JP2006317844A - 側面発光型光ファイバー及び発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紫外線による劣化が抑制された側面発光型光ファイバーであって、高い輝度を有しかつ光ファイバーの長さ方向に均一な輝度を有する光ファイバーを提供する。
【解決手段】 （ｉ）一端から入射された光を他端に向けて伝送可能な光透過性樹脂からなるコア材、及び、（ii）前記コア材の周囲を被覆している、前記コア材よりも屈折率が低いクラッド材であって、前記クラッド材は光透過性樹脂と該光透過性樹脂中に分散された酸化亜鉛粒子とを含む、クラッド材、を含む、側面発光型光ファイバー。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバーに関し、さらに詳しく述べると、コアの長さ方向の少なくとも一端から入射された光を、コアの周面（すなわち、側面）と接するクラッドを通して漏光させる、いわゆる側面発光型光ファイバーに関する。本発明は、さらに、かかる光ファイバーを含む発光装置に関する。

側面発光型光ファイバーとしては、（１）コアの長さ方向に沿ってコアの周面の一部に密着した、ストライプ状の光拡散反射膜を有するタイプ、（２）コアの周面と接するクラッドが光散乱粒子を含有し、コアからクラッド内に漏れ出た光をクラッドが散乱し、漏光させるタイプ等が代表的である。

上記（１）のタイプの光ファイバーは、たとえば、特許文献１（特開昭６０- １１８８０６号公報）に開示されているように、光拡散反射膜として、光透過性樹脂と、その樹脂中に分散された二酸化チタン等の光散乱粒子とを含有する塗膜を備えている。光拡散反射膜は、コア内を進行し、反射膜とコアとの界面に到達した光を、コア内に拡散反射させるように作用する。そして、このような拡散反射膜の作用と、コアのレンズ作用とが共同し、コアの長さ方向を横断する方向に指向性をもって漏光させ、長さ方向に亙って高輝度発光が可能である。しかしながら、上記のような拡散反射膜は、通常、光透過性が著しく低く、ネオン管のように大きい視野角で（すなわち、周面全体を）発光させることはできない。

上記（２）のタイプの光ファイバーは、たとえば、特許文献２（特許第３３８４３９６号明細書）に開示されている。ここで開示された光ファイバーでは、コアを被覆するフルオロポリマークラッド中に、二酸化チタン光散乱粒子を５０ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ含有する。クラッドが光散乱粒子を含まない場合、コア内を進行し、コア−クラッド間の界面に到達した光はその界面で反射される割合が大きい。しかしながら、クラッドが上記のような光散乱粒子を含有する場合、コア−クラッド間の界面に到達した光はそこで散乱され、一部はコア内へ向かって反射され、残りはクラッドを通過して外部に漏光される。このような作用により、コアの一端から光を入射させ、ファイバーの周面全体を高輝度で発光させることができる。

一般に、コアを構成する材料としては、光透過性の高いアクリル系樹脂などが知られているが、このような透明性の高い樹脂は太陽からの紫外線によって劣化して黄変や脆化を起こしやすい。このようなコア材の劣化を防止するために以下の手法が取られている。
１．クラッド材の外側に紫外線吸収剤を含む透明な樹脂をコーティングする。
２．クラッド材の外側に紫外線を遮蔽することができる光散乱体を含む遮蔽性樹脂をコーティングする。
３．クラッド材に紫外線を遮蔽できるような光散乱体を含有させる。

しかし、手法１及び２は光ファイバー製造工程や材料が増えるために、コストアップにつながってしまう。一方、手法３では以下のとおりの問題が生じる。
一般に、クラッド材としては、屈折率が低く透明性の高いフッ素系樹脂が使用されることが多いが、フッ素系樹脂は成形温度が高いので無機系の光散乱体、特に、酸化チタンが使用されることが多い。酸化チタンは上述の特許文献２にも記載されているとおり、側面発光、すなわち、外部漏光のための光散乱体として用いられる。しかし、紫外線遮蔽率を上げるために、酸化チタンの含有量を高くしすぎると、光ファイバーへ入射される光が光散乱されすぎて、入射直後にクラッド側に漏光されて、光ファイバーの長さ方向についての側面輝度の均一性を維持することが困難になる。さらに、紫外線遮蔽率を上げるために、酸化チタンの含有量を高くしすぎると、可視光線の透過率も低くなり、側面輝度の絶対値が低下してしまう問題がある。

特開昭６０- １１８８０６号公報 特許第３３８４３９６号明細書

そこで、本発明の目的は、紫外線による劣化が抑制された側面発光型光ファイバーであって、高い輝度を有しかつ光ファイバーの長さ方向に均一な輝度を有する光ファイバーを提供することである。

従来の酸化チタンに代えて、酸化亜鉛粒子をクラッド中に比較的に多量に含有させることで、上記課題を解決することが可能であることを発見し、本発明が完成された。
本発明は、その１つの態様によると、（ｉ）一端から入射された光を他端に向けて伝送可能な光透過性樹脂からなるコア材、及び、（ii）前記コア材の周囲を被覆している、前記コア材よりも屈折率が低いクラッド材であって、前記クラッド材は光透過性樹脂と該光透過性樹脂中に分散された酸化亜鉛粒子とを含む、クラッド材、
を含む、側面発光型光ファイバーを提供する。
本発明は、さらなる態様によると、上記の側面発光型光ファイバーと、前記光ファイバーの少なくとも一端から光を入射させるための光源とを含む、発光装置を提供する。

酸化亜鉛粒子は好ましくはクラッド材の重量を基準として０．１５〜３０重量％の量で含まれることができる。酸化亜鉛粒子は好ましくは０．１〜１０μｍの粒子径であることができる。
なお、酸化亜鉛粒子の「粒子径」は空気透過法により測定される平均粒子径である。

本発明では、クラッド中に、酸化亜鉛粒子を含有させることで、光ファイバーのコア材の紫外線劣化を抑制することができる。また、酸化亜鉛粒子は可視光線の透過率をあまり低下させないので、光ファイバーが高い輝度を有することができる。さらに、酸化亜鉛粒子は光散乱能が高すぎないので、光ファイバーの末端からの入射光を入口付近で過度に漏光することがない。したがって、光ファイバーの長さ方向に均一な輝度を持たせることが可能である。このため、本発明の光ファイバーはネオン管と代替可能な線状発光体として使用可能である。

以下、本発明をその作用および実施の形態に関して説明する。
酸化亜鉛粒子
本発明の光ファイバーでは、クラッド中に光散乱性を有する酸化亜鉛粒子を含有している。このため、長さ方向一端から導入された光は他端に向かって進行する際に、光散乱性の酸化亜鉛粒子の作用によって、光ファイバーの側面から漏光し、側面発光型光ファイバーとなる。酸化亜鉛粒子は従来の酸化チタン粒子と比べて光散乱性が低いので、比較的に多量の酸化亜鉛粒子を含有させても過度の漏光を生じることがない。したがって、酸化亜鉛粒子の含有量が比較的に多量であっても、長さ方向にわたって均一な発光が可能である。

また、酸化亜鉛粒子は従来の酸化チタン粒子と異なり、可視光線の透過率をあまり低下させないので、比較的に多量に含有させたとしても、光ファイバーが高い輝度を維持することができる。さらに、酸化亜鉛粒子は従来の酸化チタン粒子と比較して、紫外線遮蔽性を有するので、光ファイバーのコア材の紫外線劣化を抑制することができる。このため、光ファイバーの黄変などの劣化を起こさず、光ファイバーの寿命を延ばすことができる。
ただし、クラッド材は本発明の効果に悪影響を及ぼさないかぎり、酸化亜鉛粒子以外の他の光散乱粒子を含むこともできる。このような光散乱粒子は、一般に、１．５〜３．０の範囲の屈折率を有する無機粒子であり、例えば、酸化チタン、マグネシア、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、珪灰石などの粒子が挙げられる。酸化亜鉛粒子以外の光散乱粒子も酸化亜鉛粒子と同様の粒子径を有し、一般に０．１〜１０μｍである。なお粒子径の測定方法は上述のとおりである。

クラッド材の中に含まれる酸化亜鉛粒子は、光ファイバー内で伝送されている光を、クラッド材とコア材との界面の近傍において、散乱させるのに有効なサイズを有するものである。酸化亜鉛粒子は、好ましくは０．１〜１０μｍの粒子径であることができる。酸化亜鉛粒子の粒子径が大きすぎると、光散乱能力が低下することがある。また、酸化亜鉛粒子の粒子径が大きすぎると、クラッドの加工や曲げ強度に悪影響を及ぼすことがある。一方、酸化亜鉛粒子の粒子径が小さすぎると、やはり光散乱能力が低下することがある。このような観点から、酸化亜鉛粒子の粒子径は０．１〜１０μｍが好ましい。なお、粒子径の測定方法は上述のとおりである。

酸化亜鉛粒子は、好ましくは、クラッド材の重量を基準として０．１５〜３０重量％の量で含まれることができる。酸化亜鉛粒子の含有量が多すぎると、クラッド材の流動性が悪くなり、成型が困難になることがある。また、クラッド材を多層構造にして、各層で含有量を変えることもできるが、少なくとも最内層中の酸化亜鉛粒子の含有量が少なすぎると、光源の強度（消費電力）を大きくしても、十分な輝度が得られないことがある。また、酸化亜鉛粒子の光散乱性に基づく紫外線の遮蔽性や、可視光の透過性は、酸化亜鉛粒子の重量％だけでなく、酸化亜鉛粒子及びその他の光散乱粒子（場合により存在）を含んだクラッド材の厚みにも依存する。よって、酸化亜鉛粒子の含有量は、クラッド材中の酸化亜鉛粒子と該粒子以外の光散乱粒子との合計（以下、「光散乱粒子」という）の重量％にクラッド材の厚みをかけた値によって規定されるべきである。特にクラッド材がＸ層の多層構造の場合は、下記の式から計算される値Ｙによって規定されるべきである。紫外線の遮蔽性の観点からみると、この値Ｙが小さいと、紫外線の遮蔽性が低くなり、コア材の紫外線劣化が起こりやすくなってしまうことがある。また、この値Ｙが大きいと、可視光の透過性が低くなり、輝度が低下してしまうことがある。このような観点から、値Ｙは、０．１〜３．０、より好適には０．２〜１．０である。
Ｙ ＝（層１中の光散乱粒子の重量％ × 層１の厚み（ｍｍ）） ＋
（層２中の光散乱粒子の重量％ × 層２の厚み（ｍｍ）） ＋ ・・・
（層Ｘ中の光散乱粒子の重量％ × 層Ｘの厚み（ｍｍ））

引き続いて、本発明の光ファイバーおよびその構成要素について詳しく説明する。
光ファイバー
本発明の光ファイバーの好ましい１例を、図１に沿って説明する。光ファイバー１０において、光透過性のコア１の外周面（周側面とも呼ばれる）と直接的に接するように、所定の長さを有するクラッド２が配置される。クラッド２の長さは、発光させたいコア１の部分の長さに相当するが、通常、コアの一端から他端までの長さと同等である。

コア１の屈折率は、通常、１．４〜２．０の範囲である。コアを形成する材料は、たとえば、ポリマーを含む光透過性材料である。コアの形態は、たとえば、ポリマー材料から形成された中実コア、可撓性プラスチックチューブの中にシリコーンジェル等の比較的高屈折率の液体を封入した液体封入型コアなどである。

コア
コアを形成するためのポリマーを含む光透過性材料として、アクリル系ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体等が使用できる。コアを形成するためのポリマーは好ましくはメタクリルポリマーである。ポリマーの屈折率は通常１．４〜１．７、全光線透過率は通常８０％以上である。また、コア自体の耐熱性を高めるために、ポリマーを架橋することができる。

中実コアの製法を、アクリル系コアを例にして次に説明する。まず、コアの原料であるアクリルモノマー（混合物またはモノマー単体）を、長手方向に延び、少なくとも一端に開口部を有するチューブ状の反応容器（好ましくは、光ファイバーを構成する「クラッド」である。なお「クラッド」の製造については後述する）に充填する。次に、上記アクリルモノマーの反応が、その容器チューブの他端側から開口端に向けて順送りに生じるように、反応温度以上の温度にて、アクリルモノマーを順送りに加熱する。すなわち、加熱位置を他端側から開口端に向けて移動させる。反応は、アクリルモノマーと接触する加圧ガスにより、アクリルモノマーを加圧しながら行う。また、開口端までの加熱が完了した後、完全に反応を終了させるために、容器チューブ全体を数時間さらに加熱するのが好適である。

コアの原料となるアクリルモノマーは、たとえば、（ｉ）ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃より高い（メタ）アクリレート（たとえば、ｎ−ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、フェニルメタクリレートなど）や、（ii）ホモポリマーのＴｇが０℃未満である（メタ）アクリレート（たとえば、２−エチルヘキシルメタクリレート、エチルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ドデシルメタクリレートなど）、あるいは（ｉ）と（ii）の混合物を使用することができる。（ｉ）と（ii）の混合物の場合、上記（ｉ）の（メタ）アクリレート（Ｈ）と、上記（ii）の（メタ）アクリレート（Ｌ）の混合重量比率（Ｈ：Ｌ）は、通常１５：８５〜６０：４０の範囲である。また、架橋剤として、ジアリルフタレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の多官能性モノマーを上記混合物に添加することもできる。なお、用語「（メタ）アクリレート」とはアクリレート及び／又はメタクリレートを意味する。

アクリル系モノマーの加熱による重合には、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物熱重合開始剤を用いることができる。

上記のようにして形成されたアクリル系コアは、コアの長さ方向一端から他端まで均一な重合体とすることができ、良好な光伝送性能と、コア自体の撓みに対する十分な機械的強度とを有する。

コアの幅方向（長さ方向と直交する方向）の断面形状は、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。たとえば、円形、楕円形、半円形、半円より大きな面積の弓形等、コアの可撓性を維持可能な幾何学形状である。コアの直径は、幅方向の断面が円形である場合で、通常１〜４０ｍｍ、好適には２〜３０ｍｍの範囲である。

クラッド
クラッドは、たとえば、酸化亜鉛粒子を光透過性樹脂中に分散させて形成した樹脂ペレットを、溶融成形して作製する。また、クラッド中の酸化亜鉛粒子の含有量を調節するために、光散乱粒子を含まない樹脂を、上記樹脂ペレットと混合することもできる。成形装置としては、たとえば、エクストルーダー等が使用できる。このようにして得られた中空のクラッドの中に、上述のとおり、コアの原料を注入し、重合させることで光ファイバーを製造することができる。なお、クラッドを構成するポリマーの溶融物と、コアを構成するポリマーの溶融物とを同時押出成形することで、光ファイバーを形成することもできる。

クラッドのための光透過性樹脂は、通常、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であり、たとえば、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（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデン共重合体（ＴＨＶ）が好適に用いられる。

なお、本発明の効果を損なわない限り、クラッドは上記材料の他、各種の添加剤を含むことができる。適当な添加剤としては、たとえば、架橋剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、界面活性剤、可塑剤、酸化防止剤、防黴剤、蓄光性材料、粘着剤、粘着付与剤等がある。

クラッドは、通常の側面発光型光ファイバーに用いられるクラッドの厚さであってよく、特に限定するものではないが、適切には、１００μｍ〜８００μｍであることができる。

また、本発明において、クラッドには酸化亜鉛粒子が含まれており、該粒子が紫外線透過性を抑制しているので、クラッドの外周には、特に保護層を適用する必要はなく、コア材とクラッド材のみからなる光ファイバーであっても、耐久性を保つことができる。しかし、所望により、クラッドの外周にさらなる層を形成してもよい。

本発明の光ファイバーは、ネオン発光装置と代替可能な発光装置として好適に利用できる。本発明の発光装置は、１つの態様において、本発明の側面発光型光ファイバーと、前記光ファイバーの少なくとも一端から光を入射させるための光源とを含む。光は、コアの少なくとも一端から入射すれば十分であるが、好適にはコアの両端から光を入射するように光源を配置する。たとえば、光源が、コアの一端から光を入射させる第１光源と、コアの他端から光を入射させる第２光源とからなるようにする。このようにコアの両端から光を入射させることにより、輝度の均一性をよりいっそう高めることができるからである。なお、１つの光源を用い、別の光ファイバー等の光伝送手段を用い、コアの両端から光を入射させても同等の効果が得られる。

上記の照明用途の場合、クラッドによって被覆されたコアの長さは、通常０．１〜５０ｍ、好適には０．２〜３０ｍ、特に好適には０．３〜１５ｍの範囲である。０．１ｍ未満であると、ライン状発光装置には適さないおそれがあり、反対に５０ｍを超えると、ファイバーの全長に亙る輝度の均一性が低下するおそれがある。光源には、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、発光ダイオード、蛍光燈等の通常のものが使用できる。光源の消費電力は、通常０．０５〜３００Ｗである。

以下、本発明をその実施例について説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではないことを理解されたい。
実施例１
第一の押出機にデュポン社製のＦＥＰ１００Ｊ（商品名）を投入し、第二の押出機に、ＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対して２９重量％の酸化亜鉛粒子（粒子径＝０．５μｍ）を分散したＦＥＰ樹脂を５．５６重量部混ぜ合わせたものを投入した。これらの樹脂を所定のダイで同時押出し、外側に約３１７μｍの肉厚をもった光透過性樹脂層と、内側に約１８３μｍの肉厚をもった光拡散性樹脂層とを有する約１３ｍｍの外径の管状２層クラッド材を得た。

次に、コア材を作製するために、４重量部のメタクリル酸ヒドロキシエチル、９６重量部のメタクリル酸ｎ−ブチル、１重量部のジメタクリル酸トリエチレングリコールを混合して、モノマーの混合液を調製した。その後、この混合液に、１．０重量部のラウロイルパーオキサイドを熱重合開始剤として加え、コア前駆体を調製した。

前述の管状クラッド材の一端からコア前駆体を注入した後に、一端を封止し、他端から窒素で加圧しながら、封止した一端から順次水槽中で加熱重合して、固体のコア材を形成した。こうして、本発明の側面無指向発光型光ファイバーが得られた。
この光ファイバーの仕上がり外径は１３．７ｍｍであり、クラッド材の厚さは０．５ｍｍであった。このクラッド材中の内側１８３μｍの層の部分には、クラッド材の内側層の重量を基準として１．５３重量％の酸化亜鉛粒子が存在することになる。また、このクラッド材中の外側３１７μｍの層の部分には光散乱粒子は存在しない。よって、この光ファイバーの値Ｙは、０．２７９ということになる。

実施例２
第一の押出機と第二の押出機との２台の押出機を用意し、第一の押出機にデュポン社製のＦＥＰ１００Ｊ（商品名）を投入し、第二の押出機に、ＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対して２９重量％の酸化亜鉛粒子（粒子径＝０．５μｍ）を分散したＦＥＰ樹脂を５．５６重量部混ぜ合わせたものを投入した。これらの樹脂を所定のダイで同時押出し、外側に約２４４μｍの肉厚をもった光透過性樹脂層と、内側に約２５６μｍの肉厚をもった光拡散性樹脂層とを有する約１３ｍｍの外径の管状２層クラッド材を得た。このクラッド材を用いた以外は、実施例１と同様に光ファイバーを作製した。この光ファイバーの仕上がり外径は１３．７ｍｍであり、クラッド材の厚さは０．５ｍｍであった。
このクラッド材中の内側２５６μｍの層の部分には、クラッド材の内側層の重量を基準として１．５３重量％の酸化亜鉛粒子が存在することになる。また、このクラッド材中の外側２４４μｍの層の部分には光散乱粒子は存在しない。よって、この光ファイバーの値Ｙは、０．３９１ということになる。

実施例３
第一の押出機と第二の押出機との２台の押出機を用意し、第一の押出機にＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対して２９重量％の酸化亜鉛粒子（粒子径＝０．５μｍ）を分散したＦＥＰ樹脂を１２．５重量部混ぜ合わせたものを投入した。そして、第二の押出機に、ＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対して２９重量％の酸化亜鉛粒子（粒子径＝０．５μｍ）を分散したＦＥＰ樹脂を５．５６重量部混ぜ合わせたものを投入した。これらの樹脂を所定のダイで同時押出し、外側に約１９μｍの肉厚をもった光透過性樹脂層と、内側に約４８１μｍの肉厚をもった光拡散性樹脂層とを有する約１３ｍｍの外径の管状２層クラッド材を得た。このクラッド材を用いた以外は、実施例１と同様に光ファイバーを作製した。この光ファイバーの仕上がり外径は１３．７ｍｍであり、クラッド材の厚さは０．５ｍｍであった。
このクラッド材中の内側４８１μｍの層の部分には、クラッド材の内側層の重量を基準として１．５３重量％の酸化亜鉛粒子が存在することになる。また、このクラッド材中の外側１９μｍの層の部分にはクラッド材の外側層の重量を基準として３．２２重量％の酸化亜鉛粒子が存在することになる。よって、この光ファイバーの値Ｙは、０．７９５ということになる。

比較例１
第一の押出機と第二の押出機との２台の押出機を用意し、第一の押出機にデュポン社製のＦＥＰ１００Ｊ（商品名）を投入し、第二の押出機に、ＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対してダイキン工業社製のＦＥＰ樹脂であるＮＰ２０ＷＨ（商品名）を１０重量部混ぜ合わせたものを投入した。これらの樹脂を所定のダイで同時押出し、外側に約２５０μｍの肉厚をもった光透過性樹脂層と、内側に約２５０μｍの肉厚をもった光拡散性樹脂層とを有する約１３ｍｍの外径の管状２層クラッド材を得た。このクラッド材を用いた以外は、実施例１と同様に光ファイバーを作製した。この光ファイバーの仕上がり外径は１３．７ｍｍであり、クラッド材の厚さは０．５ｍｍであった。ＮＰ２０ＷＨはＦＥＰ樹脂に約２．３重量％の酸化チタンが分散されているため、このクラッド材中の内側２５０μｍの層の部分には、クラッド材の内側層の重量を基準として０．２１重量％の酸化チタンが含有されていることになる。また、このクラッド材中の外側２５０μｍの層の部分には光散乱粒子は存在しない。よって、この光ファイバーの値Ｙは、０．０５２５ということになる。

比較例２
１台の押出機を用意し、押出機にデュポン社製のＦＥＰ１００Ｊ（商品名）１００重量部に対してダイキン工業社製のＮＰ２０ＷＨ（商品名）を１０重量部混ぜ合わせたものを投入し、所定のダイで押出成形し、約５００μｍの肉厚をもった光拡散性樹脂層を有する約１３ｍｍの外径の単層管状クラッド材を得た。このクラッド材を用いた以外は、実施例１と同様に光ファイバーを作製した。
この光ファイバーの仕上がり外径は１３．７ｍｍであり、クラッド材の厚さは０．５ｍｍであった。ＮＰ２０ＷＨはＦＥＰ樹脂に約２．３重量％の酸化チタンが分散されているため、このクラッド材全体５００μｍの層の部分には、約０．２１重量％の酸化チタンが含有されていることになる。よって、この光ファイバーの値Ｙは、０．１０５ということになる。

図２に実施例及び比較例の光ファイバーの側面輝度を示す。各光ファイバーを光源器ウシオライティング社製ＬＢＭ１３０Ｈ（商品名）に接続し、光源器からの各距離における側面輝度をミノルタ社製色彩色差計ＣＳ１００（商品名）を用いて測定した。なお、ＬＢＭ１３０Ｈ（商品名）から１３．７ｍｍの光ファイバーに入光する光量は１２００ルーメンであった。また、下記の表１に実施例及び比較例の光ファイバーに用いたクラッド材の紫外線透過率（３５０ｎｍ及び３８０ｎｍ）と可視光透過率（５３０ｎｍ）を示す。透過率は、各光ファイバーのクラッド材を２０ｍｍ×２０ｍｍのシート状にカットし、日立ハイテクノロジーズ製ＵＶ−ＶＩＳスペクトロメータ（Ｕ−４１００）を用いて各波長にて測定した。

図２に示す結果から、本発明の光ファイバーは比較例の光ファイバーよりも高い輝度の光を出射していることがわかる。一方、表１に示す結果から、本発明の光ファイバーは比較例の光ファイバーよりも紫外線透過率が低いことがわかる。

実施例１〜３（酸化亜鉛クラッド）と比較例１（酸化チタンクラッド）では、ほぼ同程度の可視光透過率でほぼ同程度の側面発光輝度を実現しているが、実施例１〜３では紫外線透過率だけが比較例１よりも低くなっている。また、実施例１〜３（酸化亜鉛クラッド）と比較例２（酸化チタンクラッド）では、紫外線透過率はほぼ同程度であるが、実施例１〜３のほうが比較例２よりも可視光透過率が高く、側面発光輝度が高い。

上記の結果から、酸化亜鉛粒子は含有量を上げても可視光透過率が下がりにくいので、比較的に高い含有量でクラッド材中に充填することで、満足できる側面発光輝度を実現することができる。また、酸化亜鉛粒子は、比較的に高い含有量でクラッド材中に充填することができるので、紫外線透過率を低くすることができ、結果として、光ファイバーの紫外線による悪影響から保護することができる。

本発明の光ファイバーの１態様の斜視図である。 実施例及び比較例の光ファイバーの側面輝度：光源器からの各距離のグラフを示す。

符号の説明

１０ 光ファイバー
１ コア
２ クラッド

Claims (10)

1. （ｉ）一端から入射された光を他端に向けて伝送可能な光透過性樹脂からなるコア材、及び、（ii）前記コア材の周囲を被覆している、前記コア材よりも屈折率が低いクラッド材であって、前記クラッド材は光透過性樹脂と該光透過性樹脂中に分散された酸化亜鉛粒子とを含む、クラッド材、
   を含む、側面発光型光ファイバー。
2. 前記コア材はアクリル系ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル及び酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体からなる群より選ばれる光透過性ポリマーからなる、請求項１記載の側面発光型光ファイバー。
3. 前記コア材はメタクリルポリマーからなる、請求項２記載の側面発光型光ファイバー。
4. 前記酸化亜鉛粒子はクラッド材の重量を基準として０．１５〜３０重量％の量で含まれる、請求項１〜３のいずれか１項記載の側面発光型光ファイバー。
5. 前記クラッド材は場合により前記酸化亜鉛粒子以外の光散乱粒子を含み、そして前記酸化亜鉛粒子は、単層もしくはＸ層の多層クラッド材中に下記計算式によって導かれる値Ｙが０．１〜３．０となるように含まれる、請求項１〜３のいずれか１項記載の側面発光型光ファイバー。
   Ｙ ＝（層１中の酸化亜鉛粒子と該粒子以外の光散乱粒子との合計（光散乱粒子）の重量 ％ × 層１の厚み（ｍｍ）） ＋
   （層２中の光散乱粒子の重量％ × 層２の厚み（ｍｍ）） ＋ ・・・
   （層Ｘ中の光散乱粒子の重量％ × 層Ｘの厚み（ｍｍ））
6. 前記酸化亜鉛粒子は、単層もしくはＸ層の多層クラッド材中に上記計算式によって導かれる上記値Ｙが０．２〜１．０となるように含まれる、請求項５記載の側面発光型光ファイバー。
7. 前記酸化亜鉛粒子は０．１〜１０μｍの粒子径である、請求項１〜６のいずれか１項記載の側面発光型光ファイバー。
8. コア材及びクラッド材のみからなる、請求項１〜７いずれか１項記載の側面発光型光ファイバー。
9. 請求項１〜８のいずれか１項記載の側面発光型光ファイバーと、
   前記光ファイバーの少なくとも一端から光を入射させるための光源と、
   を含む、発光装置。
10. 前記光ファイバーの両端から光を入射させる、請求項９記載の発光装置。

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