具有负反常色散的光学玻璃制造技术

技术编号:1464435 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是具有负反常色散的光学玻璃。属于具有负反常色散和高折射率光学玻璃技术领域。解决现有光学玻璃阿贝数偏大,折射率偏低的问题,本发明专利技术由下列组份组成:Sb↓[2]O↓[3]:50~75%,SiO↓[2]:5~10%,B↓[2]O↓[3]:8~15%,Al↓[2]O↓[3]:0~5%,Ta↓[2]O↓[5]:0~5%,K↓[2]O:0~5%,Na↓[2]O:0~5%,Nb↓[2]O↓[5]:1~10%,TiO↓[2]:0~10%,MgO:0~10%,ZrO↓[2]:0~5%。本发明专利技术具有较大的负反常色散值(PgF)和高折射率(n↓[d]),以及更小的阿贝数(ν↓[d]),折射率值在1.78~1.81范围内,阿贝数在23~25范围内,反常色散在0.598~0.612范围内的光学常数;并具有校正二级光谱的效果,良好的稳定性,不含铅和砷等有害成份,以及价格昂贵的氧化物。

Optical glass with negative anomalous dispersion

The present invention is an optical glass having negative anomalous dispersion. The invention belongs to the technical field of optical glass with negative anomalous dispersion and high refractive index. The optical glass Abbe number is too large, the problem of low refractive index, the invention comprises the following components: Sb: 2 O: 3 to 75%: 50, SiO: 2: 5 ~ 10% B, down 2 O: 3: 8 ~ 15% Al. O: 2: 3: 0 ~ 5% Ta, down 2 O: 5 to 5%: 0, K: 2 O:0 ~ 5%, Na: 2 O:0 to 5% Nb, down 2 O: 5: 1 to 10%, down TiO 2: 0 ~ 10%, MgO:0 ~ 10%, ZrO: 2: 0 ~ 5%. The present invention has a larger negative anomalous dispersion (PgF) and high refractive index (n: D), and the smaller the Abbe number (V: D), refractive index values in the 1.78 to 1.81 range, Abbe number in 23 ~ 25 range, the anomalous dispersion in 0.598 ~ 0.612 range the optical constants; and has two order spectrum correction effect, good stability, no lead and arsenic oxides and harmful ingredients, expensive.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有较大的负反常色散值的光学玻璃。技术背景在光学透镜系统中,通常结合具有不同阿贝值的两种类型光学玻璃,即使 没有大的反常色散玻璃,也可消除两种颜色光的色差。然而关于其它颜色的光, 还存在表示第二光谱的残余色差(二级光谱)。在设计光学透镜系统时,希望 能校正或消除二级光谱。将具有大的正反常色散的光学透镜与具有负反常色散 的光学透镜结合起来达到此目的。在本领域中目前还未发现具有这种高折射率和负反常色散玻璃。在日本专利48-74516中公开的一组具有负反常色散的Si02_B203— A1203 —PbO — Sb203玻璃,但是不具备高折射率和小的阿贝值,同时也含有大量有害成分 PbO,这将带来对环境的污染。对于一种不含PbO且具有负反常色散的玻璃来 讲,德国早期专利2137748中公开的一种反常色散玻璃中除含有B203、 Sb203、 Li20夕卜,同时还含有Ge02、 Ta20s等价格昂贵的氧化物,这种玻璃在制造上是 不经济的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种作为特殊光学系统所用的光学玻璃。具有较大的 负反常色散(Pg,F)在0.582 0.603范围内的光学玻璃,折射率值(rid)在1.75 1.83范围内,阿贝值(vd)在23 27范围内的光学常数。具有较好的稳定性和 小的结晶倾向,可应用于PCD光学透镜系统范围内。而且不含铅和砷等有害 成分和不含价格昂贵的Ge02。本专利技术的技术方案是光学玻璃由下列重量百分比组成Sb203 50~75%,Si02 5 腦,B203 8 15%,A1203 0 5%, Ta205 0 5%,K20 0~5%,Na20 0 5%, Nb205 1~10%,Ti02 0~10%, MgO 0 10%, ZrQ2 0~5%,13《E (Si02, B203)《20%,0《E (Na20, K20)《8%,E (Ti02, MgO, Zr02)《20%。本专利技术技术方案中所说的光学玻璃最优重量百分比为Sb203 : 68~72%, Si02 : 6 9%, B203 : 8 12%,A1203 : 0 4%, Ta205 : 0 4%, K20 : 1~5%,Na20 : 0~4%, Nb2Os : 1~8%, Ti02 : 0~8%,MgO: 0~6%, Zr02 : 0~3%, 13《E (Si02, B203)《17%,(Na20, K20)《7%, £ (Ti02, MgO, Zr02)《15%。 本专利技术技术方案中所说的光学玻璃最优重量百分比为 Sb203 : 70 73%, Si02 : 6 8%, B203 : 9 11%, A1203 : 1 2%, Ta205 : 0 2%, K20: 0~2%, Na20 : 0~2%, Nb205 : 1~4%, Ti02 : 0~2%, MgO : 0~5%, Zr02 : 0~2%, 14《E (Si02, B203)《16%, 0《E (Na20, K20)《4%, E (Ti02, MgO, Zr02)《100/0。 本专利技术技术方案中所说的E (Na20, K20)的下限为2.5%。 本专利技术技术方案中所说的E (Ti02, MgO, Zr02)的上限为8.0%。 本专利技术技术方案中所说的E (Ti02, MgO, Zr02)的下限为6.0%。 该组成范围内的光学玻璃具有较大负反常色散,其中反常色散(Pg.F)在 0.582 0.603范围内,该玻璃所具有的折射率值(nd)在1.75 1.83范围内和 阿贝值(Vd)在23 27的范围内,且不含铅和砷等有害成份和价格昂贵的Ge02; 本专利技术的玻璃除满足所需的光学特性和能有效地校正二级光谱外,还具有良好 的工艺性能,适宜于批量生产。附图说明图1为表示色散和阿贝数的坐标图。具体实施方式表示反常色散Pg,F以下列计算式得到Pg,F=(ng-nF)/(nF-nc)在图1中,纵坐标表示相对部分色散(Pg,F)和横坐标表示阿贝值(vd), 选择两种不同的Pg,F和vd的特殊色散玻璃。(两种玻璃由湖北新华光公司生产)。表1<table>table see original document page 6</column></row><table>由直线a连接图中黑方标记的这两种玻璃坐标(Pg,F, vd)。此直线上下是相 比玻璃的坐标(Pg,F, vd)点。经对实验结果的测定,在计算后,得到Pg,F值为负值的情况下,即在图中玻 璃坐标(Pg,F, Vd)位于a线之下,此玻璃具有负反常色散。在Pg,F值为正值的情况下,即在图中玻璃坐标(Pgj, Vd)位于a线之上,此玻璃具有正反常色散。 在阿贝值(vd)接近的点上,Pg,F绝对值为0.04。因此该玻璃具有较大的负反 常色散性质。Si02是玻璃的生成体,Si02含量低于5%将得不到稳定地玻璃,含量超 过10%,难以获得所要求的光学常数。B203也是玻璃生成体的主要成分,且作为增加负反常色散的成分也是非常 重要的,8203含量低于5%,难以形成稳定的玻璃,如含量超过15%,难以获 得所要求的光学常数。Ti02成分是提高光学常数的重要成分,Ti02含量超过10。^,玻璃失透倾 向增大,玻璃着色加深。Nb2Os是提高光学常数的必需成分,>^)205含量低于1%,难以得到所希 望的光学常数,如果含量超过10%,则负反常色散减小。Ta205成分对提高折射率和负反常色散是有效的,如含量低于2%,对增 加负反常色散效果不明显。为扩大玻璃生成范围和改善玻璃熔化性能,弓l入Na20、 K20成分,不低于2X的Na20、 K20能扩大玻璃形成范围,而超过5%则稳定性又将变坏,且 难以达到所希望的光学常数。Zr02成分对提高玻璃稳定性和化学稳定性是有效的,如含量低于1%,不 能得到足够的效果。MgO对提高负反常色散是有效的,其含量不超过10为宜,否则难以达到 所要求的光学常数。为提高玻璃稳定性和化学稳定性,加入Al203成分,但其引入量应控制在5%以内。81)203在Sb203 — Si02—B203—Al203玻璃中是玻璃形成体,该成分能明显 增加负反常色散,如含量低于50%,得不到所要求的光学常数,如含量超过 75%,玻璃稳定性和工艺性能变坏。实施例表2表示了一种具有负反常色散的本专利技术光学玻璃,表2中实施例(NO.l 至N0.4)现有Si02—R20—Pb0—Ti02玻璃的比较例(第a号至c号)以及玻 璃的光学常数(nd,Vd),反常色散(Pg,F)。在Pg广Vd图示中,用编号注明实施例l 4和比较例a~c玻璃的Pg,F和Vd坐标。表2玻璃 成分实施例比较例1234bcSb20350.068.070.072.05.06.0Si0210.08.07.56.010.51.0B20315.011.08.09.025.028.527.0A12033.51.01.09.03.02.5Ta2052.52.0K204.52.02.02.52.0Na203.50.51.01.5Nb2055.06.04.01.52.5TiOz7.011.07.07.5MgO4.05本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有负反常色散的光学玻璃,其特征在于由下列重量百分比组成:    Sb↓[2]O↓[3]  50~75%,    SiO↓[2]  5~10%,    B↓[2]O↓[3]  8~15%,    Al↓[2]O↓[3]  0~5%,    Ta↓[2]O↓[5]  0~5%,    K↓[2]O  0~5%,    Na↓[2]O  0~5%,    Nb↓[2]O↓[5]  1~10%,    TiO↓[2]  0~10%,    MgO  0~10%,    ZrO↓[2]  0~5%,    13≤∑(SiO↓[2],B↓[2]O↓[3])≤20%,    0≤∑(Na↓[2]O,K↓[2]O)≤8%,    ∑(TiO↓[2],MgO,ZrO↓[2])≤20%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓和平黄少林李克炎张卫戎俊华
申请(专利权)人:湖北新华光信息材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:42[中国|湖北]

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