專利名稱：在安全帽及其安裝系統(tǒng)中用于后視鏡的反射鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在安全帽及其安裝系統(tǒng)中用于后視鏡的反射鏡裝置，盡管沒有嚴(yán)格的限定，本發(fā)明尤其涉及一種自行車或摩托車頭盔的后視鏡系統(tǒng)。
用于自行車或摩托車的后視鏡系統(tǒng)是公知的，例如PCT/GB94/00485中所公開的頭盔。PCT/GB94/00485涉及一個(gè)具有透光材料固體塊的頭盔，這種透光材料設(shè)置在頭盔泡末墊中的槽道之中的反光表面。FR2631789公開了一種頭盔，該頭盔具有在使用者頭部之上穿過頭盔敞開的中空槽道。這種頭盔在槽道的上側(cè)設(shè)有兩塊鏡子，在頭盔的下側(cè)有一塊鏡子。這些鏡子將光線從使用者的后面引導(dǎo)到使用者的眼睛中。EP0007432公開了一種頭盔，這種頭盔具有一系列的凹鏡和設(shè)置于頭盔中的光導(dǎo)纖維，以便使用者可以看到其身后的景物。這些鏡子中有三個(gè)是徑向設(shè)置于使用者的頭上。穿過頭盔的槽道是中空的并且向著外界敞開。PCT/GB96/02349公開了另一種頭盔，其中將許多鏡子安裝在一個(gè)安裝件上，這個(gè)安裝件在頭盔的內(nèi)側(cè)布置在泡末墊中槽道內(nèi)。
人眼視網(wǎng)膜的清晰視線范圍用平面角來(lái)表示的話大約為6。換句話說(shuō)，在不移動(dòng)眼睛的情況下，只有位于頂角6的錐形中的物體可以被直接看到。本發(fā)明的目的是提供一種在安全帽中用于后視鏡系統(tǒng)的改進(jìn)的反射鏡裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，這種在安全帽中用于后視鏡系統(tǒng)的改進(jìn)的反射鏡裝置包括第一、第二和第三鏡子，第一鏡子包括凹面離軸拋物線反射鏡，該鏡在使用中設(shè)在使用者眼睛附近，第一鏡有一根主軸線和一個(gè)有效焦距f1，第二鏡基本上是平的并且設(shè)置于第一鏡和第二鏡之間，第三鏡是一塊凹面離軸拋物面反射鏡，該鏡具有一條主軸線和一個(gè)有效焦距f3，其中第一和第三反射鏡具有一個(gè)共同焦點(diǎn)并且拋物線符合關(guān)系1.5f1＜f3＜3f1。
依此，本發(fā)明的反射鏡裝置提供一個(gè)在接觸反射鏡裝置看到的擴(kuò)大的視野，所述的反射鏡裝置可以在不損害頭盔保護(hù)功能的前提下被安裝于頭盔泡末墊中的槽道內(nèi)。拋物線幾何形狀的被要求的范圍提供從9至18--最好為f3=2f1--的視場(chǎng)。
根據(jù)這種方式，頭盔中的反射鏡裝置使視場(chǎng)翻一番，即視場(chǎng)大約為12。這就使得使用者可以完整地看到其身后10米距離處2米高的物體。
第二平面鏡最好比第三反射鏡更靠近第一反射鏡。這種布置可以減小第二反射鏡的尺寸并在第三反射鏡處增加光線角度大約為φ。
第一反射鏡在使用中最好被設(shè)置成允許使用者的雙眼都可看到。
這些反射鏡最好設(shè)置于頭盔泡末墊里的一條槽道中。反射鏡最好全都面對(duì)槽道越過槽道頂部設(shè)置。
反射鏡可以被制成一個(gè)整體的安裝件的一部分。這個(gè)安裝件可以設(shè)置于上述槽道中。該安裝件的邊緣上最好包括一個(gè)配對(duì)的結(jié)構(gòu)并且安全帽包括一條槽道，安全帽具有一個(gè)沿著槽道邊緣形成的共同配對(duì)的結(jié)構(gòu)，拼合結(jié)構(gòu)的共同作用將反射鏡保持在安全帽上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于后視鏡系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)安全帽，安全帽上設(shè)有一條形成于其中的槽道和一個(gè)安裝于安全帽上橋接槽道的反射鏡組件，反射鏡組件具有一個(gè)沿其邊緣設(shè)置的拼合結(jié)構(gòu)，安全帽還具有一個(gè)沿著槽道邊緣形成的共同作用的拼合結(jié)構(gòu)，拼合結(jié)構(gòu)的共同作用保持住安全帽的反射鏡組件。
由此可以方便地將反射鏡組件裝進(jìn)安全帽中。
反射鏡組件最好具有沿著其相對(duì)邊緣設(shè)置的拼合結(jié)構(gòu)，而安全帽具有沿著槽道邊緣設(shè)置的對(duì)應(yīng)的拼合結(jié)構(gòu)。反射鏡組件或安全帽上的拼合結(jié)構(gòu)至少可以具有一個(gè)突起物，而在另一個(gè)反射鏡組件或安全帽上的拼合結(jié)構(gòu)則至少具有一道槽，該或每一個(gè)突起物壓配合在各個(gè)槽中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，突起物設(shè)在反射鏡組件上而槽設(shè)在安全帽中的槽道邊緣上。
突起物最好包括一個(gè)具有頸部和頭部的突起，頭部大于頸部，槽基本上使突起物的反形狀(陰模)。突起可以頸部和頭部之間的一條曲線形成。
在這種結(jié)構(gòu)中，作用于頭盔的沖擊或應(yīng)力通過反射鏡組件經(jīng)彎曲的突起被分散進(jìn)入安全帽體。這種彎曲的突起減少了應(yīng)力集中并由此而減少了在有應(yīng)力作用于安全帽的時(shí)候使反射鏡組件破裂的危險(xiǎn)。
對(duì)于頭盔而言，可以有沖擊作用，安裝件的形狀使得反射鏡組件比前述系統(tǒng)更安全。
最好設(shè)置多個(gè)突起物和對(duì)應(yīng)的槽。設(shè)置多個(gè)彎曲的突起物和各自的拼合結(jié)構(gòu)則更好。
下面將結(jié)合附圖以舉例的形式對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的反射鏡裝置的示意側(cè)視圖；圖2是與根據(jù)本發(fā)明的反射鏡裝置相配合的一個(gè)摩托車頭盔的平面圖；圖3是圖2中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明的反射鏡裝置10設(shè)置在一個(gè)頭盔12中，例如設(shè)置在一個(gè)摩托車頭盔中。這個(gè)反射鏡裝置10包括一個(gè)第一鏡14，一個(gè)第二鏡16和一個(gè)第三鏡18。
這種反射鏡裝置10設(shè)置于一個(gè)槽道20中，槽道20設(shè)在頭盔12的泡末墊22中并且從使用者的額頭附近穿越其頭頂延伸到頭頂附近。鏡子14,16,18位于一個(gè)安裝件(未示出)上，該安裝件穿過槽道20的頂部延伸，因而所有的鏡面在槽道中都向著槽道的底面。
第一鏡14包括一個(gè)凹面離軸拋物線反射鏡。反射鏡14設(shè)置在這樣一個(gè)位置，即當(dāng)戴上頭盔12的時(shí)候，使用者的雙眼都可以看到鏡子14。因此，鏡子14要足夠?qū)捯员闶褂谜叩碾p眼都可看到，鏡子的長(zhǎng)度為10-20mm，最好是16mm。
第二鏡16基本上是平的并且緊靠著第一鏡設(shè)置。這樣就能夠確保減小鏡子的尺寸進(jìn)而減小反射鏡裝置前部尺寸。同時(shí)，基本上是平的鏡子的構(gòu)造折反入射光束，從而使在第三鏡處約為φ的光線角度增加，由此改善圖象質(zhì)量。如圖1所示，基本上平的鏡子16還基本上向下反射進(jìn)入第一鏡子的光束，這將減小為了將光束反射到使用者的眼睛中而必需使第一鏡與使用者的頭隔開的距離。設(shè)置奇數(shù)鏡子以便形成顯示正確路況的圖象。偶數(shù)鏡子將顯示顛倒的圖象。
第三鏡18是一個(gè)凹面離軸拋物線反射鏡。第三鏡18比第一和第二鏡子大并且設(shè)在使用者額頭之上的頭盔后部。
第一鏡14具有一條有效軸線14a，第三鏡18的有效軸線是18a。在圖1中，為了圖解的目的表示了一條與軸線18a平行的線。軸線14a和18a之間夾角為α。在圖1所示的情況下，該夾角大約為16。彎曲的鏡子14,18具有一個(gè)共同的有效焦點(diǎn)R，如圖1所示。焦點(diǎn)R沿著第一鏡14的主軸線離開如圖1中所示的14b處。第一和第三鏡的定位和拋物線的幾何形狀由下列公式確定1.5f1＜f3＜3f1其中f1是第一鏡14的有效焦距；f3是第三鏡18的有效焦距。
鏡子的定向和位置由其幾何形狀確定。實(shí)際上，鏡子14和18的幾何形狀改變公共焦點(diǎn)的位置，而焦點(diǎn)的位置變化又引起根據(jù)本發(fā)明的反射鏡裝置10的視場(chǎng)的變化。
如上所述，人的眼睛可以清楚地區(qū)分6的頂角。因此，從第一鏡進(jìn)入眼睛的光線僅僅是在視網(wǎng)膜的6的角度內(nèi)被看到。為了提供一種有效的后視反射鏡裝置，就需要改變視場(chǎng)。本裝置將上述視場(chǎng)增加到大約9至18的視場(chǎng)。在圖1所示的實(shí)際裝置中，視場(chǎng)視12。換句話說(shuō)就是f3=2f1。
兩條拋物線的幾何形狀被涉及到。在該實(shí)施例中，所示的公共焦點(diǎn)離開第一鏡的距離相當(dāng)于其離開第三鏡的距離的兩倍。
顯然，在上述范圍內(nèi)選擇第一和第三鏡之間的變化關(guān)系將形成不同的視場(chǎng)。一個(gè)6的視場(chǎng)，即在使用平面鏡的時(shí)候，對(duì)于頭盔中的后視鏡系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不夠的。
在本實(shí)施例中，當(dāng)將這種裝置用做摩托車頭盔的后視鏡系統(tǒng)的時(shí)候，重要的是使用者可以在一個(gè)足夠短的距離內(nèi)不用轉(zhuǎn)頭就能夠看到在他身后的車輛。而由一塊平面鏡所形成的6的視場(chǎng)是不夠的，因?yàn)樵诩僭O(shè)騎車人坐在摩托車上的高度是1.5米的時(shí)候，一個(gè)2米高的物體只有在摩托車騎手身后至少30米的距離處才能夠被完整地看到。增加視場(chǎng)就可以減少騎車人不用轉(zhuǎn)頭就能夠看到物體的距離。唯一的變化就是提供一種犧牲頭盔綜合性的大的反射鏡裝置。本發(fā)明的裝置在一種緊湊的反射鏡裝置中具有視野開闊的優(yōu)點(diǎn)，這種裝置沒有犧牲頭盔主要的功能，即保護(hù)使用者的功能。
在圖2中，在一個(gè)摩托車頭盔12中設(shè)置圖1所示的反射鏡裝置。自行車車頭盔12包括設(shè)置于頭盔墊中的槽道20，該槽道從頭盔的后部越過頭盔的頂部。反射鏡裝置10包括如上所述設(shè)置于安裝件24中的反射鏡14,16,18。安裝件24是細(xì)長(zhǎng)的并且包括四個(gè)沿著其各個(gè)縱向邊緣間隔設(shè)置的腿狀突起26。
頭盔12的墊22有四條槽28，這些槽沿著槽道20的邊緣相間設(shè)置。槽28基本上是安裝件24上的突起物26的反轉(zhuǎn)形狀，因而可以通過壓配合將突起物設(shè)置于槽28中。突起物和槽類似于拼插玩具上的突起物和槽。每一個(gè)突起物26都有一個(gè)頸部和擴(kuò)大的頭部，頸部向外彎曲進(jìn)入頭部之中，而槽28也以類似的形式設(shè)置。
為了將安裝件24組裝在頭盔12上，將安裝件24跨越帶有面向槽道的鏡子14,16,18的槽道頂部設(shè)置。然后，將突起物26壓入各條槽28中直至其以壓配合的形式適當(dāng)?shù)乇话惭b為止。因?yàn)楦魍黄鹞?6的變細(xì)的頸部和擴(kuò)大的頭部，使得不能輕易將突起物從槽28中拔出。然后，再將頭盔的殼體安上，這樣就將安裝件24保持在槽道20中。當(dāng)有沖擊作用于頭盔上的時(shí)候，殼體將首先消耗一些力并將力傳遞到道墊中，接著再將其傳到安裝件24上。但是，由于安裝突起物26和槽20的彎曲設(shè)計(jì)形狀，將應(yīng)力從安裝件向頭盔的墊22耗散，而沒有應(yīng)力集中。按照突起物的彎曲設(shè)計(jì)增加了使用者對(duì)反射鏡裝置的阻力并使反射鏡裝置牢固可靠地安裝再頭盔12中。
權(quán)利要求
1．一種用于安全帽中的后視鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置，包括第一、第二和第三反射鏡，第一反射鏡包括一個(gè)凹面離軸拋物面反射鏡，該反射鏡在使用中位于使用者眼睛附近，第一反射鏡具有一根主軸和一個(gè)有效焦距f1，第二反射鏡基本上是平的并且設(shè)在第一和第三反射鏡之間，第三反射鏡包括一個(gè)凸面離軸拋物面反射鏡，該反射鏡具有一根主軸和一個(gè)有效焦距f3，其中第一和第三反射鏡具有一個(gè)共同焦點(diǎn)，拋物面符合關(guān)系式1.5f1＜f3＜3f1。
2．如權(quán)利要求1所述的反射鏡裝置，其特征在于，f3=2f。
3．如權(quán)利要求1或2所述的反射鏡裝置，其特征在于，第二平反射鏡比第三反射鏡更靠近第一反射鏡。
4．如權(quán)利要求1,2或3所述的反射鏡裝置，其特征在于，第一反射鏡被設(shè)置成在使用中可以被使用者的雙眼看到。
5．如前述權(quán)利要求之一所述的反射鏡裝置，其特征在于，反射鏡設(shè)置于頭盔泡末墊內(nèi)的一條槽道中。
6．如權(quán)利要求5所述的反射鏡裝置，其特征在于，反射鏡都面對(duì)槽道穿越槽道頂部設(shè)置。
7．如前述權(quán)利要求之一所述的反射鏡裝置，其特征在于，反射鏡被制成一個(gè)整體安裝件的一部分。
8．如權(quán)利要求5和6所述的反射鏡裝置，其特征在于，反射鏡被制成整體安裝件的一部分并且該整體安裝件設(shè)在上述槽道中。
9．如權(quán)利要求7所述的反射鏡裝置，其特征在于，整體安裝件包括設(shè)在其邊緣上的拼合結(jié)構(gòu)，安全帽包括一條槽道，安全帽具有一個(gè)沿著槽道的邊緣設(shè)置共同作用的拼合結(jié)構(gòu)，拼合結(jié)構(gòu)的共同作用將反射鏡保持在安全帽上。
10一種用于后視鏡系統(tǒng)的安裝裝置，包括一個(gè)其中設(shè)有一條槽道的安全帽，一個(gè)安裝在安全帽上從而橋接槽道的反射鏡組件，反射鏡組件具有一個(gè)沿著其邊緣設(shè)置的拼合結(jié)構(gòu)，安全帽具有沿著槽道的邊緣形成共同作用的拼合結(jié)構(gòu)，拼合結(jié)構(gòu)的共同作用將反射鏡組件保持在安全帽上。
11．如權(quán)利要求10所述的安裝裝置，其特征在于，反射鏡組件具有各自的沿其相對(duì)邊緣設(shè)置的拼合結(jié)構(gòu)，安全帽具有各自的沿著槽道相對(duì)邊緣設(shè)置的共同作用的拼合結(jié)構(gòu)。
12．如權(quán)利要求10或11所述的安裝裝置，其特征在于，在反射鏡組件或安全帽上的拼合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)突起物，在其他反射鏡組件和安全帽上的拼合結(jié)構(gòu)具有至少一條槽，這個(gè)或每一個(gè)突起物壓配合地裝入各個(gè)槽中。
13．如權(quán)利要求12所述的安裝裝置，其特征在于，突起物設(shè)在反射鏡組件上，槽設(shè)在安全帽中槽道的邊緣上。
14．如權(quán)利要求12或13所述的安裝裝置，其特征在于，突起物由一個(gè)具有頸部和頭部的凸起構(gòu)成，頭部比頸部大，槽基本上是突起物的反形狀。
15．如權(quán)利要求14所述的安裝裝置，其特征在于，以一個(gè)曲線在頸部和頭部之間形成凸起。
16．如權(quán)利要求12至15之一所述的安裝裝置，其特征在于，設(shè)置許多突起物和對(duì)應(yīng)的槽。
17．一種用語(yǔ)后視鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置，基本上是如上所述并參照附圖中的圖1構(gòu)成并設(shè)置。
18．一種用語(yǔ)后視鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置，基本上是如上所述并參照附圖中的圖2構(gòu)成并設(shè)置。
全文摘要
用于后視鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置包括三個(gè)反射鏡。第一反射鏡是凹面離軸拋物面反射鏡并設(shè)在使用者的眼睛附近,該鏡具有主軸線和有效焦距f
文檔編號(hào)A42B3/04GK1318983SQ99811110
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期1999年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月18日
發(fā)明者格雷厄姆·斯蒂爾, 安德魯·W·坎貝爾 申請(qǐng)人:里夫有限公司