视觉技术

光学玻璃

光学玻璃是制造光学镜头、光学仪器的主要材料。光学玻璃必须有高度精确的折射率、阿贝数和高透明度、高均匀度。

简史

最初用于制造镜头的玻璃，就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩，形状类似“冠”，皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。那时候的玻璃极不均匀，多泡沫。除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃。 1790年左右法国人皮而·路易·均纳德发现搅拌玻璃熔液可以制造质地均匀的玻璃。 1884年蔡司公司的恩斯特·阿贝和奥托·肖特在德国耶拿市创建肖特玻璃厂（Schott Glaswerke AG ），在几年内研制了几十种光学玻璃，其中以高折射率的钡质冕牌玻璃(BAK)的发明为肖特玻璃厂的重要成就之一。

光学玻璃的成分

光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合,在白金坩埚中高温融化,用超声波搅拌均匀,去气泡；然后经长时间缓慢地降温，以免玻璃块产生内应力。冷却后的玻璃块，必须经过光学仪器测量，检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。合格的玻璃块经过加热锻压，成光学透镜毛胚。

特种光学玻璃

稀土元素光学玻璃

1930年代美国伊士曼柯达公司发明了新的稀土元素光学玻璃,主要成分是镧、钍的氧化物。稀土元素光学玻璃有很高的折射率，为光学镜头的设计开辟新的可能性，今日大孔径镜头中多有镧玻璃。早期稀土玻璃多半含有放射性，二战结束后柯达又改良而发明无放射性稀土玻璃，沿用至今成为光学界常见的高折射率玻璃。

无铅光学玻璃

无铅光学玻璃不含铅、砷，以N标志。

光学玻璃分类

化学成分和光学性质相近的玻璃，在阿贝图上也分布在相邻的位置。肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区，将光学玻璃分类;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。玻璃名称中的符号：

• F 代表燧石

• K 代表冕牌

• B 代表硼

• BA 代表钡

• LA 代表镧

• N 代表无铅

• P 代表磷

光学玻璃的物理参数

• V_d阿贝数 四位有效数字

• n_d折射率      七位有效数字

• V_e 四位有效数字

• n_e 七位有效数字

• 玻璃的密度. 四位有效数字

• 玻璃的透明度.四位有效数字

• 折射率随着温度变化的系数 三位有效数字

国际玻璃码

国际玻璃码用九位数字表示，形式为：xxxxxx.xxx;

• 头三位数字代表折射率n_d小数点后头三位数。

• 下三位数字代表阿贝数V_d头三位数，不计小数点。

• 小数点后的三位数代表玻璃的密度，不计小数点

例如K10玻璃

• n_d=1.50137 小数点后头三位数=501

• V_d=56.41 头三位数，不计小数点=564

• 密度=2.52；不计小数点=252

例如：

K10 的国际玻璃码是501564.252

N-LAK7的国际玻璃码652585.384

N-BALF5的国际玻璃码547536.261

N-KF9的国际玻璃码523515.250

N-SSK2的国际玻璃码622533.353