Жидкостный резервуар, устройство наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости и оптическая пленка
Иллюстрации
Показать всеЖидкостный резервуар имеет прозрачную стенку и содержит микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру и расположенный на внутренней поверхности стенки, и защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру, по порядку от стороны стенки. Защитный слой имеет показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкости, подлежащей хранению в резервуаре. Технический результат - уменьшение отражения от поверхности резервуара, увеличение долговечности. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к жидкостным резервуарам, устройствам наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости и оптическим пленкам. В частности, настоящее изобретение относится к: жидкостному резервуару, например резервуару типа аквариум, и резервуару с измерителем объема жидкости, надлежащим образом используемому в качестве контейнера, внутренность которого можно наблюдать через прозрачную стенку; к устройству наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости, надлежащим образом используемому в качестве устройства наблюдения для подводного наблюдения; и к оптической пленке для жидкостного резервуара или устройства наблюдения.
Уровень техники
Жидкостный резервуар включает в себя аквариум или контейнер для наблюдения, и, в частности, широко используются резервуары для выращивания и разведения рыб и пр. в них. Такие резервуары обычно состоят из прозрачного материала. В резервуаре типа аквариум, содержащем воду 21, который показан на фиг.9, например, окружающий свет отражается на внешней и внутренней относительно наблюдателя стороне (внешней и внутренней поверхностях) прозрачной пластины (прозрачной стенки 11), и это не позволяет наблюдателю отчетливо наблюдать внутренность резервуара, а также делать четкие ее фотографии, ввиду отражения света вспышки. С целью отчетливого наблюдения аквариумных или пищевых рыб, выращиваемых или разводимых в резервуаре, снаружи, были проведены модификации и улучшения не только самого резервуара, например смотрового окна и прозрачной стенки, но и приспособлений для обслуживания, установленных на резервуаре, включая воздушный насос и приспособление для очистки.
Например, общеизвестно, что для более отчетливого наблюдения подводных объектов противоотражательная тонкая пленка наносится на внешнюю поверхность прозрачной стенки из стекла или оргстекла, образующей резервуар, или, альтернативно, противоотражательная пленка присоединяется к ней, что препятствует отражению окружающего света на внешней поверхности стенки (далее именуемому "отражением на внешней поверхности").
Что касается технологии для предотвращения отражения на границе раздела между содержимым резервуара и внутренней поверхностью стенки (внутри резервуара) (далее именуемого "отражением на внутренней поверхности"), помимо отражения на внешней поверхности, например, в патентном документе 1 описано, что, по меньшей мере, одна из прозрачных стенок, образующих резервуар, со стороны наблюдателя, имеет противоотражательную функцию на обеих своих поверхностях.
Примеры жидкостного резервуара также включают в себя резервуар, снабженный окном (смотровым окном), используемым в качестве измерителя объема жидкости, через которое можно наблюдать объекты, присутствующие в жидкости. Кроме того, в таком резервуаре отражение на внешней и внутренней поверхностях смотрового окна происходит в веществе вышеописанного резервуара, из-за чего наблюдатель испытывает трудности в точном измерении объема жидкости.
В резервуаре, где выращиваются и разводятся рыбы, необходимо минимизировать или полностью исключить прилипание водорослей к поверхности стенки, чтобы поддерживать поверхность стенки в чистоте и сохранять здоровье рыб, содержащихся в неволе. В качестве технологии для достижения этой цели, например, в патентном документе 2 раскрыта пленка, выстилающая водяной резервуар, снабженная клейким слоем, обладающим прозрачностью и водостойкостью, на одной поверхности прозрачной полимерной пленки, дополнительно, антиадгезионным листом или листом бумаги на его поверхности и средством отрыва для отрыва, по меньшей мере, одного конца антиадгезионного листа или бумаги.
Аналогично, в жидкостных резервуарах отчетливое наблюдение под поверхностью жидкости также затруднено в устройствах наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости, включающих в себя защитные очки и акваскопы. Например, в защитных очках может происходить отражение на поверхности линзы.
В качестве технологии предотвращения такого отражения от поверхности "микрорельефная структура", разновидность наноструктуры, известна в области оптических материалов. Микрорельефная структура включает в себя большое количество наноскопических конических выступов, сформированных, например, на поверхности прозрачной подложки. Согласно патентным документам 3-6 микрорельефная структура допускает непрерывное изменение показателя преломления от воздуха к прозрачной подложке, в результате чего падающий свет не распознает границу раздела в качестве оптической поверхности, что позволяет значительно уменьшить отражение света.
[Патентный документ 1]
Японская публикация Kokai №2003-319733
[Патентный документ 1]
Японская публикация Kokai № Hei-09-322674
[Патентный документ 1]
Японская публикация Kokai №2003-43203
[Патентный документ 1]
Японская публикация Kokai №2005-156695
[Патентный документ 1]
WO 2006/059686
[Патентный документ 1]
Японская публикация Kokai №2001-264520
Сущность изобретения
Когда оптические пленки, имеющие поверхность с наноструктурой, например микрорельефной структурой, используются под водой или другой жидкостью резервуара, жизнь под поверхностью жидкости, например микроорганизмы и водоросли, стремится прилипать к поверхности пленки. Это может выглядеть как пятна и ухудшать внешний вид и дополнительно приводить к снижению коэффициента пропускания. Например, когда используется микрорельефная структура 16, пятно 31, например, подводная жизнь, прикрепляется к признакам (микрорельефной структуры 16), как показано на фиг.10, и это пятно очень трудно удалить, например, даже вытирая тряпкой и пр., поскольку волокно 32 тряпки, в общем случае, гораздо больше, чем структура 16. Кроме того, в резервуаре, включающем в себя смотровое окно, или в устройстве наблюдения, которые включают в себя оптическую пленку, пятна легко прилипают к пленке, но с трудом удаляются с нее. Когда технология, раскрытая в патентном документе 2, используется как мера против этого пятна, антиадгезионный лист или лист бумаги для предотвращения этого пятна располагается на микрорельефной структуре, что не позволяет демонстрировать противоотражательную функцию, обеспечиваемую микрорельефной структурой. Кроме того, окружающий свет отражается на границе раздела между средами с разными показателями преломления, т.е. водой и антиадгезионным листом или бумагой, что сильно затрудняет наблюдение. Таким образом, при использовании наноструктуры, например микрорельефной структуры, для предотвращения отражения от поверхности аквариума или контейнера для наблюдения, необходима пленка с наноструктурой для предотвращения отражения от поверхности и дополнительного подавления пятен, которые возникают вследствие содержимого контейнера, и для облегчения удаления пятен. Кроме того, при использовании наноструктуры, например микрорельефной структуры, для противодействия отражению от поверхности устройства наблюдения, необходима пленка с наноструктурой для предотвращения отражения от поверхности и дополнительного подавления прилипания пятен к прозрачному окну устройства наблюдения и для облегчения удаления пятен.
Технология патентного документа 1 не страдает от проблемы с пятнами, характерной для наноструктуры, поскольку вместо наноструктуры используется многослойная противоотражательная пленка. Однако эта многослойная структура приводит к ухудшению характеристики дисперсии по длине волны для противоотражательной пленки, обеспечивающей окрашивание отраженного света. Кроме того, в отличие от пленки с микрорельефной структурой, многослойная противоотражательная пленка не может уменьшать коэффициент отражения до такого уровня, при котором почти не происходит отражение от поверхности. Будучи размещена, например, на внутренней поверхности прозрачной стенки или внешней поверхности прозрачного окна многослойная противоотражательная пленка легко повреждается ударами рыб о стенку или окно. Таким образом, многослойная противоотражательная пленка обычно не отличается долговечностью. Как упомянуто выше, при использовании многослойной противоотражательной пленки для противодействия отражению от поверхности пленка должна обеспечивать дополнительно улучшенную видимость за счет подавления окрашивания и снижения коэффициента отражения и демонстрировать повышенную долговечность. Многослойная противоотражательная пленка является дорогостоящим материалом и требует усложненных этапов производства, из-за чего ей может недоставать универсальности.
Настоящее изобретение предложено исходя из вышеописанных ситуаций. Задачей настоящего изобретения является обеспечение жидкостного резервуара, устройства наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости и оптической пленки, причем все они должны иметь хорошие параметры видимости и долговечности и поддаваться простой очистке.
Авторы настоящего изобретения провели разнообразные исследования с жидкостным резервуаром, имеющим хорошие параметры видимости и долговечности, и поддающимся простой очистке, и с упомянутой микрорельефной структурой. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что следующих результатов можно добиться, когда не только микрорельефная структура, но и покрывающий ее защитный слой располагаются на внутренней поверхности прозрачной стенки, образующей резервуар. Во-первых, отражение от поверхности, в особенности, отражение на внутренней поверхности, можно заметно уменьшить, одновременно подавляя окрашивание. Во-вторых, увеличивается долговечность на внутренней поверхности резервуара. Наконец, внутреннюю поверхность резервуара можно легко очищать. Таким образом, авторы настоящего изобретения нашли решение вышеупомянутых проблем и пришли к настоящему изобретению.
Настоящее изобретение предусматривает жидкостный резервуар, имеющий прозрачную стенку, включающий в себя, на внутренней поверхности стенки,
первый микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, и
защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру, в этом порядке со стороны стенки. Этот жидкостный резервуар имеет хорошие параметры видимости и долговечности и поддается простой очистке. Кроме того, жидкостный резервуар можно изготавливать с гораздо более низкими затратами, чем при использовании других противоотражательных пленок, например многослойной противоотражательной пленки.
Жидкостный резервуар настоящего изобретения может включать или не включать в себя другие компоненты при условии, что он, по существу, включает в себя вышеупомянутые компоненты, и его конфигурация не имеет особых ограничений.
Ниже будут подробно представлены предпочтительные варианты осуществления жидкостного резервуара настоящего изобретения. Нижеследующие варианты осуществления можно надлежащим образом использовать совместно.
С целью значительного уменьшения отражения на внешней поверхности и дополнительного улучшения видимости предпочтительно, чтобы жидкостный резервуар дополнительно включал в себя, на внешней поверхности стенки, второй микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, причем второй микрорельефный слой располагается в области, обращенной к первому микрорельефному слою.
Для дополнительного повышения долговечности предпочтительно, чтобы защитный слой содержал фторсодержащий полимер. Фторсодержащий полимер, в общем случае, имеет показатель преломления от около 1,3 до около 1,4, благодаря чему показатель преломления защитного слоя, содержащего такой полимер, можно легко сделать, по существу, таким же, как у воды. То есть, в соответствии с этим, жидкостный резервуар, отвечающий настоящему изобретению, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкости, которую нужно хранить в резервуаре. В соответствии с этим, результаты настоящего изобретения можно демонстрировать более убедительно.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у воды. В соответствии с этим, жидкостный резервуар, отвечающий настоящему изобретению, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, меньший, чем у прозрачной стенки и первого микрорельефного слоя. В соответствии с этим, прозрачная стенка и первый микрорельефный слой могут состоять из соответствующих подходящих материалов, и показатель преломления жидкости, которую нужно хранить в резервуаре, можно легко сделать, по существу, таким же, как у защитного слоя.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления от 1,28 до 1,38. В соответствии с этим, жидкостный резервуар, отвечающий настоящему изобретению, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Настоящее изобретение также предусматривает оптическую пленку, присоединенную к внутренней поверхности жидкостного резервуара, имеющего прозрачную стенку, причем пленка включает в себя микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, и защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру (далее именуемую "первой оптической пленкой настоящего изобретения"). Жидкостный резервуар настоящего изобретения можно легко и недорого обеспечить путем присоединения первой оптической пленки настоящего изобретения к внутренней поверхности прозрачной стенки.
Первая оптическая пленка может включать или не включать в себя другие компоненты при условии, что он, по существу, включает в себя вышеупомянутые компоненты, и его конфигурация не имеет особых ограничений.
Ниже будут представлены предпочтительные варианты осуществления первой оптической пленки настоящего изобретения. Нижеследующие варианты осуществления можно надлежащим образом использовать совместно.
Для дополнительного повышения долговечности предпочтительно, чтобы защитный слой содержал фторсодержащий полимер. Фторсодержащий полимер, в общем случае, имеет показатель преломления от около 1,3 до около 1,4, благодаря чему показатель преломления защитного слоя, содержащего такой полимер, можно легко сделать, по существу, таким же, как у воды. То есть, в соответствии с этим, жидкостный резервуар, включающий в себя первую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкости, которую нужно хранить в резервуаре. В соответствии с этим, результаты настоящего изобретения можно демонстрировать более убедительно.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у воды. В соответствии с этим, жидкостный резервуар, включающий в себя первую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, меньший, чем у прозрачной стенки и у микрорельефного слоя. В соответствии с этим, прозрачная стенка и микрорельефный слой могут состоять из соответствующих подходящих материалов, и показатель преломления жидкости, которую нужно хранить в резервуаре, включающем в себя первую оптическую пленку настоящего изобретения, можно легко сделать, по существу, таким же, как у защитного слоя.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления от 1,28 до 1,38. В соответствии с этим, жидкостный резервуар, включающий в себя первую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве водяного резервуара.
Настоящее изобретение также предусматривает устройство наблюдения, имеющее прозрачное смотровое окно под поверхностью жидкости,
причем устройство включает в себя, на внешней поверхности окна, первый микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, и защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру, в этом порядке со стороны окна. Это устройство наблюдения имеет хорошие параметры видимости и долговечности и поддается простой очистке. Кроме того, устройство наблюдения, включающее в себя такие слои, можно изготавливать с гораздо более низкими затратами, чем при использовании других противоотражательных пленок, например многослойной противоотражательной пленки.
Устройство наблюдения настоящего изобретения может включать или не включать в себя другие компоненты при условии, что он, по существу, включает в себя вышеупомянутые компоненты, и его конфигурация не имеет особых ограничений.
Ниже будут представлены предпочтительные варианты осуществления устройства наблюдения настоящего изобретения. Нижеследующие варианты осуществления можно надлежащим образом использовать совместно.
С целью заметного уменьшения отражения окружающего света на внутренней поверхности прозрачного окна для дополнительного улучшения видимости предпочтительно, чтобы устройство наблюдения дополнительно включало в себя, на внутренней поверхности окна, второй микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру,
причем второй микрорельефный слой располагается в области, обращенной к первому микрорельефному слою.
Для дополнительного повышения долговечности предпочтительно, чтобы защитный слой содержал фторсодержащий полимер. Фторсодержащий полимер, в общем случае, имеет показатель преломления от около 1,3 до около 1,4, благодаря чему показатель преломления защитного слоя, содержащего такой полимер, можно легко сделать, по существу, таким же, как у воды. То есть, в соответствии с этим, устройство наблюдения настоящего изобретения можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкости, которая должна контактировать с устройством. В соответствии с этим, результаты настоящего изобретения можно демонстрировать более убедительно.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у воды. В соответствии с этим, устройство наблюдения настоящего изобретения можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, меньший, чем у прозрачного окна и первого микрорельефного слоя. В соответствии с этим, прозрачное окно и первый микрорельефный слой могут состоять из соответствующих подходящих материалов, и показатель преломления жидкости, которая должна контактировать с устройством, можно легко сделать, по существу, таким же, как у защитного слоя.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления от 1,28 до 1,38. В соответствии с этим, устройство наблюдения настоящего изобретения можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Настоящее изобретение также предусматривает оптическую пленку, присоединенную к внешней поверхности устройства наблюдения, имеющего прозрачное смотровое окно под поверхностью жидкости,
причем пленка включает в себя микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, и защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру (далее именуемая "второй оптической пленкой настоящего изобретения"). Устройство наблюдения настоящего изобретения можно легко и недорого обеспечить путем присоединения второй оптической пленки настоящего изобретения к внешней поверхности окна.
Вторая оптическая пленка настоящего изобретения может включать или не включать в себя другие компоненты при условии, что он, по существу, включает в себя вышеупомянутые компоненты, и его конфигурация не имеет особых ограничений.
Ниже будут представлены предпочтительные варианты осуществления второй оптической пленки настоящего изобретения. Нижеследующие варианты осуществления можно надлежащим образом использовать совместно.
Для дополнительного повышения долговечности предпочтительно, чтобы защитный слой содержал фторсодержащий полимер. Фторсодержащий полимер, в общем случае, имеет показатель преломления от около 1,3 до около 1,4, благодаря чему показатель преломления защитного слоя, содержащего такой полимер, можно легко сделать, по существу, таким же, как у воды. То есть, в соответствии с этим, устройство наблюдения, включающее в себя вторую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкости, которая должна контактировать с устройством. В соответствии с этим, результаты настоящего изобретения можно демонстрировать более убедительно.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, по существу, такой же, как у воды. В соответствии с этим, устройство наблюдения, включающее в себя вторую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления, меньший, чем у прозрачного окна и микрорельефного слоя. В соответствии с этим, прозрачное окно и микрорельефный слой могут состоять из соответствующих оптимальных материалов, и показатель преломления жидкости, которая должна контактировать с устройством наблюдения, включающим в себя вторую оптическую пленку настоящего изобретения, можно легко сделать, по существу, таким же, как у защитного слоя.
Предпочтительно, чтобы защитный слой имел показатель преломления от 1,28 до 1,38. В соответствии с этим, устройство наблюдения, включающее в себя вторую оптическую пленку настоящего изобретения, присоединенную к нему, можно надлежащим образом использовать в качестве устройства для подводного наблюдения.
Результат изобретения
Жидкостный резервуар и первая оптическая пленка настоящего изобретения могут обеспечивать жидкостный резервуар, имеющий хорошие параметры видимости и долговечности, и поддающийся простой очистке. В частности, использование жидкостного резервуара и первой оптической пленки настоящего изобретения позволяет заметно снижать окрашивание и повышать долговечность внутренней поверхности жидкостного резервуара и, дополнительно, позволяет легко очищать внутреннюю поверхность резервуара. Кроме того, показатель преломления защитного слоя можно легко сделать, по существу, таким же, как у жидкости, которую нужно хранить в резервуаре. В результате, можно заметно уменьшить отражение на поверхностях, в частности на внутренней поверхности резервуара. Кроме того, защитный слой и воздух обычно имеют разные показатели преломления, благодаря чему уровень жидкости в резервуаре можно легко определять путем наблюдения снаружи через прозрачную стенку.
Устройство наблюдения и вторая оптическая пленка настоящего изобретения могут обеспечивать устройство наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости, имеющее хорошие параметры видимости и долговечности, и поддающееся простой очистке. В частности, использование устройства наблюдения и второй оптической пленки настоящего изобретения позволяет заметно снижать окрашивание и повышать долговечность внешней поверхности устройства наблюдения и, дополнительно, позволяет легко очищать внешнюю поверхность устройства. Кроме того, показатель преломления защитного слоя можно легко сделать, по существу, таким же, как у жидкости, которая должна контактировать с устройством. В результате, можно заметно уменьшить отражение окружающего света на поверхностях, в частности на внешней поверхности, устройства.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический вид, демонстрирующий жидкостный резервуар согласно примеру 1. Фиг.1(a) - общий вид в разрезе резервуара. Фиг.1(b) - увеличенный вид области (боковой поверхности), обведенной пунктирной линией на фиг.1(a).
Фиг.2 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий микрорельефный слой жидкостного резервуара согласно примеру 1.
Фиг.3 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий микрорельефный слой и защитный слой в жидкостном резервуаре согласно примеру 1.
Фиг.4 - пояснительный вид изменения показателя преломления в жидкостном резервуаре согласно примеру 1. Фиг.4(a) - вид сбоку в разрезе резервуара. Фиг.4(b) - график, демонстрирующий изменение показателя преломления на боковой поверхности резервуара.
Фиг.5 - схематический вид, демонстрирующий жидкостный резервуар согласно примеру 2. Фиг.5(a) - общий вид в разрезе резервуара. Фиг.5(b) - увеличенный вид области (боковой поверхности), обведенной пунктирной линией на фиг.5(a).
Фиг.6 - вид в перспективе, схематически демонстрирующий жидкостный резервуар согласно примеру 3.
Фиг.7 - пояснительный вид изменения показателя преломления в жидкостном резервуаре согласно примеру 3. Фиг.7(a) - вид в разрезе блока измерения объема жидкости жидкостного резервуара. Фиг.7(b) - график, демонстрирующий изменение показателя преломления в блоке измерения объема жидкости.
Фиг.8 - пояснительный вид микрорельефной структуры (вид, поясняющий принцип непрерывного изменения показателя преломления от поверхности и заметного уменьшения отражения на границе раздела). Фиг.8(a) - схематический вид, демонстрирующий микрорельефную структуру в поперечном сечении. Фиг.8(b) - изменение показателя преломления в структуре.
Фиг.9 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий традиционный резервуар типа аквариум.
Фиг.10 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий состояние, когда пятно прилипло к традиционной микрорельефной структуре.
Фиг.11 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий устройство наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости согласно примеру 4.
Фиг.12 - пояснительный вид изменения показателя преломления в устройстве наблюдения согласно примеру 4. Фиг.12(a) - вид в разрезе устройства. Фиг.12(b) - график, демонстрирующий изменение показателя преломления в устройстве.
Фиг.13 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий устройство согласно примеру 4 в соответствии с измененным примером.
Фиг.14 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий устройство согласно примеру 4 в соответствии с другим измененным примером.
Фиг.15 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий устройство наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости согласно примеру 5.
Фиг.16 - пояснительный вид изменения показателя преломления в устройстве примера 5. Фиг.16(a) - вид в разрезе устройства. Фиг.16(b) - график, демонстрирующий изменение показателя преломления в устройстве.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Настоящее изобретение более подробно объяснено ниже на основе вариантов осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления.
В настоящем описании, когда один элемент имеет показатель преломления по существу, такой же, как у другого элемента, их показатели преломления не обязаны полностью совпадать и могут быть, по существу, одинаковы до такой степени, чтобы результаты настоящего изобретения могли проявляться.
В настоящем описании показатель преломления выражается как значение, измеренное на длине волны 589 нм (луч D) при комнатной температуре (25°C).
Вариант осуществления 1
Жидкостный резервуар варианта осуществления 1 имеет прозрачную стенку и, на внутренней поверхности стенки, первый микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, и защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру, располагающиеся в этом порядке со стороны стенки.
В резервуаре настоящего варианта осуществления хранится материал, содержащий, по меньшей мере, жидкость. Наблюдатель наблюдает содержимое резервуара, например, объекты под поверхностью жидкости (например, живые существа), уровень жидкости, саму жидкость снаружи через прозрачную стенку. Таким образом, резервуар настоящего варианта осуществления надлежащим образом используется как аквариум или резервуар для наблюдения, включающий в себя водяной резервуар и резервуар со смотровым окном.
Согласно настоящему варианту осуществления резервуара, первый микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, позволяет заметно уменьшать отражение света на границе раздела между первым микрорельефным слоем и защитным слоем (например, коэффициент отражения 0,1% или менее). Прозрачная стенка и жидкость (далее именуемая "жидким содержимым"), которую нужно хранить в резервуаре, обычно имеют разные показатели преломления. Материал первого микрорельефного слоя можно надлежащим образом выбирать из материалов, имеющих показатель преломления, по существу, такой же, как у прозрачной стенки. Материал для защитного слоя можно надлежащим образом выбирать из материалов, имеющих показатель преломления, по существу, такой же, как у жидкого содержимого. В частности, первый микрорельефный слой обеспечивает совместимость показателя преломления с прозрачной стенкой, и защитный слой обеспечивает такую же совместимость с жидким содержимым. В результате, показатель преломления может непрерывно изменяться от жидкого содержимого до прозрачной стенки, благодаря чему отражение от внутренней поверхности в области ниже уровня жидкости можно заметно уменьшить (например, коэффициент отражения 0,1% или менее).
В патентном документе 6 раскрыта пленка противодействия отражению, которая включает в себя прозрачный слой, состоящий из вещества повышенной твердости, образованного путем отверждения полимерного состава ионизирующим излучением. На одной поверхности прозрачного слоя структура снабжена выступающей и углубленной частью, на которой сформировано большое количество наноскопических выступов и углублений с шагом короче длины волны света. Кроме того, слой (покрытие слой 4), состоящий из полимерного состава и имеющий показатель преломления, меньший, чем у прозрачного слоя, нанесен на наноскопические выступы и углубления. Также раскрыто, что для поверхностного слоя 4 используется материал с показателем преломления от 1,3 до 1,4. Однако на границе раздела между воздухом (показатель преломления 1) и этим поверхностным слоем 4 (показатель преломления 1,35) происходит отражение около 2%, например, когда слой 4 имеет показатель преломления 1,35. Таким образом, эта противоотражательная пленка не позволяет добиться уменьшения ненужного отражения.
Противоотражательный механизм, обеспечиваемый микрорельефной структурой, исключает условия λ/4 в отличие от использования многослойной противоотражательной пленки, что не позволяет почти полностью предотвратить окрашивание.
Жидкостный резервуар включает в себя защитный слой, покрывающий микрорельефную структуру, помимо первого микрорельефного слоя, и материалы, имеющие хорошие параметры долговечности, можно надлежащим образом определять в качестве материала для защитного слоя. Соответственно, можно повысить долговечность внутренней поверхности резервуара.
Поскольку микрорельефная структура покрыта защитным слоем, можно препятствовать прилипанию пятен к микрорельефной структуре, откуда пятна трудно удалять. Форма участка, который должн контактировать с жидким содержимым (форма поверхности) защитного слоя, не имеет особых ограничений, и поэтому поверхность можно сделать более плоской, чем у микрорельефной структуры. Даже в случае прилипания к защитному слою пятна можно легко удалить с него.
Показатель преломления защитного слоя, по существу, такой же, как у жидкого содержимого, обычно отличается от показателя преломления воздуха. В области ниже уровня жидкого содержимого коэффициенты отражения соответствующих элементов сделаны, по существу, равными друг другу. В области выше уровня (в общем случае, в области, контактирующей с воздухом) показатели преломления соответствующих элементов не совпадают, и, в результате этого, происходит отражение на внутренней поверхности. На основании этого различия в появлении отражения от внутренней поверхности между областями под и над жидким содержимым позицию (уровень) жидкого содержимого можно легко определять путем наблюдения снаружи через прозрачную стенку.
Микрорельефную структуру настоящего изобретения можно формировать, например, путем нанесения УФ-отверждаемого полимера на пленку-основу или поверхность формы, прижатия пленки к форме, и отверждения полимерного покрытия УФ излучением через пленку-основу. Это позволяет создавать жидкостный резервуар очень недорого по сравнению с использованием других противоотражательных пленок, например, многослойной пленки (многослойной противоотражательной пленки), требующей дорогостоящих процессов, в том числе двух или более процессов покрытия, процессов осаждения и пр.
Предпочтительно, чтобы жидкостный резервуар включал в себя, на внешней поверхности прозрачной стенки, второй микрорельефный слой, имеющий микрорельефную структуру, причем второй микрорельефный слой расположен в области, обращенной к первому микрорельефному слою. Этот второй микрорельефный слой позволяет заметно уменьшать отражение на внешней поверхности (например, коэффициент отражения 0,1% или менее). В результате этого отражение в области, где первый и второй микрорельефные слои перекрываются друг с другом, можно дополнительно уменьшить. Первый и второй микрорельефные слои располагаются так, чтобы перекрывать друг друга в направлении наблюдения. Между первым и вторым микрорельефными слоями их форма, размер и положение могут быть одинаковыми или разными, но, предпочтительно, одинаковыми.
Местоположение первого и второго микрорельефных слоев и защитного слоя не имеет особых ограничений при условии, что наблюдатель может их видеть. Их примеры включают в себя боковую поверхность, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность резервуара. Первый и второй микрорельефные слои и защитный слой можно формировать поверх всей или части прозрачной стенки, но предпочтительно формировать на, по меньшей мере, участке, через который наблюдатель наблюдает содержимое резервуара. В частности, когда жидкостный резервуар настоящего варианта осуществления применяется там, где направление наблюдения переопределяется, первый и второй микрорельефные слои и защитный слой могут располагаться только на прозрачной стенке, обращенной к наблюдателю, но не на всех стенках.
Микрорельефная структура не имеет особых ограничений при условии, что она включает в себя большое количество наноскопических выступов. В частности, микрорельефная структура включает в себя, но без ограничения, большое количество выступов, каждый из которых имеет имеющий высоту (глубину) 1 нм или более и менее 1 пкм (=1000 нм). В частности, микрорельефная структура, предпочтительно, включает в себя выступы, шаг (расстояние между вершинами соседних выступов) и высота которых меньше длины волны видимого света (от 380 нм до 780 нм), и, более предпочтительно, включает в себя, по существу, конические выступы, каждый из которых имеет шаг от 50 нм до 300 нм и высоту от 50 нм до 300 нм. Толщина каждого из первого и второго микрорельефных слоев, в общем случае, но без ограничения, составляет от около 1 мкм до 30 мкм.
Эта поверхностная структура обычно называется "микрорельефной структурой", и пленка с этой структурой известна как пленка со сверхнизким отражением, с коэффициентом отражения, например, 0,1% или менее для видимого света. На фиг.8 показан пояснительный вид микрорельефной структуры (вид, поясняющий принцип непрерывного изменения показателя преломления от поверхности и заметного уменьшения отражения на границе раздела). На фиг.8(a) показан схематический вид, демонстрирующий микрорельефную структуру в поперечном сечении. На фиг.8(b) показано изменение показателя преломления в микрорельефной структуре. На фиг.8 показан случай, когда микрорельефная структура контакти