(57)【要約】【課題】  保護膜による入射光線の吸収を軽減させ、分光特性および耐久性に優れた赤外域反射鏡及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板の上に反射膜を介して重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設けて、赤外域反射鏡を作る。保護膜はＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３の少なくとも1種以上からなる。【選択図】  図１
2007003936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に反射膜を介して重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設けることを特徴とする赤外域反射鏡。
【請求項２】
保護膜はＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３の少なくとも1種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の赤外域反射鏡。
【請求項３】
基板の上に反射膜を介して重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設け、赤外域反射鏡を製造することを特徴とする赤外域反射鏡の製造方法。
【請求項４】
保護膜はＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３の少なくとも1種以上からなることを特徴とする請求項３に記載の赤外域反射鏡の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外域反射鏡、例えば３μｍ〜１４μｍ程度の赤外域における反射鏡と、そのような赤外域の反射鏡を製造する方法に関する。
【従来技術】
【０００２】
従来から、３μｍ〜１４μｍ程度の赤外域における反射鏡が知られている。例えば、ポリカーボネート製の基板の上に反射膜を介して保護膜を積層して設けた反射鏡が公知である。特に、Ａｌ２Ｏ３等の保護膜を蒸着した赤外域反射鏡や、ＳｉＯ（ＳｉＯ２）の酸化物を保護膜として蒸着により形成した赤外域反射鏡や、ＭｇＦ２を保護膜として蒸着により形成した赤外域反射鏡が公知であった（特許文献１〜３を参照）。
【特許文献１】特開平８−２３４００４号公報
【特許文献２】特開平５−１２７００４号公報
【特許文献３】特開平５−２９７２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これらの従来の赤外域反射鏡は、入射角依存性が大きい欠点があった。反射鏡を例えば４５度程度傾斜させて使用すると、保護膜による入射光線の吸収が大きくなり、反射鏡として用いることができなくなってしまう問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題を解消し、保護膜に重い元素（たとえばＹ２Ｏ３やＺｒＯ２、ＨｆＯ２などの重い元素）からなる酸化膜を設けることにより、保護膜による入射光線の吸収を軽減させ、分光特性および耐久性に優れた赤外域反射鏡及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、基板の上に反射膜を介して重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設けることを特徴とする赤外域反射鏡である。
【０００６】
本願の請求項２に記載の発明は、保護膜がＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３の少なくとも１種以上からなることを特徴とする。
【０００７】
また、本願の請求項３に記載の発明は、基板の上に反射膜を介して重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設け、赤外域反射鏡を製造することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本願の請求項４に記載の発明は、保護膜がＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３の少なくとも１種以上からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、重い元素からなる酸化物を保護膜として積層して設けることから、赤外域反射鏡の分光特性および耐久性が優れている。
【発明の実施の形態】
【００１０】
図１は、ガラス製の基板１０上にＡｌ（アルミ）の反射膜１１を形成し、その上にＹ２Ｏ３の保護膜１２を蒸着して設けた反射鏡を示す。なお、反射膜１１は、Ａｌの金属膜を蒸着して形成したが、本発明は、これに限定されず、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕなどの金属膜であってもよく、反射率もほとんど同じ特性を示す。
【００１１】
この反射鏡の表面（とくに保護膜１２の表面１２ａ）に、所定の斜め方向の角度（入射角θ）５度ないし６０度の方向から、赤外線（例えば３〜１４μｍの赤外域の光線）の光１３を入射すると、その赤外線の光１３は保護膜１２のＹ２Ｏ３層内部を屈折して進行する。光１３は反射膜１１の表面１１ａで反射されて、光１４へと進行する。光１４は、上記入射角（θ）５度ないし６０度に依存せず、反射率の低下が少ない。
【００１２】
符号１５は、中心線を示す。
【００１３】
＜実施例１＞
図１に示す反射鏡の基板１０としてガラス基板を採用し、そのガラス基板１０の表面１０ａ上に４０ｎｍ程度の光学的膜厚のＡｌの反射膜１１を蒸着して形成し、その表面１１ａ上に０．３μｍの光学的膜厚のＹ２Ｏ３の保護膜１２を蒸着して形成した。そのような反射鏡を用い、２〜２０μｍの赤外域で反射率を測定した。ここで、好ましい光学的膜厚は、反射膜１１が３０〜８０ｎｍで、保護膜１２が０．１〜０．６μｍである。
【００１４】
なお、前述の実施例では、真空蒸着により反射膜１１および保護膜１２を積層したが、本発明は、これに限定されず、これらは、ディップ法（浸漬法）、ゾルゲル法、スパッタ法などで積層してもよい。
【００１５】
図２は、実施例１の測定結果を示す。
【００１６】
図２は、反射鏡の表面に、それぞれ入射角θが５度および４５度の方向から赤外光を入射させたときの反射率（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）のグラフを示す。
【００１７】
図２において、濃い色のグラフ（Ａ）は５度方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフで、薄い色のグラフ（Ｂ）は４５度方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフである。
【００１８】
図２からも明らかなように、入射角５度および４５度の方向から入射される赤外光、とくに波長（Ｗａｖｅ  ｌｅｎｇｔｈ）が３〜１４μｍである赤外光に対して反射率の変化がきわめて少なく、入射角依存性の小さいことがわかる。
【００１９】
なお、保護膜の物質には、Ｙ２Ｏ３が好ましい物質であるが、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｓｃ２Ｏ３などの比較的原子量の大きい元素からなる酸化物質の保護膜であっても同様の反射率特性を示し、入射角依存性の小さい赤外域反射鏡を提供することができる。
【００２０】
ここで、参考までに示せば、Ｙは、原子番号３９、原子量ほぼ８９、Ｚｒは、原子番号４０、原子量ほぼ９１、Ｈｆは、原子番号７２、原子量ほぼ１７８、Ａｌは、原子番号１３、原子量ほぼ２７、Ｓｉは、原子番号１４  原子量ほぼ２８、Ｓｃは、原子番号２１、原子量ほぼ４５である。
【００２１】
＜比較例１＞
図１のガラス基板１０に４０ｎｍの光学的膜厚のＡｌの反射膜１１を蒸着して形成し、その上に０．３μｍの光学的膜厚のＭｇＦ２の保護膜１２を蒸着して形成した反射鏡を用い、２〜２０μｍの赤外域で反射率を測定した。
【００２２】
図３は、比較例１の測定結果を示す。濃い色のグラフ（Ａ）は５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフで、薄い色のグラフ（Ｂ）は４５度方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフである。ここで、反射鏡の表面にそれぞれ５度および４５度の方向から赤外光を入射させたときの反射率のグラフを示す。
【００２３】
図３に示されているように、５度および４５度の方向から入射される赤外光（３〜１４μｍの赤外域）に対して反射率の低下が１４μｍ以上の遠赤外域にいくほど大きくなり、入射角依存性が大きくなっていることがわかる。
【００２４】
＜比較例２＞
図１のガラス基板１０に４０ｎｍの光学的膜厚のＡｌの反射膜１１を蒸着して形成し、０．３μｍの膜厚のＡｌ２Ｏ３の保護膜１２を蒸着して形成した反射鏡を用い、２〜２０μｍの赤外域で反射率を測定した。
【００２５】
図４は、比較例２の測定結果を示す。濃い色のグラフ（Ａ）は５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフで、薄い色のグラフ（Ｂ）は４５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフである。反射鏡の表面にそれぞれ５度および４５度の方向から赤外光を入射させたときの反射率のグラフを示す。
【００２６】
図４に示されているように、５度および４５度の方向の各々から入射される赤外光（２〜２０μｍの赤外域）に対して反射率の低下が１０μｍ〜１２μｍの赤外域で大きくなり、入射角依存性が大きくなっていることがわかる。
【００２７】
＜比較例３＞
図１のガラス基板１０に４０ｎｍの光学的膜厚のＡｌの反射膜１１を蒸着して形成し、その上に、０．３μｍの光学的膜厚のＳｉＯの保護膜１２を蒸着して形成した反射鏡を用い、２〜２０μｍの赤外域で反射率を測定した。
【００２８】
図５は、比較例３の測定結果を示す。濃い色のグラフ（Ａ）は５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフで、薄い色のグラフ（Ｂ）は４５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフである。ここで、反射鏡の表面にそれぞれ５度および４５度の方向から赤外光を入射させたときの反射率のグラフを示す。
【００２９】
図５から明らかなように、５度および４５度の方向の各々から入射される赤外光（２〜２０μｍの赤外域）に対して反射率の低下が８μｍ〜１１μｍの赤外域で大きくなり、入射角依存性が大きくなっていることがわかる。
【００３０】
＜比較例４＞
図１ガラス基板１０に４０ｎｍの光学的膜厚のＡｌの反射膜１１を蒸着して形成し、その上に、０．３μｍの光学的膜厚のＳｉＯ２の保護膜１２を蒸着して形成した反射鏡を用い、２〜２０μｍの赤外域で反射率を測定した。
【００３１】
図６は、比較例５の測定結果を示す。薄い色のグラフ（Ａ）は５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフで、濃い色のグラフ（Ｂ）は４５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフである。ここで、反射鏡の表面にそれぞれ５度および４５度の方向から赤外光を入射させたときの反射率のグラフを示す。
【００３２】
図６から明らかなように、５度および４５度の方向から入射される赤外光（２〜２０μｍの赤外域）に対して反射率の変化が７μｍ〜１３μｍの赤外域で大きくなり、入射角依存性が大きくなっていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による反射鏡の一例を示す概略説明図。
【図２】本発明の実施例１の測定結果を示すグラフ。
【図３】比較例１の測定結果を示すグラフ。
【図４】比較例２の測定結果を示すグラフ。
【図５】比較例３の測定結果を示すグラフ。
【図６】比較例５の測定結果を示すグラフ。
【００３４】
Ａ：  入射角５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフ。
【００３５】
Ｂ：  入射角４５度の方向から入射される赤外光に対する反射率のグラフ。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ガラス基板
１１  反射膜
１２  保護膜
１３  光
１４  光
１５  光
θ  入射角
【図１】
2007003936.tif 000003
【図２】
2007003936.tif 000004
【図３】
2007003936.tif 000005
【図４】
2007003936.tif 000006
【図５】
2007003936.tif 000007
【図６】
2007003936.tif 000008