专利名称：玻璃成型体、压制成型用玻璃坯料、光学元件、玻璃基板各自的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种从熔融玻璃成型实心状玻璃，例如棒状玻璃和板状玻璃的方法，和用该方法制造压制成型用玻璃坯料的方法，以及加热、软化该压制成型用坯料而压制成型的光学元件的制造方法。进而，本发明涉及加工上述玻璃成型体，制造玻璃基板的方法。
背景技术：
作为成型棒状或板状玻璃的方法，连续向铸型浇铸熔融玻璃，从另一方的开口部拉出成型玻璃的方法是已知的。例如，在特开昭52-6719号公报和特开昭52-6720号公报里，公开了向将浇铸玻璃流路配置成水平的铸型中注入熔融玻璃，从另一方开口部拉出成型的玻璃，而连续地成型光学玻璃的方法。
可是，根据本发明人等的研讨，判明了用上述公报所公开的方法成型棒状或板状的玻璃时，玻璃内会产生不均匀性，形成被称为脉纹的缺陷。在上述公报上公开的方法中，熔融玻璃，从配置于上方的熔融玻璃流出管，相对水平配置的铸型大致直角注入。为此，浇铸的玻璃，在铸型里大致直角转弯之后成型为玻璃棒或玻璃板。在使熔融玻璃流直角转弯的铸型角部分，流过角内侧的熔融玻璃就要比流过角外侧的熔融玻璃通过更短的路线。因此，在以这个方法得到的玻璃棒中，在铸型内经过不同路径的玻璃，彼此变得相对流动方向位于同一垂直截面上。这样，在铸型内冷却、成型的过程中，经过了不同路径的玻璃彼此位于同一截面上，认为是成为玻璃内不均匀性发生的原因。就一般的玻璃来说，这样的不均匀性不成为问题，然而对光学玻璃而言，这样的不均匀性，成为称之为脉纹的缺陷。上述的问题在浇铸的熔融玻璃粘度低的情况尤其明显。另一方面，特开昭60-251136号公报里公开了，垂直或倾斜45°拉出在管状铸型中浇铸的熔融玻璃而成型棒状玻璃的方法。
然而，就垂直地拉出熔融玻璃而成型棒状玻璃的方法来说，往往难以确保成型后的退火等后工序的空间。因此，特开昭60-251136号公报记载的方法，作为在受限的空间下连续大量生产玻璃的方法是不适当的。而且，就特开昭60-251136号公报来说，成型了玻璃粘度是102～103Pa·s左右的熔融玻璃，然而近年来使用的玻璃其熔融玻璃的粘度更低，只用上述方法，不能良好地成型棒状玻璃。
发明内容
因此，本发明的第一目的是，提供容易确保退火等后工序的空间，同时从熔融玻璃制造光学上均匀的棒状玻璃成型体或板状玻璃成型体的方法、和提供从上述玻璃成型体制造用于供给压制成型的压制成型用玻璃坯料的方法、以及提供使用上述压制成型用玻璃坯料压制成型的光学元件的制造方法。
而且，近年来，要求更高折射率的光学玻璃。还有，对具备低温下可压制成型(例如精密压制成型)的低温软化性的玻璃的需求也增加了。这样的新品种玻璃和以前的玻璃相比，成型时的粘度低。想把低粘度玻璃浇铸到铸型等里成型的话，成型的玻璃产生脉纹，难以获得均匀性高的玻璃。想要通过降低玻璃的流出温度以提高粘度的办法来消除由玻璃低粘性引起的脉纹等问题，就产生玻璃失透的新问题。这样，现在，在要求光学玻璃等高的质量的玻璃制造领域，如何以高生产率制造有高均匀性的玻璃，这一点就成了大的课题。
从这样的观点出发，对特开昭60-251136号公报上记载的技术进行考察，上述技术是非常优越的，然而想要原封不动地应用于现在正在成为主流的玻璃成型，就难以完全消除脉纹产生的问题。
因此，本发明的第二目的是，提供由熔融玻璃，尤其由低粘度的熔融玻璃制造光学上均匀的实心状玻璃成型体的方法、提供从上述玻璃成型体制造用于供给压制成型的压制成型用玻璃坯料的方法、提供使用上述压制成型用玻璃坯料而压制成型的光学元件的制造方法、以及提供从上述玻璃成型体经过玻璃块而加工成光学元件的光学元件制造方法，进而，提供由上述玻璃成型体制造高品质的玻璃基板的方法。
为达成上述第一目的的本发明第一方案如下。
在一边向有贯通孔的铸型的贯通孔中浇铸熔融玻璃一边成型为实心状棒状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，上述贯通孔的2个开口部直线连络；配置上述铸型，使得上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态；从位于上述贯通孔的高位置一侧的开口部连续浇铸粘度为1dPa·s至不到102dPa·s的熔融玻璃，从位于上述贯通孔的低位置一侧的开口部连续拉出棒状玻璃，而且一边使位于上述高位置一侧的开口部的熔融玻璃液面维持规定高度一边进行上述熔融玻璃的浇铸，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
在一边向有贯通孔的铸型的贯通孔中浇铸熔融玻璃一边成型为板状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，上述贯通孔的2个开口部直线地连络；配置上述铸型，使得上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态；从位于上述贯通孔的高位置一侧的开口部连续浇铸熔融玻璃，从位于上述贯通孔的低位置一侧的开口部连续拉出板状玻璃，而且一边使位于上述高位置一侧的开口部的熔融玻璃液面维持规定高度，一边进行上述熔融玻璃的浇铸，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
控制铸型的温度，使得从贯通孔拉出的玻璃表面温度成为玻璃屈服点以下的项1或2所述的玻璃成型体的制造方法。
退火前改变从贯通孔拉出的玻璃的运送路径的情况下，在运送路径改变前加热玻璃，使得玻璃表面温度成为玻璃屈服点以上的项1～3的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
包括横穿其中心轴，切断按照项1～4的任一项所述的方法制造的玻璃成型体的工序的压制成型用玻璃坯料的制造方法。
还包括对上述切断的玻璃施行机械加工，制造压制成型用玻璃坯料的工序的按照项5所述的压制成型用玻璃坯料的制造方法。
包括加热、软化按照项5或6所述的方法制造的压制成型用玻璃坯料以后，压制成型，获得压制成型品的光学元件的制造方法。
还包括磨削和/或抛光压制成型品的工序的按照项7所述的光学元件的制造方法。
达成上述第二目的的本发明第二方案如下。
在用有贯通孔的铸型，向上述贯通孔的入口连续地浇铸熔融玻璃流，从上述贯通孔出口连续地拉出，成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，配置上述铸型，使其上述贯通孔入口处于高于出口的位置；使浇铸入上述铸型的熔融玻璃流的表面温度降到低于中心部温度，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
用有贯通孔的铸型，使在容器内贮存的熔融玻璃，从连接上述容器的管路的下端流出，连续浇铸入上述贯通孔的入口，并从上述贯通孔的出口连续拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，配置上述铸型，使上述贯通孔的入口处于高于出口的位置；使上述容器内熔融玻璃的温度升高到高于管路下端的温度，同时将上述容器内熔融玻璃的温度和管路下端的温度之差设为20～120℃的范围，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
在用有贯通孔的铸型，向上述贯通孔的入口连续地浇铸熔融玻璃流，从上述贯通孔出口连续地拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，配置上述铸型，使上述贯通孔入口处于高于出口的位置；一边促进上述熔融玻璃流表面冷却，一边进行向上述铸型的浇铸，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
在用有贯通孔的铸型，向上述贯通孔的入口连续地浇铸熔融玻璃流，从上述贯通孔出口连续地拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，配置上述铸型，使上述贯通孔入口处于高于出口的位置；使向上述贯通孔浇铸的熔融玻璃接触贯通孔内周面，促进上述熔融玻璃表面冷却，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
上述熔融玻璃流的粘度不到102dPa·s的项9～12的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
上述熔融玻璃流的粘度为0.5dPa·s或以上的项9～13的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
使向上述贯通孔浇铸的熔融玻璃接触贯通孔内周面，成型玻璃成型体的外周面，以此为特征的项9～14的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
上述玻璃成型体除去上述外周面而使用的项15所述的玻璃成型体的制造方法。
上述贯通孔的上述入口和出口直线地连络的项9～16的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
配置上述铸型，使上述贯通孔的中心轴成为垂直或倾斜状态的项17所述的玻璃成型体的制造方法。
成型棒状或平板状玻璃的项9～18的任一项所述的玻璃成型体的制造方法。
包括分割按照项9～19的任一项所述的方法制成的玻璃成型体的工序的压制成型用玻璃坯料的制造方法。
在有加热玻璃坯料而压制成型的工序的光学元件的制造方法中，使用按照项20所述的方法制成的压制成型用玻璃坯料，以此为特征的光学元件的制造方法。
磨削和/或抛光用上述压制成型法而制成的压制成型品的项21所述的光学元件的制造方法。
分割按照项9～19的任一项所述的方法制成的玻璃成型体，制造玻璃块，加工上述玻璃块而制造光学元件的光学元件的制造方法。
包括对按照项9～19的任一项所述的方法制成的玻璃成型体进行切片，形成板状玻璃的工序，以此为特征的玻璃基板的制造方法。
如果采用本发明的第一方案，能够由熔融玻璃制造光学上均匀的实心状棒状玻璃成型体和板状玻璃成型体。如果采用本发明的第一方案，容易确保退火等后工序的空间，能连续大量生产玻璃。而且，能由上述玻璃成型体制造用于供给压制成型的均匀的压制成型用玻璃坯料，通过使用上述压制成型用玻璃坯料而压制成型，能生产率良好地制造没有脉纹等缺陷的良好的光学元件。
如果采用本发明的第二方案，从低粘度的熔融玻璃能制造光学均匀的实心状玻璃成型体。而且，能由上述玻璃成型体制造用于供给压制成型的均匀的压制成型用玻璃坯料，通过使用上述压制成型用玻璃坯料而压制成型，或者通过从上述玻璃成型体经过玻璃块而加工成光学元件，能生产率良好地制造没有脉纹等缺陷的高品质光学元件。进而，也能通过加工上述玻璃成型体，生产率良好地制造没有脉纹等缺陷的高品质玻璃基板。
图1是本发明第一方案的玻璃成型体的制造方法的一个例子。
图2是本发明第一方案的玻璃成型体的制造方法的一个例子。
图3是对本发明的贯通孔长度的说明图。
图4是本发明第一方案(2)的说明图。
图5表示本发明的第二方案中，促进熔融玻璃流表面冷却的方法的具体例子。
图6表示本发明第二方案的玻璃成型体的制造方法的一个例子。
具体实施例方式
以下，更详细地说明本发明。
本发明的第一方案是，关于由熔融玻璃成型实心状棒状玻璃(以下也仅称为「棒状玻璃」)的玻璃成型体的制造方法(以下，称为「第一方案(1)」)和由熔融玻璃成型板状玻璃的玻璃成型体的制造方法(以下，称为「第一方案(2)」)。本说明书中，所谓「棒状玻璃」是，具有圆、楕圆、正方形、长边长度对短边长度之比(长边长度/短边长度)为2或以下的长方形、多角形等截面形状的玻璃成型体。而且，在本发明中，所谓「板状玻璃」是，宽度对厚度之比(宽度/厚度)超过2的玻璃板。第一方案(1)第一方案(1)是，关于一边向有贯通孔的铸型浇铸熔融玻璃一边成型为棒状玻璃的玻璃成型体制造方法。就第一方案(1)来说，上述贯通孔的2个开口部直线地联络起来，要这样配置上述铸型，使上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态，从在上述贯通孔的高位置一侧的开口部连续浇铸粘度1dPa·s至不到102dPa·s的熔融玻璃，从在上述贯通孔的低位置一侧的开口部连续拉出棒状玻璃，而且一边使在上述高位置一侧的开口部中的熔融玻璃液面维持在规定高度一边进行上述熔融玻璃的浇铸，而制造玻璃成型体。以下，边参照附图边说明第一方案(1)。
图1示出本发明第一方案(1)的一个例子，是从正侧面看熔融玻璃浇铸而成型为棒状玻璃的情况的模式图。铸型的部分是以垂直截面表示的以便知道内部的情形。
首先，要将铸型11配置成，使贯通孔的中心轴成为倾斜的状态。在这里，如设贯通孔的中心轴和水平面的夹角为θ，θ为30～60°的范围是优选的。还有，在图1中把θ设为45°。因为不管距中心轴的距离怎样，而使熔融玻璃在贯通孔内的路径长固定一致，θ大是优选的，而如果增大θ，如后所述，退火前改变从贯通孔拉出的玻璃的运送路径的情况下，就必增大玻璃的转弯，另一方面，如果θ过小，熔融玻璃在贯通孔内的路径长随位置而不同，因此容易发生脉纹。由以上的观点，优选的是θ在30～60°的范围，更优选是在40～50°的范围。但是，随玻璃的种类而不同，也有难以产生脉纹的玻璃，用这种玻璃的情况下，θ也可以是例如，在5～10°的范围。角度θ通过考虑到流出的熔融玻璃的粘度、目标玻璃成型体的形状、尺寸等来决定是优选的。
随后，在使铸型贯通孔的中心轴倾斜的状态下，从贯通孔两端开口部当中处于高位置的开口部(以下，称作「浇铸口」)13，连续浇铸熔融玻璃。在这里，配置铸型11，使浇铸口13位于流下熔融玻璃的流出管路12的正下方，向贯通孔内熔融玻璃液位面的中央浇铸熔融玻璃是优选的。这样以来，就能使铸型内的玻璃移动路径长度固定一致，能有效地防止脉纹。
在流出管路12的上部，配置贮存熔融、澄清、均匀化的熔融玻璃的熔融玻璃槽(图未示出)，从那里，通过流出管路12优选以一定流量使熔融玻璃连续地流下。使流下来的熔融玻璃从铸型浇铸口向贯通孔内浇铸，如图1所示，按使玻璃从流出管路12连续不中断地呈直线状流出的方式，贯通孔内直到规定的高度而充满熔融玻璃。
在第一方案(1)中，从流出管路流出的熔融玻璃粘度是，1dPa·s至不到102dPa·s。如果根据第一方案(1)的制造方法，在有上述范围粘度的熔融玻璃的成型中，能得到优越的脉纹防止效果。优选的是上述粘度为2dPa·s至不到102dPa·s的范围，更加优选的是2～90dPa·s的范围。通过设为上述粘度范围，能容易地进行成型。
贯通孔内浇铸的熔融玻璃，与贯通孔内壁接触，大致沿着贯通孔的中心轴方向一边向斜下方移动一边不断变冷。因铸型吸取热量而使粘度上升的玻璃从铸型贯通孔的处于低位置的开口部(以下，称作「拉出口」)14拉出，可以成型为棒状的玻璃(以下，也称作「玻璃棒」)。直到从拉出口14拉出玻璃棒为止，调整熔融玻璃的粘度和流入量、拉出速度，在与贯通孔内壁没有间隙而接触的状态下，使熔融玻璃在贯通孔内移动是理想的。通过贯通孔内壁与熔融玻璃之间没有间隙的方式进行成型，可使高温状态的玻璃与外界气氛接触的面积降到最低限度。因此，因为能降低玻璃中挥发性成分的挥发，能防止与外界气氛接触的部分变质，也能防止因挥发而产生的脉纹。
对本发明的第一方案所用的铸型而言，2个开口部直线地联络起来。采用2个开口部直线地联络起来的办法，沿着贯通孔中心轴流动的玻璃的移动路径长度和沿着贯通孔内壁流动的玻璃的移动路径长度没有产生大的差别。因此，与铸型内熔融玻璃垂直转弯的成型方法不同，能有效地防止脉纹发生。
还有，在本发明的第一方案中，熔融玻璃从流出管路流出的速度(即，熔融玻璃向铸型的流入速度)和将玻璃棒从拉出口拉出的速度，共同保持一定是所希望的。而且，控制浇铸到铸型的熔融玻璃液量和玻璃棒的拉出速度，使得贯通孔内熔融玻璃液面维持规定高度是优选的。玻璃棒从铸型拉出的速度大，或熔融玻璃的流入速度过小的话，贯通孔内壁和玻璃棒之间产生间隙，玻璃棒的外径就不稳定。而且，拉出速度缓慢，或流入速度过大的情况下，熔融玻璃就从铸型溢出，或玻璃棒的形状变成不良。如果控制向铸型浇铸的熔融玻璃液量和玻璃棒的拉出速度，使得贯通孔内熔融玻璃液面维持规定高度的话，就能在贯通孔内壁和熔融玻璃之间，或与玻璃棒之间没有间隙地进行成型。因此，可使高温状态的玻璃接触外界气氛的面积降到最低限度，能减少玻璃中挥发性成分的挥发，所以能防止玻璃棒侧面变质，也能防止因挥发而产生的脉纹。
铸型的温度，由考虑到(1)玻璃不熔融粘着，(2)不发生称作龟裂(カンワレ)的玻璃破损，(3)熔融玻璃在铸型贯通孔内无间隙地扩展等各点来决定是优选的。对铸型来说，为了控制温度，根据必要可以设置加热器，或也可以设置冷却器。而且，拉出口处玻璃棒表面温度为玻璃屈服点以下的温度是优选的。拉出口处的玻璃棒表面温度在玻璃屈服点以下温度的话，就能防止从铸型拉出时玻璃棒变形。而且，玻璃要是在屈服点以上温度的话，就会因外力而变形，因此如后所述，把从拉出口拉出的玻璃棒弯向容易进行后工序方向的情况下，拉出口处的玻璃棒表面温度为屈服点以上温度是优选的。在拉出口处的玻璃棒表面温度，在温度过高时，通过使铸型空冷，或设置水冷板等进行冷却，另外，温度过低时，用加热器加热，就能进行调整。
铸型的温度，在浇铸口附近，可设为低于玻璃转变温度20～50℃的温度，在拉出口附近，设为低于玻璃转变温度0～30℃的温度，在浇铸口与拉出口的中间部分，可以设定为浇铸口附近的温度以下，拉出口附近的温度以上。
从防止玻璃的熔融粘着、龟裂、扩展、弯曲等的观点出发，贯通孔内径与长度之比设为1/50～1/1的范围是优选的。更加优选的是1/20～1/5的范围。而且贯通孔内径，应该考虑到想得到的玻璃棒外径来决定，例如，可设为10～100mm。此时，贯通孔长度确定为100～500mm的范围是优选的。在这里，所谓「贯通孔长度」，如图3所示，是指从包括浇铸口的平面的中心到包括拉出口的平面的中心，沿着中心轴的长度。
在本发明的第一方案，由于根据需要，为了在退火前改变从贯通孔拉出的棒状玻璃的运送路径，因此如图1所示，也可以把从贯通孔拉出的玻璃棒弯向容易进行退火等后工序的方向。图1中，表示弯向水平方向之后进行退火的情况。还有，改变玻璃棒的运送路径之前，为了防止发生破损、应变之类，也可以再次加热软化从拉出口拉出的玻璃棒，使其表面温度成为玻璃转变点以上的温度。但是，过度的加热，会使玻璃棒的形状恶化，或使玻璃棒侧面变质，所以进行加热时，应该考虑这一点决定加热温度。加热，例如可通过在图1所示的从动辊15的近旁设置加热器来进行。
图1中，示出从动辊15和驱动辊16。在如图1所示的这种装置，拉出玻璃棒的力可通过驱动辊15的旋转而得到，借助于在从动辊之间和驱动辊之间通过玻璃棒，可使玻璃棒弯曲向要求的方向(图1中为水平方向)。为了稳定地拉出玻璃棒，将从动辊15和驱动辊16的位置固定起来是优选的。从动辊和驱动辊的个数，只要能够拉出玻璃棒并弯向要求方向就没有特别限制。从拉出口拉出的玻璃棒，经过从动辊和驱动辊，交给后工序。就后工序来说，可以举出退火工序、切断成一定长度的工序、和包装工序等，经过退火等后工序，然后可得到均匀的棒状玻璃成型体。也可以把退火工序后的玻璃切断成适当长度的玻璃棒，或，为了用作压制成型用玻璃坯料，也可以切成要求尺寸的玻璃块。
图2是表示本发明第一方案(1)的另外一个例子，是从正侧面看将熔融玻璃浇铸并成型为棒状玻璃的情况的模式图。与图1同样，铸型11′的部分以垂直截面表示着，以便了解内部的样子。还有，关于浇铸的熔融玻璃的粘度，如先前说过的一样。
图2所示的状态，没有从动辊，不改变从拉出口出来的玻璃棒的运送路径，用驱动辊16笔直拉出，移送至包括退火的后工序。至于其他点方面，都与图1所示的状态同样。
在本发明的第一方案中，如图1和图2所示，用液面监测装置17，可以监测铸型贯通孔内的熔融玻璃液位，同时使从流出管路12流出熔融玻璃的速度保持固定，以贯通孔内熔融玻璃的液位成为固定的方式，向驱动辊16的旋转速度反馈。液面监测装置只要能监测液位使之反馈至驱动辊的话，就没有特别限制，液位的监测，例如也可以用温度计或激光传感器等来进行。
就本发明第一方案中使用的铸型的材质来说，碳、铸件、镍等耐热性金属是优选的。没有温度控制的情况下，成型中，因为浇铸口一侧的温度比拉出口一侧的温度成为高温，所以室温下以一定内径形成铸型贯通孔的话，因为热膨胀，导致成型时贯通孔内径无法变成固定。本发明的第一方案中，考虑到热膨胀来决定贯通孔的加工形状，以便随着从浇铸口行进到拉出口，贯通孔内径增大，而成型时贯通孔的内径成为固定是优选的。而且，本发明的第一方案中，由熔融玻璃制造玻璃棒的工序，从防止铸型劣化的观点出发，在惰性气氛中进行是优选的。
对用本发明第一方案的方法成型的玻璃棒形状没有特别限制，可以例举圆柱、楕圆柱、棱柱等。为了获得有所望截面形状的均匀玻璃棒，要这样设计铸型，使得垂直于玻璃棒中心轴的截面形状和垂直于铸型贯通孔中心轴的截面形状一致是优选的。还有，本发明第一方案(1)的制造方法，对上述截面中长短比，例如长径与短径之比(长径/短径)为1～2的棒状玻璃的成型更加适合。成型上述截面处长径和短径之比为1～2的玻璃棒时，贯通孔的中心轴与水平面的夹角θ，尤其是在30～60°的范围内是优选的。
用本发明第一方案的方法，成型以光纤包层用玻璃做成的实心状玻璃圆柱体，在相当于圆柱轴的部分开出孔形成中空状玻璃以后，向孔中嵌入光纤芯用玻璃做成的玻璃圆柱体，就可以制作玻璃纤维的预制件。而且，在中心开出孔的包层用玻璃制玻璃圆柱体中嵌入用本发明第一方案的方法成型的芯用玻璃制玻璃圆柱体，也能制作玻璃纤维的预制件，也可以组合上述2种方法。也可以拉丝这样的预制件而制造光纤。
还有，也可以考虑在铸型贯通孔的中心轴配置由耐热性材料构成的圆柱状的轴，浇铸熔融玻璃，成型中心轴有孔的中空状玻璃成型体，然而由于上述轴，使浇铸的熔融玻璃流动被扰乱，有发生脉纹的担心，所以本发明第一方案的方法应该应用于得到实心柱状(没有中空)的玻璃。
用本发明第一方案的方法，也能成型中空状的玻璃成型体，例如管状玻璃或中心轴部分空洞的圆柱体。此时，只要不使玻璃流入该中空部分而配置金属模贯通孔中心轴的耐热性轴就行。但是，在实际的成型中，由于该轴，扰乱熔融玻璃流动，有发生脉纹的担心。为此，本发明的制造方法，比起用作成型中空状玻璃成型体的方法来，用作获得实心柱状(没有中空)玻璃的方法是优选的。这样成型的玻璃棒，可用作制造玻璃纤维用的预制件。
如前所述，在玻璃成型体的成型时容易发生脉纹的状况下，浇铸低粘度的熔融玻璃而成型玻璃时，有时成型板状玻璃。如果根据上述第一方案(1)的制造方法，由1dPa·s至不到102dPa·s的低粘度熔融玻璃，就能制造没有脉纹的玻璃。
接着，说明有关成型板状玻璃的本发明第一方案(2)。
第一方案(2)本发明的第一方案(2)是，在一边向有贯通孔的铸型的贯通孔中浇铸熔融玻璃一边成型为板状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，上述贯通孔的2个开口部直线地联络；上述铸型配置成，使其上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态；从位于上述贯通孔的高位置侧的开口部连续地浇铸熔融玻璃，从位于上述贯通孔的低位置侧的开口部连续拉出板状玻璃，而且一边进行上述熔融玻璃的浇铸，一边将处于上述高位置侧开口部的熔融玻璃液面维持在规定高度，以此作为特征的玻璃成型体的制造方法。
如果根据第一方案(2)的制造方法，作为高温玻璃，暴露于外界气氛的只是铸型内熔融玻璃液面，因此能够减少因从高温玻璃的挥发而产生的脉纹。而且，由于铸型内熔融玻璃流动方向没有急转弯的情况，也能降低玻璃内部的脉纹。板状玻璃有互相对置的2个主表面。在第一方案(2)中，在相对上述贯通孔的中心轴而垂直的截面中，成型板状玻璃主表面的2个成型面，相对中心轴为对称配置，同时使相对水平方向的上述中心轴的倾斜角和相对水平方向的上述各成型面的倾斜角相等是优选的。
以下，参照图4，对本发明的第一方案(2)进行说明。
本发明第一方案(2)中，使贯通孔的中心轴成为倾斜的状态配置铸型时，从垂直上方观看时与熔融玻璃液面短边相接的铸型贯通孔的内壁面相对水平面为垂直，即，如图4所示，熔融玻璃液面短边a的长度比板状玻璃的厚度t还长，由此使铸型倾斜是优选的。采用这样配置铸型的办法，从垂直上方观看铸型内的熔融玻璃液面时短边对长边之比(短边/长边)，随着中心轴相对水平方向的倾斜角增加而增加。即，通过使铸型贯通孔中心轴倾斜，可使熔融玻璃液面的上述(短边/长边)的比率比成型的板状玻璃的厚度对宽度之比(厚度/宽度)还大。如果采用本发明的第一方案(2)，制造有宽度对厚度之比(宽度/厚度)超过2的长方形截面形状的板状玻璃时，通过这样增大熔融玻璃液面的上述(短边/长边)的比率，可以无论沿短边方向还是沿长边方向都大致均等地扩展浇铸的玻璃，铸型内玻璃的流动不会有大偏差，所以能减少脉纹。
上述中心轴的倾斜角，如与上述第一方案(1)相同范围的话就行，尤其是，在第二方案中，在上述范围内使熔融玻璃液面的上述(短边/长边)的比率接近1是优选的。还有，设中心轴的倾斜角为θ，板状玻璃的厚度为t，宽度为w，则上述熔融玻璃液面的短边a就能以t/sinθ表示，因为长边为w，短边/长边的比率就是t/(w·sinθ)。而且，上述比率成为1的时候，倾斜角θ就是sin-1(t/w)。
第一方案(2)的制造方法对厚度对宽度之比(厚度/宽度)为0.5或以下的板状玻璃的成型是合适的。上述比率(厚/宽)更加优选的范围是0.05～0.5。
而且，浇铸的熔融玻璃的粘度为1dPa·s至不到102dPa·s是优选的。而且，在第一方案(2)中，也与上述第一方案(1)同样，浇铸熔融玻璃的位置是，从正上方看到时铸型内的熔融玻璃液面处于中央，这从在铸型内均匀地延展玻璃以防止脉纹而言是优选的。
至于其他方面，可与上述第一方案(1)同样。
上述第一方案(1)和(2)中，通过保持铸型上部而固定铸型是优选的。其理由是通过从保持铸型的部分夺取热量，铸型收缩。铸型收缩时，也减少贯通孔的尺寸。这时因为即使贯通孔高位置侧的内侧尺寸(棒状玻璃场合是内径)稍稍减少，也不妨碍成型玻璃的拉出，而低位置侧的内侧尺寸减少时，担心发生妨碍玻璃的拉出。
在本发明的第一方案中，对成为用于得到玻璃成型体的原料的玻璃，没特别限定。如果采用本发明第一方案的制造方法，可不发生脉纹而得到高均匀性的玻璃，所以本发明第一方案的制造方法可适用于从要求极高质量的光学玻璃得到玻璃成型体。就此类玻璃来说，可以举出含有SiO2-TiO2的玻璃、含有SiO2-R2O(R是Li、Na、K的至少一种或几种碱金属)、B2O3-R2O(R是Li、Na、K的至少一种或多种碱金属)、P2O5-R2O(R是Li、Na、K的至少一种或多种碱金属)、含有P2O5-TiO2的玻璃、含有P2O5-Nb2O5的玻璃、含有B2O3-La2O3的玻璃，氟磷玻璃等光学玻璃。
本发明也涉及，含有横穿其中心轴，切断按照本发明第一方案的玻璃成型体制造方法而得到的玻璃成型体的工序的压制成型用玻璃坯料的制造方法。
就上述压制成型用玻璃坯料的制造方法而言，例如用金属丝、砂轮等，横穿其中心轴，切断按照上述本发明玻璃成型体的制造方法而得到的棒状玻璃或板状玻璃，而可得到玻璃块。考虑到要求的压制成型用玻璃坯料的形状、尺寸，然后决定成型玻璃棒的外径或成型玻璃板的宽度和厚度是优选的。切断玻璃棒或玻璃板的宽度，可根据要得到的压制成型品或光学元件的厚度加以适当设定。也可以在直接加热、软化后，压制成型所得到的玻璃块而得到压制成型品，或者，也可以使加以磨削加工或抛光加工过的玻璃块在加热、软化以后压制成型而得到压制成型品。在本发明的第一方案中把如果通过如此加热、软化就可压制成型的玻璃物品称为「压制成型用玻璃坯料」。在加热，软化如此制成的压制成型用玻璃坯料之后进行压制成型而得到压制成型品。压制成型可用公知的方法进行。也可以将压制成型法制成的成型品直接用作光学元件，或也可以对压制成型品施行磨削、抛光加工而成为光学元件。而且，也可以对压制成型用玻璃坯料，不经压制成型而施行磨削、抛光加工而作成透镜等光学元件。这时，成型与想要得到的光学元件外径相等，或者具有对上述外径加上加工余量的外径的玻璃棒是优选的。而且，切片加工的宽度，可规定为光学元件的壁厚或壁厚加上加工余量。对这样切片的玻璃，进一步施行磨削、抛光加工的话，可以制造透镜或棱镜等光学元件。
用压制成型法制造透镜等轴对称形状光学元件的情况下，成型圆柱状的玻璃棒，并相对玻璃棒的中心轴垂直地切断是优选的。即使其他的情况下，根据要求的光学元件形状决定适合压制成型的压制成型用玻璃坯料的形状，而成型可容易制造该坯料的形状的玻璃棒是优选的。切断玻璃棒所得的压制成型用玻璃坯料的重量，可设为与要得到的光学元件的重量相等。或者，在切断后进行机械加工，也能得到有目标压制成型品的重量的压制成型用玻璃坯料。
通过用压制成型法形成光学元件的光学功能面(用于使控制对象光线折射、反射、或衍射的面)的精密压制成型法制造光学元件的情况下，通过抛光加工法等，平滑地完成压制成型用玻璃坯料的表面是所希望的。而且，在氧化性气氛中进行压制成型的话，因为有脱模膜(例如碳制)劣化的担心，所以在非氧化性气氛中进行压制成型是优选的。
进行精密压制成型的情况下，所得到的压制成型品徐徐冷却以后，直接可用作非球面透镜、球面透镜、微透镜、透镜阵列等各种透镜、棱镜、多面镜、衍射光栅、滤光器等各种光学元件。还有，根据需要，也可以对光学功能面周围的表面施行机械加工而完成光学元件。
而且，作为另外的方案，例如在大气中加热、软化压制成型用玻璃坯料之后，进行压制成型，制成压制成型品，对该压制成型品施行磨削抛光，也可以制作各种透镜、棱镜等的光学元件。
玻璃成型体的制造方法本发明第二方案的玻璃成型体的制造方法，包括4种方案，不论哪个方案都是，用有贯通孔的铸型，把熔融玻璃流向上述贯通孔的入口连续地浇铸，从上述贯通孔的出口连续拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法。
把熔融玻璃流，尤其是低粘度玻璃构成的熔融玻璃流，浇铸到铸型而成型玻璃成型体的时候发生的脉纹的原因，推测如下。
(1)由于熔融玻璃流从管路流出，浇铸入铸型期间暴露于气氛中，熔融玻璃流的表面虽然轻微但仍变质。而且，经管路外周润湿而变质的熔融玻璃再被拉入熔融玻璃流表面，由此有可能在熔融玻璃流表面产生变质层。
(2)熔融玻璃流浇铸入铸型时，因为玻璃向铸型内扩展，表面局部存在的变质层也内玻璃内部扩展。
(3)变质层扩展的部分，因为与均匀部分之间产生折射率差，所以就作为脉纹而被看出来。
因此，本发明人认为，既使玻璃成型体的制造时不完全排除脉纹，但是如果将脉纹存在的部位限定于玻璃成型体的外周面附近的话，通过此后的工序除去外周面附近，就能得到不含有脉纹的均匀玻璃成型体，由此实现完成本发明第二方案的玻璃成型体的制造方法。
以下，对本发明的第二方案(1)～(4)进行说明。
<第二方案(1)>
第二方案(1)的玻璃成型体制造方法是，在用有贯通孔的铸型，将熔融玻璃流向上述贯通孔的入口连续浇铸，从上述贯通孔的出口连续拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，把上述铸型配置成为，使上述贯通孔的入口处于高于出口的位置；使浇铸到上述铸型的熔融玻璃流表面温度降低到比中心部分温度还低，以此为特征的玻璃成型体制造方法。
本方案中，使浇铸入铸型的熔融玻璃流表面温度低于中心部分温度。因此，熔融玻璃流表面附近的流速比内部的流速要小。借助于设置这样的流速差，能防止含有从管路流出的熔融玻璃流表面附近的非匀质玻璃(变质的玻璃)的部位进入玻璃内部。其结果，熔融玻璃流表面附近的玻璃以接触铸型的状态流到铸型内，熔融玻璃流中央的玻璃沿着铸型贯通孔的中央部流动，即使假如熔融玻璃流表面变了质，也能使变质的玻璃限定于玻璃成型体的表面附近，可在高生产率之下制造内部没有脉纹的玻璃成型体。作为把浇铸入铸型的熔融玻璃流表面温度降低到比中心部分温度还低的方法，可用后述的第二方案(2)和(3)的方法。本方案中，浇铸入铸型的熔融玻璃流的表面温度，可认为与流出管路下端的温度相同。流出管路下端的温度可用热电偶来测量。熔融玻璃流中心部位的温度，可以通过向熔融玻璃内部插入热电偶来测量。这样测定的熔融玻璃流表面温度与中心部温度的温差，优选是20～120℃，更优选是20～60℃，还更优选是30～50℃。而且，浇铸入铸型的熔融玻璃流表面温度为(液相温度+10℃)～(液相温+100℃)的范围是优选的。熔融玻璃流中心部的温度可在上述优选的温差范围内设定。
<第二方案(2)>
第二方案(2)的玻璃成型体制造方法是，在用有贯通孔的铸型，把容器内贮存的烯融玻璃，从连接上述容器的管路下端流出，向上述贯通孔的入口连续浇铸，并从上述贯通孔的出口连续拉出而成型为实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，把上述铸型配置成为，使上述贯通孔的入口处于高于出口的位置，上述容器内的熔融玻璃温度设为比管路下端的温度还高，同时设定上述容器内的熔融玻璃温度与管路下端温度的温差为20～120℃的范围，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
本方案中，在容器内贮存的熔融玻璃从连接容器的管路下端流出，浇铸入贯通孔的入口，同时使容器内熔融玻璃的温度比管路下端温度还高，设定容器内熔融玻璃的温度与管路下端的温差为20～120℃，优选为20～60℃，更优选是30～50℃的范围。容器内的熔融玻璃，例如通过搅伴而均匀化，所以温度大致固定，然而流过管路中时，因被管路夺取热量而使温度下降。此时，流过接近管路内壁的部分的玻璃比流过管路中央的玻璃更容易冷却，所以通过控制管路的温度，可使从管路流出的熔融玻璃流的表面与中央的温差变化。由此，和上述的第二方案(1)同样，可使浇铸入铸型的熔融玻璃流的表面温度比中心部的温度还低。至于第二方案(2)中浇铸入铸型的熔融玻璃流的表面温度、中心部的温度、两者的温差，如前面有关第二方案(1)说过的一样。本方案中，这样通过使容器内的熔融玻璃与管路下端的温差比规定值还大的办法，可使流出的熔融玻璃流表面附近的流速比内部的流速小。由此能够产生，熔融玻璃流表面附近的玻璃，在与铸型接触的状态下流过铸型内，熔融玻璃流中央的玻璃沿着铸型贯通孔的中央部流动的状态。其结果，熔融玻璃流表面即使变质，也能把变质的玻璃限定于玻璃成型体表面附近，可以在高生产率之下制造内部没有脉纹的玻璃成型体。
容器内熔融玻璃的温度，可以认为与容器外侧温度基本上相同，因此在本方案中，在容器外侧设置热电偶而测定的温度可视为容器内熔融玻璃的温度。而且，管路下端的温度可通过在管路下端设置热电偶来测定。无论容器还是管路，为了使导热良好，用白金或白金合金制造是优选的。容器内熔融玻璃的温度，优选是1230℃～1430℃，管路下端的温度优选是1210～1310℃。
作为控制容器内熔融玻璃的温度与管路下端温度之差的方法，有(1)把容器内熔融玻璃的温度保持恒定，控制管路下端的温度的方法，(2)把管路下端的温度保持恒定，控制容器内熔融玻璃的温度的方法，(3)控制容器内熔融玻璃的温度和管路下端的温度的方法，然而从进行最稳定的成型角度看，一般地说，(1)的方法是更加优选的。
进行管路下端温度控制的情况下，也可以直接监测管路下端的温度，根据监测结果(例如监测信号)控制管路的加热量，也可以监测比管路下端更上的部位的温度，根据监测结果(例如监测信号)控制管路的加热量。管路的加热，可通过给管路通电使其发热的通电加热法、在管路周围配置发热体而加热的方法、在管路周围配置高频线圈而产生高频电磁场而加热的方法、和这些方法的组合进行，可根据上述监测信号进行加热用输入控制。
<第二方案(3)>
第二方案(3)的玻璃成型体的制造方法是，在用有贯通孔的铸型，把熔融玻璃流向上述贯通孔的入口连续地浇铸，从上述贯通孔的出口连续拉出而成型实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，把上述铸型配置成为，使上述贯通孔的入口处于比出口高的位置，一边促进上述熔融玻璃流表面冷却一边进行向上述铸型的浇铸，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
本方案中，通过促进熔融玻璃流表面的冷却，使浇铸入铸型的熔融玻璃流的表面和内部产生流速差，与第二方案(1)和(2)同样地，能在高生产率之下制造内部均匀的玻璃成型体。在这里，所谓「促进表面的冷却」，指的是通过控制熔融玻璃流表面所暴露的气氛温度的方法、对熔融玻璃流表面吹气的方法、或上述各方法的组合，增大玻璃表面与玻璃表面附近气氛温度之间的温差。
把促进熔融玻璃流表面冷却的方法的具体例表示在图5。图5(a)表示，设置包围管路流出口和铸型贯通孔入口之间的盖子，在盖子内流动经温度控制的气氛气体而使气氛温度下降的方法。这时，要注意不妨碍稳定的玻璃流出，使冷却气体不朝管路下端吹是所希望的。图5(b)表示，采用向熔融玻璃流表面吹冷却气，促进熔融玻璃流表面冷却的方法。这时，也应该注意上述各点。为此，从熔融玻璃流表面的上方或斜上方吹出冷却气体是所希望的，希望气体的流量、温度也是一定的。气氛温度、气体的流量·温度都可以适当设定，例如，可以监测熔融玻璃流表面温度而适当调整。气氛温度可设为，例如100～500℃，冷却气体的温度为，例如20～300℃，气体流量为，例如10～100l/min。
就气氛气体、冷却气体来说可使用各种气体，然而用干燥气体是所希望的。作为上述气体的种类，可以举出空气、惰性气体(例如，氮、氩或混合了上述气体的气体)等。通过促进熔融玻璃流表面冷却，能形成熔融玻璃流的表面和内部的流速差，进而，通过使玻璃表面温度降低，也有减少表面变质的效果。通过这样促进熔融玻璃流的冷却，如上述的第二方案(1)那样，可使浇铸入铸型的熔融玻璃流表面温度比中心部的温度还低。至于第二方案(3)中浇铸入铸型的熔融玻璃流的表面温度、中心部的温度、两者的温差，都如前面第二方案(1)说过的一样。
<第二方案(4)>
第二方案(4)的玻璃成型体的制造方法是，在用有贯通孔的铸型，把熔融玻璃流向上述贯通孔的入口连续地浇铸，从上述贯通孔的出口连续拉出而成型实心状玻璃的玻璃成型体的制造方法中，
把铸型配置成为，使上述贯通孔的入口处于比出口高的位置，使向上述贯通孔浇铸的熔融玻璃与贯通孔内周面接触，促进上述熔融玻璃表面冷却，以此为特征的玻璃成型体的制造方法。
在这里，所谓「贯通孔内周面」就是贯通孔的内壁，是包围浇铸的玻璃的移动路径的面。
本方案是，使熔融玻璃流向铸型浇铸而向贯通孔内扩展的时候，通过使浇铸的熔融玻璃与贯通孔内周面接触而促进浇铸的玻璃表面的冷却，与上述第二方案(1)～(3)同样，产生表面与内部的温差而使两者的流速变化，能防止玻璃内部产生脉纹。本方案中，利用具有贯通孔入口的面积制得比相对从贯通孔拉出玻璃成型体时的拉出方向垂直地切断时的截面积小，从入口向出口徐徐扩大的形状的贯通孔的铸型是优选的。这样，采用缩小贯通孔的入口面积的办法，可使熔融玻璃流的表面迅速地与铸型接触而促进表面冷却，得到上述的效果。为了提高上述冷却促进效果，在不妨碍熔融玻璃流的浇铸的范围内缩小贯通孔入口是优选的。
为了造成熔融玻璃流表面附近的玻璃沿着贯通孔的内周面流动的状态，从贯通孔的入口到规定的部分，随着从贯通孔的入口行进至贯通孔内部，缓慢地扩大贯通孔的内径或截面积(相对玻璃行进方向垂直的截面的载面积)是所希望的。但是，由铸型而冷却的玻璃表面粘度过度地上升时，玻璃向贯通孔内的填充变得不足，有时难以得到希望形状的玻璃成型体。所以，在决定贯通孔入口附近的形状时，对上述这点希望充分考虑。
在第二方案(4)的玻璃成型体的制造方法中，浇铸入贯通孔的熔融玻璃表面过度地冷却，使得玻璃填充变得不足，或者，由于向贯通孔浇铸的熔融玻璃表面温度过度地高，玻璃和铸型之间发生熔融粘着，为了避免这些情况，借助加热器等控制铸型的温度是优选的。
<第二方案(1)～(4)的共同点>
以下说明上述第二方案(1)～(4)的共同点。
本发明第二方案玻璃成型体的制造方法，可适用于尤其由低粘度玻璃制造没有脉纹的玻璃成型体。从流出管路流出的熔融玻璃流的粘度为不到102dPa·s是优选的。从容易成型的观点出发，熔融玻璃流的粘度为0.5dPa·s或以上是优选的。如果采用本发明的第二方案，在具有如上述那样低粘度的熔融玻璃的成型中，能得到优越的脉纹防止效果。上述粘度为2dPa·s至不到102dPa·s的范围是更优选的，2～90dPa·s的范围是还更优选的。
为了向玻璃成型体的内部无论从哪个方向都不使脉纹侵入，使得向贯通孔浇铸的熔融玻璃与贯通孔内周面接触而成型玻璃成型体的外周面是所希望的。在这里，所谓「玻璃成型体的外周面」是指，沿着从贯通孔出口拉出玻璃成型体时的方向延伸的玻璃成型体的表面。上述成型，可以通过直到入口附近在贯通孔内部充满熔融玻璃，使熔融玻璃接触埋没于玻璃液面下的贯通孔内周面的办法进行。这样的成型不但在向玻璃成型体内部从哪个方向都不使脉纹侵入方面有效，而且使铸型内的熔融玻璃暴露于气氛的面积为最低限度，在防止玻璃变质上也是有效的方法。通过除去这样成型的玻璃成型体的上述外周面，就能得到没有脉纹的均匀玻璃成型体。
还有，为了使在熔融玻璃流表面附近的玻璃沿着铸型贯通孔的内周面稳定流动，使用有入口和出口直线地联络的贯通孔的铸型是优选的。由此，拉出玻璃成型体的时候能够防止对玻璃施加不适当的力，能防止玻璃破损。还有，用这样的铸型，沿着贯通孔中心轴流动的玻璃的移动路径长度和沿着贯通孔内周面流动的玻璃的移动路径长度不产生大的差异，能有效地防止脉纹发生。
贯通孔的入口和出口这样直线地联络的铸型中，贯通孔的中心轴成为直线，能按照水平面和贯通孔中心轴的夹角θ定义贯通孔的倾斜度。角度θ可通过考虑流出的熔融玻璃粘度、目标玻璃成型体的形状和尺寸等而决定。通过增大θ(向90°接近)，使贯通孔内熔融玻璃的移动路径长度与距中心轴的距离无关地接近固定，可使玻璃流动相对上述中心轴接近平行。使贯通孔内玻璃流动如此，从降低脉纹方面是所希望的。从这个角度出发，θ的优选范围是45°～90°，更优选的范围是60°～90°，特别优选的θ是90°。从确保玻璃成型体退火等后工序的空间的角度出发，第一方案或者第二方案中，减小θ是优选的，然而从进一步提高成型比熔融玻璃流粘度更低的玻璃而得到的玻璃成型体的质量方面出发，第二方案是优选的，其中，将角度θ设在上述范围内更加优选。
图6是表示本发明第二方案玻璃成型体制造方法的一个例子，是从正侧面看熔融玻璃向铸型浇铸而成型为棒状玻璃的样子的模式图。铸型的部分，为看清楚内部的样子，以垂直截面表示出来。在图6中将贯通孔设置成，使其入口和出口直线地联络，使其中心轴向着垂直方向(θ＝90°)而被固定。
以下，基于图6，说明本发明第二方案玻璃成型体制造方法的一个例子。
从位于贯通孔高位置侧的开口部，即贯通孔入口23，连续地浇铸熔融玻璃流。在这里，要这样配置铸型21，使其入口23位于流下熔融玻璃流的流出管路22正下方，并且向贯通孔内熔融玻璃液位面的中央浇铸熔融玻璃流是优选的。这样以来，可使铸型内的玻璃移动路径长度固定一致，能有效地防止脉纹进入玻璃成型体内部。
在流出管路22的上部，配置着贮存熔融、澄清、均匀化的熔融玻璃的熔融玻璃容器(图未示出)，因此，通过流出管路22，熔融玻璃优选以一定的流量连续地流下来。将流下来的熔融玻璃流从入口23浇铸到贯通孔内，如图6所示，按从流出管路22连续不中断地直线状流出玻璃的方式，充满熔融玻璃直到贯通孔内规定的高度。
浇铸到贯通孔内的熔融玻璃，与贯通孔内周面接触，边大致沿着贯通孔的中心轴方向垂直向下移动边冷却。因铸型夺取热量而使粘度上升的玻璃从作为处于铸型贯通孔低位置侧的开口部的贯通孔出口24拉出，可成型为棒状玻璃(以下，也称作「玻璃棒」)。直至从出口24拉出玻璃棒以前，调整熔融玻璃的粘度和流入量、拉出速度，在与贯通孔内周面无间隙接触的状态下使熔融玻璃在贯通孔内移动，也就是，使其与贯通孔内周面接触而成型玻璃成型体的外周面是所希望的。采用贯通孔内周面与熔融玻璃之间无间隙地进行成型的办法，可将高温状态的玻璃接触外界气氛的面积降低到最低限度。因此，由于能降低玻璃中挥发性成分的挥发，所以能够防止与外界气氛接触的部分变质，也能防止由于挥发而产生的脉纹。
在本发明的第二方案中，使熔融玻璃流从流出管路流出的速度(即，熔融玻璃流向铸型的流入速度)和将玻璃成型体从贯通孔出口拉出的速度一起保持一定是所希望的。而且，在贯通孔内，要控制上述流入速度和玻璃成型体的拉出速度，以便熔融玻璃液面保持规定高度是优选的。通过造成这样的状态，使铸型内的熔融玻璃流动成为稳定，能更可靠地将脉纹限定于玻璃表面。
而且，从玻璃铸型拉出的速度过大，或熔融玻璃的流入速度过小时，在贯通孔内周面与玻璃之间产生间隙，使玻璃成型体的外径不稳定。而且，拉出速度慢，或流入速度过大的情况下，熔融玻璃从铸型溢出，或玻璃成型体的形状变得不良。如果控制向铸型浇铸的熔融玻璃的液量和玻璃的拉出速度，使得贯通孔内熔融玻璃液面保持规定的高度的话，就能在使贯通孔内周面与熔融玻璃之间，或与玻璃之间无间隙地进行成型。由此，能使高温状态的玻璃接触外界气氛的面积降低到最低限度，能降低玻璃中挥发性成分的挥发，所以能防止玻璃成型体侧面变质，也能防止由于挥发而产生脉纹。
上述流量、玻璃的拉出速度，随玻璃成型体的形状、尺寸、使用的玻璃种类而改变，然而按检测成型玻璃的脉纹，脉纹存在层的深度成为0.5mm或以下的方式来设定条件是优选的。存在脉纹的表面层的深度，可用对面抛光后的肉眼检查、由点光源和透镜系统构成的脉纹检测装置、纹影检测装置等方法测定。这样一来，通过试验成型，预先求出适合制造目标玻璃成型体的条件，应用这个条件进行玻璃成型体的大量生产是所希望的。在通过控制气氛气体或吹出冷却气体，进行熔融玻璃流表面的促进冷却的情况下，对气氛温度、冷却气体的温度、冷却气体的流量等各个条件也同样根据试验成型预先求出合适条件是所希望的。
在如图6所示的方法中，为了如上述那样使贯通孔内熔融玻璃液面的高度保持一定，把从流出管路22流出的熔融玻璃的流入速度保持一定，同时用液面监测装置27监测铸型贯通孔内的熔融玻璃液位，向玻璃成型体的拉出速度反馈液位或液位变化的监测结果就行。液位的监测，例如可借助于温度计、激光传感器等来进行。
在本发明的第二方案中所用的铸型材质为碳、铸件、镍等耐热性金属是优选的。没有温度控制的情况下，成型过程中，因为贯通孔入口侧的温度成为比出口侧的温度还高的温度，所以在室温下以一定内径形成铸型贯通孔的话，因为热膨胀，成型时贯通孔内径变得无法成为固定。就本发明来说，随着从贯通孔入口行进往出口，贯通孔内径扩大，而成型时贯通孔的内径成为固定，由此考虑热膨胀来决定贯通孔的加工形状是优选的。还有，如上述那样，在第二方案(4)中，缩小贯通孔入口面积的情况下，也考虑热膨胀来决定贯通孔的加工形状是优选的。在第二方案中，由熔融玻璃制造玻璃成型体的工序，从防止铸型劣化的这个角度，在惰性气氛中进行是优选的。
还有，铸型由单一的制作构成也可以，组装了多个部件也行。由多个部件构成铸型的情况下，也可以使多个部件密着而形成贯通孔，也可以设置1个部件的贯通孔，也可以在多个部件上各自设置贯通孔，各贯通孔连成一个似的使各部件密着。
铸型的温度，考虑到(1)玻璃不发生熔融粘着，(2)不发生称作龟裂的玻璃损坏，(3)熔融玻璃在铸型贯通孔内无间隙地扩展等方面来决定是优选的。对于铸型，为了温度控制，根据需要设置加热器，或也可以设置冷却器。而且，贯通孔出口处的玻璃成型体表面温度为玻璃屈服点以下温度是优选的。贯通孔出口的玻璃成型体表面温度，要是在玻璃屈服点以下温度的话，就能防止从铸型拉出时玻璃成型体变形。而且，玻璃在屈服点以上温度的话，就能因为外力而使其变形，因此如后述一样，从贯通孔出口拉出的玻璃弯向容易进行后工序的方向的情况下，上述出口处的玻璃表面温度为屈服点以上的温度是优选的。在上述出口的玻璃成型体表面温度，在温度过高的情况下，通过使铸型空冷或设置水冷板等加以冷却，另外，温度过低的情况下，借助于加热器加热，也能进行调整。
铸型的温度，在贯通孔入口附近，可规定为低于玻璃转变温度20～50℃的温度，在贯通孔出口附近，规定为低于玻璃转变温度0～30℃的温度，在入口和出口的中间部分，设定为入口附近的温度以下，出口附近温度以上。
从防止玻璃的熔融粘着、龟裂、扩展、弯曲等的这些角度，贯通孔的内径与长度之比规定为1/50～1/1的范围是优选的。更优选是1/20～1/5的范围。而且贯通孔内径，应该考虑要得到的玻璃成型体的外径来决定，例如，可设为10～100mm。此时，贯通孔长度为100～500mm的范围是优选的。在这里，所谓「贯通孔的长度」就是，如图3所示，从包括贯通孔入口的平面的中心到包括出口的平面的中心，沿着中心轴的长度。而且，所谓「贯通孔的内径」就是，成型中内径成为一定的那部分的直径。
玻璃从贯通孔出口的拉出，可借助于利用对贯通孔内的熔融玻璃和自出口拉出的玻璃成型体作用的重力在拉出方向的分量而进行。随在玻璃与贯通孔内周面之间作用的摩擦力的大小、贯通孔内的容积、玻璃的比重、贯通孔与水平面的夹角θ等的各条件而不同，然而利用上述重力在拉出方向的分量使拉出速度变成过大的情况下，一边支持玻璃，一边为使拉出速度适当而进行控制，而进行拉出是优选的。只有上述重力的拉出方向分量则拉出速度过小的情况下，对玻璃进一步沿拉出方向施加力，一边为使拉出速度适当而进行控制一边进行拉出是优选的。对玻璃的支持，既可以支持其下端部，又可以通过夹住侧面(复制贯通孔内周面而成型的面)而支持。还有，上述重力的拉出方向分量随θ接近90°而增加。夹住拉出的玻璃成型体的侧面而支持玻璃，或施加拉出力的情况下，也可以采用把从贯通孔出口出来而固化的玻璃侧面用驱动辊夹住，转动驱动辊的方法等。
在本发明的第二方案中，根据需要，为了在退火前改变从贯通孔拉出的玻璃成型体的运送路径，把从贯通孔拉出的玻璃成型体向容易进行退火等后工序的方向弯曲也可以。还有，为了在改变玻璃成型体的运送路径之前防止发生破损或应变，也可以再次加热软化从出口拉出的玻璃成型体，使其表面温度处于玻璃屈服点以上的温度。但是，过度的加热，会使玻璃成型体形状恶化，或使玻璃成型体侧面变质，所以进行加热时，应该考虑这一点决定加热温度。加热，例如，可通过在贯通孔出口近旁配置的从动辊附近设置加热器来进行。
为了改变从贯通孔出口拉出的玻璃成型体的运送路径，例如，如上述那样在出口近旁配置从动辊，同时在从从动辊来看想要改变运送路径的方向上配置驱动辊。在这样的装置中，拉出玻璃成型体的力可由驱动辊的旋转而得到，借助于在从动辊之间和驱动辊之间通过玻璃成型体，可使玻璃成型体弯曲向要求的方向。为稳定地拉出玻璃成型体，将从动辊和驱动辊的位置固定起来是优选的。从动辊和驱动辊的个数，只要能拉出玻璃成型体并向要求的方向弯曲就没有特别限制。从贯通孔出口拉出的玻璃成型体，经过从动辊和驱动辊后交给后工序。
就对从贯通孔出口拉出的玻璃成型体进行的后工序来说，可以举出退火工序、切断为一定长度的工序，包装工序等，经过退火等后工序，然后能得到均匀的玻璃成型体。也可以把退火工序后的玻璃切断成适当长度的玻璃成型体，或者，为了用作压制成型用玻璃坯料，也可以切断成要求尺寸的玻璃块。
用本发明第二方案的方法成型的玻璃成型体的形状，相对上述成型体的拉出方向垂直的截面形状，沿上述拉出方向全等或大致全等是所希望的。而且，本发明第二方案的方法适合于与玻璃成型体的外径(上述截面处的成型体直径)相比，沿着拉出方向的长度长的玻璃成型体的成型。从这样的观点出发，作为玻璃成型体优选的形状，可举出棒状，例如，圆柱、楕圆柱、棱柱等，或板状等。为得到具有要求截面形状的均匀玻璃成型体，设计铸型，使得与玻璃成型体从铸型拉出的方向垂直的截面形状(玻璃成型体有中心轴时相当于与中心轴垂直的截面形状)和与铸型贯通孔中心轴垂直的截面形状一致，是优选的。
玻璃成型体的上述截面的长径与短径的比率(长径/短径)接近1时，即使贯通孔中心轴与水平面的夹角θ比较小，也能从玻璃成型体内部排除脉纹，然而随着上述比率增加而减小θ时，就越发难以从成型体内部除去脉纹。所以，成型板状玻璃成型体时因为上述比率很大，所以增大θ是所希望的，成型棒状玻璃成型体时，上述比率为1或接近1因而减小θ也行。为了无论形状如何都提高脉纹排除效果，如前面说过的那样，使θ等于90°或接近90°是优选的。而且为了不管形状如何而最有效地得到脉纹排除效果，使玻璃成型体的形状为圆柱是所希望的，其次使其为比率(长径/短径)接近1的棱柱是所希望的。
如以上那样如果采用本发明的第二方案，成型时即使发生脉纹也能把脉纹存在的区域限定于玻璃成型体的外周面附近，因而通过除去外周面附近，就能够得到不含有脉纹的光学上均匀的玻璃成型体。
尽管也有赖于玻璃的种类、成型条件、玻璃成型体的形状、尺寸，如果除去从外周面直到至少0.5mm的表面层，能得到光学上均匀的玻璃成型体，因而在成型当中，考虑上述表面层的厚度而后决定铸型贯通孔的尺寸是所希望的。
使用本发明第二方案的方法，成型以光纤包层用玻璃制成的实心状玻璃圆柱体，在与圆柱轴相当的部分开孔而制成中空状玻璃以后，向孔中嵌入以光纤芯用玻璃制成的玻璃圆柱体，也能作成玻璃纤维的预制件。而且，向在中心开孔的包层用玻璃制玻璃圆柱体中嵌入用本发明第二方案方法成型的芯用玻璃制玻璃圆柱体，则可以作成玻璃纤维的预制件，或可以组合上述2种方法。也能拉丝这样的预制件以制造光纤。
还有，也可以考虑在铸型贯通孔的中心轴配置由耐热性材料构成的圆柱状的轴，浇铸熔融玻璃，成型中心轴上有孔的中空状玻璃成型体，然而因上述轴扰乱浇铸的熔融玻璃的流动，有发生脉纹的担心，所以本发明第二方案的方法是为得到实心柱状(没有中空)的玻璃而应该应用的。
在本发明的第二方案中，成为用于得到玻璃成型体的原料的玻璃，除了流出时的粘度为上述范围这一点以外，没有特别限定，然而为了制造由要求光学上高均匀性的光学玻璃构成的玻璃成型体，应用本发明第二方案的方法是所希望的。就这样的玻璃来说，可举例说明的是含有B2O3和稀土类氧化物的玻璃、含有SiO2和TiO2玻璃、含有P2O5和Nb2O5玻璃，含有P2O5和RO(R为Ba和/或Zn)玻璃，氟磷玻璃等的光学玻璃。
作为含有B2O3和稀土类氧化物的玻璃，可举例说明含有B2O3和La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3等的玻璃。具体来说，可举例说明以下的玻璃。
(1)以质量％表示，含有B2O32～50％、SiO20～30％、La2O310～60％、Gd2O30～20％、Y2O30～20％、Yb2O30～10％、Ta2O50～20％、WO30～20％、Li2O 0～15％、Na2O 0～10％、K2O 0～10％、GeO20-10％、Bi2O30～20％、TiO20～30％、ZnO 0～30％、ZrO20-15％、Nb2O50-35％、BaO 0～35％、SrO 0～15％、CaO 0-15％、MgO 0～15％、Al2O30～10％、Sb2O30～2％、SnO20～1％的玻璃；(2)以摩尔％表示，含有B2O320-60％、SiO20～10％、La2O35-22％、Gd2O30～20％、Y2O30-10％、Yb2O30～10％、Ta2O50～10％、WO30～8％、Li2O 0～10％，Na2O 0-5％、K2O 0～5％、GeO20～10％、Bi2O30～8％、TiO20～8％、ZnO 0～30％、ZrO20-7％、Nb2O50-8％、BaO0-10％、SrO 0～10％、CaO 0-10％、MgO 0～10％、Al2O30～10％、Sb2O30～1％、SnO20～1％的玻璃。
含有B2O3和稀土类氧化物的玻璃中，显示折射率(nd)是1.85或以上，阿贝数(vd)为20～45的特性的玻璃，因为流出时的粘度特别低，本发明第二方案方法的应用会更进一步有效果。另外，流出时的粘度低的玻璃，作为玻璃网络形成成分的B2O3或SiO2的量很少，玻璃稳定性比较低。作为这样的玻璃，有B2O3和SiO2的合计含有量为25质量％或以下，尤其是不到20质量％的，然而本发明的第二方案尤其可适用于这种玻璃的成型。
进而上述玻璃含有容易挥发的B2O3。脉纹，尤其表面附近的脉纹，也是因从高温玻璃的表面，玻璃成分挥发而产生的。因此，在本发明的第二方案中，采用只限于液面，使浇铸到贯通孔内部的熔融玻璃表面跟气氛接触的办法，可使易挥发成分的挥发降低到最低限度。尤其是如果采用第二方案(4)的话，通过缩小贯通孔入口的开口部，能更加有效地抑制易挥发成分的挥发。
和B2O3一样，因为碱金属氧化物也有容易挥发的性质，把本发明的方法应用于含有Li2O、Na2O和K2O任一种或二种或以上的玻璃也是优选的。
作为含有SiO2和TiO2的玻璃可举例说明，以质量％表示，含有SiO218～40％、TiO220～40％、BaO 9～23％、Nb2O57～20％、Li2O 0～5％、Na2O 5～20％、K2O 0～10％、CaO 0～5％、SrO 0-5％、ZrO20-6％、Ta2O50-5％、WO30～5％、Sb2O30～1％的玻璃。
作为含有P2O5和Nb2O5的玻璃，可举例说明以下的玻璃。
(1)以质量％表示，含有P2O510～47％、Nb2O520～65％、TiO20～20％、SiO20～5％、B2O30～12％、Li2O 0～10％、Na2O 0～25％、K2O 0～15％、MgO 0～10％、CaO 0～10％、SrO 0-10％、BaO0-30％、ZnO 0-10％、Bi2O30-25％、WO30-25％、Ta2O50～20％、ZrO20～5％、Al2O30～7％、La2O3+Y2O3+Gd2O30～10％、GeO20～5％、Sb2O30～1％的玻璃；(2)以摩尔％表示，含有P2O510～45％、Nb2O53～35％、TiO20～20％、WO30～40％、Bi2O30～20％、SiO20～15％、B2O30～30％、Al2O30～15％、Li2O 2～35％、Na2O 0～35％、K2O 0～30％、ZnO 0-25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、、BaO 0～25％、ZrO20～5％、La2O30-10％、Gd2O30～10％、Y2O30-10％、Yb2O30-10％、Ta2O50～10％、Sb2O30～1％的玻璃。
其中对具有折射率(nd)为1.7或以上，阿贝数(vd)为35或以下(尤其折射率(nd)为1.75～2、阿贝数(vd)为17～30)的光学常数的玻璃，应用本发明的第二方案是优选的。
作为含有P2O5和RO(R为Ba和/或Zn)的玻璃，可举例说明有阿贝数(vd)为55或以上(尤其阿贝数(vd)为55～80)的光学常数的玻璃。这样的玻璃之中，作为含有P2O5和BaO的玻璃，可举例说明以下的玻璃。
(1)以摩尔％表示，含有P2O520～65％、BaO 1～50％、Li2O 0-30％、Na2O 0-20％、K2O 0～15％、ZnO 0～20％、B2O30～25％、Al2O30-10％、Gd2O30-10％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、Bi2O30-10％、Sb2O30～1％的玻璃；(2)以摩尔％表示，含有P2O520～65％、ZnO 0.1～20％、Li2O 0～30％、Na2O 0-20％、K2O 0～15％、B2O30～25％、Al2P30～10％、Gd2O30～10％、MgO 0～20％、CaO 0-20％、SrO 0～20％、BaO0～50％、Bi2O30～10％、Sb2O30～1％的玻璃。
进而，作为含有P2O5、BaO和ZnO的玻璃可举例说明，以摩尔％表示，含有P2O520～65％、BaO 1～50％，ZnO 0.1～20％、Li2O 0～30％、Na2O 0～20％、K2O 0～15％、B2O30～25％、Al2O30～10％、Gd2O30～10％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、Bi2O30～10％、Sb2O30～1％的玻璃。
作为氟磷玻璃，可举例说明阿贝数(vd)为65或以上的低色散玻璃。更加具体地说可以例举，包括阳离子成分Al、Ca、Sr，阴离子成分F、O作为必要成分的。例如可举例说明，以摩尔％表示，含有Al(PO3)30～20％、Ba(PO3)20～30％、Mg(PO3)20～30％、Ca(PO3)20～30％、Sr(PO3)20～30％、Zn(PO3)20～30％、NaPO30～15％、AlF32～45％、ZrF40～10％、YF30～15％、YbF30～15％、GdF30～15％、BiF30～15％，LaF30～10％、MgF20～20％、CaF22～45％、SrF22～45％、ZnF20～20％、BaF20～30％、LiF 0～10％、NaF 0～15％、KF 0～15％、Li2O 0～5％、Na2O 0～5％、K2O 0～5％、MgO 0～5％、CaO 0～5％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～5％的玻璃。
压制成型用玻璃坯料的制造方法以下说明有关本发明第二方案压制成型用玻璃坯料的制造方法。
本发明第二方案压制成型用玻璃坯料的制造方法，是包括分割按照上述本发明第二方案玻璃成型体的制造方法制造的玻璃成型体的工序的压制成型用玻璃坯料的制造方法。
如果采用上述第二方案(1)～(4)的玻璃成型体的制造方法，所得到的玻璃成型体内即使有脉纹等光学上不均匀的部分，其脉纹也限定于玻璃成型体的表面层(例如自表面起0.5mm以内)。因此，在分割该玻璃成型体而制成的压制成型用玻璃坯料内，脉纹等光学上不均匀的部分也限定于玻璃坯料的表面层(例如自表面起0.5mm以内)。还有，磨削加工和/或抛光加工压制成型这样的玻璃坯料而得到的玻璃成型品的表面以制造光学元件的情况下，因为通过上述加工除去光学上不均匀的表面层，因此不进行除去玻璃坯料表面的表面层的工序，就能得到光学上均匀的光学元件。
在上述分割工序中，对通过退火而减低应变的玻璃成型体进行切断或割断等，把玻璃成型体分割成多个玻璃块。玻璃成型体为如柱状那样有中心轴的形状时，相对中心轴垂直地分割玻璃成型体是所希望的。这样以来，分割的柱状玻璃块中，即使存在脉纹，也限定于柱状块侧面的表面层(例如自表面到0.5mm以内)。如果不使这个表面层进入光学元件的光学功能面(用于折射、反射或衍射控制对象光线的面)而压制成型的话，上述块侧面的表面层即使存在脉纹，也不会降低光学元件的性能。通过用压制成型模对分割玻璃成型体时所形成的面(与柱状块对向的底面)加压，就能实现上述压制成型。
还有，在玻璃成型体的外周面附近如上述那样局部存在脉纹的情况是有的，所以在上述压制成型用玻璃坯料的制造过程中也可以增加除去玻璃成型体表面的工序。还有，通过上述工序所除去的表面层厚度是如上述那样。
切断玻璃成型体时，可用金属丝、砂轮等进行切断，得到玻璃块。另外，割断时，给玻璃成型体施加应力，在要求的位置断裂玻璃成型体是优选的。
为了由玻璃成型体制造压制成型用玻璃坯料，如上述一样，通过玻璃成型体的中心轴横切，或通过玻璃成型体的拉出方向横切，优选在相对中心轴或上述拉出方向垂直的平面内进行分割是所希望的。
在本发明的第二方案中，考虑想要得到的压制成型用玻璃坯料的形状、尺寸，决定棒状玻璃成型体的外径或板状玻璃成型体的宽度和厚度是优选的。分割玻璃成型体的宽度(相当于在多个位置分割时的分割面彼此的间隔)，可根据想要得到的压制成型品或光学元件的厚度适当设定。也能直接加热、软化所得到的玻璃块之后，将其压制成型而得到压制成型品。此时，以压制成型模加压如上述那样分割而形成的面是所希望的。而且，也可以在加热、软化对玻璃块加以磨削加工或抛光加工以后的玻璃块之后，将其压制成型而得到压制成型品。在本发明的第二方案中，将如果通过这样加热、软化就可压制成型的玻璃物品称为「压制成型用玻璃坯料」。
光学元件的制造方法接着说明有关本发明第二方案光学元件的制造方法。
本发明第二方案光学元件制造方法的一个方案是，在具有加热玻璃坯料、压制成型工序的光学元件的制造方法中，使用按照上述方法制造的压制成型用玻璃坯料，以此为特征的光学元件的制造方法。
上述压制成型可用公知的方法进行。既能直接使用通过压制成型而制成的成型品作为光学元件，又能磨削和/或抛光通过上述压制成型而制成的压制成型品来制作光学元件。
用压制成型法制造透镜等轴对称形状的光学元件时，成型圆柱状的玻璃成型体，相对玻璃成型体中心轴垂直地将其切断是优选的。在其他的场合，根据要求的光学元件形状，决定适合压制成型的压制成型用玻璃坯料的形状，成型能容易地制造该坯料的形状的玻璃成型体是优选的。分割玻璃成型体而得到的压制成型用玻璃坯料的重量，可使其等于想要得到的光学元件的重量。或者，在分割后进行机械加工，也能得到有目标压制成型品重量的压制成型用玻璃坯料。
通过用压制成型法形成光学元件的光学功能面的精密压制成型制造光学元件时，借助于抛光加工等，平滑地完成压制成型用玻璃坯料表面是所希望的。而且，在氧化性气氛中进行压制成型的话，因为有脱模膜(例如碳制)劣化的担心，压制成型在非氧化性气氛中进行是优选的。
进行精密压制成型的情况下，所得到的压制成型品，徐徐冷却之后，直接可用作非球面透镜、球面透镜、微透镜、透镜阵列等各种透镜、棱镜、多面镜，衍射光栅，滤光器等各种光学元件。还有，根据需要，对位于光学功能面周围的表面施行机械加工完成光学元件也行。
或者，例如在大气中加热软化压制成型用玻璃坯料之后，将其压制成型而作成压制成型品，也能对该压制成型品施行磨削和抛光，制造各种透镜或棱镜等光学元件。
本发明第二方案光学元件制造方法的改变方案是，分割按照本发明第二方案(1)～(4)玻璃成型体的制造方法制成的玻璃成型体，制作玻璃块，加工上述玻璃块而制造光学元件。这时，成型棒状玻璃成型体，它具有与想要得到的光学元件的外径相等，或者具有给上述外径加上加工余量后的外径是优选的。而且，玻璃块的宽度，可设为光学元件的壁厚或壁厚加上加工余量。对这样分割玻璃成型体而制成的玻璃块，如果更进一步施行磨削、抛光加工的话，可制造透镜或棱镜等光学元件。
玻璃基板的制造方法接着说明本发明玻璃基板的制造方法。
本发明玻璃基板的制造方法，以包括对按照本发明第二方案(1)～(4)的玻璃成型体制造方法制成的玻璃成型体进行切片而制成板状玻璃的工序作为特征。为了制造在本发明玻璃基板的制造方法中使用的玻璃成型体，使用相对于笔直的贯通孔中心轴垂直的截面形状近似的铸型将玻璃成型体成型为玻璃基板的俯视形状是优选的。即，为得到圆盘形状的基板，制造具有等于圆盘直径，或者，具有给上述直径加上后述加工余量的外径的圆柱状玻璃成型体，为了得到方形基板而制造棱柱状的玻璃成型体是优选的。然后在相对玻璃成型体的拉出方向垂直的平面内切片加工上述成型体是优选的。还有，柱状成型体的情况下，可以相对中心轴垂直而进行切片加工。进行切片加工前，为防止玻璃破损，使玻璃成型体退火以减少应变是所希望的。抛光这样制成的板状玻璃表面可完成玻璃基板。
如果采用本发明，就能生产率很高地制造光学上均匀的玻璃基板。这样制成的玻璃基板，对滤光器，固体摄像元件的保护玻璃等是合适的。还有，在这里所说的玻璃基板，认为也包括基板上没有形成薄膜等的平板状玻璃。
实施例以下按照实施例更详细地说明本发明。
(实施例1)充分澄清、均匀化的熔融玻璃(玻璃粘度为10dPa·s)，从流出管路以一定流出速度(106ml/min)连续流下，浇铸到在如图1所示的位置配置的碳制铸型中设置的贯通孔浇铸口中央。铸型贯通孔的内径为φ30mm，贯通孔中心轴与水平面的夹角θ为45°。铸型贯通孔的长度为250mm，在铸型周围卷绕图所未示的带式加热器进行加热以便实现良好的成型。设置驱动辊的转速，使玻璃棒的拉出速度成为15cm/min，拉出φ30mm的玻璃棒(圆棒)。将该玻璃棒用从动辊和驱动辊弯向水平方向以后，进行退火以除去应变。
这样以来，就制成由含有SiO2、TiO2和碱金属氧化物的光学玻璃构成的玻璃棒。所得到的实心柱状玻璃棒，是均匀而且透明的，没有看见脉纹等缺陷。
(实施例2)配置如图2所示的铸型，使θ为10°，成型φ20mm的玻璃棒(圆棒)。这时，使熔融玻璃(玻璃粘度5Pa·s)的流出速度为47ml/min、玻璃棒的拉出速度为15cm/min。在本实施例，拉出的实心柱状玻璃棒，不弯曲而直接进行退火。
这样以来，制成由含有SiO2、TiO2和碱金属氧化物的光学玻璃构成的玻璃棒。所得到的玻璃棒是均匀而且透明的，没有看见脉纹等缺陷。
还有，在实施例1，2中，即使用除含有SiO2、TIO2和碱金属氧化物的光学玻璃以外的光学玻璃，也能良好地成型。
(实施例3)沿相对中心轴垂直方向切断按实施例1、2成型的玻璃棒，制成厚10mm的圆柱块。进而对圆柱块施行磨削或抛光加工，制成轴对称形状的压制成型用玻璃坯料。这样作成的压制成型用玻璃坯料，没有看见脉纹等缺陷。
而且，对所得到的圆柱块不进行压制成型就施行磨削、抛光加工，可制作透镜等光学元件。对这样得到的光学元件而言，没有看见脉纹等缺陷。
(实施例4)加热并软化在实施例3中制成的表面光滑的压制成型用玻璃坯料，在向氮中混合了氢的混合气体气氛中用压制成型模精密压制成型，使之退火而得到非球面透镜。所得到的透镜是没有脉纹等缺陷的良好透镜。
(实施例5)加热软化，在实施例3中制成的压制成型用玻璃坯料，在大气中用压制成型模压制成型，进行退火而得到球面透镜。按实施例5制成的透镜，是没有脉纹等缺陷的良好透镜。
(实施例6)将实施1中使用的铸型替换成相对贯通孔中心轴的垂直截面形状为长方形的(纵20mm、横200mm)，使贯通孔中心轴与水平面的夹角θ为30°，设置铸型，使高位置侧的开口部为流出管路的正下方。这时，使贯通孔上述垂直截面的长边成为水平。然后，向上述开口部从流出管路以一定流出速度(150ml/min)连续流下熔融玻璃(玻璃粘度10dPa·s)，成型为厚20mm、宽200mm的板状玻璃而从铸型低位置侧的开口部拉出。使板状玻璃和实施例1同样，借助于从动辊和驱动辊弯向水平方向后，进行退火以除去应变。还有，所用的玻璃是和实施例1相同的。
这样以来，就能够制造均匀而且透明，且由没有脉纹等缺陷的光学玻璃构成的玻璃板。
(实施例7)把在实施例2使用的铸型改变为相对贯通孔中心轴的垂直截面形状是长方形(纵10mm、横100mm)的铸型，使贯通孔中心轴与水平面的夹角θ成为45°，设置铸型，使高位置侧的开口部成为流出管路的正下方。这时，使贯通孔上述垂直截面的长边成为水平。然后，向上述开口部从流出管路以一定流出速度(50cc/min)连续流下熔融玻璃，成型为厚10mm、宽100mm的板状玻璃并从铸型低位置侧的开口部拉出，没有和实施例2同样地进行弯曲而是直接退火以除去应变。还有，所用的玻璃是和实施例2相同的，向铸型内浇铸时的熔融玻璃粘度为5dPa·s。这样以来，就能够制造均匀而且透明，且由没有脉纹等缺陷的光学玻璃构成的玻璃板。
(实施例8)相对玻璃板主表面垂直地沿纵横方向切断按实施例6和7成型的板状玻璃，制成称作切件的玻璃片，将其滚磨，进行圆角和重量调整，制成为压制成型用玻璃坯料。然后，在大气中加热软化上述坯料，压制成型而制成透镜毛坯。接着磨削、抛光透镜毛坯表面而完成透镜。
而且，抛光上述切件，制成带有平滑表面的压制成型用玻璃坯料。然后，将上述玻璃坯料，用和实施例4同样的方法精密压制成型，得到了非球面透镜。
无论本实施例的哪种透镜，都是没有脉纹等缺陷的良好透镜。
(实施例9)将充分澄清、均匀化的熔融容器(白金合金制)内的熔融玻璃(玻璃粘度为1.1dPa·s，中心部的温度为1280℃)，从将供给熔融玻璃流出口的下端的温度控制为1250℃且上部与上述熔融容器连接的白金合金制流出管路以一定的流出速度(37.8ml/min)连续地流下，向在如图6所示的位置配置的碳制铸型内笔直地设置的贯通孔的入口中央浇铸。如上述的一样，从管路流出的熔融玻璃流的表面温度可以认为和流出管路下端的温度相同。还有，熔融容器内熔融玻璃的温度也经控制以保持上述设定值。因为把熔融容器内的玻璃温度和流出管路下端的温度差设定为30℃，通过使容器内的熔融玻璃通过管路内，可以使从管路流出的熔融玻璃流表面温度(1250℃)比中心部的温度(1280℃)低。在这里铸型贯通孔的内径为φ20mm，贯通孔中心轴和水平面的夹角θ为90度。铸型贯通孔的长度为100mm，在铸型的周围卷以图未示出的带式加热器进行加热，以便能够良好的成型。来自贯通孔出口的玻璃成型体的拉出利用玻璃自重，借助于支持台支持玻璃成型体下端部，使拉出速度成为一定，支持台的下降速度(相当于玻璃成型体的拉出速度)恒定为12.0cm/min而进行设定。还有，也可以控制支持台的下降速度，使铸型贯通孔内的熔融玻璃液面高度(液位)成为一定。这样的控制可采用激光液位计之类的液位计监测上述熔融玻璃的液位，根据从液位计输出的监测信号，增减支持台的下降速度，或者使之固定而进行。例如上述液位高于预先设定的基准液位的场合下，使支持台的下降速度增加，相反，液位低于基准液位的场合下，使支持台的下降速度减少。通过这样的控制，就能够控制使上述液位保持固定。
这样一来，从铸型贯通孔出口把φ20mm的玻璃棒(圆柱状玻璃)向垂直下方以一定速度拉出。从铸型拉出的玻璃棒长度达到500mm的时刻就从相对拉出方向垂直方向(水平方向)切断玻璃棒，退火以除去应变。
本实施例中因为控制浇铸到铸型贯通孔入口的熔融玻璃流的表面温度，使之低于中心部的温度，所以熔融玻璃流表面部分可形成沿着铸型贯通孔的内周面流动的状态。
这样一来，制成由含有B2O3和La2O3的折射率(nd)为1.883、阿贝数(νd)为40.8的光学玻璃(液相温度1200℃)构成的玻璃棒。得到的实心柱状玻璃棒均匀而且透明，对面抛光后肉眼观察时，没有发现从表面进入内部的脉纹。
同样地，可成型由折射率(nd)为1.497、阿贝数(vd)为81.6的氟磷光学玻璃(液相温度645℃)或折射率(nd)为1.457、阿贝数(vd)为90.3的氟磷光学玻璃(液相温度680℃)构成，内部没有看见脉纹等缺陷的均匀而且透明的实心柱状玻璃棒。
(实施例10)保持50℃的干燥空气吹向与实施例9同样流出的熔融玻璃流表面，促进熔融玻璃流表面冷却。至于其他方面都与实施例9同样进行。这样得到的实心柱状玻璃棒是均匀而且透明的，对面抛光后肉眼观察时，没有看见从表面进入内部的脉纹。
同样，可成型由实施例9中使用过的，折射率(nd)为1.497、阿贝数(vd)为81.6的氟磷光学玻璃或折射率(nd)为1.457、阿贝数(vd)为90.3的氟磷光学玻璃构成，内部没有看见脉纹等缺陷的均匀而且透明的实心柱状玻璃棒。
(实施例11)用盖子盖住包括流出管路下端与铸型贯通孔入口、和上述管路下端与贯通孔入口之间的空间的区域，盖子内流过30℃的干燥空气，降低盖子内气氛温度，促进从管路流出的熔融玻璃流表面的冷却。至于其他方面都与实施例9同样。这样得到的实心柱状玻璃棒是均匀而且透明的，对面抛光后肉眼观察时，见从表面进入内部的脉纹。
同样地，可成型由实施例9、10中使用的，折射率(nd)为1.497、阿贝数(vd)为81.6的氟磷光学玻璃或折射率(nd)为1.457、阿贝数(vd)为90.3的氟磷光学玻璃构成，内部没有看见脉纹等缺陷的均匀而且透明的实心柱状玻璃棒。
(实施例12)将实施例9的铸型换成贯通孔入口的孔径为10mm而比贯通孔的内径小，沿着中心轴的贯通孔截面随着向内部行进，越发扩大成锥状，达到实施例9的贯通孔内径以后成为大致固定的，使浇铸的熔融玻璃液位成为与形成上述锥状的贯通孔内周面接触的位置而成型圆柱状的玻璃棒。向贯通孔浇铸的熔融玻璃表面由于通过上述锥形状的内周面夺取热量而促进冷却，致使沿着贯通孔内周面下降。至于其他方面都与实施例9同样。这样得到的实心柱状玻璃棒是均匀而且透明的，对面抛光后肉眼观察时，没有看见从表面进入内部的脉纹。
还有，也能组合上述实施例9和实施例12，实施例10和实施例12，实施例11和实施例12制造高品质的玻璃成型体。
同样地，可成型由折射率(nd)为1.497、阿贝数(vd)为81.6的氟磷光学玻璃或折射率(nd)为1.457、阿贝数(vd)为90.3的氟磷光学玻璃构成，内部没有看见脉纹等缺陷的均匀而且透明的实心柱状玻璃棒。
(实施例13)沿相对中心轴垂直方向切断按实施例9、10、11、12成型的由含有B2O3和La2O3的光学玻璃构成的玻璃棒，作成厚10mm的圆柱块。进而对圆柱块施行磨削或抛光加工，制成轴对称形状的压制成型用玻璃坯料。这样作成的压制成型用玻璃坯料上，没有看见脉纹等的缺陷。
而且，也可以不对得到的圆柱块进行压制成型而施行磨削、抛光加工，制成透镜等光学元件。这样得到的光学元件中，没有看见脉纹等缺陷。
进而也能使用实施例9、10、11、12成型的由2种氟磷光学玻璃构成的玻璃棒，制作同样看不见脉纹等缺陷的压制成型用玻璃坯料或透镜等光学元件。
还有，也可以对沿相对中心轴垂直方向分割实施例9、10、11、12成型的由含有B2O3和La2O3的光学玻璃或2种氟磷光学玻璃构成的玻璃棒而得到的圆柱块，直接或抛光分割的截面后，制成压制成型用玻璃坯料或精密压制成型用玻璃坯料。此时，用压制成型模加压成型玻璃坯料的上述对向截面是所希望的。在压制成型或精密压制成型中，把压制成型模成型面复制到玻璃上而成型透镜面等光学功能面，所以玻璃坯料的上述截面成为光学元件的光学功能面。然后，玻璃坯料的侧面因为变成光学元件光学功能面的外侧(包围光学功能面的部分)，所以如果是脉纹局部存在于玻璃坯料的侧面附近的本实施例玻璃坯料的话，脉纹不会进入光学元件的光学功能面或内部，能制造高品质的光学元件。
(实施例14)加热、软化在实施例13中制成的表面平滑的压制成型用玻璃坯料，在向氮中混合了氢的混合气体气氛中，用压制成型模进行精密压制成型，并退火而得到非球面透镜。得到的透镜是没有脉纹等缺陷的良好透镜。本实施例中，使用上述含有B2O3和La2O3的光学玻璃和上述2种氟磷光学玻璃制成非球面透镜。
(实施例15)加热并软化坯料，在大气中用压制成型模，压制成型在实施例13中制成的压制成型用玻璃坯料，并退火而得到球面透镜。实施例15中制成的透镜，是没有脉纹等缺陷的良好透镜。本实施中使用上述含有B2O3和La2O3的光学玻璃和上述2种氟磷光学玻璃，制成球面透镜。
(实施例16)把实施例9中所使用的铸型换成相对贯通孔中心轴的垂直截面形状为长方形(纵10mm、横100mm)的，使贯通孔中心轴和水平面的夹角θ为90度，这样设置碳制铸型，使其高位置侧的开口部(贯通孔入口)成为白金合金制流出管路的正下方。本实施例中与实施例9同样，将白金合金制的熔融容器内的熔融玻璃温度(1280℃)控制成为固定，也控制与熔融容器连接的流出管路下端的温度(1250℃)使其成为固定。这样一来，控制从管路流出的熔融玻璃流表面的温度，使之比中心部的温度还低。四方柱状玻璃成型体的拉出和实施例9同样，利用了玻璃的自重。拉出速度和实施例9同样，以支持台支持成型体下端部，支持台的下降速度(相当于玻璃成型体的拉出速度)固定为3.8cm/分而进行。至于铸型内熔融玻璃液位的控制、玻璃成型体的拉出速度的控制等都和实施例9同样进行。
这样以来，制成由和实施例9相同的含有B2O3和La2O3的折射率(nd)为1.883、阿贝数(vd)为40.8的光学玻璃构成的四方柱状玻璃棒。距所得到的实心柱状玻璃棒表面0.3mm以上部分，是均匀而且透明的，没有看见脉纹等的缺陷。
同样地，可成型由折射率(nd)为1.497、阿贝数(vd)为81.6的氟磷光学玻璃或折射率(nd)为1.457、阿贝数(vd)为90.3的氟磷光学玻璃构成，内部没有看见脉纹等缺陷的均匀而透明的四方柱状玻璃棒。
(实施例17)把保持30℃的干燥空气吹向和实施例10同样流出的熔融玻璃流表面，促进熔融玻璃流表面的冷却。至于其他方面与实施例16同样。距这样制得的实心柱状玻璃棒表面0.3mm以上的部分，是均匀而且透明的，没有看到脉纹等的缺陷。还有，上述玻璃棒是由上述含有B2O3和La2O3的光学玻璃构成的，和由上述2种氟磷光学玻璃各自构成的，制成三种。
(实施例18)用盖子盖住包括流出管路下端和铸型贯通孔入口，以及上述管路下端和贯通孔入口之间的空间的区域，盖子内流过30℃的干燥空气，使盖子内气氛温度降低，促进从管路流出的熔融玻璃流表面冷却。至于其他方面都与实施例16同样。距这样得到的实心柱状玻璃棒表面0.3mm以上的部分，是均匀而且透明的，没有看见脉纹等缺陷。
还有，上述玻璃棒是由上述含有B2O3和La2O3的光学玻璃构成的，和由上述2种氟磷光学玻璃各自构成的，制成三种。
(实施例19)把实施例16的铸型换成，贯通孔入口的单向内径为10mm，与上述方向正交的方向的内径为10mm而比贯通孔的内径小，沿着中心轴的贯通孔截面随着向内部行进，越发扩大成锥状，在达到实施例9的贯通孔的内径以后成为大致固定的，使浇铸的熔融玻璃液位成为与形成为上述锥形状的贯通孔内周面接触的位置而成型圆柱状的玻璃棒。向贯通孔浇铸的熔融玻璃表面被上述锥形状内周面夺取热量而促进冷却，沿着贯通孔内周面而下降。至于其他都与实施例16同样。距这样得到的实心柱状玻璃棒的表面0.3mm以上的部分，是均匀而且透明的，没有看见脉纹等缺陷。
还有，上述玻璃棒是由上述含有B2O3和La2O3的光学玻璃构成的，和由上述2种氟磷光学玻璃各自构成的，制成三种。
还有，也能组合上述实施例16和实施例19，实施例17和实施例19，实施例18和实施例19，制造高品质的玻璃成型体。
(实施例20)
沿相对中心轴垂直方向切断按实施例16、17、18、19成型的玻璃棒，形成厚100mm的四方柱块。进而对四方柱块施行磨削或抛光加工，制成轴对称形状的压制成型用玻璃坯料。在这样制成的压制成型用玻璃坯料中，没有看见脉纹等缺陷。
而且，对所得的四方柱块不进行压制成型而施行磨削加工、抛光加工，也可制作透镜等光学元件。这样得到的光学元件中，没有看见脉纹等缺陷。
(实施例21)把在实施例20中制成的表面平滑的压制成型用玻璃坯料加热，软化，在向氮中混合了氢的混合气体气氛中用压制成型模进行精密压制成型，并退火而得到非球面透镜。所得到的透镜是没有脉纹等缺陷的良好制品。
(实施例22)加热并软化坯料，在大气中用压制成型模压制成型在实施例20中制成的压制成型用玻璃坯料，并退火而得到球面透镜。实施例20中制成的透镜，是没有脉纹等缺陷的良好制品。
(实施例23)使从含铜氟磷玻璃得到的熔融玻璃充分澄清和均匀，并贮存在白金合金制的熔融容器里，控制容器内熔融玻璃的温度成为700℃。从与上述容器连接且下端设置熔融玻璃流出口的流出管路以一定流出速度(54.5ml/min)连续地流下熔融玻璃流，浇铸到配置在如图6所示位置的碳制铸型中笔直地设置的贯通孔的入口中央。还有，将流出管路下端的温度控制在585℃，设定熔融容器内玻璃的温度和流出管路下端的温差为115℃。通过在这样的状态下使容器内的熔融玻璃通过管路内，可使从管路流出的熔融玻璃流的表面温度比中心温度低。在这里使铸型贯通孔的内径为φ20mm，贯通孔中心轴与水平面的夹角θ为90°。铸型贯通孔的长度为100mm，在铸型的周围卷绕图未示出的带式加热器而进行加热，以便完成良好的成型。来自贯通孔出口的玻璃成型体的拉出利用玻璃的自重，借助于支持台支持玻璃成型体下端部，使得拉出速度成为固定，支持台的下降速度(相当于玻璃成型体的拉出速度)按固定为17.3cm/min设定而进行。还有，也可以控制支持台的下降速度，使铸型贯通孔内熔融玻璃液面的高度(液位)成为固定。这样的控制可采用激光液位计之类的液位计监测上述熔融玻璃的液位，根据液位计输出的监测信号增减支持台的下降速度，或者使之固定来进行。例如上述液位高于预先设定的基准液位时，使支持台的下降速度增加，反之液上述液位高于预先设定的基准液位时，使支持台的下降速度增加，反之液位低于基准液位时，使支持台的下降速度减少。依靠这样的控制，就能控制上述液位使之保持一定。
这样以来，可以向垂直下方以一定速度从铸型贯通孔出口拉出φ20mm的玻璃棒(圆柱状玻璃)。从铸型拉出的玻璃棒长度达到500mm的时刻，从相对拉出方向垂直方向(水平方向)切断玻璃棒，退火并除去应变。
本实施例中进行控制，使得向铸型贯通孔入口浇铸的熔融玻璃流的表面温度低于中心部的温度，所以可形成熔融玻璃流表面部分沿着铸型贯通孔内周面流动的状态。
还有，在本实施例中也可以如实施例10、11、12那样促进熔融玻璃流表面的冷却。
沿相对中心轴正交的方向切片加工这样得到的圆柱状的由含铜氟磷玻璃构成的玻璃棒，制成圆盘状玻璃。随后对通过切片加工形成的面施行磨削、抛光加工，得到有近红外线吸收功能的玻璃基板。这样制成的玻璃基板因为由光学上均匀的玻璃构成，适合用作CCD或CMOS传感器等半导体摄像元件的色校正用滤色片。还有，也可以在玻璃基板的表面上，按照需要设置光学多层膜。
工业实用性如果采用本发明，就能够高生产率地制造没有脉纹，或者脉纹非常少的玻璃成型体。本发明的制造方法通过制造并保管由各种光学玻璃构成的玻璃成型体，根据需要，进行按规定尺寸切断等的机械加工，制作压制成型用玻璃坯料，或者压制成型该玻璃坯料而制造光学元件，就能按需求灵活且迅速地应对。
权利要求
1.一种玻璃成型体的制造方法，其特征是，在一边向有贯通孔的铸型的贯通孔浇铸熔融玻璃，一边成型为实心状棒状玻璃的玻璃成型体的制造方法中上述贯通孔的2个开口部直线地联络；配置上述铸型，使上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态；从位于上述贯通孔的高位置侧的开口部连续浇铸粘度为1dPa·s至不到102dPa·s的熔融玻璃，从位于上述贯通孔的低位置侧的开口部连续拉出棒状玻璃，而且使位于上述高位置侧的开口部中的熔融玻璃液面维持规定高度的同时进行上述熔融玻璃的浇铸。
2.按照权利要求1所述的玻璃成型体的制造方法，其特征是控制铸型的温度，使得从贯通孔拉出的玻璃的表面温度在玻璃屈服点以下。
3.按照权利要求1或2所述的玻璃成型体的制造方法，其特征是退火前改变从贯通孔拉出的玻璃的运送路径的情况下，在运送路径改变前加热玻璃，使得玻璃表面温度在玻璃屈服点以上。
4.一种压制成型用玻璃坯料的制造方法，包括将按照权利要求1～3的任一项所述的方法制成的玻璃成型体按横穿其中心轴的方式切断的工序。
5.按照权利要求4所述的压制成型用玻璃坯料的制造方法，还包括对上述切断的玻璃施行机械加工，制造压制成型用玻璃坯料的工序。
6.一种光学元件的制造方法，包括加热、软化按照权利要求4或5所述的方法制成的压制成型用玻璃坯料以后，进行压制成型而获得压制成型品。
7.按照权利要求6所述的光学元件的制造方法，还包括磨削和/或抛光压制成型品的工序。
全文摘要
本发明提供玻璃成型体、压制成型用玻璃坯料、光学元件、玻璃基板各自的制造方法，在一边向有贯通孔的铸型的贯通孔浇铸熔融玻璃，一边成型为实心状棒状玻璃的玻璃成型体的制造方法中上述贯通孔的2个开口部直线地联络；配置上述铸型，使上述贯通孔的中心轴成为倾斜的状态；从位于上述贯通孔的高位置侧的开口部连续浇铸粘度为1dPa·s至不到10
文档编号C03B35/26GK1939852SQ20061014399
公开日2007年4月4日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年9月19日
发明者村上明 申请人:Hoya株式会社