CN110065249A - 制造拼接件制品和制造形成逆反射制品的模具的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了制造拼接件制品的方法和制造用于形成逆反射制品的模具的方法。该方法包括在主基材基材上形成棱镜阵列并形成主基材的复制品。在复制品上形成参考边，从而减小了棱镜阵列的尺寸，同时保持了复制品的横向尺寸以保持对复制品的处理的容易性。复制复制品并且暴露复制的拼接件上的参考边，使得参考边可以与其他拼接件上的参考边面对面地配对并固定，以形成拼接的制品。拼接的制品用作模具以制造逆反射制品，或者可以进一步复制和配合以形成用作模具的较大的拼接的制品。还公开了用作模具的拼接制品和由模具制造的逆反射制品。

Description

制造拼接件制品和制造形成逆反射制品的模具的方法

本申请是国际申请日为2015年11月18日、申请号为201580065942.0 (国际申请号为PCT/US2015/061278)、发明名称为“多级切割的拼接式 反光镜”的PCT国际发明专利申请的分案申请。

交叉参考相关的参考资料

本申请要求2014年11月20日提交的第62/082,179号美国临时专利 申请的权益，其全部内容通过引用结合到本申请中。

技术领域

本发明大致涉及制造用作反光膜制作模具的拼接物件的方法，特别是 涉及使用多级切割技术装配拼接物件和所制造的反光膜的方法。

背景技术

反光物品在高速公路标志、安全反光片和道路标线得到广泛的应用。 一般而言，这些物品的角锥版本有一个由透明、有色或无色树脂(例如甲 基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或乙烯基)制成的前透镜，其正面光滑，反面拥 有多个逆反射角锥元素。角锥元素各有三个反射面。

来自远距离光源的入射光穿过光滑的正面，由角锥元件三面的每一面 反射，以与入射方向成180°的方向再次穿过正面。在完美反光镜中，此光 会以与光入射方向完全相反的方向返回光源。一部分由于反光镜结构的变 化，无论是意外的变化或是设计导致的变化，反射光并不会只以与入射方 向完全相反的方向返回，而是一般会返回到辐射模式，集中在准确的返回 方向。这种“不完美”的返回反射仍然称为“逆反射”。传播的逆反射光使得在稍微偏离光源的方向上可以看到反光镜。

入射光源与反射光之间的角，在反光镜上形成一个顶点，该角称为“发 散角”，指的是逆反射光偏离完美逆反射的量，以角度单位表示。传统反光 物品一般在很远的距离就可以看得很清楚，对应于“观测角”，即入射光源 与观察者之间的角，在反光镜上形成一个顶点。

在高速公路安全应用中，例如高速公路标志和路面标线，反光镜应将 来自车辆前灯的光反射回车辆驾驶员的眼睛。这称为不完美逆反射，观测 角α介于约0°与大于3°之间。在任何特定情况下，α的值取决于车辆和驾 驶员的几何以及从车辆到反光材料的距离。例如，大卡车右前灯及其驾驶 员在距离道路标志约40米处的观测角α将大约为3°，而对于汽车左前灯 及其驾驶员在距离道路标志600米处的观测角α约为0.05°。

同时，与观测角α相关的是旋转角ε，后者指的是偏离方向的测量值， 也称为方位角。车辆左右前灯的ε值不同，也取决于车辆和驾驶员几何以 及道路标志的位置。对于将以随机方位安装于道路标志上的反光膜，每个 ε值都要求具有逆反射。ASTM E808-逆反射描述标准做法中详细介绍了 角α和ε，该文件将发散角称为“观测角”，α。

理想而言，道路标志中使用的反光膜将会形成逆反射光模式，在观测 角α值和旋转角ε值范围内均拥有足够的强度。但是，各种逆反射物品对 物品相对于观察者的方位十分敏感。也就是说，根据旋转角ε，观察者将 经历各种强度的逆反射光。从一个特定的旋转角ε，逆反射可能相对较强， 而在另一个旋转角ε，逆反射可能相对较弱。

这种观察者的方位在各种旋转角ε条件下对于逆反射面的灵敏度至 少可以通过两种方法解决。一种方法就是使用通过“钉住”制成的模具制作 反光物品，其中，一群金属销钉装配在一起，每个销钉的一端有一个角锥。 这类销钉的截面可以是三角形、六边形、方形或矩形。然后，可以将这些 销钉绑在一起，其尖端可用于形成“凸形”角锥阵列，销钉束将用作主基材， 电铸成“凹形”模具。然后，利用此模具在玻璃或塑料上制作凸形棱镜元素 阵列。众所周知，加工销钉端面的尺寸或形状，面与面之间的角度(双面 角)，或面的平整度或反光镜正面平整度的变化都可能会改变逆反射模式， 从而决定光源周围可看见逆反射的区域。

“钉住”使角锥棱镜阵列的制造和设计更为灵活。除了等边三角形角锥 棱镜外，各个形状都可以利用，且每个销钉可以有不同的几何形状和方向， 从而提高阵列的整体表现。

但是由于制造局限所在，销钉的端部一般采用某种几何形状，即大约 0.040英寸(1mm)或以上的方形(下文统称为“大立方体”)。六角销的平 行平面的尺寸一般约为0.10英寸(2.5mm)。矩形销的短尺寸约为0.070 英寸(1.8mm)，长尺寸约为0.120英寸(3.0mm)。“大立方体”由于高度 的原因，体型太大，无法用于制造要求较小逆反射棱镜元素的薄而柔的反 光膜。

为了制作小棱镜元素阵列(下文统称为“微立方体”)，一般要使用其他 技术。在此技术中，可以先在主基材上制作“微立方体”。制作微立方体的 一个方法是通过直接加工或测量，其中V型槽的平行排要切割成基材，形 成凹槽模式，交叉以形成角锥棱镜元素。三组V型槽可以形成一个三角形 角锥棱镜阵列。此类微立方体的阵列可以用做塑料反光膜的模具。加工方 法通常采用金刚石切割法。“金刚石切割法”指的是利用金刚石切割工具对 精密元件进行超精密直接机械加工的方法，它包括加工工具(例如，车床、 车铣、转盘式输送机或非转盘式自由形式生成工具，如光栅式轧机)和金 刚石切割元件(例如，尖端，刀片或刀刃)，后者用于刻划、切割、研磨、 凿击、开槽或通过使金刚石元件接触待处理表面以对表面进行改性处理。 金刚石切割工具用于从事轴上或离轴旋转、刻度、快速切割或微棱镜型切 割操作，可以实现亚纳米级表面磨光(金刚石切割形成的表面的峰谷距离) 和次微米形状精度。金刚石切割机通常是利用电机和控制精度的压电传动 装置的计算机数控(CNC)机床。金刚石切割形成的凹槽边缘光滑，基本 无毛刺或其他微米级或以上的瑕疵，而这在传统切割或加工技术中是不可 避免的。

在基材上形成微立方体的另一个方法是在薄板或薄片边缘上形成微 立方体角锥棱镜阵列。尽管这种方法比直接加工方法难度更高，但是它的 优点在于它自由度更高，能适用不同的立方形状，且可以单独定制。这些 板可以堆叠在一起，形成棱镜元素阵列。

“凸形”或“凹形”角锥棱镜元素的主基材可以用于制造一系列凹凸交替 的复制品、后代复制品或“拼接件”(即，第一代和第二代)，例如通过电铸 法。例如，如果主基材有突出(“凸形”)的棱镜元素，则主基材的第一代 复制品将有凹陷(“凹形”)的棱镜元素，即，拼接件的配置将与主基材相 反。第二代复制品与主基材基本相同，即，拼接件将有突出的棱镜元素。 在任何阶段，主基材的第一或第二代复制品都可以分割或切割成所需的形 状，且分割后的拼接件要装配在一起，形成拼接物件。本文将把拼接件装 在一起，形成较大的组件的这个过程称为“拼接”，在本文中，较大的装配 阵列称为“拼接物件”，其中拥有小棱镜元素阵列的多个拼接件组合成较大 的拼接物件。反过来，拼接物件也可以复制，形成较大的拼接件，然后组 合在一起，形成甚至更大的拼接物件。本文使用的“拼接件”指的是单一或 单片式结构或基材。本文使用的“拼接物件”指的是由两个或两个以上拼接 件或基材组合在一起形成的多片结构。本文使用的“主基材”指的是用于形 成复制品的结构。也就是说，主基材可以是单片式基材或拼接物件。在上 述任何一种情况下，主基材的复制品或所述复制品的某个切割部分都可以 视为一个拼接件，即，统一、单片式结构。例如，如果单片式结构或多片 式结构(即，拼接物件)通过电铸进行复制时，复制品或者复制品的某个 分割部分可以视为一个拼接件(即，单片式结构)，因为电铸法将得到一 个无缝、统一、单片式结构的复制品。

经过一系列复制和拼接阶段后，可得到一个“模具”。“模具”可用于制 造生产工具，例如，通过电铸法，这些工具可用于在各种塑料膜材料上形 成微立方体或其他逆反射元素，例如，通过压花、铸造、压模或所属领域 的其他已知方法。或者，模具本身可以用于制作反光物品。

无论是制作微型棱镜元素的直接加工法或是薄片法，此类棱镜元素阵 列一般都只有一个或两个棱镜方向，因此，它们具有很高的方向灵敏度。 因此，按照上述说明复制要分割的组件，形成拼接件是可取的。可通过交 替拼接物件中各个拼接件的方向解决方向灵敏度问题。尤其是，各个拼接 件的棱镜方向在相邻拼接件之间变化。相比只有一个棱镜方向的物品，各 个相邻拼接件之间交替或变化的棱镜方向会使得反光物品对旋转角ε的灵敏度降低。这目的在于使角锥棱镜阵列更集中，并降低对方向的灵敏度。 而且，可以减小拼接件的尺寸，使不同方向的拼接件的视觉对比度更加不 明显，即，降低人眼对它的辨识能力。

但是，这种拼接技术至少有两个局限。“微立方体”的拼接阵列技术除 了与“大立方体”的“钉住”方法具有类似的局限性之外，还有一些其他局限。 首先，拼接件极小，在实际操作中很难处理或操作。困难在于无法在拼接 物件中制作更小尺寸的单棱镜阵列。拼接件越小，越难处理和定位。这就 增加了拼接模具的生产成本和时间。其次，制作各种形状和尺寸的拼接件 所使用的典型分割工艺得到的边缘粗糙，拼接件性能低下。也就是说，传 统分割方法得到的拼接件的边缘会有部分和/或损坏的棱镜元素，边缘不够 笔直。由于拼接件尺寸减小，劣质边缘部分与剩余棱镜阵列之间的比例增 加，从而降低使用此类拼接模具制造的反光物品的填充系数。而且，如果 拼接件的尺寸或形状不准确，且有粗糙边缘，边对边装配起来的拼接件可 能会有小缝隙，即，拼接件之间存在宽缝隙，复制期间可能引发问题，同 样会降低使用此类模具制造的物品的逆反射填充系数。

发明内容

下述本发明的实施例未详尽或将本发明限制于以下详细描述所公开 的精确形式。更确切地说，本文选择和描述的实施例可以让所属领域的技 术人员了解和理解本发明的原理及做法。

本发明针对的是制造拼接物件以用作制作反光物品的模具的方法。这 些方法解决了传统拼接技术的相关问题，在传统方法中，相对较小的拼接 件难以处理，分割期间拼接件经常形成粗糙的边缘，造成拼接件之间出现 较大或较宽的缝隙。本文提供的方法可以在拼接件上形成精确的边缘，对 接在一起后，在拼接物件中的拼接件之间形成缝隙较小。这些方法通 过在每个拼接件上形成较小的棱镜阵列，也解决了处理拼接件上较小棱镜 阵列的难题，同时，允许拼接件在分割后维持相对较大的横向尺寸，以方 便拼接件的处理。在主基材上可以形成大横向尺寸和小棱镜阵列的组合， 并延续到主基材的复制品，或可以在复制品本身上形成。在上述任何一种 情况下，可以方便修改复制拼接件，然后相互对接，以形成一个棱镜阵列 比传统拼接件相对较小、拼接件之间的缝隙小的拼接物件。

在本发明的一个示例性实施例中，一种制作物品的方法包括在基材表 面构成棱镜元素。所述方法还包括在基材上形成一个壁，其中，所述壁与 所述表面共用第一共用边。所述方法还包括在基材上形成一个面，其中， 所述壁与所述面共用第二共用边，所述第一共用边在第二共用边的对边。

在本发明的一个示例性实施例中，一种制作拼接物件的方法包括提供 拼接件，拼接件包括上表面，上表面包括棱镜元素。所述方法还包括通过 清除拼接件的上表面部分，在拼接件上构成一个壁，其中，所述壁与拼接 件上表面共用第一共用边。所述方法包括构成拼接件的复制品；和定位复 制品，使每个复制品上的壁可以面对面邻接和直接邻接相邻复制品上的壁， 从而形成拼接物件。

在本发明的另一个示例性实施例中，一种制作拼接物件的方法包括在 基材表面构成棱镜元素。所述方法包括在基材上构成一个参考边，使参考 边延伸到基材，与具有棱镜元素的表面成约90°。所述方法包括构成基材 的复制品，并移除每个复制品的一部分，使每个复制品上的参考边可以面 对面与不同复制品上的参考边邻接。所述方法包括使每个复制品上的参考 边与另一个复制品的参考边面对面邻接，将复制品固定在一起，从而构成拼接物件。

在本发明的又一个示例性实施例中，拼接物件包括以二维方式放在一 起的拼接件。每个拼接件包括一个上表面和多个侧表面，上表面包括棱镜 元素阵列。拼接件包括边缘拼接件和内部拼接件(可选)。每个内部拼接 件的每个侧表面包括一个壁和一个面。每个边缘拼接件至少有一个侧表面 包括一个壁和一个面。每个内部拼接件的每个壁与相邻拼接件的壁面对面 邻接，每个内部拼接件的每个面不与相邻拼接件的面进行面对面邻接。每个边缘拼接件的每个壁与相邻拼接件的壁面对面邻接，每个边缘拼接件的 每个面不与相邻拼接件的面进行面对面邻接。

在本发明的又一个示例性实施例中，一种制作拼接物件的方法包括提 供基材，其中，基材的表面有棱镜元素。所述方法还包括创建基材的复制 品，每个复制品只有至少一个参考边。所述方法还包括在每个复制品的每 个参考边上制造一个粗切口。所述方法包括拼接复制品，使复制品的参考 边面对面邻接，而复制品上的粗切口不面对面邻接，从而构成拼接物件。

在本发明的又一个示例性实施例中，一种制作反光物品的方法，包括：

a)在主基材表面上构成棱镜元素；

b)制作主基材的复制品；

c)在所述复制品上制造至少一个参考边；

d)制作所述复制品的复制品；

e)将复制品彼此之间相对放置，使每个复制品的参考边面 对面邻接；

f)或者可以重复b)到d)的其中一个或多个步骤，其中，主 基材包括b)到d)的其中一个或多个步骤的产物；和

g)使用a)-d)或a)-e)至少其中一个步骤制作的模具，进行反 光物品的制模；

其中，可按顺序或不按顺序执行a)-f)。

在本发明的又一个实施例中，一种制作物品的方法，包括在基材的表 面上形成棱镜元素阵列，和在基材上形成多个壁，从而构成该物品。每个 壁都与表面共用第一共用边。

在本发明的又一个示例性实施例中，一种制作用于构成反光物品的模 具的方法包括提供多个拼接件，每个拼接件的表面上都有棱镜元素、一个 或多个参考边和一个唇口。所述方法包括在每个拼接件上制造一个或多个 粗切口，从而清除每个拼接件上的唇口，并露出每个拼接件上的一个或多 个参考边，为此，每个拼接件上的一个或多个外露参考边能够与其他拼接 件的一个或多个外露参考边面对面邻接，而每个拼接件上的粗切口与其他 拼接件的粗切口不邻接。所述方法还包括对接多个拼接件，使每个拼接件 上的一个或多个外露参考边面对面邻接。

在本发明的又一个示例性实施例中，用于制作反光物品的基材包括由 棱镜元素阵列组成的表面。所述基材包括一个或多个凹口，每个凹口至少 部分地由参考边定义。所述基材也包括一个包括唇口的基部，所述唇口定 义了所述基部的外围。

传统反光模具制造方法和设计具有结构和光学局限，这些问题通过使 用模具、拼接件、拼接物件和本文所述的方法已得到解决。本发明的使用 允许扩大模具成形参数。例如，可以使用对精度要求不高的传统拼接件处 理方法制造较小的棱镜阵列或棱镜阵列群。而且，本文所述方法和物品在 拼接物件中的拼接件之间可以实现精确、小缝隙。拼接物件中拼接件之间 的缝隙越小，反光物品的效用越高。

多种结构制造技术也可以通过交互混合不同棱镜形状、尺寸和方向 的密集的棱镜元素或群，提高光学性能。而且，拼接件上棱镜阵列的尺寸 可以缩小，同时维持较大拼接件的处理、移动或控制的方便性。这些优点 使得使用本发明的模具制造的反光物品中的多个结构阵列在观察距离及 观测和旋转角的大范围内可以实现较为一致的外观。多个结构阵列也可以 基于不止一种成对的角锥棱镜元素。本发明适用于所有棱镜阵列，无方向 限制。

从以下详细描述中，本发明的其他特性和优点对于所述领域技术人员 来说是显而易见的。但是，必须清楚的是，各种实施例和特定示例的详细 描述，同时给出的本发明的各种实施例均以实例说明，且不局限于此。可 以在不偏离本发明的精神的情况下在本发明范围内进行许多更改和修改， 且本发明包括所有此类修改。

附图说明

下文更为详细地描述了本发明的示例性实施例，通过结合随附附图进 行参考，将有助于更完全地理解本发明的上述内容以及其他方面和优点：

附图1所示为本发明所述基材的透视图；

附图2所示为根据本发明将附图1所示基材进一步修改后基材的透视 图；

附图3所示为根据本发明将附图2所示基材进一步修改后基材的透视 图；

附图4所示为根据本发明将附图3所示基材进一步修改后基材的透视 图；

附图5所示为根据本发明将附图4所示基材进一步修改后基材的透视 图；

附图6所示为根据本发明的附图5所示的基材或基材复制品的截面图；

附图7所示为根据本发明将附图6所示基材进一步修改后基材或基材 复制品的截面图；

附图8所示为本发明所述拼接物件的截面图；

附图9所示为根据本发明的附图8所示的拼接物件的透视图；

附图10所示为本发明所述基材的透视图；

附图11所示为根据本发明将附图10所示基材进一步修改后基材或基 材复制品的透视图；

附图12所示为根据本发明包括附图11所示基材或基材复制品的拼接 件的透视图；

附图13所示为本发明所述基材的透视图；

附图14所示为根据本发明将附图13所示基材进一步修改后基材或基 材复制品的透视图；

附图15所示为根据本发明将附图13所示基材进一步修改后基材或基 材复制品的透视图；

附图16所示为根据本发明的拼接物件的截面图，包括附图14所示的 基材和附图15所示的基材；

附图17所示为根据本发明的附图16所示的拼接物件的透视图；

附图18所示为本发明所述基材的透视图；

附图19所示为根据本发明将附图18所示基材进一步修改后基材的透 视图；

附图20所示为根据本发明将附图19所示基材进一步修改后基材的透 视图；

附图21所示为根据本发明将附图20所示基材进一步修改后基材或基 材复制品的透视图；

附图22所示为拼接物件的截面图，所述拼接物件包括两个附图21所 示基材的复制品，所述两个复制品已根据本发明进行进一步修改；

附图23所示为根据本发明的附图22所示的拼接物件的透视图；

附图24所示为根据本发明的附图22所示的拼接物件的另一个透视图；

除非另外说明，否则上述附图中的图例无需按比例绘制。

具体实施方式

通过示例，并结合附图作为参考，详细描述本发明相关的装置和方法。 除非另外说明，否则附图中的相同数字表示对附图中同一个、类似或相应 元素的参考。应认识到的是，可以对公开和所描述的示例、布局、配置、 组件、元件、装置、方法、材料等进行修改，且可按特定应用的要求进行 修改。在此发明中，任何特定形状、材料、技术、布局等的标识与特定示 例有关，或只是此类形状、材料、技术、布局等的一般说明。除非另外说 明，否则此类详细信息或示例的确标识不是且不得被解释为强制要求或限 制。

本文使用的“棱镜元素”指的是基材表面上的三维几何形状。棱镜元素 是用于在材料的表面上构成反光元素，以制作反光物品的形状。棱镜元素 包括棱镜群。

本文使用的“棱镜群”指的是一组邻近的棱镜元素。

本文使用的“阵列”、棱镜元素的“布局”或“棱镜阵列/布局”指的是由两 个或两个以上棱镜元素或棱镜群组成的集合，包括微立方体和其他棱镜元 素。所述领域技术人员将认识到可以使用不同的阵列组合制造拥有所需性 能特征的反光物品。

本文使用的“角锥棱镜元素”一词包括由三个相互交叉的面组成的那些 元素，其双面角一般大约90°，但是没必要是准确的90°。

本发明还给出了制作基材，用于制造反光物品的方法。基材本身可用 作模具，制作反光物品，或可用作主基材，通过复制技术(例如电铸)， 制作复制品。复制品上面有棱镜元素凹口和/或凸起。可以使用主基材制作 多个复制品，然后经过修改并边对边装配，制作模具，用于制作比主基板 大的反光物品。

从附图可以看出，基材10包括一个表面11，表面上包括棱镜元素12。 所述基材可用作主基材，可使用金刚石切割法将棱镜元素嵌入基材10的 表面进行制作。基材或其复制品可以根据所需尺寸进行制作或切割， 这样一来，可以利用多个复制品，构成拼接物件，棱镜阵列区方向不同， 这在反光膜中有很广泛的应用。因此，例如，主基材或复制品可以切割， 形成具有方形、矩形、三角形、六边形等形状的棱镜阵列区。

然后，布局好这些复制品，形成拥有不同棱镜方向的拼接物件。拼接 物件可以用作模具，制作拥有不同棱镜方向的棱镜阵列区的反光物品。

附图1所示基材10可复制，构成复制拼接件。在一个实施例中，通 过金刚石切割法在复制品或主基材中制作壁13，本文也称为“参考边”。附 图2-5所示参考边13可在复制品形成，或根据需要，在复制前，在主基材 上形成。也就是说，主基材可在复制前制作或不制作参考边13。因此，主 基材的复制品可以无参考边13，如附图1和18-20所示。或者，主基材可 以在复制前制作参考边13，如附图2-5和21的其中一个附图所示，因此， 主基材的复制品也有相同的参考边13。在一个实施例中，壁13通过在基 材上形成凹口15进行制作。复制拼接件上有一个或多个面17，然后 在其壁13上组合在一起，以壁对壁邻接方向，形成拼接物件28。在本文 中，两个拼接件之间的壁对壁方向也称为壁“面对面”和拼接件或壁“对接”。 拼接物件28本身可用于制作构成反光物品的模具，或本身可用作模具。 或者，拼接物件可以复制，制作更大的拼接件，其中，这些较大的拼接件 通过其参考边组合在一起，形成甚至更大的拼接物件，它也可以用作制作 反光物品的模具。当拼接物件经过反复复制后，复制品通过参考边组合在 一起，会形成一个由通过其参考边组合在一起的拼接件组成的工具。然后， 此工具可用作制作反光物品的模具。

基材

用于制作主基材或拼接件的基材10无特殊限制，可以是能够允许棱 镜元素在其表面上形成的任何材料。例如，此材料可以是镍、铜、铝、黄 铜或其组合。也可以使用其他材料，本发明不仅限于这些金属。例如，丙 烯酸树脂和聚氨酯等聚合物也可以用作基材材料。

而且，基材10的形状无特殊限制，可以是能够允许棱镜元素在其表 面上形成的任何形状。尽管附图中所示为拥有方形平面11，允许棱镜元素 12形成的各种长方体形状，但是基材10并不仅限于拥有方形平面11的形 状。更确切地说，基材可以是任何形状，可以是允许棱镜元素形成的波动 面。

在一个实施例中，用作主基材或拼接件的基材是一个具有高、宽和深 维度，且拥有光滑平面的立方体，如附图1所示。在一个方面，基材的高 度H范围从250微米到约50毫米不等。基材的宽度W和长度L维度从约 1毫米到250毫米不等。

除了具有平面的立方体，基材的许多形状也可以用于本文公开的方法， 包括具有曲面的立方体。

棱镜元素

在本发明的一个实施例中，所述方法包括在基材10的表面11上形成 棱镜元素12。在另一个实施例中，所述方法包括提供其表面上只有棱镜元 素的基材。棱镜元素在基材表面上的形式、形状和布局没有特殊限制，例 如，可以是按顺序阵列或随机布局的角锥棱镜元素、棱镜群或类似方式。 棱镜元素或群可以紧密堆积在一起或间隔开来。棱镜元素可能包括单一、 部分的有序或随机排列的三角形、方形、矩形或其他多边形角锥棱镜元素 或群，或其组合。棱镜元素的尺寸(包括高度维度(突出部分垂直于表面 11)和横向维度(突出部分平行于表面11，包括宽度和长度))没有特殊 限制。在一个实施例中，主基材上的棱镜元素的高度维度从约20微米到 约250微米不等。棱镜元素可以斜置或不斜置。

拼接物件中各个拼接件上的棱镜元素可以相同或不同，同一个拼接件 上可以相同或不同。两个或两个以上棱镜元素或棱镜群统称为棱镜阵列。 在拼接物件中拼接件上的棱镜阵列可以相同或不同。也就是说，拼接物件 中的拼接件拥有全部相同，全部不同，交替或各种形式的棱镜元素。

在一个实施例中，使用金刚石切割法将棱镜元素切割成基材10的表 面11，在基材上形成棱镜阵列，从而构成棱镜元素。可以使用其他棱镜元 素成型技术。在一个实施例中，在基材的表面上形成棱镜元素或棱镜群包 括进一步修改，例如从表面11或基材10移除部分棱镜元素。

在一个实施例中，基材上的棱镜阵列包括拥有棱镜方向的棱镜元素。 在拼接物件中的拼接件之间，棱镜方向可以变化，本文将详细讨论这部分 内容。在此实施例的一个方面中，棱镜阵列包括将拥有棱镜方向的矩形角 锥棱镜元素紧密堆积在一起。

基准边

在本发明的一个实施例中，所述方法包括在复制拼接件或主基材上形 成一个精确的基准边，本文也称为“壁”13，如附图2所示。本文使用的“壁” 指的是本文所述的通过金刚石切割法或其他精确成型技术制作的精确基 准边13。制作基准边或壁可以减小棱镜阵列在基材10的表面11上的尺寸， 和/或降低通过上表面测量得到的基材的横向尺寸。在另一个实施例中，基 材上可以形成两个或两个以上壁，如附图3-15、17和21所示。

在一个实施例中，壁13与形成棱镜元素12的表面11共用第一共用边 14，如附图21所示。在另一个方面中，壁13与棱镜阵列本身共用第一共 用边14，如附图2-7和10-11所示。在此方面中，棱镜阵列通过壁13的边 与至少一面交界。也就是说，壁的一边定义了棱镜阵列的交界面，如图所 示。壁可以完全延伸通过基材，或部分延伸到基材，如附图2-5、10、13和21所示。

从附图1-5、10、13和21可以看出，显示的基材10有表面11，表面 上有棱镜元素12(附图1-5、10和13)或棱镜群30(附图21).壁13通 过基材中的凹口15在基材10中形成。可以通过切割、开槽、汽化或其他 已知方式制作凹口。在一个方面中，凹口和壁通过金刚石切割法进行制作。 凹口15至少部分地由一个壁13进行定义，且在一个实施例中，凹口和壁 都不完全延伸通过基材的高度，如附图所示。在一个方面中，凹口从基材 的一个侧面到基材的另一个侧面，完全延伸通过基材的横向尺寸，如附图 2-5、10、13和21所示。在一个方面中，多个凹口和壁的形成缩短了壁的 宽度，如附图2-5所示，其中，当制作后续的壁时，第一壁的宽度维度缩 短。此过程也降低了棱镜阵列在表面11上的尺寸，表面11将用于形成具 有较小棱镜阵列的拼接物件。

壁13与表面11共用一个共用边14。共用边14共同地定义棱镜阵列 的边界。在一个方面中，壁13不仅与表面11共用一个共用边14，而且与 棱镜元素12共用一个共用边，如附图21所示。

因为壁13与形成棱镜元素的表面11共用第一共用边14，所以，通过 基材测量，壁13会与表面形成一定角度。本文将此角度称为“壁角”，如附 图6所示的Wθ，它并没有特殊限制，可略低于180°。如果主基材上形成 了此壁，主基材的复制品将有一个壁角相同的壁。如附图8所示，第一拼 接件24与第二拼接件25对接，第二拼接件拥有可与第一拼接件24的壁对接的壁。换言之，第一拼接件的壁的第一壁角为Wθ1，第二拼接件的壁 的第二壁角为Wθ2。第一壁角Wθ1和第二壁角Wθ2为互补角，即，对接 壁的壁角可达约180°。例如，如果第一壁角Wθ1约70°，则第二壁角Wθ2 将约为110°。

在一个实施例中，基材的壁角Wθ约为90°，如附图所示。因此，对 接拼接件各自的壁角Wθ相当，约为90°。因此，壁角不同的壁将不需要 形成(即90°除外)。如果第一壁角和第二壁角在拼接件上是互补的，则当 对接时，第一和第二拼接件的表面11将在同一个平面上，如附图8、9、 12、16、17、22、23和24所示。

在另一个实施例中，对接拼接件壁角之间的互补关系可以变化，例如， 当对接拼接件的表面11相互之间成一定角度，而不是在同一个平面时。在 此实施例中，对接壁13之间的壁角可以大于180°或小于180°。

在一个实施例中，在基材10中形成的壁13的高度高于棱镜元素12 的高度。在一个实施例中，壁的高度范围从约25微米到约1微米不等。 在又一个实施例中，壁的高度高于棱镜元素的高度。

在一个实施例中，壁通过金刚石切割法进行制作。使用金刚石切割法 制作具有高精度表面的壁。换言之，使用金刚石切割法制作表面特别平滑 的壁。定义壁的平滑表面将使拼接件能够壁对壁对接，以在拼接件之间形 成一个高精度缝隙，这部分内容将在后文进行详细描述。拼接件之间的高 精度缝隙提高了使用本文所述模具制作的反光物品的逆反射填充系数，与 传统的粗糙接合技术相比，高精度缝隙散射的光更少。虽然本文将壁描述为一个光滑平面，但壁不仅限于此，且可以是曲面，即非平面表面或者多 平面表面。无论壁是什么形状或形式，对接壁都可能有对应的形状能够形 成高精度缝隙。

在一个实施例中，基材形成了多个壁。在此实施例的一个方面中，多 个壁共同形成一个围绕棱镜阵列的边界，所述边界由附图5所示第一共用 边14进行定义。在此实施例的另一个方面中，每个壁也与相邻壁共用一 个共用接口31，如附图3-5、10和14所示。在此实施例的另一个方面中， 壁13的高度不一，如附图10-15和17所示，其中，基材10一侧上的壁 13的高度不同于基材10的相邻侧上的连续壁。换言之，形成壁13的凹口 15以不同深度延伸到基材10。形成棱镜元素12周围边界的壁的高度可以 在棱镜元素12周围呈高低交替，如附图10和13所示。改变相邻壁高度， 确保了复制具有两个或两个以上的对接拼接件的拼接物件期间，拼接件之 间的空隙26(例如，见附图8)不会造成复制困难。

在一个实施例中，在制作凹口15以形成壁13时，表面11上的部分棱 镜元素12被移除，如附图2-5所示。但是，在另一个实施例中，在基材10上形成壁13并没有移除任何棱镜元素，如附图21所示。

在一个实施例中，形成凹槽和壁并不会减少基材的任何横向尺寸，即 长度或宽度，如附图13和21所示。在另一个实施例中，形成凹槽和壁不 会明显减小基材10的横向尺寸，但是可能减小表面11在长度维度和宽度 维度其中一个或二者上的面积，如附图2-5所示。在基材上形成凹槽15还 会造成仅移除基材的顶部周边部分，如附图1和附图2-5所示。移除基材 10的顶部周边部分可能在基材的底部或下部形成一个唇口16。当在基材 10所有周围形成多个凹口15和壁13时，会移除基材的顶部周边部分，但 是基部仍保持完整，从而在基材10的整个基础周围形成唇口16。因此， 基材10的横向尺寸在形成凹口15和壁13时不会减小，该横向尺寸通过 基部(包括唇口16)从一个侧面到另一个侧面并平行于表面11测量得到。 通过基部测量得到的基材10的横向尺寸保持原始尺寸。在形成凹口15和 壁13时，仅通过基材10的顶部从一个壁13到另一个壁13并平行于表面 11测量得到的横向尺寸减小。

按此类方式形成拼接件考虑了表面11上较小的棱镜阵列，同时也考虑 到较大横向尺寸的拼接件的处理。这要依靠保留通过基材基部测量得到的 相对较大横向尺寸，同时在基材表面11上形成相对较小的棱镜阵列来实现。 对基材的这种修改将表面11上的棱镜阵列横向尺寸最小化，同时维持基材 底部较大的横向尺寸。当移动、调整、操作和配置基材时，通过基部的横 向尺寸较大，这就允许使用比小棱镜阵列正常要求的精度更低的处理技术， 例如，通过基材上部测量得到的横向尺寸。同时，因为维持了基材的较大 横向尺寸，所以阵列可以比较低精度处理技术适用的阵列小。在拼接 件中保留较大的横向尺寸，从而进一步简单化拼接件的处理，同时也缩小 拼接物件中的棱镜阵列。

只有当完全移除唇口16(如附图7(唇口从基材右侧移除)、11、14 和15所示)，或当形成面17(如附图21和22所示)时。通过复制品的基 部测量得到的较大横向尺寸才会减小。

复制

具有棱镜元素12的基材也可以用作创建复制拼接件的主基材。可以 在主基材上执行复制操作，其中主基材可以选择包括一个基准边。当 主基材包括一个基准边13时，主基材的复制品也包括所述基准边13。通 过形成面17修改复制拼接件后，拼接件可以沿着其基准边13组合在一起， 形成拼接物件28。在另一个实施例中，主基材不包括基准边13。在此实 施例中，制作主基材的复制品，并在复制品上形成一个或多个基准边13。 之后，通过复制，得到该复制品的复制品。然后，可以通过创建面17修 改这些复制品，然后组合在一起，形成拼接物件。本文所述的“复制品”指 的是复制的复制品。换言之，主基材的第二代或后代复制品，即，主基材 的复制品的复制品。拼接物件28本身还可以用作主基材，并复制形成较 大的拼接件，然后与其他拼接件或拼接物件组合在一起，形成甚至更大的 拼接物件。只要在复制前复制品上的棱镜元素12和壁13(如有)保持足 够的精确度，即可通过任何过程实现主基材、主基材复制品或用作主基材 的拼接物件28的复制。无论是在复制前或者复制后形成，拼接件中精确 的壁都有利于制造一个缝隙23光滑、配合紧密的拼接物件。精密缝隙23 的示例如附图8、9、12、16和22-24所示。当拥有光滑和紧密配合的缝隙 23的拼接物件用作模具以制作反光物品时，紧密配合的缝隙将不会明显减 小从中制成的反光物品的逆反射填充系数。在一个实施例中，复制品通过 电铸法进行制作。通过电铸法复制具有基准边13的主基材或者在复制拼 接件上形成基准边时，得到的拼接件的精确基准边13将满足在拼接物件 形成光滑缝隙23的需求。

在一个实施例中，主基材的复制发生在主基材形成基准边13、粗切口 19或面17之前。在一个方面中，复制以制作复制品的复制品也在主基材 的复制品形成一个或多个基准边13之后执行。之后，可以在复制品上形 成粗切口19和面17，且可以对接复制品，以形成拼接物件。在另一个实 施例中，主基材的复制发生在主基材或者用作主基材的拼接物件形成一个 或多个基准边13、粗切口19或面17之后。

面

在本发明的一个实施例中，所述方法包括在主基材复制品的拼接件或 者复制品的复制品上形成面17。在复制拼接件或其复制品上形成的面与壁 共用第二共用边20(见附图7)。如附图6和7所示，可以通过在拼接件 中制作一个粗切口19(如附图6中以虚线表示的两个维度)并移除拼接件 的部分18(包括形成面17的拼接件侧面上的唇口16的部分)来形成面 17。在一个实施例中，如附图7所示，移除复制拼接件或其复制品的部分 18也会造成移除壁13的部分。也就是说，制作粗切口19，使其通过壁13， 如附图6所示。在另一个实施例中，移除拼接件的部分18会造成移除壁 13的部分。换言之，可以从壁13的底部边缘(壁的底部边缘就是凹口15 的底部)开始制作粗切口，而不是在壁的第一共用边14与底部边缘的中间位置开始。按此方法，形成面17时本质上不会移除壁13的任何部分。

形成此面时，复制品侧面上的唇口16，当前含面17的部分也会被移 除。移除拼接件的部分18，露出壁13，使拼接件上露出的壁13可以与另 一个拼接件上的类似外露壁13实现壁对壁接合，唇口16不会对此造成影 响，如附图8、9、12、16、17、22和23所示。也就是说，相邻拼接件上 的外露壁13可以接合在一起，使外露壁13在缝隙23处面对面邻接。

在一个实施例中，在本文中，通过拼接件测量得到的面17与壁13之 间的角称为“面角”，小于180°，附图7中用Fθ表示。在一个方面中，面 17从壁13延伸到与表面11相反的拼接件的一侧。在本文中，此相反表面 称为“第二表面”21。从附图11可以看出，此第二表面21与面17共用一个 第三共用边22。在此方面中，所述第三共用边22在与所述第二共用边20相对的面17的一侧上，如附图11所示。在此实施例中，如附图8所示， 第一拼接件24有一个小于180°的第一面角Fθ1。第二拼接件25有一个小 于180°的第二面角Fθ2。因此，当所述第一和第二拼接件以所示方式对接 时，第一和第二拼接件的面17之间会形成一个空间26。

在另一个实施例中，面角Fθ可以大于180°。在此实施例中，对接拼 接件必须有一个面角Fθ在增加到原始面角Fθ时增加到略小于360°。两个 面角之间的这种关系造成两个对接拼接件的面之间形成一个空间26。

通过激光切割、水射流导引激光切割、电火花线切割或类似方法制作 粗切口19形成面17，以移除拼接件的部分18。粗切口19没必要达到特 定精度，也不要求面17特别光滑或平滑。按此方法，可以使用比金刚石 切割法更为简单、不耗时和成本较低的方法制作拼接件中的粗切口19。粗 切口的特征对于在拼接件之间形成精确缝隙并不重要。换言之，制作粗切 口19，使面17不属于缝隙23的一部分。按此方法，仅基准边13用于形 成缝隙23，其中，通过将相邻拼接件上的壁13面对面邻接，组成拼接件， 从而形成缝隙23。附图8、9、12、16、17、22、23和24描述了这部分内 容，其中，第一拼接件24的壁13与第二拼接件25的壁13对接，形成缝 隙23。如图所示，通过在每个对接拼接件上制作粗切口19形成的面17并 不构成制造精密缝隙23的因素，且对接拼接件的面17之间留下了一个空 间26。

如前所述，在一个实施例中，在复制主基材前，在主基材形成了面。 在另一个实施例中，复制拼接件形成了面。在又一个实施例中，在复制品 的复制品上形成了面。

在另一个实施例中，形成了多个面，每个面对应拼接件上的其中一个 壁13。在一个实施例中，只在至少两个拼接件对接后形成多个面。也就是 说，如果单个拼接件形成了不止一个面，则在所述单个拼接件与至少另外 一个拼接件对接以形成拼接物件前，将不会形成第二和后续的面。形成多 个面会造成从拼接件中移除唇口16的部分18，并减小通过拼接件基部测 量得到的拼接件的横向尺寸。因为与单个拼接件相比，拼接物件具有较大 的横向尺寸，所以，移除拼接件上的唇口不会影响处理拼接物件的便利性。

在本发明的一个实施例中，拼接件对接前，每个拼接件只露出一个基 准边。附图7-9、附图10-12、附图13-17和附图21-24利用不同的实施例 对此进行了介绍，其中，拼接件对接前，单个拼接件只有露出一个基准边。 通过此方法，两个拼接件对接在一起时，通过拼接件底部测量得到的拼接 件的横向尺寸(与外露基准边平行)保持不变。在此实施例中，只有当两 个或多个拼接件按此方法对接在一起后，使拼接物件的横向尺寸比单个拼 接件更大，更容易处理，才会在拼接物件上创建其他基准边。在拼接件的 所有侧面上制作粗切口19和面17的过程允许创建相对较小的棱镜阵列， 然后将阵列组合在一起，创建具有多个相对较小的棱镜阵列的拼接物件， 但是只要求处理通过基部测量得到的横向尺寸相对较大的单个拼接件。

对接

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括复制主基材，进而制作至 少两个拼接件，组合在一起，形成拼接物件。在另一个实施例中，由主基 材做成复制品，然后，做成所述复制品的复制品。然后将这些复制品组合 在一起，形成拼接物件。在一个实施例中，组合包括按所需方向定位好拼 接件，然后将拼接件固定在一起。如附图所示，尤其是附图8和12，第一 拼接件24和第二拼接件25在组合前具有四个壁13。在本发明的另一个实 施例中，拼接件可能包括不止或少于四个基准边13。如附图21-24所示， 拼接件有两个基准边或壁13。必须清楚的是，附图21-24所示的实施例可 以有更多的基准边，且可包含垂直于图示基准边的基准边。

如前所述，每个拼接件都形成了面17。如附图6和7所示，可以通过 制作粗切口19形成面17。制作面17会暴露拼接件24、25的壁13，以与 另一个拼接件对接。外露的壁所在的位置要以第一拼接件24上的壁13能 够与另一个拼接件25上的壁13面对面邻接为宜。

在一个方面中，通过制作粗切口19和移除拼接件的部分18来制作面 17。可以使用激光切割机、水刀、水射流导引激光切割机、电火花线切割 机或其组合进行粗切口19的制作。在另一个方面中，制作面17时也移除 了壁13的部分。面17的角度如附图所示，这样一来，壁13的外露剩余 部分能够与另一个拼接件的壁13实现面对面邻接。换言之，组合后的拼 接件的壁13面对面靠在一起，即，两壁相对并对接，以形成精确缝隙23。

第一拼接件24和第二拼接件25的壁13之间形成缝隙23，如附图8 所示。如图所示，第二拼接件24与第二拼接件25之间保留一个空间26。 此空间26指的是第一拼接件24与第二拼接件25的相对面17之间的区域。 也就是说，对接拼接件上的面17没有对接，而是存在间隔。第一和第二 拼接件按此方式布局会得到一个连续的棱镜元素12阵列27，其中棱镜元素基本在一个平面上，如附图8、9、12、16、17和22-24所示。棱镜元素 阵列27包括第一拼接件24的表面11上的棱镜元素阵列和第二拼接件25 的表面11上的棱镜元素阵列。

如附图8、9和12所示，第一拼接件24上的棱镜元素和第二拼接件 25上的棱镜元素具有不同的棱镜方向，第一拼接件24与第二拼接件25之 间偏移约90°。在本发明的一个实施例中，拼接物件的第一和第二拼接件 28上的棱镜元素12的棱镜方向偏差可以从约15°到约180°不等。当按比 例增加拼接物件，以包括更多拼接件时，可以定制各个相邻拼接件之间的 棱镜方向，例如，交替模式、按顺序模式、随机模式或这些模式的组合。

第一拼接件24和第二拼接件25固定在一起形成拼接物件28的方式 无数量限制。在一个实施例中，通过从相对于棱镜元素的阵列27的拼接 物件28的一侧激光焊接拼接件，在缝隙23处将第一拼接件和第二拼接件 固定在一起。按此方法，激光束引向空间26，从而在两个拼接件之间的空 间26中形成焊点。

如附图9和12所示，第一拼接件24和第二拼接件25上的三个壁13 与另一个基材上对应的壁没有面对面。然而，在每个拼接件的一侧上，非 面对面的壁的其中两个却邻接在一起，在缝隙23处有共用边，如图所示。 虽然如此，第二拼接件24和第二拼接件25的这两个非面对面壁13却是 齐平的，基本在同一个平面上，如图所示。换言之，在缝隙23处汇合但没有面对面邻接的壁在拼接物件28上形成了大体连续的较大壁32。所述 大体连续的较大壁32可用于拼接物件的较大基准边32，用以与另一个拼 接物件的较大基准边32对接。可通过在拼接物件28中形成一个面，与较 大基准边32相对应，来对接这两个较大的基准边32，从而露出拼接物件 的较大基准边32，以与另一个拼接物件的较大基准边32对接。这种方法可以得到一个由四个单个拼接件组成的较大拼接物件。此过程可用于按比 例加大拼接物件，以包括越来越多的单个拼接件，如下所述。

根据本发明，附图8、9、12、22、23和24所示的拼接物件28本身 可用作主基材，用以制作拼接物件的复制品。按此方法，可通过电铸法复 制由第一拼接件24和第二拼接件25组成的拼接物件28。例如，可以通过 电铸法复制附图8-9所示的拼接物件28，得到一个与附图8-9所示相同， 但无缝隙23的统一、单片式拼接件。复制拼接物件28后，拼接物件的每 个复制品都有四个基准边。在附图9、12和17中，这四个基准边包括较 大基准边32和围绕棱镜元素阵列27的另外三个基准边。在附图17中， 这四个基准边包括较大基准边32和围绕两对矩形角锥棱镜元素29的另外 三个基准边。在附图22-24所示的另一个实施例中，拼接物件本身各有两 个基准边13，如图所示。从附图9、12和17可以看出，可通过制作一个 或多个面，露出较大基准边32，或露出复制品其他基准边的其中一边，将 拼接物件的复制品组合在一起，使复制品能够对接拼接物件的不同拼接件 或不同复制品的基准边，以形成较大的拼接物件。在此实施例中，使用与 前述单个拼接件类似的方法，通过移除拼接物件复制品的某个部分(例如 唇口16)，在拼接物件的复制品上形成一个面。按此方法，可以在附图9、 12和17所示的拼接物件的复制品上制作成一定角度的面，这类似于在附 图6所示复制拼接件上制作粗切口19时形成的角。在拼接物件的复制品 上形成面会移除拼接物件复制品的某个部分(例如，唇口)，从而露出拼 接物件复制品上四个基准边的其中一边。在其他拼接件或拼接物件的复制 品上制作类似的切口，同样露出其他拼接件或拼接物件复制品四个基准边 的其中一边，使外露的基准边可以面对面对接形成较大的缝隙和较大的拼 接物件。

拼接物件上这些外露的基准边13组合在一起，方式类似于形成附图9 所示拼接物件28中第一拼接件24和第二拼接件25所公开的方法。拼接 物件的复制品可以组合在一起，在拼接物件的复制品之间形成一个缝隙， 其中，拼接物件复制品之间的缝隙可平行于和/或垂直于在拼接物件28上 形成的原始缝隙23。这个复制过程得到较大拼接物件中拼接件的行和/或 列，其中，缝隙平行于和/或垂直于附图9所示拼接物件28上的缝隙23。 进一步复制可以得到较大的拼接物件。或者，拼接物件的行和/或列可以连 接在一起，其中，接缝垂直和/或平行于附图9所示拼接物件28中的原始 缝隙23。形成垂直和平行于附图9所示拼接物件28中的缝隙23的过程会 造成各个拼接件组合在一起，形成具有较大棱镜元素阵列的大拼接物件。 在一个实施例中，大拼接物件的棱镜方向在相邻拼接件之间变化。这些较大拼接物件用作制作反光物品的模具。

本发明不仅限于上述i)复制，ii)形成壁13，iii)形成面17和iv)组合的 特定顺序。更确切地说，本发明包含可以根据需要执行的复制、壁形成、 面形成和组合操作，以确保拼接物件上的各个拼接件之间实现良好的对齐 和缝隙形成。可以根据需要重复复制、壁形成、面形成和组合步骤，按比 例加大将工具加大到所需的尺寸，以形成模具，用以制作反光物品。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括在拼接件、拼接物件或其 复制品上形成新基准边，以确保拼接物件上形成光滑、平滑的基准边，从 而与另一个拼接物件之间形成精确的缝隙。换言之，两个或两个以上拼接 件组合在一起形成拼接物件后，可以在拼接物件上形成新基准边。这过程 确保了拼接物件(之后可以复制)有一个基准边足够笔直和平滑，以与另 一个拼接物件或复制品之间形成一个笔直、光滑的缝隙。

隔离棱镜元素和棱镜群

如上所述，本发明的方法可用于隔离和拼接各个棱镜元素或棱镜群。 同时需要认识到的是，当前方法可用于隔离和拼接几乎任何数量的棱镜元 素或棱镜群。

如附图13-24所示，在一个实施例中，基材10上有棱镜元素12。如 附图13-17所示，在一个方面中，基材上形成了壁13，以使用金刚石切割 法隔离单个棱镜元素。如图所示，基材10上有四个凹口15a-15d。凹口15a 与凹口15c和15d邻近。凹口15b与凹口15c和15d邻近。凹口15c与 凹口15a和15b邻近。凹口15d与凹口15a和15b邻近。如图所示，相邻 凹口以不同高度延伸到基材，其中，凹口15c和15d延伸到基材的高度大 于凹口15a和15b。制作凹口15a-15d时形成的基准边13显示在附图13 中，以隔离和定义另一对矩形角锥棱镜元素29的边界。须认识到的是， 所述方法不仅限于隔离另一对矩形角锥棱镜元素29，而是可以用于隔离其 他类型的棱镜元素或棱镜群。壁13与基材10的表面11成约90°。附 图13所示基材可以是用于形成复制拼接件的主基材，或是用于形成复制 品的主基材的复制品。

通过制作呈一定角度θ的粗切口19，移除拼接件的部分，如附图12、 13和14所示，以形成面17。测量粗切口19与基准边13平面之间的角θ。 角θ与面角互补。可以使用激光切割、水射流切割、水射流导引激光切割、 电火花线切割或其他方法移除从拼接件移除的部分。

两个拼接件24、25经过修改，组合在一起，形成拥有在接缝23处对 接在一起的两对矩形角锥棱镜元素29的拼接物件28，如附图16和17所 示。在此方法中，第一拼接件24移除了某个部分，以露出基准边13。第 二拼接件25移除了拼接件的另一部分，以在第二拼接件25上露出基准边 13。这两个基准边靠在一起，使第一个第二拼接件上的两个基准边13面对面，如附图16和17所示。

如前所述，拼接物件28上的第一拼接件24与第二拼接件25之间仍 有一个空间26，其中，面17不邻接。此空间26用于激光焊接或其他技术， 以将第一拼接件24和第二拼接件25固定在一起。形成的拼接物件28有 两对矩形角锥棱镜元素29，在拼接物件28上共同形成棱镜元素阵列。此 阵列包括在一个平面上的两对矩形角锥棱镜元素29。此拼接物件可以通过 形成与未对接的壁13相对应的面来进一步复制和修改。进一步复制和修 改后，拼接物件或其复制品可以与类似修改的拼接件对接，形成甚至更大 的拼接物件。本发明不仅限于隔离所述的一对矩形角锥元素，而是可用于 隔离单个矩形角锥棱镜元素或所需的任何数量的棱镜元素或棱镜群。

在本发明的另一个实施例中，所述方法包括形成或隔离基材上的棱镜 元素群。之后，所述基材可用作制作复制品的主基材，或可以是用于制作 后代复制品的复制品。然后，可以将复制品组合在一起，形成棱镜群阵列。 在此实施例的一个方面中，基材10的表面11上形成三角四重或八重棱镜 群，如附图18-20所示。本发明也考虑了其他类型的棱镜群。在此实施例 中，所述方法可用于减小棱镜群之间的间隔。须认识到的是，可以通过在 垂直于附图所示边和面的基材或复制品的表面11上形成基准边和面，然后 形成垂直于所示缝隙23的缝隙，将附图所示棱镜群之间的间隔最小化。

根据本发明，基材10的表面11上有棱镜元素12，如附图18所示。 为了隔离方形棱镜群30，从基材移除了棱镜元素12的部分，如附图19所 示。然后，修改棱镜群，使八重棱镜群如附图20所示，其中，方形棱镜 群的角被移除。在一个方面中，移除棱镜元素的部分以隔离/形成棱镜群可 通过金刚石切割实现。可以使用其他移除方法。在一个方面中，壁13可同时在基材中形成，作为隔离棱镜群30不可或缺的一部分。也就是说， 壁13的形成会造成隔离棱镜群30。

在另一个方面中，壁13单独形成，与棱镜群30的隔离分开。附图介 绍了此方面，其中，附图19-20所示的棱镜群30是隔离的，与附图21所 示壁13的形成单独分开。

如附图21所示，在一个实施例中，一个或多个棱镜群30的对侧，或 棱镜群的行或列形成凹口15。凹口15至少部分地由基准边13进行定义。 凹口15和基准边13的形成如前文所述。如附图21所示，基准边13与棱 镜群30和基材的表面11共用第一共用边14。

在本方法中，基材10的表面11上有棱镜元素群30。然后，所述基材 可用作制作复制拼接件的主基材，或可以是用于制作后代复制品的主基材 复制品。棱镜群30可以相同或不同。可以在形成壁13前或后进行复制。 如果在形成壁之前复制，则壁将会在复制拼接件上形成。因此，复制复制 品可能得到包含壁的后代复制品。如果在壁形成之后复制，复制拼接件将 已经包括壁。

通过如前所述的方法制作面17来修改拼接件，并如附图22所示，露 出壁13，以与另一个拼接件对接。每个拼接件的基准边13沿缝隙23面对 面邻接，如附图22-24所示。拼接件可以对接，使棱镜群29如附图23所 示对齐，或者使棱镜群如附图24所示偏移。

主基材、拼接件制品和模具

在各种实施例中，本发明提供用于制造逆反射制品的主基材、拼接件 制品和模具。

在一个实施例中，本发明提供了用于制造逆反射制品的过程中的基材。 该基材包括其上包含棱镜元件阵列的表面。该基材包括一个或多个凹部， 其中一个或多个凹部中的每个凹部至少部分地由参考边来限定。基材包括 包括基部，该基部包括唇缘，唇缘限定基部的周边。

本发明还提供了拼接件制品，拼接件制品包括以二维图案定位在一起 的拼接件制品。每个拼接件包括一个上表面和多个侧表面，上表面包括棱 镜元素阵列。拼接件包括边缘拼接件和内部拼接件(可选)。每个内部拼 接件的每个侧表面包括一个壁和一个面。每个边缘拼接件至少有一个侧表 面包括一个壁和一个面。每个内部拼接件的每个壁与相邻拼接件的壁面对 面邻接，每个内部拼接件的每个面不与相邻拼接件的面进行面对面邻接。每件边拼接件的每个壁与相邻拼接件的壁面对面邻接，并且每个内部边拼 接件上的每个面部不与相邻拼接件的面部面对面地邻接；

根据本发明，主基材和拼接的制品，或其之一的复制品或复制品的复 件都可以用作制造逆反射件材的模具，或者可以进一步用于创建复制品拼 接件，其可以配合以形成较大拼接的制品。

方法

本发明还提供了与制造主基材、拼接件制品、模具和逆反射制品相关 联的各种方法。

在一个实施例中，本发明提供了如前文所述的制造制品、制品作为为 主基材、复制品、复制品复件或复制品的方法。该主基材被用于制造复制 品拼接件，该复制品拼接件可以可选地被复制，其中该复制品拼接件或其 复件可连接以形成用于制造逆反射制品的模具。该方法包括在基材的表面 上形成棱镜元件，在基材上形成壁，以及在基材上形成面部。壁与表面共 用第一个共用边，并与面部共用第二个共用边。其中所述第一共用边从所述第二共用边处于所述壁的相对侧上。

本发明还提供了制造拼接件制品的方法。拼接件制品用作制造逆反射 制品的模具。该方法包括提供了一种拼接件，该拼接件包括上表面，该上 表面包含棱镜元件。所述方法还包括通过清除拼接件的上表面部分，在拼 接件上构成一个壁，其中，所述壁与拼接件上表面共用第一共用边。该方 法还包括形成拼接件的复制品并定位该复制品，使得每件复制品上的壁与 邻近复制品上的壁面对面并且与邻近复制品上的壁直接邻接，从而形成拼接件制品。

本发明提供了制造拼接件制品的另一种方法。该方法包括在基材的表 面上形成棱镜元件。所述方法包括在基材上构成一个参考边，使参考边延 伸到基材，与具有棱镜元素的表面成约90°。该方法还包括形成基材的复 制品，并且移除每件复制品的一部分，使得每件复制品上的参考边能够与 不同复制品上的参考边面对面地邻接。该方法还包括将每件复制品上的所 述参考边面对面地邻接到另一复制品上的参考边。该方法包括将所述复制 品固定在一起，从而形成拼接的制品。

本发明提供了制造拼接件制品的另一种方法。该方法包括提供了一种 其表面中具有棱镜元件的基材。所述方法还包括创建基材的复制品，每个 复制品只有至少一个参考边。该方法还包括在每个复件中创建至少一个参 考边。该方法还包括在每件复制品中通过每个参考边创建粗切口，并且拼 接该复制品，使得复制品中的参考边面对面地邻接并且复件中的粗切口不 面对面地邻接，由此产生拼接制品。基材能够通过复制主基材形成主基材或拼接件。

本发明提供了制造反光物品的另一种方法。该方法包括提供了如前文 所述的一种主基材。该方法包括在主基材的表面上形成棱镜元件，并且创 建主基材的复制品。该方法包括在复制品上创建至少一个参考边。该方法 包括创建复制品的复件。该方法还包括相对于彼此而定位复件，使得每个 复件上的参考边面对面地邻接。该方法还包括可选地重复地在主基材上创 建至少一个参考边，创建主基材的复件或相对于彼此定位复件，使得每件复制品上的参考边面对面地邻接。在重复这些操作期间，可以在拼接的制 品或主制品上执行所述操作。该方法还包括从由这些操作生产的模具中成 型逆反射制品。

本发明提供了制造制品的另一种方法。该方法包括在基材的表面上形 成棱镜元件阵列；以及在所述基材上形成多个壁，从而形成所述制品；其 中所述多个壁中的每个壁与所述表面共用第一共有边。

本发明提供了制造用于形成逆反射制品的模具的另一种方法。该方法 包括提供多件拼接件，每件拼接件在其表面上具有棱镜元件、一个或多个 参考边和唇缘。该方法还包括使一个或多个粗切口处于多件拼接件中每件 拼接件中，从而移除多件拼接件中的每件拼接件上的唇缘，从而暴露多件 拼接件中的每件拼接件上的一个或多个参考边。制造粗切口使得多件拼接 件中的每件拼接件上的一个或多个暴露的参考边中的每个参考边能够面 对面地邻接处于多件拼接件中的其他拼接件上的暴露的参考边，并且多件 拼接件中的每件拼接件上的粗切口不邻接处于多件拼接件的其他拼接件 上的粗切口。该方法包括配合多件拼接件，使得所述多件拼接件中的每件 拼接件上的一个或多个暴露的参考边面对面地邻接。该方法还包括固定多 件拼接件(并且可能复制该组件)，从而制造模具。可以通过复制主基材 来形成拼接件，其中主基材在复制之前可选地包括参考边。在主基材确实包括参考边的情况下，主基材的复制品也产生具有参考边的拼接件。在主 基材不包括参考边的情况下，可以在复制后的拼接件中形成参考边。

本领域技术人员将认识到，允许控制入射角、入射角和观测角的本发 明方法的上述变型不一定是相互排斥的，并且可以由本领域技术人员组合 以产生具有期望的逆反射器性能特征组合的阵列。

本文所指的所有专利、公布的申请和制品通过引用的方式整体并入本 文。

本说明书(包括所有权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，以及 以任何方法或过程所公开的所有操作可以以任何组合方式组合，除了这些 特征和/或操作中的至少一些组合是相互排斥的。除非另有明确说明，本说 明书(包括权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征都可以由相应的具有 同样、相同或相近目的的变化的特征取代。因此除非明确说明，本发明公 开的各个特点仅是同等或相似特点的一类中的一个实例。在本公开内容全文中引用了出版物、专利和专利申请。本文引用的所有参考文献通过引用 的方式并入本文。

提供本发明的上述具体实施方式是为了说明的目的而提供的，并不旨 在穷尽性或将主题限制于所公开的特定实施例。实施例可提供不同的性能 和益处，这取决于用于实施本发明的关键特征的配置。因此，本发明的范 围仅由以下权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种制造拼接件制品的方法，包括：

在所述拼接件制品表面中提供具有棱镜元件的基材；

创建基材的复制品，每件复制品在其中具有至少一个参考边；

在每件复制品中通过每个参考边创建粗切口，以及

将复制品铺以拼接件，使得复制品中的参考边面对面地邻接，而复制品中的粗粗切口不是面对面地邻接，从而产生拼接件制品。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个参考边以以下中的至少一个形成：

a.创建复制品之前的基材，或

b.创建复制品之后的复制品。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基材包括以下之一：

a.主基材由基材表面有棱镜元素的拼接件组成，

b.主基材的复制品，由基材表面有棱镜元素的拼接件组成的主基材。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，每件复制品中的所述至少一个参考边与通过所述复制品测量的具有所述棱镜元件的表面成约90°的角度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中至少有一个参考边使用金刚石切割形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中创建至少一个参考边基本上不会减小所述基材或复制品的横向尺寸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，利用线切割机床、激光切割机、水射流切割机或水刀引导激光切割来制造粗切口。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述基材选自：

a.其上具有三角形立体角阵列的基材，

b.具有单个矩形立体角或具有一对矩形立体角的基材，或

c.具有纹理边界区域的单排三角形立体角集束的基材。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中通过电铸创建所述复制品。

10.一种制造用于形成逆反射制品的模具的方法，所述方法包括：

提供多件拼接件，每件拼接件在其表面上具有棱镜元件、一个或多个参考边和唇缘；

在多件拼接件中的每件拼接件中形成一个或多个粗切口，从而以移除所述多个所述拼接件中的每件拼接件上的唇缘，从而以暴露所述多件拼接件中每件拼接件上的一个或多个参考边，使得所述多件拼接件中的每件拼接件上的所述一个或多个暴露的参考边中的每个参考边能够面对面地邻接，其中在所述多件拼接件中的其它拼接件上暴露的参考边不邻接所述多件拼接件的其他拼接件上的粗切口；和

配合所述多件拼接件，使得所述多件拼接件中的每件拼接件上的一个或多个暴露的参考边面对面地邻接。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括固定所述多件拼接件。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述多件拼接件中的每件拼接件上的所述一个或多个参考边中的每个参考边具有如通过所述拼接件测量的约90°的壁角。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述一个或多个粗切口中的每个粗切口在所述多件拼接件上的每件拼接件上产生面部，所述面部具有如通过所述拼接件测量的小于180°的面角。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中提供多件拼接件包括：

在其表面上提供包括棱镜元件的主基材，

形成所述主基材的复制品，

在所述复制品中形成一个或多个参考边，从而在所述复制品中形成唇缘，并且

复制复制品，从而以形成所述多件拼接件。