[发明专利]重镧火石玻璃及其预制件、光学元件和光学仪器

说明书

本发明公开了一种重镧火石玻璃及其预制件、光学元件和光学仪器。该重镧火石玻璃，以重量％计，含有：SiO₂：12‑30％，TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃：10.5‑40％，B₂O₃：0‑10％，其中(SiO₂+TiO₂)/(B₂O₃+Nb₂O₅)为1‑30，所述玻璃的折射率(nd)为1.86‑1.92，阿贝数(vd)为25‑30，折射率温度系数为2.4×10^‑6/℃以下。该玻璃能够满足精密仪器所需的光学性能，而且抗析晶性能优异、折射率温度系数低，能有效减小温差导致的热像差。

技术领域

本发明属于光学玻璃领域，具体涉及一种重镧火石玻璃及其预制件、光学元件和光学仪器。

背景技术

折射率(nd)为1.86-1.92，阿贝数(vd)为25-30的重镧火石玻璃广泛应用在精密光学仪器的透镜中，这些重镧火石玻璃能够满足现代精密模压成型工艺的要求，但是已有的重镧火石玻璃的折射率温度系数较高。

光学玻璃的折射率是温度的函数，它们之间的关系与玻璃组成及结构有密切的联系。当温度上升时，玻璃的折射率将受到作用相反的两个因素的影响，一方面由于温度上升，玻璃受热膨胀使密度减小，折射率下降。另一方面由于温度升高，导致阳离子对O^2-离子的作用减小，极化率增加，使折射率变大。单位温度引起的折射指数的变化，即玻璃折射率温度系数，它是衡量温度对光学玻璃的折射率影响的关键性能参数。

在医疗、夜间摄影、集成电路光刻技术等领域所使用的光学仪器中，光学透镜的使用环境温度随使用时间增长而不断升高，玻璃的折射率也随之变化较大，严重降低玻璃的成像质量，进而影响系统分辨率。往往需要采用热像差补偿技术加以弥补，例如光刻机的光刻物镜通过可动镜片结合、热相差补偿元件等弥补，但是这些技术门槛较高，仅被世界上少数厂家掌握，极大地制约了相关技术的推广应用，也不利于形成市场竞争、打破精密仪器价格昂贵的局面。

而且，已有的重镧火石玻璃析晶上限温度偏高，玻璃在高温加工时稳定性差，热加工工艺难度大，致使其使用范围受到限制。

此外，当前高密度和高着色度的重镧火石玻璃也不能满足人们追求仪器和设备轻小型化和高透过率的要求。

因此，有必要开发一种透射率高、成像质量高、折射率温度系数优异、析晶上限温度低的重镧火石玻璃。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种重镧火石玻璃，该玻璃的折射率nd为1.86-1.92，阿贝数vd为25-30，能够满足精密仪器所需的光学性能，而且抗析晶性能优异、折射率温度系数低，能有效减小温差导致的热像差。

本发明还进一步提供了由该重镧火石玻璃制作的预制件、光学元件和光学仪器。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：

重镧火石玻璃，以重量％计，含有：SiO₂：12-30％，TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃：10.5-40％，B₂O₃：0-10％，其中(SiO₂+TiO₂)/(B₂O₃+Nb₂O₅)为1-30，所述玻璃的折射率(nd)为1.86-1.92，阿贝数(vd)为25-30，折射率温度系数为2.4×10^-6/℃以下。