專利名稱：：一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，涉及一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、照相手機(jī)等日益流行，用于光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的集成度增大和功能迅速增加，于是要求光學(xué)系統(tǒng)具有更高的準(zhǔn)確度、更輕的重量和更小的尺寸。因此，非球面鏡得到了廣泛的應(yīng)用，并且使用非球面組件已成為光學(xué)設(shè)計的主流。非球面透鏡的制造廣泛使用精密模壓的方法。所謂精密模壓，就是在一定的溫度、壓力下，用具有預(yù)定產(chǎn)品形狀的高精密模具模壓玻璃預(yù)制件，從而獲得具有最終產(chǎn)品形狀或非常接近于最終產(chǎn)品形狀，并具有光學(xué)功能面的玻璃制品。采用精密模壓技術(shù)制造的非球面透鏡不需要再進(jìn)行研磨拋光，從而可以簡化工序。用于非球面透鏡的光學(xué)玻璃，要求具有高折射率和低色散率，在現(xiàn)代成像設(shè)備中應(yīng)用較多。例如，中國專利CN101360691A公開了一種光學(xué)玻璃，具有折射率為1.51.65以及阿貝數(shù)為5065的光學(xué)常數(shù)。中國專利CN1704369A公開了一種光學(xué)玻璃，具有折射率1.851.90、阿貝數(shù)4042范圍的光學(xué)常數(shù)。光學(xué)玻璃透光率受折射率影響較大，折射率越高往往透光度越低.例如，中國專利CN101492247A公開了一種光學(xué)玻璃，折射率為1.82.1，透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長在400nm以上。在進(jìn)行精密模壓成型時，為了將高精密的模面復(fù)制在玻璃成型品上，需要在玻璃軟化點溫度附近加壓成型玻璃預(yù)制體，這時成型模被暴露在高溫中且被施以較高的壓力，即使處于保護(hù)氣體中，壓型模具表面膜層依然容易被氧化、侵蝕，因此，要求玻璃具有較低的轉(zhuǎn)變溫度?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利1704369A公開了一種光學(xué)玻璃，具有折射率為1.831.9以及阿貝數(shù)為4042的光學(xué)常數(shù)，轉(zhuǎn)變溫度為670720°C。由于玻璃材料的轉(zhuǎn)變溫度較高，因此在進(jìn)行精密模壓成型時需要的溫度較高，壓型模具容易受到損壞，從而成本較尚ο
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種折射率為1.751.8，阿貝數(shù)為4552，轉(zhuǎn)變溫度小于610°C，透射比為80%時，對應(yīng)的波長小于390nm的光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。本發(fā)明提供一種光學(xué)玻璃，包括以下成分0.Iwt%8wt%的SiO2；20wt%32wt%的B2O3；20wt%35wt%的La2O3；15wt%30wt%的Gd2O3；Iwt%6wt%的Ta2O5；lwt%ZnO；0.lwt%~2wt%的Li20。優(yōu)選的，還包括0Zr02、0Nb205、0Y203、0Yb203、BaO、Ca0、Sr0、Na20、K20和00.Sb203中的一種或幾種，所述Ba0、Ca0和SrO的總含量為015wt%，所述Na20和K20的總含量為02wt%。優(yōu)選的，包括Ba0、Ca0禾口SrO的總含量為lwt%10wt%；Na20和K20的總含量為0.lwt%lwt%。優(yōu)選的，包括lwt%7wt%的&02。優(yōu)選的，包括0.5wt%6wt%的Si02。優(yōu)選的，包括22wt%32wt%的B203。優(yōu)選的，包括25wt%35wt%的La203。優(yōu)選的，包括18wt%25wt%的Gd203。優(yōu)選的，包括2wt%5wt%的Ta205。優(yōu)選的，包括5wt%12wt%的ZnO。優(yōu)選的，包括0.3wt%1.Li20。優(yōu)選的，折射率為1.751.8；阿貝數(shù)為4552；轉(zhuǎn)變溫度小于610°C;透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長小于390nm。本發(fā)明還提供一種上述技術(shù)方案所述的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。本發(fā)明提供一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件，光學(xué)玻璃包括以下成分0.lwt%8wt%的Si02；20wt%~32wt%^B203；20wt%~35wt%^La203；15wt%~30wt%^Gd203；16wt%^Ta205；lwt%15wt%&Zn0；0.lwt%Li20。Si02具有維持玻璃抗失透性的作用，并且具有形成玻璃的網(wǎng)格組分的作用。B203作為氧化物可以提高玻璃的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，并且可以降低玻璃的軟化溫度和流動粘度的作用。La203和Gd203是獲得高折射率低色散玻璃的必要組分。Ta205是賦予光學(xué)玻璃高折射率和低色散特性的組分，可以有效增強(qiáng)玻璃穩(wěn)定性。ZnO是賦予玻璃高折射率和低色散特性的組分。Li20是強(qiáng)助溶劑，可以降低玻璃的軟化溫度。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃折射率為1.751.8，阿貝數(shù)為4552，轉(zhuǎn)變溫度小于610°C，透射比為80%時，對應(yīng)的波長小于390nm。具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種光學(xué)玻璃，包括以下成分0.Iwt%8wt%的SiO2；20wt%32wt%的B2O3；20wt%35wt%的La2O3；15wt%30wt%的Gd2O3；1Ta2O5；1wt%15wt%的ZnO；0.Iwt%2wt%的Li2O。SiO2是重要的玻璃形成體氧化物，以硅氧四面體Si04的結(jié)構(gòu)單元形成不規(guī)則的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，是形成光學(xué)玻璃的骨架。SiO2具有維持玻璃抗失透性的作用。SiO2的含量超過8wt%時，光學(xué)玻璃的可熔性降低，軟化溫度升高。SiO2的含量限定為0.lwt%8wt%，優(yōu)選為0.5wt%6wt%，更優(yōu)選為2.5wt%5wt%。B2O3是一種形成光學(xué)玻璃的重要的氧化物，對于形成光學(xué)玻璃的網(wǎng)絡(luò)有效，能夠降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，增加玻璃的折射率，降低玻璃的轉(zhuǎn)變溫度和可熔溫度。B2O3的含量限定為20wt%32wt%，B2O3的含量低于20wt%，轉(zhuǎn)變溫度升高，折射率降低；B2O3的含量高于32wt%，有損于光學(xué)玻璃的低分散性。B2O3的含量優(yōu)選為22wt%32wt%，更優(yōu)選為25wt%29wt%。La2O3是獲得高折射率低色散玻璃的必要組分。La2O3的含量限定為20wt%35wt%,La2O3的含量低于20wt%時，光學(xué)玻璃的折射率下降；La2O3的含量高于35wt%時，光學(xué)玻璃的抗失透性下降。La2O3的含量優(yōu)選為25wt%35wt%。Gd2O3是提高玻璃折射率、增大阿貝數(shù)的有效成分。Gd2O3的含量限定為15wt%30wt%。Gd2O3的含量大于30wt%時，光學(xué)玻璃的抗失透性下降。Gd2O3的含量優(yōu)選為18wt%25wt%。Ta2O5是賦予光學(xué)玻璃高折射率和低色散特性的組分，可以有效增強(qiáng)玻璃穩(wěn)定性。Ta2O5的含量超過6wt%時，光學(xué)玻璃的可熔性被削弱，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度升高。Ta2O5的含量限定為Iwt6wt%,優(yōu)選為2wt%5wt%。ZnO是形成光學(xué)玻璃和低熔點玻璃的重要組分。ZnO能降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和折射率。ZnO的含量限定為lwt%15wt%，當(dāng)ZnO的含量大于15wt%時，光學(xué)玻璃的失透性增加；當(dāng)ZnO的含量小于1襯％時，光學(xué)玻璃的轉(zhuǎn)變溫度升高。ZnO的含量優(yōu)選為5wt%12wt%，更優(yōu)選為8wt%12wt%。Li2O是強(qiáng)助溶劑，可以降低玻璃的軟化溫度。Li2O的含量限定為0.lwt%2wt%。當(dāng)Li2O含量超過2wt%時，光學(xué)玻璃的抗失透性和折射率降低，加劇玻璃的析晶和失透。Li2O的含量低于為0.時，達(dá)不到降低轉(zhuǎn)變溫度和軟化溫度的目的。Li2O的含量優(yōu)選為0.3wt%1.5wt%。按照本發(fā)明，所述光學(xué)玻璃還可以包括08襯％的&02、05襯％的Nb205、05wt%的Y203、05wt%的Yb2O3>BaO、CaO、SrO,Na2O,K2O和O0.5wt%的Sb2O3中的一種或幾種，所述BaO、CaO和SrO的總含量為015wt%，所述Na2O和K2O的總含量為02wt%。ZrO2能提高光學(xué)玻璃的黏度、硬度、彈性、折射率、化學(xué)穩(wěn)定性，降低玻璃的熱膨脹系數(shù)。的含量超過8wt%時，將出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，并且降低玻璃的抗失透性和轉(zhuǎn)變溫度。ZrO2的含量可以為Iwt%7wt%。Nb2O5是賦予玻璃高折射率的組分，并且具有改進(jìn)玻璃的抗失透性的作用。Nb2O5含量高于5wt%時，會導(dǎo)致玻璃色散大幅升高，阿貝數(shù)降低，同時使玻璃的短波透過率下降。Nb2O5的含量可以為0.5wt%5wt%。Y2O3和Yb2O3可以起到提高光學(xué)玻璃的折射率的作用。Y2O3是調(diào)整玻璃的光學(xué)常數(shù)的成分，當(dāng)其含量超過5wt%時，會引起玻璃耐失透性能惡化。Yb2O3在光學(xué)玻璃中的作用與Y2O3相近，當(dāng)其含量高于5wt%時，光學(xué)玻璃易失透。Y2O3的含量可以為0.Iwt%5wt%，還可以為0.5wt%4wt%。Yb2O3的含量可以為0.^^%5界1%，還可以為0.5wt%4wt%。BaO在玻璃中的作用是降低玻璃的色散，改善玻璃的透過率，能增加光學(xué)玻璃的折射率、密度、光澤和化學(xué)穩(wěn)定性。CaO在玻璃中的作用與BaO相似。SrO在玻璃中的作用與BaO、CaO相似，用SrO替代部分BaO，能加速玻璃的熔化和澄清，降低玻璃的析晶傾向，增加光學(xué)玻璃的折射率的作用，并且可以改良玻璃的耐失透性。BaO、CaO和SrO的總含量可以為0.5wt%15wt%，還可以為lwt%10wt%。Na2O和K2O可以降低玻璃的轉(zhuǎn)變溫度。Na2O和K2O的總含量高于2wt%時，光學(xué)玻璃的耐失透能力下降，折射率降低。Na2O和K2O的總含量的總含量可以為0.Iwt%2wt%，還可以為0.lwt%lwt%。Sb2O3可以有效降低玻璃的澄清溫度，提高玻璃的透過率。Sb2O3的含量可以為0.Olwt%0.5wt%。按照本發(fā)明，所述光學(xué)玻璃折射率為1.751.8；阿貝數(shù)為4552；轉(zhuǎn)變溫度小于610°C；當(dāng)玻璃透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長小于390nm，優(yōu)選小于385nm，更優(yōu)選小于380nmo本發(fā)明還提供一種由上述技術(shù)方案所述的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。本發(fā)明的光學(xué)元件由上述本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成，因此，該光學(xué)元件具有上述光學(xué)玻璃的各種特性。本發(fā)明的光學(xué)元件具有大于的1.751.8的折射率，4552的阿貝數(shù)和小于610°C的軟化溫度，當(dāng)透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長小于390nm。本發(fā)明提供的光學(xué)元件適用于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)和照相手機(jī)等。為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體的實施例，對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實施例1光學(xué)玻璃，其含有3.Si02，27.9wt%的B2O3,32.6wt%的La2O3,21.Gd2O3，1.6wt%^Ta2O5，12.2wt%^ΖηΟ,Ο.3wt%^Li2O0主要性能參數(shù)為折射率nd=1.76821阿貝數(shù)vd=49.31轉(zhuǎn)變溫度Tg=605°C軟化溫度Ts=648°Cλ8(|382.9nm上述性能參數(shù)按照如下方法進(jìn)行測試。其中折射率(nd)值為(_2°C/h)-(-6°C/h)的退火值，折射率與阿貝數(shù)按照《GB/T7962.1-1987無色光學(xué)玻璃測試方法折射率和色散系數(shù)》測試。轉(zhuǎn)變溫度(Tg)按照《GB/T7962.16-1987無色光學(xué)玻璃測試方法線膨脹系數(shù)、轉(zhuǎn)變溫度和弛垂溫度》測試，即被測樣品在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高1°C，在被測樣品的膨脹曲線上，將低溫區(qū)域和高溫區(qū)域直線部分延伸相交，其交點所對應(yīng)的溫度。將玻璃制作成IOmm士0.Imm厚度的樣品，測試玻璃在透射比達(dá)到80%對應(yīng)的波長人800實施例213提供的光學(xué)玻璃組分百分比及對應(yīng)性能如表1、表2所示。比較例13提供的光學(xué)玻璃組分百分比及對應(yīng)性能如表3所示。表1實施例27提供的光學(xué)玻璃組分百分比及對應(yīng)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2實施例813提供的光學(xué)玻璃組分百分比及對應(yīng)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3比較例13提供的光學(xué)玻璃組分百分比及對應(yīng)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>對于本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃的制備方法，并無特別限制，按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備。將原料進(jìn)行熔化、澄清、均化后降溫，注入預(yù)熱的金屬模，退火得到光學(xué)玻璃。本發(fā)明實施例113和比較例13所提供的光學(xué)玻璃按照如下方法制備將石英砂、硼酸、氧化鑭、氧化釓、氧化鋅、氧化鋯、碳酸鋰和氧化鉭按比例稱量，充分混合后加入鉬金坩堝內(nèi)，在10801380°C下熔化、澄清、均化后降溫；在550600°C左右將熔融玻璃澆注入預(yù)熱后的金屬模；將注入預(yù)熱后的金屬模的熔融玻璃同金屬模一起放入退火爐內(nèi)徐冷退火后得到光學(xué)玻璃，測試光學(xué)玻璃的相關(guān)參數(shù)。實施例113提供的光學(xué)玻璃在壓型時不析晶、不失透。實施例213提供的光學(xué)玻璃的折射率、阿貝數(shù)、轉(zhuǎn)變溫度和透光性能如表1、表2所示。比較例13提供的光學(xué)玻璃的折射率、阿貝數(shù)、轉(zhuǎn)變溫度和透光性能如表3所示。從上述實施例可以看出，本發(fā)明實施例提供的光學(xué)玻璃和光學(xué)元件折射率為1.751.8，阿貝數(shù)為4552，轉(zhuǎn)變溫度小于610°C，透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長小于390nm,從而滿足了現(xiàn)代成像設(shè)備的需要。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。權(quán)利要求一種光學(xué)玻璃，其特征在于，包括以下成分0.1wt％～8wt％的SiO2；20wt％～32wt％的B2O3；20wt％～35wt％的La2O3；15wt％～30wt％的Gd2O3；1wt％～6wt％的Ta2O5；1wt％～15wt％的ZnO；0.1wt％～2wt％的Li2O。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，還包括0Zr02、0Nb205、0Y203、0Yb203、BaO、CaO、SrO、Na20、K20和00.Sb203中的一種或幾種，所述BaO、CaO和SrO的總含量為015wt%，所述Na20和K20的總含量為02wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括BaO、CaO和SrO的總含量為lwt%10wt%；Na20禾PK20的總含量為0.lwt%lwt%。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括lwt%Zr02。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括0.5wt%Si02。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括22wt%B203。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括25wt%La203。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括18wt%Gd203。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括2wt%Ta205。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括5wt%ZnO。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，包括0.3wt%1.Li20。12.根據(jù)權(quán)利要求111任意一項所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，折射率為1.75-1.8；阿貝數(shù)為4552;轉(zhuǎn)變溫度小于610°C；透射比達(dá)到80%時，對應(yīng)的波長小于390nm。13.—種權(quán)利要求112任意一項所述的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。全文摘要本發(fā)明公開了一種光學(xué)玻璃及光學(xué)元件，光學(xué)玻璃包括以下成分0.1wt％～8wt％的SiO2；20wt％～32wt％的B2O3；20wt％～35wt％的La2O3；15wt％～30wt％的Gd2O3；1～6wt％的Ta2O5；1wt％～15wt％的ZnO；0.1wt％～2wt％的Li2O。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃折射率為1.75～1.8、阿貝數(shù)為45～52、轉(zhuǎn)變溫度小于610℃，透射比達(dá)到80％時，對應(yīng)的波長小于390nm，滿足現(xiàn)代成像設(shè)備的需要。文檔編號G02B1/00GK101805120SQ201010151999公開日2010年8月18日申請日期2010年4月19日優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日發(fā)明者孫偉申請人:成都光明光電股份有限公司