專利名稱：玻璃成形體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由光學(xué)玻璃構(gòu)成的透鏡等光學(xué)元件的制造方法，是關(guān)于通過成形模高精度對(duì)加熱軟化的光學(xué)玻璃坯料進(jìn)行壓力成形的玻璃光學(xué)元件的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在制造照相機(jī)、拾取器等光學(xué)儀器中使用的光學(xué)玻璃透鏡等光學(xué)元件時(shí)，大多提倡通過金屬或陶瓷等構(gòu)成的模具對(duì)加熱軟化的光學(xué)玻璃坯料進(jìn)行壓力成形的制造方法。光學(xué)玻璃坯料的形狀有球形、桿狀、扁平橢圓體形狀等各種形狀。而且，由于與成形后的光學(xué)元件的形狀、即成形模的形狀的相互關(guān)系，存在有必須以模具和光學(xué)玻璃坯料之間形成封閉的空間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓力成形的情況。在這種情況下，當(dāng)存在于空間內(nèi)的氣體與壓力成形的進(jìn)行無關(guān)地不從空間內(nèi)排出時(shí)，其殘留有氣體的部位成形出的玻璃表面上將產(chǎn)生凹陷。其結(jié)果，成形出的光學(xué)元件的外觀品質(zhì)有可能受到影響。
為了解決上述的問題，人們已提出了幾種方案。
例如，在特開平6-9228號(hào)公報(bào)中公開了通過使壓力機(jī)的壓力暫時(shí)釋放后使其再次作用而排出殘留在模具和預(yù)成形件之間的氣體的方法。
在特開平8-325023號(hào)公報(bào)中公開了在模具的周邊部設(shè)置條紋或缺口，易于在壓力機(jī)中的預(yù)成形件延展的同時(shí)將殘留在模具和預(yù)成形件之間的氣體向外周排出的方法。
在特開昭61-99101號(hào)公報(bào)中公開了在成形模的中心部設(shè)置小孔，從上述孔排出殘留在模具和預(yù)成形件之間的氣體的方法。
另外，在特開平11-236226號(hào)公報(bào)中公開了在壓力成形時(shí)通過使氛圍為真空而在最初除去氣體進(jìn)行壓力成形的方法。
專利文獻(xiàn)1特開平6-9228號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平8-325023號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開昭61-99101號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平11-236226號(hào)公報(bào)但是，上述專利文獻(xiàn)中記載的發(fā)明具有以下的問題。
在使壓力機(jī)的壓力暫時(shí)釋放后使其再次作用的方法(專利文獻(xiàn)1)中，由于在壓力機(jī)的溫度下釋放壓力，并排出氣體，所以將成為暫時(shí)分模的狀態(tài)。高溫下的分模將引起玻璃的熔融或成形出的光學(xué)元件的外觀不良。
在模具的周邊部設(shè)置條紋或缺口的方法(專利文獻(xiàn)2)中，由于上述缺口、條紋的形狀作為突起狀轉(zhuǎn)印在加壓了的光學(xué)元件上，所以有損于光學(xué)元件本來的功能。而且，在上述突起狀損害光學(xué)元件的功能、性能的情況下，則需要通過后加工將其除去，具有成本增加的缺點(diǎn)。
即使是在成形模的中心部設(shè)置小孔的方法(專利文獻(xiàn)3)中，也在光學(xué)元件的中心形成突起，需要將其除去的后加工，成本增加。不僅如此，在非球面形狀的情況下，還具有在后加工中難以恢復(fù)形狀的缺點(diǎn)。
在使氛圍為真空的方法(專利文獻(xiàn)4)中，預(yù)成形件的玻璃成分的一部分將揮發(fā)，具有因揮發(fā)物的堆積而光學(xué)元件的外觀性能惡化、成品率降低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明是為了解決上述專利文獻(xiàn)中記載的發(fā)明所存在的問題而提出的。即，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)玻璃成形體的制造方法，即使是在象玻璃坯料(預(yù)成形件)的曲率半徑大于模具成形面的曲率的情況那樣、需要在模具和預(yù)成形件之間存在殘留氣體的空間的狀態(tài)下進(jìn)行壓力成形的情況下，并且采用不需要條紋或缺口或中心部的孔的通常的成形模，也能夠不使壓力成形中為真空地排出空間的殘留氣體，制造出外觀性能良好的光學(xué)玻璃成形體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了達(dá)到上述目的而提出的，在本發(fā)明中，預(yù)成形件的加熱是在與形成空間的成形模接觸的狀態(tài)下進(jìn)行的，并且通過對(duì)加壓開始初期的模具的移動(dòng)速度進(jìn)行研究，可在空間中實(shí)際上不殘留氣體地進(jìn)行加壓成形，制造出形狀精度優(yōu)良的光學(xué)玻璃元件。
即、本發(fā)明如下所述。
一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，采用包含上模和下模的成形模，通過擠壓玻璃坯料進(jìn)行加壓成形，其中，上述上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)，
上述上模和下模的至少一個(gè)具有以下的形狀，即在將上述玻璃坯料配置在成形模內(nèi)、并且使上模和下模與玻璃坯料相接觸的狀態(tài)時(shí)，上述上模和下模的至少一個(gè)的成形面和玻璃坯料的表面形成封閉的空間(其中，使上述空間的成形模的可移動(dòng)方向的最大高度為h(μm))，包括將小于示出1011泊的粘度的溫度的玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間的工序，以及通過與產(chǎn)生上述空間一側(cè)的上模和/或下模的接觸而產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)對(duì)所供應(yīng)的玻璃坯料進(jìn)行加熱的工序，在成形模的溫度為玻璃坯料示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，使上述上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均速度向使上下模具之間變窄的方向移動(dòng)，直到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。
一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，采用包含上模和下模的成形模，通過擠壓玻璃坯料進(jìn)行加壓成形，其中，上述上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)，上述上模和下模的至少一個(gè)具有以下的形狀，即在將上述玻璃坯料配置在成形模內(nèi)、并且使上模和下模與玻璃坯料相接觸的狀態(tài)時(shí)，上述上模和下模的至少一個(gè)的成形面和玻璃坯料的表面形成封閉的空間(其中，使上述空間的成形模的可移動(dòng)方向的最大高度為h(μm))，包括將玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間的工序，所供應(yīng)的玻璃坯料的表面部分與內(nèi)部相比為高溫，當(dāng)表面部分為示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1，并且成形模的溫度為玻璃坯料示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，使上述上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均速度向使上下模具之間變窄的方向移動(dòng)，直到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。
在上述的制造方法中，將加熱了的玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間，直到玻璃坯料的表面部分為示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1。
在上述的制造方法中，產(chǎn)生上述空間的上模和下模的至少一個(gè)在成形面的光軸附近具有曲率半徑為r1的凹面，玻璃坯料的產(chǎn)生上述空間的表面是曲率半徑為r0的凸面，滿足r1＜r0。
在上述的制造方法中，在上述移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)后的任意時(shí)刻，使加在上模和下模上的壓力上升。
在上述制造方法中，壓力的平均上升速度為每秒0.5kgf/mm2以下。
在上述的制造方法中，在上述移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)后的任意時(shí)刻，使上述上模和下模的至少一個(gè)的平均移動(dòng)速度上升，擠壓玻璃坯料。
一種光盤用的拾取光學(xué)組件，其特征是，包括上述的制造方法制造的玻璃光學(xué)元件。
另外，在本發(fā)明的上述制造方法中，最好是，通過產(chǎn)生上述空間一側(cè)的上模和/或下模的接觸形成的熱傳導(dǎo)對(duì)供應(yīng)到上下模具之間的玻璃進(jìn)行加熱的工序?yàn)?0～300秒，通過上述熱傳導(dǎo)進(jìn)行加熱的工序包括在成形模為玻璃坯料示出107.4～1010.5泊的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，將成形模的溫度在規(guī)定時(shí)間保持大致一定的工序，上述規(guī)定溫度T2為玻璃坯料示出107.5～109.5泊的溫度，將上述玻璃坯料預(yù)熱到小于示出1011泊的粘度的溫度后供應(yīng)到下模中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的玻璃成形體的制造方法，將模具的溫度加熱到相當(dāng)于光學(xué)玻璃坯料的粘度為107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度，表面部分為溫度高于內(nèi)部的高溫，供應(yīng)表面部分示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度溫度范圍內(nèi)的玻璃坯料，使相當(dāng)于封閉的空間高度的模具的移動(dòng)速度小于10mm/min進(jìn)行加壓，預(yù)成形件和模具之間形成的空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的空間的變形向周邊擴(kuò)張地變形，并可靠地排出，所以可制造具有良好外觀的玻璃成形體。而且，由于不發(fā)生因?qū)φ扯雀叩牟ＡнM(jìn)行加壓而所擔(dān)心的模具破損或玻璃成形體破裂以及產(chǎn)生條紋，所以可連續(xù)地制造具有高品質(zhì)外觀性能的玻璃成形體。


圖1為本發(fā)明第1實(shí)施例中采用的玻璃成形體的壓力裝置的模具周邊部的縱向剖視圖。
圖2表示第1實(shí)施例中的壓力時(shí)間表。
圖3為表示本發(fā)明第2實(shí)施例的縱向剖視4為形成在下模和玻璃坯料之間的封閉的空間的說明圖。
圖5為第3實(shí)施例中采用的預(yù)成形件4的上浮裝置的說明圖。
圖6為本發(fā)明的光盤用拾取光學(xué)組件的說明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，通過采用具有上模和下模的成形模對(duì)玻璃坯料加壓而進(jìn)行壓力成形。
以下，雖然對(duì)玻璃坯料為預(yù)成形件的情況進(jìn)行說明，但玻璃坯料為玻璃料等也是一樣的。
本發(fā)明的制造方法中采用的成形模是上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)。通常，上?；蛳履５娜我粋€(gè)可在上方向和下方向上移動(dòng)。
另外，本發(fā)明的制造方法中采用的成形模的形狀為，是在將預(yù)成形件配置在成形模內(nèi)、并且上模和下模與預(yù)成形件相接觸的狀態(tài)時(shí)，上模和下模的至少一個(gè)的表面和預(yù)成形件的表面形成封閉的空間。形成與預(yù)成形件的表面封閉的空間既可以是上模和下模的任一個(gè)，也可以是上模和下模兩者。
在本發(fā)明中，采用具有上述功能、形狀的成形模，將預(yù)成形件、例如溫度小于示出1011泊的粘度的預(yù)成形件供應(yīng)到上下模之間，然后通過來自位于空間一側(cè)的下模和/或上模的熱傳導(dǎo)加熱玻璃坯料。
此時(shí)，在形成與預(yù)成形件的表面封閉的空間僅是下模的情況下，將預(yù)成形件供應(yīng)到下模的成形面上，然后通過來自下模的熱傳導(dǎo)加熱預(yù)成形件。來自下模的熱傳導(dǎo)對(duì)預(yù)成形件的加熱既可以在上模和預(yù)成形件不接觸的狀態(tài)下進(jìn)行，也可以在接觸的狀態(tài)下進(jìn)行。
在上模和預(yù)成形件產(chǎn)生與預(yù)成形件的表面封閉的空間的情況下，將預(yù)成形件供應(yīng)到下模中后，使上?；蛳履Ｏ蛏舷履Ｖg變窄的方向移動(dòng)，使上模和預(yù)成形件接觸，通過來自上模的熱傳導(dǎo)進(jìn)行預(yù)成形件的加熱。此時(shí)，預(yù)成形件也和下模接觸，在下模的溫度高于預(yù)成形件的溫度的情況下，來自下模的熱傳導(dǎo)也對(duì)預(yù)成形件進(jìn)行加熱。
如上所述，在和預(yù)成形件之間產(chǎn)生空間的僅是上模和下模的任一個(gè)的情況下，也可以是在上模和下模的任一側(cè)產(chǎn)生空間的狀態(tài)。但是，在是下模的情況下，僅通過配置(供應(yīng))預(yù)成形件即可進(jìn)行來自下模的熱傳導(dǎo)的加熱，從縮短加熱時(shí)間的觀點(diǎn)考慮是可取的。
在上模和下模兩者產(chǎn)生與預(yù)成形件的表面封閉的空間的情況下，將預(yù)成形件供應(yīng)到下模中后，使上模或下模向上下模之間變窄的方向移動(dòng)，使上模和預(yù)成形件接觸，通過來自上模和下模熱傳導(dǎo)進(jìn)行預(yù)成形件的加熱。
供應(yīng)到下模中的預(yù)成形件的溫度既可以是室溫，也可以預(yù)先加熱。但是，如果預(yù)成形件被預(yù)先加熱，則由于可縮短成形生產(chǎn)節(jié)拍(制造一個(gè)成形品所需要的時(shí)間)而是可取的。預(yù)加熱預(yù)成形件時(shí)的預(yù)熱溫度在小于示出1011泊的粘度的溫度是合適的。在該溫度下預(yù)加熱的預(yù)成形件也適用于在將預(yù)成形件供應(yīng)到成形模中時(shí)采用吸引部件的情況。
另外，預(yù)成形件的預(yù)加熱溫度最好是?；c(diǎn)以下的溫度。這是因?yàn)樵谑诡A(yù)成形件與傳送盤等部件接觸進(jìn)行加熱的情況下，當(dāng)以超過玻化點(diǎn)的溫度加熱預(yù)成形件時(shí)預(yù)成形件將有可能變形的緣故。
供應(yīng)預(yù)成形件時(shí)的上下模的溫度最好是所供應(yīng)的預(yù)成形件的表面溫度以上、不超過相當(dāng)于玻璃坯料的粘度為107.4～1010.5泊的溫度。最好是上模和下模的溫度大致相同。
而且，最好通過與上模和/或下模的接觸產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)對(duì)預(yù)加熱到上述溫度的預(yù)成形件進(jìn)一步加熱，預(yù)成形件的表面溫度為高于內(nèi)部的高溫，并且加熱到表面部分達(dá)到相當(dāng)于107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1。
上述預(yù)成形件的加熱雖然是通過來自模具的熱傳導(dǎo)進(jìn)行的，但也可以在來自模具的熱傳導(dǎo)進(jìn)行的預(yù)成形件的加熱的同時(shí)，從外部對(duì)模具和/或預(yù)成形件進(jìn)行加熱。例如，在來自模具的熱傳導(dǎo)進(jìn)行的預(yù)成形件的加熱的同時(shí)，也可以通過設(shè)置在成形模周邊的加熱裝置加熱模具和/或預(yù)成形件。
通過來自模具的熱傳導(dǎo)加熱預(yù)成形件的工序最好進(jìn)行10～300秒。另外，該工序也可以包括成形模的溫度處于加壓開始的規(guī)定溫度T2時(shí)、保持在溫度T2規(guī)定時(shí)間的工序。這樣一來，可控制(促進(jìn))預(yù)成形件表面附近的軟化。從而控制(促進(jìn))熱量從與預(yù)成形件相接觸的模具表面向預(yù)成形件的供應(yīng)，由于預(yù)成形件的熱特性(主要是熱傳導(dǎo)特性低)，預(yù)成形件上表面溫度高而中心部分的溫度低，形成了適當(dāng)?shù)臏囟确植?。上述?guī)定時(shí)間從形成適當(dāng)?shù)臏囟确植嫉挠^點(diǎn)考慮，雖然取決于預(yù)成形件的容量，但為10～200秒是合適的。設(shè)置控制(促進(jìn))預(yù)成形件表面附近的軟化的工序不是必須的。但是，在加壓開始時(shí)，在預(yù)成形件的表面和內(nèi)部存在溫度分布(溫度差)可獲得排出形成于預(yù)成形件和形成模之間的空間內(nèi)的空氣的作用是理想的。但是，當(dāng)時(shí)間過長時(shí)，溫度分布(溫度差)反而變小，難以獲得氣體排出作用，除此之外，由于使成形生產(chǎn)節(jié)拍加長而是不希望的。
在本發(fā)明中，以下的方式為好。將預(yù)成形件供應(yīng)到上下模之間，在上下模之間進(jìn)行壓力成形時(shí)所供應(yīng)的預(yù)成形件的表面部分為高于預(yù)成形件內(nèi)部的高溫，處于示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1，并且在成形模的溫度為預(yù)成形件示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，通過使上述上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均移動(dòng)速度向上下模之間變窄的方向移動(dòng)到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)為止，擠壓預(yù)成形件。
既可以在將預(yù)成形件供應(yīng)到上下模之間后，通過如上所述來自模具的熱傳導(dǎo)，加熱到表面部分達(dá)到上述規(guī)定的溫度T1，也可以在上下模具之外加熱到規(guī)定的溫度后供應(yīng)到上下模具之間。
以下，對(duì)在上下模具之外將預(yù)成形件加熱到上述規(guī)定溫度T1后供應(yīng)到上下模具之間的情況進(jìn)行說明。
預(yù)成形件可通過模具外的加熱機(jī)構(gòu)預(yù)先加熱到上述規(guī)定溫度、即相當(dāng)于玻璃粘度為107.4～1010.5泊的溫度。最好是相當(dāng)于107.5～109.4泊的溫度。這種加熱例如可采用高溫氣流或者遠(yuǎn)紅外線輻射等從表面加熱預(yù)成形件的方法。
供應(yīng)預(yù)成形件時(shí)的上下模具的溫度雖然最好是所供應(yīng)的預(yù)成形件的表面溫度以上，不超過相當(dāng)于預(yù)成形件的粘度為107.4～1010.5泊的溫度，但也可以是預(yù)成形件的表面溫度以下，還可以是高于預(yù)成形體內(nèi)部溫度。上模和下模的溫度最好是大致相同的。
在上下模具之間加熱預(yù)成形件的情況下，在模具之外加熱預(yù)成形件的情況下，也是在其表面部分的溫度為相當(dāng)于107.4～1010.5泊的溫度范圍內(nèi)的T1時(shí)開始加壓即可。
此時(shí)，預(yù)成形件的表面部分為高于內(nèi)部的高溫。即在預(yù)成形件的表面和內(nèi)部產(chǎn)生溫度差。在此，所謂內(nèi)部是指包含預(yù)成形件的中心的部分，例如在使將預(yù)成形件制成球形時(shí)的半徑為R時(shí)可以是R/2內(nèi)側(cè)。內(nèi)部的溫度最好是小于相當(dāng)于玻璃粘度為1010.5泊的溫度。
在供應(yīng)預(yù)成形件、成形模的溫度為預(yù)成形件示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，或者為規(guī)定溫度T2、并經(jīng)過了上述軟化控制(促進(jìn))工序之后，使上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均移動(dòng)速度向上下模具之間變窄的方向移動(dòng)到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。平均移動(dòng)速度優(yōu)選地為0.3～6.0(mm/min)，為0.5～4.0(mm/min)則更好。
h(μm)為上述空間的成形模的可移動(dòng)方向的最大高度。在上下模具中任一個(gè)上產(chǎn)生空間的情況下，其空間的模具可移動(dòng)方向的最大高度作為h(μm)。圖4表示形成下模2和預(yù)成形件(玻璃坯料)4封閉的空間11的情況。在上模和下模的兩者形成與預(yù)成形件封閉的空間的情況下，h(μm)表示雙方空間的最大高度的合計(jì)值。
是相當(dāng)于至少下模和上模與預(yù)成形件接觸，在預(yù)成形件上作用有負(fù)荷，預(yù)成形件開始變形的狀態(tài)到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)為止。
例如，下模的移動(dòng)可通過由使壓力缸或馬達(dá)等的壓力作用在下模部件上的機(jī)構(gòu)上抬而進(jìn)行的，使移動(dòng)開始后下模的上升速度為10mm/min以下，通過使下模進(jìn)一步上升，使壓力作用在預(yù)成形件上。該下模的上升速度實(shí)際上維持到僅移動(dòng)至少由預(yù)成形件和模具成形面形成的封閉空間的模具移動(dòng)方向的最大高度h(μm)的距離為止。
雖然使模具移動(dòng)開始時(shí)模具的溫度T2為相當(dāng)于玻璃粘度為107.4泊～1010.5泊的范圍，最好是相當(dāng)于107.5泊～109.5泊的范圍的溫度，但預(yù)成形件表面附近的溫度優(yōu)選地為可不使形成于預(yù)成形件和模具之間的空間內(nèi)的氣體向預(yù)成形件的中心方向膨脹地邊向外周方向擴(kuò)張邊排出。
另外，在壓力成形結(jié)束之前的期間，成形模的溫度最好為上述的溫度范圍。例如，可恒定地維持在加壓開始時(shí)的溫度T2。
模具移動(dòng)開始時(shí)，由于預(yù)成形件表面的粘度比較高，模具和預(yù)成形件的接觸面積小，所以當(dāng)作用有大的壓力機(jī)壓力時(shí)模具有可能破損。因此，預(yù)先使加壓初期的壓力機(jī)壓力較小比較合適。例如，1～10kgf/mm2的壓力機(jī)壓力比較合適。從加壓開始到結(jié)束的期間，壓力機(jī)壓力最好為1kgf/mm2以上。
在本發(fā)明的制造方法中，由于使壓力作用在預(yù)成形件上的下模的初始移動(dòng)速度為10mm/min以下，所以從模具向預(yù)成形件的初始?jí)毫χ饾u傳遞，面向形成于預(yù)成形件和模具之間的空間的預(yù)成形件的表面逐漸變形，上述空間內(nèi)的氣體逐漸向直徑方向擴(kuò)張，易于排出到外周。下模的初始移動(dòng)速度以6.0mm/min以下為好，為4.0mm/min以下則更好。最好是為3.0mm/min以下。上模移動(dòng)的情況也是一樣。
下模的移動(dòng)距離在達(dá)到最大高度的合計(jì)h后，可使壓力機(jī)壓力逐漸增加。這是為了防止在壓力機(jī)壓力小的狀態(tài)下加壓時(shí)間增長，生產(chǎn)率降低的緣故。隨著熱量向預(yù)成形件的中心部傳遞，使壓力機(jī)壓力逐漸增加，從而可不使模具破損地使加壓時(shí)間最短。此時(shí)的壓力機(jī)壓力的增加即可以是連續(xù)的，也可以是分階段的，還可以由正或負(fù)的加速度增加。壓力機(jī)壓力的平均增加速度在0.5kgf/mm2/sec以下為好，為0.1kgf/mm2/sec以下則更好。而且，也可以在下模和/或上模的移動(dòng)距離達(dá)到h之后使下模和/或上模的移動(dòng)速度也上升到10mm/min以上。
空間內(nèi)的氣體被排出，預(yù)成形件成形為所希望壁厚的光學(xué)元件時(shí)，釋放朝向預(yù)成形件的壓力機(jī)壓力。之后，以表面精度不惡化的漸冷速度冷卻，將上模分模后，從下模中取出玻璃成形體。壓力機(jī)壓力的釋放也包括不破壞模具的成形面和成形出的玻璃元件之間的貼緊性地維持若干壓力的狀態(tài)。
由本發(fā)明的制造方法成形出的光學(xué)元件的形狀除了在模具和預(yù)成形件之間產(chǎn)生上述空間之外并無特別的限制。特別有效的是在產(chǎn)生空間一側(cè)的光學(xué)元件的成形面為凸?fàn)畹那蛎婊蚍乔蛎妫A(yù)成形件形狀的曲率至少在局部上大于成形模的曲率，因此，有可能在預(yù)成形件和模具之間產(chǎn)生封閉的空間。
即，上述產(chǎn)生空間一側(cè)的模具的成形面具有曲率半徑為r1的凹面，與該凹面相切的預(yù)成形件的表面具有曲率半徑為r0的凸面，存在r1＜r0的情況。另外，在成形面為非球面的情況下，其近軸的曲率半徑為r1。
雖然在光學(xué)元件的大小上并無特別的限制，但優(yōu)選地用于例如外徑為10mm以下，最好為5mm以下的透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的光學(xué)元件在用途上并沒有特別的限制。例如適用于光盤用的拾取器物鏡或光通信用的透鏡，特別是用于CD、DVD的光學(xué)系統(tǒng)中。這些透鏡由于為了發(fā)揮其功能而要求的透鏡形狀，在與模具之間產(chǎn)生封閉的空間，而且，形狀精度和外觀的完成水準(zhǔn)非常高。特別是在采用波長較短(例如450nm以下)的激光的光學(xué)系統(tǒng)中，精度的基準(zhǔn)尤為苛刻，但通過本發(fā)明的制造方法所獲得的光學(xué)元件具有充分的性能。
本發(fā)明包括通過上述本發(fā)明的制造方法制造的玻璃光學(xué)元件，并包括光盤用拾取器的光學(xué)組件。光盤用拾取器的光學(xué)組件例如可以是圖6中所示說明圖的光拾取裝置。
圖6中所示的光拾取裝置具備半導(dǎo)體激光器21、平行光管透鏡22、射束分裂器23、1/4波長片24、光圈(圖中未示出)、物鏡25、檢測(cè)系聚光透鏡27、光檢測(cè)器28、以及執(zhí)行器29。在盤片26上記錄、再現(xiàn)信息。本發(fā)明中的拾取器光學(xué)組件為圖6所示的光拾取裝置中除去盤片26的組件。可使由本發(fā)明的制造方法制造的玻璃光學(xué)元件作為圖6中所示的光拾取裝置中的物鏡25。
作用在本發(fā)明的光學(xué)玻璃成形體的制造方法中，由于具有在使預(yù)成形件與成形模接觸的狀態(tài)下、通過形成空間一側(cè)的模具加熱預(yù)成形件的工序，或者在成形模之外通過氣流或遠(yuǎn)紅外線輻射等加熱預(yù)成形件的工序，所以可使與模具接觸的預(yù)成形件的表面附近的溫度為高于中心的溫度。此時(shí)，由于預(yù)成形件的中心部為低于適于成形的溫度范圍的低溫，所以具有高于表面附近的粘度。當(dāng)在預(yù)成形件的表面和中心之間產(chǎn)生了溫度分布、即粘度分布的狀態(tài)下進(jìn)行加壓時(shí)，粘度高的中心部在加壓力的反作用下將產(chǎn)生排出由模具和預(yù)成形件形成的空間內(nèi)的氣體的作用。
在此，由于使壓力作用在預(yù)成形件上的模具的初始移動(dòng)速度為10mm/min以下，所以初始?jí)毫哪＞咧饾u向預(yù)成形件傳遞，面向形成于預(yù)成形件和模具之間的空間的預(yù)成形件表面逐漸變形，上述空間內(nèi)的氣體一邊逐漸沿徑向擴(kuò)張一邊被排出到外周。之后，隨著熱量向預(yù)成形件中心部的傳遞，通過使壓力機(jī)壓力逐漸增加，可不使模具破損地使加壓時(shí)間為最短。
實(shí)施例第1實(shí)施例圖1為本發(fā)明第1實(shí)施例中使用的玻璃成形體的壓力裝置的模具周邊部的縱向剖視圖。圖2中示出本第1實(shí)施例中的壓力時(shí)間表。
首先，對(duì)圖1中所示的壓力裝置的結(jié)構(gòu)加以說明。
預(yù)成形件4是通過將球體的nd＝1.80610、νd＝40.73、屈服點(diǎn)溫度為600℃、?；瘻囟葹?60℃的光學(xué)玻璃坯料研磨加工到Φ1.6mm而制造的。將該預(yù)成形件4在室溫下放置在成形面的曲率半徑為0.67mm的下模2的成形面上，然后設(shè)置上模1、套筒3。在下模2和預(yù)成形件4之間形成空間11，中心的最大高度為14μm。另外，在圖1中，強(qiáng)調(diào)地繪出空間的大小。上模、下模、套筒由SiC制成，在成形面上覆蓋DLC膜作為分型膜。
另外，下模2預(yù)先保持在下模加熱部件6上。下模加熱部件6螺栓固定在下模擠壓部件8上，上述下模擠壓部件8連接在未圖示的馬達(dá)上，當(dāng)通過馬達(dá)上下移動(dòng)時(shí)向預(yù)成形件加壓。
上模加熱部件5螺栓固定在上模固定部件7上，當(dāng)對(duì)上模1、下模2進(jìn)行加熱時(shí)，如圖1所示，上模加熱部件5和下模加熱部件6配置在覆蓋上模1、下模2的位置上。此時(shí)，上模加熱部件5設(shè)置有間隙，以便不使壓力作用在上模1上。下模測(cè)溫用的熱電偶10插入下模2中，由此進(jìn)行溫度控制。上模測(cè)溫用的熱電偶9插入上模加熱部件6中，監(jiān)控上下模具的溫度平衡。
作為上述的結(jié)構(gòu)，通過配置在上模加熱部件5、下模加熱部件6周圍的高頻感應(yīng)線圈(圖中未示出)對(duì)上模加熱部件5和下模加熱部件6進(jìn)行加熱。在此，上模加熱部件5和下模加熱部件6是由以鎢作為主要成分的金屬制成的，可進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱。
在相當(dāng)于預(yù)成形件的玻璃粘度為109.2泊的溫度615℃開始加壓。加熱上下模具，在上下模具的溫度達(dá)到上述溫度后，保持該溫度120秒，控制預(yù)成形件的升溫。
之后，通過未圖示的馬達(dá)以100mm/min左右的上升速度將下模擠壓部件上抬到上模1的上表面和上模加熱部件5接觸之前的10μm的位置，將上升速度切換到0.96mm/min使其上升。為了使壓力機(jī)壓力能夠以0.5kgf/mm2將下模維持在固定位置，使其為0.75kgf/mm2擠壓預(yù)成形件。
在開始擠壓預(yù)成形件到下模擠壓部件的移動(dòng)距離為20μm為止，將上升速度維持在0.96mm/min，之后，以0.05kgf/mm2/sec連續(xù)地增加壓力機(jī)壓力。雖然此時(shí)的移動(dòng)速度逐漸增加，但由于隨著預(yù)成形件變形的進(jìn)展將難以變形，所以，移動(dòng)速度為一定或變緩。40秒后上模1的上端面和套筒3的上端面相一致，預(yù)成形件的擠壓結(jié)束。之后，向高頻線圈通電，并使氮?dú)庋h(huán)，以60℃/min的冷卻速度冷卻，在到達(dá)Tg560℃以下的550℃時(shí)釋放壓力機(jī)壓力，進(jìn)行分模。
通過用以上的結(jié)構(gòu)、方法進(jìn)行成形，在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體被全部排出，轉(zhuǎn)印了成形面的整體。
另外，空間內(nèi)的氣體在提高加壓開始時(shí)的模具溫度時(shí)難以從壓力機(jī)中排出，當(dāng)模具溫度超過相當(dāng)于玻璃粘度為107.4泊的溫度654℃時(shí)，確認(rèn)在成形體的局部上存在因殘留在中心部上的氣體而形成的下凹部分。而且，在降低壓力機(jī)溫度，小于相當(dāng)于玻璃粘度為1010.5泊的溫度593℃時(shí)，未擠壓到所希望的壁厚。
因此，在這種情況下，從獲得良好外觀的光學(xué)元件的觀點(diǎn)考慮，加壓開始時(shí)模具的加熱溫度為相當(dāng)于玻璃粘度為107.4～1010.5泊的溫度是合適的。
當(dāng)下模移動(dòng)空間的高度h并進(jìn)行加壓時(shí)，下模上升速度在壓力機(jī)溫度為615℃時(shí)是6mm/min以上，產(chǎn)生20％左右在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體未完全排出的透鏡，當(dāng)上升速度超過10mm/min時(shí)在50％以上的玻璃成形體上產(chǎn)生了條紋。因此，移動(dòng)速度為10mm/min以下是合適的，但優(yōu)選地為6mm/min以下。本實(shí)施例中為1mm/min以下，穩(wěn)定地進(jìn)行了連續(xù)加壓。
而且，在僅從擠壓預(yù)成形件開始到13μm的移動(dòng)距離為止維持下模上升速度的情況下，在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體未完全排出。在這種情況下，通過維持上述的下模上升速度，在空間11的高度為14μm的下模移動(dòng)距離之前，空間內(nèi)的氣體被排出。
另外，在下模的移動(dòng)距離超過了14μm之后，當(dāng)使壓力機(jī)負(fù)荷的上升速度為0.2kgf/mm2/sec以上時(shí)，條紋的產(chǎn)生比例為50％，當(dāng)為0.5kgf/mm2/sec以上時(shí)，模具破損。
如上所述，通過在與模具接觸的狀態(tài)下加熱預(yù)成形件，在預(yù)成形件的內(nèi)部和表面產(chǎn)生溫度差和粘度差，在預(yù)成形件中心附近產(chǎn)生粘度高的部分。由于將模具加熱到相當(dāng)于玻璃坯料的107.4～1010.5泊的溫度，所以預(yù)成形件的表面上與模具相接觸的部分被加熱到與模具溫度大致相同，預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體不會(huì)在壓力機(jī)負(fù)荷的作用下向預(yù)成形件內(nèi)部膨脹，預(yù)成形件中心部的高粘度部分在壓力機(jī)壓力的反作用下產(chǎn)生將上述空間從中心擴(kuò)張地作用，從而獲得空間內(nèi)的氣體無殘留地被排出，具有良好外觀的玻璃成形體。而且，由于上述的模具移動(dòng)速度不會(huì)使空間內(nèi)的形狀急劇變形，所以可薄薄地向外周方向擴(kuò)張。因此，空間內(nèi)的氣體被可靠地排出。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，由于能夠可靠地排出預(yù)成形件和模具之間形成的空間內(nèi)的氣體，所以可制造具有良好外觀的玻璃成形體。而且，由于不發(fā)生因?qū)φ扯雀叩牟ＡнM(jìn)行加壓而所擔(dān)心的模具破損或玻璃成形體破裂以及產(chǎn)生條紋，所以可連續(xù)地制造具有高品質(zhì)外觀性能的玻璃成形體。
第2實(shí)施例圖3為表示本發(fā)明第2實(shí)施例的縱向剖視圖，壓力時(shí)間表與圖2的圖案相同，壓力機(jī)溫度和壓力機(jī)負(fù)荷改變了。
在第1實(shí)施例中，是在室溫下供應(yīng)預(yù)成形件，但在本實(shí)施例中，是向加熱到壓力機(jī)溫度的模具供應(yīng)預(yù)加熱了的預(yù)成形件，保持一定時(shí)間后進(jìn)行壓力成形。
上下對(duì)圖3的結(jié)構(gòu)加以說明。
如圖3所示，上模1是在套筒內(nèi)以可滑動(dòng)的狀態(tài)設(shè)置的，保持在上模加熱部件5上。下模3保持在下模加熱部件6上。上模1、下模2、套筒3由WC構(gòu)成的超硬合金制成，在成形面上覆蓋有貴金屬膜作為分型膜。
上模保持部件5上，在三處固定有定位銷12，在下模加熱部件6上，在上述定位銷12插入的位置上設(shè)置有定位孔13。在定位銷12插入插入定位孔13中的狀態(tài)下，當(dāng)上模加熱部件5的下端面和下模加熱部件6的上端面抵接時(shí)，上模1和下模2在套筒3內(nèi)為對(duì)預(yù)成形件4進(jìn)行加壓，可形成作為玻璃體的透鏡的位置關(guān)系。在加壓前如圖3所示為上下分開的。
下模加熱部件6螺栓固定在下模擠壓部件8上，上述下模擠壓部件8連接在未圖示的馬達(dá)上，通過馬達(dá)上下移動(dòng)，進(jìn)行朝向預(yù)成形件的加壓。
上模加熱部件5螺栓固定在上模固定部件7上。
熱電偶9、10分別插入上模1、下模2中，通過下模側(cè)測(cè)溫用的熱電偶9控制加熱溫度。
預(yù)成形件4是通過將球體的nd＝1.73077、νd＝40.50、屈服點(diǎn)溫度為535℃、?；瘻囟葹?00℃的光學(xué)玻璃坯料研磨加工到Φ2.0mm而制造的。而且，在預(yù)成形件3和上模1之間形成未圖示的空間，該空間的最大高度為10μm，預(yù)成形件3和下模2之間形成的空間11的最大高度為20μm。
將預(yù)成形件4預(yù)先由未圖示的加熱裝置加熱到相當(dāng)于粘度為1013.5泊的溫度497℃。
首先，通過上下模加熱部件5、6周圍配置的高頻感應(yīng)線圈(圖中未示出)加熱上下模加熱部件5、6。在此，上下模加熱部件5、6由以鎢為主要成分的金屬制成，可進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱。
使上下模1、2的加壓開始的溫度為相當(dāng)于預(yù)成形件的玻璃粘度為107.9泊的溫度560℃，將上下模1、2加熱到該溫度。通過未圖示的預(yù)成形件傳送機(jī)構(gòu)將上述預(yù)加熱了的預(yù)成形件4傳送、放置在下模2的成形面上。
然后，通過未圖示的馬達(dá)以100mm/min的上升速度上抬下模擠壓部件，直到上模1的上表面和上模加熱部件5相接觸，在該位置上保持60秒后，將上升速度切換到0.9mm/min使其上升。為了使壓力機(jī)壓力能夠以0.5kgf/mm2將下模維持在固定位置，使其為0.75kgf/mm2擠壓預(yù)成形件。從開始擠壓預(yù)成形件到下模擠壓部件的移動(dòng)距離為100μm為止，將上升速度維持在0.9mm/min，然后以0.1kgf/mm2/sec使壓力機(jī)壓力連續(xù)地增加。20秒后下模加熱部件6的上端面和上模加熱部件5的下端面抵接，預(yù)成形件的擠壓結(jié)束。
之后，向高頻線圈通電，使氮?dú)庋h(huán)，以60℃/min的冷卻速度冷卻，在到達(dá)Tg500℃以下的480℃時(shí)釋放壓力機(jī)壓力，進(jìn)行分模。
通過用以上的結(jié)構(gòu)、方法進(jìn)行加壓成形，在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體被全部排出，轉(zhuǎn)印了成形面的整體。
另外，當(dāng)與第1實(shí)施例同樣地提高壓力機(jī)溫度時(shí)，空間內(nèi)的氣體將難以排出，在光學(xué)元件上產(chǎn)生形狀不良，當(dāng)模具溫度超過相當(dāng)于玻璃粘度為107.4泊的溫度時(shí)，確認(rèn)在成形體的局部上因殘留的氣體而存在下凹部分。而且，在降低壓力機(jī)溫度，小于相當(dāng)于玻璃粘度為1010.5泊的溫度518℃時(shí)，未擠壓到所希望的壁厚。
因此，在這種情況下，從獲得良好外觀的觀點(diǎn)考慮，模具的加熱溫度最好為相當(dāng)于玻璃粘度為107.4～1010.5泊的溫度。在為相當(dāng)于107.5～109.5泊的溫度時(shí)，成品率良好。
在加壓中，在下模移動(dòng)空間高度(h)時(shí)，若下模上升速度超過6mm/min，則產(chǎn)生3％左右在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體未完全排出的作為玻璃成形體的透鏡，當(dāng)上升速度超過10mm/min時(shí)則產(chǎn)生50％以上。在這種情況下，雖然上升速度優(yōu)選地為6mm/min以下，但為10mm/min以下也能夠獲得合格品。由于本方式為1mm/min以下，可穩(wěn)定地生產(chǎn)。
而且，在僅從擠壓預(yù)成形件開始到29μm的移動(dòng)距離為止維持上述下模上升速度的情況下，在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體未完全排出。在這種情況下，通過將上述下模上升速度維持到與空間11、12各自的高度相配合的30μm的下模移動(dòng)距離為止，空間內(nèi)的氣體被排出。
另外，當(dāng)使壓力機(jī)負(fù)荷的上升速度為0.2kgf/mm2/sec以上時(shí)，條紋的產(chǎn)生比例為2％，當(dāng)超過0.5kgf/mm2/sec時(shí)，條紋的產(chǎn)生比例為50％以上，當(dāng)進(jìn)一步上升時(shí)，模具破損。
如上所述，與實(shí)施例1同樣，通過在與模具接觸的狀態(tài)下加熱預(yù)成形件，在預(yù)成形件的內(nèi)部和表面產(chǎn)生溫度差和粘度差，在預(yù)成形件中心附近產(chǎn)生粘度高的部分。由于將模具加熱到相當(dāng)于玻璃坯料的107.4～1010.5泊的溫度，所以預(yù)成形件的表面上與模具相接觸的部分被加熱到與模具溫度大致相同，預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體不會(huì)在壓力機(jī)負(fù)荷的作用下向預(yù)成形件內(nèi)部膨脹，預(yù)成形件中心部的高粘度部分在壓力機(jī)壓力的反作用下產(chǎn)生將上述空間從中心擴(kuò)張的作用，從而獲得空間內(nèi)的氣體無殘留地被排向周邊，具有良好外觀的玻璃成形體。
而且，由于上述的模具移動(dòng)速度不會(huì)使空間內(nèi)的形狀急劇變形，所以可薄薄地向外周方向擴(kuò)張。因此，空間內(nèi)的氣體被可靠地排出。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，由于預(yù)先將預(yù)成形件加熱到低于壓力機(jī)溫度的溫度，所以與第1實(shí)施例相比，預(yù)成形件的加熱時(shí)間縮短，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)率，而且以良好的成品率獲得外觀良好的玻璃成形體。
在本實(shí)施例中，作為成形模的材料，由于采用了韌性良好的超硬合金，所以即使提高壓力機(jī)負(fù)荷的上升速度，模具也不易破損，有助于縮短生產(chǎn)節(jié)拍。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，與第1實(shí)施例相比，可縮短生產(chǎn)節(jié)拍，并可靠地排出預(yù)成形件和模具之間形成的空間內(nèi)的氣體，制造具有良好外觀的玻璃成形體。
第3實(shí)施例在本實(shí)施例中也采用了圖3的縱向剖視圖所示的模具結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，如圖5所示，一邊通過向上方吹出的高溫氣流使預(yù)成形件4上浮一邊進(jìn)行加熱。氣流通過設(shè)置在預(yù)成形件上浮部件上的管路，通過由遠(yuǎn)紅外線燈加熱器對(duì)上浮部件進(jìn)行加熱而被加熱。在預(yù)成形件上浮部件上插入有溫度測(cè)定用的熱電偶，從而控制預(yù)成形件的加熱溫度。
預(yù)成形件是通過將球體的nd＝1.69350、νd＝53.20、屈服點(diǎn)溫度為560℃、?；瘻囟葹?20℃的光學(xué)坯料研磨加工到Φ2mm而制造的。而且，在預(yù)成形件3和上模1之間形成未圖示的空間，該空間的最大高度為8μm，預(yù)成形件3和下模2之間形成的空間11的最大高度為16μm。
預(yù)成形件4如圖5所示，在設(shè)置有使其上浮而供應(yīng)流動(dòng)的惰性氣體的上浮氣體管路16的上浮臂15上，一邊在將從上浮氣體管路16供應(yīng)的惰性氣體向上方吹出的孔和設(shè)置有研缽狀的承受部的上浮盤14上上浮，一邊由未圖示的加熱器加熱。由于預(yù)成形件4的加熱溫度不能夠直接測(cè)定，所以通過安裝在上浮臂15上的未圖示的溫度傳感器(熱電偶)測(cè)定并進(jìn)行控制。惰性氣體在通過上浮氣體管路期間被加熱。在此，將預(yù)成形件的溫度加熱到相當(dāng)于107.5泊的溫度603℃。在加熱到規(guī)定的溫度時(shí)，通過未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置使上浮臂15移動(dòng)到預(yù)成形件4位于圖3的下模2的正上方的位置。上浮臂15是從中心分開地制成的，通過在將其沿圖5所示的箭頭方向分開的同時(shí)使上浮氣體停止，下落供應(yīng)到下模2上。上下模具1、2由高頻感應(yīng)線圈加熱到603℃，在預(yù)成形件4下落后使上浮臂15退避。退避的上浮臂15上在次供應(yīng)預(yù)成形件，對(duì)預(yù)成形件進(jìn)行加熱。下模擠壓部件通過未圖示的馬達(dá)以100mm/min左右的上升速度上抬至預(yù)成形件4的上表面與上模1的成形面相接觸之前，然后使上升速度切換到2.4mm/min使其繼續(xù)上升。壓力機(jī)壓力為0.75kgf/mm2。壓力機(jī)速度在開始擠壓預(yù)成形件開始到下模擠壓部件的移動(dòng)距離為50μm為止將上升速度維持在2.4mm/min，然后以0.1kgf/mm2/sec使壓力機(jī)壓力連續(xù)地增加，在不超過3kgf的狀態(tài)下下模加熱部件6的上端面和上模加熱部件的下端面抵接時(shí)，預(yù)成形件的擠壓結(jié)束。之后，向高頻線圈通電，并使氮?dú)庋h(huán)，以60℃/min的冷卻速度冷卻，在達(dá)到500℃時(shí)使壓力機(jī)壓力釋放，進(jìn)行分模。在使下模向下方移動(dòng)后取出被加壓的預(yù)成形件，使上下模具再次升溫后重復(fù)供應(yīng)加熱了的預(yù)成形件進(jìn)行加壓。
通過用以上的結(jié)構(gòu)、方法進(jìn)行加壓成形，在預(yù)成形件和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體被全部排出，轉(zhuǎn)印了成形面的整體。
另外，當(dāng)提高模具溫度、或提高預(yù)成形件的加熱溫度時(shí)，空間內(nèi)的氣體將難以排出，在光學(xué)元件上產(chǎn)生形狀不良，當(dāng)模具溫度超過相當(dāng)于107.4泊的溫度606℃時(shí)，確認(rèn)在成形體的局部上因殘留在中心部上的氣體而存在下凹部分。
雖然預(yù)成形件溫度因通過安裝在上浮臂上的溫度傳感器(在本實(shí)施例中為熱電偶)測(cè)定而產(chǎn)生誤差，但優(yōu)選地取預(yù)先由放射溫度計(jì)或紅外線攝像儀等非接觸式的溫度傳感器測(cè)定的溫度和安裝在上浮臂上的熱電偶的相互關(guān)系。
在以上的工序中進(jìn)行加壓時(shí)，當(dāng)從開始擠壓預(yù)成形件的下模上升速度超過6mm/min時(shí)，則與第2實(shí)施例同樣地產(chǎn)生3％左右的在和下模之間形成的空間內(nèi)的氣體未完全排出的透鏡，超過10mm/min時(shí)產(chǎn)生了50％以上。
如上所述，當(dāng)在模具之外將預(yù)成形件加熱到規(guī)定溫度T1時(shí)，可進(jìn)行上浮加熱，在防止玻璃坯料的表面缺陷和縮短成形生產(chǎn)節(jié)拍上是有利的。
如上所述，在本實(shí)施例中，即使與第2實(shí)施例相比進(jìn)一步縮短生產(chǎn)節(jié)拍，也能夠可靠地排出在預(yù)成形件和模具之間形成的空間內(nèi)的氣體，制造出具有良好外觀的玻璃成形體。
權(quán)利要求
1.一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，采用包含上模和下模的成形模，通過擠壓玻璃坯料進(jìn)行加壓成形，其特征是，上述上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)，上述上模和下模的至少一個(gè)具有以下的形狀，即在將上述玻璃坯料配置在成形模內(nèi)、并且使上模和下模與玻璃坯料相接觸的狀態(tài)時(shí)，上述上模和下模的至少一個(gè)的成形面和玻璃坯料的表面形成封閉的空間(其中，使上述空間的成形模的可移動(dòng)方向的最大高度為h(μm))，包括將小于示出1011泊的粘度的溫度的玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間的工序，以及通過與產(chǎn)生上述空間一側(cè)的上模和/或下模的接觸而產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)對(duì)所供應(yīng)的玻璃坯料進(jìn)行加熱的工序，在成形模的溫度為玻璃坯料示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，使上述上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均速度向使上下模具之間變窄的方向移動(dòng)，直到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。
2.一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，采用包含上模和下模的成形模，通過擠壓玻璃坯料進(jìn)行加壓成形，其特征是，上述上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)，上述上模和下模的至少一個(gè)具有以下的形狀，即在將上述玻璃坯料配置在成形模內(nèi)、并且使上模和下模與玻璃坯料相接觸的狀態(tài)時(shí)，上述上模和下模的至少一個(gè)的成形面和玻璃坯料的表面形成封閉的空間(其中，使上述空間的成形模的可移動(dòng)方向的最大高度為h(μm))，包括將玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間的工序，所供應(yīng)的玻璃坯料的表面部分與內(nèi)部相比為高溫，當(dāng)表面部分為示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1，并且成形模的溫度為玻璃坯料示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T2時(shí)，使上模和下模的至少一個(gè)以10(mm/min)以下的平均速度向使上下模具之間變窄的方向移動(dòng)，直到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征是，將加熱了的玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間，直到玻璃坯料的表面部分為示出107.4～1010.5泊的粘度的溫度范圍內(nèi)的規(guī)定溫度T1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征是，產(chǎn)生上述空間的上模和下模的至少一個(gè)在成形面的光軸附近具有曲率半徑為r1的凹面，玻璃坯料的產(chǎn)生上述空間的表面是曲率半徑為r0的凸面，滿足r1＜r0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征是，在上述移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)后的任意時(shí)刻，使加在上模和下模上的壓力上升。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征是，壓力的平均上升速度為每秒0.5kgf/mm2以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征是，在上述移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)后的任意時(shí)刻，使上述上模和下模的至少一個(gè)的平均移動(dòng)速度上升，擠壓玻璃坯料。
8.一種光盤用的拾取光學(xué)組件，其特征是，包括權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的制造方法制造的玻璃光學(xué)元件。
全文摘要
提供一種即使在模具和預(yù)成形件之間具有殘留氣體的空間的狀態(tài)下進(jìn)行加壓成形的情況下也能夠制造外觀性能良好的光學(xué)玻璃成形體的方法。采用成形模，通過擠壓玻璃坯料進(jìn)行加壓成形，成形模是上模和下模的至少一個(gè)可在上下方向上移動(dòng)，上模和下模的至少一個(gè)具有以下的形狀，即在將玻璃坯料配置在成形模內(nèi)并且使上模和下模與玻璃坯料相接觸的狀態(tài)時(shí)，上模和下模的至少一個(gè)的成形面和玻璃坯料的表面形成封閉的空間。上述制造方法包括將玻璃坯料供應(yīng)到上下模具之間的工序，以及對(duì)所供應(yīng)的玻璃坯料進(jìn)行加熱的工序，在成形模的溫度為規(guī)定溫度T時(shí)，使上模和下模的至少一個(gè)向使上下模具之間變窄的方向移動(dòng)，直到移動(dòng)距離達(dá)到h(μm)。
文檔編號(hào)C03B11/12GK1533995SQ0314879
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者米田靖弘, 澤田浩之, 之 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社