CN110228946B

CN110228946B - 光学玻璃

Info

Publication number: CN110228946B
Application number: CN201910660504.9A
Authority: CN
Inventors: 黄刚
Original assignee: CDGM Glass Co Ltd
Current assignee: CDGM Glass Co Ltd
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2039-07-22
Also published as: CN110228946A

Abstract

本发明提供一种光学玻璃，所述光学玻璃其组分以重量百分比表示，含有：SiO₂：40～58％；TiO₂：18～32％；Na₂O：3～20％；K₂O：6～20％，其中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8。通过合理的组分设计和配比，本发明光学玻璃在满足期望的折射率和阿贝数的同时，具有优异的化学稳定性，并不含PbO等有害组分，满足环保化的要求。

Description

光学玻璃

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃，尤其是涉及一种折射率为1.61～1.69、阿贝数为29～36的光学玻璃。

背景技术

随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示等技术领域的应用突飞猛进。近年来，光学元件和光学仪器在数字化、集成化和高精细化方面发展迅速，这对用于光学仪器以及设备的光学元件中的光学玻璃性能提出了更高的要求。

随着环境保护在全球范围内的呼声越来越高，光学玻璃无铅化和无砷化的研发工作持续进行中，如CN102442775A公开的一种折射率为1.63～1.72、阿贝数为29～40的光学玻璃，其组分中含有30～60％的氧化铅，其显然能满足环保要求。

光学玻璃在加工或使用过程中会受到环境中各种液体(如酸、碱、水等)的侵蚀，因此光学玻璃对这些侵蚀的抵抗能力，即光学玻璃的化学稳定性对于仪器的使用精度和寿命至关重要。CN101215086A公开的一种折射率为1.65～1.85、阿贝数为20～35的光学玻璃，其含有大量的P₂O₅和Nb₂O₅，化学稳定性难以满足现代光学对光学材料的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优异化学稳定性的环保光学玻璃。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO₂：40～58％；TiO₂：18～32％；Na₂O：3～20％；K₂O：6～20％，其中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，还含有：B₂O₃：0～10％；Ln₂O₃：0～5％；Nb₂O₅：0～8％；ZrO₂：0～5％；RO：0～8％；Li₂O：0～5％；Al₂O₃：0～5％；ZnO：0～5％；澄清剂：0～1％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

光学玻璃，其组分以重量百分比表示为：SiO₂：40～58％；TiO₂：18～32％；Na₂O：3～20％；K₂O：6～20％；B₂O₃：0～10％；Ln₂O₃：0～5％；Nb₂O₅：0～8％；ZrO₂：0～5％；RO：0～8％；Li₂O：0～5％；Al₂O₃：0～5％；ZnO：0～5％；澄清剂：0～1％，其中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8，所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：SiO₂：43～53％；和/或TiO₂：20～30％；和/或Na₂O：5～18％；和/或K₂O：8～18％；和/或B₂O₃：0～5％；和/或Ln₂O₃：0～3％；和/或Nb₂O₅：0～6％；和/或ZrO₂：0～3％；和/或RO：0～5％；和/或Li₂O：0～3％；和/或Al₂O₃：0～3％；和/或ZnO：0～3％；和/或澄清剂：0～0.5％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，TiO₂/SiO₂为0.4～0.7，优选TiO₂/SiO₂为0.45～0.6。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，B₂O₃/SiO₂为0.15以下，优选B₂O₃/SiO₂为0.1以下，更优选B₂O₃/SiO₂为0.05以下。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，Na₂O/K₂O为0.2～3.0，优选Na₂O/K₂O为0.3～2.0，更优选Na₂O/K₂O为0.4～1.0。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，RO/Rn₂O为0.3以下，优选RO/Rn₂O为0.2以下，更优选RO/Rn₂O为0.1以下，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Rn₂O为Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，Nb₂O₅/TiO₂为0.3以下，优选Nb₂O₅/TiO₂为0.2以下，更优选Nb₂O₅/TiO₂为0.1以下。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：其中：SiO₂：46～52％；和/或TiO₂：22～28％；和/或Na₂O：7～15％；和/或K₂O：11～16％；和/或B₂O₃：0～3％；和/或Ln₂O₃：0～1％；和/或Nb₂O₅：0～3％；和/或ZrO₂：0～2％；和/或RO：0～2％；和/或Li₂O：0～2％；和/或Al₂O₃：0～1％；和/或ZnO：0～1％；和/或Sb₂O₃：0～0.5％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分中不含有Li₂O；和/或不含有ZrO₂；和/或不含有ZnO；和/或不含有WO₃；和/或不含有B₂O₃。

进一步的，所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为95％以上，优选TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为97％以上，更优选TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为98％以上。

进一步的，所述的光学玻璃的折射率nd为1.61～1.69，优选为1.62～1.68，更优选为1.63～1.66；阿贝数ν_d为29～36，优选为30～35，更优选为31～35。

进一步的，所述光学玻璃的耐酸作用稳定性D_A为2类以上，优选为1类；和/或密度ρ为3.0g/cm³以下，优选为2.9g/cm³以下，更优选为2.8g/cm³以下；和/或热膨胀系数α_-30/70℃为100×10^-7/K以下，优选为98×10^-7/K以下，更优选为95×10^-7/K以下；和/或转变温度T_g为560℃以下，优选为555℃以下，更优选为550℃以下；和/或λ₈₀小于或等于400nm，优选λ₈₀为小于或等于395nm；和/或λ₅小于或等于370nm，优选λ₅为小于或等于365nm。

玻璃预制件，采用上述的光学玻璃制成。

光学元件，采用上述的光学玻璃或玻璃预制件制成。

光学仪器，采用上述的光学玻璃或光学元件制成。

本发明的有益效果是：通过合理的组分设计和配比，本发明光学玻璃在满足期望的折射率和阿贝数的同时，具有优异的化学稳定性，并不含PbO等有害组分，满足环保化的要求。

具体实施方式

下面，对本发明的光学玻璃的实施方式进行详细说明，但本发明不限于下述的实施方式，在本发明目的的范围内可进行适当的变更来加以实施。此外，关于重复说明部分，虽然有适当的省略说明的情况，但不会因此而限制发明的主旨。以下内容中有时候将本发明光学玻璃简称为玻璃。

[光学玻璃]

下面对本发明光学玻璃的各组分范围进行说明。在本说明书中，如果没有特殊说明，各组分的含量全部采用相对于换算成氧化物的组成的玻璃物质总量的重量百分比表示。在这里，所述“换算成氧化物的组成”是指，作为本发明的光学玻璃组成成分的原料而使用的氧化物、复合盐及氢氧化物等熔融时分解并转变为氧化物的情况下，将该氧化物的物质总量作为100％。

除非在具体情况下另外指出，本文所列出的数值范围包括上限和下限值，“以上”和“以下”包括端点值，以及包括在该范围内的所有整数和分数，而不限于所限定范围时所列的具体值。本文所称“和/或”是包含性的，例如“A和/或B”，是指只有A，或者只有B，或者同时有A和B。

<必要组分和任选组分>

SiO₂是光学玻璃的骨架，作为玻璃网络生成体，具有维持玻璃化学稳定性、提高玻璃耐失透性的作用。当SiO₂含量低于40％时，难以达到上述效果，因此SiO₂的含量的下限为40％，优选下限为43％，更优选下限为46％；当SiO₂的含量高于58％时，则玻璃熔融性降低，转变温度上升，因此，SiO₂的含量上限为58％，优选上限为53％，更优选上限为52％。

TiO₂具有提高玻璃折射率和色散的作用，并且能参与玻璃网络形成，适量引入可使玻璃更稳定并降低玻璃的粘度，本发明中通过引入18％以上的TiO₂以获得上述效果，优选TiO₂的含量的下限为20％，更优选下限为22％；但大量引入TiO₂后会使玻璃可见光区域的短波部分的透射率降低，玻璃的析晶倾向增加，因此，本发明中TiO₂的含量上限为32％，优选上限为30％，更优选上限为28％。

在本发明中，若TiO₂/SiO₂低于0.35，玻璃的熔融性降低，条纹度变差，若TiO₂/SiO₂超过0.8，玻璃的化学稳定性和光学透过率下降，密度上升，因此本发明中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8，优选TiO₂/SiO₂为0.4～0.7，更优选TiO₂/SiO₂为0.45～0.6。

Na₂O具有改善玻璃熔融性的作用，对于提高熔制效果有着明显的效果，同时还可降低玻璃的转变温度，本发明中通引入3％以上的Na₂O以获得上述效果，优选Na₂O的含量下限为5％，更优选下限为7％；当Na₂O含量超过20％，玻璃的化学稳定性和耐候性降低，因此Na₂O的含量上限为20％，优选上限为18％，更优选上限为15％。

K₂O具有改善玻璃热稳定性和熔融性的作用，本发明中通过引入6％以上的K₂O以获得上述效果，优选K₂O的含量下限为8％。在一些实施方式中，尤其是通过引入11％以上的K₂O，还可进一步改善玻璃的条纹度，因此更优选K₂O的含量下限为11％；但当K₂O的含量超过20％，玻璃的耐失透性下降，因此K₂O的含量上限为20％，优选上限为18％，更优选上限为16％。

在本发明的一些实施方式中，若Na₂O/K₂O低于0.2，玻璃的耐失透性变差，若Na₂O/K₂O超过3.0，玻璃的热稳定性和条纹度降低，因此优选Na₂O/K₂O为0.2～3.0，更优选Na₂O/K₂O为0.3～2.0。在一些实施方式中，通过控制Na₂O/K₂O在0.4～1.0范围内，还可改善玻璃的热膨胀系数，因此进一步优选Na₂O/K₂O为0.4～1.0。

Li₂O可以降低玻璃的转变温度，但其含量高对玻璃的耐酸稳定性和热膨胀系数不利，并且对于熔制容器(如铂金坩埚)存在腐蚀，因此，Li₂O的含量优选为5％以下，更优选为3％以下，进一步优选为2％以下。在一些实施方式中，即使少量的含有Li₂O，也会导致玻璃的热膨胀系数超出设计要求，抗析晶性能降低，因此更进一步优选不含有Li₂O。

RO(RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种)可以改善玻璃的熔融性和强度，调整玻璃的光学常数，但当其含量超过8％时，玻璃的耐失透性降低，化学稳定性下降。因此，本发明RO含量为0～8％，优选为0～5％，更优选为0～2％。

在本发明的一些实施方式中，通过控制RO/Rn₂O在0.3以下(其中Rn₂O为Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种)，可使玻璃较易排除气泡，获得优异的气泡度，降低玻璃的转变温度和密度，防止玻璃耐失透性的降低，优选RO/Rn₂O为0.2以下，更优选RO/Rn₂O为0.1以下。

Nb₂O₅是高折射高色散组分，是本发明中的任选组分，本发明中通过控制Nb₂O₅的含量在8％以下，可以抑制玻璃耐失透性的降低。因此，本发明光学玻璃中Nb₂O₅的含量为8％以下，优选为6％以下，更优选为3％以下。在一些实施方式中，通过不含有Nb₂O₅，可以提高玻璃的透过率和抗析晶性能。

在本发明的一些实施方式中，通过将Nb₂O₅/TiO₂控制在0.3以下，可提高玻璃的光学透过率和成玻稳定性，优化玻璃的化学稳定性，优选Nb₂O₅/TiO₂为0.2以下，更优选Nb₂O₅/TiO₂为0.1以下。

Al₂O₃能在一定程度上改善玻璃的化学稳定性，但其含量过大，玻璃的耐失透性和熔融性降低，因此其含量为5％以下，优选为3％以下，更优选为1％以下。

B₂O₃具有改善玻璃熔融性的作用，但当其含量高于10％时，玻璃的化学稳定性和耐失透性下降。因此，本发明中B₂O₃的含量上限为10％，优选上限为5％，更优选上限为3％。在一些实施方式中，通过不引入B₂O₃，可获得期望的化学稳定性。

在本发明的一些实施方式中，若B₂O₃/SiO₂超过0.15，玻璃的化学稳定性和耐失透性降低，光学透过率变差，因此B₂O₃/SiO₂为0.15以下，优选为0.1以下，更优选为0.05以下。

Ln₂O₃是提高玻璃折射率和化学稳定性的组分，是本发明光学玻璃中的任选组分，其中Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃和Yb₂O₃中的一种或多种。通过将Ln₂O₃的含量控制为5％以下能够提高玻璃的耐失透性能，并获得期望的折射率和阿贝数。因此，在本发明的光学玻璃中，Ln₂O₃含量范围的上限值为5％，优选上限为3％，更优选上限为1％。

ZnO加入本发明体系玻璃中，可以调整玻璃的折射率和色散，降低玻璃的转变温度，但其含量超过5％时，玻璃的抗析晶性能下降，同时高温粘度较小，给成型带来困难，且增加玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数。因此，本发明中ZnO含量为0～5％，优选为0～3％，更优选为0～1％，进一步优选不含有。

ZrO₂是具有提高折射率的组分，当其含量多时，玻璃的耐失透性下降，本发明中ZrO₂的含量为5％以下，优选为3％以下，更优选为2％以下，进一步优选不引入。

通过加入0～1％的Sb₂O₃、SnO₂、SnO和CeO₂中的一种或多种组分作为澄清剂，可以提高玻璃的澄清效果，优选加入0～0.5％的澄清剂。但当Sb₂O₃含量超过1％时，玻璃有澄清性能降低的倾向，同时由于其强氧化作用促进了成型模具的恶化，因此本发明Sb₂O₃的添加量为1％以下，优选为0.5％以下。SnO₂、SnO也可以作为澄清剂来添加，但当其含量超过1％时，玻璃会着色，或者当加热、软化玻璃并进行模压成形等再次成形时，Sn会成为晶核生成的起点，产生失透的倾向，因此本发明的SnO₂和SnO的分别含量为1％以下，优选为0.5％以下，进一步优选不含有。CeO₂的作用及添加量比例与SnO₂一致，其含量为1％以下，优选为0.5％以下，进一步优选不含有。

为使本发明玻璃在获得期望的折射率和阿贝数的同时，玻璃的化学稳定性和光学透过率优异，转变温度和热膨胀系数低，优选TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为95％以上，更优选TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为97％以上，进一步优选TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为98％以上。

在不损害本发明的玻璃特性的范围内，根据需要能够添加上述未曾提及的其他组分，如P₂O₅、GeO₂、TeO₂、Bi₂O₃、Ta₂O₅和Ga₂O₃等组分，但单独或混合的含有以上组分的含量上限优选为5％，更优选上限为3％，进一步优选上限为1％，更进一步优选不含有。WO₃的引入，会导致玻璃的抗析晶性能和着色度恶化，因此在一些实施方式中优选不含有WO₃。

<不应含有的组分>

本发明玻璃中，V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等过渡金属的氧化物，即使单独或复合地少量含有的情况下，玻璃也会被着色，在可见光区域的特定的波长产生吸收，从而减弱本发明的提高可见光透过率效果的性质，因此，特别是对于可见光区域波长的透过率有要求的光学玻璃，优选实际上不含有。

Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的氧化物，近年来作为有害的化学物质而有控制使用的倾向，不仅在玻璃的制造工序，直至加工工序以及产品化后的处置上对环境保护的措施是必需的。因此，在重视对环境的影响的情况下，除了不可避免地混入以外，优选实际上不含有它们。由此，光学玻璃变得实际上不包含污染环境的物质。因此，即使不采取特殊的环境对策上的措施，本发明的光学玻璃也能够进行制造、加工以及废弃。

为了实现环境友好，本发明的光学玻璃不含有As₂O₃和PbO。虽然As₂O₃具有消除气泡和较好的防止玻璃着色的效果，但As₂O₃的加入会加大玻璃对熔炉特别是对铂金熔炉的铂金侵蚀，导致更多的铂金离子进入玻璃，对铂金熔炉的使用寿命造成不利影响。

本文所记载的“不引入”“不含有”“0％”是指没有故意将该化合物、分子或元素等作为原料添加到本发明光学玻璃中；但作为生产光学玻璃的原材料和/或设备，会存在某些不是故意添加的杂质或组分，会在最终的光学玻璃中少量或痕量含有，此种情形也在本发明专利的保护范围内。

下面，对本发明的光学玻璃的性能进行说明。

<折射率与阿贝数>

光学玻璃的折射率(nd)与阿贝数(ν_d)按照GB/T 7962.1—2010规定的方法测试。

本发明光学玻璃的折射率(nd)为1.61～1.69，优选为1.62～1.68，更优选为1.63～1.66；阿贝数(ν_d)为29～36，优选为30～35，更优选为31～35。

<耐酸作用稳定性>

光学玻璃的耐酸作用稳定性(D_A)(粉末法)按照GB/T 17129规定的方法测试。

本发明光学玻璃的耐酸作用稳定性(D_A)为2类以上，优选为1类。

<密度>

光学玻璃的密度(ρ)按GB/T7962.20-2010规定的方法进行测试。

本发明光学玻璃的密度(ρ)为3.0g/cm³以下，优选为2.9g/cm³以下，更优选为2.8g/cm³以下。

<热膨胀系数>

光学玻璃的热膨胀系数(α_-30/70℃)按照GB/T7962.16-2010规定的方法进行测试-30～70℃的数据。

本发明的光学玻璃的热膨胀系数(α_-30/70℃)为100×10^-7/K以下，优选为98×10^-7/K以下，更优选为95×10^-7/K以下。

<转变温度>

光学玻璃的转变温度(T_g)按GB/T7962.16-2010规定的方法进行测试。

本发明的光学玻璃的转变温度(T_g)为560℃以下，优选为555℃以下，更优选为550℃以下。

<着色度>

本发明玻璃的短波透射光谱特性用着色度(λ₈₀和λ₅)表示。λ₈₀是指玻璃透射比达到80％时对应的波长。λ₈₀的测定是使用具有彼此平行且光学抛光的两个相对平面的厚度为10±0.1mm的玻璃，测定从280nm到700nm的波长域内的分光透射率并表现出透射率80％的波长。所谓分光透射率或透射率是在向玻璃的上述表面垂直地入射强度I_in的光，透过玻璃并从一个平面射出强度I_out的光的情况下通过I_out/I_in表示的量，并且也包含了玻璃的上述表面上的表面反射损失的透射率。玻璃的折射率越高，表面反射损失越大。因此，在高折射率玻璃中，λ₈₀的值小意味着玻璃自身的着色极少。

本发明的光学玻璃λ₈₀小于或等于400nm，优选λ₈₀为小于或等于395nm；λ₅小于或等于370nm，优选λ₅为小于或等于365nm。

<气泡度>

光学玻璃的气泡度按GB/T7962.8-2010规定的方法测试。

本发明光学玻璃气泡度为B级以上，优选为A级以上，更优选为A₀级以上。

[制造方法]

本发明光学玻璃的制造方法如下：本发明的玻璃采用常规原料和常规工艺生产，使用碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氢氧化物、氧化物等为原料，按常规方法配料后，将配好的炉料投入到1150～1350℃的熔炼炉中熔制，并且经澄清、搅拌和均化后，得到没有气泡及不含未溶解物质的均质熔融玻璃，将此熔融玻璃在模具内铸型并退火而成。本领域技术人员能够根据实际需要，适当地选择原料、工艺方法和工艺参数。

[玻璃预制件和光学元件]

可以使用例如研磨加工的手段、或再热压成型、精密冲压成型等模压成型的手段，由所制成的光学玻璃来制作玻璃预制件。即，可以通过对光学玻璃进行磨削和研磨等机械加工来制作玻璃预制件，或通过对由光学玻璃制作模压成型用的预成型坯，对该预成型坯进行再热压成型后再进行研磨加工来制作玻璃预制件，或通过对进行研磨加工而制成的预成型坯进行精密冲压成型来制作玻璃预制件。

需要说明的是，制备玻璃预制件的手段不限于上述手段。如上所述，本发明的光学玻璃对于各种光学元件和光学设计是有用的，其中特别优选由本发明的光学玻璃形成预成型坯，使用该预成型坯来进行再热压成型、精密冲压成型等，制作透镜、棱镜等光学元件。

本发明的玻璃预制件与光学元件均由上述本发明的光学玻璃形成。本发明的玻璃预制件具有光学玻璃所具有的优异特性；本发明的光学元件具有光学玻璃所具有的优异特性，能够提供光学价值高的各种透镜、棱镜等光学元件。

作为透镜的例子，可举出透镜面为球面或非球面的凹弯月形透镜、凸弯月形透镜、双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等各种透镜。

[光学仪器]

本发明光学玻璃所形成的光学元件可制作如照相设备、摄像设备、显示设备和监控设备等光学仪器。

实施例

<光学玻璃实施例>

为了进一步清楚地阐释和说明本发明的技术方案，提供以下的非限制性实施例。

本实施例采用上述光学玻璃的制造方法得到具有表1～表2所示的组成的光学玻璃。另外，通过本发明所述的测试方法测定各玻璃的特性，并将测定结果表示在表1～表2中。

表1

表2

<玻璃预制件实施例>

将光学玻璃实施例1～20所得到的玻璃使用例如研磨加工的手段、或再热压成型、精密冲压成型等模压成型的手段，来制作凹弯月形透镜、凸弯月形透镜、双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等各种透镜、棱镜等的预制件。

<光学元件实施例>

将上述玻璃预制件实施例所得到的这些预制件退火，在降低玻璃内部的变形的同时进行微调，使得折射率等光学特性达到所需值。

接着，对各预制件进行磨削、研磨，制作凹弯月形透镜、凸弯月形透镜、双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等各种透镜、棱镜。所得到的光学元件的表面上还可涂布防反射膜。

<光学仪器实施例>

将上述光学元件实施例制得的光学元件通过光学设计，通过使用一个或多个光学元件形成光学部件或光学组件，可用于例如成像设备、传感器、显微镜、医药技术、数字投影、通信、光学通信技术/信息传输、汽车领域中的光学/照明、光刻技术、准分子激光器、晶片、计算机芯片以及包括这样的电路及芯片的集成电路和电子器件，或用于车载领域的摄像设备和装置。

Claims

1.光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：SiO₂：40～51.42％；TiO₂：18～32％；Na₂O：3～20％；K₂O：6～20％，其中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，还含有：B₂O₃：0～10％；Ln₂O₃：0～5％；Nb₂O₅：0～8％；ZrO₂：0～5％；RO：0～8％；Li₂O：0～5％；Al₂O₃：0～5％；ZnO：0～5％；澄清剂：0～1％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

3.光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示为：SiO₂：40～51.42％；TiO₂：18～32％；Na₂O：3～20％；K₂O：6～20％；B₂O₃：0～10％；Ln₂O₃：0～5％；Nb₂O₅：0～8％；ZrO₂：0～5％；RO：0～8％；Li₂O：0～5％；Al₂O₃：0～5％；ZnO：0～5％；澄清剂：0～1％，其中TiO₂/SiO₂为0.35～0.8，所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

4.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：SiO₂：43～51.42％；和/或TiO₂：20～30％；和/或Na₂O：5～18％；和/或K₂O：8～18％；和/或B₂O₃：0～5％；和/或Ln₂O₃：0～3％；和/或Nb₂O₅：0～6％；和/或ZrO₂：0～3％；和/或RO：0～5％；和/或Li₂O：0～3％；和/或Al₂O₃：0～3％；和/或ZnO：0～3％；和/或澄清剂：0～0.5％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种，澄清剂为Sb₂O₃、SnO₂、SnO、CeO₂中的一种或多种。

5.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，TiO₂/SiO₂为0.4～0.7。

6.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，TiO₂/SiO₂为0.45～0.6。

7.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，B₂O₃/SiO₂为0.15以下。

8.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，B₂O₃/SiO₂为0.1以下。

9.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，B₂O₃/SiO₂为0.05以下。

10.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Na₂O/K₂O为0.2～3.0。

11.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Na₂O/K₂O为0.3～2.0。

12.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Na₂O/K₂O为0.4～1.0。

13.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，RO/Rn₂O为0.3以下，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Rn₂O为Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种。

14.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，RO/Rn₂O为0.2以下，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Rn₂O为Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种。

15.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，RO/Rn₂O为0.1以下，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Rn₂O为Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种。

16.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Nb₂O₅/TiO₂为0.3以下。

17.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Nb₂O₅/TiO₂为0.2以下。

18.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，Nb₂O₅/TiO₂为0.1以下。

19.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：SiO₂：46～51.42％；和/或TiO₂：22～28％；和/或Na₂O：7～15％；和/或K₂O：11～16％；和/或B₂O₃：0～3％；和/或Ln₂O₃：0～1％；和/或Nb₂O₅：0～3％；和/或ZrO₂：0～2％；和/或RO：0～2％；和/或Li₂O：0～2％；和/或Al₂O₃：0～1％；和/或ZnO：0～1％；和/或Sb₂O₃：0～0.5％，其中所述RO为BaO、SrO、CaO、MgO中的一种或多种，Ln₂O₃为La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的一种或多种。

20.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分中不含有Li₂O；和/或不含有ZrO₂；和/或不含有ZnO；和/或不含有WO₃；和/或不含有B₂O₃。

21.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为95％以上。

22.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为97％以上。

23.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，TiO₂、SiO₂、Na₂O、K₂O的合计含量为98％以上。

24.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的折射率nd为1.61～1.69；阿贝数ν_d为29～36。

25.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的折射率nd为1.62～1.68；阿贝数ν_d为30～35。

26.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的折射率nd为1.63～1.66；阿贝数ν_d为31～35。

27.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的耐酸作用稳定性D_A为2类以上；和/或密度ρ为3.0g/cm³以下；和/或热膨胀系数α_-30/70℃为100×10^-7/K以下；和/或转变温度T_g为560℃以下；和/或λ₈₀小于或等于400nm；和/或λ₅小于或等于370nm。

28.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的耐酸作用稳定性D_A为1类；和/或密度ρ为2.9g/cm³以下；和/或热膨胀系数α_-30/70℃为98×10^-7/K以下；和/或转变温度T_g为555℃以下；和/或λ₈₀为小于或等于395nm；和/或λ₅为小于或等于365nm。

29.如权利要求1～3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的密度ρ为2.8g/cm³以下；和/或热膨胀系数α_-30/70℃为95×10^-7/K以下；和/或转变温度T_g为550℃以下。

30.玻璃预制件，采用权利要求1～29任一权利要求所述的光学玻璃制成。

31.光学元件，采用权利要求1～29任一权利要求所述的光学玻璃或权利要求30所述的玻璃预制件制成。

32.光学仪器，采用权利要求1～29任一权利要求所述的光学玻璃或权利要求31所述的光学元件制成。