TW202210430A - 光學玻璃及光學元件 - Google Patents

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
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Abstract

本發明提供一種光學玻璃，其組分以重量百分比表示，含有：B2 O3 ：8～20%；La2 O3 ：21～40%；Gd2 O3 ：6～20%；ZrO2 ：1～10%；ZnO：7～20%；WO3 ：8～20%；TiO2 ：大於0但小於或等於10%，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5。通過合理的組分設計，本發明獲得的光學玻璃具有較低的轉變溫度和熱膨脹係數，適於精密模壓。

Description

光學玻璃及光學元件
本發明涉及一種光學玻璃，尤其是涉及一種熱膨脹係數較低，適用於精密模壓的高折射率光學玻璃，以及由其製成的玻璃預製件和光學元件。
光學玻璃是用於製造光學儀器或機械系統中的透鏡、棱鏡、反射鏡和視窗等的玻璃材料。目前將光學玻璃製造為光學元件的主流方法是精密模壓成型(包括直接壓型法和二次壓型法)，採用精密模壓技術製造的透鏡通常不用再進行研磨和拋光，從而減少了原材料消耗，降低了人力和物力成本，並且減少了環境污染，該技術可以低成本大批量生產光學元件。所謂精密模壓，就是在一定的溫度、壓力下，用具有預定產品形狀的高精密模具模壓玻璃預製件，從而獲得具有最終產品形狀和光學功能的玻璃製品。通過精密模壓技術可以製造各種光學玻璃產品，如球面透鏡、非球面透鏡、棱鏡和衍射光柵等。
在進行精密模壓成型時，為了將高精密的模面複製在玻璃成品上，需要在高溫下(通常在玻璃轉變溫度20～60 ℃以上)加壓成型玻璃預製體，這時成型模在高溫和壓力下，即使處於保護氣體中，模具表面也容易被氧化和侵蝕。為了延長模具的壽命，抑制高溫環境對模具的損傷，就必須降低壓型溫度，因此，用於模壓的玻璃材料的轉變溫度(Tg)需要盡可能的低。
隨著科技的進步，光電資訊產品的不斷更新，對光學玻璃的需求量也越來越大，同時對光學玻璃的性能也提出了更高的要求。如光學玻璃由於熱膨脹係數過大，容易在熱加工過程中造成破裂，降低玻璃元件的良品率；同時也導致光學玻璃抗熱衝擊的性能差。
在相同曲率半徑下，折射率越高的玻璃獲得的成像視場越大，隨著光學器件小型化的發展趨勢，高折射率的玻璃需求趨勢越來越明顯。
本發明所要解決的技術問題是提供一種熱膨脹係數較低，適於精密模壓的高折射率光學玻璃。
本發明解決技術問題採用的技術方案是：
（1）光學玻璃，其組分以重量百分比表示，含有：B2 O3 ：8～20%；La2 O3 ：21～40%；Gd2 O3 ：6～20%；ZrO2 ：1～10%；ZnO：7～20%；WO3 ：8～20%；TiO2 ：大於0但小於或等於10%，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5。
（2）根據（1）所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，還含有：SiO2 ：0～9%；和/或Y2 O3 ：0～10%；和/或Yb2 O3 ：0～10%；和/或Nb2 O5 ：0～8%；和/或Rn2 O：0～10%；和/或RO：0～10%；和/或Al2 O3 ：0～5%；和/或Ta2 O5 ：0～5%；和/或澄清劑：0～1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
（3）光學玻璃，含有B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、ZrO2 、ZnO、WO3 和TiO2 作為必要組分，其組分以重量百分比表示，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5，所述光學玻璃的折射率nd 為1.85～1.91，阿貝數νd 為32～38.5，熱膨脹係數α100/300 ℃ 為100×10-7 /K以下。
（4）根據（3）所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，含有：B2 O3 ：8～20%；和/或La2 O3 ：21～40%；和/或Gd2 O3 ：6～20%；和/或ZrO2 ：1～10%；和/或ZnO：7～20%；和/或WO3 ：8～20%；和/或TiO2 ：大於0但小於或等於10%；和/或SiO2 ：0～9%；和/或Y2 O3 ：0～10%；和/或Yb2 O3 ：0～10%；和/或Nb2 O5 ：0～8%；和/或Rn2 O：0～10%；和/或RO：0～10%；和/或Al2 O3 ：0～5%；和/或Ta2 O5 ：0～5%；和/或澄清劑：0～1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
（5）光學玻璃，其組分以重量百分比表示，由B2 O3 ：8～20%；La2 O3 ：21～40%；Gd2 O3 ：6～20%；ZrO2 ：1～10%；ZnO：7～20%；WO3 ：8～20%；TiO2 ：大於0但小於或等於10%；SiO2 ：0～9%；Y2 O3 ：0～10%；Yb2 O3 ：0～10%；Nb2 O5 ：0～8%；Rn2 O：0～10%；RO：0～10%；Al2 O3 ：0～5%；Ta2 O5 ：0～5%；澄清劑：0～1%組成，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
（6）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上：
1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.1～2.5；
2）Y2 O3 /WO3 為0.05～1.0；
3）Y2 O3 /TiO2 為0.2～3.5；
4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.05～1.5；
5）ZnO/La2 O3 為0.2～0.8；
6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.2～0.8；
7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.5～1.0；
8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.05～5.0；
9）Nb2 O5 /WO3 為0.03～0.7。
（7）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：B2 O3 ：10～18%；和/或La2 O3 ：25～38%；和/或Gd2 O3 ：8～18%；和/或ZrO2 ：1～8%；和/或ZnO：8～18%；和/或WO3 ：10～18%；和/或TiO2 ：0.5～7%；和/或SiO2 ：0.5～9%；和/或Y2 O3 ：大於0但小於或等於6%；和/或Yb2 O3 ：0～5%；和/或Nb2 O5 ：0.5～6%；和/或Rn2 O：0～5%；和/或RO：0～5%；和/或Al2 O3 ：0～2%；和/或Ta2 O5 ：0～2%；和/或澄清劑：0～0.5%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
（8）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上：
1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.25～1.5；
2）Y2 O3 /WO3 為0.1～0.6；
3）Y2 O3 /TiO2 為0.5～2.0；
4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.1～1.0；
5）ZnO/La2 O3 為0.3～0.7；
6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.25～0.65；
7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.6～0.9；
8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.1～2.0；
9）Nb2 O5 /WO3 為0.05～0.5。
（9）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：B2 O3 ：11～17%；和/或La2 O3 ：28～35%；和/或Gd2 O3 ：9.5～16%，優選Gd2 O3 ：11～16%；和/或ZrO2 ：2～6%；和/或ZnO：10～16%，優選ZnO：11～16%；和/或WO3 ：12～17%；和/或TiO2 ：1～5%；和/或SiO2 ：1～8%，優選SiO2 ：2～6%；和/或Y2 O3 ：1～5%；和/或Yb2 O3 ：0～2%；和/或Nb2 O5 ：1～5%；和/或Rn2 O：0.5～3%；和/或RO：0～2%；和/或Al2 O3 ：0～1%；和/或Ta2 O5 ：0～1%；和/或澄清劑：0～0.1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
（10）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上：
1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.3～0.8；
2）Y2 O3 /WO3 為0.1～0.4；
3）Y2 O3 /TiO2 為0.8～1.3；
4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.15～0.5；
5）ZnO/La2 O3 為0.35～0.65；
6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.35～0.55；
7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.7～0.85；
8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.2～1.0；
9）Nb2 O5 /WO3 為0.06～0.4。
（11）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，滿足以下5種情形中的一種以上：
1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.4～0.7；
2）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.2～0.4；
3）ZnO/La2 O3 為0.4～0.55；
4）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.3～0.8；
5）Nb2 O5 /WO3 為0.08～0.3。
（12）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Li2 O：0～6%，優選Li2 O：大於0但小於或等於4%，更優選Li2 O：0.1～3%，進一步優選Li2 O：0.5～2%；和/或Na2 O：0～5%，優選Na2 O：0～3%，更優選Na2 O：0～2%；和/或K2 O：0～5%，優選K2 O：0～3%，更優選K2 O：0～2%。
（13）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，其組分中不含有Ta2 O5 ；和/或不含有GeO2 ；和/或不含有F；和/或不含有Al2 O3 ；和/或不含有RO；和/或不含有P2 O5 ；和/或不含有Bi2 O3 。
（14）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，所述光學玻璃的折射率nd 為1.85～1.91，優選為1.86～1.90，更優選為1.88～1.90；阿貝數νd 為32～38.5，優選為33～37.5，更優選為34～37。
（15）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，所述光學玻璃的耐酸作用穩定性DA 為3類以上，優選為2類以上，更優選為1類；和/或耐水作用穩定性DW 為2類以上，優選為1類；和/或密度ρ為5.50g/cm3 以下，優選為5.40g/cm3 以下，更優選為5.30 g/cm3 以下，進一步優選為5.20 g/cm3 以下；和/或λ70 小於或等於410nm，優選λ70 小於或等於405nm，更優選λ70 小於或等於400nm，進一步優選λ70 小於或等於395nm；和/或λ5 小於或等於375nm，優選λ5 小於或等於370nm，更優選λ5 小於或等於365nm，進一步優選λ5 為小於或等於360nm。
（16）根據（1）～（5）任一所述的光學玻璃，所述光學玻璃的熱膨脹係數α100/300 ℃ 為100×10-7 /K以下，優選為95×10-7 /K以下，更優選為90×10-7 /K以下；和/或轉變溫度Tg 為620℃以下，優選為610℃以下，更優選為600℃以下；和/或析晶上限溫度為1250℃以下，優選為1200℃以下，更優選為1180℃以下，進一步優選為1160℃以下。
（17）玻璃預製件，採用（1）～（16）任一所述的光學玻璃製成。
（18）光學元件，採用（1）～（16）任一所述的光學玻璃或（17）所述的玻璃預製件製成。
（19）光學儀器，含有（1）～（16）任一所述的光學玻璃，和/或含有（18）所述的光學元件。
本發明的有益效果是：通過合理的組分設計，本發明獲得的光學玻璃具有較低的轉變溫度和熱膨脹係數，適於精密模壓。
下面，對本發明的光學玻璃的實施方式進行詳細說明，但本發明不限於下述的實施方式，在本發明目的的範圍內可進行適當的變更來加以實施。此外，關於重複說明部分，雖然有適當的省略說明的情況，但不會因此而限制發明的主旨，在以下內容中，本發明光學玻璃有時候簡稱為玻璃。
[光學玻璃]
下面對本發明光學玻璃的各組分（成分）範圍進行說明。在本發明中，如果沒有特殊說明，各組分的含量、總含量全部採用重量百分比（wt%）表示，即，各組分的含量、總含量相對於換算成氧化物的組成的玻璃物質總量的重量百分比表示。在這裡，所述“換算成氧化物的組成”是指，作為本發明的光學玻璃組成成分的原料而使用的氧化物、複合鹽及氫氧化物等熔融時分解並轉變為氧化物的情況下，將該氧化物的物質總量作為100%。
除非在具體情況下另外指出，本發明所列出的數值範圍包括上限和下限值，“以上”和“以下”包括端點值，以及包括在該範圍內的所有整數和分數，而不限於所限定範圍時所列的具體值。本文所稱“和/或”是包含性的，例如“A和/或B”，是指只有A，或者只有B，或者同時有A和B。
＜必要組分和任選組分＞
B2 O3 在本發明中是網路形成組分，可以改善玻璃的熱穩定性，提高玻璃的熔融性，從而能夠得到沒有玻璃原料的熔融殘留的玻璃，本發明中通過含有8%以上的B2 O3 以獲得上述效果，優選B2 O3 的含量為10%以上，更優選B2 O3 的含量為11%以上。但當B2 O3 的含量過多時，玻璃的折射率降低，化學穩定性變差，因此本發明中B2 O3 的含量上限為20%，優選上限為18%，更優選上限為17%。
SiO2 具有改善玻璃化學穩定性、維持適於熔融玻璃成型的黏度、降低對耐火材料的侵蝕的作用，若其含量過高，玻璃的熔融難度增加，同時對降低玻璃的轉變溫度不利。因此本發明中SiO2 的含量為9%以下，優選為0.5～9%，更優選為1～8%，進一步優選為2～6%。
La2 O3 是一種高折射低色散組分，在玻璃中可以提高玻璃的折射率並調節色散，降低玻璃的高溫黏度，本發明中La2 O3 的含量為21%以上，優選La2 O3 的含量為25%以上，更優選La2 O3 的含量為28%以上。另一方面，通過將La2 O3 的含量限定為40%以下，可通過提高玻璃的穩定性來降低玻璃的失透，並抑制折射率溫度係數和阿貝數上升超過設計要求。因此，La2 O3 的含量為40%以下，優選為38%以下，更優選為35%以下。
在本發明中通過含有6%以上的Gd2 O3 ，以改善光學玻璃的化學穩定性，並調整玻璃的熱膨脹係數和折射率，優選Gd2 O3 的含量為8%以上，更優選Gd2 O3 的含量為9.5%以上，進一步優選Gd2 O3 的含量為11%以上。但當Gd2 O3 含量超過20%時，玻璃的耐失透性變差，玻璃的轉變溫度升高。因此，本發明中Gd2 O3 的含量20%以下，優選為18%以下，更優選為16%以下。
本發明中優選還含有10%以下的Y2 O3 ，通過同時含有Y2 O3 與La2 O3 相配合，在維持高折射率和低色散的同時，改善玻璃的熔融性和耐失透性，若Y2 O3 的含量超過10%，玻璃的穩定性和耐失透性降低，轉變溫度升高。因此Y2 O3 的含量為0～10%，優選為大於0但小於或等於6%。在一些實施方式中，通過含有1%以上的Y2 O3 ，還可降低玻璃析晶上限溫度和密度。因此，本發明中Y2 O3 的含量更優選為1～5%。
在一些實施方式中，若Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）低於0.2，玻璃的穩定性降低，折射率溫度係數上升，玻璃在使用過程中受溫度變化的影響變大；若Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）超過0.8，玻璃的磨耗度變差，密度增加。因此，優選Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.2～0.8，更優選Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.25～0.65，進一步優選Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.35～0.55。
Yb2 O3 也是一種賦予玻璃高折射低色散性能的組分，在本發明中是一種任選組分，當其含量超過10%時，玻璃的抗析晶性能和化學穩定性下降，因此Yb2 O3 的含量限定為0～10%，優選為0～5%，更優選為0～2%，進一步優選不含有Yb2 O3 。
ZnO在本發明體系玻璃中，可以調整玻璃的折射率和色散，降低轉變溫度，改善玻璃的抗析晶性能，提高玻璃的穩定性，同時ZnO還可以降低玻璃的高溫黏度，使得玻璃可以在較低溫度下熔煉，從而可以提高玻璃的透過率。本發明中通過含有7%以上的ZnO以獲得上述效果，優選ZnO的含量為8%以上，更優選ZnO的含量為10%以上，進一步優選ZnO的含量為11%以上。另一方面，若ZnO的含量高於20%，玻璃磨耗度變差，成型難度增加，玻璃的抗析晶性能變差。因此，ZnO含量限定為20%以下，優選為18%以下，更優選為16%以下。
在本發明的一些實施方式中，通過使ZnO的含量與La2 O3 的含量之間的比例ZnO/La2 O3 在0.2以上，可以改善玻璃的化學穩定性和折射率溫度係數，但若ZnO/La2 O3 超過0.8，玻璃的抗析晶性能下降。因此，優選ZnO/La2 O3 為0.2～0.8，更優選ZnO/La2 O3 為0.3～0.7，進一步優選ZnO/La2 O3 為0.35～0.65，更進一步優選ZnO/La2 O3 為0.4～0.55。
WO3 可提高玻璃折射率和機械強度，降低玻璃的轉變溫度，本發明中通過含有8%以上的WO3 以獲得上述效果，優選WO3 的含量下限為10%，更優選WO3 的含量下限為12%。若WO3 的含量超過20%，玻璃的熱穩定性下降，耐失透性降低。因此，WO3 的含量上限為20%，優選上限為18%，更優選上限為17%。
在本發明的一些實施方式中，若Y2 O3 /WO3 低於0.05，玻璃的密度上升，不利於實現玻璃的輕量化，若Y2 O3 /WO3 超過1.0，玻璃的熱穩定性下降。因此，優選Y2 O3 /WO3 為0.05～1.0，更優選Y2 O3 /WO3 為0.1～0.6，進一步優選Y2 O3 /WO3 為0.1～0.4。
Nb2 O5 是高折射高色散組分，可以提高玻璃的折射率和耐失透性，降低玻璃的熱膨脹係數，若Nb2 O5 的含量過高，玻璃的熱穩定性和化學穩定性降低，光透過率下降。因此，本發明中Nb2 O5 的含量為0～8%，優選為0.5～6%，更優選為1～5%。
發明人通過大量實驗研究發現，在本發明的一些實施方式中，Nb2 O5 、WO3 和Gd2 O3 在玻璃中會產生複雜的協同作用，尤其是使5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）在0.05～1.5範圍內，玻璃在獲得良好的熱壓穩定性的同時，還可具有適宜的磨耗度，優選5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.1～1.0。進一步的，通過使5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）在0.15～0.5範圍內，還可進一步優化玻璃的熱膨脹係數，因此更優選5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.15～0.5，進一步優選5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.2～0.4。
在本發明的一些實施方式中，使Nb2 O5 /Y2 O3 在0.1以上，有助於提高玻璃的抗析晶性能，但若Nb2 O5 /Y2 O3 超過2.5，玻璃的著色傾向增加，光透過率下降。因此，優選Nb2 O5 /Y2 O3 為0.1～2.5，更優選Nb2 O5 /Y2 O3 為0.25～1.5，進一步優選Nb2 O5 /Y2 O3 為0.3～0.8，更進一步優選Nb2 O5 /Y2 O3 為0.4～0.7。
在本發明的一些實施方式中，通過使Nb2 O5 /WO3 在0.03～0.7範圍內，有助於提高玻璃的熱穩定性，優化玻璃的化學穩定性，優選Nb2 O5 /WO3 為0.05～0.5，更優選Nb2 O5 /WO3 為0.06～0.4，進一步優選Nb2 O5 /WO3 為0.08～0.3。
TiO2 具有提高玻璃折射率和色散的作用，適量含有可使玻璃更穩定並降低玻璃的黏度。但TiO2 含量超過10%，玻璃的析晶傾向增加，玻璃的轉變溫度上升，同時玻璃加壓成型時變得容易著色。因此，本發明中TiO2 的含量為大於0但小於或等於10%，優選TiO2 的含量為0.5～7%，更優選為1～5%。
在本發明的一些實施方式中，通過控制Y2 O3 的含量與TiO2 的含量之間的比例Y2 O3 /TiO2 在0.2以上，可改善玻璃的耐候性，但若Y2 O3 /TiO2 超過3.5，玻璃的氣泡度變差，硬度下降。因此優選Y2 O3 /TiO2 為0.2～3.5，更優選Y2 O3 /TiO2 為0.5～2.0，進一步優選Y2 O3 /TiO2 為0.8～1.3。
ZrO2 是一種高折射低色散組分，在玻璃中可以提高玻璃的折射率並調節色散，提高玻璃的抗析晶性能，本發明中通過含有1%以上的ZrO2 以獲得上述效果，優選ZrO2 的含量為2%以上。若ZrO2 的含量高於10%，玻璃熔化難度增加，熔煉溫度上升，進一步的，還會導致玻璃內部出現夾雜物及透過率下降。因此，ZrO2 含量為10%以下，優選為8%以下，更優選為6%以下。
在本發明的一些實施方式中，通過控制WO3 和ZnO的合計含量WO3 +ZnO與La2 O3 、TiO2 、ZrO2 的合計含量La2 O3 +TiO2 +ZrO2 之間的比例（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）在0.3～1.5範圍內，玻璃可以在具有較低轉變溫度的同時，獲得較低的熱膨脹係數。因此，本發明中優選（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5，更優選（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.5～1.0。進一步的，通過控制（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）在0.6～0.9範圍內，還可進一步優化玻璃的氣泡度和磨耗度，因此進一步優選（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.6～0.9，更進一步優選（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.7～0.85。
Rn2 O是鹼金屬氧化物，Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，可以改善玻璃的熔融性，降低玻璃的轉變溫度，當Rn2 O的含量超過10%時，玻璃耐失透性變差，折射率大幅降低。因此，本發明Rn2 O含量為0～10%，優選為0～5%，更優選為0.5～3%。
Li2 O可以降低玻璃的轉變溫度，但其含量高時對玻璃的耐酸穩定性和熱膨脹係數不利，因此，本發明中Li2 O的含量為6%以下，優選為大於0但小於或等於4%，更優選為0.1～3%，進一步優選為0.5～2%。
在本發明的一些實施方式中，通過使5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）的值在0.05～5.0範圍內，可優化玻璃的黏度，改善玻璃的條紋度和氣泡度，優選5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.1～2.0。進一步的，使5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）的值在0.2～1.0範圍內，還可明顯改善玻璃的模壓性能，降低壓型過程中玻璃起霧的發生概率。因此更優選5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.2～1.0，進一步優選5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.3～0.8。
Na2 O具有改善玻璃熔融性的作用，可以提高玻璃熔制效果，同時還可降低玻璃的轉變溫度，若Na2 O含量超過5%，玻璃的化學穩定性和耐候性降低，因此Na2 O的含量為0～5%，優選Na2 O的含量為0～3%，更優選Na2 O的含量為0～2%。
K2 O具有改善玻璃熱穩定性和熔融性的作用，但其含量超過5%，玻璃的耐失透性下降，玻璃化學穩定性惡化，因此本發明中K2 O的含量為5%以下，優選K2 O的含量為0～3%，更優選為0～2%。
RO是鹼土金屬氧化物，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種。RO加入玻璃中可以改善玻璃的熔融性，降低玻璃的轉變溫度，若RO的含量超過10%，玻璃的耐失透性降低。因此，本發明RO含量為0～10%，優選為0～5%，更優選為0～2%，進一步優選不含有RO。
Al2 O3 能改善玻璃的化學穩定性，但其含量超過5%時，玻璃的熔融性和透過率變差。因此，本發明Al2 O3 的含量為0～5%，優選為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選不含有Al2 O3 。
Ta2 O5 具有提高折射率、提升玻璃耐失透性能的作用，但其含量過高，玻璃的化學穩定性下降，且光學常數難以控制到期望的範圍；另一方面，與其他成分相比，Ta2 O5 的價格非常昂貴，從實用以及成本的角度考慮，應儘量減少其使用量。因此，本發明的Ta2 O5 含量限定為0～5%，優選為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選不含有Ta2 O5 。
本發明中通過添加0～1%的Sb2 O3 、SnO、SnO2 、CeO2 組分中的一種或多種作為澄清劑，可以提高玻璃的澄清效果，優選澄清劑的含量為0～0.5%，更優選為0～0.1%。當Sb2 O3 含量超過1%時，玻璃有澄清性能降低的傾向，同時由於其強氧化作用促進了熔制玻璃的鉑金或鉑合金器皿的腐蝕以及成型模具的惡化，因此本發明優選Sb2 O3 的添加量為0～1%，更優選為0～0.5%，進一步優選0～0.1%。SnO和SnO2 也可以作為澄清劑來添加，但當其含量超過1%時，則玻璃著色傾向增加，或者當加熱、軟化玻璃並進行模壓成形等再次成形時，Sn會成為晶核生成的起點，產生失透的傾向。因此本發明的SnO2 的含量優選為0～1%，更優選為0～0.5，進一步優選0～0.1%，更進一步優選不含有；SnO的含量優選為0～1%，更優選為0～0.5%，進一步優選0～0.1%，更進一步優選不含有。CeO2 的作用及添加量比例與SnO2 一致，其含量優選為0～1%，更優選為0～0.5%，進一步優選0～0.1%，更進一步優選不含有。
在本發明的玻璃中可以含有適量的F（氟），但在一些實施方式中，F會導致玻璃穩定性變差，耐失透性下降，同時其揮發性會導致玻璃光學常數不穩定和條紋度變差，因此優選不含有F。
在本發明的玻璃中可以含有適量的GeO2 ，但在一些實施方式中，GeO2 的引入會導致玻璃透過率降低，同時由於它是價格昂貴的原料，降低了玻璃的經濟性，因此優選不含有GeO2 。
在本發明的玻璃中可以含有適量的P2 O5 ，但在一些實施方式中，玻璃中含有P2 O5 導致較難獲得期望的高折射率，且玻璃的耐失透性降低，因此優選不含有P2 O5 。
在本發明的玻璃中可以含有適量的Bi2 O3 ，但在一些實施方式中，Bi2 O3 會導致玻璃的光透過率降低，磨耗度和化學穩定性變差，密度明顯增大，因此優選不含有Bi2 O3 。
＜不應含有的組分＞
本發明玻璃中，V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及 Mo等過渡金屬的氧化物，即使單獨或複合地少量含有的情況下，玻璃也會被著色，在可見光區域的特定的波長產生吸收，從而減弱本發明的提高可見光透過率效果的性質，因此，特別是對於可見光區域波長的透過率有要求的光學玻璃，優選實際上不含有。
Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的氧化物，近年來作為有害的化學物質而有控制使用的傾向，不僅在玻璃的製造工序，直至加工工序以及產品化後的處置上對環境保護的措施是必需的。因此，在重視對環境的影響的情況下，除了不可避免地混入以外，優選實際上不含有它們。由此，光學玻璃變得實際上不包含污染環境的物質。因此，即使不採取特殊的環境對策上的措施，本發明的光學玻璃也能夠進行製造、加工以及廢棄。
為了實現環境友好，本發明的光學玻璃優選不含有As2 O3 和PbO。雖然As2 O3 具有消除氣泡和較好的防止玻璃著色的效果，但As2 O3 的加入會加大玻璃對熔爐特別是對鉑金熔爐的鉑金侵蝕，導致更多的鉑金離子進入玻璃，對鉑金熔爐的使用壽命造成不利影響。
本文所記載的 “不含有”或“0%”是指沒有故意將該化合物、分子或元素等作為原料添加到本發明光學玻璃中；但作為生產光學玻璃的原材料和/或設備，會存在某些不是故意添加的雜質或組分，會在最終的光學玻璃中少量或痕量含有，此種情形也在本發明專利的保護範圍內。
下面，對本發明的光學玻璃的性能進行說明。
＜折射率與阿貝數＞
光學玻璃的折射率（nd ）與阿貝數(νd )按照GB/T 7962.1—2010 規定的方法測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的折射率（nd ）的下限為1.85，優選下限為1.86，更優選下限為1.88；折射率（nd ）的上限為1.91，優選上限為1.90。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的阿貝數(νd )的下限為32，優選下限為33，更優選下限為34；阿貝數(νd )的上限為38.5，優選上限為37.5，更優選上限為37。
＜密度＞
光學玻璃的密度（ρ）按GB/T7962.20-2010規定的方法進行測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的密度（ρ）為5.50 g/cm3 以下，優選為5.40 g/cm3 以下，更優選為5.30 g/cm3 以下，進一步優選為5.20 g/cm3 以下。
＜熱膨脹係數＞
光學玻璃的熱膨脹係數（α100/300 ℃ ）按照GB/T7962.16-2010規定的方法進行測試100～300 ℃的資料。
在一些實施方式中，本發明的光學玻璃的熱膨脹係數（α100/300 ℃ ）為100×10-7 /K以下，優選為95×10-7 /K以下，更優選為90×10-7 /K以下。
＜轉變溫度＞
光學玻璃的轉變溫度(Tg )按GB/T7962.16-2010規定的方法進行測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的轉變溫度(Tg )為620 ℃以下，優選為610 ℃以下，更優選為600 ℃以下。
＜著色度＞
本發明玻璃的短波透射光譜特性用著色度（λ70 和λ5 ）表示。λ70 是指玻璃透射比達到70%時對應的波長。λ70 的測定是使用具有彼此平行且光學拋光的兩個相對平面的厚度為10±0.1 mm的玻璃，測定從280 nm到700 nm的波長域內的分光透射率並表現出透射率70%的波長。所謂分光透射率或透射率是在向玻璃的上述表面垂直地入射強度Iin 的光，透過玻璃並從一個平面射出強度Iout 的光的情況下通過Iout /Iin 表示的量，並且也包含了玻璃的上述表面上的表面反射損失的透射率。玻璃的折射率越高，表面反射損失越大。因此，在高折射率玻璃中，λ70 的值小意味著玻璃自身的著色極少，光透過率高。
在一些實施方式中，本發明的光學玻璃的λ70 小於或等於410 nm，優選λ70 為小於或等於405 nm，更優選λ70 小於或等於400 nm，進一步優選λ70 小於或等於395 nm。
在一些實施方式中，本發明的光學玻璃的λ5 小於或等於375 nm，優選λ5 為小於或等於370 nm，更優選λ5 為小於或等於365 nm，進一步優選λ5 為小於或等於360 nm。
＜耐酸作用穩定性＞
光學玻璃的耐酸作用穩定性（DA ）(粉末法)按照GB/T 17129規定的方法測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的耐酸作用穩定性（DA ）為3類以上，優選為2類以上，更優選為1類。
＜耐水作用穩定性＞
光學玻璃的耐水作用穩定性（DW ）(粉末法)按照GB/T 17129規定的方法測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的耐水作用穩定性（DW ）為2類以上，優選為1類。
＜析晶上限溫度＞
採用梯溫爐法測定玻璃的析晶性能，將玻璃製成180×10×10 mm的樣品，側面拋光，放入帶有溫度梯度（10 ℃/cm）的爐內升溫至1300 ℃保溫4小時後取出自然冷卻到室溫，在顯微鏡下觀察玻璃析晶情況，玻璃出現晶體對應的最高溫度即為玻璃的析晶上限溫度。
在一些實施方式中，本發明的光學玻璃的析晶上限溫度為1250 ℃以下，優選為1200 ℃以下，更優選為1180 ℃以下，進一步優選為1160 ℃以下。
[光學玻璃的製造方法]
本發明光學玻璃的製造方法如下：本發明的玻璃採用常規原料和工藝生產，包括但不限於使用碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、氫氧化物、氧化物等為原料，按常規方法配料後，將配好的爐料投入到1200～1400 ℃的熔煉爐（如鉑金坩堝、氧化鋁坩堝等）中熔制，並且經澄清、攪拌和均化後，得到沒有氣泡及不含未溶解物質的均質熔融玻璃，將此熔融玻璃在模具內鑄型並退火而成。本領域技術人員能夠根據實際需要，適當地選擇原料、工藝方法和工藝參數。
[玻璃預製件和光學元件]
可以使用例如研磨加工的手段、或再熱壓成型、精密沖壓成型等模壓成型的手段，由所製成的光學玻璃來製作玻璃預製件。即，可以通過對光學玻璃進行磨削和研磨等機械加工來製作玻璃預製件，或通過對由光學玻璃製作模壓成型用的預成型坯，對該預成型坯進行再熱壓成型後再進行研磨加工來製作玻璃預製件，或通過對進行研磨加工而製成的預成型坯進行精密沖壓成型來製作玻璃預製件。
需要說明的是，製備玻璃預製件的手段不限於上述手段。如上所述，本發明的光學玻璃對於各種光學元件和光學設計是有用的，其中特別優選由本發明的光學玻璃形成預成型坯，使用該預成型坯來進行再熱壓成型、精密衝壓成型等，製作透鏡、棱鏡等光學元件。
本發明的玻璃預製件與光學元件均由上述本發明的光學玻璃形成。本發明的玻璃預製件具有光學玻璃所具有的優異特性；本發明的光學元件具有光學玻璃所具有的優異特性，能夠提供光學價值高的各種透鏡、棱鏡等光學元件。
作為透鏡的例子，可舉出透鏡面為球面或非球面的凹彎月形透鏡、凸彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種透鏡。
[光學儀器]
本發明光學玻璃所形成的光學元件可製作如照相設備、攝像設備、顯示裝置和監控設備等光學儀器。
實施例
＜光學玻璃實施例＞
為了進一步清楚地闡釋和說明本發明的技術方案，提供以下的非限制性實施例。
本實施例採用上述光學玻璃的製造方法得到具有表1～表2所示的組成的光學玻璃。另外，通過本發明所述的測試方法測定各玻璃的特性，並將測定結果表示在表1～表2中。 [表1]
實施例（wt%） 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10#
B2 O3 16.25 13.50 9.46 18.20 16.07 9.51 13.25 11.24 14.36 15.27
SiO2 4.57 3.00 8.15 1.46 2.32 3.16 4.30 6.32 4.52 3.15
La2 O3 33.16 24.80 22.35 30.30 36.25 38.20 27.16 23.15 33.24 32.25
Gd2 O3 12.07 17.50 18.20 9.20 10.30 8.50 11.20 12.37 14.36 13.50
Y2 O3 1.88 5.43 6.31 3.00 1.47 0.85 5.14 4.40 2.26 2.44
Yb2 O3 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
ZrO2 4.15 3.82 1.57 6.32 2.24 3.25 3.26 4.62 2.34 1.85
ZnO 15.24 13.40 15.50 9.25 10.30 17.40 16.35 12.50 13.50 14.22
Li2 O 0.74 0.15 0.50 0.65 0.73 4.12 1.24 1.00 0.58 0.74
Na2 O 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
K2 O 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0.50 0　 0　
Nb2 O5 1.24 1.80 6.33 5.30 3.12 1.50 1.25 4.50 2.64 1.85
WO3 9.23 13.40 9.24 9.77 13.05 11.27 14.50 17.20 10.52 12.41
TiO2 1.47 3.20 1.89 6.15 4.15 2.24 2.35 2.20 1.68 2.32
MgO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
CaO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SrO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
BaO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Al2 O3 0　 0　 0.50 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Ta2 O5 0　 0　 0　 0.30　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Sb2 O3 0　 0　 0　 0.10 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SnO2 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SnO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
CeO2 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
合計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Rn2 O 0.74 0.15 0.50 0.65 0.73 4.12 1.24 1.50 0.58 0.74
Nb2 O5 /Y2 O3 0.66 0.332 1.003 1.767 2.122 1.765 0.243 1.023 1.168 0.758
Y2 O3 /WO3 0.204 0.405 0.683 0.307 0.113 0.075 0.354 0.256 0.215 0.197
Y2 O3 /TiO2 1.279 1.697 3.339 0.488 0.354 0.379 2.187 2 1.345 1.052
5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ） 0.291 0.291 1.153 1.397 0.668 0.379 0.243 0.761 0.531 0.357
ZnO/La2 O3 0.46 0.540 0.694 0.305 0.284 0.455 0.602 0.54 0.406 0.441
Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ） 0.344 0.579 0.635 0.276 0.273 0.218 0.347 0.449 0.405 0.389
（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ） 0.631 0.842 0.959 0.445 0.548 0.656 0.941 0.991 0.645 0.731
5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ） 0.613 0.121 0.249 0.427 0.564 3.815 0.932 0.587 0.468 0.676
Nb2 O5 /WO3 0.134 0.134 0.685 0.542 0.239 0.133 0.086 0.262 0.251 0.149
nd 1.8635 1.8892 1.8660 1.8957 1.8955 1.8684 1.8540 1.8659 1.8628 1.8654
νd 37.82 35.04 37.12 33.86 34.48 38.39 36.65 34.12 38.12 37.01
ρ（g/cm3 ） 5.18 5.21 5.04 5.17 5.25 5.08 5.12 4.98 5.05 5.02
α100/300 ℃ （×10-7 /K） 91 95 88 86 87 99 94 89 87 90
Tg (℃) 585 585 585 602 598 545 578 588 592 588
λ70 （nm） 385 387 391 396 394 388 386 395 380 381
λ5 （nm） 350 353 355 358 356 353 352 356 356 355
DW 1類 1類 2類 1類 1類 2類 1類 1類 1類 1類
DA 2類 1類 3類 2類 2類 2類 2類 1類 1類 1類
析晶上限溫度（℃） 1150 1190 1160 1130 1140 1240 1170 1150 1130 1150
[表2]
實施例（wt%） 11# 12# 13# 14# 15# 16# 17# 18# 19# 20#
B2 O3 13.25 14.04 12.17 11.34 13.05 13.75 12.33 10.28 12.14 13.40
SiO2 3.26 2.48 5.54 3.66 2.80 2.35 3.16 3.67 4.25 3.35
La2 O3 31.25 30.24 29.34 34.25 30.20 25.00 30.52 31.45 32.12 34.05
Gd2 O3 14.16 11.05 12.42 13.50 13.80 18.00 13.26 12.20 10.57 12.58
Y2 O3 3.26 3.25 2.74 4.15 3.00 4.80 3.54 3.05 2.86 2.77
Yb2 O3 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
ZrO2 2.14 2.50 3.64 1.85 3.85 3.50 5.17 3.35 2.85 4.16
ZnO 11.57 12.45 13.50 12.47 13.40 14.30 12.74 13.08 12.54 13.24
Li2 O 0.82 0.67 0.84 1.24 0.90 0.55 1.25 1.33 0.75 0.85
Na2 O 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
K2 O 0　 0.50 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0 0　
Nb2 O5 2.47 1.34 1.66 3.38 2.00 1.60 2.56 2.34 1.85 1.46
WO3 16.10 18.30 14.81 12.11 14.50 13.45 13.97 15.98 15.77 12.62
TiO2 1.72 2.18 3.34 2.05 2.50 2.70 1.50 3.27 4.30 1.52
MgO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
CaO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SrO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
BaO 0　 1.00 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Al2 O3 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Ta2 O5 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
Sb2 O3 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SnO2 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
SnO 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
CeO2 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
合計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100 100.00 100.00 100.00 100.00
Rn2 O 0.82 1.17 0.84 1.24 0.90 0.55 1.25 1.33 0.75 0.85
Nb2 O5 /Y2 O3 0.758 0.412 0.606 0.814 0.667 0.333 0.723 0.767 0.647 0.527
Y2 O3 /WO3 0.202 0.178 0.185 0.343 0.207 0.357 0.253 0.191 0.181 0.219
Y2 O3 /TiO2 1.895 1.491 0.82 2.024 1.2 1.778 2.36 0.933 0.665 1.822
5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ） 0.408 0.228 0.305 0.66 0.353 0.254 0.47 0.415 0.351 0.29
ZnO/La2 O3 0.37 0.412 0.46 0.364 0.444 0.572 0.417 0.416 0.39 0.389
Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ） 0.41 0.33 0.387 0.352 0.416 0.604 0.389 0.354 0.302 0.342
（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ） 0.788 0.881 0.779 0.644 0.763 0.889 0.718 0.763 0.721 0.651
5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ） 0.823 0.719 0.473 1.086 0.849 0.545 1.341 0.958 0.439 0.873
Nb2 O5 /WO3 0.153 0.073 0.112 0.279 0.138 0.119 0.183 0.146 0.117 0.116
nd 1.8917 1.8797 1.8680 1.9049 1.8875 1.8865 1.8848 1.9086 1.8959 1.8674
νd 35.25 34.40 35.08 36.28 35.54 35.47 36.55 33.95 34.09 37.58
ρ（g/cm3 ） 5.22 5.18 5.14 5.29 5.18 5.15 5.23 5.26 5.20 5.08
α100/300 ℃ （×10-7 /K） 90 89 92 93 87 89 93 94 88 91
Tg (℃) 589 592 586 583 592 590 580 576 591 585
λ70 （nm） 390 391 390 393 390 388 390 393 392 390
λ5 （nm） 355 355 356 357 355 352 354 358 356 355
DW 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類
DA 1類 2類 1類 1類 1類 2類 1類 1類 2類 2類
析晶上限溫度（℃） 1150 1150 1150 1160 1160 1140 1160 1170 1150 1150
＜玻璃預製件實施例＞
將光學玻璃實施例1～20所得到的玻璃使用例如研磨加工的手段、或再熱壓成型、精密衝壓成型等模壓成型的手段，來製作凹彎月形透鏡、凸彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種透鏡、棱鏡等的預製件。
＜光學元件實施例＞
將上述玻璃預製件實施例所得到的這些預製件退火，在降低玻璃內部的變形的同時進行微調，使得折射率等光學特性達到所需值。
接著，對各預製件進行磨削、研磨，製作凹彎月形透鏡、凸彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種透鏡、棱鏡。所得到的光學元件的表面上還可塗佈防反射膜。
＜光學儀器實施例＞
將上述光學元件實施例製得的光學元件通過光學設計，通過使用一個或多個光學元件形成光學部件或光學元件，可用於例如成像設備、感測器、顯微鏡、醫藥技術、數位投影、通信、光學通信技術/資訊傳輸、汽車領域中的光學/照明、光刻技術、準分子雷射器、晶片、電腦晶片以及包括這樣的電路及晶片的積體電路和電子器件，或用於車載領域的攝像設備和裝置。

Claims (31)

  1. 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，含有：B2 O3 ：8～20%；La2 O3 ：21～40%；Gd2 O3 ：6～20%；ZrO2 ：1～10%；ZnO：7～20%；WO3 ：8～20%；TiO2 ：大於0但小於或等於10%，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5。
  2. 如請求項1所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，還含有：SiO2 ：0～9%；和/或Y2 O3 ：0～10%；和/或Yb2 O3 ：0～10%；和/或Nb2 O5 ：0～8%；和/或Rn2 O：0～10%；和/或RO：0～10%；和/或Al2 O3 ：0～5%；和/或Ta2 O5 ：0～5%；和/或澄清劑：0～1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
  3. 一種光學玻璃，其中，含有B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、ZrO2 、ZnO、WO3 和TiO2 作為必要組分，其組分以重量百分比表示，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5，所述光學玻璃的折射率nd 為1.85～1.91，阿貝數νd 為32～38.5，熱膨脹係數α100/300 ℃ 為100×10-7 /K以下。
  4. 如請求項3所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，含有：B2 O3 ：8～20%；和/或La2 O3 ：21～40%；和/或Gd2 O3 ：6～20%；和/或ZrO2 ：1～10%；和/或ZnO：7～20%；和/或WO3 ：8～20%；和/或TiO2 ：大於0但小於或等於10%；和/或SiO2 ：0～9%；和/或Y2 O3 ：0～10%；和/或Yb2 O3 ：0～10%；和/或Nb2 O5 ：0～8%；和/或Rn2 O：0～10%；和/或RO：0～10%；和/或Al2 O3 ：0～5%；和/或Ta2 O5 ：0～5%；和/或澄清劑：0～1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
  5. 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，由B2 O3 ：8～20%；La2 O3 ：21～40%；Gd2 O3 ：6～20%；ZrO2 ：1～10%；ZnO：7～20%；WO3 ：8～20%；TiO2 ：大於0但小於或等於10%；SiO2 ：0～9%；Y2 O3 ：0～10%；Yb2 O3 ：0～10%；Nb2 O5 ：0～8%；Rn2 O：0～10%；RO：0～10%；Al2 O3 ：0～5%；Ta2 O5 ：0～5%；澄清劑：0～1%組成，其中（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.3～1.5，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
  6. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上： 1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.1～2.5； 2）Y2 O3 /WO3 為0.05～1.0； 3）Y2 O3 /TiO2 為0.2～3.5； 4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.05～1.5； 5）ZnO/La2 O3 為0.2～0.8； 6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.2～0.8； 7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.5～1.0； 8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.05～5.0； 9）Nb2 O5 /WO3 為0.03～0.7。
  7. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：B2 O3 ：10～18%；和/或La2 O3 ：25～38%；和/或Gd2 O3 ：8～18%；和/或ZrO2 ：1～8%；和/或ZnO：8～18%；和/或WO3 ：10～18%；和/或TiO2 ：0.5～7%；和/或SiO2 ：0.5～9%；和/或Y2 O3 ：大於0但小於或等於6%；和/或Yb2 O3 ：0～5%；和/或Nb2 O5 ：0.5～6%；和/或Rn2 O：0～5%；和/或RO：0～5%；和/或Al2 O3 ：0～2%；和/或Ta2 O5 ：0～2%；和/或澄清劑：0～0.5%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
  8. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上： 1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.25～1.5； 2）Y2 O3 /WO3 為0.1～0.6； 3）Y2 O3 /TiO2 為0.5～2.0； 4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.1～1.0； 5）ZnO/La2 O3 為0.3～0.7； 6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.25～0.65； 7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.6～0.9； 8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.1～2.0； 9）Nb2 O5 /WO3 為0.05～0.5。
  9. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：B2 O3 ：11～17%；和/或La2 O3 ：28～35%；和/或Gd2 O3 ：9.5～16%；和/或ZrO2 ：2～6%；和/或ZnO：10～16%；和/或WO3 ：12～17%；和/或TiO2 ：1～5%；和/或SiO2 ：1～8%；和/或Y2 O3 ：1～5%；和/或Yb2 O3 ：0～2%；和/或Nb2 O5 ：1～5%；和/或Rn2 O：0.5～3%；和/或RO：0～2%；和/或Al2 O3 ：0～1%；和/或Ta2 O5 ：0～1%；和/或澄清劑：0～0.1%，所述Rn2 O為Li2 O、Na2 O、K2 O中的一種或多種，RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，澄清劑為Sb2 O3 、SnO2 、SnO、CeO2 中的一種或多種。
  10. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中： Gd2 O3 ：11～16%；和/或ZnO：11～16%；和/或SiO2 ：2～6%。
  11. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下9種情形中的一種以上： 1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.3～0.8； 2）Y2 O3 /WO3 為0.1～0.4； 3）Y2 O3 /TiO2 為0.8～1.3； 4）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.15～0.5； 5）ZnO/La2 O3 為0.35～0.65； 6）Gd2 O3 /（La2 O3 +Y2 O3 ）為0.35～0.55； 7）（WO3 +ZnO）/（La2 O3 +TiO2 +ZrO2 ）為0.7～0.85； 8）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.2～1.0； 9）Nb2 O5 /WO3 為0.06～0.4。
  12. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下5種情形中的一種以上： 1）Nb2 O5 /Y2 O3 為0.4～0.7； 2）5×Nb2 O5 /（WO3 +Gd2 O3 ）為0.2～0.4； 3）ZnO/La2 O3 為0.4～0.55； 4）5×Li2 O/（TiO2 +SiO2 ）為0.3～0.8； 5）Nb2 O5 /WO3 為0.08～0.3。
  13. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：Li2 O：0～6%；和/或Na2 O：0～5%；和/或K2 O：0～5%。
  14. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：Li2 O：大於0但小於或等於4%；和/或Na2 O：0～3%；和/或K2 O：0～3%。
  15. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：Li2 O：0.1～3%；和/或Na2 O：0～2%；和/或K2 O：0～2%。
  16. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：Li2 O：0.5～2%。
  17. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，其組分中不含有Ta2 O5 ；和/或不含有GeO2 ；和/或不含有F；和/或不含有Al2 O3 ；和/或不含有RO；和/或不含有P2 O5 ；和/或不含有Bi2 O3 。
  18. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的折射率nd 為1.85～1.91；阿貝數νd 為32～38.5。
  19. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的折射率nd 為1.86～1.90；阿貝數νd 為33～37.5。
  20. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的折射率nd 為1.88～1.90；阿貝數νd 為34～37。
  21. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的耐酸作用穩定性DA 為3類以上；和/或耐水作用穩定性DW 為2類以上；和/或密度ρ為5.50 g/cm3 以下；和/或λ70 小於或等於410 nm；和/或λ5 小於或等於375 nm。
  22. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的耐酸作用穩定性DA 為2類以上；和/或耐水作用穩定性DW 為1類；和/或密度ρ為5.40 g/cm3 以下；和/或λ70 小於或等於405 nm；和/或λ5 小於或等於370 nm。
  23. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的耐酸作用穩定性DA 為1類；和/或密度ρ為 5.30 g/cm3 以下；和/或λ70 小於或等於400 nm；和/或λ5 小於或等於365 nm。
  24. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的密度ρ為5.20 g/cm3 以下；和/或λ70 小於或等於395 nm；和/或λ5 小於或等於360 nm。
  25. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的熱膨脹係數α100/300 ℃ 為100×10-7 /K以下；和/或轉變溫度Tg 為620 ℃以下；和/或析晶上限溫度為1250 ℃以下。
  26. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的熱膨脹係數α100/300 ℃ 為95×10-7 /K以下；和/或轉變溫度Tg 為610 ℃以下；和/或析晶上限溫度為1200 ℃以下。
  27. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的熱膨脹係數α100/300 ℃ 為90×10-7 /K以下；和/或轉變溫度Tg 為600 ℃以下；和/或析晶上限溫度為1180 ℃以下。
  28. 如請求項1至5中任一請求項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的析晶上限溫度為1160 ℃以下。
  29. 一種玻璃預製件，其中，採用請求項1至28中任一所述的光學玻璃製成。
  30. 一種光學元件，其中，採用請求項1至28中任一所述的光學玻璃或請求項29所述的玻璃預製件製成。
  31. 一種光學儀器，其中，含有請求項1至28中任一所述的光學玻璃，和/或含有請求項30所述的光學元件。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111977970B (zh) * 2020-09-07 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
CN115321814A (zh) * 2022-08-26 2022-11-11 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3102690C2 (de) * 1981-01-28 1984-02-23 Schott Glaswerke, 6500 Mainz CdO- und ThO↓2↓-freies optisches Glas mit einem Brechwert von 1,75 - 1,82 und einem Abbe-Wert von 37 - 48 im System B↓2↓O↓3↓ - La↓2↓O↓3↓ - Y↓2↓O↓3↓ - Nb↓2↓O↓5↓ - ZnO - ZrO↓2↓
US5403787A (en) * 1994-02-28 1995-04-04 Corning Incorporated Extruded ceramic honeycomb and method
DE19848077C1 (de) * 1998-10-19 2000-01-27 Schott Glas Bleifreie optische Gläser
JP4124749B2 (ja) * 2004-03-02 2008-07-23 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法
JP4218804B2 (ja) * 2004-03-19 2009-02-04 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法
JP4508987B2 (ja) * 2005-08-31 2010-07-21 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法
JP4756554B2 (ja) * 2006-03-23 2011-08-24 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法、および光学素子とその製造方法
JP4567713B2 (ja) * 2007-01-24 2010-10-20 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラスおよび光学素子
US7897532B2 (en) * 2007-04-24 2011-03-01 Panasonic Corproation Optical glass composition, preform and optical element
KR20090062030A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 문성준 고 휘도 적색 형광체 및 그 제조 방법
CN101679103B (zh) * 2008-05-30 2013-02-06 Hoya株式会社 光学玻璃、精密模压成形用预成形件、光学元件和它们的制造方法、以及摄像装置
JP2011195369A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Ohara Inc 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム
TWI541213B (zh) * 2010-07-26 2016-07-11 Ohara Kk Optical glass, preform and optical element
CN102167508A (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 成都赛林斯科技实业有限公司 高折射率光学玻璃及其制造方法
FR2978140B1 (fr) * 2011-07-20 2013-07-05 Saint Gobain Ct Recherches Canal d'alimentation de verre en fusion
CN102849941B (zh) * 2011-07-27 2015-01-14 湖北新华光信息材料有限公司 一种硼酸盐镧系光学玻璃
CN102424523B (zh) * 2011-09-08 2014-06-04 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、模压用预制件及光学元件
JP2013180919A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Asahi Glass Co Ltd 光学ガラス、及びそれを用いた精密プレス成形用プリフォーム及び光学素子
CN107021620B (zh) * 2012-03-26 2019-11-08 Hoya株式会社 光学玻璃及其利用
CN102765879A (zh) * 2012-06-25 2012-11-07 成都尤利特光电科技有限公司 高折射率光学玻璃及其制造方法
CN103241942B (zh) * 2013-05-24 2016-01-13 成都尤利特光电科技有限公司 高折射低色散光学玻璃及其制造方法
JP2016052971A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社オハラ ガラスの製造方法およびガラス
CN105967514B (zh) * 2016-05-10 2019-09-24 成都光明光电股份有限公司 镧火石光学玻璃
CN106495465A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN106746597A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
JP7081967B2 (ja) * 2018-04-13 2022-06-07 Hoya株式会社 光学ガラスおよび光学素子
CN110835229B (zh) * 2018-08-17 2022-05-27 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和具有其的光学仪器
CN109081578B (zh) * 2018-09-28 2020-02-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、其预制件、光学元件和光学仪器
CN109264989B (zh) * 2018-09-28 2022-02-18 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、其预制件、光学元件和光学仪器
CN110963700B (zh) * 2018-09-28 2022-11-22 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、其预制件、光学元件和光学仪器
CN109626814B (zh) * 2019-01-07 2021-09-28 成都光明光电股份有限公司 环保光学玻璃、光学预制件、光学元件及光学仪器
CN109761489B (zh) * 2019-03-28 2022-04-12 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN109970338B (zh) * 2019-04-28 2022-05-06 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器
CN110128005B (zh) * 2019-05-23 2021-12-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN110255887B (zh) * 2019-07-22 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、光学元件和光学仪器
CN110590155B (zh) * 2019-10-11 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器
CN111960665B (zh) * 2020-08-31 2022-04-12 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN111977970B (zh) * 2020-09-07 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
CN113024107B (zh) * 2021-03-18 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 高折射高色散光学玻璃及光学元件

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