[發明專利]透光性陶瓷及其制造方法、以及光學部件和光學裝置

有效

• 申請號: 200580037437.1
• 申請日: 2005-10-14
• 公開（公告）號: CN101052601A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 金高祐仁
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: C04B35/00
• 分類號: C04B35/00;G02B1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及作為透鏡等光學部件而有用的透光性陶瓷及其制造方法以及使用此的光學部件以及光學裝置。

背景技術

以往以來，作為載置于光拾取器等光學裝置的透鏡等光學部件的材料，如專利文獻1和專利文獻2所記載的那樣，使用玻璃或塑料，或者鈮酸鋰(LiNbO₃)等的單結晶。

關于玻璃和塑料，由于光透過率高，且容易加工為所望的形狀，因此主要被用于透鏡等光學部件。另一方面，LiNbO₃的單結晶，利用電光學特性和雙折射，而主要被用于光波導等光學部件。在使用這種光學部件的光拾取器等光學裝置中，要求更加小型化和薄型化。

然而，在以往的玻璃和塑料中，其折射率為2.00以下，因此使用它們的光學部件和光學裝置中小型化和薄型化方面存在極限。另外，在塑料中，不僅具有耐濕性較差的缺點，而且由于產生雙折射，因此具有難于使入射光效率更高地透過和聚焦的缺點。

另一方面，關于例如LiNbO₃單結晶，由于折射率高至2.3，且是雙折射，因此，因此難于用于透鏡等光學部件，具有用途受限制的缺點。

作為不產生雙折射且能夠賦予優良的光學特性的材料，如專利文獻3所記載的那樣，已知有Ba(Mg，Ta)O₃系以及Ba(Zn，Ta)O₃系透光性陶瓷。這些陶瓷表現出2.01以上的折射率(以下，只要沒有特別說明，說的是波長633nm的折射率。)。

另外，最近要求作為光學特性的指標之一的異常分散性Δθg，F較大。所謂具有異常分散性，詳細情況留作后述，但說的是，具有與通常的光學玻璃不同的波長分散性。異常分散性Δθg，F較大，則對于色像差的校正有用。以下，在本說明書中，用負值表示異常分散性，所謂異常分散性較大，是指其絕對值較大。

然而，專利文獻3所公開的Ba(Mg，Ta)O₃系以及Ba(Zn，Ta)O3系透光性陶瓷，采用由通式AB?O₃表示的鈣鈦礦(perovskite)結構，特別是其B位置元素采用由兩種以上的元素的組合構成的復合鈣鈦礦結構。也就是說，主要是由Mg和/或Zn構成的二價的金屬元素，與由Ta和/或Nb構成的5價元素以大致接近于1：2的摩爾(モル)比存在，由此大致保持電中性。此外，通過用Sn、Zr等4價元素置換作為B位置元素的Mg、Ta和/或Zn，從而能夠變化折射率和阿貝數等光學特性。

可是，在專利文獻3所記載的透光性陶瓷中，存在異常分散性Δθg，F小的問題。例如，Ba{(Sn，Zr)Mg，Ta}O₃系的Δθg，F為—0.013，Ba{Zr，Zn，Ta}O₃系的Δθg，F為—0.006，Ba{(Sn，Zr)Mg，Nb}O₃系的Δθg，F為—0.000。

專利文獻1：特開平5—127078號公報(全頁，圖1)

專利文獻2：特開平7—244865號公報(權利要求6，段落編號0024)。

專利文獻3：國際公開第02/49984號國際公布文本(pamphlet)(全頁，全圖)。

發明內容

本發明針對上述實際情況而提出，其目的為提供一種具有高的折射率且異常分散性大的透光性陶瓷及其制造方法。

本發明的另一目的為提供一種能夠以較小的外形尺寸發揮所望的光學特性的光學部件，以及使用該光學部件的光學裝置。

關于本發明所涉及的透光性陶瓷，在第1方式中，以由通式Ba{M_xB1_yB2_z}_vO_w所表示的組成為主要成分，其中，B1是3價金屬元素，B2是5價金屬元素，M是從Ti、Sn、Zr和Hf中選取的至少一種，并滿足x+y+z＝1，0≦x≦0.45，1.00≦z/y≦1.04，以及1.00≦v≦1.05這些各個條件，w是為了保持電中性而必要的正數。

在上述第1方式中，優選為，B1是從Y、In、Sc、Tb、Ho和Sm中選擇的至少一種，B2是從Ta和Nb中選擇的至少一種。