WO2015046511A1 - プラスチック製イメージファイバ、及びその製造方法 - Google Patents

プラスチック製イメージファイバ、及びその製造方法 Download PDF

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達也 植田
堅 斎藤
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株式会社クラレ
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    • G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images

Definitions

  • Image fibers are used in the industrial and medical fields.
  • the image fiber generally has a structure in which a plurality of cores are provided in a clad.
  • the number of pixels of the image fiber (the number of cores) is, for example, 1000 or more.
  • the image fiber generally has an outer diameter of several millimeters or less due to usage requirements. For this reason, the diameter of the core is on the order of ⁇ m.
  • a number of plastic fibers (monofibers) with a single core in the cladding have been proposed.
  • a plastic fiber having a large diameter (for example, a core diameter of about 1 mm) has been proposed.
  • the optical transmission loss of the large-diameter plastic fiber was not so much of a problem.
  • a plastic image fiber having a core diameter of several ⁇ m or less and a cladding diameter of several mm or less has a large light transmission loss.
  • FIG. 1 is a graph of wavelength-transmission loss.
  • the upper line (solid line) in FIG. 1 is a graph of optical transmission loss of a plastic image fiber (core diameter 4.2 ⁇ m, number of cores 5000, cladding outer diameter 500 ⁇ m).
  • the lower line (dotted line) in FIG. 1 is a graph of optical transmission loss of a plastic monofiber (core diameter 960 ⁇ m, cladding outer diameter 1000 ⁇ m).
  • the fiber core is made of polystyrene.
  • the fiber cladding is polymethylmethacrylate.
  • FIG. 2 is a graph of transmission loss of plastic optical fibers having various core diameters.
  • FIG. 2 The horizontal axis in FIG. 2 is 10 times the reciprocal of the core diameter d ( ⁇ m).
  • FIG. 2 also shows the core diameter d ( ⁇ m). From FIG. 2, it can be seen that the transmission loss increases as the core diameter d decreases and increases in proportion to the inverse of the core diameter d.
  • FIG. 3 is a graph of the refractive index change of the fiber.
  • the vertical axis (n d ) is the refractive index value of the plastic image fiber 1.
  • the horizontal axis (X) is the distance in the direction perpendicular to the length direction of the plastic image fiber 1.
  • FIG. 3A is a graph of the refractive index change of the plastic monofiber (core diameter 960 ⁇ m, cladding outer diameter 1000 ⁇ m).
  • FIG. 3B is a graph of the refractive index change of the plastic image fiber (core diameter 4.2 ⁇ m, core number 5000, cladding outer diameter 500 ⁇ m).
  • the refractive index changes are all rectangular.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the state of optical transmission in the fiber.
  • FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams when the core diameter is large.
  • FIGS. 4C and 4D are explanatory diagrams when the core diameter is small.
  • FIG. 4B where the core diameter is large, the light is sufficiently confined in the core and propagates.
  • FIG. 4D where the core diameter is small, the light is not sufficiently confined in the core. Light propagates with a distribution that extends to the outer cladding. If the interface between the core and the cladding is not smooth and has irregularities that cause light scattering, light will ooze out to the cladding. As the core diameter decreases, the wave theory explains that light transmission is easily affected by the core-cladding interface.
  • the present inventor would prefer that the interface between the core and the clad be smooth (the refractive index change at the periphery of the core is continuous). It came to get revelation.
  • the present invention has been achieved based on the above revelation.
  • the present invention A plastic image fiber in which N (N is an integer of 2 or more) cores are provided in a clad,
  • the core is The refractive index value continuously changes in the periphery of the core,
  • the present invention is the plastic image fiber, wherein the core has a diameter of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, the number of cores is 1000 or more, and the outer diameter of the clad is 4 mm or less. Propose plastic image fiber.
  • the present invention is the plastic image fiber, wherein the fiber has a refractive index value of the core at a position in contact with the cladding and a refractive index of the cladding at a position in contact with the core.
  • the present invention is the plastic image fiber, wherein the fiber has a refractive index value represented by a monotonically decreasing function at a position from the periphery of the core to the vicinity of the core in the cladding.
  • a plastic image fiber characterized by this.
  • the present invention is the plastic image fiber, wherein [n 2 (maximum refractive index in the core) ⁇ n 1 (minimum refractive index in the cladding)] ⁇ 0.05 Propose fiber.
  • the present invention is the plastic image fiber, characterized in that the fiber has a continuous rate of change in refractive index at a position from the periphery of the core to the vicinity of the core in the cladding. Proposed plastic image fiber.
  • the present invention is the plastic image fiber, wherein the fiber has a continuous rate of change in refractive index at a position from the center of the core to the vicinity of the core in the cladding. Proposed plastic image fiber.
  • the present invention is a method for manufacturing the plastic image fiber, wherein the plastic fiber single wire has a refractive index value represented by a monotonically decreasing function in the peripheral portion. Propose.
  • the present invention is the method for producing the plastic image fiber, wherein the plastic fiber single wire has a refractive index value represented by a monotonically decreasing function from the center to the periphery.
  • the present invention proposes a method for manufacturing the plastic image fiber, wherein the single fiber of the plastic fiber has a refractive index of the same value at a peripheral portion at a peripheral portion. To do.
  • the present invention proposes a method for producing a plastic image fiber, which is a method for producing the plastic image fiber.
  • the first invention is a plastic image fiber. Embodiments of the fiber are described.
  • the fiber includes a cladding.
  • the fiber includes a core.
  • the core is provided in the cladding.
  • the number of the cores is 2 or more. Preferably, it is 1000 or more. More preferably, it is 2000 or more.
  • the diameter (diameter) of the core is preferably 1 ⁇ m or more. More preferably, it is 1.5 ⁇ m or more. Today, it is actually 2 ⁇ m or more.
  • the diameter (diameter) of the core is preferably 20 ⁇ m or less. More preferably, it is 15 ⁇ m or less.
  • the outer diameter of the clad is preferably 4 mm or less. More preferably, it is 3 mm or less. More preferably, it is 2 mm or less. Especially preferably, it is 1.5 mm or less.
  • the value of the refractive index at the position on the central part side of the core in the peripheral part of the core is larger than the value of the refractive index at the position on the cladding side in the peripheral part.
  • the value of the refractive index in the core changes continuously (substantially, continuously: substantially continuously) in the peripheral portion of the core.
  • ⁇ df (X) / dX ⁇ is a continuous function.
  • f (X) is the value of the refractive index at the distance X.
  • X is a distance in a direction perpendicular to the length direction of the image fiber. “Continuous change” has the following meaning.
  • the refractive index value of the core at a position in contact with the clad is the same as the refractive index value of the clad at a position in contact with the core (substantially the same: substantially the same). It is.
  • the refractive index value of the fiber is represented by a monotonically decreasing function at a position from the periphery of the core to the vicinity of the core in the cladding.
  • the fiber preferably has a refractive index value represented by a monotonically decreasing function at a position from the center of the core to the vicinity of the core in the cladding.
  • the fiber is preferably [n 2 (maximum refractive index in the core) ⁇ n 1 (minimum refractive index in the cladding)] ⁇ 0.05. More preferably, it is 0.07 or more. More preferably, it is 0.1 or more.
  • the center may be a point.
  • the central portion may have a certain region (for example, a region having a size half the core diameter: a range).
  • the refractive index value may be a substantially constant value.
  • the refractive index at the center position is larger than the refractive index at the outer peripheral position.
  • the core region is a region having a refractive index of ⁇ n 1 + 0.05 ⁇ (n 2 ⁇ n 1 ) ⁇ or more.
  • n 2 is the maximum value of the refractive index in the core.
  • n 1 is the minimum value of the refractive index in the cladding.
  • the peripheral portion of the core is a region of about 1/10 to 1/2 of the radius of the core from the end of the core region to the center side of the core.
  • the cladding region is a region having a refractive index less than ⁇ n 1 + 0.05 ⁇ (n 2 ⁇ n 1 ) ⁇ .
  • the vicinity of the core in the cladding is a region having a refractive index greater than n 1 and less than ⁇ n 1 + 0.05 ⁇ (n 2 ⁇ n 1 ) ⁇ .
  • the distance between the ends of the core regions adjacent to each other is preferably 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. If the distance is smaller than 0.5 ⁇ m, the problem of crosstalk becomes significant. The resolution of the image fiber may be insufficient. Even if the distance is greater than 10 ⁇ m, there is no further improvement of the crosstalk problem. In some cases, the total area of the core in the image fiber is reduced, resulting in a dark image fiber.
  • the distance is more preferably not less than 0.6 ⁇ m and not more than 5 ⁇ m (even more preferably not less than 0.7 ⁇ m and not more than 3 ⁇ m, particularly preferably not less than 0.8 ⁇ m and not more than 1.5 ⁇ m).
  • the plastic image fiber of the above embodiment is made of plastic. Therefore, it is flexible. It can also be applied to places where bending is required. Even when the fiber is used for health examination (when inserted into the body), it can be used without any problem. Hard to break. Therefore, it is rich in safety.
  • the plastic image fiber of the above embodiment has a small optical transmission loss. Therefore, a bright and clear image can be obtained.
  • the second invention is a method for producing a plastic image fiber.
  • this is a method for producing the plastic image fiber.
  • An embodiment of the fiber manufacturing method is described.
  • the method includes a plastic fiber single wire assembly manufacturing step. In the production process, an assembly in which plastic fiber single wires are bundled is produced.
  • the method includes a heat integration step. In the heating integration step, the plastic fiber single wire aggregate is heated and integrated.
  • the heating integration step is preferably performed by exhausting gas from the gap between the plastic fiber single wires in the assembly. For example, it is performed under vacuum conditions.
  • the method includes a thinning step. In the thinning step, the integrated product obtained in the heating integration step is thinned (thinned).
  • the plastic fiber single wire has a refractive index value continuously changed in the peripheral portion.
  • the plastic fiber single wire preferably has a refractive index value represented by a monotonically decreasing function in the peripheral portion. More preferably, the value of the refractive index is represented by a monotonously decreasing function from the central part to the peripheral part.
  • the plastic fiber single wire preferably has the same refractive index in the peripheral part (outside the peripheral part) by a predetermined thickness.
  • the peripheral portion where there is no change in the refractive index is a portion that becomes a clad when thinned (when a plastic image fiber is obtained).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an embodiment of the plastic image fiber of the present invention.
  • 1 is a plastic image fiber.
  • the length of the plastic image fiber 1 is several meters. For example, it is about 1 to 6 m. In this embodiment, the length was 2 to 4 m.
  • 2 is a clad.
  • 3 is a core. The core 3 is provided in the clad 2. Between the core 3 and the core 3, the clad 2 always exists.
  • X indicates a direction perpendicular to the length direction of the plastic image fiber 1.
  • the number of cores 3 is determined by the required number of pixels.
  • the number of cores 3 is 1000 or more, for example. More preferably, it is 2000 or more.
  • the clad 2 and the core 3 are made of plastic.
  • the refractive index distributions in the clad 2 and the core 3 of the plastic image fiber 1 are shown in FIGS. 6 (a), (b), (c), and (d).
  • the vertical axis (n d ) represents the refractive index value of the plastic image fiber 1.
  • the horizontal axis (X) is the distance in the direction perpendicular to the length direction of the plastic image fiber 1.
  • X in FIG. 6 corresponds to X in FIG.
  • the refractive index of the cladding 2 is n 1.
  • Maximum refractive index of the core 3 is n 2.
  • the refractive index of the peak portion is the refractive index in the core 3.
  • the refractive index of the valley portion is the refractive index in the cladding 2.
  • the rate of change of the refractive index with respect to the distance X from the periphery of the core 3 to the portion of the cladding 2 is the boundary between the cladding 2 and the core 3. In terms of points, it is continuous.
  • the rate of change of the refractive index is discontinuous at the boundary point between the clad 2 and the core 3.
  • the rate of change of the refractive index is discontinuous at a certain portion of the core 3.
  • the rate of change of the refractive index is continuous in the region from the center of the core 3 to the clad 2. That is, in FIGS.
  • the refractive index continuously changes in the entire region from the center of the core 3 to the periphery of the cladding 2. This means that the rate of change of the refractive index is small. Therefore, the fiber of FIG. 6B type has less structural irregularity loss and is excellent in terms of brightness.
  • each fiber single wire has a small diameter and that the number of the fiber single wires is large.
  • (n 2 ⁇ n 1 ) is preferably larger to some extent.
  • the normalized frequency (transmission characteristic) V of light is expressed by the following equation.
  • the (n 2 ⁇ n 1 ) was preferably 0.05 or more.
  • the plastic fiber single wire is a graded index fiber.
  • various methods for manufacturing this type of gradient index fiber There are methods in which the monomer reactivity ratio is utilized. There is a method (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-119510) in which a difference in monomer specific gravity is used. There is a method (see Japanese Patent Laid-Open No. 62-108208) in which a high refractive index monomer is volatilized while the single wire is continuously extruded. There is a method (Japanese Patent Laid-Open No.
  • the present invention is not limited to the above method. There may be various other methods. According to the techniques disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-119509 and 08-114715, a graded index fiber having a large value of (n 2 -n 1 ) can be easily obtained. The aggregate of gradient index fibers is integrated. The plastic image fiber 1 is obtained by thinning (drawing) this integrated product.
  • FIG. 7 is a wavelength-transmission loss graph.
  • the upper line (solid line) in FIG. 7 is a graph of optical transmission loss of a plastic image fiber (core diameter 4.2 ⁇ m, number of cores 5000, cladding outer diameter 500 ⁇ m).
  • the lower line (dotted line) in FIG. 7 is a graph of optical transmission loss of a plastic monofiber (core diameter 780 ⁇ m, cladding outer diameter 1000 ⁇ m).
  • FIG. 8 is a graph of core diameter-transmission loss (wavelength 500 nm). It can be seen that the plastic image fiber 1 of the embodiment has improved transmission characteristics at each stage (a comparison between FIGS.
  • the reason why the transmission characteristic of the plastic image fiber 1 having the refractive index distribution is good can be understood from the following explanation.
  • the light propagation form in the core is shown in FIG.
  • the light propagation form of FIG. 9 is not a form of propagating while being reflected by total reflection as shown in FIG. Propagate like a sinusoidal curve. As a result, scattering loss is unlikely to occur. That is, the transmission characteristics are improved.
  • Example 1 A glass cylindrical container (inner diameter 70 mm) was horizontally installed in an air constant temperature bath at 70 ° C. The cylindrical container is rotating (500 rotations / minute). Under this condition, the mixture was injected from an inlet provided at one end parallel to the rotation axis of the cylindrical container.
  • the mixture includes a polymerization initiator, a chain transfer agent for adjusting the molecular weight, a low refractive index monomer (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate: a refractive index of the polymer of 1.42), and a high refractive index monomer ( It was a mixture with methyl methacrylate: refractive index of polymer 1.49). Only the low refractive index monomer was injected.
  • the monomer injection rate was 1 mm / hour.
  • the injection time was 25 hours. Even after injection, rotation was carried out for 3 hours. This was followed by heating (120 ° C., 3 hours).
  • the tip of the pipe 10 was heated by the heating furnace 12.
  • the hollow portion of the pipe 10 was decompressed. Drawing was performed while being sandwiched between the rollers 13 and 13.
  • the obtained thin wire 14 had an outer diameter of 1 mm.
  • the thin wire 14 was cut (length: 300 mm) (see FIG. 12A).
  • the diameter of the core (high refractive index portion) of the thin wire 14 was 780 ⁇ m.
  • the pressure inside the pipe 16 was reduced.
  • the front end of the assembly 17 was heated by the heating furnace 18. Drawing was performed while being sandwiched between rollers 19 and 19. Thereby, the plastic image fiber 1 was obtained (see FIG. 12C).
  • the outer diameter of the fiber 1 was 500 ⁇ m.
  • the transmission characteristics of the plastic image fiber 1 were examined. The result was as described above.
  • Example 2 In Example 1, the pipe 10 was manufactured, and the pipe 10 was drawn (thinned).
  • a preform rod 11 was produced.
  • the preform rod 11 was manufactured, after the pipe 10 was manufactured in the same manner as in Example 1, the cylindrical container was installed vertically with the injection port facing up. Thereafter, only the high refractive index monomer was injected from the injection port. Thereafter, polymerization by heating (after 70 ° C. ⁇ 6 hours, 120 ° C. ⁇ 3 hours) was performed. Thereby, the preform rod 11 (refer FIG. 11) of diameter 70mm without a hollow part was obtained. The refractive index distribution of the preform rod 11 is shown (lower position in FIG. 11).
  • the thinning process was performed according to Example 1 except that the pipe 10 was changed to the preform rod 11.
  • a thin wire 15 (not shown) was obtained.
  • the outer diameter of the thin wire 15 was 1 mm.
  • the thin wire 15 was cut (length: 300 mm) (see FIG. 12A).
  • the diameter of the core (high refractive index portion) of the fine wire 15 was 800 ⁇ m.
  • a plastic image fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine wire 15 was put into the polymethyl methacrylate pipe 16 instead of the fine wire 14.
  • the outer diameter of the fiber was 500 ⁇ m.
  • the transmission characteristics of the plastic image fiber obtained in this example were also good.
  • Example 3 This was carried out according to Example 2. A preform rod 20 similar to the preform rod 11 was obtained. Thereafter, the preform rod 20 was inserted into the pipe 21 (see FIG. 13). Pipe 21 is made of a 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate polymer. The refractive index distribution of this composite is shown (lower position in FIG. 13). Then, it carried out according to Example 1 (process of FIG. 12).
  • Example 4 It carried out according to Example 1. A pipe 22 similar to the pipe 10 (the outermost diameter was 70 mm and the innermost diameter was 57 mm) 22 was obtained. The refractive index at the innermost peripheral position (28.5 mm from the center) of the pipe 22 was n 2 (1.49). The refractive index at the outermost peripheral position (35 mm from the center) of the pipe 22 was n 1 (1.42). The refractive index at the intermediate position changed substantially continuously from 1.49 to 1.42.
  • a preform rod 23 made of polymethyl methacrylate and having a diameter of 56 mm was produced.
  • the preform rod 23 was inserted into the pipe 22.
  • the refractive index profile of this composite is shown (lower position in FIG. 14). Then, it carried out according to Example 1 (process of FIG. 12).
  • the transmission characteristics of the plastic image fiber obtained in this example were also good.

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Abstract

伝送損失が小さなプラスチック製イメージファイバを提供することである。 Ｎ（Ｎは２以上の整数）本のコアがクラッド中に設けられてなるプラスチック製イメージファイバであって、前記コアは、その屈折率の値が、前記コアの周辺部において、連続的に、変化しており、前記周辺部における前記コアの中心部側の位置の屈折率の値が、前記周辺部における前記クラッド側の位置の屈折率の値よりも、大きい。

Description

プラスチック製イメージファイバ、及びその製造方法
　本発明はプラスチック製イメージファイバに関する。
　工業分野あるいは医療分野において、イメージファイバが、用いられている。前記イメージファイバは、一般的には、クラッド中に複数本のコアが設けられた構造である。前記イメージファイバの画素数（前記コアの本数）は、例えば１０００以上である。前記コア数が２０００～数万のイメージファイバも多い。前記イメージファイバは、使用上の要請から、外径が、一般的には、数ｍｍ以下である。この為、前記コアの径はμｍのオーダーである。
特開昭６３－１４３５１０ 特開昭６４－１８１０８ 特開平２－２９１５０６ 特開２００８－２０７９６ 特開昭６０－１１９５１０ 特開昭６２－１０８２０８ 特開２００１－３５４７１１ ＷＯ１９９８／０４０７６８ 特開昭６０－１１９５０９ 特開平０８－１１４７１５
　クラッド中に１本のコアが設けられたプラスチック製ファイバ（モノファイバ）が、数多く、提案されて来た。大口径（例えば、コア径が約１ｍｍ）のプラスチック製ファイバが提案されている。前記大口径プラスチック製ファイバの光伝送損失は、それ程、問題にならなかった。
　しかし、コア径が数μｍ以下、クラッド径が数ｍｍ以下のプラスチック製イメージファイバは、光の伝送損失が大きかった。
　従って、本発明が解決しようとする課題は、伝送損失が小さなプラスチック製イメージファイバを提供することである。
　前記ファイバの光伝送損失が図１，２に示される。図１は波長－伝送損失のグラフである。図２はコア径－伝送損失（波長＝５００ｎｍ）のグラフである。図１の上側ライン（実線）は、プラスチック製イメージファイバ（コア径４．２μｍ、コア数５０００、クラッド外径５００μｍ）の光伝送損失のグラフである。図１の下側ライン（点線）は、プラスチック製モノファイバ（コア径９６０μｍ、クラッド外径１０００μｍ）の光伝送損失のグラフである。前記ファイバのコアはポリスチレン製である。前記ファイバのクラッドはポリメチルメタクリレートである。図２は様々なコア径のプラスチック製光ファイバの伝送損失のグラフである。図２の横軸はコア径ｄ（μｍ）の逆数の１０倍である。図２にはコア径ｄ（μｍ）も併せて示されている。図２から、伝送損失は、コア径ｄが小さくなるほど増し、コア径ｄの逆数に比例して増すことが判る。
　前記プラスチック製モノファイバ（大口径プラスチック製ファイバ）の光伝送損失は小さい。前記プラスチック製イメージファイバの光伝送損失は大きい。前記大口径プラスチック製ファイバの場合、光（波長＝５００ｎｍ）の伝送損失は０．３ｄＢ／ｍ（透過率９３．３％／ｍ）であった。ファイバ長が３ｍの場合、光透過率は約８１％であった。前記プラスチック製イメージファイバの場合、光（波長＝５００ｎｍ）の伝送損失は４．５ｄＢ／ｍ（透過率３５．５％／ｍ）であった。ファイバ長が３ｍの場合、光透過率は約４％であった。
　前記問題点に対する検討が、鋭意、推し進められた。その結果、次のことが判って来た。
　図３は、ファイバの屈折率変化のグラフである。図３中、縦軸（ｎｄ）は、前記プラスチック製イメージファイバ１の屈折率の値である。横軸（Ｘ）は、前記プラスチック製イメージファイバ１の長さ方向に対して垂直な方向の距離である。図３（ａ）は、前記プラスチック製モノファイバ（コア径９６０μｍ、クラッド外径１０００μｍ）の屈折率変化のグラフである。図３（ｂ）は、前記プラスチック製イメージファイバ（コア径４．２μｍ、コア数５０００、クラッド外径５００μｍ）の屈折率変化のグラフである。屈折率変化は、何れも、矩形型である。
　図４は、前記ファイバにおける光伝送具合の説明図である。図４（ａ）（ｂ）はコア径が大きい場合の説明図である。図４（ｃ）（ｄ）はコア径が小さい場合の説明図である。
　光ファイバ内に閉じ込められた光は、コアとクラッドとの界面で全反射しながら、伝搬する（図４参照）。この時、コア径が小さい（図４（ｃ，ｄ））場合の方が、コア径が大きい（図４（ａ，ｂ））場合より、コア－クラッド界面での光反射回数は多い。前記光反射回数は、コア径に逆比例して、増大する。
　光ファイバにおけるコア－クラッド界面での全反射の良否は、構造不整損失に係る。プラスチック製ファイバは、ガラス（石英）製ファイバに較べて、構造不整損失が大きい。プラスチック製ファイバにおけるコア－クラッド界面での全反射は１００％では無い。散乱を伴った反射（界面での反射率が１００％未満）である。従って、コア径が小さい（反射回数が多い）プラスチック製イメージファイバは、散乱損失（界面不整損失）が大きい。コア－クラッド界面での光反射回数は、コア径が小さいほど多く、コア径に逆比例して増大することが判る。図１及び図２に示される通り、コア径が小さな光ファイバは伝送損失が大きい。
　このことは、波動論的な説明によっても、理解できる。図４（ｂ）（ｄ）は、コア径の大小において、伝搬光の強度分布を、概念的に、説明する。コア径が大きい図４（ｂ）では、光は、コア内に、充分、閉じ込められて、伝搬する。コア径が小さい図４（ｄ）では、コア内への光の閉じ込めが充分でない。光は、外側のクラッドまで広がった分布を持って、伝搬する。コアとクラッドとの界面が滑らかでなく、光散乱を伴うような不整を持っていると、光は、クラッドまで染み出す。コア径が小さくなると、波動論的説明からも、光の伝送は、コア－クラッド界面での影響を受け易いことが判る。
　このようなことから、本発明者は、コア径が小さなプラスチック製イメージファイバにおいては、コアとクラッドとの界面が滑らか（コアの周辺部における屈折率変化が連続的）なことが好ましいであろうとの啓示を得るに至った。
　前記啓示を基にして本発明が達成された。
　本発明は、
　Ｎ（Ｎは２以上の整数）本のコアがクラッド中に設けられてなるプラスチック製イメージファイバであって、
　前記コアは、
　　その屈折率の値が、前記コアの周辺部において、連続的に、変化しており、
　　前記周辺部における前記コアの中心部側の位置での屈折率の値が、前記周辺部における前記クラッド側の位置での屈折率の値よりも、大きい
ことを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記コアの径が１μｍ～２０μｍであり、前記コアの本数が１０００本以上であり、前記クラッドの外径が４ｍｍ以下であることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記ファイバは、前記クラッドに接している位置での前記コアの屈折率の値と、前記コアに接している位置での前記クラッドの屈折率の値とが同じであることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記ファイバは、前記コアの周辺部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表されることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記ファイバは、前記コアの中心部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表されることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、［ｎ２（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ１（前記クラッドにおける最小屈折率）］≧０．０５であることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記ファイバは、前記コアの周辺部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の変化率が連続であることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバであって、前記ファイバは、前記コアの中心部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の変化率が連続であることを特徴とするプラスチック製イメージファイバを提案する。
　本発明は、
　プラスチックファイバ単線を束ねた集合体が作製されるプラスチックファイバ単線集合体作製工程と、
　前記プラスチックファイバ単線集合体が加熱一体化される加熱一体化工程と、
　前記加熱一体化工程で得られた一体化物が細引きされる細線化工程
とを具備してなり、
　前記プラスチックファイバ単線は、
　　その屈折率の値が、周辺部において、連続的に変化したものである
ことを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法を提案する。
　本発明は、前記プラスチックイメージファイバの製造方法であって、前記プラスチックファイバ単線は、その屈折率の値が、周辺部において、単調減少関数で表されることを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法を提案する。
　本発明は、前記プラスチックイメージファイバの製造方法であって、前記プラスチックファイバ単線は、その屈折率の値が、中心部から周辺部にかけて、単調減少関数で表されることを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法を提案する。
　本発明は、前記プラスチックイメージファイバの製造方法であって、前記プラスチックファイバ単線は、その周辺部において、所定厚だけ、屈折率が同じ値であることを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法を提案する。
　本発明は、前記プラスチック製イメージファイバの製造方法であることを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法を提案する。
　光の伝送損失が小さい。鮮明な画像が得られる。
　フレキシブル性に優れている。
伝送損失特性のグラフ 伝送損失特性のグラフ ファイバの屈折率変化のグラフ 伝送損失の理由の概略説明図 本発明のプラスチック製イメージファイバの断面図 本発明のプラスチック製イメージファイバの屈折率変化のグラフ 本発明のプラスチック製イメージファイバの伝送損失特性のグラフ 本発明のプラスチック製イメージファイバの伝送損失特性のグラフ 本発明のプラスチック製イメージファイバにおける光の伝搬形態 屈折率分布パイプの説明図 プリフォームロッドの説明図 本発明のプラスチック製イメージファイバの製造工程説明図 複合体の説明図 複合体の説明図
　第１の発明はプラスチック製イメージファイバである。前記ファイバの実施形態が説明される。前記ファイバはクラッドを具備する。前記ファイバはコアを具備する。前記コアは前記クラッド中に設けられている。前記コアの数は２以上である。好ましくは、１０００以上である。より好ましくは、２０００以上である。上限値には、格別な制限は無い。現在では、上限値は５００００程度である。但し、技術の進歩によって、上限値は、益々、大きくなるであろう。前記コアの径（直径）は、好ましくは、１μｍ以上である。より好ましくは、１．５μｍ以上である。今日において、現実的には、２μｍ以上である。前記コアの径（直径）は、好ましくは、２０μｍ以下である。より好ましくは、１５μｍ以下である。更に好ましくは、１０μｍ以下である。前記クラッドの外径は、好ましくは、４ｍｍ以下である。より好ましくは、３ｍｍ以下である。更に好ましくは、２ｍｍ以下である。特に好ましくは、１．５ｍｍ以下である。
　前記ファイバのコアは、前記コアの周辺部における前記コアの中心部側の位置での屈折率の値が、前記周辺部における前記クラッド側の位置での屈折率の値よりも、大きい。前記コアにおける屈折率の値は、前記コアの周辺部において、連続的（実質、連続的：略連続的）に、変化している。例えば、｛ｄｆ（Ｘ）／ｄＸ｝が連続関数である。ｆ（Ｘ）は距離Ｘにおける屈折率の値である。Ｘはイメージファイバの長さ方向に対して垂直な方向の距離である。「連続的変化」とは次の意味である。本発明にあっては、［屈折率の差］≦［ｎ２（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ１（前記クラッドにおける最小屈折率）］×０．０１の場合、「屈折率が同じ（実質、同一：略同一）」と見做される。従って、｛［Ｘ１＋ΔＸ（ΔＸ＞０）において、ΔＸが０に近付いた場合の屈折率の値］－［Ｘ１－ΔＸ（ΔＸ＞０）において、ΔＸが０に近付いた場合の屈折率の値］｝≦［ｎ２（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ１（前記クラッドにおける最小屈折率）］×０．０１の場合、点（Ｘ１）において、屈折率変化は連続的であると見做される。
　前記ファイバは、好ましくは、前記クラッドに接している位置の前記コアの屈折率の値と、前記コアに接している位置の前記クラッドの屈折率の値とが同じ（実質、同一：略同一）である。
　前記ファイバは、好ましくは、前記コアの周辺部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表される。前記ファイバは、好ましくは、前記コアの中心部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表される。
　前記ファイバは、好ましくは、［ｎ２（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ１（前記クラッドにおける最小屈折率）］≧０．０５である。より好ましくは、０．０７以上である。更に好ましくは、０．１以上である。
　前記中心部は点であっても良い。前記中心部は、或る領域（例えば、コア径の半分の大きさの領域：範囲）を持つものでも良い。前記中心部の領域内において、屈折率の値は、略、一定の値であっても良い。前記中心部位置の屈折率は、前記外周部位置の屈折率よりも、大きい。
　前記実施形態のプラスチック製イメージファイバでは、前記コアと前記クラッドとの境界において、屈折率は連続的に変化している。従って、理論的には、境界の確定が困難である。そこで、コアの領域は次のように決められた。コアの領域は、屈折率が｛ｎ１＋０．０５×（ｎ２－ｎ１）｝以上の領域である。ｎ２はコアにおける屈折率の最大値である。ｎ１はクラッドにおける屈折率の最小値である。前記コアの周辺部は、コア領域の端部から、コアの中心側に、コアの半径の約１／１０～１／２程度の領域である。クラッドの領域は屈折率が｛ｎ１＋０．０５×（ｎ２－ｎ１）｝未満の領域である。前記クラッドにおける前記コア近傍側とは、屈折率がｎ１より大きく、｛ｎ１＋０．０５×（ｎ２－ｎ１）｝未満の領域である。
　互いに隣り合う前記コア領域の端部間の距離（言い換えれば、互いに隣り合う前記コアの中心間の距離からコアの直径を引いた値）は、好ましくは、０．５μｍ以上、１０μｍ以下である。前記距離が０．５μｍより小さいと、クロストークの問題が顕著になる。イメージファイバの解像度が不足する場合がある。前記距離が１０μｍより大きくても、クロストークの問題の更なる改善はない。イメージファイバに占めるコアの合計面積が少なくなり、暗いイメージファイバとなってしまう場合がある。前記距離は、より好ましくは、０．６μｍ以上、５μｍ以下（更により好ましくは、０．７μｍ以上、３μｍ以下。特に好ましくは、０．８μｍ以上、１．５μｍ以下）である。
　前記実施形態のプラスチック製イメージファイバは、プラスチック製である。従って、フレキシブルである。屈曲さが必要な個所にも適用できる。前記ファイバが健康検査に用いられる場合（体内に挿入される場合）でも、問題なく、使用できる。折れ難い。従って、安全性に富む。
　前記実施形態のプラスチック製イメージファイバは、光の伝送損失が小さい。従って、明るく、明瞭な画像が得られる。
　第２の発明はプラスチック製イメージファイバの製造方法である。特に、前記プラスチック製イメージファイバの製造方法である。前記ファイバ製造方法の実施形態が説明される。前記方法はプラスチックファイバ単線集合体作製工程を具備する。前記作製工程では、プラスチックファイバ単線を束ねた集合体が作製される。前記方法は加熱一体化工程を具備する。前記加熱一体化工程では、前記プラスチックファイバ単線集合体が加熱一体化される。前記加熱一体化工程は、好ましくは、前記集合体における前記プラスチックファイバ単線の間の空隙から気体が排気されて行われる。例えば、真空条件下で行われる。前記方法は細線化工程を具備する。前記細線化工程では、前記加熱一体化工程で得られた一体化物が細引き（細線化）される。前記プラスチックファイバ単線は、その屈折率の値が、周辺部において、連続的に変化したものである。
　前記プラスチックファイバ単線は、好ましくは、その屈折率の値が、周辺部において、単調減少関数で表される。より好ましくは、その屈折率の値が、中心部から周辺部にかけて、単調減少関数で表される。
　前記プラスチックファイバ単線は、好ましくは、その周辺部（周辺部の外側）において、所定厚だけ、屈折率が同じ値である。この屈折率変化が無い周辺部は、前記細線化された場合（プラスチック製イメージファイバが得られた場合）、クラッドになる部分である。
　以下、更に詳しい説明がなされる。
　図５は、本発明のプラスチック製イメージファイバの一実施形態の断面図である。
　図５中、１はプラスチック製イメージファイバである。前記プラスチック製イメージファイバ１の長さは数ｍである。例えば、１～６ｍ程度である。本実施形態にあっては、２～４ｍの長さであった。２はクラッドである。３はコアである。コア３は、クラッド２内に、設けられている。コア３とコア３との間には、必ず、クラッド２が存在する。図５中、Ｘは前記プラスチック製イメージファイバ１の長さ方向に対して垂直な方向を示す。コア３の数は、必要な画素数によって、決まる。コア３の数は、例えば１０００以上である。より好ましくは、２０００以上である。クラッド２及びコア３は、プラスチック製である。
　前記プラスチック製イメージファイバ１のクラッド２及びコア３における屈折率分布が、図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示される。図６中、縦軸（ｎｄ）は、前記プラスチック製イメージファイバ１の屈折率の値である。横軸（Ｘ）は、前記プラスチック製イメージファイバ１の長さ方向に対して垂直な方向の距離である。図６のＸと図５のＸとは対応する。クラッド２の屈折率はｎ１である。コア３の最大屈折率はｎ２である。図６中、山の部分の屈折率がコア３における屈折率である。図６中、谷の部分の屈折率がクラッド２における屈折率である。図６から判る通り、前記コア３の周辺部において、屈折率の値は、距離Ｘに対し、連続的に、変化している。前記コア３の周辺部における中心部側の位置での屈折率の値は、前記コア３の周辺部における前記クラッド２側の位置での屈折率の値よりも、大きい。前記コア３の周辺部において、屈折率の値は、距離Ｘに対し、単調減少関数で変化する。前記クラッド２に接している位置での前記コア３の屈折率の値と、前記コア３に接している位置での前記クラッド２の屈折率の値とは同じである。図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）にあっては、前記コア３の周辺部から前記クラッド２の部分において、距離Ｘに対する屈折率の変化率が、クラッド２とコア３との境界点において、連続である。図６（ａ）で示される屈折率は、屈折率の変化率が、クラッド２とコア３との境界点において、不連続である。図６（ｄ）に示される屈折率は、屈折率の変化率が、前記コア３の或る個所において、不連続である。図６（ｂ），（ｃ）は、コア３中心部からクラッド２の領域において、屈折率の変化率が、連続である。すなわち、図６（ｂ），（ｃ）は、全ての領域において、屈折率の変化率は、連続している。好ましいファイバは、図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）の屈折率分布を有するファイバであった。より好ましいファイバは、図６（ｂ）又は（ｃ）の屈折率分布を有するファイバであった。
　図６（ｃ）又は（ｄ）の屈折率分布を有するファイバは、コア３中心部近傍に、屈折率の値が高い一定の領域を有している。これは、コア３の有効面積が大きいことを意味する。従って、前記図６（ｃ）又は（ｄ）タイプのファイバは、クロストークの問題が少なく、解像度の点で優れている。
　図６（ｂ）の屈折率分布を有するファイバは、コア３の中心部からクラッド２の周辺部の全ての領域で屈折率が連続的に変化している。これは、屈折率の変化率が小さいことを意味する。従って、図６（ｂ）タイプのファイバは、構造不整損失が少なく、明るさの点で優れている。
　細径で、かつ、多画素のイメージファイバを得るには、１本１本のファイバ単線は径が小さなこと、かつ、前記ファイバ単線の数が多いことが必要である。この場合、（ｎ２－ｎ１）は、ある程度、大きな方が好ましい。例えば、屈折率がステップインデックス型（図３）の光ファイバにおいて、光の規格化周波数（伝送特性）Ｖは、次の式で表される。
　　　　Ｖ＝（πｄ／λ）（ｎ２ ２－ｎ１ ２）１／２
　　　　　≒（πｄ／λ）｛（２ｎ１）（ｎ２－ｎ１）｝１／２
　　　　　　　ｄ＝コア直径　
　　　　　　　λ＝伝搬光の波長
　　　　　　　ｎ１＝クラッドの屈折率
　　　　　　　ｎ２＝コアの屈折率
　　　　　　　ｎ１≒ｎ２
　前記規格化周波数Ｖが大きい程、伝搬光のモード数は多い。すなわち、伝搬光はコア内に閉じ込められる。
　前記コア直径ｄが小さくなると、光は、クラッド側に漏れ出る。漏れ出た光は隣接コアに入り込む。この結果、クロストークが起きる。画像にボケが生じる。従って、前記問題点を解決するには、前記（ｎ２－ｎ１）が、或る程度、大きなことが必要である。前記（ｎ２－ｎ１）は、好ましくは、０．０５以上であった。
　前記プラスチック製イメージファイバの製造に際して、前記プラスチックファイバ単線は、その屈折率の値が、周辺部において、連続的に変化したものである。前記プラスチックファイバ単線は屈折率分布型ファイバである。この種の屈折率分布型ファイバの製造方法には各種方法が有る。モノマ反応性比が利用される方法が有る。モノマ比重差が利用される方法（特開昭６０－１１９５１０参照）が有る。前記単線が連続的に押出されながら、高屈折率モノマが揮発する方法（特開昭６２－１０８２０８参照）が有る。ゲル状の円筒体に外周部から低屈折率モノマが拡散する方法（特開２００１－３５４７１１）が有る。中空円筒体の内側から高屈折率ポリマーが拡散する方法（ｗｏ１９９８／０４０７６８）が有る。円筒反応容器の回転遠心力が利用され、連続的もしくは断続的にモノマの組成を変化させながら、順次、内周に、積層して行く方法（特開昭６０－１１９５０９）が有る。前記円筒容器の替わりに、クラッド（重合体）を回転させて、内周に積層させる方法（特開平０８－１１４７１５）が有る。本発明は前記方法に限られない。この他にも各種の方法が有るであろう。特開昭６０－１１９５０９や特開平０８－１１４７１５に開示の技術によれば、前記（ｎ２－ｎ１）が大きな値の屈折率分布型ファイバが得られ易い。前記屈折率分布型ファイバの集合体が一体化される。この一体化物が細線化（線引き）されることによって、前記プラスチック製イメージファイバ１が得られる。
　前記図６（ｂ）の屈折率分布を持つプラスチック製イメージファイバ１の光伝送損失が説明される（図７，８参照）。図７は波長－伝送損失のグラフである。図７の上側ライン（実線）は、プラスチック製イメージファイバ（コア径４．２μｍ、コア数５０００、クラッド外径５００μｍ）の光伝送損失のグラフである。図７の下側ライン（点線）は、プラスチック製モノファイバ（コア径７８０μｍ、クラッド外径１０００μｍ）の光伝送損失のグラフである。図８はコア径－伝送損失（波長５００ｎｍ）のグラフである。前記実施形態のプラスチック製イメージファイバ１は、伝送特性が、各段に、改善されていることが判る（図１と図７との対比。図２と図８との対比）。例えば、コア径が４．２μｍのプラスチック製イメージファイバであっても、外径１ｍｍ（コア径７８０μｍ）のモノファイバに比べて、伝送損失は、大きく、低下していない。前記モノファイバの場合、光（波長＝５００ｎｍ）の伝送損失は０．３ｄＢ／ｍ（透過率９３．３％／ｍ）であった。前記プラスチック製イメージファイバの場合、光（波長＝５００ｎｍ）の伝送損失は１．２ｄＢ／ｍ（透過率７５．９％／ｍ）であった。
　前記屈折率分布を持つプラスチック製イメージファイバ１の伝送特性が良好な理由は次の説明でも理解できる。コア内の光の伝搬形態が図９に示される。図９の光伝搬形態は、図４（ｃ）の如く、全反射によって、反射しながら、伝搬する形態ではない。正弦波曲線の如きに伝搬する。この結果、散乱損失が起き難い。すなわち、伝送特性が向上した。
　以下、具体的な実施例が挙げられる。但し、本発明は以下の実施例のみに限定されない。本発明の特長が大きく損なわれない限り、各種の変形例や応用例も本発明に含まれる。
　　［実施例１］
　ガラス円筒容器（内径７０ｍｍ）が、７０℃の空気恒温槽中に、水平に、設置された。前記円筒容器は回転（５００回転／分）している。この条件下で、前記円筒容器の回転軸に平行な一方の端部に設けられた注入口から、混合物が注入された。前記混合物は、重合開始剤と、分子量調節用の連鎖移動剤と、低屈折率モノマ（２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート：重合体の屈折率１．４２）と、高屈折率モノマ（メチルメタクリレート：重合体の屈折率１．４９）との混合物であった。前記低屈折率モノマのみが注入された。前記高屈折率モノマのみが注入された。すなわち、前記円筒容器の最外周部には、前記低屈折率モノマのみが注入された。前記円筒容器の最内周部には、前記高屈折率モノマのみが注入された。前記円筒容器の中間部に、前記混合物が注入された。前記中間部において、内周側には前記高屈折率モノマの割合が多く、外周側には前記低屈折率モノマが多い。前記モノマの組成比は略連続的に変化していた。前記モノマの注入速度（堆積速度）は１ｍｍ／時間であった。注入時間は２５時間であった。注入後も、回転が３時間に亘って行われた。この後、加熱（１２０℃，３時間）が行われた。これにより、屈折率分布パイプ１０（図１０参照）が得られた。前記パイプ１０の最外周は直径７０ｍｍ、最内周が直径２０ｍｍであった。前記パイプ１０の屈折率分布が示される（図１０の下方位置）。前記パイプ１０の最内周位置（中心から１０ｍｍ）での屈折率はｎ２（１．４９）であった。前記パイプ１０の最外周位置（中心から３５ｍｍ）での屈折率はｎ１（１．４２）であった。中間位置における屈折率は、１．４９から１．４２に、略連続的に、変化していた。
　この後、図１２に示される工程を経て、プラスチック製イメージファイバ１が得られた。
　先ず、加熱炉１２によって、前記パイプ１０の先端部が加熱された。前記パイプ１０の中空部は減圧された。ローラ１３，１３によって挟まれながら、線引きが行われた。得られた細線１４の外径は１ｍｍであった。この細線１４は、中空部が消滅していた。この細線１４が切断（長さ３００ｍｍ）された（図１２（ａ）参照）。細線１４のコア（高屈折率部分）の径は７８０μｍであった。
　透明なポリメチルメタクリレート製パイプ（外径７０ｍｍ、肉厚２ｍｍ）１６に、３９００本の前記細線１４が、入れられた。これによって、集合体１７が得られた（図１２（ｂ）参照）。
　前記パイプ１６内が減圧された。集合体１７の先端部が、加熱炉１８によって、加熱された。ローラ１９，１９によって挟まれながら、線引きが行われた。これにより、プラスチック製イメージファイバ１が得られた（図１２（ｃ）参照）。前記ファイバ１の外径は５００μｍであった。
　前記プラスチック製イメージファイバ１の伝送特性が調べられた。その結果は、前記の内容であった。
　　［実施例２］
　実施例１では、パイプ１０が作製され、前記パイプ１０に対して線引き（細線化）が行われた。
　本実施例では、先ず、プリフォームロッド１１が作製された。前記プリフォームロッド１１の作製に際しては、実施例１と同様にしてパイプ１０の作製後、前記円筒容器が前記注入口を上にして垂直に設置された。その後、前記注入口から前記高屈折率モノマのみが注入された。この後、加熱（７０℃×６時間の後、１２０℃×３時間）による重合が行われた。これにより、中空部がない直径７０ｍｍのプリフォームロッド１１（図１１参照）が得られた。前記プリフォームロッド１１の屈折率分布が示される（図１１の下方位置）。
　細線化処理は、前記パイプ１０を前記プリフォームロッド１１に変えた以外は実施例１に準じて行われた。細線１５（図示せず）が得られた。前記細線１５の外径は１ｍｍであった。この細線１５が切断（長さ３００ｍｍ）された（図１２（ａ）参照）。前記細線１５のコア（高屈折率部分）の径は８００μｍであった。
　次いで、前記細線１４に代って、前記細線１５が前記ポリメチルメタクリレート製パイプ１６に入れられた以外は、実施例１と同様にして、プラスチック製イメージファイバが得られた。前記ファイバの外径は５００μｍであった。
　本実施例で得られたプラスチック製イメージファイバの伝送特性も良かった。
　　［実施例３］
　実施例２に準じて行われた。前記プリフォームロッド１１と同様なプリフォームロッド２０が得られた。この後、前記プリフォームロッド２０がパイプ２１内に挿入された（図１３参照）。パイプ２１は２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート重合体製である。この複合体の屈折率分布が示される（図１３の下方位置）。この後、実施例１（図１２の工程）に準じて行われた。
　本実施例で得られたプラスチック製イメージファイバの伝送特性も良かった。
　　［実施例４］
　実施例１に準じて行われた。前記パイプ１０と同様なパイプ（最外周が直径７０ｍｍ、最内周が直径５７ｍｍ）２２が得られた。前記パイプ２２の最内周位置（中心から２８．５ｍｍ）での屈折率はｎ２（１．４９）であった。前記パイプ２２の最外周位置（中心から３５ｍｍ）での屈折率はｎ１（１．４２）であった。中間位置における屈折率は、１．４９から１．４２に、略連続的に、変化していた。
　ポリメチルメタクリレート製で直径５６ｍｍのプリフォームロッド２３が作製された。
　前記プリフォームロッド２３が、前記パイプ２２内に、挿入された。この複合体の屈折率分布が示される（図１４の下方位置）。この後、実施例１（図１２の工程）に準じて行われた。
　本実施例で得られたプラスチック製イメージファイバの伝送特性も良かった。
　　［比較例１］
　直径５６ｍｍのポリスチレンロッド（屈折率：１．５９）が、最外周が直径７０ｍｍ、最内周が直径５７ｍｍのポリメチルメタクリレートパイプ（屈折率１．４９）中に、挿入された。この後、前記複合体に対して、実施例１（図１２の工程）に準じた処理が、行われた。本比較例のプラスチック製イメージファイバの屈折率分布は図３（ｂ）型（ステップ型）であった。
　本比較例１のプラスチック製イメージファイバの伝送特性は悪かった。
　　［比較例２］
　直径５６ｍｍのポリメチルメタクリレート製ロッド（屈折率：１．４９）が、最外周が直径７０ｍｍ、最内周が直径５７ｍｍの２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート製パイプ（屈折率：１．４２）中に、挿入された。この後、前記複合体に対して、実施例１（図１２の工程）に準じた処理が、行われた。本比較例のプラスチック製イメージファイバの屈折率分布は図３（ｂ）型（ステップ型）であった。
　本比較例２のプラスチック製イメージファイバの伝送特性は悪かった。
１　　　　　プラスチック製イメージファイバ
２　　　　　クラッド
３　　　　　コア
１０，２１　パイプ
１１，２０　プリフォームロッド
１２，１８　加熱炉
１３，１９　ローラ
１４　　　　細線
１５　　　　細線
１６　　　　ポリメチルメタクリレート製パイプ
１７　　　　集合体
２２　　　　パイプ
２３　　　　プリフォームロッド
 
 

Claims (14)

  1. 　Ｎ（Ｎは２以上の整数）本のコアがクラッド中に設けられてなるプラスチック製イメージファイバであって、
    　前記コアは、
    　　その屈折率の値が、前記コアの周辺部において、連続的に、変化しており、
    　　前記周辺部における前記コアの中心部側の位置での屈折率の値が、前記周辺部における前記クラッド側の位置での屈折率の値よりも、大きい
    ことを特徴とするプラスチック製イメージファイバ。
  2. 　前記コアの径が１μｍ～２０μｍであり、
    　前記コアの本数が１０００本以上であり、
    　前記クラッドの外径が４ｍｍ以下である
    ことを特徴とする請求項１のプラスチック製イメージファイバ。
  3. 　前記ファイバは、
    　　前記クラッドに接している位置での前記コアの屈折率の値と、前記コアに接している位置での前記クラッドの屈折率の値とが同じである
    ことを特徴とする請求項２のプラスチック製イメージファイバ。
  4. 　前記ファイバは、
    　　前記コアの周辺部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表される
    ことを特徴とする請求項３のプラスチック製イメージファイバ。
  5. 　前記ファイバは、
    　　前記コアの中心部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の値が、単調減少関数で表される
    ことを特徴とする請求項４のプラスチック製イメージファイバ。
  6. 　［ｎ2（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ1（前記クラッドにおける最小屈折率）］≧０．０５である
    ことを特徴とする請求項１～請求項５いずれかのプラスチック製イメージファイバ。
  7. 前記ファイバは、
    　前記コアの周辺部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の変化率が連続である
    ことを特徴とする請求項４のプラスチック製イメージファイバ。
  8. 　前記ファイバは、
    　　前記コアの中心部から、前記クラッドにおける前記コア近傍側までの位置において、その屈折率の変化率が連続である
    ことを特徴とする請求項５のプラスチック製イメージファイバ。
  9. 　プラスチックファイバ単線を束ねた集合体が作製されるプラスチックファイバ単線集合体作製工程と、
    　前記プラスチックファイバ単線集合体が加熱一体化される加熱一体化工程と、
    　前記加熱一体化工程で得られた一体化物が細引きされる細線化工程
    とを具備してなり、
    　前記プラスチックファイバ単線は、
    　　その屈折率の値が、周辺部において、連続的に変化したものである
    ことを特徴とするプラスチックイメージファイバの製造方法。
  10. 　前記プラスチックファイバ単線は、
    　　その屈折率の値が、周辺部において、単調減少関数で表される
    ことを特徴とする請求項９のプラスチックイメージファイバの製造方法。
  11. 　前記プラスチックファイバ単線は、
    　　その屈折率の値が、中心部から周辺部にかけて、単調減少関数で表される
    ことを特徴とする請求項１０のプラスチックイメージファイバの製造方法。
  12. 　前記プラスチックファイバ単線は、
    　　その周辺部において、所定厚だけ、屈折率が同じ値である
    ことを特徴とする請求項９～請求項１１いずれかのプラスチックイメージファイバの製造方法。
  13. 　Ｎ（Ｎは２以上の整数）本のコアがクラッド中に設けられてなるプラスチック製イメージファイバであって、
    　　前記プラスッチク製イメージファイバは、
    　コアの径が１μｍ～２０μｍであり、
    　前記コアの本数が１０００本以上であり、
    　前記クラッドの外径が４ｍｍ以下である
    ことを特徴とする請求項９～請求項１２いずれかのプラスチックイメージファイバの製造方法。
  14. 　Ｎ（Ｎは２以上の整数）本のコアがクラッド中に設けられてなるプラスチック製イメージファイバであって、
    　［ｎ2（前記コアにおける最大屈折率）－ｎ1（前記クラッドにおける最小屈折率）］≧０．０５である
    ことを特徴とする請求項９～請求項１３いずれかのプラスチック製イメージファイバの製造方法。
     
     
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