專利名稱：一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
近年來，隨著數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、照相手機(jī)等設(shè)備的流行，光學(xué)系統(tǒng)不斷向高精度化、輕量化和小型化方向發(fā)展。具有高折射率的玻璃適于用作生產(chǎn)小型透鏡的光學(xué)玻璃材料，但是，隨著折射率的增加，常規(guī)的高折射玻璃往往具有極高的粘滯流動溫度，如市場上銷售的環(huán)保高折射率玻璃轉(zhuǎn)變點Tg往往在700°C或更高。Tg溫度越高，則玻璃壓型以及熱處理的溫度也越高， 這類玻璃在熔煉生產(chǎn)以及光學(xué)元件制造中的能源消耗也相對較高；同時，玻璃的Tg溫度越高，用于玻璃壓型的金屬模具壽命越短，研究表明，如果Tg溫度高于700°C，則用于玻璃壓型的金屬模具壽命將縮短30%以上；另外，用于玻璃退火等熱處理的窯爐一般用耐熱鋼制作，通常使用的耐熱鋼材料的抗氧化溫度大約為700°C，因此，若在高于700°C的溫度下進(jìn)行退火時，會使窯爐鋼板變形，窯爐難以長時間運(yùn)行。因此，通過調(diào)整玻璃組成獲得光學(xué)性能良好、Tg溫度較低的玻璃是目前的研究熱點之一?，F(xiàn)有技術(shù)公開了多種光學(xué)性能良好或Tg溫度較低的光學(xué)玻璃，如申請?zhí)枮?200310114721. 7的中國專利文獻(xiàn)公開了一種光學(xué)玻璃，主要含有&03、Si02* La2O3等成分， 其中化03的含量大于SW2的含量；該光學(xué)玻璃還可以含有Ti02、Zn0、Zr02、Nb205、Ba0、Sr0、 CaO> Gd2O3> y203> Ta2O5^ WO3> Na20、K2O> Li20、Ge02、Bi203、Yb203、A1203、Sb2O3^ SnO2 等成分，該玻璃具有1. 8 2. 1的折射率和20 40的阿貝數(shù)，光學(xué)性能良好，但其Tg溫度較高；申請?zhí)枮?00680051694. 5的中國專利文獻(xiàn)公開了一種光學(xué)玻璃，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為400°C以下，Tg溫度較低，但是，該光學(xué)玻璃的折射率僅為1. 50 1. 65，阿貝數(shù)為50 65，光學(xué)性能較差，不能滿足光學(xué)系統(tǒng)小型化、輕量化和高精度化的要求。雖然現(xiàn)有技術(shù)公開了多種光學(xué)性能良好或Tg溫度低的光學(xué)玻璃，但并未公開同時具有良好光學(xué)性能和較低Tg溫度的光學(xué)玻璃。另外，光學(xué)玻璃的密度、透過率對光學(xué)元件的成像質(zhì)量也有重要影響，密度越低、 透過率越高，光學(xué)元件的成像質(zhì)量越好。因此，本發(fā)明人考慮，通過調(diào)整玻璃的組分，獲得同時具有較高折射率、較高阿貝數(shù)、較低Tg溫度、較低密度和較高透射率的光學(xué)玻璃。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃同時具有高折射率、較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低密度和優(yōu)異的透過率，其折射率為2. 0以上，阿貝數(shù)為23 27，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度685°C以下。本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃，包括6wt % 1 Owt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；
27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；Owt% Gd2O3 J2O3 和 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 Owt% 3wt% ；大于19wt%且小于11 ；大于8wt%且小于Nb2O5 ；0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；0 2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；大于10wt%且小于BaO ；0 5wt%^ CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 O 3wt% ；O 0.釙203。優(yōu)選的，包括0. 5wt % 5wt %的Gd203、Y2O3和Yb2O3,其中，Gd2O3的含量為 0. 5wt% 3wt%。優(yōu)選的，包括^wt % Lei2O3。優(yōu)選的，包括19. 2wt% Ti02。優(yōu)選的，包括19. 2wt% Ti02。優(yōu)選的，包括8. 2wt% Nb2O50優(yōu)選的，包括8· 2 12wt%的Nb2O5。優(yōu)選的，所述TiO2與Ti02、WO3和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為(0. 55 0. 75) :1。優(yōu)選的，包括llwt% 14.9wt%&BaO。優(yōu)選的，包括12wt% 14. 9wt%^ BaO。優(yōu)選的，所述TiO2和BaO的質(zhì)量比為(1.3 2. 4) 1。優(yōu)選的，包括1. 5wt% ZnO。
優(yōu)選的，包括3wt % 9wt %的^O2。優(yōu)選的，包括0. 4wt% lwt%&W03。優(yōu)選的，包括0. Iwt % SrO。優(yōu)選的，所述光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2. 0以上；阿貝數(shù)為23 27 ；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為685°C以下；密度為4. 75g/cm3 以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃包括6Wt% IOwt %的氏03 ； IOwt % 15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt%~ 32wt%^ La2O3 ；0wt%~ 5wt%^ Gd2O3> Y2O3和Yb2O3，其中，Gd2O3的含量為Owt3wt% ；大于19wt%且小于25wt%^ TiO2 ；大于 8wt%且小于 15wt%^ Nb2O5 ；0. 5wt%~ 5wt%^ ZnO ；0 2wt%^ WO3 ；2wt%~ IOwt % ^ ZrO2 ；大于 10wt%且小于 15wt%^ BaO ；0 5wt%^ CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 0 3wt% ；0 0. ^^%的釙203。本發(fā)明在所述光學(xué)玻璃中引入0. 5wt% &ι0， 能夠有效降低玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，減少熔煉過程中的能源損耗，降低對鉬金坩堝及后續(xù)退火裝置的設(shè)備壽命影響；本發(fā)明引入大于19wt%且小于25wt%的TiO2，能夠在滿足所述玻璃光學(xué)常數(shù)以及保證透過性能優(yōu)異的同時，有效降低玻璃密度；本發(fā)明引入大于 10wt%且小于15wt%的BaO，能夠有效改善引入TiO2帶來的著色度變差等問題，提高光學(xué)玻璃透過率，同時，本發(fā)明添加 2wt%的WO3，能夠改善玻璃的析晶性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃的折射率為2. 0以上，阿貝數(shù)為23 27，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度685°C 以下，密度為4. 75g/cm3以下，透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 7(1為455nm以下。本發(fā)明還提供了一種光學(xué)玻璃，包括6wt % 1 Owt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；0. 5wt%~ 5wt%^ Gd2O3J2O3 禾口 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 0. 5wt%~ 3wt% ；大于19wt%且小于11 ；0 0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；大于IOwt %且小于BaO ；0 5wt%^ CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 0 3wt% ；0 0. Iwt %的 SId2O3 ；Nb2O5，所述 TiO2 與 TiO2^ffO3 和 Nb2O5 的總量的質(zhì)量比為(0. 55 0. 75) :1。優(yōu)選的，所述光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2. 0以上；阿貝數(shù)為23 27;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為685°C以下；密度為4. 75g/cm3 以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在所述光學(xué)玻璃中引入0. 5wt % 5wt %的&ι0，能夠有效降低玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，減少熔煉過程中的能源損耗，降低對鉬金坩堝及后續(xù)退火裝置的設(shè)備壽命影響；本發(fā)明引入大于19wt%且小于25wt%的TiO2，能有效降低玻璃密度，特別是所述TiO2與Ti02、W03和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為(0. 55 0. 75) 1時，能夠在滿足所述玻璃光學(xué)常數(shù)以及保證透過性能優(yōu)異的同時，使玻璃密度降低至4. 75g/cm3 ；本發(fā)明引入大于10wt%且小于15wt%的BaO，能夠有效改善引入TW2帶來的著色度變差等問題，提高所述光學(xué)玻璃的透過率，同時，本發(fā)明添加 2wt%的WO3，能夠改善玻璃的析晶性能。本發(fā)明還提供了一種光學(xué)玻璃，包括6wt % IOwt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；Owt % Gd2O3、IO3 和 Yb2O3,其中 Gd2O3 的含量為 Owt % 3wt% ；大于19wt%且小于11 ；大于8wt%且小于Nb2O5 ；
0 BaO，所述與所述BaO的質(zhì)量比為(1. 3 2. 4) 1 ；0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；
2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；O CaO、SrO 禾口 MgO,其中，SrO 的含量為 O 3wt% ；O 0.處203。優(yōu)選的，包括0. 5wt % 5wt %的Gd203、Y2O3和Yb2OX,其中Gd2O3的含量為 0. 5wt% 3wt%。優(yōu)選的，所述光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2. 0以上；阿貝數(shù)為23 27;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度685 °C以下；密度為4. 75g/cm3 以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在所述光學(xué)玻璃中引入0. 5wt % 5wt %的&ι0，能夠有效降低玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，減少熔煉過程中的能源損耗，降低對鉬金坩堝及后續(xù)退火裝置的設(shè)備壽命影響；本發(fā)明引入大于19wt%且小于25wt%的TiO2，能夠在滿足所述玻璃光學(xué)常數(shù)以及保證透過性能優(yōu)異的同時，有效降低玻璃密度；本發(fā)明引入大于10wt% 且小于15wt%的BaO，能夠有效改善引入TW2帶來的著色度變差等問題，特別是所述TiO2 和BaO的質(zhì)量比為(1.3 2. 4) 1時，可以使本發(fā)明的光學(xué)玻璃透過率達(dá)到455nm以下， 同時，本發(fā)明添加0wt% 2wt%的W03，能夠改善玻璃的析晶性能。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃，包括6wt % 1 Owt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；Owt % Gd2O3、IO3 和 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 Owt % 3wt% ；大于19wt%且小于11 ；大于8wt%且小于Nb2O5 ；
0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；0 2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；大于IOwt %且小于BaO ；
0 CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 O 3wt% ；O 0.處203。B2O3是玻璃的重要形成體氧化物，能夠有效地提高玻璃的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，增加玻璃的抗失透性，增大玻璃對高折射率氧化物的溶解率，提高玻璃的機(jī)械性能。在本發(fā)明中，當(dāng)B2O3含量少于6wt%時，上述作用不明顯，當(dāng)其含量超過10wt%時，玻璃折射率降低，因此氏03的含量限于6wt% IOwt %，優(yōu)選7wt% 9wt%，更優(yōu)選為7. 5wt% 8. 5wt%。SiO2可以調(diào)整玻璃的光學(xué)常數(shù)，維持玻璃的抗失透性的作用。在本發(fā)明中，S^2含量過多的話，玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高，熔融能力惡化；另外，當(dāng)化03的含量小于SiA的含量時，不僅玻璃不易著色，而且玻璃的成玻璃性與抗失透性惡化，因此本發(fā)明中，的含量大于SiA的含量；所述4 和SiA的合計含量為IOwt % 15wt%，優(yōu)選為12wt% 15wt%，更優(yōu)選為 13wt% 15wt%。最優(yōu)選為 13. 5wt% 14. 5wt%。La2O3是獲得高折射率玻璃的必要組分，本發(fā)明由于引入了適量的Ti02、Nb2O5, WO3 等提高玻璃折射率的組分，因此可以減少La2O3的組成含量，不僅不會降低折射率，而且能夠提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性以及透光性能；但是，當(dāng)La2O3含量低于27wt%時，玻璃的折射率不足，化學(xué)穩(wěn)定性也會惡化；當(dāng)其含量高于32wt%時，玻璃透光性能惡化，而且抗失透性下降；因此，本發(fā)明將La2O3的含量限定為27wt% 32wt%，優(yōu)選為^wt % 32wt%，更優(yōu)選為 30wt%~ 31. 5wt%0Yb2O3> IO3和Gd2O3均具有提高玻璃折射率和降低色散的作用，本發(fā)明中，Gd203、 Yb2O3與^O3的合計含量為0 5wt %，優(yōu)選為0. 5wt % 5wt %，更優(yōu)選為Iwt % 4. 5wt % ； 在本發(fā)明中，Gd2O3不僅能夠提高玻璃的折射率、降低玻璃的色散，而且能夠與Lii2O3等高折射率氧化物混熔，提高玻璃的生產(chǎn)穩(wěn)定性。在本發(fā)明中，所述Gd2O3的含量為Owt % 3wt %， 優(yōu)選為0. 5wt % 3wt %，更優(yōu)選為0. 5wt % 2. 5wt %，最優(yōu)選為Iwt % 2wt %。當(dāng)Gd2O3 含量低于0. 5wt%時，雖然能夠提高折射率和降低色散，但作用不明顯；當(dāng)Gd2O3含量高于 3wt%時，玻璃的抗透失性降低，玻璃不易穩(wěn)定生產(chǎn)。在本發(fā)明中，所述％203的含量優(yōu)選為 Owt % 2wt %，更優(yōu)選為0. Iwt % 0. 8wt % ；Y2O3的含量優(yōu)選為Owt % 2wt %，更優(yōu)選為 0. lwt% lwt%。TiO2在本發(fā)明中可以顯著提高玻璃的折射率，增強(qiáng)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，同時適量引入還可以有效降低玻璃密度，但是TiO2含量在19wt%以下時，玻璃的低密度性能不明顯，而其含量達(dá)到25wt %以上時，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度急劇上升，玻璃著色增大，因此，本發(fā)明將TW2的含量限定為大于19wt%小于25wt%，優(yōu)選為19. 2wt% ，更優(yōu)選為 19. 2wt% 22wt%，最優(yōu)選為 19. 5wt% 21. 5wt%。Nb2O5能夠提高玻璃的折射率，并且能夠提高玻璃的抗失透性，其含量在8wt %以下時，上述作用不明顯，但是Nb2O5含量在15wt %以上時，玻璃的透射率惡化，尤其是短波長側(cè)的透射率急劇惡化；因此，本發(fā)明將Nb2O5的含量限定為大于8wt%小于15wt%，優(yōu)選為 8. 2wt % 14wt %，更優(yōu)選為 8. 2wt % 12wt %。WO3可以提高光學(xué)玻璃的折射率，當(dāng)其少量加入時，也可以改善玻璃的抗失透性， 在發(fā)明中，適量引入還可以有效提高玻璃的析晶性能。但是，當(dāng)其含量大于且與Ti02、 Nb2O5共存時，玻璃的透射率惡化，尤其是短波長側(cè)的透射率急劇惡化，玻璃極易顯色。因此，本發(fā)明將WO3的含量限定為Owt % 2wt%，優(yōu)選為0. Iwt %，更優(yōu)選為0. 5wt% 0. 8wt%。在本發(fā)明中，Ti02、Nb2O5和WO3均是提高玻璃折射率高色散組份，適量引入可以有效調(diào)整玻璃光學(xué)常數(shù)，但是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相對于Nb205、WO3而言，TiO2在本發(fā)明中可以更好地降低玻璃密度，使其輕量化；尤其是所述TiA與Ti02、WO3和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為 (0. 55 0. 75) 1 時，艮口 TiO2/ (Ti02+Nb205+W03)為(0. 55 0. 75) 1，優(yōu)選為(0. 58 0.72) 1，更優(yōu)選為(0.60 0.70) 1時，在保證玻璃透過率優(yōu)良的前提下能夠有效地降低玻璃密度，使玻璃密度降低至4. 75g/cm3。ZnO能夠降低玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，還可以改良玻璃的抗失透性、降低玻璃粘滯流動溫度。在本發(fā)明中，2110的含量為0.5襯％ 5襯％，優(yōu)選為1.5wt% #t%，更優(yōu)選為1. 5wt% 2. 5wt%，最優(yōu)選為1. 8wt% 2. 2wt%。當(dāng)SiO含量低于0. 5wt%時，玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低不明顯；ZnO的含量高于5wt%時，玻璃的折射率降低?？梢蕴岣卟ＡУ恼凵渎屎蜔岱€(wěn)定性，當(dāng)其少量加入時，能夠改善玻璃的抗失透性，但其加入量過多的話，玻璃的抗失透性急劇下降，因此，本發(fā)明將^O2的含量限定為 2wt % IOwt %，優(yōu)選為3wt % 9wt %，更優(yōu)選為5wt % 7wt %。BaO能夠有效調(diào)節(jié)玻璃的光學(xué)常數(shù)，提高玻璃的折射率，降低色散，還能調(diào)節(jié)玻璃的轉(zhuǎn)變溫度、光澤和化學(xué)穩(wěn)定性，BaO以碳酸鹽或硝酸鹽的形式作為原料使用時還具有促進(jìn)玻璃消泡的效果。在本發(fā)明中，BaO的含量為大于10wt%小于15wt%，優(yōu)選為 14. 9wt %，更優(yōu)選為12wt % 14. 9wt %，最優(yōu)選為12. 5wt % 14. 5wt %。當(dāng)BaO的含量在 IOwt %以下時，上述作用不明顯，而含量在15wt %以上時，玻璃的抗透失性削弱，而且難以獲得可以穩(wěn)定生產(chǎn)的玻璃。在本發(fā)明中，為了削減引入TiA而帶來的透過率降低等問題，優(yōu)選將TiA與 BaO的質(zhì)量比調(diào)整為(1.3 2. 4) 1，即Ti02/Ba0為(1. 3 2. 4) 1，優(yōu)選為(1.3 2.0) 1，最優(yōu)選為(1.4 1.8) 1時，能夠達(dá)到低密度同時透過率優(yōu)異的效果。CaO、SrO和MgO在本發(fā)明中可以適量引入，CaO的含量優(yōu)選為Owt% 2wt%，更優(yōu)選為0. 5wt% Iwt % ； SrO的含量優(yōu)選為Owt % 3wt%，更優(yōu)選為0. lwt% 1. 4wt% ； MgO的含量優(yōu)選為Owt % 2wt%，更優(yōu)選為0. 5wt% Iwt %。Sb2O3不僅可以用于消泡，還可以調(diào)整玻璃的熔煉氣氛。本發(fā)明將Sb2O3的含量限定為 Owt % 0. 05wt%。本發(fā)明通過對玻璃配方進(jìn)行優(yōu)化，得到的光學(xué)玻璃同時具有高折射率、較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低密度和優(yōu)異的透過率等性能。在本發(fā)明中，所述光學(xué)玻璃的折射率優(yōu)選為2. 0以上，更優(yōu)選為2. 0 2. 1，最優(yōu)選為2. 0 2. 05 ；阿貝數(shù)優(yōu)選為23 27，更優(yōu)選為 23. 2 沈.8，最優(yōu)選為23. 5 沈.5 ；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為685°C以下，更優(yōu)選為680°C 以下；密度優(yōu)選為4. 75g/cm3以下，更優(yōu)選為4. 72g/cm3以下，最優(yōu)選為4. 70g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 70優(yōu)選為455nm以下，更優(yōu)選為450nm以下。在本發(fā)明中，所述光學(xué)玻璃優(yōu)選按照以下步驟制備以上述各組分的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽為原料，充分混合后置于鉬金坩堝內(nèi)，于1200°C 1400°C，優(yōu)選1280°C 1350°C下熔化、澄清、均化后，得到熔融玻璃；將所述熔融玻璃降至1200°C以下，優(yōu)選為1160°C以下后澆注入預(yù)熱的金屬模內(nèi)，徐冷得到光學(xué)玻璃。對所述光學(xué)玻璃進(jìn)行性能測試，方法如下折射率(nd)值為(_2°C /h)-(-6°C /h)的退火值，折射率和阿貝數(shù)按照《GB/T 7962. 1-1987》中提供的對無色光學(xué)玻璃的折射率和色散系數(shù)的測試方法進(jìn)行測試；按照《GB/T7962. 16-1987》提供的對無色光學(xué)玻璃的線膨脹系數(shù)、轉(zhuǎn)變溫度和弛垂溫度的測試方法對所述光學(xué)玻璃進(jìn)行玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的測試，即被測樣品在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高rc，在被測樣品的膨脹曲線上，將低溫區(qū)域和高溫區(qū)域直線部分延伸相交，其交點所對應(yīng)的溫度即為Tg溫度；密度按照按《GB/T 7962. 20-1987無色光學(xué)玻璃測試方法密度測試方法》測試。將玻璃制作成IOmm士0. Imm厚度的樣品，測試玻璃在透射比達(dá)到70%對應(yīng)的波長
人70 0經(jīng)過測試，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2.0以上；阿貝數(shù)為23 27;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度685 °C以下；密度為4. 75g/cm3 以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。本發(fā)明還提供了第二種光學(xué)玻璃，包括6wt % IOwt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；0. 5wt%~ 5wt%^ Gd2O3J2O3 禾口 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 0. 5wt%~ 3wt% ；大于19wt%且小于25襯％的TiO2 ；0 0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；大于10wt%且小于BaO ；0 CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 0 3wt% ；0 0. Iwt %的 SId2O3 ；Nb2O5，所述 TiO2 與1102、WO3 和 Nb2O5 的總量的質(zhì)量比為(0.55 0.75) 1。該第二種光學(xué)玻璃與上述技術(shù)方案提供的第一種光學(xué)玻璃相比，區(qū)別在于，Nb2O5 的含量沒有特殊限制，在所述玻璃含有大于19wt%且小于25wt%的TW2和0 的 WO3的條件下，能夠滿足TiO2與1102、103和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為(0.55 0.75) 1，即 TiO2/ (Ti02+Nb205+W03)為(0. 55 — 0. 75) 1，優(yōu)選為(0. 58 — 0. 72) 1，更優(yōu)選為(0. 60 0. 70) 1即可。上述范圍含量的Ti02、WO3和Nb2O5可以在保證玻璃透過率優(yōu)良的前提下能夠有效地降低玻璃密度，使玻璃密度降低至4. 75g/cm3。在該第二種光學(xué)玻璃中，除Nb2O5外，各組分的作用與上述技術(shù)方案提供的光學(xué)玻璃中的組分作用相同，含量范圍也相同，含量的優(yōu)選范圍也可以相同，發(fā)明人可以根據(jù)需要在上述范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
該第二種光學(xué)玻璃同時具有高折射率、較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低密度和優(yōu)異的透過率等性能。在本發(fā)明中，該第二種光學(xué)玻璃的折射率優(yōu)選為2. 0以上，更優(yōu)選為2. 0 2. 1，最優(yōu)選為2. 0 2. 05 ；阿貝數(shù)優(yōu)選為23 27，更優(yōu)選為23. 2 26. 8，最優(yōu)選為23. 5 26. 5 ；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為685°C以下，更優(yōu)選為680°C以下；密度優(yōu)選為4. 75g/cm3以下，更優(yōu)選為4. 72g/cm3以下，最優(yōu)選為4. 70g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 7(1 優(yōu)選為455nm以下，更優(yōu)選為450nm以下。本發(fā)明還提供了第三種光學(xué)玻璃，包括6wt % IOwt % 的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ；27wt % 32wt % 的 Lei2O3 ；Owt % Gd2O3、IO3 和 Yb2O3,其中 Gd2O3 的含量為 Owt % 3wt% ；大于19wt%且小于11 ；大于8wt%且小于Nb2O5 ；0 BaO，所述TiR與所述BaO的質(zhì)量比為(1. 3 2. 4) 1 ；
0. 5wt % 5wt % 的 ZnO ；2wt % IOwt % 的 ZiO2 ；0 5wt%^ CaO、SrO 禾口 MgO，其中，SrO 的含量為 0 3wt% ；0 0. Iwt %的 SId2O3。該第三種光學(xué)玻璃與上述技術(shù)方案提供的第一種光學(xué)玻璃相比，區(qū)別在于，BaO的含量沒有特殊限制，在所述玻璃含有大于19wt%且小于25wt%的TW2的條件下，能夠滿足所述TiO2與所述BaO的質(zhì)量比為(1.3 2. 4) 1，即Ti02/Ba0為(1. 3 2. 4) 1，優(yōu)選為(1.3 2.0) 1，最優(yōu)選為(1.4 1.8) 1即可。上述范圍含量的TiO2和BaO能夠有效改善引入T^2帶來的著色度變差等問題，提高光學(xué)玻璃的透過率，使本發(fā)明的光學(xué)玻璃透過率達(dá)到455nm以下。在該第三種光學(xué)玻璃中，除BaO外，各組分的作用與上述技術(shù)方案提供的光學(xué)玻璃中的組分作用相同，含量范圍也相同，含量的優(yōu)選范圍也可以相同，發(fā)明人可以根據(jù)需要在上述范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。如，Gd203> Y2O3 ^P Yb2O3的合計含量優(yōu)選為0. 5wt% 5wt%，其中 Gd2O3的含量優(yōu)選為0. 5wt% 3wt%等。該第三種光學(xué)玻璃同時具有高折射率、較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低密度和優(yōu)異的透過率等性能。在本發(fā)明中，該第三種光學(xué)玻璃的折射率優(yōu)選為2. 0以上，更優(yōu)選為2. 0 2. 1，最優(yōu)選為2. 0 2. 05 ；阿貝數(shù)優(yōu)選為23 27，更優(yōu)選為23. 2 26. 8，最優(yōu)選為23. 5 26. 5 ；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為685°C以下，更優(yōu)選為680°C以下；密度優(yōu)選為4. 75g/cm3以下，更優(yōu)選為4. 72g/cm3以下，最優(yōu)選為4. 70g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 7(1 優(yōu)選為455nm以下，更優(yōu)選為450nm以下。本發(fā)明還提供了一種光學(xué)元件，由上述技術(shù)方案所述的光學(xué)玻璃按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法形成。由于所述光學(xué)玻璃具有高折射率和較低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，所述光學(xué)元件也具有高折射率和較低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，可以應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、照相手機(jī)等設(shè)備。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體的實施例，對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實施例1 40按照以下步驟，按照表1、表2、表3和表4所示的原料配比制作光學(xué)玻璃將各原料充分混合后置于鉬金坩堝內(nèi)，熔化、澄清、均化后，得到熔融玻璃；將所述熔融玻璃降至1200°C以下后澆注入預(yù)熱的金屬模內(nèi)，徐冷得到光學(xué)玻璃。對所述光學(xué)玻璃進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1、表2、表3和表4，表1、表2、表3禾口表4均為本發(fā)明實施例制備的光學(xué)玻璃的原料配比及性能參數(shù)。表1本發(fā)明實施例1 10制備的光學(xué)玻璃的原料配比及性能參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)玻璃，包括 6wt% IOwt %的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ； 27wt% LEI2O3 ；Owt 5wt%^ Gd2O3> Y2O3 和 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 Owt 3wt% ；大于 19wt%且小于 25wt%^ TiO2 ；大于 8wt%且小于Nb2O5 ；0. 5wt%~ 5wt%^ ZnO ；0 WO3 ；2wt% IOwt %的 ^O2 ；大于IOwt%且小于BaO ；0 Ca0、Sr0 禾口 MgO,其中，SrO 的含量為 0 3wt% ； 0 0. Iwt %的 SId2O3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括0.5wt% 5wt%的Gd203、Y2O3 和 Yb2O3，其中，Gd2O3 的含量為 0. 5wt%~ 3wt%0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括^wt% 32wt%的Lei203。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括19.2wt% 的Ti02。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括19.2wt% 22wt%的Ti02。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括8.2wt% Hwt %的Nb205。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括8.2wt% 12wt%的Nb205。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述TiA與Ti02、WO3和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為(0.55 0.75) 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括 14.9wt%的BaO。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括12wt% 14.9wt%的BaO。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述TiOjPBaO的質(zhì)量比為(1.3 2.4) 1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括1.5wt% 的&ι0。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括3wt% 9wt%的&02。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括 的W03。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括0.Iwt % 2wt%的SrO。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15任意一項所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2. 0以上； 阿貝數(shù)為23 27 ； 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為685°C以下； 密度為4. 75g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。
17.一種光學(xué)玻璃，包括 6wt% IOwt %的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ； 27wt% Lei2O3 ；0. 5wt%~ 5wt%^ Gd2O3> Y2O3 和 Yb2O3,其中，Gd2O3 的含量為 0. 5wt%~ 3wt% ；大于 19wt%且小于 25wt%^ TiO2 ；0 WO3 ；0. 5wt%~ 5wt%^ ZnO ；2wt% IOwt %的 ^O2 ；大于IOwt%且小于BaO ；0 Ca0、Sr0 禾口 MgO,其中，SrO 的含量為 O 3wt% ； O 0. Iwt %的 SId2O3 ；Nb2O5，所述TiO2與1102、WO3和Nb2O5的總量的質(zhì)量比為(0.55 0.75) 1。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃具有以下性能 折射率為2. 0以上；阿貝數(shù)為23 27 ； 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為685°C以下； 密度為4. 75g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。
19.一種光學(xué)玻璃，包括 6wt% IOwt %的化03 ；IOwt15wt%^ B2O3 和 SiO2，其中 B2O3 > SiO2 ； 27wt% Lei2O3 ；Owt 5wt%^ Gd2O3 J2O3 禾口 Yb2O3,其中 Gd2O3 的含量為 Owt 3wt% ； 大于 19wt%且小于 25wt%^ TiO2 ； 大于 8wt%且小于Nb2O5 ；0 WO3 ；BaO，所述TiR與所述BaO的質(zhì)量比為(1. 3 2. 4) 1 ； 0. 5wt%~ 5wt%^ ZnO ； 2wt% IOwt %的 ^O2 ；0 Ca0、Sr0 禾口 MgO,其中，SrO 的含量為 0 3wt% ； 0 0. Iwt %的 SId2O3。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括0.SwtWNSwt1^mGd2O3J2O3 和 Yb2O3，其中 Gd2O3 的含量為 0. 5wt%~ 3wt%0
21.根據(jù)權(quán)利要求18 19任意一項所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃具有以下性能折射率為2. 0以上； 阿貝數(shù)為23 27 ； 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為685°C以下； 密度為4. 75g/cm3以下；透射比達(dá)到70%時對應(yīng)的波長λ 0為455nm以下。
22. —種權(quán)利要求1 21任意一項所述的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃包括6wt％～10wt％的B2O3；10wt％～15wt％的B2O3和SiO2，其中B2O3＞SiO2；27wt％～32wt％的La2O3；0wt％～5wt％的Gd2O3、Y2O3和Yb2O3，其中，Gd2O3的含量為0wt％～3wt％；大于19wt％且小于25wt％的TiO2；大于8wt％且小于15wt％的Nb2O5；0.5wt％～5wt％的ZnO；0～2wt％的WO3；2wt％～10wt％的ZrO2；大于10wt％且小于15wt％的BaO；0～5wt％的CaO、SrO和MgO，其中，SrO的含量為0～3wt％；0～0.1wt％的Sb2O3。
文檔編號G02B1/00GK102503121SQ20111030137
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者匡波 申請人:成都光明光電股份有限公司