光学玻璃、玻璃预制件和光学元件的制作方法

本发明涉及一种高折射低色散光学玻璃，尤其是涉及一种低成本的高折射低色散光学玻璃和光学元件。

背景技术：

1、近年来，随着光学系统的数字化和高精密化的迅速发展，在数码相机、摄像机等摄影设备以及投影仪、投影电视等图像播放(投影)设备等光学设备中，对减少光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数，使光学系统整体轻量化和小型化的要求越来越高。在光学系统的设计中，广泛采用高折射率的玻璃或利用非球面透镜来实现小型化、超薄化和广角化，在实现光学系统轻量化高性能化的同时更容易实现色差的校正，因此，高折射低色散玻璃的研发需求正逐渐加大。

2、早期制作高折射低色散玻璃都含有大量的ta2o5，如cn1876589a公开的一种折射率在1.75-1.85、阿贝数在34-44的光学玻璃，其中就含有大于15％但小于35％的ta2o5。钽是一种稀缺金属，ta2o5的使用对产品成本的控制极其不利，因此在高折射低色散玻璃组成中降低或不使用ta2o5，成了光学玻璃研发工作者的研发目标。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种原料成本低、折射率为1.77-1.85、阿贝数为40-48的高折射低色散光学玻璃。

2、本发明还要提供一种由上述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。

3、本发明解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其组成按摩尔百分比表示，含有：sio2：5-25％；b2o3：15-45％；la2o3：5-25％；gd2o3：1-20％；y2o3：0-10％；tio2：0-8％；ta2o5：0-8％；nb2o5：大于0但小于或等于8％；zro2：大于0但小于或等于15％；zno：18-40％；sio2/b2o3为0.28-1.2。

4、进一步的，还含有：wo3：0-10％；li2o：0-8％。

5、进一步的，其组成按摩尔百分比表示，还含有：al2o3：0-10％；yb2o3：0-10％；na2o：0-10％；k2o：0-10％；sb2o3：0-1％；ro：0-10％(其中ro为mgo、cao、sro或bao中的一种或多种)。

6、光学玻璃，其组成按摩尔百分比表示为：sio2：5-25％；b2o3：15-45％；la2o3：5-25％；gd2o3：1-20％；y2o3：0-10％；tio2：0-8％；ta2o5：0-8％；nb2o5：大于0但小于或等于8％；zro2：大于0但小于或等于15％；zno：18-40％；wo3：0-10％；li2o：0-8％；al2o3：0-10％；yb2o3：0-10％；na2o：0-10％；k2o：0-10％；sb2o3：0-1％；sio2/b2o3为0.28-1.2；ro：0-10％(其中ro为mgo、cao、sro或bao中的一种或多种)。

7、进一步的，所述各组分的含量满足以下7种条件中的一种或一种以上：

8、1)sio2/b2o3为0.3-1；

9、2)nb2o5/gd2o3为0.01-1；

10、3)ta2o5/nb2o5小于1；

11、4)zno/b2o3为0.5-2；

12、5)tio2/(tio2+nb2o5)为0.1-0.9；

13、6)gd2o3/(la2o3+gd2o3+y2o3)为0.15-0.6；

14、7)4×zro2/(zno+li2o)为0.3-1.6。

15、进一步的，其中：sio2：8-23％；和/或b2o3：20-42％；和/或la2o3：5-20％；和/或gd2o3：2-15％；和/或y2o3：0.1-8％；和/或tio2：0.1-6％；和/或ta2o5：0-5％；和/或nb2o5：0.1-6％；和/或zro2：1-10％；和/或zno：20-38％；和/或wo3：0-5％；和/或li2o：0-5％。

16、进一步的，其中：al2o3：0-5％；和/或yb2o3：0-5％；和/或na2o：0-5％；和/或k2o：0-5％；和/或sb2o3：0-0.5％；和/或ro：0-5％(其中ro为mgo、cao、sro或bao中的一种或多种)。

17、进一步的，其中：sio2：9-20％；和/或b2o3：23-38％；和/或la2o3：6-15％；和/或gd2o3：2-10％；和/或y2o3：0.5-5％；和/或tio2：0.1-4％；和/或ta2o5：0-3％；和/或nb2o5：0.1-4％；和/或zro2：2-8％；和/或zno：23-35％。

18、进一步的，所述各组分的含量满足以下7种条件中的一种或一种以上：

19、1)sio2/b2o3为0.3-0.7；

20、2)nb2o5/gd2o3为0.03-0.8；

21、3)ta2o5/nb2o5：小于0.8；

22、4)zno/b2o3为0.7-1.5；

23、5)tio2/(tio2+nb2o5)为0.2-0.8；

24、6)gd2o3/(la2o3+gd2o3+y2o3)为0.2-0.55；

25、7)4×zro2/(zno+li2o)为0.35-1.2。

26、进一步的，所述各组分的含量满足以下7种条件中的一种或一种以上：

27、1)sio2/b2o3为0.35-0.65；

28、2)nb2o5/gd2o3为0.05-0.5；

29、3)ta2o5/nb2o5：小于0.5；

30、4)zno/b2o3为0.75-1.2；

31、5)tio2/(tio2+nb2o5)为0.3-0.7；

32、6)gd2o3/(la2o3+gd2o3+y2o3)为0.25-0.5；

33、7)4×zro2/(zno+li2o)为0.45-1。

34、进一步的，其中：sio2、b2o3、la2o3、gd2o3、y2o3、tio2、nb2o5、wo3、zro2和zno的合计含量为95％以上，且不含ta2o5。

35、进一步的，其中：sio2、b2o3、la2o3、gd2o3、y2o3、tio2、nb2o5、zro2和zno的合计含量为99％以上。

36、进一步的，其组成按摩尔百分比表示，还含有：p2o5：0-10％；bi2o3：0-10％；teo2：0-10％；ga2o3：0-10％；lu2o3：0-10％；geo2：0-8％；ceo2：0-1％；sno2：0-1％；f：0-10％。

37、进一步的，所述玻璃的折射率(nd)为1.77-1.85，阿贝数(vd)为40-48，玻璃的密度(ρ)为5.00g/cm3以下。

38、进一步的，所述玻璃的透射比达到80％时对应的波长λ80为410nm以下，透射比达到5％时对应的波长λ5为350nm以下；析晶上限温度在1160℃以下；玻璃转变温度(tg)为630℃以下。

39、进一步的，所述玻璃的透射比达到80％时对应的波长λ80为400nm以下，透射比达到5％时对应的波长λ5为340nm以下；析晶上限温度在1150℃以下；玻璃转变温度(tg)为620℃以下；玻璃的密度(ρ)为4.90g/cm3以下。

40、玻璃预制件，采用上述的光学玻璃制成。

41、光学元件，采用上述的光学玻璃制成。

42、本发明的有益效果是：降低ta2o5的含量，优化了原料成本；通过合理的组分设计，使本发明的光学玻璃在实现所需的光学常数的同时利于精密模压，且具有优异的化学稳定性，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。