[发明专利]光学玻璃及其制造方法、光学元件

说明书

技术领域

本发明属于玻璃技术领域，尤其涉及一种光学玻璃及其制造方法、光学元件。

背景技术

近年来，随着数码相机、数字摄像机、照相手机等设备的流行，光学系统不断向高精度化、轻量化、小型化发展，具有高折射率的玻璃适于用作生产小型透镜等光学元件；另外，光学系统的成像质量与光学玻璃的透过率关系也较为密切，玻璃的透过率越高，光学系统的成像质量越好。

为了达到提高光学玻璃光学常数一致性的目的，现有技术一般通过两步熔炼法进行光学玻璃的熔制，即首先利用坩埚将玻璃配合料熔制成玻璃碴，即熟料，然后再将已知光学常数的熟料按比例配制后进行第二次精熔炼，从而获得高质量的光学玻璃坯料。在熟料的熔炼过程中，一般采用铂金坩埚或石英坩埚，采用铂金坩埚不仅增加了对价格昂贵的铂金的使用和消耗，增加了玻璃的制造成本，而且在熟料熔炼过程中，铂金会进入玻璃中造成玻璃，尤其是高折射光学玻璃透过率的劣化；而石英坩埚不仅价格便宜，而且不会造成玻璃透过率的劣化。但是，采用石英坩埚制备熟料时，为了避免石英坩埚被玻璃液大量浸蚀而导致的成本增加，光学玻璃需要满足以下要求，即在需求的熔炼温度下，玻璃液对石英坩埚的浸蚀量要尽可能低，如果玻璃液对石英坩埚浸蚀量大，石英坩埚磨损量大，不仅会增加玻璃的制备成本，而且会使玻璃组成发生变化，影响光学玻璃的折射率和透过率等光学性能。

另外，光学玻璃在成型为条料、块料、棒料等玻璃坯料时，如果对应成型温度下玻璃液的粘度过小，玻璃液会由于内部对流等原因产生条纹，通常这类条纹被称为成型条纹，成型条纹会降低玻璃的光学性能，从而降低光学系统的成像质量。现有技术一般用玻璃液相温度对应的玻璃粘度，可称之为液相粘度，来度量玻璃成型性能的优劣，如果玻璃的液相粘度低于4泊(1泊＝1dPa.s)时，玻璃在成型为坯料时难以获得没有条纹的高质量产品。因此，在制备光学玻璃时，不仅要考虑得到的光学玻璃的光学常数，还要使玻璃的液相粘度满足成型的质量要求。而现有技术中公开的折射率高、透过率好的光学玻璃，其玻璃液相粘度一般较低，难以满足成型的质量要求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种光学玻璃及其制造方法、光学元件，本发明提供的光学玻璃折射率为1.99以上，阿贝数为23以上，玻璃成型粘度在4.5泊以上，不仅光学性能较好，而且成型性能较好。

本发明提供了一种光学玻璃，包括：

5wt％～10wt％的SiO₂；

10wt％～18wt％的B₂O₃和SiO₂，其中，SiO₂≥B₂O₃；

大于30wt％且小于等于50wt％的La₂O₃；

0～15wt％的Gd₂O₃、Y₂O₃和Yb₂O₃，其中，Gd₂O₃为0～12wt％；

10wt％～22wt％的TiO₂；

大于8wt％且小于15wt％的Nb₂O₅；

0.5wt％～5wt％的ZnO；

0～6wt％的WO₃；

2wt％～10wt％的ZrO₂；

大于2wt％且小于15wt％的BaO；

0～10wt％的CaO、SrO和MgO，其中，SrO为0～8wt％；

0～0.1wt％的Sb₂O₃；

0～0.9wt％的SnO₂。

优选的，包括31wt％～45wt％的La₂O₃。

优选的，包括32.5wt％～38wt％的La₂O₃。

优选的，包括0.5wt～15wt％的Gd₂O₃、Y₂O₃和Yb₂O₃，其中，Gd₂O₃为0.5wt％～8wt％。