Изобретение относится к светотехнике и оптике, а именно к области световозвращающих материалов, в частности к гибким световозвращающим материалам с информационным полем и техническим средствам регулирования дорожного и автомобильного движения для обеспечения его безопасности посредством информационного обеспечения визуальной информацией об условиях и режимах движения на дорогах движения на основе световозвращающего материала, и может быть использовано преимущественно при изготовлении автодорожных и автомобильных световозвращающих устройств, например, в технических средствах для регулирования дорожного и автомобильного движения типа дорожных, в том числе предупреждающих знаков, дорожных указателей, знаков аварийной остановки, номерных знаков машин и т.д., а также для различных рекламных и демонстрационных средств.
В настоящее время проблема изготовления дешевых световозвращающих материалов, обладающих высокими яркостью, видимостью и четкостью восприятия информационного поля и функционирующих, как рефлектирующие, в широком диапазоне углов отражения в любых погодных условиях, используемых для регулирования дорожного и автомобильного движения, типа дорожных, в том числе предупреждающих знаков, дорожных указателей, знаков аварийной остановки, номерных знаков машин и т.д., а также для различных рекламных и демонстрационных средств в рекламных целях, встала достаточно остро.
Связано это с необходимостью обеспечения возможности быстрого восприятия информации и, как следствие, быстрого реагирования на такие регулирующие и предупреждающие знаки при освещении их в диапазоне от 90o до углов, близких к 0o, и с надежным световозвращением падающих лучей к источнику освещения. Особенно это важно, например, для водителей транспортных средств для обеспечения их безопасности и повышения безопасности движения благодаря возможности принятия водителем при наличии такого световозвращающего знака решения с возможно большим люфтом по времени. Кроме того, обеспечение возможности получения нескольких изображений и надписей, демонстрируемых на одном знаке обеспечения безопасности движения в зависимости от угла и места наблюдения, позволяет сделать отражаемую на нем информацию более емкой за счет наличия сразу нескольких информационных сообщений, в том числе дополняющих друг друга (или из различных областей, например в виде рекламы) и более компактной.
Известен световозвращатель из гибкого световозвращающего прозрачного материала с плоской преломляющей поверхностью и отражающей, образованной квадратными гранями трипельпризм, оси которых нормальны к плоскости, проходящей через вершины трипельпризм, при этом преломляющая поверхность и плоскость, проходящая через вершины трипельпризм, выполнены под углом друг к другу, обеспечивающим возрастание (или снижение) высоты трипельпризм от центра к периферии (МПК6 G 02 В 5/12, авт. свид. 1059527, 1983).
Известное техническое решение не позволяет обеспечивать равномерное и стабильное световозвращение падающего излучения высокой степени яркости в достаточно широком диапазоне углов наблюдения. Кроме того, отсутствие защитного покрытия быстро снижает световозвращающие характеристики такого световозвращающего материала со временем, значительно уменьшая в целом общий ресурс его эксплуатации, как за счет воздействия на световозвращающую поверхность неблагоприятных климатических факторов, так и за счет ее возможного загрязнения, например, при использовании световозвращающего материала вблизи транспортных магистралей. Кроме того, известный световозвращающий материал не обеспечивает получения нескольких изображений, демонстрируемых на одной и той же его лицевой площади в зависимости от места и угла наблюдения.
Наиболее близким техническим решением является гибкий световозвращающий материал, содержащий множество дискретных, связанных друг с другом сегментов с плоской лицевой поверхностью, расположенной в каждом сегменте на их тыльной поверхности по крайней мере одной мелкой световозвращающей трехгранной призмы с вершиной, направленной в тыльную сторону сегмента, и с выполненными вместе с соответствующими световозвращающими трехгранными призмами в едином исполнении и превышающими их по высоте перегородками, направленными в тыльную сторону сегмента и размещенными по периферии соответствующего сегмента, при этом сегменты установлены на основе посредством соответствующих перегородок с обеспечением герметичности полости между поверхностью световозвращающих трехгранных призм соответствующего сегмента и основой (МПК6 G 02 В 5/124, патент РСТ WO 95/11468, 1995).
Известное техническое решение не позволяет обеспечивать равномерное и стабильное световозвращение падающего излучения высокой степени яркости в достаточно широком диапазоне углов наблюдения. Кроме того, известный световозвращающий материал не обеспечивает получения нескольких изображений, демонстрируемых на одной и той же его лицевой площади в зависимости от места и угла наблюдения.
Новым достигаемым техническим результатом изобретения является расширение диапазона углов падения излучения от источника света, при котором обеспечивается его световозвращение к источнику при обеспечении равномерного и стабильного световозвращения падающего излучения высокой степени яркости, получения изображений, демонстрируемых на одной и той же лицевой площади световозвращающего материала в зависимости от места и угла наблюдения, и расширении возможностей функционального использования.
Новый технический результат достигается тем, что в гибкий световозвращающий материал, содержащий световозвращающую структуру с плоской лицевой поверхностью и с множеством расположенных на ее тыльной поверхности основных световозвращающих элементов с вершинами, направленными в тыльную сторону световозвращающей структуры, и с выполненными вместе с последними в едином исполнении элементами, направленными в тыльную сторону световозвращающей структуры и превышающими по высоте основные световозвращающие элементы, введены информационное поле и временная антиадгезионная бумага или/и основа, световозвращающая структура выполнена единой, элементы, превышающие по высоте основные световозвращающие элементы, выполнены в виде дополнительных световозвращающих элементов, по крайней мере, одного типа световозвращающих конструкций с остроконечной или закругленной опорной вершиной, основные световозвращающие элементы выполнены в виде, по крайней мере, одного типа световозвращающих конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной, при этом на опорных вершинах дополнительных световозвращающих элементов на тыльной поверхности световозвращающей структуры установлены временная антиадгезионная бумага или основа, или основа с закрепленной на ее внешней поверхности временной антиадгезионной бумагой.
Информационное поле может быть выполнено в виде мозаики или орнамента, или кода, или информационного текста, и/или изображения, информационного текста и/или изображения на мозаике или орнаменте, размещенных с возможностью наблюдения с лицевой стороны световозвращающего материала.
Код или информационный текст и/или изображение при их облучении излучением видимой области спектра могут быть выполнены невидимыми.
По крайней мере часть лицевой поверхности может быть выполнена с образованием информационного поля.
По крайней мере часть световозвращающих элементов может быть выполнена из цветонесущего материала.
По крайней мере часть световозвращающих элементов может быть выполнена из люминесцентного материала.
В случае выполнения световозвращающих элементов в виде световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной наклон боковых поверхностей световозвращающих остроконечных конструкций к их основаниям может не превышать 16o.
В случае выполнения световозвращающих элементов в виде световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной наклон боковых поверхностей световозвращающих остроконечных конструкций к их основаниям может составлять 16-68o.
В световозвращающий материал может быть введено защитное прозрачное покрытие, установленное на лицевой поверхности световозвращающей структуры.
По крайней мере часть защитного прозрачного покрытия может быть выполнена из цветонесущего материала.
По крайней мере часть защитного прозрачного покрытия может быть выполнена из люминесцентного материала.
Защитное прозрачное покрытие может быть выполнено из материала с показателем преломления или/и диэлектрической проницаемостью, превышающими показатель преломления или/и диэлектрическую проницаемость материала световозвращающей структуры.
Информационное поле может быть размещено по крайней мере на одной из сторон защитного прозрачного покрытия.
По крайней мере часть защитного прозрачного покрытия может быть выполнена с образованием информационного поля.
Защитное прозрачное покрытие может быть выполнено таким образом, что совпадает по контуру с информационным полем.
В световозвращающий материал может быть введено отражающее покрытие, нанесенное на тыльную поверхность световозвращающей структуры.
По крайней мере одна часть отражающего покрытия может быть выполнена с образованием информационного поля с цветом отражающей поверхности, отличным от цвета остальной поверхности отражающего покрытия.
Отражающее покрытие может быть выполнено в виде металлического высокоотражающего слоя или слоя частиц с высокоотражающей поверхностью.
В световозвращающий материал может быть введено дополнительное цветонесущее прозрачное покрытие, нанесенное, по крайней мере, на часть тыльной поверхности световозвращающей структуры.
Дополнительное цветонесущее прозрачное покрытие может быть выполнено люминесцентным.
Дополнительное цветонесущее прозрачное покрытие может быть нанесено перед отражающим покрытием.
В световозвращающий материал может быть введена информационная пластина с информационным полем, установленная на лицевой поверхности световозвращающей структуры.
Основные световозвращающие элементы в виде световозвращающих конструкций с остроконечной или закругленной вершиной одного типа могут быть размещены мозаично или в виде орнамента друг относительно друга или с образованием информационного текста и/или изображения на мозаике или орнаменте.
В случае выполнения основных световозвращающих элементов в виде световозвращающих конструкций с остроконечной или закругленной вершиной одного типа, по крайней мере, одна боковая поверхность или ее часть, по крайней мере, части световозвращающих конструкций могут быть расположены под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию остальной части боковой поверхности или остальных боковых поверхностей, при этом по крайней мере один тип световозвращающих конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной или световозвращающие конструкции с отличными углами наклона боковых поверхностей или их частей размещены с образованием информационного поля.
По крайней мере часть световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной может быть выполнена в форме многогранных пирамид или конусообразной формы.
В случае выполнения световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной в виде многогранных пирамид, по крайней мере, одна часть пирамид может быть выполнена с числом граней, отличным от числа граней остальных пирамид, и размещена с образованием информационного поля.
В случае выполнения световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной в виде многогранных пирамид, по крайней мере, часть световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной может быть выполнена в виде трехгранных пирамид.
По крайней мере, часть боковой поверхности дополнительных световозвращающих конструкций может быть расположена под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию, по крайней мере, одной боковой поверхности или ее части основных световозвращающих конструкций.
В случае установки на дополнительных световозвращающих элементах основы последняя может быть выполнена с формой поверхности, обращенной к тыльной поверхности световозвращающей структуры, ответной профилю соответствующих основных и дополнительных световозвращающих элементов, и из материала с показателем преломления, по крайней мере на 3% меньшим, чем показатель преломления материала световозвращающей структуры.
Дополнительные световозвращающие элементы могут быть выполнены усеченными с площадками, расположенными в одной плоскости.
В случае установки на дополнительных световозвращающих элементах основы последняя может быть закреплена на площадках усеченных дополнительных световозвращающих элементов посредством нанесенного на площадки адгезионного слоя.
В случае установки временной антиадгезионной бумаги последняя может быть закреплена на площадках усеченных дополнительных световозвращающих элементов или на внешней поверхности основы посредством нанесенного на площадки или на внешнюю поверхность основы соответственно постоянно липкого адгезионного слоя.
В случае установки на дополнительных световозвращающих элементах основы последняя может быть выполнена армированной.
В случае установки на дополнительных световозвращающих элементах основы последняя может быть выполнена из непрозрачного материала перфорированной с возможностью высвечивания через перфорационные отверстия, по крайней мере, информационного поля.
Световозвращающий материал может быть выполнен двусторонним.
На фиг. 1-9 представлены принципиальные схемы выполнения гибкого световозвращающего материала.
Гибкий световозвращающий материал содержит световозвращающую структуру 1 из прозрачного материала с плоской лицевой поверхностью 2 и с множеством расположенных на ее тыльной поверхности 3 основных световозвращающих элементов 4, выполненных в виде световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5, и дополнительных световозвращающих элементов 6, выполненных в едином исполнении с основными световозвращающими элементами 4 и превышающих их по высоте (фиг.1).
В гибком световозвращающем материале в качестве информационного поля в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 может быть выполнена лицевая поверхность 2, при этом световозвращающие конструкции с остроконечной вершиной 5 могут быть выполнены из цветонесущего, в том числе люминесцентного, материала 9, а сам световозвращающий материал может содержать защитное прозрачное покрытие 10, нанесенное на лицевую поверхность 2 световозвращающей структуры 1 (фиг.2).
Гибкий световозвращающий материал может содержать защитное прозрачное покрытие 10, выполненное из цветонесущего, в том числе люминесцентного материала 9, с образованием информационного поля 7, 8, а на тыльную поверхность 3 световозвращающей структуры 1 (боковую поверхность световозвращающих остроконечных конструкций 5 конусообразной формы 11) может быть нанесено отражающее покрытие, выполненное в виде металлического высокоотражающего слоя 12 (фиг.3).
В гибком световозвращающем материале защитное прозрачное покрытие 10 может быть выполнено из материала 13 с показателем преломления или/и диэлектрической проницаемостью, превышающей показатель преломления или/и диэлектрическую проницаемость материала световозвращающей структуры 1, при этом по крайней мере одна боковая поверхность или ее часть по крайней мере части световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5 могут быть расположены под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию остальной части боковой поверхности или остальных боковых поверхностей, при этом по крайней мере один тип световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5 или световозвращающие конструкции с отличными углами наклона боковых поверхностей или их частей размещены с образованием заданного информационного поля 7, 8, причем по крайней мере одна часть отражающего покрытия, образующая информационное поле 7, 8, может быть с цветом отражающей поверхности, отличным от цвета остальной поверхности отражающего покрытия, которое может быть выполнено в виде слоя частиц 14 с высокоотражающей поверхностью (фиг. 4).
В гибком световозвращающем материале основные световозвращающие элементы 4 могут быть выполнены в виде световозвращающих конструкций с закругленными вершинами 15, при этом по крайней мере на часть их боковых поверхностей может быть нанесено дополнительное цветонесущее, в том числе люминесцентное, прозрачное покрытие 16, а на лицевой поверхности 2 световозвращающей структуры 1 может быть установлена информационная пластина 17 с информационным полем 7, 8 (фиг.5).
В гибком световозвращающем материале по крайней мере одна боковая поверхность или ее часть по крайней мере части световозвращающих конструкций с закругленной вершиной 15 могут быть расположены под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию остальной части боковой поверхности или остальных боковых поверхностей, при этом по крайней мере один тип световозвращающих конструкций с закругленной вершиной 15 или световозвращающие конструкции с отличными углами наклона боковых поверхностей или их частей размещены с образованием информационного поля 7, 8, а основа 18 может быть выполнена с формой поверхности 19, обращенной к тыльной поверхности 3 световозвращающей структуры 1, ответной профилю соответствующих основных и дополнительных световозвращающих элементов 4, 6, и из материала с показателем преломления по крайней мере на 3% меньшим, чем показатель преломления материала световозвращающей структуры 1 (фиг.6).
Гибкий световозвращающий материал может быть выполнен с по крайней мере частью световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5, выполненных в форме многогранных, в том числе трехгранных, пирамид 20, по крайней мере одна часть которых выполнена с числом граней, отличным от числа граней остальных пирамид 21, и размещена с образованием заданного информационного поля 7, 8 в виде мозаики или орнамента, при этом дополнительное цветонесущее, в том числе люминесцентное, прозрачное покрытие 16 может быть нанесено перед отражающим покрытием 12, 14, дополнительные световозвращающие элементы 6 выполнены с усеченными вершинами в виде площадок 22, расположенных в одной плоскости, на которых посредством нанесенного на площадки 22 постоянно липкого адгезионного слоя 23 закреплена временная антиадгезионная бумага 24 (фиг.7).
Часть боковой поверхности дополнительных световозвращающих конструкций 6 может быть расположена под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию, по крайней мере, одной боковой поверхности или ее части основных световозвращающих конструкций 4, а непрозрачная основа 18 выполнена армированной 25 и перфорированной с возможностью высвечивания через перфорационные отверстия 26, по крайней мере, информационного поля 7, 8 в виде информационного текста 7 и/или изображения 8, размещенного, например, на одной из сторон защитного прозрачного покрытия 10, при этом основа 18 может быть закреплена на площадках 22 усеченных вершин дополнительных световозвращающих элементов 6 посредством нанесенного на площадки 22 адгезионного слоя 27, а временная антиадгезионная бумага - 24 на основе 18 посредством нанесенного на ее внешнюю поверхность 28 постоянно липкого адгезионного слоя 23 (фиг.8).
Гибкий световозвращающий материал может быть выполнен двусторонним 29 (фиг.9).
Гибкий световозвращающий материал изготавливают следующим образом.
Например, методом штамповки изготавливают матрицу соответствующего типа, например роликового типа, плоскую и т.д., в зависимости от поставленной задачи, с применением нескольких инструментов, формирующих по заданной программе в матрице ответные по форме заданным типам световозвращающих конструкций 5, 15 с остроконечными или закругленными вершинами углубления (полости), например, в форме пирамид, конусов, полуэллипсоидов, в том числе полуэллипсоидов вращения, эллиптических полупараболоидов, в том числе эллиптических полупараболоидов вращения, и т.п., включая изготовление углублений (полостей) в матрице, ответных дополнительным световозвращающим элементам 6, в том числе, при необходимости, изготовление углублений (полостей) в матрице для выполнения дополнительных световозвращающих элементов 6 с усеченными вершинами в виде площадок 22, расположенных в одной плоскости, при этом боковая поверхность (или часть поверхности) углублений (полостей) в матрице, например, в форме пирамид, конусов, полуэллипсоидов, в том числе полуэллипсоидов вращения, эллиптических полупараболоидов, в том числе эллиптических полупараболоидов вращения, и т.п., может быть выполнена под углом к основанию, отличным от угла наклона к основанию остальной части боковой поверхности или остальных боковых поверхностей, а сами пирамиды, при необходимости, могут быть размещены с образованием заданного информационного поля 7, 8.
Или лицевая поверхность матрицы, при необходимости, может быть выполнена в виде обратного информационному полю 7, 8 изображения для обеспечения образования уже прямого информационного поля в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 на лицевой поверхности 2 световозвращающей структуры 1.
Углубления (полости) в матрице под основные световозвращающие элементы 4 в виде световозвращающих конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 5, 15 одного типа, при необходимости, могут быть размещены мозаично или в виде орнамента друг относительно друга с обеспечением возможности образования на таких мозаике или орнаменте обратного информационному полю 7, 8 изображения для обеспечения образования уже прямого информационного поля в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 на мозаике или орнаменте основных световозвращающих элементов 4 световозвращающей структуры 1.
Углубления (полости) в матрице под основные световозвращающие элементы 4 в виде световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5, при необходимости, должны предусматривать выполнение в гибком световозвращающем материале части остроконечных конструкций 5 в виде многогранных пирамид 20, часть из которых выполнена с числом граней, отличным от числа граней остальных пирамид 21, например с четным и нечетным числом граней, и размещена с образованием заданного информационного поля 7, 8 (фиг.7). В качестве пирамид 23 могут использоваться как прямые, так и наклонные трех-, четырех-, пяти- и т. д. многогранные пирамиды.
Количество и структура (равномерность) размещения в матрице углублений (полостей), формирующих дополнительные световозвращающие элементы 6, в том числе, при необходимости, с усеченными вершинами в виде площадок 22, расположенных в одной плоскости, должна обеспечивать устойчивость и надежность крепления световозвращающей структуры 1 по всей площади ее тыльной поверхности 3 на основе 18 или непосредственно на объекте, на котором гибкий световозвращающий материал предполагается использовать.
Изготовление гибкого световозвращающего материала начинают, при необходимости, с прокладывания термопластичного материала 9 армирующей структурой 25 для придания заданной жесткости и гибкости световозвращающему материалу. В качестве армирующего материала 25 используют, например, стекловидные нити, жесткое полимерное волокно, проволоку и т.д.
Термопластичным материалом 9 вместе с армирующим материалом 25 заполняют непрерывную форму, соответствующую по контуру формообразуемому световозвращающему материалу (например в форме дорожного знака), и, затем, осуществляют формование прозрачного термопластичного материала 9 вместе с армирующей структурой 25 с помощью подготовленной матрицы при соответствующих для используемого термопластичного материала 9 давлении и температуре, обеспечивающей по крайней мере его размягчение, до образования армированной 25 световозвращающей структуры 1 с множеством световозвращающих элементов 4, 6.
Или, например, при использовании иной технологии заполняют жидким прозрачным материалом, в том числе цветонесущим или/и люминесцентным материалом 9 (например, связующим) вместе с армирующей структурой 25 углубления (полости), в матрице с профилем в виде углублений (полостей), ответных по форме заданным типам световозвращающих конструкций 5, 15 с остроконечными или закругленными вершинами (по аналогии вышеописанной матрице) до получения плоской поверхности связующего в виде лицевой поверхности 3 световозвращающей структуры 2 и осуществляют затвердевание связующего.
В этом случае в качестве прозрачного связующего используют, например, лак АК-545 (СТП 6-10-500-31-87), клей "Метафонт" производства предприятия "ЛИТ" г. Переяславль-Залесский, ГИПК и т.п. Может быть использован также цветонесущий прозрачный материал 9, например лак "цапон" голубого цвета и т. п., заполняющий углубления в форме световозвращающих конструкций 5, 15, размещенных, например, с образованием заданного информационного поля 7, 8, или может быть использован люминесцентный материал 3, представляющий собой, например, твердый раствор люминофорных частиц, например, на основе диэтилдитиокарбомата висмута; 0,5ZnS•0,5CdS•3•10-4Ag•3•10-6Ni; оксисульфида иттрия, активированного европием I2O2S•Eu (красная полоса излучения); ZnS-Ag, Cu (синяя полоса излучения); ZnS-Ag, Au (желто-зеленая полоса излучения); сульфида цинка кадмия, активированного медью (Zn, Cd)•S•Cu, и т.д., размером 0,5-5,0 мкм в связующем.
Для этого, предварительно, твердый раствор люминофорных частиц в связующем готовят, например, с концентрацией 0,4-20,5% об., посредством их равномерного перемешивания. При концентрации люминофорных частиц свыше 20,5 об.% может происходить значительное снижение прозрачности связующего, что затрудняет прохождение лучей от источника излучения к отражающему покрытию 12, 14 (в случае его наличия) или по самой световозвращающей структуре 1. При концентрации люминофорных частиц менее 0,4 об.% может снижаться равномерность свечения материала 9 (в случае его изготовления люминесцентным) световозвращающей структуры 1 в течение всего времени его облучения, например, импульсным источником излучения, в промежутках времени между импульсами.
После затвердевания материала 9 формируемой световозвращающей структуры 1 осуществляют ее извлечение из матрицы в виде световозвращающей структуры 1, представляющей собой, например, совокупность световозвращающих конструкций 5, 15, в том числе с контуром уже прямого заданного информационного поля 7, 8 из части световозвращающих конструкций 5, 15.
Или, в случае получения, например, световозвращающей структуры рулонного типа, осуществляют прокатку полимерной пленки из соответствующего прозрачного материала 9 под давлением, например, между валками роликового типа с соответствующей рельефной матричной поверхностью при необходимой температуре, обеспечивающей по крайней мере размягчение полимерного материала пленки, до получения заданной рельефной поверхности в виде световозвращающих конструкций 5, 15 на используемой полимерной пленке, в том числе, при необходимости, для выполнения дополнительных световозвращающих элементов 6 с усеченными вершинами в виде площадок 22, расположенных в одной плоскости.
Рельеф матричной поверхности таких валков под основные световозвращающие элементы 4 в виде световозвращающих конструкций с остроконечной вершиной 5, при необходимости, должен предусматривать выполнение в гибком световозвращающем материале части остроконечных конструкций 5 в виде многогранных пирамид 20, часть из которых выполнена с числом граней, отличным от числа граней остальных пирамид 21, например четным и нечетным, и размещена с образованием заданного информационного поля 7, 8 (фиг.7). В качестве пирамид 23 могут использоваться как прямые, так и наклонные трех-, четырех-, пяти- и т.д. многогранные пирамиды.
Используемая полимерная пленка может быть выполнена из прозрачных полимерных материалов полистирола, поликарбоната, полиэтилена, лавсана, полиметилметакрилата и т.д., в том числе цветонесущего (люминесцентного) материала 9 в соответствии с раскраской информационного поля 7, 8. Могут быть использованы также, например, полимерные пленки с люминесцентными наполнителями, например, зеленого цвета люминесценции на основе метилметакрилата с люминесцирующими добавками из дибутилфталата, 5,8-диокси-1,4-ди(4,4')-метилфениламиноантрахинона жирорастворимый зеленый 3), 2-(1-фенил-3-метилпиразолон-Б) азометаксилола (жирорастворимый желтый Ж), лауриновой кислоты и динитрилазоизомасляной кислоты, со следующими спектральными характеристиками:
длина волны максимума светопропускания - 532 нм;
светопропускание в максимуме - 43%.
В качестве люминесцирующей добавки в полимерной пленке может использоваться также, например, оксид иттрия, активированный сурьмой и марганцем (24-36 мас.%) и обеспечивающий трансформацию невидимого излучения УФ-области спектра с длиной волны 200-480 нм в область красной составляющей (500-700 нм) спектра электромагнитного излучения.
При этом информационное поле в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 в световозвращающем материале, как отмечалось выше, может быть выполнено в виде мозаики или орнамента.
Затем, при необходимости, осуществляют нанесение на тыльную поверхность 3 световозвращающей структуры 1 (боковые поверхности световозвращающих элементов 4, 6 световозвращающих конструкций 5, 15) отражающего покрытия 12, 14.
На тыльную поверхность 3 световозвращающей структуры 1 (боковую поверхность световозвращающих конструкций 5, 15) может быть нанесено отражающее покрытие, выполненное в виде металлического высокоотражающего слоя 12 или слоя частиц 14, диспергированных в связующем, например, термическим вакуумным напылением на установке BA-510Q соответствующего металла с высокоотражающими свойствами 12 или распылением частиц 14 в связующем соответственно (фиг.3, 4).
Выполнение части отражающего покрытия 12, 14, соответствующей заданному информационному полю 7, 8 и с цветом отражающей поверхности 12, 14, отличным от цвета остальной поверхности отражающего покрытия 12, 14, позволяет создавать информационное поле 7, 8 окрашенным в цвета, соответствующие окрашенным частям соответствующей части отражающей поверхности 12, 14 (фиг.4). Так, например, отражающей поверхности 12, выполненной из алюминия, соответствует серебристый цвет; из меди - золотистый; латуни - желтый; бронзе - красноватый; стали и молибдену - серовато-стальной и т.д.
Выполнение отражающего покрытия в виде слоя частиц 14 с высокоотражающей поверхностью, диспергированного в связующем, позволяет широко варьировать цветом его отражающей поверхности за счет использования в качестве таких частиц 14 разнообразных материалов типа "блеска для глаз" белого, перламутрового, сиреневого и иных экзотических цветов, причем эти материалы могут быть выполнены как из металлов, так и из неметаллов или неметаллов с металлическим отражающим покрытием. Это может быть алюминиевая, бронзовая, серебряная, латунная и т.д. пудра, частички слюды, частички полимерной, например лавсановой, пленки с нанесенным на них отражающим слоем типа "блеск для глаз", оксид титана и т. п. с размером частиц 0,2-0,3 мкм. В качестве связующего может быть использован, например, лак "Метафонт" производства предприятия "ЛИТ" г. Переяславль-Залесский или иное подходящее связующее типа оптического клея.
В случае нанесения в световозвращающей структуре 1 на часть боковых поверхностей световозвращающих конструкций 5, 15 дополнительного цветонесущего, в том числе люминесцентного, прозрачного покрытия 16 (фиг.5), например, одним из известных методов с использованием вышеописанных цветонесущих лаков или твердых растворов люминофорных частиц в связующем или только одних люминофорных частиц соответственно, наличие таких покрытий позволяет варьировать цветовой гаммой представленного в световозвращающем материале заданного информационного поля 7, 8, даже в случае отсутствия или необходимости использования отражающего покрытия 12, 14 только одного цвета. В последнем случае осуществляют последовательное нанесение на боковые поверхности световозвращающих конструкций 5, 15 одним из вышеперечисленных методов дополнительного цветонесущего, в том числе люминесцентного, прозрачного покрытия 16 и отражающего покрытия 12, 14 (фиг.7).
Следует отметить, что при этом осуществляют оптический контроль толщины дополнительного цветонесущего, в том числе люминесцентного, прозрачного покрытия 16 в процессе его нанесения, с целью обеспечения яркости световозвращаемого от отражающего покрытия 12, 14 излучения при прохождении через дополнительное цветонесущее, в том числе люминесцентное, прозрачное покрытие 16 к наблюдателю, необходимой для цветового восприятия красной и синей компонент нормальным человеческим зрением. Так, для световозвращающего материала отражение красной и синей компонент относительно белого светового потока с яркостью ниже 16% от последнего препятствует их визуализации нормальным человеческим зрением с достаточной контрастностью и цветовым восприятием.
Затем, при необходимости, осуществляют установку (нанесение), например, посредством прозрачного связующего, защитного прозрачного покрытия 10, в том числе цветонесущего или люминесцентного защитного прозрачного покрытия 10 из аналогичных описанным выше материалов 9 (фиг.2). Для чего заготовку, например, из прозрачного полимерного материала - полистирола, поликарбоната, полиэтилена, полиметилметакрилата, лавсана и т.д., оконтуривают в соответствии с размером изготавливаемого световозвращающего знака. Часть защитного прозрачного покрытия 10, при необходимости, выполняют с образованием информационного поля - информационного текста 7 и/или изображения 8, в том числе из цветонесущего полимерного материала в соответствии с раскраской создаваемых информационного текста 7 и/или изображения 8.
Перед установкой защитного прозрачного покрытия 10 в случае, когда по крайней мере часть его не выполняют с образованием информационного поля - информационного текста 7 и/или изображения 8, осуществляют, при необходимости, размещение по крайней мере на одной из сторон защитного прозрачного покрытия 10 информационного текста 7 и/или изображения 8.
Защитное прозрачное покрытие 10 может быть выполнено с буртиком по его периферии, обеспечивающим крепление как самого защитного прозрачного покрытия 10, так и информационной пластины 17 с информационным полем 7,8 при ее наличии (фиг.5) и установке на лицевой поверхности 2 световозвращающей структуры 1. В случае наличия информационной пластины 17 с информационным полем 7, 8 информационная пластина 17 может заменять информационное поле - информационный текст 7 и/или изображение 8, размещаемое по крайней мере на одной из сторон защитного прозрачного покрытия 10.
Защитное прозрачное покрытие 10 может быть выполнено из материала 13 с показателем преломления nk или диэлектрической проницаемостью δ, превышающей показатель преломления nk или диэлектрическую проницаемость δ материала 9 световозвращающих конструкций 5, 15.
Необходимость использования материала 13 с более высоким по отношению к материалу 9 световозвращающих конструкций 5, 15 показателем преломления nk или диэлектрической проницаемостью δ вызвана тем, что в этом случае снижается величина угла (до величин близких к 0o) падения излучения от источника (или угол наблюдения заданного информационного поля 7, 8 наблюдателем), при котором световозвращение к источнику света (или наблюдение заданного информационного поля 7, 8 наблюдателем) еще возможно (фиг.4). В качестве такого материала 13 могут использоваться как прозрачные полимерные материалы с заданной более высокой относительно материала 9 световозвращающих конструкций 5, 15 величиной показателя преломления nk или диэлектрической проницаемостью δ, так и перечисленные выше полимерные материалы и связующие с добавками материалов, обеспечивающих повышение величины диэлектрической проницаемости защитного прозрачного покрытия 10, в качестве которых могут быть использованы титанаты бария или стронция, диоксид титана, керамические материалы и т.д.
Контур наносимого защитного прозрачного покрытия 10 может соответствовать при этом контуру знака обеспечения безопасности движения и образовывать информационное поле 7, 8.
После чего, при необходимости, осуществляют укрепление световозвращающей структуры 1 на основе 18.
В случае установки с тыльной стороны 3 световозвращающей структуры 1 основы 18 последнюю, например, в виде бумаги, покрытой лавсановой или полиэтиленовой пленкой, устанавливают на вершинах дополнительных световозвращающих элементов 6, например, посредством адгезионного слоя 27, например в виде прозрачного связующего, и основа 18, при этом, может не выполняться по форме, ответной световозвращающим конструкциям 5, 15, а может быть, например, плоской. При этом дополнительные световозвращающие элементы 6, при необходимости, как отмечалось выше, выполняют с усеченными вершинами в виде площадок 22, расположенных в одной плоскости, на которых посредством нанесенного на площадки 22 адгезионного слоя 27 закрепляют основу 18.
При необходимости, непосредственно на дополнительных световозвращающих элементах 6 вместо основы 18 (фиг.7) или на внешней поверхности 28 самой основы 18 закрепляют временную антиадгезионную бумагу 24, например в виде вощеной бумаги, посредством постоянно липкого адгезионного слоя 23 (фиг.8).
Нанесение постоянно липкого адгезионного слоя 23, на внешнюю поверхность 28 основы 18 или на площадки 22 дополнительных световозвращающих элементов 6 осуществляют одним из известных способов, например, методом полива, связующего с необходимыми характеристиками.
Дополнительные световозвращающие элементы 6, выполненные в едином исполнении с основными световозвращающими элементами 4 и превышающими их по высоте, позволяют обеспечивать равномерное и стабильное световозвращение падающего на световозвращающую структуру 1 излучения высокой степени яркости за счет того, что основные световозвращающие элементы 4 при креплении световозвращающей структуры 1 к основе 18 не соприкасаются с прозрачным связующим и, тем самым, не испытывают ухудшения (искажения) своих световозвращающих свойств, вносимых связующим. В свою очередь, использование дополнительных элементов 6 в качестве световозвращающих только более крупных размеров позволяет усилить световозвращающие свойства световозвращающей структуры 1 и световозвращающего материала в целом как за счет увеличения полезной световозвращающей площади на единицу общей лицевой поверхности 2 световозвращающей структуры 1, так и за счет расширения функциональных возможностей световозвращающего материала в результате обеспечения более широкого диапазона углов наблюдения в результате использования дополнительных световозвращающих элементов 6 большего размера, в том числе другой конструкции, чем основные световозвращающие элементы 4 (фиг.8). Так, при необходимости, с использованием вышеописанной технологии, например в случае применения соответствующего рельефа матричной поверхности таких валков, выполняют дополнительные световозвращающие конструкции 6 с боковой поверхностью, расположенной под углом к основанию конструкций 6, отличным от угла наклона к основанию, по крайней мере, одной боковой поверхности или ее части основных световозвращающих конструкций 4.
Использование основы 18 из материала с показателем преломления n, например, оптического клея (ni=1,416), отличающимся от показателя преломления n материала световозвращающих конструкций 5, 15 менее чем на 3%, например, лака АК-545 (n=1,458) не позволяет обеспечивать полное внутренне отражение на боковых поверхностях, прилегающих к соответствующим опорным вершинам световозвращающих конструкций 5, 15 при попадании на них излучения от источника, что приводит к прохождению части падающего от источника излучения сквозь боковые поверхности и к их последующему рассеиванию и поглощению материалом основы 18 и, как следствие, к снижению световозвращающих свойств структуры 1. В случае использования связующего с показателем преломления ni на 3% и более меньшим, чем показатель преломления n материала 9 световозвращающих конструкций 5, 15, например, у лака (n=1,458) и у связующего (с ni= 1,414 и меньшим), обеспечивается полное внутреннее отражение на боковых поверхностях при попадании на них излучения от источника, что приводит к эффективному световозвращению с необходимой яркостью падающего излучения в заданном направлении.
Это достигается посредством заполнения материалом основы 18 с показателем преломления ni, по крайней мере, на 3% меньшим, чем показатель преломления n материала 9 световозвращающих конструкций 5, 15, пустот между боковыми поверхностями последних до получения плоской тыльной поверхности основы 18, представляющей собой тыльную поверхность световозвращающего материала (фиг. 6). В качестве материала основы 18 можно использовать разнообразные типы связующих, например оптические клеи по ГОСТ 14887-80.
При необходимости дополнительной подсветки и в случае, если основа 18 выполнена из непрозрачного материала, ее одним из известных способов выполняют перфорированной с возможностью высвечивания через перфорационные отверстия 26, по крайней мере, информационного поля 7, 8 в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 посредством средства для освещения (не показано) с тыльной стороны световозвращающего материала (фиг.8).
В случае выполнения гибкого световозвращающего материала двусторонним 29, аналогичную вышеописанной технологию используют для формообразования лицевой и тыльной поверхностей 2, 3 световозвращающей структуры 1, но уже с двух соответствующих сторон прозрачного материала 9. Аналогична технология и нанесения отражающего покрытия 12, 14 информационного поля 7, 8 и защитного прозрачного покрытия 10 для обеих соответствующих сторон световозвращающего материала. Исполнение гибкого световозвращающего материала двусторонним обеспечивается его дублированием, одним из известных способов, например склеиванием двух лент основы 18 одной ленты гибкого световозвращающего материала с основой 18 другой (фиг.9).
Информационное поле при его облучении излучением видимой области спектра может быть выполнено невидимым в виде кода или информационного текста 7 и/или изображения 8, например, при его выполнении из люминесцентного материала, красителя и т.п., обеспечивающего проявление кода или информационного текста 7 и/или изображения 8 в случае их облучения излучением в УФ или ИК областях спектра. При этом код или изображение 8 могут быть выполнены, например, в виде определенного набора цифр или в виде зашифрованного сообщения иного типа.
Гибкий световозвращающий материал функционирует следующим образом.
Световой поток от источника излучения после падения на лицевую поверхность гибкого световозвращающего материала проходит через защитное прозрачное покрытие 10 и, попадая на лицевую поверхность 2 световозвращающей структуры 1, преломляется на ней в соответствии с показателем преломления материала 9 световозвращающей структуры 1, претерпевает полное внутреннее отражение на боковых поверхностях или гранях световозвращающих конструкций 5, 15 (при наличии основы 18 с показателем преломления ni по крайней мере на 3% меньшим, чем показатель преломления n материала 9 световозвращающих конструкций 5, 15) или зеркально переотражаются на отдельных гранях или боковых поверхностях световозвращающих конструкций 5, 15 за счет имеющегося на них отражающего покрытия 12, 14.
После чего, отраженный световой поток в зависимости от угла наклона боковых поверхностей или граней либо после многократного переотражения на последних в объеме световозвращающих конструкций 5, 15, либо сразу под заданным углом наклона боковых поверхностей или граней направляется после соответствующего преломления на границах раздела лицевой поверхности 2 световозвращающей структуры 1 и защитного прозрачного покрытия 10 в обратном направлении к наблюдателю. При этом световозвращенный от световозвращающего материала луч может идти в обратном направлении как параллельно падающему лучу (в случае, например, использования конструкций 5, 15 с остроконечными вершинами, например, в виде тетраэдров или конусов с углом наклона образующих к основанию 45o) или под некоторым углом к падающему лучу (в случае использования световозвращающих конструкций 5, 15 с другими углами наклона боковых поверхностей или граней к основаниям световозвращающих конструкций 5, 15).
Следует отметить, однако, что в случае наклона боковых поверхностей или граней к основанию световозвращающих конструкций 5, 15 под углом свыше 68o световозвращающие конструкции 5, 15 превращаются в так называемые "световые ловушки" для падающих на них световых лучей, так как последующие их переотражения от боковых поверхностей или граней "загоняют" лучи все глубже к вершинам световозвращающих конструкций 5, 15, приводя либо к яркому высвечиванию последних с последующим выходом излучения со значительно ослабленной мощностью, либо к полному затуханию падающего излучения в световозвращающих конструкциях 5, 15.
В случае использования световозвращающих конструкций 5, 15 с углом наклона боковых поверхностей (или части их поверхностей) или граней к основанию световозвращающих конструкций 5, 15 менее 16o соответствующие боковые поверхности (или части их поверхностей) или грани функционируют как наклонные зеркала, переотражая падающее на них от источника излучение через основание световозвращающих конструкций 5, 15 сразу же в направлении наблюдателя под углом, задаваемым углом наклона боковых поверхностей (или их частей) или граней к основаниям световозвращающих конструкций 5, 15.
В случае использования световозвращающих конструкций 5, 15 с различными углами наклона их боковых поверхностей (или ее части) или граней к их основаниям световозвращающих конструкций 5, 15 при облучении световозвращающего материала монохроматическим излучением определенного цвета и при близости размеров отдельных световозвращающих конструкций 5, 15 к длине волны падающего излучения последнее преломляется на боковых поверхностях или гранях под углами, соответствующими длине волны. При этом красное, зеленое, желтое и т. д. монохроматическое излучение преломляется только на соответствующих им расположенных под определенным углом боковых поверхностях (или части их поверхностей) или гранях световозвращающих конструкций 5, 15. И после переотражения на боковых поверхностях (или части их поверхностей) или гранях световозвращающих конструкций 5, 15 все падающие лучи различных цветов также раздельно и заданным образом выходят в направлении наблюдателя (фиг.6).
Выполнение части отражающего покрытия 12, 14, соответствующего информационному полю, в виде информационного текста 7 и/или изображения 8 с цветом отражающей поверхности, отличным от цвета остальной поверхности отражающего покрытия 12, 14, а защитной пленки 10 и дополнительного покрытия 16 из цветного или люминесцентного материала 9, позволяет, как отмечалось выше, создавать заданное информационное поле 8, 9 окрашенным в заданные цвета или люминесцирующим в соответствующей области видимого спектра излучения в соответствии с цветом используемых материалов 9 защитного прозрачного покрытия 10 и световозвращающей структуры 2, составом люминесцентных добавок в используемых материалах 9 или цветом соответствующих покрытий отражающей поверхности 12, 14 или дополнительного покрытия 16 (фиг.2-7) и, как следствие, видимое наблюдателем красочным или (и) люминесцирующим.
При наличии по крайней мере одного слоя в виде люминесцентного материала 9 (в защитном прозрачном покрытии 10 или дополнительном покрытии 16) падающее излучение при его достижении возбуждает люминесцентные (люминофорные) частицы, вынуждая последние светиться с длиной волны их люминесценции, отличной от длины волны падающего света, что наблюдатель и видит в световозвращающем пятне, например, в виде цветного изображения заданного информационного поля 7, 8. Причем падающее излучение от источника, не поглощенное люминесцентными (люминофорными) частицами, и с цветом, отличным от цвета люминесценции, после световозвращения к наблюдателю обеспечивает наблюдение последним, например, различных изображений заданного информационного поля 7, 8 или его частей не только люминесцирующим, но и окрашенным в отличный от цвета люминесценции цвет.
Преимуществом применения люминесцентного защитного покрытия 10 или/и дополнительного люминесцентного покрытия 16, по крайней мере, в одном из мест световозвращающего материала является также случай, когда источник света является импульсным, например, автомобильная мигалка, импульсный СО2-лазер и т.п. При этом слои в виде люминесцентных материалов 9, начиная светиться при очередном импульсе с длительностью, например, 3 мкс и с периодом повторения облучения 1 сек, постепенно затухают после окончания облучения с длительностью послесвечения, задаваемой составом люминесцентных (люминофорных) частиц, и обеспечивающей равномерную светимость, например, изображения заданного информационного поля 7, 8, в течение времени между периодами импульсов.
При этом создаются мягкие комфортные условия наблюдения как самой информации заданного информационного поля 7, 8, которую несет световозвращающий материал, за счет довольно равномерной распределенности по яркости во временные периоды между импульсами излучения, так и обеспечивается эффективное световозвращение к наблюдателю света, посланного от источника на световозвращающий материал излучения.
Люминесцентные (люминофорные) частицы обеспечивают не только непрерывное свечение световозвращающего материала при его импульсном облучении, но также и необходимую цветовую гамму его свечения, так, люминофор ZnS-Ag, Cu дает синюю полосу свечения; ZnS-Ag, Au - желто-зеленую; сульфид цинка, кадмия, активированный медью (Zn, Cd)•S•Cu - зеленую; оксисульфид иттрия, активированный европием I2O2S•Eu - красную.
Может применяться также люминофорная смесь типа КЗ-2, дающая в зависимости от соотношения двух компонентов оранжево-желтую, красно-оранжевую или зелено-желтую компоненты цвета свечения и т.п. Число компонентов люминофорных частиц в зависимости от создания необходимой цветовой гаммы свечения может быть и большей.
Причем цвет излучения от источника может быть как видимым и отличаться от свечения световозвращающего материала (при наличии в последнем люминесцентных частиц), например, красный цвет от СО2-лазера и зеленый от люминофора, так и быть невидимым (в случае облучения УФ- или ИК-излучением и при использовании в качестве люминофорных частиц, например, диэтилдитиокарбомата висмута или люминофора состава 0,5ZnS•0,5CdS•3•10-4Ag•3•10-6 соответственно. В качестве импульсного источника излучения, кроме импульсного электрического источника света типа "автомобильной мигалки", может быть использован импульсный лазер, а также источник УФ-, ИК- или смешанного типа излучения. Причем воздействие на люминофорные частицы в световозвращающем материале может осуществляться как из одного, так и из нескольких источников излучения с различной длиной волны.
Так, при облучении, например, люминофора I2O2S•Eu, от источника УФ-излучения с длиной волны 3500 нм с одновременным облучением от импульсного СО2-лазера с красным монохроматическим излучением обеспечивается световозвращение красного цвета от световозвращающего материала, причем одинаковое с цветом люминесценции. В то же время, цвет люминесценции и световозвращающей компоненты в зависимости от длины волны излучения от источника (источников) может быть различным, например радужным, что, в свою очередь, обеспечивает получение разнообразных оригинальных цветовых эффектов на подобных световозвращающих материалах, используемых как для изготовления знаков обеспечения безопасности движения, так и для создания оптических спецэффектов на эстраде, дискотеках, кино, в области рекламы и т.д.
Как показали результаты испытаний с использованием аппаратуры "НИИАВТОприбор", равномерность освещенности гибкого световозвращающего материала при импульсном облучении различается не более чем на 30% в периоды между импульсами и при непосредственном облучении.
В случае, если по крайней мере одна боковая поверхность (или ее часть (например, для конусов, полуэллипсоидов, эллиптических параболоидов и т.п.)) или по крайней мере одна грань (например, для многогранных пирамид 20, 21) установлена под углом к их основанию, отличным от угла наклона к основанию остальных боковых поверхностей (или остальной части соответствующей боковой поверхности) или остальных граней, например под углами 35o и 45o соответственно (фиг. 6), то при освещении гибкого световозвращающего материала, например, по нормали к его лицевой поверхности 2 отраженный от указанных поверхностей или граней свет будет выходить под различными углами благодаря различию в наклонах боковых поверхностей или граней световозвращающих конструкций 5, 15 к их основанию. Это приведет к тому, что часть поверхностей или граней с отличными углами наклона или часть световозвращающих конструкций 5, 15 (если они выполнены с боковыми поверхностями или гранями с отличным углом наклона боковых поверхностей или граней остальных световозвращающих конструкций 5, 15), размещенных с образованием изображения заданного информационного поля 7, 8, наблюдатель увидит именно в виде заданного информационного поля (информационного текста 7 или информационного изображения 8) при рассмотрении гибкого световозвращающего материала под соответствующим углом отражения (например, 35o или 45o) от указанных частей световозвращающих конструкций 5, 15. А это, в свою очередь, и будет создавать эффект появления (или исчезновения) изображения заданного информационного поля 7, 8 при рассмотрении гибкого световозвращающего материала под различными углами, например, при прохождении наблюдателя вдоль такого рекламного щита (знака) или при направлении к нему под углом близким к нормали.
В случае, если в гибком световозвращающем материале основные и дополнительные световозвращающие элементы 4, 6 выполнены в виде по крайней мере одного типа конструкций 5, 15 с остроконечными (например, часть световозвращающих конструкций 6 выполнена в виде тетраэдров, а другая - в виде конусов) или закругленными (например, часть световозвращающих конструкций 15 выполнена в виде полуэллипсоидов, а другая часть - в виде эллиптических параболоидов) вершинами и размещены с образованием изображения заданного информационного поля 7, 8, то при облучении световозвращающего материала, например, по нормали отраженное от указанных групп и типов световозвращающих конструкций 5, 15 излучение будет выходить в различных направлениях в соответствии с величиной углов наклона боковых поверхностей или граней этих групп или отдельных типов световозвращающих конструкций 5, 15.
А это, в свою очередь, приведет к тому, что отдельные группы или типы световозвращающих конструкций 5, 15 с одинаковым наклоном их боковых поверхностей или граней, размещенных с образованием изображения заданного информационного поля 7, 8, наблюдатель увидит именно в виде изображения заданного информационного поля - информационного текста 7 или информационного изображения 8, при рассмотрении световозвращающего материала под соответствующим углом отражения от указанных боковых поверхностей или граней.
А это, в свою очередь, и будет создавать эффект появления (или исчезновения) изображения заданного информационного поля 7, 8 при рассмотрении световозвращающего материала под различными углами, например, при прохождении наблюдателя вдоль, например, такого дорожного знака, или при направлении к нему под углом, близким к нормали.
То есть, все рассуждения и все схемы построения гибкого световозвращающего материала для световозвращающих конструкций 5, 15 с различными углами наклона их боковых поверхностей или граней к их основанию применимы и в случае выполнения гибкого световозвращающего материала с несколькими различными типами конструкций 5, 15 с остроконечными или закругленными вершинами и наоборот.
В случае, если по крайней мере одна часть пирамид 20 выполнена с числом граней, отличным от числа граней остальных пирамид 21, например, с четным и нечетным числом граней (например четырьмя и тремя гранями), и размещена с образованием изображения заданного информационного поля 7, 8 (фиг.7), то при облучении гибкого световозвращающего материала, например, по нормали отраженное от указанных групп пирамид 20, 21 излучение будет выходить в различных направлениях в соответствии с величиной двугранных углов, образуемых соответствующими гранями этих пирамид 20, 21, которая, в свою очередь, варьирует в зависимости от числа граней в пирамидах 20, 21.
А это, в свою очередь, приведет к тому, что часть пирамид 20, 21 с четным или нечетным числом граней, размещенных с образованием изображения заданного информационного поля 7, 8, наблюдатель увидит именно в виде изображения заданного информационного поля - информационного текста 7 или информационного изображения 8 при рассмотрении гибкого световозвращающего материала под соответствующим углом отражения от указанных граней.
А это, в свою очередь, и будет создавать эффект появления (или исчезновения) изображения заданного информационного поля 7, 8 при рассмотрении гибкого световозвращающего материала под различными углами, например, при прохождении наблюдателя вдоль рекламного щита (знака) с таким световозвращающим материалом или при направлении к нему под углом, близким к нормали.
Причем количество появляющихся (или исчезающих) изображений заданного информационного поля 7, 8 зависит от числа типов используемых световозвращающих конструкций 5, 15, числа боковых поверхностей (или частей их боковых поверхностей) или граней с отличными углами наклона к основанию, количества используемых групп световозвращающих конструкций 5, 15 с отличными углами наклона их боковых поверхностей или граней или от количества используемых групп пирамид 20, 21 с различным числом граней.
Наличие защитного прозрачного покрытия 10 в световозвращающем материале повышает его надежность не менее чем на 15% от преждевременного разрушения под воздействием неблагоприятных климатических факторов и механических повреждений при эксплуатации, причем защитное прозрачное покрытие 10 можно периодически чистить от загрязнений, например, при использовании световозвращающего материала вблизи транспортных магистралей, или заменять, при необходимости, повышая, тем самым, яркость световозвращающего материала и увеличивая ресурс его работы.
Принцип действия материала 13 защитного прозрачного покрытия 10 с более высоким по отношению к материалу 9 световозвращающих конструкций 5, 15 показателем преломления nk и или (и) диэлектрической проницаемостью δ для снижения величины угла (до величины, близкой к 0o) падения излучения от источника (или угла наблюдения изображения заданного информационного поля 7, 8 наблюдателем), при котором световозвращение к источнику света (или наблюдение изображения заданного информационного поля 7, 8 наблюдателем) еще возможно (фиг.3), заключается в том, что за счет более высокого показателя преломления nk материала 13 защитного прозрачного покрытия 10 при попадании излучения под острым углом на лицевую поверхность 2 световозвращающей структуры 1 происходит преломление этого светового потока под большим углом к поверхности, чем при его падении, например, при отсутствии защитного прозрачного покрытия 10 из такого материала 13.
А это позволяет падающему излучению входить в объем световозвращающих конструкций 5, 15 через лицевую поверхность 2, что в случае, если бы материал 13 защитного прозрачного покрытия 10 имел показатель преломления nk такой же или меньший, чем показатель преломления n материала 9 световозвращающей структуры 1, или, если бы такого защитного прозрачного покрытия 10 не было вообще, при определенном, близком к 0o угле падения излучения на световозвращающий материал, было бы просто невозможно. Эти же рассуждения относятся и к величине диэлектрической проницаемости δk защитного прозрачного покрытия 10 по отношению к величине диэлектрической проницаемости δ материала 9 световозвращающей структуры 1.
Размещение информационного поля с образованием информационного текста 7 и/или изображения 8 в виде мозаики или орнамента основных световозвращающих элементов 4 световозвращающей структуры 1 позволяет усилить эстетичность восприятия и эффективность наблюдения световозвращающего материала, используемого, например, в дорожных знаках обеспечения безопасности движения.
Использование дополнительной подсветки посредством средства для освещения (не показано) позволит высвечивать с тыльной стороны световозвращающего материала непосредственно через основу 18 (в случае, если последняя изготовлена из прозрачного материала) или через перфорационные отверстия 26 в основе 18 (в случае, если основа 18 изготовлена из непрозрачного материала) информационное поле 7, 8, повышая, тем самым, степень его освещенности и яркости при его наблюдении.
Временная антиадгезионная бумага 24 служит для поддержания свойств постоянно липкого адгезионного слоя 23 и обеспечивает, тем самым, возможность легкого крепления гибкого световозвращающего материала на объект без использования дополнительных крепежных приспособлений при удалении антиадгезионной бумаги 24 непосредственно перед закреплением световозвращающего материала на объекте.
Изготовление гибкого световозвращающего материала двусторонним 29 позволяет расширить его функциональное использование за счет, например, обеспечения возможности его использования, например, в виде дорожного знака, установленного посреди разграничительной полосы трассы с двусторонним движением (например, на определенной высоте над трассой) для регулирования дорожного движения в обоих направлениях.
Выполнение информационного поля невидимым при его облучении излучением видимой области спектра, в том числе в виде кода или информационного текста 7 и/или изображения 8 позволяет осуществлять их наблюдение, при необходимости, в случае их облучения излучением в УФ или ИК областях спектра и, как следствие, использовать световозвращающий материал для изготовления документов и иных материалов, обеспечивающих либо режим секретности, либо их опознание, отождествление, идентификацию и т.д.
Как показали результаты испытаний с использованием аппаратуры "НИИАВТОприбор", равномерность освещенности и яркость световозвращаемого от гибкого световозвращающего материала потока соответствует государственным стандартам, принятым, например, для дорожных, в том числе предупреждающих знаков, дорожных указателей, знаков аварийной остановки и т.д. и номерных знаков машин.
На основании вышеизложенного положительным техническим результатом изобретения является.
1. Обеспечение равномерного и стабильного световозвращения падающего излучения высокой степени яркости в достаточно широком диапазоне углов наблюдения за счет исключения воздействия на световозвращающую поверхность неблагоприятных климатических факторов.
2. Расширение диапазона углов падения излучения от источника света, при котором обеспечивается его световозвращение к источнику излучения (наблюдателю), за счет использования защитной пленки специальной конструкции и со специальными диэлектрическими свойствами или показателем преломления.
3. Обеспечение возможности получения изображений информационного поля, демонстрируемых на одной и той же лицевой площади световозвращающего материала, в зависимости от места наблюдения при повышении наглядной эффективности единицы площади световозвращающего материала за счет использования множества типов световозвращающих конструкций с неограниченным числом боковых поверхностей и с различными углами их наклона к основанию.
4. Расширение возможностей функционального использования световозвращающего материала (например, в виде одного дорожного знака безопасности движения на магистралях с двусторонним движением или при накладывании световозвращающего материала на неровные рабочие поверхности) за счет его изготовления двусторонним и гибким.
5. Повышение эстетической привлекательности световозвращающего материала за счет обеспечения возможности приема излучения различных цветов, или невидимого (УФ- или ИК-) излучения, в том числе смешанного или из нескольких источников, и их направленного без смешения отображения, в том числе отображения цветного излучения при облучении световозвращающего материала невидимым излучением за счет использования люминесцентных материалов.
6. Обеспечение возможности варьирования цветовой гаммой изображений информационного поля на световозвращающем материале за свет использования в нем разноцветных, в том числе люминесцентных, материалов, и отражающих покрытий.
7. Повышение равномерности свечения световозвращающего материала во времени при его импульсном облучении в диапазоне 30% от максимального за счет использования люминесцентных материалов.
8. Повышение ресурса эксплуатации световозвращающего материала за счет исключения воздействия на световозвращающую поверхность неблагоприятных климатических факторов.
9. Снижение массогабаритных размеров световозвращающего материала за счет обеспечения возможности его упаковки и хранения в виде рулонов благодаря выполнению световозвращающего материала гибким.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 1996 |
|
RU2131136C1 |
| СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИЙ ЗНАК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2000 |
|
RU2187152C2 |
| МАСКИРОВОЧНАЯ СЕТЬ | 2014 |
|
RU2546470C1 |
| СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МИНЫ И РАСТЯЖКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2005 |
|
RU2313759C2 |
| СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩАЯ РАЗМЕТОЧНАЯ ЛИНИЯ | 1995 |
|
RU2091825C1 |
| ДЕКОРАТИВНАЯ ПОСУДА | 1996 |
|
RU2138977C1 |
| МАРКИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) | 1996 |
|
RU2112285C1 |
| МОЗАИКА "ПАРЯЩИЕ МИРАЖИ" | 1996 |
|
RU2110413C1 |
| МАРКИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) | 1996 |
|
RU2112284C1 |
| ИЗДАНИЕ С ОБЪЕМНЫМИ ИЗОБРАЖЕНИЯМИ (ВАРИАНТЫ) | 1996 |
|
RU2111124C1 |
Гибкий световозвращающий материал содержит световозвращающую структуру с плоской лицевой поверхностью и с множеством расположенных на ее тыльной поверхности основных и дополнительных световозвращающих элементов с вершинами, направленными в тыльную сторону световозвращающей структуры. Основные световозвращающие элементы выполнены в виде по крайней мере одного типа световозвращающих конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной. Дополнительные световозвращающие элементы выполнены превышающими по высоте основные световозвращающие элементы в виде по крайней мере одного типа световозвращающих конструкций с остроконечной или закругленной вершиной, на опорных вершинах которых установлена временная антиадгезионная бумага, или основа, или основа с закрепленной на ее внешней поверхности временной антиадгезионной бумагой. Обеспечивается расширение диапазона углов падения излучения, при котором осуществляется его равномерное и стабильное световозвращение высокой степени яркости, а также получение изображений, демонстрируемых на одной и той же площади световозвращающего материала в зависимости от места и угла наблюдения. 34 з.п.ф-лы, 9 ил.
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
| RU 96121104 A, 08.10.1996 | |||
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
| Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
| US 5189553 A, 23.02.1993 | |||
| СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ УГЛОВ ПАДЕНИЯ СВЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ | 1993 |
|
RU2065193C1 |
