一种单向透视装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种单向透视装置。
【背景技术】
[0002] 在通常情况下，建筑物和室内一般使用的都是双向透视玻璃，当考虑到隐私或者 其他特殊需求的情况下，需要达到单向透视的效果。目前主要的解决方式有两种，一种是在 玻璃上贴单向透视膜，另一种是直接安装单向透视玻璃。
[0003] 单向透视膜（也叫单向膜、镜面膜等)，是指一种贴在玻璃上可以使玻璃对可见光 具有很高反射比的膜。单向透视膜贴膜，可以实现当室外比室内明亮时，单向透视玻璃与普 通镜子相似，室外看不到室内的景物，但室内可以看清室外的景物的效果。相似的，单向透 视玻璃是一种对可见光有很高反射比的玻璃。
[0004] 单向透视的概念常常被人们误解，认为家庭里贴上单向透视膜或装了单向透视玻 璃以后就可以实现室内可以看到室外，室外就不能看到室内的效果。其实实现单向透视是 要达到一定条件的：当室外比室内明亮时，单向透视玻璃与普通镜子相似，室外看不到室 内的景物，但室内可以看清室外的景物。而当室外比室内昏暗时，室外可看到室内的景物， 且室内也能看到室外的景物，其清晰程度取决于室外照度的强弱。这类的单向透视玻璃仅 能被动地视所处环境的光照变化产生单向遮蔽的作用，并无法随使用者需求改变，在使用 上有诸多不便。同时影响了玻璃的透射率。
[0005] 还有一种可供使用者视使用状况调整遮蔽状态的调光玻璃，该调光玻璃也即电控 液晶玻璃，液晶玻璃是一种将液晶膜通过高温高压的方式，夹层封装而成的高科技光电玻 璃产品，使用者可以藉由电流的通电与否来控制液晶分子的排列，从而达到控制玻璃透明 与不透明状态的最终目的。中间层的液晶膜作为调光玻璃的功能材料。应用原理是：液晶 分子在通电状态下呈直线排列，这时液晶玻璃透光且透明；断电状态时，液晶分子呈散射状 态，这时候液晶膜透光但不透明。但是这种电控液晶玻璃虽然能根据使用者需求来调整遮 蔽状态，但是在遮蔽状态时视线完全遮蔽，不具有单向遮蔽功能，且其制造难度较高，成本 高昂，难以在一般的民用建筑实现普及。
[0006] 此外，还有一种单向透光玻璃是采用在第一与第二观测面之间加光源的方式，通 过在第一观测面上分布反射单元，使得第二观测面上出射的反射光强远远高出第一观测面 通过的透射光强，实现在第二观测面上只能看到反射单元图案而看不到另一边的物体，而 在第一观测面上能观测到对面物体，从而达到单向透视的目的。但是这类单向透视装置加 工工艺复杂，需要在两个观测面之间加若干光源，另外反射单元的加工繁琐，制造成本高， 不适宜在普通建筑和室内使用。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种单向透视装置，改善一般单 向玻璃仅能根据室内外光照强度被动改变单向遮蔽状态的使用不便性，降低设计加工难度 和生产成本，简化使用方法。
[0008] 本发明为实现上述目的，采用以下技术方案： 一种单向透视装置，其特征在于：包括由透光材料制成的第一观测面和第二观测面，所 述第一观测面和第二观测面之间设有单向透视单元，所述单向透视单元由多个单向透视结 构均匀紧密排列构成，每个单向透视结构为一个棱镜，该棱镜共有三个工作面，所有棱镜的 直角面平行于第一观测面，另一直角面垂直于第一观测面，所有棱镜均匀相邻排列，斜工作 面相互平行，每个单向透视结构之间的空隙抽成真空形成真空区。
[0009] 优选地，所述棱镜的材料选取K9玻璃，折射率为1. 51463,而真空区的折射率为1。
[0010] 优选地，所述第一观测面与第二观测面平行。
[0011] 优选地，棱镜的工作面都是平面，不引入任何像差。
[0012] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明单向透射装置通过对第一观测 面，第二观测面，单向透视单元，单向透视单元包括若干由棱镜和真空区组成的单向透视结 构的设置，达到单向透视的效果，并且不需要使用者主动控制遮蔽，不需设置成本高昂的高 科技材料或电子控制机构，生产工艺简单，可操作性强，不产生任何污染且对人体健康没有 危害，另外本发明的特殊结构使得其具有一定的保温和隔音性能，因而能在低廉的成本下 进行大批量的生产，提高产品竞争力及经济效益，适合应用到普通建筑和室内设计中，在生 产和销售中体现出极高的性价比以及市场价值。
【附图说明】
[0013] 图1本发明单向透视装置结构示意图； 图2本发明单向透视原理示意图； 图3本发明单向遮蔽原理示意图； 图4本发明另一种情况下的单向遮蔽原理示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的【具体实施方式】。如图1所示，一种 单向透视装置，包括，第一观测面10,第二观测面11，单向透视单元12,单向透视单元12包 括若干由棱镜121和真空区122组成的单向透视结构。在A位置可以看到另一侧的物体， 而在B位置则看不到A侧的物体。在本发明的较佳实施例中，棱镜121的材料可以选取K9 玻璃，折射率为1. 51463,而真空区的折射率为1。
[0015] 该单向透视装置单向透视原理如图2,包括，第二观测面20,第一观测面21，真空 22,玻璃23,棱镜的顶角211，垂直于第二观测面20的入射光201，入射面法线202,入射角 212,在玻璃中的折射光203,折射角213,第二入射面法线204,第二入射角214,从第一观测 面出射的光205,出射角215。
[0016] 根据光的折射定律，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入 射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即
式中是比例的常数，成为第二介质对第一介质的相对折射率。在本发明的较佳实施例 中，棱镜的顶角211为45°，入射光线201垂直第二观测面20入射，由于第二观测面20为 较薄的平行平板，入射光线201不发生偏转因此入射角212为45°，由于真空22的折射率 为1，玻璃23的折射率为1. 51463,可知折射角213为27. 8°，由此计算出第二入射角214 为17.2°，再根据折射定律得到出射角215为26.6°，也就是说，从第二观测面20入射的 光线并没有偏移太大角度，可以从第一观测面21看到对面的景物。
[0017] 该单向透视装置单向遮蔽原理如图3,包括，第二观测面20,第一观测面21，真空 22,玻璃23,棱镜的顶角211，，垂直第一观测面入射光线301，入射面法线302,入射角312， 出射角313,出射光线303. 当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角.当入射角增大到某一数值时， 折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数 值时，均不再存在折射现象，这就是全反射。临界角计算公式为
在本发明的较佳实施例中，棱镜的顶角211为45°，由于真空22的折射率为1，玻璃23 的折射率为1. 51463,真空22是光疏介质，玻璃23是光密介质，其临界角为41. 3Γ，当入 射角312大于临界角时将发生全反射现象，出射光线303将从玻璃23内部射出。
[0018] 当入射角在小于临界角的相当一个范围内，情况如图4,包括，第二观测面20,第 一观测面21，真空22,玻璃23,棱镜的顶角211，第一入射光线501，第一入射面法线502,第 一入射角512,折射角513,折射光线503,第二入射面法线504,第二入射角514,出射光线 505.。在本发明的较佳实施例中，棱镜的顶角211为45°，由于真空22的折射率为1，玻璃 23的折射率为1.51463,当第一入射角512为30°，折射角513为19. 26°，由此可以计算出 第二入射角为64. 27°，大于临界角，仍然符合全反射条件，出射光线从玻璃23内部射出。
[0019] 综上，本发明单向透射装置通过对第一观测面10,第二观测面11，单向透视单元 12,单向透视单元12包括若干由棱镜121和真空区122组成的单向透视结构的设置，达到 单向透视的效果，并且不需要使用者主动控制遮蔽，不需设置成本高昂的高科技材料或电 子控制机构，生产工艺简单，可操作性强，不产生任何污染且对人体健康没有危害，另外本 发明的特殊结构使得其具有一定的保温和隔音性能，因而能在低廉的成本下进行大批量的 生产，提高产品竞争力及经济效益，适合应用到普通建筑和室内设计中，在生产和销售中体 现出极高的性价比以及市场价值。
[0020] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种单向透视装置，其特征在于：包括由透光材料制成的第一观测面和第二观测 面，所述第一观测面和第二观测面之间设有单向透视单元，所述单向透视单元由多个单向 透视结构均匀紧密排列构成，每个单向透视结构为一个棱镜，该棱镜共有三个工作面，所有 棱镜的直角面平行于第一观测面，另一直角面垂直于第一观测面，所有棱镜均匀相邻排列， 斜工作面相互平行，每个单向透视结构之间的空隙抽成真空形成真空区。2. 根据权利要求1所述的单向透视装置，其特征在于：所述棱镜的材料选取K9玻璃， 折射率为1. 51463,而真空区的折射率为1。3. 根据权利要求1所述的单向透视装置，其特征在于：所述第一观测面与第二观测面 平行。4. 根据权利要求1所述的单向透视装置，其特征在于：所述棱镜的工作面都是平面，不 引入任何像差。
【专利摘要】本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种单向透视装置，包括由透光材料制成的第一观测面和第二观测面，所述第一观测面和第二观测面之间设有单向透视单元，所述单向透视单元由多个单向透视结构均匀紧密排列构成，每个单向透视结构为一个棱镜，该棱镜共有三个工作面，所有棱镜的直角面平行于第一观测面，另一直角面垂直于第一观测面，所有棱镜均匀相邻排列，斜工作面相互平行，每个单向透视结构之间的空隙抽成真空形成真空区。与现有技术相比，本发明生产工艺简单，可操作性强，不产生任何污染且对人体健康没有危害，提高产品竞争力及经济效益，适合应用到普通建筑和室内设计中，在生产和销售中体现出极高的性价比以及市场价值。
【IPC分类】G02B5/02
【公开号】CN105093364
【申请号】CN201410579063
【发明人】姜城
【申请人】派尼尔科技（天津）有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年10月26日