JPWO2007011013A1 - プラスチックロッドレンズ、ロッドレンズアレイ、ロッドレンズプレート、イメージセンサ及びプリンタ - Google Patents

Abstract

このプラスチックロッドレンズは、半径Ｒの円柱形状を有し、中心軸から外周部に向かって屈折率ｎＤが減少してなるプラスチックロッドレンズであって、以下の条件（１）〜（３）を満たす。（１）４３≦ν１≦６０（２）│｛ｎＡ×νＡ／（ｎＡ−１）｝−｛ｎＢ×νＢ／（ｎＢ−１）｝│＜５（３）ｎ０−ｎ１≧０．０１（式中、ｎ１、ｎ０、ｎＡ及びｎＢはそれぞれ、プラスチックロッドレンズの外周部、中心、任意の点Ａ及び任意の点Ｂの屈折率ｎＤを表し、ν１、νＡ及びνＢはそれぞれ、外周部、任意の点Ａ及び任意の点Ｂのアッベ数νを表す。）

Description

本発明は、光集束性棒状レンズ、光センサー等の光伝送路として利用できるプラスチックロッドレンズ及びロッドレンズアレイ、ロッドレンズプレート、イメージセンサ、並びにプリンタに関する。

プラスチックロッドレンズは一般的に、円柱形状を有し、中心軸から外周部に向かって屈折率が連続的に減少しており、正立等倍像を結像する、材質がプラスチックで構成されているレンズ素子である。プラスチックロッドレンズは、その両端面が、中心軸に垂直な平行平面になるように鏡面研磨され、その多数を密接配列して接着一体化し、ロッドレンズアレイの形態で、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として、またＬＥＤプリンタの書き込みデバイス等に広く用いられている。プラスチックロッドレンズは低コストおよび光学系をコンパクトに出来る等の理由から用途分野を拡大している。

特に近年の６００ｄｐｉ以上の高解像度のカラースキャナ機能付きのプリンタ複合機の急速な普及により、カラー特性の良い、即ち色収差の小さいプラスチックロッドレンズに対する要求が強くなっている。しかし、プラスチックロッドレンズはガラス製ロッドレンズに比べて材料の選択肢が狭いなどの理由から色収差の小さいプラスチックロッドレンズを得ることが困難であった。

特許文献１は、脂環式メタクリレートとＭＭＡを組み合わせることにより、プラスチックロッドレンズ内でのアッベ数差が２以下の色収差の小さいプラスチックロッドレンズが得られることを開示している。また、特許文献２は、脂環式メタクリレートとＭＭＡ、フッ素化アルキルメタクリレートを用いた系で色収差の小さいプラスチックロッドレンズが得られることを開示している。これらの技術においては、プラスチックロッドレンズ中心部のアッベ数がプラスチックロッドレンズ外周部のアッベ数以下であり、以前のプラスチックロッドレンズに比べて色収差は小さくはなるものの、ガラス製ロッドレンズ並みの色収差の小さいプラスチックロッドレンズは得られていない。

また、特許文献３には、３種類のモノマーを用いた共重合体からなる合成樹脂製の屈折率分布型光学素子が開示されている。この系では屈折率が高いところほどアッベ数が大きいという特性を有するメガネレンズやコンタクトレンズが得られる。しかしながら、高屈折率のモノマーとして製造設備に対し腐食性のある臭素含有モノマーや架橋性のモノマーを使用しており、プラスチックロッドレンズの製造プロセスへ適応するには困難であった。
また、非特許文献１には色収差を表した以下の数式が記載されている。

しかしながら、色収差の小さなプラスチックロッドレンズに関する具体的な記載はなかった。
特開平７−３５９２９号公報 特開２０００−３５５１７号公報 特開平９−１２７３１０号公報 K. Nishizawa, Appl. Opt. 19, 1052(1980)

本発明の課題は、プラスチックロッドレンズの色収差を低減化し、カラー特性の良好なプラスチックロッドレンズ及びロッドレンズアレイ、ロッドレンズプレート、これを用いたイメージセンサ、プリンタを提供することにある。

本発明者らは、前記非特許文献に記載された式から色収差を改善する下記式を導き、プラスチックロッドレンズの中心軸から外周部に向かって屈折率ｎ_Ｄを減少させることによって下記式の関係を満足させると、色収差が劇的に小さくなることを見出した。

すなわち、本発明の第１の要旨は、半径Ｒの円柱形状を有し、中心軸から外周部に向かって屈折率ｎ_Ｄが減少してなるプラスチックロッドレンズであって、以下の条件（１）〜（３）を満たすプラスチックロッドレンズである。
（１）４３≦ν_１≦６０
（２）│｛ｎ_Ａ×ν_Ａ／（ｎ_Ａ−１）｝−｛ｎ_Ｂ×ν_Ｂ／（ｎ_Ｂ−１）｝│＜５
（３）ｎ_０−ｎ_１≧０．０１
（式中、ｎ_１、ｎ_０、ｎ_Ａ及びｎ_Ｂはそれぞれ、プラスチックロッドレンズの外周部、中心、任意の点Ａ及び任意の点Ｂの屈折率ｎ_Ｄを表し、ν_１、ν_Ａ及びν_Ｂはそれぞれ、外周部、任意の点Ａ及び任意の点Ｂのアッベ数ν_Ｄを表す。）

本発明において、中心の屈折率とは、中心軸に垂直な断面において、中心軸から０．０７ｍｍ以内の範囲の屈折率をいう。屈折率は２５℃にて測定したものである。

前記プラスチックロッドレンズにおいて、プラスチックロッドレンズを構成する重合体は、以下の構成単位（Ａ）〜（Ｃ）を含んでもよい。
（Ａ）脂環及び／または複素環含有の（メタ）アクリレート単位、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位、及び
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位

本発明において、（メタ）アクリレートとはメタクリレートおよびアクリレートを表す総称である。プラスチックロッドレンズの耐熱性をより向上させるには、メタクリレートを用いることが好ましい。

前記重合体は、さらに（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位を構成単位として含んでいてもよい。

前記プラスチックロッドレンズでは、少なくとも中心軸からの距離０．８Ｒ〜Ｒの範囲において、重合体中に占める構成単位（Ｂ）の含有率が外周部に向かって連続的に増加してもよい。

前記プラスチックロッドレンズにおいて、構成単位（Ａ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０〜０．５Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｄ）を含有する重合体が中心軸からの距離０〜Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０．５Ｒ〜Ｒの範囲に含有されていてもよい。

前記プラスチックロッドレンズは、硬化後の屈折率ｎおよびアッベ数νが、ｎ_１＞ｎ_２＞・・・・＞ｎ_Ｎ、かつν_１＞ν_２＞・・・・＞ν_Ｎ（Ｎ≧３）となるＮ個の未硬化状物を、中心軸から外周部に向かって順次屈折率およびアッベ数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、好ましくは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、糸状体を硬化処理することにより得てもよい。

本発明の第２の要旨は、前記プラスチックロッドレンズを１列以上に平行配列してなるロッドレンズアレイである。
前記ロッドレンズアレイは、波長λｎｍの光に対する共役長をＴｃ（λ）とした時、
（４）Ｔｃ（６３０）−Ｔｃ（４７０）≦０．３ｍｍ、およびＴｃ（５２５）≦１２ｍｍ
を満たすことが好ましい。

本発明の第３の要旨は、前記プラスチックロッドレンズを２次元配列してなるロッドレンズプレートである。

本発明の第４の要旨は、前記ロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いたイメージセンサである。

本発明の第５の要旨は、前記ロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いたプリンタである。

本発明の第６の要旨は、以下の成分（Ａ）ないし（Ｆ）を含む組成物である。
（Ａ）脂環及び／または複素環含有の（メタ）アクリレート：０〜１５質量％
（Ｂ）芳香環含有単量体：１〜３０質量％
（Ｃ）フッ素化アルキル(メタ)アクリレート：１０〜５０質量％
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート：３０〜８０質量％、及び
（Ｆ）重合開始剤：０．０１〜２質量％

本発明によれば、色収差が小さく、カラー特性に優れたプラスチックロッドレンズ、ロッドレンズアレイ、ロッドレンズプレートを得ることができる。また、このようなロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いることで、高解像度のカラーイメージセンサや高解像度のカラープリンタを得ることができる。

プラスチックロッドレンズの原糸を製造するための装置を示す概略構成図である。 プラスチックロッドレンズの原糸の加熱延伸および緩和処理を行う装置を示す概略構成図である。 実施例１のプラスチックロッドレンズ原糸の屈折率分布を示す図である。 実施例４のプラスチックロッドレンズ原糸の屈折率分布を示す図である。

符号の説明

５ 糸状体
６ 相互拡散部
７（Ａ） 第１硬化処理部（第１光照射部）
７（Ｂ） 第２硬化処理部（第２光照射部）
８ 引き取りローラー
９ プラスチックロッドレンズ原糸
１１ 不活性ガス導入口
１２ 不活性ガス排出口
１３ 同心円状複合紡糸ノズル
１４ 第１引き取りローラー
１５ 第２引き取りローラー
１６ 第３引き取りローラー
１７ 加熱炉（延伸）
１８ 加熱炉（緩和）
１９ プラスチックロッドレンズ

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。
本発明のプラスチックロッドレンズは、中心軸に垂直な断面において、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（５）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）＝ｎ_０｛１−（ｇ^２／２）Ｌ^２｝ （５）
（式中、ｎ_０はプラスチックロッドレンズの中心軸における屈折率ｎ_Ｄ（中心屈折率）であり、Ｌはプラスチックロッドレンズの中心軸からの距離（０≦Ｌ≦Ｒ）であり、ｇはプラスチックロッドレンズの屈折率分布定数であり、ｎ（Ｌ）はプラスチック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。）

本発明において、屈折率ｎ_Ｄとともにアッベ数νも減少することが好ましい。また、屈折率ｎ_Ｄおよびアッベ数νは中心軸から外周部に向かって連続的に減少することが好ましい。
本発明のプラスチックロッドレンズは前記式（１）〜（３）の条件を満足する必要がある。（１）の条件が満たされることで、波長の変化に対する屈折率の変化が小さくなるため、歩留まりが高くなる効果を奏する。波長の変化に対する屈折率の変化を小さくする点で、ｋは１５０以上が好ましい。
（２）の条件が満たされることで色収差が劇的に低減する。（２）の左辺は２未満がより好ましい。
また、（３）の条件が満たされることで、開口角の大きい明るいプラスチックロッドレンズとすることができる。

本発明のプラスチックロッドレンズは、特に外周部のアッベ数及び屈折率が共に低いことに特徴がある。構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）を含む重合体をプラスチックロッドレンズの外周部に用いることにより、外周部を低屈折率かつ低アッベ数にすることができる。構成単位（Ｂ）の屈折率は１．５５〜１．６５かつアッベ数２０〜４０であり、屈折率が高く、アッベ数が低い。

また、構成単位（Ｃ）は屈折率が１．３９〜１．４１かつアッベ数６２〜６８であり、低屈折率、高アッベ数である。このような構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）を含む重合体は、プラスチックロッドレンズの外周部に必要な低屈折率及び低アッベ数を与える。
中でも、構成単位（Ｂ）を１とした時の構成単位（Ｃ）の重量比は１〜１５になるのが好ましい。このようにすることで、屈折率ｎ_Ｄおよびアッベ数νを中心軸から外周部に向かって連続的に減少させることが容易になる。

本発明のプラスチックロッドレンズは、外周部の屈折率が１．４００〜１．５００、アッベ数が４５．０〜５７．０であることが好ましく、外周部の屈折率が１．４７０〜１．４９０、アッベ数が５２．０〜５５．０、中心の屈折率が１．４９０〜１．５１０、アッベ数５４．０〜５７．０であることがより好ましい。この様に設定することで、紡糸が容易なメチル（メタ）アクリレートを構成単位に含めやすくなる。

また、前記式（４）を満たすように共役長を短く、かつ、４７０ｎｍと６３０ｎｍにおける共役長の差を小さくすることでカラー特性が向上し、また、光学系をコンパクト化し、原稿から画像までの距離（光路長）を短縮することができる。

前記式（１）〜（３）を満たすよう設計がしやすい点で、プラスチックロッドレンズを構成する重合体が、
（Ａ）脂環及び／または複素環含有の（メタ）アクリレート単位、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位、及び
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位
を構成単位として含むことが好ましい。
プラスチックロッドレンズの紡糸が容易になる点で、前記重合体はさらに（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位を構成単位として含むことが好ましい。

本発明においては、少なくとも中心軸からの距離０．８Ｒ〜Ｒの範囲において、重合体中に占める構成単位（Ｂ）の含有率が外周部に向かって連続的に増加することが好ましい。また、少なくとも中心軸から距離０．５Ｒ〜Ｒにおいて構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）の和の重合体に占める含有率が外周部に向かって増加することが好ましい。こうすることにより、外周部に向かって屈折率の過度の上昇を抑えながらアッベ数を低下させることができる。

本発明においては、構成単位（Ａ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０〜０．５Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｄ）を含有する重合体が中心軸からの距離０〜Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０．５Ｒ〜Ｒの範囲に含有されていることが好ましい。

中でも前記重合体は、中心軸からの距離０．５Ｒ〜Ｒの領域に、
（Ａ）脂環および／または複素環含有（メタ）アクリレート単位：０〜４０質量％、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位：１〜５０質量％、
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位：５〜５０質量％、及び
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位：１０〜８０質量％
を構成単位として含み、
中心軸からの距離０〜０．５Ｒの領域に、
（Ａ）脂環および／または複素環含有（メタ）アクリレート単位：５〜６０質量％、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位：０〜１０質量％、
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位：０〜５０質量％、及び
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位：６０〜９０質量％
を含むことがより好ましい。

中でも前記重合体は、中心軸からの距離０．５Ｒ〜Ｒの領域に
（Ａ）脂環および／または複素環含有（メタ）アクリレート単位：０〜３０質量％、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位：１〜３０質量％、
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位：５〜５０質量％、及び
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位：３０〜８０質量％
を構成単位として含み、
中心軸からの距離０〜０．５Ｒの領域に、
（Ａ）脂環および／または複素環含有（メタ）アクリレート単位：５〜５０質量％、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位：０〜５質量％、
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位：０〜２０質量％、及び
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位：６０〜９０質量％
を含むことがさらに好ましい。

前記重合体は、中心軸からの距離０．８Ｒ〜Ｒの領域に、
（Ａ）脂環および／または複素環含有（メタ）アクリレート単位：０〜１０質量％、
（Ｂ）芳香環含有単量体単位：１〜３０質量％、
（Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位：１０〜５０質量％、及び
（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位：３０〜８０質量％
を構成単位として含むことが特に好ましい。

重合して構成単位（Ａ）を与える成分について説明する。
脂環含有（メタ）アクリレートとしては、例えば、アダマンチルメタクリレート（重合体の屈折率１．５３、アッベ数５４）、イソボルニルメタクリレート（重合体の屈折率１．５０、アッベ数５４）、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デシルメタクリレート（ＴＤＭＡ，重合体の屈折率１．５３、アッベ数５５）が挙げられる。

複素環含有（メタ）アクリレートとしては、複素環の含有元素として、酸素、窒素または硫黄を含むことが好ましく、硫黄を含むものは屈折率が高いため特に好ましい。例えば、スルフォニル骨格を有するメタクリレート（重合体の屈折率１．５以上、アッベ数５５以上）が好ましい。スルフォニル骨格を有するメタクリレートの例としては、３−メタクリロイルオキシスルフォラン（ＳＦＭＡ）、３，３−ジオキシド−３−チアトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デシル−８−および−９−メタクリレート（ＤＴＴＣＭＡ)、１，１−ジオキシドテトラヒドロチエン−３−イル メタクリレート（ＤＴＨＴＭＡ）などが挙げられる。

重合して構成単位（Ａ）を与える成分としては、脂環含有の（メタ）アクリレートと複素環含有の（メタ）アクリレートのいずれか一方を用いても良いし、１分子中に脂環と複素環の両方を含有する（メタ）アクリレートを用いても良いし、脂環含有の（メタ）アクリレートと複素環含有の（メタ）アクリレートの混合物を用いても良い。

重合して構成単位（Ｂ）を与える成分としては、例えば、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）、フェネチル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、スチレン（ｎ＝１．５９）、クロルスチレン（ｎ＝１．６１）、ビニルナフタレン等が挙げられる。

重合して構成単位（Ｃ）を与える成分としては、例えば、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロエチル（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クリレート（８ＦＭ）を挙げることができ、中でも他の（メタ）アクリレートなどのモノマーとの共重合性、共重合体の相溶性に優れている点で、８ＦＭが好ましい。

本発明においては、透明性、相溶性、紡糸の容易性の観点から、重合して構成単位（Ｄ）を与える成分を含むことが好ましく、そのような成分として特に、メチル（メタ）アクリレートが好ましく、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）がより好ましい。

本発明のプラスチックロッドレンズは、上記の（Ａ）〜（Ｄ）以外の構成単位（Ｅ）を含んでいてもよい。構成単位（Ｅ）の含有量は０〜２０質量％が好ましい。重合して構成単位（Ｅ）を与える単量体として、エチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ又はトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ、トリ又はテトラ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類が挙げられ、その他にも、酢酸ビニル（ｎ＝１．４７）、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、フッ素化アルキレングリコールポリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

構成単位（Ａ）を与える成分としてＴＤＭＡ、構成単位（Ｂ）を与える成分としてＢｚＭＡ、構成単位（Ｃ）を与える成分として８ＦＭ、構成単位（Ｄ）を与える成分としてメチルメタクリレートを選択してプラスチックロッドレンズを５層で構成する場合の第１層〜第５層の原液組成の例を以下に示す。

本発明のプラスチックロッドレンズの中心屈折率ｎ_０は、１．４≦ｎ_０≦１．６であることが好ましい。
本発明のプラスチックロッドレンズにおいて半径Ｒは０．０８ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。半径Ｒが０．４ｍｍ以下であると、共役長を短くすることができ、光学系をコンパクト化できる。また、共役長を短くすることにより、４７０ｎｍと６３０ｎｍにおける共役長の差が一段と小さくなるため、カラー特性が向上する。
一方、ロッドレンズアレイまたはイメージセンサを作製する際に加工や取り扱いを容易にするためには半径Ｒが０．０８ｍｍ以上であることが好ましい。

また、本発明のプラスチックロッドレンズにおいて屈折率分布定数ｇは、５２５ｎｍの波長において、０．４ｍｍ^−１≦ｇ≦２．０ｍｍ^−１であることが好ましい。屈折率分布定数ｇが２．０ｍｍ^−１以下にすることでプラスチックロッドレンズの１周期長を長くでき、ロッドレンズアレイを作製する際に加工や取り扱いが容易になる。
屈折率分布定数ｇが０．４ｍｍ^−１より大きいとプラスチックロッドレンズの１周期長が短くなるため、共役長Ｔｃが小さくなり光学系のコンパクト化が達成できる。屈折率分布定数ｇを上記の値の範囲とすることにより光学系のコンパクト化とプラスチックロッドレンズの取り扱い性を両立できる。

また本発明のプラスチックロッドレンズは、屈折率分布定数ｇと半径Ｒの積（ｇ・Ｒ）が、０．１≦ｇ・Ｒ≦０．３を満たしていることが好ましい。これにより、焦点深度が深く、共役長が短く、出射光量の大きいプラスチックロッドレンズを得ることができる。

本発明のプラスチックロッドレンズは、フレア光やクロストーク光を除去してレンズ性能を高めるために、中心軸に垂直な断面においてプラスチックロッドレンズ外周面から中心軸に向かう８０μｍ以内の範囲であって中心軸から０．６Ｒ以上外側の範囲内に、可視光および近赤外光の領域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する光吸収剤を含有する光吸収剤含有層が形成されていることが好ましい。

光吸収剤含有層が上記のようにプラスチックロッドレンズの外周部に形成されていることにより、出射光量を大幅に低減することなく、プラスチックロッドレンズ外周部に形成された屈折率分布の不整部分に起因するフレア光やロッドレンズアレイとしたときのクロストークを防止することができる。光吸収剤を中心軸から０．６Ｒよりも中心軸側に含有させたり、プラスチックロッドレンズ外周面から中心軸に向かい８０μｍを超える領域に光吸収剤を含有させたりすると、出射光量が低下する。

本発明における光吸収剤としては、プラスチックロッドレンズ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や顔料、色素が使用できる。これらの光吸収剤は、特定波長域のみを吸収する光吸収剤であって、吸収する波長がそれぞれ異なる光吸収剤を２種以上組み合わせて用いてもよい。例えばロッドレンズアレイとしてカラースキャナに用いる場合には、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できる。また、本発明における光吸収剤としては、上記のように可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度）および近赤外（７００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度）のうち特定波長域のみを吸収するものを用いてもよいし、全波長域を吸収するものを用いてもよい。可視光領域の全ての光を吸収する層を形成する場合は、複数種の光吸収剤を混合して黒色としたものや、カーボンブラックやグラファイトカーボン等の黒色の光吸収剤を用いることができる。

また、光吸収剤は、光吸収剤含有層において、できるだけ均一に存在していることが好ましい。その際、光吸収剤含有層を構成する高分子中に光吸収剤分子が均一に分散あるいは結合されていることが好ましい。

また、光吸収剤の光吸収剤含有層における含有量は、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましい。

本発明のプラスチックロッドレンズを製造するために好適に用いられる製造方法について説明する。

プラスチック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およびアッベ数νが、ｎ_１＞ｎ_２＞・・・・＞ｎ_Ｎ、かつν_１＞ν_２＞・・・・＞ν_Ｎ（Ｎ≧３）となるＮ個の未硬化状物を、複合紡糸ノズル等を用いて中心軸から外周部に向かって順次屈折率およびアッベ数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、好ましくは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、プラスチック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。

中でも、未硬化状物として、第１〜５層の各層の組成が、
（ａ）硬化後の屈折率が１．５０〜１．５４かつ硬化後のアッベ数５３〜６３の単量体：２０〜４５質量％、
（ｄ）硬化後の屈折率が１．４８〜１．５０かつ硬化後のアッベ数５５〜５８の単量体：５５〜８０質量％、
（ｂ）硬化後の屈折率が１．５５〜１．６５かつ硬化後のアッベ数２０〜４０の単量体：０〜５質量％、及び
（ｃ）硬化後の屈折率が１．３９〜１．４１かつ硬化後のアッベ数６２〜６８の単量体：０〜５質量％、
を含む第１層、
前記（ａ）成分：１〜３０質量％、
前記（ｄ）成分：２０〜８０質量％、
前記（ｂ）成分：０〜１０質量％、及び
前記（ｄ）成分：０〜１０質量％、
を含む第２層、
前記（ａ）成分：０〜１５質量％、
前記（ｄ）成分：５０〜８０質量％、
前記（ｂ）成分：１〜１０質量％、及び
前記（ｃ）成分：１〜２０質量％、
を含む第３層、
前記（ａ）成分：０〜１０質量％、
前記（ｄ）成分：５０〜８０質量％、
前記（ｂ）成分：１〜１５質量％、及び
前記（ｃ）成分：１０〜３０質量％、
を含む第４層、
前記（ｄ）成分：３０〜５０質量％、
前記（ｂ）成分：５〜３０質量％、及び
前記（ｃ）成分：２０〜５０質量％
を含む第５層、
である５層を用いることが好ましい。

（ｄ）成分を含有するプラスチックロッドレンズは安価であり、透明性および耐熱性が高い特長を有する。

また、未硬化状物として、第１〜５層の各層の硬化後の屈折率およびアッベ数が、
第１層：屈折率が１．５００〜１．５１０、アッベ数が５５．０〜５９．０、
第２層：屈折率が１．４９０〜１．５００、アッベ数が５４．０〜５８．５、
第３層：屈折率が１．４８０〜１．４９５、アッベ数が５４．０〜５８．０、
第４層：屈折率が１．４７５〜１．４８５、アッベ数が５３．５〜５７．５、及び
第５層：屈折率が１．４６５〜１．４７４、アッベ数が５３．０〜５５．５
となる５層を用いることが好ましい。
前記（ａ）〜（ｄ）成分はそれぞれ、前記構成単位（Ａ）〜（Ｄ）を与える単量体からなることが好ましい。

上記方法により屈折率分布を形成したプラスチックロッドレンズ原糸を製造し、次いで、必要に応じて、得られたプラスチックロッドレンズ原糸を加熱延伸した後、緩和処理を行い、適宜、所定のサイズに切断して、本発明のプラスチックロッドレンズを得ることができる。得られるプラスチックロッドレンズの屈折率分布を理想的な分布に近づけるために、用いる未硬化状物の個数Ｎは４〜６の範囲であることが望ましい。
Ｎ＝５の場合、各層の厚さの比は第１層から第５層にかけて、
５〜３０／１５〜５０／１５〜４０／１０〜２５／０．５〜１０
とすることが好ましい。

未硬化状物の粘度は、１０２〜１０７Ｐａ・ｓ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やすくなり糸状体の形成が困難となる。また粘度が大きすぎると、賦形時の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ったりする場合がある。

この未硬化状物を構成する物質としては、ラジカル重合性ビニル単量体、またはラジカル重合性ビニル単量体と該単量体に可溶な重合体とよりなる組成物などを用いることができる。

これら未硬化状物から糸状体を形成する際の未硬化状物の粘度調整を容易にするため、及び糸状体の中心軸から外周部へ向かい連続的な屈折率分布を持たせるため、未硬化状物は単量体とこれに可溶な重合体（可溶性重合体）との組成物で構成されていることが好ましい。

重合体としては、前記の構成単位（Ａ）〜（Ｅ）から生成する重合体と相溶性が良いものが用いられ、例えば構成単位（Ｄ）の重合体であるポリメチルメタクリレート（ｎ＝１．４９）、ポリメチルメタクリレート系共重合体（ｎ＝１．４７〜１．５０）が好ましい。

未硬化状物の粘度を調整するため、各層に同一の屈折率を有する可溶性重合体を用いると、中心軸から外周部に向かって連続的な屈折率分布を有するプラスチックロッドレンズが得られるので好ましい。特に、ポリメチルメタクリレートは透明性に優れ、それ自体の屈折率も高いので本発明のプラスチックロッドレンズを製造するに際して用いる可溶性重合体としては好適である。

未硬化状物より形成された糸状体を硬化するには、重合開始剤（Ｆ）を未硬化物中に０．０１〜２質量％添加しておくことが好ましい。重合開始剤（Ｆ）としては熱硬化開始剤と光硬化開始剤があるが、いずれも使用可能である。
熱硬化開始剤としては、通常、パーオキサイド系又はアゾ系の開始剤が用いられる。光硬化開始剤としては、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。

未硬化状物を硬化させるには、熱硬化開始剤及び／又は光硬化開始剤を含有する糸状物を熱処理ないし光硬化処理を行う。未硬化状物が熱硬化開始剤と光硬化開始剤の両方を含有している場合は、熱処理と光硬化処理の両方を行うことができる。

光硬化処理としては、光硬化開始剤を含有させた未硬化状物に周囲から紫外線を照射することにより行うことができる。光硬化処理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。

熱硬化処理としては、熱硬化開始剤を含有させた未硬化状物を、一定の温度に制御された加熱炉等の硬化処理部で所定時間熱処理することにより行うことができる。
糸状体を安定的に製造するには、硬化処理までの重合を防ぐために重合禁止剤を添加するのが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のキノン化合物、フェノチアジン等のアミン系化合物、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル等のＮ−オキシル系化合物等が挙げられる。

糸状体を硬化して得られたプラスチックロッドレンズ原糸は、必要に応じて、そのまま連続的に加熱延伸工程へと送ってもよいし、いったんボビン等に巻き取ってから加熱延伸工程へ送ってもよい。加熱延伸はバッチ方式で行ってもよいし、連続的に行ってもよい。加熱延伸工程後には緩和工程を行うことが好ましい。加熱延伸工程および緩和工程は連続的に行ってもよいし、工程毎に分離して行ってもよい。

加熱延伸工程は、公知の方法により行うことができる。例えば、硬化して得られたプラスチックロッドレンズ原糸を第１ニップローラーで加熱炉に供給し、加熱炉を通過したプラスチックロッドレンズ原糸を第２ニップローラーで第１ニップローラーよりも速い速度で引き取って延伸する方法等があげられる。加熱延伸工程における熱雰囲気の温度はプラスチックロッドレンズの材質等に応じて適宜設定されるが、プラスチックロッドレンズのガラス転移温度（Ｔｇ）＋２０℃以上とすることが好ましい。また延伸倍率は、所望のプラスチックロッドレンズ径により適宜決定され、第１及び第２ニップローラーの周速度比により調節することができる。

緩和工程は、公知の方法により行うことができる。例えば、延伸されたプラスチックロッドレンズ原糸を第３ニップローラーで加熱炉に供給し、加熱炉を通過したプラスチックロッドレンズ原糸を第４ニップローラーで第３ニップローラーよりも遅い速度で引き取って緩和する方法等があげられる。緩和工程の熱雰囲気の温度はプラスチックロッドレンズの材質等に応じて適宜設定されるが、プラスチックロッドレンズのＴｇ以上とすることが好ましい。また緩和率（緩和処理後の長さ／緩和処理前の長さ）は、所望のプラスチックロッドレンズ径により適宜決定されるが、９９／１００〜３／５程度となるようにすることが好ましい。緩和工程を行うことにより、プラスチックロッドレンズの収縮を抑制することができる。また、緩和率が小さすぎるとレンズ径の斑が大きくなるため好ましくない。緩和倍率は、第３及び第４ニップローラーの周速度比で調節することができる。
最終的に得られるプラスチックロッドレンズの分子量は１００００〜１０００００が好ましい。

本発明におけるプラスチックロッドレンズ原糸の製造装置の一例を図１及び図２に示す。

図１は本発明のプラスチックロッドレンズ原糸の製造装置の概略図であり、相互拡散部および硬化処理部の部分を縦断面図で示している。図１において、１３は同心円状複合紡糸ノズル、５は押し出された未硬化の糸状体、６は糸状体を構成する各層の単量体を相互に拡散させて連続的な屈折率分布を与えるための相互拡散部、７（Ａ），７（Ｂ）は未硬化状物を硬化させるための硬化処理部、８は引き取りローラー、９はプラスチックロッドレンズ原糸、１１は不活性ガス導入口、１２は不活性ガス排出口である。

糸状体５から遊離する単量体などの揮発性物質を相互拡散部６及び硬化処理部７から除去するため、不活性ガス導入口１１から不活性ガス、例えば窒素ガスが導入され、不活性ガス排出口１２から排出される。

得られたプラスチックロッドレンズ原糸９は、上記製造装置から連続的に、あるいは一旦ボビン等に巻き取った後、図２に示す加熱延伸及び緩和処理を行う装置に供給される。図２に示す装置において、加熱延伸は第１引き取りローラー１４と第２引き取りローラー１５の間の加熱炉１７で行われ、緩和処理は第２引き取りローラー１５と第３引き取りローラー１６の間の加熱炉１８で行われる。加熱炉１７、１８としては公知の構造のものが使用できる。

このようにして得られたプラスチックロッドレンズ原糸はそのまま連続的に所望の長さに切断してもよく、ボビン等に巻き取った後、切断を行ってもよい。

次に、本発明のロッドレンズアレイについて説明する。

本発明のロッドレンズアレイは、本発明のプラスチックロッドレンズの複数本が２枚の基板間に平行に１列以上に配列されて構成される。プラスチックロッドレンズと基板との固定には接着剤等が用いられる。隣接するプラスチック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く、その場合プラスチックロッドレンズとプラスチックロッドレンズの間の隙間は一定であることが好ましい。また、プラスチックロッドレンズを２段以上に積み重ねて配列されてなるロッドレンズアレイの場合は、プラスチック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。

本発明のロッドレンズアレイは、色収差が小さいため、異なる波長の光に対する共役長の差が小さく、カラー特性に優れ、高解像度のカラーイメージセンサを形成することができる。

本発明のロッドレンズアレイは公知の方法で製造される。例えば、まず、一定の長さに切断したプラスチックロッドレンズを２枚の基板間にプラスチックロッドレンズ同士が密着するように平行に配列して固定する。この状態でカーボンブラック等の遮光剤の入った接着剤をプラスチックロッドレンズ間及びプラスチックロッドレンズと基板間に形成される隙間に注入して、硬化させる。その後、必要に応じてこのロッドレンズアレイを所望の長さに切断し、ダイヤモンド刃による切削等の端面の鏡面化処理を施す。

次に、本発明のロッドレンズプレートについて説明する。
本発明のロッドレンズプレートは、本発明のプラスチックロッドレンズの複数本がプラスチックロッドレンズの光軸方向が互いに平行になるように２次元配列され、プラスチックロッドレンズの光軸に垂直な平面上においてプラスチックロッドレンズが互いに異なる二つの方向に配列されて構成される。プラスチックロッドレンズ間の固定には接着剤等が用いられる。隣接するプラスチックロッドレンズは互いに密着させ俵積み状に配列してもよいし、一定の隙間をおいて配列してもよい。この場合、プラスチックロッドレンズとプラスチックロッドレンズの間の隙間は一定とすることが好ましい。

本発明のロッドレンズプレートは、２次元配列されているため広い面積の情報を読み取るイメージセンサ等に用いることができる。また、本発明のロッドレンズプレートは色収差が小さいため、高解像度のカラーイメージセンサに用いることができる。

本発明のロッドレンズプレートは公知の方法で製造される。例えば、まず、一定の長さに切断したプラスチックロッドレンズを俵積み状に２次元にプラスチックロッドレンズ同士が密着するように平行に配列して固定する。この状態でカーボンブラック等の遮光剤の入った接着剤をプラスチックロッドレンズ間に形成される隙間に注入して硬化させる。その後、必要に応じてこのロッドレンズプレートを所望の長さに切断し、ダイヤモンド切削や光学研磨等の手段を用いて端面に鏡面化処理を施す。また、ロッドレンズプレート端面での反射による光量の損失を小さくするために反射防止コーティングを施してもよい。

次に、本発明のイメージセンサについて説明する。
本発明のイメージセンサは、光を受光し電気信号に変換する光電変換素子と、読み取り原稿を照明するための光源と、読み取り原稿からの反射光を前記光電変換素子に結像する本発明のロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを基本構成として有する。原稿を安定に固定するためのカバーガラス等を備えていてもよい。

本発明のイメージセンサで用いる光源は、原稿面を照明するためのものであり、白熱電球、冷陰極管、ＬＥＤなどが用いられ、特定波長の光を利用しやすい点からＬＥＤが好ましく用いられる。これらの光源は、特定波長をカットする目的でフィルタ素子と組み合わせて用いてもよい。

本発明のイメージセンサは、発光波長の異なる複数種のＬＥＤを用いてカラーイメージセンサとすることもできる。この場合、光源が、青色、緑色および赤色の３色にそれぞれ相当する発光波長の異なる複数のＬＥＤから構成されていることが好ましい。カラーイメージセンサとして用いる場合、発光波長のピークは、色再現性を良くする目的から、それぞれ４５０〜４８０ｎｍ（青）、５１０〜５６０ｎｍ（緑）、６００〜６６０ｎｍ（赤）とすることが好ましい。このような光源を備えた照明装置においては、光源から導光体に光が入射し、導光体からの出射光が原稿面を照明するように構成されている。

例えば、照明装置は、光源である赤（Ｒ）のＬＥＤ素子、緑（Ｇ）のＬＥＤ素子、青（Ｂ）のＬＥＤ素子の３色のＬＥＤ素子が一つにパッケージングされたＲＧＢ３色ＬＥＤ光源と、アクリル樹脂等の光透過性に優れた部材からなる導光体とから構成されている。ＲＧＢ３色ＬＥＤ光源は、導光体の長手方向の端部の片側あるいは端部の両側から、導光体へ光が入射するように配置されており、入射した光は、導光体と空気との界面で全反射を繰り返し、導光体中を伝搬していく。

本発明のイメージセンサの動作について、カラーイメージセンサを例に挙げて説明する。カバーガラスへ押しつけられて支持された原稿に、照明装置により斜め方向からＲ、Ｇ、Ｂの３色の光を切り替えて順次照明する。原稿から反射したＲ、Ｇ、Ｂの３色の色情報を持った光は、ロッドレンズアレイにより光電変換素子上へ結像される。光電変換素子は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色情報を持った光を電気信号に変換する。電気信号に変換された画像情報は、コンピュータ等を備えたシステム部へ伝送され、システム部において、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の電気信号を処理してカラー画像が再現される。

本発明のイメージセンサは、カラー特性に優れているため、鮮明なカラー画像の読み取りが可能であり、高解像度のカラースキャナ等に用いることができる。

次に、本発明のプリンタについて説明する。

本発明のプリンタは、本発明のロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いて構成されたものであり、例えば、光源であるＬＥＤをアレイ状に配列したＬＥＤチップ、本発明のロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレート及び感光体または感光フィルム（写真印画紙）からなる。カラーの３原色の光源を用いて画像情報を感光体または感光フィルム上に書き込む方式のものである。

本発明のプリンタは、本発明のロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いているため色収差が小さく、３原色で書き込む時の各色でのぼけ具合が小さいために、高解像度のカラープリンタ、写真印刷装置として用いることができる。

また、本発明におけるプリンタの光源としは、ＬＥＤアレイに限られるものではなく、液晶シャッター、ＥＬアレイ等の光源を使用することもできる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施例において、ポリメチルメタクリレートは粘度［η］＝０．４０［Ｐ］（ＭＥＫ中、２５℃にて測定）のものを使用した。光硬化開始剤としては１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを、重合禁止剤としてハイドロキノン（ＨＱ）を使用した。
また、物性測定は以下のように行った。
＜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。
＜共役長（Ｔｃ）および解像度（ＭＴＦ）＞
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。

（実施例１）
以下の表２に示すように各層の原液を調製した。

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）、染料Ｂｌｕｅ ４Ｇ（三菱化学製）、染料ＭＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＤ−１８０（三井東圧染料（株）製）、染料ＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ ＨＭ−１４５０（三井東圧染料（株）製）、染料ＫＡＹＡＳＯＲＢ ＣＹ−１０（日本化薬（株）製）を下記の表のように添加した。

それから各層を７０℃に加熱混練し、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５０℃であった。各層の吐出比は、プラスチックロッドレンズの半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＝２１／２５／３３／１９／２とした。

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（２００ｃｍ／分）、長さ３０ｃｍの相互拡散処理部を通し、続いて長さ６０ｃｍ、２０Ｗのケミカルランプ１８本を上下２段に連続している中心軸の周囲に等間隔に配設された第１硬化処理部（第１光照射部）の中心上に糸状体を通過させて硬化させ、更に２．０ＫＷ高圧水銀灯３本を中心軸の周囲に等間隔に配設された第２硬化処理部（第２光照射部）の中心上に糸状体を通過させて完全硬化させた。相互拡散処理部における窒素流量は８０Ｌ／分であった。得られたプラスチックロッドレンズ原糸の半径は０．２９５ｍｍであった。

外周部に染料を含まない以外は同一の方法で作製したプラスチックロッドレンズ原糸の屈折率分布を測定して図３に示す。中心の屈折率が１．４９７、外周部の屈折率が１．４７８であり、外周部に向かって屈折率が連続的に減少していた。染料を含む場合も屈折率分布は同様であると考えられる。

このプラスチックロッドレンズ原糸を、１３５℃の雰囲気下で３．５７倍に延伸し、１１５℃の雰囲気下で緩和率が５１０／７１４になるように緩和処理を行った。

得られたプラスチックロッドレンズの半径Ｒは０．１８５ｍｍ、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（５）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、プラスチックロッドレンズの外周面から中心部に向かって約４０μｍ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。

得られたプラスチックロッドレンズを、多数本を２枚のフェノール樹脂製基板の間に１列に密着させて平行配列し（０．３７ｍｍ間隔）、その隙間に接着剤（バンティコ社製「アラルダイトラピッド」）を充填し、プラスチックロッドレンズ間及びプラスチックロッドレンズと基板間の接着剤を硬化した。その後、プラスチックロッドレンズの中心軸に垂直な面で両端面をダイヤモンド刃で鏡面切削し、プラスチックロッドレンズ長が４．４ｍｍのロッドレンズアレイを製造した。このロッドレンズアレイの５２５ｎｍにおける共役長Ｔｃは９．８ｍｍで、この時のＭＴＦは７２．６％であった。

このロッドレンズアレイの４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍの各波長におけるＴｃを測定した（表８）。また、あるＴｃにおける３波長のＭＴＦを比較した場合に、最小のＭＴＦが最大になるようなＴｃは９．８ｍｍであった。この、カラー特性が最も優れるＴｃ９．８ｍｍにて各波長のＭＴＦを測定した（表８）。

（比較例１）
前記表２の通りに各層の原液を調製した。第４層と第５層には染料を下記の表４のように添加した。

この５種類の原液を、７０℃に加熱混練し、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４０℃であった。各層の吐出比は、プラスチックロッドレンズの半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。
次いで、実施例１と同様にして、ニップローラーで引き取りながら、相互拡散処理および硬化処理を行い、プラスチックロッドレンズ原糸を得た。得られたプラスチックロッドレンズ原糸の半径は０．２４ｍｍであった。

このプラスチックロッドレンズ原糸を、１３５℃の雰囲気下で２．２倍に延伸し、１５０℃の雰囲気下で緩和率が１０／１１になるように緩和処理を行った。
得られたプラスチックロッドレンズの半径Ｒ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（５）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、プラスチックロッドレンズ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。

得られたプラスチックロッドレンズの複数本を用いて、プラスチックロッドレンズの間隔を０．３７ｍｍから０．３４ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にしてプラスチックロッドレンズ長４．４ｍｍのロッドレンズアレイを作製した。このロッドレンズアレイの５２５ｎｍにおける共役長Ｔｃは１０．０ｍｍで、このときのＭＴＦは６５．０％であった。

このロッドレンズアレイの４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍの各波長におけるＴｃを測定して以下の表８に示す。また、あるＴｃにおける３波長のＭＴＦを比較した場合に、最小のＭＴＦが最大になるようなＴｃは１０．１ｍｍであった。Ｔｃ１０．１ｍｍで測定した各波長のＭＴＦを表８に示す。

（実施例２）
延伸倍率を３．５０倍、緩和率を５００／７００に変更した以外は実施例１と同様にしてプラスチックロッドレンズを製造した。
得られたプラスチックロッドレンズの半径Ｒは０．１８７ｍｍ、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（５）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。
次に、プラスチックロッドレンズの間隔を０．３７ｍｍから０．３９ｍｍに変更し、接着剤をアラルダイトラピッドから積水フーラー社製「エスダイン９６０７Ｋ」とした以外は実施例１と同様にしてロッドレンズアレイを製造した。
このロッドレンズアレイの５２５ｎｍにおける共役長Ｔｃは１０．０ｍｍで、この時のＭＴＦは７２．６％であった。
このロッドレンズアレイの４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍの各波長におけるＴｃを測定した（表８）。また、あるＴｃにおける３波長のＭＴＦを比較した場合に、最小のＭＴＦが最大になるようなＴｃは１０．０ｍｍであった。この、カラー特性が最も優れるＴｃ１０．０ｍｍにて各波長のＭＴＦを測定した（表８）

（実施例３）
第４層の染料の添加量を下記表５のように変更した以外は実施例２と同様にしてプラスチックロッドレンズおよびロッドレンズアレイを製造した。

得られたプラスチックロッドレンズの半径Ｒは０．１８７ｍｍ、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（５）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。
ロッドレンズアレイの５２５ｎｍにおける共役長Ｔｃは１０．０ｍｍで、この時のＭＴＦは６２．４％であった。
このロッドレンズアレイの４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍの各波長におけるＴｃを測定した（表８）。また、あるＴｃにおける３波長のＭＴＦを比較した場合に、最小のＭＴＦが最大になるようなＴｃは１０．０ｍｍであった。この、カラー特性が最も優れるＴｃ１０．０ｍｍにて各波長のＭＴＦを測定した（表８）。

（比較例２）
プラスチックロッドレンズアレイの間隔を０．３４ｍｍから０．３６ｍｍに変更し、接着剤をエスダイン９６０７Ｋに変更した以外は、比較例１と同様にしてロッドレンズアレイを製造した。

（光量の測定）
白色光源とイメージセンサをロッドレンズアレイの配列方向(長手方向)に走査しながら、光軸上の光量を測定し、各点での平均値を光量とした。白色光源とロッドレンズアレイの間にはフィルタと拡散板を配した。実施例２のロッドレンズアレイの４７０，５２５，６３０ｎｍの波長の光量をそれぞれ１００として実施例２，３および比較例２について測定して比較し、表８に示す。

（実施例４）
以下の表６に示すように各層の原液を調製した。

なお、染料を下記の表７のように添加した。

それから各層を７０℃に加熱混練し、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５５℃であった。各層の吐出比は、プラスチックロッドレンズの半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＝６／４０／３５．５／１７／１．５とした。

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（２００ｃｍ／分）、長さ３０ｃｍの相互拡散処理部を通し、続いて長さ６０ｃｍ、２０Ｗのケミカルランプ１８本を上下２段に連続している中心軸の周囲に等間隔に配設された第１硬化処理部（第１光照射部）の中心上に糸状体を通過させて硬化させ、更に２．０ＫＷ高圧水銀灯３本を中心軸の周囲に等間隔に配設された第２硬化処理部（第２光照射部）の中心上に糸状体を通過させて完全硬化させた。相互拡散処理部における窒素流量は８４Ｌ／分であった。得られたプラスチックロッドレンズ原糸の半径は０．２９８ｍｍであった。
得られたプラスチックロッドレンズ原糸の屈折率分布を測定して図４に示す。中心の屈折率が１．４９８、外周部の屈折率が１．４８であり、外周部に向かって屈折率が連続的に減少していた。

このプラスチックロッドレンズ原糸を、１３５℃の雰囲気下で２．６９倍に延伸し、１１８℃の雰囲気下で緩和率が４３０／５３８になるように緩和処理を行った。

得られたプラスチックロッドレンズの半径Ｒは０．２０５ｍｍ、中心屈折率は１．４９８、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（５）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、プラスチックロッドレンズの外周面から中心部に向かって約３μｍ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。

得られたプラスチックロッドレンズを、多数本を２枚のフェノール樹脂製基板の間に１列に密着させて平行配列し（０．４３ｍｍ間隔）、その隙間に接着剤（エスダイン９６０７Ｋ）を充填し、プラスチックロッドレンズ間及びプラスチックロッドレンズと基板間の接着剤を硬化した。その後、プラスチックロッドレンズの中心軸に垂直な面で両端面をダイヤモンド刃で鏡面切削し、プラスチックロッドレンズ長が４．４ｍｍのロッドレンズアレイを製造した。このロッドレンズアレイの５２５ｎｍにおける共役長Ｔｃは９．９ｍｍで、この時のＭＴＦは５７．２％であった。

このロッドレンズアレイの４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３０ｎｍの各波長におけるＴｃを測定した（表８）。また、あるＴｃにおける３波長のＭＴＦを比較した場合に、最小のＭＴＦが最大になるようなＴｃは９．９ｍｍであった。この、カラー特性が最も優れるＴｃ９．９ｍｍにて各波長のＭＴＦを測定した（表８）。

このロッドレンズアレイの光量を測定し、実施例２のロッドレンズアレイの４７０、５２５、６３０ｎｍの波長の光量をそれぞれ１００として比較した（表８）。

実施例１〜４のロッドレンズアレイの色収差ΔＴｃ（Ｔｃ（４７０）とＴｃ（６３０）の差）は０．１〜０．３ｍｍと小さかった。また、各波長におけるＭＴＦのばらつきは小さかった。
比較例１のロッドレンズアレイの色収差ΔＴｃは０．６ｍｍと大きかった。また、色収差が大きいために各波長におけるＭＴＦのばらつきは大きかった。そして、６３０ｎｍ、４７０ｎｍの波長のＭＴＦは、実施例１のそれぞれの波長のＭＴＦと比較して１５％以上劣っていた。
実施例３、４のプラスチックロッドレンズは色収差ΔＴｃおよび各波長におけるＭＴＦのばらつきを抑えながら、かつ明るさに優れていた。特に、実施例４のプラスチックロッドレンズは、中心軸と外周部の屈折率差が大きいため、半径Ｒを大きくすることが出来た。さらに、染料の存在する層を薄くすることにより、光線を透過する領域（有効径）が大きく光量を高くすることができた。

本発明によれば、色収差が小さく、カラー特性に優れたプラスチックロッドレンズ、ロッドレンズアレイ、ロッドレンズプレートを得ることができる。また、このようなロッドレンズアレイまたはロッドレンズプレートを用いることで、高解像度のカラーイメージセンサや高解像度のカラープリンタを得ることができる。

Claims (11)

1. 半径Ｒの円柱形状を有し、中心軸から外周部に向かって屈折率ｎ_Ｄが減少してなるプラスチックロッドレンズであって、以下の条件（１）〜（３）を満たすプラスチックロッドレンズ。
   （１）４３≦ν_１≦６０
   （２）│｛ｎ_Ａ×ν_Ａ／（ｎ_Ａ−１）｝−｛ｎ_Ｂ×ν_Ｂ／（ｎ_Ｂ−１）｝│＜５
   （３）ｎ_０−ｎ_１≧０．０１
   （式中、ｎ_１、ｎ_０、ｎ_Ａ及びｎ_Ｂはそれぞれ、プラスチックロッドレンズの外周部、中心、任意の点Ａ及び任意の点Ｂの屈折率ｎ_Ｄを表し、ν_１、ν_Ａ及びν_Ｂはそれぞれ、外周部、任意の点Ａ及び任意の点Ｂのアッベ数νを表す。）
2. プラスチックロッドレンズを構成する重合体が、以下の構成単位（Ａ）〜（Ｃ）を含む請求項１記載のプラスチックロッドレンズ。
   （Ａ）脂環及び／または複素環含有の（メタ）アクリレート単位、
   （Ｂ）芳香環含有単量体単位、
   （Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位
3. 前記重合体が、さらに（Ｄ）メチル（メタ）アクリレート単位を構成単位として含む請求項２記載のプラスチックロッドレンズ。
4. 少なくとも中心軸からの距離０．８Ｒ〜Ｒの範囲において、重合体中に占める構成単位（Ｂ）の含有率が外周部に向かって連続的に増加する請求項２または３記載のプラスチックロッドレンズ。
5. 構成単位（Ａ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０〜０．５Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｄ）を含有する重合体が中心軸からの距離０〜Ｒの範囲に含有され、構成単位（Ｂ）および構成単位（Ｃ）を含有する重合体が少なくとも中心軸からの距離０．５Ｒ〜Ｒの範囲に含有されている請求項３記載のプラスチックロッドレンズ。
6. 請求項１記載のプラスチックロッドレンズを１列以上に平行配列してなるロッドレンズアレイ。
7. 波長λｎｍの光に対するロッドレンズアレイの共役長をＴｃ（λ）とした時、
   Ｔｃ（６３０）−Ｔｃ（４７０）≦０．３ｍｍ、および
   Ｔｃ（５２５）≦１２ｍｍ
   を満たす請求項６記載のロッドレンズアレイ。
8. 請求項１記載のプラスチックロッドレンズを２次元配列してなるロッドレンズプレート。
9. 請求項６記載のロッドレンズアレイまたは請求項８記載のロッドレンズプレートを用いたイメージセンサ。
10. 請求項６記載のロッドレンズアレイまたは請求項８記載のロッドレンズプレートを用いたプリンタ。
11. 以下の成分（Ａ）ないし（Ｆ）を含む組成物。
    （Ａ）脂環及び／または複素環含有の（メタ）アクリレート：０〜１５質量％
    （Ｂ）芳香環含有単量体：１〜３０質量％
    （Ｃ）フッ素化アルキル(メタ)アクリレート：１０〜５０質量％
    （Ｄ）メチル（メタ）アクリレート：３０〜８０質量％、及び
    （Ｆ）重合開始剤：０．０１〜２質量％

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