光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器制造技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：P2O5：4～30％；BaO：0～20％；Nb2O5：10～45％；Li2O+K2O+Na2O：0～35％；其中BaO/Nb2O5为0～0.5。本发明专利技术通过合理的组分设计，本发明专利技术的光学玻璃在具有期望的折射率和阿贝数的同时，具有较低的折射率温度系数，为定焦镜头修正温度漂移带来了更大的自由度；具备优异的化学稳定性和抗析晶能力，长期使用透过率不会产生明显下降，非常适合于车载镜头使用，特别适合应用在需要承受恶劣工作环境，如风沙、泥泞、急剧温度变化等成像应用中。急剧温度变化等成像应用中。

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器
[0001]本申请是针对申请号为201911310582.2，申请日为2019年12月18日，名称为“光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种光学玻璃，尤其是涉及一种折射率为1.73～1.81、阿贝数为20～30的光学玻璃。

技术介绍

[0003]在现有技术中，折射率为1.73～1.81、阿贝数为20～30的玻璃属于高折射率高色散光学玻璃，大量应用在各类镜头设计中。近年来，车载镜头设备得到了蓬勃的发展，与一般摄影等应用相比车载镜头的质量跟安全息息相关，因此车载镜头的设计更为强调设备的可靠性，尤其是裸露在车体外部，需要承受恶劣工作环境，如倒车摄像头、前视摄像头、后视镜辅助摄像头等。
[0004]设计满足恶劣工作环境车载镜头的原则是结构尽可能简单，结构越复杂，可靠性就越差。因此，为了满足可适应恶劣工作环境的车载镜头长寿命(十年以上)的设计要求，在光学设计中一般采用定焦镜头设计，其镜片数量比变焦镜头少，同时没有变焦驱动结构，因此可靠性较变焦镜头得到大幅度提升。
[0005]定焦镜头虽然可靠性非常好，但应用在车载上，其致命的弱点在于修正镜头的温度漂移非常困难。镜头的温度漂移是指当温度发生剧烈变化时，比如沙漠地区的昼夜温差达到60℃，汽车从热带行驶到寒带等温差非常大的场景下，镜头的焦距会发生变化，从而导致成像模糊。对于汽车来说，安全是第一位的，因此，车载摄像头需要在温度急剧变化的条件下，均能保持清晰的成像。
[0006]对于光学设计来说，通常可以采用更多的不同类型的镜片组合和变焦系统来解决温度漂移问题。但是，由于车载系统对可靠性的要求，需要在镜片数量很少(甚至是3片)的定焦成像系统上解决温度漂移问题，这就需要发展具有特异折射率温度系数的光学玻璃，这也是时代的发展给光学设计和光学材料研究提出的一个新课题。
[0007]现有技术中的折射率为1.73～1.81、阿贝数为20～30的光学玻璃，其在40～60℃范围内，折射率温度系数值，即d线dn/dt relative(10
‑6/℃)基本在1.0～2.1(10
‑6/℃)左右，见下表1。若能开发出折射率温度系数低于
‑
2.0，甚至低于
‑
3.0并处于以上光性的玻璃，就能够在设计中有效解决上述温度漂移问题。
[0008]表1：部分折射率为1.73
‑
1.81、阿贝数为20
‑
30重火石玻璃的折射率温度系数
[0009]序号n
d
ν
d
40
‑
60℃范围内，d线dn/dtrelative(10
‑6/℃)例11.737329.501.0例21.740028.302.1例31.784725.721.4
[0010]但是，上述折射率与阿贝数的光学玻璃若需要达到低于
‑
2.0的折射率温度系数，
在组分设计上需不同于常规，通常会带来玻璃抗析晶性能差，条纹和气泡不易消除等问题。如果玻璃的抗析晶能力差，首先会增加玻璃胚料的生产难度，导致良品率下降，严重时甚至不能正常生产；其次是在二次压型过程中容易产生晶体析出，造成良品率下降，甚至不能进行二次压型。对于应用在车载领域的玻璃材料来说，如果玻璃的生产良品率低，且不能采用二次压型而是采用冷加工的方法制作，将会导致成本大幅上升。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较低折射率温度系数且抗析晶性能优异的光学玻璃。
[0012]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0013](1)光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：P2O5：4～30％；BaO：0～20％；Nb2O5：10～45％；Li2O+K2O+Na2O：0～35％；其中BaO/Nb2O5为0～0.5。
[0014](2)根据(1)所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，还含有：SiO2：0～10％；B2O3：0～10％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～15％；MgO：0～5％；CaO：0～25％；SrO：0～10％；澄清剂：0～1％。
[0015](3)光学玻璃，其组分按重量百分比表示，由P2O5：4～30％；Nb2O5：10～45％；Li2O+K2O+Na2O：0～35％；SiO2：0～10％；B2O3：0～10％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～15％；MgO：0～5％；CaO：0～25％；SrO：0～10％；BaO：0～20％；澄清剂：0～1％组成，其中BaO/Nb2O5为0～0.5。
[0016](4)光学玻璃，含有P2O5、Nb2O5、碱土金属氧化物和碱金属氧化物，其组分按重量百分比表示，其中BaO/Nb2O5为0～0.5，Li2O/(K2O+Na2O)为0.5以下，所述光学玻璃的折射率n
d
为1.73～1.81，阿贝数v
d
为20～30，折射率温度系数dn/dt为
‑2×
10
‑6/℃以下。
[0017](5)根据(4)所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：P2O5：4～30％；和/或Nb2O5：10～45％；和/或Li2O+K2O+Na2O：0～35％；和/或SiO2：0～10％；和/或B2O3：0～10％；和/或Gd2O3：0～8％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Al2O3：0～3％；和/或TiO2：0～15％；和/或MgO：0～5％；和/或CaO：0～25％；和/或SrO：0～10％；和/或BaO：0～20％；和/或澄清剂：0～1％。
[0018](6)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，其中：P2O5：10～30％；和/或Nb2O5：15～45％；和/或Li2O+K2O+Na2O：5～30％；和/或SiO2：0～8％；和/或B2O3：1～9％；和/或Gd2O3：0～6％；和/或Y2O3：0～4％；和/或Al2O3：0～2％；和/或TiO2：0～12％；和/或MgO：0～3％；和/或CaO：0～20％；和/或SrO：0～8％；和/或BaO：0～16％；和/或澄清剂：0～0.5％。
[0019](7)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，其中：P2O5：15～25％；和/或Nb2O5：20～43％；和/或Li2O+K2O+Na2O：5～25％；和/或SiO2：0～5％；和/或B2O3：2～8％；和/或Gd2O3：0～4％；和/或Y2O3：0～3％；和/或Al2O3：0～1％；和/或TiO2：0～10％；和/或CaO：0～15％；和/或SrO：0～6％；和/或BaO：0～13％；和/或澄清剂：0～0.1％。
[0020](8)根据(1)～(5)任一所述的光学玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，含有：P2O5：4～30％；BaO：0～20％；Nb2O5：15～45％；Li2O+K2O+Na2O：0～35％；其中BaO/Nb2O5为0～0.5。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，还含有：SiO2：0～10％；B2O3：0～10％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～15％；MgO：0～5％；CaO：0～25％；SrO：0～10％；澄清剂：0～1％。3.光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，由P2O5：4～30％；Nb2O5：15～45％；Li2O+K2O+Na2O：0～35％；SiO2：0～10％；B2O3：0～10％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～15％；MgO：0～5％；CaO：0～25％；SrO：0～10％；BaO：0～20％；澄清剂：0～1％组成，其中BaO/Nb2O5为0～0.5。4.光学玻璃，其特征在于，含有P2O5、Nb2O5、碱土金属氧化物和碱金属氧化物，其组分按重量百分比表示，其中BaO/Nb2O5为0～0.5，Li2O/(K2O+Na2O)为0.5以下，所述光学玻璃的折射率n
d
为1.73～1.81，阿贝数v
d
为20～30，折射率温度系数dn/dt为
‑2×
10
‑6/℃以下。5.根据权利要求4所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，含有：P2O5：4～30％；和/或Nb2O5：10～45％；和/或Li2O+K2O+Na2O：0～35％；和/或SiO2：0～10％；和/或B2O3：0～10％；和/或Gd2O3：0～8％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Al2O3：0～3％；和/或TiO2：0～15％；和/或MgO：0～5％；和/或CaO：0～25％；和/或SrO：0～10％；和/或BaO：0～20％；和/或澄清剂：0～1％。6.根据权利要求1～5任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，其中：P2O5：10～30％，优选P2O5：15～25％；和/或Nb2O5：20～45％，优选Nb2O5：20～43％；和/或Li2O+K2O+Na2O：5～30％，优选Li2O+K2O+Na2O：5～25％；和/或SiO2：0～8％，优选SiO2：0～5％；和/或B2O3：1～9％，优选B2O3：2～8％；和/或Gd2O3：0～6％，优选Gd2O3：0～4％；和/或Y2O3：0～4％，优选Y2O3：0～3％；和/或Al2O3：0～2％，优选Al2O3：0～1％；和/或TiO2：0～12％，优选TiO2：0～10％；和/或MgO：0～3％；和/或CaO：0～20％，优选CaO：0～15％；和/或SrO：0～8％，优选SrO：0～6％；和/或BaO：0～16％，优选BaO：0～13％；和/或澄清剂：0～0.5％，优选澄清剂：0～0.1％。7.根据权利要求1～5任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，其中BaO/Nb2O5为0～0.4，优选BaO/Nb2O5为0～0.3；和/或(SiO2+B2O3)/P2O5为0.1～0.5，优选(SiO2+B2O3)/P...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡冬雪，
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：