氟磷光学玻璃制造技术

本发明专利技术涉及一种具有反常色散的氟磷光学玻璃。该氟磷光学玻璃所具有的特性在于：反常色散(△PgF)为+0.001以上，折射率(nd)为1.52以上、阿贝数(Vd)为71～78的范围内。该氟磷光学玻璃的特征在于，作为必选的阳离子含有：P5+、B3+、Al3+、并选择(R2+)Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少三种及(R+)Li+、Na+、K+中至少一种作为阳离子组分。以阳离子的(cat％)计，含有(R2+)：15～40％的P5+、15～40％的B3+、1～20％的Al3+、以及(R2+)6.5～65％的二价阳离子组分、含有(R+)1～35％的一价阳离子组分。作为必选阴离子的(an％)计：含有F+和O2-组分，其中：含有10～30％的F-组分、70～90％的O2-组分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有特殊光学特性的氟磷光学玻璃，更特别地，本专利技术涉及具有反常色散特性以及低折射、低色散的氟磷光学玻璃，由上述玻璃形成的光学元件、以及制造元件所用玻璃材料的方法。且具有良好的可加工性和实用性。其具有正的反常色散(△PgF)为0.001以上，折射率(nd)1.52以上、阿贝数(Vd)71～78范围内的氟磷光学玻璃。
技术介绍
在相机、摄像机的光学系统中，为消除组合镜头中的色差，通常采用阿贝数大的氟磷玻璃、组合阿贝数小的玻璃以实现“消色差”的设计，对于这种“消色差”的氟磷玻璃已经实用化。而对于更能体现不仅能消除色差的效果、同时又能校正光学系统中的二级光谱、并实现二次“消色差”，则需用不仅具有大的阿贝数、同时具有反常色散性质的光学元件来与实现，以实现多样化光学系统设计的空间和自由度，这在光学系统的设计中来讲是很重要的。作为这类低折射、低色散、大阿贝数的氟磷光学玻璃，已知的专利文献有：CN1903765A、CN101196571A、CN1854100A，以上的折射率(nd)在1.40～1.60的，阿贝数(vd)65～90，虽然具有低折射、高阿贝数的性质，但它们都不具有反常色散特性。不仅如此，在所公开的三篇专利文献中，如：CN1903765A氟磷玻璃热膨胀值大，机械性能和稳定性差。其较大的磨耗度将使可加工性变差，在元件加工抛光过程中，造成光洁的元件表面被磨毛或划伤，这不仅增大了加工成本，其使用性也将大打折扣。<br>再如：CN101196571A、CN1854100A也是如此，不仅磨耗度值大，且热膨胀值也过大，这不仅可加工性差，同时也因热膨胀值大，使玻璃脆性加大，元件在加工过程中极易破裂，使加工变得极易困难，也限制了这类玻璃的广泛使用。再如三篇专利文献的玻璃密度过大，也不利于实现整机的轻量化。为实现低折射、尤其是高阿贝数的要求，以上专利文献中都大量引入了氟化物，以其达到低折射和高阿贝数的要求，但大量使用氟化物不仅增加了制造过程中的难度和制造成本，而且将使玻璃内品质变差，难以实现稳定的量化产。
技术实现思路
本专利技术重在解决上述以往技术所存在的诸多缺陷，并提供具有如下特征的氟磷玻璃，具有反常色散(△PgF)0.001以上，折射率(nd)1.52以上，阿贝数(vd)71～78范围内的光学常数。对玻璃进行加工，不会出现炸裂及元件表面划伤等现象。对玻璃进行再加热，在比转变温度(Tg)高于120～160℃的温度范围内保温90分钟不出现表面失透。当在1050℃的澄清温度下、并降温至790℃保温5h，玻璃内部无失透现象。本专利技术的另一目的是通过特殊的熔炼和成型工艺手段，制得一种优异内品质的玻璃，且能进一步实现用于低温精压的氟磷玻璃。为实现上述目的，本专利技术在不断地研究中发现，在采用一种特殊的玻璃组成可实现上述目的，并依据其发现完成本专利技术。具体而言，实现本专利技术的步骤如下：(1)一种具有反常色散的氟磷光学玻璃，其特征在于，作为必选阳离子组分、其含有：P5+、B3+、Al3+、及Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少三种作为二价阳离子组分，以及Li+、Na+、K+中的一种或一种以上作为一价阳离子组分。以阳离子(cat％)计，含有以下：(2)依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，其中，作为二价阳离子组分R2+：Mg2++Ca2+/Ba2++Sr2+含量之比＞4.0(3)依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，还含有以阴离子(an％)计，其中：10～30％的F-组分、70～90％的O2-组分。(4)依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，其特征在于，具有反常色散(△PgF)为+0.001以上，玻璃折射率(nd)1.52以上，阿贝数(vd)71～78范围内。(5)依据权利要求1或2所述的反常色散氟磷光学玻璃，其特征在于，玻璃热膨胀小于120，玻璃密度为3.3g/cm3以下。(6)依据权利要求1～3的任一项所述的反常色散氟磷光学玻璃，其特征在于，玻璃磨耗度为220以下。(7)依据权利要求1～4的任一项所述的反常色散氟磷光学玻璃，其特征在于，对玻璃进行再加热，在高于转变温度(Tg)120～160℃的温度区域内保90分钟，玻璃不会出现表面乳浊或失透。当在1050℃的澄清温度下、并降温至790℃保温5h，玻璃内部无失透现象。(8)一种适于低温热压的光学元件，是由其转变温度(Tg)为470℃或更低的反常色散氟磷玻璃所形成的，并可用于精密压型。(9)一种反常色散氟磷光学玻璃的制造方法，其中包括：在一种特制熔器中将粉料制备成熟料、再经过熟料配比与混合后加入铂金熔器中进行二次熔炼，均匀的玻璃液经由漏料装置流入模具中成型为玻璃胚体、或经模压成一次元件。本专利技术效果根据本专利技术，可提供一种低折射率、低色散的氟磷光学玻璃，其高阿贝数的特性，适用于消除镜头的“色差”，由以上玻璃形成的光学元件以及制造这种氟磷光学玻璃的方法，该玻璃可广泛适用于照相机、摄像机镜头的玻璃，且具有良好的可加工性和实用性。本专利技术所具有的反常色散特性，特别适用于消除镜头中的“二级光谱”。此外，由于具有极低的转变温度和抗失透性，可在低温下良好的二次热压以及精密压型。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。具体实施方式本专利技术具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。本专利技术的氟磷光学玻璃的反常色散(△PgF)为+0.001或更大，折射率(nd)为1.52以上，阿贝数(vd)为71～78。为使这种氟磷玻璃达到具有良好的可加工性，提高玻璃研磨面的硬度，消除加工过程中元件表面易出现的划痕等缺陷。优选磨耗度(FA)为220以下，进一步优选210或更低。为提高耐热冲击性、避免加工过程中的破裂，以及减小光学组合元件匹配时的膨胀值差过大，优选热膨胀(α)小于120，特别优选118或更小。为实现光学系统的轻量化，减轻整机的重量，优选密度(ρ)小于3.3，进一步优选3.2或更低。本专利技术的氟磷玻璃具有低的转变温度(Tg)可在低温下实现精密压型。因此，转变温度优选控制在470℃以下，更优选460℃或更低。为实现制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有反常色散的氟磷光学玻璃，其特征在于，作为必选阳离子组分、含有：P5+、B3+、Al3+、及Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少三种作为二价阳离子组分，以及Li+、Na+、K+中的一种或一种以上作为一价阳离子组分，以阳离子的(cat％)计，含有以下：。

【技术特征摘要】
1.一种具有反常色散的氟磷光学玻璃，其特征在于，作为必选阳离子组分、含有：P5+、B3+、Al3+、及Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少三种作为二价阳离子组分，以及Li+、Na+、K+中的一种或一种以上作为一价阳离子组分，以阳离子的(cat％)计，含有以下：
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2.依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，其中，作为二价阳离子组分R2+：Mg2++Ca2+/Ba2++Sr2+含量之比＞4.0。
3.依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，还含有以阴离子(an％)计，其中：10～30％的F-组分、70～90％的O2-组分。
4.依据权利要求1所述的反常色散氟磷光学玻璃，其特征在于，具有反常色散(△PgF)+0.001以上，玻璃折射率(nd)1.52以上，阿贝数(vd)71～78范围内。
5.依据权利要求1或2所述的反常色散氟磷光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：王自力，黄俊，
申请(专利权)人：成都尤利特光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51