JP2002202403A - ロッドレンズ - Google Patents
ロッドレンズInfo
- Publication number
- JP2002202403A JP2002202403A JP2000398779A JP2000398779A JP2002202403A JP 2002202403 A JP2002202403 A JP 2002202403A JP 2000398779 A JP2000398779 A JP 2000398779A JP 2000398779 A JP2000398779 A JP 2000398779A JP 2002202403 A JP2002202403 A JP 2002202403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod lens
- refractive index
- lens
- sample
- firing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像品質を改善できるロッドレンズを提供す
る。 【解決手段】 屈折率が１．９以上の透光性を備えた常
誘電体からなる基材１を略柱状に設ける。基材１の長手
方向の端部に、レンズ状部２を形成する。上記常誘電体
としては、ペロブスカイト型結晶構造を主結晶相とする
ものであることが好ましい。上記ペロブスカイト型結晶
構造を有するものとしては、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系
が挙げられる。
る。 【解決手段】 屈折率が１．９以上の透光性を備えた常
誘電体からなる基材１を略柱状に設ける。基材１の長手
方向の端部に、レンズ状部２を形成する。上記常誘電体
としては、ペロブスカイト型結晶構造を主結晶相とする
ものであることが好ましい。上記ペロブスカイト型結晶
構造を有するものとしては、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系
が挙げられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高屈折率を有して
光学特性に優れたロッドレンズに関するものである。
光学特性に優れたロッドレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】硬性内視鏡等に用いられる観察光学系で
は、より多くの光を伝送し、明るい画像を得る必要があ
るため、これに用いられるリレーレンズ系の開口数（Ｎ
Ａ）を大きくする必要がある。
は、より多くの光を伝送し、明るい画像を得る必要があ
るため、これに用いられるリレーレンズ系の開口数（Ｎ
Ａ）を大きくする必要がある。
【０００３】そこで、上記リレーレンズ系として、図４
に示すように、端面が凸状に形成された略円柱状のロッ
ドレンズ２１と凸レンズ２２とを用いたものが知られて
いる。このようなロッドレンズ２１を用いたリレーレン
ズ系では、図５に示すように、凸レンズ２２のみで構成
されたリレーレンズ系に比べ、光路長Ｌが、通常の凸レ
ンズ２２のみを用いた時のＬ／ｎ（ｎは上記ロッドレン
ズ２１の素材の屈折率）と光学的にほぼ等しくなる。こ
のため、ロッドレンズ２１を用いたリレーレンズ系にお
いては、通常の凸レンズ２２のみを用いた場合と比べ
て、リレーレンズ系のＮＡがｎ倍、明るさがｎ2 倍とな
ることが知られている。したがって、ロッドレンズ２１
には屈折率（ｎ）の高い材料が望まれている。
に示すように、端面が凸状に形成された略円柱状のロッ
ドレンズ２１と凸レンズ２２とを用いたものが知られて
いる。このようなロッドレンズ２１を用いたリレーレン
ズ系では、図５に示すように、凸レンズ２２のみで構成
されたリレーレンズ系に比べ、光路長Ｌが、通常の凸レ
ンズ２２のみを用いた時のＬ／ｎ（ｎは上記ロッドレン
ズ２１の素材の屈折率）と光学的にほぼ等しくなる。こ
のため、ロッドレンズ２１を用いたリレーレンズ系にお
いては、通常の凸レンズ２２のみを用いた場合と比べ
て、リレーレンズ系のＮＡがｎ倍、明るさがｎ2 倍とな
ることが知られている。したがって、ロッドレンズ２１
には屈折率（ｎ）の高い材料が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
ロッドレンズ２１に用いられているガラスやプラスチッ
クの屈折率（ｎ）は１．５程度（日本国特許第２８５９
６２１号公報参照）までであり、また、光学レンズで
は、屈折率（ｎ）が、最大１．８程度であるので、それ
らの様な素材を用いたロッドレンズ２１においては、さ
らなる明るさを実現できず、得られた画像の品質をさら
に向上させることができないという問題を有している。
ロッドレンズ２１に用いられているガラスやプラスチッ
クの屈折率（ｎ）は１．５程度（日本国特許第２８５９
６２１号公報参照）までであり、また、光学レンズで
は、屈折率（ｎ）が、最大１．８程度であるので、それ
らの様な素材を用いたロッドレンズ２１においては、さ
らなる明るさを実現できず、得られた画像の品質をさら
に向上させることができないという問題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のロッドレンズ
は、以上の課題を解決するために、屈折率が１．９以上
の透光性を備えた常誘電体からなる基材が略柱状に設け
られ、基材の長手方向の端部に、レンズ状部が形成され
てい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。
は、以上の課題を解決するために、屈折率が１．９以上
の透光性を備えた常誘電体からなる基材が略柱状に設け
られ、基材の長手方向の端部に、レンズ状部が形成され
てい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。
【０００６】上記構成によれば、基材が常誘電体であ
る、つまり複屈折を示さないことから、常誘電体の原料
から基材に作製するときその結晶軸の方向を考慮する必
要がなく、上記作製を簡便化できる。
る、つまり複屈折を示さないことから、常誘電体の原料
から基材に作製するときその結晶軸の方向を考慮する必
要がなく、上記作製を簡便化できる。
【０００７】その上、上記構成では、屈折率が１．９以
上であるので、上記構成を、例えば内視鏡のリレーレン
ズ系に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明
るくできて得られた画像の品質を向上できる。
上であるので、上記構成を、例えば内視鏡のリレーレン
ズ系に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明
るくできて得られた画像の品質を向上できる。
【０００８】上記ロッドレンズでは、基材は、ペロブス
カイト型結晶構造を主結晶相とするものであることが好
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。
カイト型結晶構造を主結晶相とするものであることが好
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。
【０００９】上記構成によれば、基材が、ペロブスカイ
ト型結晶構造を主結晶相とするものであるので、屈折率
が１．９以上の透光性を備えた常誘電体とすることをよ
り確実化できる。
ト型結晶構造を主結晶相とするものであるので、屈折率
が１．９以上の透光性を備えた常誘電体とすることをよ
り確実化できる。
【００１０】上記ロッドレンズにおいては、基材は、Ｂ
ａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系であることが望ましい。上記ロ
ッドレンズでは、基材は、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系で
あってもよい。上記構成によれば、上記組成を備えるこ
とにより、屈折率が１．９以上の透光性を備えた常誘電
体とすることにより確実化できる。
ａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系であることが望ましい。上記ロ
ッドレンズでは、基材は、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系で
あってもよい。上記構成によれば、上記組成を備えるこ
とにより、屈折率が１．９以上の透光性を備えた常誘電
体とすることにより確実化できる。
【００１１】上記ペロブスカイト型結晶構造を主結晶相
とするものとしては、ＡサイトにＢａ、Ｓｒ、Ｃａの中
から１種以上を含み、ＢサイトにＺｒ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ａｌ、希土類の中から１
種以上を含む一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型結晶構造を備えているものが望ましい。
とするものとしては、ＡサイトにＢａ、Ｓｒ、Ｃａの中
から１種以上を含み、ＢサイトにＺｒ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ａｌ、希土類の中から１
種以上を含む一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型結晶構造を備えているものが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１３】本発明に係るロッドレンズでは、図１に示
すように、透光性セラミックスからなる、屈折率１．９
以上の透光性を備えた常誘電体である基材１が略柱状、
より好ましくは円柱状に形成されている。この基材１の
少なくとも一方の端部（長手方向の端部）に、外向きに
凸となるレンズ状部２が形成されている。レンズ状部２
は、その表面が球面形状となっており、その中心軸が基
材１の中心軸にほぼ一致しており、かつ、レンズ状部２
の頂点が基材１の中心軸上に位置するようになってい
る。
すように、透光性セラミックスからなる、屈折率１．９
以上の透光性を備えた常誘電体である基材１が略柱状、
より好ましくは円柱状に形成されている。この基材１の
少なくとも一方の端部（長手方向の端部）に、外向きに
凸となるレンズ状部２が形成されている。レンズ状部２
は、その表面が球面形状となっており、その中心軸が基
材１の中心軸にほぼ一致しており、かつ、レンズ状部２
の頂点が基材１の中心軸上に位置するようになってい
る。
【００１４】このため、基材１が常誘電体である、つま
り複屈折を示さないものであることから、上記ロッドレ
ンズを作製するとき、複屈折を示すもの例えばＬｉＮｂ
Ｏ3単結晶体を素材として用いた場合のように結晶軸の
方向を考慮することを省けることから、上記作製を簡便
化できる。
り複屈折を示さないものであることから、上記ロッドレ
ンズを作製するとき、複屈折を示すもの例えばＬｉＮｂ
Ｏ3単結晶体を素材として用いた場合のように結晶軸の
方向を考慮することを省けることから、上記作製を簡便
化できる。
【００１５】その上、上記ロッドレンズでは、基材１の
屈折率が１．９以上であるので、上記ロッドレンズを、
例えば内視鏡のリレーレンズ系（凸レンズ２２も含む）
に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明るく
できて得られた画像の品質を向上できる。なお、上記で
は、レンズ状部２が、外向きに凸の例を挙げたが、逆に
凹状のレンズ形状にも適用可能である。
屈折率が１．９以上であるので、上記ロッドレンズを、
例えば内視鏡のリレーレンズ系（凸レンズ２２も含む）
に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明るく
できて得られた画像の品質を向上できる。なお、上記で
は、レンズ状部２が、外向きに凸の例を挙げたが、逆に
凹状のレンズ形状にも適用可能である。
【００１６】次に、上記基材１の素材としてのＢａ（Ｍ
ｇ，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以下に説明す
る。まず、原料粉末として、高純度のＢａＣＯ3 、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＣＯ3およびＴａ2 Ｏ5 の各粉末
を準備した。
ｇ，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以下に説明す
る。まず、原料粉末として、高純度のＢａＣＯ3 、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＣＯ3およびＴａ2 Ｏ5 の各粉末
を準備した。
【００１７】続いて、上記各原料粉末を、Ｂａ〔（Ｓｎ
u Ｚｒ1-u ）x Ｍｇy Ｔａz 〕v Ｏ w なる組成式におい
て、ｕ＝０．６７、ｘ＝０．１６、ｙ＝０．２９、ｚ＝
０．５５、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。
u Ｚｒ1-u ）x Ｍｇy Ｔａz 〕v Ｏ w なる組成式におい
て、ｕ＝０．６７、ｘ＝０．１６、ｙ＝０．２９、ｚ＝
０．５５、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。
【００１８】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
砕して粉砕物を得た。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。
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
砕して粉砕物を得た。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。
【００１９】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、例えば
２０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、端部にレンズ状部２を
備えた略柱状に成形して成形物を得た。その次に、この
成形物を、同組成粉末中に埋め込んだ。
網（篩）を通して造粒し、得られた造粒粉末を、例えば
２０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、端部にレンズ状部２を
備えた略柱状に成形して成形物を得た。その次に、この
成形物を、同組成粉末中に埋め込んだ。
【００２０】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。
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。
【００２１】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９５％（容量％）に設定して、焼成炉中の焼成雰囲
気を調整した。
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９５％（容量％）に設定して、焼成炉中の焼成雰囲
気を調整した。
【００２２】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。
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。
【００２３】このようにして、図１に示すように、本実
施の形態に係る、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焼結体である透
光性セラミックスからなる、端部にレンズ状部２を備え
た基材１を作製した。
施の形態に係る、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焼結体である透
光性セラミックスからなる、端部にレンズ状部２を備え
た基材１を作製した。
【００２４】また、上記透光性セラミックスを用いて、
直線透過率、および屈折率を測定するための試料を調製
した。この試料は、前記造粒粉末を、例えば２０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で、直径３０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの
円板状に成形し、その成形物を同様に焼成して得られた
焼結体の両面を鏡面研磨し、厚さ１．０ｍｍに仕上げて
調製された。
直線透過率、および屈折率を測定するための試料を調製
した。この試料は、前記造粒粉末を、例えば２０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で、直径３０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの
円板状に成形し、その成形物を同様に焼成して得られた
焼結体の両面を鏡面研磨し、厚さ１．０ｍｍに仕上げて
調製された。
【００２５】上記試料について、直線透過率と屈折率を
それぞれ測定した。屈折率は、２．１であった。また、
直線透過率は、図２に示すように、光の波長が３００ｎ
ｍから９００ｎｍまでの範囲で４０％以上、３５０ｎｍ
から９００ｎｍまでの範囲で６０％以上、３８０ｎｍか
ら９００ｎｍまでの範囲で７０％以上であった。
それぞれ測定した。屈折率は、２．１であった。また、
直線透過率は、図２に示すように、光の波長が３００ｎ
ｍから９００ｎｍまでの範囲で４０％以上、３５０ｎｍ
から９００ｎｍまでの範囲で６０％以上、３８０ｎｍか
ら９００ｎｍまでの範囲で７０％以上であった。
【００２６】また、上記試料に対し、ＴＥモードおよび
ＴＭモードの光を用いて屈折率をそれぞれ測定した。そ
の結果を表１に示した。この表１の結果から、上記試料
については、複屈折を示さないことが確認された。
ＴＭモードの光を用いて屈折率をそれぞれ測定した。そ
の結果を表１に示した。この表１の結果から、上記試料
については、複屈折を示さないことが確認された。
【００２７】
【表１】
【００２８】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。
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。
【００２９】以下に、上記試料において、直線透過率が
ほぼ理論値であることについて説明する。まず、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７
７％となる。
ほぼ理論値であることについて説明する。まず、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７
７％となる。
【００３０】上記試料では、その直線透過率が４００ｎ
ｍ以上において、ほぼ７５％であり、理論値と同等の値
を示した。このことは、上記試料の結晶内の欠陥がほと
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。
ｍ以上において、ほぼ７５％であり、理論値と同等の値
を示した。このことは、上記試料の結晶内の欠陥がほと
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。
【００３１】続いて、ロッドレンズにおいて、例えば内
視鏡の光学系つまりリレーレンズ系に、図５に示すよう
な凸レンズ２２からのみ構成されたリレーレンズ系（各
凸レンズ２２間は空気となる）、図４に示すようなガラ
ス（屈折率１．５）からなるロッドレンズ２１を用いた
リレーレンズ系、および上記の本発明に係るロッドレン
ズを用いたリレーレンズ系について、それぞれ光学系の
ＮＡ、および明るさを比較した。その結果を表２に示し
た。
視鏡の光学系つまりリレーレンズ系に、図５に示すよう
な凸レンズ２２からのみ構成されたリレーレンズ系（各
凸レンズ２２間は空気となる）、図４に示すようなガラ
ス（屈折率１．５）からなるロッドレンズ２１を用いた
リレーレンズ系、および上記の本発明に係るロッドレン
ズを用いたリレーレンズ系について、それぞれ光学系の
ＮＡ、および明るさを比較した。その結果を表２に示し
た。
【００３２】
【表２】
【００３３】上記表２中の本発明とは、本実施の形態に
おけるＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系のものである。この表
２の結果から、本発明に係るロッドレンズを用いること
により、光路長の短縮、ＮＡおよび明るさを増加させる
ことが可能なことが判る。
おけるＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系のものである。この表
２の結果から、本発明に係るロッドレンズを用いること
により、光路長の短縮、ＮＡおよび明るさを増加させる
ことが可能なことが判る。
【００３４】上記透光性セラミックスの焼結体は、Ｘ線
回折（ＸＲＤ）による分析の結果、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）
Ｏ3 系の結晶構造を有することが確認された。ここで、
Ｂａ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
イオン半径と原子価とから制約されるものである。
回折（ＸＲＤ）による分析の結果、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）
Ｏ3 系の結晶構造を有することが確認された。ここで、
Ｂａ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
イオン半径と原子価とから制約されるものである。
【００３５】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
焼結体である基材１が得られる。上記基材１は、常誘電
体の多結晶体であるため、複屈折を示さないものであ
る。
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
焼結体である基材１が得られる。上記基材１は、常誘電
体の多結晶体であるため、複屈折を示さないものであ
る。
【００３６】次に、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、種々代えて各試料をそれぞれ調製した。続い
て、各試料の直線透過率を調べ、その結果を図３に示し
た。この結果では、酸素濃度と直線透過率との関係は正
の相関を示し、焼成雰囲気の酸素濃度としては、４５％
以上（直線透過率２０％以上が得られる範囲）が好まし
く、７５％以上（直線透過率６０％以上が得られる範
囲）がより好ましく、さらに９０％以上がより好ましい
ことが分かった。
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、種々代えて各試料をそれぞれ調製した。続い
て、各試料の直線透過率を調べ、その結果を図３に示し
た。この結果では、酸素濃度と直線透過率との関係は正
の相関を示し、焼成雰囲気の酸素濃度としては、４５％
以上（直線透過率２０％以上が得られる範囲）が好まし
く、７５％以上（直線透過率６０％以上が得られる範
囲）がより好ましく、さらに９０％以上がより好ましい
ことが分かった。
【００３７】また、上記では、基材１の透光性セラミッ
クスとして、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ 3 系を用いた例を挙
げたが、他の透光性セラミックスでもよく、例えば、Ｂ
ａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透光性セラミックスを用いる
こともできる。この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Ｔａ
2 Ｏ5 を準備した。
クスとして、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ 3 系を用いた例を挙
げたが、他の透光性セラミックスでもよく、例えば、Ｂ
ａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透光性セラミックスを用いる
こともできる。この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Ｔａ
2 Ｏ5 を準備した。
【００３８】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。
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。
【００３９】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
砕して粉砕物を得た。この粉砕物を用いて、焼成温度を
１５００℃、焼成時間を１０時間に代えた以外は、前述
のＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系と同様にして試料を調製し
た。
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
砕して粉砕物を得た。この粉砕物を用いて、焼成温度を
１５００℃、焼成時間を１０時間に代えた以外は、前述
のＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系と同様にして試料を調製し
た。
【００４０】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。
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。
【００４１】この試料について同様に直線透過率と屈折
率をそれぞれ測定した。上記試料の屈折率は２．１であ
った。また、直線透過率の結果では、直線透過率は４０
０ｎｍから９００ｎｍにおいて５０％以上であった。以
上のように、上記では、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透
光性セラミックスの例を示しており、前記のＢａ（Ｍ
ｇ，Ｔａ）Ｏ3 系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。
率をそれぞれ測定した。上記試料の屈折率は２．１であ
った。また、直線透過率の結果では、直線透過率は４０
０ｎｍから９００ｎｍにおいて５０％以上であった。以
上のように、上記では、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系の透
光性セラミックスの例を示しており、前記のＢａ（Ｍ
ｇ，Ｔａ）Ｏ3 系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。
【００４２】さらに、他の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
セラミックスを用いた光導波路について説明すると以下
の通りである。
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
セラミックスを用いた光導波路について説明すると以下
の通りである。
【００４３】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、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
た。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時間湿式粉砕して粉砕
物を得た。
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、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
た。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時間湿式粉砕して粉砕
物を得た。
【００４４】この粉砕物を用いて、前記のＢａ（Ｍｇ，
Ｔａ）Ｏ3 系と同様にして試料を調製した。その透光性
セラミックスの直線透過率を測定した。その測定結果か
ら、上記試料の直線透過率は２０％程度であり、前述の
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、上記試料の透光性セラミックスは、反射防止コー
トを施すことにより、光導波路の基材１の素材として用
いることが可能なものである。
Ｔａ）Ｏ3 系と同様にして試料を調製した。その透光性
セラミックスの直線透過率を測定した。その測定結果か
ら、上記試料の直線透過率は２０％程度であり、前述の
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、上記試料の透光性セラミックスは、反射防止コー
トを施すことにより、光導波路の基材１の素材として用
いることが可能なものである。
【００４５】なお、上記の各例では、特定の組成比を有
する各透光性セラミックスの例を挙げたが、本発明のロ
ッドレンズに用いる透光性セラミックスは、これらに限
定されるものではない。
する各透光性セラミックスの例を挙げたが、本発明のロ
ッドレンズに用いる透光性セラミックスは、これらに限
定されるものではない。
【００４６】さらに、上記の各例では、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して焼成すればよ
く、また、上記のサヤを用いる場合には、そのサヤの中
に成形物を載置して焼成すればよい。
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して焼成すればよ
く、また、上記のサヤを用いる場合には、そのサヤの中
に成形物を載置して焼成すればよい。
【００４７】
【発明の効果】本発明のロッドレンズは、以上のよう
に、屈折率が１．９以上の透光性を備えた常誘電体から
なる基材が略柱状に設けられ、基材の長手方向の端部
に、レンズ状部が形成されている構成である。
に、屈折率が１．９以上の透光性を備えた常誘電体から
なる基材が略柱状に設けられ、基材の長手方向の端部
に、レンズ状部が形成されている構成である。
【００４８】それゆえ、上記構成は、基材が透光性を備
えた常誘電体からなることによって、常誘電体の原料か
ら基材に作製するときその結晶軸の方向を考慮する必要
がなく、上記作製を簡便化できる。
えた常誘電体からなることによって、常誘電体の原料か
ら基材に作製するときその結晶軸の方向を考慮する必要
がなく、上記作製を簡便化できる。
【００４９】その上、上記構成では、屈折率が１．９以
上であるので、上記構成を、例えば内視鏡のリレーレン
ズ系に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明
るくできて、上記内視鏡にて得られる画像品質を向上で
きるという効果を奏する。
上であるので、上記構成を、例えば内視鏡のリレーレン
ズ系に用いた場合、従来より、上記リレーレンズ系を明
るくできて、上記内視鏡にて得られる画像品質を向上で
きるという効果を奏する。
【図１】本発明のロッドレンズを用いたリレーレンズ系
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図２】上記ロッドレンズに用いた透光性セラミックス
に関する、各波長での直線透過率を示すグラフである。
に関する、各波長での直線透過率を示すグラフである。
【図３】上記ロッドレンズに用いた透光性セラミックス
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。
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４】従来のリレーレンズ系の概略正面図である。
【図５】従来の他のリレーレンズ系の概略正面図であ
る。
る。
１ 基材 ２ レンズ状部
Claims (4)
- 【請求項１】屈折率が１．９以上の透光性を備えた常誘
電体からなる基材が略柱状に設けられ、 基材の長手方向の端部に、レンズ状部が形成されている
ことを特徴とするロッドレンズ。 - 【請求項２】基材は、ペロブスカイト型結晶構造を主結
晶相とするものであることを特徴とする請求項１記載の
ロッドレンズ。 - 【請求項３】基材は、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3 系である
ことを特徴とする請求項１または２記載のロッドレン
ズ。 - 【請求項４】基材は、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系である
ことを特徴とする請求項１または２記載のロッドレン
ズ。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398779A JP3873621B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ロッドレンズ |
| GB0420955A GB2402936B (en) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Translucent ceramic,method of producing the same and optical devices |
| AU2002222688A AU2002222688A1 (en) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Transparent ceramic and method for production thereof, and optical element |
| DE10195586T DE10195586B4 (de) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Lichtdurchlässiges Keramikmaterial, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
| GB0219392A GB2376230B (en) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Transparent ceramic, method of producing the same, and optical devices |
| CNB018082688A CN100418919C (zh) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | 透光性陶瓷及其制造方法和光学元件 |
| PCT/JP2001/011096 WO2002049984A1 (fr) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Ceramique transparente, procede de production de celle-ci et element optique |
| KR10-2002-7010809A KR100493564B1 (ko) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | 투광성 세라믹스 및 그 제조방법 및 광학소자 |
| US10/204,642 US6908872B2 (en) | 2000-12-20 | 2001-12-18 | Transparent ceramic and method for production thereof, and optical element |
| US10/969,190 US7378050B2 (en) | 2000-12-20 | 2004-10-21 | Method of producing translucent ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398779A JP3873621B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ロッドレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202403A true JP2002202403A (ja) | 2002-07-19 |
| JP3873621B2 JP3873621B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=18863675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398779A Expired - Fee Related JP3873621B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-27 | ロッドレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3873621B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051132A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Olympus Corp | 滅菌耐久性組成物を用いた内視鏡光学系、及びそれを備えた内視鏡 |
| JP2006220739A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Casio Comput Co Ltd | セラミックスハイブリッドレンズ |
| US7724430B2 (en) | 2008-07-17 | 2010-05-25 | Olympus Medical Systems Corp. | Rigid endoscope |
| CN102038483A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-04 | 法库县矿产资源研究发展中心 | 一种医用内窥镜白光光源及其制备方法 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398779A patent/JP3873621B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051132A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Olympus Corp | 滅菌耐久性組成物を用いた内視鏡光学系、及びそれを備えた内視鏡 |
| JP4632716B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2011-02-16 | オリンパス株式会社 | 滅菌耐久性組成物を用いた内視鏡光学系、及びそれを備えた内視鏡 |
| JP2006220739A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Casio Comput Co Ltd | セラミックスハイブリッドレンズ |
| US7724430B2 (en) | 2008-07-17 | 2010-05-25 | Olympus Medical Systems Corp. | Rigid endoscope |
| CN102038483A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-04 | 法库县矿产资源研究发展中心 | 一种医用内窥镜白光光源及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3873621B2 (ja) | 2007-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5029365B2 (ja) | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 | |
| JP4245047B2 (ja) | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 | |
| JP3852398B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP4941288B2 (ja) | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 | |
| US7396790B2 (en) | Translucent ceramic, method for manufacturing the same, optical component, and optical device | |
| JP4548422B2 (ja) | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 | |
| JP2002202403A (ja) | ロッドレンズ | |
| JP4314830B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP5088320B2 (ja) | 透光性セラミック、ならびに光学部品および光学装置 | |
| JP2002187767A (ja) | 透光性セラミックス、その製造方法および光学素子 | |
| JP4314829B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| TWI321555B (ja) | ||
| JP4314786B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP2002193658A (ja) | 平板光学素子およびその製造方法 | |
| JP2004043194A (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP4314784B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP4186519B2 (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP2004018286A (ja) | 透光性セラミックスならびにそれを用いた光学部品および光学素子 | |
| JP2002196167A (ja) | 光導波路およびその製造方法 | |
| JPS596833B2 (ja) | 強誘電性透明磁器組成物 | |
| WO2007122985A1 (ja) | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060622 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060622 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061016 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |