(57)【要約】【課題】従来と比較して光線透過率及び熱膨張率を改善する。【解決手段】  対物レンズ７は、熱可塑性樹脂１００重量部と、一次粒子の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下で、かつ含有率が１０重量部以上、８０重量部以下の無機微粒子とを、０．０５重量部以上、４０重量部以下の超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成し、この複合材料を成型することによって製造されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂１００重量部と、
一次粒子の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下で、かつ含有率が１０重量部以上、８０重量部以下の無機微粒子とを、
０．０５重量部以上、４０重量部以下の超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成し、
この複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は、少なくとも環状オレフィン樹脂を含むことを特徴とする請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記超臨界二酸化炭素を放散した状態の前記複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする請求項１または２記載の光学素子。
【請求項４】
前記超臨界二酸化炭素が導入された状態の前記複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする請求項１または２記載の光学素子。
【請求項５】
前記複合材料は、
混練前の前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の少なくとも一方に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することによって生成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記複合材料は、
前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の混合物に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することによって生成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
熱可塑性樹脂１００重量部と、一次粒子の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下で、かつ含有率が１０重量部以上、８０重量部以下の無機微粒子とを、０．０５重量部以上、４０重量部以下の超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成する混練工程と、
この複合材料を成型する成型工程とを備えることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂として、少なくとも環状オレフィン樹脂を含むものを用いることを特徴とする請求項７記載の光学素子の製造方法。
【請求項９】
前記混練工程及び前記成型工程の間に、
前記複合材料から前記超臨界二酸化炭素を放散させる放散工程を備えることを特徴とする請求項７または８記載の光学素子の製造方法。
【請求項１０】
前記成型工程では、前記超臨界二酸化炭素が導入された状態の前記複合材料を成型することを特徴とする請求項７または８記載の光学素子の製造方法。
【請求項１１】
前記混練工程では、
混合前の前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の少なくとも一方に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１２】
前記混練工程では、
前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の混合物に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路などとして好適に用いられ、特に青色光透過性に優れた光学素子と、この光学素子の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯやＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体を用いて情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー、ドライブ等の情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。この光ピックアップ装置には、光源から発した所定波長の光を媒体に照射したり、反射した光を受光素子に受光させたりすべく、レンズ等の光学素子からなる光学素子ユニットが具備されている。
このような光学素子の材料には、射出成形等の手段により安価に作製できる等の点で、環状オレフィンとα−オレフィンとの共重合体等のプラスチックが用いられている。
【０００３】
ところで、例えばＣＤ／ＤＶＤプレーヤーのように複数種の光情報記録媒体に対して情報の読み書きが可能な情報機器の場合、光ピックアップ装置の光学素子は何れの光情報記録媒体に対しても共通とすることがコストやピックアップ特性の観点から好ましい。
【０００４】
一方、光学素子に用いられるプラスチック材料に対しては、ガラス材料と同様な光学的安定性が求められている。但し、環状オレフィンのような光学的プラスチック物質は、湿度に関して大幅に改善された屈折率安定性を有するものの、温度に対する屈折率の安定性の改良は未だ十分でないのが現状である。
【０００５】
このようなプラスチック材料の光学的屈折率の不安定性を改善する方法の１つとして、微細粒子充填材を使用する方法が種々提案されている。この方法においては、十分に小さい粒子サイズの充填材を用いることにより、プラスチック材料の屈折率を改善しつつ、充填材による光散乱を防止して、レンズとしての十分な光線透過率を維持している。なお、プラスチックの屈折率を増加させるための微細粒子の添加については、例えば、Ｃ．Ｂｅｃｋｅｒ等の編による"シリカ微細粒子で修飾された表面を有する熱可塑性微細合成物質における光学的及び熱力学調査"、ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ第３４６９巻、１９９８年７月、８８−９８ページや、Ｂ．Ｂｒａｕｎｅ等による"光学的応用のための酸化タンタルナノマー（Ｔａｎｔａｌｕｍ  Ｏｘｉｄｅ  Ｎａｎｏｍｅｒｓ）"、ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ第３４６９巻、１９９８年７月、１２４−１３２ページ等に記載されている。
【０００６】
また、樹脂レンズの屈折率及びその温度依存性を改善する方法として、例えば、感温性を有するポリマー状ホスト物質に、微細粒子物質を２軸押出機で混練して分散させたり、ポリスチレン、メタクリル酸メチル、環状オレフィンまたはポリスルホンの各樹脂に、微細粒子物質を２軸押出機で混練して分散させたりすることにより、屈折率の温度依存性を改良する手法が提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２０７１０１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４１５６０号公報
【特許文献３】特開２００２−２４１５６９号公報
【特許文献４】特開２００２−２４１５９２号公報
【特許文献５】特開２００２−２４１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜５には、混練条件について一切の記載や示唆がないため、製造される光学素子の光線透過率や熱膨張率が悪くなる場合がある。特に、このような問題は、５００ｎｍ以下の青色光を使用する場合に顕著となる。
【０００８】
本発明の課題は、従来と比較して光線透過率及び熱膨張率を改善することのできる光学素子及び光学素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、光学素子において、
熱可塑性樹脂１００重量部と、
一次粒子の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下で、かつ含有率が１０重量部以上、８０重量部以下の無機微粒子とを、
０．０５重量部以上、４０重量部以下の超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成し、
この複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、複合材料中の無機微粒子及び超臨界二酸化炭素の含有量は、それぞれ熱可塑性樹脂１００重量部を基準とする量である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学素子において、
前記熱可塑性樹脂は、少なくとも環状オレフィン樹脂を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光学素子において、
前記超臨界二酸化炭素を放散した状態の前記複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の光学素子において、
前記超臨界二酸化炭素が導入された状態の前記複合材料を成型することによって製造されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子において、
前記複合材料は、
混練前の前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の少なくとも一方に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することによって生成されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子において、
前記複合材料は、
前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の混合物に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することによって生成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、光学素子の製造方法において、
熱可塑性樹脂１００重量部と、一次粒子の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下で、かつ含有率が１０重量部以上、８０重量部以下の無機微粒子とを、０．０５重量部以上、４０重量部以下の超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成する混練工程と、
この複合材料を成型する成型工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の光学素子の製造方法において、
前記熱可塑性樹脂として、少なくとも環状オレフィン樹脂を含むものを用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の光学素子の製造方法において、
前記混練工程及び前記成型工程の間に、
前記複合材料から前記超臨界二酸化炭素を放散させる放散工程を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項７または８記載の光学素子の製造方法において、
前記成型工程では、前記超臨界二酸化炭素が導入された状態の前記複合材料を成型することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項７〜１０の何れか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記混練工程では、
混合前の前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の少なくとも一方に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、請求項７〜１０の何れか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記混練工程では、
前記無機微粒子及び前記熱可塑性樹脂の混合物に対して前記超臨界二酸化炭素を導入した後、
これら無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明によれば、従来と比較して光線透過率及び熱膨張率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。但し、以下の実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２４】
まず、本発明に係る光学素子の製造方法について説明する。
本発明に係る光学素子の製造方法は、熱可塑性樹脂及び無機微粒子を、超臨界二酸化炭素を導入した状態で混練して複合材料を生成する混練工程と、この複合材料を成型する成型工程とを備えている。以下、（１）熱可塑性樹脂、（２）無機微粒子、（３）超臨界二酸化炭素、（４）混練工程、（５）成型工程及び（６）光学素子について、順に説明する。
【００２５】
（１）熱可塑性樹脂
本発明における熱可塑性樹脂としては、光学材料として一般的に用いられる透明の熱可塑性樹脂材料であれば特に制限はないが、光学素子としての加工性を考慮すると、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂のうち、少なくとも１つからなるものが好ましく、環状オレフィン樹脂を含むものが特に好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、特開２００３−７３５５９号公報等に記載の化合物を挙げることができる。なお、熱可塑性樹脂としては、これらの樹脂と相溶性のある他の樹脂を併用することも好ましい。
【００２６】
また、この熱可塑性樹脂材料は、複合材料の屈折率や屈折率の温度依存性に大きく影響するため、吸水率が０．２重量部以下であることが好ましく、０．１重量部以下であることがより好ましい。吸水率が０．２重量部以下であれば、光学材料として複合材料を使用する場合に、環境変化による屈折率変化が許容範囲となる。なお、吸水率が０．２重量部以下の樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標）ＡＦ（デュポン社製）、サイトップ（旭硝子社製）等）、環状オレフィン樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（日本ゼオン社製）、アートン（ＪＳＲ社製）、アペル（三井化学社製）、ＴＯＰＡＳ（チコナ社製）等）、インデン／スチレン系樹脂、ポリカーボネートなどが好適であるが、これらに限るものではない。ここで、２種以上の樹脂を用いる場合には、その吸水率は個々の樹脂の吸水率の平均値にほぼ等しいと考えられるため、その平均の吸水率が０．２重量部以下になればよい。
【００２７】
（２）無機微粒子
本発明における無機微粒子は、その一次粒径の体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下である。体積平均分散粒子径が３０ｎｍ以下であれば、無機微粒子に起因する光散乱を抑制することができるため、得られる複合材料について良好な光線透過率を得ることができ、光線透過率を７０％以上とすることができる。また、体積平均分散粒子径が１ｎｍ以上であれば、無機微粒子の分散性を確保することができ、所望の性能を得ることができる。具体的には、体積平均分散粒子径が１ｎｍ以上であれば、比表面積が大きくなりすぎることがなく、樹脂との親和性を得るための表面処理に必要な処理剤を適切な範囲に設定することができる。すなわち、無機微粒子の形態が球状である場合、総体積が同じであれば、比表面積は平均粒径に反比例することから、例えば、平均粒径が３０ｎｍから１ｎｍになると比表面積は３０倍となるため、平均粒子径が３０ｎｍの無機微粒子を用いた場合での表面処理剤の必要量が総体積の１０％であったとすると、平均粒子径が１ｎｍの無機微粒子を用いた場合での表面処理剤の必要量は３０倍となり、実現が不可能となってしまう。
【００２８】
なお、異なる粒径分布を有する無機微粒子を混合して用いるような場合には、１種の平均粒子径が３０ｎｍ以下、もう一種の平均粒子径が３０ｎｍ以上、２種の平均粒子径が３０ｎｍ以下となる混合粒子を用いることも可能であるが、この場合は、３０ｎｍ以上の平均粒径を有する無機微粒子の割合は少ないことが好ましく、具体的には、１０ｗ％以下であることが好ましい。
【００２９】
なお、ここでいう体積平均分散粒子径とは、分散状態にある無機微粒子を、同体積の球に換算した時の直径を言う。また、一次粒子が凝集したものの粒径が３０ｎｍ以上であっても、凝集物を解凝集させ分散させることで所望の光線透過率を確保することが可能であるが、一次粒子を粉砕して３０ｎｍ以下の粒径の粒子を得ることは困難であるため、一次粒子の大きさが重要である。
【００３０】
本発明において用いることのできる無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微粒子が用いられる。また、粒径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。
【００３１】
また、本発明で用いることのできる無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子が挙げられ、より具体的には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等、あるいは、リン酸塩、硫酸塩等、を挙げることができる。
【００３２】
また、無機微粒子として、半導体結晶組成の微粒子も好ましく利用することができる。このような半導体結晶組成には、特に制限はないが、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものが望ましい。具体的な組成例としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ2）、硫化錫（II、IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ3）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ2）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ2Ｓ3）、セレン化アルミニウム（Ａｌ2Ｓｅ3）、硫化ガリウム（Ｇａ2Ｓ3）、セレン化ガリウム（Ｇａ2Ｓｅ3）、テルル化ガリウム（Ｇａ2Ｔｅ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、硫化インジウム（Ｉｎ2Ｓ3）、セレン化インジウム（Ｉｎ2Ｓｅ3）、テルル化インジウム（Ｉｎ2Ｔｅ3）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII〜VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ2Ｓ3）、セレン化砒素（III）（Ａｓ2Ｓｅ3）、テルル化砒素（III）（Ａｓ2Ｔｅ3）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｓ3）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｓｅ3）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｔｅ3）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｓ3）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｓｅ3）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｔｅ3）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ2）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ2）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ2）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ2Ｏ5）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ5、Ｔｉ2Ｏ3、Ｔｉ5Ｏ9等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ2Ｏ4）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ2Ｓｅ4）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ2Ｓ4）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ2Ｓｅ4）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ3）等が挙げられる。なお、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，４巻，４９４頁（１９９１）に報告されている（ＢＮ）75（ＢＦ2）15Ｆ15や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ146Ｓｅ73（トリエチルホスフィン）22のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。
【００３３】
本発明における無機微粒子としては、これらの無機微粒子のうち、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。また、複合組成の無機微粒子を用いることも可能である。複数種類の無機微粒子としては、混合型、コアシェル（積層）型、化合物型及び複合型（１つの母材無機微粒子中に他の１つの無機微粒子が存在する形）等の何れも用いることができる。
【００３４】
（２．１）無機微粒子の製造方法
本発明における無機微粒子の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この際、微粒子の安定化のために有機酸や有機アミンなどを併用する方法も用いられる。より具体的には、例えば、二酸化チタン微粒子を形成する場合には、ジャーナル・オブ・ケミカルエンジニアリング・オブ・ジャパン第３１巻１号２１−２８頁（１９９８年）に記載された方法を用いることができ、硫化亜鉛を形成する場合には、ジャーナル・オブ・フィジカルケミストリー第１００巻４６８−４７１頁（１９９６年）に記載された公知の方法を用いることができる。これらの方法に従えば、例えば体積平均分散粒子径が５ｎｍの酸化チタンは、チタニウムテトライソプロポキサイドや四塩化チタンを原料として、適当な溶媒中で加水分解させる際に適当な表面修飾剤を添加することにより、容易に製造することができる。また、体積平均分散粒子径が４０ｎｍの硫化亜鉛は、ジメチル亜鉛や塩化亜鉛を原料とし、硫化水素あるいは硫化ナトリウムなどで硫化する際に表面修飾剤を添加することにより、製造することができる。表面修飾する方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、水が存在する条件下で加水分解により微粒子の表面に修飾する方法が挙げられる。この方法では、酸またはアルカリなどの触媒が好適に用いられ、微粒子表面の水酸基と、表面修飾剤が加水分解して生じる水酸基とが、脱水して結合を形成することが一般に考えられている。
【００３５】
（２．２）表面修飾
無機微粒子の製造に適用される表面修飾剤としては、例えば、シランカップリング剤及びチタンカップリング剤などが挙げられる。また、この他、アルミネート系カップリング剤や、アミノ酸系分散剤、各種シリコンオイルを表面処理に用いることも可能である。
【００３６】
ここで、シランカップリング剤としては、具体的には、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などが挙げられる。
【００３７】
また、チタンカップリング剤としては、具体的には、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート及びビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等が挙げられる。
【００３８】
これら表面処理剤は反応速度などの特性が異なるため、表面修飾剤としては、表面修飾条件などに適した化合物を用いることができる。また、表面修飾剤としては、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無機微粒子の性状は異なることがあるため、表面修飾する際に用いる化合物を選ぶことにより、熱可塑性樹脂との親和性を図ることも可能である。
【００３９】
なお、表面修飾の割合は、特に限定されるものではないが、表面修飾後の無機微粒子に対して、表面修飾剤の割合が１０〜９９質量％であることが好ましく、３０〜９８質量％であることがより好ましい。
【００４０】
（３）超臨界二酸化炭素
本発明における超臨界二酸化炭素とは、二酸化炭素に７．３８ＭＰａ以上の圧力および３１．１℃以上の温度をかけることにより得られる高密度流体を言う。超臨界状態では溶解力と拡散力が優れているため、二酸化炭素を反応媒体として用いることができる。更に二酸化炭素は無毒、不燃性であることから、有機溶媒と比較して非常に安全性が高い溶媒となりうる。
【００４１】
（４）混練工程
本実施の形態における混練工程では、上記の熱可塑性樹脂及び無機微粒子を、超臨界二酸化炭素を導入した状態で溶融混練して複合材料を生成する。これにより、超臨界二酸化炭素の樹脂可塑化効果によって溶融混練時の樹脂粘度が低下し、せん断発熱が効果的に抑制されるため、熱劣化、変色が起こらず、高い光線透過率が得られる。また、樹脂粘度が低下することで熱可塑性樹脂中に無機微粒子が均一に分散して無機微粒子の凝集が少なくなりヘイズが低減されるため、光線透過率を更に向上させるとともに、熱膨張率を改善することができる。また、有機重合体からなる熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散されることにより熱可塑性樹脂の持つ屈折率が適度に制御できると共に、温度依存性が改良される。このように、本発明における複合材料は、屈折率が制御されており、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明度が高く、光学的に優れた材料組成物であり、さらには熱可塑性、あるいは射出成形性を有するために、成形加工性に非常に優れた材料組成物である。
【００４２】
ここで、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、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、溶融混練には、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。
【００４３】
また、この混練工程においては、熱可塑性樹脂と無機微粒子を一括で添加して混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。段階的に分割添加する場合には、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。また、熱可塑性樹脂と無機微粒子とを予め混練した後、熱可塑性樹脂以外の成分で予め添加しなかった成分を添加して更に溶融混練する際も、これらを一括で添加して混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。分割して添加する方法としては、一成分を数回に分けて添加する方法や、一成分を一括で添加し、他の成分を段階的に添加する方法、これらを組合せた方法を用いることができる。
【００４４】
また、無機微粒子は、粉体ないし凝集状態のまま添加することとしても良いし、液中に分散した状態で添加することとしても良い。但し、液中に分散した状態で無機微粒子を添加する場合は、混練後に脱揮を行うことが好ましい。また、液中に分散した状態で添加する場合は、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。凝集粒子の分散には、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。ビーズミルのビーズとしては、各種の素材のものがあるが、その大きさは１ｍｍ以下が好ましく、さらに０．１ｍｍ以下、０．００１ｍｍ以上のものが好ましい。
【００４５】
また、分散されている無機微粒子の含有率は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して１０重量部以上、８０重量部以下である。無機微粒子の含有率が１０重量部以上であれば、無機微粒子混合による物性改良効果を発揮させることができ、また８０重量部以下であれば、必要な樹脂比率を維持すると共に、元来の樹脂の長所である加工性などの特性が損なわれることがない。
【００４６】
また、超臨界二酸化炭素の導入量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以上、４０重量部以下である。
混練工程中における超臨界二酸化炭素の導入タイミングは溶融混練前、混練中であれば、どの時点でも構わないが、混練工程の具体的な手順は次の二つの何れかが好ましい。一つは、溶融混練前に熱可塑性樹脂及び無機微粒子の少なくとも一方に対して超臨界二酸化炭素を添加、吸収させて導入し、その後に無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練する手順である。もう一つは、熱可塑性樹脂及び無機微粒子の混合物に対して超臨界二酸化炭素を添加、吸収させて導入し、その後、更に無機微粒子と熱可塑性樹脂とを混練する手順であり、この手順によれば、可塑化した熱可塑性樹脂、あるいは複合材料に超臨界二酸化炭素を添加、溶解させることになるため、混練物の低粘度化を図ることができる。なお、後者の手順を用いる場合には、混練装置内の複合材料に直接、超臨界二酸化炭素を導入することができる。
【００４７】
なお、この混練工程に先立って、熱可塑性樹脂や無機微粒子に吸着しているガスを予め除去しておくことが好ましい。また、無機微粒子を分散液として混練に用いる場合は、溶存酸素を除去しておくことが好ましい。
【００４８】
（５）成型工程
本発明における成型工程の具体的な方法としては、格別制限されるものはないが、低複屈折性、機械強度、寸法精度等の特性に優れた成型物を得る為には溶融成型が好ましい。溶融成型法としては、例えば、プレス成型、押し出し成型、射出成型等が挙げられるが、射出成型が成型性、生産性の観点から好ましい。
【００４９】
また、成型条件は使用目的、または成型方法により適宜選択されるが、例えば、射出成型における複合材料の温度は、成型時に適度な流動性を樹脂に付与して成型品のヒケやひずみを防止し、樹脂の熱分解によるシルバーストリークの発生を防止し、更に、成型物の黄変を効果的に防止する観点から１５０℃〜４００℃の範囲が好ましく、更に好ましくは２００℃〜３５０℃の範囲であり、特に好ましくは２００℃〜３３０℃の範囲である。
【００５０】
なお、本発明における成型工程では、樹脂充填中に溶融樹脂のフローフロントで発泡が起きない圧力以上に予め金型中にガスを加圧封入して、射出成型する。金型に封入するガス圧力は、成型品表面の発泡模様が消える最低圧力であればよい。圧入するガスは複合材料に対して不活性なガスであればよく、複合材料への溶解度の高い二酸化炭素、炭化水素及びその一部の水素元素をフッ素元素で置換したものなどが好ましい。
【００５１】
また、複合材料中に溶解した二酸化炭素は、成型後、大気中に放置しておけば徐々に放散するため、気泡が発生することもなく、成型品の性能に影響しない。そのため、二酸化炭素が溶融した状態、つまり超臨界二酸化炭素が導入された状態で金型成型加工を実施してもよいし、複合材料から超臨界二酸化炭素を放散させる放散工程を行ってから金型成型加工を行っても良い。但し、上記（４）の混練工程において溶融混練機中の真空吸引装置で脱揮を行って超臨界二酸化炭素を放散させることとしても良い。
【００５２】
（５．１）添加剤
以上の成型工程や、（４）の混練工程においては、必要に応じて各種添加剤（配合剤ともいう）を添加することができる。添加剤としては、格別限定はないが、各種の安定剤や、樹脂改質剤、白濁防止剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、フィラーなどが挙げられる。ここで、安定剤としては、酸化防止剤や熱安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤などがある。また、樹脂改質剤としては、滑剤や可塑剤などがある。また、白濁防止剤としては、軟質重合体やアルコール性化合物などがある。また、着色剤としては、染料や顔料などがある。これらの添加剤は単独で、あるいは２種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。本発明においては、特に、可塑剤または酸化防止剤を用いることが好ましい。
【００５３】
（５．１．１）可塑剤
可塑剤としては、特に限定はないが、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等を挙げることができる。
【００５４】
リン酸エステル系可塑剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等を挙げることができる。
【００５５】
また、フタル酸エステル系可塑剤としては、例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジフェニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等を挙げることができる。
【００５６】
また、トリメリット酸系可塑剤としては、例えば、トリブチルトリメリテート、トリフェニルトリメリテート、トリエチルトリメリテート等を挙げることができる。
また、ピロメリット酸エステル系可塑剤としては、例えば、テトラブチルピロメリテート、テトラフェニルピロメリテート、テトラエチルピロメリテート等を挙げることができる。
【００５７】
また、グリコレート系可塑剤としては、例えば、トリアセチン、トリブチリン、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等を挙げることができる。
【００５８】
また、クエン酸エステル系可塑剤としては、例えば、トリエチルシトレート、トリ−ｎ−ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリ−ｎ−ブチルシトレート、アセチルトリ−ｎ−（２−エチルヘキシル）シトレート等を挙げることができる。
【００５９】
（５．１．２）白濁防止剤
白濁防止剤としては、最も低いガラス転移温度が３０℃以下である化合物群を配合することができる。これにより、光線透過率、耐熱性、機械的強度などの諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿度環境下での白濁を防止できる。
【００６０】
（５．１．３）酸化防止剤
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、光線透過率、耐熱性等を低下させることなく、成型時の酸化劣化等によるレンズの着色や強度低下を防止することができる。なお、これらの酸化防止剤はそれぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、本発明における複合材料１００重量部に対して好ましくは０．００１〜２０重量部、より好ましくは０．０１〜１０重量部である。
【００６１】
ここで、フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート））］、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
【００６２】
また、リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′−イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
【００６３】
また、イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ−プロピオネート）、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【００６４】
（５．１．４）耐光安定剤
耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤などが挙げられるが、本発明においては、レンズの光線透過率、耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤（以下、ＨＡＬＳとする）を用いるのが好ましい。このようなＨＡＬＳの具体例としては、低分子量のものから中分子量、高分子量のものを選ぶことができる。
【００６５】
なお、比較的分子量の小さいものとしては、ＬＡ−７７（旭電化製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７６５（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ４４０（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４（ＣＳＣ製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ２０（ヘキスト社製）中程度の分子量として、ＬＡ−５７（旭電化製）、ＬＡ−５２（旭電化製）、ＬＡ−６７（旭電化製）、ＬＡ−６２（旭電化製）などが挙げられる。また、さらに分子量の大きいものとしては、ＬＡ−６８（旭電化製）、ＬＡ−６３（旭電化製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ３０（ヘキスト社製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４（ＣＳＣ製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ２０２０（ＣＳＣ製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ１１９（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２（ＣＳＣ製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３３４６（Ｃｙｔｅｃ製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３５２９（Ｃｙｔｅｃ製）、Ｕｖａｓｉｌ２９９（ＧＬＣ製）などが挙げられる。特に、成型体には、低、中分子量のＨＡＬＳ、膜状の複合材料には高分子量のＨＡＬＳを用いることが好ましい。
【００６６】
本発明における複合材料に対する上記ＨＡＬＳの配合量は、複合材料１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜２０重量部、より好ましくは０．０２〜１５重量部、特に好ましくは０．０５〜１０重量部である。添加量が少なすぎると耐光性の改良効果が十分に得られず、屋外で長時間使用する場合等に着色が生じる。一方、添加量が多すぎると、その一部がガスとなって発生したり、樹脂への分散性が低下したりして、レンズの光線透過率が低下する。
【００６７】
（６）光学素子
本発明における複合材料の成型物は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルムまたはシート形状など種々の形態で使用することができ、また、低複屈折性、光線透過率、機械強度、耐熱性、低吸水性に優れるため、光学素子の一つである光学用樹脂レンズとして用いられるが、その他の光学部品としても好適である。
【００６８】
本発明に係る光学素子の具体的な適用例としては、以下のようである。
例えば、光学レンズや光学プリズムとしては、カメラの撮像系レンズ；顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズなどのレンズ；眼鏡レンズなどの全光線透過型レンズ；ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクのピックアップレンズ；レーザビームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズなどのレーザ走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズなどが挙げられる。
【００６９】
光ディスク用途としては、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などが挙げられる。その他の光学用途としては、液晶ディスプレイなどの導光板；偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムなどの光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板などが挙げられる。
その他、本発明に係る光学素子は、各種のフィルターやグレーティング、光ファイバー、平板光導波路などとしても好適に用いられる。
【００７０】
これらの成形物の中でも、本発明に係る光学素子は、低複屈折性が要求されるピックアップレンズや、レーザ走査系レンズ等の光学素子として好適に用いられる。以下、図１を参照しながら、本実施形態係る光学素子が対物レンズとして用いられた光ピックアップ装置１について説明する。
ここで、図１は、光ピックアップ装置１の内部構造を示す模式図である。
【００７１】
なお、本実施形態では、使用波長が４０５ｎｍのいわゆる青紫色レーザ光源を用いた「高密度な光ディスク」をターゲットとしており、この光ディスクの有する保護基板厚は、０．１ｍｍであり、記憶容量は約３０ＧＢである。
【００７２】
本実施形態における光ピックアップ装置１には、図１に示すように、光源である半導体レーザ発振器２が具備されている。この半導体レーザ発振器２から出射される青色光の光軸上には、半導体レーザ発振器２から離間する方向に向かって、コリメータ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、絞り６、対物レンズ７が順次配設されている。
また、ビームスプリッタ４と近接した位置であって、上述した青色光の光軸と直交する方向には、２組のレンズからなるセンサーレンズ群８、センサー９が順次配設されている。
【００７３】
本発明に係る光学素子である対物レンズ７は、光ディスクＤに対向した位置に配置されるものであって、半導体レーザ発振器２から出射された青色光を、光ディスクＤの一面上に集光するようになっている。このような対物レンズ７には、２次元アクチュエータ１０が具備されており、この２次元アクチュエータ１０の動作により、対物レンズ７は、光軸上を移動自在となっている。
【００７４】
次に、光ピックアップ装置１の作用について説明する。
本実施形態における光ピックアップ装置１は、光ディスクＤへの情報の記録動作時や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作時に、半導体レーザ発振器２から青色光を出射する。出射された青色光は、図１に示すように、光線Ｌ1となって、コリメータ３を透過して無限平行光にコリメートされた後、ビームスプリッタ４を透過して、１／４波長板５を透過する。さらに、絞り６及び対物レンズ７を順次透過した後、光ディスクＤの保護基板Ｄ1を介して情報記録面Ｄ2に集光スポットを形成する。
【００７５】
集光スポットを形成した光は、光ディスクＤの情報記録面Ｄ2で情報ピットによって変調され、情報記録面Ｄ2によって反射される。そして、この反射光は、光線Ｌ2となって、対物レンズ７及び絞り６を順次透過した後、１／４波長板５によって偏光方向が変更され、ビームスプリッタ４で反射する。その後、センサーレンズ群８を透過して非点収差が与えられ、センサー９で受光されて、最終的には、センサー９によって光電変換されることによって電気的な信号となる。
以後、このような動作が繰り返し行われ、光ディスクＤに対する情報の記録動作や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作が完了する。
【００７６】
なお、光ディスクＤにおける保護基板Ｄ1の厚さ寸法及び情報ピットの大きさにより、対物レンズ７に要求される開口数ＮＡも異なる。本実施形態においては、高密度な光ディスクＤであり、その開口数は０．８５に設定されている。
【実施例１】
【００７７】
以下、実施例および比較例を挙げることにより、本発明に係る光学素子をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００７８】
本発明に係る光学素子の実施例，比較例として、以下の表１に示すように、実施例（１）〜（７），比較例（１），（２）を作成した。
【表１】
2007139971.tif 000003
以下、これら実施例（１）〜（７）及び比較例（１），（２）について詳細に説明する。
【００７９】
＜実施例（１）＞
混練装置としてテクノベル製の二軸押出機を用い、熱可塑性樹脂、無機微粒子及び超臨界二酸化炭素をサンプル供給口（フィーダー）よりシリンダーに投入し、２００℃で１０分間混練を行い、複合材料を作製した。
【００８０】
ここで、熱可塑性樹脂としては、ゼオネックス３４０Ｒ（日本ゼオン社製、環状オレフィン樹脂）を混練前に８０℃で２４時間乾燥したものを用いた。また、無機微粒子としては、ＲＸ３００（日本アエロジル社製、シリカ微粒子粉体、一次粒径７ｎｍ）を混練前に２００℃で２４時間乾燥した後、窒素雰囲気下で保存したものを用いた。なお、無機微粒子の混合比は２０ｗｔ％、超臨界二酸化炭素の混合比は０．７ｗｔ％とした。
【００８１】
次に、得られた複合材料を１週間放置して十分に二酸化炭素を放散させた後、直径１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤状に成型し、円盤の両面を鏡面になるようにして実施例（１）の光学素子を作製した。
【００８２】
＜実施例（２）＞
複合材料中の無機微粒子の混合比を３５ｗｔ％とした以外は上記実施例（１）と同様にして、実施例（２）の光学素子を作製した。
【００８３】
＜実施例（３）＞
複合材料中の無機微粒子の混合比を４５ｗｔ％とした以外は上記実施例（１）と同様にして、実施例（３）の光学素子を作製した。
【００８４】
＜実施例（４）＞
複合材料を作製する工程で、二軸押出機途中のサイドフィーダー部から超臨界二酸化炭素を系内に導入した以外は上記実施例（１）と同様にして、実施例（４）の光学素子を作製した。
【００８５】
＜実施例（５）＞
無機微粒子として、アルミナＣ（日本アエロジル社製、アルミナ微粒子粉体、一次粒径１３ｎｍ）を混練前に２００℃で２４時間乾燥した後、窒素雰囲気下で保存したものを用いた以外は上記実施例（２）と同様にして、実施例（５）の光学素子を作製した。
【００８６】
＜実施例（６）＞
複合材料中の無機微粒子の混合比を４５ｗｔ％とした以外は上記実施例（５）と同様にして、実施例（６）の光学素子を作製した。
【００８７】
＜実施例（７）＞
溶融混練直後の複合材料を金型に充填してシリンダ内圧を１８０Mpaに１０sec保持した後、冷却してから成型した以外は上記実施例（３）と同様にして、実施例（４）の光学素子を作製した。つまり、実施例（７）の光学素子では、成型工程の前に二酸化炭素の放散を行わなかった。
【００８８】
＜比較例（１）＞
無機微粒子として、ＯＸ５０（日本アエロジル社製、シリカ微粒子粉体、一次粒径４０ｎｍ）を混練前に２００℃で２４時間乾燥した後、窒素雰囲気下で保存したものを用いた以外は上記実施例（２）２と同様にして、比較例（１）の光学素子を作製した。
【００８９】
＜比較例（２）＞
複合材料の作製工程において超臨界二酸化炭素を導入しない以外は上記実施例（２）と同様にして、比較例（２）の光学素子を作製した。
【００９０】
以上の実施例（１）〜（７）及び比較例（１），（２）について、下記の方法に従って光線透過率、熱膨張率の評価を行った。結果を上記の表１に示す。
【００９１】
（光線透過率の測定）
ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に準拠した方法で、東京電色（株）製のＴＵＲＢＩＤＩＴＹ  ＭＥＴＥＲ  Ｔ−２６００ＤＡを用いて光線透過率（％）を測定した。
【００９２】
（体積平均分散粒子径分布の測定）
理学電機製の小角広角Ｘ線回折装置RINT2500/PCを用いてＸ線小角散乱測定を行い、透過法によって複合材料中の無機微粒子の体積平均分散粒子径分布を求めた。
【００９３】
具体的には、測定条件を以下の通りとし、試料の厚さは１／μ（μは試料の質量吸収係数）となるように調整した。
【００９４】
ターゲット：銅
出力：40kV-200mA
1stスリット：0.04mm
2ndスリット：0.03mm
受光スリット：0.1mm
散乱スリット：0.2mm
測定法：２θ  FTスキャン法
測定範囲：0.1から6°
サンプリング：0.04°
計数時間：30秒
【００９５】
そして、得られた散乱パターンについて、理学電機株式会社製の解析ソフトNANO-solver（Ver3.0）を用いて体積平均分散粒子径分布の解析を行った。解析においては、散乱体のモデルを球とし、ブランクデータの除去、スリット補正を行った後、フィッティングをして粒子の体積平均分散粒子径分布を求めた。なお、解析に必要なブランクデータとしては、測定試料を受光スリットボックスの入射側に設置して、同条件にて測定したデータを用いた。
【００９６】
得られた体積平均分散粒子径分布からＤ５０、Ｄ９０―Ｄ５０を計算して求めた結果を表に示す。なお、Ｄ５０（Ｄ９０）とは、粉体の体積平均分散粒子径分布において、粒径の小さい方から個数を数えた場合に、累積個数が全個数の５０％（９０％）に該当するときの粒子径である。
【００９７】
表に記載の結果より明らかなように、実施例（１）〜（７）の光学素子は、比較例（１），（２）の光学素子に対し、波長４０５ｎｍの青色光線の透過率が高いことがわかる。また、成型体中の無機微粒子の粒径Ｄ５０が小さいことから、粒子分散性が高く、熱膨張率が改善されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る光学素子である対物レンズが具備された光ピックアップ装置の内部構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
７  対物レンズ（光学素子）
【図１】
2007139971.tif 000004