KR101410964B1 - 광학 유리 및 광학 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한가지의 광학 유리와 광학 소자에 관한 것이다. 광학 유리는 아래의 성분으로 구성된다: 0.1wt%~8wt%의 SiO2； 20wt%~32wt%의 B2O3； 20wt%~35wt%의 La2O3； 15wt%~30wt%의 Gd2O3； 1~6wt%의 Ta2O5； 1wt%~15wt%의 ZnO； 및 0.1wt%~2wt%의 Li2O. 실험결과는 본 발명이 제공한 광학 유리의 굴절율이 1.75~1.8이고, 아베수는 45~52이고, 유리 전이 온도가 610℃보다 낮으며, 투과율이 80%일 때 해당 파장이 390nm보다 작아 현대 영상 설비의 요구를 만족시키는 것으로 나타냈다.

Description

광학 유리 및 광학 소자{Optical glass and optical element}
본 발명은 유리 기술 분야와 관련되며, 더 구체적으로 말하면 광학 유리 및 광학 소자와 연관된다.
최근, 디지털 카메라와 디지털 비디오 카메라, 카메라폰 등이 유행함에 따라, 광학 시스템에 쓰이는 설비의 집적도가 늘어나고 기능도 신속히 증가하고 있는 바람에 광학 시스템에 더 높은 정확도와 더 가벼운 무게와 더 작은 사이즈가 요구된다. 따라서 비구면 거울 모듈을 쓰는 것이 광학 디자인의 주류가 되고 있다.
비구면 거울의 제조에는 정밀 압축 성형의 방법이 널리 사용되었다. 이른바 정밀 압축 성형은 일정한 온도, 압력 하에서 예정된 제품의 형태를 가진 고정밀 몰드 압축 성형 유리 프리케스트 유니트를 사용하여 최종 제품 형태 또는 가장 최종 제품 형태에 근접하게 만들게 하고, 또한, 광학 기능을 갖 유리 제품을 만들게 한다. 정밀 몰드 압축 성형 기술을 채용해서 만든 비구면 거울은 다시 연마하고, 광내는 것이 필요하지 않아서 작업공정을 간소화할 수 있다.
비구면 거울에 쓰이는 광학 유리는 고굴절율과 저색분산율이 요구된다. 현대 영상 설비중 널리 응용되고 있다. 예를 들면, 중국 특허 CN101360691A가 한가지의 광학 유리를 공개하고 있는데, 굴절율은 1.5~1.65이고 아베수가 50~65의 광학 상수를 가지고 있다. 중국 특허 CN1704369A은 한가지의 광학 유리를 공개하는데 굴절율은 1.85~1.90이고 아베수가 40~42 범위의 광학 상수를 가지고 있다.
광학 유리의 투광율은 굴절율의 영향을 많이 받는다. 굴절율이 높일수록 투광율이 낮아지는 경향이 있다. 예를 들면, 중국 특허 CN101492247A가 한가지의 광학 유리를 공개하고 있는데, 굴절율이 1.8~2.1이고, 투과율이 80%에 이를 때 해당 파장은 400nm 이상에 있다.
정밀 몰드 압축 성형을 진행할 때, 고정밀의 주형을 유리 완성품에 복제하기 위해 유리 연화점 온도 전후에 유리의 프리케스트 유니트를 가압성형해야 된다. 이때 성형 몰드가 고온하에 노출될 뿐만 아니라 높은 압력도 받게 된다. 따라서, 설령 보호 가스가 있더라도 성형 몰드의 표면 막층이 여전히 쉽게 산화, 침식될 수 있다. 따라서, 유리에 낮은 유리 전이 온도(전변 온도)가 요구된다. 기존의 기술중에 중국 특허 1704369A가 한가지의 광학 유리를 공개하는데 굴절율이 1.83~1.9이고, 아베수가 40~42의 광학 상수를 가지고 있고, 유리 전이 온도는 670~720℃이다. 유리 재료의 유리 전이 온도가 높은 편이라 정밀 몰드 성형을 진행할 때에 높은 온도가 필요하다. 이에 따라, 성형 몰드가 손상되기 쉽다. 따라서 원가가 높은 편이다.
상기 문제점을 고려하여, 본 발명이 해결하고자 하는 기술 과제는 굴절율이 1.75~1.8이고, 아베수가 45~52이며，유리 전이 온도가 610℃ 보다 작고, 투과율이 80%일 때에 해당 파장이 390nm인 광학 유리 및 광학 소자를 제공하는 데 있다.
본 발명이 제공한 광학 유리는 아래의 성분을 포함한다:
0.1wt%~8wt%의 SiO2；
20wt%~32wt%의 B2O3；
20wt%~35wt%의 La2O3；
15wt%~30wt%의 Gd2O3；
1wt%~6wt%의 Ta2O5；
1wt%~15wt%의 ZnO； 및
0.1wt%~2wt%의 Li2O.
바람직하게는, 상기 SiO2가 0.1wt% 이상 4wt% 미만이다.
바람직하게는, 광학 유리는 아래의 성분들을 또한 포함한다:
0~8wt%의 ZrO2, 0~5wt%의 Nb2O5, 0~5wt%의Y2O3, 0~5wt%의 Yb2O3, 그리고 BaO, CaO, SrO, Na2O, K2O 및 0~0.5wt%의 Sb2O3 중 적어도 어느 하나, 상기 BaO, CaO와 SrO의 총 함량은 0~15wt%，상기 Na2O와 K2O의 총 함량은 0~2wt%이다.
바람직하게는, 상기 BaO, CaO와 SrO의 총 함량은 1wt%~10wt%이고；Na2O와 K2O의 총 함량은 0.1wt%~1wt%이다.
바람직하게는, 상기 ZrO2 가 1wt%~7wt%이다.
바람직하게는, 상기 SiO2 가 0.1wt%~3.5wt%이다.
바람직하게는, 상기 B2O3가 22wt%~32wt%이다.
바람직하게는, 상기 La2O3가 25wt%~35wt%이다.
바람직하게는, 상기 Gd2O3 가 18wt%~25wt%이다.
바람직하게는, 상기 Ta2O5 가 2wt%~5wt%이다.
바람직하게는, 상기 ZnO가 5wt%~12wt%이다.
바람직하게는, 상기 Li2O가 0.3wt%~1.5wt%이다.
바람직하게는, 상기 SiO2가 2.5wt%~3.5wt%이다.
바람직하게는, 광학 유리는 굴절율이 1.75~1.8이고；아베수가 45~52이며；유리 전이 온도가 610℃보다 작고; 및 투과율이 80%일 때 해당 파장이 390nm보다 작다.
본 발명은 또한 상기 기술 방안에 따른 광학 유리로 형성된 광학 소자를 제공한다.
본 발명은 한가지의 광학 유리 및 광학 소자를 제공한다. 광학 유리는 아래의 성분을 포함한다: 0.1wt%~8wt%의 SiO2； 20wt%~32wt%의 B2O3； 20wt%~35wt%의 La2O3； 15wt%~30wt%의 Gd2O3； 1~6wt%의 Ta2O5； 1wt%~15wt%의 ZnO； 0.1wt%~2wt%의 Li2O. SiO2는 유리의 내 삼투성(Resistance to lose permeability)을 유지하는 역할을 하고, 유리의 격자 모양을 형성하는 데 도움이 된다. B2O3 는 산화물로서 유리의 열 안정성과 화학 안정성을 향상시킬 수 있고, 유리의 연화 온도와 유동 점도를 낮추는 역할도 있다. La2O3와 Gd2O3는 고굴절율과 저색분산 유리를 육성할 수 있도록 필요한 성분이다. Ta2O5는 광학 유리에 고굴절율과 저색분산 특성을 부여할 수 있는 성분이고, 유리의 안정성을 효과적으로 강화시킬 수 있다. ZnO도 광학 유리에 고굴절율과 저색분산 특성을 부여할 수 있는 성분이다. Li2O는 강화 용제이면서 유리의 연화 온도를 줄일 수 있다. 실험 결과에 따라, 본 발명이 제공한 유리의 굴절율은 1.75~1.8이고, 아베수는 45~52이며, 유리 전이 온도는 610℃ 보다 낮고, 투과율이 80% 때에 해당 파장은 390nm보다 작다.
본 발명이 제공한 광학 유리는 굴절율이 1.75~1.8이고, 아베수는 45~52이고, 유리 전이 온도가 610℃보다 낮으며, 투과율이 80%일 때 해당 파장이 390nm보다 작아, 현대 영상 설비의 요구를 만족시킬 수 있다.
아래에서는, 본 발명의 실시예의 기술 방안이 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 물론 설명되는 실시예는 단지 본 발명에 대한 일부 실시예이고, 모든 실시예를 설명하는 것은 아니다. 본 발명의 실시예를 바탕으로 본 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 창조적 노동이 없다는 가정 하에 얻은 모든 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위 안에 속하는 것이다.
본 발명이 제공한 광학 유리는 아래의 성분을 포함한다:
0.1wt%~8wt%의 SiO2；
20wt%~32wt%의 B2O3；
20wt%~35wt%의 La2O3；
15wt%~30wt%의 Gd2O3；
1~6wt%의 Ta2O5；
1wt%~15wt%의 ZnO；및
0.1wt%~2wt%의 Li2O.
SiO2는 중요한 유리 형성체 산화물인데, 규산 4면체(Silicon Oxygen Tetrahedron; SiO4)의 구조 단위로 불규칙적인 연속 격자 모양을 형성해서 광학 유리의 골조가 이루어진다. SiO2는 유리의 내삼투성을 유지하는 역할을 한다. SiO2의 함량이 8wt%를 초과하면, 광학 유리의 가용성(可熔性)이 저하되고 연화 온도는 올라간다. SiO2의 함량이 0.1wt%~8wt%인 것으로 한정되는데，바람직하게는 0.1wt% 이상 4wt% 미만이고, 더 바람직하게는 0.1wt%~3.5wt%이고, 가장 바람직하게는 2.5wt%~3.5wt%이다.
B2O3는 광학 유리를 형성하는 데 한가지의 중요한 산화물인데, 광학 유리의 격자 모양 형성에 효과적으로 도움이 되고, 유리의 팽창 계수를 줄일 수 있으며, 유리의 열 안정성과 화학 안정성도 향상시켜 유리의 굴절율을 높이고, 유리의 유리 전이 온도와 가용 온도(可熔溫度)를 낮춘다. B2O3의 함량이 20wt%~32wt%로 한정되고，B2O3의 함량이 20wt%보다 낮으면 유리 전이 온도가 높아지고 굴절율이 낮아지는데, B2O3의 함량이 32wt%보다 많으면 광학 유리의 저색분산을 불리하게 한다. B2O3의 함량은 바람직하게는 22wt%~32wt%이고，더 바람직하게는 25wt%~29wt%이다。
La2O3는 고굴절율과 저색분산 유리를 육성하는 데 필요한 성분이다. La2O3의 함량이 20wt%~35wt%로 한정되고 La2O3의 함량이 20wt%보다 작으면 광학 유리의 굴절율이 낮아지고, La2O3의 함량이 35wt%보다 높으면 광학 유리의 내삼투성이 떨어진다. La2O3의 함량은 바람직하게는 25wt%~35wt%이다.
Gd2O3는 유리의 굴절율을 증가시키고 아베수를 증가시키는 유효 성분인데, Gd2O3의 함량은 15wt%~30wt%로 한정된다. Gd2O3의 함량이 30wt%보다 높으면, 광학 유리의 내삼투성이 줄어든다. Gd2O3의 함량은 바람직하게는 18wt%~25wt%이다.
Ta2O5는 광학 유리에 고굴절율과 저색분산 특성을 부여하는 성분인데 유리의 안정성을 효과적으로 강화시킬 수 있다. Ta2O5의 함량이 6wt%를 초과하면, 광학 유리의 가용성이 약화되고 유리의 유리 전이 온도가 높아진다. Ta2O5의 함량은 1wt%~6wt%로 한정되고, 바람직하게는 2wt%~5wt%이다.
ZnO는 광학 유리와 저융점 유리의 중요 구성 성분인데 유리의 열팽창 계수를 줄일 수 있고, 유리의 화학 안정성, 열안정성 및 굴절율을 향상시킬 수 있다. ZnO의 함량은 1wt%~15wt%로 한정된다. ZnO의 함량이 15wt%를 초과하면 광학 유리의 삼투성이 높아지고, ZnO의 함량이 1wt%에 미달하면 광학 유리의 유리 전이 온도가 높아진다. ZnO의 함량이 바람직하게는 5wt%~12wt%이고，더 바람직하게는 8wt%~12wt%이다.
Li2O는 강화 용제로서 유리의 연화 온도를 낮출 수 있다. Li2O의 함량은 0.1wt%~2wt%로 한정되는데 Li2O의 함량이 2wt%를 초과하면 광학 유리의 내삼투성과 굴절율이 낮아지면서 유리의 결정화와 삼투를 악화시키고, Li2O의 함량이 0.1wt%보다 작으면 유리 전이 온도와 연화 온도를 낮추는 목적도 이루지 못한다. 따라서, Li2O의 함량은 바람직하게 0.3wt%~1.5wt%이다.
본 발명에 따른 광학 유리는 또한 0~8wt%의 ZrO2, 0~5wt%의 Nb2O5, 0~5wt%의Y2O3, 0~5wt%의 Yb2O3, 그리고 BaO, CaO, SrO, Na2O, K2O와 0~0.5wt%의 Sb2O3 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 상기 BaO, CaO와 SrO의 총 함량은 0~15wt%이고, 상기 Na2O와 K2O의 총 함량은 0~2wt%이다.
ZrO2는 광학 유리의 점도, 경도, 탄성, 굴절율, 화학 안정성을 향상시킬 수 있고, 열팽창 계수를 줄일 수 있다. ZrO2의 함량이 8wt%를 초과하면, 결정화 현상이 나타나고 유리의 내삼투성과 유리 전이 온도를 줄일 수도 있다. 이에 따라, ZrO2의 함량은 1wt%~7wt%로 정해진다.
Nb2O5는 유리의 고굴절율을 부여하는 성분인데 유리의 내삼투성을 개선하는 역할도 한다. Nb2O5의 함량이 5wt%보다 많으면, 유리의 색분산율이 큰폭으로 올라가고 아베수가 낮아지는 동시에 유리의 단파 투과율이 감소한다. 이에 따라, Nb2O5의 함량은 0.5wt%~5wt%로 정해질 수 있다.
Y2O3와 Yb2O3는 광학 유리의 굴절율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. Y2O3는 유리의 광학 상수를 조정하는 성분인데 함량이 5wt% 를 초과하면 유리의 내삼투성이 악화될 수 있다. Yb2O3는 Y2O3와 비슷한 역할을 하는데 함량이 5wt%를 초과하면 광학 유리가 삼투하기 쉽다. 이에 따라, Y2O3의 함량이 0.1wt%~5wt%로도 되고，0.5wt%～4wt%로도 된다. 또한, Yb2O3의 함량이 0.1wt%~5wt%로도 되고, 0.5wt%～4wt%로도 된다.
BaO의 역할은 유리의 색분산을 줄이는 것인데 유리의 투과율을 개선시키면, 광학 유리의 굴절율, 밀도, 광택 및 화학 안정성을 증가시킬 수 있다. CaO의 역할은 BaO의 것과 비슷하다. 동시에, SrO의 역할은 BaO, CaO의 것과 비슷하다. 그러나SrO로 BaO의 일부를 대체하면, 유리의 용융과 정화를 더 빨리 진행하게 할 수 있고 유리의 결정화 추세를 억제시키고 광학 유리의 굴절율을 증가하게 할 수 있다. 그리고 유리의 내삼투성이 향상될 수도 있다. BaO, CaO와 SrO의 총 함량은 0.5wt%~15wt%로도 되고, 1wt%~10wt%로도 된다.
Na2O와 K2O는 유리의 유리 전이 온도를 낮출 수 있다. Na2O와 K2O의 총 함량은 2wt%보다 높으면, 광학 유리의 내삼투성이 감소되고 굴절율도 감소된다. Na2O와 K2O의 총 함량은 0.1wt%~2wt%로도 되고, 0.1wt%~1wt%로도 된다.
Sb2O3는 유리의 정화 온도를 효과적으로 감소시키고 유리의 투과율을 향상시킬 수 있다. Sb2O3의 함량은 0wt%~0.5wt%로 될 수 있고, 바람직하게는 0.01wt%~0.5wt%일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 광학 유리의 굴절율은 1.75~1.8이고; 아베수는 45~52; 유리 전이 온도가 610℃보다 낮고; 유리의 투과율이 80%에 이르면 해당 파장은 390nm보다 작으며, 바람직하게는 385nm보다 작고 더 바람직하게는 380nm보다 작다.
본 발명은 또한 상기한 기술 방안에 의해 기술한 광학 유리로 형성된 광학 소자를 제공한다. 본 발명의 광학 소자는 상기한 본 발명의 광학 유리로 형성된다. 따라서, 이 광학 소자는 상기 광학 유리의 모든 특성을 지니고 있다. 본 발명의 광학 소자는 1.75~1.8보다 큰 굴절율과, 45~52의 아베수, 그리고 610℃보다 낮은 연화 온도를 가진다. 그리고, 투과율이 80%에 이를 때 해당 파장이 390nm보다 작다. 본 발명이 제공한 광학 소자는 디지털 카메라와 디지털 비디오 카메라, 카메라폰 등에 적응된다.
본 발명의 기술 방안을 더 잘 이해하기 위해서, 아래는 구체적인 실시예와 결합하여 본 발명의 바람직한 실시 방안에 대해 기술할 것이다. 그러나 이런 기술은 단지 본 발명의 특성과 이점을 더 잘 설명하기 위해 한 것이고, 본 발명의 청구항들에 대한 한정은 아니다.
실시예 1
3.5wt%의 SiO2, 27.9wt%의 B2O3, 32.6wt%의 La2O3, 21.9wt%의 Gd2O3, 1.6wt%의 Ta2O5, 12.2wt%의 ZnO, 0.3wt%의 Li2O를 포함하는 광학 유리인데, 주요 성능 파라미터는:
굴절율：nd=1.76821
아베수：vd=49.31
유리 전이 온도：Tg=605℃
연화 온도：Ts=648℃
λ80：382.9nm
상기한 성능 파라미터는 아래와 같은 방법을 통해서 테스트한다.
그 중 굴절율（nd）수치가（-2℃/h）-（-6℃/h이고, 굴절율과 아베수는《GB/T 7962.1-1987 무색 광학 유리의 테스트 방법 굴절율과 색분산 계수》에 따라 테스트한다.
유리 전이 온도（Tg）는《GB/T7962.16-1987 무색 광학 유리의 테스트 방법(Test methods of colourless optical glass): 선 팽창률(linear expansivity), 유리 전이 온도와 및 온도가 올라가다가 팽창을 멈추는 항복점 온도(yield point temperature)》에 따라 테스트한다. 즉: 테스트 샘플은 일정한 온도 범위 안에서 온도가 1℃씩 올라갈 때마다, 테스트 샘플의 팽창곡선에서 저온 구역과 고온 구역의 직선 부분이 연장하여 교차하게 만든다. 그 교차점에 대응한 온도가 바로 유리 전이 온도이다.
이 유리로 10mm±0.1 mm 두 개의 샘플을 만들어 놓고, 유리의 투과율이 80%에 이를 때에 해당 파장 λ80 를 테스트한다.
실시예 2~13에서 제공한 광학 유리 구성 성분의 퍼센트 비율 및 대응하는 성능이 표1과 표2와 같이 표시된다. 대비예 1~3에서 제공한 광학 유리 구성 성분의 퍼센트 비율 및 대응하는 성능이 표3과 같이 표시된다.
<실시예 2~7에서 제공한 광학 유리 구성 성분의 퍼센트 비율 및 대응하는 성능 >
실시예
2 3 4 5 6 7






유리
구성
성분
（wt%）
 SiO2 2.5 5 3 3.5 4.8 2
B2O3 28.5 28.8 27.1 28.5 27.8 29.2
La2O3 29.5 29.5 29.9 28.7 30.1 26
Gd2O3 20.3 21.5 20.5 23.1 20.3 23
ZnO 10.2 10.2 10 10.2 11.8 9.4
Li2O 0.8 0.8 1 0.6 1 1.4
Ta2O5 3.1 4.2 3.5 2.5 4.2 3.5
ZrO2 5.1 5 2.9 5.5
합계 100 100 100 100 100 100
nd 1.76547 1.76825 1.76760 1.76852 1.77325 1.78125
vd 49.51 49.09 48.65 49.25 49.7 49.06
Tg（℃） 603 605 609 606 608 596
λ80 (nm) 384nm 380nm 379nm 386nm 378nm 388nm
<실시예 8~13에서 제공한 광학 유리 구성 성분의 퍼센트 비율 및 대응하는 성능>
실시예
8 9 10 11 12 13


유리
구성
성분
（wt%）
 SiO2 8 6 3.2 4.5 7 2
B2O3 31 29 27 22.9 24 30
La2O3 24.5 30 25 34 27.3 27
Gd2O3 20 19 28 17 24 18
ZnO 8 7 8 5 2 4
Li2O 0.5 1 0.8 0.6 0.7 1.55
ZrO2 8 5 6 5 4
Ta2O5 3 5 2 3
Nb2O5 3 4 1 2
Y2O3 3 2 2
Yb2O3 3 2 2
BaO 1 1.2
CaO 1 1.2
SrO 1 1.2
Na2O 0.4
K2O 0.4
Sb2O3 0.05
합계 100 100 100 100 100 100
nd 1.75438 1.777682 1.78625 1.76782 1.77325 1.79125
vd 46.51 49.09 50.65 49.25 47.7 50.06
Tg（℃) 603 605 609 606 608 590
λ80(nm) 387nm 386nm 379nm 388nm 382nm 384nm
<대비예 1~3에서 제공한 광학 유리 구성 성분의 퍼센트 비율 및 대응하는 성능>
대비예
1 2 3


유리
구성
성분
（wt%）		 SiO2 13 5 7.3
B2O3 17 41.4 31.1
La2O3 33.7 17.5 34.9
Gd2O3 25.3 23.5 25.5
ZnO 10.2 11.8 0.2
Li2O 0.8 0.8 1
합계 100 100 100
Nd 1.62124 1.60235 1.70123
Vd 43.51 48.01 46.37
Tg（℃） 732 622 712
λ80(nm) 395nm 396nm 391nm
본 발명이 제공한 광학 유리의 제조 방법은 특별한 한정이 없고 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려진 방법에 따라 실시된다. 원재료를 융용하고 정화, 균질화한 후에 온도를 내리면서 예열한 금속 주형에다 주입하고 가열냉각 후에 광학 유리를 얻었다.
본 발명의 실시예 1~13와 비교예 1~3에서 제공한 광학 유리는 아래와 같은 방법을 통해서 만든 것이다:
석영사, 붕산, 산화란, 산화가돌리늄, 산화아연, 산화지르코늄, 탄산리튬과 산화단을 백금 도가니안에 놓고 1080~1380℃의 조건하에서 용해, 정화, 균질화한 후에 온도를 내리고;
550~600℃ 전후에서 용융된 유리를 예열한 금속 주형안에 부어 놓고;
예열한 금속 주형안에 부어진 용융 유리를 금속 주형과 같이 어닐링로 안에 놓고 서서히 냉각하여 광학 유리를 얻게 되고, 관련 파라미터를 테스트한다. 실시예 1~13에서 제공한 광학 유리는 압력을 가할 때 결정화되도 않고 삼투(devitrification)하지도 않는다.
실시예 2~13에서 제공한 광학 유리의 굴절율, 아베수, 유리 전이 온도와 투광성능이 표 1과 표 2와 같이 나타내진다. 대비예 1~3에서 제공한 광학 유리의 굴절율, 아베수, 유리 전이 온도와 투광성능이 표 3과 같이 나타내진다.
상기 실시예에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제공한 광학 유리와 광학 소자의 굴절율은 1.75~1.8이고，아베수는 45~52이며，유리 전이 온도가 610℃ 보다 낮고, 투과율이 80%에 이르면 해당 파장이 390nm 보다 작아서 현대 영상 설비의 요구에 맞는다.
개시된 실시예의 상기 설명을 통해서 본 분야에 숙련된 전문가 및 기술자들은 본 발명을 구현하거나 사용할 수 있다. 이런 실시예의 다양한 변경은 본 분야의 숙련된 전문가들에게는 명백할 것이다. 본문에서 정의한 일반적인 원리는 본 발명의 핵심이나 범위에서 벗어나지 않는 이상, 다른 실시예들에서 구현될 수 있다. 따라서 본 발명은 도면에서 보여준 실시예에 구속되지 않고, 여기에 개시된 원리와 새로운 기능에 맞는 최대한 넓은 범위와 일치하면 된다.

Claims (15)

  1. 아래의 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 유리:
    0.1wt% 이상 4wt% 미만의 SiO2；
    20wt%~32wt%의 B2O3；
    20wt%~35wt%의 La2O3；
    15wt%~30wt%의 Gd2O3；
    1wt%~6wt%의 Ta2O5；
    1wt%~15wt%의 ZnO； 및
    0.1wt%~2wt%의 Li2O.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    0~8wt%의 ZrO2;
    0~5wt%의 Nb2O5;
    0~5wt%의 Y2O3;
    0~5wt%의 Yb2O3; 및
    BaO, CaO, SrO, Na2O, K2O 및 0~0.5wt%의 Sb2O3 중 적어도 하나; 를 더 포함하며,
    상기 BaO, CaO 및 SrO의 총 함량은 0~15wt% 이고, 상기 Na2O 및 K2O의 총 함량은 0~2wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 BaO, CaO 및 SrO의 총 함량은 1wt%~10wt%이고；
    상기 Na2O 및 K2O의 총 함량은 0.1wt%~1wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 ZrO2는 1wt%~7wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 SiO2는 0.1wt%~3.5wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 B2O3는 22wt%~32wt% 인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 La2O3는 25wt%~35wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 Gd2O3는 18wt%~25wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ta2O5는 2wt%~5wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 ZnO는 5wt%~12wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 Li2O는 0.3wt%~1.5wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 SiO2는 2.5wt%~3.5wt%인 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  14. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    굴절율은 1.75~1.8이고；
    아베수는 45~52이고；
    유리 전이 온도는 610℃ 보다 낮으며; 및
    투과율이 80%일 때 해당 파장이 390nm보다 작은 것을 특징으로 하는 광학 유리.
  15. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 광학 유리로 구성된 광학 소자.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805120B (zh) * 2010-04-19 2013-02-20 成都光明光电股份有限公司 一种光学玻璃及光学元件
CN102849942B (zh) * 2011-11-30 2015-11-25 湖北新华光信息材料有限公司 高折射率环保镧火石光学玻璃
CN107512849A (zh) * 2012-11-23 2017-12-26 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
JP6689057B2 (ja) * 2014-12-24 2020-04-28 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
CN105645760B (zh) * 2016-03-07 2019-01-22 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
CN105645765B (zh) * 2016-03-07 2019-01-22 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
WO2017152656A1 (zh) * 2016-03-07 2017-09-14 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
CN107162404B (zh) * 2016-03-07 2021-09-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
CN106396369B (zh) * 2016-09-29 2017-12-01 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件和光学元件
JP2019020723A (ja) 2017-07-12 2019-02-07 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 導光板、画像表示装置
KR102642282B1 (ko) * 2017-07-12 2024-02-28 호야 가부시키가이샤 도광판 및 화상 표시 장치
CN107902891A (zh) * 2017-11-08 2018-04-13 柳州市奥康眼镜有限公司 一种光学玻璃和光学元件
CN112142321B (zh) * 2020-09-28 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、光学元件和光学仪器
CN114031291A (zh) * 2021-12-06 2022-02-11 湖北新华光信息材料有限公司 光学玻璃及其制备方法和光学元件
CN115286237A (zh) * 2022-08-26 2022-11-04 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃和光学元件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106611A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Ohara Inc 光学ガラス

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001130924A (ja) * 1999-10-28 2001-05-15 Hoya Corp 精密プレス成形用ガラス、光学部品およびその製造方法
JP3750984B2 (ja) 2000-05-31 2006-03-01 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラスおよび光学製品の製造方法
JP4093524B2 (ja) * 2001-02-20 2008-06-04 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品
JP4739721B2 (ja) * 2003-11-17 2011-08-03 株式会社オハラ 光学ガラス
JP4993872B2 (ja) * 2004-04-26 2012-08-08 株式会社オハラ 光学ガラス
JP4889949B2 (ja) * 2004-04-26 2012-03-07 株式会社オハラ 光学ガラス
EP1604959A1 (en) 2004-06-02 2005-12-14 Kabushiki Kaisha Ohara An optical glass
CN101163648B (zh) * 2005-04-22 2012-05-30 株式会社小原 玻璃组合物
JP5616566B2 (ja) 2005-11-24 2014-10-29 株式会社オハラ 光学ガラス
JP4751225B2 (ja) * 2006-03-28 2011-08-17 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子およびそれらの製造方法
JP2006315954A (ja) * 2006-06-30 2006-11-24 Hoya Corp 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品
US8003556B2 (en) * 2007-09-28 2011-08-23 Ohara Inc. Optical glass
JP2010013292A (ja) * 2008-06-30 2010-01-21 Ohara Inc ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体の曇り低減方法
CN101805120B (zh) * 2010-04-19 2013-02-20 成都光明光电股份有限公司 一种光学玻璃及光学元件

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106611A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Ohara Inc 光学ガラス
US20090131240A1 (en) * 2005-10-11 2009-05-21 Ohara Inc. Optical Glass

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Publication number Publication date
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