氟磷光学玻璃的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有特殊光学特性的氣憐光学玻璃，更特别地，本发明设及具有 反常色散特性W及低折射、低色散的氣憐光学玻璃，由上述玻璃形成的光学元件、W及制造 元件所用玻璃材料的方法。且具有良好的可加工性和实用性。其具有正的反常色散（APgp) 为0.001W上，折射率（nd) 1.52W上、阿贝数（Vd) 71~78范围内的氣憐光学玻璃。
【背景技术】
[0002] 在相机、摄像机的光学系统中，为消除组合镜头中的色差，通常采用阿贝数大的氣 憐玻璃、组合阿贝数小的玻璃W实现"消色差"的设计，对于运种"消色差"的氣憐玻璃已经 实用化。而对于更能体现不仅能消除色差的效果、同时又能校正光学系统中的二级光谱、并 实现二次"消色差"，则需用不仅具有大的阿贝数、同时具有反常色散性质的光学元件来与 实现，W实现多样化光学系统设计的空间和自由度，运在光学系统的设计中来讲是很重要 的。
[0003] 作为运类低折射、低色散、大阿贝数的氣憐光学玻璃，已知的专利文献有： CN1903765A、CN101196571A、CN1854100A，W上的折射率（nd)在 1. 40 ~1. 60 的，阿贝数 (Vd) 65~90,虽然具有低折射、高阿贝数的性质，但它们都不具有反常色散特性。
[0004] 不仅如此，在所公开的S篇专利文献中，如：CN1903765A氣憐玻璃热膨胀值大，机 械性能和稳定性差。其较大的磨耗度将使可加工性变差，在元件加工抛光过程中，造成光洁 的元件表面被磨毛或划伤，运不仅增大了加工成本，其使用性也将大打折扣。 阳0化]再如：CN101196571A、CN1854100A也是如此，不仅磨耗度值大，且热膨胀值也过 大，运不仅可加工性差，同时也因热膨胀值大，使玻璃脆性加大，元件在加工过程中极易破 裂，使加工变得极易困难，也限制了运类玻璃的广泛使用。
[0006] 再如=篇专利文献的玻璃密度过大，也不利于实现整机的轻量化。
[0007] 为实现低折射、尤其是高阿贝数的要求，W上专利文献中都大量引入了氣化物，W 其达到低折射和高阿贝数的要求，但大量使用氣化物不仅增加了制造过程中的难度和制造 成本，而且将使玻璃内品质变差，难W实现稳定的量化产。
【发明内容】
[0008] 本发明重在解决上述W往技术所存在的诸多缺陷，并提供具有如下特征的氣憐玻 璃，具有反常色散（APgp) 0.OOlW上，折射率（nd) 1. 52W上，阿贝数（Vd) 71~78范围内 的光学常数。
[0009] 对玻璃进行加工，不会出现炸裂及元件表面划伤等现象。对玻璃进行再加热，在比 转变溫度灯g)高于120~160°C的溫度范围内保溫90分钟不出现表面失透。当在1050°C 的澄清溫度下、并降溫至790°C保溫化，玻璃内部无失透现象。
[0010] 本发明的另一目的是通过特殊的烙炼和成型工艺手段，制得一种优异内品质的玻 璃，且能进一步实现用于低溫精压的氣憐玻璃。
[0011] 为实现上述目的，本发明在不断地研究中发现，在采用一种特殊的玻璃组成可实 现上述目的，并依据其发现完成本发明。
[0012] 具体而言，实现本发明的步骤如下：
[0013] (1) 一种具有反常色散的氣憐光学玻璃，其特征在于，作为必选阳离子组分、其含 有：P5\B3\413\及Mg2\Ca2\Sr2\Ba2+中的至少S种作为二价阳离子组分，W及Li\化\K+ 中的一种或一种W上作为一价阳离子组分。W阳离子（cat% )计，含有W下：
[0014] 15-40% 的p5- 15-40% 削区;-- 1-20% 的Al-W ^20〇/〇 的MgW 5-25% 的村 0.5--!0% 的 83.2- 0-10% 的Sr十 !~！5% 的U- 0-10% 的Na+ 0-10% 的K- 0.1-10% 的Y-、- 0-5% 的La-3*
[0015] (2)依据权利要求1所述的反常色散氣憐光学玻璃，其中，作为二价阳离子组分 R2+:Mg2++Ca27Ba2++Sr2+含量之比> 4. 0
[0016] 做依据权利要求1所述的反常色散氣憐光学玻璃，还含有W阴离子（an% )计， 其中：10~30%的F组分、70~90%的02组分。
[0017] (4)依据权利要求1所述的反常色散氣憐光学玻璃，其特征在于，具有反常色散 (APgp)为+0.001W上，玻璃折射率（nd) 1.52W上，阿贝数（Vd) 71~78范围内。
[0018] (5)依据权利要求1或2所述的反常色散氣憐光学玻璃，其特征在于，玻璃热膨胀 小于120,玻璃密度为3. 3g/cm3W下。
[0019] (6)依据权利要求1~3的任一项所述的反常色散氣憐光学玻璃，其特征在于，玻 璃磨耗度为220W下。
[0020] (7)依据权利要求1~4的任一项所述的反常色散氣憐光学玻璃，其特征在于，对 玻璃进行再加热，在高于转变溫度灯g) 120~160°C的溫度区域内保90分钟，玻璃不会出现 表面乳浊或失透。当在1050°C的澄清溫度下、并降溫至790°C保溫化，玻璃内部无失透现 象。
[0021] (8) -种适于低溫热压的光学元件，是由其转变溫度（Tg)为470°C或更低的反常 色散氣憐玻璃所形成的，并可用于精密压型。 阳0巧 （9) 一种反常色散氣憐光学玻璃的制造方法，其中包括：在一种特制烙器中将粉 料制备成熟料、再经过熟料配比与混合后加入销金烙器中进行二次烙炼，均匀的玻璃液经 由漏料装置流入模具中成型为玻璃胚体、或经模压成一次元件。 阳〇2引本发明效果
[0024] 根据本发明，可提供一种低折射率、低色散的氣憐光学玻璃，其高阿贝数的特性， 适用于消除镜头的"色差"，由W上玻璃形成的光学元件W及制造运种氣憐光学玻璃的方 法，该玻璃可广泛适用于照相机、摄像机镜头的玻璃，且具有良好的可加工性和实用性。
[0025] 本发明所具有的反常色散特性，特别适用于消除镜头中的"二级光谱"。此外，由于 具有极低的转变溫度和抗失透性，可在低溫下良好的二次热压W及精密压型。
[00%] 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离 本发明上述基本技术思想前提下，还可W做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0027]W下通过实施例形式的【具体实施方式】，对本发明的上述内容再作进一步的详细说 明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于W下的实例。凡基于本发明上述内容 所实现的技术均属于本发明的范围。
【具体实施方式】
[0028] 本发明【具体实施方式】中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。
[0029] 本发明的氣憐光学玻璃的反常色散（AP评）为+0.001或更大，折射率（nd)为 1. 52W上，阿贝数（Vd)为71~78。
[0030] 为使运种氣憐玻璃达到具有良好的可加工性，提高玻璃研磨面的硬度，消除加工 过程中元件表面易出现的划痕等缺陷。优选磨耗度（FA)为220W下，进一步优选210或更 低。
[0031] 为提高耐热冲击性、避免加工过程中的破裂，W及减小光学组合元件匹配时的膨 胀值差过大，优选热膨胀（a)小于120,特别优选118或更小。
[0032] 为实现光学系统的轻量化，减轻整机的重量，优选密度（P)小于3. 3,进一步优选 3. 2或更低。
[0033] 本发明的氣憐玻璃具有低的转变溫度（Tg)可在低溫下实现精密压型。因此，转变 溫度优选控制在470°CW下，更优选460°C或更低。
[0034] 为实现制造的稳定性和良好的内品质，优选将失透溫度控制在800。更优选 790°C或更低。
[0035] 表示反常色散值（AP评）按下述方法计算：
[0036] 相对部分色散（P评）按下式计算得到：
[0037] PgF=ng-np/np-nc
[0038] 计算出部分色散比（P评）并W此为轴线，WVd为横轴，再不具备反常色散性质的 光学玻璃中，分别选出K类、F类各一种牌号的部分色散比（P评）和Vd值作为基准的光学玻 璃，将运二种玻璃的坐标（P评、Vd)连成直线，W此直线与表示作为比较玻璃的P评与Vd坐 标的纵坐标之差，（AP评）作为部分色散的偏差值，即表示反常色散值。由此计算出AP评 的值为正值时，即玻璃坐标（AP评、Vd)位于直线上方时，该玻璃具有正的反常色散。如位 于直线下方，则为负的反常色散。
[0039] 表1两种玻璃的相对部分色散
[0040]
[0041] W下对本发明实施例的组成予W详细说明，阳离子％Wcat%表示，阴离子％W an%表示。
[0042] 为实现上述的各项性能，本发明优选阳离子组分P5\B3\A13\Mg2\Ca2\Sr2\Ba2\、 Li\化\r、Y"、La+的总含量大于96 %，优选98 %W上，更优选100 %。
[0043] P5+是氣憐玻璃网络生成体的基础成分，是最有效扩大玻璃生成范围、增强抗失透 性的最重要的阳离子组分。当其引入量低于15%时，玻璃极不稳定，且耐失透性降低，但 若高于40%，则达不到所要求的反常色散性质。因此，将其引入量控制在15~40%，优选 17 %~38 %，更优选19~37 %，进一步优选20~36 %。为达到更好的稳定性，优选W偏憐 酸盐的形式引入。
[0044] B3+与p5+相同、也是氣憐玻璃网络生成体，同时也是增大反常色散和提高玻璃稳定 性的最重要阳离子成分。但如过量引入，玻璃中妒含量增加，难W获得所要求的特殊光学 性质。同时伴随B3+引入量的增加，且还会使玻璃液粘度变小，在烙炼中B3+与F形成BF3 形式，加剧玻璃液的挥发，玻璃液均匀性变差及玻璃内品质的变差。反之，如引入量过少，又 难W得到所要求的反常色散性质。因此，将其引入量控制在15~40%的范围内，优选16~ 38%，进一步优选16~37%，最优选17~36%。
[0045] Al3+是作为提高耐失透性、增大玻璃粘度、降低热膨胀系数W及提高反常色散的重 要阳离子组分。当其引入量少于1%时，玻璃抗失透性差、析晶溫度高。且玻璃粘度小，玻璃 液挥发严重，而难W制得内品质优异的玻璃料，同时对提高反常色散无效果。反之，当引入 量高于20%，不仅烙化时难溶物增多，同时玻璃抗失透性也将出现恶化的倾向。因此，Af+ 的引入量为1~20 %，优选3~19 %，进一步优选5~17 %，最优选6~16 %，特别优选 7 ~16%。
[0046] Mg2+是提高抗失透性、同时也提高反常色散，减小密度、降低磨耗度、并提高加工性 的重要阳离子成分。当其引入量小于1%时，难W达到上述效果。但当引入量超过20%时， 玻璃抗失透性将恶化，且玻璃的阿贝数也将减小。因此，将其引入量控制在1~20%的范围 内，优选2~19%，进一步优选4~18%，特别优选6~17%。
[0047]Ca2+也是增大反常色散、提高抗失透性、减小密度和降低磨耗度、并提高加工性的 重要阳离子成分。但当其引入量小于5%时，对增大反常色散和减小磨耗度效果不大，但当 其量超过25%时，玻璃抗失透性将急剧变差。