[發明專利]高折射低色散光學玻璃及其制造方法

有效

• 申請號: 201310199193.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103241942A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王自力;黃俊
• 申請（專利權）人: 成都尤利特光電科技有限公司
• 主分類號: C03C3/068
• 分類號: C03C3/068;C03C4/00;C03B11/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

技術領域

本發明涉及一種高折射、低色散的光學玻璃，以及制造該光學玻璃的方法。更具體的講，本發明提供了一種具有折射率1.94以上、阿貝數（vd）為29以上但不足33的光學常數，并具有高的透過和良好穩定性的光學玻璃。由該光學玻璃的毛坯料可用于二次熱壓、并制成不同形體的光學元件。

背景技術

近年來，隨著單反相機、攝像機的快速普及，作為單反相機中的光學系統，尤其是作為這類相機和攝像機的光學變焦系統，也被廣泛使用。作為其光學系統所使用的高折射率、低色散的玻璃，它不僅需滿足高性能的單反相機、攝像機以及數碼相機的光學系統的設計要求，更需滿足單反相機、攝像機的變焦光學系統以及對大尺寸透鏡的需求和高透過的要求。因此，開發具有特高折射率、低色散的光學玻璃對于單反相機的光學系統的設計是非常有用的。

作為這類特高折射率領域的光學玻璃，目前已知的僅是折射率（nd）在1.94以上或達2.00的，如：磷酸鹽系列玻璃、碲酸鹽系列或是Bi2O3成分含量高的玻璃。而這類玻璃都達不到低的色散和高的阿貝數，且還存在玻璃著色重、透過率低，玻璃化穩性差等諸多缺陷。如專利文獻：CN1010441553A、CN101279816A等。

還有的為大幅度提高折射率的同時為了維持玻璃的穩定性而引入大量價格昂貴的GeO2成分，如專利文獻：CN1955128A，而高成本不可能實現量化產。

再如專利文獻：CN101289276A、CN101012103A，其折射率（nd）也達到1.94以上，但阿貝數（vd）不足29，僅以相同折射率的比較，阿貝數（vd）也小于本發明范圍的光學常數，不能滿足目前的新型單反、攝像機的變焦光學系統及數碼相機光學系統的設計要求。

再者，對于這類特高折射率玻璃，隨著折射率的增加，玻璃的著色也將隨之加深，透過率也將下降。特別是，在使用著色傾向加深的玻璃時，其相機的光學成像系統中的基色短波長側藍色光敏感度下降，這將嚴重影響到成像質量的清晰度，尤其是攝像機的變焦光學系統的成像質量。

不僅如此，對于這類高折射、低色散的光學玻璃，在二次熱壓過程中，其良好的抗失透性是實現反復、多次的二次熱壓而在壓型坯件表面不出現霧斑和失透現象的關鍵。

再者從提高玻璃透過和制造的穩定性、以及低成本運作是優先考慮的，以上存在的缺陷也是顯而易見的。

發明內容

本發明是為實現上述目的和消除這種高折射玻璃存在的不足與缺陷而進行的，其目的在于提供一種折射率（nd）1.94以上，阿貝數（vd）29～33范圍內的高折射光學玻璃，具有易于成型的粘性、同時顯示出良好的再現性，并可供二次熱壓成型之用。

本發明的另一目的是提供一種高透過率和低成本的、穩定的制造方法。

本發明的目的在于，不僅是提供具有上述范圍的、并能滿足相機的光學系統設計要求的光學常數，在不引入價格昂貴成分的基礎上，以低成本實現穩定的量化生產和達到良好的二次熱壓及其再現性。

不僅如此，本發明的另一目的，是實現光學透鏡具有高的透過，最大滿足單反相機、攝像機的變焦系統以及數碼相機光學系統的高像素設計要求。

本發明為達到上述要求，在經過不斷的反復研究中發現，能夠通過對SiO2、B2O3含量以及其比例的調整，同時對Gd2O3、La2O3、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、ZnO等必選組分的優化配比和對TiO2、BaO、WO3、CaO、SrO、Li2O、等任選組分的引入和優化配比，并在不引入價格昂貴的GeO2成分和Lu2O3、Yb2O3等稀土成分時，不僅達到了具有上述范圍的光學常數，且還實現了高的透過、并能最大幅度滿足二次熱壓、消除在反復熱壓中所出現于光學元件表面“霧斑”。為此完成了本發明。

本發明的結果還發現，將Ta2O5/Nb2O5含量之比逐漸增大時，玻璃穩定性和抗失透性進一步提高，進一步完成了本發明。

更具體地，用于實現本發明如下所述：

(1)一種光學玻璃，折射率（nd）1.94以上，阿貝數（vd）29以上但不足33。當以重量%表示時，所述光學玻璃包含有：

1～10%的SiO₂

3～18%的B₂O₃其中：(SiO₂+B₂O₃)≤20%

20～30%的Gd₂O₃

12～35%的La₂O₃