JPS63235902A

JPS63235902A - 光源装置

Info

Publication number: JPS63235902A
Application number: JP62068783A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawakatsu; 晃川勝
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-09-30
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: US4850661A; JPH0786568B2; KR880011604A; DE3810046A1; GB8807175D0; GB2202963B; KR910001032B1; GB2202963A

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は透光性基体の表裏両面にそれぞれ可視光反射赤
外線透過干渉フィルタ膜を設けてなるコールドミラーに
おいて、赤外線透過率を向上したものである。

（従来の技術）従来、反射鏡付き電球において、電球の背後にガラス製
基体を設け、その内面に可視光反射赤外線透過干渉フィ
ルタ膜を形成して、電球から放射された光のうち可視光
を前方に反射し、赤外線を後方に透過させることにより
、赤外線の少ない可視光を投射するものが知られており
、このような反射鏡を一般にコールドミラーと称せられ
る。

しかして、このような可視光反射赤外線透過干渉フィル
タ膜は酸化チタンなどからなる高屈折率層とシリカなど
からなる低屈折率層とをｌＯ〜１５層交互重層したもの
で、光の干渉によって特定波長域の光を反射し、他の波
長域の光を透過するもので、反射または透過する波長域
はフィルタ膜を構成する各層の厚さによって決定される
。そうして、このような干渉フィルタ膜は総ての波長に
おいて光吸収率が極めて低いことが特徴である。そうし
て、この種のコールドミラーにおいて可視光反射率を向
上するため基体の表裏両面にそれぞれ同特性の干渉フィ
ルタ膜を設けて表面の干渉フィルタ膜を透過した可視光
を裏面の干渉フィルタ膜によって再度反射させることに
より反射率を向上させることが考えられた。

（発明が解決しようとする問題点）このように透光性基体の表裏両面にそれぞれ可視光反射
赤外線透過干渉フィルタ膜を形成すると透過する光はそ
れぞれの干渉フィルタ膜でそのかなりの割合いが反射す
ることによって、両干渉フィルタ膜の間を多数回反射し
ながら往復し、その間において順次両干渉フィルタ膜を
透過する。この現象を本発明において干渉フィルタ膜の
相互干渉と称する。

このように、干渉フィルタ膜を２重に構成したコールド
ミラーにおいては両干渉フィルタ膜の相干互渉のために
入射した赤外線のうちかなりの割合いが入射方向に帰還
して、裏側に透過する割合いはそれほど高くない。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は透光性基体の表裏両面にそれぞれ可視光反射赤
外線透過干渉フィルタ膜を設けてなるコールドミラーに
おいて両干渉フィルタ膜の赤外線反射率を異ならせたこ
とによって、赤外線透過率を向上させたものである。

（作　用）以下、数式を基にして作用を説明する。表側の干渉フィ
ルタ膜の反射率をＲ，裏側の干渉フィルタ膜の反射率を
Ｒ′とする。両干渉フィルタ膜の相互干渉を考慮すると
、ミラー全体としての透過率Ｔは次式で表わされる。

表裏の干渉フィルタ膜の反射率が等しいとすれば、Ｒ’
＝　Ｒこのときのミラー全体としての透過率Ｔ１はこれが従来
のコールドミラーの透過率である。

ここで、Ｒ’＝ＫＲ（Ｋは常数）とし、改良すべきミラ
ー全体の透過率をＴ２とすると、そこで、Ｔ２−Ｔ１を
とると、この式からに≦１つまり表側干渉フィルタ膜の反射率Ｒ
が裏側干渉フィルタ膜の反射率Ｒ′より一３＝も大きいとき、および、Ｋ＞１　　、　　Ｒ≦１／ｖ／ＴのときにはＴ２＞Ｔ１すなわち従来のものよりも透過率
が大きい。

また、Ｋ）１　　、　　Ｒ≧１．／ｖ’？すなわち、表
側干渉フィルタ膜の反射率Ｒが大きく、かつ両干渉フィ
ルタ膜の反射率Ｒ，Ｒ’差がきわめて大きいごく一部の
場合では平均化される。

そこで、本発明では両干渉フィルタ膜の赤外線反射率を
異ならせたことにより赤外線透過率を向上した。

（実施例）本考案の詳細を実施例によって説明する。第１図は本発
明を適用してなるコールドミラーの一例を示し、図中、
（ト）は直径１０〜２０ｍｍの半円筒形石英ガラスから
なる透光性基体、■、＠はこの透光性基体（υの表裏両
面にそれぞれ形成された赤外線反射率を異にする可視光
反射赤外線透過干渉フィルタ膜である。

上記両干渉フィルタ膜■、■は第２図に模型的に拡大し
て示すように、基板■のそれぞれの面に基体■側から酸
化チタンなどからなる高屈折率層（２Ｈ）、（３Ｈ）　
（左上リハッチング）とシリカなどからなる低屈折率層
（２Ｌ）、　（３Ｌ）　（右上リハッチング）とを各１
５層交互重層して構成され、かつ表側の干渉フィルタ膜
■の各層（２８）、　（２Ｌ）の厚さを裏側の干渉フィ
ルタ膜（３）の各層（３Ｈ）、　（３Ｌ）の厚さの１０
％増しにしである。この結果、両干渉フィルタ膜■。

■の中心カット波長がずれている。

この干渉フィルタ膜■、（３）を得るには、まずテトラ
イソプロピルチタネートなどの有機チタン化合物を酢酸
エステルなどの有機溶剤に溶解して、チタン含有量２〜
１０重量％粘度約１．０ＣＰＳ液を調整し、また別にエ
チルシリケートなどの有機シリコン化合物を酢酸エステ
ルなどの有機溶剤に溶解して、シリコン含有量２〜１０
重量％、粘度約１．０ＣＰＳのシリコン液を調整する。

そうして、上述の半円筒形基体■を上述のチタン液に浸
漬し所定速度で引上げて、基体（ト）の表裏両面にチタ
ン液を所定厚さで塗布し、乾燥したのち空気などの酸化
性雰囲気中で約５分間焼成しで酸化チタンからなる高屈
折率層（２Ｈ）、　（３Ｈ）を形成する。ついで、この
高屈折率層（２Ｈ）、　（３Ｈ）を形成した基体（ト）
を上述のシリコン液に侵潰し、所定速度で引上げて、基
体（ト）の表裏両面にシリコン液を所定厚さで塗布し、
乾燥したのち空気などの酸化性雰囲気中で約５分間焼成
してシリカからなる低屈折率層（２Ｌ）、　（３Ｌ）を
形成する。このようにして、高屈折率層（２Ｈ）、　（
３８と低屈折率層（２Ｌ）、　（３Ｌ）とを交互に所望
層数形成すればよい。

しかして、形成すべき各屈折率層（２Ｈ）、　（２Ｌ）
。

（３Ｈ）、　（３Ｌ）の厚さを調整するには上述したチ
タン液とシリコン液の粘度を調整すればよい。また、表
側干渉フィルタ膜（２）と裏側干渉フィルタ膜■とで層
（２Ｎ）、　（２Ｌ）、　（３Ｈ）、　（３１、）の厚
さを異ならせるには第３図に示すように、チタン液また
はシリコン液＠）（代表符号）中に基体■を浸漬してか
ら角度ψで傾斜させ、傾斜した方向に引上げると上側に
なった面が下側の面より厚く塗布できる。ちなみに、傾
斜角度ψと上側と下側との塗膜の厚さの比すなわち相対
膜厚との相関を示せば第４図に示すとおりである。

つぎに、本実施例コールドミラーの分光反射率を調査し
、これを表側だけに干渉フィルタ膜を形成した比較例お
よびチタン液やシリコン液（へ）から引上げるとき垂直
に引上げて表土両面の対応する層の厚さを等しくした従
来例の分光反射率を比較した。なお実施例も比較例およ
び従来例もいずれも干渉フィルタ膜の層数を等しくした
。この結果を第５図に示す。図は横軸に波長をｎｍの単
位でとり、縦軸に反射率を％の単位でとったもので、実
線は表側だけの比較例、破線は両面均一な従来例、鎖線
は両面不均一な本実施例の分光反射率をそれぞれ示す。

この第５図から明らかなとおり、可視範囲では比較例、
従来例および本実施例の反射率はほとんど同じであるが
、赤外部には３個の反射率のピークがあり、これら赤外
部におけるピークにおいては表面のみ干渉フィルタを形
成した比較例に対し従来例は反射率がはるかに大きく、
しかも長波長になるほどその差が大きくなり、これに７
一対し実施例はピークにおいて反射率が大きく低下してい
る。しかも、反射率の谷においては王者ともほぼ同じで
ある。

この理由は本実施例のものは内外両面の干渉フィルタ膜
■、■の各層の厚さ換言すれば各フィルタ膜■、■の中
心カット波長が異るためピークにおける反射率が異なり
、この結果作用の欄で述べたとおり両フィルタ膜■、（
３）の相互干渉により反射率が著く低下したものと考え
られる。そうして、可視光において反射率がほとんど低
下しないのは、厚さによる反射率の影響は波長が大きい
ほど大きいことによって説明できる。

しかして、前述したとおり、干渉フィルタ膜■。

■においては光の吸収率は極めて小さく、実質的にＯと
考えられるので、反射率の低下はそのまま透過率の増大
と考えられる。この理由によって本実施例コールドミラ
ーは干渉フィルタ膜■、■を２重に設けたにも拘らず、
赤外線透過率は逆に向上し、しかも可視光反射率は少し
も低下しないのである。

なお、上述の実施例においては基体は石英ガラス製の半
円筒形であったが本発明はこれに限らず、たとえば航過
ガラスでも結晶化ガラスでもよく、また、その形状は円
筒形でも平板状でもかまわない。

また、前述の実施例では表面の干渉フィルタ膜よりも裏
面の干渉フィルタ膜の反射率を小さくしたが、本発明に
おいては表面の干渉フィルタの反射率を大きくしてもよ
く、この場合、両干渉フィルタの相互干渉によって平均
化され赤外線の透過率が向上する。

そうして、本発明コールドミラーの用途には何んの限定
もない。

〔発明の効果〕

このように、本発明のコールドミラーは透光性基体の表
裏両面にそれぞれ可視光反射赤外線透過干渉フィルタ膜
を設けたものにおいて、両干渉フィルタ膜の赤外線反射
率を異ならせたので、両干渉フィルタ膜の相互干渉によ
って赤外線透過率が格段に向上し、しかも可視光反射率
はほとんど低下しない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコールドミラーの一実施例の断面図、
第２図は同じく要部の楔形的拡大断面図、第３図は同じ
く製造方法を説明する説明図、第４図は第３図に示す製
造方法における傾斜角度と相対膜厚との相関を示すグラ
フ、第５図は本発明の詳細な説明するグラフである。 ■・・・基体 ■、■・・・干渉フィルタ膜

Claims

【特許請求の範囲】

透光性基体の表裏両面にそれぞれ可視光反射赤外線透過
干渉フィルタ膜を設けたものにおいて、上記両干渉フィ
ルタ膜は赤外線反射率を異にすることを特徴とするコー
ルドミラー。