(57)【要約】  本発明は、高い直線透過率および高い屈折率を有し、かつ複屈折が実質的にないばかりでなく、異常分散性の大きい、透光性セラミックを提供する。  本発明は、一般式：ＡｘＢｙＯｗ（ただし、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の条件を満たし、かつｗは電気的中性を保つための正の数である。）で表されるパイロクロア型化合物を主成分とし、かつこの主成分の結晶系が立方晶である、透光性セラミックである。好ましくは、Ａが３価の金属元素であり、Ｂが４価の金属元素であり、より好ましくは、ＡがＬａ、Ｙ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種であり、ＢがＴｉ、Ｓｎ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも１種である。この透光性セラミックは、たとえば、光ピックアップ（９）に備える対物レンズ（２）の材料として有利に用いることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：ＡｘＢｙＯｗ（ただし、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の条件を満たし、かつｗは電気的中性を保つための正の数である。）で表されるパイロクロア型化合物を主成分とし、かつ前記主成分の結晶系が立方晶である、透光性セラミック。
【請求項２】
前記Ａが３価の金属元素であり、前記Ｂが４価の金属元素である、請求項１に記載の透光性セラミック。
【請求項３】
前記ＡがＬａ、Ｙ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種であり、前記ＢがＴｉ、Ｓｎ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも１種である、請求項２に記載の透光性セラミック。
【請求項４】
波長が６３３ｎｍである可視光の、試料厚み０．４ｍｍにおける直線透過率が２０％以上である、請求項１に記載の透光性セラミック。
【請求項５】
多結晶体である、請求項１に記載の透光性セラミック。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の透光性セラミックを製造する方法であって、
セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、
前記未焼成のセラミック成形体を、酸素濃度が９８体積％以上の雰囲気中で焼成する工程と
を備える、透光性セラミックの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の透光性セラミックを製造する方法であって、
セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、
前記セラミック原料粉末と実質的に同組成の同時焼成用組成物を用意する工程と、
前記同時焼成用組成物を前記未焼成のセラミック成形体に接触させながら、酸素濃度が９０体積％以上の雰囲気中で、前記未焼成のセラミック成形体を焼成する工程と
を備える、透光性セラミックの製造方法。
【請求項８】
前記同時焼成用組成物は粉末状態にあり、前記焼成工程は、前記同時焼成用組成物に、前記未焼成のセラミック成形体を埋め込んだ状態で実施される、請求項７に記載の透光性セラミックの製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれかに記載の透光性セラミックからなる光学部品。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学部品が搭載されている光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学部品として有用な透光性セラミックおよびその製造方法、ならびにそれを用いた光学部品および光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ピックアップ等の光学装置に搭載するレンズ等の光学部品の材料としては、たとえば特許文献１および特許文献２に記載されているように、ガラスもしくはプラスチック、またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等の単結晶が用いられている。【０００３】
ガラスおよびプラスチックは、光透過率が高く、所望の形状への加工が容易であることから、主としてレンズ等の光学部品に用いられている。他方、ＬｉＮｂＯ３の単結晶は、電気光学特性および複屈折を利用して、主として光導波路等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などの光学装置ではさらなる小型化および薄型化が要求されている。【０００４】
ところが、従来のガラスおよびプラスチックでは、その屈折率が２．００以下であることから、それらを用いた光学部品や光学装置において小型化や薄型化に限界がある。また、プラスチックでは、耐湿性が悪いという欠点を有しているばかりでなく、複屈折が生じることがあるため、入射光を効率良く透過および集光させるのが難しいという欠点も有している。【０００５】
他方、たとえばＬｉＮｂＯ３単結晶は、屈折率が２.３と高いものの、複屈折があるため、レンズ等の光学部品に用いることが難しく、用途が限定されてしまうという欠点を有している。【０００６】
複屈折を生じず、かつ優れた光学特性を与え得る材料として、たとえば特許文献３に記載されているように、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ３系およびＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ３系透光性セラミックが知られている。これらは、２．０１以上の屈折率（以下、特に断りのない限り、波長６３３ｎｍにおける屈折率のことを言う。）を示す。【０００７】
また、最近では、光学特性の指標の１つである異常分散性Δθｇ,Ｆが大きいことが求められることがある。異常分散性を持つとは、詳しくは後述するが、通常の光学ガラスと異なる波長分散性を持つことを言う。異常分散性Δθｇ,Ｆが大きいと、色収差の補正に有用である。以下、本明細書では、異常分散性は負の値で表され、異常分散性が大きいとは、その絶対値が大きいことを言う。【０００８】
ところで、特許文献３に開示されているＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ３系およびＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ３系透光性セラミックは、一般式ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造をとるが、特に、そのＢサイト元素が２種類以上の元素の組み合わせからなる複合ペロブスカイト構造をとる。すなわち、主として、Ｍｇおよび／またはＺｎからなる２価の金属元素と、Ｔａおよび／またはＮｂからなる５価の金属元素とがほぼ１：２に近いモル比で存在することにより、電気的中性がほぼ保たれている。さらに、Ｂサイト元素であるＭｇ、Ｔａおよび／またはＺｎを、Ｓｎ、Ｚｒ等の４価元素で置換することにより、屈折率やアッベ数等の光学特性を変化させることができる。【０００９】
しかし、特許文献３に記載される透光性セラミックでは、異常分散性Δθｇ,Ｆが小さいという問題がある。たとえば、Ｂａ｛（Ｓｎ，Ｚｒ）Ｍｇ，Ｔａ｝Ｏ３系におけるΔθｇ,Ｆは−０.０１３、Ｂａ（Ｚｒ，Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ３系におけるΔθｇ，Ｆは−０.００６、Ｂａ｛（Ｓｎ，Ｚｒ）Ｍｇ，Ｎｂ｝Ｏ３系におけるΔθｇ，Ｆは−０.０００に留まる。
【特許文献１】特開平５−１２７０７８号公報（全頁、図１）
【特許文献２】特開平７−２４４８６５号公報（請求項６、段落番号００２４）
【特許文献３】国際公開第０２／４９９８４号パンフレット（全頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い直線透過率および高い屈折率を有し、かつ複屈折が実質的にないばかりでなく、異常分散性の大きい、透光性セラミックおよびその製造方法を提供しようとすることにある。【００１１】
本発明の他の目的は、小さな外形寸法で所望の光学特性を発揮し得る、光学部品、さらには、この光学部品を用いた光学装置を提供しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る透光性セラミックは、一般式:ＡｘＢｙＯｗ（ただし、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の条件を満たし、かつｗは電気的中性を保つための正の数である。）で表されるパイロクロア型化合物を主成分とし、かつこの主成分の結晶系が立方晶であることを特徴としている。ここで注目すべきは、本発明に係る透光性セラミックは、パイロクロア構造を有するセラミックであって、このセラミックが透光性を得るための必須条件は、結晶系が立方晶を示すことである。【００１３】
上記のように結晶系が立方晶となるか否かは、上記ＡとＢの各々の元素の種類によるが、Ａが３価の金属元素であり、Ｂが４価の金属元素であることが好ましい。特に、ＡがＬａ、Ｙ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種であり、ＢがＴｉ、Ｓｎ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。【００１４】
本発明に係る透光性セラミックは、好ましくは、波長が６３３ｎｍである可視光の、試料厚み０．４ｍｍにおける直線透過率（以下、単に「直線透過率」と言う。）が２０％以上と、高い直線透過率を示す。【００１５】
また、本発明に係る透光性セラミックは、複屈折をより抑制するために、多結晶体であることが望ましい。【００１６】
本発明は、また、上述したような透光性セラミックを製造する方法にも向けられる。【００１７】
本発明に係る透光性セラミックの製造方法は、第１の実施態様では、セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、未焼成のセラミック成形体を、酸素濃度が９８体積％以上の雰囲気中で焼成する工程とを備えることを特徴としている。【００１８】
本発明に係る透光性セラミックの製造方法は、第２の実施態様では、セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、上記セラミック原料粉末と実質的に同組成の同時焼成用組成物を用意する工程と、同時焼成用組成物を未焼成のセラミック成形体に接触させながら、酸素濃度が９０体積％以上の雰囲気中で、未焼成のセラミック成形体を焼成する工程とを備えることを特徴としている。【００１９】
上記の製造方法についての第１および第２の実施態様を比較すれば、第１の実施態様では、同時焼成用組成物を用いないが、焼成時の雰囲気の酸素濃度が９８体積％以上と高くされる。他方、第２の実施態様では、同時焼成用組成物を用いて、これを未焼成のセラミック成形体に接触させながら焼成工程が実施される。この場合には、焼成時の雰囲気の酸素濃度の下限は９０体積％と比較的低くされることができる。なお、得られた透光性セラミックの直線透過率を比較すると、第２の実施態様による製造方法を適用した方が、得られた透光性セラミックの直線透過率をより高くすることができる。【００２０】
本発明に係る透光性セラミックの製造方法の上述した第２の実施態様を実施する場合、好ましくは、同時焼成用組成物は粉末状態にあり、焼成工程は、同時焼成用組成物に、未焼成のセラミック成形体を埋め込んだ状態で実施される。【００２１】
さらに、本発明は、上記の透光性セラミックからなる光学部品、およびこの光学部品が搭載されている光学装置にも向けられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高い直線透過率および高い屈折率を有し、複屈折が実質的にないばかりでなく、大きい異常分散性を有する、透光性セラミックを得ることができる。このため、小型で所望の光学特性を発揮可能であり、かつカメラなどの白色光学系の色収差補正に有用な光学部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成される光学部品の第１の例としての両凸レンズ１０を示す断面図である。
【図２】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成される光学部品の第２の例としての両凹レンズ１１を示す断面図である。
【図３】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成される光学部品の第３の例としてのメニスカスレンズ１２を示す断面図である。
【図４】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成される光学部品の第４の例としての光路長調整板１３を示す断面図である。
【図５】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成される光学部品の第５の例としての球状レンズ１４を示す断面図である。
【図６】本発明に係る透光性セラミックを用いて構成された光学部品を搭載した光学装置の一例としての光ピックアップ９を図解的に示す正面図である。
【図７】実験例において作製した、本発明の範囲内の実施例としての透光性セラミックについての直線透過率の波長依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    記録媒体
２    対物レンズ
３    ハーフミラー
４    コリメータレンズ
５    半導体レーザ
６    集光レンズ
７    受光素子
８    レーザ光
９    光ピックアップ
１０    両凸レンズ
１１    両凹レンズ
１２    メニスカスレンズ
１３    光路長調整板
１４    球状レンズ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る透光性セラミックの主成分は、一般式:ＡｘＢｙＯｗ（ただし、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の条件を満たし、かつｗは電気的中性を保つための正の数である。）で表されるパイロクロア型化合物である。このパイロクロア構造のセラミックにおいて、結晶系が立方晶であるとき、セラミックに透光性を与えることができる。【００２６】
そして、本発明に係る透光性セラミックによれば、複屈折が実質的になく、高い直線透過率および高い屈折率を与えるとともに、たとえば特許文献３に記載の透光性セラミックと比較して大きな異常分散性を与えることができる。【００２７】
ここで、異常分散性について説明する。一般的に、光学ガラスの多くでは、部分分散比θｇ,Ｆとアッベ数νdとの間にほぼ直線関係が成り立ち、このようなガラス種を正常部分分散ガラス（ノーマルガラス）と言う。他方、この直線関係から離れた位置にあるガラス種は異常部分分散ガラス（アブノーマルガラス）と言う。異常分散性の大きさは、ノーマルガラスの基準となるＫ７とＦ２とを結んで得られる標準線からの部分分散比の偏差で表される。【００２８】
部分分散比θｇ,Ｆは、式１で表される。【００２９】
式１：    θｇ,Ｆ ＝（ｎg−ｎF）／（ｎF−ｎC）
（式中、ｎは屈折率を表し、添え字は入射光の波長を表す。ただし、ｇ線の波長は４３５．８３ｎｍ、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍである。）
また、アッベ数νdは、式２で表される。【００３０】
式２：    νd＝（ｎd−１）／（ｎF−ｎC）
（式中、ｎは屈折率を表し、添え字は入射光の波長を表す。ただし、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍである。）
すなわち、異常分散性が高いということは、屈折率の波長分散が通常のガラス光学材料と異なるということであり、光学系の色収差補正に有用となる。【００３１】
本発明に係る透光性セラミックでは、異常分散性Δθｇ,Ｆは負の値を示し、後述する実験例によれば、−０．０２６〜−０.０１７と大きい値を示している。したがって、光学系の色収差補正が重視される光学系には、本発明に係る透光性セラミックが優れている。【００３２】
本発明に係る透光性セラミックの主成分となるパイロクロア型化合物を表す一般式:ＡｘＢｙＯｗにおいて、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の条件は、透光性発現のための条件である。ｘ／ｙがこの条件を外れると、直線透過率が２０％未満と低くなる。【００３３】
本発明に係る透光性セラミックにおいて、また、主成分の結晶系が立方晶であることが透光性を得るための必須要件である。立方晶になるか否かは、ＡｘＢｙＯｗにおけるＡとＢの各々の元素の種類による。この場合、Ａは３価の金属元素であり、Ｂが４価の金属元素であることが好ましく、より好ましくは、ＡはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種であり、ＢはＴｉ、Ｓｎ、ＺｎおよびＨｆから選ばれる少なくとも１種である。また、本発明に係る透光性セラミックは、多結晶体であることが望ましい。【００３４】
なお、本発明に係る透光性セラミックの組成には、本発明の目的を損わない範囲で、不可避的に混入する不純物が含まれていてもよい。たとえば原料として用いる酸化物もしくは水酸化物に含まれる不純物や作製工程中で混入する不純物として、ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｗ2Ｏ５、Ｂｉ2Ｏ３、Ｓｂ2Ｏ５およびＣｕＯなどが挙げられる。【００３５】
次に、本発明に係る透光性セラミックの製造方法について説明する。透光性セラミックの製造方法には、２つの典型的な実施態様がある。【００３６】
第１の実施態様では、透光性セラミックを製造するため、セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体が用意され、次いで、未焼成のセラミック成形体を、酸素濃度が９８体積％以上の雰囲気中で焼成する工程が実施される。【００３７】
第２の実施態様では、透光性セラミックを製造するため、セラミック原料粉末を所定形状に成形してなる未焼成のセラミック成形体が用意されるとともに、このセラミック原料粉末と実質的に同組成の同時焼成用組成物が用意される。次いで、同時焼成用組成物を未焼成のセラミック成形体に接触させながら、酸素濃度が９０体積％以上の雰囲気中で、未焼成のセラミック成形体を焼成する工程が実施される。【００３８】
上記の製造方法において、同時焼成用組成物とは、たとえば、上記セラミック成形体と同じ組成となるように調整した原料を仮焼し、粉砕して得られた粉末である。この同時焼成用組成物により、上記セラミック成形体中の揮発成分が焼成時に揮発することを抑制することができる。したがって、焼成工程では、同時焼成用組成物の粉末に未焼成のセラミック成形体を埋め込んだ状態で実施されることが好ましい。なお、同時焼成用組成物は、粉末に限らず、成形体または焼結体であってもよい。【００３９】
同時焼成用組成物は、上記セラミック成形体のためのセラミック原料粉末と同じ組成を有することが好ましいが、実質的に同組成であればよい。同時焼成用組成物が未焼成のセラミック成形体のためのセラミック原料粉末と実質的に同組成であるとは、同一の構成元素を含んだ同等の組成系であることを意味し、全く同一の組成比率でなくてもよい。また、同時焼成用組成物は、必ずしも透光性を与え得る組成を有していなくてもよい。【００４０】
以上のような第１および第２の実施態様を比較したとき、第１の実施態様では、同時焼成用組成物を用いる必要がないが、焼成時の雰囲気の酸素濃度は９８体積％以上と高くしなければならない。他方、第２の実施態様では、同時焼成用組成物を用いることにより、酸素濃度の下限を９０体積％とより低くすることができる。また、得られた透光性セラミックの直線透過率を比較したとき、第２の実施態様の方が第１の実施態様に比べてより高くすることができる。【００４１】
なお、第１および第２の実施態様のいずれにおいても、焼成工程における圧力は、大気圧もしくはそれ以下で構わない。すなわち、ＨＩＰ（Ｈｏｔ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）等の加圧雰囲気である必要はない。【００４２】
また、本発明に係る透光性セラミックは高い直線透過率を示すが、表面に反射防止膜（ＡＲ膜＝Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ膜）を形成すれば、さらに、直線透過率を高めることができる。この反射防止膜は、ＭｇＯ等の誘電体からなる膜であることが望ましい。たとえば直線透過率が７５．２％であり、かつ屈折率が２．０８６８である場合、Ｆｒｅｓｎｅｌの法則より、直線透過率の理論最大値は７７．９％となる。このとき、理論値に対する相対透過率は９６．５％となる。これは、試料内部での透過損失がほとんどないことを示している。したがって、試料表面に反射防止膜を形成すれば、得られる直線透過率をほぼ理論値とすることができる。【００４３】
また、本発明に係る透光性セラミックは、レンズ等の光学部品に用いることができ、たとえば、図１ないし図５にそれぞれ示すような両凸レンズ１０、両凹レンズ１１、メニスカスレンズ１２、光路長調整板１３、および球状レンズ１４に利用することができる。【００４４】
また、このような光学部品を搭載した光学装置について、光ピックアップを例にとり、説明する。【００４５】
図６に示すように、光ピックアップ９は、コンパクトディスクやミニディスク等の記録媒体１に対して、コヒーレントな光であるレーザ光８を照射し、その反射光から記録媒体１に記録された情報を再生するものである。【００４６】
このような光ピックアップ９においては、光源としての半導体レーザ５からのレーザ光８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からの入射光を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、その進行方向を反射によりたとえば約９０度変更するものである。【００４７】
また、光ピックアップ９には、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。この対物レンズ２は、また、記録媒体１からの反射光を効率良くハーフミラー３に向かって送るためのものでもある。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で、上記反射光の進行方向が変更される。【００４８】
さらに、光ピックアップ９には、変更された反射光を集光するための集光レンズ６が設けられている。そして、反射光の集光位置に、反射光からの情報を再生するための受光素子７が設けられている。【００４９】
このように構成される光ピックアップ９において、本発明に係る透光性セラミックを対物レンズ２の素材として用いた場合、本発明に係る透光性セラミックは屈折率が大きいため、光ピックアップ９の小型化や薄型化が可能である。【００５０】
次に、本発明に係る透光性セラミックを実験例に基づいて説明する。【００５１】
［実験例１］
原料として、各々高純度のＬａ（ＯＨ）３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２およびＨｆＯ２の各粉末を準備した。そして、一般式：ＡｘＢｙＯｗ（ｗは電気的中性を保つための正の数である。）で表される、表１に示す各試料が得られるように、各原料を秤量し、ボールミルで２０時間湿式混合した。この混合物を乾燥させたのち、１３００℃で３時間仮焼し、仮焼粉体を得た。仮焼後、ｗの値はほぼ７になっていた。【００５２】
なお、表１の「Ｂの元素種と含有量」の欄は、Ｂの元素種が１種類の場合はその含有量がｙの値と同じであり、元素種が２種類である場合はそれぞれの含有量の和がｙの値となっている。【００５３】
次に、上記仮焼粉末を水および有機バインダとともにボールミルに入れ、１２時間湿式粉砕した。有機バインダとしては、エチルセルロースを用いた。なお、エチルセルロース以外でも、ポリビニルアルコール等のようにセラミック成形体用の結合剤としての機能を備え、かつ焼成工程において焼結温度に達する前に、５００℃程度で大気中の酸素と反応して炭酸ガスや水蒸気などにガス化して消失するものであれば、有機バインダとして用いることができる。【００５４】
次に、上記粉砕物を乾燥させた後、５０メッシュの網（篩）を通して造粒し、得られた粉末を１９６ＭＰａの圧力で押圧してプレス成形することにより、直径３０ｍｍおよび厚さ２ｍｍの円板状の未焼成のセラミック成形体を得た。【００５５】
次に、上記未焼成のセラミック成形体を焼成炉に入れ、大気雰囲気中で加熱し、脱バインダ処理を行なった。引き続き、昇温しながら焼成炉内に酸素を注入し、最高温度域の１６００〜１７００℃において、焼成雰囲気の酸素濃度を約９８体積％まで上昇させた。ここで、最高温度については、材料組成により最適な温度が適宜選択され、たとえば試料６の場合は１６７５℃であった。この焼成温度および酸素濃度を維持し、上記成形物を２０時間焼成して焼結体を得た。なお、焼成時の全圧は１気圧とした。【００５６】
このようにして得られた焼結体を鏡面加工し、厚さ０.４ｍｍの円板状に仕上げて透光性セラミックの試料とした。【００５７】
上記の試料のそれぞれについて、波長λが６３３ｎｍにおける直線透過率を測定した。この直線透過率の測定には、島津製作所製分光光度計（ＵＶ−２５００）を用いた。なお、本発明が目指す直線透過率は２０％以上とした。【００５８】
また、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー（ＭＯＤＥＬ２０１０）を用いて、波長λが４０９ｎｍ、５３２ｎｍおよび８３３ｎｍでの屈折率も測定した。そして、これら３波長（４０９ｎｍ、５３２ｎｍおよび８３３ｎｍ）での屈折率の値を用いて、波長と屈折率の関係式（Ｃａｕｃｈｙ式）：式３より、定数ａ、ｂおよびｃを算出し、波長と屈折率との関係を求めた。【００５９】
式３：ｎ＝ａ／λ4＋ｂ／λ2＋ｃ  （ｎは屈折率、λは波長、ａ、ｂおよびｃは定数）
この式からアッベ数（νd）算出に必要な３波長（Ｆ線：４８６．１３ｎｍ、ｄ線：５８７．５６ｎｍ、Ｃ線：６５６．２７ｎｍ）での屈折率を求め、前掲のアッベ数の定義式：式２からアッベ数を算出した。【００６０】
さらに上記式３からｇ線（４３５．８３ｎｍ）における屈折率ｎｇを求め、部分分散比θｇ,Ｆを前傾の式１より算出した。【００６１】
異常分散性Δθｇ,Ｆの算出には、当業者においてよく知られた以下の方法を用いた。すなわちＫ７とＦ２を基準ガラス種とし、θｇ,Ｆ−νｄ図においてこれら２つのガラス種を結ぶ直線と、それぞれの試料のθｇ，Ｆの差をΔθｇ,Ｆとして求めた。【００６２】
以上、各試料の６３３ｎｍでの直線透過率、ｄ線での屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、異常分散性Δθｇ,Ｆの結果を表１に示す。【００６３】
【表１】
2007060816.tif 000003
【００６４】
表１において、試料番号に＊印を付したものは本発明の範囲外のものである。【００６５】
本発明の範囲内の試料すべてにおいて、２０％以上の直線透過率が得られ、２．０３以上の屈折率が得られ、また、異常分散性については、−０．０２６〜−０．０１７と大きい値を示した。【００６６】
これに対して、本発明の範囲外の試料１〜４および９では、ｘ／ｙが、１．００≦ｘ／ｙ≦１．１０の範囲を外れているため直線透過率が２０％未満と低かった。【００６７】
表１に示す試料のうち、最も高い直線透過率が得られた試料６について、可視光の波長帯（λ＝３５０〜９００ｎｍ）における直線透過率の波長依存性を評価した。その結果を図７に示す。【００６８】
なお、最も高い直線透過率を示した試料６では、６３３ｎｍでの直線透過率は、表１に示すように、７５．２％であり、屈折率は２．０８６８であった。一般に、直線透過率の測定においては、空気中から試料に対して垂直に光が入射するため、試料の表面と裏面（すなわち、試料と空気との界面）にて光が反射する。屈折率が２．０８６８である場合、試料表裏面での反射を差し引いた直線透過率の理論最大値は７７．９％になる。試料６の場合、測定された直線透過率が７５．２％であったから理論値に対する相対透過率は９６．５％となる。これは、試料内部での透過損失がほとんどないことを示している。したがって、たとえば試料６の表面に前述した反射防止膜を形成すれば、得られる直線透過率をほぼ理論値とすることができる。【００６９】
［実験例２］
上記実験例１において作製した試料６と同じ組成としながら、焼成温度を１６２５℃および１７００℃にそれぞれ変えて焼結体を作製した。これらの試料の作製には、焼成温度を変えた以外は、実験例１において作製した試料６の場合と同じ条件を適用した。【００７０】
そして、焼成温度を変えた各試料について、実験例１の場合と同じ評価方法にて、直線透過率、屈折率およびアッベ数を評価した。その評価結果を表２に示す。表２には、前述の実験例１において得た試料６（焼成温度:１６７５℃）についての評価結果も併せて示されている。【００７１】
【表２】
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【００７２】
表２からわかるように、直線透過率については、焼成温度が１６７５℃の試料に比べて、焼成温度が１６２５℃および１７００℃の各試料はやや劣るが、十分に２０％以上の値を示している。また、屈折率およびアッベ数については、焼成温度を変えても、互いに同等の値を示している。このことから、本発明に係る透光性セラミックは、焼成温度を変えて作製されてもよいことがわかる。【００７３】
［実験例３］
実験例１において作製された試料６と同じ組成を適用しながら、未焼成のセラミック成形体を焼成するにあたって、このセラミック成形体を同じ組成の粉末を同時焼成用組成物として用意し、未焼成のセラミック成形体をこの粉末中に埋め込んだ状態で焼成工程を実施したこと以外は、実験例１において作製した試料６の場合と同じ条件を適用して試料となる焼結体を得た。【００７４】
そして、この同時焼成用組成物を使用して焼成した試料について、実験例１の場合と同じ評価方法にて、直線透過率を測定した。その測定結果を表３に示す。表３には、前述の実験例１において得た試料６（同時焼成用組成物:不使用）についての直線透過率も併せて示されている。【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３からわかるように、同時焼成用組成物を使用した試料によれば、これを使用しない試料に比べて、より高い直線透過率が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る透光性セラミックは、直線透過率が高く、屈折率が大きく、屈折率およびアッベ数の調整範囲が広く、複屈折が実質的にないばかりでなく、異常分散性が高い。したがって、特に色収差補正が重視される光学系において有利に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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