TW202408954A - 光學玻璃、光學元件和光學儀器 - Google Patents
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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：SiO
2：1～15%；B
2O
3：5～25%；ZrO
2：2～15%；Nb
2O
5：3～20%；La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：45～75%。通過合理的組分設計，本發明可以以較低的原料成本獲得具有優異耐失透性的光學玻璃。
Description
本發明涉及一種光學玻璃，尤其是涉及一種折射率n
d為1.87～1.94，阿貝數v
d為33～41的光學玻璃，以及由其製成的玻璃預製件、光學元件和光學儀器。
科技高速發展的今天，數位照相機、數位攝影機以及可拍照手機等設備越來越普及。以數位照相機為例，一個鏡頭裡面就需要數片球面透鏡，而通過使用高折射率光學玻璃加工成的非球面透鏡，可以以一片代替數片球面透鏡，大大減輕了鏡頭的重量。高折射率光學玻璃形成的透鏡可以使光學系統小型化、輕量化，特別是折射率n
d為1.87～1.94、阿貝數v
d為33～41的光學玻璃，市場需求日益增大。
CN103288344A公開的一種折射率n
d為1.86～1.90、阿貝數v
d為35～40的光學玻璃，其含有13～20%的ZnO、7～15%的Ta
2O
5和9～17%的WO
3。Ta
2O
5是一種稀缺金屬組分，高含量的Ta
2O
5對光學玻璃的成本控制不利，同時高含量的ZnO和WO
3對玻璃的耐失透性具有不利影響。因此，以較低成本獲得具有優異耐失透性的光學玻璃成了光學玻璃研究的目標。
本發明所要解決的技術問題是提供一種原料成本較低、耐失透性優異的光學玻璃。
本發明解決技術問題採用的技術方案是：
一種光學玻璃，其組分以重量百分比表示，含有：SiO
2：1～15%；B
2O
3：5～25%；ZrO
2：2～15%；Nb
2O
5：3～20%；La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：45～75%。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，還含有：TiO
2：0～10%；和/或Ta
2O
5：0～5%；和/或RO：0～8%；和/或Rn
2O：0～8%；和/或WO
3：0～5%；和/或ZnO：0～10%；和/或Al
2O
3：0～8%；和/或Yb
2O
3：0～10%；和/或GeO
2：0～5%；和/或澄清劑：0～2%，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種，澄清劑為Sb
2O
3、SnO、SnO
2、CeO
2中的一種或多種。
一種光學玻璃，其組分以重量百分比表示，由SiO
2：1～15%；B
2O
3：5～25%；ZrO
2：2～15%；Nb
2O
5：3～20%；La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：45～75%；TiO
2：0～10%；Ta
2O
5：0～5%；RO：0～8%；Rn
2O：0～8%；WO
3：0～5%；ZnO：0～10%；Al
2O
3：0～8%；Yb
2O
3：0～10%；GeO
2：0～5%；澄清劑：0～2%組成，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種，澄清劑為Sb
2O
3、SnO、SnO
2、CeO
2中的一種或多種。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為0.5～5.0，優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為0.7～3.0，更優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為1.0～2.5，進一步優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為1.0～2.0。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.3～3.5，優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.4～3.0，更優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.5～2.5，進一步優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.5～2.0。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.2～1.0，優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.25～0.8，更優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.3～0.7，進一步優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.35～0.65。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Nb
2O
5/B
2O
3為0.2～2.5，優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.4～2.0，更優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.5～1.8，進一步優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.6～1.5。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為1.0以下，優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.8以下，更優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.5以下，進一步優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.3以下。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：（RO+Rn
2O）/SiO
2為1.5以下，優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為1.0以下，更優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為0.8以下，進一步優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為0.5以下，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：ZnO/Y
2O
3為1.0以下，優選ZnO/Y
2O
3為0.8以下，更優選ZnO/Y
2O
3為0.5以下，進一步優選ZnO/Y
2O
3為0.2以下。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為2.0以下，優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為1.5以下，更優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為1.0以下，進一步優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為0.8以下。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：SiO
2：2～12%，優選SiO
2：4～10%；和/或B
2O
3：7～20%，優選B
2O
3：9～16%；和/或La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：50～75%，優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：55～70%，更優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3：60～70%；和/或ZrO
2：3～12%，優選ZrO
2：4～10%；和/或Nb
2O
5：5～15%，優選Nb
2O
5：7～11%；和/或Ta
2O
5：0～3%，優選Ta
2O
5：0～1%；和/或TiO
2：0～8%，優選TiO
2：0～5%；和/或RO：0～3%，優選RO：0～2%；和/或Rn
2O：0～3%，優選Rn
2O：0～2%；和/或WO
3：0～3%，優選WO
3：0～2%；和/或ZnO：0～5%，優選ZnO：0～2%；和/或Al
2O
3：0～4%，優選Al
2O
3：0～2%；和/或Yb
2O
3：0～5%，優選Yb
2O
3：0～3%；和/或GeO
2：0～3%，優選GeO
2：0～1%；和/或澄清劑：0～1%，優選澄清劑：0～0.5%，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種，澄清劑為Sb
2O
3、SnO、SnO
2、CeO
2中的一種或多種。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：La
2O
3：35～65%，優選La
2O
3：40～60%，更優選La
2O
3：42～55%；和/或Y
2O
3：4～25%，優選Y
2O
3：6～22%，更優選Y
2O
3：8～20%，進一步優選Y
2O
3：11～20%；和/或Gd
2O
3：0～10%，優選Gd
2O
3：0～7%，更優選Gd
2O
3：0～5%。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分中不含有WO
3；和/或不含有Ta
2O
5；和/或不含有RO；和/或不含有Rn
2O；和/或不含有ZnO；和/或不含有Al
2O
3；和/或不含有GeO
2，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種。
進一步的，所述的光學玻璃的折射率n
d為1.87～1.94，優選為1.88～1.92，更優選為1.89～1.91，阿貝數v
d為33～41，優選為35～40，更優選為36～39。
進一步的，所述的光學玻璃的熱膨脹係數α
20/120 ℃為95×10
-7/K以下，優選為90×10
-7/K以下，更優選為80×10
-7/K以下；和/或耐水作用穩定性D
W為2類以上，優選為1類；和/或λ
70為410nm以下，優選λ
70為400nm以下，更優選λ
70為395nm以下；和/或λ
5為370nm以下，優選λ
5為360nm以下，更優選λ
5為355nm以下；和/或耐候性CR為2類以上，優選為1類；和/或努氏硬度H
K為670×10
7Pa以上，優選為680×10
7Pa以上，更優選為690×10
7Pa以上；和/或楊氏模量E為10000×10
7Pa～14000×10
7Pa，優選為11000×10
7Pa～13500×10
7Pa，更優選為11500×10
7Pa～13000×10
7Pa；和/或氣泡度為A級以上，優選為A
0級以上，更優選為A
00級。
一種玻璃預製件，採用上述的光學玻璃製成。
一種光學元件，採用上述的光學玻璃製成，或採用上述的玻璃預製件製成。
一種光學儀器，含有上述的光學玻璃，和/或含有上述的光學元件。
本發明的有益效果是：通過合理的組分設計，本發明可以以較低的原料成本獲得具有優異耐失透性的光學玻璃。
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＞
SiO
2具有調整光學常數，改善玻璃的化學穩定性、維持適於熔融玻璃的黏度、降低磨耗度和對耐火材料侵蝕的作用，本發明中通過含有1%以上的SiO
2以獲得上述效果，優選SiO
2的含量為2%以上，更優選SiO
2的含量為4%以上。若SiO
2的含量過高，玻璃的熔融難度增加，轉變溫度升高。因此，本發明中SiO
2的含量上限為15%，優選上限為12%，更優選上限為10%。
B
2O
3可提高玻璃的熔融性和耐失透性，有利於降低玻璃的轉變溫度，本發明通過含有5%以上的B
2O
3以獲得上述效果，優選含有7%以上的B
2O
3，更優選含有9%以上的B
2O
3。若B
2O
3的含量過高，則玻璃的化學穩定性變差，尤其是耐水性變差，玻璃的折射率和光透過率下降。因此，B
2O
3的含量為25%以下，優選為20%以下，更優選為16%以下。
La
2O
3是提高玻璃折射率的有效成分，對改善玻璃的化學穩定性和耐失透性效果顯著，若其含量不足35%，難以達到所需的光學常數；若含量高於65%，則玻璃的失透傾向反而增大，熱穩定性變差。因此，La
2O
3的含量限定為35～65%，優選為40～60%，更優選為42～55%。
Y
2O
3可以提高玻璃的折射率和耐失透性，調整玻璃的楊氏模量，本發明通過含有4%以上的Y
2O
3以獲得上述效果；若其含量超過25%，玻璃的化學穩定性和耐候性變差。因此，本發明中Y
2O
3的含量為4～25%，優選為6～22%，更優選為8～20%，進一步優選為11～20%。
在一些實施方式中，將SiO
2和Y
2O
3的合計含量SiO
2+Y
2O
3與B
2O
3的含量之間的比值（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3控制在0.5～5.0範圍內，可以提高玻璃的氣泡度和光透過率。因此，優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為0.5～5.0，更優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為0.7～3.0。進一步的，控制（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3在1.0～2.5範圍內，可進一步優化玻璃的硬度。因此，進一步優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為1.0～2.5，更進一步優選（SiO
2+Y
2O
3）/B
2O
3為1.0～2.0。
Gd
2O
3可以提高玻璃的折射率和化學穩定性，但若其含量高於10%，玻璃的耐失透性和磨耗度變差。因此，Gd
2O
3的含量為0～10%，優選為0～7%，更優選為0～5%。
在一些實施方式中，通過將La
2O
3、Y
2O
3和Gd
2O
3的合計含量La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3控制在45～75%範圍內，玻璃更易獲得期望的折射率和阿貝數，並優化玻璃的耐失透性和耐候性。因此，優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3為45～75%，更優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3為50～75%，進一步優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3為55～70%，更進一步優選La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3為60～70%。
Yb
2O
3也是一種賦予玻璃高折射、低色散性能的組分，若其含量超過10%，玻璃的抗析晶性能下降。因此，Yb
2O
3的含量為0～10%，優選為0～5%，更優選為0～3%，進一步優選不含有Yb
2O
3。
ZrO
2可以提高光學玻璃的黏度、硬度、折射率和化學穩定性，還可以降低玻璃的熱膨脹係數；當ZrO
2的含量過高時，玻璃的耐失透性降低，熔化難度增加，熔煉溫度上升，並導致玻璃內部出現夾雜物及光透過率下降。因此，本發明中ZrO
2的含量為2～15%，優選為3～12%，更優選為4～10%。
在一些實施方式中，將Y
2O
3的含量與SiO
2和ZrO
2的合計含量SiO
2+ZrO
2之間的比值Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）控制在0.3～3.5範圍內，可優化玻璃的磨耗度，防止玻璃硬度降低。因此，優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.3～3.5，更優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.4～3.0。進一步的，將Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）控制在0.5～2.5範圍內，可進一步優化玻璃的耐候性和楊氏模量。因此，進一步優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.5～2.5，更進一步優選Y
2O
3/（SiO
2+ZrO
2）為0.5～2.0。
Nb
2O
5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，本發明中通過含有3%以上的Nb
2O
5以獲得上述效果，優選Nb
2O
5的含量下限為5%，更優選下限為7%。若Nb
2O
5的含量超過20%，玻璃的熱穩定性和耐候性降低，光透過率下降，因此本發明中Nb
2O
5的含量上限為20%，優選上限為15%，更優選上限為11%。
在一些實施方式中，將Y
2O
3和Nb
2O
5的合計含量與La
2O
3的含量之間的比值（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3控制在0.2～1.0範圍內，有利於提高玻璃的硬度和光透過率。因此，優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.2～1.0，更優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.25～0.8。進一步的，將（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3控制在0.3～0.7範圍內，還可進一步優化玻璃的楊氏模量和氣泡度。因此，進一步優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.3～0.7，更進一步優選（Y
2O
3+Nb
2O
5）/La
2O
3為0.35～0.65。
在一些實施方式中，將Nb
2O
5的含量與B
2O
3的含量之間的比值Nb
2O
5/B
2O
3控制在0.2～2.5之間，可以優化玻璃的化學穩定性和光透過率。因此，優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.2～2.5，更優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.4～2.0。進一步的，將Nb
2O
5/B
2O
3控制在0.5～1.8範圍內，可進一步優化玻璃的氣泡度和熱膨脹係數。因此，進一步優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.5～1.8，更進一步優選Nb
2O
5/B
2O
3為0.6～1.5。
TiO
2可以提高玻璃的折射率，但含量過高會大大降低色散係數並且增加析晶傾向，甚至會使玻璃明顯著色。因此，TiO
2含量限定為0～10%，優選為0～8%，更優選為0～5%。
在一些實施方式中，將TiO
2的含量與Y
2O
3和Nb
2O
5的合計含量之間的比值TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）控制在1.0以下，可提高玻璃的抗析晶性和耐候性。因此，優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為1.0以下，更優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.8以下。進一步的，將TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）控制在0.5以下，可進一步優化玻璃的熱膨脹係數和硬度。因此，進一步優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.5以下，更進一步優選TiO
2/（Y
2O
3+Nb
2O
5）為0.3以下。
鹼土金屬氧化物RO（RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種）可以調整玻璃的光學常數，優化玻璃的化學穩定性，但當其含量高時，玻璃的耐失透性降低。因此，RO含量限定為0～8%，優選為0～3%，更優選為0～2%。在一些實施方式中，進一步優選不含有RO。
鹼金屬氧化物Rn
2O（Rn
2O為Li
2O、Na
2O、K
2O中的一種或多種）可以降低玻璃的轉變溫度，調整玻璃的光學常數和高溫黏度，改善玻璃的熔融性，但其含量高時，玻璃的耐失透性和化學穩定性降低。因此，本發明中Rn
2O的含量為0～8%，優選為0～3%，更優選為0～2%。在一些實施方式中，進一步優選不含有Rn
2O。
在一些實施方式中，將RO和Rn
2O的合計含量RO+Rn
2O與SiO
2的含量之間的比值（RO+Rn
2O）/SiO
2控制在1.5以下，可以優化玻璃的耐候性和條紋度，使玻璃更易獲得適宜的楊氏模量。因此，優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為1.5以下，更優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為1.0以下，進一步優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為0.8以下，更進一步優選（RO+Rn
2O）/SiO
2為0.5以下。
WO
3可以提高玻璃的折射率和機械強度，若WO
3的含量超過5%，玻璃的熱穩定性下降，耐失透性降低。因此，WO
3的含量上限為5%，優選上限為3%，更優選上限為2%。在一些實施方式中，進一步優選不含有WO
3。
ZnO可以調整玻璃的折射率和色散，降低玻璃的高溫黏度和轉變溫度。若ZnO的含量過高，玻璃成型難度增加，抗析晶性能變差。因此，ZnO的含量為0～10%，優選為0～5%，更優選為0～2%。在一些實施方式中，進一步優選不含有ZnO。
在一些實施方式中，將ZnO的含量與Y
2O
3的含量之間的比值ZnO/Y
2O
3控制在1.0以下，可提高玻璃的氣泡度和化學穩定性，降低玻璃的熱膨脹係數，優化玻璃的磨耗度。因此，優選ZnO/Y
2O
3為1.0以下，更優選ZnO/Y
2O
3為0.8以下，進一步優選ZnO/Y
2O
3為0.5以下，更進一步優選ZnO/Y
2O
3為0.2以下。
Ta
2O
5具有提高折射率、提升玻璃耐失透性的作用，但若其含量過高，玻璃的熱穩定性下降，密度增大，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，Ta
2O
5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，本發明中Ta
2O
5的含量限定為0～5%，優選為0～3%，更優選為0～1%。在一些實施方式中，進一步優選不含有Ta
2O
5。
在一些實施方式中，通過將Ta
2O
5和Gd
2O
3的合計含量Ta
2O
5+Gd
2O
3與Nb
2O
5的含量之間的比值（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5控制在2.0以下，可在提高玻璃的化學穩定性的同時，降低玻璃的熱膨脹係數。因此，優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為2.0以下，更優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為1.5以下。進一步的，優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5在1.0以下，有利於優化玻璃的密度和楊氏模量。因此，進一步優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為1.0以下，更進一步優選（Ta
2O
5+Gd
2O
3）/Nb
2O
5為0.8以下。
Al
2O
3可以改善玻璃的化學穩定性，但其含量超過8%時，玻璃的熔融性和光透過率變差。因此，本發明中Al
2O
3的含量為0～8%，優選為0～4%，更優選為0～2%。在一些實施方式中，進一步優選不含有Al
2O
3。
GeO
2具有提高折射率和耐失透性的作用，但若其含量過高，玻璃的化學穩定性下降；另一方面，與其他成分相比，GeO
2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，本發明中GeO
2的含量限定為0～5%，優選為0～3%，更優選為0～1%，進一步優選不含有GeO
2。
本發明中通過含有0～2%的Sb
2O
3、SnO、SnO
2、CeO
2中的一種或多種組分作為澄清劑，可以提高玻璃的澄清效果，提高玻璃的氣泡度，優選澄清劑的含量為0～1%，更優選澄清劑的含量為0～0.5%。由於本發明光學玻璃的組分種類及含量設計合理，其氣泡度優異，因此在一些實施方式中進一步優選不含有澄清劑。當Sb
2O
3含量超過2%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製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Sb
2O
3的含量為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選為0～0.5%，更進一步優選不含有Sb
2O
3。SnO和SnO
2也可以作為澄清劑，但當其含量超過2%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SnO
2的含量優選為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選為0～0.5%，更進一步優選不含有SnO
2；SnO的含量優選為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選為0～0.5%，更進一步優選不含有SnO。CeO
2的作用及含量比例與SnO
2一致，其含量優選為0～2%，更優選為0～1%，進一步優選為0～0.5%，更進一步優選不含有CeO
2。
＜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As
2O
3和PbO。
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（n
d）與阿貝數（ν
d）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（n
d）的下限為1.87，優選下限為1.88，更優選下限為1.89。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的折射率（n
d）的上限為1.94，優選上限為1.92，更優選上限為1.91。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的阿貝數（ν
d）的下限為33，優選下限為35，更優選下限為36。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的阿貝數（ν
d）的上限為41，優選上限為40，更優選上限為39。
＜熱膨脹係數＞
光學玻璃的熱膨脹係數（α
20/120 ℃）按照《GB/T7962.16-2010》規定的方法測試20～120℃的資料。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的熱膨脹係數（α
20/120 ℃）為95×10
-7/K以下，優選為90×10
-7/K以下，更優選為80×10
-7/K以下。
＜耐水作用穩定性＞
光學玻璃的耐水作用穩定性（D
W）(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（D
W）為2類以上，優選為1類。
＜著色度＞
本發明玻璃的短波透射光譜特性用著色度（λ
70和λ
5）表示。λ
70是指玻璃透射比達到70%時對應的波長。λ
70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±0.1mm的玻璃，測定從280nm到700nm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I
in的光，透過玻璃並從一個平面射出強度I
out的光的情況下通過I
out/I
in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，λ
70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，本發明光學玻璃的λ
70為410nm以下，優選λ
70為400nm以下，更優選λ
70為395nm以下。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的λ
5為370nm以下，優選λ
5為360nm以下，更優選λ
5為355nm以下。
＜耐候性＞
光學玻璃的耐候性（CR）測試方法如下：將試樣放置在相對濕度為90%的飽和水蒸氣環境的測試箱內，在40～50℃每隔1h交替循環，循環15個週期。根據試樣放置前後的濁度變化量來劃分耐候性類別，耐候性分類情況如表1所示：
[表1]
| 類別 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| a | b | c | ||||
| 濁度增加量△H(%)% | ＜0.3 | 0.3~1.0 | 1.0~2.0 | 2.0~4.0 | 4.0~6.0 | ≥6.0 |
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的耐候性（CR）為2類以上，優選為1類。
＜努氏硬度＞
光學玻璃的努氏硬度（H
K）按《GB/T7962.18-2010》規定的測試方法進行測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的努氏硬度（H
K）為670×10
7Pa以上，優選為680×10
7Pa以上，更優選為690×10
7Pa以上。
＜楊氏模量＞
楊氏模量（E）採用超音波測試其縱波速度和橫波速度，再按以下公式計算得出。
G=V
S 2ρ
式中：E為楊氏模量，Pa；
G為剪切模量，Pa；
V
T為橫波速度，m/s；
V
S為縱波速度，m/s；
ρ為玻璃密度，g/cm
3。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的楊氏模量（E）的下限為10000×10
7Pa，優選下限為11000×10
7Pa，更優選下限為11500×10
7Pa。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的楊氏模量（E）的上限為14000×10
7Pa，優選上限為13500×10
7Pa，更優選上限為13000×10
7Pa。
＜氣泡度＞
光學玻璃的氣泡度按《GB/T7962.8-2010》規定的方法測試。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的氣泡度為A級以上，優選為A
0級以上，更優選為A
00級。
[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，包括但不限於使用氧化物、氫氧化物、複合鹽（如碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽等）、硼酸等為原料，按常規方法配料後，將配好的爐料投入到1200～1450℃的熔煉爐（如鉑金或鉑合金坩堝）中熔製，並且經澄清和均化後，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]
可以使用例如直接滴料成型、或研磨加工的手段、或熱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，可以通過對熔融光學玻璃進行直接精密滴料成型為玻璃精密預製件，或通過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。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、攝影設備、投影設備、顯示裝置、車載設備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2～表4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2～表4中。
[表2]
[表3]
[表4]
| 實施例（wt%） | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# |
| SiO 2 | 3.65 | 2.27 | 13.25 | 10.12 | 4.38 | 8.24 | 6.75 | 5.33 |
| B 2O 3 | 15.2 | 22.4 | 7.54 | 8.26 | 20.2 | 12.6 | 18.36 | 10.47 |
| La 2O 3 | 48.28 | 45.45 | 45 | 49.58 | 47.96 | 42.6 | 40.22 | 37.54 |
| Y 2O 3 | 7.65 | 9.34 | 7.37 | 10.5 | 9.34 | 23.2 | 6.37 | 13.7 |
| Gd 2O 3 | 2.35 | 1.28 | 0 | 0 | 3.2 | 0.56 | 7.4 | 2.2 |
| Yb 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZrO 2 | 12.2 | 10.5 | 8.54 | 6.33 | 9.14 | 3.24 | 5.5 | 7.16 |
| Nb 2O 5 | 6.47 | 5.26 | 17.2 | 10.6 | 4.28 | 7.36 | 13.4 | 15.6 |
| TiO 2 | 2.2 | 1.5 | 1 | 4.5 | 0.5 | 1.2 | 0 | 2.5 |
| Ta 2O 5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 2 | 0 |
| MgO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| CaO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 | 0 |
| SrO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| BaO | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Li 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Na 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| K 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| WO 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.5 |
| Al 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 |
| GeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Sb 2O 3 | 0 | 0 | 0.1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO 2 | 0 | 0 | 0 | 0.11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3 | 58.28 | 56.07 | 52.37 | 60.08 | 60.5 | 66.36 | 53.99 | 53.44 |
| （SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3 | 0.743 | 0.518 | 2.735 | 2.496 | 0.679 | 2.495 | 0.715 | 1.818 |
| Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2） | 0.483 | 0.731 | 0.338 | 0.638 | 0.691 | 2.021 | 0.52 | 1.097 |
| （Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3 | 0.292 | 0.321 | 0.546 | 0.426 | 0.284 | 0.717 | 0.492 | 0.781 |
| Nb 2O 5/B 2O 3 | 0.426 | 0.235 | 2.281 | 1.283 | 0.212 | 0.584 | 0.73 | 1.49 |
| TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5） | 0.156 | 0.103 | 0.041 | 0.213 | 0.037 | 0.039 | 0 | 0.085 |
| （RO+Rn 2O）/SiO 2 | 0 | 0.441 | 0 | 0 | 0.114 | 0.121 | 0 | 0.375 |
| ZnO/Y 2O 3 | 0.261 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.109 |
| （Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5 | 0.363 | 0.433 | 0 | 0 | 0.864 | 0.076 | 0.701 | 0.141 |
| n d | 1.9044 | 1.9137 | 1.9325 | 1.8964 | 1.8827 | 1.9012 | 1.9175 | 1.9262 |
| ν d | 39.15 | 39.72 | 33.42 | 34.65 | 40.53 | 37.26 | 35.06 | 35.54 |
| D W | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| CR | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| H K（×10 7Pa） | 688 | 698 | 692 | 709 | 691 | 696 | 695 | 696 |
| E（×10 7Pa） | 11865 | 11792 | 12168 | 12386 | 11935 | 12015 | 12176 | 12066 |
| λ 70（nm） | 398 | 398 | 397 | 386 | 397 | 398 | 396 | 398 |
| λ 5（nm） | 359 | 358 | 356 | 347 | 357 | 357 | 356 | 358 |
| 氣泡度 | A 0 | A 0 | A 0 | A 00 | A 0 | A 00 | A 00 | A 0 |
| α 20/120℃（×10 -7/K） | 85 | 74 | 80 | 70 | 83 | 71 | 82 | 72 |
| 實施例（wt%） | 9# | 10# | 11# | 12# | 13# | 14# | 15# | 16# |
| SiO 2 | 7.15 | 9.46 | 2.67 | 6.37 | 8.52 | 7.48 | 5.26 | 10.2 |
| B 2O 3 | 9.65 | 11.33 | 13.24 | 14.5 | 16.27 | 13.4 | 16.7 | 12.6 |
| La 2O 3 | 38.35 | 39.1 | 43.3 | 42.65 | 38.93 | 41.49 | 44.82 | 41.59 |
| Y 2O 3 | 8.2 | 10.12 | 17.6 | 13.6 | 8.05 | 20.1 | 13.4 | 9.2 |
| Gd 2O 3 | 4.16 | 5.23 | 1.74 | 6.2 | 4.58 | 0 | 0 | 3.56 |
| Yb 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZrO 2 | 11.42 | 13.4 | 6.25 | 7.63 | 5.15 | 4.73 | 8.16 | 9.52 |
| Nb 2O 5 | 12.47 | 9.36 | 11.5 | 8.37 | 14.3 | 9.2 | 7.46 | 10.53 |
| TiO 2 | 6.6 | 2 | 1.7 | 0.68 | 3.2 | 3.6 | 4.2 | 2.8 |
| Ta 2O 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| MgO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CaO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SrO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| BaO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Li 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Na 2O | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| K 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| WO 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Al 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| GeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Sb 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3 | 50.71 | 54.45 | 62.64 | 62.45 | 51.56 | 61.59 | 58.22 | 54.35 |
| （SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3 | 1.591 | 1.728 | 1.531 | 1.377 | 1.018 | 2.058 | 1.117 | 1.54 |
| Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2） | 0.442 | 0.443 | 1.973 | 0.971 | 0.589 | 1.646 | 0.999 | 0.467 |
| （Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3 | 0.539 | 0.498 | 0.672 | 0.515 | 0.574 | 0.706 | 0.465 | 0.474 |
| Nb 2O 5/B 2O 3 | 1.292 | 0.826 | 0.869 | 0.577 | 0.879 | 0.687 | 0.447 | 0.836 |
| TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5） | 0.319 | 0.103 | 0.058 | 0.031 | 0.143 | 0.123 | 0.201 | 0.142 |
| （RO+Rn 2O）/SiO 2 | 0.28 | 0 | 0 | 0 | 0.117 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO/Y 2O 3 | 0 | 0 | 0.057 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| （Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5 | 0.334 | 0.559 | 0.151 | 0.741 | 0.32 | 0 | 0 | 0.338 |
| n d | 1.8753 | 1.9008 | 1.9267 | 1.9135 | 1.8806 | 1.8963 | 1.9024 | 1.9018 |
| ν d | 36.25 | 37.05 | 37.26 | 36.85 | 34.27 | 36.94 | 37.16 | 37.44 |
| D W | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| CR | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| H K（×10 7Pa） | 695 | 694 | 710 | 709 | 708 | 693 | 712 | 697 |
| E（×10 7Pa） | 12186 | 12193 | 12248 | 12285 | 12246 | 12317 | 12498 | 12026 |
| λ 70（nm） | 390 | 389 | 387 | 391 | 390 | 396 | 398 | 390 |
| λ 5（nm） | 351 | 348 | 345 | 350 | 351 | 358 | 359 | 350 |
| 氣泡度 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 |
| α 20/120℃（×10 -7/K） | 80 | 70 | 73 | 71 | 70 | 68 | 77 | 74 |
| 實施例（wt%） | 17# | 18# | 19# | 20# | 21# | 22# | 23# | 24# |
| SiO 2 | 11.4 | 6.63 | 7.5 | 4.12 | 5.33 | 6.58 | 7.74 | 5.62 |
| B 2O 3 | 14.23 | 17.2 | 9.2 | 11.73 | 13.6 | 12.15 | 15.67 | 14.28 |
| La 2O 3 | 41 | 41.74 | 44.02 | 53.43 | 46.14 | 51.13 | 44.48 | 48.29 |
| Y 2O 3 | 14.6 | 12.4 | 11.5 | 13.4 | 16.3 | 12.42 | 10.57 | 13.74 |
| Gd 2O 3 | 2.47 | 2.54 | 3.75 | 0 | 3.15 | 0 | 0 | 0.82 |
| Yb 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZrO 2 | 6.46 | 7.34 | 8.28 | 4.11 | 3.87 | 6.68 | 7.24 | 5.3 |
| Nb 2O 5 | 8.34 | 6.75 | 12.2 | 11.15 | 10.24 | 8.57 | 9.75 | 8.8 |
| TiO 2 | 1.5 | 5.4 | 3.55 | 2.06 | 1.37 | 2.47 | 4.55 | 3.15 |
| Ta 2O 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| MgO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CaO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SrO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| BaO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Li 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Na 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| K 2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| WO 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Al 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| GeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Sb 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SnO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CeO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3 | 58.07 | 56.68 | 59.27 | 66.83 | 65.59 | 63.55 | 55.05 | 62.85 |
| （SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3 | 1.827 | 1.106 | 2.065 | 1.494 | 1.59 | 1.564 | 1.168 | 1.356 |
| Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2） | 0.817 | 0.888 | 0.729 | 1.628 | 1.772 | 0.937 | 0.706 | 1.258 |
| （Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3 | 0.56 | 0.459 | 0.538 | 0.459 | 0.575 | 0.411 | 0.457 | 0.467 |
| Nb 2O 5/B 2O 3 | 0.586 | 0.392 | 1.326 | 0.951 | 0.753 | 0.705 | 0.622 | 0.616 |
| TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5） | 0.065 | 0.282 | 0.15 | 0.084 | 0.052 | 0.118 | 0.224 | 0.14 |
| （RO+Rn 2O）/SiO 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO/Y 2O 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| （Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5 | 0.296 | 0.376 | 0.307 | 0 | 0.308 | 0 | 0 | 0.093 |
| n d | 1.9032 | 1.8968 | 1.9105 | 1.9167 | 1.9036 | 1.8982 | 1.9011 | 1.8995 |
| ν d | 37.58 | 38.57 | 35.62 | 36.68 | 38.14 | 37.35 | 37.08 | 37.48 |
| D W | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| CR | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 | 1類 |
| H K（×10 7Pa） | 710 | 710 | 707 | 709 | 713 | 715 | 710 | 706 |
| E（×10 7Pa） | 12295 | 12302 | 12288 | 12426 | 12265 | 12334 | 12375 | 12312 |
| λ 70（nm） | 388 | 396 | 393 | 389 | 390 | 391 | 385 | 387 |
| λ 5（nm） | 349 | 357 | 352 | 350 | 349 | 350 | 346 | 346 |
| 氣泡度 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 | A 00 |
| α 20/120℃（×10 -7/K） | 72 | 78 | 70 | 67 | 71 | 66 | 69 | 70 |
＜玻璃預製件實施例＞
將光學玻璃實施例1～24#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，在降低玻璃內部應力的同時對折射率進行微調，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。
Claims (19)
- 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，含有：SiO 2：1～15%；B 2O 3：5～25%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：3～20%；La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3：45～75%。
- 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：TiO 2：0～10%；和/或Ta 2O 5：0～5%；和/或RO：0～8%；和/或Rn 2O：0～8%；和/或WO 3：0～5%；和/或ZnO：0～10%；和/或Al 2O 3：0～8%；和/或Yb 2O 3：0～10%；和/或GeO 2：0～5%；和/或澄清劑：0～2%，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種，澄清劑為Sb 2O 3、SnO、SnO 2、CeO 2中的一種或多種。
- 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，由SiO 2：1～15%；B 2O 3：5～25%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：3～20%；La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3：45～75%；TiO 2：0～10%；Ta 2O 5：0～5%；RO：0～8%；Rn 2O：0～8%；WO 3：0～5%；ZnO：0～10%；Al 2O 3：0～8%；Yb 2O 3：0～10%；GeO 2：0～5%；澄清劑：0～2%組成，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種，澄清劑為Sb 2O 3、SnO、SnO 2、CeO 2中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下8種情形中的一種或多種： 1）（SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3為0.5～5.0； 2）Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2）為0.3～3.5； 3）（Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3為0.2～1.0； 4）Nb 2O 5/B 2O 3為0.2～2.5； 5）TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5）為1.0以下； 6）（RO+Rn 2O）/SiO 2為1.5以下； 7）ZnO/Y 2O 3為1.0以下； 8）（Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5為2.0以下，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下8種情形中的一種或多種： 1）（SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3為0.7～3.0； 2）Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2）為0.4～3.0； 3）（Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3為0.25～0.8； 4）Nb 2O 5/B 2O 3為0.4～2.0； 5）TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5）為0.8以下； 6）（RO+Rn 2O）/SiO 2為1.0以下； 7）ZnO/Y 2O 3為0.8以下； 8）（Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5為1.5以下，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下8種情形中的一種或多種： 1）（SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3為1.0～2.5； 2）Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2）為0.5～2.5； 3）（Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3為0.3～0.7； 4）Nb 2O 5/B 2O 3為0.5～1.8； 5）TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5）為0.5以下； 6）（RO+Rn 2O）/SiO 2為0.8以下； 7）ZnO/Y 2O 3為0.5以下； 8）（Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5為1.0以下，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，滿足以下8種情形中的一種或多種： 1）（SiO 2+Y 2O 3）/B 2O 3為1.0～2.0； 2）Y 2O 3/（SiO 2+ZrO 2）為0.5～2.0； 3）（Y 2O 3+Nb 2O 5）/La 2O 3為0.35～0.65； 4）Nb 2O 5/B 2O 3為0.6～1.5； 5）TiO 2/（Y 2O 3+Nb 2O 5）為0.3以下； 6）（RO+Rn 2O）/SiO 2為0.5以下； 7）ZnO/Y 2O 3為0.2以下； 8）（Ta 2O 5+Gd 2O 3）/Nb 2O 5為0.8以下，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：SiO 2：2～12%；和/或B 2O 3：7～20%；和/或La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3：50～75%；和/或ZrO 2：3～12%；和/或Nb 2O 5：5～15%；和/或Ta 2O 5：0～3%；和/或TiO 2：0～8%；和/或RO：0～3%；和/或Rn 2O：0～3%；和/或WO 3：0～3%；和/或ZnO：0～5%；和/或Al 2O 3：0～4%；和/或Yb 2O 3：0～5%；和/或GeO 2：0～3%；和/或澄清劑：0～1%，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種，澄清劑為Sb 2O 3、SnO、SnO 2、CeO 2中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：SiO 2：4～10%；和/或B 2O 3：9～16%；和/或La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3：60～70%；和/或ZrO 2：4～10%；和/或Nb 2O 5：7～11%；和/或Ta 2O 5：0～1%；和/或TiO 2：0～5%；和/或RO：0～2%；和/或Rn 2O：0～2%；和/或WO 3：0～2%；和/或ZnO：0～2%；和/或Al 2O 3：0～2%；和/或Yb 2O 3：0～3%；和/或GeO 2：0～1%；和/或澄清劑：0～0.5%，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種，澄清劑為Sb 2O 3、SnO、SnO 2、CeO 2中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：La 2O 3：35～65%；和/或Y 2O 3：4～25%；和/或Gd 2O 3：0～10%。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，其中：La 2O 3：42～55%；和/或Y 2O 3：8～20%；和/或Gd 2O 3：0～5%。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，其組分中不含有WO 3；和/或不含有Ta 2O 5；和/或不含有RO；和/或不含有Rn 2O；和/或不含有ZnO；和/或不含有Al 2O 3；和/或不含有GeO 2，所述RO為MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或多種，Rn 2O為Li 2O、Na 2O、K 2O中的一種或多種。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的折射率n d為1.87～1.94，阿貝數v d為33～41。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的折射率n d為1.89～1.91，阿貝數v d為36～39。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的熱膨脹係數α 20/120 ℃為95×10 -7/K以下；和/或耐水作用穩定性D W為2類以上；和/或λ 70為410nm以下；和/或λ 5為370nm以下；和/或耐候性CR為2類以上；和/或努氏硬度H K為670×10 7Pa以上；和/或楊氏模量E為10000×10 7Pa～14000×10 7Pa；和/或氣泡度為A級以上。
- 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的熱膨脹係數α 20/120 ℃為80×10 -7/K以下；和/或耐水作用穩定性D W為1類；和/或λ 70為395nm以下；和/或λ 5為355nm以下；和/或耐候性CR為1類；和/或努氏硬度H K為690×10 7Pa以上；和/或楊氏模量E為11500×10 7Pa～13000×10 7Pa；和/或氣泡度為A 00級。
- 一種玻璃預製件，其中，採用如請求項1至16中任一項所述的光學玻璃製成。
- 一種光學元件，其中，採用如請求項1至16中任一項所述的光學玻璃製成，或採用如請求項17所述的玻璃預製件製成。
- 一種光學儀器，其中，含有如請求項1至16中任一項所述的光學玻璃，和/或含有如請求項18所述的光學元件。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2022110311834 | 2022-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202408954A true TW202408954A (zh) | 2024-03-01 |
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