JPH063508A - 半球状プラスチック光伝送体およびその製造方法 - Google Patents
半球状プラスチック光伝送体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH063508A JPH063508A JP18293292A JP18293292A JPH063508A JP H063508 A JPH063508 A JP H063508A JP 18293292 A JP18293292 A JP 18293292A JP 18293292 A JP18293292 A JP 18293292A JP H063508 A JPH063508 A JP H063508A
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- Japan
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- hemispherical
- refractive index
- polymer
- monomer
- transmission body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラスチック製の屈折率分布型半球状レンズ
およびその容易な製造法を見出すこと。 【構成】 プラスチック製の半球状体であり、その円形
面の中心点から外周に向って屈折率が連続的に変化して
いるレンズおよびその製法であり、この製法は低屈折率
重合体と、高屈折率単量体との混合物を半球状に賦形
し、半球面より単量体を適量揮散して屈折率分布を生じ
せしめ、硬化し、本発明の半球状光伝送体とする。 【効果】 従来、その製作が難しいと考えられていた半
球状の屈折率分布型光伝送体であるレンズを容易に作る
ことができた。
およびその容易な製造法を見出すこと。 【構成】 プラスチック製の半球状体であり、その円形
面の中心点から外周に向って屈折率が連続的に変化して
いるレンズおよびその製法であり、この製法は低屈折率
重合体と、高屈折率単量体との混合物を半球状に賦形
し、半球面より単量体を適量揮散して屈折率分布を生じ
せしめ、硬化し、本発明の半球状光伝送体とする。 【効果】 従来、その製作が難しいと考えられていた半
球状の屈折率分布型光伝送体であるレンズを容易に作る
ことができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光収束性半球状光伝送
体に関するものであり、光センサ−等種々の光伝送路と
して有用に使用しうる半球状のプラスチック光伝送体及
その製造方法に関するものである。
体に関するものであり、光センサ−等種々の光伝送路と
して有用に使用しうる半球状のプラスチック光伝送体及
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び解決すべき課題】半球状光伝送体断面
内において、その中心部から外周部に向かって連続的な
屈折率分布を有する光伝送体については透明平板の中に
半球状光伝送部を構成せしめたものとしてガラス製のも
のが特開昭58ー117501 号公報に開示されている。またプ
ラスチック製のレンズとしては特開平1-178443号公報に
基板上に屈折率の分布のない半球状レンズを配列したも
のが提示されている。しかし本発明のような単レンズ及
びその製造方法はいままで知られておらず、その製造方
法は極めて困難と考えられていた。
内において、その中心部から外周部に向かって連続的な
屈折率分布を有する光伝送体については透明平板の中に
半球状光伝送部を構成せしめたものとしてガラス製のも
のが特開昭58ー117501 号公報に開示されている。またプ
ラスチック製のレンズとしては特開平1-178443号公報に
基板上に屈折率の分布のない半球状レンズを配列したも
のが提示されている。しかし本発明のような単レンズ及
びその製造方法はいままで知られておらず、その製造方
法は極めて困難と考えられていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明等は、従来
製造が困難と考えられていた半球状物の円形面の中心か
ら周辺に向けて連続的な屈折率分布を有するプラスチツ
ク光伝送体を容易にかつ連続的に製造することを目的と
して鋭意検討した。結果本発明に到達したものである。
製造が困難と考えられていた半球状物の円形面の中心か
ら周辺に向けて連続的な屈折率分布を有するプラスチツ
ク光伝送体を容易にかつ連続的に製造することを目的と
して鋭意検討した。結果本発明に到達したものである。
【０００４】本発明の要旨とするところは半球状のプラ
スチツク製の光伝送体でその円形面の中心から周辺にか
けて連続的な屈折率分布を有する光伝送体と低屈折率
（ｎ2）の重合体（Ａ）と重合した後に重合体（Ａ）と
相溶する高屈折率（ｎ1 ）重合体となる単量体（Ｂ）と
の混合物で粘度が１０3 〜１０8 ポイズなる物質を半球
状に成形しその状態で半球状物の表面から単量体を揮発
させ半球状物内における単量体（Ｂ）の濃度分布をつけ
た後に硬化処理することを特徴とする円形面の中心から
周辺に向かって連続的な屈折率分布を有する半球状プラ
スチツク光伝送体の製造方法とにある。
スチツク製の光伝送体でその円形面の中心から周辺にか
けて連続的な屈折率分布を有する光伝送体と低屈折率
（ｎ2）の重合体（Ａ）と重合した後に重合体（Ａ）と
相溶する高屈折率（ｎ1 ）重合体となる単量体（Ｂ）と
の混合物で粘度が１０3 〜１０8 ポイズなる物質を半球
状に成形しその状態で半球状物の表面から単量体を揮発
させ半球状物内における単量体（Ｂ）の濃度分布をつけ
た後に硬化処理することを特徴とする円形面の中心から
周辺に向かって連続的な屈折率分布を有する半球状プラ
スチツク光伝送体の製造方法とにある。
【０００５】本発明の製造方法によると非常に容易に目
的とする半球体の円形面の中心から周辺に向かって連続
的な屈折率分布を有する半球状の屈折率分布型プラスチ
ツク光伝送体を作製することができる。
的とする半球体の円形面の中心から周辺に向かって連続
的な屈折率分布を有する半球状の屈折率分布型プラスチ
ツク光伝送体を作製することができる。
【０００６】本発明において用いることができる低屈折
率の重合体（Ａ）と単量体（Ｂ）との組合せは単量体
（Ｂ）の重合物と重合体（Ａ）とが互いに相溶するもの
ならばいかなる組合せのものをも用いることができる。
また用いる単量体（Ｂ）は重合性の問題よりラジカル重
合性ビニル単量体が望ましい。
率の重合体（Ａ）と単量体（Ｂ）との組合せは単量体
（Ｂ）の重合物と重合体（Ａ）とが互いに相溶するもの
ならばいかなる組合せのものをも用いることができる。
また用いる単量体（Ｂ）は重合性の問題よりラジカル重
合性ビニル単量体が望ましい。
【０００７】本発明を実施するに際して、用いられる未
硬化性液状物質は、粘度が１０3 〜１０6 ポイズで硬化
性のものであることが必要である。その粘度が１０3 ポ
イズよりも小さいものは、その賦形に際し液だれを起こ
しやすく、未硬化液状物質より半球体物を形成すること
が困難である。また粘度が１０6 ポイズより大きいと界
面張力が小さくなりすぎ、やはり未硬化液状物質より半
球体の形成性が損なわれたり、半球体の大きさ斑が起き
るようになり好ましくない。
硬化性液状物質は、粘度が１０3 〜１０6 ポイズで硬化
性のものであることが必要である。その粘度が１０3 ポ
イズよりも小さいものは、その賦形に際し液だれを起こ
しやすく、未硬化液状物質より半球体物を形成すること
が困難である。また粘度が１０6 ポイズより大きいと界
面張力が小さくなりすぎ、やはり未硬化液状物質より半
球体の形成性が損なわれたり、半球体の大きさ斑が起き
るようになり好ましくない。
【０００８】本発明を実施するに際して用いうる硬化し
うる液状物質としてはラジカル重合性ビニル単量体
（Ｂ）該単量体に可溶性の重合体（Ａ）とからなる組成
物を用いるのがよい。
うる液状物質としてはラジカル重合性ビニル単量体
（Ｂ）該単量体に可溶性の重合体（Ａ）とからなる組成
物を用いるのがよい。
【０００９】用い得るラジカル重合性ビニル単量体
（Ｂ）の具体例としては、メチルメタクリレ−ト（ｎ＝
１．４９）、スチレン（ｎ＝１．５９）、クロルスチレ
ン（ｎ＝１．６１）、酢酸ビニル（ｎ＝１．４７）、
２，２，３，３，−テトラフルオロプロピル（メタ）ア
クリレ−ト、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタ
フルオロプロピル（メタアクリレ−ト）、２，２，３，
４，４，４，−ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリ
レ−ト、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アク
リレ−ト等の弗素化アルキル（メタ）アクリレ−ト（ｎ
＝１．３７〜１．４４）、屈折率１．４３〜１．６２の
（メタ）アクリレ−ト類、例えばエチル（メタ）アクリ
レ−ト、フェニル（メタ）アクリレ−ト、ベンジル（メ
タ）アクリレ−ト、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レ−トの他架橋剤としてアルキレングリコ−ルジ（メ
タ）アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパンジまたはト
リ（メタ）アクリレ−ト、ぺンタエリスリト−ルジ、ト
リまたはテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジクリセリンテ
トラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘ
キサ（メタ）アクリレ−ト、ならびにジエチレングリコ
−ルビスアリルカ−ボネ−ト、弗素化アルキレングリコ
−ルポリ（メタ）アクリレ−トも併用することができこ
れら単量体は、単独でまたは２種以上併用して用いるこ
とができる。
（Ｂ）の具体例としては、メチルメタクリレ−ト（ｎ＝
１．４９）、スチレン（ｎ＝１．５９）、クロルスチレ
ン（ｎ＝１．６１）、酢酸ビニル（ｎ＝１．４７）、
２，２，３，３，−テトラフルオロプロピル（メタ）ア
クリレ−ト、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタ
フルオロプロピル（メタアクリレ−ト）、２，２，３，
４，４，４，−ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリ
レ−ト、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アク
リレ−ト等の弗素化アルキル（メタ）アクリレ−ト（ｎ
＝１．３７〜１．４４）、屈折率１．４３〜１．６２の
（メタ）アクリレ−ト類、例えばエチル（メタ）アクリ
レ−ト、フェニル（メタ）アクリレ−ト、ベンジル（メ
タ）アクリレ−ト、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レ−トの他架橋剤としてアルキレングリコ−ルジ（メ
タ）アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパンジまたはト
リ（メタ）アクリレ−ト、ぺンタエリスリト−ルジ、ト
リまたはテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジクリセリンテ
トラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘ
キサ（メタ）アクリレ−ト、ならびにジエチレングリコ
−ルビスアリルカ−ボネ−ト、弗素化アルキレングリコ
−ルポリ（メタ）アクリレ−トも併用することができこ
れら単量体は、単独でまたは２種以上併用して用いるこ
とができる。
【００１０】これら未硬化液状物質の粘度を調整しかつ
得られる半球状賦形物の円形面の中心から外側へ向かい
屈折率分布をもたせるため、前記の未硬化物質はビニル
系単量体（Ｂ）と可溶性重合体（Ａ）とから構成されて
いることが好ましい。ここに用いうる重合体（Ａ）は前
記ラジカル重合性ビニル単量体（Ｂ）から生成するポリ
マ−との相溶性が良いこと及び屈折率が高いことが必要
であり、そのようなポリマ−としては、例えば、ポリメ
チルメタクリレ−ト（ｎ＝１．４９）、ポリメチルメタ
クリレ−ト系コポリマ−（ｎ＝１．４７〜１．５０）、
ポリメチルペンテン−１（ｎ＝１．４６）、エチレン／
酢酸ビニルコポリマ−（ｎ＝１．４７〜１．５０）ポリ
カ−ボネ−ト（ｎ＝１．４６〜１．５０）、ポリ弗化ビ
ニリデン（ｎ＝１．４２）、弗化ビニリデン／テトラフ
ルオロエチレンコポリマ−（ｎ＝１．４２〜１．４
６）、弗化ビニリデン／テトラフルオロエチレンヘキサ
フルオロプロペンコポリマ−（ｎ＝１．４０〜１．４
６）、ポリ弗化アルキル（メタ）アクリレ−トポリマ−
等が挙げられる。
得られる半球状賦形物の円形面の中心から外側へ向かい
屈折率分布をもたせるため、前記の未硬化物質はビニル
系単量体（Ｂ）と可溶性重合体（Ａ）とから構成されて
いることが好ましい。ここに用いうる重合体（Ａ）は前
記ラジカル重合性ビニル単量体（Ｂ）から生成するポリ
マ−との相溶性が良いこと及び屈折率が高いことが必要
であり、そのようなポリマ−としては、例えば、ポリメ
チルメタクリレ−ト（ｎ＝１．４９）、ポリメチルメタ
クリレ−ト系コポリマ−（ｎ＝１．４７〜１．５０）、
ポリメチルペンテン−１（ｎ＝１．４６）、エチレン／
酢酸ビニルコポリマ−（ｎ＝１．４７〜１．５０）ポリ
カ−ボネ−ト（ｎ＝１．４６〜１．５０）、ポリ弗化ビ
ニリデン（ｎ＝１．４２）、弗化ビニリデン／テトラフ
ルオロエチレンコポリマ−（ｎ＝１．４２〜１．４
６）、弗化ビニリデン／テトラフルオロエチレンヘキサ
フルオロプロペンコポリマ−（ｎ＝１．４０〜１．４
６）、ポリ弗化アルキル（メタ）アクリレ−トポリマ−
等が挙げられる。
【００１１】前記未硬化物より形成した半球体を硬化す
るには未硬化物中に熱硬化触媒及び／または光硬化触媒
を添加しておくことが好ましい。すなわち、熱硬化触媒
及び／または光硬化触媒を含有する半球体の半球部より
単量体（Ｂ）を適量揮散し、加熱処理するかまたは光照
射、好ましくは紫外線を周囲から照射する。熱硬化触媒
としてはベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエ−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−ル、２，２−ジエ
トキシアセトフェノン系化合物、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−ルアミン、トリエチルアミン
等があげられる。光重合に用いる光源としては１５０〜
６００ｎｍ波長の光を発する炭素ア−ク灯高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノン
ランプ、レ−ザ−光等が挙げられる。
るには未硬化物中に熱硬化触媒及び／または光硬化触媒
を添加しておくことが好ましい。すなわち、熱硬化触媒
及び／または光硬化触媒を含有する半球体の半球部より
単量体（Ｂ）を適量揮散し、加熱処理するかまたは光照
射、好ましくは紫外線を周囲から照射する。熱硬化触媒
としてはベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエ−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−ル、２，２−ジエ
トキシアセトフェノン系化合物、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−ルアミン、トリエチルアミン
等があげられる。光重合に用いる光源としては１５０〜
６００ｎｍ波長の光を発する炭素ア−ク灯高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノン
ランプ、レ−ザ−光等が挙げられる。
【００１２】本発明の半球状レンズを作るには未硬化液
状物を円状の穴から吐出し、半球状態とし、半球面から
単量体を適当量揮散せしめて半球体内での単量体（Ｂ）
の屈折率分布を生ぜしめ、この状態で硬化せしめた後、
円状の穴面でカツトするか、定量の未硬化液状物を適切
な撥油性を備えた平面状で半球状物としやはり半球面よ
り単量体（Ｂ）を適量揮散させた後硬化処理する。
状物を円状の穴から吐出し、半球状態とし、半球面から
単量体を適当量揮散せしめて半球体内での単量体（Ｂ）
の屈折率分布を生ぜしめ、この状態で硬化せしめた後、
円状の穴面でカツトするか、定量の未硬化液状物を適切
な撥油性を備えた平面状で半球状物としやはり半球面よ
り単量体（Ｂ）を適量揮散させた後硬化処理する。
【００１３】以下実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【実施例１】塊状重合により製造した２，２，３，３−
テトラフルオロプロピルメタクリレ−ト重合体［ｎD ＝
１．４２、〔η〕＝２．２６８（ＭＥＫ中２５℃で測
定）］６０重量部、メチルメタクリレ−ト４０重量部、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．３重
量部、ハイドロキノン０．１重量部からなる混合物を７
０℃加熱混練溶解し、径が３ｍｍのノズルより押し出し
時の混練組成物の粘度は２．２×１０4 ポイズであっ
た。この混練組成物を吐出し半径１．５ｍｍの半球状と
なる時点で吐出を中止する。このノズルまわりは７０℃
に加熱された後、５００Ｗ高圧水銀ランプにより紫外線
を照射し未硬化状組成物を重合硬化する。その後にカッ
タ−によりノズル面に平行にカッティングした。このよ
うにして得られた半球状の光伝送体は半径１．４８ｍｍ
の半球状であり、円形面中心部の屈折率は１．４６３、
半球の頂点では１．４３６、底面の円周上では１．４５
０と屈折率の連続的な分布を有していた。
テトラフルオロプロピルメタクリレ−ト重合体［ｎD ＝
１．４２、〔η〕＝２．２６８（ＭＥＫ中２５℃で測
定）］６０重量部、メチルメタクリレ−ト４０重量部、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．３重
量部、ハイドロキノン０．１重量部からなる混合物を７
０℃加熱混練溶解し、径が３ｍｍのノズルより押し出し
時の混練組成物の粘度は２．２×１０4 ポイズであっ
た。この混練組成物を吐出し半径１．５ｍｍの半球状と
なる時点で吐出を中止する。このノズルまわりは７０℃
に加熱された後、５００Ｗ高圧水銀ランプにより紫外線
を照射し未硬化状組成物を重合硬化する。その後にカッ
タ−によりノズル面に平行にカッティングした。このよ
うにして得られた半球状の光伝送体は半径１．４８ｍｍ
の半球状であり、円形面中心部の屈折率は１．４６３、
半球の頂点では１．４３６、底面の円周上では１．４５
０と屈折率の連続的な分布を有していた。
Claims (2)
- 【請求項１】 半球状のプラスチック透明レンズであ
り、その円形面の中心から周辺に向けて連続的な屈折率
分布を有する半球状プラスチック光伝送体。 - 【請求項２】 低屈折率（ｎ2 ）の重合体（Ａ）と重合
した後に重合体（Ａ）と相溶性を有する高屈折率（ｎ
1 ）重合体となる単量体（Ｂ）との混合物で未硬化状で
の粘度が１０3 〜１０6 ポイズなるものを半球状となし
その状態で半球状物の表面から単量体（Ｂ）を揮発させ
て半球状物内での単量体（Ｂ）の温度分布をつけた後に
硬化処理をすることを特徴とする半球状物の円形面の中
心から周辺に向かって連続的な屈折率分布を有する半球
状のプラスチック光伝送体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18293292A JPH063508A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半球状プラスチック光伝送体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18293292A JPH063508A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半球状プラスチック光伝送体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063508A true JPH063508A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16126899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18293292A Pending JPH063508A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半球状プラスチック光伝送体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063508A (ja) |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP18293292A patent/JPH063508A/ja active Pending
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