JP2714397B2 - 無熱反射鏡 - Google Patents
無熱反射鏡Info
- Publication number
- JP2714397B2 JP2714397B2 JP63154866A JP15486688A JP2714397B2 JP 2714397 B2 JP2714397 B2 JP 2714397B2 JP 63154866 A JP63154866 A JP 63154866A JP 15486688 A JP15486688 A JP 15486688A JP 2714397 B2 JP2714397 B2 JP 2714397B2
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- Japan
- Prior art keywords
- film
- mirror
- reflecting mirror
- heat
- refractive index
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、照明器具の反射鏡に関するものである。
白熱電球、カーボンアークなどを光源に用いた高照度
照明器具、例えばスタジオ投光器や映写機光源部では、
金属膜又は金属板を用いた反射鏡が使われることが多い
が、この反射鏡は、赤外線もよく反射するので、被照射
面の著しい温度上昇を招いたり、照射される人に堪え難
い暑さを感じさせたりするという欠点がある。ガラスを
基材としその表面に多層反射膜を設けたいわゆるコール
ドミラー（冷光鏡）は、可視光線を反射するが赤外線は
透過する性質を持つので、金属性反射鏡のように被照射
面の温度を上昇させることはないが、金属製のもののよ
うに薄くできないから、重くて扱いにくく、また破損し
易いから、安全性の点でも問題がある。
照明器具、例えばスタジオ投光器や映写機光源部では、
金属膜又は金属板を用いた反射鏡が使われることが多い
が、この反射鏡は、赤外線もよく反射するので、被照射
面の著しい温度上昇を招いたり、照射される人に堪え難
い暑さを感じさせたりするという欠点がある。ガラスを
基材としその表面に多層反射膜を設けたいわゆるコール
ドミラー（冷光鏡）は、可視光線を反射するが赤外線は
透過する性質を持つので、金属性反射鏡のように被照射
面の温度を上昇させることはないが、金属製のもののよ
うに薄くできないから、重くて扱いにくく、また破損し
易いから、安全性の点でも問題がある。
このような問題を解決するため、昭和61年特許願第09
7000号には、金属またはセラミックスよりなる基材の表
面にケイ素、チタン及びクロムから成る群から選ばれた
元素の黒色酸化物の薄膜を蒸着し、該黒色酸化物の薄膜
の上に透明な高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層膜か
ら成る赤外線透過性多層反射膜を形成して成る無熱反射
鏡が開示されている。このような無熱反射鏡であると、
赤外線透過性多層反射膜が実質的に可視光線のみを反射
し、赤外線を透過させ、この透過した赤外線は、黒色酸
化物の薄膜で吸収されて熱エネルギに変換され、この熱
エネルギは基材に伝達された後、伝導又は輻射により基
材背面から放散される。上記基材としては高純度アルミ
ニウムが最も好ましい。基材をアルミニウムとすると、
電解研磨により容易に鏡面が得られ、コールドミラーよ
りも軽量で扱い易く、また丈夫で破損のおそれがないと
いう利点を有する無熱反射鏡が得られる。
7000号には、金属またはセラミックスよりなる基材の表
面にケイ素、チタン及びクロムから成る群から選ばれた
元素の黒色酸化物の薄膜を蒸着し、該黒色酸化物の薄膜
の上に透明な高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層膜か
ら成る赤外線透過性多層反射膜を形成して成る無熱反射
鏡が開示されている。このような無熱反射鏡であると、
赤外線透過性多層反射膜が実質的に可視光線のみを反射
し、赤外線を透過させ、この透過した赤外線は、黒色酸
化物の薄膜で吸収されて熱エネルギに変換され、この熱
エネルギは基材に伝達された後、伝導又は輻射により基
材背面から放散される。上記基材としては高純度アルミ
ニウムが最も好ましい。基材をアルミニウムとすると、
電解研磨により容易に鏡面が得られ、コールドミラーよ
りも軽量で扱い易く、また丈夫で破損のおそれがないと
いう利点を有する無熱反射鏡が得られる。
然しながら、上記無熱反射鏡を長時間使用すると基材
が高温となり、これが高純度アルミである場合には軟化
して変形し、又耐熱性のアルミ合金を使用すると電解研
磨等によっても鏡面仕上げが困難であるという問題点が
あった。
が高温となり、これが高純度アルミである場合には軟化
して変形し、又耐熱性のアルミ合金を使用すると電解研
磨等によっても鏡面仕上げが困難であるという問題点が
あった。
本発明は、叙上の問題点を解決するためなされたもの
であり、その目的とするところは、軽量で扱い易く、高
温においても基材が軟化することなく、良好な鏡面を有
する無熱反射鏡を提供することにある。
であり、その目的とするところは、軽量で扱い易く、高
温においても基材が軟化することなく、良好な鏡面を有
する無熱反射鏡を提供することにある。
上記の目的は、基材の表面にケイ素、チタン及びクロ
ムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜を蒸
着し、該黒色酸化物の薄膜の上に透明な高屈折率膜と低
屈折率膜との交互積層膜から成る赤外線透過性多層反射
膜を形成して成る無熱反射鏡において、上記基材が、9
9.8％以上の高純度アルミニウムから成る鏡面層と耐熱
アルミニウム合金から成る基層とにより構成されるクラ
ッド材から成ることを特徴とする上記の無熱反射鏡によ
って達成し得る。
ムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜を蒸
着し、該黒色酸化物の薄膜の上に透明な高屈折率膜と低
屈折率膜との交互積層膜から成る赤外線透過性多層反射
膜を形成して成る無熱反射鏡において、上記基材が、9
9.8％以上の高純度アルミニウムから成る鏡面層と耐熱
アルミニウム合金から成る基層とにより構成されるクラ
ッド材から成ることを特徴とする上記の無熱反射鏡によ
って達成し得る。
上記の如き構成の無熱反射鏡であると、基材が、99.8
％以上の高純度アルミニウムから成る鏡面層と耐熱アル
ミニウム合金から成る基層とにより構成されているか
ら、高純度アルミニウムから成る鏡面層は電解研磨等の
手段により高度の鏡面仕上げが可能であり、また基層は
耐熱アルミニウム合金から成るため長時間の使用によっ
ても軟化することのない優れた無熱反射鏡を提供し得る
ものである。
％以上の高純度アルミニウムから成る鏡面層と耐熱アル
ミニウム合金から成る基層とにより構成されているか
ら、高純度アルミニウムから成る鏡面層は電解研磨等の
手段により高度の鏡面仕上げが可能であり、また基層は
耐熱アルミニウム合金から成るため長時間の使用によっ
ても軟化することのない優れた無熱反射鏡を提供し得る
ものである。
以下、図面を参照しつゝ本発明の構成を具体的に説明
する。
する。
第１図は本発明にかゝる無熱反射鏡の一実施例を示す
断面図、第２図は第１図に示した無熱反射鏡の分光反射
曲線である。
断面図、第２図は第１図に示した無熱反射鏡の分光反射
曲線である。
而して、本願発明にかゝる無熱反射鏡の構造は、第１
図に示す如く、高純度アルミニウムから成る鏡面層1aと
耐熱アルミニウム合金から成る基層1bとを有するクラッ
ド材から成る基材１の表面に、ケイ素、チタン及びクロ
ムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜２を
蒸着により形成し、該黒色酸化物の薄膜２の上に透明な
高屈折率膜４−１ないし４−ｎと低屈折率膜５−１ない
し５−ｎとの交互積層膜から成る赤外線透過性多層反射
膜３を形成して成るものである。
図に示す如く、高純度アルミニウムから成る鏡面層1aと
耐熱アルミニウム合金から成る基層1bとを有するクラッ
ド材から成る基材１の表面に、ケイ素、チタン及びクロ
ムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜２を
蒸着により形成し、該黒色酸化物の薄膜２の上に透明な
高屈折率膜４−１ないし４−ｎと低屈折率膜５−１ない
し５−ｎとの交互積層膜から成る赤外線透過性多層反射
膜３を形成して成るものである。
基材１は、その強度及び重量の観点から厚さ数mm程度
のものが好適であり、その鏡面層1aは例えばJIS H 4000
に規定された合金番号1080の純度99.8％以上の高純度ア
ルミニウム材が使用され、これを耐熱アルミニウム合金
から成る基層1b上にクラッド法によって一体的に結合し
て成るものである。基材１の形状は放物面状など反射鏡
として必要な形状に成形されたまゝのものでもよいが、
必要に応じてその背面に、放熱のためのフィン又は水冷
機構を設けて過度の温度上昇を防ぐようにするのが望ま
しい。
のものが好適であり、その鏡面層1aは例えばJIS H 4000
に規定された合金番号1080の純度99.8％以上の高純度ア
ルミニウム材が使用され、これを耐熱アルミニウム合金
から成る基層1b上にクラッド法によって一体的に結合し
て成るものである。基材１の形状は放物面状など反射鏡
として必要な形状に成形されたまゝのものでもよいが、
必要に応じてその背面に、放熱のためのフィン又は水冷
機構を設けて過度の温度上昇を防ぐようにするのが望ま
しい。
ここで、耐熱アルミニウム合金とは、例えば、JIS201
8、同2218、同2219、同2N01、同4032などの耐熱性に優
れたアルミニウム合金をいうものである。
8、同2218、同2219、同2N01、同4032などの耐熱性に優
れたアルミニウム合金をいうものである。
鏡面層1aの表面は電解研磨、化学研磨等の手段によっ
て鏡面仕上げが施され、その上にケイ素、チタン及びク
ロムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜２
が蒸着により形成される。
て鏡面仕上げが施され、その上にケイ素、チタン及びク
ロムから成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜２
が蒸着により形成される。
黒色酸化物の薄膜２は、真空蒸着の常法によりケイ
素、チタン若しくはクロムの酸化物の薄膜を基材上に形
成させるに当り、通常の透明酸化物（SiO2、TiO2又はCr
2O3）の薄膜を形成させる場合よりも酸素供給量を制限
することにより形成されるものである。この黒色酸化物
の薄膜の微細構造は完全に解明されてはいないが、漆黒
で、光学顕微鏡で観察する程度では緻密な組織に見える
ものである。その薄膜は、基材表面が完全に隠蔽される
程度の厚さ（通常150〜400nm程度）に形成されている。
素、チタン若しくはクロムの酸化物の薄膜を基材上に形
成させるに当り、通常の透明酸化物（SiO2、TiO2又はCr
2O3）の薄膜を形成させる場合よりも酸素供給量を制限
することにより形成されるものである。この黒色酸化物
の薄膜の微細構造は完全に解明されてはいないが、漆黒
で、光学顕微鏡で観察する程度では緻密な組織に見える
ものである。その薄膜は、基材表面が完全に隠蔽される
程度の厚さ（通常150〜400nm程度）に形成されている。
薄膜２としてチタンの黒色酸化物を用いる場合、制限
された量の酸素を供給しながら鏡面層1a上にチタンを厚
さ約200nm程度となるように真空蒸着するものである。
された量の酸素を供給しながら鏡面層1a上にチタンを厚
さ約200nm程度となるように真空蒸着するものである。
その上の赤外線透過性多層反射膜３は、黒色酸化物の
薄膜２の表面に直接形成されている。この反射膜は、通
常のコールドミラーの表面に形成されている多層反射膜
と同じものである。即ち、SiO2、TiO2、MgF2、Ge等から
成る透明な薄膜であって、屈折率の異なるもの２種類、
即ち高屈折率の膜４−１ないし４−ｎと低屈折率の膜５
−１ないし５−ｎとを交互に、通常11〜23層程度積層し
て成るものである。そして各層の厚さは、最大反射率が
波長500〜600nm、最適には約550nmの光において得られ
且つ多層反射膜全体についてみたときの赤外線領域にお
ける反射率が約20％以下となるように選定されている。
なお、最大反射率を示波長λ０と単層層厚ｄとの間に
は、周知のｄ＝λ０/4という関係がある。
薄膜２の表面に直接形成されている。この反射膜は、通
常のコールドミラーの表面に形成されている多層反射膜
と同じものである。即ち、SiO2、TiO2、MgF2、Ge等から
成る透明な薄膜であって、屈折率の異なるもの２種類、
即ち高屈折率の膜４−１ないし４−ｎと低屈折率の膜５
−１ないし５−ｎとを交互に、通常11〜23層程度積層し
て成るものである。そして各層の厚さは、最大反射率が
波長500〜600nm、最適には約550nmの光において得られ
且つ多層反射膜全体についてみたときの赤外線領域にお
ける反射率が約20％以下となるように選定されている。
なお、最大反射率を示波長λ０と単層層厚ｄとの間に
は、周知のｄ＝λ０/4という関係がある。
図示した実施例の場合、赤外線透過性多層反射膜３
は、屈折率2.30の酸化チタン膜４−１ないし４−ｎと、
屈折率1.38のフッ化マグネシウム膜５−１ないし５−ｎ
とが交互に、合計23層、真空蒸着による多層反射膜形成
の常法に従って積層されて成るものである。そして酸化
チタン膜４−１ないし４−ｎ及びフッ化マグネシウム膜
５−１ないし５−ｎは、それらによる光の反射が波長約
400〜700nmで最大になるよう、各単層膜厚が約550/4nm
に選ばれている。それにより、この反射鏡の光線反射率
は、第２図に示したように、可視光線の略全領域では約
80％以上であるが、波長700nm以上の赤外線領域では約
５％以下となるような、無熱反射鏡として優れた特性を
有するものである。
は、屈折率2.30の酸化チタン膜４−１ないし４−ｎと、
屈折率1.38のフッ化マグネシウム膜５−１ないし５−ｎ
とが交互に、合計23層、真空蒸着による多層反射膜形成
の常法に従って積層されて成るものである。そして酸化
チタン膜４−１ないし４−ｎ及びフッ化マグネシウム膜
５−１ないし５−ｎは、それらによる光の反射が波長約
400〜700nmで最大になるよう、各単層膜厚が約550/4nm
に選ばれている。それにより、この反射鏡の光線反射率
は、第２図に示したように、可視光線の略全領域では約
80％以上であるが、波長700nm以上の赤外線領域では約
５％以下となるような、無熱反射鏡として優れた特性を
有するものである。
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によると
きは、その基材が、99.8％以上の高純度アルミニウムか
ら成る鏡面層と耐熱アルミニウム合金から成る基層とに
より構成されており、高純度アルミニウムから成る鏡面
層は電解研磨等の手段により高度の鏡面仕上げが可能で
あり、また基層は耐熱アルミニウム合金から成るため長
時間の使用によっても軟化することがなく、軽量で扱い
易い優れた無熱反射鏡を提供し得るものである。
きは、その基材が、99.8％以上の高純度アルミニウムか
ら成る鏡面層と耐熱アルミニウム合金から成る基層とに
より構成されており、高純度アルミニウムから成る鏡面
層は電解研磨等の手段により高度の鏡面仕上げが可能で
あり、また基層は耐熱アルミニウム合金から成るため長
時間の使用によっても軟化することがなく、軽量で扱い
易い優れた無熱反射鏡を提供し得るものである。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものでな
く、例えば基材の形状や寸法は必要に応じて種々変更し
得るものであり、黒色酸化物の薄膜から成る反射膜の厚
さ、赤外線透過性多層反射膜の厚さや層数等は使用目的
に応じて適宜変更し得るものであり、従って、本発明は
その目的の範囲内において上記の説明から当業者が容易
に推考し得るすべての変更実施例を包摂するものであ
る。
く、例えば基材の形状や寸法は必要に応じて種々変更し
得るものであり、黒色酸化物の薄膜から成る反射膜の厚
さ、赤外線透過性多層反射膜の厚さや層数等は使用目的
に応じて適宜変更し得るものであり、従って、本発明は
その目的の範囲内において上記の説明から当業者が容易
に推考し得るすべての変更実施例を包摂するものであ
る。
第１図は本発明にかゝる無熱反射鏡の一実施例を示す断
面図、第２図は第１図に示した無熱反射鏡の分光反射曲
線である。 １……基材 1a……鏡面層 1b……基層 ２……黒色酸化物の薄膜 ３……赤外線透過性多層反射膜 ４−１ないし４−ｎ……高屈折率膜 ５−１ないし５−ｎ……低屈折率膜
面図、第２図は第１図に示した無熱反射鏡の分光反射曲
線である。 １……基材 1a……鏡面層 1b……基層 ２……黒色酸化物の薄膜 ３……赤外線透過性多層反射膜 ４−１ないし４−ｎ……高屈折率膜 ５−１ないし５−ｎ……低屈折率膜
Claims (1)
- 【請求項１】基材の表面にケイ素、チタン及びクロムか
ら成る群から選ばれた元素の黒色酸化物の薄膜を蒸着
し、該黒色酸化物の薄膜の上に透明な高屈折率膜と低屈
折率膜との交互積層膜から成る赤外線透過性多層反射膜
を形成して成る無熱反射鏡において、上記基材が、99.8
％以上の高純度アルミニウムから成る鏡面層と耐熱アル
ミニウム合金から成る基層とにより構成されるクラッド
材から成ることを特徴とする上記の無熱反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154866A JP2714397B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 無熱反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154866A JP2714397B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 無熱反射鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321402A JPH01321402A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2714397B2 true JP2714397B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=15593631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63154866A Expired - Lifetime JP2714397B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 無熱反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714397B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112962064A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 国家纳米科学中心 | 一种耐高温光学反射膜及其制备方法和用途 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529454A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-25 | Yokohama Kiko Kk | Reflection mirror manufacturing process |
| JPS62254104A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-05 | Koichiro Tsutsui | 無熱反射鏡の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63154866A patent/JP2714397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01321402A (ja) | 1989-12-27 |
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