JP2002090522A - 赤外線反射被膜およびそれを用いたランプ - Google Patents
赤外線反射被膜およびそれを用いたランプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィラメントの赤外線放射エネルギ分布に反
射率分布をあわせることで、最大の赤外線反射を生じる
ようにした赤外線反射被膜およびそれを用いたランプを
提供する。 【解決手段】 基板面に被着された可視光線透過赤外線
反射被膜で、スペクトルにおいて隣接する波長域を反射
する２つの多周期積層物からなり、多周期積層物の第１
の積層物は［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］の層構成の５周期か
らなる１／４波長の短波長透過積層物であり、基板側の
第２の積層物は［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｄ；Ｌ
／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、２≦ａ≦４、５≦ｂ
≦１５、５≦ｃ≦１５、１≦ｄ≦２．５）の層構成の５
周期からなる１／４波長積層物で、第２の積層物の波長
は第１の積層物よりも長い波長位置にあり、Ｌは低屈折
率物質であるシリカ、Ｈは高屈折率物質であるタンタラ
の各積層物の波長の１／４に等しい光学的厚さである。
射率分布をあわせることで、最大の赤外線反射を生じる
ようにした赤外線反射被膜およびそれを用いたランプを
提供する。 【解決手段】 基板面に被着された可視光線透過赤外線
反射被膜で、スペクトルにおいて隣接する波長域を反射
する２つの多周期積層物からなり、多周期積層物の第１
の積層物は［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］の層構成の５周期か
らなる１／４波長の短波長透過積層物であり、基板側の
第２の積層物は［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｄ；Ｌ
／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、２≦ａ≦４、５≦ｂ
≦１５、５≦ｃ≦１５、１≦ｄ≦２．５）の層構成の５
周期からなる１／４波長積層物で、第２の積層物の波長
は第１の積層物よりも長い波長位置にあり、Ｌは低屈折
率物質であるシリカ、Ｈは高屈折率物質であるタンタラ
の各積層物の波長の１／４に等しい光学的厚さである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を反射し可
視光線を透過させる赤外線反射被膜およびそれを用いた
ランプに関する。
視光線を透過させる赤外線反射被膜およびそれを用いた
ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高屈折率物質と低屈折率物質の交
互層からなる誘電体多層干渉膜は電磁波の選択的な反射
および透過特性を有することから、光学用としては三色
分離フィルタ、干渉フィルタ、赤外線カットフィルタ、
紫外線カットフィルタなどに、照明用としてはコールド
ミラー・熱線反射ミラーなどさまざまの用途に利用され
ている。このうち、特にランプの管球表面に被着し赤外
線反射・可視光透過膜として利用される赤外線反射被膜
は、フィラメントから発せられる電磁波の中の赤外線を
選択的に反射し可視光線を透過する。そして、反射され
た赤外線はフィラメントに戻り、フィラメントの温度を
維持するためのエネルギとして再利用される。これによ
りランプの使用電力が低減でき、近年広く利用されると
ころとなつた。
互層からなる誘電体多層干渉膜は電磁波の選択的な反射
および透過特性を有することから、光学用としては三色
分離フィルタ、干渉フィルタ、赤外線カットフィルタ、
紫外線カットフィルタなどに、照明用としてはコールド
ミラー・熱線反射ミラーなどさまざまの用途に利用され
ている。このうち、特にランプの管球表面に被着し赤外
線反射・可視光透過膜として利用される赤外線反射被膜
は、フィラメントから発せられる電磁波の中の赤外線を
選択的に反射し可視光線を透過する。そして、反射され
た赤外線はフィラメントに戻り、フィラメントの温度を
維持するためのエネルギとして再利用される。これによ
りランプの使用電力が低減でき、近年広く利用されると
ころとなつた。
【０００３】こうした赤外線反射被膜として誘電体多層
干渉膜を利用するランプの例としては、特開昭５８−６
５４０３号公報や特開昭６１−２８５６５２号公報に、
高屈折率物質として五酸化タンタル、低屈折率物質とし
て二酸化シリコンを用いた２７層構成のものが示されて
いる。また特開昭６１−２８５６５２号公報には、高屈
折率物質として五酸化ニオブ、低屈折率物質として二酸
化シリコンを用いた２８層構成のものが示されている。
しかし、これらは、［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］積層物、あ
るいは［Ｌ；Ｈ；Ｌ］積層物の周期を持つ構成であり、
１．３μｍ（１３００ｎｍ）以下の赤外線を反射させる
場合には良いが、１．３μｍ以上の赤外線を反射させよ
うとすると、可視光域に２次の反射帯が現われ可視光の
透過率が低下し、１．３μｍ以上の赤外線を利用するこ
とができない。
干渉膜を利用するランプの例としては、特開昭５８−６
５４０３号公報や特開昭６１−２８５６５２号公報に、
高屈折率物質として五酸化タンタル、低屈折率物質とし
て二酸化シリコンを用いた２７層構成のものが示されて
いる。また特開昭６１−２８５６５２号公報には、高屈
折率物質として五酸化ニオブ、低屈折率物質として二酸
化シリコンを用いた２８層構成のものが示されている。
しかし、これらは、［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］積層物、あ
るいは［Ｌ；Ｈ；Ｌ］積層物の周期を持つ構成であり、
１．３μｍ（１３００ｎｍ）以下の赤外線を反射させる
場合には良いが、１．３μｍ以上の赤外線を反射させよ
うとすると、可視光域に２次の反射帯が現われ可視光の
透過率が低下し、１．３μｍ以上の赤外線を利用するこ
とができない。
【０００４】これに対し、特許第２５４２１０８号の明
細書には、３つの多周期積層物からなり、その内の第１
の積層物は少なくとも２周期積層した［Ｌ／２；Ｈ：Ｌ
／２］の短波長透過積層物で、残りの第２および第３の
積層物は各周期が少なくとも２周期以上の高および低屈
折率物質の７層構成の交互層からなる４７層の光学干渉
被膜が示されている。しかし、この多周期積層物では、
次のような状況が生じる。すなわち、約８００〜１９０
０ｎｍに関し約７０％の平坦な赤外線反射率特性を示す
ものの、これはランプの放射エネルギ分布が９００〜１
０００ｎｍに最大値があるプランク放射体であり、平坦
な放射エネルギ分布を有しないことから、最大の赤外線
反射率を得ようとする場合には適正な特性とは言えな
い。
細書には、３つの多周期積層物からなり、その内の第１
の積層物は少なくとも２周期積層した［Ｌ／２；Ｈ：Ｌ
／２］の短波長透過積層物で、残りの第２および第３の
積層物は各周期が少なくとも２周期以上の高および低屈
折率物質の７層構成の交互層からなる４７層の光学干渉
被膜が示されている。しかし、この多周期積層物では、
次のような状況が生じる。すなわち、約８００〜１９０
０ｎｍに関し約７０％の平坦な赤外線反射率特性を示す
ものの、これはランプの放射エネルギ分布が９００〜１
０００ｎｍに最大値があるプランク放射体であり、平坦
な放射エネルギ分布を有しないことから、最大の赤外線
反射率を得ようとする場合には適正な特性とは言えな
い。
【０００５】また、特開平７−１９８９３８号公報に
は、３つの多周期誘電体積層体からなり、誘電体積層体
のうちの基板側の第１および第２の積層体の２つが短波
長パス積層体であり、残り１つの第３の積層体は７層の
高および低屈折率物質を含む光学干渉被膜が示されてい
る。しかし、この多周期誘電体積層体では、次のような
状況が生じる。すなわち、 （１）短波長パス積層体を２つにすることにより、第２
の積層体の２次反射帯が可視光域に現れやすく透過率が
低下する。したがって、第２の積層体の膜厚制御が難し
いものとなる。 （２）上記（１）の理由から、第２の積層体の中心波長
を長波長側に設定できず、第３の積層体の中心波長と乖
離し、第２の積層体と第３の積層体のスペクトル間に低
反射率の部分ができやすい。
は、３つの多周期誘電体積層体からなり、誘電体積層体
のうちの基板側の第１および第２の積層体の２つが短波
長パス積層体であり、残り１つの第３の積層体は７層の
高および低屈折率物質を含む光学干渉被膜が示されてい
る。しかし、この多周期誘電体積層体では、次のような
状況が生じる。すなわち、 （１）短波長パス積層体を２つにすることにより、第２
の積層体の２次反射帯が可視光域に現れやすく透過率が
低下する。したがって、第２の積層体の膜厚制御が難し
いものとなる。 （２）上記（１）の理由から、第２の積層体の中心波長
を長波長側に設定できず、第３の積層体の中心波長と乖
離し、第２の積層体と第３の積層体のスペクトル間に低
反射率の部分ができやすい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、フィラメントからの赤外
線放射エネルギの分布に反射特性をあわせることによ
り、最大の赤外線反射を生じるようにし、かつ膜形成が
難しくなくて生産性が良好なものとした赤外線反射被膜
およびそれを用いたランプを提供することを目的とす
る。
みて本発明はなされたもので、フィラメントからの赤外
線放射エネルギの分布に反射特性をあわせることによ
り、最大の赤外線反射を生じるようにし、かつ膜形成が
難しくなくて生産性が良好なものとした赤外線反射被膜
およびそれを用いたランプを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線反射被膜
およびそれを用いたランプは、赤外線反射被膜が基板面
に被着された、スペクトルにおいて隣接する波長域を反
射する２つの多周期積層物のみからなる、赤外線を反射
し可視光線を透過する赤外線反射被膜であって、多周期
積層物の片方を構成する第１の積層物は４つ以上の周期
からなる短波長透過積層物であり、他方を構成し基板側
に設けられた第２の積層物は［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／
ｃ；Ｈ／ｄ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、ａ，
ｂ，ｃ，ｄは所定の値であって、ＬおよびＨはそれぞれ
低屈折率および高屈折率物質の該積層物の波長の１／４
に等しい光学的厚さであり、該積層物の波長で最も強い
反射が生じる。）の高および低屈折率物質の交互層から
なる７層構成の周期を有し、かつ第１の積層物の波長よ
り長い波長位置にあり、さらに４つ以上の７層構成の周
期からなることを特徴とするものであり、さらに、短波
長透過積層物が、［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］の周期からな
る１／４波長積層物であることを特徴とするものであ
り、さらに、低屈折率物質がシリカであり、高屈折率物
質がタンタラであることを特徴とするものであり、さら
に、ａ、ｂ、ｃ、ｄの値が、２≦ａ≦４、５≦ｂ≦１
５、５≦ｃ≦１５、１≦ｄ≦２．５であることを特徴と
するものである。
およびそれを用いたランプは、赤外線反射被膜が基板面
に被着された、スペクトルにおいて隣接する波長域を反
射する２つの多周期積層物のみからなる、赤外線を反射
し可視光線を透過する赤外線反射被膜であって、多周期
積層物の片方を構成する第１の積層物は４つ以上の周期
からなる短波長透過積層物であり、他方を構成し基板側
に設けられた第２の積層物は［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／
ｃ；Ｈ／ｄ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、ａ，
ｂ，ｃ，ｄは所定の値であって、ＬおよびＨはそれぞれ
低屈折率および高屈折率物質の該積層物の波長の１／４
に等しい光学的厚さであり、該積層物の波長で最も強い
反射が生じる。）の高および低屈折率物質の交互層から
なる７層構成の周期を有し、かつ第１の積層物の波長よ
り長い波長位置にあり、さらに４つ以上の７層構成の周
期からなることを特徴とするものであり、さらに、短波
長透過積層物が、［Ｌ／２；Ｈ；Ｌ／２］の周期からな
る１／４波長積層物であることを特徴とするものであ
り、さらに、低屈折率物質がシリカであり、高屈折率物
質がタンタラであることを特徴とするものであり、さら
に、ａ、ｂ、ｃ、ｄの値が、２≦ａ≦４、５≦ｂ≦１
５、５≦ｃ≦１５、１≦ｄ≦２．５であることを特徴と
するものである。
【０００８】また、本発明の赤外線反射被膜を用いたラ
ンプは、内部にタングステンフィラメントを有した光透
過性の管球の外表面の少なくとも一部分に上記の赤外線
反射被膜で被覆されていることを特徴とするものであ
る。
ンプは、内部にタングステンフィラメントを有した光透
過性の管球の外表面の少なくとも一部分に上記の赤外線
反射被膜で被覆されていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図５により説明する。図１は赤外線反射被膜を被着
したランプを示す正面図であり、図２は赤外線反射被膜
の膜構成を示す図であり、図３はランプのフィラメント
の相対放射エネルギ強度を示す図であり、図４は赤外線
反射被膜の分光反射率を示す図であり、図５は赤外線反
射被膜を被着したランプの変形形態を示す正面図であ
る。
乃至図５により説明する。図１は赤外線反射被膜を被着
したランプを示す正面図であり、図２は赤外線反射被膜
の膜構成を示す図であり、図３はランプのフィラメント
の相対放射エネルギ強度を示す図であり、図４は赤外線
反射被膜の分光反射率を示す図であり、図５は赤外線反
射被膜を被着したランプの変形形態を示す正面図であ
る。
【００１０】図１乃至図５において、１はタングステン
ハロゲンランプ等のランプであり、このランプ１は、石
英ガラスや耐熱性アルミノけい酸塩ガラスなどの光透過
性材料により形成され片端が閉塞された円筒状直管の管
球２を備えて構成されている。そして、管球２の外方側
の円筒面には赤外線反射被膜３が公知の膜形成技術によ
って被覆されており、さらに管球２の内部中央部にはタ
ングステンフィラメント４が軸方向に設けられている。
またタングステンフィラメント４は、内部リード線とな
る２本の支持部材５によって両端が支持されており、さ
らに２本の支持部材５は、絶縁部材６に片端部側が離間
して固定された２本の導入線７の片端にそれぞれ接続さ
れている。
ハロゲンランプ等のランプであり、このランプ１は、石
英ガラスや耐熱性アルミノけい酸塩ガラスなどの光透過
性材料により形成され片端が閉塞された円筒状直管の管
球２を備えて構成されている。そして、管球２の外方側
の円筒面には赤外線反射被膜３が公知の膜形成技術によ
って被覆されており、さらに管球２の内部中央部にはタ
ングステンフィラメント４が軸方向に設けられている。
またタングステンフィラメント４は、内部リード線とな
る２本の支持部材５によって両端が支持されており、さ
らに２本の支持部材５は、絶縁部材６に片端部側が離間
して固定された２本の導入線７の片端にそれぞれ接続さ
れている。
【００１１】またさらに導入線７は、管球２の内部を所
定雰囲気となるようにして他端部側を溶融し閉塞した気
密封止部８に、気密に貫通するようにして固定されてい
る。そして気密封止部８は、図示しない接着部を設けて
ランプ基部９に設けられた口金１０に固着されており、
また口金１０には導入線７の他端が接続されていて、図
示しないソケットに口金１０をねじ込むことによりタン
グステンフィラメント４への給電が行われるようになっ
ている。
定雰囲気となるようにして他端部側を溶融し閉塞した気
密封止部８に、気密に貫通するようにして固定されてい
る。そして気密封止部８は、図示しない接着部を設けて
ランプ基部９に設けられた口金１０に固着されており、
また口金１０には導入線７の他端が接続されていて、図
示しないソケットに口金１０をねじ込むことによりタン
グステンフィラメント４への給電が行われるようになっ
ている。
【００１２】また、管球２の外表面に被覆されている赤
外線反射被膜３は、以下の通りの構成となっている。す
なわち、赤外線反射被膜３は、図２に示すように管球２
である基板の表面に被覆されたスペクトルにおいて隣接
する波長域を反射する第１の積層物と第２の積層物の２
つからなる多周期積層物で、各積層物は高屈折率物質と
してタンタラ（Ｔａ２Ｏ５）、低屈折率物質としてシリ
カ（ＳｉＯ２）を使用している。また第１の積層物は８
００〜１１００ｎｍの波長域の赤外線を反射する積層物
であり、第２の積層物は１１００〜１５５０ｎｍの波長
域の赤外線を反射する積層物であって、基板の表面に第
２の積層物を積層し、第２の積層物の上に第１の積層物
を積層するように構成されていて、その具体的な構成は
表１に示す通りである。
外線反射被膜３は、以下の通りの構成となっている。す
なわち、赤外線反射被膜３は、図２に示すように管球２
である基板の表面に被覆されたスペクトルにおいて隣接
する波長域を反射する第１の積層物と第２の積層物の２
つからなる多周期積層物で、各積層物は高屈折率物質と
してタンタラ（Ｔａ２Ｏ５）、低屈折率物質としてシリ
カ（ＳｉＯ２）を使用している。また第１の積層物は８
００〜１１００ｎｍの波長域の赤外線を反射する積層物
であり、第２の積層物は１１００〜１５５０ｎｍの波長
域の赤外線を反射する積層物であって、基板の表面に第
２の積層物を積層し、第２の積層物の上に第１の積層物
を積層するように構成されていて、その具体的な構成は
表１に示す通りである。
【表１】 そして、この赤外線反射被膜３の最上部に設けられ大気
に接触する第１の積層物は短波長透過積層物で、［Ｌ／
２；Ｈ；Ｌ／２］（ただし、ＬおよびＨはそれぞれ低屈
折率および高屈折率物質の第１の積層物の波長λ１の１
／４に等しい光学的厚さで、この波長で最も強い反射が
生じる。）の高および低屈折率物質の交互層による３層
構成（Ｘｎ）を５周期（Ｘ１〜Ｘ５）設けて構成したも
のである。そして、本実施形態では、例えば第１の積層
物の波長λ１を９２０ｎｍとしている。
に接触する第１の積層物は短波長透過積層物で、［Ｌ／
２；Ｈ；Ｌ／２］（ただし、ＬおよびＨはそれぞれ低屈
折率および高屈折率物質の第１の積層物の波長λ１の１
／４に等しい光学的厚さで、この波長で最も強い反射が
生じる。）の高および低屈折率物質の交互層による３層
構成（Ｘｎ）を５周期（Ｘ１〜Ｘ５）設けて構成したも
のである。そして、本実施形態では、例えば第１の積層
物の波長λ１を９２０ｎｍとしている。
【００１３】また、この第１の積層物は最小の交互層数
で、図３に示すようにタングステンフィラメント４から
の相対放射エネルギが１．０〜０．８５程度となり、最
も放射エネルギの大きな波長域である８００〜１１００
ｎｍの範囲の赤外線を最も効率的に反射する。なお、こ
のような構成のものは、一次の反射帯の１／３波長の位
置に２次の反射帯を生じるので可視域に二次の反射が現
れる１２００ｎｍ以上の赤外線の反射には使用できず、
このため、第１の積層物は８００〜１１００ｎｍの波長
域の赤外線を反射するようにしてある。
で、図３に示すようにタングステンフィラメント４から
の相対放射エネルギが１．０〜０．８５程度となり、最
も放射エネルギの大きな波長域である８００〜１１００
ｎｍの範囲の赤外線を最も効率的に反射する。なお、こ
のような構成のものは、一次の反射帯の１／３波長の位
置に２次の反射帯を生じるので可視域に二次の反射が現
れる１２００ｎｍ以上の赤外線の反射には使用できず、
このため、第１の積層物は８００〜１１００ｎｍの波長
域の赤外線を反射するようにしてある。
【００１４】また、第１の積層物と基板の間に設けられ
た第２の積層物は、［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ｃ；Ｈ／
ｄ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、ａ，ｂ，ｃ，
ｄは、２≦ａ≦４、５≦ｂ≦１５、５≦ｃ≦１５、１≦
ｄ≦２．５の各範囲で定められた所定の値であり、Ｌお
よびＨはそれぞれ低屈折率および高屈折率物質の第２の
積層物の波長λ２の１／４に等しい光学的厚さで、この
波長で最も強い反射が生じる。）の高および低屈折率物
質の交互層による７層構成（Ｙｎ）を５周期（Ｙ １〜Ｙ
５）設けて構成したもので、すべての周期（Ｙ１，
Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ ５）で層厚さが同一となる構成と
なっており、この第２の積層物の波長λ２は第１の積層
物の波長λ１より長いものとなっている。そして、本実
施形態では、例えば第２の積層物の波長λ２を１３００
ｎｍとし、ａ＝２．６〜２．７、ｂ＝９．２６、ｃ＝
９．３、ｄ＝１．３としてある。これにより、第２の積
層物は、タングステンフィラメント４からの相対放射エ
ネルギが０．８５〜０．４程度である１１００〜ｌ５５
０ｎｍの波長域の赤外線を反射する。
た第２の積層物は、［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ｃ；Ｈ／
ｄ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、ａ，ｂ，ｃ，
ｄは、２≦ａ≦４、５≦ｂ≦１５、５≦ｃ≦１５、１≦
ｄ≦２．５の各範囲で定められた所定の値であり、Ｌお
よびＨはそれぞれ低屈折率および高屈折率物質の第２の
積層物の波長λ２の１／４に等しい光学的厚さで、この
波長で最も強い反射が生じる。）の高および低屈折率物
質の交互層による７層構成（Ｙｎ）を５周期（Ｙ １〜Ｙ
５）設けて構成したもので、すべての周期（Ｙ１，
Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ ５）で層厚さが同一となる構成と
なっており、この第２の積層物の波長λ２は第１の積層
物の波長λ１より長いものとなっている。そして、本実
施形態では、例えば第２の積層物の波長λ２を１３００
ｎｍとし、ａ＝２．６〜２．７、ｂ＝９．２６、ｃ＝
９．３、ｄ＝１．３としてある。これにより、第２の積
層物は、タングステンフィラメント４からの相対放射エ
ネルギが０．８５〜０．４程度である１１００〜ｌ５５
０ｎｍの波長域の赤外線を反射する。
【００１５】なお、この第２積層物は、７層構成の周期
からなる反射帯が１１００〜１５５０ｎｍの波長域のも
のであるにもかかわらず、二次の反射帯が可視域に現れ
ない。このような多周期構成の積層物を使用して可視域
の二次の反射帯の発生を防止する方法については、１９
６３年にＡＬＦＲＥＤ ＴＨＥＬＥＮによって記された
『Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｗｉｔｈ
Ｗｉｄｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ Ｂａｎｄｓ』
（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＯＰＴＩＣＡＬ Ｓ
ＯＣＩＥＴＹ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ． ＶＯＬＵＭＥ
５３，ＮＵＭＢＥＲ １１，１９６３）に示されてお
り、この文献の記載に基づき、高および低屈折率の２種
類の物質で可視域に二次の反射帯のない広帯域の赤外線
を反射する第２積層物を得ている。
からなる反射帯が１１００〜１５５０ｎｍの波長域のも
のであるにもかかわらず、二次の反射帯が可視域に現れ
ない。このような多周期構成の積層物を使用して可視域
の二次の反射帯の発生を防止する方法については、１９
６３年にＡＬＦＲＥＤ ＴＨＥＬＥＮによって記された
『Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｗｉｔｈ
Ｗｉｄｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ Ｂａｎｄｓ』
（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＯＰＴＩＣＡＬ Ｓ
ＯＣＩＥＴＹ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ． ＶＯＬＵＭＥ
５３，ＮＵＭＢＥＲ １１，１９６３）に示されてお
り、この文献の記載に基づき、高および低屈折率の２種
類の物質で可視域に二次の反射帯のない広帯域の赤外線
を反射する第２積層物を得ている。
【００１６】このように、８００〜１１００ｎｍの波長
域の赤外線を反射する第１の積層物と、１１００〜１５
５０ｎｍの波長域の赤外線を反射し可視域に二次の反射
帯のない第２の積層物により構成された赤外線反射被膜
３は、その分光反射率曲線が図４に示すものとなり、こ
れにより、タングステンフィラメント４からの赤外線の
内、１．０〜０．４と相対放射エネルギが最も大きな部
分を効率的に反射し、かつ、可視域に反射帯のない赤外
線の反射膜が、２つの積層物で形成することができ、ま
た特に難しい膜厚制御を要するなどの膜形成の難しさも
なく、良好な生産性のもとに得ることができる。
域の赤外線を反射する第１の積層物と、１１００〜１５
５０ｎｍの波長域の赤外線を反射し可視域に二次の反射
帯のない第２の積層物により構成された赤外線反射被膜
３は、その分光反射率曲線が図４に示すものとなり、こ
れにより、タングステンフィラメント４からの赤外線の
内、１．０〜０．４と相対放射エネルギが最も大きな部
分を効率的に反射し、かつ、可視域に反射帯のない赤外
線の反射膜が、２つの積層物で形成することができ、ま
た特に難しい膜厚制御を要するなどの膜形成の難しさも
なく、良好な生産性のもとに得ることができる。
【００１７】なお、上記の実施形態では、ランプ１が円
筒状直管の管球２を備えるものであるが、図５に示すよ
うにランプ１ａの管球２ａを、同様の光透過性材料によ
り形成された略楕円球形状をなすものとし、管球２ａの
楕円球面に赤外線反射被膜３を被着することにより、円
筒状直管の管球の場合よりもランプを点灯させた際のエ
ネルギ効率を高めることができる。
筒状直管の管球２を備えるものであるが、図５に示すよ
うにランプ１ａの管球２ａを、同様の光透過性材料によ
り形成された略楕円球形状をなすものとし、管球２ａの
楕円球面に赤外線反射被膜３を被着することにより、円
筒状直管の管球の場合よりもランプを点灯させた際のエ
ネルギ効率を高めることができる。
【００１８】なおさらに、上記の実施形態においては赤
外線反射被膜を高屈折率物質としてタンタラを用いて構
成したが、高屈折率物質として同じく耐熱性を有するチ
タニアやニオビアを用い、これらを同一設計手法によ
り、それぞれタンタラと置き換えるようにしてもよい。
また、上記の実施形態の第１の積層物が３層構成を５周
期設け、第２の積層物が７層構成を５周期設けたもので
あるが、それぞれ４周期以上設けるようにしてもよい。
外線反射被膜を高屈折率物質としてタンタラを用いて構
成したが、高屈折率物質として同じく耐熱性を有するチ
タニアやニオビアを用い、これらを同一設計手法によ
り、それぞれタンタラと置き換えるようにしてもよい。
また、上記の実施形態の第１の積層物が３層構成を５周
期設け、第２の積層物が７層構成を５周期設けたもので
あるが、それぞれ４周期以上設けるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、フィラメントからの赤外線放射エネルギの分
布に反射率分布をほぼ合わせることができ、最大の赤外
線反射を得られ、また膜形成も難しくなく生産性も良好
である等の効果を奏する。
によれば、フィラメントからの赤外線放射エネルギの分
布に反射率分布をほぼ合わせることができ、最大の赤外
線反射を得られ、また膜形成も難しくなく生産性も良好
である等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態の赤外線反射被膜を被着し
たランプを示す正面図である。
たランプを示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態の赤外線反射被膜の膜構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るランプのフィラメン
トの相対放射エネルギ強度を示す図である。
トの相対放射エネルギ強度を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の赤外線反射被膜の分光反
射率を示す図である。
射率を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の赤外線反射被膜を被着し
たランプの変形形態を示す正面図である。
たランプの変形形態を示す正面図である。
２…管球 ３…赤外線反射被膜 ４…タングステンフィラメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 FA01 FA05 FA09 FA12 FA13 FA24 GA01 GA04 GA17 GA33 GA61 4F100 AA20B AB01C AR00A AR00B AR00C BA08 GB56 JN01 JN01A JN06 JN06A JN18A JN18B JN18C
Claims (5)
- 【請求項１】 基板面に被着された、スペクトルにおい
て隣接する波長域を反射する２つの多周期積層物のみか
らなる、赤外線を反射し可視光線を透過する赤外線反射
被膜であって、前記多周期積層物の片方を構成する第１
の積層物は４つ以上の周期からなる短波長透過積層物で
あり、他方を構成し前記基板側に設けられた第２の積層
物は［Ｌ／ａ；Ｈ／ｂ；Ｌ／ｃ；Ｈ／ｄ；Ｌ／ｃ；Ｈ／
ｂ；Ｌ／ａ］（ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄは所定の値であ
って、ＬおよびＨはそれぞれ低屈折率および高屈折率物
質の該積層物の波長の１／４に等しい光学的厚さであ
り、該積層物の波長で最も強い反射が生じる。）の高お
よび低屈折率物質の交互層からなる７層構成の周期を有
し、かつ前記第１の積層物の波長より長い波長位置にあ
り、さらに４つ以上の前記７層構成の周期からなること
を特徴とする赤外線反射被膜。 - 【請求項２】 前記短波長透過積層物が、［Ｌ／２；
Ｈ；Ｌ／２］の周期からなる１／４波長積層物であるこ
とを特徴とする請求項１記載の赤外線反射被膜。 - 【請求項３】 前記低屈折率物質がシリカであり、前記
高屈折率物質がタンタラであることを特徴とする請求項
１記載の赤外線反射被膜。 - 【請求項４】 ａ、ｂ、ｃ、ｄの値が、２≦ａ≦４、５
≦ｂ≦１５、５≦ｃ≦１５、１≦ｄ≦２．５であること
を特徴とする請求項１記載の赤外線反射被膜。 - 【請求項５】 内部にタングステンフィラメントを有し
た光透過性の管球の外表面の少なくとも一部分が請求項
１に記載の赤外線反射被膜で被覆されていることを特徴
とするランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254604A JP2002090522A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 赤外線反射被膜およびそれを用いたランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254604A JP2002090522A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 赤外線反射被膜およびそれを用いたランプ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28207697A Division JP3295026B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 赤外線反射被膜およびそれを用いたランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002090522A true JP2002090522A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=19082745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001254604A Pending JP2002090522A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 赤外線反射被膜およびそれを用いたランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002090522A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010264755A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Ｕｖ反射構造色 |
| US10690823B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-06-23 | Toyota Motor Corporation | Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers |
| US10788608B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-color shifting multilayer structures |
| US10870740B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-color shifting multilayer structures and protective coatings thereon |
| US11086053B2 (en) | 2014-04-01 | 2021-08-10 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Non-color shifting multilayer structures |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254604A patent/JP2002090522A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10690823B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-06-23 | Toyota Motor Corporation | Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers |
| US10788608B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-color shifting multilayer structures |
| US10870740B2 (en) | 2007-08-12 | 2020-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-color shifting multilayer structures and protective coatings thereon |
| US11796724B2 (en) | 2007-08-12 | 2023-10-24 | Toyota Motor Corporation | Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers |
| JP2010264755A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Ｕｖ反射構造色 |
| US11086053B2 (en) | 2014-04-01 | 2021-08-10 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Non-color shifting multilayer structures |
| US11726239B2 (en) | 2014-04-01 | 2023-08-15 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Non-color shifting multilayer structures |
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