JP2002525643A - ライトファイバおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 所望の断面形状を保ちながら光拡散反射部分（１）を通って外部に漏れる光の量を減らし、指向性をもった高輝度な光を出射させることができる側面出射型のライトファイバとその製造方法。クラッドの形成時に、樹脂材料のみから成るものと樹脂材料に光散乱性微粒子を混合、分散したものとを少なくともクラッド（２）の内側周縁部の所望の部分（１）内に光拡散反射膜が形成されるように共押出することにより上記目的が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】 本発明は、側面部からの光の出射が可能な側面出射型のライト
ファイバ及びその製造方法に関し、より詳細には側面部から特定の方向に光を出
射できる側面出射型のライトファイバ及びその製造方法に関する。

【０００２】 蛍光灯のような放電管は特定波長領域の可視光を発し、通常は照
明の用途で用いられている。また、放電管がネオン管の場合には、いわゆるネオ
ンサインの形で広告又は装飾等の表示の用途にも使用されている。 放電管は電圧の印加によって発光する。このとき、放電管は熱を発することが
一般的である。かかる場合、放電管は漏電及び熱を考慮して使用される必要があ
る。例えば、放電管は水中での照明又は表示をすることは実質的に不可能となる
。

【０００３】 しかし最近になって、上述のような照明又は表示を実現するため
、光源を照らすべき場所から遠隔に配置した発光装置が注目されている。このよ
うな発光装置では、照らすべき場所の近傍に所望の光の照射を与えられるように
、光源とは隔離してライトファイバが設けられている。一般に、ライトファイバ
は中央部にはいわゆるコアと、周縁部にはコアよりも低い屈折率を有するクラッ
ドとを備え、ファイバの一端から入射した光をその他端に伝送することができる
。

【０００４】 ライトファイバの中には側面部から光を出射できる側面出射型の
ライトファイバがあるのが知られている。このような側面出射型のライトファイ
バは、一端から入射した光をその他端に伝送するときに、その光の一部をクラッ
ドを介して側面部から外部に出射させることができる。

【０００５】 例えば、特開平６−１１８２４４号公報に照光プラスチック光フ
ァイバとして開示されている側面出射型のライトファイバは、側面部の全体又は
所望の部分から光を漏出させることができる。詳細に述べると、このライトファ
イバは、透明物質からなるコア及びクラッドを備えている。コアはポリメチルメ
タクリレートを主として含む重合体からなっている。クラッドは、５０〜９０モ
ル％のフッ化ビニリデンと１０〜５０モル％のテトラフルオロエチレンとのフッ
化ビニリデン系共重合体より成る部分と、同フッ化ビニリデン系共重合体よりも
高い屈折率を有する少なくとも１種の他の重合体、好ましくはコアを構成する重
合体と同じか近い重合体を含んで構成される部分との２種類の区分から構成され
る。このようにクラッドの内、フッ化ビニリデン系共重合体と同重合体以外の他
の重合体を含んでいる部分では、コアとクラッドとは、その境界面で相溶化する
。相溶しているコアとクラッドとの界面では、光は全反射しながらコア内を伝播
することができずに散乱して、その結果外部に光を出射すると記載されている。

【０００６】 さらに、特開平１０−１４２４２８号公報には、側面部からの光
を特定の方向に出射させることを可能にした光照射ロッドが開示されている。こ
の光照射ロッドは、基本的に、コアとしての中央部の可とう性ロッド部材と、こ
の可とう性ロッド部材の周縁部に取り付けられたコアよりも低い屈折率を有する
透明なクラッド層とを備えている。また、それらの間には光拡散反射性粒子を分
散させた透光性の高分子からなる光拡散反射膜がロッド部材の長手方向に沿って
部分的に存在しており、光照射ロッド部材の一端から入射した光の少なくとも一
部を、この光拡散反射膜により反射させて同光拡散反射膜の前方のクラッドの放
射面から外部に拡散反射させている。

【０００７】 一方、ロッド部材が可とう性を有しない光照射ロッドについては
、特公平４−７０６０４号公報記載の発明などがあるが、これらの発明に於いて
は当然のことながらロッド部材を構成する材料として何れも可とう性に乏しい石
英ガラスや、光学ガラス等が使用されている。これらの発明に於いては、光拡散
反射性膜として、光透過性ポリマーをバインダーにして、この中にロッド部材よ
りも屈折率の高い微粉体を混入させたものをロッド部材の外周部にロッド部材の
長手方向にストライプ状に配置形成させている。

【０００８】 特開平６−１１８２４４号公報に開示された照光プラスチック光
ファイバの場合には、クラッドを部分的に構成する２種類の重合体は互いに相溶
しておらず互いに相分離をしている。しかし、この互いに相分離した２種類の重
合体の屈折率の差は高々０．２５程度に過ぎない。従って、この照光プラスチッ
ク光ファイバにおいては、通常の光源を用いた場合に、側面部から特定方向に高
い輝度をもって光を効率的に出射する程、クラッドが光拡散反射効果を備えては
いない。

【０００９】 特開平１０−１４２４２８号公報に開示された光拡散反射膜は、
一般に、透光性ポリマーと光拡散反射性粒子とを含む塗料のロッド部材への塗布
をもって設けられる。あるいは、光拡散反射膜が光拡散反射性粘着フィルムであ
る場合は、ロッド部材に直接取り付けられる。しかしながら、このような光拡散
反射膜は、その製造上の各種制約から、実用品の場合には、せいぜい１０〜１１
０μｍの厚さしか有しておらず、その為に光照射ロッドの一端から可とう性ロッ
ド部材に入射した光の少なくとも一部がこの光拡散反射膜を介して漏れ出して、
側面部から特定方向に高い輝度を持って光が効率的に出射することを妨げる恐れ
がある。

【００１０】 同公報に開示の光照射ロッドが厚い光拡散反射膜を備えることは
理論的には可能であるけれども、塗料をロッド部材のコア部分に反復塗布して特
定の厚さの光拡散反射膜を形成させることは、工数が掛かり経済的でなく、又、
使用する材料によっては、所望とする充分な可とう性が得られないなどの不都合
が生じたり、コア部分に光拡散反射膜を転写粘着する場合などでは、同膜を転写
粘着後にクラッド層を同層の上に形成する為に、クラッド層として熱収縮型の素
材を使用することが困難となるか、又は仮に使用した場合には、通常の光照射ロ
ッドとは異なり、光拡散反射膜の部分が部分的に盛り上がる為に実質的に円形の
断面を有するロッド部材を製造することができない。

【００１１】 また、光照射ロッドは、外部に出射する光の指向性を高めること
等を目的として、住友スリーエム社製Ｕレール（白）のように拡散反射面を内面
にもった市販のホルダレールに収容され使用されるのが一般的である。このよう
なホルダレールは、光照射ロッドの最もポピュラーな断面形状として採用されて
いる円形に合わせて成形されており、この様な光拡散反射膜部分が突出した厚さ
を有する光照射ロッドの場合には、確実に収容できないおそれがある。

【００１２】 そこで、本発明は、所望の断面形状を保ちながら光拡散反射部分
を通って外部に漏れる光の量を減らし、指向性の高い高輝度な光を出射させるこ
とができる側面出射型のライトファイバとその製造方法とを提供することを目的
とする。

【００１３】 本発明者等は上記課題を解決するために種々研究の結果、光拡散
反射膜のような光拡散反射部分を例えばクラッドを構成する樹脂材料等に光散乱
性微粒子を混合、分散したものから形成させること、また、光拡散反射膜を形成
するに際しては、クラッドの形成時に、樹脂材料のみから成るものと例えば樹脂
材料に光散乱性微粒子を混合、分散したものとを少なくともクラッドの内側周縁
部の所望の範囲内に光拡散反射部分が形成されるように共押出して形成すること
により上記目的が達成できることを見いだし本発明を完成させたものである。

【００１４】 即ち、本発明に依れば、 第１に、コアと、コアの周縁部にコアよりも低い屈折率を有するクラッドとを
備えたライトファイバであって、 クラッドの少なくとも内側周縁部に共押出しにより形成された光拡散反射部分
を有することを特徴とするライトファイバが、 第２に光拡散反射部分が、コアと接触していることを特徴とするライトファイ
バが、 第３に、光拡散反射部分が、クラッドの長手方向に対して垂直な方向に於いて
クラッドの外周部側に向かって少なくとも同外周部近傍にまで達する厚さを有す
ることを特徴とするライトファイバが、 第４に、光拡散反射部分が、クラッドの長手方向に対して垂直な方向に於いて
クラッドの内周部表面からコア側に向かって所定の厚さで形成されていることを
特徴とするライトファイバが、 第５に、光拡散反射部分が、コア内部まで延びていることを特徴とするライト
ファイバが、提供される。

【００１５】 更に、第６に、光拡散反射部分がクラッドの長手方向に沿って線状または帯状
に形成されていることを特徴とするライトファイバが、 第７に、光拡散反射部分がクラッドの周方向に沿って形成されていることを特
徴とするライトファイバが、 第８に、コアと、コアを被覆するクラッドと光拡散反射部分とより成るライト
ファイバの製造方法に於いて、 コアを構成する光透過性材料の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂材料と、
光拡散反射性材料とを共押し出しして、 クラッドの少なくとも内側周縁部に、光拡散反射部分を形成することを特徴と
する上記ライトファイバの製造方法が提供される。

【００１６】

【発明の好ましい実施形態】 以下、本発明を実施形態にしたがって説明する。
なお、図面中、同一又は相当の部分には同一の符号を付することとする。 図１は、本発明に係るライトファイバの一実施態様を示す。このライトファイ
バは、中央部にいわゆるコアと、周縁部にはコアよりも低い屈折率を有するクラ
ッドとを基本的に備えている。

【００１７】 コアは、石英ガラス、光学ガラス又はポリマーのような光透過性
材料から中実になって形成されて、１．４〜２．０の屈折率を有している。可撓
性及び光伝送性の観点から、コアとして特開平１０−１４２４２８号公報の段落
番号００１４に記載の可とう性材料、例えば、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等の樹脂が好適に使用できる。参考のために、同公報の記載を此
処に引用する。中でも、コアが約１．５の屈折率を有するアクリル系樹脂から構
成されていることが好ましい。 コア材料は、通常は固体のものが使用されるが、液体であってもよい。この様
な液体としては、無機塩の水溶液、エチレングリコールやグリセリン等の多価ア
ルコ−ル、ポリジメチルシロキサンやポリフェニルメチルシロキサン等のシリコ
ーンオイル、ポリエーテル類、ポリエステル類、流動パラフィン等の炭化水素、
三フッ化塩化エチレンオイル等のハロゲン化炭化水素、トリ（クロロエチル）ホ
スフェートやトリオクチルホスフェート等の燐酸エステル類、各種ポリマーを適
当な溶媒で希釈したポリマー溶液等が挙げられる。

【００１８】 クラッドは、コアを構成する光透過性材料の屈折率よりも低い屈
折率を有する樹脂材料、例えば、約１．３４〜約１．４３の屈折率を持つテトラ
フルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下ＦＥＰと称するこ
ともある）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（以下ＥＴＦＥと称す
ることもある）又はテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ
化ビリニデン共重合体（以下ＴＨＶと称することもある）のような透光性のフッ
素系樹脂等が好適に使用される。

【００１９】 本発明に係るライトファイバに於ける光拡散反射膜（光拡散反射
部分）は、クラッド形成用の樹脂材料のみから成るものと、例えば、同樹脂材料
に光散乱性微粒子を混合、分散したものとを、少なくともクラッドの内側周縁部
の所望の範囲内に、かつ、所望の大きさで光拡散反射膜が形成されるように共押
出することにより、クラッドの少なくとも内側周縁部に形成されている。 即ち、この光拡散反射膜は好適にはコアと接触して、クラッドの長手方向に対
して垂直な方向に於いて前記クラッドの外周部側に向かって少なくとも外周部近
傍迄達する厚さ、好ましくは、図１の１で示される様に外周部迄達する厚さ迄延
びて形成されている。従って、その最大厚さは、クラッドの肉厚と同じこととな
る。典型的なクラッドは１００〜８００μｍの厚さを有しているので、光拡散反
射膜の厚さは、１００〜８００μｍとすることも可能である。本発明に係るクラ
ッドは、この様に従来のものと比べてより厚い光拡散反射膜を備えることが可能
となるので、光拡散反射膜を通した光の漏洩が防止できる。その結果、この実施の
態様のライトファイバに於いては、コア内を伝播している光を光拡散反射膜の前
方に効率よく拡散反射して、ライトファイバの側面部から特定の方向にのみ比較
的強い光を出射させることができる。

【００２０】 当然のことながら、前記光拡散反射膜を、図２に示すようにクラ
ッドの長手方向に対して垂直な方向に於いて前記クラッドの外周部側に向かって
、クラッドの厚さに達しない範囲内での所定の厚さとするか、または、最大同外
周部近傍まで達するような厚さで形成させてもよい。場合によっては、前記光拡
散反射膜が、逆に前記クラッドの長手方向に対して垂直な方向に於いて前記クラ
ッドの内周部表面からコア側に向かって延びて形成されていてもよい。その場合
には、クラッドの断面は内部に向かって突出部を有する円形形状を呈することと
なる。さらに、この光拡散反射膜は、クラッドの内周部表面からコア側に向かっ
て延びて形成されているだけではない。光拡散反射膜がコアの内部まで延びてい
てもよい。すなわち、クラッド内部に光拡散反射膜が埋設していてもよい。

【００２１】 即ち、本発明に係る光拡散反射膜の幅、厚さ、長さおよびその形
状は、その使用目的に応じて、適宜選定することができる。例えば、その最大の
厚さは、クラッドそのものと同一の厚さとすることができ、また、最小の厚さと
してはクラッドの厚さの１０分の１程度とすることができる。幅も任意に選定で
き、例えば、クラッドと同一の曲率で使用目的に応じた幅とすることができ、同
クラッドの外周の全長の１％〜９９％の範囲内を覆うのに充分な幅とすることが
できる。勿論、長さは、ライトファイバの長手方向に沿ってライトファイバの全
長に亙る長さとしてもよく、又その一部分に相当する長さとしてもよい。形状と
しては、線状でも、また、場合によっては、一部分が盛り上がった帯状でもでも
よい。光拡散反射膜は、必ずしも単数でなくともよく、使用目的に応じてクラッ
ドの長手方向に平行に複数設けてもよい。

【００２２】 光拡散反射膜をクラッドの長手方向に沿って、望ましくはクラッ
ドの全長と同一の長さで線状または帯状に形成することにより、ライトファイバ
の長手方向に沿って広範囲な照明をすることができる。 なお、本発明に係る光拡散反射膜は、クラッドの一部として形成されており、
ライトファイバの断面の形状に影響を与えず、実質的に円形形状を呈しており、
住友スリーエム社製Ｕレール（白）のような市販の光反射性ホルダーレールと容
易に組み合わせて使用することができ、かくして外部に出射する光の指向性を高
めることができる。

【００２３】 さらに、拡散反射膜を周方向に沿って延在させると好ましい。特
に、光拡散反射膜がクラッドの周方向に沿って、クラッドの周方向に沿って全長
の５０％〜９９％を覆っている場合には、特定方向に出射する光の輝度をさらに
高めることができる。

【００２４】 光拡散反射膜は、約１．３４〜約１．５１の屈折率をもったＦＥ
Ｐや、ＥＴＦＥ等の樹脂又はポリエチレン（ＰＥ）のような樹脂材料に、後述す
る光散乱性微粒子を均一に分散混合した光拡散反射性材料から構成されている。
光分散反射膜は、上述の樹脂材料に光散乱性微粒子を０．３〜３０重量％含まれ
る様に添加して、調製し、かくして調製したものと、クラッド形成用の樹脂材料
とを共押し出しして調製すればよい。かくして調製された光拡散反射膜は、樹脂
の屈折率及びそれに含まれる光散乱性微粒子の量に応じて、ライトファイバの側
面部から出射する光の量を調節することができる。

【００２５】 本発明に係る光拡散反射膜は勿論上記の実施形態に限定されるこ
とを意味するものではない。例えば、光拡散反射膜はそれを通しての光の漏洩を
防止することができれば必ずしもクラッドと同じ肉厚を有している必要はない。
即ち、上記に於いて一部述べたように光拡散反射膜は、同膜の部分から光を漏洩
させない限り、図２に示されるようにクラッドよりも薄くてもよい。また、光拡
散反射膜は、クラッドの長手方向に対して垂直に外周部方向に形成されてクラッ
ドの一部をなしている必要は必ずしもない。図３に示すように、光拡散反射膜が
クラッドの内周部表面からコア側に突き出して形成されていてもよい。また、光
拡散反射膜は、顔料又は染料を含んで着色されてもよい。

【００２６】 光散乱性微粒子としては、コア部分を構成する樹脂の屈折率より
も約０．３ないし約１．３大きな屈折率を有する無機系の微粉末粒子が好適に使
用される。係るものの例としては、約１．８の屈折率をもつ酸化マグネシウム、
約１．８の屈折率をもつアルミナ、約１．８の屈折率をもつ酸化バリウムや約２
．６の屈折率をもつ二酸化チタン等が挙げられる。なお、クラッドの透光部分に
も二酸化チタンのような光散乱性微粒子を微量、例えば０．０３重量％程度含有
させることにより、耐候性を向上させたり又は視野角を広げたりするという効果
も期待できる。

【００２７】 つぎに、ライトファイバの作製方法について説明をする。上述し
たクラッドは、２台以上の押出し機を用いて２種以上の材料を押出す共押出し成
形により以下のように作製される。 まず、上記樹脂材料として、所定量の例えばフッ素系樹脂であるデュポン社製
のテフロン（登録商標）ＦＥＰ１００−Ｊのペレットと、上記光拡散性材料とし
て、所定量の光散乱性微粒子を予め分散混合したフッ素系樹脂組成物、例えば３
重量％の二酸化チタンを含むダイキン工業社製のネオフロン(登録商標)樹脂(商
品名：ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）のペレットとをそれぞれ用意する。勿論、適当な
クラッド形成用の樹脂材料に所定量の光散乱性微粒子を添加し、これを樹脂中に
分散、混合させたものを使用してもよい。

【００２８】 これら各ペレットを、予め用意した２台の押出し機のそれぞれに
投入した後ダイに押出すと、光拡散反射膜をもった上述の管状のクラッドを一体
成形することができて、従来技術の欄で述べたような光拡散反射膜の塗布や光拡
散反射性粘着フィルムの貼り付けが不要となる。

【００２９】 また、コアは例えば以下のように作製することができる。まず、
所定量の２−エチルヘキシルメタクリレートと、所定量のｎ−ブチルメタクリレ
ート及び所定量のトリエチレングリコールジメタクリレートを用意して混合して
モノマーの混合溶液を調製する。その後、その混合溶液に、重合開始剤としてビ
ス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネートをさらに加え、
コア前駆体を調製する。つぎに、前述のクラッドをＵ字型に曲げ、一端部からそ
のクラッドの内部にコア前駆体を注入した後、重合開始温度まで加熱すると、固
体のコアが形成され、側面出射型の光ファイバが得られる。

【００３０】 コア前駆体の加熱は、基本的に、クラッドのＵ字型の底部から上
部まで順次なされる。そのとき、コア前駆体は窒素、アルゴンのような不活性ガ
スと接触させて、それに圧力を与えてもよい。その後、コア前駆体を完全に反応
させるために、コア前駆体全体をクラッドと共に所定時間加熱してもよい。

【００３１】

【実施例】 以下、本発明を実施例、および比較例を挙げて説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではないことはいうまでもない。

【００３２】 （実施例１） まず、予め用意した２台の押出し機に対して、約１．３４の屈折率を有するデ
ュポン社製のテフロン（登録商標）ＦＥＰ１００−Ｊのペレットと、約１．３４
の屈折率をもったＦＥＰからなるバインダ及び３重量％の二酸化チタンからなる
ダイキン工業社製のネオフロン樹脂（商品名：ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）のペレッ
トとをそれぞれ投入しダイに共押出しすると、約１２ｍｍの外径と約０．８ｍｍ
の肉厚をもった管状のクラッドが得られた。また、このクラッドには、その長手
方向に約１３ｍｍの幅と約０．８ｍｍの厚さをもった光拡散反射膜が３重量％の
二酸化チタンを含んで備えられていた。 １００重量部の２−エチルヘキシルメタクリレート、１００重量部のｎ−ブチ
ルメタクリレート及び２重量部のトリエチレングリコールジメタクリレートを用
意して混合してモノマーの混合溶液を調製した。その後、その混合溶液に、重合
開始剤としてのビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネー
トをさらに加え、コア前駆体を調製した。つぎに、前述のクラッドをＵ字型に曲
げ、一端部からそのクラッドの内部にコア前駆体を注入した後、重合開始温度ま
で加熱すると固体のコアが形成され、約１０ｍの長さを持った側面出射型のライ
トファイバが得られた。

【００３３】 （実施例２） 約９ｍｍの外径と約０．７ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以
外は、実施例１と同様にライトファイバを作製した。このとき、クラッドには、
その長手方向に約１０ｍｍの幅と約０．７ｍｍの厚さを持った光拡散反射膜が３
重量％の二酸化チタンを含んで形成されていた。

【００３４】 （実施例３） 約１８ｍｍの外径と約０．８ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した
以外は、実施例１と同様にしてライトファイバを作製した。このとき、クラッド
には、その長手方向に約２０ｍｍの幅と約０．８ｍｍの厚さを持った光拡散反射
膜が３重量％の二酸化チタンを含んで形成されていた。

【００３５】 （実施例４） ダイキン工業社製のネオフロン樹脂ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨの代わりに、１０ｋ
ｇの上記テフロン樹脂ＦＥＰ１００−Ｊと１ｋｇの上記ネオフロン樹脂ＦＥＰ
ＮＰ２０ＷＨとを混ぜて調製した混合物を使用して、約１２ｍｍの外径と約０．
８ｍｍの厚さを有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例１と同様にラ
イトファイバを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約１３ｍｍ
の幅と約０．８ｍｍの厚さを持った光拡散反射膜が０．３重量％の二酸化チタン
を含んで形成されていた。

【００３６】 （実施例５） ダイキン工業社製の上記ネオフロン樹脂ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨの代わりに、２
ｋｇの上記テフロン樹脂ＦＥＰ１００−Ｊと１ｋｇの上記ネオフロン樹脂ＦＥＰ
ＮＰ２０ＷＨとを混ぜた混合物を使用して、約１２ｍｍの外径と約０．８ｍｍ
の肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例１と同様にライトフ
ァイバを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約１３ｍｍの幅と
約０．８ｍｍの厚さを持った光拡散反射膜が１重量％の二酸化チタンを含んで形
成されていた。

【００３７】 （実施例６） 上記実施例１で使用した２台の押出し機に対して、上記テフロン樹脂ＦＥＰ１
００−Ｊと、約１．３４の屈折率をもつＦＥＰからなるバインダ及び２０重量％
の二酸化チタンを含む大日精化工業社製の樹脂（ＴＦＣ ＳＭ−４１３ホワイト
）とをそれぞれ投入して、約１２ｍｍの外径と約０．８ｍｍの肉厚を有するクラ
ッドを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約０．１ｍｍまで薄
くなった約１３ｍｍの幅の光拡散反射膜が２０重量％の二酸化チタンを含んで形
成されていた。 それから、上述したアクリル系樹脂のコアに代えて、それとほぼ同じ約１．４
７５の屈折率を有するグリセリンをこのクラッド内に注入して満たした後、クラ
ッドの両端を石英ロッドでもって封入してライトファイバを作製した。

【００３８】 （実施例７） 大日精化工業社製の上記樹脂（ＴＦＣ ＳＭ−４１３ホワイト）の代わりに、
デュポン社製のテフロンＦＥＰ１１０−Ｊと大日精化工業社製の樹脂（ＴＦＣ
ＳＭ−４１３ホワイト）とをそれぞれ１ｋｇ混ぜた混合物を投入して、約１８ｍ
ｍの外径と約０．８ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実
施例６と同様にライトファイバを作製した。このとき、クラッドには、その長手
方向に、約０．２ｍｍまで薄くなった約１８ｍｍの幅の光拡散反射膜が１０重量
％の二酸化チタンを含んで形成されていた。

【００３９】 （実施例８） 約１．４３の屈折率をもったダイキン工業社製のネオフロン樹脂（ＥＴＦＥ
ＥＰ５２１）と、約１．４３の屈折率を持つたＥＴＦＥからなるバインダと３０
重量％の二酸化チタンからなる大日精化工業社製の樹脂（ＡＦＣ ＳＭ−４１２
ホワイト）とを２台の押出し機にそれぞれ投入して、約１８ｍｍの外径と約０．
８ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例６と同様にラ
イトファイバを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約０．５ｍ
ｍまで薄くなった約２０ｍｍの幅の光拡散反射膜が３０重量％の二酸化チタンを
含んで形成されていた。

【００４０】 （実施例９） 大日精化工業社製の樹脂（ＡＦＣ ＳＭ−４１２ホワイト）の代わりに、１ｋ
ｇの上記樹脂（ＡＦＣ ＳＭ−４１２ホワイト）と９ｋｇのダイキン工業社製の
ネオフロン樹脂（ＥＴＦＥ ＥＰ５２１）との混合物を使用して、約１８ｍｍの
外径と約１．３ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例
８と同様にライトファイバを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向
に約０．５ｍｍまで薄くなった約２０ｍｍの幅の光拡散反射膜が３重量％の二酸
化チタンを含んで形成されていた。

【００４１】 （実施例１０） 約１．３６の屈折率を持つ住友スリーエム社製のフッ素系ポリマー（ＴＨＶ
５００Ｇ）と、シェブロン（Ｃｈｅｖｒｏｎ）社製の低密度ポリエチレン（ＬＤ
ＰＥ）１１２２、５ｋｇおよびＬＤＰＥに６０重量％の二酸化チタンを含ませた
大日精化工業社製のポリエチレン樹脂（ＰＥ−Ｍ９８０７３１）１ｋｇとの混合
物とを２台の押出し機にそれぞれ投入して、約１８ｍｍの外径と約０．８ｍｍの
肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例６と同様にライトファ
イバを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約０．４ｍｍまで薄
くなった約２０ｍｍの幅の光拡散反射膜が約１．５１の屈折率をもったＬＤＰＥ
に１０重量％の二酸化チタンを含んで形成されていた。

【００４２】 （実施例１１） １０ｋｇのテフロン樹脂ＦＥＰ１００−Ｊと０．１ｋｇのダイキン工業製のネ
オフロン樹脂（ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）との混合物と、ダイキン工業製の上記ネ
オフロン樹脂（ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）とを２台の押出し機にそれぞれ投入して
、約１８ｍｍの外径と約０．９ｍｍの肉厚を有するクラッドの共押出し成形をし
た以外は、実施例６と同様にライトファイバを作製した。このとき、クラッドに
は、その長手方向に約０．５ｍｍまで薄くなった約２２ｍｍの幅の光拡散反射膜
が３重量％の二酸化チタンを含んで形成されていた。

【００４３】 （実施例１２） テフロン樹脂ＦＥＰ１００−Ｊとネオフロン樹脂（ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）と
を２台の押出し機にそれぞれ投入して、約９ｍｍの外径と約０．７ｍｍの肉厚を
有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例６と同様にしてライトファイ
バを作製した。このとき、クラッドには、その長手方向に約２１ｍｍの幅と約０
．７ｍｍの厚さをもった光拡散反射膜が３重量％の二酸化チタンを含んで形成さ
れていた。

【００４４】 （実施例１３） ネオフロン樹脂（ＦＥＰ ＮＰ２０ＷＨ）の代わりに、約１．３４の屈折率を
もったＦＥＰからなるバインダと１０重量％の二酸化チタンを含む大日精化工業
社製の樹脂（ＡＦＣ ＳＭ−４１５ホワイト）を用いて、約１２ｍｍの外径と約
０．８ｍｍの肉厚を有するクラッドを共押出し成形した以外は、実施例１２と同
様にしてライトファイバを作製した。得られたクラッドは、その長手方向に約１
ｍｍの幅と約０．８ｍｍの厚さをもった光拡散反射膜が１０重量％の二酸化チタ
ンを含んで形成されていた。

【００４５】 （比較例１） ９７ｇの住友スリーエム社製の上記フッ素系ポリマー（ＴＨＶ２００Ｐ；屈折
率：約１．３６）を酢酸エチル３８８ｇに溶かした溶液に３ｇの石原テクノ社製
二酸化チタン（Ｔｉｐａｑｕｅ（登録商標）ＣＲ−９０）を加えた後、サンドミ
ルにより分散させて分散液を調製した。つぎに、この分散液を帝人製剥離ライナ
ーＰｕｒｅｘ（登録商標）Ｇ１Ｗに塗布し、二酸化チタンを３重量％含む厚さ２
１μｍの光拡散反射フィルムが得られた。 また、重量比で９０：１０の２−エチルヘキシルアクリレートとアクリル酸と
からなり、約１．４７２の屈折率を有する共重合体の酢酸エチル溶液（固形分：
３０％）をＰｕｒｅｘ（登録商標）Ｇ１Ｗ剥離ライナーに塗布して厚さ５μｍの
接着剤層を形成した後、上記光拡散反射フィルムに積層させた。 このようにして得られた接着剤層付きの光拡散反射フィルムを、幅２０ｍｍの
短冊型に切断した。また、長さ１ｍの住友スリーエム社製ライトファイバＬＦ１
８０から１．４８１の屈折率を持った直径１８ｍｍのコアのみを取り出して、そ
の長手方向に沿って部分的に短冊型の光拡散反射フィルムを貼り付けた。０．３
５ｍｍの肉厚を有する潤工社製熱収縮性ＦＥＰチューブ（ＮＦ−１７０）で、短
冊型光拡散反射フィルムが張り付けられたコアを覆い、厚さ２１μｍの白色スト
ライプ状の光拡散反射膜を有するライトファイバを得た。

【００４６】 つぎに、上記で得られたライトファイバの評価を行なった。評価
は、ライトファイバの側面部から出射する光の輝度及び照度を以て行った。

【００４７】 （輝度の測定方法） 輝度は、図４に示されるように測定した。すなわち、上記の実施例と比較例の
ライトファイバの一端に、光源として住友スリーエム社製メタルハライドランプ
ＬＢＭ１３０Ｈを接続した。また、図示されていないミノルタ製輝度計ＣＳ−１
００を光源から一定の距離（０．１〜１０ｍ）に配置して、輝度を測定した。こ
のとき、輝度計はライトファイバから６０ｃｍ離した位置に設置した。また、光
拡散反射膜のコアとの密着面と反対面から漏れる光の輝度も、上記と同じ方法で
所定の距離を置いて測定した。

【００４８】 また、以上のように輝度を測定する場合、特に実施例６〜１３の
ようにコアにグリセリンを用いたときは、アクリル系樹脂からなるコアのように
重合工程を経ずにライトファイバを製造して、本発明に係るクラッドチューブの
性能を評価できる。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】 表１及び表２には、輝度の測定結果が示されている。この表１及
び表２によれば、比較例のライトファイバが光拡散反射部分によって前方に光を
出射させるとき、それと同じ程度だけ光拡散反射部分を介して光が漏れているこ
とが分かった。これに対して、上記実施例のライトファイバはいずれの場合も、
光拡散反射部分によって前方に光を出射させるとき、光拡散反射部分を介して漏
れ出る光の輝度は、出射光の輝度のせいぜい２５％以下程度あった。従って、本
発明に係るライトファイバは、光拡散反射膜を通しての漏光を低減し、側面部か
ら特定の方向にのみ比較的強い光を出射させることができることが分かった。こ
の様なライトファイバは、比較的高い輝度を有することが要求されるような用途
、例えば、ネオンサインの代替として用いることができる。

【００５２】 （照度の測定方法） 本発明の側面指向性発光型ライトファイバの用途として、輝度がその性能に対
する重要な尺度であるたとえばネオンサインのような直接目で見る用途以外に、
たとえば蛍光灯のような、それによって照らされた面の照度が重要であるような
用途もある。そういった用途に用いられる際の性能を評価するために、長さ１ｍ
にカットされた実施例３および比較例１の側面指向性発光型ライトファイバのそ
れぞれ一端に反射ミラーを貼り付け他端を光源ＬＢＭ１３０Ｈにつないだものを
床面からファイバまでの高さが３０ｃｍになるように水平に設置してライトファ
イバを真下に向けて光らせ、ライトファイバの長さ方向の光源からの距離が５０
ｃｍの地点の真下の床面（すなわち３０ｃｍ下）における照度を、ミノルタ社製
照度計Ｔ−１Ｈを用いて測定した。結果を表３に示す。

【００５３】

【表３】

【００５４】 表３によれば、比較例１のライトファイバでは、白色ストライプ
状光拡散反射膜の厚さが２１μｍと非常に薄いため、表１に示されるように、漏
光する光の量が多く、結果として０．８ｍｍの厚さの光拡散反射膜を有する実施
例３と比較しても照度は低いものであることが分かった。 本発明に係るライトファイバにおいては、上記から明らかなようにクラッドの
少なくとも内側周縁部に共押出しにより形成された比較的厚い光拡散反射膜を有
することにより、光拡散反射膜を介しての漏光が低減されている。これにより、
ライトファイバの側面部から特定の方向に比較的強い光を出射させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るライトファイバの一実施形態を模式的に示す斜視図であ
る。

【図２】 本発明に係るライトファイバの他の実施形態を模式的に示す斜視図で
ある。

【図３】 本発明に係るライトファイバを構成するクラッドの１変形例を模式的
に示す断面図である。

【図４】 輝度の測定方法に使用した装置を模式的に示した側断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田川 敦志 神奈川県相模原市相模原１丁目８−17− 402 Ｆターム(参考） 2H038 BA42 2H050 AA15 AB04X AB43X AB47Y AB48Y AB50X AB50Y AC01 AC03 AC63 AD00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアと、前記コアの周縁部に前記コアよりも低い屈折率を有する
   クラッドとを備えたライトファイバであって、 前記クラッドの少なくとも内側周縁部に共押出しにより形成された光拡散反射
   部分を有することを特徴とするライトファイバ。
2. 【請求項２】 前記光拡散反射部分が、前記コアと接触していることを特徴とす
   る請求項１に記載のライトファイバ。
3. 【請求項３】 前記光拡散反射部分が、前記クラッドの長手方向に対して垂直な
   方向に於いて前記クラッドの外周部側に向かって少なくとも同外周部近傍にまで
   達する厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のライトファイバ。
4. 【請求項４】 前記光拡散反射部分が、前記クラッドの長手方向に対して垂直な
   方向に於いて前記クラッドの内周部表面からコア側に向かって所定の厚さで形成
   されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のライトファイ
   バ。
5. 【請求項５】 前記光拡散反射部分が、前記コア内部まで延びていることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のライトファイバ。
6. 【請求項６】 前記光拡散反射部分がクラッドの長手方向に沿って線状または帯
   状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のライ
   トファイバ。
7. 【請求項７】 前記光拡散反射部分がクラッドの周方向に沿って形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のライトファイバ。
8. 【請求項８】 コアと、前記コアを被覆するクラッドと光拡散反射部分とより成
   るライトファイバの製造方法に於いて、 コアを構成する光透過性材料の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂材料と、
   光拡散反射性材料とを共押し出しして、 前記クラッドの少なくとも内側周縁部に、前記光拡散反射部分を形成すること
   を特徴とする上記ライトファイバの製造方法。