[發明專利]全聚合物冷鏡

無效

• 申請號: 93118964.0
• 申請日: 1993-10-15
• 公開（公告）號: CN1097254A
• 公開（公告）日: 1995-01-11
• 發明（設計）人: J·A·維特雷;G·A·莫特
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 徐汝巽

本發明涉及冷鏡，特別是當透射紅外波長區域的大部分光時能反射可見區域的光的全聚合冷鏡，并且它也能設計成能反射透射光譜中紫外區域的光，或者吸收光譜紫外區域的光的冷鏡。

在醫療處理、廚窗顯示、舞臺照明和其它應用的照明體系的生產中存在的問題是紅外或紫外光對照明物體的有害作用。發射紅外輻射的光源可使被照明物體發熱，這經常是不希望有的并且是有害的。例如象紅寶石和珍珠之類的珠寶都含有一定量的水分，如果照射珠寶的光的紅外熱使濕氣損失，珠寶就會失去它們的光澤。

發射紫外輻射的光源也要損害照明物體。例如已經發現，紫外輻射是博物館和畫廊中油畫和掛毯褪色的主要因素。一般零售的商品陳列也能受到紫外輻射的損害。再者，光源中紫外和紅外輻射的結合甚致可使照明物體能更迅速地降解。

為解決這一問題，開拓了冷鏡（亦稱冷光鏡），它能反射可見波長的光，但能透射較長波長的紅外線和較短波的長的紫外線的輻射。冷鏡是使光源的可見光反射到被照明的物體上，同時使紅外輻射經鏡透射，遠離物體。這就最大程度地降低對照明物體被加熱和潛在的損失。冷鏡現廣泛用于投影機燈、攝影或戲院照明、美術展品和櫥窗照明，以及用在保安及醫療上等。

一般，冷鏡包括有高和低折射的奇數無吸收介電材料層，交替涂敷在玻璃基體上。硫化鋅和氟化鎂是兩種常用的介電材料。氧化鈦和二氧化硅也可作為介電材料。生產這種冷鏡的典型方法是高真空沉積法。

例如英國專利No.1，262，163公開了一種用于電影院投影燈的冷鏡，其形成是在玻璃基體上真空沉積了許多干涉層。基體對熱輻射是可滲透的，它包括不同的硅、氧化硅的交替層，以及氟化鎂和氧化鈦的交替層。

用以代替玻璃的是使用金屬基體，如美國專利No.3，944，320（McLintic）所述，該專利公開的冷鏡包括涂覆了第一和第二有顏料的玻璃涂層和一介電干涉層的金屬基體。但因金屬要反射紅外輻射，該鏡要求要加能夠吸收紅外輻射的黑色玻璃搪瓷。

美國專利No.3，645，601也敘述了一種反射器，它包括一種鋁基體，這種鋁基體包括反射可見光波長并吸收或擴散紅外波長的介電干涉層。

然而，現存技術的主要缺點是它們要求多個分離的加工步驟以沉積介電材料，使用相對昂貴和耗時的真空沉積技術。再者，為了保證在每一基體的整個表面上有均勻的膜厚，需要特別小心操作。一經沉積，涂層和被涂層粘附的基體就不能進一步成型或形成。另外，涂層可被鑿、刮和/或腐蝕，應加以保護。所有這些因素都加之于生產的耗費。在玻璃基體上沉積沉積層的需要增加了終產品的厚度和重量。因為必須使用真空沉積技術，構成覆蓋大的表面積的沉積層是困難和昂貴的。因此由于困難和昂貴，許多冷鏡是相對小的。最后，真空沉積不能用于某些幾何形狀的零件，例如標準真空沉積技術不能涂覆管子的內部和深的模槽。

另一類冷鏡使用二色（多層干涉膜）涂層，典型的是用在鎢燈或鹵燈的反射器上。這種二色冷鏡包括涂有反射可見光的金屬膜的玻璃表面，它同時也透射紅外光和吸收紫外光。例如美國專利No.4，604，680（Leuin等）敘述了一種為安全用途的紅外泛光燈，它使用鎢鹵光源和包括有多層二氧化鈦和二氧化硅用涂覆其上的玻璃基體的二色冷熱鏡，將紅外輻射引向裝置的透鏡。這種二色反射器已經廣泛用于博物館展品的鹵燈中，以防止藝術品長期暴露在紫外輻射下的降解作用。

美國專利No.4，380，794（Lawson）敘述了外種手術用冷鏡，它包括將抗高溫的聚醚酰亞胺有真空沉積的二色涂層。使用抗高溫聚合物以使其能耐受二色涂層在真空涂覆時所遇到的溫度。

其它的鹵燈以內燈絲管的可見光透射和紅外反射涂層而產生較冷的光，內燈絲管將紅外輻射反射向燈絲。紅外輻射用來維持燈絲溫度和產生更多的可見光。但這種燈的生產費用昂貴。

多層聚合物反射膜是已知的，美國專利No.3，711，176（Alfrey，Jr.等）敘述了薄膜技術構造成的多層的高反射熱塑體，即由兩種或多種不同的熱塑性材料制成的反射薄膜層（按Afrey，Jr.）的相長干涉產生電磁譜的反射的可見、紫外或紅外光部分。這種反射的薄膜因為膜的彩紅色反射質量而被發現可用于裝飾。