光ファイバーシート、光ファイバーアレイ、及び光ファイバー映像装置
【課題】光ファイバー密度を大きくすると共に、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイを提供する。
【解決手段】光ファイバーシート１が上下方向に所定枚数積み重ねられ、上下方向において隣接する光ファイバーシート１同士の間には、整列用シート１４が介装されている。整列用シート１４の両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起１６からなる突起列１７Ａ，１７Ｂが整列用シート１４の幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、一方の表面側の突起列１７Ａと、前記他方の表面側の突起列１７Ｂは、整列用シート１４の幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられており、突起１６により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔が整列用シート１４の厚みと等しくなるように構成されている。
【解決手段】光ファイバーシート１が上下方向に所定枚数積み重ねられ、上下方向において隣接する光ファイバーシート１同士の間には、整列用シート１４が介装されている。整列用シート１４の両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起１６からなる突起列１７Ａ，１７Ｂが整列用シート１４の幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、一方の表面側の突起列１７Ａと、前記他方の表面側の突起列１７Ｂは、整列用シート１４の幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられており、突起１６により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔が整列用シート１４の厚みと等しくなるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型映像装置等における光伝送部材として用いられる光ファイバーシート、該光ファイバーシートで構成される光ファイバーアレイ、及び該光ファイバーアレイを備えた光ファイバー映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置は、装置製造時に画像入力部から画像表示部まで光ファイバーを正しく配置する必要がある。具体的には光ファイバーを一本ずつ手作業にて配置しているが、画像入力部で光ファイバーを緻密に配置する作業は困難で熟練を要し、また画像入力部と画像表示部で光ファイバー配置間違えによる画像の乱れが多発している。
この画像の精度向上と作業工程の省力化を目的に、これまでも光ファイバーを緻密に配列する収束技術の研究開発が行われている。
【０００３】
この解決策として最も有望な方法が、光ファイバーシートを使用することで作業の省力化を図る提案である。
まず、特許文献１．２に記載されているような熱融着により光ファイバーをシート化する方法がある。
しかし、光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置は光ファイバーの一方を緻密に配列してもう一方を任意の間隔で配列させる必要があるため熱融着シートは分離が困難であり、さらに画像入力部から画像表示部までの空間が狭いため柔軟性に欠ける熱融着したシートは不適である。
【０００４】
特許文献３に代表されるように、織物形態を利用して光ファイバーをシート状にする技術も提案されているが、この方法では緻密に配列することが困難であること、さらには光ファイバーが織り構造により屈曲し画像の明度が下がり映像装置の光伝送用部材としては不適であり、作業工程でも織巾が広い場合はユニット製造が不可能であることと配置ミスの修正時間増による作業効率の低下の課題から不適であり、細い巾にカットする場合は端部の処理の課題で緻密な配置が不可能なことと作業効率の低下を招き不適であった。
【０００５】
フィルム上にプラスチック光ファイバー等の透過性ストランドを規則的に配列させてシート化する方法が特許文献４に記載されているが、この方法は非生産的であり現実には実現不可能であること、また画像入力部から画像表示部まで光ファイバー配置する作業時にシート端部の光ファイバーが脱落しシートが崩れ作業性に課題があるため、光伝送用部材としては不適である。
【０００６】
そこで、上記特許文献１〜４に記載の各先行技術の課題を解決するため、特許文献５に記載されているような、光ファイバーをたて糸として使用し、繊維をよこ糸として使用して編み込んで光ファイバーをシート状にする技術が提案されている。
【０００７】
また、光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置において、画像入力部であるアパーチャで多数の光ファイバーを縦横に整列させ収束・固定してアレイ化するために、従来では、図１７に示すように、マトリクス状に配列された多数の貫通孔１００を備えたケース１０１を用いていた。即ち、接着剤を塗布した多数の光ファイバー１０３を、ケース１０１の貫通孔１００に挿入し、接着剤により光ファイバー１０３をケース１０１に固定していた。
【特許文献１】特開平５−６６３１１号公報
【特許文献２】特開平６−３１７７１６号公報
【特許文献３】実用新案 平成１−１６６３３５号公報
【特許文献４】実用新案 昭和５９−１２１６４７号公報
【特許文献５】特開平３−１４４５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献５記載の従来例の光ファイバーシートでは、単によこ糸として繊維を使用したものにすぎず、やはり、たて糸である光ファイバーの密着性が十分でないという課題が存在する。
【０００９】
また、図１７に示す従来例の光ファイバーアレイでは、以下の課題が存在していた。
【００１０】
（１）貫通孔１００同士の間隔１０４を有するため、光ファイバーのピッチが広くなり、光ファイバー密度が小さくなり、鮮明な画像が得られない。
【００１１】
（２）光ファイバーを接着剤で固定する方法のため、光ファイバー表面のコーティング層が接着剤で剥離する場合がある。また、接着剤の乾燥に時間を要するので、大型映像装置の製造時間が長くかかる。
【００１２】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、光ファイバーの密着性を向上した光ファイバーシート、該光ファイバーシートを用いて光ファイバー密度を大きくすると共に、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイ、及び、該光ファイバーアレイを用いた光ファイバー映像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明のうち請求項１記載の発明は、たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、光ファイバーをたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用したことを特徴とする。
【００１４】
上記の如く、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用することにより、光ファイバーの密着性が向上した光ファイバーシートが実現される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、光ファイバーアレイであって、請求項1記載の光伝送用光ファイバーシートが上下方向に所定枚数積み重ねられ、光ファイバーが上下方向及び左右方向に所定数配列されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、光ファイバー密度の向上した光ファイバーアレイが実現される。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ファイバーアレイであって、前記上下方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、且つ、前記左右方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、さらに、上下左右の光ファイバーがマトリクス状に整列されることを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、光ファイバー密度が大きく、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイが実現される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光ファイバーアレイであって、前記上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間には、上下左右の光ファイバーがマトリクス状になるように光ファイバーを整列させる整列用シートが介装されていることを特徴とする。
【００２０】
上記構成により、容易に光ファイバーをマトリクス状に整列させることが可能となる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ファイバーアレイであって、前記整列用シートの両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起からなる突起列が整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、前記一方の表面側の突起列と、前記他方の表面側の突起列は、前記幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
上記構成により、突起を備えた整列用シートを用いるという、簡単な構造で容易に光ファイバーをマトリクス状に整列させることが可能となる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５の何れかに記載の光ファイバーアレイであって、上下左右の光ファイバー同士の間隔が等しいことを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、光ファイバー映像装置であって、請求項３乃至６の何れかに記載の光ファイバーアレイの一端側を画像投写手段の画面に対向して配置して入射面として構成し、前記光ファイバーアレイの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板に固定して構成されることを特徴とする。
【００２５】
「画像投写手段」としては、プロジェクタ、液晶表示器、ＣＲＴ等が含まれる。
上記構成により、画質の良好な光ファイバー映像装置が実現される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、光ファイバーの密着性を向上した光ファイバーシートを実現することができる。また、光ファイバー密度を大きくすると共に、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイ、及び、該光ファイバーアレイを用いた光ファイバー映像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を、実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
以下の実施の形態としは、先ず、光ファイバーシートについて説明し、次いで、該光ファイバーシートを用いて光ファイバーをアレイ状にした光ファイバーアレイを備えた光ファイバー映像装置について説明する。
（実施の形態１）
先ず、本発明に係る光ファイバーシートについて、図１を参照して説明する。
【００２９】
本発明に係る光ファイバーシート１は、たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、光ファイバー３をたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維２をよこ糸として使用したことを特徴とする光伝送用光ファイバーシートである。
伸縮性を有する繊維２をよこ糸として使用することにより、たて糸（光ファイバー３）が屈曲することなく緻密に配列されている。
【００３０】
換言すれば、本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、たて糸の光ファイバーが屈曲することで光の伝送損失が大きくなり大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、伸縮性が高いことが特徴である。
これは、よこ入れ工程の低荷重での伸縮性に優れたよこ糸で織物を構成することにより製織時にたて糸が屈曲せずに織構造を形成することが可能となり、たて糸の光ファイバーの屈曲が少ない織物を作成することが可能となるからであり、理論的にはたて糸がモノフィラメントであるためよこ糸は１．５７倍（繊維径を円と仮定した場合の直径と１／２円周長の比）以上の伸長性を有すれば完全なよこ糸屈曲構造、つまりたて糸が全く屈曲しない織り構造が可能になるため、具体的なよこ糸の伸長特性としては製織時のたて糸張力付加時によこ糸の伸び（歪み）が５７％以上であることを特徴とする。
【００３１】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、織物製造工程中および大型画像装置の組み立て工程中にたて糸の光ファイバー間隔が大きくなることで大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、伸縮回復特性に優れることが特徴である。
これは、織物製造工程ではたて糸を一定間隔に順序よく配列させる手段としておさを使用するが、これは金属板を一定間隔に配置するため金属板厚だけのスペースが空隙を生じる要因となるため、伸縮回復特性に優れるよこ糸を使用する方法は、該スペースをできる限り少なくする有効な手段の一つである。また、大型画像装置の組み立て工程では光伝送用光ファイバーシート１に引張張力が頻繁に付与され前述の伸長性の高いよこ糸を使用した場合は張力が付与される度にたて糸間に空隙が生じることになり、この空隙を自己収縮で消滅させる有効な手段が伸縮回復特性に優れるよこ糸を使用する方法である。具体的にはよこ糸の伸縮回復特性としてＪＩＳ１０１３ ８．１１の試験法に準じて測定した伸縮弾性率が９０％以上であることを特徴とする。
【００３２】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１は、大型映像装置に光伝送材である本発明品を組み込む作業工程で作業者が片手で容易に取り扱える５００ｍｍ以下の巾で、一層のシート形状で構成される。
【００３３】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１はたて糸にプラスチック光ファイバーを使用することを特徴とし、プラスチック光ファイバーの具体例としてはポリメチルメタクリレート系光ファイバー、ポリエチルアクリレート系光ファイバー、ポリスチレン系光ファイバーがあげられる。もちろん伝送損失が少ないプラスチック光ファイバーはこれらに限定されるわけでない。
【００３４】
伝送損失性能および大型画像装置の光伝送材として使用する場合の画像品位および生産性からたて糸に使用する光ファイバーの直径は０．１〜１．０ｍｍの範囲であることが
好ましい。
【００３５】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するたて糸は可能な限り隙間無く配列させることが好ましい。具体的にはたて糸の光ファイバー間の空隙とたて糸光ファイバー直径とから下記式で計算される平均空隙率が０．１以下であることが好ましい。
空隙率 ＝ （たて糸の光ファイバー間の空隙）／（たて糸光ファーバー直径）
【００３６】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、たて糸の光ファイバー間隔が大きくなることで大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、みかけの厚みが薄いことを特徴とし、具体的には５ｃＮの張力付加時によこ糸厚みが１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１のよこ糸密度はたて糸が屈曲せずにかつ光伝送用織物の形状を保持でき、さらには容易に引き裂くことが可能な密度であることが好ましく、具体的にはよこ糸の種類に依存するが６本／ｃｍ以上２００本／ｃｍ以下の密度範囲が最適である。
【００３８】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１はシャットル織機もしくはニードル織機を使用してよこ糸を切断することなくエンドレスに織り込む場合もある。この方法を採用することによりよこ糸が織物端部を拘束することで光伝送用織物の大型映像装置組み立て加工時にたて糸の光ファイバーが織物から外れることを防止することが可能となり生産性が向上できるだけでなく、また光伝送用織物を配置するときもよこ糸を切断する方式の織物では構造上不可避な耳がないために緻密な配置が可能となり大型映像装置の画像品位向上を可能とする。
【００３９】
大型映像装置組み立て加工時には、光伝送用部材が他の部材および光伝送用部材固定装置等に引っかかり破損する現象が多く、工程を確認したところ平均約１００ｃＮ／ｃｍの力が付与されている。本発明の光伝送用光ファイバーシート１は、平易な取り扱いでは織物端部のたて糸である光ファイバーが分離する等の織物形状が崩れないようによこ糸方向の引張強度が２００ｃＮ／ｃｍ以上あることを特徴としている。
【００４０】
（実施の形態２）
図２は実施の形態２に係る光ファイバー映像装置の全体構成を示す斜視図、図３は光ファイバー映像装置のアパーチャ正面図である。
光ファイバー映像装置１０は、画像投写手段としてのプロジェクタ１１、複数の光ファイバーアレイＡ（図３参照）、複数の光ファイバーアレイＡの一端側の入射面を保持するアパーチャ１２、及び、複数の光ファイバーアレイＡの他端側の出射面を構成するスクリーン基板１３を備えている。
【００４１】
アパーチャ１２は、図３に示すように、複数の光ファイバーアレイＡの入射面側を格子状に集束して保持する。アパーチャ１２に保持された各光ファイバーアレイＡの入射面は、映像を投影するプロジェクタ１１に対向して近接した位置に配置される。スクリーン基板１３は、各光ファイバーアレイＡの出射面側を、アパーチャ１２における入射面側の光ファイバー３の配列順序を維持したまま、光ファイバー３の互いの間隔を拡大して保持する。これによって、光ファイバー映像装置１０は、プロジェクタ１１が投影した映像をスクリーン基板１３において拡大して表示することができる。
【００４２】
図４は光ファイバーアレイＡの斜視図、図５は光ファイバーアレイＡのアパーチャ側の正面図、図６は整列用シートの平面図、図７は図６のＸ１−Ｘ１線矢視断面図、図８は図６のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
光ファイバーアレイＡは、実施の形態１の光ファイバーシート１を用いて構成されている。即ち、光ファイバーアレイＡは、複数枚の光ファイバーシート１が上下方向に積層状に配置されるとともに、該上下方向において隣接する光ファイバーシート１同士の間には、上下左右の光ファイバーを等間隔に整列させるための整列用シート１４が介在されて構成されている。この整列用シート１４により、光ファイバーアレイＡの入射側端部は、図５に示すように、多数の光ファイバーが整山積された状態（換言すれば、光ファイバーが上下左右に等間隔で配列され状態）となっている。そして、光ファイバーアレイＡの入射側となる一端部側は、接着テープ１５で巻き付けられて光ファイバーの整列状態が保持されている。なお、整列用シート１４は、光ファイバーアレイＡの入射側となる一端部側にのみ介在されている。これは、整列用シート１４により光ファイバーを整列状態にする必要があるのは、光ファイバーアレイＡの入射側のみで充分だからである。
【００４３】
整列用シート１４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成り、両側表面には予め接着剤が塗布されている。また、整列用シート１４の両側表面には、図６に示すように、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の半球面状の突起１６からなる突起列１７Ａ，１７Ｂが整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されている。そして、一方の表面側の突起列１７Ａと、他方の表面側の突起列１７Ｂは、整列用シート１４の幅方向（図７の左右方向）においてそれぞれ同一位置に設けられている。なお、上側の突起１６と下側突起１６とは、図８に示すように、光ファイバーの延在方向に沿って交互に形成されている。これは、例えばトムソン型などの型抜き加工により突起１６を形成するようにしていることによる。
【００４４】
また、突起１６同士の間隔は、突起１６により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔Ｌ（図９参照）が整列用シート１４の厚みＴ（図９参照）と等しくなるように設定されている。これにより、光ファイバー３が上下左右に等間隔で配列された状態が得られることになる。
【００４５】
なお、突起１６の形状は半球面状に限定されるものではなく、例えば、円錐状、角柱状であってもよい。さらに、突起１６に代えて、図１０及び図１１に示すように、整列用シート１４の上下両面に、光ファイバー３が嵌り込む複数の凹部３０を備えた支持体３１を形成するようにしてもよい。また、突起１６に代えて、図１２に示すように、整列用シート１４の上下両面に、光ファイバー３が嵌り込む複数の凹溝３２を形成するようにしてもよい。要は、突起１６（図１０及び図１１の場合は凹部３０、図１２の場合は凹溝３２）により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔Ｌが整列用シート１４の厚みＴと等しくなるような、形状及び間隔であればよい。このような条件を満足していれば、上下左右の光ファイバー３を等間隔で配列させることができるからである。
【００４６】
次いで、上記構成の光ファイバーアレイＡの製造方法を、図１３を参照して説明する。
先ず、実施の形態１に係る光ファイバーシート１を所定枚数（本実施の形態では５枚）準備する。また、整列用シート１４となり得る両面接着フィルム材２０（図１４参照）を所定枚数（本実施の形態では４枚）準備する。なお、この両面接着フィルム材２０の両側表面には予め型抜きにより突起列１７Ａ，１７Ｂが形成されており、両面接着フィルム材２０の両側表面を覆う剥離フィルム２１を剥がすことにより、整列用シート１４が得られるようになっている。
【００４７】
次いで、図１３（１）に示すように、光ファイバーシート１を上下方向に積み上げるとともに、上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間に、整列用シート１４を介在させる。具体的には、図１３（２）に示すＵ字状の治具２２の凹部２３に１枚目の光ファイバーシート１を配置し、その１枚目の光ファイバーシート１上で且つ一端部側に１枚目の整列用シート１４を載置し、その１枚目の整列用シート１４上に２枚目の光ファイバーシート１を載置する。このとき、１枚目の整列用シート１４により、上下左右の光ファイバーが等間隔に整列される。
【００４８】
図９を参照して、具体的に説明すると、整列用シート１４の幅方向（図９左右方向）において隣接する突起１６，１６により光ファイバーシート１の左右の間隔ＬがＡ（ｍｍ）に規制される。一方、整列用シート１４の厚みＴは、光ファイバーの左右の間隔と等しくなるように設定されていることから、光ファイバーの上下の間隔がＡ（ｍｍ）に規制されることになる。従って、１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１により構成される上下左右の光ファイバーは等間隔に整列されることになる。なお、この状態においては、整列用シート１４の両側表面に塗布された接着剤により、整列された状態で１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１はある程度固定された状態となっている。このような状態で加圧される。これにより、１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１は固定された状態となる。
【００４９】
次いで、２枚目の光ファイバーシート１上に２枚目の整列用シート１４を載置し、その２枚目の整列用シート１４上に３枚目の光ファイバーシート１を載置する。そして、このような状態で加圧する。以下、同様の処理を５枚目の光ファイバーシート１まで行う。これにより、図１３（３）に示すように、一端側において上下左右の光ファイバーが等間隔に整列された光ファイバーアレイＡが得られる。そして、光ファイバーアレイＡの一端側を通常の接着テープ１５で巻き付けて固定する。こうして、図４に示す光ファイバーアレイＡが製造される。
【００５０】
次いで、光ファイバーアレイＡを光ファイバー映像装置に組み付ける。具体的には以下の通りである。
光ファイバーアレイＡの一端側がアパーチャ１２により固定するとともに、光ファイバーアレイＡの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイＡの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板１３に固定する。なお、アパーチャ１２には、複数の光ファイバーアレイＡが縦横に配置され、ねじ等により締め付けられて固定される。こうして、本実施の形態に係る光ファイバー映像装置１が作製される。
【００５１】
（その他の事項）
【００５２】
（１）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイは光ファイバー映像装置に用いられたけれども、光学走査ヘッド装置や照明装置等にも用いることができる。
【００５３】
（２）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイＡは光ファイバー映像装置に用いるために、隣接する光ファイバーシート１同士の間に整列用シート１４を介在させたけれども、本発明はこれに限定されるものではない。整列用シート１４を用いずに光ファイバーシート１同士をそのまま積み上げて光ファイバーアレイを構成するようにしてもよい。このような構成では、光ファイバー３は図１５に示すように俵積みされた状態となり、実施の形態における整山積みに比べて、上下左右の光ファイバーの密度を大きくとることができる。この結果、例えば、光学走査ヘッド装置等に好適に実施することができる。また、例えば、照明源としてＬＥＤを用いた照明装置等においても、好適に実施することができる。
【００５４】
（３）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイＡの一端側を接着テープで巻き付けて固定したけれども、図１６に示すように、熱収縮性フィルム４０を光ファイバーアレイＡの一端側に装着し、加熱により熱収縮性フィルム４０を収縮させて光ファイバーアレイＡの一端側を固定するようにしてもよい。
【００５５】
（４）上記実施の形態においては、画像投写手段としてはプロジェクタを例示したけれども、液晶表示器、ＣＲＴ等であってもよい。
【００５６】
（５）上記実施の形態においては、上下左右の光ファイバー同士の間隔は等しかったけれども、等しくない構成であってもよい。
【実施例】
【００５７】
上記実施の形態１に係る光ファイバーシート１のさらなる具体例を、以下の実施例として詳述する。
（実施例１）
本実施例では、たて糸として、透過性の高い繊維としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主原料とするプラスチック光ファイバー（以後ＰＯＦと称す）を使用した。
【００５８】
具体的には、三菱レイヨン（株）製の直径０．７５ｍｍのＰＯＦ（エスカＣＫ−３０）をたて糸に使用した。
【００５９】
本実施例１の光伝送用光ファイバーシートの高い光伝送性と大型画像装置生産工程の画像品位および生産性向上を実現するために、よこ糸はポリウレタン弾性（３３ｄｔｅｘ／３ｆ，平均直径３１μｍ）を芯糸に使用し市販のナイロン仮撚加工糸（３３ｄｔｅｘ／１０ｆ）を鞘糸とするシングルカパーリング加工糸（Ｐｕ３３／Ｎｙ３３）を試作した。
【００６０】
試作したシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ３３／Ｎｙ３３）は５ｃＮ張力付加時の糸厚さ（短径）をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）で測定した結果は平均６３μｍであり、最大試験力は引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて測定した結果１４４ｃＮであり、伸長性としては製織時のたて糸張力である
８０ｃＮの伸びが平均８３．０％であり、０．１ｃＮ付加した時の糸長に対し５ｃＮ付加したときの糸長比で測定した伸縮弾性率は平均９９．１％であった。
【００６１】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートはよこ糸を連続的に挿入するニードル織機を使用し、上記たて糸及びよこ糸をたで密度が１２本／ｃｍ、よこ密度が７本／ｃｍ、織物の巾が２０ｍｍの規格で試作した。
【００６２】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートのたて糸間隔をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）にて測定した結果は平均６１．４μｍであり、空隙率は０．０８２となり大型画像装置への画像品位に影響しないことがわかる。
【００６３】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートを引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて、織物よこ糸方向の引張試験をした結果、平均強度は４７３ｃＮ／ｃｍであり容易に織物端部が崩れず大型画像装置生産工程で織物形状を保持できることがわかる。
【００６４】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートを光伝送部材として１１ｉｎｃｈの映像装置を試作した結果、試作工程での作業性に優れ生産性も高く従来の光伝送部材組み立て工程と比較して作業時間が１／３以下に短縮でき、また試作した映像装置の画像は明るく鮮明であり画像品位は従来の製品より優れていた。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では実施例１と同様に、光ファイバーとしては三菱レイヨン（株）製の直径０．７５ｍｍのＰＯＦ（エスカＣＫ−３０）をたて糸に使用した。
【００６６】
本実施例の光伝送用光ファイバーシートの高い光伝送性と大型画像装置生産工程の画像品位および生産性向上を実現するために、よこ糸は市販のポリウレタン弾性糸（１１ｄｔｅｘ）を芯糸に使用し市販のナイロン糸（ｌｌｄｔｅｘ／７ｆ）を鞘糸とするシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ１７／Ｎｙ１１）を使用した。
【００６７】
試作したシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ１７／Ｎｙ１１）は５ｃＮ張力付加時の糸厚さ（短径）をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８００００ＩＩＩ）で測定した結果は平均４４μｍであり、最大試験力は引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて測定した結果平均５６ｃＮであり、伸長性としては製織時のたて糸張力である５０ｃＮのひずみが平均７３．０％であり、０．０５ｃＮ付加した時の糸長に対し２．５ｃＮ付加したときの糸長比で測定した伸縮弾性率は平均９７．２％であった。
【００６８】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートはよこ糸を連続的に挿入するニードル織機を使用し、上記たて糸およびよこ糸をたて密度が１２本／ｃｍ、よこ密度が７２本／ｃｍ、織物の巾が２０ｍｍの規格で試作した。
【００６９】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートのたて糸間隔をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）にて測定した結果は平均５０．１μｍであり、空隙率は０．０６７となり大型画像装置への画像品位に影響しないことがわかる。
【００７０】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートを引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて、織物よこ糸方向の引張試験をした結果、平均強度は２３７０ｃＮ／ｃｍであり容易に織物端部が崩れず大型画像装置生産工程で織物形状を保持できることがわかる。
【００７１】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートを光伝送部材として１１ｉｎｃｈの映像装置を試作した結果、試作工程での作業性に優れ生産性も高く従来の工程と比較して作業時間が１／２に短縮でき、また試作した映像装置の画像は明るく鮮明であり画像品位は従来の製品より優れている。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る光ファイバーアレイは、光ファイバー映像装置、光学走査ヘッド装置、照明装置等に好適に実施される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】光ファイバーシートの構成図。
【図２】実施の形態２に係る光ファイバー映像装置の全体構成を示す斜視図。
【図３】実施の形態２に係る光ファイバー映像装置のアパーチャ正面図。
【図４】光ファイバーアレイＡの斜視図。
【図５】光ファイバーアレイＡのアパーチャ側の正面図。
【図６】整列用シートの平面図。
【図７】図６のＸ１−Ｘ１線矢視断面図。
【図８】図６のＸ２−Ｘ２線矢視断面図。
【図９】整列用シートによる整列動作を説明するための図。
【図１０】整列用シートの変形例を示す斜視図。
【図１１】図１０のＸ３−Ｘ３線矢視断面図。
【図１２】整列用シートの他の変形例を示す斜視図。
【図１３】光ファイバーアレイＡの製造工程図。
【図１４】両面接着フィルム材２０の斜視図。
【図１５】光ファイバーが俵積みされた状態を示す図。
【図１６】光ファイバーアレイＡの他の固定方法を示す図。
【図１７】従来の光ファイバーアレイの固定方法を示す図。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ：光ファイバーアレイ １：光ファイバーシート
２：繊維（よこ糸） ３：光ファイバー（たて糸）
１０：光ファイバー映像装置 １１：プロジェクタ（画像投写手段）
１２：アパーチャ １３：スクリーン基板
１４：整列用シート １６：突起
１７Ａ，１７Ｂ：突起列
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型映像装置等における光伝送部材として用いられる光ファイバーシート、該光ファイバーシートで構成される光ファイバーアレイ、及び該光ファイバーアレイを備えた光ファイバー映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置は、装置製造時に画像入力部から画像表示部まで光ファイバーを正しく配置する必要がある。具体的には光ファイバーを一本ずつ手作業にて配置しているが、画像入力部で光ファイバーを緻密に配置する作業は困難で熟練を要し、また画像入力部と画像表示部で光ファイバー配置間違えによる画像の乱れが多発している。
この画像の精度向上と作業工程の省力化を目的に、これまでも光ファイバーを緻密に配列する収束技術の研究開発が行われている。
【０００３】
この解決策として最も有望な方法が、光ファイバーシートを使用することで作業の省力化を図る提案である。
まず、特許文献１．２に記載されているような熱融着により光ファイバーをシート化する方法がある。
しかし、光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置は光ファイバーの一方を緻密に配列してもう一方を任意の間隔で配列させる必要があるため熱融着シートは分離が困難であり、さらに画像入力部から画像表示部までの空間が狭いため柔軟性に欠ける熱融着したシートは不適である。
【０００４】
特許文献３に代表されるように、織物形態を利用して光ファイバーをシート状にする技術も提案されているが、この方法では緻密に配列することが困難であること、さらには光ファイバーが織り構造により屈曲し画像の明度が下がり映像装置の光伝送用部材としては不適であり、作業工程でも織巾が広い場合はユニット製造が不可能であることと配置ミスの修正時間増による作業効率の低下の課題から不適であり、細い巾にカットする場合は端部の処理の課題で緻密な配置が不可能なことと作業効率の低下を招き不適であった。
【０００５】
フィルム上にプラスチック光ファイバー等の透過性ストランドを規則的に配列させてシート化する方法が特許文献４に記載されているが、この方法は非生産的であり現実には実現不可能であること、また画像入力部から画像表示部まで光ファイバー配置する作業時にシート端部の光ファイバーが脱落しシートが崩れ作業性に課題があるため、光伝送用部材としては不適である。
【０００６】
そこで、上記特許文献１〜４に記載の各先行技術の課題を解決するため、特許文献５に記載されているような、光ファイバーをたて糸として使用し、繊維をよこ糸として使用して編み込んで光ファイバーをシート状にする技術が提案されている。
【０００７】
また、光ファイバーを光伝送として使用する大型映像装置において、画像入力部であるアパーチャで多数の光ファイバーを縦横に整列させ収束・固定してアレイ化するために、従来では、図１７に示すように、マトリクス状に配列された多数の貫通孔１００を備えたケース１０１を用いていた。即ち、接着剤を塗布した多数の光ファイバー１０３を、ケース１０１の貫通孔１００に挿入し、接着剤により光ファイバー１０３をケース１０１に固定していた。
【特許文献１】特開平５−６６３１１号公報
【特許文献２】特開平６−３１７７１６号公報
【特許文献３】実用新案 平成１−１６６３３５号公報
【特許文献４】実用新案 昭和５９−１２１６４７号公報
【特許文献５】特開平３−１４４５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献５記載の従来例の光ファイバーシートでは、単によこ糸として繊維を使用したものにすぎず、やはり、たて糸である光ファイバーの密着性が十分でないという課題が存在する。
【０００９】
また、図１７に示す従来例の光ファイバーアレイでは、以下の課題が存在していた。
【００１０】
（１）貫通孔１００同士の間隔１０４を有するため、光ファイバーのピッチが広くなり、光ファイバー密度が小さくなり、鮮明な画像が得られない。
【００１１】
（２）光ファイバーを接着剤で固定する方法のため、光ファイバー表面のコーティング層が接着剤で剥離する場合がある。また、接着剤の乾燥に時間を要するので、大型映像装置の製造時間が長くかかる。
【００１２】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、光ファイバーの密着性を向上した光ファイバーシート、該光ファイバーシートを用いて光ファイバー密度を大きくすると共に、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイ、及び、該光ファイバーアレイを用いた光ファイバー映像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明のうち請求項１記載の発明は、たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、光ファイバーをたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用したことを特徴とする。
【００１４】
上記の如く、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用することにより、光ファイバーの密着性が向上した光ファイバーシートが実現される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、光ファイバーアレイであって、請求項1記載の光伝送用光ファイバーシートが上下方向に所定枚数積み重ねられ、光ファイバーが上下方向及び左右方向に所定数配列されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、光ファイバー密度の向上した光ファイバーアレイが実現される。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ファイバーアレイであって、前記上下方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、且つ、前記左右方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、さらに、上下左右の光ファイバーがマトリクス状に整列されることを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、光ファイバー密度が大きく、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイが実現される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光ファイバーアレイであって、前記上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間には、上下左右の光ファイバーがマトリクス状になるように光ファイバーを整列させる整列用シートが介装されていることを特徴とする。
【００２０】
上記構成により、容易に光ファイバーをマトリクス状に整列させることが可能となる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ファイバーアレイであって、前記整列用シートの両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起からなる突起列が整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、前記一方の表面側の突起列と、前記他方の表面側の突起列は、前記幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
上記構成により、突起を備えた整列用シートを用いるという、簡単な構造で容易に光ファイバーをマトリクス状に整列させることが可能となる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５の何れかに記載の光ファイバーアレイであって、上下左右の光ファイバー同士の間隔が等しいことを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、光ファイバー映像装置であって、請求項３乃至６の何れかに記載の光ファイバーアレイの一端側を画像投写手段の画面に対向して配置して入射面として構成し、前記光ファイバーアレイの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板に固定して構成されることを特徴とする。
【００２５】
「画像投写手段」としては、プロジェクタ、液晶表示器、ＣＲＴ等が含まれる。
上記構成により、画質の良好な光ファイバー映像装置が実現される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、光ファイバーの密着性を向上した光ファイバーシートを実現することができる。また、光ファイバー密度を大きくすると共に、光ファイバーコーティング層の剥離がなく、且つ乾燥時間をなくし製造時間を短縮化した光ファイバーアレイ、及び、該光ファイバーアレイを用いた光ファイバー映像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を、実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
以下の実施の形態としは、先ず、光ファイバーシートについて説明し、次いで、該光ファイバーシートを用いて光ファイバーをアレイ状にした光ファイバーアレイを備えた光ファイバー映像装置について説明する。
（実施の形態１）
先ず、本発明に係る光ファイバーシートについて、図１を参照して説明する。
【００２９】
本発明に係る光ファイバーシート１は、たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、光ファイバー３をたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維２をよこ糸として使用したことを特徴とする光伝送用光ファイバーシートである。
伸縮性を有する繊維２をよこ糸として使用することにより、たて糸（光ファイバー３）が屈曲することなく緻密に配列されている。
【００３０】
換言すれば、本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、たて糸の光ファイバーが屈曲することで光の伝送損失が大きくなり大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、伸縮性が高いことが特徴である。
これは、よこ入れ工程の低荷重での伸縮性に優れたよこ糸で織物を構成することにより製織時にたて糸が屈曲せずに織構造を形成することが可能となり、たて糸の光ファイバーの屈曲が少ない織物を作成することが可能となるからであり、理論的にはたて糸がモノフィラメントであるためよこ糸は１．５７倍（繊維径を円と仮定した場合の直径と１／２円周長の比）以上の伸長性を有すれば完全なよこ糸屈曲構造、つまりたて糸が全く屈曲しない織り構造が可能になるため、具体的なよこ糸の伸長特性としては製織時のたて糸張力付加時によこ糸の伸び（歪み）が５７％以上であることを特徴とする。
【００３１】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、織物製造工程中および大型画像装置の組み立て工程中にたて糸の光ファイバー間隔が大きくなることで大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、伸縮回復特性に優れることが特徴である。
これは、織物製造工程ではたて糸を一定間隔に順序よく配列させる手段としておさを使用するが、これは金属板を一定間隔に配置するため金属板厚だけのスペースが空隙を生じる要因となるため、伸縮回復特性に優れるよこ糸を使用する方法は、該スペースをできる限り少なくする有効な手段の一つである。また、大型画像装置の組み立て工程では光伝送用光ファイバーシート１に引張張力が頻繁に付与され前述の伸長性の高いよこ糸を使用した場合は張力が付与される度にたて糸間に空隙が生じることになり、この空隙を自己収縮で消滅させる有効な手段が伸縮回復特性に優れるよこ糸を使用する方法である。具体的にはよこ糸の伸縮回復特性としてＪＩＳ１０１３ ８．１１の試験法に準じて測定した伸縮弾性率が９０％以上であることを特徴とする。
【００３２】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１は、大型映像装置に光伝送材である本発明品を組み込む作業工程で作業者が片手で容易に取り扱える５００ｍｍ以下の巾で、一層のシート形状で構成される。
【００３３】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１はたて糸にプラスチック光ファイバーを使用することを特徴とし、プラスチック光ファイバーの具体例としてはポリメチルメタクリレート系光ファイバー、ポリエチルアクリレート系光ファイバー、ポリスチレン系光ファイバーがあげられる。もちろん伝送損失が少ないプラスチック光ファイバーはこれらに限定されるわけでない。
【００３４】
伝送損失性能および大型画像装置の光伝送材として使用する場合の画像品位および生産性からたて糸に使用する光ファイバーの直径は０．１〜１．０ｍｍの範囲であることが
好ましい。
【００３５】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するたて糸は可能な限り隙間無く配列させることが好ましい。具体的にはたて糸の光ファイバー間の空隙とたて糸光ファイバー直径とから下記式で計算される平均空隙率が０．１以下であることが好ましい。
空隙率 ＝ （たて糸の光ファイバー間の空隙）／（たて糸光ファーバー直径）
【００３６】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１を構成するよこ糸は、たて糸の光ファイバー間隔が大きくなることで大型映像装置の画像品位が下がる現象を防ぐために、みかけの厚みが薄いことを特徴とし、具体的には５ｃＮの張力付加時によこ糸厚みが１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１のよこ糸密度はたて糸が屈曲せずにかつ光伝送用織物の形状を保持でき、さらには容易に引き裂くことが可能な密度であることが好ましく、具体的にはよこ糸の種類に依存するが６本／ｃｍ以上２００本／ｃｍ以下の密度範囲が最適である。
【００３８】
本発明の光伝送用光ファイバーシート１はシャットル織機もしくはニードル織機を使用してよこ糸を切断することなくエンドレスに織り込む場合もある。この方法を採用することによりよこ糸が織物端部を拘束することで光伝送用織物の大型映像装置組み立て加工時にたて糸の光ファイバーが織物から外れることを防止することが可能となり生産性が向上できるだけでなく、また光伝送用織物を配置するときもよこ糸を切断する方式の織物では構造上不可避な耳がないために緻密な配置が可能となり大型映像装置の画像品位向上を可能とする。
【００３９】
大型映像装置組み立て加工時には、光伝送用部材が他の部材および光伝送用部材固定装置等に引っかかり破損する現象が多く、工程を確認したところ平均約１００ｃＮ／ｃｍの力が付与されている。本発明の光伝送用光ファイバーシート１は、平易な取り扱いでは織物端部のたて糸である光ファイバーが分離する等の織物形状が崩れないようによこ糸方向の引張強度が２００ｃＮ／ｃｍ以上あることを特徴としている。
【００４０】
（実施の形態２）
図２は実施の形態２に係る光ファイバー映像装置の全体構成を示す斜視図、図３は光ファイバー映像装置のアパーチャ正面図である。
光ファイバー映像装置１０は、画像投写手段としてのプロジェクタ１１、複数の光ファイバーアレイＡ（図３参照）、複数の光ファイバーアレイＡの一端側の入射面を保持するアパーチャ１２、及び、複数の光ファイバーアレイＡの他端側の出射面を構成するスクリーン基板１３を備えている。
【００４１】
アパーチャ１２は、図３に示すように、複数の光ファイバーアレイＡの入射面側を格子状に集束して保持する。アパーチャ１２に保持された各光ファイバーアレイＡの入射面は、映像を投影するプロジェクタ１１に対向して近接した位置に配置される。スクリーン基板１３は、各光ファイバーアレイＡの出射面側を、アパーチャ１２における入射面側の光ファイバー３の配列順序を維持したまま、光ファイバー３の互いの間隔を拡大して保持する。これによって、光ファイバー映像装置１０は、プロジェクタ１１が投影した映像をスクリーン基板１３において拡大して表示することができる。
【００４２】
図４は光ファイバーアレイＡの斜視図、図５は光ファイバーアレイＡのアパーチャ側の正面図、図６は整列用シートの平面図、図７は図６のＸ１−Ｘ１線矢視断面図、図８は図６のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
光ファイバーアレイＡは、実施の形態１の光ファイバーシート１を用いて構成されている。即ち、光ファイバーアレイＡは、複数枚の光ファイバーシート１が上下方向に積層状に配置されるとともに、該上下方向において隣接する光ファイバーシート１同士の間には、上下左右の光ファイバーを等間隔に整列させるための整列用シート１４が介在されて構成されている。この整列用シート１４により、光ファイバーアレイＡの入射側端部は、図５に示すように、多数の光ファイバーが整山積された状態（換言すれば、光ファイバーが上下左右に等間隔で配列され状態）となっている。そして、光ファイバーアレイＡの入射側となる一端部側は、接着テープ１５で巻き付けられて光ファイバーの整列状態が保持されている。なお、整列用シート１４は、光ファイバーアレイＡの入射側となる一端部側にのみ介在されている。これは、整列用シート１４により光ファイバーを整列状態にする必要があるのは、光ファイバーアレイＡの入射側のみで充分だからである。
【００４３】
整列用シート１４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成り、両側表面には予め接着剤が塗布されている。また、整列用シート１４の両側表面には、図６に示すように、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の半球面状の突起１６からなる突起列１７Ａ，１７Ｂが整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されている。そして、一方の表面側の突起列１７Ａと、他方の表面側の突起列１７Ｂは、整列用シート１４の幅方向（図７の左右方向）においてそれぞれ同一位置に設けられている。なお、上側の突起１６と下側突起１６とは、図８に示すように、光ファイバーの延在方向に沿って交互に形成されている。これは、例えばトムソン型などの型抜き加工により突起１６を形成するようにしていることによる。
【００４４】
また、突起１６同士の間隔は、突起１６により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔Ｌ（図９参照）が整列用シート１４の厚みＴ（図９参照）と等しくなるように設定されている。これにより、光ファイバー３が上下左右に等間隔で配列された状態が得られることになる。
【００４５】
なお、突起１６の形状は半球面状に限定されるものではなく、例えば、円錐状、角柱状であってもよい。さらに、突起１６に代えて、図１０及び図１１に示すように、整列用シート１４の上下両面に、光ファイバー３が嵌り込む複数の凹部３０を備えた支持体３１を形成するようにしてもよい。また、突起１６に代えて、図１２に示すように、整列用シート１４の上下両面に、光ファイバー３が嵌り込む複数の凹溝３２を形成するようにしてもよい。要は、突起１６（図１０及び図１１の場合は凹部３０、図１２の場合は凹溝３２）により規制される左右方向の光ファイバー３同士の間隔Ｌが整列用シート１４の厚みＴと等しくなるような、形状及び間隔であればよい。このような条件を満足していれば、上下左右の光ファイバー３を等間隔で配列させることができるからである。
【００４６】
次いで、上記構成の光ファイバーアレイＡの製造方法を、図１３を参照して説明する。
先ず、実施の形態１に係る光ファイバーシート１を所定枚数（本実施の形態では５枚）準備する。また、整列用シート１４となり得る両面接着フィルム材２０（図１４参照）を所定枚数（本実施の形態では４枚）準備する。なお、この両面接着フィルム材２０の両側表面には予め型抜きにより突起列１７Ａ，１７Ｂが形成されており、両面接着フィルム材２０の両側表面を覆う剥離フィルム２１を剥がすことにより、整列用シート１４が得られるようになっている。
【００４７】
次いで、図１３（１）に示すように、光ファイバーシート１を上下方向に積み上げるとともに、上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間に、整列用シート１４を介在させる。具体的には、図１３（２）に示すＵ字状の治具２２の凹部２３に１枚目の光ファイバーシート１を配置し、その１枚目の光ファイバーシート１上で且つ一端部側に１枚目の整列用シート１４を載置し、その１枚目の整列用シート１４上に２枚目の光ファイバーシート１を載置する。このとき、１枚目の整列用シート１４により、上下左右の光ファイバーが等間隔に整列される。
【００４８】
図９を参照して、具体的に説明すると、整列用シート１４の幅方向（図９左右方向）において隣接する突起１６，１６により光ファイバーシート１の左右の間隔ＬがＡ（ｍｍ）に規制される。一方、整列用シート１４の厚みＴは、光ファイバーの左右の間隔と等しくなるように設定されていることから、光ファイバーの上下の間隔がＡ（ｍｍ）に規制されることになる。従って、１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１により構成される上下左右の光ファイバーは等間隔に整列されることになる。なお、この状態においては、整列用シート１４の両側表面に塗布された接着剤により、整列された状態で１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１はある程度固定された状態となっている。このような状態で加圧される。これにより、１枚目の光ファイバーシート１と２枚目の光ファイバーシート１は固定された状態となる。
【００４９】
次いで、２枚目の光ファイバーシート１上に２枚目の整列用シート１４を載置し、その２枚目の整列用シート１４上に３枚目の光ファイバーシート１を載置する。そして、このような状態で加圧する。以下、同様の処理を５枚目の光ファイバーシート１まで行う。これにより、図１３（３）に示すように、一端側において上下左右の光ファイバーが等間隔に整列された光ファイバーアレイＡが得られる。そして、光ファイバーアレイＡの一端側を通常の接着テープ１５で巻き付けて固定する。こうして、図４に示す光ファイバーアレイＡが製造される。
【００５０】
次いで、光ファイバーアレイＡを光ファイバー映像装置に組み付ける。具体的には以下の通りである。
光ファイバーアレイＡの一端側がアパーチャ１２により固定するとともに、光ファイバーアレイＡの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイＡの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板１３に固定する。なお、アパーチャ１２には、複数の光ファイバーアレイＡが縦横に配置され、ねじ等により締め付けられて固定される。こうして、本実施の形態に係る光ファイバー映像装置１が作製される。
【００５１】
（その他の事項）
【００５２】
（１）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイは光ファイバー映像装置に用いられたけれども、光学走査ヘッド装置や照明装置等にも用いることができる。
【００５３】
（２）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイＡは光ファイバー映像装置に用いるために、隣接する光ファイバーシート１同士の間に整列用シート１４を介在させたけれども、本発明はこれに限定されるものではない。整列用シート１４を用いずに光ファイバーシート１同士をそのまま積み上げて光ファイバーアレイを構成するようにしてもよい。このような構成では、光ファイバー３は図１５に示すように俵積みされた状態となり、実施の形態における整山積みに比べて、上下左右の光ファイバーの密度を大きくとることができる。この結果、例えば、光学走査ヘッド装置等に好適に実施することができる。また、例えば、照明源としてＬＥＤを用いた照明装置等においても、好適に実施することができる。
【００５４】
（３）上記実施の形態においては、光ファイバーアレイＡの一端側を接着テープで巻き付けて固定したけれども、図１６に示すように、熱収縮性フィルム４０を光ファイバーアレイＡの一端側に装着し、加熱により熱収縮性フィルム４０を収縮させて光ファイバーアレイＡの一端側を固定するようにしてもよい。
【００５５】
（４）上記実施の形態においては、画像投写手段としてはプロジェクタを例示したけれども、液晶表示器、ＣＲＴ等であってもよい。
【００５６】
（５）上記実施の形態においては、上下左右の光ファイバー同士の間隔は等しかったけれども、等しくない構成であってもよい。
【実施例】
【００５７】
上記実施の形態１に係る光ファイバーシート１のさらなる具体例を、以下の実施例として詳述する。
（実施例１）
本実施例では、たて糸として、透過性の高い繊維としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主原料とするプラスチック光ファイバー（以後ＰＯＦと称す）を使用した。
【００５８】
具体的には、三菱レイヨン（株）製の直径０．７５ｍｍのＰＯＦ（エスカＣＫ−３０）をたて糸に使用した。
【００５９】
本実施例１の光伝送用光ファイバーシートの高い光伝送性と大型画像装置生産工程の画像品位および生産性向上を実現するために、よこ糸はポリウレタン弾性（３３ｄｔｅｘ／３ｆ，平均直径３１μｍ）を芯糸に使用し市販のナイロン仮撚加工糸（３３ｄｔｅｘ／１０ｆ）を鞘糸とするシングルカパーリング加工糸（Ｐｕ３３／Ｎｙ３３）を試作した。
【００６０】
試作したシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ３３／Ｎｙ３３）は５ｃＮ張力付加時の糸厚さ（短径）をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）で測定した結果は平均６３μｍであり、最大試験力は引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて測定した結果１４４ｃＮであり、伸長性としては製織時のたて糸張力である
８０ｃＮの伸びが平均８３．０％であり、０．１ｃＮ付加した時の糸長に対し５ｃＮ付加したときの糸長比で測定した伸縮弾性率は平均９９．１％であった。
【００６１】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートはよこ糸を連続的に挿入するニードル織機を使用し、上記たて糸及びよこ糸をたで密度が１２本／ｃｍ、よこ密度が７本／ｃｍ、織物の巾が２０ｍｍの規格で試作した。
【００６２】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートのたて糸間隔をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）にて測定した結果は平均６１．４μｍであり、空隙率は０．０８２となり大型画像装置への画像品位に影響しないことがわかる。
【００６３】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートを引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて、織物よこ糸方向の引張試験をした結果、平均強度は４７３ｃＮ／ｃｍであり容易に織物端部が崩れず大型画像装置生産工程で織物形状を保持できることがわかる。
【００６４】
実施例１の光伝送用光ファイバーシートを光伝送部材として１１ｉｎｃｈの映像装置を試作した結果、試作工程での作業性に優れ生産性も高く従来の光伝送部材組み立て工程と比較して作業時間が１／３以下に短縮でき、また試作した映像装置の画像は明るく鮮明であり画像品位は従来の製品より優れていた。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では実施例１と同様に、光ファイバーとしては三菱レイヨン（株）製の直径０．７５ｍｍのＰＯＦ（エスカＣＫ−３０）をたて糸に使用した。
【００６６】
本実施例の光伝送用光ファイバーシートの高い光伝送性と大型画像装置生産工程の画像品位および生産性向上を実現するために、よこ糸は市販のポリウレタン弾性糸（１１ｄｔｅｘ）を芯糸に使用し市販のナイロン糸（ｌｌｄｔｅｘ／７ｆ）を鞘糸とするシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ１７／Ｎｙ１１）を使用した。
【００６７】
試作したシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ１７／Ｎｙ１１）は５ｃＮ張力付加時の糸厚さ（短径）をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８００００ＩＩＩ）で測定した結果は平均４４μｍであり、最大試験力は引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて測定した結果平均５６ｃＮであり、伸長性としては製織時のたて糸張力である５０ｃＮのひずみが平均７３．０％であり、０．０５ｃＮ付加した時の糸長に対し２．５ｃＮ付加したときの糸長比で測定した伸縮弾性率は平均９７．２％であった。
【００６８】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートはよこ糸を連続的に挿入するニードル織機を使用し、上記たて糸およびよこ糸をたて密度が１２本／ｃｍ、よこ密度が７２本／ｃｍ、織物の巾が２０ｍｍの規格で試作した。
【００６９】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートのたて糸間隔をマイクロスコープ（ソニック（株）製ＢＳ−Ｄ８０００ＩＩＩ）にて測定した結果は平均５０．１μｍであり、空隙率は０．０６７となり大型画像装置への画像品位に影響しないことがわかる。
【００７０】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートを引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）にて、織物よこ糸方向の引張試験をした結果、平均強度は２３７０ｃＮ／ｃｍであり容易に織物端部が崩れず大型画像装置生産工程で織物形状を保持できることがわかる。
【００７１】
実施例２の光伝送用光ファイバーシートを光伝送部材として１１ｉｎｃｈの映像装置を試作した結果、試作工程での作業性に優れ生産性も高く従来の工程と比較して作業時間が１／２に短縮でき、また試作した映像装置の画像は明るく鮮明であり画像品位は従来の製品より優れている。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る光ファイバーアレイは、光ファイバー映像装置、光学走査ヘッド装置、照明装置等に好適に実施される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】光ファイバーシートの構成図。
【図２】実施の形態２に係る光ファイバー映像装置の全体構成を示す斜視図。
【図３】実施の形態２に係る光ファイバー映像装置のアパーチャ正面図。
【図４】光ファイバーアレイＡの斜視図。
【図５】光ファイバーアレイＡのアパーチャ側の正面図。
【図６】整列用シートの平面図。
【図７】図６のＸ１−Ｘ１線矢視断面図。
【図８】図６のＸ２−Ｘ２線矢視断面図。
【図９】整列用シートによる整列動作を説明するための図。
【図１０】整列用シートの変形例を示す斜視図。
【図１１】図１０のＸ３−Ｘ３線矢視断面図。
【図１２】整列用シートの他の変形例を示す斜視図。
【図１３】光ファイバーアレイＡの製造工程図。
【図１４】両面接着フィルム材２０の斜視図。
【図１５】光ファイバーが俵積みされた状態を示す図。
【図１６】光ファイバーアレイＡの他の固定方法を示す図。
【図１７】従来の光ファイバーアレイの固定方法を示す図。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ：光ファイバーアレイ １：光ファイバーシート
２：繊維（よこ糸） ３：光ファイバー（たて糸）
１０：光ファイバー映像装置 １１：プロジェクタ（画像投写手段）
１２：アパーチャ １３：スクリーン基板
１４：整列用シート １６：突起
１７Ａ，１７Ｂ：突起列
【特許請求の範囲】
【請求項１】
たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、
光ファイバーをたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用したことを特徴とする光伝送用光ファイバーシート。
【請求項２】
請求項1記載の光伝送用光ファイバーシートが上下方向に所定枚数積み重ねられ、光ファイバーが上下方向及び左右方向に所定数配列されることを特徴とする光ファイバーアレイ。
【請求項３】
前記上下方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、且つ、前記左右方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、さらに、上下左右の光ファイバーがマトリクス状に整列されることを特徴とする請求項２記載の光ファイバーアレイ。
【請求項４】
前記上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間には、上下左右の光ファイバーがマトリクス状になるように光ファイバーを整列させる整列用シートが介装されていることを特徴とする請求項３記載の光ファイバーアレイ。
【請求項５】
前記整列用シートの両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起からなる突起列が整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、
前記一方の表面側の突起列と、前記他方の表面側の突起列は、前記幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバーアレイ。
【請求項６】
上下左右の光ファイバー同士の間隔が等しいことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の光ファイバーアレイ。
【請求項７】
請求項３乃至６の何れかに記載の光ファイバーアレイの一端側を画像投写手段の画面に対向して配置して入射面として構成し、前記光ファイバーアレイの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板に固定して構成されることを特徴とする光ファイバー映像装置。
【請求項１】
たて糸とよこ糸とが織り込まれた織物で構成される光伝送用光ファイバーシートであって、
光ファイバーをたて糸として使用し、伸縮性を有する繊維をよこ糸として使用したことを特徴とする光伝送用光ファイバーシート。
【請求項２】
請求項1記載の光伝送用光ファイバーシートが上下方向に所定枚数積み重ねられ、光ファイバーが上下方向及び左右方向に所定数配列されることを特徴とする光ファイバーアレイ。
【請求項３】
前記上下方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、且つ、前記左右方向に配列された光ファイバー同士の間隔が等しく、さらに、上下左右の光ファイバーがマトリクス状に整列されることを特徴とする請求項２記載の光ファイバーアレイ。
【請求項４】
前記上下方向において隣接する光ファイバーシート同士の間には、上下左右の光ファイバーがマトリクス状になるように光ファイバーを整列させる整列用シートが介装されていることを特徴とする請求項３記載の光ファイバーアレイ。
【請求項５】
前記整列用シートの両側表面には、光ファイバーの延在方向に沿って設けられた複数の突起からなる突起列が整列用シートの幅方向に等間隔をあけて複数列形成されており、
前記一方の表面側の突起列と、前記他方の表面側の突起列は、前記幅方向においてそれぞれ同一位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバーアレイ。
【請求項６】
上下左右の光ファイバー同士の間隔が等しいことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の光ファイバーアレイ。
【請求項７】
請求項３乃至６の何れかに記載の光ファイバーアレイの一端側を画像投写手段の画面に対向して配置して入射面として構成し、前記光ファイバーアレイの一端側を除く残余の部分を分離して、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して光ファイバーアレイの他端側を出射面としてファイバースクリーンの基板に固定して構成されることを特徴とする光ファイバー映像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−９８１６５（Ｐ２００９−９８１６５Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６６５０３（Ｐ２００７−２６６５０３）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（５９２０２９２５６）福井県 (122)
【出願人】（３０４０３６０３１）津谷織物株式会社 (5)
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（５９２０２９２５６）福井県 (122)
【出願人】（３０４０３６０３１）津谷織物株式会社 (5)
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【Ｆターム（参考）】
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