塑料棒透镜、棒透镜阵列、棒透镜板、图像传感器和打印机

摘要

本发明涉及一种塑料棒透镜，它具有半径R的圆柱形状，折射率nD从中心轴向外周部减小，并且满足如下条件(1)～(3)：(1)43≤ν1≤60，(2)|{nA×νA/(nA－1)}－{nB×νB/(nB－1)}|＜5，(3)n0－n1≥0.01式中，n1、n0、nA以及nB分别表示塑料棒透镜的外周部、中心、任意点A以及任意点B的折射率nD；ν1、νA以及νB分别表示外周部、任意点A以及任意点B的阿贝数ν。

说明书

技术领域

本发明涉及可以用作聚光型棒状透镜、光传感器等的光传送通路的塑料棒透镜和棒透镜阵列、棒透镜板、图像传感器和打印机。

背景技术

一般而言，塑料棒透镜是材质由塑料构成的透镜元件，具有圆柱形状，折射率从中心轴向外周部连续减小，形成等倍正立像。塑料棒透镜被镜面研磨成其两端面成为与中心轴垂直的平行平面，将多个透镜紧密排列并粘接成一体，以棒透镜阵列的形态，作为手动扫描器等的各种扫描器、复印机、传真机等中的图像传感器用的零件，而广泛用于LED打印机的写入装置等中。塑料棒透镜因为成本低和可使光学系统紧凑等的理由，其使用领域正扩大。

特别是由于近年来带有600dpi以上的高分辨力的彩色扫描器功能的打印机复合机的急速的普及，对彩色特性好，即色差小的塑料棒透镜提出了更高的要求。但是，由于塑料棒透镜与玻璃制的棒透镜相比材料的选择范围狭窄等的原因，难以得到色差小的塑料棒透镜。

专利文献1公开了通过组合脂环式甲基丙烯酸酯和MMA，可以得到在塑料棒透镜内的阿贝数差为2以下的色差小的塑料棒透镜。另外，专利文献2还公开了通过使用脂环式甲基丙烯酸酯和MMA、甲基丙烯酸氟化烷基酯的体系，可以得到色差小的塑料棒透镜。在这些技术中，塑料棒透镜中心部的阿贝数小于或等于塑料棒透镜外周部的阿贝数，色差小于以前的塑料棒透镜，但还是得不到与玻璃制的棒透镜一样的色差小的塑料棒透镜。

另外，在专利文献3中公开了由使用三种单体的共聚体构成的合成树脂制的折射率分布型光学元件。在这个系统中，可以得到具有折射率越高阿贝数越大的特性的眼镜用透镜或隐形眼镜。然而，其作为高折射率的单体使用含有溴(对制造设备有腐蚀性)的单体或交联性的单体，难以适用于塑料棒透镜的制造过程。

另外，在非专利文献1中记载有表示色差的如下式子。

$\frac{\mathrm{\Delta p}}{\rho }=-\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\Delta A}}{A}=\frac{1}{2}\frac{N_0\times {\mathrm{\Delta N}}_{r0}-N_{r0}·{\mathrm{\Delta N}}_0}{(N_0-N_{r0})·N_0}······\left(1\right)$

(式中，P表示周期长度，Δ表示波长引起的变化，A表示正的常数，N₀表示中心轴上的折射率，N_r0表示距离中心轴r0处的折射率，P、A和N₀有以下关系)。

$P=\frac{2\pi }{\sqrt{A}}······\left(2\right)$

$N=N_0(1-\frac{A·r^2}{2})$

(N：距离中心轴r处的折射率)

然而，没有有关色差小的塑料棒透镜的具体记载。

专利文献1：特开平7-35929号公报

专利文献2：特开2000-35517号公报

专利文献3：特开平9-127310号公报

非专利文献1：K.Nishizawa，Appl.Opt.19，1052(1980)

发明内容

本发明的任务是提供减小塑料棒透镜的色差且彩色特性良好的塑料棒透镜和棒透镜阵列、棒透镜板、使用它的图像传感器以及打印机。

本发明者们从上述非专利文献所述的式导出了改善色差的下式，发现当通过减小从塑料棒透镜的中心轴向外周部的折射率n_D来满足下述的关系式时，可以显著地减小色差。

$\frac{n_0·v_0}{n_0-1}=\frac{n_r·v_r}{n_r-1}(=K)---\left(3\right)$

(v_i：位置位于i处的阿贝数，n：位置r处的折射率)

即，本发明的第1方面涉及一种塑料棒透镜，它具有半径R的圆柱形状，折射率n_D从中心轴向外周部减小，且满足以下条件(1)～(3)：

(1)43≤v₁≤60

(2)|{n_A×v_A/(n_A-1)}-{n_B×v_B/(n_B-1)}|＜5

(3)n_o-n₁≥0.01

(式中，n₁、n₀、n_A以及n_B分别表示塑料棒透镜的外周部、中心、任意点A以及任意点B的折射率n_D；v₁、v_A以及v_B分别表示外周部、任意点A以及任意点B的阿贝数v_D)。

在本发明中，所谓中心的折射率是指在与中心轴垂直的截面上距离中心轴0.07mm以内的范围的折射率。折射率是在25℃下测定的值。

在上述塑料棒透镜中，构成塑料棒透镜的聚合物包含以下的构成单元(A)～(C)：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元；

(B)含有芳香环的单体单元；以及

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元。

在本发明中(甲基)丙烯酸酯表示甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的总称。为了进一步提高塑料棒透镜的耐热性，优选使用甲基丙烯酸酯。

上述聚合物作为构成单元还可包含(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元。

在上述塑料棒透镜中，至少在离中心轴的距离为0.8R～R的范围内，聚合物中所占的构成单元(B)的含有率向外周部连续地增加。

在上述塑料棒透镜中，在至少离中心轴的距离为0～0.5R的范围内含有包含构成单元(A)的聚合物；在离中心轴的距离为0～R的范围内含有包含构成单元(D)的聚合物；在至少离中心轴的距离为0.5R～R的范围内含有包含构成单元(B)和构成单元(C)的聚合物。

上述塑料棒透镜可通过如下方式获得：将固化后的折射率n和阿贝数v为n₁＞n₂＞…＞n_n而且v₁＞v₂＞…＞v_n(N≥3)的N个未固化物，以从中心轴向外周部折射率和阿贝数依次减小的方式配置，从而形成同心圆状层叠的未固化的层叠体(以下称为“线状体”)，在进行相邻层间的物质的相互扩散处理从而使该线状体各层间的折射率分布优选呈连续分布的同时，或者在进行相互扩散处理后，对线状体进行固化处理。

本发明的第2方面涉及一种棒透镜阵列，它是通过平行配置1列以上的所述塑料棒透镜而制成的。

当设定对于波长λnm的光的棒透镜阵列的共轭长度为Tc(λ)时，上述棒透镜阵列满足如下条件：

(4)Tc(630)-Tc(470)≤0.3mm；以及Tc(525)≤12mm。

本发明的第3方面涉及一种棒透镜板，它是通过二维地配置所述的塑料棒透镜而制成的。

本发明的第四方面涉及一种图像传感器，它使用所述的棒透镜阵列或所述的棒透镜板。

本发明的第五方面涉及一种打印机，它使用所述的棒透镜阵列或所述的棒透镜板。

本发明的第六方面涉及一种组合物，其包含以下成分(A)～(F)：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯：0～15质量％；

(B)含有芳香环的单体：1～30质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯：10～50质量％；

(D)(甲基)丙烯酸甲酯：30～80质量％；以及

(F)聚合引发剂：0.01～2质量％。

采用本发明可得到色差小、彩色特性好的塑料棒透镜、棒透镜阵列、棒透镜板。另外，通过使用这种棒透镜阵列或棒透镜板，可以得到高分辨力的彩色图像传感器或高分辨力的彩色打印机。

附图说明

图1表示用于制造塑料棒透镜原线的装置的简要结构图。

图2表示进行塑料棒透镜的原线的加热拉伸和松弛处理的装置的简要结构图。

图3为表示实施例1的塑料棒透镜原线的折射率分布的图。

图4为表示实施例4的塑料棒透镜原线的折射率分布的图。

符号说明

5线状体                    6相互扩散部

7(A)第1固化处理部(第1光照射部分)

7(B)第2固化处理部(第2光照射部分)

8牵引辊                    9塑料棒透镜原线

11惰性气体导入口           12惰性气体排出口

13同心圆状复合纺线喷嘴     14第1牵引辊

15第2牵引辊                16第3牵引辊

17加热炉(拉伸)    18加热炉(松弛)

19塑料棒透镜

具体实施方式

以下详细说明本发明的优选实施方式。

本发明的塑料棒透镜在与中心轴垂直的截面上，当将半径设定为R时，优选至少在从中心轴向外周部的0.3R～0.7R范围内的折射率分布与由下述式(5)规定的二次曲线分布近似。

n(L)＝n₀{1-(g²/2)L²}    (5)

(式中，n₀是塑料棒透镜的中心轴的折射率n_D(中心折射率)，L是离塑料棒透镜的中心轴的距离(0≤L≤R)，g是塑料棒透镜的折射率分布常数，n(L)是离塑料棒透镜的中心轴的距离为L的位置的折射率)。

在本发明中，优选折射率n_D与阿贝数v一起减少。另外，优选折射率n_D以及阿贝数v从中心轴向外周部连续地减小。

本发明的塑料棒透镜必需满足上述式(1)～(3)的条件。通过满足(1)的条件，由于相对于波长的变化的折射率变化减小，可达到提高成品率的效果。考虑到减小相对于波长变化的折射率的变化，优选k为150以上。

通过满足(2)的条件色差显著减小。(2)的左边更优选小于2。

另外，通过满足(3)的条件可得到开口角大的明亮的塑料棒透镜。

本发明的塑料棒透镜的特征为外周部的阿贝数和折射率都低。通过在塑料棒透镜的外周部上使用包含构成单元(B)和构成单元(C)的聚合物，可以使外周部成为低折射率且低阿贝数。构成单元(B)的折射率为1.55～1.65且阿贝数为20～40，折射率高、阿贝数低。

另外，构成单元(C)的折射率为1.39～1.41且阿贝数为62～68，折射率低、阿贝数高。包含这种构成单元(B)和构成单元(C)的聚合物给予塑料棒透镜的外周部必要的低折射率和低阿贝数。

其中，将构成单元(B)设定为1时优选构成单元(C)的重量比为1～15。由此容易使折射率n_D和阿贝数v从中心轴向外周部连续地减小。

本发明的塑料棒透镜优选外周部的折射率为1.400～1.500、阿贝数为45.0～57.0，更优选外周部的折射率为1.470～1.490、阿贝数为52.0～55.0，中心的折射率为1.490～1.510、阿贝数为54.0～57.0。通过这样的设定，容易在构成单元中包含纺线容易的(甲基)丙烯酸甲酯。

另外，通过以满足上式(4)的方式缩短共轭长度且减小在470nm和630nm的共轭长度的差，可提高彩色特性，还可使光学系统紧凑，缩短从原稿至图像的距离(光路长度)。

考虑到容易进行满足上式(1)～(3)的设计，构成塑料棒透镜的聚合物优选作为构成单元包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元；

(B)含有芳香环的单体单元；以及

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元。

考虑到容易进行塑料棒透镜的纺线，优选上述聚合物作为构成单元包含(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元。

在本发明中优选，至少在离中心轴的距离为0.8R～R的范围内，聚合物中的构成单元(B)所占的含有率向外周部连续地增加。另外，优选至少在离中心轴的距离为0.5R～R的范围内，聚合物中的构成单元(B)以及构成单元(C)的和所占的含有率向外周部增加。由此，可以在抑制折射率向外周部过度上升的同时减小阿贝数。

在本发明中优选，至少在离中心轴的距离为0～0.5R的范围内含有包含构成单元(A)的聚合物；在离中心轴的距离为0～R的范围内含有包含构成单元(D)的聚合物；至少在离中心轴的距离为0.5R～R的范围内含有包含构成单元(B)和构成单元(C)的聚合物。

其中，更优选上述聚合物在离中心轴的距离为0.5R～R的区域内作为构成单元包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元：0～40质量％；

(B)含有芳香环的单体单元：1～50质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元：5～50质量％；以及

(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元：10～80质量％，

在离中心轴的距离为0～0.5R的区域内包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元：5～60质量％；

(B)含有芳香环的单体单元：0～10质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元：0～50质量％；以及

(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元：60～90质量％。

其中，进一步优选上述聚合物在离中心轴的距离为0.5R～R的区域内作为构成单元包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元：0～30质量％；

(B)含有芳香环的单体单元：1～30质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元：5～50质量％；以及

(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元：30～80质量％，

在离中心轴的距离为0～0.5R的区域内包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元：5～50质量％；

(B)含有芳香环的单体单元：0～5质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元：0～20质量％；以及

(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元：60～90质量％。

特别优选上述聚合物在离中心轴的距离为0.8R～R的区域内作为构成单元包含：

(A)含有脂环和/或杂环的(甲基)丙烯酸酯单元：0～10质量％；

(B)含有芳香环的单体单元：1～30质量％；

(C)(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元：10～50质量％；以及

(D)(甲基)丙烯酸甲酯单元：30～80质量％。

现说明进行聚合给予构成单元(A)的成分。

作为含有脂环的(甲基)丙烯酸酯，可举出例如甲基丙烯酸金刚烷酯(adamantyl methacrylate)(聚合物的折射率为1.53，阿贝数为54)，甲基丙烯酸异冰片酯(聚合物的折射率为1.50，阿贝数为54)，三环[5.2.1.0^2.6]甲基丙烯酸癸酯(TDMA，聚合物的折射率为1.53，阿贝数为55)。

作为含有杂环的(甲基)丙烯酸酯，优选杂环中包含氧、氮或硫，包含硫时折射率高因此特别优选。例如优选具有磺酰骨架的甲基丙烯烯酸酯(聚合物的折射率为1.5以上，阿贝数55以上)。作为具有磺酰骨架的甲基丙烯酸酯的例子，可举出3-甲基丙烯酰羟基环丁砜(SFMA)、3，3-二氧-3-硫三环(5.2.1.0^2.6)癸基-8-甲基丙稀酸酯以及3，3-二氧-3-硫三环(5.2.1.0^2.6)癸基-9-甲基丙稀酸酯(DTTCMA)、1，1-二氧四氢化噻吩-3-基甲基丙烯酸酯(DTHTMA)等。

作为进行聚合给予构成单元(A)的成分，可以使用含有脂环的(甲基)丙烯酸酯和含有杂环的(甲基)丙烯酸酯中的任何一个，也可以使用一分子中含有脂环和杂环两者的(甲基)丙烯酸酯，也可以使用含有脂环的(甲基)丙烯酸酯和含有杂环的(甲基)丙烯酸酯的混合物。

作为进行聚合给予构成单元(B)的成分，可举出例如(甲基)丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯(BzMA)、(甲基)丙烯酸苯乙酯、(甲基)丙烯酸萘酯、苯乙烯(n＝1.59)、氯苯乙稀(n＝1.61)、乙烯基萘等。

作为进行聚合给予构成单元(C)的成分，可举出例如(甲基)丙烯酸2，2，2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2，2，3，3-四氟乙酯、丙烯酸2，2，3，3，4，4，5，5-八氟化戌基酯、甲基丙烯酸2，2，3，3，4，4，5，5-八氟化戌基酯(8FM)。其中，考虑到与其他(甲基)丙烯酸酯等的单体的共聚性、共聚物的相溶性好的方面，优选8FM。

在本发明中，从透明性、相溶性、纺线的容易性的观点出发，优选含有进行聚合给予构成单元(D)的成分。作为这种成分特别优选(甲基)丙烯酸甲酯，进一步优选甲基丙烯酸甲酯(MMA)。

本发明的塑料棒透镜还可以包含上述(A)～(D)以外的构成单元(E)。构成单元(E)的含量优选为0～20质量％。作为进行聚合给予构成单元(E)的单体，可举出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸二元醇酯、二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、二(甲基)丙烯酸季戌四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戌四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戌四醇酯、四(甲基)丙烯酸双甘油酯、六(甲基)丙烯酸二季戌四醇酯等的(甲基)丙烯酸酯类，其他还可举出醋酸乙烯酯(n＝1.47)、二甘醇双烯丙基碳酸酯、氟化二元醇聚(甲基)丙烯酸酯等。

以下表示作为给予构成单元(A)的成分选择TDMA、作为给予构成单元(B)的成分选择BzMA、作为给予构成单元(C)的成分选择8FM、作为给予构成单元(D)的成分选择甲基丙烯酸甲酯，以5层构成塑料棒透镜的情况下的第1层～第5层的原液组成的例子。

表1

    原液组成(质量％)    固化后的物性    MMA    TDMA    BzMA    8FM    折射率n    阿贝数v    n·v/(n-1)系1第1层    0.15    0.35    0.5    -    1.538    45.2    129.4第2层    0.15    0.28    0.52    0.05    1.534    44.9    129.0第3层    0.1    0.14    0.56    0.2    1.523    44.2    128.7第4层    0.1    0.1    0.57    0.23    1.520    44.0    128.6第5层    -    -    0.6    0.4    1.506    43.4    129.0系2第1层    0.3    0.25    0.45    -    1.531    46.0    132.6第2层    0.28    0.18    0.47    0.07    1.526    45.7    132.6第3层    0.26    0.1    0.49    0.15    1.520    45.4    132.6第4层    0.2    0.06    0.51    0.23    1.514    45.0    132.6第5层    0.2    0.01    0.52    0.27    1.510    44.8    132.6系3第1层    0.4    0.2    0.4    -    1.526    46.9    136.0第2层    0.38    0.13    0.42    0.07    1.521    46.6    136.0第3层    0.37    0.05    0.44    0.14    1.515    46.2    136.0第4层    0.16    0.04    0.48    0.32    1.505    45.6    136.0第5层    0.1    -    0.5    0.4    1.499    45.3    136.1系4第1层    0.5    0.35    0.15    -    1.514    52.0    153.1第2层    0.5    0.28    0.17    0.05    1.510    51.7    153.1第3层    0.5    0.14    0.21    0.15    1.501    51.1    153.2第4层    0.5    0.07    0.23    0.2    1.496    50.8    153.3第5层    0.5    -    0.25    0.25    1.491    50.5    153.3系5第1层    0.6    0.17    0.02    0.21    1.484    56.5    173.1第2层    0.74    -    0.04    0.22    1.478    56.1    173.5第3层    0.67    -    0.06    0.27    1.476    55.8    173.1第4层    0.59    -    0.08    0.33    1.472    55.5    173.2第5层    0.5    -    0.1    0.4    1.468    55.3    173.6系6第1层    0.3    0.28    -    0.42    1.471    58.4    182.5第2层    0.3    0.25    0.01    0.44    1.468    58.2    182.6第3层    0.3    0.2    0.03    0.47    1.465    57.9    182.3第4层    0.3    0.08    0.07    0.55    1.456    57.2    182.9第5层    0.3    -    0.1    0.6    1.450    56.6    182.6

本发明的塑料棒透镜的中心折射率n₀优选为1.4≤n₀≤1.6。

在本发明的塑料棒透镜中优选半径R为0.08mm以上0.4mm以下。当半径R为0.4mm以下时，可以缩短共轭长度，使光学系统紧凑。另外，通过缩短共轭长度，由于在470nm和630nm的共轭长度的差更小，提高了彩色特性。

另一方面，为了在制造棒透镜阵列或图像传感器时使加工或装配容易，优选半径R为0.08mm以上。

另外，在本发明的塑料棒透镜中，在525nm的波长下，折射率分布常数g优选为0.4mm^-1≤g≤2.0mm^-1。通过使折射率分布常数g为2.0mm^-1以下，可延长塑料棒透镜的1周期长度，在制造棒透镜阵列时使加工或装配容易。

当折射率分布常数g大于0.4mm^-1时，由于塑料棒透镜的1周期长度缩短，共轭长度Tc变小，能够实现光学系统的紧凑化。通过使折射率分布常数g在上述值的范围，可以兼顾光学系统的紧凑化和塑料棒透镜的装配性。

另外，优选本发明的塑料棒透镜的折射率分布常数g和半径R的积(g·R)满足0.1≤g·R≤0.3。由此，可得到焦点深度深、共轭长度短、射出光量大的塑料棒透镜。

为了除去闪光或交调失真的光以提高透镜性能，本发明的塑料棒透镜优选在与中心轴垂直的截面上，在从塑料棒透镜外周面向着中心轴的80μm以内的范围内且在离中心轴0.6R以上的外侧的范围内，形成有光吸收剂含有层，该层含有吸收可见光和近红外光区域中至少一部分的波长区域的光的光吸收剂。

通过如上所述地在塑料棒透镜的外周部上形成光吸收剂含有层，可以在不会大幅度降低射出光量的情况下，防止由于在塑料棒透镜外周部上形成的折射率分布的不整齐部分所引起的闪光或作成棒透镜阵列时的交调失真。当在离中心轴的距离比0.6R小的一侧含有光吸收剂的情况下，或者在从塑料棒透镜外周面向着中心轴超过80μm的区域中含有光吸收剂的情况下，射出光量将减小。

作为本发明的光吸收剂，可以使用能够吸收在使用塑料棒透镜的光学系统中使用的波长的光的各种染料或颜料和色素。这些光吸收剂为只吸收特定波长区域的光吸收剂，也可以组合使用二种以上吸收的波长分别不同的光吸收剂。例如，在彩色扫描仪中以棒透镜阵列使用的情况下，可以组合使用吸收RGB各波长的光的染料。另外，如上所述，作为本发明的光吸收剂可以使用只吸收可见光(400nm～700nm左右)和近红外(700nm～1000nm左右)中特定波长区域的光吸收剂，也可以使用吸收全波长区域的光吸收剂。在形成吸收全部可见光区域的光的层的情况下，可以使用混合多种光吸收剂成为黑色的光吸收剂或使用碳黑或石墨碳等的黑色的光吸收剂。

另外，在光吸收剂含有层中，优选光吸收剂尽量均匀地存在。此时优选在构成光吸收剂含有层的高分子中均匀地分散或结合有光吸收剂分子。

另外，光吸收剂在光吸收剂含有层的含量优选为0.001～10质量％，更优选为0.01～1质量％。

现说明在制造本发明的塑料棒透镜时良好地适用的制造方法。

对塑料棒透镜的折射率分布的形成方法没有限制，可以使用加成反应法，共聚合法，凝胶聚合法，单体挥发法，相互扩散法等的任何一种方法，但考虑到到精度和生产性优选相互扩散法。

现说明相互扩散法。

首先，将固化后的折射率n和阿贝数v为n₁＞n₂＞…＞n_n而且v₁＞v₂＞…＞v_n(N≥3)的N个未固化物，使用复合纺线喷嘴等以从中心轴向外周部折射率和阿贝数依次减小的方式配置，从而形成同心圆状层叠的未固化的层叠体(以下称为“线状体”)，在进行相邻层间的物质的相互扩散处理从而使该线状体各层间的折射率分布优选呈连续分布的同时，或者在进行相互扩散处理后，对线状体进行固化处理，从而得到塑料棒透镜原线(纺线工序)。另外，相互扩散处理是指在氮气氛下、在10～60℃、优选在20～50℃对线状体给予数秒～数分钟的热履历。

其中，作为未固化物优选使用第1～5层的各层的组成为如下的5层：

第1层包含：

(a)固化后的折射率为1.50～1.54且固化后的阿贝数为53～63的单体：20～45质量％；

(d)固化后的折射率为1.48～1.50且固化后的阿贝数为55～58的单体：55～80质量％；

(b)固化后的折射率为1.55～1.65且固化后的阿贝数为20～40的单体：0～5质量％；

(c)固化后的折射率为1.39～1.41且固化后的阿贝数为62～68的单体：0～5质量％，

第2层包含：

上述(a)成分：1～30质量％；

上述(d)成分：20～80质量％；

上述(b)成分：0～10质量％；以及

上述(c)成分：0～10质量％，

第3层包含：

上述(a)成分：0～15质量％；

上述(d)成分：50～80质量％；

上述(b)成分：1～10质量％；以及

上述(c)成分：1～20质量％，

第4层包含：

上述(a)成分：0～10质量％；

上述(d)成分：50～80质量％；

上述(b)成分：1～15质量％；以及

上述(c)成分：10～30质量％，

第5层包含：

上述(d)成分：30～50质量；

上述(b)成分：5～30质量％；以及

上述(c)成分：20～50质量％。

含有(d)成分的塑料棒透镜便宜，具有透明性和耐热性高的特点。

另外，作为未固化物优选使用第1～5层的固化后的折射率和阿贝数为如下的5层：

第1层：折射率1.500～1.510，阿贝数为55.0～59.0；

第2层：折射率1.490～1.500，阿贝数为54.0～58.5；

第3层：折射率为1.480～1.495，阿贝数为54.0～58.0；

第4层：折射率为1.475～1.485，阿贝数为53.5～57.5；以及

第5层：折射率为1.465～1.474，阿贝数为53.0～55.5。

上述(a)～(d)成分优选分别由给予上述构成单元(A)～(D)的单体构成。

利用上述方法制造形成了折射率分布的塑料棒透镜原线，接着，在根据需要来加热拉伸所得到的塑料棒透镜原线之后，进行松弛处理，切断成适当的规定尺寸，从而得到本发明的塑料棒透镜。为了使得到的塑料棒透镜的折射率分布接近理想的分布，希望所使用的未固化物的个数N为4～6的范围。

在N＝5的情况下，从第1层至第5层的各层的厚度比优选为：

5～30/15～50/15～40/10～25/0.5～10。

未固化物的粘度优选为102～107Pa·s。当粘度过小时，在成形时容易产生断线，难以形成线状体。但当粘度过大时，成形时的操作性不良，各层的同心圆特性受损，有粗细均匀性差的线状体出现的情况。

作为构成该未固化物的物质可以使用自由基聚合性乙烯基单体，或由自由基聚合性乙烯基单体和在该单体中可溶的聚合物构成的组合物等。

为了容易调整由这些未固化物形成线状体时的未固化物的粘度，并且为了形成从线状体的中心轴向着外周部的连续的折射率分布，未固化物优选由单体和在该单体中可溶的聚合物(可溶性聚合物)的组合物构成。

作为聚合物使用与由上述构成单元(A)～(E)生成的聚合物相溶性好的聚合物，例如优选构成单元(D)的聚合物即聚甲基丙烯酸甲酯(n＝1.49)，聚甲基丙烯酸甲酯系共聚合物(n＝1.47～1.50)。

为了调整未固化物的粘度而在各层中使用具有相同折射率的可溶性聚合物时，可得到从中心轴向外周部具有连续的折射率分布的塑料棒透镜，因此优选。特别是聚甲基丙烯酸甲酯的透明性好、其本身的折射率高，因此非常适合作为在制造本发明的塑料棒透镜时使用的可溶性聚合物。

为了固化由未固化物形成的线状体，优选在未固化物中添加0.01～2质量％的聚合引发剂(F)。作为聚合引发剂(F)有热固化引发剂和光固化引发剂，可以使用它们的任意一种。

作为热固化引发剂通常使用过氧化物类或偶氮类的引发剂。作为光固化引发剂可举出二苯甲酮、苯偶姻烷基醚、4’-异丙基-2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、苄基甲基缩酮、2，2-二乙氧基乙酰苯、氯硫杂蒽酮、硫杂蒽酮类化合物、二苯甲酮类化合物、4-二甲基氨基安息香酸乙酯、4-二甲基氨基安息香酸异戌酯、N-甲基二乙醇胺、三乙胺等。

为了固化未固化物，对含有热固化引发剂和/或光固化引发剂的线状物进行热处理以及/或者光固化处理。在未固化物含有热固化引发剂和光固化引发剂两者的情况下，可以进行热处理和光固化处理两者。

作为光固化处理可通过从周围对含有光固化引发剂的未固化物照射紫外线来进行。作为光固化处理用的光源可举出发生150～600nm波长的光的碳弧灯、高压汞灯、中压汞灯、低压汞灯、超高压汞灯、化学灯、氙灯、激光等。

作为热固化处理可通过在被控制为一定温度的加热炉等的固化处理部对含有热固化引发剂的未固化物进行规定时间的热处理来进行。

为了稳定地制造线状体，防止在固化处理之前进行聚合，优选添加聚合禁止剂。作为聚合禁止剂可举出对苯二酚、对苯二酚单甲基醚等的醌化合物，吩噻嗪等的胺类化合物，4-羟基-2，2，6，6-四甲基呱啶-N-羟基等的N-羟基类化合物等。

固化线状体所得到的塑料棒透镜原线根据需要可以直接送至加热拉伸工序，或者也可以暂时卷绕在线轴上后送至加热拉伸工序。加热拉伸可以以间歇方式进行，也可以以连续方式进行。在加热拉伸工序后优选进行松弛工序。在加热拉伸工序后优选进行松弛工序。加热拉伸工序和松弛工序也可以连续地进行，也可以每个工序分离进行。

加热拉伸工序可以用已知方法进行。例如，可举出如下方法：用第1夹持辊将固化得到的塑料棒透镜原线供给给加热炉，利用第2夹持辊将通过加热炉的塑料棒透镜原线以比第1夹持辊快的速度牵引并拉伸。加热拉伸工序的热气氛的温度可根据塑料棒透镜的材质等适当设定，但优选为塑料棒透镜的玻璃化转移温度(Tg)+20℃以上。另外，拉伸倍率由所希望的塑料棒透镜的直径适当地决定，可利用第1以及第2夹持辊的圆周速度比来进行调节。

松弛工序可以利用已知方法来进行。例如可举出如下方法：利用第3夹持辊将已被拉伸的塑料棒透镜原线供给给加热炉，将通过加热炉的塑料棒透镜原线利用第4夹持辊以比第3夹持辊慢的速度牵引并松弛的方法等。松弛工序的热气氛的温度可根据塑料棒透镜的材质等适当地进行设定，优选设定为塑料棒透镜的Tg以上。另外，松弛率(松弛处理后的长度/松弛处理前的长度)由所希望的塑料棒透镜的直径适当地决定，优选为99/100～3/5左右。通过进行松弛工序可以抑制塑料棒透镜的收缩。当松弛率过小时透镜直径的均匀性差，因此不优选。松弛倍率可利用第3以及第4夹持辊的圆周速度比来进行调节。

优选最终得到的塑料棒透镜的分子量为10000～100000。

在图1和图2中表示本发明的塑料棒透镜原线的制造装置的一例。

图1为本发明的塑料棒透镜原线的制造装置的简要示意图，用纵截面图表示相互扩散部以及固化处理部的部分。在图1中，13为同心圆状复合纺线喷嘴，5为挤出的未固化的线状体，6为使构成线状体的各层的单体相互地进行扩散以用于形成连续的折射率分布的相互扩散部，7(A)、7(B)为对未固化物进行固化处理的固化处理部，8为牵引辊，9为塑料棒透镜原线，11为惰性气体导入口，12为惰性气体排出口。

为了将从线状体5游离的单体等的挥发性物质从相互扩散部6以及固化处理部7除去，从惰性气体导入口11导入惰性气体(例如氮气)，并从惰性气体排出口12排出。

得到的塑料棒透镜原线9从上述制造装置连续地，或者暂时卷绕在线轴等上之后，供给给图2中所示的进行加热拉伸以及松弛处理的装置。在图2所示的装置中，加热拉伸在第1牵引辊14和第2牵引辊15之间的加热炉17中进行；松弛处理在第2牵引辊15和第3牵引辊16之间的加热炉18中进行。作为加热炉17、18可以使用已知结构的加热炉。

由此得到的塑料棒透镜原线可以直接连续地切断成所希望的长度，或者也可以在卷绕于线轴等上之后进行切断。

接着对本发明的棒透镜阵列进行说明。

本发明的棒透镜阵列的构成为，在二个基板间平行地配置1列以上的本发明的多个塑料棒透镜。在固定塑料棒透镜和基板时使用粘合剂等。相邻的塑料棒透镜可以互相紧密地配置，也可以间隔一定间隙配置，在这种情况下，优选塑料棒透镜和塑料棒透镜之间保持一定的间隙。另外，在重叠配置二段以上的塑料棒透镜而得到的棒透镜阵列的情况下，优选以塑料棒透镜之间的间隙最小的方式交错层叠。

本发明的棒透镜阵列由于色差小，所以不同波长的光的共轭长度差小，彩色特性好，可形成高分辨力的彩色图像传感器。

本发明的棒透镜阵列可用众所周知的方法制造。例如，首先，将切断成一定长度的塑料棒透镜平行地配置并固定在二块基板之间，使塑料棒透镜之间彼此紧密配置。在这个状态下，将加入碳黑等遮光剂的粘合剂注入到塑料棒透镜之间以及在塑料棒透镜与基板之间形成的间隙中，并使其固化。然后，根据需要将该棒透镜阵列切断成所希望的长度，利用金刚石刃进行切削等的端面的镜面化处理。

接着，对本发明的棒透镜板进行说明。

本发明的棒透镜板的构成为，以塑料棒透镜的光轴方向互相平行的方式二维地配置多个本发明的塑料棒透镜，在与塑料棒透镜的光轴垂直的平面上，在互不相同的二个方向上配置塑料棒透镜。塑料棒透镜之间使用粘合剂等来固定。相邻的塑料棒透镜可以互相紧密地交替层叠，也可以间隔一定间隙进行配置。在这种情况下，优选塑料棒透镜和塑料棒透镜之间保持一定的间隙。

本发明的棒透镜板由于被配置成二维状，所以可以用于读取宽面积的信息的图像传感器等中。另外，由于色差小，本发明的棒透镜板可以用于高分辨力的彩色图像传感器中。

本发明的棒透镜板可以用公知的方法来制造。例如，首先，将切断成一定长度的塑料棒透镜以交替层叠的方式二维地平行配置并固定，从而使塑料棒透镜彼此之间紧密配置。在这个状态下，将加入碳黑等遮光剂的粘合剂注入到塑料棒透镜之间形成的间隙中，并使其固化。然后，根据需要将该棒透镜板切断成所希望的长度，利用金刚石刃切削或光学研磨等方法对端面进行镜面化处理。另外，为了减少在棒透镜板端面由于反射而造成的光量损失，也可以涂布防反射涂层。

接着，对本发明的图像传感器进行说明。

本发明的图像传感器作为基本结构具有：接受光并将其变换为电信号的光电变换元件；用于照亮要读取的原稿的光源；将来自读取原稿的反射光成像在上述光电变换元件上的本明的棒透镜阵列或棒透镜板。也可以具有用于稳定地固定原稿的玻璃盖等。

本发明的图像传感器中使用的光源是用于照亮原稿表面的光源，可使用白炽灯、冷阴极管、LED等，考虑到容易利用特定波长的光，优选使用LED。为了切断特定波长，这些光源也可以与滤波器元件组合使用。

本发明的图像传感器也可以使用发光波长不同的多种LED来作为彩色图像传感器。在这种情况下，光源优选由分别相当于红、绿、蓝三色的发光波长不同的多个LED构成。在作为彩色图像传感器使用的情况下，从得到良好的颜色再现性的目的出发，发光波长的峰值优选分别为450～480nm(蓝)，510～560nm(绿)，600～660nm(红)。具有这种光源的照明装置被构成为，光从光源入射到导光体中，从导光体射出的光照亮原稿表面。

例如，照明装置由RGB三色LED光源和导光体构成，该RGB三色LED是作为光源的红(R)LED元件、绿(G)LED元件、蓝(B)LED元件这三色LED元件组装成一个的光源，该导光体由丙烯酸树脂等光透过性优良的部件构成。RGB三色LED光源被配置成，光从导光体的长度方向的端部的一侧或端部的两侧入射在导光体上，入射光在导光体和空气的界面上反复进行全反射，从而在导光体中传播。

现以彩色图像传感器为例说明本发明的图像传感器的动作。利用照明装置从斜方向依次将R、G、B三色光切换地向被玻璃盖压紧并支承的原稿上照射。从原稿反射的带有R、G、B三色的颜色信息的光通过棒透镜阵列在光电变换元件上成像。光电变换元件将带有R、G、B三色的颜色信息的光变换为电信号。变换为电信号的图像信息传送至具有计算机等的系统部，在系统部中处理R、G、B三色的电信号，再现彩色图像。

本发明的图像传感器由于彩色特性好，可读取鲜明的彩色图像，可用于高分辨力的彩色扫描器等中。

接着对本发明的打印机进行说明。

本发明的打印机使用本发明的棒透镜阵列或棒透镜板构成，例如，由将作为光源的LED配置为阵列状而成的LED芯片、本发明的棒透镜阵列或棒透镜板、以及感光体或感光膜(照相纸)构成。它使用彩色的三原色光源将图像信息写到感光体或感光膜上。

本发明的打印机由于使用了本发明的棒透镜阵列或棒透镜板所以色差小，又由于用3原色写入时各色的模糊问题小，可用作高分辨力的彩色打印机以及照片印刷装置。

另外，作为本发明的打印机的光源不限于LED阵列，可以使用液晶快门(liquid crystal shutter)、EL阵列等的光源。

实施例

以下利用实施例具体地说明本发明。在实施例中聚甲基丙烯酸甲酯使用粘度[η]＝0.40[P](在MEK中，在25℃进行测定)的聚甲基丙烯酸甲酯。作为光固化引发剂使用1-羟基环己基苯基酮，作为聚合抑制剂使用对苯二酚(HQ)。

另外，物性的测定按照如下方式进行。

(折射率分布)

利用Carl Zeiss公司制的Interphako干涉显微镜测定。

(共轭长度(Tc)和分辨力(MTF))

使用具有空间频率12(线对/mm，Lp/mm)的格栅图案，使从光源发出的光通过格栅图案入射在将与光轴垂直的两端面研磨的棒透镜阵列上，利用设置在成像面上的CCD线传感器读取格栅图像，测定该测定光量的最大值(imax)和最小值(imin)，利用下式求MTF(调制传递函数)。

MTF(％)＝{(imax-imin)/(imax+imin)}×100

这时，使格栅图案和棒透镜阵列的入射端的距离等同于棒透镜阵列的射出端和CCD线传感器的距离。另外，使格栅图案和CCD线传感器相对于棒透镜阵列对称地运动，从而测定MTF，取MTF最优时的格栅图案和CCD线传感器的距离为共轭长度。

(实施例1)

如以下的表2所示调制各层的原液。

表2

    原液组成(质量％)    固化后的物性    PMMA    MMA    TDMA    BzMA    8FM    折射率n    阿贝数v    K   Kmax.-Kmin.实施例1    第1层    46    24    30    -    -    1.502    55.7    166.66    1.90    第2层    46    29    15    5    5    1.497    54.7    164.76    第3层    49    37    -    6    8    1.490    54.8    166.64    第4层    47    23    -    10    20    1.484    54.2    166.18    第5层    39    3    -    17    41    1.472    53.2    165.91比较例1    第1层    47    23    30    -    -    1.502    55.7    166.66    19.65    第2层    50    40    10    -    -    1.496    55.9    168.60    第3层    50    40    -    -    10    1.485    56.6    173.30    第4层    50    40    -    -    10    1.485    56.6    173.30    第5层    42    18    -    -    40    1.460    58.7    186.31

*各层中包含固化催化剂0.25质量％，HQ0.1质量％。

*K＝n·v/(n-1)，Kmax.＝第1～第5层中K的最大值，Kmin.＝第1～第5层中K的最小值。

另外，为了抑制交调失真光以及闪光，在加热混炼前的第4层和第5层用的各原液中，对全体原液以如下表所示方式添加染料BlueACR(NIPPON KAYAKU CO.，LTD.制造)，染料Blue 4G(三菱化学制造)，染料MS yellow HD-180(三井东压染料(株)制)、染料MS MagentaHM-1450(三井东压染料(株)制)，染料KAYASORB CY-10(NIPPONKAYAKU CO.，LTD.制造)。

表3

 染料 第4层(质量％) 第5层(质量％) Blue ACR 0.014 0.571 Blue 4G 0.011 0.011 MS Magenta HM-1450 0.014 0.143 MS Yellow HD-180 0.014 0.143 KAYASORB CY-10 0.011 0.011

之后，将各层加热混炼至70℃，依次从中心配置固化后的折射率降低的同心圆状5层复合纺线，并将其从喷嘴同时挤出。复合纺线喷嘴的温度为50℃。各层的输出比为，换算为塑料棒透镜的半径方向的各层的厚度(在第1层中为半径)之比，第1层/第2层/第3层/第4层/第5层＝21/25/33/19/2。

其次，将从复合纺线喷嘴挤出的线状体，利用夹持辊牵引(200cm/分钟)，使其通过长度为30cm的相互扩散处理部，接着使线状体在第1固化处理部(第1光照射部)的中心上通过以进行固化，该第1固化处理部是将长度60cm、20W的18个化学灯在上下二段地连接的中心轴的周围以等间隔配置而成，进一步，使线状体在第2固化处理部(第2光照射部)的中心上通过，从而使其完全固化，该第2固化处理部是在中心轴的周围以等间隔地配置3个2.0KW的高压汞灯而形成。相互扩散处理部中的氮流量为80L/分钟。得到的塑料棒透镜原线的半径为0.295mm。

测定除外周部不含有染料以外用相同方法制造的塑料棒透镜原线的折射率分布，将其表示在图3中。中心的折射率为1.497，外周部的折射率为1.478，折射率向外周部连续地减小。在包含染料的情况下折射率分布也同样。

在135℃的气氛下将该塑料棒透镜原线拉伸3.75倍，在115℃的气氛下进行松弛处理，使松弛率达510/714。

得到的塑料棒透镜的半径R为0.185mm，中心折射率为1.497，在从中心轴向外周部的0.2R～0.8R范围内折射率分布近似于式(5)，在525nm波长情况下折射率分布常数g为0.84mm^-1。

另外，从塑料棒透镜的外周面向中心部形成有约40μm厚度的染料大致均匀地混合存在的层。

将多个所得到的塑料棒透镜在二块苯酚树脂制基板间以一列紧密平行地配置(间隔0.37mm)，在其间隙中填充粘合剂(Vantico公司制“Araldite Rapid”)，使在塑料棒透镜间以及塑料棒透镜与基板间的粘合剂固化。然后，在与塑料棒透镜的中心轴垂直的面上，用金刚石刃对两端面进行镜面切削，制造出塑料棒透镜的长度为4.4mm的棒透镜阵列。该棒透镜阵列在525nm情况下的共轭长度Tc为9.8mm，此时的MTF为72.6％。

测定该棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的各波长情况下的Tc(表8)。另外，在比较某个Tc的3波长的MTF的情况下，最小的MTF的最大的Tc为9.8mm。在这个彩色特性最优的Tc为9.8mm的条件下测定各波长的MTF(表8)。

(比较例1)

如上述表2所示地调制了各层的原液。在第4层和第5层中如下述表4所示地添加了染料。

表4

 染料 第4层(质量％) 第5层(质量％) Blue ACR 0.571 0.571 Blue 4G 0.023 0.023 MS Magenta HM-1450 0.143 0.143 MS Yellow HD-180 0.143 0.143 KAYASORB CY-10 0.023 0.023

将这5种原液加热混炼至70℃，依次从中心配置固化后的折射率降低的同心圆状5层复合纺线，并将其从喷嘴同时挤出。复合纺线喷嘴的温度为40℃。各层的输出比为，换算为塑料棒透镜的半径方向的各层厚度(在第1层中为半径)之比，第1层/第2层/第3层/第4层/第5层＝18/50/29/2/1。

其次，与实施例1同样，一边用夹持辊牵引一边进行相互扩散处理以及固化处理，从而得到塑料棒透镜原线。得到的塑料棒透镜原线的半径为0.24mm。

在135℃的气氛下将该塑料棒透镜原线拉伸2.2倍，在150℃的气氛下进行松弛处理，使松弛率达10/11。

得到的塑料棒透镜的半径R为0.17mm，中心折射率为1.497，在从中心轴向外周部的0.2R～0.8R范围内折射率分布近似于式(5)，在525nm波长情况下折射率分布常数g为0.84mm^-1。

另外，从塑料棒透镜的外周面向中心部形成有约5μm厚度的染料大致均匀地混合存在的层。

除了使用多个所得到的塑料棒透镜，并将塑料棒透镜的间隔从0.37mm变更为0.34mm以外，与实施例1同样地进行制造，从而制造出塑料棒透镜的长度为4.4mm的棒透镜阵列。该棒透镜阵列在525nm情况下的共轭长度Tc为10.0mm，这时的MTF为65.0％。

测定该棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的各波长情况下的Tc(表8)。在比较某个Tc的3波长的MTF的情况下，最小的MTF的最大的Tc为10.1mm。在表8中表示在Tc为10.1mm下测定的各波长的MTF。

(实施例2)

除了拉伸倍率变更为3.50倍、松弛率变更为500/700以外，与实施例1同样地进行制造，从而制造出塑料棒透镜。

得到的塑料棒透镜的半径R为0.187mm，中心折射率为1.497，在从中心轴向外周部的0.2R～0.8R范围内折射率分布近似于式(5)，在525nm波长情况下折射率分布常数g为0.84mm^-1。

其次，除了将塑料棒透镜的间隔从0.37mm变更为0.39mm、将粘合剂从“Araldite Rapid”变更为SEKISUI FULLER Co.，Ltd.制造的“s-dine 9607K”以外，与实施例1同样地进行制造，从而制造出棒透镜阵列。

该棒透镜阵列在525nm情况下的共轭长度Tc为10.0mm，这时的MTF为72.6％。

测定该棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的各波长情况下的Tc(表8)。另外，在比较某个Tc的3波长的MTF情况下，最小的MTF的最大的Tc为10.0mm。在该彩色特性最优的Tc为10.0mm的条件下测定各波长的MTF(表8)。

(实施例3)

除了如下表5所示那样地变更第4层的染料添加量以外，与实施例2同样地进行制造，从而制造出塑料棒透镜和棒透镜阵列。

表5

 染料 第4层(质量％) Blue ACR 0.003 Blue 4G 0.003 MS Magenta HM-1450 0.003 MS Yellow HD-180 0.006 KAYASORB CY-10 0.003

得到的塑料棒透镜的半径R为0.187mm，中心折射率为1.497，在从中心轴向外周部的0.2R～0.8R范围内折射率分布近似于式(5)，在525nm波长情况下折射率分布常数g为0.84mm^-1。

棒透镜阵列在525mm情况下的共轭长度Tc为10.0mm，这时的MTF为62.4％。

测定该棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的各波长情况下的Tc(表8)。另外，在比较某个Tc的3波长的MTF的情况下，最小的MTF的最大的Tc为10.0mm。在这个彩色特性最优的Tc为10.0mm的条件下测定各波长的MTF(表8)。

(比较例2)

除了将塑料棒透镜阵列的间隔从0.34mm变更为0.36mm、并将粘合剂变更为“s-dine 9607K”以外，与比较例1同样地进行制造，从而制造出棒透镜阵列。

(光量的测定)

在棒透镜阵列的配置方向(长度方向)上扫描白色光源和图像传感器，并测定光轴上的光量，将各点的平均值作为光量。在白色光源和棒透镜阵列之间配置滤光片和扩散板。将实施例2的棒透镜阵列的470nm、525nm、630nm的波长的光量分别取为100，对实施例2、3以及比较例2的光量进行测定并进行比较，结果表示在表8中。

(实施例4)

如下表6所示地调制各层的原液。

表6

    原液组成(质量％)  固化后的物性    PMMA    MMA    SFMA    BzMA    8FM  折射率nd    阿贝数vd K    Kmax.-Kmin.实施例4第1层    40    20.8    35    0.8    3.4  1.498    57.7 173.73    0.365第2层    43    28.6    21    0.8    6.6  1.492    57.2 173.45第3层    44.6    31    11    1.4    12  1.487    56.9 173.69第4层    44    21.1    3.5    5.4    26  1.477    56.1 173.82第5层    37    1    -    13    49  1.462    54.9 173.68

如下表7所示那样添加染料。

表7

 染料    第5层(质量％) Blue ACR    0.571 Blue 4G    0.011 MS Magenta HM-1450    0.143 MS Yellow HD-180    0.143 KAYASORB CY-10    0.011

之后，将各层加热混炼至70℃，依次从中心配置固化后的折射率降低的同心圆状5层复合纺线，并将其从喷嘴同时挤出。复合纺线喷嘴的温度为55℃。各层的输出比为，换算为塑料棒透镜的半径方向的各层的厚度(在第1层中为半径)比，第1层/第2层/第3层/第4层/第5层＝6/40/35.5/17/1.5。

其次，将从复合纺线喷嘴挤出的线状体，利用夹持辊牵引(200cm/分钟)，使其通过长度为30cm的相互扩散处理部，接着使线状体在第1固化处理部(第1光照射部)的中心上通过以进行固化，该第1固化处理部是将长度60cm、20W的18个化学灯在上下二段地连接的中心轴的周围以等间隔配置而成，进一步，使线状体在第2固化处理部(第2光照射部)的中心上通过，从而使其完全固化，该第2固化处理部是在中心轴的周围以等间隔地配置3个2.0KW的高压汞灯而形成。相互扩散处理部的氮流量为84L/分钟。得到的塑料棒透镜原线的半径为0.298mm。

测定所得到的塑料棒透镜原线的折射率分布，并将其表示在图4中。中心的折射率为1.498，外周部的折射率为1.48，折射率向外周部连续地减小。

在135℃的气氛下将该塑料棒透镜原线拉伸2.69倍，在118℃的气氛下进行松弛处理，使松弛率达430/538。

得到的塑料棒透镜的半径R为0.205mm，中心折射率为1.498，在从中心轴向外周部的0.2R～0.8R范围内折射率分布近似于式(5)，在525nm波长情况下折射率分布常数g为0.84mm^-1。

另外，从塑料棒透镜的外周面向中心部形成有约3μm厚度的染料大致均匀地混合存在的层。

将多个所得到的塑料棒透镜在二块苯酚树脂制基板间以一列紧密平行地配置(间隔0.43mm)，在其间隙中填充粘合剂(“s-dine 9607K”)，使在塑料棒透镜间以及塑料棒透镜与基板间的粘合剂固化。然后，在与塑料棒透镜的中心轴垂直的面上，用金刚石刃对两端面进行镜面切削，制造出塑料棒透镜的长度为4.4mm的棒透镜阵列。该棒透镜阵列在525nm情况下的共轭长度Tc为9.9mm，这时的MTF为57.2％。

测定该棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的各波长情况下的Tc(表8)。另外，在比较某个Tc的3波长的MTF情况下，最小的MTF的最大的Tc为9.9mm。在这个彩色特性最优的Tc为9.9mm的条件下测定各波长的MTF(表8)。

测定该棒透镜阵列的光量，分别取实施例2的棒透镜阵列在470nm、525nm、630nm的波长情况下的光量为100进行比较(表8)。

表8

    Tc[mm]    ΔTc    MTF[％]    光量比    470nm    525nm    630nm    470nm    525nm    630nm    470nm    525nm    630nm实施例1    9.8    9.8    9.9    0.1    70.7    72.6    73.4    不能测定比较例1    9.8    10.0    10.4    0.6    55.0    64.0    55.0    不能测定实施例2    10.0    10.0    10.1    0.1    70.7    72.6    73.4    100    100    100实施例3    10.0    10.0    10.1    0.1    62.4    62.4    63.0    122    127    125比较例2    9.8    10.0    10.4    0.6    55.0    64.0    55.0    127    124    133实施例4    9.8    9.9    10.1    0.3    53.7    57.2    54.0    174    168    173

实施例1～4的棒透镜阵列的色差很小，ΔTc(Tc(470)与Tc(630)之差)为0.1～0.3mm。另外，各波长的MTF的偏差小。

比较例1的棒透镜阵列的色差很大，ΔTc为0.6mm。另外，由于色差大，各波长MTF的偏差大。另外，在630nm、470nm的波长情况下的MTF相比于实施例1的各自波长的MTF差15％以上。

实施例3、4的塑料棒透镜抑制了色差ΔTc以及在各个波长情况下的MTF的偏差，而且亮度好。特别是实施例4的塑料棒透镜，由于其中心轴和外周部的折射率差大，可以增大半径R。另外，通过使存在染料的层变薄，可以增大透过光线的区域(有效直径)，从而提高光量。

产业上利用的可能性

采用本发明可得到色差小且彩色特性好的塑料棒透镜、棒透镜阵列、棒透镜板。另外，通过使用这种棒透镜阵列或棒透镜板，可得到高分辨力的彩色图像传感器以及高分辨力的彩色打印机。