(57)【要約】【課題】短波長の光を受けても光や熱の影響で着色したり変形したりせず、成型時においても所望の形状に成型することができる光学素子を提供する。【解決手段】本発明に係る光学素子としての対物レンズ１０は、樹脂組成物から構成されている光学素子であって、前記樹脂組成物が熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを含有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物から構成されている光学素子であって、
前記樹脂組成物が熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを含有することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子において、
前記熱可塑性樹脂と未硬化の前記硬化性樹脂とを混合し、その後に前記硬化性樹脂を硬化させることで、前記樹脂組成物が所定形状に成型されていることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学素子において、
前記熱可塑性樹脂が下記式（１）で表される脂環式炭化水素系重合体であることを特徴とする光学素子。
【化１】
2007279130.tif 000013
（上記式（１）中、「ｘ」，「ｙ」は共重合比を示し、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。）
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学素子において、
前記樹脂組成物が、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤のうち、少なくとも１種以上の安定剤を含有することを特徴とする光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学素子において、
１以上の光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学素子において、
集光機能を有することを特徴とする光学素子。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学素子において、
厚さ３ｍｍに成型された状態で波長４００ｎｍの光に対し８５％以上の光線透過率を有することを特徴とする光学素子。
【請求項８】
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又は前記光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットが、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学素子を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源が波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製の光学素子と当該光学素子を適用した光ピックアップ装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体に対して、情報の読み取りや記録を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を光情報記録媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光学素子ユニットはこれらの光を光情報記録媒体の反射層や受光素子で集光させるためのレンズ等の光学素子を有している。
【０００３】
光ピックアップ装置の光学素子は、射出成型等の手段により安価に作製できる等の点で、熱可塑性樹脂を材料として適用することが好ましく、当該熱可塑性樹脂としては、環状オレフィンとα−オレフィンの共重合体（例えば、特許文献１）等が知られている。
【０００４】
ところで、例えば、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤーのような、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は、両者の光情報記録媒体の形状や適用する光の波長の違いに対応した構成とする必要がある。この場合、光学素子ユニットはいずれの光情報記録媒体に対しても共通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。
【０００５】
また、近年、ＣＤやＤＶＤよりも高い密度で情報を記録できる光情報記録媒体として、ＣＤ（λ＝７８０ｎｍ）やＤＶＤ（λ＝６３５、６５０ｎｍ）で用いるよりも短い波長で情報の記録、再生を行なうＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ等の光情報記録媒体やこれらの光情報記録媒体で情報の読み書きを行なう情報機器の開発が新たに行なわれている。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報（第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ等のいわゆる次世代ＤＶＤでは、情報の記録、再生には波長４００nm付近の短波長の光を用いるため、特許文献１に記載された熱可塑性樹脂で構成された光学素子では、当該光学素子がこのような短波長の光照射やそれに伴う熱の影響を受け、当該光学素子は、それ自体が白濁したり、光学面が変形したりして光や熱に対する耐久性に劣る。
【０００７】
これに対し、そのような不都合を改善するため、光や熱で硬化する硬化性樹脂で光学素子を構成しようとすると、その成型時（硬化時）において、硬化性樹脂が光や熱で収縮して設計通りの所望の形状に成型されず、特に光学面に微細な構造を形成しようとする場合にはその問題が顕著になる。
【０００８】
本発明の目的は、短波長の光を受けても光や熱の影響で着色したり変形したりせず、成型時においても所望の形状に成型することができる光学素子及びその光学素子を適用した光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明の第１の形態は、
樹脂組成物から構成されている光学素子であって、
前記樹脂組成物が熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを含有することを特徴としている。
【００１０】
上記光学素子においては、
前記熱可塑性樹脂と未硬化の前記硬化性樹脂とを混合し、その後に前記硬化性樹脂を硬化させることで、前記樹脂組成物が所定形状に成型されているのが好ましい。
【００１１】
上記光学素子においては、
前記熱可塑性樹脂が下記式（１）で表される脂環式炭化水素系重合体であるのが好ましい。
【００１２】
【化１】
2007279130.tif 000003
【００１３】
上記式（１）中、「ｘ」，「ｙ」は共重合比を示し、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。
【００１４】
上記光学素子においては、
前記樹脂組成物が、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤のうち、少なくとも１種以上の安定剤を含有するのが好ましい。
【００１５】
上記光学素子においては、
１以上の光学面に所定の微細構造が設けられているのが好ましい。
【００１６】
上記光学素子は、集光機能を有するのが好ましい。
【００１７】
上記光学素子においては、
厚さ３ｍｍに成型された状態で波長４００ｎｍの光に対し８５％以上の光線透過率を有することを特徴としている。
【００１８】
本発明の第２の形態は、
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又は前記光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットが、上記光学素子を備えることを特徴としている。
【００１９】
上記光ピックアップ装置においては、
前記光源が波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、短波長の光を受けても光や熱の影響で着色したり変形したりせず、成型時においても所望の形状に成型することができる光学素子及びその光学素子を適用した光ピックアップ装置を提供することができる（下記実施例１，２参照）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、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、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明に係る光学素子を構成する樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを含有するものである。
熱可塑性樹脂はその性質上、ある温度以上では軟化が起こる為、高温環境下で使用される用途においては光学素子の形状変化が大きな問題となる。
これに対し、本発明者等は上記問題を解決するため鋭意検討した結果、少なくとも特定の熱可塑性樹脂と未硬化の硬化性樹脂とを均一混合させた樹脂組成物を任意の形状に賦形した後、硬化性樹脂を可視光、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射や加熱によって硬化・成型すると、その結果得られる光学素子は、光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、例えば８５℃前後の高温環境下における光学面の変形を長時間抑制できることを見出した。つまり、光学素子の光安定性と熱安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な光学素子を製造することができることが判明した。
【００２３】
下記では、樹脂組成物に含有される（１）熱可塑性樹脂と（２）硬化性樹脂とについてそれぞれ説明し、その後に（３）当該樹脂組成物に添加可能な添加剤、（４）光学素子の製造方法及び（５）光学素子を適用した光ピックアップ装置についてそれぞれ説明する。
【００２４】
（１）熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂としては、ポリメチル（メタ）アクリレート系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリスチレン系重合体、あるいは脂環式炭化水素系重合体等の透明樹脂が挙げられるが、これらの中で、上記効果を得る上で、特に脂環式炭化水素系重合体が好ましく用いられ、該環式炭化水素系重合体としては、下記式（１）で表されるものが例示される。
【００２５】
【化２】
2007279130.tif 000004
【００２６】
上記式（１）中、「ｘ」，「ｙ」は共重合比を示し、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。
【００２７】
上記式（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式（２）で表される２価の基であり、更に好ましくは下記式（２）において、ｐが０または１である２価の基である。
【００２８】
【化３】
2007279130.tif 000005
【００２９】
上記式（２）中、ｐは０〜２の整数である。
【００３０】
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、及び／又はメチル基であり、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、下記式（３ａ），（３ｂ），（３ｃ）などが挙げられる。
【００３１】
【化４】
2007279130.tif 000006
【００３２】
ただし、上記式（３ａ），（３ｂ），（３ｃ）中、Ｒ１は前述の通りであり、ｎは好ましくは０である。
【００３３】
本発明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。
【００３４】
また、本発明で用いられる重合体は、本発明の成型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光学部品が得られない恐れがある。このとき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。
【００３５】
次に、上記式（１）で表される熱可塑性脂環式炭化水素系共重合体を、より具体的に例示する。
【００３６】
一例として、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと下記式（４）で表される環状オレフィンとを共重合させて得られるα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体について説明するが、本発明の脂環式炭化水素系共重合体について何ら限定を加えるものではない。
【００３７】
【化５】
2007279130.tif 000007
【００３８】
上記式（４）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数である。Ｒ１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
【００３９】
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が例示される。これらの炭化水素基は、その水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００４０】
さらに上記式（４）において、Ｒ１７〜Ｒ２０がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環又は多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環又は多環は二重結合を有していてもよい。
【００４１】
上記式（４）で表される環状オレフィンを、以下に具体的に例示する。一例として、下記式（５）で示されるビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（別名ノルボルネン。下記式（５）中において、１〜７の数字は炭素の位置番号を示す。）およびこの化合物に炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００４２】
【化６】
2007279130.tif 000008
【００４３】
この置換炭化水素基として、５−メチル、５，６−ジメチル、１−メチル、５−エチル、５−ｎ−ブチル、５−イソブチル、７−メチル、５−フェニル、５−メチル−５−フェニル、５−ベンジル、５−トリル、５−（エチルフェニル）、５−（イソプロピルフェニル）、５−（ビフェニル）、５−（β−ナフチル）、５−（α−ナフチル）、５−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００４４】
この他、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン、２−メチルトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン、５−メチルトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エンなどのトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン誘導体、トリシクロ［４．４．０．１２，５］ウンデカ−３−エン、１０−メチルトリシクロ［４．４．０．１２，５］ウンデカ−３−エンなどのトリシクロ［４．４．０．１２，５］ウンデカ−３−エン誘導体、下記式（６）で示されるテトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（以下単に「テトラシクロドデセン」という。下記式（６）中において、１〜１２の数字は炭素の位置番号を示す。）、およびこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００４５】
【化７】
2007279130.tif 000009
【００４６】
その置換基の炭化水素基としては、８−メチル、８−エチル、８−プロピル、８−ブチル、８−イソブチル、８−ヘキシル、８−シクロヘキシル、８−ステアリル、５，１０−ジメチル、２，１０−ジメチル、８，９−ジメチル、８−エチル−９−メチル、１１，１２−ジメチル、２，７，９−トリメチル、２，７−ジメチル−９−エチル、９−イソブチル−２，７−ジメチル、９，１１，１２−トリメチル、９−エチル−１１，１２−ジメチル、９−イソブチル−１１，１２−ジメチル、５，８，９，１０−テトラメチル、８−エチリデン、８−エチリデン−９−メチル、８−エチリデン−９−エチル、８−エチリデン−９−イソプロピル、８−エチリデン−９−ブチル、８−ｎ−プロピリデン、８−ｎ−プロピリデン−９−メチル、８−ｎ−プロピリデン−９−エチル、８−ｎ−プロピリデン−９−イソプロピル、８−ｎ−プロピリデン−９−ブチル、８−イソプロピリデン、８−イソプロピリデン−９−メチル、８−イソプロピリデン−９−エチル、８−イソプロピリデン−９−イソプロピル、８−イソプロピリデン−９−ブチル、８−クロロ、８−ブロモ、８−フルオロ、８，９−ジクロロ、８−フェニル、８−メチル−８−フェニル、８−ベンジル、８−トリル、８−（エチルフェニル）、８−（イソプロピルフェニル）、８，９−ジフェニル、８−（ビフェニル）、８−（β−ナフチル）、８−（α−ナフチル）、８−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００４７】
又、共重合させる際に用いられる付加重合性モノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブタ−１−エン、ペンタ−１−エン、ヘキサ−１−エン、オクタ−１−エン、デカ−１−エン、ドデカ−１−エン、テトラデカ−１−エン、ヘキサデカ−１−エン、オクタデカ−１−エン、エイコサ−１−エンなどの炭素原子数が２〜２０の直鎖状α−オレフィン；３−メチルブタ−１−エン、３−メチルペンタ−１−エン、３−エチルペンタ−１−エン、４−メチルペンタ−１−エン、４−メチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルペンタ−１−エン、４−エチルヘキサ−１−エン、３−エチルヘキサ−１−エンなどの炭素原子数が４〜２０の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらのなかでは、炭素原子数が２〜４の直鎖状α−オレフィンが好ましく、エチレンが特に好ましい。このような直鎖状又は分岐状のα−オレフィンは、１種単独で又は２種以上組合わせて用いることができる。
【００４８】
脂環式炭化水素系重合体の製造法としては、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと上記式（４）で表される環状オレフィンとを用いて、共重合反応を炭化水素溶媒中で行い、この炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物および有機アルミニウム化合物から形成される触媒、あるいは、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要により配合される有機アルミニウム化合物とからなる触媒等を用いて製造され、例えば特開昭６０−１６８７０８号、同６１−１２０８１６号、同６１−１１５９１２号、同６１−１１５９１６号、同６１−２７１３０８号、同６１−２７２２１６号、同６２−２５２４０６号および同６２−２５２４０７号などの公報において提案された方法に従い、適宜、条件を選択すればよい。得られた重合体を含む樹脂組成物を用いて製造された光学素子は光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制できる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な光学素子を製造することが可能である。
【００４９】
本発明に係る光学素子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、下記式（７）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式（８）及び／又は下記式（９）及び／又は下記式（１０）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。
【００５０】
【化８】
2007279130.tif 000010
【００５１】
上記式（７）〜（１０）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、及び極性基（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を表す。
【００５２】
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。
【００５３】
上記式（７）中のＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、通常４個〜２０個、好ましくは４個〜１０個、より好ましくは５個〜７個である。脂環式構造を構成する炭素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。
【００５４】
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。
【００５５】
また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、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、及び極性基（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。
【００５６】
また、上記式（９）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記式（１０）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。
【００５７】
本発明においては、脂環式炭化水素系共重合体中の、上記式（７）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、上記式（８）及び／又は上記式（９）及び／又は上記式（１０）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、重量基準で、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することで、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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型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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、鎖状ビニル化合物及び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、製造過程における操作性に優れ、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。
【００６２】
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、エチレン、プロピレン、１−ブテンが最も好ましい。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特別な制約はないが、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。
【００６６】
アニオン重合の場合には、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ることができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。
【００６７】
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。
【００６８】
上記アニオン重合の開始剤としては、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。
【００６９】
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、公知の方法にしたがって行えばよいが、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、濾過、遠心分離等の方法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。
【００７２】
（２）硬化性樹脂
硬化性樹脂としては、可視光、紫外線及び電子線等の活性エネルギー線の照射、あるいは加熱処理の何れかの操作によって硬化し得るもので、前記熱可塑性樹脂と未硬化の状態で混合させた後、硬化させることによって透明な樹脂組成物を形成する物であれば特に制限なく使用でき、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂等が好ましく用いられる。
【００７３】
例えば、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、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型エポキシ樹脂、ブロム含有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、芳香環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。これらエポキシ樹脂は１種を単独で用いたりあるいは２種以上を併用したりすることもできる。
【００７４】
また、エポキシ樹脂の硬化剤としては、特に限定されるものではないが、酸無水物硬化剤やフェノール硬化剤等を例示することができる。
酸無水物硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等を挙げることができる。
【００７５】
また、必要に応じて硬化促進剤が含有される。硬化促進剤としては、硬化性が良好で、着色がなく、熱硬化性樹脂の透明性を損なわないものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業社製２Ｅ４ＭＺ）等のイミダゾール類、３級アミン、４級アンモニウム塩、ジアザビシクロウンデセン等の双環式アミジン類とその誘導体、ホスフィン、ホスホニウム塩等を用いることができ、これらを１種、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【００７６】
（３）添加剤
当該樹脂組成物には安定剤や界面活性剤、上記以外のその他の樹脂等を添加してもよい。下記では、当該樹脂組成物に添加可能な（３．１）安定剤、（３．２）界面活性剤及び（３．３）その他の樹脂についてそれぞれ説明する。
【００７７】
（３．１）安定剤
当該樹脂組成物には、安定剤として、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤のうち、少なくとも１種以上の安定剤が添加されてもよい。これら安定剤を適宜選択し、脂環式炭化水素系共重合体に添加することで、例えば４００ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
【００７８】
（３．１．１）フェノール系安定剤
好ましいフェノール系安定剤としては、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。
【００７９】
（３．１．２）ヒンダードアミン系安定剤
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス(2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) セバケート、ビス（(2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) スクシネート、ビス(1,2,2,6,6- ペンタメチル-4- ピペリジル) セバケート、ビス(N- オクトキシ-2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) セバケート、ビス(N- ベンジルオキシ-2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) セバケート、ビス(N- シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) セバケート、ビス(1,2,2,6,6- ペンタメチル-4-ピペリジル) 2-(3,5-ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1- アクロイル-2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル) 2,2-ビス(3,5- ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6- ペンタメチル-4- ピペリジル デカンジオエート、 2,2,6,6- テトラメチル-4- ピペリジル メタクリレート、4-[3-(3,5-ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-1-[2-(3-(3,5- ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4- ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4- ピペリジル)プロピオンアミド等が挙げられる。
【００８０】
（３．１．３）リン系安定剤
好ましいリン系安定剤としては、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。
【００８１】
（３．１．４）イオウ系安定剤
好ましいイオウ系安定剤としては、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。
【００８２】
これらの安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部である。
【００８３】
（３．２）界面活性剤
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止する。
【００８４】
界面活性剤の親水基としては、具体的にヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げられる。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。
【００８５】
界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。
【００８６】
この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。
【００８７】
このような界面活性剤としては、より具体的にはたとえば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物又はアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。
【００８８】
界面活性剤は、脂環式炭化水素系重合体１００重量部に対して０．０１〜１０重量部添加される。界面活性剤の添加量が０．０１重量部を下回る場合、温度、湿度の変動に伴なう成型物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０重量部を超える場合、成型物の光透過率が低くなり、光ピックアップ装置への適用が困難となる。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００重量部に対して０．０５〜５重量部とすることが好ましく、０．３〜３重量部とすることがさらに好ましい。
【００８９】
（３．３）その他の樹脂
本発明においては、さらに本発明の目的を損なわない範囲内で他の樹脂を添加した樹脂組成物とすることができる。
ここで、添加し得る他の樹脂について以下に例示する。
（３．３．１）１個又は２個の不飽和結合を有する炭化水素から誘導される重合体で、具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルブタ−１−エン、ポリ４−メチルペンタ−１−エン、ポリブタ−１−エンおよびポリスチレンなどのポリオレフィンが挙げられる。なおこれらのポリオレフィンは架橋構造を有していてもよい。
（３．３．２）ハロゲン含有ビニル重合体で、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロプレン、塩素化ゴムなどが挙げられる
（３．３．３）α，β−不飽和酸とその誘導体から誘導された重合体で、具体的にはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、又は前記の重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
（３．３．４）不飽和アルコールおよびアミン、又は不飽和アルコールのアシル誘導体又はアセタールから誘導される重合体で、具体的にはポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアリルフタレート、ポリアリ  ルメラミン、又は前記重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばエチレン・酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
（３．３．５）エポキシドから誘導される重合体で、具体的にはポリエチレンオキシド又はビスグリシジルエーテルから誘導された重合体などが挙げられる。
【００９０】
（３．３．６）ポリアセタール類で、具体的にはポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン、コモノマーとしてエチレンオキシドを含むようなポリオキシメチレンなどが挙げられる。
（３．３．７）ポリフェニレンオキシド
（３．３．８）ポリカーボネート
（３．３．９）Ｓポリスルフォン
（３．３．１０）ポリウレタンおよび尿素樹脂
【００９１】
（３．３．１１）ジアミンおよびジカルボン酸および／又はアミノカルボン酸、又は相応するラクタムから誘導されたポリアミドおよびコポリアミドで、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などが挙げられる。
（３．３．１２）ジカルボン酸およびジアルコールおよび／又はオキシカルボン酸、又は相応するラクトンから誘導されたポリエステルで、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ１，４−ジメチロール・シクロヘキサンテレフタレートなどが挙げられる。
（３．３．１３）アルデヒドとフェノール、尿素又はメラミンから誘導された架橋構造を有した重合体で、具体的には、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
（３．３．１４）アルキッド樹脂で、具体的にはグリセリン・フタル酸樹脂などが挙げられる。
（３．３．１５）飽和および不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとのコポリエステルから誘導され、架橋剤としてビニル化合物を使用して得られる不飽和ポリエステル樹脂ならびにハロゲン含有改質樹脂。
（３．３．１６）天然重合体で、具体的にはセルロース、ゴム、蛋白質、あるいはそれらの誘導体たとえば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエーテルなどが挙げられる。
（３．３．１７）軟質重合体、例えば、環状オレフィン成分を含む軟質重合体、α−オレフィン系共重合体、α−オレフィン・ジエン系共重合体、芳香族ビニル系炭化水素・共役ジエン系軟質共重合体、イソブチレン又はイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体又は共重合体等が挙げられる。
【００９２】
（４）光学素子の製造方法
光学素子の製造方法は、上記熱可塑性樹脂や上記硬化性樹脂、添加剤等を混合して樹脂組成物を調製する調製工程と、調製工程後に樹脂組成物を硬化させて樹脂組成物を所定形状に成型する成型工程とを、含むものである。
以下、（４．１）調製工程と（４．２）成型工程とについてそれぞれ説明する。
【００９３】
（４．１）調製工程
調製工程では、適宜の手法を採用することができる。
例えば調製される樹脂組成物の性状が液体状である場合には、各成分を所定量配合した後に溶解混合し、又はミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後にニーダーやロール等で加熱混練して、液体状の硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００９４】
他方、調製される樹脂組成物の性状が固体状である場合は、各成分を所定量配合した後に溶解混合し、又はミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後にニーダーやロール等で加熱混練したものを、冷却固化した後粉砕して固体状の樹脂組成物を得ることができる。
【００９５】
（４．２）成型工程
成型工程では、上記調製工程で得られた樹脂組成物中の硬化性樹脂を光や熱で硬化させることで樹脂組成物を所定形状に成型し、本発明に係る光学素子を製造することができる。
具体的に、シート状やフィルム状を呈する光学素子（例えば偏向子）を製造する場合には、硬化性樹脂として、可視光、紫外線及び電子線等の活性エネルギー線で硬化する「光硬化性樹脂」を適用するのが好ましい。この場合、樹脂組成物を透光性の所定形状の金型等に充填するか又は基板上に塗布し、その後に当該樹脂組成物に対し可視光、紫外線及び電子線等の活性エネルギー線を照射して当該樹脂組成物中の光硬化性樹脂を硬化させ、当該樹脂組成物を所定形状に成型する。
【００９６】
他方、光学面が球面や非球面の形状を呈したり、光学面に微細な構造を有する光学素子（例えば対物レンズ）を製造する場合には、硬化性樹脂として熱で硬化する「熱硬化性樹脂」を適用するのが好ましい。この場合、樹脂組成物を熱可塑性樹脂が溶融する温度で（熱硬化性樹脂が硬化しない温度で）加熱して、その結果溶融した当該樹脂組成物に対し圧縮成型、トランスファー成型、射出成型等の成型を行い、その後に当該樹脂組成物中の熱硬化性樹脂が硬化する温度まで再度加熱して熱硬化性樹脂を硬化させ、当該樹脂組成物を所定形状に成型する。
【００９７】
なお、熱可塑性樹脂を成型するのと略同じの公知手法で成型することができるという点で、樹脂組成物を熱可塑性樹脂と光硬化性樹脂との組合せで構成するよりも、樹脂組成物を熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との組合せで構成するのが好ましい。
【００９８】
（５）光ピックアップ装置
次に、本発明に係る光ピックアップ装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００９９】
本発明に係る光ピックアップ装置１は、波長６５０ｎｍの光を適用する現行のＤＶＤ（以下、現行ＤＶＤと表記）、波長４０５ｎｍの光を適用するいわゆる次世代のＤＶＤ（以下、次世代ＤＶＤと表記）の２種類の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なう装置である。
【０１００】
光ピックアップ装置１は、光源２から出射されるレーザ光（光）を、コリメータレンズ３、対物レンズ１０といった単玉光学素子を通過させて、光軸４上で光情報記録媒体５の情報記録面６に集めて集光スポットを形成し、情報記録面６からの反射光を、偏向ビームスプリッタ７で取り込み、検出器８の受光面に再びビームスポットを形成するものである。
【０１０１】
光源２は、レーザーダイオードを有して構成されているもので、公知の切り換え方法により、６５０ｎｍ、４０５ｎｍという２種類の波長の光を選択して出射できる構成となっており、特に波長３９０〜４２０ｎｍという短波長の光を出射することが可能となっている。
【０１０２】
コリメータレンズ３、対物レンズ１０及び偏向ビームスプリッタ７の各部材は、光源２から出射された光の光情報記録媒体５への照射及び／又は光情報記録媒体５で反射される光の集光を行う光学素子ユニットを構成している。
【０１０３】
本発明に係る対物レンズ１０は、１以上の光学面に所定の微細構造を有する光学素子であって、上記樹脂組成物により作製されたものである。
対物レンズ１０は図２に示すように、両面非球面の単玉光学素子であり、その一方（光源２側）の光学面１１上に、該光学面１１を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造２０（微細構造）を有している。
【０１０４】
光路差付与構造２０は、光学面１１が光軸４を中心とした３つの輪帯状レンズ面（以下、内側から順に第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３と言う）により構成され、該３つの輪帯状レンズ面２１〜２３のうち隣り合う輪帯状レンズ面２１〜２３は異なる屈折力を有している。
【０１０５】
第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは、同一の光学面１１上にあり、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっている。
【０１０６】
第１輪帯状レンズ面２１は、波長６５０ｎｍ、４０５ｎｍ両方の光を通過させ、第２輪帯状レンズ面２２は、現行ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍの光を通過させ、第３輪帯状レンズ面２３は、次世代ＤＶＤに対応した波長４０５ｎｍの光を通過させる。そして、各輪帯状レンズ面２１〜２３を通過した光は、情報記録面６の同じ位置に集光されるようになっている（すなわち、光学素子としての対物レンズ１０は集光機能を有している。）。
【０１０７】
なお、図２では、第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは同一光学面１１上に設けられているが、これら第１及び第３輪帯状レンズ面２１、２３とは同一光学面上に設けなくても良く、また、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっているが、特に平行移動した面でなくても良い。また、３つの輪帯状レンズ面２１〜２３は５つであっても良く、少なくとも３つ以上であれば良い。
【０１０８】
対物レンズ１０は、上述の環状オレフィン樹脂を含有し、溶融されて金型に射出して成型される場合は、金型の第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３の境界部分に対応する部分に確実に樹脂が行き渡り、光路差付与構造２０が高い精度で付与される。
【０１０９】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、対物レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行なうことができる。また、上記樹脂組成物を成型した対物レンズ１０は、厚さ３ｍｍに成型された状態で波長４００ｎｍの光に対し８５％以上という高い光透過率を有している。そのため、上記集光は高い効率で行なうことができる。よって、光源２の消費電力を小さくすることができるので、光ピックアップ装置１全体の消費電力を軽減できる。
【０１１０】
また、対物レンズ１０を構成する樹脂組成物が酸化防止剤を含む場合には、当該対物レンズ１０は、次世代ＤＶＤの情報を再生、記録するための４０５ｎｍという光を透過するときでも、白濁や屈折率の変動がほとんど生じない。よって、光ピックアップ装置１を長期間にわたり、高いピックアップ特性で作動させることができる。
【０１１１】
なお、対物レンズ１０は、上記光路差付与構造２０を有するものに限らず、例えば図３〜図７に示す光路差付与構造２０ａ〜２０ｄを有する対物レンズ１０ａ〜１０ｅとしても良い。
【０１１２】
図３における光路差付与構造２０ａは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ａからなり、複数の回折輪帯２１ａの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ａの光学面１１ａが不連続面となっている。また、複数の回折輪帯２１ａは、光軸４から離れるにしたがって厚みが増すように形成されている。図３に示す対物レンズ１０ａは、いわゆる回折レンズである。
【０１１３】
図４における光路差付与構造２０ｂは、光軸４を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有している。輪帯状凹部２１ｂは、光学面１１ｂのうちの光軸４を中心とした一方の面（図４における光軸４を中心に上下の光学面）に５つずつ形成されている。また、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしは、連続して一体になっており、各輪帯状凹部２１ｂ全体としての断面が階段状となっている。また、各輪帯状凹部２１ｂを形成する光学面２２ｂは、光学面１１ｂに対して平行移動した面となっている。図４に示す対物レンズ１０ｂはいわゆる位相差レンズである。
【０１１４】
なお、図４では、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしが連続して一体になっていて、全体の断面が階段状のものであるとしたが、単に光学面１１ｂに輪帯状凹部２１ｂを個々に設けたものとしても良い（この場合、例えば図２に示した対物レンズ１０と同様の構造となる）。また、図４では輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有しているとしたが、図５に示すように、図２の第３輪帯状レンズ面２３上に輪帯状凸部２３ｂを有した対物レンズ１０ｃとしても良い（図５中、図２と同様の構成部分については同様の符号を付した）。
【０１１５】
図６における光路差付与構造２０ｄは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ｄからなり、複数の回折輪帯２１ｄの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ｄの光学面１１ｄが不連続面である。そして、各回折輪帯２１ｄの断面が光軸方向に沿った３段２２ｄの階段状であり、各段２２ｄの光学面１２ｄが不連続面で、光軸４に対して直交する面となっている。
【０１１６】
なお、図６に示す対物レンズ１０ｄは、例えば、図７に示すように図６と同様の光路差付与構造２０ｄを有するホログラム光学素子（ＨＯＥ）１０ｅと対物レンズ１０ｆとで別体の構成としても良い。この場合、ホログラム光学素子１０ｅは、平板状の光学素子を使用して、該光学素子の対物レンズ１０ｆの面に光路差付与構造２０ｄを設ける。
【０１１７】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置１は、例えばＣＤ、現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤの３種の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なうこととしてもよい。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行なう光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【実施例１】
【０１１８】
次に、本発明を実施例１，２により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。
【０１１９】
（１）試料の作製
（１．１）熱可塑性樹脂１の作製
ステンレス製オートクレーブに乾燥シクロヘキサン１０００質量部、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン２００質量部を入れ、次に、オートクレーブ内部をエチレンガスで置換した後、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）をアルミニウム原子換算で０．０７３質量部、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリドを０．００３質量部加え、エチレンガスを５０リットル／ｈｒの流量で循環させながら、２５℃、常圧にて１０時間重合反応を行った後、少量のイソブチルアルコールを添加することにより重合を停止した。この反応溶液をアセトン／メタノール混合溶媒に投入してポリマーを全量析出後、共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて「熱可塑性樹脂１」を得た。
【０１２０】
（１．２）熱可塑性樹脂２の作製
攪拌装置を備えたステンレス製反応器内を充分に乾燥、窒素置換した後、これに脱水シクロヘキサン３００質量部、スチレン６０質量部、およびジブチルエーテル０．３８質量部を仕込み、この重合性モノマー溶液に、６０℃で攪拌しながらｎ−ブチルリチウム溶液（１５％含有ヘキサン溶液）０．３６質量部を添加して重合反応を開始した。１時間重合反応を行った後、反応溶液中に、スチレン８質量部、イソプレン１２質量部とからなる混合モノマーを添加し、さらに1時間重合反応を行った後、反応溶液にイソプロピルアルコール０．２質量部を添加して反応を停止させた。
【０１２１】
次に、上記重合反応溶液３００質量部を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として、シリカ−アルミナ担持型ニッケル触媒（日揮化学工業社製；Ｅ２２Ｕ、ニッケル担持量６０％）１０質量部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換して、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度を１６０℃に設定した後、圧力４．５ＭＰａにて８時間水素化反応を行った。
【０１２２】
反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去し、シクロヘキサン８００質量部を加えて希釈した後、該反応溶液を３５００質量部のイソプロパノール中に注いで共重合体を析出させた。次に、この共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて「熱可塑性樹脂２」を得た。
【０１２３】
（１．３）試料１〜６の作製
上記熱可塑性樹脂１，２と下記表１に示す化合物とを、下記表１に示す配合組成比（単位は質量部）で混合し、その後混練機を用いて混練することで均一な６種類の樹脂組成物を得た。得られた各樹脂組成物をそれぞれ縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ３ｍｍの寸法の金型内に充填し、その後２２０℃で２０分間加熱プレスすることで６種類の成型板を作製し、これら成型板を「試料１〜６」とした。
【０１２４】
下記表１中、各成分の詳細は以下の通りである。
硬化性樹脂１…３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学工業社製セロキサイド２０２１）
硬化性樹脂２…１，２：８，９ジエポキシリモネン（ダイセル化学工業社製セロキサイド３０００）
硬化剤…メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（大日本インキ化学工業社製エピクロンＢ−６５０）
硬化促進剤…２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業社製２Ｅ４ＭＺ）
安定剤１（ヒンダードアミン系安定剤）…テトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート
安定剤２（フェノール系安定剤）…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
安定剤３（リン系安定剤）…２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）−２−エチルヘキシルホスファイト
界面活性剤…ペンタエリスリトールジステアレート
【０１２５】
【表１】
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【０１２６】
（２）各試料１〜６の評価
（２．１）各試料１〜６の光線透過率の測定
各試料１〜６について、波長４００ｎｍによる光線透過率の測定を行った。その結果、各試料１〜６とも光線透過率が９０％以上で、高い透過率を示した。
【０１２７】
（２．２）各試料１〜６の光・熱耐久性の評価
図１に記載の光ピックアップ装置中で図１の対物レンズ１０に相当する部分に各試料１〜６を配置し、当該光ピックアップ装置を用い、９０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、各試料１〜６上に光源２のレーザーダイオードから４０５ｎｍの波長の光を直径１ｍｍの円形スポット光として１０００時間にわたり連続照射し、その後レーザー照射箇所を目視で観察し、下記の基準に従って、（２．２．１）白濁による透明性（着色度）と（２．２．２）形状安定性とについて評価した。
【０１２８】
（２．２．１）着色度
「◎」…連続照射後、レーザー照射箇所に白濁は全く認められない。
「○」…連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か濁りが認められるが、実用上許容の範囲にある。
「△」…連続照射後、レーザー照射箇所に濁りが認められるが、実用上許容の範囲にある。
「×」…連続照射後、レーザー照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある。
【０１２９】
（２．２．２）形状安定性
「◎」…連続照射後、レーザー照射箇所に変形は全く認められない。
「○」…連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か変形が認められるが、実用上許容の範囲にある。
「△」…連続照射後、レーザー照射箇所に僅かに変形が認められるが、実用上許容の範囲にある。
「×」…連続照射後、レーザー照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある。
【０１３０】
【表２】
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【０１３１】
表２に示す通り、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを含有する樹脂組成物を用いて成型された試料１〜４は、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に変形も生じずに高い形状安定性を維持することができた。
【０１３２】
なお、上記熱可塑性樹脂１，２を除くそれ以外の材料（硬化性樹脂１，２とを主成分として硬化剤や安定剤等を添加したもの）で、上記（１．３）の項目に記載した手法と同様にして試料を作製したが、これら試料は熱収縮の影響で所望の形状に成型できなかった。
【実施例２】
【０１３３】
（１）試料の作製
上記実施例１の試料１〜６と同様の組成で、射出成型により図２〜図７に記載の構成を有する対物レンズをそれぞれ作製した。
【０１３４】
（２）評価
上記実施例１の試料１〜４と同様の組成で作製した対物レンズと、上記実施例１の試料５，６と同様の組成で作製した比較用の対物レンズとを、図１に記載の光ピックアップ装置中で図１の対物レンズ１０に相当する部分に配置した。次に、当該光ピックアップ装置において、それら対物レンズをそれぞれ配置した状態でレーザーダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行った。
【０１３５】
その結果、試料１〜４と同様の組成で作製した対物レンズは、長時間連続照射しても、いずれも白濁や変形等が認められず良好なピックアップ特性を示した。一方、試料５，６と同様の組成で作製した対物レンズは、その光学面の構造がより微細（複雑）に形成されているものほど変形が生じ、ピックアップ特性の低下が見られた。
【０１３６】
なお、上記熱可塑性樹脂１，２を除くそれ以外の材料（硬化性樹脂１，２とを主成分として硬化剤や安定剤等を添加したもの）で、上記対物レンズと同様に対物レンズを作製したが、これら対物レンズは熱収縮の影響で所望の形状に成型できなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】光ピックアップ装置１の概略を示す側面図である。
【図２】対物レンズ１０の断側面図である。
【図３】対物レンズ１０ａの断側面図である。
【図４】対物レンズ１０ｂの断側面図である。
【図５】対物レンズ１０ｃの断側面図である。
【図６】対物レンズ１０ｄの断側面図である。
【図７】ホログラム光学素子１０ｅ及び対物レンズ１０ｆの断側面図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  光ピックアップ装置
２  光源
３  コリメータレンズ（光学素子ユニットの一部）
４  光軸
５  光情報記録媒体
６  情報記録面
７  偏光ビームスプリッタ（光学素子ユニットの一部）
８  検出器
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆ  対物レンズ（光学素子ユニットの一部，光学素子）
１１、１１ａ、１１ｄ、１２ｄ、２２ｂ  光学面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  光路差付与構造
２１  第１輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２１ａ、２１ｄ  回折輪帯
２１ｂ  輪帯状凹部
２２  第２輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３  第３輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ｂ  輪帯状凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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