JPH0797242A - 干渉縞を抑制した複層ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ガラス板１をその周縁部にスペーサーを介在し
て隔置し、周縁部をシールしてなる複層ガラスにおい
て、ガラス板１の表面のうねりの各振幅値が充分に小さ
いか、又は、隣合うガラス板の厚みの差が可視光線の最
大波長の１．３倍より大きいことを特徴とする複層ガラ
ス（矢印は干渉縞に係わる光路を示す）。 【効果】従来、フロートガラスによる複層ガラスにしば
しば見られた不愉快な干渉縞の発生を抑制することが可
能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複層ガラスに関し、更に
詳細には窓ガラス等に好適である干渉縞を抑制した複層
ガラスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年窓ガラス等に、外部と内部の熱の移
動の抑制及び防音等を目的として複層ガラスを使用する
ことが多くなっている。従来、かかる複層ガラスはその
多くがほぼ同じ厚みの板厚偏差の少ないフロート法板ガ
ラス成形法によりつくられたガラス板（以下、フロート
ガラス板と略記）を用いて複層化されているが、そのよ
うなガラス板を組み合わせたときには多くの場合におい
て可視光線下で干渉縞が観察される。この干渉縞は、フ
ロートガラス板において図１に示すような原理で、その
一方向に発生する微少な周期ｄ、振幅ｅを有するうねり
が、その発生の１つの大きな原因である。また、この干
渉縞は、シャボン玉の表面に見える虹色の縞のように観
察され、ガラスの有する透明性を損なうばかりでなく、
人によっては悪い印象を受け、場合によってはユーザー
からのクレームの対象となることがある。

【０００３】ちなみに、フロート法になる前の製造法で
は、フロート法のように板厚偏差の少ないガラス板を製
造することは難しかったので、このことによって、かえ
って強度の大きい干渉縞はあまり発生せず、したがっ
て、問題となることもまず考えられなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したフ
ロートガラス板のうねりに着目したものであり、火造り
のままの優れた光沢滑性と比較的に平行な平面である特
性の２つの特性をあわせもったフロートガラス板を用い
て、しかも、従来可視光線下で複層ガラスの表面に観察
された強度の強い干渉縞の発生を抑制した複層ガラスを
提供することを目的としてなされたものである。なお、
ここで問題となる干渉縞はガラス単体で起こる強度の小
さい干渉縞ではなく、特に６ｍｍ以下のフロートガラス
板が複層ガラスになることによって発生する強度が強く
観察されやすい干渉縞を対象とするものであり、かかる
干渉縞を改善することを目的とするものである。そし
て、第一義的には、フロート法板ガラス成形法の改善に
より、フロートガラス板表面のうねりの振幅を小さくし
て、干渉縞の発生を抑制しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、少なくとも２枚のフロ
ート法板ガラス成形法によりつくられたガラス板をその
周縁部にスペーサーを介在して隔置し、周縁部をシール
してなる複層ガラスにおいて、（イ）前記フロート法板
ガラス成形法によりつくられたガラス板の表面のうねり
の周期をｄｍｍ、振幅値をｅμｍとするときに、０．０
０１ｄ≦ｅ≦０．０１ｄであること、又は、（ロ）隣合
う前記フロート法板ガラス成形法によりつくられたガラ
ス板の厚みの差が可視光線の最大波長の１．３倍より大
きいことの、少なくともいずれか１つの条件を満足する
ことを特徴とする複層ガラスを提供するものである。

【０００６】

【作用】複層ガラスにおいて、０．３８〜０．８μｍの
範囲の波長を有する可視光線下で前記干渉縞が観察され
るのは、波長の違う光線が干渉を起こして干渉縞が発生
するからではなく、対象となる入射した可視光線が複層
ガラスを構成する２枚の各ガラス板で反射、屈折によっ
て分光し、その後再び集光して、その光路差が可視光線
の波長程度の場合に干渉縞を発生させるからである。こ
こで問題となるような強度の大きい干渉縞は、主に本発
明において対象となる干渉縞を発生させる分光のそれぞ
れの光路が上記２枚のガラス板で反射、屈折をしてでき
るものの１つであることによって生ずるものであり、そ
のメカニズムはいわゆるニュートンリングの場合と同様
で、１つの入射光によって干渉縞を発生させるものであ
る。

【０００７】このメカニズムによって干渉縞が観察され
ているわけであるが、フロートガラス表面が理想的に完
全な平滑面であれば、複層ガラスにおいて隣合うガラス
板の厚みのさが可視光線の最大波長の１．３倍より小さ
いとしても、ガラス板の表面全体が干渉により色づいて
しまい、干渉縞としては観察されなくなる。ところが、
実際にはフロートガラス表面は微少なうねりがあり、こ
れによって隣合う干渉の光路差が少しずつ違い、縞とし
て観察される。したがって、ガラス板の表面のうねりの
殆どないフロートガラス板を用いて複層化することによ
り、干渉が生じてもガラス全体が色づいて、干渉が縞と
して観察されないようにするか、又はこれら２枚のガラ
ス板で反射、屈折、透過を繰り返すことによって生じる
光路差を、干渉縞が発生しないように可視光線の最大波
長の倍、または数倍以上の大きさにしてやればよいこと
になる。本発明はこのような知見によりにより、容易に
観察され得るような強度の大きい干渉縞の発生を防止
し、光学的に優れた複層ガラスを提供できるのである。

【０００８】２枚のガラス板で反射、屈折、透過を繰り
返すことによって生じる、干渉縞発生に関係する主な光
路を図２に示した。なお、ここではガラス板での反射等
による光の減衰を考慮して、図示した回数を超える反
射、屈折は有意義とみなさなかった。ガラス板の厚みが
同じ場合における干渉縞発生に関係する光路は図２
（ａ）〜図２（ｇ）に示すように、主に７つの光路が考
えられる。これが実際に観察されるには、次の数１、数
２の２つの数式で計算される干渉する２つの波の強度Ｉ
とコントラストＫが十分大きいことが必要である。

【０００９】

【数１】

【００１０】

【数２】

【００１１】この数式において、ａ１，ａ２は干渉を引
き起こす分光の振幅で、δは位相差を意味する。なお、
これらの式は、例えば、鶴田著、応用物理学工学選書２
応用光学２、ｐ５，培風館発行に述べられている。

【００１２】次に、入射角が７０゜のときの反射率は約
２５％であるとの実験データーを用い光路毎にａ１，ａ
２を計算し、強度、コントラストの諸計算を行った。図
２（ａ）〜図２（ｇ）に示す、厚みが同じ場合における
干渉縞発生に関係する７つの光路、あるいはその組み合
わせについて、強度が１の光が入射した場合の強度、コ
ントラストを計算した結果が表１である。

【００１３】

【表１】

【００１４】なお、図２（ａ）〜図２（ｇ）に示す各光
路は各々表１における光路１〜光路７に対応する。この
結果、光路４、光路１＋光路２、光路１＋光路７、光路
２＋光路７でコントラストが１となり、強度が０．０７
以上となって、干渉縞が観察されるのに十分な大きさに
なる（なお、光路１＋光路２、光路１＋光路７、光路２
＋光路７は実質的に同じものである。）。

【００１５】結論として、ほぼ同じ厚みの２枚のガラス
板が用いられた場合における実際に観測される干渉縞
は、図１に示すように、同一光で分かれた光路が相互に
重なり合う反射光と屈折透過光によるものであると考え
られ、強度の大きい干渉縞が必然的に発生することがわ
かる。

【００１６】なお、複層ガラスにおいて、隣合うフロー
トガラス板の厚みの差が可視光線の最大波長の１．３倍
より小さくても、前記ガラス板の表面のうねりの周期を
ｄｍｍ、振幅値をｅμｍとするとき、０．００１ｄ≦ｅ
≦０．０１ｄ、好ましくは、０．００２ｄ≦ｅ≦０．０
０７ｄ、さらに好ましくは、０．００２ｄ≦ｅ≦０．０
０３５ｄ、であれば、フロートガラス板全体が色づく
が、不快な強い干渉縞はほぼ発生しない。ここにおい
て、うねりの周期とはそのガラス板においてそのガラス
板の一方向にほぼ周期的に存在するうねりの、各うねり
間の波長（ｄｍｍ）の平均を示すものであり、また、振
幅とは各うねりの振幅値（ｅμｍ）の平均を示すもので
ある。フロートガラス板の表面のうねりの振幅値をなく
すことは、フロートガラスの製造方法上極めて困難なこ
とであり、しかも、フロート法板ガラスの生産ラインに
おいて、うねりを可能な限り小さくするように操作する
と、生産性が著しく落ちてコストアップとなってしま
う。一方、フロートガラス板の表面のうねりの振幅値は
小さい程、干渉縞の発生防止の観点からは望ましいの
で、種々の実験の結果、実際上許容されうる範囲とし
て、このように限定される。

【００１７】また、ガラス板の厚みが違う場合における
干渉縞発生に関係する光路は図２（ｈ）に示す１種類の
みである。なお、図２（ｈ）は表１における光路７に対
応しており、干渉波のコントラストが小さい。したがっ
て、一定以上の異なった厚みのフロートガラス板を組み
合わせたときには、干渉波の強度が小さいので干渉縞は
観察されないことになる。干渉縞が発生しないためのフ
ロートガラス板の板厚は、多くの実験及び経験により、
可視光線の最大波長の１．３倍以上、特に望ましくは
２．０倍以上である。板厚差が１．３倍未満になると、
フロートガラス板表面のうねりの周期及び振幅値が前記
要件を満たさない場合には、干渉縞が発生する。この干
渉縞は、前述したように、フロートガラス表面は微少な
うねりがあり、これによって隣合う干渉の光路差が少し
ずつ違い、縞として観察されるものである。

【００１８】よって、少なくとも２枚のガラス板をその
周縁部にスペーサーを介在して隔置し、その周縁部をシ
ールしてなる複層ガラスにおいて、（イ）前記ガラス板
の表面のうねりの周期をｄｍｍ、振幅値をｅμｍとする
ときに、０．００１ｄ≦ｅ≦０．０１ｄであること、又
は、（ロ）前記ガラス板の厚みの差が可視光線の最大波
長の１．３倍より大きいことの（イ）、（ロ）いずれか
の条件を満足することを特徴とする複層ガラスを用いる
ことによって、干渉縞として観察されるのを抑制するこ
とができる。

【００１９】

【実施例】

実施例１ フロート法板ガラス成形法において、フロートガラス板
表面のうねりの振幅を小さくするようにして成形された
厚さ６ｍｍのソーダライムシリカからなるフロートガラ
ス板から縦横の寸法が各々２０ｃｍのフロートガラス板
を切り出した。次に、フロートガラス板表面のうねりと
その振幅値の測定は日本精密（株）の表面粗さ測定器に
より測定を行った。そして、うねりの波長の周期が平均
約３０ｍｍであり、最大振幅値が平均約０．２μｍ、す
なわち、ｅ＝０．００６７ｄであるフロートガラス板を
２枚選んで、スペーサーを用いて、２枚のフロートガラ
ス板の間隔を５ｍｍにし、うねりを同一方向となるよう
に隔置し、複層ガラスを製造し、この複層ガラスについ
て干渉縞の発生をしらべたところ、干渉縞は見られなか
った。

【００２０】実施例２ フロート法板ガラス成形法において、フロートガラス板
表面のうねりの振幅を小さくするようにして成形された
厚さ３ｍｍのソーダライムシリカからなるフロートガラ
ス板から縦横の寸法が各々２０ｃｍのフロートガラス板
を切り出した。次に、フロートガラス板表面のうねりと
その振幅値の測定は日本精密（株）の表面粗さ測定器に
より測定を行った。そして、うねりの波長の周期が平均
約１５ｍｍであり、最大振幅値が平均約０．１μｍ、す
なわち、ｅ＝０．００６７ｄであるフロートガラス板を
２枚選んで、スペーサーを用いて、２枚のフロートガラ
ス板の間隔を５ｍｍにし、うねりを同一方向となるよう
に隔置し、複層ガラスを製造し、この複層ガラスについ
て干渉縞の発生をしらべたところ、干渉縞は見られなか
った。

【００２１】実施例３ フロート法板ガラス成形法により得られたソーダライム
シリカからなるフロートガラス板から縦横の寸法が各々
２０ｃｍのフロートガラス板を切り出した。次に、厚み
の測定をミツトヨ製マイクロメーターにより行った。厚
みを各々のフロートガラス板の中央１点で測定し、厚み
６．１７３ｍｍのフロートガラス板と厚み６．１７５ｍ
ｍのフロートガラス板、すなわち、厚みの差（０．００
２ｍｍ）が可視光線の最大波長（０．８μｍ）の２．５
倍であるフロートガラス板を２枚選んで、スペーサーを
用いて、２枚のフロートガラス板の間隔を５ｍｍにし、
実施例１と同様に干渉縞の発生をしらべたところ、干渉
縞は見られなかった。なお、ロットのフロートガラス板
の厚みが安定していればロットよりサンプルを抜き取っ
て厚みを測定し、厚みの差が１μｍ以上あるロットのフ
ロートガラス板と組み合わせれば、容易に干渉縞の発生
を抑制した複層ガラスを提供することが可能となるので
ある。

【００２２】また、ロット毎のフロートガラス板の厚み
が安定していない場合には、板厚差のチェックを品質管
理項目に加えて複層ガラスの作製を行えばよい。また、
フロートガラス板の厚みの測定にあたっては、フロート
ガラス板の厚みのばらつきに関する工程能力と干渉縞の
程度に関する要求品質の双方を勘案して、フロートガラ
ス板の何カ所の厚みを測定すべきかを検討しなければな
らないのはいうまでもない。

【００２３】本発明が、上記実施例に限られるものでな
いことはもちろんであり、例えば、上記実施例では２枚
のフロートガラス板の場合について示したが、３枚以上
のフロートガラス板からなる多層の複層ガラスでもよ
い。この場合には、これらすべてのフロートガラス板の
表面のうねりが、周期をｄｍｍ、振幅値をｅμｍとする
ときに、０．００１ｄ≦ｅ≦０．０１ｄであるか、また
は、隣合うフロートガラス板の厚みの差が可視光線の最
大波長の１．３倍より大きければ、干渉縞の発生を抑制
することができる。また、うねりの大きいフロートガラ
ス板を使用する場合には、ガラス板表面のうねりについ
て、ガラス板の表面のうねりの周期をｄｍｍ、振幅値を
ｅμｍとするとき、０．００１ｄ≦ｅ≦０．０１ｄ、好
ましくは、０．００２ｄ≦ｅ≦０．００７ｄ、さらに好
ましくは、０．００２ｄ≦ｅ≦０．００３５ｄになるよ
うに研磨処理を行って、うねりの振幅値を小さくし、こ
の研磨処理を行ったフロートガラス板を用いて、複層ガ
ラスを作製してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明により、従来
複層ガラスにおいて見られてきた不愉快な干渉縞は、該
複層ガラスに用いられるフロートガラス板の表面のうね
り及び厚みの管理やフロートガラス板の選別使用などに
よって抑制することが可能になったのである。また、さ
ほど厚みの差が大きいフロートガラス板を組合わせる必
要もないことが判ったので、軽量化した複層ガラスの設
計も可能となったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】干渉縞発生をもたらす反射光と透過光の光路を
示す断面図。

【図２】図２（ａ）〜図２（ｇ）は干渉縞発生に関係す
る光路を示す断面図。

【符号の説明】

１：ガラス板 ２：中空層 ３：違う厚みを持ったガラス板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２枚のフロート法板ガラス成形
   法によりつくられたガラス板をその周縁部にスペーサー
   を介在して隔置し、周縁部をシールしてなる複層ガラス
   において、前記フロート法板ガラス成形法によりつくら
   れたガラス板の表面のうねりの周期をｄｍｍ、振幅値を
   ｅμｍとするときに、０．００１ｄ≦ｅ≦０．０１ｄで
   あることを特徴とする複層ガラス。
2. 【請求項２】少なくとも２枚のフロート法板ガラス成形
   法によりつくられたガラス板をその周縁部にスペーサー
   を介在して隔置し、周縁部をシールしてなる複層ガラス
   において、隣合う前記フロート法板ガラス成形法により
   つくられたガラス板の厚みの差が可視光線の最大波長の
   １．３倍より大きいことを特徴とする複層ガラス。