JPH09292848A - 紫外線投光器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線を効率よく前方に照射し、また熱を速や
かに投光器の外部に放出して、投光器前面の光学フィル
ターの温度上昇を小さく抑え、さらに投光器を容易に構
成する。 【解決手段】金属性のメインミラーを可視光と赤外線を
吸収し、紫外線を反射するように構成し、また光源の前
部に円盤状の補助ミラーを配置し、さらにメインミラー
の開口部に可視光を反射・吸収し、紫外線及び赤外線を
透過する光学フィルターを設けて構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紫外線投光器の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示板の表面に蛍光体を塗布し、
また看板や壁面の表面に夜光塗料を塗布し、同蛍光体あ
るいは夜光塗料に外線を照射し、所望の文字や図柄を表
示している。従来の紫外線投光器としては、例えば図４
に示すように、投光器本体１の内部に４００ワット程度
の紫外線光源２を装着し、前部に紫外線透過光学フィル
ター３を配置した構造のものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した紫
外線投光器は、大別して次の３つの欠点がある。 上記光源からは、紫外線、可視光線、赤外線が照射さ
れ、投光器本体の前部に設けた紫外線透過光学フィルタ
ーは、可視光線と赤外線が吸収されるため２２０℃程度
の高温となり照射中、光学フィルターに水滴や雨や雪等
により、急冷されると、光学フィルターが破壊される。 またの欠点を改善するためには、紫外線を効率よく
透過する石英窓を備えた防湿型投光器が提案されている
が（実開昭５９−１８２８１２号）、この構造では紫外
線透過フィルターの他に石英板が必要となり、さらに重
量が大きく、価格高となる。また投光器の前面に石英板
があるので、投光器から投射される紫外線光量は約８％
減少する欠点がある。 また暗夜にこの一般的紫外線投光器を使用した場合、
可視光および赤外線カットフィルターの遮断特性が不十
分なために暗青色の光が視認され、監視カメラ等のセキ
ュリティ分野では実施上大きな欠点となる。この欠点は
可視光および赤外線カットフィルターのカット波長ある
いはブロック特性を変えることによって改善できるが、
そうすると肝心の紫外線光量が多量に失われることとな
り採用することはできない。

【０００４】本発明は上記の点に鑑み発明したものであ
って、光源から発生した不要の可視光および赤外線また
は、同光源が変換した熱を速やかに投光器本体から外部
に放出して低い温度で使用でき、また光源からの紫外線
利用率を高め、さらに全体を軽量に構成できる紫外線投
光器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために次の構成とする。つまり請求項１に記載の発
明は、可視光と赤外線を吸収し、紫外線を反射する金属
性のメインミラーの縦軸方向に光源を配置し、また光源
の前部光軸上に、円盤状の補助ミラーを配置して構成し
てある。またメインミラーの開口部に可視光を反射また
は吸収し、紫外線及び赤外線を透過する光学フィルター
を設け、光源は紫外線を発光主波長とする放電ランプを
用いて構成してある。同構造の紫外線投光器によると、
メインミラーは金属性であるので、成形が容易であり、
またメインミラーは可視光と赤外線を吸収し、紫外線を
反射するので、紫外線は効果的に被照射方向に照射さ
れ、さらに熱を速やかに投光器本体から外部に放出し低
い温度で使用可能となる。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
紫外線投光器におけるメインミラーの反射波長域が３０
０ｎｍないし４２０ｎｍであり、また光学フィルターは
可視光を反射または吸収するように構成してある。同構
造の紫外線投光器によると、メインミラーの反射波長域
が３００ｎｍないし４２０ｎｍであるので、必要な紫外
線波長領域の光のみが反射され投光器の前方に照射さ
れ、不必要な可視光と赤外線光は吸収されて、メインミ
ラーの背面より熱となって放出される。また光学フィル
ターの反射または吸収波長域が４００ｎｍないし７２０
ｎｍである紫外線と赤外線を透過する。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
紫外線投光器における円盤状の補助ミラーの形状が、光
源に対して球面に構成してある。また補助ミラーの光源
に対応する面が紫外線と可視光紫外線を反射するように
構成してある。補助ミラーをこのように構成すると、投
光器外部へのランプ発光管の発光色を遮断し、ランプを
直接視認することはない。

【０００８】請求項４に記載の発明は、光学フィルター
の光源に対応する面に、紫外線および赤外線を透過し、
可視光を反射する光学的多層膜を形成してある。同光学
フィルターによると、人間の目に最も鋭敏な可視光が遮
断され、また必要な紫外線と発熱源となる赤外線が投光
器の外部へ放出されることになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の紫外線照射装置を図
１ないし図３について説明する。図１において、１１は
金属性のメインミラーであって、例えばアルミニュウム
で構成してある。また同メインミラー１１は、可視光と
赤外線を吸収し、紫外線を反射する特性の被膜を被着し
て構成してある。同被膜としては、例えばＺｒＯ2,Ｈｆ
Ｏ2,ＳｉＯ2,ＭｇＦ2，ＣｒＯX,ＳｉＯの中、３種以上
をを用いて交互層を構成する。また同メインミラー１１
の大きさは、例えば先端開口部を４０ｃｍ，中心部の奥
行き３５ｃｍ程度に構成してある。１２は金属性のメイ
ンミラーの縦軸方向に装着してなる光源であって、紫外
線を発光主波長とする４００ワットの放電ランプを用い
て構成してある。

【００１０】１３は光源１２の前部光軸上に配置してな
る円盤状の補助ミラーであって、可視光、紫外線、赤外
線を反射する。１４はメインミラー１１の開口部に設け
てなる光学フィルターであって、可視光を反射または吸
収し、紫外線及び赤外線を透過するように構成してあ
る。

【００１１】次に請求項２について記載する。メインミ
ラー１１の反射波長域を３００ｎｍないし４２０ｎｍに
構成してある。同メインミラーは、例えばアルミニュウ
ムの基板上に、紫外線を反射し、可視光と赤外線を吸収
する。また光学フィルターの反射または吸収波長域を４
００ｎｍないし７２０ｎｍに構成してある。また、光学
フィルターの紫外線の透過波長域が３１５ｎｍないし４
００ｎｍであり、赤外線の透過波長域が７２０ｎｍ以上
に構成してある。紫外線の透過波長域が３１５ｎｍない
し４００ｎｍであると、人間の肌や目に障害を起こすこ
となく安全である。

【００１２】次に請求項３について記載する。円盤状の
補助ミラーの形状が、光源に対して球面または平面に構
成してある。また同補助ミラーの光源に対応する面が紫
外線と可視光紫外線を反射するように構成してある。補
助ミラーの形状を球面に構成すると、メインミラーの二
次反射光を効果的に投光器の前方に照射することができ
る。

【００１３】次に請求項４について記載する。光学フィ
ルターの光源に対応する面に、紫外線および赤外線を透
過し、可視光を反射する光学的多層膜を形成して構成し
てある。光学的多層膜は、ＺｒＯ2またはＨｆＯ2とＳｉ
Ｏ2で、例えば３７層で構成してある。

【００１４】次に各構成の光学フィルターの表面温度分
布特性を図２について説明する。図２においてＢは図４
に示す従来の紫外線投光器の光学フィルターの表面温度
分布であって、紫外線以外の可視光と赤外線が投光器内
部で散乱するので、投光器の内部温度が上昇し、光学フ
ィルターの中心部温度２２０℃、周辺部温度１６０℃ま
で上昇する。また中心部温度と周辺部温度の差が大き
く、光学フィルターに雨水や雪が当った場合、ガラスで
構成した光学フィルターにクラックが入りやすいことが
確認されている。また図２においてＡは図１に示す本発
明の紫外線投光器の光学フィルターの表面温度分布であ
って、光学フィルターの中心部温度１６０℃、周辺部温
度１４０℃である。この結果光学フィルターの全体の温
度の上昇は従来の構造に比較して小さく、また中心部温
度と周辺部温度の差も小さく、光学フィルターに雨水が
当った場合でもクラックが入ることがないことが確認さ
れている。

【００１５】図３は、図１に示す本発明の光学フィルタ
ーの紫外線と赤外線の分光特性を示す。

【００１６】

【発明の効果】上記した請求項１に記載の発明による
と、成形が容易であり、紫外線を効果的に被照射方向に
照射することができ、さらに高熱を速やかに投光器本体
の外部に放出することができ、低い温度で使用すること
ができる特別な効果がある。

【００１７】上記した請求項２に記載の発明によると、
必要な紫外線波長領域の光のみが反射され投光器の前方
に照射され、不必要な可視光と赤外線光は吸収されて、
メインミラーの背面より熱となって放出され、さらに、
紫外線と赤外線を透過する特別な効果がある。

【００１８】上記した請求項３に記載の発明によると、
投光器外部へのランプ発光管の発光色を遮断し、ランプ
を直接視認することがない特別な効果がある。

【００１９】上記した請求項４に記載の発明によると、
人間の目に最も鋭敏な可視光が遮断され、さらに必要な
紫外線と発熱源となる赤外線が投光器の外部へ照射され
る特別な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紫外線投光器の側面図。

【図２】本発明と従来の紫外線投光器における表面温度
分布特性図。

【図３】本発明の紫外線投光器の紫外線と赤外線透過光
学フィルター分光特性図。

【図４】従来の紫外線投光器の正面図。

【符号の説明】

１１ メインミラー １２ 光源 １３ 補助ミラー １４ 光学フィルター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可視光と赤外線を吸収し、紫外線を反射す
   る金属性のメインミラーの縦軸方向に光源を配置し、ま
   た光源の前部光軸上に、円盤状の補助ミラーを配置し、
   さらにメインミラーの開口部に可視光を反射または吸収
   し、紫外線及び赤外線を透過する光学フィルターを設
   け、光源は紫外線を発光主波長とする放電ランプを用い
   たことを特徴とする紫外線投光器。
2. 【請求項２】メインミラーの反射波長域が３００ｎｍな
   いし４２０ｎｍであり、また光学フィルターは可視光を
   反射または吸収し、さらに光学フィルターの反射または
   吸収波長域が４００ｎｍないし７２０ｎｍであることを
   特徴とする請求項１記載の紫外線投光器。
3. 【請求項３】円盤状の補助ミラーの形状が、光源に対し
   て球面であり、また同補助ミラーの光源に対応する面が
   紫外線と可視光と赤外線を反射することを特徴とする請
   求項１および請求項２記載の紫外線投光器。
4. 【請求項４】光学フィルターの光源に対応する面に、紫
   外線および赤外線を透過し、可視光を反射する光学的多
   層膜を形成したことを請求項１記載の紫外線投光器。