CN1189199A - 大范围的垂直后向反光灯 - Google Patents

Abstract

具有垂直设置的反光标志(14)的交通反光灯(10,20)在大的入射角与小的入射角上都呈现出较高的后向反光亮度。该反光灯适于使用在护栏、泽西栅栏、桥墩、墙壁、圆筒体、立柱等之上,尤其适用于交通道路的交叉路口附近。

Description

大范围的垂直后向反光灯

发明的技术领域

本发明涉及垂直后向反光灯，这种垂直后向反光灯不仅在大的入射角上，而且在小的入射角上也可以呈现出较高的后向反光亮度。这种反光灯适于使用在护栏、泽西栅栏(Jersey barrier)、桥墩、墙壁等之上，尤其可用作从多种方向驶近它们的车辆的反光灯。发明的背景

众所周知，为了交通管理和安全的目的，在护栏等上面往往要使用反光的交通标志和反光灯。交通标志一般是垂直于车辆行驶和驶来的方向上设置的。常用的后向反光材料通常在0°至30°或40°的进入角或者入射角上具有较好的后向反光性能。

在诸如护栏或者泽西栅栏的垂直反光灯的情况下，后向反光标志(marker)通常安装成为栅栏表面上的凸出部分，以便来自于行驶在相邻公路上的车辆的光线得以以较小的入射角度入射至该反光标志。

在有些情况中，人们使用在大的入射角度上具有最佳化的后向反光性能的材料。例如，美国专利第4,349,598号(White)揭示了一种后向反光体(article)，这种后向反光体可在大约30°至85°的入射角上进行后向反光。平行于第一条公路安装的例如护栏上的具有这种材料的后向反光标志(marking)，将给行驶在该第一公路上的车辆提供后向反光。然而，这种反光标志不能给行驶在与第一条公路交叉的第二条公路上的垂直于护栏驶近的车辆提供所希望的后向反光。

因此人们希望有一种垂直交通反光灯，它不仅可在大的入射角上，而且也可在小的入射角上提供较亮的后向反光。发明的概述

本发明提供了一种垂直反光灯，该垂直反光灯可在大的入射角和小的入射角上提供较亮的后向反光，即大范围的后向反光灯。

简单地说，本发明典型的产品是一种交通反光灯，这种反光灯上具有垂直于该反光灯安装的反光标志，其中，该反光标志基本平行于第一条公路设置，并可以基本上在0°至85°之间的所有入射角上提供后向反光。

本发明的反光灯尤其适合使用在垂直的表面上，尤其是那些诸如护栏、小路旁的建筑墙、泽西栅栏等在大的入射角上观察的垂直的表面上。在这里所用的垂直一词是指任何不同于诸如路面和桥面的水平面的基本垂直的表面。本发明的反光灯的一个优点在于除了在大的入射角上呈现出改善的后向反光亮度之外，还在小的进入角上呈现出较高的后向反光亮度，例如，在通常用来观察信号的法向角度30°至40°上。这使本发明的产品尤其适于使用在高速公路旁的墙壁和栅栏以及其它的应用场合，在这些应用场合中车辆可能从大范围的角度接近这些结构物，而在这些大范围的角度上人们希望要有有效的后向反光亮度。本发明的反光灯可以以弯曲的形式使用，例如，包绕在锥形路标和圆筒体或使用在弯曲的护栏上等，基本上沿着整个的可见度或者视线部分(line-of-sight)提供良好的后向反光亮度，这是由于该后向反光标志具有优越的进入角的缘故。因此，处于后向反光条件下的反光标志和反光灯的可见度得以增加，从而也就增加了安全度。附图的简要说明

本发明将结合附图作进一步地说明，其中：

图1是本发明的两种垂直交通反光灯的安排平面图；

图2是本发明的一种反光灯的横截面图；以及

图3是本发明的另一种反光灯的横截面图。

这些图是理想化并且不按比例的图，它们仅仅起到直观的作用，本发明并不受这些图的限制。实施例的详述

图1所示为本发明的两种交通反光灯。反光灯10是其上个有后向反光标志14的、横靠第一条公路12旁设置的泽西栅栏。反光灯20是靠近第二条公路22与第一条公路12的交叉口设置的、其上具有反光标志的圆筒体。

本发明的反光灯由后向反光物质组成，该后向反光物质在大的进入角和小的进入角上都可提供较高的后向反光亮度。

反光灯的例子有诸如护栏、泽西栅栏、桥墩、墙壁、圆筒体和立柱等。如果需要的话，它们也可以用在车辆上，例如，载重拖车或者铁路箱(棚)车等的两侧。

后向反光材料可采用任何合适的形式，例如，粘合安装的柔性薄板(flexiblesheeting)、硬板或者硬薄片等，这取决于所需要的用途。

本发明的交通反光灯其上具有垂直设置的反光标志，其中，该反光标志的至少一个部分基本上与第一条公路平行。

除了相对于公路设置以用于交通之外，该反光标志在小的进入角和大的进入角上都是可提供后向反光的。典型地，该反光标志基本上在0°至85°之间的所有入射角上都可以作后向反光，再好些基本上在0°至89°之间的所有入射角上都可以作后向反光，更好些可以在0°至90°之间的所有入射角上提供反光。较佳地具有代表性的是，反光标志在大约88°入射角上的反光亮度是在大约5°入射角上的反光亮度的至少20％，更好些是至少40％，以便反光灯在所有驶近的角度上都提供比较一致的性能。

反光标志在88°入射角上最好可以提供至少5堪德拉/勒克斯/平方米的后向反光亮度，更好地是提供至少20堪德拉/勒克斯/平方米的后向反光亮度，最最好是提供50堪德拉/勒克斯/平方米的后向反光亮度。

参照图1和图2，反光灯10是其上包含反光标志14的泽西栅栏。如图所示，反光标志14的主要部分(例如，具有50厘米见方或更大的面积)基本上是平面的。如果需要，反光标志14的主要部分甚至基本上整个的反光标志在垂直面积和水平面积的其中一个或者两个面积上是与轮廓相符的(contoured)或者不是平面的。例如，该反光标志设在与弯曲的公路平行的护栏上，或者该护栏可具有一垂直的弯曲面。在下面所举的另一个例子中，反光灯可具有圆形的水平横截面，反光标志则与之相适应。

在多个实施例中，反光灯和反光标志的结构是至少使反光标志的某些部分设置在高于路面大约0.6米至大约2.5米(大约2至8英尺)之间的高度上。当以这种方式设置时，该反光标志将为大多数驶近的车辆提供提高的反光能见度。可以理解，对于某些用途，反光标志可设置在本发明的这个范围之外。例如，在卡车和其它大型的车辆较多的公路上，要将反光标志的至少诸部分设置在高于2.5米(8英尺)的高度上。

本发明的一个重要的优点在于反光标志材料能在大范围的进入角上提供有效的后向反光。因此，单一的反光标志可为从各种角度驶近的车辆提供有效的后向反光。在本发明的某些实施例中，第一条公路(路边设有标志)与第二条公路在大约45°至大约90°之间相交叉，其交叉区域邻近反光灯。图1所示为这样一个实施例，第二条公路22与第一条公路12基本垂直交叉，具有反光标志14的反光灯10沿着第一条公路12设置。

本发明的反光灯可以用一种后向反光物质来制成，该后向反光物质提供所需的大范围进入角的反光响应。为此可使用称为暴露式透镜(exposed-lens)和封闭式透镜(enclosed-lens)的后向反光材料。然而，反光材料最好是封闭式透镜反光材料，因为这种材料在湿的环境下仍可反光，而暴露式透镜则不能。具有平坦的覆盖薄膜(有时称为顶层薄膜，顶层薄片，覆盖薄片)的封闭式透镜的反光材料已成为作为提高湿环境下的反光度反光灯。美国专利第4,505,967号(Bailey)揭示了一种嵌入式透镜(embedded-lens)的反光薄片，该反光薄片对大范围的入射角是有效的。美国专利第4,025,159号(McGrath)揭示了封装式透镜的反光体。

在某些例子中，本发明的反光标志可用有时候人们把它叫做基片的后向反光薄片来制成。这种薄片本身不具备必要的大范围的进入角性能，而是用其他设施来增大反光角度。例如，使用将入射光的光线转向到更有用的方向的设施。

在成斜角入射至一封闭式透镜的反光薄片上因而原来会被在相对无用的角度上镜面反射的光线被改变方向至较有利的角度而进入基片，光的一部分由下面的基片反射，随着改变光线方向的设施的性质再次被折射或者反射，而被射向初始光源。这种组合式系统在这里称为组合反光体或者反光系统。

受让人的正在审理的美国专利申请号第＿＿号(代理登录第51225USA7A号)被整个援引在此作参考，它揭示了一种组合式后向反光系统，该系统包括后向反光基片和光折射元件阵列。当作为这里的垂直反光灯中的反光标志来使用的时候，可在多个进入角上提供良好的性能。

受让人的正在审理的美国专利申请号第＿＿号(代理登录第51225USA？C号)被整个援引在此作参考，它揭示了一种组合式反光系统，该系统包括后向反光基片和一球面透镜阵列，该系统可作为本发明的垂直反光灯中的后向反光标志来使用。

欧洲专利申请号第90302123.6号，公开号第0385746(Kobayashi等人)被整个援引在此作参考，它揭示了一种组合式反光系统，该系统可在本发明的垂直反光灯中使用。

美国专利第4,145,112号(Crone)被整个援引在此作参考，它揭示了一种组合式后向反光体，该反光体可作为路面(pavement)标志来使用。该反光体也可作为本发明反光灯中的反光体来使用。那个专利所揭示的反光体包括一在下面的基底后向反光层和一导光层，该导光层由一系列纵向延伸的短小透明的凸出部分组成，这些凸出部分的每一部分具有向上延伸的前边缘表面和背边缘表面(相对于预期的将被后向反射的光源的方向而言)。前边缘表面穿过预期的大入射角度的光线的路径安装，从而，该前边缘表面透射而不是反射掉从机动车辆来的大量的入射光线。后边缘表面安装得既能反射透过前边缘表面的光线使之位于可以由后向反射元件反射的预定的角度范围内的一路径上，又能把被后向反射元件的反射的光线通过前边缘表面朝着光源反射回去。为保持足够的后向反射性能必须建立并维持每一凸出部分向上延伸的前边缘表面和后边缘表面的精确的结构关系。

美国专利第4,236,788号(Wyckoff)揭示了一种相关类型的路面标志带(markerstrip)，其中，横向的折光棱体(transverse prisms)的两侧被调节成可以保证从一侧将向下的内部反射进入基片，并保证从另一侧折射至相继折光棱体间的空间而进入基片。和美国专利第4,145,112号揭示的反光体一样，维持折光棱体的两个向上表面之间的精确的结构关系是很关键的。但这个供参考的发明并没有涉及到这种材料可以在垂直表面上使用以便不仅在大的入射角上、而且在小的入射角上都能提供有效的后向反射。

扩大使用在本发明中的后向反光标志的进入角度的另一种途径是把后向反光材料加工成与轮廓相符的部分。正在审理的申请人的美国专利申请号第＿＿号(代理登录第51416USA2A号)被整个援引在此作参考，它揭示了适于使用在本发明中的与轮廓相符的后向反光材料。

可作为基片使用在本发明反光标志中的封闭式透镜的反光片的例子包括密封式透镜片和嵌入式透镜片。密封式透镜片包括微球底(microsphere-based)后向反光片，该反光片包括一层透明微球，该透明微球部分地嵌入在其后部(即嵌入部的)具有反射层的一粘合层，和由安装在微球前部的覆盖片所提供的其前表面的空气界面内，该密封式透镜片还包括立体角型片，该立体角型片包括具有由一密封层保护的一空气界面的一层立体角后向反光元件。嵌入式透镜片包括微球底后向反光片，该反光片包括一层透明微球，该透明微球的前表面和后表面嵌入在一透明基体内，该嵌入式透镜片还包括与微球的后表面间隔一可选距离的一反射层。倘若需要，可以使用其立体角型元件为一镜面反射的金属层所覆盖的立体角型材料。美国专利第4,025,159号(McGrath)揭示了一些可在本发明使用的微球型和立体角型的密封式构件的反光片。美国专利第4,505,967号(Bailey)揭示了一种尤其适于在此使用的嵌入式透镜的后向反光片。嵌入式透镜的反光片在市场上可以购得，很耐用的并且是柔软的。另外，在实施例中还可以得到比许多密封式透镜系统在更大的进入角上具有有效后向反光性能的嵌入式透镜的反光片。3M公司第3750号SCOTCHLITE牌汽车反射牌照片是可使用在本发明反光灯中的一个可在市场上购得的后向反光片的例子。

最好反光基片的所有各组成层在反光灯所遇到的受力状态下在所有类型的气候条件下都粘固在一起。

参考图3，反光灯20包括在其表面上具有后向反光标志26的圆筒体24。由于反光标志26在小的进入角和大的进入角上的都具有有效的后向反光亮度，实质上反光灯的整个宽度会后向反光，使反光灯20将更便于被看到，从而提高了安全度。

这里提供的反光灯特别适于使用在车辆的两侧，例如，载重拖车或者铁路箱(棚)车上。当它们以及其它的车辆行驶的时候，它们可在全角度的范围内可以被观察到。本发明的反光灯的大范围的进入角将提供在所有观察视角上的良好的可见度。

术语汇编

当讨论述反光的几何结构时，采用了下面的定义：

“基准轴”是在光的入射点处垂直于后向反光体的一条线。

“入射轴”是由从光源例如，机动车的头灯至反光体上的入射点的入射光的路径所定义的轴。

“进入角”(有时候称为“入射角”，也称为β角)是在基准轴与入射轴之间的角。

“观察轴”是由从反光体上的入射点至观察点例如，机动车司机的眼睛的后向反射光的路径所定义的轴。

“观察角”(有时候称为α角)是在入射轴与观察轴之间的角。

“进入面”是由基准轴与入射轴所形成的平面。

“观察面”是由观察轴与入射轴所形成的平面。

本发明的各种修改与变换，在不脱离此发明的范围与精神实质的条件下，对于那些本技术领域中的熟练人员而言是一目了然的。

Claims (10)

1.一种其上具有垂直设置的反光标志的交通反光灯，其特征在于，所述反光标志的至少一部分与第一条公路基本平行地设置，并基本上在0°至85°之间所有的入射角上都能作后向反光。

2.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志基本上在0°至89°之间所有的入射角上都能作后向反光。

3.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志基本上在0°至90°之间所有的入射角上作后向反光。

4.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志在大约88°入射角上的后向反光亮度是所述反光体在大约5°入射角上的后向反光亮度的至少20％。

5.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志的诸部分基本上是平面的。

6.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志的诸部分不是平面的。

7.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志的诸部分设置在高于路面大约0.6米至大约2.5米(大约2至大约8英尺)之间的高度上。

8.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，第二条公路与所述第一条公路交叉在一个大约45°至大约90°之间的交叉角上，所述交叉区域邻近所述反光灯。

9.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光灯选自护栏、泽西栅栏、桥墩、墙壁、圆筒体和立柱等。

10.如权利要求1所述的反光灯，其特征在于，所述反光标志由一种封闭式透镜后向反光材料组成。

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