光学玻璃、玻璃预制件和光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种原料成本低、折射率为1.77‑1.85、阿贝数为40‑48的高折射低色散光学玻璃，其组成按重量百分比表示含有：SiO2：4‑20％；B2O3：8‑24％；La2O3：20‑40％；Gd2O3：11‑30％；Y2O3：0‑15％；TiO2：0‑8％；Ta2O5：0‑8％；Nb2O5：大于0小于等于8％；Ta2O5/Nb2O5小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11‑30％。本发明专利技术降低Ta2O5的含量，优化了原料成本；通过合理的组分设计，使本发明专利技术的光学玻璃在实现所需的光学常数的同时利于精密模压，且具有优异的化学稳定性，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高折射低色散光学玻璃，尤其是涉及一种低成本的高折射低色散光学玻璃和光学元件。
技术介绍
近年来，随着光学系统的数字化和高精密化的迅速发展，在数码相机、摄像机等摄影设备以及投影仪、投影电视等图像播放(投影)设备等光学设备中，对减少光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数，使光学系统整体轻量化和小型化的要求越来越高。在光学系统的设计中，广泛采用高折射率的玻璃或利用非球面透镜来实现小型化、超薄化和广角化，在实现光学系统轻量化高性能化的同时更容易实现色差的校正，因此，高折射低色散玻璃的研发需求正逐渐加大。早期制作高折射低色散玻璃都含有大量的Ta2O5，如CN1876589A公开的一种折射率在1.75-1.85、阿贝数在34-44的光学玻璃，其中就含有大于15％但小于35％的Ta2O5。钽是一种稀缺金属，Ta2O5的使用对产品成本的控制极其不利，因此在高折射低色散玻璃组成中降低或不使用Ta2O5，成了光学玻璃研发工作者的研发目标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种原料成本低、折射率为1.77-1.85、阿贝数为40-48的高折射低色散光学玻璃。本专利技术还要提供一种由上述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：(1)光学玻璃，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：4-20％；B2O3：8-24％；La2O3：20-40％；Gd2O3：11-30％；Y2O3：0-15％；TiO2：0-8％；Ta2O5：0-8％；Nb2O5：大于0但小于或等于8％；Ta2O5/Nb2O5：小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11-30％。(2)根据(1)所述的光学玻璃，其组成按重量百分比表示，含有：WO3：0-15％；Al2O3：0-10％；Yb2O3：0-10％；Li2O：0-2％；Na2O：0-10％；K2O：0-10％；Sb2O3：0-1％；RO：0-10％，其中，RO为MgO、CaO、SrO或BaO中的一种或多种。(3)光学玻璃，其组成按重量百分比表示为：SiO2：4-20％；B2O3：8-24％；La2O3：20-40％；Gd2O3：11-30％；Y2O3：0-15％；WO3：0-15％；Ta2O5：0-8％；Nb2O5：大于0但小于或等于8％；Ta2O5/Nb2O5小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11-30％；TiO2：0-8％；Al2O3：0-10％；Yb2O3：0-10％；Li2O：0-2％；Na2O：0-10％；K2O：0-10％；Sb2O3：0-1％；RO：0-10％，其中，RO为MgO、CaO、SrO或BaO中的一种或多种。(4)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，各组分的含量满足以下9种条件中的一种或一种以上：①Ta2O5/Nb2O5：小于0.8；②ZnO/(SiO2+B2O3)为0.3-2；③Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.2-0.55；④SiO2/(SiO2+B2O3)为0.2-0.6；⑤Nb2O5/Gd2O3为0.01-0.45；⑥(WO3+Ta2O5+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)为0.1-5；⑦Nb2O5/ZnO为0.01-0.5；⑧TiO2/(TiO2+Nb2O5)为0.01-0.8；⑨ZnO/(WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2)为1.8以上。(5)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，其中：SiO2：5-18％；和/或B2O3：10-23％；和/或La2O3：20-35％；和/或Gd2O3：11-25％；和/或Y2O3：0-10％；和/或WO3：0-10％；和/或Ta2O5：0-5％；和/或Nb2O5：0.1-6％；和/或ZrO2：1-10％；和/或ZnO：15-30％；和/或TiO2：0-5；和/或Al2O3：0-5％；和/或Yb2O3：0-5％；和/或Li2O：0-1％；和/或Na2O：0-5％；和/或K2O：0-5％；和/或Sb2O3：0-0.5％；和/或RO：0-5％，其中，RO为MgO、CaO、SrO或BaO中的一种或多种。(6)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，其中：SiO2：6-15％；和/或B2O3：12-20％；和/或La2O3：22-32％；和/或Gd2O3：12-22％；和/或Y2O3：0-8％；和/或WO3：0-7％；和/或ZrO2：2-8％；和/或ZnO：15-25％；和/或TiO2：0-2％。(7)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，其中：Ta2O5/Nb2O5：小于0.5；和/或ZnO/(SiO2+B2O3)为0.5-1.8；和/或Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.25-0.5；和/或SiO2/(SiO2+B2O3)为0.23-0.5；和/或Nb2O5/Gd2O3为0.02-0.35；和/或(WO3+Ta2O5+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)为0.1-3；和/或Nb2O5/ZnO为0.02-0.35；和/或TiO2/(TiO2+Nb2O5)为0.05-0.7；和/或ZnO/(WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2)为3-15。(8)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，其中：ZnO/(SiO2+B2O3)为0.5-1.45；和/或Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.25-0.45；和/或SiO2/(SiO2+B2O3)为0.25-0.45；和/或Nb2O5/Gd2O3为0.05-0.25；和/或(WO3+Ta2O5+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)为0.1-1；和/或Nb2O5/ZnO为0.03-0.25；和/或TiO2/(TiO2+Nb2O5)为0.1-0.6；和/或ZnO/(WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2)为4-12。(9)根据(1)至(3)任一所述的光学玻璃，其中：SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2和ZnO的合计含量为95％以上，且不含Ta2O5。(10)根据(9)所述的光学玻璃，其中：SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、ZrO2和ZnO的合计含量为99％以上。(11)根据(1)或(2)所述的光学玻璃，其组成按重量百分比表示，含有：P2O5：0-10％；Bi2O3：0-10％；TeO2：0-10％；Ga2O3:0-10％；Lu2O3:0-10％；GeO2：0-8％；CeO2：0-1％；SnO2：0-1％；F：0-10％。(12)根据(1)或(2)所述的光学玻璃，其组成按重量百分比表示，含有：P2O5：0-5％；Bi2O3：0-5％；TeO2：0-5％；Ga2O3:0-5％；Lu2O3:0-5％；GeO2：0-5％；CeO2：0-0.5％；SnO2：0-0.5％；F：0-5％。(13)根据(1)至(12)任一所述的光学玻璃，其折射率(nd)为1.77-1.85，阿贝数(vd)为40-48，玻璃的密度(ρ)为5.00g\本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：4‑20％；B2O3：8‑24％；La2O3：20‑40％；Gd2O3：11‑30％；Y2O3：0‑15％；TiO2：0‑8％；Ta2O5：0‑8％；Nb2O5：大于0但小于或等于8％；Ta2O5/Nb2O5：小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11‑30％。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：4-20％；B2O3：8-24％；La2O3：20-40％；Gd2O3：11-30％；Y2O3：0-15％；TiO2：0-8％；Ta2O5：0-8％；Nb2O5：大于0但小于或等于8％；Ta2O5/Nb2O5：小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11-30％。2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，还含有：WO3：0-15％；Al2O3：0-10％；Yb2O3：0-10％；Li2O：0-2％；Na2O：0-10％；K2O：0-10％；Sb2O3：0-1％；RO：0-10％，其中，RO为MgO、CaO、SrO或BaO中的一种或多种。3.光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示为：SiO2：4-20％；B2O3：8-24％；La2O3：20-40％；Gd2O3：11-30％；Y2O3：0-15％；WO3：0-15％；Ta2O5：0-8％；Nb2O5：大于0但小于或等于8％；Ta2O5/Nb2O5：小于1；ZrO2：大于0但小于或等于15％；ZnO：11-30％；TiO2：0-8％；Al2O3：0-10％；Yb2O3：0-10％；Li2O：0-2％；Na2O：0-10％；K2O：0-10％；Sb2O3：0-1％；RO：0-10％，其中，RO为MgO、CaO、SrO或BaO中的一种或多种。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述各组分的含量满足以下9种条件中的一种或一种以上：1)Ta2O5/Nb2O5：小于0.8；2)ZnO/(SiO2+B2O3)为0.3-2；3)Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.2-0.55；4)SiO2/(SiO2+B2O3)为0.2-0.6；5)Nb2O5/Gd2O3为0.01-0.45；6)(WO3+Ta2O5+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)为0.1-5；7)Nb2O5/ZnO为0.01-0.5；8)TiO2/(TiO2+Nb2O5)为0.01-0.8；9)ZnO/(WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2)为1.8以上。5.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其中：SiO2：5-18％；和/或B2O3：10-23％；和/或La2O3：20-35％；和/或Gd2O3：11-25％；和/或Y2O3：0-10％；和/或WO3：0-10％；和/或Ta2O5：0-5％；和/或Nb2O5：0.1-6％；和/或ZrO2：1-10％；和/或ZnO：15-30％；和/或TiO2：0-5％；和/或Al2O3：0-5％；和/或Yb2O3：0-5％；和/或Li2O：0-1％；和/或Na2O：0-5％；和/或K2O：0-5％；和/或Sb2O3：0-0.5％；和/或RO：0-5％。6.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其中：SiO2：6-15％；和/或B2O3：12-20％；和/或La2O3：22-32％；和/或Gd2O3：12-22％；和/或Y2O3：0-8％；和/或WO3：0-7％；和/或ZrO2：2-8％；和/或ZnO：15-25％；和/或TiO2：0-2％。7.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其中：Ta2O5/Nb2O5：小于0.5；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡波，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51