JP5302403B2

JP5302403B2 - 複合光学素子およびその製造方法、ならびに当該複合光学素子を備えた撮像装置および光学式記録再生装置

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Publication number: JP5302403B2
Application number: JP2011522729A
Authority: JP
Inventors: 信幸小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2030-07-13
Also published as: US20120100344A1; WO2011007557A1; US9511517B2; JPWO2011007557A1

Description

本発明は、光学基材の表面に樹脂層を備える複合光学素子、およびその製造方法に関する。本発明はまた、複合光学素子を備えた撮像装置、および複合光学素子を備えた光学式記録再生装置に関する。

ガラス等の光学基材(以後、レンズ基材という)に、レンズ基材とは異なる材料（例えば樹脂等）の層を接合した構造体を、複合光学素子と一般的に呼んでいる。その代表的な例として、表面形状が球面のレンズ基材の上に樹脂層を接合して、その樹脂層の表面を非球面形状に形成した複合光学素子が挙げられる。

複合光学素子では、レンズ基材の表面上で樹脂組成物を紫外線により重合硬化させて樹脂層を形成する。しかし、重合硬化時の樹脂組成物の収縮が大きいため、樹脂層に発生する歪が大きく、レンズ基材から樹脂層が剥離しやすいという課題があった。

これに対し、特許文献１には、芳香族エポキシ(メタ)アクリレートを含む樹脂組成物を重合硬化させた樹脂層をガラスレンズ表面に設けた複合光学素子が開示されている。芳香族エポキシ(メタ)アクリレートを含む樹脂組成物は、硬化収縮が小さいといわれている。

特開２００２−１３８１３１号公報

しかし、特許文献１に記載の複合光学素子は、製造時および使用時に黄変しやすいという問題点を有していた。

そこで、本発明は、黄変しにくく、形成時の硬化収縮が小さい樹脂層を備えた複合光学素子を提供することを目的とする。本発明はまた、樹脂層形成時に樹脂組成物の硬化収縮が小さく、樹脂層の黄変が起こりにくい複合光学素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成した本発明は、飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物が重合してなる樹脂層を備える複合光学素子である。

本発明はまた、飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物を調製する工程、および当該樹脂組成物を、光学基材の表面で重合硬化させる工程を含む複合光学素子の製造方法である。

本発明によれば、複合光学素子の製造の際に、樹脂層形成時に樹脂組成物の硬化収縮が小さく、樹脂層の黄変が起こりにくい。したがって、複合光学素子の製造時の歩留まりを高くすることができ、また、黄変が関連する、複合光学素子の製造時における短期的信頼性と製造後における長期的信頼性の両方を高めることができる。

本発明の実施形態１の複合光学素子の断面図実施形態１の複合光学素子の製造工程の概略を示す断面図

以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
１．複合光学素子
図１は、第１実施形態の複合光学素子の断面図である。図１の１点鎖線は、複合光学素子１１の光軸である。複合光学素子１１は、図１の断面図の形状を光軸周りに回転させてできる回転体の形状を有する。図１に示すように、複合光学素子１１は、樹脂層１３と、樹脂層１３が上面に形成された光学基材（レンズ基材）１２とを備える。レンズ基材１２は、例えばガラス、石英、セラミックス等の材料により形成することができる。樹脂層１３は、後述の樹脂組成物を重合硬化させてレンズ基材１２の表面に形成したものである。なお、第１実施形態では、レンズ基材は、両面が凸面となっているが、一方または両方の面が凹面であってもよい。また、樹脂層はレンズ基材の両面に形成してもよい。

いずれの形状においても、レンズ基材１２の厚みが１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲であり、かつレンズ基材１２の樹脂層１３が接合された面の曲率半径Ｒが３ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。

また、樹脂層の厚みは５０μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましく、その範囲を外れると強度・重合硬化性（成型性）などが劣るおそれがある。

また、樹脂層の厚みは、上記の厚みの範囲内で場所によって異なることが好ましい。樹脂層の厚みを場所によって異ならせることによって、例えば、球面を有するレンズ基材１２上に、非球面形状の樹脂層１３を設けた非球面レンズを構成することができる。

２．樹脂層
２−１．樹脂組成物の構成
飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物が重合されてなる樹脂層は、芳香族エポキシ(メタ)アクリレートを含む樹脂組成物が重合されてなる従来の樹脂層に比べて、樹脂層形成時の硬化収縮が小さい。また、芳香族エポキシ(メタ)アクリレートは黄変しやすいが、その主原因と考えられる芳香環を飽和脂肪族鎖にすることで黄変劣化が低減され、樹脂層だけでなくレンズ基材をも含む複合光学素子全体の信頼性の向上を図ることができる。

樹脂層１３は、樹脂組成物を重合させて形成されている。樹脂組成物は以下の成分を必須成分として含む。
（Ａ）飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物
（Ｃ）光重合開始剤

樹脂組成物に紫外線が照射されると、（Ｃ）光重合開始剤によって重合が開始され、（Ａ）飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物と、（Ｃ）光重合開始剤とを含む樹脂組成物が重合硬化されて、樹脂層１３が形成される。

樹脂組成物は、さらに、以下の成分を任意成分として含んでもよい。
（Ｄ）ウレタンアクリレート
（Ｅ）有機シラン化合物
（Ｆ）フッ素化合物

２−２．飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物
飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物は、飽和脂肪族エポキシ化合物のエポキシ基と（メタ）アクリル酸が反応してエステル化した構造を有する。当該（メタ）アクリレート化合物は、組成物の硬化性の観点から好ましくは、（メタ）アクリロイル基を２個有する（メタ）アクリレート化合物（ジ（メタ）アクリレート化合物）である。

飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物として特に好ましくは、式（１）で表される化合物である。

上記式中、Ｒ¹およびＲ²は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ³は、飽和脂肪族炭化水素基を示す。Ｒ³で示される飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、好ましくは、直鎖状である。また、飽和脂肪族炭化水素基の好ましい炭素数は１〜２５である。

式（１）で表される化合物の例としては、以下の式（２）〜（１７）で表される化合物が挙げられ、式（１）で表される化合物は、これらに限られない。

上記成分（Ａ）は、２種類以上組み合わせて使用してもよい。特性の異なる複数種の（メタ）アクリレート化合物を混合することにより、樹脂層に要求される種々の特性（例、屈折率等）を制御することができる。このとき、少なくともＲ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である(メタ)アクリレート（例えば、式（２）〜（７）および式（１０）〜（１３）で表される化合物）を含むのが好ましい。樹脂組成物に、成分（Ａ）を２種以上用いる際には、樹脂組成物が、Ｒ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物と、Ｒ³が環状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物（例えば、式（８）〜（９）および式（１４）〜（１７）で表される化合物）とを含むことがより好ましい。このとき、Ｒ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物と、Ｒ³が環状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物の重量比（直鎖状：環状）は、１：１〜９：１であることが好ましい。Ｒ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物が、この比よりも少なく含有されると、樹脂組成物の各成分の相溶性が低下してしまうおそれがある。一方、Ｒ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物が、この比よりも多く含有されると、樹脂組成物の硬化収縮率が大きくなって、光学基材から樹脂層が剥離しやすくなるおそれがある。

成分（Ａ）が、Ｒ³が直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である(メタ)アクリレート（例えば、式（２）〜（７）および式（１０）〜（１３）で表される化合物）のみから構成される場合は、成分（Ａ）の含有量は、樹脂組成物全体を１００重量％として、５重量％以上７０重量％以下であることが好ましい。成分（Ａ）の含有量が７０重量％より多いと、樹脂組成物の屈折率や粘度を下げ過ぎてしまうおそれがある。また、５重量％より少ないと樹脂層の収縮率が大きくなり、レンズ基材から樹脂層が剥離しやすくなるおそれがある。

２−３．（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物
成分（Ｂ）としては、例えば、下記式（１８）で表される一般的な多官能イソシアヌレート化合物が使用可能である。

その具体例としては、下記式（１９）〜（２１）で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。

成分（Ｂ）に対する成分（Ａ）の重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕は１／９以上３／２以下が好ましい。当該重量比が３／２より多い場合は、樹脂組成物の粘度が高くなり、混入された泡が抜けにくくなるおそれがある。一方、当該重量比が１／９より小さい場合は、樹脂組成物の硬化収縮率が大きくなり、樹脂層が剥離しやすくなるおそれがある。

２−４．（Ｃ）光重合開始剤
成分（Ｃ）の種類は、成分（Ａ）および成分（Ｂ）の種類に応じて適宜選択すればよく、ラジカル光重合開始剤を好適に用いることが出来る。

ラジカル光重合開始剤としては、公知のものを使用でき、例えば、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサン系、アシルフォスフィンオキサイド系等のラジカル光重合開始剤を用いることができる。光重合開始剤は、単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

光重合開始剤の含有量は、樹脂組成物全体を１００重量％として、０．１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。光重合開始剤の含有量がこの範囲を満たす場合、樹脂組成物の特性および信頼性を低下させずに、安定的に重合硬化して樹脂層を形成することができる。

２−５．（Ｄ）ウレタンアクリレート
樹脂組成物に成分（Ｄ）を添加した場合には、樹脂層の黄変をさらに防止でき、樹脂層の耐候性も向上する。したがって、黄変が関連する、複合光学素子の製造時における短期的信頼性と製造後における長期的信頼性の両方をさらに高めることができる。成分(Ｄ)としては、例えば、下記式（２２）で表される一般的なウレタンアクリレートが使用可能である。

ここで、ｎは１〜４の整数であり、
Ｙは、−（ＣＨ₂）_2〜6−、−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−、−ＣＨ₂−ＣＨ（ＣＨ₃）−ＣＨ₂−、−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₁₀−ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_1〜15−、または
−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_1〜15−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_1〜15−を示し
Ｚは、−（ＣＨ₂）₆−、−ＣＨ₂−Ｃ（ＣＨ₃）₂−ＣＨ₂−ＣＨ（ＣＨ₃）−ＣＨ₂ＣＨ₂−、または−Ｃ（ＣＨ₃）₂−Ｃ₆Ｈ₄−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を示し、
Ｙ１は、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、または−ＣＨ₂−ＣＨ（ＣＨ₃）−を示す。

その具体例としては、下記式（２３）〜（２４）で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。

なお、（Ｄ）ウレタンアクリレートを添加し過ぎると粘性が高くなってしまうため、（Ｄ）ウレタンアクリレートの含有量は、樹脂組成物全体を１００重量％として、１重量％以上３０重量％以下が好ましく、５重量％以上１５重量％以下がより好ましい。

２−６.（Ｅ）有機シラン化合物
樹脂組成物に成分（Ｅ）を添加した場合には、樹脂層と光学基材との密着性を向上させることができる。成分（Ｅ）としては、例えば、２−(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどを用いることができる。成分（Ｅ）は、樹脂組成物中に予め含有させておいてもよいし、予め光学基材上に成分（Ｅ）を塗布し、塗布した成分（Ｅ）と、成分（Ｅ）以外を混合した樹脂組成物とを接触させて、樹脂組成物に含まれるようにしてもよい。

２−７．（Ｆ）フッ素化合物
樹脂組成物に成分（Ｆ）を添加した場合には、金型からの樹脂層の離型性が向上する。成分（Ｆ）としては、メチルトリフルオロアセテートなどのフッ素化合物系離型剤が挙げられる。

３．製造方法
次に、複合光学素子の製造方法について説明する。当該製造方法は、飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物を調製する工程、および当該樹脂組成物を、光学基材の表面で重合硬化させる工程を含む。製造方法の概略を図２に示す。

まず、樹脂組成物を調製する工程を行う。具体的に例えば、成分（Ａ）飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、成分（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物と、成分（Ｃ）光重合開始剤とを用意する。そして、これらを混合し、脱泡して樹脂組成物４３を調製する。

次に、当該樹脂組成物を、光学基材の表面で重合硬化させる工程を行う。具体的に例えば、図２（ａ）のように、複合光学素子の樹脂層の形状に合わせた型４１の表面に、ディスペンサ４２から樹脂組成物４３を滴下する。次に図２（ｂ）のように、樹脂組成物上にレンズ基材１２を載せて、レンズ基材の上から重さをかけて樹脂組成物４３を塗り広げる。その後、図２（ｃ）のようにレンズ基材を型４１に対して所定の高さに設置した状態で紫外線４４を照射して樹脂組成物を重合硬化させる。以上のステップにより、レンズ基材１２に樹脂層１３を設けた複合光学素子１１を得る（図２（ｄ））。

［第２実施形態］
第１実施形態の複合光学素子は、公知方法に従い、カメラ、ビデオカメラなどの撮像装置、光学式記録再生装置、プロジェクター等に用いることができる。前記の複合光学素子を備えた撮像装置、前記の複合光学素子を備えた光学式記録再生装置、前記の複合光学素子を備えたプロジェクターについては、黄変が関連する信頼性に優れる。さらに、複合光学素子は、非球面とすることもできるため、これらの装置の光学特性の向上や軽量化も可能である。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

各実施例および比較例について、樹脂組成物の組成、樹脂組成物の各成分の相溶性、樹脂組成物調製時および樹脂層形成時の泡発生状況、樹脂層形成時の黄変状況、重合硬化時の収縮率、および樹脂層の剥離状況について表１に示す。

重合硬化時の収縮率は、紫外線照射（３０００ｍＪ／ｃｍ²）による重合硬化前後の比重の測定値を用いて算出した。具体的には、収縮率は、重合硬化前を基準にした比重の変化量を％で表わしたものである。

また、型４１上に樹脂組成物を塗布し、レンズを所定の位置で保持したまま紫外線を照射（３０００ｍＪ／ｃｍ²）して樹脂層を形成し、形成した樹脂層の剥離状況を確認した。評価基準は、剥離しなかったものが“○”、剥離したものが“×”である。

さらに、上と同じ紫外線を樹脂組成物に３００秒間照射して、紫外線照射による加速試験を行い、樹脂層の外観の着色度合いを観察した。評価基準は、黄変しなかったものが“ない”、黄変したものが“黄変”である。

泡発生状況については、樹脂層形成までの過程における樹脂組成物の状態、および、樹脂層形成後の状態を確認した。評価基準は、樹脂層に気泡がなかったものが“ない”、樹脂組成物の混合後に気泡が大量に発生したものが“気泡大量発生”、樹脂組成物の混合後に気泡が発生し、気泡が除去できなかったものが“泡除去不可能”である。

相溶性については、樹脂組成物の各成分を分離または残留することなく混合できたかどうかを確認した。評価基準は、混合できたものが“○”、混合できなかったものが“×”である。

（実施例１）
本実施例ではまず、次の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（５）〕、５０重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物Ｂ〔式（１９）〕、４５重量部
（Ｃ）光重合開始剤Ａ（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）、５重量部

図２のように、この樹脂組成物上にレンズ基材を配置した。紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、図１に示す構造の実施例１の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．０％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例２）
本実施例では、（Ｂ）、（Ｃ）における各成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（６）〕、５０重量部

本実施例では、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例２の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると４．５％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例３）
本実施例では、（Ｂ）、（Ｃ）における各成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（３）〕、２５重量部
エポキシ(メタ)アクリレート〔式（７）〕、２５重量部

本実施例では、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）とが重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例３の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると４．８％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例４）
本実施例では、（Ｂ）、（Ｃ）における各成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（４）〕、２５重量部
エポキシ(メタ)アクリレート〔式（８）〕、２５重量部

本実施例では、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）とが重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例４の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．７％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例５）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（５）〕、９．５重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（２１）〕、８５．５重量部

本実施例では、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例５の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると６．０％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例６）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（５）〕、４０重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（１９）〕、４５重量部
（Ｄ）ウレタンアクリレート〔式（２３）〕、１０重量部

本実施例では、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）が重合を開始し、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）がレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例６の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．３％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例７）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（５）〕、４０重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（１９）〕、４５重量部
（Ｄ）ウレタンアクリレート〔式（２３）〕、１０重量部

本実施例では、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）,（Ｂ）,（Ｄ）が重合を開始し、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）がレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例７の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．８％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例８）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１の実施例と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート化合物〔式（５）〕、４５重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（１９）〕、４４重量部
（Ｅ）３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３重量部
（Ｆ）メチルトリフルオロアセテート、３重量部

本実施例では、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）,（Ｅ），（Ｆ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）,（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）,（Ｅ），（Ｆ）がレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例８の複合光学素子を作製した。

（実施例９）
本実施例では、（Ｂ）,（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（４）〕、４５重量部
エポキシ(メタ)アクリレート〔式（８）〕、５重量部

本実施例では、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例９の複合光学素子を作製した。

（実施例１０）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（２）〕、９．５重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（１９）〕、８５．５重量部

本実施例では、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例１０の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると６．８％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂層の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例１１）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（２）〕、５７重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（１９）〕、３８重量部

本実施例では、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）とが重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例１１の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．７％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂の剥離は見られなかった。さらに、樹脂層に黄変も見られなかった。

（実施例１２）
本実施例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ）エポキシ(メタ)アクリレート〔式（１７）〕、９．５重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（２１）〕、８５．５重量部

本実施例では、（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、実施例１２の複合光学素子を作製した。

本実施例では、重合硬化時の収縮率を測定すると５．９％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂の剥離は見られず、さらに、黄変も見られなかった。

（比較例１）
本比較例では、（Ｃ）における成分の種類および重量部は実施例１と同様であるため、記載を省略する。実施例１と異なる点は以下の通りである。
（Ａ’）エポキシアクリレート〔式（２５）〕、９．５重量部
（Ｂ）多官能イソシアヌレート化合物〔式（２１）〕、８５．５重量部

本実施例では、（Ａ’）,（Ｂ）,（Ｃ）の各成分を混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物上にレンズ基材を配置し、紫外線を照射すると光重合開始剤によって（Ａ’）と（Ｂ）が重合を開始し、（Ａ’）と（Ｂ）と（Ｃ）とがレンズ基材上で重合硬化され、樹脂層が形成された。このようにして、比較例１の複合光学素子を作製した。

本比較例では、重合硬化時の収縮率を測定すると６．０％であった。また、作製した複合光学素子に樹脂の剥離は見られなかったが、黄変が見られた。

上述の実施例および比較例から、以下のことが分かった。

（１）比較例１のように、樹脂組成物が、芳香族エポキシ(メタ)アクリレートを含む例では、樹脂層が黄変したのに対し、実施例１〜１２のように、樹脂組成物が、飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物を含む例では、樹脂層の黄変を防ぐことができた。特に、実施例１〜１２において、黄変が関連する、レンズ成型後における長期的信頼性およびレンズ製造段階における短期的信頼性の両方を高めることができた。

したがって、飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物が重合されてなる樹脂層を備える複合光学素子によれば、樹脂層の黄変を防ぐことができることが分かった。

（２）実施例３のように、樹脂組成物が、２種類の（メタ）アクリレート化合物を含んでいる場合も、(メタ)アクリレートを１種類のみ含んでいる実施例１の場合と同様に、樹脂組成物の各成分の相溶性がよく、樹脂組成物の重合硬化後における樹脂層の黄変を防ぐことができた。そして、黄変が関連する、レンズ成型後における長期的信頼性およびレンズ製造段階における短期的信頼性の両方を高めることができた。

したがって、（メタ）アクリレート化合物を２種類以上含む樹脂組成物を用いて製造される複合光学素子によっても、樹脂層の黄変を防ぐことができることが分かった。したがって、特性の異なる（メタ）アクリレート化合物を２種類以上用いることによって、複合光学素子の特性を制御することができる。

（３）上記実施例６および７のように、ウレタンアクリレートを樹脂組成物の成分として用いると、実施例１と同様に、樹脂層の黄変劣化を防ぐことができた。そして、黄変が関連する、レンズ成型後における長期的信頼性およびレンズ製造段階における短期的信頼性の両方を高めることができた。

すなわち、ウレタンアクリレートをさらに含む樹脂組成物を用いて製造される複合光学素子によっても、樹脂層の黄変を防ぐことができることがわかった。ウレタンアクリレートは、黄変を防ぐことができる成分であるため、これにより、黄変をさらに防止することができる。

（４）上記実施例８のように、樹脂組成物の成分としてシラン化合物とフッ素化合物を用いると、ガラスであるレンズ基材と樹脂層との密着性を高めるとともに、金型からの樹脂層の離型性を高めることができた。

すなわち、有機シラン化合物をさらに含む樹脂組成物を用いて製造される複合光学素子によれば、レンズ基材と樹脂層の密着性が高くなり、レンズ基材からの樹脂層の剥離を防止することができる。さらに、フッ素化合物をさらに含む樹脂組成物を用いて製造される複合光学素子によれば、重合硬化後に成型された樹脂層を金型から取り出しやすくすることができる。

なお、樹脂層を非球面形状に形成するとき、樹脂層の場所により厚みが異なる。樹脂層の厚みが小さい部分をａ、大きい部分をｂとしたとき、ｂのａに対する比率（偏肉比ｂ／ａ）が大きくなると、樹脂層がレンズ基材から剥離しやすくなるという問題点もある。しかし、有機シラン化合物をさらに含む樹脂組成物を用いて製造される複合光学素子によれば、偏肉比が大きくなる場合であっても、樹脂層の剥離を防止することも可能である。

本発明の複合光学素子は、カメラ・ビデオカメラ用のレンズ、プロジェクター用のレンズ、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）用レンズ等に利用可能である。

Claims

飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、
多官能イソシアヌレート化合物と、
光重合開始剤と
を含む樹脂組成物が重合してなる樹脂層を備える複合光学素子。
前記（メタ）アクリレート化合物が、式（１）で表される化合物である請求項１に記載の複合光学素子。

（式中、Ｒ¹およびＲ²は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ³は、飽和脂肪族炭化水素基を示す。）
前記Ｒ³が、直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である請求項２に記載の複合光学素子。
前記樹脂組成物が、２種以上の前記（メタ）アクリレート化合物を含む請求項１に記載の複合光学素子。
前記樹脂組成物が、前記式（１）のＲ³が、直鎖状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物と、前記式（１）のＲ³が、環状の飽和脂肪族炭化水素基である（メタ）アクリレート化合物とを含む請求項２に記載の複合光学素子。
前記樹脂組成物が、ウレタンアクリレートをさらに含む請求項１に記載の複合光学素子。
前記樹脂組成物が、有機シラン化合物をさらに含む請求項１に記載の複合光学素子。
前記樹脂組成物が、フッ素化合物をさらに含む請求項１に記載の複合光学素子。
前記樹脂層と、当該樹脂層が上面に形成された光学基材とを備える請求項１に記載の複合光学素子。
前記光学基材は、厚みが１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、前記樹脂層が形成された面の曲率半径が３ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項９に記載の複合光学素子。
前記樹脂層の厚みが、５０μｍ以上２０００μｍ以下の範囲で、場所によって異なる請求項１に記載の複合光学素子。
飽和脂肪族エポキシ化合物の（メタ）アクリレート化合物と、多官能イソシアヌレート化合物と、光重合開始剤とを含む樹脂組成物を調製する工程、および
当該樹脂組成物を、光学基材の表面で重合硬化させる工程を含む複合光学素子の製造方法。
請求項１に記載の複合光学素子を備えた撮像装置。
請求項１に記載の複合光学素子を備えた光学式記録再生装置。