TWI646064B

TWI646064B - 鑭火石光學玻璃

Info

Publication number: TWI646064B
Application number: TW106115140A
Authority: TW
Inventors: 毛露路; 郝良振
Original assignee: 成都光明光電股份有限公司
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-05-08
Publication date: 2019-01-01
Also published as: TW201739712A; CN105967514A; JP6434078B2; JP6715908B2; CN110342815B; CN110342815A; JP2017202972A; CN105967514B; JP2019059667A

Abstract

本發明提供一種Tg溫度較低、短波透過率高、抗析晶性能強、適用於非球面精密壓型和大口徑成型的鑭系玻璃。鑭火石光學玻璃，其重量百分比組成包括：SiO₂ 為2至10%、B₂ O₃ 為12至25%、TiO₂ 為1至6.5%、La₂ O₃ 為20至45%、Y₂ O₃ 為2至10%、ZrO₂ 為2至7% 、Nb₂ O₅ 為5至15%、WO₃ 為1至5% 、BaO 為6至20%。本發明透過合理之組分配比設計，不含ZnO成分且降低了Li₂ O之含量，玻璃折射率為1.81至1.87，阿貝數為32至38，Tg低於630℃，適用於非球面精密壓型，400nm波長處內透過率大於87%，玻璃抗析晶性能為A級，玻璃內部無析晶產生，適用於大口徑厚規格產品成型。

Description

鑭火石光學玻璃

本發明涉及一種高折射中低色散之鑭火石光學玻璃，特別是涉及一種折射率為1.81至1.87、阿貝數為32至38之光學玻璃。

高折射率中低色散之鑭火石光學玻璃可提高光學儀器鏡頭之成像品質，可廣泛應用於單反單電、安防監控、車用視頻等成像領域中。對於鑭火石玻璃而言，尤其是折射率於1.81至1.87，阿貝數於32至38範圍內之光學玻璃，其玻璃組分中含有較多的TiO₂ 、La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 等組分，對300nm-440nm波段的光線（對應紫外至藍色光線）之吸收比一般低折射率光學玻璃要來的高。如果此類玻璃應用於需多次反射之光學領域中，經過多次吸收後，即使兩種折射率和阿貝數相同之玻璃之內透過率只相差1%，那麼最後能達到成像器件的藍色波長光量可相差到10至30%，此給光學儀器之色彩還原帶來了巨大的困難。另外，高端成像設備大多使用COMS作為感光元件，對藍色波長敏感度低，若鏡頭對藍色波長透過不足，會降低成像設備之成像品質。因此，如何通過組分配比達到設計所需之折射率和阿貝數，同時提升鑭火石玻璃之短波透過率，係目前鑭火石光學玻璃領域研究之焦點。

鑭火石玻璃，尤其是應用於非球面精密壓型之低Tg鑭火石玻璃，於量產過程中與後續加工過程中容易產生析晶問題。就目前應用而言，特別是在對地觀測、天空探測等領域，需要大口徑（直徑大於200mm）鏡片，由於鑭系玻璃於成型中易析晶之特性，大口徑厚規格之高折射鑭系玻璃已成為光學設計之瓶頸。

鑭火石玻璃於量產過程中，為防止條紋問題之出現，其成型溫度一般都位於析晶上限溫度附近，然後排入模具中冷卻為玻璃毛坯。對於鑭火石玻璃而言，於冷卻開始之初期階段，玻璃黏度很小，流動性佳，組分中之易析晶物質自由遷移組合之能力較強。若玻璃之抗析晶性能不佳，同時玻璃由液態冷卻至固態之時間很長，此會給易析晶物質提供較為充足之析晶時間，從而於玻璃內部產生晶核甚至是肉眼可見之晶體。特別是高折射鑭系玻璃於大口徑、厚規格產品成型過程中，玻璃液是熱的不良導體，冷卻條件差，於玻璃冷卻不良之中心部分和析晶閾值較低三相介面特別容易析晶。對於鑭火石玻璃，尤其是適用於非球面精密壓型之低軟化點鑭火石玻璃而言，如何配比玻璃組分以提高玻璃於冷卻過程中之抗析晶性能，對於降低生產難度，尤其是大口徑厚規格產品之工藝難度是有重要之意義。

另外，於玻璃之重新加熱塑形之加工過程中，若玻璃之抗析晶性能不佳，易於加工件表面形成較厚之析晶層，或者於內部形成析晶顆粒，造成產品報廢。根據在壓型方面之實際經驗來看，玻璃之抗析晶性能於B級以上，二次壓型工藝難度較低，良品率較高。

先前技術文獻CN201410408995.5描述了一種光學玻璃，其組分中含有0.5至22莫耳%之ZnO。高含量之ZnO會導致玻璃料性較長，於成型冷卻過程中凝固較慢，尤其是大口徑成型過程中，容易於內部產生析晶。另外，高含量之ZnO玻璃於使用鉑金坩堝熔煉時，如果氣氛控制不好，容易損壞鉑金坩堝，此給生產工藝帶來限制。

先前技術文獻CN200910063091.2描述了一種光學玻璃，其使用2至8重量%之Li₂ O來降低玻璃之Tg溫度，此會降低玻璃之抗析晶性能，不易獲得大口徑產品。同時，高含量之Li₂ O玻璃於精密壓型過程中有污染模具風險。

本發明所欲解決之技術問題係提供一種Tg溫度較低、短波透過率高、抗析晶性能強、適用於非球面精密壓型和大口徑成型之鑭系玻璃。

本發明解決技術問題所採用之技術方案為：鑭火石光學玻璃，其重量百分比組成包括：SiO₂ 為2至10%、B₂ O₃ 為12至25%、TiO₂ 為1至6.5%、La₂ O₃ 為20至45%、Y₂ O₃ 為2至10%、ZrO₂ 為2至7% 、Nb₂ O₅ 為5至15%、WO₃ 為1至5% 、BaO 為6至20%。

進一步的，亦包括：CaO 為0至5%、SrO 為0至5%、MgO 為0至5%、Li₂ O 為0至2%、K₂ O 為0至2%、Na₂ O 為0至3%、Sb₂ O₃ 為0至1%。

進一步的，Li₂ O + K₂ O +Na₂ O之總含量為1.5至6%。

進一步的，其中，SiO₂ 為3至8%和/或B₂ O₃ 為14至23%和/或TiO₂ 為2至6%和/或La₂ O₃ 為22至40%和/或Y₂ O₃ 為3至9%和/或ZrO₂ 為3至6% 和/或Nb₂ O₅ 為6至14%和/或WO₃ 為1至4%和/或BaO 為8至18%和/或CaO 為0至3%和/或SrO 為0至3%和/或MgO 為0至3%和/或Li₂ O 為0.2至1%和/或K₂ O 為0.2至1%和/或Na₂ O 為0.5至2%和/或Sb₂ O₃ 為0至0.5%。

進一步，其中，SiO₂ 為3.5至6.5%和/或B₂ O₃ 為16至22%和/或TiO₂ 為3至6%和/或La₂ O₃ 為26至38%和/或Y₂ O₃ 為4至8%和/或ZrO₂ 為3.5至6% 和/或Nb₂ O₅ 為7至13%和/或WO₃ 為2至4%和/或BaO 為8至15%和/或Li₂ O 為0.2至0.8%和/或K₂ O 為0.2至0.8%和/或Na₂ O 為0.5至1.5%。

進一步，其中， BaO+CaO+SrO+MgO之總含量為10至16%。

進一步，其中，（Li₂ O+Na₂ O+K₂ O+BaO+SrO+CaO+MgO-SiO₂ ）/TiO2之值大於1。

進一步，其中，（La₂ O₃ +Nb₂ O₅ ）/(TiO₂ +Y₂ O₃ +WO₃ +ZrO₂ )之值大於1。

進一步，其中，所述玻璃的折射率為1.81至1.87，阿貝數為32至38。

進一步，其中，所述玻璃的Tg低於630℃，τ400nm大於87%，抗析晶性能為A級。

本發明之有益效果為：透過合理之組分配比設計，不含ZnO組分且降低了Li₂ O之含量，玻璃折射率為1.81至1.87，阿貝數為32至38，Tg低於630℃，適用於非球面精密壓型，400nm波長處內透過率大於87%，玻璃抗析晶性能為A級，玻璃內部無析晶產生，適用於大口徑厚規格產品成型。

以下將描述本發明之玻璃其各個組分，除非另有說明，各個組分支含量係以重量%表示。

於本發明系統玻璃中，B₂ O₃ 係玻璃主要形成體，為構成玻璃骨架之主要成分。若其含量高於25%，玻璃之折射率會低於設計預期，同時玻璃之化學穩定性亦會變差；若其含量低於12%，形成玻璃之性能會大幅下降，同時抗析晶性能變差。因此，於本發明中，B₂ O₃ 之含量為12至25%，較佳為14至23%，進一步較佳為16至22%。

於本發明之玻璃中，B₂ O₃ 於玻璃中主要係以硼氧三角體[BO₃ ]之結構存在，此為一種疏鬆之鏈狀與層狀網路。此亦為高折射率鑭系玻璃析晶性能較差之根本原因。SiO₂ 於玻璃中所形成係為矽氧四面體三維網路，極為緊密堅固。此種網路加入至玻璃中，對疏鬆之硼氧三角體[BO₃ ]網路進行加固，使其變得緊密。同時，因矽氧四面體三維網路之加入，隔離La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 等析晶陽離子與陰離子，增加析晶閾值，使玻璃之抗析晶性能提升。但一體兩面，若SiO₂ 的含量無限制地加大，一方面會造成溶解困難，另一方面為了維持較高之折射率，勢必會減少B₂ O₃ 之含量，SiO₂ 對La₂ O₃ 之溶解度極低，會急劇造成玻璃抗析晶性能下降。因此，若於本發明中SiO₂ 之含量低於2%,玻璃之料性會變長，抗析晶性能較差，不易成型大口徑產品；若其含量高於10%，玻璃需要於較高溫度下熔煉，會導致透過率下降。尤其是在玻璃中含有TiO₂ 、Nb₂ O₅ 等組分時，過高之熔煉溫度會導致透過率急劇下降。另外，過高之SiO₂ 含量亦會導致玻璃折射率與抗析晶性能下降。因此，於本發明中，SiO₂ 含量限定為2至10%，較佳為3至8%，進一步較佳為3.5至6.5%。

BaO、SrO、CaO、MgO屬於鹼土金屬氧化物，加入玻璃中於提高折射率同時，亦可提高玻璃之抗析晶穩定性與短波透過率。

經本發明人精細地研究發現，於此類玻璃系統中，一定量之鹼土金屬氧化物之加入會提高玻璃之抗析晶性能。原因在於，鹼土金屬氧化物之陽離子場強相對較低，加入至玻璃中會提供游離氧離子，B₂ O₃ 所構成之疏鬆硼氧三角會吸收游離氧離子形成結構緊密之四面體網路，從而提高玻璃之抗析晶性能。且同時，鹼土金屬氧化物所提供之自由氧可將玻璃網路中之斷裂氧橋重新連接。而玻璃之短波透過率與玻璃氧橋之斷裂程度有關，氧橋斷裂越少，短波透過率越高。因此，鹼土金屬氧化物所提供之自由氧亦可修補斷裂氧橋，從而提高玻璃短波透過率之作用。

透過實驗確認，過少之鹼土金屬氧化物不能提供足夠之游離氧離子用於硼氧三角體轉變為結構緊密之四面體網路，而不能獲得良好之抗析晶性能與理想之短波透過率。過量之鹼土金屬氧化物加入玻璃中，因鹼土金屬氧化物於提供游離氧離子之同時，其陽離子亦會破壞玻璃網路，使玻璃之抗析晶性能急劇下降。

由鹼土金屬氧化物之種類來說，於相同含量之條件下，BaO比SrO、CaO、MgO提供游離氧之能力更強，對玻璃之抗析晶性能提升更為有利。同時，玻璃之密度亦要更高一些，此對於成型過程中條紋之消除係為有利的。因此，於本發明中，鹼土金屬氧化物主要使用BaO，其含量限定為6至20%，較佳為8至18%，進一步較佳為8至15%。

SrO於玻璃中之作用與BaO類似，但其提供自由氧之能力係弱於BaO，少量替代BaO時，可提高玻璃之抗析晶性能與玻璃之化學穩定性。有鑑於於其原料成本遠高於BaO，因此，其含量限定為0至5%，較佳為0至3%，進一步較佳為不進行添加。

CaO與MgO於鹼土金屬氧化物中屬於高場強離子，對周圍離子有較強烈之聚集作用。於本發明之玻璃中，加入少量CaO與MgO可提升玻璃之化學穩定性與玻璃之成玻性能。若所加入量過大，玻璃之抗析晶性能會下降，同時折射率達不到設計預期。因此CaO與MgO之含量分別限定為0至5%，較佳為0至3%，進一步較佳為不進行添加。

於本發明中，當BaO、CaO、SrO、MgO的總含量為10-16%時，玻璃的抗析晶性能、透過率最佳。

Li₂ O、K₂ O、Na₂ O屬於鹼金屬氧化物，一般而言，此類氧化物加入玻璃中，一方面可具降低玻璃Tg溫度之作用，另一方面可於玻璃組分中提供更多自由氧，以提高玻璃之透過率。然而，過多鹼金屬氧化物之加入，會急劇加速玻璃抗析晶性能之惡化，同時於冷卻成型時會延長玻璃由液態變為固態之時間，給析晶創造條件，對大口徑成型不利。另外，當玻璃中三種鹼金屬氧化物共存時，於玻璃析晶過程中可相互制約，抗析晶能力較單獨使用一種鹼金屬氧化物或兩種鹼金屬氧化物要來的佳。經實驗證實，各鹼金屬氧化物於以下描述之含量範圍時，玻璃之Tg溫度能達到設計要求，且抗析晶性能，透過率最佳。

於相同含量下，Li₂ O於此三種氧化物中降低玻璃Tg溫度之能力最強，但若玻璃中加入過多Li₂ O，一方面會造成玻璃成型黏度變小，抗析晶性能降低，另一方面，玻璃於精密壓型過程中易有污染模具之風險。因此，其含量限定為0至2%，較佳為0.2至1%，進一步較佳為0.2至0.8%。Na₂ O含量限定為0至3%，較佳為0.5至2%，進一步較佳為0.5至1.5%。K₂ O之含量限定為0至2%，較佳為0.2至1%，進一步較佳為0.2至0.8%。

於本發明中，鹼金屬氧化物之總含量若超過6%，則抗析晶性能會嚴重惡化，同時料性變長，不利大口徑厚規格產品之生產；若其總含量低於1.5%，Tg溫度則達不到設計要求。因此，Li₂ O、K2O、Na₂ O之總含量控制在1.5至6%之範圍內。

La₂ O₃ 屬於高折射低色散氧化物，為本發明實施高折射性能之主要組分，亦為玻璃易於析晶之主要因素。於本發明之玻璃中，La₂ O₃ 之含量若低於20%，則達不到設計之折射率；若其含量超過45%,則玻璃之抗析晶性能會惡化，其料性亦會變得較長。因此，La₂ O₃ 之含量為20至45%，較佳為22至40%，進一步較佳為26至38%。

Nb₂ O₅ 屬於高折射高色散氧化物，加入玻璃組分中可提高玻璃折射率，調節玻璃之阿貝數。當Nb₂ O₅ 與La₂ O₃ 共同使用時，能提高玻璃之抗析晶性能。於本系統玻璃中，若其含量低於5%，玻璃之折射率與阿貝數達不到設計要求。若其含量高於15%，玻璃之抗析晶性能將會急劇下降。因此，Nb₂ O₅ 之含量為5至15%，較佳為6至14%，進一步較佳為7至13%。

本發明人透過研究發現，一般玻璃系統成分越簡單，則於熔體冷卻至液相線溫度時，化合物各組成部分相互碰撞排列成一定晶格之機率愈大，此種玻璃亦愈容易析晶。於現有技術中，通常採用Ta₂ O₅ 和/或Gd₂ O₃ 以提高玻璃之抗析晶性能。一方面會提高玻璃之溶解溫度，導致玻璃透過率下降，甚至於玻璃內部產生鉑金夾雜物。另一方面，使用Ta₂ O₅ 和/或Gd₂ O₃ 會導致玻璃成本上升。因此，於本系統玻璃中，不採用價格昂貴之Ta₂ O₅ 、Gd₂ O₃ 以提高玻璃之抗析晶性能，而係採用成本較低之Y₂ O₃ 、ZrO₂ 、TiO₂ 、WO₃ 等組分進行組合並進行合理配比，利用其協同關係，可大幅提高抗析晶性能與玻璃之穩定性。同時調節玻璃之折射率與阿貝數，並降低玻璃之成本。

Y₂ O₃ 屬於高折射低色散氧化物，若含量低於2%，提高抗析晶性能不明顯，若超過10%，玻璃抗析晶性能下降。因此，其含量限定為2至10%，較佳為3至9%，進一步較佳為4至8%。

ZrO₂ 屬於高折射氧化物，加入玻璃中能顯著提高玻璃之折射率，同時提高玻璃抗析晶性能與化學穩定性。然而，ZrO₂ 屬於難溶氧化物，加入量過多會顯著提高玻璃之融化溫度，不僅會降低玻璃之透過率，同時導致結石與析晶之風險。因此，其含量限定為2至7%，較佳為3至6%，進一步較佳為3.5至6%。

TiO₂ 屬於高折射氧化物，加入玻璃中能顯著提高玻璃之折射率和羽色散，同時提高玻璃之抗析晶性能。若其含量低於1%，折射率與色散達不到設計要求，同時提高抗析晶性能不明顯。然而，過多TiO₂ 加入玻璃會損害玻璃之透過率，並降低玻璃之抗析晶性能。因此，TiO₂ 之含量限定為1至6.5%，較佳為2至6%，進一步較佳為3至6%。

進一步，Ti離子於此類玻璃中存在[TiO₄ ]與[TiO₆ ]兩種不同配位元結構，於玻璃系統自由氧充足之情況下，Ti離子以[TiO₄ ]配位元結構進入玻璃網路，可以增強玻璃之網路結構與玻璃之抗析晶性能。更重要的是，於此類含Ti之高折射率鑭系玻璃中，Ti於玻璃中之配位元結構對短波透過率有極大影響。當Ti離子以[TiO₄ ]配位元結構進入玻璃網路時，Ti離子不易受到氣氛與熔煉溫度之影響，玻璃之短波透過率上升，同時玻璃網路緊密度上升，抗析晶能力增強。若Ti離子以[TiO₆ ]配位元結構進入玻璃網路中，作為網路外體存在，其電子外層結構易受到周圍離子之極化作用影響，同時容易受到熔煉溫度與氣氛之影響，玻璃之短波透過率會急劇下降。因此，於玻璃組分設計中，需考量各組分之合理配比，使TiO₂ 組分盡可能形成[TiO₄ ]配位元結構，以提高玻璃之短波透過率與抗析晶性能。經過本發明人潛心研究發現，Ti離子支配位元結構係與玻璃系統中之自由氧數量有關。於本玻璃系統中，B離子、Ti離子有能力獲得玻璃系統中之自由氧，同時鹼金屬，鹼土金屬係為自由氧之主要供給來源。當B離子與Ti離子同時存在於玻璃系統中時，B離子與自由氧之結合能力遠大於Ti離子，因此，系統中之自由氧會優先與B離子結合，達到反應平衡後，剩餘之自由氧才會與Ti離子結合，形成[TiO₄ ]配位元結構進入玻璃網路。同時，B離子結合自由氧之能力亦與玻璃中之SiO₂ 含量相關，一[BO₄ ]結構需一矽氧四面體隔離電荷。當系統中無矽氧四面體隔離時，B離子不會與自由氧結合形成[BO₄ ]四面體。因此，Ti離子於玻璃中之配位元結構主要是與氧化矽、氧化硼、鹼金屬氧化物以及鹼土金屬氧化物有關。換言之，玻璃中TiO₂ 之含量對短波透過率之影響主要與上述幾種氧化物之含量有密切的協同關係。

經過發明人研究發現，當（Li₂ O+Na₂ O+K₂ O+BaO+SrO+CaO+MgO-SiO₂ ）/TiO₂ 之值大於1時，玻璃具有較高之短波透過率。

WO₃ 亦屬於易析晶之高折射率高色散氧化物，加入本發明玻璃中可調節折射率、色散以及提高玻璃抗析晶性能。此外，WO₃ 加入玻璃系統中亦可降低TiO₂ 之使用量，以提高玻璃之短波透過率。若其含量低於1%，提高抗析晶性能與透過率不明顯。若含量高於5%，玻璃之抗析晶性能會下降，同時玻璃之成本會提高，透過率會下降。因此，其含量限定為1至5%，較佳為1至4%，進一步較佳為2至4%。

進一步，以上六種氧化物於滿足上述所載之組成範圍，同時滿足（La₂ O₃ +Nb₂ O₅ ）/( TiO₂ +Y₂ O₃ +WO₃ +ZrO₂ )之比值大於1時，玻璃抗析晶能力為最佳。

Sb₂ O₃ 係為一種澄清劑，添加製玻璃中使氣泡消除變得更加容易。於本發明中其含量限定為0至1%，較佳為0至0.5%，進一步較佳為不進行添加。

以下將描述本發明之光學玻璃之性能：

折射率與阿貝數係根據GB/T 7962.1—2010 規定方法測試。

400nm波長處內透過率係根據GB/T 7962.12—2010規定方法測試。

玻璃的Tg溫度係根據GB/T 7962.16—2010規定方法測試。

玻璃於壓型過程中之抗析晶性能使用以下方法測試：

將實驗樣品加工為20*20*10mm規格，兩面拋光，將樣品放入溫度為Tg+200℃之析晶爐內保溫30分鐘，取出冷卻後，再對兩個大面拋光，根據下表1判斷玻璃之析晶性能，A級為最好，E級為最差。

表1：析晶之分級與判斷標準

玻璃於冷卻澆鑄階段之抗析晶能力，檢驗是否具備大口徑成型性能使用以下實驗方法測試：

所有實驗樣品按照0.8L容積進行配料，使用1L容積之鉑金坩堝融化原料。待玻璃澄清、均化完成後，將玻璃液之溫度降低至1150℃，澆鑄入長170mm、寬150mm、深75mm之鑄鐵模具中（模具於澆鑄前以550℃保溫），如圖1-2所示，其中，模具包括底模1、側板2、底板3與支柱4數個部分所組成，支柱4亦採用耐熱鑄鐵材質。玻璃冷卻後放入馬弗爐進行退火。退火完畢後取出玻璃，觀察玻璃塊內部是否有析晶產生，若無析晶產生，證明該玻璃冷卻時抗析晶能力佳，具備厚規格大口徑成型之能力。

經過測試，本發明之光學玻璃具有以下性能：折射率於1.81至1.87之間，阿貝數於32至38之間；400nm波長處內透過率（τ400nm）大於87%；Tg溫度低於630℃；玻璃抗析晶性能為A級；於上述所載之澆鑄條件與冷卻條件下，玻璃內部無析晶產生。實施例

為了進一步了解本發明之技術方案，於此將描述本發明光學玻璃之實施例，應注意的是，該等實施例並未限制本發明之範圍。

表2-3中顯示之光學玻璃（實施例1至20）係透過根據表2-3所示各個實施例之比值稱重並混合光學玻璃用普通原料（如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等），將混合原料放置於鉑金坩堝中，於1260至1300℃中融化2.5至4小時，並經澄清、攪拌與均化後，得到無氣泡且不含未溶解物質之均質熔融玻璃，將此熔融玻璃於模具內鑄型並退火而成。

表2-3中顯示本發明實施例1至20之組成、折射率（nd）、阿貝數（vd）、400nm波長處內透過率（τ400nm）、Tg溫度，Li₂ O+K₂ O+Na₂ O之總含量係以K1表示，BaO+CaO+SrO+MgO之總含量係以K2表示，（Li₂ O+Na₂ O+K₂ O+BaO+SrO+CaO+MgO-SiO₂ ）/TiO₂ 之值係以K3表示，（La₂ O₃ +Nb₂ O₅ ）/( TiO₂ +Y₂ O₃ +WO₃ +ZrO₂ )之值係以K4表示，玻璃之抗析晶性能等級係以A表示，於上述所載之澆鑄條件下，玻璃內部析晶情況係以B表示。

表2

表3

1‧‧‧底模

2‧‧‧側板

3‧‧‧底板

4‧‧‧支柱

圖1係測試冷卻抗析晶性能之玻璃澆鑄模具之主視圖。圖2係圖1之俯視圖。

Claims

一種鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其重量百分比組成包括：SiO₂為2至10%、B₂O₃為12至25%、TiO₂為1至6.5%、La₂O₃為20至45%、Y₂O₃為2至10%、ZrO₂為2至7%、Nb₂O₅為5至15%、WO₃為1至5%、BaO為6至20%，且不含ZnO。
如請求項1所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，亦包括：CaO為0至5%、SrO為0至5%、MgO為0至5%、Li₂O為0至2%、K₂O為0至2%、Na₂O為0至3%、Sb₂O₃為0至1%。
如請求項2所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，Li₂O+K₂O+Na₂O之總含量為1.5至6%。
如請求項2所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，SiO₂為3至8%和/或B₂O₃為14至23%和/或TiO₂為2至6%和/或La₂O₃為22至40%和/或Y₂O₃為3至9%和/或ZrO₂為3至6%和/或Nb₂O₅為6至14%和/或WO₃為1至4%和/或BaO為8至18%和/或CaO為0至3%和/或SrO為0至3%和/或MgO為0至3%和/或Li₂O為0.2至1%和/或K₂O為0.2至1%和/或Na₂O為0.5至2%和/或Sb₂O₃為0至0.5%。
如請求項2所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，SiO₂為3.5至6.5%和/或B₂O₃為16至22%和/或TiO₂為3至6%和/或La₂O₃為26至38%和/或Y₂O₃為4至8%和/或ZrO₂為3.5至6%和/或Nb₂O₅為7至13%和/或WO₃為2至4%和/或BaO為8至15%和/或Li₂O為0.2至0.8%和/或K₂O為0.2至0.8%和/或Na₂O為0.5至1.5%。
如請求項2所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，BaO+CaO+SrO+MgO之總含量為10至16%。
如請求項2所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，(Li₂O+Na₂O+K₂O+BaO+SrO+CaO+MgO-SiO₂)/TiO₂之值大於1。
如請求項1所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，(La₂O₃+Nb₂O₅)/(TiO₂+Y₂O₃+WO₃+ZrO₂)之值大於1。
如請求項1所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，該玻璃之折射率為1.81至1.87，阿貝數為32至38。
如請求項1所述之鑭火石光學玻璃，其特徵在於，其中，該玻璃之Tg低於630℃，τ400nm大於87%，抗析晶性能為A級。