[发明专利]精密冲压成型用玻璃预制件制造方法及光学元件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于从熔融玻璃分离一定重量的玻璃块而成型为精密冲压成型用的玻璃预制件的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法、及通过对成型后的玻璃预制件进行冲压成型而制造期望的光学元件的光学元件的制造方法。

背景技术

一般而言，作为制造具有高精度的形状的透镜及其他光学产品的方法，周知如下的精密冲压成型法：由熔融玻璃成型出冲压成型用的预制件(所谓“球坯(gob)”)，将球坯冲压成型加工为规定形状，从而制造光学元件。光学元件的精密冲压成型法是如下方法：不进行针对玻璃原材料的磨削、研磨等，而是由熔融玻璃块热成型球坯(预制件)，冷却的过程中将球坯表面的曲率形成/控制为规定的值，对该球坯进行冲压成型，从而形成为透镜等最终产品，能够大量制造高精度的光学元件。因此，适宜用于例如非球面透镜等要求高精度的加工/形状的光学元件。

此处，作为这种精密冲压成型法，周知如下所谓的浮起成型法：将规定重量的熔融玻璃块向成型模具供给，在使其在成型模具内浮起(或稍微浮起)的状态下对其进行热成型而形成具有规定的表面曲率的球坯。在浮起成型法中，将多个成型模具载置于转台上，使转台旋转，由此向供给熔融玻璃块的规定的供给位置(铸造位置)依次输送成型模具，由各成型模具接收从喷嘴流下的熔融玻璃块，在模具内依次成型出具有规定曲率的球坯(预制件)。成型后的球坯由转台搬送，在作为取出位置的规定的取走(take out)位置从成型模具依次取出，向下一工序即冲压成型工序搬送。取出了球坯的成型模具通过转台的旋转而再次被输送至熔融玻璃块流出的铸造位置，由此连续地由熔融玻璃块成型出球坯。

并且，在浮起成型法中，由从成型模具喷出的气体/空气对进入成型模具的熔融玻璃块施加有朝上的风压，熔融玻璃块在模具内经由气垫以浮起的状态被保持，进行利用模具和空气的冲压、抽吸等，从而进行球坯上表面的曲率调整。这样经由气垫使熔融玻璃块浮起而不使成型模具和熔融玻璃块接触，由此能够防止产生预制件表面的褶皱或产生称为所谓“罐子破裂(カン割れ)”的玻璃的破裂，另外，能够防止熔融玻璃块的热引起的成型模具的劣化等，并使成型模具的保养、管理容易进行等。

如上所述，在精密冲压成型法中，能够通过浮起成型法从熔融玻璃块直接成型出预制件(球坯)，将其在下一工序进行冲压成型，由此能够制造作为最终产品的光学产品，因此，与对玻璃板等玻璃原材料经过切断、加工、冲压、磨削、研磨等多道工序而制造出透镜等最终产品的方法相比较，能够连续、高效地大量制造出高精度的光学产品，尤其是还能够高精度地制造出利用磨削/研磨等难以制造的非球面透镜等，作为适合高精度的光学产品的制造方法来使用。关于使用了这种浮起成型法的精密冲压成型方法，例如在专利文献1～3中公开了。

【专利文献】

【专利文献1】日本国专利第4425233号公报

【专利文献2】日本国特开2006-290702号公报

【专利文献3】日本国特开2007-045696号公报

然而，在使用上述的浮起成型法的精密冲压成型方法中，在使球坯浮起的状态下，进行对球坯的成型，具体地说进行球坯上表面的曲率调整，因此球坯在模具内不固定，以不稳定的状态进行曲率调整的操作。因此，存在产生球坯的位置偏移等而不能进行准确的成型和曲率调整的问题。

具体地说，若在通过浮起成型法使球坯浮起的状态下进行曲率调整，从成型模具上方观察球坯时，球坯上表面的顶部(曲率的中心)从球坯外周的中心偏移，或球坯上表面的最凹陷的部分(曲率的中心)从球坯外周的中心偏移，从而存在曲率的顶部或凹部从中心偏移的情况。对这种产生了偏移的球坯进行冲压成型而制作透镜时，出现如下问题：厚度偏差较大，产生使透镜的光学性能变差等情况，变得难以制造出高精度的光学元件。

此处，对于这种问题，考虑在成型模具侧设置防止球坯的位置偏移的结构或机构，但是反而成型模具可能会成为复杂的结构等。另外，成型模具一般而言大多设于制造装置侧，在所有的成型模具上都设置这种机构等可能会使制造装置整体复杂化，另外，考虑到制造装置自身的制造成本也增大，实际上难以实现。

发明内容