路标制造技术

一种改进的路标，包括浅色后向反射标记部分和着色的后向反射背景部分。选择两部分材料的后向反射特性，使得标记部分与背景部分后向反射亮度的比值在标志的清晰区内观测点的数值显著大于在清晰区之外观测点的数值。由于标志具有明亮的后向反射和特殊的颜色，所以它在清晰区之外是很醒目的，又因为在清晰区里标记与背景反差比值的增加，标志易于被识别。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改进的路标，驶向标志的车内的人员可在夜间很远的距离看到该标志，即非常醒目，当接近标志时它又易于被识别，即它有很高的清晰度。路标，诸如公路标志，里程碑，广告牌等等，一直是利用后向反射板材建造。后向反射板材将入射光基本上反射回光源形成一个光锥。因此朝向标志的机动车的前灯所射出的光会被这种反射板材制成的标志反射回车上，车内的人员能够看到这种反射。实际上在路标上后向反射板材首先用于标志的背景部分，将这种板材剪裁后围在凸起的标记周围，或者有选择地覆盖这种板材，例如涂覆，都可以达到同样目的。因此，驶近车辆的车内人员首先会发现标志的背景部分，当车接近标志时，由于标记和背景有亮度和颜色的反差，标记显得很清晰。美国专利NO.2，326，634(Gebhard等人)公开了这种标志，它涉及微球状基底板材的后向反射亮度及其与微球折射率的关系。路标也可以用立方隅角后向反射板材建造，美国专利NO.3，712，706(Stamm)公开了这种板材和制造这种板材的方法。近来在背景部分和标记部分都采用了后向反射板材。这种结合主要能在远距离使标志更加醒目，易于被发现。将一部分着色形成颜色反差，使标志清晰，其结果是后向反射亮度有一定的比值，即对比度，它在可能的观测范围内基本上是个常数。例如，可用白色或银色板材作标记，而用绿色板材作背景，这在美国的州际公路上是常见的。这类标志大多数是标志部分比背景部分明亮，其对比度基本上是常数，大约为5∶1到6∶1。但是有些路标在夜间不易看清，原因是背景部分明亮的后向反射将会掩盖住标记或者使标记模糊不清。这样，就要限制背景部分所能达到的最大亮度，这样就降低了标志的清晰度，而且由于标记与背景的反差的减小，可能达到的最大清晰度也会降低。本专利技术提出了一种改进的路标，它包括浅颜色例如白色或银色的后向反射标记，着色的例如绿色，红色或兰色的后向反射背景，该专利技术提出了两种性能的独特的结合，既提高了清晰度，也就是路标上的信息更容易被识别，又改进了醒目性，也就是标志牌更加容易被发现。本专利技术的优越性在于各自地而又相互配合地有效发挥了用于背景部分和标记部分的后向反射材料的后向反射特性。在此我们将这类材料都列为板材，也许这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，也将归入“板材”。选择背景区域所用的后向反射板材，使之在观测角较小，即在能够识别标志的距离之外的较远处(以下定义为可见区)具有最大的后向反射率，在此距离应发现标志;在观测角较大，即在标志附近，观测距离较短，需要识别出标志(以下定义为清晰区)时，应当具有较低的后向反射率。同时选择标记部分所用的后向反射板材，使之在观测角比较大，即在观测距离较短的标志清晰区内具有较高的后向反射效率。这样相互配合地利用了标志的两个区域在距离较远，即观测角较小时，背景具有明亮的后向反射，因而有效地利用了一般标志上较大的背景部分，提高了醒目性，因为提高了后向反射亮度，更容易发现这种标志，又由于它的特殊颜色，容易看到该标志;而在距离较短，即观测角较大时，标记区与背景区的对比度变大了，因而提高了标志上信息的清晰性。简而言之，本专利技术提出的是一种标志，如公路标志，它包括着色的背景区域和浅色的标记区域，每个区域都有后向反射覆盖层。选择每个区域的后向反射覆盖层，使得标记和背景之间后向反射亮度的比值在观测角较大，即在清晰区内显著大于观测角较小，即距离较远时的比值。所谓显著大于意味着在清晰区内的对比度至少比可见区的对比度大25%，也就是说如果可见区的对比度是4∶1，那么清晰区内的对比度至少为5∶1。清晰区的对比度最好能够比可见区的对比度大50%，这样可以保证大部人能觉察清晰性的提高。得到这种对比度变化的方法可有1)在背景部分采用后向反射板材，从清晰区内观测时与在可见区内观测时相比反射的光较少;2)在标记部分采用后向反射板材，目的是从清晰区内观测时比在可见区反射的光较多;3)上述两种方法的结合。当汽车驶向标志时，标志将按下述方式后向反射来自汽车的入射光。当距离较远时，很容易发现和看到标志，即标志很醒目，这是因为背景部分明亮的后向反射以及在此距离上标记所具有的后向反射。随着汽车不断接近和进入清晰区，标记部分与背景部分之间后向反射亮度的比值显著增加，因此提高了标记的清晰性。本专利技术非常奇特地提出了在一个标志上得到高醒目性和高清晰性两种特性的方法，从而改进了路标的综合性能，这是前所未有的，因为这两种性能指标看起来是相互矛盾的。附图的简要说明参照附图对本专利技术作进一步的说明图1是清晰区和可见区之间关系的示意图;图2说明后向反射的特征;图3说明路标上所用后向反射的几何关系;图4是本专利技术的一个标志的平面图;图5描述了本专利技术的一个实施例的标记部分和背景部分在不同的观测角上的相对后向反射亮度;图6中用图形描绘了标记部分和背景部分的相对后向反射亮度，将本专利技术的一个实施例与先有技术的标志进行了比较。这些图仅仅是用来图解说明，並没有按照比例，也不作为任何限制。路标通常位于路肩上、路肩附近或道路之上，大致面对驶来的车辆并在其视线之内，这样，车辆内的人员可以读出标志牌上的信息，例如方向信息，距目的地的里程或者交通控制指令。在驶向标志的车辆的视线内，将以具有正常视力，即视力为20/20的人最初能认出标记内容的位置为起始点，一直到标志牌这段范围定义为清晰区。参看图1，标志2设在道路4的路肩上。驶向标志的汽车6位于清晰区8之内，即汽车6里面的人员(图中未画出)可以读出标志2上面的标记(图中未画出)。清晰区的准确数值部分地取决于标志上标记的尺寸和形状。下面的表格列出了具有正常视力，即视力为20/20的人对各种尺寸和形状的字符能够识别的最大距离值。表1字母高度 C1系列变型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用于公路标志和人行道标记的标准字母，美国交通部，联邦公路署，交通管理处。这里我们将驶来车辆视线内清晰区以外的区域定义为可见区。车辆在这个区域里最初发现和认出标志。路标的作用和内容往往是靠背景的颜色和亮度来传递的，特别是在可见区。大家可能会想到，可见区的范围也部分地取决于标记字符的尺寸和形状。而可见区的范围更取决于标志的后向反射亮度，标志越亮，可见区越长。图1中的汽车10位于这里所定义的可见区内，括号12代表这个区域。现在来看图2所描绘的后向反射特性。图中表示了后向反射面14，后向反射面的定义是基本上能将大部分入射光反射回光源的表面。图中表示光16的一束光线来自远处的光源，例如车辆前灯(图中未画出)，照射到后向反射表面14上，入射角为β(入射光线16和表面14的法线18之间的夹角)。假若采用普通镜子而产生镜面反射，出射或称反射光线将会从法线的另一侧以同样角度离开反射器。如果采用漫反射表面，出射或称反射光线将会杂乱地向各个方向射出，因此只有很小一部分返回光源。然而，利用后向反射，后向反射透镜元件例如微球型基底元件或立方隅角棱镜会产生单一方向的反射，这些元件安放在后向反射表面上，明亮光锥返回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标志，包括后向反射背景部分和后向反射标记部分，其特征是：选择上述部分的后向反射特性。使得上述标记部分的后向反射亮度与上述背景部分的后向反射亮度的比值在标志的清晰区内显著大于清晰区之外。

【技术特征摘要】
US 1986-11-21 933,7391.一种标志，包括后向反射背景部分和后向反射标记部分，其特征是选择上述部分的后向反射特性。使得上述标记部分的后向反射亮度与上述背景部分的后向反射亮度的比值在标志的清晰区内显著大于清晰区之外。2.权利要求1的标志，其进一步的特征是所述比值在清晰区里至少为6∶1。3.权利要求1的标志，其进一步的特征是所述比值在清晰区里至少为16∶1。4.权利要求1～3的任何一项的标志，其进一步的特征是所述标记部分用微型透镜基底后向反射板材覆盖。5.权利要求4的标志，其进一步的特征是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里L沃特曼，
申请(专利权)人：明尼苏达州采矿制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]