專利名稱：半透明壁元件和包括這種元件的機(jī)動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半透明壁元件，這種半透明壁元件包括用透明材料制 成的第一板狀構(gòu)件和用半透明材料制成的第二板狀構(gòu)件，第二板狀構(gòu) 件位于第一板狀構(gòu)件的外側(cè)/第一側(cè)面并基本上平行于第一板狀構(gòu)件。 這種半透明壁元件可以是人可以出現(xiàn)的封閉室的壁的一部分，或者可以是機(jī)動車的乘客隔間的車頂?shù)囊徊糠?。半透明壁元件的?nèi)/第二側(cè)面 是朝向乘客隔間或室的內(nèi)部的側(cè)面，且半透明壁元件的第二側(cè)面是另一側(cè)，例如，朝向室外。
技術(shù)背景包括共同形成夾層結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多半透明板狀構(gòu)件的半透明壁 元件是用于機(jī)動車的乘客隔間的慣常壁元件。這種夾層結(jié)構(gòu)可包括三 層，即外層和內(nèi)層以及塑料層，外層和內(nèi)層均為用玻璃制成的板狀構(gòu)件，塑料層是如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，并且可位于這些玻璃制成的 板狀構(gòu)件之間。玻璃板狀構(gòu)件的標(biāo)稱厚度為2.1mm，且PVB層的標(biāo)稱 厚度為0.5mm，這樣，壁元件的總厚度為如4.7mm。為了改進(jìn)機(jī)動車乘客隔間的氛圍，乘客隔間的車頂可設(shè)有這種半 透明壁元件，以使光輻射可從上面進(jìn)入乘客隔間?？赏ㄟ^第二板狀構(gòu) 件(外玻璃板)的外側(cè)的涂層或通過利用低透射玻璃來降低光的透射。 這種光透射的降低可理想地用于避免陽光的直接輻射進(jìn)入機(jī)動車的乘 客隔間。不過，在夜間光線暗時(shí)，機(jī)動車乘客隔間的車頂中的半透明壁元 件并不改進(jìn)乘客隔間的氛圍，而且甚至可形成并不適宜的"黑洞"?，F(xiàn) 已發(fā)現(xiàn)，可通過從乘客隔間的車頂產(chǎn)生光輻射場來改進(jìn)機(jī)動車乘客隔 間的氛圍。文件US-A-2002/0167820描述了 一種用于改進(jìn)機(jī)動車乘客隔間中 的照明條件的光導(dǎo)系統(tǒng)，在這種光導(dǎo)系統(tǒng)中，將板狀光導(dǎo)元件布置在 車頂?shù)膬?nèi)飾的區(qū)域中。通過位于光導(dǎo)元件邊緣的一個(gè)或多個(gè)側(cè)向表面 將光耦合到光導(dǎo)元件中，并通過光導(dǎo)元件的大的內(nèi)表面(前表面)以
均質(zhì)方式將光射入機(jī)動車的乘客隔間中。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種半透明壁元件，尤其是安裝在機(jī)動車 乘客隔間的車頂中并能夠從外部傳遞光輻射但也發(fā)射光輻射場的半透 明壁元件，這種光輻射場主要從并優(yōu)選基本上完全從半透明壁元件的 內(nèi)側(cè)射入機(jī)動車的乘客隔間或人可以出現(xiàn)的室內(nèi)，視具體情況而定。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，設(shè)有用于將光耦合到第一板狀構(gòu)件中的裝 置，這種裝置尤其位于第一板狀構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)側(cè)向表面。而第一 板狀構(gòu)件的表面設(shè)有光分布裝置的點(diǎn)，這些光分布裝置的點(diǎn)位于朝向 第二板狀構(gòu)件的側(cè)面(第一側(cè)面)，光分布裝置橫過第一板狀構(gòu)件將 光輻射朝著另一側(cè)面(內(nèi)側(cè)面)引導(dǎo)，以通過位于半透明壁元件的第 一板狀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面的表面耦合輸出光輻射。通過將光分布裝置定位 于光導(dǎo)第一板狀構(gòu)件的第一側(cè)面，將主要通過笫一板狀構(gòu)件的第二側(cè) 面將光輻射耦合輸出，以將光輻射放射到室內(nèi)或放射到機(jī)動車的乘客 隔間中。用于光導(dǎo)第一板狀構(gòu)件的適當(dāng)?shù)牟牧鲜峭该鳠崴芩芰?，尤其是聚乙烯醇縮丁醛(PVB )或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )或聚碳酸脂(PC )。 玻璃也可用作光導(dǎo)材料，在這種光導(dǎo)材料中，優(yōu)選將Fe203從玻璃材料 中除去。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二板狀構(gòu)件的材料是玻璃，優(yōu)選這種玻 璃設(shè)有用于減小穿過玻璃的透射的裝置，例如，在玻璃外表面的涂層 或玻璃中的光吸收材料。第二板狀構(gòu)件保護(hù)第一板狀構(gòu)件的第一側(cè)面 不受到劃傷和其它損害，且光透射減少裝置降低日光的透射，尤其是 太陽光的直接輻射的透射。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光分布裝置是第一板狀構(gòu)件的外表面上 的反射材料點(diǎn)。這些反射材料點(diǎn)可以是白色漆點(diǎn)或包括金屬等的材料 的點(diǎn)?？扇菀椎貙⑦@些點(diǎn)涂覆于第一板狀構(gòu)件的外表面上。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光分布裝置是第一板狀構(gòu)件的笫一側(cè)面 上的粗糙斑點(diǎn)(rugged spot)。在此情形中，在外表面上并不涂覆任 何材料，但通過材料去除操作或優(yōu)選通過熔融操作對外表面進(jìn)行局部 處理，其中，通過如激光束將笫一板狀構(gòu)件的外表面的材料的一小部
分熔化。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光分布裝置是凹部，每個(gè)凹部具有內(nèi)表 面，該內(nèi)表面相對于第一板狀構(gòu)件的平面傾斜。這些傾斜表面反射光 導(dǎo)第一板狀構(gòu)件中的光輻射，反射方向?yàn)榇┻^第一板狀構(gòu)件的第二側(cè) 面將所反射的光輻射的至少一部分耦合輸出，以將所反射的光輻射的 至少 一部分照射到室內(nèi)或照射到機(jī)動車的乘客隔間中。這些凹部可具有任何形狀，這種形狀主要具有相對于第一板狀構(gòu) 件的第二側(cè)面傾斜的表面，但優(yōu)選是錐形或金字塔形。若第一板狀構(gòu) 件的材料是通過如注模工藝而成形的熱塑塑料，那么就可容易地在這 種工藝中制造外表面中的這些凹部。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在第一板狀構(gòu)件的表面的光分布裝置由不 透可見光的材料的斑點(diǎn)(spot)所覆蓋，以進(jìn)一步減少從第一板狀構(gòu)件 至半透明壁元件的第一側(cè)面的光輻射。優(yōu)選這些點(diǎn)比光分布裝置略大，以使這些點(diǎn)覆蓋整個(gè)光分布裝置及其邊緣區(qū)域。優(yōu)選這些點(diǎn)的材料在其鄰接第一板狀構(gòu)件的表面具有反射性，以 將光輻射反射回第一板狀構(gòu)件，并且可在該構(gòu)件的另一側(cè)將光輻射耦 合輸出，并增加進(jìn)入室內(nèi)或機(jī)動車的乘客隔間的輻射，視情況而定。 優(yōu)選這種點(diǎn)的這種材料是金屬，更優(yōu)選是鋁。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在第一板狀構(gòu)件與第二板狀構(gòu)件之間設(shè)有包覆，即包覆材料層。優(yōu)選這種包覆的厚度至少約為1.5jLim，即約為 光的波長的兩倍。這種包覆材料具有相對較低的折射率，這種折射率 基本上低于第一板狀構(gòu)件的材料的折射率，以確保在第一板狀構(gòu)件中 引導(dǎo)的光輻射的有效反射，且這種反射不會受到第一板狀構(gòu)件的表面 與其它物體的光學(xué)接觸的影響。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第三半透明板狀構(gòu)件優(yōu)選用玻璃制成并位 于基本上與第一板狀構(gòu)件平行的第一板狀構(gòu)件的第二側(cè)面，而優(yōu)選包 覆材料層位于第一板狀構(gòu)件與第三板狀構(gòu)件之間。在此優(yōu)選實(shí)施例 中，優(yōu)選半透明壁元件包括用玻璃制成的兩個(gè)板(第二和第三板狀構(gòu) 件)，光導(dǎo)構(gòu)件(第一板狀構(gòu)件)在這兩個(gè)板之間且光分布裝置在光 導(dǎo)構(gòu)件的外表面，其中，包覆材料層在光導(dǎo)構(gòu)件的每個(gè)側(cè)面上。本發(fā)明還涉及具有乘客隔間的機(jī)動車，其中，乘客隔間的車頂設(shè) 有半透明壁元件，這種半透明壁元件包括用透明材料制成的第一板狀
構(gòu)件和用半透明材料制成的第二板狀構(gòu)件，第二板狀構(gòu)件位于第一板 狀構(gòu)件的第一側(cè)面并基本上平行于第一板狀構(gòu)件，其中，第一板狀構(gòu) 件的表面設(shè)有位于朝向第二板狀構(gòu)件的側(cè)面的光分布裝置的點(diǎn)，光分 布裝置朝向第一板狀構(gòu)件的第二側(cè)面引導(dǎo)光輻射。


通過下面所描述的實(shí)施例就會明白本發(fā)明的這些和其它方面，并在圖中圖1是半透明壁元件的第一實(shí)施例的截面圖；圖2是圖1的一部分的放大視圖；以及圖3是半透明壁元件的第二實(shí)施例的一部分的截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2圖示了半透明壁元件的第一實(shí)施例的一小部分，半透 明壁元件包括用透明材料制成的第一板狀構(gòu)件1，這種透明材料具有相 對較高的折射率，即高于空氣的折射率并高于與第一板狀構(gòu)件1光學(xué) 接觸的周圍的材料的折射率，以可將光輻射耦合輸入第一板狀構(gòu)件1 的透明材料并能夠在第一板狀構(gòu)件1的透明材料中引導(dǎo)光輻射?？纱?過位于第一板狀構(gòu)件1的邊緣的側(cè)向表面(在這些圖中未示出)將光 輻射耦合輸入，并反射到第一板狀構(gòu)件1的第一側(cè)面20和第二側(cè)面21 上，以將光輻射保持在第一板狀構(gòu)件1的透明材料中并在第一板狀構(gòu) 件1的透明材料中引導(dǎo)光輻射，如現(xiàn)有技術(shù)中公知的那樣。第一板狀 構(gòu)件1的透明材料是如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。這種材料的折射率 約為1.485，這種折射率基本上等于玻璃的折射率。玻璃的折射率約為 1.50。用玻璃制成的板狀構(gòu)件2、 3分別位于第一板狀構(gòu)件1的第一和第 二側(cè)面并平行于第一板狀構(gòu)件1。第二板狀構(gòu)件2位于第一板狀構(gòu)件1 的第一側(cè)面20 (這些圖中的上側(cè)面)，且第三板狀構(gòu)件3位于第一板 狀構(gòu)件1的第二側(cè)面21 (下側(cè)面)。第一板狀構(gòu)件1與第二和第三板 狀構(gòu)件2、 3包圍包覆4、 5，即包覆材料層，這種包覆材料具有相對較 低的折射率，這種折射率基本上低于第一板狀構(gòu)件1的材料的折射率，
這樣就確保在第一板狀構(gòu)件1中引導(dǎo)的光輻射的有效反射，且這種反 射不會受到第一板狀構(gòu)件的表面與其它物體的光學(xué)接觸的影響。包覆4、 5必須與第一板狀構(gòu)件1光學(xué)接觸。這種包覆材料是如透明硅橡膠， 這種透明硅橡膠也起到將板狀構(gòu)件1、 2、 3保持在一起的粘合劑的作 用，以獲得半透明壁元件的牢固的夾層結(jié)構(gòu)。將在板狀構(gòu)件1的表面7 反射由第一板狀構(gòu)件1所引導(dǎo)的光輻射，如光線6，只要光線6的入射 角大于特定值，該值取決于第一板狀構(gòu)件1的材料和包覆4、 5的材料 的折射率。如圖1所示，光線6的入射角等于光線6的反射角。如圖1所示且在圖2中以較大比例所示出的那樣，將光分布裝置 即如白色漆點(diǎn)的斑點(diǎn)8涂覆在第一板狀構(gòu)件1的第一側(cè)面20 (圖1中 的上側(cè)面)的表面7上。點(diǎn)8的白色漆與第一板狀構(gòu)件1的材料光學(xué) 接觸，這樣，到達(dá)白色漆的點(diǎn)8的光線9就不會被以等于入射角的角 度反射，但會被以所有的方向散射。然后，光輻射會主要在第一板狀 構(gòu)件1的內(nèi)側(cè)面21 (這些圖中的下側(cè)面)被耦合輸出。這種光輻射會 經(jīng)過第三板狀構(gòu)件3并在半透明壁元件的內(nèi)側(cè)面(這些圖中的下側(cè)面)離開半透明壁元件。由于點(diǎn)8僅包括薄的白色漆層，所以從薄的白色漆層散射的一些 光輻射也會被(在該圖中)向上引導(dǎo)。為了避免光輻射在外側(cè)面(這 些圖中的上側(cè)面)離開半透明壁元件，鋁薄層10的斑點(diǎn)在上側(cè)面覆蓋 點(diǎn)8。鋁層10不透光輻射并向下反射這種光輻射，這樣就提高從半透 明壁元件的內(nèi)側(cè)面(下側(cè)面)的光輻射效率。若將半透明壁元件用在車輛的車頂中，第二板狀構(gòu)件2可略帶灰 色并吸收光，以在白天將太多的日光保持在車輛的乘客隔間之外。在 外界黑暗時(shí)，可將光耦合輸入第一板狀構(gòu)件1，以使一些光輻射從上面 進(jìn)入乘客隔間，這樣就方便了車輛中的乘客。圖3示出了前面的第二個(gè)實(shí)施例中的半透明壁元件的一部分。用 如聚碳酸脂(PC)制成的第一板狀構(gòu)件11位于第二板狀構(gòu)件12與第 三板狀構(gòu)件13之間，第二板狀構(gòu)件U和笫三板狀構(gòu)件l3均用玻璃制 成。包覆材料層14、 15位于第一板狀構(gòu)件11與第二板狀構(gòu)件12和第 三板狀構(gòu)件13之間。笫一板狀構(gòu)件11的外側(cè)面的表面設(shè)有多個(gè)凹部 16，每個(gè)凹部16呈金字塔形，且凹部的所有表面相對于第一板狀構(gòu)件 11的平面傾斜?？捎每諝饣蚱渌鼩怏w填充這些凹部16，如圖3所示，
但也可用層14的包覆材料填充這些凹部16。與第一實(shí)施例類似，可將光輻射耦合輸入第一板狀構(gòu)件11，且在 這種光輻射由凹部16中的一個(gè)的傾斜表面反射時(shí)，這種光輻射的至少 一部分會被向下引導(dǎo)(在圖3中)，這樣，這種光輻射的至少一部分 在經(jīng)過透明包覆15和透明第三板狀構(gòu)件13之后離開第一板狀構(gòu)件11 和半透明壁元件。在半透明壁元件的第二個(gè)實(shí)施例中，第二板狀構(gòu)件U設(shè)有光吸收 材料的涂層n，以減少穿過半透明壁元件的光的透射。前面所描述的半透明壁元件的兩個(gè)實(shí)施例僅作為示例；可有多種 其它實(shí)施例和變化形式。
權(quán)利要求
1.一種半透明壁元件，所述半透明壁元件包括第一板狀構(gòu)件(1)，所述第一板狀構(gòu)件(1)用透明材料制成布置成基本上平行于用半透明材料制成的第二板狀構(gòu)件(2)，所述第二板狀構(gòu)件在所述第一板狀構(gòu)件的第一側(cè)面(20)朝向所述第一板狀構(gòu)件，其特征在于將光耦合輸入所述第一板狀構(gòu)件中的裝置，所述第一板狀構(gòu)件的所述第一側(cè)面的表面設(shè)有光分布裝置(8)的斑點(diǎn)，所述光分布裝置朝向第二側(cè)面(21)引導(dǎo)光輻射并經(jīng)過所述第一板狀構(gòu)件，所述第二側(cè)面(21)與所述第一板狀構(gòu)件的所述第一側(cè)面相對。
2. 如權(quán)利要求1所述的半透明壁元件，其特征在于所述第二板 狀構(gòu)件用玻璃制成，所述玻璃設(shè)有光透射減少裝置。
3. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于所述光分布裝置包括在所述第一板狀構(gòu)件的所述表面上的反射 材料斑點(diǎn)。
4. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于所述光分布裝置包括在所述第一板狀構(gòu)件的所述表面上的粗糙 斑點(diǎn)。
5. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于所述光分布裝置包括多個(gè)凹部，每個(gè)凹部具有內(nèi)表面，所述內(nèi) 表面相對于所述第一板狀構(gòu)件的所述表面(7)傾斜。
6. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于在所述第一板狀構(gòu)件的所述表面處的所述光分布裝置由不透可 見光的材料的另一種斑點(diǎn)所覆蓋。
7. 如權(quán)利要求6所述的半透明壁元件，其特征在于所述另一種斑點(diǎn)的材料在其鄰接所述第一板狀構(gòu)件的表面處具有反射性，優(yōu)選所 述斑點(diǎn)的所述材料是金屬，更優(yōu)選是鋁。
8. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于折射率低于所述第一和第二板狀構(gòu)件的材料的折射率的包覆材 料層位于所述第一板狀構(gòu)件與所述第二板狀構(gòu)件之間。
9. 如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件，其特征 在于將第三半透明板狀構(gòu)件設(shè)在所述第一板狀構(gòu)件的所述第二側(cè)面 處并布置成基本上平行于所述第一板狀構(gòu)件。
10. —種汽車頂棚，其特征在于所述汽車頂棚包括前面的權(quán)利 要求中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件。
11. 一種具有乘客隔間的機(jī)動車，其特征在于所述乘客隔間的 車頂設(shè)有權(quán)利要求1至9中的任何一項(xiàng)所述的半透明壁元件。
全文摘要
一種半透明壁元件，這種半透明壁元件包括用透明材料制成的第一板狀構(gòu)件(1)和用半透明材料制成的第二板狀構(gòu)件(2)，第二板狀構(gòu)件(2)位于第一板狀構(gòu)件(1)的外側(cè)面并基本上平行于第一板狀構(gòu)件。設(shè)有光耦合輸入該第一板狀構(gòu)件中的裝置。第一板狀構(gòu)件(1)的表面(7)設(shè)有光分布裝置(8)的斑點(diǎn)，光分布裝置(8)位于朝向第二板狀構(gòu)件(2)的側(cè)面。光分布裝置(8)朝向第一板狀構(gòu)件(1)的另一個(gè)側(cè)面引導(dǎo)光輻射。
文檔編號G02B6/00GK101151560SQ200680010273
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者A·G·H·梅杰斯, J·P·M·安塞姆斯, L·黑嫩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司