CN101107545A - 折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法 - Google Patents

Abstract

以往虽然能够制造廉价的树脂制折射率分布透镜单元，但采用上述透镜的IP用面板需要将10000个以上的透镜并列排列的安装工序，因此存在批量生产性的问题，也比较昂贵。于是，与以往相比批量生产性优良的折射率分布透镜阵列(6)，为由聚硅烷材料形成的片状(5)，为在与面平行的方向具有折射率分布而在与面垂直的方向折射率实质上不变的结构，另外，与该面平行的方向的折射率分布，极大部分为点状，并且在与面平行的方向周期性地配置多个圆形状的分布(3)，该圆形状的分布(3)随着远离作为中心的该极大部分而折射率降低。

Description

折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法

技术领域

本发明涉及折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法。例如，涉及作为利用透镜组的集成照相术(Integral Photography：IP)(以下简称为IP)方式立体电视的摄像装置以及再生装置的折射率分布透镜阵列面板被使用的折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法。

背景技术

作为从任意的视点自由地观看的立体电视方式之一，公知有采用排列为平面状的折射率分布透镜组的IP(参照例如特开平10-150675号公报)。另外，在本说明书中，将折射率分布透镜也称为GRIN透镜或简称为GI透镜。

图30表示特开平10-150675号公报的立体摄像装置的结构。

在图30中，121₁、121₂、…、121_n分别为光纤，122为对上述光纤全体进行摄像的电视摄像机。

光纤121₁、121₂、…、121_n具有越靠近中心部折射率越高的折射率分布，因此，当平行光入射到这些光纤时，光就曲折行进且在某特定点成像。而且，按照成为正立体像的成像位置位于各光纤的端面的方式，设定光纤121₁、121₂、…、121_a的长度。

如图30所示那样，即使将这些光纤121₁、121₂、…、121_n按照各自的入出射端面被二维配置在同一平面上的方式进行排列而形成透镜组，这些光纤互相也不干涉，并且可得到实质上设置有光学障壁(barrier)相同的效果。进而，在出射端面可得到正立体像，因此能再生正确的立体像而不是凹凸反转的假像。

然而，最近开发了使用廉价的树脂材料的折射率分布透镜。作为制作该折射率分布透镜的方法，具有以下方法：利用通过光使光学介质中的单体聚合而使折射率变化这一点，通过用于调节光量的蔽光模(mask)设置和光照射的简单工序来制作梯度折射率分布波导(参照例如特开昭60-64310号公报(例如图1))。

此外，还有以下方法：通过利用与专利文献2相同的光聚合反应的方法，从两个不同的方向照射紫外线，来制作具有同心圆状的折射率分布的波导型透镜(参照例如特开昭60-175010号公报(例如图1))。

此外，还有以下方法：通过利用与专利文献2相同的光聚合反应的方法，而使照射光量变化来制作具有折射率分布的光波导(参照例如特开平1-134310号公报(例如图1))。

但是，如图30所示，在将光纤排列为矩阵状的结构中，由于光轴的对位需要时间，因此存在批量生产性欠缺且价高的问题。

此外，投影仪等中投影部分处于高温，因此需要具有耐热性的透镜，但利用现有的光聚合反应的树脂制的透镜中，没有80℃以上的耐热性，不能在投影仪等中使用。

利用专利文献2～专利文献4的现有的折射率分布透镜的制作方法，可制作波导型折射率分布透镜单元，但由于为从周围可引起化学反应的工序，因此一次只能制作一个折射率分布透镜。

因此，在利用由上述制作方法制作的折射率分布透镜来制造IP用面板的情况下，需要将10,000个以上的折射率分布透镜分别进行光轴调整后排列成矩阵状的安装工序，因此欠缺批量生产性。因此，即使树脂材料廉价，也与采用现有的玻璃制GRIN透镜和梯度折射率光纤的情况同样，价格较高。

发明内容

本发明正是用于解决上述课题的，其目的在于提供一种与以往相比批量生产性优良的折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制作方法。

为了解决上述课题，本发明的折射率分布透镜，包括多个具有折射率分布的区域，上述折射率分布透镜为含有聚硅烷的板状部件，上述区域的上述折射率分布是：包括在与上述板状部件的面平行的方向中的折射率变化的、且不包括在与上述面垂直的方向中的折射率的实质的变化的分布。

此外，另一本发明的折射率分布透镜的制造方法，上述折射率分布透镜包括多个具有折射率分布的区域，该折射率分布透镜的制造方法具备：聚硅烷材料准备工序，准备以规定的分布添加有氧化物的片状的聚硅烷材料；紫外线照射工序，为了在上述聚硅烷材料内形成上述折射率分布，将具有强度分布的紫外线向上述聚硅烷材料照射，上述氧化物的上述分布是：距上述紫外线所照射的上述聚硅烷材料的照射面较近一方与较远一方相比而上述氧化物的浓度低的分布。

本发明能够发挥可提供一种与以往相比批量生产性优良的折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法。

附图说明

图1为使用本发明的实施方式1的WG型GI透镜矩阵的立体图像摄像装置的结构的示意立体图。

图2表示波导型折射率分布透镜1的剖面，为表示入射光束状态和出射光束状态等的说明图。

图3为使用本发明的实施方式1的WG型GI透镜矩阵的立体图像再生装置的结构的示意立体图。

图4为本实施方式的片状聚硅烷的WG型GI透镜制作机理的说明图。

图5(a)为从硬化前的片状聚硅烷的两侧进行UV照射时的、硅氧烷结构中取入的氧浓度分布有关的随UV照射量的不同而变化的图表，(b)为从折射率分布的变化的角度表示图5(a)的图表，并且也同时表示聚硅烷结构的分布状态的图表，(c)为对硬化前的片状聚硅烷从两侧照射UV(紫外线)时的、各步骤中的硅氧烷结构的分布的变化的情形的示意剖面图。

图6为用于说明蔽光模的透过率特性的说明图。

图7(a)为表示硬化后的片状聚硅烷的X-X剖面中的氧浓度和折射率分布的状况的图，(b)为表示硬化后的片状聚硅烷的Y-Y剖面中的氧浓度和折射率分布的状况的图。

图8为使用本发明的实施方式2的平板层叠型GI透镜阵列的立体图像摄像装置的结构的示意立体图。

图9(a)为用于说明现有的微透镜板的原理的图，(b)为用于说明本发明的实施方式2的平板型GI透镜的原理的图。

图10为使用本发明实施方式2的平板层叠型GI透镜阵列的立体图像再生装置的结构的示意立体图。

图11(a)为本实施方式2的由片状聚硅烷制成平板型GI透镜的制作方法的概念图，(b)为本实施方式1的由片状聚硅烷制成WG型GI透镜阵列的制作方法的概念图。

图12为本发明的实施方式3中的相对时间所周期性调制的紫外线照射的说明图。

图13为表示图11(b)的由片状聚硅烷制成WG型GI透镜阵列的制作方法的其他例子的概念图。

图14为本发明的实施方式4的面垂直方向的同心圆状折射率分布透镜阵列的概要图。

图15为本发明实施方式4的面垂直方向的同心圆状折射率分布透镜的概要图。

图16(a)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中的透明基板配置工序的图，(b)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中的聚硅烷填充工序的图，(c)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中的蔽光模板配置工序的图，(d)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中的紫外线照射工序的图，(e)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中所完成的同心圆状折射率分布透镜的图。

图17为说明本实施方式4中的通过氧化在片状聚硅烷所形成的折射率分布的图。

图18(a)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在无氧气环境下的制作工序中的透明基板配置工序的图，(b)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在无氧气环境下的制作工序中的聚硅烷涂敷工序的图，(c)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在无氧气环境下的制作工序中的蔽光模板配置工序的图，(d)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在无氧气环境下的制作工序中的紫外线照射工序的图，(e)为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在无氧气环境下的制作工序中所完成的同心圆状折射率分布透镜的图。

图19为表示本发明的实施方式4的同心圆状折射率分布透镜阵列用蔽光模的概要图。

图20为表示本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜阵列用蔽光模的制作方法的概要图。

图21(a)为同心圆状折射率分布排列为长方形栅格状的图，(b)为同心圆状折射率分布排列为三角栅格状的图，(c)为同心圆状折射率分布排列为正方栅格状的图。

图22为本实施方式4的同心圆状折射率分布透镜在氧气环境下的制作工序中的、利用衍射光栅的紫外线照射工序的概要图。

图23为本发明的实施方式5的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜(barlens)阵列(微透镜板)的概要图。

图24为本实施方式5的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜的概要图。

图25(a)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在氧气环境下的制作工序中的透明基板配置工序的图，(b)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在氧气环境下的制作工序中的聚硅烷涂敷工序的图，(c)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在氧气环境下的制作工序中的蔽光模板配置工序的图，(d)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在氧气环境下的制作工序中的紫外线照射工序的图，(e)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在氧气环境下的制作工序所完成的同心圆状梯度折射率杆状透镜的图。

图26(a)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在无氧气环境下的制作工序中的透明基板配置工序的图，(b)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在无氧气环境下的制作工序中的聚硅烷涂敷工序的图，(c)表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在无氧气环境下的制作工序中的蔽光模板配置工序的图，(d)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在无氧气环境下的制作工序中的紫外线照射工序的图，(e)为表示本实施方式5的梯度折射率杆状透镜在无氧气环境下的制作工序中所完成的同心圆状梯度折射率杆状透镜的图。

图27为本发明的实施方式5的梯度折射率杆状透镜阵列用蔽光模的概要图。

图28为本发明的实施方式6的立体图像摄像装置的概要图。

图29为本实施方式6的立体图像再生装置的概要图。

图30为现有的利用光纤的立体摄像装置的结构图。

图中：1-第一透明基板；2-第二透明基板；3-同心圆状折射率分布透镜部分；4-包层部分；5-片状聚硅烷；6-折射率分布透镜阵列；7-透镜长度；8-折射率分布透镜；9-聚硅烷结构；10-硅氧烷结构；11-紫外线透过率分布第一蔽光模；12-紫外线透过率分布第二蔽光模；14-氧化物；15-紫外线(照射)；16-同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模；17-衍射光栅；18-驻波；19-梯度折射率杆状透镜部分；20-梯度折射率杆状透镜阵列(微透镜板)；21-梯度折射率杆状透镜；22-杆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模；23-衍射光；201-入射面；202-出射面；308-图像显示部；901-波导型折射率分布透镜(WG型GI透镜)；902-包层；903-波导型折射率分布透镜阵列(WG型GI透镜阵列)；904-波导型折射率分布透镜矩阵(WG型GI透镜矩阵)；905-照相机；906-膜厚；908-图像显示部；909-视听者；910-硬化前的片状聚硅烷；910′-硬化后的片状聚硅烷；911-聚硅烷结构；912-硅氧烷结构；913-蔽光模的紫外线透过率分布；914-UV透过率分布第一蔽光模；915-UV透过率分布第二蔽光模；916-平板型折射率分布透镜(平板型GI透镜)；917-平板层叠型折射率分布透镜阵列(平板层叠型GI透镜阵列)；918-传感器；919-面板驱动部；920-射出开口部；921-射出容器；922-紫外线(一定量)；923-紫外线(改变量)；960-透明基板。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式以及与其相关的技术的发明进行说明。

(实施方式1)

在此，分别对本发明相关的折射率分布透镜以及采用该折射率分布透镜的立体图像摄像装置以及立体图像再生装置的一实施方式进行说明。

图1为用于说明使用本发明的折射率分布透镜的一例即波导型折射率分布透镜矩阵的立体图像摄像装置的结构的示意立体图。

图2表示波导型折射率分布透镜(芯，core)的剖面，为表示入射光束状态和出射光束状态等的示意图。

图3为表示使用本发明的折射率分布透镜的一例即波导型折射率分布透镜矩阵904的立体图像再生装置的结构的示意立体图。

首先，参照图1，描述本实施方式的立体图像摄像装置的结构，并且同时也说明折射率分布透镜的结构。

如图1所示，本实施方式的立体图像摄像装置由波导型折射率分布透镜矩阵904(以下也称作WG型GI透镜矩阵904)和对波导型折射率分布透镜矩阵904的整体进行摄像的照相机905构成。

此外，WG型GI透镜矩阵904具有波导型折射率分布透镜阵列(层叠用部件)903在其膜厚906方向(与图中的y轴方向对应)被层叠的结构。

即波导型折射率分布透镜阵列903(以下也称作WG型GI透镜阵列903)为层叠用部件，具备多个波导型折射率分布透镜901(也称作WG型GI透镜901)和在其折射率分布的区域以外的部位的聚硅烷制的包层(clad)902。

该折射率分布是：在与WG型GI透镜阵列903的层叠面的方向(与图中的x轴方向对应)平行的多个中心轴941上分别成为最大，且随着距各中心轴941的距离而大致呈抛物线状降低的折射率分布。

另外，所层叠的WG型GI透镜阵列903，在其层叠面通过粘着材料互相被固定。此外，WG型GI透镜阵列903的图1中的x轴(与层叠用部件的宽度947对应)、y轴(与膜厚906对应)以及z轴(与透镜长7对应)方向的各长度的关系，只是示意，但并不限于此。

WG型GI透镜901是具有随着距WG型GI透镜901的中心轴941的距离而增加的硅氧烷结构的分布的芯部件，该WG型GI透镜901以聚硅烷结构为主成分。该硅氧烷结构的分布与上述的抛物线状反向，在中心轴941呈最小值，相对中心轴941为对称的抛物线状的形状(参照图5(a))。关于该硅氧烷结构的分布的形成方法，将在后面叙述。此外，WG型GI透镜901的两端面943、945在WG型GI透镜阵列903的入射侧面和出射侧面露出。

另外，WG型GI透镜901为本发明的“具有折射率分布的区域”的一例。此外，WG型GI透镜阵列903为本发明的“层叠用部件”的一例，中心轴941为本发明的“规定的轴”的一例。此外，WG型GI透镜矩阵904为本发明的“折射率分布透镜”的一例。

接下来，对本实施方式的原理进行说明。

一般地由式1决定折射率分布透镜的输入输出特性，因此如图2所示那样，当入射光束状态(r₁，θ₁)和出射光束状态(r₂，θ₂)被确定时，能够设计WG型GI透镜的形状(a，L)以及折射率分布(n₀，g)。

其中，r₁以及r₂表示入射光以及出射光距透镜中心(光轴)的偏差。θ₁以及θ₂表示入射光以及出射光的入出射角度。a表示透镜直径(芯径＝实质上的WG-GRIN透镜的膜厚)，L表示透镜长度7。n₀为光轴上的芯折射率，g为折射率分布常数。

图2表示WG型GI透镜901的剖面，为表示入射光束状态和出射光束状态等的模式图。

$\left[\begin{array}{c}{r}_2\\ {\mathrm{\θ}}_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{gL}& \frac{1}{n_{0}g}\sin \mathrm{gL}\\ -n_{0}g\sin \mathrm{gL}& \cos \mathrm{gL}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{r}_1\\ {\mathrm{\θ}}_1\end{array}\right]$ 式1

接下来，采用上式1，边参照图2，边对本实施方式的原理具体地进行说明。

本实施方式的来自距WG型GI透镜矩阵904远离距离1(1为字母L的小文字)的被摄体的出射光，被看作WG型GI透镜901的入射端面43上的入射光(r₁＜a，θ₁＝tan(r₁/1))，因此出射端面45上的出射光(r₂，θ₂)由式2表示。

$\left[\begin{array}{c}{r}_2\\ {\mathrm{\θ}}_2\end{array}\begin{array}{}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{r}_1\cos \mathrm{gL}+{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\frac{1}{n_{0}g}\sin \mathrm{gL}\\ -r_1{n}_{0}g\sin \mathrm{gL}+{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\cos \mathrm{gL}\end{array}\right]$ 式2

根据式2，在WG型GI透镜901的出射端面45上以正立体像成像的条件(r₂＝0)为式3(其中，m为整数)。

$r_1\cos \mathrm{gL}+{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\frac{1}{n_{0}g}\sin \mathrm{gL}=0$

$\⇒\sqrt{{r_1}^2+{\left\{{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\frac{1}{n_{0}g}\right\}}^2}\sin [\mathrm{gL}+{\sin }^{-1}\left(\frac{r_1}{\sqrt{{r_1}^2+{\left\{{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\frac{1}{n_{0}g}\right\}}^2}}\right)]=0$

$\⇒\mathrm{gL}=\mathrm{m\π}-{\sin }^{-1}\left(\frac{r_1}{\sqrt{{r_1}^2+{\left\{{\tan }^{-1}\left(\frac{r_1}{l}\right)\frac{1}{n_{0}g}\right\}}^2}}\right)$ 式3

此外，从WG型GI透镜矩阵904到被摄体的距离1(L的小写体)近似得足够大，因此式3可近似为式4。

$\mathrm{gL}\≈\mathrm{m\π}-\frac{\mathrm{\π}}{2}$ 式4

由式4可知，作为用于形成正立体像的条件，只要按照满足式4的方式来决定g(折射率分布常数)和L(透镜长度)即可。

另外，在WG型GI透镜901的出射端面45所成像的光学像的大小没有超过出射端面45的大小，因此用于构成WG型GI透镜矩阵904的各WG型GI透镜901的端面的光学像互相不干涉。

此外，WG型GI透镜901的折射率分布形状，严格而言可用无限级数表示，但如图1所说明那样，当考虑相对折射率的最大点为轴对称形状(这里的对称轴与图1的中心轴941对应)和制造工艺上的折射率分布精度的实现性时，只要近似为抛物线(二次函数)形状即可。当然，如果能够以无线级数控制折射率分布形状，则更好。

接下来，对本实施方式的立体图像摄像装置的动作进行说明。

1.来自配置在距WG型GI透镜矩阵904的入射端面43侧规定距离的位置的被摄体(图示省略)的光从各WG型GL透镜901的入射端面43入射，在每个WG型GI透镜901的出射端面45形成被摄体的各自不同的正立体像。

2.通过配置在能够完全摄影上述正立体像的位置的照相机905，对上述正立体像进行摄影。

3.将这样所得到的图像数据或记录在规定的记录介质中，或发送到后述的再生装置侧。

接下来，一边参照附图3，一边叙述本实施方式的立体图像再生装置的结构，一边同时说明本发明的折射率分布透镜的一个结构。

如图3所示，本实施方式的立体图像再生装置由图像显示部8、用于控制图像显示部8的显示动作的控制电路(省略图示)和WG型GI透镜阵列904构成。WG型GI透镜阵列904与图1中所述的阵列相同，另外，在图3中对与图1结构相同的结构付与相同的符号。

图像显示部8是用于使通过图1所示的立体图像摄像装置包括的照相机905所摄像的像显示的液晶显示装置的显示部，与WG型GI透镜阵列904的各入射端面43对应。此外，调整图像显示部8以使在其显示面上应显示的各正立体像在对置配置的WG型GI透镜901的各个入射端面43所对应的位置进行显示。

另外，图像显示部8的显示面被配置在WG型GI透镜901的焦点位置。

接下来，对本实施方式的立体图像再生装置的动作进行说明。

1.控制电路将图1的照相机905所摄像的多个正立体像的图像数据再生且显示在图3的图像显示部8的规定位置上。

2.各正立体像的显示位置，为与各WG型GI透镜901对应的位置，来自这些再生图像的光入射到各WG型GI透镜901的入射端面43后，从各出射端面45出射，各束光进入到视听者909的眼中。由此，在视听者909的脑中辨识立体图像。

具体地来说，当视听者909在本实施方式的立体图像显示装置前，自由地改变其座位而观看其显示面时，随之所辨识的图像变化。由此，视听者909能够得到立体图像的临场感。

接下来，参照图4～7，对上述的聚硅烷制的WG型GI透镜901的制造工序的基本机理进行说明。在以下的说明中，前半部分进行概要说明，后半部分进行具体的说明。

图4为用化学式表示由紫外线的照射等所引起的硬化前的聚硅烷系树脂的聚硅烷结构911的变化的示意图。

在此，首先如上述那样对基本机理进行概要说明。

如图4所示，通过对硬化前的聚硅烷系树脂(参照图5(c)的步骤501的层叠用聚硅烷910)进行UV(紫外线)曝光或热处理所引起的硬化时的氧化反应，而使高折射率的聚硅烷结构911变为低折射率的硅氧烷结构912。

即，如图5(c)所示，当对硬化前的层叠用聚硅烷910进行说明时，从其被UV照射之侧产生氧化反应，生成硅氧烷结构912。

其结果，如图5(a)所示，在硅氧烷结构912分布较多的硬化前的层叠用聚硅烷910的表面附近，通过硅氧烷结构912中所取入的氧分布而使氧浓度增加。

即，氧浓度从UV照射用光源侧的硬化前的层叠用聚硅烷910的表面朝向中心而逐渐减少，这意味着低折射率的硅氧烷结构912按照与上述氧浓度成比例的方式分布形成。换句话说，形成了折射率从硬化后的层叠用聚硅烷910′的表面朝向中心而逐渐减小的折射率分布(参照图5(b))。

在此，图5(a)为从硬化前的层叠用聚硅烷910的两侧进行UV照射时的、硅氧烷结构912中所取入的氧浓度分布有关的随UV照射量(照射强度以及时间)的不同(参照图5(c)的步骤501～503)而变化的示意图。图中的横轴表示氧浓度，纵轴表示距膜厚(图5(c)的y轴方向)的中心的距离。

此外，图5(b)为从折射率分布的变化的角度来表示图5(a)所述的内容的概略图，同时也表示聚硅烷结构911的分布状态。图中的横轴表示折射率，纵轴表示距膜厚(图5(c)的y轴方向)的中心的距离。

另外，在此为了简化说明，只对硬化前的层叠用聚硅烷910、硬化后的层叠用聚硅烷910′的Y-Y剖面(参照图5(c))进行了说明，但对于X-X剖面也相同。关于X-X剖面的分布，后面叙述(参照图7(a))。

由此，由于分布有与氧浓度分布呈现负相关的聚硅烷结构911较多的部位964和通过氧化所产生的硅氧烷结构912较多的部位966，因此能够根据UV照射的方法自由地形成折射率分布(参照图5(c)的步骤502)。

另外，在硬化前的层叠用聚硅烷910的膜厚较小时，能够消耗环境中的氧。但是，在硬化前的层叠用聚硅烷910的膜厚较大的情况或在硬化前的层叠用聚硅烷910配置在透明基板960(参照图5(c))上等后处于单侧不直接与空气接触的状况下，除了环境中的氧以外，通过在硬化前的层叠用聚硅烷910的内部预先使氧、氧化物或者过氧化物等扩散，从而能够在环境中的氧不能达到的内部形成折射率分布。

此外，在透明基板960侧和空气侧(参照图5(c))氧供给量(氧浓度)不同。因此，在从两侧照射等量的UV照射量的情况下，氧供给量多的空气侧的折射率降低较大，因此最大折射率的位置朝透明基板960侧移动。但是，通过将从透明基板960侧的UV照射量照射得多于空气侧而使UV照射量形成为非对称，可抑制空气侧的氧化反应，因此能够形成膜厚的中心对称的折射率分布。

另一方面，当如GI型平板波导(相当于例如图11的聚硅烷601)那样形成：在膜厚方向(相当于图11的y轴方向)的中心位置具有极大、随着距中心的距离而折射率沿中心对称的大致抛物线降低的折射率分布时，只要从层叠用聚硅烷的两侧进行相同强度的UV照射即可(参照图11(a)的紫外线922)。

但是，在由UV曝光而硬化的情况下，当从基板侧曝光时，作为基板材料使用相对UV透明的材料，例如石英、硼硅酸玻璃等的玻璃、透过UV的树脂或LiNbO₃、LiTaO₃等的结晶性基板。

接下来，参照图5(c)，对本发明所特有的制造工艺(process)的基本机理进行更具体的说明。

此外，图5(c)为对硬化前的层叠用聚硅烷910从两侧进行UV(紫外线)照射时的、各步骤501～503中的硅氧烷结构912的分布的变化的情形的示意剖面图。在图5(c)中，通过点的浓淡来示意地表示分布状态。具体地来说，聚硅烷结构911分布较多的位置提高点的密度，硅氧烷结构912分布较多的位置降低点的密度。

首先，在图5(c)的步骤501中，将硬化前的层叠用聚硅烷910置于紫外线可透过的透明基板960上，在其两面侧配置UV透过率分布第一蔽光模914和UV透过率分布第二蔽光模915。在上述第一蔽光模914、第二蔽光模915的更外侧配置有UV照射部(图示省略)。

第一蔽光模914、第二蔽光模915按照随着场所而UV透过率不同的方式预先构成。如图1所示，膜厚906的方向(图中的y轴方向)和层叠用部件的宽度947的方向(图中的x轴方向)的、二维折射率分布的聚硅烷制WG型GI透镜901的制作方法中，需要具有图6所示的规定的透过率特性的第一、第二蔽光模914、915。

图6所示的蔽光模的UV透过率分布913具有：沿以表示UV透过率的纵轴为对称轴的大致抛物线形状而UV透过率增加的紫外线透过率分布特性。

即，如该图所示，蔽光模的UV透过率在期望长度(图1中由透镜长度(L)7表示)的WG型GI透镜901的与芯的中心轴941平行的线(与z轴方向对应)上有极小部分，并且随着距该平行线的垂直方向(与x轴方向对应)中的极小部分970的距离而增加。

另外，在图6中，表示上述第一、第二蔽光模914、915的与x-y平面平行的任意的剖面中的UV透过率分布913。

此外，图中的表示折射率分布的浓淡：较浓一方的折射率高而较淡一方的折射率低，与上述相同。在此，有关蔽光模的紫外线透过率分布的表示方法为：图中的线间距越密而透过率越低(难以通过紫外线)，越疏而透过率越高(容易通过紫外线)。

在此，再次返回到图5(c)的说明。在步骤502中，从两面侧介由上述第一、第二蔽光模914、915进行预定量的UV照射962等。

即，将第一、第二蔽光模914、915设置在硬化前的层叠用聚硅烷910的两侧，一边供给氧，一边进行加热。

通过介由具有各透过率分布的两侧的各第一蔽光模914、第二蔽光模915将硬化前的层叠用聚硅烷910的来自上下两方向的同量的紫外线均匀地照射，能够制作下述光波导，即在膜厚方向以膜厚906的中心为基准且对称，并在宽度方向(与层叠用部件的宽度947的方向对应)具有以WG型GI透镜901的宽度的中心为基准且对称的折射率分布的光波导路，该WG型GI透镜901与蔽光模的UV透过率分布913具有负相关。

换句话说，能够制作具有以下折射率分布的光波导，该折射率分布在膜厚906的中心和WG型GI透镜901的宽度的中心重叠的中心轴941(与z轴方向对应)上具有极大、如图7(a)、(b)所示那样随着距其中心轴941的距离而折射率沿中心对称的大致抛物线形状降低(在此将其简称为中心对称的分布)。

另外，图7(a)表示硬化后的层叠用聚硅烷910′的X-X剖面中的氧浓度和折射率的分布状态。横轴为该图所示的硬化后的聚硅烷910′的宽度方向(与图中的x轴方向对应)，纵轴表示各种分布的高低。

另一方面，图7(b)表示硬化后的聚硅烷910′的Y-Y剖面中的氧浓度和折射率的分布状况，与图5(a)、(b)所示的相同。纵轴为图中所示的硬化后的聚硅烷910′的膜厚方向(图中与y轴方向对应)，横轴表示各种分布的高低。

其中，若如上述那样为中心对称分布，则为近似沿抛物线状的分布。

此外，宽度方向(与图1的层叠用部件的宽度947的方向对应)的包层902的部分的蔽光模的透过率固定，因此严格地说包层部分的膜厚方向存在中心对称的折射率分布，但包层部分UV照射量比芯部分多，硅氧烷结构的比例大，因此与芯部分的折射率分布相比，可忽略包层部分的折射率分布。

另外，硬化前的层叠用聚硅烷910的膜厚较大时或氧供给量基于基板在上下处于非对称时，与上述GI型平板波导平板的情况相同，如果预先对硬化前的层叠用聚硅烷910添加氧或氧化物，或使UV照射量上下非对称，则能调整膜厚方向的折射率分布。

由上述可知，如果利用对硬化前的层叠用聚硅烷910照射紫外线在硬化时所引起的氧化反应，则通过紫外线照射在层叠用部件内的任意位置就可简单且廉价地制造与光纤的口径(1mm以下)相同级别的任意数目的WG型GI透镜901。由此，通过层叠具备多个WG型GI透镜901的层叠用部件，可制造廉价且简单结构的立体图形摄像装置以及立体图像再生装置，关于这一点，在实施方式3中详细说明。

通过本实施方式，采用层叠有具备多个WG型GI透镜的层叠用部件的简单结构的折射率分布透镜，从而不会产生透镜间的干涉，而且在透镜端面上能形成实像。

此外，通过采用这种折射率分布透镜，可达到能够提供一种可得到具有与现有技术(例如专利文献2)相同程度的临场感的立体图像的立体图像摄像装置以及立体图像再生装置的特别效果。

(实施方式2)

在此，对其他的本发明相关的折射率分布透镜以及采用上述透镜的立体图形摄像装置以及立体图像再生装置的一例分别进行说明。

在上述实施方式1中叙述了：针对二维方向的任意视差而成像不同的图像，因此能够提供一种不依赖于视听者的视听姿势，能够对不同姿势的多个视听者也提供立体图像的结构。但是，通常以姿势不动的视听者为对象的情况较多，在这种情况下，作为得到简易立体图像的结构，可考虑在视听者的右眼和左眼成像不同图像的结构。

在此，在本实施方式中，说明通过与实施方式1相比更简单的结构可再生简易的立体图像的再生的示例。

图8为用于说明使用本发明的折射率分布透镜的一例即平板层叠型折射率分布透镜阵列的立体图像再生装置的结构的示意立体图。

图9(a)、(b)为用于说明现有的微透镜(lenticular)板和本实施方式的结构的原理的图。

图10为用于说明使用本发明的折射率分布透镜的一例即平板层叠型折射率分布透镜阵列的立体图像再生装置的结构的示意立体图。

首先，参照图8，叙述本实施方式的立体图像摄像装置的结构，并且也同时说明折射率分布透镜的结构。

如图8所示，本发明的实施方式2的立体图像摄像装置，由平板层叠型GI透镜阵列917和对平板层叠型GI透镜阵列917的整体进行摄像的照相机905构成。平板层叠型GI透镜阵列917具有多个平板型折射率分布透镜(以下也称作平板型GI透镜)916沿膜厚906的方向层叠的结构。平板型GI透镜916具有以下折射率分布：在以层叠用的聚硅烷的层叠方向(图中的y轴方向)为基准的膜厚906的中心位置为最大、随着距其中心位置的距离而沿大致抛物线状降低的折射率分布。

另外，基于层叠用的聚硅烷的硬化时的氧浓度分布而形成平板型GI透镜916的折射率分布。关于这点将后述。

此外，所层叠的平板层叠型GI透镜阵列917在其层叠面通过粘着材料互相被固定。此外，平板层叠型GI透镜阵列917的图8中的x轴、y轴(与膜厚906对应)以及z轴(与透镜长度7对应)方向的各自的长度关系，只是示意地表示，并不限于此。

另外，平板型GI透镜916为本发明的“具有规定的折射率分布的层叠用部件”的一例。此外，平板层叠型GI透镜阵列917为本发明的“折射率分布透镜”的一例。

在此，本实施方式的平板层叠型GI透镜阵列917，发挥与现有的微透镜板相同的功能。关于这点，以下参照图9(a)、(b)进行说明。

本实施方式，能够作为上述实施方式1的简易型给出。

即，通过将上述实施方式1中所述的原理作为一维使用，从而针对一维方向(通常横方向)的任意视差可成像不同的图像。

如上所述，本实施方式的原理与用于获得基于现有的微透镜板的立体图像的原理基本相同，但其结构完全不同。因此，一边将通过本实施方式的结构得到简易型的立体图像的原理与微透镜板的原理进行对比，一边进行详细的说明。

首先，采用图9(a)，对利用现有已知的微透镜板的、针对一维方向的视差而成像不同的图像的原理进行简单的叙述。

图9(a)为表面排列半圆峰(humpbacked)那样形状的现有的微透镜板101的剖面图，为示意表示成像的原理的图。

在该图中，从被摄体(图示省略)出射的平行光103、105的入射角与视差对应，相对底面107的法线113分别为θ_R、θ_L。此外，半圆峰状的凸透镜表面的顶点和底面107之间的距离设为L。此外，将通过焦点位置109R和109L的中央的法线113、与半圆峰状的凸透镜的顶点111相交叉的点设为入射点115。

如该图所示，来自置于微透镜板101的前方的被摄体(图示省略)的出射光内的、图像再生时预定进入右眼的平行光103和预定进入左眼的平行光105，通过视差分别在底面107中不同的位置109R和109L产生焦点。

如图9(a)所示，通过微透镜板101的来自被摄体的光在底面107中分为左眼用和右眼用，并且将纵向被细长分割的多个图像成像，因此通过摄像装置对这些多个图像进行摄影。并且将所得到的图像在立体图像再生装置侧的微透镜板101的底面107侧并列配置，当从半圆峰状的凸透镜侧观看上述图像时，就可看到上述被摄体的立体视图。

图9(b)为用于说明本实施方式的原理的示意图。对与图9(a)相同的场所付与相同的符号。

GRIN透镜的光线式与实施方式1所述相同，由式1表示。

$\left[\begin{array}{c}{r}_2\\ {\mathrm{\θ}}_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{gL}& \frac{1}{n_{0}g}\sin \mathrm{gL}\\ -n_{0}g\sin \mathrm{gL}& \cos \mathrm{gL}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{r}_1\\ {\mathrm{\θ}}_1\end{array}\right]$ 式1

其中，在此所使用的文字与已说明过的相同。

在此，凸透镜的情况下，通过将gL＝mπ+π/2(m：整数)带入式1而可得到下式5，成为角度和位置的变换式。

$\left[\begin{array}{c}{r}_2\\ {\mathrm{\θ}}_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}0& \frac{1}{n_{0}g}\\ -n_{0}g& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{r}_1\\ {\mathrm{\θ}}_1\end{array}\right]$

$=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_1/n_{o}g\\ -r_o{\mathrm{gr}}_1\end{array}\right]$ 式5

因此，在入射面201上相同的入射点115(参照图9(b))、以视差所产生的θ_L和θ_R各自不同的入射角所入射的光103、105在出射面202的成像位置，分别由式6表示。

r_R＝θ_R/n₀g

r_L＝θ_L/n₀g    式6

在此，θ的值以顺时针为正而以逆时针为负。

当这些成像位置r_R、r_L由图9(b)表示时，可知分别分离为正区域和负区域，夹持透镜中心的法线113。

如以上说明可知，通过采用平板层叠型GI透镜阵列917作为相当凸透镜的GRIN透镜，而能够发挥与现有的微透镜板相同的功能。

接下来，基于上述原理，说明针对一维方向(通常横方向)的任意视差可成像不同的图像的本实施方式的立体图像摄像装置的动作。

1.如图8所示，来自配置在距各平板型GI透镜916的入射面201规定距离的位置的被摄体(省略图示)的光103、105(参照图9(b))从入射面201入射。如图9(b)所说明那样，入射光在各平板型GI透镜916的出射面202上不同的位置(图9(b)的r_L、r_R的位置)形成分别不同的一对正立体像。

另外，在此为了简化说明，对被摄体预先配置在平板层叠型GI透镜阵列917的真正面、该被摄体所出射的光内的、朝向中央的平板型GI透镜916的入射光的一例进行说明。当然，法线113倾斜的其他入射光也进入了无限束。此外，关于朝向其他平板型GI透镜916的入射光也相同。

2.通过配置在能够摄像所有上述正立体像的位置的照相机905，对上述正立体像进行摄影。

3.由此得到的图像数据，记录在规定的记录介质，或向后述的再生装置侧发送。

接下来，一边参照图10，一边对本实施方式的立体图像再生装置的结构进行叙述，并且也同时对折射率分布透镜的结构进行说明。

如图10所示，本实施方式中的立体图像再生装置由图像显示部308和平板层叠型GI透镜阵列917构成。平板层叠型GI透镜阵列917与图8中所说明的相同，另外，在图10中对与图8的结构相同的部件付与相同的符号。

图像显示部308为用于在其显示部表面中在与对置的平板层叠型GI透镜阵列917的入射面201具有预先给定的对应关系的位置，显示图8所示的照相机905所摄像的像的液晶显示装置的显示部。此外，按照在其显示面上应显示的左右一对的各正立体像被显示在与对置配置的平板型GI透镜916的各个入射面201对应的位置的方式调整图像显示部308。

作为一例，当对图8的中央的平板型GI透镜916所形成的图像的显示进行说明时，左右一对的无数的正立体像按照分为左右的方式显示。其他位置的平板型GI透镜916所形成的图像的显示也同样。

在这些图像中，还包括以图9中所述的法线113为边界左右分离的一对正立体像(参照图9(b)的r_L、r_R)，例如如图10所示，视听者从垂直方向观看立体图像显示装置的显示面时，从上述显示面整体发出的光内的、来自以法线113为边界所分离的各一对正立体像的光进入眼睛。

此外，在视听者909倾斜观看显示面的情况下，从上述显示面整体发出的光内的、该倾斜度所对应的光进入眼睛。

接下来，对本实施方式的立体图像再生装置的动作进行说明。

将图8的照相机905所摄影的多个正立体像的图像数据再生显示在图10的图像显示部308的规定位置。

各正立体像的显示位置为与各平板型GI透镜916对应的位置，因此来自这些再生图像的光入射到各平板型GI透镜916的入射面201(在图9(b)中与符号202对应)。之后，通过与图9(b)所述相反的原理(即光的行进方向反向)，从各出射面202(图9(b)中与符号201对应)出射的光分别进入视听者909的左右眼。此时，进入视听者的左右眼的光，如上所述，为从各平板型GI透镜916的出射面202分为右眼用和左眼用后所出射的一对光。

如上那样进入左右眼的右眼用光和左眼用光，在视听者909的脑中辨识为立体图像。

具体地来说，当视听者909在图10所示的本实施方式的立体图像显示装置前使脸的位置左右移动而观看平板层叠型GI透镜阵列917的表面时，随之所辨识的图像变化。但是，与实施方式1的情况不同，即使脸的位置上下移动，所辨识的图像也不变化。

由此，视听者909能够容易地得到立体图像的临场感。

其中，本实施方式的情况下，在视听者909的姿势(脸的位置)在视听中倾斜的情况下(参照图中箭头P)，在原理上不能进行立体图像的再生。

于是，如图10所示，还设置有：用于检测视听者909的姿势(脸的位置的倾斜等)的传感器918、和用于根据传感器918的输出而使平板层叠型GI透镜阵列917随着视听者909的动作而转动的面板驱动部919。

具体地来说，在传感器918检测到视听者的脸的位置倾斜(参照图中箭头P)的情况下，接收该检测信号的面板驱动部919对应视听者的脸的倾斜方向而倾斜规定角度(参照图中箭头Q)。

通过上述结构，能够不依赖于视听者的脸的位置的倾斜等的姿势变化而再生立体图像。

另外，本实施方式的平板型透镜916的制造原理与图4中所说明的相同，利用层叠用聚硅烷随紫外线照射所引起的氧化反应。

具体地来说，通过对层叠用聚硅烷进行紫外线照射(参照图11(a))，而简单且廉价地在层叠用部件内的膜厚方向制造光纤口径级别的平板型GI透镜916。

由此，将平板型GI透镜916层叠而以廉价且简单的结构来制造平板层叠型GI透镜阵列917，关于该制造方法在下面的实施方式3中进行详细叙述。

通过本实施方式，通过采用层叠有平板型GI透镜916的简单结构的折射率分布透镜，在透镜间不产生干涉，并且在透镜端面能形成实像。

此外，通过采用这种折射率分布透镜，可达到能够提供一种以当前没有的结构可得到具有采用现有的微透镜板时相同程度或其之上的临场感的简易的立体图像的立体图像摄像装置以及立体图像再生装置的特别效果。

(实施方式3)

接下来，参照附图对本发明的折射率分布透镜制造方法的一实施方式进行说明。

在此，首先对上述实施方式2所述的平板层叠型GI透镜阵列917的制造方法进行说明，之后，分别参照图11(a)～图13，对实施方式1所述的WG型GI透镜矩阵904的制造方法进行说明。

图11(a)为表示平板型GI透镜916的批量生产(mass production)方法的一例的概念图。此外，图11(b)为表示WG型GI透镜阵列903的批量生产方法的一例的概念图。

首先，作为平板型GI透镜916的批量生产方法，如图11(a)所示，具有射出开口部920的射出容器921积存有硬化前聚硅烷600，从射出开口部920以一定速度V射出期望膜厚的层叠用聚硅烷(第1工序)，上述射出开口部920具有与期望的膜厚对应的宽度。

在其射出过程中，如该图所示，从膜厚方向的2方向(两侧)照射一定强度的紫外线922(第2工序)。另外，在图11(a)中表示紫外线照射后的层叠用聚硅烷601的A-A剖面中的折射率分布602的示意图。横轴表示与A-A剖面的宽度方向(图中的y轴方向)对应的位置，纵轴为折射率的值。

之后，紫外线照射结束，形成有折射率分布602的层叠用聚硅烷601以期望的长度切断(未图示)后，采用粘着剂在膜厚方向(图中的y轴方向)层叠(第3工序)，由此批量生产平板层叠型GI透镜阵列917。

另外，本实施方式的硬化前聚硅烷为本发明的“以聚硅烷为主成分的基材”的一例。

接下来，参照图11(b)，对WG型GI透镜矩阵904的批量生产方法进行说明。

如图所示，以固定速度射出期望膜厚的硬化前聚硅烷的工序(第1工序)和层叠用WG型GI透镜阵列903作成后的切断以及层叠工序(第3工序)，与上述的平板型GI透镜916的批量生产方法基本上相同，但紫外线照射工序(第2工序)有很大不同。

即，如图所示，在WG型GI透镜阵列903的情况下，进行以下紫外线照射：对以固定速度V射出的层叠用聚硅烷在所通过的特定区域中沿膜厚方向照射的紫外线923的照射量，相对时间周期性地改变(参照图12)。

此外，层叠工序也需要正确地进行基于标记的对位这一点，与图11(a)的情况不同。即，在这种情况下，例如在切断工序中，需要利用预先对各WG型GI透镜阵列903所添加的标记(图示省略)，在层叠时将各WG型GI透镜1的中心轴941彼此以层叠方向(图1中的y轴方向)为基准正确地重叠的方式进行层叠。

此外，作为紫外线923所照射的特定区域的限定方法，将在特定区域具有开口部924的蔽光模925设置在膜厚方向的对置位置。

另外，在图11(b)中，表示紫外线照射后的层叠用聚硅烷601的B-B剖面中的折射率分布603的示意图，表示C-C剖面中的折射率分布604的示意图。在图中，折射率分布603的横轴为与B-B剖面的膜厚方向(图中的y轴方向)对应的位置，纵轴与折射率的值对应。此外，在图中，折射率分布604的纵为与C-C剖面的层叠用部件的宽度方向(图中的x轴方向)对应的位置，横轴为折射率的值。

进而，如图13所示那样，也可为下述结构：采用在射出方向具有多个开口部824的蔽光模825，与上述相同，进行在膜厚方向照射的紫外线量相对时间周期性地改变的紫外线823的照射(参照图12)。

此时，第一分布区域到第五分布区域801a～801e，通过以该顺序累计紫外线照射量，从而最终在第五分布区域801e中得到期望的折射率分布。如果所照射的紫外线强度与图11(b)的情况相同，则射出速度可比V更快速，具有提高生产性的优点。

此外，作为周期性地改变紫外线强度的方法，除了上述方法以外，如图6中所说明那样，也可使紫外线量恒定而改变蔽光模的紫外线透过量(透过率)。另外，在采用蔽光模的情况下，硬化前的聚硅烷600的挤出的时刻，如上述那样并不连续，而是间歇的。

由此，以固定速度连续地或间歇地射出一定膜厚的层叠用聚硅烷后进行紫外线照射的制造方法，不需要图5中所示的透明基板960，并可同时进行聚硅烷的层叠用部件的制作和紫外线照射所引起的折射率分布透镜制作，因此可实现低成本化。

如上所述，本发明的折射率分布透镜，例如与光纤相同，不及作为光通信用的设备是有用的，并且能够提供批量生产性比现有的光纤等更优良的元件。

此外，本发明的立体图像摄像装置以及立体图像再生装置，利用集成照相术的原理，因此作为批量生产性优良的低价格的立体图像摄像装置/再生装置是有用的。

另外，本发明的折射率分布透镜，在上述实施方式中，对WG型GI透镜阵列采用粘着剂被层叠且固定后的WG型GI透镜矩阵进行了说明，但并不限于此，也可为以下结构：例如将WG型GI透镜阵列层叠后利用围住外周缘部的形状的框体机械地固定。

此外，本发明的显示机构，在上述实施方式中，作为液晶显示装置的显示部进行了说明，但并不限于此，例如也可为投射型显示装置的图像显示部(屏幕等)，作为图像的种类，不限于动态图像，也可为静止照片等的静止图像，或者也可为计算机图形等的图像。总之结果只要能够提供视听者作为立体图像能辨识的立体显示用所形成的图像，就不限制其结构、图像的种类。因此再生用图像自身当然也可为现有的装置所摄像的图像。

此外，本发明的折射率分布透镜用于上述实施方式的立体图像摄像装置中时，为在其出射面上使被摄体的正立体像成像的结构，在用于立体图像再生装置时，只要结果视听者观看的能作为立体图像辨识，则不限于正立体像使任何像成像都可以。例如在使倒像成像的结构的情况下，通过在立体图像再生装置中的折射率分布透镜和视听者之间配置凸透镜等的正逆视(normal/inverted view)变换光学系统，从而能够容易地识别出立体图像。

此外，在上述实施方式中，对在立体图像摄像装置以及立体图像再生装置双方适用本申请发明的情况进行了说明，但并不限于此，例如对任意一方的装置适用本申请发明，对另一方装置，通过采用将多个透镜排列为矩阵状的装置(例如在特开平10-150675号公报中所公开的装置)、该透镜是利用具有与上述的折射率分布相同的分布的光纤的透镜，或其他的现有装置，也可作为整体再生立体图像。此外，作为再生对象的立体图像，不限于动态图像，也可为静止图像，也可为其他的图像。

此外，在上述实施方式中，对以固定速度射出一定膜厚的层叠用聚硅烷而不采用透明基板就进行紫外线照射的情况进行了说明，但并不限于此，例如也可为将以预先规定的长度且以规定膜厚所形成的层叠用聚硅烷配置在透明基板(参照图5)而从两侧照射紫外线的结构。

在上述实施方式中，以层叠层叠用聚硅烷来制作本发明的折射率分布透镜的情况为中心进行了叙述，以下以采用一片片状聚硅烷来制作本发明的折射率型分布透镜的情况为中心进行说明。

(实施方式4)

图14表示本发明的实施方式4的折射率分布透镜阵列的概要图。

本实施方式4的折射率分布透镜阵列6由两片透明基板(第一透明基板1、第二透明基板2)和这两片透明基板所夹持的片状聚硅烷5构成。片状聚硅烷5具有均匀的厚度，因此，其结果第一透明基板1和第二透明基板2平行。

如图14所示，片状聚硅烷5由在与面平行的方向二维周期性排列的多个同心圆状折射率分布透镜部分3、和多个同心圆状折射率分布透镜部分3以外的包层部分4构成。

同心圆状折射率分布透镜部分3具有以下折射率分布：在片状聚硅烷5的膜厚方向其折射率不变，在与面平行的方向具有作为点形状的折射率的极大部分，随着距该极大部分的距离沿大致抛物线状降低的大致同心圆状的折射率分布。

在此，本实施方式的同心圆状的折射率分布，为本例的“折射率分布”的一例。此外，同心圆状的折射率分布存在的部分为本发明的“包括极大部分的区域”的一例。此外，随着距极大部分的距离沿大致抛物线状降低的折射率分布，为本发明的“包括随着远离极大部分而折射率减少的变化的分布”的一例。

另外，在图14中，用于表示同心圆状折射率分布透镜部分3的折射率分布的浓淡，较浓方的折射率高，较淡方的折射率低。

另外，在本发明的折射率分布透镜中，作为包括随着远离极大部分而折射率减少的变化的分布的一例，对极大部分为点状而随着距该极大部分的距离沿大致抛物线状降低的折射率分布进行了中心说明。但是，并不限于此，例如也可为极大部分不为点状而占有固定的面积，在其面积范围内折射率固定，在其范围外的区域中随着远离极大部分沿大致抛物线状降低的折射率分布。

片状聚硅烷5的厚度(即与两片透镜基板的间隔相等)为透镜长度7，透镜长度7为包括同心圆状折射率分布透镜部分3所形成的光学系统，在同心圆状折射率分布透镜部分3的端面使图像成像的距离L。该距离L为本发明的规定间隔的一例。

图15为只具有一个图14所示的折射率分布透镜阵列6的同心圆折射率分布透镜部分3的结构即折射率分布透镜8的概要图。与图14相同的构成部分，采用相同的符号。另外，折射率分布透镜8以及折射率分布透镜阵列6的任一个为本发明的折射率分布透镜的一例。

图14所示的本实施方式4的面垂直方向的折射率分布透镜阵列6的制作方法，可由图15所示的面垂直方向的折射率分布透镜8的制作方法的应用来制作，因此首先对图15的折射率分布透镜8的制作方法进行说明。

如图15所示，折射率分布透镜8由两片透明基板(第一透明基板1、第二透明基板2)和上述两片透明基板所夹持的片状聚硅烷31构成。片状聚硅烷31具有均匀的厚度，因此其结果第1透明基板1和第2透明基板2平行。

片状聚硅烷31由一个同心圆状折射率分布透镜部分3、和同心圆状折射率分布透镜部分3以外的包层部分30构成。

同心圆状折射率分布透镜部分3具有以下的折射率分布：在片状聚硅烷31的膜厚方向折射率不变，在与面平行的方向具有作为点形状的折射率的极大部分，随着距该极大部分的距离沿大致抛物线状降低的大致同心圆状的折射率分布。

片状聚硅烷31的厚度(＝两片透明基板的间隔)为透镜长度7，透镜长度7为包括同心圆状折射率分布透镜部分3所形成的光学系统在同心圆状折射率分布透镜部分3的端面使图像成像的距离L。

图16为表示图15中所示的面垂直方向的折射率分布透镜8的制作工序的图。

图16(a)表示透明基板配置工序，图16(b)表示聚硅烷填充工序，图16(c)表示蔽光模板配置工序，图16(d)表示紫外线照射工序，图16(e)表示完成的折射率分布透镜。

首先，如图16(a)所示，将第一透明基板1和第二透明基板2隔开规定的间隔L平行配置。

此外，准备添加了氧化物14或过氧化物的聚硅烷(硬化前)34(参照图16(b))，上述氧化物14或过氧化物由在与氧之间结合离子性比Si(Si⁴⁺)和氧的结合离子性高的元素(离子)构成。

之后，如图16(b)所示，在第一透明基板1和第二透明基板2之间填充添加有氧化物14的聚硅烷(硬化前)34。聚硅烷34中的A-A′剖面的作为添加物的氧化物14的浓度分布，由纵轴为厚度方向(原点为厚度的中心位置)、横轴为浓度的图表表示。在该图中，呈现以下对称形的分布：聚硅烷(硬化前)34的中心部分氧化物浓度最高、随着接近表面其浓度降低。另外，该聚硅烷填充工序为本发明的聚硅烷材料填充工序的一例。

接下来，如图16(c)所示，在第一透明基板和第二透明基板2的两外侧按照与第一透明基板1以及第二透明基板2平行的方式配置紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12。紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12都具有在与所制作的折射率分布透镜8对置的部分、与折射率分布透镜8的折射率分布的变化相反的分布的紫外线透射率分布。

图16(c)的紫外线透过率分布第二蔽光模12的左侧所示的图表表示紫外线透过率分布第一蔽光模11以及第二蔽光模12的A-A′剖面中的紫外线透过率分布。在此，A-A′剖面与图16(c)所示的XYZ轴内的、由XZ轴决定的平面平行，并且是包括蔽光模11、12的紫外线透过率的极小部分的面。

由此，紫外线透过率分布第二蔽光模12，具有以下紫外线透过率分布：与所制作的折射率分布透镜8的折射率的极大部分对置的部分的紫外线透过率为极小，随着距该极小部分的距离沿中心对称的大致抛物线增加的紫外线透过率分布。紫外线透过率分布第一蔽光模11也具有相同的紫外线透过率分布。

另外，在紫外线透过率分布第二蔽光模12的中央部分所示的浓淡表示着：中心部分较浓一方透过率低(难以通过紫外线)，其周边较淡一方透过率较高(容易通过紫外线)。

之后，如图16(d)所示，一边加热，一边介由紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12，将均匀的紫外线15从片状聚硅烷(硬化前)34的两面进行照射。聚硅烷(硬化前)34在进行硬化时形成基于紫外线照射产生的硅氧烷结构所引起的折射率分布，如图16(e)所示，成为聚硅烷(硬化后)31，由此完成折射率分布透镜。

另外，聚硅烷(硬化前)34以及聚硅烷(硬化后)31为本发明的聚硅烷材料的一例。

另外，第一透明基板和第二透明基板至少对紫外线和使用波长(图像摄像/再生时为可视光)透明即可，此外上述各工序的环境也可为氧气环境。

另外，片状聚硅烷的膜厚由以下方式决定：成为期望的光学系统，焦点位置与两片平行透明基板端面一致。

接下来，采用图4、图17对面垂直方向的折射率分布透镜的形成机理进行说明。

图4如上述实施方式1所述那样表示聚硅烷系树脂的氧化所引起的内部结构的变化。此外，图17为用于说明通过氧化而在片状聚硅烷所形成的折射率分布的图。

硬化前的片状聚硅烷通过由紫外线曝光或热处理所引起的硬化时的氧化反应，而使高折射率的聚硅烷结构9变为低折射率的硅氧烷结构10。

因此，在氧气环境下，如图17所示，当对透明基板88上涂敷的硬化前的片状聚硅烷87从其上进行紫外线照射89时，从紫外线照射89的表面侧向内部引起氧化反应而生成硅氧烷结构10且氧被消耗，因此随着远离紫外线光源而氧浓度减少。

其结果，低折射率的硅氧烷结构10成为按照与氧浓度成比例的方式随着远离紫外线光源而减少的分布。

由此，与氧化反应对应，分布有聚硅烷结构9部分和通过氧化所产生的硅氧烷结构10部分，因此通过紫外线照射方法和氧分布能够自由地形成折射率分布。

但是，在片状聚硅烷87的膜厚为50μm以下时，通过环境中的氧可进行氧化反应，但在片状聚硅烷87的膜厚达到100μm以上的情况或片状聚硅烷87通过基板等与空气不直接接触的情况下，由于大气中的氧不能达到内部，因此只在与氧接触的表面附近引起氧化反应，由此仅表面附近成为低折射率部分。

例如，如图15的面垂直方向的折射率分布透镜8那样，在形成有：其折射率在膜厚方向不变且随着距与面平行的方向的极大点的距离沿同心圆状的大致抛物线而降低的折射率分布的情况下，由于表面的氧引起膜厚方向的折射率分布，因此也可按照表面与氧不接触的方式由两片透明基板夹持片状聚硅烷的两面(参照图16)。之后，如果预先将氧供给源添加给该片状聚硅烷，则即使由两片平行透明基板遮断外部氧，也可由紫外线照射引起氧化反应来形成折射率分布。

图16(c)～(e)的各自右侧所示的四个图表中的上侧的两个图表，表示各图(与各工序对应)所示的聚硅烷(硬化前)34以及聚硅烷(硬化后)31的A-A′剖面中的沿X轴方向的折射率分布以及硅氧烷浓度分布。关于Y轴也与X轴的情况相同。

由此，根据紫外线照射15，而使聚硅烷(硬化前)34的与紫外线照射面平行的方向的折射率分布以及硅氧烷浓度分布变化。另外，如上所述，A-A′剖面是与图16(c)所示的XYZ轴内的由XZ轴决定的平面平行的面，并且是包括蔽光模11、12的紫外线透过率的极小部分的面。

此外，图16(c)～(e)的各自右侧所示的四个图表中的下侧的两个图表，表示各图所示的聚硅烷(硬化前)34以及聚硅烷(硬化后)31的A-A′剖面中的沿Z轴方向的折射率分布以及硅氧烷浓度分布。具体地来说，关于各个分布，用实线表示与蔽光模11、12的紫外线透过率的极小部分对应的位置中的沿Z轴方向的分布，用虚线表示从该极小部分离开的位置中的沿Z轴方向的分布。

更具体地来说，在进行紫外线照射15前，如图16(c)所示，中心部分(与蔽光模11、12的紫外线透过率的极小部分对应的位置)和端部(远离该极小部分的位置)的折射率以及硅氧烷浓度相同(该图中，实线和虚线重叠表示)，但随着紫外线照射15进行，而使折射率以及硅氧烷浓度变化，上述变化量端部一方大于中心部分。

在两垂直方向的折射率分布透镜的情况下，只要氧化反应量具有与期望的折射率分布相反的氧化物分布即可，因此只要控制紫外线照射量分布和氧化物分布的至少一方即可。控制紫外线照射量分布的方法，例如在夹持片状聚硅烷的两片平行透明基板的外侧，使用具有与期望的折射率分布相反的分布的紫外线透过率分布的蔽光模也可。此外，在使氧化物分布的情况下，只要以与期望的折射率分布相反的分布使氧化物分散即可。

另外，在由于片状聚硅烷的膜厚较大等而使膜厚方向上紫外线量衰减时，按照与衰减的紫外线量成反比例的方式使添加到片状聚硅烷的氧化物在膜厚方向分布。当然从膜厚方向的两侧照射紫外线一方在短时间内完成处理工序，还能够缓和紫外线厚度方向的衰减所引起的膜厚方向的紫外线强度的非对称性。

使氧化物在膜压方向分布的方法，例如在图16(b)的聚硅烷填充工序中，按照将氧化物的添加量不同的聚硅烷形成为多层的方式，分为多次进行填充或涂敷也可。

其中，作为基板材料，使用对紫外线透明的材料例如石英、硼硅酸玻璃等的玻璃、透过紫外线的树脂或LiNbO₃、LiTaO₃等的结晶性基板。

另外，添加到片状聚硅烷的氧化物或过氧化物，由能在与氧之间的结合离子性比Si⁴⁺和氧的结合离子性高的元素(离子)构成，例如可举出K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等。另外，在使过氧化物添加到片状聚硅烷的情况下，不限定所添加的过氧化物中所包括的离子的种类。

图18为表示在无氧气环境中制作图15所示的面垂直方向的折射率分布透镜8的制作工序的图。对与图16相同的构成部分使用相同的符号。

在无氧气环境下制作折射率分布透镜8的图18的情况与在氧气环境下制作的图16的情况相比，仅不使用在聚硅烷(硬化前)34上配置的第二透明基板2这一点不同。

图18(a)表示透明基板配置工序，图18(b)表示聚硅烷涂敷工序，图18(c)表示蔽光模板配置工序，图18(d)表示紫外线照射工序，图18(e)表示所完成的折射率分布透镜。

首先，如图18(a)所示，配置第一透明基板1。

此外，准备添加有氧化物14的聚硅烷(硬化前)34(未图示)，该氧化物14由与氧之间的结合离子性比Si(Si⁴⁺)与氧的结合离子性高的元素(离子)构成。

之后，如图18(b)所示，在第一透明基板1上将添加有氧化物14的聚硅烷(硬化前)14按照其厚度成为规定的膜厚L的方式涂敷成片状。另外，该聚硅烷涂敷工序为本发明的聚硅烷涂敷工序的一例。

接下来，如图18(c)所示，在第一透明基板1的下侧配置紫外线透过率分布第一蔽光模11，在涂敷在第一透明基板1上的聚硅烷(硬化前)34的上面侧配置紫外线透过率分布第二蔽光模12。紫外线透过率分布第一蔽光模和紫外线透过率分布第二蔽光模12均为与图16中所采用的蔽光模相同的蔽光模板，在与所制作的折射率分布透镜8对置的部分具有与折射率分布透镜8的折射率分布的变化相反的分布的紫外线透过率分布。

并且，如图18(d)所示，一边进行加热，一边介由紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12从片状聚硅烷(硬化前)34的两面照射均匀的紫外线15。聚硅烷(硬化前)34，进行硬化，并且形成折射率分布，如图18(e)所示成为聚硅烷(硬化后)31，从而完成折射率分布透镜。

由此，在无氧气环境下进行处理时，不需要用两片透明基板夹持片状聚硅烷，只要保持片状聚硅烷的第一透明基板1即可。

其中，为了控制决定折射率分布透镜的光学系统的折射率分布透镜的长度，即使在无氧气环境下，由两片平行透明基板夹持片状聚硅烷也没有问题。

进而，在无重力下进行紫外线照射的情况下，连用于保持片状聚硅烷的基板(第一透明基板1)也不需要。

图14所示的本实施方式4的面垂直方向的折射率分布透镜阵列6，能够采用图16以及图18中所说明的折射率分布透镜8的制作方法来制作。

在图16以及图18所说明的面垂直方向的折射率分布透镜8的制作方法中，也可使紫外线照射量分布和氧化物分布的至少一方按照与面垂直方向的折射率分布透镜阵列6的折射率分布相反的方式分布。

例如，在图16以及图18所示的制作方法中，也可使用图19所示的同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16，来代替紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12。

图19表示为了制作面垂直方向的折射率分布透镜阵列6所使用的蔽光模板的概要图。另外，图19的同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16内所示的浓淡表示：较浓一方的透过率低(难以通过紫外线)，较薄一方的透过率高(容易通过紫外线)。

同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16中，如图19所示，在与蔽光模16的面平行的方向、随着距极小点的距离沿大致抛物线状增加的大致同心圆状的紫外线透过率分布、被二维周期性地排列。

图20为表示在同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16中形成图19所示的紫外线透过率分布的方法的概要图。

在图20中，介由衍射光栅17将激光49等的电磁波的衍射光23照射到同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16的表面。通过衍射光23的干涉波，在同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16表面形成驻波18。由此，根据以高斯分布方式分布的干涉波强度，对同心圆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模16基板进行物理加工。

此外，也可举出用模具对蔽光模表面进行物理加工的方法。

另外，如果是中心对称分布则可近似为沿抛物线状的分布，因此高斯分布也近似为抛物线状。

另外，将图14中所示的折射率分布透镜阵列6用于IP时，该各同心圆状折射率分布透镜部分3的间隔相当于分辨率，因此优选同心圆状折射率分布透镜部分3在与片状聚硅烷的面平行的方向高密度地分布。

图21表示将同心圆状折射率分布透镜部分3在与面平行地方向周期性地排列多个的例子的图。

图21(a)表示将同心圆状折射率分布透镜部分3排列为长方形栅格状的例子，图21(b)表示排列为三角栅格状的例子，图21(c)为表示排列为正方栅格状的例子，任一个图均表示从与片状聚硅烷的面垂直的方向观看到的图。各图所示的浓淡的部分表示：浓的部分的折射率高，淡的部分的折射率低。

L1为能够将邻接的同心圆状折射率分布透镜部分3配置得最近时的、它们的折射率的极大部分间的距离。排列为图21(a)的长方形栅格状时的邻接的同心圆状折射率分布透镜部分3的折射率的极大部分间的距离，在上下方向为L1，在左右方向为L2。在此，L1＜L2，左右方向的极大部分间的距离L2比能配置得最近的距离L1长。

图21(a)、(b)、(c)的由各自所示的虚线示出的矩形，表示以图21(c)的正方栅格状将同心圆状折射率分布透镜部分3纵向排列4个横向排列8个时的、这些同心圆状折射率分布透镜部分3所占有的范围。

如图21(a)所示，以长方形栅格状排列32个同心圆状折射率分布透镜部分3时所占有的范围比正方栅格状的排列所占有的范围大。

在图21(b)的情况下，将同心圆状折射率分布透镜部分3排列为三角栅格状，所邻接的同心圆状折射率分布透镜部分3的极大部分间的距离都为L1。此时，如图21(b)所示，在排列32个同心圆状折射率分布透镜部分3的情况下所占有的范围比正方栅格状的排列所占有的范围窄。

在图21(c)的情况下，将同心圆状折射率分布透镜部分3排列为正方栅格状，上下以及左右邻接的同心圆状折射率分布透镜部分3的极大部分间的距离都为L1。

如上说明所示，以二维周期结构构为密度最高的分布，是如图21(b)所示那样将同心圆状折射率分布透镜部分排列为三角栅格状的情况，从分辨率这一点来看，三角栅格状的排列最为优选。

另一方面，从显示画面的对称性来看，需要具有对称性。也即必须按照具有旋转对称轴的方式配置多个同心圆状折射率分布透镜部分。并且，对称性越高越优选，旋转对称轴越多而对称性越高。图21(a)、(b)、(c)中的旋转对称轴分别为两重、三重(threefold)、四重，从对称性的角度来看，在这些排列中，排列为图21(c)的正方栅格状时最优选。

因此，如果从分辨率和显示画面的对称性这两方面考虑，则优选在二维周期结构中如正方栅格或三角栅格等具有三重以上的旋转对称轴的分布。

由此，在应用图16的制作方法由平行透明基板夹持添加了氧化物的聚硅烷而遮断来自膜厚方向的氧供给的状态下，或者应用图18的制作方法在无氧气环境下介由具有与所期望的折射率分布透镜阵列图案对应的紫外线透过率分布的蔽光模照射紫外线，从而根据紫外线强度而使添加氧化物还原来发生折射率比聚硅烷低的聚硅烷结构，因此能够利用一个工艺，在与片状聚硅烷的面平行的方向，同时并行制作多个与蔽光模图案对应的面垂直方向的折射率分布透镜。

此外，还有不使用具有紫外线透过率分布的蔽光模，而向片状聚硅烷分配紫外线照射量的分布的方法。

图22为表示不使用具有紫外线透过率分布的蔽光模而照射具有强度分布的紫外线的方法的概要图。图22中使用衍射栅格35，来实现在与片状聚硅烷的面平行方向照射具有强度分布的紫外线。

图22所示的片状聚硅烷34、第一透明基板1、第二透明基板2，与图16所示的相同。在图16中，采用两片衍射光栅35将紫外线15照射片状聚硅烷34，来代替使用紫外线透过率分布第一蔽光模11以及紫外线透过率分布第二蔽光模12。

介由衍射光栅35将紫外线15的折射光36照射到片状聚硅烷34的两面。通过折射光36的干涉波，驻波37被照射到片状聚硅烷34的两面。也即将具有强度分布的紫外线照射到片状聚硅烷34的两面。

(实施方式5)

图23表示本发明的实施方式5的梯度折射率杆状透镜(bar lens)阵列的概要图。另外，与图14相同的结构部分，采用相同符号。

本实施方式5的梯度折射率杆状透镜(微透镜板)20由两片透明基板(第一透明基板1、第二透明基板2)和在上述两片透明基板间所夹持的片状聚硅烷45构成。片状聚硅烷45具有均匀的厚度，因此作为结果第一透明基板1和第二透明基板2平行。

如图23所示，片状聚硅烷45由在与面平行的方向一维周期性排列的多个梯度折射率杆状透镜部分19和多个梯度折射率杆状透镜部分19以外的包层部分48构成。

梯度折射率杆状透镜部分19具有以下折射率分布：在片状聚硅烷45的膜厚方向折射率不变，在与面平行的方向具有直线形状的极大部分且随着距该极大部分的距离沿大致抛物线状降低的折射率分布。另外，在图23中，梯度折射率杆状透镜部分19中所示的浓淡表示：较浓一方的折射率高而较淡一方的折射率低。

片状聚硅烷45的厚度(＝两片透明基板的间隔)为透镜长度47，透镜长度47是：包括梯度折射率杆状透镜部分19所形成的光学系统使图像成像于梯度折射率杆状透镜部分19的端面的距离L。该距离L为本发明的规定间隔的一例。

图24是具有一个图23所示的梯度折射率杆状透镜阵列20的梯度折射率杆状透镜部分19的结构即梯度折射率杆状透镜21的概要图。对与图23相同的构成部分采用相同符号。另外，梯度折射率杆状透镜21以及梯度折射率杆状透镜阵列20均为本发明的折射率分布透镜的一例。

图23所示的本实施方式5的面垂直方向的梯度折射率杆状阵列(微透镜板)20的制作方法，通过图24所示的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜21的制作方法的应用而能够制作，因此首先对图24的梯度折射率杆状透镜21的制作方法进行说明。

如图24所示，梯度折射率杆状透镜21由两片透明基板(第一透明基板、第二透明基板)和在上述两片透明基板间被夹持的片状聚硅烷43构成。片状聚硅烷43具有均匀的厚度，因此第一透明基板1和第二透明基板2平行。

片状聚硅烷43由一个梯度折射率杆状透镜部分19和梯度折射率杆状透镜部分19以外的包层部分40构成。

梯度折射率杆状透镜部分19具有以下折射率分布：在片状聚硅烷43的膜厚方向折射率不变，在与面平行的方向具有直线形状的折射率的极大部分且随着距该极大部分的距离沿大致抛物线状降低的折射率分布。

片状聚硅烷43的厚度(＝两片透明基板的间隔)为透镜长度47，透镜长度47是：包括梯度折射率杆状透镜部分19所形成的光学系统使图像成像于梯度折射率杆状透镜部分19的端面的距离L。

图25为表示图24中所示的梯度折射率杆状透镜21的制作工序的图。

图25(a)表示透明基板配置工序，图25(b)表示聚硅烷填充工序，图25(c)表示蔽光模板配置工序，图25(d)表示紫外线照射工序，图25(e)表示已完成的梯度折射率杆状透镜。与图16中所示的制作折射率分布透镜8的工序相比，只有在所使用的蔽光模板形成的紫外线透过率分布不同。

首先，如图25(a)所示，将第一透明基板1和第二透明基板2按照成为规定间隔L的方式平行配置。

此外，准备添加了氧化物14的聚硅烷(硬化前)34(未图示)，该氧化物14由与氧之间结合离子性比Si和氧的结合离子性高的元素构成。

之后，如图25(b)所示，在第一透明基板1和第二透明基板2之间填充添加有氧化物14的聚硅烷(硬化前)34。

接下来，如图25(c)所示，在第一透明基板1和第二透明基板2的两外侧按照与第一透明基板1以及第二透明基板2平行的方式分别配置紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46。紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46均在与所制作的梯度折射率杆状透镜21对置的部分、具有与梯度折射率杆状透镜21的折射率分布的变化相反的分布的紫外线投射率分布。

图25(c)的紫外线透过率分布第二蔽光模46的右侧所示的图表，表示紫外线透过率分布第二蔽光模46的A-A剖面中的紫外线透过率分布。

由此，紫外线透过率分布第二蔽光模46具有如下的紫外线透过率分布，即在与所制作的梯度折射率杆状透镜21的折射率的极大部分对置的部分紫外线透过率极小，随着距该极小部分的距离而沿中心对称的大致抛物线增加的紫外线透过率分布。紫外线透过率分布第一蔽光模44也具有同样的紫外线透过率分布。

另外，紫外线透过率分布第二蔽光模46的表面部分所示的浓淡表示：较浓方的透过率低(难以通过紫外线)，较淡方透过率高(容易通过紫外线)。也即紫外线透过率分布第二蔽光模46的紫外线透过率分布，如图25(c)～(e)所示，平行线状分布。

之后，如图25(d)所示，一边加热，一边介由紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46将均匀的紫外线15从片状距硅烷(硬化前)34的两面进行照射。聚硅烷(硬化前)34在硬化的同时形成折射率分布，如图25(e)所示成为聚硅烷(硬化后)45，梯度折射率杆状透镜完成。

另外，第一透明基板1以及第二透明基板2也可至少对紫外线和使用波长(图像摄像/再生时为可视光)透明，此外上述工序的环境也可为氧气环境中。

另外，片状聚硅烷的膜厚按照以下方式决定：成为期望光学系统，焦点位置与两片平行透明基板端面一致。

由此，面垂直方向的梯度折射率杆状透镜的形成机理，除了与面平行的方向的紫外线照射量分布为一维外，与图16所示的面垂直方向的折射率分布透镜的形成机理相同。

即在制作梯度折射率杆状透镜的情况下，其蔽光模的紫外线透过率也可为与面垂直方向的梯度折射率杆状透镜的折射率分布相反的分布形状。

图26为表示在无氧气环境下制作图24所示的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜21时的制作工序的图。对与图25相同的构成部分使用相同的符号。

图26中、在无氧气环境下制作梯度折射率杆状透镜21的情况下，不使用在聚硅烷(硬化前)34上配置的第二透明基板2这一点，与在氧气环境下进行制作的图25的情况不同。

图26(a)表示透明基板配置工序，图26(b)表示聚硅烷涂敷工序，图26(c)表示蔽光模板配置工序，图26(d)表示紫外线照射工序，图26(e)表示已完成的梯度折射率杆状透镜。

首先，如图26(a)所示，配置第一透明基板1。

此外，准备添加了氧化物14的聚硅烷(硬化前)34(未图示)，氧化物14由与氧之间结合离子性比Si(Si⁴⁺)和氧的结合离子性高的元素构成。

之后，如图26(b)所示，在第一透明基板1上，将添加了氧化物14的聚硅烷(硬化前)34按照其厚度成为规定的膜厚L的方式涂敷成片状。

接下来，如图26(c)所示，在第一透明基板1的下侧配置紫外线透过率分布第一蔽光模44，在涂敷在第一透明基板1的聚硅烷(硬化前)34的上面侧配置紫外线透过率分布第二蔽光模46。紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46都与图25中所采用的蔽光模板相同，在与所制作的梯度折射率杆状透镜21对置的部分，具有与梯度折射率杆状透镜21的折射率分布的变化相反的分布的紫外线透过率分布。

之后，如图26(d)所示，一边加热，一边介由紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46，将均匀的紫外线15从片状聚硅烷(硬化前)34的两面进行照射。聚硅烷(硬化前)34进行硬化的同时形成折射率分布，如图26(e)所示，成为聚硅烷(硬化后)45，从而，完成折射率分布透镜。

由此，在无氧气环境下进行处理时，不需要用两片透明基板夹持片状聚硅烷，只要用于保持片状聚硅烷的第一透明基板1即可。其中，为了控制用于决定梯度折射率杆状透镜的光学系统的梯度折射率杆状透镜的长度，即使在无氧气环境下，由两片平行透明基板夹持片状聚硅烷也没有问题。

图23所示的本实施方式5的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜阵列(微透镜板)20能够应用图25以及图26所说明的梯度折射率杆状透镜21的制作方法来制作。

在图25以及图26所说明的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜21的制作方法中，也可使紫外线照射量分布和氧化物分布的至少一方，按照与面垂直方向的梯度折射率杆状透镜阵列20的折射率分布相反的方式分布。

例如在图25以及图26所示的制作方法中，也可使用图27所示的杆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模22，来代替紫外线透过率分布第一蔽光模44以及紫外线透过率分布第二蔽光模46。

图27表示为了制作面垂直方向的梯度折射率杆状透镜阵列20所使用的蔽光模板的概要图。另外，图27的杆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模22内所示的浓淡表示：较浓一方的透过率低(难以通过紫外线)，较薄一方的透过率高(容易通过紫外线)。

如图27所示，杆状透镜阵列用紫外线透过率分布蔽光模22，在与蔽光模的面平行的方向具有随着距直线状的极小部分的距离沿大致抛物线状增加的紫外线透过率分布被一维周期性排列后的紫外线透过率分布。

另外，将图23所示的梯度折射率杆状透镜阵列(透镜板)20用于IP时，其各梯度折射率杆状透镜部分19的间隔相当于分辨率，因此优选梯度折射率杆状透镜部分19在与上述片状聚硅烷的面平行的方向高密度地分布。分布的对称性，在梯度折射率杆状透镜阵列的情况下，由于为一维周期，因此具有两重旋转对称轴。

由此，在应用图25的制作方法由平行透明基板夹持添加有氧化物的聚硅烷而遮断来自膜厚方向的氧供给的状态下，或者应用图26的制作方法在无氧气环境下、介由具有与期望的梯度折射率杆状透镜阵列图案对应的紫外线透过率分布的蔽光模进行紫外线照射，从而根据紫外线强度使添加氧化物还原后，产生折射率比聚硅烷低的硅氧烷结构，因此能够以一次工艺，在与片状聚硅烷的面平行的方向同时并行制作多个与蔽光模图案对应的面垂直方向的梯度折射率杆状透镜。

(实施方式6)

图28表示将本发明的实施方式6的折射率分布透镜用于IP后的立体图像摄像装置的概要图。

本实施方式6的立体图像摄像装置，具备由实施方式4的制造方法所制作的折射率分布透镜阵列50和电视摄像机51。折射率分布透镜阵列50，在图28中为了便于理解折射率分布，而只记载了25个同心圆状的折射率分布，但实际上二维周期性地排列有10,000个以上的同心圆状的折射率分布。

另外，折射率分布透镜阵列50为本发明的显示面板的一例，电视摄像机51为本发明的照相机的一例。

当折射率分布透镜阵列50之后放置胶片52时，其像被成像在折射率分布透镜阵列50的电视摄像机51侧的端面。通过由电视摄像机51对该折射率分布透镜阵列50的端面进行摄影，从而能够摄影立体图像。

此外，图29表示将本实施方式6的折射率分布透镜用于IP后的立体图像再生装置的概要图。

本实施方式6的立体图像再生装置在IP中使用与图28的立体图像摄像装置相同的折射率分布透镜阵列50。在折射率分布透镜阵列50的背面配置有显示元件阵列53。在显示元件阵列53中，按照与折射率分布透镜阵列50所具有的多个折射率分布透镜部分的各自对置的方式将多个显示元件二维周期性地排列。

显示元件阵列53的每一个显示元件，显示所对置的折射率分布透镜阵列50所具有的与折射率分布透镜部分对应的图像。该图像成像并显示在与显示元件阵列53侧相反侧的折射率分布透镜阵列50的端面。并且，在该折射率分布透镜阵列50的端面能观看到立体图像。

另外，上述实施方式1中的立体图像再生装置以及立体图像摄像装置的说明，当然也可直接适用于本实施方式的装置中。此外，对上述实施方式5的将梯度折射率杆状透镜阵列用于IP的情况的说明，能够直接使用于上述实施方式2中的立体图像再生装置以及立体图像摄像装置的说明，因此省略记载。

由此，通过在IP中应用本发明的折射率分布透镜，能够以低成本制造立体图像作成装置和立体图像再生装置，因此能够提供低价格的立体图像作成装置和立体图像再生装置。

如上所述，如果采用本发明的折射率分布透镜及其制造方法，则利用聚硅烷在紫外线照射时引起的折射率分布，能够以一次工艺在与片状聚硅烷的面平行的方向同时并列多个与蔽光模图案对应的面垂直方向的折射率分布透镜。因此，得到能够实现用于IP的折射率分布透镜阵列面板的低价格化的效果。

此外，本发明的折射率分布透镜，由于聚硅烷伴随着氧化反应，因此具有250℃的耐热性，从而也能使用于投影仪的投影用的透镜等中，但投影仪的投影用透镜等不能使用采用现有的光聚合材料的耐热性低的折射率分布透镜。

另外，如各实施方式所说明那样，本发明的折射率分布透镜，不仅是图15的折射率分布透镜8或图24的梯度折射率杆状透镜21等的一个透镜，而且还包括图14的折射率分布透镜阵列6、图23的梯度折射率杆状透镜阵列20那样的由多个折射率分布透镜构成的透镜阵列。

由上述说明可知，本说明书包括以下的发明。

即本发明之一的折射率分布透镜，包括多个具有折射率分布的区域，上述折射率分布透镜为包括聚硅烷的板状部件，上述区域的上述折射率分布为包括在上述板状部件的面平行的方向中的折射率变化的、且不包括在上述面垂直的方向中的折射率的实质变化的分布。

本发明之二的折射率分布透镜为上述本发明之一的折射率分布透镜，上述多个区域的每一个的上述折射率分布为：具有上述折射率的极大部分，包括在含有上述极大部分的上述区域的内部随着远离上述极大部分而上述折射率减少的变化的分布。

本发明之三的折射率分布透镜为上述本发明之二的折射率分布透镜，上述区域的与上述面平行的方向的上述折射率分布为：上述极大部分为点状，且以上述极大部分为中心的同心圆状的分布。

本发明之四的折射率分布透镜为上述本发明之三的折射率分布透镜，将多个上述极大部分在与上述面平行的方向周期性地配置。

本发明之五的折射率分布透镜为上述本发明之四的折射率分布透镜，上述多个极大部分按照具有旋转对称轴的方式配置。

本发明之六的折射率分布透镜为上述本发明之二的折射率分布透镜，上述多个区域的各个上述折射率分布为：上述极大部分为直线状，且相对上述极大部分为平行线状的分布。

本发明之七的折射率分布透镜为上述本发明之六的折射率分布透镜，将多个上述极大部分以等间隔平行地配置。

本发明之八的折射率分布透镜为上述本发明之二的折射率分布透镜，上述板状部件为包括多个具有上述折射率分布的上述区域的层叠用部件在厚度方向被层叠多个的部件，上述区域的上述折射率分布为以上述多个的各个区域的轴为中心的分布、并且在与上述轴实质上正交的方向随着远离上述轴而上述折射率实质上减少的分布，上述多个区域的每一个的上述轴的方向，与上述层叠用部件的层叠面实质上平行、并且上述轴之间的方向实质上也互相平行，与上述轴交叉的、上述所层叠的层叠用部件的两侧面的一个面为光的入射面，另一个面为上述光的出射面。

本发明之九的折射率分布透镜为上述本发明之八的折射率分布透镜，上述各区域的上述折射率分布是：在与上述轴实质上正交的任意的平面内随着从上述轴朝向所有方向的上述远离而上述折射率实质上减少的分布。

本发明之十的折射率分布透镜为上述本发明之九的折射率分布透镜，上述多个区域，在上述板状部件中配置成矩阵状，上述区域的两端部分别在上述两侧面露出，按照从上述入射面侧向每个区域入射的来自被摄体的光，在上述出射面侧露出的各端部的表面上成像为被摄体的像的方式，来决定上述折射率分布以及上述区域的上述两端部之间的距离。

本发明之十一的折射率分布透镜为上述本发明之二的折射率分布透镜，上述板状部件为包括具有上述折射率分布的上述区域的层叠用部件在厚度方向上被层叠多个的部件，上述区域的上述折射率分布是随着从上述层叠用部件的上述厚度方向的中央部分朝向上述层叠用部件的层叠面、而上述折射率实质上减少的分布，与上述层叠的方向实质上平行的上述光学器件的两端的一个面为光的入射面，另一个面为上述光的出射面。

本发明之十二的折射率分布透镜为上述本发明之十一的折射率分布透镜，在来自被摄体的光入射到上述入射面的情况下，按照在上述出射面侧露出的上述各片状部件的端面使上述被摄体的像分别成像的方式，来决定上述折射率分布以及上述两端部之间的距离。

本发明之十三的折射率分布透镜为上述本发明之二的折射率分布透镜，上述板状部件为在以聚硅烷为主成分的基材中硅氧烷结构具有与上述折射率分布规定的对应关系而进行分布的部件。

本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，为包括多个具有折射率分布的区域的折射率分布透镜的制造方法，具备：聚硅烷材料准备工序，准备以规定的分布添加有氧化物的片状的聚硅烷材料；紫外线照射工序，为了在上述聚硅烷材料内形成上述折射率分布，将具有强度分布的紫外线向上述聚硅烷材料进行照射，上述氧化物的上述分布为：距上述紫外线所照射的上述聚硅烷材料的照射面较近一方与较远一方相比而上述氧化物的浓度低的分布。

本发明之十五的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，上述聚硅烷材料准备工序具有：在透明基板上涂敷上述聚硅烷材料的聚硅烷材料涂敷工序，上述紫外线照射工序中，从上述聚硅烷材料的上面和介由上述透明基板的下面这两面进行紫外线照射。

本发明之十六的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，上述聚硅烷材料准备工序具有：聚硅烷材料填充工序，在以规定间隔平行地配置的两片透明基板的间隙中填充上述聚硅烷材料，上述紫外线照射工序中，按照介由上述两片透明基板的每一片向上述聚硅烷的两面进行照射的方式，从上述聚硅烷材料的两面进行紫外线照射。

本发明之十七的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，上述紫外线照射工序中，在上述聚硅烷材料的一个面侧，与上述聚硅烷材料平行地配置具有紫外线透过率分布的蔽光模板，将实质上均匀强度的紫外线介由上述蔽光模板进行照射，从而对上述聚硅烷材料照射具有上述强度分布的紫外线。

本发明之十八的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十七的折射率分布透镜的制造方法，上述紫外线照射工序中，将具有与上述蔽光模板相同的紫外线透过率分布的另一蔽光模板在与上述聚硅烷材料的另一个面侧平行地配置，按照介由上述蔽光模板以及上述另一蔽光模板的每一个而向上述聚硅烷材料的两面照射具有上述强度分布的紫外线的方式，从上述蔽光模板以及上述另一蔽光模板的外侧的两方向照射实质上均匀的强度的紫外线。

本发明之十九的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，在上述紫外线照射工序中，通过介由衍射光栅对上述聚硅烷材料照射紫外线，从而将具有上述强度分布的紫外线照射到上述聚硅烷材料。

本发明之二十的折射率分布透镜的制造方法为本发明之十四的折射率分布透镜的制造方法，上述紫外线的上述强度分布是：用于实现上述折射率分布而向折射率降低部分照射的紫外线强度比向折射率没有降低的部分照射的紫外线强度大的分布。

本发明之二十一的折射率分布透镜的制造方法为本发明之二十的折射率分布透镜的制造方法，上述氧化物的上述分布是：上述氧化物的浓度在上述聚硅烷材料的膜厚的中心部分为极大、随着远离上述中心部分而减少的分布，在上述紫外线照射工序中，从上述聚硅烷材料的两面照射上述紫外线。

本发明之二十二的立体图像摄像装置，具备：显示面板，其具有上述第二本发明的上述折射率分布透镜；和照相机，其对配置在上述折射率分布透镜的一方的端面的被摄体的、上述折射率分布透镜的另一方的端面上所成像的图像进行摄影。

本发明之二十三的立体图像再生装置，具备：显示面板，其具有上述第二本发明的上述折射率分布透镜；和显示元件阵列，其配置在上述折射率分布透镜的一方端面侧，包括与上述折射率分布透镜所具有的多个折射率分布的极大部分的每一个对置的多个显示元件。

本发明之二十四的立体图像摄像装置，具备：上述发明之八的上述折射率分布透镜；和用于对在上述折射率分布透镜的上述出射面侧的上述区域的各端部所成像的像进行摄像的照相机机构。

本发明之二十五的立体图像摄像装置为上述本发明之二十四的立体图像摄像装置，上述折射率分布透镜中的上述多个区域配置成矩阵状，上述区域的两端部在上述两侧面分别露出，按照从上述入射面侧入射到每个区域的来自被摄体的光，在上述出射面侧露出的各端部的表面上成像为上述被摄体的正立体像的方式，来决定上述折射率分布以及上述区域的上述两端部间的距离。

本发明之二十六的立体图像再生装置，具备：上述第一本发明的上述折射率分布透镜；和用于在上述折射率分布透镜的上述入射面侧的上述区域的各端部位置所对应的每个位置，显示用于立体显示用所形成的图像。

本发明之二十七的折射率分布透镜的制造方法，上述折射率分布透镜为层叠部件在厚度方向层叠多层的折射率分布透镜，上述部件在实质上垂直于与上述部件的层叠面实质上平行的规定的轴的方向，包括多个具有规定的折射率分布的区域，上述多个区域的每一个区域的上述轴的方向实质上互相平行，上述折射率分布透镜的制造方法包括：第一工序，供给以聚硅烷为主要成分的基材；第二工序，对上述所供给的基材，引起上述聚硅烷的氧化反应，并且通过根据上述基材的内部的位置来控制上述氧化反应进程程度，由此隔开规定的间隔而形成具有随着远离上述轴而折射率实质上减少的上述折射率分布的区域；和第三工序，将上述第二工序中所形成的基材供给多个后，在上述基材的厚度方向层叠。

本发明之二十八的折射率分布透镜制造方法为本发明之二十七所述的折射率分布透镜制造方法，在上述第二工序中从上述基材的两面侧进行紫外线照射，根据上述基材的内部的位置来控制上述氧化反应的进程程度是指，针对以上述基材的厚度方向为基准的上述位置，依赖于距上述基材的表面的距离来控制上述氧化反应的进程程度；针对以上述基材的宽度方向为基准的上述位置，依赖于上述紫外线的照射强度来控制上述氧化反应的进程程度。

本发明之二十九的立体图像摄像装置，具备：上述第十一本发明的上述折射率分布透镜；和用于对在上述折射率分布透镜的上述出射面侧的、上述各层叠用部件的端面所成像的像进行摄像的照相机机构。

本发明之三十的立体图像摄像装置为本发明之二十九的立体图像摄像装置，上述折射率分布透镜，按照来自被摄体的光入射到上述入射面时在上述出射面侧露出的上述各层叠用部件的端面分别成像上述被摄体的正立体像的方式，来决定上述折射率分布以及上述两端部之间的距离。

本发明之三十一的立体图像再生装置，具备：上述本发明之十一的上述折射率分布透镜；用于在上述折射率分布透镜的上述入射面侧的、上述各层叠用部件的每一个端面，显示用于立体显示所形成的图像的显示机构。

本发明之三十二的立体图像再生装置为本发明之三十一的立体图像再生装置，具备：检测利用上述立体图像再生装置的利用者的姿势的传感器；和基于上述传感器的检测结果而使上述折射率分布透镜旋转的驱动机构。

本发明之三十三的折射率分布透镜制造方法，上述折射率分布透镜中将具有规定的折射率分布的层叠用的基材在上述基材的厚度方向层叠多个，上述折射率分布透镜制造方法具备：第一工序，供给以聚硅烷为主要成分的基材；第二工序，对上述所供给的基材，引起上述聚硅烷的氧化反应，并且通过以上述基材的厚度方向为基准来控制上述氧化反应的进程程度，由此形成以上述基材的厚度为基准随着从中央部朝向上述基材的两面而上述折射率实质上减少的上述折射率分布；和第三工序，将上述第二工序中所形成的基材供给多个后，在上述基材的厚度方向层叠。

本发明之三十四的折射率分布透镜制造方法为本发明之三十三的折射率分布透镜制造方法，在上述第二工序中从上述基材的两面侧进行紫外线照射，以上述基材的厚度方向为基准来控制上述氧化反应的进程程度是指，针对以上述基材的厚度方向为基准的上述基材的内部的位置，依赖于距上述基材的表面的距离来控制上述氧化反应的进程程度。

产业上的可利用性

本发明的折射率分布透镜以及折射率分布透镜的制造方法等具有批量生产性优良的优点，例如作为立体图像摄像装置、立体图像再生装置等是有用的。

Claims (21)

1.一种折射率分布透镜，包括多个具有折射率分布的区域，

上述折射率分布透镜为包括聚硅烷的板状部件，

上述区域的上述折射率分布是：包括在与上述板状部件的面平行的方向中的折射率变化的、且不包括在与上述面垂直的方向中的折射率的实质性变化的分布。

2.根据权利要求1所述的折射率分布透镜，其中，

上述多个区域的每一个的上述折射率分布是：具有上述折射率的极大部分，包括在含有上述极大部分的上述区域的内部随着远离上述极大部分而上述折射率减少的变化的分布。

3.根据权利要求2所述的折射率分布透镜，其中，

上述区域的与上述面平行的方向的上述折射率分布是：上述极大部分为点状，且以上述极大部分为中心的同心圆状的分布。

4.根据权利要求3所述的折射率分布透镜，其中，

将多个上述极大部分在与上述面平行的方向周期性地配置。

5.根据权利要求4所述的折射率分布透镜，其中，

上述多个极大部分按照具有旋转对称轴的方式配置。

6.根据权利要求2所述的折射率分布透镜，其中，

上述多个区域的各个上述折射率分布是：上述极大部分为直线状，且相对上述极大部分为平行线状的分布。

7.根据权利要求6所述的折射率分布透镜，其中，

将多个上述极大部分等间隔地平行配置。

8.根据权利要求2所述的折射率分布透镜，其中，

上述板状部件为包括多个具有上述折射率分布的上述区域的层叠用部件在厚度方向被层叠多个的部件，

上述区域的上述折射率分布为以上述多个的各个区域的轴为中心的分布，并且在与上述轴实质上正交的方向随着远离上述轴而上述折射率实质上减少的分布，

上述多个区域的每一个的上述轴的方向，与上述层叠用部件的层叠面实质上平行，并且上述轴之间的方向实质上也互相平行，

与上述轴交叉的、上述所层叠的层叠用部件的两侧面的一个面为光的入射面，另一个面为上述光的出射面。

9.根据权利要求8所述的折射率分布透镜，其中，

上述各区域的上述折射率分布是：在与上述轴实质上正交的任意的平面内随着从上述轴朝向所有方向的上述远离而上述折射率实质上减少的分布。

10.根据权利要求9所述的折射率分布透镜，其中，

上述多个区域，在上述板状部件中配置成矩阵状，上述区域的两端部分别在上述两侧面露出，

按照从上述入射面侧向每个区域入射的来自被摄体的光，在上述出射面侧露出的各端部的表面上成像为被摄体的像的方式，来决定上述折射率分布以及上述区域的上述两端部之间的距离。

11.根据权利要求2中所述的折射率分布透镜，其中，

上述板状部件为包括具有上述折射率分布的上述区域的层叠用部件在厚度方向上被层叠多个的部件，

上述区域的上述折射率分布是：随着从上述层叠用部件的上述厚度方向的中央部分朝向上述层叠用部件的层叠面、而上述折射率实质上减少的分布，

与上述层叠的方向实质上平行的上述光学器件的两端的一个面为光的入射面，另一个面为上述光的出射面。

12.根据权利要求11所述的折射率分布透镜，其中，

在来自被摄体的光入射到上述入射面的情况下，按照在上述出射面侧露出的上述各片状部件的端面使上述被摄体的像分别成像的方式，来决定上述折射率分布以及上述两端部之间的距离。

13.根据权利要求2所述的折射率分布透镜，其中，

上述板状部件为以聚硅烷为主成分的基材中硅氧烷结构具有与上述折射率分布规定的对应关系而进行分布的部件。

14.一种折射率分布透镜的制造方法，上述折射率分布透镜包括多个具有折射率分布的区域，

该折射率分布透镜的制造方法具备：

聚硅烷材料准备工序，准备以规定的分布添加有氧化物的片状的聚硅烷材料；

紫外线照射工序，为了在上述聚硅烷材料内形成上述折射率分布，将具有强度分布的紫外线向上述聚硅烷材料照射，

上述氧化物的上述分布是：距上述紫外线所照射的上述聚硅烷材料的照射面较近一方与较远一方相比而上述氧化物的浓度低的分布。

15.根据权利要求14所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述聚硅烷材料准备工序具有：在透明基板上涂敷上述聚硅烷材料的聚硅烷材料涂敷工序，

上述紫外线照射工序中，从上述聚硅烷材料的上面和介由上述透明基板的下面这两面进行紫外线照射。

16.根据权利要求14所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述聚硅烷材料准备工序具有：聚硅烷材料填充工序，在以规定间隔平行地配置的两片透明基板的间隙中填充上述聚硅烷材料，

上述紫外线照射工序中，按照介由上述两片透明基板的每一片向上述聚硅烷的两面进行照射的方式，从上述聚硅烷材料的两面进行紫外线照射。

17.根据权利要求14所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述紫外线照射工序中，

在上述聚硅烷材料的一个面侧，与上述聚硅烷材料平行地配置具有紫外线透过率分布的蔽光模板，

将实质上均匀强度的紫外线介由上述蔽光模板进行照射，从而对上述聚硅烷材料照射具有上述强度分布的紫外线。

18.根据权利要求17所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述紫外线照射工序中，

将具有与上述蔽光模板相同的紫外线透过率分布的另一蔽光模板在与上述聚硅烷材料的另一个面侧平行地配置，

按照介由上述蔽光模板以及上述另一蔽光模板的每一个而向上述聚硅烷材料的两面照射具有上述强度分布的紫外线的方式，从上述蔽光模板以及上述另一蔽光模板的外侧的两方向照射实质上均匀的强度的紫外线。

19.根据权利要求14所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

在上述紫外线照射工序中，通过介由衍射光栅对上述聚硅烷材料照射紫外线，从而将具有上述强度分布的紫外线照射到上述聚硅烷材料。

20.根据权利要求14所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述紫外线的上述强度分布是：用于实现上述折射率分布而向折射率降低部分照射的紫外线强度比向折射率没有降低的部分照射的紫外线强度大的分布。

21.根据权利要求20所述的折射率分布透镜的制造方法，其中，

上述氧化物的上述分布是：上述氧化物的浓度在上述聚硅烷材料的膜厚的中心部分为极大、随着远离上述中心部分而减少的分布，

在上述紫外线照射工序中，从上述聚硅烷材料的两面照射上述紫外线。

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