JPH0246409A - 蛍光伝送ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮栗上■肌朋公！ 本発明は太陽光又は人工光の集光機能を有する蛍光伝送
ホースに関し、この蛍光伝送ホースは、例えば太陽光が
光伝送路により送られて利用される分野、すなわち海洋
牧場、野菜工場、人工飼育室、病院、都市マンション等
の太陽光利用システムにおいて、自然光の集光装置とし
て光導管の光入射端部に接続して利用され、又光センサ
−、照明装置、デイスプレィとして利用され、又太陽電
池用の集光手段として利用される。

（−術　びその問題へ 透明性樹脂の中に蛍光染料を分散させたものを板状に成
型したものが蛍光コレクターとして市販されている。蛍
光コレクターは板状物の端面から光を取り出す方式であ
る為、必ずしも集光性が高い手段とは云い難い。更に又
伝送損失が大きい為、広い面積の蛍光コレクターは集光
効率が著しく低下する。

光ファイバの製造技術を利用する事により、透明性樹脂
の中に蛍光染料を分散させた繊維を作成できる。

繊維はこのままでもファイバ型蛍光コレクターとして利
用可能であるが、表面に汚れや傷を受けた時の伝送性能
の低下が著しい為、一般にはクラッド材で更に表面をコ
ートする必要がある。

この方式では主に柔軟性付与の目的でフィラメント径は
１φ以下に限定され、大口径が必要とされる場合にはバ
ンドル化して使用される。

集光効率を高める為には、個々のフィラメントを相互に
重なり合わない様に平面状に敷きつめる必要がある等の
煩雑な作業が必要とされる。

問題占を解決する為の手段 上記観点から、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、管
状クラッド材と該クラッド材よりも高い屈折率を有する
コア材とよりなる伝送ポースにおいて、コア材として蛍
光染料を溶解又は分散させた透明性液体或いは硬化性透
明液体を利用する事により、集光効率が高く、柔軟性に
優れた蛍光伝送ボースが簡単な製造プロセスで得られる
事を見出した。

以下に本発明による蛍光伝送ボースにつき図面及び実施
例により詳細に説明する。

第１図は本発明による蛍光伝送ホースの概略断面図であ
る。

管状クラッド材（」）は一般にはある程度の光透過性と
可撓性を有するものが利用され、例えば弗素樹脂、シリ
コン、ポリスチレン、ＰＭＭ八、ポリメチルペンテン等
の素材が利用されるが、場合によっては石英、透光性ア
ルミナ、硝子等の剛直なものも利用される。

これらの材料の屈折率は、後述するコア材（２）の材料
の屈折率より小さいが、クラッド材（１）は必ずしもそ
の肉厚方向全体にわたって屈折率がコア材（２）の材料
の屈折率より小さい必要はなく、コア材（２）に接する
内壁面の近層における材料の屈折率がコア材（２）の材
料の屈折率より小さければよい。

コア材（２）は透明性を有し、かつその屈折率はクラッ
ド材（１）の材料の屈折率よりも大きい。

コア材（２）は液状物、ゲル状物、弾性体、剛体等の中
から任意に選択され、それぞれに適した製造プロセスが
存在する。

コア材（２）が液状物、例えば弗素油、シリコン油、リ
ン酸エステル油、流動パラフィン、ポリオール、ポリエ
ーテル、ポリエステル、エポキシ樹脂等の場合は管状ク
ラッド材（１）を予め形成しておき、ここにコア材（２
）を充填する。両端は透明性窓材（４）で封止する。

コア材（２）が液状物でない場合には、クラッド材（］
）は必ずしも予め形成しておく必要はないが、コア材（
２）として硬化性物質を利用する事により、次の様な簡
単な方法が利用される。

即ち管状被覆材を予め形成しておき、ここに未硬化状態
の流動性コア材（２）を充填し、次いでこのコア材（２
）を硬化させる。

この場合のコア材（２）の材料としては、シリコン、ポ
リウレタン、液状ＳＢＲ，液状１）Ｒ１液状ＢＲ、エポ
キシ樹脂等が利用される。

別の手段として、予めコア材（２）を形成しておき、次
いで管状クラッド材（］、）をココーチインする方法が
採用される。

この場合のコア材（２）の材料としては、石英、各種硝
子、ザファイヤ、透明性アルミナ等の無機物質、ポリカ
ーボネート、ポリアクリレート、ＰＭＭＡ　。

ポリスチレン等の熱可塑性物質が挙げられる。

蛍光染料（３）は特定の波長の光により励起され、長波
長の光を発光する波長変換素子であり、波長変換作用と
共に光の進行方向も変える。

例えばスピロ化合物、フェロセン、フルオレノン、フル
ギド、イミダゾール、ペリレン、フェーナジン、フェノ
チアジン、ポリエン、アブ化合物、キノン、インジゴ、
ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチン、
アクリジン、アクリジノン、カルボスチリル、クマリン
、ジフェニルアミン、キナクリドン、キノフタロン、フ
ェノキサジン、フタロペリノン、ポルフィン、クロロフ
ィル、フタロシアニン等である。

蛍光塗料の濃度は０．００１％〜１％の範囲、好ましく
は０．００５％〜０．１％の範囲である。

窓材（４）は全ての場合において必要と云うわけではな
いが、コア材（２）として液体を利用する場合には必要
不可欠である。

その他の場合においても、例えば端末部が高温環境とか
劣悪環境に曝される可能性のある場合に保護の目的で利
用される。

材ｉとしては、石英、各種ガラス、サファイア、ポリカ
ーボネート、ポリメチルペンテン、ボリアリレート、Ｐ
ＭＭＡ、ポリスチレン等が利用される。

反射膜（５）は必ずしも必要ではなく、省略する事も出
来る。

反射膜（５）はスパッター、蒸着、無電解メツキ等の手
段によりクラッド材（１）に直接金属膜を設置して形成
してもよく、又はクラッド材（１）に接して金属箔や鏡
面を配して形成してもよい。

大巖桝 ペリレン系蛍光染料（ＢＡＳＦ社、１、ｕｍｏｇｅｎ　
　ＦＯｒａｎｇｅ　２４０）をトリオクチルホスフェー
トに熔解し、０．０３重量％の稀薄溶液を作成した。

これを内径８φ、管壁厚０．５龍、長さ１ｍの弗素樹脂
チューブ（東邦化成■、ＦＥＰチューブ）に充填し、両
端を９φ×５０龍の石英栓で封止した。

第２図に示す如く、この蛍光伝送ホースｔａｒの側面よ
りスポットライｌ−（ｂ）を当てた時に、どの程度集光
できるかを輝度計又は照度計（Ｃ１により実測した。第
２図に示した距離りを変化させる事により伝送損失（−
ｄＢ／ｍ）を求めた。

比較として市販の蛍光コレクター（板状物）についても
測定した結果を次表に示す。伝送損失が改善されている
事が示された。

【図面の簡単な説明】

添附図面中、第１図（ａｌは本発明による蛍光伝送ホー
スの長手方向縦断面図、同（ｂｌは長手方向に対し垂直
な断面図、第２図はホースの伝送損失の測定方法を示す
概略図である。 １・・・管状クラッド材、２・・・コア材、３・・・蛍
光染料、４・・・窓材、５・・・反射窓、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）管状クラッド材と該クラッド材より高い屈折率を
   有するコア材とよりなる光伝送ホースにおいて、コア材
   が蛍光染料を溶解又は分散させた透明性液体である蛍光
   伝送ホース。
2. （２）請求項（１）記載のホースにおいて、透明性液体
   が硬化性であるホース。