[发明专利]一种适用于精密模压的高折射率低色散光学玻璃

说明书

技术领域

本发明属于光学玻璃材料技术领域，尤其涉及一种适用于精密模压的高折射率低色散光学玻璃。

背景技术

一直以来，在成像电子产品市场，光学技术领域广泛发展。光学成像产品如照相机、手机的摄像头、安防摄像产品等等，其高的成像质量及外观的轻薄越来越受大众关注和追捧。为了实现高品质的成像质量，光学设计者在选择光学玻璃的过程中，对玻璃的光学性能要求更多，具有特殊光学常数的光学玻璃的需求量不断增多。为了提高成像质量，玻璃透镜的加工形状也趋向非球面发展。非球面玻璃镜头不仅可以让镜头趋向小型化，轻薄化，并且其特殊的形状可以更好的消除色差和像差，提高成像效果同时也替代多片球面玻璃组合的镜头。这种发展趋势促进了高折射率低色散的光学玻璃的研究。

目前有关这类光学玻璃的研究也有很多，光学常数的范围各不相同，传统的光学玻璃含有许多非环保的化学成分如PbO、As₂O₃和CdO，其中PbO有助于提高玻璃的折射率，As₂O₃是很好的玻璃澄清剂，而CdO可以改良玻璃化学稳定性，然而这些氧化物在玻璃熔制以及制得的光学元件使用过程中对环境负荷很大。因此，玻璃成分中只有不含这些对环境负荷较大的化合物才算是环保绿色的光学玻璃产品。

专利CN104692653A中所述的玻璃应用于光学元件，但该玻璃的转变温度为700℃左右，转变温度高，不适合玻璃的精密成型，其产品中TiO₂的加入量过多，虽然对TiO₂提高折射率有效，但Ti⁴⁺会引起紫外吸收而导致透过率光谱向波长长的方向移动，因此其410nm以下的透过率不到80％。专利CN104803600A中，为了得到更高的玻璃折射率，引入质量百分数超过20％的Gd₂O₃，并含有高价的稀土氧化物Ta₂O₅，虽然该玻璃具有高的折射率，但是成本过高，不利于提高市场竞争优势，玻璃的转变温度过高也无法适用于精密成型。专利CN103755137A中公开了一种光学玻璃，折射率为1.87≤n_d≤1.89，阿贝数为38.5≤v_d≤42，但是配方中含有种类较多的碱金属和碱土金属，会影响玻璃的化学稳定性，而一般引入碱金属和碱土金属的化合物纯度不高，杂质含量也会因此提高，并且配方中含有价格昂贵的Ta₂O₅和Gd₂O₃，不利于降低玻璃的成本。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种适用于精密模压的高折射率低色散光学玻璃，成分环保，具有折射率高，色散小，密度低的特点，符合高成像质量透镜对光学玻璃的要求，并且转变温度为570℃以下，有利于玻璃的精密加工成型；且具有很好的耐化学稳定性，成本低。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种适用于精密模压的高折射率低色散光学玻璃，其包含的组分及其摩尔百分比为：SiO₂6％～20％，B₂O₃25％～36％，Ba(NO₃)₂3％～8％，La₂O₃15％～24％，Na₂O3％～8％，Nb₂O₅6～10％，Al₂O₃4％～9％，ZnO5～12％。

采用此技术方案，不含有任何对环境造成污染的成分，如Pb、Cd等；且玻璃成分中不含Ta₂O₅和Gd₂O₃等高价的稀土氧化物，在降低成本的前提下，同样制得出性能优良的光学玻璃，克服了现有玻璃制造行业必须要加入Ta₂O₅和Gd₂O₃等高价的稀土氧化物才能达到的优良性能的传统想法。通过改善配方，使得各组分之间发挥协同作用，降低了玻璃的转变温度，并且还使得玻璃仍然保持高折射率、色散小、密度低的特点，使其符合高成像质量透镜对光学玻璃的要求，尤其适用于非球面加工成型的光学玻璃。其中，低的转变温度有利于非球面加工成型，因为加热温度低，玻璃与模具不容易发生化学反应，并且容易脱模。