CN1299131C - 母板及其复制品制作法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制作母板及其复制品包括压印图案与回射片的方法,还涉及相应的母板、压印图案尤其是回射片。该方法包括在基板(如金属板)内形成V形槽,其中三条槽的交叉线构成立体角元件,立体角元件在整个阵列中几乎为同尺寸。在整个阵列中,母板及相应的压印图案与片的平均槽距较佳为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),更佳为小于0.004英寸(0.1016mm)。
Description
技术领域
本发明涉及制作母板及其复制品包括压印图案与回射片的方法,还涉及相应的母板、压印图案,尤其是回射片。本方法包括在基板(如金属板)中形成V形槽,其中三条槽的交叉线形成立体角元件,而立体角元件在整个阵列中基本上为同尺寸。在整个阵列中,母板及相应的压印图案与片的平均槽距较佳为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),更佳地小于0.004英寸(0.1016mm)。
背景技术
回射性立体角片常用于各种装饰与安全目的。考虑到其高回射亮度,立体角片通常适用于交通标志、路面标志、车辆标志与个人安全物件。自从其创建以来,已作过各种改进,如涉及到立体角回射片的专利文献所描述的那样。
例如,最近美国专利No.6,206,525教授的回射片,在阵列中形成反射光围绕由小金属支持的立体角棱镜构成的0.5度观察角的定向自由的锥体,阵列中央的棱镜尺寸为0.005~0.003英寸。该阵列通过将透明塑料棱镜注入模具制成,而模具通过划出三组以某一角度相交的槽构成,槽在中央的间距为0.0005~0.003英寸。在形成的前或后,对棱镜涂上金属等反射材料。极小棱镜的主要缺点是很难在大面积内在中央棱镜上划出0.002″的阵列,因为划切金刚钻会磨损。但是极小型棱镜也有优点,包括灵活性大。
发明内容
本发明提供一种在基片内形成三组V形槽而使交叉线构成立体角元件阵列的母板制作法,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),槽被形成得使至少一组中至少每第10条槽的槽位置与相邻平行槽变化幅度为从15nm到平均槽距的1/10。
本发明还提供一种在基板内形成三组V形槽而使交叉线构成立体角元件阵列的母板制作法,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),在10条连续槽距离内,形成的每组槽的槽位置精密度为±10nm~±500nm,三组中至少一组的至少每第10条槽与相邻平行槽的变化幅度从15nm到平均槽距的1/10。
本发明还提供一种包括聚合物片的回射片,聚合物片有一立体角元件阵列,所述元件由三组平行交叉的V形槽构成,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),三组中至少一组里至少每第10条槽的槽位置与相邻平行槽相差幅度为50nm到平均槽距的1/10。
本发明者发现,当极小型立体角棱镜用V形交叉槽精密定位的母板构成时,回射母板及其回射复制件如回射片会显现出莫尔条纹状图案。出现这种莫尔条纹状图案估计是相邻立方体(即成组入射光相干的立方体)间的光学干扰引起的。片内有这种莫尔条纹状图案有损于包含这种回射片的回射物品的外观,尤其会使含这种片的交通标志的清晰度下降。
本发明者发现了制作母板和相应的压印图案与回射片的方法,从而减小并消除莫尔条纹状图案。
在诸较佳实施例中,该方法包括在基板中形成三组V形槽,使交叉线形成一立体角元件阵列。每组槽的平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),槽形成为至少一组里的至少第10条槽的槽位置与相邻平行槽的变化幅度为50nm到平均槽距的1/10。
还揭示了若干母板制作法,在形成的每组槽中,在10条连续槽距离内,槽位置精密度为±10nm~±500nm,三组中至少一组的至少第10条槽与相邻平行槽的变化幅度为15nm到平均槽距的1/10。
还揭示了含立体角元件的母板的制作方法,其中诸元件在整个阵列中的平面图横向尺度为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),而在形成的相邻立方体中,至少有10%的立方体随机地相位偏移至少可见光波长的1/10。在诸较佳实施例中,更高百分比的相邻立方体都相位偏移,而且/或者相位偏幅度更大。
槽位置变化幅度一般小于平均槽距的1/15,较佳小于1/20,更佳小于1/50还要佳小于1/75,而最佳小于1/100或以下。当槽位置最小变化幅度至少为200nm时,槽被形成得精密度至少为±100nm,对于槽位置最小变化幅度至少为400nm的实施例,则槽精密度至少为±200nm。槽位置的变化频度一般至少每隔7条槽,较佳至少每隔5条槽,更佳至少每隔3条槽,而最佳为每个槽位置在整个阵列中都变化。
较佳地用一种随机或伪随机的工艺产生槽位置变化幅度。槽位置通过改变槽距和/或槽深而变化。立体角元件可以倾斜或不倾斜。槽角精密度一般至少为±2弧分,较佳为至少±1弧分,更佳为至少±1/2弧分。对母板为回射性的实施例,母板几乎无莫尔条纹状图案。
还揭示了回射片的制作方法,包括提供导致出现莫尔条纹状图案的压印图案,并对一个或多个压印图案贴饰片,仅每块饰片至少在一个尺度小于1/4英寸(6.35mm)。
还揭示了压印图案制作法,包括制备任一种这样的母板,电镀母板而形成负性压印图案,从母板中取出压印图案,选择性电镀负性压印图案而形成正性压印图案,再选择性电镀正性或负性压印图案而形成多代压印图案。
还揭示了回射片的制作方法,包括制备这种有微棱镜表面的压印图案,在压印图案微棱镜面上浇注流体树脂成分,让该成分硬化成片,再取出该压印图案。在一替代实施例中,回射片的构成方法是:制备有微棱镜表面的压印图案,制备模制基板,使压印图案微棱镜表面接触基板而把微棱镜表面的复制品传到基板上,再取出压印图案。树脂成分或模制基板一般呈透明,诸如聚碳酸酯。该法还可包括对硬化树脂或模制基板复制品加反射层。
在其它方面,本发明涉及的回射片包含带立体角元件阵列的聚合物片,元件由交叉的V形槽构成,槽的平均槽距较佳为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),该片几乎无莫尔条纹状图案,较佳地用连接的接合层连接诸元件。
附图说明
图1表示一种母板的放大平面图,包括三组V形平行槽。槽距为0.004英尺(0.1016mm)的实用6英寸见方(15.24厘米见方)母板,在整个面积总计为200万个元件内沿宽度有1500个立体角元件。该图还示出一部分回射片的放大平面图,该回射片用母板的负性复制品压印图案构成。
图2示出压印图案的照片,它是母板的负性复制品,在整个阵列中具有小于0.003500英寸(0.088900mm)的恒定槽距,槽切割精度至少为±100nm。照片用带闪光的Olympus C700数码相机拍摄,距离约10英寸(3米)。
图3示出压印图案的照片,它是母板的负性复制品,其中槽的切割精度至少为±100nm,90%的槽距随机变化,平均槽距与图2中相同,变化幅度在平均槽距的±1/100内。
具体实施方式
本发明涉及母板及其复制品包括压印图案与回射片的制作方法,还涉及相应的母板、压印图案尤其是回射片。出现在回射母板、压印图案或片内的莫尔条纹状图案显著减少了,较佳被减至最少,更佳在回射片中被消除。这里的“几乎无莫尔条纹状图案”指相比图2而类似于图3的观察结果,评估时,使位于观察者眼部附件靠近鼻子位置的普通闪光点发光,与回射母板或仿制品的距离约20英尺照射回射母板或复制品,与其平面接近垂直。
母板较佳地用应用直接机加工技术的开槽机制造,包括形成相互交叉槽图案以构成立体角元件。开槽基板称为母板,用它形成一系列复制品。直接机加工技术的例子包括美国专利No.4,588,258(Houpman)和3,712,706(Stamm)所描述的快速切削、铣削、研磨与划线,这些专利揭示的单通道或多通道型机床有两个相对的切割表面,可在基板内开槽而形成立体角光学面。
本发明的母板制作方法可应用任一种适合直接形成机加工槽组的基板,合适的基板应该机加工光洁无毛口,延性小且粒状小,成槽后保持尺寸精度。可应用各种能机加工的塑料或金属,合适的塑料包括热塑或热固材料如丙烯酸或其它材料,金属包括铝、黄铜、无电镍合金与铜,较佳的金属包括无铁金属。为尽量减小切割工具在开槽时的磨损,一般选用较佳的机加工材料。
适合直接机加工槽组的金刚钻工具是优质的金刚钻工具,可向K&YDiamoud(Mooers,NY)或Chardon,Tool(Chardon,OH)购买。尤其是合适的金刚钻工具在尖端10密耳内无刮痕,可用2000倍白光显微镜检查。一般,金刚钻尖端的平坦部尺寸为0.00003英寸(0.000762mm)~0.00005英寸(0.001270mm)。再者,金刚钻具的表面光洁度具有平均小于3nm粗糙度和小于10nm的峰-谷粗糙度。评估表面光洁度时,可在机加工基板中形成一试验切口,再用微干扰仪作评估算,这种微干扰仪例如可向Veeco的分部Wyko(Tucson,AZ)购买。
虽然本发明的母板制作法针对直接机加工法,但是也可用其它方法制造的母板造出压印图案与回射片,而在这类其它方法中,若不用本发明,则精密形成的回射立体角元件将出现这种莫尔条纹状图案。以平面看来得出的立体角元件具有其它非三角形的形状,包括但不限于梯形、矩形、四边形、五边形或六边形。
在本发明的母板制作法中,在基板(如金属板)内形成许多V形槽。这里的“切角”指槽组间的相对定向。“槽距”指槽与相邻的平行槽的最低点之间的距离(如沿x方向),最低点即是槽的最低点。“槽深”指基板(如板)顶面与槽最低点间的距离(如沿y方向)。“槽位置”指槽相对于母板表面的二维位置(如x,y坐标)。槽第三维(如z方向)一般不变,从母板外沿延伸到相对的外沿。因此,改变槽距、槽深或它们的组合,可改变槽位置。“槽半角”指V形槽任一侧形成的角度,槽半角相对于参照面测量,而参照面对准切割方向并与基板平面垂直。“槽角”是其用同一最低点的相邻半角之和。
通常将第一组平行槽形成在图1中槽1、1~1、20所示的平面内;第二组平行槽以相对于第一组某个切角形成在该平面内,如图1中槽2、1~2、31所示;第三组平行槽以相对于第一组某个切角形成在该平面内,如图1中槽3、1~3、31所示。每组都包括许多相邻的平行槽。“相邻平行槽”指同组任一侧的槽,例如相对槽1、2的相邻平行槽就是槽1、1或1、3。
一组里的每条槽和每组槽一般以共同深度形成,切角通常约60°,在45~75°范围内特地选成规定的角度。各槽组交叉的槽角选成使二面角约为90°,形成立体角元件。在不倾斜立方体情况下,标称的槽角对三组都一样。也可使立体角元件倾斜,把槽角与切角选成使元件的光轴倾斜。美国专利No.4,588,258(Hoopman)描述了一例正向倾斜的情况。另为了控制回射光的扩散,可将倾斜或不倾斜的立方体形成得使槽角略微不同(如±10弧分)。如图1所示,三组交叉的槽形成立体角元件以均一图案排列的阵列,该阵列较佳地在立体角元件单位面积内几乎具有最大数量的元件。
V形槽用金刚钻机床形成,该机床能以精良的精密度形成每条槽。MooreSpecial Tool公司(Brideport,CT)、Precitech,Keene,NH和Aerotech公司(Pittsburg,PA)都产生用于此目的的这种机床。这类机床一般包括激光干扰仪定位装置。合适的精密转台可向AA Gage(Sterling Heights,MI)购买,合适的微干扰仪可向Zygo公司(Middlefield,CT)和Veeco的Wyko(Tucson,AZ)分部购买。槽距与槽深的精密度(即点间定位)较佳至少为±500nm,更佳至少为±250nm,最佳至少为±100nm。槽角精密度至少为±2弧分(±0.033度),更佳至少为±1弧分(±0.017度),最佳至少为±1/2弧分(±0.0083度)。另外,分辨度(即开槽机检测当前轴向位置的能力)一般至少为精密度的10%。对于±100nm精密度,分辨度至少为±10nm。在短距离内(即10条相邻平行槽),精密度近似为分辨度。
为在一段时间内一致地形成多条如此精度的槽,加工温度要保持在±0.1℃内,最好在±0.01℃内。另为了保持槽角容差,母板内的所有槽较佳地先粗切到约10微米深,浅于最终深度,再以交替方向细切。如图1所示,第一槽1、1(即第一组第一槽)作细切,再跳过第二槽以同样方法细切第三槽1、3,但方向相反。跳过第四槽,沿第一方向细切第五槽1、5,如此一直到切完板底部的最后一条槽。接着,以同样方式自下而上细切交替的(即跳过的偶数)槽。然后以同样方式切割第二与第三组槽。
申请人发现,当以这种精密度在母板中形成小立方体时,其回射复制品(即压印图案与片)呈现出莫尔条纹状图案。对于用合适的基板构成母板而使其本身呈回射型(如透明塑料)的情况,母板也会呈现这种莫尔条纹状图案。对于由母板形成压印图案的实施例,在制造压印图案时可复制出该图案。另外,在用这种压印图案组成回射片时,就再复制出该图案。因而对使用负拷贝工具形成正拷贝回射片面性的实施例,回射片表面几乎与其派生出来的母板一样。
不受理论的束缚,推断这种莫尔条纹状图案的出现是入射光照射相邻立方体并从其反射的相干性所引起的干扰效应。光在其上相干的面积限定了邻居的大小,且大于立方体的孔径尺寸。限定邻居的立方体聚合同样都影响着入射光。相邻的立方体在小部分可见光波长内具有相同的重复的几何结构。光反射的电场被推理为只是立方体位置的差异,各别立方体的电场之和导致所观察到的莫尔条纹状图案。
鉴于尚未完全清楚的原因,例如在槽距0.01英寸(0.254mm)的较大立方体中,出现这莫尔条纹状图案并不明显。因此,本发明的方法与制品主要针对平均槽距(即节距)为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm)的较小立方体。另还推断,出现莫尔条纹状图案的严重性随节距减小而增加。因此,本发明最适于制作平均槽距小于0.004英寸(0.1016mm)较佳地小于0.0035英寸(0.0889mm)的母板与相应制品的方法。
不考虑制作回射元件所用的技术,元件的横向尺度(即相对侧或特征间测得的元件尺寸)较佳为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm)。元件横向尺度较佳地小于0.004英寸(0.1016mm),更佳小于0.0035英寸(0.0889mm)。
申请人发现,通过对制作可变度有意受控的母板的方法引入一定幅度与频度的槽位置可变度,能减少或消除这种图案的出现。这样,就能尽量减少或消除莫尔条纹状图案而不牺牲回射亮度。改变槽距、槽深或其组合能改变槽位置。
与形成尺寸完全不同的立体角元件例如美国专利No.6,168,275所述的方法相对照,本发明的变化较小,使得母板的立体角元件、压印图案与片在整个阵列中基本上为同尺寸,意味着最小的立方体至少为最大立方体尺寸的85%,较佳为至少90%。另一方面,各立方体的有效孔径基本上与类似片中相应的立方体一样,主要差别只是类似片在整个阵列中应用了恒定的槽位置。例如,在类似片中,槽在整个阵列中具有共同的深度与恒定的间距(如0.003500英寸(0.088900mm),而本发明的片具有0.003500英尺(0.088900mm)的平均槽距,实际槽距与该平均值变化±0.000035英寸(0.000889mm)。本发明中,变化的立体角元件(如槽1,2;2,20与3,2交叉形成的立方体)的有效孔径基本上与槽位置恒定的类似片同样的交叉线所形成的同一立体角元件的有效孔径一样。单一或各别立体角元件的有效面积(即有效孔径)取决于并等于三个立方角表面在垂直于折射入射光的平面上投射的拓朴学交叉,第三次反射的图像表面投射在同一平面上。例如,Eckhard曾讨论过一种测定有效孔径的方法(Applied Optics,v.10n.7,July1971,pp.1559~1566);Straubel的美国专利No.835,648也讨论过有效面积或孔径的理念。
槽位置变化幅度从大于开槽机精密度(即±分辨度)到该槽组的平均槽距的约1/10,因而这里描述的有意义的变化幅度大于机加工容差造成的变化,不过该变化远远小于用来形成尺寸完全不同的立体角元件的变化。为了保证该变化大得足以将反射光偏移得异相而能被肉眼看出,变化幅度至少为15nm,较佳地至少为25nm,更佳至少为50nm,最佳至少为100nm。对于不很精密的开槽机,最小变化幅度一般至少为200nm,较佳为400nm。变化大于目标平均槽距的1/10时,立体角元件在尺寸和几何形状方面就不再基本相同了。另外,槽的至少一侧的立体角元件具有明显减小的有效孔径,会减小某些角度的回射亮度,在槽位置高频度变化诸如整个阵列中的槽距随机变化时尤其如此。但槽位置变化幅度一般小于槽距的1/15,较佳小于1/20,更佳小于1/50,还要佳小于1/75,最佳小于1/100或以下,以有效地消除莫尔条纹状图案而不明显影响回射亮度。
为了明显地减少莫尔条纹状图案,三组中至少一组至少每隔10条槽按上述幅度变化,这意味着整个阵列中某一槽组里不超过9条连续平行槽具有相同的深度【如0.001500英寸(0.0381mm)】和恒定的槽距【如0.003200英寸(0.08128mm)】±精密度。为作进一步减少,则要变化至少一组中的至少第8条槽,更佳地变化至少一组中的至少第6条槽,和更佳地变化至少一组中至少第6条槽。但要取得明显减少,就要变化至少一组中的至少第5条槽,较佳为至少第4条槽,更佳为至少第3条槽。要实现基本上减少,则变化频度要改变条槽或每条槽的位置。
在至少两组中按上述频度改变槽位置,估计比只在单一槽组中作变化更佳,而所有三组都作这样的变化则最佳。因此,本发明描述了槽位置变化频度的1000种组合。
引入充分的变化后,大部分相邻立方体被相位偏移,使受影响的部分不再同样地影响入射光。一般至少有10%的相邻立方体在光运行的媒体中作随机的相移。在光通过微棱镜基板时,媒体与微棱镜基板为同一块。对于光从基板微结构表面回射的其他结构,媒体就是邻近微结构表面的材料。相移较佳为随机性,因为以规则图案使相邻立方体相移会造成不同的光学干扰图案。作相移的立方体百分比与引入的槽位置变化频度相关。由于较高的槽位置变化频度有利于明显减少莫尔条纹状图案,因而最好形成至少20%,较佳至少30%,更佳至少40%,最佳至少50%的相邻立方体,从而使诸立方体作相移。为了消除莫尔条纹状图案,最好对相邻立方体的至少60%,较佳70%,更佳80%,最佳90%或以上作相移。
尽管变化幅度能以重复方式引入,但是变化幅度最好以随机或伪随机过程产生。各种计算机软件程序都适合在规定的范围内生成随机数,诸如品牌为“Microsoft Excel97SR-2”的计算机软件商品。下列一般公式可在特定数值范围内产生随机数:
RND*(UL-LL)+LL;
其中RND是0与此同时1之间的随机数,UL为该范围的上限,LL为该范围的下限。例如对于0.00320000英寸(0.081280mm)的目标恒定槽距,上限是0.000032英寸(0.00082mm,即目标槽距的1/100),下限为-0.000032英寸,故该式写成RND*(0.000032--0.000032)+-0.000032,即RND*(0.000064)-0.000032。
通常在基板中用金刚钻具开槽,使每条槽的槽距、槽深与槽角都均匀,故整个槽的槽位置变化幅度相同。但槽也可按随机或重复的方式作粗切或不规则的切割,使各立方体的槽位置不同或沿单个立方体边界变化。或者,造成回射片具有莫尔条纹状图案的母板开好的槽也可按上述的幅度与频度改变,例如槽作重切割,修正槽位置。然后,考虑到额外的机加工,这样做并不可取。
根据开槽的基板,诸如在合适的透明塑料基板中开槽,把母板自身用作回射制品是有利的。但在把金属板用作基板时,母板本身一般不回射。为形成尺度适合形成回射片的母板工具,以如下方法形成多个压印图案(也称为饰面):把母板的有槽表面电镀成负性复制件,接着把负性复制件电镀成正性复制件,把正性复制件电镀成第二代负性复制件,等等。电镀技术一般都知道,诸如授与Pricone等人的美国专利No.4,478,769和5,156,863所描述。这些压印图案贴在一起可组装成所需尺寸的母板工具。
显然,该装贴工艺还适合在接合饰面的界面引入槽位置变化,但饰面尺寸一般较大,装贴引起的槽位置变化难得减少莫尔条纹状图案。不过只要饰面足够小,即小于1/4″(0.635cm),装贴也能减少莫尔条纹状图案。由于这种“微”装贴需要附加的制造时间,故不大使用该方法。另外,装贴造成的槽位置变化不影响饰面(即子阵列)内出现莫尔条纹状图案。
较佳地将回射片制成整块材料,即在整个模具尺寸内,诸立体角元件互连在一连续层内,其间的各别元件与连结包括同一材料。与微棱镜表面相对的片表面通常呈平滑状,也称为“接合层”,其厚度一般为0.001英寸(25微米)~0.006英寸(150微米)。较佳是至少0.002英寸(50微米)~0.003英寸(75微米)这种片一般以下述方法制造:把流体树脂成分浇注在母板工具上,让该成分硬化成片。
或者如JP8-309851和美国专利No.4,601,861(Pricone)所述,可将有槽母板或其正性复制件作为压印工具来形成回射制品。另按PCT申请No.WO95/11464和美国专利No.3,684,3481的教授,通过对预制膜浇注立体角元件,或把预制膜迭加到预制的立体角元件上,把回射片制成一种分层制品。这样,可用该预制膜互连各个立体角元件。此外,元件与膜一般含不同的材料。
适合本发明回射片的树脂成分优选尺寸稳定、耐用、耐气候、容易制成所需结构的透明材料。几例合适的材料包括:折射率为1.5的丙烯酸,如Rohm andHaas公司制造的Plexiglas牌树脂;折射率为1.59聚碳酸酯;活性材料,如热固丙烯酸酯与环氧烯酸酯;聚乙烯基离聚物,诸如E.I.Dupont de Nemours andCo,公司出售的SURLYN牌产品;聚乙烯共丙烯酸;聚酯;聚氨酯;和乙酸丁酸纤维素。聚碳酸酯尤为适合,因其韧度与较高的折射率一般有助于在更宽的入射角范围内提高回射性能。这些材料还包括染料、着色剂、颜料、UV稳定剂或其它添加料。诸如金属涂层之类的镜面反射涂层,可以置于立体角元件背面,金属涂层用已知的技术施涂,如对铝、银或镍等金属作蒸发淀积或化学淀积。立体角元件背面涂一底层有利于与金属涂层粘合。除了金属涂层或代替金属涂层,还可对立体角元件背面施涂密封膜,如参见美国专利No.4,025,159和5,117,304。密封膜在立方体背面保持一空气界面,能在该界面形成全内反射并阻止污物和/或潮气进入。
为使立方角回射片固定于基板,可在立体角元件或密封膜后面设一粘层。合适的基板包括木头、铝片、电镀钢、聚合材料(如有机玻璃、聚酯、聚酰胺、聚氟乙烯、聚碳酸脂、聚氯乙烯、聚氨酯)以及用这些与其它材料制作的各种层压板。
回射片具有高回射亮度,适合各种应用,诸如交通标志、路面标志、车辆标志与人身安全制品。按CIE公报No.54推荐的测量法,在-4°入射角、0°定向与0.2°观察角情况下,回射系统RA通常至少为100烛光/勒克斯/米2,较佳为300烛光/勒克斯/米2,更佳为800烛光/勒克斯/米2。在便于制造方面,该片比立方体较大的立体角片更优越。
以下实例进一步示明了本发明诸目的与优点,但实例所提到的具体材料及其用量以及其它条件与细节并不限制本发明。
实例
比较例A
用9英寸(22.86cm)直径乘1英寸厚由机加工金属构成的块料制备母板,块料加工成具有4.75英寸(12.06cm)见方部分,增高0.005英寸(0.127mm)。块料在开槽机上定位,开槽机的槽空间与槽深精密度(即点对点定位)至少为±100nm,分辨度(即激光干扰仪定位装置检测当前轴位置的能力)至少为±10nm。
检验若干买自K&Y Diamond(Mooers,NY)或Ch-ardon Tool(chardon,OH)的金刚钻具,保证都适用。用2000倍白光显微镜评估各金刚钻具,确保在钻尖10密耳(250微米)内表面无刮痕。各钻具的表面光洁度也要检验,即在机加工基板上作试切,用购自Wyko的RST品牌的微干扰仪评估试切,确保粗度平均值小于3nm,峰谷粗度小于10nm。钻尖的平坦部尺寸为0.00003英寸(0.00076mm)~0.00005英寸(0.001270mm)。将合适的钻具固定于开槽机,对块料凸起的中央部分开出V形槽。在试块与母板块形成每条槽时,开槽机、块料与钻具的温度保持于20℃±0.01℃。切割1英寸立方体试块时,调整钻具。切割试块时要反复调整钻具,把槽角调到±30弧秒(0.008度)容差,并在精密转台与微干扰仪上测量得出的角度,以光学方法参照槽面的平面。合适的精密转台购自AA Gage(Sterling Heights,MI);微干扰仪购自Zygo公司(Middlefield,CT)和Veeco的Wyko(Tucson,AZ)分部。
为对母板保持槽角容差,用比最小目标槽角约小1°的钻具连续粗切所有三组的每条槽。各槽经来回粗切,深度比目标深度浅10微米,峰谷表面光洁度为0.000002英寸(0.000051mm)。为尽量减少钻的磨损,在母板中以交替方向切割细槽,峰谷表面光洁度达0.000001英寸(0.000025mm)。第一槽沿第一方向细切,跳过第二槽,以反方向同样细切第三槽,跳过第四槽,沿第一方向细切第五槽,如此一直到完成板底部的最后一条槽。然后如前所述那样检查钻具的磨损,保证平均表面粗度连续不大于3nm,槽角变化不大于30弧秒(0.008度)。接着,以同样方法自下而上细切交替的(即跳过的偶数)槽。以同样方法切割第二与第三组槽,在切交替槽前先检查一下钻具。此外,在每组槽之后,利用试块调换与调整钻具。
对每一比较例,在整个阵列的每一组里以恒定的槽距开槽。对比较例A,在母板中切第一组槽,节距(即槽距)为0.003200英寸(0.081280mm),槽角为67.301度,切角为0度。在节距为0.003102英寸(0.078791mm)、槽角为72.081度与切角为+61度(相对第一方向)的母板中,切割第二组槽。第三组槽切成节距、槽角与切角分别为0.003102英寸(0.078791mm)、72.081度与-61度(相对第一方向)。选择第一至第三方向的槽深,使各立方体的高度达0.001476英寸(0.037490mm)。
从开槽机上取下母板,如美国专利No.4,478,769和5,156,863所述,母板经镍电铸而构成压印图案。形成多代正负拷贝,使工具具有精密度基本上与母板一样的立方体结构。使用电铸的负性工具把其图案印到聚碳酸脂膜上,该膜厚约200微米,折射率为1.59。负性工具有一莫尔条纹状图案,如图2所示。该工具用于压模压机,压制温度为375(191℃)~385(196℃),压力为1600psi,保压时间为20秒。然后,将模制的聚碳酸脂冷却到200(100℃)历时5分钟。得到的片具有结构性表面,包括多个立体角元件,槽距恒定,诸元件底部整体地连接在连续的接合层的同一表面上,此接合层反向表面基本上是平滑的,故其不损害该片的回射特性。
用离开观察者鼻部伸出的普通闪光点发出的光照射与其平面垂直的回射片,评估槽距恒定地小于0.003500英寸(0.088900mm)的回射片。该回射片以比较例A的同样方法制备。观察者从2英寸距离观看时,回射片回射的光有莫尔条纹状图案。当用CIE标准IlluminanCA规定的光代替闪光点时,观察者也看到该莫尔条纹状图案。在100英尺的距离,该图案清晰可见。根据CIE公报No.54推荐的方法,在-4°入射角、0°定向、0.2°观察角下测量回射系数RA。整个样品区内9个光斑读数的平均值为764烛光/勒克斯/米2,标准偏差为36烛光/勒克斯/米2。
比较例B
比较例A的回射片立体角表面用蒸发淀积法涂上厚约950埃的铝。
得到的回射片以比较例A同样的方法评估,观察到从片回射的光有莫尔条纹状图案。根据CIE公报No.54推荐的方法,在-4°入射角、0°定向与0.2°观察角下,测量回射系数RA。整个样品区内9个光斑读数的平均值为1085烛光/勒克斯/米2,标准偏差为37烛光/勒克斯/米2。
比较例C
以比较例A同样的方法制作母板,用正性拷贝的压印图案构成片,该负拷贝片的立体角结构表面用蒸发淀积法涂铝。
得到的回射片以比较例A的方法评估,观察到片回射光有莫尔条纹状图案。根据CIE公报No.54推荐的方法,在-4°入射角、0°定向与0.2°观察角下,测量回射系数RA。整个样品区9个光斑读数的平均值为1950烛光/勒克斯/米2,标准偏差为98烛光/勒克斯/米2。
实例1
用比较例A中同样的切角、槽角与槽深制作三组槽,唯一差别是槽距有精细变化。用随机数生成计算机软件组件在规定范围内产生槽距变化幅度,该组件购自微软的,Microsoft Excel97SR-2。应用下面的公式:=IF(MOD(A3,10)=0,0(RAND()*(0.00003-(-0.00003))+(-0.00003))*25.4)
该函数作用于来自单元“A3”的输入。若A3可被10整除,输出为零;若A3不能被10整除,则输出为0.00003~-0.00003内的随机数。乘数25.4把随机数转换成毫米计的位置。该函数生成随机数表,下面的表I~IV列出前1260个随机数。
奇数列示出该入该公式MOD函数的标引(即公式中单元A3),偶数列是公式生成的随机数。选用该公式使所有三组中每第10条槽具有“完美的”交叉线而不是随机变化的槽交叉线。这样,为便于验证实际槽距为预定的槽距,可用显微镜检验母板。
表I~IV
表I
序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# |
1 | -0.00023 | 64 | 0.00066 | 127 | 0.00074 | 190 | 0 | 253 | -0.00019 |
2 | 0.00002 | 65 | 0.00028 | 128 | 0.00024 | 191 | -0.00019 | 254 | 0.00031 |
3 | -0.00076 | 66 | -0.00028 | 129 | 0.00046 | 192 | -0.0007 | 255 | 0.00042 |
4 | -0.00001 | 67 | -0.00008 | 130 | 0 | 193 | -0.00043 | 256 | -0.00015 |
5 | -0.00006 | 68 | -0.00056 | 131 | 0.00064 | 194 | 0.00028 | 257 | 0.00052 |
6 | 0.00028 | 69 | 0.00052 | 132 | 0.00039 | 195 | -0.00017 | 258 | -0.0003 |
7 | -0.0001 | 70 | 0 | 133 | -0.00032 | 196 | -0.00067 | 259 | 0.00044 |
8 | -0.00028 | 71 | 0.00035 | 134 | -0.00039 | 197 | -0.00002 | 260 | 0 |
9 | 0.00011 | 72 | 0.00062 | 135 | 0.00053 | 198 | -0.00064 | 261 | 0.00045 |
10 | 0 | 73 | -0.00002 | 136 | -0.00075 | 199 | -0.0002 | 262 | -0.0004 |
11 | 0.00005 | 74 | 0.00054 | 137 | -0.00008 | 200 | 0 | 263 | -0.00031 |
12 | -0.00036 | 75 | 0.00055 | 138 | 0.00066 | 201 | 0.00037 | 264 | -0.00042 |
13 | -0.00016 | 76 | 0.00021 | 139 | 0.00032 | 202 | -0.00056 | 265 | -0.00075 |
14 | -0.00004 | 77 | 0.00035 | 140 | 0 | 203 | 0.00054 | 266 | -0.00034 |
15 | -0.00051 | 78 | 0.00035 | 141 | 0.00045 | 204 | -0.00031 | 267 | -0.00039 |
16 | -0.00074 | 79 | 0.00014 | 142 | -0.00057 | 205 | 0.00056 | 268 | -0.00001 |
17 | 0.00031 | 80 | 0 | 143 | 0.00009 | 206 | -0.00039 | 269 | 0.0006 |
18 | -0.00074 | 81 | 0.0006 | 144 | 0.00057 | 207 | 0.00075 | 270 | 0 |
19 | -0.00039 | 82 | -0.00034 | 145 | 0.00024 | 208 | 0.00051 | 271 | -0.00026 |
20 | 0 | 83 | -0.00036 | 146 | -0.00073 | 209 | 0.00008 | 272 | 0.00005 |
21 | -0.00049 | 84 | -0.00069 | 147 | -0.00059 | 210 | 0 | 273 | 0.0006 |
22 | 0.00004 | 85 | 0.00042 | 148 | 0.0022 | 211 | -0.00072 | 274 | 0.00011 |
23 | 0.00027 | 86 | -0.00048 | 149 | 0.00026 | 212 | 0.00056 | 275 | -0.00069 |
24 | -0.00054 | 87 | -0.00064 | 150 | 0 | 213 | 0.00011 | 276 | -0.00056 |
25 | 0.00048 | 88 | -0.00001 | 151 | 0.00026 | 214 | 0.00069 | 277 | 0.00041 |
26 | -0.00053 | 89 | 0.00023 | 152 | 0.00004 | 215 | 0.0003 | 278 | -0.00061 |
27 | -0.00047 | 90 | 0 | 153 | -0.00067 | 216 | 0.00017 | 279 | 0.00039 |
28 | 0.00066 | 91 | 0.00038 | 154 | 0.00029 | 217 | 0.00051 | 280 | 0 |
29 | 0.00001 | 92 | -0.00062 | 155 | -0.00075 | 218 | 0.00059 | 281 | 0.00059 |
30 | 0 | 93 | -0.0006 | 156 | -0.00075 | 219 | 0.00072 | 282 | 0.00038 |
31 | -0.00019 | 94 | 0.00005 | 157 | 0.00004 | 220 | 0 | 283 | -0.00064 |
32 | -0.00026 | 95 | -0.0001 | 158 | 0.00009 | 221 | -0.00048 | 284 | 0.00073 |
33 | 0.00051 | 96 | -0.00061 | 159 | 0.00013 | 222 | -0.00011 | 285 | 0.0002 |
34 | 0.00057 | 97 | 0.00038 | 160 | 0 | 223 | 0.0001 | 286 | -0.00013 |
35 | -0.00018 | 98 | 0.00068 | 161 | -0.00023 | 224 | 0.00003 | 287 | 0.00053 |
36 | -0.00023 | 99 | -0.00036 | 162 | 0.00068 | 225 | -0.00014 | 288 | 0.00046 |
37 | 0.00011 | 100 | 0 | 163 | -0.00037 | 226 | -0.00031 | 289 | -0.00026 |
38 | -0.00028 | 101 | -0.00037 | 164 | -0.00056 | 227 | 0.00004 | 290 | 0 |
39 | -0.00043 | 102 | 0.00028 | 165 | 0.00002 | 228 | 0.00044 | 291 | 0.00032 |
40 | 0 | 103 | -0.00022 | 166 | -0.00013 | 229 | 0.00002 | 292 | 0.00027 |
41 | -0.00026 | 104 | 0.00064 | 167 | 0.00053 | 230 | 0 | 293 | -0.00049 |
42 | -0.00075 | 105 | 0.00014 | 168 | 0.00055 | 231 | -0.00057 | 294 | 0.00021 |
43 | -0.00062 | 106 | 0.00021 | 169 | -0.0004 | 232 | 0.00059 | 295 | 0.00008 |
44 | -0.00004 | 107 | -0.00071 | 170 | 0 | 233 | 0.00047 | 296 | 0.00049 |
45 | -0.00005 | 108 | 0.00055 | 171 | -0.00044 | 234 | 0.00022 | 297 | -0.0005 |
46 | -0.00053 | 109 | 0.00069 | 172 | -0.00066 | 235 | -0.00012 | 298 | -0.0002 |
47 | -0.0005 | 110 | 0 | 173 | 0.00057 | 236 | 0.0003 | 299 | -0.00039 |
48 | -0.00058 | 111 | -0.00033 | 174 | -0.00044 | 237 | -0.00001 | 300 | 0 |
49 | -0.00003 | 112 | 0.00022 | 175 | 0.00046 | 238 | -0.00028 | 301 | 0.00012 |
50 | 0 | 113 | -0.00017 | 176 | 0.00033 | 239 | 0.0006 | 302 | -0.00044 |
51 | 0.00016 | 114 | -0.00024 | 177 | 0.00015 | 240 | 0 | 303 | -0.00012 |
52 | -0.00022 | 115 | 0.00019 | 178 | 0.00008 | 241 | 0.00034 | 304 | 0.0001 |
53 | 0.00053 | 116 | 0.00003 | 179 | -0.00003 | 242 | 0.00059 | 305 | 0.00049 |
54 | 0.00048 | 117 | -0.00014 | 180 | 0 | 243 | 0.0002 | 306 | 0.00023 |
55 | -0.00024 | 118 | 0.00074 | 181 | 0.00025 | 244 | -0.00034 | 307 | -0.00017 |
56 | -0.00025 | 119 | -0.00075 | 182 | -0.00034 | 245 | -0.00035 | 308 | 0.00026 |
57 | 0.00058 | 120 | 0 | 183 | 0.0007 | 246 | -0.00069 | 309 | -0.00031 |
58 | 0.00057 | 121 | 0.00008 | 184 | 0.00039 | 247 | -0.00062 | 310 | 0 |
59 | 0.0006 | 122 | 0 | 185 | 0.00074 | 248 | -0.00018 | 311 | 0.00076 |
60 | 0 | 123 | -0.00014 | 186 | 0.00006 | 249 | -0.00053 | 312 | -0.00029 |
61 | -0.0001 | 124 | 0.0005 | 187 | 0.0007 | 250 | 0 | 313 | -0.00074 |
62 | 0.00025 | 125 | -0.00026 | 188 | 0.00066 | 251 | -0.00063 | 314 | -0.00016 |
63 | -0.00047 | 126 | -0.0006 | 189 | 0.00042 | 252 | 0.00052 | 315 | 0.00001 |
表II
序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# |
316 | 0.00067 | 379 | -0.0007 | 442 | -0.00061 | 505 | 0.0006 | 568 | -0.00054 |
317 | -0.0003 | 380 | 0 | 443 | 0.00025 | 506 | -0.00069 | 569 | -0.00005 |
318 | -0.00028 | 381 | -0.00009 | 444 | 0 | 507 | -0.00015 | 570 | 0 |
319 | 0.00061 | 382 | 0.00052 | 445 | -0.00075 | 508 | -0.00047 | 571 | 0.00065 |
320 | 0 | 383 | 0.00024 | 446 | -0.00049 | 509 | 0.00066 | 572 | 0.00063 |
321 | -0.00008 | 384 | 0.00044 | 447 | 0.00058 | 510 | 0 | 573 | -0.00065 |
322 | -0.00034 | 385 | -0.00041 | 448 | 0.00038 | 511 | -0.00026 | 574 | 0.00038 |
323 | -0.0004 | 386 | 0.0002 | 449 | -0.00046 | 512 | 0.00036 | 575 | -0.00047 |
324 | 0.00031 | 387 | 0.00042 | 450 | 0 | 513 | -0.00056 | 576 | 0.00001 |
325 | -0.00053 | 388 | 0.00066 | 451 | -0.00059 | 514 | -0.00043 | 577 | -0.0002 |
326 | -0.00035 | 389 | 0.00001 | 452 | -0.00035 | 515 | 0.00045 | 578 | -0.00029 |
327 | 0.00002 | 390 | 0 | 453 | -0.00063 | 516 | -0.00021 | 579 | -0.00025 |
328 | 0.00013 | 391 | 0.00013 | 454 | 0.00066 | 517 | 0.00033 | 580 | 0 |
329 | -0.00044 | 392 | -0.00072 | 455 | 0.00004 | 518 | -0.00019 | 581 | -0.00002 |
330 | 0 | 393 | -0.00003 | 456 | -0.00031 | 519 | 0.00045 | 582 | -0.00016 |
331 | -0.00026 | 394 | 0.00016 | 457 | -0.00038 | 520 | 0 | 583 | -0.00022 |
332 | 0.00038 | 395 | 0.00047 | 458 | 0.00063 | 521 | 0.00071 | 584 | -0.00003 |
333 | 0.00046 | 396 | -0.00022 | 459 | -0.00023 | 522 | -0.00016 | 585 | 0.00013 |
334 | -0.0006 | 397 | 0.0001 | 460 | 0 | 523 | -0.00027 | 586 | -0.00014 |
335 | 0.00017 | 398 | 0.00053 | 461 | 0.00015 | 524 | -0.00011 | 587 | 0.00018 |
336 | 0.00053 | 399 | 0.00027 | 462 | 0.00033 | 525 | 0.00013 | 588 | 0.00055 |
337 | -0.0002 | 400 | 0 | 463 | 0 | 526 | -0.0001 | 589 | 0.00026 |
338 | 0.00067 | 401 | 0.00032 | 464 | 0.00055 | 527 | -0.00038 | 590 | 0 |
339 | 0.0005 | 402 | 0.00074 | 465 | -0.00012 | 528 | 0.00045 | 591 | 0.00032 |
340 | 0 | 403 | -0.00025 | 466 | -0.00056 | 529 | -0.00034 | 592 | 0.00035 |
341 | -0.00044 | 404 | 0.00062 | 467 | -0.00075 | 530 | 0 | 593 | 0.00056 |
342 | -0.0002 | 405 | -0.00017 | 468 | -0.00045 | 531 | -0.00025 | 594 | -0.00008 |
343 | 0.00009 | 406 | 0.00057 | 469 | 0.00045 | 532 | 0.00049 | 595 | -0.00038 |
344 | -0.00022 | 407 | -0.00047 | 470 | 0 | 533 | -0.00019 | 596 | 0.00011 |
345 | -0.00022 | 408 | 0.00067 | 471 | -0.00002 | 534 | -0.00059 | 597 | -0.00054 |
346 | -0.00065 | 409 | 0.00057 | 472 | -0.00037 | 535 | 0.00057 | 598 | -0.00052 |
347 | -0.00072 | 410 | 0 | 473 | 0.0001 | 536 | 0.00037 | 599 | 0.00029 |
348 | -0.00011 | 411 | -0.00063 | 474 | 0.00075 | 537 | 0.00071 | 600 | 0 |
349 | 0.00006 | 412 | -0.00014 | 475 | -0.00002 | 538 | 0.00048 | 601 | 0.00015 |
350 | 0 | 413 | 0.00071 | 476 | -0.00014 | 539 | -0.00045 | 602 | -0.00045 |
351 | 0.00033 | 414 | -0.00041 | 477 | -0.00021 | 540 | 0 | 603 | -0.00013 |
352 | -0.00012 | 415 | -0.0004 | 478 | 0.00067 | 541 | 0.00008 | 604 | -0.00026 |
353 | -0.00033 | 416 | -0.00014 | 479 | 0.00068 | 542 | -0.00016 | 605 | -0.00064 |
354 | 0.00051 | 417 | 0.00052 | 480 | 0 | 543 | -0.00072 | 606 | -0.00051 |
355 | -0.00023 | 418 | -0.00051 | 481 | 0.00045 | 544 | -0.0005 | 607 | 0.00029 |
356 | -0.00017 | 419 | 0.0004 | 482 | 0.0006 | 545 | 0.00004 | 608 | 0.00003 |
357 | -0.00007 | 420 | 0 | 483 | 0.00063 | 546 | 0.00029 | 609 | -0.00021 |
358 | -0.00039 | 421 | 0.00047 | 484 | -0.00057 | 547 | 0.00056 | 610 | 0 |
359 | 0.00068 | 422 | 0.00071 | 485 | 0.00018 | 548 | 0.00025 | 611 | 0.00001 |
360 | 0 | 423 | 0.00049 | 486 | 0.00056 | 549 | -0.00044 | 612 | -0.0007 |
361 | 0.00039 | 424 | 0.00067 | 487 | -0.00076 | 550 | 0 | 613 | 0.00055 |
362 | -0.00042 | 425 | -0.00071 | 488 | -0.00024 | 551 | 0.00018 | 614 | 0.00042 |
363 | -0.00045 | 426 | 0.00052 | 489 | -0.00024 | 552 | 0.00015 | 615 | -0.00062 |
364 | -0.00026 | 427 | 0.00011 | 490 | 0 | 553 | 0 | 616 | -0.00025 |
365 | -0.00058 | 428 | 0.00033 | 491 | 0.00014 | 554 | -0.00035 | 617 | 0.00068 |
366 | -0.00027 | 429 | -0.00036 | 492 | -0.00037 | 555 | 0.00028 | 618 | -0.00073 |
367 | -0.00033 | 430 | 0 | 493 | 0.00042 | 556 | -0.00058 | 619 | -0.00005 |
368 | 0.00035 | 431 | -0.00056 | 494 | 0.0003 | 557 | 0.00016 | 620 | 0 |
369 | -0.00033 | 432 | 0.00068 | 495 | 0.00049 | 558 | -0.00053 | 621 | -0.00048 |
370 | 0 | 433 | -0.00066 | 496 | -0.00042 | 559 | 0.00037 | 622 | 0.00055 |
371 | -0.00056 | 434 | -0.00058 | 497 | -0.00036 | 560 | 0 | 623 | 0.00075 |
372 | 0.00061 | 435 | -0.00042 | 498 | -0.00048 | 561 | -0.00025 | 624 | 0.00006 |
373 | 0.00008 | 436 | 0.00064 | 499 | 0.00025 | 562 | -0.00041 | 625 | -0.00042 |
374 | -0.00024 | 437 | 0.00071 | 500 | 0 | 563 | 0.00031 | 626 | 0.00052 |
375 | 0.00038 | 438 | 0.00005 | 501 | 0.00034 | 564 | 0.00029 | 627 | 0.00076 |
376 | 0.00001 | 439 | 0.00035 | 502 | 0.00056 | 565 | -0.0005 | 628 | -0.00075 |
377 | 0.00016 | 440 | 0 | 503 | -0.00058 | 566 | -0.00042 | 629 | 0.00076 |
378 | 0.00046 | 441 | 0.00023 | 504 | -0.00066 | 567 | 0.00074 | 630 | 0 |
表III
序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# |
631 | 0.00024 | 694 | 0.00046 | 757 | 0.0007 | 820 | 0 | 883 | 0.00042 |
632 | -0.00043 | 695 | -0.00043 | 758 | 0.0002 | 821 | 0.00054 | 884 | -0.00054 |
633 | 0.00075 | 696 | 0.00053 | 759 | -0.00018 | 822 | -0.00017 | 885 | -0.00001 |
634 | -0.00056 | 697 | -0.00046 | 760 | 0 | 823 | -0.00073 | 886 | 0.0003 |
635 | -0.00051 | 698 | 0.00046 | 761 | 0.00009 | 824 | 0.00012 | 887 | 0.00018 |
636 | 0.00028 | 699 | -0.00022 | 762 | -0.00054 | 825 | -0.00021 | 888 | -0.00008 |
637 | -0.00033 | 700 | 0 | 763 | 0.0006 | 826 | -0.00057 | 889 | -0.00029 |
638 | 0.00026 | 701 | -0.00016 | 764 | 0.00065 | 827 | -0.00037 | 890 | 0 |
639 | -0.0002 | 702 | -0.00071 | 765 | -0.00032 | 828 | -0.00022 | 891 | -0.00006 |
640 | 0 | 703 | -0.0001 | 766 | 0.00055 | 829 | -0.00027 | 892 | -0.00059 |
641 | -0.00032 | 704 | 0.00015 | 767 | -0.00028 | 830 | 0 | 893 | -0.00049 |
642 | -0.00042 | 705 | 0.00015 | 768 | 0.00045 | 831 | 0.00057 | 894 | -0.0001 |
643 | -0.00059 | 706 | 0.00049 | 769 | -0.00002 | 832 | 0.00016 | 895 | -0.00025 |
644 | -0.00058 | 707 | 0.00036 | 770 | 0 | 833 | 0.00009 | 896 | -0.00008 |
645 | -0.00057 | 708 | 0.00022 | 771 | 0 | 834 | 0.00072 | 897 | 0.0002 |
646 | -0.00068 | 709 | 0.00035 | 772 | -0.00075 | 835 | -0.00053 | 898 | -0.00014 |
647 | 0.00035 | 710 | 0 | 773 | 0.00023 | 836 | 0.00071 | 899 | -0.00044 |
648 | -0.00025 | 711 | -0.00075 | 774 | 0.00048 | 837 | -0.00024 | 900 | 0 |
649 | 0.00015 | 712 | -0.000075 | 775 | 0.00047 | 838 | 0.00019 | 901 | 0.00042 |
650 | 0 | 713 | 0.00058 | 776 | -0.00022 | 839 | -0.0001 | 902 | -0.00036 |
651 | -0.00001 | 714 | 0.00037 | 777 | -0.00015 | 840 | 0 | 903 | -0.00057 |
652 | -0.00033 | 715 | -0.00055 | 778 | 0.00052 | 841 | 0.00026 | 904 | -0.00023 |
653 | 0.00048 | 716 | -0.00056 | 779 | 0.00035 | 842 | 0.00036 | 905 | 0.00058 |
654 | -0.00052 | 717 | -0.00057 | 780 | 0 | 843 | -0.00036 | 906 | -0.00022 |
655 | -0.00003 | 718 | -0.00022 | 781 | -0.00049 | 844 | -0.00005 | 907 | -0.0007 |
656 | 0.00026 | 719 | 0.00038 | 782 | -0.00071 | 845 | -0.00059 | 908 | 0.00062 |
657 | 0.00033 | 720 | 0 | 783 | 0.00019 | 846 | 0.00049 | 909 | 0.00012 |
658 | 0.00073 | 721 | -0.00062 | 784 | 0.00064 | 847 | -0.00055 | 910 | 0 |
659 | -0.00071 | 722 | -0.00045 | 785 | 0.00076 | 848 | -0.00059 | 911 | -0.00037 |
660 | 0 | 723 | -0.00005 | 786 | -0.00033 | 849 | 0.00035 | 912 | -0.00067 |
661 | 0.00011 | 724 | 0.00004 | 787 | 0.00003 | 850 | 0 | 913 | 0.00031 |
662 | -0.00014 | 725 | -0.00041 | 788 | -0.00053 | 851 | -0.00029 | 914 | -0.00055 |
663 | 0.00011 | 726 | -0.00016 | 789 | -0.00062 | 852 | 0.00043 | 915 | 0.00019 |
664 | 0.00006 | 727 | 0.00033 | 790 | 0 | 853 | 0.00035 | 916 | -0.00003 |
665 | -0.00012 | 728 | 0.00075 | 791 | 0.00071 | 854 | 0.00071 | 917 | 0.00022 |
666 | -0.00061 | 729 | 0.00072 | 792 | -0.00046 | 855 | 0.00045 | 918 | -0.00015 |
667 | -0.0002 | 730 | 0 | 793 | 0.00005 | 856 | 0.00004 | 919 | -0.00019 |
668 | 0.00062 | 731 | 0.00016 | 794 | 0.00074 | 857 | -0.00003 | 920 | 0 |
669 | 0.00015 | 732 | -0.00071 | 795 | 0.00034 | 858 | -0.00038 | 921 | -0.00065 |
670 | 0 | 733 | -0.0004 | 796 | -0.00057 | 859 | -0.00031 | 922 | 0.00062 |
671 | 0.00051 | 734 | -0.00034 | 797 | -0.00009 | 860 | 0 | 923 | -0.00005 |
672 | -0.00021 | 735 | -0.00021 | 798 | -0.00018 | 861 | 0.00036 | 924 | -0.00063 |
673 | -0.00058 | 736 | -0.00028 | 799 | 0.00021 | 862 | 0.0006 | 925 | -0.0007 |
674 | 0.00015 | 737 | -0.00028 | 800 | 0 | 863 | 0.00045 | 926 | 0.0004 |
675 | -0.00056 | 738 | 0.00068 | 801 | -0.00055 | 864 | 0.00055 | 927 | -0.00059 |
676 | 0.00009 | 739 | 0.00046 | 802 | -0.00063 | 865 | -0.00007 | 928 | 0.00069 |
677 | -0.00043 | 740 | 0 | 803 | 0.00058 | 866 | -0.00074 | 929 | 0.00008 |
678 | 0.00006 | 741 | 0.00018 | 804 | -0.00008 | 867 | 0.00031 | 930 | 0 |
679 | 0.00076 | 742 | 0.00059 | 805 | 0.00074 | 868 | 0.0004 | 931 | -0.0007 |
680 | 0 | 743 | 0.00024 | 806 | -0.00037 | 869 | 0.00039 | 932 | -0.00066 |
681 | 0.00008 | 744 | -0.00037 | 807 | -0.00009 | 870 | 0 | 933 | 0.00072 |
682 | 0.00066 | 745 | 0.00008 | 808 | -0.00009 | 871 | 0.00002 | 934 | -0.00015 |
683 | -0.00038 | 746 | -0.00029 | 809 | 0.00033 | 872 | 0.00036 | 935 | -0.00031 |
684 | -0.00054 | 747 | -0.00011 | 810 | 0 | 873 | -0.0003 | 936 | 0.00062 |
685 | -0.0002 | 748 | -0.00054 | 811 | 0.00046 | 874 | -0.00059 | 937 | -0.00062 |
686 | 0.00002 | 749 | 0.00024 | 812 | -0.00063 | 875 | 0.00063 | 938 | 0.00027 |
687 | -0.00041 | 750 | 0 | 813 | 0.00065 | 876 | -0.00028 | 939 | -0.00029 |
688 | -0.00066 | 751 | 0.0005 | 814 | -0.00036 | 877 | -0.00057 | 940 | 0 |
689 | 0.00048 | 752 | 0.00023 | 815 | 0.00005 | 878 | -0.00037 | 941 | 0.00074 |
690 | 0 | 753 | -0.00035 | 816 | -0.00076 | 879 | 0.00014 | 942 | -0.00057 |
691 | -0.00046 | 754 | 0.0003 | 817 | -0.00002 | 880 | 0 | 943 | 0.00075 |
692 | -0.00036 | 755 | 0.00049 | 818 | 0.00055 | 881 | 0.00047 | 944 | -0.00019 |
693 | -0.00057 | 756 | -0.00015 | 819 | 0.00048 | 882 | -0.00011 | 945 | -0.0007 |
表IV
序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# | 序号 | 随机数# |
946 | 0.00036 | 1009 | -0.00058 | 1072 | -0.00012 | 1135 | -0.00028 | 1198 | 0.00046 |
947 | 0.00014 | 1010 | 0 | 1073 | 0.00003 | 1136 | 0.00031 | 1199 | 0.00055 |
948 | 0.00034 | 1011 | -0.00019 | 1074 | -0.00025 | 1137 | -0.00051 | 1200 | 0 |
949 | 0.00044 | 1012 | -0.00058 | 1075 | 0.00067 | 1138 | 0.00046 | 1201 | -0.00014 |
950 | 0 | 1013 | 0.00011 | 1076 | 0 | 1139 | 0.00076 | 1202 | 0.0001 |
951 | 0.00065 | 1014 | -0.0003 | 1077 | 0.00059 | 1140 | 0 | 1203 | -0.00013 |
952 | 0.00066 | 1015 | 0.00013 | 1078 | -0.00039 | 1141 | 0.00019 | 1204 | -0.00061 |
953 | 0.00004 | 1016 | -0.0002 | 1079 | -0.00074 | 1142 | -0.00064 | 1205 | -0.00011 |
954 | 0.00057 | 1017 | 0.0007 | 1080 | 0 | 1143 | -0.0003 | 1206 | -0.00018 |
955 | -0.00033 | 1018 | 0.00067 | 1081 | -0.00045 | 1144 | 0.0003 | 1207 | -0.00064 |
956 | -0.00016 | 1019 | 0.00001 | 1082 | -0.00016 | 1145 | -0.00039 | 1208 | -0.00039 |
957 | -0.00004 | 1020 | 0 | 1083 | 0.00064 | 1146 | -0.00022 | 1209 | 0.00018 |
958 | 0.00031 | 1021 | -0.00056 | 1084 | -0.00069 | 1147 | 0.00015 | 1210 | 0 |
959 | 0.00002 | 1022 | -0.00043 | 1085 | 0.00046 | 1148 | 0.00001 | 1211 | 0.00037 |
960 | 0 | 1023 | -0.00038 | 1086 | -0.00031 | 1149 | 0.00075 | 1212 | -0.00021 |
961 | 0.00045 | 1024 | 0.00066 | 1087 | -0.00045 | 1150 | 0 | 1213 | -0.00006 |
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1008 | 0.0007 | 1071 | 0.00046 | 1134 | -0.00073 | 1197 | 0.00007 | 1260 | 0 |
母板如前所述粗切后,以比较例A的方法沿交替方向细切槽。对第一组槽,各槽的槽距变化幅度对应于标引20~743的偶数列所示的随机数。此时第一槽的槽距为0.003200英寸(0.081280mm),变化为0,第三槽的槽距为0.003200英寸(0.081280mm)-0.00049000mm=0.003181英寸(0.080797mm),第五槽的槽距为0.003200英寸(0.081280mm)+0.00004000mm=0.003202英寸(0.813308mm),如此下去。在细切了板底第743槽之后,运用表中示引20~743的偶数列指示的随机数,以同样方法自下而上地细切诸交替的(即跳过的偶数)槽。第二和第三细槽以同样方法切割,各槽的槽距变化幅度对应于标引21~1041的偶数列指示的随机数。
从开槽机上取出母板,以比较例A的方法用母板制作压印图案,负性工具看不出莫尔条纹状图案,如图3所示。然后以比较例A的方法,用该压印图案制备立体角片,再以比较例A的方法评估得到的片。按CIE公报No.54推荐的方法测量回射系数RA,入射角为-4°,定向0°,观察角0.2°。整个样品区9个光斑读数的平均值为995烛光/勒克斯/米2,标准偏差为7烛光/勒克斯/米2。与比较例A比较RA之差,部分由干扰回射的莫尔条纹状图案造成,部分由于比较例A具有不同平均槽距的立方体所造成。与实例1相比,比较例A的标准偏差较大,估计是干扰回射测量能力的莫尔条纹状图案引起的。
实例2
用蒸发淀积法对实例1的回射片立体角表面涂铝,得到的回射片用比较例A的方法评估,从片回射的光看不出有莫尔条纹状图案。按CIE公报No.54推荐的方法,在-4°入射角、0°定向与0.2°观察角下,测量回射系数RA。整个样品区内9个光斑读数的平均值为1679烛光/勒克斯/米2,标准偏差为7烛光/勒克斯/米2。
实例3
以实例1的方法制作母板,按比较例A的方法用正性拷贝压印图案形成片,按比较例B的同样方法用蒸发淀积法对负拷贝的立体角结构型表面涂铝,并用比较例A的方法评估得到的回射片。从片回射的光看不出有莫尔条纹状图案。按CIE公报推荐的方法,在-4°入射角、0°定向与0.2°观察角下,测量回射系数RA。整个样品区内9个光斑读数的平均值为2075烛光/勒克斯/米2,标准偏差为11烛光/勒克斯/米2。
Claims (14)
1.一种在基片内形成三组V形槽而使交叉线构成立体角元件阵列的母板制作法,其特征在于,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),槽被形成得使至少一组中至少每第10条槽的槽位置与相邻平行槽变化幅度为从15nm到平均槽距的1/10。
2.如权利要求1的方法,其中幅度小于平均槽距的1/1 5。
3.如权利要求1的方法,其中幅度小于平均槽距的1/20。
4.如权利要求1的方法,其中幅度小于平均槽距的1/50。
5.如权利要求1的方法,其中幅度小于平均槽距的1/75。
6.如权利要求1的方法,其中幅度为平均槽距的1/100或以下。
7.如权利要求1的方法,其中在10条连续槽的距离内,形成的槽具有至少为±10nm的槽位置精密度。
8.如权利要求1的方法,其中槽位置变化幅度至少为200nm。
9.如权利要求8的方法,其中形成的槽具有至少为±100nm的槽位置精密度。
10.如权利要求1的方法,其中槽位置变化幅度至少为400nm。
11.如权利要求10的方法,其中形成的槽具有至少为±200nm的槽位置精密度。
12.一种在基板内形成三组V形槽而使交叉线构成立体角元件阵列的母板制作法,其特征在于,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.0070英寸(0.1778mm),在10条连续槽距离内,形成的每组槽的槽位置精密度为±10nm~±500nm,三组中至少一组的至少每第10条槽与相邻平行槽的变化幅度从15nm到平均槽距的1/10。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,整个阵列中诸元件的平面图横向尺寸为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),形成的至少10%的相邻立方体使诸立方体随机偏移,使立方体回射的光移相至少为可见光波长的1/10。
14.一种包括聚合物片的回射片,聚合物片有一立体角元件阵列,所述元件由三组平行交叉的V形槽构成,其特征在于,每组槽形成于某一位置,其平均槽距为0.0005英寸(0.0127mm)~0.007英寸(0.1778mm),三组中至少一组里至少每第10条槽的槽位置与相邻平行槽相差幅度为50nm到平均槽距的1/10。
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