闪烁定向反光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定向反光装置领域，特别是涉及一种闪烁定向反光装置。
[0002]
【背景技术】
[0003]现有的定向反光装置包括玻璃微珠结构制品和全反射内三角反射器结构装置，定向反光装置可以将入射光按原入射方向反射出去，广泛应用于交通路标、车辆无源警示灯。稳定的入射光线通常从定向反光装置产生稳定的返回光线，即无法使返回光线的光强发生明显地变化，如果使返回光线的光强发生周期性变化，光强周期性变化的闪烁将会起到更好的警示作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种闪烁定向反光装置，用于提供能见度的被动式反光系统，如车辆的被动式反光灯，包括但不限于，可以区分车辆的行驶状态或停车状态。
[0005]本发明采用的技术方案是:
一种闪烁定向反光装置，其特征是:装置包括透镜、反光镜、位移件，所述位移件使反光镜和透镜之间的距离或相对位置发生周期性变化。
[0006]透镜和反光镜静止的平衡位置，平行入射光线通过透镜会聚于反光镜的反光面，此位置返回光线的光强最大。
[0007]所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:位移件是压电器件，所述压电器件驱动反光镜使反光镜和透镜之间的距离发生周期性变化。
[0008]或，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:位移件由电磁铁和衔铁组成，所述电磁铁驱动衔铁带动反光镜使反光镜和透镜之间的距离发生周期性变化。
[0009]或，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:位移件是弹性件，所述弹性件连接反光镜组成简谐振动系统，反光镜可以自由振动，振动周期为T=2 Ji (m/k)' (1/2)，所述简谐振动系统使反光镜和透镜之间的距离或位置发生周期性变化，m为简谐振动系统等效质量，k为弹性件的弹性系数。
[0010]进一步，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:选择m/k值使振动周期T为
0.04 秒-0.2 秒。
[0011]再经一步，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:所述弹性件是弹簧。
[0012]或，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:所述弹性件是弹杆。
[0013]进一步，所述的一种闪烁定向反光装置，其特征是:透镜为球形透镜，反光镜为球形反光镜。
[0014]再进一步，所述球形透镜半径为rl，所述球形反光镜半径为r2，满足:r2=nrl/2(n-l)，η为球形透镜的折射率。所述球形透镜和所述球形反光镜圆心重合的位置返回光线的光强最大。
[0015]作为透镜替换，所述的一种被动式定向反光成像装置，其特征是:透镜为非尼尔透镜或非尼尔球形透镜。
[0016]本发明的有益效果是:提供一种闪烁定向反光装置，用于提供能见度的被动式反光系统，如车辆的被动式反光灯，包括但不限于，可以区分车辆的行驶状态或停车状态。
【附图说明】
[0017]图1为定向反光装置结构原理图。
[0018]图2为闪烁定向反光装置结构原理图。
[0019]图3为闪烁定向反光装置振动周期计算图解。
[0020]图4为闪烁定向反光装置加装反射棱镜示意图。
[0021]图5为闪烁定向反光装置采用压电器件驱动的原理图。
[0022]图6为闪烁定向反光装置采用电磁铁驱动的原理图。
[0023]图7为球形透镜闪烁定向反光装置的原理图。
[0024]图8为球形透镜闪烁定向反光装置反光亮度值和球形反光镜位移关系图。
[0025]图9为图8关系图的位移量和电压u的关系图。
[0026]图10为图8关系图的壳度值和电压u的关系图。
[0027]图11为球形透镜闪烁定向反光装置采用电磁铁驱动的原理图。
[0028]图12为球形透镜闪烁定向反光装置采用压电器件驱动的原理图。
[0029]图13为本发明采用非尼尔透镜的方案。
【具体实施方式】
[0030]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0031]图1为定向反光装置结构原理图，101为透镜，102为反光镜，透镜101的焦点落在反光镜102的弧形立体面上，这样，当光源104的光线射向透镜101时，由透镜101聚焦在其焦点上，而处于焦点处的反光镜102将焦点处的光线反射至透镜101，由透镜101散射返回光线至观察者眼睛103，返回光线和入射方向相反，即原路返回。
[0032]图2为闪烁定向反光装置结构原理图，相对图1定向反光装置结构，反光镜102和透镜101通过弹性件201连接，这样反光镜102和透镜101之间可以发生位移，透镜101的聚焦点和反光镜102的反光点的距离发生变化，其效果是返回光线的光强发生变化。弹性件如弹片、弹杆、弹簧等。
[0033]弹性件广义定义为位移件，所以特征是:装置包括透镜、反光镜、位移件，所述位移件使透镜和反光镜之间的距离或相对位置发生周期性变化。
[0034]图3为闪烁定向反光装置振动周期计算图解，设301为等校质量m，系统的弹性系数为k，这样反光镜102是简谐振动，简谐振动周期为T=2 Ji (m/k)' (1/2)。在一般光强下，人眼对时间频率的响应近似一个带通滤波器，对15~20Hz信号最敏感，有很强闪烁感(flick)，大于75Hz响应为0，闪烁感消失，刚到达闪烁感消失的频率叫做临界融合频率(CFF)，在较暗的环境下，呈低通特性，且CFF会降低，这时对5Hz信号最敏感，大于25Hz闪烁基本消失。据此，闪烁频率选择5~20Hz，对应的周期为0.04秒~0.2秒，通过选择m/k值实现需要的振动周期。
[0035]考虑到重力作用，图4为闪烁定向反光装置加装反射棱镜示意图，图中401为反射棱镜，其作用是将光线入射和反射方向做90度变换。
[0036]图5为闪烁定向反光装置采用压电器件驱动的原理图，将压电器件501连接在反光镜102上，压电器件如PZT器件等可以在电压的作用下发生伸缩，施加变化电压U，这样带动反光镜102相对于透镜101发生位移，在稳定光源104的照射下，观察者的眼睛103可以获得闪烁反射光线。
[0037]特征是:位移件是压电器件，所述压电器件驱动反光镜使反光镜和透镜之间的距离发生周期性变化。
[0038]图6为闪烁定向反光装置采用电磁铁驱动的原理图，将衔铁602连接在反光镜102上，601为电磁铁，在电磁铁线圈上施加变化电压U，电磁铁吸引衔铁，这样带动反光镜102相对于透镜101发生位移，在稳定光源104的照射下，观察者的眼睛103可以获得闪烁反射光线。
[0039]特征是:位移件由电磁铁和衔铁组成，所述电磁铁驱动衔铁带动反光镜使反光镜和透镜之间的距离发生周期性变化。
[0040]图7为球形透镜闪烁定向反光装置的原理图，图中，701为球形透镜，半径为rl，702为球形反光镜，半径为r2，703为弹性件(如弹片、弹簧、弹杆等)，弹性系数为k，设系统的等校质量为m，球形透镜701由透明物质制成，如玻璃、有机玻璃等。如果由玻璃制球，等效于凸透镜，但不是通常的薄透镜，普通透镜公式不能直接套用，可以用折射定律与微积分解决.求解，处理方法是:入射平行光的延长线与出射光的反向延长线交点的集合定义为主平面，会聚点与主平面的距离为等效焦距，微积分求解等效焦距为f=nrl/2 (η-1)，η为透明物质的折射率(相对于空气的相对折射率)，一般玻璃的折射率在1.5?1.85之间，例如，假设 η=1.5，焦距 f=nrl/2 (η-1) =1.5rl, n=l.85，焦距 f=nrl/2 (η-1) =1.85rl/l.7=1.09rl，所以，一般玻璃球的焦点在距离球心1.09rl~l.5rl的范围内，如果n=2，焦距f=nrl/2(n-l)=rl。球形透镜闪烁定向反光装置要求平衡位置时r2=f，即球形反光镜位置和等效焦距面重合，所以r2= nrl/2(n-l)，这个位置反射光线的光强最大，偏离这个位置反射光线的光强立即减弱，即周期性地改变球形反光镜702和球形透镜701之间的距离使反射光线的光强发生周期性变化，产生闪烁。如果给这个系统一个外力，则球形反光镜做简谐振动，简谐振动周期为T=2 Ji (m/k)' (1/2)。在一般光强下，人眼对时间频率的响应近似一个带通滤波器，对15~20Hz信号最敏感，有很强闪烁感(flick)，大于75Hz响应为0，闪烁感消失，刚到达闪烁感消失的频率叫做临界融合频率(CFF)，在较暗的环境下，呈低通特性，且CFF会降低，这时对5Hz信号最敏感，大于25Hz闪烁基本消失。据此，闪烁频率选择5~20Hz，对