專利名稱：具有凸起區(qū)域的反光立體角制品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有諸多棱形反光單元的反光制品。
背景技術(shù)：
有很多已知的制造反光制品的方法，制造方法各有不同。一種普通類(lèi)型的、其上具有半球體反光鏡的反光制品采用透明的微球體。這類(lèi)反光鏡例如在美國(guó)專利2,407,680(帕姆奎斯特)、美國(guó)專利3,190,178(麥肯齊)和美國(guó)專利4,025,159(麥格拉思)中有所揭示。
另一種類(lèi)型的反光制品包括含有一個(gè)或一個(gè)以上的通常稱為立體角的棱形設(shè)計(jì)。采用立體角類(lèi)型的反光單元的反光片、板已為人們熟知。這種設(shè)計(jì)的例子可參見(jiàn)美國(guó)專利3,684,348(羅蘭)。
反光立體角單元陣列的制造是用由包括那些稱為模塊拼合(pinbundling)和直接加工的不同技術(shù)制造的模具來(lái)完成的。用模塊拼合制成的模具是把各個(gè)模塊組裝在一起而得以形成，各模塊的端部形狀具有立體角反光單元的特征。例如，某些用模塊拼合的陣列可以精心組裝成各種模塊結(jié)構(gòu)的陣列。美國(guó)專利No.3,926,402(希南等人)和美國(guó)專利No.3,632,695(豪厄爾)就是屬于模塊拼合的例子。
直接加工技術(shù)，通常也稱作刻槽法(ruling)，包括切割基片的若干部分，以產(chǎn)生相互交叉從而能形成立體角單元的圖案的槽。有槽的基片稱作母模，從母模上可形成一系列壓痕印模制品或復(fù)制品。在有些情況下，母模本身就用作反光制品，然而，更多的是用從母模復(fù)制的復(fù)制品作為反光制品。對(duì)于制造小的微立體陣列母模，直接加工是一種極好的方法。小的微立體陣列特別有利于加工撓性良好的薄的復(fù)制品陣列，例如便于制造薄片型的可連續(xù)卷繞的制品。微立體陣列也有助于用連續(xù)的工藝制造。對(duì)于制造大的陣列，用直接加工方法也比其他技術(shù)來(lái)得容易些。在美國(guó)專利No.4,588,258(胡普曼)揭示了一個(gè)直接加工的例子。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種制造立體角制品的方法，該方法包括下列步驟提供一種最初的非一體的立體角單元陣列，所述陣列包括多個(gè)立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)；復(fù)制一立體角單元陣列的復(fù)制品以作為形成反光表面的基片；然后，去掉部分組成復(fù)制品的基片材料，以形成至少一個(gè)以復(fù)制品中的側(cè)壁為界的凹腔，凹腔的深度至少是立體角單元的深度。然后，該復(fù)制品被復(fù)制以加工另一個(gè)適用于形成反光表面的可直接機(jī)加工的基片，該基片包括至少一個(gè)具有側(cè)壁的、其高度至少是立體角單元的高度的凸起部分。然后至少一個(gè)凸起部分被直接加工成一個(gè)具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)、以至少兩組平行的槽為界的凸起區(qū)域。
本發(fā)明包括一個(gè)制造立體角制品的方法，該方法包括的步驟是提供一種可成為最初的非一體的立體角單元陣列的最初的可直接機(jī)加工的基片，該陣列包括多個(gè)立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)；以及，去掉部分組成陣列的基片材料，以形成至少一個(gè)以基片的側(cè)壁為界的凹腔，凹腔的深度至少等于立體角單元的高度。然后，該最初的基片被復(fù)制以生產(chǎn)出另一個(gè)適于形成反光表面的可直接機(jī)加工的基片，該可直接機(jī)加工的基片包括至少一個(gè)具有側(cè)壁的、其高度至少是立體角單元的高度的凸起部分。然后至少一個(gè)凸起部分被直接加工成一個(gè)具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)、以至少兩組平行的槽為界的區(qū)域。
本發(fā)明包括一種立體角制品，它是一非一體的最初的陣列的復(fù)制品，該陣列具有包括立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)。制品至少有一個(gè)可直接機(jī)加工的、包括立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)的凸起區(qū)域。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是一個(gè)已有技術(shù)的、用模塊拼合的完整的立體角單元陣列的母模的俯視圖，它用于制造反光片、板。
圖2是沿圖1中的2—2線截取的剖視圖。
圖3是一個(gè)已有技術(shù)的用模塊拼合的、直接加工的立體角單元陣列的母模的俯視圖，它用于制造反光片、板。
圖4是沿圖3中的4—4線截取的剖視圖。
圖5是圖3示出的母模的反光復(fù)制品的俯視圖。
圖6是沿圖5中的6—6線截取的剖視圖。
圖7是直接加工的基片的俯視圖，該基片中有一個(gè)與該基片的數(shù)組槽中的一組槽平行對(duì)齊的凹腔部分。
圖8是沿圖7中的8—8線截取的剖視圖。
圖9是另一個(gè)可直接加工的基片的俯視圖，該基片由圖7所示的基片復(fù)制而成。
圖10是沿圖9中的10—10線截取的剖視圖。
圖11是一經(jīng)直接加工后的基片的俯視圖，圖中示出了數(shù)個(gè)區(qū)域的包括立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)。
圖12是沿圖11中的12—12線截取的剖視圖。
圖13是一經(jīng)直接加工后的基片的俯視圖，該基片包括數(shù)個(gè)幾何結(jié)構(gòu)區(qū)域和交叉的凸起區(qū)域。
圖14是沿圖13中的14—14線截取的剖視圖。
圖15是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品是通過(guò)直接加工一系列基片而形成的有多個(gè)區(qū)域的基片的復(fù)制品。
圖16是沿圖15中的16—16線截取的剖視圖。
圖17是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的具有多種立體幾何形狀和取向的反光立體角單元，其中包括一個(gè)凸起區(qū)域。
圖18是沿圖17中18—18線截取的剖視圖。
圖19是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的具有不同幾何形狀的反光單元，其中至少包括一個(gè)凸起區(qū)域。
圖20是沿圖19中的20—20線截取的剖視圖。
圖21是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的包括反光立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)區(qū)域的立體角單元的高度比相鄰區(qū)域的立體角單元高。
圖22是沿圖21中的22—22線截取的剖視圖。
圖23是一經(jīng)直接加工后的立體角單元制品的俯視圖，該制品包括多個(gè)反光立體角單元和一個(gè)凸起部分。
圖24是沿圖23中的24—24線截取的剖視圖。
圖25是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的包括反光立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)不是以一槽組中的槽為界的凸起區(qū)域。
圖26是沿圖25中的26—26線截取的剖視圖。
圖27是一經(jīng)直接加工后的立體角制品的俯視圖，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的包括反光立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)，以及多個(gè)相互不影響的凸起區(qū)域。
圖28是沿圖27中的28—28線截取的剖視圖。
圖29是沿圖27中的29—29線截取的剖視圖。
圖30是一最初的模塊拼合的可直接機(jī)加工的基片的俯視圖，圖中的多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)通過(guò)在基片上直接加工一組平行的槽而形成。
圖31是沿圖30中的31—31線截取的剖視圖。
圖32是沿圖31中的32—32線截取的剖視圖。
圖33是圖30的基片的一復(fù)制品。
圖34是沿圖33中的34—34線截取的剖視圖。
圖35是沿圖33中的35—35線截取的剖視圖。
圖36是圖33所示的復(fù)制制品的俯視圖，它包括在最初的槽組方位內(nèi)的凸起部分中形成的另一些槽。
圖37是沿圖36中的37—37線截取的剖視圖。
圖38是沿圖36中的38—38線截取的剖視圖。
圖39是一經(jīng)直接加工后的具有兩組槽組的立體角制品，該制品包括數(shù)個(gè)區(qū)域的反光立體角單元。
圖40是沿圖39中的40—40線截取的剖視圖。
圖41是沿圖39中的41—41線截取的剖視圖。
圖42是一具有直接加工的凹腔的、模塊拼合的完整立體陣列的俯視圖。
圖43是沿圖42中的43—43線截取的剖視圖。
圖44是一立體角制品的俯視圖，它是圖42所示的陣列的、另外經(jīng)過(guò)加工的模制復(fù)制品。
圖45是沿圖44中的45—45線截取的剖視圖。
圖46是一立體角制品的剖視圖，該制品具有數(shù)個(gè)區(qū)域其中包括凸起區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)以及形成分隔表面的邊界邊緣的諸立體角單元。
圖47是一立體角制品的剖視圖，它包括數(shù)個(gè)區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)，其中包括了適用于把一密封媒質(zhì)保持在至少一個(gè)其他區(qū)域中的幾何結(jié)構(gòu)之上的凸起區(qū)域。
圖48是一立體角制品的剖視圖，它包括數(shù)個(gè)凸起區(qū)域以及數(shù)個(gè)適用于把一密封媒質(zhì)保持于包括幾何結(jié)構(gòu)的反光表面的區(qū)域之上的凸起部分。
實(shí)施例詳細(xì)描述反光立體角單元陣列制品的制造是通過(guò)用由不同技術(shù)制造的一體的或非一體即組合的模具來(lái)完成的。這些技術(shù)包括稱作模塊拼合技術(shù)和直接加工技術(shù)。用模塊拼合制造的組合模具，例如在圖1和2中示出的最初的非一體母模2，是把各個(gè)模塊的區(qū)域4組裝在一起而制成的，每個(gè)模塊的一個(gè)端部的形狀具有一立體角反光單元的特征，如完整的立體角單元6、8所示的那樣。一些用模塊拼合的陣列可以精心組裝成各種模塊結(jié)構(gòu)的構(gòu)形。美國(guó)專利No.3,926,402(希南等人)就是拼合模塊的一個(gè)例子。
直接加工往往是有效制造小的微立體陣列的母模的一種較佳的方法。這是因與拼合模塊相比從直接加工的基體生產(chǎn)撓度較好的薄的復(fù)制陣列時(shí)可以獲得較多的優(yōu)點(diǎn)以及更為有效的加工步驟。直接加工的基片一個(gè)例子見(jiàn)美國(guó)專利No.3,712,706(施塔姆)。施塔姆的專利和美國(guó)專利No.4,588,258(胡普曼)是用工具一次或多次切割形成結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，該工具具有切割槽的兩個(gè)相對(duì)的切割表面，用以在基片上形成立體角光學(xué)面。
直接加工的槽最好加工成包括多個(gè)分開(kāi)的和平行的槽的槽組。在上述直接加工的專利例子中需要至少三組槽。然而，在美國(guó)專利No.4,349,598(懷特)和美國(guó)專利No.4,895,428(納爾遜等人)示出的直接加工的例子只包含兩組槽。
反光立體角單元陣列一般從諸配對(duì)的立體角反射單元，即幾何形狀全等而轉(zhuǎn)過(guò)180°的立方體組成，例如圖3的直接加工的用模塊拼合的立體角制品16中所示的立體角單元12和14，類(lèi)似于在美國(guó)專利No.4,243,618(范阿納姆)中所示的非整體基片。在制品16中的立體角單元以具有相同槽深的槽為界，并具有相同的單元長(zhǎng)度，在已有技術(shù)的三槽陣列中的最高點(diǎn)由立體峰20形成。制品16中所有單元在一公共基準(zhǔn)平面18的上方的高度相等，如圖4所示。美國(guó)專利No.3,712,706(施塔姆)、美國(guó)專利No.4,588,258(胡普曼)、美國(guó)專利No.1,591,572(斯廷森)、美國(guó)專利No.2,310,790(容格森)、美國(guó)專利No.5,122,902(本森)和德國(guó)專利DE4242264(古比拉)也是有關(guān)已有技術(shù)立體陣列的基本配對(duì)概念的例子。
再參閱圖3和4，圖中示出了已有技術(shù)非傾斜立體角單元的一個(gè)例子，從上面觀看它有三個(gè)側(cè)面，在各立體角反射單元的底面有一個(gè)等邊三角形。這些立體角反射單元由直接加工在一基片上的三槽組所形成。圖3示出了可以用作一非整體母模的、直接加工的立體角制品的俯視圖，該制品然后被復(fù)制以形成一如圖5和6所示的整體的立體角制品22。再參閱圖3，圖中示出了諸非平行槽組25在交點(diǎn)27處相交的情況。
圖3和4揭示了包括非傾斜立體的立體角單元的反光陣列，這些陣列具有垂直于平面18的對(duì)稱軸線19。對(duì)稱軸線是由單元的面構(gòu)成的內(nèi)角或兩面角的一三等分的中心線或光學(xué)軸線。然而，在一些實(shí)際應(yīng)用中，把配對(duì)的立體角反光單元的對(duì)稱軸線朝不垂直于底面的方位傾斜是有好處的。因?yàn)閮A斜的立體角單元組合成一個(gè)在寬的入射角范圍反光的陣列。這在美國(guó)專利No.4,588,258(胡普曼)中有所揭示，在下面有關(guān)的其他附圖中將加以示出。傾斜既可以朝前也可以朝后。胡普曼專利公開(kāi)的結(jié)構(gòu)傾斜達(dá)13°，折射率為1.5。胡普曼還揭示了一個(gè)傾斜9.736°的立方體。這個(gè)幾何形狀是已有技術(shù)直接加工陣列中切槽工具不損壞立方體光學(xué)表面的、立方體的最大的向前傾斜。損壞通常發(fā)生在當(dāng)工具除去相鄰單元的邊緣部分形成一第三槽的期間。美國(guó)專利No.2,310,790(容格森)揭示了一個(gè)在與胡普曼專利所示的方向相對(duì)的方向傾斜的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于這些已有技術(shù)的陣列，光學(xué)性能一般由實(shí)際反光的表面面積百分率即有效孔徑的有效面積來(lái)定義的。有效孔徑率是傾斜量、折射率和入射角的函數(shù)。
在非零入射角，已有技術(shù)的直接加工的陣列至多顯示兩個(gè)尺寸大致類(lèi)似的不同的孔徑形狀。這些是因?yàn)橹挥幸环N類(lèi)型的幾何形狀全等地、配對(duì)的已有技術(shù)立體角單元的緣故。雖然孔徑的形狀受到傾斜度的影響，但已有技術(shù)的傾斜的立體角陣列顯示了類(lèi)似的趨勢(shì)。
有些傳統(tǒng)的立方角陣列的制造還有其他的光學(xué)局限性，這或許是傾斜或其他設(shè)計(jì)特征的緣故，那就是所提供的是某些情況下的非常特定的性能。一個(gè)例子是在美國(guó)專利No.4,895,428(納爾遜等人)中揭示的結(jié)構(gòu)，在下面附圖中以形狀改變的多區(qū)域的形式示出了此結(jié)構(gòu)。在這些幾何形狀中，每一個(gè)立體角單元朝后傾斜到每個(gè)底面三角形都消失殆盡。
再回到已有技術(shù)的陣列，美國(guó)專利No.4,202,600(伯克等人)和4,243,618(范阿納姆)揭示了施塔姆專利示出的三角形底的立體角反射單元或棱柱體。伯克等人的專利揭示了在多種不同取向的區(qū)域?qū)庵w加以傾斜，當(dāng)人們以一大的入射角從至少一預(yù)期的最小觀察距離觀看的時(shí)候，有一均勻亮度的顯形。范阿納姆的專利揭示了用模塊拼合產(chǎn)生立體角三角棱錐的不定向的圖案并在一由模塊拼合而成的模具中切削出一組柵格槽。以這種方式，模塊可被切割，使得由模具形成的反光片包含凸起的格子，以便把襯底材料粘結(jié)于反光片上。
一些模塊拼合的反光制品還包括一柵格或脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，例如在美國(guó)專利4,243,618(范阿納姆)、No.4,202,600(伯克等人)、4,726,706(阿塔爾)、4,208,090(希南)、4,498,733(弗拉納根)、3,922,065(舒爾茨)、3,417,959(舒爾茨)和3,924,929(霍爾門(mén))中所示的例子。在麥格拉思的美國(guó)專利No.4,025,159中揭示了主要用于微球體或珠狀的反光片結(jié)構(gòu)的另一種在反光制品中的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)。脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在這些例子被用來(lái)提供凸起的柵格以便把襯底材料加到反光片上。美國(guó)專利No.3,632,695(豪厄爾)示出了在模塊拼合的反光制品中的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，每個(gè)脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)被構(gòu)造成一透鏡面以透光而不是反射來(lái)自光源的光。
本發(fā)明包括反光立體角制品和反光片、板及其制造方法，它們大大提高了立體角單元的現(xiàn)有水平。這是由于采用了新穎的制造工藝以及被直接加工的立體角制品的設(shè)計(jì)的緣故，該設(shè)計(jì)大大加強(qiáng)了反光性能并能生產(chǎn)出具有新穎凸起區(qū)域的陣列。
圖7和圖8分別是一可直接機(jī)加工的基片的復(fù)制品70的俯視圖和剖視圖，該基片幾何圖案部分類(lèi)似于圖5所示的反光片22的圖案。在這個(gè)實(shí)施例中，復(fù)制品70包括具有多個(gè)含有相同立體角單元如單元75的幾何形結(jié)構(gòu)的區(qū)域73。部分基片材料被去掉以形成至少一個(gè)由基片中的底面78和側(cè)壁79為界的凹腔77，如圖8的截面所示。側(cè)壁79的深度D’至少是最初的平行槽組的深度D”。除采用下面描述的較佳基片材料以外，必須可把復(fù)制品與原始圖案或基片分離開(kāi)來(lái)。在某些情況下，需要在原始的和復(fù)制的材料之間采用分離層。分離層可以防止原始的和復(fù)制的材料之間的粘附，從而易于把它們分離開(kāi)來(lái)。分離層可由多種材料組成，例如氧化層、中間薄金屬涂層、化學(xué)涂銀或不同材料和涂層的組合。
然后從一可直接加工的復(fù)制品70形成另一個(gè)整體基片復(fù)制品80，如圖9所示。選擇一合適的整體基片時(shí)必須考慮最初基片中特征的復(fù)制精確度的要求；該整體基片是否適合于形成包括反光立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)；以及把該基片從最初的基片中脫離出來(lái)時(shí)會(huì)不會(huì)破壞任何幾何形狀特征。在這個(gè)實(shí)施例中，一非整體的最初的基片、一整體的復(fù)制品70或一整體復(fù)制品80最好各由適用于形成反光表面的材料所組成。本發(fā)明的適于形成反光表面的基片可以包括任何適于形成直接加工的槽或槽組的材料。適用的材料應(yīng)該能夠加工得很整齊而沒(méi)有毛邊或毛刺，具有較低的延展性和粒度，并且在槽形成后要能保持尺寸的精度?？梢圆捎枚喾N材料例如可加工的塑料或金屬。適用的塑料包括熱塑性或熱固性材料諸如丙稀酸或其他材料。適用的金屬有鋁、黃銅、鎳和銅。較佳的金屬為有色金屬。較佳的加工材料還應(yīng)在槽形成期間工具的磨損最小。由于在最初可直接加工的基片的復(fù)制品上形成了凹腔79的緣故，整體復(fù)制品80包括至少一個(gè)如圖9和10所示的凸起部分100。然后，其他的槽和/或凹腔可被直接加工到復(fù)制品80或多次的整體復(fù)制品中，以形成多個(gè)具有立體角單元75、至少以兩組平行的槽為界的幾何結(jié)構(gòu)的區(qū)域，這將在下面描述。
雖然上述實(shí)施例采用一類(lèi)似于圖3和4中示出的最初非整體基片，但圖1和2中示出的立體角陣列也可用作最初的非整體基片。此外，下面描述的加工技術(shù)可采用任何各種已知類(lèi)型的組合的非整體基片，這些基片包括上述的最初非整體基片類(lèi)。甚至非整體最初的基片可包括不是立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)。圖7示出了從一最初非整體基片連接線復(fù)制的連接線76。在本發(fā)明中，在最初非整體基片的復(fù)制品中，復(fù)制品連接線可以出現(xiàn)也可以不出現(xiàn)。
圖11和12分別示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖和剖視圖，其中一另外的可直接機(jī)加工的整體基片140包括具有區(qū)域142和146的立體角單元的區(qū)域。區(qū)域146最初形成為一個(gè)凸起部分，然后用一個(gè)三槽組的圖案直接加工該凸起部分。凸起部分的直接加工形成了一凸起區(qū)域，該區(qū)域包括多個(gè)具有立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)，該幾何形結(jié)構(gòu)以至少兩組平行的槽為界。在一個(gè)實(shí)施例中，例如在圖12中示出的實(shí)施例，在至少一個(gè)凸起區(qū)域146中的最深的槽的底部，被加工到相對(duì)于共同基準(zhǔn)面151的比鄰近該凸起區(qū)域的任何區(qū)域中最高的結(jié)構(gòu)都高的深度。圖13和14分別是基片160的俯視圖和剖視圖，該基片160包括多個(gè)也是用一三槽組圖案制造的交叉的凸起區(qū)域146。
圖11至14示出了具有直接機(jī)加工的凸起區(qū)域陣列的實(shí)施例，在一凸起區(qū)域中的槽組最好平行于鄰近于凸起區(qū)域的區(qū)域中例如陣列部分中的至少一個(gè)槽組。還有，凸起區(qū)域的總寬度最好是鄰近于該凸起區(qū)域的區(qū)域中的槽組中諸槽間距的整數(shù)倍。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)具有適于形成一凸起部分的帶有凹腔最初基片來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該凸起部分以在一第一立體角單元陣列區(qū)域中的至少一槽組中的槽為界。當(dāng)在相鄰區(qū)域中的立方體幾何形狀相同而大小不同即幾何形狀相似時(shí)，這尤其有用。其結(jié)果是在制造過(guò)程中被破壞的反光單元比較少，從而極大地提高了用此結(jié)構(gòu)的反光片的性能。此外，在加工凸起區(qū)域時(shí)，加工基片表面時(shí)的平面度精度不需要與加工凸起部分時(shí)一樣高。
傳統(tǒng)的立體角反光單元設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)上和光學(xué)上的局限性，而采用本發(fā)明的這些凸起區(qū)域立體角反光單元結(jié)構(gòu)及其制造方法可克服這些局限性。采用這種具有先進(jìn)水平的反光立體角單元結(jié)構(gòu)及其制造方法可以形成多種立體角單元形狀。例如，在一單一陣列中的立方體可容易地制造具有不同高度或不同形狀的凸起非連續(xù)幾何形結(jié)構(gòu)。采用這些方法和結(jié)構(gòu)還可以制造出所需要的、恰到好處的光學(xué)性能的立方體陣列。例如，在包括零度入射角在內(nèi)的多種入射角位置，本發(fā)明的陣列比已有技術(shù)的陣列具有較高有效孔徑率和較多有效孔徑的形狀，或者具有改進(jìn)的發(fā)散輪廓，或兩者兼而有之。凸起的多種結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)還可產(chǎn)生較好的光學(xué)性能，這里由于利用這種技術(shù)可以制造出具有不同有效孔徑形狀和不同大小的緊密間置的混合立方體的緣故。這就使得凸起的多結(jié)構(gòu)陣列不論是在白天還是在夜晚觀察條件下在較寬的視距離范圍都具有的較一致的顯形。這些凸起的多種結(jié)構(gòu)立體角單元的優(yōu)點(diǎn)提高了具有這些特征的制品的實(shí)用性。這些制品包括如交通管理材料、汽車(chē)反光標(biāo)志、光電傳感器、方向反光器、柔性反光陣列和人或動(dòng)物使用的反光的外衣。
如上所述，采用凸起的多結(jié)構(gòu)的制造方法后，可以克服傳統(tǒng)的立體角單元設(shè)計(jì)上的許多局限性。在有些凸起的多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如在圖11中的基片140所示，也可以具有一些傳統(tǒng)的立方體幾何形狀的立方體表面可作為在一單一陣列中的多個(gè)立方體類(lèi)型中的一部分。然而，采用了凸起的多結(jié)構(gòu)的方法和結(jié)構(gòu)以后，傳統(tǒng)的立方體的形狀和性能的通常的局限性就不復(fù)存在。
圖15和16分別是另一實(shí)施例基片200的俯視圖和剖視圖，基片200是一兩組槽的有所改變的整體基片的加工過(guò)的復(fù)制品，而該基片由一最初的非整體的立體角單元陣列形成。基片200包括多個(gè)其立體角單元212、216幾何形狀類(lèi)似的區(qū)域206、208?；?00有一個(gè)凸起區(qū)域208，它包括多個(gè)由立體角單元212組成的幾何形結(jié)構(gòu)，這些立體角單元212的大小以及在一共同的基準(zhǔn)面214之上的高度不同于在區(qū)域206中的立體角單元216。在需要大入射角、高亮度的應(yīng)用場(chǎng)合，例如人行道標(biāo)志、著陸標(biāo)志、航道標(biāo)志、道路分流標(biāo)志、隔離欄和類(lèi)似用途，基片200尤其適用。
圖17和18分別是另一實(shí)施例基片250的俯視圖和剖視圖，基片250是一三組槽的、有所改變的整體基片的經(jīng)加工的復(fù)制品，而該整體基片由一最初的非整體的立體角單元陣列形成。基片250包括多個(gè)區(qū)域252、254，其中有至少一個(gè)凸起區(qū)域。凸起區(qū)域254包括多個(gè)具有立體角單元260的幾何形結(jié)構(gòu)，這些立體角單元260的大小和形狀以及在一共同的基準(zhǔn)面263之上的高度均與區(qū)域252中的立體角單元265的不同。圖中凸起區(qū)域254有一第二級(jí)槽組，該第二級(jí)槽組有直接加工的、與在一相鄰區(qū)域中的槽平行的第二級(jí)槽266。在這個(gè)實(shí)施例中，凸起區(qū)域254以相鄰區(qū)域中的兩條槽為界，使得凸起區(qū)域的總寬度是在與凸起區(qū)域254相鄰的區(qū)域中的槽組中的槽距的整數(shù)倍。具有直接加工的第二級(jí)槽267的另一第二級(jí)槽組與在相鄰區(qū)域的任何槽都不平行。在一第一級(jí)槽組中的槽268也與相鄰區(qū)域中的任何槽不平行。可根據(jù)所需的方位使任何槽與在相鄰區(qū)域中的槽平行。事實(shí)上通過(guò)這種方式可以使立體角單元260具有不同的方位以使光學(xué)性能最佳化，當(dāng)然，這必須在不破壞相鄰區(qū)域252中的任何結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)。
圖17還示出了至少有一個(gè)起區(qū)域254的凸起區(qū)多種結(jié)構(gòu)立方體陣列250，在該陣列中，第一級(jí)槽268沒(méi)有穿過(guò)第二級(jí)槽266、267的交叉點(diǎn)269。第一級(jí)槽268等間距設(shè)置，并居中于第二級(jí)槽交叉點(diǎn)269。陣列250還呈現(xiàn)出凸起的多結(jié)構(gòu)立體角單元技術(shù)的另一個(gè)新穎的特征。具體說(shuō)是揭示了一種通過(guò)直接加工三組非平行的、不相互交叉的槽來(lái)制造立體角單元制品的方法。這些槽最好以小于90°的夾角相交。某些加工的不精確可能會(huì)造成槽之間的交點(diǎn)出現(xiàn)小的、不希望的偏差。然而，本發(fā)明的在這方面出現(xiàn)的交點(diǎn)的較大的偏移是特地設(shè)計(jì)的。兩組槽中的槽的交點(diǎn)與至少一條在一第三槽組的槽之間的偏移的距離約大于0.01毫米。而這種偏移可以提供這種特征的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，精確的最小的間距或偏移取決于專用刀具、基片、工藝控制和所需要的光學(xué)性能。
不相互交叉的槽組產(chǎn)生出多種其立體角單元具有不同大小和形狀的有效孔徑的不同幾何結(jié)構(gòu)。甚至整個(gè)陣列例如陣列250可具有由相互交叉的和不相互交叉的槽組組合而形成的立體角。控制槽組的位置，以在一所需的入射角范圍產(chǎn)生最大的光的總返回量。在至少一個(gè)槽組中的槽間距還可以與至少另一槽組中的槽間距不同。也可以一重復(fù)的形式把至少一組平行的槽加工到一基片上，同時(shí)在槽組的每一次的加工中，槽組中的槽的間距是不同的。任何一條槽的深度也可與至少另外一條槽的深度不同。
圖19和20分別是另一實(shí)施例基片270的俯視圖和剖視圖，圖中是一個(gè)兩槽組和三槽組混合的有所改變的整體基片的有所改變的復(fù)制品，該整體基片是由一最初的非整體立體角單元陣列形成?；?70包括多個(gè)區(qū)域274、276，其中有至少一個(gè)凸起區(qū)域。凸起區(qū)域276包括多個(gè)幾何形結(jié)構(gòu)，該幾何形結(jié)構(gòu)包括三槽組形成的立體角單元280，所述立體角單元280的大小、形狀和在一共同的基準(zhǔn)面283之上的高度均與在區(qū)域274中由兩槽組形成的立體角單元285的不同。凸起區(qū)域276具有相對(duì)于共同基準(zhǔn)面283而言的高度比最高結(jié)構(gòu)例如在相鄰區(qū)域274中的立方體285為高的槽。盡管其他組合也很有用，但基片270是被制成在大的入射角提供峰值光返回量的立體角單元。
圖21和22分別是另一基片290的俯視圖和剖視圖。基片290包括多個(gè)區(qū)域293、295，其中有至少一個(gè)凸起區(qū)域。凸起區(qū)域295包括多個(gè)由立體角單元297組成的相同的幾何結(jié)構(gòu)。立體角單元297和303共有一個(gè)底部基準(zhǔn)面300，這大大有助于加工制品。立體角單元297的大小和以平面300為基準(zhǔn)面的峰頂高度均與區(qū)域293中的立體角單元303不同?；?90包括某些結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的高度比其他的高，有助于在復(fù)制品的加工和處理期間將立方體的破壞降到最小。圖21和22示出了在相鄰于凸起區(qū)域的區(qū)域的槽組中的諸槽之間的間距W以及作為凸起區(qū)域的邊界的槽的間距2W。采用這種加工方法能形成具有至少一個(gè)由直接加工的立體角單元組成的凸起區(qū)域的制品，其中在凸起區(qū)域的槽組平行于至少部分相鄰于凸起區(qū)域的制品的一槽組，而且在一凸起區(qū)域的槽組沖的槽間距是至少一部分相鄰于凸起區(qū)域的制品槽組中的槽間距的整數(shù)倍。這種制造的革新能有效降低和/或消除對(duì)相鄰于凸起區(qū)域的光學(xué)結(jié)構(gòu)的破壞。
改變槽組內(nèi)的槽的間距也可用來(lái)生產(chǎn)具有其他有利特征的凸起的多種結(jié)構(gòu)的立方體陣列。在這種情況下，在一槽組內(nèi)的第一級(jí)槽相對(duì)于第二級(jí)槽交點(diǎn)的間距以一重復(fù)圖案的形式在整個(gè)陣列中可以改變。在這種陣列中可以形成一寬范圍的孔徑尺寸和形狀，這種陣列由于衍射而在反射光的返回能量圖形或發(fā)散輪廓的均勻性上有相應(yīng)的改進(jìn)。在為一給定的應(yīng)用設(shè)計(jì)最佳的產(chǎn)品性能時(shí)，可有利地利用槽的適當(dāng)?shù)牟季?。另外的有利特征包括制造一具有立體角單元的凸起區(qū)域，這些立體角單元的形狀基本上與相鄰于凸起區(qū)域的部分陣列中的立體角單元的一樣，但凸起區(qū)域立體角單元呈現(xiàn)出與陣列的相鄰部分中的立體角單元不同的光學(xué)性能。
用本發(fā)明的方法可把凸起部分和凸起區(qū)域制造成不同的形狀，如圖23和24所示，圖中在基片319中形成一六邊形的凸起部分315。凸起部分315被具有多個(gè)立體角單元325的區(qū)域322包圍，它是通過(guò)復(fù)制一最初的非整體基片的有所改變的復(fù)制品而制成。去掉該復(fù)制品中的部分基片材料，以形成至少一個(gè)凹腔?？梢杂萌魏我阎募夹g(shù)諸如電火花加工、光刻或其他精加工技術(shù)來(lái)形成凹腔。凹腔以復(fù)制品中的側(cè)壁為界，其深度至少是由相鄰區(qū)域中的槽組形成的立體角單元的深度。然后復(fù)制該復(fù)制品，以生產(chǎn)出一個(gè)包括一區(qū)域322和至少一個(gè)凸起部分315的立體角單元制品，該凸起部分315有其高度至少是在相鄰區(qū)域中形成的立體角單元高度的側(cè)壁。
圖25和26示出了具有凸起區(qū)域的制品，該制品類(lèi)似于圖23和24中示出的具有凸起部分的制品，但凸起區(qū)域的形狀沒(méi)有一槽組中的槽作為邊界?；?30包括具有多個(gè)由立體角單元335組成的幾何形結(jié)構(gòu)的凸起區(qū)域333。凸起區(qū)域被具有多個(gè)立體角單元340的相鄰區(qū)域338所包圍。在圖25和26的實(shí)施例中，立體角單元335和340幾何形狀相似。然而，區(qū)域中的立體角單元可有多種幾何形狀和方位，以控制光學(xué)性能的特征，并可位于相對(duì)于共同基準(zhǔn)平面341的不同高度上。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)先前沒(méi)有的、在反光立體角單元設(shè)計(jì)和制造工藝的現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)不可能的結(jié)構(gòu)的多種組合。
圖27至29是基片350的視圖，圖中具有多種既不同又重復(fù)的圖案的包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)，這些幾何結(jié)構(gòu)在多種獨(dú)立的不連續(xù)的凸起區(qū)域352、354之中。一區(qū)域中的一部分可通過(guò)其他結(jié)構(gòu)如一凸起部分或凸起區(qū)域而與該區(qū)域中的另一部分分開(kāi)。一區(qū)域的所有部分應(yīng)同時(shí)制造，而且必須不影響任何其他凸起結(jié)構(gòu)的加工。多種獨(dú)立區(qū)域的這種能力有效地減少了生產(chǎn)兩個(gè)區(qū)域以上的陣列所必須的復(fù)制次數(shù)。凸起區(qū)域與一具有多個(gè)立體角單元370的相鄰區(qū)域365鄰接。
圖30至32示出了一最初的模塊拼合的非整體基片390，該基片包括多個(gè)模塊400，其中在最初的凸起部分395加工一最初的槽組398?；?90可以有最初的凹陷部分393，或在加工槽組398之后再來(lái)形成這些凹陷部分。圖33至35示出了加工過(guò)的基片390的復(fù)制品402的視圖。在復(fù)制品402中，基片390的特征正好顛倒，使得槽組398所形成的槽變成低于相鄰區(qū)域410的區(qū)域406中的頂峰。
圖36至38示出了基片402，該基片被加工有另外的槽417以制造出多個(gè)機(jī)加工的凸起部分415。每個(gè)加工的凸起部分415有共用一底面421的結(jié)構(gòu)，該底面421比相鄰區(qū)域中的類(lèi)似結(jié)構(gòu)的底面424高。還有，在相鄰區(qū)域中的結(jié)構(gòu)的頂峰高度是相同的。圖40也示出了這種結(jié)構(gòu)。圖39至41各示出了基片402，該基片402還加工有一另外的槽組，該槽組包括多個(gè)槽427以形成立體角單元的區(qū)域。區(qū)域436包括立體角單元438，而區(qū)域442包括立體角單元445。在圖30至41所示的方法只用一次復(fù)制步驟就可生產(chǎn)出圖39至41的具有區(qū)域的立體角制品。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括一凸起區(qū)域立體角制品的制造，該制品在加工一最初的非整體基片后也只需要一次復(fù)制步驟就可以。參閱圖42和43，它們分別示出了最初的模塊拼合的完整立體角單元陣列447的俯視圖和剖視圖。陣列447包括多個(gè)由立體角單元448組成的幾何形結(jié)構(gòu)。去掉部分包括最初的非整體陣列在內(nèi)的可直接加工的基片材料，以形成至少一個(gè)以基片中的側(cè)壁450為界的凹腔，其深度至少等于立體角單元的高度H。然后進(jìn)行最初的基片的復(fù)制以生產(chǎn)出另一個(gè)可直接加工的基片452，如圖44和45所示，該基片適于形成反光表面。該復(fù)制品包括至少一個(gè)有側(cè)壁的凸起區(qū)域，其高度至少是立體角單元的高度。用上述多種技術(shù)直接加工至少一個(gè)凸起部分，然后形成包含立方角單元的多個(gè)幾何形結(jié)構(gòu)的、以至少兩組平行的槽為邊界的凸起區(qū)域454。在這個(gè)實(shí)施例中，約有5°的斜度以方便復(fù)制品的分離。
圖46是基片455的剖面圖，如上所述，它是作為由一最初的非整體立體角單元陣列形成的有所改變的整體基片的機(jī)加工復(fù)制品而制成的?；?55包括幾何形結(jié)構(gòu)的區(qū)域，這些區(qū)域包括有不同的高度和不同的幾何形狀的立體角單元。圖46示出多個(gè)幾何形結(jié)構(gòu)，例如結(jié)構(gòu)459和460，它們每一個(gè)包括由一槽組中的槽形成的側(cè)面461和462。在至少一個(gè)區(qū)域中，幾何形結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成一間隔面466的邊界邊緣463。側(cè)面可包括在立體角或其他幾何結(jié)構(gòu)上的立體角單元光學(xué)表面以及非光學(xué)表面。從截面看，間隔面466可以是平的也可以是弧形的。
本方法的其他實(shí)施例包括制品或制品的復(fù)制品的制作，其中進(jìn)一步改變了反射光圖案的形狀。對(duì)于直接加工的陣列，這些實(shí)施例包括至少一個(gè)在至少一組槽中的槽側(cè)角，該側(cè)角不同于與由槽側(cè)面形成的單元的其他表面形成直角交叉所必須的角。也就是說(shuō)，一反光片具有多個(gè)直接加工的或模塊拼合的立體角單元，各立體角單元至少有一個(gè)非90°的兩面角。同樣，至少一組直接加工的槽可包括至少兩個(gè)相互不同的槽的側(cè)面角的重復(fù)圖案。這些特征還可說(shuō)成，一反光片具有多個(gè)或直接加工的或模塊拼合的立體角單元，在一重復(fù)的圖案中，各立體角單元至少有一個(gè)非90°的兩面角。開(kāi)槽工具的形狀或其他技術(shù)可形成在至少部分立方體上的至少一個(gè)立體角單元光學(xué)面的有較大部分是弧形的立體角單元?；⌒蚊婵梢允前嫉囊部梢允峭沟?。最初由一槽組中的一槽形成的弧形面在基本上平行于所述槽的方向是平的?；⌒蚊婵梢允菆A柱形的，該圓柱軸平行于所述槽，弧形面也可以在垂直于所述槽的方向有一個(gè)變化的曲率半徑。
在需要有較大的總的反光量的反光片的應(yīng)用場(chǎng)合中，例如在交通管理材料、車(chē)輛反光標(biāo)志、光電傳感器、標(biāo)牌、內(nèi)照明反光制品、反光外衣以及反光標(biāo)志中，使用凸起區(qū)域多結(jié)構(gòu)幾何形尤其有益。由凸起區(qū)域的多結(jié)構(gòu)技術(shù)和概念所產(chǎn)生的增強(qiáng)的光學(xué)性能和設(shè)計(jì)靈活性直接關(guān)系到產(chǎn)品性能的改進(jìn)、成本效益和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
反光片的總的反光量可以從有效孔徑率和反光光線強(qiáng)度的乘積來(lái)獲得。對(duì)于有些立方幾何形狀、入射角和折射率的一些組合，即使有效孔徑率徑相當(dāng)大，光線強(qiáng)度的較大的減少也可能造成相對(duì)較差的總的反光量。一個(gè)例子是依靠反光光線的全內(nèi)反射的反光立體角單元陣列。如果在立方面之一處全內(nèi)反射臨界角被超過(guò)，光線的強(qiáng)度就顯著降低。在這樣的情況下，在陣列的一部分上面可以加上金屬或其他反射涂層。例如，當(dāng)表面上有一反射涂層時(shí)，具有和一密封媒質(zhì)相接觸的立方表面的那個(gè)凸起區(qū)域的反射性能往往比較好?；蛘?，不是陣列的一部分而是陣列的全部。
間隔表面可以有利地利用來(lái)增加反光片的透光度或透明度，其中也包括利用凸起結(jié)構(gòu)或多個(gè)區(qū)域的反光立體角單元陣列的柔性反光片。例如，這種結(jié)構(gòu)特別適用于內(nèi)部照明反光制品，如標(biāo)志或自動(dòng)信號(hào)燈反射鏡，它們通常是用壓力注塑模制法來(lái)制造的。
直接加工的立體角反光制品往往設(shè)計(jì)成能容納一密封薄膜或襯底材料，該薄膜或襯底材料加在反光制品上以在反光單元鄰近處保持一低折射率的材料，例如空氣，從而提高其性能。在已有技術(shù)的陣列中，此媒質(zhì)往往設(shè)置得與立體角單元直接接觸，固而降低總的反光量。然而，當(dāng)使用凸起區(qū)域的多結(jié)構(gòu)時(shí)，一密封媒質(zhì)可以設(shè)置在陣列的最高表面上，而與較低反光立體角單元不接觸，因而也就不會(huì)降低它們的光學(xué)性能。最高的表面可以包括立體角單元、不反光的棱錐體、截頭錐體、柱形體或其他結(jié)構(gòu)。雖然由于加工公差或有意識(shí)的使其不相互垂直而造成的槽位置的稍微不均勻性或立體角單元夾角的稍微不均勻性會(huì)產(chǎn)生高度的些微變化，但是這些變化與本發(fā)明中所述的變化不同。對(duì)于使用一密封媒質(zhì)的陣列，最高表面可以被截頭，使它既能把媒質(zhì)保持在立體角單元之上，又可以提高反光片的透光度。反光片的透光度可以通過(guò)使用透明或部分透明的密封媒質(zhì)而加以提高。
根據(jù)本發(fā)明的方法制造的制品使密封媒質(zhì)與反光立體角單元的接觸達(dá)到最小。圖47示出了基片470的實(shí)施例，該基片470具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)。一第一凸起區(qū)域包括比在另一區(qū)域中的立方體475高的立方體473。較高的幾何形結(jié)構(gòu)如立方體473為間隔設(shè)置于較低幾何形結(jié)構(gòu)的上方的一密封媒質(zhì)提供支承。同樣，圖48中所示出的基片481，除了圖47示出的結(jié)構(gòu)之外，還包括凸起部分484。凸起部分484適于把密封媒質(zhì)支承在所有的、包括立體角單元473、475的其他幾何形結(jié)構(gòu)之上。還可有利地利用凸起部分484以提高反光片的透光度或透明度。
有機(jī)或無(wú)機(jī)材料均適用于本發(fā)明的反光制品或反光片。適用的有機(jī)材料包括聚合物，聚合物包括熱固性和醇酸材料、熱塑性材料以及一些聚合物的混合物。最好使用尺寸穩(wěn)定、使用耐久、耐受惡劣氣候及容易復(fù)制成所需結(jié)構(gòu)的透明材料。合適的材料舉例來(lái)說(shuō)包括玻璃；折射率為1.5左右的聚丙烯，諸如Rohm and Haas公司制造的Plexiglas牌的樹(shù)脂；折射率約為1.59的聚碳酸酯；活性材料，例如美國(guó)專利4,576,850、4,582,885和4,668,558所述的活性材料；聚乙烯離聚物，例如E.I.Dupont de Nemours and Co.，Inc.營(yíng)銷(xiāo)的商標(biāo)為SURLYN的那些材料；聚酯，聚氨基甲酸(乙)酯；以及醋酸—丁酸纖維素。其中聚碳酸酯特別合適，因?yàn)樗鼈儽容^結(jié)實(shí)，折射率也較高，它們對(duì)在較寬的入射角范圍獲得較好的反光性能是有幫助的。這些材料還可以包括染料、著色劑、顏料、UV穩(wěn)定劑或其他添加劑。材料的透明性可以保證間隔或截頭的表面能夠通過(guò)制品或薄片的那些部分傳遞或透過(guò)光線。
在制品中有了凸起部分和/或間隔表面并不消除制品的反光性能，而是使得整個(gè)制品成為部分透明。在某些要求部分透明材料的應(yīng)用場(chǎng)合，制品的低折射率可以提高透過(guò)制品的光的范圍。在這些應(yīng)用中，具有較高透光范圍的聚丙烯(折射率約為1.5)是比較合適的。
在全反光制品中，最好用高折射率的材料。在這些應(yīng)用場(chǎng)合中，往往用具有折射率1.59左右的聚碳酸酯等材料來(lái)提高該材料和空氣之間的折射率的差別，從而提高反光性能。聚碳酸酯類(lèi)材料受到歡迎還因?yàn)樗鼈儗?duì)溫度比較穩(wěn)度，并且也有比較好的耐沖擊的優(yōu)點(diǎn)。
在不脫離本發(fā)明的基本精神和范圍的情況下，本發(fā)明的種種改變對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種制造立體角制品的方法，包括步驟a)提供一最初的非一體的立體角單元陣列，所述陣列包括具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)；b)復(fù)制該立體角單元陣列的復(fù)制品，作為適于形成反光表面的基片；c)去掉部分復(fù)制品內(nèi)的基片材料，以在復(fù)制品中形成至少一個(gè)以復(fù)制品中側(cè)壁為界的深度至少是立體角單元的深度的凹腔；d)把復(fù)制品復(fù)制成另外一個(gè)適用形成反光表面的可直接加工的基片，該基片包括至少一個(gè)有側(cè)壁的、高度至少是立體角單元的高度的凸起部分；以及e)直接加工至少一個(gè)凸起部分以形成一個(gè)具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)、以至少兩組平行槽為界的凸起區(qū)域。
2.一種制造立體角制品的方法，包括步驟a)提供一最初的可直接加工的基片，所述基片是作為一最初的非一體的立體角單元陣列而形成的，所述陣列具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)；b)去掉部分陣列的基片材料，以在基片中形成至少一個(gè)以側(cè)壁為界的深度至少是等于立體角單元的深度的凹腔；c)把最初的基片復(fù)制成另外一個(gè)適用形成反光表面的可直接加工的基片，該基片包括至少一個(gè)有側(cè)壁的、高度至少是立體角單元的高度的凸起部分；以及d)直接加工至少一個(gè)凸起部分以形成一個(gè)具有多個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)、以至少兩組平行槽為界的凸起區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)復(fù)制品是一整體的基片。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在最初的非整體陣列中的包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)是通過(guò)模塊拼合而形成的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在最初的非整體陣列中的包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)是通過(guò)直接加工多個(gè)槽組而形成的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在凸起區(qū)域的幾何形結(jié)構(gòu)包括不同的幾何形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在最初的非整體陣列中的幾何形結(jié)構(gòu)包括不同的幾何形結(jié)構(gòu)
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一個(gè)凸起區(qū)域的最深槽的底部相對(duì)于一共同的基準(zhǔn)面的被加工的高度比相鄰于凸起區(qū)域的基片的任何部分中的最高結(jié)構(gòu)為高。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一個(gè)凸起區(qū)域中的幾何形結(jié)構(gòu)是用至少三槽組形成的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)凸起區(qū)域的兩槽組中的槽的交點(diǎn)與至少一個(gè)在一第三槽組中的槽之間的間隔大于0.01毫米左右。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在至少一個(gè)凸起區(qū)域的兩槽組中的槽的交點(diǎn)與在一第三槽組中的槽是既重合又不重合。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括至少另一個(gè)加工和復(fù)制循環(huán)。
13.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在一經(jīng)加工的凸起區(qū)域中的槽組與相鄰于凸起區(qū)域的至少一部分基片中的一槽組平行，在凸起區(qū)域的一槽組中的槽的間距是相鄰于凸起區(qū)域的至少一部分基片中一槽組的槽間距的整數(shù)倍。
14.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，凹腔以在最初非整體陣列的一部分中的至少一槽組的諸槽為界。
15.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)凹腔不是以最初非整體陣列的至少一槽組中的至少一條槽為界的。
16.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)凹腔的形狀是與在最初非整體陣列的一部分中的槽組之一對(duì)齊的通道。
17.一種立方角制品，根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法制造。
18.一種立體角制品，它是權(quán)利要求17的制品的復(fù)制品。
19.如權(quán)利要求18所述的制品，它是一種反光立體角片。
20.如權(quán)利要求19所述的反光片，包括一從結(jié)構(gòu)組中的選擇的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)組包括交通管理材料、車(chē)輛標(biāo)志、光電傳感器、內(nèi)照明制品、部分透光標(biāo)牌、方向反射器、外衣和標(biāo)記。
21.一種立方角制品，它是一非整體最初陣列的經(jīng)加工的復(fù)制品，所述陣列具有包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)，所述制品具有至少一個(gè)包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)的經(jīng)直接加工的凸起區(qū)域。
22.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，制品是一整體的基片。
23.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，在最初非整體陣列中的包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)是通過(guò)模塊拼合而形成的。
24.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，在最初非整體陣列中的包括立體角單元的幾何形結(jié)構(gòu)是通過(guò)直接加工多個(gè)槽組而形成的。
25.如權(quán)利要求24所述的制品，其特征在于，在最初非整體陣列中的幾何形結(jié)構(gòu)包括不同的幾何形結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求17所述的制品，還包括至少一個(gè)以側(cè)壁為界的凸起部分，所述凸起部分延伸的高度比在與凸起部分相鄰的一部分制品中的任何立體角單元都高。
27.一制品，是如權(quán)利要求21所述的制品的復(fù)制品。
28.如權(quán)利要求27所述的制品，是反光立體角片。
29.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，該片包括一反射涂層部分。
30.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，該反光片包括一透明的部分。
31.如權(quán)利要求28所述的反光片，所述片在零入射角具有至少兩個(gè)不同的有效孔徑形狀。
32.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，在至少一個(gè)區(qū)域的至少一個(gè)槽組中的至少一條槽構(gòu)成幾何形結(jié)構(gòu)的側(cè)面，所述側(cè)面形成一間隔表面的邊界邊緣。
33.如權(quán)利要求28所述的反光片，包括一從結(jié)構(gòu)組中的選擇的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)組包括交通管理材料、車(chē)輛標(biāo)志、光電傳感器、內(nèi)照明制品、部分透光標(biāo)志、方向反射器、外衣和標(biāo)記。
34.如權(quán)利要求28所述的反光片，包括具有多種高度的幾何結(jié)構(gòu)，多種幾何形結(jié)構(gòu)為一間置在較低幾何結(jié)構(gòu)之上的密封媒質(zhì)提供支承。
35.如權(quán)利要求24所述的制品，其特征在于，在一凸起區(qū)域中的諸槽組與相鄰于凸起區(qū)域的至少制品一部分中的一槽組平行，在凸起區(qū)域的一槽組中的槽的間距是相鄰于凸起區(qū)域的至少制品一部分中一槽組的槽間距的整數(shù)倍。
36.如權(quán)利要求24所述的制品，其特征在于，凹腔以最初非整體陣列的一部分中的至少一槽組的諸槽為界。
37.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，在凸起區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)包括不同的幾何形結(jié)構(gòu)。
38.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，包括至少兩個(gè)相鄰區(qū)域，其中的一個(gè)是一凸起區(qū)域，每個(gè)包括多個(gè)形狀基本相同的立體角單元，但所述相鄰區(qū)域具有不同的光學(xué)性能。
39.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，所述片包括多個(gè)立體角單元，各立體角單元具有至少一個(gè)非90°的兩面角。
40.如權(quán)利要求28所述的反光片，所述片包括多個(gè)立體角單元，每個(gè)立體角單元以一重復(fù)圖案的形式具有至少一個(gè)非90°兩面角。
41.如權(quán)利要求28所述的反光片，其特征在于，至少一個(gè)立體角單元包括一立方體表面，所述表面的相當(dāng)一部分是弧形的以改變反光圖案的形狀。
42.如權(quán)利要求41所述的反光片，其特征在于，弧形表面是凹面。
43.如權(quán)利要求41所述的反光片，其特征在于，弧形表面是凸面。
44.如權(quán)利要求41所述的反光片，其特征在于，弧形面的形狀基本上是圓柱形的。
45.如權(quán)利要求21所述的制品，還包括至少一個(gè)以側(cè)壁為界的凸起部分，所述凸起部分延伸的高度比在與凸起部分相鄰的制品一部分中的任何立體角單元都高。
46.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，復(fù)制步驟包括，在被復(fù)制的表面與另一個(gè)可直接加工的基片的表面之間采用一分離層材料。
全文摘要
一立體角制品及制品方法。提供一最初的非一體有多種包括立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)的立體角單元陣列；然后復(fù)制出該陣列的復(fù)制品作為形成反光表面的基片；去掉部分基片材料形成至少一以側(cè)壁為界的高度至少等于立體角單元的凹腔。復(fù)制品被復(fù)制成另一形成反光基片的可直接加工的基片，該基片包括至少一具有側(cè)壁的高度至少等于立體角單元的凸起部分。凸起部分被直接加工成一以至少兩組平行的槽為界的有多種包括立體角單元的幾何結(jié)構(gòu)的區(qū)域。
文檔編號(hào)G02B5/12GK1133092SQ94193786
公開(kāi)日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1994年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月20日
發(fā)明者肯尼思·L·史密斯, 杰拉爾德·M·本森 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司