具有负向反常色散的光学玻璃制造技术

一种光学玻璃，它具有光学常数：反射系数为１．５５－１．７５，阿贝值（νｄ）为２５－５１，并具有较大的负向反常色散，其基本不含铅和砷化合物，作为必要成分，它包括（重量百分数）：１０－＞４０％ＳｉＯ↓［２］，１２．５－３５％Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］，３－２０％ＺｒＯ↓［２］，和６－３０％Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Optical glass with negative anomalous dispersion

A kind of optical glass, it has the optical constants: the reflection coefficient is 1.55 - 1.75, Abbe value (V d) from 25 to 51, and has a large negative anomalous dispersion, the lead and arsenic compounds, as an essential component, which comprises (by weight percent): 10 - > 40%SiO down 2. 12.535%B: 2 O: 3, 320%ZrO down 2, and 630%Nb down 2 O: 5.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有光学常数反射系数(nd)为1.55-1.75、阿贝值(vd)为25-51，并具有较大的负向反常色散(Δθg.F)及基本上不含铅化合物和砷化合物的光学玻璃。作为具有这样的光学常数和负向反常色散性能的光学玻璃，已知有B2O3-Al2O3-PbO系统玻璃。然而，这种体系的玻璃要求使用较大量的PbO，结果使玻璃趋向于具有较高的密度并使化学耐久性变得不充分，而且由于这些原因，此玻璃仅具有受到限制的应用。作为不含PbO的玻璃系统，在日本专利(公开号)50-18007，日本专利(公开号)58-49502和德国专利(公开号)4,032,566中公开了已知的玻璃。这些玻璃要求使用较大量的多价金属氧化物、或诸如Ta2O5的氧化物、或大量的ZrO2,Nb2O5和Ta2O5,以赋于玻璃负向反常色散性能，但这又存在难于将原料完全熔化从而获得均匀玻璃的问题。开发具有较大负向反常色散的光学玻璃对各种光学玻璃的设计是非常有用的。对于不具有较大负向反常色散的普通光学玻璃，通过将阿贝值不同的两种类型的光学透镜结合起来可除去双色光的色差。然而考虑到其他颜色的光时，仍然存在表现为二级光谱的残余色差。为了校正该二级光谱，特别是紫外光谱的光，将两种具有极度偏差的正向和负向反常色散特性的不同光学透镜结合在一起。通过这样的排列，可消除绝大多数的二级光谱。本专利技术的目的是提供一种具有等于或大于现有技术中光学玻璃的较大负向反常色散及具有优异均匀性而不含对环境来说不希望有的化合物、如PbO和As2O3及不要求有很昂贵的Ta2O5组分的光学玻璃。本专利技术人为了实现上述专利技术目的进行了艰巨的研究和试验，结果获得了导致本专利技术的发现，即在基本上没有PbO和As2O3的特定组成的SiO2-B2O3-ZrO2-Nb2O5玻璃系统中可获得具有较大负向反常色散和较高均匀性的光学玻璃。达到本专利技术上述目的的光学玻璃组成(重量百分数)如下SiO210-＞40％B2O312.5-35％ZrO23-20％Nb2O56-30％Li2O 0-5％Na2O 0-25％K2O0-10％MgO+CaO ＞5％其中MgO 0-＞5％CaO 0-＞5％SrO 0-15％BaO 0-20％ZnO 0-15％Al2O30-3％La2O30-10％Ta2O50-15％P2O50-＞5％GeO20-5％SnO20-2％WO30-5％Sb2O30-1％和包含在上述金属氧化物中的氟化物或金属氟化物，包含在该氟化物中的F的总量为 0-5％在本专利技术的一个方面中，光学玻璃组成(重量百分数)如下SiO217-＞40％B2O312.5-33％ZrO27-18％Nb2O56-29％Li2O 0-2.5％Na2O 4-25％K2O0-5％MgO+CaO ＞5％其中MgO 0-＞5％CaO 0-＞5％SrO 0-5％BaO 0-19％ZnO 0-6％Al2O30-3％La2O30-5％Ta2O50-10％P2O50-＞5％GeO20-5％SnO20-2％WO30-5％Sb2O30-1％和包含在上述金属氧化物中的氟化物或金属氟化物，包含在该氟化物中的F的总量为 0-3％并且该光学玻璃具有光学常数反射系数(nd)为1.55-1.75、阿贝值(νd)为25-51。在按照本专利技术制作的玻璃中，由于下述原因，各成分可选择上述范围的含量。在下面的描述中，各成分的含量范围以重量百分比表示。SiO2成分作为形成玻璃氧化物是必须的成分。如果该成分数量低于10％，不能获得稳定的玻璃，而如果该成分数量为40％或更高，所获得的玻璃反射系数无法落入所期望的范围内。为了获得熔化性能良好和均匀性优异的玻璃，该成分优选的范围为17-＞40％。B2O3成分与SiO2一样是重要的形成玻璃氧化物。如果该成分数量低于12.5％，粘度太高，熔化性能较差并且负向反常色散性能降低。如果该成分数量超过35％，玻璃变得不稳定并且晶体趋向于生长。为了获得良好的化学稳定性和均匀性，该成分优选的范围为12.5-33％。ZrO2成分能有效地增加玻璃的反射系数和负向反常色散性能。如果该成分数量低于3％，不能充分获得该效果，而如果该成分数量超过20％，玻璃中的非熔化部分趋向于增加。为了获得良好的熔化性能和均匀性，该成分优选的范围为7-18％。Nb2O5成分可有效地调节反射系数和阿贝值。如果该成分数量低于6％，不能获得该效果，而如果该成分数量超过30％，析晶趋向增加而负向反常色散性能下降，该成分优选的范围为6-29％。提高玻璃熔化性能的Li2O成分可加到不大于5％。然而，由于该成分增加了析晶趋向，该成分数量优选为不大于2.5％。分别提高玻璃熔化性能的Na2O和K2O可加到不大于25％和10％。由于这些成分趋向于破坏化学耐久性，优选的范围对NaO2为4-25％、对K2O为不大于5％。MgO和CaO成分可有效地改善化学耐久性和调节反射系数和阿贝值，但却增加了析晶趋向。因此这些成分的数量应分别小于5％。这些成分的总量也应小于5％。SrO成分是可有效调节反射系数和阿贝值的成分并能加到不大于15％。然而，由于该成分趋向于增加析晶倾向并破坏化学耐久性，优选的范围为不大于5％。BaO成分可有效地扩大玻璃化范围并可加到不大于20％。然而，由于该成分倾向于增加玻璃的负向反常色散，所以优选的范围为不大于19％。ZnO成分也可有效地扩大玻璃化范围并可加到不大于15％。然而，由于该成分倾向于阻止负向反常色散的充分增加，所以优选的范围为不大于6％。Al2O3成分可有效地改善化学稳定性。然而，由于该成分趋向于增加析晶倾向，该成分数量应不大于3％。La2O3成分可有效地增加反射系数和改善化学耐久性并可加到不大于10％。然而，由于该成分趋向于增加析晶倾向，优选的范围为不大于5％。Ta2O5成分可有效地增加反射系数和负向反常色散并可加到不大于15％。然而，由于加入该成分倾向于在玻璃中产生未熔化的部分，导致难于形成均匀的玻璃，所以优选的范围应不大于10％。P2O5成分可有效地调节反射系数和阿贝值，但增加了析晶倾向和降低负向反常色散，所以该成分数量应小于5％。GeO2成分是玻璃化氧化物并可将其加入用于调节反射系数和阿贝值。然而，由于该成分趋向于增加析晶倾向，所以该成分数量应不大于5％。SnO2成分改善化学耐久性，但降低负向反常色散，所以该成分数量应不大于2％。WO3成分可有效地调节反射系数和阿贝值并可加到不大于5％。如果该成分加入超过5％，则是不希望的，因为这将增加析晶倾向。F成分以化合物形式取代部分或全部上述氧化物可加入到不大于5％。然而，由于该成分趋向于在玻璃中产生条痕并增加析晶倾向，所以优选的范围应不大于3％。Sb2O3成分可作为消泡剂加入用于纯化和均化玻璃。其不大于1％的数量就足以了。下面参照附图描述本专利技术的光学玻璃实施例。在附图中，附图说明图1是表示正向和负向反常色散(Δθg.F)的θg.F-νd曲线。图2是表示本专利技术实施例(1-25)的部分色散率(θg.F)的曲线。实施例表1-5表示本专利技术实施例1-25，其具有1.55-1.75的反射系数(nd)和25-51的阿贝值(νd)及较大的负向反常色散。这些表表示了这些实施例的组成、反射系数(nd)、阿贝值(νd)、部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其组成（重量百分数）如下： ＳｉＯ↓［２］ １０－＞４０％ Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］ １２．５－３５％ ＺｒＯ↓［２］ ３－２０％ Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］ ６－３０％ Ｌｉ↓［２］Ｏ ０－５％ Ｎａ↓［２］Ｏ ０－２５％ Ｋ↓［２］Ｏ ０－１０％ ＭｇＯ＋ＣａＯ ＞５％ 其中ＭｇＯ ０－＞５％ ＣａＯ ０－＞５％ ＳｒＯ ０－１５％ ＢａＯ ０－２０％ ＺｎＯ ０－１５％ Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－３％ Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－１０％ Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］ ０－１５％ Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］ ０－＞５％ ＧｅＯ↓［２］ ０－５％ ＳｎＯ↓［２］ ０－２％ ＷＯ↓［３］ ０－５％ Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－１％ 和包含在上述金属氧化物中的氟化物或金属氟化物，包含在该氟化物中的Ｆ的总量为。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：中原宗雄，森下道子，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]