2118851 - Индексный знак и способ его изготовления

Индексный знак и способ его изготовления

Реферат

Изобретение относится к опознавательным средствам и декоративным элементам. Его использование в таких световозвращающих элементах, как номерные знаки для авто- и мототранспорта, дорожные знаки, значки, элементы одежды, указатели и т.п., позволяет повысить эффективность распознавания. Индексный знак содержит установленную на основании панель из прозрачного материала с выполненными на ее поверхности индексами, непрозрачный слой, не закрывающий индексы, и металлический слой, при этом тыльная поверхность панели имеет выемки. Технический результат достигается благодаря тому, что на индексы нанесен дополнительный непрозрачный темный слой, выемки выполнены в виде полостей, расположенных между разделенными платами остроконечными конструкциями, вершины которых направлены от тыльной поверхности, непрозрачный слой выполнен светлым и нанесен на платы между остроконечными конструкциями, причем металлический слой выполнен из материала с высокоотражающими свойствами и нанесен на боковую поверхность остроконечных конструкций. Индексный знак изготавливается формованием в матрицах, обеспечивающих проведение соответствующего способа изготовления этого знака. 2 с. и 20 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области опознавательных средств и декоративных элементов, а также получения световозвращающих материалов, в частности к техническим средствам из световозвращающих материалов для регулирования дорожного движения, основанным на оптических системах, характеризуемых высокими разрешающей способностью, светоотдачей и контрастом визуального изображения, функционирующих как рефлектирующие в широком диапазоне углов отражатели в любых погодных условиях, и может быть использовано в номерных знаках для авто- и мототранспорта, дорожных знаках, значках, указателях, элементах одежды и других декоративных элементах, высвечиваемых и наблюдаемых, в том числе в темное время суток.

В настоящее время проблема получения простых по устройству и эффективных индексных знаков, используемых, например, для номерных дорожных знаков, разнообразных декоративных элементов и т.п., встала достаточно остро. Связано это с тем, что используемые в России и странах СНГ номерные знаки транспортных средств изготавливаются из металла, являясь дорогостоящими, а их световозвращающие свойства являются невысокими. Кроме того, существующие номерные и иные знаки совсем невозможно определить, а если можно, то с большим опозданием, в случае, когда угол между направлением освещения знака и наблюдателем достаточно велик.

Известен номерной знак для механических транспортных средств, содержащий светлую панель с выпуклыми темными цифровыми и буквенными индексами, выполненными перфорированными, при этом панель закреплена на основании в виде коробки глубиною не менее двух диаметров отверстия перфорации, а у боковых стенок коробки установлены светильники (авт. свид. СССР N 1791205, кл. B 60 R 13/10, 1993).

Однако известный номерной знак изготавливается из металла, являясь дорогостоящим и технологически сложным при обработке, а его световозвращающие свойства являются невысокими. Кроме того, известный номерной знак невозможно совсем определить, а если можно, то с большим опозданием, в случае, когда угол между направлением освещения знака и наблюдателем достаточно велик, например при освещении номерного знака со встречного транспортного средства и нахождении наблюдателя в этот момент на тротуаре.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является индексный знак, содержащий установленную на основании панель из прозрачного полимерного материала с выполненными на ее тыльной поверхности индексами и выемками, пленочное прозрачное покрытие, нанесенное на выемки тыльной поверхности панели, непрозрачный слой, нанесенный на пленочное покрытие, прозрачный неметаллический слой, нанесенный на непрозрачный слой, и осветительное устройство, установленное с возможностью подсветки пленочного покрытия через полупрозрачный металлический слой, при этом в непрозрачном слое сформированы окна, соответствующие индексам на тыльной поверхности панели (патент США N 5009020, кл. G 09 F 13/00, 1991).

Однако известное техническое решение технологически сложно при изготовлении, требуя наличия дополнительного пленочного прозрачного покрытия и нанесения трех слоев друг на друга на тыльной поверхности панели, а его световозвращающие свойства и контрастность не достаточно велики за счет наличия только полупрозрачного неметаллического слоя, функционирующего через несколько слоев покрытий, а отсутствие темных и светлых непрозрачных участков, контрастирующих друг с другом в индексном знаке, уменьшают контрастность при различении индексов и, как следствие, снижается различимость индексов знака. Кроме того, известный индексный знак невозможно совсем, а если можно определить, то с большим опозданием, в случае, когда угол между направлением освещения знака и наблюдателем достаточно велик, например при освещении номерного знака со встречного транспортного средства и нахождении наблюдателя в этот момент на тротуаре.

Новым достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности распознавания.

Новый технический результат достигается тем, что в индексный знак, содержащий установленную на основании панель из прозрачного материала с выполненными на ее поверхности индексами и непрозрачный, не закрывающий индексы слой и выполненный из материала с высокоотражающими свойствами металлический слой, при этом тыльная поверхность панели имеет выемки, в отличие от прототипа, введен дополнительный непрозрачный темный слой и нанесен на индексы, выемки выполнены в виде полостей, расположенных между разделенными платами остроконечными конструкциями, вершины которых направлены от тыльной поверхности, непрозрачный слой выполнен светлым и нанесен на платы между остроконечными конструкциями, при этом металлический слой нанесен на боковую поверхность остроконечных конструкций.

Остроконечные конструкции могут быть выполнены с габаритными размерами 2,0 - 1600,0 мкм, а плата - с габаритными размерами не менее 0,6 мкм и не превышающими габаритные размеры основания разделяемых ими остроконечных конструкций.

Металлический слой может быть выполнен цветонесущим.

По крайней мере часть цветонесущего металлического слоя может быть выполнена в виде слоя люминофорных частиц с прозрачностью не ниже 15,9%, нанесенного со стороны остроконечных конструкций на металлический слой для формирования изображения заданного вида.

Материал панели может быть выполнен цветонесущим.

Цветонесущий материал панели может быть выполнен в виде 0,3 - 21,6 об.% твердого раствора люминофорных частиц в полимере.

В индексный знак может быть введено цветонесущее прозрачное защитное покрытие, нанесенное по крайней мере на часть лицевой поверхности панели в виде изображения заданного вида.

Цветонесущее защитное покрытие может быть выполнено в виде 0,3 - 21,6 об.% твердого раствора люминофорных частиц в связующем.

Металлический слой может быть выполнен полупрозрачным, а в знак введено дополнительно по крайней мере одно осветительное устройство, установленное с возможностью подсветки панели через полупрозрачный металлический слой.

Индексы могут быть выполнены на тыльной и (или) лицевой поверхности панели.

Индексы на лицевой поверхности панели могут быть выполнены выпуклыми относительно этой поверхности.

Новый технический результат достигается также тем, что в способе изготовления индексного знака, включающем формирование выемок на тыльной поверхности панели из прозрачного материала и индексов в матрице, извлечение панели из матрицы, нанесение непрозрачного слоя, не закрывающего индексы, нанесение выполненного из материала с высокоотражающими свойствами металлического слоя и установку панели на основании, в отличие от прототипа непрозрачный слой выполняют светлым и наносят перед формованием на тыльную поверхность панели, формование выемок и индексов осуществляют по крайней мере в одной матрице, при этом формование выемок осуществляют в матрице с рельефом рабочей поверхности, выполненным в виде множества углублений, ответных по форме заданным остроконечным конструкциям, разделенным платами, после извлечения панели из последней матрицы осуществляют последовательное нанесение вновь введенного дополнительного темного непрозрачного слоя на индексы и металлического слоя на тыльную поверхность панели. Отношение толщины светлого непрозрачного слоя к высоте остроконечных конструкций может быть выполнено с соотношением не меньшим 1:5.

Нанесение цветонесущего металлического слоя может быть осуществлено по крайней мере на часть тыльной стороны панели.

Нанесение по крайней мере части цветонесущего металлического слоя может быть осуществлено посредством последовательного нанесения слоя люминофорных частиц с прозрачностью не ниже 15,9% в виде изображения заданного вида и металлического слоя.

Материал панели может быть выполнен цветонесущим.

По крайней мере на части лицевой поверхности панели может быть осуществлено нанесение цветонесущего прозрачного защитного покрытия для формирования изображения заданного вида.

Может быть осуществлено нанесение полупрозрачного металлического слоя и установлено по крайней мере одно осветительное устройство с возможностью подсветки панели через полупрозрачный металлический слой.

Формование индексов может быть осуществлено в матрице с рельефом, ответным по форме заданным индексам, выполненным по крайней мере на одной из ее рабочих поверхностей.

Формование индексов на лицевой поверхности панели может быть осуществлено посредством вогнутого рельефа рабочей поверхности матрицы, ответного по форме заданным индексам.

На фиг. 1 и 2 (с осветительным устройством) представлены принципиальные схемы заявляемого индексного знака.

Индексный знак содержит установленную на основании 1 панель 2 из прозрачного полимерного материала с выполненными на лицевой поверхности 3 выпуклыми индексами 4, нанесенным на них непрозрачным темным слоем 5, при этом тыльная поверхность 6 панели 2 имеет полости, расположенные между разделенными платами 7 с нанесенным на них светлым непрозрачным слоем 8 остроконечными конструкциями 9 с вершинами, направленными от тыльной поверхности 6, и с нанесенным на их боковые поверхности металлическим слоем 10, причем материал панели 2 выполнен цветонесущим в виде твердого раствора люминофорных частиц 11 в полимере, а на часть лицевой поверхности 3 нанесено цветонесущее прозрачное защитное покрытие 12 в виде твердого раствора люминофорных частиц 11 в связующем для формирования изображения заданного вида (фиг. 1).

Металлический слой 10 может быть выполнен полупрозрачным с нанесенным на часть его со стороны остроконечных конструкций 8 прозрачным слоем люминофорных частиц 13 для формирования изображения заданного вида, при этом индексный знак содержит осветительные устройства 14, установленные с возможностью подсветки панели 2 через полупрозрачный металлический слой 10, причем индексы выполнены на тыльной 6 и лицевой 3 поверхностях панели 2 (фиг. 2).

Индексный знак изготавливают следующим образом.

На тыльную поверхность 6 заготовки панели из прозрачного материала осуществляют нанесение непрозрачного, например белого, слоя 8 одним из известных методов, например методом пульверизации через соответствующую маску, обеспечивающую защиту пространства для индексов 4 от покрытия их этим светлым непрозрачным слоем 8. В качестве такого непрозрачного слоя используют какой-нибудь краситель светлого цвета, преимущественно белого, например титановые или цинковые белила и т.п. Следует отметить, что непрозрачный слой 8, например, наносится при соотношении его толщины к высоте остроконечных конструкций 9 не более чем 1:5. Связано это с тем, что при таком соотношении толщины непрозрачного слоя 8 и высоты остроконечных конструкций при штамповке заготовки панели 2 в матрице на поверхностях боковых граней получаемых при штамповке остроконечных конструкций 9 непрозрачный слой в результате его растяжения лопается и становится несплошным, делая, тем самым, боковые грани остроконечных конструкций 9 прозрачными. В то время как на платах 7 непрозрачный слой остается. При соотношении толщины слоя 8 к высоте остроконечных конструкций более чем 1:5 его разрыва на боковых гранях не происходит. Так, в процессе напыления, например, при высоте остроконечных конструкций 9 (например, тетраэдров), равной 3 мкм, толщина непрозрачного светлого покрытия не должна превышать 0,6 мкм.

Изготавливают, например, штамповкой рабочую поверхность матрицы с множеством углублений, ответных по форме заданным остроконечным конструкциям 9, например тетраэдрам.

Формирование индексов 4 может осуществляться как в одной матрице, обеспечивающей и формование углублений, ответных по форме заданным остроконечным конструкциям 9, так и в различных матрицах. Использование по крайней мере двух матриц для последовательного формования остроконечных конструкций 9 и индексов 4 целесообразно в случае, если индексы 4 представляют собой постоянно изменяющиеся номера и буквы, например на номерных знаках транспортных средств. Изменение номеров и букв только в одной матрице, обеспечивающей также и формование остроконечных конструкций 9, является сложной технической проблемой.

При этом рельеф рабочей поверхности матрицы, обеспечивающей формование индексов 4, например, на лицевой поверхности 3 панели 2, является вогнутым.

Индексы 4 могут быть сформированы как на лицевой поверхности 3, так и на тыльной поверхности 6 панели 2. Или могут быть сформированы на обоих поверхностях 3, 6, например выпуклые - на лицевой 3 и вогнутые - на тыльной 6 поверхностях. При этом при выполнении на обоих поверхностях 3, 6 индексы 4, как правило, совмещены. После чего заполняют заготовкой для панели 2 с нанесенным непрозрачным белым слоем 8 пространство между рабочими поверхностями матрицы и осуществляют формование индексов 4 и остроконечных конструкций 9 на лицевой 3 и тыльной 6 поверхностях панели 2 соответственно.

В качестве прозрачного связующего, например полимерного типа, используют, например, лак АК-545 (СТП-6-10-500-31-87), клей "Метафонт" производства предприятия "ЛИТ" г. Перияславль-Залесский и т.п. Может быть использован также твердый раствор люминофорных частиц, например, 0,5ZnS 0,5CdS 3 10^-4 Ag 3 10^-6Ni, с размером частиц 0,5 - 5,0 мкм в связующем. Для чего предварительно твердый раствор люминофорных частиц в связующем готовят с концентрацией 0,3 - 21,6 об.% посредством их равномерного перемешивания. При концентрации люминофорных частиц свыше 21,6 об.% резко снижается прозрачность связующего, и он не пропускает лучи к отражающей поверхности боковых граней остроконечных конструкций 8. При концентрации люминофорных частиц менее 0,3 об. % из-за их недостатка резко снижается равномерность и яркость свечения панели 2 в течение всего времени облучения, например, импульсным источником излучения между его импульсами. Оптимальной является концентрация люминофорных частиц 1 - 10 об.%. При этом рабочее пространство между рабочими поверхностями матрицы заполняют заготовкой панели 2 из приготовленного твердого раствора люминофорных частиц в связующем и осуществляют формование индексов 4 и остроконечных конструкций 8.

После чего отформованную панель 2 извлекают из последней матрицы и осуществляют нанесение темного непрозрачного слоя 5, например черного красителя на основе черной сажи, на индексы 4, посредством, например, нанесения красителя валиком на выпуклые индексы 4 на лицевой поверхности 3 панели 2, или вогнутые индексы 4 на тыльной поверхности 6 панели 2 через маску и т.п. При этом следует отметить, что формование индексов 4, например, на тыльной поверхности 6 панели 2 может осуществляться и посредством нанесения темного непрозрачного слоя 5 в виде изображения индексов 4 на остроконечные конструкции 9, нанесенные, например, на всю тыльную поверхность 6 панели 2.

Затем осуществляют нанесение металлического слоя 10, например, на всю тыльную поверхность 6 панели 2, например, методом вакуумного напыления на установке ВА-510Q или осаждением в электростатическом поле (гравитационном), или через маску на места, не соответствующие расположению индексов на поверхностях 3, 6 панели 2. В результате такого напыления металлический слой 10 в районах расположения плат 8 наносится на непрозрачный белый или светлый слой 8, а в районах расположения остроконечных конструкций 9 - на поверхность их прозрачных боковых граней. Также следует отметить, что в случае выполнения индексов 4 только на лицевой поверхности 4 последовательность нанесения темного непрозрачного слоя 5 и металлического слоя 10 может быть изменена.

При необходимости может быть осуществлено нанесение цветонесущего металлического слоя 10, например, из меди (красноватого), бронзы (темно-красного), латуни (желтого), серебра (серебристого), стали или молибдена (светло-серого) и т. д, в том числе заданной толщины, обеспечивающей его полупрозрачность, например, с помощью оптического контроля на вакуумной установке ВА-510Q.

На боковую поверхность остроконечных конструкций 9 (боковые грани тетраэдра) при необходимости наносят цветонесущий металлический слой, который может быть выполнен также посредством последовательного нанесения слоя люминофорных частиц 13, например из ZnS-AgCu, с прозрачностью не ниже 15,9% и металлического слоя 10, например из алюминия, или иного металла с высокоотражающими свойствами. Нанесение слоев 10, 13 осуществляют, например, через маску с профилем какого-либо изображения, в вакуумной установке ВА-510Q посредством термического испарения в вакууме или осаждения в электростатическом (гравитационном) поле. Причем толщина слоя люминофорных частиц должна обеспечивать прозрачность не ниже 15,9%, что контролируется также посредством, например, оптического контроля или временем напыления слоя при заданных параметрах, для обеспечения возможности переотражения падающего излучения от металлического слоя 10 обратно к наблюдателю с яркостью, необходимой для цветового восприятия лицевой поверхности 3 панели 2 нормальным человеческим зрением.

Затем осуществляют нанесение по крайней мере на части лицевой поверхности 3 панели 2 цветонесущего прозрачного защитного покрытия 12, например из цветного лака типа "цапон" и т.п., либо в виде 0,3 - 21,6 об.% твердого раствора люминофорных частиц в связующем, например оксида иттрия, активированного европием, J₂O₂ Eu, в связующем типа лака АК-545, клея "Метафонт", ГИПК и т.п., приготовленный аналогичным описанному ранее образом.

При этом защитное покрытие 12 наносят в виде изображения, например на номерном знаке в виде изображения "RUS", Государственного флага Российской Федерации и т.п.

В качестве остроконечных конструкций 9 могут быть использованы многогранные пирамиды (трех-, четырех-, пяти-, шестигранные и т.д.), конусы, полуовалы, параболоиды и т.п. Причем пирамиды могут быть использованы как в виде прямых пирамид, в основании которых лежат правильные треугольники (тетраэдры, квадраты, пятиугольники и т.д.), так и с гранями, расположенными под различными углами к основанию.

Размеры остроконечных конструкций 9 обусловлены тем, что при габаритах менее 2,0 мкм возникают геометрические трудности в технологии получения, например, пирамид или конусов с такими размерами, которые значительно возрастают из-за крайне малых размеров таких конструкций. Кроме того, близость размеров элементов таких микропирамид или микроконусов и т.п. с длиной волны падающего света резко снижает качество изображения элементов панели 2 из-за аберраций и интерференционного рассеивания падающего света при этом на таких остроконечных конструкциях 9.

При габаритах остроконечных конструкций 9 свыше 1600,0 мкм невозможно наблюдение изображения элементов панели 2 как равномерного единого целого нормальным человеческим зрением при таких размерах пирамид, конусов и т.д.

После нанесения цветонесущего защитного покрытия 12 панель 2 устанавливают на основание 1, в котором с тыльной стороны 6 панели 2 (в случае нанесения на ее тыльную поверхность полупрозрачного металлического слоя 10) устанавливают, например, два осветительных устройства (лампочки) 14 для обеспечения подсветки панели 2 через полупрозрачный металлический слой 10.

В качестве осветительного устройства 14 могут быть использованы светильники типа штатных фонарей освещения (подсветки) знака транспортного средства или систему оптических волокон, формирующих на тыльной стороне пластины излучающий свет участок желаемого размера. При этом концы оптических волокон соединены посредством переключателя для подключения одного или нескольких источников света. Толщина системы оптических волокон составляет 0,1 - 1,5 мм. При этом сами источники света могут быть расположены на значительном расстоянии вне пределов панели 2 и основания 1.

Предлагаемый индексный знак работает следующим образом.

Коэффициент световозвращения (отношение яркости к освещенности) индексного знака, который определяли с использованием фотоэлектрического фотометра и иных приборов фирмы "НИИАВТОприбор" по международному стандартному методу, составил 250 кд/(м²лк), и полностью соответствует требованиям к фотометрическим свойствам для знаков государственных регистрационных средств в соответствии с ГОСТ Р 50577-93.

Такие характеристики индексного знака обеспечиваются за счет того, что свет, например, от встречного или следующего позади транспортного средства или фонаря на обочине проезжей части, попадая на лицевую поверхность 3 панели 2, проходит панель 2 до ее тыльной поверхности 6 и претерпевает полное внутреннее отражение на боковых поверхностях остроконечных конструкций 9, покрытых металлическим слоем 10 с высокоотражающими свойствами, например, на боковых гранях пирамид или боковой поверхности конусов, за счет отражения от металлического слоя 10.

После чего, отраженный от боковой поверхности остроконечных конструкций 9 луч направленно переотражается в направлении своего падения к источнику освещения параллельно падающему лучу (в случае использования остроконечных конструкций 9 в виде тетраэдров или конусов с углом наклона образующих к основанию 45^o, или же под некоторым углом к падающему лучу в случае использования, например, четырехгранных пирамид или конусов с наклоненными под различными углами к основанию гранями или участками боковой поверхности. Следует отметить, что в случае наклона граней пирамид, образующих боковых поверхностей конусов и т. д. к основанию под углом, превышающим 68^o, они превращаются в так называемые световые ловушки для падающих на них световых лучей, так как последующие отражения от граней пирамид и т.п. переотражают падающие лучи все глубже к вершинам пирамид, конусов и т.п. и приводят либо к яркому высвечиванию последних с последующим выходом излучения со значительно ослабленной мощностью после многократного преображения на боковых поверхностях, либо к полному затуханию падающего излучения в них.

В случае же использования пирамид, конусов и т.п. с углами наклона граней или образующих к основанию под углом менее 16^o соответствующие грани пирамид или боковые поверхности конусов и т.д. при падении на них световых лучей работают как наклонные зеркала, переотражая падающий на них свет сразу же обратно через лицевую поверхность панели 2 в направлении источника освещения под некоторым углом к падающему лучу, соответствующему углу наклона граней пирамид, образующих конусов и т.п. к основанию.

Использование многогранных пирамид пяти-, шести- и т.д. угольных, полуэллипсов, параболоидов, полуовалов и т.д. привело к аналогичным результатам, как и при работе индексного знака с четырехгранными пирамидами в соответствии с углом наклона их граней к основанию.

При таком световозвращении происходит достаточно высокое контрастное выделение индексов 4, цвет которых приближается к абсолютно черному, на белом фоне плат 7 и отражающей боковой поверхности боковых конструкций 9.

Наличие осветительных устройств 14 со стороны тыльной поверхности 6 панели 2 обеспечивает различимость индексов 4 при наличии полупрозрачного металлического слоя 10, через который возможна подсветка панели 2 внешнему наблюдателю независимо от возможного покрытия пылью (грязью) панели 2 в темное время суток и таяния снега на панели 2 при снегопадах.

При наличии выполнения панели 2 из цветонесущего прозрачного материала, например цветного лака синего цвета "цапон", отраженный от панели 2 свет также будет виден наблюдателю цветным (синим или иного цвета) в соответствии с цветом используемого материала.

А в случае выполнения панели 2 в виде твердого раствора люминофорных частиц в связующем излучение воздействует на люминофорные частицы. При этом последние начинают светиться с длиной волны люминесценции, отличной от длины волны подающего света, что наблюдатель и видит на лицевой поверхности 3 панели 2 в виде цветного изображения, отличного от падающего света.

Часть светового потока, прошедшая через твердый раствор люминофорных частиц в связующем, падает на отражающую боковую поверхность остроконечных конструкций 9 и, переотразившись на них, отражается обратно в сторону наблюдателя и вновь воздействует на люминофорные частицы, вновь возбуждая их и обеспечивая дополнительное их свечение люминесцентным светом, отличным от длины волны и, как следствие, цветом падающего излучения, что и видит наблюдатель на панели 2. Причем такое люминесцентное свечение дополнительно сопровождается отраженным от отражающей тыльной поверхности 6 панели 2 светом с длиной волны падающего от источника излучения света, прошедшего обратно через панель 2 и не провзаимодействовавшего с люминофорными частицами, за счет достаточной прозрачности твердого раствора люминофорных частиц в связующем, которое возвращается к наблюдателю.

Аналогичным образом, при использовании цветонесущего металлического слоя 10, выполненного в виде слоя люминофорных частиц 13, нанесенного на металлический слой 10 в виде изображения на части боковой поверхности остроконечных конструкций 9, излучение, например, от транспортного средства, уличного фонаря и т.д., достигая слоя люминофорных частиц (фиг. 2), возбуждает их, и люминофорные частицы слоя 13 начинают светиться с длиной волны люминесценции, отличной от длины волны и, как следствие, цветом падающего излучения, что наблюдатель видит на панели 2 в виде цветного изображения.

Часть светового потока, прошедшая через полупрозрачный слой люминофорных частиц 13 падает на металлический слой 10 с высокоотражающими свойствами, отражается от него и после переотражения на боковых поверхностях остроконечных конструкций 9 посылается обратно к источнику освещения и вновь воздействует на слой люминофорных частиц 13, возбуждает их и обеспечивает дополнительное свечение частиц слоя 13 люминесцентным светом, отличным, как отмечалось выше, цветом от падающего света, что и видит наблюдатель на панели 2 в виде цветного изображения на фоне отраженного от панели, например, нецветного светового пятна.

А свет от источника освещения, беспрепятственно прошедший через полупрозрачный слой люминофорных частиц 13 и не провзаимодействовавший с последним, отразившись от металлического слоя 10, возвращается к наблюдателю.

Аналогичным же образом работает и цветное защитное прозрачное покрытие 12 в виде твердого раствора люминофорных частиц, размещенного в виде изображения (фиг. 1), при его наличии.

В случае использования в качестве материала цветонесущего защитного покрытия 12 цветного лака свет от внешнего источника проходит через него, давая изображение того же цвета, в виде которого покрытие 12 нанесено, а люминесценция при этом может иметь место, например, на части боковой поверхности остроконечных конструкций, на которых присутствует слой люминофорных частиц 13, или в материале панели 2.

Следует отметить, что длительность послесвечения и яркость люминофорных частиц увеличивается за счет их двухкратного возбуждения при прямом прохождении светового потока и его последующем после отражения от металлического слоя 10 возвращении.

Источник внешнего освещения при наличии люминофорных частиц может быть как видимым, так и невидимым (в случае, например, облучения УФ или ИК излучением) при использовании в качестве люминофорных частиц, например, диэтилдитиокарбоната висмута, 0,5ZnS 0,5CdS 3 10^-4 Ag 3 10^-6Ni или антистоксовых люминофоров.

Прозрачность слоя люминофорных частиц 13 или твердого раствора люминофорных частиц в связующем не менее 15,9% обусловлена необходимостью, кроме обеспечения послесвечения панели после ее облучения источником освещения, также и эффективного световозвращения падающего светового потока с достаточной яркостью к наблюдателю.

Так для материала панели 2 светоотражение красной и синей компонент относительно белого светового потока с яркостью ниже 15,9% от последнего препятствует их визуализации нормальным человеческим зрением с достаточной контрастностью и цветовым восприятием. Стереоскопический эффект в результате использования остроконечных конструкций является не менее чем в 1,5 раза более ярко выраженным, контрастным, глубоким и четко воспринимаемым в глубину объемным изображением по сравнению с использованием выемок по прототипу.

Кроме того, возможность направления отраженного от внешнего источника освещения излучения в стороны, отличные от направления его падения позволяет повысить эффективность распознавания информационных и иных элементов панели 2 за счет возможности визуализации их наблюдателем, отстоящим даже в стороне от направления падающего излучения, например на тротуаре проезжей части.

На основании вышеизложенного новым достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является: 1. Повышение эффективности распознавания индексного знака не менее чем на 20% за счет выделения индексных знаков как элементов, близких к абсолютно черному телу на остальном светлом и светящемся поле панели, а также за счет возможности визуализации их наблюдателем, находящимся в стороне и под значительным углом к направлению падающего излучения.

2. Повышение надежности индексного знака за счет сохранения его световозвращающих и усиления люминесцентных свойств с помощью защитного покрытия.

3. Возможность использования невидимого излучения (или видимого и невидимого) от источника освещения для получения цветного изображения и световозвращения от индексного знака.

4. Повышение контрастности при различении индексов не менее чем на 20% за счет выделения темных индексов посредством высвечивания фона и наличия контрастирующего темному светлого непрозрачного слоя на платах тыльной поверхности панели и непрозрачного металлического слоя с высокоотражающими свойствами.

5. Улучшение технологичности изготовления индексного знака не менее чем на 15% за счет отсутствия необходимости нанесения трех слоев друг на друга на тыльной поверхности панели.

В настоящее время на государственном предприятии "НПО Астрофизика" проведены испытания предложенного способа получения предлагаемого индексного знака, выпущены технологическая инструкция реализации указанного способа, а также конструкторская документация на предлагаемый индексный знак, на основе которой изготовлены опытные образцы индексных знаков.

Формула изобретения

1. Индексный знак, содержащий установленную на основании панель из прозрачного материала с выполненными на ее поверхности индексами, непрозрачный слой, не закрывающий индексы, и металлический слой, при этом тыльная поверхность панели имеет выемки, отличающийся тем, что на индексы нанесен дополнительный непрозрачный темный слой, выемки выполнены в виде полостей, расположенных между разделенными платами остроконечными конструкциями, вершины которых направлены от тыльной поверхности, непрозрачный слой выполнен светлым и нанесен на платы между остроконечными конструкциями, причем металлический слой выполнен из материала с высокоотражающими свойствами и нанесен на боковую поверхность остроконечных конструкций.

2. Знак по п.1, отличающийся тем, что остроконечные конструкции выполнены с габаритными размерами 2 - 1600 мкм, а плата - с габаритными размерами не менее 0,6 мкм и не превышающими габаритные размеры основания разделяемых ими остроконечных конструкций.

3. Знак по п.1 или 2, отличающийся тем, что металлический слой выполнен цветонесущим.

4. Знак по п.3, отличающийся тем, что по крайней мере часть цветонесущего металлического слоя выполнена в виде слоя люминофорных частиц с прозрачностью не ниже 15,9%, нанесенного со стороны остроконечных конструкций на металлический слой для формирования изображения заданного вида.

5. Знак по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что материал панели выполнен цветонесущим.

6. Знак по п.5, отличающийся тем, что цветонесущий материал панели выполнен в виде 0,3 - 21,6 об.%-ного твердого раствора люминофорных частиц в полимере.

7. Знак по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что в него введено цветонесущее прозрачное защитное покрытие, нанесенное по крайней мере на часть лицевой поверхности панели в виде изображения заданного вида.

8. Знак по п. 7, отличающийся тем, что цветонесущее защитное покрытие выполнено в виде 0,3 - 21,6 об.%-ного твердого раствора люминофорных частиц в связующем.

9. Знак по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что металлический слой выполнен полупрозрачным, а в знак введено дополнительно по крайней мере одно осветительное устройство, установленное с возможностью подсветки панели через полупрозрачный металлический слой.

10. Знак по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что индексы выполнены на тыльной и (или) лицевой поверхности панели.

11. Знак по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что индексы на лицевой поверхности панели выполнены выпуклыми относительно этой поверхности.

12. Способ изготовления индексного знака, включающий формование выемок на тыльной поверхности панели из прозрачного материала и индексов в матрице, извлечение панели из матрицы, нанесение непрозрачного слоя, не закрывающего индексы, нанесение металлического слоя и установку панели на основании, отличающийся тем, что непрозрачный слой выполняют светлым и наносят перед формованием на тыльную поверхность панели, формование выемок и индексов осуществляют по крайней мере в одной матрице, при этом формование выемок осуществляют в матрице с рельефом рабочей поверхности, выполненным в виде множества углублений, ответных по форме заданным остроконечным конструкциям, разделенным платами, после извлечения панели из последней матрицы осуществляют последовательное нанесение вновь введенного дополнительного темного непрозрачного слоя на индексы и выполненного из материала с высокими отражающими свойствами металлического слоя на тыльную поверхность панели.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что отношение толщины светлого непрозрачного слоя к высоте остроконечных конструкций выполняют с соотношением не большим 1 : 5.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что осуществляют нанесение цветонесущего металлического слоя по крайней мере на часть тыльной поверхности панели.

15. Способ по любому из пп.12 - 14, отличающийся тем,

Индексный знак и способ его изготовления

Патент 2118851