Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法、Ca-La-F系透光性陶瓷、光學構件、光學系統、以及陶瓷...的製作方法

2023-08-22 18:51:11

專利名稱：Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法、Ca-La-F系透光性陶瓷、光學構件、光學系統、以及陶瓷 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種由鈣及鑭的氟化物所構成的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法、 Ca-La-F系透光性陶瓷、光學構件、光學系統、以及陶瓷形成用組成物。本申請案基於2007年12月13日在日本提出申請的日本特願2007-322437號而 主張優先權，其內容被援用於此。
背景技術：
螢石(CaF2)的阿貝數(vd)高至95，折射率分散特性優異，對於光的波長的折射率 分散較小。而且，螢石從紫外線區域到紅外線區域的光的透射率高。因此，螢石作為一種優 異的光學材料而被人所熟知。若將由該種光學材料所構成的凸透鏡、與由其他材料所形成的凹透鏡加以組合， 則能夠良好地修正色差。因此，螢石多被用於例如顯微鏡物鏡等各種光學系統(例如專利 文獻1 日本特開2004-191933號公報)。先前螢石單晶被用於光學系統，例如根據專利文獻2 (日本特開2006-206359號公 報)可知以氟化鈣燒結體而製造螢石陶瓷的方法。在專利文獻2，記載了以下的螢石陶瓷的 製造方法。使鈣化合物與氟化合物在溶液中反應而獲得懸浮液。其次，將該懸浮液放入密 閉容器，加熱至100°C以上、300°C以下，由此而製作氟化鈣微粒子。將該氟化鈣微粒子加熱 至700°C以上、1300°C以下而進行燒結，由此而形成燒結體。在惰性環境中，一邊對該燒結體 施加500Kg/cm2以上、10000Kg/cm2以下的壓力，一邊將其加熱至800°C以上、1300°C以下，由 此使燒結體透明化而形成螢石陶瓷。以所述方式而製造的陶瓷是可以抑制產生空隙等的緻密的燒結體，因此可以獲得 優異的光學特性。

發明內容
然而，在從先前就用於光學系統的單晶材料的螢石中，溫度上升時的熱膨脹應變 因晶體方位(crystal orientation)而不同，其是各向異性的產生。因此，由於因氣溫變化 所產生的熱膨脹應變，而容易使透鏡的成像性能降低。另外，還存在著如下的問題由於急 劇的溫度變化而容易產生裂痕，因此加工性差。另外，螢石雖然阿貝數較高，但折射率(nd)非常低，為1. 43。因此，存在著如下的 問題即使在使用螢石陶瓷的情況下，光學利用範圍仍容易受到限制。另外，已知存在具有立方晶結構的Ca-La-F繫結晶，但難以穩定地製造出結晶性 高且均質的結晶。因此，難以將Ca-La-F繫結晶應用於光學材料。因此，本發明的課題在於提供一種具有與螢石同等程度高的阿貝數，且具有比螢 石更高的折射率，而且可以用作光學材料的具有透光性的Ca-La-F系透光性陶瓷、以及使 用該透光性陶瓷的光學構件。而且，本發明的課題在於提供一種具有較高的折射率和阿貝
4數，且溫度上升時的熱膨脹是各向同性地產生的Ca-La-F系透光性陶瓷、以及使用該透光 性陶瓷的光學構件。另外，本發明的另一課題在於提供一種使用此種光學構件的光學系統。另外，本發明的另一個課題在於提供一種可以製造具有與螢石同等程度高的阿貝 數，且具有比螢石更高的折射率的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法。並且，本發明的另一個課題在於提供一種可以適宜地用於製造所述Ca-La-F系透 光性陶瓷的陶瓷形成用組成物。本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷是由含有(QvxLax)F2+x(其中，X為大於0且0. 4 以下的數)結晶的多晶體所構成，且具有可透射光的透光性。本發明的光學構件是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所構成，且形成為規定形狀。本發明的光學系統是於光路中包含至少一組凸透鏡與凹透鏡的光學系統，所述 凸透鏡或所述凹透鏡的一者是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所構成，另一者是由與所述 Ca-La-F系透光性陶瓷不同的材料所構成的光學系統。所述光學系統還可以更包括一個以 上凸透鏡、及一個以上凹透鏡。本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法是如下的方法將CaF2微粒子、及與 該CaF2微粒子分開製作的LaF3微粒子加以混合而製成微粒子混合物，對該微粒子混合物進 行燒結，並使其透明化，由此而製造透光性陶瓷。所述製造方法還可以包含所述CaF2微粒子的製造步驟及/或所述LaF3微粒子的 製造步驟。所述製造方法還可以包含製備含有所述CaF2微粒子和所述LaF3微粒子的微粒子 混合物的步驟。並且，本發明的陶瓷形成用組成物是含有CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子分開制 作的LaF3微粒子的陶瓷形成用組成物。本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷是由含有(QvxLax)F2+x(X為大於0且0. 4以下 的數)結晶的多晶體所構成，且具有可透射光的透光性。因此，本發明的Ca-La-F系透光性 陶瓷具有與CaF2結晶或LaF3結晶不同的光學特性。即，根據本發明，可以提供一種具有與 螢石同等程度高的阿貝數，且具有比螢石更高的折射率的Ca-La-F系透光性陶瓷。並且， Ca-La-F系透光性陶瓷為多晶體，因此具有如下優點在溫度上升時，容易各向同性地產生 熱膨脹應變。另外，本發明的光學構件是由所述Ca-La-F系透光性陶瓷所構成，因此具有與螢 石同等程度高的阿貝數，且具有比螢石更高的折射率。另外，根據具有所述光學構件的本發 明的光學系統，可以容易實現優異的光學性能。另外，根據本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，將CaF2微粒子、及與該 CaF2微粒子分開製作的LaF3微粒子加以混合而製成微粒子混合物，對該微粒子混合物進行 燒結，並使其透明化。因此，容易確保微粒子混合物的燒結性，可以製造出為鈣和鑭的氟化 物的多晶體且具有可透射光的透光性的Ca-La-F系透光性陶瓷。而且，本發明的陶瓷形成用組成物含有CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子分開製作 的LaF3微粒子，因此可以適宜地用於所述Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法中。


圖IA是利用實施例1而製作的CaF2微粒子的TEM照片。圖IB是利用實施例1而製作的LaF3微粒子的TEM照片。圖2A是表示利用實施例1而製造的Ca-La-F系透光性陶瓷的X射線分析結果的 圖表。圖2B是表示公知的CLF結晶粉末的X射線分析結果的圖表。圖3是表示利用實施例1和實施例4而製造的Ca-La-F系透光性陶瓷對于波長的 透射率的圖，其中，A表示實施例1進行鹼分散而所得的Ca-La-F系透光性陶瓷，B表示實施 例4未進行鹼分散而所得的Ca-La-F系透光性陶瓷。圖4是表示在利用實施例1至3而製造的Ca-La-F系透光性陶瓷中，使CaF2微粒 子與LaF3微粒子的混合比例變化時的折射率變化與阿貝數變化的圖。圖5是表示在利用實施例1至3而製造的Ca-La-F系透光性陶瓷及各種光學玻璃 中，阿貝數與部分分散比的關係的圖。圖6是表示利用實施例5而製造的Ca-La-F系透光性陶瓷對于波長的透射率的圖。
具體實施例方式以下，對本發明的實施形態加以說明。本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷實質上是鈣和鑭的氟化物的多晶體，且具有可透 射光的透光性。該Ca-La-F系透光性陶瓷可以作為使光透射至內部的構件而使用。尤其是 該透光性陶瓷可以適宜地用於透鏡等光學構件。該Ca-La-F系陶瓷是含有氟化鈣鑭(以下稱為CLF)結晶的多晶體。CLF具有以 (QvxLax)F2+x(X為大於0且0.4以下的數)所示的組成比(原子比)。組成比可以利用熒 光X射線分析以及各種化學分析法而精度良好地進行測定。該CLF的組成比可以通過設定製造時的條件等而設定為各種值，優選將La成分量 設定為在燒結時的條件下固溶於富Ca成分相中的La成分量的固溶限度以下而調整CLF的 組成比。在該情況下，可以獲得以CaF2為端成分的富Ca成分相的結晶結構容易有效地發 揮功能的結構。CaF2的晶係為立方晶，LaF3*六方晶，所述範圍的組成的CLF為立方晶。如 果晶系是立方晶，則在晶界中容易確保結晶結構的匹配性，因此作為將陶瓷透明化的條件 而非常有利。在所述(QvxLax) F2+x所示的CLF的組成比中，若使X大於0. 4，則容易局部地產生 La濃度較高的部位，難以獲得具有均質的光學特性的陶瓷。因此，將X的上限設為0.4。更 優選使X為0.1以上、0.4以下。若X小於0.1，則無法使與螢石的折射率差變得過大。另 外，為了能夠防止產生La濃度較高的部位，穩定地獲得均質的光學特性，更優選使X為0. 3 以下。因此，更優選使X為0. 1以上、0.3以下。Ca-La-F系透光性陶瓷優選實質上由CLF結晶所構成。其中，在可以獲得所需折射 率和阿貝數，且可以獲得可用作光學材料的透光性的範圍中，還可以與CLF結晶一起含有 CaF2結晶及LaF3結晶的一者或兩者。並且，在可以獲得所需折射率和阿貝數，且可以獲得可用作光學材料的透光性的 範圍中，還可以在Ca-La-F系透光性陶瓷中含有其他不可避免的成分或燒結助劑等。
更優選Ca-La-F系透光性陶瓷不含所述CaF2結晶或LaF3結晶，而實質上由CLF結 晶所構成。另外，優選Ca-La-F系透光性陶瓷實質上由均質的CLF結晶所構成。例如，優選 在IymXlymXlym的區域中，CLF結晶的組成式(Cai_xLax) F2+x中的X相對於目標值而控 制在士 10%的範圍內。Ca-La-F系透光性陶瓷具有可透射光的透光性。該透光性可以是對應於Ca-La-F 系透光性陶瓷的用途的範圍內。例如，使用時所透射的波長的光的透射率可為50%以上。 將本發明所提供的Ca-La-F系透光性陶瓷作為色差修正用光學構件使用時的使用波長，例 如為380nm 780nm的可見光區域，代表性波長例如為550nm。另外，在各種光學構件使用 550nm以下的波長。因此，Ca-La-F系透光性陶瓷可以使波長為550nm的光的透射率為50% 以上，更優選使波長為350nm以上、550nm以下的的光的透射率為50%以上。另外，所述波 長或波長範圍內的光的透射率優選70%以上，更優選80%以上。該透光性可以通過將陶瓷材料確定為Ca和La的氟化物而獲得。例如，即使使用 Ce或Y等的氟化物可以成為高折射率物質的物質來代替La，仍無法獲得充分的透光性。此種Ca-La-F系透光性陶瓷可直接使用，也可以製成規定形狀的光學構件而使 用。例如，可以將Ca-La-F系透光性陶瓷加工成光的入射面或放射面具有球面形狀、非球面 形狀、平面形狀、格子形狀等各種形狀的光學構件。另外，還可以組合利用同樣的Ca-La-F 系透光性陶瓷所形成的1個或2個以上光學構件來使用。或者，還可以通過將所述光學構 件與利用其他材料所形成的光學構件加以組合而構成光學系統來使用。例如，可以將利用 Ca-La-F系透光性陶瓷所形成的至少1個光學構件與利用選自光學玻璃、光學塑料、光學結 晶等材料所形成的至少1個光學構件加以組合而使用。如上所述的Ca-La-F系透光性陶瓷是由被賦予良好透光性的CLF的燒結體所構成 的新穎陶瓷。並且，該陶瓷或利用該陶瓷所形成的光學構件具有與CaF2結晶和LaF3結晶 的光學特性不同的光學特性，成為具有先前所沒有的折射率和阿貝數的氟化物材料。具體 而言，該陶瓷具有與螢石實質上同等程度高的阿貝數，且具有比螢石更高的折射率。例如， Ca-La-F系透光性陶瓷的折射率(nd)為1. 43以上、1. 55以下，且阿貝數具有80以上、95以 下的範圍。因此，該陶瓷容易用於各種光學系統中。並且，該折射率和阿貝數如下述實施例的圖4所示，相對於Ca與La的存在比例而 具有一次函數關係。因此，通過調整Ca與La的存在比例，可以容易地獲得具有所需折射率 和阿貝數的陶瓷。另外，與各種普通玻璃(一般的光學玻璃)相比，該Ca-La-F系透光性陶瓷顯示出 異常部分分散。例如，部分分散比(Pg，F)相對於阿貝數(νd)的關係在普通玻璃的情況下，如各下述實施例的圖5所示，顯示出可以近似為 直線的分布。相對於此，在Ca-La-F系陶瓷的情況下，相對於阿貝數的部分分散比脫離所述 直線，顯示與普通玻璃不同的分布。具體而言，本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷可以具有阿 貝數為80以上、95以下，以下式⑴所表示的部分分散比(Pg，F)為0. 53以上、0. 56以下 的特性。因此，在Ca-La-F系陶瓷中，可以使例如夫琅禾費(Fraunhofer) g射線這樣的一部 分光的折射率不同於普通玻璃。(數1)Pg, F = (ng-nF) / (nF-nC) (1)
其中，ng、nF、nC分別為夫琅禾費g射線、F射線、C射線的折射率。因此，利用所述異常部分分散，將利用Ca-La-F系陶瓷而形成的構件與其他構件 加以組合，由此可以容易地進行色修正(色差的修正)和二級光譜的去除等。例如，在光路 中包含凸透鏡與凹透鏡的光學系統的情況時，凸透鏡或凹透鏡的一者使用利用該Ca-La-F 系透光性陶瓷而形成的構件，另一者使用利用與Ca-La-F系透光性陶瓷不同的材料所形成 的構件，而形成光學系統，由此可有效地去除二級光譜。例如，所述光學系統還可以用於焦 點距離較長的望遠透鏡等中。由本發明的Ca-La-F系透光性陶瓷製造凸透鏡或凹透鏡時，只要將粗成形為接近 對象形狀的Ca-La-F系透光性陶瓷的表面加工為規定形狀，並且對表面施加光學研磨，視 需要進行抗反射加工等即可。這些各個步驟可適當使用公知的方法。該Ca-La-F系透光性陶瓷是多晶體，因此溫度上升時熱膨脹應變並不顯示出依賴 於晶體方位的各向異性，而是各向同性地產生熱膨脹應變。因此，在加工該陶瓷時，難以產 生由應變所引起的破損。另外，使光透射過該陶瓷而使用時，難以產生由氣溫變化所引起的 成像性能的降低。接著，對此種Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法加以說明。在製造Ca-La-F系透光性陶瓷時，可利用如下方式進行製造準備含有CaF2微粒 子、及與該CaF2微粒子分開形成的LaF3微粒子的陶瓷形成用組成物，儘量均勻地混合該陶 瓷形成用組成物而製成微粒子混合物，對該微粒子混合物進行燒結，並使其透明化。所述製造方法可以是包含製備所述陶瓷形成用組成物的方法。而且，還可以是包 含製造用於所述組成物的CaF2微粒子及/或LaF3微粒子的方法。另外，還可以在該陶瓷形 成用組成物中使用預先製作的CaF2微粒子和LaF3微粒子、或者這些微粒子的混合物。此處，所謂陶瓷形成用組成物是指可以通過實施加熱、加壓等適當處理而形成陶 瓷的材料，只要含有可進行燒結的CaF2微粒子和LaF3微粒子即可。所述組成物中所含的 CaF2微粒子和LaF3微粒子優選為抑制其他成分含量的高純度微粒子。所述組成物所含的CaF2微粒子和LaF3微粒子為分別分開製造的微粒子。例如， 在本發明並不使用利用同時生成CaF2和LaF3的方法而製造的LaF3微粒子。作為同時生成 CaF2和LaF3的方法，例如已知有在含有鈣化合物與鑭化合物這兩種化合物的混合溶液添加 氟化合物的方法。然而，用此種方法難以獲得燒結性優異的所需純度和粒徑的微粒子。在所述陶瓷形成用組成物中使用的CaF2微粒子較理想的是最大粒徑為5 μ m以 下、優選為3 μ m以下、更優選為1 μ m以下的微粒子。另外，LaF3微粒子較理想的也是最大 粒徑為5 μ m以下、優選為3 μ m以下、更優選為1 μ m以下的微粒子。如果在組成物中含有 粒徑超出5μπι的粒子，則在燒結後的陶瓷中容易產生La濃度局部有所不同的部位。另外， 組成物的材料即使含有超出所述上限值的粒徑的粒子，只要在製備微粒子混合物的過程中 將其細粒化至上限數值以下即可。在所述微粒子中含有多個一次粒子凝聚而成的凝聚體(二次粒子)。優選在製備 微粒子組合物的階段，將二次粒子細粒化，提高一次粒子的比例，均勻地混合CaF2與LaF3。優選使CaF2微粒子的一次粒子的粒徑為200nm以下。優選使LaF3微粒子的一次 粒子的粒徑為200nm以下。另外，在本發明中，用語「一次粒子」是表示並非為更加微細的粒子的凝聚體的粒
8子，用語「二次粒子」是表示多個一次粒子凝聚而形成的粒子。CaF2微粒子的製作CaF2微粒子可利用如下方式製作使鈣化合物與氟化合物在水溶液中進行反應，接 著在密閉容器內加熱至100°C以上、300°C以下。作為用於製作CaF2微粒子的鈣化合物，可以使用乙酸鹽、乳酸鹽、草酸鹽、抗壞血 酸鹽、海藻酸鹽、苯甲酸鹽、碳酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽、泛酸鹽、水楊酸鹽、硬脂酸鹽、酒 石酸鹽、甘油酸鹽、三氟乙酸鹽等鈣的有機酸鹽，還可以使用鈣的氯化物、氫氧化物、硝酸 鹽、硫酸鹽等無機鹽。作為鈣化合物，特別優選使用乙酸鈣。乙酸鈣對水的溶解度較高，難 以殘留硫酸鹽或氯化物等雜質離子，因此較適宜。作為氟化合物，可以使用氫氟酸(fluorinated acid)等。若使用氫氟酸作為氟化 合物，則難以殘留雜質離子，因而較適宜。關於鈣化合物與氟化合物的反應，將其分別溶解而製成水溶液，在常溫常壓下將 氟化合物水溶液緩緩注入於鈣化合物水溶液中，由此而進行反應。在該反應時，優選使反應混合物中的例如La離子等其他離子儘可能的少。如果在 反應混合物中共存Ca離子與氟離子以外的其他離子，則這些離子混入到所形成的CaF2微 粒子中，從而造成CaF2的結晶性降低，粒子變得容易凝聚。因此，在下述燒結中，產生強烈凝 聚的粒子無法解離，在陶瓷中殘留空隙，從而導緻密度降低等問題，且燒結性容易惡化。在 燒結中，即使燒結條件僅僅發生微小的變化，仍無法獲得高密度的燒結體的情況較多。其他 離子對燒結性產生敏感影響而使燒結性惡化，因此優選儘量將其控制為較少量。另外，在反應時，優選將氟化合物設為多於相對於鈣化合物的化學當量(換算成 CaF2時的化學當量)的過剩量。其原因在於可提高結晶性而容易抑制凝聚。另外，優選在注入氟化合物水溶液時進行攪拌，另外在注入結束後還持續進行攪 拌。其原因在於可以抑制由所生成的CaF2結晶所構成的一次粒子凝聚。在生成強烈凝聚 的狀態的粒子的情況時，即使在進行燒結及透明化時進行加熱加壓，也無法解離凝聚狀態， 從而殘留空隙或難以獲得緻密的陶瓷。因此，優選在CaF2結晶生成期間進行充分的攪拌。如上所述，優選使鈣化合物與氟化合物在常溫常壓下進行反應，然後將反應混合 物收納至密閉容器中，進行以100°c以上、300°C以下的溫度下實施加熱、加壓處理的水熱反 應處理。若僅使鈣化合物與氟化合物在常溫常壓下進行反應，則反應無法充分進行，結晶 成為氟缺損較多的氟化物。因此，關於所得的反應混合物中的結晶的化學計量比，相對於Ca 為1，F小於2，結晶性較低且容易凝聚。因此，優選如上所述地進一步進行所謂水熱反應，從而使鈣化合物與氟化合物的 反應完結。用於水熱反應處理的容器並無特別限定。例如可以使用特氟綸(Teflon)(註冊 商標)制的高壓釜等密閉容器。優選處理溫度為120-180°C。壓力優選為該溫度範圍下的 水的飽和蒸氣壓即0. 2-1. OMPa0由此，在CaF2微粒子中，相對於Ca為1，可以使F的比例實質上為2，從而可形成 結晶性較高的CaF2微粒子。因此，容易減小微粒子間的凝聚力。其結果，即使在相對較低 的溫度下，仍容易高密度地進行燒結，可以獲得燒結性優異的CaF2微粒子。另外，根據所述方法，例如可以獲得一次粒子的平均粒徑為100 200nm的CaF2微
9粒子。LaF3微粒子的製作另一方面，LaF3微粒子可與CaF2微粒子的製作大致相同地進行製作使鑭化合物 與氟化合物在水溶液中進行反應，接著在密閉容器內加熱至100°C以上、300°C以下。鑭化合物可以使用與鈣化合物同樣的鑭的有機酸鹽或無機物。S卩，乙酸鹽、乳酸 鹽、草酸鹽、抗壞血酸鹽、海藻酸鹽、苯甲酸酸鹽、碳酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽、泛酸鹽、水 楊酸鹽、硬脂酸鹽、酒石酸鹽、甘油酸鹽、三氟乙酸鹽等鑭的有機酸鹽，也可以使用鑭的氯化 物、氫氧化物、硝酸鹽、硫酸鹽等無機鹽。作為鑭化合物，優選使用乙酸鑭。作為氟化合物， 可以使用氫氟酸。首先，與製作CaF2時同樣地，分別將鑭化合物與氟化物製成水溶液，使其在常溫常 壓下緩緩反應。此處，為了使鑭化合物充分溶解，還可以添加微量的硝酸等無機酸。在該反應時，優選儘可能減少在反應混合物中所存在的Ca離子等其他離子。由此 可以抑制所形成的鑭氟化物的結晶性降低，提高燒結性。另外，以相對於鑭化合物水溶液 (例如乙酸鑭水溶液)而多於化學當量(換算成LaF3的化學當量)的方式，注入過剩量的 氟化合物水溶液。由此可以抑制鑭氟化物的結晶性降低，減弱微粒子間的凝聚力。另外，優 選通過在注入氟化合物水溶液時及其後持續進行攪拌而抑制一次粒子的凝聚。而且，優選在所述反應後，將反應混合物收容並密閉於密閉容器內，進行於100°C 以上、300°C以下，優選120-180°C下實施加熱、加壓處理的水熱反應處理，由此使鑭化合物 與氟化合物的反應完結。由此可以抑制氟缺損，提高LaF3微粒子的結晶性。因此，可以使 粒子難以凝聚，從而可以獲得即使在相對較低的溫度下也容易高密度地進行燒結的LaF3微 粒子。另外，根據所述方法，例如可以獲得一次粒子的平均粒徑為100 50nm的LaF3微 粒子。以所述方式所獲得的含有CaF2微粒子的反應混合物和含有LaF3微粒子的反應混 合物均成為強酸性水溶液中分散有結晶的微粒子的懸浮液。因此，進行固液分離，視需要在 減壓下，以室溫以上、70°C以下的溫度加以乾燥，由此製成漿料或乾燥粉末。進行固液分離 或者通過進一步進行乾燥而分離強酸性水溶液，由此在其後的處理或保管時，可以容易地 調整PH值，從而使操作變容易。另外，還可以抑制液相中的雜質的混入。更優選對含有所述反應混合物的懸浮液進行固液分離後，在反應混合物中注入水 等清洗用溶劑，實施離心分離，進行1次到多次的去除上清液等的清洗處理。由此可以高效 地去除強酸性液體或雜質。組成物的製備並且，將這些漿料或乾燥粉末狀的CaF2微粒子與LaF3微粒子合併而製成陶瓷形 成用組成物。所謂該陶瓷形成用組成物，是指通過燒結及透明化可形成透光性陶瓷的材料。 所述陶瓷形成用組成物只要含有如上所述的CaF2微粒子和LaF3微粒子即可，也可以均勻地 混合。另外，可以是粉末狀，還可以如漿料等那樣分散或懸浮於分散液中。接著，在準備所述陶瓷形成用組成物後，利用溼式混合將陶瓷形成用組成物以漿 料或懸浮液加以混合。由此而儘可能均勻地混合CaF2微粒子和LaF3微粒子。若利用溼式 混合加以混合，則難以對利用反應而所得的CaF2微粒子和LaF3微粒子的一次粒子賦予由過剩的應力所造成的損傷。在該溼式混合中，優選儘可能地解離並破壞粒子的凝聚狀態，儘可能均勻地混合
一次粒子。供用於溼式混合的CaF2微粒子和LaF3微粒子例如以所述方式進行製作時，即使容 易抑制凝聚地進行製造，仍會成為多個一次粒子凝聚而成的二次粒子。在製作微粒子時使 用氫氟酸作為氟化合物的情況下，由於氫氟酸為強酸性，因此凝聚變大。而且，即使在製作 CaF2微粒子和LaF3微粒子後使其乾燥的情況下，凝聚也容易變大。例如，有時即使CaF2的 一次粒徑為150nm左右，LaF3的一次粒徑為70nm左右，二次粒子仍為10 μ m左右。CaF2粒子和LaF3粒子如果直接以較大塊狀的二次粒子的形態混合，並進行燒結， 則燒結時CaF2微粒子與LaF3微粒子的接觸面積容易變少。在該情況下，難以產生充分的固 相反應。於是，在最終所得的Ca-La-F系透光性陶瓷中，微觀地產生CaF2結晶相與LaF3結 晶相，微觀地產生不均勻組成的不均。而且，在CLF結晶的Ca-rich相中，還存在Ca與La 的組成比中產生不均質性的情況。其結果，折射率中產生不均(不均質分布)，相對於入射 至Ca-La-F系透光性陶瓷中的光，陶瓷中的內部散射變大，透射率降低，無法獲得所需折射 率和阿貝數等光學特性。因此，優選儘可能地解離粒子的凝聚狀態，破壞凝聚粒子(二次粒子)，提高一次 粒子的比例，使一次粒子彼此儘可能均勻地混合。作為解離二次粒子的凝聚狀態的方法，可以使用化學凝聚破壞及/或機械凝聚破 壞。在化學凝聚破壞中，通過調整分散有CaF2微粒子和LaF3微粒子的溶液的物性，可 以降低粒子的凝聚力，破壞凝聚。在機械凝聚破壞中，可以對CaF2微粒子及LaF3微粒子的 二次粒子賦予剪力等應力而破壞凝聚。作為化學凝聚破壞方法的一例，可以舉出通過使懸浮有CaF2微粒子和LaF3微粒子 的分散液的PH值至少大於中性，而緩和並破壞凝聚力的方法。如果分散液至少是中性，則 可以緩和凝聚力，優選使分散液為PH值為8以上的鹼溶液。CaF2微粒子和LaF3微粒子溶解於鹼溶液中。因此，可以期待通過僅僅溶解粒子表 面而降低凝聚粒子的結合力的效果。該鹼溶液可以舉出氫氧化鈉或氫氧化鉀等無機鹼的 溶液、四甲基氫氧化銨(TMAH)或2-羥基乙基三甲基氫氧化銨等有機鹼的溶液等。如果是 有機鹼溶液，則不存在如無機鹼溶液那樣，鈉或鉀等雜質混入至分散液中的問題。而且，有 機鹼溶液通過進行加熱而容易分解、脫離，因此難以殘留於Ca-La-F系透光性陶瓷中而較 適宜。在如上所述的化學凝聚破壞的方法中，可以在懸浮有CaF2微粒子和LaF3微粒子的 分散液中滴加鹼溶液而調整PH值。或者也可以在調整過PH值的溶液中添加粉末或漿料狀 的組成物，而使CaF2微粒子和LaF3微粒子分散。另一方面，作為機械凝聚破壞，可以進行利用攪拌翼等的攪拌。另外，還可以使用 珠磨機、高壓均質機、高速旋轉機等分散機而進行機械凝聚破壞。在機械凝聚破壞的情況下，如果賦予過剩的應力，則會在一次粒子中殘留應力或 者產生破損，因此在燒結階段陶瓷容易破裂或者產生翹曲。因此，在利用攪拌翼等進行攪拌 的情況下，優選以適度的速度進行攪拌。
另外，在機械凝聚破壞中，優選使用高壓均質機進行分散。更優選並用化學凝聚破壞方法與機械凝聚破壞方法。在該情況下，可以將賦予粒 子的應力抑制在較小範圍，使凝聚容易解離。較理想的是利用所述凝聚解離，使CaF2微粒子和LaF3微粒子的各80%以上(個 數比)、優選各95%以上成為一次粒子。如上所述，如果一邊通過解離、破壞CaF2微粒子和LaF3微粒子的凝聚而將其大致 分散至一次粒子，一邊進行溼式混合，則可以更加均勻地混合各個一次粒子。由此，在燒結 後的陶瓷中，可以減少內部組成不均，即折射率不均，從而可以獲得內部均質性優異的透明 陶瓷。在所述溼式混合中，CaF2微粒子與LaF3微粒子的混合比例可以依據所需的 Ca-La-F系透光性陶瓷的折射率和阿貝數的至少一者而定。其原因在於，如上所述，折射率 和阿貝數與Ca和La的存在比例對應而具有一次函數的關係。如上所述，通過進行溼式混合，而製作CaF2微粒子和LaF3微粒子的一次粒子盡可 能均勻混合的狀態的微粒子混合物。其後，對CaF2微粒子和LaF3微粒子均勻混合於分散液中而成的微粒子混合物進行 固液分離。接著對被分離的微粒子混合物進行乾燥。例如，一邊在減壓下進行脫氣，一邊在 室溫以上、70°C以下的溫度下進行乾燥，由此而進行乾燥。優選利用乾燥單軸壓制裝置等進行加壓，而形成無龜裂、裂痕、孔等的乾燥體。接著，將以所述方式所得的乾燥體加熱至700°C以上、1000°C以下而進行燒結，從 而製作燒結體(前驅燒結體)。此時，CaF2微粒子和LaF3微粒子的一次粒子的凝聚被破壞，且CaF2微粒子和LaF3 微粒子的結晶性高，因此可以高密度地進行燒結，從而獲得具有較高的相對密度的燒結體。如果燒結溫度小於700°C，則難以進行乾燥體的燒結。另一方面，如果燒結溫度超 出1000°c，則氟從結晶結構脫離的現象變顯著，陶瓷的透明度降低。因此，使溫度的上限為 1000V。優選的溫度範圍為800°C以上、900°C以下。其後，在氬氣或氮氣等惰性環境中，以500Kg/cm2以上、3000Kg/cm2以下的壓力對 該燒結體進行加壓，並加熱至700°C以上、1300°C以下的溫度(二次燒結)，由此而實現透明 化。該透明化例如可以使用熱等靜壓加壓裝置(HIP)而進行。此時，在進行加壓期間，殘留於燒結體內部的氣孔被擠出至外部而變得透明，從而 可以製成比所述燒結體(前驅燒結體)更加高密度化，相對密度更高的透明燒結體。由此 而完成Ca-La-F系透光性陶瓷的製造。另外，在形成所述前驅燒結體時、及透明化的進行中，CaF2微粒子與LaF3微粒子產 生伴隨著Ca與La擴散的反應(反應燒結)，從而形成CLF結晶的多晶體。如果加壓、加熱 時的溫度小於700°C，則難以產生CaF2微粒子與LaF3微粒子的反應，因此難以使CLF結晶 的濃度分布均勻化。因此，使溫度下限為700°C。另一方面，如果溫度超出1300°C，則可能 產生固液分離，並且即使在加壓條件下仍難以控制氟的脫離。因此，使透明化時的溫度上限 為1300°C。優選的溫度範圍為800°C以上、1100°C以下，更優選的溫度範圍為800°C以上、 900°C以下。以所述過程所製造的陶瓷是含有CLF結晶的多晶體。在多晶體中含有粗大的結晶的情況下，可能會抑制熱膨脹的各向同性。因此，在構成陶瓷的多晶體中，結晶粒徑較理想 的是100 μ m以下。另外，在所述方法中，將微粒子混合物的燒結與透明化分成形成前驅燒結體的一 次燒結、與進行透明化的二次燒結這兩個階段進行，但也可以通過在一個裝置內依據規定 的歷程變動溫度、壓力而進行燒結和透明化。在所述Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法中，將CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子 分開製作的LaF3微粒子加以混合而製成微粒子混合物，對該微粒子混合物進行燒結，並使 其透明化。根據所述製造方法，容易確保微粒子混合物的燒結性。因此，可以製造出具有與 螢石同等程度高的阿貝數，且具有比螢石更高折射率的Ca-La-F系透光性陶瓷。另外，由微粒子混合物製作燒結體，一邊在惰性環境中對該燒結體進行加壓，一邊 進行加熱，由此而實現透明化，因此可以製造出使燒結體高密度化，且透明度高的Ca-La-F 系透光性陶瓷。另外，使鈣化合物與氟化合物在水溶液中反應，接著在密閉容器內加熱至規定溫 度而製作CaF2微粒子，因此可以製作出燒結性優異的CaF2微粒子。而且，使鑭化合物與氟化合物在水溶液中反應，接著在密閉容器內加熱至規定溫 度而製作LaF3微粒子，因此可以製作出燒結性優異的LaF3微粒子。另外，將CaF2微粒子與LaF3微粒子進行溼式混合而製作微粒子混合物，因此難以 對CaF2微粒子和LaF3微粒子的一次粒子作用過剩的應力，難以在燒結時產生裂痕或翹曲寸。尤其是如果使CaF2微粒子與LaF3微粒子在鹼溶液中進行溼式混合，則可以化學地 促進凝聚破壞，容易將賦予一次粒子的應力抑制在較小範圍。而且，如果使鹼溶液為有機鹼溶液，則在燒結後難以殘留鹼溶液成分，容易確保 Ca-La-F系透光性陶瓷的品質。另外，由於使用機械混合手段進行溼式混合，因此容易進行充分的凝聚破壞。另外，根據所需折射率和阿貝數的至少一者來調整CaF2微粒子與LaF3微粒子的混 合比例而進行混合，因此可以容易地製造出具有所需折射率和阿貝數的Ca-La-F系透光性 陶瓷。實施例以下，對本發明的實施例加以說明。[實施例1]CaF2微粒子的製作在乙酸鈣水合物180. 4g (Imol)中添加蒸餾水640g，使所述水合物完全溶解，製備 乙酸鈣水溶液。在濃度為50%的氫氟酸(fluorinated acid) 163. 8g(4mol)中添加相同重量的蒸 餾水，製備氫氟酸水溶液。一邊使附翼攪拌棒(翼徑為IOcm)以300rpm旋轉而攪拌乙酸鈣水溶液，一邊在乙 酸鈣水溶液中緩緩注入氫氟酸水溶液。在收納乙酸鈣水溶液的塑料燒杯(直徑為13cm)的 側面安裝氫氟酸水溶液的注入口，歷經約1小時將利用輥管泵而吸出的氫氟酸水溶液注入 到乙酸鈣水溶液中。
13
當氫氟酸水溶液的注入結束後，在該狀態下持續攪拌6小時，一邊破壞凝聚的粒 子而減小粒徑，一邊製作CaF2漿料。將所得的CaF2漿料添加到特氟綸(Teflon)(註冊商標)制的高壓釜中進行密閉， 在145°C下加熱、加壓24小時，由此而進行水熱反應，完成懸浮有CaF2微粒子的漿料。LaF3微粒子的製作以與CaF2微粒子同樣的方法製作LaF3微粒子。在乙酸鑭水合物290. 4g中添加蒸餾水lOOOg，另外添加硝酸使乙酸鑭水合物完全 溶解，製備乙酸鑭水溶液。在濃度為50%的氫氟酸183. 8g(5mol)中添加相同重量的蒸餾水而製備氫氟酸水 溶液。與CaF2微粒子的製作同樣地一邊攪拌乙酸鑭水溶液，一邊將氫氟酸水溶液緩緩注 入到乙酸鑭水溶液中。當注入結束後，在該狀態下持續進行攪拌，一邊破壞凝聚的粒子而減 小粒徑，一邊製作LaF3漿料。另外，以與CaF2相同的方式，對所得的LaF3漿料進行水熱反 應處理，從而完成懸浮有LaF3微粒子的漿料。將所得的CaF2微粒子與LaF3微粒子的穿透式電子顯微鏡(TEM)照片示於圖1A、 圖IB中。關於一次粒徑，CaF2約為150nm，LaF3約為70nm。如果使用TEM以高倍率進行觀 察，則在粒子內見到晶格像，因此可確認任一粒子均良好地結晶化。若以低倍率進行觀察， 則任一粒子均形成多個一次粒子凝聚而成的二次粒子，最大為10 μ m左右。溼式混合以摩爾比計La/Ca = 0. 3地稱量並混合所完成的懸浮有CaF2微粒子的漿料和懸 浮有LaF3微粒子的漿料，製成陶瓷形成用組成物。對該陶瓷形成用組成物進行離心分離，丟棄上清液，進一步添加蒸餾水並進行離 心分離，將該操作重複2次，並加以水洗，儘可能地去除氫氟酸和硝酸等。其後，使利用離心分離而所得的沈澱分散於蒸餾水中，添加TMAH使pH值成為13。 接著，一邊利用攪拌翼攪拌20小時而使氟化物粒子表面化學性地溶解，一邊破壞凝聚粒 子，均勻地進行溼式混合，由此而製作微粒子混合物。燒結使微粒子混合物在100°C下乾燥而形成粉末。使用直徑為30mm的金屬模具對乾燥 粉末6g進行單軸壓製成形而形成成形體，將該成形體在空氣中以800°C燒結1小時，由此而 獲得白色的燒結體。透明化接著，利用熱等靜壓加壓(HIP)裝置(Dr. HIP，神戶制鋼公司製造，商標)，在氬氣 環境中，一邊施加1500Kg/cm2的等靜壓，一邊將所述燒結體在1100°C下加熱2小時。通過 該處置，殘留在燒結體內部的閉氣孔被擠出到外部而變透明，從而可以獲得Ca-La-F系透 光性陶瓷。[實施例2、3]使溼式混合中的La/Ca的摩爾比為0. 1,0. 4，除此以外，以與實施例1相同的方式 獲得Ca-La-F系透光性陶瓷。[實施例4]
在溼式混合中，並不添加TMAH，除此以外，以與實施例1相同的方式獲得Ca-La-F 系透光性陶瓷。對以上實施例1 4中所得的Ca-La-F系透光性陶瓷進行以下測定。CLF 結晶對在實施例1中所得的Ca-La-F系透光性陶瓷(Caa7Laa3F2J進行X射線分析，將 結果示於圖2A及表1中，且將記載於JCPDS中的CLF結晶(CaQ.65LaQ.35F2.35)的公知數據示 於圖2B及表1中。[表1] 如果將實施例1的Ca-La-F系透光性陶瓷(Caa7Laa3F2J的X射線衍射圖案、與 JCPDSO1-087-0975的CLF結晶(CaQ.65LaQ.35F2.35)的X射線衍射圖案進行比較，則兩者大致 一致。在波峰位置存在若干差異的原因在於由於La/Ca比不同，在晶格常數上存在若干差 異。因此，根據兩者的X射線衍射圖案的比較可以確認利用實施例1所得的Ca-La-F系透 光性陶瓷是由CLF結晶所構成或者含有CLF結晶，而不單單是由CaF2微粒子與LaF3微粒子 緻密燒結而成。化學凝聚破壞的評價測定實施例1中所得的CLF透明陶瓷(厚度為2mm)的透射率、與實施例4中所得 的CLF透明陶瓷(厚度為2mm)的透射率，將結果示於圖3中。圖中，A表示添加TMAH進行 溼式混合的實施例1的結果，B表示未添加TMAH進行溼式混合的實施例4的結果。通過添加TMAH而進行溼式混合，全波長段的透射率提高，550nm的透射率從58% 提高至72%。由此可以確認凝聚粒子因鹼溶液而破壞，從而可以降低CLF透明陶瓷內部 的組成不均。拆射率將在使CaF2微粒子與LaF3微粒子的混合比即La/Ca變化為0. 1、0. 3及0. 4而制 作的實施例1 3的CLF透明陶瓷中，測定夫琅禾費g射線、F射線、e射線、d射線、C射線
15的折射率(ng、nF、ne、nd、nC)的結果示於表2中。另外，折射率的測定是使用卡爾蔡司耶 拿(Carl Zeiss Jena)公司製造的折射計PR_2而進行。[表 2] 微粒子的混合比與阿貝數的關係將在使CaF2微粒子與LaF3微粒子的混合比即La/Ca變化為0. 1、0. 3及0. 4而制 作的實施例1 3的CLF透明陶瓷中，相對於La/Ca的折射率(nd)與阿貝數的關係示於圖 4中。隨著LaF3微粒子的添加量的增加，折射率顯示出上升的傾向，相反地阿貝數顯示 出降低的傾向。折射率從La/Ca = 0的螢石的1. 43上升到La/Ca = 0. 4的1. 52。La/Ca =0. 4時，阿貝數雖然降低至87，但依然在低分散的區域。因此，如果La/Ca在大於0、0. 4 以下的範圍，則可以獲得雖然低分散但仍為高折射率的先前所沒有的透明材料。異常部分分散比根據利用所述各射線所測定的折射率而算出部分分散比，將阿貝數和部分分散比 的關係、與各種光學玻璃(普通玻璃)的關係一同示於圖5中。圖中的符號 表示各種光 學玻璃的關係。另外，「部分分散比」(Pg，F)可以根據夫琅禾費g射線、F射線、C射線的折射率， 利用下式而算出。(數1)Pg, F = (ng-nF) / (nF_nC) (1)另外，阿貝數(ν d)可以利用下述式而算出。(數2)vd = (nd-l)/(nF-nC) (2)在各種光學玻璃中，部分分散比大致排列在一條直線上，但實施例1 3中所得的 3種CLF透明陶瓷均離該直線較遠，可以確認到各種光學玻璃中所看不到的異常部分分散 性。尤其是La/Ca = 0. 1時離得最遠，可以獲得對減少二級光譜而言較大的效果。若 為焦點距離較長的望遠透鏡，則二級光譜的影響較大，因此通過使用此種CLF透明陶瓷，可 以有效地減少色差。[比較例1]使用乙酸鈰代替乙酸鑭，除此以外，以與實施例1完全相同的方式製作陶瓷，結果 無法獲得透明的陶瓷。
[比較例2]使用乙酸釔代替乙酸鑭，除此以外，以與實施例1完全相同的方式製作陶瓷，結果 無法獲得透明的陶瓷。[比較例3]將乙酸鈣和乙酸鑭加以混合，使其與氫氟酸反應而獲得微粒子，來代替分別製作 CaF2微粒子與LaF3微粒子，除此以外，以與實施例1相同的方式製作陶瓷，結果無法獲得透 明的陶瓷。[實施例5]準備實施例1中所得的漿料狀微粒子混合物作為起始物質。該起始物質如上所 述，通過在PH值13下攪拌20小時而進行凝聚粒子的破壞或凝聚力的降低。並且，將其添 加到高壓均質機(吉田機械興業公司製造，Nanomizer (註冊商標))中，機械性地破壞凝聚 粒子。以使漿料中的CaF2與LaF3的合計重量成為20wt%的方式製備所述微粒子混合物， 在所述高壓均質機中反覆進行20次200MPa壓力下的處理。對經過處理的漿料進行離心分 離，去除上清液，然後在100°C下進行乾燥而形成粉末。對該混合粉末進行與實施例1相同 的燒結、透明化處理而形成Ca-La-F系透光性陶瓷。其中，使透明化處理即二次燒結的溫度 為900°C。將所得的透光性陶瓷(厚度為2mm)的透射率示於圖6中。光波長550nm下的 透射率在實施例1中為72%，但在利用高壓均質機處理微粒子混合物的實施例5中上升至 79%。由此可以確認，在微粒子混合物的製備中，如果並用利用化學處理的凝聚力降低、及 機械凝聚破壞，則在對微粒子混合物進行燒結並使其透明化而所得的陶瓷中，光的透射率 提高。可以認為，這是由於在微粒子混合物的階段，凝聚粒子分散為一次粒子，因此降低了 燒結體內部的組成不均。並且還可以認為，CaF2與LaF3的一次粒子彼此間的固相反應得到 促進，即使將二次燒結溫度從實施例1的iioo°c降低至900°c，仍可以實現透明化，因此可 以減少氟從燒結體脫離的現象。[產業上的可利用性]根據本發明，可以提供一種具有與螢石同等程度高的阿貝數，且具有比螢石更高 折射率的Ca-La-F系材料作為透光性陶瓷。所述透光性陶瓷與一般的光學玻璃相比，顯示 出異常部分分散性，因此通過將該透光性陶瓷用作光學構件，而可以實現光學性能優異的 光學系統。另外，本發明還可以提供所述透光性陶瓷的製造方法、及可用於該製造的組成 物。因此，本發明在產業利用上具有較高的有用性。
權利要求
一種Ca La F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於將CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子分開製作的LaF3微粒子加以混合而製備微粒子混合物，對所述微粒子混合物進行燒結，並使其透明化，由此而製造透光性陶瓷。
2.根據權利要求1所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於將所述微粒子混合物加熱至700°C以上、1000°C以下而製作前驅燒結體，在惰性環境中，一邊以500Kg/cm2以上、3000Kg/cm2以下的壓力對該前驅燒結體進行加 壓，一邊將其加熱至700°C以上、1300°C以下的溫度，由此而進行所述透明化。
3.根據權利要求1或2所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於更包含 如下步驟使鈣化合物與氟化合物在水溶液中反應，接著在密閉容器內加熱至100°C以上、300°C 以下，從而製作所述CaF2微粒子。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其 特徵在於更包含如下步驟使鑭化合物與氟化合物在水溶液中反應，接著在密閉容器內加熱至100°C以上、300°C 以下，從而製作所述LaF3微粒子。
5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其 特徵在於在所述微粒子混合物的製備中，將所述CaF2微粒子與所述LaF3微粒子進行溼式混合而 製作所述微粒子混合物。
6.根據權利要求5所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於在所述溼式混合中，使所述CaF2微粒子與所述LaF3微粒子各自的一次粒子彼此間的凝 聚力化學性地降低。
7.根據權利要求6所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於在鹼溶液中對所述CaF2微粒子和所述LaF3微粒子進行溼式混合。
8.根據權利要求7所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於所述鹼溶液為有機鹼溶液。
9.根據權利要求5至8中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其 特徵在於使用機械混合手段進行所述溼式混合。
10.根據權利要求1至9中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其 特徵在於在所述微粒子混合物的製備中更包含機械凝聚破壞步驟，即，將所述CaF2微粒子與所 述LaF3微粒子各自的一次粒子彼此間的凝聚進行機械性破壞。
11.根據權利要求1至10中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法， 其特徵在於根據所需折射率或阿貝數的至少一者來調整所述CaF2微粒子與所述LaF3微粒子的混 合比例而進行混合。
12.根據權利要求1至11中任一阿貝數所述的Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，其特徵在於所述透光性陶瓷是含有(Cai_xLax)F2+x(X為大於0且0. 4以下的數)結晶的多晶體。
13.一種Ca-La-F系透光性陶瓷，其特徵在於其是由含有(Cai_xLax)F2+x(X為大於0且0. 4以下的數)結晶的多晶體所構成，且具有 可透射光的透光性。
14.根據權利要求13所述的Ca-La-F系透光性陶瓷，其特徵在於 波長為550nm的光的透射率為50%以上。
15.根據權利要求13或14所述的Ca-La-F系透光性陶瓷，其特徵在於 折射率為1.43以上、1.55以下，且阿貝數為80以上、95以下。
16.根據權利要求13至15中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷，其特徵在於阿貝數為80以上、95以下，並且以下式⑴所表示的部分分散比Pg，F為0. 53以上、 0. 56以下，Pg，F = (ng-nF)/(nF-nC)(1)其中，ng、nF、nC分別為夫琅禾費g射線、F射線、C射線的折射率。
17.一種光學構件，其特徵在於其是由根據權利要求13至16中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷所構成， 且形成為規定形狀。
18.一種光學系統，其特徵在於其是在光路中包含至少一組凸透鏡與凹透鏡的光學系統，所述凸透鏡或所述凹透鏡的 一者是由根據權利要求13至16中任一權利要求所述的Ca-La-F系透光性陶瓷所構成，且 另一者是由與所述Ca-La-F系透光性陶瓷不同的材料所構成。
19.一種陶瓷形成用組成物，其特徵在於其含有CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子分開製作的LaF3微粒子。
20.根據權利要求19所述的陶瓷形成用組成物，其特徵在於 使所述CaF2微粒子與所述LaF3微粒子懸浮或分散於溶液中。
21.根據權利要求19或20所述的陶瓷形成用組成物，其特徵在於其含有將CaF2的一次粒子與LaF3的一次粒子加以混合而成的微粒子混合物。全文摘要
本發明提供一種Ca-La-F系透光性陶瓷的製造方法，包含將CaF2微粒子、及與該CaF2微粒子分開製作的LaF3微粒子加以混合而製備微粒子混合物，並對所述微粒子混合物進行燒結，使其透明化。
文檔編號G02B1/02GK101896441SQ200880120748
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月12日 優先權日2007年12月13日
發明者石沢均 申請人:株式會社尼康