Дорожній знак із внутрішнім освітленням
Власники патенту UA 2600087:
Винахід відноситься до дорожніх знаків і може бути використане при будівництві та реконструкції автомобільних доріг, міських вулиць і паркових зон для регулювання руху автомобілів і пішоходів, а також їх інформування. Винахід являє собою дорожній знак з внутрішнім освітленням, графічна інформація якого виконана з використанням світлоповертаючих плівок, що мають світлову провідність, світло вводиться через торець світловодної пластини по всьому периметру за допомогою підсвічування - світлодіодної матриці, що знаходиться всередині корпусу знака. Для виведення світла з світловодної пластини на фронтальну та тильну сторони та вирівнювання яскравості по всіх ділянках цих поверхонь (вирівнюється яскравість світіння периферійної зони, там де світло вводиться у світловодну пластину, та центральної зони знака – максимально віддаленої від світлодіодної матриці) на світлопровідну пластину наноситься світлорозсіюючий шар, що є прозорим компаундом з коефіцієнтом заломлення, рівним або більшим, ніж коефіцієнт заломлення світловодної пластини, який містить у своєму обсязі центри розсіювання, щільність яких має градієнт, спрямований до центру знака (щільність центрів розсіювання наростає в міру наближення до центру знака). . Поверх світлорозсіювальних шарів з градієнтною концентрацією центрів розсіювання наклеюються світлоповертальні плівки, що мають світлову провідність, які і формують саму графічну інформацію дорожнього знака. Знаки може бути як двосторонніми, тобто. з інформацією, завданої як на фронтальну і тильну поверхні знака, і односторонніми, тобто. з інформацією, нанесеною лише на передню (лицьову) поверхню знака. Технічний результат складаєтьсяв тому, що такий дорожній знак працює не тільки як звичайний, за рахунок ефекту світлоповернення світлового потоку фар автотранспорту, що проїжджає, але і за рахунок власного світіння, тобто. як знак із внутрішнім освітленням, що робить його придатним для застосування в місцях малої інтенсивності руху та відсутності вуличного освітлення, де пішоходи повинні його бачити незалежно від наявності автотранспорту на дорозі та освітлення. 3 іл.
Винахід відноситься до дорожніх знаків і може бути використане при будівництві та реконструкції автомобільних доріг, міських вулиць і паркових зон.
Відомий двосторонній дорожній знак за патентом на корисну модель RU 112475 U1 2012, де фронтальна і тильна сторони корпусу знака виконані з оргскла, на яке наклеюється світлоповертаюча маска з транслюцентної плівки алмазного типу, а в пустотілому корпусі по периметру розташована.
Известен односторонний дорожный знак по патенту на полезную модель RU 96441 U1 2010, где графическое изображение нанесено на обратной поверхности светопроницаемой панели, а также вариации этой идеи, отраженные в следующих патентах на полезные модели: RU 111704 U1 2011, RU 113051 U1 2011, RU 101564 U1 2011 року.
Відомий дорожній знак за патентом на корисну модель RU 130736 U1 2012, де в порожнистому корпусі розміщена світлодіодна матриця у розмір самого знака, яка світить на просвіт прозорої пластини, що закриває лицьову сторону корпусу знака, на якій наклеєні світлоповертаючі плівки, що формують граф.
Відомий світловий дорожній знак патенту на корисну модель RU 153832 U1 2015, де на поверхні лицьової сторони знака розташовуються так звані зовнішні світлові матриці.
Відомий дорожнійзнак патенту на корисну модель RU 67107 U1 2007, в якому, для організації внутрішнього підсвічування знака, використовуються змінні люмінесцентні лампи всередині порожнього корпусу, утвореного двома світлопроникними панелями з нанесеною на них графічною інформацією. Також цей знак включає зовнішнє підсвічування проїжджої частини, виконане у вигляді зовнішнього світлодіодного світильника.
Відомий дорожній знак за патентом на корисну модель RU 130120 U1 2013, в якому використовуються світлодіодні ланцюги з різними довжинами хвиль, для виділення кольорів зовнішньої і внутрішньої зон знака, а також для організації миготливого режиму роботи.
Найбільш близьким аналогом заявленого винаходу є дорожній знак, описаний в патенті на корисну модель RU 114215 U1 2012, де в торець світлопроникної панелі по всьому периметру торця пластини заводиться світло, за допомогою світлодіодної матриці, закріпленої в корпусі знака, а бічні робочі поверхні цієї панелі плівками, що формують графічну інформацію дорожнього знака.
При всьому різноманітті вищевказаних відомих технічних рішень конструкцій дорожніх знаків з внутрішнім освітленням, одні варіанти мають рівномірну яскравість по всій поверхні знака, але не мають світлоповертальних властивостей, що робить їх малоефективними в сутінковий час; інші мають світлоповертаючі властивості, але не мають рівномірної яскравості по всій поверхні, т.к. у них або яскраво засвічений периметр і затемнена центральна частина знака, що робить його неінформативним та неконтрастним для пішоходів, якщо знак розташований у неосвітленому або слабоосвітленому місці, або вся поверхня знака рябить світловими плямами, коли світлодіоди світять на просвіт через лицьові панелі знака з графічною інформацією. , Таким чином,жоден із розглянутих аналогів, включаючи найближчий аналог, не вирішує в комплексі в одному знаку завдання наявності світлоповертаючих властивостей, рівномірної яскравості світіння всієї поверхні знака, двосторонності виконання, антивандальної стійкості.
Завданням даного винаходу є як усунення перерахованих недоліків, існуючих дорожніх знаків з внутрішнім освітленням, так і підвищення візуалізації, для водіїв автотранспорту і пішоходів, дорожнього знака на великих відстанях і в слабо освітлених місцях, де можливий наїзд на пішоходів.
Винахід являє собою дорожній знак, як двосторонній, так і односторонній, з внутрішнім освітленням, графічна інформація якого виконана з використанням світлоповертаючих плівок, що мають світлову провідність, коли світло вводиться через торець світловодної пластини, фіг. 1 та 2, поз. 1, по всьому периметру, за допомогою підсвічування - світлодіодною матрицею, фіг. 1 та 2, поз. 5, що знаходиться всередині корпусу, фіг. 1 та 2, поз. 4, знак. Для виведення світла з світловодної пластини на фронтальну та тильну сторони знака та вирівнювання яскравості по всіх ділянках цих поверхонь (вирівнюється яскравість світіння периферійної зони, там, де світло вводиться у світловодну пластину, фіг. 1 і 2, поз. 1, і центральної зони знака - максимально віддаленої від світлодіодної матриці) на світловодну пластину наноситься спеціальний світлорозсіюючий шар, фіг. 1 та 2, поз. 2, що являє собою прозорий компаунд з коефіцієнтом заломлення, рівним або більшим, ніж коефіцієнт заломлення світловодної пластини, який містить у своєму обсязі центри розсіювання, щільність яких має градієнт направлений до центру знака (щільність центрів розсіювання наростає при наближенні до центру знака). Для двосторонніх знаків,поверх світлорозсіювальних шарів з градієнтною концентрацією центрів розсіювання, наклеюються світлоповертаючі плівки, фіг. 1 та 2, поз. 3, які мають світловий провідністю, тобто. світлопровідні, які формують саму графічну інформацію дорожнього знака.
Односторонній дорожній знак з внутрішнім освітленням за своєю конструкцією відрізняється від двостороннього тим, що з тильного боку шаруватої структури знака на світловодну пластину з нанесеним на неї світлорозсіювальним шаром, що є прозорим компаундом з центрами розсіювання світла, замість світлоповертаючої плівки наклеюється непрозорий світло. тильній стороні - дзеркало, спрямоване всередину знака і повертає світловий потік всередину знака, фіг. 2 та 3б, поз. 6.
Усі торцеві поверхні світловодної пластини, фіг. 1 та 2, поз. 1, по всьому периметру можуть бути виконані, як перпендикулярні площини до фронтальної та тильної площин, фіг. 3а і 3б, так і виконані у вигляді циліндричної лінзи або у вигляді двосторонньої фаски, причому кут нахилу фасок підбирається виходячи з геометрії розташування світлодіодів, їх діаграм світіння і матеріалу світловодної пластини.
Конструктивний пристрій запропонованого дорожнього знака наведено на кресленнях: фіг. 1, фіг. 2 та фіг. 3.
- Фіг.1 - двосторонній дорожній знак із внутрішнім освітленням, де:
поз. 1 – світловодна пластина;
поз. 2 - світлорозсіюючий шар, компаунд, з градієнтною концентрацією центрів розсіювання;
поз. 3 - світлоповертаюча і одночасно світлопровідна полімерна плівка;
поз. 4 – корпус знака;
поз. 5 - світловодна матриця (підсвічування);
- Фіг.2 - односторонній дорожній знак із внутрішнім освітленням, де поз. 1, 2, 3, 4 та 5, як на фіг. 1,а поз. 6 - дзеркальний шар, що повертає світло у світловодну пластину;
- Фіг.3 - представлені розрізи двостороннього знака, фіг. 3а, та одностороннього знака, фіг. 3б, та види оформлення фасок світловодної пластини знака;
Робота дорожнього знака із внутрішнім освітленням полягає в тому, що світло від світлодіодної матриці заводиться у світловодну пластину через її торець по всьому периметру. Світловий потік кожного елемента периметра пластини поширюється вздовж пластини до протилежного торця. Світло при цьому проникає з світловодної пластини світлорозсіюючий шар, фіг. 1 та 2, поз. 2, де крім повного внутрішнього відбиття від зовнішніх площин цього шару в силу відповідно підібраних коефіцієнтів заломлення пластин і шару, а також малого кута введення в пластину світлового потоку, останній зазнає розсіювання спеціальних дефектах - так званих центрах розсіювання. Причому концентрація (щільність) центрів розсіювання в шарі реалізована таким чином, що падіння потоку світлової енергії всередині пластини при переміщенні від периферії до центру за рахунок розсіювання компенсується збільшенням концентрації центрів розсіювання при переміщенні від периферії до центру знака. Це дозволяє потік розсіюється світла, наведений до одиниці площі поверхні, зберегти однаковим, по всій поверхні знака, або іншими словами, отримати рівномірну однакову яскравість всієї поверхні знака. Оскільки робочі сторони знака обклеєні плівками, що повертають світло, фіг. 1 та 2, поз. 3, що мають світлову провідність, знак має як власне світіння, так і здатність світлоповернення. Для візуалізації такого знака не потрібно зовнішнє засвічення, і він працює набагато ефективніше звичайних знаків, і добре видно з великих відстаней, як дляводіїв транспортних засобів та, у неосвітлених чи слабоосвітлених місцях, для пішоходів.
Технічний результат полягає в тому, що такий дорожній знак працює не тільки як звичайний, за рахунок ефекту світлоповернення світлового потоку фар автотранспорту, що проїжджає, але і за рахунок власного світіння, тобто. як знак із внутрішнім освітленням, що робить його придатним для застосування в місцях малої інтенсивності руху та відсутності вуличного освітлення, де пішоходи повинні його бачити незалежно від наявності автотранспорту на дорозі та освітлення.
Крім цього візуалізація таких знаків на автомобільних дорогах набагато вища у порівнянні зі звичайними, особливо на великих відстанях, при яких світловий потік від фар, що потрапляє на знак істотно менше власного світлового потоку знаку, що світиться.
1. Дорожній знак з внутрішнім освітленням, графічна інформація якого виконана з використанням світлоповертаючих і одночасно світлопровідних плівок, що володіють світловою провідністю, який відрізняється тим, що світло вводиться через торець світловодної пластини по всьому периметру за допомогою підсвічування - світлодіодної матриці, що знаходиться всередині корпусу знака виведення світла з світловодної пластини на фронтальну і тильну сторони знака і вирівнювання яскравості по всіх ділянках цих поверхонь на світловодну пластину нанесений спеціальний світлорозсіюючий шар, що є прозорим компаундом з коефіцієнтом заломлення, рівним або більшим, ніж коефіцієнт заломлення світловодної пластини, який містить у своєму об'ємі центри розсіювання, щільність яких має градієнт, спрямований до центру знака (щільність центрів розсіювання наростає при наближенні до центру знака); поверх світлорозсіювальних шарів з градієнтною концентрацією центріврозсіювання наклеєні світлоповертальні плівки, що мають світлову провідність, які і формують саму графічну інформацію дорожнього знака; всі торцеві поверхні світловодної пластини по всьому периметру виконані як перпендикулярні площини до лицьової та тильної площин, на яких наклеєні світлоповертальні і одночасно світлопровідні плівки, або у вигляді циліндричної лінзи, або у вигляді двосторонньої фаски, причому кут нахилу фасок підібраний виходячи з геометрії їх діаграм світіння та матеріалу світловодної пластини.
2. Дорожній знак з внутрішнім освітленням, виконаний за п. 1, який відрізняється тим, що на тильній стороні шаруватої структури знака замість світлоповертальної плівки наклеєний непрозорий світлоповертаючий матеріал, що утворює на тильній стороні знака дзеркало, що повертає світловий потік усередину знака, формуючи, тим самим, односторонній знак.