JPH05273494A - 屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法 - Google Patents
屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法Info
- Publication number
- JPH05273494A JPH05273494A JP4100163A JP10016392A JPH05273494A JP H05273494 A JPH05273494 A JP H05273494A JP 4100163 A JP4100163 A JP 4100163A JP 10016392 A JP10016392 A JP 10016392A JP H05273494 A JPH05273494 A JP H05273494A
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- distributed refractive
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 屈折率分布型棒状レンズアレイの表面に設け
た架橋硬化型樹脂被膜のレンズアレイに対する密着性、
表面平滑性が優れたものを得ること。 【構成】 プラズマ処理またはオゾン処理したレンズア
レイに架橋硬化型樹脂の薄膜を設け、硬化処理してレン
ズアレイに密着した架橋被膜をレンズアレイ表面に設け
る。 【効果】 レンズアレイをプラズマ処理またはオゾン処
理することにより、レンズアレイに対する密着性が良好
で、表面平滑性に優れた架橋被膜をレンズアレイの表面
に形成できた。
た架橋硬化型樹脂被膜のレンズアレイに対する密着性、
表面平滑性が優れたものを得ること。 【構成】 プラズマ処理またはオゾン処理したレンズア
レイに架橋硬化型樹脂の薄膜を設け、硬化処理してレン
ズアレイに密着した架橋被膜をレンズアレイ表面に設け
る。 【効果】 レンズアレイをプラズマ処理またはオゾン処
理することにより、レンズアレイに対する密着性が良好
で、表面平滑性に優れた架橋被膜をレンズアレイの表面
に形成できた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は屈折率分布型レンズアレ
イの端面表面処理方法に関する。
イの端面表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および解決すべき課題】特開昭５５−６７
７０６号公報に示されるごとく、架橋性樹脂材料の硬化
被膜を設けた屈折率分布型レンズアレイはレンズアレイ
を構成する屈折率分布型レンズ、充填剤、樹脂平板の臨
界表面張力に差があるため、これら材料と硬化被膜との
接着性にバラツキがあり、表面に凹凸が生じやすく、そ
の結果、レンズ性能が低下しやすいという難点があっ
た。
７０６号公報に示されるごとく、架橋性樹脂材料の硬化
被膜を設けた屈折率分布型レンズアレイはレンズアレイ
を構成する屈折率分布型レンズ、充填剤、樹脂平板の臨
界表面張力に差があるため、これら材料と硬化被膜との
接着性にバラツキがあり、表面に凹凸が生じやすく、そ
の結果、レンズ性能が低下しやすいという難点があっ
た。
【０００３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等はレン
ズアレイと架橋硬化被膜とレンズアレイとの接着性が良
好であり、表面平滑性の良好なレンズアレイを得るべく
検討し、本発明を完成したものである。本発明は屈折率
分布型レンズの多数本の配列体を２枚の基板間に接合挟
持したレンズアレイをプラズマ処理またはオゾン処理し
た後、架橋硬化型樹脂を塗布し、硬化処理することを特
徴とする屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法にあ
る。
ズアレイと架橋硬化被膜とレンズアレイとの接着性が良
好であり、表面平滑性の良好なレンズアレイを得るべく
検討し、本発明を完成したものである。本発明は屈折率
分布型レンズの多数本の配列体を２枚の基板間に接合挟
持したレンズアレイをプラズマ処理またはオゾン処理し
た後、架橋硬化型樹脂を塗布し、硬化処理することを特
徴とする屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法にあ
る。
【０００４】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図１は本発明に係る屈折率分布型レンズアレイ（以下、
単にレンズアレイという）の斜視図であり、図２は図１
の要部拡大断面図である。本発明に係るレンズアレイ
は、図１および図２に示すように、レンズアレイの端面
に架橋性樹脂材料の硬化被膜(6) が形成されている。
図１は本発明に係る屈折率分布型レンズアレイ（以下、
単にレンズアレイという）の斜視図であり、図２は図１
の要部拡大断面図である。本発明に係るレンズアレイ
は、図１および図２に示すように、レンズアレイの端面
に架橋性樹脂材料の硬化被膜(6) が形成されている。
【０００５】屈折率分布型レンズを用いたレンズアレイ
の形成は、種々の方法によって形成できる。例えば図３
に示すように、両端部にスペーサ(3) および(3')を平行
に配置した２枚の基板(4) および(4')の間に、屈折率分
布型レンズ(2) を、その光軸が両スペーサ(3) および
(3')と平行になるように列状に近接して並べ、隣接する
各屈折率分布型レンズ(2) の間に充填剤(5) を充填して
形成される。
の形成は、種々の方法によって形成できる。例えば図３
に示すように、両端部にスペーサ(3) および(3')を平行
に配置した２枚の基板(4) および(4')の間に、屈折率分
布型レンズ(2) を、その光軸が両スペーサ(3) および
(3')と平行になるように列状に近接して並べ、隣接する
各屈折率分布型レンズ(2) の間に充填剤(5) を充填して
形成される。
【０００６】基板としては、少なくともレンズ配列体と
接する面が不透明なものを使用する。用いるスペーサ、
基板の種類はとくに限定はされないが、例えばPMMA等の
熱可塑性樹脂あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂にて作ったものを用いることができる。
また基板、スペーサを構成する樹脂中にはガラス繊維等
の添加剤を含んでいてもよい。
接する面が不透明なものを使用する。用いるスペーサ、
基板の種類はとくに限定はされないが、例えばPMMA等の
熱可塑性樹脂あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂にて作ったものを用いることができる。
また基板、スペーサを構成する樹脂中にはガラス繊維等
の添加剤を含んでいてもよい。
【０００７】基板は図３に示すように両面とも平らなも
の、もしくは屈折率分布型レンズの配列体との接触面に
Ｕ字型溝やＶ字型溝の凹凸を設けたものが使用される。
の、もしくは屈折率分布型レンズの配列体との接触面に
Ｕ字型溝やＶ字型溝の凹凸を設けたものが使用される。
【０００８】レンズアレイを作るに際して用いる充填接
着剤としては、とくに限定されないが、例えばエポキシ
樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂
の硬化樹脂が使用されるが、とくにホットメルト型のも
のを用いるのが好ましい。
着剤としては、とくに限定されないが、例えばエポキシ
樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂
の硬化樹脂が使用されるが、とくにホットメルト型のも
のを用いるのが好ましい。
【０００９】屈折率分布型レンズは、円形断面の中心で
屈折率が最も高く、周辺にいくにしたがって次第に低く
なるもので、この屈折率分布により結像作用を有するも
のである。この屈折率分布型レンズは、透明性に優れた
樹脂、あるいはガラスから作られる。例えばメチルメタ
クリレートまたはスチレンを主成分とする樹脂等が使用
され、種々の方法、例えば特公昭５７−２９６８２号公
報、特公昭４７−２８０５９号公報およびＷＯ８９／０
５２７４号公報に記載される方法によって作られるもの
である。
屈折率が最も高く、周辺にいくにしたがって次第に低く
なるもので、この屈折率分布により結像作用を有するも
のである。この屈折率分布型レンズは、透明性に優れた
樹脂、あるいはガラスから作られる。例えばメチルメタ
クリレートまたはスチレンを主成分とする樹脂等が使用
され、種々の方法、例えば特公昭５７−２９６８２号公
報、特公昭４７−２８０５９号公報およびＷＯ８９／０
５２７４号公報に記載される方法によって作られるもの
である。
【００１０】また基板、接着剤、屈折率分布型レンズの
架橋硬化型被膜に対する接着性を均一なものとするに
は、これらの臨界表面張力差のできるだけ少ないものを
選ぶようにするのが好ましく、樹脂製の基板、樹脂系の
接着剤およびプラスチック製の屈折率分布型レンズにて
レンズアレイを構成するのがよい。
架橋硬化型被膜に対する接着性を均一なものとするに
は、これらの臨界表面張力差のできるだけ少ないものを
選ぶようにするのが好ましく、樹脂製の基板、樹脂系の
接着剤およびプラスチック製の屈折率分布型レンズにて
レンズアレイを構成するのがよい。
【００１１】屈折率分布型レンズアレイのプラズマ処理
の条件は、とくに限定されないが、アルゴンプラズマ20
0CCM、５分照射などの条件で処理するのがよい。またオ
ゾン処理の条件は、オゾン濃度２％、１分処理などの条
件で処理するが、この条件に限定されるものではない。
屈折率分布型レンズアレイの両端面を平滑になるよう研
磨した後、上述のプラズマ処理またはオゾン処理を行
い、架橋性樹脂材料により硬化被膜を形成する。
の条件は、とくに限定されないが、アルゴンプラズマ20
0CCM、５分照射などの条件で処理するのがよい。またオ
ゾン処理の条件は、オゾン濃度２％、１分処理などの条
件で処理するが、この条件に限定されるものではない。
屈折率分布型レンズアレイの両端面を平滑になるよう研
磨した後、上述のプラズマ処理またはオゾン処理を行
い、架橋性樹脂材料により硬化被膜を形成する。
【００１２】架橋性樹脂材料としては、架橋被膜として
レンズアレイに対する密着性が良好であり、耐薬品性、
耐摩耗性を備えたものであればとくに限定されるもので
はなく、例えば１分子中に２個以上のアクリロイルオキ
シ基を有する多官能性化合物を含有する硬化性組成物が
使用され、とくに硬化性の点で放射性硬化性組成物が好
ましい。また本発明において使用する架橋性樹脂材料は
そのままで用いることができるが、レンズアレイの端面
に塗布する場合の塗布作業性の改良のために適当な有機
溶剤を添加することもできる。
レンズアレイに対する密着性が良好であり、耐薬品性、
耐摩耗性を備えたものであればとくに限定されるもので
はなく、例えば１分子中に２個以上のアクリロイルオキ
シ基を有する多官能性化合物を含有する硬化性組成物が
使用され、とくに硬化性の点で放射性硬化性組成物が好
ましい。また本発明において使用する架橋性樹脂材料は
そのままで用いることができるが、レンズアレイの端面
に塗布する場合の塗布作業性の改良のために適当な有機
溶剤を添加することもできる。
【００１３】屈折率分布型レンズアレイ端面への硬化被
膜の形成は、架橋性樹脂材料をコーティングして硬化さ
せる。コーティングする方法としてはロールコーター
法、刷毛塗り法、スプレー塗布、浸漬塗布などの方法が
用いられる。また、架橋性樹脂材料として放射線硬化性
組成物を使用する場合には、コーティングした塗膜の硬
化は、α線、β線、γ線、電子線などの放射線または波
長2000〜8000Åの光線、とくに波長3000〜5000Åの光線
を用いることができ、活性エネルギー線として光線を用
いる場合には光増感剤を用いる樹脂中に含ませておく必
要がある。これらの光増感剤の具体例としては、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジ
ル、ベンゾフェノン、メチルフェニルグリオキシレー
ト、ベンジルジメチルケタールなどを挙げることがで
き、これらの使用量は、架橋性樹脂材料 100重量部に対
して0.01〜10重量部であり、あまり多すぎると硬化被膜
を着色させたりする。
膜の形成は、架橋性樹脂材料をコーティングして硬化さ
せる。コーティングする方法としてはロールコーター
法、刷毛塗り法、スプレー塗布、浸漬塗布などの方法が
用いられる。また、架橋性樹脂材料として放射線硬化性
組成物を使用する場合には、コーティングした塗膜の硬
化は、α線、β線、γ線、電子線などの放射線または波
長2000〜8000Åの光線、とくに波長3000〜5000Åの光線
を用いることができ、活性エネルギー線として光線を用
いる場合には光増感剤を用いる樹脂中に含ませておく必
要がある。これらの光増感剤の具体例としては、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジ
ル、ベンゾフェノン、メチルフェニルグリオキシレー
ト、ベンジルジメチルケタールなどを挙げることがで
き、これらの使用量は、架橋性樹脂材料 100重量部に対
して0.01〜10重量部であり、あまり多すぎると硬化被膜
を着色させたりする。
【００１４】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】
【実施例１】フッ化ビニリデン80モル％とテトラフルオ
ロエチレン20モル％からなる共重合体（屈折率no=1.40
0）33重量部、連続塊状重合法で得たポリメチルメタク
リレート（屈折率nO=1.492）33重量部、メチルメタクリ
レート単量体33重量部、ベンジルメチルケタール 0.1重
量部、ハイドロキノン 0.1重量部を混合して80℃に加熱
し、混練部を通して径が 2.0mmのノズルより押し出し、
続いて押し出したファイバを80℃に加熱され、窒素ガス
が10ml／分の速度で流れる揮発部を８分で通過せしめ、
６本の円状に等間隔に設置された 400Ｗの高圧水銀灯の
中心にファイバを通過させ、約５分間光を照射し、20cm
／分の速度でニップローラで引き取った。得られた屈折
率分布型ファイバを黒色油溶性染料（オリエントオイル
ブラックＨＢＢ）を10％の濃度に調整した塩化メチレン
溶液に０℃で30秒間浸漬した後、60℃で乾燥した。この
ファイバの断面を顕微鏡で観察すると表面から約15μｍ
の深さで全周囲が黒く染色されていた。
ロエチレン20モル％からなる共重合体（屈折率no=1.40
0）33重量部、連続塊状重合法で得たポリメチルメタク
リレート（屈折率nO=1.492）33重量部、メチルメタクリ
レート単量体33重量部、ベンジルメチルケタール 0.1重
量部、ハイドロキノン 0.1重量部を混合して80℃に加熱
し、混練部を通して径が 2.0mmのノズルより押し出し、
続いて押し出したファイバを80℃に加熱され、窒素ガス
が10ml／分の速度で流れる揮発部を８分で通過せしめ、
６本の円状に等間隔に設置された 400Ｗの高圧水銀灯の
中心にファイバを通過させ、約５分間光を照射し、20cm
／分の速度でニップローラで引き取った。得られた屈折
率分布型ファイバを黒色油溶性染料（オリエントオイル
ブラックＨＢＢ）を10％の濃度に調整した塩化メチレン
溶液に０℃で30秒間浸漬した後、60℃で乾燥した。この
ファイバの断面を顕微鏡で観察すると表面から約15μｍ
の深さで全周囲が黒く染色されていた。
【００１６】次にこの黒色染料を包埋したファイバ（レ
ンズ素子） 500本を用いて図３のようなレンズアレイを
100本作成した。スペーサおよび樹脂基板にはＡＢＳの
樹脂板を用い、充填剤にはカーボンブラックを混合した
ウレタン系硬化樹脂を用いた。レンズアレイの形成は、
両端にスペーサを配置した２枚の樹脂平板の間に、屈折
率分布型レンズを、その光軸が両スペーサと平行になる
ように列状に近接して並べ、隣接する各屈折率分布型レ
ンズの間に充填剤を充填して作成した。アレイ化に用い
た屈折率分布型レンズの臨界表面張力は40dyn/cm、充填
剤は17dyn/cm、樹脂およびスペーサは24dyn/cmであっ
た。その後、レンズアレイの両端面を平滑となるように
紙ヤスリで研磨した。
ンズ素子） 500本を用いて図３のようなレンズアレイを
100本作成した。スペーサおよび樹脂基板にはＡＢＳの
樹脂板を用い、充填剤にはカーボンブラックを混合した
ウレタン系硬化樹脂を用いた。レンズアレイの形成は、
両端にスペーサを配置した２枚の樹脂平板の間に、屈折
率分布型レンズを、その光軸が両スペーサと平行になる
ように列状に近接して並べ、隣接する各屈折率分布型レ
ンズの間に充填剤を充填して作成した。アレイ化に用い
た屈折率分布型レンズの臨界表面張力は40dyn/cm、充填
剤は17dyn/cm、樹脂およびスペーサは24dyn/cmであっ
た。その後、レンズアレイの両端面を平滑となるように
紙ヤスリで研磨した。
【００１７】そしてこのレンズアレイの両端面を5.25to
rrの真空下で、アルゴンを200CCM、10分照射することに
より、プラズマ処理を行った。処理後すぐにジペンタエ
リスリトールペンタアクリレート80重量部、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート20重量部およびメチルフェニ
ルグリオキシレート 1.5重量部よりなる架橋性樹脂材料
を刷毛で塗布し、９KWの高圧水銀灯（アイグラフィック
社製）の下20cm距離で５秒間照射して図１に示すような
レンズアレイを作成した。このレンズアレイの表面に形
成された硬化被膜は、レンズアレイ端面の屈折率分布型
レンズ、充填剤、樹脂平板の全ての成分に均一に接着し
ており、表面に凹凸がなく、平滑性に優れていた。
rrの真空下で、アルゴンを200CCM、10分照射することに
より、プラズマ処理を行った。処理後すぐにジペンタエ
リスリトールペンタアクリレート80重量部、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート20重量部およびメチルフェニ
ルグリオキシレート 1.5重量部よりなる架橋性樹脂材料
を刷毛で塗布し、９KWの高圧水銀灯（アイグラフィック
社製）の下20cm距離で５秒間照射して図１に示すような
レンズアレイを作成した。このレンズアレイの表面に形
成された硬化被膜は、レンズアレイ端面の屈折率分布型
レンズ、充填剤、樹脂平板の全ての成分に均一に接着し
ており、表面に凹凸がなく、平滑性に優れていた。
【００１８】
【発明の効果】本発明の表面処理方法により、屈折率分
布型レンズアレイの端面を構成する屈折率分布型レン
ズ、充填剤、樹脂平板などの複数の成分に、架橋性樹脂
の表面硬化剤を均一に接着させることが可能となり、端
面が平滑で耐摩耗性に優れており、レンズ性能の良好な
屈折率分布型レンズアレイを作成することができる。
布型レンズアレイの端面を構成する屈折率分布型レン
ズ、充填剤、樹脂平板などの複数の成分に、架橋性樹脂
の表面硬化剤を均一に接着させることが可能となり、端
面が平滑で耐摩耗性に優れており、レンズ性能の良好な
屈折率分布型レンズアレイを作成することができる。
【００１９】
【図１】本発明のレンズアレイの一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】図１に示した本発明のレンズアレイの要部拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明を実施するに際して用いるレンズアレイ
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
１ ………………… 屈折率分布型レンズアレイ ２ ………………… 屈折率分布型レンズ ３，３’…………… スペーサ ４，４’…………… 樹脂平板 ５ ………………… 接着剤 ６ ………………… 硬化被膜
Claims (1)
- 【請求項１】 屈折率分布型レンズ多数本の平行配列体
を２枚の基板間に接合挟着したレンズアレイをプラズマ
処理またはオゾン処理した後、架橋硬化型樹脂を塗布
し、硬化処理することを特徴とする屈折率分布型レンズ
アレイの表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4100163A JPH05273494A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4100163A JPH05273494A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273494A true JPH05273494A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=14266652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4100163A Pending JPH05273494A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 屈折率分布型レンズアレイの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273494A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9436032B2 (en) | 2013-12-24 | 2016-09-06 | Dic Corporation | Liquid crystal display device |
| GB2542747A (en) * | 2014-07-15 | 2017-03-29 | Dainippon Ink & Chemicals | Liquid crystal display device |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4100163A patent/JPH05273494A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9436032B2 (en) | 2013-12-24 | 2016-09-06 | Dic Corporation | Liquid crystal display device |
| GB2542747A (en) * | 2014-07-15 | 2017-03-29 | Dainippon Ink & Chemicals | Liquid crystal display device |
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