JP2015230480A - Image capturing lens - Google Patents

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明子 原
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明子 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image capturing lens that offers minimized back focus variation and improved resin strength without using a method that relies on increased addition of nanoparticles.SOLUTION: Mixing nanotubular aluminum silicate with resin of first and second array lenses 10, 20 allows for suppressing back focus variation of an image sensor using a less amount of aluminum silicate compared with a case of mixing nanoparticles. Self-organization of aluminum silicate produces an expansion suppressing effect that is more than what is expected from the added amount, which resolves the brittleness problem and improves strength of the resin. When each of the first and second array lenses 10, 20 is integrally formed with the resin, aluminum silicate is dispersed in directions along surfaces of the first and second array lenses 10, 20, which allows for suppressing pitch variation due to linear expansion in the directions along the surfaces by adding only a small amount of aluminum silicate.

Description

本発明は、単眼又は複眼で被写体像の取得を可能にする撮像レンズに関する。   The present invention relates to an imaging lens that enables acquisition of a subject image with a single eye or a compound eye.

撮像光学系が組み込まれた携帯通信端末等のカメラ機能を使用し続けると、撮像素子のセンサー等の温度が上昇する。撮像レンズが樹脂製である場合、ガラスの場合と異なり、熱により大きく膨張する。そのため、レンズの形状の変化と屈折率の温度係数(dn/dT)の変動とにより、ピント位置が動いてしまう。この問題は、撮像レンズが例えば複数のレンズで構成される場合、一番大きなレンズに対して顕著となる。また、撮像レンズが例えばアレイレンズである場合、上述したピント位置の変動に加え、レンズ間のピッチ変動が生じるという問題がある。   If the camera function of a mobile communication terminal or the like in which the imaging optical system is incorporated is continuously used, the temperature of the sensor of the imaging element rises. When the imaging lens is made of resin, unlike glass, it is greatly expanded by heat. For this reason, the focus position moves due to a change in the shape of the lens and a change in the temperature coefficient (dn / dT) of the refractive index. This problem becomes significant with respect to the largest lens when the imaging lens is composed of a plurality of lenses, for example. Further, when the imaging lens is, for example, an array lens, there is a problem that pitch variation between the lenses occurs in addition to the above-described variation in the focus position.

上述の問題のうち屈折率に関する問題を解決するため、樹脂にナノ微粒子を添加した光学素子が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に記載の光学素子では、ナノ微粒子の混合により、樹脂がもろくなり、環境試験が劣位になるおそれがある。また、光学素子がレンズである場合、バックフォーカスの変動を抑えるためには、ナノ微粒子の添加量を比較的多くする必要があり、樹脂の脆さが顕著になる。さらに、アレイレンズのバックフォーカスの変動及びピッチ変動の問題に関しては、ナノ微粒子を添加しても必ずしも解決しない。   In order to solve the problem related to the refractive index among the above-mentioned problems, an optical element in which nanoparticles are added to a resin has been proposed (see Patent Document 1). However, in the optical element described in Patent Document 1, the resin becomes brittle due to the mixing of the nanoparticles, and the environmental test may be inferior. In addition, when the optical element is a lens, it is necessary to relatively increase the amount of nanoparticles added in order to suppress back focus fluctuation, and the brittleness of the resin becomes significant. Further, the problem of back focus fluctuation and pitch fluctuation of the array lens is not always solved even by adding nanoparticles.

国際公開第2004/113963号International Publication No. 2004/113963

本発明は、ナノ微粒子のように添加量が多くなる手法を用いないでバックフォーカス変動等を抑え、かつ樹脂の強度を向上させた撮像レンズを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an imaging lens that suppresses back focus fluctuation and the like and improves the strength of a resin without using a method of increasing the amount of addition as in the case of nanoparticles.

上記課題を解決するため、本発明に係る撮像レンズは、ナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を内部に分散させた樹脂の成形によって作製される。   In order to solve the above-described problems, the imaging lens according to the present invention is manufactured by molding a resin in which nanotube-shaped aluminum silicate is dispersed.

上記撮像レンズによれば、樹脂にナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を混合することにより、ナノ微粒子を混合する場合よりも少ない添加量で屈折率変動を抑制でき、撮像素子のバックフォーカス変動を抑えることができる。また、アルミニウムケイ酸塩が自己組織化することで添加量以上の膨張抑制効果を有するため、樹脂の脆さを解消し強度を向上させることができるだけでなく、膨張による反りの発生を抑制できる。   According to the imaging lens, by mixing nanotube-shaped aluminum silicate with resin, the refractive index fluctuation can be suppressed with a smaller amount of addition than when mixing nanoparticles, and the back focus fluctuation of the imaging element can be suppressed. Can do. In addition, since the aluminum silicate is self-organized, it has an expansion suppressing effect that is greater than or equal to the addition amount, so that not only can the brittleness of the resin be improved and the strength can be improved, but also the occurrence of warpage due to expansion can be suppressed.

本発明の具体的な態様又は観点では、上記撮像レンズにおいて、アルミニウムケイ酸塩は、イモゴライトである。イモゴライトを用いることにより、アルミニウムケイ酸塩の網目構造又は骨格的構造が強化され、屈折率変動等の抑制効果が高まる。   In a specific aspect or viewpoint of the present invention, in the imaging lens, the aluminum silicate is imogolite. By using imogolite, the network structure or skeletal structure of aluminum silicate is strengthened, and the effect of suppressing changes in refractive index and the like is enhanced.

本発明の別の態様では、樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれかである。熱可塑性樹脂の場合、バックフォーカス変動を抑え、かつ樹脂の強度を向上させた撮像レンズを大量生産することができる。また、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の場合、アルミニウムケイ酸塩の混合が容易であり、撮像レンズの形状自由度が高い。   In another aspect of the present invention, the resin is any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin. In the case of a thermoplastic resin, it is possible to mass-produce imaging lenses that suppress back focus fluctuation and improve the strength of the resin. Moreover, in the case of a thermosetting resin and a photocurable resin, mixing of aluminum silicate is easy and the shape freedom degree of an imaging lens is high.

本発明のさらに別の態様では、アルミニウムケイ酸塩の樹脂への添加量は、3体積%以上50体積%以下である。   In still another embodiment of the present invention, the amount of aluminum silicate added to the resin is 3% by volume or more and 50% by volume or less.

本発明のさらに別の態様では、2次元的に配列された複数のレンズ要素を有するアレイレンズである。この場合、各レンズ要素のバックフォーカス変動を抑えることができる。   In still another aspect of the present invention, an array lens having a plurality of lens elements arranged two-dimensionally. In this case, the back focus fluctuation of each lens element can be suppressed.

本発明のさらに別の態様では、複数のレンズ要素と、複数のレンズ要素を周囲から支持する支持部とは、樹脂で一体成形されている。この場合、アルミニウムケイ酸塩がアレイレンズの面に沿った方向に分散するため、少量の添加量で面に沿った方向の線膨張によるピッチ変動を抑えることができる。また、樹脂の強度が向上することにより、落下試験等の環境試験についてもアルミニウムケイ酸塩を添加しない場合よりも良好な結果を得ることができる。   In still another aspect of the present invention, the plurality of lens elements and the support portion that supports the plurality of lens elements from the periphery are integrally formed of resin. In this case, since the aluminum silicate is dispersed in the direction along the surface of the array lens, it is possible to suppress pitch fluctuation due to linear expansion in the direction along the surface with a small amount of addition. In addition, by improving the strength of the resin, better results can be obtained for environmental tests such as a drop test than when no aluminum silicate is added.

(A)は、第1実施形態のアレイレンズを備える撮像装置の断面であり、(B)は、(A)に示すアレイレンズの平面図である。(A) is a cross section of an imaging device provided with the array lens of 1st Embodiment, (B) is a top view of the array lens shown to (A). ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state of a nanotube-like aluminum silicate. アルミニウムケイ酸塩の作製及びアレイレンズの成形の手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of preparation of an aluminum silicate, and shaping | molding of an array lens. 第2実施形態の撮像レンズを備えるカメラモジュールを説明する図である。It is a figure explaining a camera module provided with the imaging lens of a 2nd embodiment.

〔第1実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係るアレイレンズ等について説明する。図1(A)及び1(B)に示すように、積層型のアレイレンズユニット100は、撮像装置1000に組み込まれる。
[First Embodiment]
The array lens and the like according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1A and 1B, the stacked array lens unit 100 is incorporated in the imaging device 1000.

図示の積層型のアレイレンズユニット100は、複数(具体的には2つ)のアレイレンズ10,20を積み重ねた積層体であり、複眼光学系の撮像レンズとして用いられる。これらの第1及び第2アレイレンズ10,20は、XY面に平行に延びる四角平板状の部材であり、XY面に垂直なZ軸方向に積み重ねられて相互に接合されている。   The illustrated laminated array lens unit 100 is a laminated body in which a plurality (specifically, two) of array lenses 10 and 20 are stacked, and is used as an imaging lens of a compound eye optical system. The first and second array lenses 10 and 20 are square plate-like members extending in parallel to the XY plane, and are stacked in the Z-axis direction perpendicular to the XY plane and joined to each other.

なお、撮像装置1000は、上述したアレイレンズユニット100の他に、アレイレンズユニット100を構成する個々の合成レンズ1aに対応して設けられた複数の検出部(センサー要素)61を有するセンサーアレイ60と、センサーアレイ60によって検出された画像信号に対して視野分割方式又は超解像方式に適合する画像処理を行う画像処理部65とを備える。ここで、アレイレンズユニット100は、センサーアレイ60に接合され、四角枠状のケース50に収納されている。   In addition to the array lens unit 100 described above, the imaging apparatus 1000 includes a sensor array 60 having a plurality of detection units (sensor elements) 61 provided corresponding to the individual composite lenses 1a constituting the array lens unit 100. And an image processing unit 65 that performs image processing conforming to the visual field division method or the super-resolution method on the image signals detected by the sensor array 60. Here, the array lens unit 100 is bonded to the sensor array 60 and accommodated in a rectangular frame-like case 50.

アレイレンズユニット100において、物体側の第1アレイレンズ10は、樹脂製の一体成形品であり、中心軸AX方向又はZ軸方向から見て略正方形の輪郭を有する。第1アレイレンズ10は、それぞれが光学要素である複数のレンズ要素10aと、複数のレンズ要素10aを周囲から支持する支持部10bとを有する。第1アレイレンズ10を構成する複数のレンズ要素10aは、XY面に平行に配列された正方の格子点(図示の例では4×4の16点)上に2次元的に配置されている。各レンズ要素10aは、物体側の第1主面10pにおいて凸の第1光学面11aを有し、物体側の第2主面10qにおいて凹の第2光学面11bを有する。両光学面11a,11bは、例えば非球面となっている。支持部10bは、平板状の部分であり、各レンズ要素10aの周りをそれぞれ囲むように複数の周囲部分10cを備える。   In the array lens unit 100, the first array lens 10 on the object side is an integrally molded product made of resin and has a substantially square outline when viewed from the central axis AX direction or the Z-axis direction. The first array lens 10 includes a plurality of lens elements 10a, each of which is an optical element, and a support portion 10b that supports the plurality of lens elements 10a from the periphery. The plurality of lens elements 10a constituting the first array lens 10 are two-dimensionally arranged on square lattice points (16 × 4 × 4 in the illustrated example) arranged in parallel to the XY plane. Each lens element 10a has a first optical surface 11a that is convex on the first main surface 10p on the object side, and a second optical surface 11b that is concave on the second main surface 10q on the object side. Both optical surfaces 11a and 11b are aspherical surfaces, for example. The support portion 10b is a flat plate-like portion, and includes a plurality of peripheral portions 10c so as to surround each lens element 10a.

像側の第2アレイレンズ20は、樹脂製の一体成形品であり、中心軸AX方向から見て略正方形の輪郭を有する。第2アレイレンズ20は、それぞれが光学要素である複数のレンズ要素20aと、複数のレンズ要素20aを周囲から支持する支持部20bとを有する。複数のレンズ要素20aは、XY面に平行に配列された正方の格子点(図示の例では4×4の16点)上に2次元的に配置されている。各レンズ要素20aは、物体側の第1主面20pにおいて凹の第1光学面21aを有し、像側の第2主面20qにおいて凸の第2光学面21bを有する。両光学面21a,21bは、例えば非球面となっている。支持部20bは、平板状の部分であり、各レンズ要素20aの周りをそれぞれ囲むように複数の周囲部分20cを備える。   The second array lens 20 on the image side is an integrally molded product made of resin and has a substantially square outline when viewed from the central axis AX direction. The second array lens 20 includes a plurality of lens elements 20a, each of which is an optical element, and a support portion 20b that supports the plurality of lens elements 20a from the periphery. The plurality of lens elements 20a are two-dimensionally arranged on square lattice points (16 × 4 × 4 in the illustrated example) arranged in parallel to the XY plane. Each lens element 20a has a first optical surface 21a that is concave on the first main surface 20p on the object side, and a second optical surface 21b that is convex on the second main surface 20q on the image side. Both optical surfaces 21a and 21b are aspherical surfaces, for example. The support portion 20b is a flat plate-like portion and includes a plurality of peripheral portions 20c so as to surround each lens element 20a.

第1及び第2アレイレンズ10,20は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれかを基材として形成されている。熱可塑性樹脂は、例えばCOP、PMMA、PC、PET等の光学系で透明な樹脂である。熱硬化性樹脂には、例えばアクリル樹脂、アリルエステル樹脂、シリコーン樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂等が含まれる。光硬化性樹脂には、例えばアクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂等が含まれる。なお、第1及び第2アレイレンズ10,20は、同様の構成であるため、以下、主に第1アレイレンズ10について説明する。   The first and second array lenses 10 and 20 are formed using any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin as a base material. The thermoplastic resin is a transparent resin in an optical system such as COP, PMMA, PC, and PET. Examples of the thermosetting resin include acrylic resin, allyl ester resin, silicone resin, vinyl resin, and epoxy resin. Examples of the photocurable resin include an acrylic resin, an allyl ester resin, a vinyl resin, and an epoxy resin. Since the first and second array lenses 10 and 20 have the same configuration, the first array lens 10 will be mainly described below.

第1アレイレンズ10は、ナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を内部に分散させた熱可塑性その他の樹脂の成形によって作製される。ここで、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩とは、平均外径をa、平均長さをbとしたとき、aとbとの比率(b/a)が10以上である化合物である。aとbとの比率(b/a)は、1000以下であることが好ましい。また、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の平均長さは20〜3000nmであることが好ましく、より好ましくは20〜1500nmである。ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の長さが比較的長いと、図2に示すように、第1アレイレンズ10内でナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩ASが網目構造を形成する。そのため、衝撃を受けても、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩ASが第1アレイレンズ10にかかる力を分散させやすくなり、第1アレイレンズ10にクラックが生じ難くなる。なお、樹脂にナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩ASを添加しても、光学系において、当該樹脂は、十分な光透過性する。   The first array lens 10 is manufactured by molding a thermoplastic or other resin in which nanotube-shaped aluminum silicate is dispersed. Here, the nanotube-like aluminum silicate is a compound having a ratio of a to b (b / a) of 10 or more, where a is an average outer diameter and b is an average length. The ratio (b / a) between a and b is preferably 1000 or less. Moreover, it is preferable that the average length of nanotube-shaped aluminum silicate is 20-3000 nm, More preferably, it is 20-1500 nm. When the length of the nanotube-like aluminum silicate is relatively long, the nanotube-like aluminum silicate AS forms a network structure in the first array lens 10 as shown in FIG. Therefore, even when subjected to an impact, the nanotube-shaped aluminum silicate AS easily disperses the force applied to the first array lens 10, and the first array lens 10 does not easily crack. Note that even when the nanotube-like aluminum silicate AS is added to the resin, the resin is sufficiently light-transmitting in the optical system.

ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、主な構成元素が、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、酸素(O)、および水素(H)である化合物であり、≡Si−O−Al≡で表される構造を有する和水ケイ酸アルミニウムである。ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の組成は、典型的には、SiO・Al・2HO又は(OH)AlSiOHで表される。 Nanotube-like aluminum silicate is a compound whose main constituent elements are silicon (Si), aluminum (Al), oxygen (O), and hydrogen (H), and is represented by ≡Si—O—Al≡. This is a Japanese hydrated aluminum silicate having a structure. The composition of the nanotube-like aluminum silicate is typically represented by SiO 2 .Al 2 O 3 .2H 2 O or (OH) 3 Al 2 O 3 SiOH.

また、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、イモゴライトであることが好ましい。イモゴライトは、火山灰や軽石等の降下火山噴出物を母材とする土壌に現れる天然の粘土成分の一種であるが、人工的に製造されるものもこれに該当する。イモゴライトは、平均外径が2.0〜3.0nm、平均内径が0.5〜1.5nm、平均長さが数十nm〜数μmである粒子が好ましい。   The nanotube-like aluminum silicate is preferably imogolite. Imogolite is a kind of natural clay component that appears in soils based on descending volcanic products such as volcanic ash and pumice, but artificially produced products also fall under this category. Imogolite is preferably particles having an average outer diameter of 2.0 to 3.0 nm, an average inner diameter of 0.5 to 1.5 nm, and an average length of several tens of nm to several μm.

第1アレイレンズ10を形成する樹脂に含まれるナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩(イモゴライトを含む)の濃度は、成形後において、3体積%以上50体積%未満であることが好ましい。また、より好ましくは5体積%以上10体積%以下であることが好ましい。この場合、第1アレイレンズ10の脆さの改良効果が最適になり、落下衝撃に非常に強くなる。なお、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の濃度は、例えば示差熱熱重量同時測定装置(エスアイアイナノテクノロジー社製 TG/DTA6200)を用いて測定することができる。具体的には、成形後の第1アレイレンズ10を600℃まで昇温させ、樹脂成分が全て焼けて残った残渣であるナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩を測定し、濃度を算出する。   The concentration of the nanotube-like aluminum silicate (including imogolite) contained in the resin forming the first array lens 10 is preferably 3% by volume or more and less than 50% by volume after molding. Further, it is more preferably 5% by volume or more and 10% by volume or less. In this case, the effect of improving the brittleness of the first array lens 10 is optimized, and the first array lens 10 is extremely resistant to dropping impact. In addition, the density | concentration of nanotube-like aluminum silicate can be measured using the differential thermothermal weight simultaneous measuring apparatus (TG / DTA6200 by SII nanotechnology company), for example. Specifically, the temperature of the molded first array lens 10 is raised to 600 ° C., and the nanotube-like aluminum silicate that is a residue left after all the resin components are burned is measured to calculate the concentration.

[ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の調製方法]
上記ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、天然の鉱物から得ることもできるが、例えば以下の2つの工程を経て調製することもできる(図3のステップS1)。
(i)無機ケイ素化合物溶液をイオン交換体で処理し、上記のように電気伝導率5〜500μS/cm、pH3.5〜7.5のオルトケイ酸溶液を調製する第1工程
(ii)オルトケイ酸溶液、無機アルミニウム化合物溶液、及び尿素又はアンモニアを混合し、pH2.8〜7.5に調整した後に加熱する第2工程
[Method for preparing nanotube-shaped aluminum silicate]
The nanotube-like aluminum silicate can be obtained from a natural mineral, but can also be prepared, for example, through the following two steps (step S1 in FIG. 3).
(I) First step of treating an inorganic silicon compound solution with an ion exchanger to prepare an orthosilicate solution having an electrical conductivity of 5 to 500 μS / cm and a pH of 3.5 to 7.5 as described above (ii) Orthosilicate Second step of heating after mixing solution, inorganic aluminum compound solution and urea or ammonia, adjusting to pH 2.8-7.5

(i)第1工程
上記(i)第1工程では、無機ケイ素化合物溶液中の無機ケイ素化合物をイオン交換体にてイオン交換処理し、電気伝導率5〜500μS/cm、pH3.5〜7.5のオルトケイ酸溶液を調製する(図3のステップS11)。ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、通常、オルトケイ酸から調製される。ただし、オルトケイ酸は一般には流通しておらず入手が困難である。そこで、無機ケイ素化合物をイオン交換体にてイオン交換処理し、オルトケイ酸を調製することが好ましい。
(I) 1st process In the said (i) 1st process, the inorganic silicon compound in an inorganic silicon compound solution is ion-exchange-processed with an ion exchanger, and electrical conductivity 5-500 microsiemens / cm, pH 3.5-7. 5 is prepared (step S11 in FIG. 3). Nanotube-like aluminum silicates are usually prepared from orthosilicate. However, orthosilicic acid is generally not distributed and is difficult to obtain. Therefore, it is preferable to prepare orthosilicic acid by subjecting the inorganic silicon compound to ion exchange treatment with an ion exchanger.

(無機ケイ素化合物溶液)
オルトケイ酸を調製するための無機ケイ素化合物溶液には、無機ケイ素化合物及び溶媒が含まれる。無機ケイ素化合物は、溶媒和した際にケイ酸イオンが生じるものであれば特に制限されず、無機ケイ素化合物の例には、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、水ガラス等が含まれる。
(Inorganic silicon compound solution)
The inorganic silicon compound solution for preparing orthosilicate includes an inorganic silicon compound and a solvent. The inorganic silicon compound is not particularly limited as long as silicate ions are generated when solvated, and examples of the inorganic silicon compound include sodium orthosilicate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, water glass and the like. .

一方、無機ケイ素化合物溶液に含まれる溶媒は、上記無機ケイ素化合物と混和しやすいものであれば、特に制限されない。溶媒の例には、水、アルコール類等が含まれる。得られるナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の溶解性、及び加熱時の溶液の取扱い性の観点から、溶媒は水であることが好ましい。また、イオン交換時にケイ酸が重合してポリケイ酸が生成することを抑制するとの観点から、無機ケイ素化合物溶液中のケイ素濃度は20mM以下であることが好ましい。   On the other hand, the solvent contained in the inorganic silicon compound solution is not particularly limited as long as it is easily miscible with the inorganic silicon compound. Examples of the solvent include water, alcohols and the like. From the viewpoint of the solubility of the resulting nanotube-shaped aluminum silicate and the handleability of the solution during heating, the solvent is preferably water. Moreover, it is preferable that the silicon concentration in an inorganic silicon compound solution is 20 mM or less from a viewpoint of suppressing that a silicic acid superpose | polymerizes at the time of ion exchange and a polysilicic acid produces | generates.

(イオン交換体)
無機ケイ素化合物のイオン交換処理に用いられるイオン交換体は、陰イオン交換体又は陽イオン交換体のいずれを用いてもよい。イオン交換体は、無機ケイ素化合物溶液のイオン交換後に得られるオルトケイ酸溶液の電気伝導率が上記のように5〜500μS/cm、pHが上記のように3.5〜7.5となるものが適宜選択される。
(Ion exchanger)
Either an anion exchanger or a cation exchanger may be used as the ion exchanger used for the ion exchange treatment of the inorganic silicon compound. The ion exchanger is such that the orthosilicate solution obtained after ion exchange of the inorganic silicon compound solution has an electric conductivity of 5 to 500 μS / cm as described above and a pH of 3.5 to 7.5 as described above. It is selected appropriately.

理論純水の電気伝導率は、約0.055μS/cmの絶縁体である。したがってオルトケイ酸溶液の溶媒が水である場合、電気伝導率は溶液中の全イオン量を示す指標といえる。オルトケイ酸溶液の電気伝導率は、一般的な電気伝導率計によって測定される。電気伝導率計の例には、ES−51(株式会社堀場製作所)があり、常温(25℃)で測定される。   The electrical conductivity of theoretical pure water is an insulator of about 0.055 μS / cm. Therefore, when the solvent of the orthosilicic acid solution is water, the electric conductivity can be said to be an index indicating the total amount of ions in the solution. The electrical conductivity of the orthosilicate solution is measured by a common electrical conductivity meter. An example of an electric conductivity meter is ES-51 (Horiba, Ltd.), which is measured at room temperature (25 ° C.).

(ii)第2工程
第2工程は、前述の第1工程で得られたオルトケイ酸溶液に、無機アルミニウム化合物溶液と、尿素又はアンモニウムとを混合し、pH2.8〜7.5に調整した後に加熱する工程である(図3のステップS12)。第2工程において、オルトケイ酸溶液と、無機アルミニウム化合物溶液と、尿素又はアンモニウムとを混合した混合液のSiとAlとの元素モル比(Si/Al)は、0.3〜1.0であることが好ましい。混合液の元素モル比(Si/Al)が当該範囲内であると、目的のナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩(イモゴライト)が高純度で得られ、ベーマイト、ギブサイト、非結晶シリカ及びアロフェン等の副生成物の生成が抑制される。
(Ii) Second Step After the second step, the orthosilicic acid solution obtained in the first step described above is mixed with an inorganic aluminum compound solution and urea or ammonium, and adjusted to pH 2.8 to 7.5. This is a heating process (step S12 in FIG. 3). In the second step, the element molar ratio (Si / Al) of Si and Al in the mixed solution obtained by mixing the orthosilicic acid solution, the inorganic aluminum compound solution, and urea or ammonium is 0.3 to 1.0. It is preferable. When the element molar ratio (Si / Al) of the mixed solution is within the above range, the target nanotube-like aluminum silicate (imogolite) is obtained with high purity, and by-products such as boehmite, gibbsite, amorphous silica, and allophane are obtained. The production of objects is suppressed.

(無機アルミニウム化合物溶液)
オルトケイ酸溶液を混合する無機アルミニウム化合物溶液には、無機アルミニウム化合物及び溶媒が含まれる。無機アルミニウム化合物は、溶媒和した際にアルミニウムイオンが生じるものであれば特に制限されず、例えば、塩化アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミニウムsec−ブトキシド等である。無機アルミニウム化合物溶液に含まれる溶媒は、無機アルミニウム化合物と混和しやすいものであれば特に制限されない。溶媒は、水、アルコール類等でありうるが、得られるナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の溶解性及び加熱時の取り扱いやすさの観点から、水が好ましい。
(Inorganic aluminum compound solution)
The inorganic aluminum compound solution mixed with the orthosilicate solution contains an inorganic aluminum compound and a solvent. The inorganic aluminum compound is not particularly limited as long as aluminum ions are produced when solvated, and examples thereof include aluminum chloride, aluminum perchlorate, aluminum nitrate, and aluminum sec-butoxide. The solvent contained in the inorganic aluminum compound solution is not particularly limited as long as it is easily miscible with the inorganic aluminum compound. The solvent may be water, alcohols, and the like, but water is preferable from the viewpoint of the solubility of the resulting nanotube-shaped aluminum silicate and ease of handling during heating.

(尿素又はアンモニア)
第2工程では、尿素又はアンモニアのうち、いずれか一方を前述のオルトケイ酸塩溶液等と混合すればよい。オルトケイ酸溶液と混合する際、尿素又はアンモニアは溶媒と混合されて、所定の濃度に調整されていてもよい。溶媒は、上記無機アルミニウム化合物溶液に含まれる溶媒と同様の溶媒を用いてよい。
(Urea or ammonia)
In the second step, either urea or ammonia may be mixed with the above-described orthosilicate solution or the like. When mixing with the orthosilicate solution, urea or ammonia may be mixed with a solvent and adjusted to a predetermined concentration. As the solvent, the same solvent as the solvent contained in the inorganic aluminum compound solution may be used.

(加熱処理)
上記pH調整後、混合液を加熱する。このときの加熱温度は特に制限されないが、より高純度なナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩を得るとの観点から、加熱温度は80〜120℃であることが好ましい。ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、中性〜弱酸性で生成するが、加熱温度が高すぎると、尿素が急速に熱分解する。その結果、混合液中のアンモニア濃度が急上昇してpHがアルカリ性側にシフトしやすくなり、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩が得られ難くなる。また、加熱温度が120℃以下であれば、副生成物であるベーマイト(一水和アルミニウム酸化物)の析出が抑制される。一方、加熱温度が80℃以上であると、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の合成速度が早くなり、生産性よく、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩が調製される。上記混合液の加熱時間は特に制限されないが、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩を効率良く得る観点から12時間以上、100時間以内であることが好ましい。
(Heat treatment)
After the pH adjustment, the mixture is heated. The heating temperature at this time is not particularly limited, but the heating temperature is preferably 80 to 120 ° C. from the viewpoint of obtaining a higher-purity nanotube-shaped aluminum silicate. Nanotube-like aluminum silicate is neutral to weakly acidic, but when the heating temperature is too high, urea rapidly undergoes thermal decomposition. As a result, the ammonia concentration in the mixed solution rapidly rises and the pH tends to shift to the alkaline side, making it difficult to obtain a nanotube-like aluminum silicate. Moreover, if heating temperature is 120 degrees C or less, precipitation of the boehmite (monohydric aluminum oxide) which is a by-product will be suppressed. On the other hand, when the heating temperature is 80 ° C. or more, the synthesis rate of the nanotube-shaped aluminum silicate is increased, and the nanotube-shaped aluminum silicate is prepared with high productivity. The heating time of the mixed solution is not particularly limited, but is preferably 12 hours or more and 100 hours or less from the viewpoint of efficiently obtaining the nanotube-like aluminum silicate.

加熱後の混合液では、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩が前述の溶媒に分散されており、当該混合液はゲル状を呈する。ここで、溶媒が水である場合、水をアルコール等の溶媒に置換してもよい。   In the mixed solution after heating, the nanotube-shaped aluminum silicate is dispersed in the above-mentioned solvent, and the mixed solution exhibits a gel shape. Here, when the solvent is water, the water may be replaced with a solvent such as alcohol.

溶媒置換は、加熱後の混合液(ゲル)に有機溶媒を添加し、撹拌、遠心分離を行い、上澄みを取り除く。再度、有機溶媒を添加し、撹拌・分散させた後に、遠心分離を行う。上記の操作を適度な回数行い、ゲルの水相を有機溶媒相に置換する。また、半透膜及びメンブレンフィルター等によって、溶媒置換することもできる。   In solvent replacement, an organic solvent is added to the heated mixture (gel), and the mixture is stirred and centrifuged to remove the supernatant. The organic solvent is added again, stirred and dispersed, and then centrifuged. The above operation is repeated an appropriate number of times to replace the aqueous phase of the gel with the organic solvent phase. Further, the solvent can be replaced by a semipermeable membrane, a membrane filter or the like.

水と置換する溶媒、つまりナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩を分散させる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル等の有機溶媒が挙げられる。   Examples of the solvent for replacing water, that is, the solvent for dispersing the nanotube-like aluminum silicate include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, and organic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and acetonitrile.

上記方法により、所望のナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩が調製されたか否かは、X線回折による測定と、走査型電子顕微鏡(SEM)による測定とによって確認できる。   Whether or not a desired nanotube-like aluminum silicate has been prepared by the above method can be confirmed by measurement by X-ray diffraction and measurement by a scanning electron microscope (SEM).

(iii)その他の工程
ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の製造方法では、上記第1工程及び第2工程の他に、第2工程で得られた生成物を固体分離及び脱塩する回収工程をさらに有してもよい。当該回収工程において、脱塩の方法は特に限定されないが、例えば、透析膜や限外濾過等により脱塩することができる。なお、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の調製の際には、必要に応じて、溶媒置換、粉末乾燥等の他の工程を有していてもよい。
(Iii) Other steps In addition to the first step and the second step, the method for producing a nanotube-shaped aluminum silicate further includes a recovery step for solid separation and desalting of the product obtained in the second step. May be. In the recovery step, the desalting method is not particularly limited. For example, the desalting can be performed by a dialysis membrane or ultrafiltration. In preparing the nanotube-shaped aluminum silicate, other steps such as solvent replacement and powder drying may be included as necessary.

[イモゴライト(ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩)の調製]
以下、上述した第1及び第2工程をより制限された条件下で行うことによるイモゴライト(ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩)の調製方法の一例について説明する。
[Preparation of imogolite (nanotube-like aluminum silicate)]
Hereinafter, an example of a method for preparing imogolite (nanotube-like aluminum silicate) by performing the first and second steps described above under more restricted conditions will be described.

(第1の工程)
オルトケイ酸ナトリウムをイオン交換水に溶解し、3.0mMオルトケイ酸ナトリウム水溶液を10L調製する。当該オルトケイ酸ナトリウム水溶液を、陽イオン交換樹脂を充填したカラムに流入させて、3.0mMのオルトケイ酸水溶液を得る。なお、カラム内での流速は、得られるオルトケイ酸水溶液の電気伝導率が500μS/cm以下になるように設定されている。
(First step)
Sodium orthosilicate is dissolved in ion exchange water to prepare 10 L of 3.0 mM sodium orthosilicate aqueous solution. The sodium orthosilicate aqueous solution is allowed to flow into a column packed with a cation exchange resin to obtain a 3.0 mM orthosilicate aqueous solution. The flow rate in the column is set so that the resulting orthosilicate aqueous solution has an electric conductivity of 500 μS / cm or less.

(第2の工程)
得られた3.0mMのオルトケイ酸水溶液を2Lと、30mMの硝酸アルミニウム水溶液を1Lと、28mMの尿素水溶液を1Lと、3.8mMの水酸化ナトリウム水溶液を1Lと、イオン交換水2Lとを混合して、SiとAlのモル濃度が1:2の比になるように混合液を調製する。当該混合液のpHが、pH4.0〜7.0の範囲になるよう、上記水酸化ナトリウム水溶液の添加によって調整する。
(Second step)
2 L of the obtained 3.0 mM orthosilicate aqueous solution, 1 L of 30 mM aluminum nitrate aqueous solution, 1 L of 28 mM urea aqueous solution, 1 L of 3.8 mM sodium hydroxide aqueous solution, and 2 L of ion-exchanged water are mixed. Then, a mixed solution is prepared so that the molar concentration of Si and Al is 1: 2. It adjusts by addition of the said sodium hydroxide aqueous solution so that the pH of the said liquid mixture may become the range of pH 4.0-7.0.

当該混合液を充分に撹拌した後、混合液をオートクレーブにて100℃で72時間加熱する。混合液を室温に戻した後、混合液に対して1/10体積量の5Mの塩化ナトリウム水溶液を加えてゲル化させ、遠心分離することで透明なナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩のゲルを得る。得られたゲルに含まれる塩(NaCl)を透析膜により除去し、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の水分散液を得る。   After sufficiently stirring the mixed solution, the mixed solution is heated in an autoclave at 100 ° C. for 72 hours. After returning the mixed solution to room temperature, 1/10 volume of 5M sodium chloride aqueous solution is added to the mixed solution to gelate, and centrifuged to obtain a transparent nanotube-shaped aluminum silicate gel. The salt (NaCl) contained in the obtained gel is removed by a dialysis membrane to obtain an aqueous dispersion of nanotube-shaped aluminum silicate.

以上の方法により得られるイモゴライトの平均長さは150nmであり、平均外径は2.2nmであり、平均内径は1.0nmである。   The average length of imogolite obtained by the above method is 150 nm, the average outer diameter is 2.2 nm, and the average inner diameter is 1.0 nm.

[ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の表面処理方法]
以上の方法で得られたナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の表面は、表面処理が施されていることが好ましい(図3のステップS2)。表面処理をすることにより、母材樹脂との混和性を上げ、分散性を上げることができる。なお、表面処理をする方法は、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。
[Surface Treatment Method for Nanotube Aluminum Silicate]
The surface of the nanotube-shaped aluminum silicate obtained by the above method is preferably subjected to surface treatment (step S2 in FIG. 3). By performing the surface treatment, the miscibility with the matrix resin can be increased and the dispersibility can be increased. The method for performing the surface treatment is not particularly limited, and any known method can be used.

ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩の紛体(無機粒子)の表面処理に用いる表面処理剤としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−メチルフェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルフェノキシシラン、シクロペンチルトリメトキシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩及びアミノシラン配合物等が挙げられる。また、上記化合物において、シランに代えてアルミニウム、チタン、ジルコニア等を有するものを用いることもできる。その場合、表面処理剤としては、例えば、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリイソプロキシド等が挙げられる。   Examples of the surface treatment agent used for the surface treatment of nanotube-shaped aluminum silicate powder (inorganic particles) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, and ethyltrimethoxy. Silane, propyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-methylphenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldi Phenoxysilane, trimethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylphenoxysilane, cyclopentyltrimethoxy , Cyclohexyltriethoxysilane, benzyldimethylethoxysilane, octyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldichlorosilane, γ-chloro Propylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ- Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethyl Toxisilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane / hydrochloride, aminosilane compound and the like It is done. Moreover, in the said compound, it can replace with silane and can use what has aluminum, titanium, a zirconia, etc. In that case, examples of the surface treatment agent include aluminum triethoxide, aluminum triisoproxyd, and the like.

また、表面処理剤として、イソステアリン酸、ステアリン酸、シクロプロパンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンプロピオン酸、オクチル酸、パルミチン酸、ベヘン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ヘキサヒドロフタル酸等の脂肪酸やそれらの金属塩、さらに有機リン酸系表面処理剤のいずれの表面処理剤が使用可能である。また、これらを単独、又は2種以上を混合して用いることができる。   As surface treatment agents, isostearic acid, stearic acid, cyclopropanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, cyclopentanecarboxylic acid, cyclohexanepropionic acid, octylic acid, palmitic acid, behenic acid, undecylenic acid, oleic acid, hexahydrophthalic acid Any of the surface treatment agents such as fatty acids such as these, metal salts thereof, and organic phosphate surface treatment agents can be used. Moreover, these can be used individually or in mixture of 2 or more types.

以上で例示した化合物は、反応速度等の特性が異なり、表面処理の条件等に適した化合物を用いることができる。また、1種類のみを用いても、複数種類を併用してもよい。さらに、用いる化合物によって得られる表面処理微粒子の性状は異なることがあり、例えば表面処理する際に用いる化合物を選択することによって複合材料を得るにあたって用いる光硬化性樹脂との親和性を図ることも可能である。   The compounds exemplified above have different characteristics such as reaction rate, and compounds suitable for surface treatment conditions can be used. Further, only one type may be used or a plurality of types may be used in combination. Furthermore, the properties of the surface-treated fine particles obtained may vary depending on the compound used. For example, by selecting the compound to be used for the surface treatment, it is possible to achieve affinity with the photo-curable resin used to obtain the composite material. It is.

表面処理剤の割合は特に限定されるものではないが、表面処理後の無機粒子に対して、好ましくは10〜99質量%であり、より好ましくは30〜98質量%である。   Although the ratio of a surface treating agent is not specifically limited, Preferably it is 10-99 mass% with respect to the inorganic particle after surface treatment, More preferably, it is 30-98 mass%.

[ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩含有樹脂(有機無機複合材料)の作製方法]
アルミニウムケイ酸塩含有樹脂(イモゴライト含有樹脂を含む)は、アルミニウムケイ酸塩を樹脂に混合させることで得ることができる(図3のステップS3)。アルミニウムケイ酸塩含有樹脂は、溶融中の樹脂に対して、アルミニウムケイ酸塩を添加及び混練することで作製してもよいし、溶媒に溶解した樹脂とアルミニウムケイ酸塩とを混合してその後有機溶媒を除去することで作製してもよい。アルミニウムケイ酸塩を混合させる樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂から選択可能である。
[Method for producing nanotube-shaped aluminum silicate-containing resin (organic-inorganic composite material)]
Aluminum silicate-containing resins (including imogolite-containing resins) can be obtained by mixing aluminum silicate with the resin (step S3 in FIG. 3). The aluminum silicate-containing resin may be prepared by adding and kneading aluminum silicate to the molten resin, or after mixing the resin dissolved in the solvent with aluminum silicate. You may produce by removing an organic solvent. The resin mixed with the aluminum silicate can be selected from a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin.

本実施形態では、有機無機複合材料は溶融混練法で作製している。溶融混練法では、既成の手法で作製した樹脂やアルミニウムケイ酸塩を混合することで有機無機複合材料を作製できるため、通常安価な有機無機複合材料の作製が可能になる。溶融混練において、有機溶剤を使用することもできる。有機溶剤を使用することにより、溶融混練の温度を下げることができ、樹脂の劣化を抑制しやすくなる。この場合、溶融混練後に脱揮を行い、有機無機複合材料中から有機溶剤を除去することが好ましい。   In this embodiment, the organic-inorganic composite material is produced by a melt kneading method. In the melt-kneading method, an organic-inorganic composite material can be prepared by mixing a resin or aluminum silicate prepared by an existing method, so that an inexpensive organic-inorganic composite material can be usually produced. In the melt kneading, an organic solvent can also be used. By using an organic solvent, the temperature of melt kneading can be lowered, and the deterioration of the resin can be easily suppressed. In this case, it is preferable to devolatilize after melt-kneading to remove the organic solvent from the organic-inorganic composite material.

溶融混練に用いることのできる装置としては、ラボプラストミル、ブラベンダー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等のような密閉式混練装置又はバッチ式混練装置を挙げることができる。また、単軸押出機、二軸押出機等のように連続式の溶融混練装置を用いることもできる。   As an apparatus which can be used for melt kneading, a closed kneading apparatus or a batch kneading apparatus such as a lab plast mill, a Brabender, a Banbury mixer, a kneader, a roll and the like can be mentioned. Further, a continuous melt kneader such as a single screw extruder or a twin screw extruder can be used.

処理後のアルミニウムケイ酸塩と樹脂との混合方法で用いられる具体的な混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製)、ポリラボシステム(HAAKE社製)、ナノコンミキサー(東洋精機製作所社製)、ナウターミキサーブス・コ・ニーダー(Buss社製)、TEM型押し出し機(東芝機械社製)、TEX二軸混練機(日本製鋼所社製)、PCM混練機(池貝鉄工所社製)、三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製)、ニーデックス(三井鉱山社製)、MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製)、バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられる。   Specific kneaders used in the method of mixing the treated aluminum silicate and resin include KRC kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works), polylab system (manufactured by HAAKE), and nanocon mixer (Toyo Seiki Seisakusho). Co., Ltd.), Nauta Mixer Bus Co. Kneader (Buss), TEM extruder (Toshiba Machine Co., Ltd.), TEX twin-screw kneader (Nihon Steel Works), PCM kneader (Ikegai Iron Works) Manufactured), three roll mill, mixing roll mill, kneader (manufactured by Inoue Mfg. Co., Ltd.), kneedex (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), MS pressure kneader, nider ruder (manufactured by Moriyama Mfg. Co., Ltd.), Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel Ltd.) ).

有機無機複合材料の製造方法において、溶融混練を用いる場合、樹脂とアルミニウムケイ酸塩とを一括で添加し混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。この場合、押出機等の溶融混練装置では、段階的に添加する成分をシリンダーの途中から添加することもできる。   In the method for producing an organic-inorganic composite material, when melt kneading is used, the resin and aluminum silicate may be added and kneaded all at once, or may be added in stages and kneaded. In this case, in a melt-kneading apparatus such as an extruder, components to be added stepwise can be added from the middle of the cylinder.

溶融混練による複合化を行う場合、アルミニウムケイ酸塩は粉体又は凝集状態のまま添加することができ、液中に分散した状態で添加することもできる。液中に分散した状態で添加する場合は、混練後に脱揮を行うことが好ましい。   When compounding by melt kneading, the aluminum silicate can be added in a powdered or agglomerated state, or can be added in a dispersed state in the liquid. When adding in the state disperse | distributed in the liquid, it is preferable to perform devolatilization after kneading | mixing.

第1及び第2アレイレンズ10,20は、例えば金型による射出成形や金型や樹脂型等によるプレス成形又はキャスト成形によって成形される(図3のステップS4)。以上の工程によって得たアルミニウムケイ酸塩樹脂は、成形型を用いた射出成形、熱硬化処理、又は光硬化処理によって所望の形状を有するレンズ又はアレイレンズに加工される。具体的には、図1(A)等に示す第1及び第2アレイレンズ10,20が得られる。   The first and second array lenses 10 and 20 are molded by, for example, injection molding using a mold, press molding using a mold or a resin mold, or cast molding (step S4 in FIG. 3). The aluminum silicate resin obtained by the above steps is processed into a lens or an array lens having a desired shape by injection molding using a mold, thermosetting treatment, or photocuring treatment. Specifically, the first and second array lenses 10 and 20 shown in FIG.

以上の第1及び第2アレイレンズ10,20は、重ねた状態でアライメントされ、例えば光硬化性樹脂等の接着剤によって互いに接合又は接着されている。このような接合又は接着によって、2次元的にマトリックス状に配列された多数の合成レンズ1aを備えるアレイレンズユニット100が得られる。このアレイレンズユニット100と図1(A)等に示すセンサーアレイ60等がケース50に収納され、撮像装置1000が得られる。各合成レンズ1aの光軸OAは、全体の中心軸AXに平行になっている。格子点上に2次元的に配列された複数の合成レンズ1aは、視野分割方式又は超解像方式の個眼レンズに相当するものとなっている。ここで、視野分割方式とは、個々の複合光学系である各合成レンズ1aによって結像された、異なる視野の画像を画像処理によって各視野の画像をつなぎ合わせることで1つの画像を得る方式である。また、超解像方式とは、個々の複合光学系である各合成レンズ1aによって結像された、同じ視野の画像から画像処理によって1つの高解像度の画像を得る方式である。   The first and second array lenses 10 and 20 are aligned in a stacked state, and are bonded or bonded to each other by an adhesive such as a photo-curable resin. By such joining or adhesion, an array lens unit 100 including a large number of synthetic lenses 1a arranged two-dimensionally in a matrix is obtained. The array lens unit 100 and the sensor array 60 shown in FIG. 1A and the like are housed in a case 50, and an imaging device 1000 is obtained. The optical axis OA of each synthetic lens 1a is parallel to the entire central axis AX. The plurality of synthetic lenses 1a arranged two-dimensionally on the lattice points corresponds to a single-eye lens of a field division method or a super-resolution method. Here, the field division method is a method of obtaining one image by joining images of different fields of view formed by the respective composite lenses 1a, which are individual compound optical systems, with images of different fields of view by image processing. is there. The super-resolution method is a method of obtaining one high-resolution image by image processing from images of the same field of view formed by the respective composite lenses 1a that are individual compound optical systems.

アレイレンズユニット100を収納するケース50の物体側には、ケース50への接着等によって固定された入射絞り板45が配置されている。ケース50や入射絞り板45には、詳細な説明を省略するが、各レンズ要素10a等に対応して多数の開口が形成されている。なお、第1アレイレンズ10と第2アレイレンズ20との間や第2アレイレンズ20の像側に薄い遮光性の絞り板を設けてもよい。   On the object side of the case 50 that houses the array lens unit 100, an entrance diaphragm plate 45 fixed by adhesion to the case 50 or the like is disposed. Although a detailed description is omitted in the case 50 and the entrance diaphragm plate 45, a large number of openings are formed corresponding to the lens elements 10a and the like. A thin light-shielding diaphragm plate may be provided between the first array lens 10 and the second array lens 20 or on the image side of the second array lens 20.

上記撮像レンズによれば、樹脂にナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を混合することにより、ナノ微粒子を混合する場合よりも少ない添加量で撮像素子のバックフォーカス変動を抑えることができる。また、アルミニウムケイ酸塩が自己組織化することで添加量以上の膨張抑制効果を有するため、樹脂の脆さを解消し、強度を向上させることができる。特に、2次元的に配列された複数のレンズ要素10a,20aを有する第1及び第2アレイレンズ10,20では、各レンズ要素10a,20aのバックフォーカス変動を抑えることができる。さらに、第1及び第2アレイレンズ10,20は、それぞれ樹脂で一体成形されている場合、アルミニウムケイ酸塩が第1及び第2アレイレンズ10,20の面に沿った方向に分散するため、少量の添加量で面に沿った方向の線膨張によるピッチ変動を抑えることができる。また、樹脂の強度が向上することにより、落下試験等の環境試験についてもアルミニウムケイ酸塩を添加しない場合よりも良好な結果を得ることができる。   According to the imaging lens described above, the back focus fluctuation of the imaging element can be suppressed by mixing the nano-sized aluminum silicate with the resin with a smaller amount of addition than when the nanoparticles are mixed. In addition, since the aluminum silicate is self-organized, it has an expansion suppressing effect that is greater than or equal to the addition amount, so that the brittleness of the resin can be eliminated and the strength can be improved. In particular, in the first and second array lenses 10 and 20 having a plurality of lens elements 10a and 20a arranged two-dimensionally, back focus fluctuations of the lens elements 10a and 20a can be suppressed. Further, when the first and second array lenses 10 and 20 are integrally formed of resin, aluminum silicate is dispersed in the direction along the surfaces of the first and second array lenses 10 and 20, Pitch fluctuation due to linear expansion in the direction along the surface can be suppressed with a small addition amount. In addition, by improving the strength of the resin, better results can be obtained for environmental tests such as a drop test than when no aluminum silicate is added.

なお、撮像素子等のセンサーは、シリコン製であるためピッチ変動が小さい。そのため、撮像素子のピッチ変動とレンズ要素のピッチ変動とに差が生じると、画像取り込みにエラーが生じる。   In addition, since sensors, such as an image pick-up element, are the products made from silicon, a pitch fluctuation is small. Therefore, if there is a difference between the pitch fluctuation of the image sensor and the pitch fluctuation of the lens element, an error occurs in image capture.

〔実施例1〕
以下、本実施形態の実施例1について説明する。
本実施例1において、試料として熱可塑性樹脂を用いてアレイレンズを射出成形によって成形した。熱可塑性樹脂は、APL5514ML(三井化学社製)を用いた。溶融混錬法により、所望量のイモゴライト含有樹脂を作製した。このイモゴライト含有樹脂を用いて図1(A)等に示すアレイレンズを射出成形によって成形した。図1(B)に示す第1アレイレンズ10において、右側の1列のレンズ要素10aうち、1行目のレンズ要素10aの中心(光軸OA)と4行目のレンズ要素10aの中心(光軸OA)との間の距離dを顕微鏡を用いて測定した。具体的には、基準温度である20℃のときの距離dを10mmとして、アレイレンズの実際の使用時の最高温度である60℃のときの距離dを測定した。また、高さ1.5mからアレイレンズを落下させるという自由落下試験を行った。
[Example 1]
Hereinafter, Example 1 of the present embodiment will be described.
In Example 1, an array lens was molded by injection molding using a thermoplastic resin as a sample. APL5514ML (made by Mitsui Chemicals) was used as the thermoplastic resin. A desired amount of imogolite-containing resin was produced by melt kneading. Using this imogolite-containing resin, an array lens shown in FIG. 1A and the like was molded by injection molding. In the first array lens 10 shown in FIG. 1B, among the lens elements 10a in the right column, the center of the lens element 10a in the first row (optical axis OA) and the center of the lens element 10a in the fourth row (light The distance d between the axes OA) was measured using a microscope. Specifically, the distance d at the reference temperature of 20 ° C. was set to 10 mm, and the distance d at the maximum temperature of 60 ° C. at the actual use of the array lens was measured. Further, a free drop test was performed in which the array lens was dropped from a height of 1.5 m.

表1は、実施例1のアレイレンズの性能を示す。表1の「レンズ要素間距離(d)」において、60℃のときの距離dが10.02mm未満の場合を良好「○」とし、10.02mm以上の場合を不良「×」とした。また、表1の「脆さ(落下試験)」において、400回落下試験を行ってもアレイレンズに破損(破壊又は亀裂)が生じない場合を最良好「◎」とし、300回落下試験を行ってもアレイレンズに破損(破壊又は亀裂)が生じない場合を良好「○」とし、300回未満でアレイレンズに破損が生じた場合を不良「×」とした。
〔表1〕

Figure 2015230480
表1に示すように、イモゴライトの含有量が3〜50体積%の場合、レンズ要素間の距離dが10.02mm未満であり、アレイレンズの面に沿った方向の線膨張を抑えることができた。また、イモゴライトの含有量が3〜50体積%(より好ましくは5〜10体積%)の場合、落下試験においても破損が生じず、アレイレンズの強度が高いことがわかる。一方、イモゴライトを含有しない場合、レンズ要素間の距離dが10.02mm以上となり、アレイレンズの面に沿った方向の線膨張が大きくなった。また、イモゴライトを含有しない場合、落下試験において、破損が生じ、アレイレンズが脆いことがわかる。 Table 1 shows the performance of the array lens of Example 1. In Table 1, “Distance between lens elements (d)”, a case where the distance d at 60 ° C. was less than 10.02 mm was judged as “good”, and a case where it was 10.02 mm or more was judged as “bad”. In Table 1 “Brittleness (drop test)”, the case where the array lens is not damaged (destructed or cracked) even if the drop test is performed 400 times is rated “「 ”and the drop test is performed 300 times. Even when the array lens was not damaged (broken or cracked), it was judged as “good”, and when the array lens was broken less than 300 times, it was judged as “bad”.
[Table 1]
Figure 2015230480
As shown in Table 1, when the imogolite content is 3 to 50% by volume, the distance d between the lens elements is less than 10.02 mm, and linear expansion in the direction along the surface of the array lens can be suppressed. It was. In addition, when the content of imogolite is 3 to 50% by volume (more preferably 5 to 10% by volume), it is found that no damage occurs in the drop test and the strength of the array lens is high. On the other hand, when no imogolite was contained, the distance d between the lens elements was 10.02 mm or more, and the linear expansion in the direction along the surface of the array lens increased. Moreover, when it does not contain imogolite, it turns out in a drop test that damage occurs and the array lens is brittle.

〔比較例1〕
比較例1において、試料を形成する樹脂は、熱可塑性樹脂(具体的にはAPL5514ML)にナノ微粒子(具体的にはシリカ RX−300(日本アエロジル社製))を混錬したものを用いた。なお、シリカ RX−300の粒径は粒径7nmとなっている。比較例1において、アレイレンズの成形方法、評価方法等は、実施例1と同様である。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, as the resin forming the sample, a thermoplastic resin (specifically APL5514ML) kneaded with nanoparticles (specifically, silica RX-300 (manufactured by Aerosil Japan)) was used. Silica RX-300 has a particle size of 7 nm. In Comparative Example 1, the array lens molding method, evaluation method, and the like are the same as in Example 1.

表2は、比較例1のアレイレンズの性能を示す。
〔表2〕

Figure 2015230480
表2に示すように、シリカの含有量が実施例1で良好な濃度であった10体積%であっても、アレイレンズの線膨張変化が大きく、かつ脆いことがわかる。以上のことにより、ナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩であるイモゴライトは、ナノ微粒子であるシリカよりも少ない添加量で、アレイレンズの線膨張変化を抑え、かつ強度を向上させることができることがわかる。 Table 2 shows the performance of the array lens of Comparative Example 1.
[Table 2]
Figure 2015230480
As shown in Table 2, it can be seen that even when the silica content was 10% by volume which was a good concentration in Example 1, the change in linear expansion of the array lens was large and fragile. From the above, it can be seen that imogolite, which is a nanotube-shaped aluminum silicate, can suppress the change in linear expansion of the array lens and improve the strength with a smaller addition amount than silica, which is a nanoparticle.

〔実施例2〕
以下、本実施形態の実施例2について説明する。
本実施例において、試料として硬化性樹脂のうち熱硬化性樹脂を用いてアレイレンズを成形した。熱可塑性樹脂は、熱硬化性アクリル樹脂を用いた。具体的には、2−アルキル−2−アダマンチル−(メタ)−アクリレートを用いた。熱重合開始剤として、パーロイルL(1時間半減期79.5℃)を1体積%添加した。なお、熱重合開始剤としてラジカル系熱重合開始剤(例えば有機過酸化物)のいずれも使用することができる。溶融混錬法により、所望量のイモゴライト含有樹脂を作製した。実施例2において、アレイレンズの成形方法、評価方法等は、実施例1と同様である。
[Example 2]
Hereinafter, Example 2 of the present embodiment will be described.
In this example, an array lens was molded using a thermosetting resin among curable resins as a sample. A thermosetting acrylic resin was used as the thermoplastic resin. Specifically, 2-alkyl-2-adamantyl- (meth) -acrylate was used. As a thermal polymerization initiator, 1% by volume of Parroyl L (1 hour half-life 79.5 ° C.) was added. In addition, any of the radical thermal polymerization initiators (for example, organic peroxide) can be used as the thermal polymerization initiator. A desired amount of imogolite-containing resin was produced by melt kneading. In Example 2, the array lens molding method, evaluation method, and the like are the same as in Example 1.

表3は、実施例2のアレイレンズの性能を示す。
〔表3〕

Figure 2015230480
表3に示すように、アレイレンズの樹脂がアクリル樹脂であっても、イモゴライトの含有量が3〜50体積%の場合、アレイレンズの面に沿った方向の線膨張を抑えることができた。また、イモゴライトの含有量が3〜50体積%(より好ましくは5〜10体積%)の場合、落下試験においても破損が生じなかった。一方、イモゴライトを含有しない場合、アレイレンズの面に沿った方向の線膨張が大きくなった。また、イモゴライトを含有しない場合、落下試験において、破損が生じた。 Table 3 shows the performance of the array lens of Example 2.
[Table 3]
Figure 2015230480
As shown in Table 3, even when the resin of the array lens was an acrylic resin, the linear expansion in the direction along the surface of the array lens could be suppressed when the imogolite content was 3 to 50% by volume. Moreover, when the content of imogolite was 3 to 50% by volume (more preferably 5 to 10% by volume), no breakage occurred in the drop test. On the other hand, when imogolite was not contained, the linear expansion in the direction along the surface of the array lens increased. Further, when no imogolite was contained, breakage occurred in the drop test.

〔比較例2〕
比較例2において、試料を形成する樹脂は、熱硬化性樹脂(具体的には2−アルキル−2−アダマンチル−(メタ)−アクリレート)にナノ微粒子(具体的にはシリカ RX−300(日本アエロジル社製))を混錬したものを用いた。比較例2において、アレイレンズの成形方法、評価方法等は、実施例1と同様である。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the resin forming the sample was a thermosetting resin (specifically, 2-alkyl-2-adamantyl- (meth) -acrylate) and a nanoparticulate (specifically, silica RX-300 (Nippon Aerosil). Kneaded) was used. In Comparative Example 2, the molding method and evaluation method of the array lens are the same as in Example 1.

表4は、比較例2のアレイレンズの性能を示す。
〔表4〕

Figure 2015230480
表4に示すように、シリカの含有量が実施例2で良好な濃度であった10体積%であっても、アレイレンズの線膨張変化が大きく、かつ脆いことがわかる。以上のことにより、ナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩であるイモゴライトは、硬化性樹脂に混錬させた場合でも、実施例1と同様に、ナノ微粒子であるシリカよりも少ない添加量で、アレイレンズの線膨張変化を抑え、かつ強度を向上させることができることがわかる。 Table 4 shows the performance of the array lens of Comparative Example 2.
[Table 4]
Figure 2015230480
As shown in Table 4, it can be seen that even when the silica content was 10% by volume which was a good concentration in Example 2, the linear expansion change of the array lens was large and fragile. As described above, even when imogolite, which is a nanotube-shaped aluminum silicate, is kneaded into a curable resin, as in Example 1, it can be added in an amount smaller than that of silica, which is a nanoparticulate. It can be seen that the linear expansion change can be suppressed and the strength can be improved.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る撮像レンズについて説明する。なお、第2実施形態に係る撮像レンズは、第1実施形態の撮像レンズを一部変更したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Hereinafter, an imaging lens according to the second embodiment will be described. The imaging lens according to the second embodiment is a partial modification of the imaging lens of the first embodiment, and items that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図4に示すように、撮像レンズ200は、カメラモジュール70に組み込まれる。
カメラモジュール70は、被写体像を形成する撮像光学系である撮像レンズ200と、撮像レンズ200によって形成された被写体像を検出する撮像素子71と、この撮像素子71を背後から保持するとともに配線等を有する配線基板72と、撮像レンズ200等を保持するとともに物体側からの光線束を入射させる開口部OPを有する鏡筒部74とを備える。撮像レンズ200は、被写体像を撮像素子71の像面又は撮像面(被投影面)Iに結像させる機能を有する。このカメラモジュール70は、不図示の撮像装置に組み込まれて使用されるが、単独で撮像装置としてもよい。
As shown in FIG. 4, the imaging lens 200 is incorporated in the camera module 70.
The camera module 70 includes an imaging lens 200 that is an imaging optical system that forms a subject image, an imaging element 71 that detects a subject image formed by the imaging lens 200, and holds the imaging element 71 from behind and wiring and the like. And a lens barrel portion 74 having an opening OP for holding the imaging lens 200 and the like and allowing a light beam from the object side to enter. The imaging lens 200 has a function of forming a subject image on the image plane of the imaging element 71 or the imaging plane (projected plane) I. The camera module 70 is used by being incorporated in an imaging device (not shown), but may be used alone.

撮像レンズ200は、撮像素子71の撮像面(被投影面)Iに被写体像を結像させるものであって、物体側から順に、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4とを備える。開口絞りSは、第1レンズL1の物体側面側に配置されている。   The imaging lens 200 forms a subject image on the imaging surface (projection surface) I of the imaging element 71, and in order from the object side, the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3. And a fourth lens L4. The aperture stop S is disposed on the object side surface side of the first lens L1.

撮像素子71は、固体撮像素子からなるセンサーチップである。配線基板72は、撮像素子71を他の部材(例えば鏡筒部74)に対してアライメントして固定する役割を有する。撮像素子71の撮像レンズ200側には、不図示のホルダー部材によって、平行平板Fが撮像素子71等を覆うように配置・固定されている。鏡筒部74は、撮像レンズ200を収納し保持している。鏡筒部74は、撮像レンズ200を構成するレンズL1〜L3のうちいずれか1つ以上のレンズを光軸AX2に沿って移動させることにより、撮像レンズ200の合焦の動作を可能にするため、例えば駆動機構75aを有している。第4レンズL4の光射出面と撮像面(像面)Iとの間には、適切な厚さの平行平板Fが配置されている。   The image sensor 71 is a sensor chip made of a solid-state image sensor. The wiring board 72 has a role of aligning and fixing the image sensor 71 to other members (for example, the lens barrel portion 74). On the imaging lens 200 side of the imaging element 71, a parallel plate F is arranged and fixed so as to cover the imaging element 71 and the like by a holder member (not shown). The lens barrel 74 houses and holds the imaging lens 200. The lens barrel portion 74 enables the focusing operation of the imaging lens 200 by moving any one or more of the lenses L1 to L3 constituting the imaging lens 200 along the optical axis AX2. For example, it has a drive mechanism 75a. Between the light exit surface of the fourth lens L4 and the imaging surface (image surface) I, a parallel plate F having an appropriate thickness is disposed.

撮像レンズ200を構成する第1〜第4レンズL1〜L4は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂のいずれかで形成されている。第1〜第4レンズL1〜L4は、中心軸AX方向から見て略円形の輪郭を有する。   The first to fourth lenses L1 to L4 constituting the imaging lens 200 are formed of any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin. The first to fourth lenses L1 to L4 have a substantially circular outline when viewed from the direction of the central axis AX.

本実施形態において、第1〜第4レンズL1〜L4は、第1実施形態と同様に、ナノチューブ状アルミニウムケイ酸塩を混錬した樹脂で形成されている。   In the present embodiment, the first to fourth lenses L1 to L4 are formed of a resin obtained by kneading nanotube-shaped aluminum silicate, as in the first embodiment.

本実施形態の撮像レンズによれば、撮像レンズ200を構成する第1〜第4レンズL1〜L4を形成する樹脂にナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を混合することにより、ナノ微粒子を混合する場合よりも少ない添加量で撮像素子のバックフォーカス変動を抑えることができる。また、アルミニウムケイ酸塩が自己組織化することで添加量以上の膨張抑制効果を有するため、樹脂の脆さを解消し、強度を向上させることができる。   According to the imaging lens of the present embodiment, by mixing nano-particles by mixing nanotube-shaped aluminum silicate with the resin forming the first to fourth lenses L1 to L4 constituting the imaging lens 200. The back focus fluctuation of the image sensor can be suppressed with a small addition amount. In addition, since the aluminum silicate is self-organized, it has an expansion suppressing effect that is greater than or equal to the addition amount, so that the brittleness of the resin can be eliminated and the strength can be improved.

なお、第1〜第4レンズL1〜L4の全てのレンズがナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を含む樹脂で形成されている必要はなく、1つ以上のレンズにナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩が含まれていればよい。   In addition, it is not necessary that all the lenses of the first to fourth lenses L1 to L4 are formed of a resin containing a nanotube-like aluminum silicate, and one or more lenses contain a nanotube-like aluminum silicate. It only has to be done.

以上、本実施形態に係るアレイレンズ等について説明したが、本発明に係るアレイレンズ等は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第1及び第2光学面11a,11b,21a,21bの形状及び大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、第1及び第2アレイレンズ10,20の外形を四角形としたが、円形等の他の形状としてもよい。   The array lens according to the present embodiment has been described above, but the array lens according to the present invention is not limited to the above. For example, in the above-described embodiment, the shapes and sizes of the first and second optical surfaces 11a, 11b, 21a, and 21b can be appropriately changed according to applications and functions. Further, although the outer shape of the first and second array lenses 10 and 20 is a quadrangle, it may be other shapes such as a circle.

また、上記実施形態において、アレイレンズを2枚積層したが、積層せず、1枚のみの単層としてもよい。また、アレイレンズを3枚以上積層してもよい。   In the above-described embodiment, two array lenses are stacked. However, only one single layer may be used without stacking. Further, three or more array lenses may be laminated.

また、上記実施形態において、アレイレンズを樹脂によって一体成形したが、例えばガラス製の基板上に複数の樹脂製のレンズ部を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the array lens was integrally molded with resin, you may form several resin-made lens parts, for example on a glass-made board | substrate.

10,20…アレイレンズ、 10a,20a…レンズ要素、 11a,11b,21a,21b…光学面、 50…ケース、 70…カメラモジュール、 71…撮像素子、 60…センサーアレイ、 100…アレイレンズユニット、 100…撮像装置、 200…撮像レンズ、 1000…撮像装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Array lens, 10a, 20a ... Lens element, 11a, 11b, 21a, 21b ... Optical surface, 50 ... Case, 70 ... Camera module, 71 ... Image sensor, 60 ... Sensor array, 100 ... Array lens unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Imaging device 200 ... Imaging lens 1000 ... Imaging device

Claims (6)

ナノチューブ状のアルミニウムケイ酸塩を内部に分散させた樹脂の成形によって作製されることを特徴とする撮像レンズ。   An imaging lens produced by molding a resin in which nanotube-shaped aluminum silicate is dispersed. 前記アルミニウムケイ酸塩は、イモゴライトであることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the aluminum silicate is imogolite. 前記樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the resin is any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin. 前記アルミニウムケイ酸塩の前記樹脂への添加量は、3体積%以上50体積%以下であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 to 3, wherein an amount of the aluminum silicate added to the resin is 3% by volume or more and 50% by volume or less. 2次元的に配列された複数のレンズ要素を有するアレイレンズであることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the imaging lens is an array lens having a plurality of lens elements arranged two-dimensionally. 前記複数のレンズ要素と、前記複数のレンズ要素を周囲から支持する支持部とは、前記樹脂で一体成形されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 5, wherein the plurality of lens elements and a support portion that supports the plurality of lens elements from the periphery are integrally formed of the resin.
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