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JP3996111B2 - Laser visor for aviation helmet and projection device - Google Patents
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Description

本発明は航空ヘルメット用バイザーに関する。さらに詳しくは本発明は、レーザー遮光性能と投影機能を有する航空ヘルメット用バイザーに関する。   The present invention relates to an aviation helmet visor. More specifically, the present invention relates to an aviation helmet visor having a laser shielding performance and a projection function.

従来から、航空機の運行に関する情報をヘルメットに装着されるバイザーに投影して表示するバイザー投影型のHMD(Helmet Mounted Display)が知られている。このようなバイ
ザー投影型HMDでは手垢および水蒸気から誘電体多層膜を保護するために、ヘルメットバ
イザーの裏面(顔に対面する面)に誘電体多層膜を蒸着し、この誘電体多層膜により、レーザー遮光と、波長543nmの部分反射とを同時に行う方式が採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a visor projection type HMD (Helmet Mounted Display) that projects and displays information related to aircraft operation on a visor mounted on a helmet is known. In such a visor projection type HMD, in order to protect the dielectric multilayer film from dirt and water vapor, a dielectric multilayer film is deposited on the back surface of the helmet visor (the surface facing the face), and this dielectric multilayer film allows laser A method of simultaneously performing light shielding and partial reflection at a wavelength of 543 nm is employed.

このような従来のバイザー投影型のHMDにおいては、波長543nmの部分反射率と視感
透過率の比で定義されるコントラスト(C)が下記の式で示す関係を満たすことが必要に
なる。
In such a conventional visor projection type HMD, the contrast (C) defined by the ratio between the partial reflectance at a wavelength of 543 nm and the luminous transmittance needs to satisfy the relationship represented by the following equation.

Figure 0003996111
Figure 0003996111

上記式から明らかなように、バイザー投影型のHMDにおいては、コントラスト(C)は1.2以上であることが必要になる。ところが、遮光レーザー光が、可視領域から近赤外線領域にわたる多波長のレーザー光である場合、従来のレーザーバイザーの顔に対面する面(裏面)に形成された誘電体多層膜における波長543nmの部分反射率が低下する。このためバイザー型HMDにおけるコントラスト(C)を1.2以上にするために、レーザーバイザーの可視光の透過率(視感透過率)を意図的に低下させざるを得なかった。このため、従来のバイザー投影型HMDは、視感透過率が低い、即ち、バイザーを透過する光量が少な
く、暗いという問題があり、バイザーにおいては、視感透過率を高くすることと、高いコントラストを得ることは、その構造上、同時に満足することはできなかった。
As is clear from the above formula, in the visor projection type HMD, the contrast (C) needs to be 1.2 or more. However, when the light shielding laser beam is a multi-wavelength laser beam ranging from the visible region to the near infrared region, partial reflection at a wavelength of 543 nm on the dielectric multilayer film formed on the surface (back surface) facing the face of the conventional laser visor. The rate drops. For this reason, in order to set the contrast (C) in the visor type HMD to 1.2 or more, the visible light transmittance (luminous transmittance) of the laser visor must be intentionally reduced. For this reason, the conventional visor projection type HMD has a problem that the luminous transmittance is low, that is, the amount of light transmitted through the visor is small and dark. In the visor, the luminous transmittance is increased and the contrast is high. It was not possible to satisfy at the same time due to its structure.

このように従来のレーザーバイザーでは、バイザーの内側、即ちバイザーの顔面に対面する面に導電体多層膜を蒸着する必要があり、このように内側に誘電体多層膜を配置したバイザーでは、高い視感透過率と、バイザー投影型のHMDのコントラスト(C)とを同時に向上させることは困難であった。   As described above, in the conventional laser visor, it is necessary to deposit a conductor multilayer film on the inside of the visor, that is, the surface facing the face of the visor. In such a visor having a dielectric multilayer film disposed on the inside, high visibility is required. It was difficult to simultaneously improve the transmittance and the contrast (C) of the visor projection type HMD.

本発明は、航空ヘルメットに装着されてレーザー投影型のHMD(Helmet Mounted Display)となるバイザーであって、高いコントラストを有すると共に、バイザーの視感透過率の
高い航空ヘルメット用バイザーを提供することを目的としている。
The present invention provides a visor for an aviation helmet that is mounted on an aviation helmet and becomes a laser projection type HMD (Helmet Mounted Display), having a high contrast and a high luminosity transmittance of the visor. It is aimed.

また、本発明は、耐擦傷性および防曇性に優れていると共に、高いコントラストを有し,視感透過率の高い航空ヘルメット用バイザーを提供することを目的としている。   Another object of the present invention is to provide a aviation helmet visor having excellent contrast and anti-fogging properties, high contrast, and high luminous transmittance.

本発明は、航空ヘルメットの前面に装着されるバイザーであって、該バイザーは、光吸
収色素を含有する着色ポリカーボネート板と、該着色ポリカーボネート板からなるバイザーにおける顔面とは対面しない面に形成された誘電体多層膜と、顔面に対面する面に形成された波長543nmの投影光に対する部分反射膜とを有し、該誘電体多層膜および波長543nmの投影光に対する部分反射膜の表面に、界面活性剤を含有する酸化物複合膜が形成されていることを特徴としている。
The present invention is a visor attached to the front of an aviation helmet, the visor being formed on a colored polycarbonate plate containing a light-absorbing dye and a face that does not face the face of the visor made of the colored polycarbonate plate. A dielectric multilayer film, and a partial reflection film for the projection light with a wavelength of 543 nm formed on the face facing the face, and the surface of the dielectric multilayer film and the partial reflection film for the projection light with a wavelength of 543 nm is surface active An oxide composite film containing an agent is formed.

この航空ヘルメット用バイザーは、着色ポリカーボネート板の表面に、誘電体多層膜と波長543nmの投影光に対する部分反射膜とを有し、これらの膜の表面が、水溶液法により形成された酸化物複合膜で被覆され、さらにこの酸化物複合膜中には界面活性剤が含有されている。   This aviation helmet visor has a dielectric multilayer film and a partial reflection film for projection light having a wavelength of 543 nm on the surface of a colored polycarbonate plate, and the surface of these films is an oxide composite film formed by an aqueous solution method. The oxide composite film further contains a surfactant.

本発明の航空ヘルメット用バイザーは、着色ポリカーボネート板の顔面とは対面しない面(凸部)に誘電体多層膜を蒸着により形成し、この着色ポリカーカーボネート板の顔面に対面する面(凹部)に波長543nmの投影光に対する部分反射膜を形成し、さらに誘電体多層膜および波長543nmの投影光に対する部分反射膜の表面に、酸化物複合膜を形成し、この酸化物複合膜に陰イオン系界面活性剤を含有させることにより、本発明のバイザーに防曇性を付与すると共に、着色ポリカーボネ―ト板の顔面に対面しない面(凸部)に形成された誘電体多層膜、および、着色ポリカーボネート板の顔面に対面する面(凹部)に形成された波長543nmの投影光に対する部分反射膜を保護することができる。特に誘電体多層膜の外側に酸化物複合膜を形成して保護しているので、この誘電体多層膜を着色ポリカーボネート板の顔面に対面しない面(凸部)に形成することができる。   In the aviation helmet visor of the present invention, a dielectric multilayer film is formed by vapor deposition on the surface (convex portion) that does not face the face of the colored polycarbonate plate, and the wavelength (concave portion) that faces the face of the colored polycarbonate plate. A partial reflection film for 543 nm projection light is formed, and an oxide composite film is formed on the surface of the dielectric multilayer film and a partial reflection film for projection light with a wavelength of 543 nm. An anionic surface active activity is formed on the oxide composite film. In addition to imparting antifogging properties to the visor of the present invention by containing an agent, the dielectric multilayer film formed on the surface (convex portion) that does not face the face of the colored polycarbonate plate, and the colored polycarbonate plate It is possible to protect the partial reflection film against the projection light having a wavelength of 543 nm formed on the face (concave part) facing the face. In particular, since the oxide composite film is formed and protected outside the dielectric multilayer film, the dielectric multilayer film can be formed on a surface (convex portion) that does not face the face of the colored polycarbonate plate.

このように誘電体多層膜をバイザーの顔面に対面しない面(凸面)に形成しても、この誘電体多層膜の外側に酸化物複合膜を形成することにより、誘電体多層膜が保護され、耐擦傷性が通常の使用に耐える程度に向上する。そして、このように誘電体多層膜をバイザーの顔面に対面しない側の表面(凸面)に形成し、波長543nmの投影光に対する部分反射膜をバイザーの顔面に対面する側の表面(凹部)に形成することができる。   Thus, even if the dielectric multilayer film is formed on the surface (convex surface) that does not face the face of the visor, the dielectric multilayer film is protected by forming the oxide composite film outside the dielectric multilayer film, Scratch resistance is improved to the extent that it can withstand normal use. In this way, the dielectric multilayer film is formed on the surface (convex surface) on the side not facing the face of the visor, and the partial reflection film for the projection light having a wavelength of 543 nm is formed on the surface (concave portion) on the side facing the face of the visor. can do.

さらに本発明の航空ヘルメット用バイザーは、大変優れた耐擦傷および防曇性を有している。   Furthermore, the aviation helmet visor of the present invention has excellent scratch resistance and antifogging properties.

次に本発明の航空ヘルメット用バイザーについて具体的に説明する。   Next, the aviation helmet visor of the present invention will be described in detail.

図1は、本発明の航空ヘルメット用バイザーおよびこの航空ヘルメット用バイザーによる虚像形成の方法を説明するための図であり、図2は、本発明の航空ヘルメット用バイザーの断面図である。   FIG. 1 is a view for explaining a aviation helmet visor according to the present invention and a method of forming a virtual image using the aviation helmet visor, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the aviation helmet visor according to the present invention.

図1において、付番10は航空ヘルメット用バイザーである。本発明の航空ヘルメット用バイザー10は、可視光領域から近赤外領域にいたるレーザー光に対する遮光性能を有している。さらに、この航空ヘルメットには、CRT(Cathode Ray Tubes)13,13が装着されており、このCRT上の画像情報を投影光学装置12,12から本発明の航空ヘルメット用バイザー10の顔面に対面する面に投影することにより航空ヘルメット用バイザー10の外側に虚像を形成し、この航空ヘルメットを装着した人は、この虚像により画像情報を視認することができる。   In FIG. 1, reference numeral 10 is an aviation helmet visor. The aviation helmet visor 10 of the present invention has a light shielding performance against laser light from the visible light region to the near infrared region. Furthermore, CRT (Cathode Ray Tubes) 13 and 13 are attached to the aviation helmet, and image information on the CRT is faced to the face of the aviation helmet visor 10 of the present invention from the projection optical devices 12 and 12. By projecting onto the plane, a virtual image is formed outside the aviation helmet visor 10, and a person wearing this aviation helmet can visually recognize the image information.

このような航空ヘルメット用バイザー10の横断面図を図2に示す。この航空ヘルメット用バイザー10は、顔面側に湾曲した着色ポリカーボネート板14と、この着色ポリカーボネート板14を基板として、この着色ポリカーボネート板14の一方の表面に形成さ
れた誘電体多層膜15および他方の表面に形成された波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を有する。
A cross-sectional view of such an aviation helmet visor 10 is shown in FIG. The aviation helmet visor 10 includes a colored polycarbonate plate 14 curved to the face side, a dielectric multilayer film 15 formed on one surface of the colored polycarbonate plate 14 using the colored polycarbonate plate 14 as a substrate, and the other surface. The partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm is formed.

この着色ポリカーボネ―ト板14には、短波長側の可視光を吸収する光吸収色素が混練されており、この光吸収色素は着色ポリカーボネ―ト板14中に均一に分散されている。ここで短波長側の可視光を吸収するための光吸収色素としては、たとえば、アゾ系油溶染料、フタロシアン金属錯体色素、金属錯体系吸収剤などを挙げることができる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。本発明の航空ヘルメット用バイザーにおいては、上記のような光吸収色素は、基材となるポリカーボネート板の厚みにも依存するが、ポリカーボネート100重量部に対して、通常は0.005〜1重量部の範囲内の量で使用される。このような光吸収色素は、ポリカーボネートを溶融混練する際に添加されて、ポリカーボネート中に均一に分散される。このような光吸収色素を均一に分散することにより、ポリカーボネート板はわずかに着色し、特に可視光線である波長380〜780nmの可視光線の視感透過率は、通常は3〜60%程度になる。   The colored polycarbonate plate 14 is mixed with a light-absorbing dye that absorbs visible light on the short wavelength side, and the light-absorbing dye is uniformly dispersed in the colored polycarbonate plate 14. Examples of the light-absorbing dye for absorbing visible light on the short wavelength side include azo oil-soluble dyes, phthalocyanine metal complex dyes, and metal complex-based absorbents. These can be used alone or in combination. In the aviation helmet visor of the present invention, the light absorbing pigment as described above usually depends on the thickness of the polycarbonate plate as a base material, but is usually 0.005 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate. Used in amounts within the range of Such a light absorbing dye is added when the polycarbonate is melt-kneaded and is uniformly dispersed in the polycarbonate. By uniformly dispersing such a light-absorbing dye, the polycarbonate plate is slightly colored. In particular, the visible transmittance of visible light having a wavelength of 380 to 780 nm, which is visible light, is usually about 3 to 60%. .

この着色ポリカーボネート板14の顔面側とは反対の側25の表面(凸面側)には、通常は、熱硬化性シリコーン樹脂膜30が形成されており、通常はこの熱硬化性シリコーン樹脂膜30を介し誘電体多層膜15が形成されている。この熱硬化性シリコーン樹脂膜30は、ケイ素に、酸素・炭素を結合させた構造を有する有機シラノールを塗布し加熱硬化させることにより形成することができる。この熱硬化性シリコーン樹脂膜30の表面に誘電体多層膜15を形成することにより、着色ポリカーボネート板14に対する密着性が良好になる。こうして形成される熱硬化性シリコーン樹脂膜30の厚さは、通常は100〜200nmの範囲内にある。なお、この熱硬化性シリコーン樹脂膜30は極めて薄層であり、また、無色であることから、着色ポリカーボネート板14の光透過性はこの熱硬化性シリコーン樹脂膜30を形成することによっては実質的に変動しない。   A thermosetting silicone resin film 30 is usually formed on the surface (convex surface side) of the colored polycarbonate plate 14 opposite to the face side. A dielectric multilayer film 15 is formed. The thermosetting silicone resin film 30 can be formed by applying and curing an organic silanol having a structure in which oxygen and carbon are bonded to silicon. By forming the dielectric multilayer film 15 on the surface of the thermosetting silicone resin film 30, the adhesion to the colored polycarbonate plate 14 is improved. The thickness of the thermosetting silicone resin film 30 thus formed is usually in the range of 100 to 200 nm. In addition, since this thermosetting silicone resin film 30 is a very thin layer and is colorless, the light transmittance of the colored polycarbonate plate 14 is substantially increased by forming this thermosetting silicone resin film 30. Does not fluctuate.

上記のようにして着色ポリカーボネート板14の顔面とは反対の側25の表面(凸面)に、通常は熱硬化性シリコーン樹脂膜30を介して誘電体多層膜15が形成されている。   As described above, the dielectric multilayer film 15 is usually formed on the surface (convex surface) on the side 25 opposite to the face of the colored polycarbonate plate 14 via the thermosetting silicone resin film 30.

この誘電体多層膜15は屈折率の異なる複数の誘電体層から構成されている。図3に複数の誘電体層からなる誘電体多層膜15の例を示す。図3において、付番18は空気層であり、付番20は第1誘電体層であり、付番21は第2誘電体層であり、付番19は着色ポリカーボネート板である。空気層18の屈折率は、n0=1であり、第1誘電体層20の屈折率はn1であり、第2誘電体層21の屈折率は、n2であり、ポリカーボネート樹脂板
の屈折率はns=1.59である。
The dielectric multilayer film 15 is composed of a plurality of dielectric layers having different refractive indexes. FIG. 3 shows an example of the dielectric multilayer film 15 composed of a plurality of dielectric layers. In FIG. 3, number 18 is an air layer, number 20 is a first dielectric layer, number 21 is a second dielectric layer, and number 19 is a colored polycarbonate plate. The refractive index of the air layer 18 is n 0 = 1, the refractive index of the first dielectric layer 20 is n 1 , the refractive index of the second dielectric layer 21 is n 2 , and the polycarbonate resin plate The refractive index is n s = 1.59.

また、第1誘電体層20および第2誘電体層21の厚さは、反射させようとする光の波長の1/4の光路長の厚さである。このときの直入射に対する反射率(R)は、次式(A)で表すことができる。   The thicknesses of the first dielectric layer 20 and the second dielectric layer 21 are the thicknesses of the optical path length that is ¼ of the wavelength of the light to be reflected. The reflectance (R) for direct incidence at this time can be expressed by the following equation (A).

Figure 0003996111
Figure 0003996111

上記式(A)において、pは、第1誘電体層20と第2誘電体層21の組み合わせの繰
り返し回数であり、図3に示す構成の誘電体多層膜15の場合には、p=1である。n1
>n2でかつその差が大きいほど、高い反射率(R)が得られる。また、組み合わせの繰り返し回数pが大きいほど高い反射率(R) が得られる。
In the above formula (A), p is the number of repetitions of the combination of the first dielectric layer 20 and the second dielectric layer 21, and in the case of the dielectric multilayer film 15 configured as shown in FIG. 3, p = 1. It is. n 1
Higher reflectivity (R) is obtained as> n 2 and the difference is larger. Also, the higher the combination repetition number p, the higher the reflectance (R).

従って、本発明における誘電体多層膜15は、上記の条件によりレーザー反射率がより高くなるようにその形成素材、各層の厚さ、および、層構成を設定することができる。このような誘電体多層膜15は、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、フッ化セリウムおよび硫化亜鉛などで形成することができる。また、上記のような成分から形成される層の厚さは、通常は、反射しようとするレーザー波長の1/4波長の光路長となるように設定される。また、層構成は、図3に示したように2層構成とすることもできるし、さらに3層構成以上にすることもできる。   Therefore, the formation material, the thickness of each layer, and the layer configuration of the dielectric multilayer film 15 in the present invention can be set so that the laser reflectance is higher under the above conditions. Such a dielectric multilayer film 15 can be formed of, for example, titanium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, magnesium fluoride, cerium fluoride, and zinc sulfide. In addition, the thickness of the layer formed from the above components is usually set so as to have an optical path length of ¼ wavelength of the laser wavelength to be reflected. Further, the layer structure may be a two-layer structure as shown in FIG. 3, or a three-layer structure or more.

具体的には、この誘電体多層膜15で波長694nmのルビーレーザー光および波長1064nmのNd-YAGレーザー光を反射させようとする場合、第1誘電体層20をSiO2で形成し、第2誘電体層21をTiO2で形成する。こうして形成された第1誘電体層20の屈折率n1は1.46となり、第2誘電体層21の屈折率n2は2.4となる。 Specifically, when the dielectric multilayer film 15 is intended to reflect ruby laser light having a wavelength of 694 nm and Nd-YAG laser light having a wavelength of 1064 nm, the first dielectric layer 20 is formed of SiO 2 , forming a dielectric layer 21 with TiO 2. The refractive index n 1 of the first dielectric layer 20 thus formed is 1.46, and the refractive index n 2 of the second dielectric layer 21 is 2.4.

また、誘電体多層膜15は、(a)着色ポリカーボネート板14/第1誘電体層20(形
成成分;MgF2、屈折率=1.38)/第2誘電体層21(形成成分;ZrO2、屈折率=2.1)、(b)着色ポリカーボネート板14/第1誘電体層20(形成成分;CeF3、屈折率=1.63)/第2誘電体層21(形成成分;ZnS、屈折率=2.32)などの層構成にす
ることができる
上記のようなレーザー反射誘電体多層膜15は、上記のような誘電体を着色ポリカーボネート板14の表面に蒸着することにより形成することができる。こうして形成される誘電体多層膜15は、繰り返し回数pが数十となり、合計の厚さは、通常は2000〜5000nmの範囲内にある。
The dielectric multilayer film 15 includes: (a) colored polycarbonate plate 14 / first dielectric layer 20 (formation component; MgF 2 , refractive index = 1.38) / second dielectric layer 21 (formation component; ZrO 2 , Refractive index = 2.1), (b) colored polycarbonate plate 14 / first dielectric layer 20 (formation component; CeF 3 , refractive index = 1.63) / second dielectric layer 21 (formation component; ZnS, The laser reflection dielectric multilayer film 15 as described above can be formed by vapor-depositing the dielectric as described above on the surface of the colored polycarbonate plate 14. Can do. The dielectric multilayer film 15 thus formed has a repetition count p of several tens, and the total thickness is usually in the range of 2000 to 5000 nm.

上記のような誘電体多層膜15が形成された着色ポリカーボネート板14の反対側、即ち顔面に対面する側35の表面(凹部側)には、波長543nmの投影光に対する部分反射膜16が形成されている。この波長543nmの投影光に対する部分反射膜16は、前述のように、ヘルメットに備えられたCRT(Cathode Ray Tubes)13,13上の画像情報を投影光学装置12,12を用いて投影して反射させ、バイザー10の外側に虚像を認識さ
せるものであり、投影光学装置12,12から投影された波長543nm近傍の波長の可視
光を部分的に反射させて虚像を形成させると共に、外部の状況を把握するために外部から
バイザーを透過して到達する可視光の反射はできるだけ低いことが望ましい。
On the opposite side of the colored polycarbonate plate 14 on which the dielectric multilayer film 15 is formed as described above, that is, on the surface 35 (concave side) facing the face, a partial reflection film 16 for projection light having a wavelength of 543 nm is formed. ing. As described above, the partial reflection film 16 for the projection light having the wavelength of 543 nm projects and reflects the image information on the CRT (Cathode Ray Tubes) 13 and 13 provided in the helmet using the projection optical devices 12 and 12. The virtual image is recognized on the outside of the visor 10, and the visible light having a wavelength in the vicinity of the wavelength 543nm projected from the projection optical devices 12 and 12 is partially reflected to form a virtual image and In order to grasp, it is desirable that the reflection of the visible light that reaches through the visor from the outside is as low as possible.

この波長543nmの投影光に対する部分反射膜16も、上記式(A)に示すような反射率、屈折率、層の繰り返し回数の関係を有している。   The partial reflection film 16 with respect to the projection light having a wavelength of 543 nm also has a relationship of reflectance, refractive index, and number of repetitions of layers as shown in the above formula (A).

従ってこの波長543nmの投影光に対する部分反射膜16は複数の誘電体層を積層した構成を有している。このような波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を形成する誘電体層は、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウムなどにより形成することができる。ここで波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を複数の誘電体層を積層することにより形成する場合、(a)着色ポリカーボネート板14
/第1誘電体層a(形成成分;SiO2、屈折率=1.46)/第2誘電体層a(形成成分;TiO2、屈折率=2.4)、(b)着色ポリカーボネート板14/第1誘電体層b(形成成分;MgF2、屈折率=1.38)/第2誘電体層b(形成成分;ZiO2、屈折率=2.1)などの層構成にすることができる。
Therefore, the partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm has a configuration in which a plurality of dielectric layers are laminated. The dielectric layer forming the partial reflection film 16 with respect to the projection light having such a wavelength of 543 nm can be formed of, for example, titanium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, magnesium fluoride, or the like. When the partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm is formed by laminating a plurality of dielectric layers, (a) the colored polycarbonate plate 14
/ First dielectric layer a (formation component: SiO 2 , refractive index = 1.46) / second dielectric layer a (formation component: TiO 2 , refractive index = 2.4), (b) colored polycarbonate plate 14 / First dielectric layer b (formation component: MgF 2 , refractive index = 1.38) / second dielectric layer b (formation component: ZiO 2 , refractive index = 2.1) it can.

例えば、上記のような構成を有する波長543nmの投影光に対する部分反射膜16は、投影光学装置12,12から投影される画像情報を部分的に反射するものであり、このよ
うな波長543nmの投影光に対する部分反射膜16の反射率は、通常は、20〜40%の範囲内にあり、投影光学装置12,12から投影される画像情報を部分的に反射させて、
バイザーの外側に虚像を形成することができる。
For example, the partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm having the above-described configuration partially reflects image information projected from the projection optical devices 12 and 12, and the projection of such a wavelength of 543 nm. The reflectance of the partial reflection film 16 with respect to light is usually in the range of 20 to 40%, and the image information projected from the projection optical devices 12 and 12 is partially reflected,
A virtual image can be formed outside the visor.

なお、この波長543nmの投影光に対する部分反射膜16は、誘電体多層膜15同様に、着色ポリカーボネート板14の表面に熱硬化性シリコーン樹脂膜(図示なし)を介して形成してもよい。   The partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm may be formed on the surface of the colored polycarbonate plate 14 via a thermosetting silicone resin film (not shown), like the dielectric multilayer film 15.

このような波長543nmの投影光に対する部分反射膜16は繰り返し回数pが数回であり、通常は、300〜500nmの範囲内にある。   The partial reflection film 16 for the projection light having such a wavelength of 543 nm has a number of repetitions p of several times, and is usually in the range of 300 to 500 nm.

このように誘電体からなる層を有する誘電体多層膜15および波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を有するバイザーにおいては、多重干渉による入射角依存性が発生する。図4は、この入射角依存性の原理を説明するための説明図である。   In this way, in the visor having the dielectric multilayer film 15 having a dielectric layer and the partial reflection film 16 with respect to the projection light having a wavelength of 543 nm, dependency on the incident angle occurs due to multiple interference. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle of the incident angle dependency.

即ち、図4に示すように、薄層22での入射角がθの光が空気層23に多重干渉により反射する条件は次式(B)で表すことができる。なお、付番14は着色ポリカーボネート
板である。
That is, as shown in FIG. 4, the condition in which light having an incident angle θ on the thin layer 22 is reflected on the air layer 23 by multiple interference can be expressed by the following equation (B). Reference numeral 14 is a colored polycarbonate plate.

2nt・cosθ=λ ・・・(B)
ここで、nは薄層22の屈折率、tは薄層22の厚さ、θは薄層内での光の入射角、λ
は反射しようとする光の波長である。nおよびtを定数として上記式(B)の両辺を微分すると、次式(B-1)を得ることができる。
2nt ・ cosθ = λ (B)
Here, n is the refractive index of the thin layer 22, t is the thickness of the thin layer 22, θ is the incident angle of light in the thin layer, λ
Is the wavelength of the light to be reflected. Differentiating both sides of the above formula (B) with n and t as constants, the following formula (B-1) can be obtained.

Figure 0003996111
Figure 0003996111

上記式(B-1)から、波長λが短い光の方が角度依存性が高いことがわかる。従って、
波長が異なる複数のレーザー光を遮光する場合、短波長側のレーザー光を着色ポリカーボ
ネート板中に含有される吸収色素で吸収し、長波長側のレーザー光を、誘電体多層膜によって反射・遮光することにより、本発明のバイザーの角度依存性を緩和することができる。
From the above formula (B-1), it can be seen that light having a shorter wavelength λ has higher angular dependence. Therefore,
When blocking a plurality of laser beams having different wavelengths, the short wavelength laser beam is absorbed by the absorbing dye contained in the colored polycarbonate plate, and the long wavelength laser beam is reflected / shielded by the dielectric multilayer film. Thus, the angle dependency of the visor of the present invention can be relaxed.

たとえば、波長514nmのアルゴンイオンレーザー光、波長532nmのNb-YAG2倍レーザー光、波長694nmのルビーレーザー光および波長1064nmのNb-YAGレーザー光を同時に遮光する場合、アルゴンイオンレーザー光(514nm)およびNb-YAG2倍レーザー光(532nm)を吸収色素により吸収し、ルビーレーザー光(694nm)およびNb-YAGレーザー光(1064nm)を誘電体多層膜により反射することができる。   For example, when simultaneously blocking an argon ion laser beam having a wavelength of 514 nm, an Nb-YAG double laser beam having a wavelength of 532 nm, a ruby laser beam having a wavelength of 694 nm, and an Nb-YAG laser beam having a wavelength of 1064 nm, an argon ion laser beam (514 nm) and Nb -YAG double laser light (532 nm) can be absorbed by the absorbing dye, and ruby laser light (694 nm) and Nb-YAG laser light (1064 nm) can be reflected by the dielectric multilayer film.

上記のように着色ポリカーボネート板14と、この着色ポリカーボネート板14の凸面側25に形成された誘電体多層膜15と、この着色ポリカーボネート板14の凹面側35に形成された波長543nmの投影光に対する部分反射膜16とを有する本発明の航空ヘルメット用バイザー10の表面は、擦り傷、手垢および水蒸気に対する耐性が低い。   The colored polycarbonate plate 14 as described above, the dielectric multilayer film 15 formed on the convex side 25 of the colored polycarbonate plate 14, and the portion for the projection light having a wavelength of 543 nm formed on the concave side 35 of the colored polycarbonate plate 14 The surface of the aviation helmet visor 10 according to the present invention having the reflective film 16 has low resistance to scratches, dirt and water vapor.

バイザーの表面に耐擦傷性を付与し、さらに防曇性を付与するために、本発明の航空ヘルメット用バイザー10の表面は、酸化物複合膜17で被覆されており、さらにこの酸化物複合膜17に系界面活性剤を塗布して、この酸化物複合膜17に界面活性剤を保持させる。この酸化物複合膜17は、複数のフルオロ金属錯体を溶解する水溶液中に、ホウ素化合物を添加することにより、酸化物複合体をバイザー表面に析出させることにより形成することができる。   The surface of the aviation helmet visor 10 of the present invention is covered with an oxide composite film 17 in order to impart scratch resistance to the surface of the visor and further to provide antifogging properties. A system surfactant is applied to 17, and the oxide composite film 17 holds the surfactant. The oxide composite film 17 can be formed by depositing an oxide composite on the visor surface by adding a boron compound to an aqueous solution in which a plurality of fluorometal complexes are dissolved.

ここで使用することができるフルオロ金属錯化合物(A群)の例としては、フッ化チタ
ニウムアンモニウム((NH4)2TiF6)、フッ化ケイ素アンモニウム((NH4)2SiF6)、および、フッ化ジルコニウムアンモニウム((NH4)2ZrF6)を挙げることができる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。さらに、本発明では、上記のフルオロ金属策化合物中の金属の一部は、Nb、Ta、Al、Sn、Gaなどの金属であってもよい。このような他の金属を含有するフルオロ金属錯化合物(B群)の例としては、フッ化スズアンモニウム((NH4)2SnF6)、フッ化インジウムアンモニウム((NH4)2InF6)、フッ化タンタルアンモニウム((NH4)2TaF7)、フッ化ニオビウムアンモニウム((NH4)2NbF7)、フッ化アルミニウムアンモ
ニウム((NH4)3AlF6)、および、フッ化ガリウムアンモニウム((NH4)2GaF6)を挙げることができる。
Examples of fluorometal complex compounds (Group A) that can be used here include titanium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 TiF 6 ), silicon ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 SiF 6 ), and Mention may be made of ammonium zirconium fluoride ((NH 4 ) 2 ZrF 6 ). These can be used alone or in combination. Furthermore, in the present invention, a part of the metal in the above-described fluorometallurgy compound may be a metal such as Nb, Ta, Al, Sn, and Ga. Examples of such fluorometal complex compounds (group B) containing other metals include ammonium stannous fluoride ((NH 4 ) 2 SnF 6 ), indium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 InF 6 ), Tantalum ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 TaF 7 ), Niobium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 NbF 7 ), Aluminum ammonium fluoride ((NH 4 ) 3 AlF 6 ), and Gallium ammonium fluoride (( NH 4 ) 2 GaF 6 ).

一般にフルオロ金属錯化合物を純水中に溶解させると、次式で示されるように電離して溶解する。
(NH4)2MeF6 + H2O → 2NH4 + + MeF6 2+ + H2O (Me;金属原子)
フルオロ金属錯体化合物が上記のように電離して溶解している水溶液に、フッ素捕捉剤としてホウ素化合物を添加すると、次式に従い、金属Meに結合しているフッ素がホウ素化合物によって捕捉され、金属Meが酸化物を形成して析出する。
MeF6 2+ + 2H2O → MeO2↓ + 6F- + 4H+
BO3 2- + 4F- + 6H+ → BF4 - + 3H2O
そして、上記のようにして金属酸化物が析出する水溶液中に、一方の面(凸面)に、好適には熱硬化性シリコーン樹脂膜30を介して誘電体多層膜15が形成され、他方の面(凹面)に543nmの透過光の部分反射膜が形成された着色ポリカーボネート板15を浸漬することにより、酸化物複合体を析出させて酸化物複合膜17を形成することができる。
Generally, when a fluoro metal complex compound is dissolved in pure water, it is ionized and dissolved as shown by the following formula.
(NH 4 ) 2 MeF 6 + H 2 O → 2NH 4 + + MeF 6 2+ + H 2 O (Me; metal atom)
When a boron compound is added as a fluorine scavenger to the aqueous solution in which the fluorometal complex compound is ionized and dissolved as described above, fluorine bonded to the metal Me is captured by the boron compound according to the following formula, and the metal Me Forms oxides and precipitates.
MeF 6 2+ + 2H 2 O → MeO 2 ↓ + 6F- + 4H +
BO 3 2- + 4F - + 6H + → BF 4 - + 3H 2 O
Then, in the aqueous solution in which the metal oxide is precipitated as described above, the dielectric multilayer film 15 is preferably formed on one surface (convex surface) through the thermosetting silicone resin film 30, and the other surface. By immersing the colored polycarbonate plate 15 on which the partial reflection film of 543 nm transmitted light is formed on the (concave surface), the oxide composite can be deposited and the oxide composite film 17 can be formed.

ここで使用するフッ素捕捉剤としては、酸化ホウ素、ホウ酸あるいはホウ酸塩を使用することができる。   As the fluorine scavenger used here, boron oxide, boric acid or borate can be used.

上記のようなフルオロ金属錯化合物は、温度を通常は25〜60℃、好ましくは30〜
50℃の範囲内に調整した1リットルの純水中に、A群のフルオロ金属錯化合物として、
フッ化ケイ素アンモニウム((NH4)2SiF6)を0〜100モル%、好ましくは0.1〜99.9モル%の範囲内の量、フッ化チタニウムアンモニウム((NH4)2TiF6) を0〜100モル
%、好ましくは0.1〜50.0モル%の範囲内の量、さらにフッ化ジルコニウムアンモニウム((NH4)2ZrF6) 0〜100モル%、好ましくは0.1〜99.9モル%の範囲内の
量で加えて溶解させる。ただし、この水溶液中における上記A群のフルオロ金属化合物の
濃度は、合計で、通常は1×10-3モル/リットル〜1モル/リットル、好ましくは0.5×10-2モル/リットル〜0.5モル/リットルの範囲内に調整される。なお、フルオロ金属錯化合物としてB群の化合物を使用する場合には、上記A群の化合物の通常は0.1〜99.9モル%の範囲内の量、好ましくは5〜90モル%の範囲内の量で使用することができる。
The fluoro metal complex compound as described above has a temperature of usually 25 to 60 ° C., preferably 30 to
In 1 liter of pure water adjusted to a range of 50 ° C., as a group A fluorometallic complex compound,
Amount of silicon ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 SiF 6 ) in an amount in the range of 0 to 100 mol%, preferably 0.1 to 99.9 mol%, titanium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 TiF 6 ) In an amount in the range of 0 to 100 mol%, preferably 0.1 to 50.0 mol%, and further zirconium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 ZrF 6 ) 0 to 100 mol%, preferably 0.1 to Add and dissolve in an amount in the range of 99.9 mol%. However, the concentration of the group A fluorometal compounds in this aqueous solution is generally 1 × 10 −3 mol / liter to 1 mol / liter, preferably 0.5 × 10 −2 mol / liter to 0 in total. Adjusted within the range of 5 mol / liter. When a group B compound is used as the fluorometal complex compound, the amount of the group A compound is usually in the range of 0.1 to 99.9 mol%, preferably in the range of 5 to 90 mol%. Can be used in any amount.

また、フッ素捕捉剤として使用されるホウ素化合物は、水溶液中に溶存しているフルオロ金属錯化合物1モルに対して、通常は5〜50モル、好ましくは10〜20モルの範囲内の量で使用される。具体的には、フルオロ金属錯化合物を上記のような濃度で溶解する水溶液1リットルに、ホウ素化合物(例えば酸化ホウ素(B2O3)、ホウ酸(H3BO3)など
)を通常は0.1〜0.5モル、好ましくは0.1〜0.3モルの範囲内の量で添加する。
Further, the boron compound used as the fluorine scavenger is usually used in an amount in the range of 5 to 50 mol, preferably 10 to 20 mol, with respect to 1 mol of the fluorometal complex compound dissolved in the aqueous solution. Is done. Specifically, boron compound (for example, boron oxide (B 2 O 3 ), boric acid (H 3 BO 3 ), etc.) is usually 0 in 1 liter of an aqueous solution in which the fluorometal complex compound is dissolved at the above concentration. 0.1 to 0.5 mol, preferably 0.1 to 0.3 mol.

このようにしてホウ素化合物を添加することにより、複合酸化物の析出が開始されるので、この水溶液中にバイザーを一定時間浸漬し、この状態に一定時間維持することにより、バイザーの表面に複合酸化物の薄膜を形成することができる。   By adding the boron compound in this way, the precipitation of the complex oxide is started. So, the visor is immersed in this aqueous solution for a certain period of time, and maintained in this state for a certain period of time, thereby complex oxidation on the surface of the visor. A thin film of an object can be formed.

この際、誘電体多層膜を形成したバイザーに、予めオゾンプラズマなどを照射して表面親水化処理をすることにより、酸化物複合膜の製膜性が向上する。   At this time, the film forming property of the oxide composite film is improved by preliminarily irradiating ozone plasma or the like to the visor in which the dielectric multilayer film is formed to perform surface hydrophilization treatment.

このようなバイザーを水溶液中に通常は2〜24時間、好ましくは5〜20時間浸漬した後、水溶液から取り出し、乾燥させることにより、バイザーの表面に複合酸化物膜を形成することができる。   Such a visor is usually immersed in an aqueous solution for 2 to 24 hours, preferably 5 to 20 hours, and then removed from the aqueous solution and dried to form a composite oxide film on the surface of the visor.

こうして形成される酸化物複合膜17の厚さは、通常は1〜500nm、好ましくは5〜100nmの範囲内にある。乾燥後、バイザー表面に界面活性剤を塗布し、界面活性剤の分子が、形成された酸化物複合膜17に形成された極微細な凹部に浸入してこの酸化物複合膜17に保持される。   The thickness of the oxide composite film 17 thus formed is usually in the range of 1 to 500 nm, preferably 5 to 100 nm. After drying, a surfactant is applied to the surface of the visor, and the molecules of the surfactant enter the ultra-fine recesses formed in the formed oxide composite film 17 and are held by the oxide composite film 17. .

ここで使用することができる界面活性剤としては、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤および非イオン性界面活性剤のいずれでもよく、具体的には、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸メチルグルカミド、α-オレフィンスルフォン酸ナトリ
ウム、スルホコハク酸、アルキルアミンオキシド、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。このような界面活性剤は、グリセリン;ポリエチレングリコールのようなポリアルキレングリコール;エチルアルコールのようなアルコールなどの補助剤と共に用いることが好ましい。このように界面活性剤を補助剤と共に使用する場合、界面活性剤は、上記補助剤に対して、通常は20重量%以上の量比で、好ましくは30重量%以上の量比で、特に好ましくは50
重量%以上の量比ので混合される。このような混合物は、酸化物複合膜17中に、上記の
比率を維持したまま含有されていることが好ましい。このような量比の界面活性剤を塗布した後、水分を除去することによりこの界面活性剤は酸化物複合膜17に含有される。また、この界面活性剤は、形成された酸化物複合膜17をソフト研磨して表面平滑化をする際に研磨布に含有させる界面活性剤であってもよい。
The surfactant that can be used here may be any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant. Specifically, an alkyl ether Examples thereof include sodium sulfate ester, polyoxyethylene alkyl ether, fatty acid alkanolamide, fatty acid methyl glucamide, sodium α-olefin sulfonate, sulfosuccinic acid, alkylamine oxide, and linear alkylbenzene sulfonic acid. These can be used alone or in combination. Such a surfactant is preferably used together with an auxiliary agent such as glycerin; polyalkylene glycol such as polyethylene glycol; alcohol such as ethyl alcohol. Thus, when a surfactant is used together with an auxiliary agent, the surfactant is usually preferably in an amount ratio of 20% by weight or more, preferably in an amount ratio of 30% by weight or more with respect to the auxiliary agent. Is 50
It is mixed in an amount ratio of more than wt%. Such a mixture is preferably contained in the oxide composite film 17 while maintaining the above ratio. After applying the surfactant in such a quantitative ratio, the surfactant is contained in the oxide composite film 17 by removing moisture. In addition, the surfactant may be a surfactant that is included in the polishing pad when the formed oxide composite film 17 is soft-polished to smooth the surface.

本発明のバイザーに形成された酸化物複合膜17には、微細な凹部が形成されており、上記のような界面活性剤は、大部分が酸化物複合膜17に形成された微細な凹部中に取り込まれる。特に界面活性剤を塗布しながら研磨布などで表面ソフト研磨を行うと、この界面活性剤は、酸化物複合膜17に形成された微細な凹部に浸入する。   The oxide composite film 17 formed in the visor of the present invention has fine recesses, and the surfactant as described above is mostly contained in the fine recesses formed in the oxide composite film 17. Is taken in. In particular, when surface soft polishing is performed with a polishing cloth or the like while a surfactant is applied, the surfactant penetrates into fine concave portions formed in the oxide composite film 17.

このようにして一旦微細な凹部に浸入した界面活性剤は、物理的に除去されにくくなると共に、酸化物複合膜17が親水性および新媒性を有するにも拘らず、水との接触によっても過度には流出しない。   The surfactant once infiltrated into the fine recesses in this way becomes difficult to be physically removed, and even when the oxide composite film 17 has hydrophilicity and new medium properties, it can be brought into contact with water. Does not leak excessively.

しかしながら、本発明のバイザーが水と接触すると、微量の界面活性剤が溶出し、バイザー表面で水が水滴として存在できない程度に水の表面張力を低下させる。このためにバイザー表面に接触した水は、水膜となってバイザー表面に広がるためにバイザーに曇りが生じにくくなる。また、バイザー全体に水膜が形成されることから、この水が蒸発しても水滴状の残痕が生じにくくなり、従って、本発明のバイザー付着した汚れは、水洗により容易に除去することができる。
また、バイザーに付着した手垢などの汚れもふき取りにより、微量の界面活性剤と共に容易に拭い取ることができる。
However, when the visor of the present invention comes into contact with water, a trace amount of surfactant is eluted, and the surface tension of water is lowered to the extent that water cannot exist as water droplets on the visor surface. For this reason, since the water which contacted the visor surface becomes a water film and spreads on the visor surface, the visor is hardly fogged. Further, since a water film is formed on the entire visor, even if this water evaporates, it is difficult for water-drop-like traces to be generated. Therefore, the dirt attached to the visor of the present invention can be easily removed by washing with water. it can.
In addition, dirt such as dirt adhering to the visor can be easily wiped off with a trace amount of surfactant by wiping.

また、本発明のバイザーの表面に形成された酸化物複合膜17に形成された微細な凹部に浸入した界面活性剤は、物理的なふき取りなどによっては除去されにくく、バイザーが水と接触した場合に微量溶出するので、長期間にわたって、バイザー表面に残存する。そして、このような界面活性剤が残存している限り、本発明のバイザーは、良好な防曇性を維持することができる。また、この界面活性剤は、上述のような界面活性剤をたとえばスプレーなどによりバイザー表面に供給するか、および/または、界面活性剤を含浸させた拭き布でバイザー表面を拭くことにより、酸化物複合膜17に形成された微細な凹部に追加供給することができる。このようにしてバイザー表面に新たに供給された界面活性剤は、たとえば拭き布で拭きのばすことにより、酸化物複合膜17の表面にある微細な凹部に充填することができる。   Further, the surfactant that has entered the fine recesses formed in the oxide composite film 17 formed on the surface of the visor of the present invention is difficult to be removed by physical wiping or the like, and the visor comes into contact with water. As a result, it remains on the visor surface for a long time. As long as such a surfactant remains, the visor of the present invention can maintain good antifogging properties. In addition, this surfactant can be obtained by supplying the surfactant as described above to the visor surface by, for example, spraying and / or wiping the visor surface with a wipe impregnated with the surfactant. Additional supply can be made to the fine recesses formed in the composite film 17. The surfactant newly supplied to the visor surface in this way can be filled in fine concave portions on the surface of the oxide composite film 17 by, for example, wiping with a wiping cloth.

このように酸化物複合膜17を最外層として形成することにより、耐擦傷性が著しく向上すると共に、長期間にわたって大変優れた防曇性が付与される。そして、最外層としてこのような酸化物複合膜17を形成することによっても、レーザー光の反射性、波長543nmの投影光に対する反射率、光透過率など本発明の航空ヘルメット用バイザーの有する光学的特性が変動することはない。   By forming the oxide composite film 17 as the outermost layer in this way, the scratch resistance is remarkably improved and very excellent antifogging properties are imparted over a long period of time. Further, by forming such an oxide composite film 17 as the outermost layer, the optical properties of the aviation helmet visor of the present invention, such as the reflectivity of the laser beam, the reflectivity with respect to the projection light having a wavelength of 543 nm, and the light transmittance, are also obtained. Characteristics do not fluctuate.

次の本発明の実施例を説明して本発明の航空ヘルメット用バイザーについて具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。   The following examples of the present invention will be described to specifically describe the aviation helmet visor of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

フッ化珪素アンモニウムを99.0g、フッ化チタンアンモニウムを4.17g、フッ化ジルコニウムアンモニウムを4.32g秤量し、これらを純水に溶解し処理液全体の量を3リットルとし、この処理液の温度を40℃に保持した。   Weigh 99.0 g of silicon ammonium fluoride, 4.17 g of titanium fluoride ammonium and 4.32 g of zirconium fluoride ammonium and dissolve them in pure water to make the total amount of the treatment solution 3 liters. The temperature was kept at 40 ° C.

こうして調製された水溶液にホウ酸(H3BO3)を90g添加した。 90 g of boric acid (H 3 BO 3 ) was added to the aqueous solution thus prepared.

ホウ酸を添加後、ホウ酸が完全に溶解したことを確認してから、着色ポリカーボネート板の表面に、熱硬化性シリコーン樹脂膜30を介して、誘電体多層膜15および波長543nmの投影光に対する部分反射膜16が形成されたバイザーを水溶液中に浸漬した。   After adding boric acid, it is confirmed that boric acid is completely dissolved, and then the dielectric multilayer film 15 and projection light with a wavelength of 543 nm are projected on the surface of the colored polycarbonate plate via the thermosetting silicone resin film 30. The visor on which the partial reflection film 16 was formed was immersed in an aqueous solution.

このままの条件で浸漬を24時間続けた後、バイザーを取り出し、純水(40℃)によって洗浄後、乾燥した。   The immersion was continued for 24 hours under the same conditions, the visor was taken out, washed with pure water (40 ° C.), and then dried.

次いで、スルホコハク酸とアルキルアミンオキシドとの混合溶液からなる界面活性剤を塗布し、表面にむらが発生しないように布で拭きあげた。   Next, a surfactant composed of a mixed solution of sulfosuccinic acid and alkylamine oxide was applied and wiped off with a cloth so as not to cause unevenness on the surface.

加湿器上部に35cmの筒を設け、この筒の先端を蒸気噴出口(40〜50℃)とし、こ
の蒸気噴出口に、界面活性剤を塗布した状態のバイザーを固定し、防曇持続性を評価した。
A 35cm cylinder is provided at the top of the humidifier, and the tip of this cylinder is used as a steam outlet (40-50 ° C). A visor with a surfactant applied is fixed to this steam outlet, providing anti-fogging durability. evaluated.

60分以上蒸気を吹き付けたが、特にバイザーの視界を大きく妨げる曇りは発生しなかった。また、界面活性剤を塗布してそのまま放置する試験では、20〜30日後、呼気をあてても曇りが生じない状態が維持された。   Although steam was blown for 60 minutes or more, no haze was generated, which greatly hindered the visibility of the visor. Further, in the test in which the surfactant was applied and allowed to stand as it was, after 20 to 30 days, a state where no fogging occurred was maintained even when exhaled.

また別途表面の耐擦傷性を調べた。即ち、#0000番のスチールウールを用いて、加重500g、ストローク20mm、20往復(1往復2.7秒)の条件で、バイザーの表面をこすり、表面の状態を5段階ランクで評価したところ、4以上の評価が得られ、良好な耐擦傷性を示した。   Separately, the scratch resistance of the surface was examined. That is, using # 0000 steel wool, the surface of the visor was rubbed under a condition of a load of 500 g, a stroke of 20 mm, and 20 reciprocations (1 reciprocation 2.7 seconds), and the surface condition was evaluated in 5 ranks. An evaluation of 4 or more was obtained, and good scratch resistance was exhibited.

なお、上記の酸化物複合膜の形成に使用したバイザーは、ポリカーボネートに光吸収色素としてアゾ系油溶染料、フタロシアン金属錯体色素を、ポリカーボネート100重量部に0.1〜1重量部で配合して溶融混練して厚さ2〜2.5mmの板状にした着色ポリカーボネート板14を基板とし、この着色ポリカーボネート板14の凸面に誘電体多層膜15として、SiO2と、TiO2とを、熱硬化性シリコーン樹脂膜(厚さ;100〜200nm)を介して蒸着し、着色ポリカーボネート板の凹面に、波長543nmの投影光の部分反射膜形成成分として、SiO2と、TiO2とを蒸着させたものである。 The visor used for forming the above oxide composite film is prepared by blending azo-based oil-soluble dye and phthalocyanine metal complex dye as polycarbonate with 0.1 to 1 part by weight in 100 parts by weight of polycarbonate. Then, a colored polycarbonate plate 14 having a thickness of 2 to 2.5 mm obtained by melt kneading is used as a substrate, and SiO 2 and TiO 2 are heated as a dielectric multilayer film 15 on the convex surface of the colored polycarbonate plate 14. Vapor deposition was performed through a curable silicone resin film (thickness: 100 to 200 nm), and SiO 2 and TiO 2 were vapor-deposited on the concave surface of the colored polycarbonate plate as a component for forming a partially reflective film of projection light having a wavelength of 543 nm. Is.

実施例1において、酸化物複合膜を以下のようにして形成した以外は同様にして本発明のバイザーを製造した。   In Example 1, the visor of the present invention was manufactured in the same manner except that the oxide composite film was formed as follows.

フッ化珪素アンモニウムを47.8g、フッ化チタンアンモニウムを11.8g、フッ化ジルコニウムアンモニウムを64.8g秤量し、これらを純水に溶解し処理液全体の量を3リットルとし、この処理液の温度を40℃に保持した。   Weigh 47.8 g of ammonium ammonium fluoride, 11.8 g of titanium ammonium fluoride and 64.8 g of ammonium zirconium fluoride and dissolve them in pure water to make the total amount of the treatment liquid 3 liters. The temperature was kept at 40 ° C.

こうして調製された水溶液にホウ酸(H3BO3)を90g添加した。 90 g of boric acid (H 3 BO 3 ) was added to the aqueous solution thus prepared.

ホウ酸を添加後、ホウ酸が完全に溶解したことを確認してから、着色ポリカーボネート板に、熱硬化性シリコーン樹脂膜30を介して、誘電体多層膜15および波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を形成したバイザーを水溶液中に浸漬した。   After adding boric acid, it was confirmed that boric acid was completely dissolved, and then the dielectric multilayer film 15 and partial reflection with respect to projection light having a wavelength of 543 nm were passed through the thermosetting silicone resin film 30 on the colored polycarbonate plate. The visor on which the film 16 was formed was immersed in an aqueous solution.

このままの条件で浸漬を24時間続けた後、バイザーを取り出し、純水(40℃)によって洗浄後、乾燥した。   The immersion was continued for 24 hours under the same conditions, the visor was taken out, washed with pure water (40 ° C.), and then dried.

次いで、スルホコハク酸とアルキルアミンオキシドとの混合溶液からなる界面活性剤を塗布し、表面にむらが発生しないように布で拭きあげた。   Next, a surfactant composed of a mixed solution of sulfosuccinic acid and alkylamine oxide was applied and wiped off with a cloth so as not to cause unevenness on the surface.

加湿器上部に35cmの筒を設け、この筒の先端を蒸気噴出口(40〜50℃)とし、こ
の蒸気噴出口に、界面活性剤を塗布した状態のバイザーを固定し、防曇持続性を評価した。
A 35cm cylinder is provided at the top of the humidifier, and the tip of this cylinder is used as a steam outlet (40-50 ° C). A visor with a surfactant applied is fixed to this steam outlet, providing anti-fogging durability. evaluated.

60分以上蒸気を吹き付けたが、特にバイザーの視界を大きく妨げる曇りは発生しなかった。また、界面活性剤を塗布してそのまま放置する試験では、20〜30日後、呼気をあてても曇りが生じない状態が維持された。   Although steam was blown for 60 minutes or more, no haze was generated, which greatly hindered the visibility of the visor. Further, in the test in which the surfactant was applied and allowed to stand as it was, after 20 to 30 days, a state where no fogging occurred was maintained even when exhaled.

また別途表面の耐擦傷性を調べた。即ち、#0000番のスチールウールを用いて、加重500g、ストローク20mm、20往復(1往復2.7秒)の条件で、バイザーの表面をこすり、表面の状態を5段階ランクで評価したところ、4以上の評価が得られ、良好な耐擦傷性を示した。   Separately, the scratch resistance of the surface was examined. That is, using # 0000 steel wool, the surface of the visor was rubbed under the conditions of a load of 500 g, a stroke of 20 mm, and 20 reciprocations (1 reciprocation 2.7 seconds), and the surface condition was evaluated in five levels. An evaluation of 4 or more was obtained, and good scratch resistance was exhibited.

実施例1において、酸化物複合膜を以下のようにして形成した以外は同様にして本発明のバイザーを製造した。   In Example 1, the visor of the present invention was manufactured in the same manner except that the oxide composite film was formed as follows.

フッ化珪素アンモニウムを13.8g、フッ化チタンアンモニウムを27.1g、フッ化ジルコニウムアンモニウムを91.8g秤量し、これらを純水に溶解し処理液全体の量を3リットルとし、この処理液の温度を40℃に保持した。   13.8 g of ammonium ammonium fluoride, 27.1 g of ammonium titanium fluoride, and 91.8 g of ammonium zirconium fluoride were weighed and dissolved in pure water to make the total amount of the treatment liquid 3 liters. The temperature was kept at 40 ° C.

こうして調製された水溶液にホウ酸(H3BO3)を90g添加した。 90 g of boric acid (H 3 BO 3 ) was added to the aqueous solution thus prepared.

ホウ酸を添加後、ホウ酸が完全に溶解したことを確認してから、ポリカーボネート樹脂基板に熱硬化性シリコーン樹脂膜30を形成し誘電体多層膜15および波長543nmの投影光に対する部分反射膜16を形成したバイザーを水溶液中に浸漬した。   After adding boric acid, it is confirmed that the boric acid is completely dissolved, and then a thermosetting silicone resin film 30 is formed on the polycarbonate resin substrate, and the dielectric multilayer film 15 and the partial reflection film 16 for the projection light having a wavelength of 543 nm are formed. The visor formed was immersed in an aqueous solution.

このままの条件で浸漬を24時間続けた後、バイザーを取り出し、純水(40℃)によって洗浄後、乾燥した。   The immersion was continued for 24 hours under the same conditions, the visor was taken out, washed with pure water (40 ° C.), and then dried.

乾燥後、スルホコハク酸とアルキルアミンオキシドとの混合溶液からなる界面活性剤を塗布し、表面にむらが発生しないように布で拭きあげた。   After drying, a surfactant composed of a mixed solution of sulfosuccinic acid and alkylamine oxide was applied and wiped off with a cloth so as not to cause unevenness on the surface.

加湿器上部に35cmの筒を設け、この筒の先端を蒸気噴出口(40〜50℃)とし、こ
の蒸気噴出口に、界面活性剤を塗布した状態のバイザーを固定し、防曇持続性を評価した。
A 35cm cylinder is provided at the top of the humidifier, and the tip of this cylinder is used as a steam outlet (40-50 ° C). A visor with a surfactant applied is fixed to this steam outlet, providing anti-fogging durability. evaluated.

60分以上蒸気を吹き付けたが、特にバイザーの視界を大きく妨げる曇りは発生しなかった。また、界面活性剤を塗布してそのまま放置する試験では、20〜30日後、呼気をあてても曇りが生じない状態が維持された。
Although steam was blown for 60 minutes or more, no haze was generated, which greatly hindered the visibility of the visor. Further, in the test in which the surfactant was applied and allowed to stand as it was, after 20 to 30 days, a state where no fogging occurred was maintained even when exhaled.

また別途表面の耐擦傷性を調べた。即ち、#0000番のスチールウールを用いて、加重500g、ストローク20mm、20往復(1往復2.7秒)の条件で、バイザーの表面をこすり、表面の状態を5段階ランクで評価したところ、4以上の評価が得られ、良好な耐擦傷性を示した。   Separately, the scratch resistance of the surface was examined. That is, using # 0000 steel wool, the surface of the visor was rubbed under a condition of a load of 500 g, a stroke of 20 mm, and 20 reciprocations (1 reciprocation 2.7 seconds), and the surface condition was evaluated in 5 ranks. An evaluation of 4 or more was obtained, and good scratch resistance was exhibited.

本発明の航空ヘルメット用バイザーが提供される。このバイザーは、光学的特性に優れていることは勿論、耐擦傷性および防曇性に優れる。また、レーザー装置からのレーザー光を誘電体多層膜15および着色ポリカーボネート板により遮光することができる。   An aviation helmet visor of the present invention is provided. This visor has excellent optical properties as well as excellent scratch resistance and antifogging properties. Further, the laser light from the laser device can be shielded by the dielectric multilayer film 15 and the colored polycarbonate plate.

図1は、本発明の航空ヘルメット用バイザーおよびこのバイザーを用いた虚像形成の方法を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a aviation helmet visor according to the present invention and a method of forming a virtual image using the visor. 図2は、本発明の航空ヘルメット用バイザーの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the aviation helmet visor of the present invention. 図3は、レーザー反射誘電体多層膜、および、波長543nmの投影光に対する部分反射膜の断面を示す図である・FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a laser reflective dielectric multilayer film and a partial reflection film for projection light having a wavelength of 543 nm. 図4は、この入射角依存性について説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the incidence angle dependency.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・航空ヘルメット用バイザー
12・・・投影光学装置
13・・・CRT(Cathode Ray Tubes)
14、19・・・着色ポリカーボネート板
15・・・誘電体多層膜
16・・・波長543nmの投影光に対する部分反射膜
17・・・酸化物複合膜
18・・・空気層
20・・・第1誘電体層
21・・・第2誘電体層
22・・・薄層
23・・・空気層
25・・・顔面側とは反対の側(凸面側)
30・・・熱硬化性シリコーン樹脂膜
35・・・顔面に対面する側(凹部側)

10 ... aviation helmet visor 12 ... projection optics 13 ... CRT (Cathode Ray Tubes)
14, 19 ... Colored polycarbonate plate 15 ... Dielectric multilayer 16 ... Partial reflection film 17 with respect to projection light having a wavelength of 543 nm ... Oxide composite film 18 ... Air layer 20 ... First Dielectric layer 21 ... second dielectric layer 22 ... thin layer 23 ... air layer 25 ... side opposite to the face side (convex side)
30 ... Thermosetting silicone resin film 35 ... The side facing the face (concave side)

Claims (7)

航空ヘルメットの前面に装着されるバイザーであって、該バイザーは、光吸収色素を含有する着色ポリカーボネート板と、該着色ポリカーボネート板からなるバ イザーにおけ
る顔面とは対面しない面に形成された誘電体多層膜と、顔面に対面する面に形成された波長543nmの投影光に対する部分反射膜とを有し、該誘電体多層膜および波長543nmの投影光に対する部分反射膜の表面に、界面活性剤を含有する酸化物複合膜が形成されていることを特徴とする航空ヘルメット用バイザー。
A visor attached to the front of an aviation helmet, the visor comprising a colored polycarbonate plate containing a light-absorbing dye, and a dielectric multilayer formed on a surface of the visor made of the colored polycarbonate plate that does not face the face A film and a partial reflection film for the projection light with a wavelength of 543 nm formed on the face facing the face, and the surface of the dielectric multilayer film and the partial reflection film for the projection light with a wavelength of 543 nm contains a surfactant An aviation helmet visor characterized in that an oxide composite film is formed.
上記誘電体多層膜および波長543nmの投影光に対する部分反射膜の表面に、水溶液からの酸化物の析出により酸化物複合膜が形成されており、該酸化物複合膜に界面活性剤が含有されていることを特徴とする請求項第1項記載の航空ヘルメット用バイザー。   An oxide composite film is formed by precipitation of an oxide from an aqueous solution on the surface of the dielectric multilayer film and the partial reflection film with respect to the projection light having a wavelength of 543 nm, and the oxide composite film contains a surfactant. The visor for an aviation helmet according to claim 1, wherein the visor is for aviation helmets. 上記光吸収色素が短波長側のレーザー光を部分的に吸収するものであり、誘電体多層膜が長波長側のレーザー光を部分的に反射するものであることを特徴とする請求項第1項ま
たは第2項記載の航空ヘルメット用バイザー。
2. The light-absorbing dye partially absorbs laser light on a short wavelength side, and the dielectric multilayer film partially reflects laser light on a long wavelength side. The visor for an aviation helmet according to item 2 or 2.
上記着色ポリカーボネ―ト板の可視光の透過率(視感透過率)が、3〜60%の範囲内にあること特徴とする請求項第1項記載の航空ヘルメット用バイザー。   2. The aviation helmet visor according to claim 1, wherein the colored polycarbonate plate has a visible light transmittance (luminous transmittance) in a range of 3 to 60%. 上記酸化物複合膜が、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物およびケイ素酸化物よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の金属酸化物を含むことを特徴とする請求項第2項記載の航空ヘルメット用バイザー。   The aviation helmet visor according to claim 2, wherein the oxide composite film includes at least one metal oxide selected from the group consisting of titanium oxide, zirconium oxide and silicon oxide. 上記酸化物複合膜の平均厚さが、5〜100nmの範囲内にあることを特徴とする請求項第2項または第5項記載の航空ヘルメット用バイザー。   6. The aviation helmet visor according to claim 2, wherein an average thickness of the oxide composite film is in a range of 5 to 100 nm. 上記酸化物複合膜が、対応する金属のフルオロ金属錯化合物が溶解されている水溶液中にフッ素捕捉剤を添加することにより、金属酸化物を誘電体多層膜および 543nmの投
影光に対する部分反射膜が形成された着色ポリカーボネート板表面に析出させることによ
り形成されたものであることを特徴とする請求項第2項または第5項記載の航空ヘルメット用バイザー。
The oxide composite film is obtained by adding a fluorine scavenger to an aqueous solution in which a corresponding metal fluorometal complex compound is dissolved, so that the metal oxide is converted into a dielectric multilayer film and a partially reflective film for 543 nm projection light. The aviation helmet visor according to claim 2 or 5, wherein the visor is formed by being deposited on the surface of the formed colored polycarbonate plate.
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