(57)【要約】  【課題】  可視光を反射するとともに赤外線を効率よく吸収して放熱性を十分に発揮させることができる金属製反射鏡を用いた光源装置を提供する。【解決手段】  光源３と、光源３からの照射光を反射する反射鏡２とを備えた光源装置であって、反射鏡２（２１）は金属材料からなり、反射鏡２の照射光反射面にはクロム層またはクロム化合物層が下地層２２として形成されるとともに、下地層２２の上には近赤外線を透過し可視光を反射する波長選択透過性の誘電体多層膜２３が形成されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源からの照射光を反射する反射鏡とを備えた光源装置であって、反射鏡は金属材料からなり、反射鏡の照射光反射面にはクロム層またはクロム化合物層が下地層として形成されるとともに、下地層の上には近赤外線を透過し可視光を反射する波長選択透過性の誘電体多層膜が形成されることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
クロム層またはクロム化合物層の厚さは、０．０１μｍ以上、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置
【請求項３】
下地層と誘電体多層膜層とが、ともに蒸着またはスパッタにより形成された膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
誘電体多層膜は酸化ケイ素膜層と金属酸化膜層との積層構造であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
誘電体多層膜は酸化チタン膜層を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射鏡を用いて光源からの照射光を片側方向に照射する光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から発生する光を、反射鏡を用いて片側方向に集中して照射するための光源装置は、照明用として広く使用されている。近年ではプロジェクタ装置の光源装置などとしても用いられている。
反射鏡付きの光源装置は、一般に、光源に高圧水銀ランプなどの光源ランプを用いており、窓（開口）部分を除いて反射鏡の反射面が光源ランプを覆うようにしてある。反射鏡に設けられた取付位置に光源ランプを固定することにより、光源ランプから照射された光の大部分は反射面で反射した上で窓から照射される。
【０００３】
反射鏡の基材としては、通常はガラスが用いられているが、ガラスは衝撃を受けると破損するおそれがあるので、堅牢性を確保するためにガラスの厚さを十分に大きくする必要があるためどうしてもサイズや重量が大きくなる。
また、光源装置の使用用途によっては、光源ランプの保護や光源装置を防爆構造にすることを目的として、光の出射口である窓部分をガラスなどの光透過性部材で封止した密閉型の光源装置にすることもなされている。
【０００４】
例えば、反射鏡（本体）の基材に、アルミニウム、鉄、銅などの金属、あるいはアルミニウム酸化物などのセラミックを用いて耐熱性、放熱性が得られるようにし、さらに、反射鏡の反射面の酸化を防止し、かつ、光源ランプや反射鏡の過熱を抑制するために、熱吸収剤（クロム、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタルなどの金属粒子）を含有させたガラス層を下地層として形成し、その下地層上に赤外線領域および紫外線領域の光を透過する誘電体多層膜を形成し、光反射膜とした構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属製反射鏡は、ガラス製に比べて衝撃に対する耐破損性に優れており、しかも金属は熱伝導性に優れているため、上記特許文献１に記載のように放熱性に優れていると考えられている。しかしながら、アルミニウム、鉄、銅などの金属を反射鏡の基体として用いた場合に、これらの金属は赤外線（近赤外線）を反射する性質がある。そのため、上記特許文献１では、熱吸収剤を含有させたガラス層を誘電体多層膜と反射鏡との間に介在させて熱吸収膜としている。すなわち金属製反射鏡の表面に熱吸収剤を含有させたガラス層を形成して反射鏡表面を平滑化し、その上に赤外線領域および紫外線領域の光を透過する誘電体多層膜を形成することにより、誘電体多層膜層により光（可視光）を反射し、熱については熱吸収膜で吸収することとしている。
【０００６】
しかしながら、反射鏡の表面に、ガラス層と誘電体多層膜層とを形成するには琺瑯加工などのガラス加工処理を実行してから、ガラス加工処理とは全く異なる蒸着やスパッタなどの薄膜形成技術による誘電多層膜形成を行う必要があり、複雑な工程を経なければならない。
さらに、熱吸収剤を含有させたガラス層を形成して熱吸収膜を形成して熱を吸収するようにしているが、ガラス自体は、本来は赤外線（近赤外線）を透過する性質であるため、たとえ熱吸収剤を含有させたとしても、ガラス層だけで十分に熱を吸収することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は可視光を効率よく反射するとともに、赤外線（近赤外線）を効率よく吸収して発生した熱を反射鏡に伝達することにより、放熱性を向上させた光源装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、簡単な製造工程で製造することができる光源装置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】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の光源装置は、光源と、光源からの照射光を反射する反射鏡とを備えた光源装置であって、反射鏡は金属材料からなり、反射鏡の照射光反射面にはクロム層またはクロム化合物層が下地層として形成されるとともに、下地層の上には近赤外線を透過し可視光を反射する波長選択透過性の誘電体多層膜が形成されるようにしている。
【０００９】
ここで、光源の種類は特に限定されないが、本発明の目的から可視光とともに近赤外線が照射される光源であればよい。具体的には高圧水銀ランプをはじめ、メタルハロイドランプ、キセノンランプなど種々の光源が含まれる。
反射鏡の形状についても特に限定されないが、光源に対向するように形成された反射面とともに光を出射するための窓（開口）部分とを有しており、反射面で反射した光が窓部分から出射されるようにしてあればよい。
下地層としては、クロム膜もしくは酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）膜が好ましいが、その他のクロム化合物であってもよい。
反射鏡を形成する金属材料は、熱伝導性を有するものであればよいが、好ましくは良熱伝導性の金属、例えばアルミニウムや銅が好ましい。
【００１０】
本発明の光源装置によれば、光源が発光することにより、可視光とともに赤外線（近赤外線）が発生する。波長選択透過性を有する誘電多層膜は、可視光を選択的に反射し、熱の発生原因となる近赤外線（波長０．６μｍ〜３μｍの範囲の赤外線、特に０．８μｍ〜２．５μｍの範囲の赤外線）を透過する。誘電体多層膜を透過した近赤外線は下地層であるクロム層またはクロム化合物層に到達するが、クロム層やクロム化合物層は近赤外線を吸収する性質を有しており、この層で吸収されることにより熱が発生する。発生した熱は、金属材料で形成された反射鏡に熱伝導されて放熱される。これにより光源装置の反射鏡に至った近赤外線は反射鏡によって吸収されることになり、可視光のみが反射して外部に照射される。したがって、光源装置から外部に照射される近赤外線は、反射鏡で反射することなく反射鏡の窓部分から直接出射した近赤外線のみになり、光源装置から照射される近赤外線は大幅に低減される。
なお、近赤外線を吸収するための下地層金属として、クロム層やクロム化合物以外の近赤外線を吸収する金属層、金属化合物層を形成した場合は、その上に形成する誘電体多層膜と金属反射鏡（本体）との密着性が問題となり、剥離したり割れが生じたりしやすい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反射鏡の基体として厚いガラスを用いる必要がないので、堅牢かつ小型・軽量の光源装置を実現できる。また、反射鏡の窓部分から出射される近赤外線量を低減することができる。さらに、クロム層、クロム化合物層の上に誘電体多層膜を形成することにより、反射鏡と誘電体多層膜との間の密着性を改善することができる。
【００１２】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
上記発明において、クロム層またはクロム化合物層の厚さは、０．０１μｍ以上、１００μｍ以下であるようにするのが好ましい。
クロム層またはクロム化合物層の厚さをこの範囲にすることにより、金属反射鏡（本体）と誘電体多層膜とを、強い付着力で接合することができる。これにより剥離や割れが生じることがほとんど皆無となる。
【００１３】
また、上記発明において、下地層と誘電体多層膜層とが蒸着またはスパッタにより形成された膜としてもよい。
これにより、下地層であるクロム層やクロム化合物層と、誘電体多層膜層とを、同じ薄膜形成法で形成することができるので、簡単かつ短時間のうちに反射鏡を形成することができる。
【００１４】
また、上記発明において、誘電体多層膜は酸化ケイ素膜層（ＳｉＯ２層）と金属酸化膜層との積層構造であるのが好ましい。ここで、金属酸化膜層としては、例えば酸化チタン膜層（ＴｉＯ２層）が好ましい。
これにより、誘電体多層膜による選択反射波長、選択透過波長を適宜の値に設定することができる。また、誘電体多層膜として酸化チタン膜層（ＴｉＯ２）を含むようにすることにより、この誘電体多層膜層にて紫外光についても吸収することができるので、外部に照射される紫外光を低減することができ、紫外線をカットしたい用途において利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である光源装置の構成を示す反射鏡の断面図であり、図２は反射鏡の壁面Ａの断面拡大図である。光源装置１は、断面が放物線形状の反射鏡２と、高圧水銀ランプ３とから構成される。なお、高圧水銀ランプの給電用端子および高圧水銀ランプへの電力供給ラインについては従来方法をそのまま利用しているので説明を省略する。
【００１７】
反射鏡２は、放物線の中心軸方向に沿って形成されたランプ取付孔３１に、高圧水銀ランプ３を固定してある。反射鏡２の基体材料には、良熱伝導性であって軽量化が可能なアルミニウムを用いている。反射鏡２の基体、すなわち反射鏡本体２１の内側表面には、クロム層２２と誘電体多層膜２３とが積層される。クロム層２２は、厚さが０．１μｍ〜１００μｍの範囲で蒸着法により形成してある。膜厚をこの範囲内にすることにより、誘電体多層膜２３を、剥離や割れを生じることなく積層することができる。クロム層２２を形成後に、クロム層形成時と同じ方法、すなわち蒸着法により、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化チタン（ＴｉＯ２）とが交互に積層された誘電体多層膜２３が形成される。誘電体多層膜２３の各層の厚さおよび全体の厚さは、反射鏡を用いて反射させる波長範囲に応じて設定するが、例えば、各層厚さを０．１μｍとし、全体厚さを２μｍ程度にする。
【００１８】
このように、クロム層と誘電体多層膜とを同一成膜方法である蒸着法（あるいはスパッタ法でもよい）により形成することにより、同じ蒸着装置にて、連続してクロム層および誘電体多層膜層を形成することができるようになる。
【００１９】
なお、上記実施形態ではクロム層を蒸着法により形成するために、クロム材を蒸着源として用いたが、蒸着源を、例えばクロム酸化物に変更することにより、クロム層に代えて、酸化クロム層を形成することができる。また、蒸着源を変更して、その他のクロム化合物層を形成することもできる。
また、上記実施形態では、反射鏡２の片側（図１では左側）は開放され、光が出射される窓部分となっているが、この部分にガラス等の光透過物質からなる封止部材を取り付けて密閉型の光源装置としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、反射鏡を備えた光源装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態である光源装置の反射鏡の断面図。
【図２】反射鏡の壁面拡大断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１：光源装置
２：反射鏡
３：光源ランプ
２１：反射鏡本体
２２：クロム層
２３：誘電体多層膜
【図１】
2007213869.tif 000003
【図２】
2007213869.tif 000004