CN115724577A - 玻璃成型体及其制造方法 - Google Patents
玻璃成型体及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115724577A CN115724577A CN202211056680.XA CN202211056680A CN115724577A CN 115724577 A CN115724577 A CN 115724577A CN 202211056680 A CN202211056680 A CN 202211056680A CN 115724577 A CN115724577 A CN 115724577A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- dimensional
- molded body
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 333
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 16
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005342 prism glass Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 4
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000005401 pressed glass Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
本发明目的在于提供一种对制造光学元件有用的玻璃成型体及其制造方法。一种玻璃成型体,其由具有液相线温度且在所述液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃构成,所述玻璃成型体具有圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状,与侧面垂直的截面的面积为1.0×103mm2以上,由按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS11‑1975测量的纹理为1~3级的玻璃构成。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃成型体及其制造方法。
背景技术
以往,作为进行的光学玻璃透镜的制造方法中的一种方法:首先,在成型为没有纹理的板状玻璃之后,将其切割,对切割后的玻璃片进行压制成型和抛光,得到光学玻璃透镜。但是,在该方法中存在这样的问题,在得到玻璃片的阶段,会废弃大量的玻璃。
作为减少这样的玻璃废弃的方法,例如,在成型为圆柱形状而不是板状的光学玻璃后,进行切割。
作为成型为圆柱形状的玻璃的方法,在专利文献1和专利文献2中,公开了这样的方法:将熔融的玻璃直接注入圆筒状的铸模,并进行成型。在这些文献中,公开了得到外径为20~30mm的圆柱玻璃。
此外,作为具有较大体积的光学玻璃的成型的制造方法,在专利文献3中,公开了这样的方法:将熔融的玻璃注入顶部未封闭的铸模,成型为宽度200mm~240mm、厚度10mm~15mm的板状玻璃。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-089275号公报;
专利文献2:日本特开2006-052109号公报;
专利文献3:日本特开2012-001391号公报。
发明要解决的问题
然而,近年来,在护目镜型显示器中使用的导光板等薄板状的元件中,也使用光学玻璃。要求这样的导光板等薄板状的玻璃元件的一边的长度至少比人的瞳孔间距长,需要较大尺寸的玻璃元件。
在对这样的薄板状的光学玻璃元件进行量产时,像半导体元件的生产线那样,将由光学玻璃制成的圆盘状的晶圆通过切割等,加工成一片以上的元件,但该晶圆是将相当于制造半导体元件时的晶锭的圆柱玻璃切片而制作的,或从玻璃片挖出而制作的。因此,要求相当于晶圆的光学玻璃为一边的长度长的、具有规定面积的薄板玻璃。
此外,作为高效地制造多个透镜等光学元件的方法,有如下方法:如图1所示,制作将玻璃成型体切成薄片的圆盘状薄板玻璃,利用精密压制成型的模具101、102进行压制,制造压制后的玻璃201,制作多个透镜,将其重叠并切割,由此制作具有多个透镜的光学元件401。
从高效的方面出发,或为了减少废弃玻璃,优选以这样的方式,将大量的光学玻璃元件从面积较大的圆盘状的玻璃中制取玻璃部件。因此,期望制造能够制取多个大的圆盘状玻璃的截面面积较大的圆柱形状的玻璃。
但是,专利文献1和2的圆柱形状的玻璃的截面面积的大小不充分,优选直径更大的玻璃成型体。此外,在专利文献3的板状玻璃的形状不适合用于获得导光板用的光学玻璃元件。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种对制造光学元件有用的玻璃成型体及其制造方法。
用于解决问题的方案
即,本发明通过以下的制造方法,包含本发明。
[1]一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包含:
将所述立体玻璃以与模具的底部接触的方式配置在所述模具的工序;
将所述立体玻璃与所述模具一同加热,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为使所述立体玻璃因自重而变形的温度以上、且小于晶化温度;
利用所述成型温度使所述立体玻璃变形,形成具有与所述模具的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及
冷却后,从所述模具取出而得到所述玻璃成型体的工序。
[2]一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包含:
将所述立体玻璃配置在基座上的工序;
以如下方式配置筒的工序,将所述筒从开口的端部套在配置的所述立体玻璃,使所述端部与所述基座接触;
在套有所述筒的状态下,加热所述立体玻璃,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为使所述立体玻璃因自重而变形的温度以上、且小于晶化温度;
利用所述成型温度使所述立体玻璃变形,形成具有与所述筒的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及
冷却后,从所述筒取出而得到所述玻璃成型体的工序。
[3]根据[1]或[2]所述的制造方法,其中,所述立体玻璃的变形通过自重进行。
[4]根据[1]或[2]所述的制造方法,其中,所述玻璃成型体具有圆柱形状。
[5]一种板状玻璃的制造方法,用[1]或[2]所述的方法制作玻璃成型体,将所述玻璃成型体切片并加工为薄板状。
[6]一种玻璃成型体,其由具有液相线温度的、且在所述液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃构成,并且具有圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状,与侧面垂直的截面的面积为1.0×103mm2以上,n为5以上的整数,
由按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS11-1975测量的纹理为1~3级的玻璃构成。
[7]根据[6]所述的玻璃成型体,其中,从所述形状的一侧的端部到另一侧的端部的长度为2cm以上。
[8]一种板状玻璃的制造方法,将[6]或[7]所述的玻璃成型体切片并加工为薄板状。
[9]一种光学元件的制造方法,由用[8]所述的方法得到的板状玻璃形成一个以上光学元件。
发明效果
本发明的玻璃成型体、例如由使用本发明的制造方法制造的具有规定特性的玻璃构成的玻璃成型体虽然是在液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的粘度较低的玻璃,但由于是纹理程度低的、并且具有截面面积为1.0×103mm2以上的截面的圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状的玻璃成型体(其中,n为5以上的整数),因此能够从该玻璃成型体高效地制取期望的形状的期望的特性的光学玻璃。
此外,根据本发明的玻璃成型体的制造方法,即使是粘度较低的玻璃,也能够不产生纹理地制造具有大的截面面积的玻璃成型体。
附图说明
图1为表示一般的相机模块的制造工序的示意图。
图2为表示本发明的实施方式1的制造方法涉及的制造工序的图。
图3为表示本发明的实施方式2的制造方法涉及的制造工序的图。
图4为一般的光学玻璃的差示热分析的图表。
图5为表示圆柱状玻璃的体积相对于正n棱柱状的玻璃成型体的体积的比率(圆柱状玻璃的体积/正n棱柱状的玻璃成型体的体积)的关系的图。
具体实施方式
[玻璃成型体]
本发明的玻璃成型体由具有液相线温度的、且在所述液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃构成,并且该玻璃成型体具有圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状,与侧面垂直的截面的面积为1.0×103mm2以上,n为5以上的整数,由按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS11-1975测量的纹理为1~3级的玻璃构成。
本发明的玻璃成型体的特征在于,其为圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状(其中,n为5以上的整数),与侧面垂直的截面的面积为1.0×103mm2以上。
在此,圆柱形状除了包括与侧面垂直的截面为圆的棒状之外,还包括圆盘状(两端部之间的距离短)。
此外,正n棱柱形状、大致正n棱柱形状除了包括与侧面垂直的截面为正n边形、大致正n边形的棒状之外,还包括正n边形盘状(两端部之间的距离比所述正n边形的外切圆的直径短)、大致正n边形盘状(两端部之间的距离比在圆周上或圆内包含所有上述大致正n边形的顶点的假设的圆的直径短)。
能够通过研磨、抛光等对棱柱形状的玻璃成型体的侧面进行加工,并制作圆柱形状的玻璃。如果与棱柱形状的侧面垂直的截面为正n边形或大致正n边形(n为5以上),则能够在制作圆柱形状的玻璃时减少去除的玻璃的量。
图5示出在由正n棱柱状的玻璃成型体制作圆柱状玻璃的情况下,圆柱状玻璃的体积相对于正n棱柱状的玻璃成型体的体积的比率(圆柱状的玻璃的体积/正n棱柱状的玻璃成型体的体积)的关系。如果将所述比率称为圆柱状玻璃的成品率,则在n=4的情况下,所述成品率小于80%,但在n为5以上的情况下,成品率显著升高。n优选为6以上,更优选为7以上,进一步优选为8以上,更进一步优选为9以上,再更进一步优选为10以上。
本发明的玻璃成型体例如能够通过本发明的玻璃成型体的制造方法而得到,与侧面垂直的截面面积优选为2.0×103mm2以上,进一步优选为2.5×104mm2以上,特别优选为3.0×104mm2以上。这是因为,截面面积越大,越能够高效地得到期望的光学玻璃元件。
构成本发明的玻璃成型体的玻璃具有液相线温度(存在液相线温度)。此处,液相线温度是指,在以某温度保持固定时间的情况下,不会由玻璃熔融液形成结晶固体的最低温度。即,本发明的玻璃成型体排除了在粘度超过5×103dPa·s的高粘性区域也不会析出结晶固形物的极其稳定的玻璃。
本发明的玻璃成型体在液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下。以液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的、在成型的温度附近(成型熔融玻璃的温度附近)粘性低的玻璃为对象。只要是这样的玻璃,就不会在制造本发明的玻璃成型体时花费大量时间。本发明的玻璃成型体在液相线温度的粘度优选为1×103dPa·s以下,更优选为1×102dPa·s以下。
本发明的玻璃成型体由按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS11-1975测量的纹理为1~3级的玻璃构成。
一般地,液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃(粘性低的玻璃)难以由玻璃熔融状态直接制造具有大的截面面积的玻璃成型体。可以认为其原因是,如果对粘性低的玻璃进行成型,则在注入玻璃后(将熔融玻璃浇入成型模具后),玻璃表面的温度低的玻璃部分(温度先下降的表面附近的玻璃)会浸入依然高温的玻璃的内部,由此玻璃容易变得不均匀。
然而,本发明的玻璃成型体是通过加热使纹理为1~3级的立体玻璃变形而成型的,因此即使是液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃,也能够得到截面面积大的玻璃成型体。在此,立体玻璃是具有能够在模具内部配置的形状的、硬化后的玻璃,优选表面为平面和/或凸状曲面的玻璃。另外,在形成玻璃成型体时,玻璃以粘度高的状态成型,因此不易产生新的纹理,所以即使是截面面积大的玻璃成型体,也能够得到纹理为1~3级的玻璃成型体。
在此,纹理是指,折射率等光学特性不均的部分。
另外,本发明的玻璃成型体优选为纹理为1级或2级的玻璃成型体,更优选为纹理为1级的玻璃成型体。
本发明的玻璃成型体的从一侧的端部到另一侧的端部的长度没有限定,例如为2cm以上,优选为5cm以上,更优选为10cm以上。
在此,玻璃成型体的从一侧的端部到另一侧的端部的长度例如在圆柱玻璃的情况下相当于高度,在圆盘状玻璃的情况下相当于厚度。
[玻璃成型体的制造方法]
(实施方式1)
本发明的玻璃成型体的制造方法的实施方式1如下所述。即;
一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包括:将所述立体玻璃以与模具的底部接触的方式配置在所述模具的工序;将所述立体玻璃与所述模具一同加热,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为所述立体玻璃因自重而变形的温度以上且小于晶化温度;所述立体玻璃通过所述成型温度而变形,形成具有与所述模具的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及冷却后,从所述模具取出而得到所述玻璃成型体的工序。
在本实施方式中,也可以增加支承所述立体玻璃的工序、以及以支承所述立体玻璃的状态,将立体玻璃与所述模具一同放入加热炉中的工序。
以下,使用图2进行详细说明。
需要说明的是,在实施方式1和后述的实施方式2中,虽然制造了圆柱形状的玻璃成型体,但由该制造方法得到的玻璃成型体不只是圆柱形状,能够制造各种形状的玻璃成型体,例如,与侧面垂直的截面为圆、椭圆、三角形、四边形、五边形以上的多边形、正三角形、正方形、正五边形以上的正多边形的玻璃成型体等。因此,由实施方式1和实施方式2得到的玻璃成型体的立体形状可以举出圆柱形状、棱柱形状等。
首先,将立体玻璃1配置在具有凹部的模具3的内部的底面32上。立体玻璃1除了是图2所示的截面为矩形的长方体玻璃之外,也可以是圆柱形状、其他形状的玻璃。这样,优选立体玻璃的表面为平面和/或凸状曲面。如果使用在立体玻璃的内部存在空洞、或者在表面存在比开口直径深的凹部的立体玻璃,那么,立体玻璃的表面(包括围绕空洞的玻璃内部的面)残留在玻璃成型体的内部,导致玻璃成型体的光学均匀性下降。因此,不优选使用存在空洞的立体玻璃、在表面存在比开口直径深的凹部的立体玻璃。立体玻璃1为固体玻璃。在配置方法中,将立体玻璃1的长边与模具3的底面32垂直地配置。使立体玻璃1的截面面积小于模具3的内部形状31的截面面积(与底面32平行的面的内部形状的面积)。这是因为,需要以与底面32接触的方式配置。
模具3具有与玻璃成型体21的形状对应的内部形状31。即,内部形状31是模具3的凹部的形状。为了得到直径大的玻璃成型体21,在图2中,是与其形状对应的内部形状31(即,圆柱形状)的模具3。为了使玻璃不从模具3溢出,使模具3的内部形状31的体积(模具的容积)大于立体玻璃1和玻璃成型体21的体积。
模具3的材料只要有耐火性就没有特别限定,可以举出陶瓷、硅藻土等。
在作为材料的立体玻璃1的截面面积小,并且玻璃成型体21的体积大的情况下,需要立体玻璃1的长边相对于截面非常地长。在此情况下,如图2所示,能够使用支承件5按压立体玻璃1使其不会倒。在图2中,使用了从上部支承立体玻璃1的支承件5,但支承的方法没有特别限定,也可以使用从侧面夹紧的方法等。
接下来,如图2的(b)所示,将立体玻璃1和模具3(根据需要还有支承件5)配置在加热炉4中,设定为能够将立体玻璃1加热至成型温度。成型温度为立体玻璃1因自重而变形的温度以上、且小于晶化温度。如果立体玻璃1的温度小于因自重而变形的温度,则玻璃不易变形,不能将立体玻璃1变形为规定的形状。此外,如果为晶化温度以上,则导致玻璃以低粘度变为熔融状态,有时会产生纹理。在本发明的制造方法中,不会使玻璃形成低粘度的熔融状态。如果使玻璃形成低粘度的熔融状态,那么当使用不稳定的玻璃时,在之后的冷却阶段会经过玻璃晶化点,由此导致在玻璃中或玻璃表面产生结晶。在本发明中,即使是容易产生结晶的不稳定的玻璃,也能够不产生结晶地制造与长度方向垂直的截面面积大的圆柱形状的玻璃成型体。
在本发明中,成型温度的下限为玻璃因自重而变形的温度。因自重而变形的温度实质上是指软化点Ts。在热膨胀曲线上,软化点(Ts)是指在外观上膨胀停止的温度。软化点Ts例如通过JIS R 3103-3第3部:利用热膨胀法的转变温度测量方法来求出。
另外,该膨胀的停止并不表示玻璃的本质上的热膨胀特性,而是由对玻璃试料施加的负荷和玻璃试料的自重引起的变形而产生的。在本发明中,优选的成型温度的下限为大于软化点的温度。
此外,在本说明书中,晶化温度是指,在表示一般的光学玻璃的差示热分析的图表的图4中,吸热峰的极大值Tc部分的温度。
在加热炉4中,可以在室温的状态下插入立体玻璃1,也可以升高一定的温度后插入并加热,还可以预先将加热炉4升高到期望的温度,向其中插入立体玻璃1。
向加热炉4中插入立体玻璃1,如果立体玻璃1达到成型温度附近,则玻璃软化。软化的玻璃因自重在模具3内扩展,最终形成为模具3的内部形状31。然后,通过冷却,得到具有与模具3的内部形状31对应的形状的固化的玻璃成型体21。
冷却速度优选缓慢冷却,以使得到的玻璃成型体不会破裂,但没有特别限定,能够根据玻璃成型体21的玻璃组成、形状适当决定。
(实施方式2)
玻璃成型体的制造方法的实施方式2如下所述。即;
一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包括:将所述立体玻璃配置在基座上的工序;以如下方式配置筒的工序,将所述筒从开口的端部套在配置的所述立体玻璃,使所述端部与所述基座接触;在套有所述筒的状态下,加热所述立体玻璃,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为所述立体玻璃因自重而变形的温度以上且小于晶化温度;所述立体玻璃通过被所述成型温度而变形,形成具有与所述筒的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及冷却后,从所述筒取出而得到所述玻璃成型体的工序。
另外,也可以在套有所述筒的状态下,将所述立体玻璃与所述基座和所述筒一同放入加热炉中,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为使所述立体玻璃因自重而变形的温度以上、且小于晶化温度。以下,使用图3进行详细说明。
如图3所示,实施方式2与实施方式1相比,在得到从玻璃成型体的一侧的端部到另一侧的端部的长度比端面的外径长(细长)的玻璃成型体的情况下是有效的。与实施方式1的不同之处在于,能够使用托盘6那样的基座,而不使用模具。另外,基座不必须是托盘6,可以是耐火性的板,也可以利用实施方式1那样的模具3。另外,在实施方式2中,使用托盘6的底面61作为基座。此外,通过使用托盘6作为基座,可以在玻璃从筒7泄漏时,不污染装置以外东西。
在实施方式2中,在将立体玻璃1配置在托盘6的底面61上之后,将筒7以套在立体玻璃1的方式配置在托盘6上。在实施方式2中,将筒7从筒7的开口的端部套在垂直地立在托盘6上的立体玻璃1,筒7也垂直地立在托盘6上。筒7的长度优选比立体玻璃1的长边的长度更长,但只要不影响玻璃成型体22的制造,也可以比立体玻璃1的长边的长度短。也可以根据需要,利用支承体支承,以使筒7不倒。
由实施方式2得到的玻璃成型体22的形状与筒7的内部形状对应,因此对于筒7,选择内部形状为能够得到期望的玻璃成型体的筒7。
例如,能够使用内径20~180mm、长度100~700mm左右的管作为筒7。
筒的材料只要具有耐火性就没有特别限定,可以举出陶瓷、硅藻土等。
接下来,将立体玻璃1、托盘6、以及筒7配置在加热炉4中,设定为能够将立体玻璃1加热至成型温度。此时,只要将筒7与托盘6的底面垂直地配置,立体玻璃1也可以在筒7的内部倒在筒7上。成型温度、加热炉4的温度设定与实施方式1相同,因此省略。
向加热炉4中插入立体玻璃1,当立体玻璃1达到成型温度附近时,玻璃软化。软化的玻璃因自重向筒7的下方的内部扩展,最终形成为筒7的内部形状。然后,通过冷却,得到具有与筒7的内部形状对应的形状的固化的玻璃。冷却速度与实施方式1同样能够适当决定。
另外,实施方式1和实施方式2均通过自重使立体玻璃1变形,但不限于此,也可以用压制装置等从上方对玻璃施加压力,或者在立体玻璃的上方放置重物对玻璃增加负荷,从而使其成型。
实施例
以下,通过实施例进一步说明本发明。需要说明的是,本发明并不限于实施例。
[圆柱形状的成型玻璃的的制作]
制备玻璃原料,根据玻璃状态以900~1450℃进行熔融,即,在1300~1450℃的范围对玻璃原料进行加热、熔融,在注入模具后,以在各玻璃的玻璃化转变温度Tg的温度加上50℃~100℃的温度进行退火,由此得到7种板状的玻璃1~7(纹理为1~3级)。在表1中示出玻璃1~7的玻璃化转变温度、熔解温度、液相线温度和保持温度,在表2中示出液相线温度的粘度、软化点、晶化温度。在此,玻璃化转变温度(转变点)Tg通过JIS R 3103-3第3部:利用热膨胀法的转变温度测量方法来求出。液相线温度如下述的方式求出。
将由表1所示的各玻璃构成的、体积为10cm3的玻璃样品放入铂金制坩埚内,在以表1所示的熔解温度设定的玻璃熔解炉内保持20分钟,将玻璃样品充分熔融形成熔融状态,然后,将铂金制坩埚从玻璃熔解炉中取出,在铂金制坩埚内放置、冷却玻璃样品直至玻璃样品的温度达到500℃以下。接着,将上述铂金制坩埚放入以温度T[℃]设定的玻璃熔解炉内保持2小时,取出至炉外后,立即(8秒以内)将盛有玻璃样品的铂金制坩埚放置在室温的耐热物(砖等)上,将玻璃样品冷却至室温。在此,室温是指-10~80℃范围的温度。然后,目测玻璃样品的表面和内部,确认是否结晶。使上述的温度T在表1所示的保持温度的范围内每10℃地变化,反复上述实验,将在玻璃样品的表面和内部没有观察到结晶的最低温度作为液相线温度LT。
对于液相线温度的粘度,例如可以使用旋转粘度计对液相线温度、比液相线温度高50℃的温度、比液相线温度高100℃的温度、比液相线温度高150℃的温度、玻璃化转变温度Tg的各个温度的粘度进行测量,由5个点的数据推导近似曲线,由该近似曲线进行计算。软化点Ts、晶化温度的测量方法如上文所述。
[表1]
[表2]
接下来,对板状的玻璃1~7进行切割,得到短条状玻璃。短条形状为25mm×59mm×300mm的棱柱(长方体)。
(实施例1至7)
基于下述条件,由得到的短条形状的玻璃1~7用实施方式1的方法(存在支承)制作直径150mm、高度25mm的圆柱形状(圆盘形状)的玻璃。纹理为1~3级。
模具:陶瓷制
模具内部的形状:圆筒形状
模具的内部的直径(底面):150mm
模具的内部形状的高度:30mm
成型温度:软化点(Ts)+20℃~100℃
(实施例8至14)
使用表1所示的玻璃1~7,同样地,制作25mm×44mm×300mm的短条形状的玻璃1~7,基于下述条件,用实施方式2的方法,成型出直径53mm、长度150mm的圆柱形状的玻璃。纹理为1~3等级。
筒:陶瓷制管
筒的内径:53mm
筒的长度:300mm
成型温度:软化点(Ts)+20℃~100℃
基座:陶瓷制的托盘(托盘的底面的直径150mm)
在上述例子中,使用圆筒形状的陶瓷制管,制作由玻璃1~7构成的7个圆柱形状的玻璃。如果使用截面为正五边形的陶瓷制管、正六边形的陶瓷制管、正八边形的陶瓷制管取代圆筒形状的陶瓷制管,则能够分别制作正五棱柱状的玻璃成型体、正六边形的玻璃成型体、正八边形的玻璃成型体。由此,制作分别由玻璃1~7构成的7个正五棱柱状的玻璃、分别由玻璃1~7构成的7个正六棱柱的玻璃、分别由玻璃1~7构成的7个正八棱柱的玻璃。然后对这些各个棱柱状玻璃的侧面进行加工,制作与棱柱的截面内切的圆柱形状的玻璃。即,由此,由各棱柱状玻璃制作长度与棱柱状玻璃相等、粗度(圆形的截面的直径)与内切垂直于各棱柱状玻璃的轴的截面的圆的直径相等或大致相等的圆柱状玻璃。
在上述例子中,虽然使用了圆筒形状的陶瓷制成的管,但也可以使用,分别制作。对各棱柱状玻璃的侧面进行加工,制作与棱柱的截面内切的圆柱形状的玻璃。
(实施例15)
用公知的方法将实施例1至14中制作的各玻璃成型体切片,制作多片由各种玻璃制成的圆形的薄板玻璃。用公知的方法在这些薄板玻璃形成多个用于护目镜型显示器的导光板,通过切割将各导光板分离,高效地制造了多个导光板。在各导光板未发现结晶、纹理,确认了品质高。
另外,也能够使用公知的方法制造导光板以外的光学元件。
(比较例1)
将能够得到在实施例1至14中使用的玻璃的玻璃熔融物浇铸到专利文献1、2中所述的成型模具中,成型出截面的面积为1.0×103mm2的圆柱玻璃。观察得到的玻璃,发现了明显的纹理,不能得到纹理为1~3级的玻璃成型体。
附图标记说明
1:立体玻璃
21、22:玻璃成型体
3:模具
31:模具内部
32:底面
4:加热炉
5:支承体
6:托盘
7:筒。
Claims (9)
1.一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包括:
将所述立体玻璃以与模具的底部接触的方式配置在所述模具的工序;
将所述立体玻璃与所述模具一同加热,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为所述立体玻璃因自重而变形的温度以上且小于晶化温度;
所述立体玻璃通过所述成型温度而变形,形成具有与所述模具的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及
冷却后,从所述模具取出而得到所述玻璃成型体的工序。
2.一种由立体玻璃制造玻璃成型体的制造方法,包括:
将所述立体玻璃配置在基座上的工序;
以如下方式配置筒的工序,将所述筒从开口的端部套在配置的所述立体玻璃,使所述端部与所述基座接触;
在套有所述筒的状态下,加热所述立体玻璃,使所述加热炉内的所述立体玻璃的温度上升至成型温度,维持所述成型温度的工序,其中,所述成型温度为所述立体玻璃因自重而变形的温度以上且小于晶化温度;
所述立体玻璃通过被所述成型温度而变形,形成具有与所述筒的内部形状对应的形状的玻璃成型体的工序;以及
冷却后,从所述筒取出而得到所述玻璃成型体的工序。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法,其中,
所述立体玻璃的变形是通过自重而进行的。
4.根据权利要求1或2所述的制造方法,其中,
所述玻璃成型体具有圆柱形状。
5.一种板状玻璃的制造方法,
用权利要求1或2所述的方法制作玻璃成型体,将所述玻璃成型体切片并加工为薄板状。
6.一种玻璃成型体,其由具有液相线温度且在所述液相线温度的粘度为5×103dPa·s以下的玻璃构成,所述玻璃成型体具有圆柱、正n棱柱和大致正n棱柱中的任一种形状,与侧面垂直的截面的面积为1.0×103mm2以上,n为5以上的整数,
由按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS11-1975测量的纹理为1~3级的玻璃构成。
7.根据权利要求6所述的玻璃成型体,其中,
从所述形状的一个端部到另一个端部的长度为2cm以上。
8.一种板状玻璃的制造方法,
将权利要求6或7所述的玻璃成型体切片并加工为薄板状。
9.一种光学元件的制造方法,
由用权利要求8所述的方法得到的板状玻璃形成一个以上光学元件。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-142197 | 2021-09-01 | ||
JP2021142197 | 2021-09-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115724577A true CN115724577A (zh) | 2023-03-03 |
Family
ID=85293588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211056680.XA Pending CN115724577A (zh) | 2021-09-01 | 2022-08-30 | 玻璃成型体及其制造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023035956A (zh) |
CN (1) | CN115724577A (zh) |
TW (1) | TW202323208A (zh) |
-
2022
- 2022-08-26 JP JP2022134806A patent/JP2023035956A/ja active Pending
- 2022-08-30 CN CN202211056680.XA patent/CN115724577A/zh active Pending
- 2022-09-01 TW TW111133124A patent/TW202323208A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023035956A (ja) | 2023-03-13 |
TW202323208A (zh) | 2023-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4466955B2 (ja) | 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブおよび光学素子 | |
JP5336035B2 (ja) | 光学ガラス、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法 | |
JP2003267748A (ja) | 精密プレス成形用光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法 | |
JP2007112697A (ja) | 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブ、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法 | |
KR20160077135A (ko) | 유리를 재형성하는 방법 | |
JP4445419B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法、プレス成形用ガラス素材の製造方法、および光学素子の製造方法 | |
CN101250021B (zh) | 透镜坯和透镜的制造方法 | |
CN115724577A (zh) | 玻璃成型体及其制造方法 | |
JPH01133948A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
US6334973B1 (en) | Method of producing molded article | |
JP4223967B2 (ja) | ガラス光学素子の製造方法 | |
JPH101321A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
JP3967146B2 (ja) | 光学素子の成形方法 | |
JP4747039B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法、プレス成形用ガラス素材の製造方法、および光学素子の製造方法 | |
JP3875306B2 (ja) | 光学素子の成形用型の製造方法及び光学素子の成形方法 | |
JP5727417B2 (ja) | 光学ガラス、光学素子およびその製造方法 | |
JP4100626B2 (ja) | プレス成形用ガラス素材の製造方法および光学部品の製造方法 | |
JPH0692658A (ja) | 光学素子成形用の成形型及び光学素子の成形方法 | |
JP2003183039A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
JP2000086255A (ja) | 光学素子の成形方法 | |
JP5263164B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法 | |
JP2006052109A (ja) | ガラス成形体、プレス成形用ガラス素材、光学素子、ガラス基板それぞれの製造方法 | |
CN116693179A (zh) | 平盘状玻璃的制造方法及制造装置、玻璃基板的制造方法 | |
JP2003026430A (ja) | 高精度なプリズム成形用型とその製造方法、及び高精度なプリズムの製造方法 | |
JPH06247725A (ja) | 光学部品の成形方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |