DE3744312C2

DE3744312C2 - Mehrschichtrückspiegel

Info

Publication number: DE3744312C2
Application number: DE3744312A
Authority: DE
Inventors: Yuji Nakajima
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2007-12-29
Also published as: JP2509922B2; JPS63165805A; US4921331A; DE3744312A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtrückspiegel, und insbesondere einen Mehrschicht-Oberflächenrückspiegel mit besseren Eigen schaften im Hinblick auf Blendfreiheit und Sichtigkeit.

Der Mehrschichtrückspiegel nach der Erfindung ist nützlich bei Anwendungen, wie z. B. bei Rückspiegeln für Kraftfahrzeuge oder Spiegeln mit einer konvexen Oberfläche, die verwendet werden, um Fahrzeugfahrer über Gefährdungen bei der nach vorne liegenden Straße zu warnen.

Herkömmliche Spiegel, wie z. B. Rückspiegel für Kraft fahrzeuge, bestehen im allgemeinen aus einem Glasträger, der auf seiner Rückseite mit einem Metall, wie Aluminium oder Chrom beschichtet ist, welches wiederum mit einer Schutzschicht überzogen ist.

Zurückreflektierende Mehrschichtspiegel sind kürzlich auf den Markt gekommen. Solche Spiegel bestehen aus einem Glasträger, auf dessen Rückseite eine dielektrische Mehrfachschicht aufgebracht ist, welche mit einer schwarzen, lichtabsorbierenden Beschichtung überzogen ist. Es sind auch Mehrschicht-Oberflächenspiegel vorgeschlagen worden, die aus einem Glasträger bestehen, auf dessen Vorderseite eine dielektrische Mehrfachschicht aufgebracht ist und auf dessen Rückseite eine schwarze, lichtabsorbierende Schicht vorhanden ist. Bei einem Spiegel der erstgenannten Art, von dem ein Beispiel in der ungeprüften, veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung Nr. 144504/1982 offenbart ist, ist die dielektrische Mehrfachbeschichtung aus fünf abwechselnden Schicht aus TiO₂ und SiO₂ mit einer optischen Dicke von λ/4 oder 3 λ/4 zusammengesetzt, oder aus einer Kombination solcher Schichten. Ein anderes Beispiel eines zurückreflektierenden Mehrschichtspiegels ist in der ungeprüften, veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung Nr. 98405/1985 offenbart, welche dielektrische Mehrfachschichten mit vier abwechselnden Schichten aus TiO₂ und SiO₂ beschreibt, von denen jeder eine optische Dicke von n λ/4 aufweist, wobei n eine ungerade Zahl ist. Bei einem Beispiel eines oberflächen reflektierenden Spiegels der zweiten Art wird eine dreischichtige dielektrische Beschichtung aus TiO₂-SiO₂-TiO₂ verwendet, wobei jede Schicht eine optische Dicke von λ/4 aufweist. Es wird angenommen, daß im Handel erhältliche Produkte dieser Art eines Spiegels in der Bundesrepublik Deutschland hergestellt worden sind.

Aus der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 53-110541 ist ein Mehrschichtrückspiegel mit 5 Schichten einer optischen Schichtdicke λ/4, die über einer Schicht mit einer optischen Dicke von λ/2 angeordnet sind, bekannt, wobei die Schichten abwechselnd hohe und niedrige Brechungs indizes aufweisen. Der Schichtaufbau ist so ausgelegt, daß über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich von etwa 380 bis 700 nm eine gleichmäßige Aufteilung des transmittierten und reflektierten Lichts zu jeweils 50% erfolgt.

Aus der japanischen Patentanmeldung 57-144504 ist ein Kraftfahrzeugrückspiegel bekannt, bei dem eine Vielzahl von Schichten der optischen Schichtdicke λ/4 oder 3 λ/4 auf der Rückseite eines durchscheinenden Substrats angeordnet sind, wobei anschließend an den Schichtstapel eine schwarze Abschlußschicht vorgesehen ist. Die Schichten des Dünnschichtstapels weisen wieder abwechselnd hohe und niedrige Brechungsindizes auf.

Die oben beschriebenen Spiegel nach dem Stand der Technik weisen spektrale Reflexionskennlinien auf, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, wobei sich die Kurve (a) auf einen Aluminiumspiegel bezieht. Wie die Kurve (a) zeigt, weist der Aluminiumspiegel ein großes Reflexionsvermögen (80 bis 90%) und eine flache Reflexionskennlinie auf, wobei beide nicht von der Wellenlänge abhängen. Wenn dieser Aluminiumspiegel als ein Rückspiegel bei einem Kraft fahrzeug verwendet wird, bewirkt er eine starke Refle xion des Lichtflusses von den Scheinwerfern eines fol genden Fahrzeugs, was zu einer Augenermüdung wegen der durch das reflektierte Licht hervorgerufenen Blendung führt.

Die spektrale Reflexionskennlinie des Chromspiegels nach dem Stand der Technik ist mit der Kurve (b) in Fig. 4 dargestellt. Die Kurve (b) zeigt, daß der Chromspiegel ein niederes Reflexionsvermögen (38 bis 50%) und ein gewisses Maß von Blendfreiheit, verglichen mit dem Alu miniumspiegel höheren Reflexionsvermögens aufweist. Je doch ist die Blendfreiheitseigenschaft des Chromspiegels nicht so groß, wie es wegen der flachen spektralen Kenn linie des Spiegels zu erwarten gewesen wäre. Ferner ist die Sichtigkeit bei dem Chromspiegel ziemlich schlecht.

Die zurückreflektierenden Spiegel mit dielektrischen Mehrfachschichten, die in den ungeprüften, veröffent lichten, japanischen Patentanmeldungen 144504/1982 und 98405/1985 offenbart sind, weisen spektrale Re flektionskennlinien auf, wie sie durch die Kurve (c) bzw. (d) in Fig. 4 gezeigt sind. Diese spektralen Reflexions kennlinien sind jenen eines im Handel erhältlichen, zu rückreflektierenden Mehrschichtspiegel ähnlich, der durch die Kurve (e) in Fig. 4 dargestellt ist. Im all gemeinen sind das Sichtvermögen bei diesen Spiegeln und ihre Blendfreiheit aus den gleichen Gründen nicht zu friedenstellend, die weiter unten im Hinblick auf im Handel erhältliche Mehrschichtspiegel mit reflektieren der Oberfläche angegeben sind. Ferner erzeugen diese Spiegel vom zurückreflektierenden Typ Reflexionen von der Vorderfläche des Glases, und die sich ergebende Bildüberlappung verschlechtert die Auflösung.

Ein bekannter, im Handel erhältlicher Mehrschichtspiegel mit reflektierender Oberfläche besteht aus einem Glasträger, auf dessen Vorderseite eine dreischichtige Beschichtung (TiO₂-SiO₂-TiO₂) und auf dessen Rückseite eine lichtabsorbierende Beschichtung ausgebildet wird. Die optische Dicke einer jeden Schicht der Beschichtung beträgt λ/4. Dieser dreischichtige Spiegel besitzt eine Reflexionskennlinie, wie sie durch die Kurve (e) in Fig. 4 gezeigt ist. Das Reflexionsvermögen des Spiegels beträgt 48% und erfüllt die Reflexionsforderung, die in JIS (Japanische Industrienorm) D 5705 "Fahrzeugspiegel system" für ein minimales Reflexionsvermögen von 38% für den Chromspiegel angegeben ist. Wie sich aber ohne weiteres aus der Kurve (e) in Fig. 4 ergibt, weist das Reflexionsvermögen dieses Spiegels im Bereich von 430-550 nm eine Spitze auf und fällt scharf zu längeren Bereichen bis zu 700 nm ab, wodurch bewirkt wird, daß der Spiegel bläuliches Licht reflektiert. Somit ist der von dem Spiegel gelieferte Farbausgleich derart gestört, daß rot besonders schwierig zu erkennen ist. Somit ist das Sichtvermögen bei diesem Spiegel beeinträchtigt.

Das spektrale, photometrische Strahlungsäquivalent V′(λ) des menschlichen Auges, die spektrale Energiekennlinie P(λ) eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs und das Produkt aus P(λ)×V′(λ) sind durch drei unterschiedliche Kurven in Fig. 5 dargestellt. Wie diese Kurven zeigen, ist das Ansprechen des Auges eines Fahrers auf die Scheinwerfer eines dicht folgenden Fahrzeuges bei Nacht bei Wellenlängen zwischen 480 und 550 nm am größten. Da dieser Bereich mit dem Bereich zusammenfällt, wo die Spitze der spektralen Reflexionskurve (e) in Fig. 4 auftritt, ist das Vermögen bei im Handel erhältlichen Dreischichtspiegeln und anderen herkömmlichen Spiegeln mit reflektierender Oberfläche das Blenden durch Scheinwerfer eines folgenden Fahrzeugs bei Nacht zu verhindern, nicht so groß wie erwünscht.

Eine Zielsetzung der Erfindung besteht deshalb darin, die vorgenannten Schwierigkeiten bei Spiegeln nach dem Stand der Technik, insbesondere bei Spiegeln mit einer Mehrschichtoberfläche zu lösen und einen Mehrschicht spiegel zu schaffen, der verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf Blendfreiheit und Sichtvermögen aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen Mehr schichtrückspiegel gemäß Anspruch 1.

Die Erfinder führten verschiedene Untersuchungen in bezug auf die Zusammensetzung einer dielektrischen Mehrschichtbeschichtung durch, die auf der Vorderseite eines transparenten Glas- oder Kunststoffträgers ausgebildet werden sollte, dessen Rückseite mit einer lichtabsorbierenden Schicht versehen werden sollte, so daß ein mehrschichtiger Spiegel mit reflektierender Oberfläche hergestellt wird. Die bevorzugte, dielektrische Mehrschichtbeschichtung, die schließlich von den Erfindern hergestellt wurde, bestand aus drei bis sechs dielektrischen Schichten mit abwechselnd unterschiedlichen Brechungsindizes, die aufeinander aufgeschichtet sind, wobei wenigstens eine dieser aufgeschichteten, dielektrischen Schichten eine optische Dicke von λ₀/2 (λ₀ ist die Wellenlänge des Lichts, welches als Bezug für Konstruktionszwecke verwendet wird und vorzugsweise in dem Bereich von 500 bis 580 nm bei einem Einfallswinkel von 0° liegt), und wobei jede der übrigen dielektrischen Schichten eine optische Dicke von λ₀/4 aufweist. Die Erfinder fanden heraus, daß eine dielektrische Mehrschichtbeschichtung dieser Zusammensetzung ein größeres Maß an Blendfreiheit aufweist, da die Reflexion im Bereich von 480 bis 550 nm verringert wurde, wobei Dunkelanpassung das menschliche Auge eine hohe Empfindlichkeit aufweist. Es wurde auch herausgefunden, daß diese mehrschichtige dielektrische Beschichtung ein verbessertes Sichtvermögen ergab, da das Reflexionsvermögen in den Bereichen von 430 bis 480 nm und 580 bis 750 nm erhöht wurde, in denen das menschliche Auge weniger empfindlich als in der Farbe Grün ist. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieser Kenntnisse entwickelt bzw. durchgeführt.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 jeweils einen Satz von Schnittdarstel lungen in vergrößertem Maßstab des wesentlichen Teils der Mehrschichtspiegel mit reflektierender Oberfläche gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der spektralen Reflexionskennlinien von verschiedenen Arten von Re flektionsspiegeln nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der spektralen Ener giekennlinie eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, des spektralen, photometrischen Strahlungsäquivalents in bezug auf die Dunkelanpassung des menschlichen Auges und des Produkts dieser zwei Parameter, nämlich die spektra le Energiekennlinie des Scheinwerfers eines Kraftfahr zeugs, wie sie von dem menschlichen Auge wahrgenommen wird,

Fig. 6 bis 16 spektrale Reflexionskennlinien von Re flektionsspiegeln gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen unter wei terer Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert.

Wie bereits erörtert wurde, ist die dielektrische Mehr schichtbeschichtung bei dem Mehrschichtspiegel nach der Erfindung aus drei bis sechs dielektrischen Schichten in einer aufgeschichteten Beziehung mit abwechselnd unter schiedlichen Brechungsindizes zusammengesetzt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die di elektrische Beschichtung aus Schichten aus einem Mate rial mit einem großen Brechungsindex (1,9 bis 2,4), welche mit Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex (1,3 bis 1,8) abwechseln, wobei bevorzugt eine Gesamtzahl von 3 bis 5 Schichten vorgesehen ist. Jede der Schichten aus dem Material mit großem Brechungsindex ist aus einem oder mehreren Materialien mit einem großen Brechungsindex gebildet, und jede der Schichten aus einem Material mit geringem Brechungsindex ist eben falls aus einem oder mehreren Materialien mit niederem Brechungsindex gebildet. Beispielshafte Materialien mit hohem Brechungsindex umfassen Oxide wie TiO₂, Ta₂O₅, ZrO₂, CeO₂, HFO₂ und La₂O₃, Sulfide wie ZnS und Mischungen davon. Beispielhafte Materialien mit niedrigem Brechungsindex umfassen MgF₂, SiO₂, CeF₃ und Al₂O₃ und Mischungen davon.

Bezüglich der Dicke der dielektrischen Schichten, aus der die dielektrische Mehrschichtbeschichtung herge stellt ist, ist es für den Zweck der Erfindung wesent lich, daß wenistens eine der dielektrischen Schichten eine optische Dicke von λ₀/2 aufweist, wobei jede der übrigen Schichten eine optische Dicke von λ₀/4 besitzt. Wenn Schichten aus einem Material mit einem großen Bre chungsindex mit Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex derart abwechseln, daß jede der Schichten eine optische Dicke von λ₀/4 aufweist, wechselwirkt das von einer Grenzschicht zwischen Schich ten reflektierte Licht mit Licht, welches von einer an deren Grenzschicht reflektiert wird, und der sich erge bende Verstärkungseffekt erzeugt spektrale Reflexions kennlinien, bei denen eine maximale Reflexion von λ₀ auftritt. Wenn andererseits abwechselnde Schichten mit individuellen optischen Dicken von λ₀/4 bei einer Schicht mit einer optischen Dicke von λ₀/2 zwischengeschoben werden, werden spektrale Reflexions kennlinien erhalten, bei denen das Reflexionsvermögen bei oder nahe bei λ₀ vergleichsweise geringer als die Werte bei kürzeren und längeren Wellenlängenbereichen ist.

Bei der gewerblichen Herstellung von Mehrschichtrück spiegeln nach der Erfindung sollte die Dicke der Schich ten bei der dielektrischen Mehrschichtbeschichtung, die idealerweise eine optische Dicke von λ₀/4 aufweisen sollten, innerhalb des Toleranzbereiches von λ₀/4×0,8 bis λ₀/4×1,2 kontrolliert bzw. gehalten werden, und die Schichten, die idealerweise eine optische Dicke von λ₀/2 aufweisen, sollten in dem Toleranzbereich von λ₀/2×0,8 bis λ₀/2×1,2 kontrolliert bzw. überwacht werden. Die einzelnen dielektrischen Schichten können mit verschie denen Verfahren hergestellt werden, wobei physikalische Beschichtungstechniken, wie Aufdampfen, Aufstäuben und Ionenbeschichtung, chemische Dampfniederschlagstechni ken (CVD) und Dünnschichttechniken, wie z. B. eine, bei der eine organische Beschichtungslösung verwendet wird, umfaßt werden.

Die folgenden sind besonders bevorzugte Schichtaufbauten für die mehrschichtige, dielektrische Beschichtung, welche auf der Vorderseite eines transparenten Trägers bei dem Mehrschichtrückspiegel nach der Erfindung gebildet wird.

I. Wenn die mehrschichtige dielektrische Beschich tung aus drei Schichten zusammengesetzt ist:
- (i) transparenter Träger - 2H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht
- (ii) transparenter Träger - H-Schicht - L- Schicht - 2H-Schicht
II. Wenn die mehrschichtige, dielektrische Be schichtung aus vier Schichten besteht:
- (i) transparenter Träger - L-Schicht - 2H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht
- (ii) transparenter Träger - 2L-Schicht - 2H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht
- (iii) transparenter Träger - L-Schicht - H-Schicht - L-Schicht - 2H-Schicht
III. Wenn die mehrschichtige, dielektrische Beschich tung aus fünf Schichten besteht:
- (i) transparenter Träger - 2H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht
- (ii) transparenter Träger - H-Schicht - 2L-Schicht - H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht
- (iii) transparenter Träger - H-Schicht - L-Schicht - H-Schicht - L-Schicht - 2H-Schicht

Bei vorstehend (I), (II) und (III) bedeutet die H-Schicht eine Schicht mit hohem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4, welche aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 hergestellt ist, bedeutet die 2H-Schicht eine Schicht mit großem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/2, welche aus einem Material mit einem großen Bre chungsindex von 1,9 bis 2,4 hergestellt ist; bedeutet die L-Schicht eine Schicht mit einem niederen Brechungs index und einer optischen Dicke von λ₀/4, welche aus einem Material mit einem niederen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 hergestellt ist, und die 2L-Schicht eine Schicht mit niederem Brechungsindex und einer optischen Dicke λ₀/2, die aus einem Material mit einem nie deren Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 hergestellt ist. Die 2H-Schicht kann eine Kombination aus einer Schicht mit hohem Brechungsindex (H₁-Schicht) und einer optischen Dicke von λ₀/4 aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex und einer weiteren Schicht (H₂) mit hohem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4 sein, die aus einem anderen Material mit hohem Brechungsindex hergestellt ist. In gleicher Weise kann die 2L-Schicht eine Kombination aus einer Schicht mit einem niederen Brechungsindex (L₁-Schicht) und einer optischen Dicke von λ₀/4, die aus einem Material mit einem niederen Brechungsindex hergestellt ist, und einer anderen Schicht mit niederem Brechungsindex (L₂-Schicht) und einer optischen Dicke von λ₀/4 sein, die aus einem anderen Material mit niederem Brechungsindex hergestellt ist.

Für den Mehrschichtspiegel nach der Erfindung wird Glas oder Kunststoff als Material für den transparenten Träger verwendet, auf dem die dielektrische Mehr schichtbeschichtung gebildet wird. Glas wird als Trägermaterial besonders bevorzugt. Die auf der Rück seite des transparenten Trägers gebildete, lichtab sorbierende Schicht weist vorzugsweise eine schwarze Farbe auf.

Die folgenden Beispiele werden zur weiteren Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gegeben, sind jedoch in keiner Weise als diese begrenzend anzu sehen.

Beispiel 1

Fig. 1(A) ist eine Schnittdarstellung, die im größeren Maßstab den wesentlichen Teil eines Spiegels zeigt, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist, wobei die dielektrische Beschichtung aus drei Schichten zusammengesetzt ist. In dieser Figur bedeuten 1 ein Glasträger, 2 eine Schicht mit hohem Brechungsindex (2H-Schicht), die aus TiO₂ hergestellt und eine optische Dicke von λ₀/2 (270 nm) aufweist, 3 eine Schicht mit niederem Brechungsindex (L-Schicht), die aus MgF₂ hergestellt ist und eine optische Dicke von λ₀/4 (140 nm) aufweist, 4 eine Schicht mit hohem Brechungsindex (H-Schicht) aus TiO₂ und mit einer optischen Dicke von λ₀/4 (140 nm) und 9 eine schwarze, lichtabsorbierende Schicht.

Somit weist der Mehrschichtspiegel gemäß Beispiel 1 eine dielektrische Mehrschichtbeschichtung auf der Vordersei te des Glasträgers auf, die in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammengesetzt ist aus einer 2H-Schicht, einer L-Schicht und einer H-Schicht, wobei die Rückseite des Glasträgers mit der schwarzen, licht absorbierenden Schicht beschichtet ist. Die spektrale Reflexionskennlinie des sich ergebenden Mehrschicht spiegels ist in Fig. 6 dargestellt, aus der man folgen des erkennen kann: verglichen mit dem herkömmlichen Mehrschichtspiegel weist der Spiegel gemäß Beispiel 1 ein größeres Maß an Blendfreiheit auf, da das Refle xionsvermögen im Bereich von 480 bis 550 nm verringert ist, wo das Produkt aus dem spektralen, photometrischen Strahlungsäquivalent (spectral luminous efficiency) für die Dunkelanpassung und der spektralen Energie eines Scheinwerfers einen hohen Wert aufweist. Zweitens ist die Sichtigkeit des erfindungsgemäßen Spiegels erhöht, da das Reflexionsvermögen in den Bereichen von 430 bis 480 nm und 580 bis 700 nm für blaues bzw. rotes Licht erhöht ist, für welches das menschliche Auge weniger em pfindlich als für grün ist.

Beispiel 2

Ein Spiegel der in Fig. 1(B) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 19 auf der Rückseite eines Glasträgers 11 und eine drei schichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorder seite des Trägers aufgebracht wurde. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Träger seite her zusammengesetzt aus einer H-Schicht 12 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 13 (MgF₂, λ₀/4=135 nm) und eine H₁+H₂-Kombinationsschicht 14 (H₁=TiO₂, λ₀/4=135 nm; H₂=La₂O₃, λ₀/4=135 nm), die zu einer 2H-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist. Die spektrale Re flexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 7 dargestellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 2 sowie dessen große Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 3

Ein Spiegel der in Fig. 2(A) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 29 auf der Rückseite eines Glasträgers 21 und eine vier schichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorder seite des Trägers gebildet wurde. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammengesetzt aus einer L-Schicht 22 (SiO₂, λ₀/4 =135 nm), einer 2H-Schicht 23 (TiO₂, λ₀/2=270 nm), einer L-Schicht 24 (MgF₂, λ₀/4=135 nm) und einer H-Schicht 25 (TiO₂, λ₀/4=135 nm). Die spektrale Reflexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 8 dargestellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 3 sowie dessen große Sich tigkeit erkennen kann.

Beispiel 4

Ein Spiegel von der in Fig. 2(B) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 39 auf der Rückseite eines Glasträgers 31 und eine vierschich tige, dielektrische Beschichtung auf der Vorderseite des Trägers gebildet wurden. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammen gesetzt aus einer 2L-Schicht 32 (SiO₂, λ₀/2=270 nm), einer 2H-Schicht 33 (TiO₂, λ₀/2=270 nm), einer L- Schicht 34 (MgF₂, λ₀/4=135 nm) und einer H-Schicht 35 (TiO₂, λ₀/4=135 nm). Die spektrale Reflexions kennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 9 dargestellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 4 sowie dessen Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 5

Ein Spiegel von der in Fig. 2(C) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 49 auf der Rückseite eines Glasträgers 41 und eine vierschichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorderseite des Trägers gebildet wurde. Die di elektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammengesetzt aus einer L-Schicht 42 (MgF₂, λ₀/4=135 nm), einer H-Schicht 43 (TiO₂, λ₀/4= 135 nm), einer L-Schicht 44 (MgF₂, λ₀/4=135 nm) und einer H₁+H₂-Kombinationsschicht 45 (H₁=TiO₂, λ₀/4=135 nm; H₂=La₂O₃, λ₀/4=135 nm) die eine 2H-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist. Die spektrale Re flexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 10 darge stellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 5 sowie dessen hohe Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 6

Ein Spiegel der in Fig. 3(A) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 59 auf der Rückseite eines Glasträgers 51 und eine fünf schichtige dielektrische Beschichtung auf der Vorder seite des Trägers ausgebildet wurden. Die dielektri sche Beschichtung war in der Reihenfolge von der Träger seite her zusammengesetzt aus einer H₁+H₂- Kombinationsschicht 52 (H₁=TiO₂, λ₀/4=135 nm; H₂=La₂O₃, λ₀/4=135 nm), die einer 2H-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist, einer L-Schicht 53 (SiO₂, λ₀/4= 135 nm), einer H-Schicht 54 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 55 (SiO₂, λ₀/4=135 nm) und einer H-Schicht 56 (TiO₂, λ₀/4=135 nm). Diese spektrale Reflexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 11 gezeigt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 6 sowie dessen hohe Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 7

Ein Spiegel der in Fig. 3(A) gezeigten Art wurde her gestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 59 auf der Rückseite eines Glasträgers 51 und eine fünfschich tige, dielektrische Beschichtung auf der Vorderseite des Trägers gebildet wurde. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge der Trägerseite her zusammenge setzt aus einer H₁ + H₂-Kombinationsschicht 52 (H₁= TiO₂, λ₀/4=135 nm; H₂=La₂O₃, λ₀/4=135 nm), die einer 2H-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist, einer L-Schicht 53 (SiO₂, λ₀/4=135 nm), einer H-Schicht 54 (ZrO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 55 (SiO₂, λ₀/4=135 nm) und einer H-Schicht 56 (TiO₂, λ₀/4=135 nm). Die spektrale Kennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 12 dargestellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 7 sowie dessen hohe Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 8

Ein Spiegel der in Fig. 3(B) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 69 auf der Rückseite eines Glasträgers 61 und eine fünf schichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorder seite des Substrats gebildet wurde. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Substrat seite her zusammengesetzt aus einer H-Schicht 62 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L₁ + L₂-Kombinations schicht 63 (L₁=Al₂O₃, λ₀/4=135 nm; L₂=SiO₂, λ₀/4= 135 nm), die einer 2L-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist, einer H-Schicht 64 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 65 (SiO₂, λ₀/4=135 nm) und einer H-Schicht 66 (TiO₂, λ₀/4=135 nm). Die spektrale Reflexions kennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 13 dargestellt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 8 sowie dessen hohe Sichtigkeit erkennen kann.

Beispiel 9

Ein Spiegel der in Fig. 3(C) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 79 auf der Rückseite eines Glasträgers 71 und eine fünf schichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorder seite des Trägers gebildet wurde. Die dielektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammengesetzt aus einer H-Schicht 72 (TiO₂, λ₀/4= 135 nm), einer L-Schicht 73 (SiO₂, λ₀/4=135 nm), einer H-Schicht 74 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 75 (SiO₂, λ₀/4=135 nm), und einer H₁ + H₂-Kombinations schicht 76 (H₁=TiO₂, λ₀/4=135 nm; H₂=ZrO₂, λ₀/4= 135 nm) die einer 2H-Schicht (λ₀/2) äquivalent ist. Die spektrale Reflexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 14 gezeigt, aus der man die große Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 9 sowie dessen hohe Sichtig keit erkennen kann.

Beispiel 10

Ein Spiegel der in Fig. 3(D) gezeigten Art wurde hergestellt, indem eine lichtabsorbierende Schicht 89 auf der Rückseite des Glasträgers 81 und eine fünf schichtige, dielektrische Beschichtung auf der Vorderseite des Trägers gebildet wurde. Die di elektrische Beschichtung war in der Reihenfolge von der Trägerseite her zusammengesetzt aus einer H-Schicht 82 (TiO₂, λ₀/4=135 nm), einer L-Schicht 83 (SiO₂, λ₀/4=135 nm), einer H-Schicht 84 (TiO₂, λ₀/4= 135 nm), einer L-Schicht 85 (SiO₂, λ₀/4=135 nm) und einer 2H-Schicht 86 (TiO₂, λ₀/2=270). Die spektrale Reflexionskennlinie dieses Spiegels ist in Fig. 15 gezeigt, aus der man die hohe Blendfreiheit des Spiegels gemäß Beispiel 10 sowie dessen hohe Sich tigkeit erkennen kann.

Der Spiegel mit mehrschichtiger, reflektierender Ober fläche nach der Erfindung weist die folgenden techni schen Vorteile auf.

(i) Der Spiegel besitzt ein hohes Maß an Blendfreiheit

Wenn bei einer Nachtfahrt Scheinwerferlicht eines fol genden Fahrzeugs auf den Spiegel fällt, ergibt sich die Lichtflußmenge, welche die Augen eines Fahrers nach Re flektion an dem Spiegel erreicht dadurch, daß die In tensität (Energie) des Lichts P(λ) (durch Kurve (2) in Fig. 5 dargestellt) mit dem Ansprechvermögen des Auges auf die Energie V′(λ) (spektrales, photometrisches Strahlungsäquivalent), welches durch die Kurve (1) in Fig. 5 dargestellt ist, wobei das Produkt der zwei Parameter P(λ)×V′(λ) durch die Kurve (3) in Fig. 5 dargestellt ist, sowie mit dem spektralen Reflexions vermögen des Spiegels multipliziert wird. Wie sich ohne weiteres aus Fig. 5 ergibt, ist es von Bedeutung, um ein höheres Maß an Blendfreiheit zu erreichen, daß das Re flexionsvermögen des Spiegels einen kleinen Wert in den Wellenlängenbereich aufweist, wo P(λ)×V′(λ) einen großen Wert annimmt. Wie man in den Fig. 6 bis 15 erkennen kann, weist der Spiegel nach der Erfindung ein geringes Reflexionsvermögen im Bereich von 480 bis 550 nm auf, wo P(λxV′(λ) einen großen Wert annimmt, wo durch der Spiegel ein höheres Maß an Blendfreiheit er reicht.

(ii) Der Spiegel weist ein großes Sichtvermögen auf

Wie oben unter (i) beschrieben, kann das Reflexionsver mögen des Spiegels verringert werden, um ihn mit einem größeren Maß an Blendfreiheit zu versehen, jedoch er gibt dies ein geringeres Sichtvermögen bei dem Spiegel. Das Sichtvermögen bei einem Spiegel nimmt zu, wenn dessen Reflexionsvermögen zunimmt. Wie die Fig. 6 bis 15 zeigen, besitzt der Spiegel nach der Erfindung ein geringes Reflexionsvermögen in dem Wellenlängenbereich, wo ein hohes Maß an Blendfreiheit sichergestellt wird, weist jedoch in dem anderen Wellen längenbereich ein ausreichend großes Reflexionsvermögen auf, um ein besseres Sichtvermögen sicherzustellen.

Zusätzlich zu diesen guten Reflexionseigenschaften ist der Spiegel nach der Erfindung durch guten Farbkontrast gekennzeichnet, welcher zu einer weiteren Verbesserung des Sichtvermögens des Spiegels beiträgt. Die drei Farben blau, grün und rot entsprechen Wellenlängen von 400 bis 480 nm, 490 bis 580 nm bzw. 590 bis 700 nm. In bezug auf die Helligkeit ist die visuelle Empfindlich keit des Auges in den Blau- und Rot bereichen gering, wie es aus der Kurve (1) in Fig. 5 offensichtlich ist. Der Spiegel nach der Erfindung ist so ausgelegt, daß er ein geringeres Reflexionsvermögen im Grünbereich, wo das Auge eine größere visuelle Empfindlichkeit im Hinblick auf die Helligkeit aufweist, als in den blauen und roten Bereichen, wodurch er gegenüber den Farben geringer Helligkeit empfindlich gemacht wird, um einen verbesserten Farbkontrast und somit eine Er höhung des Sichtvermögens zu schaffen.

Als Ergebnis der vorgenannten Verbesserungen des Maßes an Blendfreiheit und des Sichtigkeitswerts erzeugt der Reflektorspiegel nach der Erfindung reflektiertes Licht mit einem Magentaschein. Dieser Magentaschein ergibt ein Wahrnehmungsvermögen von hohem Maße bei dem Spiegel und ermöglicht dadurch, daß er ohne weiteres von anderen Spiegeln im Handel unterschieden werden kann.

(iii) Der Spiegel unterbindet schädliche Wellenlängen des Lichts

Die Fig. 6 bis 15 zeigen die spektralen Reflexionskenn linien des Spiegels nach der Erfindung in dem Wellenlän genbereich von 300 bis 750 nm. Die spektrale Reflek tionskennlinie des gleichen Spiegels über den bis 1300 nm ausgedehnten Wellenlängenbereich ist in Fig. 16 dar gestellt, aus der man erkennen kann, daß der Spiegel nach der Erfindung den zusätzlichen Vorteil aufweist, die Reflexion von unerwünschtem und schädlichem bzw. gesundheitsschädlichem Licht, wie z. B. Ultraviolett- und Infrarotstrahlung zu unterbinden und zu blockieren.

Claims

1. Mehrschichtrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer dielektrischen Mehrschichtbeschichtung auf der Vorderseite eines transparenten Glas- oder Kunststoffträgers, wobei die dielektrische Mehrschichtbeschichtung drei bis sechs aufein ander aufgeschichtete und abwechselnd hohe und niedrige Brechungsindizes aufweisende dielektrische Schichten auf weist, von denen eine eine optische Dicke von λ₀/2 aufweist, während die übrigen Schichten eine optische Dicke von jeweils λ₀/4 aufweisen, worin λ₀ eine Wellenlänge aus dem Bereich von 500-580 nm ist, und wobei die oberste, freiliegende Schicht der dielektrischen Mehrschichtbeschichtung eine Schicht mit hohem Brechungsindex ist, und eine Licht absorbierende Schicht auf der Rückseite des Trägers auf gebracht ist, so daß die Werte für die Reflexion im Bereich von 480-550 nm in einer Mulde der Reflexionscharakteristik liegen und niedriger sind als die Reflexionswerte in den an grenzenden Wellenlängenbereichen.

2. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung drei auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildete dielektrische Schichten aufweist, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her eine 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/2, eine L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und eine H-Schicht aus Material mit hohem Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

3. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung drei auf der Vorderseite des transparenten Trägers ausgebildete, dielektrische Schichten aufweist, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her eine H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, eine L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und eine 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 mit einer optischen Dicke von λ₀/2.

4. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus vier auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/2, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

5. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus vier auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer 2L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/2, einer 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/2, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

6. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus vier auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

7. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus fünf auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer 2H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/2, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

8. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus fünf auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer 2L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/2, einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4.

9. Mehrschichtrückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Mehrschichtbeschichtung aus fünf auf der Vorderseite des transparenten Trägers gebildeten dielektrischen Schichten besteht, und zwar in der Reihenfolge von der Trägerseite her aus einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer H-Schicht aus Material mit einem hohen Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/4, einer L-Schicht aus Material mit einem niedrigen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und einer optischen Dicke von λ₀/4 und einer 2H-Schicht aus Material mit hohem Brechungsindex von 1,9 bis 2,4 und einer optischen Dicke von λ₀/2.

10. Mehrschichtrückspiegel nach einem der Ansprüche 2 bis 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die 2H-Schicht eine Kombinationsschicht aus einer Schicht mit hohem Brechungsindex aus einem Material mit hohem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4 umfaßt, die mit einer anderen Schicht mit hohem Brechungsindex aus einem anderen Material mit hohem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4 kombiniert ist.

11. Mehrschichtrückspiegel nach einem der Ansprüche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die 2L-Schicht eine Kombinationsschicht aus einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4 umfaßt, die mit einer anderen Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex aus einem anderen Material mit niedrigem Brechungsindex und einer optischen Dicke von λ₀/4 kombiniert ist.