CN107076883A - 菲涅尔透镜、以及具备其的光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供耐热性优异、即使在使用了品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会导致中心照度降低的菲涅尔透镜。本发明的菲涅尔透镜是在表面具有2个以上的山形形状的棱镜的菲涅尔透镜，其中，该菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且在以通过所述菲涅尔透镜的中心点且与所述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割所述菲涅尔透镜时的剖面中，在形成最长斜边的山形形状的棱镜表面，实施了粗糙化处理。

Description

菲涅尔透镜、以及具备其的光学装置
技术领域
本发明涉及具有将来自光源的光转变为无不均的高品质的光并扩散的效果的菲涅尔透镜(Fresnel lens)、以及具备该菲涅尔透镜的光学装置。本申请基于2014年10月23日在日本提出申请的日本特愿2014-216112号、以及2015年3月18日在日本提出申请的日本特愿2015-054461号要求优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
在搭载于智能电话等便携型电子设备的照相机中，为了使来自光源的光扩散，在即将到达光源之前设置有闪光灯透镜。其中，作为上述闪光灯透镜，主要使用的是能够对应于薄型化、小型化的菲涅尔透镜。
作为闪光灯透镜的制造方法，已知有例如使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物等热塑性树脂进行注塑成型的方法(专利文献1～2)。然而，由于热塑性树脂的流动性低，因此存在会由于产生未填充部、或产生熔接线等而引发外观不良、机械强度降低的问题。进一步，由热塑性树脂得到的成型品的耐热性低，无法与其它部件一起一次性地通过回流焊而进行基板安装，因此在作业效率方面存在问题。另外，还已知可使用具有耐热性的有机硅，但存在原料成本高昂的方面、以及形状转印性不良的方面的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-212593号公报
专利文献2：日本特开2013-224349号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，作为光源，多使用LED光源等小型的半导体光源，但其中包括发射带黄色的光、或产生照度不均的光源。因此，要求即使在使用了如上所述的品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散的闪光灯透镜。
因此，本发明的目的在于提供耐热性优异、即使在使用了品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会降低中心照度的菲涅尔透镜。
本发明的其它目的在于提供上述菲涅尔透镜的制造方法。
本发明的其它目的在于提供具备上述菲涅尔透镜的光学装置。
解决问题的方法
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物的耐热性优异；而关于由上述固化物形成的菲涅尔透镜，在将对特定棱镜实施粗糙化处理而得到的棱镜用作闪光灯透镜时，即使在使用了品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会导致中心照度降低。本发明基于这些见解而完成。
即，本发明提供在表面具有2个以上的山形形状的棱镜的菲涅尔透镜，其中，该菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且在以通过上述菲涅尔透镜的中心点且与上述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割上述菲涅尔透镜时的剖面中，在形成最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜，其中，仅在形成上述剖面中最长斜边的山形形状的棱镜表面被实施了粗糙化处理。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜，其中，环氧化合物(A)含有下述式(a)所示的化合物。
[化学式1]
[式中，R1～R18相同或不同，表示氢原子、卤原子、任选包含氧原子或卤原子的烃基、或任选具有取代基的烷氧基。X表示单键或连接基团。]
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜，其中，固化性组合物含有环氧化合物(A)、氧杂环丁烷化合物(B)、及阳离子聚合引发剂(C)。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜，其中，菲涅尔透镜为闪光灯用菲涅尔透镜。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜，其玻璃化转变温度为100℃以上。
另外，本发明提供菲涅尔透镜的制造方法，其包括：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物进行浇铸成型(casting)而得到上述的菲涅尔透镜。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜的制造方法，其包括下述工序。
工序1：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物填充于阵列模具的工序；
工序2：对固化性组合物进行光照和/或加热处理而得到菲涅尔透镜阵列的工序；
工序3：将菲涅尔透镜阵列制成单片的工序。
另外，本发明提供上述的菲涅尔透镜的制造方法，其中，使用UV-LED(波长:350～450nm)进行光照。
另外，本发明提供具备上述的菲涅尔透镜的光学装置。
另外，本发明提供光学装置的制造方法，其包括：利用上述的菲涅尔透镜的制造方法而得到菲涅尔透镜，通过对所得菲涅尔透镜利用高温热处理进行基板安装而得到光学装置。
另外，本发明提供上述的光学装置的制造方法，其中，高温热处理为回流焊。
即，本发明涉及以下内容。
[1]一种菲涅尔透镜，其是在表面具有2个以上的山形形状的棱镜的菲涅尔透镜，其中，该菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且在以通过上述菲涅尔透镜的中心点且与上述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割上述菲涅尔透镜时的剖面中，形成最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理。
[2]上述[1]所述的菲涅尔透镜，其中，仅在形成上述剖面中最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理。
[3]上述[1]或[2]所述的菲涅尔透镜，其中，环氧化合物(A)含有式(a)所示的化合物。
[4]上述[1]～[3]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，式(a)所示的化合物为选自下组中的至少1种化合物：3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己基甲酸酯、(3,4,3’,4’-二环氧)联环己烷、双(3,4-环氧环己基甲基)醚、1,2-环氧-1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、2,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)丙烷、及1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷。
[5]上述[1]～[4]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，固化性组合物含有环氧化合物(A)、氧杂环丁烷化合物(B)、及阳离子聚合引发剂(C)。
[6]上述[1]～[5]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，环氧化合物(A)的含量为固化性组合物中包含的固化性化合物总量的30～90重量％。
[7]上述[1]～[6]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，式(a)所示的化合物的含量为固化性组合物中包含的固化性化合物总量的30～80重量％。
[8]上述[5]～[7]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，氧杂环丁烷化合物(B)为选自下组中的至少1种化合物：3-甲氧基氧杂环丁烷、3-乙氧基氧杂环丁烷、3-丙氧基氧杂环丁烷、3-异丙氧基氧杂环丁烷、3-(正丁氧基)氧杂环丁烷、3-异丁氧基氧杂环丁烷、3-(仲丁氧基)氧杂环丁烷、3-(叔丁氧基)氧杂环丁烷、3-戊氧基氧杂环丁烷、3-己氧基氧杂环丁烷、3-庚氧基氧杂环丁烷、3-辛氧基氧杂环丁烷、3-(1-丙烯氧基)氧杂环丁烷、3-环己氧基氧杂环丁烷、3-(4-甲基环己氧基)氧杂环丁烷、3-[(2-全氟丁基)乙氧基]氧杂环丁烷、3-苯氧基氧杂环丁烷、3-(4-甲基苯氧基)氧杂环丁烷、3-(3-氯-1-丙氧基)氧杂环丁烷、3-(3-溴-1-丙氧基)氧杂环丁烷、3-(4-氟苯氧基)氧杂环丁烷、及式(b-1)～(b-15)所示的化合物。
[9]上述[5]～[8]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，氧杂环丁烷化合物(B)的含量为固化性组合物中包含的固化性化合物总量的5～40重量％。
[10]上述[5]～[9]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，阳离子聚合引发剂(C)是阳离子部为芳基锍离子、阴离子部为[(Y)kB(Phf)4-k]-(式中，Y表示苯基或联苯基。Phf表示氢原子的至少1个被选自全氟烷基、全氟烷氧基及卤原子中的至少1种取代而成的苯基。k为0～3的整数)、BF4 -、PF6 -、[(Rf)tPF6-t]-(Rf:氢原子的80％以上被氟原子取代而成的烷基、t:1～5的整数)、AsF6 -、SbF6 -、或SbF5OH-的阳离子光聚合引发剂。
[11]上述[5]～[10]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，相对于固化性组合物中包含的固化性化合物100重量份，含有0.1～10.0重量份的阳离子聚合引发剂(C)。
[12]上述[1]～[11]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，相对于固化性组合物中包含的固化性化合物100重量份，进一步含有0.1～10.0重量份的抗氧化剂(D)。
[13]上述[1]～[12]中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，菲涅尔透镜为闪光灯用菲涅尔透镜。
[14]上述[1]～[13]中任一项所述的菲涅尔透镜，其玻璃化转变温度为100℃以上。
[15]菲涅尔透镜的制造方法，其包括：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物进行浇铸成型而得到上述[1]～[14]中任一项所述的菲涅尔透镜。
[16]上述[15]所述的菲涅尔透镜的制造方法，其包括下述工序。
工序1：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物填充于阵列模具的工序；
工序2：对固化性组合物进行光照和/或加热处理而得到菲涅尔透镜阵列的工序；
工序3：将菲涅尔透镜阵列制成单片的工序。
[17]上述[16]所述的菲涅尔透镜的制造方法，其中，使用UV-LED(波长:350～450nm)进行光照。
[18]光学装置，其具备[1]～[14]中任一项所述的菲涅尔透镜。
[19]上述[18]所述的光学装置，其为便携型电子设备或车载用电子设备。
[20]上述[18]或[19]所述的光学装置，其是通过高温热处理对菲涅尔透镜进行基板安装而得到的。
[21]上述[18]或[19]所述的光学装置，其是通过回流焊对菲涅尔透镜进行基板安装而得到的。
[22]光学装置的制造方法，其包括：利用[15]～[17]中任一项所述的菲涅尔透镜的制造方法得到菲涅尔透镜，通过对所得菲涅尔透镜利用高温热处理进行基板安装而得到光学装置。
[23]上述[22]所述的光学装置的制造方法，其中，高温热处理为回流焊(reflowsoldering)。
发明的效果
本发明的菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且具有在特定的棱镜实施粗糙化处理而成的结构。
因此，耐热性优异，可以与其它部件一起一次性地通过回流焊(特别是无铅焊，lead-free soldering)而进行基板安装，能够以优异的作业效率制造搭载有上述菲涅尔透镜的光学装置。另外，还可以用于要求耐热性的车载用电子设备。
此外，使用本发明的菲涅尔透镜时，即使在使用了品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会导致中心照度降低。因此，本发明的菲涅尔透镜可适宜用作搭载于智能电话等便携型电子设备的照相机的闪光灯用菲涅尔透镜、用于车载用电子设备的棱镜或菲涅尔透镜等。
附图说明
[图1]示出了本发明的菲涅尔透镜的一例的模式图，(1-a)为剖面图，(1-b)为从正上方观察到的图。
[图2]示出了本发明的菲涅尔透镜的另一例的模式图，(2-a)为剖面图、(2-b)为立体图。
[图3]示出了在以通过菲涅尔透镜的中心点且与菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割菲涅尔透镜时的剖面中，由透镜面形成的斜边(1)和由非透镜面形成的斜边(2)、基准面(3)的模式图，(c-1)是示出了由透镜面形成的斜边(1)划成了弧的例子，(c-2)是示出了由透镜面形成的斜边(1)为直线的例子。
[图4]示出了本发明的菲涅尔透镜(6b)的制造方法的一例的模式图。
[图5]示出了通过将使用阵列模具得到的菲涅尔透镜阵列(10)按照切割线(9)进行切割而制成单片从而得到菲涅尔透镜(11)的方法的模式图。
[图6]示出了透镜特性的评价方法的模式图。
具体实施方式
[固化性组合物]
(环氧化合物(A))
本发明中的固化性组合物含有环氧化合物作为固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物)。
作为环氧化合物，可列举例如：芳香族缩水甘油醚类环氧化合物(例如，双酚A型二缩水甘油醚、双酚F型二缩水甘油醚等)；脂环式缩水甘油醚类环氧化合物(例如，氢化双酚A型二缩水甘油醚、氢化双酚F型二缩水甘油醚等)；脂肪族缩水甘油醚类环氧化合物；缩水甘油酯类环氧化合物；缩水甘油胺类环氧化合物；脂环式环氧化合物；环氧基改性硅氧烷化合物等。环氧化合物可以单独使用1种、或将2种以上组合使用。
在本发明中，从可得到具有优异机械强度的固化物的方面出发，其中优选含有脂环式环氧化合物。需要说明的是，在本发明中，脂环式环氧化合物是指：具有由构成脂环的相邻2个碳原子和氧原子构成的脂环环氧基(例如，氧化环己烯基等)的化合物。
作为上述脂环式环氧化合物，可列举例如下述式(a)所示的化合物。
[化学式2]
上述式(a)中的R1～R18相同或不同，表示氢原子、卤原子、任选包含氧原子或卤原子的烃基、或任选具有取代基的烷氧基。X表示单键或连接基团。
作为R1～R18中的卤原子，可列举例如：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为R1～R18中的烃基，优选碳原子数1～20的烃基。烃基包括：脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基、及由这些基团中的2种以上键合而成的基团。
作为上述脂肪族烃基，优选为碳原子数1～20的脂肪族烃基，可列举例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、辛基、异辛基、癸基、十二烷基等C1-20烷基(优选为C1-10烷基、特别优选为C1-4烷基)；乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、5-己烯基等C2-20烯基(优选为C2-10烯基、特别优选为C2-4烯基)；乙炔基、丙炔基等C2-20炔基(优选为C2-10炔基、特别优选为C2-4炔基)等。
作为上述脂环式烃基，优选为碳原子数3～15的脂环式烃基，可列举例如：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环十二烷基等C3-12环烷基；环己烯基等C3-12环烯基；二环庚烷基、二环庚烯基等C4-15桥环式烃基等。
作为上述芳香族烃基，优选为碳原子数6～14的芳香族烃基，可列举例如：苯基、萘基等C6-14芳基(优选为C6-10芳基)等。
另外，在由2种以上选自上述脂肪族烃基、脂环式烃基及芳香族烃基中的基团键合而成的基团中，作为脂肪族烃基与脂环式烃基键合而成的基团，可列举例如：环己基甲基等C3-12环烷基取代的C1-20烷基；甲基环己基等C1-20烷基取代的C3-12环烷基等。作为脂肪族烃基与芳香族烃基键合而成的基团，可列举例如：苄基、苯乙基等C7-18芳烷基(特别是C7-10芳烷基)；肉桂基等C6-14芳基取代的C2-20烯基；甲苯基等C1-20烷基取代的C6-14芳基；苯乙烯基等C2-20烯基取代的C6-14芳基等。
作为R1～R18中的任选包含氧原子或卤原子的烃基，可列举：上述烃基中的至少1个氢原子被具有氧原子的基团或具有卤原子的基团取代而成的基团等。作为上述具有氧原子的基团，可列举例如：羟基；氢过氧基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基等C1-10烷氧基；烯丙氧基等C2-10烯氧基；任选具有选自C1-10烷基、C2-10烯基、卤原子及C1-10烷氧基中的取代基的C6-14芳氧基(例如，甲苯氧基、萘氧基等)；苄氧基、苯乙氧基等C7-18芳烷氧基；乙酰氧基、丙酰氧基、(甲基)丙烯酰氧基、苯甲酰氧基等C1-10酰氧基；甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等C1-10烷氧基羰基；任选具有选自C1-10烷基、C2-10烯基、卤原子及C1-10烷氧基中的取代基的C6-14芳氧基羰基(例如，苯氧基羰基、甲苯氧基羰基、萘氧基羰基等)；苄氧基羰基等C7-18芳烷氧基羰基；缩水甘油氧基等含环氧基的基团；乙基氧杂环丁基氧基等含氧杂环丁基的基团；乙酰基、丙酰基、苯甲酰基等C1-10酰基；异氰酸基；磺基；氨基甲酰基；氧代基；及这些基团中的2个以上经由单键或C1-10亚烷基键合而成的基团等。作为上述具有卤原子的基团，可列举例如：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为R1～R18中的烷氧基，可列举例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基等C1-10烷氧基。
作为上述烷氧基所任选具有的取代基，可列举例如：卤原子、羟基、C1-10烷氧基、C2-10烯氧基、C6-14芳氧基、C1-10酰氧基、巯基、C1-10烷硫基、C2-10烯硫基、C6-14芳硫基、C7-18芳烷硫基、羧基、C1-10烷氧基羰基、C6-14芳氧基羰基、C7-18芳烷氧基羰基、氨基、单或二C1-10烷基氨基、C1-10酰氨基、含环氧基的基团、含氧杂环丁基的基团、C1-10酰基、氧代基、及这些基团中的2种以上通过单键或C1-10亚烷基键合而成的基团等。
作为R1～R18，其中优选氢原子。
上述式(a)中的X表示单键或连接基团(具有1个以上原子的2价基团)。作为上述连接基团，可列举例如：2价烃基、碳-碳双键的部分或全部经环氧化而成的亚烯基、羰基、醚键、酯键、酰胺基、及由这些基团中的多个连结而成的基团等。
作为上述2价烃基，可列举例如：亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等直链状或支链状的C1-18亚烷基(优选为直链状或支链状的C1-3亚烷基)；1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、环戊叉、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、环己叉等C3-12环亚烷基、及C3-12环烷叉(优选为C3-6环亚烷基及C3-6环烷叉基)等。
作为上述碳-碳双键的部分或全部经环氧化而成的亚烯基(有时称为“环氧化亚烯基”)中的亚烯基，可列举例如：亚乙烯基、亚丙烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、亚丁二烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基等碳原子数2～8的直链或支链状的亚烯基等。特别是，作为上述环氧化亚烯基，优选为全部碳-碳双键经环氧化而成的亚烯基，更优选为全部碳-碳双键经环氧化而成的碳原子数2～4的亚烯基。
作为上述式(a)所示的化合物的代表例，可列举：3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己基甲酸酯、(3,4,3’,4’-二环氧)联环己烷、双(3,4-环氧环己基甲基)醚、1,2-环氧-1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、2,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)丙烷、1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷等。这些化合物可以单独使用1种，或将2种以上组合使用。
环氧化合物(A)除了上述脂环式环氧化合物以外，也可以包含其它环氧化合物，从能够调整折射率的方面考虑，优选含有缩水甘油醚类环氧化合物(特别是芳香族缩水甘油醚类环氧化合物和/或脂环式缩水甘油醚类环氧化合物)。
固化性组合物中包含的固化性化合物总量(100重量％)中环氧化合物(A)的含量(含有两种以上时为其总量)例如为30～90重量％、优选为50～90重量％、特别优选为60～85重量％。成分(A)的含量如果低于上述范围，则存在所得固化物的强度降低的倾向。另一方面，如果成分(A)的含量超过上述范围，则存在固化性降低的倾向。
另外，固化性组合物中包含的固化性化合物总量(100重量％)中脂环式环氧化合物的含量(含有两种以上时为其总量)例如为30～80重量％、优选为30～70重量％、特别优选为40～60重量％。如果脂环式环氧化合物的含量低于上述范围，则存在固化性降低的倾向。另一方面，如果脂环式环氧化合物的含量超过上述范围，则存在固化性变脆的倾向。
(氧杂环丁烷化合物(B))
在本发明中的固化性组合物中，除了上述环氧化合物(A)以外，也可以含有其它固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物)，从能够进一步提高固化性的方面出发，优选含有氧杂环丁烷化合物。
氧杂环丁烷化合物例如可由下述式(b)表示。
[化学式3]
(式中，Ra表示1价有机基团，Rb表示氢原子或乙基。m表示0以上的整数。)
上述Ra中的1价有机基团包括：1价烃基、1价杂环式基团、取代氧基羰基(C1-4烷氧基羰基、C6-14芳氧基羰基、C7-18芳烷氧基羰基、C3-12环烷氧基羰基等)、取代氨基甲酰基(N-(C1-4)烷基氨基甲酰基、N-(C6-14)芳基氨基甲酰基等)、酰基(乙酰基等C1-4脂肪族酰基；苯甲酰基等C6-14芳香族酰基等)、及这些基团中的2种以上2以上经由单键或连接基团键合而成的1价基团。
作为上述1价烃基，可列举与上述式(a)中的R1～R18相同的例子。
上述1价烃基也可以具有各种取代基[例如，卤原子、氧代基、羟基、取代氧基(例如，烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、酰氧基等)、羧基、取代氧基羰基(烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基等)、取代或无取代氨基甲酰基、氰基、硝基、取代或无取代氨基、磺基、杂环式基团等]。对于所述羟基、羧基，也可以利用有机合成领域中常用的保护基团进行保护。
作为构成上述杂环式基团的杂环，可列举构成环的原子中具有碳原子和至少一种杂原子(例如，氧原子、硫原子、氮原子等)的3～10元环(优选为4～6元环)、及它们的稠环。具体而言，可列举包含氧原子作为杂原子的杂环(例如，氧杂环丁烷环等4元环；呋喃环、四氢呋喃环、噁唑环、异噁唑环、γ-丁内酯环等5元环；4-氧代-4H-吡喃环、四氢吡喃环、吗啉环等6元环；苯并呋喃环、异苯并呋喃环、4-氧代-4H-苯并吡喃环、色满环、异色满环等稠环；3-氧杂三环[4.3.1.14,8]十一碳烷-2-酮环、3-氧杂三环[4.2.1.04,8]壬烷-2-酮环等桥环)、包含硫原子作为杂原子的杂环(例如，噻吩环、噻唑环、异噻唑环、噻二唑环等5元环；4-氧代-4H-噻喃环等6元环；苯并噻吩环等稠环等)、包含氮原子作为杂原子的杂环(例如，吡咯环、吡咯烷环、吡唑环、咪唑环、***环等5元环；吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌啶环、哌嗪环等6元环；吲哚环、二氢吲哚环、喹啉环、吖啶环、萘啶环、喹唑啉环、嘌呤环等稠环等)等。作为1价杂环式基团，可列举从上述杂环的结构式去除1个氢原子而成的基团。
就上述杂环式基团而言，除了上述烃基所任选具有的取代基以外，还可以具有烷基(例如，甲基、乙基等C1-4烷基)、环烷基(例如，C3-12环烷基)、芳基(例如，苯基、萘基等C6-14芳基)等取代基。
作为上述连接基团，可列举例如：羰基(-CO-)、醚键(-O-)、硫醚键(-S-)、酯键(-COO-)、酰胺键(-CONH-)、碳酸酯键(-OCOO-)、甲硅烷键(-Si-)、及由这些基团中的多个连结而成的基团等。
作为上述式(b)所示的化合物，可列举例如：3-甲氧基氧杂环丁烷、3-乙氧基氧杂环丁烷、3-丙氧基氧杂环丁烷、3-异丙氧基氧杂环丁烷、3-(正丁氧基)氧杂环丁烷、3-异丁氧基氧杂环丁烷、3-(仲丁氧基)氧杂环丁烷、3-(叔丁氧基)氧杂环丁烷、3-戊氧基氧杂环丁烷、3-己氧基氧杂环丁烷、3-庚氧基氧杂环丁烷、3-辛氧基氧杂环丁烷、3-(1-丙烯氧基)氧杂环丁烷、3-环己氧基氧杂环丁烷、3-(4-甲基环己氧基)氧杂环丁烷、3-[(2-全氟丁基)乙氧基]氧杂环丁烷、3-苯氧基氧杂环丁烷、3-(4-甲基苯氧基)氧杂环丁烷、3-(3-氯-1-丙氧基)氧杂环丁烷、3-(3-溴-1-丙氧基)氧杂环丁烷、3-(4-氟苯氧基)氧杂环丁烷、或下述式(b-1)～(b-15)所示的化合物等。
[化学式4]
作为氧杂环丁烷化合物，可以使用例如：“ARON OXETANE OXT-101”、“ARONOXETANE OXT-121”、“ARON OXETANE OXT-212”、“ARON OXETANE OXT-211”、“ARON OXETANEOXT-213”、“ARON OXETANE OXT-221”、“ARON OXETANE OXT-610”(以上由东亚合成(株)制)等市售品。
固化性组合物中包含的固化性化合物总量(100重量％)中氧杂环丁烷化合物的含量(含有两种以上时为其总量)例如为5～40重量％、优选为5～30重量％、特别优选为10～30重量％。如果在上述范围内含有氧杂环丁烷化合物，则可以获得在保证固化物强度的同时提高固化性的效果，从这方面考虑是优选的。
(其它固化性化合物)
本发明中的固化性组合物中除了上述环氧化合物(A)、氧杂环丁烷化合物(B)以外，也可以含有其它固化性化合物，但其它固化性化合物的含量(含有两种以上时为其总量)为固化性组合物中包含的固化性化合物总量(100重量％)的例如30重量％以下、优选为20重量％以下、特别优选为10重量％以下、最优选为5重量％以下。如果其它固化性化合物的含量超过上述范围，则存在难以得到本发明的效果的倾向。
(阳离子聚合引发剂(C))
上述固化性组合物优选含有阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂包括阳离子光聚合引发剂和阳离子热聚合引发剂。
上述阳离子光聚合引发剂为通过光的照射而产生酸、进而引发固化性组合物中包含的阳离子固化性化合物的固化反应的化合物，包括吸收光的阳离子部和成为酸的发生源的阴离子部。阳离子光聚合引发剂可以单独使用1种，或将2种以上组合使用。
作为上述阳离子光聚合引发剂，可列举例如：重氮盐类化合物、碘盐类化合物、锍盐类化合物、盐类化合物、硒盐类化合物、氧盐类化合物、铵盐类化合物、溴盐类化合物等。
在本发明中，从可形成固化性优异的固化物方面考虑，其中优选使用锍盐类化合物。作为锍盐类化合物的阳离子部，可列举例如：(4-羟基苯基)甲基苄基锍离子、三苯基锍离子、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍离子、4-(4-联苯硫基)苯基-4-联苯基苯基锍离子、三对甲苯基锍离子等芳基锍离子(特别是三芳基锍离子)。
作为阳离子光聚合引发剂的阴离子部，可列举例如：[(Y)kB(Phf)4-k]-(式中，Y表示苯基或联苯基。Phf表示氢原子中的至少1个被选自全氟烷基、全氟烷氧基及卤原子中的至少1种取代而成的苯基。k为0～3的整数)、BF4-、PF6-、[(Rf)tPF6-t]-(Rf:氢原子的80％以上被氟原子取代而成的烷基、t:1～5的整数)、AsF6-、SbF6-、SbF5OH-等。在本发明中，从作为引发剂的活性高、具有高固化性、可得到耐热性优异的固化物的方面考虑，其中优选阴离子部为SbF6-的阳离子光聚合引发剂。
作为上述阳离子光聚合引发剂，可使用例如：4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟锑酸盐、(4-羟基苯基)甲基苄基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(4-联苯硫基)苯基-4-联苯基苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(4-联苯硫基)苯基]-4-联苯基苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍六氟磷酸盐、4-(4-联苯硫基)苯基-4-联苯基苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(2-噻吨酮基硫基)苯基]苯基-2-噻吨酮基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、商品名“Cyracure UVI-6970”、“Cyracure UVI-6974”、“Cyracure UVI-6990”、“Cyracure UVI-950”(以上由美国联合碳化物公司制)、“Irgacure250”、“Irgacure261”、“Irgacure264”(以上由BASF公司制)、“CG-24-61”(Ciba-Geigy公司制)、“Optomer SP-150”、“Optomer SP-151”、“Optomer SP-170”、“Optomer SP-171”(以上由(株)ADEKA制)、“DAICAT II”((株)Daicel制)、“UVAC1590”、“UVAC1591”(以上由Daicel-Cytec(株)制)、“CI-2064”、“CI-2639”、“CI-2624”、“CI-2481”、“CI-2734”、“CI-2855”、“CI-2823”、“CI-2758”、“CIT-1682”(以上由日本曹达(株)制)、“PI-2074”(Rhodia公司制、四(五氟苯基)硼酸盐甲苯基异丙苯基碘盐)、“FFC509”(3M公司制)、“BBI-102”、“BBI-101”、“BBI-103”、“MPI-103”、“TPS-103”、“MDS-103”、“DTS-103”、“NAT-103”、“NDS-103”(以上由Midori Kagaku(株)制)、“CD-1010”、“CD-1011”、“CD-1012”(以上由SartomerAmerica公司制)、“CPI-100P”、“CPI-101A”(以上由SAN-APRO(株)制)等市售品。
上述阳离子热聚合引发剂为通过实施加热处理而产生酸、进而引发固化性组合物中包含的阳离子固化性化合物的固化反应的化合物，包括吸收热的阳离子部和成为酸的发生源的阴离子部。阳离子热聚合引发剂可以单独使用1种或将2种以上组合使用。
作为阳离子热聚合引发剂，可列举例如：碘盐类化合物、锍盐类化合物等。
作为阳离子热聚合引发剂的阳离子部，可列举例如：4-羟基苯基-甲基-苄基锍、4-羟基苯基-甲基-(2-甲基苄基)锍、4-羟基苯基-甲基-1-萘基甲基锍、对甲氧基羰氧基苯基-苄基-甲基锍等单芳基锍离子等。
作为阳离子热聚合引发剂的阴离子部，可列举与上述阳离子光聚合引发剂的阴离子部相同的例子。
作为阳离子热聚合引发剂，可列举例如：4-羟基苯基-甲基-苄基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、4-羟基苯基-甲基-(2-甲基苄基)锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、4-羟基苯基-甲基-1-萘基甲基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、对甲氧基羰氧基苯基-苄基-甲基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐等。
作为上述固化性组合物，从保存稳定性优异的方面出发，其中优选含有阳离子光聚合引发剂。
作为阳离子聚合引发剂的含量，相对于固化性组合物中包含的固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物，含有两种以上时为其总量)100重量份，例如为0.1～10.0重量份、优选为0.1～5.0重量份、特别优选为0.2～3.0重量份、最优选为0.2～1.0重量份。如果阳离子聚合引发剂的含量低于上述范围，则存在固化性降低的倾向。另一方面，如果阳离子聚合引发剂的含量超过上述范围，则存在固化物容易着色的倾向。
(其它成分)
本发明中的固化性组合物除了含有上述环氧化合物(A)、氧杂环丁烷化合物(B)、聚合引发剂(C)以外，在不损伤本发明的效果的范围内也可以含有其它成分。作为其它成分，可列举例如：抗氧化剂、光敏剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、表面活性剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、着色剂等。这些物质可以单独使用1种，或将2种以上组合使用。
就本发明中的固化性组合物而言，从能够进一步提高所得固化物的耐热性的方面出发，其中优选使用抗氧化剂(D)。
作为上述抗氧化剂，可列举例如：酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫酯类抗氧化剂、胺类抗氧化剂等。在本发明中，从可以进一步提高所得固化物的耐热性的方面出发，优选使用酚类抗氧化剂和/或磷类抗氧化剂。
作为酚类抗氧化剂，可列举例如：季戊四醇四[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、N,N’-六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、3-(4-羟基-3,5-二异丙基苯基)丙酸辛酯、1,3,5-三(4-羟基-3,5-二叔丁基苄基)-2,4,6-三甲基苯、2,4-双(十二烷硫基甲基)-6-甲基苯酚、双[3,5-二(叔丁基)-4-羟基苄基(乙氧基)膦酸]钙等。在本发明中，可以使用例如：商品名“Irganox 1010”、“Irganox 1035”、“Irganox1076”、“Irganox 1098”、“Irganox 1135”、“Irganox 1330”、“Irganox 1726”、“Irganox1425WL”(以上由BASF公司制)等市售品。
作为磷类抗氧化剂，可列举例如：3,9-双(十八烷氧基)-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一碳烷、3,9-双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一碳烷、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)-2-乙基己基亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等。在本发明中，可以使用例如：商品名“PEP-8”、“PEP-8W”、“PEP-36/36A”、“HP-10”、“2112”、“2112RG”、“1178”(以上由(株)ADEKA制)等市售品。
作为抗氧化剂(D)的含量(含有两种以上时为其总量)，相对于固化性组合物中包含的固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物，含有两种以上时为其总量)100重量份，例如为0.1～10.0重量份、优选为0.5～5.0重量份、特别优选为0.5～3.0重量份。
上述着色剂(或色素)包括颜料、染料。这些物质可以单独使用1种或将2种以上组合使用。
作为上述颜料，可列举例如：无机颜料[炭黑、氧化铬、氧化铁、钛黑、乙炔黑、灯黑、骨炭、石墨、铁黑、铜铬系黑、铜铁锰系黑、钴铁铬系黑、氧化钌、石墨、金属微粒(例如铝等)、金属酸化物微粒、複合酸化物微粒、金属硫化物微粒、金属窒化物微粒等]、有机颜料[苝黑、花青黑、苯胺黑、偶氮类颜料、蒽醌类颜料、异吲哚满酮类颜料、阴丹士林类颜料、靛蓝类颜料、喹吖啶酮类颜料、二噁嗪类颜料、四氮杂卟啉类颜料、三芳基甲烷类颜料、酞菁类颜料、苝类颜料、苯并咪唑酮类颜料、若丹明类颜料等]、利用树脂等有机材料包覆无机颜料的表面而成的颜料等。
作为上述染料，可列举例如：偶氮类染料、蒽醌类染料(例如，酸性紫39、酸性紫41、酸性紫42、酸性紫43、酸性紫48、酸性紫51、酸性紫34、酸性紫47、酸性紫109、酸性紫126、碱性紫24、碱性紫25、分散紫1、分散紫4、分散紫26、分散紫27、分散紫28、分散紫57、溶剂紫11、溶剂紫13、溶剂紫14、溶剂紫26、溶剂紫28、溶剂紫31、溶剂紫36、溶剂紫37、溶剂紫38、溶剂紫48、溶剂紫59、溶剂紫60、还原紫13、还原紫15、还原紫16)、靛蓝类染料、羰基类染料、呫吨类染料、醌亚胺类染料、喹啉类染料、四氮杂卟啉类染料、三芳基甲烷类染料、萘醌类染料、硝基类染料、酞菁类染料、荧烃类染料、苝类染料、次甲基类染料、若丹明类染料等。
着色剂的含量(含有两种以上时为其总量)可以根据用途适宜调整，例如为上述固化性组合物总量的10～300ppm左右，下限优选为50ppm、特别优选为100ppm。
上述固化性组合物可以通过例如将上述成分以给定的比例进行搅拌、混合，并根据需要在真空下进行脱泡而制备。
上述固化性组合物的固化性优异，可以通过实施光照和/或加热处理而迅速地固化，形成固化物。
[菲涅尔透镜]
菲涅尔透镜指的是将透镜面(或折射面)连续的球面或非球面的透镜切割为同心圆状等而减薄了厚度的透镜，具有山形形状的棱镜形成为阶梯状的构造。另外，上述山形形状的棱镜由会改变光的行进方向的“透镜面”、和会使光透过的“非透镜面”形成。本发明的菲涅尔透镜是具有2个以上的山形形状的棱镜、且具有聚光或光扩散效果的菲涅尔透镜(例如，图1～2)。
本发明的菲涅尔透镜的特征在于，在以通过该菲涅尔透镜的中心点且与上述菲涅尔透镜的基准面(即，菲涅尔透镜中，形成了山形形状的棱镜的面的内侧的平坦面)垂直的面切割时的剖面中，由基于透镜面的斜边(可以是直线，也可以划成为弧)和基于非透镜面的斜边形成的山形形状随着向着中心行进而连续地变小(或变大)(参见图3(c-1)、(c-2))，在形成上述斜边(特别是由透镜面形成的斜边)中最长斜边的山形形状的棱镜的表面实施了粗糙化处理。
上述粗糙化处理指的是形成微细的凹凸形状的处理。就经过粗糙化处理而得到的本发明的菲涅尔透镜而言，在以通过菲涅尔透镜的中心点且与上述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割上述菲涅尔透镜时的剖面中，在形成最长斜边的山形形状的棱镜的表面[在形成山形形状的棱镜的面中，至少为透镜面全体，优选为透镜面和非透镜面全体、即形成最长斜边的山形形状的棱镜表面全体]具有微细的凹凸形状。
上述微细的凹凸形状只要是具有将从半导体光源发射的光转变为无不均的高品质的光并扩散的作用的形状则没有特殊限定，其算术平均粗糙度(Ra)例如为0.3～40μm左右、优选为1～30μm、特别优选为1～20μm、最优选为5～20μm。另外，上述微细的凹凸形状可以以整齐排列的状态配置，也可以随机地配置。
微细的凹凸形状也可以在上述以外的山形形状的棱镜表面形成，但从能够将中心照度保持于高水平的方面出发，优选仅在形成最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理。因此，优选上述以外的山形形状的棱镜表面是平滑的，优选其算术平均粗糙度(Ra)例如低于0.3μm、更优选为0.1μm以下。
本发明的菲涅尔透镜具有在上述特定的部位实施了粗糙化处理的形状，因此即使在使用了品质不良的光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会导致中心照度降低。
本发明的菲涅尔透镜的耐热性优异，玻璃化转变温度(Tg)例如为100℃以上(例如100～200℃)、优选为120℃以上(例如120～180℃)。因此，即使经过使用回流焊炉进行焊接(特别是无铅焊)的基板安装工序，也能够保持上述特殊形状。另外，还可以用于要求耐热性的车载用电子设备。需要说明的是，菲涅尔透镜的玻璃化转变温度可以利用实施例中记载的方法进行测定。
另外，通过下述制造方法而一体成型的本发明的菲涅尔透镜可以抑制熔接线的产生，机械强度及美观性优异。
本发明的菲涅尔透镜由于兼具上述特性，因此适宜用作智能电话等便携型电子设备中的照相机的闪光灯用菲涅尔透镜、在车载用电子设备中使用的棱镜或菲涅尔透镜等。
[菲涅尔透镜的制造方法]
本发明的菲涅尔透镜例如可以通过将上述固化性组合物进行浇铸成型而制造，例如，可以通过将固化性组合物填充至下模的凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有山形形状的棱镜，并且，在以通过上述菲涅尔透镜的中心点且与上述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割上述菲涅尔透镜时的剖面中，在形成最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理]、并在利用上模覆盖的状态下实施光照和/或加热处理而制造(参见图4)。
此外，还可以如下地制造：通过将固化性组合物填充至下模的凹部(具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜是山形形状的棱镜未被实施粗糙化处理的菲涅尔透镜)、并在利用上模覆盖的状态下实施光照和/或加热处理而得到菲涅尔透镜，对于所得菲涅尔透镜，对形成切割上述菲涅尔透镜时的剖面中形成最长斜边的山形形状的棱镜实施例如喷砂加工、腐蚀加工等粗糙化处理。
作为用于浇铸成型的铸型，可列举：包含1个具有菲涅尔透镜反转形状的凹部的铸型、具有多个菲涅尔透镜反转形状的凹部的阵列模具(多个凹部可以随机地配置、也可以等间隔地配置)等。在本发明中，从可以批量生产菲涅尔透镜、提高制造效率的方面考虑，特别优选使用阵列模具。
本发明的菲涅尔透镜特别优选经过下述工序而制造。
工序1：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物填充于阵列模具的工序；
工序2：对固化性组合物进行光照和/或加热处理而得到菲涅尔透镜阵列的工序；
工序3：将菲涅尔透镜阵列制成单片的工序。
作为上述工序1中的将固化性组合物填充于阵列模具的方法，可列举例如：使用分配器(dispenser)的方法、丝网印刷法、淋涂法、喷雾法等。由于上述固化性组合物的流动性优异，因此具有高填充性，可以制造铸型形状的转印性优异(＝铸型的凹部形状的再现性优异)的菲涅尔透镜。阵列模具也可以由下模和上模等多个部件构成。另外，还可以对阵列模具预先实施脱模处理(例如，实施脱模剂的涂布等)。在通过光照而使其固化的情况下，作为阵列模具，优选使用透明阵列模具。
工序2是使固化性组合物固化的工序。在使用含有阳离子光聚合引发剂作为阳离子聚合引发剂(C)的固化性组合物的情况下，可通过实施光照而使其固化。作为用于光照的光(活性能量射线)，可以使用红外线、可见光、紫外线、X射线、电子束、α射线、β射线、γ射线等中的任意光线。在本发明中，其中，从操作性优异的方面考虑，优选紫外线。紫外线的照射可以使用例如：UV-LED(波长:350～450nm)、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、碳弧、金属卤化物灯、太阳光、激光等。由于上述固化性组合物具有优异的固化性，因此，利用基于UV-LED的光照也能使固化反应迅速地进行。
就光的照射条件而言，在照射紫外线的情况下，优选将累积光量调整为例如5000mJ/cm2以下(例如2500～5000mJ/cm2)。
光照后，通过进行脱模可得到菲涅尔透镜阵列。另外，在脱模前或脱模后，也可以根据需要进行后烘烤(post bake)处理(例如，在80～180℃加热5～30分钟)。
在使用含有阳离子热聚合引发剂作为阳离子聚合引发剂(C)的固化性组合物的情况下，可通过实施加热处理(例如，在100～200℃的温度加热0.5～2小时左右)而使其固化。
工序3为将作为由多个菲涅尔透镜经连接部结合而成的结构体的菲涅尔透镜阵列在连接部进行切割而制成单片的菲涅尔透镜的工序，即切割工序(参见图5)。上述切割使用切割刀等切割机构进行。
根据本发明的菲涅尔透镜的制造方法，可以实现具有特殊形状的菲涅尔透镜的一体成型。因此，所得菲涅尔透镜的机械强度及美观性优异。另外，根据本发明的菲涅尔透镜的制造方法，可以高效地实现上述菲涅尔透镜的批量生产。因此，本发明的菲涅尔透镜的制造方法适宜作为制造智能电话等便携型电子设备中的照相机的闪光灯用菲涅尔透镜、车载用电子设备中使用的棱镜或菲涅尔透镜等的方法。
[光学装置]
本发明的光学装置的特征在于，具备上述菲涅尔透镜。本发明的光学装置包括例如：手机、智能电话、平板PC等便携型电子设备、近红外线传感器、毫米波雷达、LED射灯照明装置、近红外LED照明装置、镜显示器(mirror monitor)、仪表盘、头戴式显示器(投影型)用合路器(combiner)、平视显示器用合路器等车载用电子设备等。另外，上述菲涅尔透镜在通过高温热处理(例如，回流焊等260℃以上的高温处理)而进行基板安装时具有充分的耐热性。因此，就本发明的光学装置而言，不需要利用另外的工序来安装上述菲涅尔透镜，能够通过高温热处理(例如回流焊)而将菲涅尔透镜和其它部件一次性地进行基板安装，可以实现高效且低成本的制造。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行更为具体的说明，但本发明并不受这些实施例限定。
制备例1
在300mL圆底烧瓶中加入作为固化性化合物的CELLOXIDE 2021P(3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己基甲酸酯、(株)Daicel制)40g、YX8000(氢化双酚A型二缩水甘油醚、三菱化学(株)制)30g、OXT-221(3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷、东亚合成(株)制)30g，并加入作为抗氧化剂的Irganox1010(季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯酚)丙酸酯]、BASF公司制)1g、HP-10(2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)-2-乙基己基亚磷酸酯、(株)ADEKA制)1g，利用60℃的油浴使固态物溶解。溶解后，加入作为阳离子光聚合引发剂的CPI-101A(4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟锑酸盐的碳酸亚丙酯50％溶液、SAN-APRO(株)制)1g，于30℃搅拌1小时，得到了固化性组合物(1)。
制备例2
在制备例1中得到的固化性组合物中添加无机填料(商品名“White DCF-17050”、Resino Collar Industrial(株)制)1000ppm之后，于室温进行1小时搅拌混合，得到了固化性组合物(2)。
实施例1
将制备例1中得到的固化性组合物(1)填充至具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在最大的山形形状的棱镜表面具有微细的凹凸形状]的下模，在利用上模覆盖的状态下进行光照(累积光量:5000mJ/cm2)，得到了菲涅尔透镜(1)(3个山形形状的棱镜中，在具有最大山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝20μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。针对所得菲涅尔透镜进行了下述评价。
实施例2
除了将下模的凹凸形状变更为小的凹凸形状以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(2)(3个山形形状的棱镜中，在最大山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝5μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
实施例3
作为下模，使用了具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在3个山形形状的棱镜表面具有微细的凹凸形状]的下模，除此以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(3)(在3个山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝20μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例1
代替制备例1中得到的固化性组合物(1)而使用聚碳酸酯树脂(商品名“H-4000”、Mitsubishi Engineering Plastics(株)制)、通过注塑成型得到了菲涅尔透镜(4)(3个山形形状的棱镜中，在最大山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝20μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例2
代替制备例1中得到的固化性组合物(1)而使用了制备例2中得到的固化性组合物(2)，作为下模，使用了具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在任一棱镜表面均不具有微细的凹凸形状]的下模，除此以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(5)(棱镜表面没有微细的凹凸形状，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例3
作为下模，使用了具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在中尺寸的山形形状的棱镜表面具有微细的凹凸形状]的下模，除此以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(6)(3个山形形状的棱镜中，在中尺寸的山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝20μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例4
作为下模，使用了具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在最小山形形状的棱镜表面具有微细的凹凸形状]的下模，除此以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(7)(3个山形形状的棱镜中，在具有最小山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝20μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例5
除了将下模的凹凸形状变更为小的凹凸形状以外，与比较例4同样地得到了菲涅尔透镜(8)(3个山形形状的棱镜中，在最小山形形状的棱镜表面全体具有微细的凹凸形状(Ra＝5μm)，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
比较例6
作为下模，使用了具有凹部[具有菲涅尔透镜的反转形状的凹部，所述菲涅尔透镜具有大、中、小3个山形形状的棱镜，且在任一棱镜表面均不具有微细的凹凸形状]的下模，除此以外，与实施例1同样地得到了菲涅尔透镜(9)(棱镜表面没有微细的凹凸形状，尺寸:纵4.0mm×横4.0mm×厚0.5mm)。
[透镜特性的评价]
使用紧跟在实施例及比较例中得到的菲涅尔透镜之后(菲涅尔透镜与光源的距离为1.0mm)配置的LED光源(在未配置菲涅尔透镜的状态下使下述投影板的中心照度达到约100勒克斯(lux)的照度)进行了光照。使用照度计(CL-200A、Konica Minolta(株)制)测定了配置在菲涅尔透镜前方1.0m的投影板(1.2m×0.92m)的中心部(菲涅尔透镜的正对位置)的照度、在距离中心为半径为0.54m的位置的4个部位的平均照度、以及在距离中心为半径为0.77m的位置的4个部位的平均照度(参见图6)。另外，计算出了将中心部的照度设为100％时的周边部的照度％。进一步，目测观察光的不均，并按照下述基准进行了评价。
<光的不均的评价基准>
○：不存在光的不均、为均一的情况
×：存在光的不均、为不均一的情况
另外，除了未使用菲涅尔透镜以外与上述同样地测定了照度及光的不均，并作为参考例。
[耐热性评价]
针对实施例及比较例中得到的菲涅尔透镜，使用台式回流焊炉(Shinapex公司制)，进行了JEDEC标准中记载的基于回流焊温度曲线(最高温度:270℃)的耐热性试验(连续3次)。
对于耐热性试验后的菲涅尔透镜，利用与上述[透镜特性的评价]相同的方法测定了光的不均和照度，并按照下述基准评价了耐热性。
<耐热试验后的光学特性评价基准>
○：不存在光的不均、且照度的变化在±5％以内的情况
×：存在光的不均的情况、或尽管不存在光的不均但照度的变化不在上述范围内的情况
[玻璃化转变温度的测定]
对于实施例及比较例中得到的菲涅尔透镜，使用TMA测定装置(商品名“TMA/SS100”、SII NanoTechnology公司制)进行事前处理(从-50℃以20℃/分升温至250℃、然后从250℃以-20℃/分降温至-50℃)，然后，在氮气流中、从-50℃以20℃/分的升温速度升温至250℃而进行了TMA测定，将热膨胀系数的拐点作为玻璃化转变温度(Tg)。
上述结果归纳示于下表。
表1
工业实用性
本发明的菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且具有在特定的棱镜被实施粗糙化处理而成的结构。
因此，耐热性优异，可以与其它部件一起一次性地通过回流焊而进行基板安装，能够以优异的作业效率制造搭载有上述菲涅尔透镜的光学装置。另外，还可以用于要求耐热性的车载用电子设备。
此外，使用本发明的菲涅尔透镜时，即使在使用了品质不良的半导体光源的情况下，也能够转变为无不均的高品质的光并扩散、而不会导致中心照度降低。因此，本发明的菲涅尔透镜可适宜用作搭载于智能电话等便携型电子设备的照相机的闪光灯用菲涅尔透镜、用于车载用电子设备的棱镜或菲涅尔透镜等。
符号说明
1 透镜面
2 非透镜面
3 基准面
4 下模
5 下模凹部
6a 固化性组合物
6b 菲涅尔透镜(＝固化性组合物的固化物)
7 上模
8 具有微细的凹凸形状的棱镜
9 切割线
10 菲涅尔透镜阵列
11 制成单片而得到的菲涅尔透镜
12 半导体光源
13 投影板
14 中心部

Claims (12)

1.菲涅尔透镜，其是表面具有2个以上的山形形状的棱镜的菲涅尔透镜，其中，
该菲涅尔透镜由含有环氧化合物(A)的固化性组合物的固化物形成，且在以通过所述菲涅尔透镜的中心点且与所述菲涅尔透镜的基准面垂直的面切割所述菲涅尔透镜时的剖面中，在形成最长斜边的山形形状的棱镜表面，实施了粗糙化处理。
2.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜，其中，仅在形成所述剖面中最长斜边的山形形状的棱镜表面实施了粗糙化处理。
3.根据权利要求1或2所述的菲涅尔透镜，其中，环氧化合物(A)含有下述式(a)所示的化合物，
式(a)中，R1～R18相同或不同，表示氢原子、卤原子、任选包含氧原子或卤原子的烃基、或任选具有取代基的烷氧基，X表示单键或连接基团。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，固化性组合物含有：环氧化合物(A)、氧杂环丁烷化合物(B)、及阳离子聚合引发剂(C)。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的菲涅尔透镜，其中，菲涅尔透镜为闪光灯用菲涅尔透镜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的菲涅尔透镜，其玻璃化转变温度为100℃以上。
7.菲涅尔透镜的制造方法，其包括：
将含有环氧化合物(A)的固化性组合物进行浇铸成型而得到权利要求1～6中任一项所述的菲涅尔透镜。
8.根据权利要求7所述的菲涅尔透镜的制造方法，其中，该制造方法包括下述工序：
工序1：将含有环氧化合物(A)的固化性组合物填充于阵列模具的工序；
工序2：对固化性组合物进行光照和/或加热处理而得到菲涅尔透镜阵列的工序；
工序3：将菲涅尔透镜阵列制成单片的工序。
9.根据权利要求8所述的菲涅尔透镜的制造方法，其中，使用UV-LED(波长:350～450nm)进行光照。
10.具备权利要求1～6中任一项所述的菲涅尔透镜的光学装置。
11.光学装置的制造方法，其包括：
利用权利要求7～9中任一项所述的菲涅尔透镜的制造方法得到菲涅尔透镜，通过对所得菲涅尔透镜利用高温热处理进行基板安装而得到光学装置。
12.根据权利要求11所述的光学装置的制造方法，其中，高温热处理为回流焊。
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