KR101339595B1 - 광학 유리, 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자, 이들의 제조 방법 - Google Patents

광학 유리, 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자, 이들의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 밞명은 굴절률 nd가 1.87 이상, 아베수 νd가 35 이상 40 미만이고, 정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼의 성형이 용이해지는 점성의 온도 의존성을 가지고, 우수한 유리 안정성을 나타내며, 양호한 생산성으로 정밀 프레스 성형이 가능한 저온 연화성을 갖는 광학 유리를 제공한다. 또한, 상기 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자와 이들의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 몰％ 표시로,
SiO2 0 내지 20 ％,
B2O3 5 내지 40 ％,
SiO2+B2O3=15 내지 50 ％,
Li2O 0 내지 10 ％,
ZnO 12 내지 36 ％,
단, 3×Li2O+ZnO≥18 ％,
La2O3 5 내지 30 ％,
Gd2O3 0 내지 20 ％,
Y2O3 0 내지 10 ％,
La2O3+Gd2O3=10 내지 30 ％,
La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95,
(단, ΣRE2O3=La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Sc2O3+Lu2O3)
ZrO2 0.5 내지 10 ％,
Ta2O5 1 내지 15 ％,
WO3 1 내지 20 ％,
Ta2O5/WO3≤2.5(몰비)
Nb2O5 0 내지 8 ％,
TiO2 0 내지 8 ％
를 포함하고,
굴절률 nd가 1.87 이상,
아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리에 관한 것이다. 또한, 이 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자와 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
광학 유리, 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자, 고굴절률, 저분산

Description

광학 유리, 정밀 프레스 성형용 프리폼, 광학 소자, 이들의 제조 방법{Optical Glass, Preform for Precision Press-Molding, Optical Element, and Methods for Manufacturing the same}
본 발명은 광학 유리에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 광학 유리를 이용한 정밀 프레스 성형용 프리폼 및 그의 제조 방법, 광학 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
디지탈 카메라 및 카메라 장착 휴대 전화의 등장에 의해, 광학계를 사용하는 기기의 고집적화, 고기능화가 급속히 진행되었다. 그에 따라서, 광학계에 대한 고정밀화, 경량ㆍ소형화에 대한 요구도 점점 더 강해졌다.
최근, 상기 요구를 실현하기 위해서 비구면 렌즈를 사용한 광학 설계가 주류가 되고 있다. 이 때문에, 고기능성 유리를 사용한 비구면 렌즈를 저비용으로 대량으로 안정 공급하기 위해서, 연삭ㆍ연마 공정을 거치지 않고서 프레스 성형으로 직접 광학 기능면을 형성하는 정밀 프레스 성형 기술(몰드 성형 기술이라고도 함)이 주목받아, 정밀 프레스 성형에 바람직한 저온 연화성을 갖는 광학 유리에 대한 요구가 해마다 증가하였다. 이러한 광학 유리 중에는 고굴절률 저분산 유리가 있 다. 이러한 유리의 일례가 특허 문헌 1에 기재되어 있다.
특허 문헌 1에 기재된 유리는 필수 성분으로서 B2O3, La2O3, Gd2O3 및 ZnO를 포함함과 동시에, 납 및 불소를 실질상 포함하지 않으면서 굴절률(nd)이 1.72 내지 1.83, 아베수(νd)가 45 내지 55, 유리 전이 온도(Tg)가 630 ℃ 이하 및 액상 온도에 있어서의 점도가 0.6 Paㆍs 이상인 것을 특징으로 하는 광학 유리, 및 몰％ 표시로, B2O3 45 내지 65 ％, La2O3 5 내지 22 ％, Gd2O3 1 내지 20 ％(단, La2O3과 Gd2O3의 합계 함유량이 14 내지 30 ％), ZnO 5 내지 30 ％, SiO2 0 내지 10 ％, ZrO2 0 내지 6.5 ％ 및 Sb2O3 0 내지 1 ％를 포함함과 동시에, 납 및 불소를 실질상 포함하지 않으면서 굴절률(nd)이 1.72 내지 1.83 및 아베수(νd)가 45 내지 55인 것을 특징으로 하는 광학 유리이다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-249337호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-267748호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2006-137662호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2006-16286호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2006-16293호 공보
[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2006-16295호 공보
[특허 문헌 7] 일본 특허 공개 제2005-263570호 공보
[특허 문헌 8] 일본 특허 공개 (소)56-5345호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 유리는, 모두 굴절률(nd)이 1.72 내지 1.83이면서 아베수(νd)가 45 내지 55인 광학 유리이고, 소위 「고굴절률 저분산」의 유리이다. 그러나, 최근의 디지탈 카메라 및 카메라 장착 휴대 전화에 이용되는 비구면 렌즈에 대해서는, 상기 굴절률 범위보다 더 높은 굴절률과, 상기 아베수 범위보다 더 낮은 아베수의 「고굴절률 저분산」을 갖는 광학 유리의 제공에 대한 요망이 강하다. 구체적으로는, 굴절률 nd가 1.87 이상이면서 아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리이다.
굴절률 nd가 1.87 이상이면서 아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리, 및 이들에 가까운 물성(굴절률 nd 및 아베수 νd)을 갖는 광학 유리를 개시하는 공보로서, 특허 문헌 2 내지 8을 들 수 있다.
상기 정밀 프레스 성형 기술의 장점을 살리기 위해서는, 프레스 성형에 사용되는 프리폼이라 불리는 유리 소재를 용융 유리로부터 직접 제조하는 것이 바람직하다. 이 방법은 프리폼의 열간 성형법이라 불리고, 용융 유리를 유출하여 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 차례 차례로 분리하고, 얻어진 용융 유리 덩어리가 냉각되는 과정에서 매끄러운 표면을 갖는 프리폼으로 성형하는 것이다. 따라서, 이 방법은, 용융 유리로부터 큰 유리 블록을 성형하고, 이 블록을 절단, 연삭, 연마하는 방법과 비교하여 유리 이용률이 높으며, 가공시에 생기는 유리 조각이 생기지 않아, 가공 시간과 비용도 소요되지 않는다는 우수한 특징을 갖는 다.
그 반면, 열간 성형법에서는, 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 정확하게 분리하고, 실투, 맥리 등의 결함이 발생하지 않도록 프리폼으로 성형해야만 한다. 따라서, 열간 성형에는 고온 영역에서 우수한 유리 안정성을 구비한 유리가 필요하였다.
그런데, 아베수 νd를 소정값 이상으로 유지하면서 굴절률 nd를 높이면, 유리가 결정화되기 쉬운 경향이 강해지고, 결국은 유리화가 곤란해져 버린다. 정밀 프레스 성형용 유리에서는 더욱 저온 연화성을 부여하기 때문에, 유리 안정성의 저하가 조장되는 경향이 생긴다. 따라서, 고굴절률 저분산이며 정밀 프레스 성형에 적합한 저온 연화성을 부여하면서, 프리폼의 열간 성형이 가능한 수준의 유리 안정성을 실현하는 것은 곤란하였다.
정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼으로서 이용되는 것을 전제로 하여, 굴절률 nd가 1.87 이상이면서 아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리, 및 이들에 가까운 물성(굴절률 nd 및 아베수 νd)을 갖는 광학 유리를 개시하는 공보로서, 특허 문헌 2 내지 7을 들 수 있다. 또한, 정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼으로서 이용되는 것은 예정되어 있지 않지만, 굴절률 nd가 1.87 이상이면서 아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리를 개시하는 공보로서, 특허 문헌 8을 들 수 있다.
특허 문헌 3 내지 7에 기재된 광학 유리는, 굴절률 nd 및 아베수 νd 중 하나 또는 둘다가 상기 물성을 만족시키지 않는 것이다. 특허 문헌 2에 기재된 광학 유리는, 굴절률 nd 및 아베수 νd 모두 상기 물성을 만족시키는 것이다. 그러나, 특허 문헌 2에 기재된 광학 유리는, 후술하는 바와 같이 액상 온도에 있어서의 점도가 낮고, 용융 유리를 유출하여 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 차례 차례로 분리하여 프리폼을 얻는 방법에 있어서는, 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 형성하는 것이 반드시 용이하지는 않다는 과제가 있었다.
특허 문헌 8은, 정밀 프레스 성형 기술이 실용되기 이전 시대의 공보이고, 거기에 기재된 광학 유리는, 정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼으로서 이용되는 것은 예정되어 있지 않다. 그 때문에, 특허 문헌 8에는 광학 유리의 유리 전이 온도 또는 액상 온도에 대한 기재가 없다. 그 때문에, 공보의 기재만으로는 정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼으로서 사용할 수 있는가 없는가를 판단할 수 없다. 일례로서, 특허 문헌 8에 실시예 5로서 기재된 유리를 시작(試作)해 보았지만, 유리 안정성이 열악하고, 용융 유리의 교반 중에 실투되버려 유리화할 수 없었다.
따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 굴절률 nd가 1.87 이상, 아베수 νd가 35 이상 40 미만이며, 정밀 프레스 성형에 사용되는 프리폼의 성형이 용이해지는 점성의 온도 의존성을 가짐과 동시에 우수한 유리 안정성을 나타내는 광학 유리로서, 양호한 생산성으로 정밀 프레스 성형이 가능한 저온 연화성을 갖는 광학 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼과 그의 제조 방법, 및 상기 유리로 이루어지는 광학 소자와 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 이하와 같다.
[1] 몰％ 표시로,
SiO2 0 내지 20 ％,
B2O3 5 내지 40 ％,
SiO2+B2O3=15 내지 50 ％,
Li2O 0 내지 10 ％,
ZnO 12 내지 36 ％,
단, 3×Li2O+ZnO≥18 ％,
La2O3 5 내지 30 ％,
Gd2O3 0 내지 20 ％,
Y2O3 0 내지 10 ％,
La2O3+Gd2O3=10 내지 30 ％,
La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95,
(단, ΣRE2O3=La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Sc2O3+Lu2O3)
ZrO2 0.5 내지 10 ％,
Ta2O5 1 내지 15 ％,
WO3 1 내지 20 ％,
Ta2O5/WO3≤2.5(몰비)
Nb2O5 0 내지 8 ％,
TiO2 0 내지 8 ％
를 포함하고,
굴절률 nd가 1.87 이상,
아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리.
[2] [1]에 있어서, Gd2O3의 함유량이 0.4 ％를 초과하는 광학 유리.
[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 유리 전이 온도 Tg가 650 ℃ 이하이고, 액상 온도 LT가 1100 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
[4] [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼.
[5] [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 광학 소자.
[6] 유리 원료를 조합, 가열, 용융하여 얻어진 용융 유리로부터 용융 유리 덩어리를 분리하고, 용융 유리 덩어리가 냉각되는 과정에서 프리폼으로 성형하는 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법에 있어서, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 유리가 얻어지도록 유리 원료의 조합, 가열, 용융을 행하는 것을 특징으로 하는 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법.
[7] [4]에 기재된 프리폼 또는 [6]에 기재된 방법으로 제조한 프리폼을 가열하고, 프레스 성형형을 이용하여 정밀 프레스 성형하는 것을 포함하는 광학 소자의 제조 방법.
[8] [7]에 있어서, 프레스 성형형에 프리폼을 도입하여 프레스 성형형과 프리폼을 함께 가열하는 광학 소자의 제조 방법.
[9] [7]에 있어서, 예열한 프레스 성형형에 가열한 프리폼을 도입하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 굴절률 nd가 1.87 이상, 아베수 νd가 35 이상 40 미만이며, 프리폼의 성형이 용이해지는 점성의 온도 의존성 및 저온 연화성(양호한 생산성으로 정밀 프레스 성형이 가능함)을 가짐과 동시에 우수한 유리 안정성을 나타내는 광학 유리를 제공할 수 있다. 또한, 상기 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼과 그의 제조 방법, 및 상기 유리로 이루어지는 광학 소자와 그의 제조 방법을 제공할 수도 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 특별히 언급하지 않는 한, 각 함유량과 그의 합계량은 몰％로 하고, 함유량끼리의 비나 합계량끼리의 비, 함유량과 합계량의 비는 몰비로 표시하기로 한다. 또한, 본건 명세서에 있어서, SiO2와 B2O3의 합계 함유량을 SiO2+B2O3, Li2O 함유량을 3배하고, ZnO 함유량을 더한 값을 3×Li2O+ZnO, La2O3와 Gd2O3의 합계 함유량을 La2O3+Gd2O3, La2O3, Gd2O3, Y2O3, Yb2O3, Sc2O3 및 Lu2O3의 합계 함유량을 ΣRE2O3, ΣRE2O3에 대한 La2O3 함유량의 비율을 La2O3/ΣRE2O3, WO3 함유량에 대한 Ta2O5 함유량의 비율을 Ta2O5/WO3이라 표시한다.
SiO2는 적량 도입함으로써 유리의 안정성을 향상시킴과 동시에 용융 유리로부터 프리폼을 성형하는 경우, 성형에 적합한 점성을 부여하는 기능을 하는 임의 성분이다. 단, 과잉 도입에 의해서 굴절률이 저하되고, 유리의 용융성이 저하된다. 따라서, 그의 함유량은 0 내지 20 ％, 바람직하게는 0 내지 16 ％, 보다 바람직하게는 2 내지 14 ％, 한층 더 바람직하게는 5 내지 12 ％로 한다.
B2O3은 유리 네트워크 형성 성분이고, 저분산 특성을 부여함과 동시에 유리 전이 온도를 저하시키는 기능을 하는 성분이다. 그의 함유량이 5 ％ 미만이면 유리의 안정성이 저하되고, 액상 온도가 상승되어 프리폼의 성형이 곤란해진다. 그러나, 과잉 도입에 의해 굴절률이 저하된다. 따라서, 본 발명의 광학 유리에 있어서의 B2O3의 함유량은 5 내지 40 ％로 한다. 바람직한 범위는 6 내지 37 ％, 보다 바람직한 범위는 12 내지 35 ％, 한층 더 바람직한 범위는 20 내지 33 ％, 보다 한층 더 바람직한 범위는 25 내지 33 ％이다.
즉, 유리의 안정성을 부여하고, 액상 온도의 상승을 억제하여 프리폼의 열간 성형을 가능하게 하기 위해서 B2O3 및 SiO2를 합계로 15 ％ 이상으로 한다. 한편, B2O3 및 SiO2의 합계량이 50 ％를 초과하면 굴절률이 저하되기 때문에 상기 합계량을 15 내지 50 ％로 한다. 바람직한 범위는 20 내지 47 ％, 보다 바람직한 범위는 25 내지 44 ％, 한층 더 바람직한 범위는 30 내지 42 ％, 보다 한층 더 바람직한 범위는 33 내지 40 ％이다.
Li2O는 다른 알칼리 금속 산화물 성분에 비해, 굴절률을 높임과 동시에 유리 전이 온도를 대폭 저하시키는 기능을 하는 필수 성분이고, 유리의 용융성을 양호하게 하는 기능을 하기도 한다. 그러나, 과잉 도입에 의해, 유리의 내실투성이 저하되고, 유출되는 용융 유리로부터 직접, 고품질의 프리폼을 성형하는 것이 어려워짐과 함께 내후성도 저하된다. 따라서, 그의 함유량은 0 내지 10 ％로 한다. 유리 전이 온도를 보다 저하시켜 정밀 프레스 성형시의 유리 온도, 프레스 성형형의 온도를 보다 저하시키는 점을 우선시키는 경우에는, Li2O의 함유량을 0.5 내지 10 ％로 하는 것이 바람직하고, 0.5 내지 7 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 5 ％로 하는 것이 더욱 바람직하고, 0.5 내지 3 ％로 하는 것이 한층 더 바람직하다.
한편, 용융 유리로부터 프리폼 또는 프리폼의 소재가 되는 유리 성형체를 성형할 때, Li2O는 고온의 유리 표면으로부터 휘발되어 맥리를 발생시킬 수 있는 요인이 된다. 따라서, 상기 맥리의 억제를 우선하는 경우에는, Li2O의 함유량을 0 내지 0.5 ％(단, 0.5 ％를 포함하지 않음)로 하는 것이 바람직하다.
상술한 유리 전이 온도의 저하를 우선하기 위한 유리를 유리 1, 용융 유리로부터 유리 성형체를 성형할 때의 맥리 억제를 우선하기 위한 유리를 유리 2라 부르기로 하면, 유리 1은 몰％ 표시로,
SiO2 0 내지 20 ％,
B2O3 5 내지 40 ％,
SiO2+B2O3=15 내지 50 ％,
Li2O 0.5 내지 10 ％,
ZnO 12 내지 36 ％,
단, 3×Li2O+ZnO≥18 ％,
La2O3 5 내지 30 ％,
Gd2O3 0 내지 20 ％,
Y2O3 0 내지 10 ％,
La2O3+Gd2O3=10 내지 30 ％,
La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95,
(단, ΣRE2O3=La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Sc2O3+Lu2O3)
ZrO2 0.5 내지 10 ％,
Ta2O5 1 내지 15 ％,
WO3 1 내지 20 ％,
Ta2O5/WO3≤2.5(몰비)
Nb2O5 0 내지 8 ％,
TiO2 0 내지 8 ％
를 포함하고,
굴절률 nd가 1.87 이상,
아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리이다.
유리 2는 몰％ 표시로,
SiO2 0 내지 20 ％,
B2O3 5 내지 40 ％,
SiO2+B2O3=15 내지 50 ％,
Li2O 0 내지 0.5 ％(단, 0.5 ％를 포함하지 않음),
ZnO 12 내지 36 ％,
단, 3×Li2O+ZnO≥18 ％,
La2O3 5 내지 30 ％,
Gd2O3 0 내지 20 ％,
Y2O3 0 내지 10 ％,
La2O3+Gd2O3=10 내지 30 ％,
La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95,
(단, ΣRE2O3=La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Sc2O3+Lu2O3)
ZrO2 0.5 내지 10 ％,
Ta2O5 1 내지 15 ％,
WO3 1 내지 20 ％,
Ta2O5/WO3≤2.5(몰비)
Nb2O5 0 내지 8 ％,
TiO2 0 내지 8 ％
를 포함하고,
굴절률 nd가 1.87 이상,
아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리이다.
유리 1, 2 어느 경우에도, Li2O 이외의 알칼리 금속 산화물 성분은 도입하지 않는 것이 보다 바람직하다. Li2O 단독의 함유량 이외의 요건, 바람직한 범위에 대해서는 유리 1, 2 모두 공통적이다.
ZnO는 용융 온도나 액상 온도 및 유리 전이 온도를 저하시키고, 유리의 화학적 내구성, 내후성을 향상시킴과 동시에 굴절률을 높이는 기능을 하는 필수 성분이다. 그러나, 과잉으로 도입하면 아베수 νd를 35 이상으로 유지하는 것이 곤란해지기 때문에, 그의 함유량을 12 내지 36 ％, 바람직하게는 18 내지 34 ％, 보다 바람직하게는 21 내지 32 ％, 더욱 바람직하게는 23 내지 30 ％로 한다.
또한, ZnO 및 Li2O는 희토류 성분 등의 다른 굴절률 성분과 비교하면, 굴절률을 저하시키는 한편, 유리 전이 온도를 저하시키는 중요한 성분이다. ZnO 및 Li2O의 함유율이 낮은 붕산-희토류계 고굴절률ㆍ고분산 유리는, 종종 유리 전이 온도 Tg가 650 ℃를 초과하는 경우도 있기 때문에, 정밀 프레스 성형성이 현저히 손상되어 버린다. 따라서, 유리를 고굴절률ㆍ저분산화시킬 목적으로는, 이들 원소의 함유율을 가능하면 저하시키는 것이 바람직하지만, 본 발명과 같이, 유리 전이 온도를 저하시켜 정밀 프레스 성형을 높은 생산성으로 행하기 위해서는, 반대로 ZnO와 Li2O의 함유율을 높일 필요가 있다.
그런데, 본 발명의 광학 유리에 있어서, ZnO와 Li2O의 단위 함유율(몰％)당 유리 전이 온도 저하의 효과를 비교한 결과, 희토류 성분이나 Zr, Ta 등의 고굴절률 성분 및 B2O3나 SiO2가 갖는 유리 전이 온도 저하의 효과를 대략 0(제로), ZnO가 갖는 유리 전이 온도 저하의 효과를 1이라 어림한 경우에, Li2O가 갖는 유리 전이 온도 저하의 효과는 3 정도가 되었다. 따라서, 본 발명에서는 유리 전이 온도의 저하 정도의 지표로서는, 3×Li2O+ZnO(몰％)와 같이, Li2O와 ZnO에서 다른 기여율을 갖게 한 지표를 도입하였다. 또한, 정밀 프레스 성형이 가능한 고굴절률ㆍ고분산 유리를 얻기 위해서는, 3×Li2O+ZnO(몰％)의 값을 18 ％ 이상으로 높이는 것이 필요한 것을 발견하였다. 3×Li2O+ZnO(몰％)는 바람직하게는 20 ％ 이상, 보다 바람직하게는 22 ％ 이상, 한층 더 바람직하게는 25 ％ 이상이다.
희토류 성분은 저분산성을 유지하면서 굴절률을 높이는 성분이기 때문에, 본 발명이 목적하는 고굴절률ㆍ저분산 광학 유리의 실현에 빠질 수 없는 성분이다.
희토류 성분의 하나인 La2O3은 저분산성을 유지하면서 굴절률을 높임과 동시에 화학적 내구성, 내후성을 높이는 기능을 하는 필수 성분이다. 그러나, 과잉 도입에 의해서 유리의 안정성이 저하되고, 유리 전이 온도도 상승하기 때문에, 그의 함유량을 5 내지 30 ％, 바람직하게는 8 내지 25 ％, 보다 바람직하게는 10 내지 20 ％, 더욱 바람직하게는 12 내지 18 ％로 한다.
희토류 성분의 하나인 Gd2O3은 La2O3과 동일한 기능을 하는 임의 성분이다. 그러나, 과잉 도입에 의해서 유리의 안정성이 저하되고, 유리 전이 온도도 상승하기 때문에, 그의 함유량을 0 내지 20 ％, 바람직하게는 0.4 내지 20 ％, 보다 바람직하게는 0.4 내지 15 ％, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 8 ％, 한층 더 바람직하게 는 0.8 내지 6 ％, 보다 한층 더 바람직하게는 1.0 내지 4.8 ％로 한다.
희토류 성분 중 하나인 Y2O3은 La2O3, Gd2O3과 동일한 기능을 하는 임의 성분이다. 단, 과잉 도입에 의해서 유리의 안정성이 저하되고, 유리 전이 온도도 상승하기 때문에, 그의 함유량을 0 내지 10 ％, 바람직하게는 0 내지 4 ％, 보다 바람직하게는 0 내지 1 ％(단, 1 ％를 포함하지 않음), 더욱 바람직하게는 도입하지 않는다.
그 밖의 희토류 성분인 Yb2O3, Sc2O3, Lu2O3도 La2O3, Gd2O3과 동일한 기능을 하는 임의 성분이다. 단, 과잉 도입에 의해서 유리의 안정성이 저하되고, 유리 전이 온도도 상승하며, 특히 액상 온도를 높이는 등의 단점이 크기 때문에, 그의 함유량을 0 내지 5 ％, 바람직하게는 0 내지 2 ％, 보다 바람직하게는 도입하지 않는다.
또한, 이 유리에는, 단독 희토류 성분을 함유하는 것 보다도 복수개의 희토류 성분(La2O3, Gd2O3, Y2O3 등)을 유리 중에 공존시키는 것이, 유리의 안정성을 유지하면서 희토류 성분의 합계 함유량을 증가시키는 것이 가능해진다. 특히 본 발명의 유리에 있어서는, 단위 함유율당 굴절률 증가가 높은 La2O3과 Gd2O3을 공존시키는 것이, 고굴절률화에 효과적이기 때문에, La2O3+Gd2O3을 10 내지 30 ％로 한다. 바람직하게는 13 내지 27 ％, 보다 바람직하게는 16 내지 25 ％이다.
또한, 복수개의 희토류 성분의 비율은 본 발명의 유리의 액상 온도나 유리 안정성과 밀접한 관계가 있다. 예를 들면, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 제2003-267748호 공보)에 기재된 대로, 붕산-희토류계 고굴절률 저분산 유리에 있어서, 유리 중의 희토류 성분에서 차지하는 La2O3 함유량의 몰분율을 0.35 내지 0.66으로 함으로써, 유리에 고굴절률ㆍ저분산성을 부여하는 희토류 성분의 첨가량을 증대시키면서 안정한 유리를 얻을 수 있고, 또한 액상 온도의 저하와 고온 점성의 향상을 실현할 수 있다.
그러나, 이러한 조성 설계 기술은, nd=1.8 내지 1.86 정도의 굴절률을 갖는 유리 제조에 있어서 효과적이지만, nd가 1.87 이상인 고굴절률의 유리를 얻고자 하면, 고굴절률 성분의 한층 더 증가에 의한 유리 안정성의 저하 또는 액상 온도의 상승, 유리 전이 온도의 증가 등이 현저해지기 때문에, 상기 기술만으로는 충분한 안정성이나 액상 온도를 갖는 생산성이 높은 유리를 제조하는 것이 곤란해진다.
예를 들면, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 제2003-267748호 공보)에 기재된 실시예 21, 실시예 24의 유리는 La2O3/ΣRE2O3=0.5이고, 굴절률 nd가 각각 1.87132, 1.88085로 높으면서 유리 전이 온도 Tg가 617 ℃로, 종래의 광학 유리에 비해 유리 전이 온도가 비교적 낮다. 그러나, 이들 유리의 액상 온도는 약 1250 ℃로 높기 때문에, 액상 온도에 있어서의 점도는 1 내지 1.5 dPaㆍs로 낮다.
또한, 특허 문헌 3(일본 특허 공개 제2006-137662호 공보)에 기재된 실시예 43, 실시예 44는 La2O3/ΣRE2O3=0.5이고, 굴절률 nd가 각각 1.8631, 1.8638로 높으면서 유리 전이 온도 Tg가 각각 625 ℃, 622 ℃로, 종래의 광학 유리에 비해 유리 전 이 온도가 비교적 낮다. 그러나, 이들 유리의 액상 온도는 약 1210 ℃, 1170 ℃로 높기 때문에, 액상 온도에 있어서의 점도는 1 내지 1.5 dPaㆍs로 낮다.
또한, 특허 문헌 3(일본 특허 공개 제2006-137662호 공보)에 기재된 실시예 A-6은 La2O3/ΣRE2O3=0.5이고, 굴절률 nd가 1.86865로 높으면서 유리 전이 온도 Tg가 604 ℃로, 종래의 광학 유리에 비해 유리 전이점이 비교적 낮다. 그러나, 이 유리의 액상 온도는 약 1250 ℃로 높기 때문에, 액상 온도에 있어서의 점도는 1 dPaㆍs 전후로 낮다.
한편, 본 발명의 nd≥1.87의 유리에 있어서는, Zr, Ta, W, Nb, Ti 등 희토류 이외의 고굴절률 성분과, 개개의 희토류 성분과의 조합에 의한 유리 안정성의 변화를 무시할 수 없고, Zr, Ta, W, Nb, Ti 등의 함유량 증가에 따라서 희토류 성분에서 차지하는 La2O3의 몰분율의 최적값이 변화하는 것이 발견되었다. 즉, Zr, Ta, W, Nb, Ti 등의 함유량 증가에 따라서 희토류 성분 중, 희토류 이외의 고굴절률 성분과의 공존에 의한, 단위 굴절률 증가분에 대한 유리 안정성 저하 효과는 La2O3이 가장 낮아지고, 한편으로 Gd2O3 등, 다른 희토류 성분의 유리 안정성 저하 효과가 커지는 것이 발견되었다. 따라서, 안정성이 높고, 액상 온도가 낮으며 액상 온도에 있어서의 점성이 2 내지 10 dPaㆍs로 높고, 그 결과, 생산성이 높은 정밀 프레스 성형용 고굴절률 저분산 유리를 제조하기 위해서는, Gd2O3 등, 다른 희토류 성분을 La2O3과 공존시키면서, 그의 함유율을 0.33보다 증가시키지 않는 것이 필요하다. 구체적으로는 희토류 성분의 비율은 La2O3을 주성분으로 하여, La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95로 한다. 또한, 상기 관점에서 La2O3/ΣRE2O3의 바람직한 하한은 0.68, 보다 바람직한 하한은 0.69, 더욱 바람직한 하한은 0.70, 한층 더 바람직한 하한은 0.73, 보다 한층 더 바람직한 하한은 0.76이다. 한편, La2O3/ΣRE2O3의 바람직한 상한은 0.94, 보다 바람직한 상한은 0.93, 더욱 바람직한 상한은 0.90, 한층 더 바람직한 상한은 0.88이다.
본 발명의 이들 구성에 의해 고굴절률, 저분산, 저온 연화성을 구비하면서 종래의 유리보다 각별히 우수한 성형성을 실현할 수 있다. 즉, 용융 유리를 원하는 형상으로 성형하거나, 용융 유리로부터 직접 정밀 프레스 성형을 위한 프리폼을 제조하는 것이 용이해지고, 맥리가 없는 광학적으로 균질한 프리폼 등의 유리 성형체의 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
ZrO2는 유리의 안정성, 내후성의 향상이나 광학 항수의 조정을 위해서 도입되는 필수 성분이고, 소량 도입에 의해서 유리의 안정성을 높이는 기능을 하지만, 과잉 도입에 의해서 유리의 안정성이 저하되고, 분산도 커지기 때문에, 그의 함유량을 0.5 내지 10 ％, 바람직하게는 0.5 내지 7 ％, 보다 바람직하게는 1 내지 6 ％, 한층 더 바람직하게는 3 내지 5 ％로 한다.
Ta2O5는 유리의 안정성을 대폭 높이면서 내후성의 향상이나, 광학 항수의 조정을 위해서 도입되는 필수 성분이지만, 과잉 도입에 의해서 유리 전이점이 상승하 여 유리의 안정성이 저하되고, 분산도 커지기 때문에, 그의 함유량을 1 내지 15 ％, 바람직하게는 1 내지 10 ％, 보다 바람직하게는 1 내지 8 ％, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 ％로 한다.
WO3은 유리 전이 온도를 비교적 높이지 않고 유리의 안정성을 높이면서 유리 내후성의 향상이나 광학 항수의 조정을 위해서 도입되는 필수 성분이지만, 과잉 도입에 의해서 유리의 분산이 대폭 악화되기 때문에, 그의 함유량을 1 내지 20 ％, 바람직하게는 1 내지 17 ％, 보다 바람직하게는 2 내지 13 ％, 더욱 바람직하게는 3 내지 10 ％, 한층 더 바람직하게는 5 내지 9 ％로 한다. WO3은 유리의 굴절률에 대한 영향의 관점에서는 TiO2과 공통된 성질을 갖기 때문에, 유리가 TiO2를 함유하는 경우와 함유하지 않는 경우에, 바람직한 범위가 다소 변화될 수 있다. 단, TiO2의 함유량에 의해서도 바람직한 범위의 변화 정도는 다르다. 그와 같은 관점에서, 상기 범위는, TiO2를 포함하는 경우에 적합한 경우가 많다. 또한, TiO2를 포함하지 않는 경우에는, WO3 함유량은 1 내지 20 ％, 바람직하게는 1 내지 17 ％, 보다 바람직하게는 3 내지 15 ％, 더욱 바람직하게는 4 내지 14 ％, 한층 더 바람직하게는 5 내지 13 ％로 한다.
본 발명의 유리는, 정밀 프레스 성형에 적합한 열 안정성이나 저온 연화성을 얻기 위해서, 종래의 고굴절률ㆍ고분산 광학 유리와 비교하면 저분산 특성보다 유리의 안정성이나 액상 온도를 중시한다. 이 때문에, 유리의 안정성을 높이고, 액 상 온도를 저하시키며 유리 전이 온도를 저하시키는 Ta2O5와 WO3의 함유율을 높이는 것이 바람직하다. 따라서 Ta2O5와 WO3의 합계량은 6 ％ 내지 25 ％로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 8 ％ 내지 24 ％, 보다 바람직하게는 10 ％ 내지 23 ％, 더욱 바람직하게는 11 ％ 내지 21 ％이다.
또한, 본 발명의 유리는 굴절률을 높이기 위해서, 고굴절률ㆍ저분산 성분 중에서도 원자 번호가 크며 굴절률이 높은 성분을 함유하지만, 함유 성분의 원자 번호의 증가에 따른 유리의 비중 증가는, 유리의 동점도 저하에 의한 유리 융액의 성형성 저하나, 얻어진 렌즈 소자의 중량 증가에 의한 용도의 제약 등을 초래할 우려가 있다. 또한, Ta2O5와 같은 고가의 원료인 희소 금속의 사용은 가능한 한 피하는 것이 바람직하다. 이러한 배경으로부터, 본 발명에 있어서 고비중 성분 WO3, Ta2O5, Gd2O3에 대해서는 이하와 같이 한다.
Ta2O5/Gd2O3(몰비)이 크면, 유리의 분산이 커지고, 유리의 액상 온도의 상승이나 안정성의 저하 등이 발생할 뿐 아니라, 비중의 증가나 제조 비용의 상승을 초래하기 때문에, Ta2O5/Gd2O3(몰비)을 바람직하게는 1.5 이하, 보다 바람직하게는 1.4 이하, 더욱 바람직하게는 1.3 이하, 한층 더 바람직하게는 1.2 이하, 보다 한층 더 바람직하게는 1.1 이하로 한다.
다른 한편, Ta2O5/WO3이 크면, 분산을 저하킬 수 있는 이점이 있는 한편, 유리 전이점의 상승이나, 액상 온도의 상승, 안정성의 저하 등이 발생하고, 제조 비 용의 상승을 초래하는 등의 문제가 있기 때문에, 본 발명에 있어서의 Ta2O5/WO3(몰비)은 2.5 이하, 바람직하게는 1.5 이하, 보다 바람직하게는 1.0 이하, 더욱 바람직하게는 0.8 이하, 한층 더 바람직하게는 0.6 이하로 한다.
Nb2O5는 소량 도입에 의해서 유리의 굴절률을 높이고, 유리 내후성의 향상이나 광학 항수의 조정을 위해서 도입되는 성분이지만, 과잉 도입에 의해서 유리의 분산이 대폭 악화되고, 유리의 안정성도 저하되기 때문에, 그의 함유량을 0 내지 8 ％, 바람직하게는 0 내지 5 ％, 보다 바람직하게는 0 내지 3 ％로 한다. 더욱 바람직하게는 함유하지 않는다.
TiO2는 소량 도입에 의해서 유리의 굴절률을 높이고, 유리의 안정성도 증가시키는 성분이지만, 과잉 도입에 의해서 유리의 분산이 대폭 악화되고, 유리의 열 안정성이나 액상 온도나 착색도가 악화되기 때문에, 그의 함유량을 0 내지 8 ％, 바람직하게는 0 내지 6 ％, 보다 바람직하게는 0 내지 4 ％, 한층 더 바람직하게는 0 내지 2 ％로 한다. 단, TiO2를 포함하는 경우에는, TiO2 함유량의 하한은 바람직하게는 0.5 ％, 보다 바람직하게는 1 ％이다. 또한, 유리의 착색 감소를 우선시키는 위해서는 TiO2를 도입하지 않는 것이 바람직하다. 또한, Ti는 고온에서 가수 변화를 일으키기 쉽고, 정밀 프레스 성형시에 프레스 성형형의 성형면과 반응하여 결점의 원인이 될 우려가 있다. 이러한 문제를 회피하기 위해서, 유리에 TiO2를 도입하지 않는 것도 가능하다.
MgO, CaO, SrO, BaO는 유리의 저분산성을 높이고, 유리 전이 온도나 굴절률의 조정에 사용 가능하다. 그러나, 과잉 도입에 의해 유리 안정성이 저하되고, 액상 온도도 증가하기 때문에, MgO, CaO, SrO 및 BaO의 합계 함유량을 0 내지 8 ％로 하는 것이 바람직하고, 0 내지 6 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 4 ％로 하는 것이 더욱 바람직하다.
Sb2O3은 청징제로서 사용되는 임의 첨가제이며, 소량 첨가에 의해서 Fe 등의 불순물의 환원에 의한 흡수를 작게 하며 유리의 착색을 억제할 수도 있다. 그러나, 과잉으로 첨가하면 상기 효과가 상실됨과 동시에, 정밀 프레스 성형시에 프레스 성형형의 성형면을 산화시켜 프레스 성형형의 수명에 악영향을 미치거나 하는 등, 정밀 프레스 성형의 관점에서 바람직하지 않다. 따라서, 그의 첨가량을 0 내지 2 ％로 하는 것이 바람직하고, 0 내지 1 ％로 하는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 0.8 ％로 하는 것이 더욱 바람직하고, 0 내지 0.5 ％로 하는 것이 한층 더 바람직하다.
본 발명의 광학 유리에 있어서는, SiO2, B2O3, Li2O, ZnO, La2O3, Gd2O3, Y2O3, Yb2O3, Sc2O3, Lu2O3, ZrO2, Ta2O5, WO3, Nb2O5, TiO2 이외의 성분이나 청징제인 Sb2O3을 다량으로 도입하면, 고굴절률 특성이나 저분산 특성의 저하, 유리의 열적 안정성의 저하, 액상 온도의 상승, 가시광 투과율의 저하, 정밀 프레스 성형시의 유리와 프레스 성형형과의 반응성 증대에 의한 성형형의 열화, 용융 용기나 유출 파이프를 구성하는 백금과 용융 유리와의 반응성 증대에 의한 생산성의 악화 등의 문제점이 생길 우려가 있다. 그 때문에, SiO2, B2O3, Li2O, ZnO, La2O3, Gd2O3, Y2O3, Yb2O3, Sc2O3, Lu2O3, ZrO2, Ta2O5, WO3, Nb2O5, TiO2, Sb2O3의 합계량을 97 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 98 ％ 이상, 보다 바람직하게는 99 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 100 ％로 한다.
F는 B2O3-La2O3계의 조성에 있어서 광학 특성면에서 유리화 가능한 범위를 확대시킴과 동시에 유리 전이 온도를 저하시키는 기능을 한다. 그러나, B2O3과 공존시킴으로써 고온에서 현저한 휘발성을 나타내고, 유리 용융 및 성형시에 휘발하기 때문에, 굴절률이 일정한 유리를 양산하는 것을 어렵게 한다. 또한, 정밀 프레스 성형시에 유리로부터의 휘발물이 프레스 성형형에 부착되고, 이러한 형을 반복 사용함으로써 렌즈의 면 정밀도가 저하된다고 하는 문제도 생긴다. 따라서, F의 함유량은 8 ％ 이하로 억제하는 것이 바람직하고, 4 ％ 이하로 억제하는 것이 보다 바람직하고, 2 ％ 이하로 억제하는 것이 더욱 바람직하고, 도입하지 않는 것이 한층 더 바람직하다.
GeO2에 대해서도, 예를 들면 0 내지 10 ％의 범위에서 도입할 수도 있지만, 고가의 성분인 것과 환원에 의한 촉진 때문에, 그의 도입량을 4 ％ 이하로 억제하는 것이 바람직하고, 도입하지 않는 것이 보다 바람직하다.
Bi2O3에 대해서는, 예를 들면 0 내지 4 ％의 범위에서 도입할 수도 있지만, 유리의 열 안정성을 저하시키고, 유리의 저분산성이나 부분 분산비 PgF를 대폭 저 하시키기 때문에, 그의 도입량을 2 ％ 이하로 억제하는 것이 바람직하고, 도입하지 않는 것이 보다 바람직하다.
환경에 악영향을 끼치지 않는다는 점을 배려하면, Pb, Cr, Cd, As, Th, Te, U의 도입도 피해야 한다. Pb는 종래 굴절률을 높이기 위해서 광학 유리의 주요 성분으로서 사용되어 왔지만, 상기 문제뿐 아니라, 비산화성 가스 분위기 중에서의 정밀 프레스 성형에 의해서 용이하게 환원되고, 석출된 금속 납이 프레스 성형형의 성형면에 부착되어 프레스 성형품의 면 정밀도를 저하시키는 등의 문제를 야기한다. As2O3도 종래 청징제로서 첨가되어 왔지만, 상기 문제뿐 아니라 프레스 성형형의 성형면을 산화시켜 형의 수명을 짧게 한다고 하는 문제도 야기하기 때문에, 도입해서는 안된다.
유리를 착색시키는 물질, 예를 들면 Fe, Cu, Co 등도, 유리에 필요한 분광 특성을 부여할 목적 이외에는 도입하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 유리는 굴절률 nd가 1.87 이상, 아베수 νd가 35 이상 40 미만인 유리이다. 이 범위의 광학 항수를 갖는 유리에 대해서는, 광학 소자의 재료로서는 보다 높은 굴절률, 보다 낮은 분산(보다 큰 아베수)이 요망되었다. 한편으로, 유리 전이 온도를 낮게 하면서 굴절률을 높이거나 분산을 낮추거나 하면, 유리의 안정성이 저하된다. 이것을 고려하면, nd의 바람직한 범위는 2.0 이하이고, 보다 바람직하게는 1.97 이하, 더욱 바람직하게는 1.94 이하, 한층 더 바람직하게는 1.90 이하이다. 또한, νd의 바람직한 범위는 35.5 이상, 보다 바람직하게는 35.5 이상 39.5 이하, 더욱 바람직하게는 36.0 이상 39.0 이하이다.
또한, 본 발명의 광학 유리에 따르면, 정밀 프레스 성형에 적합한 낮은 유리 전이 온도를 실현할 수 있다. 본 발명의 목적 중 하나는, 양호한 생산성으로 정밀 프레스 성형이 가능한 저온 연화성을 갖는 광학 유리의 제공이지만, 저온 연화성의 하나의 지표는 유리 전이 온도(Tg)이다. 본 발명의 광학 유리는 낮은 유리 전이 온도를 실현하는 것이고, 결과적으로 양호한 생산성으로 정밀 프레스 성형이 가능한 저온 연화성을 나타내는 것이다.
본 발명의 광학 유리는 유리 전이 온도가 650 ℃ 이하인 저온 연화성을 나타낸다. 본 발명의 광학 유리가 갖는 유리 전이 온도의 보다 바람직한 범위는 640 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 630 ℃ 이하, 한층 더 바람직하게는 620 ℃ 이하, 한층 더 바람직하게는 610 ℃이다. 한편, 유리 전이 온도를 너무 저하시키면 고굴절률화, 저분산화가 보다 더 곤란해지고/곤란해지거나, 유리의 안정성이나 화학적 내구성이 저하되는 경향을 나타내기 때문에, 유리 전이 온도를 510 ℃ 이상, 바람직하게는 540 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 560 ℃ 이상, 한층 더 바람직하게는 580 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 저온 연화성의 하나의 지표는 유리 굴복점(Ts)이다. 본 발명의 광학 유리가 갖는 굴복점(Ts)의 바람직한 범위는 700 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 690 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 680 ℃ 이하, 한층 더 바람직하게는 670 ℃ 이하, 보다 한층 더 바람직하게는 660 ℃ 이하이다. 굴복점(Ts)을 너무 저하시키면 고굴절률화, 저분산화가 보다 더 곤란해지고/곤란해지거나, 유리의 안정성이나 화학적 내 구성이 저하되는 경향을 나타낸다. 따라서, 굴복점(Ts)을 550 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 580 ℃ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 600 ℃ 이상으로 하는 것이 한층 더 바람직하고, 620 ℃ 이상으로 하는 것이 보다 한층 더 바람직하다.
본 발명의 광학 유리는 우수한 유리 안정성을 갖는다. 예를 들면, 용융 유리로부터 유리를 성형하는 경우에 요구되는 고온 영역에서의 안정성 기준으로서, 액상 온도가 1100 ℃ 이하인 유리를 실현할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 광학 유리는 고굴절률 저분산 유리이면서 액상 온도를 소정 온도 이하로 유지할 수 있기 때문에, 용융 유리로부터 직접 정밀 프레스 성형용 프리폼을 성형할 수 있다. 바람직한 액상 온도의 범위는 1080 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 1070 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 1060 ℃ 이하이다. 액상 온도의 하한에 특별히 제한은 없지만, 필요 이상으로 액상 온도를 저하시키면, 굴절률 nd가 저하되거나 아베수 νd가 저하되거나 유리 전이 온도 Tg가 상승한다. 그 때문에, 상술한 범위내에서 액상 온도를 980 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1010 ℃ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1030 ℃ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 1050 ℃ 이상으로 하는 것이 보다 한층 더 바람직하다.
본 발명의 광학 유리는, 액상 온도에 있어서의 점도가, 용융 유리를 유출시켜 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 차례 차례로 분리하여 프리폼을 얻는 성형 방법에 적합한 범위로 되어 있다. 본 발명의 광학 유리의 액상 온도에 있어서의 점도의 바람직한 범위는 2 내지 10 dPaㆍs, 보다 바람직하게는 2 내 지 8 dPaㆍs, 더욱 바람직하게는 3 내지 8 dPaㆍs, 한층 더 바람직하게는 3 내지 6 dPaㆍs이다. 이 범위의 점도를 가짐으로써, 프리폼 1개분에 상당하는 양의 용융 유리 덩어리를 형성하는 것이 용이해진다.
본 발명의 광학 유리는 각종 광학 소자, 예를 들면 촬상 광학계를 구성하는 렌즈 등의 재료로서 바람직하다.
또한, 본 발명의 광학 유리는 음의 부분 분산 특성을 나타내고, 그의 부분 분산비 Pg, F는 0.560 내지 0.595의 범위를 중심으로 한 분포를 나타낸다. Pg, F의 바람직한 범위는 0.566 내지 0.590, 보다 바람직하게는 0.570 내지 0.585이다. 그 때문에, 음의 굴절력을 갖는 렌즈, 예를 들면 오목 메니스커스 렌즈, 양오목 렌즈, 평오목 렌즈 등의 렌즈를 본 발명의 광학 유리로 제조하고, 다른 렌즈와 조합함으로써 매우 우수한 색수차 보정 능력을 갖는 광학계를 제공할 수 있다.
다음에 본 발명의 광학 유리의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 광학 유리는 유리 원료를 가열, 용융시킴으로써 제조할 수 있다. 유리 원료로서는, 탄산염, 질산염, 산화물 등을 적절하게 이용하는 것이 가능하다. 이들 원료를 소정의 비율로 칭량하고, 혼합하여 조합 원료로 하며, 이것을 예를 들면 1250 내지 1350 ℃로 가열한 용해로에 투입하고, 용해ㆍ청징ㆍ교반하여 균질화함으로써 기포나 미용해물을 포함하지 않고 균질한 용융 유리를 얻을 수 있다. 이 용융 유리를 성형, 서냉함으로써 본 발명의 광학 유리를 얻을 수 있다.
[정밀 프레스 성형용 프리폼 및 그의 제조 방법]
다음에, 본 발명의 정밀 프레스 성형용 프리폼 및 그의 제조 방법에 대하여 설명한다. 프리폼은 정밀 프레스 성형품과 동일한 질량의 유리제 성형체이다. 프리폼은 정밀 프레스 성형품의 형상에 따라서 적당한 형상으로 성형되지만, 그의 형상으로서 구형, 회전 타원체형 등을 예시할 수 있다. 프리폼은 정밀 프레스 성형 가능한 점도가 되도록 가열하여 정밀 프레스 성형에 사용된다.
본 발명의 정밀 프레스 성형용 프리폼은 상술한 본 발명의 광학 유리로 이루어지는 것이다. 본 발명의 프리폼은 필요에 따라서 이형막 등의 박막을 표면에 구비할 수도 있다. 상기 프리폼은 원하는 광학 항수를 갖는 광학 소자의 정밀 프레스 성형이 가능하다. 또한, 유리의 고온 영역에서의 안정성이 높으면서 용융 유리의 유출시의 점도를 높일 수 있기 때문에, 파이프 유출된 용융 유리를 분리하여 얻어진 유리 덩어리를 냉각 과정에서 프리폼으로 성형하는 방법으로, 고품질의 프리폼을 높은 생산성으로 제조할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법은, 유출되는 용융 유리로부터 용융 유리 덩어리를 분리하고, 상기 용융 유리 덩어리가 냉각되는 과정에서 정밀 프레스 성형용 프리폼으로 성형하는 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법에 있어서, 본 발명의 광학 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼을 성형하는 것이고, 상기 본 발명의 프리폼을 제조하기 위한 방법 중 하나이다. 구체적인 예로서는, 파이프 등으로부터 유출되는 용융 유리 흐름으로부터 소정 중량의 용융 유리 덩어리를 분리하여 유리 덩어리를 냉각시키는 과정에서 소정 중량의 프리폼을 성형함으로써 제조하는 방법을 나타낼 수 있다. 이 방법은, 절단, 연삭, 연마 등의 기계 가공이 불필요하다는 이점이 있다. 기계 가공이 실시된 프리폼에서 는, 기계 가공 전에 어닐링을 행함으로써 파손되지 않는 정도까지 유리의 변형을 감소시켜 두어야만 한다. 그러나, 상기 방법에 따르면, 파손 방지용 어닐링은 불필요하다. 또한, 표면이 매끄러운 프리폼을 성형할 수도 있다. 이 방법에서는, 매끄러운으로 청정한 표면을 부여한다고 하는 관점에서, 풍압이 가해진 부상(浮上) 상태에서 프리폼을 성형하는 것이 바람직하다. 또한, 표면이 자유 표면으로 이루어지는 프리폼이 바람직하다. 또한, 시어 마크(shear mark)라 불리는 절단흔이 없는 것이 바람직하다. 시어 마크는 유출되는 용융 유리를 절단 칼에 의해서 절단할 때에 발생한다. 시어 마크가 정밀 프레스 성형품으로 성형되는 단계에서도 잔류하면, 그 부분은 결함이 되어 버린다. 그 때문에, 프리폼 단계에서 시어 마크를 배제해두는 것이 바람직하다. 절단 칼을 이용하지 않고, 시어 마크가 생기지 않는 용융 유리의 분리 방법으로서는, 유출 파이프로부터 용융 유리를 적하하는 방법, 또는 유출 파이프로부터 유출되는 용융 유리 흐름의 선단부를 지지하여 소정 중량의 용융 유리 덩어리를 분리할 수 있는 타이밍에 상기 지지를 제거하는 방법(강하 절단법이라 함) 등이 있다. 강하 절단법에서는, 용융 유리 흐름의 선단부측과 유출 파이프측 사이에 생긴 잘록한 부분에서 유리를 분리하여 소정 중량의 용융 유리 덩어리를 얻을 수 있다. 이어서, 얻어진 용융 유리 덩어리가 연화 상태에 있는 사이에 프레스 성형에 사용하기 때문에 적합한 형상으로 성형된다.
본 발명의 프리폼을 제조하기 위한 방법으로서는, 용융 유리로부터 유리 성형체를 만들고, 이 성형체를 절단 또는 할단하고, 연삭, 연마하여 만드는 방법을 이용할 수도 있다. 이 방법에서는, 용융 유리를 주형에 유입시켜 상기 광학 유리 로 이루어지는 유리 성형체를 성형하고, 이 유리 성형체에 기계 가공을 부가하여 목적 중량의 프리폼을 만든다. 기계 가공하기 전에 유리가 파손되지 않도록, 유리를 어닐링함으로써 충분히 변형 제거 처리를 행하는 것이 바람직하다.
[광학 소자 및 그의 제조 방법]
본 발명의 광학 소자는 상술한 본 발명의 광학 유리로 이루어지는 것이다. 본 발명의 광학 소자는, 광학 소자를 구성하는 본 발명의 광학 유리와 동일하게, 고굴절률 저분산이라는 특징을 갖는다.
본 발명의 광학 소자로서는, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 마이크로 렌즈 등의 각종 렌즈, 회절 격자, 회절 격자 장착 렌즈, 렌즈 어레이, 프리즘 등을 예시할 수 있다. 용도면에서는 디지탈 스틸 카메라, 디지탈 비디오 카메라, 일안 리플렉스 카메라, 휴대 전화 탑재 카메라, 차량 탑재 카메라 등의 촬상 광학계를 구성하는 렌즈, DVD, CD 등의 광 디스크에의 데이터 판독 및 기록을 행하기 위한 광학계를 구성하는 렌즈(예를 들면, 상술한 대물 렌즈) 등을 예시할 수 있다.
상기 광학 소자로서는, 본 발명의 프리폼을 가열, 연화하여 정밀 프레스 성형하여 얻어진 것이 바람직하다.
또한, 이 광학 소자에는 필요에 따라서, 반사 방지막, 전체 반사막, 부분 반사막, 분광 특성을 갖는 막 등의 광학 박막을 설치할 수도 있다.
다음에 광학 소자의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 광학 소자의 제조 방법은, 본 발명의 프리폼 또는 본 발명의 프리폼의 제조 방법에 의해 제조한 정밀 프레스 성형용 프리폼을 가열하며 정밀 프레스 성형하여 광학 소자를 제조하는 것이다.
정밀 프레스 성형법은 몰드 옵틱스 성형법이라고도 불리고, 이미 상기 발명이 속하는 기술 분야에서는 잘 알려져 있었던 것이다.
광학 소자의 광선을 투과하거나 굴절시키거나 회절시키거나 반사시키거나 하는 면을 광학 기능면이라 부른다. 예를 들어, 렌즈를 예로 들면 비구면 렌즈의 비구면이나 구면 렌즈의 구면 등의 렌즈면이 광학 기능면에 상당한다. 정밀 프레스 성형법은 프레스 성형형의 성형면을 정밀하게 유리에 전사시킴으로써, 프레스 성형으로 광학 기능면을 형성하는 방법이다. 즉, 광학 기능면을 마무리하기 위해서 연삭이나 연마 등의 기계 가공을 부가할 필요가 없다.
따라서, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은 렌즈, 렌즈 어레이, 회절 격자, 프리즘 등의 광학 소자의 제조에 바람직하고, 특히 비구면 렌즈를 높은 생산성으로 제조할 때에 최적이다.
본 발명의 광학 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 광학 특성을 갖는 광학 소자를 제조할 수 있음과 동시에, 저온 연화성을 갖는 광학 유리로 이루어지는 프리폼을 사용하기 때문에, 유리의 프레스 성형으로서는 비교적 낮은 온도에서 프레스가 가능해지므로, 프레스 성형형의 성형면에 대한 부담이 경감되어 성형형(성형면에 이형막이 설치되는 경우에는 이형막)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 프리폼을 구성하는 유리가 높은 안정성을 갖기 때문에, 재가열, 프레스 공정에서도 유리의 실투를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 유리 용융로부터 최종 제품을 얻는 일련의 공정을 높은 생산성으로 행할 수 있다.
정밀 프레스 성형법에 사용되는 프레스 성형형으로서는 공지된 것, 예를 들면 탄화규소, 초경 재료, 스테인레스강 등의 형재의 성형면에 이형막을 설치한 것을 사용할 수 있다. 이형막으로서는 탄소 함유막, 귀금속 합금막 등을 사용할 수 있다. 프레스 성형형은 상형 및 하형을 구비하고, 필요에 따라서 동형(胴型)도 구비한다. 그 중에서도 프레스 성형시의 유리 성형품의 파손을 효과적으로 감소 내지 방지하기 위해서는, 탄화규소로 이루어지는 프레스 성형형 및 초경 합금제 프레스 성형형(특히 결합제를 포함하지 않는 초경 합금제, 예를 들면 WC제 프레스 성형형)을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 상기 형의 성형면에 탄소 함유막을 이형막으로서 구비하는 것이 더욱 바람직하다.
정밀 프레스 성형법에서는, 프레스 성형형의 성형면을 양호한 상태로 유지하기 위해서 성형시의 분위기를 비산화성 가스로 하는 것이 바람직하다. 비산화성 가스로서는 질소, 질소와 수소의 혼합 가스 등이 바람직하다. 특히, 탄소 함유막을 이형막으로서 성형면에 구비한 프레스 성형형을 사용하는 경우나, 탄화규소로 이루어지는 프레스 성형형을 사용하는 경우에는, 상기 비산화성 분위기 중에서 정밀 프레스 성형해야 한다.
다음에 본 발명의 광학 소자의 제조 방법에 특히 바람직한 정밀 프레스 성형법에 대하여 설명한다.
(정밀 프레스 성형법 1)
이 방법은, 프레스 성형형에 프리폼을 도입하고, 프레스 성형형과 프리폼을 함께 가열하여 정밀 프레스 성형하는 것이다(정밀 프레스 성형법 1이라 함).
정밀 프레스 성형법 1에 있어서, 프레스 성형형과 상기 프리폼의 온도를 모두, 프리폼을 구성하는 유리가 106 내지 1012 dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 가열하여 정밀 프레스 성형을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유리가 1012 dPaㆍs 이상, 보다 바람직하게는 1014 dPaㆍs 이상, 더욱 바람직하게는 1016 dPaㆍs 이상의 점도를 나타내는 온도까지 냉각시키고 나서 정밀 프레스 성형품을 프레스 성형형으로부터 취출하는 것이 바람직하다.
상기 조건에 의해, 프레스 성형형 성형면의 형상을 유리에 의해 정밀하게 전사시킬 수 있음과 동시에 정밀 프레스 성형품을 변형시키지 않고 취출할 수도 있다.
(정밀 프레스 성형법 2)
이 방법은, 정밀 프레스 성형용 프리폼을 가열하고, 이어서 예열한 프레스 성형형에 도입하여 정밀 프레스 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다(정밀 프레스 성형법 2라 함). 이 방법에 따르면, 프리폼을 프레스 성형형에 도입하기 전에 미리 가열하기 때문에, 사이클 타임을 단축화시키면서 표면 결함이 없는 양호한 면 정밀도의 광학 소자를 제조할 수 있다.
프레스 성형형의 예열 온도는 상기 프리폼의 예열 온도보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 이러한 예열에 의해 프레스 성형형의 가열 온도를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 프레스 성형형의 소모를 저감시킬 수 있다.
정밀 프레스 성형법 2에 있어서, 상기 프리폼을 구성하는 유리가 109 dPaㆍs 이하, 보다 바람직하게는 109 dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 프리폼을 예열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프리폼을 부상하면서 예열하는 것이 바람직하며, 상기 프리폼을 구성하는 유리가 105.5 내지 109 dPaㆍs, 보다 바람직하게는 105.5 dPaㆍs 이상 109 dPaㆍs 미만의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 프레스 개시와 동시에 또는 프레스 도중에 유리의 냉각을 개시하는 것이 바람직하다.
또한, 프레스 성형형의 온도는 상기 프리폼의 예열 온도보다 낮은 온도로 조온하는 것이 바람직하고, 상기 유리가 109 내지 1012 dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도를 기준으로 할 수 있다.
이 방법에 있어서, 프레스 성형 후, 상기 유리의 점도가 1012 dPaㆍs 이상이 될 때까지 냉각시키고 나서 이형하는 것이 바람직하다. 정밀 프레스 성형된 광학 소자는 프레스 성형형으로부터 취출되고, 필요에 따라서 서냉된다. 성형품이 렌즈 등의 광학 소자인 경우에는, 필요에 따라서 표면에 광학 박막을 코팅할 수도 있다.
<실시예>
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더 설명한다. 단, 본 발명이 실시예에 나타내는 양태로 한정되는 것은 아니다.
광학 유리의 제조
표 1에 유리의 조성을 나타낸다. 모든 유리는 각 성분의 원료로서 각각 상당하는 산화물, 수산화물, 탄산염 및 질산염을 사용하고, 유리화한 후에 표 1에 나타내는 조성이 되도록 상기 원료를 칭량하고 충분히 혼합한 후, 백금 도가니에 투입하고 전기로에서 1250 내지 1350 ℃의 온도 범위에서 용융시키고, 교반하여 균질화를 도모하며, 청징시키고 나서 적당한 온도로 예열한 금형에 주입하였다. 주입한 유리를 전이 온도까지 냉각시키고 나서 즉시 어닐링 로에 넣고, 실온까지 서냉시켜 각 광학 유리를 얻었다.
상기 방법으로 얻은 각 광학 유리에 대하여, 이하의 방법으로 굴절률(nd), 아베수(νd), 유리 전이 온도, 액상 온도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 굴절률(nd) 및 아베수(νd)
서냉 강온 속도를 -30 ℃/시로 하여 얻어진 광학 유리에 대하여 측정하였다.
(2) 유리 전이 온도(Tg), 굴복점(Ts)
리가꾸 덴끼 가부시끼가이샤의 열기계 분석 장치에 의해 승온 속도를 4 ℃/분으로 하여 측정하였다.
(3) 액상 온도(L.T.)
백금 도가니에 유리 시료 약 50 g을 넣고, 약 1250 ℃ 내지 1350 ℃에서 약 15 내지 60 분 용융한 후, 각각 1030 ℃, 1040 ℃, 1050 ℃, 1060 ℃, 1070 ℃, 1080 ℃, 1090 ℃, 1100 ℃에서 2 시간 보온한 것을 냉각시켜 결정 석출의 유무를 현미경으로 관찰하고, 결정이 확인되지 않는 최저 온도를 액상 온도(L.T.)라 하였 다.
(4) 액상 온도에 있어서의 점도(η)
JIS 규격 Z8803, 공축 이중 원통형 회전 점도계에 의한 점도 측정 방법에 의해 점도를 측정하였다.
(5) 특정 투과율(λ80, λ70, λ5)
양면이 서로 평행하면서 평탄하게 연마된 두께 10 mm±0.1 mm의 판형 유리 시료를 준비하고, 연마면에 수직 방향으로부터 빛을 입사시켜, 파장 280 nm 내지 700 nm의 범위에서 표면 반사 손실을 포함하는 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율이 80 ％가 되는 파장을 λ80, 70 ％가 되는 파장을 λ70, 분광 투과율이 5 ％가 되는 파장을 λ5라 하였다.
(6) 비중(d)
아르키메데스법에 의해 측정하였다.
모든 유리는 유리 전이 온도가 630 ℃ 이하, 굴복점이 675℃ 이하로 정밀 프레스 성형에 바람직한 특성이 얻어졌다.
Figure 112008005600744-pat00001
Figure 112008005600744-pat00002
Figure 112008005600744-pat00003
Figure 112008005600744-pat00004
Figure 112008005600744-pat00005
Figure 112008005600744-pat00006
Figure 112008005600744-pat00007
Figure 112008005600744-pat00008
Figure 112008005600744-pat00009
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또한, 모든 유리는 액상 온도가 1080 ℃ 이하, 액상 온도에 있어서의 점도가 2 dPaㆍs 이상으로 용융 유리로부터 용융 유리 덩어리를 분리하여 냉각, 고화시키는 과정에서 프리폼으로 성형 가능한 특성을 가지고 있었다.
또한, 모든 유리는 λ80이 460 nm 이하, λ70이 400 nm 이하, λ5가 365 nm 이하로 가시 단파장 영역에서도 우수한 광선 투과성을 가지고 있었다. 가시 영역에 있어서, λ80보다 장파장 영역에서는 분광 투과율 80 ％ 초과의 투과율 특성을 나타낸다. 동일하게, 가시 영역에 있어서, λ70보다 장파장 영역에서는 분광 투과율 70 ％ 초과, λ5보다 장파장 영역에서는 분광 투과율 5 ％ 초과의 투과율 특성을 나타낸다.
또한, 모든 유리는 비중이 5.5 이하가 되었다. 고굴절률 유리임에도 불구하고 비중을 상기 범위로 억제함으로써, 광학 소자의 중량을 경량화할 수 있어 광학계의 구동 전력을 절약화할 수 있다. 또한, 용융 유리를 유출시킬 때, 점도가 동일하면 비중이 작은 유리의 경우가 맥리가 발생하기 어렵기 때문에, 상기 특성은 이 점에서도 유리하다.
정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조
다음에 각 광학 유리에 상당하는 청징 및 균질화한 용융 유리를, 유리가 실투되지 않고, 안정한 유출이 가능한 온도 영역으로 온도 조정된 백금 합금제 파이프로부터 일정 유량으로 유출시켜, 적하 또는 강하 절단법으로 목적하는 프리폼 질량의 용융 유리 덩어리를 분리하고, 용융 유리 덩어리를 가스 분출구가 바닥부에 있는 수형(受型)에 받아들이며, 가스 분출구로부터 가스를 분출하여 유리 덩어리를 부상시키면서 정밀 프레스 성형용 프리폼을 성형하였다. 용융 유리의 분리 간격을 조정, 설정함으로써 구형 프리폼과 편평 구형 프리폼을 얻었다.
광학 소자(비구면 렌즈)의 제조
상기 방법으로 얻어진 프리폼을, 도 1에 나타내는 프레스 장치를 이용하여 정밀 프레스 성형하여 비구면 렌즈를 얻었다. 구체적으로는 프리폼을, 프레스 성형형을 구성하는 하형 (2) 및 상형 (1) 사이에 설치한 후, 석영관 (11) 내를 질소 분위기로 하고 히터(도시하지 않음)에 통전하여 석영관 (11)내를 가열하였다. 프레스 성형형 내부의 온도를 성형되는 유리가 108 내지 1010 dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 설정하고, 동일한 온도를 유지하면서 압봉 (13)을 강하시켜 상형 (1)을 눌러 성형형내에 장착된 프리폼을 프레스하였다. 프레스 압력은 8 MPa, 프레스 시간은 30 초로 하였다. 프레스 후, 프레스 압력을 해제하고, 프레스 성형된 유리 성형품을 하형 (2) 및 상형 (1)과 접촉시킨 그대로 상기 유리의 점도가 1012 dPaㆍs 이상이 되는 온도까지 서냉시키고, 이어서 실온까지 급냉시켜 유리 성형품을 성형형으로부터 취출하여 비구면 렌즈를 얻었다. 또한, 도 1에 있어서 유지 부재 (10)이 하형 (2)와 동형 (3)을 유지하고, 지지봉 (9)가 상형 (1), 하형 (2), 동형 (3), 유지 부재 (10)를 지지함과 동시에 압봉 (13)에 의한 프레스 압력을 받았다. 하형 (2)의 내부에는 열전대 (14)가 삽입되어 프레스 성형형 내부의 온도를 모니터링하였다. 또한, 상형 (1), 하형 (2), 동형 (3)에는 SiC를 이용하고, 상형 (1) 및 하형 (2)의 성형면에 탄소 이형막을 설치하였다.
이와 같이 하여 비구면 오목 메니스커스 렌즈, 비구면 양오목 렌즈를 제조하였다. 상기 렌즈는 촬상 광학계를 구성하는 렌즈로서 적합한 것이었다.
본 발명에 따르면, 정밀 프레스 성형에 바람직한 고굴절률 저분산 광학 유리 를 제공할 수 있다. 본 발명의 광학 유리로부터 정밀 프레스 성형용 프리폼을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 고굴절률 저분산 유리로 이루어지는 광학 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 정밀 프레스 성형 장치의 단면 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 상형
2: 하형
3: 동형
4: 정밀 프레스 성형용 프리폼
9: 지지봉
10: 유지 부재
11: 석영관
12: 가열용 코일
13: 압봉
14: 열전대

Claims (9)

  1. 몰％ 표시로,
    SiO2 0 내지 20 ％,
    B2O3 5 내지 40 ％,
    SiO2+B2O3=15 내지 50 ％,
    Li2O 0 내지 10 ％,
    ZnO 12 내지 36 ％,
    단, 3×Li2O+ZnO≥18 ％,
    La2O3 5 내지 30 ％,
    Gd2O3 0 내지 20 ％,
    Y2O3 0 내지 10 ％,
    La2O3+Gd2O3=10 내지 30 ％,
    La2O3/ΣRE2O3=0.67 내지 0.95,
    (단, ΣRE2O3=La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Sc2O3+Lu2O3)
    ZrO2 0.5 내지 10 ％,
    Ta2O5 1 내지 15 ％,
    WO3 1 내지 20 ％,
    Ta2O5/WO3≤2.5(몰비)
    Nb2O5 0 내지 8 ％,
    TiO2 0 내지 8 ％
    를 포함하고,
    굴절률 nd가 1.87 이상,
    아베수 νd가 35 이상 40 미만인 광학 유리.
  2. 제1항에 있어서, Gd2O3의 함유량이 0.4 ％를 초과하는 광학 유리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리 전이 온도 Tg가 650 ℃ 이하이고, 액상 온도 LT가 1100 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  4. 제1항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 정밀 프레스 성형용 프리폼.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 광학 소자.
  6. 유리 원료를 조합, 가열, 용융하여 얻어진 용융 유리로부터 용융 유리 덩어리를 분리하고, 용융 유리 덩어리가 냉각되는 과정에서 프리폼으로 성형하는 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법에 있어서,
    제1항에 기재된 광학 유리가 얻어지도록 유리 원료의 조합, 가열, 용융을 행하는 것을 특징으로 하는 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법.
  7. 제4항에 기재된 프리폼 또는 제6항에 기재된 방법으로 제조한 프리폼을 가열하고, 프레스 성형형을 이용하여 정밀 프레스 성형하는 것을 포함하는 광학 소자의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 프레스 성형형에 프리폼을 도입하여 프레스 성형형과 프리폼을 함께 가열하는 광학 소자의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 예열한 프레스 성형형에 가열한 프리폼을 도입하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조 방법.
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