(57)【要約】  樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される光学素子、及び、基材となる第１の光学素子と、該第１の光学素子の光学面上に積層された第２の光学素子とを備え、前記第２の光学素子は、前記光学素子である複合光学素子。
2014129207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される、光学素子。
【請求項２】
前記無機微粒子は、粒子径が１〜１００ｎｍの金属酸化物からなる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
以下の条件（ａ）を満足する、請求項１に記載の光学素子：
０＜ΔＰｇＦ＜０．３  ・・・（ａ）
ここで、
ΔＰｇＦ：異常分散性
である。
【請求項４】
基材となる第１の光学素子と、該第１の光学素子の光学面上に積層された第２の光学素子とを備え、
前記第２の光学素子は、請求項１に記載の光学素子である、複合光学素子。
【請求項５】
撮像装置に着脱可能であり、請求項１に記載の光学素子を備える、交換レンズ。
【請求項６】
撮像装置に着脱可能であり、請求項４に記載の複合光学素子を備える、交換レンズ。
【請求項７】
請求項１に記載の光学素子を備える、撮像装置。
【請求項８】
請求項４に記載の複合光学素子を備える、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学素子、複合光学素子、交換レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学特性の幅を広げるために、樹脂等のマトリクス材料中に無機微粒子が分散された光学材料（以下、コンポジット材料ともいう）が知られており、このようなコンポジット材料を用いて所望の異常分散性を実現する技術が知られている。【０００３】
特許文献１には、カルバゾール系重合性化合物と、１分子中に１〜３個の重合性官能基を有する重合性化合物と、無機酸化物粒子と、重合開始剤とを含む材料組成物及びそれを用いた光学素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０５３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、所望の透光性及び異常分散性を有する光学素子を提供する。また本開示は、該光学素子からなる複合光学素子、並びに該光学素子又は複合光学素子を備えた、交換レンズ及び撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における光学素子は、
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される
ことを特徴とする。【０００７】
本開示における複合光学素子は、
基材となる第１の光学素子と、該第１の光学素子の光学面上に積層された第２の光学素子とを備え、
前記第２の光学素子は、
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される
ことを特徴とする光学素子である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示における光学素子及び複合光学素子は、所望の透光性及び異常分散性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、光学素子の一例である、実施の形態１に係るレンズの概略構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るレンズを形成するコンポジット材料の概略図である。
【図３】図３は、複合光学素子の一例である、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの概略構成図である。
【図４】図４は、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの製造工程を示す概略説明図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る交換レンズ及び撮像装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１１】
なお、発明者は、当業者が本開示を充分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
［１．レンズ］
図１は、実施の形態１に係るレンズの概略構成図である。レンズ１は、光学部２から構成される円盤状の部材である。レンズ１は、両凸形状のレンズであり、光学素子の一例である。
【００１４】
レンズ１は、第１光学面３と、第２光学面４と、外周面５とを備える。第１光学面３と第２光学面４とは、光軸Ｘの方向に相対向している。
【００１５】
外周面５は、第１光学面３の端部と第２光学面４の端部とを接続する面である。外周面５は、レンズ１の側面である。レンズ１の外径は外周面５で規定される。本開示の光学素子の外径には特に限定がないが、本実施の形態１では、例えば、外径は１０〜１００ｍｍである。
【００１６】
［２．コンポジット材料］
図２は、実施の形態１に係るレンズを形成するコンポジット材料の概略図であり、レンズ１を詳細に説明するための図面である。
【００１７】
図２に示すように、レンズ１は、コンポジット材料３３から形成されている。コンポジット材料３３は、マトリクス材としての樹脂材料３１と、無機微粒子３２とで構成されている。
【００１８】
［３．無機微粒子］
無機微粒子３２の屈折率は材料によって異なり、樹脂材料３１よりも屈折率が高いものや、樹脂材料３１よりも屈折率が低いものがある。レンズ１に求められる光学特性に応じて適宜材料を使い分ければよいが、無機微粒子３２として、樹脂材料３１よりも屈折率が高い材料を用いることが有益である。無機微粒子３２の種類、粒子径、量等を適宜調整することにより、樹脂材料３１に無機微粒子３２を分散させたコンポジット材料３３から形成されるレンズ１の屈折率を調整することができる。
【００１９】
無機微粒子３２の材料としては、例えば酸化物類が挙げられる。酸化物類の例としては、例えば、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化スズ、酸化セリウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ユウロピウム、酸化ガドリウム、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ハフニウム、酸化インジウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化ランタン、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ニッケル、酸化クロム、チタン酸バリウム、酸化カドミウム、酸化バナジウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化テルビウム、酸化ツリウム、酸化エルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等が挙げられる。
【００２０】
無機微粒子３２の形状は、球形状であっても非球形状であってもよく、ポーラスシリカのように空隙が形成されているものでもよい。また、無機微粒子３２の表面には、本開示に係る効果が得られる限り、マトリクス材としての樹脂材料３１中での分散性を高めるための分散剤が施されていてもよい。
【００２１】
無機微粒子３２は、一般に、一次粒子３２ａと、該一次粒子３２ａが複数個凝集してなる二次粒子３２ｂとを含んで構成されている。したがって、「無機微粒子３２が樹脂材料３１中に均一に分散されている」とは、無機微粒子３２の一次粒子３２ａ及び二次粒子３２ｂがコンポジット材料３３内の特定の位置に偏在することなく、実質的に均一に分散していることを意味する。光学用材料として透光性を損なわないためには、粒子の分散性が良好であることが有益である。そのためには、無機微粒子３２は一次粒子３２ａのみで構成されていることが有益である。
【００２２】
無機微粒子３２を樹脂材料３１中に分散させたコンポジット材料３３の透光性を確保するためには、無機微粒子３２の粒子径が重要である。無機微粒子３２の粒子径が光の波長よりも充分小さい場合は、無機微粒子３２が樹脂材料３１中に分散されているコンポジット材料３３を、屈折率のばらつきがない均質な媒体とみなすことができる。したがって、無機微粒子３２の粒子径は、可視光の波長以下の大きさであることが有益である。可視光は４００〜７００ｎｍの範囲の波長を有するので、無機微粒子３２の粒子径は４００ｎｍ以下であることが有益である。
【００２３】
ここで、無機微粒子３２の粒子径が光の波長の１／４よりも大きい場合は、レイリー散乱によってコンポジット材料３３の透光性が損なわれるおそれがある。そのため、可視光域において高い透光性を実現するためには、無機微粒子３２の粒子径は１００ｎｍ以下であることが有益である。ただし、無機微粒子３２の粒子径が１ｎｍ未満であると、無機微粒子３２が量子的な効果を発現する材料からなる場合に蛍光を生じることがあり、これがコンポジット材料３３から形成された光学部品の特性に影響を及ぼす場合がある。
【００２４】
以上の観点から、無機微粒子３２の実効粒子径は１〜１００ｎｍの範囲内であることが有益であり、１〜５０ｎｍの範囲内であることがより有益である。特に、無機微粒子３２の粒子径を２０ｎｍ以下とすると、レイリー散乱の影響が非常に小さくなり、コンポジット材料３３の透光性が特に高くなるので、さらに有益である。
【００２５】
無機微粒子３２の量には特に限定がなく、目的とするレンズ１の屈折率等の光学特性に応じて適宜調整すればよいが、例えばコンポジット材料３３全量の１０〜５０重量％であることが有益である。
【００２６】
［４．樹脂材料］
本開示において、マトリクス材としての樹脂材料３１は、第１樹脂材料と第２樹脂材料とで構成されている。第１樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなり、第２樹脂材料は、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる。
【００２７】
前記分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物の代表例としては、以下の一般式（１）：
【化１】
2014129207.tif 000003
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含む１価の基を示す）で表される、芳香族炭化水素基を有する化合物が挙げられる。Ｒ１及びＲ２のアクリロイル基又はメタクリロイル基を含む１価の基としては、例えば、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含み、直鎖状又は分枝鎖状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含み、直鎖状又は分枝鎖状のアルコキシル基等が挙げられる。
【００２８】
また、前記分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代表例としては、以下の一般式（２）：
【化２】
2014129207.tif 000004
（式中、Ｒ３は、アミノ基又は環状アミノ基を示す）で表される化合物が挙げられる。Ｒ３のアミノ基としては、例えば、−ＮＨ２、−ＮＨＲ４（Ｒ４は、酸素原子を含む置換基を有していてもよい、直鎖状、分枝鎖状又は環状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を示す）、−ＮＲ５Ｒ６（Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、酸素原子を含む置換基を有していてもよい、直鎖状、分枝鎖状又は環状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を示す）等が挙げられる。Ｒ３の環状アミノ基としては、例えば、置換基を有していてもよいモルホリノ基等が挙げられる。
【００２９】
コンポジット材料３３のマトリクス材としての樹脂材料３１は、一般式（１）で表される化合物からなる樹脂材料を第１樹脂材料として選択した場合、さらに優れた異常分散性を実現することができる。
【００３０】
一方、一般的にコンポジット材料において、樹脂材料と無機微粒子との親和性に応じ、光学材料として最も重要となる透光性が決定される。一般式（１）で表されるフルオレン系化合物は、ベンゼン骨格を複数有することから、親油性を示す。これに対して、無機微粒子が金属酸化物の場合、この無機微粒子は親水性を示す。したがって、フルオレン系化合物と無機微粒子とを併用すると、優れた異常分散性の実現が可能である一方で、両者の親和性が悪いことから、光学材料として充分な透光性を得ることができなくなる。
【００３１】
そこで、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させるために、フルオレン系化合物に、ヒドロキシル基を有する化合物等の親水性化合物を添加することが考えられる。これにより、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させることが可能である。しかし、親水性化合物とフルオレン系化合物との複合材料をコンポジット材料のマトリクス材とした場合、親水性化合物の影響で異常分散性の向上効果が低減されてしまう。したがって、フルオレン系化合物への添加剤として、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させ得る親水性と、フルオレン系化合物による異常分散性の効果を低減しない性質とを有する化合物が求められる。
【００３２】
前記フルオレン系化合物への添加剤としての条件を満足し得る化合物を探索したところ、一般式（２）で表される、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物が、このような添加剤として充分に効果的であることがわかった。一般式（２）で表される化合物は、Ｒ３で示される基の中のＮに結合する部分が親油性を有することから、フルオレン系化合物との親和性を有し、かつ、Ｎ−Ｃ＝Ｏ部分が親水性を有することから、無機微粒子との親和性を有する。また、このような化合物は、以下の理由によりフルオレン系化合物による異常分散性の効果を低減し難いと推察される。チッ素原子は、炭素原子や水素原子と比較して電気陰性度が強いことから、キャリア移動量が多い。キャリア移動量が多い原子を含む材料をマトリクス材とするコンポジット材料は、優れた異常分散性を示す。したがって、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物をフルオレン系化合物への添加剤として用いても、得られるコンポジット材料は、異常分散性が低減し難いと考えられる。
【００３３】
このように、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とを併用することで、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物による異常分散性の効果を低減させることなく、無機微粒子との親和性を向上させることができる。すなわち、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料と、無機微粒子とを組合せたコンポジット材料により、優れた異常分散性と、光学材料として充分な透光性とを具備する光学素子を得ることができる。
【００３４】
前記第１樹脂材料と前記第２樹脂材料との割合は、優れた異常分散性と、光学材料として充分な透光性とを具備する光学素子を得ることができる限り特に限定がないが、第１樹脂材料／第２樹脂材料（重量比）が６０／４０〜８０／２０程度であることが有益である。
【００３５】
なお、樹脂材料３１には、本開示おける光学素子の効果が得られる限り、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、導電剤、帯電防止剤、熱安定性剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００３６】
［５．異常分散性］
異常分散性ΔＰｇＦは、個々の材料のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）におけるアッベ数νｄに対応する正常分散ガラスの標準線上の点とその材料の部分分散比ＰｇＦとの偏差である。部分分散比ＰｇＦは、以下の式（ｂ）にて定義される。
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）  ・・・（ｂ）
ここで、
ｎｇ：材料のｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率、
ｎＦ：材料のＦ線（波長４８６ｎｍ）における屈折率、
ｎＣ：材料のＣ線（波長６５６ｎｍ）における屈折率
である。
【００３７】
本実施の形態１に係る光学素子は、以下の条件（ａ）を満足することが有益である。
０＜ΔＰｇＦ＜０．３  ・・・（ａ）
ここで、
ΔＰｇＦ：異常分散性
である。
【００３８】
なお、屈折率、アッベ数、ΔＰｇＦの測定には、プリズムカップラー（ＭＯＤＥＬ  ２０１０、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製）を用いることができる。
【００３９】
［６．製造方法］
本実施の形態１に係るレンズ１の製造方法の一例を説明する。
【００４０】
レンズ１は、例えば、液状又は溶液状の樹脂材料３１中に無機微粒子３２を分散させたコンポジット材料３３を調製し、該コンポジット材料３３を成形することにより製造することができる。成形は、コンポジット材料３３を重合硬化させて行うことができる。重合硬化の方法には特に限定がなく、熱重合による硬化であっても、エネルギー線重合による硬化であってもよい。
【００４１】
まず、無機微粒子３２の形成方法について説明する。無機微粒子３２は、共沈法、ゾルゲル法、金属錯体分解法等の液相法又は気相法により調製することができる。また、ボールミルあるいはビーズミルによる粉砕法により、バルク体を微粒子化することで無機微粒子３２を形成してもよい。
【００４２】
次に、マトリクス材としての樹脂材料３１の調合方法について説明する。まず、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とを調合する。調合方法には特に限定がなく、物理的な方法を採用することができる。例えば、第１樹脂材料及び第２樹脂材料を１つの容器に注いで混合し、これをホットスターラーで攪拌させることで、樹脂材料３１を調合することができる。また、重合硬化を容易に進行させるために、調合時に重合開始剤を添加することが有益であり、第１樹脂材料と第２樹脂材料とを調合して樹脂材料３１とし、引き続き、この樹脂材料３１と重合開始剤とを調合してもよい。
【００４３】
次に、コンポジット材料３３の調製方法について説明する。マトリクス材としての樹脂材料３１と無機微粒子３２とからコンポジット材料３３を調製する方法には特に限定はなく、物理的な方法を採用してもよいし、化学的な方法を採用してもよい。例えば、以下の（１）〜（４）いずれかの方法でコンポジット材料３３を調製することができる。なお、複合樹脂とは、第１樹脂材料からなる樹脂と第２樹脂材料からなる樹脂との複合樹脂である。
【００４４】
（１）複合樹脂又は複合樹脂を溶解した溶液と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合する方法。
（２）複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合して混合物を得た後、必要に応じて複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等を重合する方法。
（３）複合樹脂又は複合樹脂を溶解した溶液と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させ、複合樹脂中で無機微粒子を形成する方法。
（４）複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させて無機微粒子を形成する工程と、必要に応じて複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等を重合して複合樹脂を合成する工程とを行う方法。
【００４５】
前記（１）及び（２）の方法では、予め形成された種々の無機微粒子を用いることができ、また、汎用の分散装置によってコンポジット材料を調製することができるという利点がある。一方、前記（３）及び（４）の方法では、化学的な反応を行う必要があるため、使用する材料にある程度の制限が生じる。しかし、これらの方法は、原料を分子レベルで混合するので、無機微粒子の分散性を高めることができるという利点を有する。
【００４６】
なお、前記方法において、無機微粒子又は無機微粒子の原料と、複合樹脂又は複合樹脂の原料である単量体やオリゴマー等とを混合する順序に特に限定はなく、場合に応じて適宜順序を決定すればよい。
【００４７】
最後に、成形方法について説明する。コンポジット材料３３をレンズ１に対応する形状を有するレンズ型に充填し、例えば紫外線等のエネルギー線を照射してコンポジット材料３３を硬化させることによって、レンズ１を成形することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
［１．レンズ］
図３は、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの概略構成図である。ハイブリッドレンズレンズ４０は、基材となる第１レンズ４１と、第２レンズ４２とで構成されている。ハイブリッドレンズ４０は、複合光学素子の一例である。
【００５０】
第１レンズ４１は、第１の光学素子で、ガラスレンズの一例である。第１レンズ４１は、ガラス材料から形成されており、両凸形状のレンズである。
【００５１】
第２レンズ４２は、第２の光学素子で、樹脂レンズの一例である。第２レンズ４２は、コンポジット材料３３から形成されており、第２レンズ４２として、前記実施の形態１に係るレンズ１が用いられる。ただし、第２レンズ４２は、図１に示す形状とは異なり、その一方の光学面が凹形状である。第２レンズ４２は、第１レンズ４１の光学面上に積層されている。
【００５２】
［２．製造方法］
ハイブリッドレンズ４０の製造方法について、図面を用いて説明する。ここでは、コンポジット材料３３を構成する樹脂材料３１を、マトリクス材の紫外線による重合硬化物とする。
【００５３】
図４は、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの製造工程を示す概略説明図である。まず、第１レンズ４１を成形する。ガラスレンズの一例である第１レンズ４１には特に限定がなく、第１レンズ４１は、レンズ研磨、射出成形、プレス成形等の公知の製造方法を用いて成形される。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、ディスペンサー５０を用い、成形型５１の成形面に、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料、紫外線重合開始剤及び無機微粒子が均一に混合された混合物５２（コンポジット材料３３の原料）を吐出する。
【００５５】
次に、図４（ｂ）に示すように、混合物５２の上方から第１レンズ４１を載せ、混合物５２が所定の厚みになるまで押し広げる。
【００５６】
そして、図４（ｃ）に示すように、第１レンズ４１の上方から光源５３にて紫外線を照射し、混合物５２を硬化させることにより、第１レンズ４１の光学面上に、第２レンズ４２が積層された、複合光学素子であるハイブリッドレンズ４０が得られる。
【００５７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について図面を参照しながら説明する。
【００５８】
図５は、実施の形態３に係る交換レンズ及び撮像装置の概略構成図である。カメラ１００は、カメラ本体１１０と、該カメラ本体１１０に取り付けられた交換レンズ１２０とを備えている。カメラ１００は、撮像装置の一例である。カメラ本体１１０は、撮像素子１３０を有している。
【００５９】
交換レンズ１２０は、カメラ本体１１０に着脱可能に構成されている。交換レンズ１２０は、例えば、ズームレンズである。交換レンズ１２０は、光束をカメラ本体１１０の撮像素子１３０上に合焦させるための結像光学系１４０を有している。結像光学系１４０は、実施の形態１に係るレンズ１と、屈折型レンズ１５０、１６０とで構成されている。
【００６０】
交換レンズ１２０及びカメラ１００の別の実施の形態として、実施の形態１に係るレンズ１の代わりに、実施の形態２に係るハイブリッドレンズ４０を使用した実施の形態を例示することができる。
【００６１】
またカメラ１００の別の実施の形態として、カメラ本体部と、該カメラ本体部と分離可能に構成されていないレンズ部とを有し、該レンズ部が実施の形態１に係るレンズ１又は実施の形態２に係るハイブリッドレンズ４０を含む構成である実施の形態を例示することもできる。
【００６２】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
【実施例】
【００６３】
以下に、本実施の形態に係る実施例と、比較例とを示す。なお、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。【００６４】
各実施例及び比較例の結果は、後の表１に示す。なお、表１において、屈折率は波長５８７．５６ｎｍでの値、異常分散性はΔＰｇＦの値、透過率は波長５５０ｎｍでの値である。屈折率はプリズムカップラー（ＭＯＤＥＬ  ２０１０、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製）を用いて測定し、透過率は分光光度計（ＵＶ３１５０、（株）島津製作所製）にて測定した。【００６５】
＜実施例１＞
以下の化学式（３）で表される分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物５５重量％、以下の化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物２０重量％、重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社製、１−Ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ  ｐｈｅｎｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、重量平均分子量２０４）３重量％、分散剤（ノプコスパース４４−Ｃ、三洋化成工業（株）製）２重量％、ＴｉＯ２微粒子（平均粒子径２０ｎｍ）２０重量％を含有するコンポジット材料に、ＵＶ照射装置（ＳＰ−９、ウシオ電機（株）製）を用いて紫外線（８０ｍＷ／ｃｍ２・９０ｓｅｃ）を照射してコンポジット材料を硬化させ、厚み０．２ｍｍの光学特性評価用の光学素子のサンプルを作製した。なお、以下の実施例２〜４及び比較例１においても、同じ手順でサンプルを作製した。【００６６】
【化３】
2014129207.tif 000005
【化４】
2014129207.tif 000006
【００６７】
表１に示すように、実施例１のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例１のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。【００６８】
＜実施例２＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（５）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして実施例２のサンプルを作製した。【００６９】
【化５】
2014129207.tif 000007
【００７０】
表１に示すように、実施例２のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例２のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。【００７１】
＜実施例３＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（６）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして実施例３のサンプルを作製した。【００７２】
【化６】
2014129207.tif 000008
【００７３】
表１に示すように、実施例３のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例３のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。【００７４】
＜実施例４＞
前記化学式（３）で表される分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物４０重量％、前記化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物１４．５重量％、重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社製、１−Ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ  ｐｈｅｎｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、重量平均分子量２０４）１．５重量％、分散剤（ノプコスパース４４−Ｃ、三洋化成工業（株）製）４重量％、ＴｉＯ２微粒子（平均粒子径２０ｎｍ）４０重量％を含有するコンポジット材料に、ＵＶ照射装置（ＳＰ−９、ウシオ電機（株）製）を用いて紫外線（８０ｍＷ／ｃｍ２・９０ｓｅｃ）を照射してコンポジット材料を硬化させ、厚み０．２ｍｍの光学特性評価用の光学素子のサンプルを作製した。【００７５】
表１に示すように、実施例４のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９０％を超えるものであった。したがって、実施例４のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。【００７６】
＜比較例１＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（７）で表される分子構造中にヒドロキシル基を有する親水性脂肪族化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして比較例１のサンプルを作製した。【００７７】
【化７】
2014129207.tif 000009
【００７８】
表１に示すように、比較例１のサンプルは、透光率が９０％を超えるものの、親水性化合物ではなく、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いた以外は同じ条件で作製された実施例１〜３のサンプルいずれと比較しても、異常分散性が低下していた。これは、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物に対して、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物ではなく、親水性化合物を添加したため、フルオレン系化合物による異常分散性の効果が低減されたからであると考えられる。【００７９】
【表１】
2014129207.tif 000010
【００８０】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。【００８１】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。【００８２】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本開示は、撮像装置、撮像装置の交換レンズ、ＤＶＤ光学系等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１      レンズ
２      光学部
３      第１光学面
４      第２光学面
５      外周面
３１    樹脂材料
３２    無機微粒子
３３    コンポジット材料
４０    ハイブリッドレンズ
４１    第１レンズ
４２    第２レンズ
１００  カメラ
１２０  交換レンズ
【図１】
2014129207.tif 000011
【図２】
2014129207.tif 000012
【図３】
2014129207.tif 000013
【図５】
2014129207.tif 000014
【図４】
2014129207.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月20日(2015.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学素子、複合光学素子、交換レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学特性の幅を広げるために、樹脂等のマトリクス材料中に無機微粒子が分散された光学材料（以下、コンポジット材料ともいう）が知られており、このようなコンポジット材料を用いて所望の異常分散性を実現する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、カルバゾール系重合性化合物と、１分子中に１〜３個の重合性官能基を有する重合性化合物と、無機酸化物粒子と、重合開始剤とを含む材料組成物及びそれを用いた光学素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０５３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、所望の透光性及び異常分散性を有する光学素子を提供する。また本開示は、該光学素子からなる複合光学素子、並びに該光学素子又は複合光学素子を備えた、交換レンズ及び撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における光学素子は、
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される
ことを特徴とする。
【０００７】
本開示における複合光学素子は、
基材となる第１の光学素子と、該第１の光学素子の光学面上に積層された第２の光学素子とを備え、
前記第２の光学素子は、
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される
ことを特徴とする光学素子である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示における光学素子及び複合光学素子は、所望の透光性及び異常分散性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光学素子の一例である、実施の形態１に係るレンズの概略構成図
【図２】実施の形態１に係るレンズを形成するコンポジット材料の概略図
【図３】複合光学素子の一例である、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの概略構成図
【図４】実施の形態２に係るハイブリッドレンズの製造工程を示す概略説明図
【図５】実施の形態３に係る交換レンズ及び撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１１】
なお、発明者は、当業者が本開示を充分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
［１．レンズ］
図１は、実施の形態１に係るレンズの概略構成図である。レンズ１は、光学部２から構成される円盤状の部材である。レンズ１は、両凸形状のレンズであり、光学素子の一例である。
【００１４】
レンズ１は、第１光学面３と、第２光学面４と、外周面５とを備える。第１光学面３と第２光学面４とは、光軸Ｘの方向に相対向している。
【００１５】
外周面５は、第１光学面３の端部と第２光学面４の端部とを接続する面である。外周面５は、レンズ１の側面である。レンズ１の外径は外周面５で規定される。本開示の光学素子の外径には特に限定がないが、本実施の形態１では、例えば、外径は１０〜１００ｍｍである。
【００１６】
［２．コンポジット材料］
図２は、実施の形態１に係るレンズを形成するコンポジット材料の概略図であり、レンズ１を詳細に説明するための図面である。
【００１７】
図２に示すように、レンズ１は、コンポジット材料３３から形成されている。コンポジット材料３３は、マトリクス材としての樹脂材料３１と、無機微粒子３２とで構成されている。
【００１８】
［３．無機微粒子］
無機微粒子３２の屈折率は材料によって異なり、樹脂材料３１よりも屈折率が高いものや、樹脂材料３１よりも屈折率が低いものがある。レンズ１に求められる光学特性に応じて適宜材料を使い分ければよいが、無機微粒子３２として、樹脂材料３１よりも屈折率が高い材料を用いることが有益である。無機微粒子３２の種類、粒子径、量等を適宜調整することにより、樹脂材料３１に無機微粒子３２を分散させたコンポジット材料３３から形成されるレンズ１の屈折率を調整することができる。
【００１９】
無機微粒子３２の材料としては、例えば酸化物類が挙げられる。酸化物類の例としては、例えば、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化スズ、酸化セリウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ユウロピウム、酸化ガドリウム、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ハフニウム、酸化インジウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化ランタン、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化カドミウム、酸化バナジウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化テルビウム、酸化ツリウム、酸化エルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等が挙げられる。
【００２０】
無機微粒子３２の形状は、球形状であっても非球形状であってもよく、ポーラスシリカのように空隙が形成されているものでもよい。また、無機微粒子３２の表面には、本開示に係る効果が得られる限り、マトリクス材としての樹脂材料３１中での分散性を高めるための分散剤が施されていてもよい。
【００２１】
無機微粒子３２は、一般に、一次粒子３２ａと、該一次粒子３２ａが複数個凝集してなる二次粒子３２ｂとを含んで構成されている。したがって、「無機微粒子３２が樹脂材料３１中に均一に分散されている」とは、無機微粒子３２の一次粒子３２ａ及び二次粒子３２ｂがコンポジット材料３３内の特定の位置に偏在することなく、実質的に均一に分散していることを意味する。光学用材料として透光性を損なわないためには、粒子の分散性が良好であることが有益である。そのためには、無機微粒子３２は一次粒子３２ａのみで構成されていることが有益である。
【００２２】
無機微粒子３２を樹脂材料３１中に分散させたコンポジット材料３３の透光性を確保するためには、無機微粒子３２の粒子径が重要である。無機微粒子３２の粒子径が光の波長よりも充分小さい場合は、無機微粒子３２が樹脂材料３１中に分散されているコンポジット材料３３を、屈折率のばらつきがない均質な媒体とみなすことができる。したがって、無機微粒子３２の粒子径は、可視光の波長以下の大きさであることが有益である。可視光は４００〜７００ｎｍの範囲の波長を有するので、無機微粒子３２の粒子径は４００ｎｍ以下であることが有益である。
【００２３】
ここで、無機微粒子３２の粒子径が光の波長の１／４よりも大きい場合は、レイリー散乱によってコンポジット材料３３の透光性が損なわれるおそれがある。そのため、可視光域において高い透光性を実現するためには、無機微粒子３２の粒子径は１００ｎｍ以下であることが有益である。ただし、無機微粒子３２の粒子径が１ｎｍ未満であると、無機微粒子３２が量子的な効果を発現する材料からなる場合に蛍光を生じることがあり、これがコンポジット材料３３から形成された光学部品の特性に影響を及ぼす場合がある。
【００２４】
以上の観点から、無機微粒子３２の実効粒子径は１〜１００ｎｍの範囲内であることが有益であり、１〜５０ｎｍの範囲内であることがより有益である。特に、無機微粒子３２の粒子径を２０ｎｍ以下とすると、レイリー散乱の影響が非常に小さくなり、コンポジット材料３３の透光性が特に高くなるので、さらに有益である。
【００２５】
無機微粒子３２の量には特に限定がなく、目的とするレンズ１の屈折率等の光学特性に応じて適宜調整すればよいが、例えばコンポジット材料３３全量の１０〜５０重量％であることが有益である。
【００２６】
［４．樹脂材料］
本開示において、マトリクス材としての樹脂材料３１は、第１樹脂材料と第２樹脂材料とで構成されている。第１樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなり、第２樹脂材料は、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる。
【００２７】
前記分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物の代表例としては、以下の一般式（１）：
【化１】
2014129207.tif 000016
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含む１価の基を示す）で表される、芳香族炭化水素基を有する化合物が挙げられる。Ｒ１及びＲ２のアクリロイル基又はメタクリロイル基を含む１価の基としては、例えば、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含み、直鎖状又は分枝鎖状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等、アクリロイル基又はメタクリロイル基を含み、直鎖状又は分枝鎖状のアルコキシル基等が挙げられる。
【００２８】
また、前記分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代表例としては、以下の一般式（２）：
【化２】
2014129207.tif 000017
（式中、Ｒ３は、アミノ基又は環状アミノ基を示す）で表される化合物が挙げられる。Ｒ３のアミノ基としては、例えば、−ＮＨ２、−ＮＨＲ４（Ｒ４は、酸素原子を含む置換基を有していてもよい、直鎖状、分枝鎖状又は環状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を示す）、−ＮＲ５Ｒ６（Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、酸素原子を含む置換基を有していてもよい、直鎖状、分枝鎖状又は環状の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を示す）等が挙げられる。Ｒ３の環状アミノ基としては、例えば、置換基を有していてもよいモルホリノ基等が挙げられる。
【００２９】
コンポジット材料３３のマトリクス材としての樹脂材料３１は、一般式（１）で表される化合物からなる樹脂材料を第１樹脂材料として選択した場合、さらに優れた異常分散性を実現することができる。
【００３０】
一方、一般的にコンポジット材料において、樹脂材料と無機微粒子との親和性に応じ、光学材料として最も重要となる透光性が決定される。一般式（１）で表されるフルオレン系化合物は、ベンゼン骨格を複数有することから、親油性を示す。これに対して、無機微粒子が金属酸化物の場合、この無機微粒子は親水性を示す。したがって、フルオレン系化合物と無機微粒子とを併用すると、優れた異常分散性の実現が可能である一方で、両者の親和性が悪いことから、光学材料として充分な透光性を得ることができなくなる。
【００３１】
そこで、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させるために、フルオレン系化合物に、ヒドロキシル基を有する化合物等の親水性化合物を添加することが考えられる。これにより、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させることが可能である。しかし、親水性化合物を添加したフルオレン系化合物をコンポジット材料のマトリクス材とした場合、親水性化合物の影響で異常分散性の向上効果が低減されてしまう。したがって、フルオレン系化合物への添加剤として、フルオレン系化合物と無機微粒子との親和性を向上させ得る親水性と、フルオレン系化合物による異常分散性の向上効果を低減しない性質とを有する化合物が求められる。
【００３２】
前記フルオレン系化合物への添加剤としての条件を満足し得る化合物を探索したところ、一般式（２）で表される、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物が、このような添加剤として充分に効果的であることがわかった。一般式（２）で表される化合物は、Ｒ３で示される基の中のＮに結合する部分が親油性を有することから、フルオレン系化合物との親和性を有し、かつ、Ｎ−Ｃ＝Ｏ部分が親水性を有することから、無機微粒子との親和性を有する。また、このような化合物は、以下の理由によりフルオレン系化合物による異常分散性の向上効果を低減し難いと推察される。チッ素原子は、炭素原子や水素原子と比較して電気陰性度が強いことから、キャリア移動量が多い。キャリア移動量が多い原子を含む材料をマトリクス材とするコンポジット材料は、優れた異常分散性を示す。したがって、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物をフルオレン系化合物への添加剤として用いても、得られるコンポジット材料は、異常分散性が低減し難いと考えられる。
【００３３】
このように、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とを併用することで、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物による異常分散性の向上効果を低減させることなく、無機微粒子との親和性を向上させることができる。すなわち、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料と、無機微粒子とを組合せたコンポジット材料により、優れた異常分散性と、光学材料として充分な透光性とを具備する光学素子を得ることができる。
【００３４】
前記第１樹脂材料と前記第２樹脂材料との割合は、優れた異常分散性と、光学材料として充分な透光性とを具備する光学素子を得ることができる限り特に限定がないが、第１樹脂材料／第２樹脂材料（重量比）が６０／４０〜８０／２０程度であることが有益である。
【００３５】
なお、樹脂材料３１には、本開示おける光学素子の効果が得られる限り、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、導電剤、帯電防止剤、熱安定性剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００３６】
［５．異常分散性］
異常分散性ΔＰｇＦは、個々の材料のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）におけるアッベ数νｄに対応する正常分散ガラスの標準線上の点とその材料の部分分散比ＰｇＦとの偏差である。部分分散比ＰｇＦは、以下の式（ｂ）にて定義される。
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）  ・・・（ｂ）
ここで、
ｎｇ：材料のｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率、
ｎＦ：材料のＦ線（波長４８６ｎｍ）における屈折率、
ｎＣ：材料のＣ線（波長６５６ｎｍ）における屈折率
である。
【００３７】
本実施の形態１に係る光学素子は、以下の条件（ａ）を満足することが有益である。
０＜ΔＰｇＦ＜０．３  ・・・（ａ）
ここで、
ΔＰｇＦ：異常分散性
である。
【００３８】
なお、屈折率、アッベ数、ΔＰｇＦの測定には、プリズムカップラー（ＭＯＤＥＬ  ２０１０、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製）を用いることができる。
【００３９】
［６．製造方法］
本実施の形態１に係るレンズ１の製造方法の一例を説明する。
【００４０】
レンズ１は、例えば、液状又は溶液状の樹脂材料３１中に無機微粒子３２を分散させたコンポジット材料３３を調製し、該コンポジット材料３３を成形することにより製造することができる。成形は、コンポジット材料３３を重合硬化させて行うことができる。重合硬化の方法には特に限定がなく、熱重合による硬化であっても、エネルギー線重合による硬化であってもよい。
【００４１】
まず、無機微粒子３２の形成方法について説明する。無機微粒子３２は、共沈法、ゾルゲル法、金属錯体分解法等の液相法又は気相法により調製することができる。また、ボールミルあるいはビーズミルによる粉砕法により、バルク体を微粒子化することで無機微粒子３２を形成してもよい。
【００４２】
次に、マトリクス材としての樹脂材料３１の調合方法について説明する。まず、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とを調合する。調合方法には特に限定がなく、物理的な方法を採用することができる。例えば、第１樹脂材料及び第２樹脂材料を１つの容器に注いで混合し、これをホットスターラーで攪拌させることで、樹脂材料３１を調合することができる。また、重合硬化を容易に進行させるために、調合時に重合開始剤を添加することが有益であり、第１樹脂材料と第２樹脂材料とを調合して樹脂材料３１とし、引き続き、この樹脂材料３１と重合開始剤とを調合してもよい。
【００４３】
次に、コンポジット材料３３の調製方法について説明する。マトリクス材としての樹脂材料３１と無機微粒子３２とからコンポジット材料３３を調製する方法には特に限定はなく、物理的な方法を採用してもよいし、化学的な方法を採用してもよい。例えば、以下の（１）〜（４）いずれかの方法でコンポジット材料３３を調製することができる。なお、複合樹脂とは、第１樹脂材料からなる樹脂と第２樹脂材料からなる樹脂との複合樹脂である。
【００４４】
（１）複合樹脂又は複合樹脂を溶解した溶液と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合する方法。
（２）複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合して混合物を得た後、必要に応じて複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等を重合する方法。
（３）複合樹脂又は複合樹脂を溶解した溶液と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させ、複合樹脂中で無機微粒子を形成する方法。
（４）複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させて無機微粒子を形成する工程と、必要に応じて複合樹脂を構成する各々の樹脂の原料である単量体やオリゴマー等を重合して複合樹脂を合成する工程とを行う方法。
【００４５】
前記（１）及び（２）の方法では、予め形成された種々の無機微粒子を用いることができ、また、汎用の分散装置によってコンポジット材料を調製することができるという利点がある。一方、前記（３）及び（４）の方法では、化学的な反応を行う必要があるため、使用する材料にある程度の制限が生じる。しかし、これらの方法は、原料を分子レベルで混合するので、無機微粒子の分散性を高めることができるという利点を有する。
【００４６】
なお、前記方法において、無機微粒子又は無機微粒子の原料と、複合樹脂又は複合樹脂の原料である単量体やオリゴマー等とを混合する順序に特に限定はなく、場合に応じて適宜順序を決定すればよい。
【００４７】
最後に、成形方法について説明する。コンポジット材料３３をレンズ１に対応する形状を有するレンズ型に充填し、例えば紫外線等のエネルギー線を照射してコンポジット材料３３を硬化させることによって、レンズ１を成形することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
［１．レンズ］
図３は、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの概略構成図である。ハイブリッドレンズレンズ４０は、基材となる第１レンズ４１と、第２レンズ４２とで構成されている。ハイブリッドレンズ４０は、複合光学素子の一例である。
【００５０】
第１レンズ４１は、第１の光学素子で、ガラスレンズの一例である。第１レンズ４１は、ガラス材料から形成されており、両凸形状のレンズである。
【００５１】
第２レンズ４２は、第２の光学素子で、樹脂レンズの一例である。第２レンズ４２は、コンポジット材料３３から形成されており、第２レンズ４２として、前記実施の形態１に係るレンズ１が用いられる。ただし、第２レンズ４２は、図１に示す形状とは異なり、その一方の光学面が凹形状である。第２レンズ４２は、第１レンズ４１の光学面上に積層されている。
【００５２】
［２．製造方法］
ハイブリッドレンズ４０の製造方法について、図面を用いて説明する。ここでは、コンポジット材料３３を構成する樹脂材料３１を、マトリクス材の紫外線による重合硬化物とする。
【００５３】
図４は、実施の形態２に係るハイブリッドレンズの製造工程を示す概略説明図である。まず、第１レンズ４１を成形する。ガラスレンズの一例である第１レンズ４１には特に限定がなく、第１レンズ４１は、レンズ研磨、射出成形、プレス成形等の公知の製造方法を用いて成形される。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、ディスペンサー５０を用い、成形型５１の成形面に、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料、紫外線重合開始剤及び無機微粒子が均一に混合された混合物５２（コンポジット材料３３の原料）を吐出する。
【００５５】
次に、図４（ｂ）に示すように、混合物５２の上方から第１レンズ４１を載せ、混合物５２が所定の厚みになるまで押し広げる。
【００５６】
そして、図４（ｃ）に示すように、第１レンズ４１の上方から光源５３にて紫外線を照射し、混合物５２を硬化させることにより、第１レンズ４１の光学面上に、第２レンズ４２が積層された、複合光学素子であるハイブリッドレンズ４０が得られる。
【００５７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について図面を参照しながら説明する。
【００５８】
図５は、実施の形態３に係る交換レンズ及び撮像装置の概略構成図である。カメラ１００は、カメラ本体１１０と、該カメラ本体１１０に取り付けられた交換レンズ１２０とを備えている。カメラ１００は、撮像装置の一例である。カメラ本体１１０は、撮像素子１３０を有している。
【００５９】
交換レンズ１２０は、カメラ本体１１０に着脱可能に構成されている。交換レンズ１２０は、例えば、ズームレンズである。交換レンズ１２０は、光束をカメラ本体１１０の撮像素子１３０上に合焦させるための結像光学系１４０を有している。結像光学系１４０は、実施の形態１に係るレンズ１と、屈折型レンズ１５０、１６０とで構成されている。
【００６０】
交換レンズ１２０及びカメラ１００の別の実施の形態として、実施の形態１に係るレンズ１の代わりに、実施の形態２に係るハイブリッドレンズ４０を使用した実施の形態を例示することができる。
【００６１】
またカメラ１００の別の実施の形態として、カメラ本体部と、該カメラ本体部と分離可能に構成されていないレンズ部とを有し、該レンズ部が実施の形態１に係るレンズ１又は実施の形態２に係るハイブリッドレンズ４０を含む構成である実施の形態を例示することもできる。
【００６２】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
【実施例】
【００６３】
以下に、本実施の形態に係る実施例と、比較例とを示す。なお、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６４】
各実施例及び比較例の結果は、後の表１に示す。なお、表１において、屈折率は波長５８７．５６ｎｍでの値、異常分散性はΔＰｇＦの値、透過率は波長５５０ｎｍでの値である。屈折率はプリズムカップラー（ＭＯＤＥＬ  ２０１０、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製）を用いて測定し、透過率は分光光度計（ＵＶ３１５０、（株）島津製作所製）にて測定した。
【００６５】
＜実施例１＞
以下の化学式（３）で表される分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物５５重量％、以下の化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物２０重量％、重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社製、１−Ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ  ｐｈｅｎｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、重量平均分子量２０４）３重量％、分散剤（ノプコスパース４４−Ｃ、三洋化成工業（株）製）２重量％、ＴｉＯ２微粒子（平均粒子径２０ｎｍ）２０重量％を含有するコンポジット材料に、ＵＶ照射装置（ＳＰ−９、ウシオ電機（株）製）を用いて紫外線（８０ｍＷ／ｃｍ２・９０ｓｅｃ）を照射してコンポジット材料を硬化させ、厚み０．２ｍｍの光学特性評価用の光学素子のサンプルを作製した。なお、以下の実施例２〜４及び比較例１においても、同じ手順でサンプルを作製した。
【００６６】
【化３】
2014129207.tif 000018
【化４】
2014129207.tif 000019
【００６７】
表１に示すように、実施例１のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例１のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。
【００６８】
＜実施例２＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（５）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして実施例２のサンプルを作製した。
【００６９】
【化５】
2014129207.tif 000020
【００７０】
表１に示すように、実施例２のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例２のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。
【００７１】
＜実施例３＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（６）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして実施例３のサンプルを作製した。
【００７２】
【化６】
2014129207.tif 000021
【００７３】
表１に示すように、実施例３のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９５％を超えるものであった。したがって、実施例３のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。
【００７４】
＜実施例４＞
前記化学式（３）で表される分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物４０重量％、前記化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物１４．５重量％、重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社製、１−Ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ  ｐｈｅｎｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、重量平均分子量２０４）１．５重量％、分散剤（ノプコスパース４４−Ｃ、三洋化成工業（株）製）４重量％、ＴｉＯ２微粒子（平均粒子径２０ｎｍ）４０重量％を含有するコンポジット材料に、ＵＶ照射装置（ＳＰ−９、ウシオ電機（株）製）を用いて紫外線（８０ｍＷ／ｃｍ２・９０ｓｅｃ）を照射してコンポジット材料を硬化させ、厚み０．２ｍｍの光学特性評価用の光学素子のサンプルを作製した。
【００７５】
表１に示すように、実施例４のサンプルは、条件（ａ）を満足する、正の小さい異常分散性を示し、かつ、透光率が９０％を超えるものであった。したがって、実施例４のサンプルは光学素子として有用であることが分かる。
【００７６】
＜比較例１＞
実施例１において、化学式（４）で表される分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物の代わりに、以下の化学式（７）で表される分子構造中にヒドロキシル基を有する親水性脂肪族化合物を用いたほかは、実施例１と同様にして比較例１のサンプルを作製した。
【００７７】
【化７】
2014129207.tif 000022
【００７８】
表１に示すように、比較例１のサンプルは、透光率が９０％を超えるものの、親水性化合物ではなく、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物を用いた以外は同じ条件で作製された実施例１〜３のサンプルいずれと比較しても、異常分散性が低下していた。これは、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物に対して、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物ではなく、親水性化合物を添加したため、フルオレン系化合物による異常分散性の向上効果が低減されたからであると考えられる。
【００７９】
【表１】
2014129207.tif 000023
【００８０】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００８１】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００８２】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本開示は、撮像装置、撮像装置の交換レンズ、ＤＶＤ光学系等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１      レンズ
２      光学部
３      第１光学面
４      第２光学面
５      外周面
３１    樹脂材料
３２    無機微粒子
３３    コンポジット材料
４０    ハイブリッドレンズ
４１    第１レンズ
４２    第２レンズ
１００  カメラ
１２０  交換レンズ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料と、該樹脂材料中に分散された無機微粒子とを含むコンポジット材料から形成されてなり、
前記樹脂材料は、分子構造中にフルオレン骨格を有する化合物からなる第１樹脂材料と、分子構造中にカルボニル基とチッ素原子とを有する化合物からなる第２樹脂材料とで構成される、光学素子。
【請求項２】
前記無機微粒子は、粒子径が１〜１００ｎｍの金属酸化物からなる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
以下の条件（ａ）を満足する、請求項１に記載の光学素子：
０＜ΔＰｇＦ＜０．３  ・・・（ａ）
ここで、
ΔＰｇＦ：異常分散性
である。
【請求項４】
基材となる第１の光学素子と、該第１の光学素子の光学面上に積層された第２の光学素子とを備え、
前記第２の光学素子は、請求項１に記載の光学素子である、複合光学素子。
【請求項５】
撮像装置に着脱可能であり、請求項１に記載の光学素子を備える、交換レンズ。
【請求項６】
撮像装置に着脱可能であり、請求項４に記載の複合光学素子を備える、交換レンズ。
【請求項７】
請求項１に記載の光学素子を備える、撮像装置。
【請求項８】
請求項４に記載の複合光学素子を備える、撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014129207.tif 000028
【国際調査報告】
2014129207.tif 000029
2014129207.tif 000030
2014129207.tif 000031
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