[發明專利]光學玻璃及其玻璃預制件、元件和儀器

在審

• 申請號: 201910058890.4
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN111453988A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 匡波
• 申請（專利權）人: 成都光明光電股份有限公司
• 主分類號: C03C3/068
• 分類號: C03C3/068;G02B1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖慧敏

本發明公開了光學玻璃及其預制件、元件和儀器，解決了現有技術中為了克服La₂O₃含量過高導致對折射率、色散、析晶上限溫度等性能造成的影響需要提高玻璃生產成本的問題。本發明按照wt％計，包括：B₂O₃ 25～45％；La₂O₃ 30～50％；Gd₂O₃ 0～10％；Y₂O₃ 3～20％；Li₂O 0～8％；其中，所述Li₂O與Y₂O₃的比值為0.02～2.00。本發明通過組成和配比的合理優化，能在提高折射率/降低色散的同時，減少Gd₂O₃和Ta₂O₅的使用量，減少成本，并能有效降低玻璃轉變溫度，并且還能有效降低密度。

技術領域

本發明涉及玻璃領域，具體涉及光學玻璃及其預制件、元件和儀器。

背景技術

近來在使用光學系統的設備中對于更高度的集成與功能提升有著快速的發展趨勢，并且逐漸希望減少光學系統的重量和尺寸。為了實現這種愿望，使用由高性能玻璃制成的非球面透鏡的光學設計正成為主流。通常，將這種玻璃加熱到成形可允許的溫度，然后通過精密模壓成形，從而生產非球面透鏡。特別地，盡管近來使用的大孔徑透鏡是球面透鏡，但為了進一步提升功能，正由更大孔徑的非球面透鏡來替代這些透鏡。日益需要供生產這些透鏡之用的高性能玻璃具有高折射率和低色散特性。認為各種含B₂O₃和La₂O₃作為主要組分的玻璃是迄今所使用的滿足這些要求并具有高折射率和低色散特性的玻璃。

然而，迄今所用的那些玻璃具有它們通常具有高成形溫度的問題。高成形溫度引起下列問題：

用于高精密模壓的模具，其性能要求為：能夠以高表面精度進行加工并且能夠在成形溫度下不改變。因此，該模具一般由一種超硬合金WC制成，并且，還在其表面上涂有作為分離膜的金屬，用于防止模具粘附玻璃。然而，即使涂有分離膜，該模具對循環重復的抗力也會隨著成形溫度的升高而降低，因此，希望能夠在較低溫度下進行模壓成形，保證模具對循環重復的抗力。

為了克服上述與高成形溫度有關的問題，現有技術中已經提出了各種通稱為光學玻璃的玻璃，該玻璃包括作為主要組分的B₂O₃、La₂O₃和Li₂O，同時，該玻璃具有低屈服點。然而，這些玻璃每種的設計重點是在化學穩定性、耐熱失透性和低壓制成形溫度特性上，并且基本不含有超過30％的稀土元素，例如La₂O₃。因此，這類玻璃容易在高溫成形過程中，如澆鑄或坯塊成形期間失透。