[发明专利]透镜坯和透镜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为用于制造玻璃制光学透镜的主要材料的透镜坯的制造方法、和使用这样的透镜坯来制造透镜的透镜制造方法。

背景技术

作为玻璃制透镜的制造方法，公知有使用一对模具把软化状态的玻璃挤压成形的方法。而且，玻璃的挤压成形法可大体分成：通过挤压成形来制作被称为透镜坯的具有与透镜形状近似的形状的挤压成形品，通过研削、研磨该挤压成形品来形成透镜的光学机能面的方法(以下将称为“挤压研磨法”)、以及通过挤压成形来形成透镜的光学机能面的方法(以下将称为“精密挤压成形法”)。

在玻璃的挤压成形法这一点上这两种方法是相同的，但最大的区别是，一个是通过研磨来形成光学机能面，另一个是通过挤压成形来形成光学机能面。

对于精密挤压成形法而言，制作由一个透镜量的玻璃构成并被称为压块的玻璃块，将该压块加热、升温到上述玻璃为106～1012dPa·s的粘度的温度，利用挤压成形模具进行挤压，形成透镜形状，然后，在模具闭合的状态(玻璃未与模具分离的状态)下，把玻璃和模具一同冷却到玻璃化转变温度附近，然后，打开模具把玻璃与模具分离，取出成形品。这样，之所以在合模状态下进行冷却，是为了防止因收缩而造成挤压成形了的光学机能面的面精度下降。

另外，挤压研磨法由于是通过研磨加工来形成光学机能面，所以不需要像精密挤压成形法那样在从模具中取出时，必须对成形品进行一定时间的冷却。从产量、尽可能简化挤压成形装置来降低制造成本方面考虑，倒是挤压研磨法更具有优势。

例如在由下模、上模、中体模构成挤压成形模具的情况下，在多个挤压成形模具中共用1个上模，并且把软化状态的玻璃料(粘度为1～10³dPa·s左右的状态)配置在被嵌入中体模内的下模上，把其移送并使其停留在上模在上方待机的位置(以下将称为“挤压位置”)，然后使上模下降，来利用上下模挤压玻璃料。挤压时间是大约数秒以内的非常短暂的时间，因而与精密挤压成形的挤压时间(大约数十秒)形成对比。然后，在把玻璃料形成为透镜坯形状后，进行上模与玻璃之间的分模，在下模上将挤压成形品冷却，然后把挤压成形品放入退火炉中进行退火。在取出了挤压成形品的下模上，再次供给玻璃料，移送到挤压位置来进行玻璃的挤压。这样，对每个下模连续地进行上述工序，来批量生产透镜坯。

挤压研磨法和紧密挤压成形法的概要内容如上说明的那样，在专利文献1、2中记载了其中的一例。

专利文献1：日本特开平1-257140号公报

专利文献2：日本特开2003-34541号公报

这里，紧密挤压成形法与挤压研磨法相比，其是以高压力挤压高粘度的玻璃，经过一定的时间形成所希望的形状的方法。因此，不太适合大型的透镜的形成。

对此，挤压研磨法由于是挤压低粘度的玻璃，所以可以使挤压前后的玻璃的形状发生大的改变，因而能够以高生产效率来制造用于制作大型透镜的透镜坯。

另外，近年来在制作大型透镜坯时，以下的问题越来越突出。

即，一般的情况下，在挤压成形后，虽然把透镜坯放入被称为LAIA炉的连续式退火炉中，但当通过对退火后的透镜坯的检查时，发现多数的透镜坯都出现了与所希望的形状的偏差。而且，即使对这样的透镜坯进行研磨，也不能达到所希望的透镜形状，或者必须形成比通常还稍大的透镜坯，在通过研削修整透镜坯的形状后，再进行光学机能面的形成加工，因而，损害了采用挤压研磨法的实际意义。

发明内容

本发明就是以解决上述问题为目的而形成的发明，其目的是提供一种即使是大型的透镜坯也能够生产所希望形状的透镜坯的透镜坯制造方法、以及能够使用根据该方法制作的透镜坯来生产所希望形状的透镜的透镜制造方法。

本发明的发明人们，为了调查上述的透镜坯的形状成为不良的原因，对退火后的透镜坯(以下将称为“最终样品”)、和退火前的透镜坯(以下将称为“热样品”)的形状进行了测定，发现虽然把热样品形成为所希望的透镜坯形状，但最终样品的形状却处于规格以外。根据该结果得知，这是因为在退火中透镜坯发生变形而造成上述的不良情况。通过对该结果进行进一步的研究，得出了以下的结论。

在把挤压成形后的透镜坯从挤压成形模具中取出时，虽然上述坯料的内部，尤其是厚壁部内部的温度比玻璃化转变温度还高，但表面和薄壁部已经成处于固化的状态。因此，在取出时即使被施加了外力，透镜坯也不会变形。而且，如果在这样的状态下把透镜坯冷却到室温，则形状被保持为由挤压所形成的形状。