JP2008191273A

JP2008191273A - 裏面反射ミラー

Info

Publication number: JP2008191273A
Application number: JP2007023559A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakayama; 勇中山; Takashi Ito; 孝史伊東; Takayuki Kashiwagi; 孝之柏木; Eiji Kubo; 栄司久保
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】膜総数が少なくて生産性が高く、しかも、可視光に対する裏面反射効率が高い裏面反射ミラーを提供する。
【解決手段】光透過性を有する基板２と、前記基板の光入射面である表面とは反対側の裏面に順次積層された第１誘電体層４、第２誘電体層６、第３誘電体層８、第４誘電体層１０、及び反射層１２と、を有し、前記第１誘電体層及び前記第３誘電体層はＴｉＯ_２層或いはＴａ_２Ｏ_５であり、前記第２誘電体層はＳｉＯ_２層であり、前記第４誘電体層はＡｌ_２Ｏ_３層或いはＹ_２Ｏ_３層であり、前記反射層はＡｇ層或いはＡｇ合金層である裏面反射ミラーを形成する。これにより、膜総数が少なくて生産性を高くすることができ、しかも、可視光に対する裏面反射効率を高めるこができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属膜の特性を生かした裏面反射ミラーに係り、特に、膜総数が少なくて生産性が高く、光入射面側に発光光源を置いて裏面反射を利用する光学系に好適な裏面反射ミラーに関する。

従来より、反射ミラーに関して膜面からの反射を行う高反射膜については例えば特許文献１等において、種々の高反射率反射ミラーが開示されている。しかし、透明基板の光入射面とは反対側面に反射膜を積層し、光入射面とは反対側の面で反射させるようにした裏面反射ミラーに関しては、上記高反射率ミラー程には多くなく、例えば特許文献２等において自動車用バックミラー、カーブミラー、装飾ミラー等に用いる裏面反射ミラーが開示されている。この特許文献２における裏面反射ミラーは、基板の片面に誘電体多層膜を設け、更にこの上に金属乃至半導体膜を設けて、上記誘電体多層膜を高屈折率物質膜と低屈折率物質膜とで構成するようになっている。

特開平２−６４６０１号公報特開平２−１０９００３号公報

ところで、上述したような従来の裏面反射ミラーにあっては、可視光に対する裏面反射効率はそれ程高くはなく、９０％を下回ってしまう、という問題があった。
特に、最近においては、液晶を利用した空間光変調素子を備え、この空間光変調素子に対して光源装置により照明し、空間光変調素子を経た変調光を結像させて画像表示を行う投射型プロジェクターのような画像表示装置が提案されているが、このような画像表示装置において使用されているインテグレータ光学系には生産性が高くて、且つ可視光域では裏面反射効率の高い裏面反射ミラーが求められており、上記した従来の裏面反射ミラーではこれに十分に対応することができない、といった問題があった。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、膜総数が少なくて生産性が高く、しかも、可視光に対する裏面反射効率が高い裏面反射ミラーを提供することにある。

請求項１に係る発明は、光透過性を有する基板と、前記基板の光入射面である表面とは反対側の裏面に順次積層された第１誘電体層、第２誘電体層、第３誘電体層、第４誘電体層、及び反射層と、を有し、前記第１誘電体層及び前記第３誘電体層はＴｉＯ_２層或いはＴａ_２Ｏ_５であり、前記第２誘電体層はＳｉＯ_２層であり、前記第４誘電体層はＡｌ_２Ｏ_３層或いはＹ_２Ｏ_３層であり、前記反射層はＡｇ層或いはＡｇ合金層であることを特徴とする裏面反射ミラーある。

本発明に係る裏面反射ミラーによれば、膜総数が少なくて生産性が高く、しかも、可視光に対する裏面反射効率を高くすることができる。

以下に、本発明に係る裏面反射ミラーの好適一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る裏面反射ミラーを示す部分拡大断面図、図２はシミュレーションで求めた可視光に対する裏面反射効率を示すグラフである。

図示するように、この裏面反射ミラーＭは、可視光に対して透明な光透過性を有する基板２を有しており、この光入射面２ａ側から可視光Ｌが入射する。そして、この光入射面２ａの反対側の面に、少なくとも、第１層（第１誘電体層）４と、第２層（第２誘電体層）６と、第３層（第３誘電体層）８と、第４層（第４誘電体層）１０と、反射層１２とを、この順序で積層する。ここでは、基板２の表面と第１層４との間に両者の密着性を向上させる密着層１４を介在させて設けると共に、反射層１２の上面には、この下層を保護するための保護層１６を設けている。尚、上記基板２と第１層４との間の密着性が十分な場合には、上記密着層１４は設けなくてもよいし、また、この裏面反射ミラーＭの設置環境が良好な場合には、上記保護層１６を設けなくてもよい。

具体的には、まず上記基板２としてはガラス板等を用いることができる。また、上記第１層４としてはＴｉＯ_２層或いはＴａ_２Ｏ_５層を用い、第２層６としてはＳｉＯ_２層を用い、第３層８としてはＴｉＯ_２層或いはＴａ_２Ｏ_５層を用い、第４層１０としてはＡｌ_２Ｏ_３層或いはＹ_２Ｏ_３層を用い、反射層１２としてはＡｇ層或いはＡｇ合金層を用いる。
また上記密着層１４としてはＡｌ_２Ｏ_３層或いはＹ_２Ｏ_３層を用い、上記保護層１６としてはＳｉＯ_２層を用いることができる。

上記各層の厚さに関しては、例えば第１層４が１ｎｍ〜６０ｎｍの範囲、第２層６が６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲、第３層８が３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲、第４層１０が３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲、反射層１２が１５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である。また密着層１４が１ｎｍ〜６０ｎｍの範囲、保護層１６が１ｎｍ〜５ｎｍの範囲である。

上記各層４〜１６は、それぞれスパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を用いることによって成膜することができる。この場合、密着性を向上させるためには、成膜時にはできるだけ基板を加熱しながら形成することが望ましい。

以上のようにして形成した裏面反射ミラーＭは、可視光に対して略９７％以上（基板２の特性を含まず）もの高い裏面反射効率を得ることができ、従来の裏面反射ミラーの裏面反射効率（例えば９０％程度）と比較して本発明の裏面反射ミラーによれば、裏面反射効率を大幅に向上させることができる。
また基板２上に積層される層数は、５〜７層程度なので、膜総数もそれ程多くなく、従って、生産性を向上させることができる。

ここで上記裏面反射ミラーＭについて、シミュレーションにより可視光に対する裏面反射効率を求めたので、その結果について図２を参照して説明する。
図２に示すように、ここでは波長が４００〜８００ｎｍの可視光に対して裏面反射効率を求めており、この結果、上記可視光の波長帯域の全ての領域において、裏面反射効率を９７％以上にできることを確認することができた。

ちなみに、図１に示す裏面反射ミラーＭの構造の密着層１４を設けないで、これを除去した構造の裏面反射ミラーについて裏面反射効率を求めたところ、密着性は僅かに低下したが、上記密着層１４を設けた裏面反射ミラーと略同じ特性の裏面反射効率が得られることを確認することができた。

本発明に係る裏面反射ミラーを示す部分拡大断面図である。シミュレーションで求めた可視光に対する裏面反射効率を示すグラフである。

符号の説明

２…基板、４…第１層（第１誘電体層）、６…第２層（第２誘電体層）、８…第３層（第３誘電体層）、１０…第４層（第４誘電体層）、１２…反射層、１４…密着層、１６…保護層、Ｌ…可視光、Ｍ…裏面反射ミラー。

Claims

光透過性を有する基板と、
前記基板の光入射面である表面とは反対側の裏面に順次積層された第１誘電体層、第２誘電体層、第３誘電体層、第４誘電体層、及び反射層と、
を有し、
前記第１誘電体層及び前記第３誘電体層はＴｉＯ_２層或いはＴａ_２Ｏ_５であり、前記第２誘電体層はＳｉＯ_２層であり、前記第４誘電体層はＡｌ_２Ｏ_３層或いはＹ_２Ｏ_３層であり、前記反射層はＡｇ層或いはＡｇ合金層であることを特徴とする裏面反射ミラー。