透镜和透镜的制备方法技术

透镜和透镜的制备方法。透镜包括透明部件，其中该透明部件含有多种由有机单体形成的聚合物；该透明部件由于该多种聚合物而具有折射率分布；并且将具有比该透明部件低的热膨胀系数的颗粒分散在该透明部件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜和该透镜的制备方法。
技术介绍
为了在光学系统例如照相机中校正色差，使用了多个透镜。特别地，在白色光源下使用的光学系统需要大量用于校正色差的透镜。但是，用在相对于光轴的径向具有折射率分布的径向梯度折射率透镜校正色差时，能够减少用于校正色差的透镜的数目并且能够减小变焦透镜的尺寸。存在具有折射率分布的透镜，其中该透镜由具有不同折射率的两种的有机单体形成的聚合物组成并且通过该聚合物的浓度比例的三维分布来形成该折射率分布(日本专利公开 No. 8-244130)。希望光学器件例如透镜根据环境变化例如温度变化的性能变动小。特别地，透镜形状的变化引起焦距的变化，这成为问题。通常，根据温度变化的材料形状变化的指标为热膨胀系数(ppm/κ)。光学器件例如透镜优选具有低的热膨胀系数。日本专利公开No. 8-244130中的具有折射率分布的透镜由有机单体形成，因此具有高的热膨胀系数。
技术实现思路
本专利技术提供具有折射率分布和低热膨胀系数的透镜。根据本专利技术方面的透镜包括透明部件，其中该透明部件含有多种由有机单体形成的聚合物并且由于该多种聚合物而具有折射率分布，并且颗粒分散在该透明部件中，该颗粒具有比该透明部件低的热膨胀系数。根据本专利技术另一方面的透镜包括透明部件，其中该透明部件含有具有不同折射率的有机单体形成的两种以上的均聚物和/或具有不同折射率的两种以上的有机单体形成的共聚物；该均聚物的组成比例和/或该共聚物的共聚组成比例的三维分布形成该透明部件的折射率分布；将具有比该透明部件低的热膨胀系数的颗粒分散在该透明部件中；并且该透镜的任意区域中的该颗粒的体积浓度在该透镜中的该颗粒的平均体积浓度的士 10% 内。根据本专利技术另一方面的透镜的制备方法包括将第一放射线聚合性组合物填充到具有照射面的铸塑单元(casting cell)中的步骤，该第一放射线聚合性组合物含有可用放射线聚合的第一有机单体、感放射线聚合引发剂和颗粒；将放射线照射到该铸塑单元的照射面上以使该第一放射线聚合性组合物的一部分聚合而提供该第一组合物的聚合物的步骤；将该第一放射线聚合性组合物的未聚合部分从该铸塑单元除去的步骤；将第二放射线聚合性组合物填充到该除去步骤中在该铸塑单元中产生的空隙中以使该第二放射线聚合性组合物与该第一组合物的聚合物接触的步骤，该第二放射线聚合性组合物含有可用放射线聚合并且具有与该第一有机单体的折射率不同的折射率的第二有机单体；使该第二放射3线聚合性组合物扩散到该第一组合物的聚合物中的步骤；和使该铸塑单元中的已扩散到该第一组合物的聚合物中的第二放射线聚合性组合物和该第一组合物的聚合物固化的步骤。本专利技术能够提供具有折射率分布和低热膨胀系数的透镜。由以下参照附图对示例性实施方案的说明，本专利技术进一步的特征将变得清楚。附图说明图1是根据第一实施方案的透镜的截面示意图。图2A-2G表示根据第二实施方案的透镜的制备方法的步骤。图3表示实施例1中得到的透镜的折射率分布。图4表示实施例1中得到的透镜中氧化锆颗粒的体积浓度分布。图5是表示参考例1-4中得到的固化物的热膨胀系数的坐标图。图6表示测定例2-2中得到的固化物的折射率分布。图7表示测定例2-3中得到的固化物的折射率分布。图8表示测定例2-4中得到的固化物的折射率分布。图9表示实施例2中得到的曝光时间和复数粘度(complexviscosity)之间的关系。具体实施例方式第一实施方案根据本专利技术第一实施方案的透镜包括透明部件，其中该透明部件含有多种由有机单体形成的聚合物并且由于该多种聚合物而具有折射率分布，并且具有比该透明部件低的热膨胀系数的颗粒分散在该透明部件中。由于具有比该透明部件低的热膨胀系数的颗粒分散在该透明部件中，该透镜具有比该透明部件低的热膨胀系数。因此，这样的透镜即使加热时也小程度地变形。根据第一实施方案的透镜中，该透镜的各区域中颗粒的体积浓度优选在该透镜中颗粒的平均体积浓度的士 10%内。满足这样的条件时，透镜中颗粒的浓度的变动小，因此透镜中热膨胀系数的变动小。因此，将透镜加热时，透镜的各部分中的变形的差异小。第一实施方案中，术语“区域”表示，例如，具有0. 2mmX0. 2mmX0. 2mm的尺寸的区域；并且术语 “颗粒的体积浓度”表示这样的区域中颗粒的体积百分比。在具有20mm的直径的盘状透镜的情况下，对优选10个以上的区域、更优选50个以上的区域测定颗粒的体积浓度并且计算颗粒的体积浓度相对于平均体积浓度的变动。这样的区域优选选自从透镜的中央部到外周部的范围。对颗粒的体积浓度进行测定的透镜的范围优选从透镜的中央到与透镜的有效半径对应的透镜的位置。术语“透镜的有效半径”表示，例如，从透镜的中央到圆周部直线地测定颗粒的体积浓度并且第(n+1)个位置的体积浓度的测定值比第η个位置的体积浓度大 10%以上或小10%以上时，从透镜的中央到第η个位置的距离。第一实施方案中多种由有机单体形成的聚合物可以是多种均聚物、多种共聚物、 一种均聚物与一种共聚物的组合、多种均聚物与一种共聚物的组合或者一种均聚物与多种共聚物的组合。根据第一实施方案的透明部件，将其整个重量表示为100wt%时，含有30wt%以上的该多种聚合物。该透明部件优选含有90wt%以上的该多种聚合物，并且更优选99wt% 以上的该多种聚合物。根据第一实施方案的透明部件由于该多种由有机单体形成的聚合物而具有折射率分布。可以以任何方式形成该折射率分布。例如，可用使均聚物的组成比例分布的多种均聚物来形成该折射率分布，或者可用使共聚物的共聚组成比例分布的共聚物来形成该折射率分布。例如，根据第一实施方案的透镜包括透明部件，该透明部件含有具有不同折射率的有机单体形成的两种以上的均聚物和/或具有不同折射率的两种以上的有机单体形成的共聚物。本文中，术语“透明部件含有”意指该透明部件含有30wt%以上的该均聚物和 /或该共聚物。该透明部件优选含有90wt%以上的该均聚物和/或该共聚物并且更优选 99wt%以上的该均聚物和/或该共聚物。由于该均聚物的组成比例和/或该共聚物的共聚组成比例的三维分布，该透明部件具有折射率分布。本文中，“透明部件具有折射率分布”意指该透明部件具有折射率的变动具体地，一个位置的折射率不同于另一位置的折射率；并且包括该透明部件具有折射率的梯度的情况。透镜具有圆柱状时，这样的折射率的梯度可存在于透镜的径向或者透镜的高度方向。参照图1对第一实施方案进行详细说明。图1是根据第一实施方案的透镜的截面示意图。图1中的长方形是具有平板状的透镜103沿该透镜103的厚度方向所取截面的截面示意图。因此，图1中长方形的中央部表示该透镜103的中央部；并且该长方形的短边表示该透镜103的边缘。根据第一实施方案的透镜包括透明部件101，该透明部件101含有由第一有机单体形成的聚合物(以下称为“第一聚合物”)和由第二有机单体形成的聚合物(以下称为 “第二聚合物”)，该第一有机单体和该第二有机单体具有不同的折射率。透镜103的中央部具有高的第一有机单体的组分浓度和低的第二有机单体的组分浓度。向着透镜103的边缘，第一有机单体的组分浓度降低并且第二有机单体的组分浓度增加。即，根据第一实施方案的透镜具有第一有机单体和第二有机单体的组分浓度比本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．透镜，其包括透明部件，其中该透明部件含有多种由有机单体形成的聚合物并且由于该多种聚合物而具有折射率分布，并且将具有比该透明部件低的热膨胀系数的颗粒分散在该透明部件中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤俊树，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP