JP2007188553A - Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method - Google Patents

Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2007188553A
JP2007188553A JP2006003414A JP2006003414A JP2007188553A JP 2007188553 A JP2007188553 A JP 2007188553A JP 2006003414 A JP2006003414 A JP 2006003414A JP 2006003414 A JP2006003414 A JP 2006003414A JP 2007188553 A JP2007188553 A JP 2007188553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
optical element
resin
optical
fine particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006003414A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Shin
勇一 新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Priority to JP2006003414A priority Critical patent/JP2007188553A/en
Publication of JP2007188553A publication Critical patent/JP2007188553A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an objective lens which can maintain the focused spot properly on a disk even if the inside of the objective lens is heated unevenly. <P>SOLUTION: This optical element is molded by unevenly mixing a first materials consisting of a resin which has a refractivity n<SB>1</SB>in room temperature and a refractivity change rate of dn<SB>1</SB>/dT for the change of a temperature T and a second materials consisting of a resin which has a refractivity n<SB>2</SB>in room temperature and a refractivity change rate of dn<SB>2</SB>/dT for the change of a temperature T. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学素子及び該光学素子を用いた光ピックアップ装置並びに該光学素子製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical element, an optical pickup device using the optical element, and a method for manufacturing the optical element.

従来より、光ディスクの信号記録面に光ビームを照射し、光ディスクに記録された情報を読み取り、或いは光ディスクに所定の情報を書き込む手段として光ピックアップ装置が知られている。   Conventionally, an optical pickup device is known as means for irradiating a signal recording surface of an optical disc with a light beam to read information recorded on the optical disc or write predetermined information on the optical disc.

この光ピックアップ装置は、半導体レーザー等を光源に用い、この光源からの光ビームをコリメータレンズやビームスプリッタ等の光学デバイス及び対物レンズを介し、光ディスクの信号記録面上に集光させると共に、この信号記録面より反射された光ビームを検出し、信号記録面に対し情報の書き込みや読み出しをおこなうようになっている。   This optical pickup device uses a semiconductor laser or the like as a light source, and condenses the light beam from the light source on the signal recording surface of the optical disc through an optical device such as a collimator lens or a beam splitter and an objective lens. The light beam reflected from the recording surface is detected, and information is written to and read from the signal recording surface.

これら光学ピックアップ装置は、対物レンズを支持している対物レンズ支持部材を光軸方向(フォーカス方向)と光軸に直交する方向(トラッキング方向)の2軸方向に変位駆動して、光ディスクの信号記録面に光ビームの焦点を合わせ、記録トラックを正確に走査するようになっている。   In these optical pickup devices, an objective lens support member that supports an objective lens is driven to be displaced in two directions, ie, an optical axis direction (focus direction) and a direction orthogonal to the optical axis (tracking direction) to record signals on an optical disk. The recording track is accurately scanned by focusing the light beam on the surface.

この対物レンズ支持部材を変位駆動するためのアクチュエータとしては、コイルとマグネットを対にして、電磁的な駆動力を利用することが一般的におこなわれている。使用時に、これらコイルは給電されると発熱し、この熱が対物レンズ支持部材を伝って対物レンズに至り、対物レンズの温度分布は不均一なものとなる。   As an actuator for displacing and driving the objective lens support member, an electromagnetic driving force is generally used with a coil and a magnet as a pair. In use, these coils generate heat when supplied with power, and this heat travels through the objective lens support member to the objective lens, and the temperature distribution of the objective lens becomes non-uniform.

対物レンズが温度に対する屈折率の変化の大きいプラスチック素材で形成されている場合、この不均一な温度分布(偏熱状態とも称す)により対物レンズの屈折率が不均一に変化し、非点収差を悪化させる問題があることが知られている。   When the objective lens is made of a plastic material with a large change in refractive index with respect to temperature, this non-uniform temperature distribution (also referred to as a heat-biased state) causes the refractive index of the objective lens to change non-uniformly, resulting in astigmatism. There are known problems to exacerbate.

この問題に対し、対物レンズ支持部材に貫通孔を設け、熱伝導量を減少させると共に対物レンズの温度分布を均等化させようとするものがある(例えば、特許文献1参照)。また、対物レンズと支持部材の間でトラッキング用コイルと直交する方向に、空隙を設け熱流入の異方性を解消し、均等化しようとするものがある(例えば、特許文献2参照)。
特開平11−353675号公報 特開平10−162407号公報
In order to solve this problem, there is a technique in which a through hole is provided in an objective lens support member to reduce the amount of heat conduction and equalize the temperature distribution of the objective lens (for example, see Patent Document 1). In addition, there is a technique in which a gap is provided between the objective lens and the support member in a direction orthogonal to the tracking coil to eliminate the anisotropy of heat inflow and to equalize (for example, see Patent Document 2).
JP-A-11-353675 JP-A-10-162407

光ピックアップ装置に用いられる対物レンズは、プラスチック素材で形成すると軽量であり、上記の変位駆動の駆動力をガラス素材で形成された対物レンズ程には要しないことや安価であることからプラスチック素材の対物レンズが多用されている。   The objective lens used in the optical pickup device is lightweight when formed of a plastic material, and does not require the driving force of the above displacement drive as much as that of an objective lens formed of a glass material. Many objective lenses are used.

一方、近年では、CDやDVDだけでなく青紫色レーザを用いて高記録容量の超高密度光ディスクに対し情報の書き込みや読み出しを行うものがある。これらの複数種の規格のディスクに対し互換性を有した光ピックアップ装置が種々提案されており、この互換性を達成するためのものとして、例えば特開2004−311004号公報の図15や国際公開第2003/091764号パンフレットの図44等に記載されているような、複数種の対物レンズを対物レンズ支持部材に搭載したものがある。   On the other hand, in recent years, there are some that write and read information on an ultra-high-density optical disk having a high recording capacity using not only a CD and a DVD but also a blue-violet laser. Various optical pickup devices having compatibility with these plural types of discs have been proposed, and for achieving this compatibility, for example, FIG. There is one in which a plurality of types of objective lenses are mounted on an objective lens support member as described in FIG. 44 of the 2003/091764 pamphlet.

複数種の対物レンズを同一の支持部材に搭載した場合、対物レンズの配置を、熱源であるコイルに対し等距離とすることは困難であり、このため対物レンズの偏熱状態は、より顕著になり、非点収差を悪化させる問題がある。   When multiple types of objective lenses are mounted on the same support member, it is difficult to arrange the objective lenses at an equal distance from the coil that is a heat source. Therefore, there is a problem of worsening astigmatism.

また、熱源であるコイルの発熱量は、データの読み取りや記録の高倍速化のためにフォーカシング及びトラッキングを更に高速動作させるようになったことで、より増大している。この発熱量の増大化は上記の偏熱状態の程度を更に悪化させることになり、より問題を深刻化させるものである。   In addition, the amount of heat generated by the coil, which is a heat source, is further increased by operating focusing and tracking at higher speeds in order to increase the speed of data reading and recording. This increase in the amount of generated heat further deteriorates the degree of the above-mentioned heat deviation state, and makes the problem more serious.

本発明は上記問題に鑑み、対物レンズ内部が偏熱状態となっても、ディスク上に形成される集光スポットを良好に保つことが可能な対物レンズを得ることを目的とするものである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to obtain an objective lens capable of maintaining a good converging spot formed on a disk even when the inside of the objective lens is in a heat-biased state.

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。   The above object is achieved by the invention described below.

1.常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、樹脂からなる第1の素材と、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dTの、樹脂からなる第2の素材と、を偏在させて形成したことを特徴とする光学素子。 1. A first material made of a resin having a refractive index n 1 at normal temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T; and a refractive index n 2 at normal temperature, An optical element formed by unevenly distributing a second material made of a resin having a refractive index change rate of dn 2 / dT with respect to a change in temperature T.

2.前記第1の素材の常温での屈折率n1と前記第2の素材の常温での屈折率n2が実質的に等しいことを特徴とする1に記載の光学素子。 2. 2. The optical element according to 1, wherein the refractive index n 1 of the first material at room temperature and the refractive index n 2 of the second material at room temperature are substantially equal.

本発明において、第1の素材の常温での屈折率n1と第2の素材の常温での屈折率n2が実質的に等しいとは、n1がn2に対して、100±0.5%以内であることを表す。更に、100±0.3%以内であることが好ましく、100±0.2%以内であればより好ましい。 In the present invention, the refractive index at room temperature of the first material n 1 and the second refractive index n 2 at room temperature of the material are substantially equal, n 1 is relative to n 2, 100 ± 0. Represents within 5%. Furthermore, it is preferably within 100 ± 0.3%, more preferably within 100 ± 0.2%.

3.前記第1の素材又は前記第2の素材の少なくとも一方は、無機微粒子を混合したものであることを特徴とする1又は2に記載の光学素子。   3. 3. The optical element according to 1 or 2, wherein at least one of the first material and the second material is a mixture of inorganic fine particles.

4.前記第1の素材と前記第2の素材が半径方向で偏在していることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の光学素子。   4). The optical element according to any one of 1 to 3, wherein the first material and the second material are unevenly distributed in a radial direction.

5.前記第1の素材と前記第2の素材が光軸方向で偏在していることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の光学素子。   5. The optical element according to any one of 1 to 3, wherein the first material and the second material are unevenly distributed in the optical axis direction.

6.前記第1の素材と前記第2の素材が熱硬化性樹脂であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の光学素子。   6). The optical element according to any one of 1 to 5, wherein the first material and the second material are thermosetting resins.

7.前記第1の素材と前記第2の素材が熱可塑性樹脂であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の光学素子。   7). The optical element according to any one of 1 to 5, wherein the first material and the second material are thermoplastic resins.

8.前記第1の素材と前記第2の素材の偏在方向を示す指標がフランジ部に設けられていることを特徴とする1〜7のいずれかに記載の光学素子。   8). The optical element according to any one of claims 1 to 7, wherein an index indicating the uneven distribution direction of the first material and the second material is provided on the flange portion.

9.1〜8のいずれかに記載の光学素子、前記光学素子を光軸方向及び光軸と垂直な方向の少なくとも一方に駆動させるアクチュエータ、光源及び光検出器とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。   Light having the optical element according to any one of 9.1 to 8, an actuator for driving the optical element in at least one of an optical axis direction and a direction perpendicular to the optical axis, a light source, and a photodetector. Pickup device.

10.前記アクチュエータが前記光学素子の外周に配置され、前記第1の素材及び前記第2の素材が前記光学素子の半径方向に偏在することを特徴とする9に記載の光ピックアップ装置。   10. 10. The optical pickup device according to 9, wherein the actuator is disposed on an outer periphery of the optical element, and the first material and the second material are unevenly distributed in a radial direction of the optical element.

11.1〜8のいずれかに記載の光学素子を少なくとも2つ有することを特徴とする9に記載の光ピックアップ装置。   11. An optical pickup device according to 9, comprising at least two optical elements according to any one of 11.1 to 8.

12.常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、熱硬化性樹脂からなる第1の素材と、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dT(dn1/dT>dn2/dT)の、熱硬化性樹脂からなる第2の素材と、を金型内で偏在させて成形する光学素子製造方法であって、前記第2の素材の位置に対応する金型部位を鉛直下方に設置する工程と、前記金型内に前記第2の素材を流入させた後、前記第1の素材を流入させる工程と、前記金型を加熱する工程と、を有することを特徴とする光学素子製造方法。 12 A first material made of a thermosetting resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T, and a refractive index n 2 at room temperature. And a second material made of a thermosetting resin having a refractive index change rate of dn 2 / dT (dn 1 / dT> dn 2 / dT) with respect to a change in temperature T is unevenly distributed in the mold. An optical element manufacturing method for molding, wherein the mold part corresponding to the position of the second material is installed vertically downward, the second material is allowed to flow into the mold, An optical element manufacturing method comprising: a step of flowing a first material; and a step of heating the mold.

13.常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、熱可塑樹脂からなる第1の素材と、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dT(dn1/dT>dn2/dT)の、熱可塑性樹脂からなる第2の素材と、を金型内で偏在させて成形する光学素子製造方法であって、予め成形された前記第2の素材を前記金型内の所定の位置に配置する工程と、溶融した前記第1の素材を流入させる工程と、を有することを特徴とする光学素子製造方法。 13. A first material made of a thermoplastic resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T, and a refractive index n 2 at room temperature. Then, a second material made of a thermoplastic resin having a refractive index change rate of dn 2 / dT (dn 1 / dT> dn 2 / dT) with respect to a change in temperature T is unevenly distributed in the mold. An optical element manufacturing method comprising: a step of placing the pre-formed second material at a predetermined position in the mold; and a step of flowing the melted first material. An optical element manufacturing method.

本発明によれば、対物レンズが偏熱状態となっても、ディスク上に形成される集光スポットを良好に保つことが可能な対物レンズを得ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to obtain an objective lens capable of maintaining a good condensing spot formed on the disk even when the objective lens is in a heat-biased state.

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.

図1は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an optical system of the optical pickup device according to the present embodiment.

同図は、基材厚が0.1mmの超高密度光ディスク12、基材厚が0.6mmの光ディスク(DVD)13及び基材厚1.2mmの光ディスク(CD)14を記録再生する状態を示しており、説明の便宜上、同一箇所に重ねて描いている。   The figure shows a state in which an ultra-high density optical disk 12 having a substrate thickness of 0.1 mm, an optical disk (DVD) 13 having a substrate thickness of 0.6 mm, and an optical disk (CD) 14 having a substrate thickness of 1.2 mm are recorded and reproduced. For convenience of explanation, they are drawn in the same place.

本例の光学系には、波長380nm〜420nm(λ1)の光源1と、波長630nm〜680nm(λ2)の光源2と、波長780nm〜820nm(λ3)の光源3と、を有している。   The optical system of this example includes a light source 1 having a wavelength of 380 nm to 420 nm (λ1), a light source 2 having a wavelength of 630 nm to 680 nm (λ2), and a light source 3 having a wavelength of 780 nm to 820 nm (λ3).

超高密度光ディスク12を記録再生する際は、光源1から射出された波長λ1の光束がプリズム4、5、6を透過し、コリメータレンズ7で平行光束となされ、ダイクロイックミラーの反射面67aで反射され、対物レンズ39により超高密度光ディスク12の記録面上に光スポットとして集光される。反射面67aは、波長λ1、λ2の光束を反射させ、波長λ3の光束は透過するように、例えば誘電体多層膜により形成されている。なお、対物レンズ39の光源側に位相板等が配置されたものでもよい。   When recording / reproducing the ultra-high-density optical disc 12, the light beam having the wavelength λ1 emitted from the light source 1 is transmitted through the prisms 4, 5, and 6 to be converted into a parallel light beam by the collimator lens 7 and reflected by the reflecting surface 67a of the dichroic mirror. Then, the light is condensed as a light spot on the recording surface of the ultra-high density optical disk 12 by the objective lens 39. The reflecting surface 67a is formed of, for example, a dielectric multilayer film so as to reflect the light beams having the wavelengths λ1 and λ2 and transmit the light beam having the wavelength λ3. Note that a phase plate or the like may be disposed on the light source side of the objective lens 39.

超高密度光ディスク12の記録面で反射された光束は、再度対物レンズ39を通り、反射面67aで反射され、コリメータレンズ7を通り、プリズム6で反射され検出器15に入射する。検出器15は複数の光検出領域を有しており、複数の光検出領域は受光した光量に応じて信号を出力する。   The light beam reflected by the recording surface of the ultra-high density optical disk 12 passes through the objective lens 39 again, is reflected by the reflecting surface 67a, passes through the collimator lens 7, is reflected by the prism 6, and enters the detector 15. The detector 15 has a plurality of light detection areas, and the plurality of light detection areas output signals according to the received light quantity.

DVD13を記録再生する際は、光源2から射出された波長λ2の光束をプリズム4で反射させ、プリズム5、6を透過した後、コリメータレンズ7で平行光束となされ、ダイクロイックミラーの反射面67aで反射され、対物レンズ39によりDVD13の記録面上に光スポットとして集光される。   When recording / reproducing the DVD 13, the light beam having the wavelength λ 2 emitted from the light source 2 is reflected by the prism 4, passes through the prisms 5 and 6, then becomes a parallel light beam by the collimator lens 7, and is reflected by the reflection surface 67 a of the dichroic mirror. The light is reflected and condensed as a light spot on the recording surface of the DVD 13 by the objective lens 39.

DVD13の記録面で反射された光束は、再度対物レンズ39を通り、反射面67aで反射され、コリメータレンズ7を通り、プリズム6で反射され検出器15に入射する。   The light beam reflected by the recording surface of the DVD 13 passes through the objective lens 39 again, is reflected by the reflecting surface 67a, passes through the collimator lens 7, is reflected by the prism 6, and enters the detector 15.

CD14を記録再生する際は、光源3から射出された波長λ3の光束をプリズム5で反射させ、プリズム6を透過した後、コリメータレンズ7で平行光束となされ、ダイクロックミラーの反射面67aを透過し、反射面67bで反射され、対物レンズ45によりCD14の記録面上に光スポットとして集光される。   When recording / reproducing the CD 14, the light beam having the wavelength λ 3 emitted from the light source 3 is reflected by the prism 5, passes through the prism 6, then becomes a parallel light beam by the collimator lens 7, and passes through the reflection surface 67 a of the dichroic mirror. Then, the light is reflected by the reflecting surface 67 b and is condensed as a light spot on the recording surface of the CD 14 by the objective lens 45.

CD14の記録面で反射された光束は、再度対物レンズ45を通り、反射面67bで反射され、コリメータレンズ7を通り、プリズム6で反射され検出器15に入射する。   The light beam reflected by the recording surface of the CD 14 passes through the objective lens 45 again, is reflected by the reflecting surface 67 b, passes through the collimator lens 7, is reflected by the prism 6, and enters the detector 15.

即ち、同図に示す、光ピックアップ装置の光学系は、対物レンズ支持部材33に搭載されている対物レンズ39と45を使い分けることにより、超高密度光ディスク12、DVD13、CD14のそれぞれに対して、情報の記録再生が行われるようになっている。   In other words, the optical system of the optical pickup device shown in the same figure uses the objective lenses 39 and 45 mounted on the objective lens support member 33 properly, so that each of the ultra high density optical disc 12, DVD 13 and CD 14 is used. Information is recorded and reproduced.

図2は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の対物レンズが支持された光ヘッド部を模式的に示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing an optical head portion on which an objective lens of the optical pickup device according to the present embodiment is supported.

同図において、2つの対物レンズ39、45は、対物レンズ支持部材33に接着支持されている。対物レンズ支持部材33は支持ホルダ27から延びる4本の可撓性のワイヤ26により支持され、ワイヤ26をサスペンションとして、対物レンズ支持部材33は所定範囲の移動が可能とされている。   In the figure, two objective lenses 39 and 45 are bonded and supported by an objective lens support member 33. The objective lens support member 33 is supported by four flexible wires 26 extending from the support holder 27, and the objective lens support member 33 can move within a predetermined range using the wires 26 as a suspension.

対物レンズ支持部材33の外周には、フォーカス駆動用コイル23が巻き回され、外ヨーク24、内ヨーク25、マグネット21で構成される磁気回路中にトラッキング駆動用コイル22(図示せず)が配置されている。アクチュエータである、これらのコイルに給電することにより対物レンズ支持部材33は、2つの対物レンズ39、45の光軸方向とこの光軸に直交する方向の2方向に揺動可能となっている。またこれらのコイルはワイヤ26を介して電源が供給されるようになっている。   A focus drive coil 23 is wound around the outer periphery of the objective lens support member 33, and a tracking drive coil 22 (not shown) is disposed in a magnetic circuit composed of an outer yoke 24, an inner yoke 25, and a magnet 21. Has been. By supplying power to these coils, which are actuators, the objective lens support member 33 can swing in two directions, ie, the optical axis direction of the two objective lenses 39 and 45 and the direction orthogonal to the optical axis. These coils are supplied with power via a wire 26.

図3は、本実施の形態に係る対物レンズ39、45を示す図である。同図(a)は、図2に示す光ヘッド部のF−F線で切断したときの断面図であり、同図(b)は、対物レンズ39、45を光ディスク側から見た図である。   FIG. 3 is a diagram showing the objective lenses 39 and 45 according to the present embodiment. 2A is a cross-sectional view of the optical head section shown in FIG. 2 taken along the line FF, and FIG. 2B is a view of the objective lenses 39 and 45 viewed from the optical disc side. .

同図に示す対物レンズ39、45は、フォーカス駆動用コイル23に近い側と遠い側では、異なる素材で形成されている。また、この異なる素材は図示の如く半径方向で偏在して形成されている。   The objective lenses 39 and 45 shown in the figure are formed of different materials on the side closer to and far from the focus driving coil 23. Further, the different materials are unevenly distributed in the radial direction as shown in the figure.

対物レンズ39は、フォーカス駆動用コイル23に遠い側が第1の素材Aで形成されており、フォーカス駆動用コイル23に近い側が第2の素材Bで形成されている。同様に対物レンズ45も、フォーカス駆動用コイル23に遠い側が第1の素材Aで形成されており、フォーカス駆動用コイル23に近い側が第2の素材Bで形成されている。   The objective lens 39 is formed of the first material A on the side far from the focus driving coil 23 and is formed of the second material B on the side close to the focus driving coil 23. Similarly, the objective lens 45 is also formed of the first material A on the side far from the focus driving coil 23 and the second material B on the side close to the focus driving coil 23.

第1の素材Aは、常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、樹脂からなるものであり、第2の素材Bは、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dTの、樹脂からなり、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がそれぞれ異なるもの、即ちdn1/dT≠dn2/dTである。また、素材A及びBの常温での屈折率n1及びn2は、n1≒n2のものである。 The first material A is made of a resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T, and the second material B is refractive index at normal temperature an n 2, of dn 2 / dT refractive index change rate with respect to changes in temperature T, a resin, which refractive index change rate with respect to changes in temperature T are different, i.e., dn is a 1 / dT ≠ dn 2 / dT . Further, the refractive indexes n 1 and n 2 of the materials A and B at room temperature are n 1 ≈n 2 .

本実施の形態に係る対物レンズを構成する第1の素材A、第2の素材Bは、例えば、無機微粒子を分散させた樹脂材料を用いることができる。無機微粒子を分散させた樹脂材料を用いる場合、第1の素材Aの樹脂材料と第2の素材Bの樹脂材料のうち、一方に無機微粒子を分散させた樹脂材料を用いてもよく、第1の素材Aの樹脂材料及び第2の素材Bの樹脂材料の両方に無機微粒子を分散させた樹脂材料を用いてもよい。   As the first material A and the second material B constituting the objective lens according to the present embodiment, for example, a resin material in which inorganic fine particles are dispersed can be used. When using a resin material in which inorganic fine particles are dispersed, a resin material in which inorganic fine particles are dispersed in one of the resin material of the first material A and the resin material of the second material B may be used. A resin material in which inorganic fine particles are dispersed in both the resin material of the material A and the resin material of the second material B may be used.

また、樹脂中に分散される無機微粒子としては特に限定はなく、得られる樹脂材料の温度による屈折率の変化dn/dTが本発明の構成となるように無機微粒子の中から任意に選択することができる。具体的には酸化物微粒子、金属塩微粒子、半導体微粒子などが好ましく用いられ、この中から、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。   In addition, the inorganic fine particles dispersed in the resin are not particularly limited, and may be arbitrarily selected from the inorganic fine particles so that the refractive index change dn / dT depending on the temperature of the resin material to be obtained becomes the structure of the present invention. Can do. Specifically, oxide fine particles, metal salt fine particles, semiconductor fine particles, and the like are preferably used. Of these, those that do not generate absorption, light emission, fluorescence, etc. in the wavelength region used as an optical element are appropriately selected and used. Is preferred.

更に、第1の素材A及び第2の素材Bの樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂等を用いることができる。   Furthermore, as the resin material of the first material A and the second material B, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used.

このように、常温での屈折率がほぼ等しく、温度変化に対する屈折率変化が異なる材料(上記の例では、dn1/dT>dn2/dT)を用いて、光学素子である対物レンズを半径方向で偏在するように形成し、対物レンズの半径方向での光ピックアップ装置のアクチュエータの発熱による偏熱状態に対し、対物レンズ内の高温部の屈折率と比較的低温部の屈折率差を解消することができ、これにより非点収差が悪化することなく、ディスク上に形成される集光スポットを良好に保つことが可能な対物レンズを得ることができる。 In this way, the objective lens, which is an optical element, has a radius by using a material having a refractive index that is substantially equal to room temperature and having a different refractive index change with respect to a temperature change (in the above example, dn 1 / dT> dn 2 / dT). In order to eliminate the difference in refractive index between the high-temperature part and the relatively low-temperature part in the objective lens against the heat-biased state caused by the heat generated by the actuator of the optical pickup device in the radial direction of the objective lens. Accordingly, it is possible to obtain an objective lens capable of maintaining a good focused spot formed on the disk without deteriorating astigmatism.

更に、同図に示すように、対物レンズ39及び45のフランジ部には、第2の素材が偏在している方向を示す指標39h及び45h(図示では、円形の凹み)が形成されている。このようにすることで、組み込み時に方向を間違えることなく組み込みができるようになっている。   Furthermore, as shown in the figure, indicators 39h and 45h (circular dents in the figure) indicating the direction in which the second material is unevenly distributed are formed on the flange portions of the objective lenses 39 and 45, respectively. By doing in this way, it is possible to embed without making a mistake in the direction at the time of incorporation.

図4は、本実施の形態に係る対物レンズのその他の例を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the objective lens according to the present embodiment.

同図(a)に示す対物レンズ39及び45は、常温での屈折率がn1で、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの樹脂からなる第1の素材Aと、常温での屈折率がn2で、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dT(dn1/dT≠dn2/dT)の樹脂からなる第2の素材Bとを、光軸O方向で偏在させて形成したものである。この例は、例えばアクチュエータが対物レンズに対し相対的に図示下方にずれて配置されており、対物レンズの光軸方向で偏熱状態となる場合に適用される。 The objective lenses 39 and 45 shown in FIG. 5A have a first material A made of a resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T; A second material B made of a resin having a refractive index of n 2 at normal temperature and a refractive index change rate of dn 2 / dT (dn 1 / dT ≠ dn 2 / dT) with respect to a change in temperature T is provided on the optical axis. It is formed by uneven distribution in the O direction. This example is applied when, for example, the actuator is disposed so as to be shifted downward relative to the objective lens in the figure and is in a heat-biased state in the optical axis direction of the objective lens.

同図(b)は、第1の素材Aと第2の素材Bとを半径方向及び光軸O方向の双方について偏在させて形成したものである。この例は、対物レンズの光軸方向及び半径方向の双方向で偏熱状態となる場合に適用される。   FIG. 4B shows the first material A and the second material B that are formed so as to be unevenly distributed in both the radial direction and the optical axis O direction. This example is applied to a case where the heat is shifted in both directions of the optical axis direction and the radial direction of the objective lens.

即ち、本実施の形態に係る光学素子である対物レンズは、配置された光ピックアップ装置の光ヘッド部の偏熱状態に対応するように、温度変化に対する屈折率変化が異なる材料を用いて、対物レンズ内の高温部の屈折率と比較的低温部の屈折率差の発生を解消し、ディスク上に形成される集光スポットを良好に保つことが可能とするものである。   That is, the objective lens, which is an optical element according to the present embodiment, uses a material having a different refractive index change with respect to a temperature change so as to correspond to the thermal deviation state of the optical head portion of the optical pickup device arranged. This eliminates the difference in refractive index between the high temperature portion and the relatively low temperature portion in the lens, and makes it possible to maintain a good condensing spot formed on the disk.

なお、上記の例では光ヘッド部に2つの対物レンズが搭載され、共に樹脂材料で形成されたもので説明したが、これに限るものでなく、一方がガラスで形成されたものの場合には、他方の樹脂材料で形成されたものに適用されるものである。また、光ヘッド部に1つのレンズが搭載されている場合にも、発生する偏熱状態に対応して適用可能なものである。   In the above example, two objective lenses are mounted on the optical head unit, and both are described as being formed of a resin material. However, the present invention is not limited to this, and when one is formed of glass, This is applied to the one formed of the other resin material. In addition, even when one lens is mounted on the optical head unit, the present invention can be applied corresponding to the generated thermal deviation state.

図5は、本実施の形態に係る光学素子である対物レンズを熱硬化性樹脂を用いて形成する工程を示す図である。同図(a)〜(c)を用いて、図3に示す対物レンズ45を形成する場合を例に取り、説明する。   FIG. 5 is a diagram showing a process of forming an objective lens, which is an optical element according to the present embodiment, using a thermosetting resin. The case where the objective lens 45 shown in FIG. 3 is formed will be described as an example with reference to FIGS.

同図に示す金型50は、対物レンズ45の一方の光学有効面を形成する面が形成された金型部52と、フランジ部の一方の面及びフランジ部側面を形成する金型部51と、対物レンズ45の他方の光学有効面及びフランジ面を形成する面が形成された金型部53とで構成され、パーティングラインPLを境に型開きし、成形品である対物レンズ45が取り出せるようになっている。   A mold 50 shown in the figure includes a mold part 52 on which a surface that forms one optical effective surface of the objective lens 45 is formed, and a mold part 51 that forms one surface of the flange part and a side surface of the flange part. And the mold part 53 on which the other optically effective surface of the objective lens 45 and the surface forming the flange surface are formed. The mold is opened with the parting line PL as a boundary, and the objective lens 45 as a molded product can be taken out. It is like that.

同図(a)に示すように、金型50は第2の素材Bの位置に対応する金型部位(指標45hに相当する部位)が鉛直下方に設置されている。   As shown in FIG. 5A, the mold 50 is provided with a mold part corresponding to the position of the second material B (part corresponding to the index 45h) vertically below.

まず、第2の素材Bをゲート部45gから流入させる。この時、第2の素材Bは重力により、同図(a)の如く下方に貯まった状態となる。   First, the second material B is introduced from the gate portion 45g. At this time, the second material B is in a state of being stored downward due to gravity as shown in FIG.

次いで、同図(b)に示すように、第1の素材Aをゲート部45gから流入させた後、加熱し、熱硬化性樹脂である第1の素材A及び第2の素材Bを硬化させる。このようにすることで、第1の素材A及び第2の素材Bの境界線近傍では、混合し境界線が曖昧な状態で硬化し、本実施の形態に係る対物レンズ45が形成される。   Next, as shown in FIG. 4B, after the first material A is caused to flow from the gate portion 45g, it is heated to cure the first material A and the second material B, which are thermosetting resins. . By doing so, in the vicinity of the boundary line between the first material A and the second material B, they are mixed and hardened in a state where the boundary line is ambiguous, and the objective lens 45 according to the present embodiment is formed.

硬化後、同図(c)に示すように、金型50のパーティングラインPLを境に、金型部51と52を、金型部53から離間させて型開きし、金型52を突き出して対物レンズ45が、離型される。   After curing, as shown in FIG. 5C, the mold parts 51 and 52 are opened apart from the mold part 53 with the parting line PL of the mold 50 as a boundary, and the mold 52 is projected. Then, the objective lens 45 is released.

この後、ゲート部45gを削除して、対物レンズ45が完成する。   Thereafter, the gate portion 45g is deleted, and the objective lens 45 is completed.

図6は、本実施の形態に係る光学素子である対物レンズを熱可塑性樹脂を用いて形成する工程を示す図である。同図(a)〜(c)を用いて、図3に示す対物レンズ45を形成する場合を例に取り、説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a process of forming an objective lens, which is an optical element according to the present embodiment, using a thermoplastic resin. The case where the objective lens 45 shown in FIG. 3 is formed will be described as an example with reference to FIGS.

同図に示す金型50も、対物レンズ45の一方の光学有効面を形成する面が形成された金型部52と、フランジ部の一方の面及びフランジ部側面を形成する金型部51と、対物レンズ45の他方の光学有効面及びフランジ面を形成する面が形成された金型部53とで構成され、パーティングラインPLを境に型開きし、成形品である対物レンズ45が取り出せるようになっている。   The mold 50 shown in the figure also includes a mold part 52 on which a surface that forms one optical effective surface of the objective lens 45 is formed, and a mold part 51 that forms one surface of the flange part and a side surface of the flange part. And the mold part 53 on which the other optically effective surface of the objective lens 45 and the surface forming the flange surface are formed. The mold is opened with the parting line PL as a boundary, and the objective lens 45 as a molded product can be taken out. It is like that.

まず、同図(a)の如く金型50を型開きし、予め第2の素材Bを用いて成形しておいた、対物レンズ45の一部を構成する部位45pを、所定の位置に配置する。   First, as shown in FIG. 5A, the mold 50 is opened, and a portion 45p constituting a part of the objective lens 45, which is previously molded using the second material B, is arranged at a predetermined position. To do.

次いで、同図(b)に示すように、金型50を閉じ、第1の素材Aをゲート部45gから流入させ、型温を下げる。   Next, as shown in FIG. 5B, the mold 50 is closed, the first material A is caused to flow from the gate portion 45g, and the mold temperature is lowered.

この後、同図(c)に示すように、金型50のパーティングラインPLを境に、金型部51と52を、金型部53から離間させて型開きし、金型52を突き出して対物レンズ45が、離型される。   Thereafter, as shown in FIG. 5C, the mold parts 51 and 52 are opened apart from the mold part 53 with the parting line PL of the mold 50 as a boundary, and the mold 52 is projected. Then, the objective lens 45 is released.

この後、ゲート部45gを除去して、対物レンズ45が完成する。   Thereafter, the gate portion 45g is removed, and the objective lens 45 is completed.

この熱可塑性樹脂を用いたインサート成形では、予め第2の素材Bを用いて所望の形状に成形を行うことができ、第2の素材Bの占める形状の自由度が高く、光ヘッド部の条件に対応した種々の偏熱状態への対応力を高いものとすることができる。   In the insert molding using this thermoplastic resin, the second material B can be molded in advance into a desired shape, the degree of freedom of the shape occupied by the second material B is high, and the conditions of the optical head portion It is possible to increase the ability to cope with various heat deviation states corresponding to the above.

次に、本実施の形態に係る第1の素材と第2の素材について説明する。   Next, the first material and the second material according to the present embodiment will be described.

本実施の形態に用いられる樹脂材料に分散される無機微粒子としては、具体的には酸化物微粒子、金属塩微粒子、半導体微粒子などが好ましく用いられる。   Specifically, oxide fine particles, metal salt fine particles, semiconductor fine particles, and the like are preferably used as the inorganic fine particles dispersed in the resin material used in the present embodiment.

酸化物微粒子としては、金属酸化物を構成する金属が、Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Nb、Zr、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ta、Hf、W、Ir、Tl、Pb、Bi及び希土類金属からなる群より選ばれる1種または2種以上の金属である金属酸化物を用いることができ、具体的には、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物(MgAl24)等が挙げられる。また、本発明において用いられる酸化物微粒子として希土類酸化物を用いることもでき、具体的には酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。金属塩微粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。 As oxide fine particles, the metal constituting the metal oxide is Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb. 1 selected from the group consisting of Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir, Tl, Pb, Bi and rare earth metals A metal oxide that is a seed or two or more metals can be used. Specifically, for example, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, oxide Magnesium, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, indium oxide, tin oxide, lead oxide, double oxides composed of these oxides, lithium niobate and potassium niobate , Lithium tantalate, the aluminum magnesium oxide (MgAl 2 O 4), and the like. In addition, rare earth oxides can also be used as oxide fine particles used in the present invention, specifically, scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, praseodymium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide. Terbium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium oxide, lutetium oxide and the like. Examples of the metal salt fine particles include carbonates, phosphates, sulfates, and the like, specifically, calcium carbonate, aluminum phosphate, and the like.

また、半導体微粒子とは、半導体結晶組成の微粒子を意味し、該半導体結晶組成の具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第14族元素の単体、リン(黒リン)等の周期表第15族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第16族元素の単体、炭化ケイ素(SiC)等の複数の周期表第14族元素からなる化合物、酸化錫(IV)(SnO2)、硫化錫(II,IV)(Sn(II)Sn(IV)S3)、硫化錫(IV)(SnS2)、硫化錫(II)(SnS)、セレン化錫(II)(SnSe)、テルル化錫(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、セレン化鉛(II)(PbSe)、テルル化鉛(II)(PbTe)等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、窒化ホウ素(BN)、リン化ホウ素(BP)、砒化ホウ素(BAs)、窒化アルミニウム(AlN)、リン化アルミニウム(AlP)、砒化アルミニウム(AlAs)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、窒化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、砒化ガリウム(GaAs)、アンチモン化ガリウム(GaSb)、窒化インジウム(InN)、リン化インジウム(InP)、砒化インジウム(InAs)、アンチモン化インジウム(InSb)等の周期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物(あるいはIII−V族化合物半導体)、硫化アルミニウム(Al23)、セレン化アルミニウム(Al2Se3)、硫化ガリウム(Ga23)、セレン化ガリウム(Ga2Se3)、テルル化ガリウム(Ga2Te3)、酸化インジウム(In23)、硫化インジウム(In23)、セレン化インジウム(In2Se3)、テルル化インジウム(In2Te3)等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化タリウム(I)(TlCl)、臭化タリウム(I)(TlBr)、ヨウ化タリウム(I)(TlI)等の周期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)、酸化カドミウム(CdO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、テルル化カドミウム(CdTe)、硫化水銀(HgS)、セレン化水銀(HgSe)、テルル化水銀(HgTe)等の周期表第12族元素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII−VI族化合物半導体)、硫化砒素(III)(As23)、セレン化砒素(III)(As2Se3)、テルル化砒素(III)(As2Te3)、硫化アンチモン(III)(Sb23)、セレン化アンチモン(III)(Sb2Se3)、テルル化アンチモン(III)(Sb2Te3)、硫化ビスマス(III)(Bi23)、セレン化ビスマス(III)(Bi2Se3)、テルル化ビスマス(III)(Bi2Te3)等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化銅(I)(Cu2O)、セレン化銅(I)(Cu2Se)等の周期表第11族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化銅(I)(CuCl)、臭化銅(I)(CuBr)、ヨウ化銅(I)(CuI)、塩化銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)等の周期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化ニッケル(II)(NiO)等の周期表第10族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化コバルト(II)(CoO)、硫化コバルト(II)(CoS)等の周期表第9族元素と周期表第16族元素との化合物、四酸化三鉄(Fe34)、硫化鉄(II)(FeS)等の周期表第8族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化マンガン(II)(MnO)等の周期表第7族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化モリブデン(IV)(MoS2)、酸化タングステン(IV)(WO2)等の周期表第6族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化バナジウム(II)(VO)、酸化バナジウム(IV)(VO2)、酸化タンタル(V)(Ta25)等の周期表第5族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化チタン(TiO2、Ti25、Ti23、Ti59等)等の周期表第4族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化マグネシウム(MgS)、セレン化マグネシウム(MgSe)等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr24)、セレン化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr2Se4)、硫化銅(II)クロム(III)(CuCr24)、セレン化水銀(II)クロム(III)(HgCr2Se4)等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート(BaTiO3)等が挙げられる。なお、G.Schmidら;Adv.Mater.,4巻,494頁(1991)に報告されている(BN)75(BF2)15F15や、D.Fenskeら;Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,29巻,1452頁(1990)に報告されているCu146Se73(トリエチルホスフィン)22のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。 Further, the semiconductor fine particles mean fine particles having a semiconductor crystal composition, and specific examples of the semiconductor crystal composition include a simple substance of group 14 element of periodic table such as carbon, silicon, germanium, tin, phosphorus (black). A group consisting of a group 15 element such as phosphorus), a group 16 element such as selenium or tellurium, a compound composed of a plurality of group 14 elements such as silicon carbide (SiC), tin oxide (IV) ) (SnO 2 ), tin sulfide (II, IV) (Sn (II) Sn (IV) S 3 ), tin sulfide (IV) (SnS 2 ), tin sulfide (II) (SnS), tin selenide (II) ) (SnSe), tin telluride (II) (SnTe), lead (II) sulfide (PbS), lead selenide (II) (PbSe), lead telluride (II) (PbTe) group 14 Compounds of elements and group 16 elements of the periodic table, boron nitride (BN), boron phosphide (BP), arsenic Arsenic (BAs), aluminum nitride (AlN), aluminum phosphide (AlP), aluminum arsenide (AlAs), aluminum antimonide (AlSb), gallium nitride (GaN), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs) Of periodic table group 13 elements such as gallium antimonide (GaSb), indium nitride (InN), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium antimonide (InSb), etc. Compound (or III-V compound semiconductor), aluminum sulfide (Al 2 S 3 ), aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), gallium selenide (Ga 2 Se 3 ), tellurium gallium (Ga 2 Te 3), indium oxide (In 2 O 3), indium sulfide In 2 S 3), indium selenide (In 2 Se 3), telluride, indium (In 2 Te 3) Periodic Table compounds of a Group 13 element and Periodic Table Group 16 element such as, thallium chloride (I) ( TlCl), thallium bromide (I) (TlBr), thallium iodide (I) (TlI) and other compounds of group 13 elements of the periodic table and elements of group 17 of the periodic table, zinc oxide (ZnO), zinc sulfide ( ZnS), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO), cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), cadmium telluride (CdTe), mercury sulfide (HgS), selenium Compounds of Group 12 elements of the periodic table and Group 16 elements of the periodic table (or II-VI group compound semiconductors) such as mercury halide (HgSe) and mercury telluride (HgTe), arsenic sulfide (III) ( s 2 S 3), selenium arsenic (III) (As 2 Se 3 ), telluride arsenic (III) (As 2 Te 3 ), antimony sulfide (III) (Sb 2 S 3 ), selenium antimony (III) (Sb 2 Se 3 ), antimony telluride (III) (Sb 2 Te 3 ), bismuth sulfide (III) (Bi 2 S 3 ), bismuth selenide (III) (Bi 2 Se 3 ), bismuth telluride (III ) (Bi 2 Te 3 ) and the like, compounds of periodic table group 15 elements and periodic table group 16 elements, copper oxide (I) (Cu 2 O), copper selenide (Cu 2 Se), etc. Compounds of Group 11 elements and Group 16 elements of the periodic table, copper (I) (CuCl), copper (I) (CuBr), copper (I) (CuI), silver chloride (AgCl) ), Silver bromide (AgBr) and the like, compounds of Group 11 elements of the periodic table and elements of Group 17 of the periodic table, nickel oxide (II Compound of periodic table group 10 element and periodic table group 16 element such as (NiO), periodic table group 9 element such as cobalt oxide (II) (CoO), cobalt sulfide (II) (CoS) and periodic table Compounds with Group 16 elements, compounds of Group 8 elements of the periodic table such as triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) and iron (II) sulfide (FeS), and Group 16 elements of the periodic table, manganese oxide (II ) (MnO) periodic table group 7 elements and periodic table group 16 elements, molybdenum sulfide (IV) (MoS 2 ), periodic table group 6 elements such as tungsten oxide (IV) (WO 2 ) And compounds of Group 16 elements of the periodic table, Group 5 elements of the Periodic Table such as vanadium oxide (II) (VO), vanadium oxide (IV) (VO 2 ), tantalum oxide (V) (Ta 2 O 5 ), etc. the compounds of the periodic table group 16 element, titanium oxide (TiO 2, Ti 2 O 5 , Ti 2 O 3, Ti 5 9, etc.) Group 4 of the periodic table element and the periodic table compounds of Group 16 elements such as magnesium sulfide (MgS), a Group 2 element and Periodic Table Group 16 element such as magnesium selenide (MgSe) , Cadmium oxide (II) chromium (III) (CdCr 2 O 4 ), cadmium selenide (II) chromium (III) (CdCr 2 Se 4 ), copper sulfide (II) chromium (III) (CuCr 2 S 4 ) ), Chalcogen spinels such as mercury (II) selenide (III) (HgCr 2 Se 4 ), barium titanate (BaTiO 3 ), and the like. In addition, G. Schmid et al .; Adv. Mater. 4, 494 (1991) (BN) 75 (BF2) 15F15 and D.C. Fenske et al .; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29, page 1452 (1990), a semiconductor cluster having a fixed structure such as Cu 146 Se 73 (triethylphosphine) 22 reported in the same manner is also exemplified.

一般的に樹脂のdn/dtは負の値を持つ、即ち温度の上昇に伴い屈折率が小さくなる性質を持つ。従って、樹脂材料のdn/dtの絶対値、即ち温度変化による屈折率変化の大きさを無機微粒子を分散することで効率的に小さくする為には、dn/dtが大きい微粒子を分散させることが好ましい。樹脂のdn/dtと同符号の値を持つ無機微粒子を用いる場合には、無機微粒子のdn/dtの絶対値が、母材となる樹脂のdn/dtよりも小さいことが好ましい。更に、母材となる樹脂のdn/dtと逆符号のdn/dtを有する微粒子、即ち、正の値のdn/dtを有する微粒子が好ましく用いられる。このような微粒子を樹脂に分散させることで、少ない量で効果的に樹脂材料のdn/dtの大きさ(絶対値)を小さくすることができる。分散される微粒子のdn/dtは、母材となる樹脂のdn/dtの値により適宜選択することができるが、一般的に光学素子に好ましく用いられる樹脂に微粒子を分散させる場合は、微粒子のdn/dtが−20×10-6よりも大きいことが好ましく、−10×10-6よりも大きいことが更に好ましい。 In general, dn / dt of a resin has a negative value, that is, has a property that the refractive index becomes smaller as the temperature rises. Therefore, in order to efficiently reduce the absolute value of dn / dt of the resin material, that is, the magnitude of the refractive index change due to the temperature change by dispersing the inorganic fine particles, it is necessary to disperse the fine particles having a large dn / dt. preferable. When using inorganic fine particles having the same sign value as the dn / dt of the resin, the absolute value of the dn / dt of the inorganic fine particles is preferably smaller than the dn / dt of the resin serving as the base material. Furthermore, fine particles having a dn / dt of the opposite sign to the dn / dt of the resin as the base material, that is, fine particles having a positive value of dn / dt are preferably used. By dispersing such fine particles in the resin, the size (absolute value) of the dn / dt of the resin material can be effectively reduced with a small amount. The dn / dt of the fine particles to be dispersed can be appropriately selected depending on the value of the dn / dt of the resin as a base material. However, when the fine particles are dispersed in a resin generally preferably used for an optical element, dn / dt is preferably larger than −20 × 10 −6, and more preferably larger than −10 × 10 −6 .

dn/dtが大きい微粒子として、例えば、窒化ガリウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどが挙げられる。   Examples of the fine particles having a large dn / dt include gallium nitride, zinc sulfide, zinc oxide, lithium niobate, and lithium tantalate.

一方、本実施の形態の光学素子に偏在する第1の素材と第2の素材は基準温度における屈折率が等しいことを特徴とする。従って、樹脂に微粒子を分散させる場合には、第1の素材と第2の素材の基準温度における屈折率が等しくなるように微粒子を適宜選択して分散させる必要がある。例えば、第1の素材及び第2の素材の母材となる樹脂としてそれぞれ同じ樹脂が用いられ(屈折率が等しい材料が用いられ)、一方に微粒子を分散させることで、屈折率変化dn1/dt1とdn2/dt2を異ならせる場合、微粒子の屈折率は母材となる樹脂と等しい微粒子を分散させることができる。また、第1の素材と第2の素材の母材となる樹脂としてそれぞれ異なる(屈折率が異なる)樹脂を用いる場合、第1の素材と第2の素材の屈折率が等しくなるよう分散させる微粒子の種類及び添加量等を適宜調整する必要がある。 On the other hand, the first material and the second material that are unevenly distributed in the optical element of the present embodiment have the same refractive index at the reference temperature. Therefore, when fine particles are dispersed in the resin, it is necessary to appropriately select and disperse the fine particles so that the first material and the second material have the same refractive index at the reference temperature. For example, the same resin is used as the base material of the first material and the second material (materials having the same refractive index are used), and fine particles are dispersed in one of them to change the refractive index change dn 1 / When dt 1 and dn 2 / dt 2 are made different, fine particles having a refractive index equal to that of the resin serving as a base material can be dispersed. In addition, when different resins are used as the base materials for the first material and the second material (different refractive indexes), the fine particles are dispersed so that the refractive indexes of the first material and the second material are equal. It is necessary to appropriately adjust the type and amount of addition.

微粒子を分散させる際には、母材となる樹脂と微粒子の屈折率の差が小さいことが望ましい。発明者らの検討の結果、樹脂と分散される微粒子の屈折率の差が小さいと、光を透過させた場合に散乱を起こし難いということがわかった。樹脂に微粒子を分散させる際、粒子が大きい程、光を透過させた時の散乱を起こしやすくなるが、樹脂と分散される微粒子の屈折率の差が小さいと、比較的大きな微粒子を用いても光の散乱が発生する度合いが小さいことを発見した。樹脂と分散される微粒子の屈折率の差は、0〜0.3の範囲であることが好ましく、更に0〜0.15の範囲であることが好ましい。   When dispersing the fine particles, it is desirable that the difference in refractive index between the resin as the base material and the fine particles is small. As a result of investigations by the inventors, it was found that if the difference in refractive index between the resin and the dispersed fine particles is small, scattering is difficult to occur when light is transmitted. When the fine particles are dispersed in the resin, the larger the particles, the easier it is to cause scattering when light is transmitted. However, if the difference in refractive index between the resin and the fine particles to be dispersed is small, relatively large fine particles can be used. It was discovered that the degree of light scattering is small. The difference in refractive index between the resin and the dispersed fine particles is preferably in the range of 0 to 0.3, and more preferably in the range of 0 to 0.15.

光学素子用の材料として好ましく用いられる樹脂の屈折率は、1.4〜1.6程度である場合が多く、これらの熱可塑性樹脂に分散させる材料としては、例えばシリカ(酸化ケイ素)、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物などが好ましく用いられる。   The refractive index of a resin preferably used as a material for an optical element is often about 1.4 to 1.6, and examples of the material dispersed in these thermoplastic resins include silica (silicon oxide) and calcium carbonate. Aluminum phosphate, aluminum oxide, magnesium oxide, aluminum / magnesium oxide and the like are preferably used.

また、発明者らの研究により、比較的屈折率の低い微粒子を分散させることで、樹脂材料のdn/dtの絶対値を効果的に小さくすることができることがわかった。屈折率が低い微粒子を分散した樹脂材料のdn/dtの絶対値が小さくなる理由について、詳細はわかっていないものの、樹脂組成物における無機微粒子の体積分率の温度変化が、微粒子の屈折率が低いほど、樹脂組成物のdn/dtの絶対値を小さくする方向に働くのではないかと考えられる。比較的屈折率が低い微粒子としては、例えばシリカ(酸化ケイ素)、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウムが好ましく用いられる。   Further, the inventors' research has revealed that the absolute value of dn / dt of the resin material can be effectively reduced by dispersing fine particles having a relatively low refractive index. Although the details of the reason why the absolute value of dn / dt of the resin material in which fine particles having a low refractive index are dispersed are small are not known, the temperature change of the volume fraction of inorganic fine particles in the resin composition indicates that the refractive index of the fine particles It is considered that the lower the value, the smaller the absolute value of dn / dt of the resin composition works. As fine particles having a relatively low refractive index, for example, silica (silicon oxide), calcium carbonate, and aluminum phosphate are preferably used.

樹脂に分散させる微粒子は、樹脂材料に求める特性に応じて、微粒子自体のdn/dtの大きさ、微粒子のdn/dtと母材となる樹脂のdn/dtとの差、及び微粒子の屈折率等を考慮して適宜選択することができる。更に、母材となる熱可塑性樹脂との相性、即ち、熱可塑性樹脂に対する分散性、散乱を引き起こし難い微粒子を適宜選択して用いることは、光透過性を維持する上で好ましい。   The fine particles to be dispersed in the resin are dn / dt of the fine particles themselves, the difference between the dn / dt of the fine particles and the dn / dt of the base resin, and the refractive index of the fine particles depending on the characteristics required for the resin material. It can be appropriately selected in consideration of the above. In addition, it is preferable to appropriately select and use fine particles which are compatible with the thermoplastic resin as a base material, that is, dispersibility with respect to the thermoplastic resin and hardly cause scattering, and are used.

例えば、光学素子に好ましく用いられる環状オレフィンポリマーを母材として用いる場合、光透過性を維持しながらdn/dtを小さくする微粒子としては、シリカが好ましく用いられる。   For example, when a cyclic olefin polymer that is preferably used in an optical element is used as a base material, silica is preferably used as the fine particles that reduce dn / dt while maintaining light transmittance.

上記の微粒子は、1種類の無機微粒子を用いてもよく、また複数種類の無機微粒子を併用してもよい。異なる性質を有する複数種類の微粒子を用いることで、必要とされる特性を更に効率よく向上させることもできる。   As the fine particles, one kind of inorganic fine particles may be used, or a plurality of kinds of inorganic fine particles may be used in combination. By using a plurality of types of fine particles having different properties, the required characteristics can be improved more efficiently.

また、本実施の形態に係る光学素子の素材に混合される無機微粒子は、平均粒子径が1nm以上、30nm以下が好ましく、1nm以上、20nm以下がより好ましく、さらに好ましくは1nm以上、10nm以下である。平均粒子径が1nm未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能が得られない恐れがあることから、平均粒子径は1nm以上であることが好ましく、また平均粒子径が30nmを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が70%未満となる恐れがあることから、平均粒子径は30nm以下であることが好ましい。ここでいう平均粒子径は各粒子を同体積の球に換算した時の直径(球換算粒径)の体積平均値を言う。   Further, the inorganic fine particles mixed with the material of the optical element according to the present embodiment preferably have an average particle diameter of 1 nm or more and 30 nm or less, more preferably 1 nm or more and 20 nm or less, and further preferably 1 nm or more and 10 nm or less. is there. When the average particle diameter is less than 1 nm, it is difficult to disperse the inorganic fine particles and the desired performance may not be obtained. Therefore, the average particle diameter is preferably 1 nm or more, and the average particle diameter exceeds 30 nm. In addition, the resulting thermoplastic material composition may become turbid, resulting in a decrease in transparency and a light transmittance of less than 70%. Therefore, the average particle diameter is preferably 30 nm or less. The average particle diameter here refers to the volume average value of the diameter (sphere converted particle diameter) when each particle is converted into a sphere having the same volume.

さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好適に用いられる。具体的には、粒子の最小径(微粒子の外周に接する2本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最小値)/最大径(微粒子の外周に接する2本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最大値)が0.5〜1.0であることが好ましく、0.7〜1.0であることが更に好ましい。   Further, the shape of the inorganic fine particles is not particularly limited, but spherical fine particles are preferably used. Specifically, the minimum diameter of the particle (minimum value of the distance between the tangents when drawing two tangents in contact with the outer periphery of the fine particle) / maximum diameter (the value in drawing two tangents in contact with the outer periphery of the fine particle The maximum value of the distance between tangents) is preferably 0.5 to 1.0, and more preferably 0.7 to 1.0.

また、粒子径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。   Further, the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, a particle having a relatively narrow distribution is preferably used rather than a particle having a wide distribution. Used.

(母材となる樹脂)
次いで、本実施の形態に係る光学素子に用いられる樹脂材料の母材となる樹脂について説明する。
(Resin used as base material)
Next, a resin serving as a base material of a resin material used for the optical element according to the present embodiment will be described.

本実施の形態に係る光学素子に用いられる樹脂材料の母材となる樹脂としては、光学材料として一般的に用いられる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂等を制限無く用いることができる。   As a resin that is a base material of the resin material used in the optical element according to the present embodiment, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or the like that is generally used as an optical material can be used without limitation. it can.

熱可塑性樹脂としては、光学素子としての加工性を考慮すると、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリイミド樹脂であることが好ましく、例えば、特開2003−73559に記載の化合物を挙げることができ、その好ましい化合物を表1に示す。   In consideration of processability as an optical element, the thermoplastic resin is preferably an acrylic resin, a cyclic olefin resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyamide resin, or a polyimide resin. The compounds described in -73559 can be mentioned, and preferred compounds are shown in Table 1.

Figure 2007188553
Figure 2007188553

本実施の形態に係る光学素子に用いられる熱可塑性樹脂は、炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと、環状オレフィンとの共重合体を水素添加処理して得られる環状構造を有するオレフィン系重合体である、特開平7−145213号公報の段落番号〔0032〕〜同〔0054〕に示されて居る化合物や、脂環式構造を有する繰り返し単位からなる脂環式炭化水素系共重合体であることが好ましい。好ましく用いられる環状オレフィン樹脂としては、ZEONEX(日本ゼオン)、APEL(三井化学)、アートン(JSR)、TOPAS(チコナ)などが挙げられるが、これらに限るものではない。   The thermoplastic resin used in the optical element according to the present embodiment is an olefin-based resin having a cyclic structure obtained by hydrogenating a copolymer of an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin. JP-A-7-145213, paragraphs [0032] to [0054], which are polymers, and alicyclic hydrocarbon copolymers comprising repeating units having an alicyclic structure It is preferable that Examples of the cyclic olefin resin preferably used include, but are not limited to, ZEONEX (Nippon Zeon), APEL (Mitsui Chemicals), Arton (JSR), and TOPAS (Chicona).

熱硬化性樹脂としては、熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂が挙げられる。熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂は、加熱による連続的加水分解−脱水縮合反応によって、シロキサン結合骨格による三次元網状構造となるものであれば、特に制限はなく、一般に高温、長時間の加熱で硬化性を示し、一度硬化すると過熱により再軟化し難い性質を有する。   An example of the thermosetting resin is a thermosetting polyorganosiloxane resin. The thermosetting polyorganosiloxane resin is not particularly limited as long as it becomes a three-dimensional network structure with a siloxane bond skeleton by a continuous hydrolysis-dehydration condensation reaction by heating. It exhibits curability and has the property of being hard to be re-softened by overheating once cured.

このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記の一般式が構成単位として含まれ、その形状は鎖状、環状、網状形状のいずれであってもよい。   Such a polyorganosiloxane resin includes the following general formula as a structural unit, and the shape thereof may be any of a chain, a ring, and a network.

((R1)(R2)SiO)n
ここで、R1及びR2は同種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、R1及びR2としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換した基、例えばクロロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基、γ−アミノプロピル基、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル基などが例示される。またR1及びR2は水酸基およびアルコキシ基から選択される基であってもよい。また、nは50以上の整数を示す。
((R 1 ) (R 2 ) SiO) n
Here, R 1 and R 2 represent the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and examples of R 1 and R 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, Alkyl groups such as vinyl and allyl groups, aryl groups such as phenyl and tolyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl and cyclooctyl groups, or hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are halogen atoms, cyano groups A group substituted with an amino group, such as a chloromethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, a cyanomethyl group, a γ-aminopropyl group, an N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyl group, etc. Illustrated. R 1 and R 2 may be a group selected from a hydroxyl group and an alkoxy group. N represents an integer of 50 or more.

ポリオルガノシロキサン樹脂は、通常、トルエン、キシレン、石油系溶剤のような炭化水素系溶剤、またはこれらと極性溶剤との混合物に溶解して用いられる。また、相互に溶解しあう範囲で、組成の異なるものを配合して用いても良い。   The polyorganosiloxane resin is usually used after being dissolved in a hydrocarbon solvent such as toluene, xylene or petroleum solvent, or a mixture of these with a polar solvent. Moreover, you may mix | blend and use what differs in a composition in the range which mutually melt | dissolves.

ポリオルガノシロキサン樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、オルガノハロゲノシランの一種または二種以上の混合物を加水分解ないしアルコリシスすることによって得ることができ、ポリオルガノシロキサン樹脂は、一般にシラノール基またはアルコキシ基等の加水分解性基を含有し、これらの基をシラノール基に換算して1〜10質量%含有する。   The method for producing the polyorganosiloxane resin is not particularly limited, and any known method can be used. For example, it can be obtained by hydrolysis or alcoholysis of one or a mixture of two or more organohalogenosilanes. Polyorganosiloxane resins generally contain hydrolyzable groups such as silanol groups or alkoxy groups. A group is contained in an amount of 1 to 10% by mass in terms of a silanol group.

これらの反応は、オルガノハロゲノシランを溶融しうる溶媒の存在下に行うのが一般的である。また、分子鎖末端に水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原子を有する直鎖状のポリオルガノシロキサンを、オルガノトリクロロシランと共加水分解して、ブロック共重合体を合成する方法によっても得ることができる。このようにして得られるポリオルガノシロキサン樹脂は一般に残存するHClを含むが、保存安定性が良好なことから、10ppm以下、好ましくは1ppm以下のものを使用するのが良い。   These reactions are generally performed in the presence of a solvent capable of melting the organohalogenosilane. It can also be obtained by a method of synthesizing a block copolymer by cohydrolyzing a linear polyorganosiloxane having a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom at the molecular chain terminal with an organotrichlorosilane. The polyorganosiloxane resin thus obtained generally contains the remaining HCl, but since it has good storage stability, it should be 10 ppm or less, preferably 1 ppm or less.

(その他の配合剤)
上記樹脂の調製時や樹脂材料の成型工程においては、必要に応じて各種添加剤(配合剤ともいう)を添加することができる。添加剤については、格別限定はないが、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤などの安定剤;滑剤、可塑剤などの樹脂改質剤;軟質重合体、アルコール性化合物等の白濁防止剤;染料や顔料などの着色剤;帯電防止剤、難燃剤、フィラーなどが挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは2種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明に記載の効果を損なわない範囲で適宜選択される。本発明においては、特に、重合体が少なくとも可塑剤または酸化防止剤を含有することが好ましい。
(Other ingredients)
Various additives (also referred to as compounding agents) can be added as necessary during the preparation of the resin and in the molding process of the resin material. There are no particular restrictions on the additives, but stabilizers such as antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, weather stabilizers, UV absorbers and near infrared absorbers; resin modifiers such as lubricants and plasticizers An anti-clouding agent such as a soft polymer or an alcohol compound; a colorant such as a dye or a pigment; an antistatic agent, a flame retardant, or a filler. These compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the compounding amount is appropriately selected within a range not impairing the effects described in the present invention. In the present invention, it is particularly preferable that the polymer contains at least a plasticizer or an antioxidant.

(可塑剤)
可塑剤としては、特に限定はないが、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等を挙げることができる。
(Plasticizer)
The plasticizer is not particularly limited, however, phosphate ester plasticizer, phthalate ester plasticizer, trimellitic ester plasticizer, pyromellitic acid plasticizer, glycolate plasticizer, citrate ester A plasticizer, a polyester plasticizer, etc. can be mentioned.

リン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジフェニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等、トリメリット酸系可塑剤では、例えば、トリブチルトリメリテート、トリフェニルトリメリテート、トリエチルトリメリテート等、ピロメリット酸エステル系可塑剤では、例えば、テトラブチルピロメリテート、テトラフェニルピロメリテート、テトラエチルピロメリテート等、グリコレート系可塑剤では、例えば、トリアセチン、トリブチリン、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等、クエン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリエチルシトレート、トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリ−n−(2−エチルヘキシル)シトレート等を挙げることができる。   In the phosphate ester plasticizer, for example, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, etc. Trimellitic plasticizers such as diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diphenyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, etc. For pyromellitic acid ester plasticizers such as phenyl trimellitate, triethyl trimellitate, etc. Examples of glycolate plasticizers such as tilpyromelitate, tetraphenylpyromellitate, and tetraethylpyromellitate include triacetin, tributyrin, ethylphthalylethyl glycolate, methylphthalylethyl glycolate, and butylphthalylbutyl glycolate. In the citrate plasticizer, for example, triethyl citrate, tri-n-butyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tri-n-butyl citrate, acetyl tri-n- (2-ethylhexyl) citrate, etc. Can be mentioned.

(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、成型時の酸化劣化等によるレンズの着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、重合体100質量部に対して好ましくは0.001〜5質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。
(Antioxidant)
Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, etc. Among them, phenolic antioxidants, particularly alkyl-substituted phenolic antioxidants are preferable. By blending these antioxidants, it is possible to prevent lens coloring and strength reduction due to oxidative degradation during molding without lowering transparency, heat resistance and the like. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention, but with respect to 100 parts by mass of the polymer. It is preferably 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass.

フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレートなどの特開昭63−179953号公報や特開平1−168643号公報に記載されるアクリレート系化合物;オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニルプロピオネート))メタン[すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート))]、トリエチレングリコールビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)などのアルキル置換フェノール系化合物;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物;などが挙げられる。   A conventionally well-known thing can be used as a phenolic antioxidant, for example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2 , 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like, and JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643. Acrylate compounds described in Japanese Patent Publication No. 1; octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol) ), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis (methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenylpropionate)) methane [i.e. pentaerythrmethyl- Tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate))], triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) Alkyl-substituted phenolic compounds such as 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 4-bisoctylthio-1, 3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis- (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-tria Triazine group-containing phenol compounds such emissions; and the like.

リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4′−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが特に好ましい。   The phosphorus antioxidant is not particularly limited as long as it is usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) Phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10 Monophosphite compounds such as -dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15) phosphite) Like diphosphite compounds such as. Among these, monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.

イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′−チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオ−プロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。   Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3-thiodiprote. Pionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. Can be mentioned.

(耐光安定剤)
耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤などが挙げられるが、レンズの透明性、耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤を用いるのが好ましい。ヒンダードアミン系耐光安定剤(以下、HALSともいう)の中でも、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒として用いたGPCにより測定したポリスチレン換算のMnが1,000〜10,000であるものが好ましく、2,000〜5,000であるものがより好ましく、2,800〜3,800であるものが特に好ましい。Mnが小さすぎると、該HALSをブロック共重合体に加熱溶融混練して配合する際に、揮発のため所定量を配合できなかったり、射出成型等の加熱溶融成型時に発泡やシルバーストリークが生じるなど加工安定性が低下する。また、ランプを点灯させた状態でレンズを長時間使用する場合に、レンズから揮発性成分がガスとなって発生する。逆にMnが大き過ぎると、ブロック共重合体への分散性が低下して、レンズの透明性が低下し、耐光性改良の効果が低減する。したがって、HALSのMnを上記範囲とすることにより加工安定性、低ガス発生性、透明性に優れたレンズが得られる。
(Light stabilizer)
Examples of light stabilizers include benzophenone light stabilizers, benzotriazole light stabilizers, and hindered amine light stabilizers. Hindered amine light stabilizers are used from the viewpoint of lens transparency and color resistance. Is preferred. Among hindered amine light-resistant stabilizers (hereinafter also referred to as HALS), those having a polystyrene-equivalent Mn of 1,000 to 10,000 as measured by GPC using tetrahydrofuran (THF) as a solvent are preferable, and 2,000 to What is 5,000 is more preferable, and what is 2,800-3,800 is especially preferable. If Mn is too small, when HALS is blended by heat-melting and kneading into a block copolymer, a predetermined amount cannot be blended due to volatilization, foaming or silver streak occurs during heat-melt molding such as injection molding, etc. Processing stability decreases. Further, when the lens is used for a long time with the lamp turned on, a volatile component is generated as a gas from the lens. Conversely, if Mn is too large, the dispersibility in the block copolymer is lowered, the transparency of the lens is lowered, and the effect of improving light resistance is reduced. Therefore, a lens excellent in processing stability, low gas generation property and transparency can be obtained by setting the MLS of HALS within the above range.

このようなHALSの具体例としては、N,N′,N″,N′″−テトラキス−〔4,6−ビス−{ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ}−トリアジン−2−イル〕−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジンとN,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔{(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、1,6−ヘキサンジアミン−N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)とモルフォリン−2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンとの重縮合物、ポリ〔(6−モルフォリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル)(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕−ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕などの、ピペリジン環がトリアジン骨格を介して複数結合した高分子量HALS;コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの重合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールと3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンとの混合エステル化物などの、ピペリジン環がエステル結合を介して結合した高分子量HALS等が挙げられる。   Specific examples of such HALS include N, N ′, N ″, N ′ ″-tetrakis- [4,6-bis- {butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. -4-yl) amino} -triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine, dibutylamine and 1,3,5-triazine and N, N'-bis (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} { (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], 1,6-hexanediamine-N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl- Polypiperidyl) and morpholine-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine, poly [(6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl) (2,2, 6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino] -hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] and other piperidine rings are bonded via a triazine skeleton. High molecular weight HALS; polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2 , 6,6-pentamethyl-4-piperidinol and 3,9-bis (2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Such engagement ester, piperidine ring linked to a high molecular weight HALS, and the like via an ester bond.

これらの中でも、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジンとN,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔{(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの重合物などのMnが2,000〜5,000のものが好ましい。   Among these, polycondensates of dibutylamine, 1,3,5-triazine and N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1, 1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], a polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and the like. 5,000 to 5,000 are preferred.

本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料に対する上記配合量は、重合体100質量部に対して、好ましくは0.01〜20質量部、より好ましくは0.02〜15質量部、特に好ましくは0.05〜10質量部である。添加量が少なすぎると耐光性の改良効果が十分に得られず、屋外で長時間使用する場合等に着色が生じる。一方、HALSの配合量が多すぎると、その一部がガスとなって発生したり、樹脂への分散性が低下して、レンズの透明性が低下する。   The blending amount of the optical element according to the present embodiment with respect to the resin material is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.02 to 15 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass of the polymer. 0.05 to 10 parts by mass. If the amount added is too small, the effect of improving light resistance cannot be obtained sufficiently, and coloring occurs when used outdoors for a long time. On the other hand, when the blending amount of HALS is too large, a part of the HALS is generated as a gas, or the dispersibility in the resin is lowered, and the transparency of the lens is lowered.

また、本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料に、更に最も低いガラス転移温度が30℃以下である化合物を配合することにより、透明性、耐熱性、機械的強度などの諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿度環境下での白濁を防止できる。   Further, by blending the resin material of the optical element according to this embodiment with a compound having the lowest glass transition temperature of 30 ° C. or lower, various properties such as transparency, heat resistance, and mechanical strength are lowered. Without being clouded under high temperature and high humidity environment for a long time.

(樹脂と無機微粒子の混合)
本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料を樹脂に無機微粒子を混合して得る場合、母材である樹脂と無機微粒子を混合する方法は特に限定されるものではない。すなわち、樹脂と無機微粒子をそれぞれ独立して作製し、その後に両者を混合させる方法、予め作製した無機微粒子が存在する条件で樹脂を作製する方法、予め作製した樹脂が存在する条件で無機微粒子を作製する方法、樹脂と無機微粒子の両者を同時に作製させる方法など、いずれの方法をも採用できる。具体的には、例えば、樹脂が溶解した溶液と、無機微粒子が均一に分散した分散液の二液を均一に混合し、樹脂に対して溶解性が乏しい溶液中に打ち合わせることにより、目的とする材料組成物を得る方法を好適に挙げることができるが、これに限定されるものではない。
(Mixing of resin and inorganic fine particles)
When the resin material of the optical element according to the present embodiment is obtained by mixing inorganic fine particles with a resin, the method of mixing the base resin and the inorganic fine particles is not particularly limited. That is, a method in which the resin and the inorganic fine particles are separately produced, and then the two are mixed, a method in which the resin is produced in a condition where the pre-made inorganic fine particles exist, and a condition in which the pre-prepared resin is present. Any method can be employed, such as a production method and a method in which both resin and inorganic fine particles are produced simultaneously. Specifically, for example, by mixing two solutions of a solution in which a resin is dissolved and a dispersion in which inorganic fine particles are uniformly dispersed, and meeting them in a solution having poor solubility in the resin, Although the method of obtaining the material composition to perform can be mentioned suitably, it is not limited to this.

本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料において、樹脂と無機微粒子の混合の程度は特に限定されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、均一に混合していることが望ましい。混合の程度が不十分の場合には、特に屈折率やアッベ数、光線透過率などの光学特性に影響を及ぼすことが懸念され、また熱可塑性や溶融成形性などの樹脂加工性にも悪影響する恐れがある。混合の程度は、その作製方法に影響されることが考えられ、用いる樹脂及び無機微粒子の特性を十分に勘案して、方法を選択することが重要である。樹脂と無機微粒子の両者がより均一に混合するために、樹脂と無機微粒子を直接結合させる方法等も、本発明において好適に用いることができる。   In the resin material of the optical element according to the present embodiment, the degree of mixing of the resin and inorganic fine particles is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, it is necessary to mix uniformly. It is desirable. If the degree of mixing is insufficient, there is a concern that it may affect the optical properties such as refractive index, Abbe number, and light transmittance, and it will also adversely affect resin processability such as thermoplasticity and melt moldability. There is a fear. The degree of mixing is considered to be affected by the production method, and it is important to select a method in consideration of the characteristics of the resin and inorganic fine particles used. In order to mix both the resin and the inorganic fine particles more uniformly, a method of directly bonding the resin and the inorganic fine particles can be suitably used in the present invention.

本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料の無機微粒子の含有量は、本発明の効果を発揮できる範囲であれば特に限定されず、樹脂と無機微粒子の種類により任意に決めることができる。無機微粒子の含有量は、作製される樹脂材料の全体積に対する無機微粒子の体積分率が20%以上60%以下であることが好ましく、20%以上、50%以下であることがより好ましく、30%以上、50%以下であることがさらに好ましい。ここでいう無機微粒子の体積分率は、無機微粒子の比重をa、含有量をxグラム、作製された樹脂材料の全体積樹脂をYミリリットルとした時に式(x/a)/Y×100で求められる。無機微粒子の含有量の定量は、透過型電子顕微鏡(TEM)による半導体結晶像の観察(EDX等の局所元素分析により半導体結晶組成に関する情報も得ることが可能)、あるいは与えられた樹脂組成物が含有する灰分の元素分析により求まる所定組成の含有質量と該組成の結晶の比重とから算出可能である。   The content of the inorganic fine particles in the resin material of the optical element according to the present embodiment is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited, and can be arbitrarily determined depending on the types of the resin and the inorganic fine particles. The content of the inorganic fine particles is preferably such that the volume fraction of the inorganic fine particles relative to the total volume of the resin material to be produced is 20% or more and 60% or less, more preferably 20% or more and 50% or less, 30 % Or more and 50% or less is more preferable. The volume fraction of inorganic fine particles here is expressed by the formula (x / a) / Y × 100 when the specific gravity of the inorganic fine particles is a, the content is x grams, and the total volume of the resin material produced is Y milliliters. Desired. The content of the inorganic fine particles can be determined by observing a semiconductor crystal image with a transmission electron microscope (TEM) (information on the semiconductor crystal composition can also be obtained by local elemental analysis such as EDX), or given resin composition It can be calculated from the contained mass of a predetermined composition obtained by elemental analysis of contained ash and the specific gravity of crystals of the composition.

(無機微粒子の製造方法、表面修飾)
本実施の形態に係る光学素子の樹脂材料に用いることができる無機微粒子の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この際、微粒子の安定化のために有機酸や有機アミンなどを併用する方法も用いられる。より具体的には、例えば、二酸化チタン微粒子の場合、ジャーナル・オブ・ケミカルエンジニアリング・オブ・ジャパン第31巻1号21−28頁(1998年)や、硫化亜鉛の場合は、ジャーナル・オブ・フィジカルケミストリー第100巻468−471頁(1996年)に記載された公知の方法を用いることができる。例えば、これらの方法に従えば、平均粒子直径5nmの酸化チタンはチタニウムテトライソプロポキサイドや四塩化チタンを原料として、適当な溶媒中で加水分解させる際に適当な表面修飾剤を添加することにより容易に製造することができる。また平均粒子直径40nmの硫化亜鉛はジメチル亜鉛や塩化亜鉛を原料とし、硫化水素あるいは硫化ナトリウムなどで硫化する際に、表面修飾剤を添加することにより製造することができる。
(Production method of inorganic fine particles, surface modification)
The method for producing inorganic fine particles that can be used for the resin material of the optical element according to the present embodiment is not particularly limited, and any known method can be used. For example, desired oxide fine particles can be obtained by using a metal halide or an alkoxy metal as a raw material and hydrolyzing in a reaction system containing water. At this time, a method of using an organic acid, an organic amine or the like in combination is also used for stabilizing the fine particles. More specifically, for example, in the case of titanium dioxide fine particles, Journal of Chemical Engineering of Japan Vol. 31, No. 1, pages 21-28 (1998), and in the case of zinc sulfide, the Journal of Physical. A known method described in Chemistry Vol. 100, 468-471 (1996) can be used. For example, according to these methods, titanium oxide having an average particle diameter of 5 nm is obtained by adding an appropriate surface modifier when hydrolyzed in an appropriate solvent using titanium tetraisopropoxide or titanium tetrachloride as a raw material. It can be manufactured easily. Zinc sulfide having an average particle diameter of 40 nm can be produced by adding a surface modifier when dimethylzinc or zinc chloride is used as a raw material and sulfurized with hydrogen sulfide or sodium sulfide.

また、通常酸化物微粒子作成によく用いられる酸素を含む雰囲気内においてバーナにより化学炎を形成し、この化学炎中に金属粉末を粉塵雲を形成しうる量投入して燃焼させて、酸化物微粒子5−100nmを合成する方法が開示されている。(特開昭60−255602号公報)
以上のようなクラスターからのボトムアッププロセスによる無機ナノ粒子の作成以外にも無機微粒子を粉砕することでナノ粒子を作成するトップダウンプロセスも提案されている。具体的に使用する粉砕機としてはウルトラアペックスミル(コトブキ技研社製);カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)等があげられる。
In addition, a chemical flame is formed by a burner in an atmosphere containing oxygen, which is often used for making fine oxide particles, and a metal powder is introduced into the chemical flame in an amount capable of forming a dust cloud and burned to form fine oxide particles. A method for synthesizing 5-100 nm is disclosed. (Japanese Patent Laid-Open No. 60-255602)
In addition to the production of inorganic nanoparticles from the above-described bottom-up process from clusters, a top-down process for producing nanoparticles by pulverizing inorganic fine particles has also been proposed. As a pulverizer specifically used, Ultra Apex Mill (manufactured by Kotobuki Giken); Counter Jet Mill, Micron Jet, Inomizer (manufactured by Hosokawa Micron); IDS type mill, PJM jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.); Cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works); Urmax (manufactured by Nisso Engineering Co., Ltd.); SK jet o mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); A super rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.) and the like.

表面修飾する方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、水が存在する条件下で加水分解により微粒子の表面に修飾する方法が挙げられる。この方法では、酸またはアルカリなどの触媒が好適に用いられ、微粒子表面の水酸基と、表面修飾剤が加水分解して生じる水酸基とが、脱水して結合を形成することが一般に考えられている。   The method for surface modification is not particularly limited, and any known method can be used. For example, there is a method of modifying the surface of the fine particles by hydrolysis under conditions where water is present. In this method, a catalyst such as an acid or an alkali is preferably used, and it is generally considered that a hydroxyl group on the surface of fine particles and a hydroxyl group generated by hydrolysis of a surface modifier dehydrate to form a bond.

無機微粒子の表面処理の方法としては、カップリング剤等の表面修飾剤による表面処理、ポリマーグラフト、メカノケミカルによる表面処理などが挙げられる。   Examples of the surface treatment method for the inorganic fine particles include surface treatment with a surface modifier such as a coupling agent, polymer graft, and surface treatment with mechanochemical.

無機微粒子の表面処理に用いられる表面修飾剤としては、シラン系カップリング剤を始め、シリコーンオイル、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。これらは特に限定されず、無機微粒子および無機微粒子を分散する熱可塑性樹脂の種類により適宜選択することが可能である。また、各種表面処理を二つ以上同時又は異なる時に行っても良い。   Examples of the surface modifier used for the surface treatment of inorganic fine particles include silane coupling agents, silicone oil, titanate, aluminate and zirconate coupling agents. These are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of inorganic fine particles and the thermoplastic resin in which the inorganic fine particles are dispersed. Further, two or more surface treatments may be performed simultaneously or at different times.

具体的には、例えば、シラン系の表面処理剤として、ビニルシラザン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられ、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が好ましく用いられる。   Specifically, for example, as a silane-based surface treatment agent, vinylsilazane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, trimethylalkoxysilane, dimethyldialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, hexamethyldisilazane and the like can be mentioned. Trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane and the like are preferably used.

シリコーンオイル系処理剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることができる。   Silicone oil treatment agents include straight silicone oil such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and methylhydrogen silicone oil, amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, and methacryl-modified. Silicone oil, mercapto modified silicone oil, phenol modified silicone oil, one-end reactive modified silicone oil, different functional group modified silicone oil, polyether modified silicone oil, methylstyryl modified silicone oil, alkyl modified silicone oil, higher fatty acid ester modified silicone Oil, hydrophilic specially modified silicone oil, higher alkoxy modified silicone oil, higher fat Acid-containing modified silicone oil, modified silicone oil and fluorine-modified silicone oil can be used.

またこれらの処理剤はヘキサン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトン水等で適宜希釈して用いても良い。   These treatment agents may be appropriately diluted with hexane, toluene, methanol, ethanol, acetone water or the like.

表面修飾剤による表面処理の方法としては、湿式加熱法、湿式濾過法、乾式攪拌法、インテグルブレンド法、造粒法等が挙げられる。50nm以下の微粒子を表面改質する場合、乾式攪拌法が粒子凝集抑制の観点から好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。   Examples of the surface treatment method using the surface modifier include a wet heating method, a wet filtration method, a dry stirring method, an integral blend method, and a granulation method. In the case of modifying the surface of fine particles of 50 nm or less, the dry stirring method is preferably used from the viewpoint of suppressing particle aggregation, but is not limited thereto.

これらの表面修飾剤は1種類のみを用いても、複数種類を併用してもよく、さらに、用いる表面修飾剤によって得られる表面修飾微粒子の性状は異なることがあり、樹脂組成物を得るにあたって用いる熱可塑性樹脂との親和性を、表面修飾剤を選ぶことによって図ることも可能である。表面修飾の割合は特に限定されるものではないが、表面修飾後の微粒子に対して、表面修飾剤の割合が10〜99質量%であることが好ましく、30〜98質量%であることがより好ましい。   These surface modifiers may be used alone or in combination, and the properties of the surface-modified fine particles obtained may vary depending on the surface modifier used, and are used for obtaining a resin composition. Affinity with the thermoplastic resin can also be achieved by selecting a surface modifier. The ratio of the surface modification is not particularly limited, but the ratio of the surface modifier is preferably 10 to 99% by mass and more preferably 30 to 98% by mass with respect to the fine particles after the surface modification. preferable.

なお、上記の説明では、光学素子として対物レンズを例に取り説明したが、これに限るものでなく、内部の温度分布が一様でない場合に不都合の発生する光学素子に対し本発明が適用可能であるのは言うまでもない。   In the above description, the objective lens is described as an example of the optical element. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an optical element that causes inconvenience when the internal temperature distribution is not uniform. Needless to say.

本実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical system of the optical pick-up apparatus which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の対物レンズが支持された光ヘッド部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the optical head part by which the objective lens of the optical pick-up apparatus which concerns on this Embodiment was supported. 本実施の形態に係る対物レンズを示す図である。It is a figure which shows the objective lens which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る対物レンズのその他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the objective lens which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る光学素子である対物レンズを熱硬化性樹脂を用いて形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming the objective lens which is an optical element which concerns on this Embodiment using a thermosetting resin. 本実施の形態に係る光学素子である対物レンズを熱可塑性樹脂を用いて形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming the objective lens which is an optical element which concerns on this Embodiment using a thermoplastic resin.

符号の説明Explanation of symbols

21 マグネット
22 トラッキング用駆動コイル
23 フォーカス用駆動コイル
24 外ヨーク
25 内ヨーク
26 ワイヤ
27 支持部材
33 対物レンズ支持部材
39、45 対物レンズ
21 Magnet 22 Tracking drive coil 23 Focus drive coil 24 Outer yoke 25 Inner yoke 26 Wire 27 Support member 33 Objective lens support member 39, 45 Objective lens

Claims (13)

常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、樹脂からなる第1の素材と、
常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dTの、樹脂からなる第2の素材と、を偏在させて形成したことを特徴とする光学素子。
A first material made of a resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T;
An optical material characterized in that it is formed by unevenly distributing a second material made of a resin having a refractive index n 2 at normal temperature and a refractive index change rate dn 2 / dT with respect to a change in temperature T. element.
前記第1の素材の常温での屈折率n1と前記第2の素材の常温での屈折率n2が実質的に等しいことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 2. The optical element according to claim 1 , wherein the refractive index n 1 of the first material at normal temperature and the refractive index n 2 of the second material at normal temperature are substantially equal. 前記第1の素材又は前記第2の素材の少なくとも一方は、無機微粒子を混合したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, wherein at least one of the first material and the second material is a mixture of inorganic fine particles. 前記第1の素材と前記第2の素材が半径方向で偏在していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, wherein the first material and the second material are unevenly distributed in a radial direction. 前記第1の素材と前記第2の素材が光軸方向で偏在していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, wherein the first material and the second material are unevenly distributed in the optical axis direction. 前記第1の素材と前記第2の素材が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, wherein the first material and the second material are thermosetting resins. 前記第1の素材と前記第2の素材が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, wherein the first material and the second material are thermoplastic resins. 前記第1の素材と前記第2の素材の偏在方向を示す指標がフランジ部に設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 7, wherein an index indicating an uneven distribution direction of the first material and the second material is provided on the flange portion. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学素子、前記光学素子を光軸方向及び光軸と垂直な方向の少なくとも一方に駆動させるアクチュエータ、光源及び光検出器とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical element according to any one of claims 1 to 8, an actuator for driving the optical element in at least one of an optical axis direction and a direction perpendicular to the optical axis, a light source, and a photodetector, An optical pickup device. 前記アクチュエータが前記光学素子の外周に配置され、前記第1の素材及び前記第2の素材が前記光学素子の半径方向に偏在することを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 9, wherein the actuator is disposed on an outer periphery of the optical element, and the first material and the second material are unevenly distributed in a radial direction of the optical element. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学素子を少なくとも2つ有することを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 9, comprising at least two optical elements according to claim 1. 常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、熱硬化性樹脂からなる第1の素材と、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dT(dn1/dT>dn2/dT)の、熱硬化性樹脂からなる第2の素材と、を金型内で偏在させて成形する光学素子製造方法であって、
前記第2の素材の位置に対応する金型部位を鉛直下方に設置する工程と、
前記金型内に前記第2の素材を流入させた後、前記第1の素材を流入させる工程と、
前記金型を加熱する工程と、を有することを特徴とする光学素子製造方法。
A first material made of a thermosetting resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T, and a refractive index n 2 at room temperature. And a second material made of a thermosetting resin having a refractive index change rate of dn 2 / dT (dn 1 / dT> dn 2 / dT) with respect to a change in temperature T is unevenly distributed in the mold. An optical element manufacturing method for molding,
Installing a mold part corresponding to the position of the second material vertically downward;
A step of causing the first material to flow after flowing the second material into the mold;
And a step of heating the mold.
常温での屈折率がn1であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn1/dTの、熱可塑樹脂からなる第1の素材と、常温での屈折率がn2であって、温度Tの変化に対する屈折率の変化率がdn2/dT(dn1/dT>dn2/dT)の、熱可塑性樹脂からなる第2の素材と、を金型内で偏在させて成形する光学素子製造方法であって、
予め成形された前記第2の素材を前記金型内の所定の位置に配置する工程と、
溶融した前記第1の素材を流入させる工程と、を有することを特徴とする光学素子製造方法。
A first material made of a thermoplastic resin having a refractive index n 1 at room temperature and a refractive index change rate dn 1 / dT with respect to a change in temperature T, and a refractive index n 2 at room temperature. Then, a second material made of a thermoplastic resin having a refractive index change rate of dn 2 / dT (dn 1 / dT> dn 2 / dT) with respect to a change in temperature T is unevenly distributed in the mold. An optical element manufacturing method comprising:
Placing the pre-formed second material in a predetermined position in the mold;
And a step of allowing the melted first material to flow in. An optical element manufacturing method comprising:
JP2006003414A 2006-01-11 2006-01-11 Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method Pending JP2007188553A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006003414A JP2007188553A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006003414A JP2007188553A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007188553A true JP2007188553A (en) 2007-07-26

Family

ID=38343613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006003414A Pending JP2007188553A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007188553A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03230920A (en) * 1990-02-05 1991-10-14 Toshiba Corp Plastic lens, manufacture of plastic lens and die for molding plastic lens
JPH1144810A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Canon Inc Diffractive optics and optical system using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03230920A (en) * 1990-02-05 1991-10-14 Toshiba Corp Plastic lens, manufacture of plastic lens and die for molding plastic lens
JPH1144810A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Canon Inc Diffractive optics and optical system using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7649035B2 (en) Thermoplastic composite material and optical element
JPWO2006061982A1 (en) Method for producing thermoplastic composite material, thermoplastic composite material and optical element
JP2008001895A (en) Optical plastic material and optical element
JP2006160992A (en) Thermoplastic resin composition and optical element
JP2012128943A (en) Optical pickup device
JP2007154159A (en) Organic inorganic composite material and optical element
JP2007077235A (en) Thermoplastic resin composition and optical element
JP2007163655A (en) Optical resin material and optical device
JP5163640B2 (en) Optical organic / inorganic composite material and optical element
JP2006328261A (en) Inorganic particulate dispersing composition, thermoplastic resin composition and optical element
JP2009013009A (en) Method for producing inorganic fine particle powder, organic-inorganic composite material and optical element
JP2007161980A (en) Masterbatch, optical element, method for producing masterbatch, and method for manufacturing optical element
JP2006188677A (en) Thermoplastic resin and optical element
JP2006299183A (en) Non-aqueous fine particle dispersion and thermoplastic composite material and optical element
JP2007254681A (en) Thermoplastic composite material and optical element
JPWO2006051699A1 (en) Resin composition and optical element using the same
US20100010138A1 (en) Organic/Inorganic Composite Material and Optical Element
JPWO2006049015A1 (en) Thermoplastic resin composition and optical element using the same
JP2007188553A (en) Optical element, optical pickup system, and optical element manufacturing method
JP2006299033A (en) Method for producing thermoplastic resin composition, thermoplastic resin composition and optical element
JP2007070564A (en) Thermoplastic resin composition and optical element
JP2006040351A (en) Optical element and optical pickup device
JP2007314646A (en) Inorganic fine particle-dispersing resin composition and optical device using it
JP2009235325A (en) Production method for optical resin material, optical resin material, and optical element
JP2006213759A (en) Optical material and optical element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100713

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101130