Ｃａ－Ｌａ－Ｆ系透光性陶瓷的制造方法、Ｃａ－Ｌａ－Ｆ系透光性陶瓷、光学构件、光学系统、以及陶瓷形成用组成物技术方案

本发明专利技术提供一种Ｃａ－Ｌａ－Ｆ系透光性陶瓷的制造方法，包含将ＣａＦ２微粒子、及与该ＣａＦ２微粒子分开制作的ＬａＦ３微粒子加以混合而制备微粒子混合物，并对所述微粒子混合物进行烧结，使其透明化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由钙及镧的氟化物所构成的Ca-La-F系透光性陶瓷的制造方法、 Ca-La-F系透光性陶瓷、光学构件、光学系统、以及陶瓷形成用组成物。本申请案基于2007年12月13日在日本提出申请的日本特愿2007-322437号而 主张优先权，其内容被援用于此。
技术介绍
萤石(CaF2)的阿贝数(vd)高至95，折射率分散特性优异，对于光的波长的折射率 分散较小。而且，萤石从紫外线区域到红外线区域的光的透射率高。因此，萤石作为一种优 异的光学材料而被人所熟知。若将由该种光学材料所构成的凸透镜、与由其他材料所形成的凹透镜加以组合， 则能够良好地修正色差。因此，萤石多被用于例如显微镜物镜等各种光学系统(例如专利 文献1 日本特开2004-191933号公报)。先前萤石单晶被用于光学系统，例如根据专利文献2 (日本特开2006-206359号公 报)可知以氟化钙烧结体而制造萤石陶瓷的方法。在专利文献2，记载了以下的萤石陶瓷的 制造方法。使钙化合物与氟化合物在溶液中反应而获得悬浮液。其次，将该悬浮液放入密 闭容器，加热至100°C以上、300°C以下，由此而制作氟化钙微粒子。将该氟化钙微粒子加热 至700°C以上、1300°C以下而进行烧结，由此而形成烧结体。在惰性环境中，一边对该烧结体 施加500Kg/cm2以上、10000Kg/cm2以下的压力，一边将其加热至800°C以上、1300°C以下，由 此使烧结体透明化而形成萤石陶瓷。以所述方式而制造的陶瓷是可以抑制产生空隙等的致密的烧结体，因此可以获得 优异的光学特性。
技术实现思路
然而，在从先前就用于光学系统的单晶材料的萤石中，温度上升时的热膨胀应变 因晶体方位(crystal orientation)而不同，其是各向异性的产生。因此，由于因气温变化 所产生的热膨胀应变，而容易使透镜的成像性能降低。另外，还存在着如下的问题由于急 剧的温度变化而容易产生裂痕，因此加工性差。另外，萤石虽然阿贝数较高，但折射率(nd)非常低，为1. 43。因此，存在着如下的 问题即使在使用萤石陶瓷的情况下，光学利用范围仍容易受到限制。另外，已知存在具有立方晶结构的Ca-La-F系结晶，但难以稳定地制造出结晶性 高且均质的结晶。因此，难以将Ca-La-F系结晶应用于光学材料。因此，本专利技术的课题在于提供一种具有与萤石同等程度高的阿贝数，且具有比萤 石更高的折射率，而且可以用作光学材料的具有透光性的Ca-La-F系透光性陶瓷、以及使 用该透光性陶瓷的光学构件。而且，本专利技术的课题在于提供一种具有较高的折射率和阿贝4数，且温度上升时的热膨胀是各向同性地产生的Ca-La-F系透光性陶瓷、以及使用该透光 性陶瓷的光学构件。另外，本专利技术的另一课题在于提供一种使用此种光学构件的光学系统。另外，本专利技术的另一个课题在于提供一种可以制造具有与萤石同等程度高的阿贝 数，且具有比萤石更高的折射率的Ca-La-F系透光性陶瓷的制造方法。并且，本专利技术的另一个课题在于提供一种可以适宜地用于制造所述Ca-La-F系透 光性陶瓷的陶瓷形成用组成物。本专利技术的Ca-La-F系透光性陶瓷是由含有(QvxLax)F2+x(其中，X为大于0且0. 4 以下的数)结晶的多晶体所构成，且具有可透射光的透光性。本专利技术的光学构件是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所构成，且形成为规定形状。本专利技术的光学系统是于光路中包含至少一组凸透镜与凹透镜的光学系统，所述 凸透镜或所述凹透镜的一者是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所构成，另一者是由与所述 Ca-La-F系透光性陶瓷不同的材料所构成的光学系统。所述光学系统还可以更包括一个以 上凸透镜、及一个以上凹透镜。本专利技术的Ca-La-F系透光性陶瓷的制造方法是如下的方法将CaF2微粒子、及与 该CaF2微粒子分开制作的LaF3微粒子加以混合而制成微粒子混合物，对该微粒子混合物进 行烧结，并使其透明化，由此而制造透光性陶瓷。所述制造方法还可以包含所述CaF2微粒子的制造步骤及/或所述LaF3微粒子的 制造步骤。所述制造方法还可以包含制备含有所述CaF2微粒子和所述LaF3微粒子的微粒子 混合物的步骤。并且，本专利技术的陶瓷形成用组成物是含有CaF2微粒子、及与该CaF2微粒子分开制 作的LaF3微粒子的陶瓷形成用组成物。本专利技术的Ca-La-F系透光性陶瓷是由含有(QvxLax)F2+x(X为大于0且0. 4以下 的数)结晶的多晶体所构成，且具有可透射光的透光性。因此，本专利技术的Ca-La-F系透光性 陶瓷具有与CaF2结晶或LaF3结晶不同的光学特性。即，根据本专利技术，可以提供一种具有与 萤石同等程度高的阿贝数，且具有比萤石更高的折射率的Ca-La-F系透光性陶瓷。并且， Ca-La-F系透光性陶瓷为多晶体，因此具有如下优点在温度上升时，容易各向同性地产生 热膨胀应变。另外，本专利技术的光学构件是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所构成，因此具有与萤 石同等程度高的阿贝数，且具有比萤石更高的折射率。另外，根据具有所述光学构件的本发 明的光学系统，可以容易实现优异的光学性能。另外，根据本专利技术的Ca-La-F系透光性陶瓷的制造方法，将CaF2微粒子、及与该 CaF2微粒子分开制作的LaF3微粒子加以混合而制成微粒子混合物，对该微粒子混合物进行 烧结，并使其透明化。因此，容易确保微粒子混合物的烧结性，可以制造出为钙和镧的氟化 物的多晶体且具有可透射光的透光性的Ca-La-F系透光性陶瓷。而且，本专利技术的陶瓷形成用组成物含有CaF2微粒子、及与该CaF2微粒子分开制作 的LaF3微粒子，因此可以适宜地用于所述Ca-La-F系透光性陶瓷的制造方法中。附图说明图IA是利用实施例1而制作的CaF2微粒子的TEM照片。图IB是利用实施例1而制作的LaF3微粒子的TEM照片。图2A是表示利用实施例1而制造的Ca-La-F系透光性陶瓷的X射线分析结果的 图表。图2B是表示公知的CLF结晶粉末的X射线分析结果的图表。图3是表示利用实施例1和实施例4而制造的Ca-La-F系透光性陶瓷对于波长的 透射率的图，其中，A表示实施例1进行碱分散而所得的Ca-La-F系透光性陶瓷，B表示实施 例4未进行碱分散而所得的Ca-La-F系透光性陶瓷。图4是表示在利用实施例1至3而制造的Ca-La-F系透光性陶瓷中，使CaF2微粒 子与LaF3微粒子的混合比例变化时的折射率变化与阿贝数变化的图。图5是表示在利用实施例1至3而制造的Ca-La-F系透光性陶瓷及各种光学玻璃 中，阿贝数与部分分散比的关系的图。图6是表示利用实施例5而制造的Ca-La-F系透光性陶瓷对于波长的透射率的图。 具体实施例方式以下，对本专利技术的实施形态加以说明。本专利技术的Ca-La-F系透光性陶瓷实质上是钙和镧的氟化物的多晶体，且具有可透 射光的透光性。该Ca-La-F系透光性陶瓷可以作为使光透射至内部的构件而使用。尤其是 该透光性陶瓷可以适宜地用于透镜等光学构件。该Ca-La-F系陶瓷是含有氟化钙镧(以下称为CLF)结晶的多晶体。CLF具有以 (QvxLax)F2+x(X为大于0且0.4以下的数)所示的组成比(原子比)。组成比可以利用荧 光X射线分析以及各种化学分析法而精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃａ－Ｌａ－Ｆ系透光性陶瓷的制造方法，其特征在于：将ＣａＦ↓［２］微粒子、及与该ＣａＦ↓［２］微粒子分开制作的ＬａＦ↓［３］微粒子加以混合而制备微粒子混合物，对所述微粒子混合物进行烧结，并使其透明化，由此而制造透光性陶瓷。

【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：石沢均，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]