具体实施方式
参考图1,显示本发明建筑用光学组件的一实施例的剖视示意图。该建筑用光学组件1用以接收光线10,且包括一变色元件12及一光阻隔元件14。该变色元件12可接收该光线10而产生变色效果。该光阻隔元件14邻近设置于该变色元件12,且用以阻隔部分一预定范围波长的光线10。
在本实施例中,该光线10为太阳光线,其至少包含可见光及紫外光。该变色元件12为一紫外光致变色膜或一温致变色膜,其包括一基材及一添加剂。该基材的材料可以是例如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、丙烯酸基高分子(Arcylic-basedPolymer)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)或其共聚物(Copolymer)。该添加剂分散于该基材中,其材料可以是例如UV变色染料、UV变色色粉、UV变色油墨、感温变色染料、感温变色色粉或感温变色油墨。在本实施例中,该变色元件12为一紫外光致变色膜,亦即,当该变色元件12没有受到紫外光照射时,其透明;当该变色元件12受到紫外光照射时,其会吸收紫外光而产生变色(变深色)效果,且阻碍光线通过,具有遮光效果。
在本实施例中,该光阻隔元件14为一抗紫外光膜。该预定范围波长的光线为紫外光。较佳地,该光阻隔元件14可阻隔60%以上的紫外光,而让其他光线穿过。在本实施例中,该变色元件12及该光阻隔元件14为各自形成的膜片,之后才结合成该建筑用光学组件1。然而,在其他实施例,该光阻隔元件14接着(例如镀覆)于该变色元件12上而形成一膜片,或者该变色元件12接着(例如镀覆)于该光阻隔元件14上而形成一膜片。
如图1所示,该光阻隔元件14面对该光线10,此时,该光阻隔元件14阻隔该光线10中的紫外光,而让其他光(例如可见光)穿过;同时,由于该变色元件12没有受到紫外光照射,其透明。因此,此时该建筑用光学组件1可透光,亦即该光线10的可见光可穿过该光阻隔元件14及该变色元件12而到达图中右侧,而且紫外光不会到达图中右侧(或仅有少量紫外光到达图中右侧)。
参考图2,显示本发明建筑用光学组件的另一实施例的立体示意图。本实施例的建筑用光学组件1a与图1的建筑用光学组件1大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在本实施例中,该建筑用光学组件1a的该变色元件12面对该光线10。此时,该变色元件12受到该光线10中的紫外光照射,其会吸收紫外光而产生变色(变深色)效果,且阻碍其他光(例如该可见光)通过,或者阻隔部分该可见光。因此,此时该建筑用光学组件1a不透光,亦即该光线10无法穿过该变色元件12及该光阻隔元件14而到达图中右侧(或仅有少量该光线10到达图中右侧)。此时,该建筑用光学组件1a具有遮光效果。该建筑用光学组件1a与图1的建筑用光学组件1的差别仅是翻转180度,因此,该建筑用光学组件1,1a可具有遮光与透光的功能。
参考图3,显示本发明建筑用光学组件的另一实施例的立体示意图。本实施例的建筑用光学组件1b与图1的建筑用光学组件1大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在本实施例中,该建筑用光学组件1b还包括一导光膜2,其位于该变色元件12及该光阻隔元件14之间。
请同时参考图4至图6,图4显示本发明导光膜的一实施例的立体示意图,图5显示图4的导光膜的侧视图,图6显示图5的局部放大图。该导光膜2包括一薄膜基底21及至少一微结构22。在本实施例中,该导光膜2包括多个微结构22。该薄膜基底21具有一第一侧面211及一第二侧面212,且该第二侧面212相对于该第一侧面211。
该微结构22位于该薄膜基底21的该第一侧面211或该第二侧面212上,且该微结构22包括一第一表面221及一第二表面222。该第二表面222位于该第一表面221的上方。在本实施例中,该微结构22的剖面大致呈三角形,且该第一表面221与该第二表面222相交。
一参考面30a定义为一垂直于该薄膜基底21的该第一侧面211或该第二侧面212的假想面。亦即,当该导光膜2垂直正立时,该参考面30a为一假想水平面。该第一表面221及该参考面30a之间具有一第一夹角θ1(图6),而该第二表面222及该参考面30a之间具有一第二夹角θ2(图6),其中该第一夹角θ1小于或等于该第二夹角θ2。
如图6所示,在本实施例中,该第一夹角θ1的值介于11度至19度之间,且该第二夹角θ2的值介于52度至68度之间,且该第一夹角θ1及该第二夹角θ2的总和介于63度至87度之间。较佳地,该第一夹角θ1的值为15度,且该第二夹角θ2的值为60度。
该薄膜基底21的材料可与该微结构22的材料不同。该薄膜基底21以可透光材料制成,例如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、丙烯酸基高分子(Arcylic-based Polymer)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)或其共聚物(Copolymer),且其折射率介于1.35至1.65之间。
该微结构22以可透光的金属氧化物制成,例如二氧化钛(TiO2)或五氧化二钽(Ta2O5),且其折射率为1.9至2.6。在一实施例中,先于该薄膜基底21形成一层该金属氧化物。之后再利用蚀刻方式形成该微结构22。可以理解的是,该薄膜基底21的材料也可相同于该微结构22的材料。
在本实施例中,多道入射光束30在通过该导光膜2后变成多道输出光束31。如图2所示,该输出光束31及该导光膜2间的角度定义为一输出角度θ3。当该输出光束(亦即,该输出光束311)向下且平行于该导光膜2时,该输出角度θ3定义为0度。当该输出光束(亦即,该输出光束312)水平且平行于该参考面30a时,该输出角度θ3定义为90度。当该输出光束(亦即,该输出光束313)向上且平行于该导光膜2时,该输出角度θ3定义为180度。
该入射光束30及该参考面30a间的角度定义为一入射角度θ4。当该入射光束30向下时,该入射角度θ4定义为正值。当该入射光束(图中未示)水平且平行于该参考面30a时,该入射角度θ4定义为0度,且当该入射光束(图中未示)向上时,该入射角度θ4定义为负值。
如图6所示,所述入射光束30通过折射由该微结构22的第二表面222进入该微结构22,且被该微结构22的第一表面221反射。接着,被反射的所述入射光束30通过该薄膜基底21变成所述输出光束31。要特别注意的是,由于该第一夹角θ1及该第二夹角θ2的特殊设计,所述入射光束30被该第一表面221反射。因此,当所述入射光束30的入射角度θ4介于30~60度向下时,大于50%的所述输出光束31向上。此外,所述输出光束31会集中于该输出角度θ3的一特定范围,亦即,该输出角度的特定范围内的所述输出光束31的总光通量相比于该输出角度的其他范围的其他输出光束31为一峰值。
在一实施例中,所述入射光束30的入射角度θ4介于30度至60度之间,且所述输出光束31于输出角度为85度至120度间的总光通量大于所述输出光束31于输出角度为0度至180度间的总光通量的40%。
请再参考图3,该光阻隔元件14面对该光线10,此时,该光阻隔元件14阻隔该光线10中的紫外光,而让其他光(例如可见光)穿过。接着,该其他光(例如可见光)的一部分被该导光膜2导向上方而穿过该变色元件12。由于该变色元件12没有受到紫外光照射,其透明。因此,此时该建筑用光学组件1b可透光且具有导光效果,亦即该光线10的可见光可穿过该光阻隔元件14、该导光膜2及该变色元件12而到达图中右侧,其中部分可见光可到达图中右侧上方。此外,紫外光不会到达图中右侧(或仅有少量紫外光到达图中右侧)。
在本实施例中,该变色元件12、该导光膜2及该光阻隔元件14为各自形成的膜片,之后才结合成该建筑用光学组件1b。然而,在其他实施例,该光阻隔元件14接着(例如镀覆)于该导光膜2上而形成一膜片,或者该变色元件12接着(例如镀覆)于该导光膜2上而形成一膜片。
参考图7,显示本发明建筑用光学组件的另一实施例的立体示意图。本实施例的建筑用光学组件1c与图2的建筑用光学组件1a大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在本实施例中,该建筑用光学组件1c还包括该导光膜2,其位于该变色元件12及该光阻隔元件14之间。
在本实施例中,该建筑用光学组件1c的该变色元件12面对该光线10。此时,该变色元件12受到该光线10中的紫外光照射,其会吸收紫外光而产生变色(变深色)效果,且阻碍其他光(例如该可见光)通过,或者阻隔部分该可见光。因此,此时该建筑用光学组件1c不透光,亦即该光线10无法穿过该变色元件12、该导光膜2及该光阻隔元件14而到达图中右侧(或仅有少量该光线10到达图中右侧)。此时,该建筑用光学组件1c具有遮光效果。
参考图8,显示本发明建筑用光学组件的另一实施例的立体示意图。本实施例的建筑用光学组件1d与图3的建筑用光学组件1b大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在本实施例中,该建筑用光学组件1d的该变色元件12位于该导光膜2及该光阻隔元件14之间。因此,该建筑用光学组件1d的光学效果与图3的建筑用光学组件1b的光学效果几乎相同。
参考图9,显示本发明百叶窗的一实施例的立体示意图。该百叶窗4用以接收该光线10。该百叶窗4包括多个第一叶片5、多个第二叶片6及一控制装置(图中未示)。在本实施例中,所述第一叶片5与所述第二叶片6不相同,且所述第一叶片5位于所述第二叶片6上方。每一叶片5包括一承座51及一建筑用光学组件1b(图10)。所述第一叶片5大致彼此平行(亦即所述承座51大致彼此平行),且可透光。所述第二叶片6为不透光叶片(例如金属、木头或不透光塑料),且平行所述承座51。该控制装置用以控制所述第一叶片5的承座51及所述第二叶片6使其转动。
参考图10及图11,分别显示本发明百叶窗的第一叶片的一实施例的立体分解示意图及立体组合示意图。每一叶片5包括一承座51及一建筑用光学组件1b。该承座51用以承载该建筑用光学组件1b,且包括一底座52及二个侧夹片53。所述侧夹片53位于该底座52上方二侧,且所述侧夹片53与该底座52之间定义出一容置空间54。较佳地,该承座51为可透光的塑料材料,且所述侧夹片53与该底座52一体成型。
该建筑用光学组件1b位于该承座51上。在本实施例中,该建筑用光学组件1b插设于所述侧夹片53与该底座52间的容置空间54中,且该光阻隔元件14接触底座52,而该变色元件12接触所述侧夹片53。在本实施例中,该建筑用光学组件1b为图3的建筑用光学组件1b,可以理解的是,该建筑用光学组件1b也可以替换成图1的建筑用光学组件1、图2的建筑用光学组件1a、图7的建筑用光学组件1c或图8的建筑用光学组件1d。
参考图12,显示图9的百叶窗的第一动作示意图。图中所示为该百叶窗4在实际使用的情况,其中图中右侧为室外,且该光线10为阳光,图中左侧为室内。使用时,使用者启动该百叶窗4的该控制装置可带动所述第一叶片5及所述第二叶片6的转动。如图12所示,所述第一叶片5及所述第二叶片6被转动至垂直地面的位置,使得所述第一叶片5的该光阻隔元件14面对该光线10(亦即朝向室外),而形成类似图3所示的情况。此时,所述光阻隔元件14阻隔该光线10中的紫外光,而让其他光(例如可见光)穿过。接着,该其他光(例如可见光)的一部分被该导光膜2导向上方而穿过该变色元件12。由于该变色元件12没有受到紫外光照射,其透明。因此,此时所述第一叶片5可透光且具有导光效果,亦即该光线10的可见光可穿过所述第一叶片5而到达图中左侧,其中部分可见光可到达图中左侧上方。此外,紫外光不会到达图中左侧(或仅有少量紫外光到达图中左侧)。此外,所述第二叶片6则完全遮光。因此,该百叶窗4在此第一动作所呈现的效果为将部分该光线10导至图中左侧上方。
参考图13,显示图9的百叶窗的第二动作示意图。此时,使用者启动该百叶窗4的该控制装置带动所述第一叶片5及所述第二叶片6转动。如图13所示,所述第一叶片5及所述第二叶片6被转动至垂直地面的位置,使得所述第一叶片5的该变色元件12面对该光线10(亦即朝向室外),而形成类似图7所示的情况。此时,所述变色元件12受到该光线10中的紫外光照射,其会吸收紫外光而产生变色(变深色)效果,且阻碍其他光(例如该可见光)通过,或者阻隔部分该可见光。因此,此时所述第一叶片5不透光,亦即该光线10无法穿过所述第一叶片5而到达图中左侧(或仅有少量该光线10到达图中左侧)。此外,所述第二叶片6仍是完全遮光。因此,该百叶窗4在此第二动作所呈现的效果为几乎完全阻挡该光线10,而具有遮光效果。因此,该百叶窗4通过切换所述叶片(所述第一叶片5及所述第二叶片6)的角度而可具有遮光与导光的功能,同时可阻挡紫外光进入室内。
参考图14,显示本发明百叶窗的另一实施例的立体示意图。本实施例的百叶窗4a与图9的百叶窗4大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在本实施例中,该百叶窗4a包括多个第一叶片5、多个第二叶片5a及一控制装置(图中未示)。该百叶窗4a的所述第一叶片5与图9的百叶窗4的所述第一叶片5相同。每一所述第二叶片5a与每一所述第一叶片5大致相同,其具有一承座51(图10)。然而,每一所述第二叶片5a所插设的建筑用光学组件与每一所述第一叶片5所插设的建筑用光学组件可能相同或不相同,其可视实际需要而搭配。
参考图15,显示本发明百叶窗的第一叶片的另一实施例的立体分解示意图。本实施例的第一叶片5b与图10的第一叶片5大致相同,其中相同的元件赋予相同的编号,且其差异如下所述。在图10的第一叶片5中,该变色元件12、该导光膜2及该光阻隔元件14为各自形成的膜片,之后才插设于该容置空间54中。然而,在本实施例的第一叶片5b中,该变色元件12接着(例如镀覆)于该导光膜2上而形成一膜片,之后才连同该光阻隔元件14插设于该容置空间54中。
但是上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效,而非用以限制本发明。因此,本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如前述的权利要求书所列。