전항에서는 광학 렌즈의 결점을 플라스틱 성형성의 용이함을 교묘히 살려 렌즈를 비구면으로 하는 것으로 해결하는 방법을 소개하였지만, 여기서는 굴절율 분포형 플라스틱 렌즈로 해결하는 방법을 말한다.

렌즈 중에서 굴절율을 중심으로, 주변을 향하여 연속 바꾸면 구면수차가 없는 셀포크 렌즈라는 막대상 렌즈가 만들어져 주변 가공이 불필요하게 된다. 이것을 둥글게 자르면 그대로 평면 렌즈로 할 수 있다. 이것은 유리도 가능하지만, 이 항에서는 플라스틱의 특수성을 살린 이용에 관해서 말한다.

그것은 게이오 대학의 고이께 교수가 고안한 유화중합의 특징을 교묘히 살린 구면 수차(收差)가 적은 렌즈의 제조이다.

가장 간단한 예는 3성분, 예들 들어 안식향산 비닐·메틸 메타크릴산·아크릴니크릴을 투명한 유리관의 속에 넣고 빛을 대면 유리내면의 표면에서 반응한 플라스틱이 만들어지는데, 이 때 만들어지는 플라스틱 막대는 표면에서 중심을 향하여 조성에 구배(句配)가 생겨 자연스럽게 굴절율이 연속적으로 변화된 플라스틱의 막대가 만들어진다.

고이께 교수는 더욱이 표면에서 중심으로 향하는 굴절율이 변한 구형 렌즈를 극히 간단히 만들었다.

PMMA의 유화중합에 의해서 일부, 중합을 진행시켜 구상의 겔을 만들고, 중합이 완결하기 전에 굴절율이 작은 코모노머를 첨가한다. 당연히 구상(球狀)의 겔 표면에서 스며든 코모노머의 함유량은 중심만큼 얇아지고, 중심을 향하여 농도 구배(句配)를 할 수 있다. 이대로 중합을 완결하면 코모노머의 선택, 중합조건의 선정에 의해서 원하는 굴절율 구배(句配)를 가진 구형 렌즈가 용이하게 얻어진다. 실례로서 지름이 약 1㎜ 크기 구슬의 경우는, 진구도(眞球度)도 ±0.15㎛의 정밀도로, 연마가 불필요해져 빛을 1㎛ 이하의 초점으로 집중 할 수 있다.

용도에는 광디스크의 픽업용 렌즈로서의 가능성이 있다. 콤팩트 디스크, 비디오 디스크 픽업의 피크 크기는 각각 1.5㎛, 1.3㎛라서 이러한 미소한 피트에 초점을 맞추지 않으면 안 된다. 재래의 픽업 렌즈는 편평하기 때문에 끝면가공이 필요하고, 축 맞춤을 정밀하게 할 필요가 있지만, 구형(球形)이라면 축 맞춤을 위한 조립 공정은 생략할 수 있다.

플라스틱 렌즈는 흡수에 의한 팽창 때문에 초점거리가 날씨에 따라 좌우될 수 있으므로 렌즈의 위치를 고정하기 위해서는 여러 가지 연구가 필요하다. 광디스크의 픽업일 경우는, 다행히 렌즈와 디스크의 간격이 원해 회전하는 디스크의 물결이나 진동 등으로 불확정하게 되기 때문에 장치에는 그 거리가 자동적으로 일정하게 되는 연구가 이루어지고 있다. 따라서, 이 부분에 플라스틱을 쓰더라도 흡습에 의한 초점거리의 변화는 상기 구조에서 자동적으로 보정된다. 현재는 개발 중에 있지만, 플라스틱의 특징을 교묘히 살리고 있는 예라서 여기에 소개하였다.

또한, 플라스틱판을 만들 때, 두께방향으로 굴절율의 구배(球配)를 붙이고 거기에서 렌즈를 잘라내면 주변 수차(收差)가 작아지는 등 응용범위가 넓다.