JPS6247001A - Production of optical element - Google Patents
Production of optical elementInfo
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- JPS6247001A JPS6247001A JP60185767A JP18576785A JPS6247001A JP S6247001 A JPS6247001 A JP S6247001A JP 60185767 A JP60185767 A JP 60185767A JP 18576785 A JP18576785 A JP 18576785A JP S6247001 A JPS6247001 A JP S6247001A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
未発明は、内部に屈折率分布を有する有機光学素子を高
品質且つ安価に製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing an organic optical element having an internal refractive index distribution with high quality and at low cost.
(従来の技術)
従来、プラスチックレンズ等からなる有機光学素子は、
軽量、高1耐V11撃性、成形が容易で研磨を必要とし
ない、材料が安価である、製造コストが低い等の種々の
利点があるため、光学波L’pj分野で広く使用される
ようになっている。(Prior art) Conventionally, organic optical elements made of plastic lenses, etc.
It is widely used in the optical wave L'pj field because of its various advantages such as light weight, high V11 impact resistance, easy molding, no polishing required, inexpensive material, and low manufacturing cost. It has become.
また、このような有機系の光学素子としては、一般的に
は無色であること、気泡の混入のないこと、歪のないこ
と、屈折率等が大であること等の各種の性能が要求され
ているとともに、1個の光学素子において、内部に例え
ば光軸方向あるいは半径方向に屈折率分布を有する新た
な光学素子も要求されている。In addition, such organic optical elements are generally required to have various performances such as being colorless, having no bubbles, being free from distortion, and having a high refractive index. At the same time, there is also a demand for a new optical element that has a refractive index distribution inside it, for example, in the optical axis direction or radial direction.
このような内部に屈折率分布を有する有機系の光学素子
を得る方法としては、例えば、(1)一旦成形した光学
素子の表面から、該光学素子とは異なる有機物を素子内
へ拡散させて、光学素子内で該有機物の濃度勾配を形成
する方法、(2)異なる七ノで−を、構成モノマー濃度
の濃度勾配を生じるように共重合させる方法等が知られ
ている。As a method for obtaining such an organic optical element having an internal refractive index distribution, for example, (1) diffusing an organic substance different from that of the optical element from the surface of the optical element once formed into the element; A method of forming a concentration gradient of the organic substance in an optical element, and (2) a method of copolymerizing different monomers to form a concentration gradient of the constituent monomer concentrations are known.
(発明が解決しようとしている問題点)4二記(1)の
拡散法は、有機物の拡散を系の温度や有機物の濃度等を
制御して、光学素子内に有機物の濃度勾配を形成するも
のであるが、この方法では有機物の光学素子内の拡散が
遅いため、例えば薄い光学素子等ではある程度可能であ
るものの、比較的大型の光学素子には工業的に適用でき
ず、また表面の濃度はある程度コントロールできるもの
の、光学素子の中心部分の制御は殆ど不可能である。従
ってこのような拡散法では従来技術の要望に応えること
ができない・
また上記(2)の方法の1例は、生モノマーを所定の型
内で半重合(不完全重合)させ、ゲル状成形体とし、該
成形体に他の七ツマ−を含浸させて共重合する方法であ
るが、この方法では生モノマーの不完全重合の制御、他
のモノマーの含浸濃度の制御、それらの七ツマー同士の
共重合の制御等が困難であり、またモノマーは互いに共
重合性を有するものに限定される等種々の制約があり。(Problem to be solved by the invention) The diffusion method in Section 42 (1) is a method in which the diffusion of organic matter is controlled by the temperature of the system, the concentration of organic matter, etc., and a concentration gradient of organic matter is formed within the optical element. However, this method is possible to some extent with thin optical elements because the diffusion of organic substances within the optical element is slow, but it cannot be applied industrially to relatively large optical elements, and the concentration on the surface is low. Although it can be controlled to some extent, it is almost impossible to control the central part of the optical element. Therefore, such a diffusion method cannot meet the demands of the conventional technology.An example of the method (2) above is to half-polymerize (incompletely polymerize) the raw monomer in a predetermined mold to form a gel-like molded product. In this method, the molded body is impregnated with other heptamers and copolymerized, but this method involves controlling incomplete polymerization of raw monomers, controlling the impregnated concentration of other monomers, and controlling the interaction between these heptamers. It is difficult to control copolymerization, and there are various restrictions such as monomers being limited to those that are copolymerizable with each other.
実用化には程遠いものである。It is far from practical application.
また別の共重合法としては、重合速度の異なる2種以上
のモノマーを混合して光重合し1重合速度の高いモノマ
ーからなるポリマーを先に容器壁面に析出させ、次いで
コポリマーを析出させ、最後に重合速度の小さいモノマ
ーからなるポリマーを析出させるものであるが、これら
の方法も上記の方法と同様に、その各種条件の制御が困
難であり、工業的価値は低い。またこれらの方法ではい
ずれにしても未反応のモノマーが系内に存在し。Another copolymerization method involves mixing two or more monomers with different polymerization rates and photopolymerizing the mixture, first depositing a polymer made of monomers with a high polymerization rate on the wall of the container, then depositing a copolymer, and finally However, like the above-mentioned methods, it is difficult to control the various conditions in these methods, and their industrial value is low. Furthermore, in any of these methods, unreacted monomers exist in the system.
成形後の千ツマ−の揮発等による別の問題も生じる。Another problem arises due to volatilization of the powder after molding.
従って、本発明の目的は使用する有機材料に特に制限が
なく、任意の屈折率分布を有する任意のサイズの有機光
学素子を高品位且つ安価に提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide an organic optical element of any size having any refractive index distribution with high quality and at low cost, without any particular restriction on the organic material used.
本発明者は、上述の如き従来技術の問題点を解決して本
発明の目的を達成すべく鋭意研究の結果、2種以上の有
機粉末材料を用意し、これらを混合比を変化させつつ混
合、供給および成形して光学素子を製造することによっ
て、上記の従来技術の問題点が解決されることを知見し
て本発明を完成した。In order to solve the problems of the prior art as described above and achieve the purpose of the present invention, the inventor of the present invention, as a result of intensive research, prepared two or more types of organic powder materials and mixed them while changing the mixing ratio. The present invention was completed based on the finding that the above-mentioned problems of the prior art can be solved by manufacturing an optical element by supplying and molding the optical element.
(発明の開示)
すなわち1本発明は、2種以上の有機粉末材料を使用し
、その混合比を変化させた粉末混合材料を、成型器に供
給して、半径方向に混合比変化を有する成形物とし、必
要に応じて固化および透明化することを特徴とする光学
素子の製造方法である。(Disclosure of the Invention) That is, 1 the present invention uses two or more types of organic powder materials, supplies a powder mixture material with a varying mixing ratio to a molding machine, and molds the material in which the mixing ratio changes in the radial direction. This is a method for manufacturing an optical element, which is characterized in that the optical element is made into a material, and is solidified and made transparent as necessary.
次に本発明の原理を、本発明の好ましい一実施態様を図
解的に説明する添付図面を参照して更に詳しく説明する
。The principles of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which schematically illustrate one preferred embodiment of the invention.
第1図は、2種の有機粉末材料を、混合比を変化させつ
つ混合し、且つ成型器に供給するための好ましい方法を
示すものであり、図中の1は、容器3中に存在するある
特定の有機粉末材料を表わし、2は容器4中に存在し、
上記有機粉末材料とは異なる他の有機粉末材料を表わし
、5および6は有機粉末材料1および2の放出量を調整
することにより、有機粉末材料lおよび2の混合比を調
整するポペットである。ポペット5および6は。FIG. 1 shows a preferred method for mixing two types of organic powder materials while changing the mixing ratio and supplying the mixture to a molding machine. 2 represents a particular organic powder material, 2 is present in the container 4;
5 and 6 represent poppets that adjust the mixing ratio of the organic powder materials 1 and 2 by adjusting the amounts of the organic powder materials 1 and 2 released. Poppets 5 and 6 are.
有機粉末材料1および2を容器3および4から供給する
好ましい手段の1例である。This is an example of a preferred means for supplying organic powder materials 1 and 2 from containers 3 and 4.
7は有機粉末材料の輸送管、8はその中の有機粉末材料
を移動させる送風ファンである。9は有機粉末材料1お
よび2を混合する混合ファン、10は有機粉末材料1お
よび2からなる有機粉末材料混合物である。7 is a transport pipe for the organic powder material, and 8 is a blower fan for moving the organic powder material therein. 9 is a mixing fan for mixing organic powder materials 1 and 2, and 10 is an organic powder material mixture consisting of organic powder materials 1 and 2.
説明の都合上、′有機粉末材料の種類を2種類とする。For convenience of explanation, two types of organic powder materials will be used.
容器3および4に互いに異なる有機粉末材料1および2
を入れる。送風用ファン8と混合用ファン9を回転し、
ポペット5および6を作動させ、有機粉末材料1および
2を輸送管7中に放出する。送風用ファン8により有機
粉末材料1および2は、下流側の混合用ファン9に向が
いそれにより混合状態10となり輸送される。Different organic powder materials 1 and 2 are placed in containers 3 and 4.
Put in. Rotate the ventilation fan 8 and the mixing fan 9,
Poppets 5 and 6 are actuated to discharge organic powder materials 1 and 2 into transport tube 7. The organic powder materials 1 and 2 are directed by the blowing fan 8 to the mixing fan 9 on the downstream side, thereby being transported in a mixed state 10.
この混合状態I Qにおける有機粉末材料1および2の
混合比はポペット5および6で任意に制御できる。The mixing ratio of organic powder materials 1 and 2 in this mixed state IQ can be arbitrarily controlled by poppets 5 and 6.
混合有機粉末材料IOは輸送されて第2図に図解的に示
す好ましい1例のローター形状の成形器11に送り込ま
れる。成形器11の外側の空間は吸引ポンプ16により
排気管15かも吸引されている。The mixed organic powder material IO is transported and fed into a rotor-shaped former 11, a preferred example of which is shown diagrammatically in FIG. The space outside the molding device 11 is also suctioned through the exhaust pipe 15 by a suction pump 16 .
成形器11の側面にはフィルター12が設けられていて
、成形器11を回転させると混合有機粉末材料10は遠
心力と流れによってフィルター12に押し付けられる。A filter 12 is provided on the side of the molding device 11, and when the molding device 11 is rotated, the mixed organic powder material 10 is pressed against the filter 12 by centrifugal force and flow.
フィルター12に混合有機粉末材料10が堆積され、混
合有機粉末層20か形成される。この混合有機粉末層2
0は、第1図で例示したポペント5および6によって調
整された混合比の分布を持つことになる。従って、ホ。A mixed organic powder material 10 is deposited on the filter 12 to form a mixed organic powder layer 20. This mixed organic powder layer 2
0 will have a distribution of mixing ratios adjusted by the popents 5 and 6 illustrated in FIG. Therefore, ho.
ぺ/ト5および6を調整することによって有機粉末材t
−11および2の混合比を自由に変化させることができ
る。The organic powder material t can be prepared by adjusting the pastes 5 and 6.
The mixing ratio of -11 and 2 can be freely changed.
上記の如き方法においては、混合有機粉末層の形成終了
直前、または形成中に仮凝固剤17.例えば、水または
有機溶剤等の液体、各種ポリマーの溶液や分散体等を供
給管18から噴出装置19によって霧状に噴射するのが
好ましい、これは成形器11の回転停止後または吸引ポ
ンプ16の停止後の混合有機粉末層20の崩れを防止す
るためである。仮凝固剤17を噴射する際は、有機粉末
材料1および2の供給を一時やめることが望ましい。こ
れらの仮凝固剤は、有機粉末材料の種類によって不要で
ある場合もある。In the above method, the temporary coagulant 17. For example, it is preferable to spray a liquid such as water or an organic solvent, a solution or dispersion of various polymers, etc. in the form of a mist from the supply pipe 18 using the spray device 19. This is to prevent the mixed organic powder layer 20 from collapsing after stopping. When injecting the temporary coagulant 17, it is desirable to temporarily stop the supply of the organic powder materials 1 and 2. These temporary coagulants may be unnecessary depending on the type of organic powder material.
尚、成形器の内外の圧力差は大きいので、フィルター1
2は剛性の高いステンレス焼結体のようなものを使用す
るか、或は剛性の高いフィルターケースにより支持する
のが好ましい。In addition, since the pressure difference between the inside and outside of the molding machine is large, filter 1
2 is preferably made of a highly rigid stainless steel sintered body or supported by a highly rigid filter case.
以上の如き原理によって、使用する有機粉末材料1と有
機粉末材料2とは、その種類、粒径、比重等を問わず、
極めて容易に成分量が任意に変化した成形物となる。こ
のように成形された成形物は、場合によってはそのまま
使用し得るが、多くの場合には常法に従い、更に固化お
よび透明化処理を施すことによって、半径方向に屈折率
分布を有する光学素子となる。Based on the above principles, the organic powder material 1 and the organic powder material 2 used can be used regardless of their type, particle size, specific gravity, etc.
It is extremely easy to obtain a molded product in which the amount of ingredients is arbitrarily changed. In some cases, the molded product can be used as is, but in many cases, it can be used as an optical element with a refractive index distribution in the radial direction by further solidifying and making it transparent according to conventional methods. Become.
以上が本発明の原理であるが、本発明においては上記の
原理において使用する有機粉末材料は2種以上であり、
固化前はフィルターにより堆積できる粒子で且つ最終的
に固化でき、場合によっては透明化し得る種類の異なる
有機粒子であればいずれも使用できる。The above is the principle of the present invention, but in the present invention, two or more types of organic powder materials are used according to the above principle,
Any different types of organic particles can be used as long as they are particles that can be deposited by a filter before solidification, can be finally solidified, and can be made transparent in some cases.
典型的な例としては、光学素子として使用し得る従来公
知のポリマー、例えば、トリフルオロエチル(メタ)ア
クリレート(尚1本明細書における(メタ)アクリレー
トとはアクリレートおよびメタクリレートの双方を包含
する意味である。製下同じ)、トリフルオロイソプロピ
ル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチル(
メタ)アクリレート、シクロへキシル−α−ブロモアク
リレート、P−シクロへキシルフェニル(メタ)アクリ
レート、O−グロロベンジル(メタ)アクリレート、β
−ナフチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレ
ートモノマーからなるホモポリマーあるいはこれらのモ
ノマー同士あるいは他のビニルモノマーとのコポリマー
等の(メタ)アクリレート系ポリマー:ビニルヘキシル
エーテル、プロピオン醜ビニル、4−メチル−1−ペン
テン、弗化ビニリデン、イソブチン、(メタ)アクリロ
ニトリル、スチレン、p−イソプロピルスチレン、ビニ
ルナフタレン、ビニルカルバゾール、エチレン、プロピ
レン、ブタジェン、イソプレン等ビニル系七ツマ−から
なるホモポリマー、これらのモノマー同士あるいはこれ
らのモノマーと他の七ツマ−からなるコポリマー等の如
きビニイレ系ポリマー:セルロースアセテート、ニトロ
セルロース等のセルロース系ポリマー;ポリトリメチレ
ングリコールカーボネート、ポリ2;2−ビス(4−オ
キジフェニル)プロパンカーボネート等のポリカーボネ
ート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンチレフタレ−)9のポリエステル系ポリマー;ナ
イロン6、ナイロン66、ナイロン612等のポリアミ
ド系ポリマー;ポリウレタン系ポリマーあるいは上述の
ようなポリマー主成分とするブレンドポリマー等を好適
に用いることができる。A typical example is a conventionally known polymer that can be used as an optical element, such as trifluoroethyl (meth)acrylate (in this specification, (meth)acrylate is meant to include both acrylate and methacrylate). (same as manufactured), trifluoroisopropyl (meth)acrylate, 2-methoxyethyl (meth)
Acrylate, butyl (meth)acrylate, methyl (
meth)acrylate, cyclohexyl-α-bromoacrylate, P-cyclohexylphenyl (meth)acrylate, O-glolobenzyl (meth)acrylate, β
- Homopolymers made of (meth)acrylate monomers such as naphthyl (meth)acrylate, or (meth)acrylate polymers such as copolymers of these monomers with each other or with other vinyl monomers: vinylhexyl ether, propionic vinyl, 4-methyl - Homopolymers consisting of vinyl heptadons such as 1-pentene, vinylidene fluoride, isobutyne, (meth)acrylonitrile, styrene, p-isopropylstyrene, vinylnaphthalene, vinylcarbazole, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, and these monomers Vinyl polymers such as copolymers consisting of these monomers and other monomers; Cellulose polymers such as cellulose acetate and nitrocellulose; polytrimethylene glycol carbonate, poly 2; 2-bis(4-oxydiphenyl); Polycarbonate polymers such as propane carbonate; polyester polymers (9) such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyamide polymers such as nylon 6, nylon 66, and nylon 612; polyurethane polymers or polymer main components as described above. Blend polymers and the like can be suitably used.
上記の如きポリマーは本発明において特に好ましい例で
あるが、それら以外にも上記の如きポリマーを架橋させ
た架橋ポリマー、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素
樹脂、アルキッド樹脂等の熱硬化性の樹脂あるいは熱硬
化した樹脂の微粉末も使用できるものである。The above-mentioned polymers are particularly preferred examples in the present invention, but in addition to these, cross-linked polymers made by cross-linking the above-mentioned polymers, thermosetting resins such as phenol resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, and thermosetting resins are also available. Fine powder of cured resin can also be used.
以上の如き各種ポリマーあるいは例示していないポリマ
ーにおいて、本発明において特に好ましいものは、高い
透明性を有する非結晶性のポリマー、例えば(メタ)ア
クリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリカーボネ
ート系ポリマーである。Among the various polymers mentioned above and polymers not exemplified, particularly preferred in the present invention are amorphous polymers having high transparency, such as (meth)acrylic polymers, styrene polymers, and polycarbonate polymers.
以上の如き各種ポリマーはその種類を問わずいずれの組
合せでも使用できる点が本発明の1つの特徴である。す
なわち、従来技術の方法では互いに共重合性を有しない
モノマーは使用し得ないし、またビニルポリマーと縮合
系または重付加系のポリマーとを併用することも不可能
であったが、本発明方法ではこのような種々の制約は何
ら存在しないものである。One of the features of the present invention is that the various polymers described above can be used in any combination regardless of their type. That is, in the conventional method, it was not possible to use monomers that do not have copolymerizability with each other, and it was also impossible to use a vinyl polymer and a condensation type or polyaddition type polymer together, but the method of the present invention Such various restrictions do not exist at all.
以上の例は、本発明において特に好ましい例であり、こ
れらの有機粉末に対して副成分として他の任意の有機材
料も当然使用し得るものである。The above examples are particularly preferred examples in the present invention, and any other organic materials can of course be used as subcomponents for these organic powders.
例えば、これらの副成分が粉末であれば、上記の有機粉
末材料の1種として使用でき、水溶液や分散液等の液状
であれば、仮凝固剤の1種として使用してもよいし、成
形後に成形物に含浸させてもよい如くである。For example, if these subcomponents are powders, they can be used as a type of organic powder material mentioned above, and if they are liquids such as aqueous solutions or dispersions, they can be used as a type of temporary coagulant, or they can be used as a type of temporary coagulant. It is also possible to impregnate the molded product afterwards.
以上の如き本発明で使用する有機粉末材料は。The organic powder materials used in the present invention as described above are as follows.
いずれの粒径のものでも、またいずれの形状のものでも
よいが、搬送および混合の容易性および得られる成形物
の均質性を考慮すれば、約1〜3004m、好ましくは
約1〜5Bm程度の平均粒度を有するものが好適である
。It may be of any particle size or shape, but considering the ease of transport and mixing and the homogeneity of the resulting molded product, the particle size is about 1 to 3004 m, preferably about 1 to 5 Bm. Those having an average particle size are preferred.
以上の如き本発明で使用する有機粉末材料は、異なる2
種以上の混合物として使用する必要があり、2種以上で
あればその成分数は問わない0例えば、2種の成分を使
用し、前記の原理において説明した如く、両成分とも混
合比を変化させてもよいし、3成分であれば、そのうち
1成分は常に一定の混合比で、他の2成分の混合比を変
化させる等いずれでもよい。The organic powder materials used in the present invention as described above have two different types.
It is necessary to use it as a mixture of more than one kind, and the number of components does not matter as long as there are two or more kinds. For example, if two kinds of components are used and the mixing ratio of both components is changed as explained in the above principle Alternatively, in the case of three components, one of them may be mixed at a constant mixing ratio while the mixing ratio of the other two components may be varied.
前記原理においては、使用する有機粉末材料の好ましい
混合方法の一方法を例示したが、2種以上の有機粉末材
料の混合比が変化する限り、本発明は前記例示の方法に
限定されるものではない。In the above principle, one preferred method for mixing the organic powder materials to be used is exemplified, but the present invention is not limited to the above-mentioned method as long as the mixing ratio of two or more organic powder materials changes. do not have.
例えば、ある成分Aを定常的に供給し、他の一成分Bお
よび更に他の成分Cの添加量を変化させつつ、得られる
混合物中の混合比を変化させる方法その他方法は随時利
用できるものである。For example, a method of constantly supplying a certain component A and changing the amount of addition of another component B and another component C while changing the mixing ratio in the resulting mixture can be used at any time. be.
また、これらの有機粉末材料の混合方法は、前記例示の
方法に限定されるものではなく、2種以上の有機粉末材
料を自由に混合比を変えて混合し得る方法であればいか
なる方法でもよい。例えば、混合する成分数が多い場合
には、それだけ、容器、ホペットの数を増加すればよい
し、予め一定の比率で有機粉末材料を混合したものを1
つの容器に入れ、他の有機粉末材料と輸送管中で混合し
てもよい。また前記で例示したように輸送管に平行して
容器を並べずに輸送管の垂直方向に容器を並べてもよい
、また、有機粉末材料を輸送する方法としては、その他
エクストルーダーにおける如きスクリューを用いて有機
粉末材料の輸送を混合と同時に行う方法、空気その他の
キャリヤーガスを用いる方法、流動床的方法等いずれの
方法も使用することができる。Furthermore, the method of mixing these organic powder materials is not limited to the above-mentioned method, but any method may be used as long as it is possible to mix two or more organic powder materials by freely changing the mixing ratio. . For example, if there are many ingredients to be mixed, you can increase the number of containers and hoppets accordingly, or mix organic powder materials in a certain ratio in advance.
It may be placed in one container and mixed with other organic powder materials in a transport tube. Furthermore, as exemplified above, the containers may be arranged perpendicularly to the transport pipe instead of parallel to the transport pipe, and other methods for transporting organic powder materials include using a screw such as in an extruder. Any method can be used, such as a method in which the organic powder material is transported simultaneously with mixing, a method using air or other carrier gas, a fluidized bed method, etc.
また、以上の如くして得られた混合物を成形する方法と
して、前記原理の説明部分において第2図に例示の1例
を述べたが、本発明はこのような例示の方法に限定され
るものではなく、例えば例示の吸引ポンプ16を設置せ
ず、輸送管の上流にコンプレッサーを設けて高圧を用い
ることもできる。すなわち、本発明方法は混合有機粉末
を半径方向に連続的に堆積して成形できる成形方法はい
ずれも採用し得るものである。また、成形器を成形中あ
るいは成形後に適度の温度に加熱しておくことにより、
混合有機粉末材料の成形物を個焼させたり、仮凝固剤中
の溶媒を除去させたりして成形物の強度を高め、後の工
程を容易にすることもできる。Further, as a method for molding the mixture obtained as described above, one example is shown in FIG. 2 in the explanation of the principle, but the present invention is not limited to such an illustrative method. Alternatively, high pressure can be used, for example, without the illustrated suction pump 16 and by providing a compressor upstream of the transport line. That is, the method of the present invention can employ any molding method that can continuously deposit and mold the mixed organic powder in the radial direction. In addition, by heating the molding machine to an appropriate temperature during or after molding,
It is also possible to increase the strength of the molded product by individually firing the molded product of the mixed organic powder material or by removing the solvent in the temporary coagulant, thereby making subsequent steps easier.
以上の如くして、互いに異なる2種以上の有機粉末材料
の存在比の変化が半径方向に層状に存在する成形物が得
られるが、該成形物がそのままで光学素子の材料として
使用し得るものは、そのまま成形物から取り出して使用
する。一方、材料として有機粉末材料を用いているので
、多くの場合には、成形物の強度を向上させるために、
また透明性が不十分であるときは、その透明性を向上さ
せるために固化および透明化の処理を行うことが好まし
い。例えば、成形物を80〜250℃程度の適当な温度
で熱処理17て有機粉末粒子を焼結あるいは融着させる
とともに全体を透明化するのが好ましい。As described above, a molded product in which two or more different organic powder materials exist in layers in the radial direction with varying abundance ratios can be obtained, but the molded product can be used as it is as a material for optical elements. is removed from the molded product and used as is. On the other hand, since organic powder materials are used as materials, in many cases, in order to improve the strength of the molded product,
Furthermore, when transparency is insufficient, it is preferable to perform solidification and transparency treatments to improve the transparency. For example, it is preferable that the molded product is heat-treated 17 at an appropriate temperature of about 80 to 250°C to sinter or fuse the organic powder particles and to make the whole transparent.
以りの如き本発明によれば、従来技術における如き種々
の材料の制限、得られる光学素子のサイズの制限、高価
な設備、反面間を要する欠点、それにも関わらず所望の
屈折率分布を有する目的物が得られない、製品が著しく
高価である等、種々の問題点が容易に解決された。According to the present invention as described above, a desired refractive index distribution is achieved despite the drawbacks of the prior art, such as limitations on various materials, limitations on the size of the obtained optical element, expensive equipment, and the need for time. Various problems such as not being able to obtain the desired product and the product being extremely expensive were easily solved.
すなわち、本発明によれば使用する有機粉末材料は、い
ずれの有機材料でもよく、分散媒体に懸濁さぜる必要も
なく、成形後媒体を除去する必要もない。更に混合する
成分数も何ら制限されることなく、それらの程合成分の
混合比で変化(直線状1曲線状、段階状を問わず)して
いる成形物を提供できることが明らかである。That is, according to the present invention, the organic powder material used may be any organic material, and there is no need to suspend it in a dispersion medium, and there is no need to remove the medium after shaping. Furthermore, it is clear that the number of components to be mixed is not limited in any way, and it is possible to provide a molded product that changes (regardless of whether it is linear, curved, or stepwise) depending on the mixing ratio of the components.
従って、このような成形物を必要に応じて固化および透
明化することにより、゛ト径方向に任への屈折十分71
iを有する有機光学素子乞極めて筒中fLつ安価に提供
することができる。そして1.4:発明により得られる
有機光学素子は、光ファイバー用材、口、、l・レンズ
等種々の光学;トr−の:IiMに有用である。Therefore, by solidifying and making transparent such a molded product as necessary, the refraction in the radial direction can be increased to a sufficient degree.
An organic optical element having i can be provided at low cost by fL in a cylinder. And 1.4: The organic optical element obtained by the invention is useful for various optical applications such as optical fiber materials, optical fibers, lenses, etc.;
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に現用する。尚
、文中、部または%とあるのは’fK by ノ、(準
である。Next, examples will be given to further concretely put the present invention to practical use. In addition, in the text, the part or % is 'fK by ノ (quasi).
実施例1
原料をポリ塩化ビニリデンとポリ弗化ビニリデンの粉末
とする。前述の手法に従い一つの容器にポリ弗化ビニリ
デン粉末を、他方にはポリ弗化ビニリデンとポリ塩化ビ
ニリデンとの粉末混合物(混合比l:2)を入れる。輸
送管にキャリアガスを流しながら、送風用ファンと混合
用ファンを回し、容器に設けであるボベントを作動さ世
、ポリ弗化ビニリデン粉末およびポリ弗化ビニリデンと
ポリ塩化ビニリデンとの粉末混合物(混合比1:2)を
それぞれ輸送管に放出する。Example 1 The raw materials are powders of polyvinylidene chloride and polyvinylidene fluoride. According to the method described above, polyvinylidene fluoride powder is placed in one container and a powder mixture of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene chloride (mixing ratio 1:2) is placed in the other. While flowing the carrier gas through the transport pipe, turn the blower fan and mixing fan, and operate the bovent provided in the container. Polyvinylidene fluoride powder and a powder mixture of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene chloride ratio 1:2) respectively into a transport tube.
このときボペ7トの制御を行う。2つの容器の放出量の
合計を一定とし、最初はポリ弗化ビニリデン粉末だけを
放出する。そしてしばらくしてポリ弗化ビこリデンとポ
リ塩化ビニリデンとの混合粉末を放出する。徐々に2つ
の容器の放出量を変えて行き、成形を終了する時点にお
いては、ポリ弗化ビニリデンとポリ塩化ビニリデンとの
混合粉末だけを放出するようにする。この間、送風ファ
ンおよび混合ファンを作動させ、成形器を回転させる。At this time, the control is performed. The total discharge amount of the two containers is kept constant, and only polyvinylidene fluoride powder is discharged at first. After a while, a mixed powder of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene chloride is released. The amounts released from the two containers are gradually changed so that only the mixed powder of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene chloride is released at the end of molding. During this time, the blower fan and mixing fan are operated and the former is rotated.
そして吸引ポンプで成形器の外部を減圧にしておく。最
後に仮凝固剤を噴出して成形を完rする。Then, use a suction pump to reduce the pressure outside the molding machine. Finally, a temporary coagulant is ejected to complete the molding.
こうして円板状の成形物を得る。これは外周方向に順次
ポリ弗化ビニリデンの存在比が高く、中心方向に順次ポ
リ量n化ビニリデンの存在比が高くなる。In this way, a disc-shaped molded product is obtained. This means that the abundance ratio of polyvinylidene fluoride increases successively toward the outer circumference, and the abundance ratio of polyvinylidene n-chloride increases successively toward the center.
ポリ塩化ビニリデンの存在比は外周から内側部に向かっ
て0〜67タ6となっている。The abundance ratio of polyvinylidene chloride is from 0 to 67ta6 from the outer periphery toward the inside.
この成形物を以下に示すような加熱プログラムで所9ノ
の加熱炉中で、真空ポンプで脱気操作を行いながら融着
し、本発明の光学素子を71)だ。This molded product was fused in a heating furnace according to the heating program shown below while performing a degassing operation using a vacuum pump to obtain an optical element of the present invention (71).
(])成形体を炉の中に入れ、真空ポンプで脱気を行い
30分間′保持する。(]) The molded body is placed in a furnace, degassed using a vacuum pump, and held for 30 minutes.
(2)250°Cに昇温I7、脱気状態で2時間保持す
る。(2) Raise the temperature to 250°C I7 and hold for 2 hours in a degassed state.
(3)30 kg/cm’の圧力下に265°CにシI
−温し、脱気状態に3時間保持する。(3) Incubate at 265°C under a pressure of 30 kg/cm'.
- Warm and keep degassed for 3 hours.
(4)自然放冷する。(4) Allow to cool naturally.
(5)常圧に戻す。(5) Return to normal pressure.
以トの工程でtすられた本発明の有機光掌上rの屈折率
分布をJ11定したところ、中央の/:ii折十が大き
く外に向かって小さくなる円板状の光学素イーであり、
これは光学素子として有用である。When the refractive index distribution of the organic optical palm r of the present invention, which was smoothed in the above steps, was determined, it was found that the /:ii fold in the center is a disc-shaped optical element that becomes smaller toward the outside. ,
This is useful as an optical element.
実施例2
I!;(ネ−1をポリスチレンとポリtert−ブチル
メタイアリレー1・の粉末とする。第1図の装置の一方
の容器にポリスチレンとポリLert−ブチルメタクリ
レ−1・どの1:1混合物(A)を、他方にはポリスチ
レンとポリtert−ブチルメタクリ1/−トとのl:
4粉末混合物(B)を入れる。輸送管にキャリアガスを
流しながら、送風用ファンと混合用ファンを回し、容器
に設けであるポペットを作動させ、AおよびBをそれぞ
れ輸送管に放出する。Example 2 I! (Ne-1 is powder of polystyrene and poly-tert-butylmethacrylate 1. In one container of the apparatus shown in FIG. 1, a 1:1 mixture of polystyrene and poly-tert-butyl methacrylate-1 (A ) on the other hand, and l of polystyrene and polytert-butyl methacrylate on the other hand:
4. Add powder mixture (B). While the carrier gas is flowing through the transport pipe, a blower fan and a mixing fan are turned, a poppet provided in the container is operated, and A and B are discharged into the transport pipe, respectively.
このときポペットの制御を行う。2つの容器の放出量の
合計を一定とし、最初はAだけを放出する。そしてしば
らくしてBを放出する。徐々に2つの容器の放出量を変
えて行き、成形を終了する時点においては、Bだけを放
出するようにする。At this time, the poppet is controlled. The total amount of discharge from the two containers is kept constant, and only A is discharged at first. After a while, B is released. The amounts released from the two containers are gradually changed, and only B is released at the end of molding.
この間、送風ファンおよび混合ファンを作動させ、成形
器を回転させる。そして吸引ポンプで成形器の外部を減
圧にしておく、最後に仮凝固剤を噴出して成形を完了す
る。During this time, the blower fan and mixing fan are operated and the former is rotated. Then, a suction pump is used to reduce the pressure outside the molding machine, and finally, a temporary coagulant is jetted out to complete the molding.
こうして円板状の成形物を得る。これは外周方向に順次
ポリスチレンの存在比が高く、中心方向に順次ポリte
rt−ブチルメタクリレートの存在比が品ぐなる。In this way, a disc-shaped molded product is obtained. This is because polystyrene has a higher abundance ratio toward the outer circumference, and polytetra has a higher abundance ratio toward the center.
The abundance ratio of rt-butyl methacrylate is excellent.
ポリスチレンの存在比は外周から内側部に向かって50
%から〜20%となっている。The abundance ratio of polystyrene is 50% from the outer periphery to the inner part.
% to ~20%.
この成形物を以下に示すような加熱プログラムで所望の
加熱炉中で、圧縮しながら融着し1本発明の光学素子を
得た。This molded product was fused while being compressed in a desired heating furnace using the heating program shown below to obtain an optical element of the present invention.
(1)成形体を水モ状態のまま炉の中に入れ、真空ポン
プで脱気を行い30分間保持する。(1) The molded body is placed in a furnace in a wet state, degassed using a vacuum pump, and held for 30 minutes.
(2)50’C!に昇温し、脱気状態で1時間保持する
。(2) 50'C! The temperature was raised to 150°C and kept in a degassed state for 1 hour.
(3)30kg/crn’の圧力下に100℃に昇温し
、脱気状態に2時間保持する。(3) The temperature was raised to 100° C. under a pressure of 30 kg/crn' and maintained in a degassed state for 2 hours.
(4)自然放冷する。(4) Allow to cool naturally.
(5)常圧に戻す。(5) Return to normal pressure.
以上の工程で得られた本発明の有機光学素子の屈折率分
布を測定したところ、外周付近の屈折率が1.53と大
きく、中心付近が1.49と小さくなる円板状の光学素
子であり、これは光学素子として有用である。When we measured the refractive index distribution of the organic optical element of the present invention obtained through the above steps, we found that it was a disc-shaped optical element with a large refractive index of 1.53 near the outer periphery and a small refractive index of 1.49 near the center. This is useful as an optical element.
実施例3
原料をブチルアクリレート−メチルメタクリレート1:
1コポリマー(A)とポリβ−ナフチルメタクリレート
(B)の粉末とする。第1図の装置の一方の容器にAを
、他方にはBを入れる。Example 3 Raw materials were butyl acrylate-methyl methacrylate 1:
1 copolymer (A) and polyβ-naphthyl methacrylate (B). In the apparatus of FIG. 1, A is placed in one container and B is placed in the other.
以下実施例2と同様にして、外周付近がB100%であ
り、中心付近がAとBとが50%寸らの存在比である円
板状の成形物を得る。Thereafter, in the same manner as in Example 2, a disk-shaped molded product is obtained in which B is 100% near the outer periphery and A and B are present in an abundance ratio of about 50% near the center.
この成形物を以下に示すような加熱プログラムで所望の
加熱炉中で、圧縮しながら融着し、本発明の光学素子を
得た。This molded product was compressed and fused in a desired heating furnace using the heating program shown below to obtain an optical element of the present invention.
(1)成形体を水平状態のまま炉の中に入れ、真空ポン
プで脱気を行い30分間保持する。(1) Place the compact into a furnace in a horizontal state, degas it using a vacuum pump, and hold for 30 minutes.
(2)50’Cに昇温し、脱気状態で1時間保持する。(2) Raise the temperature to 50'C and hold for 1 hour in a degassed state.
(3) 30 k g/ cm’の圧力下に80℃に昇
温し、脱気状態に2時間保持する。(3) Raise the temperature to 80°C under a pressure of 30 kg/cm' and keep it in a degassed state for 2 hours.
(4)自然放冷する。(4) Allow to cool naturally.
(5)常圧に戻す。(5) Return to normal pressure.
以上の工程で得られた本発明の有機光学素子の屈折率分
布を測定したところ、外周付近の屈折率が1.63と大
きく、中心付近が1.48と小さくなる円板状の光学素
子であり、これは光学素子として有用である。When we measured the refractive index distribution of the organic optical element of the present invention obtained through the above steps, we found that it was a disc-shaped optical element with a large refractive index of 1.63 near the outer periphery and a small refractive index of 1.48 near the center. This is useful as an optical element.
第1〜2図は、本発明方法を説明するための図である。
1:材料 ・ 2;材料
3.4;容器 5.6;ポペット7;輸送管
8;送風用ファン9;混合用ファン
lO:材料lおよび2の程合状態
11:成形′A 12.フィルター13、メカニ
カルシール
14、軸受(ヘアリング)
15、排気口 16.吸引ポンプ17:仮凝固剤
18;供給路
19;噴出装置 20;成形物(堆積層)特許出願
人 キャノン株式会社
代理人 弁理士 告 1)陽 広・′−1’: !′
l −1 and 2 are diagrams for explaining the method of the present invention. 1: Material ・ 2; Material 3.4; Container 5.6; Poppet 7; Transport pipe
8; Blowing fan 9; Mixing fan IO: Condition of materials 1 and 2 11: Molding'A 12. Filter 13, mechanical seal 14, bearing (hair ring) 15, exhaust port 16. Suction pump 17: Temporary coagulant 18; Supply path 19; Ejection device 20; Molded product (deposited layer) Patent applicant Canon Co., Ltd. agent Patent attorney Notice 1) Yang Hiro・'-1': ! ′
l −
Claims (1)
変化させた粉末混合材料を、成型器に供給して、半径方
向に混合比変化を有する成形物とし、必要に応じて固化
および透明化することを特徴とする光学素子の製造方法
。(1) A powder mixture using two or more organic powder materials with varying mixing ratios is supplied to a molding machine to form a molded product with a varying mixing ratio in the radial direction, and solidified as necessary. and a method for manufacturing an optical element characterized by making it transparent.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60185767A JPS6247001A (en) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | Production of optical element |
US06/893,815 US4798694A (en) | 1985-08-09 | 1986-08-06 | Method for producing composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60185767A JPS6247001A (en) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | Production of optical element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6247001A true JPS6247001A (en) | 1987-02-28 |
Family
ID=16176521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60185767A Pending JPS6247001A (en) | 1985-08-09 | 1985-08-26 | Production of optical element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6247001A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019204018A (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | Terahertz optical component |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60185767A patent/JPS6247001A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019204018A (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | Terahertz optical component |
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