JP2002187767A - 透光性セラミックス、その製造方法および光学素子 - Google Patents

透光性セラミックス、その製造方法および光学素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学特性に優れた透光性セラミックス、その
製造方法および光学素子を提供する。 【解決手段】 透光性セラミックス用の原料とバインダ
ーとから成形物を調製する。上記成形物を、上記透光性
セラミックスと同組成系に近接して配置すると共に、脱
バインダーが生じる温度領域まで大気組成中にて昇温
し、上記温度領域を通過後の焼成雰囲気の酸素濃度を大
気組成より上昇させて焼成して、屈折率が１．９以上で
あり、かつ、常誘電体である透光性セラミックスを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高屈折率、高光透
過率、常誘電体であって、光学部品として有用な透光性
セラミックス、その製造方法および光学素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光学素子の光学部品材料とし
ては、例えば特開平５−１０７４６７号公報や特開平９
−２４５３６４号公報に記載されているように、ガラス
やプラスチックやニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）等
の単結晶が用いられている。
【０００３】ガラスやプラスチックは、光透過率が高
く、素子形状の加工が容易であることから、レンズ等の
光学部品に用いられている。また、ＬｉＮｂＯ3 の単結
晶は、その電気化学的特性と複屈折を利用して、光導波
路などの光学部品に用いられている。このような光学部
品を用いた光ピックアップ等の光学素子では、さらなる
小型化や薄型化が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガラスやプ
ラスチックでは、その屈折率が１．９未満であることか
ら、それらを用いた光学部品や光学素子において小型化
や薄型化に限界があるという問題を生じている。さら
に、プラスチックでは、吸湿性といった問題があり、そ
の上、屈折率が低く、複屈折があるため、入射光を効率
よく透過、集光させる上で問題があった。さらに、Ｌｉ
ＮｂＯ3 等の単結晶は、屈折率は高いものの（ｎ＝２．
３）、複屈折があるため、レンズ等の光学部品には用い
ることができず、利用用途が限定されるという問題を生
じている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の透光性セラミッ
クスは、以上の課題を解決するために、屈折率が１．９
以上であり、常誘電体であることを特徴としている。常
誘電体とは、電界が印加されても誘電率が変化しないも
のであり、よって、複屈折を生じないものである。上記
構成によれば、常誘電体であることから複屈折を生ぜ
ず、よってレンズ等の光学部品に容易に適用でき、その
上、屈折率が１．９以上であるので、上記光学部品を小
型化や薄型化できる。このことから、上記構成は、光学
部品の素材として好適に用いることができるものとな
り、かつ、上記光学部品を用いた光学素子を小型化、薄
型化できる。
【０００６】上記透光性セラミックスでは、Ｂａ（Ｍ
ｇ，Ｔａ）Ｏ3 系であることが望ましい。また、上記透
光性セラミックスは、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系であっ
てもよい。上記構成によれば、光学部品として好適な物
性である、屈折率が１．９以上とし、常誘電体とするこ
とをより確実に達成できる。
【０００７】上記透光性セラミックスにおいては、さら
に、鉄族金属（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）を１．２モル％以下
有するものであってもよい。上記構成によれば、必要に
応じた吸光特性（各波長毎の光透過特性や光吸収特性）
を鉄族金属を１．２モル％以下有することにより調整で
き、光学部品としての、例えば光学フィルタといった適
用範囲を広げることができる。
【０００８】上記透光性セラミックスにおいては、ペロ
ブスカイト型結晶構造を主結晶相とすることが好まし
い。上記ペロブスカイト型結晶構造には、複合ペロブス
カイト型結晶構造が含まれる。上記構成によれば、光学
部品として好適な物性である、屈折率が１．９以上と
し、常誘電体とすることをより確実に達成できる。
【０００９】本発明に係る透光性セラミックスの製造方
法は、前記の課題を解決するために、屈折率が１．９以
上であり、常誘電体である透光性セラミックスの製造方
法であって、上記透光性セラミックスの原料とバインダ
ーとから成形物を調製し、上記成形物を、上記透光性セ
ラミックスと同組成系に近接して配置すると共に、脱バ
インダーが生じる温度領域まで大気組成中にて昇温し、
上記温度領域を通過後の焼成雰囲気の酸素濃度を大気組
成より上昇させて焼成することを特徴としている。
【００１０】上記方法によれば、屈折率が１．９以上で
あり、常誘電体である、光学部品の素材として、上述し
たように好適な特性を有する透光性セラミックスを安定
に得ることができる。
【００１１】上記方法においては、上記成形物を、上記
透光性セラミックスと同組成系に近接して配置するため
に、上記同組成系の粉末中に埋め込んで焼成する方法が
好ましい。上記方法によれば、同組成系の粉末中に埋め
込んで焼成することによって、屈折率が１．９以上であ
り、常誘電体である、光学部品の素材として、上述した
ように好適な透光性セラミックスをより一層安定に得る
ことができる。
【００１２】本発明に係る光学素子は、前記の課題を解
決するために、上記の透光性セラミックスの何れかを有
する光学部品が用いられていることを特徴としている。
上記構成によれば、屈折率が１．９以上であり、常誘電
体である透光性セラミックスを光学部品の素材として用
いることにより、小型化や薄型化を図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態について図
１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００１４】〔実施の第一形態〕本発明に係る実施の第
一形態に関する、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系の複合ペロ
ブスカイト型結晶構造を主結晶相とする透光性セラミッ
クスについて、上記透光性セラミックスの製造方法に基
づいて説明すると以下の通りである。
【００１５】まず、原料として、高純度のＢａＣＯ3 、
ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＣＯ3 およびＴａ2 Ｏ5 を準
備した。続いて、上記各原料を、Ｂａ〔（Ｓｎu Ｚｒ
1-u ） x Ｍｇy Ｔａz 〕v Ｏw なる組成式において、ｕ
＝０．６７、ｘ＝０．１６、ｙ＝０．２９、ｚ＝０．５
５、ｖ＝１．０２、となる組成が得られるようにそれぞ
れ秤量し、一緒にボールミルで１６時間湿式混合して混
合物を得た。なお、ｗについては、焼成後において、ほ
ぼ３となっている。ｘ、ｙ、ｚについては、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１．００の関係を満たすものである。
【００１６】この混合物を乾燥した後、１３００℃で３
時間仮焼して仮焼物を得た。この仮焼物を水および有機
バインダーと共に、ボールミルに入れ、１６時間湿式粉
砕した。有機バインダーとしては、結合剤としての機能
を備え、かつ、焼結時に、焼結温度に達する前に、大気
中で例えば５００℃程度で大気中の酸素と反応して炭酸
ガスや水蒸気等にガス化して消失するものであればよ
く、例えばエチルセルロース等が挙げられる。
【００１７】この粉砕物を乾燥した後、５０メッシュの
網（篩）を通して造粒し、得られた造粒粉末を２０００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径３０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの
円板状に成形した。
【００１８】この成形物を、同組成粉末中に埋め込ん
だ。上記の同組成粉末は上記成形物と同組成系に調整し
たものを焼成して得られた焼成物を粉砕したものであ
り、特に透光性を備えていなくともよい。上記同組成系
としては、上記成形物と各成分が同一であれば、それら
の組成比が相違していてもよいが、略同一のものが好ま
しい。したがって、同組成粉末中に埋め込んだ成形物
は、上記成形物と同組成系に近接して配置され、焼成さ
れることになる。
【００１９】この成形物を、焼成炉中において、上記同
組成粉末と共に、まず、大気組成の雰囲気中にて、加熱
して昇温させ成形物に含まれる有機バインダーを加熱に
より消失させる脱バインダーが生じる温度領域まで昇温
させ、脱バインダー後、昇温させながら上記大気中に酸
素を注入して酸素濃度を大気中の酸素濃度から上昇、例
えば９０％（容量％）に設定して、焼成炉中の焼成雰囲
気を調整した。
【００２０】その後、上記焼成雰囲気を維持して、例え
ば１６００℃の焼成温度まで焼成炉内を昇温し、その焼
成雰囲気および焼成温度を維持しながら２０時間、上記
成形物を焼成して、上記成形物から焼結体を得た。この
ようにして、本実施の第一形態に係る、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔ
ａ）Ｏ3 系の複合ペロブスカイト型結晶構造を主結晶相
とする焼結体である透光性セラミックスが得られた。
【００２１】このようにして得られた焼結体は、Ｘ線回
折（ＸＲＤ）による分析の結果、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ
3 系の結晶構造を有することが確認された。ここで、Ｂ
ａは、複合ペロブスカイト型結晶構造のＡサイトに、ま
た、ＭｇとＴａとがＢサイトに入ることは、それらのイ
オン半径から制約されるものである。
【００２２】上記焼成温度および焼成時間については、
用いる組成により設定されるが、上記組成では１５５０
℃〜１６５０℃の範囲内で、焼成時間を１０時間以上焼
成すればよい。上記条件にて焼成すれば、透光性の高い
焼結体である透光性セラミックスが得られる。
【００２３】得られた焼結体を、例えば物理的研磨方法
である研磨剤を用いて鏡面研磨し、厚さ０．４ｍｍに仕
上げて、本発明に係る透光性セラミックスの試料として
得た。この試料について、直線透過率と屈折率をそれぞ
れ測定した。
【００２４】直線透過率は、島津製分光光度計（ＵＶ−
２００Ｓ）を用いて測定波長λが１８０ｎｍ〜９００ｎ
ｍの範囲で、また、屈折率はプリズムカプラー（Metric
on社製、MODEL 2010）を用い、測定波長λが６３３ｎｍ
で測定した。
【００２５】さらに、試料の厚みを０．２ｍｍ、０．４
ｍｍ、１．０ｍｍと変えて、直線透過率に関する肉厚依
存性の確認も行った。また、第一比較例として、市販の
光学用ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト、Ｙ3 Ａl5Ｏ12）の多結晶体を同様に成形して第一比
較試料とし、その直線透過率および屈折率をそれぞれ評
価した。
【００２６】上記試料および第一比較試料に関する直線
透過率の測定結果を図１に、肉厚依存性の測定結果を図
２に示した。また、屈折率の測定値、およびその他の透
光性材料の特性値を合わせて表１に示した。
【００２７】
【表１】 上記試料の屈折率（ｎ）は測定の結果２．１であった。
直線透過率の測定時には、空気中から試料に対し垂直に
光が入射する。このため、屈折率（ｎ）が２．１の場
合、試料の表面と背面とでの反射率の合計が２３％とな
る。よって、上記試料の直線透過率の理論値（理論最大
値）は７７％である。
【００２８】上記実施の第一形態の試料では、その直線
透過率が試料厚みによらずほぼ７５％であり、理論値と
同等の値を示した。このことは、試料の結晶内での欠陥
がほとんど無いことを示しており、この試料が光学部品
として利用可能であることを裏付けている。このような
試料では、表面にＡＲ（反射防止膜）コートを施すこと
で、ほぼ１００％の直線透過率を有するものにできる。
一方、第一比較試料としてのＹＡＧ多結晶体の場合は、
その直線透過率はほぼ理論値であるが、屈折率が１．８
と低いものである。
【００２９】以上のように、本実施の第一形態による透
光性セラミックスは、第一比較試料より屈折率が高く、
かつ、直線透過率が高く、さらに、常誘電体の多結晶体
であるため、複屈折を示さない。このような特性を全て
満たす材料は、光学用途として利用されている材料（例
えば表１に示した本願発明以外の材料）にはなく、従来
知られていないものであって、光学素子や光学部品の素
材、図３に示すように、特に、両凸レンズ１０、両凹レ
ンズ１１、光路長調整板１２等の用途用として有望なも
のである。また、本実施の第一形態による透光性セラミ
ックスの製造方法では、上記のような光学素子や光学部
品の素材として有用な透光性セラミックスを安定に、確
実に得ることができる。
【００３０】また、前記の焼成雰囲気の酸素濃度の直線
透過率に対する影響を調べた。まず、焼成雰囲気の酸素
濃度を、種々代えて各試料（肉厚０．４ｍｍ）をそれぞ
れ調製した。続いて、各試料の直線透過率を調べた。そ
れらの結果を図４のグラフに示した。その結果から、焼
成雰囲気の酸素濃度としては、４５％（直線透過率２０
％以上が得られる範囲）以上が好ましく、７５％（透過
率６０％）以上がより好ましく、さらに９０％以上がよ
り好ましいことが判る。
【００３１】〔実施の第二形態〕本発明に係る実施の第
二形態に関する、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透光性セ
ラミックスについて、上記透光性セラミックスの製造方
法に基づいて説明すると以下の通りである。まず、原料
として、高純度のＢａＣＯ3 、ＺｒＯ2 、ＺｎＯおよび
Ｔａ2 Ｏ5 を準備した。
【００３２】続いて、これらの各原料を、Ｂａ（Ｚｒx
Ｚｎy Ｔａz ）a Ｏw なる組成式において、ｘ＝０．０
３、ｙ＝０．３２、ｚ＝０．６５、ａ＝１．０２、とな
る組成が得られるようにそれぞれ秤量し、それらを一緒
にボールミルで１６時間湿式混合して混合物を得た。な
お、ｗについては、焼成後において、ほぼ３となってい
る。
【００３３】この混合物を乾燥した後、１２００℃で３
時間仮焼して仮焼物を得た。この仮焼物を水および有機
バインダーと共に、ボールミルに入れ、１６時間湿式粉
砕した。この粉砕物を乾燥した後、５０メッシュの網
（篩）を通して造粒し、得られた造粒粉末を２０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で直径３０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの円
板状に成形した。
【００３４】この成形物を、同組成粉末中に埋め込ん
で、大気中にて、加熱して昇温させ成形物に含まれる有
機バインダーを加熱により消失させる脱バインダーが生
じる温度領域まで昇温させ、脱バインダー後、昇温させ
ながら上記大気中に酸素を注入して酸素濃度を大気中の
酸素濃度から上昇、例えば９０％（容量％）に設定して
焼成雰囲気を調整した。
【００３５】その後、上記焼成雰囲気を維持して、例え
ば１５００℃の焼成温度まで昇温し、その焼成雰囲気お
よび焼成温度を維持しながら１０時間焼成して、上記成
形物から焼結体を得た。上記焼成温度および焼成時間に
ついては、用いる組成により設定されるが、上記組成で
は１５００℃〜１６００℃の範囲内で、かつ、焼成時間
を５時間以上であればよい。上記条件にて焼成すれば、
透光性の高い焼結体が得られる。
【００３６】得られた焼結体を、例えば物理的方法であ
る研磨剤を用いて鏡面研磨し、厚さ０．４ｍｍに仕上げ
て、本発明に係る透光性セラミックスの試料として得
た。この試料について、前記の実施の第一形態と同様に
直線透過率と屈折率をそれぞれ測定した。その透過率の
結果を図１に合わせて示した。また、上記試料の屈折率
は２．１であった。
【００３７】以上のように、本実施の第二形態では、Ｂ
ａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透光性セラミックスの例を示
しており、前記実施の第一形態とは相違する複合ペロブ
スカイト型結晶相を主結晶相とする材料系においても、
高い直線透過率および高屈折率のものが得られているこ
とが判る。
【００３８】〔実施の第三形態〕本発明に係る実施の第
三形態に関する、鉄族金属（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）を有す
るＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系の複合ペロブスカイト型結
晶構造を主結晶相とする透光性セラミックスについて、
上記透光性セラミックスの製造方法に基づいて説明する
と以下の通りである。
【００３９】まず、原料として、高純度のＢａＣＯ3 、
ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＣＯ3 、ＮｉＯおよびＴａ2
Ｏ5 を準備した。続いて、ＮｉＯを除く上記各原料を、
Ｂａ〔（Ｓｎu Ｚｒ1-u ）x Ｍｇy Ｔａz 〕v Ｏw なる
組成式において、ｕ＝１、ｘ＝０．１５、ｙ＝０．２
９、ｚ＝０．５６、ｖ＝１．０２、となる組成が得られ
るようにそれぞれ秤量し、一緒にボールミルで１６時間
湿式混合して混合物を得た。なお、ｗについては、焼成
後において、ほぼ３となっている。
【００４０】この混合物を乾燥した後、１３００℃で３
時間仮焼して仮焼物を得た。この仮焼物に対し、ＮｉＯ
をＮｉとして１．０モル％となるように添加し、この添
加仮焼物を水および有機バインダーと共に、ボールミル
に入れ、１６時間湿式粉砕した。この粉砕物を乾燥した
後、５０メッシュの網（篩）を通して造粒し、得られた
造粒粉末を２０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径３０ｍ
ｍ、厚さ１．８ｍｍの円板状に成形した。
【００４１】この成形物を、同組成粉末中に埋め込ん
で、まず、大気中にて、加熱して昇温させ成形物に含ま
れる有機バインダーを加熱により消失させる脱バインダ
ーが生じる温度領域まで昇温させ、脱バインダー後、昇
温させながら上記大気中に酸素を注入して酸素濃度を大
気中の酸素濃度から上昇、例えば９０％（容量％）に設
定して焼成雰囲気を調整した。
【００４２】その後、上記焼成雰囲気を維持して、例え
ば１６００℃の焼成温度まで昇温し、その焼成雰囲気お
よび焼成温度を維持しながら２０時間焼成して、上記成
形物から焼結体を得た。上記焼成温度および焼成時間に
ついては、用いる組成により設定されるが、上記組成で
は１５５０℃〜１６５０℃の範囲内で、焼成時間を１０
時間以上焼成すればよい。上記条件にて焼成すれば、透
光性の高い焼結体である透光性セラミックスが得られ
る。
【００４３】得られた焼結体を、例えば物理的方法であ
る研磨剤を用いて鏡面研磨し、厚さ０．４ｍｍに仕上げ
て、本発明に係る実施の第三形態の透光性セラミックス
の試料として得た。この試料について、直線透過率と屈
折率をそれぞれ測定した。また、第二比較例として、Ｎ
ｉＯを１．５モル％となるように添加した以外は、同様
に調製した第二比較試料も製造した。
【００４４】本実施の第三形態の試料の屈折率は２．１
であり、その直線透過率の波長依存性を図５に示した。
上記試料では、図５から明らかなように、ＮｉＯが微量
添加されていることにより、λ＝４００ｎｍ、３００ｎ
ｍに急峻な透過ピークが現れることが判る。この波長帯
は、短波長レーザーとして記載されている青紫色レーザ
ー等の波長帯と一致しており、よって、上記試料は、こ
れらレーザー用の帯域透過フィルタ（光学部品、光学素
子）として利用できる。
【００４５】また、第二比較試料の直線透過率の波長依
存性も図５に合わせて示した。図５から明らかなよう
に、ＮｉＯを１．５モル％添加したことにより、第二比
較試料では、直線透過率が極めて低くなることが判る。
このことから、ＮｉＯの添加量としては、１．２モル％
以下が好ましく、１．０モル％以下がより好ましいこと
が判る。
【００４６】〔実施の第四形態〕本発明に係る実施の第
四形態に関する、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系の複合ペロ
ブスカイト型結晶構造を主結晶相とする透光性セラミッ
クスについて、上記透光性セラミックスの製造方法に基
づいて説明すると以下の通りである。
【００４７】まず、原料として、高純度のＢａＣＯ3 、
ＭｇＣＯ3 およびＴａ2 Ｏ5 を準備した。続いて、上記
各原料を、Ｂａ（Ｍｇy Ｔａz ）v Ｏw なる組成式にお
いて、ｙ＝０．３３、ｚ＝０．６７、ｖ＝１．０３とな
る組成が得られるようにそれぞれ秤量した。
【００４８】続いて、前記の実施の第一形態と同様にし
て本実施の第四形態の透光性セラミックスを作製した。
その透光性セラミックスの直線透過率を測定し、その結
果を図１に合わせて示した。その結果から、直線透過率
は２０％程度であり、前記の実施の第一形態の透光性セ
ラミックスより若干直線透過率が低くなっているが、反
射防止コートを施すことにより、光学部品の素材として
用いることが可能なことが分かった。
【００４９】なお、上記の実施の各形態では、成形物の
成形法として加圧成形を用いているが、上記組成のスラ
リーを用いた鋳込み成形等の湿式成形で成形物を作製し
てもよい。また、上記の実施の各形態では、特定の組成
比を有する各試料の例を挙げたが、それらの組成比につ
いては、必要に応じて変更することができる。また、添
加物についても、上記実施の形態以外のものを用いて
も、透過率や屈折率の向上が期待できるものも有り得
る。さらに、上記実施の形態におけるＡサイトのＢａの
一部をＳｒ、Ｃａ等のアルカリ土類金属で置換してもよ
く、また、ＢサイトのＴａの一部を、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｗ等
で置換してもよい。
【００５０】さらに、上記の実施の各形態では、成形物
を上記成形物と同組成系に近接して配置させるために、
上記成形物を同組成粉末中に埋め込んだ例を挙げたが、
上記に特に限定されるものではなく、例えば、上記成形
物と同組成系の焼結体の板やサヤを用いてもよい。上記
の板を用いる場合には、板の上に成形物を載置すればよ
く、また、上記のサヤを用いる場合には、そのサヤの中
に成形物を載置すればよい。
【００５１】〔実施の第五形態〕本発明に係る光学素子
としての光ピックアップを、図６に基づいて説明すると
以下のとおりである。まず、光ピックアップは、図６に
示すように、上記光ピックアップに対し相対移動する記
録媒体１に対しコヒーレントな光であるレーザ光を照射
して、その反射光から上記記録媒体１に記録された情報
を再生するためのものである。上記記録媒体１として
は、コンパクトディスク（ＣＤ）やミニディスク（Ｍ
Ｄ）といったものが挙げられる。
【００５２】上記光ピックアップでは、光源としての、
例えば半導体レーザ素子５からのレーザ光を平行光に変
換するコリメータレンズ４が設けられ、その平行光の光
路上にハーフミラー３が設けられている。このハーフミ
ラー３は、コリメータレンズ４からの入射光は通して直
進させるが、記録媒体１からの反射光については、反射
光の進行方向を例えば約９０度の反射により変更するた
めのものである。
【００５３】さらに、上記光ピックアップでは、ハーフ
ミラー３からの入射光を記録媒体１の記録面上に集光す
るための対物レンズ２が設けられている。上記対物レン
ズ２は、記録媒体１からの反射光を効率よくハーフミラ
ー３に対し出射するものでもある。反射光が入射された
ハーフミラー３では、反射により位相が変化することに
よって上記反射光の進行方向が反射により変更される。
【００５４】その上、光ピックアップでは、変更された
反射光を集光するための集光レンズ６が設けられ、か
つ、その集光位置に受光素子７が集光された反射光から
情報を再生できるように設けられている。
【００５５】そして、上記光ピックアップでは、対物レ
ンズ２の素材に、本発明に係る前述の本実施の各形態に
記載の透光性セラミックスが用いられており、上記透光
性セラミックスの大きな屈折率によって従来の光ピック
アップより小型化や薄型化が可能であり、また、開口数
も大きく設定できるものとなっている。なお、上記で
は、本発明の透光性セラミックスを対物レンズ２に用い
た例を挙げたが、他の光学部品、例えばコリメータレン
ズ４や集光レンズ６やハーフミラー３に用いることもで
きる。
【００５６】ところで、特開昭６０−１０５１０７号公
報、特開平１−２８６９４９号公報、特開平２−１０７
５５３号公報には、高周波用誘電体磁器組成物が開示さ
れている。上記磁器組成物は、高周波特性（Ｑ値、比誘
電率、共振周波数の温度係数τｆ）が良好な組成を有す
るものである。しかし、上記各公報では、光学特性につ
いて何ら評価、記載されていない。上記各公報に記載の
周波数特性は、マイクロ波・ミリ波帯での評価結果であ
る。マイクロ波における分極（誘電率）は電子分極とイ
オン分極とにより影響を受けるが、特に後者により特性
が支配される。
【００５７】これに対し、本発明にて示している光領域
での分極（屈折率）は、電子分極のみによるものであ
り、性質が上記各公報に記載のものと異なる。また、光
領域では、Ｑ値、τｆ値は問題とされない。
【００５８】
【発明の効果】本発明の透光性セラミックスは、以上の
ように、屈折率が１．９以上であり、常誘電体である構
成である。それゆえ、上記構成は、常誘電体であること
から複屈折を生ぜず、よってレンズ等の光学部品に容易
に適用でき、その上、屈折率が１．９以上であるので、
上記光学部品を小型化や薄型化できる。このことから、
上記構成を光学部品の素材として用いた光学素子を小型
化や薄型化できるという効果を奏する。
【００５９】本発明の透光性セラミックスの製造方法
は、以上のように、透光性セラミックスの原料とバイン
ダーとから調製した成形物を、上記透光性セラミックス
と同組成系に近接して配置すると共に、脱バインダーが
生じる温度領域まで大気組成中にて昇温し、上記温度領
域を通過後の焼成雰囲気の酸素濃度を大気組成より上昇
させて焼成する方法である。
【００６０】それゆえ、上記方法では、屈折率が１．９
以上であり、常誘電体である、光学部品の素材として、
上述したように好適な特性を有する透光性セラミックス
を安定に得ることができるという効果を奏する。
【００６１】本発明の光学素子は、以上のように、上記
の透光性セラミックスが光学部品として用いられている
構成である。それゆえ、上記構成においては、屈折率が
１．９以上であり、常誘電体である透光性セラミックス
を光学部品の素材として用いることにより、小型化や薄
型化を図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透光性セラミックスおよび比較例とし
てＹＡＧに関する、各波長での直線透過率をそれぞれ示
すグラフである。
【図２】上記透光性セラミックスの肉厚依存性を示すグ
ラフである。
【図３】上記透光性セラミックスを用いた各光学部品の
説明図であって、（ａ）は、両凸レンズを示し、（ｂ）
は両凹レンズを示し、（ｃ）は光路長調整板を示す。
【図４】上記透光性セラミックスの製造方法における、
焼成雰囲気の酸素濃度と、直線透過率との関係を示すグ
ラフである。
【図５】上記透光性セラミックスにおいて、ニッケルを
添加したときにおける、直線透過率への波長依存性を示
すグラフである。
【図６】上記光学部品を用いた本発明に係る光学素子の
一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 対物レンズ（光学部品） １０ 両凸レンズ（光学部品） １１ 両凹レンズ（光学部品） １２ 光路長調整板（光学部品）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝部 正嘉 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA10 AA21 AA27 AA28 AA29 AA32 BA15 CA01 GA14 GA24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】屈折率が１．９以上であり、常誘電体であ
    ることを特徴とする透光性セラミックス。
  2. 【請求項２】Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系であることを特
    徴とする請求項１記載の透光性セラミックス。
  3. 【請求項３】Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系であることを特
    徴とする請求項１記載の透光性セラミックス。
  4. 【請求項４】さらに、鉄族金属（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）を
    １．２モル％以下有するものであることを特徴とする請
    求項２または３記載の透光性セラミックス。
  5. 【請求項５】ペロブスカイト型結晶構造を主結晶相とし
    ていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記
    載の透光性セラミックス。
  6. 【請求項６】屈折率が１．９以上であり、常誘電体であ
    る透光性セラミックスの製造方法であって、 上記透光性セラミックスの原料とバインダーとから成形
    物を調製し、 上記成形物を、上記透光性セラミックスと同組成系に近
    接して配置すると共に、脱バインダーが生じる温度領域
    まで大気組成中にて昇温し、上記温度領域を通過後の焼
    成雰囲気の酸素濃度を大気組成より上昇させて焼成する
    ことを特徴とする透光性セラミックスの製造方法。
  7. 【請求項７】上記成形物を、上記透光性セラミックスと
    同組成系に近接して配置するために、上記同組成系の粉
    末中に埋め込んで焼成することを特徴とする請求項６記
    載の透光性セラミックスの製造方法。
  8. 【請求項８】請求項１ないし５の何れかの透光性セラミ
    ックスを有する光学部品が用いられていることを特徴と
    する光学素子。
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