CN102583972B - 精密冲压成型用玻璃预制件制造方法及光学元件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供精密冲压成型用玻璃预制件制造方法及光学元件制造方法，防止在成型模具内浮起的预制件的位置偏移，可靠地成型出曲率的中心与预制件的中心一致的预制件。精密冲压成型用玻璃预制件制造方法将从预制件成型装置(100)的流出管(102a)流出的熔融玻璃分离成规定量的熔融玻璃块并且在成型模具(104)中接收熔融玻璃块而成型为预制件，其中，在成型模具的上方配置送风装置(200)的送风喷嘴(210)，在使熔融玻璃块在成型模具上浮起的状态下，将从送风喷嘴呈螺旋状地吹出的气流吹向熔融玻璃块的周缘，对熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，从而一边对熔融玻璃块进行位置修正，一边控制熔融玻璃块的上表面的曲率。

Description

精密冲压成型用玻璃预制件制造方法及光学元件制造方法

技术领域

本发明涉及用于从熔融玻璃分离一定重量的玻璃块而成型为精密冲压成型用的玻璃预制件的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法、及通过对成型后的玻璃预制件进行冲压成型而制造期望的光学元件的光学元件的制造方法。

背景技术

一般而言，作为制造具有高精度的形状的透镜及其他光学产品的方法，周知如下的精密冲压成型法：由熔融玻璃成型出冲压成型用的预制件(所谓“球坯(gob)”)，将球坯冲压成型加工为规定形状，从而制造光学元件。光学元件的精密冲压成型法是如下方法：不进行针对玻璃原材料的磨削、研磨等，而是由熔融玻璃块热成型球坯(预制件)，冷却的过程中将球坯表面的曲率形成/控制为规定的值，对该球坯进行冲压成型，从而形成为透镜等最终产品，能够大量制造高精度的光学元件。因此，适宜用于例如非球面透镜等要求高精度的加工/形状的光学元件。

此处，作为这种精密冲压成型法，周知如下所谓的浮起成型法：将规定重量的熔融玻璃块向成型模具供给，在使其在成型模具内浮起(或稍微浮起)的状态下对其进行热成型而形成具有规定的表面曲率的球坯。在浮起成型法中，将多个成型模具载置于转台上，使转台旋转，由此向供给熔融玻璃块的规定的供给位置(铸造位置)依次输送成型模具，由各成型模具接收从喷嘴流下的熔融玻璃块，在模具内依次成型出具有规定曲率的球坯(预制件)。成型后的球坯由转台搬送，在作为取出位置的规定的取走(take out)位置从成型模具依次取出，向下一工序即冲压成型工序搬送。取出了球坯的成型模具通过转台的旋转而再次被输送至熔融玻璃块流出的铸造位置，由此连续地由熔融玻璃块成型出球坯。

并且，在浮起成型法中，由从成型模具喷出的气体/空气对进入成型模具的熔融玻璃块施加有朝上的风压，熔融玻璃块在模具内经由气垫以浮起的状态被保持，进行利用模具和空气的冲压、抽吸等，从而进行球坯上表面的曲率调整。这样经由气垫使熔融玻璃块浮起而不使成型模具和熔融玻璃块接触，由此能够防止产生预制件表面的褶皱或产生称为所谓“罐子破裂(カン割れ)”的玻璃的破裂，另外，能够防止熔融玻璃块的热引起的成型模具的劣化等，并使成型模具的保养、管理容易进行等。

如上所述，在精密冲压成型法中，能够通过浮起成型法从熔融玻璃块直接成型出预制件(球坯)，将其在下一工序进行冲压成型，由此能够制造作为最终产品的光学产品，因此，与对玻璃板等玻璃原材料经过切断、加工、冲压、磨削、研磨等多道工序而制造出透镜等最终产品的方法相比较，能够连续、高效地大量制造出高精度的光学产品，尤其是还能够高精度地制造出利用磨削/研磨等难以制造的非球面透镜等，作为适合高精度的光学产品的制造方法来使用。关于使用了这种浮起成型法的精密冲压成型方法，例如在专利文献1～3中公开了。

【专利文献】

【专利文献1】日本国专利第4425233号公报

【专利文献2】日本国特开2006-290702号公报

【专利文献3】日本国特开2007-045696号公报

然而，在使用上述的浮起成型法的精密冲压成型方法中，在使球坯浮起的状态下，进行对球坯的成型，具体地说进行球坯上表面的曲率调整，因此球坯在模具内不固定，以不稳定的状态进行曲率调整的操作。因此，存在产生球坯的位置偏移等而不能进行准确的成型和曲率调整的问题。

具体地说，若在通过浮起成型法使球坯浮起的状态下进行曲率调整，从成型模具上方观察球坯时，球坯上表面的顶部(曲率的中心)从球坯外周的中心偏移，或球坯上表面的最凹陷的部分(曲率的中心)从球坯外周的中心偏移，从而存在曲率的顶部或凹部从中心偏移的情况。对这种产生了偏移的球坯进行冲压成型而制作透镜时，出现如下问题：厚度偏差较大，产生使透镜的光学性能变差等情况，变得难以制造出高精度的光学元件。

此处，对于这种问题，考虑在成型模具侧设置防止球坯的位置偏移的结构或机构，但是反而成型模具可能会成为复杂的结构等。另外，成型模具一般而言大多设于制造装置侧，在所有的成型模具上都设置这种机构等可能会使制造装置整体复杂化，另外，考虑到制造装置自身的制造成本也增大，实际上难以实现。

发明内容

本发明为了解决上述的现有技术具有的问题而提出，其目的在于，提供一种精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及光学元件的制造方法，其中，在采用浮起成型法的精密冲压成型方法中，不会导致成型模具或装置的复杂化等，能够防止在成型模具内浮起的预制件(球坯)的位置偏移，可靠地成型出曲率的中心和预制件的中心一致的预制件，能够防止预制件在冲压成型时产生厚度偏差等而制造出高精度的光学元件。

为了达成上述目的，本发明的第1方面中的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法，将从流出管流出的熔融玻璃分离成规定量的熔融玻璃块，并且在成型模具中接收所述熔融玻璃块而成型为预制件，其中，在使所述熔融玻璃块在所述成型模具上浮起的状态下，对所述熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，从而一边对所述熔融玻璃块进行位置修正，一边控制所述熔融玻璃块的上表面的曲率。

并且，本发明的第2方面中的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法，将从流出管流出的熔融玻璃分离成规定量的熔融玻璃块，并依次向进行循环的多个成型模具供给而成型为预制件，其中，在所述成型模具的移动路径上的规定的位置设置送风喷嘴，在以使所述熔融玻璃块浮起的状态保持所述熔融玻璃块的所述成型模具位于所述送风喷嘴的下方时，将从所述送风喷嘴呈螺旋状地吹出的气流吹向所述熔融玻璃块的周缘，从而对所述熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，在移动的所述成型模具上对所述熔融玻璃块进行成型。

并且，本发明的第3方面中的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法，将在成型模具上接收的被成型玻璃块成型为预制件，其中，送风喷嘴在喷嘴中央设有向铅直方向下方吹出气流的第一吹出口，并且所述送风喷嘴设有第二吹出口，该第二吹出口配置于所述第一吹出口的周围并呈螺旋状地吹出气流，在以使所述被成型玻璃块浮起的状态保持所述被成型玻璃块的所述成型模具位于所述送风喷嘴的下方时，使从所述第二吹出口呈螺旋状地吹出的气流吹向所述被成型玻璃块的周缘，从而对所述被成型玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，在所述成型模具上将所述被成型玻璃原材料成型为预制件。

另外，本发明的第4方面中的光学元件的制造方法，通过本发明的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法制造玻璃预制件，对所述玻璃预制件进行冲压成型而制造光学元件。

【发明效果】

根据本发明的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及光学元件的制造方法，在采用浮起成型法的精密冲压成型方法中，不会导致成型模具及装置的复杂化等，能够防止在成型模具内浮起的预制件(球坯)的位置偏移。由此，能够可靠地成型出曲率的中心与预制件的中心一致的预制件，能够防止对预制件进行冲压成型时发生厚度偏差等从而制造出高精度的光学元件。

附图说明

图1是局部地表示本发明的一实施方式的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法中使用的预制件成型装置的一例的概略图，图1(a)是俯视图，图1(b)是侧视图。

图2是示意地表示图1所示的预制件成型装置具备的送风喷嘴及成型模具的详细情况的图，图2(a)是送风喷嘴及成型模具的主要部分剖面图，图2(b)是图2(a)所示的送风喷嘴的中心喷嘴末端的外观立体图。

图3是表示图2所示的送风喷嘴的主要部分的剖面图，示意地表示从送风喷嘴吹出的气流的状态。

图4是表示图2所示的送风喷嘴的主要部分的剖面图，示意地表示送风喷嘴的末端开口径和预制件的尺寸关系。

图5是表示图1所示的预制件成型装置具备的送风喷嘴的设置位置的一例的概略图，图5(a)表示送风喷嘴的第一位置，图5(b)同样地表示第二位置。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及对通过该方法制造的玻璃预制件冲压成型而制造光学元件的光学元件的制造方法的实施方式进行说明。图1是局部地表示本发明的一实施方式的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法中使用的预制件成型装置的一例的概略图，图1(a)是俯视图，图1(b)是侧视图。图2是示意地表示图1所示的预制件成型装置具备的送风喷嘴及成型模具的详细情况的图，图2(a)是送风喷嘴及成型模具的主要部分的剖面图，图2(b)是图2(a)所示的送风喷嘴的中心喷嘴末端的外观立体图。

[预制件成型装置]

这些图所示的预制件成型装置100是用于在本发明的一实施方式的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法中使用而成型出预制件的装置，是在转台上具备多个成型模具，通过向该成型模具上依次供给规定重量的熔融玻璃，而由熔融玻璃块连续地成型/制造出大量预制件(所谓球坯)的装置。

具体地说，如图1所示，预制件成型装置100包括：熔融玻璃供给部102，其在规定的供给位置(铸造位置)供给进行制造的预制件的原料即熔融玻璃块；多个(在图1所示的例中为12个)成型模具104，它们用于接收由熔融玻璃供给部102供给的熔融玻璃块从而成型为规定的预制件(球坯)；转台106，其将这些成型模具104向包括铸造位置的各处理位置输送；驱动并控制转台106的成型模具输送部108；以及在规定的铸造位置使成型模具104升降的成型模具升降部110。并且，在预制件成型装置100中具备送风装置200，该送风装置200用于相对于供给至成型模具104的熔融玻璃块从上方吹出规定的气流(气体/空气)，从而一边将熔融玻璃块冷却一边进行熔融玻璃块的形状改善、曲率/壁厚调整。

熔融玻璃供给部102对准转台106的规定的铸造位置(由图1(a)的双点划线所示的位置)地设置，使在未图示的熔化炉中熔化/熔融后的熔融玻璃流经由流出管102a流出/供给至被搬送到铸造位置的成型模具104。熔融玻璃供给部102的流出管102a上，安装有未图示的温度控制装置以能够将熔融玻璃流控制为规定的粘度而使其流出，从而能够通过该温度控制而控制玻璃块的生产率。该温度控制以使从流出管102a流出的熔融玻璃的粘度变为规定的值，例如30～2dPa·s、优选为20～5dPa·s的方式进行。

成型模具输送部108对在上表面搭载/支承多个成型模具104的转台106进行支承，是在规定的定时驱动转台106向规定方向旋转的驱动单元。转台106由在成型模具输送部108上沿水平方向被配设/支承的圆形平板状构件构成，在转台106的上表面沿圆周方向等间隔地配设有多个成型模具104。该转台106例如采用由轻量化优良的铝合金构成的圆盘状的构件，并且被成型模具输送部108所具备的驱动单元(例如内置的直接驱动电动机)驱动着旋转。在转台106的外周部，沿其圆周方向以等间隔经由成型模具基部载置/固定有多个(在图1所示的例子中以旋转轴线为中心按30度的间隔载置/固定12个)成型模具104。并且，转台106重复进行如下动作：旋转成型模具104的间隔距离(图1的例中为30度)然后停止、再向相同方向旋转(30度)，由此在规定的定时向规定方向输送/搬送成型模具104。

通过成型模具输送部108对转台106的旋转，一个成型模具104被输送至上述的铸造位置，暂时停止而在此处接收熔融玻璃块，然后从铸造位置被进一步向下游方向输送，在规定的定时反复进行停止和输送。具体地说，成型模具输送部108重复进行如下动作：基于来自例如序列发生器的驱动信号，间歇地驱动直接驱动电动机使转台106旋转一定角度而停止(将其称为间歇分度方式)。通过以该间歇分度方式对转台106的驱动，接收了熔融玻璃块的成型模具104被从铸造位置向下游方向输送，经过后述的送风装置200的送风喷嘴210的对应位置、成型后的预制件的取出位置(取走位置)，将接收熔融玻璃块前的空的成型模具104向铸造位置输送。通过重复进行这种步骤，从熔融玻璃供给部102的流出管102a连续流出的熔融玻璃依次在成型模具104上被接收，并被成型为规定形状、规定曲率的预制件而被搬送/回收。此外，从熔融玻璃供给部102向成型模具104上供给熔融玻璃的方法例如通过后述的下降切断法等进行。

如图1(b)所示，成型模具升降部110在供给熔融玻璃块的铸造位置，被配置在转台106的保持成型模具104的成型模具基部的正下方。并且，通过熔融玻璃供给部102使熔融玻璃块向成型模具104上流下时，成型模具升降部110被驱动，使得位于铸造位置的成型模具104上下运动，由此将规定量的熔融玻璃块供给至成型模具104。

此外，虽然没有特别图示，载置于转台106的成型模具104沿移动的轨迹，在从铸造位置至玻璃块的取出位置(取走位置)的范围中，被加热或退火至规定的温度。由此，在从铸造位置至取走位置之间，通过在其间的移动中使成型模具104上的熔融玻璃退火而进行玻璃块的成型，另外，将成型模具加热、保温以避免取出了玻璃块的空的成型模具的温度过度降低。另外，在将成型后的预制件从成型模具104取出的取走位置，设置有未图示的取出机构，在此处变为玻璃转化点Tg以下的玻璃块被从成型模具104取出而向下一工序搬出。例如作为预制件的取出机构，能够从成型模具104的侧面向其上的预制件吹出气体，使预制件下落到配置于取出机构的相对侧的回收装置等而回收。

配置于转台106的上表面的多个成型模具104中，各成型模具104分别载置于成型模具基部上。成型模具基部构成为能够相对于转台106上下移动，通过弹簧等弹性体的作用力，通常作用有始终向下方下压的力。在熔融玻璃的铸造位置，如上所述在成型模具基部的下方设置有成型模具升降部110，成型模具升降部110的驱动轴向成型模具基部的下部延伸地配设。并且，在铸造熔融玻璃时，例如基于来自序列发生器的驱动信号驱动成型模具升降部110，驱动轴上升，由此成型模具基部克服成型模具基部的弹簧等的作用力而向上方移动。由此成型模具104被抬起至熔融玻璃供给部102的流出管102a的附近，从而向成型模具104供给规定量的熔融玻璃。此外，此时的流出管102a的末端和成型模具104的上端之间的距离被设定为规定的值，例如5～10mm等。

熔融玻璃供给部102具备流出管102a，该流出管102a用于使在未图示的熔化炉中熔化的熔融玻璃流下流到成型模具104上。在流出管102a的周围配置有未图示的加热器等加温机构，由此将喷嘴的温度、进而将熔融玻璃的温度保持为一定。由此，熔融玻璃的流出速度被保持为一定，且流出的熔融玻璃的粘度被控制为适于玻璃块的成型的值，例如30～2dPa·s、优选为20～5dPa·s等。通过将熔融玻璃的粘度控制在规定的范围内，能够得到没有波筋的内部质量高的玻璃块。

此处，本实施方式的预制件成型装置100中，为了稳定地流下/供给规定重量的玻璃块，可采用下降切断法。以下，说明该下降切断法的概要。如上所述，成型模具104被输送至规定的铸造位置时，基于序列发生器等的驱动信号，成型模具升降部110工作，通过成型模具升降部110的驱动轴推起成型模具基部的活动部。在未被驱动轴推起的状态下，成型模具基部的活动部被弹簧等的作用力向下方按压而保持在一定的高度，但成型模具升降部110的驱动轴工作时，成型模具基部的活动部克服弹簧等的弹性力而被推起，与成型模具104一起被抬起，成型模具104的成型面接近流出管102a。此时的流出管102a末端与成型模具104上端之间的距离被设定/控制为例如5～10mm等规定的值。

通过成型模具升降部110的驱动使得成型模具104的成型面接近流出管102a时，开始向成型面供给熔融玻璃流。并且，在经过一定时间后，解除成型模具升降部110使成型模具的上升时，借助成型模具基部的弹簧等的作用力，成型模具基部的活动部以比熔融玻璃流的下流速度快的速度瞬时被下压，与此相伴成型模具104被从流出管102a瞬时拉开，急速下降至与上升前相同的高度。成型模具104下降前，从流出管102a流出的熔融玻璃的下端由成型模具104支承着，但由于成型模具104的急速下降而失去该支承，熔融玻璃在熔融玻璃下端部和流出管102a之间被分离、切断，从而规定量的熔融玻璃块被供给到成型模具104内。

以上的下降切断法不使用切断器，熔融玻璃因自重而被分离/切断，因此，与使用切断器的情况相比较，具有不易残留切断部分的痕迹的效果。另外，在成型模具104接收熔融玻璃时，成型模具104仅在上下方向移动，所以也具有在玻璃块中不易产生在切断熔融玻璃时产生的折入等优点。

在经由成型模具基部载置于转台106的多个(例如12个)成型模具104的每一个中，具备未图示的气体配管，供给用于使向各成型模具104的凹部供给的玻璃块浮起或大致浮起的气体。气体从在成型模具104的成型面上形成的多个气体喷出口104a(参照图2(a))被喷出，由此成型模具104的凹部内的玻璃块成为通过气垫浮起或大致浮起的状态，从而进行规定的成型处理等。具体地说，如图2(a)所示，在成型模具104的凹部的内表面的一定区域上设有多个气体喷射孔104a。从这些气体喷出孔104a喷出气体而向凹部上的熔融玻璃块施加朝上的风压，玻璃块从凹部浮起，或断续地浮起，从而避免玻璃块与成型模具104的接触或缩短接触时间。由此，在本实施方式的预制件成型装置100中，能够在使熔融玻璃块在成型模具内浮起(或大致浮起)的状态下进行热成型，能够利用在浮起状态下形成具有规定的表面曲率的球坯的浮起成型法。

浮起成型法中，能够经由利用喷出的气体形成的气垫使熔融玻璃块浮起，从而减少/避免成型模具104与熔融玻璃块的接触，因此能够防止预制件表面产生褶皱或产生被称为所谓罐子破裂的玻璃破裂，另外，能够防止熔融玻璃块的热造成的成型模具的劣化等，并且能够实现使成型模具的保养/管理容易进行等。此处，作为使玻璃块浮起或大致浮起的气体，能够使用例如空气、氮等惰性气体、或它们的混合气体。另外，在成型模具104上形成的气体喷出口104a的数量及分布、形成部位、喷出口的直径等，可设定为能够使熔融玻璃块浮起的任意值。另外，也能够通过多孔材料形成成型模具104的凹部，从而喷出气体。进而，对通过气垫成为浮起状态的熔融玻璃块，利用送风装置200进行冷却及成型处理。

[送风装置]

送风装置200是如下的冷却/成型机构：设置在供给熔融玻璃块的铸造位置的下游侧的规定部位，相对于以浮起状态被供给到成型模具104内的熔融玻璃块从上方喷出/送出气体，一边将熔融玻璃块冷却一边进行熔融玻璃块的形状改善、曲率/壁厚调整，从而将熔融玻璃块形成/控制为规定的曲率而成型为期望的预制件。具体地说，如图1所示，送风装置200配置于与具备熔融玻璃供给部102的铸造位置的下一级以后的规定的成型模具104对应的位置。在图1所示的例子中，在位于铸造位置的下一位置的成型模具104的位置配置有送风装置200。该送风装置200具备：用于供给规定的气体/空气的主体部；及送风喷嘴210，该送风喷嘴210经由管道(参照图2(a)所示的管道211a、214a)与主体部连接而配置于成型模具104的上方，并且从末端开口喷出规定的气体/空气(参照图2)。并且，在借助转台106的旋转被输送来的成型模具104停止的定时，送风装置200相对于该成型模具104内的熔融玻璃块，从上方喷出气体从而在使熔融玻璃块冷却的同时执行规定的成型处理。

[送风喷嘴]

本实施方式中，如图2所示，由于送风装置200的送风喷嘴210具有规定结构，在使熔融玻璃块在成型模具104上浮起的状态下，对熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，从而一边进行位置修正，一边控制熔融玻璃块的上表面的曲率。具体地说，如图2(a)所示，送风喷嘴210形成具有中心喷嘴211和外装材料213这两个筒状体的双层结构，中心喷嘴211和外装材料213通过喷嘴基部214而一体地构成。

在中心喷嘴211及喷嘴基部214分别连接有第一、第二喷嘴211a，214a，通过两系统的空气喷吹(air blow)控制而从送风装置200的主体供给气体/空气。并且，通过这种筒状体的双层结构，在送风喷嘴210的中央部设有朝铅直方向下方吹出气流的第一吹出口210a，并且在送风喷嘴210的周缘部设有配置于第一吹出口210a的周围并呈螺旋状吹出气流的第二吹出口210b。此外，这种送风喷嘴210作为气体供给管能够由适当的金属等构成，例如能够由不锈钢等金属管构成。

中心喷嘴211由大致直线圆筒状的管状部件构成，该中心喷嘴211的末端侧开口部成为第一吹出口210a。中心喷嘴211的后端部与第一管道211a连通/连接，虽然在图2(a)中省略了图示，第一管道211a与送风装置200的主体连接(参照图1(b))，通过空气喷吹控制将从送风装置200的主体吹送来的气体从末端开口部(第一吹出口210a)向铅直方向下方喷出。

此处，作为从中心喷嘴211的末端开口部(第一吹出口210a)喷出的气体/空气，能够与从上述的成型模具104喷出的预制件浮起用的气体同样地例如使用空气、氮等惰性气体、或它们的混合气体。并且，该中心喷嘴211的末端部212被外装材料213覆盖而成为双层结构，所述中心喷嘴211及外装材料213在喷嘴基部214上一体化而构成送风喷嘴210。外装材料213是以从外侧覆盖中心喷嘴211的末端部212的方式配设/安装的筒状部件，与中心喷嘴211为一体地构成送风喷嘴210。

更具体地说，外装材料213是如下的筒状部件：一端侧与中心喷嘴211的开口部附近的外侧面对接地配置，并且被安装成在与中心喷嘴211之间形成规定的空隙213a。该外装材料213的后端侧与喷嘴基部214连续，在该喷嘴基部214连接有中心喷嘴211的后端部及第一管道211a，由此中心喷嘴211及外装材料213成为一体而构成送风喷嘴210。另外，在外装材料213(或喷嘴基部214)的侧面连接有与中心喷嘴211的第一管道211a为不同系统的第二管道214a，从送风装置200的主体吹送来的气体经由第二管道214a向由外装材料213形成的空隙213a供给。

并且，在中心喷嘴211的开口部附近的外侧面与外装材料213的一端侧的内侧面对接的界面上，以螺旋状刻设有多个引导槽212a，使该引导槽212a向第一吹出口210a的周围开口而形成为第二吹出口210b。在本实施方式中，通过在中心喷嘴211的末端部212的表面刻设规定的螺旋形状的槽而设置引导槽212a。这样在本实施方式中通过在中心喷嘴211的表面上形成引导槽212a，从而能够容易地设置期望的形状和数量的引导槽212a。另外，中心喷嘴211能够与送风喷嘴210为一体地装卸和更换，由此，能够更换和使用槽的形状及数量、开口径(第二吹出口210b的直径)等不同的引导槽212a、末端开口径(第一吹出口210a的直径)不同的多个中心喷嘴211。

此处，刻设在中心喷嘴211上的引导槽212a的形状(螺旋的倾斜角度)及数量、槽的粗细/深度、开口径等能够根据作为成型对象的预制件的大小及曲率等而任意设定，另外，通过准备多个中心喷嘴211，也能够应对不同大小、曲率等的预制件的成型。例如能够使由引导槽212a构成的第二吹出口210b的开口径与作为加工对象的预制件的外周径对应而为Φ6、8、10、12、14、15、16、18、20等，准备多个开口径尺寸的中心喷嘴211。另外，该情况下，能够准备具备各尺寸的中心喷嘴211的送风喷嘴210，并通过将上述尺寸等的识别显示刻印在送风喷嘴210的表面上而显示。包括中心喷嘴211的送风喷嘴210的更换可通过例如从喷嘴基部214的部分拆下第一管道211a及第二管道214a从而装卸/更换送风喷嘴210整体来进行。

此外，用于喷出以上这样的螺旋状气流的引导槽212a设在中心喷嘴211的开口部附近的外侧面与外装材料213的内侧面对置的界面上即可，因此，也可采用除了刻设在上述的中心喷嘴211侧以外的结构。例如，也可通过将螺旋状的槽刻设在外装材料的内周面而设置引导槽212a，只要为能够相对于熔融玻璃块喷出螺旋状的气流的结构，则可以为任意结构。

在外装材料213上连接有与中心喷嘴211的第一管道211a不同系统的第二管道214a。如图2(a)所示，在外装材料213的后端侧连接有喷嘴基部214，在该外装材料213及喷嘴基部214的内周面、与中心喷嘴212的外周之间形成有空隙213a。并且，第二管道214a与该空隙213a连通/连接。在图2(a)所示的例子中，第二管道214a连通/连接于外装材料213(或喷嘴基部214)的侧面，由此第二管道214a与空隙213a、及引导槽212a连通。并且，在图2(a)中虽省略了图示，但该第二管道214a与送风装置200的主体连接。

由此，利用与从上述的第一吹出口210a喷出的气体不同的系统，通过空气喷吹控制从送风装置200的主体吹送来的气体，经由第二管道214a、空隙213a、引导槽212a而从向第一吹出口210a的周围开口的第二吹出口210b呈螺旋状地喷出。此外，从该第二吹出口210b呈螺旋状地喷出的气体与从中心喷嘴211的第一吹出口210a喷出的气体同样地，例如可使用空气、氮等惰性气体、或它们的混合气体等。

此处，气体向中心喷嘴211的第一管道211a、和外装材料213的第二管道214a的供给能够通过两系统的空气喷吹控制而分别独立进行，从中心喷嘴211的第一吹出口210a、及从经由外装材料213的空隙213a的第二吹出口210b能够独立喷出气体。因此，关于从送风喷嘴210喷出气体，能够分别在规定的定时从第一吹出口210a及第二吹出口210b喷出气体，另外，能够仅从第一吹出口210a和第二吹出口210b中的任一方喷出气体，另外，也能够同时或大致同时地从第一吹出口210a及第二吹出口210b双方喷出气体。

并且，具备以上这样的送风喷嘴210的送风装置200，在通过转台106输送来的接收了熔融玻璃块的成型模具104的上方配置送风喷嘴210的状态下，使从送风喷嘴210的第二吹出口210b呈螺旋状地吹出的气流吹向熔融玻璃块的周缘，由此能够对熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力。从第二吹出口210b吹出的气流沿螺旋状的引导槽212a喷出，因此，如图3所示，螺旋状的气流(螺旋状空气)一边从喷嘴末端扩展一边吹出。因此，通过使像这样呈螺旋状地吹出的气流(气体/空气)相对于在成型模具104内浮起的熔融玻璃块吹向其周缘，从而熔融玻璃块以该熔融玻璃块的中心部为旋转中心而旋转。

通过像这样利用螺旋状气流(螺旋状空气)使熔融玻璃块旋转，从而能够使熔融玻璃块(预制件、球坯)在成型模具104内浮起过程中的姿势稳定或对其进行修正，由此，能够在以曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式修正/保持在成型模具内浮起的预制件的位置的同时，调整预制件上表面的曲率。另外，能够这样从成型模具104的上方通过与成型模具104独立的送风机构使成型模具内的熔融玻璃块的位置和姿势稳定或对其进行修正，因此不需要对成型模具自身进行任何变更/改良等，不用使成型模具成为复杂的结构，通过简单的结构就能够实现预制件的位置控制/位置修正。因此，不会使预制件成型装置100的制造成本增大，能够提供也容易适用于现有的装置等且通用性和扩展性优良的预制件成型装置。

此处，如图3所示，螺旋状空气从喷嘴末端一边扩展一边吹出。因此，为了使气流以与熔融玻璃块(预制件)的周缘接触的方式有效地旋转，优选如图4所示，选择引导槽212a(第二吹出口210b)的开口径比作为成型对象的熔融玻璃块(预制件)的外径稍小的装置。引导槽212a(第二吹出口210b)的开口径的选择和变更，如上所述准备多个送风喷嘴210(中心喷嘴211)而进行喷嘴的选择、装卸、更换即可。

另外，通过改变送风喷嘴210的高度，也能够调整螺旋状气流与熔融玻璃块(预制件)的周缘接触的位置及范围、强度。在螺旋状空气未与预制件的周缘部分接触的情况及气流的气势较弱的情况下，无法使熔融玻璃块以预制件的曲率中心为旋转中心而充分旋转。另一方面，若过度吹出空气，则熔融玻璃块在模具内过度运动，有时会产生T.O错误或损伤、污点变多等弊病。因此，例如若一边观察成型的预制件的质量等一边进行送风喷嘴210的高度调整，则能够可靠地成型出高精度和高品质的预制件。此外，作为进行送风喷嘴210的高度调整的机构，能够使用配备于送风装置200的主体上的调整管道整体的高度的公知的调整机构/调整装置等，不过没有特别图示。

另外，通过如上所述利用螺旋状气流使成型模具内的熔融玻璃块旋转，能够防止预制件发生厚度偏差或圆度降低等，能够实现预制件的形状改善及曲率/壁厚调整等。如上所述，在本实施方式中，通过转台106使成型模具104移动的同时进行预制件的成型，但由于成型模具104移动，使得熔融玻璃块在成型模具上向特定方向摆动。现有的预制件成型装置中，存在如下问题：由于这种熔融玻璃块摆动而在熔融玻璃块上产生偏差等，难以得到预制件外周的圆度。本实施方式中，如上所述熔融玻璃块(预制件)借助螺旋状空气在成型模具104内旋转，从而即使在因成型模具104的移动而使得熔融玻璃块向特定方向摆动的情况下，也不会使摆动产生的力仅向熔融玻璃块的一个方向作用，从而能够提高预制件外周的圆度。其结果是，能够成型和制造出没有偏差的、圆度高的预制件，能够防止在下一工序的冲压成型时产生厚度偏差，能够成型和制造出精度高的光学元件。

另外，使气流从在成型模具104的上方配置的送风喷嘴210的周缘部(第二吹出口210b)呈螺旋状地吹出，从而能够在该气流的内侧的气氛中产生负压。由此，能够抽吸熔融玻璃块的上表面来控制该上表面的曲率。如上所述，螺旋状的气流一边从送风喷嘴210的第二吹出口210b的末端扩展，一边沿熔融玻璃块的周缘部呈螺旋状地喷出(参照图3)。因此，熔融玻璃块的上方的螺旋状空气的内侧成为不存在气流的负压状态。并且，通过该负压状态，在熔融玻璃块的上表面向铅直方向上方产生抽吸力。

因此，通过从送风喷嘴210的第二吹出口210b喷出螺旋状空气，能够在气流内侧产生负压，通过该负压抽吸熔融玻璃块的上表面，由此能够控制熔融玻璃块的上表面的曲率。特别是由于使由负压产生的抽吸力作用，因此优选使预制件的上表面中心鼓出而成型为顶部状来控制曲率的情况。由此，通过螺旋状的气流，能够在使熔融玻璃块以曲率中心为旋转中心而旋转的同时，利用负压抽吸该曲率中心而使该曲率中心鼓出地进行曲率控制，因此能够以曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式调整预制件上表面的曲率，能够实现更高精度的预制件成型。

此外，在利用该负压进行的熔融玻璃块的曲率控制中，也优选进行引导槽212a(第二吹出口210b)的开口径的尺寸、及送风喷嘴210的高度调整。因此，该情况下，也通过一边观察成型的预制件的状态、曲率等一边进行送风喷嘴210的高度调整，并选择/变更送风喷嘴210的尺寸等，从而能够可靠地成型出期望的曲率的预制件。

并且，通过使气流从送风喷嘴210的中央部向铅直方向下方吹出，将该气流吹向熔融玻璃块的中心，从而能够对熔融玻璃块的上表面加压而控制该上表面的曲率。即，本实施方式中，能够从送风喷嘴210的中心喷嘴211的第一吹出口210a喷出铅直朝下的气流(中心空气)而对熔融玻璃块的上表面加压，能够通过该空气加压进行预制件的上表面的曲率控制。

本实施方式的送风喷嘴210通过与螺旋状气流不同的系统的空气喷吹控制，能够经由中心喷嘴211的第一吹出口210a向熔融玻璃块的上表面喷出铅直朝下的气流(中心空气)。因此，通过从送风喷嘴210的第一吹出口210a喷出中心空气，能够对熔融玻璃块的上表面直接加压，能够通过该空气加压的作用来控制熔融玻璃块的上表面的曲率。特别是由于通过铅直朝下的气流进行加压，因此更加优选为以使预制件的上表面中心平坦化或凹陷成凹状的方式成型的情况下的曲率控制。再有，通过向熔融玻璃块的整个上表面都吹送中心空气，从而具有将熔融玻璃块冷却而防止产生波筋的效果。

由此，能够一边利用来自第二吹出口210b的螺旋状的气流使熔融玻璃块以曲率中心为旋转中心进行旋转，一边利用铅直朝下的空气对该曲率中心加压而进行曲率控制，因此能够以曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式调整预制件上表面的曲率，能够实现更高精度的预制件成型。因此，在利用来自中心喷嘴211的第一吹出口210a的中心空气进行加压的情况下，优选并用通过来自第二吹出口210b的螺旋状空气进行的旋转控制，从而同时、大致同时或一前一后地喷出来自两吹出口210a、210b的空气。该情况下，也可以先喷出来自第一吹出口210a的中心空气，另外，也可以先喷出来自第二吹出口210b的螺旋状空气。另外，也可以不喷出来自第一吹出口210a的中心空气。

此外，在利用来自第一吹出口210a的中心空气进行的熔融玻璃块的曲率控制中，也优选进行中心喷嘴211(第一吹出口210a)的开口径的尺寸、送风喷嘴210的高度调整。特别是来自中心喷嘴211的中心空气具有消除波筋的除波筋效果，但若中心喷嘴211的尺寸(开口径)过小，则消除波筋的效果会减弱，存在仅在预制件的中央部分消除了波筋而在周边部分残留波筋的可能性。因此，中心喷嘴211的开口径的选择变得重要。因此，关于从该中心喷嘴211吹出的中心空气，也一边观察成型的预制件的状态、曲率、波筋的有无等一边进行送风喷嘴210的高度调整，并选择/变更送风喷嘴210的尺寸等，从而能够可靠地成型出期望的曲率的预制件。

如上所述经过利用送风装置200进行的成型及冷却处理而成型出期望的预制件时，保持/收纳着该预制件的成型模具104通过转台106的旋转而被从图1中的铸造位置(由双点划线所示的位置)进一步向顺时针的方向输送，在输送过程中一边进行玻璃的退火一边被搬送至规定的取出位置(取走位置)。进而，在规定的取走位置，利用未图示的取出机构，例如通过喷出的气体将成型后的预制件从成型模具104吹走，向下一工序的冲压成型装置搬送/回收。此外，在规定的取走位置处的预制件被退火至玻璃转化点Tg以下的温度。

预制件被取出从而凹部变空的成型模具104之后通过未图示的加热机构被加热至适于接收熔融玻璃的温度。进而再次被向供给熔融玻璃块的铸造位置输送，接收熔融玻璃块的供给而成型下一个预制件。这样通过使各成型模具104循环而依次由熔融玻璃块高精度地成型/制造出期望的预制件。

[预制件的制造方法]

接着，对使用以上的预制件成型装置100的本实施方式涉及的预制件的制造方法进行说明。首先，在实施本实施方式的预制件的制造方法时，进行送风装置200的使用/设置位置的选择和送风喷嘴210的尺寸的选择。送风装置200的使用(设置)位置的选择是由于：存在根据设置送风装置200的位置、即向在铸造位置对成型模具104供给的熔融玻璃块吹出空气的位置不同，成型/制造的预制件的结果不同的情况。

具体地说，首先，在以改善预制件的形状为主要目的而使用本实施方式的情况下，作为送风装置200的使用位置，如图5所示假定2个位置。图5(a)所示的第一位置是以在与转台上的铸造位置102的下一个成型模具对应的位置配置送风喷嘴210的方式设置送风装置200的情况。该情况下，送风装置200的使用位置为铸造位置102紧后方的位置，在该位置成型模具104的熔融玻璃块在刚从熔融玻璃供给部102被供给后处于更柔软的状态。因此，通过本实施方式的螺旋状空气，能够趁着柔软的状态使熔融玻璃块旋转，能够使圆度为更高精度，成为容易发挥螺旋状空气的形状改善的效果的位置。

另一方面，图5(b)所示的第二位置是以在与图5(a)所示的第一位置的下一个成型模具对应的位置配置送风喷嘴210的方式设置送风装置200的情况。该情况下，送风装置200的使用位置与第一位置相比为在供给熔融玻璃块后经过较长时间的位置，因此熔融玻璃块与处于第一位置相比被冷却，而成为被固化一定程度的状态。因此，能够使熔融玻璃块在固化一定程度的状态下通过螺旋状空气旋转，能够进行波筋的影响小的预制件成型。

此外，在以曲率、壁厚调整为主要目的而使用本实施方式的螺旋状空气(及中心空气)的情况下，送风装置200的使用位置不仅仅限定于上述第一、第二位置，而能够在任意的部位设置送风装置200，能够有效利用螺旋状空气的抽吸效果、中心空气的加压效果等。另外，该情况下，还能够在多个部位设置送风装置200。

对应于作为成型对象的预制件的形状、大小等，根据送风喷嘴210的第一吹出口210a及第二吹出口210b的开口径、中心喷嘴211的引导槽211a的数量及形状等而选择送风喷嘴210的尺寸。此时，第一、第二吹出口210a、210b的开口径及引导槽211a的选择可根据在喷嘴外面显示的刻印等信息而进行。

例如，由于从第二吹出口210b喷出的螺旋状空气从喷嘴末端一边扩展一边吹出，因此，为了使气流与熔融玻璃块(预制件)的周缘接触而有效地使熔融玻璃块旋转，优选如图4所示，选择第二吹出口210b的开口径比作为成型对象的熔融玻璃块(预制件)的外径稍小的开口径。另外，例如来自中心喷嘴211的第一吹出口210a的中心空气具有消除预制件的波筋的效果，但若中心喷嘴211的开口径不够大，则消除波筋的效果差，有可能仅在预制件的中央部分消除了波筋而在周边部分残留有波筋。因此，优选选择为中心喷嘴211的开口径不过小。

如以上那样选择了送风装置200的使用位置和送风喷嘴210后，对预制件成型装置100进行必要的准备，起动装置而开始制造。首先，在使用送风喷嘴210的中心空气和螺旋状空气这双方的情况下，进行独立控制两空气的两系统的空气喷吹控制。另外，在预制件成型装置100中，准备多个将熔融玻璃块成型为预制件的成型模具104(本实施方式中为12个)。并且，这些成型模具104为同一规格，配置在转台106上的规定位置，通过使转台106分度旋转，从而一边依次向确定的停留位置移动一边进行环绕。

在停留于作为熔融玻璃块的供给位置的铸造位置的成型模具104的上方，配置有熔融玻璃供给部102的流出熔融玻璃的流出管102a(参照图1(b))。停留于该铸造位置的成型模具104被转台下部的成型模具升降部110顶起而接近流出管102a的流出口。利用公知的方法使清澈、均匀化的熔融玻璃以一定流量从管流出口连续地流出。利用由成型模具升降部110顶起的状态的成型模具104接收并支承该熔融玻璃的下端后，在规定的定时解除成型模具升降部110的顶起，由此使成型模具铅直地急速下降。

由此，熔融玻璃在流出管侧与在成型模具侧被接收的部分之间分离，在成型模具上得到熔融玻璃块。此外，对于流出管102a与成型模具104之间的距离的调整，从高精度地进行距离调整的观点出发，优选为以规定单位、例如10～100μm的单位调整顶起量的方式。由成型模具104接收的熔融玻璃块被从成型模具104的凹部喷出的空气浮起，不与成型模具104接触而在浮起的状态下被保持。

接着，成型模具104上的熔融玻璃块随着转台106的旋转而与成型模具104一起从铸造位置向下游侧被搬出/输送，进行利用送风装置200的冷却及成型处理。此处，在以预制件的形状改善为主要目的的情况下，如上所述，在与铸造位置的下一个成型模具对应的位置(图5(a)所示的第一位置)、或与铸造位置的再下一个成型模具(距铸造位置的第二个成型模具)对应的位置(图5(b)所示的第二位置)，通过从送风装置200的送风喷嘴喷出空气而进行熔融玻璃块的冷却及成型处理。

首先，在第一位置(图5(a))处喷出空气的情况下，位于铸造位置102的紧后方的位置，成型模具104的熔融玻璃块处于更柔软的状态。因此，通过使用本实施方式的螺旋状空气，能够趁着柔软的状态使熔融玻璃块旋转，能够更高精度地形成圆度。由此，能够得到形状改善后的预制件。另一方面，熔融玻璃块在柔软的状态下接受螺旋状空气的喷出，从而由于螺旋状空气的负压/抽吸效果，熔融玻璃块的表面被牵拉而容易出现波筋。

因此，在该第一位置，与来自第二吹出口210b的螺旋状空气一起并用来自第一吹出口210a的中心空气，通过中心空气防止产生波筋，并进行利用螺旋状空气的旋转/成型处理。此处，螺旋状空气和中心空气也能够大致同时地喷出，但为了提高中心空气的消除波筋的效果，更优选先喷出中心空气而延迟喷出螺旋状空气。

另一方面，在第二位置(图5(b))处喷出空气的情况下，与第一位置的情况相比较，供给熔融玻璃块后经过较长时间，因此成为熔融玻璃块相比第一位置处被冷却而固化一定程度的状态。因此，即使通过本实施方式的螺旋状空气使熔融玻璃块旋转，固化一定程度的状态的熔融玻璃块也不会受到波筋的影响。因此，该情况下，中心空气能够在任意的定时喷出，另外，根据预制件的形状和曲率，也可以不使用中心空气。

此外，在以曲率、壁厚调整为主要目的而使用螺旋状空气及中心空气的情况下，能够一边观察熔融玻璃块的形状一边在任意的定时喷出/使用螺旋状空气和中心空气。该情况下，随时使转台106旋转及停止，通过目视等确认得到的预制件，或用规定的量规等检查预制件的大小及形状、曲率等，能够随时变更/调整空气的喷出位置或喷出量、喷出的定时等。

接着，对使来自送风喷嘴210的空气停止喷出的定时进行说明。作为空气的停止的定时，首先，在以预制件的形状改善为主要目的而使用螺旋状空气(及中心空气)的情况下，使螺旋状空气与中心空气同时停止。在螺旋状空气的停止比中心空气的停止早的情况下，具有因中心空气的按压使得预制件的曲率变得稍大的倾向。另一方面，在螺旋状空气的停止比中心空气的停止晚的情况下，具有因螺旋状空气的抽吸效果使得预制件的曲率鼓起的倾向。因此，优选螺旋状空气和中心空气同时停止。

但是，也能够一边观察预制件的质量一边将两空气的停止定时设定成任意的定时。另外，在以曲率、壁厚调整为主要目的而使用螺旋状空气及中心空气的情况下，也可以一边观察预制件的形状等一边将两空气的停止定时设定成任意的定时。

在如上所述通过送风喷嘴210的空气进行冷却及规定的成型处理后，成型模具104上的预制件被冷却至玻璃不变形的温度区域，并被搬送至规定的取出位置(取走位置)，从成型模具被取出而退火。该预制件被输送至作为下一工序的精密冲压成型工序。预制件被取出而变空的成型模具104通过转台106的旋转而被输送至铸造位置，重复进行上述工序。通过对多个成型模具104分别反复进行上述工序，能够从连续地流出的熔融玻璃块逐一成型出预制件。

接着，对在成型/制造出的预制件上存在波筋的情况进行说明。首先，在成型出的预制件上存在波筋的情况下，在与产生了波筋的预制件相同的成型工序中，在仅使螺旋状空气停止的状态下成型出预制件。并且，对该预制件再次确认波筋的有无。

在仅停止螺旋状空气而成型的预制件上存在波筋的情况下，该波筋的产生不是受螺旋状空气的影响，因此通过通常的波筋对策进行调整。例如可调整中心空气的位置、风量，或变更送风装置200的使用位置。

另一方面，在仅停止螺旋状空气而成型的预制件上没有波筋的情况下，该波筋的产生是受螺旋状空气的影响。该情况下，通过以下的方法进行调整。(1)增强中心空气(消除波筋)(提前使表面固化从而消除波筋)。(2)延迟螺旋状空气的定时。(3)减弱螺旋状空气的流量。(4)调整螺旋的高度。进行上述的调整，一边确认得到的预制件，一边进行调整直至消除波筋。通过以上说明，能够成型出没有波筋的高质量、高精度的预制件。

[光学元件的制造方法]

接下来，对使用了通过以上的本实施方式的预制件成型装置及预制件的制造方法成型/制造出的预制件(球坯)的光学元件的制造方法，以精密冲压成型方法为例进行说明。以下所示的光学元件的制造方法是对利用上述实施方式所示的预制件的制造方法制造/大量生产的精密冲压成型用预制件的一部分或全部进行精密冲压成型的方法。

精密冲压成型也被称为模压光学(モ一ルドォプティクス)成型法，是通过冲压成型而形成光学功能面的形状的方法，已经在本发明所述技术领域中广为人知。将使光学元件的光线透过、折射、衍射、反射的面称为光学功能面。例如若以透镜为例，则非球面透镜的非球面和球面透镜的球面等透镜面相当于光学功能面。精密冲压成型法是通过将冲压成型模具的成型面精密地复制到玻璃上而利用冲压成型来形成光学功能面的方法。即不需要为了精加工光学功能面而施加磨削、研磨等机械加工。

作为使用于精密冲压成型法的冲压成型模具，可使用公知的模具，例如在碳化硅、超硬材料等型材的成型面上设有分型膜的模具。其中，优选使用碳化硅制成的冲压成型模具。作为分型膜，可使用含碳膜、贵金属合金膜等，从耐久性、成本等方面出发，优选使用含碳膜。精密冲压成型法中，为了将冲压成型模具的成型面保持在良好的状态，优选使成型时的气氛为非氧化性气体气氛。作为非氧化性气体，优选使用氮、氮和氢的混合气体等。

接着对特别适于本发明的光学元件的制造方法的精密冲压成型法进行说明。

[精密冲压成型法1]

该方法是如下方法：向冲压成型模具导入所述预制件，将所述成型模具和预制件一起加热，进行精密冲压成型。在该精密冲压成型法1中，优选为将冲压成型模具和所述预制件一起加热至构成预制件的玻璃呈现106～1012dPa·s的粘度的温度而进行精密冲压成型。另外，优选为：冷却至所述玻璃呈现1012dPa·s以上、更优选为1014dPa·s以上、进而优选为1016dPa·s以上的粘度的温度，然后将精密冲压成型品从冲压成型模具取出。通过上述的条件，能够将冲压成型模具成型面的形状通过玻璃精密地复制下来，并且还能够不使精密冲压成型品变形地取出。

[精密冲压成型法2]

该方法是如下方法：将所述预制件加热后，导入冲压成型模具，进行精密冲压成型的方法，即，将冲压成型模具和预制件分别预热，将预热后的预制件导入冲压成型模具而进行精密冲压成型的方法。根据该方法，在将所述预制件导入冲压成型模具前预先进行加热，因此能够缩短循环时间并制造没有表面缺陷的面精度良好的光学元件。此外，优选将冲压成型模具的预热温度设定为比预制件的预热温度低。通过这样降低冲压成型模具的预热温度，能够减少所述模具的消耗。另外，根据该方法，不需要在冲压成型模具内进行预制件加热，因此也能够减少使用的冲压成型模具的数量。

在精密冲压成型法2中，优选预热至构成所述预制件的玻璃呈现109dPa·s以下、更优选为109dPa·s的粘度的温度。另外，优选一边使所述预制件浮起一边进行预热，进而优选预热至构成所述预制件的玻璃呈现105.5～109dPa·s、更优选为105.5dPa·s以上且不足109dPa·s的粘度的温度。另外，优选与冲压开始同时或从冲压的中途起开始玻璃的冷却。

此外，冲压成型模具的温度被调节至比所述预制件的预热温度低的温度，但以所述玻璃呈现109～1012dPa·s的粘度的温度为基准即可。在该方法中，优选在冲压成型后，冷却至所述玻璃的粘度为1012dPa·s以上，然后进行起模。

本实施方式中，能够使用至少具有上模和下模且上模成型面的形状与下模成型面的形状不同的冲压成型模具，将预先加热好的预制件供给到所述下模上而进行冲压成型。另外，本实施方式中，能够制造上表面、下表面都具有期望的面形状的预制件，因此通过使用该预制件，即使使用上模、下模的成型面形状不同的冲压成型模具，也不会引起气阱(gas trap)等问题，而能够以高生产率制造光学元件。精密冲压成型后的光学元件被从冲压成型模具取出，根据需要而退火。另外，在成型出透镜的情况下，也可以进行取芯(心取り)加工。

这样，本实施方式中，能够制作例如球面透镜、非球面透镜、微透镜等各种透镜、衍射光栅、带衍射光栅的透镜、透镜阵列、棱镜等各种光学元件、作为用途而构成数码相机或胶片内置相机的摄像光学系统的透镜、带相机的手机搭载的摄像透镜、用于引导以CD或DVD为代表的光存储式介质的数据读取及/或数据写入所使用的光线的透镜等各种光学元件。另外，若使用含铜玻璃制成的预制件，则也能够制作出具有半导体摄像元件的颜色修正功能的光学元件。其中优选作为制造数码相机搭载的透镜的方法。

此外，在这些光学元件上，也可以根据需要设置防反射膜、全反射膜、部分反射膜、具有分光特性的膜等光学薄膜。另外，在上述的光学元件的制造方法中，将通过本实施方式的预制件成型装置及预制件的制造方法制造的预制件作为用于通过冲压成型制作最终产品的精密冲压成型的冲压原材料使用，但也可以作为进行对冲压成型得到的成型品的表面进行磨削、研磨而精加工为最终产品的后续加工而制造光学元件的情况下的冲压/加工原材料而使用。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及光学元件的制造方法，利用从送风喷嘴210喷出的螺旋状气流(螺旋状空气)使供给至预制件成型装置100的成型模具104的熔融玻璃块旋转，由此能够使熔融玻璃块在成型模具104内浮起时的姿势稳定或对其进行修正。由此，能够以曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式对在成型模具内浮起的预制件的位置进行修正/保持，并调整预制件上表面的曲率。另外，能够这样从成型模具104的上方，利用与成型模具104独立的送风机构使成型模具内的熔融玻璃块的位置和姿势稳定或对其进行修正，因此成型模具自身无需进行任何变更和改良等，不使成型模具成为复杂的结构就能够利用简单的结构实现预制件的位置控制/位置修正。因此，不增大预制件成型装置100的制造成本，就能够提供也容易适用在现有的装置等中且通用性/扩展性优良的预制件成型装置。

另外，本实施方式中，利用来自送风喷嘴210的螺旋状空气使熔融玻璃块(预制件)在成型模具104内旋转，由此，即使在因成型模具104的移动而使得熔融玻璃块向特定方向摆动的情况下，摆动产生的力也不会仅作用于熔融玻璃块的一个方向，从而能够提高预制件外周的圆度。其结果是，能够成型/制造出无偏差的圆度高的预制件，在下一工序的冲压成型时能够防止发生厚度偏差，能够成型/制造出高精度的光学元件。

另外，本实施方式中，通过从送风喷嘴210喷出螺旋状空气，能够在气流内侧产生负压，并利用该负压抽吸熔融玻璃块的上表面，由此能够控制熔融玻璃块的上表面的曲率。特别是由于使负压产生的抽吸力作用，因此能够使预制件的上表面中心鼓出而成型为顶部状来控制曲率。由此，利用螺旋状的气流，能够一边使熔融玻璃块以曲率中心为旋转中心进行旋转，一边利用负压抽吸该曲率中心而使该曲率中心鼓出来进行曲率控制，因此能够以使曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式调整预制件上表面的曲率，能够实现更高精度的预制件成型。

并且，本实施方式的送风喷嘴210能够通过与螺旋状气流不同系统的空气喷吹控制，从中心喷嘴211向熔融玻璃块的上表面喷出铅直朝下的气流(中心空气)。通过从送风喷嘴210喷出中心空气，能够对熔融玻璃块的上表面直接加压，能够利用该空气加压的作用控制熔融玻璃块的上表面的曲率。特别是由于通过铅直朝下的气流进行加压，因此能够以使预制件的上表面中心平坦化或凹陷成凹状的方式成型。另外，通过向熔融玻璃块的整个上表面都吹送中心空气，能够将熔融玻璃块冷却而防止波筋的产生。

这样，根据本实施方式，从送风喷嘴210喷出螺旋状空气而使熔融玻璃块以曲率中心为旋转中心进行旋转，并利用中心空气铅直朝下地对该曲率中心进行加压/冷却，由此能够进行预制件的曲率控制。由此，能够以曲率的中心与预制件外周的中心一致的方式调整预制件上表面的曲率，能够实现更高精度的预制件成型。

以上，对本发明的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及光学元件的制造方法的一实施方式进行了说明，但本发明的精密冲压成型用玻璃预制件的制造方法及光学元件的制造方法不仅仅限定于上述的实施方式，能够在本发明的范围内实施各种变更，这是不言自明的。

例如，在上述的实施方式中，使用如下的送风喷嘴210：通过形成具备中心喷嘴211和外装材料213这两个筒状体的双层结构，在中央部设置向铅直方向下方吹出气流的第一吹出口210a，并且在周缘部设置配置于第一吹出口210a的周围而以螺旋状吹出气流的第二吹出口210b，但送风喷嘴210的具体结构不受限定，只要能够通过不同系统的空气喷吹控制而喷出铅直朝下的气流(中心空气)和螺旋状气流(螺旋状空气)即可。

另外，在上述的实施方式中，举出向循环的多个成型模具依次供给熔融玻璃块而成型为预制件的例子说明本发明。本发明虽然优选适用于这种预制件成型装置，但即使在使用被固定于确定的位置而进行预制件的成型的浮起式的成型模具的情况下，也能够可靠地成型出曲率的中心与预制件的中心一致的预制件，能够防止在对预制件进行冲压成型时出现厚度偏差等从而制造出高精度的光学元件。

另外，上述的实施方式中，虽然向预制件成型装置的成型模具供给熔融的状态的玻璃块，但本发明不一定仅以使用熔融状态的玻璃块的情况为对象，还能够使用非熔融状态的玻璃块。具体地说，还能够向预制件成型装置的成型模具供给非熔融状态的玻璃块，使该玻璃块在成型模具内熔融而进行利用本发明的螺旋状空气、铅直朝下空气的成型处理。

【工业上的可利用性】

本发明能够适当地利用在用于从熔融玻璃分离一定重量的玻璃块而成型为精密冲压成型用的玻璃预制件的精密冲压成型用玻璃预制件的制造、及通过对成型后的玻璃预制件进行冲压成型而进行的光学元件的制造中。

Claims (12)

1.一种精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，将从流出管流出的熔融玻璃分离成规定量的熔融玻璃块，并且在成型模具中接收所述熔融玻璃块而成型为预制件，其特征在于，

在使所述熔融玻璃块在所述成型模具上浮起的状态下，对所述熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，从而一边对所述熔融玻璃块进行位置修正，一边控制所述熔融玻璃块的上表面的曲率，

在接收了所述熔融玻璃块的所述成型模具的上方配置送风喷嘴，将从所述送风喷嘴呈螺旋状地吹出的气流吹向所述熔融玻璃块的周缘，从而对所述熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力。

2.一种精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，将从流出管流出的熔融玻璃分离成规定量的熔融玻璃块，并依次向进行循环的多个成型模具供给而成型为预制件，其特征在于，

在所述成型模具的移动路径上的规定的位置设置送风喷嘴，在以使所述熔融玻璃块浮起的状态保持所述熔融玻璃块的所述成型模具位于所述送风喷嘴的下方时，将从所述送风喷嘴呈螺旋状地吹出的气流吹向所述熔融玻璃块的周缘，从而对所述熔融玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，在移动的所述成型模具上对所述熔融玻璃块进行成型。

3.根据权利要求1或2所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

使气流从所述送风喷嘴的周缘部呈螺旋状地吹出，在该气流的内侧的气氛中产生负压，从而抽吸所述熔融玻璃块的上表面来控制该上表面的曲率。

4.根据权利要求1或2所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

使气流从所述送风喷嘴的中央部向铅直方向下方吹出，将该气流吹向所述熔融玻璃块的中心，从而对所述熔融玻璃块的上表面加压来控制该上表面的曲率。

5.根据权利要求1或2所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

在所述送风喷嘴的中央部设置向铅直方向下方吹出气流的第一吹出口，并且，在所述送风喷嘴的周缘部设置被配置于所述第一吹出口的周围而呈螺旋状地吹出气流的第二吹出口。

6.根据权利要求5所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

所述送风喷嘴具备中心喷嘴和筒状的外装材料，所述中心喷嘴具有成为所述第一吹出口的开口部，所述筒状的外装材料安装成：一端侧与所述中心喷嘴的开口部附近的外侧面对接，并在所述外装材料与所述中心喷嘴之间形成规定的空隙，在所述中心喷嘴的开口部附近的外侧面与所述外装材料的一端侧的内侧面对接的界面上，呈螺旋状地刻设有多个引导槽，并且使所述引导槽向所述第一吹出口的周围开口而形成所述第二吹出口。

7.一种光学元件制造方法，通过权利要求1或2所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法制造玻璃预制件，对所述玻璃预制件进行冲压成型而制造光学元件。

8.一种精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，将在成型模具上接收的被成型玻璃块成型为预制件，其特征在于，

送风喷嘴在喷嘴中央设有向铅直方向下方吹出气流的第一吹出口，并且所述送风喷嘴设有被配置于所述第一吹出口的周围而呈螺旋状地吹出气流的第二吹出口，在以使所述被成型玻璃块浮起的状态保持所述被成型玻璃块的所述成型模具位于所述送风喷嘴的下方时，使从所述第二吹出口呈螺旋状地吹出的气流吹向所述被成型玻璃块的周缘，从而对所述被成型玻璃块施加绕沿着铅直方向的轴线旋转的力，在所述成型模具上将所述被成型玻璃原材料成型为预制件。

9.根据权利要求8所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

在从所述第二吹出口呈螺旋状地吹出气流时，在该气流的内侧的气氛中产生负压，从而抽吸所述被成型玻璃块的上表面来控制该上表面的曲率。

10.根据权利要求8或9所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

使气流从所述第一吹出口向铅直方向下方吹出，将该气流吹向所述被成型玻璃块的中心，从而对所述被成型玻璃块的上表面加压来控制该上表面的曲率。

11.根据权利要求8或9所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法，其中，

所述送风喷嘴具备中心喷嘴和筒状的外装材料，所述中心喷嘴具有成为所述第一吹出口的开口部，所述筒状的外装材料安装成：一端侧与所述中心喷嘴的开口部附近的外侧面对接，并在所述外装材料与所述中心喷嘴之间形成规定的空隙，在所述中心喷嘴的开口部附近的外侧面与所述外装材料的一端侧的内侧面对接的界面上，呈螺旋状地刻设有多个引导槽，并且使所述引导槽向所述第一吹出口的周围开口而形成所述第二吹出口。

12.一种光学元件制造方法，通过权利要求8或9所述的精密冲压成型用玻璃预制件制造方法制造玻璃预制件，对所述玻璃预制件进行冲压成型而制造光学元件。