JPH063533A

JPH063533A - 屈折率分布型プラスチック光伝送体の製法

Info

Publication number: JPH063533A
Application number: JP4182931A
Authority: JP
Inventors: Kozo Mise; 興造三瀬; Yoshihiro Uozu; 吉弘魚津; Katsuhiko Shimada; 勝彦島田
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】直径が1.0mm 以上の屈折率分布型プラスチッ
ク光伝送体で、解像度が高く、画像伝送特性の良好なも
のを効率よく作ること。【構成】直径が1.0mm 以下の屈折率分布型プラスチッ
ク光伝送体プレカーサーを作り、その外周に屈折率の異
なる硬化物を複層被覆し、層間相互拡散後、硬化し、0.
25r_A〜0.70r_Aの範囲が、屈折率理想分布曲線に近似した
分布を有し、径が１mm以上と太く、ＭＴＦ≧40％なる高
解像性屈折率分布型プラスチック光伝送体とする。【効果】本発明によると、従来は困難と考えられてい
た直径１mmを越える太いプラスチック製屈折率分布型光
伝送体を工業ベースで作ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光集束性光ファイバ、光
集束性棒状レンズ等に利用することができる中心から外
周にかけて連続的な屈折率分布を有する大口径のプラス
チック光伝送体の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紫外線硬化型物質の未硬化物を同心円状
に複層積層し、拡散処理した後、紫外線照射して硬化さ
せることにより、直径1.2mm までの細物の屈折率分布型
光伝送体を連続的に製造する方法およびその光伝送体の
発明については、ＷＯ９１／０５２７４号公報、ＷＯ９
１／０５２７５号公報に示されている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】ＷＯ９１／０５２７
４号公報、ＷＯ９１／０５２７５号公報に示された屈折
率分布型プラスチック光伝送体の製法を用いて、半径r_o
が0.4mm 以上、特に0.5mm以上の大口径の光伝送体を製
造しようとする際、次のような問題があった。 (1) 未硬化状棒状プラスチック賦形物の半径が大きくな
ると、その自重のために断面形状を一定に保持すること
が困難である。 (2) 半径が大きな未硬化状棒状プラスチック賦形物を重
合硬化する際に、重合発熱等により組成物中の各成分に
重合速度差が生じ、得られる硬化組成物の相溶性がなく
なり、白濁してしまい、光学材料としての適性が大きく
損なわれる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、従
来開発されたものより半径が大きくても、断面変動率が
小さく、かつ、解像度が高く、明るい光伝送体を連続的
に得るべく検討した結果、本発明を完成させたものであ
る。

【０００５】本発明の要旨とするところは、半径ｒなる
円形断面を有する屈折率分布型プラスチック光伝送体で
あり、その中心軸から外周に向って0.25r_p〜0.7r_p の範
囲の屈折率分布が［数１］

【数１】で規定する屈折率分布曲線にほぼ近似の屈折率
分布を有し、 n_o＝1.5 ±0.1 r_p≧0.3mm 0.15≦g_p≦0.7mm^-1 なる特性を有し、４ラインペア／mmなる格子像を該光伝
送体を通してＣＣＤラインセンサ上に結像させて、その
測定光量の最大値imaxと最小値iminとを測定し、［数
２］にて算出したモジュレーショントランスファーファ
ンクション（ＭＴＦ）が

【数２】40％以上の光伝送体プレカーサーの外周部に、
未硬化状態での粘度が10³ 〜10⁸ポイズであり、硬化物
の屈折率n'がn'₁ ＞n'₂ ＞n'₃ …＞n'_M （Ｍ＞１）なる
Ｍ個の未硬化物を円筒状に、その内周部から外周部に向
って順次屈折率が低くなるように同心円状に配設し、各
層間の屈折率分布が連続的分布となるように拡散処理し
て硬化せしめ、半径r_Aの内部から外周部に向って、0.25
r_A〜0.70r_Aの範囲の屈折率分布が［数３］

【数３】で規定する屈折率分布曲線にほぼ近似の屈折率
分布を備え、 n_o＝1.5 ±0.1 r_A≧0.5mm 0.15≦ｇ≦0.7mm^-1 なる特性を備え、４ラインペア／mmなる格子像を用いて
算出したＭＴＦが40％以上なる特性を有する屈折率分布
型プラスチック光伝送体とすることを特徴とする屈折率
分布型プラスチック光伝送体の製法にある。

【０００６】本発明のプラスチック製屈折率分布型光伝
送体は、次のごとくして作るのがよい。未硬化状態での
粘度が 10³〜10⁸ ポイズであり、該物質を硬化した硬化
物の屈折率ｎがn₁＞n₂＞n₃…＞n_N（Ｎ≧２）なるＮ個の
未硬化紫外線硬化型物質を、同心円状複合紡糸ノズルを
用い、その中心から外側に向って順次屈折率が低くなる
ように分配してノズルより吐出させ、各層間の屈折率分
布が連続的屈折率分布となるように拡散処理し、該吐出
物に紫外線照射して硬化させることにより、屈折率分布
型プラスチック製光伝送体プレカーサーを得る。この方
法で半径r_pが0.3mm 以上、好ましくは 0.5±0.1mm の光
伝送体プレカーサーを作り、該光伝送体の外周部に未硬
化状態での粘度が 10³〜10⁸ ポイズであり、硬化したと
きの屈折率n'がn'₁ ＞n'₂ ＞n'₃ …＞n'_M （ここでn_N≧
n'₁ 、Ｍ≧１なる整数）なるＭ個の未硬化紫外線硬化物
質を、円筒状に、その内周部から外周部にかけて順次屈
折率分布が低くなるように分配してノズルより吐出させ
て、各層間の屈折率分布が連続的屈折率分布となるよう
に拡散処理しながら、または拡散処理した後に、紫外線
照射して硬化させて、半径r_Aが 0.5mm以上、好ましくは
0.8±0.3mm で、その内周部から外周部にかけて、連続
的な屈折率分布を有する円筒状の本発明のプラスチック
製屈折率分布型光伝送体とする。

【０００７】本発明で用いる光伝送体プレカーサーを作
るには、たとえば図１に示すごとき構造を有する糸成形
装置を用いて実施することが好ましい。図１は糸条物成
形装置を図式的に示す工程図で、相互拡散部および硬化
処理部だけを縦断面図とするものであり、図中の記号１
は同心円状複合紡糸ノズル、２は押し出された未硬化状
の糸状物、３は糸状物の各層の単量体を相互に拡散させ
て屈折率分布を与えるための相互拡散部、４は未硬化糸
条物を硬化させ光伝送体プレカーサーとするための硬化
処理部、５は引き取りローラー、６は硬化が終了した屈
折率分布型プラスチック光伝送体プレカーサー、７は不
活性ガス導入口、８は不活性ガス排出口である。

【０００８】図２は、図１に示した方法で作った光伝送
体プレカーサー９の外周部に紫外線硬化物を積層し、よ
り半径の大きな本発明の光伝送体を形成する装置を図式
的に示す工程図で、相互拡散部および硬化処理部だけを
縦断面図とするものである。同図中の記号10は、図１で
得られた光伝送体プレカーサー９の外周部に未硬化物を
積層する同心円状複合ノズル、11は押し出された糸条物
であり、光伝送体プレカーサー９が未硬化物で被覆され
ている。12は未硬化物の各層の単量体を相互に拡散させ
て屈折率分布を与えるための相互拡散部、13は未硬化物
を硬化させるための硬化処理部、14は引き取りローラ
ー、15は硬化が完了した本発明の屈折率分布型プラスチ
ック光伝送体、16は巻き取り部、17は不活性ガス導入
部、18は不活性ガス排出口である。屈折率分布型光伝送
体プレカーサー９の外周に設けられた未硬化物の一部を
光伝送体プレカーサー中に含浸、浸透させることによ
り、得られる本発明の屈折率分布型光伝送体の屈折率分
布を良好なものとすることができる。

【０００９】本発明の光伝送体プレカーサーの屈折率分
布は、その中心軸から少なくとも0.25r_p〜0.70r_p、好ま
しくは0.20r_p〜0.75r_pの範囲が［数１］に示した理想屈
折率分布曲線にほぼ近似する分布曲線を備えていること
が必要である。屈折率分布型光伝送体プレカーサーの中
心軸より上記で特定した範囲が、［数１］に示した理想
屈折率分布を備えるようにした光伝送体プレカーサー
は、その中心軸より0.25r_oまでの領域および0.70r_oより
も外側の領域の各屈折率分布が［数１］に示した屈折率
分布曲線よりもかなりはずれたものであっても、その格
子像を観察して得られる像はほぼ正確な格子像とするこ
とができる。

【００１０】本発明のプラスチック光伝送体プレカーサ
ーのn_oは 1.4≦n_o≦1.6 なる範囲にあることが必要であ
り、n_oが1.6 を越える屈折率分布型プラスチック光伝送
体プレカーサーはその製作が難しくなる。一方、n_oが1.
4 未満の光伝送体プレカーサーは、その中心軸部の屈折
率と外周部の屈折率との差を大きくとることが難しく解
像特性の良好なプラスチック光伝送体プレカーサーとす
ることができない。

【００１１】また、ｇ値は［数４］にて規定され、

【数４】光伝送体のレンズ長とその結像距離を規定する値であ
る。ｇ値が0.7mm^-1 を越えて大きな光伝送体プレカーサ
ーは、その結像距離が極めて短くなり、均一な特性を備
えた光伝送体を常に作ることが難しい。また、ｇ値が0.
15mm^-1未満の光伝送体プレカーサーは、その解像度が低
く、ファクシミリやイメージスキャナ用の屈折率分布型
光伝送体プレカーサーとしては性能が不足する。

【００１２】本発明のプラスチック製屈折率分布型光伝
送体プレカーサーの径は0.3mm 以上であることが必要で
ある。この径が0.3mm 未満のものはその製造が難しい。
またこの径があまり太くなると、未硬化糸条物がその自
重により、糸径の大巾な変動をきたすようになるので好
ましくなく、通常、r_pは0.6mm 以下、好ましくは 0.3〜
0.55mm程度とするのがよい。

【００１３】本発明のプラスチック製屈折率分布型光伝
送体プレカーサーの解像度を示すＭＴＦは次のように求
められる。すなわち、図２に示すごとく、光源19、フィ
ルター20、拡散板21、格子22、屈折率分布型光伝送体プ
レカーサーを複数本並べたアレイ23を配列してなる解像
度測定装置を用い、空間周波数４ラインペア／mmを有す
る格子像を該光伝送体プレカーサーを通して、ＣＣＤラ
インセンサ24上に結合させ、その格子画像を読取り、そ
の測定光量の最大値（i_max）と最小値（i_min）を図４に
示すごとく測定する。ＭＴＦは測定されたi_maxとi_minか
ら［数２］に

【数２】従って算出する。ここで格子定数とは、図３の
格子22に示すごとく、白ラインと黒ラインとの１組の組
合せを１ラインとし、１mmの巾内に設けられているその
ようなラインの数（ラインヘア／mm）である。

【００１４】本発明のプラスチック製屈折率分布型光伝
送体プレカーサーのＭＴＦは40％以上であることが必要
である。ＭＴＦが40％未満の光伝送体プレカーサーはそ
の解像度が低く、このようなプレカーサーを用いて作ら
れた光伝送体は電子黒板やファクシミリ等複写機用光伝
送体として用いた場合、鮮明な画像を形成することがで
きない。

【００１５】本発明のプラスチック製屈折率分布型光伝
送体の特徴は、上述のごとくして作成した光伝送体プレ
カーサーの外周に、さらにＭ個の低屈折率の未硬化物層
を形成し、未硬化物層間および必要によりプレカーサー
の外層に未硬化物層の成分を浸透せしめて、屈折率分布
を有する糸条体となし、未硬化物層の硬化処理を行っ
て、n_o＝1.5 ±0.1 、r_A≧0.5mm 、0.15≦ｇ≦0.7mm
^-1 、ＭＴＦが40％以上の屈折率分布型光伝送体とする
点にあり、かくのごとき方法によって、直径(2×r_A）が
１mm以上、とくに 1.0〜2.2mm と径の極めて大きな屈折
率分布型光伝送体とすることができる。

【００１６】本発明の屈折率分布型光伝送体の中心部の
屈折率n_oは 1.5±0.1 の範囲にあることが必要であり、
かくすることによって、解像度の高い光伝送体とするこ
とができる。またｇ値が、この範囲に適切なレンズ長と
結像距離を有する取扱い特性の良好な光伝送体となって
いる。また本発明の光伝送体のＭＴＦは40％以上である
ことが必要である。前述したごとく、ＭＴＦが40％未満
の屈折率分布型光伝送体は解像度の高い光伝送体とする
ことはできない。

【００１７】本発明の最も大きな特徴は、従来その製造
が極めて困難と考えられていた半径r_Aが0.5mm 以上、と
くに2.2mm までの径の大きな屈折率分布型光伝送体であ
り、かつ0.25r_A〜0.7r_A の範囲の屈折率分布が［数１］
で示される屈折率分布曲線にほぼ近似の分布を有するも
のとした点にある。本発明の光伝送体の半径r_Aを 0.5mm
以上と径の大きなものとすることにより、電子黒板等に
用いられる長尺の画像読取り装置の作成が極めて容易な
ものとなる。

【００１８】光伝送体プレカーサーの製法を用いて、r_A
が0.5mm 以上の屈折率分布型光伝送体を作る場合には、
まず、径の均一なものを作ることが難しく、かつ、多層
の同心円状の未硬化物層間のモノマの相互拡散速度のコ
ントロール性が難しくなり、0.25r_A〜0.70r_A間の屈折率
分布が［数１］で示される分布曲線に近似のものとはな
りにくく、画像伝送性の均一な屈折率分布型光伝送体と
することができないのであるが、本発明の方法による
と、r_Aが0.5mm 以上のものであっても極めて性能の良好
な屈折率分布型光伝送体とすることができる。

【００１９】本発明を実施するに際して用いうる硬化し
うる物質としては、ラジカル重合性ビニル単量体または
該単量体と該単量体に可溶性の重合体とよりなる組成物
などを用いることができ、その具体例としてはメチルメ
タクリレート（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）アクリレート、2,2,3,
3,4,4,5,5-オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレー
ト、2,2,3,4,4,4-ヘキサフルオロプロピル（メタ）アク
リレート、2,2,2-トリフルオロエチル（メタ）アクリレ
ート等のフッ素化アルキル（メタ）アクリレート（n=1.
37〜1.44）、屈折率1.43〜1.62の（メタ）アクリレート
類たとえばエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メ
タ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒ
ドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキレング
リコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロ
パンジまたはトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリス
リトールジ、トリまたはテトラ（メタ）アクリレート、
ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどのほかジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート、フッ素化
アルキレングリコールポリ（メタ）アクリレートなどが
挙げられる。

【００２０】これらを糸状に賦形するには、10³ 〜10⁸
ポイズの粘度に保つことおよび得られる糸状物の径変化
の少ないものとするためには、前記の物質はビニル系単
量体と可溶性ポリマとにて構成されていることが好まし
い。ここに用いうるポリマとしては、前記のラジカル重
合性ビニル単量体から生成するポリマとの相溶性が良い
ことが必要であり、たとえばポリメチルメタクリレート
（n=1.49）、ポリメチルメタクリレート系コポリマ（n=
1.47〜1.50）、ポリ−4-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=1.46〜1.50）、ポリ
カーボネート（n=1.50〜1.57）、ポリフッ化ビニリデン
（n=1.42）、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレ
ンコポリマ（n=1.42〜1.46）、フッ化ビニリデン／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=1.40〜1.46）、ポリフッ化アルキル（メタ）アクリ
レートポリマなどが挙げられる。

【００２１】未硬化状液状物の粘度を調整するために加
えるポリマは、本発明を実施するに際して用いる数種の
未硬化液状物質中で同一の屈折率を有するポリマを用い
るのが望ましい。かくした場合には中心から表面に向っ
て連続的な屈折率分布を有するプラスチック光伝送体を
より容易に作ることができる。とくにポリメチルメタク
リレートは透明性に優れ、それ自体の屈折率も高いので
本発明の屈折率分布型光伝送体を作るに際して用いるポ
リマとして好適なものである。

【００２２】前記未硬化物より形成した糸状物を硬化す
るには、未硬化物中に光硬化触媒を添加しておくことが
好ましく、光硬化触媒としてはベンゾフェノン、ベンゾ
インアルキルエーテル、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ール、2,
2-ジエトキシアセトフェノン、クロロチオキサントン、
チオキサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、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-メチルジエタノールアミン、トリエ
チルアミンなどが挙げられる。また場合により、パーオ
キサイド等の熱重合触媒を併用してもよい。紫外線照射
を行う光源としては、 150〜600nm の波長の光を主波長
とする炭素アーク灯、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、レーザ光等
を挙げることができる。

【００２３】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。

【００２４】

【実施例１】ポリメチルメタクリレート（［η］＝0.3
4、MEK 中、25℃にて測定）52重量部、ベンジルメタク
リレート35重量部、メチルメタクリレート13重量部、1-
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.2 重量部、
ハイドロキノン0.1 重量部とを60℃で加熱混練した未硬
化物を第１層形成用原液とし、ポリメチルメタクリレー
ト（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測定）50重量部、
ベンジルメタクリレート25重量部、メチルメタクリレー
ト25重量部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン0.2 重量部、ハイドロキノン0.1 重量部とを60℃で加
熱混練した未硬化物を第２層形成用原液とし、ポリメチ
ルメタクリレート（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測
定）50重量部、ベンジルメタクリレート15重量部、メチ
ルメタクリレート35重量部、1-ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン0.2 重量部、ハイドロキノン0.1 重量
部とを60℃で加熱混練した未硬化物を第３層形成用原液
とし、これら３種の原液を複合紡糸ノズルを用い、同心
円状複層構造ファイバストランドとして同時に押し出し
た。複合紡糸ノズルの温度は53℃とした。複合紡糸ノズ
ルより吐出されたファイバストランドは、次いで図１中
の３で示した35cm長の相互拡散部を通過させることによ
りストランドファイバの各層間のモノマの相互拡散を行
わせ、その後12本の蛍光灯（長さ120cm 、40Ｗ）を円状
に、等間隔に配置された光照射部４の中心をファイバス
トランド速度50cm／分で通過させることにより、ファイ
バストランド中のモノマを重合させ、屈折率分布型プラ
スチック光伝送体プレカーサー６とし、ニップローラー
で引き取った。ファイバストランドを形成する際の各層
の吐出比を（第１層）：（第２層）：（第３層）＝４：
３：２として得られた屈折率分布型光伝送体の半径
（r_p）は0.52mmであった。

【００２５】上記方法で得られた屈折率分布型光伝送体
プレカーサーの外周部に、ポリメチルメタクリレート
（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測定）50重量部、ベ
ンジルメタクリレート 8重量部、メチルメタクリレート
35重量部、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 7重量部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン0.2 重量部、ハイドロキノン0.1 重量部と
を60℃で加熱混練した未硬化物を光伝送体プレカーサー
の外周に形成する第４層形成用原液とし、ポリメチルメ
タクリレート（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測定）
47重量部、メチルメタクリレート30重量部、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23重量
部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.2 重
量部、ハイドロキノン0.1 重量部とを60℃で加熱混練し
た未硬化物を第５層形成用原液とし、これら２種の原液
を図２に示すごとく複合ノズル10の中心部に光伝送体プ
レカーサーを配し、その外周に第４層形成用原液と第５
層形成用原液を同心円状に吐出し、積層化させた。複合
ノズルの温度は53℃とした。続いて30cm長の相互拡散部
12を通過させることにより、積層化した未硬化物の各層
の間でモノマの相互拡散を行わせ、その後12本の蛍光灯
（長さ120cm 、40Ｗ）を円状に、等間隔に配置した光照
射部13の中心を速度50cm／分で通過させることにより、
積層化した未硬化物中のモノマを重合させ、屈折率の分
布を形成させた後、ニップローラーで引き取った。この
時の各層の吐出比を（第４層）：（第５層）＝２：１と
して得られた屈折率分布型光伝送体の半径（r_A）は0.70
mmであった。

【００２６】インターファコ干渉顕微鏡により得られた
屈折率分布型光伝送体を測定した屈折率分布は、中心部
が1.507 、周辺部が1.483 であり、屈折率分布定数（ｇ
値）は0.28mm^-1、その中心から外面に向って0.15r_o〜0.
70r_oの範囲で屈折率分布が近似的に［数１］とほぼ一致
していた。この光伝送体の性能は、光伝送体複数本を用
いてレンズ長15.1mmの光伝送体アレイを作り、共役長2
8.2mmで４ラインペア／mmなる格子を用いてＭＴＦの評
価を行うことにより調べた結果、43％であった。

【００２７】

【実施例２】第１層形成用原液、第２層形成用原液、第
３層形成用原液、第４層形成用原液は実施例１で製造し
たものを用い、ポリメチルメタクリレート（［η］＝0.
34、MEK 中、25℃にて測定）47重量部、メチルメタクリ
レート40重量部、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13重量部、1-ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン0.2 重量部、ハイドロキノン0.1 重
量部とを60℃で加熱混練した未硬化物を第５層形成用原
液とし、これら５種の原液を５層複合紡糸ノズルを用
い、実施例１と同様にして同心円状ファイバストランド
として同時に押し出した。複合紡糸ノズルの温度は50℃
とした。次いで吐出ファイバストランドを実施例１と同
様にして拡散処理、紫外線照射処理を行い、速度60cm／
分で引き取ることにより屈折率分布型光伝送体プレカー
サーを得た。各層の吐出比を（第１層）：（第２層）：
（第３層）：（第４層）：（第５層）＝７：５：３：
２：１として得られた屈折率分布型光伝送体プレカーサ
ーの半径（r_p）は0.55mmであった。

【００２８】このようにして得られた屈折率分布型光伝
送体プレカーサーの外周部に、上記第５層と同じものを
第６層形成用原液とし、ポリメチルメタクリレート
（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測定）45重量部、メ
チルメタクリレート20重量部、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35重量部、1-ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン0.2 重量部、ハイドロ
キノン0.1 重量部とを60℃で加熱混練した未硬化物を第
７層形成用原液とし、ポリメチルメタクリレート
（［η］＝0.34、MEK 中、25℃にて測定）40重量部、メ
チルメタクリレート10重量部、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50重量部、1-ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン0.2 重量部、ハイドロ
キノン0.1 重量部とを60℃で加熱混練した未硬化物を第
８層形成用原液とし、これら３種の原液を図２に示すご
とく、中心部に光伝送体プレカーサーを配し、その外周
に３層複合ノズルを用いて吐出し、積層化させた。複合
ノズルの温度は50℃とした。続いて実施例１と同様にし
て拡散処理、紫外線照射処理を行い、速度60cm／分で引
き取ることにより積層化した未硬化物中のモノマを重合
させ、屈折率分布型光伝送体を得た。この時の各層の吐
出比を（第６層）：（第７層）：（第８層）＝２：４：
１として得られた屈折率分布型光伝送体の半径（r_A）は
0.80mmであった。

【００２９】インターファコ干渉顕微鏡により測定した
屈折率分布は、中心部が1.507 、周辺部が1.474 であ
り、屈折率分布定数（ｇ値）は0.30mm^-1、その中心から
外面に向って0.15r_A〜0.75r_Aの範囲で屈折率分布が近似
的に［数１］とほぼ一致していた。光伝送体の性能は、
光伝送体複数本を用いてレンズ長14.5mmの光伝送体アレ
イを作り、共役長27.4mmで４ラインペア／mmなる格子を
用いてＭＴＦの評価を行うことにより調べた結果、47％
であった。

【００３０】実施例１および実施例２で作った光伝送体
アレイを用いてＬＥＤを光源とし、ＣＣＤを受光素子と
したイメージスキャナを組み立てた。これらのイメージ
スキャナは解像度が高く、鮮明な画像を伝送することが
できた。

【００３１】

【比較例】実施例２で用いたものと同じ５種の原液を用
いて、これらの原液を複合紡糸ノズルより同心円状ファ
イバストランドとして同時に押し出した。複合紡糸ノズ
ルの温度は53℃とした。次いで図１に示したものと同様
の装置で拡散処理、紫外線照射処理を行い、速度55cm／
分で引き取ることにより屈折率分布型光伝送体を得た。
各層の吐出比を（第１層）：（第２層）：（第３層）：
（第４層）：（第５層）＝７：４：1.5 ：0.7 ：0.3 と
した。上記方法により半径（r_A）が0.75mmの屈折率分布
型光伝送体を製造しようと試みたが、各原液の吐出量が
多くなるにつれて未硬化部分での糸切れが発生し、安定
に光伝送体の製造を行うことが困難であった。また得ら
れた光伝送体を、インターファコ干渉顕微鏡により屈折
率分布を測定したが、中心部1.505 、周辺部1.487 であ
り、屈折率分布定数（ｇ値）は0.21mm^-1であったが、そ
の中心から外面に向って0.25r_o〜0.55r_oの範囲でしか屈
折率分布が［数１］と近似的に一致しなかった。光伝送
体の性能は、光伝送体複数本を用いてレンズ長18.2mmの
光伝送体アレイを作り、共役長32.0mmで４ラインペア／
mmなる格子を用いてＭＴＦを測定したところ、25％であ
った。この光伝送体アレイを用いてＬＥＤを光源とし、
ＣＣＤを受光素子としたイメージスキャナを組み立てた
が、解像度が低く、画像を鮮明に伝送することができな
いものが相当数存在していた。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する光伝送体プレカーサーの製造
工程の概略を示す概略図。

【図２】本発明の屈折率分布型光伝送体の製造工程を示
す概略図。

【図３】ＭＴＦ測定法を示す図。

【図４】図３の装置によって測定した測定光量の測定
図。

【符号の説明】

１，10 ………… 光伝送体プレカーサー製造用複合紡
糸ノズル２ ……………… プレカーサー吐出物３，12 ………… 層拡散部４，13 ………… 光照射部５，14 ………… ニップローラー６，９ ………… 光伝送体プレカーサー７，17 ………… 不活性ガス導入部８，18 ………… 不活性ガス排出部 11 ……………… プレカーサー外周部に原液の複層被
覆部を設けたもの 15 ……………… 本発明の屈折率分布型光伝送体 16 ……………… 巻取り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半径ｒなる円形断面を有する屈折率分布
型プラスチック光伝送体であり、その中心軸から外周に
向って0.25r_p〜0.7r_p の範囲の屈折率分布が［数１］、【数１】で規定する屈折率分布曲線にほぼ近似の屈折率分布を有
し、 n_o＝1.5 ±0.1 r_p≧0.3mm 0.15≦g_p≦0.7mm^-1 なる特性を有し、４ラインペア／mmなる格子像を該光伝
送体を通してＣＣＤセンサ上に結像させて、その測定光
量の最大値i_maxと最小値i_minとを測定し、［数２］にて
算出したモジュレーショントランスファーファンクショ
ン（ＭＴＦ）が【数２】 40％以上の光伝送体プレカーサーの外周部に、未硬化状
態での粘度が10³ 〜10⁸ポイズであり、硬化物の屈折率
n'がn'₁ ＞n'₂ ＞n'₃ …＞n'_M （Ｍ＞１）なるＭ個の未
硬化物を円筒状に、その内周部から外周部に向って順次
屈折率が低くなるように同心円状に配設し、各層間の屈
折率分布が連続的分布となるように拡散処理して硬化せ
しめ、半径r_Aの内部から外周部に向って、0.25r_A〜0.70
r_Aの範囲の屈折率分布が［数３］【数３】で規定する屈折率分布曲線にほぼ近似の屈折率分布を備
え、 n_o＝1.5 ±0.1 r_A≧0.5mm 0.15≦ｇ≦0.7mm^-1 なる特性を備え、４ラインペア／mmなる格子像を用いて
算出したＭＴＦが40％以上なる特性を有する屈折率分布
型プラスチック光伝送体とすることを特徴とする屈折率
分布型プラスチック光伝送体の製法。