(57)【要約】【課題】  高温高湿環境（例えば温度６０℃、湿度７０％）に長時間晒されても回折効率が変動しにくい回折光学素子を提供することができる。【解決手段】  回折光学素子１００は、第１基材１０と、第１基材１０上に設けられた２つの樹脂部を有する。２つの樹脂部の一方は、回折格子形状を有し、屈折率がｎＡ、膨潤率がαである第１樹脂部１である。２つの樹脂部の他方は、回折格子形状を有し、屈折率がｎＢ、膨潤率がβである第２樹脂部２である。このとき、ｎＡ＞ｎＢ、かつ、２≦β／α≦１６の関係を満たす。【選択図】  図１
2020173429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材と、前記第１基材上に設けられた２つの樹脂部を有する回折光学素子であって、
前記２つの樹脂部の一方が、回折格子形状を有し、屈折率がｎＡ、膨潤率がαである第１樹脂部であり、
前記２つの樹脂部の他方が、回折格子形状を有し、屈折率がｎＢ、膨潤率がβである第２樹脂部であり、
前記前記ｎＡ、前記ｎＢ、前記αおよび前記βが、
ｎＡ＞ｎＢ、かつ、２≦β／α≦１６
の関係を満たすことを特徴とする回折光学素子。
【請求項２】
前記第２樹脂部のガラス転移温度が、前記第１樹脂部のガラス転移温度より低い請求項１に記載の回折光学素子。
【請求項３】
前記第２樹脂部のガラス転移温度が、６０℃以下である請求項２に記載の回折光学素子。
【請求項４】
前記第１樹脂部が、チオール化合物および（メタ）アクリレート化合物が重合された硬化物を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項５】
前記第２樹脂部が、芳香族ジオール化合物および（メタ）アクリレート化合物が重合された硬化物を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項６】
前記第１樹脂部のアッベ数が、前記第２樹脂部のアッベ数より大きい請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項７】
前記第１樹脂部の回折格子の格子高さが１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項８】
前記第１樹脂部および前記第２樹脂部が無機粒子を含有していない請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項９】
前記第２つの樹脂部の上に第２基材が積層された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項１０】
第１基材と、前記第１基材上に設けられた２つの樹脂部を有する回折光学素子であって、
前記２つの樹脂部の一方が、回折格子形状を有し、チオール化合物および（メタ）アクリレート化合物が重合された硬化物を有する第１樹脂部であり、
前記２つの樹脂部の他方が、回折格子形状を有し、芳香族ジオール化合物および（メタ）アクリレート化合物が重合された硬化物を有する第２樹脂部であり、
前記回折光学素子を、温度６０度、湿度７０％の環境に２０００時間載置する前と載置した後における回折効率の変動が５％未満であることを特徴とする回折光学素子。
【請求項１１】
筐体と、該筐体内に複数のレンズからなる光学系を備える光学機器であって、
前記レンズの少なくとも１つが請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回折光学素子であることを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
筐体と、該筐体内に複数のレンズからなる光学系と、該光学系を通過した光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置であって、
前記レンズの少なくとも１つが請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回折光学素子であることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像装置がカメラである請求項１２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやビデオ等に使用される回折光学素子に関する。また、その回折光学素子を用いた光学機器および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レンズなどに用いられる回折光学素子として、光学特性が異なる２種類の樹脂を用いた回折光学素子が知られている。この回折光学素子は、回折光学系と屈折光学系とでは色収差が逆に発生する性質を利用するものであり、光学系全体の大幅な小型化、軽量化を実現可能とするものである。また、近年のカメラやビデオ等の光学機器の高画質化に伴い、レンズには、より高いレベルの光学性能が要求されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示すように、回折光学素子を構成する２つの樹脂の屈折率やアッベ数の設計の自由度を高める目的で、樹脂中に酸化ジルコニウムや酸化チタンといったナノサイズの無機粒子を分散させることが知られている。しかし、樹脂に無機粒子を含有させることにより樹脂の粘度が高くなり、その加工プロセスは複雑になり、プロセスコストが増大するという課題があった。
【０００４】
そこで、比較的プロセスコストを安価にするために、樹脂に無機粒子を含有させずに回折光学素子を製造することが行われている。特許文献２には、高屈折率高分散を示すチオール化合物を用いた樹脂の硬化物を用いた回折光学素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４６６５８号公報
【特許文献２】国際公開２０１７−１７９４７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、無機粒子を含有しない樹脂を用いて回折光学素子の回折効率を高くしようとすると、回折格子の格子高さを高くする必要がある。また、無機粒子を含有しない樹脂はガラス転移温度が低いものが多く、これらは吸水しやすい。そのため、特許文献２に開示された回折光学素子は、高温高湿環境に長時間晒されると、吸水による体積膨張により樹脂の屈折率や格子高さに変化が生じ、回折光学素子の回折効率が低下してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための回折光学素子は、基材と、回折格子形状を有し、屈折率がｎＡ、膨潤率がαである第１樹脂と、回折格子形状を有し、屈折率がｎＢ、膨潤率がβである第２樹脂と、が順に積層された回折光学素子であって、ｎＡ＞ｎＢ、かつ、２≦β／α≦１６の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温高湿環境（例えば温度６０℃、湿度７０％）に長時間晒されても回折効率が変動しにくい回折光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の回折光学素子の一実施態様を示す概略図である。
【図２】本発明の回折光学素子の製造方法の一実施態様を示す概略図である。
【図３】本発明の撮像装置の一実施態様を示す概略図である。
【図４】本発明の回折光学素子に用いた樹脂の光学特性を評価するサンプルの製造方法を示す概略図である。
【図５】実施例と比較例における膨潤率比（β／α）の位相差変動の関係を示した図である。
【図６】比較例の回折光学素子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［回折光学素子］
図１は、本発明の回折光学素子の一実施態様を示す上面図および側面図である。
【００１１】
回折光学素子１００は、第１基材１０と、第１基材１０の上に、回折格子形状を有する第１樹脂部１と、回折格子形状を有する第２樹脂部２、と、第２基材１１と、が順に積層されている。第１樹脂部１と第２樹脂部２とは密着している。第１樹脂部１のｄ線における屈折率はｎＡであり、第２樹脂部２のｄ線における屈折率はｎＢである。以下、第１樹脂部の屈折率ｎＡが第２樹脂部の屈折率ｎＢより高い場合（ｎＡ＞ｎＢ）を例に挙げて本発明を説明する。
【００１２】
（基材）
第１基材１０は、ガラスやプラスチックからなる透明部材である。ガラスとしては、例えば、ランタン系の高屈折率低分散ガラスであるＳ−ＬＡＨ５５（株式会社オハラ製）や超低分散ガラスであるＳ−ＦＰＬ５１（株式会社オハラ製）を用いることができる。図１において、第１基材１０の第１樹脂部１と接する面は球面形状であるが、平板形状であっても構わない。
【００１３】
また、図１において第２樹脂部２の上には第２基材１１が設けられているが、第２基材１１を設けなくても構わない。第２基材１１を用いるかどうかは、所望の光学特性に応じて決定することができる。第２基材１１は、例えば、第１基材と同様にガラスやプラスチックからなる透明基材を用いることができる。
【００１４】
（第１樹脂部）
第１樹脂部１を構成する第１樹脂は光学用の無色透明な樹脂であり、回折光学素子１００が所望の光学特性を得られるように、後述する第２樹脂部２を構成する第２樹脂とともに屈折率やアッベ数が設計される。ここで、アッベ数とは、可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）における屈折率の傾きを表す指標であり、以下の式（１）により算出される。
アッベ数ν＝（ｎｄ−１）／（ｎｆ−ｎｃ）（１）
ｎｄ：ｄ線（５８７．６ｎｍ）屈折率
ｎｆ：ｆ線（４８６．１ｎｍ）屈折率
ｎｃ：ｃ線（６５６．３ｎｍ）屈折率
【００１５】
第１樹脂部１を構成する第１樹脂は、ｄ線における屈折率がｎＡである。第１樹脂部１の屈折率ｎＡは第２樹脂部の屈折率ｎＢより高く、両者の間にはｎＡ＞ｎＢの関係が成り立っている。第１樹脂部１の屈折率ｎＡは、例えば、１．５５以上１．６５以下である。
【００１６】
第１樹脂部１のアッベ数νＡは、第２樹脂部２のアッベ数νＢより大きく、両者の間にはνＡ＞νＢの関係が成り立っている。すなわち、第１樹脂部１は第２樹脂部２に対して高屈折率低分散である。換言すると、第２樹脂部２は第１樹脂部１に対して低屈折率高分散である。第１樹脂部１のアッベ数は、例えば、３３以上４７以下である。
【００１７】
第１樹脂部１の膨潤率αは、第２樹脂の膨潤率βより小さく、両者の間には２≦β／α≦１６の関係が成り立っている。屈折率が高い第１樹脂部の膨潤率αと、屈折率が低い第２樹脂部の膨潤率βとの間に、２≦β／α≦１６の関係が成り立つことにより、高温高湿環境（例えば温度６０℃、湿度７０％）に長時間晒されても回折効率が変動しにくい回折光学素子を提供することができる。ここで、膨潤率とは、材質が吸水したことによって生じる体積変化を百分率で表わしたものである。
【００１８】
第１樹脂部１を構成する第１樹脂は、高屈折率低分散とするために、チオール化合物と、（メタ）アクリレート化合物と、を含有している。第１樹脂部１は、チオール化合物の単量体及び／又はそのオリゴマーと、（メタ）アクリレート系の単量体及び／又はそのオリゴマーと、を含有する未硬化の第１樹脂組成物１ａを硬化することによって得られる。第１樹脂組成物１ａは、エネルギー硬化性樹脂である。エネルギー硬化性樹脂とは、未硬化の状態から、光エネルギーおよび／又は熱エネルギーを与えることによって硬化する樹脂のことである。
【００１９】
第１樹脂部１を形成するために用いる第１樹脂組成物１ａに含有されるチオール化合物としては、例えば、４−メルカプトメチル−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオール、４−メルカプトメチル−１，８−ジメルカプト−３，６−ジチアオクタン（４−メルカプトメチル−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオール）、４，８−ビス（メルカプトメチル）−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン（４，８−ジメルカプトメチル−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン）及び５，７−ビス（メルカプトメチル）−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン（５，７−ジメルカプトメチル−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン）が挙げられる。
【００２０】
第１樹脂部１を形成するために用いる第１樹脂組成物１ａに含有される（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、オリゴエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２１】
第１樹脂部１の膨潤率を小さくするという観点において、第１樹脂組成物１ａは水酸基、カルボン酸基及びアミノ基といった親水基が少ないことが好ましい。そのため、上述した（メタ）アクリレート系化合物としては、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレートと、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２２】
また、樹脂組成物１ａ中におけるチオール化合物の割合は３０質量％以上８０質量％以下の範囲であることが好ましい。チオール化合物の含有量が前記範囲であると、光学特性と成形性が良好となる。チオール化合物の含有割合が３０質量％未満であると、屈折率を高くすることができなくなるおそれがある。一方、チオール化合物の含有割合が８０質量％を超えると、第１樹脂部１を形成する際の成形性が十分でなくなるおそれがある。
【００２３】
第１樹脂部１を形成するために用いる第１樹脂組成物１ａは、重合開始剤を含有する。重合開始剤は光重合開始剤でもよいし、熱重合性開始剤であってもよく、選択する製造プロセスによって決定することができる。ただし、回折格子形状を製造しやすいレプリカ成形を行う場合は、光重合開始剤を含有していることが好ましい。光重合開始剤としては、例えば、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ビス（２，４６，−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、４−フェニルベンゾフェノン、４−フェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジフェニルベンゾフェノン、４，４’−ジフェノキシベンゾフェノンが挙げられる。第１樹脂部１の透明性が良いという観点においては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンが好ましい。
【００２４】
光重合開始剤の含有量は、第１樹脂組成物１ａ全体に対して０．０１質量％以上１０質量％以下の範囲であることが好ましい。光重合開始剤は、オリゴマー等との反応性、光硬化させる際に照射する波長によって１種類のみで使用することもできるし、２種類以上を併用して使用することもできる。
【００２５】
第１樹脂部１のガラス転移温度（Ｔｇ）は、第２樹脂部２のガラス転移温度以上であることが好ましい。ガラス転移温度と吸水特性には相関関係があり、第１樹脂部１の吸水による体積膨張を、第２樹脂部２より小さくするためである。
【００２６】
第１樹脂部１は回折格子形状を有する。この回折格子形状は、積層方向から平面視した際に、光軸Ｏを中心に複数の円からなる同心円状のレリーフパターンからなる。レリーフパターンにおける格子ピッチは、回折光学素子の中心近傍では広く、周縁部に向かうほどが狭い。光の収斂作用や発散作用を発現させるためである。回折格子の高さは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下である。この範囲の高さであれば、十分な光学性能を得やすく、かつ、離型の際に格子の変形が生じにくい。また、第１樹脂部１の格子高さの基準となるベース部の厚みは、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下である。また、回折格子のピッチは、例えば、１００μｍ以上５ｍｍ以下であり、ピッチ数５０以上１００以下である。
【００２７】
第１樹脂部１および第１樹脂組成物１ａは無機粒子を含有しないことが好ましい。第１樹脂組成物１ａが無機粒子を含有すると、第１樹脂組成物１ａの粘度が高くなり、プロセスコストが増大するおそれがあるためである。
【００２８】
（第２樹脂部）
第２樹脂部２を構成する第２樹脂は第１樹脂部１を構成する第１樹脂と同様に光学用の無色透明であり、回折光学素子１００が所望の光学特性を得られるように、第１樹脂部１を構成する第１樹脂とともに屈折率やアッベ数が設計される。
【００２９】
第２樹脂部２を構成する第２樹脂は、ｄ線における屈折率がｎＢである。第２樹脂部２の屈折率ｎＢは第１樹脂部の屈折率ｎＡより低く、例えば、１．５０以上１．６０以下である。
【００３０】
第２樹脂部２のアッベ数νＢは、第１樹脂部１のアッベ数νＡより大きく、例えば、１９以上３５以下である。
【００３１】
第２樹脂部２を構成する第２樹脂は、低屈折率高分散とするために、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と、（メタ）アクリレート化合物及び／又はフッ素系の（メタ）アクリレート化合物と、を含有する。第２樹脂部２は、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物の単量体及び／又はそのオリゴマーを含有する未硬化の第２樹脂組成物２ａを硬化することによって得られる。また第２樹脂組成物２ａには、（メタ）アクリレート化合物の単量体及び／又はオリゴマー、及び／又は、フッ素系の（メタ）アクリレート化合物の単量体及び／又はそのオリゴマーが含有される。第２樹脂組成物２ａは、第１樹脂組成物１ａと同様にエネルギー硬化性樹脂である。
【００３２】
第２樹脂部２を形成するために用いる第２樹脂組成物２ａに含有される官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物としては、例えば、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン等が挙げられる。
【００３３】
第２樹脂部２を形成するために用いる第２樹脂組成物２ａに含有される（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、オリゴエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００３４】
また、第２樹脂部２を形成するために用いる第２樹脂組成物２ａには、上述した化合物のみならずオリゴマーを含有させてもよい。オリゴマーの種類は特に限定されないが、例えば、ウレタン変性ポリエステルアクリレートが挙げられる。
【００３５】
第２樹脂部２の膨潤率は、上述した芳香族ジオール化合物、（メタ）アクリレート化合物およびオリゴマーの種類を選択することによって、調整することが可能である。例えば、ウレタン変性ポリエステルアクリレートにおいて、親水性を有するエステル結合部が多いと吸水率が多くなる。そのため、エステル結合部とアルキル基の割合が異なるポリエステルの種類とその量を適宜選択することにより、第２樹脂部２の膨潤率を第１樹脂部１の膨潤率より大きくすることができる。また、水酸基、カルボン酸基及びアミノ基といった親水基が多い芳香族ジオール化合物、（メタ）アクリレート化合物およびオリゴマーを選択しても構わない。
【００３６】
樹脂組成物２ａ中における芳香族ジオール化合物の含有割合は３０質量％以上であることが好ましい。第２樹脂部２のアッベ数を大きくすることが容易となり、回折光学素子の回折効率を高くすることができるためである。
【００３７】
第２樹脂部２を形成するために用いる第２樹脂組成物２ａは、重合開始剤を含有する。その重合開始剤は第１樹脂組成物１ａと同様に、重合開始剤は光重合開始剤でもよいし、熱重合性開始剤であってもよく、選択する製造プロセスによって決定することができる。ただし、回折格子形状を製造しやすいレプリカ成形を行う場合は、光重合開始剤を含有していることが好ましい。光重合開始剤としては、例えば、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ビス（２，４６，−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、４−フェニルベンゾフェノン、４−フェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジフェニルベンゾフェノン、４，４’−ジフェノキシベンゾフェノンが挙げられる。第２樹脂部２の透明性が良いという観点においては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンが好ましい。
【００３８】
光重合開始剤の含有量も第１樹脂組成物１ａと同様に、第２樹脂組成物２ａ全体に対して０．０１質量％以上１０質量％以下の範囲であることが好ましい。光重合開始剤は、オリゴマー等との反応性、光硬化させる際に照射する波長によって１種類のみで使用することもできるし、２種類以上を併用して使用することもできる。
【００３９】
第２樹脂部２のガラス転移温度（Ｔｇ）は、第１樹脂部１のガラス転移温度より低いことが好ましい。第２樹脂部２の吸水による体積膨張を、第１樹脂部１より大きくするためである。第２樹脂部２の好ましいガラス転移温度は７０℃以下であり、より好ましく６０℃以下である。
【００４０】
また、第２樹脂部２のベース部の厚みは、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下である。所望の光学特性に応じて、第１樹脂部１のベース部の厚みおよび格子高さとともに適宜設定される。
【００４１】
第２樹脂部２および第２樹脂組成物２ａは無機粒子を含有しないことが好ましい。第２樹脂組成物２ａが無機粒子を含有すると、第２樹脂組成物２ａの粘度が高くなり、プロセスコストが増大するおそれがあるためである。
【００４２】
（吸水による回折効率の変動メカニズム）
図６は比較例の回折光学素子を示した概略図である。
【００４３】
比較例の回折光学素子１００Ｘは、第１基材１０Ｘと、第１基材１０Ｘの上に、回折格子形状を有する第１樹脂部１Ｘと、回折格子形状を有する第２樹脂部２Ｘ、と、第２基材１１Ｘと、が順に積層されている。
【００４４】
第１樹脂部１Ｘのｄ線における屈折率ｎＡＸは、第２樹脂部２Ｘのｄ線における屈折率ｎＢＸより高い。比較例の回折光学素子１００Ｘは、第１樹脂部１Ｘの膨潤率αＸと、第２樹脂部２Ｘの膨潤率βＸとの間にβＸ／αＸ＜２の関係が成り立っているという点で、本実施形態の回折光学素子１００と異なる。
【００４５】
一般に、２つの層が密着して積層された解説光学素子における波長ラムダの光に対する解説工率は、２つの層の屈折率差（ｎＡＸ−ｎＢＸ）と、回折格子の格子部の高さｄとの積で決定される。
【００４６】
回折光学素子１００Ｘは、高温高湿環境に長時間放置されると、第１樹脂部１Ｘと第２樹脂部２Ｘは共に吸水し、体積が膨張する。第１樹脂部１Ｘ、第２樹脂部２Ｘともに同程度の体積膨張が生じるため、両者の屈折率はともに下がるものの、両者の屈折率差はほとんど変わらない。しかし、体積膨張により格子高さｄは大きくなるので、２つの樹脂部の屈折率差と格子高さの積が吸水前後で変化する。そのため、吸水前に高い回折効率が得られるように設計しても、吸水後に回折効率が低下してしまう。
【００４７】
一方、本発明の回折光学素子１００は、屈折率が小さい第１樹脂部１の膨潤率αと、屈折率が高い第２樹脂部２の膨潤率βとの間に、２≦β／α≦１６の関係が成り立っている。
【００４８】
回折光学素子１００も、高温高湿環境に長時間放置されると、第１樹脂部１と第２樹脂部２は共に吸水し、体積が膨張する。第２樹脂部２の膨潤率βは第１樹脂部１の膨潤率αに対し大きな値をもつため、第２樹脂部２は第１樹脂部１よりも大きく膨張しようとする。第１樹脂部１と第２樹脂部２は密着して積層されているため、第２樹脂部２の膨張に引っ張られるように、第１樹脂部１も膨張する。このとき、第２樹脂部２は吸水しやすいため、その膨張した体積に占める水分の割合が多い。一方、第１樹脂部１は第２樹脂部２に比べて吸水しにくいため、その膨張した体積に占める水分の割合が少なく密度が下がる。密度が下がるため、第１樹脂部１は第２樹脂部２よりも屈折率の低下が大きくなる。そのため、２つの樹脂部の屈折率差は吸水前に比べて小さくなる。波長λの光に対する回折効率は、２つ樹脂部の屈折率差（ｎＡ−ｎＢ）と、回折格子の格子部の高さｄとの積で決定されるため、吸水により格子高さｄが大きくなっても、比較例の回折光学素子に比べて回折効率の変動を小さくすることができる。具体的には、２≦β／α≦１６の関係を満たすことにより、温度６０度、湿度７０％の環境に２０００時間載置される前と後との回折効率の変動の差を５％未満とすることができる。
【００４９】
一方、β／αが１６より大きくなると、高温高湿環境に長時間晒されると、２つの樹脂部の屈折率差が大きくなりすぎてしまい、回折効率が低下してしまう。
【００５０】
（変形例）
以上、第１樹脂部の屈折率ｎＡが第２樹脂部の屈折率ｎＢより高い場合（ｎＡ＞ｎＢ）を例に挙げて本発明を説明したが、本発明は第１樹脂部の屈折率ｎＡが第２樹脂部の屈折率より低い場合（ｎＡ＜ｎＢ）にも適用可能である。その場合は、屈折率が小さい第１樹脂部の膨潤率αと、屈折率が高い第２樹脂部の膨潤率βとの間に、２≦α／β≦１６の関係が成り立つ。また、第１樹脂部のアッベ数は、第２樹脂部のアッベ数より小さくなる。
【００５１】
［回折光学素子の製造方法］
図２は本発明の回折光学素子の製造方法の一実施態様を示す概略である。以下に、回折光学素子１００を製造する工程を、図２を参照して説明する。
【００５２】
まず、所望の回折格子形状を反転した形状を有する金型１２と、第１基材１０との間に、未硬化の第１樹脂組成物１ａを適量充填する。第１樹脂組成物１ａは硬化後に、第２樹脂部２に対して、高屈折率低分散になるよう設計されている。ここで、第１基材１０および金型１２は離型治具１５に保持されている。
【００５３】
次に、金型１２と第１基材１０を動かし、未硬化の第１樹脂組成物１ａを所望の厚みになるまで光学有効部の外を覆うまで押し広げる。なお、充填の際には、必要に応じて金型１２および／または第１基材１０に対し加圧または加熱を行ってもよい。
【００５４】
続いて、充填された未硬化の第１樹脂組成物１ａに対して光や熱エネルギーを与えて硬化させる。図２（ａ）においては、紫外線光源６０によって光エネルギーを与えている。このとき未硬化の第１樹脂組成物１ａの硬化反応を促進するために、光のみならず熱を加えても良い。
【００５５】
続いて、図２（ｂ）のように離型治具１５を動かし、金型１２を離型して、第１樹脂組成物１ａの硬化物よりなる、回折格子形状を有する第１樹脂部１を形成する。
【００５６】
さらに、図２（ｃ）のように、第１樹脂部１が形成された第１基材１０を成形治具１６で保持する。続いて、第１樹脂部１の回折格子形状と、第２基材１１との間に未硬化の第２樹脂組成物２ａを適量充填する。なお、第２樹脂部２を形成することが目的であるので、第２基材１１の替わりに、金型１２とは異なる金型を用いてもよい。
【００５７】
そして、図２（ｄ）のように、未硬化の第２樹脂組成物２ａを所望の厚みになるまで光学有効内外を覆うまで押し広げる。さらに、充填された未硬化の第２樹脂組成物２ａに対して、光源６０により光や熱エネルギーを与えて硬化させ、第２樹脂組成物２ａの硬化物よりなる、回折格子形状を有する第２樹脂部２を形成する。
【００５８】
以上の工程により、回折光学素子１００を製造することができる。
【００５９】
なお、第２樹脂部２を形成した後、第２基材１１を分離してもよい。
【００６０】
［撮像装置］
図３は、本発明の撮像装置の好適な実施形態の一例である、一眼レフデジタルカメラの構成を示している。図３において、カメラ本体６０２と光学機器であるレンズ鏡筒６０１とが結合されているが、レンズ鏡筒６０１はカメラ本体６０２に対して着脱可能ないわゆる交換レンズである。
【００６１】
被写体からの光は、レンズ鏡筒６０１の筐体６２０内の撮影光学系の光軸上に配置された複数のレンズ６０３、６０５などからなる光学系を通過し、撮像素子６１０に受光される。本発明の回折光学素子は例えば、レンズ６０５に用いることができる。
【００６２】
ここで、レンズ６０５は筐体内の内筒６０４によって支持されて、フォーカシングやズーミングのためにレンズ鏡筒６０１の外筒に対して可動支持されている。
【００６３】
撮影前の観察期間では、被写体からの光は、カメラ本体の筐体６２１内の主ミラー６０７により反射され、プリズム６１１を透過後、ファインダレンズ６１２を通して撮影者に撮影画像が映し出される。主ミラー６０７は例えばハーフミラーとなっており、主ミラーを透過した光はサブミラー６０８によりＡＦ（オートフォーカス）ユニット６１３の方向に反射され、例えばこの反射光は測距に使用される。また、主ミラー６０７は主ミラーホルダ６４０に接着などによって装着、支持されている。不図示の駆動機構を介して、撮影時には主ミラー６０７とサブミラー６０８を光路外に移動させ、シャッタ６０９を開き、撮像素子６１０にレンズ鏡筒６０１から入射した撮影光像を結像させる。また、絞り６０６は、開口面積を変更することにより撮影時の明るさや焦点深度を変更できるよう構成される。
【実施例】
【００６４】
まず、本発明の回折光学素子の評価方法について説明をする。
【００６５】
＜ｄ線の屈折率／アッベ数＞
実施例および比較例の回折光学素子の第１樹脂部および第２樹脂部の屈折率およびアッベ数は、光学特性評価用のサンプルを作成して評価した。なお、光学特性評価用のサンプルを用いずとも、回折光学素子から基材を剥がして樹脂を取り出して評価することも可能である。まず、光学特性評価用サンプルの作成方法について説明する。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、厚さ１ｍｍのガラス４（ＢＫ７）の上に、厚さ５００μｍのスペーサー９と測定対象である樹脂の原料である未硬化の樹脂組成物５ａを配置した。その上に厚み１ｍｍの石英ガラス８を、スペーサー９を介して載せ、未硬化の樹脂組成物５ａを押し広げた。
【００６７】
次に図４（ｂ）に示すようにスペーサー９を外した。その後、図４（ｃ）のように石英ガラス８の上から、光源１８である高圧水銀ランプ（ＨＯＹＡ  ＣＡＮＤＥＯ  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ製：ＵＬ７５０）を用いて、２０ｍＷ／ｃｍ２（＝石英ガラスを通した照度）で２５００秒の条件（５０Ｊ）で光を照射した。樹脂組成物５ａを硬化させ、石英ガラスをはがした後に、８０℃１６時間でアニールしたものを光学特性評価用のサンプルとした。硬化した樹脂の形状は、厚みが５００μｍ、ガラス面内の大きさは５ｍｍ×２０ｍｍであった。
【００６８】
得られたサンプルに対し、屈折計（ＫＰＲ−３０、（株）島津製作所）を用いて、ガラス４側から、ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）及びｃ線（６５６．３ｎｍ）の各波長の屈折率を測定した。
【００６９】
また、測定した各波長の屈折率からアッベ数を算出した。アッベ数νは、以下の式（１）により算出した。
アッベ数ν＝（ｎｄ−１）／（ｎｆ−ｎｃ）  （１）
【００７０】
＜膨潤率の測定＞
実施例および比較例の回折光学素子の第１樹脂部および第２樹脂部の膨潤率は、膨潤率評価用のサンプルを作成して評価した。なお、膨潤率評価用のサンプルを用いずとも、回折光学素子から基材を剥がして樹脂を取り出して評価することも可能である。膨潤率評価用のサンプルは光学特性評価用のサンプルと同じ手順で作成した。
【００７１】
まず、出来上がったサンプルの寸法を光学顕微鏡で測定し、体積を算出した。続いて、このサンプルを純水が入ったビーカーに入れて、２４時間浸漬させた。その後、再度、サンプルの寸法を光学顕微鏡で測定し、体積を算出した。そして純水に浸した後の体積を、純水に浸す前の体積で除した百分率表記したものを膨潤率とした。
【００７２】
また、第１樹脂部の膨潤率をα、第２樹脂部の膨潤率をβとして、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比であるβ／αを算出した。
【００７３】
＜ガラス転移温度の測定＞
実施例および比較例の回折光学素子の第１樹脂部および第２樹脂部のガラス転移温度は、ガラス転移温度評価用のサンプルを作成して評価した。なお、ガラス転移温度評価用のサンプルを用いずとも、回折光学素子から基材を剥がして樹脂を取り出して評価することも可能である。ガラス転移温度評価用のサンプルは光学特性評価用のサンプルと同じ手順で作成した。
【００７４】
出来上がったサンプルは、示差走査熱量計（ＤＳＣ、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製：Ｐｙｒｉｓ１）を用いて、サンプルを保持し、昇温レート５℃／ｓ、測定温度が−２０℃から１５０℃の条件で評価を行った。吸熱反応のピークをガラス転移温度と決定した。
【００７５】
＜回折効率の評価＞
実施例および比較例の回折光学素子の回折効率は、自動光学素子測定装置（分光計器社製：ＡＳＰ−３２）により測定した。任意のスポット光を回折光学素子に照射して、まずは透過光の光量を測定した。続いて、設計次数である１次の回折光の光量を測定し、全透過光量に対する設計次数の光量の比を百分率で表記したものを回折効率とした。
【００７６】
また、実施例および比較例の回折光学素子を温度６０度、湿度７０％に設定した恒温槽に入れ、２０００時間経過した後に回折光学素子を取り出し、回折効率の変化を評価した。また、恒温槽の投入後における投入前に対する位相差（２つの樹脂の屈折率差と、格子高さの積）の変化を評価した。
【００７７】
（実施例１）
＜第１樹脂組成物１ａの調整＞
第１樹脂組成物１ａが１００質量部となるようにチオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。チオール化合物である４−メルカプト−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオールは５２．５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるトリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート３０質量部と、トリエチルアミン０．１質量部を瓶に入れ混合した。
【００７８】
混合後、２３℃で７２時間撹拌を行い、粘度を調整後、吸着材を通して濾過し、トリエチルアミンを取り除いた。その後、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート１５．５質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を追加し、それぞれが均一になるよう混合し、第１樹脂組成物１ａを得た。
【００７９】
＜樹脂組成物２ａの調整＞
第２樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート３８質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート１５質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【００８０】
＜回折光学素子の作成＞
図２に示した製造方法で、回折光学素子を製造した。
【００８１】
まず、図２（ａ）に示す様に、回折格子形状を有する金型１２の上に未硬化の第１樹脂組成物１ａを設けた。第１樹脂組成物１ａの上に２ｍｍ厚のガラスからなる第１基材１０を配置した。続いて、光源である高圧水銀ランプ６０（ＨＯＹＡ  ＣＡＮＤＥＯ  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ社製、ＥＸＥＣＵＲＥ２５０）を用いて、１４．２ｍＷ／ｃｍ２〜２０ｍＷ／ｃｍ２の強度で、６００〜８５０秒照射した。
【００８２】
次に、図２（ｂ）に示す様に金型１２を離型し、大気中にて８０℃７２時間の条件でアニールし、回折格子形状を有する第１樹脂部１を形成した。回折格子の格子高さは１９．４μｍ、回折格子のベース厚であるガラスから格子谷部までの距離は５０μｍ、格子ピッチは２００μｍであった。
【００８３】
続いて、図２（ｃ）のように、第１樹脂部１が形成された第１基材１０を成形治具１６で保持した。未硬化の第２樹脂組成物２ａを第１樹脂部１の回折格子形状に滴下した。そして、図２（ｄ）のように、平板ガラスである第２基材１１を第２樹脂組成物２ａの上にのせ、第２樹脂部２の径方向の長さが、第１樹脂部の径方向の端部から３００μｍとなるように、第２樹脂組成物２ａを押し広げた。
【００８４】
最後、第２基材１１側からこのサンプルに、２０ｍＷ／ｃｍ２（＝石英ガラスを通した照度）で２５００秒の条件（５０Ｊ）で光源６０である高圧水銀ランプ（ＨＯＹＡ  ＣＡＮＤＥＯ  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社製：ＵＬ７５０）を照射した。第２樹脂組成物２ａを硬化させ、８０℃７２時間にアニールすることにより、第２樹脂部２を得て、回折光学素子１００を得た。第２樹脂部２の厚みは、第１樹脂部の格子頂点から５０μｍであった。
【００８５】
＜評価結果＞
実施例１の回折光学素子の第１基材上に設けた第１樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．６２２，３９であった。また、第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【００８６】
実施例１の第１樹脂部の膨潤率は０．０８％であった。また、第２樹脂部の膨潤率は０．６６％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は８．３であった。
【００８７】
実施例１の第１樹脂部のガラス転移温度は５２℃であった。また、第２樹脂部のガラス転移温度は９０℃であった。
【００８８】
実施例１の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９６％と変化していなかった。位相差の変化はマイナス４ｎｍであった。
【００８９】
（実施例２）
実施例２は、第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。実施例２の回折光学素子の作成および評価は、樹脂組成物２ａの調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００９０】
＜第２樹脂組成物２ａの調整＞
第２樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート４３質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート１０質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【００９１】
＜評価結果＞
実施例２の回折光学素子の第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【００９２】
実施例２の第２樹脂部の膨潤率は０．４０％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は５．０であった。
【００９３】
実施例２の第２樹脂部のガラス転移温度は９２℃であった。
【００９４】
実施例２の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９５％と、大きな変化はなかった。位相差の変化はマイナス６ｎｍであった。
【００９５】
（実施例３）
実施例３は、第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。実施例３の回折光学素子の作成および評価は、樹脂組成物２ａの調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００９６】
＜第２樹脂組成物２ａの調整＞
樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート４６質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート７質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【００９７】
＜評価結果＞
実施例３の回折光学素子の第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【００９８】
実施例３の第２樹脂部の膨潤率は０．３１％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は３．９であった。
【００９９】
実施例３の第２樹脂部のガラス転移温度は９３℃であった。
【０１００】
実施例３の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９４％と、大きな変化はなかった。位相差の変化はマイナス１０ｎｍであった。
【０１０１】
（実施例４）
実施例４は、第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。実施例４の回折光学素子の作成および評価は、第２樹脂組成物２ａの調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【０１０２】
＜第２樹脂組成物２ａの調整＞
第２樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート３３質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート２０質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【０１０３】
＜評価結果＞
実施例４の回折光学素子の第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【０１０４】
実施例４の第２樹脂部の膨潤率は１．１３％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は１４．１であった。
【０１０５】
実施例４の第２樹脂部のガラス転移温度は８９℃であった。
【０１０６】
実施例４の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９４％と、大きな変化はなかった。位相差の変化はプラス１０ｎｍであった。
【０１０７】
（実施例５）
実施例５は、第１樹脂部の組成および第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。実施例５の回折光学素子の作成および評価は、第１樹脂組成物１ａおよび第２樹脂組成物２ａの調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【０１０８】
＜第１樹脂組成物１ａの調整＞
第１樹脂組成物１ａが１００質量部となるようにチオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。チオール化合物である４−メルカプト−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオールは５３．５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるトリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート３０質量部と、トリエチルアミン０．１質量部を瓶に入れ混合した。
【０１０９】
混合後、２３℃で７２時間撹拌を行い、粘度を調整後、吸着材を通して濾過し、トリエチルアミンを取り除いた。その後、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート１４．５質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を追加し、それぞれが均一になるよう混合し、第１樹脂組成物１ａを得た。
【０１１０】
＜第２樹脂組成物２ａの調整＞
第２樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４８質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート３５質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート１５質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【０１１１】
＜評価結果＞
実施例５の回折光学素子の第１基材上に設けた第１樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．６３２，３９であった。また、第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５９８，２９であった。
【０１１２】
実施例５の第１樹脂部の膨潤率は０．０６％であった。また、第２樹脂部の膨潤率は０．４８％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は８．０であった。
【０１１３】
実施例５の第１樹脂部のガラス転移温度は４４℃であった。また、第２樹脂部のガラス転移温度は８９℃であった。
【０１１４】
実施例５の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９６％と変化していなかった。位相差の変化はプラス３ｎｍであった。
【０１１５】
以上、実施例１〜５の評価結果を表１にまとめる。
【０１１６】
【表１】
2020173429.tif 000003
【０１１７】
（比較例１）
比較例１は、第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。比較例１の回折光学素子の作成および評価は、第２樹脂組成物の調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【０１１８】
＜第２樹脂組成物の調整＞
第２樹脂組成物が１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート２８質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート２５質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物を得た。
【０１１９】
＜評価結果＞
比較例１の回折光学素子の第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【０１２０】
比較例１の第２樹脂部の膨潤率は１．３１％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は１６．４であった。
【０１２１】
比較例１の第２樹脂部のガラス転移温度は８７℃であった。
【０１２２】
比較例１の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９０％と、５％以上も劣化してしまった。位相差の変化はプラス１６ｎｍであった。
【０１２３】
（比較例２）
比較例２は、第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。比較例２の回折光学素子の作成および評価は、第２樹脂組成物の調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【０１２４】
＜第２樹脂組成物の調整＞
第２樹脂組成物が１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート５３質量部と、を瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物を得た。
【０１２５】
＜評価結果＞
比較例２の回折光学素子の第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８８，３０であった。
【０１２６】
比較例２の第２樹脂部の膨潤率は０．０１％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は０．１であった。
【０１２７】
比較例２の第２樹脂部のガラス転移温度は９４℃であった。
【０１２８】
比較例２の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９０％と、５％以上も劣化してしまった。位相差の変化はマイナス１６ｎｍであった。
【０１２９】
（実施例６）
実施例６は、第１樹脂部の組成および第２樹脂部の組成が実施例１と異なる。実施例６の回折光学素子の作成および評価は、第１樹脂組成物１ａおよび第２樹脂組成物２ａの調整の手順が異なる点以外は実施例１と同様の方法で行った。
【０１３０】
＜第１樹脂組成物１ａの調整＞
第１樹脂組成物１ａが１００質量部となるようにチオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。チオール化合物である４−メルカプト−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオールは５２．５質量部と、（メタ）アクリル化合物であるトリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート３０質量部と、トリエチルアミン０．１質量部を瓶に入れ混合した。
【０１３１】
混合後、２３℃で７２時間撹拌を行い、粘度を調整後、吸着材を通して濾過し、トリエチルアミンを取り除いた。その後、トリス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート１５．５質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を追加し、それぞれが均一になるよう混合し、第１樹脂組成物１ａを得た。
【０１３２】
＜第２樹脂組成物２ａの調整＞
第２樹脂組成物２ａが１００質量部となるように、官能基にフルオレンを備える芳香族ジオール化合物と（メタ）アクリル化合物等を準備した。芳香族ジオール化合物である９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンを４２質量部と、（メタ）アクリル化合物であるペンタエリスリトールトリアクリレート３６質量部と、ウレタン変性ポリエステルアクリレート２０質量部とを瓶に入れた。また、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２質量部を瓶に入れ、それぞれが均一になるよう混合し、第２樹脂組成物２ａを得た。
【０１３３】
＜評価結果＞
実施例６の回折光学素子の第１基材上に設けた第１樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．６２０，３９であった。また、第１樹脂部上に設けた第２樹脂部の屈折率とアッベ数は、それぞれ１．５８６，３０であった。
【０１３４】
実施例６の第１樹脂部の膨潤率は０．１０％であった。また、第２樹脂部の膨潤率は１．００％であった。すなわち、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比は１０．０であった。
【０１３５】
実施例６の第１樹脂部のガラス転移温度は８０℃であった。また、第２樹脂部のガラス転移温度は９０℃であった。
【０１３６】
実施例６の回折光学素子の可視光領域（波長：４６８．１ｎｍ乃至６５６．３ｎｍ）全体の回折効率は９６％であった。また、温度６０度、湿度７０％の恒温槽に２０００時間入れて取り出した後の回折効率は９２％と、４％変化してしまった。位相差の変化はプラス１３ｎｍであった。
【０１３７】
以上、比較例１、２および実施例６の評価結果を表１にまとめる。また、図５に実施例１〜５と比較例１、２における膨潤率比（β／α）の位相差変動の関係をまとめた。図５において、白抜きの丸印は実施例を、黒塗りした四角印は比較例をそれぞれ示す。点線は実施例を線形近似した直線である。また、図中の四角枠は位相差の変動の絶対値が１４ｎｍ以下の範囲、かつ、膨潤率比β／αが２≦β／α≦１６を満たす範囲である。
【０１３８】
第１樹脂部のガラス転移温度が６０℃以下であった実施例１〜５および比較例１、２の結果に着目すると、第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂部の膨潤率の比（β／α）が２以上１６以下の範囲を満たすと位相差の変動が１４ｎｍと小さかったことが分かる。また位相差の変動が１４ｎｍ以下であると、回折効率の変化２％以内と小さかったことが分かる。これは吸水により回折格子の格子高さが変動しても、第１樹脂部および第２樹脂部の屈折率差が小さくなったためだと考えられる。
【０１３９】
また、実施例６は実施例４より第１樹脂部の膨潤率に対する第２樹脂の膨潤率の比（β／α）の値が小さかったにもかかわらず、回折効率の変動は実施例４よりも大きかった。これは実施例６の第１樹脂部のガラス転移温度が８０℃と高かったため、第１樹脂部と第２樹脂部の屈折率差が実施例４より大きくなったためだと考えられる。しかし、実施例６は比較例１、２よりは回折効率の変動は小さく、回折光学素子としての性能は十分なものであった。
【符号の説明】
【０１４０】
１  第１樹脂部
１ａ  第１樹脂組成物
２  第２樹脂部
２ａ  第２樹脂組成物
１０  第１基材
１１  第２基材
１００  回折光学素子
６００  撮像装置（デジタルカメラ）
６０１  光学機器（レンズ鏡筒）
６０２  カメラ本体
６０３  レンズ
６０５  レンズ
【図１】
2020173429.tif 000004
【図２】
2020173429.tif 000005
【図３】
2020173429.tif 000006
【図４】
2020173429.tif 000007
【図５】
2020173429.tif 000008
【図６】
2020173429.tif 000009