TW201335079A - 玻璃預成型體之製造方法及玻璃預成型體、光學元件之製造方法及光學元件 - Google Patents

Abstract

以在下模(130)的成型面(132)上讓熔融玻璃塊(YG)上浮的狀態讓上模(110)及下模(130)接近，在上模(110)的成型面和下模(130)的成型面(132)到達逼近位置之前，停止對氣體噴出孔(133)供應氣體，在此氣體的供應停止狀態下，進一步讓上模(110)和下模(130)接近，使熔融玻璃塊(YG)與下模(130)的成型面(132)接觸，至少在逼近位置，以在下模(130)的氣體噴出孔(133)內讓熔融玻璃塊(YG)的一部分進入的程度進行壓製成型。依據該玻璃預成型體(GP)之製造方法，能將段差和皺摺減少之玻璃預成型體(GP)以期望的形狀再現性良好地製造出。

Description

玻璃預成型體之製造方法及玻璃預成型體、光學元件之製造方法及光學元件

本發明係關於作為光學元件(例如非球面透鏡)的預成型體之玻璃預成型體的製造方法及玻璃預成型體、將玻璃預成型體藉由精密壓製成型而獲得光學元件(例如非球面透鏡)之光學元件的製造方法及光學元件。

在模壓成型，首先將玻璃的原料(批料、玻璃屑)以既定比例調合、經由熔解、均質、澄清步驟，將熔融玻璃塊供應給預成型體成型模進行壓製成型，藉此獲得與預成型體成型模之成型面的形狀對應的形狀之玻璃預成型體。接著，將玻璃預成型體供應給壓製成型模進行精密壓製成型，藉此獲得非球面透鏡等的光學元件。

作為玻璃預成型體之製造方法，專利文獻1(日本特開2010-138052號公報)所揭示的製造方法，所謂直接壓製方式是已知的。該直接壓製方式，是將從流出管的流出口流出之熔融玻璃切斷而獲得熔融玻璃塊，將該熔融玻璃塊供應給與上模分離狀態之下模的成型面上，讓 上模及下模接近而在上模及下模的成型面間將熔融玻璃塊實施壓製成型，藉此獲得玻璃預成型體。

在該直接壓製方式，將熔融玻璃塊供應給比熔融玻璃塊低溫之下模的成型面上時，由於兩者接觸，熔融玻璃塊當中只有與下模的成型面接觸的部分被急劇冷卻而使黏度變高。因此在將玻璃預成型體實施壓製成型後，在熔融玻璃塊與下模的接觸面和非接觸面的邊界(中線)，會產生起因於熔融玻璃塊的溫度差之段差、皺摺。該玻璃預成型體之段差、皺摺，縱使在後步驟進行精密壓製成型仍無法完全消除而會殘留於光學元件的光學機能面，因此造成光學元件的光學性能變差而使良率降低。

為了抑制該玻璃預成型體之段差、皺摺的發生，專利文獻2(日本特開2006-290702號公報)提出的方法，是在下模的成型面形成用來噴出氣體(上浮氣體)之微細孔，將熔融玻璃塊以非接觸的方式予以上浮支承，在此狀態下將從上模(加壓裝置)的成型面噴出的氣體往熔融玻璃塊噴吹，藉此將熔融玻璃塊加壓而獲得玻璃預成型體。

然而，由於加壓時熔融玻璃塊與上模及下模的成型面是非接觸的，無法在玻璃預成型體上將成型面的形狀正確地轉印，無法獲得期望的形狀，且玻璃預成型體之形狀偏差變大。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-138052號公報

[專利文獻2]日本特開2006-290702號公報

本發明是有鑑於以上問題而開發完成的，其目的是為了將段差和皺摺減少的玻璃預成型體以期望的形狀再現性良好地製造出。

本發明是著眼於以下觀點而開發完成的，亦即，從在形成有複數個氣體噴出孔之下模的成型面上讓熔融玻璃塊上浮的狀態，讓上模及下模接近而將玻璃預成型體實施壓製成型時，只要至遲在到達上模的成型面和下模的成型面最靠近之逼近位置之前停止對氣體噴出孔之氣體(上浮氣體)供應，就能將熔融玻璃塊和下模的成型面之接觸時間儘量減少而抑制段差和皺摺的發生，並在熔融玻璃塊上將成型模(上模及下模)之成型面的形狀正確地轉印，而將具有期望形狀之玻璃預成型體再現性良好地製造出。

本發明的一形態的玻璃預成型體之製造方法，是使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上 模及下模，至少在下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，且具備以下步驟：在從下模的氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在下模的成型面上讓熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在讓熔融玻璃塊上浮的狀態下讓上模及下模接近的步驟；當上模的成型面和下模的成型面到達逼近位置之前，停止對氣體噴出孔供應氣體的步驟；在停止對氣體噴出孔供應氣體的狀態下，進一步讓上模及下模接近，使熔融玻璃塊與下模的成型面接觸之步驟；以及至少在逼近位置，以在下模的氣體噴出孔內讓熔融玻璃塊的一部分進入的程度進行壓製成型之步驟。

壓製成型步驟，可在停止對氣體噴出孔供應氣體後，在氣體殘壓存在的狀態下對抗氣體殘壓來實行。或是，壓製成型步驟，也能在來自氣體噴出孔之氣體噴出完全停止後的狀態下實行。

本發明的一形態之玻璃預成型體，是藉由上述任一玻璃預成型體之製造方法所製造者，在玻璃預成型體之下模的成型面側的面，形成有與氣體噴出孔的形狀對應之凸部。更者，在相鄰凸部間，形成有由曲面所形成的凹部。

本發明的一形態的光學元件之製造方法，是 使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上模及下模，至少在下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，且具備以下步驟：在從下模的氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在下模的成型面上讓熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在讓熔融玻璃塊上浮的狀態下讓上模及下模接近的步驟；至遲在到達上模的成型面和下模的成型面最靠近之逼近位置之前，停止對氣體噴出孔供應氣體的步驟；在停止對氣體噴出孔供應氣體的狀態下，進一步讓上模及下模接近，使熔融玻璃塊與下模的成型面接觸之步驟；至少在逼近位置，以在下模的氣體噴出孔內讓熔融玻璃塊的一部分進入的程度進行壓製成型，以獲得在下模之成型面側的面形成有與氣體噴出孔的形狀對應的凸部之玻璃預成型體的步驟；以及將所獲得的玻璃預成型體實施精密壓製成型，而製得凸部消失後的光學元件之精成型步驟。

壓製成型步驟，可在停止對氣體噴出孔供應氣體後，在氣體殘壓存在的狀態下對抗氣體殘壓來實行。或是，壓製成型步驟，也能在來自氣體噴出孔之氣體噴出完全停止後的狀態下實行。

本發明的一形態之光學元件，是藉由上述任 一光學元件之製造方法所製造者。

本發明的一形態的玻璃預成型體之製造方法，是使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上模及下模，至少在前述下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，將熔融玻璃塊實施壓製成型而獲得玻璃預成型體，該玻璃預成型體之製造方法包含：在從下模的氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在下模的成型面上讓熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在對下模的成型面上供應熔融玻璃塊之後，停止對氣體噴出孔供應氣體的步驟；以及在停止對氣體噴出孔供應氣體的狀態下，讓上模及下模接近，使熔融玻璃塊與下模的成型面接觸而進行壓製成型的步驟。

停止供應氣體的步驟，是在上模的成型面和下模的成型面到達逼近位置之前進行。

壓製成型步驟是在逼近位置進行。

本發明的一形態之玻璃預成型體，是藉由上述任一玻璃預成型體之製造方法所製造者，該玻璃預成型體具有凸部及凹部，凸部及凹部形成為，從凸部的頂部至凹部的底部之差值在20μm以下。

凸部及凹部形成為，比起玻璃預成型體之中央部所形成之凸部的頂部到底部之第1差值，玻璃預成型體之周緣部所形成之凸部的頂部到底部之第2差值更大。

依據本發明，能將段差和皺摺減少之玻璃預成型體以期望的形狀再現性良地製造出。

100‧‧‧玻璃預成型體成型模

110‧‧‧上模

111‧‧‧大徑部

112‧‧‧中徑部

113‧‧‧小徑部

114‧‧‧成型面

120‧‧‧上模胴模

121‧‧‧大徑筒狀部

122‧‧‧中徑筒狀部

123‧‧‧小徑筒狀部

124‧‧‧徑向孔

130‧‧‧下模

131‧‧‧環狀段部

132‧‧‧成型面

133‧‧‧氣體噴出孔(微細氣體噴出孔、多數孔)

140‧‧‧下模支承構件

141‧‧‧大徑部

142‧‧‧小徑部

143‧‧‧筒狀空間

144‧‧‧下端面

150‧‧‧下模胴模

151‧‧‧大徑筒狀部

152‧‧‧小徑筒狀部

153‧‧‧上端面

160‧‧‧精密壓製成型模

161‧‧‧上模

161a‧‧‧成型面

162‧‧‧下模

162a‧‧‧成型面

163‧‧‧胴模

170‧‧‧旋轉台

171‧‧‧臂部

172‧‧‧上浮盤

200,230‧‧‧玻璃預成型體製造裝置

210‧‧‧旋轉台

220‧‧‧結合體(成型模)

H‧‧‧氣體供應源

YG‧‧‧熔融玻璃塊(軟化玻璃塊)

GP‧‧‧玻璃預成型體

GT‧‧‧凸部

GR‧‧‧凹部

GTR‧‧‧凹部

第1圖顯示本發明的玻璃預成型體之製造方法所使用之預成型體成型模的上模及下模之分離狀態的構造之剖面圖。

第2圖顯示本發明的玻璃預成型體之製造方法所使用之預成型體成型模的上模及下模之接近狀態的構造之剖面圖。

第3圖顯示本發明的玻璃預成型體之製造方法所使用之旋轉移送式的玻璃預成型體之製造裝置的構造之俯視圖。

第4圖顯示本發明的玻璃預成型體之製造方法的各步驟。第4(A)圖顯示利用鹵素加熱器將下模加熱的步驟，第4(B)圖顯示從進料器對下模的成型面上供應熔融玻璃塊的步驟，第4(C)圖顯示利用上模及下模的成型面將玻璃預成型體實施壓製成型的步驟，第4(D)圖顯示將壓製成型後的玻璃預成型體往上頂而使其徐冷的步驟，第4(E)圖顯示將壓製成型後的玻璃預成型體取出的步驟，第4(F)圖顯示在玻璃預成型體取出後讓下模 下降的步驟。

第5圖是用來說明第4(C)圖的玻璃預成型體之壓製成型中在熔融玻璃塊產生之微觀現象。第5(A)圖顯示熔融玻璃塊與下模的成型面接觸前的狀態，第5(B)圖顯示熔融玻璃塊與下模的成型面接觸的狀態。

第6圖顯示在來自氣體噴出孔的氣體殘壓存在的狀態下進行壓製成型所獲得的玻璃預成型體的剖面。

第7圖顯示在來自氣體噴出孔的氣體噴出完全停止後的狀態下進行壓製成型所獲得的玻璃預成型體的剖面。

第8圖顯示精密壓製成型模的構造。

第9圖顯示透過其他旋轉台將熔融玻璃塊澆注於成型模之其他實施方式。

第10圖顯示將設置於其他旋轉台的臂部打開而將熔融玻璃塊供應給成型模的樣子。

以下，參照所附圖式，針對本發明的玻璃預成型體之製造方法及玻璃預成型體、光學元件之製造方法及光學元件之一實施方式作說明。以下說明中的上下方向，以圖中所記載之箭頭線方向為基準。

「玻璃預成型體之製造方法及玻璃預成型體」 (1)玻璃預成型體成型模的構造

第1圖係顯示玻璃預成型體之製造方法所使用的預成型體成型模的上模及下模分離狀態的構造之剖面圖。第2圖係顯示玻璃預成型體之製造方法所使用的預成型體成型模之上模及下模接近狀態的構造之剖面圖。玻璃預成型體成型模100具備有：上模110、上模胴模120、下模130、下模支承構件140、下模胴模150。

上模110，從上方起依序具有：大徑部111、比大徑部111更小徑之中徑部112、比中徑部112更小徑之小徑部113。在小徑部113的下面形成有，具有精密的面形狀之凸面形狀的成型面114(曲率半徑R1)。上模110，例如由具有離型膜之不鏽鋼(SUS)材料所構成。

上模胴模120，從上方起依序具備大徑筒狀部121、比大徑筒狀部121更小徑的中徑筒狀部122、比中徑筒狀部122更小徑的小徑筒狀部123，是兩端開口之筒狀構件。以在小徑筒狀部123的上端面讓上模110的大徑部111之下端面抵接的狀態，在設置於上模110的上側部分之貫通孔內固定未圖示的上模主軸，使上模主軸和上模胴模120成為一體化。該上模110和上模胴模120之結合體，可藉由未圖示的上模昇降機構沿上下方向昇降移動。

下模130，在外周面的中間部分形成有環狀段部131，在其上面形成具有精密的面形狀之凹面形狀的成型面132(曲率半徑R2)。該下模130的成型面132之曲率半徑R2，形成為比上模110之成型面114的曲率半徑R1小(R1>R2)。在下模130，沿著下模130之成型面 132的凹面形狀呈同心圓狀且有規則地形成有：貫穿其上下方向之複數(多數)個氣體噴出孔(微細氣體噴出孔，多數孔)133(參照第5圖)。

下模支承構件140，從上方起依序具有大徑部141、比大徑部141更小徑的小徑部142，是在內部形成貫穿上下方向的筒狀空間143之筒狀構件。在大徑部141的上端面讓環狀段部131卡合，使下模130被支承於下模支承構件140上而讓兩者一體化。下模支承構件140內的筒狀空間143，僅大徑部141之上端面附近比其他部位成為更大徑，下模130之氣體噴出孔133的大部分暴露在該筒狀空間143內。在下模支承構件140之下端面側，連接著用來供應氮氣(N₂氣體)等的氣體(惰性氣體)之氣體供應源H。透過該氣體供應源H，朝下模支承構件140之筒狀空間143內從下端面側供應氣體(以下稱上浮氣體)時，該上浮氣體在下模支承構件140之筒狀空間143內上昇，進入被下模支承構件140的上端面支承之下模130的各氣體噴出孔133而從成型面132噴出。亦即下模支承構件140之筒狀空間143，成為氣體供應源H所供應的上浮氣體之氣體流路。

下模胴模150，從上方起依序具有：讓下模130和下模支承構件140之大徑部141的外周面以既定量(例如200μm)的餘隙嵌合之大徑筒狀部151、讓下模支承構件140之小徑部142的外周面以既定量(例如200μm)的餘隙嵌合之小徑筒狀部152。下模130和下模 支承構件140之結合體，可藉由未圖示的下模昇降機構在下模胴模150之筒狀空間143內沿上下方向昇降。在此，下模130從下模胴模150的上端面153稍伸出的位置為下模130的上昇端(參照第4(A)圖)，下模支承構件140之大徑筒狀部141的下端面144與下模胴模150之小徑筒狀部152的上端面154抵接的位置為下模130的下降端。

(2)玻璃預成型體之製造裝置的構造

第3圖係顯示旋轉移送式的玻璃預成型體之製造裝置200的構造之俯視圖。該玻璃預成型體之製造裝置200具有：沿周方向以30°間隔排列配置之12個處置位置1-12。在玻璃預成型體之製造裝置200設置旋轉台210(間歇分度裝置)，在該旋轉台210載置上述玻璃預成型體成型模100之下模130側的構件(下模130和下模支承構件140和下模胴模150之結合體，以下也稱成型模220)。該旋轉台210藉由未圖示的驅動源每既定時間間歇地朝逆時針方向旋轉30°，藉此將旋轉台210上所載置的成型模220依序移送至各處置位置1-12。亦即本實施方式的玻璃預成型體之製造裝置200，可同時收容12組的玻璃預成型體成型模100之下模130側的構件(成型模220)。另一方面，在玻璃預成型體之製造裝置200的處置位置3，配置有玻璃預成型體成型模100之上模110側的構件(上模110和上模胴模120之結合體)。

(3)玻璃預成型體之製造方法

除了上述第1圖~第3圖，另參照第4(A)圖~第4(F)圖及第5(A)圖~第5(B)圖之各步驟圖，針對本實施方式的玻璃預成型體之製造方法作詳細地說明。第4圖顯示玻璃預成型體之製造方法的各步驟。第4(A)圖顯示藉由鹵素加熱器將下模加熱的步驟，第4(B)圖顯示從進料器對下模的成型面上供應熔融玻璃塊的步驟，第4(C)圖顯示利用上模及下模的成型面將玻璃預成型體實施壓製成型的步驟，第4(D)圖顯示將壓製成型後的玻璃預成型體往上頂而實施徐冷的步驟，第4(E)圖顯示將壓製成型後的玻璃預成型體取出之步驟，第4(F)圖顯示玻璃預成型體取出後讓下模下降的步驟。

實施本實施方式的玻璃預成型體之製造方法之前提步驟，是準備具有相對向的成型面114及成型面132且互相能接近或分離之上模110及下模130，至少在下模130的成型面132形成有複數個氣體噴出孔133。

首先在處置位置1，如第4(A)圖所示般，藉由未圖示的下模昇降機構使下模130上昇到上昇端，藉由鹵素加熱器將下模130加熱。鹵素加熱器所加熱之下模130的加熱溫度例如為240℃。加熱結束後的下模130，藉由下模昇降機構下降到下降端，然後旋轉台210之旋轉，被移送到處置位置2。

接著在處置位置2，如第4(B)圖所示般，藉由未圖示的下模昇降機構使下模130上昇到比上昇端稍 下方之澆注位置，從下模130的成型面132之正上方位置藉由進料器供應熔融玻璃塊(軟化玻璃塊)YG。在此，熔融玻璃流的下端部(前端部)藉由下模130的成型面132承接，當熔融玻璃以既定量流出時，利用下模昇降機構使下模130急劇下降而將熔融玻璃流切斷，藉此將熔融玻璃塊YG供應到成型面132上(下降切斷法)。所供應的熔融玻璃塊YG溫度，例如相當於玻璃黏度1~20poise之溫度。這時，在下模130的成型面132上，氣體供應源H所供應之上浮氣體會透過氣體噴出孔133噴出(澆注時及上浮時之氣體流量：0.20L/min)，當熔融玻璃流的下端部藉由下模130的成型面132承接時之熔融玻璃、及成型面132上所供應之熔融玻璃塊YG，會在下模130的成型面132上以上浮狀態被支承。亦即，在熔融玻璃的下端部或熔融玻璃塊YG、和下模130的成型面132之間介入上浮氣體。本步驟，是在從下模130的氣體噴出孔133噴出上浮氣體的狀態，對下模130的成型面132上供應熔融玻璃塊YG，在下模130的成型面132上讓熔融玻璃塊YG上浮而予以支承之步驟。然後，讓旋轉台210旋轉30°，將下模130及熔融玻璃塊YG移送到處置位置3。又從熔融玻璃進行玻璃預成型體GP的成型時，下模130的成型面132上所供應之熔融玻璃及熔融玻璃塊YG可能與下模130的成型面132發生瞬間接觸，在本說明書中，熔融玻璃及熔融玻璃塊YG對於下模130在不產生融合的範圍內之接觸，以讓其上浮而予以支承或是上浮狀態來表現。

接著在處置位置3，如第4(C)圖所示般，在下模130的成型面132從下模胴模150之上端面153降低既定量的狀態，藉由未圖示的上模昇降機構使上模110下降。本步驟，是在熔融玻璃塊YG上浮的狀態下讓上模110和下模130接近的步驟。這時，以上模110之小徑部113的外周面不接觸下模胴模150之大徑筒狀部151的內周面的方式進行下降。然後，讓未圖示的伺服馬達驅動，對於上模110之成型面114讓下模130之成型面132接近而將熔融玻璃塊YG按壓，藉此將玻璃預成型體GP實施壓製成型。在此壓製成型時，將上模110和下模130最靠近的位置以逼近位置表示，該逼近位置可考慮所要製得之玻璃預成型體GP的形狀、厚度等來決定。此外，壓製成型時之熔融玻璃塊YG的黏度，例如設定成20dPa．s~300dPa．s左右。又在此雖顯示，讓上模110和下模130接近後，藉由伺服馬達使下模130上昇而將玻璃預成型體GP實施壓製成型的態樣，但也能從上模110和下模130之接近位置讓上模110進一步下降而將玻璃預成型體GP實施壓製成型。此外，壓製成型，為了提高玻璃預成型體GP之形狀精度以在逼近位置進行為佳，但讓上模110和下模130接近而在到達逼近位置之前進行亦可。

在此，參照第5(A)圖~第5(B)圖，針對玻璃預成型體GP之壓製成型中熔融玻璃塊YG所產生的微觀現象作說明。第5圖，是用來說明第4(C)圖之玻璃預成型體的壓製成型中熔融玻璃塊所產生的微觀現象。 第5(A)圖顯示熔融玻璃塊與下模的成型面接觸前的狀態，第5(B)圖顯示熔融玻璃塊與下模的成型面接觸的狀態。又在第5(A)圖~第5(B)圖，為了使本發明的內容更容易被理解，將氣體噴出孔133的孔徑及節距畫成比實際情形更誇張。

在讓熔融玻璃塊YG上浮的狀態下使上模110和下模130接近時，首先如第5(A)圖所示般，熔融玻璃塊YG的上面與上模110的成型面114接觸。另一方面，熔融玻璃塊YG的下面，受到從下模130的氣體噴出孔133噴出之上浮氣體而不與下模130的成型面132接觸，以熔融玻璃塊YG未進入下模130的氣體噴出孔133內的狀態，使熔融玻璃塊YG進行壓製成型。這時的壓製成型，與下個段落所說明的壓製成型之作用不同，藉由使上模110的成型面114與熔融玻璃塊YG的上側接觸，讓熔融玻璃塊YG以接近上模110之成型面114面形狀的方式產生變形，而將上模110的成型面114面形狀轉印於熔融玻璃塊YG，使熔融玻璃塊YG之下側和下模130的成型面132維持非接觸狀態，利用上浮氣體以接近下模130的成型面132面形狀的方式產生變形。

在本實施方式具有：在到達使上模110的成型面114和下模130的成型面132最靠近之逼近位置之前，停止從氣體供應源H朝氣體噴出孔133供應上浮氣體的步驟。實行停止供應上浮氣體的步驟的時點，例如為讓上模110和下模130接近之前、讓上模110和下模130接 近而使上模110的成型面112與熔融玻璃塊YG接觸時(上述壓製成型開始時)、或是進一步讓上模110和下模130而在上述壓製成型中之任一者。在此，作為本實施方式的一例，針對讓上模110和下模130接近而在上述壓製成型中停止供應上浮氣體的情況作說明。

若在上述壓製成型中停止朝氣體噴出孔133供應上浮氣體，在來自氣體噴出孔133之上浮氣體的殘壓存在的狀態下，使上模110的成型面114與熔融玻璃YG接觸，直到下模130的成型面132與熔融玻璃YG接觸為止能將熔融玻璃YG的外徑擴大。這時，熔融玻璃YG的外徑可與下模胴模150之大徑筒狀部151的內徑相等或是較小。在上浮氣體殘壓存在的狀態下若進一步讓上模110和下模130接近，如第5(B)圖所示般，熔融玻璃塊YG之下面的一部會與下模130的成型面132接觸。本步驟，是在停止朝氣體噴出孔133供應上浮氣體的狀態下，進一步讓上模110和下模130接近，使熔融玻璃塊YG與下模130的成型面132接觸之步驟。

在本實施方式，作為最終步驟，是在上模110的成型面114和下模130的成型面132最靠近之逼近位置，以在下模130的氣體噴出孔133內讓熔融玻璃塊YG的一部分(未與下模130的成型面132接觸的部分)進入的程度進行壓製成型的步驟。藉此能將熔融玻璃塊YG實施壓製成型而獲得玻璃預成型體GP。這時，玻璃預成型體GP的外周面受到下模胴模150之內周面的限制，可成 為期望的尺寸(與下模胴模150的內周面直徑相同)。又在本實施方式，由於在上模110和下模130到達逼近位置之前停止供應上浮氣體，能在儘量長的時間讓熔融玻璃塊YG上浮。如此，可抑制玻璃預成型體之段差和皺摺。此外，在停止上浮氣體的供應後，能將熔融玻璃塊YG以與下模130的成型面132接觸的狀態實施壓製成型，下模130的成型面132在壓製成型中能從熔融玻璃塊YG吸走足夠的熱，結果能獲得形狀精度高(段差和皺摺少(淺)之玻璃預成型體)。這是因為，在供應熔融玻璃塊YG後，以儘量長的時間(換言之直到壓製成型前)讓熔融玻璃塊YG上浮，藉此能將熔融玻璃塊YG和下模130的成型面132之接觸時間縮短。

在如此般壓製成型後之玻璃預成型體GP上，於下模130的成型面132側之面，形成有與氣體噴出孔133的形狀對應之微小凸部GT。亦即，作為上述最終步驟之壓製成型步驟，是至少在上模110的成型面114和下模130的成型面132最靠近之逼近位置，以在下模130的氣體噴出孔133內讓熔融玻璃塊YG的一部分(未與下模130的成型面132接觸的部分)進入的程度實施壓製成型，藉此獲得在下模130的成型面132側之面形成有與氣體噴出孔133的形狀對應的凸部GT之玻璃預成型體GP。又在相鄰的凸部GT間，形成有由曲面所形成之微小凹部GR。該凹部GR，是在壓製成型時於下模130的成型面132和熔融玻璃YG之接觸面，因熔融玻璃YG溫度降 低而使熔融玻璃YG收縮所形成。

這時，著眼於第5(B)圖之一個成型面132，比起與成型面132的兩端部接觸之熔融玻璃塊YG，與成型面132的中央部接觸之熔融玻璃塊YG有更多的熱被吸走，因此比起與成型面132的兩端部接觸之熔融玻璃塊YG產生更多的收縮。因此，凹部GR形成為曲線(曲面形狀)。

接著，著眼於第5(B)圖之相鄰兩個成型面132間所設置的一個氣體噴出孔133。進入所觀察的一個氣體噴出孔133內之熔融玻璃塊YG當中，進入氣體噴出孔133的中央部之熔融玻璃塊YG，其阻力比進入氣體噴出孔133的端部(成型面132的端部)附近之熔融玻璃塊YG小，此外，由於與下模130的成型面132成為非接觸而不容易被冷卻，玻璃維持低黏性狀態而順利地進入。因此，進入氣體噴出孔133的中央部之熔融玻璃塊YG，朝氣體噴出孔133內的進入距離(=凸部GT之山部的高度)成為最大。將相鄰兩個成型面132之內側的端部彼此用假想直線連結，該進入距離是指從該直線到熔融玻璃塊YG的最短距離。另一方面，進入成型面132的氣體噴出孔133內之熔融玻璃塊YG當中，進入氣體噴出孔133的端部(周邊)之熔融玻璃塊YG，與下模130的成型面132之端部接觸而被冷卻，使玻璃黏性變高，因此阻力成為最大，幾乎無法進入氣體噴出孔133內。而且，從進入氣體噴出孔133的中央部之熔融玻璃塊YG到進入氣體噴 出孔133的端部之熔融玻璃塊YG，由於進入時的阻力漸增，能形成平滑曲線(曲面形狀)的凸部GT。而且，如此般形成之凸部GT的曲線和凹部GR的曲線，在氣體噴出孔133的端部相連接。因此，下模130之氣體噴出孔133的端部(成型面132的端部)成為凸部GT和凹部GR的曲線之反曲點。

基於此，本發明人等推測如下。在成型面132的中央部附近，熔融玻璃塊YG，經由與下模130接觸所產生的冷卻效果而使玻璃收縮，相對於成型面132往上方離開的距離(凹陷深度)成為極大(極值)。另一方面，在氣體噴出孔133的中央附近，熔融玻璃YG的冷卻速度最慢而維持低黏性狀態，玻璃進入所造成之從成型面132往下離開的距離(山部的高度)成為極大(極值)。而且，在氣體噴出孔133的最周緣部，成型面132與玻璃接觸，成為這兩個極值間的高度，因此本發明人推測，下模130之氣體噴出孔133的端部(成型面132的端部)成為凸部GT和凹部GR的曲線之反曲點。

又在此反曲點的位置雖是例示出氣體噴出孔133的端部(成型面132的端部)，但並不限定於此，依成型條件、所使用的下模130之氣體噴出孔133的孔徑或節距而使反曲點的位置偏移亦可。此外，在本實施方式，雖是說明凸部GT和凹部GR透過反曲點來連接的情況，但本發明並不限定於此。

在第5(B)圖為了便於理解，將凸部GT、 凹部GR及氣體噴出孔133放大，實際上，凸部GT、凹部GR及氣體噴出孔133是形成為較小徑，沿著下模130的成型面132之凹面形狀有規則地(等節距地)配置。凸部GT之山部的高度，在下模130的成型面132之凹面形狀的中心部附近最低，隨著朝向周緣部有逐漸變高的傾向。這是基於壓製成型中之熔融玻璃塊YG的表面溫度分布所產生，在以下作說明。亦即，熔融玻璃塊YG的下面，從澆注到壓製成型開始是被上浮氣體冷卻，因此與下模130的成型面132之凹面形狀的中心部附近接觸之玻璃，在壓製成型開始時成為較低溫、亦即高黏性。另一方面，與下模130的成型面132之凹面形狀的周緣部側接觸之玻璃，是在壓製成型中被從熔融玻璃塊YG的內部擠出而供應的玻璃，未受到上浮氣體的冷卻，其溫度比與下模130的成型面132之凹面形狀的中心部附近接觸之玻璃高，亦即成為低黏性。如此，凸部GT之山部的高度，在下模130的成型面132之凹面形狀的中心部附近最低，隨著朝向周緣部有逐漸變高的傾向。但凸部GT之山部的高度之差值，亦即熔融玻璃YG朝下模130的氣體噴出孔133之進入距離的差值，是壓製前之玻璃表面之差值、或是經由壓製而從熔融玻璃YG的內部浮出表面的玻璃所重新產生的表面之差值，嚴格來說在壓製前之熔融玻璃塊YG的外徑周邊部分形成不連續地變化。

在此，縱使從氣體供應源H朝氣體噴出孔133之上浮氣體的供應停止後，在作為氣體流路之下模支 承構件140的筒狀空間143內仍有已供應的上浮氣體存在(有殘壓存在)，因此該上浮氣體會從氣體噴出孔133繼續噴出既定時間。第5(B)圖的壓製成型，能在該上浮氣體的噴出繼續的狀態下對抗上浮氣體的殘壓來實行，也能在該上浮氣體的噴出完全停止後的狀態下實行。前者的情況，在進入氣體噴出孔133內之熔融玻璃塊YG可形成後述凹部GTR，能抑制凸部GT高度(朝氣體噴出孔132內之進入量)。後者的情況，能將凸部GT和凹部GR以平滑曲線連接，能成型出段差和皺摺減少之玻璃預成型體GP。第5(B)圖的壓製成型，是在上浮氣體的噴出繼續的狀態(殘壓存在的狀態)下對抗上浮氣體來實行，或是在完全停止後的狀態(無殘壓的狀態)下實行，進一步在上浮氣體的噴出量為什麼程度的狀態下實行，可按照目的之玻璃預成型體GP、光學元件的形狀、性能等而適宜地設定。

第6圖顯示在來自氣體噴出孔的氣體殘壓存在的狀態下實施壓製成型所獲得的玻璃預成型體GP之剖面圖。亦即，第6圖顯示，將第5(B)圖的壓製成型在上浮氣體的噴出繼續的狀態下對抗上浮氣體來實行的情況之玻璃預成型體GP。在該玻璃預成型體GP的下面側，在利用下模130的成型面132所成型之各凸部GT的前端部，藉由上浮氣體的殘壓而形成有微小凹部GTR。此外，在玻璃預成型體GP的上面側成型出，與利用上模110的成型面114所成型的曲率半徑R1近似、或是由相同曲率 半徑R1所構成的曲面，該玻璃預成型體GP的上面側之曲率半徑R1，比將在上述玻璃預成型體GP的下面側所形成之各凸部GT的反曲點連結時之曲率半徑R2更大(R1>R2)。再者，將第5(B)圖的壓製成型在上浮氣體的噴出繼續的狀態下對抗上浮氣體來實行，無論氣體供應的停止時點為何，都能抑制玻璃預成型體GP之段差和皺摺的發生。又這時之上浮氣體的噴出量和壓力，是考慮形成於玻璃預成型體之凹部GTR和凸部GT的高度來設定。

第7圖顯示在來自氣體噴出孔的氣體噴出完全停止後的狀態下實施壓製成型所獲得的玻璃預成型體GP之剖面圖。亦即，第7圖顯示，將第5(B)圖的壓製成型以無殘壓的狀態實行的情況之玻璃預成型體GP。該玻璃預成型體GP的下面側，利用下模130的成型面132(參照第5(B)圖)所成型之各凸部GT的前端部成為平滑曲線形狀。又該玻璃預成型體GP之凹凸的高度，比起第6圖所示之將第5(B)圖的壓製成型在上浮氣體的噴出繼續的狀態下對抗上浮氣體來實行的情況之玻璃預成型體GP之凹凸高度，有更大的傾向。此外，在玻璃預成型體GP的上面側成型出，與利用上模110的成型面114所成型之曲率半徑R1近似、或是由相同曲率半徑R1所構成的曲面。如此，該玻璃預成型體GP之上面側的曲率半徑R1，比將在上述玻璃預成型體GP之下面側所形成之各凸部GT的反曲點連結時的曲率半徑R2更大(R1>R2)。又在關於第6、7圖的說明中，雖是說明 R1>R2的態樣，但本發明並不限定於此。此外，玻璃預成型體GP的上面側和下面側雙方的面都形成為凸狀亦可。

當玻璃預成型體GP之壓製成型結束後，藉由未圖示的上模昇降機構使上模110上昇，讓上模110和下模130分離，經過既定時間後讓從氣體供應源H朝氣體噴出孔133之上浮氣體的供應再度開始。在此的「既定時間」，是從壓製成型結束後後到玻璃黏性成為期望黏性為止所需的充分時間。如此，使玻璃預成型體GP從下模130的成型面132脫離，在下模130的成型面132上以非接觸的上浮方式被支承。在此狀態下，讓旋轉台210旋轉既定量，將玻璃預成型體GP及下模130移送到處置位置4。又讓從氣體供應源H朝氣體噴出孔133之上浮氣體的供應再度開始的時點，可設定為壓製成型結束後之任意時點，在壓製成型剛結束後、移送到處置位置4(參照第3圖)後讓上浮氣體的供應再度開始亦可。當壓製成型剛結束後讓上浮氣體的供應再度開始的情況，較佳為調整氣體流量，而避免成型後的玻璃預成型體GP形狀發生變形。

在處置位置4，如第4(D)圖所示般，藉由未圖示的下模昇降機構使下模130上昇到上昇端。這時，將壓製成型後的玻璃預成型體GP從下模胴模150的上端面153頂出，讓下模胴模150和玻璃預成型體GP的外周面之接觸提早結束，可防止玻璃預成型體GP的外周面被過度冷卻。如此，可抑制起因於玻璃預成型體GP的中心部和外周面之冷卻速度差而造成之缺陷、龜裂。然後，讓 下模130下降，使玻璃預成型體GP之外周面的一部分從下模胴模150之大徑筒狀部151的上端伸出，在此狀態下讓旋轉台210旋轉，將下模130及玻璃預成型體GP移送到處置位置5，然後依序移送到處置位置6-10。藉由讓下模130從上昇端下降既定量，在移送時使玻璃預成型體GP的外周面受到下模胴模150之大徑筒狀部151的內周面限制，玻璃預成型體GP在下模130的成型面132上能以維持位置的狀態進行移送。在處置位置5-10，使壓製成型後的玻璃預成型體GP徐冷。這時，能將配置於下模130上方之未圖示的氣體噴出噴嘴設置於各處置位置而進行徐冷，配置於各處置位置之氣體噴出噴嘴的位置，被調整成可獲得既定的冷卻效率。

在此雖顯示讓下模130從上昇端下降既定量的例子，但並不限定於此，讓下模130維持在上昇端的位置而將玻璃預成型體GP取出亦可，在成型面132上為了防止玻璃預成型體GP的位置偏移，例如在處理位置8-10讓下模130下降既定量等亦可。

接著在處置位置11，如第4(E)圖所示般，使用具備吸引機能之吸附墊，將在下模130的成型面132上以上浮狀態被支承之玻璃預成型體GP予以吸附，而往預成型體成型模100的外部取出。最後在處置位置12，如第4(F)圖所示般，藉由未圖示的下模昇降機構使下模130下降到下降端。

如以上般，本實施方式的玻璃預成型體之製 造方法，在下模130的成型面132上讓熔融玻璃塊YG上浮的狀態下，使上模110和下模130接近，在上模110的成型面114和下模130的成型面132到達逼近位置之前，停止對氣體噴出孔133供應上浮氣體，在停止對氣體噴出孔133供應上浮氣體的狀態下，進一步使上模110和下模130接近，讓熔融玻璃塊YG與下模130的成型面132接觸，至少在逼近位置，以在下模130的氣體噴出孔133內讓熔融玻璃塊YG的一部分進入的程度實施壓製成型。藉此，將熔融玻璃塊YG和下模130的成型面132之接觸時間儘量減少，能抑制段差和皺摺的發生，能將具有期望形狀之玻璃預成型體GP再現性良好地製造出。

本實施方式的玻璃預成型體之製造方法，可適用於預成型為扁平狀(雙凸曲面狀)之無研磨預成型體等所有的預成型體，特別適用於製造與作為最終製品的光學元件形狀近似之近似形狀預成型體。近似形狀預成型體，要成型出必須減少精密壓製成型時的變形量之玻璃材的情況，要求在玻璃預成型體的製造階段獲得期望的形狀，在這種情況是有用的。此外，針對精密壓製成型時之壓製溫度降低而造成之精密壓製成型模及精密壓製成型模上所形成的融合防止膜之長壽命化，也是有用的。

又在與精密壓製成型的成型模容易發生融合之玻璃材所構成之玻璃預成型體的情況，可在玻璃預成型體的表面施加融合防止用的被覆(coating)。但當精密壓製成型時之玻璃預成型體的變形量(變化率)較大時，會 使被覆破裂而讓內部的玻璃逬出，逬出的玻璃與成型模融合後會讓精密壓製品的表面產生缺陷，無法獲得期望性能的光學元件。當在成型模表面發生玻璃融合時，接下來的精密壓製成型變得無法進行。基於這點也是，為了減少精密壓製成型時的變形量而防止被覆發生破裂，要求在玻璃預成型體的製造階段獲得期望的形狀。

於是本實施方式的玻璃預成型體之製造方法，在壓製成型的最終階段，在停止對氣體噴出孔133供應上浮氣體的狀態下，讓上模110的成型面114與熔融玻璃塊YG的上面接觸，讓下模130的成型面132與熔融玻璃塊YG的下面接觸而實施壓製成型。如此，可製造出無段差且皺摺減少之具有期望形狀的近似形狀玻璃預成型體GP。又精密壓製成型時之玻璃預成型體GP的徑向變形量變小，因此玻璃預成型體GP之融合防止用的被覆不會發生破損。

相對於此，例如上述專利文獻2，由於在壓製成型時熔融玻璃塊與上模及下模的成型面形成非接觸，無法從熔融玻璃塊將熱吸走，無法在玻璃預成型體上轉印成型面的形狀，又無法限制玻璃預成型體的外徑，因此無法獲得期望的形狀，玻璃預成型體之形狀偏差大。因此，不適於製造近似形狀預成型體，又在精密壓製成型時會發生融合防止用的被覆破損等的問題。

「光學元件之製造方法及光學元件」

上述般製造出之玻璃預成型體GP，暫時收容於承盤等的容器後，經由洗淨步驟、融合防止用的成膜步驟等的既定步驟，供應給精密壓製成型模。

第8圖顯示本實施方式所使用的精密壓製成型模160的構造。精密壓製成型模160是由上模161、下模162及胴模163所構成。上模161及下模162是由小徑部及比該小徑部的直徑更大之大徑部所構成，各小徑部分別具備：具有精密的面形狀之凸面形狀的成型面161a及凹面形狀的成型面162a。又胴模163形成為兩端開口的圓筒形狀。

精密壓製成型模160如下述般組裝。首先在胴模163的內側將上模161插入，在胴模163之小徑內胴部的上面讓上模161之大徑部的下面抵接，藉此將上模161及胴模163事先組裝。接著，在讓下模162的成型面162a與上模161的成型面161a相對向的狀態下，將下模162從下側插入胴模163，使上模161、下模162及胴模163一體化。

對精密壓製成型模160供應玻璃預成型體GP後，藉由未圖示的壓製成型裝置進行精密壓製成型。以下說明，將精密壓製成型模160和玻璃預成型體GP一起加熱而實施壓製成型、所謂等溫壓製成型之精密壓製成型方法。但精密壓製成型亦可為，將精密壓製成型模160和玻璃預成型體GP分別預熱後實施壓製成型、所謂非等溫壓製成型，其方法不拘。

在等溫壓製成型，首先將精密壓製成型模160和玻璃預成型體GP一起加熱到玻璃預成型體GP之玻璃轉化點(Tg)以上的溫度。如此使上模161、下模162及玻璃預成型體GP互相成為等溫，使玻璃預成型體GP的玻璃黏度成為對精密壓製成型而言為適切的10⁶~10¹²泊。此外，更佳為加熱至成為10⁸~10¹¹泊的黏度之溫度來進行精密壓製成型。

接著，驅動未圖示的加壓桿而將上模161按壓，使上模161及下模162互相近接而將玻璃預成型體GP按壓，以進行精密壓製成型。本步驟，是將所獲得的玻璃預成型體GP實施精密壓製成型，使凸部GT消失而製得光學元件之精成型步驟。這時，使玻璃預成型體GP之俯視位置(中心軸)和上模161的成型面161a及下模162的成型面162a之俯視位置(中心軸)高精度地一致，能將玻璃預成型體GP的中心部進行正確地壓製。

利用精密壓製成型，使玻璃預成型體GP上所形成的凸部GT和凹部GR完全消失。換言之，在上述玻璃預成型體GP的製造階段，如何在玻璃預成型體GP上形成能利用精密壓製成型模160之精密壓製成型使其確實地消失的程度之凸部GT和凹部GR，是重要的。在此利用精密壓製成型來使玻璃預成型體GP上所形成的凸部GT和凹部GR消失，是考慮到凸部GT和凹部GR的剖面形狀為波狀(考慮熔融玻璃塊YG的上浮安定性，沿著下模130之成型面132的凹面形狀等節距地配置，使剖面形 狀成為像波狀那樣曲率逐漸改變的形狀)。

首先，本發明人等製造上述玻璃預成型體GP，使用所獲得的玻璃預成型體GP進行精密壓製成型，觀察所製得的光學元件確認出，玻璃預成型體GP上所形成的凸部GT和凹部GR已完全消失。這時的玻璃預成型體GP成型所使用的下模130，氣體噴出孔徑為50μm，氣體噴出孔的節距為200μm。在使用這種下模130的情況，從凸部GT之山部的頂端到凹部GR的底部之高度，在成型面132的中央部附近為0.50μm~0.55μm(第1差值)，在成型面132的周緣部附近為1.60μm~1.70μm(第2差值)。這是針對與精密壓製成型所使用的玻璃預成型體GP同一批的玻璃預成型體GP進行測定的結果，本發明人等推測，只要凸部GT的頂部和凹部GR的底部之差值、具體極言在20μm以下，本發明就能成立。此外，凸部GT的頂部和凹部GR的底部之差值越小凸部GT和凹部GR越容易消失，較佳為10μm以下，更佳為5.0μm以下，特佳為2.0μm以下。

此外，在上述例子，相對於玻璃預成型體GP上所形成之凸部GT之頂部的節距(下模130之氣體噴出孔的節距)，凸部GT的頂部和凹部GR的底部之差值的比值(%)，是在0.25%[(0.50μm/200μm)×100])~10%[(20μm/200μm)×100])的範圍，上限值宜為5.0%[(10μm/200μm)×100]。此外，該比值的上限值可設定 成2.5%[(5.0μm/200μm)×100]、1.0%[(2.0μm/200μm)×100]、0.85%[(1.70μm/200μm)×100]、0.80%[(1.60μm/200μm)×100]、0.275%[(0.55μm/200μm)×100]。從該比值可知，相對於本發明之玻璃預成型體GP上所形成的凸部GT的頂部的節距，凸部GT的頂部和凹部GR的底部之差值的比值很小，最大也只有10%。

此外，上述氣體噴出孔徑及氣體噴出孔的節距，可考慮熔融玻璃塊YG的上浮安定性而適宜地改變。

相對於此，像上述專利文獻1那樣利用習知方式的直接壓製製造出的玻璃預成型體，形成有剖面形狀成為銳邊之段差，縱此經由精密壓製成型該段差仍無法消失，而使光學元件的光學性能變差。

當精密壓製成型結束後，將精密壓製成型模160和玻璃預成型體GP冷卻到比玻璃預成型體GP的玻璃轉化點(Tg)更低的溫度。而且在將精密壓製成型模160及玻璃預成型體GP冷卻既定時間後，將精密壓製成型模160的下模162從胴模163拔出，從下模162的成型面162a將完成的光學元件(例如非球面透鏡)取出。如此般獲得的光學元件，是在表面上讓上模161的成型面161a及下模162的成型面162a正確地轉印後之偏芯精度高的光學元件。

經由精密壓製成型所形成的光學元件，暫時 收容於承盤等的容器，按照需要進行取芯加工。取芯加工是指，為了除去光學元件之多餘的部位所進行的研削、研磨加工，可採用已知的方法。

以上的實施方式，是在旋轉移送式的玻璃預成型體之製造裝置200的處置位置2，從下模130的成型面132之正上方位置藉由進料器直接供應熔融玻璃塊YG。但如第9圖及第10圖所示般也能採用其他實施方式，亦即在與玻璃預成型體之製造裝置200不同的旋轉台170上，藉由透過臂部171而設置的對開模(以下稱上浮盤172)暫時保持熔融玻璃塊YG，然後澆注到預成型體之製造裝置200的成型模220。

第9圖顯示透過其他旋轉台170而將熔融玻璃塊YG澆注到成型模220之其他實施方式(玻璃預成型體之製造裝置230)。第10圖顯示，將設置於其他旋轉台170之臂部171打開後，將熔融玻璃塊YG供應給成型模220的樣子。旋轉台170具備有：形成為平板狀之1對的臂部171、設置於該臂部171的前端部之1對的多孔質製之上浮盤172，配置在比前述實施例的旋轉台210更上方(接近進料器側)。1對的臂部171，以能在寬度方向分割的方式成為開閉自如。藉由設置於臂部171之臂部開閉機構(未圖示)將1對的臂部171閉合，利用上浮盤172將熔融玻璃塊YG以上浮狀態予以支承(在從上浮盤172的下方送出之上浮氣體的上方，將熔融玻璃塊YG予以上浮支承)，將臂部171打開後，供應利用上浮盤172 進行上浮支承之熔融玻璃塊YG。這時，熔融玻璃塊YG被澆注到比上述實施例更高的位置。此外，澆注時及上浮時之氣體流量設定為與上述實施方式相同之0.20L/min。使旋轉台170每既定時間間歇地朝順時針方向旋轉，讓臂部171依序通過位置1~6。首先臂部171，在位置1，在將前端部閉合的狀態利用上浮盤172承接來自進料器的熔融玻璃塊YG(高位置澆注)。接著臂部171移動到位置2，將前端部在寬度方向(水平方向)打開，在玻璃預成型體之製造裝置230的處置位置2，將被上浮盤172進行上浮支承之熔融玻璃塊YG放開而供應給下模130的成型面132(第10圖)。當熔融玻璃塊YG的供應結束後，臂部171在寬度方向(水平方向)保持打開、或在位置3以後將臂部171閉合，依序移送到位置3-6後回到位置1。這時，藉由移送到位置3-6使臂部171冷卻，回到位置1時的狀態。如此般，透過旋轉台170將熔融玻璃塊YG供應給玻璃預成型體成型模100，能使熔融玻璃YG的溫度和形狀變均一而製造出高品質的玻璃預成型體GP。

以上的實施方式所說明的例子，是在下模130，沿著下模130的成型面132之凹面形狀呈同心圓狀且有規則地形成有貫穿其上下方向之複數(多數)個氣體噴出孔(微細氣體噴出孔、多數孔)133，但氣體噴出孔133之孔徑、節距，可按照玻璃材的比重、所要獲得之玻璃預成型體的形狀、大小、成型精度而設定成期望的大小。

以上的實施方式，在玻璃預成型體GP之壓製成型時，下模胴模150之大徑筒狀部151是位於上模110的成型面114和下模130的成型面132的外周。因此玻璃預成型體GP的外周面與下模胴模150之大徑筒狀部151抵接，玻璃預成型體GP的外徑受到限制而使公差變小，玻璃預成型體GP的厚度偏差也縮小。如此般成型出的玻璃預成型體GP，在精密壓製成型時，縱使是使用側抵接方式的成型模(設有胴模之成型模)的情況，仍不致發生玻璃預成型體GP無法放入成型模內的問題。又由於玻璃預成型體GP的成型精度高，可成型出高精度的光學元件。

相對於此，也能讓下模具有與胴模同樣的功能，或採用將胴模予以省略之側面不受限制(side free)方式。在側面不受限制方式的情況，由於玻璃預成型體GP的外徑未受限制，外徑、厚度的尺寸偏差(分布)變得比側面抵接方式大。但縱使是側面不受限制方式的成型模(未設置胴模的成型模)，由於在成型裝置設有傾斜修正機構，雖然玻璃預成型體GP的外徑尺寸精度比側面抵接方式差，經由取芯加工等的適當處理，也能與側面抵接方式等效地使用。

以上實施方式所示的例子，是在將上浮氣體噴出的狀態讓上模110的成型面114與熔融玻璃塊YG接觸，然後在到達逼近位置之前將氣體的供應停止，但並不限定於此。重點在於，將能經由精密壓製成型確實地消失 的程度之凸部GT和凹部GR形成於玻璃預成型體GP，例如在上模110的成型面114與熔融玻璃塊YG接觸之前將氣體的供應停止，然後讓其到達逼近位置。在此情況，可在氣體完全停止之前讓上模110的成型面114與熔融玻璃塊YG接觸，當下模130的成型面132與熔融玻璃塊YG接觸後，以殘壓存在的狀態實施壓製成型，此外也能在無殘壓的狀態實施壓製成型。

此外，將氣體的供應停止，在上模110的成型面114與熔融玻璃YG接觸之前，讓熔融玻璃YG與下模130的成型面132接觸亦可，在此情況，在壓製成型後殘留於玻璃預成型體GP之皺摺等於精密壓製成型時可消失的範圍內，可運用本發明。較佳為，使熔融玻璃塊YG與上模110的成型面114及下模130的成型面132同時接觸。

以上實施方式所示的例子，是將上模110的成型面114形成為凸面形狀，將下模130的成型面132形成為凹面形狀，但並不限定於此，成型面的形狀可適宜地改變。例如可將上模110的成型面114形成為凹面形狀、平面形狀，可將下模130的成型面132形成為凸面形狀、平面形狀。

此外，以上實施方式所示的例子，玻璃預成型體GP之上側的面之曲率半徑R1比玻璃預成型體GP之下側的面之曲率半徑R2大，但並不限定於此，玻璃預成型體GP的形狀也能形成為，使玻璃預成型體GP之上側 的面之曲率半徑R1比玻璃預成型體GP之下側的面之曲率半徑R2小。此外，雖顯示玻璃預成型體GP之上側的面為凹面、玻璃預成型體GP之下側的面為凸面的例子，但並不限定於此，將上下的面之凹凸形成為相反亦可，或是能使玻璃預成型體GP之上下的面都成為凸面或凹面。

本發明可製作出各種光學元件，例如透鏡、稜鏡等。可作製的透鏡例如包括：凹透鏡、凸透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等。所作製的透鏡，其第1面和第2面可為球面、非球面、或其等的組合。

在光學元件的表面按照需要，可進行抗反射膜等的被覆、去角加工、取芯加工。又為了提高壓製成型時之玻璃素材的延伸性、及防止玻璃素材和成型模之融合，可在成型模的成型面形成碳被膜等的薄膜。作為成膜方法，可採用已知方法，例如可採用濺鍍、化學氣相沈積法(CVD)等。

本發明可適用於：在將熔融玻璃塊實施壓製成型時，在下模130的成型面132讓熔融玻璃塊YG接觸，能藉由從熔融玻璃塊將熱吸走並將下模130的成型面132上所施加的面形狀轉印於熔融玻璃塊YG，而能獲得期望的形狀精度的範圍內。

最後，使用圖式等將本發明的實施方式作總括。

本發明的實施方式的玻璃預成型體之製造方 法，如第1圖~第7圖所示般，係使用具有相對向的成型面(114,132)且互相能接近及分離之上模(110)及下模(130)，至少在下模(130)的成型面(132)形成有複數個氣體噴出孔(133)，並包含以下步驟：在從下模(130)的氣體噴出孔(133)噴出氣體的狀態下，對下模(130)的成型面(132)上供應熔融玻璃塊(YG)，在下模(130)的成型面(132)上讓熔融玻璃塊(YG)上浮而予以支承的步驟；在讓熔融玻璃塊(YG)上浮的狀態下，讓上模(110)和下模(130)的接近的步驟；在上模(110)的成型面(114)和下模(130)的成型面(132)到達逼近位置之前，停止對氣體噴出孔(133)供應氣體的步驟；在停止對氣體噴出孔(133)供應氣體的狀態下，進一步讓上模(110)和下模(130)接近，使熔融玻璃塊(YG)與下模(130)的成型面(132)接觸之步驟；以及至少在逼近位置，以在下模(130)的氣體噴出孔(133)內讓熔融玻璃塊(YG)的一部分進入的程度進行壓製成型之步驟。

此外，較佳為如第4圖所示般，壓製成型步驟，是在停止對氣體噴出孔(133)供應氣體後，於氣體殘壓存在的狀態下對抗氣體殘壓來實行。

此外，更佳為如第4圖所示般，壓製成型步驟，是在來自氣體噴出孔(133)之氣體的噴出完全停止後的狀態下實行。

此外，本發明的實施方式的玻璃預成型體， 如第5圖~第7圖所示般，是藉由本實施方式的玻璃預成型體之製造方法所製造之玻璃預成型體(GP)，在玻璃預成型體(GP)形成有，與氣體噴出孔(133)的形狀對應之凸部。

此外，較佳為如第6圖所示般，在玻璃預成型體之相鄰凸部間，形成有由曲面所形成之凹部。

此外，本發明的實施方式的光學元件之製造方法，如第1圖~第8圖所示般，係使用具有相對向的成型面(114,132)且互相能接近及分離之上模(110)及下模(130)，至少在下模(130)的成型面(132)形成有複數個氣體噴出孔(133)，並包含以下步驟：在從下模(130)的氣體噴出孔(133)噴出氣體的狀態下，對下模(130)的成型面(132)上供應熔融玻璃塊(YG)，在下模(130)的成型面(132)上讓熔融玻璃塊(YG)上浮而予以支承之步驟；在使熔融玻璃塊(YG)上浮的狀態下，讓上模(110)和下模(130)接近的步驟；在上模(110)的成型面(114)和下模(130)的成型面(132)到達逼近位置之前，停止對氣體噴出孔(133)供應氣體的；在停止對氣體噴出孔(133)供應氣體的狀態下，進一步讓上模(110)和下模(130)接近，讓熔融玻璃塊(YG)與下模(130)的成型面(132)接觸之步驟；至少在逼近位置，以在下模(130)的氣體噴出孔(133)內讓熔融玻璃塊(YG)的一部分進入的程度進行壓製成型，獲得在下模(130)之成型面側(132)的面形成有與 氣體噴出孔(133)的形狀對應的凸部之玻璃預成型體(GP)的步驟；以及，將所獲得的玻璃預成型體(GP)實施精密壓製成型，以製得凸部消失後的光學元件之精成型步驟。

此外，較佳為如第4圖所示般，壓製成型步驟，是在停止後氣體噴出孔(133)供應氣體後，在氣體殘壓存在的狀態下對抗氣體的殘壓來實行。

此外，更佳為如第4圖所示般，壓製成型步驟，是在來自氣體噴出孔(133)的氣體噴出完全停止後的狀態下實行。

此外，本發明的實施方式的光學元件，是藉由本發明的實施方式的光學元件之製造方法所製造。

本發明的實施方式的玻璃預成型體之製造方法，如第1圖~第7圖所示般，是使用具有相對向的成型面(114,132)且互相能接近及分離的上模(110)及下模(130)，至少在下模(130)的成型面(132)形成有複數個氣體噴出孔(133)，將熔融玻璃塊(YG)實施壓製成型而獲得玻璃預成型體，該玻璃預成型體之製造方法包含：在從下模(130)的氣體噴出孔(133)噴出氣體的狀態下，對下模(130)的成型面(132)上供應熔融玻璃塊(YG)，在下模(130)的成型面(132)上讓熔融玻璃塊(YG)上浮而予以支承的步驟；在對下模(130)的成型面(132)上供應熔融玻璃塊(YG)之後，停止對氣體噴出孔(133)供應氣體的步驟；以及，在停止對氣體噴 出孔(133)供應氣體的狀態下，讓上模(110)和下模(130)接近，讓熔融玻璃塊(YG)與下模(130)的成型面(132)接觸之壓製成型步驟。

此外較佳為，停止供應氣體的步驟，是在上模(110)的成型面(114)和下模(130)的成型面(132)到達逼近位置之前進行。

此外更佳為，壓製成型步驟，是在逼近位置進行。

此外，本發明的實施方式的玻璃預成型體，如第5圖~第7圖所示般，是藉由本實施方式的玻璃預成型體之製造方法所製造的玻璃預成型體(GP)，該玻璃預成型體(GP)具有凸部(GT)及凹部(GR)，凸部(GT)及凹部(GR)形成為，從凸部(GT)的頂部到凹部(GR)的底部之差值在20μm以下。

此外，較佳為如第6圖所示般，凸部(GT)及凹部(GR)形成為，比起在玻璃預成型體(GP)的中央部所形成之凸部(GT)的頂部到底部之第1差值，在玻璃預成型體的周緣部所形成之凸部(GT)的頂部到底部(GR)之第2差值更大。

此外，本發明的實施方式的玻璃預成型體，相對於在玻璃預成型體GP所形成之凸部(GT)頂部的節距，凸部(GT)的頂部和凹部(GR)的底部之差值的比例(%)可在0.25%[(0.50μm/200μm)×100]~10%[(20μm/200μm)×100]的範圍。此外，該比例的上限值 可設定為5.0%[(10μm/200μm)×100]。

此外，該比例的上限值可設定為2.5%[(5.0μm/200μm)×100]、1.0%[(2.0μm/200μm)×100]、0.85%[(1.70μm/200μm)×100]、0.80%[(1.60μm/200μm)×100]、0.275%[(0.55μm/200μm)×100]當中之任一者。

以上揭示的實施方式，不過只是例示而不是用來限制本發明。本發明的範圍，不是由上述說明而是由申請專利範圍所界定，應包含與申請專利範圍均等的內容及範圍內的所有變更。

110‧‧‧上模

111‧‧‧大徑部

113‧‧‧小徑部

114‧‧‧成型面

121‧‧‧大徑筒狀部

130‧‧‧下模

132‧‧‧成型面

133‧‧‧氣體噴出孔(微細氣體噴出孔、多數孔)

YG‧‧‧熔融玻璃塊(軟化玻璃塊)

GP‧‧‧玻璃預成型體

GT‧‧‧凸部

GR‧‧‧凹部

Claims (14)

1. 一種玻璃預成型體之製造方法，是使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上模及下模，至少在前述下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，且具備以下步驟：在從前述下模的前述氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對前述下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在前述下模的成型面上讓前述熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在讓前述熔融玻璃塊上浮的狀態下讓前述上模及下模接近的步驟；當前述上模的成型面和前述下模的成型面到達逼近位置之前，停止對前述氣體噴出孔供應氣體的步驟；在停止對前述氣體噴出孔供應氣體的狀態下，進一步讓前述上模及下模接近，使前述熔融玻璃塊與前述下模的成型面接觸之步驟；以及至少在前述逼近位置，以在前述下模的氣體噴出孔內讓前述熔融玻璃塊的一部分進入的程度進行壓製成型之步驟。
2. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃預成型體之製造方法，其中，前述壓製成型步驟，是在停止對前述氣體噴出孔供應氣體後，在前述氣體殘壓存在的狀態下對抗前述氣體殘壓而實行。
3. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃預成型體之製造 方法，其中，前述壓製成型步驟，是在來自前述氣體噴出孔之前述氣體的噴出完全停止後的狀態下實行。
4. 一種玻璃預成型體，是藉由申請專利範圍第1至3項中任一項所述之玻璃預成型體之製造方法所製造者，在前述玻璃預成型體，形成有與前述氣體噴出孔的形狀對應之凸部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之玻璃預成型體，其中，在相鄰的前述凸部之間，形成有由曲面所形成之凹部。
6. 一種光學元件之製造方法，是使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上模及下模，至少在前述下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，且具備以下步驟：在從前述下模的前述氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對前述下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在前述下模的成型面上讓前述熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在讓前述熔融玻璃塊上浮的狀態下讓前述上模及下模接近的步驟；在前述上模的成型面和前述下模的成型面到達逼近位置之前，停止對前述氣體噴出孔供應氣體的步驟；在停止對前述氣體噴出孔供應氣體的狀態下，進一步讓前述上模及下模接近，使前述熔融玻璃塊與前述下模的成型面接觸之步驟； 至少在前述逼近位置，以在前述下模的氣體噴出孔內讓前述熔融玻璃塊的一部分進入的程度進行壓製成型，以獲得在前述下模之成型面側的面形成有與前述氣體噴出孔的形狀對應的凸部之玻璃預成型體的步驟；以及將所獲得的玻璃預成型體實施精密壓製成型，而製得前述凸部消失後的光學元件之精成型步驟。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光學元件之製造方法，其中，前述壓製成型步驟，是在停止對前述氣體噴出孔供應氣體後，在前述氣體殘壓存在的狀態下對抗前述氣體殘壓而實行。
8. 如申請專利範圍第6項所述之光學元件之製造方法，其中，前述壓製成型步驟，是在來自前述氣體噴出孔之前述氣體的噴出完全停止後的狀態下實行。
9. 一種光學元件，是藉由申請專利範圍第6至8項中任一項所述之光學元件之製造方法所製造者。
10. 一種玻璃預成型體之製造方法，是使用具有相對向的成型面且互相能接近及分離之上模及下模，至少在前述下模的成型面形成有複數個氣體噴出孔，將熔融玻璃塊實施壓製成型而獲得玻璃預成型體，該玻璃預成型體之製造方法包含：在從前述下模的前述氣體噴出孔噴出氣體的狀態下，對前述下模的成型面上供應熔融玻璃塊，在前述下模的成 型面上讓前述熔融玻璃塊上浮而予以支承的步驟；在對前述下模的成型面上供應前述熔融玻璃塊之後，停止對前述氣體噴出孔供應氣體的步驟；以及在停止對前述氣體噴出孔供應氣體的狀態下，讓前述上模及下模接近，使前述熔融玻璃塊與前述下模的成型面接觸而進行壓製成型的步驟。
11. 如申請專利範圍第10項所述之玻璃預成型體之製造方法，其中，前述停止供應氣體的步驟，是在前述上模的成型面和前述下模的成型面到達逼近位置之前進行。
12. 如申請專利範圍第10或11項所述之玻璃預成型體之製造方法，其中，前述壓製成型步驟是在逼近位置進行。
13. 一種玻璃預成型體，是藉由申請專利範圍第10至12項中任一項所述之玻璃預成型體之製造方法所製造者，前述玻璃預成型體具有凸部及凹部，前述凸部及凹部形成為，從前述凸部的頂部到前述凹部的底部之差值為20μm以下。
14. 如申請專利範圍第13項所述之玻璃預成型體，其中，前述凸部及凹部形成為，比起前述玻璃預成型體之中央部所形成之前述凸部的頂部到底部之第1差值，前述玻璃預成型體之周緣部所形成之前述凸部的頂部到底部之第 2差值更大。