閃爍定向反光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定向反光裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種閃爍定向反光裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的定向反光裝置包括玻璃微珠結(jié)構(gòu)制品和全反射內(nèi)三角反射器結(jié)構(gòu)裝置，定向反光裝置可以將入射光按原入射方向反射出去，廣泛應(yīng)用于交通路標(biāo)、車(chē)輛無(wú)源警示燈。穩(wěn)定的入射光線通常從定向反光裝置產(chǎn)生穩(wěn)定的返回光線，即無(wú)法使返回光線的光強(qiáng)發(fā)生明顯地變化，如果使返回光線的光強(qiáng)發(fā)生周期性變化，光強(qiáng)周期性變化的閃爍將會(huì)起到更好的警示作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種閃爍定向反光裝置，用于提供能見(jiàn)度的被動(dòng)式反光系統(tǒng)，如車(chē)輛的被動(dòng)式反光燈，包括但不限于，可以區(qū)分車(chē)輛的行駛狀態(tài)或停車(chē)狀態(tài)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種閃爍定向反光裝置，其特征是:裝置包括透鏡、腔體、遮光體、反光鏡、所述腔體位于所述透鏡和所述反光鏡之間，所述遮光體位于所述腔體內(nèi)并可以在所述腔體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述遮光體不斷地運(yùn)動(dòng)遮蔽入射光線，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化而產(chǎn)生閃爍。
[0006]所述的一種閃爍定向反光裝置，其特征是:透鏡為球形透鏡，反光鏡為球形反光鏡，所述球形透鏡和所述球形反光鏡圓心重合，所述球形透鏡半徑為rl，所述球形反光鏡半徑為r2，滿足:r2= nrl/2 (η_1)，η為球形透鏡的折射率。
[0007]所述的一種閃爍定向反光裝置，其特征是:η=2，滿足:r2= nrl/2 (n_l) =rl，即爍定向反光裝置為球形，其半球鍍有反光膜。
[0008]所述的一種閃爍定向反光裝置，其特征是:腔體中為空氣或真空，遮光體可在所述腔體中自由運(yùn)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步:腔體的高度為7.84mm~196mm。
[0010]或，所述的一種閃爍定向反光裝置，其特征是:腔體中充滿液體，遮光體可在所述腔體中做布朗運(yùn)動(dòng)。
[0011]或，所述的一種閃爍定向反光裝置，其特征是:腔體中充滿液體，遮光體可在所述腔體中做粘滯運(yùn)動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步，其特征是:所述遮光體為半徑為r的球體，遮光體運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間T=h/v=h/((P-P ’)* r~ (2)*g/(3 η))，η為液體的粘滯系數(shù)、g為重力加速度、P為遮光體的密度、P ’為液體的密度、r為遮光體球體的半徑，腔體的高度為h，則選擇η、P、P ’、r、h的值使周期T為0.04秒~0.2秒。
[0013]或，所述一種閃爍定向反光裝置，其特征是:遮光體上連接彈性件，由遮光體和彈性件組成彈簧振子。
[0014]進(jìn)一步，其特征是:彈簧振子周期Τ=2π (m/kr(l/2)，m為遮光體的質(zhì)量，k為彈性件的彈性系數(shù)，通過(guò)選擇m/k值實(shí)現(xiàn)振動(dòng)周期為0.04秒~0.2秒。
[0015]作為透鏡替換，所述的一種被動(dòng)式定向反光成像裝置，其特征是:透鏡為非尼爾透鏡或非尼爾球形透鏡。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:提供一種閃爍定向反光裝置，用于提供能見(jiàn)度的被動(dòng)式反光系統(tǒng)，如車(chē)輛的被動(dòng)式反光燈，包括但不限于，可以區(qū)分車(chē)輛的行駛狀態(tài)或停車(chē)狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為定向反光裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖2為閃爍定向反光裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖3為彈簧振子閃爍定向反光裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]圖4為球形透鏡閃爍定向反光裝置的原理圖。
[0021]圖5為折射率n=2的球形透鏡閃爍定向反光裝置的原理圖。
[0022]圖6為本發(fā)明采用非尼爾透鏡的方案，
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]圖1為定向反光裝置結(jié)構(gòu)原理圖，101為透鏡，102為反光鏡，透鏡101的焦點(diǎn)落在反光鏡102的弧形立體面上，這樣，當(dāng)光源104的光線射向透鏡101時(shí)，由透鏡101聚焦在其焦點(diǎn)上，而處于焦點(diǎn)處的反光鏡102將焦點(diǎn)處的光線反射至透鏡101，由透鏡101散射返回光線至觀察者眼睛103，返回光線和入射方向相反，即原路返回。
[0024]圖2為閃爍定向反光裝置結(jié)構(gòu)原理圖，相對(duì)圖1定向反光裝置結(jié)構(gòu)，反光鏡102和透鏡101之間設(shè)置腔體201，腔體靠近反光鏡102，腔體201內(nèi)設(shè)置遮光體202，遮光體202可以在腔體201中運(yùn)動(dòng)，如果光源104的入射光被遮光體202擋住，則返回光線消失，這樣隨著遮光體隨機(jī)或周期性運(yùn)動(dòng)使返回光線的光強(qiáng)發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)閃爍效果。實(shí)現(xiàn)遮光體202運(yùn)動(dòng)的方式有3種:(1)腔體201中為空氣或真空，在外部振動(dòng)的情況下(如車(chē)輛行駛)遮光體202發(fā)生自由落體振動(dòng)；(2)腔體201中充滿液體，在外部振動(dòng)的情況下(如車(chē)輛行駛)遮光體202發(fā)生粘滯運(yùn)動(dòng)；(3)參照?qǐng)D3，遮光體202上連接彈性件301 (如彈簧等)，由遮光體202和彈性件301組成彈簧振子。
[0025]對(duì)于(2)腔體201中充滿液體的情況，當(dāng)遮光體足夠小，會(huì)產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)，這種情況下可以得到永不停止閃爍返回光線。
[0026]在一般光強(qiáng)下，人眼對(duì)時(shí)間頻率的響應(yīng)近似一個(gè)帶通濾波器，對(duì)15~20Hz信號(hào)最敏感，有很強(qiáng)閃爍感(flick)，大于75Hz響應(yīng)為0，閃爍感消失，剛到達(dá)閃爍感消失的頻率叫做臨界融合頻率(CFF)，在較暗的環(huán)境下，呈低通特性，且CFF會(huì)降低，這時(shí)對(duì)5Hz信號(hào)最敏感，大于25Hz閃爍基本消失。據(jù)此，閃爍頻率選擇5~20Hz，對(duì)應(yīng)的周期為0.04秒~0.2秒。
[0027](1)腔體201中為空氣或真空，在外部振動(dòng)的情況下(如車(chē)輛行駛)遮光體202發(fā)生自由落體振動(dòng):根據(jù)自由落體計(jì)算可得物體從h高度落下的時(shí)間為T(mén)=(2h/g) '(1/2),h為腔體的高度、g為重力加速度。選擇h值使周期T為0.04秒~0.2秒，對(duì)應(yīng)h值為:7.84mm?196mm0
[0028](2)腔體201中充滿液體，在外部振動(dòng)的情況下(如車(chē)輛行駛)遮光體202 (假設(shè)為半徑r的球體)發(fā)生粘滯運(yùn)動(dòng):在液體中下落的物體最終會(huì)達(dá)到一個(gè)恒定的速度，稱(chēng)之為收尾速度，半徑為r的球體在液體中下落的收尾速度為v=(P-P ’)* (2)*g/(3 η)，η為液體的粘滯系數(shù)、g為重力加速度、Ρ為球體的密度、Ρ’為液體的密度、r為球體的半徑，腔體的高度為h，則運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間T=h/v=h/ (( P - P ’)* r~ (2) *g/ (3 η ))，選擇η、P、Ρ ’、r、h的值使周期T為0.04秒~0.2秒。
[0029](3)參照?qǐng)D3，遮光體202上連接彈性件301 (如彈簧等)，由遮光體202和彈性件301組成彈簧振子:根據(jù)彈簧振子公式可得T=2 31 (m/k)' (1/2)，m為遮光體的質(zhì)量，k為彈性件的彈性系數(shù)，通過(guò)選擇m/k值實(shí)現(xiàn)振動(dòng)周期為0.04秒~0.2秒。
[0030]圖4為球形透鏡閃爍定向反光裝置的原理圖，圖中，401為球形透鏡，半徑為rl，402為球形反光鏡，半徑為r2，球形透鏡401由透明物質(zhì)制成，如玻璃、有機(jī)玻璃等，在球形反光鏡402上鍍有反射膜403，具體制作時(shí)，可以將球形透鏡401和球形反光鏡402融為一體，即球形透鏡401和球形反光鏡402用相同的透明物質(zhì)一體成型，這樣反射膜403鍍?cè)?02的球面上，腔體201位于球形反光鏡402前。如果整體由玻璃制制成，即半徑為rl和半徑為r2的兩個(gè)半球同心對(duì)合，球形透鏡401等效于凸透鏡，但不是通常的薄透鏡，普通透鏡公式不能直接套用，可以用折射定律與微積分解決求解，處理方法是:入射平行光的延長(zhǎng)線與出射光的反向延長(zhǎng)線交點(diǎn)的集合定義為主平面，會(huì)聚點(diǎn)與主平面的距離為等效焦距，微積分求解等效焦距為f=nrl/2(n-l)，η為透明物質(zhì)的折射率(相對(duì)于空氣的相對(duì)折射率)，一般玻璃的折射率在1.5?1.85之間，例如，假設(shè)η=1.5，焦距f=nrl/2 (n-1) =1.5rl,n=l.85，焦距f=nrl/2(n-l)=l.85rl/l.7 = 1.09rl，所以，一般玻璃球的焦點(diǎn)在距離球心
1.09rl~l.5rl的范圍內(nèi)，如果n=2，焦距f=nrl/2 (n_l) =rl。球形透鏡閃爍定向反光裝置要求r2=f，即球形反光鏡位置和等效焦距面重合，所以r2= nrl/2 (n-1)，這個(gè)位置反射光線的光強(qiáng)最大。
[0031]球形反光鏡402和球形透鏡401之間設(shè)置腔體201，腔體靠近球形反光鏡402，腔體201內(nèi)設(shè)置遮光體202，遮光體202可以在腔體201中運(yùn)動(dòng)，如果光源104的入射光被遮光體202擋住，則返回光線