KR100967298B1

KR100967298B1 - 광학 소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR100967298B1
Application number: KR1020070107052A
Authority: KR
Inventors: 크스엘루 쪼우
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2010-07-01
Also published as: JP4958213B2; KR20080037541A; JP2008105899A; CN101172757A

Abstract

플루오르화인산 유리로 이루어지는 광학 소자를 정밀 프레스 성형에 의해 제조하는 경우에, 광학 소자 표면에 생기는 흐림이나 백탁 등을 감소 또는 억제하여 그의 수율을 향상시켜, 효율적으로 광학 소자를 제조할 수 있는 방법을 제공한다.

플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법으로서, 프레스 주형의 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법이다.

플루오르화인산 유리, 광학 소자, 프레스 성형, 비탄소계 재료

Description

광학 소자의 제조 방법 {Process for Producing Optical Element}

본 발명은 광학 소자의 제조 방법에 관한 것이다.

정밀 프레스 성형법은 몰드 옵틱스 성형법이라고도 불리며, 원하는 광학 특성을 갖는 유리를 프리폼이라고 불리는 형상으로 미리 성형하여, 이 프리폼을 가열, 연화시키고, 프레스 주형을 이용하여 정밀 프레스 성형하여 광학 소자를 제조하는 방법이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

상기 정밀 프레스 성형법에 따르면, 유리제의 비구면 렌즈, 회절 격자, 마이크로 렌즈, 렌즈 어레이 등, 종래의 연삭, 연마에 의한 방법으로는 양산성이 부족한 광학 소자를 비교적 저비용으로 다량 공급할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-249337호 공보

그런데, 저분산 특성을 갖는 렌즈 등이나 CCD나 CMOS 등의 반도체 촬상 소자의 색 감도를 보정하는 근적외광 흡수 필터 등을 제조하고자 하는 경우, 플루오르화인산 유리가 바람직하게 이용되었다.

플루오르화인산 유리는 일반적으로 붕산염 유리나 규산염 유리에 비해 유리 전이 온도가 낮기 때문에, 프레스 성형 온도를 낮게 할 수 있어, 정밀 프레스 성형 에 유리한 유리라고 생각되었다.

그러나, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼의 정밀 프레스 성형은, 붕산염 유리나 규산염 유리로 이루어지는 프리폼보다 프레스 성형 온도를 저온으로 설정할 수 있지만, 얻어진 광학 소자의 표면에 흐림이나 백탁이 생겨 수율이 저하된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 사정하에서, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 광학 소자를 정밀 프레스 성형에 의해 제조하는 경우에, 광학 소자 표면에의 흐림이나 백탁 등의 발생을 감소 또는 억제하여 효율적으로 광학 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자는 플루오르화인산 유리로 이루어지는 광학 소자를 정밀 프레스 성형에 의해 제조하는 경우에, 표면에 흐림이나 백탁이 생기는 이유를 검토한 결과, 이하의 (a) 및 (b)를 발견하기에 이르렀다.

(a) 정밀 프레스 성형에서는, 프레스 주형을 이용하여, 프레스 성형 온도가 600 ℃를 초과하는 유리로부터 플루오르화인산 유리와 같이 프레스 성형 온도가 낮은 유리까지 여러 종류의 다양한 유리를 성형하고 있다. 이와 같이 넓은 온도 영역에 대응할 수 있는 프레스 주형으로서, SiC를 형재로 하는 것이 이용되고 있고, 이러한 프레스 주형의 성형면에는, 이형막으로서 SiC와의 상성(相性)이 양호한 탄 소 이형막이 코팅되어 있다.

그런데, 상기 프레스 주형을 이용하여 플루오르화인산 유리제 프리폼을 정밀 프레스 성형하는 경우, 유리에 포함되는 불소 또는 불소 화합물과 주형 성형면에 코팅한 탄소 이형막과의 반응이 일어나, 광학 소자의 표면에 흐림이나 백탁이 발생하는 경우가 있다.

상기 반응을 억제하기 위해서 프레스 성형 온도를 더 저하시키는 것도 생각할 수 있지만, 프레스 성형 온도를 저하시키면, 유리 점도가 상승하여 성형시에 유리가 파손된다.

(b) 플루오르화인산 유리가 Cu 이온을 포함하는 경우에는, 불소 성분에 부가적으로, Cu 이온이 광학 소자 표면에서의 흐림이나 백탁의 발생에 관여한다고 생각된다. Cu 이온은 비교적 환원되기 쉽고, 유리 중을 이동하기 쉽기 때문에, 정밀 프레스 성형시에 고온에서 프레스 주형 표면의 탄소계 이형막에 접촉됨으로써 유리 중의 Cu 이온이 환원되고, 이러한 환원 반응에서 기인하는 석출물이 유리 표면에 부착되어 흐림의 원인이 된다.

상기 발견을 기초로 하여 본 발명자가 더욱 검토한 결과, 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은

(1) 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법으로서,

프레스 주형의 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법,

(2) 플루오르화인산 유리가 양이온 성분으로서 Li 이온을 포함하는 상기 (1)에 기재된 광학 소자의 제조 방법,

(3) 플루오르화인산 유리가 양이온 성분으로서 Mg 이온, Ca 이온, Sr 이온 및 Ba 이온으로부터 선택되는 2종 이상의 성분을 더 포함하는 상기 (2)에 기재된 광학 소자의 제조 방법,

(4) 플루오르화인산 유리의 유리 전이 온도(Tg)가 470 ℃ 이하인 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 광학 소자의 제조 방법,

(5) 플루오르화인산 유리가 양이온 성분으로서 Cu 이온을 포함하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자의 제조 방법,

(6) 플루오르화인산 유리의 유리 전이 온도(Tg)가 400 ℃ 이하인 상기 (5)에 기재된 광학 소자의 제조 방법, 및

(7) 비탄소계 성형면 재료가 전이 금속, 규소 및 납으로부터 선택되는 1종 이상인 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재한 광학 소자의 제조 방법

을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 광학 소자를 정밀 프레스 성형에 의해 제조하는 경우에, 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 프레스 주형을 이용하기 때문에, 광학 소자 표면에서의 흐림이나 백탁 등의 발생을 감소 또는 억제하여 효율적으로 광학 소자를 제조할 수 있다.

본 발명의 광학 소자의 제조 방법은,

플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법으로서,

프레스 주형의 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

(출발 재료인 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼)

우선, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법에서 이용되는 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼에 대하여 설명한다.

프리폼으로서는, 예를 들면 이하의 (1) 내지 (3)의 방법, 즉,

(1) 유리 원료를 용해시켜 용융 유리를 제조한 후, 상기 용융 유리를 유출구로부터 유출시키고, 주형에 주입하여 유리체로 성형, 어닐링한 후, 유리체를 절단, 연삭, 연마하여 프리폼으로 만드는 방법(이하, 프리폼의 제조 방법 I이라 함),

(2) 유리 원료를 용해시켜 용융 유리를 제조한 후, 상기 용융 유리를 유출구로부터 유출시키고, 용융 유리 흐름으로부터 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 분리하고, 유리가 냉각되는 과정에서 프리폼으로 성형하는 방법(이하, 프리폼의 제조 방법 II라 함),

(3) 유리 원료를 용해시켜 용융 유리를 제조한 후, 상기 용융 유리를 유출구로부터 유출시키고, 용융 유리 흐름으로부터 용융 유리 덩어리를 분리하여, 유리가 냉각되는 과정에서 유리 덩어리로 성형하고, 이 유리 덩어리를 연마하여 프리폼으로 성형하는 방법(이하, 프리폼의 제조 방법 III이라 함)

으로 얻어지는 것을 사용할 수 있다.

프리폼의 제조 방법 II, III에서는, 유리를 부상시키면서 냉각시키고 성형하는 것이 바람직하다. 이와 같이 부상시키면서 성형함으로써, 유리 표면에 발생하는 주름을 방지하고, 유리가 고화하는 과정에서 일어나는 균열도 방지할 수 있다.

프리폼은, 목적하는 광학 소자에 대응하는 형상과 중량을 갖도록 제조한다. 예를 들면, 광학 소자로서 렌즈를 제조하는 경우, 프리폼 형상을 작사각형 또는 회전 대칭축을 하나 갖는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 프리폼을 회전 대칭축에 따른 방향으로 프레스함으로써, 유리를 균등하게 연장시켜 편육(偏肉)이 없는 렌즈를 성형할 수 있다.

프리폼에는, 정밀 프레스 성형시에 유리가 주형 내에 충분히 퍼지도록, 그의 표면에 탄소 함유막을 코팅할 수도 있다. 단, 상기 탄소 함유막과 유리 중의 불소 성분이 반응함으로써도, 광학 소자의 표면에 흐림이나 백탁 등이 발생한다고 생각되기 때문에, 프리폼은, 그의 표면에 탄소 함유막이 코팅되어 있지 않은, 유리가 노출된 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 프리폼을 구성하는 플루오르화인산 유리로서는, 저분산 특성을 이용하는 Cu 이온을 포함하지 않는 것과, Cu 이온을 첨가하여 근적외선 흡수 특성을 부여한 것으로 크게 구별할 수 있다.

저분산 특성을 이용하는 Cu 이온을 포함하지 않는 플루오르화인산 유리의 바 람직한 양태로서는,

양이온％ 표시로써

P⁵⁺ 10 내지 45 ％,

Al³⁺ 5 내지 30 ％,

Mg²⁺ 0 내지 20 ％,

Ca²⁺ 0 내지 25 ％,

Sr²⁺ 0 내지 30 ％,

Ba²⁺ 0 내지 33 ％,

Li⁺ 0 내지 30 ％,

Na⁺ 0 내지 10 ％,

K⁺ 0 내지 10 ％,

Y³⁺ 0 내지 5 ％,

B³⁺ 0 내지 15 ％

를 함유함과 동시에

F^-와 O^2-의 합계량에 대한 F^-의 함유량의 몰비 F^-/(F^-+O^2-)가 0.25 내지 0.85인 플루오르화인산 유리(이하, 유리 I이라 함)를 들 수 있다.

유리 I은, 굴절률(nd)이 1.40 내지 1.58, 아베수(Abbe's number, νd)가 67 이상인 광학 특성을 실현하는 유리로서도 바람직하다. 유리 I은 제조 안정성을 고려하면, 아베수(νd)가 90 이하가 되도록 조성을 조정하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 제조 안정성의 관점에서 2가 양이온 성분(R²⁺)으로서 Ca²⁺, Sr²⁺및 Ba²⁺ 중 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

2가 양이온 성분(R² ⁺)인 Mg² ⁺, Ca² ⁺, Sr² ⁺및 Ba² ⁺의 합계량이 1 양이온％ 이상인 것이 바람직하고, Mg² ⁺, Ca² ⁺, Sr² ⁺및 Ba² ⁺의 각각의 함유량이 1 양이온％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

이하, 유리 I의 조성에 대하여 상술하는데, 각 양이온 성분의 비율은 몰비를 기준으로 한 양이온％로 표시하고, 각 음이온 성분의 비율도 몰비를 기준으로 한 음이온％로 표시하는 것으로 한다.

P⁵⁺는 유리의 네트워크 형성제로서 중요한 양이온 성분이고, 10 ％ 미만이면 유리의 안정성이 저하되고, 45 ％ 초과이면 P⁵ ⁺는 산화물 원료로 도입할 필요가 있기 때문에 산소 비율이 커져 목표로 하는 광학 특성을 만족시키지 못한다. 따라서, 그 양을 10 내지 45 ％로 한다. P⁵⁺의 바람직한 범위는 10 내지 45 ％, 보다 바람직한 범위는 10 내지 40 ％이다. 또한, P⁵⁺의 도입에 있어서, PCl₅를 사용하는 것은, 유리의 용융 용기의 구성 재료인 백금을 침식하거나 휘발이 심하기 때문에, 제조 안정성의 관점에서 적당하지 않고, 이 때문에 인산염으로서 도입하는 것이 바람직하다.

Al³⁺는 플루오르화인산염 유리의 안정성을 향상시키는 성분이고, 5 ％ 미만이면 안정성이 저하되고, 또한 30 ％ 초과이면 유리 전이 온도(Tg) 및 액상 온도(LT)가 크게 상승하기 때문에, 성형 온도가 상승되어 성형시의 표면 휘발에 의한 맥리가 강하게 발생하기 때문에, 그 양을 5 내지 30 ％로 한다. Al³⁺의 바람직한 범위는 7 내지 28 ％이다.

2가 양이온 성분(R²⁺)인 Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺의 도입은 안정성 향상에 기여하며, 이들 중 2종 이상, 보다 바람직하게는 Ca²⁺, Sr²⁺ 및 Ba²⁺중 2종 이상을 도입한다. 2가 양이온 성분(R²⁺)의 도입 효과를 보다 높이기 위해서, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺ 및 Ba² ⁺의 합계량을 1 양이온％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 상한값을 초과하여 도입하면 안정성은 급격히 저하된다. Ca² ⁺, Sr² ⁺는 비교적 다량 도입할 수 있지만 Mg² ⁺, Ba² ⁺의 다량 도입은 특히 안정성을 저하시킨다. 그러나, Ba²⁺는 저분산을 유지하면서 고굴절률을 실현할 수 있는 성분이기 때문에, 안정성을 손상시키지 않는 범위에서 많이 도입하는 것이 바람직하다.

상기 이유에 의해, Mg²⁺의 양은 0 내지 20 ％로 하고, 1 내지 15 ％로 하는 것이 바람직하고, Ca²⁺의 양은 0 내지 25 ％로 하고, 1 내지 20 ％로 하는 것이 바람직하고, Sr²⁺의 양은 0 내지 30 ％로 하고, 1 내지 25 ％로 하는 것이 바람직하고, Ba²⁺의 양은 0 내지 33 ％로 하고, 1 내지 25 ％로 하는 것이 보다 바람직하다.

Li⁺는 안정성을 손상시키지 않고서 유리 전이 온도(Tg)를 저하시키는 성분이지만, 그 양이 30 ％ 초과이면 유리의 내구성을 손상시킴과 동시에 가공성도 저하된다. 따라서, 그 양을 0 내지 30 ％로 한다.

상술한 바와 같이, 일반적으로 플루오르화인산 유리는 유리 전이 온도가 낮기 때문에, 정밀 프레스 성형 온도도 낮게 설정할 수 있지만, 정밀 프레스 주형 표면과의 반응성이 풍부한 불소 성분을 포함하기 때문에, 정밀 프레스 성형 온도를 어느 정도 낮게 하여, 주형 표면과 유리와의 계면 반응에 의한 광학 소자 표면에의 흐림이나 백탁이 일어나지 않도록 주의할 필요가 있다. 이러한 관점에서, 프레스 성형 온도를 저하시키는 효과가 있는 Li⁺를 1 ％ 이상 도입하는 것이 바람직하다. 따라서, 그 함유량은 1 내지 30 ％인 것이 바람직하고, 2 내지 30 ％인 것이 보다 바람직하고, 3 내지 30 ％인 것이 더욱 바람직하고, 4 내지 30 ％인 것이 한층 더 바람직하다.

유리 I가 Li⁺를 포함하는 경우, 알칼리 금속 이온 중 특히 Li⁺의 상대량을 많이 함으로써, 열팽창율이 비교적 작고, 또한 비교적 우수한 내수성을 나타내는 유리를 얻을 수 있다.

또한, 유리 I가 Li⁺를 1 ％ 이상 포함하는 경우, Li⁺를 포함하지 않는 유리에 비해 유리 용해 온도를 50 ℃ 정도 낮게 할 수 있기 때문에, 용해시에 용기로부터의 백금 용해물 함유에 의한 유리의 착색, 기포의 혼입, 맥리 발생이라고 하는 결점도 감소, 해소할 수 있다.

또한, 유리 I가 Li⁺를 포함하는 경우, 유리 전이 온도를 낮게 함으로써, 프리폼의 정밀 프레스 성형에 있어서의 유리의 가열 온도를 저하시킬 수 있고, 유리와 프레스 주형과의 반응이 완화되거나, 프레스 주형의 수명을 연장시킬 수 있는 등의 효과를 얻을 수도 있다.

Na⁺, K⁺는 각각 Li⁺와 동일하게 유리 전이 온도(Tg)를 저하시키는 효과가 있지만, 동시에 열팽창율을 Li⁺에 비해 보다 크게 하는 경향이 있다. 또한 NaF, KF는 물에 대한 용해도가 LiF에 비해 매우 크므로 내수성의 악화도 초래하기 때문에, Na⁺, K⁺의 양을 각각 0 내지 10 ％로 한다. Na⁺, K⁺의 양은 모두 0 내지 5 ％인 것이 바람직하고, 각각 도입하지 않는 것이 보다 바람직하다.

Y³⁺는 유리의 안정성, 내구성을 향상시키는 효과가 있지만, 5 ％ 초과이면 안정성이 반대로 악화되고, 유리 전이 온도(Tg)도 크게 상승하기 때문에, 그 양을 0 내지 5 ％로 한다. Y³⁺의 양은 0 내지 3 ％인 것이 바람직하고, 0.5 내지 3 ％인 것이 보다 바람직하다.

B³⁺는 유리화 성분이기 때문에 유리를 안정화시키는 효과가 있지만, 과잉의 도입은 내구성 악화를 초래하고, 또한 B³⁺의 증가에 따라서, 유리 중의 O^2-도 증가하기 때문에 목표로 하는 광학 특성을 달성하기 어려워지므로, 그 양을 0 내지 15 ％로 한다. 단, BF₃으로서는 용해 중에 휘발하기 쉽고, 이는 맥리의 원인이 되기 때문에, 그 양을 0 내지 10 ％로 하는 것이 바람직하고, 0 내지 5 ％로 하는 것이 보다 바람직하다. 유리의 휘발성 감소를 우선하는 경우에는, 0 내지 0.5 ％로 하는 것이 바람직하고, 도입하지 않는 것이 보다 바람직하다.

또한, 고품질인 광학 유리를 안정적으로 제조하기 위해서, 유리 I에 있어서 P⁵⁺, Al³⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Li⁺ 및 Y³⁺의 합계량을 양이온％로 95 ％ 초과로 하는 것이 바람직하고, 98 ％ 초과로 하는 것이 보다 바람직하고, 99 ％ 초과로 하는 것이 보다 바람직하고, 100 ％로 하는 것이 한층 더 바람직하다.

유리 I은, 상기한 양이온 성분 이외에 Ti, Zr, Zn, La, Gd 등의 란탄족 등을 양이온 성분으로서 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 함유할 수 있다.

또한, Si⁴⁺를 유리를 안정화시킬 목적으로 도입할 수 있지만, 용해 온도가 낮기 때문에 과잉으로 도입하면 용해 잔여물을 발생시키거나, 용해시에 휘발이 많 아져 제조 안정성을 손상시키게 된다. 따라서, Si⁴ ⁺의 양을 0 내지 10 ％로 하는 것이 바람직하고, 0 내지 8 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 5 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다.

음이온 성분의 비율로서는, 원하는 광학 특성을 실현하면서 우수한 안정성을 갖는 광학 유리를 얻기 위해서, F^-와 O^2-의 합계량에 대한 F^-의 함유량의 몰비 F^-/(F^-+O^2-)를 0.25 내지 0.85로 한다. 음이온 중의 F^-와 O² ^-의 합계량을 100 ％로 하는 것이 바람직하다.

유리 I은 그의 굴절률(nd)이 1.40 내지 1.58이고, 아베수(νd)가 67 이상, 바람직하게는 67 내지 90, 보다 바람직하게는 70 내지 90이다.

유리 I은, 착색제를 첨가하는 경우를 제외하고, 가시 광역에서 높은 투과율을 나타낸다. 유리 I은 양면이 평탄하면서 서로 평행한 두께 10 mm의 시료에, 상기 양면에 대하여 수직 방향으로부터 빛을 입사시켰을 때의 파장 400 nm 내지 2000 nm에서의 투과율(시료 표면에서의 반사 손실을 제외함)이 80 ％ 이상, 바람직하게는 95 ％ 이상인 광투과율 특성을 나타낸다.

유리 I의 유리 전이 온도(Tg)는 470 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 430 ℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

유리 I은 우수한 내수성, 화학적 내구성을 나타내기 때문에, 프리폼을 제조하고 나서 정밀 프레스 성형에 적용시키기까지의 시간에서나, 장기간 보존시에도 프리폼 표면이 변질되지 않는다. 또한, 광학 소자의 표면도 변질되기 어렵기 때문 에, 장기간에 걸쳐 표면이 흐려지지 않는 양호한 상태로 광학 소자를 사용할 수도 있다.

유리 I은, 예를 들면 인산염 원료, 불화물 원료 등을 사용하고, 이들 원료를 칭량, 조합하여 백금 합금제 용융 용기에 공급하고, 가열, 용융시킨 후, 청징, 균질화하고, 파이프로부터 유출, 성형하여 얻을 수 있다.

한편, Cu 이온을 첨가하여 근적외선 흡수 특성을 부여한 플루오르화인산 유리는 CCD나 CMOS 등의 반도체 촬상 소자의 색 보정용 필터 재료로서 바람직하고, 이 유리를 이용하여 프리폼을 제조하여, 정밀 프레스 성형에 의해 표면에 회절 격자를 갖는 필터나 비구면 렌즈 등의 각종 렌즈를 성형할 수 있다. 회절 격자를 갖는 필터는 모아레(Moire) 제거 기능을 갖는 로패스 필터(lowpass filter)와 색 보정 기능을 갖는 근적외선 컷트 필터의 2 가지 기능을 갖는 광학 소자가 되고, 비구면 렌즈 등의 렌즈는 결상 기능과 근적외선 컷트 필터의 2 가지 기능을 갖는 광학 소자가 된다.

Cu 이온을 첨가하여 근적외선 흡수 특성을 부여한 플루오르화인산 유리의 바람직한 양태로서는,

양이온％ 표시로 P⁵⁺11 내지 45 ％, Al³⁺ 0 내지 29 ％, Li⁺, Na⁺ 및 K⁺를 합계로 0 내지 43 ％, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ 및 Zn²⁺를 합계로 14 내지 50 ％, Cu²⁺ 0.5 내지 13 ％ 포함하고, 또한 음이온％ 표시로 F^- 17 내지 80 ％를 포함하는 플루오르화인산 유리(이하, 유리 II라 함)를 들 수 있다. 상기 조성에 있어서 음이온 성분 의 잔량은 전부 O^2-로 하는 것이 바람직하다.

이하, 상기 유리 II의 조성에 대하여 상세하게 설명하는데, 각 양이온 성분의 비율을 몰비를 기준으로 한 양이온％로 표시함과 동시에, 각 음이온 성분의 비율도 몰비를 기준으로 한 음이온％로 표시하는 것으로 한다.

유리 II에 있어서 P⁵⁺는 플루오르화인산 유리의 기본 성분이고, Cu²⁺의 적외 영역의 흡수를 일으키는 중요한 성분이다. P⁵⁺의 함유량이 11 ％ 미만이면 색이 악화되어 녹색을 띠고, 반대로 45 ％를 초과하면 내후성, 내실투성이 악화된다. 따라서, P⁵⁺의 함유량은 11 내지 45 ％로 하는 것이 바람직하고, 20 내지 45 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 23 내지 40 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다.

Al³⁺는 플루오르화인산 유리의 내실투성과 내열성, 내열충격성, 기계적 강도, 화학적 내구성을 향상시키는 성분이다. 단, 29 ％를 초과하면 근적외 흡수 특성이 악화된다. 따라서, Al³⁺의 함유량을 0 내지 29 ％로 하는 것이 바람직하고, 1 내지 29 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 25 ％로 하는 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 23 ％로 하는 것이 한층 더 바람직하다.

Li⁺, Na⁺ 및 K⁺는 유리의 용융성, 내실투성을 개선시키고, 가시 광역의 투과율을 향상시키는 성분이지만, 합계량이 43 ％를 초과하면 유리의 내구성, 가공성이 악화된다. 따라서, Li⁺, Na⁺ 및 K⁺의 합계량을 0 내지 43 ％로 하는 것이 바람직하 고, 0 내지 40 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 36 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다.

알칼리 성분 중에서도 Li⁺는 상기 작용이 우수하고, Li⁺의 양을 15 내지 30 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 20 내지 30 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 Li⁺성분을 도입함으로써 유리 전이 온도를 저하시킬 수 있다(바람직하게는 400 ℃ 이하로 함).

Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ 및 Zn²⁺는 유리의 내실투성, 내구성, 가공성을 향상시키는 유용한 성분이지만, 과잉 도입에 의해 내실투성이 저하되기 때문에, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ 및 Zn²⁺의 합계량을 14 내지 50 ％로 하는 것이 바람직하고, 20 내지 40 ％로 하는 것이 보다 바람직하다.

Mg²⁺함유량은 0.1 내지 10 ％인 것이 바람직하고, 1 내지 8 ％인 것이 보다 바람직하다. Ca²⁺ 함유량은 0.1 내지 20 ％인 것이 바람직하고, 3 내지 15 ％인 것이 보다 바람직하다.

Sr²⁺ 함유량은 0.1 내지 20 ％인 것이 바람직하고, 1 내지 15 ％인 것이 보다 바람직하다.

Ba²⁺ 함유량은 0.1 내지 20 ％인 것이 바람직하고, 1 내지 15 ％인 것이 보 다 바람직하고, 1 내지 10 ％인 것이 더욱 바람직하다.

Cu²⁺는 근적외광 흡수 특성을 담당한다. 그 양이 0.5 ％ 미만이면 근적외 흡수가 작고, 반대로 13 ％를 초과하면 내실투성이 악화된다. 따라서, Cu²⁺의 함유량은 0.5 내지 13 ％인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10 ％인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 5 ％인 것이 더욱 바람직하고, 1 내지 5 ％인 것이 한층 더 바람직하다.

F^-는 유리 II에서 유리의 융점을 낮추고, 내후성을 향상시키는 중요한 음이온 성분이다. F^-를 함유함으로써, 유리의 용융 온도를 낮추고, Cu²⁺의 환원을 억제하여 목적하는 광학 특성을 얻을 수 있다. 17 ％ 미만이면 내후성이 악화되고, 반대로 80 ％를 넘으면 O^2-의 함유량이 감소되기 때문에 1가 Cu⁺에 의한 400 nm 부근의 착색을 일으킨다. 따라서 F^-의 함유량을 17 내지 80 ％로 하는 것이 바람직하다. 상기 특성을 한층 향상시키기 위해서, F^-의 양을 25 내지 55 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 30 내지 50 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다.

O² ^-는 유리 II에서 중요한 음이온 성분이고, 전체 음이온 성분 중 F^-를 제외한 나머지 전량을 O² ^- 성분으로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, O² ^-의 바람직한 양은 상기 F^-의 바람직한 양을 100 ％로부터 뺀 범위가 된다. O^2-가 너무 작으면 2가 Cu²⁺가 환원되어 1가 Cu⁺가 되기 때문에 단파장 영역, 특히 400 nm 부근의 흡수 가 커져 녹색을 나타내게 된다. 반대로 과잉이 되면, 유리의 점도가 높고, 용융 온도가 높아지기 때문에 투과율이 악화된다. 또한, Pb, As는 유해성이 강하므로, 사용하지 않는 것이 바람직하다.

유리 II는, 유리 전이 온도(Tg)를 400 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 390 ℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 380 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 상술한 바와 같이, Cu 이온을 포함하는 플루오르화인산 유리를 프레스 성형하면, Cu 이온의 환원 반응에 의해 광학 소자 표면에 흐림이 발생한다고 생각되기 때문에, 프레스 성형 온도를 저하시켜 주형 표면과 유리와의 계면 반응을 억제하는 것이 바람직하며, 유리 II의 유리 전이 온도를 400 ℃ 이하로 함으로써 프레스 성형 온도도 저하시킬 수 있다.

유리 II의 바람직한 투과율 특성은 이하와 같다.

파장 500 내지 700 nm의 분광 투과율에 있어서 투과율 50 ％를 나타내는 파장이 615 nm인 두께로 환산시, 파장 400 내지 1200 nm의 분광 투과율은 하기와 같은 특성을 나타낸다.

파장 400 nm에서 78 ％ 이상, 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 83 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 85 ％ 이상,

파장 500 nm에서 85 ％ 이상, 바람직하게는 88 ％ 이상, 보다 바람직하게는 89 ％ 이상,

파장 600 nm에서 51 ％ 이상, 바람직하게는 55 ％ 이상, 보다 바람직하게는 56 ％ 이상,

파장 700 nm에서 12 ％ 이하, 바람직하게는 11 ％ 이하, 보다 바람직하게는 10 ％ 이하,

파장 800 nm에서 5 ％ 이하, 바람직하게는 3 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 2.2 ％ 이하, 한층 더 바람직하게는 2 ％ 이하,

파장 900 nm에서 5 ％ 이하, 바람직하게는 3 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 2.2 ％ 이하, 한층 더 바람직하게는 2 ％ 이하,

파장 1000 nm에서 7 ％ 이하, 바람직하게는 6 ％ 이하, 보다 바람직하게는 5.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ％ 이하, 한층 더 바람직하게는 4.8 ％ 이하,

파장 1100 nm에서 12 ％ 이하, 바람직하게는 11 ％ 이하, 보다 바람직하게는 10.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ％ 이하,

파장 1200 nm에서 23 ％ 이하, 바람직하게는 22 ％ 이하, 보다 바람직하게는 21 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ％ 이하이다.

즉, 파장 700 내지 1200 nm의 근적외선의 흡수는 크고, 파장 400 내지 600 nm의 가시광선 흡수는 작다. 여기서, 투과율이란 서로 평행 또한 광학 연마된 2개의 평면을 갖는 유리 시료를 상정하여, 상기 평면의 한쪽에 수직으로 광을 입사시켰을 때, 상기 평면의 다른쪽으로부터 출사된 빛의 강도를, 상기 입사광의 시료 입사 전의 강도로 나눈 값이고, 외부 투과율이라고도 불린다.

이러한 특성에 의해 CCD나 CMOS 등의 반도체 촬상 소자의 색 보정을 양호하게 행할 수 있다.

유리 II는, 얻고자 하는 유리 조성에 대응하는 원료를 칭량, 조합하여 백금 합금제 용융 용기에 공급하고, 가열, 용융하여 청징, 균질화하는 것 등에 의해 얻을 수 있다.

(이용되는 프레스 주형)

다음에, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법에서 사용되는 프레스 주형에 대하여 설명한다.

본 발명의 광학 소자의 제조 방법에서 사용되는 프레스 주형은, 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 것이다.

프레스 주형은, 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 것일 수 있지만, 성형면의 전체 면이 비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

비탄소계 성형면 재료는, 전이 금속, 규소 및 납으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

전이 금속으로서는, 백금, 텅스텐, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴, 레늄, 탄탈, 니켈, 크롬, 티탄, 니오븀, 바나듐 및 몰리브덴으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

비탄소계 성형면 재료는 합금일 수도 있는데, 합금으로서는 Pt-Ir-Cr 합금, Pt-Ir 합금, Ir-Re 합금, Pd-W 합금, Rh-Ta 합금, W-Ru 합금, Ru-Re 합금, Os-Rh 합금, Pt-Re 합금, Pt-Ru 합금, Re-Ta 합금, Ir-Ru-Ta 합금, Ru-Re-W 합금, Pt-W 합금, Pt-Ta 합금, Ru-W-Re-Ta 합금, Pt-Rh 합금, Pt-Pd-Ru 합금, Pt-Ir-Ru-Pd 합금, Pt-Ir-Pd-Rh 합금 및 Pt-Ir-Rh-Pd-Ru 합금 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.

상술한 바와 같이, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형하면, 주형 표면의 탄소 이형막과 유리 중의 불소 성분이 반응하거나, 유리 중의 Cu 이온이 환원됨으로써, 얻어지는 광학 소자의 표면에 흐림이나 백탁이 발생하기 쉽지만, 상기 비탄소계 성형면 재료는 유리 중의 불소 성분이나 Cu 이온과 반응하기 어렵기 때문에, 광학 소자 표면에의 흐림이나 백탁의 발생을 감소시키고 방지할 수 있다.

상기 비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 성형면의 형성 방법으로서는, 형재라고 불리는 고내열성, 고강성, 고가공성을 갖는 재료를, 목적으로 하는 광학 소자의 표면 형상에 정밀하게 대응하는 면을 갖는 주형 형상으로 성형하고, 상기 면 상에, 비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 막을 직접 또는 중간층을 개재하여 형성하는 방법을 들 수 있다.

상기 형재로서는 초경 합금, 서멧(cermet), 세라믹, 석영 등을 사용할 수 있다. 초경 합금으로서는 텅스텐카바이드를 주성분으로 하는 것, 티탄카바이드를 주성분으로 하는 것, 티탄니트라이드를 주성분으로 하는 것, 상기 초경 합금으로 결합제 무함유의 것을 예시할 수 있고, 서멧으로서는 티탄니트라이드를 주성분으로 하는 것, 티탄카바이드를 주성분으로 하는 것을 예시할 수 있고, 세라믹으로서는 텅스텐카바이드의 소결체를 예시할 수 있다.

중간층은 주형 본체와 비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 막의 밀착성을 높이는 기능을 한다. 그 때문에, 중간층을 구성하는 재료는, 사용되는 형재와 비탄 소계 성형면 재료를 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 사용되는 비탄소계 성형면 재료와 공통되는 원소를 포함하는 합금 등이 바람직하다. 중간층은 1층으로 한정되지 않고, 복수개의 층으로 구성할 수도 있다.

중간막이나 비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 막은, 예를 들면 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 형성할 수 있다.

비탄소계 성형면 재료로 이루어지는 막의 막 두께는 0.05 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 0.05 내지 50 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.1 내지 50 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

(정밀 프레스 성형)

다음에, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법에서 사용되는 정밀 프레스 성형에 대하여 설명한다.

본 발명의 광학 소자의 제조 방법에 있어서는, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여, 상술한 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형한다.

플루오르화인산 유리로서 상술한 유리 I을 이용하는 경우, 정밀 프레스 성형 분위기는 산소 함유 분위기, 질소 가스 등의 불활성 분위기 및 불활성 가스에 수소 가스를 혼합한 성형 가스 등의 환원성 분위기 중 어느 것일 수도 있다. 또한,플루오르화인산 유리로서 상술한 유리 II를 이용하는 경우, 정밀 프레스 성형 분위기는 Cu 이온의 환원을 방지하기 위해서 산소 함유 분위기, 예를 들면 청정한 공기 중에서 정밀 프레스 성형하는 것이 바람직하다.

정밀 프레스 성형의 바람직한 양태로서는, 이하에 나타내는 정밀 프레스 성 형법 1과 2를 들 수 있다.

(정밀 프레스 성형법 1)

정밀 프레스 성형법 1은 프레스 주형에 프리폼을 도입하여 프레스 주형과 프리폼을 함께 가열하고, 정밀 프레스 성형하는 것이다.

정밀 프레스 성형법 1에 있어서는, 프레스 주형과 상기 프리폼의 온도를 모두, 프리폼을 구성하는 유리가 10⁶ 내지 10¹² dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 가열하여 정밀 프레스 성형을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유리가 바람직하게는 10¹² dPaㆍs 이상, 보다 바람직하게는 10¹⁴ dPaㆍs 이상, 더욱 바람직하게는 10¹⁶ dPaㆍs 이상의 점도를 나타내는 온도까지 냉각된 후, 프레스 주형으로부터 광학 소자를 취출(取出)하는 것이 바람직하다.

상기 조건에 의해, 프레스 주형 성형면의 형상을 유리에 의해 정밀하게 전사할 수 있음과 동시에, 광학 소자를 변형시키지 않고 취출할 수도 있다.

(정밀 프레스 성형법 2)

정밀 프레스 성형법 2는 예열된 프레스 주형에, 가열된 프리폼을 도입하여 정밀 프레스 성형하는 것이다.

정밀 프레스 성형법 2에 따르면, 상기 프리폼을 프레스 주형에 도입하기 전에 미리 가열하기 때문에, 사이클 타임을 단축화시키면서 표면 결함이 없는 양호한 면 정밀도를 갖는 광학 소자를 제조할 수 있다.

또한, 프레스 주형의 예열 온도를 프리폼의 예열 온도보다 낮게 설정하는 것 이 바람직하다. 이와 같이 프레스 주형의 예열 온도를 낮게 함으로써, 프레스 주형의 소모를 감소시킬 수 있다.

정밀 프레스 성형법 2에 있어서, 프리폼을 구성하는 유리가 10⁹ dPaㆍs 이하, 보다 바람직하게는 10⁹ dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 바람직하다.

또한, 프리폼을 부상시키면서 예열하는 것이 바람직하고, 또한 프리폼을 구성하는 유리가 10^5.5 내지 10⁹ dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 보다 바람직하고, 10^5.5 dPaㆍs 이상 10⁹ dPaㆍs 미만의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 프레스 개시와 동시에 또는 프레스 도중에 유리의 냉각을 개시하는 것이 바람직하다.

또한, 프레스 주형의 온도는 상기 프리폼의 예열 온도보다 낮은 온도로 조절되지만, 상기 유리가 10⁹ 내지 10¹² dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도를 기준으로 할 수 있다.

정밀 프레스 성형법 2에 있어서는, 프레스 성형 후, 유리의 점도가 10¹² dPaㆍs 이상이 될 때까지 냉각시키고 나서 이형하는 것이 바람직하다.

정밀 프레스 성형법 1 또는 2에 의해 정밀 프레스 성형된 광학 소자는 프레 스 주형으로부터 취출되고, 필요에 따라서 서냉된다. 광학 소자가 렌즈 등인 경우에는, 필요에 따라서 표면에 반사 방지막을 형성하거나, 근적외 반사막을 코팅할 수도 있다.

얻어지는 광학 소자에 있어서, 광선을 투과하거나 굴절시키거나 회절시키거나 반사시키거나 하는 면을 광학 기능면(렌즈를 예로 들면 비구면 렌즈의 비구면이나 구면 렌즈의 구면 등의 렌즈면이 광학 기능면에 상당함)이라고 하는데, 상기 정밀 프레스 성형법 1이나 정밀 프레스 성형법 2 등의 프레스 성형법에 따르면, 프레스 주형의 성형면을 정밀하게 유리에 전사함으로써 광학 기능면을 형성할 수 있고, 광학 기능면의 면 형상을 마무리하기 위해서 연삭이나 연마 등의 기계 가공을 부가할 필요가 없다.

따라서, 본 발명의 방법은 렌즈, 렌즈 어레이, 회절 격자, 회절 격자 부착 렌즈, 프리즘, 렌즈 부착 프리즘, 회절 격자 및 필터(회절 격자 부착 필터도 포함함) 등의 광학 소자의 제조에 바람직하고, 특히 비구면 렌즈를 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 조금도 한정되지 않는다.

실시예 1

(1) 유리의 제조

표 1 내지 표 3에 나타내는 조성을 갖는 각 플루오르화인산 유리가 얻어지 도록, 인산염, 불화물, 산화물, 탄산염, 수산화물을 적절하게 칭량하고, 충분히 혼합하여 유리 원료를 조합하였다. 조합된 유리 원료를 백금 도가니에 넣어 뚜껑을 덮고, 800 내지 1250 ℃에서 용융시키고, 청징, 균질화하여 각 용융 유리를 얻었다.

(2) 프리폼의 제조

이와 같이 하여 얻어진 용융 유리를 예열한 금형에 주입(鑄入)하고, 서냉하여 유리 성형체를 얻고, 상기 유리 성형체를 절단, 연삭, 연마하여 구형을 갖는 각각의 정밀 프레스 성형용 프리폼을 제조하였다. 또한, 용융 유리를 파이프로부터 적하하고, 유리 적(滴)을 주형 상에서 부상시키면서 프리폼으로 성형할 수도 있고, 파이프로부터 유출되는 용융 유리를 소요량 분리하여 유리 덩어리를 얻고, 상기 유리 덩어리를 주형 상에서 부상시키면서 프리폼으로 성형할 수도 있다.

프리폼 표면에는 탄소 함유막 등의 코팅은 행하지 않고, 전체 표면이 유리가 노출된 상태로 하였다.

(3) 정밀 프레스 성형에 의한 비구면 렌즈의 제조

상기 프리폼을 정밀 프레스 성형하는 주형으로서, 상형, 하형, 동형(胴型)으로 이루어지는 주형을 복수개 준비하였다. 각 주형은 그의 본체가 각각 표 4에 나타내는 형재로 이루어지고, 또한 그의 성형면은 각각 표 4에 나타내는 성형면 재료를 이용하여 스퍼터링법에 의해, 모두 두께가 0.1 내지 50 ㎛의 범위가 되도록 형재 상에 막형으로 형성한 것이다.

(정밀 프레스 성형법 1에 의한 비구면 렌즈의 제조)

(2)에서 얻은 각 프리폼을 상기 각 주형에 도입하여, 프리폼을 구성하는 유리가 10⁶ 내지 10¹² dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도까지 프레스 주형과 프리폼을 함께 가열하여 정밀 프레스 성형하였다.

그 후, 주형 내의 유리가 10¹⁶ dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도까지 냉각시킨 후, 프레스 주형으로부터 비구면 렌즈를 취출하였다.

(정밀 프레스 성형법 2에 의한 비구면 렌즈의 제조)

(2)에서 얻은 각 프리폼을 구성하는 유리가 10⁹ dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도까지 프리폼을 예열하였다. 이 프리폼을, 프리폼을 구성하는 유리가 10¹⁰ 내지 10¹² dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도까지 가열된 각 주형 중에 도입하고, 정밀 프레스 성형하였다.

또한, 상기 각 방법에 있어서 정밀 프레스 성형 분위기는 모두 청정화한 공기로 하였다.

이와 같이 하여 저분산 특성을 갖는 플루오르화인산 유리로 이루어지는 비구면 렌즈나 근적외광 흡수 특성을 갖는 Cu 이온을 함유하는 플루오르화인산 유리로 이루어지는 비구면 렌즈를 제조하였다. 얻어진 렌즈의 표면에는 모두 흐림이나 백탁은 보이지 않았다.

이와 같이 하여 볼록 메니스커스 형상, 오목 메니스커스 형상, 양오목 형상, 양볼록 형상, 평볼록 형상, 평오목 형상의 각종 형상을 갖는 비구면 렌즈를 제조하였다.

동일하게 하여, DVD나 CD 등의 광 기록식 매체의 데이터 기록, 판독용 광학계를 구성하는 마이크로 렌즈를 제조할 수도 있다.

이렇게 하여 제조한 렌즈는 심취(心取) 가공할 수도 있고, 심취 가공이 불필요하도록, 미리 렌즈를 고정시킬 때의 기준면이 광축과 소정의 위치 관계, 각도(角度)가 되도록 규정하여 정밀 프레스 성형할 수도 있다.

또한, 상기 예에서는 렌즈를 제조하였지만, 회절 격자나 필터(회절 격자 부착 필터도 포함함), 프리즘 등을 정밀 프레스 성형에 의해 제조할 수도 있다.

얻어진 광학 소자 표면에는 필요에 따라서 반사 방지막 등의 광학 박막을 형성할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 플루오르화인산 유리로 이루어지는 광학 소자를 정밀 프레스 성형에 의해 제조하는 경우에, 광학 소자 표면에의 흐림이나 백탁 등의 발생을 감소 또는 억제하여, 효율적으로 광학 소자를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Claims

플루오르화인산 유리로 이루어지는 프리폼을 가열하여 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법이며,

상기 플루오르화인산 유리는 양이온％ 표시로 P⁵⁺ 10 내지 45 ％, Al³⁺ 5 내지 30 ％, Mg²⁺ 0 내지 20 ％, Ca²⁺ 0 내지 25 ％, Sr²⁺ 0 내지 30 ％, Ba²⁺ 0 내지 33 ％, Li⁺ 0 내지 30 ％, Na⁺ 0 내지 10 ％, K⁺ 0 내지 10 ％, Y³⁺ 0 내지 5 ％, B³⁺ 0 내지 15 ％를 함유함과 동시에, F^-와 O^2-의 합계량에 대한 F^-의 함유량의 몰비 F^-/(F^-+O^2-)가 0.25 내지 0.85이며, Cu 이온을 포함하지 않는 것이며,

플루오르화인산 유리의 유리 전이 온도(Tg)가 470 ℃ 이하이고,

주형으로서 성형면의 적어도 일부가 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 프레스 주형을 선택하고 이 프레스 주형을 이용하여 정밀 프레스 성형함으로써, 상기 광학 소자 표면의 흐림이나 백탁의 발생을 감소 또는 억제하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
제1항에 있어서, 주형으로서 성형면의 전체 면이 전이 금속 또는 전이 금속 합금의 비탄소계 성형면 재료를 포함하는 프레스 주형을 이용하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 플루오르화인산 유리가 양이온 성분으로서 Li 이온을 포함하는 것인 광학 소자의 제조 방법.
제3항에 있어서, 플루오르화인산 유리가 양이온 성분으로서 Mg 이온, Ca 이온, Sr 이온 및 Ba 이온으로부터 선택되는 2종 이상의 성분을 더 포함하는 것인 광학 소자의 제조 방법.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 비탄소계 성형면 재료가 전이 금속, 규소 및 납으로부터 선택되는 1종 이상인 광학 소자의 제조 방법.