JP2006309255A

JP2006309255A - 光伝送体、光伝送体アレイおよびレンズプレート

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Publication number: JP2006309255A
Application number: JP2006156003A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Uozu; 吉弘魚津; 憲史 ▲廣▼田; Norifumi Hirota; Toshinori Sumi; 敏則隅; Teruhiro Ishimaru; 輝太石丸
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】色収差によるにじみの少ない画像伝送ができ、かつ、中心部と外周部との屈折率差の大きい光伝送体を提供する。
【解決手段】中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少している半径Ｒの円柱状の光伝送体。０〜０．８Ｒの範囲内でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下である。０．５Ｒ〜Ｒの範囲内が、（Ａ）メチルメタクリレート、及び／または（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／またはｔ−ブチルメタクリレート、並びに（Ｃ）フッ素化アルキルメタクリレートを構成単位として含有する重合体で構成される。０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲における全重合体中に占めるフッ素化アルキルメタクリレートの含有率が０〜２０重量％である。０．９９Ｒ〜Ｒの範囲における全重合体中に占めるフッ素化アルキルメタクリレートの含有率が２０〜６０重量％である。
【選択図】図１

Description

本発明は光学技術なかでも光伝送技術に属するものであり、特にプラスチック製の光伝送体、及び、これを用いた光伝送体アレイ、イメージセンサー、レンズプレート及び画像形成装置に関する。

内部に連続的な屈折率分布を有する光伝送体は既に特公昭４７−８１６号公報においてガラス製のものが提案されている。また、合成樹脂製のものは特公昭４７−２８０５９号公報において提案されている。その後、様々な手法により得られるガラス製や合成樹脂製の光伝送体が提案されている。この屈折率分布型光伝送体は一般的には、その両端面を伝送体中心軸に垂直な平行平面となるように鏡面研磨して、単体で微小レンズとして使用されている。また、その多数を互いに平行となるようにしてアレイ状に配列し接着一体化してレンズアレイの形態として、複写機、ファクシミリ、スキャナ等のラインセンサと組み合わせて、あるいはＬＥＤプリンタの書き込みデバイス等を構成するのに広く用いられている。また、その多数を互いに平行となるようにして平面状に配列しプレート状のレンズ集合体（レンズプレート）としたものも、２次元の画像情報の読み取り、伝送あるいは表示のための装置の部品として用いられている。また、特定の用途においては、光伝送体の片端面または両端面を若干の曲率を有する球面形状となした上で使用される。

これらの従来の屈折率分布型光伝送体は、優れた画像伝送特性を有するが、その中心軸から外周部にかけてのアッベ数変化が大きく、いずれのものも大きな色収差を持っていた。また、特公昭５７−５９２４１号公報には色収差の小さい合成樹脂製光伝送体の製造方法が開示されている。この製造方法により得られる光伝送体でも、その中心軸と外周部とのアッベ数の差は１０以上と大きく、伝送される画像に色収差によるにじみや斑が生じていた。更に、特開平７−３５９２９号公報には中心部と外周部とのアッベ数の差が２以下の屈折率分布型光伝送体が開示されている。この光伝送体は伝送する画像のにじみや斑は少ないものの、中心部と外周部との屈折率差が小さいものしか得られなかった。
特公昭４７−８１６号公報特公昭４７−２８０５９号公報特公昭５７−５９２４１号公報特開平７−３５９２９号公報

一方、色収差の小さい屈折率分布型レンズ（光伝送体）およびレンズアレイ（光伝送体アレイ）においても、高い解像力を持つ光学特性に優れたレンズが求められており、これら高い解像力及び良好な画像コントラストを得る上でいわゆるフレア光とクロストーク光が問題となる。

屈折率分布型レンズでは、一方の端面から入射した光線はレンズ内をサインカーブを描いて進行し他端面から出射して結像するのであるが、一般にレンズ内の屈折率分布は必ずしも理想的な分布に一致しているわけではない。特に外周部付近で理想的分布から外れており、この外周部付近での屈折率分布の歪みとレンズ側周面を通してレンズ内に入る外光に起因してレンズ周辺にフレア光と呼ばれる結像に寄与しないぼやけた光が発生する。このフレア光がレンズの解像力及び画像のコントラストに悪影響を及ぼすのである。また、レンズアレイにおいては隣接レンズ間をクロストークする光がレンズアレイの解像度に悪影響を及ぼす。

そこで本発明者らは、色収差によるにじみの少ない画像伝送ができ、かつ、中心部と外周部との屈折率差の大きい光伝送体を開発すべく検討した結果、本発明に到達したものである。

本発明によれば、
複数種の重合体から構成され、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少している半径Ｒの円柱状の光伝送体であって、
前記複数種の重合体が、該重合体を構成する単量体として、（Ａ）メチルメタクリレート、及び／または（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／またはｔ−ブチルメタクリレートを含有し、
中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲内でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下であり、
中心から外周部に向かう０．５Ｒ〜Ｒの範囲内が、（Ａ）メチルメタクリレート、及び／または（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／またはｔ−ブチルメタクリレート、並びに（Ｃ）フッ素化アルキルメタクリレートを構成単位として含有する重合体で構成されており、中心から外周部に向かう０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲における全重合体中に占める前記フッ素化アルキルメタクリレートの含有率が０〜２０重量％であり、中心から外周部に向かう０．９９Ｒ〜Ｒの範囲における全重合体中に占める前記フッ素化アルキルメタクリレートの含有率が２０〜６０重量％であることを特徴とする光伝送体アレイ用光伝送体、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記脂環式基含有（メタ）アクリレートの脂環式基がトリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニル基、アダマンチル基及びイソボルニル基のうちのいずれかである。

本発明の一態様においては、前記フッ素化アルキルメタクリレートが２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリレート及び２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレートのうちのいずれかである。

本発明の一態様においては、外周面から中心に向かう１００μｍ以内の部分に光吸収剤がほぼ均一に混在する光吸収剤混在層が形成されている。

本発明の一態様においては、前記光吸収剤混在層はＮ層（Ｎ≧２）形成されており、中心から外周部に向ってｎ層目（ｎ＝１，２，・・・・・，Ｎ）の光吸収剤混在層内における光吸収剤の濃度をｄ_nとしたとき、１以外のｎについて
ｄ_n ＞ｄ_n-1
である。

本発明の一態様においては、前記光吸収剤混在層はＮ層（Ｎ≧２）形成されており、中心から外周部に向ってｎ層目（ｎ＝１，２，・・・・・，Ｎ）の光吸収剤混在層内における特定波長での吸光度をＡ_nとしたとき、１以外のｎについて
Ａ_n ＞Ａ_n-1
である。

また、本発明によれば、以上のような光伝送体を複数互いに平行になるようにして該光伝送体の中心軸の方向を横切る１つの方向に１列に配列してなる光伝送体配列を少なくとも１つ有することを特徴とする光伝送体アレイ、が提供される。

また、本発明によれば、以上のような光伝送体アレイと該光伝送体アレイにより画像が結像されるセンサーとを含むことを特徴とするイメージセンサー、が提供される。

さらに、本発明によれば、ｄ_n ≧５ｄ_n-1 またはＡ_n ≧５Ａ_n-1である前記光伝送体を複数互いに平行になるようにして密着させて該光伝送体の中心軸の方向を横切る方向に平面状に配列してなることを特徴とするレンズプレート、が提供される。

また、本発明によれば、以上のようなレンズプレートと、画像光源と、前記レンズプレートにより前記画像光源の画像が投写されるスクリーンとを含むことを特徴とする画像形成装置、が提供される。

本発明の光伝送体は、中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下であるため、従来の屈折率分布型光伝送体よりも色収差が少なく、画像斑の少ない伝送を行うことができる。また、光吸収剤を所定範囲の部分に混在させることにより色収差が少なく、フレア光、クロストーク光の影響の少ない光伝送体とすることができる。本発明の光伝送体アレイは、色収差によるにじみが少なく、フレア光、クロストーク光の影響が少ないため性能が高い。本発明の光伝送体アレイを用いてイメージセンサーを構成することにより、鮮明で斑の少ない画像が得られる。本発明のレンズプレートは色収差が少なく、クロストーク光、フレア光の影響が少ないため２次元の画像を鮮明に伝送できる。本発明の２次元画像形成装置はディスプレイ上の表示をスクリーン上に鮮明に映し出すことができる。

以下、本発明の光伝送体、光伝送体アレイ、イメージセンサー、レンズプレートおよび画像形成装置の実施の形態を説明する。

図１及び図２は、いずれも本発明のプラスチック光伝送体の一実施形態の中心軸と直交する面での断面図である。光伝送体１は、中心軸４から外周面に向かって屈折率が連続的に減少している半径Ｒの円柱状の光伝送体であり、中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲内（即ち、光伝送体の中心軸から外周面に向かう半径方向の０〜０．８Ｒの範囲内）［Ｘ＋Ｙ］でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下である。

光伝送体１に用いる重合体を構成する単量体は以下に示す（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）からなる：
（Ａ）メチルメタクリレート、
（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／又はｔ−ブチルメタクリレート、
（Ｃ）フッ素化アルキルメタクリレート。

光伝送体１の中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲［Ｘ＋Ｙ］に用いるプラスチック（重合体）を構成する単量体としては、単独重合体のアッベ数の差が２以下の２種類以上の単量体を用いることが好ましく、主として上記の（Ａ）と（Ｂ）とをもって構成することが好ましい。０〜０．８Ｒの範囲内の全重合体中に占める（Ａ）及び（Ｂ）の合計含有量は９０〜１００重量％であることが好ましい。（Ｂ）の２種の単量体はその両方を用いても良いし、一方のみを用いても良い。このような構成とすることにより、メチルメタクリレートの重合体であるポリメチルメタクリレートのアッベ数が５５、脂環式基含有（メタ）アクリレートの単独重合体のアッベ数が５３〜５５前後、ｔ−ブチルメタクリレートの単独重合体のアッベ数が５５であるため、光伝送体の中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲で重合体のアッベ数の差を２以下とすることができる。光伝送体１は、中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲内でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下であるために色収差が非常に小さいという特徴を有する。

脂環式基含有（メタ）アクリレートの脂環式基としてはトリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニル基、アダマンチル基、イソボルニル基が好ましく用いられる。

本発明の光伝送体においては、中心と外周部との屈折率差を大きくとり、光伝送体の外周部付近の屈折率分布を良くするために、光伝送体１の外周部側に、（Ｃ）フッ素化アルキルメタクリレートを使用している。フッ素化アルキルメタクリレートは屈折率が十分に低く、上記（Ａ）及び／または（Ｂ）とともに用いると透明性の高い重合体を得ることができる。中心から外周部に向かう０．５Ｒ〜Ｒの範囲［Ｙ＋Ｚ＋Ｗ］内に設定される所定の範囲にフッ素化アルキルメタクリレートを含有させ、特に、０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲［Ｙ］においては全重合体中に占めるフッ素化アルキルメタクリレートの含有率が０〜２０重量％となるようにするのが好ましく、０．９９Ｒ〜Ｒの範囲［Ｗ］においては全重合体中に占めるフッ素化アルキルメタクリレートの含有率が２０〜６０重量％となるようにするのが好ましい。フッ素化アルキルメタクリレートが含有される所定範囲は、その含有量や光伝送体に要求される性能などにより適宜設定されるが、光伝送体の屈折率分布を十分良好にするためには、０．８Ｒ〜Ｒの範囲を含むように設定することが好ましい。

即ち、光伝送体１の外周部に屈折率が低いフッ素化アルキルメタクリレートを含有させることにより、外周部の屈折率分布を良くし、また屈折率差を大きくして屈折率分布定数ｇの値を上げることにより共役長が短い光伝送体とすることができる。但し、一方において、フッ素化アルキルメタクリレートはアッベ数が大きく（ポリメチルメタクリレートＰＭＭＡのアッベ数５５に対して、オクタフルオロペンチルメタクリレートのホモポリマーのアッベ数６６）、これを含有させると光伝送体１内のアッベ数の差が大きくなり色収差が悪化する傾向にある。ここで、光伝送体１の中心部に近いほどアッベ数の差が色収差に及ぼす影響が大きく、外周部に近いほど影響が小さいので、フッ素化アルキルメタクリレートを外周部に近い範囲に含有させるようにする（即ち、０．５Ｒを含み０．５Ｒよりも外側の所定範囲に含有させ、０．５Ｒより内側には実質的に含有させない）。光伝送体１の中心部に近い程アッベ数の差を小さくすることが好ましいため、０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲におけるフッ素化アルキルメタクリレートの含有量を上記のように比較的少なく（好ましくは０〜２０重量％）し、０．９９Ｒ〜Ｒの範囲はアッベ数の差が色収差に及ぼす影響がかなり小さいので、屈折率分布を良好にするため上記のように比較的多く（好ましくは２０〜６０重量％）フッ素化アルキルメタクリレートを含有させる。０．８Ｒ〜０．９９Ｒの範囲では、０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲と０．９９Ｒ〜Ｒの範囲との中間的な含有率とすることができる。

中心部と外周部との屈折率差が小さいと共役長が長くなるので、光伝送体アレイとして結像光学系を構成する時の光学系のサイズが大きくなってしまうため好ましくない。また、フッ素化アルキルメタクリレートを使用しないと外周部付近の屈折率分布が悪いためフレア光、クロストーク光が増加し、その影響で光伝送体の性能が低下する。

フッ素化アルキルメタクリレートの例としては2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1-トリフルオロメチル-2,2,2- トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロブチルメタクリレート等をあげることができる。フッ素化アルキルメタクリレートとしては、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルメタクリレートと2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートのいずれかを用いることが特に好ましい。

以上のような単量体を用いて屈折率分布型光伝送体を作製するには、これら単量体の共重合体、あるいは重合体の混合物の形で用いることができる。

本発明の屈折率分布型光伝送体を作製するに際しては、上記単量体に加え、得られる光伝送体の透明性の低下、屈折率差の低下、及び０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数差の増大を実質上招かないような範囲で他の単量体をも併用することができる。

本発明の屈折率分布型プラスチック光伝送体は、中心から外周に向かってその距離の２乗にほぼ比例して低下する二次曲線状の屈折率分布を有しているため、良好な画像伝送を行うことができる。

また、本発明の光伝送体は、中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下であるため、伝送される画像は色収差の大きさに起因するにじみが少ないという利点を有している。さらに、該光伝送体の中心部と外周部との屈折率差を大きくできるため、光学系をコンパクトにすることができる。また、外周部付近の屈折率分布が良好であるため光学的性能が高い。

本発明の光伝送体には、以上説明した光伝送体の外周部付近に若干存在する屈折率分布の不整部分により発生するフレア光を減少させ、また、光伝送体アレイとした場合のクロストーク光を減少させる目的で光吸収剤を所定の半径方向範囲にほぼ均一に混在させることができる。

本発明の光伝送体において、光吸収剤はその外周面から１００μｍ以内の所定範囲の部分に混在されている。この範囲には従来法で製造された場合に外周部の屈折率分布が不整となる部分が含まれている。光吸収剤を添加する部分は、外周部の屈折率分布が不整な部分だけでなく、屈折率分布が良好な部分を含んでいても良い。光吸収剤を添加する部分が外周部側の１００μｍを超えて中心側へと拡がると光量が著しく低下するため好ましくない。

本発明の光伝送体は外周部に光吸収剤が分散されているためにその近傍で発生するフレア光は界面反射することなしに光吸収剤によって吸収される。このため光伝送体のフレア光が減少し、光伝送体の性能が向上する。

また、本発明の光伝送体において、光吸収剤が均一に混在する光吸収剤混在層がＮ層（Ｎ≧２）形成され、かつ、中心から外周部に向ってｎ層目（ｎ＝１，２，・・・・・，Ｎ）の光吸収剤混在層内における光吸収剤の濃度をｄ_nとしたとき、
ｄ_n ＞ｄ_n-1
である光伝送体は、光伝送体アレイにおける隣接レンズ間のクロストーク光が大幅に減少するため好ましい。図２に光吸収剤が２層形成された光伝送体の例を示す。図２の形態では、１層目の光吸収剤混在層２は２層目の光吸収剤混在層３のすぐ内側に隣接して位置している。

光吸収剤についての前記ｄ_n ＞ｄ_n-1 という式を別の表現で表すと、中心から外周部に向ってｎ層目（ｎ＝１，２，・・・・・，Ｎ）の光吸収剤混在層内における特定波長での吸光度をＡ_nとしたとき、
Ａ_n ＞Ａ_n-1
である。ここにおける特定波長とは、光伝送体に添加されている光吸収剤の吸収波長のうちの任意の１つの波長であって、実用的には可視光、近赤外光、近紫外光の波長域に設定される。光吸収剤が複数の種類存在する場合は１つの特定波長における複数の光吸収剤の吸光度の合計についてＡ_n＞Ａ_n-1 が成り立っていれば良い（但し、複数の波長のそれぞれにおいて複数の光吸収剤の吸光度の合計についてＡ_n ＞Ａ_n-1が成り立っていることが好ましい）。この特定波長の光を用いて光伝送体を使用することにより、光伝送体内に光吸収剤を導入した効果が発揮される。吸光度の測定方法としては、各光吸収剤混在層を同じ厚さのフィルム状にして分光光度計で測定する方法や、各光吸収剤混在層について同じ重量を量り取って溶媒に溶解し分光光度計で測定する方法などがある。

光伝送体１は外周部に光吸収剤が分散されているためにその近傍付近で発生するフレア光は界面反射することなしに光吸収剤によって吸収される。さらに、ｄ_n＞ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ＞Ａ_n-1 ）であり、光吸収剤混在層３における光吸収剤の濃度が高いので、図３に示されているように多数の光伝送体１を互いに平行となるようにして光伝送体の方向と直交する方向にアレイ状（列状）に配列して光伝送体アレイ５とした場合に、隣接光伝送体１間をクロストークする光が大幅に減少するため、光伝送体アレイ５の性能が向上するという特徴がある。また、ｄ_n≦ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ≦Ａ_n-1 ）である場合に比べて、光伝送体１を伝送される光量を高く維持することができる。つまり、光伝送体１を構成する組成物中に厚み方向に光吸収剤がほぼ均一に混在している層が２層以上形成され、ｄ_n＞ｄ_n-1（あるいはＡ_n ＞Ａ_n-1 ）であるために、光伝送体アレイ５のクロストーク光が減少し且つ光伝送体アレイ５の伝送光量の低下は小さい。尚、図３において、光伝送体１どうしを接合する接着剤及び光伝送体１のアレイ状配列の維持のための側板などは、図示を省略されている。

光伝送体１は、ｄ_n ＞ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ＞Ａ_n-1 ）であることを特徴としているが、光伝送体アレイ５におけるクロストーク光を効果的に減少させ、光量の低下を効果的に防ぐためには、さらに、
ｄ_n ≧２ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ≧２Ａ_n-1 ）
であることが好ましい。また、さらに、
ｄ_n ≧５ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ≧５Ａ_n-1 ）
である場合は、図４に示されているように多数の光伝送体１を互いに平行となるようにして光伝送体の中心軸の方向と直交する方向に平面状に配列してなるレンズプレート６においても、クロストーク光がほとんど観測されなくなるため特に好ましい。即ち、レンズプレート６においては、１本の光伝送体１が他の６本の光伝送体と接しているので、クロストークする光の量が光伝送体アレイ５と比べて多い。そのため、多数の光伝送体１を用いてレンズプレート６を構成する場合には、クロストーク光をより一層効果的に除去するために、ｄ_n≧５ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ≧５Ａ_n-1 ）とすることが好ましいのである。

光伝送体１の光吸収剤混在層２，３のそれぞれの中での光吸収剤の濃度はほぼ均一なものになっている。光伝送体１中を透過する光の分布を図２の断面内でみると、中心部を通過する光の方が周辺部を通過する光より多くなっている。従って、周辺部に行くに従い屈折率分布は悪くなるが実際の通過光の量は少なくなり、中心部に近くなるに従い屈折率分布の理想からのずれは少なくなり且つ通過する光の量は多くなる。このことから、光吸収剤は、屈折率分布が不整な部分（周辺部）に存在する方がフレア光の防止には効果的である。

光吸収剤としては、光伝送体１が用いられる光学系で使用される波長の光を吸収し得る種々の染料、顔料、色素が使用できる。光伝送体１での使用波長光を吸収する染料を組み合わせて用いることが特に有効である。光伝送体１を、例えば光伝送体アレイ５としてカラースキャナー等の用途に用いる場合には、ＲＧＢ各波長の光を吸収する染料を組み合わせて用いることが好ましい。可視光領域のすべての光を吸収することを目的とする場合には、多種の染料、顔料、色素を混合した黒色のものを選択できる。また、カーボンブラック、グラファイトカーボン等の光吸収剤も用いることができる。その他光を吸収する物質であれば特に限定されることはない。本発明においては、光吸収剤が光伝送体１を構成する組成物中に分散されて存在するのが好ましい。これは、有機高分子体中に染料分子、顔料分子が物理的あるいは化学的親和力の場で分散あるいは結合している状態である。

光伝送体１の光吸収剤混在層２，３に含有される光吸収剤の濃度は好ましくは０．００１〜１０重量％、更に好ましくは０．０１〜１重量％の範囲である。濃度が低すぎるとフレア光防止の効果やクロストーク光防止の効果が低い。

光伝送体アレイ５は光伝送体１を用いて従来公知の方法で作製することができる。光伝送体１が図３に示すように１列に配列され、あるいはそれを複数列用いて各列が互いに平行となるように配置されていれば、アレイの形状、材質等は問わない。これにより、伝送画像のにじみが少なく、光学系をコンパクトに構成し得る光伝送体アレイが得られる。

本発明のイメージセンサーは、図５に示されているように、前記の光伝送体アレイ５および受光センサー３２を有する。読み取り原稿３３を照明するための光源３１を配置するのが好ましい。読み取り原稿３３を矢印方向に搬送しながら、光源３１により照明された読み取り原稿３３の画像を光伝送体アレイ５により受光センサー３２上に結像させて、読み取る。本発明のイメージセンサーは、光伝送体アレイ５の各光伝送体に混入してある光吸収剤の吸収波長にあわせた波長の光を用いてモノクロイメージセンサーとしても良いし、光伝送体に混入してある光吸収剤がＲＧＢ３原色を吸収するものである場合は、カラーイメージセンサーとしても良い。

カラーイメージセンサーとする場合は、光源３１としては、ＲＧＢ３原色のＬＥＤ光源または白色光源を用いることが好ましい。また、受光センサー３２としては、ＲＧＢ３原色のＬＥＤ光源を用いる場合はモノクロ用受光センサー、３原色用受光センサーのいずれを用いることも可能である。白色光源を用いる場合は３原色用の受光センサーを用いることができる。

本発明のイメージセンサーは、色収差による画像のにじみが少ないため、良好なカラーの画像読み取りが可能である。また、フレア光、クロストーク光の影響が少なく良好なモノクロまたはカラーの画像読み取りが可能である。

次に、レンズプレート６について説明する。レンズプレート６は、ｄ_n ≧５ｄ_n-1 （あるいはＡ_n≧５Ａ_n-1 ）である光伝送体１を密着させて平面状に配列してなるものである。

従来のレンズプレートにおいては、１本の光伝送体が他の６本の光伝送体と接するためクロストーク光が多く、クロストーク光により光伝送体からゴーストと呼ばれるぼやけた光が出射されて２次元画像表示性能に悪影響を及ぼしていた。しかし、本発明のレンズプレート６は、ｄ_n≧５ｄ_n-1 （あるいはＡ_n ≧５Ａ_n-1 ）である光伝送体１を用いているために、光伝送体１を密着させて平面状に配列しているにもかかわらず、クロストーク光による性能の低下が殆ど無く、表示画面として用いた場合に鮮明な表示画像を形成することができる。本発明のレンズプレート６は、２次元の画像の表示や読み取り、伝送等の用途に好ましく使用することができる。

レンズプレート６は次のようにして作製することができる。即ち、多数の光伝送体を互いに平行になるようにして俵積み状に最密充填で密着配列する。光伝送体間の隙間に黒色の光吸収剤等を添加した接着剤を注入して光伝送体どうしを接着固定する。接着固定された光伝送体の集合体を光伝送体の中心軸と垂直に切断し、端面を鏡面に研磨して、図４に示されているような所定の厚さのレンズプレート６を得る。

本発明の２次元画像形成装置は、図６に示されているように、レンズプレート６を用いることを特徴としている。即ち、この画像形成装置は、２次元の表示画像を形成する画像光源としてのディスプレイ３５とレンズプレート６とディスプレイ３５の画像が投写されるスクリーン３６とからなり、ディスプレイ３５の表示画像の正立実像をスクリーン３６上に表示するように配置されたものである。正立実像は拡大、等倍、縮小のいずれでも良く、目的に応じて選択すればよい。正立実像の拡大または縮小を行う場合には、レンズプレートとスクリーンとの間に拡大または縮小用のレンズを配置する。また、ディスプレイ３５、スクリーン３６は公知の任意のものを用いることができる。本発明の２次元画像形成装置はクロストーク光による影響が非常に少ないため鮮明な画像を形成することができる。

以上、光吸収剤混在層の層数Ｎが２の場合について説明したが、Ｎが３以上の場合であっても同様にして本発明の実施をすることが可能である。例えば、Ｎ＝３の場合、本発明の光伝送体は、［３層目の光吸収剤混在層の光吸収剤濃度ｄ₃（又は吸光度Ａ₃）］＞［２層目の光吸収剤混在層の光吸収剤濃度ｄ₂ （又は吸光度Ａ₂ ）］を満たし、且つ［２層目の光吸収剤混在層の光吸収剤濃度ｄ₂（又は吸光度Ａ₂ ）］＞［１層目の光吸収剤混在層の光吸収剤濃度ｄ₁ （又は吸光度Ａ₁ ）］を満たす。光伝送体をレンズプレートに用いる場合には、本発明の光伝送体は、ｄ₃＞５ｄ₂ 且つｄ₂ ＞５ｄ₁ （またはＡ₃ ＞５Ａ₂且つＡ₂ ＞５Ａ₁）を満たすことが好ましい。

本発明の光伝送体１は次のようにして製造することができる。未硬化状態での粘度が１０³ 〜１０⁸ ポイズなる物質であり、該物質を硬化した硬化物の屈折率ｎ_dがｎ_d1＞ｎ_d2＞・・・・＞ｎ_dX（Ｘ≧３）なるＸ個の未硬化状物を、この順に中心部から外周部へと積層する際に、外周面に向かって順次屈折率が低くなるような配置で、かつ、同心円状に複層積層した未硬化状の積層体（以下適宜「糸状体」と称する）に賦形し、糸状体の各層間の屈折率分布が連続的分布となるように隣接層間の物質の相互拡散処理を行いながら、または相互拡散処理を行った後、糸状体を硬化処理することにより製造される。得られる光伝送体の屈折率分布を理想的な分布に近づけるために、Ｘは４〜６の範囲であることが望ましい。なお、光伝送体に光吸収剤を混在させる場合は、例えば中心側からＸ番目及び／又はＸ−１番目の未硬化状物に光吸収剤をあらかじめ混入させておく。

本発明に用いられる未硬化状物質は、粘度が１０³ 〜１０⁸ ポイズで硬化性のものであることが好ましい。粘度が小さすぎると賦形に際し糸切れが生じるようになり糸状物の形成が困難である。また粘度が大きすぎると賦形時に操作性が不良となり各層の同心円性が損なわれたり、太さ斑の大きな糸状体となりやすいので好ましくない。未硬化状物は単量体と重合体との混合物から構成されていることが好ましい。

前記未硬化状物より形成した糸状物を硬化するには未硬化状物中に熱硬化触媒あるいは光硬化触媒を添加しておくことが好ましく、熱硬化触媒としては普通パーオキサイド系又はアゾ系の触媒が用いられる。光硬化触媒としてはベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテル、4'- イソプロピル-2- ヒドロキシ-2- メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルメチルケタール、2,2-ジエトキシアセトフェノン、クロロチオキサントン、チオキサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。

次いで未硬化状物を硬化させるには、硬化部において好ましくは紫外線を周囲から作用させ、熱硬化触媒及び／又は光硬化触媒を含有する糸状物を熱処理ないし光硬化処理を行う。

本発明の光伝送体１は例えば図７に示される糸状体成形装置を用いて製造することができる。図７は糸状体成形装置の模式的構成図であり、相互拡散部１２及び硬化処理部１３の部分だけを縦断面図で示してある。図７において、符号１０は同心円状複合ノズル、１１は押し出された未硬化の糸状体、１２は糸状体の各層の単量体を相互に拡散させて屈折率分布を与えるための相互拡散部、１３は未硬化状物を硬化させるための硬化処理部、１４は引き取りローラー、１５は製造された光伝送体、１６は巻き取り部、１７は不活性ガス導入口、１８は不活性ガス排出口である。糸状体１１から遊離する揮発性物質を相互拡散部１２及び硬化処理部１３から除去するため、不活性ガス導入口１７から不活性ガス例えば窒素ガスが導入される。

光重合に用いる光源としては１５０〜６００ｎｍの波長の光を発生する炭素アーク灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、レーザー光等が挙げられる。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１
ポリメチルメタクリレート（〔η〕＝０．４０，ＭＥＫ中，２５℃にて測定：以下ポリメチルメタクリレートの〔η〕は全て同じ）４７重量部、トリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニルメタクリレート３５重量部、メチルメタクリレート１８重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４９重量部、トリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニルメタクリレート１５重量部、メチルメタクリレート３６重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５１重量部、トリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニルメタクリレート１０重量部、ｔ−ブチルメタクリレート１０重量部、メチルメタクリレート２９重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、ｔ−ブチルメタクリレート３０重量部、メチルメタクリレート２０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４２重量部、メチルメタクリレート１８重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液とした。この５種類の原液を同心円状５層複合ノズルを用い中心から順次未硬化物の屈折率が低くなるように配列し同時に押し出した。複合紡糸ノズル１０の温度は４８℃であった。各層の吐出比は半径方向寸法の比で５５／１５／１２／１６／２であった。

ついで長さ３０ｃｍの各層相互拡散処理部１２を通しその後長さ１２０ｃｍ、４０Ｗのケミカルランプ１２本を円状に等間隔に配設された光照射硬化処理部１３の中心にストランドファイバを通過させて１２０ｃｍ／ｍｉｎの速度でニップローラー１４で引き取った。相互拡散処理部における窒素流量は８０Ｌ／ｍｉｎであった。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．５０２、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５５の間にあった。2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートは０．９Ｒより外側の範囲にのみ含有されており、その含有量は０．９９Ｒ〜Ｒにおいて３５重量％程度であった。

この光伝送体複数本を用い、両側板にはフェノール樹脂（厚さ１．２ｍｍ）２枚を用い、接着剤にはカーボンブラックを２ｗｔ％添加したエピフォーム（ソマール社製）を用い、側板の間に光伝送体を１列に平行に配列し接着剤を充填し、接着剤を硬化し、その後両端面を切断して研磨し、レンズ長７ｍｍの光伝送体アレイを作製した。この光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送（画像読み取り）を行ったところ、色収差によるにじみが少ない伝送像が得られた。共役長は１４ｍｍであった。

実施例２
実施例１でトリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニルメタクリレートをアダマンチルメタクリレートに変更した以外は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．５０８、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５５の間にあった。2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートの含有される範囲及びその含有量は実施例１とほぼ同様であった。

この光伝送体複数本を用い、レンズ長を６ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様にして光伝送体アレイを作製した。この光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少ない伝送像が得られた。共役長は１２ｍｍであった。

実施例３
ポリメチルメタクリレート４４重量部、イソボルニルメタクリレート４０重量部、メチルメタクリレート１６重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４９重量部、イソボルニルメタクリレート１５重量部、メチルメタクリレート３６重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５１重量部、イソボルニルメタクリレート１０重量部、ｔ−ブチルメタクリレート１０重量部、メチルメタクリレート２９重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、ｔ−ブチルメタクリレート１０重量部、メチルメタクリレート２５重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート１５重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４２重量部、メチルメタクリレート１８重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液とした。この５種類の原液を同心円状５層複合ノズルを用い中心から順次未硬化物の屈折率が低くなるように配列し同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は４８℃であった。各層の吐出比は半径方向寸法の比で４０／１５／２５／１８／２であった。これらの点を除いて実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．４９６、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５５の間にあった。2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートは０．６Ｒより外側の範囲にのみ含有されており、その含有量は０．５Ｒ〜０．８Ｒにおいて５重量％以下、０．９９Ｒ〜Ｒにおいて３５重量％程度であった。

この光伝送体複数本を用い、レンズ長を７．５ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様にして光伝送体アレイを作製した。この光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少ない伝送像が得られた。共役長は１６ｍｍであった。

実施例４
第１層形成用原液及び第５層形成用原液として実施例１と同じものを用いた。ポリメチルメタクリレート４８重量部、トリシクロ［５・２・１・０^2,6］デカニルメタクリレート２３重量部、メチルメタクリレート２９重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、トリシクロ［５・２・１・０^2,6 ］デカニルメタクリレート１０重量部、メチルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、メチルメタクリレート４０重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート１０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。各層の吐出比を半径方向寸法の比で４８／１２／２０／１８／２に変更した。これら以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を作製した。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．５０２、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５６の間にあった。2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートは０．６Ｒよりも外側の範囲にのみ含有されており、その含有量は０．５Ｒ〜０．８Ｒにおいて５重量％以下であり、０．９９Ｒ〜Ｒにおいて３５重量％程度であった。

実施例１と同様に作製した光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少ない伝送像が得られた。共役長は１４ｍｍであった。

実施例５
ポリメチルメタクリレート５７重量部、メチルメタクリレート４３重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５２重量部、メチルメタクリレート３８重量部、ｔ−ブチルメタクリレート１０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５１重量部、ｔ−ブチルメタクリレート２０重量部、メチルメタクリレート２９重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４９重量部、ｔ−ブチルメタクリレート３５重量部、メチルメタクリレート１６重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４２重量部、メチルメタクリレート１８重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液とした。これらの原液組成以外は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．４９２、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５５の間にあった。2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレートは０．９Ｒよりも外側の範囲にのみ含有されており、その含有量は０．９９Ｒ〜Ｒにおいて３５重量％程度であった。

この光伝送体複数本を用い、レンズ長を９ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様にして光伝送体アレイを作製した。この光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少ない伝送像が得られた。共役長は１８ｍｍであった。

比較例１
ポリメチルメタクリレート５２重量部、ベンジルメタクリレート３５重量部、メチルメタクリレート１３重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部及びハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第１層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５１重量部、ベンジルメタクリレート３３重量部、メチルメタクリレート１６重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第２層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、ベンジルメタクリレート３０重量部、メチルメタクリレート２０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第３層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート５０重量部、ベンジルメタクリレート１５重量部、メチルメタクリレート３５重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第４層形成用原液とした。ポリメチルメタクリレート４２重量部、メチルメタクリレート１８重量部、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチルメタクリレート４０重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２５重量部、ハイドロキノン０．１重量部を７０℃に加熱混練して第５層形成用原液とした。この５種類の原液を同心円状５層複合ノズルを用い中心から順次未硬化物の屈折率が低くなるように配列し同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は４８℃であった。各層の吐出比は半径方向寸法の比で４８／１４／１６／２１／１であった。これらの点を除いて実施例１と同様にして光伝送体を作製した。

得られた光伝送体は半径Ｒが０．２９ｍｍであり、屈折率は中心部が１．５１２、外周部が１．５０４であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は４９〜５２の間にあった。

この光伝送体複数本を用い、レンズ長を９ｍｍとした点を除いて実施例１と同様にして光伝送体アレイを作製した。この光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、得られた伝送像は色収差によるにじみを起こしていた。また、フレア光、クロストーク光の影響で解像度が低い伝送像であった。

実施例６
実施例１において第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．１２重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．１０重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０８重量部、を添加して実施例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４層の原液とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は、上記染料が含有されている点を除いて実施例１と同様であり、実施例１と同様にして作製した光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少なく、フレア光の影響がきわめて少ない良好な伝送像が得られた。共役長は１４ｍｍであった。

実施例７
実施例１において第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．１２重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．１０重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０８重量部、第５層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．２０重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．１５重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．１２重量部、を添加して実施例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４，５層の原液とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は、上記染料が含有されている点を除いて実施例１と同様であり、染料を含有する各層の吸光度を測定したところ、Ａ₂ はＡ₁の約１．５倍であった（使用光の波長５７０ｎｍ：以下において同じ）。

実施例１と同様に作製した光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、色収差によるにじみが少なく、フレア光、クロストーク光の影響がきわめて少ない良好な伝送像が得られた。共役長は１４ｍｍであった。

実施例８
実施例１において第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．１２重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．１０重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０８重量部、第５層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．３０重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．２０重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．１８重量部、を添加して実施例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４，５層の原液とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は、上記染料が含有されている点を除いて実施例１と同様であり、染料含有層の吸光度は、Ａ₂ がＡ₁ の約２倍であった。

実施例９
実施例１において第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．０６重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．０４重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０３重量部、第５層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．４０重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．２２重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．１２重量部、を添加して実施例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４，５層の原液とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は、上記染料が含有されている点を除いて実施例１と同様であり、染料含有層の吸光度は、Ａ₂ がＡ₁ の約５倍であった。

比較例２
比較例１において第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．０６重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．０４重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０３重量部、第５層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．４０重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．２２重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．１２重量部、を添加して比較例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４，５層の原液とした。それ以外の条件は比較例１と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体は、上記染料が含有されている点を除いて比較例１と同様であり、染料含有層の吸光度は、Ａ₂ がＡ₁ の約５倍であった。

比較例１と同様に作製した光伝送体アレイをカラーイメージセンサーヘッドに組み込んで像伝送を行ったところ、得られた伝送像は色収差によるにじみを起こしていた。

実施例１０
染料の種類と添加量以外の第１層〜第５層の原液組成を実施例１と同様とし、第４層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．０６重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．０４重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．０４重量部、第５層の原液中に日本化薬（株）製染料ＢｌｕｅＡＣＲ０．５０重量部、三井東圧染料（株）製染料ＭＳＹｅｌｌｏｗＨＤ−１８００．２２重量部、及び三井東圧染料（株）製染料ＭＳＭａｇｅｎｔａＨＭ−１４５００．１４重量部、を添加して実施例１と同様にして７０℃にて加熱混練し、第４，５層の原液とした。実施例１に対して紫外線光量を１．３０倍とした。それ以外の条件は実施例１と同様にして光伝送体を得た。

染料含有層の吸光度は、Ａ₂ がＡ₁ の約６倍であった。

得られた光伝送体を一定の長さに切断し平行に俵積み状に配列して密着最密充填にして２次元平面状にし、平面状に配列した光伝送体の隙間にカーボンブラック２ｗｔ％添加したエピフォーム（ソマール社製）を充填し、接着剤を硬化し、その後両端面を切断して研磨し、レンズ長７ｍｍ、縦２１０ｍｍ、横３００ｍｍのレンズプレートを作製した。

このレンズプレートを、Ａ４サイズのディスプレイと、Ａ４サイズの拡散板を用いたスクリーンとの間に配置し、ディスプレイの表示画像の正立等倍実像をスクリーン上に投写するような２次元画像形成装置を作製した。この画像形成装置を用いてディスプレイに表示されているカラー画像をスクリーン上に映し出したところフレア光やクロストーク光による影響が非常に少ない、鮮明なカラー画像を形成することができた。

実施例１１
実施例１０のレンズプレートのレンズ長を６．４ｍｍとし、このレンズプレートを、Ａ４サイズのディスプレイと、縦３００ｍｍ、横４３０ｍｍの拡散板を用いたスクリーンとの間に配置し、更にレンズプレートとスクリーンとの間に拡大用のレンズを配置して、ディスプレイの表示画像の正立拡大実像をスクリーン上に表示するような２次元画像形成装置を作製した。この画像形成装置を用いてディスプレイに表示されているカラー画像をスクリーン上に映し出したところフレア光やクロストーク光による影響が非常に少ない、鮮明なカラー画像を形成することができた。

実施例１２
第１層〜第５層形成用の原液組成を実施例１０と同様とし、ニップローラーの引き取り速度を６０ｃｍ／ｍｉｎに変更し、吐出量を変更して、光伝送体の半径Ｒを０．４７ｍｍとした以外は実施例１０と同様にして光伝送体を得た。

得られた光伝送体の屈折率は中心部が１．５０２、外周部が１．４８０であった。中心から外周に向かう０〜０．８Ｒの範囲でのアッベ数は５４〜５５の間にあった。

レンズ長を１２ｍｍとした以外は実施例１０と同様にしてレンズプレートを作製した。

このレンズプレートを、Ａ４サイズのディスプレイと、Ａ４サイズの拡散板を用いたスクリーンとの間に配置し、ディスプレイの表示画像の正立等倍実像をスクリーン上に表示するような２次元画像形成装置を作製した。この画像形成装置を用いてディスプレイに表示されているカラー画像をスクリーン上に映し出したところフレア光やクロストーク光による影響が非常に少ない、鮮明なカラー画像を形成することができた。

本発明の光伝送体の断面図である。本発明の光伝送体の断面図である。本発明の光伝送体アレイの模式的斜視図である。本発明のレンズプレートの模式的斜視図である。本発明のイメージセンサーの模式的構成図である。本発明の画像形成装置の模式的構成図である。本発明の光伝送体を製造するための製造装置の模式的構成図である。

符号の説明

１光伝送体
２光吸収剤混在層
３光吸収剤混在層
４中心軸
５光伝送体アレイ
６レンズプレート
１０同心円状複合ノズル
１１未硬化の糸状体
１２相互拡散部
１３硬化処理部
１４引き取りローラー
１５光伝送体
１６巻き取り部
１７不活性ガス導入口
１８不活性ガス排出口
３１光源
３２受光センサー
３３読み取り原稿
３５ディスプレイ
３６スクリーン

Claims

複数種の重合体から構成され、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少している半径Ｒの円柱状の光伝送体であって、
前記複数種の重合体が、該重合体を構成する単量体として、（Ａ）メチルメタクリレート、及び／または（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／またはｔ−ブチルメタクリレートを含有し、
中心から外周部に向かう０〜０．８Ｒの範囲内でアッベ数の最も高い部位と最も低い部位とのアッベ数の差が２以下であり、
中心から外周部に向かう０．５Ｒ〜Ｒの範囲内が、（Ａ）メチルメタクリレート、及び／または（Ｂ）脂環式基含有（メタ）アクリレート及び／またはｔ−ブチルメタクリレート、並びに（Ｃ）フッ素化アルキルメタクリレートを構成単位として含有する重合体で構成されており、中心から外周部に向かう０．５Ｒ〜０．８Ｒの範囲における全重合体中に占める前記フッ素化アルキルメタクリレートの含有率が０〜２０重量％であり、中心から外周部に向かう０．９９Ｒ〜Ｒの範囲における全重合体中に占める前記フッ素化アルキルメタクリレートの含有率が２０〜６０重量％であることを特徴とする光伝送体アレイ用光伝送体。
請求項１に記載の光伝送体を複数互いに平行になるようにして該光伝送体の中心軸の方向を横切る１つの方向に１列に配列してなる光伝送体配列を少なくとも１つ有することを特徴とする光伝送体アレイ。
請求項１に記載の光伝送体を複数互いに平行になるようにして密着させて該光伝送体の中心軸の方向を横切る方向に平面状に配列してなることを特徴とするレンズプレート。