JP2670240B2 - Method for manufacturing light-focusing optical plastic element - Google Patents

Method for manufacturing light-focusing optical plastic element

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JP2670240B2
JP2670240B2 JP6247748A JP24774894A JP2670240B2 JP 2670240 B2 JP2670240 B2 JP 2670240B2 JP 6247748 A JP6247748 A JP 6247748A JP 24774894 A JP24774894 A JP 24774894A JP 2670240 B2 JP2670240 B2 JP 2670240B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光集束光学プラスチッ
ク素子(Light-focusing plastic optical elements )
の製造方法、より詳しくは大径で、優れた撮像特性を有
する光集束プラスチックロッド(LFPR;Light-focu
sing plastic rod)等の光集束光学プラスチック素子の
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a light-focusing plastic optical element.
Manufacturing method, more specifically, a large-diameter, light-focusing plastic rod (LFPR; Light-focu) with excellent imaging characteristics.
sing plastic rod) and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】光集束ロッド(LFR;Light-focusing
rods )は、傾斜係数(GRIN)式光学素子である。
LFRの屈折率分布は中心軸から周縁に広がる放物線に
なっている。このような特性のために、入射光はロッド
内をジグザグに進行し、その出口端の後方の外側空間で
集束する(焦点が合う)。この事実がLFRを凹レンズ
として作用させ、一般的に「光集束ロッド」と呼ばれ
る。
2. Description of the Related Art Light-focusing rod (LFR)
rods) are gradient coefficient (GRIN) type optical elements.
The refractive index distribution of LFR is a parabola extending from the central axis to the periphery. Due to these properties, the incident light travels in a zigzag manner within the rod and is focused (focused) in the outer space behind its exit end. This fact makes the LFR act as a concave lens and is commonly referred to as a "light focusing rod".

【0003】光学素子には、三つのタイプがあり、前述
の放物線状屈折率を有し円筒状をなしている。すなわ
ち、GIタイプの光ファイバー、GRINロッドおよび
ウッドレンズである。これらの画像伝送原理は同じであ
るが、その伝送長さとカテゴリーはそれぞれ異なる。こ
れらのうちで、GIタイプの光ファイバー(例えば、シ
リカ・シリーズ・ファイバー)は、最も長く普通数百メ
ートルより長く、さらには十数キロメートルにまでもな
り、光通信システムの伝送媒体として使用される。GR
INロッドは中間の長さであり、画像伝送システム、光
ファイバー結合装置および検出センサーとして使用でき
る。概して、これらの装置は内径よりも長くなっている
が、光ファイバーとしては使用されず、GRINロッド
に分類される。一方、ウッドレンズは、その内径よりも
短く薄いレンズの形態をなしており、主として画像伝送
および光集束に使用される。
There are three types of optical elements, which have the above-mentioned parabolic refractive index and are cylindrical. GI type optical fiber, GRIN rod and wood lens. These image transmission principles are the same, but their transmission lengths and categories are different. Of these, GI type optical fibers (eg silica series fibers) are the longest, usually longer than a few hundred meters and even up to a dozen kilometers, and are used as transmission media in optical communication systems. GR
The IN rod is of intermediate length and can be used as an image transmission system, fiber optic coupler and detection sensor. Generally, these devices are longer than the inner diameter, but are not used as optical fibers and are classified as GRIN rods. Wood lenses, on the other hand, take the form of lenses that are shorter and thinner than their inner diameter and are mainly used for image transmission and light focusing.

【0004】現在に至るまでに、LFPRの製造に関す
る多数の報告書や特許が出されてきいる。例えば、米国
特許第3,718,383号(1973年)、同第3,
861,160号(1974年)および同第4,58
1,252号(1986年)には非溶媒膨張拡散方法が
開示されている。この方法は、種々のモノマーを非溶媒
と溶媒との混合物を用いてプラスチックロッドに拡散さ
せる工程と、これらのモノマーを重合させて特定の屈折
率拡散をもたせる工程とからなる。この種の方法は、モ
ノマーの拡散勾配で利点が得られ、屈折率の放物線状拡
散を形成する。
To date, numerous reports and patents have been issued regarding the manufacture of LFPR. For example, U.S. Pat. No. 3,718,383 (1973), U.S. Pat.
861,160 (1974) and 4,58
No. 1,252 (1986) discloses a non-solvent expansion diffusion method. This method comprises the steps of diffusing various monomers into a plastic rod using a mixture of non-solvent and solvent, and polymerizing these monomers to provide a particular refractive index diffusion. This type of method benefits from the diffusion gradient of the monomers, forming a parabolic diffusion of the refractive index.

【0005】さらに、オオツカ文献には、紫外線誘導共
重合方法が開示されている。この方法において、モノマ
ー溶剤の補充は重合化の収縮に起因して生じるバブル形
成を回避するように調整される[Y.オオツカ、Appl. Op
t., Vol.24, No.24 (1985),4316]。加うるに、オオツカ
のグループは、2段階の共重合方法をも発明して光集束
プラスチックロッドを製造している。例えば、気相転送
方法[Y.オオツカ、Appl. Opt., Vol.22, No.3 (1985),
413]は、部分的に重合化されたゲルロッドを準備する
工程と、このロッドをトリフルオロエチル・メタクリレ
ート蒸気の雰囲気に置く工程と、これに続いて熱処理を
加えてGRINロッドを作り出す工程とからなる。
Further, the Otsuka literature discloses an ultraviolet-induced copolymerization method. In this method, monomer solvent replenishment is adjusted to avoid bubble formation caused by polymerization shrinkage [Y. Otsuka, Appl. Op.
t., Vol.24, No.24 (1985), 4316]. In addition, Otsuka's group also invented a two-step copolymerization process to produce light-focusing plastic rods. For example, the vapor phase transfer method [Y. Otsuka, Appl. Opt., Vol.22, No.3 (1985),
413] consists of preparing a partially polymerized gel rod, placing the rod in an atmosphere of trifluoroethyl methacrylate vapor, and then subjecting it to heat treatment to create a GRIN rod. .

【0006】J.Appl.Polym.Sci.,(Vol.26,(1983),2907-
2915) に開示された方法は、部分的に重合されたゲルロ
ッドを2,2,3,3−テトラフルオロプロピル・メタ
クリレート(2,2,3,3-tetrafluoropropy methacrylate)
に浸漬させ、窒素雰囲気下で熱処理する工程からなる。
Appl.Opt.,(Vol.20,No.13,(1981),2319)に開示された方
法も2段階共重合工程であり、ジエチレン・グリコール
・バイサリル炭酸塩(diethylene glycol bisallyl carb
onate)を重合させて部分的に重合されたゲルロッドを形
成する工程と、このゲルロッドを窒素雰囲気下でフルオ
ロエチル・メタクリレート(fluoroethyl methacrylate)
に浸漬させる工程とからなる。
J. Appl. Polym. Sci., (Vol.26, (1983), 2907-
2915) discloses a method in which a partially polymerized gel rod is treated with 2,2,3,3-tetrafluoropropy methacrylate.
And a heat treatment in a nitrogen atmosphere.
The method disclosed in Appl. Opt., (Vol.20, No.13, (1981), 2319) is also a two-step copolymerization process, and uses diethylene glycol bisallyl carb.
onate) to form a partially polymerized gel rod, and the gel rod is heated under a nitrogen atmosphere to produce fluoroethyl methacrylate.
And a step of immersing in.

【0007】オオツカ他によって発明された2段階共重
合工程によって得られた全ての光集束プラスチックロッ
ドは、交差結合構造を有しており、従って、さらに光フ
ァイバーに仕上げることはできない。界面−ゲル共重合
方法についてもオオツカによって報告されている(Appl.
Opt.Vol.27,No.3,486)。この方法によって、共重合相が
モノマーとポリマー基質間の界面で形成されたゲル相か
ら徐々に形成される。勾配率プロフィールはポリマー基
質の壁に形成されたゲル相から得られる。
All the light-focusing plastic rods obtained by the two-step copolymerization process invented by Otsuka et al. Have a cross-linking structure and therefore cannot be further finished into optical fibers. The interfacial-gel copolymerization method was also reported by Otsuka (Appl.
Opt. Vol.27, No.3, 486). By this method, the copolymer phase is gradually formed from the gel phase formed at the interface between the monomer and the polymer matrix. Gradient rate profiles are obtained from the gel phase formed on the walls of the polymer matrix.

【0008】さらに、米国特許第4,022,855号
(1977年)および日本国特願昭第60−11951
0号(1985年)には、プラスチック光ファイバーの
プリフォームを製造する遠心分離キャスティング法が開
示されている。
Further, US Pat. No. 4,022,855 (1977) and Japanese Patent Application No. 60-11951
No. 0 (1985) discloses a centrifugal casting method for producing preforms for plastic optical fibers.

【0009】上述した方法は全て放物線状屈折率分散を
有しLFRを製造する異なるアプローチを採っており、
ロッドの収縮を回避している。しかし、これらの方法は
全て複雑な処理工程と装置を必要とする。例えば、紫外
線誘共重合においては、紫外線を発生させる装置が必要
である。これ以外にも、製造されたLFRの収縮を回避
するために、上述の方法によって作られたプラスチック
ロッドの直径を限定し、画像を伝送するのに使用できる
部分を比較的小さくしているので、時には伝送される画
像に歪みが生ずることがある。
The above methods all take different approaches to produce LFR with parabolic index dispersion,
Avoids contraction of the rod. However, all of these methods require complicated processing steps and equipment. For example, in ultraviolet-induced copolymerization, a device that generates ultraviolet rays is required. In addition to this, in order to avoid shrinkage of the manufactured LFR, the diameter of the plastic rod made by the above method is limited and the area available for transmitting images is relatively small, Sometimes the transmitted image is distorted.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一つ
の課題は、光集束光学プラスチック素子を製造するため
の簡単な方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one object of the present invention is to provide a simple method for manufacturing light-focusing optical plastic components.

【0011】本発明の他の課題は、大径でかつ優れた撮
像特性を有する光集束プラスチックロッドを製造する方
法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light focusing plastic rod having a large diameter and excellent imaging characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
めに、本発明の方法は、a)プリポリマー透明プリフォ
ームを準備する工程と;b)該プリフォームを、互いに
異なる反応度を有するつ以上のモノマーを含んでいる
溶液に浸漬させて、モノマーの一部を該プリフォームに
浸透させるとともに拡散させ、これによって該プリフォ
ームを膨張させる工程と;c)該プリフォームが完全に
膨張してプラスチック部材が成形された後、プリフォー
ム内に拡散されたモノマーを共重合させる工程とを含
み;さらに好ましくは、d)プラスチック部材を光学素
子に作り上げる工程とを含んでいる。
To achieve the above objects, the method of the present invention comprises the steps of a) providing a prepolymer transparent preform; and b) having different reactivity from each other. two or more of the monomers is immersed in a solution containing a part of the monomer is diffused with infiltrating the preform, whereby the step of inflating the preform; c) the preform is fully expanded And then copolymerizing the diffused monomers in the preform after molding the plastic member; and more preferably, d) forming the plastic member into an optical element.

【0013】本発明によれば、プリポリマーは線状ポリ
マー(リニアポリマー)でよく、従って、生成されたプ
ラスチック製品はさらに光ファイバーに作り上げること
ができる。
According to the invention, the prepolymer may be a linear polymer, so that the plastic product produced can be further made into optical fibers.

【0014】また本発明によれば、各モノマーのゲル作
用および異なる反応比のために、プリポリマー・プリフ
ォームが完全に膨張して均質化した後、大きい反応比を
有するモノマーが膨張ゾーンの外側よりもより早い段階
でプリフォームの膨張ゾーンにおいて、さらに、より急
速に消費されるようにしてまず最初に重合化されるか、
あるいは共重合化される。この作用が、モノマーをして
連続的に膨張ゾーンに補うように膨張ゾーンの外側でよ
り大きい反応をせしめる。このメカニズムが、重合化を
プリフォームの中央からその周辺に向かって進行させる
が、これはオオツカのプロセスとは逆である。従って、
中央から周辺への放物線状屈折率プロフィールが形成さ
れ、大きい伝送域と優れた撮像特性を有する光学的プラ
スチック素子を得ることができる。
Also according to the present invention, due to the gel action of each monomer and the different reaction ratio, after the prepolymer preform is completely expanded and homogenized, the monomer having a large reaction ratio is outside the expansion zone. In the expansion zone of the preform at an earlier stage than it is first polymerized with more rapid consumption,
Alternatively, it is copolymerized. This action causes the monomer to undergo a greater reaction outside the expansion zone to continuously supplement the expansion zone. This mechanism causes polymerization to proceed from the center of the preform towards its periphery, which is the opposite of the Otsuka process. Therefore,
A parabolic refractive index profile is formed from the center to the periphery, and an optical plastic device having a large transmission range and excellent imaging characteristics can be obtained.

【0015】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0016】本発明の方法によれば、プリポリマーは優
れた透過性を有し、線状(リニア)プリポリマーないし
は交差結合プリポリマーとなる。例えば、PMMA(ポ
リ・メチル・メタクリレート)、PEGDMA(ポリ・
エチレン・グリコール・ジメチル・アクリレート)、P
ST(ポリスチレン)およびPVB(ポリ・ビニル・ベ
ンゾエート)が本発明のプリポリマーとして使用するの
に適している。光ファイバーが所望の場合は、当然線状
(リニア)構造を有する(ポリ・メチル・メタクリレー
トのような)プリポリマーをプリフォーム材料として選
ぶ必要がある。プリポリマー・プリフォームの形状はロ
ッド、プレートあるいは球形とすることができる。プリ
フォームは、さらに光ファイバーに仕上げようとする場
合にはロッド状であるのが好ましい。プリポリマー・プ
リフォームの製造方法は、例えば射出成形法、キャステ
ィング法とすることができるが、これら二つの方法のみ
に限定するものではない。
According to the method of the present invention, the prepolymer has excellent permeability and becomes a linear prepolymer or a cross-linked prepolymer. For example, PMMA (poly methyl methacrylate), PEGDMA (poly
Ethylene / glycol / dimethyl / acrylate), P
ST (polystyrene) and PVB (polyvinyl benzoate) are suitable for use as the prepolymer of the present invention. If an optical fiber is desired, it is of course necessary to choose a prepolymer (such as polymethylmethacrylate) with a linear structure as the preform material. The prepolymer preform may be rod, plate or spherical in shape. The preform is preferably rod-shaped when it is desired to finish it into an optical fiber. The method for producing the prepolymer / preform can be, for example, an injection molding method or a casting method, but is not limited to these two methods.

【0017】浸漬に使用する溶液のモノマーは、異なる
反応比を有し、非常に近い密度と溶解度パラメータを有
しているのが好ましい。2要素モノマー系を使用する場
合、その一つのモノマーの反応比が>1で、もう一つの
モノマーの反応比が<1であるのが好ましい。使用する
モノマーの重量比は、所定の範囲でなければならない。
しかし、異なる重量比が異なるモノマーに使用される。
The monomers of the solution used for soaking preferably have different reaction ratios and very close density and solubility parameters. When using a two-element monomer system, it is preferred that the reaction ratio of one monomer be> 1 and the reaction ratio of the other monomer be <1. The weight ratio of the monomers used should be in the given range.
However, different weight ratios are used for different monomers.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の方法を実施するための好ましい実施
態様につき次に説明する。
The preferred embodiment for carrying out the method of the present invention will now be described.

【0019】本実施態様において、ポリ・メチル・メタ
クリレート(PMMA)ロッドをプリポリマー・プリフ
ォームとして使用し、モノマーとしてメチル・メタクリ
レート(MMA)とビニル・ベンゾエート(VB)のみ
を含む溶液を、プリポリマー・プリフォームを浸漬させ
るのに使用する。
In this embodiment, a polymethylmethacrylate (PMMA) rod is used as a prepolymer preform, and a solution containing only methyl methacrylate (MMA) and vinyl benzoate (VB) as monomers is used as a prepolymer. -Used to soak the preform.

【0020】図1の(A)を参照すると、PMMAプリ
ポリマー・ロッド13が、コモノマー(MMA/VB=
4/1;重量比)と重合開始剤としてAIBN(α,
α’−アゾビシソブチロニトリル( α,α’-azobisiso
butyronitrile),1%の濃度)との混合物14中に浸漬
されている。これら全ての部材がガラス管15内に配置
され、シリコン栓12によって封止されテープ11でシ
ールされている。
Referring to FIG. 1A, the PMMA prepolymer rod 13 has a comonomer (MMA / VB =
4/1; weight ratio) and AIBN (α,
α'-azobisisobutyronitrile (α, α'-azobisiso
butyronitrile), 1% concentration). All of these members are placed in the glass tube 15, sealed with a silicon stopper 12 and sealed with a tape 11.

【0021】膨張温度(T1 )で処理される図1の
(B)に示す膨張工程中、PMMAロッド13は徐々に
消滅し、膨張ゲル16が増加してくる。PMMAロッド
13が完全に消滅し、膨張ゲル16が最大に増加する
と、温度が完全な共重合化(図1の(C))のための共
重合化温度(T2 )にまで上昇する。二つの端を切断し
この両端面を研磨して得られたLFPR(図1の
(D))は、曇った部分18と、勾配率の拡散した透明
部分17とから構成されている。
During the expansion step shown in FIG. 1 (B), which is processed at the expansion temperature (T 1 ), the PMMA rod 13 gradually disappears and the expanded gel 16 increases. When the PMMA rod 13 disappears completely and the expanded gel 16 increases to the maximum, the temperature rises to the copolymerization temperature (T 2 ) for complete copolymerization (FIG. 1 (C)). The LFPR (FIG. 1 (D)) obtained by cutting the two ends and polishing the both end faces is composed of a clouded part 18 and a transparent part 17 with a gradient rate diffusion.

【0022】上述の好ましい実施態様によって調製され
たLFPRは、画像を伝送する大きい域、すなわち、高
いRc/Rp(>90%) (ここに、RcはLFPRの活動半径
で、その屈折率は二次曲線分散を呈し、RpはLFPR
の半径)と、低いA(屈折率分散定数)を有する。従っ
て、伝送された画像は歪むことはない。
The LFPR prepared according to the preferred embodiment described above has a large image-carrying area, namely a high Rc / Rp (> 90%) (where Rc is the active radius of the LFPR and its refractive index is two. Presents a quadratic curve variance and Rp is LFPR
Radius) and a low A (refractive index dispersion constant). Therefore, the transmitted image is not distorted.

【0023】本発明の方法について以下の実施例に基づ
きさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定さるものではない。
The method of the present invention will be described more specifically based on the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0024】実施例1 MMAモノマー(マーク・カンパニー製,ドイツ連邦共
和国;EPグレード)と0.2重量%のAIBN(ハナ
ワ・カンパニー製,日本;EPグレード)との混合物を
ガラス管(内径4mm)内に配備し、水浴内において4
2℃で20時間加熱した。得られたPMMAプリポリマ
ー・ロッドを取り出し、コモノマー[MMA/VB(東
京苛性株式会社製,日本;Rグレード)=4/1]と、
重合開始剤AIBN(0.05重量%)との混合物の入
っている別のガラス管(内径14mm)に配備し、36
℃で約10時間加熱し、PMMAロッドを膨張し、60
℃の温度に上昇させて完全に重合化させた。得られたプ
ラスチック・ロッドを取り出して、適当な長さに切断し
て切断端面を研磨してLFPRを調製した。このLFP
Rの光学的特性を表1に示す。
Example 1 A glass tube (internal diameter 4 mm) of a mixture of MMA monomer (Mark Company, Federal Republic of Germany; EP grade) and 0.2% by weight of AIBN (Hanawa Company, Japan; EP grade). Placed inside, 4 in the water bath
Heated at 2 ° C. for 20 hours. The obtained PMMA prepolymer rod was taken out, and the comonomer [MMA / VB (manufactured by Tokyo Caustic Co., Ltd., Japan; R grade) = 4/1] was used.
It is placed in another glass tube (inner diameter 14 mm) containing a mixture with a polymerization initiator AIBN (0.05% by weight), and 36
Heat at ℃ for about 10 hours, expand the PMMA rod,
The temperature was raised to 0 ° C. to allow complete polymerization. The obtained plastic rod was taken out, cut into an appropriate length, and the cut end face was polished to prepare LFPR. This LFP
The optical characteristics of R are shown in Table 1.

【0025】実施例2 実施例1で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、AIBNの濃度が0.075重量%に変更されてい
ることのみ異なる。ここで調製されたLFPRの光学特
性を表1に示す。
Example 2 A process similar to that described in Example 1 was used. However, the only difference is that the AIBN concentration is changed to 0.075% by weight. Table 1 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0026】実施例3 実施例1で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、AIBNの濃度が0.1重量%に変更されているこ
とのみ異なる。ここで調製されたLFPRの光学特性を
表1に示す。
Example 3 A process similar to that described in Example 1 was used. However, the only difference is that the AIBN concentration is changed to 0.1% by weight. Table 1 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1に示したように、Rc/Rpの値は9
0%よりも大きく、本発明によって形成されたLFPR
が優れた画像伝送特性を有していることを示している。
さらに、重合開始剤の濃度はLFPRの光学特性に影響
を与えないことをも示している。
As shown in Table 1, the value of Rc / Rp is 9
LFPR formed by the present invention greater than 0%
Have excellent image transmission characteristics.
Further, it is shown that the concentration of the polymerization initiator does not affect the optical characteristics of LFPR.

【0029】上述の三つの実施例のLFPRにおける屈
折率分散を図2に示す。図2に示すように、屈折率分散
はその中心軸から周辺に広がるほぼ放物線状である。図
3は実施例3によって調製されたLFPRの3次元的屈
折率分散を示す。
FIG. 2 shows the refractive index dispersion in the LFPR of the above-mentioned three examples. As shown in FIG. 2, the refractive index dispersion has a substantially parabolic shape extending from its central axis to the periphery. FIG. 3 shows the three-dimensional refractive index dispersion of LFPR prepared according to Example 3.

【0030】実施例4 MMAモノマー(マーク・カンパニー製,ドイツ連邦共
和国;EPグレード)と0.2重量%のAIBN(ハナ
ワ・カンパニー製,日本;EPグレード)との混合物を
ガラス管(内径4mm)内に配備し、水浴内において4
2℃で20時間加熱した。得られたPMMAプリポリマ
ー・ロッドを取り出し、コモノマー[MMA/VB(東
京苛性株式会社製,日本;R段階)=4/1]と、重合
開始剤AIBN(0.075重量%)との混合物の入っ
ている別のガラス管(内径14mm)に配備し、36℃
で約10時間加熱し、PMMAロッドを膨張し、57.
5℃の温度に上昇させて完全に重合化させた。得られた
プラスチック・ロッドを取り出して、適当な長さに切断
して切断端面を研磨してLFPRを調製した。このLF
PRの光学的特性を表2に示す。
Example 4 A mixture of MMA monomer (Mark Company, Federal Republic of Germany; EP grade) and 0.2% by weight of AIBN (Hanawa Company, Japan; EP grade) in a glass tube (inner diameter 4 mm). Placed inside, 4 in the water bath
Heated at 2 ° C. for 20 hours. The obtained PMMA prepolymer rod was taken out, and a mixture of a comonomer [MMA / VB (manufactured by Tokyo Caustic Co., Ltd., Japan; R stage) = 4/1] and a polymerization initiator AIBN (0.075% by weight) was used. It is placed in another glass tube (internal diameter 14 mm), and the temperature is 36 ° C.
And heat the PMMA rod for about 10 hours to expand the PMMA rod.
The temperature was raised to 5 ° C. for complete polymerization. The obtained plastic rod was taken out, cut into an appropriate length, and the cut end face was polished to prepare LFPR. This LF
Table 2 shows the optical characteristics of PR.

【0031】実施例5 実施例4で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、膨張温度(T1 )が40℃に変更されていることの
み異なる。ここで調製されたLFPRの光学特性を表2
に示す。
Example 5 A process similar to that described in Example 4 was used. However, the only difference is that the expansion temperature (T 1 ) is changed to 40 ° C. The optical properties of the LFPR prepared here are shown in Table 2.
Shown in

【0032】実施例6 実施例4で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、T1 が44℃に変更されていることのみ異なる。こ
こで調製されたLFPRの光学特性を表2に示す。
Example 6 A process similar to that described in Example 4 was used. However, the only difference is that T 1 is changed to 44 ° C. Table 2 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表2に示したように、Rc/Rpの値は9
6%よりも大きく、本発明によって形成されたLFPR
が優れた画像伝送特性を有していることを示している。
さらに、膨張温度は、LFPRの光学特性に影響を与え
ないことをも示している。
As shown in Table 2, the value of Rc / Rp is 9
LFPR formed by the present invention greater than 6%
Have excellent image transmission characteristics.
Further, it is shown that the expansion temperature does not affect the optical characteristics of LFPR.

【0035】実施例7 MMAモノマー(マーク・カンパニー製,ドイツ連邦共
和国;EPグレード)と0.2重量%のAIBN(ハナ
ワ・カンパニー製,日本;EPグレード)との混合物を
ガラス管(内径4mm)内に配備し、水浴内において4
2℃で20時間加熱した。得られたPMMAプリポリマ
ー・ロッドを取り出し、コモノマー[MMA/VB(東
京苛性株式会社製,日本;Rグレード)=4/1]と、
重合開始剤AIBN(0.05重量%)との混合物の入
っている別のガラス管(内径14mm)に配備し、40
℃で約10時間加熱し、PMMAロッドを膨張し、5
7.5℃の温度に上昇させて完全に重合化させた。得ら
れたプラスチック・ロッドを取り出して、適当な長さに
切断して切断端面を研磨してLFPRを調製した。この
LFPRの光学的特性を表3に示す。
Example 7 A glass tube (inner diameter: 4 mm) of a mixture of MMA monomer (Mark Company, Germany; EP grade) and 0.2% by weight of AIBN (Hanawa Company, Japan; EP grade). Placed inside, 4 in the water bath
Heated at 2 ° C. for 20 hours. The obtained PMMA prepolymer rod was taken out, and the comonomer [MMA / VB (manufactured by Tokyo Caustic Co., Ltd., Japan; R grade) = 4/1] was used.
It is placed in another glass tube (inner diameter 14 mm) containing a mixture with a polymerization initiator AIBN (0.05% by weight), and 40
Heat at ℃ for about 10 hours, expand the PMMA rod,
The temperature was raised to 7.5 ° C. for complete polymerization. The obtained plastic rod was taken out, cut into an appropriate length, and the cut end face was polished to prepare LFPR. Table 3 shows the optical characteristics of this LFPR.

【0036】実施例8 実施例7で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、重合化温度(T2 )が60℃に変更されていること
のみ異なる。ここで調製されたLFPRの光学特性を表
3に示す。
Example 8 A process similar to that described in Example 7 was used. However, the only difference is that the polymerization temperature (T 2 ) is changed to 60 ° C. Table 3 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0037】実施例9 実施例7で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、T2 が62.5℃に変更されていることのみ異な
る。ここで調製されたLFPRの光学特性を表3に示
す。
Example 9 A process similar to that described in Example 7 was used. However, the only difference is that T 2 is changed to 62.5 ° C. Table 3 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0038】実施例10 実施例7で説明したのと同様の工程を使用した。ただ
し、T2 が65℃に変更されていることのみ異なる。こ
こで調製されたLFPRの光学特性を表3に示す。
Example 10 A process similar to that described in Example 7 was used. However, the only difference is that T 2 is changed to 65 ° C. Table 3 shows the optical characteristics of the LFPR prepared here.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】表3に示したように、Rc/Rpの値は9
7%よりも大きく、本発明によって形成されたLFPR
が優れた画像伝送特性を有していることを示している。
さらに、重合化温度はLFPRの光学特性に影響を与え
ないことをも示している。
As shown in Table 3, the value of Rc / Rp is 9
LFPR formed by the present invention greater than 7%
Have excellent image transmission characteristics.
It also shows that the polymerization temperature does not affect the optical properties of LFPR.

【0041】実施例11 実施例1で形成されたLFPRの画像伝送特性を、図4
に示した装置を使用してさらに試験した。図4におい
て、44はカメラ、43はLFPR、45は光線、42
はスライド、41は光源である。物体がスライド42に
取り付けられると、その画像がカメラ44によって撮影
される。図5は、長さ29mm、直径9mmのLFPR
を介する7mm四方のチェックパターンの画像を示す。
図5に示すように、本発明のLFPRは、優れた画像特
性を有し、伝送された画像は歪むことはない。
Example 11 The image transmission characteristics of the LFPR formed in Example 1 are shown in FIG.
Further testing was done using the equipment shown in. In FIG. 4, 44 is a camera, 43 is LFPR, 45 is a light beam, 42
Is a slide, and 41 is a light source. When the object is attached to the slide 42, its image is taken by the camera 44. Figure 5 shows the LFPR with a length of 29 mm and a diameter of 9 mm.
The image of the check pattern of 7 mm square through is shown.
As shown in FIG. 5, the LFPR of the present invention has excellent image characteristics and the transmitted image is not distorted.

【0042】比較例 この比較例において、紫外線誘導共重合化法によって形
成されたLFPRを得て、実施例11で説明したと同様
の装置を使用して試験した。画像を図6に示す。
Comparative Example In this comparative example, LFPR formed by the UV-induced copolymerization method was obtained and tested using the same equipment as described in Example 11. The image is shown in FIG.

【0043】以下、本発明の好ましい実施態様を要約す
る。
The preferred embodiments of the present invention are summarized below.

【0044】(1)a)プリポリマー透明プリフォーム
を準備する工程と; b)プリポリマー・プリフォームを、互いに異なる反応
度を有する一つ以上のモノマーを含んでいる溶液に浸漬
させて、モノマーの一部をプリフォームに浸透させると
ともに拡散させ、これによってプリポリマー・プリフォ
ームを膨張させる工程と; c)プリフォームが完全に膨張してプラスチック部材が
成形された後、プリフォーム内に拡散されたモノマーを
共重合させる工程と;からなる光集束光学プラスチック
素子を製造する方法。
(1) a) preparing a prepolymer transparent preform; and b) immersing the prepolymer preform in a solution containing one or more monomers having different reactivities from each other to obtain the monomers. Infiltrating and diffusing a portion of the preform into the preform, thereby expanding the prepolymer preform; and c) after the preform has fully expanded to form the plastic member and then diffused into the preform. A step of copolymerizing the above-mentioned monomer;

【0045】(2)前記プリポリマーが、リニアポリマ
ーである上記(1)の方法。
(2) The method according to (1) above, wherein the prepolymer is a linear polymer.

【0046】(3)リニアポリマーが、ポリ・メチル・
メタクリレートである上記(1)の方法。
(3) The linear polymer is polymethyl
The method of (1) above, which is a methacrylate.

【0047】(4)モノマーが、4:1の重量比である
メチル・メタクリレートとビニル・ベンゾエートである
上記(1)の方法。
(4) The method according to (1) above, wherein the monomers are methyl methacrylate and vinyl benzoate in a weight ratio of 4: 1.

【0048】(5)プリフォームが、ロッド状である上
記(1)の方法。
(5) The method according to (1) above, wherein the preform is rod-shaped.

【0049】(6)プリフォームが、球状である上記
(1)の方法。
(6) The method according to (1) above, wherein the preform is spherical.

【0050】(7)各モノマーの溶解パラメータが、他
のモノマーの溶解パラメータに近い上記(1)の方法。
(7) The method according to (1) above, wherein the solubility parameter of each monomer is close to the solubility parameter of another monomer.

【0051】(8)プリフォームが、射出成形によって
形成される上記(1)の方法。
(8) The method of (1) above, wherein the preform is formed by injection molding.

【0052】(9)プリポリマーが、交差結合プリポリ
マーである上記(1)の方法。
(9) The method according to (1) above, wherein the prepolymer is a cross-linked prepolymer.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明に使用するプリポリマーは、線状
(リニア)ポリマーでよいため、生成されたプラスチッ
ク製品からさらに光ファイバーを作ることができるとい
った効果がある。
Since the prepolymer used in the present invention may be a linear polymer, there is an effect that an optical fiber can be further produced from the produced plastic product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法の一例を示す工程図で、(A)はプ
リポリマーロッドのコモノマー溶液中に浸漬する工程を
示す図、(B)は膨張温度でコモノマーとAIBNとを
含む溶液中でプリポリマーを膨張する工程を示す図、
(C)は重合化温度における共重合化を示す図、(D)
は端面を研磨した後、得られたLFPRを示す図であ
る。
FIG. 1 is a process diagram showing an example of the method of the present invention, (A) is a diagram showing a process of immersing a prepolymer rod in a comonomer solution, and (B) is a solution containing a comonomer and AIBN at an expansion temperature. Diagram showing the step of expanding the prepolymer,
(C) is a diagram showing copolymerization at a polymerization temperature, (D)
FIG. 4 is a diagram showing LFPR obtained after polishing the end face.

【図2】実施例1−3によって得られたLFPRの種々
のAIBN濃度における屈折率と半径比(r/Rp)2 との関
係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the refractive index and the radius ratio (r / Rp) 2 of LFPR obtained in Example 1-3 at various AIBN concentrations.

【図3】実施例3で調製されたLFPRの3次元屈折率
分散を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a three-dimensional refractive index dispersion of LFPR prepared in Example 3.

【図4】LFPRを介して伝送された画像を試験するの
に使用された装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an apparatus used to test images transmitted over LFPR.

【図5】本発明により製造されたLFPRによって伝送
された画像を示す図である。
FIG. 5 shows an image transmitted by LFPR manufactured according to the present invention.

【図6】紫外線共重合化法により製造されたLFPRに
よって伝送された画像を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an image transmitted by LFPR manufactured by an ultraviolet copolymerization method.

【図7】SIタイプの光ファイバーの最大許容角度の意
味を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the meaning of the maximum allowable angle of an SI type optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 テープ 12 シリコン栓 13 PMMAプリポリマー・ロッド 14 混合物 15 ガラス管 16 膨張ゲル 17 透明域 18 曇った域 41 光源 42 スライド 43 LFPR 44 カメラ 45 光線 11 Tape 12 Silicon Stopper 13 PMMA Prepolymer Rod 14 Mixture 15 Glass Tube 16 Expanding Gel 17 Clear Area 18 Cloudy Area 41 Light Source 42 Slide 43 LFPR 44 Camera 45 Light Ray

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 a)プリポリマー透明プリフォームを準
備する工程と; b)該プリフォームを、互いに異なる反応度を有する
つ以上のモノマーを含んでいる溶液に浸漬させて、モノ
マーの一部を該プリフォームに浸透させるとともに拡散
させ、これによって該プリフォームを膨張させる工程
と; c)該プリフォームが完全に膨張してプラスチック部材
が成形された後、プリフォーム内に拡散されたモノマー
を共重合させる工程と; からなる光集束光学プラスチック素子の製造方法。
1. A a) preparing a prepolymer transparent preform; a b) said preform is immersed in a solution containing two <br/> one or more monomers having different reactivity from each other, Infiltrating and diffusing a portion of the monomer into the preform, thereby expanding the preform; and c) diffusing into the preform after the preform has fully expanded to form a plastic part. A step of copolymerizing the obtained monomer, and a method for producing a light-focusing optical plastic element comprising:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS547940A (en) * 1977-06-20 1979-01-20 Mitsubishi Electric Corp Production of optical transmission mdedium
JPH06308336A (en) * 1993-04-20 1994-11-04 Mitsubishi Rayon Co Ltd Production of distributed refractive index type optical fiber

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS547940A (en) * 1977-06-20 1979-01-20 Mitsubishi Electric Corp Production of optical transmission mdedium
JPH06308336A (en) * 1993-04-20 1994-11-04 Mitsubishi Rayon Co Ltd Production of distributed refractive index type optical fiber

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