CN101314518A - 重钡火石位置的光学玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及设计用于下列领域的光学玻璃：成像、传感器、显微镜、医学技术、数字投影、光刻术、激光技术、晶片/芯片技术以及电信、光学通讯工程和汽车工业中的光学/照明，所述玻璃具有折射率nd为1.60≤nd≤1.72和/或阿贝数νd为 32≤νd≤45，具有突出的短火石性质，良好耐化学性，良好抗析晶作用，良好负感作用稳定性，和具有下列组成(以重量％计，基于氧化物)如右式。

Description

重钡火石位置的光学玻璃
本发明涉及光学玻璃，涉及此类光学玻璃、光学元件(opticalelement)或此类光学元件的预成型件的用途，涉及所述光学元件的制造方法和由此类光学元件制成的光学部件(optical part)或光学组件(opticalcomponent)的制造方法。
应用于以下领域：成像、传感器技术、显微镜、医学技术、数字投影、光刻术、激光技术、晶片/芯片技术以及电信、光学通讯工程和汽车工业中的光学/照明的本文所要求保护的光学位置的常规光学玻璃(优选重钡火石位置以及更宽范围的火石、重火石、轻火石和钡火石位置)通常包含氧化铅(PbO)以得到所需的光学性质，亦即折射率nd为1.60≤nd≤1.72和/或阿贝数vd为32≤vd≤45。通常也使用氧化铅用以调整明显的短火石特性。这使得玻璃的耐化学性差。此外，该组分氧化铅对环境有危害。
另外通常使用As2O3作为澄清剂。在近些年，仅次于PbO，As2O3也被认为对环境有危害，因此大部分光学设备和产品的供应商倾向于使用不含铅和砷氧化物的玻璃。为了用于高价值的产品中，具有增大的耐化学性的玻璃的重要性逐渐增加。
已知该光学位置的无铅玻璃通常基于在含硅基质中使用大量的TiO2，另一方面这导致玻璃具有高的结晶倾向性，因此其不能经受二次热模铸步骤，并且由于它们的硬度增加，另一方面导致玻璃在进一步的机械加工步骤中难以处理。
在高质量的光学系统中，在系统设计过程中色差的校正已经是一个重要的问题。为了优异的校正色差，需要具有显著的短火石特性的玻璃。其为那些具有显著偏离法线的相对部分色散的玻璃，因此，它们特别适合用于色差校正。然而，此性质通常通过使用PbO而得到，其根据上述生态学的考虑来说是不应该使用的。
不同于常规方法的从模块或铸块中分离光学组件的玻璃制备方法变得越来越重要，其中通过精密压制(precise pressing)得到光学组件，亦即在熔融玻璃后，在二次模铸加工中直接压制光学组件和/或近终形预成型件-所谓的精密玻璃坯(precision gob)。这对消费者市场以及高品质市场来说是确实需要的。“精密模型熔化成型”“精确的玻璃坯”通常且优选理解为通过不同制造方法可得到的火焰抛光的、非或半模铸玻璃部分。
上面所述的为在加工构造、熔融和热模铸中为什么强烈需要“短性”玻璃的原因。如果它们的粘度随着温度强烈地变化，则称为玻璃“短性”。该性质提供了在热模铸加工期间的再加工的优点，因此，降低了在近终形精密模铸中的模铸持续时间。因此，在一方面提高了产量和效率，从另一方面保护了模铸工具的材料。这对于总的制造成本来说具有强的正面作用。此外，短性玻璃的快速固化使得可以用于加工具有强析晶倾向和晶种形成的玻璃，这两种性质导致在二次模铸步骤中存在的问题可被避免或至少显著地降低。
基于相同的考虑，需要这样一种玻璃，在热模铸期间其粘温曲线显示绝对的低温的玻璃。另外这有助于降低加工温度，并因此使得设备寿命改善，以及通过更快的没有张力的冷却有助于减少种晶的形成。另外，这些玻璃提供了可能的重要的较宽范围，可能更加节省成本的模铸工具材料，其在近终形精密压制中非常重要。
在现代高性能光学领域中，必须满足更高的要求以达到成像的精确性和分辨率。这意味着在一方面必须得到在不断增大的成像和投影面积，并且另一方面待成像的结构变得越来越小，且必须甚至更加精确且详细地成像。因此，需要其辐射较短波长的光，即较高能量的光，其增加了光学元件的能量基础负载。另外，为了增加制造速度，在大量的工艺应用如微光刻技术中目的在于较短的曝光时间，因此致使较高的辐射能量和密度被传送通过该光学系统，从而必然增加了单位时间的辐射负载。在光学系统，特别是在电信和通讯工程中，仍然需要高光效即高的透射。
这不仅对光学系统设计为一挑战，也是对用于此类光学应用的光学玻璃的发展的挑战。例如，已知应用较高的照射密度会造成光学元件的一种称为负感作用(solarization)的现象，亦即照射间接改变了玻璃内的结构，从而导致透射明显降低，投射即光穿越玻璃透过。因此，需要显示强抗负感作用现象的玻璃。
下面的文献关于根据现有技术的玻璃：
■JP 87-012633A(Hoya)
■JP 77-069915A(Hoya)
■JP 58-120539A(Ohara)
■US 5007948(Corning)
根据这些文献，可得到具有类似光学位置和化学组成的玻璃，但是这些玻璃与根据本发明的玻璃相比时，显示很出了很大的缺点。
已公开的专利申请JP 87-012633A中公开的玻璃包含大于13mol％的大量的Cs2O，其在高纯质量下是非常昂贵的。一方面，此氧化物在与互换组分ZnO的相互作用中起到折射率梯度调整剂的作用，另一方面为了增大离子迁移率，大量的助熔剂削弱了基质，从而在加速和有效驰豫之后，进行有意义的交换以避免材料内的张力。
根据此文献，就折射率而言，目标在于进一步较低的位置；因此ZrO2和Nb2O5部分仅为任选和少量存在(ZrO2＜4mol％；Nb2O5＜1mol％)。
由于类似的原因，JP 77-069915A中公开的玻璃显示出相应的缺点：由于ZrO2含量较小，不能得到所需的光学位置，特别是vd≥32的高的色散。高含量的CaO特别与可能的高含量的其它碱土金属氧化物混合作为基质调整剂，因此作为玻璃结晶的去稳定剂和促进剂。
JP 58120539公开了具有高含量二氧化硅的玻璃，其中所有的玻璃包含昂贵的组分氧化锂，而氧化硼为任选存在的。通过已经更昂贵的氧化锂的应用，强烈限制了使用氧化硼作为基质稳定剂的可能应用，因为两种组分氧化硼和氧化锂的组合存在对于耐火材料产生协同的攻击性。
US 5007948中公开的玻璃包含相关比例的银，用于调整折射率梯度。因此该玻璃不仅变得不经济，并且它们在热模铸期间还是氧化还原敏感的。因此就第二次模铸步骤而言它们失去了可加工性，如例如再次压制、透镜的精密压制以及类似的操作。操作，如张力和目标冷却步骤，如通常施加到典型光学玻璃的操作，也会导致不希望的性质。此外，根据此文献的基质玻璃甚至在离子交换前即包含大量的有助于例子交换的Al2O3。由于这些额外量的高熔点组分(至多32阳离子mol％)，此玻璃变得难以熔化，且因此一方面甚至更不经济，另一方面由于较高的熔融温度产生来自铂坩埚材料中的杂质从而使得表现出在蓝光光谱边界的透射损失。作为补偿这些缺点的可能性，加入大量的碱金属氧化物Na2O，至多39阳离子mol％，即一种助熔剂。因此得到的材料中的结构有助于离子交换，但对于结晶稳定性有害，这是不希望的。
本发明的目的是提供在能得到所需光学性质的组成范围内的光学玻璃，而基于生态学考虑，不含有PbO，且如果可能的话，不使用As2O3、Bi2O3和Li2O，且优选不使用TiO2。同时，该玻璃应该显示优异的抗负感作用同时具有出色的短火石特性。这些玻璃应优选可通过精密压制技术加工处理并且显示低的玻璃化转变温度Tg。此外，它们应该可容易地熔化和加工，以及它们应该足以抗析晶，因此使得在连续的生产装置中的制备成为可能。此外，需要在107.6-1013dPas的粘度范围相对较短性(relatively short)的玻璃。这些玻璃应适用于下列领域的应用：成像、传感器、显微镜、医药技术、数字投影、光刻术、激光技术、晶片/芯片技术以及电信、光学通讯工程和汽车工业中的光学/照明。
在根据本发明的玻璃内，使用的昂贵和弱化基质的组分应该被成本经济的且析晶-稳定的材料所代替。
通过如在权利要求中阐述的本发明的实施方案解决了上述的问题。
特别是提供了一种光学玻璃，其包括下列组分(以重量％计，基于氧化物)：
Figure A20081010954500101
根据本发明的玻璃具有的光学位置和已知玻璃的此光学位置一样。然而，它们显示突出的短火石性质、较好的耐化学性和可加工性，通过降低原材料和加工的费用从而得到低的制造成本，由于它们的短的性质有着足够的抗析晶作用，对负感作用有着良好的稳定性，以及良好的环境友好性，和良好的熔融性和可加工性。根据本发明的玻璃，对朝向析晶稳定性和粘温曲线的调整作出发明，使得可进一步地热加工(例如压制或复压制)玻璃。
根据本发明的玻璃优选具有折射率nd为1.60≤nd≤1.72和/或阿贝数υd为32≤υd≤45，还优选折射率为1.62≤nd≤1.70和/或阿贝数为35≤vd≤43。还优选折射率为1.63≤nd≤1.68和/或阿贝数为37≤vd≤43。
根据一种实施方案，根据本发明的玻璃在的107.6至1013dPas的粘度范围内尽可能地短。“短性玻璃”在本说明书意义下是这样的玻璃，其在一定粘度范围内，随温度相当小的变化其粘度发生强烈变化。优选温度间隔为ΔT，其中此玻璃的粘度从107.6降至1013dPas，为至多150K，更优选至多100K。
在下述表达“无x”或“不含组分x”是指在玻璃中基本上不存在组分x，亦即，如果有的话，所述组分仅作为杂质存在。但是其并不作为所需的组分添加至组合物内。在本文上下文中X指任何组分如例如Li2O。
该基质玻璃体系为铌硅体系，其中将Nb2O5嵌入至硅框架中，其包含少量的B2O3，且其存在是为了调整所要求的保护的光学位置。为此目的，在组合物内存在12-24重量％，优选13-20重量％，进一步优选14-18重量％的Nb2O5。具有较少量的所需光学位置(中度的折射率和阿贝数)并不能得到。较高比例会增加以Pg；F表达的色散，并且因此增加色散从法线的偏离，并从而会损害所述玻璃的短火石性质。由于，基于这些考虑，用于调整相对不规则的偏色散，将必须加入其他组分(优选ZrO2和Ta2O5)，较高量的Nb2O5会另外导致光学位置的不希望的移动，且此外会产生易于析晶的玻璃，因为Nb2O5与ZrO2和Ta2O5组合的晶种形成的特性。这些玻璃将具有非常窄的加工范围，这表明在制造和二次热模铸步骤中产率低。
向其中混入Nb2O5的所述基于二氧化硅的基质，基于30-45重量％，优选33-42重量％，更优选36-40重量％的SiO2。较小量的SiO2将产生不稳定的基质，并且因此产生反玻璃化作用或至少使得玻璃易于析晶。较高量的SiO2会产生“长性”玻璃，即这样一种玻璃，其粘度随着温度增高或降低的变化较差。此外，含大量SiO2的玻璃通常为高熔点玻璃。这两个性质对于预期在近终形热模铸加工中的加工的玻璃并不适合。
这也就是为什么基质为什们要由第二基质构建组分B2O3支持的原因，大量具有高折射率的物质破坏了所述基质稳定性，而所述B2O3组分由于其相似于助熔剂的性质确实既不产生“长性”玻璃也不会产生高熔点的玻璃。B2O3以8-12重量％，优选至少9重量％的量存在。在需要相当高比例的SiO2的情况下，较小的量并不能显示所需的稳定作用；然而，较高的量会导致本发明玻璃中的析晶倾向性增加，因为它们增大了离子迁移率。另外，超过上述范围的大量的硼增加了对于熔融难溶材料时的侵蚀性。
此外，通过任选以至多5重量％的量加入基质构建剂(matrix-builder)GeO2，可得到抗析晶稳定性。然而为了避免“长性”高熔点玻璃，其中不应该超过5重量％。
根据大多数实施方案，根据本发明的玻璃不包含任何氧化铝作为另外的基质构建剂。然而根据本发明的一个特定实施方案，该玻璃适合离子交换操作。根据此实施方案，其优选所述玻璃包含Al2O3。至多5重量％的少量Al2O3支撑在材料中结构的形成，该结构通过增加离子迁移率进一步支持离子交换。然而，Al2O3的含量增至高于5重量％会导致反玻璃化作用倾向的增加，以及会产生“长性”玻璃，使其不是优选的。根据此实施方案的玻璃也可包含5重量％，优选2重量％比例的氧化银。然而，氧化银含量增大至高于5重量％会导致损害玻璃的透射。
额外的基质构建剂如Al2O3和/或GeO2的总和不应超过5重量％。
根据本发明，上下文中表示玻璃中存在的组分的量时，术语“至多”或“不超过”指的是这些组分至多可以所表示的量存在，但也可以较小的比例存在(数学符号≤)。
除Nb2O5外，还向根据本发明的玻璃组合物中加入高折射率的组分ZrO2，其量为10-20重量％，优选至少11重量％，进一步优选至少12重量％，甚至进一步优选14重量％。ZrO2的上限为19重量％，进一步优选18重量％。本领域普通技术人员基于上述的上限和下限将可自由地选择合适的范围，这同样适用于此说明书中讨论的本发明玻璃的所有组分。
Ta2O5以至多9重量％，优选至多7重量％和进一步优选至多5重量％的量加入。优选下限为0.5重量％，另外可加入0.1重量％用于调整光学位置。
然而，根据本发明的玻璃的一些实施方案可不含氧化钽。从其他方面考虑，选择合格的氧化钽使得在本发明中可以使用少量的Nb2O5，其过量会导致玻璃析晶倾向性的增加。此外，与Nb2O5相比，两种组分均无光学玻璃在蓝光光谱边界的本征吸收，与具有较高量Nb2O5的玻璃相比，这产生如下结果：即高折射率组分的所需量的分布有利于ZrO2和Ta2O5产生具有改善透射性的玻璃。另外，ZrO2和特别是Ta2O5，相比于Nb2O5，支持波长相关的折射率蔓延(色散)，其导致了玻璃的显著的短火石性质。
由于组分Nb2O5、ZrO2和Ta2O5的晶种形成性质，因此存在于组合物中的它们的总量应不超过45重量％，优选不超过42重量％。
TiO2增加折射率，并且也具有晶种形成性质，而同时损害在蓝光光谱边界的透射。因此，根据本发明的玻璃的优选实施方案不含此组分(不含TiO2)。
然而，根据本发明的玻璃的特定实施方案可包含TiO2，其量为0.1-2重量％，优选至多0.5重量％，还优选至多0.45重量％。TiO2的添加可能是必须的，为了稳定该玻璃以防止长时间的照射损坏，即负感作用。
Na2O以8-15重量％，优选至少9.5重量％和/或至多14重量％的量加入，为了调整所需的色散性质，即短火石性质。然而，较低的比例将不会产生所需的作用。
与K2O(其量为至多5重量％，优选至多3重量％)混合的Na2O起到了灵活地微调光学位置以及粘温曲线的作用，以有利于近终形热模铸。但是根据本发明玻璃的优选实施方案，存在于组合物中的碱金属Na2O和K2O的总量应不超过18重量％，优选15重量％。更高的量导致在低折射率和/或“长性”玻璃方向不可接收的强影响，以及通过增加离子迁移率导致本发明玻璃的析晶趋势增加。此外，相比于Na2O，由于其对色散性质有负面影响，K2O的含量必须被限制在至多5重量％。
另外，作为相对少的碱金属氧化物以及以其作为助熔剂的性质，取决于目的对预定Na2O进行非标准的调整，如例如离子交换能力，其在不加入Ag2O的情况下或仅以少量加入的情况下是非常重要的。
玻璃中氧化银的含量至多为5重量％，进一步优选至多3重量％。
同样，可任选存在Al2O3；此处，其量可能至多为7重量％，优选至多5重量％，和最优选至多3重量％，其可引起粘温曲线中的小的变化。
根据优选的实施方案，根据本发明的玻璃不含Li2O，由于该组分，特别是与在本发明玻璃中必须的B2O3量的组合导致所述熔体对于难熔材料的侵蚀性增加。这反过来导致难熔材料大量进入玻璃中，和装置的持久性差。就铂用作难熔材料而言，这导致在蓝光光谱边界的透射率的损失，以及在使用陶瓷材料的情况下在熔融期间以及在首次和/或二次热模铸步骤中，由于异质的晶种导致析晶的倾向性增加。
为了微调粘温曲线，根据本发明的玻璃可包含选自碱土金属MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO的组分MO，其中它们量的总和可构成所述组合物的至多17重量％，优选至多12重量％。其中，每一组分，除了CaO之外，在根据本发明的玻璃中的含量至多可为5重量％。
本发明的选择性实施方案中不含MgO、SrO和/或BaO。
CaO以至少0.1重量％，优选0.5重量％，进一步优选1重量％和/或至多7重量％，优选至多5重量％且进一步优选至多4重量％的量存在于根据本发明的玻璃中。
为了稳定本发明的玻璃防止析晶，任选添加ZnO，但其优选以至少0.1重量％，进一步优选至少1重量％和/或至多5重量％，优选至多4重量％的量存在。
超过碱土金属比例的上限将接近对粘温曲线的不希望的强烈反馈(过短的玻璃)，导致折射率显著降低和阿贝数增加，因此，导致偏离所需的光学位置。另外，MgO和SrO为这样的组分，具有用于高性能光学所需质量的其原材料很难购买到，并因此比其它碱土金属氧化物成本更高。放弃组分MO的其它选项，即集中于组分CaO或ZnO的一种，将会限制粘温曲线的可变性，如所述下限的除去具有负面影响。
另外，CaO的应用是必须的，由于CaO对所需的色散性质(短火石)具有强的正面影响。另一方面BaO在此方面的作用显著更弱，而ZnO破坏短火石性质。因此，这两组份的量限制至它们的上限。
为了更加灵活地调整光学位置可获得范围内的具体点，根据本发明的玻璃可进一步包含如下氧化物：P2O5、Y2O3、Gd2O3、Yb2O5、WO3或F，其总量为至多5重量％。F、P2O5、Y2O3、Gd2O3、Yb2O5、WO3的累积量增至超过5重量％将接近损害透射(由Y2O3、Gd2O3、Yb2O5、WO3造成的)，从而导致反玻璃化作用的趋势增加(由Y2O3、Gd2O3、Yb2O5造成的)和/或导致在批量制造和熔融中的操作和安全问题(由F、P2O5造成的)。
根据本发明的玻璃包含任选比例的La2O3(至多7重量％，优选5重量％，进一步优选至多3重量％)。与氧化铌相比，氧化镧降低了色散并因此可有助于得到短火石特性。然而，其在蓝光光谱范围内具有本征吸收，并从而含La2O3玻璃的透射边界(50％透射的波长)显著地向更长的波长移动。此外，氧化镧显著地增加了光学玻璃析晶的倾向性。因此，特别是除了其它高折射率组分外，该比例应该不超过所述的上限(总和[Ta2O5、ZrO2、Nb2O5、La2O3]优选至多45重量％，进一步优选42重量％)，然而优选的实施方案甚至不含La2O3。
基于相同的原因，根据本发明的玻璃优选不含Bi2O3，其可额外地导致玻璃内显著地染色，这是由于其在熔融中对氧化还原条件的敏感性。此类玻璃的操作范围非常窄，因此，对传统光学玻璃来说是不经济的。
作为光学玻璃的本发明玻璃优选不含着色剂和/或光活性如激光活性组分。
根据本发明的选择性实施方案，即就该玻璃用作滤光片或固体激光器的玻璃基片而言，该玻璃可包含着色剂和/或光活性如激光活性组分，其量为至多5重量％，其中将这些量加至已构成100重量％的其它组分中(导致其它组分比例的相对改变)。
根据本发明的实施方案，根据本发明的玻璃优选由提到的组分组成，优选上述提到的组分达到至少90重量％的程度，优选达到至少95重量％的程度。
根据本发明的另一个实施方案，根据本发明的玻璃优选除了上面提到的组分外，不含有其它组分，亦即根据这样的实施方案，该玻璃基本上由上述组分组成。对于术语“不含组分x”的定义参见上文。
根据本发明的玻璃可包含少量的常规澄清剂。优选地，向组合物中加入的澄清剂的总量为至多2.0重量％，进一步优选至多1.0重量％，其中将这些量加至构成组合物的100重量％的其它组分中。作为本发明玻璃内的澄清剂，可存在至少一种下列组分(以重量％计，加至玻璃组合物的其余部分中)：
Sb2O3     0-1    和/或
SnO       0-1    和/或
SO4 2-     0-1    和/或
NaCl      0-1    和/或
As2O3     0-0.1  和/或
F-        0-1
根据本发明的所有玻璃均显示良好的耐化学性和析晶稳定性。它们进一步的不同之处在于：良好的可熔性和灵活的近终形加工性、通过降低加工费用而产生的低制造成本、良好的离子交换性质、对负感作用良好的稳定性以及环境友好性。
根据本发明的玻璃的玻璃化转变温度Tg小于或等于640℃，它们为抗析晶的且可容易地加工。
在以约7K/h的冷却速度冷却得到的测量样本中，本发明的玻璃显示出至多-25*10-4的负的不规则的相对部分色散。
根据本发明的玻璃显示出的热膨胀系数α小于10*10-7/K。因此避免了在进一步加工和连接技术中相关的热张力问题。
根据本发明的玻璃显示的比重小于或等于3.4g/cm3。因此，从这些玻璃中得到的光学元件和/或光学组件很适宜用于移动/活动部件，因为当与类似的含铅玻璃相比，它们具有相对较低的惰性质量(inertmass)。
根据本发明的玻璃，实现了如光学位置、粘温曲线和加工温度的调整，使得甚至可用灵敏的高精密仪器高度精确地近终形热模铸。另外，实现了析晶稳定性和粘温曲线的相关，使得可自动进行玻璃的进一步热加工如压制或复压制或离子交换工艺。
本发明还涉及根据本发明的玻璃在下列领域中的用途：成像、传感器、显微镜、医药技术、数字投影、电信、光学通讯工程/信息的传输、汽车工业中的光学/照明、光刻术、步进光刻机(stepper)、准分子激光器、晶片、电脑芯片以及集成电路和包含此类电路或芯片的电子器件。
本发明还涉及包括本发明玻璃的光学元件。光学元件尤其可以是透镜、棱镜、光导棒(light leading rod)、光幕(array)、光学纤维、梯度组件(gradient component)、光学窗口和压缩组件(compact component)。根据本发明的术语“光学元件”也包含此类光学元件如例如成形材、精密成形材等的预成型件。
此外，本发明涉及制备光学元件的方法，其包括如下步骤：
-根据本发明光学玻璃的精密压制。
此外，本发明涉及此类光学元件在制备光学组件或光学部件中的用途，所述光学组件或光学部件设计用于例如下列领域：传感器、显微镜、医学技术、数字投影、电信、光通通讯工程/信息的传输、汽车工业中的光学/照明、光刻术、步进光刻机、准分子激光器、晶片、电脑芯片，以及集成电路和包含此类电路或芯片的电子器件。
此外，本发明涉及光学部件或光学组件，其包括上述光学元件，并设计用于下列领域：成像、传感器、显微镜、医学技术、数字投影、电信、光学通讯工程/信息的传输、汽车工业中的光学/照明、光刻术、步进光刻机、准分子激光器、晶片、电脑芯片，以及集成电路和包含此类电路或芯片的电子器件。
实施例
表2和3显示了优选组成范围的12个实施例。按照如下方法制备这些实施例中所述的玻璃：
氧化物的原材料，优选相应的碳酸盐，称重，加入一种或多种澄清剂如例如Sb2O3并充分混合。将该批料在1250℃下在非连续运转的熔融设备中熔化，随后精制(1350℃)并匀化。该玻璃可在约900℃的浇铸温度下浇铸，并加工为所需要的形状。在高容量的连续运转的熔融设备中，温度可降低至少100K，并且材料可在近终形热模铸工艺，例如精密压制中被加工。
表1
熔融实施例，以100kg玻璃计：
  氧化物   wt.％   原材料   量(kg)
  SiO2B2O3Na2O   381111.5   SiO2H3BO3Na2CO3NaNO3   38.0819.4119.171.37
  CaOZnO   2.52   CaCO3ZnO   4.751.99
  ZrO2   16   ZrO2   15.70
  Nb2O5Ta2O5   163   Nb2O5Ta2O5   16.072.76
  Sb2O3   0.2   Sb2O3   0.20
  总和   100.2   119.50
如实施例1，得到玻璃的性质在表2中给出。接近于其中所述的测量结果，该玻璃显示出优异的耐化学性，特征在于AR＝1.0和SR＝1.0。
表2
熔融实施例，以重量％计
  实施例   1   2   3   4   5   6
  SiO2B2O3Al2O3   3811   3710.5   3211   3312   3711   4010
  Na2OK2O   11.5   105   15   103   82   12
  MgOCaOBaOSrOZnO 2.52 3 343 425 13 2
  ZrO2La2O3Nb2O5Ta2O5WO3   16163   15172.5   12155   13314,90.1   1820   14193
  Sb2O3   0.2   0.2   0.2
  总和   100.2   100.0   100.0   100.2   100.0   100.2
  nd[7K/h]vd[7K/h]   1.653039.8   1.654639.4   1.667339.4   1.658641.3   1.669037.1   1.653938.5
  Pg，F[7K/h]ΔPg，F(10-4)[7K/h]   0.5704-65   0.5719-56   0.5714-62   0.5676-67   0.5779-34   0.5734-57
  τi(25mm；420nm)(％)   94   92   91   93   91   87
  α20-300(10-6*K-1)Tg(℃)ρ(g/cm3)   7.45863.04   8.16003.04   9.05763.22   8.35673.13   6.35833.06   7.36023.01
表3
熔融实施例，续前表(以重量％计)
  实施例   7   8   9   10   11   12
  SiO2B2O3Al2O3   4292   458   3812   3012   3811   369
  Na2OK2O   9.54   14   10.5   11   9   10
  MgOCaOBaOSrOZnO 30.5 0.1   30.52 3 70.5 31
  ZrO2La2O3Nb2O5Ta2O5WO3   1713   16142.9   15181   19169   20120.52   10247
  Sb2O3   0,2   0.2
  总和   100.0   100.2   100.0   100,0   100.2   100.0
  nd[7K/h]vd[7K/h]   1.626842.6   1.629141.2   1.650939.5   1.690736.8   1.655641.9   1.687635.0
  Pg，F[7K/h]∑Pg，F(10-4)[7K/h]   0.5658-64   0.5673-71   0.572-53   0.5758-61   0.565-84   0.5822-27
  τi(25mm；420nm)(％)   90   92   87   81   87   82
  α20-300(10-6*K-1)Tg(℃)ρ(g/cm3)   7.56092.92   7.66292.95   6.85853.00   7.46033.24   7.06163.06   7.05963.17

Claims (21)

1.光学玻璃，其特征在于其包括下列组成(以重量％表示，基于氧化物)：
Figure A2008101095450002C1
2.根据前述权利要求的玻璃，其中Al2O3和/或GeO2可另外以至多5重量％的量存在，并且这些组分总和的上限以及单组分的上限不超过5重量％。
3.根据前述权利要求的玻璃，其中所述玻璃包含至多18重量％的量的一种或多种选自Na2O和K2O的组分，其中所述组合物中存在的Na2O的最大量为15重量％且组合物中存在的K2O的最大量为5重量％。
4.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含0.5-5重量％，优选1-4重量％的CaO。
5.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含0.5-5重量％，优选1-4重量％的ZnO。
6.根据前述权利要求的玻璃，其中其以至多17重量％的量包含一种或多种选自MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO的组分，其中各组分MgO、SrO、BaO、ZnO以至多5重量％的量存在且CaO以至多7重量％的量存在。
7.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含至多7重量％，优选至多5重量％的量的La2O3。
8.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含12-19重量％，优选14-18重量％的量的ZrO2。
9.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含13-20重量％，优选14-18重量％的量的Nb2O5。
10.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含0.1-7重量％，优选0.5-5重量％的量的Ta2O5。
11.根据前述权利要求的玻璃，其中其以至多45重量％的累计量包含一种或多种选自La2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5的组分。
12.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含至多5重量％，优选至多3重量％的AgO。
13.根据前述权利要求的玻璃，其中其以至多5重量％的累计量包含一种或多种选自F、P2O5、Y2O3、Gd2O3、Yb2O5、WO3的组分。
14.根据前述权利要求的玻璃，其特征在于其包括下列组成(以重量％表示，基于氧化物)：
Figure A2008101095450004C1
15.根据前述权利要求的玻璃，其中其包含至少一种下列组分作为澄清剂(以重量％表示)：
Sb2O3    0 - 1    和/或
SnO      0 - 1    和/或
NaCl     0 - 1    和/或
SO4 2-    0 - 1    和/或
F-       0 - 1
。
16.根据前述权利要求的玻璃，其中其折射率nd为1.60≤nd≤1.72和/或阿贝值vd为32≤vd≤45。
17.根据权利要求1-16之一的玻璃在用于光学元件的制造或在光学元件中的用途，所述光学元件如透镜、棱镜、光导棒、光阵列、光纤、梯度元件和光学窗口。
18.一种制备光学元件的方法，包括以下步骤：
-精密压制根据权利要求1-16中的一项或多项的玻璃。
19.光学元件如例如透镜、棱镜、光导棒、光阵列、光纤、梯度元件和光学窗口，其包括根据权利要求1-16中一项或多项所述的玻璃。
20.用于下列领域中的光学部件或光学元件：成像、传感器、显微镜、医学技术、数字投影、电信、光学通讯工程/信息传输、汽车工业中的光学/照明、光刻术、步进式光刻机、准分子激光器、晶片、电脑芯片和/或集成电路和包含此类电路或芯片的电子器件，其包含一种或多种权利要求18和/或19的光学元件。
21.根据权利要求18和/或19的光学元件在制备用于下列领域中的光学部件或光学元件中的用途：成像、传感器、显微镜、医学技术、数字投影、电信、光学通讯工程/信息传输、汽车工业中的光学/照明、光刻术、步进式光刻机、准分子激光器、晶片、电脑芯片和/或集成电路和包含此类电路或芯片的电子器件。
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