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KR20150114944A - 광학 유리, 열간 성형품 및 그 제조 방법, 그리고 광학 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학 유리, 열간 성형품 및 그 제조 방법, 그리고 광학 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20150114944A
KR20150114944A KR1020157018611A KR20157018611A KR20150114944A KR 20150114944 A KR20150114944 A KR 20150114944A KR 1020157018611 A KR1020157018611 A KR 1020157018611A KR 20157018611 A KR20157018611 A KR 20157018611A KR 20150114944 A KR20150114944 A KR 20150114944A
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마사노리 아니야
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 일 양태는, P2O5, B2O3 및 희토류 산화물을 필수 성분으로서 함유하고, 산화물 기준의 유리 조성에 있어서, P2O5 함유량이 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만의 범위이고, B2O3 함유량이 20 ∼ 40 질량％ 의 범위이고, 희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이고, 굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고, 아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 또한 유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하인 광학 유리에 관한 것이다.

Description

광학 유리, 열간 성형품 및 그 제조 방법, 그리고 광학 소자 및 그 제조 방법{OPTICAL GLASS, HOT-FORMED ARTICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND OPTICAL ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 출원은, 2013년 2월 6일 출원의 일본 특허출원 2013-021338호의 우선권을 주장하고, 그 전체 기재는, 여기에 특히 개시로서 원용된다.
본 발명은, 광학 유리, 열간 성형품 및 그 제조 방법, 그리고 광학 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 디지털 카메라의 등장에 의해 광학계를 사용하는 기기의 고집적화, 고기능화가 급속히 진행되고 있다. 이러한 상황하, 광학계에 대한 고정밀도화, 경량·소형화의 요구는 점점 강해지고 있다. 그래서, 이 요구를 실현하기 위해서, 비구면 렌즈를 사용한 광학 설계가 주류가 되고 있다.
광학계를 구성하는 렌즈의 제조 방법으로는, 유리 소재를 냉간 가공하거나, 또는 리히트 프레스 성형하여 얻어진 유리 성형품을 냉간 가공하는 방법이 알려져 있다. 또 냉간 가공이란, 연삭, 연마 등의 기계 가공을 말한다. 냉간 가공에 제공되는 광학 유리로는, 그 전체 기재가 여기에 특히 개시로서 원용되는 일본 공개특허공보 2007-269584호에, 붕산계 광학 유리가 개시되어 있다.
상기 서술한 냉간 가공에 대하여, 유출되는 용융 유리로부터 적량을 분리하여 용융 유리 덩어리로 하고, 이 유리 덩어리가 식어 고화되기 전에 성형하여 광학 소자의 예비 성형체 (프리폼) 를 얻는 방법은 열간 성형법으로 불린다. 또한, 연삭, 연마 등의 기계 가공을 거치지 않고 프리폼을 프레스 성형함으로써 렌즈의 광학 기능면을 형성하는 방법을, 정밀 프레스 성형법이라고 한다. 이들 열간 성형법 및 정밀 프레스 성형법은, 주로 고기능성 유리를 사용한 비구면 렌즈를 저비용으로 대량으로 안정 공급하기 위해서 사용되고 있다. 이들 성형법에 적합한 광학 유리로서, 그 전체 기재가 여기에 특히 개시로서 원용되는 일본 공개특허공보 2002-249337호에, 고굴절률 저분산 특성을 나타내는 붕산-희토류계 광학 유리가 개시되어 있다.
그런데, 고굴절률 저분산 특성을 갖는 광학 유리는, 광학계를 구성하는 렌즈로서 바람직하다. 이들 광학 유리의 품질 향상을 위해서는, 유리 용해 (熔解) 시의 휘발에 의한 맥리 발생이나 광학 특성 변동의 저감, 및 용해 도가니 재료로부터의 오염에 의한 착색을 억제하는 것이 중요하다. 종래 기술은 이 점에서 개선의 여지를 갖고 있었다.
그래서 본 발명의 일 양태는, 고굴절률 저분산 특성을 갖는 고품질의 광학 유리를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 양태는, 상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품 및 그 제조 방법, 그리고 광학 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
즉 본 발명의 일 양태는,
P2O5, B2O3 및 희토류 산화물을 필수 성분으로서 함유하고,
산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
P2O5 함유량이 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만의 범위이고,
B2O3 함유량이 20 ∼ 40 질량％ 의 범위이고,
희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 또한
유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하인 광학 유리 (이하, 「유리 A」라고 기재한다.) ;
P2O5 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만
B2O3 20 ∼ 40 질량％
희토류 산화물 35 ∼ 60 질량％
를 함유하고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 또한
유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하인 광학 유리 (이하, 「유리 B」라고 기재한다.) ;
에 관한 것이다.
본 발명자는 상기 서술한 광학 유리를 얻기 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 붕산-희토류계 광학 유리에 있어서 극히 미량의 P 를 도입함으로써, 액상 온도를 크게 저하시킬 수 있는 것을 새롭게 알아냈다. 액상 온도가 낮은 광학 유리는, 유리 용해시의 휘발이나 용해를 실시하는 도가니 재료에 의한 오염을 방지할 수 있기 때문에, 맥리 발생이나 광학 특성 변동의 저감, 및 착색을 억제할 수 있다.
상기 서술한 일 양태에 의하면, 고굴절률 저분산 특성을 갖는 붕산-희토류계 광학 유리를 제공할 수 있다. 또한, 일 양태에 의하면, 상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품 및 광학 소자도 제공된다.
도 1 은 DSC 차트의 일례이다.
[광학 유리]
본 발명의 일 양태에 관련된 광학 유리는, 상기 서술한 유리 A 및 B 를 포함한다. 이하, 그 상세에 대해서 설명한다. 특기하지 않는 한, 하기 기재는, 유리 A 및 B 의 양 유리에 적용된다.
이하, 본 발명의 일 양태에 관련된 광학 유리의 상세에 대해서 설명한다.
유리 조성
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 광학 유리의 유리 조성을 산화물 기준으로 표시한다. 여기서 「산화물 기준의 유리 조성」이란, 유리 원료가 용융시에 모두 분해되어 광학 유리 중에서 산화물로서 존재하는 것으로서 환산함으로써 얻어지는 유리 조성을 말하는 것으로 한다. 또한, 특기하지 않는 한, 유리 조성은 질량 기준으로 표시하는 것으로 한다.
본 발명에 있어서의 유리 조성은, ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry) 에 의해 구해진 것이다. 또한, 본 분석 방법에 의해 구해진 분석값은, ± 5 ％ 정도의 측정 오차를 포함하고 있다.
또한, 본 명세서 및 본 발명에 있어서, 구성 성분의 함유량이 0 ％ 란, 이 구성 성분을 실질적으로 함유하지 않는 것을 의미하고, 이 구성 성분의 함유량이 불순물 레벨 정도 이하인 것을 가리킨다.
상기 서술한 광학 유리는, P2O5 를 0 ％ 초과 또한 0.79 ％ 미만 함유한다. P2O5 를 0 ％ 초과 함유함으로써, 고굴절률 저분산 특성을 갖는 붕산-희토류계 광학 유리의 액상 온도를, P 를 함유하지 않는 경우와 비교하여 크게 저하시킬 수 있다. 한편, P2O5 함유량이 0.79 ％ 이상에서는, 용융되어 고화된 후의 유리에 결정이 석출되는 현상이 보인다. 이것은 P 와 희토류 원소가 반응하여 생성된 석출물로 추정된다. 따라서, 균질한 광학 유리를 얻기 위해서, 상기 서술한 광학 유리의 P2O5 함유량은 0.79 ％ 미만으로 한다. 여기서, P2O5 가 0 ％ 초과 함유되어 있다는 것은, P2O5 가 불순물 레벨 정도를 초과하여 함유되어 있는 것을 가리킨다.
상기 서술한 광학 유리는, 붕산-희토류계 광학 유리이고, B2O3 을 필수 성분으로서 20 ∼ 40 ％ 함유한다. B2O3 은, 유리의 망목 구조 형성 산화물이고, 희토류 산화물을 함유하는 상기 서술한 광학 유리의 안정성을 높이는 작용을 갖는다. 그 함유량이 20 ％ 미만에서는 유리의 안정성이 저하되므로, 20 ％ 이상, 바람직하게는 22 ％ 이상, 보다 바람직하게는 24 ％ 이상 도입한다. 한편, 40 ％ 를 초과하여 도입하면 굴절률 및 화학 내구성이 저하 경향을 나타내므로, B2O3 은 40 ％ 이하, 바람직하게는 37 ％ 이하, 보다 바람직하게는 35 ％ 이하로 한다.
희토류 산화물은, 유리의 실투 안정성을 유지하면서 고굴절률 저분산 특성을 부여하는 작용을 갖는 성분이다. 유리 B 는, 붕산-희토류계 광학 유리이고, 희토류 산화물의 1 종 이상을 함유한다. 유리 B 에 있어서, 희토류 산화물의 함유량이 35 ％ 미만에서는, 상기 서술한 효과를 충분히 얻을 수 없고, 60 ％ 를 초과하면 실투 안정성이 저하 경향을 나타낸다. 그래서 유리 B 에는, 희토류 산화물이 필수 성분으로서 35 ∼ 60 ％ 함유된다. 유리의 실투 안정성과 고굴절률 저분산 특성을 양립하는 관점에서, 유리 B 에 있어서의 희토류 산화물의 함유량은, 38 ％ 이상인 것이 바람직하고, 40 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 57 ％ 이하인 것이 바람직하고, 55 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 유리 A 도, 희토류 산화물을 필수 성분으로서 1 종 이상 함유한다. 유리 A 에 있어서, 희토류 산화물과 임의 성분으로서 함유되는 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량 (희토류 산화물 + Ta2O5 + WO3 + TiO2 + Nb2O5 + Bi2O3) 은, 유리의 실투 안정성을 유지하면서 고굴절률 저분산 특성을 얻는 관점에서, 35 ％ 이상이고, 바람직하게는 40 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 45 ％ 이상이다. 또한, 유리의 실투 안정성 유지의 관점에서, 유리 A 에 있어서의 희토류 산화물 및 상기 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량은, 70 ％ 이하이고, 65 ％ 이하인 것이 바람직하고, 60 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 유리 A 에 있어서의 희토류 산화물의 함유량은, 35 ∼ 60 ％ 의 범위인 것이 바람직하다. 상기 이유로부터, 유리 A 에 있어서의 희토류 산화물의 함유량은, 38 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 40 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 57 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
희토류 산화물로는, 상기 서술한 효과를 양호하게 얻는 관점에서는, Ln2O3 (Ln 은 Y, La, Gd, Yb 및 Lu 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 희토류 원소) 을 도입하는 것이 바람직하고, La2O3, Gd2O3 의 적어도 일방을 도입하는 것이 보다 바람직하고, 적어도 La2O3 을 도입하는 것이 더욱 바람직하다. 희토류 산화물의 전체량을 La2O3 으로 하는 것도 가능하다. 상기 서술한 관점에서, 유리 A 및 유리 B 에 있어서의 La2O3 의 바람직한 도입량은 20 ∼ 45 ％, 보다 바람직한 도입량은 25 ∼ 35 ％ 의 범위이다. 마찬가지로 상기 서술한 관점에서, 유리 A 및 유리 B 에 있어서의 Gd2O3 의 바람직한 도입량은 0 ∼ 30 ％, 보다 바람직한 도입량은 20 ∼ 30 ％ 의 범위이다. 또한, Y2O3 함유량은 0 ％ 로 할 수도 있다. Y2O3 을 함유하는 경우, Y2O3 함유량은, 1 ∼ 10 ％ 의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 ％ 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
ZnO 및 알칼리 금속 산화물은, 유리 전이 온도를 저하시키기 위해서 유효한 성분이기 때문에, 상기 서술한 광학 유리에, 일방 또는 양방을 도입하는 것이 바람직하고, 적어도 ZnO 를 도입하는 것이 보다 바람직하다. ZnO 함유량은, 유리 전이 온도를 저하시키기 위해서 2 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 4 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 5 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 초과로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 다량으로 도입하면 실투 안정성이나 화학 내구성이 저하 경향을 나타내기 때문에, ZnO 함유량은 25 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 22 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 20 ％ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
유리 A, B 모두, 붕산-희토류계 광학 유리이고, 포머 성분으로서 B2O3 을 필수 성분으로서 함유한다. B2O3 과 함께, 포머 성분인 SiO2 를 함유할 수도 있다. 유리 A 및 유리 B 에 있어서의 SiO2 함유량은, 예를 들어 0.5 ％ 이상이고, 1 ％ 이상일 수도 있다. 또한, SiO2 함유량은, 예를 들어 10 ％ 이하이고, 8 ％ 이하일 수도 있다. 유리 전이 온도 저하의 관점에서는, 포머 성분인 B2O3 과 SiO2 의 합계 함유량에 대한 ZnO 의 질량비 [ZnO/(B2O3 + SiO2)] 는, 0.11 초과로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.12 이상, 더욱 바람직하게는 0.20 이상, 더욱 바람직하게는 0.30 이상이다. 한편, 실투 안정성이나 화학 내구성의 관점에서는, 질량비 [ZnO/(B2O3 + SiO2)] 는, 1.1 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 이하, 더욱 바람직하게는 0.70 이하, 더욱 바람직하게는 0.50 이하이다.
알칼리 금속 산화물은, 상기 서술한 바와 같이, 유리 전이 온도 저하에 유효한 성분이지만, 다량으로 도입하면 실투 안정성이 저하 경향을 나타낸다. 그 때문에 상기 서술한 광학 유리에 있어서의 알칼리 금속 산화물의 함유량은, 0 ∼ 10 ％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 유리 전이 온도를 효과적으로 저하시키는 관점에서, 그 함유량은 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 실투 안정성을 양호하게 유지하는 관점에서, 그 함유량은 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 6 ％ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
알칼리 금속 산화물로는, 적어도 Li2O 를 도입하는 것이, 낮은 유리 전이 온도를 나타내는 광학 유리를 얻는 데에 있어서 유리하다. 알칼리 금속 산화물의 전체량을 Li2O 로 하는 것도 가능하다. 유리 전이 온도 저감의 관점에서는, 상기 서술한 광학 유리에 있어서의 Li2O 함유량은 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 유리의 실투 안정성의 관점에서는, Li2O 함유량은 1.5 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.0 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.6 ％ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 유리의 안정성을 중시하는 경우에는, Li2O 함유량을 0 ％ 로 할 수도 있다.
그 밖의 알칼리 금속 산화물, Na2O, K2O 는, 모두 유리 전이 온도를 저하시키기 위해서 첨가할 수 있는 성분이다. 상기 서술한 광학 유리의 Na2O 함유량은, 예를 들어 0.1 ％ 이상으로 할 수 있고, 0.2 ％ 이상인 것이 바람직하고, 0.3 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. K2O 함유량은, 예를 들어 0.1 ％ 이상으로 할 수 있고, 0.2 ％ 이상인 것이 바람직하고, 0.3 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 실투 안정성의 관점에서는, Na2O 함유량은, 예를 들어 9 ％ 이하로 할 수 있고, 8 ％ 이하인 것이 바람직하고, 7 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. K2O 함유량은, 예를 들어 9 ％ 이하로 할 수 있고, 8 ％ 이하인 것이 바람직하고, 7 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
MgO, CaO, SrO, BaO 의 2 가 성분은 모두 유리 전이 온도를 낮추기 위해서 도입 가능한 성분이다. 원하는 유리 전이 온도와 양호한 실투 안정성을 양립하는 관점에서, 각각의 도입량을 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, 2 가 성분의 합계 함유량은, 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Al2O3 은 유리의 고온 점성과 화학적 내구성을 향상시키고, 액상 온도를 저하시키기 위해서 도입 가능한 성분이다. 이들 효과를 양호하게 얻는 관점에서는, 상기 서술한 광학 유리의 Al2O3 함유량은, 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5, Bi2O3 은, 모두 유리의 안정성이나 굴절률을 개선하기 위해서 도입 가능한 성분이다.
유리 A 및 유리 B 는, Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상을 함유할 수 있고, 또는 함유하지 않아도 된다. 또한, 유리 A 에 있어서의 상기 군에서 선택되는 산화물과 희토류 산화물의 합계 함유량에 대해서는, 먼저 기재한 바와 같다.
유리 A 및 유리 B 에 있어서, 실투 안정성을 유지하면서 이들의 효과를 양호하게 얻는 관점에서는, Ta2O5 함유량은, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
동일한 관점에서, WO3 함유량은, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
동일한 관점에서, TiO2 함유량은, 0.2 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
동일한 관점에서, Nb2O5 함유량은, 0.4 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
동일한 관점에서, Bi2O3 은, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, ZrO2 도, 유리의 안정성이나 굴절률을 개선하기 위해서, 유리 A 및 유리 B 에 도입 가능한 임의 성분이다. 유리 A 및 유리 B 는, ZrO2 를 함유해도 되고, 또는 함유하지 않아도 된다.
유리 A 및 유리 B 에 있어서, 실투 안정성을 유지하면서 그 효과를 양호하게 얻는 관점에서는, ZrO2 함유량은, 0.5 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.7 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 3 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 서술한 광학 유리는, SnO2 및 Sb2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 청징제를 함유할 수도 있다. 각 성분의 함유량은, 0 ∼ 1 ％ 정도로 할 수 있다.
유리 물성
상기 서술한 광학 유리는, 1.72 ∼ 1.83 의 범위의 굴절률 (nd) 및 45 ∼ 55 의 범위의 아베수 (νd) 를 갖는 고굴절률 저분산 광학 유리이다. 굴절률 (nd) 는, 하한에 대해서는, 보다 바람직하게는 1.74 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.75 이상이고, 상한에 대해서는, 보다 바람직하게는 1.81 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.79 이하이다. 한층 바람직하게는 1.78 미만이다. 한편, 아베수 (νd) 는, 하한에 대해서는, 보다 바람직하게는 46 이상이고, 더욱 바람직하게는 48 이상이고, 상한에 대해서는, 보다 바람직하게는 53 이하이고, 더욱 바람직하게는 51 이하이다. 이상의 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) 를 갖는 광학 유리는, 광학계에 있어서 유용하다.
정밀 프레스 성형에 사용되는 유리에는, 프레스 성형시의 고온 환경에 의해서 성형형 자체나 성형형의 성형면에 형성되어 있는 이형막의 손상을 억제한다는 관점에서, 유리의 전이 온도 (Tg) 를 낮게 하는 것이 요구되고 있다. 상기 서술한 광학 유리는, 640 ℃ 이하라는 비교적 저온의 유리 전이 온도를 나타내므로, 정밀 프레스 성형에 바람직하다. 유리 전이 온도 (Tg) 의 상한값에 대해서는, 바람직하게는 630 ℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 625 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 620 ℃ 이하이다. 유리 전이 온도 (Tg) 의 하한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 통상 400 ℃ 이상이다.
또한 상기 서술한 광학 유리는, 극히 미량의 P 를 함유함으로써, P 미함유의 경우와 비교하여 낮은 액상 온도를 나타낼 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 액상 온도를 저하시킴으로써, 유리 용해시의 휘발이나 용해를 실시하는 도가니 재료에 의한 오염을 방지할 수 있기 때문에, 맥리 발생이나 광학 특성 변동의 저감, 및 착색을 억제할 수 있다. 또한, 액상 온도가 낮은 유리는, 후술하는 바와 같이 열간 성형에 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 서술한 광학 유리는, 고굴절률 저분산 특성을 갖는, 열간 성형 및 정밀 프레스 성형에 바람직한 광학 유리이다.
광학 유리는, 목적으로 하는 유리 조성이 얻어지도록, 원료인 산화물, 탄산염, 황산염, 질산염, 수산화물 등을 칭량, 조합 (調合) 하고, 충분히 혼합하여 혼합 배치로 하고, 용융 용기 내에서 가열, 용융하고, 탈포, 교반을 실시하여 균질하며 또한 기포를 포함하지 않는 용융 유리를 만들고, 이것을 성형함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는 공지된 용융법을 사용하여 만들 수 있다.
[열간 성형품 및 그 제조 방법]
본 발명의 일 양태는,
상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품 ; 및
상기 서술한 광학 유리를 열간 성형함으로써 성형품을 얻는 공정을 포함하는 열간 성형품의 제조 방법
에 관한 것이다.
상기 서술한 광학 유리는, P 를 함유하지 않는 경우에 비교하여 낮은 액상 온도를 나타낼 수 있기 때문에, 열간 성형에 있어서 용융 유리를 유출하는 온도를 낮출 수 있다. 이것에 의해 열간 성형품 (프리폼) 에 결정이 석출되는 것을 막을 수 있다. 또한, 유리를 용해하는 온도를 낮게 할 수도 있기 때문에, 용해를 실시하는 도가니의 침식에 의해 유리에 이물이 혼입되는 것이나 유리가 착색되는 것을 방지할 수도 있다.
열간 성형이란, 연삭, 연마 등의 냉간 가공을 거치지 않고 용융 유리로부터 성형품을 얻는 성형법이다. 일 실시양태에 의하면, 전술한 광학 유리가 얻어지는 유리 원료를 용해, 청징, 교반하여 균일한 용융 유리를 만든다. 그 후, 이 용융 유리를 백금제 또는 백금 합금제의 파이프로부터 유출시켜, 소정량의 용융 유리로부터 유리 덩어리를 제조하고, 이것을 사용하여 열간 성형품을 성형한다. 본 실시형태에서는, 용융 유리를 상기 서술한 파이프의 유출구로부터 연속하여 유출시키고, 유출구로부터 유출된 유리의 선단 부분을 분리하여 소정량의 유리 덩어리를 얻는다. 얻어진 유리 덩어리를 유리가 소성 변형 가능한 온도 범위에 있는 동안에 프리폼 형상으로 성형한다. 유출 유리의 선단 부분의 분리 방법으로는, 적하법과 강하 절단법을 예시할 수 있다. 상기 서술한 광학 유리를 사용함으로써, 유리를 실투시키지 않고, 파이프 유출구로부터 유출된 유리 선단 부분을 분리할 수 있다. 유출 스피드, 유출 온도를 일정하게 유지하고, 적하 조건 또는 강하 조건도 일정하게 유지함으로써, 일정 중량의 프리폼을 양호한 재현성으로 고정밀도로 제조할 수 있다. 본 실시양태에 의하면, 예를 들어 1 ∼ 5000 ㎎ 의 질량의 프리폼을, 높은 질량 정밀도하에 제조할 수 있다.
일 실시양태에서는, 분리된 유리 선단 부분은, 예를 들어, 오목상의 성형면으로부터 가스가 분출되는 성형형에서 받고, 가스의 풍압에 의해서 부상, 회전시킴으로써 구상 (球狀), 타원 구상 등의 프리폼으로 성형된다. 이러한 성형 방법은, 부상 성형법이라고 불린다. 또는, 용융 유리 덩어리를 하형과 상형에 의해 프레스 성형함으로써 프리폼을 얻는 방법도 알려져 있고, 상기 서술한 열간 성형에 사용할 수 있다. 이렇게 하여 제조된 열간 성형품에는, 필요에 따라 표면에 공지된 이형막을 형성해도 된다.
상기 서술한 열간 성형품은, 특히 정밀 프레스 성형에 바람직한 유리 전이 온도를 갖는 광학 유리로 이루어지는 것이기 때문에, 정밀 프레스 성형용 프리폼으로서 바람직하게 사용될 수 있다. 정밀 프레스 성형에 대해서는 후술한다.
[광학 소자 및 그 제조 방법]
본 발명의 다른 일 양태는,
상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 광학 소자 ; 및
상기 서술한 열간 성형품을 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 얻는 공정을 포함하는 광학 소자의 제조 방법
에 관한 것이다.
정밀 프레스 성형법은, 몰드 옵틱스 성형법이라고도 불리며, 이미 당해 발명이 속하는 기술 분야에 있어서는 잘 알려진 것이다. 광학 소자의 광선을 투과하거나, 굴절시키거나, 회절시키거나, 반사시키거나 하는 면을 광학 기능면이라고 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 전사함으로써, 프레스 성형으로 광학 기능면을 형성하는 방법이다. 요컨대 광학 기능면을 마무리하기 위해서 연삭이나 연마 등의 기계 가공을 추가할 필요가 없다. 정밀 프레스 성형법은, 렌즈, 렌즈 어레이, 회절 격자, 프리즘 등의 광학 소자의 제조에 바람직하고, 특히 비구면 렌즈를 고생산성하에 제조하는 방법으로서 최적이다.
상기 서술한 열간 성형품은 유리의 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하로 낮고, 유리의 프레스 성형으로는 비교적 낮은 온도에서 프레스가 가능하다. 따라서, 프레스 성형형의 성형면에 대한 부담이 경감되기 때문에, 성형형의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 우수한 실투 안정성을 가질 수도 있기 때문에, 재가열, 프레스 공정에 있어서도 유리의 실투를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 유리 용해로부터 최종 제품을 얻는 일련의 공정을 고생산성하에 실시할 수 있다.
정밀 프레스 성형법의 일 실시양태에서는, 표면이 청정 상태인 프리폼을, 프리폼을 구성하는 유리의 점도가 105 ∼ 1011 ㎩·s 의 범위를 나타내도록 재가열하고, 재가열된 프리폼을 상형, 하형을 구비한 성형형에 의해서 프레스 성형한다. 성형형의 성형면에는 필요에 따라 이형막을 형성해도 된다. 또, 프레스 성형은, 성형형의 성형면의 산화를 방지하는 점에서, 질소 가스나 불활성 가스 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다. 프레스 성형품은 성형형으로부터 취출되고, 필요에 따라 서랭된다. 성형품이 렌즈 등의 광학 소자인 경우에는, 필요에 따라 표면에 광학 박막을 코트해도 된다.
이렇게 하여, 굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고, 아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 640 ℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖기 때문에 정밀 프레스 성형에 바람직하고, 낮은 액상 온도를 나타낼 수 있기 때문에 열간 성형에 바람직한 고굴절률 저분산 붕산계 광학 유리로 이루어지는 렌즈, 렌즈 어레이, 회절 격자, 프리즘 등의 광학 소자를 고정밀도로 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 설명한다. 단 본 발명은, 실시예에 나타내는 양태에 한정되는 것은 아니다.
1. 광학 유리에 관한 실시예, 비교예
표 1 및 표 2 에 나타내는 조성의 광학 유리가 얻어지도록, 각 유리 성분에 대응하는 산화물, 탄산염, 황산염, 질산염, 수산화물 등의 유리 원료를 소정의 비율로 250 ∼ 300 g 칭량하고, 충분히 혼합하여 조합 배치로 하였다. 이것을 백금 도가니에 넣고, 1200 ∼ 1250 ℃ 에서 교반하면서 공기 중에서 2 ∼ 4 시간, 유리의 용해를 실시하였다. 용해 후, 용융 유리를 40 × 70 × 15 ㎜ 의 카본의 금형에 흘리고, 유리 전이 온도까지 방랭시키고 나서 바로 어닐로에 넣고, 유리의 전이 온도 범위에서 약 1 시간 어닐하여 노 내에서 실온까지 방랭시키고, 각 광학 유리를 제조하였다.
하기 방법에 의해, 각 광학 유리의 굴절률, 아베수, 유리 전이 온도, 및 결정 융해 온도를 측정하였다.
측정 방법
(1) 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd)
서랭 강온 속도를 -30 ℃/시로 하여 얻어진 광학 유리에 대해서 측정하였다.
(2) 유리 전이 온도 (Tg)
시차 주사 열량계 (DSC (Differential Scanning Calorimetry)) 측정에 의해, 승온 속도 10 ℃/분으로 하여 측정하였다.
(3) 결정 융해 온도 (결정 융해 개시 온도, 결정 융해 피크 온도)
본 실시예에 있어서는, 액상 온도의 지표로서 결정 융해 온도를 사용하였다. 결정 융해 온도 (결정 융해 개시 온도, 결정 융해 피크 온도) 는, DSC 측정에 의해 승온 속도 10 ℃/분으로 하여 측정하였다. 도 1 은 DSC 차트의 일례이다. 세로축은 DSC, 가로축은 온도 (T) 이다. DSC 차트는, 유리 전이, 결정화, 결정 융해를 나타내는 영역을 갖는다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 결정 융해 개시 온도는 결정 융해 영역에 있어서 DSC 가 상승하기 시작하는 온도이고, 결정 융해 피크 온도는 결정 융해 영역에 있어서의 DSC 가 피크를 나타내는 온도이다.
DSC 측정에서는, 비교적 간단하고 또한 고정밀도로 액상 온도의 지표가 되는 결정 융해 피크 온도 또는 결정 융해 개시 온도를 구할 수 있다.
측정 결과를, 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 표 2 에 나타내는 실시예, 비교예의 광학 유리가 얻어지는 고품질 또한 균질화된 용융 유리를 백금 합금제의 파이프로부터 연속 유출시켰다. 유출되는 용융 유리를 파이프 유출구로부터 적하시키고, 복수의 프리폼 성형형에서 차례차례로 받고, 부상 성형법에 의해 복수 개의 구상의 프리폼을 성형하였다.
표 1 및 표 2 에 나타내는 결과로부터, 미량의 P 를 첨가함으로써 액상 온도를 저하시킬 수 있는 것을 확인할 수 있다.
표 1 및 표 2 중, 프리폼 중에 결정이 확인되지 않은 것은 ○, 확인된 것은 × 로 나타냈다. 결정의 유무의 관찰에는 광학 현미경을 사용하고, 관찰 배율은 10 ∼ 100 배로 하였다. 여기서 말하는 결정이란, 유리화되어 있지 않은 것을 가리키고, 유리와 결정이 혼재되어 있는 것도 포함하는 것으로 한다. 실시예의 광학 유리로부터 얻어진 프리폼은, 현미경으로 관찰할 수 있는 결정은 없고, 투명하고 또한 균질하였다. 이들 프리폼은 모두 실투되어 있지 않고, 높은 질량 정밀도의 것이 얻어졌다.
이것에 대하여, P2O5 함유량이 0.79 ％ 이상인 비교예 2 ∼ 5 의 광학 유리로부터 얻어진 프리폼에는 현미경 관찰에 의해 결정의 석출이 확인되었다. 특히, P2O5 함유량 0.87 ％ 이상의 비교예 3 이후에서는, 결정이 많이 확인되었다. 그 때문에, 특성 측정이 불가능했다. 또한, P2O5 함유량 1.73 ％ 의 비교예 5 에서는, 육안으로 보아 백탁이 발생하고 있었다.
이상의 결과로부터,
·미량의 P 를 첨가함으로써 액상 온도를 저하시키는 것이 가능한 것, 및
·P2O5 함유량이 0.79 ％ 이상이 되면 결정 석출에 의해 유리의 균질성이 현저히 저하되는 것이 확인되었다.
또한, P2O5 함유량 0 ％ 초과 ∼ 0.79 ％ 미만의 유리 시료 (실시예 25 ∼ 30 의 광학 유리 ; 질량 30 ∼ 40 g) 에 대하여, 이하의 가속 시험을 실시하였다.
유리를 용융하고 도가니 내에서 냉각 후, 직경 30 ∼ 40 ㎜, 두께 5 ∼ 10 ㎜ 정도의 유리를 제조하였다. 제조한 유리를 시험로에 도입하고, 일정 시간 보관한 후, 광학 현미경을 사용하여 배율 10 ∼ 100 배로 유리 중의 결정의 유무를 관찰하였다. 보관 시간은, 1 ∼ 2 시간으로 하였다. 관찰 영역은, 주연 5 ㎜ 정도를 제외한, 유리 중앙부로 하였다. 또한, 여기서 말하는 결정이란, 유리화되어 있지 않은 것을 가리키고, 유리와 결정이 혼재되어 있는 것도 포함하는 것으로 한다. 보관 온도는, 열간 프리폼, 또는 냉간 프리폼의 모재가 되는 스트립품 등을 제조할 때의 용융 유리의 유출 온도 (온도 A) 와, 온도 A 마이너스 10 ℃ (온도 B) 로 하였다. 여기서는, 온도 A 는 예를 들어 1040 ℃ 로 하였다. 또, 온도 B 는 온도 A 보다 저온이므로, 결정이 석출되기 쉬운 조건이다.
온도 A 에서의 시험 후에 있어서 결정이 관찰되지 않은 것은, P2O5 함유량 0.04 ％ ∼ 0.44 ％ 의 사이의 유리 시료였다. 또한, 온도 B 에서의 시험 후에 있어서도 결정이 관찰되지 않은 것은, P2O5 함유량 0.09 ％ ∼ 0.44 ％ 의 사이의 유리 시료였다. 온도 A 및 온도 B 에 있어서, P2O5 함유량이 0.44 ％ 를 초과하는 유리 시료에서 결정이 석출된 이유는, 이 조성 영역에서는 액상 온도 저하의 효과보다, P 와 희토류 원소의 반응에 의한 결정 석출의 용이성이 우세하기 때문이라고 생각된다. 한편, 온도 B 에 있어서, P2O5 함유량이 0.09 ％ 미만인 시료에서 결정이 석출된 이유는, 이 조성 영역에서는 액상 온도의 저하 정도가 작기 때문이라고 생각된다. 즉, P2O5 함유량 0.09 ％ ∼ 0.44 ％ 의 범위는, 액상 온도가 저하되고, 또한 결정 석출을 억제할 수 있는, 특히 우수한 효과를 나타내는 범위이다. 따라서, P2O5 함유량의 바람직한 범위는 0 ％ 초과 또한 0.44 ％ 이하이고, 더욱 바람직한 범위는 0.09 ％ ∼ 0.44 ％ 이다.
실시예에서 실증된 미량 P 를 함유시킨 경우의 결정 융해 개시 온도나 결정 융해 피크 온도의 저하는, 유리의 성형 온도를 저하시키거나, 또는 용융 유리의 유출 온도를 저하시킬 수 있는 점에서 현저한 효과를 나타내는 것이다. 유리의 성형 온도를 저하시킬 수 있으면, 용융 유리의 점성이 높아진다. 용융 유리의 점성이 높아지면, 맥리의 발생이나 광학 특성 변동 등이 억제되기 때문이다. 또한, 도가니 재료로부터의 오염에 의한 착색도 방지할 수 있다. 또한, 액상 온도가 낮은 광학 유리는, 저온에서 유출시킬 수 있기 때문에, 용융 유리를 유출할 때의 온도를 낮게 할 수 있다. 여기서의 온도를 낮게 함으로써, 열간 성형에 의해서 프리폼을 제조할 때나 냉간 프리폼의 모재가 되는 스트립품을 제조할 때에 결정이 석출되는 것을 막을 수 있다.
실시예의 광학 유리로부터, 적하법 대신에 강하 절단법을 사용하여 프리폼을 제조하였다. 강하 절단법에 의해 얻어진 프리폼에도 동일하게 실투가 관찰되지 않고, 고질량 정밀도의 프리폼이 얻어졌다. 또한, 적하법, 강하 절단법 모두 프리폼으로 분리할 때의 흔적은 관찰되지 않았다. 백금제 파이프를 사용해도, 백금 합금제 파이프와 동일하게, 용융 유리의 유출에 의해서 파이프가 파손되는 일은 없었다.
2. 광학 소자에 관한 실시예
상기 서술한 실시예에서 얻어진 프리폼을, 정밀 프레스 성형 장치를 사용하여 비구면 정밀 프레스 성형함으로써 비구면 렌즈를 얻었다. 얻어진 비구면 렌즈는, 매우 정밀도가 높은 렌즈이고, 표 1 및 표 2 에 나타내는 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) 를 갖고 있었다.
성형형의 캐비티 형상을 소정의 형상으로 설계함으로써, 구면 렌즈 등 그 밖의 광학 부품도 동일하게 정밀 프레스 성형에 의해 제조할 수 있다.
마지막으로, 전술한 각 양태를 총괄한다.
일 양태에 의하면, 산화물 기준의 유리 조성에 있어서, B2O3 을 20 ∼ 40 질량％ 함유하고, 희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5, 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물과의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이거나 (유리 A), 또는 희토류 산화물을 35 ∼ 60 질량％ 를 함유하는 (유리 B) 붕산계 광학 유리로서, P2O5 를 0 질량％ 초과 또한 0.79 ％ 미만 함유함으로써, 이것을 함유하지 않는 경우와 비교하여 낮은 액상 온도를 나타낼 수 있는 광학 유리가 제공된다. 낮은 액상 온도를 나타내는 광학 유리는, 열간 성형에 의한 성형품의 제조에 바람직하다.
또한, 상기 서술한 광학 유리는, 굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고, 아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위인 고굴절률 저분산 특성을 갖고, 유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하이고 정밀 프레스 성형에 바람직하다.
상기 서술한 광학 유리는, ZnO 를 2 ∼ 25 질량％ 함유할 수 있다. 또한, 상기 서술한 광학 유리는, 알칼리 금속 산화물을 0 ∼ 10 질량％ 함유할 수 있다. ZnO 및 알칼리토류 산화물은, 유리 전이 온도를 저하시키는 작용을 갖는 성분이기 때문에, 상기 서술한 광학 유리에, 일방 또는 양방을 도입하는 것이 바람직하다.
즉, 다른 양태에 의하면, 상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품이 제공된다.
또한, 다른 양태에 의하면, 상기 서술한 광학 유리를 열간 성형함으로써 성형품을 얻는 공정을 포함하는 열간 성형품의 제조 방법이 제공된다.
상기 서술한 광학 유리는 정밀 프레스 성형에 바람직한 유리 전이 온도를 갖기 때문에, 상기 서술한 열간 성형품은, 정밀 프레스 성형용 프리폼일 수 있다.
또 다른 양태에 의하면, 상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 광학 소자도 제공된다.
또 다른 양태에 의하면, 상기 서술한 열간 성형품을 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 얻는 공정을 포함하는 광학 소자의 제조 방법도 제공된다. 유리 전이 온도가 640 ~ 630 ℃ 로 비교적 낮은 상기 서술한 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품은, 비교적 낮은 온도에서 프레스할 수 있기 때문에 정밀 프레스 성형에 바람직하다.
또 다른 양태에 의하면,
P2O5, B2O3 및 희토류 산화물을 필수 성분으로서 함유하고,
산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
P2O5 함유량이 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만의 범위이고,
ZnO 함유량이 2 ∼ 25 질량％ 의 범위이고,
B2O3 함유량이 20 ∼ 40 질량％ 의 범위이고,
희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고, 또한,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위인 광학 유리 ;
산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
P2O5 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만
ZnO 2 ∼ 25 질량％
B2O3 20 ∼ 40 질량％
희토류 산화물 35 ∼ 60 질량％
를 함유하고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고, 또한,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위인 광학 유리
도 제공된다.
또한, 다른 일 양태는,
P2O5, B2O3 및 희토류 산화물을 필수 성분으로서 함유하고,
P2O5 함유량이 0 질량％ 초과 또한 0.44 질량％ 이하의 범위이고,
B2O3 함유량이 20 ∼ 40 질량％ 의 범위이고,
희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위인 광학 유리 ;
산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
P2O5 0 질량％ 초과 또한 0.44 질량％ 이하
B2O3 20 ∼ 40 질량％
희토류 산화물 35 ∼ 60 질량％
를 함유하고,
굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위인 광학 유리
에 관한 것이다.
이상의 양태의 광학 유리의 상세에 대해서는, 상기 서술한 광학 유리에 관한 설명을 참조할 수 있다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 나타내어지고, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 렌즈 등의 유리 광학 소자의 제조 분야에 있어서 유용하다.

Claims (10)

  1. P2O5, B2O3 및 희토류 산화물을 필수 성분으로서 함유하고,
    산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
    P2O5 함유량이 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만의 범위이고,
    B2O3 함유량이 20 ∼ 40 질량％ 의 범위이고,
    희토류 산화물과 Ta2O5, WO3, TiO2, Nb2O5 및 Bi2O3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 합계 함유량이 35 ∼ 70 질량％ 의 범위이고,
    굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
    아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 또한
    유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하인 광학 유리.
  2. 산화물 기준의 유리 조성에 있어서,
    P2O5 0 질량％ 초과 또한 0.79 질량％ 미만
    B2O3 20 ∼ 40 질량％
    희토류 산화물 35 ∼ 60 질량％
    를 함유하고,
    굴절률 (nd) 가 1.72 ∼ 1.83 의 범위이고,
    아베수 (νd) 가 45 ∼ 55 의 범위이고, 또한
    유리 전이 온도 (Tg) 가 640 ℃ 이하인 광학 유리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    ZnO 함유량이 2 ∼ 25 질량％ 의 범위인 광학 유리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 금속 산화물 함유량이 0 ∼ 10 질량％ 의 범위인 광학 유리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열간 성형에 제공되는 유리인 광학 유리.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 열간 성형품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    정밀 프레스 성형용 프리폼인 열간 성형품.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 유리로 이루어지는 광학 소자.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 유리를 열간 성형함으로써 성형품을 얻는 공정을 포함하는 열간 성형품의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 기재된 열간 성형품을 정밀 프레스 성형함으로써 광학 소자를 얻는 공정을 포함하는 광학 소자의 제조 방법.
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