專利名稱:路標(biāo)的制作方法
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的路標(biāo)，駛向標(biāo)志的車內(nèi)的人員可在夜間很遠(yuǎn)的距離看到該標(biāo)志，即非常醒目，當(dāng)接近標(biāo)志時(shí)它又易于被識(shí)別，即它有很高的清晰度。
路標(biāo)，諸如公路標(biāo)志，里程碑，廣告牌等等，一直是利用后向反射板材建造。后向反射板材將入射光基本上反射回光源形成一個(gè)光錐。因此朝向標(biāo)志的機(jī)動(dòng)車的前燈所射出的光會(huì)被這種反射板材制成的標(biāo)志反射回車上，車內(nèi)的人員能夠看到這種反射。
實(shí)際上在路標(biāo)上后向反射板材首先用于標(biāo)志的背景部分，將這種板材剪裁后圍在凸起的標(biāo)記周圍，或者有選擇地覆蓋這種板材，例如涂覆，都可以達(dá)到同樣目的。因此，駛近車輛的車內(nèi)人員首先會(huì)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志的背景部分，當(dāng)車接近標(biāo)志時(shí)，由于標(biāo)記和背景有亮度和顏色的反差，標(biāo)記顯得很清晰。美國(guó)專利NO.2，326，634(Gebhard等人)公開了這種標(biāo)志，它涉及微球狀基底板材的后向反射亮度及其與微球折射率的關(guān)系。
路標(biāo)也可以用立方隅角后向反射板材建造，美國(guó)專利NO.3，712，706(Stamm)公開了這種板材和制造這種板材的方法。
近來在背景部分和標(biāo)記部分都采用了后向反射板材。這種結(jié)合主要能在遠(yuǎn)距離使標(biāo)志更加醒目，易于被發(fā)現(xiàn)。將一部分著色形成顏色反差，使標(biāo)志清晰，其結(jié)果是后向反射亮度有一定的比值，即對(duì)比度，它在可能的觀測(cè)范圍內(nèi)基本上是個(gè)常數(shù)。例如，可用白色或銀色板材作標(biāo)記，而用綠色板材作背景，這在美國(guó)的州際公路上是常見的。這類標(biāo)志大多數(shù)是標(biāo)志部分比背景部分明亮，其對(duì)比度基本上是常數(shù)，大約為5∶1到6∶1。
但是有些路標(biāo)在夜間不易看清，原因是背景部分明亮的后向反射將會(huì)掩蓋住標(biāo)記或者使標(biāo)記模糊不清。這樣，就要限制背景部分所能達(dá)到的最大亮度，這樣就降低了標(biāo)志的清晰度，而且由于標(biāo)記與背景的反差的減小，可能達(dá)到的最大清晰度也會(huì)降低。
本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的路標(biāo)，它包括淺顏色例如白色或銀色的后向反射標(biāo)記，著色的例如綠色，紅色或蘭色的后向反射背景，該發(fā)明提出了兩種性能的獨(dú)特的結(jié)合，既提高了清晰度，也就是路標(biāo)上的信息更容易被識(shí)別，又改進(jìn)了醒目性，也就是標(biāo)志牌更加容易被發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于各自地而又相互配合地有效發(fā)揮了用于背景部分和標(biāo)記部分的后向反射材料的后向反射特性。在此我們將這類材料都列為板材，也許這是后向反射材料最普通的型式，但是其它的后向反射材料，比如，具有如下所述的理想特性的涂料，也將歸入“板材”。選擇背景區(qū)域所用的后向反射板材，使之在觀測(cè)角較小，即在能夠識(shí)別標(biāo)志的距離之外的較遠(yuǎn)處(以下定義為可見區(qū))具有最大的后向反射率，在此距離應(yīng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志;在觀測(cè)角較大，即在標(biāo)志附近，觀測(cè)距離較短，需要識(shí)別出標(biāo)志(以下定義為清晰區(qū))時(shí)，應(yīng)當(dāng)具有較低的后向反射率。同時(shí)選擇標(biāo)記部分所用的后向反射板材，使之在觀測(cè)角比較大，即在觀測(cè)距離較短的標(biāo)志清晰區(qū)內(nèi)具有較高的后向反射效率。這樣相互配合地利用了標(biāo)志的兩個(gè)區(qū)域在距離較遠(yuǎn)，即觀測(cè)角較小時(shí)，背景具有明亮的后向反射，因而有效地利用了一般標(biāo)志上較大的背景部分，提高了醒目性，因?yàn)樘岣吡撕笙蚍瓷淞炼?，更容易發(fā)現(xiàn)這種標(biāo)志，又由于它的特殊顏色，容易看到該標(biāo)志;而在距離較短，即觀測(cè)角較大時(shí)，標(biāo)記區(qū)與背景區(qū)的對(duì)比度變大了，因而提高了標(biāo)志上信息的清晰性。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明提出的是一種標(biāo)志，如公路標(biāo)志，它包括著色的背景區(qū)域和淺色的標(biāo)記區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有后向反射覆蓋層。選擇每個(gè)區(qū)域的后向反射覆蓋層，使得標(biāo)記和背景之間后向反射亮度的比值在觀測(cè)角較大，即在清晰區(qū)內(nèi)顯著大于觀測(cè)角較小，即距離較遠(yuǎn)時(shí)的比值。所謂顯著大于意味著在清晰區(qū)內(nèi)的對(duì)比度至少比可見區(qū)的對(duì)比度大25%，也就是說如果可見區(qū)的對(duì)比度是4∶1，那么清晰區(qū)內(nèi)的對(duì)比度至少為5∶1。清晰區(qū)的對(duì)比度最好能夠比可見區(qū)的對(duì)比度大50%，這樣可以保證大部人能覺察清晰性的提高。得到這種對(duì)比度變化的方法可有1)在背景部分采用后向反射板材，從清晰區(qū)內(nèi)觀測(cè)時(shí)與在可見區(qū)內(nèi)觀測(cè)時(shí)相比反射的光較少;2)在標(biāo)記部分采用后向反射板材，目的是從清晰區(qū)內(nèi)觀測(cè)時(shí)比在可見區(qū)反射的光較多;3)上述兩種方法的結(jié)合。
當(dāng)汽車駛向標(biāo)志時(shí)，標(biāo)志將按下述方式后向反射來自汽車的入射光。當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，很容易發(fā)現(xiàn)和看到標(biāo)志，即標(biāo)志很醒目，這是因?yàn)楸尘安糠置髁恋暮笙蚍瓷湟约霸诖司嚯x上標(biāo)記所具有的后向反射。隨著汽車不斷接近和進(jìn)入清晰區(qū)，標(biāo)記部分與背景部分之間后向反射亮度的比值顯著增加，因此提高了標(biāo)記的清晰性。本發(fā)明非常奇特地提出了在一個(gè)標(biāo)志上得到高醒目性和高清晰性兩種特性的方法，從而改進(jìn)了路標(biāo)的綜合性能，這是前所未有的，因?yàn)檫@兩種性能指標(biāo)看起來是相互矛盾的。
附圖的簡(jiǎn)要說明參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1是清晰區(qū)和可見區(qū)之間關(guān)系的示意圖;
圖2說明后向反射的特征;
圖3說明路標(biāo)上所用后向反射的幾何關(guān)系;
圖4是本發(fā)明的一個(gè)標(biāo)志的平面圖;
圖5描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的標(biāo)記部分和背景部分在不同的觀測(cè)角上的相對(duì)后向反射亮度;
圖6中用圖形描繪了標(biāo)記部分和背景部分的相對(duì)后向反射亮度，將本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例與先有技術(shù)的標(biāo)志進(jìn)行了比較。
這些圖僅僅是用來圖解說明，並沒有按照比例，也不作為任何限制。
路標(biāo)通常位于路肩上、路肩附近或道路之上，大致面對(duì)駛來的車輛并在其視線之內(nèi)，這樣，車輛內(nèi)的人員可以讀出標(biāo)志牌上的信息，例如方向信息，距目的地的里程或者交通控制指令。
在駛向標(biāo)志的車輛的視線內(nèi)，將以具有正常視力，即視力為20/20的人最初能認(rèn)出標(biāo)記內(nèi)容的位置為起始點(diǎn)，一直到標(biāo)志牌這段范圍定義為清晰區(qū)。參看圖1，標(biāo)志2設(shè)在道路4的路肩上。駛向標(biāo)志的汽車6位于清晰區(qū)8之內(nèi)，即汽車6里面的人員(圖中未畫出)可以讀出標(biāo)志2上面的標(biāo)記(圖中未畫出)。清晰區(qū)的準(zhǔn)確數(shù)值部分地取決于標(biāo)志上標(biāo)記的尺寸和形狀。下面的表格列出了具有正常視力，即視力為20/20的人對(duì)各種尺寸和形狀的字符能夠識(shí)別的最大距離值。
表1字母高度 C1系列變型E1系列(厘米/英寸) (米/英尺) (米/英尺)10/4 48.8/160 73.2/24020/8 97.5/320 146./48040/16 195./640 293./9601用于公路標(biāo)志和人行道標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)字母，美國(guó)交通部，聯(lián)邦公路署，交通管理處。
這里我們將駛來車輛視線內(nèi)清晰區(qū)以外的區(qū)域定義為可見區(qū)。車輛在這個(gè)區(qū)域里最初發(fā)現(xiàn)和認(rèn)出標(biāo)志。路標(biāo)的作用和內(nèi)容往往是靠背景的顏色和亮度來傳遞的，特別是在可見區(qū)。大家可能會(huì)想到，可見區(qū)的范圍也部分地取決于標(biāo)記字符的尺寸和形狀。而可見區(qū)的范圍更取決于標(biāo)志的后向反射亮度，標(biāo)志越亮，可見區(qū)越長(zhǎng)。圖1中的汽車10位于這里所定義的可見區(qū)內(nèi)，括號(hào)12代表這個(gè)區(qū)域。
現(xiàn)在來看圖2所描繪的后向反射特性。圖中表示了后向反射面14，后向反射面的定義是基本上能將大部分入射光反射回光源的表面。圖中表示光16的一束光線來自遠(yuǎn)處的光源，例如車輛前燈(圖中未畫出)，照射到后向反射表面14上，入射角為β(入射光線16和表面14的法線18之間的夾角)。假若采用普通鏡子而產(chǎn)生鏡面反射，出射或稱反射光線將會(huì)從法線的另一側(cè)以同樣角度離開反射器。如果采用漫反射表面，出射或稱反射光線將會(huì)雜亂地向各個(gè)方向射出，因此只有很小一部分返回光源。然而，利用后向反射，后向反射透鏡元件例如微球型基底元件或立方隅角棱鏡會(huì)產(chǎn)生單一方向的反射，這些元件安放在后向反射表面上，明亮光錐返回到光源上，光錐的軸基本上同入射光或光線16的軸一致?！懊髁凉忮F”意味著錐體內(nèi)的光強(qiáng)要大于出現(xiàn)漫反射時(shí)的光強(qiáng)。上述情況只有在光線的入射角β不超過某一值時(shí)才能成立，其值取決于所用后向反射面的類型。
后向反射為一錐形是很關(guān)鍵的，因?yàn)橛^察者的眼睛不太可能在入射光軸上。因此，當(dāng)汽車駛向路標(biāo)時(shí)，在任意給定的入射光線(由前燈射向標(biāo)志)與到達(dá)司機(jī)眼睛的反射光線之間會(huì)有一定的角度。假若后向反射面在方向性上是理想的，入射光僅返回到光源，那么作為一個(gè)標(biāo)志就沒有什么用途。為了使在入射光線附近而不在其軸線上的人也能得益于反射器或標(biāo)志的特性，后向反射光線應(yīng)當(dāng)有一定的擴(kuò)展或是錐形的發(fā)散，但這種擴(kuò)展不能過大，否則會(huì)由于光向有用范圍之外的漫反射而影響反射亮度。由于后向反射表面的出射光線偏離了入射光線而產(chǎn)生了反射光的擴(kuò)展。如圖2所示，汽車前燈射出光束16，車內(nèi)的人員可以看到偏離的光線20。入射光線16和出射光線20之間的銳角稱為觀測(cè)角α。
不難理解，距離遠(yuǎn)時(shí)觀測(cè)角很小，在距離為大約366米(1200英尺)處一輛普通汽車觀測(cè)角的典型值約為0.1°。當(dāng)車輛駛向標(biāo)志時(shí)，觀測(cè)角變大。這可以參照?qǐng)D3中的三角形理解。駕駛員的眼睛22與前燈24之間的距離基本上是個(gè)常數(shù)，它們與標(biāo)志26之間的距離會(huì)隨著車輛接近標(biāo)志而縮短，因而觀測(cè)角α?xí)兇?。?dāng)汽車距離標(biāo)志大約122米(400英尺)時(shí)，觀測(cè)角將增加到約0.3°。左前燈與右前燈的觀測(cè)角是不會(huì)完全一致的，因?yàn)樗鼈冊(cè)趫D3中的參數(shù)是不同的。在左側(cè)駕駛的汽車上，司機(jī)看到的主要是左前燈的反射光，因?yàn)樗鄬?duì)于司機(jī)更近一些。在此明確一下，這里所討論的觀測(cè)角是基于左前燈這個(gè)前提。不過這里所討論的基本原理也適用于右前燈。對(duì)于典型的右側(cè)駕駛汽車，根據(jù)每個(gè)燈與司機(jī)的相對(duì)距離，右前燈和左前燈所起的作用正好相反。
圖4表示本發(fā)明應(yīng)用于公路標(biāo)志28上的一個(gè)實(shí)施例。標(biāo)志28由兩部分組成，即背景部分30和標(biāo)記部分32。
圖5是根據(jù)本發(fā)明制作的標(biāo)志的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例的標(biāo)記部分和背景部分的后向反射亮度的曲線圖，以后向反射亮度作為觀測(cè)角的函數(shù)，即圖中為標(biāo)志上所用后向反射板材的觀測(cè)角曲線?？v軸代表后向反射響應(yīng)，其單位是堪德拉/勒克司/平方米;橫軸表示以度為單位的觀測(cè)角。這些觀測(cè)角曲線描繪了標(biāo)記的后向反射亮度與背景的后向反射亮度之間的關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明，標(biāo)志上每個(gè)部分將用后向反射板材或其它適當(dāng)?shù)暮笙蚍瓷洳牧细采w。背景部分采用著色的后向反射板材，在觀測(cè)角小即從遠(yuǎn)距離觀測(cè)標(biāo)志時(shí)，應(yīng)具有較高，最好是非常高的后向反射亮度，當(dāng)觀測(cè)角變大而超過對(duì)應(yīng)于期望的清晰區(qū)的定值時(shí)，后向反射效率通常會(huì)大大降低。對(duì)應(yīng)于所期望的這種后向反射的降低，觀測(cè)角以及與標(biāo)志之間的距離的準(zhǔn)確數(shù)值取決于上述的清晰區(qū)的范圍。圖5中的曲線Ⅰ描繪了這種板材的后向反射響應(yīng)。在清晰區(qū)里，背景的后向反射亮度最好能顯著地降低。括號(hào)34表示那些對(duì)應(yīng)于清晰區(qū)內(nèi)的觀測(cè)角。括號(hào)36表示的是那些對(duì)應(yīng)于可見區(qū)內(nèi)的觀測(cè)角。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，背景部分有效的后向反射板材是棱鏡后向反射板材，這種材料具有較窄的觀測(cè)角曲線。
根據(jù)本發(fā)明制作的標(biāo)志，在清晰區(qū)的全部觀測(cè)角內(nèi)，標(biāo)記部分的后向反射板材的后向反射效率與背景所用板材的后向反射響應(yīng)的降低相比，基本上保持不變或者是相對(duì)降低的非常慢。也可以選擇板材使其后向反射效率在觀測(cè)角較大時(shí)能夠提高。圖5中的曲線Ⅱ描繪了標(biāo)記部分所用典型板材的后向反射特性。微型球狀基底的后向反射板可用于本發(fā)明實(shí)例的標(biāo)記部分，這類材料包括幾種商標(biāo)為SCOTCHLITE的高亮度級(jí)和工程級(jí)的后向反射板材，明尼蘇達(dá)礦業(yè)和制造業(yè)公司(“3M”)有這類板料。
根據(jù)本發(fā)明制作的較理想的標(biāo)志應(yīng)具備下列性能。在遠(yuǎn)距離，即四分之一英里或更遠(yuǎn)處，駛向標(biāo)志的汽車的前燈所發(fā)出的光被標(biāo)志后向反射，對(duì)應(yīng)于圖5中的36，車內(nèi)的人員可以看到這種反射，其觀測(cè)角很小，典型值為0.1°或者更小。在這段距離和觀測(cè)角范圍內(nèi)，標(biāo)志上著色的背景區(qū)所用的板材具有明亮的后向反射，這使標(biāo)志容易被發(fā)現(xiàn)和認(rèn)出，即標(biāo)志很醒目。隨著越來越近，即典型的距離為八分之一英里或更短，觀測(cè)角增加到0.2°或更大，這對(duì)應(yīng)于圖5中的34。在這段觀測(cè)角范圍內(nèi)，標(biāo)記的后向反射效率應(yīng)顯著大于背景的，最好能夠數(shù)倍于背景的反射效率，也就是說后向反射亮度的比值至少是6∶1，若在10∶1以上就更好了，這樣就提高了標(biāo)志上信息的清晰度。為了能看清背景的顏色，對(duì)比度一般應(yīng)小于40∶1，這樣有助于觀察者認(rèn)出標(biāo)志和其上的內(nèi)容。
圖6的曲線分別描繪了用于本發(fā)明的實(shí)施例以及按照先有技術(shù)的方法制作的標(biāo)志的觀測(cè)角曲線。縱軸代表后向反射響應(yīng)，其單位為堪德拉/勒克司/平方米;橫軸代表以度為單位的觀測(cè)角。圖中曲線Ⅲ代表標(biāo)記的觀測(cè)角曲線，曲線Ⅳ代表按照本發(fā)明的背景的觀測(cè)角曲線，曲線Ⅴ代表按照先有技術(shù)的方法制作的標(biāo)志上背景部分的觀測(cè)角曲線。括號(hào)38代表對(duì)應(yīng)于清晰區(qū)的觀測(cè)角，而括號(hào)40代表對(duì)應(yīng)于可見區(qū)的觀測(cè)角。從圖中可以看到，隨著汽車從可見區(qū)40駛?cè)肭逦鷧^(qū)38，觀測(cè)角增大了，在根據(jù)先有技術(shù)的方法制作的標(biāo)志上，標(biāo)記和背景的后向反射亮度降低，反差比值約為5.2至5.7，基本上為一常數(shù)。相反地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制作的標(biāo)志背景的后向反射亮度急劇下降，使反差比值由可見區(qū)40內(nèi)觀測(cè)角為0.1°時(shí)的約4.2增加到清晰區(qū)38內(nèi)觀測(cè)角為0.5°時(shí)的約12.4，因此提高了該標(biāo)志上標(biāo)記的清晰性。
本發(fā)明將通過下列實(shí)例標(biāo)志1、2和3作進(jìn)一步的說明，這些標(biāo)志是根據(jù)本發(fā)明制作的，在此與對(duì)照標(biāo)志A進(jìn)行比較，標(biāo)志A是根據(jù)先有技術(shù)的方法制作的。每個(gè)標(biāo)志都是矩形的，46厘米(18英寸)高，183厘米(72英寸)寬，在綠色的背景上有白色的拷貝。每個(gè)標(biāo)志上的拷貝拼寫了字符“DUNLAP”，其中字母“D”的高為20厘米(8英寸)，筆劃的寬度為4.0厘米(19/16英寸)，其余的字母高為15厘米(6英寸)，筆劃寬度為2.9厘米(11/8英寸)，所有字母都是大寫的。每個(gè)標(biāo)志的四周還有1.9厘米(3/4英寸)的白框。
除非另有說明，在直徑為2.5厘米(1英寸)范圍內(nèi)，每種微立方隅角板材的后向反射亮度都在指定的觀測(cè)角上用類似于國(guó)防刊物T987，003中所述的后向照度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，其入射角為-4°，固定掃描角為0°，旋轉(zhuǎn)角的范圍由0°至360°。對(duì)高亮度板材的亮度測(cè)量是根據(jù)美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)ASTM的試驗(yàn)方法E-810進(jìn)行的，其入射角為-4°。下面的表3中列出了每種板材在觀測(cè)角為0.1°和0.5°的亮度。
標(biāo)志是按下列方式成對(duì)比較的。兩個(gè)標(biāo)志上下安裝，支架位于筆直的試驗(yàn)道路的右側(cè)路肩。每個(gè)標(biāo)志的中心距離路肩的右側(cè)為3.0米(10英尺)。在每個(gè)例子中，下面的標(biāo)志的中心高出地面約2.4米(8英尺)，對(duì)照標(biāo)志A的中心高出地面約3.2米(10.5英尺)。
在每個(gè)例子中，從兩輛在夜晚黑暗的條件下開著車頭的短焦距光燈沿著路邊的車道行駛的轎車(1986林肯城轎車)里觀察標(biāo)志。十一名人員坐在轎車?yán)锏牟煌恢茫鶕?jù)對(duì)亮度和清晰度為每個(gè)標(biāo)志分出等級(jí)。
對(duì)照標(biāo)志A標(biāo)志A的拷貝和邊框是用商標(biāo)為SCOTCHLITE3870的高亮度級(jí)的后向反射板材制作的，明尼蘇達(dá)礦業(yè)和制造業(yè)公司(“3M”)有這種銀色/白色密封透鏡后向反射板材;背景部分采用綠色密封透鏡后向反射板材，這也是一種可以從3M公司買到的商標(biāo)為SCOTHLITE3877高亮度級(jí)后向反射板材。3870板材的后向反射亮度在觀測(cè)角為0.1°時(shí)約為362堪德拉/勒克斯/平方米，0.2°時(shí)為322，0.5°時(shí)為137，1.0°時(shí)為19.4.3877板材的后向反射亮度對(duì)應(yīng)于上述的觀測(cè)角分別為69、61、24和4。目前在美國(guó)的州際公路上，普遍采用這類材料制作標(biāo)志。
例1在例1中，標(biāo)志1與標(biāo)志A進(jìn)行比較。
標(biāo)志1的拷貝和邊框部分也采用SCOTCHLITE3870高亮度級(jí)的后向反射板材。
背景部分采用微立方隅角材料，在聚碳酸酯薄膜(美國(guó)專利NO.4，588，258(Hoopman)公開了這種薄膜)上有凸起的立方隅角，綠色的聚甲烯丙烯酸酯薄膜粘在立方隅角上，白色的熱封型聚酯薄膜粘在立方隅角的頂部。綠色薄膜的厚度為3密耳(1密耳＝0.001英寸-譯者注)，當(dāng)置于白板上，用Hunterlab LabsdanⅡ分光光度計(jì)，照明D65測(cè)量其顏色時(shí)，X＝0.142，y＝0.468，Y＝19.2。立方隅角薄膜的厚度為20密耳，聚酯熱封薄膜的厚度為0.75密耳。立方隅角的凹槽角分別為88.943°、60.667°和60.681°，立方隅角具有對(duì)稱的槽邊角，60.667°槽和60.681°槽之間的槽間距為16密耳，88.943°槽之間的槽間距為13.948密耳。三個(gè)相交的V形槽的底邊形成一個(gè)平面，垂直于這個(gè)平面而又平行于凹槽的截距構(gòu)成另一個(gè)平面，該平面與凹槽邊之間的角就是槽邊角。在這個(gè)例子中所用的板材上，立方隅角元件的底面(即由三組相交的凹槽所決定的三角形)具有的角度為70°、55°和55°，這是在美國(guó)專利NO.4，588，258中所公開的立方隅角元件的傾斜角度。制備板材需要刻模，制作鎳電成型模，用聚碳酸酯模制成板材。
利用Advanced Retro Tecnology930型后向光度計(jì)在入射角為5°條件下進(jìn)行測(cè)量，在觀測(cè)角為0.2°時(shí)背景部分的后向反射亮度為350堪德拉/勒克斯/平方米，0.5°時(shí)為35，1.0°時(shí)為4.8。為了降低板材的亮度，在綠色薄膜上設(shè)有半透明的聚酯薄膜。根據(jù)上面提到的國(guó)防刊物所述進(jìn)行測(cè)量，聚酯薄膜涂層在0.1°時(shí)的亮度為86堪德拉/勒克斯/平方米，0.2°時(shí)為68，0.5°時(shí)為11，1.0°時(shí)為2.3。
例2
在例2中，標(biāo)志2與對(duì)照標(biāo)志A進(jìn)行比較。
標(biāo)志2的制作類似于標(biāo)志1，但在背景板材部分采用了不同的半透明聚酯覆蓋層。板材在0.1°時(shí)的亮度為149堪德拉/勒克司/平方米，0.2°時(shí)為115，0.5°時(shí)為18，1.0°時(shí)為3.3。
例3在例3中標(biāo)志3與對(duì)照標(biāo)志A進(jìn)行比較。
標(biāo)志3采用了兩種不同的微立方隅角板材，美國(guó)專利NO.4，588，258(Hoopman)對(duì)此有所描述，板材上的立方隅角后向反射元件陣列由相交的三組平行V型凹槽確定，這三組平行V型槽形成密實(shí)的元件陣列板材上的槽邊角是在凹槽的相交線上形成的兩面角，該角與一般立方隅角后向反射元件的正交(即90°)略有不同。變化重復(fù)出現(xiàn)，使得立方隅角元件的整體陣列劃分成為子陣列。由于這種凹槽角的變化，板材的發(fā)散曲線與所有立方隅角元件都是正交的板材相比具有更大的各向均勻性。
對(duì)于美國(guó)專利NO.4，588，258描述的立方隅角后向反射元件，為了形成正交的立方隅角元件，凹槽角應(yīng)為88.887°、60.640°和60.640°，槽邊角應(yīng)為這些數(shù)值的二分之一。如果用字母“a”至“f”代表不同的槽邊角，那么不同的凹槽組可以用下面的重復(fù)模式表示對(duì)于60.640°凹槽的其中之一，其模式是a-b-b-a-a-b-b-a等等;對(duì)于60.640°凹槽的其它組，其模式為a-b-a-b-b-a-b-a;對(duì)于88.887°凹槽組，其模式則為c-d-e-f-d-c-f-e。對(duì)于本例中所采用的背景板材，槽邊角偏離了所述數(shù)值的二分之一，下表中偏差值的單位是弧度一分表2槽邊角 偏差a +2.3b -5.0c +2.3d +2.3e +2.3f -5.088.887°凹槽的槽間距是13.948密耳，60.640°凹槽的槽間距是16密耳。本例板材的立方隅角元件的基面(即三組相交的凹槽所決定的三角形)包括了角70°、55°和55°，這些是立方隅角元件的傾角度數(shù)，如美國(guó)專利NO.4，588，258中所述。
對(duì)于本例中拷貝所用的板材，除了凹槽間的距離外，立方隅角后向反射元件的陣列與背景板材一樣。88.887°凹槽的槽間距是6.974密耳，60.640°凹槽的槽間距是8密耳，槽邊角不同于上述88.887°，偏差為上述表2的值乘以2。
板材的制作需要經(jīng)過刻模，制作鎳電成型模，用聚碳酸酯模制板材。
在背景板材上，用兩層在標(biāo)志1中提到的綠色聚甲烯丙烯酸酯薄膜覆蓋在20密耳厚的聚碳酸酯立方隅角薄膜上，1.5密耳厚的白色熱封型聚酯薄膜粘在立方隅角頂部。背景部分在0.1°時(shí)的亮度為86堪德拉/勒克斯/平方米，0.2°時(shí)為81.0，0.5°時(shí)為24，1.0°時(shí)為2.2。
拷貝板材的制作是使13密耳的立方隅角凸起在聚碳酸酯薄膜上，1.5密耳的白色熱封型聚酯薄膜粘在立方隅角的頂部。拷貝在0.1°時(shí)的亮度為517堪德拉/勒克斯/平方米，0.2°時(shí)為303，0.5°時(shí)為267，1.0°時(shí)為68。
表3是對(duì)照標(biāo)志A和標(biāo)志1、2以及3在觀測(cè)角為0.1°和0.5°時(shí)各自的相對(duì)反差比值，觀測(cè)角0.1°對(duì)應(yīng)于這種形式的標(biāo)志在可見區(qū)內(nèi)的觀測(cè)距離，觀測(cè)角0.5°對(duì)應(yīng)于這種形式的標(biāo)志在清晰區(qū)內(nèi)的觀測(cè)距離。
表3觀測(cè)角標(biāo)志 0.1° 0.5°A 圖表符號(hào) 362 137背景 69 24比值 5.2 5.71 圖表符號(hào)2362 137背景286 11比值 4.2 12.42 圖表符號(hào)2362 137背景2149 18比值 2.4 7.63 圖表符號(hào)2517 267背景286 24比值 6.0 11.1
2亮度單位為堪德拉/勒克司/平方米例1的結(jié)果如下所述。所有11個(gè)人認(rèn)定本發(fā)明的標(biāo)志1比對(duì)照標(biāo)志A更易于識(shí)別，前者的平均最大清晰距離為153米(501英尺)，而后者的平均最大清晰距離為136米(447英尺)。另外，從距離366米(1200英尺)對(duì)應(yīng)小于等于觀測(cè)角0.10的位置觀測(cè)，所有11個(gè)人認(rèn)定標(biāo)志1比對(duì)照標(biāo)志A更明亮。
例2的結(jié)果如下所述。11個(gè)觀察者中有9人認(rèn)定標(biāo)志2對(duì)照標(biāo)志A更易于識(shí)別，它們各自的平均最大清晰距離為152米(500英尺)和138米(452英尺)。在距離為366米(1200英尺)處所有11個(gè)人都判定標(biāo)志2比對(duì)照標(biāo)志A更明亮。
例3的結(jié)果如下所述。11個(gè)觀察者中有10人認(rèn)定標(biāo)志3比對(duì)照標(biāo)志A更易于識(shí)別，各自的平均最大清晰距離為152米(500英尺)和139米(456英尺)。在距離為366米(1200英尺)處所有11個(gè)人都判定標(biāo)志3比對(duì)照標(biāo)志A更明亮。
根據(jù)這些結(jié)果，本發(fā)明的實(shí)施例的標(biāo)志1、2和3，各自都具有比對(duì)照標(biāo)志A更高的醒目性和清晰性。
對(duì)于那些熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人來說，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下對(duì)本發(fā)明的各種改良和變型都是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)志，包括后向反射背景部分和后向反射標(biāo)記部分，其特征是選擇上述部分的后向反射特性。使得上述標(biāo)記部分的后向反射亮度與上述背景部分的后向反射亮度的比值在標(biāo)志的清晰區(qū)內(nèi)顯著大于清晰區(qū)之外。
2.權(quán)利要求
1的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述比值在清晰區(qū)里至少為6∶1。
3.權(quán)利要求
1的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述比值在清晰區(qū)里至少為16∶1。
4.權(quán)利要求
1～3的任何一項(xiàng)的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述標(biāo)記部分用微型透鏡基底后向反射板材覆蓋。
5.權(quán)利要求
4的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述背景部分用立方隅角基底后向反射板材覆蓋。
6.權(quán)利要求
1～3的任何一項(xiàng)的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述背景部分用立方隅角基底后向反射板材覆蓋。
7.權(quán)利要求
6的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述標(biāo)記部分用立方隅角基底后向反射板材覆蓋。
8.權(quán)利要求
1～3的任何一項(xiàng)的標(biāo)志，其進(jìn)一步的特征是所述標(biāo)記部分包括粘在所述背景上的后向反射板材。
9.一種標(biāo)志，包括后向反射背景部分和后向反射標(biāo)記部分，其特征是選擇上述部分的后向反射特性，使得上述標(biāo)記部分后向反射亮度與上述背景部分后向反射亮度的比值在觀測(cè)角為0.5°時(shí)至少為10∶1，而在觀測(cè)角為0.1°時(shí)，上述比值大約小于6∶1。
專利摘要
一種改進(jìn)的路標(biāo)，包括淺色后向反射標(biāo)記部分和著色的后向反射背景部分。選擇兩部分材料的后向反射特性，使得標(biāo)記部分與背景部分后向反射亮度的比值在標(biāo)志的清晰區(qū)內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)值顯著大于在清晰區(qū)之外觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)值。由于標(biāo)志具有明亮的后向反射和特殊的顏色，所以它在清晰區(qū)之外是很醒目的，又因?yàn)樵谇逦鷧^(qū)里標(biāo)記與背景反差比值的增加，標(biāo)志易于被識(shí)別。
文檔編號(hào)E01F9/015GK87107846SQ87107846
公開日1988年6月15日 申請(qǐng)日期1987年11月17日
發(fā)明者亨里·L·沃特曼 申請(qǐng)人:明尼蘇達(dá)州采礦制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan