JPH11219613A - 紫外線コールドフィルター - Google Patents

紫外線コールドフィルター

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JPH11219613A
JPH11219613A JP3231598A JP3231598A JPH11219613A JP H11219613 A JPH11219613 A JP H11219613A JP 3231598 A JP3231598 A JP 3231598A JP 3231598 A JP3231598 A JP 3231598A JP H11219613 A JPH11219613 A JP H11219613A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】効率よく熱線をカットし、さらに効率よく紫外
線を透過することができ、また簡単な装置により容易に
製造することができる紫外線コールドフィルターを提供
することを課題とする。 【解決手段】石英ガラス1の両面若しくは片面に、高屈
折率膜11と、低屈折率膜12を交互に被着し、また高
屈折率膜と低屈折率膜との間に、高屈折率膜と低屈折率
膜と同じ物質で且つ高屈折率膜と低屈折率膜より薄い膜
で構成した低屈折率膜13と高屈折率膜14を被着し、
分光特性が250nm乃至400nmの光を透過し、8
00nm乃至1200nmの光を反射するように構成し
てある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外線光源の前方に
配置する紫外線コールドフィルターの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチックやガラス等の表面に
紫外線により硬化する塗料やインキを被着し、同塗料や
インキに紫外線を照射することにより硬化することが実
施されている。また食品の容器や医療品の容器に紫外線
を照射し、容器に付着した黴菌を殺菌することが実施さ
れている。さらにプラスチックや塗膜等の劣化を短時間
に試験するために使用する耐候性試験装置の内部に紫外
線光源を装着し、同紫外線光源からの紫外線によるプラ
スチックや塗膜等の劣化試験が行われている。また紫外
線光源からの高熱による被照射物への悪影響を防止する
ために、紫外線光源は例えば水冷ジャケットの内部に装
着し、熱を除去することが実施されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、紫外線光源
を水冷ジャケットの内部に装着する構造とすると、装置
が複雑となる欠点がある。そこで従来、紫外線光源の前
方に熱線カットフィルターを配置し、被照射物が高熱に
より劣化するのを防止することが実施されている。従
来、実施されている熱線カットフィルターは2mm乃至
3mm程度の厚さの石英ガラスの表面にSiO2からな
る低屈折率膜と、ZrO2からなる高屈折率膜を順次2
5層程度積層し構成してある。しかし、同低屈折率膜と
高屈折率膜を積層する構造によると、図5に示すよう
に、分光特性が250nm乃至400nmの光の透過率
が低く、また800nm乃至1200nmの光の反射率
が低く、紫外線を効果的に利用することができず、さら
に赤外線により高熱が熱線カットフィルターを通過して
被照射物に悪影響を与える欠点がある。さらに紫外線光
源を水冷ジャケット内に装着して熱をカットし、被照射
物が高熱により悪影響を受けないようにしなければなら
ず、装置が複雑となる欠点がある。
【0004】本発明は、上記の点に鑑み発明したもので
あって、効率よく熱線をカットし、さらに効率よく紫外
線を透過することができ、また簡単な装置により容易に
製造することができる熱線カットフィルターを提供する
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、石英ガラス板の表面に、高屈折率膜と低屈折率膜
とを交互に被着して構成してある。また分光特性が25
0nm乃至400nmの光を透過し、800nm乃至1
200nmの光を反射するように構成してある。
【0006】請求項2に記載の発明は、石英ガラス板の
両面若しくは片面に、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互
に被着し、また同高屈折率膜と低屈折率膜との間に、高
屈折率膜と低屈折率膜と同じ物質で且つ同高屈折率膜と
低屈折率膜より薄い膜で構成してなる低屈折率膜と高屈
折率膜を被着して構成してある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明を図1図乃至図4につ
いて説明する。図1において、1は2mm乃至3mm程
度の厚さに構成した紫外線コールドフィルターであっ
て、石英ガラス板で構成してある。また同紫外線コール
ドフィルターの両面若しくは片面に、高屈折率膜11と
低屈折率膜12とを交互に多数層被着し、分光特性が2
50nm乃至400nmを透過し、800nm乃至12
00nmを反射するように構成する。2は反射体3に装
着してなる紫外線光源であって、例えば15キロワット
の高圧放電ランプを用いて構成してある。4は紫外線コ
ールドフィルター1の前方に配置し、紫外線を照射する
ワークであって、例えば食品や医療品の容器である。
【0008】また石英ガラス板の両面若しくは片面に、
高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に被着し、また同高屈
折率膜と低屈折率膜との間に、高屈折率膜と低屈折率膜
と同じ物質で且つ同高屈折率膜と低屈折率膜より薄い膜
で構成してなる低屈折率膜13と高屈折率膜14を被着
して構成してある。
【0009】次に紫外線コールドフィルター1の片面に
ZrO2あるいはHfO2からなる高屈折率膜とSiO2
からなる低屈折率膜とを交互に多数層被着し、さらに同
高屈折率膜と低屈折率膜の間に、同高屈折率膜と低屈折
率膜より薄い厚さのSiO2からなる低屈折率膜と、Z
rO2あるいはHfO2からなる高屈折率膜とを被着す
る。この場合の各膜の厚さは例えば次のように61層構
成する。
【0010】
【表1】 層 物質 膜厚(nm) 1 低屈折率 57.92 2 高屈折率 11.82 3 低屈折率 17.54 4 高屈折率 89.63 5 低屈折率 15.79 6 高屈折率 13.63 7 低屈折率 115.88 8 高屈折率 12.89 9 低屈折率 13.7 10 高屈折率 89.08 11 低屈折率 13.32 12 高屈折率 13.55 13 低屈折率 114.59 14 高屈折率 13.33 15 低屈折率 12.39 16 高屈折率 88.54 17 低屈折率 11.96 18 高屈折率 13.35 19 低屈折率 113.82 20 高屈折率 13.73 21 低屈折率 11.71 22 高屈折率 88.27 23 低屈折率 11.44 24 高屈折率 13.69 25 低屈折率 113.46 26 高屈折率 13.72 27 低屈折率 11.59 28 高屈折率 88.17 29 低屈折率 11.62 30 高屈折率 14.00 31 低屈折率 113.35 32 高屈折率 13.24 33 低屈折率 11.42 34 高屈折率 88.11 35 低屈折率 12.53 36 高屈折率 13.9 37 低屈折率 112.97 38 高屈折率 13.24 39 低屈折率 12.33 40 高屈折率 88.08 41 低屈折率 12.22 42 高屈折率 13.29 43 低屈折率 113.04 44 高屈折率 13.71 45 低屈折率 12.88 46 高屈折率 88.17 47 低屈折率 11.46 48 高屈折率 13.03 49 低屈折率 113.59 50 高屈折率 14.1 51 低屈折率 12.96 52 高屈折率 88.31 53 低屈折率 10.76 54 高屈折率 13.3 55 低屈折率 114.21 56 高屈折率 14.39 57 低屈折率 11.82 58 高屈折率 88.49 59 低屈折率 6.01 60 高屈折率 15.46 61 低屈折率 55.78
【0011】表1に示す紫外線コールドフィルターによ
ると、図2に示す分光透過特性を得ることができる。同
分光透過特性によると、250nmから400nmの紫
外線は90%程度と効率よく透過し、また800nmか
ら1000nmの範囲の赤外線の反射率は、97%程度
と効率よくカットすることができる。これは、高屈折率
膜と低屈折率膜の間に、薄い厚さの高屈折率膜と低屈折
率膜とを被着することにより、図2に示すように、紫外
線と赤外線を効率よく制御できるためである。なお、
【0012】に示す従来の構成によると、分光透過特性
は図5に示すとおりであり、赤外線の反射率は悪く、ま
た紫外線の透過率も悪く、被照射面における温度は高く
なり、紫外線による紫外線塗料やインキの硬化に時間を
要する。
【0013】次に両面にZrO2あるいはHfO2からな
る高屈折率膜とSiO2からなる低屈折率膜とを交互に
多数層被着し、さらに同高屈折率膜と低屈折率膜の間
に、SiO2からなる薄い厚さの低屈折率膜と、ZrO2
あるいはHfO2からなる薄い厚さの高屈折率膜とを被
着してる実施例について説明する。この場合の各膜の厚
さは例えば次のように構成する。表面の膜の厚さは表2
に示すように61層構成する。
【0014】
【表2】 層 物質 膜厚(nm) 1 低屈折率 57.62 2 高屈折率 9.42 3 低屈折率 21.73 4 高屈折率 88.5 5 低屈折率 19.36 6 高屈折率 12.42 7 低屈折率 116.65 8 高屈折率 9.16 9 低屈折率 16.42 10 高屈折率 85.72 11 低屈折率 17.13 12 高屈折率 12.44 13 低屈折率 113.84 14 高屈折率 10.14 15 低屈折率 15.23 16 高屈折率 85.89 17 低屈折率 14.32 18 高屈折率 13.11 19 低屈折率 113.37 20 高屈折率 12.91 21 低屈折率 11.64 22 高屈折率 86.69 23 低屈折率 10.38 24 高屈折率 15.08 25 低屈折率 113.36 26 高屈折率 14.73 27 低屈折率 7.75 28 高屈折率 87.17 29 低屈折率 8.61 30 高屈折率 17.48 31 低屈折率 112.92 32 高屈折率 14.83 33 低屈折率 6.65 34 高屈折率 87.72 35 低屈折率 8.52 36 高屈折率 17.27 37 低屈折率 112.58 38 高屈折率 15.00 39 低屈折率 9.27 40 高屈折率 87.91 41 低屈折率 9.84 42 高屈折率 13.39 43 低屈折率 112.69 44 高屈折率 15.88 45 低屈折率 13.27 46 高屈折率 87.1 47 低屈折率 9.91 48 高屈折率 8.87 49 低屈折率 113.35 50 高屈折率 17.68 51 低屈折率 15.35 52 高屈折率 85.08 53 低屈折率 7.47 54 高屈折率 7.58 55 低屈折率 114.2 56 高屈折率 19.57 57 低屈折率 14.12 58 高屈折率 81.08 59 低屈折率 0 60 高屈折率 11.57 61 低屈折率 54.33
【0015】また裏面の膜の厚さは、表3に示すように
61層構成する。
【0016】
【表3】 層 物質 膜厚(nm) 1 低屈折率 70.44 2 高屈折率 11.69 3 低屈折率 19.05 4 高屈折率 105.21 5 低屈折率 15.42 6 高屈折率 17.18 7 低屈折率 138.4 8 高屈折率 16.42 9 低屈折率 16.79 10 高屈折率 108.36 11 低屈折率 16.91 12 高屈折率 16.01 13 低屈折率 139.88 14 高屈折率 15.76 15 低屈折率 16.39 16 高屈折率 108.53 17 低屈折率 16.87 18 高屈折率 15.74 19 低屈折率 139.54 20 高屈折率 15.87 21 低屈折率 16.04 22 高屈折率 109.25 23 低屈折率 16.7 24 高屈折率 15.23 25 低屈折率 140.22 26 高屈折率 15.32 27 低屈折率 16.73 28 高屈折率 108.45 29 低屈折率 15.89 30 高屈折率 16.13 31 低屈折率 138.02 32 高屈折率 15.99 33 低屈折率 16.54 34 高屈折率 107.57 35 低屈折率 16.83 36 高屈折率 15.92 37 低屈折率 138.24 38 高屈折率 16.37 39 低屈折率 15.49 40 高屈折率 109.1 41 低屈折率 17.69 42 高屈折率 14.57 43 低屈折率 143.15 44 高屈折率 14.99 45 低屈折率 17.00 46 高屈折率 109.96 47 低屈折率 15.23 48 高屈折率 16.5 49 低屈折率 138.82 50 高屈折率 15.64 51 低屈折率 17.54 52 高屈折率 105.3 53 低屈折率 16.44 54 高屈折率 16.79 55 低屈折率 127.67 56 高屈折率 14.94 57 低屈折率 10.00 58 高屈折率 104.34 59 低屈折率 3.63 60 高屈折率 17.28 61 低屈折率 54.89
【0017】表2と表3に示す紫外線コールドフィルタ
ーによると、図3に示す分光透過特性を得ることができ
る。同分光透過特性によると、表1示すものと同様に、
250nmから400nmの紫外線は90%程度と効率
よく透過し、また800nmから1200nmの範囲の
赤外線の反射率は、99%程度と効率よくカットするこ
とができる。これは、高屈折率膜と低屈折率膜の間に、
薄い厚さの高屈折率膜と低屈折率膜とを被着したことに
より、図3に示すように、紫外線と赤外線を効率よく制
御できるためである。さらに両面に膜を構成したので、
透過特性及び耐久性が向上する。
【0018】また膜の被着は、高屈折率膜と低屈折率膜
の二種について、基板温度や真空圧や蒸着速度を変える
ことにより、容易に形成することができる。また上記し
た熱線カットフィルターを内部に紫外線光源を装着して
なる紫外線照射装置の前面に配置し実施すると、照射装
置の前面が高熱になることがなく、被照射物に対する熱
的悪影響が生じることがなく、さらに紫外線を効果的に
透過するので、確実に紫外線塗料やインキを硬化するこ
とができる。また従来の水冷式の装置に比べ構造が簡単
となる。
【0019】
【発明の効果】上記した請求項1と請求項2に記載2発
明によると、効率よく熱線をカットし、効率よく紫外線
を透過することができ、さらに容易に熱線カットフィル
ターを製造することができる特別な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱線カットフィルターの実施例
図。
【図2】本発明に係る熱線カットフィルターの分光透過
特性を示す図。
【図3】本発明に係る他の熱線カットフィルターの分光
透過特性を示す図。
【図4】図1における熱線カットフィルターの一部拡大
図。
【図5】従来の熱線カットフィルターの分光透過特性を
示す図。
【符号説明】
1 石英ガラス板 2 紫外線光源 3 反射体 4 ワーク 11 高屈折率膜 12 低屈折率膜 13 低屈折率膜 14 高屈折率膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石英ガラス板の表面に、高屈折率膜と低屈
    折率膜とを交互に被着し、分光特性が250nm乃至4
    00nmの光を透過し、800nm乃至1200nmの
    光を反射するように構成したことを特徴とする紫外線コ
    ールドフィルター。
  2. 【請求項2】石英ガラス板の両面若しくは片面に、高屈
    折率膜と低屈折率膜とを交互に被着し、また同高屈折率
    膜と低屈折率膜との間に、高屈折率膜と低屈折率膜と同
    じ物質で且つ同高屈折率膜と低屈折率膜より薄い膜で構
    成してなる低屈折率膜と高屈折率膜を被着したことを特
    徴とする請求項1記載の紫外線コールドフィルター。
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