[發明專利]精密沖壓成型用玻璃預制件制造方法及光學元件制造方法

有效

• 申請號: 201110391165.2
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102583972A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 上崎敦司
• 申請（專利權）人: HOYA株式會社
• 主分類號: C03B19/10
• 分類號: C03B19/10;C03B23/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及用于從熔融玻璃分離一定重量的玻璃塊而成型為精密沖壓成型用的玻璃預制件的精密沖壓成型用玻璃預制件的制造方法、及通過對成型后的玻璃預制件進行沖壓成型而制造期望的光學元件的光學元件的制造方法。

背景技術

一般而言，作為制造具有高精度的形狀的透鏡及其他光學產品的方法，周知如下的精密沖壓成型法：由熔融玻璃成型出沖壓成型用的預制件(所謂“球坯(gob)”)，將球坯沖壓成型加工為規定形狀，從而制造光學元件。光學元件的精密沖壓成型法是如下方法：不進行針對玻璃原材料的磨削、研磨等，而是由熔融玻璃塊熱成型球坯(預制件)，冷卻的過程中將球坯表面的曲率形成/控制為規定的值，對該球坯進行沖壓成型，從而形成為透鏡等最終產品，能夠大量制造高精度的光學元件。因此，適宜用于例如非球面透鏡等要求高精度的加工/形狀的光學元件。

此處，作為這種精密沖壓成型法，周知如下所謂的浮起成型法：將規定重量的熔融玻璃塊向成型模具供給，在使其在成型模具內浮起(或稍微浮起)的狀態下對其進行熱成型而形成具有規定的表面曲率的球坯。在浮起成型法中，將多個成型模具載置于轉臺上，使轉臺旋轉，由此向供給熔融玻璃塊的規定的供給位置(鑄造位置)依次輸送成型模具，由各成型模具接收從噴嘴流下的熔融玻璃塊，在模具內依次成型出具有規定曲率的球坯(預制件)。成型后的球坯由轉臺搬送，在作為取出位置的規定的取走(take?out)位置從成型模具依次取出，向下一工序即沖壓成型工序搬送。取出了球坯的成型模具通過轉臺的旋轉而再次被輸送至熔融玻璃塊流出的鑄造位置，由此連續地由熔融玻璃塊成型出球坯。

并且，在浮起成型法中，由從成型模具噴出的氣體/空氣對進入成型模具的熔融玻璃塊施加有朝上的風壓，熔融玻璃塊在模具內經由氣墊以浮起的狀態被保持，進行利用模具和空氣的沖壓、抽吸等，從而進行球坯上表面的曲率調整。這樣經由氣墊使熔融玻璃塊浮起而不使成型模具和熔融玻璃塊接觸，由此能夠防止產生預制件表面的褶皺或產生稱為所謂“罐子破裂(カン割れ)”的玻璃的破裂，另外，能夠防止熔融玻璃塊的熱引起的成型模具的劣化等，并使成型模具的保養、管理容易進行等。

如上所述，在精密沖壓成型法中，能夠通過浮起成型法從熔融玻璃塊直接成型出預制件(球坯)，將其在下一工序進行沖壓成型，由此能夠制造作為最終產品的光學產品，因此，與對玻璃板等玻璃原材料經過切斷、加工、沖壓、磨削、研磨等多道工序而制造出透鏡等最終產品的方法相比較，能夠連續、高效地大量制造出高精度的光學產品，尤其是還能夠高精度地制造出利用磨削/研磨等難以制造的非球面透鏡等，作為適合高精度的光學產品的制造方法來使用。關于使用了這種浮起成型法的精密沖壓成型方法，例如在專利文獻1～3中公開了。

【專利文獻】

【專利文獻1】日本國專利第4425233號公報

【專利文獻2】日本國特開2006-290702號公報

【專利文獻3】日本國特開2007-045696號公報

然而，在使用上述的浮起成型法的精密沖壓成型方法中，在使球坯浮起的狀態下，進行對球坯的成型，具體地說進行球坯上表面的曲率調整，因此球坯在模具內不固定，以不穩定的狀態進行曲率調整的操作。因此，存在產生球坯的位置偏移等而不能進行準確的成型和曲率調整的問題。

具體地說，若在通過浮起成型法使球坯浮起的狀態下進行曲率調整，從成型模具上方觀察球坯時，球坯上表面的頂部(曲率的中心)從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)從球坯外周的中心偏移，從而存在曲率的頂部或凹部從中心偏移的情況。對這種產生了偏移的球坯進行沖壓成型而制作透鏡時，出現如下問題：厚度偏差較大，產生使透鏡的光學性能變差等情況，變得難以制造出高精度的光學元件。

此處，對于這種問題，考慮在成型模具側設置防止球坯的位置偏移的結構或機構，但是反而成型模具可能會成為復雜的結構等。另外，成型模具一般而言大多設于制造裝置側，在所有的成型模具上都設置這種機構等可能會使制造裝置整體復雜化，另外，考慮到制造裝置自身的制造成本也增大，實際上難以實現。

發明內容