JPS63218903A - 合成樹脂光伝送体及びアレイの製造方法 - Google Patents

合成樹脂光伝送体及びアレイの製造方法

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JPS63218903A
JPS63218903A JP62051638A JP5163887A JPS63218903A JP S63218903 A JPS63218903 A JP S63218903A JP 62051638 A JP62051638 A JP 62051638A JP 5163887 A JP5163887 A JP 5163887A JP S63218903 A JPS63218903 A JP S63218903A
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JP
Japan
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monomer
base material
refractive index
synthetic resin
polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP62051638A
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English (en)
Inventor
Yasuji Otsuka
大塚 保治
Koichi Maeda
浩一 前田
Akio Takigawa
滝川 章雄
Motoaki Yoshida
元昭 吉田
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

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〕 本発明は、レンズ、光ファイバ等として有用な屈折率分
布型の合成樹脂光伝送体を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
屈折率分布型光伝送体は周知のように、光軸と直行する
方向に中心から周辺に向けて屈折率が次第に変化する分
布を持つ透明体から成り、ロッド状、ファイバ状のレン
ズ及びレンズ群として複写機、ファックス、プリンター
、ディスク等の読み取り用レンズに、又は光伝送用7ア
イパとして広く使用されている。
上記の屈折率分布型光伝送体(以下単に光伝送体と記す
)は(1)式で示される屈折率分布を有する。
ここでno は中心軸上の屈折率、n (r)は中心軸
からrの距離にある屈折率、Aは定数である。
そしてAが正の場合上記伝送体は凸レンズ作用を有し、
Aが負の場合は凹レンズ作用を有する。
かかる伝送体を合成樹脂でつくる方法として例えば、特
公昭jコーjlj7号公報(以下特許用III/とする
)、特開昭j/−16j2≠号公報(以下特許出願λと
する)、特公昭jt−3726/号公報(以下特許出願
3とする)及び特開昭j7−/Iコア02号公報(以下
、特許用&1μとする)には、架橋性単量体Maを一部
重合させて得られる網状重合体の透明ゲル物体に、この
網状重合体の屈折率とは異なる屈折率を有する重合体を
生成する単量体Mbを、上記ゲル物体表面から液体、気
体あるいは霧滴状態で拡散させた後又は拡散と同時重合
させる方法が述べられている。
〔発明が解決しようとする間顯点〕
上述した特許出願/、2,3.’/−のいずれの方法で
も屈折率分布が(1)式に従う伝送体を製造することが
できるが、第一段階として寒天状の透明ゲル物体を製造
しなければならないので、形状が変化しやすいという欠
点、及び取扱が難しいと言う欠点を有しており、このた
め安定した品質のものを量産することが困難であるとい
う問題があった。
また屈折率分布型光伝送体の多数を、光軸を互いに平行
にしてライン状、マトリクス状等に配列してレンズアレ
イを構成する場合、最終的に屈折率分布型レンズとして
完成されたものを配列した後、別途の板材、接着剤等を
用いて接合固着する作業を必要とし、工程が煩雑になる
という問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記従来の問題点を解決するために、本発明においては
単量体Mbを拡散せしめる母材として、一部重合した寒
天状のゲル母材ではなくほぼ完全に重合した網状重合体
を用いる。この場合、単量体1iraはそれ自身網状重
合体を生成する単量体であっても良いし、線形重合体を
生成する単量体に架橋剤を添加したものであっても良い
。ただし、前記母材はタタ%以上、溶剤に不溶解な成分
から成っていることとする。
本発明で使用する単量体Maとしては、重合体になった
ときに透明で屈折率がNaの網状重合体Paを生成する
ことができる単量体が使用される。
前記単量体Haはそれ自身網状重合体を生成する単一の
単量体であっても複数種の単量体混合物であっても良い
し、線形重合体を生成する単−又は複′rX種の単量体
混合物が単量体Haの主成分である場合は、架橋剤を0
05〜60%、好ましくはO1!〜グθ%含有した単量
体混合物であれば良い。
前記単量体Maの具体例として、それ自身網状重合体を
生成する単量体としてはジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート、7タル酸ジアリル、メタクリル酸アリ
ル等が、また線形重合体に架橋剤を添加した組合せとし
ては線形重合体を生成する単量体としてメタクリル酸メ
チル、スチレン、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸
フェニル、アクリル酸ベンジル等が、架橋剤としてエチ
レングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリル
等が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
−また、本発明で使用する単量体Mbとしては、それが
重合したときに上記屈折率Naよりも大きいか又は小さ
い屈折率Nbを有する西明重合体Pbを生成する単量体
のなかで重合体となったときに前記網状重合体Paと相
溶性の良いものが選ばれる。単量体Wbは単一の単量体
であっても複数種の単量体混合物であっても良い。また
重合体Pbは網状重合体及び線形重合体の何れであって
も良い。屈折率Nbが屈折率Naよりも小さい場合は、
得られる光伝送体の断面内での屈折率が中心で最大で外
側に向けて漸減する分布となり、入射光に対して凸レン
ズ作用を示す。また屈折率Nbが屈折率Haよりも大き
い場合は、得られる光伝送体の断面内での屈折率が中心
で最小で外側に向けて次第に増大する分布となり、入射
光に対して凹レンズ作用を示す。
この様な単量体Mbの例としてはスチレン、メタクリル
酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、アクリロニトリル、ブタジェン及びこれらの混合
物等が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルの単量体M
bの具体例としては CH2−c −cooy             (
A)で表される化合物又はその混合物が挙げられる。
ただし、式中Xは水素原子、フッ素原子、又はメチル基
、Yはフェニル基、メチルフェニル基、ビニル基、1−
プロピル基、i−ブチルJ&、S−ブチル基、t−ブチ
ル基、 −(CH2)x −(x−0−j ) 、 −(CH2
)y−(y−0−2) 。
−(CH2(J(20)z −0H3(z−/ 〜3 
) 、−(CF2)1 F(1−/〜& )、−CH2
(OF2)jH(コー/〜♂)。
−0H2(Ji2oCH2CF3  (CH2CH20
)ccF20F2H(k−/ 〜40 −(CH20H
200H2(CF2)IF (1−/−1=)(CH2
(CF2)Ilno(CF2)nF  (m−/〜2 
、 n−/〜! )から成る群より選ばれた基を表す。
本発明においては単量体Mbを液体状態、気体状態、霧
滴状態のいずれの状態においても前記母材Pa2に拡散
せしめることができるが、気体状態の単量体Mbを拡散
せしめるときは特に蒸気圧の高いものが好適である。
更に、合成樹脂光伝送体アレイを製造するときには母材
を前記液体状単量体Mb中に配列して、保持した状態で
加熱し単量体Wbを母材の表面から内部に拡散させると
共に1母材と単量体Mbを完全に重合させ一体成型する
〔発明の作用効果〕
本発明によれば、前述の母材は、完全に重合して三次元
架橋した網状重合体から成っているので、一部重合した
透明ゲル母材と比較すると硬く、変形しにくいため製造
段階において非常に取扱易い。
また、母材は寸法安定性にも優れているので、光学特性
に優れた均質な合成樹脂光伝送体が量産される。更に、
合成樹脂光伝送体アレイを製造する際も従来のように煩
雑な製造工程を取る必要なく、拡散工程と同時に、伝送
体間の固着一体化を行なうことができる。
〔発明の実施例〕 まず、一端を閉じた所定の内径を有する金属、ガラス、
プラスチック(好ましくはテフロン)からなるチューブ
に開始剤を含有した前記単量体Maを注入し、所定温度
で所定時間加熱し重合させる。
重合完結後、チューブから前記重合体Paをとりだし、
これを液体状態の前記単量体Mb中に、又は気体状、霧
滴状の単量体Mbを含有する雰囲気中に保持した後、又
は保持しながら加熱し単量体Mbを母材の表面からその
内部に拡散させると共に母材中で重合させる。その後更
らに十分な熱処理を加えると単量体Mbも完全に重合し
表面から内部に向かって連続的に屈折率が変化する合成
樹脂光伝送体が製造される。
次に具体的実施例について説明する。
実施例/ 架橋剤としてエチレングリフールジメタクリレート(以
下EDMAと略す)を5%含有したメタクリル酸ベンジ
ル(以下BzMAと略す)を単量体)4aとし、これに
開始剤として過酸化ベンゾイル(以後BPOと略す)を
2%添加した後、一端を閉じた内径2闘のテフロンチュ
ーブ中に注入し!7o”cで2弘時間加熱した。重合完
結後チューブから母材を取り出した。開始剤としてBP
Oを0.jt%含有したメタクリル酸メチル(以後、H
MAと略す)中に母材を並べて30″Cで/時間浸して
、母材中にMMAを拡散させた。その後MMA中に浸し
たまま!O″Cでt時間、10″Cで76時間加熱して
重合を完結させて光伝送体アレイとした。母材それぞれ
は周辺まで(1)式の分布に近い屈折率分布を有する外
径コ、j+ILImの合成樹脂光伝送体である。
得られた合成樹脂光伝送体の屈折率分布を干渉@微鏡で
測定した結果を第1図に示す。
実施例コ 単量体Maをスチレン弘!重景%、BZMA 30重量
%、ベンジルアクリレート(以下BZAと略す)λO重
jit%、及び架橋剤EDMA z重量%から成る組合
せとし、これに開始剤としてBPOを2%添加した後、
実施例/と同様なテフロンチューブ中に注入し110″
c”ct時間、6グCで7時間、10℃テ/2時間加熱
した。重合完結後母材をチューブから取り出した。BP
Oを061%含有したMMA中に母材を並べてμO″C
で≠、よ時間浸し、その後、40℃でt時間、10″C
で/昼時間、120℃で2時間加熱し重合を完結させて
光伝送体アレイとした。母材それぞれは周辺まで(1)
式の分布に近い屈折率分布を有する外径2.6謁の合成
樹脂光伝送体である。
得られた合成樹脂光伝送体の屈折率分布を測定した結果
を第2図に示す。
実施例3 単量体MaをBZAjj凰量%l BZMAλj%、及
び架橋剤アリルメタクリレート(以下AIMAと略す)
10重量%から成る組合せとし、BPOを2%添加した
後、実施例/と同様なテフロンチューブ中に注入し、t
o″Cで2≠時間、100″Cで2時間加熱した。重合
完結後母材をチューブから取り出した。
開始剤としてBPOを0.1%含有したMMA中に母材
を並べて4LO″Cで3時間浸し、その後♂O′Cで7
6時間、720℃で2時間加熱し重合を完結させると、
光伝送体アレイが得られる。母材それぞれは周辺まで(
1)式の分布に近い屈折率分布を有する外径コ、乙關の
合成樹脂光伝送体であった。
得られた合成樹脂光伝送体の屈折率分布を測定した結果
を第3図に示す。
【図面の簡単な説明】
第7図、第2図、第3図は本発明方法で得られる光伝送
体の断面内での屈折率分布の例を示す図である。 特許出願人 日本板硝子株式会社 第1図 規格化半径(r/Rp)2 実施例1による合成樹脂光伝送体の屈折率分布第2図 規格化半径(r/Rp)2 実施例2による合成樹脂光伝送体の屈折率分布第3図 規格化半径け/Rp)2 実施例3による合成樹脂光伝送体の屈折率分布手  続
  補  正  書 昭和62年3り!7日 2、発明の名称 合成樹脂光伝送体及びアレイの製造方法3、補正をする
者 事件との関係  特許出願人 住所 大阪府大阪市東区道修町4丁目8番地名称 (4
00)日本板硝子株式会社 代表者 刺 賀 信 雄 他1名 4、代理人 5、補正命令の日付 自    発 6、補正の対象 明細書中「特許請求の範囲」欄 7、補正の内容 明細書第1頁第4行ないし第2頁第11行にある特許請
求の範囲全文を別紙の通り補正する。 「2、特許請求の範囲 (1)屈折率Naの透明網状重合体Paを生成する#!
量体Maのほぼ完全な重合を行なって棒状ないしは繊維
状の母材を形成し、この母材を屈折率Naとは異なる屈
折率Nbを存する重合体Pbを生成する液体状単量体M
b中に、又は気体状、霧滴状の単量体Mbを含有する雰
囲気中に保持した後、または保持しながら加熱し、単量
体Mbを母材の表面からその内部に拡散させると共に、
完全に重合させるようにした屈折率分布を有する合成樹
脂光伝送体の製造方法。 (2)前記母材が85%以上、溶剤に不溶解な成分から
成っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の合成樹脂光伝送体の製造方法。 (3)前記単量体Maが、線形重合体を生成する単量体
を主成分とする場合、架橋剤を065〜60%含有して
いる特許請求の範囲第1項記載の合成樹脂光伝送体の製
造方法。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)屈折率Naの透明網状重合体Paを生成する単量
    体Maのほぼ完全な重合を行なって棒状ないしは繊維状
    の母材を形成し、この母材を屈折率Naとは異なる屈折
    率Nbを有する重合体Pbを生成する液体状単量体Mb
    中に、又は気体状、霧滴状の単量体Mbを含有する雰囲
    気中に保持した後、または保持しながら加熱し、単量体
    Mbを母材の表面からその内部に拡散させると共に、完
    全に重合させるようにした屈折率分布を有する合成樹脂
    光伝送体の製造方法
  2. (2)前記母材が95%以上、溶剤に不溶解な成分から
    成っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の合成樹脂光伝送体の製造方法
  3. (3)前記単量体Maが、線形重合体を生成する単量体
    を主成分とする場合、架橋剤を0.5〜60%含有して
    いる特許請求の範囲第1項記載の合成樹脂光伝送体の製
    造方法
  4. (4)屈折率Naの透明網状重合体Paを生成する単量
    体Maのほぼ完全な重合を行なって棒状ないしは繊維状
    の母材を形成し、この母材の多数を、前記屈折率Naと
    は異なる屈折率Nbを有する重合体Pbを生成する液体
    状単量体Mb中に配列浸漬し、該状態で加熱して単量体
    Mbを前記母材の表面からその内部に拡散させると共に
    、母材と単量体Mbとを一体的に完全重合させることを
    特徴とする合成樹脂光伝送体アレイの製造。
JP62051638A 1987-03-06 1987-03-06 合成樹脂光伝送体及びアレイの製造方法 Pending JPS63218903A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5938986A (en) * 1997-03-17 1999-08-17 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Method and apparatus for manufacturing a graded refractive index plastic optical-fiber
US6013205A (en) * 1997-03-07 2000-01-11 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Method and apparatus for manufacturing distributed refractive index plastic optical-fiber
US6054069A (en) * 1997-10-14 2000-04-25 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Method of manufacturing a preform for a refractive index distributed type plastic optical fiber
US6132650A (en) * 1997-03-07 2000-10-17 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Method and apparatus for manufacturing distributed refractive index plastic optical-fiber

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