JPH04217206A

JPH04217206A - 装飾品用代用品

Info

Publication number: JPH04217206A
Application number: JP41798190A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamada; 和広山田; Shiro Sasaki; 佐々木　志郎
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1992-08-07
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JP2782559B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は装飾品に施される干渉被
膜に関する。

【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】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鮮色分離反
射膜は、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綿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、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は式数２を満たす
各層の光学的膜厚がλ／４であることを特徴とする。

【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ＮＬ
、他方の材料が高屈折率ＮＨを有し、これら屈折率ＮＬ
、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Ｎ
Ｈ（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、ＭｇＦ２（ＮＬ）−ＳｉＯ２（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ＭｇＦ２（屈折率：１．３８２）薄
膜と、幾何学的膜厚８３．３ｎｍのＳｉＯ２（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ＭｇＦ２（屈折率：１．３７４）
薄膜と、幾何学的膜厚１１１．５ｎｍのＳｉＯ２（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ＭｇＦ２（屈折率：１．３８２）薄
膜と、幾何学的膜厚８３．３ｎｍのＳｉＯ２（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２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ＭｇＦ２（屈折率：１．３７４）
薄模と、幾何学的膜厚１１１．５ｎｍのＳｉＯ２（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：１．６２０
）、ＬａＦ２（屈折率：１．７３９）、ＢａＦ８（屈折
率：１．６３３）、ＬａＦ２（屈折率：１．７５５）、
ＳｉＯ２（屈折率：１．４５７）、ＳＦＳ１（屈折率：
１．９１１）、ＳｉＯ２（屈折率：１．４６３）、ＳＦ
Ｓ１（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】

【発明の効果】本発明に係る鮮色分離膜によれば、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に設定することにより、安価な
材料で、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鮮色分離膜を得ることができる
ため、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。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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は式数１
を満たす各層の光学的膜厚がλ／４であること、を特徴
とする鮮色分離反射膜。【数１】
【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
鮮色分離反射膜。
【請求頂３】　　上記低屈折率ＮＬを有する材料がＭｇ
Ｆ２であり、上記高屈折率ＮＨを有する材料がＳｉＯ２
であることを特徴とする請求項１記載の鮮色分離反射膜
。