CN2738092Y - 自照明的装配式固体材料物体 - Google Patents

Abstract

自照明装配式固体：铺路材料、行驶道石块、建筑块或塑像，具有设置在容纳件中的光纤，该光纤的一端可见地终止在该物体表面的预定位置。而且，该容纳件适于以可逆方式接收以可逆方式供电的光源，或另一选择是，该容纳件可操作用于和以可逆方式供电的光源相关，以便提供通过光纤从光源传送到装配式物体表面的光，该装配式物体提供有自照明季节性图案、信息性文本或广告。各种颜色的多个图案可以存在于单一的物体上。由于表面暴露的光纤与该物体的表面一起磨损并且磨损的光源可容易和快速地更换，因此这些耐久的物体具有很长的寿命。为进行大范围显示，可以用光纤电缆将光从一个或多个远端光源的光传送到一个或多个装配式固体物体。

Description

自照明的装配式固体材料物体

相关申请的交叉引用

本部分继续申请(continuation-in-part application)要求于2003年9月13日提交的美国申请10/661420的部分权益。

技术领域

本发明总的涉及自照明物体，且具体说涉及以可选择颜色方式体现图案、问候或信息的自照明装配式固体物体(self-illuminatingfabricated solid object)。

背景技术

下面讨论的背景信息对本发明的新颖性和用途提供了更好的理解。该背景信息不被认为是现有技术。

可以装配成固体物体的材料的例子包括水泥、混凝土、石膏、玻璃纤维、玻璃和塑料，仅举出少数几种。通过液体或悬浮液的凝固(setting)(即固化或变硬)、通过将粉末化材料压制在模具中或类似的已知技术可以将这些材料装配成固体。装配式固体可以形成各种各样的物体形状，从艺术雕塑的草地或花园的装饰，到庭院、人行道或行驶路的铺路石。历史上用于这些表面的照明主要有聚光灯或适当放置的灯光。曾经做过一些尝试用以提供自照明的装配式固体物体，但是在这方面的大多数努力依赖于在该固体物体上的一个或多个空穴，光源系统安放在这些空穴(cavity)内。这些空穴形成结构的薄弱处和湿气或其他污染物聚集之处。

这些自照明固体的例子包括主要用于人行道周边的照明块。提供照明的这些光源放置在透明的柔性的管状材料中，这些材料放置在石块顶面开口的凹陷通道内。为了为光源提供供电，电连接盒必须插入开在该石块底面的第二个相当大的空穴中。但是，这些系统存在若干问题。为了避免湿气进入照亮单元，填充物必须围绕该光源放置在柔性的管状材料中。填充物当然也必须是透明的，以便不会阻止光从该物体的表面发射出。安放供电系统所需要的相当大的空穴使装配式固体物体内形成结构薄弱处。用作表面覆盖的相对柔软的透明材料带来额外的问题。该柔软的材料不能经受其所暴露于其中的物理和化学侵蚀的损坏作用，也不能经受行人和车辆通行量的磨损作用。仅仅是需要一种提供自照明的固体物体的装置，该固体物体具有不受物理和化学侵蚀的损坏作用的影响、并且不受人和车辆在其上运动的表面上所产生日常磨损影响的表面。

其他提供照明表面的尝试由于施加了面层(topping)，因此依赖于必须嵌入在诸如沥青或混凝土的表面面层中的电线。空穴必须切割进表面面层，以便电线能够连接到必须安装在每个空穴内的光产生配件。这种类型的系统利用放置在光元件上面的柔软的塑性材料，通过该光元件能够发射光，但是这种方法受到与上述讨论相同的不良耐久性限制。此外，这些系统仅仅能够用于人行道或行驶道初始铺设时。需要的是提供自照明装配式固体物体的装置，其能够用于新修的道路或已经铺设的行人道和行驶道，或任何其他类型已经存在的坚硬表面，而无论该表面是水平的、垂直的或是倾斜的。

虽然提供用于路面照亮的尝试利用LED(发光二极管)作为光源，但它们也依赖于光学透镜和引导光的棱镜系统。但是，这些透镜和棱镜导致玻璃或其他透明或半透明薄弱材料设置在这些相当复杂的壳体表面。为了避免损坏来自从上面通过的脚和车辆通行量的损坏，这些单元只能铺设在人行道和行驶道的边缘。现有技术中缺少的是一种同质固体基质，其在可用在新的或已经存在的人行道或行驶道的所装配式固体物体内包含LED光源并且其将持续到该固体的装配式物体的寿命。

此外，还有一些尝试用以提供内置或传递图案的照明固体材料，以满足几乎任何场合，如节假日、生日、季节性事件、结婚、出生等。由于它们必须用清晰透明的材料(例如，甲基丙烯酸甲酯，Lexan、丙烯酸等)来装配的事实，因而这些也受限制。此外，这些固体材料必须蚀刻或开槽，以从必须插入形成在该材料中的空穴中的光源来漫射光。这些材料是内在柔软的，使得将它们用于到它们连续地暴露在恶劣气候条件下或多于偶尔的物理磨损或撕裂的地方是不实际的。还存在对提供具有合并有照明的装配式坚硬材料物体的装置的未被满足的需要，该坚硬材料物体即使在恶劣条件下仍具有耐久性并且能够以任何所希望的颜色呈现任何所希望的图案、或多种可选择的图案。

近来，已经描述了太阳能踏脚石(stepping stones)。但是，这些仍然依赖于具有柔软材料半透明透镜的密封壳体，通过该透镜太阳能光能够漫射。半透明材料优选为丙烯酸树脂，这种树脂不能支撑繁重的车辆或行人通行量。该技术缺少的是自照明的装配式坚固耐久的固体材料物体，其中照明的供电由太阳能供给，并且由太阳能供电的物体即使在包括物理和化学侵蚀的损害作用和繁重的车辆和行人通行量的恶劣条件下可保持其耐久性，并能够以几乎任何所希望的颜色提供几乎任何所希望的图案。

近来，已经描述了具有嵌入在用来装配式物体的材料内的光源的踏脚石照明系统。虽然这些系统在用作人行道或行驶道建筑材料时暴露在预期的通行量下时一般具有耐久性，但是它们不提供任何用于更换磨损的、损坏的、或有缺陷的光源的手段(means)。在近来描述的系统中，所有的光纤、电子电路和光源都是永久地密封的并永久地嵌入在用来形成物体的材料中，例如铺路块。为了更换该系统中的光源，必须更换整个块。由于供电装置延伸到块的外面，因此这种系统也存在的缺点是，铺路块必须铺设在可压缩的集料(aggregate)例如细的碎砾石之上，以便为外部布线做准备。虽然这种系统能够使用多种颜色的光源，但一旦在给定的石块中光的颜色已经选定，在不更换整个块的情况下就没有办法改变光的颜色，例如从万胜节庆祝的橙色改变为圣诞节主题的红色或绿色。此外，这种系统没有提供对给定块的图案的选择，例如选择从南瓜改变到圣诞树，同样，仅有的选择是更换整个块。

因此，业已表明，目前所知的所有提供自照明装配式固体物体的尝试都存在问题，这些问题包括需要具有相当尺寸的小室、槽、通道、用于安放灯泡或其他光源(光从其通过位于该固体顶层表面的柔软材料发射)的凹穴或嵌板的固体。此外，这些装置都没有提供诸如铺路块或踏脚石的照明装配式固体物体，该固体物体具有混凝土块或踏脚石的强度、多样性和功能性，并该固体物体提供包括能够覆盖该块或石块的部分表面或整个表面的光的各种颜色、图形或图案的照亮表面，其中，光源装置可以直接连接于固体，或另一选择是，其中光源可以通过光纤电缆间接地连接于固体，例如，提供多个固体物体用以从一个或几个光源装置接收光，并且，其中光源装置、光电颜色和显示在可见表面的图案能够很容易和快速地被改变或更换，而不需要更换整个物体。

考虑到上述问题，希望提供一种自照明的装配式物体，例如自照明的铺路块、建筑石块、或能够从其表面发出一种或多种颜色光的塑像，同时保持期望能从可相比的非自照明的混凝土铺路材料或踏脚石中获得的强度和耐久性，同时以低成本来做成，并具有吸引人的外观、多样性、功能性和耐久性。这样的自照明物体应当能够以几乎任何所希望的颜色制成几乎任何所希望的形状，具有几乎任何一种图案或多种图案，其中颜色、图案和光源装置可以很快地并且很容易地改变和更换，而不需要更换整个物体组件，其中，装配式坚硬物体能够根据需要用于坚硬的或可压缩的表面，并且，其中一个或多个固体物体可以从一个或少数几个光源装置接收光。

发明内容

本发明满足迄今为止尚未满足对于自照明装配式固体物体的需求，例如从其表面发光的自照明铺路块、建筑石块或塑像，同时该自照明装配式固体物体具有与非自照明的混凝土、或其他合适材料、铺路块、建筑石块、或浇铸的塑像相似的强度，提供对自照明装配式固体物体的低成本制造，该自照明装配式固体物体具有吸引力、多样性、功能性，并适于包括一个或多个各种颜色图形，并且其中可迅速和容易地改变或更换颜色、图案和光源，而不需要更换整个物体，并且，其中装配式坚硬的物体根据需要可以用于坚硬的或可压缩的表面。根据本发明教导的自照明物体很少需要或不需要维修。

本发明通过提出新颖的自照明装配式固体物体，例如铺路石或塑像实现上述或更多的目的，其中该物体具有任何已知的，或尚未知道的嵌入其内的光纤，其中，光纤的一端暴露在物体的可见地暴露的表面，并且同时该光纤的第二端包括在开口容纳件内，或与开口容纳件可操作地相关，该容纳件除了其暴露在该物体表面的容纳件端部之外，也或以可逆方式或永久地嵌入在该物体内。该暴露的容纳件端部适于以可逆方式接收以可逆方式供电的光源或功能性地与该以可逆方式供电的光源相关，以通过光纤实现将从该光源发射的光传送到暴露在该装配式物体可见可用表面的光纤端部。该自照明物体还提供照明颜色的图形、季节性图案、信息文本或广告。各种颜色的多个图案可以存在于单一的物体上，以提供例如多个照明的季节性图形，其照亮的颜色与该季节相关。由于表面暴露的光纤与该物体的表面一起磨损并且磨损的光源容易快速更换，这些耐久的物体具有长的寿命。

自照明物体用浇铸、模制、压制或能够产生制成装配式固体物体的任何其他方法来形成。该物体可以用具有适于自照明物体的最终想要用途的性质的任何材料制成，例如，如果希望制造自照明铺路材料或建筑块或石块，则可以用混凝土或水泥。例如，可以用水泥和混凝土、以及粘土、塑料、石膏、玻璃纤维和玻璃来制造例如塑像、纪念碑和名匾。制造材料可以是不透明的、半透明的或透明的。

容纳件可以是容纳所希望光源的任何形状，该光源或者直接连接于该容纳件，或者从远端连接于该容纳件，例如通过光纤电缆传送的光。该容纳件可以是能够提供光纤和/或光源装置所需一定程度保护的的任何材料，该光纤和/或光源装置可包括在该容纳件内或另外可操作用于连结到该容纳件。这些选择当然受自照明装配式物体的意图最终用途和该物体放置在其中的环境的限制。

光源可以是任何已知的或尚未知道的光装置。在下面所讨论的例子中，优选的光源是发光二极管(LED)。光源装置可以直接连接于固体物体或经光纤电缆远端地连接，该光纤电缆是为多个固体物体而提供的，用于接收来自一个或少量位于远端的光源装置的光。例如，使用诸如光纤电缆的光传送装置提供由大量自照明固体物体构成的大型显示器。使用诸如光纤电缆的光传送装置提供用于将光方便地传送到远处或难以接收的地方(例如包括一个或多个自照明固体物体的顶层庭院或楼顶显示器)的装置。光源可以用传统的AC电源供电、电池或其他供电源(例如太阳能、风能或得自化学或生物的能量)进行供电。如果使用LED光源，则该系统仅仅需要低的供电，例如12伏电压源，并且因此运行起来很经济且节省能量。

附图说明

为了更充分地领会和理解本发明的这些和其他目的、特征和优点，将参考示于附图中的特定实施例以举例方式描述本发明，其中，在所有的附图中，相同的附图标记表示相同的零部件。应当明白，这些附图仅仅示出本发明的一些优选实施例，不应因此认为这些实施例限制本发明的范围。因此，本发明将通过附图，并用附加的特性和细节进行描述和说明，其中：

图1a是根据本发明教导的自照明物体组件的透明的顶视透视图。

图1b是图1所示的自照明物体组件透明的侧视透视图。

图1c是侧视平面图，以举例目的示出根据本发明教导的光纤、容纳件(receptacle)、和供电的光源。除了来自光源的电线之外，光源通常是看不见的，因为它通常插在容纳件中，以发光到保持在该容纳件中的光纤。

图1d是侧视平面图，以举例方式示出从容纳件一端发出的光纤，其中该容纳件具有光源接受插口，和选择地可拆卸、可更换的插入式供电的光源装置，其用于插入该接受插口内。

图1e是侧视平面图，以举例方式示出从容纳件一端发出的光纤，其中该容纳件具有光源接受插口，其中该光源包括以缩短形式示出的光纤电缆(光缆)，和远端选择地可拆卸、可更换的插入式供电的光源装置。

图2是如图1所示的本发明物体的非透明的透视图。

图3是类似于图1的本发明物体的透视图，除定义了季节性图案中光图形的图形之外。

图4是本发明物体的透视图，示出了在该装配式固体的可见暴露表面上的两个季节性图形，每个图形具有相关的光纤容纳件。

图5是示出本发明物体的透视图，该物体在其底面具有楔形边缘，以在如果希望将本发明放置在硬表面时以容纳可能出现的任何电线。

图6是透视图，示出本发明的物体如何具有某种形状以形成固体的自照明塑像的例子。

定义

这里所用的“孔”是指开放的空间，它可以被用作或用于容纳件，该容纳件可以是管道状的空间，或由任何其他类型的功能空间所限定的空间，例如，诸如矩形或椭圆形为边界的空间。

这里所用的“暴露”是指开放的可以看见。

这里所用的“光源装置”包括发射光的任何装置，例如，诸如发光二极管。

这里所用的“模制技术”定义为任何数目的以下技术，该技术用于通过将液体或悬浮物注入模型或模具中，或将粉末或可压制的物质压制到模型或模具中，来获得所希望的形式或形状，当获得所希望的形式或形状时，该模型或模具是可以拆卸掉。

“压制技术”在这里定义为通过施加压力使得举例为诸如粘土或热玻璃的可压制材料进入模具中来形成所希望形状或形式的物体，该材料然后可以被干燥或凝固成固体。

这里所用的“接受装置”是指任何保持装置，诸如管状形式的容纳件、在固体物中挖空的空间，或接收、保持、或设置至少一根用于从光源装置接收光的光纤的任何其他装置。

这里所用的“容纳件(receptacle)”是指用于包括光源装置、光纤电缆等的某种东西的容器或储物器。

这里所用的“以可逆方式供电”是指可以根据需要打开和关闭供电。

这里所用的“以可逆方式接收”是指一个物体适合于以保持、包围、接受、围绕或类似的方式接收第二物体，使得当希望时该被接收的第二物体可以从该第一物体拆下。

这里所用的“凝固”时是指模制、压制、浇铸材料为使其获得所希望的固体材料形状所必须经过的工艺，其可以包括干燥、膨胀、化学变化或其组合。

这里所用的“插口(socket)”是指形成用于某些东西的的保持器的开口或空心，该某种东西包括接收和夹持物体(诸如光源装置、光纤电缆或类似物)的端部的装置。

本发明的附图标记和该标记所指示的零部件表：

10：以所希望的图形发光的自照明装配式固体物体组件。

12：装配式固体块。

14：装配式固体块12的可见表面。

16：装配式固体块12的底面。

18：包含孔30的装配式固体块12的表面。

20：多个光纤之一，每个具有第一和第二端，其中当第一端可见地终止在物体10的可见表面时，它可见的。

22：在物体10内的容纳件，其具有通过孔30延伸的第二端25，并且光可以传送进入其中，或光源装置40可以以可逆方式插入其中，且其具有第一端23，该第一端用于容纳至少一根光纤的第二端，以聚集来自被传送光或插入的光源的光。

22a：功能地设置在物体10中的第一容纳件，适于接受传送的光、可以传送光的光纤电缆、或光源装置，以使光可以传送到描述一个图形(诸如季节性图形24a)的光纤20。

22b：功能地设置在物体10中的第二容纳件，适于接受传送的光、可以传送光的光纤电缆、或光源装置，以使光可以传送到描述第二图形(诸如季节性图形24b)的光纤20。

23：容纳件22的第一端。

24：从具有暴露在顶面14的其第一端的光纤发出的多个光点之一。

24a：从具有暴露在顶面14的其第一端、描述一个季节性图形的光纤发出的多个光点之一。

24b：从具有暴露在顶面14的其第一端、描述另一季节性图形的光纤发出的多个光点之一。

25：适于保持光源装置40、光纤电缆70、或从一些其他装置发射的光的容纳件的第二端。

26：从光纤发出的光，该光纤暴露在塑像的表面，其描述了塑像60的眼睛。

30：在固体物体10表面的至少一个孔。

40：光源装置，其包括例如LED，其中该光源装置是可被拆卸和可更换的。

42：光源装置40的发光零件，即，LED(发光二极管)。

44：光源装置40的主体，如图所示，其被包装在保护套内，并且虽然没有示出，但包括发光二极管。

46：为光源装置40提供供电的任何已知的、或尚未知道的电连接件。

48：用于接收可选地可拆下、可更换的插入式光源装置和/或光纤电缆的可选插口。

50：固体物体的楔形边，其中该楔形产生用于插入电线或类似物的空间，如果希望的话。

60：一件塑像。

70：光源发射装置，其包括，例如插入的光纤电缆，其中该光纤电缆接受来自光源装置(例如，诸如LED)的光。

72：用于可选地可拆下、可更换的插入式光源的插口或容纳件。

应当明白，附图不是按比例绘制的，例如，相对于通过孔30可接近的容纳件22的端部来说，孔30示出得相当大。但是，孔30也能够就绘制成成形为形状和大小与该容纳件22外表面形状相一致的开口。而且，光纤电缆70可以具有任何所希望的长度，但是为了方便，以缩短的方式示出。在某些情况下，对于理解本发不必要的细节，或会导致难于理解的其他细节，就省略了。

具体实施方式

具体参考附图，应当注意，所公开的发明设置成各种尺寸的、形状和形式的实施例。因此，这里所描述的实施例应当理解成本公开为了说明而不是将本发明限制在这里所描述的实施例。

本发明涉及一种自照明的装配式固体，诸如铺路的石块或塑像。该照明由一根或多根嵌入在固体物体中的光纤提供，该光纤的一端适当地暴露在该物体的表面，以提供所希望的图案或图形，这种结构或图形用从暴露在该物体表面所希望的地方的光纤所发射的光表示，而光纤的第二端包含在至少一个开口容纳件(open receptacle)的第一端，该容纳件除了在该容纳件第二端处的开口外也嵌入在该物体内，该开口暴露在该物体的表面。该容纳件的暴露开口端以可逆方式接收至少一个以可逆方式供电的光源，该光源与光纤的第二端配合，以将光从光源通过光纤引导到该装配式物体的表面，该装配式物体提供多种颜色的自照明季节性图案或图形、信息文本或广告。各种颜色的多个图案可以呈现在一个单一的自照明固体物体上。这些经久耐用的物体具有长寿命，因为表面暴露的光纤随着物体的表面而磨损，并且可以容易地和快速地更换磨损的光源。

现在参考图1a-1c，图1a-1c示出本发明一个示例性的优选实施例。图1a和1b是自照明装配式固体物体组件10的透明的透视图，其示出在表面上具有可见的自照明的文本“HELLO”铺路块12，如图1a所示表面。铺路块12包括可见地暴露的表面14、底面16和具有至少一个孔30的表面18。附图的透明性使得能够示出当光纤20嵌入在铺路块基质中时的光纤20。还示出嵌入的容纳件22，其具有第一端23和第二端25。在装配固体物体组件10期间，光纤20和容纳件22设置在用于成形铺路块12的初始液体或其他可塑材料中，使将光纤的一端20提供为可见地暴露在物体10的表面，同时光纤20的另一端固定地包围在该容纳件22的第一端23。容纳件22构造成防止对光源的任何损坏，诸如防止闪电、静电放电和过压状态。容纳件22的第二端25暴露地设置在容纳件22的孔30中，以在该铺路石形成固体物体中之后容易接近。这样设置的第二端25适于以可逆方式接受以可逆方式供电的光源40(见图1c)，以提供光源40与光纤20的端部的配合，该光纤20包围在容纳件22的第一端23中。光源40被示出为用于将供电46提  供给光源40的附加装置。使光源40与包围在容纳件源第一端23中的光纤20的端部相配合提供了用于将从光源40发射的光从光源40引导到光纤端部的手段，该光纤终止在装配式固体物体的可见地暴露的表面上，该光纤为该装配式固体物体的自照明而提供的。

图1c示出光源40的第一端或灯泡42，其设置成以可逆方式插入容纳件22的第二端25，以便使以可逆方式供电的、从光源40发射的光成为与光纤20的第二端紧密接触，并且因此，使其从包围在容纳件22第一端23中的光纤的第二端沿光纤的长度传送到暴露在自照明固体物体的可见表面的光纤20的第一端。

光源装置可以包括以各种可操作结构形式的各种光源。作为一个例子，光源装置可以包括可拆卸的、可更换的插入式LED(发光二极管)。这种LED光源可以与该装配式固体物体一起提供，或可以分开提供。图1d示出容纳件22，其具有插口48，其中插口48可以适于直接或间接接收光源。例如，插口48可适于直接接收可更换光源，该光源在这个例子中示出为具有发光装置42的LED光单元40，发光装置42设置成以可逆方式插入插口48中。发光装置42经插口48可以连接到电源。另一选择是，如图1e所示，插口48可以适于接收光纤电缆70，该光纤电缆70传送来自光源装置(诸如远离固体物体的发光装置42)的光。发光装置42通过插口或容纳件72可以功能性地连接电源46。在这个例子中，光纤电缆能够提供一种将来自一个光源发射装置的光传送到多个固体物体的装置。

正如在现有技术中众所周知的，每个插口或容纳件和插入该插口中的光源装置的零件可与锁紧机构固定。可以有许多锁紧机构，诸如当插入的物体(thing)具有两个小突起(pimple-like)特征时，有时称之为配合进“钥匙道”的钥匙，该钥匙道被切割在该容纳件的侧面以接收该钥匙。该钥匙道通常是弯曲的，其中当随着插入该容纳件的物体(thing)转动而该钥匙转动时该曲线接收该钥匙。该钥匙道的曲率也提供一种锁，在该锁中钥匙牢固地固定。该锁紧机构还可以包括弹簧机构、按钮机构，或其他锁紧装置。

图2是自发光装配式固体组件的非透明的透视图，其示出根据本发明教导的处于就绪用于使用时的铺路块。在容纳件22(receptacle)的孔30处第二端25的容易可接近性确保了在希望时保该光源可以很容易和快速地插入和拆卸。正如说明所提到的，孔30不需要像所示出的这样大，只需要大到能保持容纳件22即可。该示出是为了清楚地说明。

光源可以遭受损蚀或老化，或应用时出现缺陷。在任何一种这种情况下，都必需进行光源的更换。在本发明所公开的内容中，淘汰的更换能够迅速和容易地完成。旧光源通过轻轻地拉或拽从容纳件22中拆去。一旦旧光源拆去，新光源容易和快速地插入容纳件22中。另一选择是，光源可以处于很好的工作状态，但人们可能希望改变光源发出的颜色。可以使用任何已知的光源，但是在所示的优选实施例中，该光源是LED，它是低能量光源并且运行成本低。如果希望，也可以用传统的灯泡。

在所示的优选实施例中，电源来自低电压源，或另一选择是依靠电阻器、和/或整流器和/或反相器的联合动作，并依赖传统的布线。但是，用来为光源提供供电的电源可以是任何已知的电源。例如太阳能供电也考虑作为电源。

优选的自照明装配式固体物体组件10包括块12，其用混凝土、水泥或任何其他可模制材料浇铸而成，该模制材料能够提供用于所述块、或者用于任何其他能够根据本发明制成的所希望的装配式自照明物体的所需性质。在光纤和保持该光纤一端的容纳件被设置在模具中之后，可以将该浇铸或模制材料加入到模具中，如果这是所采用的制造工艺，那么，就是在这时，将终止在该物体表面的光纤端部设置成以便实现所希望的图形，该图形由暴露在该物体表面的光纤发射的光来进行描述。由于该自照明装配式固体包含由于向该物体添加光纤和容纳件而造成的可以忽略的量的孔隙空间，因此作为结果得到的物体(诸如铺路石或石块)保留有可与未添加光纤和容纳件而浇铸或模制的物体相似的性质。无论所用的材料或制造所采用的方法，要求保护的任何预期的自照明装配式固体物体基本上可以具有任何形状，包括互锁的、径向的、或传统的方形、球形和所有其他多边形、动物、人物、想象的特征，例如角度、庞然大物、独角兽、任何上述或其他图案的饮水器等。在示出的优选实施例中，铺路块12具有基本正方形或长方形形状，并且当然可以包括圆形拐角和边缘，以防止剥落。浇铸或模制材料可以是彩色的，在制造过程中通过添加颜料以实现几乎任何所希望的颜色。此外，铺路块12的顶表面14可以用任何已知的透明或半透明的表面处理进行密封，以形成防水层，同时保留照明效果。此外，该铺路块12可以制造成具有任何所希望的表面纹理和/或图形，诸如条石(slate)、圆石(cobblestone)、砖等。因此，可以看到，本发明提供了一种自照明固体表面，其可防止物理和化学侵蚀所造成的损坏和由于该表面经受行人和车辆通行量时出现的日常磨损。

图3示出自照明装配式固体物体，其具有由暴露在该物体可见表面的光纤端部发射的光形成的季节性图形。几乎是任何希望的图形、图案、数字、字母都可以形成在物体的表面。

图4示出自照明装配式固体物体，在其可见表面上具有两个发光的季节性图形(例如见24a和24b)。每个图形由唯一的一组光纤形成，该光纤与唯一容纳件(诸如22a或22b)处于工作相关的关系。在该例子中示出，可以将橙色发光源插入容纳件中，该容纳件操作用于与其可见地暴露末稍以描述南瓜图形的光纤相连接，在另一个时间，可以将发射绿光的光源插入容纳件，该容纳件操作用于与其可见地暴露末稍以描述圣诞树的光纤相连接。在不希望显示特定图形时，提供图形所需光的光源简单地从相关的容纳件中拆掉。如果希望，可以将塞子或盖子插入该容纳件中，以保护它免受有害环境条件的侵蚀。还期望到，每个自照明物体组件在其可见的暴露表面可以包括根据需要多个预定图形。还进一步期望，如果希望闪光或闪烁显示，可以使用调节开关将供电从一个光源改变到另一个光源。还期望，使用一组开关和/或定时器以模拟运动，例如当多个图案在一个物体上，或单个的图案在多个物体上时，以及对多种图案的供电进行接通/断开动作的情况下，形成运动的图像。例如，当实际上是在一系列人行道铺路块(该铺路块由调节开关和定时器顺序地连接和断开电源)上的一系列自照明箭头时，显现为似乎是向人行道入口移动的箭头。

当一系列的自照明固体物体，例如自照明的铺路石或石块，被放置在松散的、可压缩的材料上，例如沙子或碎石，用于将系统连接于电源的电线、和用于使石块互连的电线、以及用来将一个或少量光源连接到多个固体物体的光纤电缆可以很方便地设置在该沙层或碎石层中。但是，如果希望将自照明装配式固体物体放置在坚硬的表面上，那么在何处放置供电提供线就成了问题。图5示出用于将自照明块放置在坚硬表面上的装置。为实现这一点，要放置在坚硬表面顶部的每个物体(诸如铺路块)包括至少一个倾斜的或带凹槽的底面边缘(baseedge)50。该倾斜的或带凹槽的边缘提供一个足以容纳任何所需要的电气电线的空间。如果有一系列相邻的石块，例如当该石块被用来建造庭院地面、公园的人行道或行驶道时，由倾斜面或凹槽形成的该小的但是足够的空间提供了用于所需要的电线的保护管。该连接电线被保护免受通过量或气候的损坏作用。实际上，由于没有电线暴露在表面上，因此根据本发明的自照明块甚至能够放置在可能经受季节性的扫雪机表面上。应当注意，如果希望的话，自照明装配式固体物体，例如石块或石头，适合于安放在垂直位置以形成墙面或围墙。在这种情况下，通过将电线设置在由形成于至少一个底面边缘的倾斜或凹槽形成保护管内，使电线也受到保护。该管不仅对任何所需电线提供物理和化学保护，而且还提供美观的外观；例如，将电线隐藏在槽中确保该电线以一种不可见的方式不被暴露。与设置在该容纳件上的孔类似的该倾斜或凹槽具有很小的尺寸，从而不减小该石块的强度。因此，可以看出，本发明提供了一种能够用于任何已经形成的坚硬表面的系统，无论该表面时水平还是垂直的，或倾斜的，以及是在新的或旧的松散的材料上。

正如前面所提到，自照明装配式固体物体可以形成为几乎任何所希望的尺寸和形状，并具有几乎任何颜色以提供任何美观。混凝土或水泥的一种流行应用是制作塑像，特别是草坪和庭院装饰所盼望的塑像。图6示出狮子形像自照明装配式固体物体。这种塑像都在家的门口经常看到。这种塑像的魅力在白天如果不是完全没有的话，也是很少，但在晚上能够看到。实际上，可以设想，这种塑像如果在黑暗中遇到可以造成绊倒的危险。图6示出多么吸引人的一座塑像也能够在夜间照明。该狮子的眼睛26由根据本发明教导的发光光纤形成。根据本发明制造的塑像为家的门口提供受欢迎的和安全的指向标。

这里所描述的自照明装配式物体具有多种用途。一个物体可以单独使用，例如使用单个的自照明建筑块，以提供设置在建筑物墙内的自照明房屋数字标记和/或姓名匾。在许多情况下，多个自照明装配式物体可以一起使用，以构造成自照明物体的大的区域或大的体积。例如，如果一个物体形成铺路石的形状，该自照明物体可以用来构成人行道、行驶道、墙壁和围墙。这种铺路石可以装配成任何形状，包括方形、矩形、圆形或任何其他规则或不规则多边形。另一选择是，该铺路石可定形成细小的天然出现的铺路材料。当以这种方式使用时，这些铺路石的强度和耐久性与非自照明铺路材料相似。它们能够被行人走过并且很容易经受住大多数车辆的重量。本发明的另一种新颖的用途是将光源40插入孔中而不是在装配式物体上所发现的那些，例如装配在走廊的柱子、栏杆、台阶、走廊边缘部分，以及露台、窗户装饰物、门、橱柜表面、线条、图画的边框、家具等的孔中。以这种方式使用本发明的光源的仅有限制是，材料不能包含适于接收根据本发明教导的光源的孔。这种孔设置成在自照明装配式材料物体(例如人行道或行驶道的铺路石)附近重新产生光或补充的图形或图案。例如，沿着穿过僻静入口道路路径的这种光的连续性在当遇到看不到台阶、人行道的转弯处等困难时将减少摔倒或失足事故的发生。这种光的连续性还将作为图案元素，以引导或邀请人们沿着灯光进入建筑物内，例如商店或夜总会。

至少一根光纤的每一个都设置在装配式固体中，使得只有第一端与该物体的可见表面齐平终止，因此在该物体的可见表面是可见的，光纤由它们被浇铸到其中的材料保护。这意味着该光纤和装配式材料以同样速率磨损，并且，因此可以期望延长该装配式材料物体的寿命。虽然该光纤和保持该光纤的容纳件是永久密封的并嵌入在该自照明物体的体内，但仅作为经受老化的该组件一部分的光源是可拆卸的，并且因此可容易并快速地更换，而不需要更换整个物体。由于光纤、光源和标准电气电线的成本低，因此制造和维修自照明物体的成本只是稍稍多于制造和维修没有自照明组件的物体的成本。通过使用定时器或光电供电或开关可以保持低维修成本。

照明光纤可以设置成提供几乎任何类型的所希望的图形、图案或信息化消息。在少光的时间，自照明铺路材料或铺路块可以用来提醒人们必须穿过的台阶。该提醒可以简单地是从随机图形、近似照明的固体杆发射的光，或通过将光纤设置成描述出“台阶”的工作。因此，行驶道的入口、房屋的号码、房屋主人的名字，所有的这些都可以是用水平或垂直表面进行自照明。

光源可以具有各种各样的颜色。通过简单地改变光源的颜色，中性图案或图形可以用来反映节日或特殊的庆祝。红色和绿色可以用来庆祝诸如圣诞节的节日，紫色和黄色用来庆祝复活节，红色用来庆祝情人节等等。光源并不昂贵并且特别容易改变，所以这些特定的效果对于几乎所有的人都很容易实现。此外，大多数光源，特别是LED光源是长寿命的，并具有不随时间和温度改变或消失的大量多种的颜色。

当自照明固体物体组件预期用在低通行量地区时，该物体可以用较柔软的透明或半透明材料(该材料可得出大量发光图案的选项)制造。

前面为了说明的描述使用特定和定义的术语以提供对本发明的全面理解。但是，很明显，为实践本发明对本领域的技术人员不需要具体的细节。因此，前面具体实施例的描述用于说明和描述的目的。这些实施例的意图不是穷举性的或将本发明限制在所公开的精确形式中。本领域的技术人员将会认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对许多特征进行修改，例如，形状、颜色、材料，其他实施例，和这里描述的本发明实施例的制造方法。而且，本发明不限于所描述的方法、实施例、特征或特征的组合，而是包括权利要求范围内的所有的变化、方法、修改和特征的组合。本发明仅由权利要求限定。

Claims (20)

1.一种自照明装配式固体物体组件，包括：

a)至少一个可见的暴露表面；

b)至少一个孔，所述孔开口在可接近的表面；

c)至少一根设置在所述固体物体内的光纤

d)所述光纤的第一端可见地终止在所述固体物体的所述可见地暴露的表面；

e)所述光纤的第二端操作用于与所述孔可相关，以接收光，

由此，所接收的光从可替换的光源装置发射，并由所述至少一根光纤传送到所述固体物体的所述可见地暴露的表面。

2.如权利要求1所述的自照明物体组件，还包括操作用于与所述至少一个孔相关的至少一个容纳件，所述容纳件接收所述光纤的所述第二端，以使得所述光纤的所述第二端能够接收光，

由此，从可替换的光源装置发射的光由所述光纤传送到所述固体物体的所述可见地暴露的表面。

3.如权利要求2所述的自照明物体组件，还包括至少一个接收可替换光源的容纳件，以使得将来自所述可替换光源的光传送到所述光纤的所述第一端，该所述光纤可见地终止在所述固体物体的所述至少一个可见地暴露的表面。

4.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述装配式固体用任何已知的固化装置制造。

5.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述任何已知的固化装置包括任何已知的模制装置。

6.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述至少一根光纤包括多根光纤。

7.如权利要求6所述的自照明物体组件，其中所述多根光纤的每根的每个第一端设置成在所述装配式固体物体的所述可见地暴露的表面形成至少一个预定的图形。

8.如权利要求3所述的自照明物体组件，其中所述光源附加地包括至少一个光纤电缆，所述电缆适于传送来自所述至少一个可替换光源的光。

9.如权利要求8所述的自照明物体组件，其中所述至少一个光纤电缆接收来自多个可替换光源的光。

10.如权利要求9所述的自照明物体组件，其中所述至少一个光纤电缆被多个固体物体接收。

11.如权利要求8所述的自照明物体组件，其中所述多个预定的图形包括季节性图案。

12.如权利要求8所述的自照明物体组件，其中所述多个预定的图形包括信息性消息。

13.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述自照明物体组件还包括带凹槽的底面。

14.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述自照明物体组件还包括塑像。

15.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述自照明物体组件还包括铺路石。

16.如权利要求1所述的自照明物体组件，其中所述自照明物体组件还包括建筑块。

17.如权利要求2所述的自照明物体组件，其中所述至少一个容纳件包括用于将所述光源装置牢固地保持在位的锁紧装置。

18.如权利要求3所述的自照明物体组件，其中所述可更换的光源还包括发光二极管。

19.一种自照明装配式固体物体组件，包括：

a)至少一个可见的暴露的表面；

b)至少一个开口在可接近的表面的孔；

c)至少一根设置在所述固体物体内的光纤；

d)所述光纤的第一端可见地终止在所述固体物体的所述至少一个可见地暴露的表面；

e)所述光纤的第二端操作用于与所述孔相关，以接收光；

f)至少一个与所述孔功能相关的容纳件，所述容纳件适于操作用于接收光纤电缆；

由此，从光源装置发射的光从该光源传送到所述光纤电缆，到所述光纤的所述第二端，到所述光纤的所述第一端，以使得光被传送到所述固体物体的所述可见地暴露的表面。

20.一种自照明装配式固体物体组件，包括：

a)至少一个可见地暴露的表面；

b)至少一个开口在可接近的表面的孔；

c)至少一根设置在所述固体物体内的光纤；

d)所述光纤的第一端可见地终止在所述固体物体的所述至少一个可见地暴露的表面；

e)所述光纤的第二端操作用于与所述孔相关，以接收光；

f)至少一个与所述孔功能相关的容纳件，所述容纳件适于接收光纤电缆；

g)被所述容纳件接收的光纤电缆；

h)可替换的光源，

由此，从所述可替换光源发射的光从该光源传送到所述光纤电缆，到所述光纤的所述第二端，到所述光纤的所述第一端，以使得光被传送到所述固体物体的所述可见地暴露的表面。

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