多功能交通指揮信號燈的製作方法
2023-10-11 17:39:04
專利名稱：多功能交通指揮信號燈的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種採用透明固定體內裝有發光元件、在發光元件與燈的表面之間設有散光層(或不設散光層，利用光的衍射性和表面性工作)、使燈的表面整體發光、尤其可以變化顏色、耗電少、壽命長、適應各種環境工作的多功能交通指揮信號燈(也可作為道路引導燈、道路標誌燈)，屬照明光源領域。
目前公知的交通指揮信號燈，是幾十年一貫制的白熾燈泡外面罩有彩色玻璃，通電後光源透過彩色玻璃使燈發出彩色光的交通指揮信號，它存在壽命短、耗電量大、不安全、且存在彩色光錯覺(即在亮度較強的場所不通電時容易出現和通電亮的效果相同的彩色錯覺，容易造成交通事故)及亮度低等缺點。近期社會上出現了一種LED信號燈，它是採用半導體發光元件(發光二極體)按需要布局為信號燈的圓面形狀，雖然解決了白熾燈指揮信號燈的耗電量大、壽命短的缺點，但它仍存在著嚴重的角度視角誤差(即當正視時亮度較高，而側面一個角度看時亮度不夠或不亮的現象)，側面容易出現錯誤判斷，光利用率較低、表面直觀效果為亮斑點組合，防雨水能力差，在潮溼或腐蝕性氣體中LED的管腳容易氧化鏽蝕出現故障等缺點。
本實用新型的目的是提供一種多功能交通指揮信號燈，它將燈體和彩色光源有機的結合在一起，在一個燈內可以發出紅、綠、黃三種顏色的光，一個燈代替三個燈使用，也可根據需要發出單色光作為一燈使用或作為道路引導燈、道路標誌燈使用，不怕潮氣和腐蝕性氣體、節能、壽命長、表面亮度均勻的交通指揮信號燈。
它和白熾燈交通信號燈相比具有一燈多用(也可一個燈發出一種顏色一燈一用)、壽命長、節電效果顯著、幾乎免維修、使用安全、無彩色光錯覺、亮度高的優點。和LED(既普通發光二極體)交通信號燈相比具有防水雨能力強、無角度視覺誤差，表面無斑點組合現象、光利用率高、壽命長、不怕擠壓、強度高等優點。可廣泛應用於公路、鐵路、航空、機場、碼頭、航海等一切需要交通指揮交通照明及方向指示等場所，也可作為普通照明和各種娛樂場所的裝飾照明。
本實用新型解決其技術問題的技術方案是它包括遮光裝置1、正面保護層2、衍射增亮層3、透明固定體4、聚光裝置5、紅色發光元件6、綠色發光元件7、反光層8、固定板9、絕緣保護層10、電源變換裝置11、控制電路板12、後蓋13、接線端子座14、維修蓋15、通風漏水孔16、殼體17、固定裝置18等組成。發光元件與反光層固定於固定板9的正面，絕緣保護層在固定板9的背面，透明固定體固定在發光元件的前邊，衍射增亮層在透明固定體的正面或中間，正面保護層在衍射增亮層的正面，它們成為整體固定在殼體內，遮光裝置固定在殼體的前邊，聚光裝置固定在遮光裝置的裡邊，接線端子固定在殼體的後邊；用透明材料做成的透明固定體4內裝有紅色發光元件6、綠色發光元件7(也可根據需要用藍色或黃色或白色及其它需要顏色的發光元件代替)，發光元件根據電路連接或工作電壓需要並聯或串聯或復聯連接，通過降壓保護元件與供給信號燈的電壓相匹配，在發光元件與燈的表面之間設有衍射增亮層3、通過控制電路控制發光元件的工作時機和工作狀態發出的光透過透明固定體4、衍射增亮層3、保護層2、利用光的衍射性和表面性使燈的表面發出均勻的光並按需要變化顏色或發出單色光。
發光元件採用了半導體發光元件或半導體發光組件或半導體發光晶片或彩色電鎢絲燈泡。它根據電路連接的需要並聯或串聯或復聯連接，並聯或串聯的數量根據需要而定，與供給燈的電源電壓相匹配。這裡所指的電源電壓不是市電，而是控制器出來到產品的電壓。
根據燈光變化顏色的需要，內部裝兩種以上顏色的發光元件或只裝一種顏色的發光元件。
衍射增亮層採用了化工合成為透明固定體的全部或透明固定體的表面層。
為了利用現有設備節約資金，也可利用正向保護層2、衍射增亮層3、透明固定體4、聚光裝置5、紅色發光元件6、綠色發光元件7、反光層8、絕緣保護層10、電源變換裝置11等加工為燈芯，而利用現有的殼體及固定裝置使本實用新型工作。
下面結合說明書附圖對本實用新型加以說明
圖1是本實用新型的結構原理圖。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
圖1中標註為1.遮光裝置；2.正面保護層；3.衍射增亮層；4.透明固定體；5.聚光裝置；6.紅色發光元件；7.綠色發光元件；8.反光層；9.固定板；10.絕緣保護層；11.電源變換裝置；12.控制電路板；13.後蓋；14.接線端子座；15.維修蓋；16.通風漏水孔；17.殼體；18.固定裝置。
在圖1中透明固定體4是用透明材料製成的實體，也可以是空心體，作用是固定發光元件和保護髮光元件不被腐蝕而損壞，內部裝有發光元件5、6，其形狀可以是圓形、方形、箭頭形、人形、自行車形、動力車形、手形及其它各種需要形狀或交通標誌的各種圖案，其正面可以是平面也可將所需形狀突出。透明體4可以是整體，也可根據需要分體加工。
衍射增亮層3的作用是使發光元件的光增亮並散射，由發光元件的點亮變為本實用新型的面亮，使表面看不到明顯的斑點或減輕斑點感。在固定體內根據需要化工合成沒有放射性射線的雷射增亮材料，使光源激勵而亮度增加或顏色改變。衍射增亮層在結構上與透明固定體4成為一體，可以是透明固定體4的全部，或者是其表面層。可以和透明體4分開，也可以在透明體4內直接合成，對於不需要雷射增亮散光時，衍射增亮層也可以不用。
發光元件6、7是本實用新型的發光光源，固定於燈的內部的固定板9上。它可以用任何一種顏色的發光元件發光或幾種顏色的發光元件進行光的混合達到所需要的光色，按照色度學三基色的原理進行合成光色。本實用新型採用紅色發光元件6、綠色發光元件7進行工作，當需要紅色信號燈亮時接通紅色發光元件，燈的表面發紅光，當需要綠色信號燈亮時，接通綠色發光元件，燈的表面發綠光，當需要黃色信號燈亮時，同時接通紅色發光元件和綠色發光元件，按照色度學原理紅色+綠色為橙色光，通過改變紅色或綠色發光元件的亮度即可混合出黃色光。這樣一個信號燈代替三個信號燈用可以達到降低成本，節約開支的目的。對於不需要一燈多用時，可以只裝一種顏色的發光元件，對於需要籃色光或白色光等顏色的光時，本實用新型也可裝所需要顏色的發光元件或裝紅、綠、籃三種顏色的發光元件混合出自然界的各種顏色。
發光元件採用了半導體發光元件或半導體發光組件或半導體發光晶片或彩色電鎢絲燈泡等發光元件。發光元件數量、密度、亮度及電路連接方式根據需要而定。發光元件可裝於固定板9上，也可直接根據需要連接起來而不用固定板9。
遮光裝置1是為遮擋外界光源而不影響燈的亮度的直觀效果而設置的，尺寸根據需要而定。
正面保護層2是為保護透明固定體4的材料不受環境的影響老化或變質而設置的。也可以用表面處理塗敷的方法處理，採用抗老化、吸收紫外線的漆類或其它透明材料，在確有把握不至於透明固定體4老化或變質時，正面保護層2也可以不用，也可以根據發光顏色的需要加以需要的色素進行塗敷以達到不通電時的直觀色彩效果。正面保護層2也可以是自然形成，即不作任何處理的正面層。
聚光裝置5是為充分利用正面光源而設置，它將向周圍散射的光反射到燈的正面或稍帶向前的角度，使正面亮度增加或直視感覺正面面積增大。當燈的亮度足夠時，聚光層5也可以不用，也可以用遮光裝置作為聚光裝置使用。
反光層8是為將發光元件的背面光源反射到燈的正面而設置。從結構上它是在發光元件的背面，可以是專設，也可以是塗敷，也可以用固定板作為反光層，在光源足夠亮時，反光層8也可以不用。
絕緣保護層10是為保護元件及電路不被腐蝕和防水而設置的。它選用和透明固定體4的材料相同的材料，也可以選用防潮防水的具有保護功能的塗料進行塗敷。
漏水通風孔15是防止雨水進入內部腐蝕內部構件將雨水排出和有利於元件散熱而設置的。它可以布置在本實用新型的下邊與兩側，但不能布置在本實用新型的上邊，並有防雨水進入的措施。當不需要通風或雨水不可能進入時，漏雨通風孔15也可以不用。
維修蓋14是為便於本實用新型檢修和接線而設置的。當後蓋拆卸方便時，維修蓋14也可以不用。
固定裝置17是為將本使用新型固定到所需要的位置而設置的。其形狀和尺寸及位置根據固定和承力的需要而定。
殼體1是本實用新型的整體固定裝置。外部幾何形狀和幾何尺寸根據需要而定，但應保證防水、防老化、耐腐蝕、通風性好、強度足夠、色彩和光源與城市的裝飾美化相協調。
圖2中DR為紅色發光元件、RR為紅色發光元件的降壓元件、DG為綠色發光元件、RG為綠色發光元件的降壓元件、KB為控制電路板12的控制電路、DB為電源變換裝置11的電源變換電路、JZ為接線端子座13。
以下結合附圖2對電路工作情況加以說明在供電正常的情況下，電源變換裝置DB將市電(或控制電源)變換成與燈的電壓相匹配的電壓，當紅色控制信號來電時，R經接線端子座JZ通過電源變換裝置DB經控制電路KB到燈的內部，經紅色發光元件的降壓元件RR使紅色發元件DR工作，使燈的表面發出紅色光。當綠色控制信號來電時，G經接線端子座JZ通過電源變換裝置DB經控制電路KB到燈的內部，經綠色發光元件的降壓元件RG使綠色發光元件DG工作，使燈的表面發出綠光。當黃燈控制信號來電時，Y經接線端子座JZ通過電源變換裝置DB經控制電路KB到燈的內部，使紅色發光元DR和綠色發光元件DG同時工作，按照色度學混色的原理，兩種顏色相加發出黃色的光，即成了黃色信號燈。當需要轉換時信號燈閃動提示時在控制電路KB內部完成。
當信號燈只需要單色不需要多色變化時，可以不用控制電路KB，而直接從R經JZ通過DB使DR工作(即紅色信號燈亮)，或從G經JZ通過DB使DG工作(即綠色信號燈亮)，這時應增加黃色信號燈，從Y經JZ通過DB使黃色信號燈亮。也可用控制電路KB分別控制紅、綠、黃三種信號燈，以達到顯示動能的需要。當控制信號不用市電電源時，應增加市電電源作為本實用新型的燈光電源。如果用電瓶或太陽能作為本實用新型的電源時應使電源電壓與本實用新型相匹配。
電源變換電路DB、控制電路KB都為常規電路，屬已有技術，沒有給出、它即可以裝在燈的內部、又可以裝在燈的外部，根據需要而定，這裡加以說明。
在實際使用中，發光元件可以是並聯，也可以是串聯，還可以是先並聯後串聯的復聯，又可以是先串聯後並聯的復聯，根據電路的設計需要而定。降壓元件RR、RG可以在燈的內部、也可以在燈的外部、即可以支路安裝、也可以總路安裝，在確保電壓與燈的需要匹配且電壓足夠穩定時，降壓元件也可以不用。
本實用新型做成後是一完整的整體，可安裝於各種場所使用。
權利要求1.一種多功能交通指揮信號燈，它主要包括遮光裝置(1)、散光增亮層(3)、透明固定體(4)、紅色發光元件(6)、綠色發光元件(7)、聚光裝置(5)、反光層(7)、絕緣保護層(10)、電源變換裝置(11)、控制電路板(12)、後蓋(13)、接線端子(14)、維修蓋(15)、通風漏水孔(16)、殼體(17)、固定裝置(18)等組成；其特徵在於發光元件與反光層固定在固定板的正面，絕緣保護層車固定板的背面，透明固定體在發光元件的前邊，衍射層增亮層在透明固定體的表面或全部，它們成為整體固定在殼體內，遮光裝置固定在殼體的前邊，聚光裝置固定在遮光裝置的裡邊，接線端子固定在殼體的後邊；用透明材料製成的透明固定體(4)內裝有紅色發光元件(6)、綠色發光元件(7)，發光元件並聯或串聯或復聯連接，通過降壓保護元件與供給信號燈的電源相匹配，在發光元件(6).(7)與燈的表面之間設有散光層(3)、通過控制電路控制發光元件(6).(7)的工作時機和工作狀態發出的光透過固定體(4)、散光層(3)使燈的正表面發光並變化顏色或只發出一種顏色的光。
2.根據權利要求1所述的多功能交通指揮信號燈，其特徵還在於發光元件採用了半導體發光元件、半導體發光組件、半導體發光晶片或彩色電鎢絲燈泡。
3.根據權利要求1所述的多功能交通指揮信號燈，其特徵還在於利用正面保護層(2)、散光層(3)、透明固定層(4)、紅色發光元件(6)、綠色發光元件(7)、反光層(8)、絕緣保護層(10)、電源變換裝置(11)等加工為燈芯，利用原來的殼體及固定裝置工作。
專利摘要一種多功能交通指揮信號燈,主要由透明固定體4、衍射增亮層3、紅色發光元件6、綠色發光元件7、殼體17等組成,靠控制電路使發光元件6、7工作發出需要顏色的光,通過透明固定體4、衍射增亮層3使燈的正面發光,和現有信號燈相比;具有節能、壽命長、強度高、一燈多用、亮度高、免維修、不怕水、無視覺斜視誤差等優點。
文檔編號G08G1/095GK2502341SQ0123673
公開日2002年7月24日 申請日期2001年4月28日 優先權日2001年4月28日
發明者陳國清 申請人:陳國清