具有主动照明功能的头盔的制作方法

本发明涉及一种防护头盔，尤指一种运动用的防护头盔。

背景技术：

现今社会中，随着运动风气的盛行，越来越多人会在下课或下班后到户外进行运动；自行车也是这波运动风潮中十分盛行的其中一种，而自行车和其他竞速或特技相关的运动，在运动过程中为了安全的考虑，使用者通常会穿戴保护用的头盔、护肘或护膝。

而由于夜晚运动时，外界的灯光常常不够充足，此些危险性较高的运动便需要提高其被可视性，以避免经过的行人或车辆因未注意而与使用者产生擦撞意外。

而现有技术中，针对头盔或其他种类具有硬壳的护具，最常见的提高被可视性的方法为在该些护具的表面上粘贴有反光条或具有反光效果的其他产品，这与头盔的耐冲击性同等重要，因为当使用者在穿戴该些护具时，头盔对他人而言是落在最容易被观察到的视线范围内，而现行针对头盔的发光结构有以下几点缺点。

第一，就外观整体性来说，反光贴条与护具的表面明显格格不入，多数的反光贴条为灰白色或荧光绿或荧光黄的材料，且具有固定的大小尺寸，因此会让护具的外观失去整体性的美观。

第二，当外界光源不够时，即便护具上贴有反光材料，其依旧无法产生足以供他人辨识的光线，因此其安全性不够。

第三，为了提高其被可视性，有些护具上会加装有发光二极体(led,light-emittingdiode)光源，但这种光源在使用上，会出现眩光的现象，进而影响了整体护具的被可视性。

综上所述，现有技术的运动用护具，其在反光照明的结构设置与性能上，明显有其缺陷存在并有待进一步改善而提升泛用性。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的缺点及不足，本发明提供一种具有主动照明功能的头盔，其能够在不改变头盔材料外观的条件下，进一步提高本发明的头盔在昏暗的环境当中被辨识出来的程度。

为达到上述的目的，本发明所采用的技术手段为一种具有主动照明功能的头盔，其包含有：

一头盔本体；

一反光层，其设置于该头盔本体的表面，该反光层包含有

一反光层基材，其设置于该头盔本体的外侧面；

一前光导照明层，其设置于该反光层远离该头盔本体的一侧面，并该前光导照明层包含有

一导光基材，其为一透光材；

多个照明层光学结构，其设置于该导光基材的其中一侧面；

至少一光源模块，该至少一光源模块设置于该头盔本体的底部周缘，并与该前光导照明层的一侧边相邻设置，各该至少一光源模块可选择性地产生光线；

其中，当该至少一光源模块产生光线时，该光线能够穿透该导光基材并向内传导入射至所述照明层光学结构，并在所述照明层光学结构上折射后入射至该反光层上而后反射并穿透该前光导照明层而出，此外，该光源模块的光线亦在所述照明层光学结构上产生反射。

前述的具有主动照明功能的头盔，其中，当该至少一光源模块产生光线时，该光线能够穿透该导光基材并向内传导并入射至所述照明层光学结构，并在该照明层光学结构上折射后射至该反光层上及在所述照明层光学结构上反射。

本发明的优点在于，通过设置有前光导照明层，该至少一光源模块可通过开启产生光线，当该至少一光源模块开启时，该些光线会穿透前光导照明层进入到反光层，光线在反光层内进行反射后，最终再度通过前光导照明层发散出头盔外侧，或是直接在前光导照明层的照明层光学结构反射并发散；换言之，本发明的头盔，除了可被动地利用外部环境的照明来产生反射光线外，也能够主动地通过内建的光源模块自行产生光线，使头盔本体在外部环境照明光源较暗的地区，仍旧能持续性地产生稳定的光源，由此提高穿戴者的被可视性，达到最佳的警示保护效果。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该光源模块为一单色或多色的发光二极体装置。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中该反光层上进一步设有多个反光层光学结构，所述反光层光学结构设置于该反光层基材与该头盔本体之间。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该照明层光学结构为线条状或弯曲条状，而平行且相邻地设置或是交错设置，各该照明层光学结构具有弧形或是多边形的截面形状。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该照明层光学结构为颗粒状，且彼此间隔地排列设置，并所述照明层光学结构能够排列为文字或图案。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该照明层光学结构的该颗粒状为半球状或椭球状或多角锥状。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该照明层光学结构与该导光基材由同一材料一体成形制成。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中各该照明层光学结构与该导光基材由不同折射率的材料制成，并各该照明层光学结构通过紫外光固化的技术与该导光基材相连接。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中该导光基材为一薄膜，且该薄膜的材料包含至少一选自由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯及热塑性聚胺酯所组成的群组的成分。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中该导光基材包含具有颜色的有机或无机金属氧化物的纳米粒子，使该导光基材为一透光有色的薄膜。

进一步而言，前述的具有主动照明功能的头盔，其中该反光层上进一步包含有一金属薄膜层，该金属薄膜层设置于该头盔本体及该反光层基材之间。

附图说明

图1是本发明的后视图。

图2是本发明的侧视剖面图。

图3是本发明在被动式反光状态下的反射示意图。

图4是本发明在主动式反光状态下的反射示意图。

图5是本发明前光导照明层及反光层的剖视放大图。

图6是本发明的反光层光学结构的第一实施例示意图。

图7是图6的端视图。

图8是本发明的反光层光学结构的第二实施例示意图。

图9是图8的端视图。

图10是本发明的反光层光学结构的第三实施例示意图。

图11是图10的端视图。

图12是本发明的反光层光学结构的第四实施例示意图。

具体实施方式

以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段。

请参阅图1、图2及图3所示，本发明的具有主动照明功能的头盔包含一头盔本体10、一反光层20、一前光导照明层30及至少一光源模块40，其中反光层20及前光导照明层30是依序贴合于头盔本体10的外表面，形成由内而外为头盔本体10、反光层20以及前光导照明层30的层叠设置，而至少一光源模块40则贴合于头盔本体10的底部周缘，并贴靠于前光导照明层30的其中一端部。

本第一实施例中，头盔本体10的表面为发泡性的材料，当其受热时，会呈现熔融态，并使其表面产生粘性。

请参阅图5所示，一如前述，反光层20设置于头盔本体10的表面，并是通过头盔本体10在加热后产生粘性的状态下与其沾粘，因此反光层20与头盔本体10之间不须利用胶体结合，但其粘合状态不以此为限；反光层20包含有一介面活性层21、一金属薄膜层22、多个反光层光学结构23及一反光层基材24。

介面活性层21及金属薄膜层22依序贴合于头盔本体10的外侧面，且为薄膜状的材料，而反光层光学结构23设置于反光层基材24上，并与头盔本体10共同夹设介面活性层21及金属薄膜层22；更精确地说，介面活性层21与金属薄膜层22是反光层光学结构23表面上的一层镀膜，反光层光学结构23通过金属薄膜层22与头盔本体10相贴靠。

本实施例中，介面活性层21可与头盔本体10之间产生粘着力，由此使反光层20稳固地与头盔本体10相连接。

本第一实施例中，金属薄膜层22的材料不以金属粒子为限，其亦可为金属薄膜层以外的薄膜，例如金属氧化物层、荧光层、高化学活性层(例如银浆层)等等，此外，于其他实施例中，亦可没有金属薄膜层22。

请参阅图5所示，前光导照明层30设置于反光层20远离头盔本体10的一侧面，更精确地说，其通过一胶体51贴合于反光层基材24的外表面，并前光导照明层30包含有一导光基材31、多个照明层光学结构32及一覆盖层33，导光基材31通过胶体51与反光层基材24相贴合，照明层光学结构32设置于导光基材31的其中一侧面，覆盖层33设置于照明层光学结构32远离导光基材31的一侧面，亦即导光基材31的外表面。

本第一实施例中，照明层光学结构32分别成形于导光基材31的相对两侧面，换言之，导光基材31靠近反光层20的该侧面以及导光基材31靠近覆盖层33的该侧面都分别设有所述照明层光学结构32，但照明层光学结构32的成形位置不以上述为限，在其他实施例中，照明层光学结构亦可仅成形于导光基材的其中一侧面，并是成形于导光基材靠近反光层的该侧面。

本第一实施例中，导光基材31为一透光材，并且为一薄膜，且该薄膜的材料包含至少一选自由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯及热塑性聚胺酯所组成的群组的成分；此外，导光基材31也包含具有颜色的有机或无机金属氧化物的纳米粒子，使该导光基材31为一透光有色的薄膜，但导光基材31的材料、颜色及透光程度，皆不以本发明的界定范围为限，使用者可依其需求进行调整。

本第一实施例中，覆盖层33将照明层光学结构32夹设于覆盖层33及导光基材31之间，但照明层光学结构32的设置位置不以前述为限，其亦可设置于导光基材31与胶体51之间，此外，本第一实施例中，照明层光学结构32与导光基材31是由同一材料一体成形地制成，但其不以此为限，其亦可通过不同材料制成，在该些实施例中，照明层光学结构32通过紫外光固化的技术与导光基材31相连接。

覆盖层33的材料可为聚碳酸酯(pc,polycarbonate)、聚丙烯(pp,polypropylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma,poly(methylmethacrylate))、环己二醇(petg,polyethyleneterephthalate)、非结晶化聚对苯二甲酸二醇酯(apet,amorphouspolyethyleneterephthalate)、热塑性聚胺脂弹性体橡胶(tpu,thermoplasticpolyurethane)、聚氯乙烯(pvc,polyvinylchloride)或环烯烃聚合物(cop,cycloolefinpolymer)等材料制成，且此覆盖层33可为无色或有色的透光材料，但其材料与特性不以上述为限，且亦可依应用需求决定是否设置此覆盖层33。

请参阅图1、图2及图3所示，本第一实施例中，至少一光源模块40的数量为多个，且所述光源模块40彼此间隔地排列于头盔本体10底部的周缘，且贴合于前光导照明层30的一侧边，各光源模块40可选择性地产生光线。

此外，本第一实施例中，各光源模块40可为一单色或多色的发光二极体装置，且其可经由软件编程与芯片控制进行亮度、颜色及闪烁程度的变化控制，但其色彩及控制方式也不以上述为限。

本发明的反光层20与前光导照明层30之间的材料可为相同或相异，当两者的材料为相异时，两者材料折射率差异范围是0到0.53之间。

本发明的反光层光学结构23以及照明层光学结构32在结构上可进行以下相对应的变化，并且反光层光学结构23与照明层光学结构32的结构可相同或相异，因此以下以反光层光学结构23为例进行解释，但其结构亦可适用在照明层光学结构32上。

请参阅图5所示，在本发明的第一实施例中，各照明层光学结构32为一成形于导光基材31上的颗粒状突块，而请进一步参阅图6及图7所示，各反光层光学结构23则是为线条状且彼此平行且相邻地设置，且是成形于反光层基材24与头盔本体之间，各反光层光学结构23的截面为弧形，但其结构不以前述为限，换言之，在其他实施例中，照明层光学结构32也可如同图6的反光层光学结构23一般为线条状，另一方面，本第一实施例中，虽反光层光学结构23为线条状，但在其他实施例中，其亦可为如同照明层光学结构32的第一实施例般为颗粒状。

此外，请参阅图8及图9所示，在本发明的第二实施例中，各反光层光学结构23a为成形在反光层基材24a上的弯曲条状，且其截面为倒三角形，并且介面活性层21a及金属薄膜层22a的形状便会顺着反光层光学结构23a的倒三角形的外型贴合设置。

请进一步参阅图10及图11所示，在本发明的第三实施例中，各反光层光学结构23b是彼此前后交错地设置，并各反光层光学结构23b的截面为一梯形，但其亦可为其他种类的多边形；此外，本第三实施例中，介面活性层21b及金属薄膜层22b的外型会顺着反光层光学结构23b的梯形的外型贴合设置。

此外，请参阅图12所示，在本发明的第四实施例中，所述反光层光学结构23c为颗粒状，且彼此间隔地排列设置，所述反光层光学结构23c的排列可依使用者的需求形成文字或图案的样貌，此外，本第四实施例中，反光层光学结构23c的颗粒状为半球状，但其形状不以此为限，其亦可为椭球状、多角锥状或其他形状。

以下为本发明的使用态样及其优点。

本发明在使用时，可分为被动式反光及主动式反光两种态样。

首先，请参阅图3及图5所示，被动式反光是指利用外界的光源射入本发明，并通过反光层光学结构23及照明层光学结构32等等的构造，使反射出去的光线产生特定的色彩及纹理，更精确地说，反光层光学结构23及照明层光学结构32都具有反射及折射的功能，换言之，光线由外部进入到反光层光学结构23及照明层光学结构32时，都可能因为入射光的角度或强度不同而产生变化性折射或反射的结果，由此达到多样变化的视觉效果。

本发明通过与头盔本体10外型相贴合的反光层20及前光导照明层30，使本发明在整个头盔本体10的外表面都可进行来自外部环境或内建光源所提供的光线的反射，并由于整个头盔本体10的外表面都是可用以反光的表面，加上前光导照明层30为透光材(不干扰其下方反光层图样的视觉效果)因此其外观上也能够兼顾一致性的设计，达到美观上的需求。

进而，请参阅图4及图5所示，主动式反光是指利用光源模块40(即本第一实施例中的led灯源)进行光源的产生，当光源模块40产生光线后，该些光线可传导于前光导照明层30的导光基材31，并经由照明层光学结构32的出光分配，进而向内射至反光层20的反光层光学结构23以及从照明层光学结构32反射出去，该些射入反光层20的光线，会在反光层光学结构23上折射后进一步射至金属薄膜层22，最终由金属薄膜层22将光线反射并射出本发明，更精确地说，通过反光层光学结构23及照明层光学结构32的设置，原本是由光源模块40发散的点光源，会在折射及反射后形成可视度较高的面光源；此外，一如前述，由于反光层光学结构23及照明层光学结构32皆具有反射及折射的效能，因此光线在进入反光层光学结构23及照明层光学结构32时，也会如同被动式反光的状况一般，产生多样的视觉结构。

本发明通过设置有该些光源模块40，让使用者在外界光源(夜间建筑照明光、路灯产生的光)相对较弱的地方，可通过光源模块40所产生的光线来提高本发明的被可视性，进而提高穿戴有本发明时的安全性能。

此外，一体成形的设计也提供本发明在美观上的提升，因此本发明可视为一种既能够提高安全性又能够提升美观性的安全头盔。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。