[发明专利]高折射低色散光学玻璃及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高折射、低色散的光学玻璃，以及制造该光学玻璃的方法。更具体的讲，本发明提供了一种具有折射率1.94以上、阿贝数（vd）为29以上但不足33的光学常数，并具有高的透过和良好稳定性的光学玻璃。由该光学玻璃的毛坯料可用于二次热压、并制成不同形体的光学元件。

背景技术

近年来，随着单反相机、摄像机的快速普及，作为单反相机中的光学系统，尤其是作为这类相机和摄像机的光学变焦系统，也被广泛使用。作为其光学系统所使用的高折射率、低色散的玻璃，它不仅需满足高性能的单反相机、摄像机以及数码相机的光学系统的设计要求，更需满足单反相机、摄像机的变焦光学系统以及对大尺寸透镜的需求和高透过的要求。因此，开发具有特高折射率、低色散的光学玻璃对于单反相机的光学系统的设计是非常有用的。

作为这类特高折射率领域的光学玻璃，目前已知的仅是折射率（nd）在1.94以上或达2.00的，如：磷酸盐系列玻璃、碲酸盐系列或是Bi2O3成分含量高的玻璃。而这类玻璃都达不到低的色散和高的阿贝数，且还存在玻璃着色重、透过率低，玻璃化稳性差等诸多缺陷。如专利文献：CN1010441553A、CN101279816A等。

还有的为大幅度提高折射率的同时为了维持玻璃的稳定性而引入大量价格昂贵的GeO2成分，如专利文献：CN1955128A，而高成本不可能实现量化产。

再如专利文献：CN101289276A、CN101012103A，其折射率（nd）也达到1.94以上，但阿贝数（vd）不足29，仅以相同折射率的比较，阿贝数（vd）也小于本发明范围的光学常数，不能满足目前的新型单反、摄像机的变焦光学系统及数码相机光学系统的设计要求。

再者，对于这类特高折射率玻璃，随着折射率的增加，玻璃的着色也将随之加深，透过率也将下降。特别是，在使用着色倾向加深的玻璃时，其相机的光学成像系统中的基色短波长侧蓝色光敏感度下降，这将严重影响到成像质量的清晰度，尤其是摄像机的变焦光学系统的成像质量。

不仅如此，对于这类高折射、低色散的光学玻璃，在二次热压过程中，其良好的抗失透性是实现反复、多次的二次热压而在压型坯件表面不出现雾斑和失透现象的关键。

再者从提高玻璃透过和制造的稳定性、以及低成本运作是优先考虑的，以上存在的缺陷也是显而易见的。

发明内容

本发明是为实现上述目的和消除这种高折射玻璃存在的不足与缺陷而进行的，其目的在于提供一种折射率（nd）1.94以上，阿贝数（vd）29～33范围内的高折射光学玻璃，具有易于成型的粘性、同时显示出良好的再现性，并可供二次热压成型之用。

本发明的另一目的是提供一种高透过率和低成本的、稳定的制造方法。

本发明的目的在于，不仅是提供具有上述范围的、并能满足相机的光学系统设计要求的光学常数，在不引入价格昂贵成分的基础上，以低成本实现稳定的量化生产和达到良好的二次热压及其再现性。

不仅如此，本发明的另一目的，是实现光学透镜具有高的透过，最大满足单反相机、摄像机的变焦系统以及数码相机光学系统的高像素设计要求。

本发明为达到上述要求，在经过不断的反复研究中发现，能够通过对SiO2、B2O3含量以及其比例的调整，同时对Gd2O3、La2O3、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、ZnO等必选组分的优化配比和对TiO2、BaO、WO3、CaO、SrO、Li2O、等任选组分的引入和优化配比，并在不引入价格昂贵的GeO2成分和Lu2O3、Yb2O3等稀土成分时，不仅达到了具有上述范围的光学常数，且还实现了高的透过、并能最大幅度满足二次热压、消除在反复热压中所出现于光学元件表面“雾斑”。为此完成了本发明。

本发明的结果还发现，将Ta2O5/Nb2O5含量之比逐渐增大时，玻璃稳定性和抗失透性进一步提高，进一步完成了本发明。

更具体地，用于实现本发明如下所述：

(1)一种光学玻璃，折射率（nd）1.94以上，阿贝数（vd）29以上但不足33。当以重量%表示时，所述光学玻璃包含有：

1～10%的SiO₂

3～18%的B₂O₃其中：(SiO₂+B₂O₃)≤20%

20～30%的Gd₂O₃

12～35%的La₂O₃