(57)【要約】【課題】本発明の目的は、リフロー処理による光学特性の変動を抑えることができる光学素子を提供することにある。【解決手段】熱硬化性樹脂を主成分とし、熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上であり、厚さ３ｍｍの板状成形物の状態で屈折率が測定されたとき、該板状成形物の厚み方向の屈折率分布値Ｘが式（１）の条件を満たすことを特徴とする光学素子。    Ｘ＝∫｜ｎｄ−ｎ｜×ω（ｎ）ｄｎ／∫ω（ｎ）ｄｎ＜１．３×１０−３…  （１）（式（１）中、「ｎｄ」はメインピークのｄ線における屈折率を、「ｎ」はｎｄ±０．０１の範囲における任意の屈折率を表し、「ω（ｎ）」は屈折率ｎにおける強度を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を主成分とし、熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上であり、厚さ３ｍｍの板状成形物の状態で屈折率が測定されたとき、該板状成形物の厚み方向の屈折率分布値Ｘが式（１）の条件を満たすことを特徴とする光学素子。
Ｘ＝∫｜ｎｄ−ｎ｜×ω（ｎ）ｄｎ／∫ω（ｎ）ｄｎ＜１．３×１０−３…  （１）
（式（１）中、「ｎｄ」はメインピークのｄ線における屈折率を、「ｎ」はｎｄ±０．０１の範囲における任意の屈折率を表し、「ω（ｎ）」は屈折率ｎにおける強度を表す。）
【請求項２】
熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を含有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの光線透過率が７０％以上である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】
電子部品とともにリフロー処理により基板に実装される撮像装置に用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子を有する撮像装置を電子部品とともに基板上に載置する工程、及び、前記撮像装置と前記電子部品と前記基板とをリフロー処理に供し、前記撮像装置と前記電子部品とを前記基板に実装する工程、を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学素子およびそれを用いた電子機器の製造方法に関し、特に電子部品を基板に実装する際のリフロー処理に用いられる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学素子（構成材料）として熱可塑性樹脂が多く用いられており、例えば撮像装置のレンズとして用いられている。近年では、撮像装置の製造コスト削減のために、予め半田がポッティングされた基板に対しＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）チップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理（加熱処理）し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術も提案され（例えば特許文献１参照）、このリフロー処理に対応可能な光学素子材料が求められている。
【０００３】
このような状況において、熱可塑性樹脂は熱により可塑性を有しこれをリフロー処理に対応させるのは困難であるため、熱可塑性樹脂に代えて、熱により硬化する熱硬化性樹脂を用いる場合がある。ところが、熱硬化性樹脂を成形してその成形物をリフロー処理すると、何らかの理由で光学特性が変動し、撮像装置としての性能に支障をきたすようなことがあることが判明した。
【特許文献１】特開２００１−２４３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明者らがこの問題について検討したところ、リフロー処理の前後で屈折率分布が変動し、結果的に光学特性が変動していることを見出した。具体的には、まず本発明者ら、熱硬化性樹脂により光学素子を成形し、当該光学素子の「光軸方向に直交する方向」の屈折率分布を測定したが、リフロー前後で大きな変化は見られなかった。そこで、熱硬化性樹脂を成形して厚さ３ｍｍ程度の板状成形物を作製し、当該成形物の「光軸方向」（成形物の断面方向）の屈折率分布を測定し、更にリフロー前後での屈折率分布の変化を観測した。すると、リフロー前には、「光軸方向」で屈折率のピークの幅が比較的広くなっていたり、「光軸方向」で異なる屈折率の複数のピーク（屈折率の分岐）が発生したりしていたことが判明した。更に、リフロー処理後には、屈折率のピークの幅が変化したり、分岐していた屈折率が単一のピークに変化したりすることが観察された。すなわち、リフロー処理によって光軸方向の屈折率分布に変化が起きており、これが起因となって光学特性の変動をもたらしていることがわかった。
【０００５】
したがって、本発明の主な目的は、リフロー処理による光学特性の変動を抑えることができる光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
【０００７】
１．熱硬化性樹脂を主成分とし、熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上であり、厚さ３ｍｍの板状成形物の状態で屈折率が測定されたとき、該板状成形物の厚み方向の屈折率分布値Ｘが式（１）の条件を満たすことを特徴とする光学素子。
【０００８】
Ｘ＝∫｜ｎｄ−ｎ｜×ω（ｎ）ｄｎ／∫ω（ｎ）ｄｎ＜１．３×１０−３…  （１）
（式（１）中、「ｎｄ」はメインピークのｄ線における屈折率を、「ｎ」はｎｄ±０．０１の範囲における任意の屈折率を表し、「ω（ｎ）」は屈折率ｎにおける強度を表す。）
２．熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を含有することを特徴とする前記１に記載の光学素子。
【０００９】
３．波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの光線透過率が７０％以上であることを特徴とする前記１または２記載の光学素子。
【００１０】
４．電子部品とともにリフロー処理により基板に実装される撮像装置に用いられることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【００１１】
５．前記１〜４のいずれか１項に記載の光学素子を有する撮像装置を電子部品とともに基板上に載置する工程、及び、前記撮像装置と前記電子部品と前記基板とをリフロー処理に供し、前記撮像装置と前記電子部品とを前記基板に実装する工程、を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リフロー処理による光学特性の変動を抑えることができる光学素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１４】
これまでリフロー処理前後の光学特性の変動については、樹脂の耐熱性を向上することのみ注目されており、リフロー処理前の屈折率分布値Ｘについては注目されていなかった。
【００１５】
本発明者らは、鋭意検討の結果、屈折率分布値Ｘを前記式（１）の範囲内にすることで、前記光学特性の変動すなわちリフロー処理前後の屈折率の変動Δｎが、実用上問題とならない０．００１５以下となることを初めて見出した。また、光学素子の熱伝導率を０．４Ｗ／ｍＫ以上とすることで、式（１）の範囲内が達成され、そのためには本発明の光学素子が、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を含有することが好ましいことを見出した。
【００１６】
一般的に、樹脂の熱伝導率の値は０．１〜０．３Ｗ／ｍＫの範囲内であり、光学素子に用いることが可能な熱硬化性樹脂においても、例えばエポキシ樹脂が０．２〜０．３Ｗ／ｍＫ、シリコーン樹脂が０．１５〜０．１７Ｗ／ｍＫ、アクリル樹脂が０．１７〜０．２５Ｗ／ｍＫ等、熱伝導率の値は低い。
【００１７】
そこで、本発明の光学素子は、光学素子の主成分をなす熱硬化性樹脂よりも熱伝導率が高い無機微粒子を含有することが好ましく、特に熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を含有することが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を主成分とする光学素子の熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上となり、成形時の硬化反応が均一になることから、板状成形物の厚み方向の屈折率分布値Ｘを評価した際に、前記式（１）の条件を満足するような成形物が得られる。この場合にリフロー処理による光学特性の変動が抑えられた光学素子が提供される。熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上であっても、透明性や耐熱性等の当該光学素子に要求される特性を全て満足する熱硬化性樹脂は一般的に市販されていないのに対し、無機微粒子を分散させた熱硬化性樹脂では、透明性や耐熱性と光学特性のリフロー前後の変動を抑制した新規な光学素子を実現することが可能となる。
【００１８】
本発明の光学素子の熱伝導率は０．４Ｗ／ｍＫ以上であり、０．５Ｗ／ｍＫ以上であればより好ましく、０．６Ｗ／ｍＫ以上であればさらに好ましい。一方、熱伝導率が高すぎると成形が困難になる場合があることから、５Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましい。
【００１９】
以上より、本発明によれば、
熱硬化性樹脂を主成分とし、熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫ以上であり、厚さ３ｍｍの板状成形物の状態で屈折率が測定されたとき、該板状成形物の厚み方向の屈折率分布値Ｘが式（１）の条件を満たすことを特徴とする光学素子が提供される。
【００２０】
Ｘ＝∫｜ｎｄ−ｎ｜×ω（ｎ）ｄｎ／∫ω（ｎ）ｄｎ＜１．３×１０−３…  （１）
（式（１）中、「ｎｄ」はメインピークのｄ線における屈折率を、「ｎ」はｎｄ±０．０１の範囲における任意の屈折率を表し、「ω（ｎ）」は屈折率ｎにおける強度を表す。）
好ましくは、前記光学素子は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を含有する。
【００２１】
また、好ましくは、前記光学素子は、波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの光線透過率が７０％以上である。
【００２２】
また、好ましくは、本発明における光学素子は、電子部品とともに基板に実装される際のリフロー処理に用いられ、前記光学素子を有する撮像装置を電子部品とともに基板上に載置する工程、及び、前記撮像装置と前記電子部品と前記基板とをリフロー処理に供し、前記撮像装置と前記電子部品とを前記基板に実装する工程、を有することを特徴とする電子機器の製造方法において用いられる。
【００２３】
本発明によれば、リフロー処理前の状態で式（１）の条件を満たすから、リフロー処理されても屈折率分布の変化が抑えられ、リフロー処理による光学特性の変動を抑えることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
図１に示す通り、電子モジュールとしての撮像装置１００は、携帯電話などの移動情報端末機器の電子回路を構成する電子部品が実装される回路基板１を有しており、回路基板１には撮像モジュール２が実装されている。撮像モジュール２はＣＣＤイメージセンサとレンズを組み合わせた小型の基板実装用カメラであり、電子部品が実装された回路基板１をカバーケース３内に組み込んだ完成状態では、カバーケース３に設けられた撮像用開口４を介して撮像対象の画像取込ができるようになっている。
【００２６】
なお、図１では、撮像モジュール２の電子部品以外の電子部品の図示を省略している。
【００２７】
図２に示す通り、撮像モジュール２は基板モジュール５（図５（ａ）参照）とレンズモジュール６（図５（ａ）参照）より構成され、基板モジュール５を回路基板１に実装することにより、撮像モジュール２全体が回路基板１に実装される。基板モジュール５は、撮像用の電子部品であるＣＣＤイメージセンサ１１をサブ基板１０上に実装した受光モジュールであり、ＣＣＤイメージセンサ１１上面は樹脂１２で封止されている。
【００２８】
ＣＣＤイメージセンサ１１の上面には、光電変換を行う画素が多数格子状に配列された受光部（図示略）が形成されており、この受光部に光学画像を結像させることにより各画素に蓄電された電荷を画像信号として出力する。サブ基板１０は導電性材料１８によって回路基板１に実装され、これによりサブ基板１０が回路基板１に固定されるとともに、サブ基板１０の接続用電極（図示略）と回路基板１上面の回路電極（図示略）とが電気的に導通する。
【００２９】
レンズモジュール６はレンズ１６を支持するレンズケース１５を備えている。レンズケース１５の上部にはレンズ１６が保持されており、レンズケース１５の上部はレンズ１６を保持するホルダ部１５ａとなっている。レンズケース１５の下部はサブ基板１０に設けられた装着孔１０ａ内に挿通されてレンズモジュール６をサブ基板１０に固定する装着部１５ｂとなっている。この固定には、装着部１５ｂを装着孔１０ａに圧入して固定する方法や、接着材によって接着する方法などが用いられる。
【００３０】
レンズ１６はリフロー処理対応用の光学素子の一例であり、熱硬化性樹脂から構成されている。当該熱硬化性樹脂としては例えば下記に列記したような種類の樹脂を好ましく使用することができる。
【００３１】
［熱硬化性樹脂］
熱硬化性樹脂は、加熱処理によって硬化する硬化性樹脂であれば特に限定されないが、当該熱硬化性樹脂としては例えば下記に列記したような種類の樹脂を好ましく使用することができる。
【００３２】
（シリコーン樹脂）
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を使用することができる。当該シリコーン樹脂として、所定量のポリオルガノシロキサン樹脂よりなるシリコーン系樹脂が使用可能である（例えば特開平６−９９３７号公報参照）。
【００３３】
熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂は、加熱による連続的加水分解−脱水縮合反応によって、シロキサン結合骨格による三次元網状構造となるものであれば、特に制限はなく、一般に高温、長時間の加熱で硬化性を示し、一度硬化すると過熱により再軟化し難い性質を有する。
【００３４】
このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記一般式（Ａ）が構成単位として含まれ、その形状は鎖状、環状、網状形状のいずれであってもよい。
【００３５】
（（Ｒ１）（Ｒ２）ＳｉＯ）ｎ  …  （Ａ）
上記一般式（Ａ）中、「Ｒ１」及び「Ｒ２」は同種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示す。具体的には、「Ｒ１」及び「Ｒ２」として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換した基、例えばクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基、γ−アミノプロピル基、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル基などが例示される。「Ｒ１」及び「Ｒ２」は水酸基およびアルコキシ基から選択される基であってもよい。また、上記一般式（Ａ）中、「ｎ」は５０以上の整数を示す。
【００３６】
ポリオルガノシロキサン樹脂は、通常、トルエン、キシレン、石油系溶剤のような炭化水素系溶剤、またはこれらと極性溶剤との混合物に溶解して用いられる。また、相互に溶解しあう範囲で、組成の異なるものを配合して用いても良い。
【００３７】
ポリオルガノシロキサン樹脂の製造方法は、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、オルガノハロゲノシランの一種または二種以上の混合物を加水分解ないしアルコリシスすることによって得ることができ、ポリオルガノシロキサン樹脂は、一般にシラノール基またはアルコキシ基等の加水分解性基を含有し、これらの基をシラノール基に換算して１〜１０質量％含有する。
【００３８】
これらの反応は、オルガノハロゲノシランを溶融しうる溶媒の存在下に行うのが一般的である。また、分子鎖末端に水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原子を有する直鎖状のポリオルガノシロキサンを、オルガノトリクロロシランと共加水分解して、ブロック共重合体を合成する方法によっても得ることができる。このようにして得られるポリオルガノシロキサン樹脂は一般に残存するＨＣｌを含むが、本実施形態の組成物においては、保存安定性が良好なことから、１０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下のものを使用するのが良い。
【００３９】
（アダマンタン骨格を有する硬化性樹脂）
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。
【００４０】
（アリルエステル化合物を含有する樹脂）
芳香環を含まない臭素含有（メタ）アリルエステル（特開２００３−６６２０１号公報参照）、アリル（メタ）アクリレート（特開平５−２８６８９６号公報参照）、アリルエステル樹脂（特開平５−２８６８９６号公報、特開２００３−６６２０１号公報参照）、アクリル酸エステルとエポキシ基含有不飽和化合物の共重合化合物（特開２００３−１２８７２５号公報参照）、アクリレート化合物（特開２００３−１４７０７２号公報参照）、アクリルエステル化合物（特開２００５−２０６４号公報参照）等を好ましく用いることができる。
【００４１】
（エポキシ樹脂）
エポキシ化合物としては、例えば、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、２，２’−ビス（４−グリシジルオキシシクロヘキシル）プロパン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカーボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−５，５−スピロ−（３，４−エポキシシクロヘキサン）−１，３−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、１，２−シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート等を挙げることができる。
【００４２】
硬化剤としては、酸無水物硬化剤やフェノール硬化剤等を好ましく使用することができる。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。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（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。
【００４３】
［無機微粒子］
本発明において用いられる無機微粒子としては、酸化物微粒子、金属塩微粒子、半導体微粒子などが挙げられるが、特に酸化物微粒子が好ましく用いられる。これらの中から、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を適宜選択して使用することができる。さらに、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である無機微粒子を用いることが好ましく、１．５Ｗ／ｍＫ以上がより好ましい。
【００４４】
本発明において好ましく用いられる酸化物微粒子としては、金属酸化物を構成する金属が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ及び希土類金属からなる群より選ばれる１種または２種以上の金属である金属酸化物を用いることができ、具体的には、例えば、酸化珪素、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、アルミニウム・マグネシウム酸化物（ＭｇＡｌ２Ｏ４）等が挙げられる。また、本発明において用いられる酸化物微粒子として希土類酸化物を用いることもでき、具体的には酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。金属塩微粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。
【００４５】
本発明の光学素子は、実用上波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの光線透過率が７０％以上であることが好ましい。そのためには、熱硬化性樹脂と無機微粒子との屈折率差が絶対値で０．０７以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０３以下、さらに好ましくは０．０１以下である。そのためには、使用する熱硬化性樹脂の屈折率に合わせて任意の屈折率に調整が可能な、２種類以上の金属酸化物が複合化した複合酸化物微粒子が特に好ましく用いられ、その中でもシリカとケイ素以外の１種類以上の金属酸化物とが複合化した複合酸化物微粒子が好ましく用いられる。
【００４６】
シリカと複合化する金属酸化物としては、熱伝導率の高いものを用いることが好ましく、具体的には酸化アルミニウム（約３２Ｗ／ｍＫ）、酸化マグネシウム（約５９Ｗ／ｍＫ）、酸化チタン（約１３Ｗ／ｍＫ）などと複合化することが好ましい。シリカの熱伝導率は１．３Ｗ／ｍＫであることから、これらの複合酸化物微粒子は熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫ以上となり、本発明の効果が十分に発揮される。
【００４７】
本発明に係る無機微粒子は、平均一次粒子径が１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下である。平均一次粒子径が１ｎｍ未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能が得られない恐れがあることから、平均一次粒子径は１ｎｍ以上であることが好ましく、また平均一次粒子径が３０ｎｍを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が７０％未満となる恐れがあることから、平均一次粒子径は３０ｎｍ以下であることが好ましい。ここでいう平均一次粒子径は各一次粒子を同体積の球に換算した時の直径（球換算粒径）の体積平均値を言う。
【００４８】
さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好適に用いられる。具体的には、粒子の最小径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最小値）／最大径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最大値）が０．５〜１．０であることが好ましく、０．７〜１．０であることが更に好ましい。
【００４９】
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、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。
【００５０】
本発明の無機微粒子は、無機微粒子の表面に対し、表面処理を施した無機微粒子であることが好ましく、無機微粒子の表面処理の方法としてはカップリング剤等の表面修飾剤による表面処理などが挙げられ、無機微粒子を表面修飾剤が溶解した溶液中で処理する湿式法、無機微粒子の粉体をヘンセルミキサーやＶ型ミキサーのような高速攪拌混合機の中で攪拌し、そこに表面修飾剤の溶液を滴下し反応させる乾式法等が挙げられる。
【００５１】
無機微粒子の表面処理に用いられる表面修飾剤としては、シラン系カップリング剤を始め、シリコーンオイル系、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系カップリング剤等が挙げられるが、特に限定されるものではないが、特にシラン系カップリング剤が好ましく用いられる。
【００５２】
上記シラン系カップリング剤としては、ビニルシラザントリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられ、無機微粒子の表面を広く覆うためにヘキサメチルジシラザン等が好適に用いられる。
【００５３】
これらの表面修飾剤は、１種類のみが用いられてもよいし、複数種類が併用されてもよい。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％の範囲であることが好ましく、３０〜９８質量％の範囲であることがより好ましい。
【００５４】
熱硬化性樹脂に無機微粒子を分散させる場合、熱硬化性樹脂が未硬化の状態で無機微粒子と混合してから、その混合物を硬化させることによって、本発明の光学素子が得られる。
【００５５】
熱硬化性樹脂と無機微粒子の混合には適宜の手法を採用することができるが、例えば、乳鉢や、自転公転式ミキサー、ディゾルバーミキサー等を用いて熱硬化性樹脂と無機微粒子をあらかじめ混合した後、各種混練装置を用いて、十分なエネルギーを投入して均一に無機微粒子を分散させることが好ましい。
【００５６】
前記混練装置としては、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られる。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て製造することも可能である。
【００５７】
当該光学素子中に占める無機微粒子の体積分率をΦと規定した時、前記体積分率Φは特に限定されないが、０．１≦Φ≦０．６であることが好ましい。
【００５８】
無機微粒子の含有量が少ない場合、光学素子の熱伝導率を高める効果が小さくなり、他方、無機微粒子の含有率が高い場合、無機微粒子の熱硬化性樹脂への添加が難しくなったり、混合物の粘度が高くなり、混練中に発熱などが生じて均一な無機微粒子の分散が困難になる恐れがある。以上より、体積Φは０．１≦Φ≦０．６であることが好ましく、０．２≦Φ≦０．５がより好ましく、０．２５≦Φ≦０．４であることがさらに好ましい。
【００５９】
なお、光学素子中に占める無機微粒子の体積分率Φは、Φ＝（光学素子中の無機微粒子の総体積）／（光学素子の体積）によって算出されるものである。
【００６０】
レンズ１６はレンズケース１５に保持される前に（レンズモジュール６に設置される前に）予めアニール処理を施してもよい。「アニール処理」とは、１００〜３００℃
の温度で熱処理又は湿熱処理することであり、長時間処理を行うことにより、未硬化部分をなくしリフロー前後での光学特性の変動を抑制する効果が期待できる。しかしながら、熱処理により樹脂劣化が促進されて着色による透過率低下が発生する、製造プロセスが長くなり生産性が悪くなる、等の悪影響が懸念されことから、本発明の光学素子はアニール処理を施す必要なく、リフロー前後での光学特性の変動を抑えられるという点で優れている。
【００６１】
ここで、公知の撮像装置に用いられる通常のレンズや本実施形態に係るレンズ１６は、屈折率とその強度との関係において図３（ａ）〜（ｆ）に示すようなプロファイル（屈折率分布）を有している。特に、本実施形態に係るレンズ１６は、屈折率とその強度との関係を示す屈折率分布（図４参照）において、後述のリフロー処理前の状態で式（１）の関係を満たすという特性を有している。詳しくは、レンズ１６は、リフロー処理前の状態であって厚さ３ｍｍの板状成形物の状態で、屈折率測定器（島津製作所社製ＫＰＲ−２００）により厚み方向（光軸方向）の屈折率分布が測定されたとき、その屈折率分布値Ｘ（屈折率分布または分岐値）が式（１）の関係を満たしている。
【００６２】
Ｘ＝∫｜ｎｄ−ｎ｜×ω（ｎ）ｄｎ／∫ω（ｎ）ｄｎ＜１．３×１０−３…  （１）
式（１）中、「ｎｄ」はｄ線におけるメインピークの屈折率を、「ｎ」は屈折率を、「ω（ｎ）」は強度を表している。
【００６３】
式（１）において、屈折率分布が図４に示すように２つのピークを有する場合であって各ピークの強度が同値であるときは、低屈折率のピークをメインピークとする。また、式（１）は、屈折率分布におけるピーク数が２つである場合に限らず、ピーク数が１つであったり３つ以上であったりする場合にも適用される。
【００６４】
続いて、図５を参照しながら撮像装置１００の製造方法について説明する。
【００６５】
始めに、熱硬化性樹脂または無機微粒子が分散された熱硬化性樹脂を、一定の金型に射出・充填して熱硬化させ、熱硬化性樹脂を主成分とする成形物を作製する。その後、必要に応じて、その成形物を１００〜３００℃の温度で熱処理又は湿熱処理（アニール処理）し、レンズ１６を製造する。
【００６６】
レンズ１６の製造が終了したら、基板モジュール５とレンズモジュール６とを組み立て、図５（ａ）に示す通り、レンズケース１５内に予め装着されたカラー部材１７の下端部がサブ基板１０の上面に当接するまでレンズケース１５の装着部１５ｂをサブ基板１０の装着孔１０ａに挿通・固定し、撮像モジュール２を形成する。
【００６７】
その後、図５（ｂ）に示す通り、予め半田等の導電性材料１８が塗布（ポッティング）された回路基板１の所定の実装位置に撮像モジュール２やその他の電子部品を載置する。その後、図５（ｃ）に示す通り、撮像モジュール２やその他の電子部品を載置した回路基板１をベルトコンベア等でリフロー炉（図示略）に移送し、当該回路基板１を１８０〜２７０℃程度の温度で数１０分加熱（リフロー処理）する。その結果、導電性材料１８が溶融して撮像モジュール２がその他の電子部品と一緒に回路基板１に実装される。
【００６８】
以上の本実施形態では、レンズ１６がリフロー処理する前の状態で、屈折率分布値Ｘが式（１）の条件を満たすことから、撮像モジュール２を電子部品と一緒に回路基板１に同時実装する場合にリフロー処理しても、レンズ１６の屈折率分布におけるピーク変化を抑えられ、リフロー処理による光学特性の変動を抑えることができる。
【実施例】
【００６９】
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。
【００７０】
＜実施例１＞
（１．１）試料の作製
（１．１．１）試料１の作製
新中村化学製ＮＫエステルＤＣＰ（トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート）に重合開始剤として日本油脂製  パーブチルＯを１質量％添加し、その混合物を熱硬化性樹脂Ａとした。これを１５０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料１」とした。
【００７１】
（１．１．２）試料２の作製
アルミナＣ（日本アエロジル社製アルミナ、一次平均粒径１３ｎｍ）１１．５ｇを３００ｍｌナスフラスコに入れ１０Ｔｏｒｒ以下まで減圧し、１９０℃で１ｈ加熱した。その後ナスフラスコ内をアルゴンで置換し、信越化学工業社製ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ−３）を０．７ｇ加え３００℃で２ｈｒよく攪拌した。得られた表面処理が施されたアルミナ微粒子を無機微粒子ａとした。
【００７２】
試料１の作製で使用した熱硬化性樹脂Ａと無機微粒子ａとをあらかじめ乳鉢で混合し、その後、ラボプラストミル（株式会社東洋精機製作所製ラボプラストミルＫＦ−６Ｖ）を用いて、上記混合物を加熱をせずに混練した。この際、無機微粒子ａの体積濃度が１５ｖｏｌ％となるように、熱硬化性樹脂Ａと無機微粒子ａの添加量を調整した。
【００７３】
混練後、上記で得られた各混練物を、１５０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料２」とした。
【００７４】
（１．１．３）試料３の作製
試料２の作製において、無機微粒子ａの体積濃度が２５ｖｏｌ％となるようにした以外は、試料２の作製と同じ方法で、試料３を作製した。
【００７５】
（１．１．４）試料４の作製
試料３の作製において、無機微粒子ａを無機微粒子ｂ（日本アエロジル社製シリカ粒子  ＲＸ３００  一次粒子径７ｎｍ）に変えた以外は、試料３の作製と同じ方法で、試料４を作製した。
【００７６】
（１．１．５）試料５の作製
ダイセル株式会社製芳香族含有エポキシ樹脂と硬化剤として大日本インキ化学工業株式会社製酸無水物  ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ−６５０を各当量で混合し、その混合物を熱硬化性樹脂Ｂとした。これを１６０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料５」とした。
【００７７】
（１．１．６）試料６の作製
試料５の作製で使用した熱硬化性樹脂Ｂと、試料４の作製で使用した無機微粒子ｂとをあらかじめ乳鉢で混合し、その後、ラボプラストミルを用いて、上記混合物を加熱をせずに混練した。この際、無機微粒子ｂの体積濃度が５ｖｏｌ％となるように、熱硬化性樹脂Ｂと無機微粒子ｂの添加量を調整した。
【００７８】
混練後、上記で得られた各混練物を、１５０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料６」とした。
【００７９】
（１．１．７）試料７の作製
試料６の作製において、無機微粒子ｂの体積濃度が１５ｖｏｌ％となるようにした以外は、試料６の作製と同じ方法で、試料７を作製した。
【００８０】
（１．１．８）試料８の作製
試料６の作製において、無機微粒子ｂの体積濃度が２５ｖｏｌ％となるようにした以外は、試料６の作製と同じ方法で、試料８を作製した。
【００８１】
（１．２）試料の評価
（１．２．１）熱伝導率
直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピースの状態で、レーザーフラッシュ法熱伝導率測定装置（理学電気工業（株）製「ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ−８５１０Ｂ」）により、ＡＴＴレンジ；２０μＶ，サンプリングレート；１０００μ秒，フィルター；１００Ｈｚで測定した。測定結果を表１に示す。
【００８２】
（１．２．２）屈折率分布
屈折率測定器として島津製作所社製ＫＰＲ−２００を用い、各試料１〜８のｄ線における屈折率を測定し、屈折率とその強度との関係を示す屈折率分布を求めた。屈折率分布値Ｘ（式（１））を算出し、結果を表１に示した。
【００８３】
（１．２．３）リフロー処理前後の屈折率変動
試料１〜８のｄ線における屈折率分布のメインピークｎｄ（屈折率分布が２つ以上のピークを有する場合であって、各ピークの強度が同値であるときは、低屈折率のピークをメインピークとする）を求めた後、各試料を２７０℃の炉に投入して１０分間放置（リフロー処理）した。リフロー処理後の各試料１〜８についてｎｄを再度求め、リフロー処理前後の屈折率の変動値を算出した。その算出結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2009265232.tif 000002
【００８５】
本発明の構成である試料２〜４、７、８は、比較例に対し、リフロー処理前後の屈折率変動Δｎが小さく優れていることが分かる。
【００８６】
＜実施例２＞
（２．１）試料の作製
（２．１．１）試料９の作製
特開２００２−１９３８８３号公報に従って作製した２−アルキル−２−アダマンチル（メタ）アクリレートを熱硬化性樹脂Ｃとした。これを１３０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料９」とした。
【００８７】
（２．１．２）試料１０の作製
試料９の作製で使用した熱硬化性樹脂Ｃと実施例１の試料２の作製で使用した無機微粒子ａとをあらかじめ乳鉢で混合し、その後、ラボプラストミルを用いて、上記混合物を加熱をせずに混練した。この際、無機微粒子ａの体積濃度が２５ｖｏｌ％となるように、熱硬化性樹脂Ｃと無機微粒子ａの添加量を調整した。
【００８８】
混練後、上記で得られた各混練物を、１３０℃、１０Ｔｏｒｒ、真空下でプレスして、１０分間硬化させ、直径１１ｍｍ、厚さ３ｍｍのテストピース（円板状成形物）を作製し、これを「試料１０」とした。
【００８９】
（２．１．３）試料１１の作製
試料１０の作製において、無機微粒子ａを無機微粒子ｂに変えた以外は、試料１０の作製と同じ方法で、試料１１を作製した。
【００９０】
（２．１．４）試料１２の作製
試料１０の作製において、無機微粒子ａを、下記方法で調整された無機微粒子ｃに変更した以外は、試料１０の作製と同じ方法で、試料１２を作製した。
【００９１】
（無機微粒子ｃの調製）
以下に示す各工程に従って、無機微粒子ｃを調製した。
【００９２】
〈分散工程〉
アルミナ（日本アエロジル株式会社製アルミナＣ、一次粒子径１３ｎｍ）７．２ｇに対して、純水５０ｍｌ、特級エタノール（関東化学製）３９０ｍｌ、２８％アンモニア（関東化学製）２２ｍｌを加えた溶液を調製し、この溶液に対してテトラエトキシシラン（信越化学製ＬＳ−２４３０）０．７２ｇを添加し、その溶液をウルトラアペックスミルＵＡＭ−０１５（寿工業株式会社製）で、０．０５ｍｍビーズを用いて、周速６ｍ／ｓｅｃで１時間分散した。その後、更に、その分散液に対してテトラエトキシシラン（信越化学製ＬＳ−２４３０）０．７２ｇを添加し、上記と同じように１時間攪拌した。
【００９３】
〈層形成工程〉
その後、テトラエトキシシラン（信越化学製ＬＳ−２４３０）１８．１６ｇをエタノール４０ｍｌと純水５ｍｌとの混合液で希釈し、その希釈液を上記分散工程で得た分散液に１０分間かけて滴下した。その溶液を室温で２０時間攪拌して、アルミナの表面にシリカ層を形成した。
【００９４】
〈疎水化処理工程〉
その後、遠心分離機を用いて上記溶液中から無機微粒子を分離し、８０℃で２４時間減圧乾燥させた。乾燥後の無機微粒子を３００ｍｌナスフラスコに入れ、１．３ｋＰａ以下まで減圧し、１９０℃で１時間加熱した。その後、ナスフラスコ内をアルゴンで置換し、ヘキサメチルジシラザン（信越化学工業社製ＨＭＤＳ−３）を無機微粒子に対して１０質量％加え、３００℃で２時間よく攪拌した。
【００９５】
以上の各工程を経て得られた白色粉末を、無機微粒子ｃとした。
【００９６】
（２．１．５）試料１３の作製
試料１０の作製において、無機微粒子ａを、下記方法で調整された無機微粒子ｄに変更した以外は、試料１０の作製と同じ方法で、試料１３を作製した。
【００９７】
（無機微粒子ｄの調製）
無機微粒子ｃの調整において、層形成工程で添加するテトラエトキシシランを１８．１６ｇから２３．６ｇにした以外は、無機微粒子ｃと同じ方法で、無機微粒子ｄを調整した。
【００９８】
（２．２）試料の評価
実施例１と同様の方法により、熱伝導率、屈折率分布値Ｘ、リフロー処理前後の屈折率変動を求めた。結果を表２に示す。
【００９９】
（２．２．４）樹脂−粒子屈折率差
市販の標準屈折液（株式会社モリテックス、カーギル標準屈折液）の中から、屈折率が１．４３〜１．７５の範囲の液を、約０．０１刻みで用意した。これらの標準屈折液中に、無機微粒子ａ〜ｄをそれぞれ超音波洗浄機を用いて分散させ、分散液の波長５８８ｎｍにおける透過率が最も高くなった時の屈折液の屈折率を、それぞれ無機微粒子ａ〜ｄの屈折率とした。試料９の屈折率ｎｄとの差を樹脂−粒子屈折率差として算出し、表２に示した。
【０１００】
（２．２．５）透過率
試料９〜１３のテストピースについて、分光光度計（株式会社島津製作所製：ＵＶ−３１５０）により、波長５８８ｎｍにおける厚さ方向の透過率を測定した。その測定結果を表２に記載した。
【０１０１】
【表２】
2009265232.tif 000003
【０１０２】
上表から本発明の構成の試料１０〜１３は、リフロー処理前後の屈折率変動Δｎが小さく、透過率にも優れていることが明かである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用される撮像装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態で使用される撮像装置の一部を拡大した概略的な断面図である。
【図３】屈折率とその強度との関係を概略的に示す屈折率分布図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態で使用される光学素子の屈折率分布特性を説明するための概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態における撮像装置の製造方法を概略的に説明するための図面である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  撮像装置
１  回路基板
２  撮像モジュール
３  カバーケース
４  撮像用開口
５  基板モジュール
６  レンズモジュール
１０  サブ基板
１０ａ  装着孔
１１  ＣＣＤイメージセンサ
１２  封止樹脂
１５  レンズケース
１５ａ  ホルダ部
１５ｂ  装着部
１６  レンズ
１７  カラー部材
１８  導電性材料
【図１】
2009265232.tif 000004
【図２】
2009265232.tif 000005
【図３】
2009265232.tif 000006
【図４】
2009265232.tif 000007
【図５】
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