具有負向反常色散的光學(xué)玻璃和光學(xué)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)玻璃和光學(xué)兀件，該光學(xué)玻璃具有折射率（nd)為1. 60~ 1. 65、阿貝數(shù)（V d)為40~46,特別是涉及一種具有優(yōu)異的負向反常色散（Λ Pg，F(xiàn))性能及 良好的環(huán)保性能的光學(xué)玻璃和光學(xué)元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 光學(xué)玻璃在光學(xué)儀器和光電產(chǎn)品中是不可或缺的重要組成部分，近年來隨著智能 手機和單反相機等光電產(chǎn)品的廣泛流行，對于光學(xué)玻璃的性能提出了更高的要求，例如要 求光學(xué)玻璃具有消除或盡可能消除二級光譜的殘余色差的性能，這就要求光學(xué)玻璃具有負 向反常色散性能。
[0003] 目前已知具有負向反常色散性能的光學(xué)玻璃采用B2O3-Al2O 3-PbO系統(tǒng)，但是這種 系統(tǒng)的玻璃中PbO的含量較大，這不僅使得玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性不好，而且還不能滿足環(huán)保 化的要求。對于不含PbO的玻璃系統(tǒng)，公開號為1225903的日本專利、公開號為4032566的 德國專利以及公開號為102199001的中國專利，這些玻璃中引入了 Ti或F這種破壞反常色 散性能的元素，或者含有較多的Nb2O5組分，這也會破壞玻璃的反常色散性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種優(yōu)異負向反常色散性能的環(huán)保光學(xué)玻璃 和光學(xué)兀件。
[0005] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：具有負向反常色散的光學(xué)玻璃，其重 量百分比組成含有Nb 2O5 :0~5%，不包含TiO2和F元素，且光學(xué)玻璃的相對部分色散率 Pg，F(xiàn)〈0. 57,負向反常色散 Λ Pg，F(xiàn) 彡-0· 008。
[0006] 進一步的，其重量百分比組成還含有=SiO2 :20~40% ;Β203 :15~40% Ja2O5 :15~ 40% ;Zr02 :5 ~20% ;R20 :5 ~15%，所述R2O包括K20、Na20、Li20 中的一種或幾種；Zn0+W03+R0 : 0~5%，所述RO包括BaO、SrO、CaO、MgO中的一種或幾種。
[0007] 進一步的，含有=Nb2O5 :0 ~2%。
[0008] 進一步的，含有：Si02 : 22 ~38%。
[0009] 進一步的，含有=B2O3 :16 ~40%。
[0010] 進一步的，含有：Ta205 :17 ~38%。
[0011] 進一步的，含有：Zr02 :6 ~19%。
[0012] 進一步的，含有：R20 :6~14%，所述R2O包括K20、Na20、Li20中的一種或幾種。
[0013] 進一步的，含有：ZnO、WO3 和 R0,且 Zn0+W03+R0 :1 ~4. 5%，所述 RO 包括 BaO、SrO、 CaO、MgO中的一種或幾種。
[0014] 進一步的，所述光學(xué)玻璃折射率為1. 60~1. 65,阿貝數(shù)為40~46。
[0015] 進一步的，所述光學(xué)玻璃負向反常色散APg，F(xiàn)〈_0.01。
[0016] 采用上述的具有負向反常色散的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃無需添加任何非環(huán)保元素，其折 射率為1. 60~1. 65,阿貝數(shù)為40~46,相對部分色散率Pg，F(xiàn)〈0. 57,且負向反常色散 Λ Pg，F(xiàn)彡-0. 008,通常Λ Pg，F(xiàn)〈_0. 01，具有優(yōu)異負向反常色散性能和環(huán)保性能，適于廣泛 用于數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機以及可拍照手機等設(shè)備中。
【具體實施方式】
[0018] 下面將詳細地描述本發(fā)明光學(xué)玻璃所含有的全部組分，這些組分都是按照重量百 分比來表示。
[0019] SiO2是玻璃生成體，是形成玻璃必須的氧化物成分，一定量的SiO2可以使光學(xué)玻 璃具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，并提高玻璃的透明度，增加玻璃的高溫粘度。如果SiO 2的含量低 于20%，得到的玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性不好；但如果SiO2的含量高于40%，則玻璃的折射率不能 處在所要求的范圍內(nèi)，且玻璃的高溫粘度較大。所以，SiO 2的含量為20~40%，優(yōu)選為22~ 38%。
[0020] B2O3也是一種光學(xué)玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，B2O3在本發(fā)明中最重要的作用就是能 夠使玻璃的短波色散偏小，使得玻璃具有較好的負向反常色散性能。如果B 2O3的含量低于 15%，玻璃的高溫粘度高，熔化性能較差且負向反常色散性能不好；但如果B 2O3的含量高于 40%，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性變差，玻璃容易析晶。所以，B2O 3的含量為15~40%，優(yōu)選為16~ 40%。
[0021] Ta2O5是一種能夠顯著提高光學(xué)玻璃折射率和負向反常色散的氧化物，本發(fā)明為了 獲得較優(yōu)異的負向反常色散性能，通過增加 Ta2O5的含量。如果Ta2O5的含量低于15%，則達 不到獲得較優(yōu)異的負向反常色散性能的目的；但如果Ta 2O5的含量高于40%，玻璃的熔化性 能較差，難以形成均勻性較好的玻璃，還會提高玻璃生產(chǎn)成本。所以，Ta 2O5的含量為15~ 40%，優(yōu)選為17~38%。
[0022] ZrO2能夠提高光學(xué)玻璃的折射率和負向反常色散性能，如果ZrO2的含量低于5%， 則不能起到應(yīng)有的效果；但如果ZrO 2的含量高于20%，這種難熔的氧化物會導(dǎo)致玻璃熔融 性能較差，從而不能獲得均勻性良好的玻璃。所以，ZrO 2的含量為5~20%，優(yōu)選為6~19%。
[0023] R2O是堿金屬氧化物，是K20、Na2CKLi2O中的一種或幾種，是較好的玻璃助熔劑，適 量的R 2O能夠獲得均勻性較好的光學(xué)玻璃。但如果R2O的總量低于5%，起不到助熔的作用， 玻璃高溫粘度可能會較大；但如果R 2O的總量高于15%，光學(xué)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性會變差。所 以，R2O的含量為5~15%，優(yōu)選為6~14%。
[0024] Nb2O5能有效提高玻璃的折射率，并能在增加中波部分色散的同時不會明顯增加短 波部分色散，從而增大光學(xué)玻璃的負向反常色散性能，但如果Nb 2O5的含量過高，會破壞負 向反常色散性能。本發(fā)明通過降低Nb2O 5的含量，不僅可以獲得好的負向反常色散性能，同 時還可以降低玻璃的成本。所以，Nb2O 5的含量為0~5%，優(yōu)選為0~2%。
[0025] ZnO、W03、RO都能夠有效地調(diào)節(jié)玻璃的折射率和阿貝值，其中RO是堿土金屬氧化 物，為BaO、SrO、CaO、MgO中的一種或者幾種。ZnO、WO 3和RO的含量之和（Zn0+W03+R0)為 0~5%，優(yōu)選為1~4. 5%。
[0026] 另外，本發(fā)明不引入會破壞負向反常色散性能的TiO2和任意形式存在的F元素。
[0027] 本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法制成，即：