CN101317107B - 回射物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有优良的广角性能的回射物。对优良的入射角特性、观测角特性、以及旋转角特性进行改善。在回射物中，五个或七个以上的单位元件形成以将形成该单位元件的三角形状的底面的两个共有底边以及该共有底边交叉的共有顶部作为相邻的回射元件的共有底边以及共有顶部的方式所形成的多方向性回射元件集合体。

Description

回射物

技术领域

本发明涉及适于在交通标识或商业标识中使用的回射物(retroreflectionarticle)。 

具体地说，涉及由形成多个三角锥型立方隅角(cube corner)回射元件而成的多方向性回射元件集合体(多方向性元件)构成的回射物，显示出夜间优良的回射性能。 

更具体地说，涉及具有优良的广角性能的回射物，具有改善后的入射角特性、观测角特性、以及特别优良的旋转角特性。 

背景技术

关于具有改良后的入射角特性、观测角特性及旋转角特性的回射物，以往提出了几种具有优良的广角性能的回射物。 

关于这样的立方隅角型回射片以及回射物、特别是三角锥型立方隅角回射片以及回射物的入射角特性或观测角特性的改良，迄今已知有很多提案，进行了各种改良研究。这些技术多数都是通过将回射元件所具有的光学轴倾斜从而改善入射角特性。 

例如，在Jungersen的美国专利第2310790号中，记载了在较薄的片薄上设置各种形状的回射元件。对于该美国专利所例示的三角锥型反射元件来说，示例出使顶点位于底面三角形的中心且光学轴不倾斜的底面形状为正三角形的三角锥型反射元件、或顶点位置不位于底面中心且底面形状为等腰三角形的三角锥型反射元件，对于靠近的汽车有效地对光线进行反射(入射角特性改善)。 

另外，记载了如下内容：作为三角锥型反射元件的大小，作为元件的深度，为1/10英寸(2540μm)以内。并且，在该美国专利的图15中，还图示出光学轴如后述那样向成为正(+)的方向倾斜的三角锥型反射元件对，当根据图示的三角锥型反射元件的底面等腰三角形的长边和短边的长度的比率求出该光学轴的倾斜角(θ)时，推定约为6.5°。 

并且，在Hoopman的欧洲专利第137736B1中，描述了在较薄的片上将底 面三角形的形状为等腰三角形的一对倾斜三角锥型立方隅角回射元件以彼此旋转180°的形式使其底面在共同面上排列为最密填充状的回射片以及回射物。对于该专利所描述的三角锥型立方隅角回射元件的光学轴的倾斜来说，在本发明描述的负(-)方向倾斜，其倾斜角约为7°～13°。 

并且，在Szczech的美国专利第5138488号中，也同样地公开了在较薄的片上对底面三角形的形状为等腰三角形的倾斜三角锥型立方隅角回射元件以其底面在共同面上为最密填充状的方式排列的回射片以及回射物。在该美国专利中，该三角锥型反射元件的光学轴在彼此相对且成对的两个三角锥型反射元件彼此所共有的边的方向、即后述的正(+)方向倾斜，其倾斜角约为2°～5°，规定元件的大小为25μm～100μm。 

另外，在与上述专利相对应的欧洲专利第548280B1号中记载有如下内容：对于光学轴的倾斜方向来说，包含构成对的两个元件共同的边并且垂直于共同平面的面与元件顶点的距离不等于元件的光学轴与共同平面交叉的点和上述垂直的面的距离，其倾斜角约为2°～5°，元件的大小为25μm～100μm。 

如上所述，在Szczech的欧洲专利第548280B1号中，光学轴的倾斜为包含正(+)及负(-)这二者的约2°～5°的范围。但是，在Szczech的上述美国专利及欧洲专利的实施例中，只公开了光学轴的倾斜角度为(-)8.2°、(-)9.2°以及(-4.3)°、元件高度(h)为87.5μm的三角锥型反射元件。 

另外，关于观测角特性的改善，提出了各种方案。 

在Appeldorn的美国专利第4775219号中，形成元件的V字形槽如说明本发明的图17中示出的那样呈非对称形，相对于形成立方隅角的理论上的V字形槽的角度稍微有些偏差。并且，使提供与相邻的V字形槽的非对称性的偏差周期性变化，由此，尝试观测角特性的改善。 

但是，相邻的V字形槽的角度周期性变化，这会增加模具加工的困难性。例如，即使能够克服该困难性而提供的偏差的组合是有限的，不能提供均匀的反射光的宽度。另外，需要对于一个V字形槽的方向准备多种形成V字形槽的钻石钻头等加工工具。并且，在非对称地形成V字形槽的情况下，需要高精度的加工技术。 

并且，在Walter的美国专利第5171624号中公开了如下三角锥型回射元件：利用具有曲线状的截面形状的加工工具，形成具有一定的二次曲面的截面形状 的反射侧面。在形成具有这样的二次曲面的反射侧面的三角锥型回射元件中，能够适度地进行回射光的发散，观测角特性得到改善。 

但是，以谋求具有这样的曲面状的截面形状的加工工具的形状进行制作是非常困难的。因此，从工具的加工困难性上考虑，得到基于意想的设计的二次曲面是非常困难的。并且，能够提供的曲面形状仅由所使用的加工工具的形状决定，各种形状的二次曲面形成在相同的回射物上是不可能的。 

在Nilsen的美国专利第5565151号中，切下反射侧面(A-B-H)的一部分，利用由此所形成的三角棱柱形状(A-A1-A2-B2-B1-B)的部分和新的反射侧面(A2-H1-B2)促进回射光的发散，从而改善观测角特性。 

但是，在Nilsen的发明中，优选设置成什么形状的三角棱柱形状、或者新的反射侧面优选形成怎样的角度的具体记载很少。另外，需要特殊的工具，其用于切下反射侧面的一部分以形成三角棱柱形状的部分。并且，新形成的三角棱柱形状的元件不具有回射功能，仅是通过使光在各个方向分散从而得到回射光的宽度。 

但是，在上述的对入射角特性、观测角特性进行改善的技术中，不能实现旋转角特性的改善。 

关于旋转角特性的改善提出了各种方案，但是，任何一种方案都是通过对底部的形状为三角形的回射元件的方位在各区域进行切分并组合而尝试改善旋转角特性。 

例如，能够示例出Bennett等的美国专利第5022739号、美国专利第5132841号、美国专利第5175645号、及Nilsen等的美国专利第6036322号、以及Nestegard等的美国专利第5706132号、美国专利第5936770号、Smith等的美国专利第5898523号。 

但是，可以说在任何一种专利技术中，对元件的区域进行划分的形状或三角锥型立方隅角元件的方位不同，但是基本的技术是相同的。 

发明内容

本发明要解决的课题在于提供具有优良的广角特性的回射物，其具有优良的入射角特性，且观测角特性及旋转角特性得到改善。 

具体地说，提供一种具有优良的旋转角特性的回射物，以及具有优良入射角特性和观测角特性的回射物。 

作为能够用于交通标识、施工标识、商业标识、车辆号牌等的具体用途的回射片，提供一种能够为了具有优良的旋转角特性而以自由的方位将片切断并用于标识的回射片。 

本发明涉及一种三角锥型立方隅角回射物，其形成有许多三角锥型立方隅角回射元件，该回射元件是利用截面实质上为V字形槽组切下而形成的，其特征在于，五个或者七个以上的三角锥型立方隅角回射元件(以下称为单位元件)形成多方向性回射元件集合体(以下称为多方向性元件)，该多方向性回射元件集合体以如下方式形成：将形成该单位元件的三角形状的底面的两个底边(以下称为共有底边)以及该共有底边交叉的顶部(以下称为共有顶部)共有为相邻的回射元件的共有底边以及共有顶部。 

对于本发明的多方向性元件来说，因为利用具有朝向各种方向的光学轴的三角锥型立方隅角元件的组合来形成，所以，表现出从该多方向性元件的哪个方位的使光入射都优良的回射效率。此外，表现出在应用面，本发明的回射物即使配置在哪个旋转角(意味着回射物或者回射片的方向)处都优良的回射效率。 

并且，在这样多方向组合有单位元件的多方向性元件中，也表现出优良的入射角特性。特别是，因为本发明中所使用的单位元件具有光学轴倾斜的形状，所以入射角特性也得到改善。 

本发明的多方向性元件优选由五个或者七～十二个单位元件形成。四个以下单位元件不能形成立方隅角形状，六个的组合则与现有技术的三角锥型立方隅角反射元件所构成的反射元件组相同。 

另外，还存在组合十三个以上的单位元件的多方向性元件的组合形式，但是共有底边和外周底边的长度比率将过大。因此，具有共有底边的反射侧面的面积和具有外周底边的反射侧面的面积的比率变得过大，回射效率降低，所以不为优选。 

另外，在单位元件数为奇数的组合的情况下，形成将多方向性元件和使该多方向性元件旋转180度后的多方向性元件组合的回射物，由此，成为单位元件数的两倍数的单位元件的组合，进一步使旋转角特性均一化。 

并且，在单位元件数为偶数的组合的情况下模具成型容易，故优选。 

并且，还能够是组合两种以上的多方向性元件的回射物。组合这样的多个多方向性元件，从而能够进一步改善旋转角特性。 

优选形成本发明的该单位元件的两个共有底边长度相等。这样的单位元件的底面形状为等腰三角形，所形成的多方向性元件的形状具有正多边形形状的外周。对于将具有这样的正多边形外周的多方向性元件组合后的回射物来说，多方向性元件的填充密度提高，能够改善回射效率。 

作为本发明的多方向性元件的形成方法，截面实质上是对称形的V字形，形成该V字形槽的两个侧面交叉所规定的底部的轨迹由直线、折曲线、曲线、及这些线组的组合形成的重复线组，由此进行形成。 

对于本发明的实质上是对称形的V字形槽来说，能够以切下V字形槽而残留下的三角锥形状的三个侧面彼此垂直的方式决定V字形的角度。此外，在彼此垂直的侧面上稍稍施加偏差，也能够改善观测特性。因此，能够从垂直形成V字形槽角度的角度稍稍施加偏差或者使用非对称的V字形槽。 

V字形槽形成为连续的槽，该V字形槽的两个侧面交差所规定的底部的轨迹连续地形成。对于该底部的轨迹来说，为了形成多方向性元件，描画直线或折曲线。并且，为了改善观测角特性，相对于原来的直线的底边施加稍微的变形，还可以取折曲线、曲线或者它们组合的轨迹。对于距离该直线的间隔来说，优选例如是5～1000nm/μm左右的非线性。 

并且，形成该底部的轨迹的线组作成由三角函数、反三角函数、椭圆函数、圆函数及这些函数的合成函数定义的曲线组，由此，可以改善观测角特性。 

优选这些曲线的离直线的间隔例如为5～1000nm/μm左右的非线性。 

本发明的折曲线实质上形成为直线的组合，但是，优选弯曲部是曲率半径为2～20μm的曲线。弯曲部的半径超过20μm而过大时，容易产生切下单位元件棱线而反射效率降低等不良。另外，在半径小于2μm的情况下，切削工具承受过大的负荷而容易产生工具破损或磨耗等的不良，故而不优选。 

由用于对形成有多个本发明的多方向性元件的回射物进行形成的直线、折曲线、曲线及这些线组的组合构成的线组，由重复的图形以等间距形成多个。 

并且，形成上述V字形槽的底部的轨迹的重复线组位于单位元件的三角形状底面所规定的共同平面上。 

另外，以改善回射效率为目的，以重复线组的至少一个线组不在该共同平面上的方式设置。例如，形成五边形的多向元件的单位元件的外周底边的重复线组，比形成共有底边的重复线组浅，能够使单位元件的三个反射侧面面积相等。 

另外，在七边形以上的多方向性元件的情况下，形成单位元件的外周底边的重复线组比形成共有底边的重复线组深，从而能够使单位元件的三个反射侧面的面积相等。 

即，上述重复线组的至少一个线组不在共同平面上，由该线组所规定的平面和该单位元件的距离所确定的V字形槽的深度，是该单位元件的顶点和共同平面的距离规定的元件高度的±(5～200)％，更优选为±(5～40)％，从而能够提高回射效率。 

另外，在该单位元件的三角形底面的三个底边中，在使形成最短的底边的V字形槽的深度为ds、形成最长的底边的V字形的槽深度为de时，为了改善回射效率，优选满足 

1.05≤(ds/de)≤3.00        (式1)、 

更优选满足 

1.05≤(ds/de)≤1.40        (式2)。 

如下的多方向性元件在改善观测角特性上是优选的，即，该多方向性元件是包含一种以上单位元件而形成的，该单位元件具有如下的棱镜侧面：形成本发明的单位元件的彼此垂直的三个反射侧面彼此构成的三个棱镜顶角的至少一个棱镜顶角相对于垂直具有0.0001～0.01度的偏差。 

进一步优选是包含三种以上单位元件而形成的多方向性元件，该单位元件具有如下的棱镜侧面：形成单位元件的彼此垂直的三个反射侧面彼此构成的三个棱镜顶角的至少一个棱形顶角相对于垂直具有0.0001～0.01度的偏差。 

并且，单位元件的三个回射侧面的至少一个反射侧面形成曲面，该曲面和离该单位元件形成理论上的立方隅角元件的假想平面的距离的最大间隔是形成该曲面的底部的长度的1/1000～200/1000，这在改善观测角特性上是优选的。 

在以上所说明的各种方法的单位元件的棱镜顶角上施加稍微的偏差，这能够增大回射光的宽度并改善观测角特性。对于偏差的程度来说，能够根据将改善作为目的的观测角进行适当选择。 

另外，在由七个以上单位元件所形成的多方向性元件的情况下，光学轴的倾斜较大，所以，切下与对形成多方向性元件的外周的单位元件的底边进行形 成的V字形槽平行、且由V字形槽的角度实质上相等的一个以上的V字形的副槽形成共有底边的V字形槽，由底面为至少一个四边形的立方隅角回射元件和一个三角锥型立方隅角回射元件形成单位元件，这在改善回射效率上是优选的。 

另外，在将本发明的回射物用作片状的制品的情况下，为了得到片制品的柔软性，优选该单位元件的高度为25～2000μm。在小于25μm的情况下，元件较小，衍射效应引起的回射光的宽度过大，所以不优选，在超过2000μm的情况下，由于不能得到柔软的片，所以不优选。 

对于在本发明中能够用作回射元件的光学介质来说，如果是光的透过性优良并且折射率较高的材料，不特别地限定。例如，能够优选使用玻璃、透明性树脂等。作为透明性的树脂，例如，可以采用丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、及这些树脂的共聚树脂、变性树脂、混合物等。树脂制的回射物在柔软性、轻量性、着色制等方面优良，所以优选。 

并且，在这些透明树脂中适当添加着色剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、防氧化剂等，从而能够提供优良的着色性、耐久性、耐气候性等的性质。这些性能也能够用在回射物上层叠其他树脂层的方法来实现。 

另外，在本发明的回射物中，为了达到内部全反射原理进行的反射，在回射元件的背面设置空气层，能够采用防止水或湿度等的侵入的密封封装结构。 

并且，也能够在回射元件的反射面上设置铝等光反射性的镜面反射层。对于设置有这样的镜面反射层的回射物来说，相对于较宽范围的入射角有效地进行回射，所以优选，但是，由于镜面反射层，存在物品的外观变暗的这样的缺点。 

根据本发明，能够提供一种广角特性、即入射特性、观测角特性、旋转角特性得到改善的回射物。 

附图说明

图1是现有技术的三角锥型立方隅角元件对。 

图2是现有技术的三角锥型立方隅角元件组。 

图3是示出本发明多方向性元件的图。 

图4是示出本发明多方向性元件组的平面图。 

图5是示出本发明多方向性元件的图。 

图6是示出本发明多方向性元件的图。 

图7是示出本发明多方向性元件组的平面图。 

图8是示出本发明多方向性元件组的平面图。 

图9是示出本发明多方向性元件的图。 

图10是示出本发明多方向性元件组的平面图。 

图11是示出本发明多方向性元件的图。 

图12是示出本发明多方向性元件的图。 

图13是示出本发明多方向性元件的图。 

图14是示出形成本发明多方向性元件的槽底部的轨迹图。 

图15是示出形成本发明多方向性元件的槽底部的轨迹图。 

图16是示出形成本发明多方向性元件的槽底部的轨迹图。 

图17是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图18是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图19是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图20是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图21是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图22是用于说明本发明反射元件的立体图。 

图23是本发明实施例1回射物的回射系数的雷达图(Radar chart)。 

图24是本发明实施例2回射物的回射系数的雷达图。 

图25是本发明实施例3回射物的回射系数的雷达图。 

图26是本发明实施例4回射物的回射系数的雷达图。 

图27是本发明比较例1回射物的回射系数的雷达图。 

图28是本发明比较例2回射物的回射系数的雷达图。 

图29是本发明比较例3回射物的回射系数的雷达图。 

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的多方向性回射物的优选方式进行说明。 

图1示出现有技术的三角锥型立方隅角回射元件(A-B-C及A-B-C’)的平面图和截面图。对于该三角锥型立方隅角回射元件来说，左右对称形的两个元件共有一个底边(A-B)，以成对的形式形成为最密填充状。 

一般地说，对于元件具有的光学轴来说，以改善入射角特性为目的而倾斜，对于元件对的两个光学轴来说，彼此方向为相反方向并且倾斜相同的角度。但是，对于光学轴的倾斜方向来说，仅相对于与共有底边(A-B)垂直的面倾斜，相对于与共有底边(A-B)平行的面不倾斜，所以，存在不能够得到针对该方位的入射角特性的改善这样的问题。 

另一方面，对于图2所示的元件组来说，以成对的三角锥型立方隅角的方向彼此成直角的方式对区域进行划分并进行组合。这样的元件组的组合能够使方位角为0度和90度的性能平均化并且改善旋转角特性，但是，在0度和90度角以外的方位角，依然产生反射性能的变动。特别是，在45度的方位角，反射性能特别是入射角特性的改善不满足。 

在Bennett等的美国专利第5022739号、美国专利第5132841号、美国专利第5175645号、此外Nilsen等的美国专利第6036322号、以及Nestegard等的美国专利第5706132号、美国专利第5936770号、Smith等的美国专利第5898523号等中例示了这样的元件状态，但是，在任何一种状态下，其旋转角特性改善都不充分。 

图3示出本发明的以五个单位元件共有两个底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、及A5-B)和一个顶部(B)的方式所形成的多方向性元件的平面图和截面图。图3示出的箭头表示元件具有的光学轴的倾斜方向，对于该方向来说，由于在五个方向均匀分散而能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角为11.333度，向外周底边的方向倾斜，所以入射角特性也被改善。 

图4示出配置了多个图3示出的五角形的多方向性元件的本发明的回射物的平面图。在该多方向性元件之间，形成具有三角锥型的形状的元件，但是，该三角锥形状不形成立方隅角元件，所以，对回射没有贡献。形成图4示出的多方向性的回射物的元件组，利用具有连续的折曲线状的底部轨迹的V字形槽组形成。 

图5示出本发明的以七个单位元件共有两个底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、A5-B、A6-B、及A7-B)和一个顶部(B)的方式所形成的多方向性元件的平面图和截面图。图5示出的单位元件所具有的光学轴倾斜，对于该方向来说，由于在七个方向均匀分散，所以，能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角为6.476度，向共有顶部(B)的方向倾斜，所以入射角特性也被改善。 

图6示出本发明的以八个单位元件共有两个底边(A1-B、A2-B、A3-B、 A4-B、A5-B、A6-B、A7-B、A8-B)和一个顶部(B)的方式所形成的多方向性元件的平面图和截面图。图6示出的箭头表示元件具有的光学轴的倾斜方向，对于该方向来说，在八个方向均匀分散，所以能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角为10.790度，向共有顶部(B)的方向倾斜，所以入射角特性也被改善。 

图7示出配置有多个图6示出的八角形的多方向性元件的本发明的回射物的平面图。在该多方向性元件之间，形成具有三角锥型的形状的元件，但是，由于该三角锥形状不形成立方隅角元件，所以对回射没有贡献。形成图7示出的多方向性回射物的元件组，利用具有连续的折曲线状的底部轨迹的V字形槽组形成。另外，在八角形的多方向性元件之间，形成较小形状的八角形多方向性元件，元件组的填充密度提高，回射效率得到提高。并且，对于该较小的多方向性元件来说，由于较大的衍射效应，观测角特性得到改善。 

图8示出配置有多个十边形的多方向性元件的本发明的回射物的平面图。在该多方向性元件之间，形成具有切下一个顶部后的三角锥型的形状的元件，但是，该三角锥形状不形成立方隅角元件，所以对回射没有贡献。形成图8所示的多方向性的反射元件的元件组，由具有连续的折曲线状的底部轨迹的V字形槽组形成。 

图9示出本发明的以五个单位元件共有两个底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、及A5-B)和一个顶部(B)的方式所形成的多方向性元件的平面图和截面图，其外周底边比共有底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、及A5-B)形成得浅，外周底边的一部分由共有底边切下。因此，以单位元件的三个反射侧面的面积相等的方式形成，回射效率提高。 

形成图9示出的多方向性元件的单位元件所具有的光学轴由于在五个方向均匀分散，所以能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角为11.333度，向外周底边(A1-A2、A2-A3、A3-A4、及A5-A1)的方向倾斜，所以也能够改善入射角特性。 

图10示出配置有多个图9所示的浅槽型的五角形的多方向性元件的本发明回射物的平面图。在该多方向性元件之间，形成具有三角锥型的形状的元件，但该三角锥形状没有形成立方隅角元件，所以对回射没有贡献。形成图10所示的多方向性的回射物的元件组，由具有连续的折曲线状的底部轨迹的V字形槽 组形成。 

图11示出本发明的以八个单位元件共有两个底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、A5-B、A6-B、A7-B、A8-B)和一个顶部(B)的方式所形成的多方向性元件的平面图和截面图，其外周底边(A1-A2、A2-A3、A4-A5、A5-A6、A6-A7、A7-A8、及A8-A1)比共有底边(A1-B、A2-B、A3-B、A4-B、A5-B、A6-B、A7-B、及A8-B)形成得深。因此，以单位元件的三个反射侧面的面积相等的方式形成，回射效率提高。 

形成图11示出的多方向性元件的单位元件所具有的光学轴在八个方向均匀分散，所以，能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角是10.790度，向共有顶部(B)的方向倾斜，所以，入射角特性也被改善。 

形成图12示出的多方向性元件的单位元件具有的光学轴在十二个方向均匀分散，所以能够得到优良的旋转角特性。另外，该光学轴的倾斜角为19.720度，向外周底边(A1-A2、A2-A3、A4-A5、A5-A6、A6-A7、A7-A8、A8-A9、A9-A10、A10-A11、A11-A12、及A12-A1)的方向倾斜，所以入射角特性也被改善。 

图13示出组合了十个单位元件的多方向性元件。在该多方向性元件中，切下由与形成外周底边的V字形槽平行、并且V字形槽的角度实质上相等的一个V字形的副槽形成共有底边的V字形槽，由底面为四边形的立方隅角回射元件和三角锥型立方隅角回射元件形成单位反射元件。对于形成有这种副槽的元件来说，回射效率提高，所以特别优选。 

图14、15和16表示用于说明本发明回射物的多方向性元件的形成方法的图。 

图14仅示出形成图4所示的五角形状的多方向性元件的截面为V字形槽的底部的轨迹。这些槽的轨迹由连续的折曲线重复的图形形成。 

在图15中，图14所示的V字形槽的轨迹中形成外周底边的槽的轨迹示出为L1、L2、L3。具有这三种底部轨迹的V槽的角度都具有相同的角度。 

另外，在图16中，图14所示的V字形槽的轨迹中形成共有底边的槽的轨迹示出为L4、L5、L6。具有这三种底部轨迹的V槽的角度都具有相同的角度。 

形成这六种V槽，从而形成回射物，该回射物形成有具有图4所示的五角形的形状的多方向性元件集合体。 

另外，为了对本发明的多方向性元件赋予观测角特性，能够对棱镜的顶角施加稍微的偏差。图17示出现有技术中公知的棱镜顶角没有偏差的立方隅角元件的立体图。此处，所谓棱镜顶角是指三个反射侧面(ABH、BCH和CAH)彼此所成的角度，为了进行回射，需要这三个反射侧面彼此垂直。对棱镜顶角施加偏差时，回射光不与入射光平行地返回，回射光具有宽度地返回，所以，观测角特性得到改善。 

图18示出施加顶角偏差的方法之一即对V槽角度施加偏差的方法的示意图。为了对V槽角施加偏差，采用相对于理论值预先对切削工具的刀尖角度施加偏差，或者使切削工具相对于垂直稍稍倾斜而以非对称的形状进行切削等的方法。 

图19示出施加顶角偏差的其他方法。在该方法中，使槽轨迹相对于理论上的位置即线A-B倾斜，从而能够施加偏差。 

图20也示出施加顶角偏差的其他方法。在该方法中，使槽轨迹相对于由底边组划定的面内即基准面A-B-C切削得较深，从而能够施加偏差。 

在图21中，作为施加顶角偏差的方法是如下方法：使槽的底部的轨迹在与由底边组划定的面内即基准面A-B-C相同的平面上多次弯曲，从而施加偏差。在该方法中，反射侧面形成为许多的多面体，能够实现均匀的观测角特性，所以特别优选。 

另外，作为图22中施加顶角偏差的方法是如下方法：使槽轨迹为曲线，从而施加偏差。在该方法中，反射侧面形成为曲面，能够实现均匀的观测角特性，所以特别优选。 

对于基于图21和图22所示的方法而得到均匀的观测角特性的方法来说，在由底边组所划定的基准面A-B-C内变化的方法之外，如图19所示那样改变深度，从而也能够得到相同的效果。在改变槽的深度的情况下，相对于基准面，深或浅都可以。另外，对于深度的变化来说，也可以使槽的轨迹弯曲，也可以连续地以曲线的轨迹变化。 

实施例

下面，根据实施例更详细地对本发明的详细情况进行说明，但是，本发明并不限于实施例。 

回射系数 

以实施例为首，采用下述方法测定本说明书中记载的回射系数。作为回射系数测定器，采用Gamma Scientific公司制“模块920”，以ASTM E810-91规定的测量法为标准，在观测角(α)为0.2°、入射角(β)为5°、30°、40°以及60°、旋转角(ω)为从0到345°的每隔15°的角度条件下，对于适当的五处，对100mm角的回射片的回射系数进行测定，取其平均值作为回射物的回射系数。 

回射物形成方法 

对于以下的实施例以及比较例中说明的回射元件来说，使用具有预定角度的钻石钻头，在市售的厚度为200μm的无着色的聚甲基丙烯酸甲酯的树脂板上进行直接切削加工而形成。 

实施例1 

在图3所示的元件中，构成多方向性元件的五个单位元件的形状都以如下方式形成：共有底边(A1-B、A2-B等)的长度为247.60μm，外周底边(A1-A2等)的长度为291.07μm，从元件的底面(A1-B-A2)到单位元件顶点H1的高度为100μm。 

为了形成这样的元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A1-A2-H1的V字形槽的角度为93.195°，形成反射侧面A1-B-H1和反射侧面A2-B-H1的V字形槽的角度为58.139°。 

对于元件的底面三角形A1-A2-B的内角来说，∠A1-B-A2为72.00°、∠B-A1-A2和∠B-A2-A1为54.00°、底边A1-B、A2-B和A1-A2都位于同一平面上。作为旋转方向的基准方向，以共有顶点B为中心，将点A1的方向作为旋转角0°。 

五个单位元件各自所具有的光学轴以向与共有顶点B相反的方向即外周底边方向倾斜11.333°的方式形成，各光学轴分别形成72°的方位角且相等地配置。 

实施例2 

在图6所示的元件中，构成多方向性元件的八个单位元件的形状都以如下方式形成：共有底边(A1-B、A2-B等)的长度为287.07μm，外周底边(A1-A2等)的长度为219.75μm，从元件的底面(A1-B-A2)到单位元件顶点H1的高度为100μm。 

为了形成这样的元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形 成反射侧面A1-A2-H1的V字形槽的角度为48.949°，形成反射侧面A1-B-H1和反射侧面A2-B-H1的V字形槽的角度为80.117°。 

对于元件的底面三角形A1-A2-B的内角来说，∠A1-B-A2为45.00°、∠B-A1-A2和∠B-A2-A1为67.5°、底边A1-B、A2-B和A1-A2都位于同一平面上。作为旋转方向的基准方向，以共有顶点B为中心，将顶点H1的方向作为旋转角0°。 

八个单位元件分别具有的光学轴以向共有顶点B的方向即与外周底边相反的方向倾斜10.790°的方式形成，各光学轴分别形成45°的方位角且相等地配置。 

实施例3 

在图9所示的元件中，构成多方向性元件的五个单位元件的形状都以如下方式形成：共有底边(A1-B、A2-B等)的长度为247.60μm，外周底边(A1-A2等)的长度为291.07μm，从元件的底面(A1-B-A2)到单位元件顶点H1的高度为100μm。 

为了形成这样的元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A1-A2-H1的V字形槽的角度为93.195°，形成反射侧面A1-B-H1和反射侧面A2-B-H1的V字形槽的角度为58.139°。其中，对于反射侧面A1-A2-H1来说，相对于实施例1的V字形槽，形成得浅20μm。 

对于元件的底面三角形A1-A2-B的内角来说，∠A1-B-A2为72.00°、∠B-A1-A2和∠B-A2-A1为54.00°、底边A1-B和A2-B位于同一平面上。作为旋转方向的基准方向，以共有顶点B为中心，将点A1的方向作为旋转角0°。 

五个单位元件分别具有的光学轴以向与共有顶点B相反的方向即外周底边的方向倾斜11.333°的方式形成，各光学轴分别形成72°的方位角，且相等地配置。 

实施例4 

在图11所示的元件中，构成多方向性元件的八个单位元件的形状都以如下方式形成：规定元件外周的三角形的边的投影长度(A1-B、A2-B等)为287.07μm，外周底边(A1-A2等)的长度为219.75μm，从元件的基准底面(C1-B-C2)到单位元件的顶点H1的高度为100μm。 

为了形成这样的元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A1-A2-H1的V字形槽的角度为48.949°，形成反射侧面C1-B-H1和 反射侧面C2-B-H1的V字形槽的角度为80.117°。 

其中，对于反射侧面A1-A2-H1来说，相对于实施例2中的V字形槽，形成得深40μm。即，在单位元件的三角形底面的三个底边中，使形成最短的底边A1-A2的V字形槽的深度为ds、形成最长底边的V字形槽(B-C1和B-C2)的深度为de时，为ds/de＝1.40。 

对于规定元件外周的投影三角形A1-A2-B的内角来说，∠C1-B-C2为45.00°、∠B-A1-A2和∠B-A2-A1为67.5°、底边C1-B和C2-B都位于同一平面上。作为旋转方向的基准方向，以共有顶点B为中心，将顶点H1的方向作为旋转角0°。 

八个单位元件分别具有的光学轴以向共有顶点B的方向即与外周底边相反的方向倾斜10.790°的方式形成，各光学轴分别形成45°的方位角且相等地配置。 

实施例5 

如图12所示的元件那样，形成由十二个单位元件所形成的多方向性元件。所构成的多方向性元件的十二个单位元件的形状都以如下方式形成：规定元件外周的三角形的边的投影长度(A1-B、A2-B等)为401.03μm，外周底边(A1-A2等)的长度为207.59μm，从元件的基准底面(C1-B-C2)到单位元件顶点H1的高度为100μm。 

为了形成这样的元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A1-A2-H1的V字形槽的角度为31.085°，形成反射侧面C1-B-H1和反射侧面C2-B-H1的V字形槽的角度为85.883°。 

其中，对于反射侧面A1-A2-H1来说，相对于实施例2中的V字形槽，形成得深200μm。即，在单位元件的三角形底面的三个底边中，使形成最短的底边A1-A2的V字形槽的深度为ds、形成最长的底边的V字形槽(B-C1和B-C2)的深度为de时，为ds/de＝3.0。 

对于规定元件外周的投影三角形A1-A2-B的内角来说，∠C1-B-C2为30.00°、∠B-A1-A2和∠B-A2-A1为75°、底边C1-B和C2-B都位于同一平面上。作为旋转方向的基准方向，以共有顶点B为中心，将顶点H1的方向作为旋转角0°。 

十二个单位元件分别具有的光学轴以向共有顶点B的方向即与外周底边相反的方向倾斜19.72°的方式形成，各光学轴分别形成30°的方位角并且相等地配 置。 

实施例6 

在实施例6中，在形成由实施例2中所制成的八个单位元件构成的多方向性元件时，在形成V字形槽时，利用图22所示的方法，以使槽的底部的轨迹为曲线状的方式进行V字形槽的切削加工。 

作为曲线的形状，近似于以实施例2中的元件的底边的直线轨迹为基准的正弦曲线。正弦曲线的振幅为各边(A1-B、A2-B及A1-A2等)的长度的0.005倍。因此，实施例2的边A1-B和边A2-B的长度为287.07μm，所以，振幅为1.44μm。边A1-A2的长度为219.75μm，所以振幅为1.10μm。 

并且，正弦曲线的周期是边的长度的4倍。因此，实施例2的边A1-B和边A2-B的长度为287.07μm，所以周期为1148.27μm，边A1-A2的长度为219.75μm，所以周期为878.98μm。另外，以振幅成为最大值的位置和成为零的位置为各边的端部。 

并且，对基于与本发明的回射物相对比用的现有公知的技术的比较例进行说明。 

比较例1 

将图1所示的共有一个底边并且彼此相对的一对三角锥型立方隅角回射元件对作为比较例的回射物。以如下方式形成：共有底边(A B)长度为291.07μm，其他两边(A-C及B-C)的长度为247.60μm，从元件的基准底面(A-B-C)到单位元件的顶点H的高度为100μm。 

为了形成这种元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A-B-H的V字形槽的角度为93.195°，形成反射侧面A-C-H和反射侧面B-C-H的V字形槽的角度为58.139°。 

对于元件的底面三角形A-B-C的内角来说，∠A-C-B为72.00°、∠B-A-C和∠A-B-C为54.00°、底边A-B、C-B和B-C都位于同一平面上。即，比较例1中的回射元件和实施例1中所使用的单位元件具有相同的形状。作为旋转方向的基准方向，以共有底边A-B为中心，将点C的方向作为旋转角0°。 

两个反射元件分别具有的光学轴以向共有底边A-B的方向倾斜11.333°的方式形成，两个光学轴以彼此具有180°的方位的方式形成。将这样的三角锥型回射元件对形成为细密填充状的回射物作为比较例1。 

比较例2 

将图1所示的共有一个底边且彼此相对的一对三角锥型立方隅角回射元件对作为比较例的回射物。以如下方式形成：共有的底边(A-B)长度为219.75μm，其他两边(A-C及B-C)的长度为287.07μm，从元件基准底面(A-B-C)到单位元件的顶点H的高度为100μm。 

为了形成这种元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A-B-H的V字形槽的角度为48.949°，形成反射侧面A-C-H和反射侧面B-C-H的V字形槽的角度为80.117°。 

对于元件的底面三角形A-B-C的内角来说，∠A-C-B为45.00°、∠B-A-C和∠A-B-C为67.50°、底边A-B、C-B和B-C都位于同一平面上。即，比较例2中的回射元件和实施例2中所使用的单位元件具有相同的形状。作为旋转方向的基准方向，以共有底边A-B的中点为中心，将点C的方向作为旋转角0°。 

两个反射元件分别所具有的光学轴以向与共有底边A-B相反的方向倾斜10.79°的方式形成，两个光学轴以彼此具有180°的方位的方式形成。将这样的三角锥型回射元件形成为细密填充状的回射物作为比较例2。 

比较例3 

将图1所示的共有一个底边且彼此相对的一对三角锥型立方隅角回射元件对作为比较例的回射物。以如下方式形成：共有的底边(A-B)的长度为274.65μm，其他两边(A-C及B-C)的长度为242.91μm，从元件基准底面(A-B-C)到单位元件的顶点H的高度为100μm。 

为了形成这种元件，对用于形成各反射侧面的V字形槽的角度来说，形成反射侧面A-B-H的V字形槽的角度为86.529°，形成反射侧面A-C-H和反射侧面B-C-H的V字形槽的角度为61.983°。 

对于元件的底面三角形A-B-C的内角来说，∠A-C-B为68.851°、∠B-A-C和∠A-B-C为55.575°、底边A-B、C-B和B-C都位于同一平面上。即，比较例1中的回射元件和实施例1中所用的单位元件具有相同的形状。作为旋转方向的基准方向，以共有底边A-B的中点为中心，将点C的方向作为旋转角0°。 

两个反射元件分别所具有的光学轴以向共有底边A-B的方向倾斜8.00°的方式形成，两个光学轴以彼此具有180°的方位的方式形成。 

在比较例3中，形成将上述光学轴的倾斜度是8°的元件组合到图2所示的 元件的旋转方向为0°和90°的两个区域后的回射物，作为比较例3。 

将实施例1～4及比较例1～3的回射物作为回射系数测定器，利用GammaScientific公司制“模块920”，以ASTM E810-91规定的测量法为标准，在观测角(α)为0.2°、入射角(β)为5°、30°、40°以及60°、旋转角(ω)为从0到345°的每隔15°的角度条件下，对于适当的五处，对100mm角的回射片的回射系数进行测定，取其平均值作为回射物的回射系数，图22～28中示出为雷达图。 

图22～28的雷达图中，将入射角(β)为5°、30°、40°以及60°的回射系数作为对数轴，作为雷达图的顺时针的轴，使元件的旋转角每隔15°在0～345°范围内变化，并进行划分。 

在基于现有公知技术的比较例1～3中，随着入射角的增大，回射系数的旋转角依赖性显著。所谓旋转角依赖性是指，在交通标识等中，在从不同方位观察回射物的情况下，非常不好。 

在比较例1中，特别是旋转角0°和90°的回射性能的不同是显著的，旋转角0°和旋转角90°处的入射角60°的回射系数存在80倍以上的回射性能的差异、在入射角40°时也存在1.5倍以上的反射性能的差异。 

在比较例2中，该倾向依然是相同的，图27示出旋转角依赖性是显著的。和比较例1不同，在比较例2的回射物中，示出在旋转角为30～45°、135～150°、210～225°以及315～330°中增大的回射性能。 

对于比较例3的元件的设计来说，由于将方位角分为0°和90°，所以，能够使0°和90°的回射性能相同，但是，45°处的回射性能降低依然显著，不优选将这样的回射物作为交通标识。 

对于实施例1以及实施例2的回射物的旋转角依赖性来说，如图22和图23所示，明确地与比较例1～3示出的现有公知的回射物相比较，在所有的入射角，旋转角的依赖性较小。 

另外，对于实施例3和实施例4的回射物的旋转角依赖性来说，如图24和图25所示，明确地与比较例1～3示出的现有公知的回射物相比较，在所有的入射角，旋转角的依赖性较小。同样的效果在实施例5的回射物中也能够确认。 

并且，在实施例3中，对于反射侧面A1-A2-H1来说，相对于实施例1的V字形槽，形成得浅20μm，在实施例4中，对于反射侧面A1-A2-H1来说，相对于实施例2中的V字形槽，形成得深40μm，所以，回射效率提高，具有改 善后的回射系数。 

另外，在实施例5中，反射侧面A1-A2-H1形成深200μm，所以回射效率提高，具有改善后的回射系数。 

将实施例2以及6的回射物的观测角特性在入射角为5°、观测角为0.2°、0.33°和1.0°的情形进行比较，在任何一个的旋转角，实施例6的回射物相对于实施例2的回射物表现出如下以的表1所示的优良的观察角特性。 

即，能够确认，实施例2的回射物正面方向、即观测角为0.2°的回射的光束由于曲线状的槽的形成而扩展到很大的观测角的方向。 

表1 

产业上可利用性 

作为本发明的回射物的具体用途，在能够用于交通标识、施工标识、商业标识、车辆号牌等的回射物以及回射片中，为了具有优良的旋转角特性而在自由的方位切断而使用于标识。 

Claims (14)

1.一种三角锥型立方隅角回射物，其形成有许多三角锥型立方隅角回射元件，该回射物是通过形成截面实质上为V字形的槽组而形成的，其特征在于，

五个或者七个以上的称为单位元件的三角锥型立方隅角回射元件形成称为多方向性元件的多方向性回射元件集合体，该多方向性回射元件集合体以如下方式形成：将形成该单位元件的三角形状的底面的称为共有底边的两个底边以及该共有底边交叉的称为共有顶部的顶部，共有为相邻的回射元件的共有底边以及共有顶部，

所述多方向性元件具有朝向各种方向的光学轴，

所述三角锥型立方隅角回射物是回射片，

用作回射元件的光学介质为玻璃或透明性树脂，

为了达到内部全反射原理进行的反射，在回射元件的背面设置空气层。

2.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该多方向性元件由五个或者七～十二个单位元件形成。

3.如权利要求1或2的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

形成该单位元件的两个共有底边的长度相等。

4.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

形成共有底边的V字形的槽的底部的轨迹是由直线、折曲线、曲线、及这些线组的组合构成的重复线组。

5.如权利要求4的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

形成该底部的轨迹的重复线组位于由该单位元件的三角形状的底面所规定的共同平面上。

6.如权利要求4的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该重复线组的至少一个线组不在由该单位元件的三角形状的底面所规定的共同平面上。

7.如权利要求4的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

折曲线状的底部的轨迹的弯曲部分的曲率半径是2～50μm。

8.如权利要求4的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

形成该底部的轨迹的线组是由三角函数、反三角函数、椭圆函数、圆函数及这些函数的合成函数所定义的曲线组。

9.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

在该单位元件的三角形底面的三个底边中，使形成最短的底边的V字形槽的深度为ds、形成最长的底边的V字形槽的深度为de时，满足

1.05≤(ds/de)≤3.00    (式1)。

10.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该三角锥型立方隅角回射物是包含至少一种以上单位元件而形成的多方向性元件，所述单位元件具有如下棱镜侧面：形成该单位元件的彼此垂直的三个反射侧面彼此构成的三个棱镜顶角的至少一个棱镜顶角相对于垂直具有0.0001～0.01度的偏差。

11.如权利要求10的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该三角锥型立方隅角回射物是包含至少三种以上单位元件而形成的多方向性元件，所述单位元件具有如下棱镜侧面：形成该单位元件的彼此垂直的三个反射侧面彼此构成的三个棱镜顶角的至少一个棱镜顶角相对于垂直具有0.0001～0.01度的偏差。

12.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该单位元件的三个回射侧面的至少一个反射侧面形成曲面，该曲面离该单位元件形成理论上的立方隅角元件的假想平面的最大间隔是形成该曲面的底部的长度的1/1000～200/1000。

13.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

通过V字形槽的角度实质上相等的一个以上的V字形副槽，切下用于形成共有底边的V字形槽，由底面为至少一个四角形的立方隅角回射元件和一个三角锥立方隅角回射元件形成单位反射元件，其中，该副槽与用于形成单位元件的称为外周底边的底边的V字形槽平行，该称为外周底边的底边用于形成该多方向性元件的外周。

14.如权利要求1的三角锥型立方隅角回射物，其特征在于，

该单位元件的高度为25～2000μm。

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