JPH02109003A - 反射鏡 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光の全反射を行う反射鏡に関する。

更に詳しくは、光線反射層の基体への膜付けが強固で、
耐環境性に優れ、そして生産性の優れた反射鏡に関する
。

［発明の背ｔ１ 反射鏡においては、反射率の大きい銀、銅、金、アルミ
ニウム等の金属を反射膜として使用することが一般に知
られている。

このような金属反射膜、例えば銅（Ｃｕ）を透明な基体
上に設けるとさ、従来、銅と基体との密着性を良くさせ
るために銅と基体の間に中間層としてクロム、タングス
テン、ニッケル、チタン等を設けることが提案されてい
る。

しかしながら、この場合、中間層の厚みを大きくすると
、上層の金属膜の光線反射率が低下するた的中間層の厚
さは５Ａ〜５０Ａ程度に薄くせざるを慢ず、そしてこの
ような小さい範囲に膜厚を制限すると、反射鏡の調製が
難かしくなり、また透明な基体として合成樹脂を用いｊ
；場合は、上記金属膜の膜付けが不充分になる。

更に、反射鏡を使用しているうちに、膜ウキの問題が生
じるため、耐環境性が不十分である。

まｌ；、合成樹脂部材からなる基体と金属膜との密着性
を良くするため、この基体の上にＳｉＪ、　Ｃｒおよび
Ａ１の各層を順次形成させ、更にその上に低屈折材料（
Ｓｉｎｓ）と高屈折材料（ＴｉＯｌ、　Ｃｅ０ｚ＋Ｔａ
＊ＯｓまたはＺｒＯ！とＴｉｅ、の混合物）をこの順で
繰り返し最低６層形成させた後、最上層に表面層（Ｓｉ
０２）を形成させて成る反射鏡が提案されている。

しかしながら、この反射鏡は金属膜が２層構造となって
いるため製造コストが嵩み、また金属クロムを用いてい
るため膜厚に制限があり、更にＳｉＯ３を合成樹脂部材
と金属膜との接触部に用いているが、合成樹脂としてポ
リカーボネートを用いた場合は膜付けが不十分で、反射
鏡に粘着テープを貼着しｆ二のち、引き剥がした場合に
膜の一部が剥離する。

［発明の目的１ 本発明は上記のような従来の問題点を解決して光線反射
層の基体への膜付けが強固であって、耐環境性に優れ、
かつその製造が容易で、生産性が高い反射鏡を提供する
ことを目的とするものである。

【発明の構成］ そして、このような目的は基体上に金属酸化物または金
属窒化物からなる中間層を設け、その上に光反射層を積
層し、更に必要に応じて、この光反射層の上に保護層を
積層して成る本発明の反射鏡によって達成することがで
きる。

本発明の反射鏡に用いられる基体としては、例えば、ガ
ラス、各種セラミックス材料および金属のような無機材
料、或はポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネート、アクリルニトリル−スチレン共重合体
のような有機高分子材料からなり、キャスティング、イ
ンジェクションその他の成形法により成形された精密部
材を例示す５ことができる。

そ１．て、これらを基体とする本発明の反射鏡は例／ｌ
ば、レーザービームプリンター、特にレーザー光学系に
おける４５″　　ミラー　ポリゴンミラー自動車の反射
ミラー、液晶デイスプレーにおける背面光源用ミラーと
して有用である。

本発明の反射鏡において、中間層として用いられｓ金ａ
酸化物としては、たとえば、酸化クロム、酸化チタン、
酸化タングステン、酸化錫、酸化インジューム、酸化ア
ルミニウムのようなりロム、チタン、タングステン、錫
、インジュームおよびアルミニウム等の金属の酸化物が
挙げられるが、好ましいものとして、クロムの酸化物ま
たは錫の酸化物を例示することができる。

また、金属酸化物と同様に中間膜として用いられる金属
窒化物としては、たとえば窒化クロム、窒化チタン、窒
化タングステンクのようなりロム、チタンおよびタング
ステン等の金属の窒化物が挙げられるが、好ましいもの
として、クロムの窒化物を例示することができる。

本発明においてはこの中間膜の厚みを従来よりも大きく
しても特に弊害が認められないので、その許容領域を従
来よりも広くすることができる。

この中間膜の厚さの範囲は通常５０Ａ〜２０００　Ａで
あり、好ましくは１００人〜１０００　Ａである。

本発明の反射鏡において、前記中間層の上に積層する光
反射層としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のよ
うな金属まｊ：は窒化チタンのような金属化合物が用い
られる。この光反射層の膜厚は、通常５００Ａ〜３００
０人であり、好ましくは７００〜２０００人である。

本発明においては、光反射層の上に、必要に応じて保護
層を設けるが、この層は酸化シリコ７　（ＳｉＯｘ、　
ｌ≦Ｘ≦２）からなり、その先学膜厚（ｎｄ）を反射光
波長（λ）の１／２に設定することにより、増反射効果
が生じるので好ましい。

また、本発明においては保護層として、低屈折層（Ｌ層
）と高屈折層（Ｈ層）の交互層から成り、少なくとも６
の偶数層が積層されている層を設けることもでき、各層
の光学膜厚（ｎｄ）は、それぞれ反射光波長（λ）の１
／２にすることが好ましい。

この際、Ｌ層としては、通常、ｓｉｏ、ｍｇｐ、等を用
いるのが好ましく、またＨ層としてはＴｉＯ２、Ｃｅ０
１、Ｔａ□０、またはＺｒＯ，とＴ１０．との混合物を
用いるのが好ましい。

［発明の効果］ 次に、本発明の効果Ｉこついて説明すると、ガラスのよ
うな透明基材の上に、中間層としてチタン（Ｔｉ）層ま
たはクロム（Ｃ「）層を形成させ、その上に光反射層と
して銅（Ｃｕ）ｆｆｌ（膜厚２０００人）を積層させて
成る従来の反射鏡ｌこおいては、中間層の厚みが増加す
ると、既に述べたように反射率の低下が生じる。

この関係を第１図および第１表を用いて示すと、第１図
は、中間層としてＣｒを用い、光反射層としてＣｕ（膜
厚２００ＯＡ）を用いた従来の反射鏡に、波長１゜３μ
ｌの半導体レーザー光線を入射した場合、その入射角４
５″における反射率を示したものであって、図の横軸は
Ｃ「中間層の膜厚（人）を、縦軸は光反射率（％）を表
す。ｍ１表はこの場合において、Ｃｒ中間層の膜厚が１
０人と１００人のときの反射鏡の光線反射率を表したも
のである。

第１表から明らかなように、Ｃｒ中間層の膜厚が増加す
ると、Ｐ偏光、Ｓ偏光いずれの場合においても光線反射
率が大きく低下する。

そしてこの反射鏡において、基体としてポリカーボネー
トを用いた場合、Ｃｒ中間層の膜厚が１０人では粘着テ
ープを貼着したのち引き剥がす剥離テストにおいて、膜
の一部剥離が生じて膜付けは不十分であった。一方、膜
厚が１００人では膜付けは良好であるが、反射率の低下
が問題となっている。

そして、この傾向は波長７８０ｎｎ＋のレーザー光線を
用いた場合にも同様であった。

これに対し、基体上に中間層として、例えば窒化クロム
（ＣｒＮ）層を設け、その上に光線反射層としてアルミ
ニウム（ＡＩ）層を膜厚１０００人〜２０００人で積層
して成る本発明の反射鏡について、波長７８０ｎｍのレ
ーザー光線を入射角４５°で入射させた場合メこおける
ＣｒＮ中間層の膜厚と反射鏡の光線反射率との関係を第
２図および第２表に示す。

第２表（本発明の反射鏡） 許容限界を従来よりも大きい領域メこ広げることが可能
である。

このため、本発明にしたがえば反射鏡の光線反射率を低
下させることなく、光反射層の基体への膜付けの向上を
図ることができると共に反射鏡の耐環境性の向上を実現
させることができる。

なお、本発明の反射鏡において、基体としてポリカーボ
ネートを用いた場合のＣｒＮ中間層の膜厚と既述の粘着
テープによる膜の剥離との関係は次の第３表の通りであ
った。

この第２表と第１表の対比から明らかなように、本発明
の反射鏡においては、中間層の膜厚を増加させても光線
反射率の低下率が第１表（従来）の場合に比べて格段に
少ない。

したがって、本発明においては、中間層の膜厚の×・・
・・剥離　　○・・・・・剥離なしこの種の反射鏡にお
いては、光線反射率は通常８５％以上を得ることが必要
とされている。そのためには、本発明の反射鏡に８ける
ＣｒＮ中間層の膜厚は、第３表におけるテープ剥離性も
考慮して、通常５０人〜１５００人の範囲内で適宜選択
することが好ましい。

以上、中間層として窒化クロム（Ｃｒ？Ｊ）を用いた場
合の本発明の効果について説明したが、中間層として他
の金属窒化物や金属酸化物を用い、上記窒化クロム（Ｃ
ｒＮ）の場合と同様のテストをした場合のそれぞれの最
適膜厚、は次の第４表の通りであ・ンｔこ　。

第４表（本発明の反射鏡） 本発明に従い、基体上に金属酸化物または金属窒化物か
らなる中間層を設け、その上に光反射層を積層した後、
この光反射層の上に更に酸化シリコン（ＳｉＯｘ、１≦
Ｘ≦２）からなる保護膜を設け、その光学膜厚（ａｄ）
を反射光波長（λ）、例えば７８０ｎ＋ｎの１．／２に
設定することにより、この保護膜が設けられない場合に
比べて、光反射率を３〜５％増加させることができる。

また、この場合には反射鏡の耐環境性を向上させること
もでさる。

更に、本発明においては、光反射層の上に、低屈折材料
（Ｓｉｎ！またはＭｇＦｚ）からなる低屈折層（Ｌ層、
）と高屈折材料（Ｔｉ０ｚ、Ｃｅ０１、Ｔａｚｏｇまた
はＺｎＯ２とＴｉＯ３の混合物）からなる低屈折層（Ｈ
層）の繰り返しから構成される保護膜を設けることによ
っても反射鏡の光反射率を増加させることができる。

したがって、本発明においては、光反射層の上に、必要
に応じて更にこのような保護膜を設けることもできる。

［実施例１ 次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、これ
により本発明が限定されるものではないことはいうまで
もない。

なお、以下の各実施例においては、中間層、光反射層お
よび保：Ｊ層等の製膜に高周波イオンプレーテ（フグ法
を適用させたが、本発明においてはこの製膜法だけに限
定されず、他の製膜法、例えばスパッタリング法を適用
させることもできる。

実施例１ ポリカーポ半一ド樹脂の成型部材を基体とし、この基体
の上に、中間層として窒化クロム層を高周波イオンプレ
ーテ（フグ法により、クロム蒸発源を電子銃で加熱蒸発
させて製膜した。ａ膜条性は以下の通りであった。

次いで、この窒化クロム中間層の上に光反射層（Ａ１層
）と保護層（Ｓｉ０３層）を以下に示す条件で順次形成
させて本発明の反射鏡を作成した。

このようにして作成した反射鏡に、波長７８００人の半
導体レーザー光線を入射角４５″で入射した場合の光線
反射率は、８８％〜８６％（Ｐ偏光）、８９％〜８７％
（Ｓ偏光）であった。

そして、反射鏡に粘着テープを貼著しＩ；後、引き剥が
す剥離テストにおいても膜の剥離は全く認められず、膜
付けは良好であった。

また、反射鏡を温度６０°Ｃ１湿度９０％の環境下に２
４時間放置した場合（耐環境性テスト）においても上記
剥離性の劣化は認められなかった。

実施例２ ポリメチルメタクリレート樹脂の成型部材を基体とし、
この基体の上メこ、中間層として酸化錫層を高周波イオ
ンブレーティング法により、錫蒸発源を電子銃で加熱蒸
発させて製膜した。製膜条件は以境性テストを実施例１
と同じ条件で行ったところ、実施例１と同様の良好な結
果が得られた。

実施例３ ポリカーボネーｉ・樹脂の成型部材を基体とし、この基
体の上に、中間層として窒化チタン層を高周波イオンプ
レーテ（フグ法により、チタン蒸発源を電子銃で加熱蒸
発させて製膜した。製膜条件はおよび保護層（Ｓｉｎ、
層）を実施例１の場合と全く同じ条件で順次形成させて
、本発明の反射鏡を作成した。このようにして作成した
反射鏡に、波長７８００Ａの半導体レーザー光線を入射
角４５″で入射した場合の光線反射率は、８７％〜８５
％（Ｐ偏光）、８８％〜８５％（Ｓ偏光）であった。

そして、実施例１に示した剥離テストおよび耐環（Ａ１
層）と保護層（Ｓｉｎ、層）を実施例１の場合と全く同
じ条件で順次形成させて、本発明の反射鏡を作成した。

このようにして作成した反射鏡に、波長７８００　Ａの
半導体レーザー光線を入射角４５°で入射しＩ；場合の
光線反射率は、８９％〜８５％（Ｐ偏光）、８９％〜８
６％（Ｓ偏光）であった。

そして、実施例１に示した剥離テストおよび耐環境性テ
ストを実施例１と同じ条件で行ったところ、実施例１と
同様の良好な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、従来の反射鏡におけるクロム中間層（Ｃｒ層
）の膜厚と反射鏡の光反射率の関係を表す図であって、
図の横軸はクロム中間層（Ｃｒ層）の膜厚（人）を、縦
軸は反射鏡の光反射率（％）を表す。 第２図は、本発明の反射鏡における中間層の膜厚と反射
鏡の光反射率の関係を表す図であって、図の横軸は中間
層の膜厚（人）を、縦軸は反射鏡の光反射率（％）を表
す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に金属酸化物からなる中間層を設け、その
   上に光反射層を積層し、更に必要に応じて、この光反射
   層の上に保護層を積層して成る反射鏡。
2. （２）金属酸化物として、クロム、チタン、タングステ
   ン、錫、インジュームおよびアルミニウムからなる群か
   ら選ばれた金属の酸化物を用いる特許請求の範囲第（１
   ）項記載の反射鏡。
3. （３）光反射層として、アルミニウム、金、銀、銅また
   は窒化チタンを用いる特許請求の範囲第（１）項または
   第（２）項記載の反射鏡。
4. （４）基体上に金属窒化物からなる中間層を設け、その
   上に光反射層を積層し、更に必要に応じて、この光反射
   層の上に保護層を積層して成る反射鏡。
5. （５）金属窒化物として、クロム、チタンおよびタング
   ステンからなる群から選ばれた金属の窒化物を用いる特
   許請求の範囲第（４）項記載の反射鏡。
6. （６）光反射層として、アルミニウム、金、銀、銅また
   は窒化チタンを用いる特許請求の範囲第（４）項または
   第（５）項記載の反射鏡。