[发明专利]光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器

说明书

本发明提供一种折射率为1.65～1.79、阿贝数为48～56的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO₂：10～30％、B₂O₃：5～20％、Al₂O₃：10～35％、La₂O₃：15～40％、Y₂O₃：10～45％、ZrO₂：0.5～8％、MgO：0.5～8％，其中Al₂O₃/SiO₂为0.4～2.0。通过合理的组分设计，本发明获得的光学玻璃在具有期望的折射率、阿贝数和折射率温度系数的同时，具备较高的硬度和优异的化学稳定性，适用于车载、监控安防等领域的使用。

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃，尤其是涉及一种折射率为1.65～1.79、阿贝数为48～56的光学玻璃，以及由该光学玻璃制成的玻璃预制件、光学元件和光学仪器。

背景技术

折射率为1.65～1.79、阿贝数为48～56的含镧光学玻璃属于镧冕玻璃，相对于普通的冕类玻璃，具有折射率高、色散低的优势，应用到光学成像系统中可以大幅度提升镜头的视场角，改善成像质量。

随着智能驾驶技术、智慧安防技术、环境感知技术的发展，区别于传统的镜头(如单反相机)工作在较好的环境下，上述领域的镜头需长期在风沙、酸雨、高低温交替等恶劣环境下工作，并保持极高的可靠性，这就对镜片材质的环境稳定性提出了新的要求。以车载镜头为例，大视场高清晰度的要求需要材料具备高折射率、低色散的特性。更为重要的是，车载镜头关系到人身安全，同时其设计使用寿命和车辆使用寿命一致，需达到15年以上，这就对车载镜头的可靠性提出了极高的要求。

车载镜头长期暴露在恶劣工作环境中，第一枚镜片非常容易受到沙土高速摩擦，沙土中主要成分是石英微颗粒，具有非常高的硬度，若玻璃的Knoop硬度(下文用H_k表示)低于650×10⁷Pa，玻璃容易被划伤，从而降低成像质量。

车载镜头还需考虑较好的耐酸性，如抵抗酸雨、酸性融雪剂等的侵蚀。目前镧冕类玻璃主要是由B₂O₃-La₂O₃系统组成，粉末法耐酸性只能达到3类或者更低，在长期恶劣条件下使用容易被酸性物质侵蚀，难以满足车载领域的使用要求。

由于玻璃材料的折射率是随温度变化而变化的，该性能称为玻璃的折射率温度系数，若玻璃的折射率温度系数过大，在工作温度发生较大变化时，如汽车在寒带驶向热带、高寒地区的监控摄像镜头、高温炉观察镜头等，镜头不能准确聚焦，导致清晰度降低。因此，需要发展具有特异折射率温度系数的光学玻璃，这也是时代的发展给光学设计和光学材料研究提出的一个新课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有期望的折射率、阿贝数和折射率温度系数，同时具备较高的硬度和优异的化学稳定性的光学玻璃。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

(1)光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO₂：10～30％、B₂O₃：5～20％、Al₂O₃：10～35％、La₂O₃：15～40％、Y₂O₃：10～45％、ZrO₂：0.5～8％、MgO：0.5～8％，其中Al₂O₃/SiO₂为0.4～2.0。