JPH11281819A

JPH11281819A - 光ファイバーおよび発光装置

Info

Publication number: JPH11281819A
Application number: JP4924998A
Authority: JP
Inventors: Kengo Imamura; 健吾今村; Atsushi Udagawa; 敦志宇田川; Shinichi Irie; 慎一入江; Kenji Matsumoto; 研二松本
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-10-15
Also published as: WO1999045316A1; EP1060343A1; AU2798799A; AU749991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ネオン管と代替可能な線状発光体として使用
可能なように、比較的長いファイバーを全長に亙って均
一に発光させることができる、側面発光型の光ファイバ
ーを提供すること。【解決手段】（ｉ）一端から入射された光を他端に向
けて伝送可能なコアと、（ii）所定の長さを有し、前記
コアと光学的に接続された被覆チューブとを有し、かつ
前記被覆チューブが、光透過性樹脂と、該光透過性樹脂
中に分散された光散乱粒子とを含んでなる光ファイバー
であって、前記光散乱粒子の含有量が、前記光透過性樹
脂１００重量部に対して０．０１〜０．９重量部の範囲
であるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーおよ
び発光装置に関し、さらに詳しく述べると、コアの長さ
方向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）と接する被覆チューブを通して漏光
させる、いわゆる側面発光型の光ファイバー、および該
光ファイバーを使用した発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】側面発光型の光ファイバーとしては、
（１）コアの周面と接するクラッド等の被覆チューブが
光散乱粒子を含有し、コアから被覆チューブ内に漏れ出
た光を被覆チューブが散乱し、漏光させるタイプ、
（２）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、等
が代表的である。

【０００３】上記（１）のタイプの光ファイバーは、た
とえば、米国特許４，４２２，７１９号明細書に開示さ
れている。ここで開示の光ファイバーでは、コアを被覆
するデュポン（株）社製のテフロン^TM等の樹脂クラッド
中に、二酸化チタン等の金属酸化物からなる光散乱粒子
が、クラッド全体に対して２〜１０重量％の割合で含有
されている。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。しかしながら、光散乱粒子
の量が多すぎるので、光入射端に近い位置で多量に漏光
されること、クラッドの光透過性が低いこと等が原因
で、入射端から遠い位置（ファイバーの長さ方向中央
等）での輝度が低下する。したがって、ネオン管と代替
可能な線状発光体として使用可能なように、比較的長い
（たとえば、２ｍ以上の）ファイバーを全長に亙って均
一な輝度で発光させることはできない。

【０００４】一方、上記（２）のタイプの光ファイバー
は、たとえば、特開昭６０- １１８８０６号公報等に開
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。また、比較的長いファイバーを均一な輝度で発光さ
せることも比較的困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
側面発光型の光ファイバーでは、比較的短いファイバー
において輝度を高めることは容易であったが、比較的長
いファイバーを全長に亙って均一な輝度で発光させるこ
とはできなかった。すなわち、本発明の第１の目的は、
ネオン管と代替可能な線状発光体として使用可能なよう
に、比較的長いファイバーを全長に亙って均一に発光さ
せることができる、側面発光型の光ファイバーを提供す
ることにある。

【０００６】また、本発明の第２の目的は、このような
光ファイバーを含んでなり、ネオン発光装置と代替可能
な線状発光装置として利用可能な発光装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、その１つの面
において、（ｉ）一端から入射された光を他端に向けて
伝送可能なコアと、（ii）所定の長さを有し、前記コア
と光学的に接続された被覆チューブとを有し、かつ前記
被覆チューブが、光透過性樹脂と、該光透過性樹脂中に
分散された光散乱粒子とを含んでなる光ファイバーにお
いて、前記光散乱粒子の含有量が、前記光透過性樹脂１
００重量部に対して０．０１〜０．９重量部の範囲であ
ることを特徴とする光ファイバーを提供する。

【０００８】本発明は、そのもう１つの面において、か
かる本発明の光ファイバーと、該光ファイバーのコアの
少なくとも一端から光を入射するように配置された光源
とを有し、被覆チューブによって被覆された前記コアの
長さが２〜５０ｍの範囲であり、そして前記被覆チュー
ブの長さ方向一端から他端に亙って１０ｃｍ間隔で測定
した発光輝度の変動係数が７０％以下であることを特徴
とする発光装置を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】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。最初に、本発明をその作用
の面から説明すると、本発明の光ファイバーでは、被覆
チューブが上記のような特徴を有するので、長さ方向一
端から他端に亙って均一な発光が可能である。光散乱粒
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、ネオン管と代替可能な線状発光体として
必要とされる十分な輝度（たとえば、白色発光の場合
で、１０００ｃｄ／ｍ²以上）が得られない。反対に多
すぎると、前述の従来の光ファイバーと同様の理由か
ら、比較的長い（たとえば、２ｍ以上の）ファイバーを
全長に亙って均一な輝度で発光させることはできない。
このような観点から、光散乱粒子の含有量は、光透過性
樹脂１００重量部に対して、好適には０．１０〜０．７
０重量部、特に好適には０．１５〜０．６０重量部であ
る。

【００１０】上記のような発光の均一性は、次のように
定義される。すなわち、コアを被覆した被覆チューブの
長さ方向一端から他端に亙って、１０ｃｍ間隔で測定し
た発光輝度の変動係数が７０％以下である。ここで、
「変動係数」は、被覆チューブ（すなわち、光ファイバ
ーの、被覆チューブで被覆された部分）の長さ方向に沿
って、一端から他端に亙って１０ｃｍ間隔で輝度を測定
して求めた全測定値の標準偏差の絶対値（ＳＤ）の、全
測定値の平均値（Ａｖ）に対する百分率（１００×ＳＤ
／Ａｖ）であると定義する。このように定義された変動
係数が７０％を超えると、観察者によって不均一に発光
しているように知覚され、ネオン管と代替可能な線状発
光体として使用できないおそれがある。また、このよう
な観点から、上記変動係数は、好適には５０％以下、特
に好適には３０％以下である。なお、光ファイバーの発
光の均一性を評価する場合、通常１３０Ｗのメタルハラ
イドランプを光源として用い、コアの両端から光を入射
させて発光させる。

【００１１】被覆チューブの肉厚は、通常０．１μｍ〜
３ｍｍ、好適には０．５μｍ〜２ｍｍ、特に好適には１
μｍ〜１ｍｍの範囲である。肉厚が１μｍ未満であると
十分な輝度が得られないおそれがあり、反対に３ｍｍを
超えると、光入射端から離れた位置（たとえば、コアの
長さ方向中央部付近）で輝度が低下し、発光輝度の均一
性が失われるおそれがある。

【００１２】なお、被覆チューブが「コアと光学的に接
続された」状態とは、次の（ａ）または（ｂ）であると
定義される。（ａ）コアの周面と被覆チューブの内面とが直接接する
状態。（ｂ）コアの周面に接する光透過性ポリマー層をさらに
有し、そのポリマー層と被覆チューブの内面とが接する
状態。ただし、上記（ｂ）の場合、光透過性ポリマー層
の屈折率（Ｐ）とコアの屈折率（Ｃ）との差（Δ＝Ｐ−
Ｃ）は、−０．２〜１．０の範囲である。このような光
学的接続の詳細については後述する。

【００１３】一方、本発明の発光装置は、上記のような
特徴を有するので、ネオン発光装置と代替可能な線状発
光装置として好適に利用できる。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。

【００１４】被覆チューブによって被覆されたコアの長
さは、通常２〜５０ｍ、好適には２．５〜３０ｍ、特に
好適には３〜１５ｍの範囲である。２ｍ未満であると、
ネオン発光装置の代替用途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。

【００１５】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被覆チューブ２が配置され
る。被覆チューブ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。図示の例では、「コアの周面と被
覆チューブの内面とが直接的に接する」ので、互いに光
学的に接続された状態を形成できる。

【００１６】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、石英
ガラス、光学ガラス、ポリマー等の光透過性材料であ
る。コアの形態は、たとえば、上記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、その他である。中実コアの場合、コアの汚損を
防止するために、通常、光透過性クラッドで被覆される
が、上記被覆チューブがこのクラッドを兼用しても良
い。また、被覆チューブのさらに外周面を被覆する保護
チューブとして、クラッドを用いることもできる。

【００１７】また、本発明の光ファイバーの別の好まし
い例では、図２に示されるように光ファイバーを構成す
る。すなわち、光ファイバー１０は、コア１と、コア１
の周面に直接的に接する光透過性ポリマー層３と、その
ポリマー層と内周面が接するように配置された被覆チュ
ーブ２とを有する三層構造体である。この場合、光透過
性ポリマー層３は、コア１と被覆チューブ２とを光学的
に接続する光透過性の接着剤として機能する。このよう
な形態では、比較的厚さの小さい（通常１〜１００μｍ
の）被覆チューブを、しわが発生したり、破損したりす
ることなくコアに接着できるので好適である。このよう
な比較的厚さの小さい被覆チューブは、光ファイバーの
長さ方向に亙る輝度を、均一性を損なうことなく高める
のに有利である。

【００１８】上記光透過性ポリマー層のポリマーは、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、酢酸ビニル−塩化
ビニル共重合体等の、光透過性ポリマーから形成でき
る。光透過性ポリマーとして、好適には、粘着剤、ホッ
トメルト接着剤、硬化型接着剤等の接着剤がある。上述
のように、比較的厚さの小さい被覆チューブを用いた光
ファイバーの製造が容易だからである。なお、このポリ
マーの屈折率は通常１．４〜１．７の範囲、全光線透過
率は通常８０％以上である。また、コアの屈折率以上の
屈折率を有するポリマーが好適である。輝度の低下を効
果的に防止し、輝度の均一性を効果的に高めるからであ
る。

【００１９】光ファイバーの発光輝度は、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、１３０
Ｗの白色発光するメタルハライドランプを用い、コアの
両端から光を入射させた時の測定値が、光ファイバー全
長に亙って、通常１０００ｃｄ／ｍ²以上、好適には２
０００ｃｄ／ｍ²以上である。このような輝度であれ
ば、ネオン管と代替可能な線状発光体としていっそう広
範囲な用途で使用可能である。なお、輝度の絶対値は、
光源の消費電力を大きくすれば容易に高めることができ
る。

【００２０】本発明の光ファイバーをネオン管と代替可
能な線状発光体として使用する場合、コアの一端または
両端から、光をコア内に入射させるように光源を配置す
る。一端のみから光を入射させる場合、発光の均一性を
さらに高めるために、−コアの他端に、他端に到達した
光をコア内に反射するように鏡面反射材を配置するこ
と、−コアの太さ（直径）が一端（光入射端）から他端
に向かうにしたがって細くなるような、テーパーを有す
るように光ファイバーを形成すること、等が効果的であ
る。コアコアをポリマーから形成する場合、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
等の、光透過性のポリマーが使用できる。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。

【００２１】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。

【００２２】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１５：８
５〜６０：４０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。

【００２３】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
対する十分な機械的強度とを有するので、２ｍ以上の長
さの光ファイバーを形成するのに特に適している。上記
製法において用いられる容器チューブは、通常テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（ＦＥＰ）等のフルオロポリマーである。また、このチ
ューブに、予め所定量の光散乱粒子を含有させておき、
反応終了後、コアから取り除くことなく、被覆チューブ
兼クラッドとしてそのまま使用することもできる。な
お、このような可撓性光ファイバー（コア）の製法に関
しては、特開昭６３−１９６０４号公報に開示されてい
る。

【００２４】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３〜４０ｍｍ、好適には５〜３０ｍｍの
範囲である。被覆チューブ被覆チューブは、たとえば、光散乱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、被覆チューブ中の光散乱粒子の含有量
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。

【００２５】光透過性樹脂は、上記コアに用いることが
できるポリマーや、上記クラッドに用いることができる
ポリマーが使用できる。光透過性樹脂の屈折率は、通
常、完成した被覆チューブの屈折率が、コアの屈折率以
上になるように選択される。たとえば、光散乱粒子の屈
折率がコアの屈折率に比べて大きい場合、光透過性樹脂
の屈折率は、コアの屈折率よりも小さくすることもでき
る。

【００２６】光散乱粒子は、たとえば、１．５〜３．０
の範囲の屈折率を有する、白色の無機粉末や着色顔料で
ある。白色無機粉末としては、硫酸バリウム（屈折率＝
１．５１）、マグネシア（屈折率＝１．８）、チタニア
（屈折率＝２．６）等が好ましい。また、光散乱粒子と
ともに、蛍光染料等の色材を含有させ、コアに供給され
た白色光を着色光として漏光させることもできる。

【００２７】互いに光学的に接続するように、コアを被
覆チューブで被覆するには、たとえば、熱収縮する樹脂
を被覆チューブに含有させ、コアの外径よりも数十μｍ
〜１ｍｍ程度大きな内径を有するチューブを形成し、チ
ューブ内にコアを挿入した後、チューブを加熱し、コア
と被覆チューブとを密着させる。また、熱収縮性被覆チ
ューブとコアとの間に、前述の光透過性ポリマー層を配
置し、光透過性ポリマー層を介して、コアと被覆チュー
ブとを光学的に接続させても良い。あるいは、前述のよ
うに、コアを形成するための反応容器としてのチューブ
が、被覆チューブを兼ねるようにしても良い。

【００２８】また、被覆チューブの前駆体となるシート
を、円筒状に巻いて被覆チューブを形成することもでき
る。たとえば、まず、光透過性樹脂と光散乱粒子とを含
有する塗布液を、ライナーの剥離面上に塗布し、その塗
膜からなる前駆体シートを形成する。次に、この前駆体
シートの表面に光透過性の接着剤の層を積層し、接着剤
層付き前駆体シートを形成する。最後に、この接着剤層
付き前駆体シートをコアの周面に沿って接着し、コアと
被覆チューブとを光学的に接続させる。上記塗布液は、
サンドミル等の通常の分散装置を用いて作製でき、ま
た、塗布液の塗布には、ナイフコーター、バーコーター
等の通常のコーターが使用できる。

【００２９】上記の場合、前駆体シートの厚さ（すなわ
ち、被覆チューブの肉厚）は、好適には０．１〜１００
μｍ、特に好適には０．５〜５０μｍの範囲である。こ
のように厚さの小さい被覆チューブは、ファイバーの長
さ方向に亙る輝度を、均一性を損なうことなく（すなわ
ち、変動係数を小さい範囲に維持しつつ）高めるのに有
利である。また、接着剤層の厚さは、通常１〜１００μ
ｍの範囲である。

【００３０】さらに、被覆チューブを、コアに直接密着
させた塗膜から形成することもできる。たとえば、光透
過性樹脂と光散乱粒子とを含有する塗布液を、ディッピ
ング法等のコーティング法により塗布し、コア周面に密
着した塗膜からなる被覆チューブを形成する。この時、
コアの両端のうち、少なくとも光入射端となる端部は、
塗膜で覆われないようにする。

【００３１】なお、上記いずれの場合も、被覆チューブ
の光透過率は本発明の効果を損なわない限り特に限定さ
れないが、通常５％以上、好適には１０％以上である。
また、本発明の効果を損なわない限り、被覆チューブは
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。

【００３２】

【実施例】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１１０ｋｇのデュポン（株）社製のテフロン（商標）ペレ
ット「Ｔｅｆｌｏｎ^TM、（品番）ＦＥＰ１００−Ｊ」
と、１ｋｇのダイキン工業（株）社製の二酸化チタン含
有フッ素樹脂ペレット「Ｎｅｏｆｌｏｎ^TM、（品番）Ｆ
ＥＰＮＰ２０ＷＨ；二酸化チタン含有量２．３重量
％」とを混合し、エクストルーダーを用いて、外径約１
２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍの被覆チューブを形成した。な
お、二酸化チタンの含有量は、光透過性樹脂１００重量
部に対して０．２１重量部であった。

【００３３】この被覆チューブ中に、２−エチルヘキシ
ルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレートおよびト
リエチレングリコールジメタクリレートを重量比で５
０：５０：１の割合で含有するモノマー液と、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
シジカーボネートとからなる混合物を注入し、前述の中
実コアの製造方法を用いて、混合物を熱重合させて本例
の光ファイバーを作製した。

【００３４】本例の光ファイバーでは、被覆チューブと
コアとが直接密着し、互いに光学的に接続された。な
お、コアの屈折率は１．４８であった。実施例２被覆チューブに含まれる二酸化チタンの含有量を、光透
過性樹脂１００重量部に対して０．３８重量部に変えた
以外は、実施例１と同様にして本例の光ファイバーを作
製した。実施例３６５ｇの３Ｍ( 株) 社製のフッ素系ポリマー「（品番）
ＴＨＶ２００Ｐ；屈折率１．３６」を、酢酸エチル２５
０ｇに溶かして得た溶液に、０．０７ｇの石原テクノ
（株）社製の二酸化チタン「Ｔｉｐａｑｕｅ^TM、（品
番）ＣＲ−９０」を加え、サンドミルを用い、二酸化チ
タンを上記溶液中に分散させて分散液を得た。この分散
液を、帝人（株）社製のライナー「Ｐｕｒｅｘ^TM、（品
番）Ｇ１Ｗ」に、ナイフコーターを用いて塗布し、厚さ
２０μｍの被覆チューブ前駆体シートを得た。なお、得
られた被覆チューブ前駆体シート中の二酸化チタンの含
有量は、フッ素系ポリマー１００重量部に対して、０．
１１重量部であった。

【００３５】一方、フェノキシエチルアクリレート−ア
クリル酸共重合体（モノマー単位の重量比は９９：１、
屈折率１．５６）の酢酸エチル溶液（固形分濃度３０重
量％）を、上記ライナー上に塗布し、光透過性ポリマー
層としての接着剤層を形成した。接着剤層の厚さは１０
μｍであった。続いて、上記前駆体シートと上記接着剤
層とをラミネートして形成した、接着剤層付き前駆体シ
ートをコアの周面に沿って接着し、被覆チューブ付きコ
アを得た。この被覆チューブ付きコアでは、コアの周面
に密着する光透過性ポリマー層を介して、コアと被覆チ
ューブとが光学的に接続された。なお、上記コアは、３
Ｍ（株）社製の光ファイバー「（品番）ＬＦ１２０」か
らクラッドを取り除いて得たもので、屈折率は１．４
８、直径は１２ｍｍであった。

【００３６】最後に、上記被覆チューブ付きコアを、潤
工社（株）製の熱収縮性ＦＥＰチューブ「（品番）ＮＦ
−１２０」からなるクラッドで被覆し、本例の光ファイ
バーを作製した。比較例１被覆チューブ中の二酸化チタンの含有量を、フッ素系ポ
リマー１００重量部に対して１．０１重量部に変えた以
外は、実施例３と同様にして本例の光ファイバーを作製
した。実施例４および５ならびに比較例２図３に示されるように、実施例１の光ファイバーの両端
に２つの３Ｍ（株）社製のメタルハライドランプ「（品
番）ＬＢＭ１３０Ｈ；消費電力１３０Ｗ」を接続し、実
施例４の発光装置を作製した。この発光装置は、図示の
ように、コアの一端から光を入射させる光源Ａと、コア
の他端から光を入射させる光源Ｂとを有していた。ま
た、発光可能な光ファイバー１０の長さは３ｍであっ
た。

【００３７】上記発光装置の両光源を発光させ、発光状
態を観察したところ、光ファイバーの部分がネオン管の
ように全長に亙って均一に発光することが確認された。
また、次のようにして光ファイバーの発光輝度の変動
係数を求めた。まず、光ファイバーの被覆チューブで被
覆された部分（本例の場合は、発光可能な光ファイバー
の全長）の長さ方向に沿って、一端から他端に亙って１
０ｃｍ間隔で、ミノルタ（株）社製の輝度計「（品番）
ＣＳ−１００」を用いて輝度を測定し、その測定値を用
いて前述の定義に従って輝度の変動係数を求めた。各測
定点において、上記輝度計と、光ファイバーの周面との
距離は６０ｃｍとした。本例の輝度の変動係数は６％で
あった。

【００３８】さらに、実施例３および比較例１の光ファ
イバーを用いた以外は実施例４と同様にして、それぞれ
実施例５および比較例２の発光装置を作製した。これら
の発光装置においても、実施例４と同様にして発光輝度
の変動係数を求めた。各例における輝度の変動係数は、
それぞれ２０％および８４％であった。また、発光状態
は、実施例５では、光ファイバーの部分がネオン管のよ
うに全長に亙って均一に発光したが、比較例２では、光
ファイバーの長さ方向中央付近での輝度が、光源付近の
輝度よりも明らかに低く、不均一に発光しているように
知覚された。これは、比較例１の光ファイバーでは、光
入射端付近での発光量が大きすぎ、光ファイバーの中央
付近での輝度が入射端付近の輝度を大きく下回ったため
であった。これに対し、実施例１および３の光ファイバ
ー（実施例４および５の発光装置）では、光ファイバー
全長に亙って輝度の変動が非常に小さかった。なお、実
施例４、５および比較例２の輝度の測定結果を図４に示
す。実施例６および７実施例２の光ファイバーを用いた以外は実施例４と同様
にして、実施例６の発光装置を作製した。また、発光可
能な光ファイバーの長さを１０ｍにした以外は実施例６
と同様にして、実施例７の発光装置を作製した。上記実
施例と同様にして求めた発光輝度の変動係数は、実施例
６では１１％、実施例７では４３％であった。また、発
光状態を観察したところ、実施例６および７の発光装置
ともに、光ファイバーの発光は、ネオン管のように全長
に亙って均一に見えた。なお、光ファイバーの長さ方向
中央付近の輝度は、実施例６では２９００ｃｄ／ｍ²、
実施例７では８００ｃｄ／ｍ²であった。

【００３９】

【発明の効果】上記したように、本発明によると、比較
的長いファイバーを全長に亙って均一な輝度で発光させ
ることが可能な側面発光型の光ファイバーを得ることが
できる。また、このような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有利に使用するこ
とができ、同時に、ネオン発光装置と代替可能な線状発
光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ファイバーの好ましい１形態を
特にその光ファイバーの一端部分を参照して示した斜視
図である。

【図２】本発明による光ファイバーのもう１つの好まし
い形態を特にその光ファイバーの一端部分を参照して示
した斜視図である。

【図３】本発明による光ファイバーを利用した発光装置
の１形態を示す側面図である。

【図４】図３に示す発光装置の輝度の測定結果を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…コア２…被覆チューブ３…接着剤層１０…光ファイバーＡ…光源Ｂ…光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者入江慎一神奈川県相模原市南橋本３−８−８住友スリーエム株式会社内 (72)発明者松本研二神奈川県相模原市南橋本３−８−８住友スリーエム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）一端から入射された光を他端に向
けて伝送可能なコアと、（ii）所定の長さを有し、前記
コアと光学的に接続された被覆チューブとを有し、かつ
前記被覆チューブが、光透過性樹脂と、該光透過性樹脂
中に分散された光散乱粒子とを含んでなる光ファイバー
において、前記光散乱粒子の含有量が、前記光透過性樹脂１００重
量部に対して０．０１〜０．９重量部の範囲であること
を特徴とする光ファイバー。
【請求項２】請求項１に記載の光ファイバーと、前記
コアの少なくとも一端から光を入射するように配置され
た光源とを有し、前記被覆チューブによって被覆された前記コアの長さが
２〜５０ｍの範囲であり、そして前記被覆チューブの長
さ方向一端から他端に亙って１０ｃｍ間隔で測定した発
光輝度の変動係数が７０％以下であることを特徴とする
発光装置。
【請求項３】前記光源が、前記コアの両端から光を入
射するように配置されていることを特徴とする、請求項
２に記載の発光装置。