JP2002189103A - 屈折率分布型光学素子及びその製造方法 - Google Patents
屈折率分布型光学素子及びその製造方法Info
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- JP2002189103A JP2002189103A JP2000387822A JP2000387822A JP2002189103A JP 2002189103 A JP2002189103 A JP 2002189103A JP 2000387822 A JP2000387822 A JP 2000387822A JP 2000387822 A JP2000387822 A JP 2000387822A JP 2002189103 A JP2002189103 A JP 2002189103A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸方向に屈折率分布を有する屈折率分布型光
学素子において、有機ポリマーを用いて、量産性及びコ
ストパフォーマンスに優れ、大径化が容易な屈折率分布
型光学素子を提供する。 【解決手段】 軸方向に屈折率が変化する屈折率分布型
光学素子において、単独で重合させた場合に屈折率の異
なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物の混
合割合を変化させながら型に流し込むことにより、垂直
方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製し、前記
モノマー積層体を重合させたことを特徴とする屈折率分
布型光学素子。
学素子において、有機ポリマーを用いて、量産性及びコ
ストパフォーマンスに優れ、大径化が容易な屈折率分布
型光学素子を提供する。 【解決手段】 軸方向に屈折率が変化する屈折率分布型
光学素子において、単独で重合させた場合に屈折率の異
なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物の混
合割合を変化させながら型に流し込むことにより、垂直
方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製し、前記
モノマー積層体を重合させたことを特徴とする屈折率分
布型光学素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸方向に屈折率分
布を有する屈折率分布型光学素子及びその製造方法に関
し、詳しくは製造条件の制御及び大面積化が容易であ
り、安価に量産できる屈折率分布型光学素子及びその製
造方法に関する。
布を有する屈折率分布型光学素子及びその製造方法に関
し、詳しくは製造条件の制御及び大面積化が容易であ
り、安価に量産できる屈折率分布型光学素子及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】屈折率
分布型光学素子（gradient index lens）は、レンズを
構成する媒質内に屈折率の分布を有する光学素子であ
る。媒質が均一であるレンズでは、内部に入射した光線
が直進するのに対し、屈折率分布型光学素子は入射光線
が媒質内の屈曲率分布の影響で屈曲して進行することを
特徴とする。屈折率分布型光学素子は、媒質の高屈折率
の方向に屈曲する光の性質を利用して従来のレンズには
ない様々な光学的効果を発揮し、特に、非球面光学素子
では制御が不可能な像面湾曲と色収差についても制御す
ることが可能である。
分布型光学素子（gradient index lens）は、レンズを
構成する媒質内に屈折率の分布を有する光学素子であ
る。媒質が均一であるレンズでは、内部に入射した光線
が直進するのに対し、屈折率分布型光学素子は入射光線
が媒質内の屈曲率分布の影響で屈曲して進行することを
特徴とする。屈折率分布型光学素子は、媒質の高屈折率
の方向に屈曲する光の性質を利用して従来のレンズには
ない様々な光学的効果を発揮し、特に、非球面光学素子
では制御が不可能な像面湾曲と色収差についても制御す
ることが可能である。
【０００３】屈折率分布型光学素子は、径方向に屈折率
分布を有するラジアルグラジェントと軸方向に屈折率分
布を有するアキシャルグラジェントに大別でき、前者に
ついては数多く提案され、また実用化されている。一
方、後者のアキシャルグラジェントの光学素子について
は、例えば特開昭61-27501号に、屈折率の異なる重合体
Pa及びPbを形成するモノマーMa及びMbを用い、Maを一部
重合させたゲル中にMbを軸方向に拡散させた後重合する
方法が提案されている。しかし、ゲル中に異屈折率材を
拡散する方法では、屈折率分布を自由に設定できず、ま
た、高精度な製造条件の制御が要求されることから、量
産性において不利な上、製造コストが高く、レンズとし
ての汎用性が低い。
分布を有するラジアルグラジェントと軸方向に屈折率分
布を有するアキシャルグラジェントに大別でき、前者に
ついては数多く提案され、また実用化されている。一
方、後者のアキシャルグラジェントの光学素子について
は、例えば特開昭61-27501号に、屈折率の異なる重合体
Pa及びPbを形成するモノマーMa及びMbを用い、Maを一部
重合させたゲル中にMbを軸方向に拡散させた後重合する
方法が提案されている。しかし、ゲル中に異屈折率材を
拡散する方法では、屈折率分布を自由に設定できず、ま
た、高精度な製造条件の制御が要求されることから、量
産性において不利な上、製造コストが高く、レンズとし
ての汎用性が低い。
【０００４】一方、レンズ材料としては、熱的、化学的
安定性の観点から、ガラスが一般的であったが、ガラス
材料は屈折率分布を付与することが困難であり、非常に
高価になる傾向があった。これに対し、有機ポリマーか
らなる屈折率分布型光学素子は、軽量で加工性に優れ、
低コストで製造できる。更に、近年多くの高分子材料に
対する機械加工法が進歩し、高速かつ高精度な切削加工
が可能となったことから、屈折率分布型光学素子を有機
ポリマーにより製造し、低コスト化及び大径化すること
が望まれている。
安定性の観点から、ガラスが一般的であったが、ガラス
材料は屈折率分布を付与することが困難であり、非常に
高価になる傾向があった。これに対し、有機ポリマーか
らなる屈折率分布型光学素子は、軽量で加工性に優れ、
低コストで製造できる。更に、近年多くの高分子材料に
対する機械加工法が進歩し、高速かつ高精度な切削加工
が可能となったことから、屈折率分布型光学素子を有機
ポリマーにより製造し、低コスト化及び大径化すること
が望まれている。
【０００５】従って、本発明の目的は、有機ポリマーを
用いて、量産性及びコストパフォーマンスに優れ、大径
化が容易な屈折率分布型光学素子を提供することであ
る。
用いて、量産性及びコストパフォーマンスに優れ、大径
化が容易な屈折率分布型光学素子を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、単独で重合させた場合に屈折率
の異なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物
の混合物を、混合率を変化させながら型に流し込むこと
により、垂直方向に組成分布を有するモノマー積層体を
作製し、前記モノマー積層体を重合させることにより、
軸方向に屈折率分布を有する屈折率分布型光学素子を効
率よく安価に製造できることを見出し、本発明に想到し
た。
の結果、本発明者らは、単独で重合させた場合に屈折率
の異なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物
の混合物を、混合率を変化させながら型に流し込むこと
により、垂直方向に組成分布を有するモノマー積層体を
作製し、前記モノマー積層体を重合させることにより、
軸方向に屈折率分布を有する屈折率分布型光学素子を効
率よく安価に製造できることを見出し、本発明に想到し
た。
【０００７】すなわち、本発明の屈折率分布型光学素子
は、屈折率の異なる重合体となる二種以上のモノマー組
成物の混合割合を段階的に変化させながら積層すること
により、軸方向に屈折率分布を持たせたことを特徴とす
る。
は、屈折率の異なる重合体となる二種以上のモノマー組
成物の混合割合を段階的に変化させながら積層すること
により、軸方向に屈折率分布を持たせたことを特徴とす
る。
【０００８】また、もう1つの本発明である屈折率分布
型光学素子の製造方法は、少なくとも、(a)単独で重合
させた場合に屈折率の異なる有機ポリマーとなる二種以
上のモノマー組成物を調製する工程、(b)前記二種以上
のモノマー組成物の混合物を、混合率を変化させながら
型に流し込むことにより、垂直方向に組成分布を有する
モノマー積層体を作製する工程、及び(c)前記モノマー
積層体を重合させる工程を含むことを特徴とする
型光学素子の製造方法は、少なくとも、(a)単独で重合
させた場合に屈折率の異なる有機ポリマーとなる二種以
上のモノマー組成物を調製する工程、(b)前記二種以上
のモノマー組成物の混合物を、混合率を変化させながら
型に流し込むことにより、垂直方向に組成分布を有する
モノマー積層体を作製する工程、及び(c)前記モノマー
積層体を重合させる工程を含むことを特徴とする
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の屈折率分布型光学素子
は、単独で重合させた場合に屈折率の異なる有機ポリマ
ーとなる二種以上のモノマー組成物の混合物を、混合率
を変化させながら型に流し込むことにより、垂直方向に
組成分布を有するモノマー積層体を作製し、当該モノマ
ー積層体を重合させたものである。
は、単独で重合させた場合に屈折率の異なる有機ポリマ
ーとなる二種以上のモノマー組成物の混合物を、混合率
を変化させながら型に流し込むことにより、垂直方向に
組成分布を有するモノマー積層体を作製し、当該モノマ
ー積層体を重合させたものである。
【００１０】本発明の屈折率分布型光学素子は、（a)
単独で重合させた場合に屈折率の異なる有機ポリマーと
なる二種以上のモノマー組成物を調製する工程、及び
（b）前記二種以上のモノマー組成物の混合物を混合率
を変化させながら型に流し込むことにより、垂直方向に
組成分布を有するモノマー積層体を作製する工程、及び
（c）前記モノマー積層体を重合させる工程により製造
することができる。
単独で重合させた場合に屈折率の異なる有機ポリマーと
なる二種以上のモノマー組成物を調製する工程、及び
（b）前記二種以上のモノマー組成物の混合物を混合率
を変化させながら型に流し込むことにより、垂直方向に
組成分布を有するモノマー積層体を作製する工程、及び
（c）前記モノマー積層体を重合させる工程により製造
することができる。
【００１１】（a）モノマー組成物の調製 本発明に用いる二種以上のモノマー組成物は、各モノマ
ー組成物を単独で重合させた場合に屈折率の異なる重合
体となるものである。
ー組成物を単独で重合させた場合に屈折率の異なる重合
体となるものである。
【００１２】モノマー組成物には、重合させた時に可視
光線に対し高い光透過率を有する有機ポリマーを形成す
るモノマーを用いる。例えば、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル（PMMA）、メタクリル酸イソブチル、シ
クロヘキシルメタクリレート、トリシクロデシルメタク
リレート、ブロムアクリル酸メチル、メタクリル酸-2,3
-ジブロムプロピル、フタル酸ジアリル重合体、スチレ
ン、メタクリル酸ペンタクロルフェニル、メタクリル酸
フェニル、フタル酸ジアリル、安息香酸ビニル、ジアリ
ルイソフタレート、トリシクロデシルメタクリレート及
びその誘導体化合物並びにメタクリル酸トリフルオロエ
チルを始めとする含弗素化合物からなる群から二種もし
くは二種以上選択される化合物の混合組成物が使用可能
である。また、ペンタエリスリトールテトラキス（3-メ
ルカプトプロピオネート）及び／又は4-メルカプトメチ
ル-3,6-ジチア-1,8-オクタンジオールとm-キシリレンジ
イソシアネートとからなるポリウレタン組成物が使用可
能である。
光線に対し高い光透過率を有する有機ポリマーを形成す
るモノマーを用いる。例えば、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル（PMMA）、メタクリル酸イソブチル、シ
クロヘキシルメタクリレート、トリシクロデシルメタク
リレート、ブロムアクリル酸メチル、メタクリル酸-2,3
-ジブロムプロピル、フタル酸ジアリル重合体、スチレ
ン、メタクリル酸ペンタクロルフェニル、メタクリル酸
フェニル、フタル酸ジアリル、安息香酸ビニル、ジアリ
ルイソフタレート、トリシクロデシルメタクリレート及
びその誘導体化合物並びにメタクリル酸トリフルオロエ
チルを始めとする含弗素化合物からなる群から二種もし
くは二種以上選択される化合物の混合組成物が使用可能
である。また、ペンタエリスリトールテトラキス（3-メ
ルカプトプロピオネート）及び／又は4-メルカプトメチ
ル-3,6-ジチア-1,8-オクタンジオールとm-キシリレンジ
イソシアネートとからなるポリウレタン組成物が使用可
能である。
【００１３】またモノマー組成物には適宜硬化触媒を添
加することが好ましい。例えば、ジブチルチンジラウレ
ート、ジブチルチンジクロライド等が挙げられる。
加することが好ましい。例えば、ジブチルチンジラウレ
ート、ジブチルチンジクロライド等が挙げられる。
【００１４】本発明においては、モノマー組成物を粘度
10〜1000mPa・Sに調整することが好ましい。モノマー組
成物の粘度が、10mPa・S未満だと、モノマー積層体にお
ける各層が混合して屈折率分布の精度が低下するので好
ましくない。また、1000mPa・S超だと、流し込み作業性
が悪くなるので好ましくない。特にモノマー組成物の粘
度を30〜800mPa・Sとすることが好ましい。必要に応じ
てモノマー組成物に溶媒を添加しても良い。
10〜1000mPa・Sに調整することが好ましい。モノマー組
成物の粘度が、10mPa・S未満だと、モノマー積層体にお
ける各層が混合して屈折率分布の精度が低下するので好
ましくない。また、1000mPa・S超だと、流し込み作業性
が悪くなるので好ましくない。特にモノマー組成物の粘
度を30〜800mPa・Sとすることが好ましい。必要に応じ
てモノマー組成物に溶媒を添加しても良い。
【００１５】本発明においては二種以上のモノマー組成
物を用いるが、高精度の屈折率分布を得るため、モノマ
ー組成物は比重差の小さい組み合わせを選定することが
好ましい。二種以上のモノマー組成物の比重差が大きい
と、積層中に比重が大きいモノマー組成物が沈降して、
各層が交じり合って分散してしまい、屈折率分布の精度
が低下するので好ましくない。本発明においては、二種
以上のモノマー組成物の比重における最大値と最小値の
差を５％以下（最大値を100％とした場合）とすること
が好ましく、特に１％以下とすることが好ましい。
物を用いるが、高精度の屈折率分布を得るため、モノマ
ー組成物は比重差の小さい組み合わせを選定することが
好ましい。二種以上のモノマー組成物の比重差が大きい
と、積層中に比重が大きいモノマー組成物が沈降して、
各層が交じり合って分散してしまい、屈折率分布の精度
が低下するので好ましくない。本発明においては、二種
以上のモノマー組成物の比重における最大値と最小値の
差を５％以下（最大値を100％とした場合）とすること
が好ましく、特に１％以下とすることが好ましい。
【００１６】モノマー組成物を各々単独で重合させた場
合の屈折率差は、大きいほど好ましい。実用レベルの屈
折率分布を得るには、モノマー組成物を各々単独で重合
させて得られる有機ポリマーの屈折率差が0.005以上、
好ましくは0.01以上となる組み合わせを選定することが
好ましい。
合の屈折率差は、大きいほど好ましい。実用レベルの屈
折率分布を得るには、モノマー組成物を各々単独で重合
させて得られる有機ポリマーの屈折率差が0.005以上、
好ましくは0.01以上となる組み合わせを選定することが
好ましい。
【００１７】（b）モノマー積層体を作製する工程 二種以上のモノマー組成物の混合物を、混合割合を変化
させながら型に流し込むことにより、垂直方向に組成分
布を有するモノマー積層体を作製する。なお、「二種以
上のモノマー組成物の混合物」とは、少なくとも二種の
モノマー組成物を混合してなる混合物のみならず、二種
以上のモノマー組成物のうちいずれか単独のモノマー組
成物をも意味する。例えば、「モノマー組成物A及びBの
混合物」の語には、A：B＝100：０、A：B＝０：100の場
合も含まれる。
させながら型に流し込むことにより、垂直方向に組成分
布を有するモノマー積層体を作製する。なお、「二種以
上のモノマー組成物の混合物」とは、少なくとも二種の
モノマー組成物を混合してなる混合物のみならず、二種
以上のモノマー組成物のうちいずれか単独のモノマー組
成物をも意味する。例えば、「モノマー組成物A及びBの
混合物」の語には、A：B＝100：０、A：B＝０：100の場
合も含まれる。
【００１８】以下、二種類のモノマー組成物A及びBを用
いて、モノマー積層体を製造する例を説明する。簡略化
のため、モノマー組成物の種類を二種類とするが、三種
類以上のモノマー組成物を用いても良い。
いて、モノマー積層体を製造する例を説明する。簡略化
のため、モノマー組成物の種類を二種類とするが、三種
類以上のモノマー組成物を用いても良い。
【００１９】図１に、モノマー積層体の製造装置を示
す。モノマー組成物用タンク３及び４は、それぞれ配管
を介して混合槽８に連結されている。モノマー組成物A
及びBは、それぞれタンク３及び４に貯留されており、
各タンクと混合槽８を連結する配管には、バルブ５及び
６が設けられており、バルブ５及び６の開閉を調節して
モノマー組成物A及びBの混合割合を調整する。モノマー
組成物用タンクの数は、用いるモノマー組成物の種類の
数により増減できる。バルブ５、６及び10の開閉は、目
的モノマー積層体の製造のための操作手順を記憶した供
給プログラムを記憶した制御部13により制御されてい
る。目的モノマー積層体の製造のための操作手順は、ユ
ーザーによりコンピューター14を通じて入力される。
す。モノマー組成物用タンク３及び４は、それぞれ配管
を介して混合槽８に連結されている。モノマー組成物A
及びBは、それぞれタンク３及び４に貯留されており、
各タンクと混合槽８を連結する配管には、バルブ５及び
６が設けられており、バルブ５及び６の開閉を調節して
モノマー組成物A及びBの混合割合を調整する。モノマー
組成物用タンクの数は、用いるモノマー組成物の種類の
数により増減できる。バルブ５、６及び10の開閉は、目
的モノマー積層体の製造のための操作手順を記憶した供
給プログラムを記憶した制御部13により制御されてい
る。目的モノマー積層体の製造のための操作手順は、ユ
ーザーによりコンピューター14を通じて入力される。
【００２０】攪拌槽８の内部には攪拌装置９が取り付け
られており、攪拌槽８に注入されたモノマー組成物A及
びBが均一になるまで攪拌し、モノマー混合物ABを調整
する。次いでバルブ10を開き、モノマー混合物ABを、重
合用容器12に静かに流し込む。重合用容器12の形状は特
に限定されず、例えば、直方体、円筒形、丸底円筒形、
かまぼこ型等が挙げられる。重合用容器12の内面には、
予め離型剤を塗布しておくことが好ましい。
られており、攪拌槽８に注入されたモノマー組成物A及
びBが均一になるまで攪拌し、モノマー混合物ABを調整
する。次いでバルブ10を開き、モノマー混合物ABを、重
合用容器12に静かに流し込む。重合用容器12の形状は特
に限定されず、例えば、直方体、円筒形、丸底円筒形、
かまぼこ型等が挙げられる。重合用容器12の内面には、
予め離型剤を塗布しておくことが好ましい。
【００２１】同様にして、モノマー組成物A及びBの混合
割合を変化させながらモノマー混合物A及びBを順次積層
していく。所定の混合率に調製されたモノマー混合物AB
を重合用容器12に静かに流し込み、モノマー組成物ABの
混合割合の異なる次のモノマー混合物ABを各層が混合し
ないよう静かに流し込む操作を繰り返す。
割合を変化させながらモノマー混合物A及びBを順次積層
していく。所定の混合率に調製されたモノマー混合物AB
を重合用容器12に静かに流し込み、モノマー組成物ABの
混合割合の異なる次のモノマー混合物ABを各層が混合し
ないよう静かに流し込む操作を繰り返す。
【００２２】この時、積層された各層の厚みに特に制限
はない。
はない。
【００２３】モノマー組成物A及びBの混合物を重合させ
て得られるランダム共重合体の屈折率は、Lorenz−Lore
nzの式により、ある程度予測可能であり、所望の屈折率
分布となるようモノマー組成物A及びBの混合割合を調製
する。屈折率分布は、例えば図２(a)のように、最初に
A：100％のモノマー組成物を流し込み、最終的にB：100
％となるよう直線的に屈折率を変化させても良いし、図
２（b）、（c）、(d)のように曲線を描くように屈折率
を変化させても良い。また、階段状に屈折率を変化させ
ても良い（図示せず）。
て得られるランダム共重合体の屈折率は、Lorenz−Lore
nzの式により、ある程度予測可能であり、所望の屈折率
分布となるようモノマー組成物A及びBの混合割合を調製
する。屈折率分布は、例えば図２(a)のように、最初に
A：100％のモノマー組成物を流し込み、最終的にB：100
％となるよう直線的に屈折率を変化させても良いし、図
２（b）、（c）、(d)のように曲線を描くように屈折率
を変化させても良い。また、階段状に屈折率を変化させ
ても良い（図示せず）。
【００２４】以上、二種類のモノマー組成物A及びBを用
いて製造するモノマー積層体について説明したが、本発
明はそれに限定されず、その趣旨を変更しない限り種々
の変更を加えることができる。
いて製造するモノマー積層体について説明したが、本発
明はそれに限定されず、その趣旨を変更しない限り種々
の変更を加えることができる。
【００２５】(c) モノマー積層体を重合させる工程 得られたモノマー積層体を重合用容器12に入れたまま重
合させ、屈折率分布型光学素子を得る。重合条件はモノ
マー組成物の種類により異なるが、５〜30℃で昇温を開
始し、100〜130℃まで30〜60時間掛けて緩やかに昇温加
熱するのが好ましい。
合させ、屈折率分布型光学素子を得る。重合条件はモノ
マー組成物の種類により異なるが、５〜30℃で昇温を開
始し、100〜130℃まで30〜60時間掛けて緩やかに昇温加
熱するのが好ましい。
【００２６】上述の方法で得られる屈折率分布型光学素
子の大きさに特に制限はなく、従来口径数mmでしかなか
ったものに比べて大径の屈折率分布型光学素子が容易に
得られる。例えば図３に示すように、得られた屈折率分
布型光学素子を、屈折率分布を有する軸方向に板状に切
断し、機械加工、研磨することにより所望の形状のレン
ズを得ることができる。
子の大きさに特に制限はなく、従来口径数mmでしかなか
ったものに比べて大径の屈折率分布型光学素子が容易に
得られる。例えば図３に示すように、得られた屈折率分
布型光学素子を、屈折率分布を有する軸方向に板状に切
断し、機械加工、研磨することにより所望の形状のレン
ズを得ることができる。
【００２７】本発明においては、二種以上のモノマー組
成物の混合割合を順次変化させながら型に流し込むだけ
で、軸方向に屈折率分布を付与することができるので、
高精度な制御を要することなく屈折率分布型光学素子を
量産できる。また、大面積化が容易であり、屈折率分布
型光学素子の用途の幅が拡大される。本発明の屈折率分
布型光学素子は、後加工で様々な屈折率分布のパターン
が実現可能であり、様々な光学素子に有効に利用でき
る。
成物の混合割合を順次変化させながら型に流し込むだけ
で、軸方向に屈折率分布を付与することができるので、
高精度な制御を要することなく屈折率分布型光学素子を
量産できる。また、大面積化が容易であり、屈折率分布
型光学素子の用途の幅が拡大される。本発明の屈折率分
布型光学素子は、後加工で様々な屈折率分布のパターン
が実現可能であり、様々な光学素子に有効に利用でき
る。
【００２８】
【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００２９】実施例１ モノマー組成物Aとしてm-キシリレンジイソシアネート4
35重量部、ペンタエリスリトールテトラキス（3-メルカ
プトプロピオネート）565重量部、硬化触媒ジブチルチ
ンジラウレート１重量部の混合物、モノマー組成物Bと
してm-キシリレンジイソシアネート520重量部、4-メル
カプトメチル-3,6-ジチア-1,8-オクタンジオール480重
量部、硬化触媒ジブチルチンジラウレート１重量部の混
合物を調製した。なお、モノマー組成物A及びBの比重は
各々1.34及び1.35である。また、モノマー組成物A及びB
を各々単独で重合させた場合の有機ポリマーの屈折率
は、1.60及び1.66である。
35重量部、ペンタエリスリトールテトラキス（3-メルカ
プトプロピオネート）565重量部、硬化触媒ジブチルチ
ンジラウレート１重量部の混合物、モノマー組成物Bと
してm-キシリレンジイソシアネート520重量部、4-メル
カプトメチル-3,6-ジチア-1,8-オクタンジオール480重
量部、硬化触媒ジブチルチンジラウレート１重量部の混
合物を調製した。なお、モノマー組成物A及びBの比重は
各々1.34及び1.35である。また、モノマー組成物A及びB
を各々単独で重合させた場合の有機ポリマーの屈折率
は、1.60及び1.66である。
【００３０】次に、図１に示す装置を用いて、モノマー
組成物A：100％から最終的にモノマー組成物B：100％と
なるように、モノマー組成物A及びBの比率を１％ずつ変
化させながら、離型剤を塗布した型（内径100mm×高さ1
50mmの円筒状型）に、モノマー混合物ABを６時間かけて
静かに流し込んだ。これにより、モノマー組成物A：100
％からモノマー組成物B：100％に段階的に変化する計10
1層からなるモノマー積層体を作製した。当該モノマー
積層体を10℃から120℃まで48時間掛けて緩やかに昇温
加熱し、重合させることにより、屈折率変化が0.06の屈
折率分布型光学素子を作製した。屈折率のプロファイル
を図４に示す。
組成物A：100％から最終的にモノマー組成物B：100％と
なるように、モノマー組成物A及びBの比率を１％ずつ変
化させながら、離型剤を塗布した型（内径100mm×高さ1
50mmの円筒状型）に、モノマー混合物ABを６時間かけて
静かに流し込んだ。これにより、モノマー組成物A：100
％からモノマー組成物B：100％に段階的に変化する計10
1層からなるモノマー積層体を作製した。当該モノマー
積層体を10℃から120℃まで48時間掛けて緩やかに昇温
加熱し、重合させることにより、屈折率変化が0.06の屈
折率分布型光学素子を作製した。屈折率のプロファイル
を図４に示す。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の屈折率分
布型光学素子は、単独で重合させた場合に屈折率の異な
る有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物の混合
物を、混合割合を変化させながら型に流し込むことによ
り、垂直方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製
し、当該モノマー積層体を重合させてなるため、高精度
な制御を要することなく屈折率分布型光学素子を量産で
きるとともに、大面積化が容易であり、屈折率分布型光
学素子の用途の幅が拡大される。かかる特徴を有する本
発明の屈折率分布型光学素子は、多くの光学部材用途に
極めて有効である。
布型光学素子は、単独で重合させた場合に屈折率の異な
る有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物の混合
物を、混合割合を変化させながら型に流し込むことによ
り、垂直方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製
し、当該モノマー積層体を重合させてなるため、高精度
な制御を要することなく屈折率分布型光学素子を量産で
きるとともに、大面積化が容易であり、屈折率分布型光
学素子の用途の幅が拡大される。かかる特徴を有する本
発明の屈折率分布型光学素子は、多くの光学部材用途に
極めて有効である。
【図１】 モノマー積層体の製造装置を示す概略断面図
である。
である。
【図２】 本発明の屈折率分布型光学素子における屈折
率分布の一例を示す。
率分布の一例を示す。
【図３】 本発明の屈折率分布型光学素子における屈折
率分布の一例を示す。
率分布の一例を示す。
【図４】 本発明の屈折率分布型光学素子における屈折
率分布の一例を示す。
率分布の一例を示す。
１・・・モノマー組成物A ２・・・モノマー組成物B ３、４・・・モノマー組成物用タンク ５、６、10・・・バルブ ７・・・モノマー混合物AB ８・・・攪拌槽 ９・・・撹拌器 11・・・モノマー積層体 12・・・重合用容器 13・・・制御部 14・・・コンピューター
Claims (5)
- 【請求項１】 軸方向に屈折率が変化する屈折率分布型
光学素子において、単独で重合させた場合に屈折率の異
なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物の混
合物を、混合率を変化させながら型に流し込むことによ
り、垂直方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製
し、前記モノマー積層体を重合させたことを特徴とする
屈折率分布型光学素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の屈折率分布型光学素子
において、前記二種以上のモノマー組成物を各々単独で
重合させた場合に得られる有機ポリマーの屈折率差が0.
005以上となることを特徴とする屈折率分布型光学素
子。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の屈折率分布型光
学素子において、前記二種以上のモノマー組成物は、比
重における最大値と最小値の差が５％以下（最大値を10
0％とした場合）であることを特徴とする屈折率分布型
光学素子。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の屈折率
分布型光学素子において、前記モノマー組成物は、モノ
マー組成物A及びBの二種類からなり、前記モノマー組成
物Aは、m-キシリレンジイソシアネート及びペンタエリ
スリトールテトラキス（3-メルカプトプロピオネート）
の混合物であり、前記組成物Bがm-キシリレンジイソシ
アネート及び4-メルカプトメチル-3,6-ジチア-1,8-オク
タンジオールの混合物であることを特徴とする屈折率分
布型光学素子。 - 【請求項５】 (a) 単独で重合させた場合に屈折率の異
なる有機ポリマーとなる二種以上のモノマー組成物を調
製する工程、（b）前記二種以上のモノマー組成物の混
合割合を変化させながら型に流し込むことにより、垂直
方向に組成分布を有するモノマー積層体を作製する工
程、及び（c）前記モノマー積層体を重合させる工程を
含むことを特徴とする軸方向に屈折率分布を有する屈折
率分布型光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387822A JP2002189103A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 屈折率分布型光学素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387822A JP2002189103A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 屈折率分布型光学素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002189103A true JP2002189103A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18854671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387822A Withdrawn JP2002189103A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 屈折率分布型光学素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002189103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021501707A (ja) * | 2017-11-02 | 2021-01-21 | マジック リープ， インコーポレイテッドＭａｇｉｃ Ｌｅａｐ，Ｉｎｃ． | ポリマー材料の調製および分注ならびにそれからのポリマー物品の生産 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247003A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | Canon Inc | 光学素子の製造方法 |
| JPS63500685A (ja) * | 1985-08-22 | 1988-03-10 | ノルスク・ヒドロ・アクシェセルスカ−プ | グレ−デッド屈折率を有する中間加工物とその製造方法 |
| JPH0420901A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-24 | Nok Corp | 軸方向屈折率分布型レンズの製造方法 |
| JPH05214153A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 発泡性ビニル系重合体粒子の製造法 |
| JPH0575701U (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 光伝送体アレイ |
| JPH0776685A (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Osaka Prefecture | 分散型エレクトロルミネッセンス素子用バインダー組成物 |
| JPH08157503A (ja) * | 1994-12-01 | 1996-06-18 | Michirou Tsukura | 組成分布を有する重合体およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387822A patent/JP2002189103A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63500685A (ja) * | 1985-08-22 | 1988-03-10 | ノルスク・ヒドロ・アクシェセルスカ−プ | グレ−デッド屈折率を有する中間加工物とその製造方法 |
| JPS6247003A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | Canon Inc | 光学素子の製造方法 |
| JPH0420901A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-24 | Nok Corp | 軸方向屈折率分布型レンズの製造方法 |
| JPH05214153A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 発泡性ビニル系重合体粒子の製造法 |
| JPH0575701U (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 光伝送体アレイ |
| JPH0776685A (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Osaka Prefecture | 分散型エレクトロルミネッセンス素子用バインダー組成物 |
| JPH08157503A (ja) * | 1994-12-01 | 1996-06-18 | Michirou Tsukura | 組成分布を有する重合体およびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021501707A (ja) * | 2017-11-02 | 2021-01-21 | マジック リープ， インコーポレイテッドＭａｇｉｃ Ｌｅａｐ，Ｉｎｃ． | ポリマー材料の調製および分注ならびにそれからのポリマー物品の生産 |
| JP7267274B2 (ja) | 2017-11-02 | 2023-05-01 | マジック リープ， インコーポレイテッド | ポリマー材料の調製および分注ならびにそれからのポリマー物品の生産 |
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