CN101684640B - 多功能安全反射镜装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能安全反射镜装置，适合作为道钉或危险预警反射装饰物，通过激发发光材料利用环境光，从而即使在阴天的情况下，也可以在多个方向上发射出更清晰的光。

Description

多功能安全反射镜装置

技术领域

本发明涉及道钉，安全反射镜装置，危险指示标记和装饰物。

背景技术

反射镜被广泛应用，通过反射来自光源的光从而为骑自行车的人、行人、水手、飞行员和其他人提供一个更安全的环境。道路反射镜已经被证明是非常有效的，其通过提供一警报***可以防止驾驶者偏离路线或偏离车道，从而有助于减少事故并拯救生命。

Mr.Percy Shaw发明了一种反射透镜道钉，其将前灯光反射回驾车者以区别路的侧面，从而帮助将汽车和其他的车辆保持在路上并远离路上驶来车辆。该反射透镜最初是由Richard Hollis Murray发明的，由一玻璃体透镜组成，其具有一罩在后侧的凹透镜。现有技术已经在GB436290/GB457536/GB1187663/GB2041047/GB2190123/GB2075094/US3693511/US5529430/US5513924/US4088416/US4889409/US5624175中进行了说明。

发明内容

某些反射镜被描述为道路安全回射突起路标，并设计成引起道路基础设施的改变，提供了一种提高报警距离的装置，使驾驶者根据当前的环境降低或调节他们的速度。目前的道路反射镜在雨天或阴天的情况下不是很有效。因此本发明的目的在于提供一种在这些不利环境条件下更明显的安全反射镜装置，并因此减少行人、骑自行车的人、卡车、婴儿车、雪上汽车、船和其他所有的汽车驾驶员和车辆的意外事故。

本发明的另一个目的是使得该安全反射镜在多个方向上发出光线，尽管接收仅从一个方向上产生或出现的光线。

另外，多功能安全反射镜可以很容易与其他的内部光源结合，例如电致发光体，和通过感应、光电或热电驱动的二极管。

由于多功能安全反射镜即使在电池和二极管故障或中断后也能运行，它们将维持基本的安全标准。

为了服从道路管理部门的要求，多功能安全反射镜可以制成各种形状、尺寸、颜色和结构，能够双向、多向或360度反射，并且在所有天气条件下提供更加明确的交通指示。

多功能安全反射镜可用作反光灯，例如高路标塔、锥形交通路标或沿着路边设置的护柱，并用来疏导交通或通知车道的关闭或通常的指导交通。

硬的反射柱可以设置用于封闭公路或道路，或为服务路线和紧急入口和出口提供通路。

多功能安全道路反射镜可以粘合在路的表面，部分下陷并固定在沥青碎石路面/碎石路面或保持可动。其他的安全反射镜可以被改进并适用于汽车、摩托车、自行车和其他车辆。

当需要的时候，装备有多功能反射镜的可收回的的反射柱可以降低至地表里，并且需要的话，柔软的反射翼或鳍可以展开以允许车辆在它的上面行驶并通过。反射柱形状的其他类型的护柱可以作为滑雪斜坡中的门或滑雪者的滑雪杖。通常私人和公众的门和栅栏可以装备安全反射镜以加强安全性能和作为装饰。

由于悬挂或固定有装饰性的安全反射镜，当行人或远足者沿着乡村小路或狭窄的公路走的时候，他们将变的更加可见。反射锥形交通路标通告道路施工和其他危险，并且可与传统的回复反射套管或附加的反射白色带结合。

多功能道路反射镜当然还可以与视听道钉组合使用。这些道钉是通过产生触觉震动和通过车辆的悬挂装置传递的可听见的隆隆的噪音来警告驾驶者潜在的危险。

警告三角板覆盖有多个多功能安全反射镜，它们能多向发光，从而在车辆故障时增加路的安全性能。改进的安全道钉不但提高了沿着高速公路的安全性并作为速度限制器，而且它们可以使用于斑马线、施工点、铁路路口、医院、停车场、路标和防护栏附近，并作为人行道和边缘标记。

除了将投射光线反射回其起点方向，安全反射镜具有从它们周围收集自然环境光的能力，并在具有或不具有光源帮助时发出一更清晰可见的光线，使得它们比传统现有技术中的道钉更加容易被感知。该安全反射镜的既可作为光反射镜又可作为光线收集器的能力被用来激发与一个或多个反射镜或反射透镜连接的发光材料内的光子/电子。

多功能安全反射镜可以包括两个或多个反射透镜或反射镜，其通过与沿着它们的反射表面的孔结合的发光材料连接。

例如，一个安全反射镜可以包括两个反射透镜，其由合适的由玻璃或合成材料制成的发光/荧光材料穿过并连接到它们的后反射端。进入两侧中任一侧的光线将倾向于把发光材料激发至一更高的能级，从而其在两侧依次发出感知到比对比的现有技术模块更亮的光线。

包括一个反射透镜并且沿着反射表面在一个或多个合适的窗口内容纳有发光材料的单个单元可以独立的发射光线而不需要额外的透镜，但是将变的不清晰并且效率较差。然而，以这样的方式组装在一起的多个单元可以获得环境光线以及360度的来自经过的车头灯的光束，从而在所有方向上都显的更加明亮。

将锥形、椎体、抛物线或槽形的光线收集反射镜连接到与安全反射镜连接的发光材料上将加强光的传播。其他变化还包括内反射双锥形或双曲线或其部分，接收、收集、集中和传递光线，光线被传送至和来自容纳的发光材料。反射表面布有发光材料，其依次与主发光体元件结合。彩色光源或清楚的球形透镜或棱镜可以容纳在紧邻的双曲线或其他形状的反射镜之间。

覆盖各种颜色的发光材料的一部分的晶片的偏振层，可以通过光伏装置电促发以产生间歇的彩色光显示。这通过使光线交替地通过具有设定间隔的偏振层就能轻松达成。

例如，当绿色和黄色光在某个时间段被挡住，该道钉将显示红色，当黄色和红色光被挡住时，绿色被加强。容纳在安全反射镜内的附加的二极管灯以太阳能电池为动力，或将能量从一位于远处的主线圈传递到在反射器装置附近或内部的第二线圈。甚至也可采用热电方法将能量供应给电致发光材料和偏振层。通过由不同金属制成的反射镜或连接金属柱和利用温差产生的电流可以获得电位差。

围绕着发光体和发光材料的光收集部件可进一步改进，可以使用具有或不具有光收集反射镜的透镜、棱镜。为了集中朝向反射镜或发光材料的光线，具有短焦距的薄菲涅尔透镜(Fresnel)在某些道钉模式中是有利的。反射隔间可以是空的或填充有透明的材料，例如玻璃或合成材料，并且反射壁可以是凹的、抛物线的、延长槽反射镜或收缩的锥形体和棱椎或其部分。

发光体可以是包含有有机染料或无机染料的固体、液体或气体，该发光体在被光或其他辐射能量击中时发光/发荧光。成形为薄片、棒和纤维的发光体易于将光从一端传导至另一端或从一侧传导至另一侧，同时其他的规则或不规则形状也可以从它们的整个表面区域接收和传递光。发光体可以由玻璃、矿物质、硅树脂、橡胶或合成材料制成，并具有有利的光接收和传递形状或表面，例如菲涅耳透镜，全息图，激光凹槽，具有多个方位和相位并覆盖有拱顶形状透镜的多面透镜，水晶或棱镜构造。

反射表面同样可获得类似于上述的改进反射的特性，并包含发光材料或层。

某些荧光或发光材料可以相应的与真空、惰性气体、放射性材料、有机或无机染料、金属和矿石联合并在压力隔间内发光或发荧光。

反射镜可以具有多个折射透镜或棱镜盖，以最大化传递可见光的数量至驾车者和其他人，同时引导待接收的光线以激活发光材料。安全道路三角架可以具有多排双向安全反射镜，其夹在支撑在三角架一侧的反射片之间。然后光线沿着来自附近光束的方向双向反射，使得来自道路相反侧或道路的弯角或死角的驾车者也能看到光线。传统的安全三角架需要从两个方向接收光线，以获得相似的安全标准。柔软或坚硬的反射柱可以具有多个水平层的安全反射镜，其由多个在它们锥形端处连接到发光材料的圆形的多个多功能反射镜组成，以围绕着该柱周围接收和传递光。

柱子可选择的由设置成辐条车轮状的垂直反射翼组成，其从容纳发光材料的中心点展开。那么该翼将显现为正交椭圆形反射槽反射镜，可以从其外界接收并传递光。

连接于灯柱或设置在街灯附近的安全反射镜可以一天24小时发光，在夜间情况下，使用环境光和来自它的主灯的杂散光。

骑自行车的人和其他人将受益于沿着车道或指定的环形路设置的固定反射镜，同样当在他们的车辆上携带动态的反射镜或驾驶者和乘客戴有装饰物时，由于伴随光的移动物体立刻变的更加清晰，提高了市民的意识水平。多功能安全反射镜可以作为根据说明制造的作用于之前提过的反射柱的可弯曲的皮带佩戴，或仅作为固定于头盔的反射镜。

与规则的反射镜相比，多功能安全反射镜更加有效，由于它们不仅将光朝着光源反射回去，而且将不可见光例如较短波长的紫外线转换长波长的可见光线，并且在至少人眼可察觉的两个方向上发射光线。

附图说明

附图1示出了在它们后部反射底座处连接在一起的两个反射透镜的侧视图，其中每一孔与一发光体相互连接以促进光的产生并将光线传送至任一部分，而不需要考虑接收放射能量的方向。

附图2示出了4个反射球的俯视图，其可以在多个方向上发射光而不必考虑一个或多个球是否接收到进来的光线。

附图3示出了一个反射镜形式的光线收集装置如何收集光线，以使得一物体变亮从而给反射透镜或其他安全反射镜提供光线。

附图4是一俯视图，例示了一个或多个反射透镜如何使得一中心设置的物体发荧光，并使得光在各个方向上散射。

附图5示出了一种球形或半球形的多功能安全反射镜的俯视图，其中反射镜的锥形端以环形设置，以接收和发射能量至发光体或荧光体。

附图6是附图5横截面图，是圆形道钉的形式，包括一与水泥和沥青粘结的连接部分。

附图7是一安全道钉标记的透视图，其具有一暴露的突出侧以观察内部的部件。所有的反射镜在它们的收缩端与发光材料连接。

附图8示出了附图7的横截面视图。

附图9示出了一安全道钉的透视图，其由光接收和发射槽反射镜、发光二极管，太阳能电池和能量转移线圈组成。

附图10示出了附图9的一横截面视图。

附图11示出了一柱/路标灯的形式的安全反射镜的透视图。多个圆形设置的邻接的反射镜分层设置。

附图12是一横截面视图，示出了光如何围绕着柱周围从一侧传播至另一侧，反之亦然。

附图13是反射柱或反射棒的透视图，其由围绕着由发光材料构成的中间部分的环形设置的槽反射镜组成。

附图14示出了附图13的内部。并示出了覆盖每一反射镜较大孔的棱镜片。

附图15示出了一危险预警三角架的前视图或后视图，即使光仅从一个方向传来，其可以在两个方向都发射光。

附图16示出了附图15的一横截面视图。光可以从任意一侧接收，使该危险预警三角架可以被驾驶者看见，而不用管该头灯的方向路径。只要发光材料露出来，光可以在三角架的两侧之间被接收。

附图17示出了一改进的道钉标记的透视图。圆锥形的或锥体的反射镜接收并传递来自任意一侧的光，并利用太阳能使用槽反射镜，将集中射线引导至发光/荧光体。

附图18，19和20示出了发光材料接收集中光的图形区域，通过相贯线或交叉线例示。

附图21示出了一具有发光材料衬垫的反射表面的双曲线，其在收缩/锥形部分内容纳发光或标准的透镜或棱镜。

具体实施方式

附图1中，反射透镜1在其后部凹陷的反射端2内具有孔4，并且通过发光体3连接，这样，接收光7由透镜5引导至发光材料3和反射表面2，为了将光反射至光源并使容纳在它附近的材料发光。发光材料3具有这样的特性，它能将光子或电子激发至一较高能级，从而将光发射至该材料所在的所有区域，包括它邻近的双反射透镜。

附图2中，反射球包括具有用来和发光材料3互相连接的孔或窗的反射后半球2和作为透镜或棱镜表面的前半球5。来自任意方向的接收光7将被发光材料3所利用，以产生一更加清晰的光，其被分布到所有邻接的球，并被发射至四个主要的点且在所有的方向上可见。

附图3中，发光材料3在光收集反射镜6的锥形端内接收集中光7。发出的光被进一步传递至反射透镜1，其通过透镜5发射出光线8。这样所有三个反射镜接收并传递光。

附图4中，四个反射透镜1连接到发光材料3，并且所有的透镜可以在所有方向上接收和传递光。

附图5中，一多面发光体3被连接到其锥形端的类似球体的反射镜2围绕。能量以光7的形式通过透镜或棱镜盖5进入。附带的能量使得该吸收材料3的原子中的电子开始激发，当电子回到它们原始的状态时，发射出了一个光子。产生的光的波长大于激发光的波长。可以吸收主光源的不可见的但是强的紫外线成分，并在所有方向上发射可见光8。在发光/荧光体3内的特定材料可被可见光或紫外光所照射。当光接近特定的反射镜的锥形端，例如内反射锥、棱椎或槽反射镜时，它逐渐变得集中。因为反射表面是锐角，光被引向反射镜的收缩端，由于直径或圆周在减小，光的强度增加了，并且当它最终达到发光体3时，它近似最佳了。也可以使用其他类型的反射镜，例如凹面或抛物线，但是由于它们更加早的收集和集中光，该发光体必须更大和更长。对所有尺寸的荧光体来说，该球形360度构造是相对有效和可实践的方式，因为即使根据该描述制作的小的安全反射镜将会运行良好并且实现安全的目的，并且可以用作钥匙环或耳环上的装饰物，同时作为防护装置。球形安全反射镜还完美的安装在锥形交通路标、柱子和方尖塔的顶点上。该整个结构可以填充有透明的的材料和/或被一棱镜透镜或菲涅尔薄层覆盖。甚至它可以与通过小太阳能电池驱动的偏振晶体层组合以得到可见的显示，例如颜色的变化或仅仅闪光。

附图6中，如附图5中所示的反射球的部分被安装在一固定装置14的顶部上，以作为适合的安全道钉或人行道标志。除了提供规则的反向反射元件或用于额外的人造光的辅助能量供应***，该装置高效的将环境或其他的光7应用到荧光体3，从而即使在多云天气条件时，也可为驾驶者提供一间接光源8。

附图7示出了一种路障或道钉的改进形式，其具有覆盖反射镜2大孔的棱镜表面，容纳并连接它们较小的锥形孔的发光材料，以同时供应光源至所有的隔间。

附图8是附图7的横截面视图。示出了光在每个反射隔间之间的连续流动。指向任意一侧的光7的强度的任何增加将影响来自所有其他隔间的光线8的传递和发射。

附图9中，示出了一道钉的示意图，其由光收集和发射槽反射镜2组成，从上面和从任意一侧接收光线7，目的在于容纳在该结构中心的发光材料3，这样光可以从所有的出口和进口点显示。附加的光可由一个或多个发光二极管11通过供给它紫外光而提供，发光二极管11位于单独的反射镜内或与该发光材料一起工作。发光二极管通过小太阳能面板10供给能量或使用感应线圈远距离的将能量从主线圈12传递至第二线圈13。

附图10是附图9的横截面视图，并示出了光在整个多功能安全反射镜***中的连续流进或流出。

附图11中，以路标灯、短柱或其他柱形式形成的安全反射柱通过合并多功能安全反射镜变的更有效，以为了它们从所有的角度和侧面更加清晰可见，因此提高了所有乘车者的安全性，而无需考虑私人还是公共运输。反射镜锥、棱椎或其他部件如此设置，这样它们的锥形较小孔围绕着发光材料体固定，这样每个设置形成一圆环。依次设置的每个圆环垂直安装在下一设置上，以形成一整洁的柱子类似结构。柱子可以覆盖合适的具有折射特性的材料。发光材料沿着它的长度在每一反射设置内包含有可供选择的颜色，并且当从太阳能电池或利用高能量领域或感应技术被供给小电流时，包含有可以产生光的偏振的滤光器。一旦它如所述的那样被建立，该柱子将在不同的时间间隔在不同的孔径闪光。

附图12描述了附图11中所示的反射圆形设置的一层的横截面的视图。发光体3可以是球形的、多面形、规则或不规则形状。光7从任意角度进入并且分布至互相连接的反射镜2，并且进一步向外反射可见光8。

附图13中示出了附图11的变化透视图。在圆形结构内代替水平设置的锥形反射镜，垂直反射叶片从一填充有发光材料3的中间区域散开。反射槽2类似于A的结构，其垂直于该柱子并围绕它们周围180度。该柱子的外周具有由透镜或棱镜覆盖的大的椭圆形孔的进口，其允许光进入以激发容纳在发光体3内的材料。然后光子被释放进入连接的反射室内，并作为可见光8显示给观察者。

附图14示出了附图13中描述的柱子的横截面，具有附加的凸透镜或棱镜，其用于捕获并引导光线7和8。

附图15中，示出一通常由驾驶者使用的便携式危险预警三角架的示例，以警告即将到来的车辆前方交通中断。一排或多排多功能安全反射镜遵循了该三角架的每一侧的长度。接收光7不仅仅被反射回原点，而且反射到三角架的后部，使得它对从两个方向上接近的车辆都是可见的。由于光可以被接收并且通过三角架的窄侧的间隙传递，到达发光体露出的部分，这些区域可以配备光学加强装置。

附图16示出了附图15中描述的危险预警三角架的横截面视图。

附图17中，示出了一道钉的总体透视图，通常归类作为道路管理人的“猫眼”，因为该公路标记具有回射透镜，其以类似眼睛视网膜的方式反射光。多功能安全反射镜可以与规则的回射透镜结合工作或彼此结合工作。该例示出了四个锥形或锥体反射镜2。两个反射镜设置在中心光收集槽反射镜6的任意一侧。发光材料3具有连接分支，连接至所有五个反射镜收缩开口孔端，帮助和引导光在它们9和在相反侧上它们脐部的两个的透镜之间通过。反射镜的组合和数量当然可以变化，例如在侧面上使用槽反射镜和在上面使用圆锥形的反射镜，或仅仅使用圆锥形的、锥体的、球形的或抛物线的。合成或混合原色可以产生一色彩光谱，包括白光。白光可以通过混合三种原色红、绿和蓝而得到。球面透镜形状的发光体可以产生明亮的彩色光的焦点，当这些混合时，白色光形成。该白色光的产生将有助于加强白色路标或道钉的外观。容纳在光接收反射镜的锥形端的清晰的无色的球面透镜将也可以发出一更加明亮的光。安装在延长的槽反射镜的收缩端内的透明的销子或杆也可以作为透镜来引导光，并且这些可以是彩色或清晰的，获得类似的结果。利用多种多功能反射镜***可以提高道路设计的可视性，同时也提高了车辆驾驶者的反应时间，这样减少了事故并拯救了生命。

附图18示出了发光材料的最佳设置的例子，以接收最多的集中光线。光线7，从双曲线、锥形或椎体反射镜的任意一侧进入，并且朝着发光体元件3被收集、引导和集中。光线在一限制的空间内、在锥形连接反射表面的任一侧上易于交叉和聚集。

附图19示出了附图18中发光体元件最佳布置，但是使用了凹面或抛物线反射镜作为代替。光线7易于更加在前地集中，也就是说，光就近集中，尽管在附图18中，它被远侧引导。

附图20示出了协同工作以朝着中心点投射集中光的一反射镜设置。光线7，从任一侧进入以在发光体元件3内的共有的限制区域合并。附图21中，示出了容纳透镜或棱镜5的由发光材料衬垫的双曲线反射表面。

Claims (16)

1.一种适合用于道路和车辆或作为装饰性灯的反射镜装置，所述的反射镜装置适合于利用外部周围环境的光，其设置多个反射镜元件以接收并集中能量，以使穿过反射透镜后部凹陷的反射端内的孔并连接透镜的发光体发光，激发光子和电子活动，在至少两个方向上产生最大数量的可传递的可见光，而无需考虑接收方向和原始光源的角度。

2.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述发光体发荧光。

3.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜元件是锥体的，这样光在内部收集并反射，以在锥形端或其邻近提供集中的光线。

4.如权利要求3所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜元件是圆锥形的。

5.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜元件是凹形的或抛物线的，这样光在内部收集并反射，以在锥形端或其邻近提供集中的光线。

6.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置还包括一槽形反射镜，这样光可以沿着反射镜的会聚孔朝发光体反射。

7.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置可以合并原色以产生白光。

8.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置具有安装在它相连的锥形或收缩端部内或附近的透镜。

9.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，即使仅从一个限制的方向接收光，所述反射镜装置能够以360度发射光。

10.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置进一步包括辅助二极管光源，所述辅助二极管光源通过太阳能电池或由远距离的主线圈向容纳在该反射镜装置内的第二线圈传递能量来供给能量。

11.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置由透镜、棱镜所覆盖。

12.如权利要求11所述的反射镜装置，其特征在于，所述透镜为菲涅尔透镜。

13.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置具有能间歇地允许光线通过的偏振层。

14.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置可接收短波的远的不可见光并传递长波可见光。

15.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置能接受由于使用不同金属而造成的温差和电位差产生的热电流。

16.如权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述反射镜装置的反射表面衬垫有发光材料。

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