本申请是针对申请号为201310236794.7，申请日为2013年6月17日，名称为“光学玻璃及光学元件”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及一种光学玻璃，特别是涉及一种折射率(nd)为1.58～1.64、阿贝数(νd)为60～67的光学玻璃，以及由该光学玻璃构成的玻璃预制件、光学元件和光学仪器。
背景技术：
近年来，随着数码相机和可拍照手机的广泛普及，普通的球面透镜也在向非球面透镜发展，这就需要更多的中等折射率、低色散的光学玻璃。为降低加工难度和生产成本，精密模压技术成为了光学玻璃制造光学透镜的首要选择，然而要想所得的光学玻璃适于精密模压，则必须具有较低的转变温度，这也对光学玻璃研发人员提出了较高的要求。
cn102476916a公开了一种光学玻璃，其含有大量的b2o3，这会使得玻璃在融化时挥发性增大，同时玻璃的耐失透性变差，其转变温度为600℃左右，精密模压温度明显偏高。cn101823839a公开了一种光学玻璃，其中含有20～34％的zno，如此高的锌含量势必会使玻璃的耐失透性和化学稳定性降低，其中还含有0.1～11％的geo2，会使玻璃的成本大幅度提高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较低转变温度，耐失透性和化学稳定性良好且成本低廉的光学玻璃，其折射率(nd)为1.58～1.64，阿贝数(νd)为60～67。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其组成按重量百分比含有：p2o5：30～50％、la2o3：0.1～2％、gd2o3：0～5％、li2o：0.1～5％、mgo：2～10％、cao：3～10％、bao：30～50％、al2o3：0～5％，但不含有b2o3。
进一步的，还含有：zno：0～1％、sb2o3：0～0.5％。
进一步的，其组成按重量百分比为：p2o5：30～50％、zno：0～1％、la2o3：0.1～2％、gd2o3：0～5％、li2o：0.1～5％、mgo：2～10％、cao：3～10％、bao：30～50％、al2o3：0～5％、sb2o3：0～0.5％。
进一步的，其中：p2o5：35～47％。
进一步的，其中：la2o3：0.1～1.5％。
进一步的，其中：gd2o3：0.5～3％。
进一步的，其中：li2o：0.5～3％。
进一步的，其中：mgo：3～7％。
进一步的，其中：cao：4～8％。
进一步的，其中：bao：35～46％。
进一步的，其中：al2o3：0.1～3％。
进一步的，所述光学玻璃的抗潮湿大气作用稳定性rc为1级，抗酸作用稳定性ra为1级。
进一步的，所述光学玻璃密度为3.8g/cm3以下，转变温度为520℃以下。
进一步的，所述光学玻璃折射率为1.58～1.64，阿贝数为60～67。
采用上述的光学玻璃制成的玻璃预制件。
采用上述的光学玻璃制成的光学元件。
采用上述的光学玻璃制成的光学仪器。
本发明的有益效果是：通过合理调整个组分的含量且不加入b2o3和geo2组分，使玻璃具有良好的化学稳定性，并具有较低的转变温度。本发明的光学玻璃的折射率为1.58～1.64，阿贝数为60～67，抗潮湿大气作用稳定性rc为1级，抗酸作用稳定性ra为1级，光学玻璃密度为3.8g/cm3以下，转变温度为520℃以下，适于精密模压并且成本较低。
具体实施方式
下面将描述本发明光学玻璃的各个组分，除非另有说明，各个组分含量的比值是用重量％表示。
p2o5是网络生成体，是构成玻璃骨架的主要元素，其含量少易导致玻璃耐失透性恶化，含量过多则会使化学稳定性下降且难获得预期的光学性能，因此p2o5的含量限定为30～50％，优选含量为35～47％。
zno可以降低玻璃的析晶倾向，但其含量不可过高，否则会使玻璃的耐失透性和化学稳定性降低，增大玻璃色散，所以zno的含量限定为0～1％。
la2o3可用于提高玻璃的折射率、降低色散，是本发明的必须组分，若其含量过高会引起玻璃软化温度上升，抗失透性变差。因此la2o3的含量限定为0.1～2％，优选含量为0.1～1.5％。
gd2o3具有提高玻璃折射率和化学稳定性的作用，尤其在本发明中，gd2o3与la2o3共同存在，可显著提高玻璃的抗失透性能和化学稳定性，若其含量过多，则会提高玻璃的转变温度，不利于精密模压，所以gd2o3限定为0～5％，优选含量为0.5～3％。
li2o是本发明的必要组份，不仅具有显著降低玻璃的转变温度和密度的作用，而且还有较强的助熔作用。当其含量低于0.1％时，对降低转变温度的作用不明显，若其含量高于5％，则玻璃耐失透性急剧下降。因此li2o的含量范围为0.1～5％，优选为0.5～3％。
na2o和k2o等金属氧化物可有效降低玻璃的转变温度和密度，改善玻璃的熔化性能，同时可以通过混合碱效应提高玻璃的化学稳定性，因此，在本发明中可以加入一定量的na2o和k2o等金属氧化物。
mgo有利于提高玻璃的化学稳定性，一定量mgo的加入，对降低玻璃的转变温度和屈服点温度都是有效的。若其含量过高，反而会使玻璃的耐失透性显著恶化，液相温度也会升高，因此mgo的含量限定为2～10％，优选为3～7％。
cao可以提高玻璃的化学稳定性，具有一定的助熔作用，但其含量高于10％则会使玻璃的失透倾向增大，所以cao的含量限定为3～10％，优选为4～8％。
sro与mgo的的作用相类似，有利于提高玻璃的化学稳定性，在本发明中可以适量加入sro。
bao可以降低玻璃的色散，同时改善玻璃的透过率，若其含量过多则难以得到所期望的转变温度和比重。因此bao的含量范围为30～50％，优选为35～46％。
al2o3可以提高玻璃的化学稳定性，增大玻璃的高温粘度，但当其含量高于5％，会使玻璃的耐失透性降低，增加熔融难度，所以al2o3的含量限定为0～5％，优选为0.1～3％。
sb2o3在本发明中作为澄清剂使用，其含量范围为0～0.5％。
下面将描述本发明的光学玻璃的性能。
其中折射率与阿贝数按照《gb/t7962.1—1987无色光学玻璃测试方法折射率和色散系数》测试。
转变温度(tg)按照《gb/t7962.16-1987无色光学玻璃测试方法线膨胀系数、转变温度和弛垂温度》测试，即：被测样品在一定的温度范围内，温度每升高1℃，在被测样品的膨胀曲线上，将低温区域和高温区域直线部分延伸相交，其交点所对应的温度。
密度按照《gb/t7962.20-1987无色光学玻璃测试方法密度测试方法》测试。
抗潮湿大气作用稳定性rc(s)(表面法)：根据对潮湿大气作用的稳定性分为三级，其中：
1级：在温度50℃，相对湿度85％的条件下，玻璃抛光表面形成水解斑点的时间超过20h；
2级：在温度50℃，相对湿度85％的条件下，玻璃抛光表面形成水解斑点的时间在5～20h；
3级：在温度50℃，相对湿度85％的条件下，玻璃抛光表面形成水解斑点的时间不到5h。
抗酸作用稳定性ra(s)(表面法)：根据对酸溶液作用的稳定性分为三级，其中：
1级：在0.1n(当量浓度)、温度50℃的醋酸溶液作用下，玻璃抛光表面的破坏深度达135nm的时间超过5h；
2级：在0.1n、温度50℃的醋酸溶液作用下，玻璃抛光表面的破坏深度达135nm的时间在1～5h；
3级：在0.1n、温度50℃的醋酸溶液作用下，玻璃抛光表面的破坏深度达135nm的时间不到1h。
经过测试，本发明的光学玻璃具有以下性能：光学玻璃的抗潮湿大气作用稳定性rc(s)为1级；抗酸作用稳定性ra(s)为1级；密度(ρ)为3.8g/cm3以下；转变温度(tg)为520℃以下；折射率(nd)为1.58～1.64，阿贝数(νd)为60～67。
本发明还提供一种光学玻璃预制件和光学元件，由上述光学玻璃按照本领域技术人员熟知的方法形成，并且所述的光学预制件和光学元件可以应用于数码照相机、数字摄像机、照相手机等设备。
实施例
为了进一步了解本发明的技术方案，下面将描述本发明光学玻璃的实施例，应该注意到，这些实施例没有限制本发明的范围。
表1～表3中显示的实施例1～30是通过按照表1～表3所示各个实施例的比值称重并混合光学玻璃用普通原料(如氧化物、氢氧化物、磷酸盐、偏磷酸盐、碳酸盐和硝酸盐)，将混合原料放置在坩埚中，在一定的温度内熔融，并且经熔化、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。
本发明实施例1～30的组成与折射率(nd)、阿贝数(vd)、密度(ρ)、抗潮湿大气作用稳定性rc(s)、抗酸作用稳定性ra(s)、转变温度(tg)的结果一起在表1～表3中表示。在这些表中，各个组分的组成是用重量百分比表示的。
表1
表2
表3
通过上述表1～表3中的实施例可以看出，本发明的发明人通过合理调整各组分的配比，所得到的光学玻璃抗潮湿大气作用稳定性rc(s)为1级；抗酸作用稳定性ra(s)为1级；密度(ρ)为3.8g/cm3以下；转变温度(tg)为520℃以下；折射率(nd)为1.58～1.64，阿贝数(νd)为60～67。