(57)【要約】  本発明は、耐久性、離型性に優れた成形型を用い、歪みの発生が無い高品位のプラスチック製レンズを製造するハイブリッド光学素子集合体の製造方法を提供する。このハイブリッド光学素子集合体の製造方法は、ガラス平板に対し複数の活性光線硬化性樹脂製光学部材が設けられたハイブリッド光学素子集合体の製造方法であって、前記光学部材に対応した形状を呈する複数のキャビティを有するプラスチック製の成形型に対して前記活性光線硬化性樹脂を充填し、その上に前記ガラス平板を配置し、前記成形型側又は前記ガラス平板側の少なくとも一方の方向から光を照射し、前記成形型に充填した前記活性光線硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。
2009101883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス平板に対し複数の活性光線硬化性樹脂製光学部材が設けられたハイブリッド光学素子集合体の製造方法であって、
前記光学部材に対応した形状を呈する複数のキャビティを有するプラスチック製の成形型に対して前記活性光線硬化性樹脂を充填し、その上に前記ガラス平板を配置し、前記成形型側又は前記ガラス平板側の少なくとも一方の方向から光を照射し、前記成形型に充填した前記活性光線硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載のハイブリッド光学素子集合体の製造方法において、
前記成形型の最薄部の前記光に対する透過率が９０％以上であることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法。
【請求項３】
請求の範囲第１項又は第２項に記載のハイブリッド光学素子集合体の製造方法において、
前記成形型が熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載のハイブリッド光学素子集合体の製造方法において、
前記熱可塑性樹脂が脂環式炭化水素系の樹脂であることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載のハイブリッド光学素子集合体の製造方法において、
前記活性光線硬化性樹脂には無機微粒子が添加されていることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド光学素子集合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学特性や機械的強度等が優れているという観点で、光学素子（主にはレンズ）の構成材料として一般には無機ガラス材料が用いられているが、光学素子が使用される機器の小型化が進むにつれ、光学素子の小型化も必要になり、無機ガラス材料では加工性の問題から、曲率（Ｒ）の大きなものや複雑な形状のものを作製することが困難になってきている。【０００３】
このことから、加工のしやすいプラスチック材料が検討され、使用されるようになってきている。加工のしやすいプラスチック材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性が良好な熱可塑性樹脂が挙げられ、通常は金属製の金型により射出成形することで、光学素子が製造される。【０００４】
一方、回路基板上にＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）チップその他の電子部品を実装する場合において、回路基板の所定位置に予め金属ペースト（例えば、半田ペースト）を塗布（ポッティング）しておき、その位置に電子部品を載置した状態で当該回路基板をリフロー処理（加熱処理）に供し、当該回路基板に電子部品を実装する技術により、低コストで電子モジュールを製造する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。【０００５】
近年では、回路基板に対して、電子部品のほかに光学素子を更に載置した状態で、光学素子と一体化された光学モジュールとして、上記のような半田リフロー処理を行うことにより、撮像装置（光学デバイス）を生産するシステムにおいて、更なる生産効率の向上が望まれている。【０００６】
当然ながら、上述のリフロー処理を取り入れた生産システムにより製造される光学モジュールにおいても、高コストなガラス製の光学素子よりも、低コストで製造可能なプラスチック製の光学素子を用いることが望まれている。【０００７】
しかしながら、従来の光学素子用の樹脂材料として用いられてきた熱可塑性樹脂は、比較的低い温度で軟化、溶融するため、加工性は良好であるが、成形された光学素子は、熱により変形しやすいという欠点を有している。光学素子を組み込んだ電子部品を半田リフロー工程によって基板に実装するような場合は、光学素子自体も２６０℃程度の加熱環境に曝されることになるが、耐熱性の低い熱可塑性樹脂からなる光学素子では形状劣化を起こし、問題となる。【０００８】
そこで、本発明者らは、リフロー工程で製造される撮像装置（光学デバイス）に用いられる光学素子用のプラスチック材料として、熱硬化性樹脂および活性光線硬化性樹脂の適用について検討を行った。熱硬化性樹脂および活性光線硬化性樹脂は、硬化前は液状であるか又は流動性を示すものであり、熱可塑性樹脂と同様に加工性は良好である。更に、熱硬化性樹脂および活性光線硬化性樹脂は、硬化後において熱可塑性樹脂のような流動性を示さないので、熱による変形も小さい特徴を備えている。【０００９】
しかしながら、熱硬化性樹脂を従来の熱可塑性樹脂の製造方法と同様の射出成形により製造しようとした場合、一般的に熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂に比べて粘度が低い為、樹脂が金型の隙間に浸透して液漏れやバリの発生、あるいは金型の一部に樹脂が充填されず射出不良を引き起こす場合がある。【００１０】
光学素子用のプラスチック材料として活性光線硬化性樹脂を使用した場合は、硬化の際には活性光線を照射する必要がある為、光透過性を持たない従来の金属製の金型は、使用することができない。その為、従来用いられる金属製の金型をガラス等の透明材料に置き換えることが考えられるが、ガラス製の成形型を用いて射出成形により光学素子を形成しようとすると、熱硬化性樹脂を使用した場合と同様に、硬化前の状態では粘度が低いため、成形型からの液漏れやバリが発生するという問題がある。さらには、加熱時において硬化収縮を起こし、それに伴い形状変化が発生したり、線膨張係数が比較的大きいために温度変化により形状変化が発生したりするという問題がある。【００１１】
一方、リフロー処理等に適した光学レンズとして、ガラス平板に熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂からなるレンズ部（光学部材）を設けることで、耐熱性の高い光学素子を得る技術が検討されている（例えば、特許文献２参照）。更には、ガラス平板に対して硬化樹脂からなる光学部材を複数設けた、いわゆる「ハイブリッド光学素子集合体」とすることにより、複数のレンズを同時に成形し、成形後にガラス平板部をカットすることにより、更に安価に光学素子を製造できる。また、当該ハイブリッド光学素子集合体から得られる光学素子は、その一部が樹脂で構成されるため、樹脂の使用量が低減され、加熱時や温度変化時における形状変化を抑制することができる。【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載の発明には、具体的な成形方法や製造方法は記載されていない。また、特許文献２にて開示されている光学素子は、ガラス平板に対し、熱硬化性であるシリコーン樹脂からなるレンズ部を設ける構成とされており、実際に製造する場合には、全体を均一に加熱する必要があり、成形装置が大型化し、成形時間が長くなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２４３２０号公報
【特許文献２】特許第３９２６３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明者らは、ハイブリッド光学素子集合体を、ガラス平板と活性光線硬化性樹脂により製造する方法について検討を行った。この場合、ハイブリッド光学素子集合体を製造する工程を想定すると、（１）成形型に対し活性光線硬化性樹脂を充填し、（２）その成形型の上方からガラス平板を押圧し、（３）その後これらに活性光線を照射して充填済みの活性光線硬化性樹脂を成形型中で硬化させ、（４）最終的に離型することになる。【００１４】
しかしながら、成形型を金属製とした場合は、成形型側からの光照射ができないことにより成形時間を長く取る必要があることに加え、金型の成形にかかるコストが大きい。成形型をガラス製にした場合は、成形型とガラス平板とがともにガラス製となり、ガラス平板と成形型はいずれも弾力性に乏しいため、上記（２）の工程で互いに平面部が密着すると離型しにくくなり、ガラス平板が破損する場合がある。また、成形型とガラス平板がいずれも弾力性を有していないため、ガラス平板が成形型に対し傾斜した状態で配置されたり、その間に異物等が介在した場合には、ガラス平板と成形型との間に隙間が形成され、成形前の段階で成形型から液漏れが発生したり、高い圧力をかけた場合はガラス平板や成形型が歪みを受け破損する場合がある。さらには、成形型がガラス製であるため、その材質に起因して、重くて割れやすいという取扱い上の問題があり、キャビティ部分等の加工・研磨処理が困難であるという成型型作製上の問題もある。【００１５】
したがって、本発明の主な目的は、成形時の成形型の耐久性、離型性を向上させることができ、さらには歪みの発生が無い高品位のプラスチック製レンズを製造することができるハイブリッド光学素子集合体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、
ガラス平板に対し複数の活性光線硬化性樹脂製光学部材が設けられたハイブリッド光学素子集合体の製造方法であって、
前記光学部材に対応した形状を呈する複数のキャビティを有するプラスチック製の成形型に対して前記活性光線硬化性樹脂を充填し、その上に前記ガラス平板を配置し、前記成形型側又は前記ガラス平板側の少なくとも一方の方向から光を照射し、前記成形型に充填した前記活性光線硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするハイブリッド光学素子集合体の製造方法が提供される。【００１７】
更に、本発明においては、前記成形型の最薄部の硬化に用いる照射光の透過率が９０％以上であることが好ましい。この場合、ガラス平板側と成形型側との両面から光照射が可能なので、成形型中に充填した活性光線硬化性樹脂を硬化し易く、成形時間を短縮することができる。【００１８】
更に、本発明においては、前記成形型が熱可塑性樹脂で構成されていることが好ましく、更には前記熱可塑性樹脂が脂環式炭化水素系の樹脂であることが好ましい。成形型を熱可塑性樹脂で構成すれば、従来から実施している射出成形技術をそのまま転用することができ、成形型を容易に作製することができる。また熱可塑性樹脂が脂環式炭化水素系樹脂であれば、吸湿性が非常に低い為成形型の寿命が長くなる。また、シクロオレフィン樹脂等の脂環式炭化水素系樹脂は、耐光性・光透過性に優れるため、活性光線硬化性樹脂を硬化させるために、ＵＶ光源等の短波長の光を用いた場合も劣化が少なく、金型として長期間用いることができる。加えて、成形型に用いる熱可塑性樹脂は、従来からプラスチック製レンズや光学素子の主要構成材料として広く用いられおり、それらの製造段階で発生した廃材等を、成形型材料として再利用することができるため、経済面や環境面で有利である。また、熱可塑性樹脂自身は、短波長領域の透過性が極めて高い特性を備えており、成形型として硬化に用いる照射光の高い透過性を有していると共に、光学素子を構成する活性光線硬化性樹脂に対し、優れた離型性を有している。【００１９】
更に、本発明においては、前記活性光線硬化性樹脂に無機微粒子が添加されていることが好ましい。活性光線硬化性樹脂に無機微粒子を添加することにより、活性光線硬化性樹脂の耐久性が増し、活性光線硬化性樹脂で構成される光学部材の劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、成形型としてプラスチック製の成形型を使用するため、ガラス製の成形型を使用する場合に比べ、弾力性に優れ、ガラス平板を押圧する工程（上記（２）参照）でガラス平板と成形型とが密着しても離型し易く、また、ガラス平板が成形型に対し傾斜した状態で配置されたり、その間に異物等が介在したりしても、ガラス平板と成形型とは密着した状態で維持され、成形前の段階で成形型から液漏れが発生し難い。更には、成形型がプラスチック製であるため、その材質の特性から、軽くて割れ難く、キャビティ部分等の加工・研磨処理も容易である。以上から、本発明によれば、成形前の段階での液漏れを抑制することができ、かつ成形後の段階での離型性を向上させることができ、更には成形型自体に起因する取扱い上の問題や作製上の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る光学デバイスの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る光学デバイスの製造方法の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  光学デバイス
１０  センサデバイス
２０  ハイブリッド光学素子集合体
２２  ガラス平板
２４  レンズ
３０  成形型
３２  キャビティ
４０  活性光線硬化性樹脂
５０  光源
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る光学デバイスの概略構成の一例を示す斜視図である。【００２５】
図１に示す通り、本発明の好ましい実施形態に係る光学デバイス１は、主にセンサデバイス１０とハイブリッド光学素子集合体２０とで構成されている。ハイブリッド光学素子集合体２０は、透明なガラス平板２２を有し、その上に複数のレンズ２４が格子状に配置された構成を有している。レンズ２４は、光学部材の一例であり、本実施形態では光学デバイス１に光が入射すると、その光はレンズ２４、ガラス平板２２を透過してセンサデバイス１０に入射し、センサデバイス１０で光電変換され画像等が形成されるようになっている。光学デバイス１は、図１においては一体に描写されているが、製品出荷時等の時点においては、破線で示すように、レンズ２４ごとに格子状で切断・分割して、その１つ１つが製品（光学デバイス１）として出荷される。【００２６】
レンズ２４は、透明な活性光線硬化性樹脂で構成されている。本発明に係る活性光線硬化性樹脂は、活性光線（特には、赤外線、紫外線（ＵＶ）、電子線など）の照射によって硬化しうるものである。本発明に係る活性光線硬化性樹脂としては、硬化させることによって透明な樹脂組成物を形成するものであれば、特に制限なく使用できる。本発明に係る活性光線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂等が好適に用いられる。これら樹脂のなかでも特に、硬化収縮が小さい点で、エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。以下に、代表的な（１）エポキシ樹脂とその重合開始剤及び（２）アクリル樹脂とその重合開始剤について説明する。
（１）エポキシ樹脂
活性光線硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合は、１分子中にエポキシ基を少なくとも２個以上有するものであれば何れでも使用することができる。エポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタンダタエポキシ樹脂、ブロム含有型エポキシ樹脂などのハロゲン化エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂等を例示することができる。芳香族エポキシ樹脂については、芳香族を核水素化してシクロヘキサン環化した水素添加型エポキシ樹脂としてもよい。【００２７】
エポキシ樹脂を使用する場合の光重合開始剤としては、カチオン型光重合開始剤、アニオン型光重合開始剤が挙げられる。カチオン型光重合開始剤の例としては、スルフォニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩、フェロセニウム塩などが挙げられる。【００２８】
スルフォニウム塩の例としては、市販品である旭電化工業製のアデカオプトマーＳＰ−１５０，アデカオプトマーＳＰ−１７０や、三新化学製のサンエイドＳＩ−６０Ｌ，ＳＩ−８０Ｌ，ＳＩ１００Ｌ，ＳＩ−１５０、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＣＹＲＡＣＵＲＥ  ＵＶＩ−６０７４，ＵＶＩ−６９９０，ＵＶＩ−６９７６，ＵＶＩ−６９９２、ダイセルＵＣＢ製のＵｖａｃｕｒｅ  １５９０などが好適に用いられる。【００２９】
ヨードニウム塩の例としては、ＧＥ東芝シリコーン製のＵＶ９３８０や、チバスペシャリティケミカルズ製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  ２５０などが好適に用いられる。【００３０】
エポキシ樹脂用の光重合開始剤の添加量は、エポキシ樹脂１００部に対し、開始剤１〜１０部であり、好ましくは４部である。なお、必要に応じて、硬化促進剤を加えても良い。
（２）アクリル樹脂
アクリル樹脂としては、特に、アダマンタン骨格を有する活性光線硬化性樹脂が好ましく使用される。アダマンタン骨格を有する活性光線硬化性樹脂としては、例えば、２−アルキル−２−アダマンチル（メタ）アクリレート（特開２００２−１９３８８３号公報参照）、３，３′−ジアルコキシカルボニル−１，１′ビアダマンタン（特開２００１−２５３８３５号公報参照）、１，１′−ビアダマンタン化合物（米国特許第３３４２８８０号明細書参照）、テトラアダマンタン（特開２００６−１６９１７７号公報参照）、２−アルキル−２−ヒドロキシアダマンタン、２−アルキレンアダマンタン、１，３−アダマンタンジカルボン酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル等の芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂（特開２００１−３２２９５０号公報参照）、ビス（ヒドロキシフェニル）アダマンタン類やビス（グリシジルオキシフェニル）アダマンタン（特開平１１−３５５２２号公報、特開平１０−１３０３７１号公報参照）等を使用することができる。【００３１】
光重合開始剤には様々な種類の開始剤があるが、厚膜材料の特徴として、開始剤自身の吸収により、光が内部まで浸透し難いことが挙げられる。そこで、本発明の好ましい実施形態では、アクリル樹脂を使用する場合の光重合開始剤は、吸収特性がブロードで比較的小さな吸収帯または吸収端を備えた高効率開始剤を用いることが好ましい。当該光重合開始剤としては、例えば、α−アミノアセトフェノン、α−ヒドロキシアセトフェノン、アシルフォスフィンオキサイド、増感剤等が挙げられる。【００３２】
α−アミノアセトフェノンは、特に長波長吸収をもつもの（極大吸収波長３２５ｎｍ以上）が望ましく、その具体例としては、チバスペシャリティケミカルズ社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３７９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７等が挙げられる。また、α−ヒドロキシアセトフェノンとしては、チバスペシャリティケミカルズ社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  １２７等が挙げられる。【００３３】
光重合開始剤の添加量は、アクリル樹脂に対し、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜８．０質量％、さらに好ましくは０．５〜５．０質量％とする。【００３４】
なお、上記活性光線硬化性樹脂の線膨張を抑制する効果を高めるため、活性光線硬化性樹脂中に無機微粒子を添加し、レンズ２４の構成材料をナノコンポジット材料（有機無機複合材料）とすることが好ましい。【００３５】
本発明に適用可能な無機微粒子としては、光学的に透明な（光透過性を有する）もの、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子等が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ケイ素微粒子、酸化アルミ微粒子、リン酸アルミ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子、硫化亜鉛微粒子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、酸化ケイ素微粒子（シリカ微粒子）、炭酸カルシウム微粒子である。【００３６】
これらの無機微粒子は、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。【００３７】
活性光線硬化性樹脂に対する無機微粒子の混合比（有機無機複合材料に占める無機微粒子の体積比）は１〜５０体積％であり、好ましくは１０〜４０体積％であり、更に好ましくは２０〜３０体積％である。【００３８】
無機微粒子の形状は、球状、楕円状、扁平状、ロッド状などいずれの形状であっても良いが、特に球状のときにレンズ２４の機能を有効に発揮できる。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、レンズ２４の機能をより効率よく発揮させるためには、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。【００３９】
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、金属塩の熱分解、金属塩や金属アルコキシドの加水分解などの方法がよく知られている。金属塩の熱分解法としては、金属塩もしくはそれらの溶液を噴霧し、加熱分解することにより得られる。金属塩や金属アルコキシドの加水分解としては、予め金属塩や金属アルコキシド溶液を調製し、この溶液に水を添加して、加水分解重合を進行させることにより得られる。【００４０】
無機微粒子としては、平均粒子径が１〜３０ｎｍの範囲にあるものが使用することができる。無機微粒子の平均粒子径は、１〜２０ｎｍであることがより好ましく、１〜１０ｎｍであるのがさらに好ましい。平均粒子径が１ｎｍ未満であると、無機微粒子の分散が困難であるため所望の性能が得られない可能性があり、平均粒子径が３０ｎｍを超えると、得られる有機無機複合材料が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が７０％未満となる可能性がある。本発明でいう平均粒子径とは、無機微粒子体積を球換算した場合の直径を表す。測定粒子個数は、電子顕微鏡により無機微粒子を観察し、撮影した写真の無機微粒子を無差別に１００個以上選択し、個々の無機微粒子の粒径の算術平均を平均粒子径とする。【００４１】
無機微粒子には、その表面に表面処理を施すことができる。表面処理する方法は、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。【００４２】
無機微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、更に、シランに代わってアルミニウム、チタン、ジルコニア等を用いることもでき、その場合は、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である。【００４３】
また、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など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も使用可能であり、これらを単独、または二種以上を混合して用いることができる。【００４４】
これらの化合物は、反応速度などの特性が異なり、表面処理の条件など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、有機無機複合材料を得るにあたって、適用する活性光線硬化性樹脂との親和性を、表面処理する化合物を適切に選ぶことによって図ることも可能である。表面処理の割合は特に限定されるものではないが、表面処理後の無機微粒子に対して、表面処理剤の割合が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。【００４５】
レンズ２４の構成材料として、活性光線硬化性樹脂に代えて、上述の活性光線硬化性樹脂に無機微粒子を添加した有機無機複合材料を使用する場合には、以下のように調製（作製）すればよい。有機無機複合材料は、溶融中の活性光線硬化性樹脂に対して、無機微粒子を添加、混練することで調製されてもよいし、溶媒に溶解した活性光線硬化性樹脂と、無機微粒子とを混合し、その後有機溶媒を除去することで調製されてもよい。【００４６】
特に本実施形態では、有機無機複合材料は混練法で調製することが望ましい。活性光線硬化性樹脂を無機微粒子の存在下で重合する方法、あるいは活性光線硬化性樹脂の存在下で無機微粒子を調製する方法を適用することも可能であるが、活性光線硬化性樹脂の重合や無機微粒子の調製において、特殊な条件が必要になる観点から、本発明においては、有機無機複合材料の調製方法としては、溶融混練法を適用することが好ましい。溶融混練法では、既成の方法で調製した活性光線硬化性樹脂や無機微粒子を混合することで有機無機複合材料を調製することができるため、安価な有機無機複合材料の形成が可能になる。【００４７】
混練においては、有機溶剤を使用することができる。有機溶剤の使用で、溶融混練の温度を下げることができ、活性光線硬化性樹脂の劣化が抑制しやすくなる。その場合、溶融混練後に脱気を行い、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。【００４８】
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、また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。【００４９】
処理後の無機微粒子と活性光線硬化性樹脂の混合方法として、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（以上、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（以上、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。【００５０】
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、活性光線硬化性樹脂と無機微粒子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、押出機など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可能である。【００５１】
溶融混練による複合化を行う場合、無機微粒子は粉体ないし凝集状態のまま添加することが可能である。あるいは、液中に分散した状態で添加することも可能である。液中に分散した状態で添加する場合は、混練後に脱気を行うことが好ましい。【００５２】
液中に分散した状態で添加する場合、あらかじめ凝集粒子を一次粒子に分散して添加することが好ましい。分散には各種分散機が使用可能であるが、特にビーズミルが好ましい。ビーズは各種の素材があるが、その大きさは小さいものが好ましく、特に直径０．００１〜０．１ｍｍのものが好ましい。【００５３】
無機微粒子は表面処理された状態で加えられることが好ましいが、表面処理剤と無機微粒子とを同時に添加し、活性光線硬化性樹脂との複合化を行うインテグラルブレンド法等があり、その他、様々な方法を用いることも可能である。【００５４】
次いで、本発明に係るハイブリッド光学素子集合体の製造に用いるガラス平板について説明する。【００５５】
本発明に係るハイブリッド光学素子集合体に適用するガラス平板としては、下記の特性を備えているものが好ましい。すなわち、１）光学系に適用する部材であり、可視光を透過するもの、２）活性光線硬化性樹脂を使用するので、硬化時に適用する活性光線を効果的に透過するもの、特には、紫外線硬化性樹脂を用いた場合には紫外線光を透過するもの、３）センサー（シリコーン基板上に形成されるＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー）と張り合わせるので、線膨張係数がシリコーンと同等であるガラス材料が望ましい。【００５６】
具体的には、２）項に係る特性からは、ガラス平板材料としては、
（ａ）水スライドガラス：波長３６０ｎｍ以下の領域で光吸収性あり，１ｍｍ厚での波長３００ｎｍに対する光吸収率が１．７％，実質的に波長３３０ｎｍまで利用可能、
（ｂ）白スライドガラス：波長３３０ｎｍ以下の領域で光吸収性あり，１ｍｍ厚での波長３００ｎｍに対する光吸収率が０．５％，実質的に波長３００ｎｍまで利用可能、
（ｃ）石英ガラスの紫外線透過品：波長２４０ｎｍの光吸収性なし，波長２００〜２０００ｎｍの全領域にわたり光吸収性なし，実質的に波長２００ｎｍまで利用可能、
が挙げられるが、特には、紫外線透過率の観点からは、上記（ｂ）の白スライドガラス、（ｃ）の石英ガラスの紫外線透過品が好ましい。【００５７】
また、３）項に係る線膨張特性の観点からは、半導体シリコーン基板（２．４ｐｐｍ）と線膨張係数が近似しているという点で、パイレックス（登録商標）（コーニング社製、線膨張係数３．２ｐｐｍ）、石英ガラス（線膨張係数０．５ｐｐｍ）、などが好ましい。【００５８】
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係る光学デバイス１の製造方法（ハイブリッド光学素子集合体２０の製造方法を含む）について説明する。【００５９】
図２の（ａ）に示す通り、成形用の型となる透明なプラスチック製の成形型３０を準備し、そこに活性光線硬化性樹脂４０を流入し、複数設けたキャビティ３２を活性光線硬化性樹脂４０で充填する。成形型３０は、キャビティ３２がレンズ２４に対応した形状を呈しており、本発明においては、成形型はプラスチック製であることを特徴とするが、更には、下記のような熱可塑性樹脂で構成されていることが好ましい。【００６０】
図２の（ａ）に示す様な凹型のディンプル構造を有する本発明に係るプラスチック製の成形型３０の作製方法としては、第１ステップとして、金属製の金型ブロックを用いて、切削加工法を用いて複数の精巧な凸型の半球状構造を有する金属製のブランク金型を作製する。次いで、この金属製のブランク金型上に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂あるいは活性光線硬化性樹脂を流し込み、図２の（ａ）に示す様な凹型のディンプル構造を有するプラスチック製の透明な成形型３０を作製する。【００６１】
以下、代表例として、成形型３０の形成に好適に用いられる熱可塑性樹脂について、その詳細を説明する。【００６２】
成形体３０を構成する熱可塑性樹脂としては、脂環式炭化水素系樹脂、アクリル樹脂、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、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂等の透明樹脂が挙げられるが、これらの中では、特に脂環式炭化水素系樹脂が好ましく用いられ、該脂環式炭化水素系樹脂としては、下記一般式（１）で表されるものが例示される。【００６３】
【化１】
2009101883.tif 000003
【００６４】
上記一般式（１）において、ｘ、ｙは各々共重合比を示し、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数である。ｎは０、１又は２で、置換基Ｑの置換数を示す。Ｒ１は炭素数が２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種又は２種以上の（２＋ｎ）価の基である。Ｒ２は水素原子であるか、又は炭素及び水素からなり、炭素数が１〜１０の構造群から選ばれる１種若しくは２種以上の１価の基である。Ｒ３は炭素数が２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種又は２種以上の２価の基である。ＱはＣＯＯＲ４（Ｒ４は水素原子であるか、又は炭化水素からなり、炭素数が１〜１０の構造群から選ばれる１種又は２種以上の１価の基である。）で表される構造群から選ばれる１種又は２種以上の１価の基である。【００６５】
前記一般式（１）において、Ｒ１は、好ましくは炭素数２〜１２の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、より好ましくは下記一般式（２）（式中、ｐは０〜２の整数である。）；【００６６】
【化２】
2009101883.tif 000004
【００６７】
で表される２価の基であり、更に好ましくは前記一般式（２）において、ｐが０または１である２価の基である。Ｒ１の構造は、１種のみ用いても２種以上併用しても構わない。Ｒ２の例としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基等が挙げられるが、好ましくは、水素原子またはメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。Ｒ３の例としては、この基を含む構造単位の好ましい例として、ｎ＝０の場合、例えば、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）（但し、式（ａ）〜（ｃ）中、Ｒ１は前述の通り）；【００６８】
【化３】
2009101883.tif 000005
【００６９】
などが挙げられる。また、ｎは好ましくは０である。【００７０】
本実施形態において、共重合のタイプは特に制限されるものではなく、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合等、公知の共重合のタイプを適用することができるが、好ましくはランダム共重合である。【００７１】
また、本実施形態で用いられる重合体は、本実施形態の成形方法によって得られる製品の物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能なモノマーから誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は、特に限定されることはないが、好ましくは２０モル％以下、さらに好ましくは１０モル％以下であり、それ以上共重合させた場合には、光学特性を損ない高精度の成形型が得られない恐れがある。この時の共重合のタイプは特に限定はされないが、ランダム共重合が好ましい。【００７２】
成形型３０に適用される好ましい熱可塑性脂環式炭化水素系重合体のもう一つの例としては、脂環式構造を有する繰り返し単位が、下記一般式（５）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（６）、下記一般式（７）または下記一般式（８）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である重合体が例示される。【００７３】
【化４】
2009101883.tif 000006
【００７４】
【化５】
2009101883.tif 000007
【００７５】
【化６】
2009101883.tif 000008
【００７６】
【化７】
2009101883.tif 000009
【００７７】
一般式（５）、一般式（６）、一般式（７）及び一般式（８）中、Ｒ２１〜Ｒ３３は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミノ基、イミド基、シリル基、または極性基（例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基）で置換された鎖状炭化水素基を表す。具体的に、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができ、極性基で置換された鎖状炭化水素基としては、例えば、炭素原子数が１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のハロゲン化アルキル基が挙げられる。鎖状炭化水素基としては、例えば、炭素原子数が１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のアルキル基、炭素原子数が２〜２０、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６のアルケニル基が挙げられる。【００７８】
上記一般式（５）におけるＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素原子数は、通常４〜２０、好ましくは４〜１０、より好ましくは５〜７である。脂環式構造を構成する炭素原子数をこの範囲にすることで、複屈折を低減することができる。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えば、ノルボルナン環などの多環構造のものでも良い。【００７９】
脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有してもよいが、その含有量は、全炭素−炭素結合の１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。脂環式炭化水素基の炭素−炭素不飽和結合をこの範囲とすることで、透明性、耐熱性が向上する。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素原子には、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等が結合していてもよく、中でも水素原子、又は炭素原子数が１〜６個の鎖状炭化水素基が耐熱性、低吸水性の点で好ましい。
また、上記一般式（７）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記一般式（８）は、主鎖中に炭素−炭素飽和結合を有しているが、透明性、耐熱性を強く要求される場合、不飽和結合の含有率は、主鎖を構成する全炭素−炭素間結合の、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。【００８０】
本実施形態においては、脂環式炭化水素系共重合体中の、一般式（５）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、一般式（６）、一般式（７）または一般式（８）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）との合計含有量は、質量基準で、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。合計含有量を上記範囲に規定することにより、低複屈折性、耐熱性、低吸水性、機械強度が高度にバランスされる。【００８１】
上記脂環式炭化水素系共重合体を製造する製造方法としては、芳香族ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、主鎖及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合を水素化する方法が挙げられる。【００８２】
水素化前の共重合体の分子量は、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと、それから得られる脂環式炭化水素系共重合体の成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと水素化反応性に劣る。【００８３】
上記の方法において使用する芳香族ビニル系化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−ｔ−ブチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−２−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、４−フェニルスチレン等が挙げられ、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン等が好ましい。これらの芳香族ビニル系化合物は、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る。【００８４】
共重合可能なその他のモノマーとしては、格別な限定はないが、鎖状ビニル化合物、鎖状共役ジエン化合物等が用いられ、鎖状共役ジエンを用いた場合には、製造過程における操作性が向上し、また得られる脂環式炭化水素系共重合体の強度特性に優れる。【００８５】
鎖状ビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等の鎖状オレフィンモノマー；１−シアノエチレン（アクリロニトリル）、１−シアノ−１−メチルエチレン（メタアクリロニトリル）、１−シアノ−１−クロロエチレン（α−クロロアクリロニトリル）等のニトリル系モノマー；１−（メトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸メチルエステル）、１−（エトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸エチルエステル）、１−（プロポキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸プロピルエステル）、１−（ブトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸ブチルエステル）、１−メトキシカルボニルエチレン（アクリル酸メチルエステル）、１−エトキシカルボニルエチレン（アクリル酸エチルエステル）、１−プロポキシカルボニルエチレン（アクリル酸プロピルエステル）、１−ブトキシカルボニルエチレン（アクリル酸ブチルエステル）などの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、１−カルボキシエチレン（アクリル酸）、１−カルボキシ−１−メチルエチレン（メタクリル酸）、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系モノマー等が挙げられ、中でも、鎖状オレフィンモノマーが好ましく、特には、エチレン、プロピレン、１−ブテンが好ましい。【００８６】
鎖状共役ジエンは、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これら鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンの中でも鎖状共役ジエンが好ましく、ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。これらの鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンは、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る。【００８７】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特に制約はないが、重合操作、後工程での水素化反応の容易さ、及び最終的に得られる炭化水素系共重合体の機械的強度を考えると、アニオン重合法が好ましい。【００８８】
アニオン重合の場合には、重合開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１００℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃の温度範囲において、塊状重合、溶液重合、スラリー重合等の方法を用いて行うことができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。この場合、重合体及びその水素化物を溶解できる不活性溶媒を用いる。溶液反応で用いる不活性溶媒は、例えば、ｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。上記アニオン重合の重合開始剤としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウムなどのモノ有機リチウム、ジリチオメタン、１，４−ジオブタン、１，４−ジリチオー２−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物などが使用可能である。【００８９】
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法に従って行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも１つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化反応は、通常１０℃〜２５０℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは５０℃〜２００℃、より好ましくは８０℃〜１８０℃である。また水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａである。【００９０】
このようにして得られた水素化物の水素化率は、１Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合、芳香環の炭素−炭素二重結合、不飽和環の炭素−炭素二重結合のいずれも、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。水素化率が低いと、得られる共重合体の低複屈折性、熱安定性等が低下する。【００９１】
水素化反応終了後に水素化物を回収する方法は特に限定されていない。通常は、濾過、遠心分離等の操作により水素化触媒残渣を除去した後、水素化物の溶液から溶媒を直接乾燥により除去する方法、水素化物の溶液を水素化物にとっての貧溶媒中に注ぎ、水素化物を凝固させる方法を用いることができる。【００９２】
次に、図２の（ｂ）に示す通り、成形型３０の活性光線硬化性樹脂４０を充填した側からガラス平板２２を押圧するように配置し、キャビティ３２中に活性光線硬化性樹脂４０を閉じ込める。この状態で、図２の（ｃ）に示すように、光源５０を点灯させ、ガラス平板２２の上方と、活性光線透過性を有する成形型３０の下方の両面から活性光線、例えば、紫外線を活性光線硬化性樹脂４０に照射する。なお、ガラス平板２２と成形型３０とがいずれも透明であるから、いずれか一方の方向から光照射する方法としてもよい。【００９３】
光源５０としては、Ｈ−Ｌａｍｐ（高圧水銀ランプ）、Ｇ−Ｌａｍｐ、Ｆ−Ｌａｍｐ等のランプの使用が可能であるが、発光安定性の観点から、光源５０としては波長３６５ｎｍにピークを有する高圧水銀ランプを用いることが好ましい。光源５０の光強度を均一化させるため、光源５０とガラス平板２２，成形型３０との間には必要に応じて拡散板等のフィルタを介在させてもよい。【００９４】
成形型３０の上方から入射した光は、ガラス平板２２を透過して活性光線硬化性樹脂４０に到達する。他方、成形型３０の下方から入射した光は成形型３０を透過して活性光線硬化性樹脂４０に到達する。特に、成形型３０の最薄部（キャビティ３２が形成されている部位）は、光源５０の光に対する透過率が９０％以上と非常に高く設定されており、キャビティ３２中の活性光線硬化性樹脂４０の内部まで十分に光が透過するようになっている。以上の光照射により、活性光線硬化性樹脂４０の硬化がなされて、レンズ２４が形成される。【００９５】
本発明でいう透過率は、日立社製の日立分光光時計Ｕ−４１００を用いて、３００〜３８０ｎｍの波長域における平均透過率として求めた値を用いる。【００９６】
その後、レンズ２４が形成されたガラス平板２２を成形型３０から離型し、ハイブリッド光学素子集合体２０が製造される。この場合、基本的には複数のレンズ２４がガラス平板２２上に形成されているが、レンズ２４（活性光線硬化性樹脂４０）とガラス平板２２との接着性を高めるため、ガラス平板２２には予めシランカップリング剤による処理を施しておいてもよい。【００９７】
エポキシ樹脂用のシランカップリング剤としては、分子内にエポキシを持つカップリング剤が使用可能であり、例えば、信越シリコーン社製のＫＢＭ−３０３、ＫＢＭ−４０３、ＫＢＥ−４０２、ＫＢＥ−４０４等が使用可能である。【００９８】
アクリル樹脂用のシランカップリング剤としては、分子内にビニル基をもつカップリング剤が使用可能であり、例えば、信越シリコーン社製のＫＢＭ−１００３、ＫＢＥ−１００３等が使用可能である。また、アクリル樹脂用のシランカップリング剤としては、分子内にメタクリロキシ基をもつようなシランカップリング剤も使用可能であり、例えば、信越シリコーン社製のＫＢＭ−５０２、ＫＢＭ−５０３、ＫＢＥ−５０２、ＫＢＥ−５０３等が使用可能である。【００９９】
その後、図２の（ｄ）、（ｅ）に示す通り、ハイブリッド光学素子集合体２０をセンサデバイス１０に実装して、これらをレンズ２４ごとに同時に切断・分割し、複数の光学デバイス１が製造される。単にハイブリッド光学素子集合体２０のみを製造する場合には、センサデバイス１０に実装せずに、レンズ２４ごとに切断・分割すればよい。なお、本実施形態では、ガラス平板２２の片面にのみレンズ２４を設けた態様を開示しているが、ガラス平板２２の両面にレンズ２４を設けてもよい。この場合、図２の（ａ）〜図２（ｃ）の各工程の処理に従いレンズ２４を形成し、ガラス平板２２を成形型３０から離型したら、そのガラス平板２２を裏返して再度図２の（ａ）〜（ｃ）の各工程の処理を実行すればよい。【０１００】
以上の本実施形態によれば、成形型３０として熱可塑性樹脂製の成形型を使用するため、ガラス製の成形型を使用する場合に比べ、弾力性に優れ、ガラス平板２２を成形型３０に押圧する工程（図２（ｂ）参照）でガラス平板２２と成形型３０とが密着しても離型し易く、また、ガラス平板２２が成形型３０に対し傾斜した状態で配置されたりその間に異物等が介在したりしても、ガラス平板２２と成形型３０は密着した状態で維持され、成形前の段階で成形型３０から活性光線硬化性樹脂４０の液漏れが発生し難い。【０１０１】
さらには、成形型３０が熱可塑性樹脂製であるため、その材質に起因して、軽くて割れ難く、キャビティ３２等の加工・研磨処理も容易である。以上から、本実施形態によれば、成形前の段階での活性光線硬化性樹脂４０の液漏れを抑制することができかつ成形後の段階でも離型性を向上させることができ、さらには成形型３０自体に起因する取扱い上の問題や作製上の問題を解決することができる。【０１０２】
また、成形型３０が熱可塑性樹脂製であるため、マスター用の型を作製すればそれをそのまま長期間にわたり使用し続けることができ、容易に成形型３０を量産することができる。その量産にあたっても、成形型３０は、ガラス製のものよりも製造コストが安くて済み、また基本的には弾力性に優れるため、傷付き難いし割れ難く、長期間にわたる使用が可能である。また、成形型３０の構成材料を熱可塑性樹脂としているから、通常のピックアップレンズなどを成形する際に残渣として残る樹脂（成形型のランナー部やスプルー部等に充填され硬化して残った樹脂）を、溶融して再利用することも可能である。また、通常では、残渣として残る熱可塑性樹脂の一部では、使用するピックアップレンズなどの使用目的によっては着色されている場合もあり、光学素子やプラスチックレンズ用として再利用するには制限があるが、これら着色した残渣樹脂であっても、成形型としての活性光線の透過性条件を満たすものであれば、十分に再利用することができ、有効に廃材を再利用することができ、環境的にも優しい方法であるといえる。【０１０３】
さらに、ハイブリッド光学素子集合体２０は、その一部が活性光線硬化性樹脂４０で構成されているにすぎないから、全体を樹脂で構成するよりも樹脂の使用量が少なく、高額な樹脂の使用量を抑えることができ、コストダウンを図ることができる。【０１０４】
また、樹脂は一般的にはガラスに比べ、成形時の硬化収縮が大きく光学特性への影響が大きいが、ハイブリッド光学素子集合体２０では、その一部が樹脂で構成され樹脂の使用量が少ないため、成形時の硬化収縮が小さく、光学特性への影響を抑えることができる。同様に、樹脂は一般的にはガラスに比べ、温度変化時の形状変化（線膨張）や吸水時の形状変化が大きいが、ハイブリッド光学素子集合体２０では、その一部が樹脂で構成され樹脂の使用量が少ないため、温度変化時の形状変化や吸水時の形状変化を抑えることができる。【０１０５】
さらに、本実施形態のハイブリッド光学素子集合体２０の製造方法のように、溶融流動性が得られるキャスティング製法を使用する場合、成形機が不要であり、設備投資のコストダウンを図ることができる。
【実施例】
【０１０６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。【０１０７】
《成形型の作製》
〔成形型１の作製〕
ブロック状の石英ガラスを切削加工し、図２に示す成形型（３０）と同様の構造を有するガラス製の成形型を作製し、これを成形型１とした。【０１０８】
〔成形型２の作製〕
はじめに、金属製のブランク金型を作製した。ブランク金型の母材として鉄系金属を用い、その成形転写面に，無電解ニッケルメッキ処理を施した。次いで、無電解メッキ工程が終了したブランク金型を、ダイアモンド工具を用いて研削加工を行って、図２の３２，４０の形態を有する金属製のブランク金型を作製した。【０１０９】
次いで、上記作製したブランク金型に、熱可塑性樹脂１（三井化学社製の脂環式炭化水素系共重合体であるＡＰＬ５０１４ＤＰ）を溶融射出して、熱可塑性樹脂製の成形型２を作製した。【０１１０】
〔成形型３の作製〕
成形型２の作製に用いたブランク金型に、熱可塑性樹脂２（三菱レイヨン製のポリメチルメタクリレートであるアクリペットＭＦ）を溶融射出して、熱可塑性樹脂製の成形型３を作製した。【０１１１】
〔成形型４の作製〕
特開２００２−１９３８８３号公報に記載の方法に従って、硬化性樹脂である２−アルキル−２−アダマンチル（メタ）アクリレートを調製し、この硬化性樹脂に熱重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を１．５質量％添加して、硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、成形型２の作製に用いたブランク金型に、上記硬化性樹脂組成物を溶融射出して、硬化性樹脂製の成形型４を作製した。【０１１２】
〔ハイブリッド光学素子の作製〕
（ハイブリッド光学素子１の作製）
図２に示すハイブリッド光学素子の作製フローに従って、ハイブリッド光学素子１を作製した。【０１１３】
１）図２の（ａ）に示す様に、上記作製した成形型１（石英ガラス製）を用い、下記の活性光線硬化性樹脂モノマー溶液１を一定量充填した。【０１１４】
〈活性光線硬化性樹脂モノマー溶液１の調製〉
ダイセル化学社製のエポシキ樹脂モノマーであるセロキサイド２０２１Ｐに、カチオン重合開始剤として、ダウケミカル社製のＵＶＩ−６９９２を１．０質量％添加して、活性光線硬化性樹脂モノマー溶液１を調製した。【０１１５】
２）次いで、図２の（ｂ）に示す様に、活性光線硬化性樹脂モノマー溶液１の上部に、ガラス平板を設置した。【０１１６】
３）次いで、図２の（ｃ）に示す様に、ガラス平板上部より、１３．４ｋＰａの圧力を付与しながら、ガラス平板面及び成形型面の双方より、硬化用の光源として、高圧水銀ランプを用いて、６Ｊ／ｃｍ２の条件で紫外線を照射して、活性光線硬化性樹脂を硬化して、レンズ２４を形成した。【０１１７】
４）図２の（ｄ）に示す様に、硬化した活性光線硬化型樹脂及びガラス平板を、成形型より分離して、ハイブリッド光学素子１を作製した。【０１１８】
（ハイブリッド光学素子２〜４の作製）
上記ハイブリッド光学素子１の作製において、成形型１に代えて、それぞれ成形型２、３、４を用いた以外は同様にして、ハイブリッド光学素子２〜４を作製した。【０１１９】
（ハイブリッド光学素子５の作製）
上記ハイブリッド光学素子２の作製において、活性光線硬化性樹脂モノマー溶液１に代えて、下記の方法に従って調製した活性光線硬化性樹脂モノマー溶液２を用いた以外は同様にして、ハイブリッド光学素子５を作製した。【０１２０】
〈活性光線硬化性樹脂モノマー溶液２の調製〉
ダイセル化学社製のエポシキ樹脂モノマーであるセロキサイド２０２１Ｐに、カチオン重合開始剤として、ダウケミカル社製のＵＶＩ−６９９２を１．０質量％、無機微粒子として日本アエロジル社製のシリカ微粒子ＲＸ３００（平均粒径：７ｎｍ）を２０質量％添加し、次いで分散処理を行って活性光線硬化性樹脂モノマー溶液２を調製した。【０１２１】
《成形型及びハイブリッド光学素子（レンズ）の評価》
上記作製した成形型及びハイブリッド光学素子について、下記の各評価を行った。【０１２２】
〔耐久性の評価〕
各成形型を用いて、上記方法によりハイブリッド光学素子の作製を１００回繰り返して行った後、各成形型を作製した直後の透過率Ａと、１００回のレンズ２４作製を行った後の透過率Ｂを、日立社製の日立分光光時計Ｕ−４１００を用いて、３００〜３８０ｎｍの波長域における平均透過率としてそれぞれ測定し、下式により透過率変化率を求め、下記の基準に従って、耐久性の評価を行った。【０１２３】
透過率変化率（％）＝透過率Ｂ／透過率Ａ×１００
◎：透過率変化率が９８％以上である
○：透過率変化率が、９５％以上、９８％未満である
△：透過率変化率が、９３％以上、９５％未満である
×：透過率変化率が、９３％未満である
〔離型性の評価〕
図２の（ｃ）に示す様に、活性光線硬化型樹脂を硬化した後、成形型３０より取り出す際の容易性を観察し、下記の基準に従って離型性を評価した。【０１２４】
◎：硬化後、活性光線硬化型樹脂性のレンズを、力を加えなくとも成形型から容易に分離することができた
○：硬化後、活性光線硬化型樹脂性のレンズを、極めて弱い力を加えることで成形型から分離することができた
△：硬化後、活性光線硬化型樹脂性のレンズを、弱い力を付与することで成形型から分離することができた
×：硬化後、活性光線硬化型樹脂性のレンズに強い力を加えないと離型することができなかった
〔歪み耐性の評価〕
１３．４ｋＰａの圧力を付与しながら、紫外線を照射して作製した各レンズ２４について、レンズの歪み発生の有無を確認するために、セナルモン法により複屈折観察を行い、複屈折の発生が認められない水準を「○」、複屈折の発生が認められた水準を「×」として判定した。【０１２５】
以上により得られた結果を、表１に示す。【０１２６】
【表１】
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【０１２７】
表１に記載の結果より明らかな様に、本発明で規定する成形型は耐久性、離型性に優れ、かつ歪みの発生が無い高品位のプラスチック製レンズを得ることできることが分かる。
【図２】
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【図１】
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【国際調査報告】
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