一種單向透視裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單向透視裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通常情況下，建筑物和室內(nèi)一般使用的都是雙向透視玻璃，當(dāng)考慮到隱私或者 其他特殊需求的情況下，需要達(dá)到單向透視的效果。目前主要的解決方式有兩種，一種是在 玻璃上貼單向透視膜，另一種是直接安裝單向透視玻璃。
[0003] 單向透視膜（也叫單向膜、鏡面膜等)，是指一種貼在玻璃上可以使玻璃對可見光 具有很高反射比的膜。單向透視膜貼膜，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)室外比室內(nèi)明亮?xí)r，單向透視玻璃與普 通鏡子相似，室外看不到室內(nèi)的景物，但室內(nèi)可以看清室外的景物的效果。相似的，單向透 視玻璃是一種對可見光有很高反射比的玻璃。
[0004] 單向透視的概念常常被人們誤解，認(rèn)為家庭里貼上單向透視膜或裝了單向透視玻 璃以后就可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)可以看到室外，室外就不能看到室內(nèi)的效果。其實(shí)實(shí)現(xiàn)單向透視是 要達(dá)到一定條件的：當(dāng)室外比室內(nèi)明亮?xí)r，單向透視玻璃與普通鏡子相似，室外看不到室 內(nèi)的景物，但室內(nèi)可以看清室外的景物。而當(dāng)室外比室內(nèi)昏暗時(shí)，室外可看到室內(nèi)的景物， 且室內(nèi)也能看到室外的景物，其清晰程度取決于室外照度的強(qiáng)弱。這類的單向透視玻璃僅 能被動(dòng)地視所處環(huán)境的光照變化產(chǎn)生單向遮蔽的作用，并無法隨使用者需求改變，在使用 上有諸多不便。同時(shí)影響了玻璃的透射率。
[0005] 還有一種可供使用者視使用狀況調(diào)整遮蔽狀態(tài)的調(diào)光玻璃，該調(diào)光玻璃也即電控 液晶玻璃，液晶玻璃是一種將液晶膜通過高溫高壓的方式，夾層封裝而成的高科技光電玻 璃產(chǎn)品，使用者可以藉由電流的通電與否來控制液晶分子的排列，從而達(dá)到控制玻璃透明 與不透明狀態(tài)的最終目的。中間層的液晶膜作為調(diào)光玻璃的功能材料。應(yīng)用原理是：液晶 分子在通電狀態(tài)下呈直線排列，這時(shí)液晶玻璃透光且透明；斷電狀態(tài)時(shí)，液晶分子呈散射狀 態(tài)，這時(shí)候液晶膜透光但不透明。但是這種電控液晶玻璃雖然能根據(jù)使用者需求來調(diào)整遮 蔽狀態(tài)，但是在遮蔽狀態(tài)時(shí)視線完全遮蔽，不具有單向遮蔽功能，且其制造難度較高，成本 高昂，難以在一般的民用建筑實(shí)現(xiàn)普及。
[0006] 此外，還有一種單向透光玻璃是采用在第一與第二觀測面之間加光源的方式，通 過在第一觀測面上分布反射單元，使得第二觀測面上出射的反射光強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出第一觀測面 通過的透射光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)在第二觀測面上只能看到反射單元圖案而看不到另一邊的物體，而 在第一觀測面上能觀測到對面物體，從而達(dá)到單向透視的目的。但是這類單向透視裝置加 工工藝復(fù)雜，需要在兩個(gè)觀測面之間加若干光源，另外反射單元的加工繁瑣，制造成本高， 不適宜在普通建筑和室內(nèi)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種單向透視裝置，改善一般單 向玻璃僅能根據(jù)室內(nèi)外光照強(qiáng)度被動(dòng)改變單向遮蔽狀態(tài)的使用不便性，降低設(shè)計(jì)加工難度 和生產(chǎn)成本，簡化使用方法。
[0008] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案： 一種單向透視裝置，其特征在于：包括由透光材料制成的第一觀測面和第二觀測面，所 述第一觀測面和第二觀測面之間設(shè)有單向透視單元，所述單向透視單元由多個(gè)單向透視結(jié) 構(gòu)均勻緊密排列構(gòu)成，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)為一個(gè)棱鏡，該棱鏡共有三個(gè)工作面，所有棱鏡的 直角面平行于第一觀測面，另一直角面垂直于第一觀測面，所有棱鏡均勻相鄰排列，斜工作 面相互平行，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)之間的空隙抽成真空形成真空區(qū)。
[0009] 優(yōu)選地，所述棱鏡的材料選取K9玻璃，折射率為1. 51463,而真空區(qū)的折射率為1。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一觀測面與第二觀測面平行。
[0011] 優(yōu)選地，棱鏡的工作面都是平面，不引入任何像差。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明單向透射裝置通過對第一觀測 面，第二觀測面，單向透視單元，單向透視單元包括若干由棱鏡和真空區(qū)組成的單向透視結(jié) 構(gòu)的設(shè)置，達(dá)到單向透視的效果，并且不需要使用者主動(dòng)控制遮蔽，不需設(shè)置成本高昂的高 科技材料或電子控制機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)工藝簡單，可操作性強(qiáng)，不產(chǎn)生任何污染且對人體健康沒有 危害，另外本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)使得其具有一定的保溫和隔音性能，因而能在低廉的成本下 進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，提高產(chǎn)品競爭力及經(jīng)濟(jì)效益，適合應(yīng)用到普通建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)中，在生 產(chǎn)和銷售中體現(xiàn)出極高的性價(jià)比以及市場價(jià)值。
【附圖說明】
[0013] 圖1本發(fā)明單向透視裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本發(fā)明單向透視原理示意圖； 圖3本發(fā)明單向遮蔽原理示意圖； 圖4本發(fā)明另一種情況下的單向遮蔽原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖1所示，一種 單向透視裝置，包括，第一觀測面10,第二觀測面11，單向透視單元12,單向透視單元12包 括若干由棱鏡121和真空區(qū)122組成的單向透視結(jié)構(gòu)。在A位置可以看到另一側(cè)的物體， 而在B位置則看不到A側(cè)的物體。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，棱鏡121的材料可以選取K9 玻璃，折射率為1. 51463,而真空區(qū)的折射率為1。
[0015] 該單向透視裝置單向透視原理如圖2,包括，第二觀測面20,第一觀測面21，真空 22,玻璃23,棱鏡的頂角211，垂直于第二觀測面20的入射光201，入射面法線202,入射角 212,在玻璃中的折射光203,折射角213,第二入射面法線204,第二入射角214,從第一觀測 面出射的光205,出射角215。
[0016] 根據(jù)光的折射定律，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入 射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即
式中是比例的常數(shù)，成為第二介質(zhì)對第一介質(zhì)的相對折射率。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例 中，棱鏡的頂角211為45°，入射光線201垂直第二觀測面20入射，由于第二觀測面20為 較薄的平行平板，入射光線201不發(fā)生偏轉(zhuǎn)因此入射角212為45°，由于真空22的折射率 為1，玻璃23的折射率為1. 51463,可知折射角213為27. 8°，由此計(jì)算出第二入射角214 為17.2°，再根據(jù)折射定律得到出射角215為26.6°，也就是說，從第二觀測面20入射的 光線并沒有偏移太大角度，可以從第一觀測面21看到對面的景物。
[0017] 該單向透視裝置單向遮蔽原理如圖3,包括，第二觀測面20,第一觀測面21，真空 22,玻璃23,棱鏡的頂角211，，垂直第一觀測面入射光線301，入射面法線302,入射角312， 出射角313,出射光線303. 當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角將大于入射角.當(dāng)入射角增大到某一數(shù)值時(shí)， 折射角將達(dá)到90°，這時(shí)在光疏介質(zhì)中將不出現(xiàn)折射光線，只要入射角大于或等于上述數(shù) 值時(shí)，均不再存在折射現(xiàn)象，這就是全反射。臨界角計(jì)算公式為
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，棱鏡的頂角211為45°，由于真空22的折射率為1，玻璃23 的折射率為1. 51463,真空22是光疏介質(zhì)，玻璃23是光密介質(zhì)，其臨界角為41. 3Γ，當(dāng)入 射角312大于臨界角時(shí)將發(fā)生全反射現(xiàn)象，出射光線303將從玻璃23內(nèi)部射出。
[0018] 當(dāng)入射角在小于臨界角的相當(dāng)一個(gè)范圍內(nèi)，情況如圖4,包括，第二觀測面20,第 一觀測面21，真空22,玻璃23,棱鏡的頂角211，第一入射光線501，第一入射面法線502,第 一入射角512,折射角513,折射光線503,第二入射面法線504,第二入射角514,出射光線 505.。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，棱鏡的頂角211為45°，由于真空22的折射率為1，玻璃 23的折射率為1.51463,當(dāng)?shù)谝蝗肷浣?12為30°，折射角513為19. 26°，由此可以計(jì)算出 第二入射角為64. 27°，大于臨界角，仍然符合全反射條件，出射光線從玻璃23內(nèi)部射出。
[0019] 綜上，本發(fā)明單向透射裝置通過對第一觀測面10,第二觀測面11，單向透視單元 12,單向透視單元12包括若干由棱鏡121和真空區(qū)122組成的單向透視結(jié)構(gòu)的設(shè)置，達(dá)到 單向透視的效果，并且不需要使用者主動(dòng)控制遮蔽，不需設(shè)置成本高昂的高科技材料或電 子控制機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)工藝簡單，可操作性強(qiáng)，不產(chǎn)生任何污染且對人體健康沒有危害，另外本 發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)使得其具有一定的保溫和隔音性能，因而能在低廉的成本下進(jìn)行大批量的 生產(chǎn)，提高產(chǎn)品競爭力及經(jīng)濟(jì)效益，適合應(yīng)用到普通建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)中，在生產(chǎn)和銷售中體 現(xiàn)出極高的性價(jià)比以及市場價(jià)值。
[0020] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單向透視裝置，其特征在于：包括由透光材料制成的第一觀測面和第二觀測 面，所述第一觀測面和第二觀測面之間設(shè)有單向透視單元，所述單向透視單元由多個(gè)單向 透視結(jié)構(gòu)均勻緊密排列構(gòu)成，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)為一個(gè)棱鏡，該棱鏡共有三個(gè)工作面，所有 棱鏡的直角面平行于第一觀測面，另一直角面垂直于第一觀測面，所有棱鏡均勻相鄰排列， 斜工作面相互平行，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)之間的空隙抽成真空形成真空區(qū)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向透視裝置，其特征在于：所述棱鏡的材料選取K9玻璃， 折射率為1. 51463,而真空區(qū)的折射率為1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向透視裝置，其特征在于：所述第一觀測面與第二觀測面 平行。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向透視裝置，其特征在于：所述棱鏡的工作面都是平面，不 引入任何像差。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單向透視裝置，包括由透光材料制成的第一觀測面和第二觀測面，所述第一觀測面和第二觀測面之間設(shè)有單向透視單元，所述單向透視單元由多個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)均勻緊密排列構(gòu)成，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)為一個(gè)棱鏡，該棱鏡共有三個(gè)工作面，所有棱鏡的直角面平行于第一觀測面，另一直角面垂直于第一觀測面，所有棱鏡均勻相鄰排列，斜工作面相互平行，每個(gè)單向透視結(jié)構(gòu)之間的空隙抽成真空形成真空區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，可操作性強(qiáng)，不產(chǎn)生任何污染且對人體健康沒有危害，提高產(chǎn)品競爭力及經(jīng)濟(jì)效益，適合應(yīng)用到普通建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)中，在生產(chǎn)和銷售中體現(xiàn)出極高的性價(jià)比以及市場價(jià)值。
【IPC分類】G02B5/02
【公開號】CN105093364
【申請?zhí)枴緾N201410579063
【發(fā)明人】姜城
【申請人】派尼爾科技（天津）有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年10月26日