(57)【要約】【課題】カメラに装着して使用するに際し、光学画像の向きやレンズの表裏をレンズ単体で判別できるフーリエ変換レンズを提供すること。【解決手段】透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、視認される光学画像の形状に合わせた成形部分を基材に設けた構成とする。基材に設けられた成形部分の形状を見れば写真に映る画像の向きが分かることから、向きを間違えることなくカメラに装着することができる。そして、フーリエ変換レンズの成形時と同時に光学画像の形状を成形することで、製造コストに負担をかけずに製造することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、視認される光学画像の形状に合わせた成形部分を基材に設けたことを特徴とするフーリエ変換レンズ。
【請求項２】
透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその向きが判別できる孔を開けたことを特徴とするフーリエ変換レンズ。
【請求項３】
透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその表裏が判別できるマークを成形したことを特徴とするフーリエ変換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品としての特殊レンズの技術分野に属し、詳しくは特殊レンズ系の一つであるフーリエ変換レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、特殊レンズ系としてのフーリエ変換レンズは、ホログラフィーを用いた光情報処理に用いられるのが本来の目的であるが、他方では特殊な眼鏡などにも広く利用されており、また特殊な装飾効果を発揮する写真を撮る場合にカメラの特殊フィルタとしても使用されている。
【非特許文献１】末田哲夫著「オプトロニクス技術活用のための光学部品の使い方と留意点」増補改訂版第３刷、株式会社オプトロニクス社、平成６年９月１０日、ｐ．５３−５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したように、フーリエ変換レンズは、カメラの特殊フィルタとして使用されることもあるが、この場合、フーリエ変換レンズの光学画像は、レンズ単体で確認することができないため、二眼のカメラ等では、写真が出来上がるまで絵柄の向きが分からないという問題がある。また、一つのカメラに対して一つのフーリエ変換レンズであれば、最初に固定することも可能であるが、状況やシーンに応じてフーリエ絵柄を変更する場合、複数のフーリエ変換レンズを持ち合わせていなければならないという問題がある。さらに、カメラのレンズとフーリエ変換レンズを装着する場合でも、フーリエ変換レンズの構造上、基材部分と成形部分の表裏があり、この表裏差でフーリエ画像焦点がずれてしまうという問題点もあった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カメラに装着して使用するに際し、光学画像の向きやレンズの表裏をレンズ単体で判別できるフーリエ変換レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、視認される光学画像の形状に合わせた成形部分を基材に設けたことを特徴としている。
【０００６】
また、同様の目的を達成するため、本発明に係る第２のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその向きが判別できる孔を開けたことを特徴としている。
【０００７】
また、同様の目的を達成するため、本発明に係る第３のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその表裏が判別できるマークを成形したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る第１のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、視認される光学画像の形状に合わせた成形部分を基材に設けたことを特徴としているので、基材に設けられた成形部分の形状を見れば写真に映る画像の向きが分かることから、向きを間違えることなくカメラに装着することができる。そして、フーリエ変換レンズの成形時と同時に光学画像の形状を成形することで、製造コストに負担をかけずに製造することができる。
【０００９】
本発明に係る第２のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその向きが判別できる孔を開けたことを特徴としているので、基材の孔の位置を拠り所にすることにより、向きを間違えることなくカメラに装着することができる。そして、フーリエ変換レンズの抜き加工時と同時に孔を打ち抜くことで、製造コストに負担をかけずに製造することができる。
【００１０】
本発明に係る第３のタイプのフーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した状態で所望の光学画像が観察可能で、カメラに対して着脱が可能なフーリエ変換レンズにおいて、基材にその表裏が判別できるマークを成形したことを特徴としているので、マークの表裏を拠り所にすることにより、表裏と向きを間違えることなくカメラに装着することができる。そして、フーリエ変換レンズの成形時と同時にマークを成形することで、製造コストに負担をかけずに製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係る第１のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【００１２】
フーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した時に、所望の光学画像が観察されるような微細な凹凸が形成されたものであり、図１のフーリエ変換レンズ１０では、透かして点光源を観察した時に見える光学画像の形状に合わせた絵柄を表現するように基材１１に成形部分を設けている。具体的には、フーリエ変換レンズ１０の成形時と同時にハート型の成形部分１２を成形している。したがって、基材１１に設けられた成形部分１２の向きを見ることで、このフーリエ変換レンズ１０を付けたカメラで撮った写真に映る画像の向きが分かることになる。例えば、図２（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図２（ｂ）に示す向きの画像１３が写真に写り、図３（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図３（ｂ）に示す向きの画像１４が写真に写ることになる。
【００１３】
図４は本発明に係る第２のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【００１４】
フーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した時に、所望の光学画像が観察されるような微細な凹凸が形成されたものであり、図４のフーリエ変換レンズ２０は、基材２１にその向きが判別できる孔２２を開けている。具体的には、フーリエ変換レンズ２０の抜き加工時と同時に右上コーナーに孔２２を打ち抜いている。したがって、基材２１に形成された孔２２の位置を見ることで、このフーリエ変換レンズ２０を付けたカメラで撮った写真に映る画像の向きが分かることになる。例えば、図５（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図５（ｂ）に示す向きの画像２３が写真に写り、図６（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図６（ｂ）に示す向きの画像２４が写真に写ることになる。
【００１５】
図７は本発明に係る第３のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【００１６】
フーリエ変換レンズは、透かして点光源を観察した時に、所望の光学画像が観察されるような微細な凹凸が形成されたものであり、図７のフーリエ変換レンズ３０は、基材３１にその表裏が判別できるマーク３２を設けたものである。具体的には、フーリエ変換レンズ３０の成形時と同時に右下コーナーに「５」という文字３２を成形している。この場合、天地左右で対称となる「Ａ」などは使用できない。したがって、基材３１に形成された文字３２を見ることで、このフーリエ変換レンズ３０を付けたカメラで撮った写真に映る画像の表裏と向きが分かることになる。例えば、図８（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図８（ｂ）に示す向きの鮮明な画像３３が写真に写り、図９（ａ）に示す方向でカメラに装着すれば図９（ｂ）に示す向きの不鮮明な画像３４が写真に写ることになる。
【００１７】
本発明のフーリエ変換レンズにおける光学画像の絵柄として、上記した３つの例ではハート画像を例に挙げているが、特に限定はない。また、点光源としては、例えば、イルミネーション、電灯、ろうそく、スポットライト、花火等が挙げられる。
【００１８】
本発明のフーリエ変換レンズは、リング形状等適宜な取付け具を一体的に取り付けて使用される。すなわち、この取付け具によりカメラのレンズの前にセットされる。
【００１９】
図１０はフーリエ変換レンズの原理を説明する説明図である。
【００２０】
図１０（ａ）は目視を説明する図であり、所望の画像４１をレンズ４２を介して、人間の目Ｅで観察すると観察像４３が観察される。一方、図１０（ｂ）では、点光源５１をフーリエ変換面４４へ設置したフーリエ変換レンズ５２を透かして、人間の目Ｅで目視すると、フーリエ変換レンズ５２の凹凸形状に応じた光学画像５３が観察される。例えば、フーリエ変換レンズ５２に、ハート画像を再生するような凹凸形状を設けておけば、図示の如くハートの光学画像５３が観察される。
【００２１】
フーリエ変換レンズの作成方法は公知の方法でよい。この公知の方法では、まず所望の画像に対応する原版を作成する。具体的には、所望の画像を決めた後にその画像のデータを作成し、フーリエ変換面の位置などからフーリエ変換データを計算し、該フーリエ変換データを２値化し、さらに電子線描画用の矩形データへ変換する。そして、この矩形データを、半導体回路マスクなどを描画する電子線描画装置を用いて、ガラス板へ塗布されたレジスト面へ描画すればよい。
【００２２】
そのガラス原版を用い、大量複製によりフーリエ変換レンズを作成する。この複製方法としては、公知の２Ｐ法、射出成形法、ゾルゲル法などが適用できる。このうち２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒｒｉｚａｔｉｏｎ）法は、原版に電離放射線硬化性樹脂を塗布し、電離放射線を照射して硬化させた後に剥がす方法である。この方法は、一般に基材上に凹凸レリーフを形成する有効な方法として知られ、公知の光学部品などの複製でも使用されている。
【００２３】
図１１は２Ｐ法を説明するための工程図であり、図１１（ａ）は凹凸状レリーフが形成された原版６１を示している。この原版６１に対して、図１１（ｂ）に示すように電離放射線硬化性樹脂組成物６２を滴下し、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）に示すようにその上へ複製基材６３を載置して押圧する。次いで、図１１（ｅ）に示すように、原版６１側又は複製基材６３側から紫外線等の電離放射線を照射して電離放射線硬化性樹脂組成物６２を硬化させる。続いて、図１１（ｆ）に示すように、硬化して一体化した電離放射線硬化性樹脂層６４と複製基材６３とを、原版６１から剥離することで複製原版が得られる。図１１に示す凹凸状レリーフは、説明しやすくするために矩形の凹凸形状で示しているが、この凹凸形状は２値化、４値化して、図１２に示すような階段状の凹凸をもつフーリエ変換レンズを複製してもよい。
【００２４】
複製基材６３としては、透明なものであればよく、具体的には、ガラス板、透明なプラスチックフィルムやシートなどが適用できる。ガラス板は割れる恐れがあるため、透明なプラスチックフィルムやシートが好ましい。透明なプラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートが好ましく、複屈折性からポリカーボネートが最適である。その厚さは、取扱い性の点から０．０５〜５ｍｍ程度、好ましくは０．１〜３ｍｍが適している。
【００２５】
原版６１の凹凸レリーフが賦形される電離放射線硬化性樹脂層６４は、電離放射線硬化性樹脂組成物６２に電離放射線を照射して硬化させたものである。電離放射線としては、紫外線（ＵＶ）、可視光線、ガンマ線、Ｘ線又は電子線などが適用できるが、紫外線、電子線が好適である。電離放射線で硬化する電離放射線硬化性樹脂組成物６２は、電離放射線硬化性樹脂（前駆体）に、紫外線硬化の場合は光重合開始剤及び／又は光重合促進剤を添加したものであるが、エネルギーの高い電子線硬化の場合は添加しなくてもよい。また、適性な触媒が存在すれば、熱エネルギーでも硬化できる。
【００２６】
電離放射線硬化性樹脂層６４は、電離放射線硬化性樹脂組成物６２が電離放射線の照射で硬化したもので、この電離放射線硬化性樹脂組成物６２には、電離放射線で重合反応する少なくとも一つの、官能基を有する硬化性成分を含有させればよい。このような硬化性成分としては、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物が適用でき、１官能モノマー、２官能以上の多官能モノマー、官能オリゴマー、官能ポリマーなどがある。また、電離放射線で重合する官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、またはエポキシ基がある。
【００２７】
１官能モノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸又はそのアルキル若しくはアリールエステル、スチレン、メチルスチレン、スチレンアクリロニトリル、ｎ−ビニルピロリドンなどが適用できる。ここで、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸若しくはメタクリル酸を意味し、同様の表記はこれに準ずる。
【００２８】
２官能モノマーとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオールアクリレート（ＨＤＤＡ）、ヘキサメチレンジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート（ＤＥＧＤＡ）などが適用できる。多官能モノマーとしては、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エポキシ樹脂等の２官能以上の化合物に（メタ）アクリル酸又はその誘導体を反応させて得られる２官能以上の（メタ）アクリロイルモノマーなどが適用でき、例えば、トリメチロールプロパンアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）などが例示できる。
【００２９】
官能オリゴマー（プレポリマーとも呼ばれる）としては、分子量（重量平均）が約３００〜５０００程度で、分子中に（メタ）アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基又はエポキシ基などのラジカル重合性二重結合を有するポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系、ホリ（メタ）アクリル酸エステル系が適用でき、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、イソシアヌレート（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどが例示できる。ここで、（メタ）アクリレートとは、アクリレート若しくはメタクリレートを意味する。
【００３０】
官能ポリマーとしては、分子量（重量平均）が約１０００〜３０万程度で、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基又はエポキシ基などのラジカル重合性二重結合を有するウレタン（メタ）アクリレート、イソシアヌレート（メタ）アクリレート、ポリエステル−ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートが適用できる。
【００３１】
以上に説明した硬化性のモノマー、オリゴマー、ポリマーの少なくとも一つを、電離放射線硬化性樹脂組成物に含有させればよい。これらの硬化性成分を、電離放射線硬化性樹脂（前駆体）に対して５質量％以上、好ましくは１０〜９０質量％、さらに好ましくは２０〜８０質量％含有させることによって、電離放射線硬化性が付与される。
【００３２】
また、電離放射線硬化性樹脂（前駆体）に少なくとも１種のモノマーを含有させ、さらに、反応性希釈剤と呼ばれるモノマーを含ませてもよい。このモノマーは、（メタ）アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基又はエポキシ基などを含有する１官能反応性希釈剤である。ここで、反応性希釈剤とは、トルエンなどの一般的な有機溶剤を含有していないことを意味する。通常、電離放射線硬化性樹脂組成物は、粘度が高く、有機溶剤で粘度を下げるように調整しないと塗布することができない。しかし、該モノマーを電離放射線硬化性樹脂（前駆体）に含有させると粘度が下がるので、溶剤を用いる必要がなくなり、ノンソルベント（無溶剤）で使用することができる。また、オリゴマーも同様の効果がある。
【００３３】
さらに、モノマー、オリゴマーは、重合反応の速度を向上させることができ、また、オリゴマー、ポリマーは、硬化後の電離放射線硬化性樹脂層の架橋密度、凝集力などを調整することができる。このために、電離放射線硬化性樹脂（前駆体）へは、モノマー、オリゴマー、ポリマーの少なくとも一つを用いることが好ましい。さらに、適宜配合比を変えてそれらを併用し、用途や目的に合わせた電離放射線硬化性樹脂層の性能とすることが好ましい。さらに、電離放射線硬化性樹脂（前駆体）には、必要に応じて、重合禁止剤、老化防止剤などの添加剤を加えてもよい。また、電離放射線硬化性樹脂層には、必要に応じて、可塑剤、滑剤、染料や顔料などの着色剤、増量やブロッキング防止などの体質顔料や樹脂などの充填剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤等の添加剤を適宜加えてもよい。
【００３４】
電子線照射は、電子線加速器により発生させた電子線を照射することで行う。具体的には、電子線照射装置として、例えば、コックロフトワルトン型、ハンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、或いは直線型、ダイロミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器などを用い、エレクトロンカーテン方式、ビームスキャニング方式などで電子線を照射する。好ましくは、線状のフィラメントからカーテン状に均一な電子線を照射できる装置である「エレクトロカーテン」（商品名）を用いる。電子線は、通常１００〜１０００ｋｅＶ、好ましくは１００〜３００ｋｅＶのエネルギーを持つ電子を、０．５〜２０Ｍｒａｄ程度の照射量で照射する。照射量が０．５Ｍｒａｄ未満だと、未反応モノマーが残留して硬化が不十分となる恐れがあり、照射量が２０Ｍｒａｄを越えると、架橋密度が高くなり、硬化したバインダー若しくは基材が損傷を受ける恐れがある。また、硬化の際の雰囲気は、酸素濃度５００ｐｐｍ以下で行われ、通常は２００ｐｐｍ程度で行うのが好ましい。
【００３５】
紫外線照射を行う場合は、電離放射線硬化性樹脂組成物に光重合開始剤、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサントン類などの光重合開始剤と、必要に応じて光増感剤、例えば、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィンなどを添加する。紫外線硬化に用いる紫外線（ＵＶ）ランプは、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプが適用でき、紫外線の波長は２００〜４００ｎｍ程度で、組成物に応じて波長を選択すればよい。その照射量は、組成物の材質や量と、ＵＶランプの出力と、加工速度に応じて決めればよい。
【００３６】
フーリエ変換レンズの一般的な作成方法は上記のようであるが、第１のタイプのフーリエ変換レンズは、フーリエ変換レンズの成形時と同時に光学画像の形状を成形することで製造される。また、第２のタイプのフーリエ変換レンズは、多面付けで製造されるフーリエ変換レンズの抜き加工時と同時に孔を打ち抜くことで製造される。また、第３のタイプのフーリエ変換レンズは、フーリエ変換レンズの成形時と同時にマークを成形することで製造される。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるフーリエ変換レンズは、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る第１のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【図２】図１のフーリエ変換レンズの縦向きでの使用状況を示す説明図である。
【図３】図１のフーリエ変換レンズの横向きでの使用状況を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第２のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【図５】図４のフーリエ変換レンズの縦向きでの使用状況を示す説明図である。
【図６】図４のフーリエ変換レンズの横向きでの使用状況を示す説明図である。
【図７】本発明に係る第３のタイプのフーリエ変換レンズの一例を示す平面図である。
【図８】図７のフーリエ変換レンズの表向きでの使用状況を示す説明図である。
【図９】図７のフーリエ変換レンズの裏向きでの使用状況を示す説明図である。
【図１０】フーリエ変換レンズの原理を説明する説明図である。
【図１１】２Ｐ法を説明するための工程図である。
【図１２】フーリエ変換レンズの断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  フーリエ変換レンズ
１１  基材
１２  成形部分
１３，１４  画像
２０  フーリエ変換レンズ
２１  基材
２２  孔
２３，２４  画像
３０  フーリエ変換レンズ
３１  基材
３２  マーク
３３，３４  画像
４１  画像
４２  レンズ
４３  観察像
４４  フーリエ変換面
５１  点光源
５２  フーリエ変換レンズ
５３  光学画像
６１  原版
６２  電離放射線硬化性樹脂組成物
６３  複製基材
６４  電離放射線硬化性樹脂層
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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