专利名称：用于制造加压成形玻璃材料的方法和制造光学部件的方法
技术领域：
本发明涉及用于制造加压成形玻璃材料或用于加压成形的玻璃材料的方法和用于制造光学部件的方法。更具体地说，本发明涉及用于制造加压成形玻璃材料的方法，其中使得从流管中流出的熔融玻璃连续流入到固定模具中，玻璃板从上述模具的一端被取出并被成形，并且如此成形的玻璃板材料被有效地分割以便于获得多个具有高重量精确度和良好产品质量的加压成形玻璃材料，本发明还涉及用于在不形成任何无用件的情况下从上述玻璃材料制造高质量光学部件的方法。
背景技术：
作为用于使得玻璃(作为建筑材料，所述玻璃需要具有高同质性并且与板玻璃等相比较其产量非常小)成形为板形状的方法，已知有这样一种连续玻璃成形方法，所述方法包括以下步骤使得熔融玻璃从环形孔中流出；将熔融玻璃浇注到凹槽形固定模具的一端，所述固定模具被水平布置在所述孔下面并且其上部部分被打开；以及沿水平方向从上述模具的另一端连续取出如此成形的玻璃，其中，在玻璃仍处于软化状态中时，沿正向方向用具有预定表面形状的金属板在恒定位置重复地击打上述流动玻璃的自由表面(上表面)，从而连续地形成玻璃板(例如，见JP-A-2002-265229)。
传统来说，当通过切割将上述玻璃板分割成多个玻璃片时，所述玻璃板被固定在具有多个单轴向布置的圆盘状切割刀片的多刀切割机器的台面上以使得玻璃板沿与玻璃板的纵向方向平行的方向(垂直于玻璃板的宽度方向的方向)被切割(第一次切割)。通常，在这种情况下，除沿宽度方向布置得最靠近于玻璃板侧部的那些切割刀片以外的多个切割刀片以相等的间隔被布置，并且根据目测取决于侧部上的每个第一次切割的玻璃片的横截面确定沿宽度方向布置得最靠近于所述侧部的每个切割刀片的位置，以使得每个切割刀片的横截面具有与中央部分中的每个第一次切割的玻璃片的横截面面积相等的面积，以便于将玻璃板切割成分割片。
在第二次切割中，所有切割刀片都被布置在预定相等的间隔处并且沿与第一切割方向成直角的方向被设置，并且用切割刀片切割分割片以便于获得多个玻璃片(通常称之为切割片)。然而，由于切割片在重量方面会较大程度地改变，因此用自动重量分类设备将它们分类为一些重量组并且根据所分类的重量对其进行一定时间的滚筒抛光，从而获得具有较为均匀重量的用于加压成形的玻璃材料。
然而，当上述玻璃板具有弯曲表面作为沿纵向方向的两个侧表面与主表面相交的侧部时，上述第一次切割具有以下问题。
通过工人的目测很难确定每个外侧分割片的正确宽度。因此，当每个外侧分割片的重量大大不同于每个其他(中心侧)分割片的重量时，必须将切割刀片从切割机器上取下以便于重新设定切割宽度(所述重新设定所需的时间周期是损失，并且所述重新设定是通过目测执行的，因此不能确保在之后的切割中切割宽度会在容许范围内)。而且，当在大大偏离正确宽度的位置中执行所述切割时，第二次切割产生了预定重量标准之外的玻璃片。当所述玻璃片具有小于标准重量的重量时，所述玻璃片完全构成了“材料损失”。当它们具有太大的重量时，没有价值地，滚筒抛光的步骤需要比所需时间更长的一段时间以便于如上所述那样调节重量，并且以重量分类为基础的组的数量增加了，因此加工步骤复杂化了。
而且，当使用一种操作形成锐边作为主表面与两个侧表面相交的侧部时，为了从根本上克服上述问题，可从所述玻璃板的主表面与其两个侧表面相交的一个或一些点处开始出现裂缝。另外，由于长时间保持玻璃的粘性，会存在使玻璃失去光泽的危险。
发明内容
本发明要解决的问题在这种情况下，本发明的一个目的是提供一种用于制造加压成形玻璃材料的方法，其中使得从流管中流出的熔融玻璃连续流入到固定模具中，玻璃板从上述模具的一端被取出并被成形，并且如此成形的玻璃板材料被有效地分割以便于获得多个具有高重量精确度和良好产品质量的加压成形玻璃材料，本发明还涉及用于在不形成任何无用件的情况下从上述玻璃材料中制造高质量光学部件的方法。
解决所述问题的方法为了实现上述目的，本发明人已作出了勤勉的研究并且已经发现可依如下所述实现上述目的。其中使用了这样一个步骤，即，以与玻璃板材料的宽度方向成直角的方式，切割通过使得从模具中连续取出的玻璃板成形而获得的玻璃板材料，以便于基本将整个玻璃板材料分割成多个长玻璃片，并且在上述步骤中，上述玻璃板材料被切割为多个长玻璃片，从而沿与上述取出方向成直角的方向获得至少一组具有相等横截面面积的所述多个长玻璃片。
而且，沿与上述取出方向成直角的方向以预定间隔将上述长玻璃片切割以便于将其分割为玻璃片，从而产生用于加压成形的玻璃材料。基于上述发现完成了本发明。
也就是说，本发明提供了(1)用于制造加压成形玻璃材料方法，所述方法包括连续地将熔融玻璃浇注到模具中；从模具中连续地取出具有由模具限定的恒定宽度的玻璃板，以便于形成具有恒定厚度的玻璃板材料；将所述玻璃板材料分割成多个玻璃片；以及加工所述玻璃片以产生加压成形玻璃材料，所述方法包括这样的步骤，即，以与玻璃板材料的宽度方向成直角的方式切割所述玻璃板材料，以便于基本将整个玻璃板材料分割成多个长玻璃片，其中通过将所述玻璃板材料切割为多个长玻璃片从而沿与上述取出方向成直角的方向获得至少一组具有相等横截面面积的多个长玻璃片而实施所述步骤，(2)如上述(1)中所述的用于制造加压成形玻璃材料方法，其中沿与上述取出方向成直角的方向以预定间隔将所述长玻璃片切割，以便于将其分割为多个玻璃片，(3)如上述(1)或(2)中所述的用于制造加压成形玻璃材料方法，其中玻璃板材料具有弯曲表面作为通过预定厚度相互面对的两个主表面中的一个与模具所限定的侧表面相交的侧部，以及(4)用于制造光学部件的方法，包括在加热的情况下软化加压成形玻璃材料并且加压成形所述玻璃材料，其中使用上述(1)到(3)中任意一项所述的加压成形玻璃材料实施所述方法。
发明效果依照本发明，提供了一种用于制造加压成形玻璃材料的方法，其中使得从流管中流出的熔融玻璃连续流入到固定模具中，玻璃板从上述模具的一端被取出并被成形，并且如此成形的玻璃板材料被有效地分割，以便于获得多个具有高重量精确度和良好产品质量的加压成形玻璃材料，本发明还涉及用于在不形成任何无用件的情况下由上述玻璃材料制造高质量光学部件的方法。
图1是示意图，用于解释在用于制造本发明中用于加压成形的玻璃材料的方法中将玻璃板材料分割成多个长玻璃片的方法。
具体实施例方式
在本发明所提供的用于制造用于加压成形的玻璃材料的方法中，连续地将熔融玻璃浇注到模具中，从模具中连续地取出具有由模具限定的恒定宽度的玻璃板，从而使其具有恒定的厚度，因此首先成形玻璃板材料，然后将所述玻璃板材料分割并加工成多个用于加压成形的玻璃材料。
首先，将从流管中流出的熔融玻璃浇注到模具中以便于连续形成具有恒定宽度和恒定厚度的玻璃板。所述模具具有一对用于限定上述玻璃板的预定宽度的相面对的侧壁，设置在这两个侧壁之间、用于沿与玻璃取出方向相反的方向阻断玻璃流动的封闭板以及用于形成上述玻璃板的相对两个主表面中的一个的底表面。所述模具被如此布置，即，使得所述底表面具有水平面，并且熔融玻璃被连续地浇注到这两个侧壁之间的中间位置中。与所述封闭板相对的模具的那部分被打开，用诸如带式运输机等运输装置沿水平方向将玻璃从其中取出，同时使得所述玻璃冷却并成形，以便于连续地形成具有预定厚度的玻璃板。与所述玻璃相接触的上述侧壁表面和底表面最好是平坦的。
为了使得玻璃板具有恒定厚度，应使得熔融玻璃的流速保持恒定。而且，监控所述模具中的玻璃液位，并且当液位变得高于标准水平时，沿水平方向取出玻璃的速度增加，或者当液位变低时，取出速度减小。
而且，当根据需要冷却所述模具时，玻璃板的上部主表面与玻璃板的侧表面沿纵向方向相交的侧部被形成为弯曲表面，从而可使得经历固化的玻璃板不与纵向方向上的玻璃板的侧表面的上部边缘部分中的冷却板相接触，因此可防止两个侧表面的上部边缘部分的断裂。模具的上述冷却有效地防止玻璃熔接到模具上。
沿水平方向从模具中取出的玻璃板依原样沿水平方向被输送，并且所述玻璃通过退火炉被退火。
在如此形成的玻璃板中，上部主表面与两个侧表面相交的地方的侧部由弯曲表面构成，并且所述弯曲表面也是自由面。除由弯曲表面构成的上述侧部之外的中心部分具有大致均匀的厚度并且也具有恒定宽度。
在所述玻璃板被冷却到室温的状态下，将所述玻璃板切割为预定长度，以便于提供具有上述预定长度、上述宽度和上述厚度的玻璃板材料(玻璃基体)。
通过上述方法所获得的玻璃基体是由具有预定宽度和预定厚度的光学玻璃构成的玻璃板材料。所述玻璃板材料具有一对彼此相对的主表面、一对彼此相对的侧表面以及一对彼此相对的横截表面。上述玻璃板材料的宽度相当于这两个侧部之间的距离，并且其厚度相当于这两个主表面之间的距离。上述两个主表面和上述两个侧表面是通过将熔融玻璃冷却到坚硬而构成的表面，而上述横截表面是通过机加工构成的表面。作为上述主表面与这两个侧表面相交的两个侧部通常由作为自由面的弯曲表面构成。通过在即将构成上述横截表面的部分中分割玻璃板而获得玻璃板材料。通过切割、断开等方法执行所述分割。
当玻璃板材料或用于形成所述玻璃板材料的玻璃板具有由作为自由面的弯曲表面构成的侧部时，当熔融玻璃构成玻璃板时可防止诸如裂缝等损坏的出现。而且，当具有较大长度的玻璃板被分割时，或当玻璃板材料被处理时，也可避免由于锐边形状的侧部与加工机器的接触而在玻璃上造成的损坏。当将与玻璃板材料的宽度方向和厚度方向平行的每个横截表面中的上述弯曲表面的外部轮廓视为圆弧时，将上述圆弧调节得具有3到7.5mm范围内的曲率半径，并且在这种情况下可有效地防止裂缝等出现。
玻璃板材料的这两个横截表面之间的距离(玻璃板材料的长度)通常被确定为大于宽度(这两个侧表面之间的距离)，并且它通常为250mm或以上，例如，250到400mm。由于对每单位小时可供给到模具的熔融玻璃的量施加限制，或者由于用于加压成形所需的玻璃材料所要具有的尺寸，玻璃板材料通常具有50到240mm的宽度和8到30mm的厚度。
为了用玻璃板材料制造加压成形玻璃材料，首先，沿玻璃板材料的长度方向(纵向方向)分割玻璃板材料。玻璃板沿玻璃板材料的纵向方向处于直角的截面形式在任何位置中都是较为适合的。
而且，在宽度方向上玻璃板材料的中心部分中的厚度偏差最好为0.3mm或更小，更好的是0.2mm或更小。而且，更好的是，在宽度方向上并且沿纵向方向位于300mm内的同一位置(位于距离这两个侧表面相同距离处的位置)中的厚度偏差为0.1mm或更小。
而且，由于玻璃板材料的主表面中的一个是由模具的底表面形成的，因此只要在冷却过程中不变形它就是平坦的。当在稍后描述的第一次切割中在玻璃板材料上确定分割位置时，上述主表面可用作标准。
尽管未特别限定，但是由于构成玻璃板材料的光学玻璃最好包括以下玻璃。
(1)具有1.75或更大的折射率(nd)的玻璃。
(2)具有1.62或更大的折射率(nd)和50或更大阿贝数(vd)的玻璃。
(3)上述(1)或(2)中所述的玻璃，所述玻璃包含B2O3和La2O3。
(4)上述(1)或(2)中所述的玻璃，所述玻璃包含SiO2和TiO2。
(5)上述(1)或(2)中所述的玻璃，所述玻璃包含P2O5和Nb2O5。
(6)具有80或更大阿贝数(vd)的氟磷酸盐玻璃。
上述玻璃(1)到(5)具有相对于某些阿贝数(vd)的较高的折射率(nd)。因此，它们具有用于给予高折射率的较大含量的成分和用于形成玻璃网状结构的较小含量的成分。当形成熔融玻璃时这样一种玻璃易于不透明。因此要求熔融玻璃的温度更高(以使得玻璃的粘性降低)。而且，为了使得浇注玻璃成形为展开的玻璃直到它沿从一侧到另一侧的宽度方向具有均匀厚度，模制温度最好被设定得在不会发生熔接的温度范围内尽可能地高。然而，在这种情况下，所述玻璃可能不透明，或者由于由一个主表面与两个侧表面在其处相交的侧部所构成的每个弯曲表面的曲率半径最终的减小而导致所述玻璃可能被局部急剧冷却，因此所述玻璃易于出现裂缝。然而，即使在使用这样一种玻璃时，所述玻璃板和玻璃板材料具有上述形式，因此可减少裂缝的出现。
当使得上述玻璃(6)处于这样一种状态下时，即，将具有高温的玻璃暴露于外部环境，氟等从玻璃表面中挥发，以使得玻璃板表面改变。因此在要求尽可能迅速地将上述玻璃成形为玻璃板时，所述玻璃被局部冷却并且易于出现裂缝。然而，当将玻璃板材料构成得具有上述形式时，可减少出现裂缝的危险。
在本发明所提供的用于制造加压成形玻璃材料的方法中，所述方法包括以下步骤，即，以与玻璃板材料的宽度方向成直角的方式，切割如此获得的玻璃板材料，以便于基本将整个所述玻璃板材料分割成多个长玻璃片，并且在该步骤中，上述玻璃板材料被切割为多个长玻璃片，从而沿与所述取出方向成直角的方向获得至少一组具有相等横截面面积的所述多个长玻璃片。然后，沿与取出方向成直角的方向以预定间隔将所述长玻璃片切割，以便于将每个长玻璃片分割为多个玻璃片。
用通过上述方法制造的玻璃板材料制成用于加压成形的玻璃材料。用于加压成形的玻璃材料(下文中称之为“玻璃材料”)是指具有预定重量的玻璃，所述玻璃在加热情况下被软化并且由压模压制，以便于给出具有预定形状的玻璃模制产品。在加压成形中，具有预定形状的多个模制产品每个都可由一组压模制造，因此，需要制造大量分别具有预定重量的玻璃材料。
在上述方法中，玻璃板材料被分割成具有彼此相等的重量的玻璃片，因此玻璃板材料在没有遗留其任何部分的情况下基本都被使用。在玻璃板材料的分割中，首先，玻璃板材料沿与玻璃板材料的宽度方向(沿玻璃板材料的纵向方向)被分割(第一次分割)。通过上述分割所获得的多个长玻璃片被进一步分割以获得构成玻璃材料的多个玻璃片(第二次分割)。
下面将参照图1关于沿与宽度方向成直角的方式切割玻璃板材料以便于获得一组多个长玻璃片，沿与纵向方向成直角方向的所述长玻璃片的横截面面积是相等的。图1是示意图，是用于解释玻璃板材料的第一次分割的方法的一个实施例。
首先，通过以下方法将玻璃板材料的横截面视为一个图象。将横截面视为图像的方法包括，例如，(1)用图像传感器取得靠近于两个侧表面的玻璃板材料的横截面形状(两个端部分周围的外部边缘形状)的方法；(2)扫描玻璃板材料的横截面的整个区域以便于将上述横截面取作图像的方法；(3)扫描靠近于两个侧表面的玻璃板材料的横截面以便于将上述横截面取作图像的方法；(4)使用照相机(可使用多个照相机)摄取玻璃板材料的横截面的整个区域的照片以便于将上述横截面取作图像的方法；以及(5)使用照相机(可使用多个照相机)摄取靠近于两个侧表面的玻璃板材料的横截面的照片以便于将上述横截面取作图像的方法。
在如此取得的图像中，将玻璃板材料的一个主表面(最好是由模具的底表面形成的主表面)的直线确定为标准线，并且玻璃板材料的具有均匀厚度并且沿宽度方向更靠近于中央部分的那个部分的厚度(假设为“t”)被确定为标准长度。例如，当假设具有厚度t和宽度t的t2的面积时，穿过标准线的线的位置被确定为从玻璃板材料的左右端部中之一处的距离，以使得由穿过标准线的线和玻璃板的一条最外边缘线(玻璃板材料的侧表面和上述侧表面与主表面相交的弯曲表面侧)所围绕的一部分具有t2的面积。
在这种情况下，假设从一个侧表面(被称作“x侧”)的距离为x1×t，假设从另一个侧表面(被称作“y侧”)的距离为y1×t，以及假设玻璃板材料的宽度为W。当假设玻璃板材料的横截面为具有与实际横截面面积相等的横截面面积并且具有厚度t的完整矩形时，如下计算所述矩形的宽度w。
w＝W-x1×t-y1×t+2t可根据所取得的图像确定t的绝对值，或者可通过一些其他测量装置确定t的绝对值。
当沿宽度方向通过垂直于上述标准线的直线将玻璃板材料分割成n个相等部分时，除两侧上的两个分割片(在下文中所述分割片是指长玻璃片)以外的所述部分的分割宽度为w/n。
通过在w/n的宽度的间隔下所获得的每个分割片具有t×w/n的横截面面积，因此x端侧和y端侧上的分割片的分割宽度可被如此确定，即，使得它们各自具有t×w/n的横截面面积。
当将x端侧的分割片的横截面分离为具有从0到x1×t的距离的一部分和具有从x1×t到x的距离的一部分时，具有从0到x1×t的距离的一部分具有t2的横截面面积，而具有从x1×t到X的距离的一部分具有t×(X-x1×t)的横截面面积。上述两个横截面面积的总和为t×w/n，并且这样一种条件下的X为x端侧上的分割片的分割宽度，并且根据上述关系可被计算为x1×t-t+w/n。同样可将y端侧上的分割宽度计算为y1×t-t+w/n。
通过上述方法确定分割宽度，并且玻璃板材料沿平行于纵向方向的方向被分割，从而可使得如此获得的长玻璃片具有相同的重量。并且，这些长玻璃片沿与纵向方向成直角的方向在相等间隔下被分割，从而可制成具有相等重量的多个玻璃片。
通过上述方法，可在不遗留玻璃板材料的任何部分的情况下将玻璃板材料加工成具有相等重量的玻璃片。可通过切割或断开或用机器分割玻璃的其他方法分割玻璃板材料和长玻璃片。
作为切割玻璃板材料以获得长玻璃片的方法例如包括可使用以下方法。
当切割玻璃板材料时，多个旋转切割刀片(圆锯)以预定间隔被设置在转动轴上，并且转动轴与玻璃板材料对齐。圆锯在隔板被插在圆锯之间的状态下被附于转动轴，并且因此可精确地布置上述间隔。而且，当转动轴被固定于夹盘时，隔板被插入在夹盘与最靠近于夹盘的圆锯之间，从而使用夹盘作为基准可精确地设定到圆锯的距离。
玻璃板材料被如此布置，即，使得其宽度方向平行于上述转动轴的轴线，并且使用其一个侧表面作为基准使得玻璃板材料与上述夹盘对齐。在这种情况下，玻璃板材料可被固定于固定工具并且通过固定轴与夹盘对齐。
以上述方式，使得圆锯与玻璃板材料的切割位置对齐。然后，在使得转动轴转动的同时玻璃板材料被切割，以获得长玻璃片。
在上述实施例中，使用w/n的一个分割宽度，在本发明中可使用i种(i为自然数)分割宽度用于分割。
在这种情况下，总宽度W被分割为i种区域。一个区域和其他(另一个)区域之间的边界线平行于玻璃板材料的厚度方向。每个所述i种分割区域可使用一种分割宽度经受上述程序。在这i种区域中，作为用于不包括玻璃板材料侧表面部分的区域的每个x1和y1可插入1。而且，当将长玻璃片分割成玻璃片时，可如下调节其体积。
当假设长玻璃片的长度(玻璃板材料的长度)为L时，长玻璃片具有L×t×w/n的体积。该长度被分成为N等份，从而使得玻璃片各自具有L×t×w/(n×N)的体积。为了获得具有预定体积V的玻璃片，可如此切割玻璃板材料，即，使得L为(n×N×V)/(t×w)，不必非将玻璃板材料分成为N等份。在这种情况下，可如此切割玻璃板材料，即，使得玻璃片沿L方向的总长度为L。
依照上述分割，可将玻璃板材料分割成具有预定相等重量的至少一组多个玻璃片。然而，在实践中会包含一些误差，诸如分割期间的加工余量。而且，通过分割所获得的每个玻璃片都具有锐边形状的侧部因此易于损坏。为了倒圆所述侧部并且使得玻璃片的重量高精度地均匀，最好对这些玻璃片进行滚筒抛光。
而且，当玻璃片用作精密加压成形玻璃材料时，最好对玻璃片进行表面抛光以便于形成平坦光滑的表面。
玻璃片具有长方体或正六面体的形状、与上述相似的形状或其他形状。当玻璃片具有长方体或正六面体的形状或与上述形状相似的形状时，最好，其侧部具有接近于1的长度比。当使用其侧部具有接近于1的长度比的玻璃片时，玻璃材料具有与玻璃片的形状相同或相似的形状。当将这样一种玻璃材料引入到压模中时，由于所述侧部具有近乎相等的长度，在压模中玻璃不会朝向一侧倾斜，因此可以高产量地制造几乎没有厚度偏差的加压成形产品。
玻璃片的最大侧的长度与最小侧的长度之间的比率(最大侧/最小侧)最好为1.5或更小，最好为1.3或更小。因此最好如此确定玻璃板材料的分割宽度，以使得玻璃片的侧部的比率处于上述范围内。
在本发明所提供的用于制造光学部件的方法中，在加热的情况下软化通过上述制造方法制造的加压成形玻璃材料并且加压成形所述玻璃材料。
为了用通过上述方法制造的用于加压成形的玻璃材料制造光学部件，在加热的情况下软化上述玻璃材料并且加压成形所述玻璃材料。可通过已知方法执行加压成形。例如，可在大气环境下执行一系列步骤，即，在加热的情况下软化所述玻璃材料、将其引入到压模中、用上述压模压制玻璃材料、从所述压模中取出加压成形产品、以及对加压成形产品进行退火。或者也可在非氧化环境下执行一系列步骤，即，在加热的情况下软化所述玻璃材料、将其引入到压模中、用上述压模精确加压成形玻璃材料以及从所述压模中取出加压成形产品。
在精确加压成形中，不需对光学功能表面施加任何机械处理。当在大气环境下执行加压成形时，研磨并抛光加压成形产品以便于精加工光学部件。
当施加这样一种方法时，可以高产量制造由玻璃制成的各种光学部件，诸如透镜、棱镜等。
从用熔融玻璃制成玻璃板的步骤到制造光学部件的步骤的所有程序都可在一个位置执行，或者可在独立位置执行形成玻璃板材料的步骤和制造用于加压成形的玻璃材料的步骤。在这种情况下，玻璃板材料被输送到执行后面步骤的位置处。依照本发明，可在不遗留任何无用部分(不包括加工余量)的情况下将玻璃板材料加工为玻璃材料，因此没有玻璃的无用部分并且可降低输送成本。具体地，当玻璃被空运时，每单位重量的输送成本较高，因此上述效果较为明显。出于相同的原因，当玻璃板材料进口之后对玻璃材料进行加工时上述效果也较为明显。
示例下面将参照示例更详细地描述本发明，虽然本发明不局限于这些示例。
示例1通过熔化、净化和均质化制备用于获得光学玻璃的熔融玻璃，所述熔融玻璃诸如包含B2O3和La2O3并且具有至少为1.75的折射率(nd)的光学玻璃、包含SiO2和TiO2并且具有至少为1.75的折射率(nd)的光学玻璃、包含P2O5和Nb2O5并且具有至少为1.75的折射率(nd)的光学玻璃、包含B2O3和SiO2并且具有至少为1.62的折射率(nd)和至少50或更大阿贝数(vd)的光学玻璃、或具有至少80或更大阿贝数(vd)的氟磷酸盐玻璃。
然后，所述熔融玻璃从流管中在恒定速度下被连续地浇注到其一侧打开的模具中，由与所使用的熔融玻璃相对应的光学玻璃制成的、并且具有预定宽度和预定厚度的平板状的玻璃板从所述模具的开口中被取出并且被连续成形。在退火炉中对玻璃板进行退火，冷却到室温，之后将其连续地切割为大约300mm的长度以便于提供玻璃板材料。
当玻璃板被成形时，监控模具中玻璃的液位并且根据来自于上述监控器的信号控制取出速度。另外，为了沿宽度方向均匀地冷却玻璃板，以使得玻璃板的移动不受阻碍的方式独立地执行使冷却板与玻璃板的上表面相接触和脱离接触的程序。
以上述方式，制备出用上述各种光学玻璃制成的玻璃板材料。在每种玻璃板材料中，主表面与两个侧表面相交的侧部由弯曲表面形成并且它们为自由面。当将垂直于每个玻璃板材料的纵向方向的横截面中的上述弯曲表面取作圆弧时，所述圆弧的曲率半径在3到7.5mm的范围内。每个玻璃板材料的宽度和厚度沿纵向方向都是恒定的，并且沿纵向方向的厚度偏差为0.1mm或更小。在每个玻璃板材料中，根据需要，将宽度确定为在50到240mm的范围内，将厚度确定为在8到30mm的范围内。由模具的底表面形成的每个玻璃板材料的主表面都是平坦的，并且可用作以下所述测量的标准线。而且，每个玻璃板材料在垂直于纵向方向的任何位置中都具有适合的横截面。
为了在不遗留任何部分的情况下将这样一种玻璃板材料切割为具有相等重量的玻璃片，为每个板材料精确地测量厚度t和宽度W。可使用各种已知方法进行测量。
使用图像传感器将每个玻璃板材料的横截面形状取作图像信息，并且根据测量所获得的W和t计算x1、y1和w。
确定上述第一次分割中分割部分的数量n，并且确定第一次分割的分割位置。
在上述描述中，当厚度为t时，将用于确定w值的假设宽度确定为t。然而，宽度t不局限于t，例如，它可为0.8t和1.2t中的任意一个。当宽度为0.8t时，0.8t2的面积用作标准，因此作为从玻璃板材料左端和右端的距离(一个距离为x2×t，另一个距离为y2×t)的垂直线的位置被如此确定，即，使得由竖直线(指示分割位置的直线)和玻璃板材料的最外边缘所围绕的一部分具有0.8t2的面积。在这种情况下，将w计算为w＝W-x2×t-y2×t+0.8t+0.8t，并且几乎与假设宽度为t的情况没有差异。与上述实施例一样，当沿宽度方向将玻璃板材料分成为n部分时，不包括两侧上的两部分的部分的切割宽度为w/n，x端侧上的部分的切割宽度可为x2×t-0.8t+w/n，y端侧上的部分的切割宽度可为y2×t-0.8t+w/n。自然地，与上述实施例一样，要求n的数值充分小以使得两个最外部切割位置中的玻璃基体的厚度几乎等于玻璃基体中央部分的厚度t′，或者要求玻璃板的两个外表面的曲率充分小。
在如此确定的位置中，每个玻璃板材料都沿平行于纵向方向的方向被切割以制备n个长玻璃片，并且每个长玻璃片沿垂直于纵向方向的方向以相等间隔被切割，以便于提供具有相等重量的多个玻璃片。
然后，将这些玻璃片中的一些进行滚筒抛光以使得其边缘被倒圆并且使得其重量高精度地均匀，并且它们可用作加压成形玻璃材料。
此外，对剩余玻璃片进行表面抛光而不执行滚筒抛光，以便于制备用于精确加压成形的玻璃材料。
在每种情况下，玻璃板材料都在除加工余量外不遗留任何部分的情况下被使用和加工成玻璃片。
示例2粉状脱模剂被均匀地施加于示例1中所获得的滚筒抛光玻璃材料的表面上，并且所述玻璃材料被加热以便于软化它们并且被加压成形，以便于提供具有与预期透镜相似形状的玻璃模制产品。玻璃模制产品被退火并且冷却到室温，并且它们被表面研磨和抛光以便于提供透镜。在大气环境下执行这一系列步骤。
而且，示例1中所获得的用于精确加压成形的玻璃材料在无氧化环境下被加热以便于软化它们，并且用压模对其进行精密加压成形以便于提供非球面透镜。在退火之后，如此获得的非球面透镜可根据需要对中心和边缘进行加工。
以上述方式，在不遗留作为材料的任何玻璃的情况下制造由包括透镜的各种玻璃制成的光学部件。
工业实用性依照本发明所提供的用于制造加压成形玻璃材料的方法，使得从流管中流出的熔融玻璃连续流入到固定模具中，玻璃板从上述模具的一端被取出并被成形，并且如此成形的玻璃板材料被有效地分割，从而可制造多个具有高重量精确度和良好产品质量的玻璃材料。并且，在不遗留任何部分的情况下还可从这些玻璃材料中制造高质量的光学部件。
权利要求
1.一种用于制造加压成形玻璃材料的方法，所述方法包括连续地将熔融玻璃浇注到模具中；从模具中连续地取出具有由模具限定的恒定宽度的玻璃板，以便于形成具有恒定厚度的玻璃板材料；将所述玻璃板材料分割成多个玻璃片；以及加工所述玻璃片以产生加压成形玻璃材料，所述方法包括这样的步骤，即，以与玻璃板材料的宽度方向成直角的方式切割所述玻璃板材料，以便于基本将整个玻璃板材料分割成多个长玻璃片，其中通过将所述玻璃板材料切割为多个长玻璃片从而沿与上述取出方向成直角的方向获得至少一组具有相等横截面面积的多个长玻璃片而实施所述步骤。
2.如权利要求1中所述的用于制造加压成形玻璃材料的方法，其中沿与上述取出方向成直角的方向以预定间隔将所述长玻璃片切割，以便于将其分割为多个玻璃片。
3.如权利要求1中所述的用于制造加压成形玻璃材料的方法，其中玻璃板材料具有弯曲表面作为通过预定厚度相互面对的两个主表面中的至少一个与模具所限定的侧表面相交的侧部。
4.一种用于制造光学部件的方法，包括在加热的情况下软化加压成形玻璃材料并且加压成形所述玻璃材料，其中使用权利要求1中所述的方法制造的加压成形玻璃材料实施所述方法。
全文摘要
一种用于制造在重量精确度和产品质量方面优异的多个加压成形玻璃材料的方法，所述方法包括连续地将熔融玻璃浇注到模具中；从模具中连续地取出玻璃板以便于形成玻璃板材料；将所述玻璃板材料有效地分割成多个玻璃片，所述方法包括这样的步骤，即，以与玻璃板材料的宽度方向成直角的方式，切割上述玻璃板材料以便于基本将整个玻璃板材料分割成多个长玻璃片，其中将上述玻璃板材料切割为多个长玻璃片从而沿与上述取出方向成直角的方向获得至少一组具有相等横截面面积的多个长玻璃片。
文档编号C03B11/00GK1654380SQ200510006358
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年1月30日
发明者前田伸广, 内田一弥 申请人:Hoya株式会社