具有负反常色散的光学玻璃制造技术

一种光学玻璃，它具有大负反常色散值和折射率（ｎｄ）在１．６５－１．８０范围内和阿贝值（ｖｄ）在２８－４２范围内的光学常数。该光学玻璃包括，作为其必要组分，以重量百分比计，２０－５０％ＳｉＯ↓［２］、６－２０％Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］、其中ＳｉＯ↓［２］／Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］≤６、０．５－１５％ＺｒＯ↓［２］和３１－５０％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

An optical glass having a large negative anomalous dispersion value and an optical constant of refractive index (nd) in the range of 1.65 to 1.80 and Abbe value (VD) in the range of 28-42. The optical glass includes, as essential components, by weight percentage, 2050%SiO down 2, 620%B down 2 O: 3, SiO: 2 / B: 2 O: 3 = 6, 0.515%ZrO down 2 and 3150%Nb down 2. O: 5.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学玻璃，该玻璃具有大的负反常色散值、具有折射率(nd)在1.65-1.80范围内和阿贝值(vd)在28-42范围内的光学常数、而且不含有PbO和As2O3成分。在光学透镜系统中，通过结合具有不同的阿贝值的两种类型的普通光学玻璃，即没有大的反常色散的光学玻璃，可以消除两种颜色光的色差。然而，关于其它颜色的光，还存在表示为第二光谱的残余色差。在设计光学透镜时，希望校正此第二光谱，特别是从可见光区的蓝光谱到紫外光谱的区域中的光谱，而且将具有大的正反常色散的光学透镜与具有大的负反常色散的光学透镜结合起来可以大幅度减少此第二光谱。在本领域中已知的具有在上述范围内的光学常数和也具有负反常色散的光学玻璃是在日本专利公开号45-2311中公开的SiO2-B2O3-Al2O3-PbO玻璃和在日本专利审定公开号48-74516中公开的SiO2-B2O3-Al2O3-PbO-Sb2O3玻璃。然而，因为这些玻璃含有大量的PbO，所以它们具有高密度和大重量，因而在使用它们时有缺点。而且，这些玻璃没有足够的化学稳定性，以及对于处理在制造、加工和废弃它们带来的环境问题时费用高。至于不含PbO的玻璃来说，日本专利公开号51-34407公开了一种含有作为玻璃形成原料的SiO2、B2O3和GeO2并且也含有Li2O、ZnO、ZrO2和Ta2O5的玻璃。然而，这种玻璃在经济上是不利的，因为为了达到期望的折射率和负反常色散，它引入了大量的非常昂贵的GeO2和Ta2O5。除此之外，这种玻璃难以熔化，因此难以获得均质玻璃。日本专利公开号58-46459公开了一种SiO2-Nb2O5-R2O-RO玻璃，但是，此文献没有暗示任何关于该玻璃的负反常色散。因此，本专利技术的目的是提供一种光学玻璃，该玻璃具有负反常色散、其光学常数折射率(nd)在1.65-1.80范围内和阿贝值(vd)在28-42范围内的、具有极好的化学稳定性和均质性、而且不含有为保护环境而增加成本的PbO和As2O3和不含有作为必要组份的昂贵的GeO2或Ta2O5。本专利技术的专利技术者通过实验研究和试验，得到了本专利技术，已经发现通过提供特殊组成的SiO2-B2O3-ZrO2-Nb2O5玻璃可以达到上述本专利技术的目的。为了完成本专利技术的目的，提供一种具有由下列重量百分比组成的负反常色散的光学玻璃SiO220-50％B2O36-20％其中SiO2/B2O3的重量百分比≤6，ZrO20.5-15％Nb2O531-50％Al2O30-4％GeO20-5％Y2O30-5％La2O30-5％Gd2O30-5％Yb2O30-5％Ta2O50-15％WO30-10％ZnO 0-14％MgO 0-7％CaO 0-7％SrO 0-14％BaO 0-14％Li2O0-10％Na2O0-15％K2O 0-15％Sb2O30-1％本专利技术的另一方面，提供一种具有由下列重量百分比组成的负反常色散的光学玻璃SiO220-50％B2O36-20％其中SiO2/B2O3的重量百分比≤6，ZrO20.5-15％Nb2O531-50％Al2O30-4％GeO20-5％Y2O30-5％La2O30-5％Gd2O30-5％Yb2O30-5％Ta2O50-15％WO30-10％ZnO 0-14％MgO 0-7％CaO 0-7％SrO 0-14％BaO 0-14％Li2O 0-10％Na2O 0-15％K2O 0-15％Sb2O30-1％其中表示反常色散值的Δθg，F为-0.001或更低。本专利技术的另一方面，提供一种具有由下列重量百分比组成的负反常色散的光学玻璃SiO220-40％B2O36-20％其中SiO2/B2O3的重量百分比≤6，ZrO20.5-15％Nb2O531-45％Al2O30-4％GeO20-5％Y2O3+La2O3+Gd2O3+Yb2O30-5％其中Y2O30-5％La2O30-5％Gd2O30-5％Yb2O30-5％Ta2O50-10％WO30-10％ZnO+MgO+CaO+SrO+BaO0.5-20％其中ZnO0-14％MgO0-7％CaO0.5-7％SrO0-14％BaO0-14％Li2O+Na2O+K2O 0.5-20％其中Li2O 0.5-10％Na2O 0-15％K2O 0-10％Sb2O30-1％而且该玻璃具有折射率(nd)在1.65-1.80范围内和阿贝值(vd)在28-42范围内以及表示反常色散的Δθg，F值为-0.001或更低。表示反常色散的Δθg，F值是以下式计算得到首先，相对部分色散(θg，F)以下式计算得到θg,F=ng-nFng-nc]]>然后，在附图说明图1中，纵坐标表示相对部分色散(θg，F)和横坐标表示阿贝值(vd)，选择具有下表1中所示的部分色散(θg，F)和阿贝值(vd)的两种普通型玻璃NSL7和PBM2(此两种玻璃是由Kabushiki Kaisha Ohara制造的)。表1类型θg，FvdNSL70.543660.49PBM20.582836.26由直线L连接图1中黑圆圈标记的这两种玻璃的坐标(θg，F；vd)。此直线L与要比较的玻璃的坐标(θg，F；vd)的纵坐标之差(Δθg，F)表示相对部分色散，即反常色散的偏差值。在所计算的Δθg，F值为负值的情况下，即在图1中玻璃的坐标(θg，F；vd)位于直线L以下，这种玻璃具有负反常色散。在Δθg，F值为正值的情况下，即在图1中玻璃的坐标(θg，F；vd)位于直线L以上，这种玻璃具有正反常色散。在负值和正值的两种情况下，Δθg，F绝对值越大，该玻璃的反常色散越大。在由本专利技术制得的玻璃中，由于下面所述的原因选择上述含量范围的各个成分。在下面的描述中，各个成分的含量范围是以重量百分比表示。SiO2成分是作为形成玻璃氧化物的必需成分。如果该成分的量低于20％，那么不能获得稳定的玻璃，和该玻璃的化学稳定性不够。如果该成分的量超过50％，难以获得具有所希望范围内的光学常数的玻璃，且除此之外，该玻璃的熔融特性变坏。为了获得具有极好均质性的玻璃，SiO2成分的含量范围应该优选在20-40％范围内。象SiO2成分一样，B2O3成分是形成玻璃的氧化物的重要成分，且作为增加负反常色散的成分也是非常重要的。如果该成分的量低于6％，那么不能够达到该效果而且该玻璃的熔融特性变坏，结果难以获得均质玻璃。如果该成分的量超过20％，该玻璃变得不稳定且其化学稳定性变坏。在本专利技术中，为了保持表示反常色散的Δθg，F值在-0.001或更低，限制SiO2/B2O3的重量比为6或更低是最重要的。ZrO2成分对增加折射率和负反常色散是有效的。如果该成分的量低于0.5％，不能获得足够的效果，而如果该成分的量超过15％，会发生反玻璃化作用且不能获得稳定的玻璃。Nb2O5成分对保持所希望的光学常数来说是必需的成分。如果该成分的量低于31％，难以保持所希望的光学常数，而如果该成分的量超过50％，在玻璃中会发生反玻璃化作用。为了获得特别稳定的玻璃，该成分的量应该优选在31-45％范围内。为了调节光学常数和改进化学稳定性，可以选择加入Al2O3成分。该成分的数量应该在4％范围以内。为了调节光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有负反常色散的光学玻璃，由下列重量百分比组成： ＳｉＯ↓［２］ ２０－５０％ Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ６－２０％ 其中ＳｉＯ↓［２］／Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］的重量百分比≤６， ＺｒＯ↓［２］ ０．５－１５％ Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］ ３１－５０％ Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－４％ ＧｅＯ↓［２］ ０－５％ Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－５％ Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－５％ Ｇｄ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－５％ Ｙｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－５％ Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］ ０－１５％ ＷＯ↓［３］ ０－１０％ ＺｎＯ ０－１４％ ＭｇＯ ０－７％ ＣａＯ ０－７％ ＳｒＯ ０－１４％ ＢａＯ ０－１４％ Ｌｉ↓［２］Ｏ ０－１０％ Ｎａ↓［２］Ｏ ０－１５％ Ｋ↓［２］Ｏ ０－１５％ Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－１％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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