一種單向透視裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光學器件技術領域，尤其涉及一種單向透視裝置。
【背景技術】
[0002] 在通常情況下，建筑物和室內一般使用的都是雙向透視玻璃，當考慮到隱私或者 其他特殊需求的情況下，需要達到單向透視的效果。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，可以實現當室外比室內明亮時，單向透視玻璃與普 通鏡子相似，室外看不到室內的景物，但室內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 璃以后就可以實現室內可以看到室外，室外就不能看到室內的效果。其實實現單向透視是 要達到一定條件的：當室外比室內明亮時，單向透視玻璃與普通鏡子相似，室外看不到室 內的景物，但室內可以看清室外的景物。而當室外比室內昏暗時，室外可看到室內的景物， 且室內也能看到室外的景物，其清晰程度取決于室外照度的強弱。這類的單向透視玻璃僅 能被動地視所處環境的光照變化產生單向遮蔽的作用，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整遮蔽狀態的調光玻璃，該調光玻璃也即電控 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，從而達到控制玻璃透明 與不透明狀態的最終目的。中間層的液晶膜作為調光玻璃的功能材料。應用原理是：液晶 分子在通電狀態下呈直線排列，這時液晶玻璃透光且透明；斷電狀態時，液晶分子呈散射狀 態，這時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使用者需求來調整遮 蔽狀態，但是在遮蔽狀態時視線完全遮蔽，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現普及。
[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遠遠高出第一觀測面 通過的透射光強，實現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，從而達到單向透視的目的。但是這類單向透視裝置加 工工藝復雜，需要在兩個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使用。

【發明內容】

[0007] 本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種單向透視裝置，改善一般單 向玻璃僅能根據室內外光照強度被動改變單向遮蔽狀態的使用不便性，降低設計加工難度 和生產成本，簡化使用方法。
[0008] 本發明為實現上述目的，采用以下技術方案： 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有單向透視單元，所述單向透視單元由多個單向透視結 構均勻緊密排列構成，每個單向透視結構為一個棱鏡，該棱鏡共有三個工作面，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，每個單向透視結構之間的空隙抽成真空形成真空區。
[0009] 優選地，所述棱鏡的材料選取K9玻璃，折射率為1. 51463,而真空區的折射率為1。
[0010] 優選地，所述第一觀測面與第二觀測面平行。
[0011] 優選地，棱鏡的工作面都是平面，不引入任何像差。
[0012] 本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發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組成的單向透視結 構的設置，達到單向透視的效果，并且不需要使用者主動控制遮蔽，不需設置成本高昂的高 科技材料或電子控制機構，生產工藝簡單，可操作性強，不產生任何污染且對人體健康沒有 危害，另外本發明的特殊結構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 進行大批量的生產，提高產品競爭力及經濟效益，適合應用到普通建筑和室內設計中，在生 產和銷售中體現出極高的性價比以及市場價值。
【附圖說明】
[0013] 圖1本發明單向透視裝置結構示意圖； 圖2本發明單向透視原理示意圖； 圖3本發明單向遮蔽原理示意圖； 圖4本發明另一種情況下的單向遮蔽原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的【具體實施方式】。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122組成的單向透視結構。在A位置可以看到另一側的物體， 而在B位置則看不到A側的物體。在本發明的較佳實施例中，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] 根據光的折射定律，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入 射光線分別位于法線的兩側，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，成為第二介質對第一介質的相對折射率。在本發明的較佳實施例 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不發生偏轉因此入射角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°，由此計算出第二入射角214 為17.2°，再根據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. 當光由光密介質射向光疏介質時，折射角將大于入射角.當入射角增大到某一數值時， 折射角將達到90°，這時在光疏介質中將不出現折射光線，只要入射角大于或等于上述數 值時，均不再存在折射現象，這就是全反射。臨界角計算公式為
在本發明的較佳實施例中，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，玻璃23是光密介質，其臨界角為41. 3Γ，當入 射角312大于臨界角時將發生全反射現象，出射光線303將從玻璃23內部射出。
[0018] 當入射角在小于臨界角的相當一個范圍內，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.。在本發明的較佳實施例中，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,當第一入射角512為30°，折射角513為19. 26°，由此可以計算出 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內部射出。
[0019] 綜上，本發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122組成的單向透視結構的設置，達到 單向透視的效果，并且不需要使用者主動控制遮蔽，不需設置成本高昂的高科技材料或電 子控制機構，生產工藝簡單，可操作性強，不產生任何污染且對人體健康沒有危害，另外本 發明的特殊結構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行大批量的 生產，提高產品競爭力及經濟效益，適合應用到普通建筑和室內設計中，在生產和銷售中體 現出極高的性價比以及市場價值。
[0020] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
【主權項】
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有單向透視單元，所述單向透視單元由多個單向 透視結構均勻緊密排列構成，每個單向透視結構為一個棱鏡，該棱鏡共有三個工作面，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，每個單向透視結構之間的空隙抽成真空形成真空區。2. 根據權利要求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,而真空區的折射率為1。3. 根據權利要求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. 根據權利要求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】本發明涉及光學器件技術領域，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有單向透視單元，所述單向透視單元由多個單向透視結構均勻緊密排列構成，每個單向透視結構為一個棱鏡，該棱鏡共有三個工作面，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，每個單向透視結構之間的空隙抽成真空形成真空區。與現有技術相比，本發明生產工藝簡單，可操作性強，不產生任何污染且對人體健康沒有危害，提高產品競爭力及經濟效益，適合應用到普通建筑和室內設計中，在生產和銷售中體現出極高的性價比以及市場價值。
【IPC分類】G02B5/02
【公開號】CN105093364
【申請號】CN201410579063
【發明人】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