[发明专利]光学元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于照相机、视频等的光学元件和制造光学元件的方法。

背景技术

目前为止，使用光的折射的折射光学系统中，将由具有不同色散特性(dispersion characteristics)的玻璃材料形成的透镜一起组合使用以减少色差。例如，望远镜等的物镜的情况下，将具有低色散的玻璃材料和具有高色散的玻璃材料组合分别用作正透镜和负透镜以校正在轴上出现的色差。但是，透镜的构成及其数目有限的情况和/或使用的玻璃材料有限的情况下，一些情况下难以充分地校正色差。

在“Binary Optics in Lens Design”，International Lens Design Conference 1990，SPIE第1354卷，第297-309页(以下称为“非专利文献1”)中A.D.Kathman和S.K.Pita1o已公开了如下技术，其中将具有折射表面的折射光学元件和具有衍射光栅的衍射光学元件组合使用以用较少数目的透镜抑制色差。这样公开的技术利用了如下物理现象：在光学元件的折射表面和衍射表面之间在相反的方向上产生对于具有一定基准波长的光的色差。此外，通过改变在衍射光学元件中连续形成的衍射光栅的周期，能够得到与非球面透镜相同的特性。

但是，通过衍射功能将入射到衍射光学元件的一条光线分为不同次数的多条光线。在该阶段，设计次数以外的次数的衍射光线会聚于与设计次数的光线不同的位置，由此引起闪光的产生。

根据日本专利公开No.2008-203821(以下称为“专利文献1”)，通过使用具有相对地低折射率和高色散的光学材料和具有相对地高折射率和低色散的光学材料，使用波长区域中的光束集中于特定的次数(以下称为“设计次数”)，从而抑制设计次数以外的衍射次数的衍射光线的强度，以致防止闪光的产生。

专利文献1中，作为具有相对地低折射率和高色散的光学材料，使用具有低折射率n_d(1.48＜n_d＜1.57)、由阿贝数vd表示的高折射率色散(14＜v_d＜28)和低二次色散特性θ_gF(0.34＜θ_gF＜0.47)的材料。此外，作为具有相对地高折射率和低色散的光学材料，使用具有高折射率(1.54＜n_d＜1.63)和低折射率色散(44＜v_d＜57)的材料。根据专利文献1，通过紫外线固化等将具有相对地低折射率和高色散的光学材料和具有相对地高折射率和低色散的光学材料成形时，能够在整个可见区的宽波长范围内改善衍射效率。

专利文献1的具有低折射率和高色散的光学材料能够以如下方式得到：将具有高折射率色散和低二次色散特性的细颗粒状的透明导电金属氧化物与具有低折射率的粘结剂树脂混合并分散在其中以形成复合材料后，通过紫外光使该复合材料固化。此外，作为透明导电金属氧化物，已公开了透明导电金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)。

部分使用含有透明导电材料例如ITO的细颗粒的分散材料的光学元件，例如多层衍射光学元件，在整个可见区显示高衍射效率状态。但是，在使用环境中，使含有透明导电材料的细颗粒的分散材料的光学性能即折射率变化。由于折射率的变化，使光学元件的光学性能劣化。例如，多层衍射光学元件的情况下，整个可见区的高衍射效率降低。

发明内容

考虑上述背景技术，本发明的方面提供光学元件，例如多层衍射光学元件，其使用含有透明导电材料例如ITO的细颗粒的分散材料并且抑制由光学元件的环境引起的性能(耐光性、抗老化性等)的变化。本发明的方面还提供光学元件的制造方法。

本发明的方面提供光学元件的制造方法，包括：在透明基材上设置第一材料，该第一材料包括含有透明导电材料的细颗粒的第一能量固化性树脂的前体；通过光照射使该第一材料固化；和对该固化的第一材料进行热处理。上述的方法中，通过光照射(以下一些情况中称为“后光照射，”)再次对通过热处理进行了处理的该固化的第一材料进行处理。

本发明的方面还提供光学元件的制造方法，包括：在透明基材上设置第二材料，该第二材料包括第二能量固化性树脂的前体；通过光照射使该第二材料固化；在该固化的第二材料上设置第一材料，该第一材料包括含有透明导电材料的细颗粒的第一能量固化性树脂的前体；通过光照射使该第一材料固化；和对该固化的第一和第二材料进行热处理。上述的方法中，通过光照射(后光照射)再次对通过热处理进行了处理的该固化的第一和第二材料进行处理。