TW202408957A - 光學玻璃、玻璃預製件、光學元件及光學儀器 - Google Patents

光學玻璃、玻璃預製件、光學元件及光學儀器 Download PDF

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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 2：1～18%；B 2O 3：4～18%；La 2O 3：35～60%；Y 2O 3：6～30%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：2～18%。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期望的折射率和阿貝數的光學玻璃。

Description

光學玻璃、玻璃預製件、光學元件及光學儀器
本發明涉及一種光學玻璃，尤其是涉及一種折射率n d為1.85～1.91，阿貝數v d為35～43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。
近年來，隨著光學系統的數位化和高精密化的迅速發展，在數位相機、攝影機等攝影設備以及投影機、投影電視等圖像播放（投影）設備等光學設備中，對減少光學系統中使用的透鏡、棱鏡等光學元件的個數，使光學系統整體輕量化和小型化的要求越來越高。在光學系統的設計中，廣泛採用高折射率的玻璃或利用非球面透鏡來實現小型化、超薄化和廣角化，在實現光學系統輕量化和高性能化的同時更容易實現色差的校正，因此，折射率n d為1.85～1.91，阿貝數v d為35～43的光學玻璃的需求較大。
現有技術中，折射率n d為1.85～1.91，阿貝數v d為35～43的光學玻璃都含有大量的Ta 2O 5，如CN101549954A公開的一種折射率n d為1.85～1.91、阿貝數v d為38～42的光學玻璃，其中，含有10～25%的Ta 2O 5。Ta 2O 5是一種稀缺金屬組分，Ta 2O 5的使用對產品成本的控制極其不利，因此在光學玻璃中降低或不使用Ta 2O 5，是光學玻璃研發的目標。
本發明所要解決的技術問題是提供一種原料成本較低、折射率n d為1.85～1.91，阿貝數v d為35～43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 2：1～18%；B 2O 3：4～18%；La 2O 3：35～60%；Y 2O 3：6～30%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：2～18%。
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：Ta 2O 5：0～5%；和/或Gd 2O 3：0～10%；和/或TiO 2：0～8%；和/或RO：0～8%；和/或Rn 2O：0～8%；和/或WO 3：0～5%；和/或ZnO：0～8%；和/或Al 2O 3：0～8%；和/或Yb 2O 3：0～8%；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 2：1～18%；B 2O 3：4～18%；La 2O 3：35～60%；Y 2O 3：6～30%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：2～18%；Ta 2O 5：0～5%；Gd 2O 3：0～10%；TiO 2：0～8%；RO：0～8%；Rn 2O：0～8%；WO 3：0～5%；ZnO：0～8%；Al 2O 3：0～8%；Yb 2O 3：0～8%；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：La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為45～75%，優選La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為50～75%，更優選La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為55～70%，進一步優選La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為60～70%。
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/B 2O 3為0.5～5.0，優選Y 2O 3/B 2O 3為0.6～3.0，更優選Y 2O 3/B 2O 3為0.7～2.5，進一步優選Y 2O 3/B 2O 3為0.8～2.0。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為1.0以下，優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.6以下，更優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.5以下，進一步優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）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：（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為5.0以上，優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為6.0～20.0，更優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為7.0～15.0，進一步優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為7.5～10.0。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Ta 2O 5/Y 2O 3為0.8以下，優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.5以下，更優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.3以下，進一步優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.1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：La 2O 3/Nb 2O 5為2.0～20.0，優選La 2O 3/Nb 2O 5為3.0～15.0，更優選La 2O 3/Nb 2O 5為4.0～10.0，進一步優選La 2O 3/Nb 2O 5為4.5～9.0。
進一步的，所述的光學玻璃，其組分以重量百分比表示，其中：Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.5以下，優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.3以下，更優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.2以下，進一步優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.1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：（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為1.0以下，優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.8以下，更優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.6以下，進一步優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3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：（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為1.0以下，優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.8以下，更優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.5以下，進一步優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3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：SiO 2：3～15%，優選SiO 2：4～10%；和/或B 2O 3：5～15%，優選B 2O 3：7～13%；和/或La 2O 3：38～56%，優選La 2O 3：41～54%；和/或Y 2O 3：7～24%，優選Y 2O 3：8～22%，更優選Y 2O 3：11～22%；和/或ZrO 2：3～13%，優選ZrO 2：4～10%；和/或Nb 2O 5：4～15%，優選Nb 2O 5：5～10%；和/或Ta 2O 5：0～2%，優選Ta 2O 5：0～1%；和/或Gd 2O 3：0～8%，優選Gd 2O 3：0～5%，更優選Gd 2O 3：0～3%；和/或TiO 2：0～5%，優選TiO 2：0～3%；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：0～4%，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，其組分以重量百分比表示，SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為86%以上，優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為88%以上，更優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為90%以上，進一步優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為95%以上。
進一步的，所述的光學玻璃的折射率n d為1.85～1.91，優選為1.86～1.90，更優選為1.875～1.895，阿貝數v d為35～43，優選為37～42，更優選為38～41。
進一步的，所述的光學玻璃的密度ρ為5.10g/cm 3以下，優選為5.00g/cm 3以下，更優選為4.90g/cm 3以下；和/或熱膨脹係數α -30/70 ℃為80×10 -7/K以下，優選為70×10 -7/K以下，更優選為65×10 -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/或耐酸作用穩定性D A為2類以上，優選為1類；和/或λ 70為400nm以下，優選λ 70為390nm以下，更優選λ 70為385nm以下；和/或λ 5為360nm以下，優選λ 5為350nm以下，更優選λ 5為345nm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650×10 7Pa以上，優選為660×10 7Pa以上，更優選為670×10 7Pa以上，進一步優選為680×10 7Pa以上；和/或楊氏模量E為11000×10 7Pa～14000×10 7Pa，優選為11500×10 7Pa～13500×10 7Pa，更優選為12000×10 7Pa～13000×10 7Pa；和/或磨耗度F A為70～120，優選為80～110，更優選為85～105；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期望的折射率和阿貝數的光學玻璃。
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3%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18%，優選上限為15%，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4%以上的B 2O 3以獲得上述效果，優選含有5%以上的B 2O 3，更優選含有7%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18%以下，優選為15%以下，更優選為13%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60%，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35～60%，優選為38～56%，更優選為41～54%。
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6%以上的Y 2O 3以獲得上述效果；若其含量超過30%，玻璃的化學穩定性和耐候性變差。因此，本發明中Y 2O 3含量為6～30%，優選為7～24%，更優選為8～22%，進一步優選為11～22%。
在一些實施方式中，將Y 2O 3的含量與B 2O 3的含量之間的比值Y 2O 3/B 2O 3控制在0.5～5.0範圍內，有利於玻璃獲得適宜的楊氏模量。因此，優選Y 2O 3/B 2O 3為0.5～5.0，更優選Y 2O 3/B 2O 3為0.6～3.0。進一步的，通過將Y 2O 3/B 2O 3控制在0.7～2.5範圍內，有利於進一步降低玻璃的熱膨脹係數，優化玻璃的氣泡度。因此，進一步優選Y 2O 3/B 2O 3為0.7～2.5，更進一步優選Y 2O 3/B 2O 3為0.8～2.0。
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0～8%，更優選為0～5%，進一步優選為0～3%。
在一些實施方式中，將Gd 2O 3的含量與SiO 2和B 2O 3的合計含量SiO 2+B 2O 3之間的比值Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）控制在1.0以下，可降低玻璃的密度，優化玻璃的氣泡度和磨耗度。因此，優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為1.0以下，更優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.6以下，進一步優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.5以下，更進一步優選Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.3以下。
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8%，玻璃的抗析晶性能下降。因此，Yb 2O 3的含量為0～8%，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3～13%，更優選為4～10%。
在一些實施方式中，通過將La 2O 3和Y 2O 3的合計含量La 2O 3+Y 2O 3與ZrO 2的含量之間的比值（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2控制在5.0以上，玻璃較易獲得期望的楊氏模量，並有利於降低玻璃的密度。因此，優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為5.0以上，更優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為6.0～20.0。進一步的，控制（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2在7.0～15.0範圍內，還可進一步優化玻璃的耐候性和硬度。因此，進一步優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2在7.0～15.0，更進一步優選（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為7.5～10.0。
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0～8%，優選為0～5%，更優選為0～3%。
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0～2%，更優選為0～1%，進一步優選不含有Ta 2O 5。
在一些實施方式中，將Ta 2O 5的含量與Y 2O 3的含量之間的比值Ta 2O 5/Y 2O 3控制在0.8以下，可提高玻璃的化學穩定性，使玻璃獲得適宜的楊氏模量，防止光透過率降低。因此，優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.8以下，更優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.5以下，進一步優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.3以下，更進一步優選Ta 2O 5/Y 2O 3為0.1以下。
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2%以上的Nb 2O 5以獲得上述效果，優選Nb 2O 5的含量下限為4%，更優選下限為5%。若Nb 2O 5的含量超過18%，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18%，優選上限為15%，更優選上限為10%。
在一些實施方式中，將La 2O 3的含量與Nb 2O 5的含量之間的比值La 2O 3/Nb 2O 5控制在2.0～20.0範圍內，在提高玻璃硬度的同時，防止光透過率降低，並使玻璃獲得適宜的楊氏模量。因此，優選La 2O 3/Nb 2O 5為2.0～20.0，更優選La 2O 3/Nb 2O 5為3.0～15.0，進一步優選La 2O 3/Nb 2O 5為4.0～10.0，更進一步優選La 2O 3/Nb 2O 5為4.5～9.0。
在一些實施方式中，將Ta 2O 5的含量與Nb 2O 5和Y 2O 3的合計含量Nb 2O 5+Y 2O 3之間的比值Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）控制在0.5以下，可在提高玻璃化學穩定性的同時，防止光透過率降低，因此優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.5以下。進一步的，通過控制Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）在0.3以下，可進一步提高玻璃的耐候性，優化玻璃的磨耗度。因此，更優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.3以下，進一步優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.2以下，更進一步優選Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.1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。
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。
在一些實施方式中，將TiO 2和WO 3的合計含量TiO 2+WO 3與Y 2O 3的含量之間的比值（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3控制在1.0以下，可提高玻璃的化學穩定性和氣泡度。因此，優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為1.0以下，更優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.8以下。進一步的，控制（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3在0.6以下，還可進一步優化玻璃的磨耗度，防止玻璃熱膨脹係數升高。因此，進一步優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.6以下，更進一步優選（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.3以下。
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0～8%，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ZnO。
在一些實施方式中，通過將Gd 2O 3和ZnO的合計含量Gd 2O 3+ZnO與Y 2O 3的含量之間的比值（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3控制在1.0以下，可以降低玻璃的熱膨脹係數，優化玻璃的磨耗度。因此，優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為1.0以下，更優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.8以下。進一步的，控制（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3在0.5以下，可使玻璃更易獲得適宜的楊氏模量，並防止玻璃硬度降低。因此，進一步優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.5以下，更進一步優選（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.3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。
在一些實施方式中，為使本發明光學玻璃獲得較低的熱膨脹係數，較高的硬度和氣泡度等級，以及適宜的磨耗度和楊氏模量，優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為86%以上，更優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為88%以上，進一步優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為90%以上，更進一步優選SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為95%以上。
＜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（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1.85，優選下限為1.86，更優選下限為1.875。
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1.91，優選上限為1.90，更優選上限為1.895。
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35，優選下限為37，更優選下限為38。
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43，優選上限為42，更優選上限為41。
＜密度＞
光學玻璃的密度（ρ）按照《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5.10g/cm 3以下，優選為5.00g/cm 3以下，更優選為4.90g/cm 3以下。
＜熱膨脹係數＞
光學玻璃的熱膨脹係數（α -30/70 ℃）按照《GB/T7962.16-2010》規定的方法測試-30～70℃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 -30/70 ℃）為80×10 -7/K以下，優選為70×10 -7/K以下，更優選為65×10 -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。
＜耐酸作用穩定性＞
光學玻璃的耐酸作用穩定性（D A）(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（D A）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400nm以下，優選λ 70為390nm以下，更優選λ 70為385nm以下。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的λ 5為360nm以下，優選λ 5為350nm以下，更優選λ 5為345nm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650×10 7Pa以上，優選為660×10 7Pa以上，更優選為670×10 7Pa以上，進一步優選為680×10 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11000×10 7Pa，優選下限為11500×10 7Pa，更優選下限為12000×10 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。
＜磨耗度＞
光學玻璃的磨耗度（F A）是指在完全相同的條件下，試樣的磨損量與標準試樣（H-K9玻璃）的磨損量（體積）的比值乘以100後所得的數值，用公式表示如下：
F A=V/V 0×100=(W/ρ)/( W 0/ρ 0)×100
式中：V—被測樣品體積磨耗量；
V 0—標準樣品體積磨耗量；
W—被測樣品品質磨耗量；
W 0—標準樣品品質磨耗量；
ρ—被測樣品密度；
ρ 0—標準樣品密度。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的磨耗度（F A）的下限為70，優選下限為80，更優選下限為85。
在一些實施方式中，本發明光學玻璃的磨耗度（F A）的上限為120，優選上限為110，更優選上限為105。
＜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]
實施例（wt%） 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
SiO 2 5.5 3.4 2.6 9.25 6.34 15.5 13.2 10.4
B 2O 3 12.3 10.25 15.6 7.4 8.56 5.45 9.36 11.25
La 2O 3 43.64 56.56 51.22 45.43 48.5 45.16 52.61 46.86
Y 2O 3 18.5 11.23 15.2 18.57 13.6 7.52 9.54 14.22
Gd 2O 3 2.5 1.3 0 0.5 0 5.3 3.2 1.6
Yb 2O 3 0 0 0 0 0 0 0 0
ZrO 2 5.36 8.2 10.5 12.5 4.5 2.67 6.34 7.52
Nb 2O 5 12.2 5.36 3.68 2.65 16.5 14.3 4.75 7.65
TiO 2 0 0 1.2 0 2 0.6 0 0.5
Ta 2O 5 0 1.5 0 0.5 0 3.5 0 0
MgO 0 0 0 1 0 0 0 0
CaO 0 0 0 0 0 0 0 0
SrO 0 0 0 0 0 0 0 0
BaO 0 1.5 0 0 0 0 0 0
Li 2O 0 0 0 0 0 0 1 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 0.5 0 2 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 0.2 0 0 0 0
SnO 0 0 0 0 0 0 0 0
SnO 2 0 0.2 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 64.64 69.09 66.42 64.5 62.1 57.98 65.35 62.68
（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3 0.135 0.16 0 0.135 0 0.705 0.335 0.113
Ta 2O 5/Y 2O 3 0 0.134 0 0.027 0 0.465 0 0
Y 2O 3/B 2O 3 1.504 1.096 0.974 2.509 1.589 1.38 1.019 1.264
La 2O 3/Nb 2O 5 3.577 10.55 13.92 17.14 2.939 3.158 11.08 6.125
Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3） 0 0.09 0 0.024 0 0.16 0 0
Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3） 0.14 0.095 0 0.03 0 0.253 0.142 0.074
（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3 0 0 0.079 0 0.147 0.08 0 0.035
（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2 11.59 8.267 6.326 5.12 13.8 19.73 9.803 8.122
n d 1.8865 1.9052 1.8925 1.8874 1.9075 1.8736 1.8707 1.8685
ν d 37.25 40.74 41.83 42.28 36.05 36.45 40.57 38.62
D W 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類
D A 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） 674 676 679 673 678 676 679 685
F A 86 92 93 88 96 110 90 87
E（×10 7Pa） 12363 12465 12238 11745 12506 11756 12470 12688
ρ（g/cm 3） 4.85 4.83 4.86 4.87 4.82 4.90 4.85 4.84
λ 70（nm） 386 384 386 384 385 390 385 380
λ 5（nm） 345 344 346 345 345 350 345 341
氣泡度 A 00 A 00 A 00 A 0 A 00 A 00 A 00 A 00
α -30/70℃(×10 -7/K) 57 59 60 68 58 63 56 56
[表3]
實施例（wt%） 9# 10# 11# 12# 13# 14# 15# 16#
SiO 2 12.2 11.4 8.5 7.43 4.52 6.75 9.57 10.6
B 2O 3 6.35 10.5 9.7 11.4 16.4 8.12 7.66 12.58
La 2O 3 50.57 41.98 46.9 46.28 44 47.66 49.41 41.46
Y 2O 3 12.4 9.8 8.2 12.58 16.3 15.5 17.2 10.15
Gd 2O 3 0.75 4.15 6.6 1.45 0.25 2.67 3.2 1.54
Yb 2O 3 0 0 0 0 0 0 0 0
ZrO 2 11.4 10.2 9.4 8.52 6.85 5.65 7.1 9.42
Nb 2O 5 6.33 8.47 10.2 11.34 9.24 8.15 5.86 13.25
TiO 2 0 3 0 0 0 5.5 0 0
Ta 2O 5 0 0 0 0 0 0 0 1
MgO 0 0 0 0 0 0 0 0
CaO 0 0 0 0 0.44 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 0.5 0 0 0 0 0 0
K 2O 0 0 0.5 0 0 0 0 0
WO 3 0 0 0 0 1 0 0 0
ZnO 0 0 0 1 0 0 0 0
Al 2O 3 0 0 0 0 1 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 63.72 55.93 61.7 60.31 60.55 65.83 69.81 53.15
（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3 0.06 0.423 0.805 0.195 0.015 0.172 0.186 0.152
Ta 2O 5/Y 2O 3 0 0 0 0 0 0 0 0.099
Y 2O 3/B 2O 3 1.953 0.933 0.845 1.104 0.994 1.909 2.245 0.807
La 2O 3/Nb 2O 5 7.989 4.956 4.598 4.081 4.762 5.848 8.432 3.129
Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3） 0 0 0 0 0 0 0 0.043
Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3） 0.04 0.189 0.363 0.077 0.012 0.18 0.186 0.066
（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3 0 0.306 0 0 0.061 0.355 0 0
（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2 5.524 5.076 5.862 6.908 8.803 11.18 9.382 5.479
n d 1.8759 1.8614 1.8709 1.8739 1.8745 1.8804 1.8926 1.8737
ν d 39.52 40.25 39.58 37.68 39.82 38.85 39.55 36.57
D W 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類
D A 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） 677 678 680 688 690 687 688 675
F A 89 82 112 96 98 100 97 95
E（×10 7Pa） 12503 12452 11867 12582 12645 12589 12467 12340
ρ（g/cm 3） 4.91 4.95 4.93 4.92 4.86 4.85 4.87 4.90
λ 70（nm） 382 378 375 380 378 379 382 385
λ 5（nm） 342 337 335 340 338 340 341 344
氣泡度 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00
α -30/70℃(×10 -7/K) 57 62 65 55 54 63 64 57
[表4]
實施例（wt%） 17# 18# 19# 20# 21# 22# 23# 24#
SiO 2 5.25 8.33 6.62 7.65 5.85 11.7 8.45 7.22
B 2O 3 11.75 10.64 8.69 9.45 13.2 8.65 10.25 11.67
La 2O 3 46.05 45.85 43.23 47.46 45.95 52.68 45.88 51.92
Y 2O 3 20.6 23.3 19.4 11.45 13.8 8.5 25.4 16.5
Gd 2O 3 0 0 7.5 1.74 0 0 0.55 0
Yb 2O 3 0 0 0 0 0 0 0 0
ZrO 2 7.65 3.63 5.44 8.85 9.2 9.85 4.67 6.54
Nb 2O 5 8.7 6.85 7.12 10.8 11.2 8.62 4.8 6.15
TiO 2 0 1.4 2 2.6 0.8 0 0 0
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 66.65 69.15 70.13 60.65 59.75 61.18 71.83 68.42
（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3 0 0 0.387 0.152 0 0 0.022 0
Ta 2O 5/Y 2O 3 0 0 0 0 0 0 0 0
Y 2O 3/B 2O 3 1.753 2.19 2.232 1.212 1.045 0.983 2.478 1.414
La 2O 3/Nb 2O 5 5.293 6.693 6.072 4.394 4.103 6.111 9.558 8.442
Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3） 0 0 0 0 0 0 0 0
Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3） 0 0 0.49 0.102 0 0 0.029 0
（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3 0 0.06 0.103 0.227 0.058 0 0 0
（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2 8.712 19.05 11.51 6.656 6.495 6.211 15.26 10.46
n d 1.8846 1.8857 1.9015 1.8765 1.8724 1.8786 1.8935 1.8847
ν d 39.15 39.24 38.46 38.8 38.14 39.64 39.27 38.55
D W 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類 1類
D A 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） 690 692 686 688 694 690 692 689
F A 92 90 108 93 98 95 96 94
E（×10 7Pa） 12675 12375 11929 12566 12573 12580 12462 12646
ρ（g/cm 3） 4.83 4.90 4.82 4.88 4.91 4.89 4.87 4.84
λ 70（nm） 383 380 379 377 379 381 383 380
λ 5（nm） 342 340 338 336 340 341 342 341
氣泡度 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00 A 00
α -30/70℃(×10 -7/K) 59 60 61 58 55 56 61 57
＜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制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、通訊、光學通訊技術/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)

  1. 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，含有：SiO 2：1～18%；B 2O 3：4～18%；La 2O 3：35～60%；Y 2O 3：6～30%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：2～18%。
  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：Ta 2O 5：0～5%；和/或Gd 2O 3：0～10%；和/或TiO 2：0～8%；和/或RO：0～8%；和/或Rn 2O：0～8%；和/或WO 3：0～5%；和/或ZnO：0～8%；和/或Al 2O 3：0～8%；和/或Yb 2O 3：0～8%；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。
  3. 一種光學玻璃，其中，其組分以重量百分比表示，由SiO 2：1～18%；B 2O 3：4～18%；La 2O 3：35～60%；Y 2O 3：6～30%；ZrO 2：2～15%；Nb 2O 5：2～18%；Ta 2O 5：0～5%；Gd 2O 3：0～10%；TiO 2：0～8%；RO：0～8%；Rn 2O：0～8%；WO 3：0～5%；ZnO：0～8%；Al 2O 3：0～8%；Yb 2O 3：0～8%；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。
  4. 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9種情形中的一種或多種： 1）La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為45～75%； 2）Y 2O 3/B 2O 3為0.5～5.0； 3）Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為1.0以下； 4）（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為5.0以上； 5）Ta 2O 5/Y 2O 3為0.8以下； 6）La 2O 3/Nb 2O 5為2.0～20.0； 7）Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.5以下； 8）（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為1.0以下； 9）（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為1.0以下。
  5. 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9種情形中的一種或多種： 1）La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為50～75%； 2）Y 2O 3/B 2O 3為0.6～3.0； 3）Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.6以下； 4）（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為6.0～20.0； 5）Ta 2O 5/Y 2O 3為0.5以下； 6）La 2O 3/Nb 2O 5為3.0～15.0； 7）Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.3以下； 8）（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.8以下； 9）（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.8以下。
  6. 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9種情形中的一種或多種： 1）La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為55～70%； 2）Y 2O 3/B 2O 3為0.7～2.5； 3）Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.5以下； 4）（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為7.0～15.0； 5）Ta 2O 5/Y 2O 3為0.3以下； 6）La 2O 3/Nb 2O 5為4.0～10.0； 7）Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.2以下； 8）（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.6以下； 9）（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.5以下。
  7. 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9種情形中的一種或多種： 1）La 2O 3+Y 2O 3+Gd 2O 3為60～70%； 2）Y 2O 3/B 2O 3為0.8～2.0； 3）Gd 2O 3/（SiO 2+B 2O 3）為0.3以下； 4）（La 2O 3+Y 2O 3）/ZrO 2為7.5～10.0； 5）Ta 2O 5/Y 2O 3為0.1以下； 6）La 2O 3/Nb 2O 5為4.5～9.0； 7）Ta 2O 5/（Nb 2O 5+Y 2O 3）為0.1以下； 8）（TiO 2+WO 3）/Y 2O 3為0.3以下； 9）（Gd 2O 3+ZnO）/Y 2O 3為0.3以下。
  8. 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 2：3～15%；和/或B 2O 3：5～15%；和/或La 2O 3：38～56%；和/或Y 2O 3：7～24%；和/或ZrO 2：3～13%；和/或Nb 2O 5：4～15%；和/或Ta 2O 5：0～2%；和/或Gd 2O 3：0～8%；和/或TiO 2：0～5%；和/或RO：0～3%；和/或Rn 2O：0～3%；和/或WO 3：0～3%；和/或ZnO：0～4%；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。
  9. 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 3：7～13%；和/或La 2O 3：41～54%；和/或Y 2O 3：11～22%；和/或ZrO 2：4～10%；和/或Nb 2O 5：5～10%；和/或Ta 2O 5：0～1%；和/或Gd 2O 3：0～3%；和/或TiO 2：0～3%；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。
  10. 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。
  11. 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，SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為88%以上。
  12. 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，SiO 2、B 2O 3、La 2O 3、Y 2O 3、ZrO 2、Nb 2O 5的合計含量為95%以上。
  13. 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1.85～1.91，阿貝數v d為35～43。
  14. 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1.86～1.90，阿貝數v d為38～41。
  15. 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的密度ρ為5.10g/cm 3以下；和/或熱膨脹係數α -30/70 ℃為80×10 -7/K以下；和/或耐水作用穩定性D W為2類以上；和/或耐酸作用穩定性D A為2類以上；和/或λ 70為400nm以下；和/或λ 5為360nm以下；和/或耐候性CR為2類以上；和/或努氏硬度H K為650×10 7Pa以上；和/或楊氏模量E為11000×10 7Pa～14000×10 7Pa；和/或磨耗度F A為70～120；和/或氣泡度為A級以上。
  16. 如請求項1至3中任一項所述的光學玻璃，其中，所述光學玻璃的密度ρ為4.90g/cm 3以下；和/或熱膨脹係數α -30/70 ℃為65×10 -7/K以下；和/或耐水作用穩定性D W為1類；和/或耐酸作用穩定性D A為1類；和/或λ 70為385nm以下；和/或λ 5為345nm以下；和/或耐候性CR為1類；和/或努氏硬度H K為680×10 7Pa以上；和/或楊氏模量E為12000×10 7Pa～13000×10 7Pa；和/或磨耗度F A為85～105；和/或氣泡度為A 00級。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5108209B2 (ja) * 2004-06-02 2012-12-26 株式会社オハラ 光学ガラス
JP4641863B2 (ja) * 2005-05-20 2011-03-02 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラスおよび光学製品の製造方法
CN102674691B (zh) * 2012-05-08 2015-01-07 湖北新华光信息材料有限公司 光学玻璃
JP6164923B2 (ja) * 2013-05-14 2017-07-19 株式会社オハラ 光学ガラス及び光学素子
JP2015059061A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社オハラ 光学ガラス及び光学素子
JP6900110B2 (ja) * 2016-09-27 2021-07-07 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
CN106927676B (zh) * 2017-02-22 2019-03-08 中国科学院上海光学精密机械研究所 高折射率低色散的重镧火石光学玻璃
JP7048348B2 (ja) * 2018-02-28 2022-04-05 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
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