透光性陶瓷及其制造方法、和光学零件及光学装置制造方法及图纸

技术编号:2663257 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种透光性陶瓷,以由一般式:{La↓[1-x](Sr↓[1-a-b]Ba↓[a]Ca↓[b])↓[x]}{(Al↓[1-c]Ga↓[c])↓[1-y](Ta↓[1-d]Nb↓[d])↓[y]}↓[v]O↓[w](其中,满足0<x≤1、0<y≤0.6、0.4≤y/x≤0.6、0≤a≤1、0≤b≤1、0≤c≤1、0≤d≤1、及0.9≤v≤1.1的各条件,w是用于保持电中性的正数)表示的组成的钙钛矿型化合物为主要成分。该透光性陶瓷折射率高、且阿贝数高,有利于象差修正。适合用于例如在单镜头反光照相机用的光学系统的高斯型透镜光学系统(20)中以夹持光阑(28)的方式所配置的透镜(22、25)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为透镜等光学零件的材料有用的透光性陶瓷及其制造 方法、和应用该透光性陶瓷的光学零件及光学装置。
技术介绍
一直以来,作为摄像类光学仪器等光学装置所搭载的透镜等光学零件的材料,如特许文献1及特许文献2所述那样,使用玻璃、塑料、或铌酸 锂(LiNb03)等单晶体。玻璃及塑料由于其光透过率高且容易加工成所希望的形状,因此主要 被应用于透镜等光学零件上。另一方面,LiNb03等单晶体通过利用其电 光学特性及双折射而主要被应用于光波导等光学零件上。使用了这种光学 零件的光拾波器等光学装置,被要求进一步的小型化和薄型化。但是,现有的玻璃及塑料中其折射率不足1.9,因此在使用了它们的 光学零件和光学装置中,小型化和薄型化存在限度。另外,尤其塑料不仅有耐湿性差的缺点并且存在产生双折射的情况,因此,也具有难以使入射 光高效良好地透过及聚光的缺点。另一方面,LiNb03等单晶体,其折射率比较高例如达到2.3。但是, LiNb03等单晶体容易产生双折射,因此,难以应用在透镜等光学零件上, 具有其用途被限制的缺点。作为不产生双折射、且能够赋予优异的光学特性即线性透过率及折射 率的材料,在特许文献3中公开了以Ba (Mg, Ta) 03系钙钛矿为主要成 分的透光性陶瓷;另外,在特许文献4中公开了以Ba (Zn, Ta) 03系钙 钛矿为主要成分的透光性陶瓷。在特许文献3所述的透光性陶瓷中,折射率和阿贝数等光学特性能够 通过用4价元素即Sn及域Zr置换Mg及/或Ta的一部分而得到改变。另外,特许文献4公示的透光性陶瓷,同样地也可以改变折射率和阿贝数。但是,在特许文献3及特许文献4所述的透光性陶瓷中,存在阿贝数低使得作为光学零件及光学装置的用途被限制的问题。特许文献l:特开平5-127078号公报(全页、图l) 特许文献2:特开平7-244865号公报(权利要求6、段落"0024") 特许文献3:特开平2004-75512号公报(全页、全图) 特许文献4:特开平2004-75516号公报(全页、全图)
技术实现思路
于是,本专利技术是鉴于上述实际情况而作成的,其目的在于,提供一种 具有高阿贝数的透光性陶瓷及其制造方法。另外,本专利技术的另一目的在于,提供一种应用上述透光性陶瓷而构成 的光学零件及应用该光学零件的光学装置。本专利技术的透光性陶瓷,以由一般式(La!.x (SiVa-bBaaCab) x}{ (Al!-cGac) !—y (Ta!-dNbd) y}vOw (其中,满足0 <x^l、 0<y^0.6、 0.4^y/xS0.6、 0^a^l、 0^b^l、 0^c^l、 O^d 芸l、及0.9Sv^1.1的各条件,w是用于保持电中性的正数)表示的组成 的钙钛矿型化合物为主要成分。在本专利技术的透光性陶瓷中,优选进一步限定y/x在0.45■y/xS0.55 的范围,且v在0.95^v^1.02的范围,进一步,x在0.2^x^1的范围。本专利技术的透光性陶瓷,作为优选,在可视光的波长为633nm且试样厚 度为0.4mm的状态下的线性透过率(下面,只要没有特别说明,简单称为 "线性透过率")为20%以上。另外,本专利技术的透光性陶瓷,其为多晶体时,发挥特别显著的效果。本专利技术还提供一种透光性陶瓷的制造方法。其特征在于,本专利技术的透 光性陶瓷的制造方法具备准备将陶瓷原料粉末成形为规定的形状而形成 的未烧结的陶瓷成形体的工序;准备与所述陶瓷原料粉末实质上相同组成 的同时烧结用组合物的工序,和使同时烧结用组合物与未烧结的陶瓷成形 体接触,且在氧浓度90体积%以上的环境中,对未烧结的陶瓷成形体进行 烧结的工序。在本专利技术的透光性陶瓷的制造方法中,优选同时烧结用组合物是粉末 状态,烧结工序在将未烧结的陶瓷成形体埋入同时烧结用组合物的粉末的 状态下被实施。另外,本专利技术还提供一种由所述的透光性陶瓷构成的光学零件、及一 种装载有该光学零件的光学装置。根据本专利技术的透光性陶瓷,折射率大至2.01以上,由此,有利于透镜 等光学零件的小型化。另外,根据本专利技术的透光性陶瓷,由于阿贝数非常 大且为30以上,由此,在作为尤其涉及可视光的宽波长范围的摄像系光 学仪器即例如照相机和摄像机这样的仪器的透镜材料使用时,在色差修正 和球差修正中起作用。附图说明图1:图1是作为应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件的第一 例的双凸透镜10的剖面图2:图2是作为应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件第二例 的双凹透镜ll的剖面图3:图3是作为应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件的第三 例的弯月透镜12的剖面图4:图4是作为应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件的第四 例的光程长调整板13的剖面图5:图5是作为应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件的第五 例的球状透镜14的剖面图6:图6是图解性地表示作为装载了应用本专利技术的透光性陶瓷而构 成的光学零件的光学装置的一例的光拾波器9的正面图7:图7是图解性地表示作为装载了应用本专利技术的透光性陶瓷而构成的光学零件的光学装置的一例的高斯型透镜光学系统20的侧面图。符号说明1、 记录介质2、 物镜3、 半透明反射镜4、 准直透镜5、 半导体激光器6、 聚光镜7、 受光元件8、 激光9、 光拾波器10、 双凸透镜11、 双凹透镜12、 弯月透镜13、 光程长调节板14、 球状透镜20、高斯型透镜光学系统 21 27、透镜具体实施例方式本专利技术的透光性陶瓷具有由AB03表示的钙钛矿型结构,A格点元素 和B格点元素和氧元素之摩尔比为近似于l:l:3的比值。具体而言,其 是根据需要用(Sr、 Ba、 Ca) { (Al、 Ga) (Ta、 Nb) }03系钙钛矿化合物 置换了LaA103系钙钛矿化合物后的化合物。(Sr、 Ba、 Ca) { (Al、 Ga) (Ta、 Nb) }03是(Al、 Ga)禾B (Ta、 Nb)以近似于1 : 1摩尔比而构成 的复合钙钛矿。本专利技术的透光性陶瓷的组成式表示为{Lai.x ( SiVa-bBaaCab ) xH (Ah-cGac) Uy (Ta,.dNbd) y}vOw (其中,满足0<x^l、 0<y^0.6、 0.4^y/x^0.6、 0^a^l、 0^b^l、 0^c^l、 0^d^l、及0.9^v^l.l 的各条件,w是用于保持电中性的正数)。La、 Sr、 Ba及Ca主要占据钙 钛矿结构的A格点,Al、 Ga、 Ta及Nb主要占据钙钛矿结构的B格点。 但是,这些元素在为极少量的情况下在不损害本专利技术的目的的范围内,当 然也可以存在于晶格外或存在于其它的格点。另外,x表示A格点的置换量,y表示B格点的置换量,但是,它们 为了保持钙钛矿型结构的电中性,必须y/x是近似于0.5的值。实际上,当y/x在0.4^y/xS0.6范围以外时,线性透过率不足20%,所以不作为优 选。同样地,v的值为了保持钙钛矿型结构而必须是近似于1的值。当v 在0.9Sv^1. 1范围以外时,线性透过率不足20%,所以不作为优选。另外,进一步限定y/x在0.45^y/x^0.55范围内,且v在0.95^v ^1.02范围内,并且当x在0.2Sx^l范围内时,线性透过率达到50%以 上,从而作为优选。另外,本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种透光性陶瓷,以由一般式:    {La↓[1-x](Sr↓[1-a-b]Ba↓[a]Ca↓[b])↓[x]}{(Al↓[1-c]Ga↓[c])↓[1-y](Ta↓[1-d]Nb↓[d])↓[y]}↓[v]O↓[w]表示的组成的钙钛矿型化合物为主要成分,其中,满足0<x≤1、0<y≤0.6、0.4≤y/x≤0.6、0≤a≤1、0≤b≤1、0≤c≤1、0≤d≤1、及0.9≤v≤1.1的各条件,w是用于保持电中性的正数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:金高祐仁
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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