JP6064339B2 - Dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は防塵性及び耐久性に優れたアルミニウム反射ミラー及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum reflecting mirror excellent in dust resistance and durability and a method for producing the same.
反射光学系では、一般的に、金属の表面に鏡面加工を施した反射ミラー（反射鏡）や、鏡面加工を施した基板の表面に金属を成膜した反射ミラー（反射鏡）が使用されている。金属の中でも、広い波長域で均一な反射率を有し、コスト及び加工性で優れたアルミニウムが多く用いられる。 In general, a reflection optical system uses a reflection mirror (reflection mirror) having a mirror surface processed on a metal surface or a reflection mirror (reflection mirror) having a metal film formed on a mirror surface of a substrate. Yes. Among metals, aluminum having a uniform reflectance in a wide wavelength region and excellent in cost and workability is often used.
特にカメラ等、民生用の光学機器に用いられる反射ミラーは、通常、塵、埃、粒子等の微小なゴミが多く浮遊した雰囲気中で使用されるため、これらのゴミが反射ミラーの表面に付着する現象が良く見られる。 Reflective mirrors used in consumer optical equipment, such as cameras, are usually used in an atmosphere where a lot of fine dust such as dust, dust, and particles floats, so these dust adhere to the surface of the reflective mirror. This phenomenon is often seen.
ミラー表面に異物が付着することにより、光の散乱による反射光量の低減、ノイズの発生、像のコントラストの低下、ゴミが像に映り込んでしまう（あるいは視認されてしまう）など、光学性能の低下が発生してしまうという問題が生じることが知られている。 Deterioration of optical performance due to foreign matter adhering to the mirror surface, such as reduction in the amount of reflected light due to light scattering, generation of noise, reduction in image contrast, and dust appearing in (or being visible on) the image It is known that the problem of the occurrence of
このように、反射ミラーへの微小なゴミの付着によって、測定装置や撮像装置の機能低下や不具合が発生する場合がある。そのため、素子の性能を維持するためには、ゴミが付着して性能が劣化した場合、ブロアーで送風したり、布や紙で拭いたりしてゴミを除去する必要がある。 As described above, the adhesion of minute dust to the reflection mirror may cause a decrease in function or malfunction of the measurement apparatus or the imaging apparatus. Therefore, in order to maintain the performance of the element, when dust adheres and the performance deteriorates, it is necessary to remove the dust by blowing with a blower or wiping with cloth or paper.
しかし、アルミニウムの表面は非常に柔らかく、布や紙で擦るだけで容易に傷がつき性能が劣化してしまうため、布や紙で拭いてゴミを除去することができない。通常、ブロアーを用いて送風することによりクリーニングを行なうが、それでも完全にゴミが除去できるわけではなく、最終的には反射ミラーを交換したり、アルミニウムの膜を再度成膜し直す必要があるため多大な手間やコストが掛かる。 However, since the surface of aluminum is very soft and is easily scratched by rubbing with cloth or paper, the performance is deteriorated. Therefore, dust cannot be removed by wiping with cloth or paper. Normally, cleaning is performed by blowing air using a blower, but it still does not completely remove dust, and eventually it is necessary to replace the reflecting mirror or re-deposit an aluminum film. It takes a lot of time and money.
対策として、反射ミラーのアルミニウム表面に酸化セリウム（CeO2），酸化ケイ素（SiO），二酸化ケイ素（SiO2），酸化アルミニウム（Al2O3），フッ化マグネシウム（MgF2）等の誘電体の保護膜を成膜する手法が知られている。例えば特許文献１（特開平2-50104号公報）は、アルミニウム層の表面に酸化ケイ素やフッ化マグネシウムからなる保護層が形成された金属反射膜を開示している。 As a countermeasure, the dielectric surface such as cerium oxide (CeO 2 ), silicon oxide (SiO), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium fluoride (MgF 2 ) etc. A technique for forming a protective film is known. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-50104) discloses a metal reflective film in which a protective layer made of silicon oxide or magnesium fluoride is formed on the surface of an aluminum layer.
保護膜の効果により、布や紙で拭いても傷がつきにくくなるため、ゴミが付着して性能が劣化した場合、布や紙で拭いてクリーニングすることが可能になる。そのため、ゴミ付着による性能劣化が確認された段階ですぐに、反射ミラーを交換したり、アルミニウムの膜を再形成する必要がなくなる。しかし、素子表面にゴミが付着するという基本的な性質は変わらないため、ゴミ付着による反射ミラーの性能劣化の進行速度は変わらず、やはり、一定の頻度で確認や清掃等のメンテナンスが必要となる。 The effect of the protective film makes it difficult to be scratched even if wiped with cloth or paper, so that if dust adheres and the performance deteriorates, it can be wiped with cloth or paper for cleaning. For this reason, it is not necessary to replace the reflecting mirror or re-form an aluminum film as soon as performance deterioration due to dust adhesion is confirmed. However, since the basic property that dust adheres to the surface of the element does not change, the progress rate of the performance degradation of the reflecting mirror due to dust adhesion does not change, and maintenance such as confirmation and cleaning is also required at a certain frequency. .
特許文献２（特開2008-233878号公報）は、反射面に、アルミナ、亜鉛酸化物又は亜鉛水酸化物からなる微細な凹凸を有する防塵膜が形成され、最表面に撥水性又は撥水撥油性を有する膜が形成された防塵性反射鏡を提案している。微細凹凸を設けることにより、反射鏡表面と塵埃間に働く分子間力を低減させ、塵埃の付着性を弱めることにより防塵性を付与している。すなわち、ゴミの付着性が低下し、ゴミが付着してもブロアーなどによる送風のみでゴミの除去が容易である。またゴミが付着しにくくなるので、ゴミ付着による経時劣化の進行が遅く、メンテナンス性に優れている。 In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-233878), a dustproof film having fine irregularities made of alumina, zinc oxide or zinc hydroxide is formed on a reflection surface, and water repellency or water repellency is formed on the outermost surface. We have proposed a dustproof reflector with an oily film. By providing fine irregularities, the intermolecular force acting between the reflecting mirror surface and dust is reduced, and dust resistance is imparted by weakening the adhesion of dust. That is, the adhesion of dust is reduced, and even if dust adheres, it is easy to remove the dust only by blowing with a blower or the like. Moreover, since it becomes difficult for dust to adhere, progress of deterioration over time due to dust adhesion is slow, and maintenance is excellent.
しかし、上記の防塵膜は、花弁状アルミナと呼ばれ、図９に示すように、非常に先鋭な花弁状の微細凹凸を持つことから、構成物質およびその構造的な要因により機械的強度が非常に弱く布や紙で擦るだけで容易に構造が破壊されてしまう。 However, the above dust-proof film is called petal-like alumina and has very sharp petal-like fine irregularities as shown in FIG. 9, so that the mechanical strength is extremely high due to the constituent materials and structural factors thereof. The structure is easily destroyed simply by rubbing with cloth or paper.
よって、通常、ブロアー送風によるクリーニングを行なうが、それでも完全にゴミが除去できるわけではなく、経時的に性能の劣化が起きた場合には、ゴミの付着時に布や紙で拭いてゴミを除去することができないため、やはり、ミラーを交換したり、アルミニウムの膜を再度成膜し直す必要があり、多大な手間やコストが掛かる。また花弁状アルミナ膜を得るためには、反射面にアルミナを含むゲル膜を均一に形成した後、ゲル膜を熱水で処理する処理が必要であることから、工程が多く且つ複雑であり、その結果コストも高くなってしまうという問題点があった。 Therefore, although cleaning with blower blow is usually performed, the dust cannot still be completely removed. If the performance deteriorates over time, the dust is removed by wiping with dust or cloth when the dust adheres. Therefore, it is necessary to exchange the mirror or to re-deposit the aluminum film, which requires much labor and cost. In addition, in order to obtain a petal-like alumina film, a gel film containing alumina is uniformly formed on the reflection surface, and then a process of treating the gel film with hot water is necessary, so the process is many and complicated, As a result, there is a problem that the cost is increased.
従って本発明の目的は、高い防塵性を有し、機械的強度及び低散乱性等の反射特性に優れ、かつ易生産性及び低コスト性を有するアルミニウム反射ミラーを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an aluminum reflecting mirror that has high dust resistance, is excellent in reflection characteristics such as mechanical strength and low scattering property, and has easy productivity and low cost.
本発明の別の目的は、かかるアルミニウム反射ミラーを製造する方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing such an aluminum reflecting mirror.
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、アルミニウムからなる基材の反射面上に形成された複数の細孔を有するポーラスアルミナ層を設けることにより、反射面に保護膜の機能と防塵機能を同時に付与することができ、高い防塵性を有し、機械的強度及び低散乱性等の反射特性に優れ、かつ易生産性及び低コスト性を有する防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーが得られることを発見し、本発明に想到した。 As a result of diligent research in view of the above problems, the present inventor has provided a porous alumina layer having a plurality of pores formed on a reflective surface of a base material made of aluminum, whereby the function of the protective film and the dust proofing are provided on the reflective surface. Dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirrors that can provide functions simultaneously, have high dust-proof properties, excellent mechanical properties and low-scattering properties such as low-scattering properties, and have easy productivity and low cost. The present invention was discovered and the present invention was conceived.
即ち、本発明の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー及びその製造方法は以下の特徴を有している。
[1] 鏡面加工を施された反射面を有するアルミニウムからなる基材と、前記アルミニウム基材の反射面上に形成された複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナ層とを有することを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーにおいて、前記細孔の周期が使用する光の波長よりも小さく、前記陽極酸化ポーラスアルミナ層の三次元平均表面粗さが1〜100 nmであることを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー。
[2] 上記[1] に記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーであって、前記細孔の周期が50〜300 nmであることを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー。
[3] 上記[1]又は[2] に記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーであって、前記陽極酸化ポーラスアルミナ層の膜厚が20〜200 nmであることを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー。
[4] 上記[1]〜[3] に記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーを製造する方法において、アルミニウムからなる母材の表面を陽極酸化処理することにより、細孔構造を有する前記ポーラスアルミナ層を前記アルミニウム基材の反射面上に形成することを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法。
[5] 上記[4] に記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法であって、アルミニウムからなる母材の表面を陽極酸化処理し、ポーラスアルミナ層を形成し、前記形成されたポーラスアルミナ層を剥離した後、前記アルミニウム母材の表面を再度陽極酸化処理することにより、細孔構造を有する前記ポーラスアルミナ層を前記アルミニウム基材の反射面上に形成することを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法。
[6] 上記[4] 又は[5] に記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法であって、前記アルミニウム母材のアルミニウム純度が99％以上であることを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法。
[7] 上記[4]〜[6] のいずれかに記載の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法であって、前記ポーラスアルミナ層の細孔の径を拡大する処理を行うことを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法。
That is, the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror of the present invention and the manufacturing method thereof have the following characteristics.
[1] It has a base material made of aluminum having a reflective surface subjected to mirror finishing, and an anodized porous alumina layer having a plurality of pores formed on the reflective surface of the aluminum base material. In the dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror, the period of the pores is smaller than the wavelength of light used, and the three-dimensional average surface roughness of the anodized porous alumina layer is 1 to 100 nm Dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror.
[2] The dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror according to [1] above, wherein the period of the pores is 50 to 300 nm.
[3] The dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror according to the above [1] or [2], wherein the anodized porous alumina layer has a thickness of 20 to 200 nm. And low scattering aluminum reflecting mirror.
[4] In the method for producing a dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror according to the above [1] to [3], the surface of the base material made of aluminum is anodized, thereby having a pore structure. A method for producing a dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror, wherein a porous alumina layer is formed on the reflecting surface of the aluminum substrate.
[5] The method for producing a dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror according to [4], wherein the surface of the base material made of aluminum is anodized to form a porous alumina layer, and the formed After the porous alumina layer is peeled off, the surface of the aluminum base material is anodized again to form the porous alumina layer having a pore structure on the reflective surface of the aluminum substrate. And low-scattering aluminum reflecting mirror manufacturing method
[6] The method for producing a dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror according to the above [4] or [5], wherein the aluminum base material has an aluminum purity of 99% or more. And a method for producing a low scattering aluminum reflecting mirror.
[7] The method for producing a dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror according to any one of [4] to [6], wherein the treatment for enlarging the pore diameter of the porous alumina layer is performed. A method for producing a featured dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror.
本発明によれば、高い防塵性を有するアルミニウム反射ミラーが得られるため、反射ミラーの反射面へのゴミの付着を防止するとともに、付着したゴミの除去を容易にし、反射鏡表面へのゴミ付着による問題発生を防ぐことができる。さらに本発明のアルミニウム反射ミラーは、防塵性に加え、民生光学機器に使用するために不可欠である機械的強度、低散乱性等の反射特性、易生産性及び低コスト性を兼ね備える。 According to the present invention, since an aluminum reflecting mirror having high dust resistance can be obtained, it is possible to prevent dust from adhering to the reflecting surface of the reflecting mirror and to easily remove the adhering dust, and to adhere dust to the reflecting mirror surface. Can prevent problems caused by. Furthermore, the aluminum reflecting mirror of the present invention has not only dustproofness but also reflection characteristics such as mechanical strength and low scattering property, which are indispensable for use in consumer optical equipment, easy productivity, and low cost.
[1] 防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー
本発明の一実施例による防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、図１に示すように、アルミニウムからなる基材10の反射面11にポーラスアルミナ層20が形成されている。ポーラスアルミナ層20は二次元周期で配置された複数のセル22と細孔21から構成される。ポーラスアルミナ層20の複数のセル22は、深さ方向に径がほぼ均一な円筒構造を有し、円筒状のセル22の内部空間が、深さ方向に径がほぼ均一な円柱状の細孔21を形成する。ポーラスアルミナ層は基材10の両面に設けても良い。
[1] Dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror As shown in FIG. 1, a dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror 1 according to an embodiment of the present invention is porous on a reflecting surface 11 of a substrate 10 made of aluminum. An alumina layer 20 is formed. The porous alumina layer 20 is composed of a plurality of cells 22 and pores 21 arranged in a two-dimensional cycle. The plurality of cells 22 of the porous alumina layer 20 have a cylindrical structure with a substantially uniform diameter in the depth direction, and the inner space of the cylindrical cell 22 has a cylindrical pore with a substantially uniform diameter in the depth direction. 21 is formed. The porous alumina layer may be provided on both surfaces of the substrate 10.
基材10は高純度のアルミニウムからなるのが好ましい。基材10の材料として高純度アルミニウムを用いると、後述する陽極酸化により欠陥が少なく、高精度な細孔21を有するポーラスアルミナ層20を形成することができる。基材10に用いる高純度アルミニウムの純度は99％以上であるのが好ましい。また反射ミラーがより高精度な微細凹凸形状および低散乱性を要求される場合には、基材10に用いる高純度アルミニウムの純度は99.9％以上であるのがより好ましい。 The substrate 10 is preferably made of high purity aluminum. When high-purity aluminum is used as the material of the base material 10, a porous alumina layer 20 having few defects and having highly accurate pores 21 can be formed by anodization described later. The purity of the high-purity aluminum used for the substrate 10 is preferably 99% or more. In addition, when the reflecting mirror is required to have a more precise fine uneven shape and low scattering, the purity of the high purity aluminum used for the substrate 10 is more preferably 99.9% or more.
ポーラスアルミナ層20の表面凹凸の面密度の指標である三次元平均表面粗さ（SRa）が大きいほど、ポーラスアルミナ層20に付着した塵埃粒子の分子間力及び接触帯電付着力を低減する効果が高い。分子間力Fとは、分子と分子が非常に接近した際に発生する引力のことであり、下記一般式(1)：
［AはHamaker定数（van der Waals 相互作用の大きさを表す量）であり、D1は塵埃粒子径であり、Zは塵埃粒子とポーラスアルミナ層20の表面との間の距離であり、kはポーラスアルミナ層20の弾性係数であり、bはポーラスアルミナ層20の三次元平均表面粗さSRaである。］により表すことができる。分子間力Fに影響を与えるパラメータの中で、特にSRaが支配的である。ポーラスアルミナ層20の表面の三次元平均表面粗さSRaを大きくすることにより、分子間力Fが低減し、塵埃粒子の付着力も低減させることができる。
The larger the three-dimensional average surface roughness (SRa), which is an index of the surface density of the surface unevenness of the porous alumina layer 20, is the effect of reducing the intermolecular force and the contact charge adhesion force of the dust particles adhering to the porous alumina layer 20. high. The intermolecular force F is the attractive force generated when the molecules are very close to each other. The following general formula (1):
[A is the Hamaker constant (a quantity representing the magnitude of van der Waals interaction), D 1 is the particle size of dust, Z is the distance between the particle of dust and the surface of the porous alumina layer 20, and k Is the elastic modulus of the porous alumina layer 20, and b is the three-dimensional average surface roughness SRa of the porous alumina layer 20. ]. Among the parameters that affect the intermolecular force F, SRa is particularly dominant. By increasing the three-dimensional average surface roughness SRa of the surface of the porous alumina layer 20, the intermolecular force F can be reduced and the adhesion of dust particles can also be reduced.
また均一に帯電した塵埃粒子とポーラスアルミナ層20との間の接触帯電付着力F1は、下記一般式(2)：
［ただしε0は真空の誘電率8.85×10-12（F/m）であり、Vcは塵埃粒子とポーラスアルミナ層20との接触電位差であり、AはHamaker定数（van der Waals 相互作用の大きさを表す量）であり、kは下記式：k＝k1 + k2（ただしk1及びk2は各々k1＝（1−ν1 2）／E1及びk2＝（1−ν2 2）／E2であり、ν1及びν2はポーラスアルミナ層20及び塵埃粒子のPoisson比であり、E1及びE2はそれぞれポーラスアルミナ層20及び塵埃粒子のYoung率である。）により表される係数であり、D1は塵埃粒子径であり、Z0はポーラスアルミナ層20と塵埃粒子との間の距離であり、bはポーラスアルミナ層20のSRaである。］により表され、化学的なポテンシャルの差により発生する。式(2) から明らかなように、b（ポーラスアルミナ層20のSRa）を大きくすることにより、接触帯電付着力F1も小さくできる。
The contact charging adhesion force F 1 between the uniformly charged dust particles and the porous alumina layer 20 is expressed by the following general formula (2):
[Where ε 0 is the vacuum dielectric constant of 8.85 × 10 −12 (F / m), Vc is the contact potential difference between the dust particles and the porous alumina layer 20, and A is the Hamaker constant (the magnitude of the van der Waals interaction) K is the following formula: k = k 1 + k 2 (where k 1 and k 2 are k 1 = (1−ν 1 2 ) / E 1 and k 2 = (1−ν), respectively) 2 2 ) / E 2 , ν 1 and ν 2 are Poisson's ratios of the porous alumina layer 20 and dust particles, and E 1 and E 2 are Young's moduli of the porous alumina layer 20 and dust particles, respectively). D 1 is a dust particle diameter, Z 0 is a distance between the porous alumina layer 20 and the dust particles, and b is SRa of the porous alumina layer 20. It is generated by the difference in chemical potential. As is apparent from equation (2), by increasing the b (SRa of porous alumina layer 20), the contact charging adhesion force F 1 can be reduced.
三次元平均表面粗さSRaは、原子間力顕微鏡（AFM）を用いてJIS B0601により求められる中心線平均粗さ（Ra：算術平均粗さ）を三次元に拡張したものであって、下記式(3)：
(ただしXL〜XRは測定面のX座標の範囲であり、YB〜YTは測定面のY座標の範囲であり、S0は測定面がフラットであるとした場合の面積｜XR−XL｜×｜YT−YB｜であり、XはX座標であり、YはY座標であり、F（X,Y）は測定点（X,Y）における深さであり、Z0は測定面内の平均深さである。）により表される。
The three-dimensional average surface roughness SRa is a three-dimensional extension of the centerline average roughness (Ra: arithmetic average roughness) determined by JIS B0601 using an atomic force microscope (AFM). (3):
(Where X L to X R are the X coordinate range of the measurement surface, Y B to Y T are the Y coordinate range of the measurement surface, and S 0 is the area when the measurement surface is flat | X R −X L | × | Y T −Y B |, X is the X coordinate, Y is the Y coordinate, F (X, Y) is the depth at the measurement point (X, Y), Z 0 is the average depth in the measurement plane).
三次元平均表面粗さSRaは１〜100 nmであり、5〜50 nmであるのが好ましい。ポーラスアルミナ層20のSRaが１nm以上であると、ポーラスアルミナ層20に付着した塵埃粒子の分子間力F及び接触帯電付着力F1が十分に小さく、SRaが100 nmを超えると光の散乱が発生し、光学機器には不適になる。Sraは、細孔21の周期、深さ及び径を制御することにより、適宜調節することができる。 Three-dimensional average surface roughness SRa is Ri 1 to 100 nm der, is preferably 5 to 50 nm. When SRa of porous alumina layer 20 is 1nm or more, intermolecular force of the dust particles adhering to the porous alumina layer 20 F and the contact charging adhesion force F 1 is sufficiently small, the scattering of light when the SRa exceeds 100 nm Generated and unsuitable for optical instruments. Sra can be appropriately adjusted by controlling the period, depth, and diameter of the pores 21.
式(1) 及び(2) 中のHamaker定数Aは屈折率の関数で近似され、屈折率が小さいほど小さくなる。 The Hamaker constant A in equations (1) and (2) is approximated by a function of the refractive index, and becomes smaller as the refractive index is smaller.
ポーラスアルミナ層20の複数の細孔21の周期は、防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１に使用する光の波長よりも小さい。細孔21を使用する光の波長以下の周期で二次元配置すると、ポーラスアルミナ層20の表面での光の散乱の発生を防止することができ、アルミニウム反射ミラー１に防塵性を付与すると同時に、低散乱性が得られる。 The period of the plurality of pores 21 in the porous alumina layer 20 is smaller than the wavelength of light used for the dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 . If the pores 21 are two-dimensionally arranged with a period of less than the wavelength of the light, it is possible to prevent light from being scattered on the surface of the porous alumina layer 20, and to impart dust resistance to the aluminum reflecting mirror 1, Low scattering is obtained.
細孔21の平均周期pは、使用する光の波長に応じて適宜設定可能であるが、50〜300 nmであるのが好ましく、100〜200 nmであるのがより好ましい。また細孔21の平均周期pと使用する光の波長との比は0.1〜1.0であるのが好ましい。 The average period p of the pores 21 can be appropriately set according to the wavelength of light to be used, but is preferably 50 to 300 nm, and more preferably 100 to 200 nm. The ratio between the average period p of the pores 21 and the wavelength of light used is preferably 0.1 to 1.0.
ポーラスアルミナ層20の膜厚Ｔは、限定的ではないが、20〜200 nmであるのが好ましく、50〜180 nmであるのがより好ましい。膜厚Ｔが20 nm未満であると防塵性が不十分であり、膜厚Ｔが200 nm超であるとアルミニウム反射ミラー１の反射特性が劣る。 The thickness T of the porous alumina layer 20 is not limited, but is preferably 20 to 200 nm, and more preferably 50 to 180 nm. When the film thickness T is less than 20 nm, the dustproof property is insufficient, and when the film thickness T exceeds 200 nm, the reflection characteristics of the aluminum reflecting mirror 1 are inferior.
細孔21の平均深さhは、限定的ではないが、10〜190 nmであるのが好ましく、40〜170 nmであるのがより好ましい。細孔21の平均深さhが10 nm未満であると防塵性が不十分であり、平均深さhが190 nm超であると低散乱性及び機械的強度が劣る。細孔21の平均深さはAFM測定やSEMによる形状観察により推定した。 The average depth h of the pores 21 is not limited, but is preferably 10 to 190 nm, and more preferably 40 to 170 nm. When the average depth h of the pores 21 is less than 10 nm, the dustproof property is insufficient, and when the average depth h exceeds 190 nm, the low scattering property and the mechanical strength are inferior. The average depth of the pores 21 was estimated by AFM measurement and shape observation by SEM.
細孔21の周期及び深さ制御することにより、ポーラスアルミナ層20の三次元平均表面粗さSRa及び光学特性を制御することができるため、良好な防塵性、反射特性及び低散乱性が得られる。このような防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、従来の錐状微細構造と異なり、複数の円筒状セルと細孔を有するポーラスアルミナ構造であるため、高い機械的強度を有する。そのため、紙や布による拭き取り等の塵埃の除去作業に対しても、セル22及び細孔21は十分に耐えることができる。従って、防塵性によりゴミの付着を防ぐとともに、ゴミの除去を容易にし、もしゴミが付着しても拭取りにより再生可能であり、光学性能を長期に維持でき、交換が不要であることから、長寿命・低コストな防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーが得られる。 By controlling the period and depth of the pores 21, the three-dimensional average surface roughness SRa and optical characteristics of the porous alumina layer 20 can be controlled, so that good dust resistance, reflection characteristics, and low scattering characteristics can be obtained. . Such a dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror 1 has a high mechanical strength because it has a porous alumina structure having a plurality of cylindrical cells and pores, unlike the conventional conical fine structure. Therefore, the cells 22 and the pores 21 can sufficiently withstand dust removal work such as wiping with paper or cloth. Therefore, dust prevention prevents dust from adhering, makes it easy to remove dust, and even if dust adheres, it can be regenerated by wiping, maintaining optical performance for a long time, and no replacement is required. A long-life, low-cost dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror can be obtained.
本発明の別の実施例による防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、図２に示すように、基板30の表面にアルミニウムを成膜することにより、アルミニウム20を形成しても良い。また基材10の反射面11と反対側の面に一般的なガラス基板や樹脂基板、金属基板等を設けても良い。 As shown in FIG. 2, the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror 1 according to another embodiment of the present invention may form aluminum 20 by forming aluminum on the surface of the substrate 30. Further, a general glass substrate, resin substrate, metal substrate, or the like may be provided on the surface of the base 10 opposite to the reflecting surface 11.
防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１の反射面11に、細孔21の凹凸による防塵性、反射特性を維持できる範囲で、さらに撥水性や撥水撥油性の膜を薄く成膜しても良い。さらに、耐環境性を向上させるため、誘電体膜などによる保護膜を反射面11に形成しても良い。これらの場合、十分に薄い膜厚とすることにより、撥水性膜、撥水撥油性膜、保護膜等を形成しても、反射面11の形状を反映した微細凹凸による防塵効果を維持することが可能である。 Even if a thin film of water and water / oil repellency is formed on the reflective surface 11 of the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror 1 as long as the dust-proof and reflective properties due to the unevenness of the pores 21 can be maintained. good. Furthermore, a protective film such as a dielectric film may be formed on the reflecting surface 11 in order to improve the environmental resistance. In these cases, by making the film thickness sufficiently thin, even if a water-repellent film, a water- and oil-repellent film, a protective film, etc. are formed, the dust-proof effect due to fine irregularities reflecting the shape of the reflecting surface 11 can be maintained. Is possible.
[2] 防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーの製造方法
本発明の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１の製造方法を、図３〜５を用いて以下詳細に説明する。
[2] Manufacturing Method of Dustproof and Low Scattering Aluminum Reflecting Mirror The manufacturing method of the dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
アルミニウムからなる母材40の表面41を鏡面加工してアルミニウム反射ミラーを作製する（図3(a)）。アルミニウム母材40のアルミニウム純度が99％以上であるのが好ましい。母材40の材料として純度の高いアルミニウムを用いることにより、後述の陽極酸化処理により形成されるポーラスアルミナ層20に局所的に大きな欠陥が生じにくくなるため、入射光の低散乱性が得られる。また図２に示すように、一般的なガラス基板や樹脂基板、金属基板等の基板30の表面を鏡面加工し、その鏡面加工された表面にアルミニウム母材40を成膜することにより、アルミニウム反射ミラーを作製しても良い。 The surface 41 of the base material 40 made of aluminum is mirror-finished to produce an aluminum reflecting mirror (FIG. 3 (a)). The aluminum purity of the aluminum base material 40 is preferably 99% or more. By using high-purity aluminum as the material of the base material 40, it is difficult for local defects to occur locally in the porous alumina layer 20 formed by an anodic oxidation process, which will be described later, so that low scattering of incident light can be obtained. Further, as shown in FIG. 2, the surface of a substrate 30 such as a general glass substrate, resin substrate, or metal substrate is mirror-finished, and an aluminum base material 40 is formed on the mirror-finished surface, thereby reflecting aluminum. A mirror may be produced.
アルミニウム母材40を陽極にセットし、電解質に浸漬し、電圧を印加して陽極酸化処理（アルマイト処理）することにより、アルミニウム母材40の表面にポーラスアルミナ層20が形成される（図3(b)）。ポーラスアルミナ層20は二次元周期で配置された複数のセル22と細孔21からなり、ポーラスアルミナ層20の複数のセル22は、深さ方向に径がほぼ均一な円筒構造を有し、円筒状のセル22の内部空間が、深さ方向に径がほぼ均一な円柱状の細孔21を形成する。それにより、アルミニウム基材10の反射面11に複数の微細な細孔21を有するポーラスアルミナ層20が形成されたアルミニウム反射ミラーが得られる。陽極酸化に用いる電解質としてはシュウ酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。このようなアルマイト処理は周知技術のものを用いて良い（例えば、特開2009-287124号公報参照）。 A porous alumina layer 20 is formed on the surface of the aluminum base material 40 by setting the aluminum base material 40 on the anode, immersing it in an electrolyte, applying a voltage, and subjecting it to anodization treatment (alumite treatment) (FIG. 3 ( b)). The porous alumina layer 20 is composed of a plurality of cells 22 and pores 21 arranged in a two-dimensional cycle, and the plurality of cells 22 of the porous alumina layer 20 has a cylindrical structure with a substantially uniform diameter in the depth direction. The cylindrical internal space of the cell 22 forms a columnar pore 21 having a substantially uniform diameter in the depth direction. Thereby, an aluminum reflecting mirror in which a porous alumina layer 20 having a plurality of fine pores 21 is formed on the reflecting surface 11 of the aluminum substrate 10 is obtained. Examples of the electrolyte used for anodization include oxalic acid, sulfuric acid, phosphoric acid and the like. Such alumite treatment may be performed using a well-known technique (see, for example, JP-A-2009-287124).
ポーラスアルミナ層20の細孔21の深さ及び周期は陽極酸化処理時の印加電圧、電流、処理時間、電解質の酸の種類、濃度、温度、処理するアルミの表面積等といった製造条件に相関する。そのため、これらの製造条件を調整することにより、ポーラスアルミナ層20の細孔21の深さ及び周期を制御することができる。例えば、陽極酸化時に印加する電圧を高くすると周期が大きくなり、陽極酸化の処理時間を長くすると細孔の深さが大きくなる。 The depth and period of the pores 21 of the porous alumina layer 20 correlate with manufacturing conditions such as applied voltage, current, treatment time, type of electrolyte acid, concentration, temperature, surface area of aluminum to be treated, and the like during anodizing treatment. Therefore, the depth and cycle of the pores 21 of the porous alumina layer 20 can be controlled by adjusting these manufacturing conditions. For example, when the voltage applied at the time of anodization is increased, the period is increased, and when the treatment time for anodization is increased, the depth of the pores is increased.
図４に示すように、陽極酸化処理が終了した段階におけるポーラスアルミナ層20の細孔径が小さく、防塵性を発現するために十分な凹凸形状が得られない場合、ポーラスアルミナ層20の細孔径を拡大する処理を行っても良い（図4(c)）。例えば、リン酸等の酸に浸漬することにより細孔径を大きくすることができる。 As shown in FIG. 4, when the pore diameter of the porous alumina layer 20 is small at the stage where the anodic oxidation treatment is completed and a sufficient uneven shape cannot be obtained to exhibit dustproof properties, the pore diameter of the porous alumina layer 20 is increased. An enlargement process may be performed (FIG. 4 (c)). For example, the pore diameter can be increased by immersing in an acid such as phosphoric acid.
図５に示すように、陽極酸化処理によりアルミニウム母材40の反射面41にポーラスアルミナ層50を一旦形成し（図5(a) 及び(b)）、クロム酸及びリン酸の混酸等の剥離液に浸漬してポーラスアルミナ層50を剥離した後（図5(c)）、アルミニウム母材40の露出した凹凸面42に再び陽極酸化処理を行ってポーラスアルミナ層20を形成しても良い（図5(d)）。このような前処理を行うことにより、ポーラスアルミナ層20の表面状態及び細孔21の周期性を整えることができる。また周期性の向上に伴いセル22の壁の厚さも均等となることからポーラスアルミナ層20の機械的強度を向上することができる。さらに、上述したように細孔21の孔径拡大処理を行っても良い（図5(e)）。 As shown in FIG. 5, a porous alumina layer 50 is once formed on the reflecting surface 41 of the aluminum base material 40 by anodization (FIGS. 5 (a) and 5 (b)), and stripping of mixed acid of chromic acid and phosphoric acid, etc. After the porous alumina layer 50 is peeled off by immersion in the liquid (FIG. 5 (c)), the exposed uneven surface 42 of the aluminum base material 40 may be anodized again to form the porous alumina layer 20 ( Fig. 5 (d)). By performing such pretreatment, the surface state of the porous alumina layer 20 and the periodicity of the pores 21 can be adjusted. Further, since the wall thickness of the cell 22 becomes uniform as the periodicity is improved, the mechanical strength of the porous alumina layer 20 can be improved. Further, as described above, the pore diameter enlargement process of the pores 21 may be performed (FIG. 5 (e)).
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例１
25 mm×25 mm×５mmのガラス（BK7）基板30の１面を反射面として研削・研磨により光学鏡面を形成した。基板30の光学鏡面に純度99.99%の高純度アルミニウムからなる基材10を真空蒸着により約200 nm成膜し、アルミニウム反射ミラーを作製した。得られたアルミニウム反射ミラーを17℃の0.3 Mシュウ酸電解質に浸漬し、陽極に電圧60Vを30秒間印加し、アルミニウム基材10の表面にポーラスアルミナ層20を形成した。ポーラスアルミナ層20を60℃の５wt％リン酸に40分浸漬して孔径拡大処理を行った。得られたアルミニウム反射ミラーを純水により洗浄した後乾燥させ、防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１（試料１）を作製した。
Example 1
An optical mirror surface was formed by grinding and polishing using one surface of a 25 mm × 25 mm × 5 mm glass (BK7) substrate 30 as a reflecting surface. A base material 10 made of high-purity aluminum having a purity of 99.99% was deposited on the optical mirror surface of the substrate 30 by vacuum deposition to a thickness of about 200 nm to produce an aluminum reflecting mirror. The obtained aluminum reflecting mirror was immersed in a 0.3 M oxalic acid electrolyte at 17 ° C., and a voltage of 60 V was applied to the anode for 30 seconds to form a porous alumina layer 20 on the surface of the aluminum substrate 10. The porous alumina layer 20 was immersed in 5 wt% phosphoric acid at 60 ° C. for 40 minutes to carry out pore size expansion treatment. The obtained aluminum reflecting mirror was washed with pure water and then dried to produce a dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 (Sample 1).
実施例２
実施例１と同様の方法で、鏡面研磨したガラス（BK7）基板30の反射面に純度99.99%の高純度アルミニウムからなる基材10を真空蒸着により約500 nm成膜し、アルミニウム反射ミラーを作製した。得られたアルミニウム反射ミラーを17℃の0.3 Mシュウ酸電解質に浸漬し、陽極に電圧60Vを120秒間印加し、アルミニウム基材10の表面にポーラスアルミナ層を形成した。このアルミニウム反射ミラーを、1.8 wt%クロム酸と6 wt%リン酸の混酸に15分浸漬し、形成されたポーラスアルミナ層を溶解させ、再びアルミニウム基材10の反射面を露出させた。さらに、1回目の陽極酸化処理と同様に、17℃の0.3 Mシュウ酸電解質に浸漬し、陽極に電圧60Vを30秒間印加し、アルミニウム基材10の表面にポーラスアルミナ層20を形成した。実施例1と同様に、ポーラスアルミナ層20を60℃の５wt％リン酸に40分浸漬して孔径拡大処理を行った。得られたアルミニウム反射ミラーを純水により洗浄した後乾燥させ、防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１（試料２）を作製した。
Example 2
In the same manner as in Example 1, a base material 10 made of high-purity aluminum having a purity of 99.99% was formed on the reflective surface of a mirror-polished glass (BK7) substrate 30 by vacuum deposition to produce an aluminum reflective mirror. did. The obtained aluminum reflecting mirror was immersed in a 0.3 M oxalic acid electrolyte at 17 ° C., and a voltage of 60 V was applied to the anode for 120 seconds to form a porous alumina layer on the surface of the aluminum substrate 10. This aluminum reflecting mirror was immersed in a mixed acid of 1.8 wt% chromic acid and 6 wt% phosphoric acid for 15 minutes, the formed porous alumina layer was dissolved, and the reflecting surface of the aluminum substrate 10 was exposed again. Further, as in the first anodic oxidation treatment, the porous alumina layer 20 was formed on the surface of the aluminum substrate 10 by dipping in a 0.3 M oxalic acid electrolyte at 17 ° C. and applying a voltage of 60 V to the anode for 30 seconds. In the same manner as in Example 1, the porous alumina layer 20 was immersed in 5 wt% phosphoric acid at 60 ° C. for 40 minutes to perform a pore size expansion treatment. The obtained aluminum reflecting mirror was washed with pure water and then dried to produce a dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 (sample 2).
比較例１
実施例１と同様の方法で、鏡面研磨したガラス（BK7）基板30の反射面に純度99.99%の高純度アルミニウムからなる基材10を真空蒸着により約100 nm成膜し、比較例１のアルミニウム反射ミラー（試料３）を作製した。
Comparative Example 1
The base material 10 made of high-purity aluminum having a purity of 99.99% was formed on the reflective surface of the mirror-polished glass (BK7) substrate 30 by vacuum evaporation in the same manner as in Example 1, and the aluminum of Comparative Example 1 was formed. A reflection mirror (sample 3) was produced.
比較例２
比較例１のアルミニウム反射ミラーの反射面に、さらに真空蒸着により酸化シリコン（SiO）からなる保護膜を140 nm成膜し、比較例２のアルミニウム反射ミラー（試料４）を作製した。
Comparative Example 2
A protective film made of silicon oxide (SiO) was further formed to 140 nm on the reflecting surface of the aluminum reflecting mirror of Comparative Example 1 by vacuum vapor deposition to produce an aluminum reflecting mirror (Sample 4) of Comparative Example 2.
(1) 表面状態
実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１のポーラスアルミナ層20の表面のSEM写真をそれぞれ図６及び７に示す。実施例１及び２のいずいれも、孔径約100nmの細孔が約150nmの周期で二次元的に配置した凹凸構造を有しているのが確認された。さらに、実施例１と比べて実施例2のほうが細孔の周期が平均化され、また細孔間の壁の厚さが均等になっているのが確認された。
(1) Surface State FIGS. 6 and 7 show SEM photographs of the surface of the porous alumina layer 20 of the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror 1 of Examples 1 and 2, respectively. Both Examples 1 and 2 were confirmed to have a concavo-convex structure in which pores having a pore diameter of about 100 nm were two-dimensionally arranged with a period of about 150 nm. Further, it was confirmed that the period of the pores was more averaged in Example 2 than in Example 1, and the wall thickness between the pores was uniform.
(2) 防塵性
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のアルミニウム反射ミラー（試料１〜４）の表面に同一条件で強制的にゴミを付与し、各試料１〜４に付着するゴミの数を調べることにより、ゴミの付着性を評価した。
(2) Dustproofness Dust is forcibly applied to the surfaces of the aluminum reflecting mirrors (Samples 1 to 4) of Examples 1, 2 and 1 and 2 under the same conditions. By examining the number of adhering dust, the dust adhesion was evaluated.
密閉容器中で試料１を容器底面に垂直に設置した状態で、擬似的なゴミとして粒径分布５〜75μmのけい砂［JIS Z 8901試験用粉体1-2種（社団法人日本粉体工業技術協会）］を電動ファンを用いて容器中に均一に散布し、その後５分間静置することによって試料１の表面にゴミを付着させた。容器から試料１を取り出し、試料１の表面の50倍の倍率で拡大画像を顕微鏡写真にて撮影後、画像中の3ヶ所の範囲におけるゴミの数を集計することにより、試料１における単位面積あたりに付着するゴミの数を調べた。この試験を５回繰り返したときの単位面積あたりの付着ゴミの数の平均値を試料１のゴミ付着数とした。試料２〜４についても同様の方法でゴミ付着数を求めた。各試料のゴミ付着数の測定結果を表１に示す。合わせて、各試料の三次元平均表面粗さSRaを表１に示す。
実施例１及び２（試料１及び２）のゴミ付着数もほぼ同じであった。比較例１及び２（試料３及び４）のゴミ付着数は、比較例２の方がやや多いもののほぼ同じであった。また実施例１及び２のゴミ付着数は、比較例１及び比較例２のゴミ付着数の約１／10と明らかに少なく、ポーラスアルミナ層20を有する実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１のほうが比較例のものと比べてゴミが付着しにくい（垂直に保つだけで落下しやすい）ことが分かった。 The number of dust deposits in Examples 1 and 2 (Samples 1 and 2) was almost the same. In Comparative Examples 1 and 2 (Samples 3 and 4), the number of adhered dusts was almost the same in Comparative Example 2 although it was slightly larger. In addition, the number of dust deposits in Examples 1 and 2 is clearly as small as about 1/10 of the number of dust deposits in Comparative Examples 1 and 2, and the dustproofness and low scattering of Examples 1 and 2 having the porous alumina layer 20. It was found that the refractory aluminum reflecting mirror 1 is less likely to deposit dust than the comparative example (it is easy to fall just by keeping it vertical).
次に、密閉容器中で試料を容器底面に水平に設置した状態で、上記と同じ条件で各試料1〜4にゴミを付着させた後、ゴミが付着した状態の各試料１〜４を同一条件で強制的にゴミを除去させ、その後に残留するゴミの数を調べることにより、防塵効果の評価を行った。すなわち、一般的なカメラクリーニング用ブロアーを用いて、各試料の反射面側上方20 cmの距離から、同一の距離、風量で30回送風してゴミの除去を行った。各試料１〜４の表面の50倍の倍率で拡大画像を顕微鏡写真にて撮影後、上記と同様の方法で各試料１〜４における単位面積あたりに残留するゴミの数の平均値（ゴミ付着数）を求めた。各試料のゴミ付着数の測定結果を表２に示す。
実施例１及び２（試料１及び２）のゴミ残留数もほぼ同じであった。比較例１及び２（試料３及び４）のゴミ残留数は、比較例１の方がやや多いもののほぼ同じであった。また実施例１及び２のゴミ残留数は、比較例１及び２のゴミ付着数の約１／10と明らかに少なく、ポーラスアルミナ層20を有する実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１のほうが比較例のものと比べて優れた防塵性（再吸着し難い）を有することが分かった。 The number of dust residues in Examples 1 and 2 (Samples 1 and 2) was almost the same. The number of dust residues in Comparative Examples 1 and 2 (Samples 3 and 4) was almost the same, although the Comparative Example 1 was slightly more. In addition, the number of dust residues in Examples 1 and 2 is clearly as small as about 1/10 of the number of dust particles in Comparative Examples 1 and 2, and the dustproof and low scattering aluminum of Examples 1 and 2 having the porous alumina layer 20. It was found that the reflecting mirror 1 has better dustproofness (more difficult to re-adsorb) than the comparative mirror.
(3) 反射特性
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のアルミニウム反射ミラーの分光反射率を図８に示す。実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の可視光領域（波長400 nm〜700 nm）における反射率の平均値を表３に示す。
図８から分かるように、比較例１のアルミニウム反射ミラーは、可視光領域に渡って平坦な反射率特性を示している。それに対し、比較例２では、可視光領域の短波長側及び長波長側で反射率が低下している。その結果、可視光領域における平均反射率が低下している。このことから、保護膜の形成によりアルミニウム反射ミラーの反射特性が劣化していることが分かる。 As can be seen from FIG. 8, the aluminum reflecting mirror of Comparative Example 1 exhibits a flat reflectance characteristic over the visible light region. On the other hand, in Comparative Example 2, the reflectance decreases on the short wavelength side and the long wavelength side in the visible light region. As a result, the average reflectance in the visible light region is reduced. From this, it can be seen that the reflection characteristics of the aluminum reflecting mirror are degraded due to the formation of the protective film.
実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、比較例１のアルミニウム反射ミラーよりも可視光領域における平均反射率が低く、可視光領域の短波長側及び長波長側で反射率の低下が見られた。しかし、保護膜を形成した比較例２のアルミニウム反射ミラーよりも可視光領域における平均反射率が高く、可視光領域の短波長側及び長波長側での反射率の低下の程度が少なかった。 The dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 of Examples 1 and 2 has a lower average reflectance in the visible light region than the aluminum reflecting mirror of Comparative Example 1 , and reflects on the short wavelength side and the long wavelength side of the visible light region. The rate declined. However, the average reflectance in the visible light region was higher than that of the aluminum reflecting mirror of Comparative Example 2 in which the protective film was formed, and the degree of decrease in the reflectance on the short wavelength side and the long wavelength side in the visible light region was small.
このことから、実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、保護膜を形成したポーラスアルミナ層を有しないアルミニウム反射ミラーと比べて、反射特性に優れていることが分かった。 From this, it was found that the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirrors 1 of Examples 1 and 2 were excellent in reflection characteristics as compared with the aluminum reflecting mirror having no porous alumina layer on which the protective film was formed. .
(4) 耐擦傷性
各試料１〜４の反射面11の耐擦傷性を確認するため拭き取りテストを実施した。試料１〜４を大気中に1ヶ月間放置して反射面11にゴミを付着させた後、アセトンを含ませたシルボン紙を用いて反射面11を軽く拭き取ってゴミを除去した。ゴミ除去後の反射面11を観察し、傷の有無を確認した。試料３では、拭き取りにより細かい傷が多数発生しているのが確認された。保護膜を有する試料４では傷は確認されなかった。試料4と同様、実施例の試料１及び２においても、傷は確認されなかった、このことから、ポーラスアルミナ層20を有する実施例１及び２の防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー１は、アルミニウム反射ミラーの表面に保護膜を設けるのと同様の十分な耐擦傷性を有することが確認された。
(4) Scratch resistance A wiping test was conducted to confirm the scratch resistance of the reflecting surface 11 of each sample 1 to 4. The samples 1 to 4 were left in the atmosphere for 1 month to allow dust to adhere to the reflective surface 11, and then the reflective surface 11 was lightly wiped with sylbon paper containing acetone to remove the dust. The reflective surface 11 after dust removal was observed to confirm the presence or absence of scratches. In Sample 3, it was confirmed that many fine scratches were generated by wiping. In sample 4 having a protective film, no scratch was observed. Similar to the sample 4, no scratches were observed in the samples 1 and 2 of the example. Therefore, the dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror 1 of the examples 1 and 2 having the porous alumina layer 20 is It was confirmed that it had sufficient scratch resistance similar to the case where a protective film was provided on the surface of the aluminum reflecting mirror.
以上の通り、本発明の実施例１及び２のポーラスアルミナ層を有する防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラーは、ポーラスアルミナ層を有しないアルミニウム反射ミラーと比べて、十分な反射特性を維持しつつ、優れた防塵性と耐擦傷性（機械的強度）を有することが分かった。 As described above, the dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirrors having the porous alumina layer of Examples 1 and 2 of the present invention maintain sufficient reflecting characteristics as compared with the aluminum reflecting mirror not having the porous alumina layer. It was found to have excellent dust resistance and scratch resistance (mechanical strength).
１・・・防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー
10・・・アルミニウム基材
11・・・反射面
20・・・ポーラスアルミナ層
21・・・細孔
30・・・基板
40・・・アルミニウム母材
41・・・反射面
1 ... Dustproof and low scattering aluminum reflecting mirror
10 ... Aluminum substrate
11 ... Reflection surface
20 ... Porous alumina layer
21 ... pores
30 ... Board
40 ... Aluminum base material
41 ... Reflecting surface
Claims (7)
前記細孔の周期が使用する光の波長よりも小さく、
前記陽極酸化ポーラスアルミナ層の三次元平均表面粗さが1〜100 nmであることを特徴とする防塵性及び低散乱性アルミニウム反射ミラー。 Dust-proof and low-scattering aluminum comprising a base material made of aluminum having a mirror-finished reflecting surface and an anodized porous alumina layer having a plurality of pores formed on the reflecting surface of the aluminum base material In the reflection mirror,
The period of the pore is smaller than the wavelength of light used,
A dust-proof and low-scattering aluminum reflecting mirror, wherein the anodized porous alumina layer has a three-dimensional average surface roughness of 1 to 100 nm.
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