JP2006040351A - Optical element and optical pickup device - Google Patents

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JP2006040351A JP2004216319A JP2004216319A JP2006040351A JP 2006040351 A JP2006040351 A JP 2006040351A JP 2004216319 A JP2004216319 A JP 2004216319A JP 2004216319 A JP2004216319 A JP 2004216319A JP 2006040351 A JP2006040351 A JP 2006040351A
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Seino Ikenaka
清乃 池中
Miyoshi Wachi
美佳 和智
Takeshi Kojima
健 小嶋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the improvement of a refractive index while maintaining the optical performance of an optical element. <P>SOLUTION: By this optical pickup device PU, information recording and/or reproducing operation are performed by using luminous flux emitted from semiconductor laser oscillators LD1, LD2 and LD3. An objective lens OBJ arranged on an optical path of the optical pickup device PU has a material in which a base resin including polyorganosiloxane resin shown by an undermentioned formula and 1st fine particle having a refractive index higher than that of the base resin are contained, and it functions as a beam shaper BE, collimator lenses COL1, COL2, or sensor lenses SEN1, SEN2. In the formula ((R<SP>1</SP>)(R<SP>2</SP>)SiO)<SB>n</SB>, R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>show the same or a different kind of a substitute or non-substitute univalent hydrocarbon radical, and n shows an integer of ≥50. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学素子と、この光学素子を備える光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical element and an optical pickup device including the optical element.

近年、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）と同程度の大きさで、ＤＶＤよりも大容量の高密度光ディスクの開発が進んでいる。高密度光ディスクとは、情報の記録／再生用の光源として、青紫色半導体レーザーや青紫色ＳＨＧレーザーを使用する光ディスクを総称したものである。   In recent years, development of a high-density optical disc having a size comparable to that of a DVD (digital versatile disc) and a capacity larger than that of a DVD has been progressing. A high-density optical disk is a generic term for optical disks that use a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording / reproducing information.

このような高密度光ディスクとしては、開口数ＮＡ０．８５の対物光学系により情報の記録／再生を行い、保護層の厚さが０．１ｍｍ程度である規格の光ディスク（Blu-Ray Disk：以下ＢＤと記述）の他に、開口数ＮＡ０．６５の対物光学系により情報の記録／再生を行い、保護層の厚さが０．６ｍｍ程度である規格の光ディスク（ＨＤ ＤＶＤ：以下ＨＤと記述）が開発されている。また、高密度光ディスクとしては、上記のような保護層をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十ｎｍ程度の厚さの保護膜を有する光ディスクや、保護層或いは保護膜の厚さが０の光ディスクも挙げられる。さらに、高密度光ディスクとして、情報の記録及び再生、または記録若しくは再生用の光源として、青紫色半導体レーザーや青紫色ＳＨＧレーザーを使用する光磁気ディスクも挙げられる。   As such a high-density optical disc, information is recorded / reproduced by an objective optical system having a numerical aperture NA of 0.85, and a protective optical disc having a thickness of about 0.1 mm (Blu-Ray Disk: hereinafter referred to as BD). In addition, there is a standard optical disc (HD DVD: hereinafter referred to as HD) in which information is recorded / reproduced by an objective optical system having a numerical aperture NA of 0.65 and the protective layer has a thickness of about 0.6 mm. Has been developed. Moreover, as a high density optical disc, in addition to the optical disc having the protective layer as described above on its information recording surface, an optical disc having a protective film with a thickness of about several to several tens of nm on the information recording surface, or protection An optical disk having a layer or a protective film with a thickness of 0 is also included. Further, as a high-density optical disk, a magneto-optical disk using a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording and reproducing information, or recording or reproducing is also mentioned.

このような高密度光ディスクに対して記録再生を行う光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ用のレーザー光の波長（６５０ｎｍ程度）よりも短い波長（３８０〜４５０ｎｍ程度）の青〜青紫色のレーザー光を用いることにより、集光スポットの径を小さくし、高密度な信号の記録／再生を可能としている。   In such an optical pickup device for recording / reproducing with respect to a high-density optical disc, a blue to blue-violet laser beam having a wavelength (about 380 to 450 nm) shorter than the wavelength of the DVD laser beam (about 650 nm) is used. This makes it possible to reduce the diameter of the focused spot and to record / reproduce high density signals.

また、近年の光ピックアップ装置においては、成形性及び製造コストの観点でガラス製よりも樹脂製の光学素子が好ましく用いられる。また、樹脂製の光学素子を用いることにより、装置の低廉化や軽量化を図ることもできる。   In recent optical pickup devices, a resin optical element is preferably used rather than glass from the viewpoint of moldability and manufacturing cost. Further, by using a resin optical element, the apparatus can be reduced in cost and weight.

ところで、上記のような短波長のレーザー光は非常に大きな光エネルギーを有しており、このようなレーザー光の光路上に配置される光学素子は、光エネルギーの吸収によって変形しないよう、耐熱性、耐光性に優れた樹脂で成形されていることが好ましい。   By the way, the short-wavelength laser light as described above has a very large light energy, and an optical element arranged on the optical path of such a laser light has a heat resistance so as not to be deformed by absorption of the light energy. The resin is preferably molded from a resin excellent in light resistance.

しかし、ノボルネン系水素化重合体や、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等のような脂環式構造を有する熱可塑性プラスチックによって成型された光学素子は、耐光性及び耐熱性が充分ではないという問題が生じていた。   However, an optical element molded from a thermoplastic having an alicyclic structure such as a nobornene-based hydrogenated polymer or a styrene-butadiene block copolymer has a problem that light resistance and heat resistance are not sufficient. It was happening.

また、これらの熱可塑性プラスチックからなる光学素子は、温度調整装置によって予め加熱溶融されたプラスチック材料を金型に流入させ、冷却することにより成型される。しかし、この成型方法を利用すると、温度調整装置からゲート部を介して金型にプラスチック材料を流入させる際に、金型に加えてゲート部を加熱させプラスチック材料の固化を防止する必要があり、これによって、装置の大型化や、装置の消費電力が増大することによる製造コストの増大に起因するといった問題が生じていた。   In addition, optical elements made of these thermoplastic plastics are molded by allowing a plastic material previously heated and melted by a temperature adjusting device to flow into a mold and cooling. However, when this molding method is used, it is necessary to prevent the plastic material from solidifying by heating the gate part in addition to the mold when the plastic material is allowed to flow into the mold through the gate part from the temperature adjustment device. As a result, problems such as an increase in the manufacturing cost due to an increase in the size of the device and an increase in power consumption of the device have occurred.

そこで、機械的強度、電気的性質、耐光性、耐熱性、耐水性及び耐湿性に優れ、加熱溶融装置を除去することで、装置の小型化及び製造コストの削減を図ることが可能なシリコーン系樹脂として、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開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−９９３７号公報 Therefore, a silicone system that is excellent in mechanical strength, electrical properties, light resistance, heat resistance, water resistance and moisture resistance, and can be reduced in size and manufacturing cost by removing the heating and melting apparatus. As the resin, a silicone resin made of a predetermined amount of polyorganosiloxane resin has been developed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-9937

しかしながら、上述した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を用いることで、耐光性を向上させることが可能であるが、その分だけ屈折率が低下してしまう。また、屈折率が低下すると、図１１に示すように、光学素子の全体の厚みＷ1を一定に維持したまま光学面の厚みが大きくなる結果、光源側の光学面と光情報記録媒体側の光学面との距離Ｗ2、即ち、光学素子を射出成形する場合における樹脂材料の射出流路幅が確保できない。したがって、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は、高密度光ディスク用の光ピックアップ装置に用いられる光学素子、特に、屈折力が求められる対物レンズ等の光学素子に適用することが困難であるという問題が生じている。 However, although the light resistance can be improved by using the silicone-based resin made of the above-described polyorganosiloxane resin, the refractive index is lowered accordingly. Further, when the refractive index is lowered, as shown in FIG. 11, the thickness of the optical surface is increased while keeping the entire thickness W 1 of the optical element constant. As a result, the optical surface on the light source side and the optical information recording medium side are increased. The distance W 2 from the optical surface, that is, the injection flow path width of the resin material when the optical element is injection molded cannot be secured. Therefore, a silicone resin made of a polyorganosiloxane resin is difficult to apply to optical elements used in optical pickup devices for high-density optical disks, particularly optical elements such as objective lenses that require refractive power. Has occurred.

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、光学素子の光学的性能を維持しつつ、屈折率及び耐光性の向上を図ることが可能な光学素子及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an optical element and an optical pickup device capable of improving the refractive index and light resistance while maintaining the optical performance of the optical element. Objective.

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る光学素子は、光源から出射される光束を用いて情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置の光路上に備えられる光学素子において、
下記の一般式で表されるポリオルガノシロキサン樹脂を含む母材樹脂と、
前記母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子とを材料に含有することを特徴とする。
（（Ｒ1）（Ｒ2）ＳｉＯ）n
ただし、Ｒ1及びＲ2は、同種又は異種の置換若しくは非置換の一価炭化水素基を、ｎは５０以上の整数を示す。 In order to solve the above-described problems, an optical element according to the first aspect of the present invention is an optical element provided on an optical path of an optical pickup device that records and / or reproduces information using a light beam emitted from a light source. In the element
A matrix resin containing a polyorganosiloxane resin represented by the following general formula;
The material contains first fine particles having a refractive index higher than that of the base resin.
((R 1 ) (R 2 ) SiO) n
R 1 and R 2 are the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and n is an integer of 50 or more.

請求項１に記載の発明によれば、耐光性が低い脂環式構造を含有する樹脂と異なり、光エネルギーを吸収し難く、また光エネルギーを吸収しても、変形、変色、変質等が抑制される、すなわち耐光性の向上を図ることができる。また、母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子を含有するので、光学素子の屈折率が高くなる。これによって、屈折率を上昇させると共に、耐光性の向上を図ることができる。   According to the invention described in claim 1, unlike a resin containing an alicyclic structure with low light resistance, it is difficult to absorb light energy, and even when light energy is absorbed, deformation, discoloration, alteration, and the like are suppressed. That is, light resistance can be improved. Moreover, since the first fine particles having a refractive index higher than that of the base material resin are contained, the refractive index of the optical element is increased. As a result, the refractive index can be increased and the light resistance can be improved.

なお、第１微細粒子の含有量は、母材樹脂に含まれるポリオルガノシロキサン樹脂の割合や、必要な屈折率の大きさ等に基づいて設定することが好ましい。具体的には、第１微細粒子の含有量は、母材樹脂を１００重量部としたときに、１〜１００重量部が好ましい。更に、ｎｄ＝１．５の屈折率を持った混合樹脂材料を得るためには、第１微細粒子として、表面修飾チタン酸化微粒子を５０重量部添加することが好ましい。第１微細粒子の含有量が１重量部未満であると高い屈折率を得ることができず、１００重量部を越えると母材樹脂の透過率が損なわれるおそれがある。   The content of the first fine particles is preferably set based on the ratio of the polyorganosiloxane resin contained in the base material resin, the required refractive index, and the like. Specifically, the content of the first fine particles is preferably 1 to 100 parts by weight when the base resin is 100 parts by weight. Furthermore, in order to obtain a mixed resin material having a refractive index of nd = 1.5, it is preferable to add 50 parts by weight of surface-modified titanium oxide fine particles as the first fine particles. If the content of the first fine particles is less than 1 part by weight, a high refractive index cannot be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the transmittance of the base resin may be impaired.

請求項２に記載の発明に係る光学素子は、前記材料が、熱硬化性であることを特徴とする。   The optical element according to the invention of claim 2 is characterized in that the material is thermosetting.

請求項２に記載の発明によれば、母材樹脂と、第１微細粒子とを含む材料が、熱硬化性であるので、金型に流入させる際に予め加熱溶融させる必要がなくなり、金型に流入させてから加熱及び冷却させる方法で成型することが可能となる。これによって、金型用以外の温度調整装置を除去することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the material containing the base resin and the first fine particles is thermosetting, it is not necessary to heat and melt in advance when flowing into the mold. It is possible to mold by a method of heating and cooling after flowing into the substrate. As a result, it is possible to remove the temperature control device other than for the mold.

請求項３に記載の発明に係る光学素子は、前記第１微細粒子が、無機微粒子であることを特徴とする。   An optical element according to a third aspect of the invention is characterized in that the first fine particles are inorganic fine particles.

請求項３に記載の発明によれば、第１微細粒子は無機微粒子であるので、高分子有機化合物である母材樹脂との反応性が低い。従って、光学素子中で母材樹脂と第１微細粒子との反応を防止することができるため、耐光性や屈折率の劣化を防止することができる。   According to the invention described in claim 3, since the first fine particles are inorganic fine particles, the reactivity with the base material resin which is a high molecular organic compound is low. Accordingly, the reaction between the base material resin and the first fine particles can be prevented in the optical element, so that the light resistance and the deterioration of the refractive index can be prevented.

なお、無機微粒子は、無機酸化物であることが好ましく、酸化状態が飽和していて、それ以上酸化しない酸化物であることがより好ましい。この場合には、青色レーザーが長時間透過する場合であっても、透過率劣化や波面収差劣化を防ぐことができる。また、高温条件下であっても、酸化による透過率劣化や波面収差劣化を防ぐことができる。   The inorganic fine particle is preferably an inorganic oxide, and more preferably an oxide that is saturated in oxidation state and does not oxidize any more. In this case, even when the blue laser is transmitted for a long time, it is possible to prevent the transmittance deterioration and the wavefront aberration deterioration. Further, even under high temperature conditions, it is possible to prevent transmittance deterioration and wavefront aberration deterioration due to oxidation.

請求項４に記載の発明に係る光学素子は、前記第１微細粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする。   The optical element according to the invention of claim 4 is characterized in that an average particle diameter of the first fine particles is in a range of 1 to 100 nm.

請求項４に記載の発明によれば、第１微細粒子の平均粒径は１〜１００ｎｍの範囲内であるので、平均粒径が１００ｎｍより大きい場合と比較して透過率を高くすることができるとともに、平均粒径が１ｎｍ未満である場合と比較して屈折率を高くすることができる。   According to the invention described in claim 4, since the average particle diameter of the first fine particles is in the range of 1 to 100 nm, the transmittance can be increased as compared with the case where the average particle diameter is larger than 100 nm. At the same time, the refractive index can be increased as compared with the case where the average particle diameter is less than 1 nm.

請求項５に記載の発明に係る光学素子は、前記第１微細粒子の平均粒径が、１〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とする。   The optical element according to the invention of claim 5 is characterized in that an average particle diameter of the first fine particles is in a range of 1 to 30 nm.

請求項５記載の発明によれば、第１微細粒子の平均粒径は１〜３０ｎｍの範囲内であるので、平均粒径が３０ｎｍより大きい場合と比較して透過率を高くすることができるとともに、平均粒径が１ｎｍ未満である場合と比較して屈折率を高くすることができる。   According to the invention of claim 5, since the average particle diameter of the first fine particles is in the range of 1 to 30 nm, the transmittance can be increased as compared with the case where the average particle diameter is larger than 30 nm. The refractive index can be increased as compared with the case where the average particle diameter is less than 1 nm.

請求項６に記載の発明に係る光学素子は、波長３８０〜４２０ｎｍの光束に対し、前記母材樹脂よりも屈折率が高いことを特徴とする。   The optical element according to the invention described in claim 6 has a refractive index higher than that of the base resin with respect to a light beam having a wavelength of 380 to 420 nm.

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention described in claim 6, it is possible to obtain the same effect as the invention described in any one of claims 1-6.

請求項７に記載の発明に係る光学素子は、波長３８０〜４２０ｎｍの光束に対し、屈折率が１．５以上であることを特徴とする。   The optical element according to the invention described in claim 7 is characterized in that the refractive index is 1.5 or more for a light beam having a wavelength of 380 to 420 nm.

請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention described in claim 7, the same effect as that of the invention described in any one of claims 1 to 7 can be obtained.

請求項８に記載の発明に係る光ピックアップ装置は、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄｔが、前記母材樹脂とは逆符合となる第２微細粒子を含有することを特徴とする。   The optical pickup device according to an eighth aspect of the invention is characterized in that the temperature dependence dn / dt of the refractive index contains second fine particles having an opposite sign to the base material resin.

請求項８に記載の発明によれば、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄｔが母材樹脂とは逆符合となる第２微細粒子を含有するので、樹脂材料の成形性を保持したまま、温度変化に伴う屈折率の変化量を低減することができる。従って、屈折率変化による球面収差の変化を抑えることができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the temperature dependence dn / dt of the refractive index contains the second fine particles having an opposite sign to that of the base resin, the temperature is maintained while maintaining the moldability of the resin material. The amount of change in the refractive index accompanying the change can be reduced. Therefore, a change in spherical aberration due to a change in refractive index can be suppressed.

なお、本明細書中では、このような光学材料、すなわち樹脂（例えば、プラスチック材料）中に微細粒子を混合することで、樹脂材料の成形性を保持したまま温度変化に伴う屈折率の変化量を低減した新しい光学材料を、「アサーマル樹脂」と呼ぶ。   In this specification, the amount of change in the refractive index accompanying a change in temperature while maintaining the moldability of the resin material by mixing fine particles in such an optical material, that is, a resin (for example, a plastic material). A new optical material that reduces this is called “athermal resin”.

請求項９に記載の発明に係る光学素子は、前記第２微細粒子が、無機微粒子であることを特徴とする。   The optical element according to the invention of claim 9 is characterized in that the second fine particles are inorganic fine particles.

請求項９に記載の発明によれば、第２微細粒子は無機微粒子であるので、高分子有機化合物である母材樹脂との反応性が低い。従って、光学素子中で母材樹脂と第２微細粒子との反応を防止することができるため、耐光性や屈折率の劣化を防止することができる。   According to the invention described in claim 9, since the second fine particles are inorganic fine particles, the reactivity with the base material resin which is a high molecular organic compound is low. Accordingly, the reaction between the base material resin and the second fine particles can be prevented in the optical element, so that the light resistance and the refractive index can be prevented from deteriorating.

請求項１０に記載の発明に係る光ピックアップ装置は、前記第２微細粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする。   The optical pickup device according to the invention described in claim 10 is characterized in that an average particle diameter of the second fine particles is in a range of 1 to 100 nm.

請求項１０に記載の発明によれば、請求項８または９記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention described in claim 10, the same effect as that of the invention described in claim 8 or 9 can be obtained.

請求項１１に記載の発明に係る光学素子は、前記第２微細粒子の平均粒径が、１〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とする。   An optical element according to an eleventh aspect of the present invention is characterized in that an average particle diameter of the second fine particles is in a range of 1 to 30 nm.

請求項１１に記載の発明によれば、請求項８〜１０の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention of the eleventh aspect, it is possible to obtain the same effect as that of the invention according to any one of the eighth to tenth aspects.

請求項１２に記載の発明に係る光学素子は、前記光学素子が、対物レンズであることを特徴とする。   An optical element according to a twelfth aspect of the invention is characterized in that the optical element is an objective lens.

請求項１２に記載の発明によれば、光学素子が対物レンズである場合であっても、請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the twelfth aspect of the present invention, even if the optical element is an objective lens, the same effect as that of the first aspect of the present invention can be obtained.

請求項１３に記載の発明に係る光学素子は、前記光ピックアップ装置中で、少なくとも波長２００〜４２０ｎｍの光束の光路上に配置されることを特徴とする。   An optical element according to a thirteenth aspect of the present invention is arranged in the optical pickup device on an optical path of a light beam having a wavelength of at least 200 to 420 nm.

請求項１３に記載の発明によれば、少なくとも波長２００〜４２０ｎｍの光束の光路上に光学素子が配置される場合であっても、請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention described in claim 13, even when the optical element is disposed on the optical path of the light beam having a wavelength of 200 to 420 nm, it is the same as that of the invention described in any one of claims 1 to 12. The effect of can be obtained.

請求項１４に記載の発明に係る光学素子は、前記光ピックアップ装置中で、複数波長の光束の光路上に配置されることを特徴とする。   An optical element according to a fourteenth aspect of the present invention is arranged in an optical path of a light beam having a plurality of wavelengths in the optical pickup device.

請求項１４に記載の発明によれば、請求項１〜１３の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention of the fourteenth aspect, the same effect as that of the invention of any one of the first to thirteenth aspects can be obtained.

請求項１５に記載の発明に係る光学素子は、少なくとも１つの光学機能面に、微細構造が設けられていることを特徴とする。   The optical element according to the invention described in claim 15 is characterized in that a fine structure is provided on at least one optical function surface.

請求項１５に記載の発明によれば、少なくとも１つの光学面に微細構造が設けられているので、例えば微細構造として位相構造が設けられている場合には、温度変化に伴って半導体レーザーの波長が変化する場合での球面収差を抑制したり、製造誤差により発振波長が基準波長からずれた半導体レーザーを使用する場合での球面収差を抑制したり、半導体レーザーのモードホッピングにより入射光束の波長が瞬時的に変化した場合での記録／再生特性の変化を抑制したりすることができる。また、複数波長の光束の光路上に光学素子を配置し、複数種類の光情報記録媒体を用いて情報の記録／再生を行う場合に、使用波長の波長差に起因する色収差を補正することができるとともに、光情報記録媒体の保護層の厚み差に起因する球面収差を補正することができる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, since the fine structure is provided on at least one optical surface, for example, when the phase structure is provided as the fine structure, the wavelength of the semiconductor laser increases with temperature change. Suppresses spherical aberration when the laser beam changes, suppresses spherical aberration when using a semiconductor laser whose oscillation wavelength deviates from the reference wavelength due to manufacturing errors, or mode hopping of the semiconductor laser reduces the wavelength of the incident light beam. It is possible to suppress a change in recording / reproducing characteristics when it changes instantaneously. In addition, when an optical element is disposed on the optical path of a light beam having a plurality of wavelengths and information is recorded / reproduced using a plurality of types of optical information recording media, chromatic aberration due to the wavelength difference of the used wavelengths can be corrected. In addition, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer of the optical information recording medium can be corrected.

なお、ここでいう色収差とは、波長差に起因する光軸方向の波面収差最小位置変動を指す。また、微細構造は、回折構造でも良いし、光路差付与構造であっても良い。   Note that the chromatic aberration here refers to a fluctuation in the minimum position of wavefront aberration in the optical axis direction caused by a wavelength difference. The fine structure may be a diffractive structure or an optical path difference providing structure.

請求項１６に記載の発明に係る光学素子は、前記微細構造が、回折構造であることを特徴とする。   The optical element according to the invention described in claim 16 is characterized in that the fine structure is a diffractive structure.

請求項１６に記載の発明によれば、請求項１５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the sixteenth aspect, the same effect as that of the fifteenth aspect can be obtained.

請求項１７に記載の発明に係る光学素子は、請求項１〜１６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。   An optical element according to a seventeenth aspect of the present invention includes the optical element according to any one of the first to sixteenth aspects.

請求項１７に記載の発明によれば、請求項１〜１６の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。   According to the invention of claim 17, the same effect as that of the invention of any one of claims 1 to 16 can be obtained.

本発明によれば、光源から出射される光束を用いて情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置の光路上に備えられる光学素子において、
少なくとも、下記の一般式で表されるポリオルガノシロキサン樹脂を含む母材樹脂と、
前記母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子とを材料に含有することを特徴とするので、耐光性が低い脂環式構造を含有する樹脂と異なり、光エネルギーを吸収しても、変形が抑制されると共に、母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子を含有するので、光学素子の屈折率を高くすることが可能となり、これによって、光学素子における光学的性能を維持しつつ、屈折率及び耐光性の向上を図ることができる。
（（Ｒ1）（Ｒ2）ＳｉＯ）n
ただし、Ｒ1及びＲ2は、同種又は異種の置換若しくは非置換の一価炭化水素基を、ｎは５０以上の整数を示す。 According to the present invention, in an optical element provided on an optical path of an optical pickup device that records and / or reproduces information using a light beam emitted from a light source,
At least a matrix resin containing a polyorganosiloxane resin represented by the following general formula:
Since the material contains first fine particles having a refractive index higher than that of the base material resin, unlike a resin containing an alicyclic structure with low light resistance, even when absorbing light energy, Since the deformation is suppressed and the first fine particles having a refractive index higher than that of the base resin are contained, it is possible to increase the refractive index of the optical element, thereby maintaining the optical performance in the optical element. In addition, the refractive index and light resistance can be improved.
((R 1 ) (R 2 ) SiO) n
R 1 and R 2 are the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and n is an integer of 50 or more.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、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、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図１は光ピックアップ装置ＰＵの概略構成を示す断面図である。
この図に示す通り、光ピックアップ装置ＰＵは、光源としての３種類の半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３を有している。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical pickup device PU.
As shown in this figure, the optical pickup device PU has three types of semiconductor laser oscillators LD1, LD2, and LD3 as light sources.

半導体レーザー発振器ＬＤ１は、ＢＤ１０を記録媒体として情報の記録／再生を行う際に、波長３５０〜４５０ｎｍ中の特定波長（例えば４０５ｎｍ，４０７ｎｍ）の光束を出射するものである。なお、本実施の形態においては、ＢＤ１０の保護層の厚さは０．６ｍｍとなっている。   The semiconductor laser oscillator LD1 emits a light beam having a specific wavelength (for example, 405 nm, 407 nm) in a wavelength range of 350 to 450 nm when information is recorded / reproduced using the BD 10 as a recording medium. In the present embodiment, the thickness of the protective layer of the BD 10 is 0.6 mm.

半導体レーザー発振器ＬＤ２は、ＤＶＤ２０を記録媒体として情報の記録／再生を行う際に、波長６２０〜６８０ｎｍ中の特定波長（例えば、６５５ｎｍ）の光束を出射するものであり、半導体レーザー発振器ＬＤ３と一体化されて光源ユニットＬＵを形成している。なお、本実施の形態においては、ＤＶＤ２０の保護層の厚さは０．６ｍｍとなっている。また、本明細書において、ＤＶＤとは、ＤＶＤ−ＲＯＭや、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等、ＤＶＤ系列の光情報記録媒体の総称である。   The semiconductor laser oscillator LD2 emits a light beam having a specific wavelength (for example, 655 nm) in a wavelength of 620 to 680 nm when information is recorded / reproduced using the DVD 20 as a recording medium, and is integrated with the semiconductor laser oscillator LD3. Thus, the light source unit LU is formed. In the present embodiment, the thickness of the protective layer of the DVD 20 is 0.6 mm. In this specification, DVD is a generic term for DVD-series optical information recording media such as DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, and DVD + RW. It is.

半導体レーザー発振器ＬＤ３は、ＣＤ３０を記録媒体として情報の記録／再生を行う際に、７５０〜８１０ｎｍ中の特定波長（例えば、７８５ｎｍ）の光束を出射するものである。なお、本実施の形態においては、ＣＤ３０の保護層の厚さは１．２ｍｍとなっている。また、本明細書において、ＣＤとは、ＣＤ−ＲＯＭや、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等、ＣＤ系列の光情報記録媒体の総称である。   The semiconductor laser oscillator LD3 emits a light beam having a specific wavelength (for example, 785 nm) in 750 to 810 nm when information is recorded / reproduced using the CD 30 as a recording medium. In the present embodiment, the thickness of the protective layer of CD 30 is 1.2 mm. In this specification, the CD is a general term for CD-series optical information recording media such as CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW and the like.

半導体レーザー発振器ＬＤ１から出射される光束の光軸方向には、図１中下側から上側に向けてビームシェイパーＢＥ１、ビームスプリッタＢＳ１、コリメータレンズＣＯＬ１、ビームスプリッタＢＳ２、１／４波長板ＲＥ、絞りＳＴＯ、対物レンズＯＢＪが順に並んで配されている。対物レンズＯＢＪには、対物レンズＯＢＪを図１中上下方向に移動させる２次元アクチュエータＡＣ１が配されている。対物レンズＯＢＪとの対向位置には、光情報記録媒体としてのＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０が配されるようになっている。   In the direction of the optical axis of the light beam emitted from the semiconductor laser oscillator LD1, the beam shaper BE1, the beam splitter BS1, the collimator lens COL1, the beam splitter BS2, the quarter wavelength plate RE, the stop, from the lower side to the upper side in FIG. STO and objective lens OBJ are arranged in order. The objective lens OBJ is provided with a two-dimensional actuator AC1 that moves the objective lens OBJ in the vertical direction in FIG. A BD 10, DVD 20 or CD 30 as an optical information recording medium is arranged at a position facing the objective lens OBJ.

また、ビームスプリッタＢＳ１に対し、図１中右側にはセンサーレンズＳＥＮ１及び光検出器ＰＤ１が順に並んで配されている。センサーレンズＳＥＮ１は、シリンドリカルレンズＬ１１及び凹レンズＬ１２を備えている。   In addition, a sensor lens SEN1 and a photodetector PD1 are sequentially arranged on the right side in FIG. 1 with respect to the beam splitter BS1. The sensor lens SEN1 includes a cylindrical lens L11 and a concave lens L12.

さらに、半導体レーザー発振器ＬＤ２，ＬＤ３から出射される光束の光軸方向には、図１中右側から左側に向けてビームスプリッタＢＳ３，コリメータレンズＣＯＬ２、ビームスプリッタＢＳ２が順に並んで配されている。ビームスプリッタＢＳ３の図１中上側にはセンサーレンズＳＥＮ２及び光検出器ＰＤ２が順に並んで配されている。センサーレンズＳＥＮ２は、シリンドリカルレンズＬ２１及び凹レンズＬ２２を備えている。   Further, in the optical axis direction of the light beams emitted from the semiconductor laser oscillators LD2 and LD3, a beam splitter BS3, a collimator lens COL2, and a beam splitter BS2 are arranged in order from the right side to the left side in FIG. A sensor lens SEN2 and a photodetector PD2 are arranged in order on the upper side of the beam splitter BS3 in FIG. The sensor lens SEN2 includes a cylindrical lens L21 and a concave lens L22.

続いて、光ピックアップ装置ＰＵにおける動作・作用を簡単に説明する。ＢＤ１０への情報の記録時やＢＤ１０に記録された情報の再生時には、半導体レーザー発振器ＬＤ１が光束を出射する。この光束は、図１において実線でその光線経路を示すように、始めにビームシェイパーＢＥ１を透過して整形され、ビームスプリッタＢＳ１を透過した後、コリメータレンズＣＯＬ１で平行光に変換される。次に、この光束は、ビームスプリッタＢＳ２及び１／４波長板ＲＥを透過して絞り部材ＳＴＯで絞られた後、対物レンズＯＢＪで集光されてＢＤ１０の情報記録面２０ａ上に集光スポットを形成する。このとき、対物レンズＯＢＪは、その周辺に配置された２次元アクチュエータＡＣ１によってフォーカシングやトラッキングを行う。   Next, the operation and action of the optical pickup device PU will be briefly described. When recording information on the BD 10 or reproducing information recorded on the BD 10, the semiconductor laser oscillator LD1 emits a light beam. As indicated by the solid line in FIG. 1, this light beam is first shaped by passing through the beam shaper BE1, and after passing through the beam splitter BS1, is converted into parallel light by the collimator lens COL1. Next, this light beam passes through the beam splitter BS2 and the quarter-wave plate RE, is narrowed by the diaphragm member STO, and then condensed by the objective lens OBJ to form a focused spot on the information recording surface 20a of the BD10. Form. At this time, the objective lens OBJ performs focusing and tracking by the two-dimensional actuator AC1 disposed around the objective lens OBJ.

次に、集光スポットを形成した光は、ＢＤ１０の情報記録面１０ａで情報ピットにより変調されて反射する。次に、この反射光は、対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＲＥ、ビームスプリッタＢＳ２及びコリメータレンズＣＯＬ１を透過してビームスプリッタＢＳ１で反射した後、センサーレンズＳＥＮ１により非点収差が与えられて、光検出器ＰＤ１に到達する。そして、光検出器ＰＤ１の出力信号を用いることにより、ＢＤ１０に記録された情報の再生が行われる。   Next, the light that forms the condensed spot is modulated by the information pits on the information recording surface 10a of the BD 10 and reflected. Next, this reflected light passes through the objective lens OBJ, the quarter-wave plate RE, the beam splitter BS2, and the collimator lens COL1 and is reflected by the beam splitter BS1, and then given astigmatism by the sensor lens SEN1. It reaches the photodetector PD1. And the information recorded on BD10 is reproduced | regenerated by using the output signal of photodetector PD1.

ＤＶＤ２０への情報の記録時やＤＶＤ２０に記録されたの情報の再生時には、半導体レーザー発振器ＬＤ２が光を出射する。この光束は、図１において点線でその光線経路を示すように、始めにビームスプリッタＢＳ３を透過した後、コリメータレンズＣＯＬ２で平行光に変換される。次に、この光束は、ビームスプリッタＢＳ２で反射して、１／４波長板ＲＥを透過して絞り部材ＳＴＯで絞られた後、対物レンズＯＢＪで集光されてＤＶＤ２０の情報記録面２０ａ上に集光スポットを形成する。このとき、対物レンズＯＢＪは、その周辺に配置された２次元アクチュエータＡＣ１によってフォーカシングやトラッキングを行う。   When recording information on the DVD 20 or reproducing information recorded on the DVD 20, the semiconductor laser oscillator LD2 emits light. As indicated by the dotted line in FIG. 1, this light beam first passes through the beam splitter BS3 and then is converted into parallel light by the collimator lens COL2. Next, the light beam is reflected by the beam splitter BS2, passes through the quarter-wave plate RE, is narrowed by the diaphragm member STO, and then condensed by the objective lens OBJ and is applied to the information recording surface 20a of the DVD 20. A focused spot is formed. At this time, the objective lens OBJ performs focusing and tracking by the two-dimensional actuator AC1 disposed around the objective lens OBJ.

次に、集光スポットを形成した光は、ＤＶＤ２０の情報記録面２０ａで情報ピットにより変調されて反射する。次に、この反射光は、対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＲＥを透過して、ビームスプリッタＢＳ２，ＢＳ３でそれぞれ反射した後、センサーレンズＳＥＮ２により非点収差が与えられて、光検出器ＰＤ２に到達する。そして、光検出器ＰＤ２の出力信号を用いることにより、ＤＶＤ２０に記録された情報の再生が行われる。   Next, the light that forms the focused spot is modulated by the information pits on the information recording surface 20a of the DVD 20 and reflected. Next, this reflected light is transmitted through the objective lens OBJ and the quarter-wave plate RE, reflected by the beam splitters BS2 and BS3, respectively, and then given astigmatism by the sensor lens SEN2, so that the photodetector PD2 To reach. Then, the information recorded on the DVD 20 is reproduced by using the output signal of the photodetector PD2.

ＣＤ３０への情報の記録時やＣＤ３０中の情報の再生時には、半導体レーザー発振器ＬＤ３が光を出射する。この光束は、図１において２点鎖線でその光線経路を示すように、始めにビームスプリッタＢＳ３を透過した後、コリメータレンズＣＯＬ２で平行光に変換される。次に、この光束は、ビームスプリッタＢＳ２で反射して、１／４波長板ＲＥを透過して絞り部材ＳＴＯで絞られた後、対物レンズＯＢＪで集光されてＣＤ３０の情報記録面３０ａ上に集光スポットを形成する。このとき、対物レンズＯＢＪは、その周辺に配置された２次元アクチュエータＡＣ１によってフォーカシングやトラッキングを行う。   The semiconductor laser oscillator LD3 emits light when information is recorded on the CD 30 or when information on the CD 30 is reproduced. As indicated by the two-dot chain line in FIG. 1, this light beam first passes through the beam splitter BS3 and then is converted into parallel light by the collimator lens COL2. Next, this light beam is reflected by the beam splitter BS2, passes through the quarter-wave plate RE, is narrowed by the diaphragm member STO, and then condensed by the objective lens OBJ and is applied to the information recording surface 30a of the CD 30. A focused spot is formed. At this time, the objective lens OBJ performs focusing and tracking by the two-dimensional actuator AC1 disposed around the objective lens OBJ.

次に、集光スポットを形成した光は、ＣＤ３０の情報記録面２０ａで情報ピットにより変調されて反射する。次に、この反射光は、対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＲＥを透過して、ビームスプリッタＢＳ２，ＢＳ３でそれぞれ反射した後、センサーレンズＳＥＮ２により非点収差が与えられて、光検出器ＰＤ２に到達する。そして、光検出器ＰＤ２の出力信号を用いることにより、ＣＤ３０に記録された情報の再生が行われる。   Next, the light that forms the focused spot is modulated by the information pits on the information recording surface 20a of the CD 30 and reflected. Next, this reflected light is transmitted through the objective lens OBJ and the quarter-wave plate RE, reflected by the beam splitters BS2 and BS3, respectively, and then given astigmatism by the sensor lens SEN2, so that the photodetector PD2 To reach. Then, the information recorded on the CD 30 is reproduced by using the output signal of the photodetector PD2.

続いて、対物レンズＯＢＪの構成について詳細に説明する。
対物レンズＯＢＪは本発明に係る光学素子であり、各半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３から出射された光束をＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０の情報記録面１０ａ，２０ａ，３０ａ上に集光する機能を有している。この対物レンズＯＢＪは単レンズであり、２つの光学面がともに非球面となっている。対物レンズＯＢＪの開口数ＮＡは、半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２から出射される光束に対しては０．８５、半導体レーザー発振器ＬＤ３から出射される光束に対しては０．４５〜０．５１となっている。また、対物レンズＯＢＪの屈折率は、１．５５となっている。 Next, the configuration of the objective lens OBJ will be described in detail.
The objective lens OBJ is an optical element according to the present invention, and has a function of condensing the light beams emitted from the semiconductor laser oscillators LD1, LD2, and LD3 on the information recording surfaces 10a, 20a, and 30a of the BD10, DVD20, or CD30. is doing. This objective lens OBJ is a single lens, and the two optical surfaces are both aspherical. The numerical aperture NA of the objective lens OBJ is 0.85 for the light beam emitted from the semiconductor laser oscillators LD1 and LD2, and 0.45 to 0.51 for the light beam emitted from the semiconductor laser oscillator LD3. ing. The refractive index of the objective lens OBJ is 1.55.

対物レンズの２つの光学面のうち、少なくとも光源側の光学面は、図２に示すように、第１領域ＡＲＥＡ１と第２領域ＡＲＥＡ２とに分割されている。第１領域ＡＲＥＡ１は、半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３から出射される光束が透過する領域であり、第２領域ＡＲＥＡ２は、半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２から出射される光束が透過する領域である。なお、この第２領域ＡＲＥＲ２は、半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２の２つの光束が透過する領域と、半導体レーザー発振器ＬＤ２から出射される光束のみが透過する領域とに更に分割してもよい。第１領域ＡＲＥＡ１には、図３（ａ）または図３（ｂ）に示すように、位相構造としての回折構造が形成されている。   Of the two optical surfaces of the objective lens, at least the optical surface on the light source side is divided into a first area AREA1 and a second area AREA2, as shown in FIG. The first area AREA1 is an area through which the light beams emitted from the semiconductor laser oscillators LD1, LD2, and LD3 are transmitted, and the second area AREA2 is an area through which the light beams emitted from the semiconductor laser oscillators LD1, LD2 are transmitted. The second area ALER2 may be further divided into an area where the two light beams of the semiconductor laser oscillators LD1 and LD2 are transmitted and an area where only the light beam emitted from the semiconductor laser oscillator LD2 is transmitted. In the first area AREA1, as shown in FIG. 3A or FIG. 3B, a diffraction structure as a phase structure is formed.

この回折構造は、光路差を発生させることによって半導体レーザー発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からの各光束を、それぞれ対応する光情報記録媒体の情報記録面１０ａ，２０ａ，３０ａに集光させるものである。このような回折構造の形状としては、従来から公知の形状を用いることができる。本実施の形態における回折構造は、光軸を中心とする複数の輪帯１００から構成され、光軸を含む断面形状が鋸歯形状となっている。   This diffractive structure condenses the light beams from the semiconductor laser oscillators LD1, LD2, and LD3 on the information recording surfaces 10a, 20a, and 30a of the corresponding optical information recording media by generating an optical path difference. A conventionally known shape can be used as the shape of such a diffractive structure. The diffractive structure in the present embodiment is composed of a plurality of annular zones 100 centered on the optical axis, and the cross-sectional shape including the optical axis is a sawtooth shape.

なお、回折構造は、例えば図４，図５に示すように、他の形状であっても良い。ここで、図４の回折構造は、段差１０１の方向が有効径内で同一である複数の輪帯１０２から構成され、光軸を含む断面形状が階段形状となっているものである。また、図５の回折構造は、内部に階段構造が形成された複数の輪帯１０３から構成されたものである。
ここで、図４〜５は、各微細構造を平面上に形成した場合を模式的に示したものであるが、各微細構造を球面或いは非球面上に形成しても良い。 Note that the diffractive structure may have other shapes, for example, as shown in FIGS. Here, the diffractive structure in FIG. 4 is composed of a plurality of annular zones 102 in which the direction of the step 101 is the same within the effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase shape. Further, the diffractive structure of FIG. 5 is composed of a plurality of annular zones 103 in which a staircase structure is formed.
Here, FIGS. 4 to 5 schematically show the case where each fine structure is formed on a plane, but each fine structure may be formed on a spherical surface or an aspherical surface.

以上の対物レンズＯＢＪは、例えば、母材樹脂であるポリオルガノシロキサン樹脂に対して、母材樹脂よりも屈折力の高い第１微細粒子を分散させた状態で、射出成形することによって形成することができる。また、母材樹脂に対し、更に、母材樹脂の屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄｔ）と逆符号のｄｎ／ｄｔを有する第２微細粒子を分散させた状態で射出成形することにより、温度による屈折率変化が低減された、いわゆるアサーマル性を有する光学素子を得ることができる。   The objective lens OBJ described above is formed, for example, by injection molding in a state in which the first fine particles having higher refractive power than the base material resin are dispersed in the polyorganosiloxane resin that is the base material resin. Can do. In addition, by injection molding in a state in which the second fine particles having a dn / dt of the opposite sign to the temperature dependency (dn / dt) of the refractive index of the matrix resin is further dispersed with respect to the matrix resin. An optical element having a so-called athermal property in which a change in refractive index due to temperature is reduced can be obtained.

＜母材樹脂＞
本発明の母材樹脂として用いられる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。 <Base material resin>
The thermosetting polyorganosiloxane resin used as the base resin of the present invention is not particularly limited as long as it becomes a three-dimensional network structure with a siloxane bond skeleton by continuous hydrolysis-dehydration condensation reaction by heating. Generally, it exhibits curability when heated at a high temperature for a long time, and once cured, it is difficult to be softened again by overheating.

このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記の一般式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。
（（Ｒ1）（Ｒ2）ＳｉＯ）n
ここで、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し、Ｒ1及びＲ2としては、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。また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、ｎは５０以上の整数を示す。 Such a polyorganosiloxane resin includes the following general formula as a structural unit, and the shape thereof may be any of a chain, a ring, and a network.
((R 1 ) (R 2 ) SiO) n
Here, R 1 and R 2 represent the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and examples of R 1 and R 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, Alkyl groups such as vinyl and allyl groups, aryl groups such as phenyl and tolyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl and cyclooctyl groups, or hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are halogen atoms, cyano groups A group substituted with an amino group, such as a chloromethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, a cyanomethyl group, a γ-aminopropyl group, an N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyl group, etc. Illustrated. R 1 and R 2 may be a group selected from a hydroxyl group and an alkoxy group. N represents an integer of 50 or more.

本発明に使用される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。   The polyorganosiloxane resin used in the present invention is usually used after being dissolved in a hydrocarbon solvent such as toluene, xylene or petroleum solvent, or a mixture of these with a polar solvent. Moreover, you may mix | blend and use what differs in a composition in the range which mutually melt | dissolves.

本発明に使用される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重量％含有する。   The production method of the polyorganosiloxane resin used in the present invention is not particularly limited, and any known method can be used. For example, it can be obtained by hydrolysis or alcoholysis of one or a mixture of two or more organohalogenosilanes, and polyorganosiloxane resins generally contain hydrolyzable groups such as silanol groups or alkoxy groups. A group is contained in an amount of 1 to 10% by weight in terms of a silanol group.

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、本発明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。   These reactions are generally performed in the presence of a solvent capable of melting the organohalogenosilane. It can also be obtained by a method of synthesizing a block copolymer by cohydrolyzing a linear polyorganosiloxane having a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom at the molecular chain terminal with an organotrichlorosilane. The polyorganosiloxane resin thus obtained generally contains the remaining HCl. However, in the composition of the present invention, it is preferable to use a resin having a storage stability of 10 ppm or less, preferably 1 ppm or less because of good storage stability. good.

本発明に係る光学素子には、第１微細粒子と、第２微細粒子との計２種類の微細粒子が適用可能であり、以下詳細についてそれそれ説明する。
まず始めに、本発明に用いられる第１微細粒子について説明する。
＜第１微細粒子＞
本発明に用いられる第１微細粒子は、無機微粒子であり、母材樹脂よりも高い屈折率を有するため、屈折率を上昇させる働きをする。具体的には、脂環式構造を有する樹脂と比較して屈折率が低いシリコーン系樹脂に、これら第１微細粒子を含有させることにより、光学素子の屈折率の向上を図ることができる。 In the optical element according to the present invention, a total of two types of fine particles, a first fine particle and a second fine particle, can be applied, and the details will be described below.
First, the first fine particles used in the present invention will be described.
<First fine particles>
The first fine particles used in the present invention are inorganic fine particles and have a refractive index higher than that of the base material resin, and thus function to increase the refractive index. Specifically, the refractive index of the optical element can be improved by including these first fine particles in a silicone resin having a refractive index lower than that of a resin having an alicyclic structure.

第１微細粒子としては、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の無機微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、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。また、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。   Examples of the first fine particles include inorganic fine particles such as oxide fine particles, sulfide fine particles, selenide fine particles, and telluride fine particles. More specifically, examples include titanium oxide fine particles, zinc oxide fine particles, and zinc sulfide fine particles, but are not limited thereto. In addition, one kind of inorganic fine particles may be used as these inorganic fine particles, or a plurality of kinds of inorganic fine particles may be used in combination.

また、第１微細粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微細粒子が用いられる。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、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。   Further, the shape of the first fine particles is not particularly limited, but preferably spherical fine particles are used. Further, the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, a particle having a relatively narrow distribution is preferably used rather than a particle having a wide distribution. Used.

さらに、第１微細粒子は、平均粒子直径ｄｉが、下記の（１）式で示される範囲内となっており、好ましくは下記の（２）式で示される範囲となっている。第１微細粒子の平均粒子直径ｄｉが１ｎｍ未満であると、粒子の分散が困難であるため、所望の性能が得られないおそれがある。また平均粒子直径が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％未満となるおそれがある。更に、平均粒子直径が１００ｎｍを超えると、光線透過率が更に低下するおそれがある。ここで、平均粒子直径とは、粒子と同体積の球に換算したときの直径のことをいう。
１ｎｍ≦ｄｉ≦１００ｎｍ （１）
１ｎｍ≦ｄｉ≦３０ｎｍ （２） Further, the first fine particles have an average particle diameter di within a range represented by the following formula (1), and preferably within a range represented by the following formula (2). If the average particle diameter di of the first fine particles is less than 1 nm, it may be difficult to disperse the particles, and thus desired performance may not be obtained. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 30 nm, the resulting thermoplastic material composition may become turbid, resulting in a decrease in transparency and a light transmittance of less than 70%. Furthermore, if the average particle diameter exceeds 100 nm, the light transmittance may further decrease. Here, the average particle diameter means a diameter when converted to a sphere having the same volume as the particle.
1 nm ≦ di ≦ 100 nm (1)
1nm ≦ di ≦ 30nm (2)

なお、母材樹脂への第１微細粒子の添加量は、必要とする性能を鑑みて適宜調整することができ、特に限定はない。   The amount of the first fine particles added to the base resin can be adjusted as appropriate in view of the required performance, and is not particularly limited.

このような第１微細粒子の製造方法は、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、微細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の場合、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１巻１号２１−２８頁（１９９８年）や、硫化亜鉛の場合は、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。例えば、これらの方法に従えば、平均粒子直径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。また平均粒子直径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。   The method for producing such first fine particles is not particularly limited, and any known method can be used. For example, desired oxide fine particles can be obtained by using a metal halide or an alkoxy metal as a raw material and hydrolyzing in a reaction system containing water. At this time, a method of using an organic acid, an organic amine, or the like in combination is also used for stabilizing the fine particles. More specifically, for example, in the case of titanium dioxide fine particles, Journal of Chemical Engineering of Japan Vol. 1, No. 1, pages 21-28 (1998), and in the case of zinc sulfide, the Journal of Physical. A known method described in Chemistry Vol. 100, 468-471 (1996) can be used. For example, according to these methods, titanium oxide having an average particle diameter of 5 nm is obtained by adding an appropriate surface modifier when hydrolyzed in an appropriate solvent using titanium tetraisopropoxide or titanium tetrachloride as a raw material. It can be manufactured easily. Zinc sulfide having an average particle diameter of 40 nm can be produced by adding a surface modifier when dimethylzinc or zinc chloride is used as a raw material and sulfurized with hydrogen sulfide or sodium sulfide.

次に、本発明に用いられる第2微細粒子について説明する。ただし、第2微細粒子は、上記第１微細粒子と比較すると、特性、原料及び母材への添加量が異なっており、平均粒子直径、形状及び製造方法については、第１実施形態と同様である。そこで、第2微細粒子については、特性、原料及び母材への添加量を中心とした説明を行う。
＜第２微細粒子＞
本発明に用いられる第２微細粒子は、無機微粒子であり、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄｔが前記母材樹脂とは逆符号となっており、屈折率変化を抑制する働きをする。より具体的には、大部分の無機微粒子は温度上昇により屈折率が上昇し、母材樹脂であるシリコーン系樹脂は温度上昇により屈折率が低下するため、これらの性質をあわせて打ち消しあうように作用するようになっている。 Next, the second fine particles used in the present invention will be described. However, the second fine particles differ from the first fine particles in properties, addition amounts to the raw material and the base material, and the average particle diameter, shape and manufacturing method are the same as those in the first embodiment. is there. Therefore, the second fine particles will be described mainly with respect to characteristics, amounts added to the raw material and the base material.
<Second fine particles>
The second fine particles used in the present invention are inorganic fine particles, and the temperature dependency dn / dt of the refractive index is opposite to that of the base resin, and functions to suppress a change in the refractive index. More specifically, the refractive index of most inorganic fine particles increases with increasing temperature, and the refractive index of silicone resin, which is a base resin, decreases with increasing temperature. It comes to work.

第２微細粒子としては、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の無機微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、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。また、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。   Examples of the second fine particles include inorganic fine particles such as oxide fine particles, sulfide fine particles, selenide fine particles, and telluride fine particles. More specifically, examples include titanium oxide fine particles, zinc oxide fine particles, and zinc sulfide fine particles, but are not limited thereto. In addition, one kind of inorganic fine particles may be used as these inorganic fine particles, or a plurality of kinds of inorganic fine particles may be used in combination.

なお、第２微細粒子は、酸化物からなる無機微粒子であることが好ましい。そして酸化状態が飽和していて、それ以上酸化しない酸化物であることが好ましい。より具体的には、例えば酸化チタン、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、これらの酸化物との組合せで形成されるリン酸塩、硫酸塩等、が好ましく挙げられ、特に酸化ニオブ及びニオブ酸リチウムが好ましく用いられる。   The second fine particles are preferably inorganic fine particles made of an oxide. And it is preferable that it is an oxide which the oxidation state is saturated and does not oxidize any more. More specifically, for example, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, oxide Phosphate and sulfate formed in combination with these oxides such as indium, tin oxide, lead oxide, and double oxides composed of these oxides such as lithium niobate, potassium niobate, and lithium tantalate And niobium oxide and lithium niobate are particularly preferably used.

また、第２微細粒子としては、半導体結晶組成の微細粒子も好ましく利用できる。利用される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、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、炭化珪素（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）（ＳｉＯ2）、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、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、四塩化三鉄（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。尚、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．、４巻、４９４頁（１９９１）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。 As the second fine particles, fine particles having a semiconductor crystal composition can be preferably used. The semiconductor crystal composition to be used is not particularly limited, but it is desirable that the composition does not cause absorption, light emission, fluorescence, etc. in the wavelength region used as an optical element. Specific examples of the composition include simple elements of Group 14 elements of the periodic table such as carbon, silicon, germanium and tin, simple elements of Group 15 elements of the periodic table such as phosphorus (black phosphorus), and periodic tables such as selenium and tellurium. A group 16 element simple substance, a compound comprising a plurality of Group 14 elements such as silicon carbide (SiC), tin oxide (IV) (SiO 2 ), tin sulfide (II, IV) (Sn (II) Sn (IV ) S 3 ), tin sulfide (IV) (SnS 2 ), tin sulfide (II) (SnS), tin selenide (II) (SnSe), tin telluride (II) (SnTe), lead sulfide (II) ( PbS), lead selenide (II) (PbSe), lead telluride (II) (PbTe) periodic table group 14 element and periodic table group 16 element compound, boron nitride (BN), boron phosphide (BP), boron arsenide (BAs), aluminum nitride (AlN), Aluminum phosphide (AlP), aluminum arsenide (AlAs), aluminum antimonide (AlSb), gallium nitride (GaN), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs), gallium antimonide (GaSb), indium nitride (InN) ), Indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium antimonide (InSb), etc., a compound of a periodic table group 13 element and a periodic table group 15 element (or III-V compound semiconductor), sulfide Aluminum (Al 2 S 3 ), Aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), Gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), Gallium selenide (Ga 2 Se 3 ), Gallium telluride (Ga 2 Te 3 ), Indium oxide ( In 2 O 3), indium sulfide (In 2 S 3), indium selenide (In 2 e 3), compounds of tellurium indium (In 2 Te 3) periodic table group 13 elements and the periodic table group 16 elements such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe) Zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO), cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), cadmium telluride (CdTe), mercury sulfide (HgS), mercury selenide (HgSe), mercury telluride (HgTe) and other compounds of the periodic table group 12 element and periodic table group 16 element (or II-VI group compound semiconductor), arsenic sulfide (III) (As 2 S 3 ), arsenic selenide (III) ( As2Se3), telluride arsenic (III) (As2Te3), antimony sulfide (III) (Sb 2 S 3 ), selenium antimony (III) (Sb 2 Se 3 ), Lulu antimony (III) (Sb 2 Te 3 ), bismuth sulfide (III) (Bi 2 S 3 ), bismuth selenide (III) (Bi 2 Se 3 ), bismuth telluride (III) (Bi 2 Te 3 ) Periodic table group 11 element and periodic table group 16 element compound, copper oxide (I) (Cu 2 O), selenide copper (I) (Cu 2 Se), etc. Compounds with Group 16 elements, copper chloride (I) (CuCl), copper bromide (I) (CuBr), copper iodide (I) (CuI), silver chloride (AgCl), silver bromide (AgBr) A compound of a periodic table group 11 element and a periodic table group 17 element such as nickel oxide (II) (NiO), a periodic table group 10 element and a periodic table group 16 element, cobalt oxide (II ) (CoO), cobalt sulfide (II) (CoS), etc. A compound of an element and a group 16 element of the periodic table, a compound of a group 8 element of the periodic table and a group 16 element of the periodic table, such as triiron tetrachloride (Fe 3 O 4 ), iron (II) sulfide (FeS), Periodic table such as manganese (II) (MnO) and other periodic table group 7 elements and periodic table group 16 elements, molybdenum sulfide (IV) (MoS2), tungsten oxide (IV) (Wo 2 ), etc. Periodic table 5 such as compounds of Group 6 elements and Group 16 elements, vanadium oxide (II) (VO), vanadium oxide (IV) (VO 2 ), tantalum oxide (V) (Ta 2 O 5 ), etc. Compounds of group elements and group 16 elements of the periodic table, Group 4 elements of the periodic table and group 16 elements of the periodic table such as titanium oxide (TiO 2 , Ti 2 O 5 , Ti 2 O 3 , Ti 5 O 9 etc.) Compounds, magnesium sulfide (MgS), magnesium selenide (MgSe), etc. Periodic table The compounds of the second group elements and Periodic Table Group 16 element, cadmium oxide (II) chromium (III) (CdCr2O4), cadmium selenide (II) chromium (III) (CdCr 2 Se 4 ), copper sulfide ( II) Chalcogen spinels such as chromium (III) (CuCr 2 S 4 ), mercury selenide (II) chromium (III) (HgCr 2 Se 4 ), barium titanate (BaTiO 3 ), and the like. In addition, G. Schmid et al .; Adv. Mater. A semiconductor cluster having a fixed structure such as Cu 146 Se 73 (triethylphosphine) 22 reported in Vol. 4, p. 494 (1991) is also exemplified.

母材樹脂への第２微細粒子の添加量は、必要とする性能を鑑みて適宜調整することができ、特に限定はないが、第２微細粒子の添加量が全重量に対し５重量％以上、８０重量％以下であることが好ましく、第２微細粒子の添加量が上述の範囲における下限を下回ると、性能の改善、すなわちアサーマル性の向上が充分に図れない場合がある。また、逆に添加量が上述の範囲における上限を超えると、成形性の悪化や、光学素子としての重量の増加により、樹脂材料としての性能が低下し、さらに成形にあたり粒子の周りに「焼け」などの問題が生じる場合がある。   The amount of the second fine particles added to the base resin can be appropriately adjusted in view of the required performance, and is not particularly limited, but the amount of the second fine particles added is 5% by weight or more based on the total weight. 80% by weight or less, and if the amount of the second fine particles added falls below the lower limit in the above range, the performance, that is, the athermal property may not be sufficiently improved. On the other hand, if the addition amount exceeds the upper limit in the above range, the performance as a resin material is deteriorated due to the deterioration of moldability and the weight as an optical element, and further `` burned '' around the particles during molding. Such problems may occur.

また、第２微細粒子が有するｄｎ／ｄｔの値によってアサーマル性の効果は異なるが、第２微細粒子を５重量％以上添加することでアサーマル性の改善効果が得られる。ＰＬＺＴやＬｉＮｂＯ3等の第２微細粒子を用いる場合は、５重量％以上添加することで、樹脂のｄｎ／ｄｔを約１０％以上軽減させることができる為、これにより温度変化による収差変化を補正する必要性が低下する。このため、光学設計の自由度を増加させることができる。 Further, although the athermal effect varies depending on the value of dn / dt that the second fine particles have, the effect of improving the athermal property can be obtained by adding 5% by weight or more of the second fine particles. When using 2nd fine particles such as PLZT or LiNbO 3 , the addition of 5% by weight or more can reduce the dn / dt of the resin by about 10% or more. The need to do is reduced. For this reason, the freedom degree of optical design can be increased.

一方、第２微細粒子の添加量を８０重量％以下とすることにより、比重の増加を抑えることができる。特に光学素子が、対物レンズＯＢＪを構成する光源側レンズＯＢＪ１である場合、微細粒子の添加量を８０重量％以下とすることによって、比重の増加を抑制することができるので、重量の増加に起因する駆動部材（以下、２次元アクチュエータＡＣ１，ＡＣ２）の消費電力の増大を抑制させると共に、消費電力の増大による温度上昇を抑制させることができる。   On the other hand, the increase in specific gravity can be suppressed by making the addition amount of the second fine particles 80% by weight or less. In particular, when the optical element is the light source side lens OBJ1 constituting the objective lens OBJ, an increase in specific gravity can be suppressed by setting the addition amount of fine particles to 80% by weight or less, resulting in an increase in weight. It is possible to suppress an increase in power consumption of the driving member (hereinafter, the two-dimensional actuators AC1 and AC2), and to suppress a temperature rise due to an increase in power consumption.

なお、第２微細粒子の添加量を調整することにより、樹脂のｄｎ／ｄｔを逆転させることも可能である。つまり、光学素子の温度が上昇するに従って、屈折率が増加するようにせしめることも可能である。例えばＬｉＮｂＯ3からなる第２微細粒子を母材樹脂中に分散させる場合、第２微細粒子の添加量を４０重量％以上とすることにより母材樹脂のｄｎ／ｄｔの符号を逆転させることができる。このような構成を有する光学素子は温度変化に対して過剰補正となるため、通常の樹脂からなる光学素子と組み合わせることにより、互いの温度変化による屈折率変化を相殺することも可能である。このように、一部の光学素子を過剰補正とすることにより、光学系において、全ての光学素子をアサーマル化しなくても、全系において温度変化による屈折率変化を相殺することができる。 In addition, it is also possible to reverse dn / dt of resin by adjusting the addition amount of a 2nd fine particle. That is, it is possible to make the refractive index increase as the temperature of the optical element increases. For example the second fine particles made of a LiNbO 3 when dispersed in the matrix resin, it is possible to reverse the sign of the matrix resin dn / dt With the addition amount of the second fine particles 40% by weight or more . Since the optical element having such a configuration is excessively corrected with respect to the temperature change, it is possible to cancel the refractive index change due to the temperature change by combining with an optical element made of a normal resin. In this way, by overcorrecting some of the optical elements, it is possible to cancel the refractive index change due to temperature change in the entire system without athermalizing all the optical elements in the optical system.

なお、本発明における第１及び第２微細粒子は、表面修飾を施されることが好ましい。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、微細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、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。   The first and second fine particles in the present invention are preferably subjected to surface modification. The method for surface modification is not particularly limited, and any known method can be used. For example, there is a method of modifying the surface of fine particles by hydrolysis under conditions where water is present. In this method, a catalyst such as acid or alkali is preferably used, and it is generally considered that a hydroxyl group on the particle surface and a hydroxyl group generated by hydrolysis of the surface modifier dehydrate to form a bond.

本発明において用いられる好ましい表面修飾剤としては、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などが挙げられる。これらの化合物は、反応速度などの特性が異なり、表面修飾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。   Preferred surface modifiers used in the present invention include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane. , Methyltriphenoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-methylphenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiphenoxysilane, trimethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, Examples include triphenylmethoxysilane and triphenylphenoxysilane. These compounds have different characteristics such as reaction rate, and compounds suitable for surface modification conditions can be used. Further, only one type may be used or a plurality of types may be used in combination.

また、用いる化合物によって得られる第１及び第２微細粒子の性状は異なることがあり、母材樹脂との親和性を、表面修飾する際に用いる化合物を選ぶことによって図ることも可能である。表面修飾の割合は特に限定されるものではないが、表面修飾後の微細粒子に対して、表面修飾剤の割合が１０〜９９重量％であることが好ましく、３０〜９８重量％であることがより好ましい。   Further, the properties of the first and second fine particles obtained may differ depending on the compound used, and the affinity with the matrix resin can be achieved by selecting the compound used for surface modification. The ratio of the surface modification is not particularly limited, but the ratio of the surface modifier is preferably 10 to 99% by weight, and preferably 30 to 98% by weight with respect to the fine particles after the surface modification. More preferred.

これにより、母材樹脂には、脂環式構造を含有する樹脂よりも耐光性に優れたポリオルガノシロキサン樹脂が含まれているため、光エネルギーを吸収しても、変形が抑制されると共に、屈折率の低いポリオルガノシロキサン樹脂よりも高い屈折率を有する第１微細粒子が含有されているので、光学素子の屈折率を上昇させることができる。   As a result, the matrix resin contains a polyorganosiloxane resin that has better light resistance than a resin containing an alicyclic structure, so that even if light energy is absorbed, deformation is suppressed, Since the first fine particles having a refractive index higher than that of the polyorganosiloxane resin having a low refractive index are contained, the refractive index of the optical element can be increased.

なお、対物レンズＯＢＪにおける少なくとも１つの光学面には、反射防止膜（図示せず）が設けられている。この反射防止膜は、内側から外側に向かって、酸化シリコーン層と酸化ジルコニウム層とを交互に重ねて構成されており、本実施の形態においては７層構成となっている。反射防止膜を設けた場合の対物レンズＯＢＪは、図６（ａ），（ｂ）に示す光学特性を示すことが好ましい。この反射防止膜は、例えばＵＶ光による表面改質などの表面処理を対物レンズＯＢＪの光学面に施した後に成膜されることが好ましい。これにより、母材樹脂中のフッ素原子に起因して反射防止膜の接着性や密着性が低い場合であっても、剥離し難い反射防止膜を成膜することができる。   Note that an antireflection film (not shown) is provided on at least one optical surface of the objective lens OBJ. This antireflection film is formed by alternately stacking a silicon oxide layer and a zirconium oxide layer from the inner side toward the outer side, and has a seven-layer structure in the present embodiment. The objective lens OBJ provided with the antireflection film preferably exhibits the optical characteristics shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). This antireflection film is preferably formed after surface treatment such as surface modification with UV light is performed on the optical surface of the objective lens OBJ. Thereby, even when the adhesion and adhesion of the antireflection film are low due to fluorine atoms in the base material resin, it is possible to form an antireflection film that is difficult to peel off.

以上より、本発明に係る光学素子及び光ピックアップ装置によれば、少なくとも、下記の一般式で表されるポリオルガノシロキサン樹脂からなる母材樹脂と、前記母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子とを材料に含有することを特徴とするので、耐光性が低い脂環式構造を含有する樹脂と異なり、光エネルギーを吸収しても、変形が抑制されると共に、母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子を含有するので、光学素子の屈折率を上昇させることが可能となり、これによって、光学素子における光学的性能を維持しつつ、屈折率及び耐光性の向上を図ることができる。   As described above, according to the optical element and the optical pickup device of the present invention, at least the matrix resin composed of the polyorganosiloxane resin represented by the following general formula, and the first refractive index higher than that of the matrix resin. Unlike the resin containing an alicyclic structure with low light resistance, the material is characterized by containing fine particles, and even when absorbing light energy, the deformation is suppressed, and the resin is less than the base resin. Since the first fine particles having a high refractive index are contained, it becomes possible to increase the refractive index of the optical element, thereby improving the refractive index and light resistance while maintaining the optical performance of the optical element. Can do.

なお、上記の実施の形態においては、本発明に係る光学素子を対物レンズＯＢＪとして説明したが、コリメータレンズＣＯＬ１，ＣＯＬ２や、ビームシェイパーＢＥ１、図７に示すカップリングレンズＣＵ等としても良い。ここで、カップリングレンズＣＵは、コリメータレンズＣＯＬ１及び２次元アクチュエータＡＣ２を備え、２次元アクチュエータＡＣ２の駆動によって半導体レーザー発振器ＬＤ１からの光束の発散角を変換するものである。   In the above embodiment, the optical element according to the present invention has been described as the objective lens OBJ. However, the collimator lenses COL1 and COL2, the beam shaper BE1, the coupling lens CU shown in FIG. Here, the coupling lens CU includes a collimator lens COL1 and a two-dimensional actuator AC2, and converts the divergence angle of the light beam from the semiconductor laser oscillator LD1 by driving the two-dimensional actuator AC2.

また、対物レンズＯＢＪを単レンズであることとして説明したが、例えば図８に示すように、複数枚構成のレンズユニットとしても良い。ここで、図８は、光源側レンズＯＢＪ１とディスク側レンズＯＢＪ２との２枚のレンズを備えたレンズユニットを示している。   Further, although the objective lens OBJ has been described as a single lens, for example, as shown in FIG. 8, a lens unit having a plurality of lenses may be used. Here, FIG. 8 shows a lens unit including two lenses, a light source side lens OBJ1 and a disk side lens OBJ2.

さらに、対物レンズＯＢＪの光学面に回折構造が設けられることとして説明したが、光路差付与構造が設けられることとしても良い。光路差付与構造としては、図９に示すように、段差１０４の方向が有効径途中で入れ替わる複数の輪帯１０５から構成され、光軸を含む断面形状が階段形状であるものがある。この光路差付与構造は、回折構造である場合もある。ここで、図９は、各微細構造を平面上に形成した場合を模式的に示したものであるが、各微細構造を球面或いは非球面上に形成しても良い。   Furthermore, although it has been described that the diffractive structure is provided on the optical surface of the objective lens OBJ, an optical path difference providing structure may be provided. As shown in FIG. 9, the optical path difference providing structure includes a plurality of annular zones 105 in which the direction of the step 104 is changed in the middle of the effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a step shape. This optical path difference providing structure may be a diffractive structure. Here, FIG. 9 schematically shows a case where each fine structure is formed on a plane, but each fine structure may be formed on a spherical surface or an aspherical surface.

さらに、光ピックアップ装置ＰＵはＢＤ１０、ＤＶＤ２０およびＣＤ３０の光情報記録媒体を用いて情報の記録及び再生、または記録若しくは再生を行うこととして説明したが、何れか１種類のみを用いて記録及び再生、または記録若しくは再生を行うこととしても良い。ここで、光ピックアップ装置ＰＵがＢＤ１０のみを用いて情報の記録及び再生、または記録若しくは再生を行う場合には、対物レンズＯＢＪの光学面に設けられる反射防止膜は、内側から外側に向かって交互に積層される酸化シリコーン層及び酸化ジルコニウム層によって、全部で３層の構成とすることが好ましい。更に、反射防止膜を設けた場合の対物レンズＯＢＪは、図１０（ａ），（ｂ）に示す光学特性を示すことが好ましい。   Further, the optical pickup device PU has been described as performing information recording and reproduction, or recording or reproduction using an optical information recording medium of BD10, DVD20 and CD30, but recording and reproduction using only one of the types, Alternatively, recording or reproduction may be performed. Here, when the optical pickup device PU records and reproduces information or records or reproduces using only the BD 10, the antireflection films provided on the optical surface of the objective lens OBJ are alternately directed from the inside to the outside. It is preferable to have a total of three layers by the silicone oxide layer and the zirconium oxide layer laminated on each other. Furthermore, it is preferable that the objective lens OBJ when the antireflection film is provided exhibits the optical characteristics shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b).

さらに、光情報記録媒体として、保護層の厚さが０．１ｍｍであるＢＤ１０を用いることとして説明したが、保護層の厚さが０．６ｍｍ程度のＨＤ−ＤＶＤを用いることとしても良いし、保護層の厚さが数〜数十ｎｍ程度の光情報記録媒体や、保護層の無い光情報記録媒体を用いることとしても良い。   Further, as the optical information recording medium, the BD 10 having a protective layer thickness of 0.1 mm has been described, but an HD-DVD having a protective layer thickness of about 0.6 mm may be used. An optical information recording medium having a protective layer thickness of several to several tens of nanometers or an optical information recording medium without a protective layer may be used.

次に、上記実施の形態で示した光学素子の実施例について説明する。
本実施例１においては、実施例として、Ｒ1 1.2Ｓｉ（ＯＲ2）0.1Ｏ1.35（Ｒ1はメチル基、Ｒ2：エチル基）を母材樹脂、硫化亜鉛を第１微細粒子及び第２微細粒子とする対物レンズを射出成形した。硫化亜鉛の含有量は、母財樹脂１００重量部に対して３０重量部とした。なお、硫化亜鉛の屈折率は２．３７であり、平均粒子径は４０ｎｍであった。
また、比較例として、シクロオレフィンコポリマーを母材樹脂とする対物レンズを射出成形した。 Next, examples of the optical element shown in the above embodiment will be described.
In Example 1, as an example, R 1 1.2 Si (OR 2 ) 0.1 O 1.35 (R 1 is a methyl group, R 2 : ethyl group) is a base material resin, zinc sulfide is the first fine particles, and the second An objective lens for fine particles was injection molded. The content of zinc sulfide was 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. The refractive index of zinc sulfide was 2.37 and the average particle size was 40 nm.
As a comparative example, an objective lens using a cycloolefin copolymer as a base resin was injection molded.

これら実施例及び比較例の対物レンズに対し、分光透過率の測定を行った。具体的には、可視紫外分光光度計として日立製作所株式会社製の「日立自記分光光度計」を用い、波長４００〜８５０ｎｍの範囲内で測定を行った。測定結果を以下の表１に示す。なお、表３では、波長４０５ｎｍに対する分光透過率のみを示している。   Spectral transmittance was measured for the objective lenses of these examples and comparative examples. Specifically, the measurement was performed within a wavelength range of 400 to 850 nm using a “Hitachi autograph spectrophotometer” manufactured by Hitachi, Ltd. as a visible ultraviolet spectrophotometer. The measurement results are shown in Table 1 below. In Table 3, only the spectral transmittance with respect to the wavelength of 405 nm is shown.

Figure 2006040351
Figure 2006040351

この表に示すように、実施例の対物レンズでは、波長４０５ｎｍのレーザー光に対する分光透過率が９０％以上であり、比較例の対物レンズよりも高かった。   As shown in this table, the objective lens of the example had a spectral transmittance of 90% or higher with respect to the laser beam having a wavelength of 405 nm, which was higher than that of the objective lens of the comparative example.

また、これら対物レンズに対し、耐光性の検査を行った。具体的には、温度８５℃、相対湿度５％の恒温槽内で波長４０５ｎｍのレーザー光をピーク強度１２０ｍＷ／ｍｍ2で７００時間照射した後の外観検査を行った。検査結果を上記の表１に示す。 In addition, the objective lens was inspected for light resistance. Specifically, an appearance inspection was performed after irradiating a laser beam having a wavelength of 405 nm with a peak intensity of 120 mW / mm 2 for 700 hours in a constant temperature bath at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 5%. The inspection results are shown in Table 1 above.

この表に示すように、比較例の対物レンズでは全体に黄変が確認され、耐光性の悪いことが示された。一方、実施例の対物レンズでは変化が見られず、耐光性に優れていることが示された。   As shown in this table, the objective lens of the comparative example was confirmed to be yellowed as a whole and poor in light resistance. On the other hand, no change was observed in the objective lens of the example, indicating that the light resistance was excellent.

また、これら対物レンズに対し、耐候性の検査を行った。具体的には、耐候性試験機としてスガ試験機社製のキセノンロングライフウェザーメーター「ＷＥＬ−６Ｘ−ＨＣ−ＥＣ」を用い、室温で３０日経過後の外観検査を行った。検査結果を上記の表１に示す。   Moreover, the weather resistance test | inspection was performed with respect to these objective lenses. Specifically, a xenon long life weather meter “WEL-6X-HC-EC” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used as a weather resistance tester, and an appearance inspection was performed after 30 days at room temperature. The inspection results are shown in Table 1 above.

この表に示すように、比較例の対物レンズでは白濁と表面劣化が確認され、耐候性の悪いことが示された。一方、実施例の対物レンズでは変化が見られず、耐候性に優れていることが示された。   As shown in this table, the objective lens of the comparative example was confirmed to have white turbidity and surface deterioration, indicating poor weather resistance. On the other hand, no change was observed in the objective lens of the example, indicating that the weather resistance was excellent.

次に、上記実施の形態で示した第２微細粒子の実施例について説明する。
＜第２微細粒子分散液の調整（１）＞
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブ２．５ｇを２−メトキシエタノール３２．３１ｇに加えた溶液を作製した。この溶液に水０．３５ｇと２−メトキシエタノール３４．４５ｇの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で１６時間撹拝した後、酸化物濃度が５重量％となるように濃縮し、第２微細粒子としてのＮｂ2Ｏ5の分散液を得た。得られたＮｂ2Ｏ5分散液の粒径分布を動的錯乱法で測定したところ、平均粒径６ｎｍであった。 Next, examples of the second fine particles shown in the above embodiment will be described.
<Adjustment of second fine particle dispersion (1)>
Under a nitrogen atmosphere, a solution was prepared by adding 2.5 g of pentaethoxyniobium to 32.31 g of 2-methoxyethanol. To this solution, a mixed solution of 0.35 g of water and 34.45 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated so that the oxide concentration became 5% by weight to obtain a dispersion of Nb 2 O 5 as second fine particles. When the particle size distribution of the obtained Nb 2 O 5 dispersion was measured by a dynamic confusion method, the average particle size was 6 nm.

＜第２微細粒子分散液の調整（２）＞
窒素雰囲気下でペンタエトキシニオブ２．０ｇを２−メトキシエタノール１６．５９ｇに加えた溶液を作製した。この溶液に、水酸化リチウム−水和物０．２６ｇと２−メトキシエタノール１８．３２ｇの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で１６時間撹拌した後、酸化物濃度が５重量％となるように濃縮し、第２微細粒子としてのＬｉＮｂＯ3の分散液を得た。得られたＬｉＮｂＯ3分散液の粒径分布を動的錯乱法で測定したところ、平均粒径５ｎｍであった。 <Adjustment of second fine particle dispersion (2)>
A solution in which 2.0 g of pentaethoxyniobium was added to 16.59 g of 2-methoxyethanol under a nitrogen atmosphere was prepared. To this solution, a mixed solution of 0.26 g of lithium hydroxide-hydrate and 18.32 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated to an oxide concentration of 5% by weight to obtain a dispersion liquid of LiNbO 3 as second fine particles. When the particle size distribution of the obtained LiNbO 3 dispersion was measured by a dynamic confusion method, the average particle size was 5 nm.

この分散液１００ｇにメタノール３００ｇと１モル％の硝酸水溶液を添加し５０℃で撹拌しながら、さらにメタノール１００ｇとシクロペンチルトリメトキシシラン６ｇの混合液を６０分かけて添加し、その後２時間撹拌した。得られた透明な分散液を酢酸エチルに懸濁させ、遠心分離を行い白色の微粒粉末を得た。ＴＥＭ観察によればこの粉末は平均粒径約６ｎｍであった。   To 100 g of this dispersion, 300 g of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added, and a mixture of 100 g of methanol and 6 g of cyclopentyltrimethoxysilane was further added over 60 minutes while stirring at 50 ° C., followed by stirring for 2 hours. The obtained transparent dispersion was suspended in ethyl acetate and centrifuged to obtain a white fine powder. According to TEM observation, this powder had an average particle size of about 6 nm.

本発明に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the optical pick-up apparatus which concerns on this invention. 対物レンズの光学面を示す平面図である。It is a top view which shows the optical surface of an objective lens. 微細構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a fine structure. 微細構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a fine structure. 微細構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a fine structure. 反射防止膜を設けた対物レンズの光学特性を示すグラフであり、（ａ）は反射率、（ｂ）は透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the optical characteristic of the objective lens which provided the antireflection film, (a) is a reflectance, (b) is a graph which shows the transmittance | permeability. 本発明に係る光ピックアップ装置の他の実施形態における概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure in other embodiment of the optical pick-up apparatus based on this invention. 対物レンズユニットを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an objective lens unit. 微細構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a fine structure. 反射防止膜を設けた対物レンズの光学特性を示すグラフであり、（ａ）は反射率、（ｂ）は透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the optical characteristic of the objective lens which provided the antireflection film, (a) is a reflectance, (b) is a graph which shows the transmittance | permeability. 射出流路幅を示す概略図である。It is the schematic which shows the injection flow path width.

符号の説明Explanation of symbols

ＤＯＥ 回折構造
ＯＢＪ 対物レンズ（光学素子）
ＯＢＪ１，ＯＢＪ２ レンズ
ＰＵ 光ピックアップ装置 DOE diffractive structure OBJ objective lens (optical element)
OBJ1, OBJ2 Lens PU Optical pickup device

Claims (17)

光源から出射される光束を用いて情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置の光路上に備えられる光学素子において、
少なくとも、下記の一般式で表されるポリオルガノシロキサン樹脂を含む母材樹脂と、
前記母材樹脂よりも屈折率が高い第１微細粒子とを材料に含有することを特徴とする光学素子。
（（Ｒ1）（Ｒ2）ＳｉＯ）n
ただし、Ｒ1及びＲ2は、同種又は異種の置換若しくは非置換の一価炭化水素基を、ｎは５０以上の整数を示す。 In an optical element provided on an optical path of an optical pickup device that records and / or reproduces information using a light beam emitted from a light source,
At least a matrix resin containing a polyorganosiloxane resin represented by the following general formula:
An optical element comprising: first fine particles having a refractive index higher than that of the base material resin.
((R 1 ) (R 2 ) SiO) n
R 1 and R 2 are the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and n is an integer of 50 or more. 請求項１に記載の光学素子において、
前記材料は、熱硬化性であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1,
An optical element, wherein the material is thermosetting. 請求項１又は２に記載の光学素子において、
前記第１微細粒子は、無機微粒子であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
The optical element, wherein the first fine particles are inorganic fine particles. 請求項１〜３の何れか一項に記載の光学素子において、
前記第１微細粒子の平均粒径は、１〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする光学素子。 In the optical element as described in any one of Claims 1-3,
The optical element according to claim 1, wherein an average particle diameter of the first fine particles is in a range of 1 to 100 nm. 請求項４に記載の光学素子において、
前記第１微細粒子の平均粒径は、１〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 4,
The optical element, wherein the average particle diameter of the first fine particles is in the range of 1 to 30 nm. 請求項１〜５の何れか一項に記載の光学素子において、
波長３８０〜４２０ｎｍの光束に対し、前記母材樹脂よりも屈折率が高いことを特徴とする光学素子。 In the optical element as described in any one of Claims 1-5,
An optical element having a refractive index higher than that of the base resin with respect to a light beam having a wavelength of 380 to 420 nm. 請求項１〜６の何れか一項に記載の光学素子において、
波長３８０〜４２０ｎｍの光束に対し、屈折率が１．５以上であることを特徴とする光学素子。 In the optical element as described in any one of Claims 1-6,
An optical element having a refractive index of 1.5 or more with respect to a light beam having a wavelength of 380 to 420 nm. 請求項１〜７の何れか一項に記載の光学素子において、
屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄｔが、前記母材樹脂とは逆符合となる第２微細粒子を含有することを特徴とする光学素子。 In the optical element according to any one of claims 1 to 7,
An optical element comprising second fine particles having a temperature dependence dn / dt of a refractive index opposite to that of the base resin. 請求項８に記載の光学素子において、
前記第２微細粒子は、無機微粒子であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8, wherein
The optical element, wherein the second fine particles are inorganic fine particles. 請求項８または９に記載の光学素子において、
前記第２微細粒子の平均粒径は、１〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8 or 9,
The optical element, wherein the second fine particles have an average particle diameter in the range of 1 to 100 nm. 請求項１０に記載の光学素子において、
前記第２微細粒子の平均粒径は、１〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 10, wherein
The optical element, wherein the second fine particles have an average particle diameter in the range of 1 to 30 nm. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の光学素子において、
前記光学素子は、対物レンズであることを特徴とする光学素子。 In the optical element according to any one of claims 1 to 11,
The optical element is an objective lens. 請求項１〜１２の何れか一項に記載の光学素子において、
前記光ピックアップ装置中で、少なくとも波長２００〜４２０ｎｍの光束の光路上に配置されることを特徴とする光学素子。 In the optical element according to any one of claims 1 to 12,
In the optical pickup device, the optical element is disposed on an optical path of a light beam having a wavelength of at least 200 to 420 nm. 請求項１〜１３の何れか一項に記載の光学素子において、
前記光ピックアップ装置中で、複数波長の光束の光路上に配置されることを特徴とする光学素子。 In the optical element according to any one of claims 1 to 13,
An optical element arranged in an optical path of a light beam having a plurality of wavelengths in the optical pickup device. 請求項１〜１４の何れか一項に記載の光学素子において、
少なくとも１つの光学機能面には、微細構造が設けられていることを特徴とする光学素子。 In the optical element as described in any one of Claims 1-14,
An optical element, wherein at least one optical function surface is provided with a fine structure. 請求項１５に記載の光学素子において、
前記微細構造は、回折構造であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 15, wherein
The optical element is characterized in that the fine structure is a diffractive structure. 請求項１〜１６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。   An optical pickup device comprising the optical element according to claim 1.
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