JPS63165805A - 多層膜表面反射鏡 - Google Patents

多層膜表面反射鏡

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JPS63165805A
JPS63165805A JP61309112A JP30911286A JPS63165805A JP S63165805 A JPS63165805 A JP S63165805A JP 61309112 A JP61309112 A JP 61309112A JP 30911286 A JP30911286 A JP 30911286A JP S63165805 A JPS63165805 A JP S63165805A
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multilayer film
dielectric
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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】 [発明の技術分野] 本発明は反gA情に係り、特に防眩性、高視認性、装飾
性等に優れた多層膜表面反射鏡に関する。本発明の多層
膜表面反射鏡は、自動車用バックミラー、路上の危険防
止用凸面鏡(カーブミラー)、装飾ミラー等に利用され
る。
[従来技術] 従来の自動車用バックミラー等の反1mはガラス基板の
裏面にアルミニウム膜またはクロム膜笠を形成し、その
上面に保護膜を施したアルミ鏡、クロム鏡が一般的であ
る。
また最近では、ガラス基板の片面に誘電体多層膜を形成
し、その上面に黒色光吸収膜を塗装した多層膜表面反射
鏡やガラス基板の表面に誘電体多層膜を形成し、裏面に
黒色光吸収膜を塗装した多層膜表面反射鏡も開弁されて
きてa3す、前者の裏面反射鏡として、特開昭57−1
44504号公報に記載された、誘電体多層膜がλ/4
または3/4λまたはこれらの組み合せによるTiO2
膜及びS i O2膜の交互5層膜からなるものや特開
昭60−98405号公報に記載された、誘電体多層膜
がn/4λ(但しnは奇数である)の膜厚を有するTi
O2膜及びSiO2膜の交′Ii4層膜からなるものが
挙げられる。また後者の表面反tA11として、西独で
製造されている、それぞれの膜厚がλ/4のTiO−8
in2−TiO2の3層膜からなるものが挙げられる。
[従来技術の問題点] 上述の従来の反射鏡の分光反射特性を第4図に示す。同
図において、前記アルミ鏡の分光反射特性は曲線(a)
によって示される。曲線(a)によればアルミ鏡の反射
率は80〜90%と高く、かつ反射特性が波長に依存せ
ず、フラットな特性であるため、自動車用ミラー等に使
用した場合において、夜間に追従者の前照灯(ヘッドラ
ンプ)に照射された時に、反射光を強く反射し、前方視
野の明るさに順応していた運転者の目に眩惑を与え運転
者を極度に疲労させる欠点がある。
また前記のクロム鏡の分光反射特性は第4図の曲線(b
)により示される。曲線(b)によれば、クロム鏡の反
射率は38〜50%と低いため、高反射率を有するアル
ミ鏡に比べ防眩効果は確かにあるが、分光特性がフラッ
トであるために防眩効果は期待される程大きくなく、か
つ逆に視認性が劣るという欠点がある。
また特開昭57−144504号公報及び特開昭60−
98405号公報の誘電体多層膜裏面反射鏡の分光反射
特性を第4図の曲線(C)及び曲線(d)にそれぞれ示
すが、同図(e)に示す市販多層膜表面反DAvLの分
光反射特性と類似しており、従って後述する市販多層膜
表面反射鏡の場合と全く同様の理由で視認性、防眩性が
良くない。
加えて裏面鏡であることから、ガラス表面からの反射が
あり、像が2Lとなり解像度が損なわれるという欠点が
ある。
本発明は多層膜表面反射鏡鎖の改良に関するものである
ので、以下に従来の多層膜表面反射鏡の問題点を特に詳
細に論述する。
多層膜表面反射鏡の一例として、ガラス基板の表面にそ
れぞれ膜厚λ/4のTiO2−3i02−T i O2
の3層膜を形成させるとともにガラス基板の裏面に光吸
収膜を塗装してなる3層膜表面反射鏡が製造販売されて
おり、その分光反射特性は第4図の曲線(e)により示
される。この反射鏡は反射率が48%とJ l5−D−
5705r自動車用ミラー装置」に規定されたクロム鏡
の反射率38%以上を満足しているが、第4図の曲線(
e)より明らかなように反射率が430nllから55
0r+mにかけて高く、逆に550nmから700nI
Ilにかけては著しく減少し、ミラーの反射色が青色を
帯びている。このためミラーを通して見る背景の色バラ
ンスが大幅にくずれ、特に赤色が見えにくくなり、視認
性が悪いという欠点がある。
また第5図に示す人間の目の比視感度V′ (λ)およ
び自動車の前照灯(ヘッドライト)の分光エネルギー特
性P(λ)およびそれらの積P〈λ)XV’(λ)のカ
ーブから明らかなように、夜間の追従者のヘッドライト
が目に感じる光の波長は主に480〜550 nllで
ある。これら多層膜表面反!iF!鏡の第4図の曲線(
e)の分光反射特性の反射率の高い領域がちょうどこれ
ら領域と一致するため夜間の追従者の前照灯に対する防
眩効果は期待される程には良くない。
[解決すべき問題点] 本発明の目的は、従来の反射鏡、特に多層膜表面反射鏡
の上述の如き問題点を解消し、防眩性、視認性、装飾性
等に優れた多層膜表面反射鏡を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明者はガラス又はプラスチックの透明基板の表面に
M電体多層膜を設け、さらに同一基板の裏面に光吸収膜
を設けてなる多層膜表面反射鏡の誘電体多層膜の構成に
ついて種々検討した結果、該誘電体多層膜を、交互に異
なる屈折率を有する誘電体膜を3〜6層順次積層して構
成し、かつ誘電体多層膜を構成する3〜6層の誘電体膜
の少くとも1層をλ /2 (λ0は設計の中心となる
光の波長であり、入射角O°に対して500nm〜58
0n■の間に設定するのが望ましい)の光学膜厚とし、
残りの層をλ。/4の光学膜厚とすると、暗順応比視感
度の感度の高い領域480n層〜55Qrvの反射率が
低下して防眩効果が向上し、かつ青、緑、赤の色の3原
色のうち人間の目にとって明るさの感度の低い青及び赤
の波長である430n層 〜480 nm (青)及び
580〜750n+++(赤)における反射率が上昇し
て視認性が向上することを見出し本発明を完成した。
従って本発明は、ガラス又はプラスチックの透明基板の
表面に誘電体多層膜を設け、さらに同一基板の裏面に光
吸収膜を設けてなる多層膜表面反射鏡において、前記の
誘電体多層膜は交互に異なる屈折率を有する誘電体膜を
3〜61i1順次積層して構成されており、かつ誘電体
多層膜を構成する3〜6層の誘電体膜の少くとも1層は
λ。/2(λ0は設計の中心となる光の波長である)の
光学膜厚を有し、残りの層がλ。/4の光学膜厚をする
ことを特徴とする。
以下本発明を更に詳細説明する。
上述の如く、本発明の多層膜表面反射鏡において、誘電
体膜1ilIllは交互に異なる屈折率を有する誘導体
膜を3〜6層順次積層することにより構成されているも
のであるが、その特に好ましい態様として、屈折率1.
9〜2.4の高屈折率物質膜と屈折率1.3〜1.8の
低屈折率物質膜とを、これらの合計が3〜5層となるよ
うに交互積層して得られたものが挙げられる。各高屈折
率物質膜は1種又はそれ以上の高屈折物質を用いて形成
され、また各低屈折率物質膜も1種又はそれ以上の低屈
折率物質を用いて形成される。高屈折率物質としては、
TiO、Ta  O、ZrO2,CeO、HfO、La
、、03等の酸化物やZnS等の硫化物及びそれらの混
合物が適宜用いられ、また低屈折率物質としては層F2
、SiO、CeF 、Aj!203等及びそれらの混合
物等が適宜用いられる。
次に誘電体多層膜を構成する誘電体膜の膜厚について述
べると、合計層数3〜6層の少なくとも1層をλ。/2
の光学膜厚とし、残りの層をλ。
/4とすることが本発明において必須であるが、その理
由は、高屈折率物質膜と低屈折率物質膜とをそれぞれλ
。/4の光学膜厚で交互積層すると、この条件では膜界
面での反射光が干渉して増幅する結果として設計の中心
波長λ。で最大反射率を示す分光反射特性となるが、各
膜厚がλ /4の交互多層膜に膜厚がλ。/2の膜を設
けることにより、λ。付近で比較的反射率が低く、その
両側すなわちλ。よりも短波長側及びλ。よりも長波長
側においてλO付近よりも反射率が高い特性が得られる
からである。
本発明の多層膜表面反射鏡の実際の製造においては1m
体多層膜の6膜のコントロールすべき値は、光学膜厚λ
。/4の場合λ。/4X0.8〜λ。/4X1.2であ
り、光学膜厚λ。/2の場合λ。/2X0.8〜λo/
2x1,2である。
また6膜の形成方法としては、蒸着法、スパッター法、
イオンブレーティング法等の物理的コーティング方法あ
るいはCVD法、有機溶液からの薄膜形成法等のコーテ
ィング方法が挙げられる。
本発明の多層膜表面反射鏡において透明基板の表面に設
けられている誘電体多層膜の特に好ましい膜構成を以下
に例示する。
fIl  誘電体多層膜が3層からなる場合fi)  
透明基板→2H層→L層→HWt(11)透明基板→H
層→L層→2H層(In  誘電体多層膜が4層からな
る場合(it  透明基板→L層→2H層→L層→H層
fiil  透明基板→2L2層2H層→L層→H層f
i)  透明基板→L層→H層→L層→2H層fl[l
  誘電体多層膜が5層からなる場合(i)  透明基
板→2H層→l→ト1層→L層→H層 !iil  透明基板→H層→2L層→H層→L層→H
層 (in  透明基板→H層→L層→H層→L層→2H層 なお、上の(I)、■、(2)において、Hmは屈折率
1.9〜2.4の高屈折率物質からなる光学膜厚λo/
4の高屈折率膜を、2H層は屈折率1.9〜2.4の高
屈折率物質からなる光学膜厚λ 12の高屈折率膜を、
L層は屈折率1.3〜1.8の低屈折率物質からなる光
学膜厚λ。/4の低屈折率膜を、2層層は屈折率1.3
〜1.8の低屈折率物質からなる光学g!厚λ。/2の
低屈折率膜をそれぞれ意味する。また2H層を、1種の
高屈折率物質からなる光学膜厚λ。/4の高屈折率膜(
)−11層〉と他種の高屈折率物質からなる光学膜厚λ
 /4の高屈折率膜(H2層)との組み合せ層とするこ
ともでき、さらに2層層を、1種の低屈折率物質からな
る光学膜厚λ。/4の低屈折率It!1(11層)と他
種の低屈折率物質からなる光学なお本発明の多層膜表面
反射鏡において誘電体多)[が設けられる透明基板とし
てはガラス又はプラスチックが用いられるが、特にガラ
スを用いるのが好ましい。また透明基板の裏面に設けら
れる光吸収膜としては黒色吸収膜が好ましく用いられる
[実施例] 以下実施例を挙げて本発明の好ましい具体例を説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
実施例1 第1図(A)は、本発明の、誘電体多層膜が3層からな
る表面反射鏡の好ましい実施例の要部拡大断面図であり
、図中、1はガラス基板、2はTiO2からなる光学膜
厚λ。/2  (270nm)の高屈折率膜層(2H層
)、3はMQF2からなる光学膜厚λ。/4(140n
m)の低屈折率膜層(L層)、4はTiO□からなる光
学膜厚λ。/4(140nl)の高屈折率膜ff (H
WJ) 、9は黒色光吸収膜である。すなわち、この実
施例の多層膜表面反射鏡はガラス基板の表面に2H層→
L層→H層の順で誘電体多層膜が形成され、同一ガラス
基板の裏面に黒色吸収膜が塗布されている。この多層膜
表面反射鏡の分光反射特性を第6図に示す。第6図から
明らかなように、この実施例の多層膜表面反射鏡は、従
来の多層膜表面反射鏡に比べて、暗順応比視感度とヘッ
ドライトの分光エネルギーの積の高い領域480nlO
〜550n−の反射率が低下しているので防眩効果にす
ぐれ、かつ人間の目にとって明るさの感度の低い青及び
赤の波長である4 30 rv 〜480 nm (青
)及び580〜700 nm (赤)における反射率が
上昇しているので視認性にすぐれている。
実施例2 第1図(B)に示すように、ガラス基板11の裏面に光
吸収11119を、表面に8層12(Tto  、λ 
/4−135層m) 、11313<MQF  、λ 
/4−4−135n、H、H,。
層 14()−1−TiO、λ   /4=135nm
、H=La  O、λ /4 = 135nta−・・
このHl、82層は2日層(λ。/2)に相当する)を
順次設けて誘電体多層膜が3層(H1l!−+L層→H
1,H2層)からなる表面反射鏡を作製し、その分光反
射特性を測定したところ、第7図に示すように、本実施
例の表面反射鏡のすぐれた防眩効果と視認性が確認され
た。
実施例3 第2図(A)に示すように、ガラス基板21の裏面に光
吸収111129を、表面にL層22($10 、λ 
/4−4−135n 、28層23(TiO、λ /2
−270nm) 、Ll!24(MQF  、λo/4
−135nil) 、8層25(TiO、λo/4−4
−135nを順次設けて誘電体多層膜が411(Lli
→2H1l→L層→H層)からなる表面反04!!を作
製し、その分光反射特性を測定したところ、第8図に示
すように、本実施例のすぐれた防眩効果と視認性が確認
された。
実施例4 第2図(8)に示すように、ガラス基板31の裏面に光
吸収JI139を、表面に2層層32(TiO、λo/
2−270nl) 、1層34(MgF  %2o/4
−135rv)、H1i35(TiO、λo/4−13
5層m)を順次設けて、誘電体多層膜が4層(2層層→
2H層→Lffl→H層)からなる表面反射鏡を作製し
、その分光反射特性を測定したところ、第9図に示すよ
うに、本実施例の表面反射鏡のすぐれた防眩効果と視認
性が確認された。
実施例5 第2図(C)に示すように、ガラス基板41の裏面に光
吸収膜49を、表面にL層42(MQF  、λ /4
 =135tv) 、8層43(rto  、λ /4
−135層w) 、LI44(MQF  、λ /4−
4−135n 、H、H2o          1 
2 層45 (Hl−Tto2 、λo74−135na:
H−La  O、λo/4−135nト・この)11.
82層は2H1lW(λo/2)に相当する)を順次設
けて、誘電多層lIW!Aが4!I(L層→H層→L層
→H,82層)からなる表面反射鏡を作製し、その分光
反射特性を測定したところ、第10図に示すように、本
実施例の表面反射鏡のすぐれた防眩効果と視認性が確認
された。
実施例6 第3図(A)に示すように、ガラス基板51の裏面に光
吸収II 59を、表面に81.H2層52(H=’r
to   %  λ o /4−135n−:H2−L
a  O、λo / 4−135 nm”・このHl。
82層は2日層(λo/2)に相当する)、1層53(
SiO、λ /4−135層m) 、H層54(TiO
、λ  /4−135rv)  、LmG 55(SiO、λ。/4−4−135n、H層58(T
iO、λ0/4−135nn+)を順次設けて、誘電体
多層膜が5層(H,82層→LWj→H層→L層→H層
)からなる表面反射鏡を作製し、その分光反射特性を測
定したところ、第11図に示すように、本実施例の表面
反射鏡のすぐれた防眩効果と視認性が確認された。
実施例7 第3図(A>に示すように、ガラス基板51の裏面に光
吸収1!59を、表面にH,82層52(H−TiO、
λ /4−135ns+; H2=1       2
゜ La2O3、λ /4−135 nト・このHl。
82層は2日層(λo/2)に相当する)、L153(
SiO、λ。/4−4−135n、HJI54(ZrO
、’λ。/4−135na+)、L層55(SiO、2
。 /4−135111>  、 H層56(TiO、
λ。/4−135na)を順次設けて、誘電体多層膜が
5層(H,82層→Ll1→H層→L層→H層)からな
る表面反射鏡を作製し、その分光反射特性を測定したと
ころ、第12図に示すように、本実施例の表面反射鏡の
すぐれた防眩効果と視認性が確認された。
実施例8 第3図(B)に示すように、ガラス基板61の裏面に光
吸収膜69を、表面にH層62(TiO、λ /4−1
35n+s) 、L  、  L2層63(L  =A
1 0  、λ /4 =135nm:L  =s;o
  、λ /4−135 nra・・・このし1゜12
層は2層層(λ。/2)に相当する)、H層64(Ti
O、λ /4−4−135n 、L層65(SiO1λ
 /4−135層m) 、 H層66(TiO、λo/
4=135nll)を順次設けて、誘電体多層膜が5層
<)−18→し 、L 層→I@層→L層→HW)から
なる表面反射鏡を作製し、その分光反射特性を測定した
ところ、第13図に示すように、本実施例の表面反射鏡
のすぐれた防眩効果と視認性が確認された。
実施例9 第3図(C)に示すように、ガラス基板71の裏面に光
吸収11179を、表面に8層72(TiO、λ。/4
 =135層m) 、1層73(S i O、λ  /
4  =1 35層m>、HI74(TiO、λ /4
=1351)、シ層75(SiO、λ /4=135n
m)、H、H2層76(H=TiO、λ  /4=13
5nm:1        2゜ )1  =ZrO、λ /4 = 135nト・このH
l。
12層は2日層(λ・/2)に相当する)を順次設けて
、誘電体多層膜が5層(H層→L層→H層→L層→H、
H層)からなる表面反射鏡を作製し、その分光反射特性
を測定したところ、第14図に示すように、本実施例の
表面反tA鏡のすぐれた防眩効果と視認性が確認された
実施例10 第3図(D)に示すように、ガラス基板81の褒面に光
吸収膜89を、表面にH層82(TiO、λ /4 =
135層m) 、1層83(SiO、λ /4−135
層m) 、28a86(T101λ /赤=270nm
)を順次設けて2 02゜ 誘電体多層膜が5層(H層→L層→H層→L層→2H層
)からなる表面反1)J鏡を作製し、その分光反射特性
を測定したところ、第15図に示すように、本実施例の
すぐれた防眩効果と視認性が確認された。
[発明の効果] 本発明の多層膜表面反射鏡は次のような技術的効果を有
する。
(il  防眩性に優れている。
夜間、追従者の前照灯の光が運転者の目に入る時、反射
鏡を介しての光の量は第5図のカーブ(2)に示した前
照灯の光の強度P(λ)と第5図のカーブ(1)に示し
た人間の目の感度(暗順応比視感度)V′ (λ)との
積P(λ)×V′(λ)(第5図カーブ(3))に更に
反射鏡の分光反射率をかけ合せたものになる。この第5
図から明らかなように反射鏡の反射率はP(λ)×V’
  (λ)の値の大きな波長領域で小さいことが防眩効
果を得る重要な要素となる。本発明の反射鏡は第6図〜
第15図から明らかなようにP(λ)xv’  <λ)
の値の大きな480 nmから550nmで反射率が低
いので防眩効果に優れている。
(11)視認性に優れている。
上記の如く防眩効果を向上させるためには反射率を下げ
れば良いが、これでは視認性が低下する。
?!認性は反射率が高くなる程良くなるが、本発明の反
射鏡は第6図〜第15図に示すように防眩に必要な波長
領域では反射率が低く、その他の波長領域で反射率が高
くなっているので、優れた視認性が確保される。
これに加えて、色の分別性に優れているという特性を有
するので視認性は更に良くなる。色の三原色である青、
緑、赤の波長はそれぞれ400〜480tv、 490
〜580na+、590〜700nI11に対応する。
目にとっての明るさの感度は第5図かられかるように青
、赤の領域で低い。本発明の反射鏡は明るさの感度の良
い緑の領域の反射率を青、赤の領域よりも下げてあり、
結果として青、赤の目の感度の低い色を増感することか
ら色の分別性(コントラスト)が向上し、視認性が更に
良くなるという利点もある。
fiii)  装飾性、ファツション性に優れている。
本発明の反射鏡は防眩性及び視認性を追及した結果、そ
の反射色がマゼンタ色を帯びている。このマゼンタ色は
高級感を与え、他の反射鏡との差別化が可能となる。
(M 有害光のカットが可能となる。
本発明の反射鏡の波長300 nll−750nmにお
ける分光反射特性図は第6図〜第15図に示されている
が、波長300nm 〜1300nmにおける分光反射
特性図の一例を第16図に示す。この第16図から明ら
かなように本発明の反射鏡は紫外線及び赤外線等の不要
かつ有害な光の反射を抑えカットするという利点がある
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第2図は本発明の多層膜表面反射鏡
の要部拡大断面図、第4図は、従来の反射鏡の分光反射
特性図、第5図は自動車前照灯の分光エネルギー特性と
人間の目の暗順応比視感度およびそれらの積である人間
の目に感じる自動車前照灯の分光エネルギー特性図、第
6図〜第16図は本発明の反射鏡の分光反射特性図であ
る。 1.11.21,31.41.51.61゜71.81
・・・ガラス基板、 2.3.4.12.13.14,22,23゜24.2
5,32,33.34.35.42゜43.44,45
.52.53,54.55゜56.62,63,64,
65.66.72゜73.74,75.76.82,8
3,84゜85.86・・・誘電体膜 9.19,29,39,49,59,69゜79.89
・・・光吸収膜

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガラス又はプラスチックの透明基板の表面に誘電
    体多層膜を設け、さらに同一基板の裏面に光吸収膜を設
    けてなる多層膜表面反射鏡において、前記の誘電体多層
    膜は交互に異なる屈折率を有する誘電体膜を3〜6層順
    次積層して構成されており、かつ誘電体多層膜を構成す
    る3〜6層の誘電体膜の少くとも1層はλ_0/2(λ
    _0は設計の中心となる光の波長である)の光学膜厚を
    有し、残りの層がλ_0/4の光学膜厚を有することを
    特徴とする多層膜表面反射鏡。
  2. (2)誘電体多層膜を構成する誘電体膜が3層からなる
    、特許請求の範囲第1項に記載の多層膜表面反射鏡。
  3. (3)誘電体多層膜を構成する誘電体膜のうち、屈折率
    1.9〜2.4の高屈折率物質からなる光学膜厚λ_0
    /4の高屈折率膜をH層、屈折率1.9〜2.4の高屈
    折率物質からなる光学膜厚λ_0/2の高屈折率膜を2
    H層、屈折率1.3〜1.8の低屈折率物質からなる光
    学膜厚λ_0/4の低屈折率膜をL層、屈折率1.3〜
    1.8の低屈折率物質からなる光学膜厚λ_0/2の低
    屈折率膜を2L層とすると、透明基板の表面に透明基板
    から2H層→L層→H層の順又はH層→L層→2H層の
    順で誘電体多層膜が形成されている、特許請求の範囲第
    2項に記載の多層膜表面反射鏡。
  4. (4)誘電体多層膜を構成する誘電体膜が4層からなる
    、特許請求の範囲第1項に記載の多層膜表面反射鏡。
  5. (5)透明基板の表面に透明基板からL層→2H層→L
    層→H層の順又は2L層→2H層→L層→H層の順又は
    L層→H層→L層→2H層の順で誘電体多層膜が形成さ
    れている、特許請求の範囲第4項に記載の多層膜表面反
    射鏡。
  6. (6)誘電体多層膜を構成する誘電体膜が5層からなる
    、特許請求の範囲第1項に記載の多層膜表面反射鏡。
  7. (7)透明基板の表面に透明基板から2H層→L層→H
    層→L層→H層の順又はH層→2L層→H層→L層→H
    層の順又はH層→L層→H層→L層→2H層の順で誘電
    体多層膜が形成されている、特許請求の範囲第6項に記
    載の多層膜表面反射鏡。
  8. (8)2H層が1種の高屈折率物質からなる光学膜厚λ
    _0/4の高屈折率膜(H_1層)と他種の高屈折率物
    質からなる光学膜厚λ_0/4の高屈折率膜(H_2層
    )との組み合せ層である、特許請求の範囲第3項、第5
    項及び第7項のいずれか一項に記載の多層膜表面反射鏡
  9. (9)2L層が1種の低屈折率物質からなる光学膜厚λ
    _0/4の低屈折率膜(L_1層)と他種の低屈折率物
    質からなる光学膜厚λ_0/4の低屈折率膜(L_2層
    )との組み合せ層である、特許請求の範囲第5項又は第
    7項に記載の多層膜表面反射鏡。
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