WO2013047079A1 - 複合光学素子及び撮影光学系 - Google Patents

Abstract

回折部の転写性が良く、成型が容易でありながら、耐候性に優れた複合光学素子を提供する。フルオレン誘導体樹脂を含む第１のレンズ（２２）と、第１のレンズ（２２）に積層され、エピスルフィド樹脂を含む第２のレンズ（２３）とを接合し、第１のレンズ（２２）と第２のレンズ（２３）との接合面（２２ａ）、（２３ａ）に回折構造を形成する。第１のレンズ（２２）の接合面（２２ａ）とは反対側の面（２２ｂ）に第１のガラス部材（２１）を積層させて接合し、第２のレンズ（２３）の接合面（２３ａ）とは反対側の面（２３ｂ）に第２のガラス部材（２４）を積層させて接合する。互いに平行に配置された一対のレンズ（２２）、（２３）によってレンズの積層構造と回折構造を形成し、この一対のレンズ（２２）、（２３）を一対のガラス部材（２１）、（２４）によって挟持することにより複合光学素子（２０）を構成する。

Description

複合光学素子及び撮影光学系

　本発明は、複数の材料を積層させ、その積層面に回折構造を有する積層型の複合光学素子及びこの複合光学素子を備えた撮影光学系に関する。

　低屈折率高分散部材と高屈折率低分散部材とを密着させ、その接合面に撮影光学系の色収差を補正するための回折格子が構成された積層型の複合光学素子が知られている。このような複合光学素子は、広い波長範囲で回折効率を向上できるため使用波長の広帯域化を可能とし、また、格子と格子との位置合わせが容易であるという長所を備えている。

　このような複合光学素子において、高屈折率低分散材料として２官能アクリレートであるトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジメタノールジアクリレートと、２官能チオールであるジ（２－メルカプトジエチル）スルフィドとの混合物を使用した例がある（特許文献１参照）。この混合物は粘度が高いため、回折部転写性に問題がある。また、高屈折率低分散材料と低屈折率高分散材料との屈折率差が小さいため、設定する回折段差を高くしなければならず、成型が難しい。そこで、高屈折率低分散材料としてエピスルフィド樹脂（チイラン）を使用した例がある（特許文献２参照）。

　エピスルフィド樹脂は粘度が低いため、高屈折率低分散材料として用いた際の回折部の転写性が良い。また、高屈折率低分散材料と低屈折率高分散材料との屈折率差を大きくとることができるため、設定する回折段差を低くでき、成型が容易となる。

再表２００６／０６８１３７号公報 特開２０１０－２１１１１５号公報

　しかしながら、エピスルフィド樹脂の複素３員環構造は酸化により壊れやすく、紫外線を受けると化学変化を起して黄変劣化しやすい。このため、特に屋外で使用される用途においては、高屈折率低分散材料としてエピスルフィド化合物を用いると耐候性の点で問題がある。

　そこで、本発明は、回折部の転写性が良く、成型が容易でありながら、耐候性に優れた複合光学素子及びこの複合光学素子を備えた撮影光学系を提供することを課題としている。

　本発明に係る複合光学素子は、フルオレン誘導体を含む第１のレンズと、第１のレンズに積層され、エピスルフィドを含む第２のレンズと、第１のレンズと第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、第１のレンズの接合面とは反対側の面に、第１のガラス部材を積層させたことを特徴とする。

　本発明によれば、第１のレンズの接合面とは反対側の面に第１のガラス部材を積層させたことにより酸素の透過が遮断されるため、第１及び第２のレンズの酸化が防止され、回折部の転写性が良く、成型が容易でありながら耐候性に優れた複合光学素子が得られる。

　第２のレンズの耐候性の向上のためには、第２のレンズの接合面とは反対側の面に第２のガラス部材を積層させることが好ましい。第２のガラス部材により、第２のレンズへの酸素の透過が遮断される。

　本発明に係る複合光学素子は、エピスルフィド樹脂を含む第１のレンズと、第１のレンズに積層され、フルオレン誘導体樹脂を含む第２のレンズと第１のレンズと第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、第１のレンズの接合面とは反対側の面に、第１のガラス部材を積層させても構わない。第１のガラス部材を積層させたことにより酸素の透過が遮断されるため、第１及び第２のレンズの酸化が防止される。この場合においても、第２のレンズの接合面とは反対側の面に第２のガラス部材を積層させることにより、第２のレンズへの酸素の透過が遮断され、更に耐候性が向上する。

　本発明に係る複合光学素子は、フルオレン誘導体樹脂を含む第１のレンズと、この第１のレンズに積層され、エピスルフィド樹脂を含む第２のレンズと、第１のレンズと第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、第２のレンズの接合面とは反対側の面に、ガラス部材を積層させる構成でも構わない。この構成により、第１のレンズにより第２のレンズに対する酸素の透過が遮断されるため、第２のレンズの酸化が防止される。

　本発明に係る撮影光学系は、上記した本発明に係る複合光学素子を光路中に含むことを特徴とする。本発明によれば、回折部の転写性が良く、成型が容易でありながら耐候性に優れた撮影光学系が得られる。

　本発明によれば、回折部の転写性が良く、成型が容易でありながら、耐候性に優れた複合光学素子及びこの複合光学素子を備えた撮影光学系を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る複合光学素子を適用した防犯カメラの外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る複合光学素子を適用した防犯カメラのレンズの全系を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る複合光学素子の模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る複合光学素子を作成するための工程を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る複合光学素子を作成するための別の工程を示す説明図である。 ＵＶ暴露試験を説明する説明図である。 ＵＶ暴露試験を説明する説明図である。 ＵＶ暴露試験の結果を示すグラフである。 ＵＶ暴露試験の結果を示すグラフである。 ＵＶ暴露試験の結果を示すグラフである。 図１０の部分拡大図である。 ＵＶ暴露試験の結果を示すグラフである ＵＶ暴露試験で得られた資料のＦＴ－ＩＲスペクトルである。 ＵＶ暴露試験で得られた資料のＦＴ－ＩＲスペクトルである。 ＵＶ暴露試験で得られた資料のＦＴ－ＩＲスペクトルである。 ＵＶ暴露試験で得られた資料のＦＴ－ＩＲスペクトルである。

　１０　防犯カメラ
　２０　複合光学素子
　２１　第１のガラス部材
　２２　第１のレンズ
　２２ａ　接合面
　２３　第２のレンズ
　２３ａ　接合面
　２４　第２のガラス部材
　Ｌ　光軸

　以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る複合光学素子は、デジタルカメラやビデオカメラ、防犯カメラ等の屋外で使用されるカメラの撮像光学系の光路中に配置される。本実施形態では、複合光学素子を防犯カメラの光路中に配置する例をあげて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る複合光学素子を適用した防犯カメラの外観斜視図であり、図２は防犯カメラのレンズの全系を示す説明図であり、図３は本発明の実施形態に係る複合光学素子の模式的な断面図である。

　本発明の実施形態に係る複合光学素子２０（図２参照）は、図１に示す防犯カメラ１０の撮像光学系の光路中に光軸Ｌに沿って配置される図２に示す撮影光学系を構成するレンズ群のうち、最も光の入射側（被写体側）に配置される第１群レンズを構成する。

　図３に示すように、複合光学素子２０は凸状のレンズであり、防犯カメラ１０の光の入射側（被写体側）から第１のガラス部材２１、第１のレンズ２２、第２のレンズ２３、第２のガラス部材２４の順に光軸Ｌに沿って配置されて接合された積層構造を備える。第１のレンズ２２と第２のレンズ２３との境界面は、接合面２２ａ、２３ａとなっている。接合面２２ａ、２３ａは、光軸Ｌと一致する中央部から外周部に向かって所定の格子ピッチで溝が形成された回折面となっており、接合面２２ａ、２３ａにより回折構造が形成される。例えば、複合光学素子２０の外径が３０．７ｍｍの場合、格子の高さは１６μｍとし、格子のピッチは周辺に行くほど小さく、中心付近で５．１ｍｍ、周辺部で０．９ｍｍとなるように設定される。回折構造の格子の向き、すなわち鋸歯の向きは、例えば第２のレンズ２３の接合面２３ａでは、光軸Ｌと中央部から外周部に向かうように設定されている。つまり、光束の入射する格子面と格子壁面とによって構成される格子頂角が、第１及び第２のレンズ２２、２３の中央部から外周部に向かって徐々に小さくなる方向に傾くように形成される。このように、本発明の実施形態に係る複合光学素子２０は、互いに平行に配置された一対のレンズ２２、２３とによって積層構造と回折構造が形成されており、この一対のレンズ２２、２３を挟持するように一対のガラス部材２１、２４が接合されている。

　第１のレンズ２２の接合面２２ａとは反対側の面２２ｂには、反対側の面２２ｂの全面を覆うように第１のガラス部材２１が接合される。第１のレンズ２２は、低屈折率高分散の材料により作られ、フルオレン誘導体樹脂を含む。ここにおいて、フルオレン誘導体とは、フルオレンに各種のベンゼン環を結合させることによりカルド構造が形成された化合物である。このカルド構造を有することにより、フルオレン誘導体はエピスルフィド樹脂と比較して低屈折率高分散の材料となる。フルオレン誘導体樹脂のうち、例えばビスアリールフルオレンを基本構造とするアクリレートは光硬化樹脂の一種であり、光重合開始剤を添加してＵＶ照射することにより、容易に硬化させることが可能である。

　第２のレンズ２３は、第１のレンズ２２に積層され、第１のレンズ２２との接合面２３ａとは反対側の面２３ｂには、反対側の面２３ｂの全面を覆うように第２のガラス部材２４が接合される。第２のレンズ２３は、高屈折率低分散の材料により作られ、エピスルフィド樹脂（チイラン系材料）を含む。ここにおいて、エピスルフィドとは、チイランに代表されるように、炭素２個と硫黄１個からなる複素３員環を持つ有機硫黄化合物群である。エピスルフィドは両端にエピスルフィド基をもち、熱硬化樹脂として用いられる。特に、熱硬化樹脂の用途としては、スルフィド結合（－Ｓ－）、ジスルフィド結合（―Ｓ－Ｓ―）を含む化合物が用いられる。エピスルフィド樹脂は、ＵＶをトリガーとし、熱により本硬化する樹脂である。

　２つのレンズ間に回折構造を設けた複合光学素子の回折効率（光利用効率）において、２つのレンズの屈折率ｎ_１(λ)、ｎ_２(λ) が、次の条件を満たす場合には、回折効率の低下を防ぐことが可能となる。
（数１）
　(ｎ_１(λ_２) -ｎ_２(λ_２) )/ (ｎ_１(λ_１) -ｎ_２(λ_１) )= (ｎ_１(λ_２) -１ )/ (ｎ_１(λ_１) -１ )

　この条件を満たすために、２つのレンズの材料において、一方の材料の屈折率（ｎｄ）がもう一方の材料よりも多少大きく、アッベ数（νｄ）が大きい、つまり色収差が少ないことが必要である。このような材料のうち、フルオレン誘導体樹脂とエピスルフィド樹脂との組み合わせは、エピスルフィド樹脂の屈折率がフルオレン誘導体樹脂の屈折率より多少大きく、エピスルフィド樹脂のアッベ数がフルオレン誘導体樹脂のアッベ数より大きいことから、回折部の転写性が良く、成型が容易であり、複合光学素子のレンズの材料として適している。

　上述したように、第１及び第２のレンズ２２、２３は、防犯カメラ１０の光の入射側に配置されるため、ＵＶや酸素の透過による影響を受け、黄変しやすい。そこで、第１のレンズ２２よりも被写体側である光の入射側に、つまり第１のレンズ２２の接合面２２ａとは反対側の面２２ｂの全面を覆うように第１のガラス部材２１を積層する。ガラスは酸素の透過性が低く、ガラスの種類によってはＵＶ透過性も低い。このため、第１のガラス部材２１を第１のレンズ２２よりも光の入射側に配置することにより、第１及び第２のレンズ２２、２３が酸素やＵＶに曝されるのを防ぎ、第１及び第２のレンズ２２、２３の黄変を防ぐことが可能となる。特に、第１のガラス部材２１を配置することにより、酸化の影響を受けやすいエピスルフィド樹脂の複素３員環構造の酸化を防ぐことが可能となるため、第２のレンズ２３の黄変が防止され、耐候性が向上する。第１のガラス部材２１の材質は、一般的なガラスであればどのようなものでも構わない。

　第２のレンズ２３の耐候性の向上のためには、第２のレンズ２３の接合面２３ａとは反対側の面２３ｂの全面を覆うように第２のガラス部材２４を積層させることが好ましい。第２のガラス部材２４を第２のレンズ２３に積層させることにより、撮像面側からの酸素の透過を防止し、第２のレンズ２３の酸化による劣化を防ぐことが可能となる。第２のガラス部材２４の材質は、第１のガラス部材２１と同様に、一般的なガラスであればどのようなものでも構わない。また、第１のガラス部材２１と同じ材質であっても異なる材質であっても、どちらでも構わない。

　次に、図４、５を用いて、本発明の実施形態に係る複合光学素子２０の製造方法について説明する。まず、図４を用いて、第２のレンズ２３側から成型する方法を説明する。第２のレンズ２３側から成型する場合には、第２のレンズ２３の一方の表面に回折構造を形成し、その回折構造を第１のレンズ２２の表面に転写する。

　図４（ａ）に示すように、上面である凹面が処理面であり、格子形状の成型面を備える金型３１の上面に、ＵＶを照射して硬化させることにより第２のレンズ２３を構成するエピスルフィド樹脂の前駆体組成物３２を滴下する。

　図４（ｂ）に示すように、成型された第２のガラス部材３３を前駆体組成物３２を滴下した金型３１の上面に対向するように近づけて加圧し、前駆体組成物３２を所定の厚さにする。そして、第２のガラス部材３３側からＵＶを照射して前駆体組成物３２を硬化させて樹脂組成物３２ａとする。ＵＶ照射は、例えば、１４０ｍＷ／ｃｍ^２×１８０秒とする。

　図４（ｃ）に示すように、金型３１をｘ方向、第２のガラス部材３３をｙ方向に引き離すことにより第２のガラス部材３３を離型する。ここで、第２のガラス部材３３は、凸面に格子状の回折構造が転写された樹脂組成物３２ａが下面に接合された状態で、金型３１から離型される。

　図４（ｄ）に示すように、成型された第１のガラス部材３４の凹面に、ＵＶ硬化により第１のレンズを構成するフルオレン誘導体樹脂の前駆体組成物３５を滴下する。

　図４（ｅ）に示すように、下面に樹脂組成物３２ａが固着した状態の第２のガラス部材３３を第１のガラス部材３４の凹面に対向するように近づけて加圧し、前駆体組成物３５を所定の厚さにする。次に、第２のガラス部材３３側からＵＶを照射して前駆体組成物３５を硬化させて樹脂組成物３５ａとする。ＵＶ照射は、例えば、１４０ｍＷ／ｃｍ^２×１８０秒とする。樹脂組成物３５ａは、樹脂組成物３２ａと対向する面に樹脂組成物３２ａに形成された回折構造が転写される。以上の工程により、複合光学素子２０が製造される。

　次に、図５を用いて第１のレンズ２２側から成型する方法を説明する。第１のレンズ２２側から成型する場合には、第１のレンズ２２の一方の表面に回折構造を形成し、その回折構造を第２のレンズ２３の表面に転写する。

　図５（ａ）に示すように、上面が凹面に成型された第１のガラス部材４２の上面に第１のレンズ２２を構成するフルオレン誘導体樹脂の前駆体組成物４３を滴下し、下面の凸面に格子形状の成型面を備える金型４１を上から近づける。

　図５（ｂ）に示すように、金型４１と第１のガラス部材４２を近づけて加圧することにより前駆体組成物４２を所定の厚さにし、第１のガラス部材４２側からＵＶを照射して前駆体組成物４２を硬化させて樹脂組成物４３ａとする。ＵＶ照射は、例えば、１４０ｍＷ／ｃｍ^２×１８０秒とする。

　図５（ｃ）に示すように、金型４１を上方向に引き離すことにより第１のガラス部材４２を離型する。ここで、第１のガラス部材４２は、凹面に格子状の回折構造が転写された樹脂組成物４３ａが上面に固着した状態で金型４１から離型される。

　図５（ｄ）に示すように、第１のガラス部材４２の上面に接合された樹脂組成物４３ａの上面に、第２のレンズ２３を構成するエピスルフィド樹脂の前駆体組成物４４を滴下する。

　図５（ｅ）に示すように、成型された第２のガラス部材４５を第１のガラス部材４２の凹面に対向するように近づけて加圧して前駆体組成物４４を所定の厚さにする。次に、第２のガラス部材４５側からＵＶを照射して前駆体組成物４４を硬化させて樹脂組成物４４ａを形成する。ＵＶ照射は、例えば、１４０ｍＷ／ｃｍ^２×１８０秒とする。樹脂組成物４４ａには、樹脂組成物４３ａと対向する面に樹脂組成物４３ａに形成された回折構造が転写される。以上の工程により、複合光学素子２０が製造される。

　なお、上述した２つの複合光学素子２０の製造方法においては、第２のレンズ２３を構成するエピスルフィド樹脂の方が回折部の転写性が良く、成型が容易であることから、図４に示す第２のレンズ２３側から成型する方が成型が容易となる。

　以上示したように、本発明の実施形態に係る複合光学素子２０では、第１のレンズ２２よりも前面である光の入射側に第１のガラス部材２１を積層したため、第１のガラス部材２１により第１及び第２のレンズ２２、２３へのＵＶや酸素の透過が遮断される。このため、第１及び第２のレンズ２２、２３のＵＶや酸素の透過による黄変が防止され、複合光学素子２０の耐候性が向上する。

　また、第２のレンズ２３を構成するエピスルフィド樹脂は粘度が低いため、高屈折率低分散部材として用いた際の回折部の転写性が良い。また、第１のレンズ２２の材料であるフルオレン誘導体樹脂と第２のレンズ２３の材料であるエピスルフィド樹脂とは、屈折率とアッベ数にある程度の差があることから、回折部の転写性が良く、設定する回折段差を低くでき、成型が容易となる。

　なお、本実施形態係る複合光学素子２０では、より酸化の影響を受けやすい材料であるエピスルフィド樹脂を、より撮像面側である第２のレンズ２３としているため、第１のガラス部材２１と第１のレンズ２２とによって第２のレンズ２３に対するＵＶや酸素の透過が遮断される構成となっているが、複合光学素子２０の最前面に第１のガラス部材２１を設ける構成としているため、第１のレンズ２２に対するＵＶや酸素の透過が遮断される。そこで、第１のレンズ２２の材料をエピスルフィド樹脂とし、第２のレンズ２３の材料をフルオレン誘導体樹脂としても第１及び第２のレンズ２２、２３の酸化が防止される。この構成の場合には、図４、５に示す製造方法において、金型３１、４１に滴下する前駆体樹脂３２、４３を入れ替えて、回折構造の格子の向き、すなわち鋸歯の向きを本実施形態とは逆向きとすれば、本実施形態係る複合光学素子２０と同様に製造可能である。

　また、フルオレン誘導体樹脂はエピスルフィド樹脂より黄変しにくいため、第１のレンズ２２の材料をフルオレン誘導体樹脂とし、第２のレンズ２３の材料をエピスルフィド樹脂とし、第２のレンズ２３の接合面２３ａとは反対側の面２３ｂに、第２のガラス部材２４を積層させる構成としても構わない。この場合には、第１のレンズ２２によって第２のレンズ２３に対するＵＶや酸素の透過が遮断され、更に、第２のガラス部材２４によっても第２のレンズ２３に対する酸素の透過が遮断されるため、第２のレンズ２３の酸化が防止されて黄変が抑えられる。

　また、本実施形態係る複合光学素子２０では、第１及び第２のガラス部材２１、２４の材質は、一般的なガラスとしているが、第１及び第２のガラス部材２１、２４の材質は、ＵＶや酸素の透過が防止できればガラスに限られない。例えば、第１及び第２のガラス部材２１、２４を熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の種々の合成樹脂から選択して用いても構わない。

　次に、本発明について実施例を用いて説明するが、本発明は以下の実施例の構成に限定されない。

　複合光学素子を構成する高屈折率分散材料として三菱ガス化学社製　ルミプラス　ＬＰＣ－１１０１（ｎｄ＝１．６７０、νｄ＝３７．２）を、低屈折率分散材料として大阪ガスケミカル社製　オグソール　ＥＡ－０２００（ｎｄ＝１．６３０、νｄ＝２４．９）を用いた。エピスルフィド樹脂の一種であるルミプラスは、原子屈折が高く、分散が比較的小さい硫黄原子を含む複素３員環構造（チイラン構造）を有する樹脂である。ルミプラスは、樹脂粘度が低く、離型材を散布した型で回折構造を成型する際、粘度が低いので転写性に優れる。フルオレン誘導体樹脂の一種であるオグソールは、ベンゼン環が３方向に直行したカルド構造を有し、高粘度（５０万ｍＰａ・ｓ）で離型が難しい。この材料の組み合わせは屈折率差を大きく取ることにより回折段差高さを低くでき、成型難度を低くできる。また、材料の製造ばらつきがあったとしても、回折効率のずれが小さい。

　＜暴露試験＞ 
　まず、ターゲットとしている製品が屋外使用を前提としているため、オグソールとルミプラスの試料片を作製し、その耐候性について調べた。条件は、
・高温暴露：７０℃×４８時間
・高温高湿暴露：７０℃×９５％×４８時間
・ＵＶ暴露：１４０ｍＷ／ｃｍ^２×１０００秒
とした。なお、ＵＶ暴露試験では、東京の南面・傾斜４５°で半年間屋外配置した条件を目安としている。

　暴露試験の結果、オグソール、ルミプラス共にＵＶ暴露でのみ樹脂の黄変が起きた得られた試料片のＦＴ－ＩＲスペクトルを測定したところ、両材料共にＵＶ暴露でのみ８００～１８００ｃｍ^?１ あたりの領域でピークがブロードになっており、ＵＶ暴露により樹脂が酸化していることが示唆された。このように、樹脂の黄変は、ＵＶと酸素の両方が存在する場合に起こると考えられた。

　＜ＵＶ暴露試験＞ 
　ＵＶによる影響を調べるためにＵＶ暴露試験を行った。試験は、次のように調整した試験片に対して、ＵＶが１４０ｍＷ／ｃｍ２の明るさになるように設定されたＵＶランプを照射し、５００秒照射後、１０００秒照射後、１５００秒照射後、２０００秒照射後における試料の黄色度（ＹＩ）を調べた。黄色度（ＹＩ：ＪＩＳ　Ｋ７１０３）とは無色または白色から色相が黄色向に離れる度合いであり、プラスの量として表示されるため、数値が高いほど黄色度が高く、黄変が進んでいることを表している。黄色度の測定方法は、試験片の分光透過率を測定し、等色関数を用いて透過光の三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを求め、これ等を次の式を用いて計算する。
　（数２）
　ＹＩ＝１００（１．２８Ｘ－１．０６Ｚ）／Ｙ

　表１に黄変度（△ＹＩ）を表わす。黄変度とは光、熱などの環境に曝露されたプラスチックの劣化の評価に用いられ、初期の黄色度と曝露後の黄色度の差によって表示される。黄変度は次の式によって計算される。
　（数３）
　△ＹＩ＝ＹＩ-Ｙｌｏ
　△ＹＩ ：黄変度
　ＹＩ：曝露後の黄色度
　Ｙｌｏ：試験用試料の初期の黄色度
　従って黄変度△ＹＩがプラスの場合には、黄色度（ＹＩ）が増加したことを示す。

　試験片は次のようにして作製した。

　比較例１ではルミプラスに対してＵＶをそのまま照射し、比較例２ではオグソールに対してそのままＵＶを照射した。比較例３では図６の模式図に示すようにルミプラスＬ１を青板ガラスＧ１、Ｇ２で挟持し、青板ガラスＧ１側からＵＶを照射した。比較例４では、オグソールを青板ガラスで挟持し、青板ガラス側からＵＶを照射した。比較例５ではルミプラスとオグソールを積層してルミプラス側からＵＶを照射し、比較例６ではオグソールとルミプラスを積層してオグソール側からＵＶを照射した。比較例７では、ルミプラスとオグソールを積層し、オグソール側に青板ガラスを積層してルミプラス側からＵＶを照射した。比較例８では、ルミプラスに青板ガラスを積層して青板ガラス側からＵＶを照射した。比較例９では、オグソールに青板ガラスを積層して青板ガラス側からＵＶを照射した。

　図７に示すように、実施例１では、青板ガラスＧ１、Ｇ２の間にルミプラスＬ１とオグソールＬ２を挟持し、ルミプラスＬ１側の青板ガラスＧ１からＵＶを照射した。実施例２では、ルミプラスとオグソールを青板ガラスで挟持してオグソール側の青板ガラスからＵＶを照射した。実施例３では、ルミプラスとオグソールを積層し、ルミプラス側に青板ガラスを積層して青板ガラス側からＵＶを照射した。実施例４では、オグソールとルミプラスを積層し、オグソール側に青板ガラスを積層して青板ガラス側からＵＶを照射した。実施例５では、オグソールとルミプラスを積層し、ルミプラス側に青板ガラスを積層してオグソール側からＵＶを照射した。なお、上記試験片において、ルミプラスは厚さ０．２ｍｍ、オグソールは厚さ０．２ｍｍ、青板ガラスは厚さ１．２ｍｍとした。

　図８～１２に、黄変度△ＹＩの変化を示す。図８は、ルミプラス、オグソールを積層せずに単独で用いた場合（比較例１、２）と、青板ガラスで挟んだ例（比較例３、４）である。比較例１に示すように、酸化しやすいルミプラス単体にＵＶを照射すると、３００秒経過後には黄変度△ＹＩが１４を超え、時間が経過するにつれて黄変度△ＹＩは徐々に高くなり、黄変が進んだ。これに対し、比較例２に示すオグソールは、ルミプラス程酸化しなかったものの、黄変度△ＹＩは徐々に高くなった。比較例３、４に示すように、ルミプラス、オグソール共に、青板ガラスで挟むことにより、黄変は抑えられた。

　図９は、ルミプラスとオグソールを積層したものをそのままＵＶ照射した例（比較例５、６）と、青板ガラスで挟んだ例（実施例１、２）である。比較例５に示すように、ルミプラス側から照射すると試験片はすぐに黄変したが、比較例６に示すように、オグソール側から照射した場合には、オグソールのＵＶ低減・酸素遮断効果により、比較例５ほど黄変は進行しなかった。これに対し、青板ガラスで挟んだ実施例１、３では、ルミプラス側から照射した実施例１も、オグソール側から照射した実施例２も、いずれも青板ガラスのＵＶ低減・酸素遮断効果により黄変が抑えられた。

　図１０は、ルミプラスとオグソールを積層したものを青板ガラスで挟んだ例（実施例１、２）と、ルミプラスとオグソールを積層したものに対し、ＵＶ照射側に青板ガラスを積層した例（実施例３、４）と、ルミプラスとオグソールを積層したものに対し、ＵＶ照射とは反対側に青板ガラスを積層した例（比較例７、実施例５）である。図１１は、図１０の拡大図である。実施例１、２と同様に、実施例３、４のようにＵＶ照射側のみに青板ガラスを積層した場合にも黄変が抑えられた。これに対し、ＵＶ照射側とは反対側に青板ガラスを積層した例では、ＵＶ照射側にルミプラスを積層した比較例７では黄変が見られた。実施例５では、オグソールのＵＶ低減・酸素遮断効果により黄変が抑えられた。

　図１２は、ルミプラス、オグソールのＵＶ照射側のみに青板ガラスを積層した例（比較例８、９）と、ルミプラス、オグソールを青板ガラスで挟持した例（比較例３、４）の比較である。比較例８、９よりも比較例３、４の方が黄変度△ＹＩが低く、ＵＶ照射側とは反対側の青板ガラスの有無によっても、酸素遮断による黄変抑制効果がみられることがわかった。

　次に、上記試験片において、ＵＶを２０００秒照射した後の試験片についてＦＴ－ＩＲスペクトルを測定した。図１３～１６にその結果を示す。

　図１３は、実施例１、２におけるルミプラス層の測定結果である。図１３において、１３Ａは実施例１のルミプラス層の測定結果、１３Ｂは実施例２のルミプラス層の測定結果、１３ＣはＵＶ未照射のルミプラスの測定結果である。図１３において、実施例１、２共にＵＶ未照射のルミプラスの測定結果とほぼ同じ結果となり、青板ガラスで挟むことにより酸素及びＵＶの透過が抑えられ、ルミプラスの黄変が抑えられることが示された。

　図１４は、比較例５、６におけるルミプラス層の測定結果である。図１４において、１４Ａは比較例６のルミプラス層の測定結果、１４Ｂは比較例５のルミプラス層の測定結果、１４ＣはＵＶ未照射のルミプラスの測定結果である。図１４において、比較例６はオグソールのＵＶ低減・酸素遮断効果でルミプラスの酸化が少なく、ＵＶ未照射のルミプラスの測定結果とほぼ同じ結果となった。これに対し、比較例５ではルミプラスの酸化が進んだ。

　図１５は、実施例１、２におけるオグソール層の測定結果である。図１５において、１５Ａは実施例１のオグソール層の測定結果、１５Ｂは実施例２のオグソール層の測定結果、１５ＣはＵＶ未照射のオグソールの測定結果である。図１５において、実施例１、２では、若干ピークがブロードになったものの、ＵＶ未照射のオグソールの測定結果とそれほど変わらない結果となった。

　図１６は、比較例５、６におけるオグソール層の測定結果である。図１６において、１６Ａは比較例６のオグソール層の測定結果、１６Ｂは比較例５のオグソール層の測定結果、１６５ＣはＵＶ未照射のオグソールの測定結果である。図１６においても、比較例５、６では若干ピークがブロードになったものの、ＵＶ未照射のオグソールの測定結果とそれほど変わらない結果となった。

　以上により、ＵＶ照射側にルミプラスを配置した場合であっても、ＵＶ照射側に青板ガラスを積層することによりＵＶ及び酸素の透過が遮断されて黄変抑制効果がみられ、更にＵＶ照射側とは反対側に青板ガラスを積層することにより、更に酸素の透過が遮断されて黄変抑制効果がみられることがわかった。この結果により、酸化しやすいルミプラスを複合光学素子として用いる場合であっても、樹脂が黄変することなく使用可能であることがわかった。

Claims (6)

1. 　フルオレン誘導体樹脂を含む第１のレンズと、
   　前記第１のレンズに積層され、エピスルフィド樹脂を含む第２のレンズと、
   　前記第１のレンズと前記第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、
   　前記第１のレンズの前記接合面とは反対側の面に、第１のガラス部材を積層させたことを特徴とする複合光学素子。
2. 　更に、前記第２のレンズの前記接合面とは反対側の面に第２のガラス部材を積層させたことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
3. 　エピスルフィド樹脂を含む第１のレンズと、
   　前記第１のレンズに積層され、フルオレン誘導体樹脂を含む第２のレンズと、
   　前記第１のレンズと前記第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、
   　前記第１のレンズの前記接合面とは反対側の面に、第１のガラス部材を積層させたことを特徴とする複合光学素子。
4. 　更に、前記第２のレンズの前記接合面とは反対側の面に第２のガラス部材を積層させたことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
5. 　フルオレン誘導体樹脂を含む第１のレンズと、
   　前記第１のレンズに積層され、エピスルフィド樹脂を含む第２のレンズと、
   　前記第１のレンズと前記第２のレンズとの接合面に形成された回折構造とを備えた複合光学素子であって、
   　前記第２のレンズの前記接合面とは反対側の面に、ガラス部材を積層させたことを特徴とする複合光学素子。
6. 　請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合光学素子を光路中に含むことを特徴とする撮影光学系。

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