JP2010060611A - Plastic rod lens and plastic rod lens array - Google Patents

Plastic rod lens and plastic rod lens array Download PDF

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Yoshikazu Saito
嘉一 齋藤
Kikue Irie
菊枝 入江
Masashi Iimori
将史 飯盛
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens array which has heat resistance and excellent resolution, and to provide a rod lens used for the lens array. <P>SOLUTION: The plastic rod lens is produced by polymerizing a mixture of at least one transparent resin polymer (A) selected from polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PSt) and a methylmethacrylate-styrene resin (MS resin), and a monomer (B) essentially comprising isobornylmethacrylate, in which the proportion of isobornylmethacrylate in the whole polymer within a range from 0 to 0.8r of the rod lens, from the center to the periphery, is set 10 to 60 parts by mass. The obtained rod lens shows a change rate in a conjugate length of within 6% under the conditions of at 80°C for 1,000 hours. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スキャナ、イメージセンサ、プリンタ等の光伝送体として使用されるプラスチック製ロッドレンズアレイおよびそれに使用されるプラスチック製ロッドレンズに関するものである。   The present invention relates to a plastic rod lens array used as an optical transmission body of a scanner, an image sensor, a printer or the like, and a plastic rod lens used therefor.

プラスチック製ロッドレンズ(以下、単に「ロッドレンズ」という。)は、主材料がポリメチルメタクリレートとラジカル重合性基を有する単量体からなり、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少する屈折率分布を有する円柱状のレンズである。その多数本のロッドレンズを2枚の基板の間に各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行になるように1列または2列以上に配列して接着固定し、プラスチック製ロッドレンズアレイ(以下、単に「レンズアレイ」という。)として、ハンドスキャナ等の各種スキャナや、複写機、ファクシミリ等におけるイメージセンサ用の部品、LEDプリンタ等の書き込みデバイス等に広く用いられている。   A plastic rod lens (hereinafter simply referred to as “rod lens”) is composed mainly of polymethyl methacrylate and a monomer having a radical polymerizable group, and the refractive index continuously decreases from the center toward the outer periphery. It is a cylindrical lens having a refractive index distribution. The rod lenses are arranged in one row or two or more rows and bonded and fixed between two substrates so that the central axes of the rod lenses are substantially parallel to each other. It is simply used as a “lens array”) for various scanners such as hand scanners, parts for image sensors in copying machines and facsimiles, writing devices such as LED printers, and the like.

レンズアレイ製造時のロッドレンズの取り扱いを容易にするためロッドレンズの機械的強度を高くすることが要求されている。これを向上させるために、特許文献1において、昇温速度4℃/分で温度上昇させたときの熱収縮開始温度以上100℃以下で1時
間以上熱処理を行うプラスチック製ロッドレンズの製造方法が開示されている。

しかし、プラスチック製ロッドレンズの熱処理条件をコントロールしただけでは熱収縮が大きく、高温環境下で使用した場合に熱によりロッドレンズが収縮し共役長が変化するため、解像度(MTF:モデレーション・トランスファー・ファンクション)が低下する。
特開2007−34259
In order to facilitate handling of the rod lens at the time of manufacturing the lens array, it is required to increase the mechanical strength of the rod lens. In order to improve this, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a plastic rod lens in which heat treatment is performed at a temperature higher than the heat shrinkage starting temperature when the temperature is increased at a rate of temperature increase of 4 ° C./min. Has been.

However, the thermal contraction is large only by controlling the heat treatment conditions of the plastic rod lens, and when used in a high temperature environment, the rod lens contracts due to heat and the conjugate length changes, so the resolution (MTF: moderation transfer, Function) decreases.
JP2007-34259

特に、このようなロッドレンズをレンズアレイとして600dpi以上の高解像度のイメージセンサやLEDプリンタに使用する場合は、この問題は深刻なものとなる。 In particular, when such a rod lens is used as a lens array in an image sensor or LED printer having a high resolution of 600 dpi or more, this problem becomes serious.

本発明の目的は、80℃で1000時間下における共役長変化率が6%以内である耐熱性を有するレンズアレイおよびそれに用いるロッドレンズを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a heat-resistant lens array having a conjugate length change rate within 6% at 80 ° C. under 1000 hours and a rod lens used therefor.

本発明者らは、透明樹脂重合体(A)と、イソボルニルメタクリレート単位を構成単位として含有する単量体(B)よりなる混合物とを重合し、ロッドレンズを構成することにより、上記課題を解決できることを見出し本発明に到達した。 The inventors of the present invention polymerize a transparent resin polymer (A) and a mixture composed of a monomer (B) containing an isobornyl methacrylate unit as a constituent unit to constitute a rod lens. The present invention has been found.

すなわち、本発明のロッドレンズアレイは、透明樹脂重合体(A)とイソボルニルメタクリレート単位を構成単位として含有する重合体(B)とを重合してなり、80℃で1000時間条件下の場合であっても、熱によるロッドレンズの収縮や共役長の変化が小さいので解像度が高く保たれる。 That is, the rod lens array of the present invention is obtained by polymerizing a transparent resin polymer (A) and a polymer (B) containing an isobornyl methacrylate unit as a structural unit, and when the condition is at 80 ° C. for 1000 hours. Even so, the resolution of the rod lens can be kept high because the contraction of the rod lens and the change in conjugate length due to heat are small.

さらに、本発明は、600dpi以上の高解像度のイメージセンサやLEDプリンタにおいて、高温環境下で使用した場合にも解像度等の光学特性の低下が少ない耐熱特性に優れたレンズアレイを提供することができる。 Furthermore, the present invention can provide a lens array excellent in heat resistance characteristics with little deterioration in optical characteristics such as resolution even when used in a high temperature environment in an image sensor or LED printer having a high resolution of 600 dpi or more. .

本発明のロッドレンズアレイは、80℃で1000時間条件下の場合においても光学特性の低下およびばらつきが抑制され、耐熱性に優れている。 The rod lens array of the present invention is excellent in heat resistance because the deterioration and dispersion of optical characteristics are suppressed even under the condition of 1000 hours at 80 ° C.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明のプラスチック製ロッドレンズは、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に
減少する屈折率分布を有する円柱状のレンズである。この屈折率分布としては、ロッドレンズの中心軸に垂直な断面において、ロッドレンズの半径rとしたとき、少なくとも中心軸から外周部に向かう0.3r〜0.7rの範囲における屈折率分布が、下記式(1)で規定される2次曲線分布に近似されることが好ましい。
n(L)=n0 {1−(g /2)L } (1)
(式中、n0 はロッドレンズの中心軸における屈折率(中心屈折率)であり、Lはロッドレンズの中心軸からの距離(0≦L≦r)であり、gはロッドレンズの屈折率分布定数であり、n(L)はロッドレンズの中心軸からの距離Lの位置における屈折率である。)
The plastic rod lens of the present invention is a cylindrical lens having a refractive index distribution in which the refractive index continuously decreases from the center toward the outer periphery. As the refractive index distribution, when the radius of the rod lens is r in a cross section perpendicular to the central axis of the rod lens, the refractive index distribution in the range of 0.3r to 0.7r at least from the central axis toward the outer periphery is as follows. It is preferable to approximate a quadratic curve distribution defined by the following formula (1).
n (L) = n0 {1- (g 2/2) L 2} (1)
(Where n0 is the refractive index (central refractive index) at the central axis of the rod lens, L is the distance from the central axis of the rod lens (0 ≦ L ≦ r), and g is the refractive index distribution of the rod lens. (It is a constant, and n (L) is a refractive index at a position of a distance L from the central axis of the rod lens.)

ロッドレンズの半径rは特に限定されないが、光学系のコンパクト化の観点から、半径
rは小さいことが好ましく、ロッドレンズ加工時の取り扱いの観点からは、半径rが大きいことが好ましい。このため、ロッドレンズの半径rは、0.05〜1mmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.5mmの範囲である。
The radius r of the rod lens is not particularly limited, but the radius r is preferably small from the viewpoint of compacting the optical system, and the radius r is preferably large from the viewpoint of handling at the time of processing the rod lens. For this reason, the radius r of the rod lens is preferably in the range of 0.05 to 1 mm, more preferably in the range of 0.1 to 0.5 mm.

また、ロッドレンズの中心軸の屈折率n0 は、1.4〜1.6であることが、ロッドレ
ンズを構成する材料的な選択肢が広くなり、良好な屈折率分布を形成しやすくなる等の観点から好ましい。
さらに、ロッドレンズの屈折率分布定数gも特に限定されるものではないが、光学系の
コンパクト化や光学系の作動距離の確保や取り扱い性の観点から、0.2〜3mm−1 の範囲とすることが好ましく、より好ましくは0.5〜2mm−1 の範囲である。
In addition, the refractive index n0 of the central axis of the rod lens is 1.4 to 1.6, so that material options for the rod lens are widened, and a favorable refractive index distribution is easily formed. It is preferable from the viewpoint.
Further, the refractive index distribution constant g of the rod lens is not particularly limited. However, from the viewpoint of compacting the optical system, securing the working distance of the optical system, and handling properties, the range is from 0.2 to 3 mm-1. More preferably, it is the range of 0.5-2 mm <-1>.

また、ロッドレンズは、中心軸から0.6r以上の外周部に、ロッドレンズを伝送する
光のうち少なくとも一部の光を吸収する光吸収剤を含有する光吸収層を設けることが好ましい。これは、一般に、ロッドレンズでは、中心軸から離れるにつれて、屈折率分布が理想分布から外れた不整な部分が形成されやすく、これに起因する光学特性の低下を、ロッドレンズの外周部に光吸収層を設けることにより抑止するためである。光吸収層の厚みは50μm以上100μm以下が好ましい。光吸収層の厚みをこの範囲にすることにより、フレア光やクロストーク光を十分に除去できると共に、十分な透過光量を確保できる。
Moreover, it is preferable that the rod lens is provided with a light absorption layer containing a light absorber that absorbs at least a part of light transmitted through the rod lens on an outer peripheral portion of 0.6r or more from the central axis. In general, with a rod lens, an irregular portion in which the refractive index distribution deviates from the ideal distribution tends to be formed as the distance from the central axis increases, and the optical characteristics due to this are absorbed by the outer periphery of the rod lens. This is because it is suppressed by providing a layer. The thickness of the light absorption layer is preferably 50 μm or more and 100 μm or less. By setting the thickness of the light absorption layer within this range, flare light and crosstalk light can be sufficiently removed and a sufficient amount of transmitted light can be secured.

使用する光吸収剤としては、イメージセンサやLEDプリンタ等においては、一般に光
源として400〜900nmの波長の光を出射する光源が用いられているので、400〜900nmのうち少なくとも一部の波長域の光を吸収するものを用いることが好ましい。このような光吸収剤としては、例えば、600nm〜近赤外線領域に吸収のある日本化薬製Kayasorb CY−10等、600〜700nmに吸収のある三菱化学製Diaresin Blue 4G等、550〜650nmに吸収のある日本化薬製Kayaset Blue ACR等、500〜600nmに吸収のある三井東圧染料MS Magenta HM−1450等、400〜500nmに吸収のある三井東圧染料MS Yellow HD−180等を例示することができる。また、400〜900nmのうち全波長域の光を吸収する光吸収剤としては、黒色染料等を挙げることができる。これら光吸収剤は、単独で使用してもいよいし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
As a light absorber to be used, in an image sensor, an LED printer, or the like, a light source that emits light having a wavelength of 400 to 900 nm is generally used as a light source. It is preferable to use one that absorbs light. As such a light absorber, for example, Kayasorb CY-10 manufactured by Nippon Kayaku which absorbs in the 600 nm to near infrared region, Diaresin Blue 4G manufactured by Mitsubishi Chemical which absorbs at 600 to 700 nm, and the like are absorbed at 550 to 650 nm. Examples include Kayset Blue ACR made by Nippon Kayaku, etc., Mitsui Toatsu dye MS Magenta HM-1450, which absorbs at 500 to 600 nm, Mitsui Toatsu dye MS Yellow HD-180, which absorbs at 400 to 500 nm, etc. Can do. Moreover, a black dye etc. can be mentioned as a light absorber which absorbs the light of all the wavelength ranges among 400-900 nm. These light absorbers may be used alone or in combination of two or more.

次に、上記のようなロッドレンズの製造方法について説明する。
ロッドレンズの屈折率分布の形成方法には制限はなく、付加反応法、共重合法、ゲル重
合法、単量体揮発法、相互拡散法等のいずれの方法でもよいが、精度および生産性の点で相互拡散法が好ましい。相互拡散法について説明する。
まず、硬化後の屈折率nがn1 >n2 >・・・・>nN (N≧3)となるN個の未硬化状物を、中心から外周部に向かって順次屈折率が低くなるような配置で、同心円状に積層した未硬化状の積層体(以下、「糸状体」という。)に賦形し、この糸状体の各層間の屈折率分布が連続的に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、糸状体を硬化処理し、ロッドレンズ原糸を得る(紡糸工程)。なお、相互拡散処理とは、糸状体に窒素雰囲気下、10〜60℃、より好ましくは20〜50℃で数秒〜数分間の熱履歴を与えることをいう。
Next, a method for manufacturing the above rod lens will be described.
There is no limitation on the method of forming the refractive index distribution of the rod lens, and any method such as an addition reaction method, a copolymerization method, a gel polymerization method, a monomer volatilization method, and an interdiffusion method may be used. In this respect, the interdiffusion method is preferable. The mutual diffusion method will be described.
First, N uncured materials having a refractive index n after curing satisfying n1>n2>...> NN (N ≧ 3) gradually decrease in refractive index from the center toward the outer periphery. The material between adjacent layers is shaped into an uncured laminate (hereinafter referred to as “thread-like body”) that is concentrically stacked and arranged so that the refractive index distribution between each layer of the filamentous body is continuous. While performing the mutual diffusion treatment or after performing the mutual diffusion treatment, the filamentous body is cured to obtain a rod lens raw yarn (spinning step). The interdiffusion treatment refers to giving the filament a thermal history of several seconds to several minutes at 10 to 60 ° C., more preferably 20 to 50 ° C., under a nitrogen atmosphere.

この未硬化物を構成する物質として、透明樹脂重合体(A)、イソボルニルメタクリレートを主成分とする単量体(B)を用いる。 As a substance constituting the uncured product, a transparent resin polymer (A) and a monomer (B) mainly composed of isobornyl methacrylate are used.

本発明のプラスチック製ロッドレンズを構成する透明樹脂重合体(A)としては、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート(PADC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PSt)、メチルメタクリレート単位とスチレン単位からなる重合体(MS樹脂)、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、フルオレン樹脂等があげられる。その中でも、イソボルニルメタクリレート単位を主成分とする単量体(B)への溶解性の観点から、PMMA、PSt、MS樹脂が好ましい。 Examples of the transparent resin polymer (A) constituting the plastic rod lens of the present invention include polydiethylene glycol bisallyl carbonate (PADC), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PSt), and a heavy polymer comprising methyl methacrylate units and styrene units. Examples include coalescence (MS resin), polycarbonate resin, cycloolefin resin, fluorene resin, and the like. Among these, PMMA, PSt, and MS resin are preferable from the viewpoint of solubility in the monomer (B) having an isobornyl methacrylate unit as a main component.

また、透明樹脂重合体(A)のロッドレンズ中に含まれる割合は、ロッドレンズ原糸を得るための粘度の観点から、30〜70質量部であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the ratio contained in the rod lens of a transparent resin polymer (A) is 30-70 mass parts from a viewpoint of the viscosity for obtaining a rod lens raw yarn.

単量体(B)としてイソボルニルメタクリレートと同時に併用して用いられる他の単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等があげられる。 Other monomers used in combination with isobornyl methacrylate as monomer (B) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tricyclo [ 5.2.1.0.2,6 ] decanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (Meth) acrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate and the like.

イソボルニルメタクリレートの重合体中に占める割合は、耐熱性と紡糸性の観点から、ロッドレンズの0〜0.8rの範囲を構成する樹脂材料において10〜60質量部が好ましく、より好ましくは15〜30質量部である。イソボニルメタクリレートの割合が10質量部を下回ると、高温環境下において耐熱性が不十分となり、また60質量部を上回ると粘度が高くなり紡糸性が低下してしまう。また、中心から外周部に向かう0.8r〜rの範囲を構成する樹脂材料において0〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0〜5質量部である。イソボニルメタクリレートの割合が10質量部を上回ると、中心から外周部にかけての屈折率の減少が不十分となり屈折率分布の形成が難しくなる。 The proportion of isobornyl methacrylate in the polymer is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 15 in the resin material constituting the range of 0 to 0.8r of the rod lens from the viewpoint of heat resistance and spinnability. -30 mass parts. When the proportion of isobornyl methacrylate is less than 10 parts by mass, the heat resistance becomes insufficient in a high temperature environment, and when it exceeds 60 parts by mass, the viscosity is increased and the spinnability is lowered. Moreover, it is preferable that it is 0-10 mass parts in the resin material which comprises the range of 0.8r-r which goes to an outer peripheral part from a center, More preferably, it is 0-5 mass parts. If the proportion of isobornyl methacrylate exceeds 10 parts by mass, the refractive index will not be sufficiently reduced from the center to the outer peripheral part, making it difficult to form a refractive index distribution.

前記未硬化状物より形成した糸状体を硬化するには、未硬化物中に熱硬化触媒あるいは光硬化触媒を添加し、熱硬化処理および/または光硬化処理を行う。熱硬化触媒としてはパーオキサイド系又はアゾ系の触媒等が用いられる。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、トリエチルアミン等が挙げられる。 In order to cure the filament formed from the uncured product, a thermosetting catalyst or a photocuring catalyst is added to the uncured product, and a thermosetting process and / or a photocuring process is performed. As the thermosetting catalyst, a peroxide-based or azo-based catalyst or the like is used. Photocuring catalysts include benzophenone, benzoin alkyl ether, 4'-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl methyl ketal, 2,2-diethoxyacetophenone, chlorothioxanthone, thioxanthone Compounds, benzophenone compounds, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, N-methyldiethanolamine, triethylamine and the like.

本発明のレンズアレイは、複数本のロッドレンズが各ロッドレンズの光軸方向が互いに平行になるように2枚の基板の間に1列以上に配列されて構成される。ロッドレンズと基板との固定には接着剤が用いられる。隣接するロッドレンズは互いに密着していてもよいし、一定の隙間をおいて配列していてもよい。また、同種のロッドレンズを2段以上に積み重ねて配列されてなるレンズアレイの場合は、ロッドレンズ間の隙間が最小になるように俵積み状に配列されていることが好ましい。 The lens array of the present invention is configured by arranging a plurality of rod lenses in one or more rows between two substrates so that the optical axis directions of the rod lenses are parallel to each other. An adhesive is used for fixing the rod lens and the substrate. Adjacent rod lenses may be in close contact with each other, or may be arranged with a certain gap. Further, in the case of a lens array in which the same kind of rod lenses are stacked and arranged in two or more stages, it is preferable that they are arranged in a stacked manner so that the gap between the rod lenses is minimized.

本発明のレンズアレイを構成する基板は平板状でもよいし、ロッドレンズを一定の間隔で配置収納するU字状あるいはV字状等の溝を設けたものであってもよい。基板の材質は特に限定されないが、レンズアレイを作製する工程での加工が容易な材料であることが好ましい。基板の材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂などが好ましく、アクリル系樹脂、ABS樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、エポキシ系樹脂などが特に好ましい。また、基板の基材、補強材として、繊維や紙を用いてもよいし、基板に離型剤、染料、顔料等を添加してもよい。 The substrate constituting the lens array of the present invention may have a flat plate shape, or may have a U-shaped or V-shaped groove for arranging and storing rod lenses at a constant interval. Although the material of a board | substrate is not specifically limited, It is preferable that it is a material easy to process in the process of producing a lens array. As the material for the substrate, various thermoplastic resins, various thermosetting resins, and the like are preferable, and acrylic resins, ABS resins, polyimide resins, liquid crystal polymers, epoxy resins, and the like are particularly preferable. Further, fibers or paper may be used as the base material and reinforcing material of the substrate, and a release agent, a dye, a pigment, and the like may be added to the substrate.

接着剤は、レンズアレイと基板あるいはレンズアレイ同士を貼着できる程度の粘着力を有するものであれば特に制限されるものではなく、薄膜状に塗布可能な接着剤や、スプレー式粘着剤、ホットメルト型粘着剤等を用いることができる。また、基板やレンズアレイへの接着剤の塗布方法としては、接着剤の種類に応じて、スクリーン印刷法、スプレーコーティング法等の公知のコーティング法を用いることができる。 The adhesive is not particularly limited as long as it has an adhesive strength enough to attach the lens array and the substrate or between the lens arrays. A melt-type pressure-sensitive adhesive or the like can be used. In addition, as a method of applying the adhesive to the substrate or the lens array, a known coating method such as a screen printing method or a spray coating method can be used depending on the type of the adhesive.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
<屈折率分布>
カールツァイス社製インターファコ干渉顕微鏡を用いて測定した。
<熱収縮開始温度>
セイコーインスツルメント(株)製TMA/SS6100を用いた。試料長は5mmで無
荷重の条件で昇温速度4℃/分で温度上昇させたときの熱収縮開始温度を測定した。
<共役長および解像度(平均MTF、MTF標準偏差)>
空間周波数12(ラインペア/mm、Lp/mm)を有する格子パターンを用い、光軸
に垂直な両端面を研磨したロッドレンズアレイに光源からの光を格子パターンを通して入射させ、結像面に設置したCCDラインセンサにより格子画像を読み取り、その測定光量の最大値(imax)と最小値(imin)を測定し、次式によりMTF(モデレーション・トランスファー・ファンクション)を求めた。
MTF(%)={(imax−imin)/(imax+imin)}×100
その際、格子パターンとロッドレンズアレイの入射端との距離と、ロッドレンズアレイ
の出射端とCCDラインセンサとの距離を等しくした。そして、格子パターンとCCDラインセンサをロッドレンズアレイに対し対称的に動かしてMTFを測定し、MTFが最良になるときの、格子パターンとCCDラインセンサとの距離を共役長とした。
格子パターンとCCDラインセンサとの距離を共役長で固定して、ロッドレンズアレイ
全幅について走査してMTFを50点測定し、平均値および標準偏差を求めて、解像度およびそのばらつきの指標とした。
ここで空間周波数とは、白ラインと黒ラインとの組み合わせを1ラインとし、このライ
ンの組み合わせが1mmの幅の中に何組設けてあるかを示すものである。
<耐熱試験>
80℃に設定した乾燥機中(相対湿度30%以下)にロッドレンズアレイを配置し1000時間保持する熱処理を行った。その後、熱処理前のロッドレンズアレイと、熱処理後のロッドレンズアレイの共役長、MTF平均値および標準偏差を求めた。熱処理後のロッドレンズアレイの共役長[mm]が9.6mm以上の場合を◎、9.4〜9.5mmの場合を○、9.3mm以下の場合を×と評価した。また、熱処理後のロッドレンズアレイの平均MTF[%]が60%以上の場合を◎、50〜60%の場合を○、50%以下の場合を×と評価した。また、熱処理後のロッドレンズアレイのMTF標準偏差[%]が4%以下の場合を◎、5〜6%の場合を○、7%以上の
場合を×と評価した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
<Refractive index distribution>
The measurement was performed using an Interfaco interference microscope manufactured by Carl Zeiss.
<Heat shrinkage start temperature>
A TMA / SS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc. was used. The sample length was 5 mm, and the heat shrinkage start temperature was measured when the temperature was increased at a temperature increase rate of 4 ° C./min under no load condition.
<Conjugate length and resolution (average MTF, MTF standard deviation)>
Using a grating pattern having a spatial frequency of 12 (line pair / mm, Lp / mm), light from a light source is incident on a rod lens array whose both end surfaces perpendicular to the optical axis are polished through the grating pattern and placed on the imaging surface. The lattice image was read by the CCD line sensor, the maximum value (imax) and the minimum value (imin) of the measured light quantity were measured, and MTF (Moderation Transfer Function) was obtained by the following equation.
MTF (%) = {(imax−imin) / (imax + imin)} × 100
At that time, the distance between the grating pattern and the entrance end of the rod lens array and the distance between the exit end of the rod lens array and the CCD line sensor were made equal. Then, the MTF was measured by moving the grating pattern and the CCD line sensor symmetrically with respect to the rod lens array, and the distance between the grating pattern and the CCD line sensor when the MTF was the best was defined as the conjugate length.
The distance between the lattice pattern and the CCD line sensor was fixed at a conjugate length, and the entire width of the rod lens array was scanned to measure 50 MTFs, and the average value and standard deviation were obtained to obtain resolution and its variation index.
Here, the spatial frequency indicates a combination of white lines and black lines as one line, and indicates how many combinations of these lines are provided within a width of 1 mm.
<Heat resistance test>
The rod lens array was placed in a dryer set at 80 ° C. (relative humidity 30% or less) and heat treatment was performed for 1000 hours. Thereafter, the conjugate length, MTF average value, and standard deviation of the rod lens array before heat treatment and the rod lens array after heat treatment were determined. The case where the conjugate length [mm] of the rod lens array after the heat treatment was 9.6 mm or more was evaluated as ◎, the case of 9.4 to 9.5 mm was evaluated as ○, and the case of 9.3 mm or less was evaluated as ×. Further, the case where the average MTF [%] of the rod lens array after the heat treatment was 60% or more was evaluated as ◎, the case of 50 to 60% was evaluated as ○, and the case of 50% or less was evaluated as ×. Further, the case where the MTF standard deviation [%] of the rod lens array after heat treatment was 4% or less was evaluated as ◎, the case where it was 5 to 6% was evaluated as ○, and the case where it was 7% or more was evaluated as ×.

<実施例1>
PMMA45質量部、メチルメタクリレート(MMA)25質量部、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)30質量部、ベンジルメタクリレート(BzMA)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びハイドロキノン(HQ)0.1質量部を70℃に加熱混練して第1層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA25質量部、IBXMA25質量部、BzMA5質量部、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(8FM)5質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第2層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA28.2質量部、IBXMA10質量部、BzMA6.8質量部、8FM10質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第3層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA7.7質量部、IBXMA5質量部、BzMA13.1質量部、8FM29.2質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第4層形成用原液とした。
PMMA45質量部、IBXMA2.7質量部、BzMA16.9質量部、8FM35.4質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第5層形成用原液とした。
<Example 1>
45 parts by mass of PMMA, 25 parts by mass of methyl methacrylate (MMA), 30 parts by mass of isobornyl methacrylate (IBXMA), 0.25 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of hydroquinone (HQ) The part was heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a stock solution for forming the first layer.
45 parts by mass of PMMA, 25 parts by mass of MMA, 25 parts by mass of IBXMA, 5 parts by mass of BzMA, 5 parts by mass of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate (8FM), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 25 parts by mass and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a second layer forming stock solution.
45 parts by mass of PMMA, 28.2 parts by mass of MMA, 10 parts by mass of IBXMA, 6.8 parts by mass of BzMA, 10 parts by mass of 8FM, 0.25 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. A three-layer forming stock solution was obtained.
45 parts by mass of PMMA, 7.7 parts by mass of MMA, 5 parts by mass of IBXMA, 13.1 parts by mass of BzMA, 29.2 parts by mass of 8FM, 0.25 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 parts by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. Thus, a fourth layer forming stock solution was obtained.
45 parts by mass of PMMA, 2.7 parts by mass of IBXMA, 16.9 parts by mass of BzMA, 35.4 parts by mass of 8FM, 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of HQ are heated and kneaded at 70 ° C. to form a fifth layer. A stock solution for formation was obtained.

なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第4層及び第5層用
の各原液中に原液全体に対して染料Blue ACR(日本化薬(株)製)0.57質量
%、染料MS Yellow HD−180(三井東圧染料(株)製)およびMS Ma
genta HM−1450(三井東圧染料(株)製)をそれぞれ0.14質量部、染料
Diaresin Blue 4G(三菱化学(株)製)およびKayasorb CY
−10(日本化薬(株)製)をそれぞれ0.02質量部添加した。
In addition, in order to suppress crosstalk light and flare light, dye Blue ACR (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0. 57% by mass, dye MS Yellow HD-180 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) and MS Ma
genta HM-1450 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) 0.14 parts by mass, dyes Diaresin Blue 4G (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) and Kayasorb CY
0.02 parts by mass of -10 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added.

この5種類の原液を、中心から順次、硬化後の屈折率が低くなるように同心円
状5層複合紡糸ノズルから同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は54℃であった。
各層の吐出比は、レンズの直径方向の各層の厚さ(1層目においては半径)の比に換算して、1層目/2層目/3層目/4層目/5層目=18/50/29/2/1とした。なお、第1層目はロッドレンズの中心部に相当する部分であり、第5層目が最外周部に相当する部分である。
These five types of stock solutions were sequentially extruded from the concentric five-layer composite spinning nozzle in order from the center so that the refractive index after curing was lowered. The temperature of the composite spinning nozzle was 54 ° C.
The ejection ratio of each layer is converted into the ratio of the thickness of each layer in the diameter direction of the lens (the radius in the first layer). First layer / 2nd layer / 3rd layer / 4th layer / 5th layer = 18/50/29/2/1. The first layer is a portion corresponding to the central portion of the rod lens, and the fifth layer is a portion corresponding to the outermost peripheral portion.

次いで、複合紡糸ノズルから押し出された糸状体を、ニップローラーで引き取り(20
0cm/分)、長さ30cmの相互拡散処理部を通し、続いて長さ120cm、40Wのケミカルランプ18本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第1硬化処理部(光照射部)および2KWの高圧水銀灯3本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第2硬化処理部(光照射部)の中心上に糸状体を通過させて硬化させた。相互拡散処理部における窒素流量は72L/分であった。得られたレンズ原糸の半径は0.30mmであり、Tgは120℃であった。
このレンズ原糸を、紡糸工程から連続的に、140℃の雰囲気下で3.8倍に延伸(延
伸ローラーの速度750cm/分)し、115℃の雰囲気下で緩和率が12/15になるように緩和処理(緩和ローラーの速度600cm/分)を行い、切断工程において166mmの長さに切断して、166mmの長さのロッドレンズを多数得た。
Next, the filaments extruded from the composite spinning nozzle are taken up with a nip roller (20
0 cm / min), a 30 cm long interdiffusion treatment unit, followed by a first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of 120 cm length and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis ) And three 2 KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis and cured. The nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment part was 72 L / min. The radius of the obtained lens yarn was 0.30 mm, and Tg was 120 ° C.
This lens yarn is continuously stretched 3.8 times in a 140 ° C. atmosphere from the spinning step (stretching roller speed 750 cm / min), and the relaxation rate becomes 12/15 in a 115 ° C. atmosphere. In this way, relaxation treatment (relaxation roller speed 600 cm / min) was performed, and in the cutting step, the material was cut into a length of 166 mm to obtain many rod lenses having a length of 166 mm.

得られたロッドレンズ中の中心から外周部に向かう0〜0.8rの範囲内における全重合体中のIBXMAの割合は22質量部であり、0.8r〜rの範囲内における全重合体中のIBXMAの割合は5質量部であった。 The ratio of IBXMA in the whole polymer in the range of 0 to 0.8r from the center to the outer peripheral part in the obtained rod lens is 22 parts by mass, and in the whole polymer in the range of 0.8r to r The ratio of IBXMA was 5 parts by mass.

得られたロッドレンズの半径は0.17mm、中心屈折率は1.514、中心軸
から外周部に向かう0.2r〜0.8rの範囲において屈折率分布が式(1)に近似され、525nmの波長において屈折率分布定数gは0.83mm-1 であった。また、ロッドレンズの外周面から中心部に向かって約5μmの厚さの、染料がほぼ均一に混在する層が形成されていた。熱収縮開始温度は70℃であった。
得られたロッドレンズを70℃に設定した乾燥機中(相対湿度30%以下)で無張力下24時間熱処理した。処理後に得られたロッドレンズの熱収縮開始温度は95℃であった
このロッドレンズを多数本使用して、配列ピッチが0.36mm(隣接レンズ間
の隙間20μm)の1列のロッドレンズアレイを作製した(レンズ長が4.4mm)。作製したロッドレンズアレイの525nmにおける共役長、MTF平均値および標準偏差を耐熱試験前後で測定し、表1にまとめた。
The obtained rod lens has a radius of 0.17 mm, a center refractive index of 1.514, and a refractive index distribution approximated by the formula (1) in the range of 0.2r to 0.8r from the central axis toward the outer periphery, and is 525 nm. The refractive index distribution constant g was 0.83 mm @ -1 at the wavelength of. In addition, a layer having a thickness of about 5 μm from the outer peripheral surface of the rod lens toward the center and a substantially uniform mixture of dyes was formed. The heat shrink start temperature was 70 ° C.
The obtained rod lens was heat-treated for 24 hours under no tension in a drier set at 70 ° C. (relative humidity of 30% or less). The rod lens obtained after the treatment had a thermal shrinkage start temperature of 95 ° C., and a large number of rod lenses were used to form a single-row rod lens array with an array pitch of 0.36 mm (gap 20 μm between adjacent lenses). It was produced (lens length 4.4 mm). The conjugate length, MTF average value, and standard deviation at 525 nm of the prepared rod lens array were measured before and after the heat resistance test, and are summarized in Table 1.

<実施例2>
PMMA45質量部、MMA25質量部、IBXMA30質量部、フェニルメタクリレート(PhMA)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びハイドロキノン(HQ)0.1質量部を70℃に加熱混練して第1層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA25質量部、IBXMA25質量部、PhMA5質量部、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(8FM)5質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第2層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA28.2質量部、IBXMA10質量部、PhMA6.8質量部、8FM10質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第3層形成用原液とした。
PMMA45質量部、MMA7.7質量部、IBXMA5質量部、PhMA13.1質量部、8FM29.2質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第4層形成用原液とした。
PMMA45質量部、IBXMA2.7質量部、PhMA16.9質量部、8FM35.4質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第5層形成用原液とした。
<Example 2>
45 parts by mass of PMMA, 25 parts by mass of MMA, 30 parts by mass of IBXMA, phenyl methacrylate (PhMA), 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of hydroquinone (HQ) are heated and kneaded at 70 ° C. to form a first layer. A stock solution for formation was obtained.
45 parts by mass of PMMA, 25 parts by mass of MMA, 25 parts by mass of IBXMA, 5 parts by mass of PhMA, 5 parts by mass of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate (8FM), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 25 parts by mass and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a second layer forming stock solution.
45 mass parts of PMMA, 28.2 mass parts of MMA, 10 mass parts of IBXMA, 6.8 mass parts of PhMA, 10 mass parts of 8FM, 0.25 mass part of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 mass part of HQ are heated and kneaded at 70 ° C. A three-layer forming stock solution was obtained.
45 parts by mass of PMMA, 7.7 parts by mass of MMA, 5 parts by mass of IBXMA, 13.1 parts by mass of PhMA, 29.2 parts by mass of 8FM, 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. Thus, a fourth layer forming stock solution was obtained.
PMMA 45 parts by mass, IBXMA 2.7 parts by mass, PhMA 16.9 parts by mass, 8FM 35.4 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.25 parts by mass and HQ 0.1 part by mass at 70 ° C. and kneaded to the fifth layer A stock solution for formation was obtained.

なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第4層及び第5層用
の各原液中に原液全体に対して染料Blue ACR(日本化薬(株)製)0.57質量
%、染料MS Yellow HD−180(三井東圧染料(株)製)およびMS Ma
genta HM−1450(三井東圧染料(株)製)をそれぞれ0.14質量部、染料
Diaresin Blue 4G(三菱化学(株)製)およびKayasorb CY
−10(日本化薬(株)製)をそれぞれ0.02質量部添加した。
In addition, in order to suppress crosstalk light and flare light, dye Blue ACR (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0. 57% by mass, dye MS Yellow HD-180 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) and MS Ma
genta HM-1450 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) 0.14 parts by mass, dyes Diaresin Blue 4G (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) and Kayasorb CY
0.02 parts by mass of -10 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added.

この5種類の原液を、中心から順次、硬化後の屈折率が低くなるように配列して同心円
状5層複合紡糸ノズルから同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は54℃であった。
各層の吐出比は、レンズの直径方向の各層の厚さ(1層目においては半径)の比に換算して、1層目/2層目/3層目/4層目/5層目=18/50/29/2/1とした。
These five types of stock solutions were sequentially arranged from the center so that the refractive index after curing was lowered and simultaneously extruded from a concentric five-layer composite spinning nozzle. The temperature of the composite spinning nozzle was 54 ° C.
The ejection ratio of each layer is converted into the ratio of the thickness of each layer in the diameter direction of the lens (the radius in the first layer). First layer / 2nd layer / 3rd layer / 4th layer / 5th layer = 18/50/29/2/1.

次いで、複合紡糸ノズルから押し出された糸状体を、ニップローラーで引き取り(20
0cm/分)、長さ30cmの相互拡散処理部を通し、続いて長さ120cm、40Wのケミカルランプ18本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第1硬化処理部(光照射部)および2KWの高圧水銀灯3本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第2硬化処理部(光照射部)の中心上に糸状体を通過させて硬化させた。相互拡散処理部における窒素流量は72L/分であった。得られたレンズ原糸の半径は0.30mmであり、Tgは122℃であった。
このレンズ原糸を、紡糸工程から連続的に、140℃の雰囲気下で3.8倍に延伸(延
伸ローラーの速度750cm/分)し、115℃の雰囲気下で緩和率が12/15になるように緩和処理(緩和ローラーの速度600cm/分)を行い、切断工程において166mmの長さに切断して、166mmの長さのロッドレンズを多数得た。
Next, the filaments extruded from the composite spinning nozzle are taken up with a nip roller (20
0 cm / min), a 30 cm long interdiffusion treatment unit, followed by a first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of 120 cm length and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis ) And three 2 KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis and cured. The nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment part was 72 L / min. The obtained lens raw yarn had a radius of 0.30 mm and Tg of 122 ° C.
This lens yarn is continuously stretched 3.8 times in a 140 ° C. atmosphere from the spinning step (stretching roller speed 750 cm / min), and the relaxation rate becomes 12/15 in a 115 ° C. atmosphere. In this way, relaxation treatment (relaxation roller speed 600 cm / min) was performed, and in the cutting step, the material was cut into a length of 166 mm to obtain many rod lenses having a length of 166 mm.

得られたロッドレンズ中の中心から外周部に向かう0〜0.8rの範囲内における全重合体中のIBXMAの割合は22質量部であり、0.8r〜rの範囲内における全重合体中のIBXMAの割合は5質量部であった。 The ratio of IBXMA in the whole polymer in the range of 0 to 0.8r from the center to the outer peripheral part in the obtained rod lens is 22 parts by mass, and in the whole polymer in the range of 0.8r to r The ratio of IBXMA was 5 parts by mass.

得られたロッドレンズの半径は0.17mm、中心屈折率は1.512、中心軸から外周部に向かう0.2r〜0.8rの範囲において屈折率分布が式(1)に近似され、525nmの波長において屈折率分布定数gは0.82mm-1 であった。また、ロッドレンズの外周面から中心部に向かって約5μmの厚さの、染料がほぼ均一に混在する層が形成されていた。熱収縮開始温度は72℃であった。
得られたロッドレンズを70℃に設定した乾燥機中(相対湿度30%以下)で無張力下24時間熱処理した。処理後に得られたロッドレンズの熱収縮開始温度は97℃であった
このロッドレンズを多数本使用して、配列ピッチが0.36mm(隣接レンズ間の隙間20μm)の1列のロッドレンズアレイを作製した(レンズ長が4.4mm)。作製したロッドレンズアレイの525nmにおける共役長、MTF平均値および標準偏差を耐熱試験前後で測定し、表1にまとめた。
The obtained rod lens has a radius of 0.17 mm, a center refractive index of 1.512, and a refractive index distribution approximated by the formula (1) in the range of 0.2r to 0.8r from the central axis toward the outer periphery, and is 525 nm. The refractive index distribution constant g was 0.82 mm @ -1 at the wavelength of. In addition, a layer having a thickness of about 5 μm from the outer peripheral surface of the rod lens toward the center and a substantially uniform mixture of dyes was formed. The heat shrink start temperature was 72 ° C.
The obtained rod lens was heat-treated for 24 hours under no tension in a drier set at 70 ° C. (relative humidity of 30% or less). The rod lens obtained after the treatment had a thermal shrinkage start temperature of 97 ° C., and a large number of rod lenses were used to form a single row of rod lens array with an array pitch of 0.36 mm (gap 20 μm between adjacent lenses). It was produced (lens length 4.4 mm). The conjugate length, MTF average value, and standard deviation at 525 nm of the prepared rod lens array were measured before and after the heat resistance test, and are summarized in Table 1.

<比較例1>
PMMA47質量部、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニルメタクリレート(TCDMA)30質量部、MMA23質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第1層形成用原液とした。
PMMA50質量部、TCDMA10質量部、MMA40質量部、1−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン0.25質量部及びHQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第2層形成用原液とした。
PMMA50質量部、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(8FM)10質量部、MMA40質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.25質量部、HQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第3層形成用原液とした。
PMMA50質量部、8FM10質量部、MMA40質量部、1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン0.25質量部、HQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第4層形成用原液とした。
PMMA42質量部、MMA18質量部、8FM40質量部、1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン0.25質量部、HQ0.1質量部を70℃に加熱混練して第5層形成用原液とした。
<Comparative Example 1>
PMMA47 parts by mass, tricyclo [5 · 2 · 1 · 0 2,6] decanyl methacrylate (TCDMA) 30 parts by weight, MMA23 parts by mass, 0.25 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and HQ0.1 parts by 70 The mixture was heated and kneaded at a temperature of 1 ° C. to obtain a first layer forming stock solution.
50 parts by mass of PMMA, 10 parts by mass of TCDMA, 40 parts by mass of MMA, 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a stock solution for forming the second layer.
PMMA 50 parts by mass 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate (8FM) 10 parts by mass, MMA 40 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.25 part by mass, HQ 0.1 A mass part was heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a third layer forming stock solution.
50 parts by mass of PMMA, 10 parts by mass of 8FM, 40 parts by mass of MMA, 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a fourth layer forming stock solution.
42 parts by mass of PMMA, 18 parts by mass of MMA, 40 parts by mass of 8FM, 0.25 part by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 0.1 part by mass of HQ were heated and kneaded at 70 ° C. to obtain a stock solution for forming the fifth layer.

なお、クロストーク光やフレア光を抑制する目的で、加熱混練前の第4層及び第5層用
の各原液中に原液全体に対して染料Blue ACR(日本化薬(株)製)0.57質量
%、染料MS Yellow HD−180(三井東圧染料(株)製)およびMS Ma
genta HM−1450(三井東圧染料(株)製)をそれぞれ0.14質量部、染料
Diaresin Blue 4G(三菱化学(株)製)およびKayasorb CY
−10(日本化薬(株)製)をそれぞれ0.02質量部添加した。
In addition, in order to suppress crosstalk light and flare light, dye Blue ACR (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0. 57% by mass, dye MS Yellow HD-180 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) and MS Ma
genta HM-1450 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) 0.14 parts by mass, dyes Diaresin Blue 4G (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) and Kayasorb CY
0.02 parts by mass of -10 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added.

この5種類の原液を、中心から順次、硬化後の屈折率が低くなるように配列して同心円
状5層複合紡糸ノズルから同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は54℃であった。
各層の吐出比は、レンズの直径方向の各層の厚さ(1層目においては半径)の比に換算して、1層目/2層目/3層目/4層目/5層目=18/50/29/2/1とした。
These five types of stock solutions were sequentially arranged from the center so that the refractive index after curing was lowered and simultaneously extruded from a concentric five-layer composite spinning nozzle. The temperature of the composite spinning nozzle was 54 ° C.
The ejection ratio of each layer is converted into the ratio of the thickness of each layer in the diameter direction of the lens (the radius in the first layer). First layer / 2nd layer / 3rd layer / 4th layer / 5th layer = 18/50/29/2/1.

次いで、複合紡糸ノズルから押し出された糸状体を、ニップローラーで引き取り(20
0cm/分)、長さ30cmの相互拡散処理部を通し、続いて長さ120cm、40Wのケミカルランプ18本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第1硬化処理部(光照射部)および2KWの高圧水銀灯3本が中心軸の周囲に等間隔に配設された第2硬化処理部(光照射部)の中心上に糸状体を通過させて硬化させた。相互拡散処理部における窒素流量は72L/分であった。得られたレンズ原糸の半径は0.30mmであり、Tgは112℃であった。
このレンズ原糸を、紡糸工程から連続的に、140℃の雰囲気下で3.8倍に延伸(延
伸ローラーの速度750cm/分)し、115℃の雰囲気下で緩和率が12/15になるように緩和処理(緩和ローラーの速度600cm/分)を行い、切断工程において166mmの長さに切断して、166mmの長さのロッドレンズを多数得た。
Next, the filaments extruded from the composite spinning nozzle are taken up with a nip roller (20
0 cm / min), a 30 cm long interdiffusion treatment unit, followed by a first curing treatment unit (light irradiation unit) in which 18 chemical lamps of 120 cm length and 40 W are arranged at equal intervals around the central axis ) And three 2 KW high-pressure mercury lamps were passed through the center of the second curing treatment part (light irradiation part) disposed at equal intervals around the central axis and cured. The nitrogen flow rate in the interdiffusion treatment part was 72 L / min. The radius of the obtained lens yarn was 0.30 mm, and Tg was 112 ° C.
This lens yarn is continuously stretched 3.8 times in a 140 ° C. atmosphere from the spinning step (stretching roller speed 750 cm / min), and the relaxation rate becomes 12/15 in a 115 ° C. atmosphere. In this way, relaxation treatment (relaxation roller speed 600 cm / min) was performed, and in the cutting step, the material was cut into a length of 166 mm to obtain many rod lenses having a length of 166 mm.

得られたロッドレンズの半径は0.17mm、中心屈折率は1.497、中心軸から外周部に向かう0.2r〜0.8rの範囲において屈折率分布が式(1)に近似され、525nmの波長において屈折率分布定数gは0.84mm-1 であった。また、ロッドレンズの外周面から中心部に向かって約5μmの厚さの、染料がほぼ均一に混在する層が形成されていた。熱収縮開始温度は61℃と低かった。
得られたロッドレンズを70℃に設定した乾燥機中(相対湿度30%以下)で無張力下24時間熱処理した。処理後に得られたロッドレンズの熱収縮開始温度は85℃であった。
このロッドレンズを多数本使用して、配列ピッチが0.36mm(隣接レンズ間
の隙間20μm)の1列のロッドレンズアレイを作製した(レンズ長が4.4mm)。作製したロッドレンズアレイの525nmにおける共役長、MTF平均値および標準偏差を耐熱試験前後で測定し、表1にまとめた。

Figure 2010060611
The obtained rod lens has a radius of 0.17 mm, a central refractive index of 1.497, and a refractive index distribution approximated by the formula (1) in the range of 0.2r to 0.8r from the central axis toward the outer periphery, and is 525 nm. The refractive index distribution constant g was 0.84 mm @ -1 at the wavelength of. In addition, a layer having a thickness of about 5 μm from the outer peripheral surface of the rod lens toward the center and a substantially uniform mixture of dyes was formed. The heat shrink start temperature was as low as 61 ° C.
The obtained rod lens was heat-treated for 24 hours under no tension in a drier set at 70 ° C. (relative humidity of 30% or less). The heat shrinkage starting temperature of the rod lens obtained after the treatment was 85 ° C.
A large number of rod lenses were used to produce a single-row rod lens array (lens length 4.4 mm) with an arrangement pitch of 0.36 mm (gap between adjacent lenses 20 μm). The conjugate length, MTF average value, and standard deviation at 525 nm of the prepared rod lens array were measured before and after the heat resistance test, and are summarized in Table 1.
Figure 2010060611

Claims (4)

透明樹脂重合体(A)と、イソボルニルメタクリレート単位を構成単位として含有する重合体(B)とを重合してなり、80℃で1000時間条件下における共役長変化率が6%以内であるプラスチック製ロッドレンズ。 A transparent resin polymer (A) and a polymer (B) containing an isobornyl methacrylate unit as a constituent unit are polymerized, and the conjugate length change rate under 1000 hours at 80 ° C. is within 6%. Plastic rod lens. 透明樹脂重合体(A)がポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PSt)、メチルメタクリレート単位とスチレン単位とからなる樹脂(MS樹脂)から選択される少なくとも1つの重合体であることを特徴とする請求項1記載のプラスチック製ロッドレンズ。 The transparent resin polymer (A) is at least one polymer selected from polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PSt), and a resin (MS resin) composed of a methyl methacrylate unit and a styrene unit. The plastic rod lens according to claim 1. 半径がrの円形の断面を有し、中心から外周部に向かう0〜0.8rの範囲を構成する樹脂材料における全重合体中の、イソボルニルメタクリレート単位の占めるの割合が10〜60質量部であることを特徴とする請求項1、2記載のプラスチック製ロッドレンズ。 The proportion of isobornyl methacrylate units in the total polymer in the resin material having a circular cross section with a radius of r and constituting a range of 0 to 0.8r from the center toward the outer periphery is 10 to 60 mass. The plastic rod lens according to claim 1, wherein the plastic rod lens is a portion. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラスチック製ロッドレンズの複数本が、2枚の基板間に各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行方向となるように配列固定されたロッドレンズ列を少なくとも1列備えたことを特徴とするプラスチック製ロッドレンズアレイ。 A rod lens array in which a plurality of the plastic rod lenses according to any one of claims 1 to 3 are arranged and fixed between two substrates so that the central axes of the rod lenses are substantially parallel to each other. A plastic rod lens array comprising at least one row.
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