し、そこに着色層を形成することで得られる。着色の無いガラスは、公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を熔融容器中に入れて熔融、清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷してガラスを得る。あるいは、バッチ原料を熔融容器中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを熔融容器中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷してガラスを得ることもできる。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
本実施形態に係るガラスは、着色の無いガラスを調製し、そこに着色層を形成することで得られる。着色の無いガラスは、公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を熔融容器中に入れて熔融、清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷してガラスを得る。あるいは、バッチ原料を熔融容器中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを熔融容器中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷してガラスを得ることもできる。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
【0119】
さらに、本実施形態に係るガラスの製造工程には、熔融ガラス中の水分量を高める工程が含まれてもよい。熔融ガラス中の水分量を高める工程としては、熔融雰囲気に水蒸気を付加する工程、熔融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする工程が挙げられる。その中でも、熔融雰囲気に水蒸気を付加する工程を含むことが好ましい。熔融ガラス中の水分量を高める工程を含むことで、ガラスのβＯＨ値を高めることができる。βＯＨ値を高めることで、より透明性の高いガラスが得られる。
【0120】
（着色層の形成）
着色層は、ガラス表面に金属膜を貼付し、還元雰囲気において熱処理をすることで形成できる。
着色層は、ガラス表面に金属膜を貼付し、還元雰囲気において熱処理をすることで形成できる。
【0121】
金属膜を構成する金属としては、雰囲気中の水素イオンを吸蔵し、さらに水素イオンおよび電子の授受によりガラスに含まれるガラス成分を還元する働きを有する金属が好ましい。ガラス成分の中でも遷移金属を還元する働きを有する金属がより好ましい。具体的には、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、ＰｄおよびＰｔ－Ｐｄ合金等が挙げられる。
【0122】
ガラス表面に金属膜を貼付する方法としては、ガラス表面に金属膜が密着するように貼付できれば特に制限されないが、例えば、蒸着、スパッタリング、メッキ、または金属ペーストやメッキ液の塗布等が挙げられる。
【0123】
還元雰囲気は、還元力を有するガスを含んでいればよい。還元力を有するガスとしては、例えば水素が挙げられる。よって、還元雰囲気として水素含有ガスを用いることが好ましく、水素を含有するフォーミングガスを用いてもよい。フォーミングガスとは、水素と窒素とからなる混合ガスであり、通常、水素を３～５体積％程度含む。
【0124】
熱処理では、ガラス転移温度Ｔｇより２００℃低い温度（Ｔｇ－２００）以上、軟化点温度以下で加熱する。熱処理時間は、目的とする着色の程度、着色層の範囲、着色層の厚み等によって適宜調整できる。
【0125】
熱処理後、金属膜をガラス表面から剥離する。剥離する方法としては、特に制限されないが、研磨や溶解して除去する方法等が挙げられる。
【0126】
還元雰囲気における熱処理によって、金属膜と接触しているガラス表面から内部にわたって、着色層が形成される。
【0127】
上記方法により着色層が形成されるメカニズムは、特に限定されないが、以下にように考えられる。
本実施形態において形成される着色層の着色は、ガラス成分に起因する還元色と考えられ、特に遷移金属に起因する還元色であると考えられる。通常、ガラス成形体を、水素を３～５体積％程度の低濃度で含む雰囲気中で熱処理しても、ガラスはほとんど還元色を呈しない。しかし、上記金属膜は、雰囲気中の水素イオンを吸蔵するため、ガラスの金属膜と接触する部分は、金属膜と接触していない部分と比べて、水素イオンが多く供給され、その結果、還元反応が速く進行する。そのため、ガラスの金属膜と接触する部分は濃く着色する。金属膜による水素イオンの吸蔵量は大きく、金属膜の吸蔵により雰囲気中の水素濃度が低下するほどである。このこともあって、金属膜と接触していない部分は還元反応が進行しにくい。
本実施形態において形成される着色層の着色は、ガラス成分に起因する還元色と考えられ、特に遷移金属に起因する還元色であると考えられる。通常、ガラス成形体を、水素を３～５体積％程度の低濃度で含む雰囲気中で熱処理しても、ガラスはほとんど還元色を呈しない。しかし、上記金属膜は、雰囲気中の水素イオンを吸蔵するため、ガラスの金属膜と接触する部分は、金属膜と接触していない部分と比べて、水素イオンが多く供給され、その結果、還元反応が速く進行する。そのため、ガラスの金属膜と接触する部分は濃く着色する。金属膜による水素イオンの吸蔵量は大きく、金属膜の吸蔵により雰囲気中の水素濃度が低下するほどである。このこともあって、金属膜と接触していない部分は還元反応が進行しにくい。
【0128】
ここで、着色の要因となるガラス成分の還元反応は、金属膜と接触する部分からあらゆる方向に進行する。すなわち、着色層は、ガラスの断面から観察すると、金属膜と接触するガラス表面から厚さ方向に形成され、ガラスの表面から観察すると、金属膜と接触する部分から放射状に形成される。
【0129】
上記方法によれば、より濃く着色された着色層を形成できる。したがって、着色層の厚みが小さくても、透過率は十分に低減できる。着色層の厚みが小さい場合、ガラスの表面から観察される、金属膜と接触していた部分から放射状に形成される着色層の範囲も小さくなる。つまり、本実施形態によれば、着色層の形成条件を調整することで、ガラス表面から観察した場合に、金属膜と略同形状の着色層を形成できる。
【0130】
（光学素子等の製造）
本実施形態に係るガラスからなる光学素子は、着色の無い光学素子を調製し、そこに着色層を形成することで得られる。着色の無い光学素子は、公知の製造方法に従って作製すればよい。例えば、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、ガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
本実施形態に係るガラスからなる光学素子は、着色の無い光学素子を調製し、そこに着色層を形成することで得られる。着色の無い光学素子は、公知の製造方法に従って作製すればよい。例えば、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、ガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
【0131】
作成した光学素子に、上記方法により着色層を形成できる。また、光学素子を作製する途中の段階で着色層を形成してもよい。
【0132】
作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。
【0133】
本発明の一態様によれば、上記ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、上記ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。
【0134】
光学素子の一例として、ＣＣＤやＣ－ＭＯＳセンサーのようなイメージセンサーの受光面に斜入射する光を遮光するための光学素子を示すことができる。従来、イメージセンサーの受光面に斜入射光を遮断するために、イメージセンサーのカバーガラス表面の斜入射光を遮断したい部分に黒色インクを塗布し、遮光性を持たせる方法が用いられている。この方法では、黒色インクが塗布されている部分と黒色インクが塗布されていない部分の境界において、黒色インクの表面で光の反射が生じ、迷光となってイメージセンサーの画質が低下するという問題がある。また、インクは温度が上昇すると脱ガスを生じ、カバーガラス表面の曇りの原因となる。これに対し、本実施形態のガラスを用い、斜入射光を遮りたい箇所に着色層を設け、カバーガラスとすることにより、迷光の問題や脱ガスによる曇りの問題を解消することができる。
【0135】
また、本発明の一態様によれば、着色層の装飾性を活かして、装飾品、小型電子機器の外装等として使用できる。
【実施例】
【0136】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0137】
表１に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。
【0138】
【表1】
【0139】
［ガラスの製造］
ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、メタリン酸塩、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られるガラスの組成が、表１に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。得られた調合原料（バッチ原料）を、白金坩堝に投入し、１１００～１４５０℃で２～３時間加熱して熔融ガラスとした。熔融ガラスを攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Ｔｇ付近で１時間程度熱処理し、炉内で室温まで放冷した。長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの大きさに加工し、４０ｍｍ×１０ｍｍとなる２つ面を精密研磨（光学研磨）して、ガラスサンプルを得た。
ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、メタリン酸塩、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られるガラスの組成が、表１に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。得られた調合原料（バッチ原料）を、白金坩堝に投入し、１１００～１４５０℃で２～３時間加熱して熔融ガラスとした。熔融ガラスを攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Ｔｇ付近で１時間程度熱処理し、炉内で室温まで放冷した。長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの大きさに加工し、４０ｍｍ×１０ｍｍとなる２つ面を精密研磨（光学研磨）して、ガラスサンプルを得た。
【0140】
［ガラス成分組成の確認］
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定し、表１に示す各組成のとおりであることを確認した。
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定し、表１に示す各組成のとおりであることを確認した。
【0141】
［光学特性の測定］
得られたガラスサンプルについて、屈折率ｎｄ、比重およびガラス転移温度Ｔｇを測定した。結果を表１に示す。
得られたガラスサンプルについて、屈折率ｎｄ、比重およびガラス転移温度Ｔｇを測定した。結果を表１に示す。
【0142】
（i）屈折率ｎｄ
ＪＩＳ規格 ＪＩＳ Ｂ ７０７１－１の屈折率測定法により、屈折率ｎｄを測定した。
ＪＩＳ規格 ＪＩＳ Ｂ ７０７１－１の屈折率測定法により、屈折率ｎｄを測定した。
【0143】
（ii）比重
比重は、アルキメデス法により測定した。
比重は、アルキメデス法により測定した。
【0144】
（iii）ガラス転移温度Ｔｇ
ガラス転移温度Ｔｇは、ＭＡＣサイエンス社製の熱機械分析装置（ＴＭＡ４０００Ｓ）を使用し、昇温速度４℃／分にて測定した。
ガラス転移温度Ｔｇは、ＭＡＣサイエンス社製の熱機械分析装置（ＴＭＡ４０００Ｓ）を使用し、昇温速度４℃／分にて測定した。
【0145】
［平均線膨張係数］
平均線膨張係数の測定方法は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ ０８－２００３「光学ガラスの熱膨張の測定法」に従い測定した。丸棒状の試料の直径を５ｍｍとした。結果を表１に示す。
平均線膨張係数の測定方法は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ ０８－２００３「光学ガラスの熱膨張の測定法」に従い測定した。丸棒状の試料の直径を５ｍｍとした。結果を表１に示す。
【0146】
［耐酸性重量減少率Ｄａ］
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６－２００９の規定に従い、得られたガラスサンプルを比重に相当する重量の粉末ガラス（粒度４２５～６００μｍ）にし、白金かごに入れ、それを０．０１ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で６０分間処理し、その処理前後での重量減少率（％）を測定した。その重量減少率を等級で評価した。結果を表１に示す。
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６－２００９の規定に従い、得られたガラスサンプルを比重に相当する重量の粉末ガラス（粒度４２５～６００μｍ）にし、白金かごに入れ、それを０．０１ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で６０分間処理し、その処理前後での重量減少率（％）を測定した。その重量減少率を等級で評価した。結果を表１に示す。
【0147】
実施例１：ガラス組成の異なるサンプルにおける着色層の形成
（実施例１－１）
得られたガラスサンプルのうち、Ｎｏ．１のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、スパッタリングによりパターン状にＰｔ－Ｐｄ膜を成膜した（スパッタリング時の電流１５ｍＡ、成膜時間９００ｓｅｃ）。
（実施例１－１）
得られたガラスサンプルのうち、Ｎｏ．１のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、スパッタリングによりパターン状にＰｔ－Ｐｄ膜を成膜した（スパッタリング時の電流１５ｍＡ、成膜時間９００ｓｅｃ）。
【0148】
Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成したガラスサンプルを、還元雰囲気としてフォーミングガス（水素３体積％、窒素９７体積％）を０．２Ｌ／ｍｉｎの流量で供給しながら４００℃で５時間熱処理した。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により剥離した。着色層を有するガラスサンプルを得た。得られたガラスサンプルを図５－１に示す。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により剥離した。着色層を有するガラスサンプルを得た。得られたガラスサンプルを図５－１に示す。
【0149】
［透過率の測定］
波長３００～２５００ｎｍにおける外部透過率を測定した。外部透過率は、ガラスサンプルの厚み方向に光を入射したときの、入射光強度に対する透過光強度の百分率［透過光強度／入射光強度×１００］で定義される。なお、外部透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。結果を図６－１に示す。図中、破線は着色層を有する部分の透過率であり、実線は同じ部分の着色層形成前の透過率である。
波長３００～２５００ｎｍにおける外部透過率を測定した。外部透過率は、ガラスサンプルの厚み方向に光を入射したときの、入射光強度に対する透過光強度の百分率［透過光強度／入射光強度×１００］で定義される。なお、外部透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。結果を図６－１に示す。図中、破線は着色層を有する部分の透過率であり、実線は同じ部分の着色層形成前の透過率である。
【0150】
［ＯＤの測定］
着色層を有する部分について、波長１１００ｎｍにおける入射光強度Ｉ０および透過光強度Ｉを測定し、下記式によりＯＤ（光学密度）を算出した。同じ部分について、着色層形成前のＯＤも同様に算出した。結果を表２に示す。
ＯＤ＝－ｌｏｇ１０（Ｉ／Ｉ0）
着色層を有する部分について、波長１１００ｎｍにおける入射光強度Ｉ０および透過光強度Ｉを測定し、下記式によりＯＤ（光学密度）を算出した。同じ部分について、着色層形成前のＯＤも同様に算出した。結果を表２に示す。
ＯＤ＝－ｌｏｇ１０（Ｉ／Ｉ0）
【0151】
（実施例１－２）
Ｎｏ．２のガラス組成を有するガラスサンプルを用いた他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。得られたガラスサンプルを図５－２に示す。
実施例１－１と同様に透過率を測定した。結果を図６－２に示す。
実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表２に示す。
Ｎｏ．２のガラス組成を有するガラスサンプルを用いた他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。得られたガラスサンプルを図５－２に示す。
実施例１－１と同様に透過率を測定した。結果を図６－２に示す。
実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表２に示す。
【0152】
（実施例１－３）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルを用いて４３０℃で９時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
実施例１－１と同様に透過率を測定した。結果を図６－３に示す。
実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表２に示す。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルを用いて４３０℃で９時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
実施例１－１と同様に透過率を測定した。結果を図６－３に示す。
実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表２に示す。
【0153】
【表2】
【0154】
（実施例１－４）
表６に示すガラス組成を有するガラスサンプルを、上記と同様の手順で作製した。上記と同様にガラス成分組成を確認し、屈折率ｎｄ、比重、ガラス転移温度Ｔｇを測定した。また、表６に示す水素濃度（体積％）、流量でフォーミングガスを供給して、表６に示す処理温度、処理時間で熱処理した他は、実施例１－１と同様にして着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表６に示す。
表６に示すガラス組成を有するガラスサンプルを、上記と同様の手順で作製した。上記と同様にガラス成分組成を確認し、屈折率ｎｄ、比重、ガラス転移温度Ｔｇを測定した。また、表６に示す水素濃度（体積％）、流量でフォーミングガスを供給して、表６に示す処理温度、処理時間で熱処理した他は、実施例１－１と同様にして着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表６に示す。
【0155】
【表6】
【0156】
実施例２：膜厚の異なる金属膜による着色層の形成
（実施例２－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、成膜条件を調整して、膜厚がそれぞれ２８ｎｍ、２５６ｎｍ、２８８ｎｍ、４２０ｎｍであるＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
（実施例２－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、成膜条件を調整して、膜厚がそれぞれ２８ｎｍ、２５６ｎｍ、２８８ｎｍ、４２０ｎｍであるＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
【0157】
Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成したガラスサンプルを、還元雰囲気としてフォーミングガス（水素３体積％、窒素９７体積％）を０．２Ｌ／ｍｉｎの流量で供給しながら４００℃で４時間熱処理した。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0158】
着色層を有する部分について、実施例１－１と同様に透過率を測定した。Ｐｔ－Ｐｄ膜の膜厚と透過率との関係を図７－１に示す。
着色層を有する部分について、実施例１－１と同様にＯＤを測定した。Ｐｔ－Ｐｄ膜の膜厚とＯＤとの関係を図８に示す。
着色層を有する部分について、実施例１－１と同様にＯＤを測定した。Ｐｔ－Ｐｄ膜の膜厚とＯＤとの関係を図８に示す。
【0159】
（実施例２－２）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、成膜条件を調整して、膜厚がそれぞれ４３７ｎｍ、６９５ｎｍ、７７８ｎｍ、８９２ｎｍであるＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、成膜条件を調整して、膜厚がそれぞれ４３７ｎｍ、６９５ｎｍ、７７８ｎｍ、８９２ｎｍであるＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
【0160】
Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成したガラスサンプルを、還元雰囲気としてフォーミングガス（水素３体積％、窒素９７体積％）を０．２Ｌ／ｍｉｎの流量で供給しながら４００℃で９時間熱処理した。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0161】
【0162】
【0163】
実施例３：種類の異なる金属膜による着色層の形成
（実施例３－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに膜厚が１５ｎｍ、３００ｎｍのＡｕ膜を形成し、４５０℃で７時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
着色層を有する部分について、実施例１－１と同様にＯＤを測定した。
（実施例３－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに膜厚が１５ｎｍ、３００ｎｍのＡｕ膜を形成し、４５０℃で７時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
着色層を有する部分について、実施例１－１と同様にＯＤを測定した。
【0164】
（実施例３－２）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成する代わりにＡｇペーストを塗布し、４３０℃で１０時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表３に示す。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成する代わりにＡｇペーストを塗布し、４３０℃で１０時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表３に示す。
【0165】
【表3】
【0166】
（実施例３－３）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに、真空蒸着機を用いて膜厚が約１５ｎｍのＮｉ膜を形成し、４３０℃で７時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表９に示す。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに、真空蒸着機を用いて膜厚が約１５ｎｍのＮｉ膜を形成し、４３０℃で７時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表９に示す。
【0167】
（実施例３－４）
Ｎｏ．１４のガラス組成を有する厚さ０．４ｍｍのガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに、市販のＰｄメッキ液を塗布し室温で乾燥させてＰｄメッキ膜を形成し、４１０℃で１５時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表９に示す。
Ｎｏ．１４のガラス組成を有する厚さ０．４ｍｍのガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜の代わりに、市販のＰｄメッキ液を塗布し室温で乾燥させてＰｄメッキ膜を形成し、４１０℃で１５時間熱処理した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。実施例３－１と同様にＯＤを測定した。結果を表９に示す。
【0168】
【表9】
【0169】
実施例４：着色層を形成したガラスの断面観察
（実施例４－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成した。また、同じサンプルの光学研磨面の一部を１０００番（＃１０００）の研磨剤を使用して研磨し、その部分にもＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
（実施例４－１）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜を形成した。また、同じサンプルの光学研磨面の一部を１０００番（＃１０００）の研磨剤を使用して研磨し、その部分にもＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
【0170】
フォーミングガス（水素３体積％、窒素９７体積％）を０．２Ｌ／ｍｉｎの流量で供給しながら４００℃で５時間熱処理した。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｐｔ－Ｐｄ膜を研磨により除去し、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0171】
着色層の厚みを測定した。結果を表４に示す。また、着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真を表４に示す。表４の顕微鏡写真において、右側がガラスであり、中央の黒い部分が着色層である。
【0172】
（実施例４－２）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ａｕ膜を形成した。
４５０℃で７時間熱処理した他は実施例４－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ａｕ膜を形成した。
４５０℃で７時間熱処理した他は実施例４－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0173】
着色層の厚みおよび着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真を表４に示す。
着色層を有する部分について実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
着色層を有する部分について実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
【0174】
（実施例４－３）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ａｕ膜を形成した。Ａｕ膜の成膜時間を実施例４－２よりも長くした他は、実施例４－２と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の一方の面に、Ａｕ膜を形成した。Ａｕ膜の成膜時間を実施例４－２よりも長くした他は、実施例４－２と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0175】
着色層の厚みおよび着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真を表４に示す。
実施例４－２と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
実施例４－２と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
【0176】
（実施例４－４）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の両面にＰｔ－Ｐｄ膜を形成した他は、実施例４－２と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面の両面にＰｔ－Ｐｄ膜を形成した他は、実施例４－２と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0177】
着色層の厚みおよび着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真を表４に示す。
実施例４－２と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
実施例４－２と同様にＯＤを測定した。結果を表４に示す。
【0178】
【表4】
【0179】
１０００番（＃１０００）の研磨剤を使用して研磨した面は、光学研磨面よりも表面粗さが大きい。表４からは、ガラスの表面粗さにより形成される着色層の厚みが変化することがわかった。
【0180】
実施例５：ドットパターンを有する着色層の形成
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜をドットパターン状に形成した。詳細は以下のとおりである。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルの光学研磨面に、Ｐｔ－Ｐｄ膜をドットパターン状に形成した。詳細は以下のとおりである。
【0181】
ガラス表面を覆うことができる程度に平坦性が高く、ドットパターン状の開口部を有する金属板を用意した。ガラスサンプルの光学研磨面にその金属板を密着させ、そのドットパターン状の開口部に合わせてＰｔ－Ｐｄ膜を形成した。
【0182】
金属板を剥離し、ドットパターン状に形成したＰｔ－Ｐｄ膜を有するガラスサンプルを、実施例１－３と同様に熱処理して、着色層を有するガラスサンプルを得た。
得られたガラスサンプルを図９に示す。
得られたガラスサンプルを図９に示す。
【0183】
実施例６：着色層の除去による透過率の変化
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルについて、厚さが７５０μｍとなるように加工した他は、実施例１－３と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルについて、厚さが７５０μｍとなるように加工した他は、実施例１－３と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0184】
着色層を有する部分の断面を顕微鏡で観察し、着色層の厚さが１１０μｍであることを確認した。また、着色層を有する部分について実施例１－１と同様にＯＤを測定した。結果を表５に示す。
【0185】
得られたガラスサンプルについて、ガラスサンプルの厚さが６６０μｍとなるように、着色層を有する面から研磨し、同じ部分についてＯＤを測定した。結果を表５に示す。
【0186】
同様に、ガラスサンプルの厚さが６１０μｍ、５００μｍ、３８０μｍとなるように研磨し、同じ部分についてＯＤを測定した。また、研磨前（研磨取り代無し、すなわち研磨による除去無し）のＯＤからの変化量を算出した。ＯＤ結果を表５に示す。なお、表５において、「研磨取り代」とは研磨による除去量であり、厚さで表示している。
【表5】
【0187】
表５によれば、ガラスサンプルの研磨取り代（研磨による除去量）が１４０μｍを超えると、ＯＤの変化量は小さくなる。ガラスサンプルは、研磨により着色層を取り除かれると、非着色部（着色の無い透明な領域）のみとなる。そのため、それ以上研磨により厚みを小さくしてもＯＤはほとんど変化しない結果となった。すなわち、研磨によるＯＤ変化量の結果から、ガラスサンプルの着色層の厚さは９０μｍ超１４０μｍ未満であると推定される。これは、断面の顕微鏡観察に基づく着色層の厚さ（１１０μｍ）と一致する。なお、研磨取り代（研磨による除去量）が１４０～３７０μｍの範囲のＯＤの増減はわずかであり、測定誤差であると考えられる。
【0188】
実施例７：着色層の除去による透過率の変化（２）
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルについて、厚さが１ｍｍとなるように加工した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
Ｎｏ．３のガラス組成を有するガラスサンプルについて、厚さが１ｍｍとなるように加工した他は、実施例１－１と同様にして、着色層を有するガラスサンプルを得た。
【0189】
着色層を有する部分の断面を顕微鏡で観察し、着色層の厚さが５５μｍ程度であることを確認した。着色層を有する部分の断面の顕微鏡写真を図１０に示す。また、着色層を有する部分について、実施例１－１と同様にして、波長１１００ｎｍおよび７８０ｎｍにおけるＯＤを測定した。さらに、着色層を有する部分を、厚さ方向に７μｍ、１７μｍ、３２μｍ、５２μｍ、７１μｍ、８３μｍ除去したときのＯＤを測定した。このときの、ＯＤの実測値、着色層を除去する前と比較したＯＤの変化量（ＯＤ１－ＯＤ２）、およびΔＯＤを、表７、８に示す。また、横軸を厚さ方向の除去量としたときのＯＤの実測値を、グラフを図１１、１２に示す。なお、ΔＯＤは、以下の式にて算出した。
ΔＯＤ＝（ＯＤ１－ＯＤ２)／（除去量［μｍ］）
ΔＯＤ＝（ＯＤ１－ＯＤ２)／（除去量［μｍ］）
【0190】
【表7】
【0191】
【表8】
【符号の説明】
【0192】
１ ガラス本体
２ 着色層
２ 着色層
【図1】
【図2】
【図3-1】
【図3-2】
【図4】
【図5-1】
【図5-2】
【図6-1】
【図6-2】
【図6-3】
【図7-1】
【図7-2】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】