JP2782559B2 - 装飾品用代用品 - Google Patents

装飾品用代用品

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JP2782559B2
JP2782559B2 JP2417981A JP41798190A JP2782559B2 JP 2782559 B2 JP2782559 B2 JP 2782559B2 JP 2417981 A JP2417981 A JP 2417981A JP 41798190 A JP41798190 A JP 41798190A JP 2782559 B2 JP2782559 B2 JP 2782559B2
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和広 山田
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、装飾品用代用品に関する。
【0002】
【従来の技術】金、銀等の貴金属類、或はグイヤモン
ド、サファイヤ等の宝石類などは、光を反射することに
より、それらを用いた装飾品に美観を付与するものであ
る。即ち、貴金属類は、高反射物質であって、その表面
で金色、銀色等の特定色の光を強く反射する。また、宝
石類は、高屈折物質であり、表面での高反射に加えて、
光の内部屈折による多色反射が発生し、光の入射角度
(鑑賞角度)によって色調が変化することにも特徴があ
り、その色調変化が所謂キラメキを感じさせ、装飾効果
が大となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、貴金属類及び
宝石類は高価であり、これを用いた装飾品の価格を増大
させる。そこで従来より、金属色の被膜を施し、樹脂ま
たはガラス等からなる基板に金属製の薄膜を形成して反
射率を高め、宝石類の代用品とし、装飾品の価格を下げ
る方法等が取られていた。ところが、このような代用品
では、観賞角度の変化に応じたキラメキの一つである色
調の変化を得ることができず、装飾効果が著しく低いと
いう問題があった。
【0004】本発明者等は、このような従来技術に伴う
問題点を解決すべく鋭意、研究検討した結果、特定の関
係を有する2種の材料からなる薄膜を特定の膜厚で積層
することにより、観賞角度及び光の入射角度に応じて反
射色がシャープに変化する鮮色分離反射膜を基板上に形
成し、装飾効果に優れ且つ安価な装飾品用代用品を製造
できるとの知見を得、本発明を完成した。
【0005】本発明の装飾品用代用品は、可視域にあっ
て各々波長の異なる光線を膜面に対して垂直方向及び膜
面の法線に対して少なくとも45度方向で色分離する膜
構成が設定され、且つ、一方の薄膜が低屈折率NLの材
料で形成され、他方の薄膜が高屈折率NHの材料で形成
され、前記の低屈折率NLの材料と前記の高屈折率NH
の材料とは交互に積層された交互多層反射膜であり、更
に、これら薄膜を形成する材料の低屈折率NLと高屈折
率NHは下記式数2を満たす各層の光学的膜厚がλ/4
である鮮色分離反射膜を、基板上に形成したことを特徴
とする。なお、本発明において各式数で示されるRは、
膜面に対して垂直方向から測定された値である。
【0006】
【数2】
【0007】このような構成を有する鮮色分離反射膜
は、積層される2種の薄膜を上記膜厚に設定すると共
に、上記式数2の条件を満たす材料で形成したため、観
賞角度及び光の入射角度の変化に応じて反射色がシャー
プに変化する。
【0008】以下、本発明に係る鮮色分離反射膜をさら
に具体的に説明する。本発明に係る鮮色分離反射膜は、
基板の表面に各々異なる材料からなる2種の薄膜を交互
に積層して形成される交互多層反射膜である。そして、
各々の薄膜は、可視域にありかつ各々波長の異なる光線
を、膜面に対して垂直方向及び膜面の法線に対して少な
くとも45度方向で色分離する膜構成が設定される。具
体的には、膜面に垂直な方向へ選択的に特定波長の光を
高反射率で反射するには、膜厚を高反射率で反射される
光の波長λの1/4の値と一致するように設定する。ま
たこの薄膜の膜厚は、膜面の法線に対して45度方向に
高反射率で反射される光が可視域にあるように設定され
ていればより効果が生かされる。
【0009】本発明に係る鮮色分離反射膜は、薄膜の膜
厚をこのような値に設定することにより、膜面に対して
垂直方向及び膜面の法線に対して少なくとも45度方向
において、垂直方向における色調とは異なった色調の反
射色が表れる。
【0010】また本発明に係る鮮色分離反射膜では、膜
面に対する観賞角度及び光の入射角度の変化、即ち反射
光の変化に応じて反射光の色がシャープに変化するよう
にするため、薄膜の材料は、一方の材料が低屈折率N
L、他方の材料が高屈折率NHを有し、これら屈折率N
L、NHが上記式数2を満たす様に選択される。
【0011】本発明では、少なくとも45度方向では色
を垂直入射とは明瞭に異なる色調とするために、2つの
分光特性がその反射率の半値以下で重なるように分離さ
せる必要がある。分光特性の移動量は、NL/NHでは
なくて入射角によって決定されるものであり、従って反
射光の帯域幅を狭くしていけば色分離が明確になってい
く。図1、図2の(a)〜(f)は、高屈折率NHの材
料を固定し、低屈折率NLの材料を変化させた場合の交
互多層反射膜の反射特性を示すグラフであり、(a)
は、NL/NHが1に最も近い組み合わせであり、
(a)から(f)に向かってNL/NHは1から小さく
なつていく。(a)から(f)にいくに従って、すなわ
ちNLが小さくなつていくほど反射帯の幅が広くなり、
反射光の方向による色調変化が鈍くなる傾向がある。本
発明では、NL/NHの下限を図2(d)に示すよう
に、高反射率ピーク(40%)の半分の値(20%)に
基準線(図中、直線aで示す)を引いたときに、垂直方
向に反射される光の帯域と、45度方向に反射される光
の帯域とが、この基準線aより上で重なりがなく分離す
る(半値分離となる)値に設定した。本発明では、上記
式数2において、NL/NHの上限は1に設定される。
【0012】なせならば、反射光の帯域幅(2Δg)
は、式数3で与えられる。
【数3】
【0013】式数3から、帯域幅を狭くするためには、
NH−NLを0に、即ちNL/NHを1に近付ければよ
い。
【0014】以下、2つの反射光の帯域を半値分離とす
るための、NL/NHの下限設定に付き説明する。2つ
の反射光の帯域が半値分離となった場合の2種の薄膜が
有する屈折率を各々NH(大)、NLmin(小)と
し、(NH−NLmin)を許容NL範囲とする。ここ
で、許容NL範囲を設定することにより、任意の屈折率
NH(大)に対するNL/NHの下限が決定できる。
(NH−NLmin)は、反射膜の反射率Rによって変
化する値であり、その関係は、実験値により導き出すこ
とができる。
【0015】例えば、反射率が40%の場合と、80%
の場合につき、(NH−NLmin)を測定した実験値
から図3のグラフに示すような2次曲線となった屈折率
NH(大)に対するNL/NHの関係を表す検量線を得
ることができる。
【0016】
【数4】
【0017】このように、反射率40%、80%のいず
れにおいても、NLminはNHの2次曲線で表すこと
ができる。更に他の反射率RにおけるNLminも、同
様にしてNHの2次曲線で表すことができ、これら式数
4などからNLminを以下の式数5で表されることが
わかった。
【0018】
【数5】
【0019】以上の結果から、NL/NHの下限である
ところのNLmin/NHは、式数1で示されたように
なる。
【0020】本発明に係る鮮色分離反射膜は、このよう
に膜厚及び屈折率を設定された各々2種の材料からなる
薄膜の交互多層反射膜であり、この条件を満たす組併せ
で用いる以上、特に薄膜の材料は限定されない。このよ
うな条件を満たす薄膜材料の組み合わせとしては、具体
的には、MgF(NL)−SiO(NH)等を例示
できる。
【0021】また、薄膜の積層枚数も任意である他、膜
が形成できるものであれば何でもよく、機材あるいは基
板材料も限定はなく、透明樹脂、ガラス、金属等を用い
ることが可能である。
【0022】更に、本発明では、鮮色分離模を複数積層
して、高波長側反射分離と、低波長側反射分離とを同時
に行えるようにしてもよい。
【0023】以下、実施例により、本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。
【0024】
【実施例】(実施例1) ガラス(BK7、屈折率:1.522)上に、幾何学的
膜厚88.6nmのMgF(屈折率:1.382)薄
膜と、幾何学的膜厚83.3nmのSiO(屈折率:
1.471)とを真空蒸着することによって、交互に1
8層積層し、反射率が40%の鮮色分離反射膜を形成し
た。得られた鮮色分離反射膜の膜面に大して垂直方向及
び膜面法線に対して45度方向の反射特性を表すグラフ
を図4に示す。尚、実施例1における反射特性は、図中
(a),(b)で示される。
【0025】(実施例2) ガラス(BK7、屈折率:1.514)上に、幾何学的
膜厚118.3nmのMgF(屈折率:1.374)
薄膜と、幾何学的膜厚111.5nmのSiO(屈折
率:1.458)とを実施例1と同様にして交互に18
層積層し、反射率が40%の鮮色分離反射膜を形成し
た。得られた鮮色分離反射膜の膜面に対して垂直及び4
5度方向の反射特性を表すグラフを図4に示す。尚、実
施例2における反射特性は、図中(c),(d)で示さ
れる。また、膜面と垂直方向、膜面の法線に対して15
度方向、30度方向、45度方向及び60度方向の反射
特性を表すグラフを図5に示す。
【0026】(実施例3) ガラス(BK7、屈折率:1.522)上に、幾何学的
膜厚88.6nmのMgF(屈折率:1.382)薄
膜と、幾何学的膜厚83.3nmのSiO(屈折率:
1.471)とを実施例1と同様にして交互に42層積
層し、反射率が80%の鮮色分離反射膜を形成した。得
られた鮮色分離反射膜の膜面に対して垂直及び膜面の法
線に対して45度方向の反射特性を表すグラフを図6に
示す。尚、実施例3における反射特性は、図中(a),
(b)で示される。
【0027】(実施例4) ガラス(BK7、屈折率:1.514)上に、幾何学的
膜厚118.3nmのMgF(屈折率:1.374)
薄模と、幾何学的膜厚111.5nmのSiO(屈折
率:1.458)とを実施例1と同様にして交互に42
層積層し、反射率が80%の鮮色分離反射膜を形成し
た。得られた鮮色分離反射膜の膜面と垂直方向及び膜面
の法線に対して45度方向の反射特性を表すグラフを図
6に示す。尚、実施例4における反射特性は、図中
(c),(d)で示される。
【0028】(実施例5〜12) ガラス基板として、各々BaF8(屈折率:1.62
0)、LaF2(屈折率:1.739)、BaF8(屈
折率:1.633)、LaF2(屈折率:1.75
5)、SiO(屈折率:1.457)、SFS1(屈
折率:1.911)、SiO(屈折率:1.46
3)、SFS1(屈折率:1.953)、を用いた以外
は、実施例1と同様にして鮮色分離反射膜を形成した。
各々2例1組づつの反射特性を表すグラフを図7(a)
〜(d)に示す。
【0029】本発明によれば、積層される2種の薄膜を
上記膜厚に設定すると共に、上記式数1の条件を満たす
材料を設定することにより、安価な材料で、鑑賞角度及
び光の入射角度の変化に応じて反射色がシャープに変化
する鮮色分離膜を得ることができるため、これと基板と
を組み合わせて、安価且つ装飾効果に優れた宝石あるい
は、貴金属代用品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高屈折率のNHの材料を固定し、低屈折率NL
を変更した場合の反射特性を示すグラフである。
【図2】高屈折率のNHの材料を固定し、低屈折率NL
を変更した場合の反射特性を示すグラフである。
【図3】高屈折率NHと許容NL範囲(NH−NLmi
n)の関係を示すグラフである。
【図4】実施例において測定した反射特性を示すグラフ
である。
【図5】実施例において測定した反射特性を示すグラフ
である。
【図6】実施例において測定した反射特性を示すグラフ
である。
【図7】実施例において測定した反射特性を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−96110(JP,A) 特開 平2−63004(JP,A) 特開 平3−129303(JP,A) 特開 昭61−143719(JP,A) 特開 平4−303553(JP,A) 特開 昭63−125164(JP,A) 特開 昭56−99307(JP,A) 特開 平4−295804(JP,A) 国際公開90/2964(WO,A) 特表 平5−504403(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/00,5/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可視域にあって各々波長の異なる光線を
    膜面に対して垂直方向及び膜面の法線に対して少なくと
    も45度方向で色分離する膜構成が設定され、且つ、一
    方の薄膜が低屈折率NLの材料で形成され、他方の薄膜
    が高屈折率NHの材料で形成され、前記の低屈折率NL
    の材料と前記の高屈折率NHの材料とは交互に積層され
    た交互多層反射膜であり、更に、これら薄膜を形成する
    材料の低屈折率NLと高屈折率NHは下記式数1を満た
    す各層の光学的膜厚がλ/4である鮮色分離反射膜を、
    基板上に形成したことを特徴とする装飾品用代用品。 【数1】 (ただし式数1において a=(9.685×10−5)R−0.01097R+0.3287 b=(−3.853×10−4)R+0.04353R−1.410 c=(3.526×10−4)R−0.03780R+1.388 Rは30〜90%の値を有する高反射率ピークである。)
  2. 【請求項2】 前記鮮色分離反射膜は基板に各々異なる
    材料からなる2種の薄膜を交互に積層して形成される交
    互多層反射膜であることを特徴とする請求項1記載の
    飾品用代用品
  3. 【請求項3】 上記低屈折率NLを有する材料がMgF
    であり、上記高屈折率NHを有する材料がSiO
    あることを特徴とする請求項1記載の装飾品用代用品
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JPS5831307A (ja) * 1981-08-20 1983-02-24 Tokyo Optical Co Ltd 干渉フイルタ−
JPH0296110A (ja) * 1988-06-27 1990-04-06 Matsushita Electric Works Ltd 色彩調整装置
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