DE112021007453T5

DE112021007453T5 - Konkave Eckwürfelprismen mit polygonaler Öffnungsform und Verfahren dazu

Info

Publication number: DE112021007453T5
Application number: DE112021007453.9T
Authority: DE
Inventors: J. Davis Arthur
Original assignee: Orafol Americas Inc
Current assignee: Orafol Americas Inc
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2024-01-18
Also published as: WO2023075802A1; CN117099026A; GB202313107D0; US20230137758A1; GB2618730A; KR20240082260A

Abstract

Retroreflektorstruktur mit einer Vielzahl von Eckwürfelprismen in einer Platte, wobei eine projizierte Öffnung von mindestens einem der Eckwürfelprismen eine konkave Polygonform mit mindestens einem Innenwinkel größer als 180° aufweist.

Description

GEBIET
Diese Technologie bezieht sich allgemein auf Eckwürfelprismen und insbesondere auf retroreflektierende Prismen mit einer konkaven polygonalen projizierten Öffnungsform und Verfahren dazu.
HINTERGRUND
Retroreflektierende Materialien sind so konzipiert, dass sie einfallende Strahlung unabhängig vom Einfallswinkel zu einer Strahlungsquelle zurück oder nahezu zurück reflektieren. Dreieckige und rechteckige Eckwürfel-Retroreflektoren sind die gebräuchlichsten retroreflektierenden Technologien für Hochleistungsanwendungen im derzeitigen Stand der Technik.
Eine projizierte Apertur- bzw. Öffnungsform für alle bekannten Eckwürfelprismentypen, die im Handel erhältlich sind oder in der Literatur beschrieben werden, sind konvexe Polygone (d. h. alle Innenwinkel eines projizierten Öffnungspolygons sind kleiner als 180°), zum Beispiel: dreieckig, rechteckig und sechseckig.
Die Neigung eines Prismas (auch als Verkantung bezeichnet) wird beispielhaft im US-Patent Nr. 3,923,378 von Heenan und im US-Patent Nr. 4,588,258 von Hoopman beschrieben, auf die hier jeweils in vollem Umfang Bezug genommen wird. Die „Würfelachse“ ist definiert als die mit dem Würfelapex bzw. der Würfelspitze/-ecke zusammenfallende Achse, um die alle drei Prismenfacettenebenen symmetrisch angeordnet sind. Unter Bezugnahme auf 1 ist die Neigung der Winkel zwischen der Senkrechten auf die Ebene des optischen Mediums und der Würfelachse. Es wird hierbei gemäß einer Konvention davon ausgegangen, dass eine positive Neigung einer Drehung des Prismas entspricht, bei der die „C“-Facette mehr parallel zur Ebene des optischen Materials wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Retroreflektorstruktur mit einer Vielzahl von Eckwürfelprismen in einer Platte und einer projizierten Öffnung von mindestens einem der Eckwürfelprismen hat eine konkave Polygonform mit mindestens einem Innenwinkel größer als 180°.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Retroreflektorstruktur umfasst die Bereitstellung einer Platte für die Retroreflektorstruktur. Eine Vielzahl von Eckwürfelprismen wird in der Platte geformt, wobei mindestens eines der Eckwürfelprismen eine projizierte Öffnung aufweist, die so geformt ist, dass sie eine konkave Polygonform mit mindestens einem Innenwinkel von mehr als 180° aufweist.
Beispiele für diese Technologie bieten eine Reihe von Vorteilen, einschließlich der Bereitstellung verbesserter und anpassbarer retroreflektierender Strukturen. Bei einem Beispiel dieser Technologie ist eine projizierte polygonale Öffnungsform von mindestens einem der Prismen konkav, wobei mindestens ein Innenwinkel des projizierten Öffnungspolygons größer als 180° ist. Zusätzlich können Beispiele dieser Technologie vorteilhaft mit verschiedenen Formen konfiguriert werden, wie z.B. Würfelstumpf, rechteckige Würfel, Chevron-Würfel oder gestreckte Chevron-Würfel; Größen, wie z.B. zwischen 25µm und 500µm; Richtungen, wie z.B. unidirektional, bidirektional oder eine Kombination davon; Neigungen, wie z.B. im Bereich von -20° bis +20°; Positionen von Ecken- bzw. Apex-Mittelpunkten; und/oder Kacheln, wie z.B. in-situ, Parkett oder eine Kombination davon, um die optische Retroreflexionsleistung weiter anzupassen. Weiterhin kann jedes einzelne Prisma in einem Ensemble von Prismen eine eindeutig vorgeschriebene Neigung haben, was einen zusätzlichen Freiheitsgrad für das Erreichen einer angestrebten aggregierten photometrischen Leistung bietet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Prismas, die beispielhafte Definitionen für A-, B- und C-Facetten und die Neigung als Winkel zwischen einer Senkrechten zu einer Ebene eines optischen Mediums und einer Würfelachse zeigt.
2 sind perspektivische Ansichten eines beispielhaften Prismas mit einer Chevron-Geometrie in einer Platte einer retroreflektierenden Struktur.
3 sind Diagramme von aktiven Flächenplots eines beispielhaften Würfelstumpfes bei verschiedenen Eintrittswinkeln;
4 sind Diagramme von aktiven Flächenplots für einen beispielhaften rechteckigen Würfel bei verschiedenen Eintrittswinkeln;
5 sind Diagramme von aktiven Flächenplots für einen beispielhaften Chevron-Würfel bei verschiedenen Eintrittswinkeln;
6 sind Diagramme von aktiven Flächenplots für einen beispielhaften gestreckten Chevron-Würfel bei verschiedenen Eintrittswinkeln;
7 ist ein Diagramm eines beispielhaften Vergleichs der aktiven Flächen von abgeschnittenen Würfeln, rechteckigen Würfeln, Chevron-Würfeln und gestreckten Chevron-Würfeln, die jeweils in einer ersten Ausrichtung angeordnet sind.
8 ist ein Diagramm eines beispielhaften Vergleichs der aktiven Flächen von abgeschnittenen Würfeln, rechteckigen Würfeln, Chevron-Würfeln und gestreckten Chevron-Würfeln, die jeweils in wechselnden Ausrichtungen angeordnet sind.
9 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur, die mit bidirektionalen Chevron-Kacheln angeordnet ist.
10 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit unidirektionaler Chevron-Kachelung.
11 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit gemischter unidirektionaler und bidirektionaler Chevron-Kachelung.
12 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit Eckwürfelprismen, die jeweils einen Chevron-Würfel mit einer Neigung von 5° umfassen.
13 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit Eckwürfelprismen, die jeweils einen Chevron-Würfel mit einer Neigung von 12° umfassen.
14 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit unidirektionalen Chevron-Kacheln mit 0° Neigung und einem außermittigen Scheitelpunkt.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Prismas, das einen zusammengesetzten Neigungswinkel zeigt.
16 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit Chevron-Würfelkacheln mit einem zusammengesetzten Neigungswinkel.
17 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit einer 0/90 In-situ-Kachelung.
18 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit einer 0/90-Parkettierung.
19 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit 0/90 In-situ-Kacheln und Parkettkacheln.
20 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit Parkettkachelung mit unterschiedlichen Orientierungswinkeln.
21 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit Parkettkachelung unter Verwendung von Chevron-Würfeln mit unterschiedlichen Neigungen.
22 ist ein Diagramm einer beispielhaften Platte einer retroreflektierenden Struktur mit in-situ variierenden Neigungen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Beispiele von Platten retroreflektierender Strukturen 10(1)-10(13) mit Prismen mit einer projizierten Öffnung, die eine konkave polygonale Form mit mindestens einem Innenwinkel größer als 180° haben, sind in 9-14 und 16-22 dargestellt. In diesen Beispielen haben die Platten der retroreflektierenden Strukturen 10(1)-10(13) Prismen mit unterschiedlichen Formen, wie z. B. abgeschnittene Würfel bzw. Würfelstümpfe, rechteckige Würfel, Chevron-Würfel oder gestreckte Chevron-Würfel; Größen, wie z.B. zwischen 2511m und 500µm; Richtungen, wie z.B. unidirektional, bidirektional oder eine Kombination davon; Neigungen, wie z.B. im Bereich von 20° bis +20°; Ecken- bzw. Apex-Mittelpunkte; und/oder Kachelungen, wie z.B. in-situ, Parkett oder eine Kombination davon. Beispiele für diese Technologie bieten eine Reihe von Vorteilen, einschließlich der Bereitstellung verbesserter und anpassbarer retroreflektierender Strukturen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 2 sind Diagramme eines Beispiels eines Eckwürfelprismas 12(3) mit einer projizierten polygonalen Öffnung dargestellt, die eine konkave polygonale Form aufweist, die einem Chevron mit mindestens einem Innenwinkel größer als 180° ähnelt. In diesem Beispiel hat das Eckwürfelprisma 12(3) eine Würfelachse mit einer Neigung von +9,8° in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang einer Platte erstreckt, in der das Eckwürfelprisma angeordnet ist, obwohl das Eckwürfelprisma auch andere Formen und/oder andere Neigungen haben könnte, wie beispielsweise eine Neigung zwischen -20° und +20°.
Zusätzlich hat das Eckwürfelprisma 12(3) in diesem Beispiel A-, B- und C-Facetten 14(1)-14(3) und A-, B- und C-Dihedral-Kanten 16(1)-16(3). Die Zweiflächen-Winkelabweichung (DAD) gibt an, um wie viel jede der A-, B- und C-Facetten 14(1)-14(3) von einem perfekten 90°-Innenwinkel zu einer benachbarten der A-, B- und C-Facetten 14(1)-14(3) abweicht. Somit weist das Eckwürfelprisma 12(3) drei DADs für die A-, Bund C-Facetten 14(1)-14(3) auf. Darüber hinaus können Beispiele dieser Technologie jedes einzelne Prisma in einem Ensemble von Prismen auf einer Platte einer retroreflektierenden Struktur aufweisen, wobei die DADs der Facetten jedes Prismas so angepasst sind, dass die aggregierte photometrische Leistung ein bestimmtes Designziel erreicht, wie in den hierin enthaltenen Beispielen dargestellt und beschrieben und wie in Tabelle 1 der Spalte 5 des US-Patents Nr. 5,138,488 von Szczech beispielhaft offenbart ist.
Wie im US-Patent Nr. 4,588,258 von Hoopman beispielhaft erörtert ist, wird durch die Einstellung eines Neigungswinkels ein Eintrittswinkel verändert, bei dem die maximale Helligkeit erreicht wird. Beispiele dieser Technologie nutzen diese Einstellung mit weiteren dynamischen kundenspezifischen Änderungen zur Optimierung der effektiven geometrischen aktiven Fläche in jedem der Prismen in Platten von beispielhaften retroreflektierenden Strukturen 10(1)-10(13).
In diesen Beispielen bestimmt der dreifach reflektierende Strahlengang, der die Retroreflexion definiert, wie viel Lichtenergie für die Verteilung in eine bestimmte angestrebte photometrische Leistung zur Verfügung stehen wird. Wenn jeder Eingangsstrahl erfolgreich auf einen dreifach rückreflektierten Ausgangsstrahl abgebildet wird, hat das Prisma eine aktive Fläche von 100 %. Für jeden Eintrittsstrahl, der aufgrund des Fehlens einer Facette (oder aufgrund von Totalreflexion (TIR), wie es bei einem luftunterlegten Retroreflektor vorkommen kann) auf einem Teil seines Strahlengangs nicht retroreflektiert wird, verringert sich die aktive Fläche. Dementsprechend definieren Beispiele der beanspruchten Technologie die aktive Fläche (Aa) als: $A_{a} = \frac{A_{1}}{A_{0}}$
wobei A0 die projizierte Prismeneintrittsöffnungsfläche und A1 die effektive Fläche der Facetten eines Prismas ist, die eine Retroreflexion mit drei Sprüngen bzw. Reflektionen unterstützt.
In 3-6 sind die aktiven Flächen verschiedener Beispiele von unterschiedlich geformten Eckwürfelprismen 12(1)-12(4) bei Eintrittswinkeln β von -40°, -20°, 0°, +20° und +40° dargestellt. In jedem Diagramm ist die projizierte Öffnung bei dem angegebenen Eintrittswinkel dargestellt, und ein Bereich, der die Retroreflexion unterstützt, ist unverdeckt dargestellt, während ein Bereich, der die Retroreflexion nicht unterstützt, schattiert ist. Diese Beispiele veranschaulichen, wie die Prismen 12(1)-12(4) unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen erscheinen. In 7 und 8 sind Diagramme der aktiven Fläche in Abhängigkeit von den Eintrittswinkeln für jedes der Beispiele für unterschiedlich geformte Eckwürfelprismen 12(1)-12(4) dargestellt. Dementsprechend können, wie in diesen Beispielen dargestellt, Prismen in Platten von Beispielen retroreflektierender Strukturen 10(1)-10(13) Aspekte wie z. B. Form und/oder Neigung aufweisen, die beispielhaft angepasst werden können, um die photometrische Leistung nach Bedarf für eine bestimmte Anwendung anzupassen.
Wie in den 3, 5 und 7-8 dargestellt, wird ein signifikanter Vorteil für ein Prisma in Form eines Chevron-Würfels 12(3) gegenüber einem Prisma in Form eines Würfelstumpfes 12(1) gezeigt. Wie auch in den 4,5 und 7-8 dargestellt, werden mit zunehmendem Eintrittswinkel das Chevron-Würfelprisma 12(3) und das rechteckige Würfelprisma 12(2) hinsichtlich der verfügbaren aktiven Fläche sehr ähnlich. Wie in den 6-8 dargestellt, kann die aktive Fläche eines Chevron-Würfels weiter vergrößert werden, um sich den Eigenschaften der aktiven Fläche eines rechteckigen Würfels anzunähern, indem die Öffnung „gestreckt“ wird, wie in Prisma 12(4) gezeigt. In diesem Beispiel ist die C-Facette 14(3) des Prismas 12(3) in Bezug auf die A- und B-Facetten 14(1) und 14(2) länglich. In dieser Konfiguration des Prismas 12(4) nimmt die inaktive optische Fläche einen geringeren Teil der Gesamtfläche des Prismas ein, wodurch sich die aktive Gesamtfläche erhöht, wie in 6 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf die 9-11 sind beispielhafte Platten einer retroreflektierenden Struktur 10(1)-10(3) dargestellt, die mit verschiedenen gerichteten Chevron-Kacheln angeordnet sind, obwohl eine oder mehrere dieser retroreflektierenden Strukturen ein oder mehrere Eckwürfelprismen mit anderen ausgewählten Formen aufweisen können, wie sie in den 3-6 beispielhaft gezeigt sind, um eine bestimmte photometrische Leistung anzupassen. In diesen Beispielen verwenden die retroreflektierenden Strukturen 10(1)-10(3) Eckwürfelprismen 12(3), die eine chevronförmige projizierte Öffnung aufweisen. Diese Eckwürfelprismen 12(3) mit einer chevronförmigen projizierten Öffnung haben die Eigenschaft, dass sie entweder bidirektional, wie in 9 gezeigt, oder unidirektional, wie in 10 gezeigt, perfekt gekachelt werden können. In der bidirektionalen Konfiguration für die in 9 gezeigte Beispielplatte der retroreflektierenden Struktur 10(1) ist jedes Eckwürfelprisma 12(3) mit einer „aufwärts gerichteten chevronförmigen“ projizierten Öffnung mit einem anderen benachbarten, um 180° relativ gedrehten Eckwürfelprisma 12(3) mit einer „abwärts gerichteten chevronförmigen“ projizierten Öffnung gepaart. In der unidirektionalen Konfiguration für die in 10 dargestellte Beispielplatte der retroreflektierenden Struktur 10(2) sind alle Eckwürfelprismen 12(3) mit einer chevronförmigen projizierten Öffnung in dieselbe Richtung ausgerichtet. Unter Bezugnahme auf 11 wird eine beispielhafte Platte einer retroreflektierenden Struktur 10(3) mit gemischten unidirektionalen und bidirektionalen Konfigurationen von Eckwürfelprismen 12(3) mit einer Chevronkachelung mit chevronförmiger projizierter Apertur dargestellt, die aufgrund der benachbarten Kontinuität der C-Facetten 14(3) eine inkrementell verbesserte aktive Fläche ergeben kann, obwohl auch andere Konfigurationen der Mischung von unidirektionalen und bidirektionalen Konfigurationen von Eckwürfelprismen 12(3) verwendet werden können.
In der unidirektionalen Konfiguration für die in 10 gezeigte beispielhafte Platte der retroreflektierenden Struktur 10(2) haben Prismen mit einer Chevron-Würfelform wie in 5 gezeigt einen großen Vorteil für hohe Eintrittswinkel, wie in 7 gezeigt. Um die Prismenplatte unabhängig von der Orientierung zu machen, können bidirektionale oder pseudo-bidirektionale Prismenplatten, wie die in 11 gezeigte Beispielplatte der retroreflektierenden Struktur 10(3), hergestellt werden, deren effektive aktive Fläche der in 8 gezeigten entspricht.
Eine vorteilhafte geometrische Chevronform in Beispielen dieser Technologie tritt auf, wenn die Prismenneigung gleich ist: $ϕ = 45^{\circ} - t a n^{- 1} (\frac{\sqrt 2}{2})$
was zu: ϕ = 9.73561° führt.
Durch Einstellen der Neigung ergeben sich verschiedene andere Chevron-Aperturformen mit unterschiedlichen photometrischen Leistungseigenschaften. Beispielsweise kann die Neigung für jedes Prisma 12(3) in einer Platte einer retroreflektierenden Struktur 10(4), wie in 12 gezeigt, weniger als 9,7°, beispielsweise 5°, oder mehr als 9,7°, beispielsweise 12°, für jedes Prisma 12(3) in einer Platte einer retroreflektierenden Struktur 10(5), wie in 13 gezeigt, betragen. In Beispielen dieser Technologie liegen die Neigungswinkel der optischen Achsen der Prismen in Blättern von retroreflektierenden Strukturen typischerweise im Bereich von -20° bis +20°, um eine weitere gewünschte photometrische Leistungseigenschaft zu erhalten.
In einem anderen Beispiel dieser Technologie kann die Neigung der Prismen angepasst werden (oder kann Null sein), während eine reine Chevron-Aperturform beibehalten wird, indem eine Würfeleckenposition jedes Prismas für eine unidirektionale Kachelung versetzt wird, wie in der in 14 gezeigten Platte einer retroreflektierenden Struktur 10(6) dargestellt ist. In diesem Beispiel führt die Verschiebung der Würfelecke bzw. -spitze jedes Prismas aus der Mitte dazu, dass die maximale aktive Fläche bei einem Eintrittswinkel ungleich Null erreicht wird. Auf diese Weise kann die Leistung wiederum auf eine andere Art und Weise abgestimmt werden, um über einen Bereich von positiven oder negativen Eintrittswinkeln maximiert zu werden.
In anderen Beispielen dieser Technologie muss die Neigung der retroreflektierenden Strukturen nicht nur in der herkömmlichen vertikalen Richtung erfolgen, wie dies beispielhaft in den retroreflektierenden Strukturen 10(4) und 10(5) gezeigt ist, sondern in anderen Beispielen kann eine retroreflektierende Struktur 10(7) entweder zusätzlich oder ausschließlich durch Anwendung einer Abweichung von der Würfelachse in der horizontalen Ebene angepasst werden, so dass ein zusammengesetzter Neigungswinkel realisiert wird, wie in den 15-16 gezeigt. In einem Beispiel dieser Technologie können zusammengesetzte Neigungswinkel für retroreflektierende Anwendungen so angepasst werden, dass sie in einem Bereich von - 20° bis +200 liegen, um eine oder mehrere gewünschte photometrische Eigenschaften zu erzielen.
In den sind zu Herstellungs- und Leistungszwecken verschiedene Drehungen und Kippungen für andere beispielhafte retroreflektierende Strukturen 10(8)-10(13) dargestellt. Zum Beispiel können, wie in 17 gezeigt, chevronförmige Prismen 12(3) „in-situ“ bei 0° und 90° Ausrichtung der beispielhaften retroreflektierenden Struktur 10(8) als Teil des Prismenbearbeitungsprozesses gekachelt werden. Alternativ können einzelne Prismenplatten 18(1)-18(4) hergestellt und dann zusammen parkettiert werden, um die Platte für die beispielhafte retroreflektierende Struktur 10(9) zu bilden, wie in 18 dargestellt. In einem anderen Beispiel können beide Methoden kombiniert werden, indem in-situ gekachelte Prismen parkettiert werden, um die Platte für die beispielhafte retroreflektierende Struktur 10(10) zu bilden, wie in Fig.. 19 dargestellt. In einem weiteren Beispiel muss die Kachelung der Prismen nicht auf die 0°- und 90°-Orientierung beschränkt sein, sondern kann unterschiedliche Orientierungswinkel haben, um die Platte für die beispielhafte retroreflektierende Struktur 10(11) zu bilden, wie in 20 gezeigt. Ferner können in einem anderen Beispiel verschiedene Prismenneigungen und sogar verschiedene Prismentypen gekachelt werden, um die Platte für die beispielhafte retroreflektierende Struktur 10(12) zu bilden, wie in 21 gezeigt. Darüber hinaus kann bei der in 22 dargestellten beispielhaften retroreflektierenden Struktur 10(13) die Neigung der einzelnen Prismen innerhalb einer Platte vorteilhafterweise in-situ variiert werden, so dass die Prismenanordnung mehr als eine Neigungsvorschrift enthält. Auf diese Weise kann ein zusätzlicher Gestaltungsfreiheitsgrad genutzt werden, um die Leistung der Prismenanordnung zu optimieren. Da die Einstellung der Neigung die Form der einzelnen Prismenöffnungen innerhalb der Anordnung verändert, stehen Myriaden von möglichen Prismenkachelungen zur Verfügung. Solche Kachelungen können so gewählt werden, dass sie für die gewählte Bearbeitungstechnologie optimiert werden, oder sie können so gewählt werden, dass die aktive Fläche maximiert wird, oder sie können so gewählt werden, dass sie ein bevorzugtes kosmetisches Aussehen oder andere Kriterien erzeugen.
Die oben dargestellten und beschriebenen Beispiele dienen der Veranschaulichung, und es können verschiedene andere Permutationen dieser Beispiele angewendet werden. Darüber hinaus können andere Beispiele der beanspruchten Technologie andere Prismengeometrien, Kacheln und/oder Rotationspermutationen aufweisen. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Herstellungsverfahren zur Bildung dieser Prismen verwendet werden, wie z. B. Flycutting, Mikrozerspanung, Fräsen, Stiftbündelung und/oder lithografische Verarbeitung.
Dementsprechend bieten Beispiele dieser Technologie, wie hier beispielhaft dargestellt und beschrieben, verbesserte und anpassbare retroreflektierende Strukturen. Bei einem Beispiel dieser Technologie ist eine projizierte polygonale Öffnungsform von mindestens einem der Prismen konkav, wobei mindestens ein Innenwinkel des projizierten Öffnungspolygons größer als 180° ist. Zusätzlich können Beispiele dieser Technologie vorteilhaft konfiguriert werden mit verschiedenen Formen, wie z.B. abgeschnittene Würfel, rechteckige Würfel, Chevron-Würfel oder gestreckte Chevron-Würfel; Größen, wie z.B. zwischen 2511m und 500µm; Richtungen, wie z.B. unidirektional, bidirektional oder eine Kombination davon; Neigungen, wie z.B. über den Bereich von -20° bis +20°; Scheitel-Mittelpunkte; und/oder Kacheln, wie z.B. in-situ, Parkett oder eine Kombination davon, um die optische Retroreflexionsleistung weiter anzupassen.
Nach dieser Beschreibung des Grundkonzepts der Erfindung wird es für den Fachmann ziemlich offensichtlich sein, dass die vorangehende detaillierte Offenbarung nur als Beispiel dienen soll und nicht einschränkend ist. Verschiedene Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen werden vorkommen und sind für den Fachmann vorgesehen, auch wenn sie hier nicht ausdrücklich erwähnt werden. Diese Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen sollen hiermit vorgeschlagen werden und liegen im Rahmen des Umfangs der Erfindung. Darüber hinaus ist die angegebene Reihenfolge der Verarbeitungselemente oder -sequenzen oder die Verwendung von Zahlen, Buchstaben oder anderen Bezeichnungen dafür nicht dazu gedacht, die beanspruchten Verfahren auf eine beliebige Reihenfolge zu beschränken, außer wie in den Ansprüchen angegeben. Dementsprechend wird die Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente eingeschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3923378 [0004]
US 4588258 [0004, 0011]
US 5138488 [0010]

Claims

Retroreflektorstruktur, umfassend eine Vielzahl von Eckwürfelprismen in einer Platte; und eine projizierte Öffnung von mindestens einem der Eckwürfelprismen mit einer konkaven Polygonform mit mindestens einem Innenwinkel größer als 180°.
Struktur nach Anspruch 1, wobei: eine Neigung einer Würfelachse jedes der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, zwischen -20° und +20° beträgt.
Struktur nach Anspruch 2, wobei die Neigung etwa +9,8° beträgt.
Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Abweichung des Zweiflächenwinkels jeder Facette von mindestens einem der Eckwürfelprismen innerhalb von ±1° voneinander.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die projizierte Öffnung des mindestens einen Eckwürfelprismas eine Chevronform aufweist.
Struktur nach Anspruch 5, bei der eine Dimension der Chevronform in Bezug auf andere Dimensionen der Chevronform länglich ist.
Struktur nach Anspruch 1, wobei jedes der Eckwürfelprismen die gleiche Ausrichtung hat.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die Platte eine unidirektionale Anordnung und/oder eine bidirektionale Anordnung der Eckwürfelprismen aufweist.
Struktur nach Anspruch 8, wobei eine Würfelachse jedes der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, zwischen - 20° und +20° liegt.
Struktur nach Anspruch 8, wobei eine Würfelecke jedes der Eckwürfelprismen außerhalb der Mitte liegt.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die Platte eine Vielzahl von Kacheln umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Eckwürfelprismen umfassen, wobei die Kacheln in abwechselnden Winkelausrichtungen angeordnet sind.
Struktur nach Anspruch 11, bei der die Vielzahl von Kacheln auf der Platte zumindest teilweise an Ort und Stelle (in-situ) gebildet wird.
Struktur nach Anspruch 11, bei der die Vielzahl von Kacheln auf der Platte zumindest teilweise zusammen parkettiert sind.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die Eckwürfelprismen einen Prismenabstand zwischen 25µm und 500µm aufweisen.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die Platte eine Vielzahl von Kacheln umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Eckwürfelprismen umfassen, wobei innerhalb einer oder mehrerer der Kacheln eine Neigung einer Würfelachse von zwei oder mehreren der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, voneinander verschieden ist.
Verfahren zur Herstellung einer Retroreflektorstruktur, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Platte für die Retroreflektorstruktur; Ausbilden einer Vielzahl von Eckwürfelprismen in der Platte, wobei das Ausbilden ferner das Ausbilden einer projizierten Öffnung von mindestens einem der Eckwürfelprismen umfasst, so dass diese eine konkave Polygonform mit mindestens einem Innenwinkel von mehr als 180° aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei: eine Neigung einer Würfelachse jedes der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, zwischen -20° und +20° beträgt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Neigung etwa +9,8° beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Abweichung des Zweiflächenwinkels jeder Facette von mindestens einem der Eckwürfelprismen innerhalb von ±1° voneinander.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die projizierte Öffnung des mindestens einen Eckwürfelprismas eine Chevronform aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem eine Dimension der Chevronform in Bezug auf andere Dimensionen der Chevronform länglich ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei jedes der Eckwürfelprismen die gleiche Ausrichtung hat.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Platte eine unidirektionale Anordnung und/oder eine bidirektionale Anordnung der Eckwürfelprismen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei eine Würfelachse jedes der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, zwischen -20° und +20° liegt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei eine Würfelecke jedes der Eckwürfelprismen außerhalb der Mitte liegt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Platte eine Vielzahl von Kacheln umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Eckwürfelprismen umfassen, wobei die Kacheln in abwechselnden Winkelausrichtungen vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Vielzahl von Kacheln auf der Platte zumindest teilweise an Ort und Stelle (in-situ) geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Vielzahl von Fliesen auf der Platte zumindest teilweise zusammen parkettiert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Eckwürfelprismen einen Prismenabstand zwischen 25µm und 500µm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Platte eine Vielzahl von Kacheln umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Eckwürfelprismen umfassen, wobei innerhalb einer oder mehrerer der Kacheln eine Neigung einer Würfelachse von zwei oder mehreren der Eckwürfelprismen in Bezug auf eine Normale einer Ebene, die sich entlang der Platte erstreckt, voneinander verschieden sind.