JP2953512B2

JP2953512B2 - 反射鏡付き光源

Info

Publication number: JP2953512B2
Application number: JP9144078A
Authority: JP
Inventors: 一夫垂見; 信行神尾
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH1064486A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射鏡付き光源に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の光源である電球は、例えば特開
昭５９−１７７８５０号公報（従来例１）および実開昭
６４-１６０６１号公報（従来例２）等に記載されてい
る。

【０００３】図２は、従来例１の反射鏡付き電球の縦断
面図である。これによると放物面または回転楕円体面等
に形成された面を有するガラス基体１の内面には、可視
光を主に反射し、赤外線を主に透過する作用を有する光
干渉膜２が蒸着されダイクロイックミラー３を構成して
いる。そして、このダイクロイックミラー３のほぼ中心
軸上にはハロゲン電球４が中心軸を一致させて配置され
ている。なお、ハロゲン電球４は、透明な石英ガラスバ
ルブにフィラメント５およびハロゲンガスが封入されて
構成されている。

【０００４】この電球４によると、フィラメント５から
放射された可視光や赤外線は、バルブを透過し直接前方
に照射されるもの、また、ダイクロイックミラーで反射
された後、可視光を主に前方に放射するもの（このとき
赤外線はダイクロイックミラー３後方に透過される。）
が、被照射物に照射される。

【０００５】このため、電球４から放射された赤外線
は、ほとんどダイクロイックミラー３の前方に照射され
ないので、被照射物の温度等を上昇させることなく、被
照射物の品質を損なわずにショウアップ等することがで
きるというものである。

【０００６】さらに、従来例２のものは、ダイクロイッ
クミラー前面方向に、さらにネオジウムガラス板を配設
したものであり、波長５９０ｎｍ付近の可視光をガラス
で吸収させて遮断するものである。

【０００７】また、赤外投光器が記載されたものとして
特開昭６１−２５０９６２号公報（従来例３）がある。
この投光器は赤外線を照射することを目的としているの
で、赤外線を反射させるホットミラー、この反射鏡の前
面に配設された赤外線を透過するコールドミラーおよび
赤外線を大出力させるために、バルブ両端の封止部で保
持させた比較的長いフィラメントを内蔵した電球で構成
されている。

【０００８】さらにまた、擬似太陽光光源装置として電
球の代りに高圧放電灯であるキセノン短アークランプを
使用したものは、特開平１−２４６７０４号公報（従来
例４）に開示されている。すなわち、本装置は、表面に
用途に応じて通過する光のスペクトルを調整するための
コーティングが蒸着されたカバーを前面に有する反射
鏡、この反射鏡内部に配設されたキセノン短アークラン
プおよび反射鏡内部に充填された窒素を含む混合ガスで
構成されているものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１のダイクロイックミラーでは、電球から放射された赤
外線および可視光のうち、ダイクロイックミラーに入射
した赤外線は反射されないが、ミラーに入射しない電球
からの赤外線は被照射物に照射されてしまうので、被照
射物の温度が上昇して被照射物の品質を低下させること
がある。

【００１０】また、従来例２のように、ダイクロイック
ミラー前面方向に、さらにネオジウムガラス板を配設し
たものは、このようなガラスを成形するには、製造時、
型が汚れやすくなるとともに製造コストも増大すること
が予想される。また、ダイクロイックミラーでは、電球
から放射された赤外線および可視光のうち、ダイクロイ
ックミラーに入射した赤外線は反射されないが、ミラー
に入射しない電球からの赤外線は被照射物に照射されて
しまうので、被照射物の温度が上昇して被照射物の品質
を低下させることがある。

【００１１】また、従来例３のような赤外投光器では、
被照射物の温度等を上昇させて被照射物の品質を劣化さ
せるものである。

【００１２】さらにまた、従来例４のようなキセノン短
アークランプを使用して構成された擬似太陽光光源装置
では、コーティングが蒸着されたカバーと反射鏡とで構
成された反射鏡内部が排気されて気密になっているの
で、反射鏡内部温度が上昇傾向となり、反射鏡面に形成
された蒸着薄膜が熱的影響により劣化しやすくなるもの
である。特に、蒸着薄膜が金属酸化物膜のような場合に
は、膜中の酸素が還元されやすくなり、膜劣化が生じや
すくなる。上記コーティングは、カバーの外表面に形成
されており、ランプまたは反射鏡からの可視光は、カバ
ー内面で反射される場合があり、可視光の透過率が低下
することがある。

【００１３】本発明では、主として可視光を効率よく透
過して被照射物を照射するとともに、熱による光干渉膜
の劣化を抑制することのできる反射鏡付き光源を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前面
に開口、後部にネック部および中間に曲面を有するガラ
ス基体およびガラス基体の内面または外面の少なくとも
一方に低屈折率層および高屈折率層を交互に積層して形
成された赤外線を透過するとともに可視光を反射する赤
外線透過光干渉膜を有してなる反射鏡と；反射鏡の前面
に配設され、内面または外面の少なくとも一方に低屈折
率層および高屈折率層を交互に積層して形成された前記
可視光を透過するとともに赤外線を反射する可視光透過
光干渉膜を有してなるカバーガラスと；反射鏡に光学的
に対向して配設された光源と；を具備していることを特
徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を示す反射鏡付き光源を図１を参照して説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施の形態を示す反射
鏡付き光源の縦断面図である。図において、符号１は、
前面１３に開口、後部にネック部１１および中間に放物
面または回転楕円体面に形成された曲面を有するガラス
基体であり、溶融したガラスを型に流し込むことで形成
される。

【００１７】このガラス基体１の例えば内面には、主に
約７６０ｎｍ以上の波長領域である赤外線を主に透過し
（入射される赤外線の約８０％程度が透過され、可視光
も２０％程度透過される。）、約３８０ｎｍないし約７
６０ｎｍの波長領域である可視光を反射する作用を有す
る赤外線透過光干渉膜２が蒸着等されてダイクロイック
ミラー３を構成している。この赤外線透過光干渉膜２は
ＭｇＦ２とＺＳが積層されて成る。この赤外線透過光干
渉膜２は、例えば金属酸化物で形成された低屈折率層お
よび高屈折率層を交互に複数層積層してもよい。

【００１８】光源４は、例えば片封止形のハロゲン電球
であり、石英ガラスからなるバルブ内にフィラメント５
を配設させるとともにハロゲンガス等を封入して構成さ
れている。

【００１９】ガラス基体１のネック部１１と電球４の封
止部４１とは、接着手段１２であるシリコン接着剤等で
接着されている。このとき、ダイクロイックミラー３の
中心軸と電球４の中心軸をほぼ一致させるとともに、ダ
イクロイックミラー３の焦点位置に電球４のフィラメン
ト５を一致させることにより反射効率が高まる。

【００２０】さらに、ダイクロイックミラー３の前面１
３には、カバーガラス６が例えば低融点ガラス７を介し
て接合されている。

【００２１】このカバーガラス６の例えば内面には可視
光透過光干渉膜７が形成されており、本実施の形態で
は、可視光である約３８０ｎｍないし約７６０ｎｍの可
視光領域を透過し、赤外線の波長域を反射する作用を有
する。この可視光透過光干渉膜７は、低屈折率層ＭｇＦ
２および高屈折率層ＺＳを交互に複数層積層して構成さ
れる。なお、透過し、反射する波長は交互に積層される
膜の光学膜厚等で規定される。

【００２２】このような光源では、まず、フィラメント
５から放射された紫外領域、可視光領域および赤外領域
等の波長の光は、バルブを透過し、次の（ａ）および
（ｂ）の照射光に大別される。

【００２３】（ａ）直接ダイクロイックミラー３前方の
カバーガラス６に照射される照射光。

【００２４】（ｂ）ダイクロイックミラー３で反射され
た後、可視光領域の光がダイクロイックミラー３前方の
カバーガラス６に照射される照射光（このとき、主に赤
外領域の光はダイクロイックミラー３後方に透過され
る。）。

【００２５】照射光（ａ）は、紫外領域、可視光領域お
よび赤外領域等であるが、カバーガラス６に形成された
可視光透過光干渉膜７により主に可視光が透過され、赤
外線の波長域は反射される。したがって、被照射物は、
可視光である白色光で照明される。また、反射された赤
外線等はダイクロイックミラー３に入射され主として赤
外線を透過する。したがって、照射光（ａ）は、ダイク
ロイックミラー３後方を赤みを帯びた光で照射し、前方
の被照射物を可視光で照射することになる。これは、赤
外線領域付近の可視光は、赤みを呈しているからであ
る。

【００２６】照射光（ｂ）は、紫外領域、可視光領域お
よび赤外領域等が、ダイクロイックミラー３に入射さ
れ、赤外線（約７６０ｎｍ以上の波長領域）を主として
透過する。また、カバーガラス６に形成された可視光透
過光干渉膜７により主に可視光が透過され、赤外線は反
射される。したがって、被照射物は可視光で効率よく照
明される。また、反射された赤外線はダイクロイックミ
ラー３に入射されて透過される。したがって、照射光
（ｂ）も、ダイクロイックミラー３後方を赤みを帯びた
光で照射し、前方の被照射物を可視光で照射することに
なる。これは赤外線領域付近の可視光は、赤みを呈して
いるからである。

【００２７】本実施の形態によれば、電球４から放射さ
れた赤外線は、ほとんどダイクロイックミラー３前方に
照射されないので、被照射物の温度を上昇させることな
く、可視光を効率よく透過して前方の被照射物を鮮明に
照射することができる。

【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。本実施の形態では、ダイクロイックミラー３
の赤外線透過光干渉膜２は、約４００ｎｍないし約５０
０ｎｍの波長領域すなわち青の光を反射し、約５００ｎ
ｍ以上の波長領域すなわち緑、赤および赤外線を透過す
る作用を有する。

【００２９】また、カバーガラス６の可視光透過光干渉
膜７は、可視光である約４００ｎｍないし約５００ｎｍ
の波長領域すなわち青の光を透過し、約５００ｎｍ以上
の波長領域すなわち緑、赤および赤外線を反射する作用
を有する。この場合の照射光（ａ）および（ｂ）は、ダ
イクロイックミラー３後方を赤みを帯びた光で照射し、
前方の被照射物を青みを帯びた光で照射することにな
る。

【００３０】このとき、ダイクロイックミラー３の赤外
線透過光干渉膜２は、約４００ｎｍないし約５００ｎｍ
の波長領域すなわち青の光を反射し、約５００ｎｍ以上
の波長領域すなわち緑、赤および赤外線を透過する作用
を有するので、第１の実施の形態と比較してダイクロイ
ックミラー３後方に照射される赤を帯びた光の量が多く
なり、被照射物を照射する青とのコントラストが大きく
なり、アクセントのある照明を行うことができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、赤外線を透過するとともに
主として可視光を反射する赤外線透過光干渉膜を有する
反射鏡の前面に、主として可視光を透過するとともに赤
外線を反射する可視光透過光干渉膜を設けたので、電球
から放射された赤外線は、反射鏡後方に透過され、被照
射物の温度等を上昇させることなく被照射物の品質が損
なわれにくくなるとともに、反射鏡で反射された可視光
を反射鏡前方に透過して被照射物を効率よく照明するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す反射鏡付き光源の
縦断面図。

【図２】従来の反射鏡付き電球の縦断面図。

【符号の説明】１…ガラス基体２…赤外線透過光干渉膜３…ダイクロイックミラー４…ハロゲン電球６…カバーガラス７…可視光透過光干渉膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01K 7/00 F21V 7/22 F21V 9/00 F21V 13/08 H01K 1/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面に開口、後部にネック部および中間に
曲面を有するガラス基体およびガラス基体の内面または
外面の少なくとも一方に低屈折率層および高屈折率層を
交互に積層して形成された赤外線を透過するとともに可
視光を反射する赤外線透過光干渉膜を有してなる反射鏡
と；反射鏡の前面に配設され、内面または外面の少なくとも
一方に低屈折率層および高屈折率層を交互に積層して形
成された前記可視光を透過するとともに赤外線を反射す
る可視光透過光干渉膜を有してなるカバーガラスと；反射鏡に光学的に対向して配設された光源と；を具備していることを特徴とする反射鏡付き光源。