JPH03259101A - 画像伝送体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は屈折率分布の中心が光伝送体の中心より偏心し
た光伝送体に関するものであり、該光伝送体は特定の方
向から画像が入射した場合のみ画像伝送が可能であると
いう特徴を備えており、このため光コンピュータ、光メ
モリなど光スイツチング機能を有するデバイスとして使
用できる。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］屈折率
分布型光伝送体は画像伝送を行なうことができることか
らこの屈折率分布光伝送体を多数本平行に配列したアレ
イは複写機、電子黒板或いはファクシミリの画像読取装
置として有用に活用されている。これらの屈折率分布型
光伝送体は屈折率分布の中心と光伝送体の中心とがは父
゛一致したものであるため、画像伝送を行なうことがで
きるのであるが、これらの中心が重ならない屈折率分布
型光伝送体については現在までのところ知られていない
。

［課題を解決するための手段１ 本発明は屈折率分布の中心と、光伝送体の中心が一致し
てなく、かつ、屈折率分布の中心から外周に向かって連
続的に屈折率が連続的に変化していることを特徴とする
画像伝送体にある。

ここで屈折率は光伝送体の内側より外側へ向って連続的
に減少又は増加している。この光伝送体は、例えば以下
の方法により作成することができる。

重合体と常温で液状の単量体とからなる重合性混合物で
あって屈折率が異なる２種類以上の重合性混合物を偏心
複合紡糸ノズル等を用いて積層構造体で所定の形状に成
形し各層間で重合性混合物の単量体を相互に拡散移動さ
せた後重合・硬化させる 本発明を実施するに際して用いる重合体としては、メチ
ルメタクリレート単独重合体、弗素化アルキルメタクリ
レート単独重合体、メチルメタクリレートと弗素化アル
キルメタクリレートとの共重合体、メチルメタクリレー
ト又は弗素化アルキルメタクリレートと他の共重合可能
な単量体との共重合体等が挙げられる。

重合体を得るに際して用いる弗素化アルキルメタクリレ
ートとしては例えば２，２．２−　トリフルオロエチル
メタクリレート、２，２，３．３−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレート、２．２．３，４゜４．４−へキサ
フルオロブチルメタクリレート、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等
が挙げられる。

他の共重合可能な単量体としては、例えば、単官能の（
メタ）アクリレート類例えばエチル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル
（メタ）アクリレート、三級ブチル（メタ）アクリレー
ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチ
ル（メタ）アクリレート、２−（ｎ−ブトキシ）エチル
（メタ）アクリレート、グリシジ、ル（メタ）アクリレ
ート、２−メチルグリシジル（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
レートなど、弗素化アルキルアクリレート類例えば２゜
２．２−）リフルオロエチルアクリレート、スチＬ／ン
、クロルスチレン、メタクリル酸、アクリル酸等を挙げ
ることができる。

また、本発明を実施するに際して用いる単量体としては
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレ
ート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピ
ル（メタ）アクリレート、三級ブチル（メタ）アクリレ
ート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエ
チル（メタ）アクリレート、２−（ｎ−ブトキシ）エチ
ル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレ
ート、２−メチルグリシジル（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
レートなどの単官能の（メタ）アクリレート類、２，２
２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２．２
，３．３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレー
ト、２，２．３，３．３−ペン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
ルオロブチル（メタ）アクリレート、２゜２．３，３，
４．４，５．５−オクタフルオロペンチル（メタ）アク
リレート等の弗素化アルキル（メタ）アクリレート類、
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又はトリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールジ、トリ又はテトラ（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
の他ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、弗
素化アルキレングリコールポリ（メタ）アクリレートな
どの多官能（メタ）アクリレート類、アクリル酸、メタ
クリル酸、スチレン、クロルスチレンなどを挙げること
ができる。

本発明の画像伝送体は光伝送体に関するものであるから
生成してくる重合体混合物は透明であることが必要不可
欠である。そこで本発明の画像伝送体を作るに際して用
いる重合性混合物は重合体と単量体との相溶性が良好な
ものでなければならない。

本発明を実施するに際しては重合体と常温で液状の単量
体とから成る重合性混合物あって屈折率の異なる２種以
上の重合性混合物を調整する。屈折率の異なる重合性混
合物の屈折率の調整は重合体を特定化し、この重合体に
加える単量体の種類、配合量等を変えることによって調
製することができる。これらの２種以上の重合性混合物
のうちより高い屈折率を生ずる重合体混合物を未重合形
成体の内部に、より低い屈折率を生ずる重合体混合物を
未重合成形体のより周辺部に用いることにより、屈折率
分布がその中心から外周に向って漸減する画像伝送体と
なり、その逆とすることによって屈折率分布がぞの中心
から外周部へ向って高くなる画像伝送体とすることがで
きる。

この重合性混合物には熱硬化触媒及び／又は光硬化触媒
も添加する。

熱硬化触媒とし２ては普通のパーオキサイド系触媒が用
いられる。光重合触媒とし７てはベンゾフェノン、ベン
ゾインアルキルニーチル、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
シシクロへキシルフェニルケトン、ヘンシルメチルηタ
ール、２．２−ジェ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、ベンシフＳ、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−メチルジェタ
ノールアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。

重合性混合物は、粘度が１０３〜１０５ボイズで硬化性
のものであることが必要である。粘度が１０３ポイズよ
りも小さいと、紡糸により糸切れが生ずるようになり糸
状物の形成が困難である。また粘度が１０５ボイズより
大きいと、紡糸操作性が不良となり径斑の少ない糸状物
を得ることが困難になる。

本発明の画像伝送体を得るには例えば偏心複合紡糸ノズ
ルを用い１．屈折率が異なる２種板１０重合性混合物の
うち、より高い屈折率を生ずる重合体混合物を偏心ノズ
ルの中心部に、より低い屈折率を与える重合体混合物を
偏心ノズルの周辺部に配するように供給して紡糸し円形
積層構造に賦形する。

次いで例えば形成しまた未重合賦形物を不活性ガスを流
通させた石英ガスラ製の誘導管中を通過させ、この間に
各層間の単量体を層間で相互に拡散させ屈折率分布型糸
状物とし７たのち硬化処理すると本発明の偏尼くまた屈
折率分布型画像伝送体が得られる。単量体の相互拡散部
ごは必要に応じ糸状賦形物を加温賦形物の表面より単量
体を揮散させたり１．更に低圧（；ｉ率中量体を塗布し
、糸状成形物体内へ拡散せしめる方法もとりうる。

次いで未硬化状の糸状物を硬化させるには、２硬化部に
おいて熱又は光好ましくは紫外線を周囲から作用させて
熱硬化触媒及び／又は光硬化触媒を含有する糸状物を、
熱処理ないし光照射処理すればよい。

本発明は例えば第２図に示した糸成形装置を用いて実施
することができる。第２図は糸成形装置を図式的に示す
工程図で、相互拡散部３及び硬化処理部４だけを縦断面
図とするものであり、図中の記号１は偏心複合ノズル、
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は未硬化物を硬化させるための硬化処理
部、５は引き取りローラー６は製造された屈折率分布型
プラスチック光伝送体、７は巻き取り部、８は不活性ガ
ス導入口、９は不活性ガス排出りである。糸状物２から
遊離する揮発性物質を相互拡散部３及び硬化処理部４か
ら除去するため、不活性ガス導入１１８から不活性ガス
例えば窒素ガスを導入する。

本発明の屈折率分布型光伝送体には、さらに低屈折ｉｓ
量体の被覆層を設け、必要により未硬化成形体中へ拡散
させることもできる。被覆層を形成するためには１、ト
リフルオロアルキルアクリレート、ペンタフルオロアル
キルアクリレート、ヘキサフルオロアルキルアクリレー
ト、フルオロアルキレンジアクリレート、１．Ｌ２，２
テトラヒドロへブタデカフルオロデシルアクリレート、
ヘキサンジオールジアクリレート・、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレートなどを適宜混合し、必要に応じ塗工性及び
屈折率を調節するために前記の弗素化アクリレート又は
メタクリレートの重合体を加え、さらに前記の光重合開
始剤を加えたものを用いることが好ましい。

光重合のための光源としては１５０〜６００ｎｍの波長
の光を発する炭素アーク灯、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
ザー光等が用いられる。

［発明の効果］ 本発明の偏心型屈折率分布型画像伝送体は従来用いられ
てきた非偏心型の屈折率分布を有する画像伝送体とは異
なり、特定の方向から光を入射せしめた場合にのみ画像
伝送することが可能であるという大きな特徴を備えてお
り、光スイツチング機能も有しているため、光コンピュ
ータなどのデバイスとして使用が可能となりうる新規の
画像伝送体である。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ポリメチルメタクリレート（〔η）＝０．５６、ＭＥＫ
中２５°Ｃにて測定）４６重量部、ベンジルメタクリレ
ート４４重量部、メチルメタクリレート１０重量部、１
−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン０．２重量
部及びハイドロキノン０．１重量部を７０°Ｃに加熱混
練して未硬化成形物の中心部を形成する第１層原液とし
た。またポリメチルメタクリレート（〔η）＝０．４１
、ＭＥＫ中２５°Ｃにて測定）５０重量部、メチルメタ
クリレート５０重量部、１−ヒドロキシシクロへキシル
フェニルケトン０．２重量部及びハイドロキノン０．１
重量部を７０℃に加熱混練して未硬化成形物の周辺部層
を形成する第２層原液とした。この両虎液を第３図の断
面図に示した中心原液導入口としての周辺部原液導入口
を備えた偏心複合紡糸ノズルを用い同時に押し出し、糸
状物を調製した。押し出し時の粘度は第１層原液が４．
５Ｘ１０’ポイズ、第２層原液が２．０×１０４ボイズ
であった。また複合ノズルの保温温度は５５°Ｃであっ
た。

次いで第２図に示した概略構造の装置を用い、未硬化糸
状成形物を長さ９０Ｃ１１の相互拡散部を通過させ各層
間で単量体の相互拡散を行わせたのち、周囲に長さ１２
０ａｉの４０Ｗ蛍光灯１２本を円状に等間隔に設置した
石英管の中心部にファイバを導通し、２５ＣＩｌ／分の
速度で通過させて硬化させ、ニップローラーで引き取り
、巻取り機に巻取り、直径１０００μのファイバを得た
。

吐出比が第１層：第２層＝１：２として作成した画像伝
送体をインターフアコ干渉顕微鏡（東独カールツアイス
社製）により測定した屈折率分布は、分布の中心部が１
．５１３、周辺部が１．４９４であり、中心部から周辺
部にかけて屈折率は連続的に減少していた。

更に、屈折率分布の中心は、ファイバの中心から２５ｍ
離れていた。この画像伝送体を３．５１にカットし両端
面を研磨した後にこの画像伝送体を通して画像を見た。

その時この光伝送体を中心軸に対して１回転させたとこ
ろ、ある−定の方向のみ画像を伝達することができた。

実施例２ 実施例１で用いた第１層形成用原液及び第２層形成用原
液と、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、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、メチルメタクリレート２０重量部、１
−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン０．２重量
部及びハイドロキノン０．１重量部を７０°Ｃで加熱混
練した第３層形成用原液を用い、第３図に示した如き偏
心紡糸ノズルを用い第１層、第２層及び第３層の原液を
第３図中のｌＬ１２’、１２から夫々同心円状に同時に
押し出し、未硬化糸状物を調製した。

押し出し時の粘度は第１層原液が４．５Ｘ１０’ボイズ
、第２層原液が２．０Ｘ１０’ボイズ、第３層原液が２
．２Ｘ１０’ボイズであった。複合ノズルの保温温度は
６０℃であった。

次いで第２図の装置を用い、実施例１と同様にして単量
体の拡散処理及び硬化処理を行ない直径１１０００ｉの
ファイバを得た（第１図中の相互拡散部は４５ｃｍとし
７た）。

吐出比が第１層：第２層二第３層−１：１：１として得
た画像伝送体を第１図（イ）の（ａ）面及び（ｂ）面に
浴ってインターフアコ干渉顕微ｔｌ＃、！こより測定し
第１図（ロ）に示した。その屈折率分布は分布の中心部
が１．５１２、周辺部が１．４７０で第１図（ａ）に示
す如く屈折率の中心と画像伝送体の中心とは５０ｍ離し
ており、中心部から周辺部にかけて屈折率は連続的に減
少していた。

この画像伝送体中のメチルメタクリＬ／−ト、２゜２．
３．３．４，４，５．５−−オクタフルオロペンチルメ
タクリレート及びヘンシルメタクリレートよりなる未重
合単量体残留分は１．２重量％であった。

この画像伝送体を２．、　Ｏｃｌｌにカットし、両端面
を研磨した後にこの画像伝送体を通して画像を見ながら
この画像伝送体を中心軸に対して１回転させたどごろあ
る一定の方向のみ画像を伝達することができた。

実施例；ゴ 実施ｆ１１で用いた第１層形成用原液とポリメチルメタ
クリレート（〔η）＝０．４０）５０重量部、メチルメ
タクリレート２０重量部、ベンジルメタクリレート３０
重量部、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルリドン
ｏ、２重を部＆びハイドロキノン０．１重量部を６５”
Ｃに加熱混線し７第２層形成用原液とし、また実施例１
で用いた第２層形成用原液を第３層形成用原液とし７ポ
リメチルメタクリレー１　（〔η）＝０．４０）５０重
量部、メチルメタクリレ−Ｆ・３０重量部、２．２，３
．３−テトラフルオロプロピルメタクリレ−４２０１Ｕ
１１部、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン
０．２重量部及びハイドロキノン０．１重量部を加熱混
練して第４層の原液とした。前記の４種の原液を偏心し
た同心円状複合ノズルを用い同時に押し出し、糸状物を
調製した。押し出し時の粘度は第１、層厚液が４．５　
Ｘ　１０’ボイズ、第２層原液が４．０Ｘ１０’ボイズ
、第３層原液が２、ｏｘｉｏ’ボイズ、第４層原液が２
．２ｘｉｏ’ボイズであった。複合ノズルの保温温度は
６０゛Ｃであった。

次いで第２図の装置を用い、実施例１と同様にして単量
体の拡散処理、未硬化成形物の硬化処理を行ない、直径
１０５０−のファイバ状画像伝送体を得た（相互拡散部
３０Ｃ１ｌ）。

吐出比を第１層：第２層：第３層：第４層−２８１：１
：ｌとして得られた画像伝送体をインターフアコ干渉顕
微鏡により測定した屈折率分布は分布の中心部が１．５
１１、周辺部が１．４７９であり、中心部から周辺部に
かけて連続的に減少していた。単量体の残留分は１．１
重量％であった また、屈折率分布の中心は、画像伝送体の中心から６０
ｍ１ｌｌれていた。この光伝送体を１．６１にカットし
、両端面を研磨した後にこの画像伝送体を通して画像を
見ながら、この画像伝送体を中心軸に対して１回転させ
たところある一定の方向のみ画像を伝達することができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は実施例２によって得られた画像伝送体の
偏心状態の概略を示す図であり、同図中（ａ）は画像伝
送体の中心と屈折率分布の中心を通る平面を、０））は
屈折率分布の中心を通り（ａ）面に対し垂直な平面を、
第２図は本発明の実施に画像伝送体を作るのに有用に用
いることのできる糸成形装置の一例の概略図、第３図は
本発明の画像伝送体を作るのに有用に用いる偏心複合ノ
ズルの断面概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直径Ｒの円形断面を有する屈折率分布型光伝送体
   であり、屈折率分布の中心が光伝送体の中心から偏心し
   た位置にあり、かつ、屈折率分布が屈折率分布の中心よ
   り光伝送体外周に向って連続的に変化していることを特
   徴とする画像伝送体。