光学玻璃制造技术

技术编号:14887981 阅读:94 留言:0更新日期:2017-03-28 18:12
本发明专利技术提供一种折射率为1.80‑1.85、阿贝数为40‑45、密度低、透过率好的高折射低色散光学玻璃。光学玻璃,含有B2O3、La2O3、Y2O3、Nb2O5、ZrO2,其组成按重量百分比表示,其中Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43‑1.4。本发明专利技术的玻璃组分中减少Ta2O5的引入量,通过引入适量的La2O3、Gd2O3、Y2O3及Yb2O3等具有高折射率低色散作用的稀土类氧化物组分,并引入适量比例的Nb2O5、ZrO2,并优化这些组分的配比,得到具有密度小、透过率良好且不析晶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。

【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
随着光电行业的发展,对光学设备提出了轻量化、小型化、高性能化的要求,高折射率低色散光学玻璃形成的透镜与由高折射率高色散光学玻璃形成的透镜进行组合,能够修正色差,特别是折射率(nd)为1.80-1.85、阿贝数(νd)为40-45的高折射率低色散光学玻璃,市场需求日益增大。CN101386469A公开了一种高折射低色散光学玻璃,光学玻璃组分中含有大量的Ta2O5,而Ta2O5密度大,原料昂贵。另外,该类光学元件对光学玻璃透过率要求较高,如果透过率不好,会使成像质量下降,因此希望光学玻璃具有良好的透过率性能。
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(nd)为1.80-1.85、阿贝数(νd)为40-45、密度低、透过率好的高折射低色散光学玻璃。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,含有B2O3、La2O3、Y2O3、Nb2O5、ZrO2,其组成按重量百分比表示,其中Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43-1.4,玻璃折射率为1.80-1.85;阿贝数为40-45。进一步的,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5%但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%。光学玻璃,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%。进一步的,其组成按重量百分比表示,还含有:Al2O3:0-10%;Gd2O3:0-15%;Yb2O3:0-10%;Ta2O5:0-10%;TiO2:0-5%;WO3:0-5%;Li2O:0-5%。光学玻璃,其组成按重量百分比表示为:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5%但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%;Al2O3:0-10%;Gd2O3:0-15%;Yb2O3:0-10%;Ta2O5:0-10%;TiO2:0-5%;WO3:0-5%;Li2O:0-5%;其中,Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43-1.4。进一步的,其中:Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.45-1.4。进一步的,其中:Y2O3/B2O3为0.45-1.1。进一步的,其中:Nb2O5+ZrO2为10-22%。进一步的,其中:Y2O3/(La2O3+Gd2O3)为0.2-0.6。进一步的,其中:B2O3:15-30%;和/或La2O3:35-45%;和/或Y2O3:8-20%;和/或Nb2O5:6-15%;和/或ZrO2:6-10%;和/或SiO2:0-10%;和/或ZnO:0-5%;和/或Al2O3:0-5%;和/或Gd2O3:0-10%;和/或Ta2O5:0-5%;和/或Li2O:0-3%。进一步的,其组成满足以下4种条件中的一种或一种以上:1)Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.5-1.2;2)Y2O3/B2O3为0.5-0.9;3)Nb2O5+ZrO2为12.5-20.5%;4)Y2O3/(La2O3+Gd2O3)为0.25-0.5。进一步的,其中:B2O3:20-26%;和/或La2O3:40-45%;和/或Y2O3:10-17%;和/或Nb2O5:7-12%;和/或SiO2:2-8%;和/或ZnO:0-3%;和/或Gd2O3:0-5%;和/或Li2O:0-1%。进一步的,其组成满足以下4种条件中的一种或一种以上:1)Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.6-1;2)Y2O3/B2O3为0.55-0.7;3)Nb2O5+ZrO2为15.5-19.5%;4)Y2O3/(La2O3+Gd2O3)为0.3-0.45。进一步的,其中还含有:Sb2O3:0-1%;SnO:0-1%;SnO2:0-1%;CeO2:0-1%。进一步的,玻璃折射率为1.80-1.85;阿贝数为40-45;密度在5g/cm3以下。进一步的,玻璃的转变温度在710℃以下;透射比达到80%时对应的波长λ80小于或等于410nm;耐水作用稳定性DW为2类或2类以上。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:玻璃组分中减少Ta2O5的引入量,通过引入适量的La2O3、Gd2O3、Y2O3及Yb2O3等具有高折射率低色散作用的稀土类氧化物组分,并引入适量比例的Nb2O5、ZrO2,并优化这些组分的配比,得到具有密度小、透过率良好且不析晶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。具体实施方式下面对本专利技术的光学玻璃的组成详细地进行说明,各玻璃组分的含量、总含量如没有特别说明,则使用重量%表示,玻璃组分的含量与总含量之比以重量比表示。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10%以上或更多的B2O3,但当其引入量超过35%时,则玻璃稳定性下降,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10-35%,优选范围为15-30%,更进一步优选范围为20-26%。SiO2具有改善玻璃的热稳定性的作用,并可以增大玻璃熔融以及成型时的粘度。但若其含量超过15%,则玻璃变得很难熔,且无法获得本专利技术所需要的折射率。因此,本专利技术的SiO2的含量为0-15%,优选范围为0-10%,更进一步优选范围为2-8%。少量引入Al2O3能改善形成玻璃的稳定性和化学稳定性,但其含量超过10%时,显示玻璃熔融性变差、耐失透性降低。因此,本专利技术优选Al2O3的含量为0-10%,更优选为0-5%,进一步优选不引入。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30%时,难以实现所需要的光学特性;但当其含量超过50%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30-50%,优选范围为35-45%,更进一步优选范围40-45%。Y2O3可以改善玻璃的熔融性、耐失透性,通过Y203与La2O3共存,可以提高玻璃的稳定性,降低析晶上限温度,但当Y203含量低于4%时,上述效果不明显;如果其含量超过25%时,则玻璃耐失透性降低,玻璃的稳定性反而变差。因此,本专利技术的Y203的含量为4-25%,优选范围为8-20%,进一步优选范围为10-17%。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制作的透镜透射光量不足,会使光学系统的透光量大幅度下降或骤减,因此希望光学玻璃的透过率性能优异。本专利技术的光学玻璃,通过将Y2O3/B2O3的比值限定在0.45-1.1的范围内,容易得到透过率高且密度小的玻璃。该比值的进一步优选范围为0.5-0.9,更进一步优选范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃,含有B2O3、La2O3、Y2O3、Nb2O5、ZrO2,其特征在于,其组成按重量百分比表示,其中Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43‑1.4,玻璃折射率为1.80‑1.85;阿贝数为40‑45。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃,含有B2O3、La2O3、Y2O3、Nb2O5、ZrO2,其特征在于,其组成按重量百分比表示,其中Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43-1.4,玻璃折射率为1.80-1.85;阿贝数为40-45。2.如权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5%但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%。3.光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,还含有:Al2O3:0-10%;Gd2O3:0-15%;Yb2O3:0-10%;Ta2O5:0-10%;TiO2:0-5%;WO3:0-5%;Li2O:0-5%。5.光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示为:B2O3:10-35%;La2O3:30-50%;Y2O3:4-25%;Nb2O5:大于5%但小于或等于18%;ZrO2:4-12%;SiO2:0-15%;ZnO:0-10%;Al2O3:0-10%;Gd2O3:0-15%;Yb2O3:0-10%;Ta2O5:0-10%;TiO2:0-5%;WO3:0-5%;Li2O:0-5%;其中,Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.43-1.4。6.如权利要求1-5任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,其中:Y2O3/(Nb2O5+ZrO2)为0.45-1.4。7.如权利要求1-5任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,其中:Y2O3/B2O3为0.45-1.1。8.如权利要求1-5任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,其中:Nb2O5+ZrO2为10-22%。9.如权利要求1-5任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,其中:Y2O3/(La2O3+Gd2O3)为0.2-0.6。10.如权利要求1-5任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丹
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

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