CN109683421A - 一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具，包括：第一基板、设置在所述第一基板上的第一电极、第二基板、设置在所述第二基板上且与所述第一电极相对的第二电极和驱动模块；所述第一基板与所述第二基板之间通过密封胶密封连接；所述第一电极与所述第二电极之间填充有透明介质；在所述透明介质中分布有透明电泳粒子，所述第一基板的第一折射率小于所述透明电泳粒子的第二折射率；驱动模块，用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面，从而有效地解决防眩的问题。

Description

一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具

技术领域

本发明涉及智能技术领域，特别是涉及一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具。

背景技术

目前，我们生活中所用的窗户主要作用是采光、通风、接收太阳辐射等等，由于正午直射太阳光强烈，通过窗户会造成室内异常明亮，从而导致视野中明亮对比强烈，造成眩光。

发明内容

本发明提供了一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具，能够有效地解决防眩的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种折射率调节装置，包括：第一基板、设置在所述第一基板上的第一电极、第二基板、设置在所述第二基板上且与所述第一电极相对的第二电极和驱动模块；

所述第一基板与所述第二基板之间通过密封胶密封连接；

所述第一电极与所述第二电极之间填充有透明介质；

在所述透明介质中分布有透明电泳粒子，所述第一基板的第一折射率小于所述透明电泳粒子的第二折射率；

驱动模块，用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

可选的，所述第一电极、所述第二电极、所述第一基板、所述第二基板与所述透明介质的折射率相同。

可选的，所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种智能窗户，包括：光强感应器、中央处理器、防眩窗户以及如权利要求1-3任一项所述的折射率调节装置；

光强感应器，用于检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度；

中央处理器，用于当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

可选的，若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率；

所述光强感应器，还用于检测所述光线的第一入射角；

所述中央处理器，还用于当所述光线强度超过设定阈值时，将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压。

可选的，所述中央处理器，还用于控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种折射率调节方法，应用于权利要求4-6中任一项所述的智能窗户，所述方法包括：

检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度；

当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

可选的，若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率；

所述控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，包括：

检测所述光线的第一入射角；

将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；

确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；

根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压。

可选的，所述方法还包括：

控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种交通工具，包括：多个如权利要求4-6任一项所述的智能窗户。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明折射率调节装置，包括：第一基板、设置在第一基板上的第一电极、第二基板、设置在所述第二基板上且与所述第一电极相对的第二电极和驱动模块；所述第一基板与所述第二基板之间通过密封胶密封连接；所述第一电极与所述第二电极之间填充有透明介质；在所述透明介质中分布有透明电泳粒子，所述第一基板的第一折射率小于所述透明电泳粒子的第二折射率；驱动模块，用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子的附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面，使光线在折射界面发生全反射，这样屏蔽了强光的入射，达到防眩的效果。

当然，实施本发明的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本发明实施例一所述一种折射率调节装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二所述一种智能窗户的结构示意图；

图3是本发明所述一种折射率调节装置受光线变化的结构示意图；

图3-1是本发明所述一种折射率调节装置受光线变化的结构示意图；

图3-2是本发明所述一种折射率调节装置受光线变化的结构示意图；

图3-3是本发明所述一种折射率调节装置受光线变化的结构示意图；

图4是本发明实施例三所述一种折射率调节方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，其示出了本发明实施例一所述一种折射率调节装置的结构示意图，所述折射率调节装置可以应用于楼宇窗户，也可以应用于交通工具的前挡风玻璃，所述折射率调节装置具体包括：

第一基板1、设置在第一基板1上的第一电极2、第二基板3、设置在所述第二基板3上且与所述第一电极2相对的第二电极4和驱动模块。

所述第一基板1与所述第二基板3之间通过密封胶5密封连接。

所述第一电极2与所述第二电极4之间填充有透明介质6，所述透明介质6为无色液体，优选地，所述透明介质为二硫化碳无色液体，也可以为其他无色液体。

在所述透明介质6中分布有透明电泳粒子7。

可选地，所述透明电泳粒子可以采用带有电荷的透明微胶囊，透明电泳粒子可以带正电荷，也可以带负电荷，一般透明电泳粒子的直径为100nm-100um，当所述透明电泳粒子有多种时，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率，并且所述第一基板1的第一折射率小于所述透明电泳粒子7的第二折射率。

在实际应用中，第一基板和所述第二基板可以为透明玻璃，也可以为透明塑料，对此本发明不做具体限制。

第一电极和第二电极可以为氧化铟锡ITO，也可以为其他电极，对此本发明不做具体限制。

所述第一电极、所述第二电极、所述第一基板、所述第二基板与所述透明介质的折射率相同，这样可以防止光线被反射。

驱动模块，用于调节所述第一电极2和所述第二电极4上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子7附着在所述第一基板1表面，以在所述第一基板1表面形成具有第二折射率的折射界面。

在实际应用中，驱动模块用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子附着在所述第二基板表面，以在所述第二基板表面形成具有第二折射率的折射界面，也就是说，在实际应用中，对第一基板和第二基板可以不进行区分，透明电泳粒子可以附着在第一基板表面，也可以附着在第二基板表面，只是透明电泳粒子附着的基板表面不同，驱动模块在所述第一电极和第二电极上施加的驱动电压的方向不同。

例如：在透明介质中弥散分布着透明电泳粒子7-1、透明电泳粒子7-2、透明电泳粒子7-3…透明电子7-m，并且透明电泳粒子带负电荷，其驱动电压分别为V₁、V₂、V₃…V_m(V1<V2<V3<..Vn)，透明电泳粒子的折射率分别为n₁、n₂、n₃…n_m且均大于第一基板的折射率n₀(n₀<n₁<n₂<n₃<…n_m)，当驱动模块在第一电极和第二电极上施加的驱动电压V1为正向电压时，则驱动透明电泳粒子1附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面，反之，如果在第一电极和第二电极上施加的驱动电压V1为反向电压时，则驱动透明电泳粒子1附着在所述第二基板表面，以在所述第二基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

本实施例，折射率调节装置，包括：第一基板、设置在第一基板上的第一电极、第二基板、设置在所述第二基板上且与所述第一电极相对的第二电极和驱动模块；所述第一基板与所述第二基板之间通过密封胶密封连接；所述第一电极与所述第二电极之间填充有透明介质；在所述透明介质中分布有透明电泳粒子，所述第一基板的第一折射率小于所述透明电泳粒子的第二折射率；驱动模块，用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子的附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面，使光线在折射界面发生全反射，这样屏蔽了强光的入射，达到防眩的效果。

实施例二

参照图2，其示出了本发明实施例二所述一种智能窗户的结构示意图，具体包括：光强感应器201、中央处理器202、防眩窗户203以及实施例一所述的折射率调节装置。

光强感应器201，用于检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度。

当光强感应器检测到光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度是无强光照射时，此时，折射率调节装置上的第一电极和第二电极不通电，透明电泳粒子弥散分布在所述第一电极与所述第二电极之间的透明介质中，光线穿过折射率调节装置后可以直接入射到室内，如图3所示。

中央处理器202，用于当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率。

所述光强感应器201，还用于检测所述光线的第一入射角；

所述中央处理器202，还用于当所述光线强度超过设定阈值时，将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压，以使所述第一透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有所述界面折射率的折射界面，使所述光线在所述折射界面发生全反射。

以图3为例，说明本发明智能窗户实现防眩的原理，具体如下：

在图3中，折射率调节装置上的驱动电压为V₁，此时第一电极的表面为正电荷，第二电极的表面为负电荷，在透明介质中弥散分布着透明电泳粒子7-1、透明电泳粒子7-2、透明电泳粒子7-3…透明电泳粒子7-m，其驱动电压分别为V₁、V₂、V₃…V_m(V1<V2<V3<..Vn)，透明电泳粒子的折射率分别为n₁、n₂、n₃…n_m且均大于第一基板的折射率n₀(n₀<n₁<n₂<n₃<…n_m)。

当光线强度超过设定阈值时，中央处理器经过计算后，驱动模块在第一电极和第二电极上施加驱动电压V₁，使所述透明电泳粒子n₁附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面8，如图3-1所示，发生全发射的临界角θ＝arcsin n₀/n₁<φ。由于n₁>n₀，n₀为第一基板的折射率，且强光的入射角度φ大于临界角θ，则发生全反射，窗户内的人或物体不会被强光照射。

进一步的，在图3-1中，当强光的入射角度改变时，光强感应器检测出所述光线的第一入射角φ，中央处理器经过计算后，在第一电极和第二电极上施加电压V₂，驱动折射率为n₂的透明电泳粒子2，使透明电泳粒子2附着在图3-1的第二折射率的折射界面，并形成第三折射率的折射界面9，如图3-2所示，此时光线是基于在第二折射率的折射界面和第三折射率的折射界面进行全反射，使其发生全发射的临界角θ’＝arcsin n₁/n₂<φ’，由于n₂>n₁，且强光的入射角度φ’大于临界角θ’，则发生全反射，窗户内的人或物体不会被强光照射。

进一步的，在图3-2中，当强光的入射角度改变时，光强感应器检测出所述光线的第一入射角φ，中央处理器经过计算后，在第一电极和第二电极上施加电压V₃，驱动折射率为n₃的透明电泳粒子3，使透明电泳粒子3附着在图3-2的第三折射率的折射界面，并形成第四折射率的折射界面10，如图3-3所示，此时光线是基于在第三折射率的折射界面和第四折射率的折射界面进行全反射，使其发生全发射的临界角θ’＝arcsin n₃/n₂<φ’，由于n₃>n₂，且强光的入射角度φ’大于临界角θ’，则发生全反射，窗户内的人或物体不会被强光照射，达到防眩的效果。

其中，阈值的设定可以由本领域技术人员采用任意适当方式进行设定，如可以采用人工经验设定阈值，或者针对历史数据的差异值设定阈值，本发明对此不作限制。

进一步的，当智能窗户从防眩状态恢复至普通状态时，所述中央处理器，还用于控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。也就是说，在第一电极和第二电极施加反向驱动电压后再释放，即可使透明电泳粒子远离第一基板或者透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中，这样就不会发生全反射。

在实际应用中反向驱动电压是一个相对概念，例如：如果第一驱动电压在第一电极和第二电极施加电压的方向为第一电极带正电荷，第二电极带负电荷，那么反向驱动电压是指在第一电极和第二电极施加电压的方向为第一电极带负电荷，第二电极带正电荷。

本实施例，光强感应器用于检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度。中央处理器用于当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。以使所述第一透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有所述界面折射率的折射界面，使所述光线在所述折射界面发生全反射，这样屏蔽了强光的入射，达到防眩的效果。

实施例三

参照图4，其示出了本发明实施例三所述一种折射率调节方法的流程示意图，具体包括：

步骤401：检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度。

步骤402：当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

可选的，若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率。

所述控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，包括：

检测所述光线的第一入射角；

将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；

确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；

根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压。

可选的，所述方法还包括：控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。

本实施例，通过检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度。当所述光线强度超过设定阈值时，所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面，使所述光线在所述折射界面发生全反射，这样屏蔽了强光的入射，达到防眩的效果。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。

实施例四

基于上述实施例的发明构思，本发明实施例还提供了一种交通工具，本发明实施例提供的交通工具包括：多个智能窗户。

可选地，交通工具可以为汽车、还可以是火车、飞机等等，只要是能够引起眩晕的交通工具均可，本发明实施例对此不作具体限定。

其中，智能窗户为实施例二提供的智能窗户，其实现原理和实现效果类似，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本发明的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上对本发明所提供的一种折射率调节方法、装置、智能窗户以及交通工具，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种折射率调节装置，其特征在于，包括：第一基板、设置在所述第一基板上的第一电极、第二基板、设置在所述第二基板上且与所述第一电极相对的第二电极和驱动模块；

所述第一基板与所述第二基板之间通过密封胶密封连接；

所述第一电极与所述第二电极之间填充有透明介质；

在所述透明介质中分布有透明电泳粒子，所述第一基板的第一折射率小于所述透明电泳粒子的第二折射率；

驱动模块，用于调节所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压，驱动所述透明电泳粒子附着在所述第一基板表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

2.根据权利要求1所述的折射率调节装置，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极、所述第一基板、所述第二基板与所述透明介质的折射率相同。

3.根据权利要求1所述的折射率调节装置，其特征在于，所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率。

4.一种智能窗户，其特征在于，包括：光强感应器、中央处理器、防眩窗户以及如权利要求1-3任一项所述的折射率调节装置；

光强感应器，用于检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度；

中央处理器，用于当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

5.根据权利要求4所述的智能窗户，其特征在于，若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率；

所述光强感应器，还用于检测所述光线的第一入射角；

所述中央处理器，还用于当所述光线强度超过设定阈值时，将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压。

6.根据权利要求4或5所述的智能窗户，其特征在于，

所述中央处理器，还用于控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。

7.一种折射率调节方法，其特征在于，应用于权利要求4-6中任一项所述的智能窗户，所述方法包括：

检测光线照射到所述折射率调节装置上的光线强度；

当所述光线强度超过设定阈值时，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，使所述透明电泳粒子附着在所述第一基板的表面，以在所述第一基板表面形成具有第二折射率的折射界面。

8.根据权利要求7所述的折射率调节方法，其特征在于，若所述透明电泳粒子有多种，不同种类的透明电泳粒子对应不同的驱动电压以及不同的折射率；

所述控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加驱动电压，包括：

检测所述光线的第一入射角；

将所述第一入射角作为临界角，根据所述第一折射率，确定界面折射率；

确定与所述界面折射率对应的第一透明电泳粒子，及所述第一透明电泳粒子对应的第一驱动电压；

根据所述第一驱动电压，控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极上施加的驱动电压。

9.根据权利要求7所述的折射率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述驱动模块在所述第一电极和所述第二电极之间施加反向驱动电压，使所述透明电泳粒子弥散分布在所述透明介质中。

10.一种交通工具，其特征在于，包括：多个如权利要求4-6任一项所述的智能窗户。