重火石光学玻璃及其制备方法和光学元件与流程

本发明涉及一种重火石光学玻璃及其制备方法和光学元件，特别涉及一种环保负折射率温度系数重火石光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃领域。

背景技术：

1、随着光电行业的发展，对光学元件提出了小型化、轻量化、高性能化、高清化的要求。温度变化将引起光学系统成像质量的急剧下降，主要是温度变化导致光学系统参数变化，其主要表现为：1)光学元件折射率的变化；光学元件的折射率会随着温度的变化发生变化。2)光学元件的面型变化和中心厚度的变化；光学元件在温度变化时会由于热胀冷缩使得折射面发生变形，并且光学元件的厚度也会变化。3)光学元件间隔的变化；光学元件之间的机械材料因为热胀冷缩而导致光学元件之间的距离发生变化。

2、针对温度变化，对光学系统参数的影响，可通过负折射率温度系数玻璃弥补校正。特别是长焦距变焦镜头，若不进行镜头温度漂移的修正，温度变化引起光学参数的微小变化比短焦时将会导致更大的影响，降低成像质量。折射率nd在1.65-1.70，阿贝数υd在25-33的负折射率温度系数的光学玻璃，可以与正折射率温度系数的光学玻璃进行组合，实现不同温度下折射率的稳定，满足镜头温度漂移的校正，使得光学系统在一定的温度变化范围内保持性能稳定，提高成像质量。

3、专利申请cn110316962a公开了一种折射率nd在1.65～1.73、阿贝数υd在25～35的光学玻璃及光学元件，其中含有(35～50)％的sio2，导致熔炼温度高，且无法确定其折射率温度系数状况。

4、专利申请cn110240400a公开了一种折射率nd在1.68～1.75、阿贝数υd在25～32的光学玻璃及光学元件，其中含有(1～15)wt％的nb2o5，造成玻璃原材料成本高。

5、专利申请cn105948482a公开了一种折射率nd在1.66～1.73、阿贝数υd在30～36的光学玻璃及光学元件，其中含有(25～35)wt％的nb2o5，造成玻璃原材料成本高。

6、专利申请cn111183122a公开了一种折射率nd在1.65～1.80、阿贝数υd在25～40的光学玻璃、光学元件以及光学仪器。该玻璃在589.29nm的相对折射率在40～60℃温度系数处于+6.0×10-6～-5.0×10-6/℃的范围内。另外，该玻璃含有(10～40)wt％的nb2o5，造成玻璃原材料成本高。该玻璃还含有(5.0～20)wt％的(zro2+li2o)，玻璃极易析晶不易稳定生产。

7、专利申请cn110234612a公开了一种折射率nd在1.70以上、阿贝数υd在20～50的光学玻璃、预制件以及光学元件。该玻璃在589.29nm的相对折射率在40～60℃温度系数处于+3.0×10-6～-10.0×10-6/℃的范围内，其中含有(30～65)wt％的bao、(5～34)wt％的∑(la2o3+y2o3+gd2o3+yb2o3)，造成玻璃的密度偏大。

8、专利申请cn116514393a公开了一种对d线的折射率nd为1.60～1.75、阿贝数υd为20～35的光学玻璃。其中，以质量％计，al2o3成分超过2％且为10％以下，nb2o5成分为0％以上5％以下，ta2o5成分为0％以上15％以下，bi2o3成分为0％以上且小于5％。其中al2o3、nb2o5、ta2o5提高玻璃的熔制温度，加速熔制过程中p2o5对铂金器皿的侵蚀，不利于玻璃的熔制。

9、专利申请cn116507594a公开了一种对d线的折射率nd为1.60～1.75、阿贝数υd为20～35的光学玻璃。其中说明书中记载：bi2o3的含量为0％以上30％以下，bao和tio2的总含量相对于p2o5的含量之比(bao+tio2)/p2o5优选为0.40～1.50。其中bi2o3有强烈腐蚀熔炼器皿的作用，不利于玻璃的熔制。同时该组成不含有sro，引起玻璃的透光性能差。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本技术的目的在于提供一种折射率nd为1.65-1.70，阿贝数υd为25-33，同时具有负折射率温度系数重火石光学玻璃和光学元件。本发明的重火石光学玻璃的相对折射率温度系数合适，可以校正镜头的温度漂移，提高成像质量；并且重火石光学玻璃的着色度小，稳定性好，还可以通过精密模压方式制作非球面光学元件。

3、本发明还提供一种重火石光学玻璃的制备方法。该制备方法简单易行，原料易于获取，重火石光学玻璃具有低的液相温度和良好的工艺性能，适于批量化生产。

4、用于解决问题的方案

5、本发明提供一种重火石光学玻璃，其以所述重火石光学玻璃的总质量为100％计，含有以下组分：

6、p2o5：20％～45％，优选25％～35％；

7、b2o3：0％～10％，优选0％～8％；

8、na2o：0％～15％，优选1％～10％；

9、k2o：2％～18％，优选3％～17％；

10、cao：0％～15％，优选2％～10％；

11、sro：10％～30％，优选13％～25％；

12、bao：1％～10％，优选1.5％～9.5％；

13、tio2：15％～25％，优选17％～23％；

14、所述重火石光学玻璃的折射率nd为1.65-1.70，阿贝数υd为25-33。

15、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，p2o5的含量与b2o3的含量之和∑(p2o5+b2o3)为22％～40％，优选为26％～38％；和/或，

16、na2o的含量与k2o的含量之和∑(na2o+k2o)为3％～30％，优选为5％～25％；和/或，

17、na2o的含量与k2o的含量之比na2o/k2o为小于1。

18、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，cao的含量、sro的含量与bao的含量之和∑(cao+sro+bao)为20％～40％，优选为25％～37％；和/或，

19、tio2的含量、cao的含量、sro的含量和bao的含量之和与p2o5的含量与b2o3的含量之和的比∑(tio2+cao+sro+bao)/∑(p2o5+b2o3)为大于1.50。

20、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，所述重火石光学玻璃不含有sio2、al2o3、nb2o5、zro2、bi2o3、geo2、ta2o5、wo3、li2o、teo2、la2o3、y2o3、gd2o3、yb2o3中的一种或两种以上的组合。

21、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，以元素的摩尔百分比计，氧原子的摩尔百分比与钛原子的摩尔百分比的比o/ti为5.0～12.0，优选7.0～10.0。

22、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，以元素的摩尔百分比计，氧原子的摩尔百分比与磷原子的摩尔百分比的比o/p为3.0～7.0，优选4.3～6.5。

23、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，以元素的摩尔百分比计，磷原子的摩尔百分比与钛原子比的摩尔百分比的比p/ti为1.0～3.0，优选1.5～2.5。

24、根据本发明所述的重火石光学玻璃，其中，在0～20℃时，所述重火石光学玻璃的d线相对折射率温度系数为-5.3×10-6/℃～-3.3×10-6/℃。

25、本发明还提供一种根据本发明所述的重火石光学玻璃的制备方法，其包括：将各组分原料按照比例称量、混合均匀后进行熔炼，然后浇注或漏注在成型模具中成型，或者直接压制成型，或者通过精密模压制成型。

26、本发明又提供一种光学元件，其包括是根据本发明所述的光学玻璃。

27、发明的效果

28、本发明的重火石光学玻璃的相对折射率温度系数合适，可以校正镜头的温度漂移，提高成像质量，因此主要用在镜头组中来校正温度漂移，提高成像质量；同时本发明的重火石光学玻璃具有着色度小，稳定性好，工艺性能优，能适宜批量化生产的特点。

29、本发明的重火石光学玻璃的制备方法简单易行，原料易于获取，重火石光学玻璃具有低的液相温度和良好的工艺性能。