CN112707640A - 氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 - Google Patents
氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112707640A CN112707640A CN202110082148.4A CN202110082148A CN112707640A CN 112707640 A CN112707640 A CN 112707640A CN 202110082148 A CN202110082148 A CN 202110082148A CN 112707640 A CN112707640 A CN 112707640A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- less
- glass
- percent
- optical glass
- fluorophosphate optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
- C03C3/17—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing aluminium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
- C03C3/21—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing titanium, zirconium, vanadium, tungsten or molybdenum
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明提供一种氟磷酸盐光学玻璃,所述氟磷酸盐光学玻璃的组分以摩尔百分比表示,阳离子含有:P5+:26~45%;La3++Gd3++Y3+:0.1~15%;Nb5++W6++Ti4+:大于0但小于等于15%;Ba2+:28~45%;Al3+:5~25%,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0;阴离子含有F‑和O2‑,其中F‑/O2‑为0.18~0.6。通过合理的组分设计,本发明获得的氟磷酸盐光学玻璃在具有期望的折射率和阿贝数的同时,具有较低的ΔPC,s值和ΔPC,t值,有益于成像设备实现日夜共焦。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃,尤其是涉及一种氟磷酸盐光学玻璃,以及由其制成的光学元件及光学仪器。
背景技术
近年来,光学镜头大量应用在车载成像、监控安防等领域,在夜间成像时,镜头在夜间黑白模式下吸收近红外光,而近红外波段光线与可见光在通过镜头时在不同的焦距上成焦,造成成像画质的劣化,成为车载成像、监控安防乃至望远镜、枪瞄镜等领域光学设计的难题。
众所周知,玻璃的折射率随着波长的增大而减小。通常来讲使用可见光图像传感器的摄像***在夜晚的近红外辅助照明可用波长范围大约在800~1000nm左右,研究发现,在这个波长范围内,如果玻璃的折射率随着波长的增大而减小的幅度小于正常玻璃,即玻璃在近红外波段形成一定的异常分散,可以大幅度降低光学设计实现日夜共焦的难度,有效改善夜间成像质量,所述近红外波段的异常分散用ΔPC,s与ΔPC,t值来表征。
折射率(nd)为1.58~1.65,阿贝数(υd)为57~65的光学玻璃的折射率与阿贝数适中,广泛应用于各类成像***中。现有技术中折射率和阿贝数在该范围内的光学玻璃的ΔPC,s与ΔPC,t值较大,如专利文献CN101516793A公开的一种折射率为1.55~1.65,阿贝数为55~65的光学玻璃,CN101389575A公开的一种折射率为1.55~1.69,阿贝数为55~65的光学玻璃,不能满足前述改善日夜共焦点成像质量的需要。因此,开发出一种具有较低ΔPC,s与ΔPC,t值的光学玻璃,对光电信息领域的发展具有重要的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较低ΔPC,s值和ΔPC,t值的光学玻璃。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
(1)氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,阳离子含有:P5+:26~45%;La3 ++Gd3++Y3+:0.1~15%;Nb5++W6++Ti4+:大于0但小于或等于15%;Ba2+:28~45%;Al3+:5~25%,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0;
阴离子含有F-和O2-,其中F-/O2-为0.18~0.6。
(2)根据(1)所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,阳离子还含有:Sr2+:0~10%;和/或Mg2+:0~10%;和/或Ca2+:0~10%;和/或R+:0~10%;和/或Yb3+:0~10%;和/或Zn2+:0~10%;和/或B3+:0~10%;和/或Si4+:0~5%;和/或Ta5+:0~10%;和/或Sb3+:0~1%;和/或Sn4+:0~1%;和/或Ce4+:0~1%,其中所述R+为Li+、Na+、K+中的一种或多种。
(3)氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,阳离子由P5+:26~45%;La3++Gd3++Y3+:0.1~15%;Nb5++W6++Ti4+:大于0但小于或等于15%;Ba2+:28~45%;Al3+:5~25%;Sr2+:0~10%;Mg2+:0~10%;Ca2+:0~10%;R+:0~10%;Yb3+:0~10%;Zn2+:0~10%;B3+:0~10%;Si4+:0~5%;Ta5+:0~10%;Sb3+:0~1%;Sn4+:0~1%;Ce4+:0~1%组成,其中:(Nb5 ++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0;
阴离子由F-、O2-和0~2%的Cl-组成,其中F-/O2-为0.18~0.6,所述R+为Li+、Na+、K+中的一种或多种。
(4)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.2~6.0,优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~4.0,更优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.7~2.0。
(5)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.3~1.0,优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~1.0,更优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.6~1.0,进一步优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.65~1.0。
(6)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:Mg2+/Ba2+为0.01~0.3,优选Mg2+/Ba2+为0.02~0.25,更优选Mg2+/Ba2+为0.03~0.2,进一步优选Mg2+/Ba2+为0.05~0.15。
(7)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:Sr2+/Y3+为0.3~10.0,优选Sr2+/Y3+为0.5~5.0,更优选Sr2+/Y3+为0.8~3.0,进一步优选Sr2+/Y3+为1.0~2.0。
(8)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为2.0以下,优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为1.0以下,更优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.8以下,进一步优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.5以下。
(9)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:(R++Ca2+)/Mg2+为2.0以下,优选(R++Ca2+)/Mg2+为1.0以下,更优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.8以下,进一步优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.5以下。
(10)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-/O2-为0.2~0.5,优选F-/O2-为0.25~0.45,更优选F-/O2-为0.28~0.4。
(11)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-/Ba2+为0.35~1.2,优选F-/Ba2+为0.5~1.1,更优选F-/Ba2+为0.6~1.0,进一步优选F-/Ba2+为0.65~0.9。
(12)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:(P5++Al3+)/F-为0.9~4.0,优选(P5++Al3+)/F-为1.0~3.5,更优选(P5++Al3+)/F-为1.2~3.0,进一步优选(P5++Al3+)/F-为1.5~2.5。
(13)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:P5+:30~40%,优选P5+:33~38%;和/或La3++Gd3++Y3+:0.5~12%,优选La3++Gd3++Y3+:1~10%;和/或Nb5++W6++Ti4+:0.5~10%,优选Nb5++W6++Ti4+:1~8%;和/或Ba2+:30~40%,优选Ba2+:33~38%;和/或Al3+:8~20%,优选Al3+:10~18%;和/或Sr2+:1~8%,优选Sr2+:2~7%;和/或Mg2+:1~7%,优选Mg2+:2~6%;和/或Ca2+:0~6%,优选Ca2+:0~3%,更优选不含有Ca2+;和/或R+:0~5%,优选R+:0~2%,更优选不含有R+;和/或Yb3+:0~5%,优选Yb3+:0~2%,更优选不含有Yb3+;和/或Zn2+:0~5%,优选Zn2+:0~2%,更优选不含有Zn2+;和/或B3 +:0~5%,优选B3+:0~2%,更优选不含有B3+;和/或Si4+:0~2%,优选Si4+:0~1%,更优选不含有Si4+;和/或Ta5+:0~5%,优选Ta5+:0~2%,更优选不含有Ta5+;和/或Sb3+:0~0.5%,优选Sb3+:0~0.1%;和/或Sn4+:0~0.5%,优选Sn4+:0~0.1%,更优选不含有Sn4+;和/或Ce4 +:0~0.5%,优选Ce4+:0~0.1%,更优选不含有Ce4+。
(14)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:La3+:0~10%,优选La3+:0~5%,更优选La3+:0~3%;和/或Gd3+:0~10%,优选Gd3+:0~5%,更优选Gd3+:0~3%;和/或Y3+:0~10%,优选Y3+:0.5~8%,更优选Y3+:1~7%;和/或Nb5+:0~10%,优选Nb5+:0~6%,更优选Nb5+:0~4%;和/或W6+:0~10%,优选W6+:0~6%,更优选W6+:0~5%;和/或Ti4+:0~10%,优选Ti4+:0~5%,更优选Ti4+:0~2%,进一步优选不含有Ti4+。
(15)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-:15~39%,优选F-:18~35%,更优选F-:21~32%;和/或O2-:61~85%,优选O2-:65~82%,更优选O2-:68~79%。
(16)根据(1)或(2)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃,其组分以摩尔百分比表示,阴离子还含有:Cl-:0~2%;和/或Br-:0~2%;和/或I-:0~2%,优选阴离子还含有:Cl-:0~1%;和/或Br-:0~1%;和/或I-:0~1%,更优选阴离子还含有:Cl-:0~0.5%;和/或Br-:0~0.5%;和/或I-:0~0.5%。
(17)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃的折射率nd为1.58~1.65,优选折射率nd为1.59~1.64,更优选折射率nd为1.60~1.63;阿贝数νd为57~65,优选阿贝数νd为58~63,更优选阿贝数νd为59~62。
(18)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃的ΔPC,s值为0以下,优选ΔPC,s值为-0.01以下,更优选ΔPC,s值为-0.015以下,进一步优选ΔPC,s值为-0.02以下;和/或ΔPC,t值为-0.01以下,优选ΔPC,t值为-0.02以下,更优选ΔPC,t值为-0.03以下,进一步优选ΔPC,t值为-0.04以下,更进一步优选ΔPC,t值为-0.05以下。
(19)根据(1)~(3)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃的耐水作用稳定性DW为3类以上,优选耐水作用稳定性DW为2类以上;和/或耐酸作用稳定性DA为3类以上,优选耐酸作用稳定性DA为2类以上;和/或耐候性CR为2类以上,优选耐候性CR为1类;和/或转变温度Tg为620℃以下,优选转变温度Tg为610℃以下,更优选转变温度Tg为600℃以下;和/或密度ρ为4.60g/cm3以下,优选密度ρ为4.50g/cm3以下,更优选密度ρ为4.40g/cm3以下;和/或λ80为380nm以下,优选λ80为375nm以下,更优选λ80为370nm以下;和/或λ5为330nm以下,优选λ5为325nm以下,更优选λ5为320nm以下。
(20)玻璃预制件,采用(1)~(19)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃制成。
(21)光学元件,采用(1)~(19)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃或(20)所述的玻璃预制件制成。
(22)光学仪器,含有(1)~(19)任一所述的氟磷酸盐光学玻璃;和/或含有(21)所述的光学元件。
本发明的有益效果是:通过合理的组分设计,本发明获得的氟磷酸盐光学玻璃在具有期望的折射率和阿贝数的同时,具有较低的ΔPC,s值和ΔPC,t值,有益于成像设备实现日夜共焦。
具体实施方式
下面,对本发明的氟磷酸盐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,在以下内容中,本发明氟磷酸盐光学玻璃有时候简称为光学玻璃或玻璃。
[氟磷酸盐光学玻璃]
下面对本发明组成光学玻璃的各组分(成分)范围进行说明。在本说明书中,如果没有特殊说明,阳离子组分的含量以该阳离子占全部阳离子组分的摩尔百分比(mol%)表示,阴离子组分的含量以该阴离子占全部阴离子组分的摩尔百分比(mol%)表示;阳离子组分含量之间的比值是各阳离子组分含量之间的摩尔百分比含量的比值;阴离子组分含量之间的比值是各阴离子组分含量之间的摩尔百分比含量的比值;阴阳离子组分含量之间的比值,是阳离子组分占所有阳离子组分的摩尔百分比含量与阴离子组分占所有阴离子组分的摩尔百分比含量的比值。
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。
需要说明的是,以下描述的各组分的离子价是为了方便而使用的代表值,与其他的离子价没有区别。光学玻璃中各组分的离子价存在代表值以外的可能性。例如,P通常以离子价为+5价的状态存在于玻璃中,因此在本专利中以“P5+”作为代表值,但是存在以其他的离子价状态存在的可能性,这也在本专利的保护范围之内。
<关于阳离子组分>
P5+是玻璃网络形成体组分,可以提高玻璃的稳定性,降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值,当其含量低于26%时,上述效果不明显,且玻璃的稳定性降低,析晶倾向增加。因此,本发明中P5+的含量为26%以上,优选含量为30%以上,更优选含量为33%以上。另一方面,若P5+的含量超过45%,玻璃的耐候性下降,且较难获得本发明期望的光学常数。因此,本发明中P5+的含量为45%以下,优选含量为40%以下,更优选含量为38%以下。
Al3+是本发明玻璃的骨架组分,可有效提高玻璃的机械性能和耐候性,同时降低玻璃的热膨胀系数,当其含量低于5%时,无法形成稳定的玻璃骨架并获得上述的效果。当Al3+的含量高于25%时,玻璃的转变温度和液相温度升高,玻璃熔制变得困难,同时成型温度增高,从而导致玻璃的挥发加剧,使得玻璃条纹变坏,且过高的转变温度会使模压成型困难。因此,本发明中Al3+的含量为5~25%,优选为8~20%,更优选为10~18%。
La3+具有提高玻璃的折射率,改善耐酸性的作用,当La3+的含量过多时,玻璃的热稳定性和耐失透性下降,制造过程中玻璃容易失透。因此,本发明中La3+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为3%以下。
Gd3+可以改善玻璃的化学稳定性,提高折射率,若其含量超过10%,则玻璃的转变温度上升,而且其稳定性也会降低。因此,本发明中Gd3+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为3%以下。
Y3+具有高折射率低色散、改善玻璃的磨耗度和适当降低玻璃的△P C,t值和△PC,s值的作用,当其含量超过10%时,玻璃的失透倾向增加。因此,本发明中Y3+的含量为10%以下,优选为0.5~8%,更优选为1~7%。
在本发明的一些实施方式中,通过使La3+、Gd3+、Y3+的合计含量La3++Gd3++Y3+在0.1~15%范围内,在较易获得期望的光学常数的同时,还可提高玻璃的化学稳定性,优选La3++Gd3++Y3+为0.5~12%,更优选La3++Gd3++Y3+为1~10%。
在本发明的一些实施方式中,通过控制Y3+/(La3++Gd3++Y3+)在0.3~1.0范围内,可以优化玻璃的耐候性,提高玻璃的光透过率。因此,优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.3~1.0,更优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~1.0,进一步优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.6~1.0,更进一步优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.65~1.0。
Yb3+可以提高玻璃的折射率,当其含量过高时,玻璃的热稳定性和耐失透性下降。因此,本发明中Yb3+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下,进一步优选不含有Yb3+。
W6+可以提高玻璃的折射率和色散,降低玻璃的转变温度、△PC,t值和△PC,s值,若其含量超过10%,玻璃的着色度变差,同时折射率易超出设计要求,磨耗度变差。因此,W6+的含量为10%以下,优选为6%以下,更优选为5%以下。
Nb5+可以提高玻璃的折射率和色散,降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值,改善玻璃的热稳定性和化学稳定性,若其含量超过10%,玻璃的耐失透性降低,着色度变差。因此,Nb5+的含量为10%以下,优选为6%以下,更优选为4%以下。
Ti4+可改善玻璃的化学稳定性,降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值,但若其含量过多,玻璃的析晶倾向增加,着色度变差,同时玻璃的熔融性降低。因此,本发明中Ti4+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下。在一些实施方式中,进一步优选不含有Ti4+。
在本发明的一些实施方式中,通过使Nb5+、W6+和Ti4+的合计含量Nb5++W6++Ti4+在15%以下,可防止玻璃折射率和阿贝数超过设计要求,防止耐失透性下降,以及着色度变差。进一步的,通过使Nb5++W6++Ti4+在0.5%以上,有利于降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值。因此,优选Nb5++W6++Ti4+为大于0但小于或等于15%,更优选Nb5++W6++Ti4+为0.5~10%,进一步优选Nb5++W6++Ti4+为1~8%。
发明人大量实验研究发现,在本发明的一些实施方式中,通过使Nb5+、W6+和Ti4+的合计含量Nb5++W6++Ti4+与La3+、Gd3+和Y3+的合计含量La3++Gd3++Y3+之间的比例(Nb5++W6++Ti4 +)/(La3++Gd3++Y3+)在0.1~10.0之间,可以较易使玻璃的光学常数在期望的范围内的同时,降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值,并优化玻璃的化学稳定性。因此,优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0,更优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.2~6.0,进一步优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~4.0,更进一步优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.7~2.0。
Ba2+具有提高玻璃的折射率、热稳定性和耐候性的作用,本发明中通过含有28%以上的Ba2+以获得上述效果。另一方面,若Ba2+的含量超过45%,玻璃的转变温度和密度增加,磨耗度变差。因此,本发明中Ba2+的含量为28~45%,优选为30~40%,更优选为33~38%。
Sr2+可以降低玻璃的热膨胀系数,并可有效调整玻璃的折射率和密度,但若其含量过高,玻璃的耐失透性和化学稳定性降低。因此,本发明中Sr2+的含量为0~10%,优选为1~8%,更优选为2~7%。
在本发明的一些实施方式中,将Sr2+与Y3+的相对含量Sr2+/Y3+控制在0.3~10.0范围内,可以降低玻璃的转变温度和密度,因此优选Sr2+/Y3+为0.3~10.0,更优选Sr2+/Y3+为0.5~5.0。进一步的,使Sr2+/Y3+在0.8~3.0范围内,还可进一步提高玻璃的抗析晶性能,因此进一步优选Sr2+/Y3+为0.8~3.0,更进一步优选Sr2+/Y3+为1.0~2.0。
Mg2+可以改善玻璃的磨耗度和耐失透性,若其含量超过10%,玻璃的稳定性降低。因此,本发明中Mg2+的含量为0~10%,优选为1~7%,更优选为2~6%。
在本发明的一些实施方式中,通过使Mg2+与Ba2+的含量之间的比例Mg2+/Ba2+在0.01~0.3范围内,可以在优化玻璃磨耗度的同时,提高玻璃的化学稳定性。因此,优选Mg2+/Ba2+为0.01~0.3,更优选Mg2+/Ba2+为0.02~0.25,进一步优选Mg2+/Ba2+为0.03~0.2,更进一步优选Mg2+/Ba2+为0.05~0.15。
Ca2+具有提高玻璃化学稳定性,改善玻璃研磨性能的作用,一定含量内代替Ba2+,可以降低玻璃密度,若其含量过多,玻璃的耐失透性恶化。因此,本发明中Ca2+的含量为0~10%,优选为0~6%,更优选为0~3%。在一些实施方式中,进一步优选不含有Ca2+。
R+(R+为Li+、Na+、K+中的一种或多种)可以降低玻璃的转变温度和折射率,提高玻璃的模压性能,若其含量过多,玻璃的稳定性和耐候性降低。因此,本发明中R+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下。在一些实施方式中,进一步优选不含有R+。
本发明通过大量实验研究发现,在一些实施方式中,通过控制(R++Ca2+)/Mg2+在2.0以下,可以降低玻璃的密度、PC,t值和△PC,s值,优化玻璃的磨耗度。因此,优选(R++Ca2+)/Mg2+为2.0以下,更优选(R++Ca2+)/Mg2+为1.0以下,进一步优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.8以下,更进一步优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.5以下。
Zn2+可以降低玻璃的转变温度,提高玻璃热稳定性,当其含量超过10%时,玻璃的色散增加,难以获得期望的光学常数,且玻璃耐失透性降低,因此Zn2+含量限定为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下。在一些实施方式中,进一步优选不含有Zn2+。
本发明通过大量实验研究发现,在一些实施方式中,通过将Ca2+和Zn2+的合计含量Ca2++Zn2+与Nb5+、W6+、Ti4+的合计含量Nb5++W6++Ti4+之间的比例(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)控制在2.0以下,可以使玻璃在获得较低△PC,t值和△PC,s值的同时,优化玻璃的抗析晶性能。因此,优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为2.0以下,更优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为1.0以下。进一步的,通过使(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.8以下,还可进一步优化玻璃的气泡度,降低玻璃的热膨胀系数。因此进一步优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.8以下,更进一步优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.5以下。
Si4+可以提高玻璃的耐失透性,降低玻璃的磨耗度并提高加工性,当其含量超过5%时,玻璃的熔化性能下降。因此,本发明光学玻璃中Si4+的含量为5%以下,优选为2%以下,更优选为1%以下,进一步优选不含有Si4+。
B3+可以提高玻璃的耐失透性,但在含氟的光学玻璃中,玻璃熔化会出现较强烈的挥发,造成玻璃的光学常数不稳定和条纹,因此B3+的含量限定为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下,进一步优选不含有B3+。
Ta5+可以提高玻璃的折射率,但其含量多时,玻璃容易失透。因此,Ta5+的含量为10%以下,优选为5%以下,更优选为2%以下,因其对降低玻璃的△PC,t值和△PC,s值无显著贡献且价格昂贵,进一步优选不含有Ta5+。
本发明玻璃中可以含有Sb3+、Sn4+、Ce4+中的一种或多种组分作为澄清剂,以提高玻璃的除泡效果。当Sb3+的含量超过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劣化,因此本发明Sb3+的含量为1%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.1%以下。Sn4+也可以作为澄清剂,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,Sn4+会成为晶核生成的起点,产生失透的倾向,因此本发明的Sn4+的含量为1%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.1%以下,进一步优选不含有Sn4+。Ce4+的作用及含量与Sn4+相同,其含量为1%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.1%以下,进一步优选不含有Ce4+。
<关于阴离子组分>
F-对于降低玻璃的折射率温度系数和转变温度有明显效果,是提高阿贝数和降低PC,t值与△PC,s值的重要组分,若其含量低于15%,上述效果不明显,优选F-的含量为18%以上,更优选F-的含量为21%以上。另一方面,若F-的含量过高,会降低玻璃的折射率,削弱玻璃的稳定性,增加玻璃的热膨胀系数,尤其是熔化过程中,氟的挥发不仅易污染环境,而且易使玻璃的内部组成不均匀,因此,本发明中F-的含量限定为39%以下,优选为35%以下,更优选为32%以下。
本发明光学玻璃中含有O2-,尤其是,通过含有61%以上的O2-,能够提高玻璃的稳定性和耐候性,抑制玻璃的磨耗度上升和条纹度变差。另一方面,通过将O2-的含量控制在85%以下,可以防止玻璃的高温粘度和熔融温度升高。因此,O2-的含量为61~85%,优选为65~82%,更优选为68~79%。
本发明中可通过含有2%以下的Cl-作为澄清剂,以提高玻璃的除泡效果,优选Cl-的含量为0~1%,更优选为0~0.5%。
在本发明的一些实施方式中,将F-与O2-的相对含量F-/O2-控制在0.18~0.6范围内,可以提高玻璃的稳定性和热稳定性,优化玻璃的光透过率。因此,优选F-/O2-为0.18~0.6,更优选F-/O2-为0.2~0.5,进一步优选F-/O2-为0.25~0.45,更进一步优选F-/O2-为0.28~0.4。
在本发明的一些实施方式中,通过使F-/Ba2+在0.35~1.2范围内,可以在降低玻璃的PC,t值和△PC,s值的同时,获得较低的转变温度。因此,优选F-/Ba2+为0.35~1.2,更优选F-/Ba2+为0.5~1.1,进一步优选F-/Ba2+为0.6~1.0,更进一步优选F-/Ba2+为0.65~0.9。
在本发明的一些实施方式中,优选使(P5++Al3+)/F-在0.9~4.0范围内,可以提高玻璃的耐失透性和耐候性,并抑制氟的挥发,更优选(P5++Al3+)/F-为1.0~3.5,进一步优选(P5 ++Al3+)/F-为1.2~3.0,更进一步优选(P5++Al3+)/F-为1.5~2.5。
<关于其他的组分>
在不损害本发明光学玻璃特性的范围内,根据需要可以在本发明的光学玻璃中含有如Zr4+、Ge4+、Bi3+、Te4+、Br-、I-等其他组分。在一些实施方式中,本发明光学玻璃中Ta5+、Ge4+、Bi3+、Te4+的合计含量或分别含量优选为5%以下,更优选为3%以下,进一步优选为1%以下,更进一步优选为不含有。在一些实施方式中,本发明光学玻璃中Br-、I-的合计含量或分别含量优选为2%以下,更优选为1%以下,进一步优选为0.5%以下,更进一步优选为不含有。
<关于不应含有的组分>
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等组分,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,优选实际上不含有上述组分。
As、Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se组分,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。
本文所记载的“不含有”“0%”是指没有故意将该组分作为原料添加到本发明氟磷酸盐光学玻璃中;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,对本发明的氟磷酸盐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(νd)按照《GB/T 7962.1—2010》规定的方法测试。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的折射率(nd)的下限为1.58,优选下限为1.59,更优选下限为1.60。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的折射率(nd)的上限为1.65,优选上限为1.64,更优选上限为1.63。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的阿贝数(νd)的下限为57,优选下限为58,更优选下限为59。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的阿贝数(νd)的上限为65,优选上限为63,更优选上限为62。
<耐水作用稳定性>
光学玻璃的耐水作用稳定性(DW)(粉末法)按照《GB/T 17129》规定的方法测试。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的耐水作用稳定性(DW)为3类以上,优选为2类以上。
<耐酸作用稳定性>
光学玻璃的耐酸作用稳定性(DA)(粉末法)按照《GB/T 17129》规定的方法测试。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的耐酸作用稳定性(DA)为3类以上,优选为2类以上。
<耐候性>
光学玻璃的耐候性(CR)按以下方法进行测试。
将玻璃试样放置在相对湿度为90%的饱和水蒸气环境的测试箱内,在40~50℃每隔1小时交替循环,循环15个周期。根据试样放置前后的浊度变化量来划分耐候性类别,表1为耐候性分类表。
表1.耐候性分类表
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的耐候性(CR)为2类以上,优选为1类。
<转变温度>
光学玻璃的转变温度(Tg)按照《GB/T7962.16-2010》规定的方法进行测试。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的转变温度(Tg)为620℃以下,优选为610℃以下,更优选为600℃以下。
<密度>
光学玻璃的密度(ρ)按《GB/T7962.20-2010》规定的方法进行测试。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的密度(ρ)为4.60g/cm3以下,优选为4.50g/cm3以下,更优选为4.40g/cm3以下。
<着色度>
本发明光学玻璃的短波透射光谱特性用着色度(λ80/λ5)表示。λ80是指玻璃透射比达到80%时对应的波长,λ5是指玻璃透射比达到5%时对应的波长。其中,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指,在向玻璃的上述表面垂直地入射强度Iin的光,透过玻璃并从另一个平面射出强度Iout的光的情况下,通过Iout/Iin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。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的λ80为380nm以下,优选λ80为375nm以下,更优选λ80为370nm以下。
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的λ5为330nm以下,优选λ5为325nm以下,更优选λ5为320nm以下。
<ΔPC,s与ΔPC,t值>
光学玻璃的ΔPC,s与ΔPC,t值按照《GB/T 7962.1—2010》规定的方法测试玻璃的nF、nC、ns、nt值,按以下公式进行计算:
PC,s=(nC-ns)/(nF-nC)
ΔPC,s=PC,s-0.4017-0.002365νd
PC,t=(nC-nt)/(nF-nC)
ΔPC,t=PC,t-0.5462-0.004713νd
在一些实施方式中,本发明氟磷酸盐光学玻璃的ΔPC,s值为0以下,优选为-0.01以下,更优选为-0.015以下,进一步优选为-0.02以下。
在一些实施方式中,本发明光学玻璃的ΔPC,t值为-0.01以下,优选为-0.02以下,更优选为-0.03以下,进一步优选为-0.04以下,更进一步优选为-0.05以下。
[制造方法]
本发明氟磷酸盐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、氟化物、磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐等为原料,按常规方法配料后,将配好的炉料投入到850~1200℃的熔炼炉(如带盖的铂金坩埚、铂合金坩埚等)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,由所制成的氟磷酸盐光学玻璃来制作玻璃预制件。即,可以通过对氟磷酸盐光学玻璃进行磨削和研磨等机械加工来制作玻璃预制件,或通过对由氟磷酸盐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,本发明的氟磷酸盐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氟磷酸盐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氟磷酸盐光学玻璃形成。本发明的玻璃预制件具有氟磷酸盐光学玻璃所具有的优异特性;本发明的光学元件具有氟磷酸盐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]
本发明氟磷酸盐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]
<氟磷酸盐光学玻璃实施例>
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。
本实施例采用上述氟磷酸盐光学玻璃的制造方法得到具有表2~表4所示组成的氟磷酸盐光学玻璃。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2~表4中。
表2.
表3.
表4.
<玻璃预制件实施例>
将氟磷酸盐光学玻璃实施例表2~表4中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,在降低玻璃内部应力的同时对折射率进行微调,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。
Claims (22)
1.氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,阳离子含有:P5+:26~45%;La3++Gd3++Y3+:0.1~15%;Nb5++W6++Ti4+:大于0但小于或等于15%;Ba2+:28~45%;Al3 +:5~25%,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0;
阴离子含有F-和O2-,其中F-/O2-为0.18~0.6。
2.根据权利要求1所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,阳离子还含有:Sr2+:0~10%;和/或Mg2+:0~10%;和/或Ca2+:0~10%;和/或R+:0~10%;和/或Yb3+:0~10%;和/或Zn2+:0~10%;和/或B3+:0~10%;和/或Si4+:0~5%;和/或Ta5+:0~10%;和/或Sb3+:0~1%;和/或Sn4+:0~1%;和/或Ce4+:0~1%,其中所述R+为Li+、Na+、K+中的一种或多种。
3.氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,阳离子由P5+:26~45%;La3++Gd3++Y3+:0.1~15%;Nb5++W6++Ti4+:大于0但小于或等于15%;Ba2+:28~45%;Al3+:5~25%;Sr2+:0~10%;Mg2+:0~10%;Ca2+:0~10%;R+:0~10%;Yb3+:0~10%;Zn2+:0~10%;B3+:0~10%;Si4+:0~5%;Ta5+:0~10%;Sb3+:0~1%;Sn4+:0~1%;Ce4+:0~1%组成,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.1~10.0;
阴离子由F-、O2-和0~2%的Cl-组成,其中F-/O2-为0.18~0.6,所述R+为Li+、Na+、K+中的一种或多种。
4.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.2~6.0,优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~4.0,更优选(Nb5++W6++Ti4+)/(La3++Gd3++Y3+)为0.7~2.0。
5.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.3~1.0,优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.5~1.0,更优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.6~1.0,进一步优选Y3+/(La3++Gd3++Y3+)为0.65~1.0。
6.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:Mg2+/Ba2+为0.01~0.3,优选Mg2+/Ba2+为0.02~0.25,更优选Mg2+/Ba2 +为0.03~0.2,进一步优选Mg2+/Ba2+为0.05~0.15。
7.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:Sr2+/Y3+为0.3~10.0,优选Sr2+/Y3+为0.5~5.0,更优选Sr2+/Y3+为0.8~3.0,进一步优选Sr2+/Y3+为1.0~2.0。
8.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为2.0以下,优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为1.0以下,更优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.8以下,进一步优选(Ca2++Zn2+)/(Nb5++W6++Ti4+)为0.5以下。
9.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:(R++Ca2+)/Mg2+为2.0以下,优选(R++Ca2+)/Mg2+为1.0以下,更优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.8以下,进一步优选(R++Ca2+)/Mg2+为0.5以下。
10.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-/O2-为0.2~0.5,优选F-/O2-为0.25~0.45,更优选F-/O2-为0.28~0.4。
11.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-/Ba2+为0.35~1.2,优选F-/Ba2+为0.5~1.1,更优选F-/Ba2+为0.6~1.0,进一步优选F-/Ba2+为0.65~0.9。
12.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:(P5++Al3+)/F-为0.9~4.0,优选(P5++Al3+)/F-为1.0~3.5,更优选(P5 ++Al3+)/F-为1.2~3.0,进一步优选(P5++Al3+)/F-为1.5~2.5。
13.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:P5+:30~40%,优选P5+:33~38%;和/或La3++Gd3++Y3+:0.5~12%,优选La3++Gd3++Y3+:1~10%;和/或Nb5++W6++Ti4+:0.5~10%,优选Nb5++W6++Ti4+:1~8%;和/或Ba2+:30~40%,优选Ba2+:33~38%;和/或Al3+:8~20%,优选Al3+:10~18%;和/或Sr2+:1~8%,优选Sr2+:2~7%;和/或Mg2+:1~7%,优选Mg2+:2~6%;和/或Ca2+:0~6%,优选Ca2 +:0~3%,更优选不含有Ca2+;和/或R+:0~5%,优选R+:0~2%,更优选不含有R+;和/或Yb3+:0~5%,优选Yb3+:0~2%,更优选不含有Yb3+;和/或Zn2+:0~5%,优选Zn2+:0~2%,更优选不含有Zn2+;和/或B3+:0~5%,优选B3+:0~2%,更优选不含有B3+;和/或Si4+:0~2%,优选Si4+:0~1%,更优选不含有Si4+;和/或Ta5+:0~5%,优选Ta5+:0~2%,更优选不含有Ta5+;和/或Sb3+:0~0.5%,优选Sb3+:0~0.1%;和/或Sn4+:0~0.5%,优选Sn4+:0~0.1%,更优选不含有Sn4+;和/或Ce4+:0~0.5%,优选Ce4+:0~0.1%,更优选不含有Ce4+。
14.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:La3+:0~10%,优选La3+:0~5%,更优选La3+:0~3%;和/或Gd3+:0~10%,优选Gd3+:0~5%,更优选Gd3+:0~3%;和/或Y3+:0~10%,优选Y3+:0.5~8%,更优选Y3+:1~7%;和/或Nb5+:0~10%,优选Nb5+:0~6%,更优选Nb5+:0~4%;和/或W6+:0~10%,优选W6+:0~6%,更优选W6+:0~5%;和/或Ti4+:0~10%,优选Ti4+:0~5%,更优选Ti4+:0~2%,进一步优选不含有Ti4+。
15.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,其中:F-:15~39%,优选F-:18~35%,更优选F-:21~32%;和/或O2-:61~85%,优选O2-:65~82%,更优选O2-:68~79%。
16.根据权利要求1或2所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,其组分以摩尔百分比表示,阴离子还含有:Cl-:0~2%;和/或Br-:0~2%;和/或I-:0~2%,优选阴离子还含有:Cl-:0~1%;和/或Br-:0~1%;和/或I-:0~1%,更优选阴离子还含有:Cl-:0~0.5%;和/或Br-:0~0.5%;和/或I-:0~0.5%。
17.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,所述氟磷酸盐光学玻璃的折射率nd为1.58~1.65,优选折射率nd为1.59~1.64,更优选折射率nd为1.60~1.63;阿贝数νd为57~65,优选阿贝数νd为58~63,更优选阿贝数νd为59~62。
18.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,所述氟磷酸盐光学玻璃的ΔPC,s值为0以下,优选ΔPC,s值为-0.01以下,更优选ΔPC,s值为-0.015以下,进一步优选ΔPC,s值为-0.02以下;和/或ΔPC,t值为-0.01以下,优选ΔPC,t值为-0.02以下,更优选ΔPC,t值为-0.03以下,进一步优选ΔPC,t值为-0.04以下,更进一步优选ΔPC,t值为-0.05以下。
19.根据权利要求1~3任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃,其特征在于,所述氟磷酸盐光学玻璃的耐水作用稳定性DW为3类以上,优选耐水作用稳定性DW为2类以上;和/或耐酸作用稳定性DA为3类以上,优选耐酸作用稳定性DA为2类以上;和/或耐候性CR为2类以上,优选耐候性CR为1类;和/或转变温度Tg为620℃以下,优选转变温度Tg为610℃以下,更优选转变温度Tg为600℃以下;和/或密度ρ为4.60g/cm3以下,优选密度ρ为4.50g/cm3以下,更优选密度ρ为4.40g/cm3以下;和/或λ80为380nm以下,优选λ80为375nm以下,更优选λ80为370nm以下;和/或λ5为330nm以下,优选λ5为325nm以下,更优选λ5为320nm以下。
20.玻璃预制件,其特征在于,采用权利要求1~19任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃制成。
21.光学元件,其特征在于,采用权利要求1~19任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃或权利要求20所述的玻璃预制件制成。
22.光学仪器,其特征在于,含有权利要求1~19任一权利要求所述的氟磷酸盐光学玻璃;和/或含有权利要求21所述的光学元件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110082148.4A CN112707640B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110082148.4A CN112707640B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112707640A true CN112707640A (zh) | 2021-04-27 |
CN112707640B CN112707640B (zh) | 2022-02-11 |
Family
ID=75550498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110082148.4A Active CN112707640B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112707640B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022156527A1 (zh) * | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638215A (en) * | 1995-06-20 | 1997-06-10 | Panavision International, L.P. | Objective lens system |
US6333288B1 (en) * | 1999-05-06 | 2001-12-25 | Schott Glas | Lead-free optical glasses |
US20030040424A1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-02-27 | Silke Wolff | Lead-free optical glasses |
US20030092555A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-05-15 | Schott Glas | Lead-free optical heavy flint glasses |
US20040242397A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-12-02 | Hikari Glass Co., Ltd. | Optical glass |
CN101497494A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 株式会社小原 | 光学玻璃 |
JP2009203155A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Ohara Inc | 光学ガラス |
CN101665324A (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-10 | Hoya株式会社 | 氟磷酸玻璃的制造方法 |
JP2010059019A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hoya Corp | フツリン酸ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法 |
JP2011225383A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子とその製造方法 |
CN102260043A (zh) * | 2010-05-18 | 2011-11-30 | 株式会社小原 | 光学玻璃、光学元件和预成型坯 |
JP2012096992A (ja) * | 2008-06-27 | 2012-05-24 | Hoya Corp | 光学ガラス |
JP2013151421A (ja) * | 2007-06-27 | 2013-08-08 | Nikon Corp | ガラス組成物、それを用いた光学部材及び光学機器 |
WO2014065225A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 旭硝子株式会社 | フツリン酸ガラス、プレス成形用プリフォーム、および光学素子 |
CN109384387A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-26 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及由其制成的玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
CN110156323A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN110156325A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN110204199A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-06 | 成都光明光电股份有限公司 | 具有负向反常色散的玻璃 |
WO2020062008A1 (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐光学玻璃、光学预制件、元件及仪器 |
CN112010554A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN112811815A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-18 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
-
2021
- 2021-01-21 CN CN202110082148.4A patent/CN112707640B/zh active Active
Patent Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638215A (en) * | 1995-06-20 | 1997-06-10 | Panavision International, L.P. | Objective lens system |
US6333288B1 (en) * | 1999-05-06 | 2001-12-25 | Schott Glas | Lead-free optical glasses |
US20030040424A1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-02-27 | Silke Wolff | Lead-free optical glasses |
US20030092555A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-05-15 | Schott Glas | Lead-free optical heavy flint glasses |
US20040242397A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-12-02 | Hikari Glass Co., Ltd. | Optical glass |
JP2013151421A (ja) * | 2007-06-27 | 2013-08-08 | Nikon Corp | ガラス組成物、それを用いた光学部材及び光学機器 |
CN101497494A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 株式会社小原 | 光学玻璃 |
JP2009203155A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Ohara Inc | 光学ガラス |
JP2012096992A (ja) * | 2008-06-27 | 2012-05-24 | Hoya Corp | 光学ガラス |
CN101665324A (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-10 | Hoya株式会社 | 氟磷酸玻璃的制造方法 |
JP2010059019A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hoya Corp | フツリン酸ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法 |
JP2011225383A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子とその製造方法 |
CN102260043A (zh) * | 2010-05-18 | 2011-11-30 | 株式会社小原 | 光学玻璃、光学元件和预成型坯 |
WO2014065225A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 旭硝子株式会社 | フツリン酸ガラス、プレス成形用プリフォーム、および光学素子 |
CN109384387A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-26 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及由其制成的玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
WO2020062008A1 (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐光学玻璃、光学预制件、元件及仪器 |
CN110156323A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN110156325A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN112010554A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 成都光明光电股份有限公司 | 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器 |
CN110204199A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-06 | 成都光明光电股份有限公司 | 具有负向反常色散的玻璃 |
CN112811815A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-18 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022156527A1 (zh) * | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112707640B (zh) | 2022-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109721241B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN110590155B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN109761489B (zh) | 光学玻璃 | |
CN109970338B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN110316960B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN109970337B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN109205616B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 | |
CN109721240B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN110937801B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 | |
CN109912195B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 | |
CN113264675B (zh) | 光学玻璃、光学元件和光学仪器 | |
CN113292242A (zh) | 特殊色散光学玻璃 | |
CN112811815B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 | |
CN109626813B (zh) | 光学玻璃、光学预制件、光学元件及光学仪器 | |
CN109775982B (zh) | 光学玻璃 | |
CN112707640B (zh) | 氟磷酸盐光学玻璃、光学元件及光学仪器 | |
CN115028353B (zh) | 具有负向反常色散的光学玻璃 | |
CN115504666A (zh) | 光学玻璃和光学元件 | |
CN115304274A (zh) | 高折射高色散光学玻璃 | |
CN109867442B (zh) | 光学玻璃 | |
CN110228946B (zh) | 光学玻璃 | |
CN114804622B (zh) | 近红外特殊色散玻璃 | |
CN115448591B (zh) | 光学玻璃、光学元件和光学仪器 | |
CN115466049B (zh) | 光学玻璃 | |
CN110240401B (zh) | 光学玻璃 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |