[发明专利]一种使用微透镜阵列光传输控制的装置及方法

说明书

本发明公开了一种使用微透镜阵列光传输控制的装置及方法，包括具有镶嵌圆柱阵列的透明第一薄膜和第二薄膜，第一薄膜的底面构成第一薄膜面，第一薄膜面第一边缘弯曲的凸透镜位于第一薄膜内，第二薄膜的顶面构成第二薄膜面，第二薄膜面第二边缘弯曲的凸微透镜位于第二薄膜内，其包括由空气中分离的两层薄膜，其中每个膜都镶嵌在凸的微透镜阵中，第一层薄膜将通过微透镜聚焦入射光，而第二层薄膜包含一个不透明区域的网格，当光不被阻挡，第二层薄膜中的微透镜阵列将光线分散到薄膜的另一侧，使其看起来透明或半透明，与其连接的手动泵可以控制空气层的厚度，提供全透明，或调节亮度，或完全屏蔽光源的光控效果。

技术领域

本发明涉及到一种光传输控制的装置及方法，特别涉及一种使用微透镜阵列光传输控制的装置及方法。

背景技术

交互式和自适应技术正在被应用到建筑物中。自适应建筑都能够实现自我运营的控制，例如：供暖，通风，空调，照明，甚至安保等方面。新技术的崛起使得用户可以通过交互界面控制建筑物。家庭交互技术的一个焦点是窗户。房主和商户一样都渴望新技术来帮助他们实现隐私升级，并环保节能。人们希望有一个方便的解决方案，以帮助他们节省能源，并给予他们所需要的隐私。对于环保主义者而言，因为大窗户是建筑物能量损失的最大来源之一，所以大窗户成为了众矢之的。根据每天的时间段、季节、和窗口的地理位置的不同，配有大窗户的房子会出现过热或过冷的情况。夏季，窗帘阻挡阳光可以降低室温，减少空调成本。在冬季，阳光射入可以被用于帮助加热房间。在过去，解决隐私和灯光控制的传统方法包括百叶窗和窗帘。然而，百叶窗非常难以清洁，因为灰尘会在每个单独的板条上不停堆积。对于内置百叶窗来说，灰尘不是问题，但他们的结构和位置使得的维护及维修费用及其昂贵。例如，修复一个或多个破损百叶破损需要整个固定的窗口拆卸。窗帘和卷帘也有许多同样的问题。为了得到一个完整的遮光效果，必须使用厚织物，这样就增加了成本、体积和安装难度。此外，以上设备只有两个选择：遮光和不遮光。调整亮度只能用另外一种轻薄窗帘来完成。这样一来，如果想要不同亮度，则我们必须购买不同的窗帘来切换或层层组合窗帘。这不仅不方便而且不卫生。而且，百叶窗和窗帘不能用于不规则窗户、天窗、或者任何平行于地面的表面。目前可以帮助保护隐私和控制光的交互窗户解决方案包括电致变色玻璃，又称开关玻璃窗。这种玻璃可以通过在LCD的两端施加电压将液晶层在透明状态和一个乳白色不透明状态之间切换。两种状态之间的变化可能需要几分钟时间，并且需要供电，因此在停电过程中这可能会是个问题，并且需要额外的电池单元来维持。这些窗口需要一个非标准的电连接装置的布线，因此复杂且需要专业人员安装的。同时也比百叶窗或窗帘更昂贵及更难维护。此外，还存在纳米技术窗帘膜，此产品可吸收特定频率的光，如紫外线、红外线和热能。此产品的问题是其固定的透明度和固定类型的光频率。。由于其静态特性，这种薄膜只能阻断一种类型的频率。要改变频率，人们就需要换膜，并且只要薄膜存在改频率就一定会被阻断，因此该产品并不方便使用。在光学中，材料的折射率是描述光通过介质传播重要参数。本质上，折射率决定了有多少光在进入材料时路径弯曲或被反射。当光从一种介质移动到另一个，会改变方向，即折射。当光进入具有较高折射率的材料时，折射角度将小于入射角且光将朝向正常的表面折射。折射率越高，光的路径改变越少。当进入具有第二折射率的介质时，光将反而从法线折射到表面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用微透镜阵列光传输控制的装置及方法，具有控制光传输的方法和设备有效可靠、成本极低、易于理解和使用，该薄膜可以连接到现有表面来提供全透明，或调节亮度，或完全屏蔽光源的光控效果的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。