(57)【要約】【課題】光不透過層を有し、アレイ化に適したＧＲＩＮレンズ部材を提供する。【解決手段】  ＰＭＭＡを用いて、円柱のＧＲＩＮレンズ前駆体１２及び多角形の合成樹脂遮光部材１４を作成する。合成樹脂遮光部材１４にＧＲＩＮレンズ前駆体１２が嵌合可能な嵌合孔１４ａを形成する。ＧＲＩＮレンズ前駆体１２をこの嵌合孔１４ａに嵌合し嵌合体１６を得る。加熱延伸工程１７において、嵌合体１６は略相似形の断面をもつ延伸体１８となる。その後、分断工程１９を経てＧＲＩＮレンズ部材２０に加工される。この製造方法により、ＧＲＩＮレンズの外周に遮光部材が均一に形成されるＧＲＩＮレンズ部材２０を容易に製造することができる。また、稠密構造を構成可能な多角柱の合成樹脂遮光部材１４を用いることにより、アレイ化に適した形状を有するＧＲＩＮレンズ部材を作成することが可能である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、
前記嵌合体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸して延伸体を成形する工程と、
前記延伸体を分断してＧＲＩＮレンズ部材を成形する工程を有することを特徴とするＧＲＩＮレンズ部材の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂成形体が、遮光性を有する合成樹脂遮光部材であることを特徴とする請求項１記載のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂成形体を多角柱に成形することを特徴とする請求項１または２記載のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法。
【請求項４】
前記ＧＲＩＮレンズ前駆体を円柱に成形することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法。
【請求項５】
前記延伸体を光軸方向に垂直な面で切断することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法。
【請求項６】
棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、
前記嵌合体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸して延伸体を成形する工程と、
前記延伸体を整列させてＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形する工程と、
前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を分断してＧＲＩＮレンズアレイを成形する工程を有することを特徴とするＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、
前記嵌合体を整列させてＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を成形する工程と、
このＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸し、ＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形する工程と、
前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を分断してＧＲＩＮレンズアレイを成形する工程を有することを特徴とするＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂成形体を多角柱に成形することを特徴とする請求項６または７記載のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂成形体が、遮光性を有する合成樹脂遮光部材であることを特徴とする請求項６ないし８いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
断面形状の異なる複数種の多角柱の前記嵌合体、或いは、前記ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を用いることを特徴とする請求項６ないし９いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
前記ＧＲＩＮレンズ前駆体を円柱に成形することを特徴とする請求項６ないし１０いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項１２】
前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を光軸方向に垂直な面で切断することを特徴とする請求項６ないし１１いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法。
【請求項１３】
板状に成形され、板の中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有するＧＲＩＮレンズと、
前記ＧＲＩＮレンズの周囲に成形される樹脂成形体から構成されることを特徴とするＧＲＩＮレンズ部材。
【請求項１４】
前記樹脂成形体が多角形に成形されることを特徴とする請求項１３記載のＧＲＩＮレンズ部材。
【請求項１５】
前記ＧＲＩＮレンズが円形に成形されることを特徴とする請求項１３または１４記載のＧＲＩＮレンズ部材。
【請求項１６】
前記樹脂成形体が、遮光性を有することを特徴とする請求項１３ないし１５いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズ部材。
【請求項１７】
請求項１３ないし１６いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズ部材であって、このＧＲＩＮレンズ部材が一列に並び、固着されていることを特徴とするＧＲＩＮレンズアレイ。
【請求項１８】
３角形または４角形の形状を有する前記ＧＲＩＮレンズ部材からなることを特徴とする請求項１７記載のＧＲＩＮレンズアレイ。
【請求項１９】
請求項１３ないし１６いずれか１項記載のＧＲＩＮレンズ部材が一列に並び、固着されるように成形される単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体であって、前記単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体が重なる様に構成されることを特徴とするＧＲＩＮレンズアレイ。
【請求項２０】
３角形または４角形の前記ＧＲＩＮレンズ部材からなる単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体により構成されることを特徴とする請求項１９記載のＧＲＩＮレンズアレイ。
【請求項２１】
５角形であり、隣り合う第１ないし第３角が１２０°、残りの第４及び第５角が９０°に成形されており、第２角を一端側に突出させるようにその矩形部分を連接して構成される形状を有する前記ＧＲＩＮレンズ部材を、一列に並べて固着させることにより成形される端部単列レンズアレイ本体と、
正６角形に成形される前記ＧＲＩＮレンズ部材を一列に連接して構成される中間部単列レンズアレイ本体と備え、
前記中間部単列レンズアレイ本体を前記端部単列レンズアレイ本体により挟むように配列されることを特徴とする請求項１９記載のＧＲＩＮレンズアレイ。
【請求項２２】
前記中間部単列レンズアレイ本体を複数重ねることを特徴とする請求項２１記載のＧＲＩＮレンズアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＧＲＩＮレンズの周囲が樹脂で覆われ、その形態がアレイ化に適したＧＲＩＮレンズ部材及びその製造方法、またはＧＲＩＮレンズアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小レンズの一つとして、両端面を鏡面研磨した円柱状のＧＲＩＮ（grated-index）レンズが知られている。このＧＲＩＮレンズは、単体で用いられる他、複数のレンズを配列し一体化させたＧＲＩＮレンズアレイの形態で用いられ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、ハンドスキャナ等のイメージセンサ用の部品や、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤプリンタ、液晶素子を用いた液晶プリンタ、ＥＬ素子を用いたＥＬプリンタのような書き込みデバイス等として広く利用されている。その中でも、プラスチック製ＧＲＩＮレンズは、製造コストが安価である等の理由から、今後、その用途が益々拡大していくものとして期待されている。
【０００３】
スキャナなどのヘッドに使用する場合、ＧＲＩＮレンズのアレイ化が必要であるが、ＧＩＲＮレンズのアレイ化の製造工程において、円筒形のＧＲＩＮレンズをベースの上に並べ、ＧＲＩＮレンズ間の隙間を接着剤で埋める作業が必要であった。また、完成体であるＧＲＩＮレンズ或いはＧＲＩＮレンズアレイを機器に取り付ける際、取り付け用の部材を新たにＧＲＩＮレンズ或いはＧＲＩＮレンズアレイに取り付ける必要があるため、組み立て作業が煩雑になり作業の手間及びコストがかかっていた。
【０００４】
また、アレイ化した場合のフレア光、クロストーク光を防ぐため、各ＧＲＩＮレンズの外周部に光を吸収、または散乱させて光を通さない層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この光不透過層を作るため、塗布やスプレー法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。しかし、塗布は一般に膜厚制御が難しく、ムラができ易いなどの問題があった。
【特許文献１】特開平０１−１０５２０２号公報
【特許文献２】特開平０４−１４１２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記課題に対し、組み立て作業を容易にする、又はアレイ化に適するＧＲＩＮレンズ部材の製造方法を提供することを目的とする。また、アレイ化に適した形状、又は遮光部材を有するＧＲＩＮレンズ部材、及びこのＧＲＩＮレンズ部材からなるＧＲＩＮレンズアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法は、棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、前記嵌合体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸して延伸体を成形する工程と、前記延伸体を分断してＧＲＩＮレンズ部材を成形する工程を有することを特徴とする。
【０００７】
前記樹脂成形体及び前記ＧＲＩＮレンズ前駆体がアクリル樹脂から構成されることが好ましい。
【０００８】
前記樹脂成形体の屈折率が、前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の外周部の屈折率よりも低い材料であることが好ましい。或いは、前記樹脂成形体が、遮光性を有する合成樹脂遮光部材であることが好ましい。
【０００９】
前記樹脂成形体を多角柱に成形することが好ましく、前記ＧＲＩＮレンズ前駆体を円柱に成形することが好ましい。また、前記延伸体を光軸方向に垂直な面で切断しＧＲＩＮレンズ部材を成形することが好ましい。
【００１０】
本発明のＧＲＩＮレンズアレイの製造方法は、棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、前記嵌合体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸して延伸体を成形する工程と、前記延伸体を整列させてＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形する工程と、前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を分断してＧＲＩＮレンズアレイを成形する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のＧＲＩＮレンズアレイの第２の製造方法は、棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、前記嵌合体を整列させてＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を成形する工程と、このＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸し、ＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形する工程と、前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を分断してＧＲＩＮレンズアレイを成形する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
ＧＲＩＮレンズアレイの製造方法において、前記樹脂成形体及び前記ＧＲＩＮレンズ前駆体がアクリル樹脂から構成されることが好ましい。また、多角柱に成形された前記樹脂成形体を用いることが好ましく、断面形状の異なる複数種の多角柱の嵌合体、或いは、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を用いてもよい。更に、円柱に成形された前記ＧＲＩＮレンズ前駆体を用いることが好ましく、前記樹脂成形体が遮光性を有する合成樹脂遮光部材であることが好ましい。なお、前記ＧＲＩＮレンズアレイ母材を光軸方向に垂直な面で切断することが好ましい。
【００１３】
本発明のＧＲＩＮレンズ部材は、板状であって、板の中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズの周囲に成形される樹脂成形体から構成されることを特徴とする。
【００１４】
このＧＲＩＮレンズ部材は、前記樹脂成形体及び前記ＧＲＩＮレンズがアクリル樹脂から構成されることが好ましい。また、前記樹脂成形体が多角柱に成形されることが好ましく、前記ＧＲＩＮレンズが円形に成形されることが好ましい。
【００１５】
前記樹脂成形体の屈折率が、前記ＧＲＩＮレンズの外周部の屈折率よりも低い材料であることが好ましく、或いは、前記樹脂成形体が、遮光性を有することが好ましい。
【００１６】
本発明のＧＲＩＮレンズアレイは、このＧＲＩＮレンズ部材が一列に並び、固着される様に成形されることを特徴とし、３角形または４角形の前記ＧＲＩＮレンズ部材からなることが好ましい。また、このＧＲＩＮレンズ部材を一列に並べて固着して単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体を成形し、前記単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体が重なる様に構成されることが好ましい。
【００１７】
３角形または４角形の形状を有する前記ＧＲＩＮレンズ部材からなる単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体により構成されることが好ましい。また、５角形であり、隣り合う第１ないし第３角が１２０°、残りの第４及び第５角が９０°に成形されており、第２角を一端側に突出させるようにその矩形部分を連接して構成される形状を有する前記ＧＲＩＮレンズ部材を、一列に並べて固着させることにより成形される端部単列レンズアレイ本体と、正６角形に成形されるＧＲＩＮレンズ部材を一列に連接して構成される中間部単列レンズアレイ本体と備え、前記中間部単列レンズアレイ本体を前記端部単列レンズアレイ本体により挟むように配列されることが好ましい。なお、前記中間部単列レンズアレイ本体を複数重ねてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法は、棒状の樹脂成形体、この樹脂成形体に成形される嵌合孔、及び前記嵌合孔に嵌められ、中央部に向かうに従い屈折率が上昇する屈折率分布を有する棒状のＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形する工程と、嵌合体を前記ＧＲＩＮレンズ前駆体の光軸方向に加熱延伸して延伸体を成形する工程と、延伸体を分断してＧＲＩＮレンズ部材を成形する工程を有することを特徴とする。このため、ＧＲＩＮレンズの周囲に樹脂成形体が設けられている延伸体から切り出すことにより、外周形状が所望の形状であるＧＲＩＮレンズ部材を得ることができる。このようなＧＲＩＮレンズ部材は機器に取り付けるための必要部材を備えているため、後工程が不要になり、加工の手間や製造に係るコストの抑制が可能である。
【００１９】
また、ＧＲＩＮレンズの外周の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂成形体を用いることにより、高ＮＡを有し、曲げ損に強く、結合効率が高いＧＲＩＮレンズ部材を製造することができる。
【００２０】
本発明のＧＲＩＮレンズ部材の製造方法に用いられる加熱延伸工程は、前記樹脂成形体、及び、ＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を加熱延伸することにより、嵌合体と略相似形の断面を持つ延伸体を成形することが可能である。このような加熱延伸工程を行うために、同じ材料から成形される樹脂成形体及びＧＲＩＮレンズ前駆体を用いることが好ましく、例えば、これらに合成樹脂光学材料のアクリル樹脂を用いることが好ましいが、これに限らず、他の材料を用いても製造可能である。このように、組成となる材料の選択肢の自由度が高いため、様々な使用環境条件などに適したＧＲＩＮレンズ部材を製造することができる。この加熱延伸工程において、樹脂成形体の形状を適切に選択することにより、所望の断面形状を有する延伸体を得ることができる。すなわち、所望の外周形状を有するＧＲＩＮレンズ部材を得ることができる。
【００２１】
この加熱延伸工程は、延伸工程でＧＲＩＮレンズ前駆体と嵌合孔に生じる空隙は空隙部を減圧しながら延伸することで収縮消滅させることが可能なので、空隙部を生じないように嵌合孔を設計する必要はない。また、同様の原理でＧＲＩＮレンズ前駆体が中空部を有する管状であった場合でも収縮消滅させる事ができるため、ＧＲＩＮレンズ前駆体は屈折率分布型プラスチック光ファイバのプリフォームを用いることが可能である。
【００２２】
また、この加熱延伸工程を、嵌合体だけでなく、嵌合体を並べて構成されるＧＲＩＮレンズアレイ前駆体に適用することによりＧＲＩＮレンズアレイを得ることが可能になる。更に、遮光性を有する樹脂成形体とＧＲＩＮレンズ前駆体からなる遮光部材付嵌合体を加熱延伸し、所望の厚さに切断することにより、最終形態において、遮光部材が均一に成形されるＧＲＩＮレンズ部材を得ることができる。つまり、この製造方法はストローク光やフレア光の影響を抑えることが可能な遮光性を有するＧＲＩＮレンズ部材を容易に製造可能である。
【００２３】
遮光部材付きＧＲＩＮレンズ部材の前駆体である、遮光部材付嵌合体の側面同士を密着するように整列させて、所望の長さに切断することにより、各ＧＲＩＮレンズの光軸の周囲に遮光部材を有するＧＲＩＮレンズ部材から構成されるＧＲＩＮレンズアレイを得ることができる。この、ＧＲＩＮレンズ部材を用いてアレイ化する場合に、稠密構造を成形可能な多角形のＧＲＩＮレンズ部材であることが好ましく、前述した製造工程を用いると、このようなＧＲＩＮレンズ部材を得ることは容易である。
【００２４】
ＧＲＩＮレンズアレイが稠密構造をもつことにより、組み立てにおけるＧＲＩＮレンズ間の隙間に余分の接着剤を埋め込む必要がなく、さらに樹脂成形体の形状を設計する事でレンズ間の配置をも制御できる。また、機械的な強度も強くなるためアレイ化するための補強材を減らすことができる。このような稠密構造を成形可能な複数種の多角形のＧＲＩＮレンズを組み合わせにより、様々なＧＲＩＮレンズアレイを製造することが可能となる。
【００２５】
なお、このようなＧＲＩＮレンズアレイは、上記に述べた方法以外に、遮光部材付き嵌合体の側面同士を密着するように整列させてＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を成形し、このＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を加熱延伸してＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形し、このＧＲＩＮレンズアレイ母材を切断する方法でも製造可能である。
【００２６】
このようなアレイ化に適したＧＲＩＮレンズ部材は、前述した製造工程を経て、その形状が３角形、４角形、５角形及び６角形などの多角形に成形されることが好ましい。形状が単一或いは複数の種類のＧＲＩＮレンズ部材を組み合わせて、稠密構造を有するＧＲＩＮレンズアレイを成形することができる。
【００２７】
例えば、３角形または４角形のＧＲＩＮレンズ部材をそれぞれ１列に並べることにより単列のＧＲＩＮレンズアレイを成形することが可能である。また、５角形のＧＲＩＮレンズ部材を１列に並べることにより成形されるＧＲＩＮレンズアレイを２列に重ね、２層のＧＲＩＮレンズアレイを成形することが可能である。さらに、３層以上のＧＲＩＮレンズアレイを成形する場合には、前述した３角形及び４角形の他に、５角形と６角形のＧＲＩＮレンズ部材の組み合わせにより稠密構造をもつＧＲＩＮレンズアレイを成形することが可能である、このようなＧＲＩＮレンズアレイは、ＧＲＩＮレンズの配置密度の制御が可能なため、ＧＲＩＮレンズアレイとして高い設計自由度を有する。
【００２８】
なお、前記延伸体を光軸方向に垂直な面で切断しＧＲＩＮレンズを成形することにより、樹脂成形体の外形に応じた任意形状の部材を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１を用いて本発明の第１実施形態であるＧＲＩＮレンズ製造工程１０について説明する。最初に、ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程１１にてＧＲＩＮレンズ前駆体１２を得る。第２に、合成樹脂遮光部材製造工程１３にて筒状の合成樹脂遮光部材１４を得る。この合成樹脂遮光部材１４の中空部分である嵌合孔１４ａは、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２と嵌合可能な寸法に成形されている。第３に、嵌合孔１４ａとＧＲＩＮレンズ前駆体１２を、嵌合工程１５にて嵌合することにより嵌合体１６を得る。第４に、加熱延伸工程１７にて嵌合体１６を加熱延伸して所望のサイズの延伸体１８を得る。第５に、分断工程１９にて、延伸体１８を所望の長さに切断し、ＧＲＩＮレンズ２０部材を得る。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２は、入射光の伝送路となるコア部１２ａと、コア部１２ａより屈折率が低いクラッド部１２ｂとから成形されている。コア部１２ａは、直径方向において、中央に向かうに従い次第に屈折率が高くなる屈折率分布を有する。このＧＲＩＮレンズ前駆体１２は、ＧＩ（グレーデッドインデックス）型プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）用プリフォーム（母材）と同様に構成される。具体的には、特許第３３３２９２２号公報による界面ゲル重合法により、円筒状のクラッド部１２ｂに、重合性モノマーに重合開始材などの添加物を入れて重合を行い、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２を構成する。また、この界面重合に代えて、重合性モノマー及び添加剤を入れたクラッド部１２ｂを水平に保持した状態で回転させながら重合を行う回転ゲル重合法や溶融押し出しの際にダイ内の温度条件を制御することにより、直径方向での屈折率分布を変化させる溶融押し出し法によって、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２を成形してもよい。回転ゲル重合法は、例えば特願平２００４−２７６８０５号に、溶融押し出し法は例えば特願平２００４−３５４７８６号に詳しく説明されている。
【００３１】
遮光性合成樹脂製造工程１３にて、合成樹脂遮光部材１４は４角柱に成形されており、中心軸に沿って円状の嵌合孔１４ａが成形されている。この嵌合孔１４ａは、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２と同径か僅かに小さく成形されており、嵌合孔１４ａにＧＲＩＮレンズ前駆体１２が嵌合された後に脱落することがないようにされている。
【００３２】
合成樹脂遮光部材１４の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、溶融押出法や射出成形法により多角柱状の合成樹脂遮光部材１４を成形する。合成樹脂遮光部材１４の原料も特に限定されるものではないが、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２と同材質のものを用いることが好ましく、この場合には、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２と合成樹脂遮光部材１４とがほぼ均一に加熱延伸される。
【００３３】
次に、嵌合工程１５において、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２を合成樹脂遮光部材１４の嵌合孔１４ａに嵌合させて、図２（Ｂ）に示すように嵌合体１６を得る。
【００３４】
加熱延伸工程１７では、嵌合体１６を加熱炉２５内に配置する（図３）。加熱炉２５で加熱すると嵌合体１６の下部は溶融する。なお、溶融温度は特に限定されるものではないが、１５０℃〜３００℃の温度であることが好ましく、より好ましくは１８０℃〜２４０℃であり、最も好ましくは１９０℃〜２２０℃とすることである。溶融した箇所の先端部１６ａを始点として線引き（延伸）を行う。この延伸体１８は、線径モニタ２６を通した後に巻取装置２７の芯材２８に巻き取られる。線引きしている際には、線径モニタ２６で延伸体１８の外径をモニタリングして加熱炉２５内の嵌合体１６の位置や加熱炉２５の温度、巻取装置２７の巻取速度などを適宜調整する。このような加熱延伸工程１７において、嵌合体１６から延伸体１８を得る（図２（Ｃ））。
【００３５】
分断工程１９では、カッタを有する切断装置を用いて、延伸体１８を所望の長さに切断し、端面を鏡面加工することにより、図２（Ｄ）に示すように、単体として最終製品のＧＲＩＮレンズ２０部材を得る。延伸体１８の光軸方向に垂直な面で切断しＧＲＩＮレンズ２０部材を製造することが好ましい。
【００３６】
図４、図５を用いて本発明の第２実施形態であるＧＲＩＮレンズ製造工程４０について説明する。最初に、ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程１１にてコア部４２ａとクラッド部４２ｂからなるＧＲＩＮレンズ前駆体４２を得る。第２に、合成樹脂遮光部材製造工程１３にて筒状の合成樹脂遮光部材４４を得る（図５（Ａ））。この４角柱に成形される合成樹脂遮光部材４４の中空部分である嵌合孔４４ａは、ＧＲＩＮレンズ前駆体４２と嵌合可能な寸法に成形されている。第３に、嵌合孔４４ａとＧＲＩＮレンズ前駆体４２を、嵌合工程１５にて嵌合することにより嵌合体４６を得る（図５（Ｂ））。第４に、加熱延伸工程１７にて嵌合体４６を加熱延伸して所望のサイズの延伸体４８を得る（図５（Ｃ））。第５に、接着工程４９にて、側面に接着が塗布された延伸体４８を並べる。このときに、側面同士を密着させるように並べ、固着させることにより、ＧＲＩＮレンズアレイ母材５０を得る（図５（Ｄ））。最後に、分断工程１９にて、ＧＲＩＮレンズアレイ母材５０を所望の長さに分断し、端面に鏡面加工を施すことによりＧＲＩＮレンズアレイ５２を得る。このＧＲＩＮレンズアレイ５２は、４角形のＧＲＩＮレンズ部材２０が１列に並ぶように成形されている（図５（Ｅ））。
【００３７】
接着工程４９では、延伸体４８を一列に隙間なく並べて固着することで、図５（Ｄ）に示すようなＧＲＩＮレンズアレイ母材５０を構成する。接着工程４９で、このように稠密構造を有するＧＲＩＮレンズアレイ母材を成形することにより、最終形態であるＧＲＩＮレンズアレイが有する解像度が向上する。なお、この固着には、各種接着剤を用いる他、加熱加圧法、超音波溶着法、振動溶着法などの操作のみならず、樹脂成形体同士が容易に固着可能な素材を樹脂成形体に適用してもよい。
【００３８】
図５で示した合成樹脂遮光部材４４は４角柱に成形されているが、他の多角柱の形状でもよく、例えば、５角柱、６角柱及び３角柱に成形される合成樹脂遮光部材６０〜６２を用いてもよい。ＧＲＩＮレンズ前駆体４２と、これら合成樹脂遮光部材６０〜６２のいずれか１つを嵌合させることにより、５角柱、６角柱及び３角柱の形状に成形される嵌合体６３〜６５を得る（図６）。この嵌合体６３〜６５を加熱延伸し、略相似形の断面を有する延伸体６６〜６８を得ることができる。図７（Ａ）は、５角形の断面外形を有する延伸体６６であり、（Ｂ）は正６角形、（Ｃ）は３角形の断面外形を有する延伸体６７、６８である。（Ａ）の５角形は、（Ｂ）の正６角形の隣接する２辺を無くし、代わりに１辺とした５角形であり、第１〜第３角が１２０°、第４角、第５角が９０°になっている。また、（Ｃ）の断面は正３角形になっている。
【００３９】
接着工程４９において、これら側面に接着剤が塗布される延伸体６６〜６８を１列に並べ、側面同士を密着させることにより、ＧＲＩＮレンズアレイ母材を得る。これらのＧＲＩＮレンズアレイ母材を光軸に垂直な面で分断し、端面を研磨することにより、ＧＲＩＮレンズアレイ７０〜７２を得る（図８）。
【００４０】
これらのＧＲＩＮレンズアレイ７０〜７２は単体のＧＲＩＮレンズアレイとしても利用できるが、これらを単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体とし、この単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体を重ねて複層のＧＲＩＮレンズアレイを成形することも可能である。図９に示すように、五角形のＧＲＩＮレンズ部材が１列に並ぶように固着される単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７３の場合には、この単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７３の断面の第２角が対向するように、２つの単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７３を嵌合することにより２層のＧＲＩＮレンズアレイ７４を作成することができる。
【００４１】
図１０に示すように、五角形のＧＲＩＮレンズ部材が１列に並ぶように固着されるＧＲＩＮレンズアレイを端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７５とし、正６角形のＧＲＩＮレンズ部材が１列に並ぶように固着されるＧＲＩＮレンズアレイを中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７６として、中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７６を、２つの端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７５で挟むことにより３層のＧＲＩＮレンズアレイ７７を成形することができる。また、このような中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７６を複数用意し、２つの端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７５で挟むことにより４層以上のＧＲＩＮレンズアレイを作成することも可能である。
【００４２】
次に、ＧＲＩＮレンズ前駆体を成形するコア部及びクラッド部に用いられる材料について説明する。基本的には屈折率分布型プラスチック光ファイバに用いられるものであれば特に規定はされないが、そのうちで好ましいものを以下に述べる。
【００４３】
（コア部）
コア部の原料の重合性モノマーとしては、塊状重合が容易である原料を選択するのが好ましい。また、得られるポリマーが熱可塑性で加工性が良好な、高い光透過性を有するものであれば好ましい。光透過性が高く塊状重合しやすい原料としては例えば、以下のような（メタ）アクリル酸エステル類（フッ素不含（メタ）アクリル酸エステル（ａ），含フッ素（メタ）アクリル酸エステル（ｂ），スチレン系化合物（ｃ），ビニルエステル類（ｄ）等を例示することができ、コア部はこれらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの２種以上からなる共重合体、およびホモポリマー及び／または共重合体の混合物から成形することができる。これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類を重合性モノマーとして含む組成を好ましく用いることができる。
【００４４】
以上に挙げた重合性モノマーとして具体的に、（ａ）フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ベンジル（ＢｚＭＡ）、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ［５・２・１・０2,6］デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。また、（ｂ）含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2 −トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3 −テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3 −ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−2,2,2 −トリフルオロエチルメタクリレート、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、2,2,3,3,4,4 −ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。さらに、（ｃ）スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。さらには、（ｄ）ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテート等が挙げられる。勿論、これらに限定されるものではない。モノマーの単独あるいは共重合体からなるコア部のポリマーの屈折率は、最外周部のそれに比べて同等かあるいはそれ以上になるように構成モノマーの種類，組成比を選択する。特に好ましいポリマーとしては、透明樹脂であるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）が挙げられる。また、耐熱性や低吸湿性などの用途にあわせて、コア部の材料を選択することもできる。
【００４５】
（クラッド部）
コア部を伝送する光がコア部の界面で全反射するために、コア部の外周にクラッド部を設けることが好ましい。クラッド部を設ける場合には、コア部の屈折率より低い屈折率を有し、コア部との密着性が良いものを用いることが好ましい。ただし、素材の選択によってコア部とクラッド部の界面の不整が起こりやすい、もしくは製造適性上好ましくない場合などにおいては、コア部とクラッド部の間にさらに層を設けても良い。例えば、コア部との界面（即ち、中空管の内壁面）に、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーからなるアウターコア層を成形することにより、コア部とクラッド部との界面状態を矯正することができる。アウターコア層の詳細については後述する。勿論、アウターコア層を成形せずに、クラッド部そのものを、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーから成形することもできる。
【００４６】
クラッド部の素材としては、タフネスに優れ、耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体からなるのが好ましい。フッ素含有モノマーとしてはフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が好ましく、フッ化ビニリデンを１０質量％以上含有する１種以上の重合性モノマーを重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いられる。
【００４７】
また、後述の溶融押出法により重合体を成形し、クラッド部を作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ特に重量平均分子量との相関がある。本発明においては、重量平均分子量が１万〜１００万の範囲であることが適当であり、より好ましくは５万〜５０万の範囲である。
【００４８】
（重合開始剤）
前記コア部及び／又はクラッド部が、重合性モノマーから重合されたポリマーから作製される場合、重合の際に重合開始剤が用いられる。重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができ、例えば、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート（ＰＢＯ）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＰＢＤ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（ＰＢＩ）、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バラレート（ＰＨＶ）などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３−ジメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルヘキサン）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３，３−トリメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルヘキサン）、３，３’−アゾビス（３，４−ジメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−エチルペンタン）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジエチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤は勿論これらに限定されるものではなく、更には２種類以上を併用してもよい。
【００４９】
（連鎖移動剤）
コア部成形用重合性組成物及びクラッド部成形用重合性組成物は、連鎖移動剤を含有していることが好ましい。前記連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。前記クラッド部およびコア部成形用重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性モノマーからポリマーを成形する際に、重合速度および重合度を前記連鎖移動剤によってより制御することができ、重合体の分子量を所望の分子量に調整することができる。例えば、得られたＧＲＩＮレンズ前駆体を延伸により線引きする際に、分子量を調整することによって延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができ、生産性の向上にも寄与する。
【００５０】
前記連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第３版（Ｊ．ＢＲＡＮＤＲＵＰおよびＥ．Ｈ．ＩＭＭＥＲＧＵＴ編、ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮ発行）を参照することができる。また、前記連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和４７年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。
【００５１】
連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類（例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ペンチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなど）、チオフェノール類（例えば、チオフェノール、ｍ−ブロモチオフェノール、ｐ−ブロモチオフェノール、ｍ−トルエンチオール、ｐ−トルエンチオールなど）などを用いることが好ましい。特に、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が重水素原子（Ｄ）やフッ素原子（Ｆ）で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は２種類以上を併用してもよい。
【００５２】
（屈折率調整剤）
前記コア部用重合性組成物に屈折率調整剤を含有させるのが好ましい。なお、場合によっては、クラッド部重合性組成物に屈折率調整剤を含有させても良い。屈折率調整剤の濃度に分布を持たせることによって、前記濃度の分布に基づいて屈折率分布型のコアを容易に作製することができる。屈折率調整剤を用いなくとも、コア部の成形に２種以上の重合性モノマーを用い、コア部内に共重合比の分布を持たせることによって、屈折率分布構造を導入することもできるが、共重合の組成比制御などと比較して、製造の簡便さなどを鑑みると屈折率調整剤を用いることが好ましい。
【００５３】
屈折率調整剤はドーパントとも称し、併用する前記重合性モノマーの屈折率と異なる化合物である。その屈折率差は０．００５以上であるのが好ましい。ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許第３３３２９２２号公報や特開平５−１７３０２６号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成される重合体との比較において溶解性パラメータとの差が７（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2以内であると共に、屈折率の差が０．００１以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、いずれも用いることができる。
【００５４】
上記性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。本実施形態では、コア部成形用重合性組成物にドーパントを含有させ、コア部を成形する工程において界面ゲル重合法により重合の進行方向を制御し、ドーパントの濃度に傾斜を持たせ、コア部にドーパントの濃度分布に基づく屈折率分布構造を成形する方法を例示する。
【００５５】
ドーパントは重合性化合物であってもよく、重合性化合物のドーパントを用いた場合は、これを共重合成分として含む共重合体がこれを含まない重合体と比較して、屈折率が上昇する性質を有するものを用いる。なお、このような共重合体には、ＭＭＡ−ＢｚＭＡ共重合体などが挙げられる。
【００５６】
前記ドーパントとしては、特許第３３３２９２２号や特開平１１−１４２６５７号公報に記載されている様な、例えば、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ジフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体などが挙げられる。中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯおよび硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。また、重合性化合物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレート等が挙げられる。屈折率調整成分として重合性化合物を用いる場合は、マトリックスを成形する際に、重合性モノマーと重合性屈折率成分とを共重合させるので、種々の特性（特に光学特性）の制御がより困難となるが、耐熱性の面では有利となる可能性がある。
【００５７】
屈折率調整剤の濃度および分布を調整することによって、ＧＲＩＮレンズ前駆体１２の屈折率を所望の値に変化させることができる。その添加量は、用途および組み合わされる部材に応じて適宜選ばれる。屈折率調整剤は、複数種類添加してもよい。
【００５８】
クラッド部に、重合性モノマーであるＭＭＡ、屈折率調整剤である高屈折率の低分子化合物、重合開始剤などの添加剤を入れる。その後に重合を開始させることで外周から中心方向に向けて屈折率が略２乗分布的に高くなるＧＩ型コアを成形することができる。
【００５９】
（その他の添加剤）
その他、コア部、クラッド部もしくはそれらの一部には、光学性能を低下させない範囲で、それらを作製する重合性組成物にその他の添加剤を添加することができる。例えば、コア部もしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。
【００６０】
次に、樹脂成形体を成形する材料の詳細について説明する。なお、以降は樹脂成形体の一例として、遮光性を有する合成樹脂遮光部材について説明する。
【００６１】
（遮光部材用材料）
本発明に用いられる樹脂成形体の成形材料には、熱可塑性を有する素材が用いられ、ＧＲＩＮレンズ前駆体との密着性が高い素材が用いられることが好ましい。この樹脂成形体を遮光材料とする場合には、遮光材料してカーボン粉を混入する。樹脂成形体の適正材料としては、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）などのポリオレフィンやＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などがある。
【００６２】
また、各種ＧＲＩＮレンズやＧＲＩＮレンズアレイ本体を接合するときに用いる接着剤としては、室温で流動性を示して加熱することにより、その流動性が消失して硬化する液状ゴムを用いることができる。具体的には、ポリジエン系（例えば、基本構造がポリイソプレン，ポリブタジエン，ブタジエン−アクリロニトリル共重合体，ポリクロロプレンなど），ポリオレフィン系（例えば、基本構造がポリオレフィン，ポリイソブチレンなど），ポリエーテル系（例えば、基本構造がポリ（オキシプロピレン）など），ポリスルフィド系（例えば、基本構造がポリ（オキシアルキレンジスフィド）など），ポリシロキサン系（例えば、基本構造がポリ（ジメチルシロキサン）など）などを挙げることができる。また、樹脂成形体の材料として、ＳＢＲ（Ｓｔｙｌｅｎ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）樹脂など自己接着性の高い材料や融点の低い材料を選択することにより、延伸工程などで延伸体或いは嵌合体同士を固着することが可能になる。
【００６３】
上記実施形態では、加熱延伸工程にて嵌合体から延伸体を得た後、接着工程にて延伸体からＧＲＩＮレンズアレイ母体を得ると記載したが、これに限らず、別の示す方法でも同等の効果を得ることができる。図１１及び図１２に示すＧＲＩＮレンズアレイ製造工程８０の概略を説明する。まず、ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程１１により、コア部８２ａ及びクラッド部８２ｂからなるＧＲＩＮレンズ前駆体８２を得る。第２に、合成樹脂遮光部材製造工程１３により嵌合孔８４ａを有する合成樹脂遮光部材８４を得る。第３に、嵌合工程１５にて、ＧＲＩＮレンズ前駆体８２を、合成樹脂遮光部材８４の嵌合孔８４ａに嵌め合わせ、嵌合体８６を得る。第４に、接着工程４９にて、嵌合体８６の側面を密着するように並べることにより、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体８８を得る。第５に、加熱延伸工程１７にて、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体８８を光軸方向に加熱延伸し、ＧＲＩＮレンズアレイ母材９０を得る。最後に、分断工程１９にて、光軸方向に垂直な面で分断し、端面を研磨することによりＧＲＩＮレンズアレイ９２を得ることができる。
【００６４】
更に、ＧＲＩＮレンズアレイ製造工程８０において、予めアレイ化可能な、複数の嵌合孔を有する合成樹脂遮光部材を用意して、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を成形してもよい。例えば、図１３のように、合成樹脂遮光部材１００に複数の嵌合孔１００ａを設け、その嵌合孔１００ａにＧＲＩＮレンズ前駆体１０２を嵌め合わすことにより、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を成形することができる。このＧＲＩＮレンズアレイ前駆体は、加熱延伸工程１７、分断工程１９を経てＧＲＩＮレンズアレイに成形される。このように、ＧＲＩＮレンズ前駆体１０２を嵌合可能な嵌合孔１００ａを複数有する合成樹脂遮光部材１００を用いることにより、ＧＲＩＮレンズアレイ製造工程８０における接着工程４９を省略することが可能である。このＧＲＩＮレンズアレイの製造方法は、接着剤の塗布など余計な手間を省くことが可能になり、製造コストの削減につながる。
【００６５】
また、ＧＲＩＮレンズ製造工程１０で得られるＧＲＩＮレンズ２０部材を、一列に並べて互いの側面が密着するように固着させたものをＧＲＩＮレンズアレイとしてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、遮光性を有する合成樹脂遮光部材を用いると記載したが、これに限らず、遮光性を有さない樹脂成形体を用いてＧＲＩＮレンズ或いはＧＲＩＮレンズアレイを製造してもよい。
【００６７】
また、合成樹脂遮光部材の代わりに、ＧＲＩＮレンズ前駆体のクラッド部の屈折率よりも低い材料を樹脂成形体に用いることにより、樹脂成形体とＧＲＩＮレンズ前駆体からなる嵌合体を成形することができる。このような大きな臨界角を有する嵌合体は、接着工程、加熱延伸工程及び分断工程を経て、より高いＮＡを有するＧＲＩＮレンズとなる。
【００６８】
上記実施形態では、ＧＲＩＮレンズ前駆体及び合成樹脂遮光部材をＰＭＭＡにより成形すると記載したが、これに限らず、他の加熱延伸の可能な光学用合成樹脂を用いて成形してもよい。
【００６９】
上記実施形態では、ＧＲＩＮレンズ前駆体を円柱に成形すると記載したが、これに限らず、多角柱としてもよい。例えば、ＧＲＩＮレンズ前駆体を遮光部材の外周形状と同じ角孔とすることで、遮光部材の肉厚をほぼ一定にすることができる。
【００７０】
上記実施形態では、ＧＲＩＮレンズ部材が正３角形、正方形、正６角形及び、５角形に成形されると記載したが、これに限らず、曲線、或いは、曲線と直線からなる形状や、３角形、４角形、５角形、６角形並びに他の多角形の形状の断面を有するＧＲＩＮレンズ部材でもよい。例えば、取り付け穴を有する樹脂成形体を用いることにより、取り付け穴付き遮光部材部を有するＧＲＩＮレンズ部材を得ることも可能になる。このような取り付け穴を有するＧＲＩＮレンズ部材は、ＧＲＩＮレンズ成形後に組み付け用の部材を新たに追加する必要がないため、製造コストを抑えることができる。
【００７１】
上記実施形態では、接着工程において延伸体或いは嵌合体同士を固着させると記載したが、これに限らず、ＳＢＲ（Ｓｔｙｌｅｎ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）樹脂などの自己接着性の高い材料を樹脂成形体に用いることにより、接着工程を省略することも可能になる。
【００７２】
以下、本発明に係る光学部材の製造方法について、実施例１ないし実施例３を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料の種類、それらの割合、操作などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。
【実施例１】
【００７３】
ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程１１において、直径２０ｍｍのＰＭＭＡ中にＤＰＳドーパントを熱拡散させて長さ６００ｍｍのＧＲＩＮレンズ前駆体を作製する。合成樹脂遮光部材製造工程１３において、カーボンブラックが混入するＰＭＭＡを用いて、縦２２ｍｍ、横２２ｍｍ、長さ６００ｍｍの矩形の合成樹脂遮光部材を得る。この合成樹脂遮光部に内径２０．１ｍｍの嵌合孔を設け、この嵌合孔にＧＲＩＮレンズ前駆体を挿入し、嵌合体を得る。嵌合体は加熱延伸工程１７を経て、断面の縦及び横の長さが２．２ｍｍの延伸体になる。更に、分断工程１９により、延伸体を一定の長さに切断し、切断端面を鏡面研磨する。これにより矩形の遮光部材付き直径２ｍｍのＧＲＩＮレンズ部材を作製することができる。このＧＲＩＮレンズ部材を１０個１列に並べて固定し、ＧＲＩＮレンズアレイを得る。
【実施例２】
【００７４】
ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程１１において、直径２０ｍｍのＰＭＭＡ中にＤＰＳドーパントを熱拡散させて長さ６００ｍｍのＧＲＩＮレンズ前駆体１２を作製する。合成樹脂遮光部材製造工程１３において、カーボンブラックが混入するＰＭＭＡを用いて、断面の平径が２２ｍｍの正６角柱であり、長さ６００ｍｍの合成樹脂遮光部材６１を得る。この合成樹脂遮光部材６１に内径２０．１ｍｍの嵌合孔６１ａを設け、この嵌合孔６１ａにＧＲＩＮレンズ前駆体４２を挿入し、嵌合体６４を得る。嵌合体６４は加熱延伸工程１７を経て、断面の平径が２．２ｍｍの正六角形の延伸体６７になる。延伸体６７は、分断工程１９を経て、正６角形の形状を有するＧＲＩＮレンズ部材を得る。このＧＲＩＮレンズ部材を１０個１列に並べて固定し、中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体７６を得る。
【実施例３】
【００７５】
直径２０ｍｍのＰＭＭＡ／ＩＢＸＭＡ共重合体中にブロモベンゼンを熱拡散させて長さ６００ｍｍのＧＲＩＮレンズ前駆体１０２を作製する。カーボンブラックが混入するＰＭＭＡを用いて、縦２２ｍｍ、横１１０ｍｍ、長さ６００ｍｍの矩形の合成樹脂遮光部材１００を成形し、この合成樹脂遮光部材１００に内径２０．１ｍｍの嵌合孔１００ａを５個設ける。図１３のように、各嵌合孔１００ａにＧＲＩＮレンズ前駆体１０２をそれぞれ嵌めこみ、ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体を得る。このＧＲＩＮレンズアレイ前駆体は、加熱延伸工程１７、分断工程１９を経て、ＧＲＩＮレンズアレイに成形される。これにより５個の直径２ｍｍのＧＲＩＮレンズが一体になった遮光部材付きＧＲＩＮレンズアレイを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ＧＲＩＮレンズの製造工程の概要を示す図である。
【図２】（Ａ）は、ＧＲＩＮレンズ前駆体と嵌合孔を有する合成樹脂遮光部材の概観を示す斜視図である。（Ｂ）は、ＧＲＩＮレンズ前駆体を合成樹脂遮光部材の嵌合孔に嵌合して成形される嵌合体の概観を示す斜視図である。（Ｃ）は、加熱延伸工程により、嵌合体から得られる延伸体の概観を示す斜視図である。（Ｄ）分断工程において、延伸体を所望の厚さに分断して得られるＧＲＩＮレンズの概観を示す斜視図である。
【図３】嵌合体から延伸体を得るための加熱延伸工程で用いられる加熱炉、巻き取り装置の概観を示す側面図である。
【図４】ＧＲＩＮレンズアレイの製造工程の概要を示す図である。
【図５】（Ａ）は、ＧＲＩＮレンズ前駆体と嵌合孔を有する合成樹脂遮光部材の概観を示す斜視図である。（Ｂ）は、ＧＲＩＮレンズ前駆体を合成樹脂遮光部材の嵌合孔に嵌合して成形される嵌合体の概観を示す斜視図である。（Ｃ）は、加熱延伸工程により、嵌合体から得られる延伸体の概観を示す斜視図である。（Ｄ）は、接着工程にて、延伸体の側面を密着させるように並べ、これら延伸体の側面同士を固着させてなるＧＲＩＮレンズアレイ母材の概観を示す斜視図である。（Ｅ）は、分断工程において、ＧＲＩＮレンズアレイ母材を所望の厚さに分断して得られるＧＲＩＮレンズアレイの概観を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は、５角柱に成形された嵌合体の概観を示す側面図である。（Ｂ）６角柱に成形された嵌合体の概観を示す側面図である。（Ｃ）は、３角柱に成形された嵌合体の概観を示す側面図である。
【図７】（Ａ）は、加熱延伸工程により成形された５角柱の延伸体の概観を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）と同様にして成形された正６角柱の延伸体の概観を示す側面図である。（Ｃ）は正３角柱の延伸体の概観を示す側面図である。
【図８】（Ａ）は、接着工程にて５角柱の延伸体を並べてなるＧＲＩＮレンズアレイ母材の概観を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）と同様にして成形された正６角柱の延伸体を並べてなるＧＲＩＮレンズアレイ母材の概観を示す側面図である。（Ｃ）は正３角柱の延伸体を並べてなるＧＲＩＮレンズアレイ母材の概観を示す側面図である。
【図９】（Ａ）は、５角形のＧＲＩＮレンズ部材からなる２つの単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体の概観を示す側面図である。（Ｂ）は、２つの単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体を重ねることにより成形される、ＧＲＩＮレンズアレイの概観を示す側面図である。
【図１０】（Ａ）は、５角形のＧＲＩＮレンズ部材からなる２つの端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体と６角形のＧＲＩＮレンズ部材からなる中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体の概観を示す側面図である。（Ｂ）は、２つの端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体と中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体を重ねて成形されるＧＲＩＮレンズアレイの概観を示す側面図である。
【図１１】ＧＲＩＮレンズアレイの製造工程の概要を示す図である。
【図１２】（Ａ）は、ＧＲＩＮレンズ前駆体と合成樹脂遮光部材を嵌め合わせる嵌合工程の概要を示す斜視図である。（Ｂ）は、嵌合工程にて成形される嵌合体の斜視図である。（Ｃ）は、接着工程にて成形されるＧＲＩＮレンズアレイ前駆体の斜視図である。（Ｄ）は、加熱延伸工程にて成形されるＧＲＩＮレンズアレイ母材の斜視図である。（Ｅ）は、分断工程により成形されるＧＲＩＮレンズアレイの斜視図である。
【図１３】複数の嵌合孔が設けられた合成樹脂遮光部材と、その嵌合孔に嵌合可能なＧＲＩＮレンズ前駆体を嵌め合わせる、嵌合工程の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０、４０、８０  ＧＲＩＮレンズ製造工程
１１  ＧＲＩＮレンズ前駆体製造工程
１２、４２、８２、１０２  ＧＲＩＮレンズ前駆体
１２ａ、４２ａ、８２ａ  コア部
１２ｂ、４２ｂ、８２ｂ  クラッド部
１３  合成樹脂遮光部材製造工程
１４、４４、６０〜６２、８４、１００  合成樹脂遮光部材
１４ａ、４４ａ、８４ａ、１００ａ  嵌合孔
１５  嵌合工程
１６、４６、６３〜６５、８６  嵌合体
１７  加熱延伸工程
１８、４８、６６〜６８  延伸体
１９  分断工程
２０  ＧＲＩＮレンズ部材
４９  接着工程
５０、９０  ＧＲＩＮレンズアレイ母材
５２、７０〜７２、７４、７７、９２  ＧＲＩＮレンズアレイ
７３  単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体
７５  端部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体
７６  中間部単列ＧＲＩＮレンズアレイ本体
８８  ＧＲＩＮレンズアレイ前駆体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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