光学元件以及色差补正透镜制造技术

本发明专利技术涉及一种光学元件以及使用了该光学元件的色差补正透镜，其特征在于，所述光学元件由具有从以２，２－双（４－羟基苯基）－１，１，１，３，３，３－六氟丙烷（双酚ＡＦ）为代表的特定的二羟基化合物衍生的结构单元，且折射率ｎ↓［Ｄ］和阿贝数ｖ↓［Ｄ］的关系满足下式（Ⅰ）的聚合物构成，并用于色差补正：ｎ↓［Ｄ］＋０．００７６×ｖ↓［Ｄ］≤１．７８（Ⅰ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学元件以及色差补正透镜。技术背景已知光学透镜(凸镜)的短波长光透镜折射率比长波长光透镜折射率大， 即，显示轴上色差，且产生渗色(色差)。由于色差在使用上成为问题，因 此，光学透镜通常与色差补正元件加以组合而作为对色差进行过补正的透镜 系统或者层叠型透镜使用。作为色差补正元件，很早以前开始使用凹镜，但近年来菲涅耳透镜的使用非常引人注目(请参照JP特开平9一127321号、JP特开平9一127322号、 JP特开2004 — 78166号以及JP特开2005 — 107298号)。为了补正色差，将多个元件构成透镜系统，该多个元件由作为衡量色差 程度的指标的阿贝数相差大的不同的材料构成。作为透镜材料， 一直以来采 用玻璃。玻璃的折射率为1.46 1.92左右、阿贝数为25 80左右，能够在 极其广泛的范围中选择光学特性，因此，用于补正色差的透镜系统的设计的 自由度高，是有利于发挥多种透镜特性的材料。将如上所述的透镜系统适用于相机或摄像机等时，要求透镜系统为小 型、轻量化。特别是，透镜直径大的望远透镜系统或超望远透镜系统， 一直 以来都是重、厚、长、大，当将其安装在相机中使用时不好操作，有时会漏 掉镜头，因此，要求透镜系统的轻量化以及透镜系统全长的縮短化。为此， 有必要重新认识透镜材料的同时，縮短色差补正后的焦距。从以上观点出发，作为透镜材料，期待着能够用塑料制的材料来代替玻璃。目前，作为塑料透镜的代表性材料，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)以及聚碳酸酯。其中，PMMA除了具有透明性以及硬度高、耐久 性优异等优点以外，其阿贝数为57的高值，因此，从色差小的方面出发多 数情况下被采用。作为用于PMMA透镜的色差补正的塑料透镜材料，通常采用由2， 2 — 双(4一羟基苯基)丙烷(双酚A)制造的聚碳酸酯(PC (BIS—A) ) 。 PC (BIS—A)的阿贝数为32，由于与PMMA的阿贝数57的差很大，因此， 已经具备了用于色差补正的要件。但是，即使通过PC (BIS—A)的使用， 色差补正后的焦距也达不到令人十分满意的水平。但是，以往从透镜轻量化的观点出发，认为透镜材料的折射率越高越好。 即，当折射率低时，为了得到所希望的效果，必须将透镜的曲率变小，因此， 不得不将透镜整体加厚，这样有悖于轻量化的要求。已知在以往的塑料光学材料中，折射率和阿贝数之间有一定的关系。用 图1示出公知文献中通用的光学用塑料材料的折射率和阿贝数的关系。如图 1所示，具有塑料材料的折射率越高阿贝数越低的倾向，在各材料中标绘两 者关系的点的集合，集中在极其窄的区域内。对以往的作为光学元件的塑料 材料的改进所作的努力，主要针对超越该区域的、显示高折射率的材料的开 发(请参照日化协月报，40 (8) ， 27 (1987))以及日化协月报47 (2)， 8 (1994))。但是，对作为透镜系统中的色差补正用合适的、且能够构成色差补正后 的焦距缩短的透镜系统的色差补正元件，还不知到底采用什么样的材料合 适。另外， 一直以来聚碳酸酯材料作为具有透明性和耐热性的材料广为人 知，进行了许多改进的研究。但大多数是为了改进作为工程塑料的机械特性 (参照JP特开平6 — 145333号以及JP特开平6—200005号)或为了适用于 特殊用途(JP特开平5—294029号)而进行的研究。作为光学用途的研究， 如光纤、相片复印的感光体或者光盘的记录层用等，几乎都是仅以单一波长 为对象的领域中的机械特性的改进(参照JP特幵平6—347650号、JP特开 平3—61911号、JP特开平6—282094号以及JP特开昭64—31825号)。仅 在JP特开昭62—18501号中，探讨了将聚碳酸酯材料适用于透镜时的改进， 但此时进行的是以提高透镜的耐热性以及表面硬度为目的的材料的研究，且 在实施例中只不过公开了由该材料形成的凸镜。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上事实而完成的，其目的在于，提供一种可适合作为透 镜系统或者层叠型透镜的色差补正用的光学元件以及使用了该光学元件的 色差补正透镜。本专利技术的光学元件，例如可做成凹镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等形式， 可与其他的光学元件(例如凸镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等)加以组合而用 于色差补正透镜系统或层叠型的色差补正透镜的构成中。本专利技术的上述的前一个目的通过以下方式实现，即， 一种光学元件，其 特征在于，由具有用下述通式(i)表示的结构单元，且折射率riD和阿贝数VD 的关系满足下式(I)的聚合物构成，并用于色差补正。nD+0.0076XvD《1.78 (I)(式(i)中，多个W分别独立地选自由碳原子数为1 10的烷基、碳 原子数为1 10的烷氧基、碳原子数为6 20的环烷基、碳原子数为6 20 的环烷氧基、碳原子数为6 10的芳基，碳原子数为7 20的芳烷基、碳原 子数为6 10的芳氧基以及碳原子数为7 20的芳烷氧基组成的群的一价有 机基团或者是卣原子，并且所述一价有机基团中的氢原子的一部分或全部可 被卤原子取代；p及q分别独立地表示0 4的整数；A为单键或选自用下式 (i_l) (i_4)中的二价基团。其中，当A为单键或者不含氟原子的二价 基团时，P及q不会同时为O，式(i)中存在的W的至少一个是一价有机基 团或者氟原子，所述一价有机基团的氢原子的一部分或全部被氟原子取代。)原子的一部分或全部可被卤原子取代的碳原子数为1 10的烃基。)(卜3)、(式(i-2) (i一4)中，多个R3、 114以及115分别独立地表示氢原子 或卤原子、或者表示氢原子的一部分或全部可被卤原子取代的碳原子数为 1 4的烃基，式(i-3)中的r为4 ll的整数。)本专利技术的上述的后一个目的通过以下方式实现，即， 一种色差补正透镜， 其特征在于，由阿贝数VD为50 60、折射率no为1.48 1.55的材料构成的 光学元件以及上述的光学元件构成。采用本专利技术的光学元件的本专利技术的色差补正透镜量轻，并且其色差补正 后的焦距短，可适合用于模拟或数字的相机或摄像机等的望远透镜系统或超 望远透镜系统中。附图说明图1为表示以往公知的塑料透镜材料的折射率和阿贝数之间关系的曲线 图。图示的点由JP特开平1—66234号、JP特开平5—294671号、JP特开平 6—25398号、JP特开平6—228296号、JP特开平6—248063号、JP特开平 6 — 263861号、JP特开平11—349676号、JP特开2000—47001号、JP特开 2000—63506号、JP特开2000—95933号、JP特开2000—136241号、JP特 幵2000—136242号、JP特开2000—230044号、JP特开2000—302860号、 JP特开2001 — 11165号、JP特开2001 — 11166号、JP特开2001 — 11168号、JP特开2001— l 1169号、JP特开2002—90501号、JP特开2002—201277号、 JP特开2002—212275号、JP特开2002—265585号、JP特开2002—226570 号、JP特开2002—293911号、JP特开2002—293912号、JP特开2002 — 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，其特征在于，由具有用下述通式（ｉ）表示的结构单元，且折射率ｎ↓［Ｄ］和阿贝数ｖ↓［Ｄ］的关系满足下式（Ⅰ）的聚合物构成，并用于色差补正：ｎ↓［Ｄ］＋０．００７６×ｖ↓［Ｄ］≤１．７８（Ⅰ）；＊＊＊（ｉ）式（ｉ）中，多个Ｒ↑［１］，分别独立地选自由碳原子数为１～１０的烷基、碳原子数为１～１０的烷氧基、碳原子数为６～２０的环烷基、碳原子数为６～２０的环烷氧基、碳原子数为６～１０的芳基，碳原子数为７～２０的芳烷基、碳原子数为６～１０的芳氧基以及碳原子数为７～２０的芳烷氧基所组成的群中的一价有机基团或者是卤原子，并且所述一价有机基团中的氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代；ｐ及ｑ分别独立地表示０～４的整数；Ａ为单键或选自用下式（ｉ－１）～（ｉ－４）中的二价基团，其中，当Ａ为单键或者不含氟原子的二价基团时，ｐ及ｑ不同时为０，式（ｉ）中存在的Ｒ↑［１］的至少一个是一价有机基团或者氟原子，所述一价有机基团的氢原子的一部分或全部被氟原子取代；＊＊＊（ｉ－１）式（ｉ－１）中，多个Ｒ↑［２］分别独立地表示氢原子、卤原子、或者氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代的碳原子数为１～１０的烃基；＊＊＊式（ｉ－２）～（ｉ－４）中，多个Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］以及Ｒ↑［５］分别独立地表示氢原子、卤原子、或者氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代的碳原子数为１～４的烃基，式（ｉ－３）中的ｒ为４～１１的整数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠中邦夫，今中嘉彦，门利昌则，
申请(专利权)人：帝人化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]