[发明专利]玻璃制光学零件成形用模具及使用该模具的玻璃制光学零件的制造方法

说明书

在小型精密玻璃部件的制造中，传统的直接压制方法存在以下问题：由于难以将熔融玻璃块的重量调节至恒定值，熔融玻璃块的重量可能相差很大。因此无法稳定地进行精密模制。作为该问题的解决方案，提供了：玻璃制光学部件成型用模具，其特征在于，具有凹模，在该凹模中玻璃制光学部件成型用模具的下模被设置在凹面部的外缘部处，具有与凹模的凹面部结合的凸面部的凸模，以及配置在凸模的外周部的环模，并且设有用于玻璃制光学部件成型用模具的上模，其中，通过凸模从上方按压将熔融玻璃块引入到凹模的凹面部分中，以使熔融玻璃块能够注入到模具的下模和上模之间形成的空间中；以及使用该模具制造玻璃制光学部件的方法。

技术领域

本发明涉及一种玻璃制光学零件成形用模具及使用该成形用模具的玻璃制光学零件的制造方法，该成形用模具被利用于制造具有立体形状的玻璃制光学零件，具体而言为玻璃制的双面非球面透镜、不规则形透镜等具有精密且复杂的立体形状的光学零件等。

背景技术

近年来伴随各种光源的LED化及LD化，透镜形状产品及光学零件的高精度化、形状复杂化逐渐推进，而有寻求适合对应于此的玻璃的成形用模具及使用该模具的大量生产或少量多种生产的玻璃的成形方法。

作为光学零件等具有小的立体形状的玻璃成形品的已知的成形方法，主要施行有直接压制法、模压法、再加热压制法及射出成形法。

直接压制法，是将经熔解的熔融玻璃投入模具内，以冲压机进行冲压成形的最典型的冲压技术。由于在凹模、凸模及环模之间将熔融玻璃直接成形为模具的形状，因而被称为直接压制法。作为大量生产的方式，一般为将自熔炉流出的熔融玻璃流中，将配合制品重量裁断(以刀刃切断)为几乎固定重量的熔融玻璃块(熔融的块状玻璃)投入凹模内(成对的模具中，位于下方的凹面状模具)，以凸模(成对的模具中，位于上方的凸面状的模具)冲压，以形成为模具的形状。

凸模的外周部配置有环模。环模在凸模下降而冲压玻璃块时，较凸模略早下降而嵌合于凹模，担当在导引凸模的同时将被冲压的玻璃制品的边缘成形的作用。

已知的直接压制技术具有如下的缺点：

(1)在制造小型的精密玻璃零件时，有难以将熔融玻璃块的重量控制在固定的量，玻璃块的重量的参差为大，而无法稳定地精密成形的问题。即由于为不得不使玻璃块的重量变动完全由制品的厚度等的变动吸收的成形方法，而难以成形形状精度高的制品。

(2)若是欲得到小型且厚度薄的玻璃制光学零件，则有在冲压之际熔融玻璃块逐渐在狭窄的模具缝隙延伸时，热被快速地夺取，熔融玻璃块在不完全薄薄地延伸前熔融就硬化的问题。进一步在小型的玻璃制光学零件的场合，由于原本的熔融玻璃块自身所保有的热量为少，变得在冲压时使冲压熔融玻璃块会迅速冷却，而在冲压成形中玻璃可能产生裂痕或破损，非常难以将具有薄厚度部分或细小部分的复杂形状的玻璃制光学零件予以成形。

(3)由于是将1000℃左右的温度的熔融玻璃块于500℃左右的温度的模具进行成形，虽然防止了玻璃与模具的融着，但是在与模具接触的熔融玻璃块的表面附近急速冷却的同时，玻璃内部慢一步收缩、硬化而产生了被称为“缩痕”的起因于体积收缩的一种成形瑕疵(形状及尺寸的瑕疵)，而得不到高形状精度。

如同前述，直接冲压法虽然适合大量生产，但是无法得到高形状精度，又亦不适合小而复杂的形状品的成形。

专利文献1中，记载有一种在于二分割的成对的凹模之间，包夹自熔融玻璃流出口流出的熔融玻璃以进行玻璃的成形的方法，以及一种玻璃成形模具，设置有将成形时自凹模被压出的玻璃予以容纳的空间。但是，由于与一般的直接冲压法相同的理由，被认为不适用于形状精度高而具有复杂的立体形状品的成形。