[發(fā)明專利]減反射涂層及涂覆制品

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00812343.8
• 申請日: 2000-07-27
• 公開（公告）號: CN1372646A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得·D·霍蘭;B·文森特·穆科
• 申請（專利權(quán)）人: 彼得·D·霍蘭;B·文森特·穆科
• 主分類號: G02B1/11
• 分類號: G02B1/11
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李德山

發(fā)明背景

本發(fā)明一般涉及改進(jìn)經(jīng)過光學(xué)材料如眼鏡的光的透光率，同時減少來自光學(xué)材料的導(dǎo)致眩光的雜散光的反射。本發(fā)明還涉及控制從光學(xué)材料表面反射的光的被感知的色彩。

所有未涂覆的光學(xué)透明材料都反射一部分入射光。反射的量隨光的波長、偏振和入射角及材料的與波長有關(guān)的折射率n的變化而改變。菲涅耳反射由光學(xué)領(lǐng)域中實施的有關(guān)電磁輻射的麥克斯韋爾(Maxwell)方程描述，并由M.Born和E.Wolf在紐約Pergammon出版社1980年出版的Principles?of?Optics(光學(xué)原理)中有記載。眾所周知，具有不同于基片的折射率的透射材料層可減少反射量。該量的減少取決于涂覆材料的與波長有關(guān)的折射率和它們的厚度及光的波長、偏振和入射角。這些減反射(AR)涂層的設(shè)計和制造全都在H.A.McLeod的Thin?Film?Optical?Filters的第3章和第9章，New?York，McGraw-Hill(1989)中有記載。

人的視覺系統(tǒng)的靈敏度也隨光波長和進(jìn)入人眼的光線的角度而改變，例如由Gunter?Wyszecki和W.S.Stiles(New?York：Wiley)(1982)在ColorScience：Concepts?and?Methods，Quantitative?Data?and?Formulae和由Nicholas?Wade和Michael?Swanston(London：Routledge)(1991)在VisualPerception中所披露的。因此，問題在于選擇涂覆厚度和組份以使來自涂覆制品的由人的視覺系統(tǒng)所感知的菲涅耳反射的角度和波長改變被最小化。

公知的AR涂層使用了一或多個無機(jī)氧化物、氮化物、或氟化物的薄層，以實現(xiàn)反射的減少。一般的用于這種AR涂層的薄膜材料在Mcleod的第9章和附錄I進(jìn)行闡述，并包括有Al、Sb、Be、Bi、Ce、Hf、La、Mg、Nd、Pr、Sc、Si、Ta、Ti、Th、Y和Zr的氧化物。McLeod的圖表中還包括Bi、Ca、Ce、Al、La、Na、Pb、Li、Mg、Nd、Na和Th的氟化物，以及很少的硫化物和硒化物。類似的圖表也出現(xiàn)在Optics?ofMultilayer?Systems(Sh.A.Furman如A.V.Tikhonravov，Editions?Frontieres：Gif-sur?Yvette?Cedex-France，1992)第179頁的表格4.1中。層數(shù)和其組份一般根據(jù)那些與現(xiàn)有光學(xué)涂覆領(lǐng)域所使用的相同的包括硬度或抗刮力、黏度、耐久性、沉積的難易度、成本等因素來選擇。但是層厚通常被調(diào)節(jié)，使以法向入射的一或多個特定的波長的反射的入射光部分最小化。因此，問題是選取一系列層厚，以便最小化或極大地減小在整個相關(guān)角度和波長范圍內(nèi)能被人的視覺系統(tǒng)所感知的反射光量。

如上所述，來自涂覆制品的反射量隨角度和波長而改變。當(dāng)戴上未被涂覆的眼鏡時，觀看該戴眼鏡者的人便會感知來自環(huán)境光的反射，即“眩光”。對未涂覆的鏡片，該反射光的顏色一般是環(huán)境光源的顏色，因為來自來涂覆眼鏡的反射隨波長而改變是很小的。該結(jié)論對于輕度色散光學(xué)材料如玻璃、聚碳酸脂、聚乙基丙烯酸甲酯(Polymethylemethacrylate)和其它眼鏡用材料通常是正確的。圖1示出了玻璃的波長和角度與反射率關(guān)系的曲線。

來自AR涂覆制品的反射光量隨波長和角度有更顯著地變化，以致于該反射被感知的顏色可能不同于光源的顏色。由于這一顏色影響了眼鏡和其它光學(xué)基片的美觀質(zhì)量，因此，理想的是在控制反射光被感知的顏色的同時減小該反射。

發(fā)明概述