(57)【要約】  【課題】優れた赤外カット機能を有するとともに、優れた耐久性と加工性を持ち、光学系の小型化、低コスト化が可能な有機無機複合材料及びそれを用いた光学系を提供する。  【解決手段】  次の化学式で表される金属アルコキシド又はその加水分解物から選ばれる少なくとも１種類と、銅化合物と、重合可能な有機化合物とを含有する。      Ｒ１aＲ２ｂＭ（ＯＲ３）ｃ  但し、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なる有機基で、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、シクロアルキル基、アシル基又はエポキシ基含有有機基、Ｒ３は炭素数１から６のアルキル基又はアリール基、ＭはＡｌ、Ｂｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓi、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素、a及びびｂは０又は１、ｃは金属元素Ｍの価数−（ａ＋ｂ）から計算される正の整数。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の化学式（１）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物から選ばれる少なくとも１種類と、銅化合物と、重合可能な有機化合物を含有していることを特徴とする有機無機複合材料。
化学式（１）
Ｒ１aＲ２ｂＭ（ＯＲ３）ｃ
但し、Ｒ１およびＲ２は同一又は異なる有機基で、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、シクロアルキル基、アシル基又はエポキシ基含有有機基、Ｒ３は炭素数１から６のアルキル基又はアリール基、ＭはＡｌ、Ｂｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓi、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素、aおよびｂは０又は１、ｃは金属元素Ｍの価数−（ａ＋ｂ）から計算される正の整数である。
【請求項２】
前記重合可能な有機化合物が、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリ酸エステル、アクリル酸エステル、エポキシ樹脂あるいはアクリロイル基またはメタクリロイル基含有リン酸エステルから選ばれる少なくとも１種類を有することを特徴とする請求項１に記載の有機無機複合材料。
【請求項３】
赤外線吸収能を有する請求項１又は２に記載の有機無機複合材料からなる光学要素を少なくとも１つ有することを特徴とする光学系。
【請求項４】
前記有機無機複合材料からなる光学要素が、レンズ機能を有することを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記有機無機複合材料からなる光学要素が、赤外線吸収能を有しない別の光学要素と接合され、該有機無機複合材料からなる光学要素における前記別の光学要素との接合面の曲率半径と、該接合面とは反対側の光学面の曲率半径とが同一であることを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
前記有機無機複合材料からなる光学要素を光学系内に少なくとも２つ備えたことを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項７】
前記有機無機複合材料からなる前記２つの光学要素が、少なくとも正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズの組み合わせからなることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
【請求項８】
前記有機無機複合材料からなる前記２つの光学要素が、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズの接合レンズからなることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線吸収能を有する光学用の有機無機複合材料、およびその材料からなる光学要素を含む、電子的な撮像を行うための光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ、ビデオカメラ、カメラ付携帯電話、テレビ電話、又はカメラ付ドアホンなどの撮像モジュールに用いられる電子的な撮像を行うための光学系においては、小型軽量、低コスト化が大きな課題となっている。このような光学系では、撮像素子の光学特性から赤外カットフィルターが必須となっている。
【０００３】
これらの撮像モジュールに用いられる光学系は、固定焦点距離のものでは、一般的に、３〜６枚程度のレンズで構成されている。このような光学系の一例として、図９に示すような光学系が知られている。図９に示す光学系は、２枚のレンズＬ３，Ｌ４が接合された接合レンズを含めて４枚のレンズと、モアレを消すためのローパスフィルターＬＰと赤外線をカットするための赤外吸収フィルターＩＦの２枚のフィルター類からなり、接合レンズ以外のレンズ及びフィルターが間隔をおいて配置されている。
【０００４】
赤外吸収フィルター用のガラスとしては、例えば、次の特許文献１、２に示されるような、リン酸塩に酸化銅を添加したガラス組成物がある。
【特許文献１】特開平９−１００１３６号公報
【特許文献２】特開平１１−２０９１４４号公報
【０００５】
また、例えば、次の特許文献３，４に示されるような、リン酸エステル、銅化合物およびアクリレート系樹脂からなる樹脂組成物がある。
このような、樹脂製の赤外吸収フィルターは、ガラス製に比べて軽量であり、製造も加工も簡便であるという利点がある。
【特許文献３】特開平１０−１１４８４８号公報
【特許文献４】特開２０００−７８７０号公報
【０００６】
また、吸収型の赤外カットフィルターではなく、光学薄膜によって赤外をカットする方法を用いた光学系がある。このような光学系としては、例えば、次の特許公報５に示すように、レンズあるいはローパスフィルターなどの光学要素の光学面上に赤外波長領域の迷光を遮断する為の赤外線透過防止誘電体多層膜を設けた光学系がある。
【特許文献５】特開平５-２０７３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のこの種の光学系は、３〜６枚程度のレンズ構成であっても、赤外カットフィルターとして用いたガラス製又は樹脂製の赤外吸収フィルターが、レンズとは別体に間隔をおいて光学系の光路に挿入されているので、その分だけ余計に空間が必要となり、光学系の小型化を阻害しているばかりでなく、加工・組立にコストがかかるという問題がある。
【０００８】
そして、このように赤外カットフィルターをレンズとは別体に光路に挿入して構成される光学系に用いられるガラス製の赤外吸収フィルターにおいては、製品に組み込む際には、０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度の両平面ガラスとして研磨する工程が必要となり、その分、工程が増えてしまう。さらに、この両平面ガラスの加工工程においては、ガラスが柔らかいため、加工性が悪かったり、加工が不可能となったり、あるいは加工に手数を要する、という問題がある。また、ガラス製の赤外吸収フィルターは、吸湿性が大きいため、製品に組み込んだ後にも、高湿度雰囲気下で使用した場合に失透しやすく、強度が低下してしまう、という問題がある。
【０００９】
そこで、このような問題を解決するために、従来、ガラス製の赤外吸収フィルターの耐久性向上を図るため、アルミニウム、ジルコニウム、フッ素などをドープしたり、アルカリ土類金属酸化物やアルカリ金属酸化物を適宜添加するなどガラス組成の工夫がなされてきた。しかし、これらの従来技術の工夫では、未だ十分には上述の問題を解決することができず、製品に組み込む際には、ローパスフィルターや平板ガラスなどでサンドイッチ状態にして、極力、湿度の影響を受けないような工夫が必要となっており、光学系の小型軽量、低コスト化を妨げられている。
【００１０】
また、赤外カットフィルターをレンズとは別体に光路に挿入して構成する光学系に用いられる樹脂製の赤外吸収フィルターは、加工性には問題がなくコストも低い。しかし、高湿度雰囲気下で使用した場合には失透しやすく、温度や湿度などの環境条件の変動により形状や光学特性が大きく変化してしまうため、光学系の安定性に問題がある。特に、レンズ形状に加工して赤外カットフィルターにレンズ機能を付与する場合は、光学系の安定性がないという問題が大きくなる。
【００１１】
一方、ガラス製又は樹脂製の赤外カットフィルターを光学要素とは別体に光路に挿入して光学系を構成するのではなく、光学要素の面上にコートした光学薄膜により赤外カットを行うようにした赤外カットフィルターでは、赤外線カットのための光学多層膜は非常に薄く形成できる。このため、赤外カットフィルターのための余分な空間が必要ではなく、光学系が小型化できる利点がある。しかしながら、赤外線カットのための光学多層膜は膜層が多く、コスト高であり、製造難易度も高いという問題がある。
【００１２】
また、赤外線カットのための光学多層膜をレンズ面に形成すると、入射光の角度特性による影響を受けて赤外線カット性能が変動するので好ましくない。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、優れた赤外カット機能を有するとともに、優れた耐久性と加工性を持ち、光学系の小型化、低コスト化が可能な有機無機複合材料及びそれを用いた光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の有機無機複合材料は、次の化学式（１）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物から選ばれる少なくとも１種類と、銅化合物と、重合可能な有機化合物とを含有していることを特徴としている。
化学式（１）
Ｒ１aＲ２ｂＭ（ＯＲ３）ｃ
但し、Ｒ１およびＲ２は同一又は異なる有機基で、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、シクロアルキル基、アシル基又はエポキシ基含有有機基、Ｒ３は炭素数１から６のアルキル基又はアリール基、ＭはＡｌ、Ｂｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓi、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素、aおよびｂは０又は１、ｃは金属元素Ｍの価数−（ａ＋ｂ）から計算される正の整数である。
【００１５】
また、本発明の有機無機複合材料においては、前記重合可能な有機化合物が、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリ酸エステル、アクリル酸エステル（以下、両者をあわせて（メタ）アクリレートと記す）、エポキシ樹脂、あるいはアクリロイル基またはメタクリロイル基含有リン酸エステルから選ばれる少なくとも１種類を有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の光学系は、赤外線吸収能を有する前記有機無機複合材料からなる光学要素を少なくとも１個有することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の光学系においては、前記有機無機複合材料からなる光学要素が、レンズ機能を有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の光学系においては、前記有機無機複合材料からなる光学要素が、赤外線吸収能を有しない別の光学要素と接合され、該有機無機複合材料からなる光学要素における前記別の光学要素との接合面の曲率半径と、該接合面とは反対側の光学面の曲率半径とが同一であることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の光学系においては、前記有機無機複合材料からなる光学要素を光学系内に少なくとも２つ備えたことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の光学系においては、前記有機無機複合材料からなる前記２つの光学要素が、少なくとも正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズの組み合わせからなることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の光学系においては、前記有機無機複合材料からなる前記２つの光学要素が、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズの接合レンズからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の赤外線吸収能を有する有機無機複合材料によれば、優れた赤外カット機能を有するとともに、優れた耐久性と加工性を有する。このため、本発明の光学系によれば、この有機無機複合材料からなる光学要素を用いて光学系とすることで、環境変動に対する光学系の性能安定化、および小型化、低コスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明では、優れた赤外カット機能を有するとともに、優れた耐久性と加工性を有する有機無機複合材料から赤外カットフィルターの機能を持たせる。そして、この有機無機複合材料材料の加工性および光学特性を利用した光学要素を光学系に用いることで、光学系の小型化、低コスト化を可能としている。
【００２４】
本発明の有機無機複合材料の１つの成分である金属アルコキシド又はその加水分解物は、次の化学式（１）で示される。
化学式（１）
Ｒ１aＲ２ｂＭ（ＯＲ３）ｃ
但し、Ｒ１およびＲ２は同一又は異なる有機基で、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、シクロアルキル基、アシル基又はエポキシ基含有有機基、Ｒ３は炭素数１から６のアルキル基又はアリール基、ＭはＡｌ、Ｂｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓi、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素、aおよびｂは０又は１、ｃは金属元素Ｍの価数−（ａ＋ｂ）から計算される正の整数である。
【００２５】
Ｒ１およびＲ２の有機基としては、メチル基、イソブチル基、トリフルオルメチル基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、フェニル基、スチリル基、エポキシプロピル基、オキセタニル基、フェニル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基などを用いる。特に好ましくは、メチル基、エチル基、イソブチル基、フェニル基、エポキシ基、オキセタニル基、グリシジル基、アクリロイル基、メタクリロイル基を用いるのがよい。また、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基含などの重合性有機基を有する金属アルコキシドを用いると、重合可能な有機化合物との相溶性および結合性が向上して、より光散乱性を向上させることができ、さらに機械的強度を向上できるので好ましい。
【００２６】
金属アルコキシド又はその加水分解物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、ビニルエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリス（ビニルジメチルシロキシ）シラン、アルミニウムイソプロポキシド、ペンタエトキシタンタル、ペンタメトキシタンタル、チタニウムイソプロポキシド、チタニウムメタクリレートトリイソプロポキシド、ジルコニウムメタクリルオキシエチルアセトアセテートトリノルマルプロポキシド、ジルコニウムノルマルプロポキシド、テトラエトキシゲルマニウム、エチルトリエトキシゲルマニウム、ハフニウムノルマルブトキシド、ランタニウムイソプロポキシドあるいはそれらの加水分解物などを用いることができる。
【００２７】
反応性、入手性、コスト面を考えれば、金属元素ＭがＡｌ、Ｌａ、Ｓi、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒのいずれかからなる金属アルコキシド又はその加水分解物を用いるのが好ましい。より好ましくは、金属元素ＭがＡｌ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒである、アルミニウムイソプロポキシド、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、チタニウムイソプロポキシド、ジルコニウムノルマルプロポキシド、ランタニウムイソプロポキシドを用いるのがよい。
【００２８】
金属アルコキシド又はその加水分解物は、単独であるいは複数種類の混合物として用いることができる。例えば、屈折率もしくは透過率など光学特性、機械的強度、合成のしやすさ、又はコストの調整のために混合する数種類の金属アルコシキドの組成比を決めることができる。特に、有機無機複合材料からなる光学要素にレンズ機能を持たす場合、屈折率を自由に制御できることは大きな利点である。
【００２９】
また、金属アルコキシドを複数種類の混合物として用いる場合には、全ての金属アルコキシドの合計に対して、化学式（１）のｃの値が４以上の金属アルコキシドが０〜８０モル％、ｃの値が３の金属アルコキシドが２０〜１００モル％、およびｃの値が２以下の金属アルコキシドが０〜４０モル％とするのが好ましい。より好ましくは、化学式（１）のｃの値が４以上の金属アルコキシドが２０〜６０モル％、ｃの値が３の金属アルコキシドが３０〜８０モル％、およびｃの値が２以下の金属アルコキシドが０〜２０モル％とするのがよい。
【００３０】
本発明の有機無機複合材料における金属アルコキシドの添加量は、重合可能な有機化合物１００重量部に対して２〜１０００重量部である。好ましくは、１０〜４００重量部、より好ましくは、２０〜２５０重量部とするのがよい。金属アルコシキドの添加量を多くしすぎると、有機無機複合材料から得られる光学要素の機械的強度、硬度、あるいは弾性率が大きくなる、温湿度変化に対する光学特性の変化が小さくなる、あるいは光学特性の制御が比較的容易できるなどの利点があるが、有機無機複合材料を作成する際に有機化合物との相溶性が悪くなり散乱光が大きくなる、硬化中あるいは硬化後にクラックや割れが起きやすい、あるいは硬化収縮が大きいなどの問題が出てくる。また、金属アルコキシドの添加量を少なくしすぎると、有機無機複合材料から得られる光学要素において金属アルコキシドを添加する効果が得られない。
【００３１】
本発明に用いる有機無機複合材料の１つの成分である銅化合物としては、種々のものを用いることができるが、金属アルコキシド又はその加水分解物を高分子量化させるためのゾルゲル反応を阻害させず、かつ前記金属アルコキシド又はその加水分解物および有機化合物と相溶する必要がある。例えば、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、オクチル酸銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅、ナフテン酸銅、安息香酸銅、クエン酸銅などカルボン酸と銅イオンの塩、エチルアセトアセトネートやメタクリルオキシエチルアセトアセトネートなどのアセチルアセトン又はアセト酢酸と銅イオンの錯塩、塩化銅、水酸化銅を用いることができる。好ましくは、酢酸銅、アセチルアセトン又はアセト酢酸と銅イオンの錯塩類を用いるのがよい。
【００３２】
本発明の有機無機複合材料における銅化合物の添加量は、化学式（１）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物の合計のモル数に対して、１／１００モル以上１２／１００モル以下である。好ましくは、３／１００モル以上８／１００モル以下とするのがよい。１／１００モルより小さいと、単位厚さ当りの赤外吸収能力が少なくなるため、有機無機複合材料からなる赤外カットフィルターの厚さが厚くなってしまう。一方、１２／１００モルより大きいと、化学式（１）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物と混合したときに、その一部が結晶化してしまい、光学性能、特に、光散乱性が悪くなったり、光学系の性能上必要な可視光の透過率が低下してしまう問題がある。
【００３３】
本発明の有機無機複合材料の１つの成分である重合可能な有機化合物としては、好ましくは、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリ酸エステル、アクリル酸エステル（以下、両者をあわせて（メタ）アクリレートと記す）、エポキシ樹脂、又はアクリロイル基もしくはメタクリロイル基含有リン酸エステル（以下、両者をあわせて（メタ）アクリレート基含有リン酸エステルと記す）から選ばれる、少なくとも１種類を用いるのがよい。
【００３４】
例えば、メタクリル酸、アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ジメチルロールトリシクロデカンジメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、トリメチルプロパントリ（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいはビスフェノールＦ型樹脂化合物、アクリロイルオキシエチルフォスフェート、メタクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジメタクリロイルオキシエチルフォスフェートなどを用いるのがよい。また、これらの有機化合物をモノマーのまま用いても良いし、モノマーを数個重合させたオリゴマーとしてから用いても良い。
【００３５】
また、本発明に用いる有機無機複合材料の重合可能な有機化合物は、上記（メタ）アクリレート、エポキシ樹脂、又は（メタ）アクリレート基含有リン酸エステル以外にも、上記金属アルコシキドおよび上記銅化合物が完全に相溶すれば特に限定されるものではない。例えば、ウレタン樹脂、チオール系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などを用いてもよい。
【００３６】
また、本発明に用いる有機無機複合材料は、上記金属アルコシキド、上記銅化合物および上記重合可能な有機化合物以外にも、硬化させるための硬化剤が添加される。硬化剤としては、光重合開始剤又は熱重合開始剤を用いる。具体的には、有機無機複合材料の重合可能な有機化合物が（メタ）アクリレートおよび（メタ）アクリレート基含有リン酸エステルの場合および化学式（１）の金属アルコキシドの有機基Ｒ１又はＲ２がビニル基、アクリロイル基あるいはメタクリロイル基である場合は、熱重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスカルボアミド、イソプロピルヒドロペルオキシド、第３ブチルヒドロペルオキシド、クミルヒドロペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビスヘキサンなどを用いることができ、光重合開始剤としてはベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１、２―ジフェニルエタン−１−オンなどを用いることができる。
【００３７】
また、有機無機複合材料の重合可能な有機化合物がエポキシ樹脂の場合およびの化学式（１）の金属アルコキシドの有機Ｒ１又はＲ２がエポキシ基又はオキセタニル基である場合は、触媒型硬化剤として芳香族系３級アミン類、イミダゾール類、ルイス酸類などを用いることができ、重付加型硬化剤としては、ポリアミン系硬化剤、変性ポリアミン系硬化剤、カルボン酸無水物系硬化剤、ポリフェノール系硬化剤、硫黄含有化合物系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ポリエステル系硬化剤などを用いることができる。
【００３８】
硬化剤の添加量は、重合可能な有機化合物に対して０．１重量％以上５重量％以下が好ましく、より好ましくは０．５重量％以上３重量％以下にするのがよい。添加量が多すぎると、有機無機複合材料が着色してしまい、一方、少なすぎると、重合反応が十分に起きない。
【００３９】
また、本発明の光学系に用いる有機無機複合材料は、例えば、以下の方法で製造する。
化学式（１）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物から選ばれる少なくとも１種類と、水、必要に応じて溶剤あるいは触媒を混合し、室温から６０℃程度の雰囲気下で１〜２４時間程度、金属アルコシキドの加水分解反応と縮重合反応、いわゆるゾル−ゲル反応を進行させ高分子量化させる。金属アルコキシドの分子量の制御は、反応時間、反応温度、溶剤の種類や添加量、又は触媒の種類や添加量の調整で行う。例えば、添加する水分の量は、金属アルコシキドとして選ばれるそれぞれの金属アルコキシドの化学式（１）におけるｃの合計量をＣとすると、０．０１×Ｃ当量〜１０×Ｃ当量が好ましく、溶剤を用いる場合はメタノール、エタノール、ブタノール、アセトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステルあるいはテトラヒドロフランなど金属アルコキシド、水および触媒を溶解できるものを選択する。また、触媒を用いる場合は、硝酸、塩酸、酢酸、シュウ酸などの酸性触媒、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの塩基性触媒を用いることができるが、酸性触媒を用いるのが好ましい。あまりにも金属アルコキシドを高分子化させすぎると、粒子径が１００ｎｍを超えてきて光が散乱してしまう問題が発生する。
金属アルコキシドの分子量が１０００〜１０００００程度まで高分子量化した時点で、銅化合物を添加し、均一に混合する。このとき、必要に応じて溶剤で希釈しても良い。
【００４０】
次に、水、溶剤および副生成物をエバポレーションなどの操作で取り除き、銅化合物含有金属アルコキシドの縮重合体を得る。前記縮重合体に、（メタ）アクリレート、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート基含有リン酸エステルなどからなる重合可能な有機化合物、および硬化剤、必要に応じて溶剤を添加し、全ての成分を均一に分散させる。これを有機無機複合材料溶液とする。
【００４１】
次に、溶剤を添加した場合は、これを取り除き、前記有機無機複合材料溶液を、光学要素、例えば、レンズ形状に形成し、前記硬化剤に対応した方法で硬化させれば、所望形状の光学要素が得られる。
【００４２】
また、本発明の有機無機複合材料の他の製造方法としては、金属アルコシキドが複数種類の金属アルコキシドからなる場合、それぞれの金属アルコキシドを別々に加水分解反応まで進行させた後に、それぞれを混合し、金属アルコシキドの縮重合体を得る方法がある。これは、それぞれの金属アルコキシドのゾル−ゲル反応速度が著しく異なることがあり、すべての金属アルコキシドを同時に混合して、同時にゾル−ゲル反応を開始すると、１種類の金属アルコキシド同士で縮重合反応して、金属アルコキシドが不均一になってしまうためである。この方法で得た金属アルコキシドの縮重合体は、上述の製造方法と同様に、水、溶剤および副生成物をエバポレーションなどの操作で取り除き、銅化合物を添加し、重合可能な有機化合物、および硬化剤、必要に応じて溶剤を添加し、全ての成分を均一に分散させる。これを有機無機複合材料溶液を得て、前記硬化剤に対応した方法で硬化させ、光学要素に対応した形状に形成すれば、所望形状の光学要素が得られる。
【００４３】
本発明の赤外線吸収能を有する有機無機複合材料を用いた光学系としては、例えば、有機無機複合材料を１つの光学要素に用いた光学系や、有機無機複合材料を２つ以上の光学要素に用いた光学系として構成することができる。
【００４４】
本発明の一実施形態にかかる光学系として、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料を１つの光学要素に用いた光学系の一例を説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うためのズーム光学系の光軸に沿う断面図である。
本実施形態の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、フィルター群ＦＬとで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１で構成されている。
フィルター群ＦＬは、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなる赤外カットフィルターＩＦとローパスフィルターＬＰとで構成されている。
【００４５】
広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１が物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２が開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より若干物体側の位置になる。また、近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００４６】
本実施形態の光学系によれば、赤外カットフィルターＩＦに用いた有機無機複合材料が優れた耐久性を有しているため、ローパスフィルターや他のフィルター類と接合して湿度の影響を受けないような工夫する必要がなく、赤外カットフィルターＩＦが外気と接するむき出しの状態で光学系に用いることができる。
【００４７】
なお、本実施形態の光学系において、有機無機複合材料の優れた加工性を活かして、赤外カットフィルターＩＦの表面をグレーティング形状に成形すれば、赤外カットフィルターＩＦにローパス機能を付与することができるため、ローパスフィルターＬＰが不要になり、その分、光学系を小型化できる。
【００４８】
本発明の他の実施形態にかかる光学系として、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料を１つの光学要素に用いた光学系の変形例を図２に示す。
図２は本発明の他の実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うためのズーム光学系の光軸に沿う断面図である。
本実施形態の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、フィルター群ＦＬ’とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２’と像側に凸面を向け、かつ、像側に有機無機複合材料からなる赤外カットフィルターＩＦが成形されている負メニスカスレンズＬ２３’との接合レンズとで構成されている。この接合レンズは、負メニスカスレンズＬ２３’の像側面の曲率半径と赤外カットフィルターＩＦの像側面の曲率半径が等しくなっており、従って、赤外カットフィルターＩＦの光路長が光学有効面内で等しくなっている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１’と両凸レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
フィルター群ＦＬ’は、ローパスフィルターＬＰで構成されている。
【００４９】
広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１が物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２が開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より若干物体側の位置になる。また、近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００５０】
本実施形態の光学系によれば、赤外カットフィルターＩＦがレンズ類Ｌ２２’，Ｌ２３’と一体化されて光学系の光路に挿入されている。このため、図１の実施形態の光学系と同様の赤外カットフィルターＩＦが外気と接するむき出しの状態で光学系に用いることができることに加えて、有機無機複合材料の優れた加工性を活用してレンズ形状に合わせた形状に赤外カットフィルターが形成されることで光学系を小型化できる。なお、図２では有機無機複合材料からなる赤外カットフィルターＩＦを負メニスカスレレンズＬ２３’の像側面上に成形してあるが、例えば、第１レンズ群Ｇ１におけるメニスカスレンズＬ１１又はＬ１２の凹面など、他のレンズの面上に赤外カットフィルターＩＦを成形しても良い。そして、その場合、赤外カットフィルターＩＦが成形される側のレンズ面の曲率半径と、赤外カットフィルターＩＦにおけるそのレンズ面とは反対側の面の曲率半径とが等しくなるようにすれば良い。
【００５１】
本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系として、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料を１つの光学要素に用いた光学系の他の変形例を図３に示す。
図３は本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系であって、光学系の小型化のために光軸を曲げ、かつ、折り曲げプリズムに屈折力を持たせた電子的な撮像を行うための折り曲げ結像光学系の光軸に沿う断面図である。
本実施形態の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、プリズムＰ１で構成されている。プリズムＰ１は、物体側に凹面を持つ負メニスカスレンズに相当し光軸に対して４５°の角度で配置された平面に、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなる赤外カットフィルターＩＦが成形された反射面Ｐ１２と、光軸に回転対称な曲面によって構成される入射面Ｐ１１、および射出面Ｐ１３を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２”と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３”と、両凸レンズＬ２４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとで構成されている。
本実施形態の光学系では、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料の屈折率とプリズムＰ１の屈折率は極力近いほうが良く、好ましくは両者の差が１／１０００であるのがよい。
【００５２】
本実施形態におけるプリズムＰ１は、所望形状に成形したプリズムの反射面上に、あらかじめ用意しておいた赤外線吸収能を有する有機無機複合材料溶液をスピンコート法もしくはスプレー法にて塗布し、有機無機複合材料溶液を硬化させた後、有機無機複合材料の表面に反射膜を形成する方法、又は平面形状の金型を用いてプリズムの反射面上に、あらかじめ用意しておいた赤外線吸収能を有する有機無機複合材料溶液の膜を成形し、有機無機複合材料溶液を硬化させた後、有機無機複合材料の表面に反射膜を形成する方法などを用いて製造する。
【００５３】
本実施形態の光学系によれば、図２に示した光学系と同様に、赤外カットフィルターＩＦがレンズ類と一体化して光学系の光路に挿入されていることに加えて、屈折力を有するプリズムを介して光軸を折り曲げているので、その分、レンズ枚数を減らしレンズの配置スペースを省略でき、光学系をさらに小型化できる。
【００５４】
本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系として、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料を２つ以上の光学要素に用いた光学系の一例を図４に示す。
図４は本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うための固定焦点距離の光学系の光軸に沿う断面図である。
本実施形態の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、フィルター群ＦＬ”とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１’で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２’との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。
フィルター群ＦＬ”は、ローパスフィルターやカバーガラス等で構成されている。
【００５５】
レンズが赤外線吸収能を有する場合、レンズの中心部を通る光線と周辺部を通る光線の光路長が異なると、中心部を通る光線と周辺部を通る光線の赤外線の吸収が異なり、好ましくない。そこで、本実施形態の光学系では、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなる両凸レンズＬ３１と両凹Ｌ３２’との接合レンズは、全体の光路長がレンズの中心および周辺で等しくなるように形成されている。
【００５６】
本実施形態における両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２’との接合レンズは、図５に示すような金型を用いて製造する。
図５は図４に示した接合レンズの成形に用いる金型の一例を示す説明図である。
本例の金型は、リング状の金属製胴型１と、金属製上型２と、金属製上型２を押圧するための駆動ロッド３とで構成されている。金属製胴型１は、保持部１aを備えており、あらかじめ成形しておいた赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなるレンズＬ３１を所定の位置で保持できるようになっている。駆動ロッド３は、金属製上型２と接する部分に支持部３ａを備え、金属製上型２を支持しながら図示しない駆動源によって金属製胴型１内を摺動させることができるようになっている。金属製胴型１の内周面は、金属製上型２およびレンズＬ３１の外周面が、該内周面と摺動可能に嵌合するように形成されている。また、金属製胴型１内には、金属製上型２の下側面と、レンズＬ３１の上側面と、金属製胴型１の内周面とで、レンズＬ３２’成形用のキャビティが形成されるようになっている。さらに、金属製胴型１の胴体には、有機無機複合材料溶液をキャビティ内に注入するための注入口４と、注入した有機無機複合材料溶液のうちレンズＬ３２’の容量よりも余分な量の溶液を排出するための排出口５が設けられている。
【００５７】
図５に示される金型を使用して図４に示した接合レンズを成形する場合は、以下の手順で行う。
あらかじめ所望の形状に成形しておいたレンズＬ３１を金属製胴型１の保持部１ａの位置で保持した状態で金属製胴型１に嵌合し、次いで、駆動ロッド３の支持部３ａで支持された金属製上型２を、金属製胴型１内を摺動させながら第一段階の所定高さまで下降させてキャビティを形成する。次いで、あらかじめ用意しておいた有機無機複合材料溶液を注入口４より注入してキャビティ内に充填していく。このとき、キャビティ内を負圧にしておくと、有機無機複合材料溶液の注入時における気泡の巻き込みや、キャビティ内の空気残りを防ぐことができる。次いで、レンズＬ３２’の成形に必要な量を超えた余分量の有機無機複合材料溶液が排出口５からあふれ出てきた時点で有機無機複合材料溶液の注入を止める。次いで、注入口４を塞ぎ金属製上型２を第二段階の高さにする。このとき、さらに余分な有機無機複合材料溶液が排出口５から排出される。次いで、レンズＬ３１の下方より図示省略した紫外線照射手段を用いて紫外線を照射し有機無機複合材料溶液を硬化させる。このとき、駆動ロッド３を介して有機無機複合材料溶液の硬化にともなう収縮にあわせて金属製上型２を下方にゆっくりと移動させる。収縮に連動させて金属製上型２を下降させることで、硬化後にできあがるレンズ３２’の内部応力を低減できる。有機無機複合材料溶液が十分に硬化した後、駆動ロッド３を上昇させ、金属製上型２を離型し金型を開いて、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなるレンズＬ３１とレンズＬ３２’との接合レンズを取り出す。
【００５８】
接合レンズのその他の製造方法としては、赤外線吸収能を有する有機無機複合材料からなるレンズＬ３１とレンズＬ３２’をそれぞれ別体に成形しておき、接着剤で接合する方法を用いてもよい。
本実施形態の光学系によれば、図１〜図３の実施形態の光学系のように赤外カットフィルターを別体に設けないで、レンズＬ３１とレンズＬ３２’とが有機無機複合材料の優れた耐久性、加工性および屈折率などの光学特性を自由に調整できる特性を活かして所望のレンズ形状に成形されており、レンズ機能に加えて赤外カット機能も有しているので、光学系を小型化でき、かつ、フィルターを設ける工数も減り低コスト化が可能となる。
なお、図４に示した実施形態の光学系では、有機無機複合材料からなる赤外カット機能を接合レンズに持たせているが、間隔を置いて配置された、有機無機複合材料からなる複数のレンズに赤外カット機能を持たせても良い。その場合は、赤外カット機能を有するレンズの光路長の合計が、レンズの中心および周辺で等しくなるように、赤外カット機能を有する複数のレンズを、例えば、両凸レンズと両凹レンズとの組み合わせ、あるいは正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとの組み合わせなどの組み合わせで構成するとよい。
【実施例１】
【００５９】
以下、本発明の光学系の具体的な実施例について説明する。
図６は本発明の実施例１にかかる光学系の光軸に沿う断面図である。図７は本実施例の光学系における物点無限遠にフォーカシングしたときの収差図、図８は本実施例の光学系における物点１０ｃｍにフォーカシングしたときの収差図である。図７、図８中、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示している。
実施例１の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、フィルター群ＦＬとで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１’で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、有機無機複合材料からなる赤外カット機能を持つ両凸レンズＬ３１と有機無機複合材料からなる赤外カット機能を持つ両凹レンズＬ３２’との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。
フィルター類Ｆｌは、ローパスフィルターやカバーガラス等のフィルターで構成されている。
また、本実施例の光学系では、非球面が、負メニスカスレンズＬ１１の像側面と、両凸レンズＬ２１’の像側面と、両凸レンズＬ４１の像側面に形成されている。
【００６０】
また、本実施例の光学系では、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までを一体的に光軸方向に移動させてフォーカシングを行うようになっている。フォーカシングの際の可変間隔はｄ10である。物点距離無限遠から物点距離１０ｃｍにフォーカシングした際は、可変間隔ｄ10が1.581から1.796へと変化する。
上述したように、レンズが赤外線吸収能を有する場合、レンズの中心部を通る光線と周辺部を通る光線の光路長が異なると、中心部を通る光線と周辺部を通る光線の赤外線の吸収が異なり、好ましくない。本実施例の光学系では、第３レンズ群Ｇ３における軸上主光線と軸外主光線の光路長差を５０μｍ以内に抑えている。これにより、画像全体の赤外線の吸収をほぼ均一にすることができた。
【００６１】
以下に、本実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。データ中、ｆはレンズ系全体の焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ｒ１、ｒ２ …は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２ …は各レンズ面間の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ１、νｄ２…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、次の式で表される。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋Ａ4ｙ4 ＋Ａ6ｙ6 ＋Ａ8ｙ8 ＋Ａ10ｙ10
但し、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【００６２】
数値データ１
ｆ＝４．５０ｍｍ、ＦNO＝２．８、画角＝６３．８０°
ｒ１＝6.068            ｄ１＝1.500      ｎｄ１＝1.48749      νｄ１＝70.24
ｒ２＝1.66（非球面）   ｄ２＝1.770
ｒ３＝∞（開口絞り）   ｄ３＝1.710
ｒ４＝22.711           ｄ４＝2.790      ｎｄ４＝1.48749      νｄ４＝70.24
ｒ５＝-3.495（非球面） ｄ５＝1.190
ｒ６＝7.644            ｄ６＝3.000      ｎｄ６＝1.58492      νｄ６＝60.73
ｒ７＝-4.602           ｄ７＝0.800      ｎｄ７＝1.70000      νｄ７＝30.00
ｒ８＝9.745            ｄ８＝0.500
ｒ９＝9.184            ｄ９＝2.000      ｎｄ９＝1.487490     νｄ９＝70.24
ｒ10＝-10.484（非球面）ｄ10＝1.581
ｒ11＝∞               ｄ11＝1.100      ｎd11＝1.54771       νd11＝62.84
ｒ12＝∞               ｄ12＝0.750      ｎd12＝1.51633       νd12＝64.14
ｒ13＝∞               ｄ13＝1.200
ｒ14＝∞（像面）       ｄ14＝1.500
【００６３】
物点１０ｃｍへのフォーカシング時の間隔
ｄ10＝1.796
非球面係数
（第２面）    
Ｋ＝0
Ａ４＝-5.99884×10-3  Ａ６＝-9.13811×10-3  Ａ８＝5.33965×10-3
Ａ10＝-2.17217×10-3
（第５面）
Ｋ＝0
Ａ４＝8.03064×10-4   Ａ６＝1.44690×10-4   Ａ８＝-1.39266×10-5
Ａ10＝2.26954×10-6
（第１０面）
Ｋ＝0
Ａ４＝2.95330×10-3   Ａ６＝-7.09311×10-5   Ａ８＝8.26077×10-6
Ａ10＝-4.85564×10-7
【００６４】
以下に、本実施例の光学系の第３レンズ群Ｇ３での、それぞれの画角における主光線の光路長を示す。
半画角（ｄｅｇ）      第３レンズ群Ｇ３での主光線の光路長（ｍｍ）
0.0                        6.115
14.0                        6.127
23.5                        6.149
29.2                        6.159
31.9                        6.165
【００６５】
また、第３レンズ群の両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２’は、赤外線吸収能を有するハイブリッド光学材料で製造されている。
両凸レンズＬ３１は、金属アルコキシドとしてテトラノルマルブトキシドチタネート８０ｇおよびチタンジオクタンアセトアセトネート２２０ｇを用い、これらの金属アルコキシドをそれぞれゾル−ゲル反応にて分子量１０００〜１０００００程度まで高分子量化させて、反応過程で生成した副生成物や希釈溶剤の大部分を取り除いた金属アルコキシド縮合体８０ｇに、銅化合物として酢酸銅１２．５ｇ、重合可能な有機化合物としてメチルメタクリレート３．２ｇ、トリメチルプロパントリメタクリレート３．２ｇ、ビスフェノールＡジメタクリレート２６．２ｇ、およびメタクリロイルオキシエチルフォスフェート３．０ｇ、硬化剤として長瀬産業社のイルガキュア５００（登録商標）０．４ｇを添加し、均一に混合して得た有機無機複合材料溶液を紫外線で硬化させて得た。
【００６６】
両凹レンズＬ３２’は、金属アルコキシドとしてジルコニウムテトラノルマルブトキシド２００ｇおよびジルコニウムモノエチルアセトアセトネート６５．６ｇを用い、これらの金属アルコキシドをそれぞれゾル−ゲル反応にて分子量１０００〜１０００００程度まで高分子量化させて、反応過程で生成した副生成物や希釈溶剤の大部分を取り除いた金属アルコキシド縮合体６０ｇに、銅化合物として銅（II）エチルアセトアセトネート１１ｇ、重合可能な有機化合物としてメチルメタクリレート４８ｇ、ジメチルロールトリシクロデカンジメタクリレート１２ｇ、およびメタクリロイルオキシエチルフォスフェート３ｇ、硬化剤として長瀬産業社のイルガキュア５００（登録商標）０．６ｇを添加し、均一に混合して得た有機無機複合材料溶液を紫外線で硬化させて得た。
【００６７】
本実施例の光学系によれば、レンズ自身が赤外線吸収能を有することで、赤外カットフィルターを別途設ける必要がないため、光学系を小型化でき、光学要素の枚数も減り低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うためのズーム光学系の光軸に沿う断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うためのズーム光学系の光軸に沿う断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系であって、光学系の小型化のために光軸を曲げ、かつ、折り曲げプリズムに屈折力を持たせた電子的な撮像を行うための折り曲げ結像光学系の光軸に沿う断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態にかかる光学系であって、電子的な撮像を行うための固定焦点距離の光学系の光軸に沿う断面図である。
【図５】図４に示した接合レンズの成形に用いる金型の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる光学系の光軸に沿う断面図である。
【図７】本実施例の光学系における物点無限遠にフォーカシングしたときの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示している。
【図８】本実施例の光学系における物点１０ｃｍにフォーカシングしたときの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示している。
【図９】一従来例にかかる光学系の光軸に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
ＦＬ，ＦＬ’，ＦＬ”          フィルター群
Ｇ１          第１レンズ群
Ｇ２          第２レンズ群
Ｇ３          第３レンズ群
Ｇ４          第４レンズ群
ＩＦ          赤外カットフィルター
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５          レンズ
ＬＰ          ローパスフィルター
Ｌ１１        負メニスカスレンズ
Ｌ１２        正メニスカスレンズ
Ｌ２１        正メニスカスレンズ
Ｌ２１’      両凸レンズ
Ｌ２２        負メニスカスレンズ
Ｌ２２’      両凸レンズ
Ｌ２２”      両凹レンズ
Ｌ２３，Ｌ２３”          正メニスカスレンズ
Ｌ２３’      負メニスカスレンズ
Ｌ２４        両凸レンズ
Ｌ２５        負メニスカスレンズ
Ｐ１          プリズム
Ｐ１１         入射面
Ｐ１２         反射面
Ｐ１３         射出面
Ｓ            開口絞り
１            金属製胴型
２            金属製上型
３            駆動ロッド
３ａ          保持部
４            注入口
５            排出口
【図１】
2005179499.tif 000003
【図２】
2005179499.tif 000004
【図３】
2005179499.tif 000005
【図４】
2005179499.tif 000006
【図５】
2005179499.tif 000007
【図６】
2005179499.tif 000008
【図７】
2005179499.tif 000009
【図８】
2005179499.tif 000010
【図９】
2005179499.tif 000011