光学玻璃及光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种折射率为1.76-1.80、阿贝数为47-51的高折射低色散光学玻璃，该玻璃在降低玻璃组分中Ta2O5含量的同时，具有优异的透过率。光学玻璃，其重量百分比组成包括：B2O3：25-40％；La2O3：20-40％；Gd2O3：12-25％；Y2O3：0-10％；ZrO2：6.5-10％；ZnO：10.2-20％。本发明专利技术不引入SnO2成分，使玻璃透过率优异；不引入F成分，减少了生产中的环境负荷，降低了生产成本；通过合理的组分配比，使本玻璃在实现要求的光学常数的同时，易于实现利于精密模压且具有优异的透过率的高折射率低色散光学玻璃。

Optical glass and optical element

The invention provides a high refractive low dispersion glass with a refractive index of 1.76-1.80 and Abbe number 47-51, which has excellent transmittance while reducing the Ta2O5 content in the glass component. Optical glass, its weight percentage composition includes: B2O3:25-40%; La2O3:20-40%; Gd2O3:12-25%; Y2O3:0-10%; ZrO2:6.5-10%; ZnO:10.2-20%. The invention does not introduce the composition of SnO2, the glass transmittance is excellent; without introducing F components, reduce the environmental load in the production, reduce the production cost; through reasonable ratio, so that the glass in the optical constants required at the same time, easy to realize high precision molding and has excellent transmittance of high refractive index low dispersion optical glass.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高折射率低色散特性的光学玻璃，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。
技术介绍
对于光学玻璃来说，折射率、阿贝数、透过率是其核心光性特征。折射率和阿贝数决定了玻璃的基本功能，折射率为1.76-1.80、阿贝数为47-51的光学玻璃属于高折射率低色散光学玻璃，这类高性能玻璃在光学系统中的应用可以缩短镜头的长度，提高成像质量。为满足光学玻璃精密模压成型的要求，对光学玻璃的转变温度Tg提出了要求。在实现相同的光学性能的前提下，如何实现玻璃的低Tg温度并同时保证透过率优异，是目前研发的目标。CN102050571A公开了一种折射率为1.77-1.83、阿贝数为44-51的高折射率光学玻璃，但其Tg温度较高，不适合低成本精密模压。另外，该玻璃组分中含有大量的Ta2O5，而Ta2O5属于价格昂贵的金属氧化物，大量使用提高了高折射率低色散光学玻璃的原料成本，降低了产品的经济性。再有，其还含有SnO2，SnO2不仅难以熔化，易在玻璃中形成杂质，影响玻璃内在质量和加工性能，还会提高玻璃的着色度，降低透过率。摄像或投射类光学系统的光学元件对光学玻璃透过率要求较高，如果高折射低色散光学玻璃形成的透镜透射光量不足，会导致光学系统的透射光通量大幅度下降或骤减，影响成像质量。
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折射率为1.76-1.80、阿贝数为47-51的高折射低色散光学玻璃，该玻璃在降低玻璃组分中Ta2O5含量的同时，具有优异的透过率。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：光学玻璃，其重量百分比组成包括：B2O3：25-40％；La2O3：20-40％；Gd2O3：12-25％；Y2O3：0-10％；La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.38-0.75；ZrO2：6.5-10％；ZnO：10.2-20％。进一步的，还含有：SiO2：0-3％；Al2O3：0-10％；Ta2O5：0-5％；Nb2O5：0-5％；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。进一步的，其中，ZnO/(B2O3+SiO2)为0.25-0.65和/或(ZrO2+Y2O3)/(Nb2O5+Gd2O3)为0.30-1.50和/或(Ta2O5+Nb2O5)/(ZnO+Li2O)小于0.45。进一步的，其中，SiO2：0-2％和/或Ta2O5：0-1％和/或Nb2O5：0-1％和/或Al2O3：0-5％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％。进一步的，其中，Ta2O5：0-0.5％和/或Nb2O5：0-0.5％和/或Al2O3：0-1％和/或Na2O：0-1％和/或K2O：0-1％，不含有F和Sn。进一步的，其中，B2O3：28.5-35％和/或La2O3：25-35％和/或Gd2O3：14-22％和/或Y2O3：0-7％和/或ZrO2：6.5-8.5％和/或ZnO：11-16％。进一步的，其中，B2O3：29-32％和/或La2O3：27-32％和/或Gd2O3：15-20％和/或ZrO2：6.5-7.8％和/或ZnO：11-14.5％和/或Y2O3：0.1-5％。进一步的，其中，La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.45-0.70和/或ZnO/(B2O3+SiO2)为0.30-0.55和/或(ZrO2+Y2O3)/(Nb2O5+Gd2O3)为0.48-1.10和/或(Ta2O5+Nb2O5)/(ZnO+Li2O)小于0.10。进一步的，其中，La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.55-0.65和/或ZnO/(B2O3+SiO2)为0.30-0.50和/或(ZrO2+Y2O3)/(Nb2O5+Gd2O3)为0.50-1.0和/或(Ta2O5+Nb2O5)/(ZnO+Li2O)小于0.07。进一步的，其中，玻璃折射率为1.76-1.80；玻璃的阿贝数为47-51。玻璃预制件，采用上述的光学玻璃制成。光学元件，采用上述的光学玻璃制成。本专利技术的有益效果是：不引入SnO2成分，使玻璃透过率优异；不引入F成分，减少了生产中的环境负荷，降低了生产成本；降低Ta2O5的含量，优化了产品成本；通过合理的组分配比，使本玻璃在实现要求的光学常数的同时，易于实现利于精密模压且具有优异的透过率的高折射率低色散光学玻璃，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。具体实施方式Ⅰ、光学玻璃下面对本专利技术的光学玻璃的组成进行详细说明，各玻璃组分的含量、总含量如没有特别说明，则都采用重量％进行表示，玻璃组分的含量与总含量之比以重量比表示。另外，在以下的说明中，提到规定值以下或规定值以上时，也包括该规定值。B2O3是玻璃网络形成组分，具有提高玻璃可熔性并降低玻璃态转变温度的作用。为了达到上述效果，本专利技术引入25％以上或更多的B2O3，但当其引入量超过40％时，则玻璃稳定性会下降，并且折射率下降，无法得到本专利技术的高折射率。因此，本专利技术的B2O3的含量为25-40％，优选范围为28.5-35％，更优选范围为29-32％。SiO2也是玻璃形成体，与B2O3所构成的疏松的链状层状网络不同，SiO2在玻璃中形成的是硅氧四面体三维网络，非常致密坚固。这样的网络加入到玻璃中，对疏松的硼氧三角体[BO3]网络进行加固，使其变得致密，从而提升玻璃的高温粘度。与此同时，硅氧四面体三维网络的加入，玻璃网络隔离La2O3、Nb2O5等析晶阳离子和阴离子的能力增强，增加了析晶阈值，使得玻璃的抗析晶性能提升。但若SiO2的含量无限制的加大，一方面会造成溶解困难，另一方面为了维持较高的折射率和低色散，势必会增加La2O3、Gd2O3等稀土氧化物的含量，SiO2对La2O3的溶解度较低，会造成玻璃抗析晶性能急剧下降。因此，在本专利技术中，其含量限定为0-3％，优选为0-2％。La2O3是获得本专利技术所需光学特性的必须组分。当La2O3的含量小于20％时，难以实现所需要的光学特性；但当其含量超过40％时，玻璃耐失透性与熔融性能均恶化。因此，本专利技术的La2O3的含量为20-40％，优选范围为25-35％，更优选范围为27-32％。Gd2O3成分是获得高折射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃，其特征在于，其重量百分比组成包括：B2O3：25‑40％；La2O3：20‑40％；Gd2O3：12‑25％；Y2O3：0‑10％；La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.38‑0.75；ZrO2：6.5‑10％；ZnO：10.2‑20％。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其重量百分比组成包括：B2O3：25-40％；La2O3：20-40％；
Gd2O3：12-25％；Y2O3：0-10％；La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.38-0.75；ZrO2：6.5-10％；ZnO：
10.2-20％。
2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，还含有：SiO2：0-3％；Al2O3：0-10％；
Ta2O5：0-5％；Nb2O5：0-5％；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.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，其中，ZnO/(B2O3+SiO2)为0.25-0.65
和/或(ZrO2+Y2O3)/(Nb2O5+Gd2O3)为0.30-1.50和/或(Ta2O5+Nb2O5)/(ZnO+Li2O)小于0.45。
4.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，其中，SiO2：0-2％和/或Ta2O5：0-1％
和/或Nb2O5：0-1％和/或Al2O3：0-5％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％。
5.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，其中，Ta2O5：0-0.5％和/或Nb2O5：0-
0.5％和/或Al2O3：0-1％和/或Na2O：0-1％和/或K2O：0-1％，不含有F和Sn。
6.如权利要求1所述的光学玻璃，其特...

【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