[发明专利]玻璃制预成形件组及其制造方法、以及光学元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃制预成形件组及其制造方法、以及光学元件的制造方法。

背景技术

作为高精度地制造非球面透镜等玻璃制光学元件的技术，公知有精密模压成形法。该方法也被称为模制光学成形法，在该方法中，使用具有经过了精密加工的成形面的模压成形模具来模压成形经加热的玻璃制预成形件以成形光学元件的整体形状，同时将成形面精确地转印到玻璃上，从而形成光学功能面(例如，参照专利文献1)。

另外，例如可以通过以下方法来生产用于制造上述光学元件的玻璃预成形件：使熔融的玻璃流出，分离出期望质量的熔融玻璃块，将该玻璃块在冷却的过程中成形为预成形件(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本专利文献特开平10-316448号公报；

专利文献2：日本专利文献特开2002-121032号公报。

发明内容

(发明所要解决的问题)

近年来，对于类似附带照相机的移动电话那样的、内置有摄像装置的小型设备的需求增多。组装到该摄像装置中的摄像光学系统由超小型的透镜构成，为了对各个透镜进行精确的定位、固定，优选使各个透镜具有定位基准面。例如，可以使用设置在透镜面的外周的平面部来作为用于精确地确定透镜彼此间的间隔的定位基准面，并且可以将透镜侧面用作使各个透镜的光轴对齐的定位基准面。在精密模压成形方法中，通过将模具的成形面转印到玻璃上，不仅能够精确地形成光学功能面，而且还能够精确地规定所形成的各个面的位置关系、角度，因此可以一并形成光学功能面和定位基准面。

如果如上所述充分地发挥精密模压成形的特质的话，能够高效地制造超小型的光学元件，但是另一方面，如果不对预成形件的体积进行精确的管理，则会产生如下问题。

首先，当预成形件的体积比具有上模具、下模具、体模具的模压成形模具在闭模状态下所形成的空间的容积大时，会从构成模压成形模具的各个模具构件之间、例如上模具与体模具之间或下模具与体模具之间挤出并成为成形毛刺，该成形毛刺会损坏模具的滑动性，导致生产停止或模压成形模具破损。另一方面，当预成形件的体积比模压成形模具在闭模状态下所形成的空间的容积小时，玻璃在上述空间中填充得不充分，由此会造成光学功能面的表面精度降低，或者由于玻璃未到达应该成为玻璃的定位基准面的部分而导致未能形成定位基准面。

因此，为了能够同时形成光学功能面和定位基准面，希望使用体积精度、亦即质量精度高的预成形件。

如上所述，作为生产率高的制造玻璃制预成形件的方法，有使熔融的玻璃从喷嘴流出、分离为期望质量的熔融玻璃块、在该玻璃块冷却的过程中成形为预成形件的方法。如果使用该方法来生产预成形件的话，可以从玻璃的熔融开始就以极高的生产率来批量生产光学元件。但是，如上所述，在以往的玻璃制预成形件的生产方法中，预成形件的体积会存在稍许差异，因此当用于上述精密模压成形时，未必能够满足体积精度、亦即质量精度。该问题在生产轻的预成形件时尤其显著。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种各个预成形件之间的体积差异受到了极为严格的控制的精密模压成形用玻璃制预成形件组，以极高的生产率由熔融玻璃来制造该预成形件组的方法，以及由上述预成形件组或者由构成通过上述方法得到的预成形件组的预成形件来制造光学元件的方法。

(用于解决问题的手段)

为了提高预成形件的质量精度，本发明的发明者重复进行了研究并得到了如下结论。

(a)从喷嘴的流出口滴下熔融玻璃而得到的、作为预成形件母材的熔融玻璃滴的质量通常由作用于在喷嘴流出口垂下的玻璃上的向下的加速度、喷嘴下端部分的外径、熔融玻璃的表面张力等决定，如果要减小作为目标的、质量公差对于预成形件质量的比例，仅通过将上述多个条件维持为恒定是无法抑制质量的差异的。

(b)考虑导致上述差异的原因在于：当熔融玻璃滴滴下时，熔融玻璃会沾在喷嘴的流出口上，熔融玻璃的滴下量会由于沾濡量的多少而产生稍许变化。

(c)另外，喷嘴外周面对于玻璃的濡性会根据喷嘴流出口气氛的温度变化、湿度变化而产生稍许变化，该稍许变化会使熔融玻璃的滴下量发生变动。

根据上述结论，本发明的发明者进一步进行研究并发现：通过从采取了防振措施和/或控制了气氛的温度和湿度的流出口依次滴下以恒定流量流出的熔融玻璃来进行成形，可以得到各个预成形件之间的体积的差异受到了极为严格的控制的玻璃制预成形件组。本发明的发明者根据上述结论而完成了本发明。

即，本发明提供：