JPH063533A - Production of distributed refractive index type plastic light transmission body - Google Patents
Production of distributed refractive index type plastic light transmission bodyInfo
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- JPH063533A JPH063533A JP4182931A JP18293192A JPH063533A JP H063533 A JPH063533 A JP H063533A JP 4182931 A JP4182931 A JP 4182931A JP 18293192 A JP18293192 A JP 18293192A JP H063533 A JPH063533 A JP H063533A
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a large diameter plastic optical transmission body having a continuous refractive index distribution from the center to the outer periphery, which can be used for a light converging optical fiber, a light converging rod lens and the like. It is about.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Concentric multi-layers of uncured UV-curable materials are diffused, and after being diffused, they are irradiated with UV light to cure them, thus allowing optical transmission of fine-index materials up to 1.2 mm in diameter. Regarding the method for continuously producing a body and the invention of the optical transmission body thereof, WO91 / 05274, WO9
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 1/05275.
【０００３】[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ro
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。[Problems to be Solved by the Invention] WO91 / 0527
No. 4, WO 91/05275, the method of manufacturing a gradient index plastic optical transmission body is used to obtain a radius r o
When manufacturing an optical transmission body having a large diameter of 0.4 mm or more, particularly 0.5 mm or more, there were the following problems. (1) When the radius of the uncured rod-shaped plastic shaped object becomes large, it is difficult to keep the cross-sectional shape constant due to its own weight. (2) When polymerizing and curing an uncured rod-shaped plastic shaped object having a large radius, a difference in polymerization rate occurs between the components in the composition due to polymerization heat, etc., and the resulting cured composition loses compatibility and becomes cloudy. Therefore, the suitability as an optical material is greatly impaired.
【０００４】[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。Therefore, the inventors of the present invention intend to continuously obtain a bright optical transmission body which has a smaller cross-sectional variation rate and a higher resolution even if the radius is larger than that conventionally developed. As a result of the examination, the present invention has been completed.
【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0.25rp〜0.7rp の範
囲の屈折率分布が［数１］The gist of the present invention is a gradient index plastic optical transmission body having a circular cross section with a radius r, and a refractive index in the range of 0.25r p to 0.7r p from the central axis toward the outer periphery. Distribution is [Equation 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、 no＝1.5 ±0.1 rp≧0.3mm 0.15≦gp≦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It has a refractive index distribution that is almost similar to the refractive index distribution curve defined by [Formula 1], and has the characteristics of n o = 1.5 ± 0.1 r p ≧ 0.3 mm 0.15 ≦ g p ≦ 0.7 mm −1 , 4 lines A lattice image of a pair / mm is formed on the CCD line sensor through the light transmission body, the maximum value imax and the minimum value imin of the measured light amount are measured, and the modulation transfer function ((2)) is calculated. MTF)
【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rAの内部から外周部に向って、0.25
rA〜0.70rAの範囲の屈折率分布が［数３］[Equation 2] 40% or more on the outer periphery of the optical transmitter precursor,
The viscosity in the uncured state is 10 3 to 10 8 poises, and the cured product has a refractive index n ′ of n ′ 1 > n ′ 2 > n ′ 3 …> n ′ M (M> 1). The cured product is cylindrically arranged in concentric circles so that the refractive index is gradually decreased from the inner peripheral portion toward the outer peripheral portion, and the diffusion treatment is performed so that the refractive index distribution between each layer becomes a continuous distribution. Let it harden, and from the inside of the radius r A toward the outer periphery, 0.25
refractive index distribution in the range of r A ~0.70r A is [Equation 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、 no＝1.5 ±0.1 rA≧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。Equipped with a refractive index distribution that is approximately similar to the refractive index distribution curve defined by [Formula 3], and has the characteristic that n o = 1.5 ± 0.1 r A ≧ 0.5 mm 0.15 ≦ g ≦ 0.7 mm −1 , 4 line pairs / mm In the process for producing a gradient index plastic optical transmission medium, the gradient index plastic optical transmission medium has a characteristic that the MTF calculated using the lattice image is 40% or more.
【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…＞nN（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rp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nN≧
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rA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。The plastic gradient index optical transmission body of the present invention is preferably manufactured as follows. The viscosity of the uncured state is 10 3 to 10 8 poise, and the refractive index n of the cured product is n 1 > n 2 > n 3 ...> n N (N ≧ 2) Hardening UV-curable substance is distributed using a concentric composite spinning nozzle so that the refractive index is gradually decreased from the center to the outside and discharged from the nozzle, and the refractive index distribution between each layer is continuous. By performing a diffusion treatment so as to achieve the above, and irradiating the discharge product with ultraviolet rays to cure the discharge product, a gradient index plastic light transmitter precursor is obtained. By this method, an optical transmission medium precursor having a radius r p of 0.3 mm or more, preferably 0.5 ± 0.1 mm is prepared, and the viscosity in the uncured state on the outer peripheral portion of the optical transmission element is 10 3 to 10 8 poise, refractive index n 'is n'1> n '2> n' 3 ...> n 'M ( where n n ≧ upon
n ′ 1 , an integer of M ≧ 1) M uncured ultraviolet curable substances are cylindrically distributed from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion in such a manner that the refractive index distribution is gradually lowered, and are discharged from the nozzle. , While being subjected to a diffusion treatment such that the refractive index distribution between the layers is a continuous refractive index distribution, or after the diffusion treatment, is cured by irradiation with ultraviolet rays, radius r A is 0.5 mm or more, preferably
A cylindrical plastic refractive index distribution type optical transmission body of the present invention having a continuous refractive index distribution of 0.8 ± 0.3 mm from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion is obtained.
【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。In order to produce the optical transmission medium precursor used in the present invention, it is preferable to carry out the production using a yarn forming apparatus having a structure as shown in FIG. 1, for example. FIG. 1 is a process diagram schematically showing a yarn forming device, in which only a mutual diffusion part and a curing process part are vertical cross-sectional views.
Is a concentric composite spinning nozzle, 2 is an extruded uncured filamentous material, 3 is a mutual diffusion part for mutually diffusing the monomers of the layers of the filamentous material to give a refractive index distribution, and 4 is an uncured A curing treatment part for curing the yarn material into a precursor of the optical transmission medium, 5 is a take-up roller, 6 is a cured refractive index distribution type plastic optical transmission medium precursor, 7 is an inert gas introduction port, 8 is not It is an active gas outlet.
【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。FIG. 2 schematically shows an apparatus for forming an optical transmission body of the present invention having a larger radius by laminating an ultraviolet cured material on the outer peripheral portion of the optical transmission body precursor 9 produced by the method shown in FIG. In the process diagram shown, only the mutual diffusion portion and the curing treatment portion are vertical cross-sectional views. Reference numeral 10 in the figure is a concentric composite nozzle for stacking an uncured material on the outer peripheral portion of the optical transmission medium precursor 9 obtained in FIG. 1, and 11 is an extruded yarn material. Is covered with an uncured product. 12 is a mutual diffusion part for diffusing the monomers of each layer of the uncured product to give a refractive index distribution, 13 is a curing treatment part for curing the uncured product, 14 is a take-up roller, 15 is a curing The completed refractive index distribution type plastic optical transmission body of the present invention, 16 is a winding section, 17 is an inert gas introducing section, and 18 is an inert gas outlet. Refractive index of the refractive index distribution type optical transmission body of the present invention obtained by impregnating and permeating a part of the uncured material provided on the outer periphery of the gradient index optical transmission body precursor 9 into the optical transmission body precursor. The distribution can be good.
【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0.25rp〜0.70rp、好ま
しくは0.20rp〜0.75rp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0.25roまでの領域および0.70ro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。[0009] refractive index profile of the optical transmission article precursor of the present invention, at least 0.25r p ~0.70r p from its central axis, preferably the ideal refraction range 0.20r p ~0.75r p is shown in [Equation 1] It is necessary to have a distribution curve that approximates the rate distribution curve. Ranges specified above the central axis of the refractive index distribution type optical transmission article precursor is, the optical transmission member precursor which is adapted comprise an ideal refractive index distribution shown in Equation 1 is to 0.25 R o from the central axis Even if the refractive index distributions of the region and the region outside 0.70r o are significantly deviated from the refractive index distribution curve shown in [Equation 1], the image obtained by observing the lattice image is almost An accurate grid image can be obtained.
【００１０】本発明のプラスチック光伝送体プレカーサ
ーのnoは 1.4≦no≦1.6 なる範囲にあることが必要であ
り、no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、no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。[0010] n o of the plastic optical transmission medium precursor of the present invention is required to be in the range of 1.4 ≦ n o ≦ 1.6, the refractive index distribution type plastic optical transmission medium precursor which n o exceeds 1.6 its manufacture It gets harder. On the other hand, n o 1.
An optical transmission medium precursor having a diameter of less than 4 is difficult to obtain a large difference between the refractive index of the central axis portion and the refractive index of the outer peripheral portion, and cannot be a plastic optical transmission medium precursor having good resolution characteristics.
【００１１】また、ｇ値は［数４］にて規定され、The g value is defined by [Equation 4],
【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。[Equation 4] It is a value that defines the lens length of the light transmission body and its imaging distance. An optical transmission medium precursor having a large g value exceeding 0.7 mm −1 has an extremely short image forming distance, and it is difficult to always produce an optical transmission medium having uniform characteristics. Also, the g value is 0.
An optical transmission medium precursor having a diameter of less than 15 mm -1 has a low resolution and is insufficient in performance as a gradient index optical transmission medium precursor for a facsimile or an image scanner.
【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、rpは0.6mm 以下、好ましくは 0.3〜
0.55mm程度とするのがよい。The diameter of the plastic gradient index optical transmitter precursor of the present invention must be 0.3 mm or more. If the diameter is less than 0.3 mm, it is difficult to manufacture.
On the other hand, if the diameter is too large, the uncured yarn material causes a large variation in the yarn diameter due to its own weight, which is not preferable. Usually, r p is 0.6 mm or less, preferably 0.3 to
It is good to set it to about 0.55 mm.
【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（imax）と最小値（imin）を図４に
示すごとく測定する。ＭＴＦは測定されたimaxとiminか
ら［数２］にThe MTF indicating the resolution of the plastic gradient index optical transmitter precursor of the present invention is determined as follows. That is, as shown in FIG. 2, a spatial light frequency 4 is used by using a resolution measuring device in which a light source 19, a filter 20, a diffusion plate 21, a grating 22, and an array 23 in which a plurality of gradient index optical transmitter precursors are arranged are arranged. A grating image having a line pair / mm is combined on the CCD line sensor 24 through the light transmitter precursor, the grating image is read, and the maximum value (i max ) and the minimum value (i min ) of the measured light amount are shown. Measure as shown in 4. MTF changes from measured i max and i min to [Equation 2]
【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。[Equation 2] Therefore, the calculation is performed. Here, the lattice constant means the number of such lines provided within a width of 1 mm (line hair, where one set is a combination of a white line and a black line, as shown in the lattice 22 of FIG. 3). / Mm).
【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。The MTF of the plastic gradient index optical transmitter precursor of the present invention must be 40% or more. Optical transmitter precursors with an MTF of less than 40% have a low resolution, and optical transmitters made using such precursors produce clear images when used as optical transmitters for copying machines such as electronic blackboards and facsimiles. Cannot be formed.
【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、no＝1.5 ±0.1 、rA≧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×rA）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。The characteristic feature of the plastic refractive index distribution type optical transmission body of the present invention is that M uncured material layers having a low refractive index are further formed on the outer periphery of the optical transmission medium precursor prepared as described above, and allowed penetration components uncured layer by uncured layers and required in the outer layer of the precursor, the yarn body and without having a refractive index distribution, by performing the curing treatment of the uncured product layer, n o = 1.5 ± 0.1 , R A ≧ 0.5mm, 0.15 ≦ g ≦ 0.7mm
-1 , the MTF is 40% or more, and the refractive index distribution type optical transmission body is used. By such a method, the diameter (2 × r A ) is 1 mm or more, especially 1.0 to 2.2 mm. It can be a rate-distributed optical transmitter.
【００１６】本発明の屈折率分布型光伝送体の中心部の
屈折率no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。The refractive index n o of the central part of the refractive index distribution type optical transmission article of the present invention is required to be in the range of 1.5 ± 0.1,
By doing so, an optical transmission body with high resolution can be obtained. In addition, the g-value is an optical transmission body having an appropriate lens length and an imaging distance within this range and having good handling characteristics. Further, the MTF of the optical transmission medium of the present invention needs to be 40% or more. As described above, a gradient index optical transmission medium having an MTF of less than 40% cannot be a high resolution optical transmission medium.
【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rA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0.25rA〜0.7rA 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rA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。The most important feature of the present invention is a gradient index optical transmission medium having a large radius r A of 0.5 mm or more, particularly up to 2.2 mm, which has conventionally been considered to be extremely difficult to manufacture, and 0.25 refractive index distribution in the range of r a ~0.7r a is [Equation 1]
It is assumed that the refractive index distribution curve shown by is assumed to have a distribution approximately approximate to the refractive index distribution curve. The radius r A of the optical transmitter of the present invention is 0.5 mm
By making the diameter large as described above, it becomes extremely easy to make a long image reading device used for an electronic blackboard or the like.
【００１８】光伝送体プレカーサーの製法を用いて、rA
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、0.25rA〜0.70rA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、rA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。Using the manufacturing method of the optical transmitter precursor, r A
When making a graded index optical transmitter with a thickness of 0.5 mm or more,
First, it is difficult to make one with a uniform diameter, and it becomes difficult to control the mutual diffusion rate of the monomers between the multilayered concentric uncured material layers, and the refractive index distribution between 0.25r A and 0.70r A becomes It is difficult for the distribution curve shown in [Equation 1] to be approximated, and it is not possible to obtain a gradient index optical transmitter having uniform image transmission properties. However, according to the method of the present invention, r A Even if the thickness is 0.5 mm or more, it is possible to obtain a gradient index optical transmission body with extremely good performance.
【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。As the curable substance that can be used in the practice of the present invention, a radically polymerizable vinyl monomer or a composition comprising the monomer and a polymer soluble in the monomer is used. Yes, as specific examples, methyl methacrylate (n = 1.49), styrene (n = 1.59), chlorostyrene (n = 1.61), vinyl acetate (n = 1.47), 2,2,3,3-
Tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,3,
3,4,4,5,5-octafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,3,4,4,4-hexafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate Fluorinated alkyl (meth) acrylates such as acrylates (n = 1.
37 to 1.44), (meth) acrylates having a refractive index of 1.43 to 1.62, such as ethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, alkylene glycol di (meth) acrylate, Trimethylolpropane di or tri (meth) acrylate, pentaerythritol di, tri or tetra (meth) acrylate,
In addition to diglycerin tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc., diethylene glycol bisallyl carbonate, fluorinated alkylene glycol poly (meth) acrylate, etc. may be mentioned.
【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。In order to shape these into thread form, 10 3 to 10 8
In order to keep the viscosity of poise and to reduce the diameter change of the obtained filamentous material, the above-mentioned substance is preferably composed of a vinyl monomer and a soluble polymer. The polymer that can be used here is required to have good compatibility with the polymer produced from the radically polymerizable vinyl monomer, such as polymethylmethacrylate (n = 1.49) and polymethylmethacrylate copolymer (n =
1.47 to 1.50), poly-4-methylpentene-1 (n = 1.46),
Ethylene / vinyl acetate copolymer (n = 1.46 to 1.50), polycarbonate (n = 1.50 to 1.57), polyvinylidene fluoride (n = 1.42), vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene copolymer (n = 1.42 to 1.46), vinylidene fluoride / Tetrafluoroethylene / hexafluoropropene copolymer (n = 1.40 to 1.46), polyfluorinated alkyl (meth) acrylate polymer and the like.
【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。As the polymer added to adjust the viscosity of the uncured liquid material, it is desirable to use a polymer having the same refractive index in several kinds of uncured liquid substances used in the practice of the present invention. In this case, a plastic optical transmission medium having a continuous refractive index distribution from the center to the surface can be made more easily. In particular, polymethylmethacrylate is excellent in transparency and has a high refractive index by itself, so that it is suitable as a polymer to be used for producing the gradient index optical transmission body of the present invention.
【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。To cure the filamentous material formed from the uncured material, it is preferable to add a photocuring catalyst to the uncured material. Examples of the photocuring catalyst include benzophenone, benzoin alkyl ether, and 4'-isopropyl. -2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl methyl ketal, 2,
2-diethoxyacetophenone, chlorothioxanthone,
Thioxanthone compounds, Benzophenone compounds, 4-
Examples thereof include ethyl dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, N-methyldiethanolamine, triethylamine and the like. In some cases, a thermal polymerization catalyst such as peroxide may be used together. Examples of the light source for ultraviolet irradiation include a carbon arc lamp having a wavelength of 150 to 600 nm as a main wavelength, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a chemical lamp, a xenon lamp, and a laser beam.
【００２３】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
【００２４】[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
（rp）は0.52mmであった。Example 1 Polymethylmethacrylate ([η] = 0.3
4, measured in MEK at 25 ° C) 52 parts by weight, benzyl methacrylate 35 parts by weight, methyl methacrylate 13 parts by weight, 1-
0.2 parts by weight of hydroxycyclohexyl phenyl ketone,
An uncured product obtained by kneading 0.1 part by weight of hydroquinone at 60 ° C. was used as the first layer forming stock solution, and 50 parts by weight of polymethylmethacrylate ([η] = 0.34, measured in MEK at 25 ° C.),
An uncured product obtained by kneading 25 parts by weight of benzyl methacrylate, 25 parts by weight of methyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 0.1 parts by weight of hydroquinone at 60 ° C. was used as a second layer forming stock solution, and polymethyl methacrylate ( [Η] = 0.34, measured in MEK at 25 ° C.) 50 parts by weight, benzyl methacrylate 15 parts by weight, methyl methacrylate 35 parts by weight, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.2 parts by weight, hydroquinone 0.1 parts by weight at 60 ° C. The heat-kneaded uncured material was used as the third layer forming stock solution, and these three stock solutions were simultaneously extruded as concentric multilayer fiber strands using a composite spinning nozzle. The temperature of the composite spinning nozzle was 53 ° C. The fiber strand ejected from the composite spinning nozzle is then passed through the 35 cm long interdiffusion portion indicated by 3 in FIG. 1 to cause the interdiffusion of the monomers between the layers of the strand fiber, and then the 12 fluorescent fibers. A lamp (120 cm in length, 40 W) is circularly passed through the centers of the light irradiation parts 4 arranged at equal intervals at a fiber strand speed of 50 cm / min, thereby polymerizing the monomers in the fiber strand to obtain a refractive index distribution. Molded plastic light transmitter precursor 6 was taken by a nip roller. The ejection ratio of each layer when forming the fiber strands is (first layer) :( second layer) :( third layer) = 4:
The radius (r p ) of the gradient index optical transmission body obtained as 3: 2 was 0.52 mm.
【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（rA）は0.70
mmであった。50 parts by weight of polymethylmethacrylate ([η] = 0.34, measured in MEK at 25 ° C.) and 8 parts by weight of benzyl methacrylate were applied to the outer periphery of the precursor of the gradient index optical transmitter obtained by the above method. , Methyl methacrylate
35 parts by weight, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate 7 parts by weight, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.2 part by weight, and hydroquinone 0.1 part by weight were heated and kneaded at 60 ° C. The uncured material is used as the 4th layer forming stock solution that is formed on the outer periphery of the optical transmitter precursor, and polymethylmethacrylate ([η] = 0.34, measured in MEK at 25 ° C)
47 parts by weight, methyl methacrylate 30 parts by weight, 2,2,3,3,4,
23 parts by weight of 4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 0.1 parts by weight of hydroquinone were kneaded by heating at 60 ° C., and the uncured product was used as a stock solution for forming the fifth layer. As shown in FIG. 2, a stock solution of the seed is placed in the center of the composite nozzle 10 with an optical transmitter precursor, and the fourth stock solution and the fifth stock solution are formed around the precursor.
The layer forming stock solution was discharged concentrically and laminated. The temperature of the composite nozzle was 53 ° C. 30cm long mutual diffusion part
By passing 12 through, the mutual diffusion of the monomers is performed between each layer of the uncured laminated material, and then 12 fluorescent lamps (length 120 cm, 40 W) are arranged in a circle at equal intervals. By passing the center of the irradiation unit 13 at a speed of 50 cm / min,
The monomers in the laminated uncured material were polymerized to form a refractive index distribution and then taken up by a nip roller. At this time, the radius (r A ) of the gradient index optical transmission body obtained by setting the ejection ratio of each layer to (4th layer) :( 5th layer) = 2: 1 is 0.70.
It was mm.
【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0.15ro〜0.
70ro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。The refractive index distribution of the refractive index distribution type optical transmission body obtained by the interphaco interference microscope was 1.507 at the central portion and 1.483 at the peripheral portion, and the refractive index distribution constant (g
Value) is 0.28 mm -1 , 0.15 r o ~ 0 from the center to the outer surface.
Refractive index distribution in the range of 70r o was almost consistent with approximately [Equation 1]. The performance of this optical transmitter is that the optical transmitter array with a lens length of 15.1 mm is made by using multiple optical transmitters, and the conjugate length is 2
As a result of examination by performing MTF evaluation using a grid of 8.2 mm and 4 line pairs / mm, it was 43%.
【００２７】[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（rp）は0.55mmであった。Example 2 The stock solution for forming the first layer, the stock solution for forming the second layer, the stock solution for forming the third layer, and the stock solution for forming the fourth layer were the same as those prepared in Example 1, and polymethylmethacrylate ([η] = 0.
34, measured in MEK at 25 ° C) 47 parts by weight, 40 parts by weight of methyl methacrylate, 13 parts by weight of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 1-hydroxycyclohexylphenyl An uncured product obtained by kneading 0.2 parts by weight of ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone at 60 ° C. was used as the undiluted solution for forming the fifth layer, and these five undiluted solutions were used in the same manner as in Example 1 using a 5-layer composite spinning nozzle. It was simultaneously extruded as a concentric fiber strand. The temperature of the composite spinning nozzle is 50 ℃
And Then, the discharge fiber strand was subjected to a diffusion treatment and an ultraviolet irradiation treatment in the same manner as in Example 1, and the speed was 60 cm /
By taking it out in minutes, a gradient index optical transmitter precursor was obtained. The ejection ratio of each layer is (first layer): (second layer):
(Third layer): (Fourth layer): (Fifth layer) = 7: 5: 3:
The radius (r p ) of the gradient index optical transmitter precursor obtained as 2: 1 was 0.55 mm.
【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（rA）は
0.80mmであった。The same material as the above-mentioned fifth layer was used as a sixth-layer forming stock solution on the outer peripheral portion of the gradient index optical transmitter precursor thus obtained, and polymethylmethacrylate ([η] = 0.34, MEK 45 parts by weight, methyl methacrylate 20 parts by weight, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate 35 parts by weight, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 0.2 parts by weight Part, hydroquinone 0.1 part by weight and kneaded at 60 ° C. as an uncured product as the 7th layer forming stock solution, polymethylmethacrylate ([η] = 0.34, measured in MEK at 25 ° C.) 40 parts by weight, methyl Heat kneading 10 parts by weight of methacrylate, 50 parts by weight of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 0.1 parts by weight of hydroquinone at 60 ° C. 8th layer of uncured product And use the stock solution, as shown these three stock solutions in Figure 2, arranged optical transmission article precursor in the heart, it ejected by using a three-layer composite nozzle in the outer periphery thereof, was laminated. The temperature of the composite nozzle was 50 ° C. Subsequently, a diffusion treatment and an ultraviolet irradiation treatment were carried out in the same manner as in Example 1, and the monomers in the laminated uncured product were polymerized by collecting at a speed of 60 cm / min to obtain a gradient index optical transmission body. The ejection ratio of each layer at this time is (sixth layer) :( seventh layer) :( eighth layer) = 2: 4:
The radius (r A ) of the gradient index optical transmission medium obtained as 1 is
It was 0.80 mm.
【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0.15rA〜0.75rA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。The refractive index distribution measured by an interphaco interference microscope is 1.507 at the central part and 1.474 at the peripheral part, and the refractive index distribution constant (g value) is 0.30 mm −1 , which is 0.15 mm from the center to the outer surface. r a ~0.75r a refractive index distribution in the range of were almost consistent with approximately [Equation 1]. The performance of the optical transmitter is
As a result of making an optical transmission medium array with a lens length of 14.5 mm using a plurality of optical transmission elements and evaluating MTF using a grating of 4 line pairs / mm with a conjugation length of 27.4 mm, the result was 47%.
Met.
【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。Using the optical transmission element arrays prepared in Examples 1 and 2, an image scanner was assembled using an LED as a light source and a CCD as a light receiving element. These image scanners had high resolution and were able to transmit clear images.
【００３１】[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（rA）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0.25ro〜0.55ro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。Comparative Example Using the same five stock solutions as used in Example 2, these stock solutions were simultaneously extruded from the composite spinning nozzle as concentric fiber strands. The temperature of the composite spinning nozzle was 53 ° C. Then, the same equipment as shown in FIG. 1 was used for diffusion treatment and ultraviolet irradiation treatment, and the speed was 55 cm /
The refractive index distribution type optical transmission body was obtained by taking it out in minutes.
The ejection ratio of each layer is (first layer) :( second layer) :( third layer):
(4th layer): (5th layer) = 7: 4: 1.5: 0.7: 0.3. We attempted to manufacture a gradient index optical transmission medium with a radius (r A ) of 0.75 mm by the above method, but as the discharge rate of each undiluted solution increased, yarn breakage occurred in the uncured portion, and stable light transmission was achieved. It was difficult to manufacture the transmitter. The refractive index distribution of the obtained optical transmission medium was measured by an interferco interference microscope. The central portion was 1.505 and the peripheral portion was 1.487, and the refractive index distribution constant (g value) was 0.21 mm -1. The refractive index distribution approximately coincides with [Equation 1] only in the range of 0.25r o to 0.55r o from the center toward the outer surface. As for the performance of the optical transmission medium, an optical transmission medium array with a lens length of 18.2 mm was made using multiple optical transmission medium, and 4 line pairs / conjugate length was 32.0 mm.
When the MTF was measured using a grating of mm, it was 25%. Using this light transmitter array as an LED light source,
An image scanner using a CCD as a light receiving element was assembled, but there were quite a few that could not transmit images clearly because of their low resolution.
【００３２】[0032]
【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。FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a manufacturing process of an optical transmission medium precursor used in the present invention.
【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。FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the gradient index optical transmission body of the present invention.
【図３】ＭＴＦ測定法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an MTF measurement method.
【図４】図３の装置によって測定した測定光量の測定
図。FIG. 4 is a measurement diagram of a measurement light amount measured by the apparatus of FIG.
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1,10 ………… Composite spinning nozzle for manufacturing light transmitter precursor 2 ……………… Precursor discharge material 3,12 ………… Layer diffusion part 4,13 ………… Light irradiation part 5,14… ………… Nip roller 6,9 ………… Light transmitter precursor 7,17 ………… Inert gas introduction section 8,18 ………… Inert gas discharge section 11 ……………… Precursor outer circumference A multi-layered coating of undiluted solution is provided on the surface 15 ……………… The graded-index optical transmitter of the present invention 16 ………………
Claims (1)
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0.25rp〜0.7rp 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、 no＝1.5 ±0.1 rp≧0.3mm 0.15≦gp≦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rAの内部から外周部に向って、0.25rA〜0.70
rA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、 no＝1.5 ±0.1 rA≧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。1. A gradient index plastic optical transmission body having a circular cross section with a radius r, and a refractive index distribution in the range of 0.25r p to 0.7r p from the central axis toward the outer periphery is [Equation 1], [Equation 1] It has a refractive index distribution that is almost similar to the refractive index distribution curve specified by, and has the characteristic that n o = 1.5 ± 0.1 r p ≧ 0.3 mm 0.15 ≦ g p ≦ 0.7 mm −1 , and 4 line pairs / mm A lattice image is formed on the CCD sensor through the optical transmission medium, and the maximum value i max and the minimum value i min of the measurement light amount are measured, and the modulation transfer function (MTF) calculated in [Equation 2] is calculated. [Equation 2] The viscosity of the uncured state is 10 3 to 10 8 poises on the outer periphery of the optical transmitter precursor of 40% or more.
n 'is n'1> n '2> n' 3 ...> n 'M (M> 1) comprising a cylindrical M number of uncured material on, the inner peripheral portion thereof successively refractive index toward the outer periphery from It is arranged concentrically so that it becomes lower, and it is diffusing processed so that the refractive index distribution between each layer becomes a continuous distribution and cured, and from the inside of the radius r A toward the outer peripheral part, 0.25 r A ~ 0.70
The refractive index distribution in the range of r A is [Equation 3] [Equation 3] It has a refractive index distribution that is almost similar to the refractive index distribution curve specified by, and has the characteristics of n o = 1.5 ± 0.1 r A ≥0.5 mm 0.15 ≤g ≤0.7 mm -1 and a grid image of 4 line pairs / mm. A method for producing a gradient index plastic light transmission body, which is characterized in that the gradient index plastic light transmission body has a characteristic that the MTF calculated by using it is 40% or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182931A JPH063533A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Production of distributed refractive index type plastic light transmission body |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4182931A JPH063533A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Production of distributed refractive index type plastic light transmission body |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH063533A true JPH063533A (en) | 1994-01-14 |
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ID=16126881
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4182931A Pending JPH063533A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Production of distributed refractive index type plastic light transmission body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063533A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-06-18 JP JP4182931A patent/JPH063533A/en active Pending
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