CN203732845U - 单向视觉截止系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单向视觉截止系统，所述系统包括玻璃基板和单向反射层，所述系统还包括PDLC层以及与PDLC层电连接的PDLC控制器。本实用新型可以人为控制PDLC层的开关，达到完全截止景象，在光线对比发生变化或被观察者意图反向观察时杜绝景象泄露。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学薄膜技术领域，特别是涉及一种基于单向透视玻璃和PDLC技术的单向视觉截止系统。
背景技术
单向透视玻璃又称原子镜或单面镜，常应用在一些特殊场合，如监控、保护性观察、审讯等。
一些镀膜玻璃因其适用场合的特殊性亦被称为“单向玻璃”，其在使用时反射面（镜面）必须是迎光面。若被观察侧为室内，则必须室内比室外明亮，此时观察侧可以看到室内，而从室内观察就像在看普通镜子。但如果室内反而相对昏暗，则室外和室内就变得相互可视了，而可视的清晰程度取决于室内外照度的强弱。这个属性严重限制了单向透视玻璃的适用性，比如观察侧必须人为设置暗室，或在监控面添加射灯。
此外，单向透视玻璃也并非全反射，如果被观察对象贴近被观察面，仍可以觉察到镜子背面的景象，因此此类产品只是减弱透射而无法截止图像。
而公开号为CN102730984的中国专利申请中公开了：单向玻璃是一种通过在透明玻璃上施加金属或金属氧化物镀层和光吸收层，从而实现玻璃的一侧相对另一侧有较高反射率。因此如果从暗侧（低反射面）向亮侧（高反射面）观察，可以较容易获得视觉图像，而反之（从亮侧向暗侧观察）则只能获得高反射的类似镜子形成的图像。
另外，该类镀膜式玻璃都需要添加额外的镀层保护层和防爆层，以保护镀膜不会脱落以及保护观察窗不至在遭受外力冲击后破碎。
因此，现有技术中单向玻璃具有以下缺点：
1、单向玻璃对图像的截止是不完全的；
2、一些所谓“单向玻璃”只是简单的镀金属膜玻璃，本质依赖于玻璃两侧光强强弱的对比；
3、真正的单向玻璃虽然具有双侧差异的反射率，但仍对双侧光强有部分依赖性，且需要额外保护。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种复合式光学膜片及其制造方法。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可以达到截止景象的单向视觉截止系统。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：
一种单向视觉截止系统，所述系统包括玻璃基板和单向反射层，所述系统还包括PDLC层以及与PDLC层电连接的PDLC控制器。
作为本实用新型的进一步改进，所述PDLC层设置于玻璃基板和单向反射层之间。
作为本实用新型的进一步改进，所述单向反射层设置于玻璃基板上，且所述PDLC层设置于单向反射层上。
作为本实用新型的进一步改进，所述PDLC层设置于玻璃基板上，且所述单向反射层设置于PDLC层上。
作为本实用新型的进一步改进，所述PDLC层为PDLC膜、PDLC玻璃、或PDLC胶。
作为本实用新型的进一步改进，所述单向反射层包含光吸收层。
作为本实用新型的进一步改进，所述光吸收层为TiNx层、SSTNx层、SSTOx层、NiCrOx层中任意一层或至少两层所组成的复合层。
作为本实用新型的进一步改进，所述系统还包括玻璃保护层。
作为本实用新型的进一步改进，所述玻璃保护层设置于单向反射层上。
本实用新型单向视觉截止系统具有以下有益效果：
1、可以人为控制开关，达到完全截止景象，在光线对比发生变化或被观察者意图反向观察时杜绝景象泄露；
2、在打开状态时可以依普通单向玻璃使用；
3、在进行开关操作时，被观察一侧的变化很轻微；
4、各层可以有机的整合：
单向反射层可以设计在层叠结构的不同位置，可以在PDLC上，也可以在基板玻璃上；
PDLC层可以兼做单向玻璃的防爆膜和单向反射层保护膜；
玻璃基板可以作为PDLC层的夹持基材。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：图1a为现有技术中PDLC为关态的光路原理图；图1b为现有技术中PDLC为开态的光路原理图；
图2：图2a为现有单向玻璃中单向反射层一侧光强高于玻璃基板一侧时的光路原理图；图2b为现有单向玻璃中玻璃基板一侧光强高于单向反射层一侧时的光路原理图；
图3：图3a为本实用新型第一实施方式中单向视觉截止系统10A的结构示意图；图3b为本实用新型第二实施方式中单向视觉截止系统10B的结构示意图；图3c为本实用新型第三实施方式中单向视觉截止系统10C的结构示意图；图3d为本实用新型第四实施方式中单向视觉截止系统10D的结构示意图；图3e为本实用新型第五实施方式中单向视觉截止系统10E的结构示意图；
图4：图4a为本实用新型第二实施方式中PDLC层为关态且单向反射层一侧光强高于PDLC层一侧时的光路原理图；图4b为本实用新型第二实施方式中PDLC层为关态且PDLC层一侧光强高于单向反射层一侧时的光路原理图；图4c为本实用新型第二实施方式中PDLC层为开态且单向反射层一侧光强高于PDLC层一侧时的光路原理图；图4d为本实用新型第二实施方式中PDLC层为开态且PDLC层一侧光强高于单向反射层一侧时的光路原理图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
PDLC是一种公开的光开关技术，通过在导电层之间填充聚合物分散的液晶，来实现电场控制下的液晶取向转变，从而实现光的开关。
需要强调的是，PDLC的光开关本质上是对图形的开关，而非光强。也就是说，其通过电源开关实现的是光线平行态和散射态之间的切换，光强只有较小的变化。
PDLC利用液晶材料的光电特性，通过高分子网络形成高分子液晶微滴，此高分子液晶微滴在无任何电场作用下微滴内的液晶分子成散乱的排列，入射光通过液晶微滴被散射，故此状态下PDLC呈现出透光不透明的雾态；当有电场加入时，高分子液晶微滴内液晶分子在电场作用下沿电场方向排列，入射光可通过液晶微滴，进而使PDLC呈现出透明态。
PDLC作为一种光开关，可以实现人工操控。参图1a所示，PDLC关态是典型的图像截止，参图1b所示，PDLC开态是高度通透的图像显示，该变化过程对光的总透过率影响很小。
参图2a和图2b所示，单向玻璃由玻璃基板1和单向反射层2组成，单向玻璃本质是一种具备双侧反射率差异的透明介质，它不同于简单镀膜玻璃，简单镀膜玻璃双侧反射率接近，完全依赖双侧光强差实现单向视觉。
单向反射层包含光吸收层，使用时有光学方向性。如图2a所示，强光从单向反射层2一侧照射时，大部分光线被单向反射层反射，而仅有少量光线能够透射。如图2b所示，强光从玻璃基板1一侧照射时，光线基本都能够进行透射。
采用上述单向玻璃，在高反射率一侧会显著增强反射率而降低总透过率，但图像形状不会发生任何变化。但在被观察侧光强相对较低或被观察一侧距离玻璃过近的情形下，仍然有可能发生遮蔽不严。
结合两种光处理系统的优点，本实用新型公开了一种单向视觉截止系统，包括玻璃基板和单向反射层，还包括PDLC层以及与PDLC层电连接的PDLC控制器。
本实用新型可完全排除在单向玻璃两侧光强发生变化或被观察对象企图反向观察的可能性。在光强异常变化时，或发现反向观察企图时，观察者即可把单向视觉截止系统通过PDLC控制器手动调至完全截止模式，在观察条件恢复后，再通过PDLC控制器切换回观察状态。
其中，PDLC层可以为一层，位于玻璃基板和单向反射层之间、或玻璃基板外侧、或单向反射层外侧，也可以为多层，分别位于玻璃基板和单向反射层之间、或玻璃基板外侧、或单向反射层外侧。进一步地，PDLC层还可以作为防爆层和单向反射层的保护层。
PDLC层可以为但不限于PDLC膜、PDLC玻璃、或PDLC胶等。玻璃基板可以作为PDLC夹胶玻璃的玻璃基板，其上可以镀透明导电层，也可以不镀透明导电层。
单向反射层包含光吸收层，通过光吸收层获得双侧差异反射率。其中，光吸收层可以为TiNx层、SSTNx层、SSTOx层、NiCrOx层中任意一层或至少两层所组成的复合层。
单向反射层可以被部分具有反射性质的薄膜——如窗膜、印刷镀铝膜、金属镀层聚合物复合膜等替换，形成更轻薄，可裁剪，具有柔韧性的单向截止系统。
参图3a～3c所示为本实用新型各实施方式中单向视觉截止系统的结构示意图。
参图3a所示，在本实用新型的第一实施方式中，单向视觉截止系统10A包括玻璃基板1、单向反射层2、以及位于单向反射层2一侧的PDLC层3，PDLC层上电连接有PDLC控制器(未图示)；
参图3b所示，在本实用新型的第二实施方式中，单向视觉截止系统10B包括玻璃基板1、单向反射层2、以及位于玻璃基板1一侧的PDLC层3，PDLC层上电连接有PDLC控制器(未图示)；
参图3c所示，在本实用新型的第三实施方式中，单向视觉截止系统10C包括玻璃基板1、单向反射层2、以及位于玻璃基板1和单向反射层2之间的PDLC层3，PDLC层上电连接有PDLC控制器(未图示)。
上述三种实施方式仅仅为设置一层PDLC层的情形，在其他实施方式中，还可以设置两层或三层PDLC层，分别位于上述三种实施方式的三个位置中的两个或三个，同时各个PDLC层分别与PDLC控制器电连接。
其中，在第三实施方式中，单向反射层2可以直接复合在PDLC层3上，或者直接镀在PDLC层3朝外一侧的ITO膜背面。
参图3d所示，在本实用新型的第四实施方式中，单向视觉截止系统10D包括玻璃基板1、单向反射层2、位于玻璃基板1一侧的PDLC层3、以及位于单向反射层2外侧的玻璃保护层4，PDLC层上电连接有PDLC控制器(未图示)；
参图3e所示，在本实用新型的第四实施方式中，单向视觉截止系统10E包括玻璃基板1、单向反射层2、位于玻璃基板1和单向反射层2之间的PDLC层3、以及位于单向反射层2外侧的玻璃保护层4，PDLC层上电连接有PDLC控制器(未图示)。
以下以第二实施方式为例对本实用新型作进一步说明。
定义单向反射层面向的一侧为被观察侧，相对的另一侧为观察侧。
通过PDLC控制器控制PDLC为关态，此时单向视觉截止系统10B为完全截止，如图4a，强光X1从单向反射层2一侧照射时，大部分光线Y1被单向反射层反射，而仅有少量光线Z1能够透射，且透射光线不规则，因此从被观察侧观察单向视觉截止系统10B呈现清晰镜面，且观察侧仅看到雾面的状态，此时即选择保护被观察侧的隐私；通过PDLC控制器控制PDLC为开态，此时单向视觉截止系统10B为完全不截止，如图4c所示，强光X3从单向反射层2一侧照射时，大部分光线Y3被单向反射层反射，而同时有少量光线Z3能够透射，因此从强光X1侧观察仍呈现镜面，且观察侧则可观测到强光侧；以上通过控制PDLC的开/关状态，可选择单向视觉截止系统的不同功能。
通过PDLC控制器控制PDLC为关态，此时单向视觉截止系统10B为完全截止，如图4b，若把观察侧光强调至高于被观察侧，强光X2从PDLC层3一侧照射时，光线基本都能够进行透射，但透射光线Z2不规则，被观察侧呈现模糊镜面，无法获得观察侧的图像，同时观察侧位于强光侧亦不能获得被观察侧图像，此时两侧互不可见；通过PDLC控制器控制PDLC为开态，此时单向视觉截止系统10B为完全不截止，如图4d所示，强光X4从PDLC层3一侧照射时，光线Z4基本都能够进行透射，单向视觉截止系统即可以同图2b的单向玻璃的方式使用。
其他实施方式原理与第二实施方式相同，在此不再进行赘述。
由以上技术方案可以看出，与现有技术相比本实用新型单向视觉截止系统具有以下有益效果：
1、可以人为控制开关，达到完全截止景象，在光线对比发生变化或被观察者意图反向观察时杜绝景象泄露；
2、在打开状态时可以依普通单向玻璃使用；
3、在进行开关操作时，被观察一侧的变化很轻微；
4、各层可以有机的整合：
单向反射层可以设计在层叠结构的不同位置，可以在PDLC上，也可以在基板玻璃上；
PDLC层可以兼做单向玻璃的防爆膜和单向反射层保护膜；
玻璃基板可以作为PDLC层的夹持基材。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种单向视觉截止系统，所述系统包括玻璃基板和单向反射层，其特征在于，所述系统还包括PDLC层以及与PDLC层电连接的PDLC控制器。
2.根据权利要求1所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述PDLC层设置于玻璃基板和单向反射层之间。
3.根据权利要求1所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述单向反射层设置于玻璃基板上，且所述PDLC层设置于单向反射层上。
4.根据权利要求1所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述PDLC层设置于玻璃基板上，且所述单向反射层设置于PDLC层上。
5.根据权利要求1所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述PDLC层为PDLC膜、PDLC玻璃、或PDLC胶。
6.根据权利要求1所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述单向反射层包含光吸收层。
7.根据权利要求6所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述光吸收层为TiNx层、SSTNx层、SSTOx层、NiCrOx层中任意一层或至少两层所组成的复合层。
8.根据权利要求2或4所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述系统还包括玻璃保护层。
9.根据权利要求8所述的单向视觉截止系统，其特征在于，所述玻璃保护层设置于单向反射层上。
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2013
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