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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
rückstrahlende
Verkleidung weist die Fähigkeit
auf, auf eine Hauptfläche
der Verkleidung einfallendes Licht zu der Quelle zurückzuwerfen,
woher es kommt. Diese einzigartige Fähigkeit hat zu der weit verbreiteten
Verwendung von rückstrahlenden Verkleidungen
in vielen unterschiedlichen Bereichen mit Anwendungen zur Steigerung
der Auffälligkeit
geführt,
die im Verkehr und der Sicherheitskennzeichnung von Personen eine
Rolle spielen. Typische Beispiele zur Verwendung von rückstrahlenden
Verkleidungen sind das Anbringen solcher Verkleidungen auf Verkehrsschildern,
Verkehrshütchen
und Absperrungen, um sie auffallender zu machen, insbesondere unter
Bedingungen mit schwacher Beleuchtung, wie z.B. beim Fahren bei
Nacht oder bei unfreundlichem Wetter. Bei diesen Anwendungen lässt sich
die Verkleidung auf relativ flachen und steifen Oberflächen anbringen,
womit erreicht wird, dass die Verkleidung relativ unbiegsam ist.
Darüber
hinaus zeichnen sich die Anwendungen an Verkehrszeichen dadurch aus,
dass es sich dabei um relativ vorhersagbare, standardisierte geometrische
Formen handelt.
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Es
gibt im Wesentlichen zwei Arten von rückstrahlender Verkleidung,
eine mit Kügelchen
beschichtete Verkleidung und eine Cube-Corner-Verkleidung. Bei einer
mit Kügelchen
beschichteten Verkleidung wird eine Vielzahl von unabhängigen Mikrokügelchen
verwendet, um einfallendes Licht zurückzustrahlen. Aus optischer
Sicht verfügt
eine mit Kügelchen
beschichtete Verkleidung wegen der symmetrischen Eigenschaften der
Kügelchen
typischerweise über
eine vorteilhafte Rotationssymmetrie und Charakteristik der Eintrittswinkel.
Darüber
hinaus weist eine mit Kügelchen
beschichtete Verkleidung typischerweise eine relativ gute Flexibilität auf, weil die
Kügelchen
unabhängig
voneinander sind. Eine mit Kügelchen
beschichtete Verkleidung zeigt dagegen im Vergleich mit einer Cube-Corner-Verkleidung eine
relative geringe Helligkeit.
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Bei
einer rückstrahlenden
Cube-Corner-Verkleidung wird eine Gruppierung von starren miteinander
verbundenen Cube-Corner-Elementen verwendet, um einen Lichteinfall
auf eine Hauptfläche
der Verkleidung zurückzustrahlen.
Das grundlegende Cube-Corner-Element
weist im Allgemeinen eine tetraedrische Struktur mit drei gegenseitig
im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Seitenflächen auf,
die sich an einem einzigen Referenzpunkt oder Apex schneiden, sowie
ein gegenüber
dem Apex liegendes Basisdreieck. Die Symmetrieachse oder optische
Achse des Cube-Corner-Elements ist die Achse, welche durch den Apex
des Würfels
verläuft
und den Innenraum des Cube-Corner-Elements in drei Teile unterteilt. Bei
herkömmlichen
Cube-Corner-Elementen mit einem gleichseitigen Basisdreieck steht
die optische Achse senkrecht auf der das Basisdreieck enthaltenden
Ebene.
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Beim
Betrieb wird das auf die Basis des Cube-Corner-Elements einfallende
Licht von jeder der drei Seitenflächen des Elements reflektiert
und zur Lichtquelle zurückgeworfen.
Eine rückstrahlende Verkleidung
enthält
im Allgemeinen eine strukturierte Oberfläche mit mindestens einer Gruppierung
von reflektierenden Cube-Corner-Elementen, um die Sichtbarkeit des
Gegenstands zu steigern. Verglichen mit einer mit Kügelchen
beschichteten Verkleidung zeigt eine rückstrahlende Cube-Corner-Verkleidung
bei einfallendem Licht mit relativ kleinen Einfallswinkeln, z.B.
nahe dem normalen Licht, eine relativ größere Helligkeit. Bei großen Einfallswinkeln
zeigt eine rückstrahlende
Cube-Corner-Verkleidung jedoch auch eine relativ geringe Rotationssymmetrie.
Darüber
hinaus ist eine rückstrahlende
Cube-Corner-Verkleidung typischerweise steifer als eine mit Kügelchen beschichtete
Verkleidung, da die Cube-Corner-Elemente oftmals alle miteinander
verbunden sind.
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Die
Optik von rückstrahlenden
Cube-Corner-Verkleidungen kann so konzipiert werden, dass bei einer
ganz spezifischen Ausrichtung eine optimale Leistung erzielt wird.
Dies kann erfolgen, indem die Cube-Corner-Elemente der rückstrahlenden
Verkleidung so geformt werden, dass ihre optischen Achsen relativ
zu einer senkrecht auf der Basisebene der Verkleidung stehenden
Achse schräg
stehen. In dem am 13. Mai 1986 an Hoopman erteilten US-Patent 4,588,258
('258-Patent) wird
eine rückstrahlende Verkleidung
beschrieben, bei welcher eine Optik mit schräg stehenden Cube-Corner-Elementen
verwendet wird, welche einander gegenüberliegende, aufeinander abgestimmte
Paare bilden. Die im '258-Patent
beschriebene Verkleidung weist eine primäre Ebene mit bei großen Eintrittswinkeln
verbesserter rückstrahlender
Leistung auf, welche in dem '258-Patent
als X-Ebene bezeichnet wird, sowie eine sekundäre Ebene mit bei großen Eintrittswinkeln
verbesserter rückstrahlender
Leistung, welche in dem '258-Patent
als Y-Ebene bezeichnet wird.
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In
einem anderen Patent, dem am 31. Juli 1945 an Jungersen erteilten
US-Patent 2,380,447 ('447-Patent),
wird in 15 des '447-Patents die optische Achse von Prismenpaaren
beschrieben, welche von der gemeinsamen Kante weggeneigt ist.
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In
einem anderen Patent, dem am 15. Dezember 1992 an Walter erteilten
US-Patent 5,171,624, wird eine rückstrahlende
Verkleidung aus Mikroprismen beschrieben, bei welcher Prismenpaare
in Bezug aufeinander um einen Winkel im Bereich von ca. 3 bis 10
Grad bei einer Prismengröße von 0,15
bis 0,64 mm (0,006 bis 0,025 Zoll) (Raum zwischen den Apices) verdreht
sind, wobei mindestens eine Seitenfläche eines Prismas gekrümmt ist.
Es wurde gefunden, dass sich Prismen mit gekrümmten Oberflächen äußerst schwierig
herstellen lassen.
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In
der WO 00/60385 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formen für eine rückstrahlende
Verkleidung und dergl. Gegenstände
beschrieben, wobei ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche aus
geometrischen Strukturen wie z.B. Cube-Corner-Elementen hergestellt wird. In einer
Ausführungsform
wird die strukturierte Oberfläche
teilweise aus einer früheren
Generation einer strukturierten Oberfläche kopiert und teilweise in
das Substrat eingearbeitet. Mindestens eine der Flächen der
strukturierten Oberfläche
ist eine Mischfläche,
die einen eingearbeiteten Anteil und einen nicht eingearbeiteten Anteil,
wie z.B. einen kopierten Anteil, aufweist. Dieses Verfahren lässt sich
dazu verwenden, Substrate mit Cube-Corner-Elementen einer gewünschten
Geometrie herzustellen, wie z.B. Cube-Corner-Elemente mit in Draufsicht
hexagonalem Umriss, ohne dass dafür der Einsatz von Kegelbündelungs-Techniken oder
Plättchen
nötig wäre. Das
Verfahren kann auch eingesetzt werden, Gegenstände mit Cube-Corner-Elementen
herzustellen, in denen mindestens eine Fläche des Cube-Corner-Elements
zwei Flächenbestandteile
aufweist, die auf gegenüberliegenden
Seiten einer Übergangslinie
angeordnet sind, welche nicht parallel zu einer nicht von zwei Flächen gebildeten
Kante eines solchen Cube-Corner-Elements verläuft.
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Es
besteht jedoch nach wie vor ein Bedarf nach einer relativ leicht
herzustellenden rückstrahlenden
Struktur, die für
eine gleichmäßigere Verteilung
des Lichts sorgt.
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Die
vorliegende Erfindung ist wie in den Ansprüchen beansprucht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine rückstrahlende Struktur mit rückstrahlenden
Cube-Corner-Elementen
gerichtet. Die Struktur umfasst eine rückstrahlende Verkleidung mit
einer Gruppierung von zu Prismenpaaren angeordneten durchsichtigen Prismen.
Jedes Prisma umfasst eine Basisapertur und drei sich schneidende
Seitenflächen,
die sich an einer Spitze treffen. Jede der Seitenflächen umfasst an
der Basis eine Kante, welche einen Abschnitt des Umfangs der Basisapertur
bildet. Die Basiskante einer jeden Seitenfläche schneidet sich mit einer
Kante an der Basis einer angrenzenden Seitenfläche, um einen Basispunkt zu
bilden, wobei eine erste Fläche von
mindestens einem Prisma in der Gruppierung eine erste ebene Erstflächenoberfläche und
eine zweite ebene Erstflächenoberfläche umfasst.
Die erste ebene Erstflächenoberfläche und
die zweite ebene Erstflächenoberfläche grenzen
längs einer
einen ersten Endpunkt und einen zweiten Endpunkt aufweisenden Kante
aneinander, wobei die Spitze, der erste Endpunkt und ein erster
Basispunkt in einer Ebene liegen und vom ersten Basispunkt bis zur
Spitze eine kontinuierliche Kante bilden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst eine zweite Fläche
des Prismas mit der ersten ebenen Erstflächenoberfläche und der zweiten ebenen
Erstflächenoberfläche eine
erste ebene Zweitflächenoberfläche und
eine zweite ebene Zweitflächenoberfläche. In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfasst eine dritte Fläche
des Prismas mit der ersten ebenen Erstflächenoberfläche und der zweiten ebenen
Erstflächenoberfläche eine
erste ebene Drittflächenoberfläche und
eine zweite ebene Drittflächenoberfläche. Die
ebenen Oberflächen
können
von außerhalb
des Prismas betrachtet eine konkave oder konvexe Form bilden.
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In
einer Ausführungsform
umfasst die rückstrahlende
Struktur ein Prisma, das entlang von zumindest einer Basiskante
eine Länge
zwischen etwa 0,0508 und 1,27 Millimeter (0,002 und 0,05 Zoll) aufweist.
Vorzugsweise besteht zwischen den Prismenpaaren eine negative Verkantung.
Die Gruppierung der Prismen kann zwischen etwa minus einem und minus
fünfzehn
Grad verkantet sein. In einer alternativen Ausführungsform sind die Prismen
positiv zwischen etwa einem und fünfzehn Grad verkantet. In einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst die rückstrahlende
Struktur für
eine spiegelnde Reflexion eine metallisierte Schicht auf der Facettenseite
des rückstrahlenden
Elements.
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Gemäß weiterer
Aspekte ist eine Form zum Gießen
von rückstrahlenden
Prismen vorgesehen, welche eine Anzahl von Rillen in einem Körper des Formmaterials
umfasst. Die Rillen schneiden sich in einem Winkel, um eine zu Prismenpaaren
gebildete Gruppierung von Prismen zu bilden. Jedes Prisma weist
eine im Wesentlichen ebene Basisapertur und drei sich schneidende
Seitenflächen
auf, die sich an einem Vertex treffen. Jede der Seitenflächen weist
an der Basis eine Kante auf, welche einen Abschnitt des Umfangs
der Basisapertur bildet. Die Kante an der Basis einer jeden Seitenfläche schneidet
sich mit einer Kante an der Basis einer angrenzenden Seitenfläche, um
einen Basispunkt zu bilden. Eine erste Fläche von mindestens einem Prisma
in der Gruppierung weist eine erste ebene Erstflächenoberfläche und eine zweite ebene Erstflächenoberfläche auf. Die
erste ebene Erstflächenoberfläche und
die zweite ebene Erstflächenoberfläche grenzen
längs einer einen
ersten Endpunkt und einen zweiten Endpunkt aufweisenden Kante aneinander,
wobei der Vertex, der erste Endpunkt und ein erster Basispunkt in
einer Ebene liegen und vom ersten Basispunkt bis zum Vertex eine
kontinuierliche Kante bilden.
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Eine
zweite Fläche
des die erste ebene Erstflächenoberfläche und
die zweite ebene Erstflächenoberfläche aufweisenden
Prismas kann eine erste ebene Zweitflächenoberfläche und eine zweite ebene Zweitflächenoberfläche aufweisen.
Eine dritte Fläche
des die erste ebene Erstflächenoberfläche und die
zweite ebene Erstflächenoberfläche aufweisenden
Prismas kann eine erste ebene Drittflächenoberfläche und eine zweite ebene Drittflächenoberfläche umfassen.
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Gemäß weiterer
Aspekte ist ein Verfahren zum Formen von rückstrahlenden Verkleidungen
vorgesehen, welches die folgenden Schritte umfasst: Bildung einer
ersten Form durch Ausbildung einer Anzahl von Rillen in einem Körper des
Formmaterials, wobei sich die Rillen in einem Winkel schneiden, um
eine zu Prismenpaaren gebildete Gruppierung von Prismen zu bilden.
Jedes Prisma weist eine Basisapertur und drei sich schneidende Seitenflächen auf,
die sich an einer Spitze treffen. Jede der Seitenflächen an
der Basis umfasst eine Kante, welche einen Abschnitt des Umfangs
der Basisapertur bildet. Die Basiskante einer jeden Seitenfläche schneidet sich
mit einer Kante an der Basis einer angrenzenden Seitenfläche, um
einen Basispunkt zu bilden, wobei eine erste Fläche von mindestens einem Prisma
in der Gruppierung eine erste ebene Erstflächenoberfläche und eine zweite ebene Erstflächenoberfläche aufweist.
Die erste ebene Erstflächenoberfläche und die
zweite ebene Erstflächenoberfläche grenzen längs einer
Kante mit einem ersten Endpunkt und einem zweiten Endpunkt aneinander,
wobei die Spitze, der erste Endpunkt und ein erster Basispunkt in
einer Ebene liegen und vom ersten Basispunkt bis zur Spitze eine
kontinuierliche Kante bilden. Eine zweite Fläche des die erste ebene Erstflächenoberfläche und die
zweite ebene Erstflächenoberfläche aufweisenden
Prismas kann eine erste ebene Zweitflächenoberfläche und eine zweite ebene Zweitflächenoberfläche aufweisen.
Eine dritte Fläche
des die erste ebene Erstflächenoberfläche und
die zweite ebene Erstflächenoberfläche aufweisenden
Prismas kann eine erste ebene Drittflächenoberfläche und eine zweite ebene Drittflächenoberfläche umfassen.
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Das
Verfahren umfasst ferner den Schritt der Bildung einer zweiten Form
in der ersten Form, wobei die zweite Form ein negatives Prismengruppierungsmuster
der ersten Form aufweist. Die rückstrahlende Verkleidung
wird sodann in der zweiten Form gebildet und daraus entnommen.
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Die
Erfindung weist viele Vorteile auf, einschließlich den eines weiteren, einheitlicheren
Rückstrahlprofils
als bei einer Verkleidung von Cube-Corner-Prismen mit Doppelorientierung.
Die Erfindung ist von Nutzen, um die Kennzeichnung von Lastwagen
auffälliger
zu machen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines rückstrahlenden Cube-Corner-Elements in einer rückstrahlenden
Struktur.
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2 zeigt
eine Seitenansicht der Seitenflächen
des rückstrahlenden
Cube-Corner-Elements längs der
Linie 2-2 der 1.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine rückstrahlende
Verkleidung mit einer Gruppierung von Cube-Corner-Elementen gemäß den 1 und 2.
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4 zeigt
eine Schnittansicht längs
der Linie 4-4 der 3.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verkleidungsprismas und gibt
die Definitionen der technischen Ausdrücke wieder, die verwendet wurden,
um die Leistung des Verkleidungsprismas zu bestimmen.
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6 zeigt
eine ausgezogene Kurve, welche das X-Profil der von regelmäßigen Cube-Cornern
mit einer Basislänge
von 0,089 mm (0,0035 Zoll) erhaltenen Lichtverteilung wiedergibt
und eine gestrichelte Kurve, welche ein von Cube-Cornern mit einer Basislänge von
0,152 mm (0,006 Zoll) erhaltenes X-Profil wiedergibt.
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7 vergleicht
zwei X-Profile, welche von Cube-Cornern mit einer Basislänge von
0,089 mm (0,0035 Zoll) mit einer Verkantung von –3 Grad bzw +3 Grad erzeugt
werden.
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8 zeigt
die Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform von Mikroprisma-Elementen,
die gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung konstruiert sind.
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9 ist
eine Draufsicht auf die Mikroprismaelemente der 8.
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10 zeigt
eine Schnittansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform
von Mikroprisma-Elementen, die gemäß der Lehre der vorliegenden
Erfindung konstruiert sind.
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11 ist
eine Draufsicht auf die Mikroprismaelemente der 10.
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12 gibt
zwei X-Profile wieder, in denen die ausgezogene Kurve die von Cube-Cornern mit einer
Basislänge
von 0,135 mm (0,0053 Zoll) mit zwei Flächen pro Seite erhaltene Helligkeit
in X-Richtung bezeichnet und die gestrichelte Kurve das X-Profil
eines Cube-Corners mit einer Basislänge von 0,089 mm (0,0035 Zoll)
anzeigt.
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13 zeigt
eine Draufsicht auf eine rückstrahlende
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen in
einer Gruppe von Rillen.
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14 zeigt
eine Draufsicht auf eine rückstrahlende
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen in
einer Sorte von Rillen.
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15 zeigt
eine Draufsicht auf eine rückstrahlende
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen in zwei
Sorten von Rillen.
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16 zeigt
eine Draufsicht auf eine rückstrahlende
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen in drei
Sorten von Rillen und mit einem Zwischenraum in jeder fünften V-förmigen Rille.
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17 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer in Luft befindlichen rückstrahlenden
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen,
welche gemäß der in 13 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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18 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer in Luft befindlichen rückstrahlenden
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen,
welche gemäß der in 14 gezeigten Gruppierung
konstruier wurde.
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19 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer in Luft befindlichen rückstrahlenden
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen,
welche gemäß der in 15 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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20 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer in Luft befindlichen rückstrahlenden
Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen,
welche gemäß der in 16 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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21 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer rückstrahlenden
metallisierten Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen, welche gemäß der in 13 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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22 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer rückstrahlenden
metallisierten Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen, welche gemäß der in 14 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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23 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer rückstrahlenden
metallisierten Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen, welche gemäß der in 15 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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24 zeigt
das Austrittsmuster des rückstrahlenden
Lichts im Fernfeld von einer rückstrahlenden
metallisierten Verkleidung mit Multi-Plane-Flächen, welche gemäß der in 16 gezeigten Gruppierung
konstruiert wurde.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Vorstehende sowie weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden durch die folgende speziellere Beschreibung
bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen
verdeutlicht, so wie dies in den anhängenden Zeichnungen veranschaulicht
wird, in denen sich durchwegs gleiche Bezugszeichen auf die gleichen
Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabgerecht,
stattdessen wurde mehr Bedeutung auf die Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Lehre gelegt.
Selbstverständlich
dienen die besonderen Ausführungsformen
nur der Veranschaulichung und sollen die Erfindung nicht einschränken. Die
wesentlichen Merkmale der Erfindung können in verschiedenen Ausführungsformen
zum Einsatz kommen, ohne dass dadurch vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen
wird. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Prozent- und Teilangaben
Gewichtsprozente bzw. Gewichtsteile.
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Ein
in einem rückstrahlenden
Gegenstand verwendbares rückstrahlendes
Cube-Corner-Element
wird in 1 in perspektivischer Ansicht
und in 2 in Seitenansicht gezeigt. Wie gezeigt, weist das
Element 10 drei aufeinander senkrecht stehende Seitenflächen 12, 14, 16 auf,
welche sich am Apex 18 treffen. Die Basiskanten 20 der
Seitenflächen 12, 14, 16 sind
linear und liegen in einer einzigen Ebene, d.h. der Basisebene 22 des
Elements 10. Das Element 10 weist auch eine zentrale
oder optische Achse 24 auf, welche den von den Seitenfächen 12, 14, 16 gebildeten
Innenwinkel in drei Teile unterteilt und welche in Bezug auf eine
senkrecht auf der Basisebene 22 stehende Linie 26 geneigt
ist. Eine Retroreflexion tritt auf, wenn auf die Basisebene 22 des
Elements einfallendes Licht innen durch eine der drei Seitenflächen zu
einer zweiten Fläche
und dann zu einer dritten Fläche
reflektiert und sodann durch die Basis zurück zur Lichtquelle geschickt
wird.
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In
rückstrahlenden
Gegenständen
wird im Allgemeinen ein wie in den 1 und 2 gezeigtes
Cube-Corner-Element mit mindestens einem anderen Cube-Corner-Element
als Teil eines zusammenpassenden Paares eingesetzt und wird gewöhnlich mit
einer Gruppierung solcher Elemente verwendet. Die anderen Cube-Corner-Elemente
werden so, wie sie in einer Gruppierung von Elementen auftreten könnten, in
der Draufsicht der 3 gezeigt, in welcher die Rückseite
eines repräsentativen
rückstrahlenden
Gegenstands 28a gezeigt wird. Die Elemente werden miteinander
verbunden, indem sie z.B. als ein Teil eines einzigen integralen
Schichtmaterials gebildet werden oder indem sie mit der Basisebene 22 an
der Folie 36 angebracht werden.
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4 zeigt
ein Schnittbild eines Abschnitts des in 3 abgebildeten
rückstrahlenden
Gegenstands und zeigt, wie die Folie 36 aus einem Material wie
z.B. einer Polymerfolie die Elemente 39a und 39b miteinander
verbindet. Da die Basiskanten 20 des rückstrahlenden Elements 10 linear
sind und in einer gemeinsamen Ebene liegen, wird eine Gruppierung von
derartigen Elementen durch sich kreuzende Gruppen von Rillen definiert.
In 3 wird das Element 10 durch drei V-förmige Rillen 30, 32, 34 definiert,
welche jeweils ein Glied von drei Gruppen von Rillen darstellen,
welche die Gruppierung in einem sich kreuzenden Muster durchlaufen,
um zusammenpassende Paare von Prismaelementen bilden. Das zusammenpassende
Prismenpaar 37a und 37b weist eine Höhe (h) und
eine Länge
(l) auf. In einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Neigung
von minus 3 Grad liegt die Höhe
im Bereich von ca. 0,0508 bis 1,27 mm (0,002 bis 0,05 Zoll). Das
Rastermaß (p)
oder der Abstand zwischen den Rillen kann im Bereich von ca. 0,0457
bis 1,143 mm (0,0018 bis 0,045 Zoll) liegen.
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Wie
in 4 gezeigt trifft der Lichtstrahl (R) auf die Folie 36 und
durchquert sie bis zum rückstrahlenden
Element 10, wo er im Innern reflektiert wird und wieder
durch die Folie 36 geschickt wird. Das zusammenpassende
Paar von Elementen 10 weist eine Mittellinie 38 auf,
die parallel zu den Linien 26 verläuft. Wie durch den Winkel α zwischen
der optischen Achse 24 und der Linie 26 angezeigt,
weist das gezeigte zusammenpassende Paar eine negative Neigung zur
Mittellinie 38 auf. Die optische Achse 24 weicht
von der Mittellinie 38 in Richtung auf die Lichtquelle
(L) ab. Im Gegensatz dazu neigt sich die optische Achse bei einem
zusammenpassenden Paar mit positiver Neigung der Mittellinie in
die Richtung der Lichtquelle. In einer Ausführungsform kann die Neigung
im Bereich von ca. minus 1 bis minus 15 Grad liegen. In einer anderen
Ausführungsform
kann die Neigung Null sein. In einer bevorzugten Ausführungsform
liegt die Neigung bei ca. minus drei Grad. In alternativen Ausführungsformen
sind die Prismen zwischen einem und fünfzehn Grad positiv gekantet.
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Die
zusammenpassenden Prismen können zwischen
den Prismen einen Zwischenraum (s) aufweisen. In einer Ausführungsform
hat der Zwischenraum eine Länge
von ca. 0,0005 bis 0,102 mm (0,00002 bis 0,004 Zoll). Der Zwischenraum
(s) zwischen den Würfel
auf einer oder mehreren Kanten dient der Erhöhung der spiegelnden Reflexion
der Verkleidung. Der Zwischenraum kann entweder flach sein oder
eine spezifische optische Form aufweisen. Die Verbesserung des Lumineszenzfaktors
kann beträchtlich
sein. Um die spiegelnde Reflexion von dieser Oberfläche noch
mehr zu steigern, kann die Oberfläche geätzt, geläppt, abgeschliffen, matt gestrahlt,
lasergeschrieben, formgepresst oder mit jeder anderen Art von Materialentfernungs-
oder Verformungsverfahren behandelt sein, mit welchem eine uneinheitliche
Oberfläche
erzeugt wird. Eine polierte flache Oberfläche kann den Wert für die Luminanz
eines mit Aluminium metallisierten Teils mit nur einem zweiprozentigen
Verlust bei den rückgestrahlten
Helligkeitswerten verdoppeln. Das Polieren fügt der flachen Oberfläche Texturen
hinzu. Die Abstände
können
beim Herstellungsverfahren mit dem Bezugsformstück oder in den auf die Abnahme
des Bezugsformstücks
folgenden Verfahren erzeugt werden.
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Im
Allgemeinen werden die Prismen durch die Bildung eines Bezugsformstücks auf
einer flachen Oberfläche
einer Metallplatte oder eines anderen geeigneten Materials hergestellt.
Um regelmäßige Cube-Corner
zu formen, werden drei Reihen von parallelen, gleich beabstandeten,
sich schneidenden V-förmigen
Rillen um 60 Grad versetzt in die flache Platte eingeschrieben.
Beträgt
der Winkel zwischen den Rillen 70 Grad, 31 Minuten und 42,6 Sekunden, beträgt der durch
die Kreuzung von zwei Würfelflächen gebildete
Winkel (der Flächenwinkel)
90 Grad und das einfallende Licht wird zur Quelle zurück reflektiert.
Das weibliche Prägestempelgegenstück wird
sodann verwendet, um die gewünschte
Cube-Corner-Gruppierung
in eine feste, flache Fläche aus
Kunststoff einzuarbeiten. Für
die Reflektoren an Autoscheinwerfern wird der Flächenwinkel verändert, so
dass das einfallende Licht nicht im rechten Winkel zum Fahrer hin
und nicht zur Quelle hin zurückgeworfen
wird.
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Weitere
Einzelheiten zu Strukturen und Betriebsweise von Cube-Corner-Mikroprismen
können in
dem am 15. August 1972 an Rowland erteilten US-Patent 3,684,348
nachgelesen werden. Ein Verfahren zur Herstellung einer rückstrahlenden
Verkleidung wird auch in dem am 5. September 1972 an Rowland erteilten
US-Patent 3,689,346 beschrieben. Das beschriebene Verfahren handelt
von der Formung von Cube-Corner-Mikroprismen in einer gemeinschaftlich
gestalteten Form. Die Prismen werden an die Verkleidung gebunden,
welche darüber aufgebracht
wird, um eine Composit-Struktur zu erhalten, in welcher die Cube-Corner-Anordnungen aus
einer Oberfläche
der Verkleidung herausragen. Die bevorzugten Stoffe für die Bildung
der Verkleidung können
aus jeder durchsichtigen Kunststofffolie bestehen. Meistens werden
Polycarbonat, Polyester, Polyvinylchlorid und Polyurethan verwendet.
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Die
rückstrahlende
Verkleidung der vorliegenden Erfindung kann im Allgemeinen gemäß der Verkleidung
konstruiert werden, die in dem am 15. Juli 1997 an Martin erteiltem
US-Patent 5,648,145 oder
in dem am 23. Januar 1973 an Stamm erteilten US-Patent 3,712,706
beschrieben wird. Insbesondere beschreibt Martin eine "an Luft" rückstrahlende Verkleidung,
in welcher die Mikroprismaelemente so angeordnet sind, dass das rückzustrahlende
Licht in den durch die Flächen
definierten Innenraum eindringt und eine Retroreflexion des eindringenden Lichts
durch vollständige
Innenreflexion des Lichts von Fläche
zu Fläche
des Elements auftritt. Das eindringende Licht, das im Wesentlichen
weg von der Retroreflexionsachse des Elements geneigt wird (welche
den durch die Flächen
des Elements definierten Innenraum in drei Teile unterteilt), trifft
auf die Fläche
unter einem kleineren Winkel als der kritische Winkel, wodurch es
eher durch die Fläche
hindurch tritt als dass es reflektiert wird.
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Um
die Leistungen der Prismaverkleidungen zu ermessen, sollte man den
auf die Kanten 20 eines Cube-Corner-Paares beruhenden Beugungseffekt berücksichtigen,
wie dies in 5 gezeigt wird, wo auf dem rückstrahlenden
Gegenstand 28a nur ein Paar von Cube-Cornern 39a und 39b gezeigt
wird. Der Pfeil 15X steht für eine Koordinatenrichtung
X und der Pfeil 15Y für
eine andere Koordinatenrichtung Y in der Retroreflexionsebene 28a.
Eine strichpunktierte Linie 26 ist die Bezugslinie, welche
senkrecht auf der Prismaverkleidung 28a steht und eine gestrichelte
Linie 26i, welche die Einfallsachse definiert, verbindet
den Mittelpunkt der Prismaverkleidung mit der Lichtquelle. Eine
ausgezogene Linie 26o ist vom Mittelpunkt der Prismaverkleidung
bis zum Detektor oder menschlichen Auge gezogen, welche als Beobachtungsachse
bezeichnet wird. Ein Kreis 27 stellt einen Querschnitt
(eine Ebene) dar, welcher senkrecht auf der Einfallsachse 26i steht. Der
Pfeil 23X steht für
eine Koordinatenrichtung X und der Pfeil 23Y bezeichnet
eine andere Koordinatenrichtung Y in der Querschnittsebene 27.
Der Eintrittswinkel 27i ist der Winkel zwischen der Einfallsachse 26i und
der Bezugsachse 26. Der Beobachtungswinkel 25o ist
der Winkel zwischen der Beobachtungsachse 26o und der Einfallsachse 26i.
Eine Ebene mit der Einfallsachse 26i und der Beobachtungsachse 26o kann
nach verschiedenen Richtungen ausgerichtet werden und weist die
Schnittlinie 23e auf, welche einen Orientierungswinkel 25e definiert,
der von der X-Achse bis zur Linie 23e gemessen wird.
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Trifft
wie in 5 gezeigt ein paralleler Lichtstrahl längs der
Einfallsachse 26i die rückstrahlende Verkleidung 28a unter
einem bestimmten Einfallswinkel von z.B. 5 Grad, tritt das reflektierte
Licht aus der rückstrahlenden
Verkleidung 28a aus und wird in die entgegensetzte Richtung
des auftreffenden Lichtstrahls zurückgeworfen. Die meisten Strahlen
wandern in die Richtung, die dem einfallenden Strahl gerade entgegengesetzt
ist, und einige Strahlen weichen von der Richtung ab und werden
zu einem nahe gelegenen Kegel mit einem Raumwinkel von wenigen Grad
gestreut (typischerweise ist der Raumwinkel –2 bis 2 Grad). Somit tritt über den
Querschnitt 27 eine Lichtverteilung auf, welche gewöhnlich als
Funktion des Beobachtungswinkels, des Orientierungswinkels und des
Einfallswinkels beschrieben wird. Die Lichtverteilung ändert sich
mit zunehmendem Abstand von der rückstrahlenden Verkleidung 28a bis
zum Querschnitt 27. Sie wird konstant, wenn der Abstand
nahe unendlich wird. Ein vernünftiger
Abstand, um eine konstante Lichtverteilung einer Verkleidung mit
Prismen mit einer Kantenlänge
von 0,051 bis 0,127 mm (0,002 bis 0,05 Zoll) zu erhalten, ist ungefähr 15,24
m (50 Fuß).
Die Lichtverteilung im Verhältnis
zu den Winkeln wird auch als Beugungsmuster im Fernfeld bezeichnet.
Die Beugung in 5 tritt wegen der Kanten 20 von
jedem Cube-Corner auf. Ist durch eine theoretische Berechnung eine Lichtverteilung
erst einmal erzeugt worden, können daraus
im Laboratorium photometrische Daten erhalten werden und mit den
bei spezifischen Beobachtungswinkeln, Orientierungswinkeln und Eintrittswinkeln
gemessenen photometrischen Daten in Beziehung gesetzt werden.
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Meistens
können
zwei Faktoren oder Spezifikationen von Cube-Cornern (oder Verkleidungen mit
Prismen) ihre Leistung beeinflussen. Ein Faktor ist die Größe eines
einzelnen Cube-Corners auf einer Verkleidung mit Prismen, welche
in Form der Seitenkantenlänge
des Cube-Corners beschrieben wird. Für eine Verkleidung mit Prismen
kann es drei unterschiedliche Seitenkantenlängen in drei Richtungen geben.
Jede von ihnen stellt einen Schnittzwischenraum in der entsprechenden
Richtung dar. Für
eine regelmäßige Prismenanordnung
bilden diese drei Richtungen bei jeder zweiten davon einen Winkel
von 60 Grad. Somit wird gewöhnlich
eine Seitenkante als Hauptkante gewählt, um in den meisten Fällen die Größe eines
Cube-Corners darzustellen. In 3 wird die
Seitenkantenlänge
für das
zusammenpassende Prismenpaar 37a, 37b als die
Größe (h) angezeigt.
Die Seitenkante eines Cube-Corners ist klein und liegt zwischen
0,025 und 0,25 mm (0,001 bis 0,01 Zoll). In einer Ausführungsform
liegt die Seitenkantenlänge
im Bereich zwischen ca. 0,05 und 0,15 mm (0,002 bis 0,006 Zoll).
In einer bevorzugten Ausführungsform
liegt die Seitenkantenlänge
im Bereich zwischen ca.0,088 und 0,114 mm (0,0035 bis 0,0045 Zoll).
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In 6 werden
zwei Kurven gezeigt, welche X-Profile der Lichtverteilung wiedergeben,
die durch Beleuchtung von zwei Verkleidungen mit Prismen von 0,089
und 0,152 mm (0,0035 und 0,006 Zoll) Seitenkantenlänge mit
weißem
Licht erzeugt wurden. Die X-Profile wurden theoretisch für den Zweck
der Ermittlung des Aufbaus für
die Cube-Corner-Anordnung
erzeugt. Bei Beobachtungswinkeln zwischen –0,2 und +0,2 Grad weist die
Verkleidung mit Prismen von 0,089 mm (0,0035 Zoll) (ausgezogene
Kurve) eine geringere Helligkeit auf als die der Verkleidung mit
einer Seitenkantenlänge
von 0,152 mm (0,006 Zoll) und eine größere Helligkeit bei Beobachtungswinkeln
von –0,5
bis –0,2
und von +0,2 bis +0,5 Grad.
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Ein
zweiter Faktor, der die Leistung beeinflussen kann, ist die Richtung
der optischen Achse des Cube-Corners, welche über die Neigungswinkel angegeben
wird. Es werden zwei Winkel benötigt,
um die optische Achse zu definieren. Ein Winkel wird als ein Winkel
definiert, der zwischen der optischen Achse und der Richtung der
Hauptseitenkante (oder der Bearbeitungsrichtung beim Gießverfahren
für die Verkleidung
mit Prismen) gebildet und als X-Richtung bezeichnet wird. Dieser
Winkel wird Neigungswinkel genannt. Der zweite wird als ein Winkel
definiert, um welchen eine Ebene, welche die optische Achse und die
jeweilige Richtung der Seitenkante enthält, in Bezug auf die X-Richtung
gedreht wird. In vielen Fällen der
Konstruktion von Cube-Cornern oder Prismenanordnungen wird der zweite
Winkel so gewählt,
dass er Null ist, so dass es genügt,
zur Beschreibung der optischen Richtung den Neigungswinkel anzugeben. Der
Neigungswinkel wird gewöhnlich
in positive und negative Neigungswinkel unterteilt.
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In 7 werden
zwei X-Profile der Lichtverteilung gezeigt, welche theoretisch von
zwei Verkleidungen mit Seitenkantenlängen von 0,089 mm (0,0035 Zoll)
mit Neigungen von –3
Grad bzw. +3 Grad bei Beleuchtung mit weißem Licht erzeugt wurden. Die
Verkleidung mit einer Neigung von –3 Grad (ausgezogene Kurve)
weist in der Mitte eine geringere Helligkeit auf und eine größere Helligkeit
bei Beobachtungswinkeln von 0,33 und 0,5 Grad als die Verkleidung
mit einer Neigung von +3 Grad (gestrichelte Kurve).
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In 8 werden
in einer Schnittansicht zusammenpassende Prismenelemente 41a, 41b gezeigt,
die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung konstruiert sind,
während
in 9 der Prismenelemente der 8 in Draufsicht
gezeigt werden. In einer Gruppierung von Prismen umfasst im Allgemeinen
mindestens eines der Prismenelemente 41a, 41b eine
Seitenfläche
mit zwei oder mehr Ebenen darauf. Der Vorteil einer derartigen Konstruktion eines
Prismas oder einer Gruppierung von Prismen besteht darin, dass das
Muster des Lichtaustritts in gewünschter
Art zu einer z.B. breiteren und einheitlicheren Verteilung signifikant
verändert
wird, was auf die Rückstrahlung
der veränderten
Seitenflächen
zurückzuführen ist.
Wegen einer Änderung
der effektiven Aperturform 44a, 44b zusammen mit
einer Änderung
der Winkelebenen von jeder Seitenfläche verändert sich der Lichtaustritt.
Es werden im Wesentlichen zwei unterschiedlich arbeitende Prismen
an ihren Spitzen vereinigt, um das Element 41a bzw. 41b zu
bilden, welches das Licht vorzugsweise mit größerer Einheitlichkeit zurückstrahlt.
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Jedes
Prismenelement 41a, 41b umfasst die Basiskanten 44a, 44b,
welche den Umfang der Basisaperturen 44a, 44b bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst mindestens eine Seitenfläche
von mindestens einem Prisma, z.B. das Prismenelement 41a eine
erste ebene Erstflächenoberfläche 40a und
eine zweite ebene Erstflächenoberfläche 42a,
welche eine Mittelkante 48a bilden.
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In
einer anderen Ausführungsform
können zwei
oder mehr Seitenflächen
des Prismenelements 41a die erste ebene Zweitflächenoberfläche und
die zweite ebene Zweitflächenoberfläche aufweisen. Diese
Flächen
können
als erste ebene Zweitflächenoberfläche 40b,
zweite ebene Zweitflächenoberfläche 42b,
erste ebene Drittflächenoberfläche 40c und zweite
ebene Drittflächenoberfläche 42c bezeichnet werden.
Wie in den 8 und 9 veranschaulicht,
kann jede Seitenfläche
des Prismenelements 41a die ersten ebenen Oberflächen 40a, 40b, 40c und
die zweiten ebenen Oberflächen 42a, 42b, 42c umfassen.
In dem zusammenpassenden Paar umfasst das Prismenelement 41b drei
erste ebene Oberflächen
drei zweite ebene Oberflächen
und eine Mittelkante 48b. Die ersten ebenen Oberflächen und die
zweiten ebenen Oberflächen
der Prismenelemente 41a und 41b liegen entlang
der jeweiligen Kanten 48a und 48b nebeneinander,
was man wie gezeigt als mittlere Aperturen ansehen kann.
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Die
in den 8 und 9 gezeigten ersten ebenen Oberflächen und
zweiten ebenen Oberflächen
bilden bei Betrachtung von außerhalb
des Prismas eine konkave Form. In einer bevorzugten Ausführungsform
kann der erste Oberflächenwinkel α2 über ein
Winkelmaß im
Bereich von ca. 34 bis 74 Grad verfügen und ist vorzugsweise ca.
57,591 Grad. Der zweite Oberflächenwinkel β2 kann über ein
Winkelmaß im
Bereich von ca. 34 bis 74 Grad verfügen, und ist vorzugsweise ca.57,858
Grad.
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Wie
in 8 gezeigt ist hb die Höhe zwischen
der Mittenebene 48 und der Basisebene 44 und hi ist die Höhe des Apex 18a von
der Mittenebene 48. Das Verhältnis von hb und
hb steht mit der Struktur des erfindungsgemäßen Prismas
in Zusammenhang. Ein Verhältnis
von 1 bedeutet z.B., dass hi gleich hb ist, was zu Flächen mit gleicher Höhe führt, und
ein Verhältnis
von 10 sorgt für
eine Struktur, in welcher die zweite ebene Oberfläche der
Hauptteil ist und die erste ebene Oberfläche nur einen schmalen Streifen
darstellt. Im Allgemeinen kann der Bereich des Verhältnisses
von hi zu hb von
Null bis unendlich reichen, was zwei extreme Fälle sind. Das bevorzugte Verhältnis von
hi zu hb liegt im
Bereich von ca. 0,1 bis ca. 100.
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In
den 10 und 11 werden
zueinander passende Prismenelemente veranschaulicht, welche ähnlich konstruiert
sind, wie die Prismen 41a und 41b. In dieser Ausführungsform
bilden jedoch die erste ebene Oberfläche und die zweite ebene Oberfläche von
außen
gesehen eine konvexe Form. In dieser Ausführungsform kann der erste Oberflächenwinkel α2 ein
Winkelmaß im
Bereich von ca. 234 bis 74 Grad und vorzugsweise von ca. 57,858
Grad aufweisen. Der zweite Obertlächenwinkel β2 kann
ein Winkelmaß im
Bereich von ca. 34 bis 74 Grad und vorzugsweise von ca. 57,591 Grad
aufweisen.
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Die
Prismen der 8 und 9 können in eine
positive oder negative Richtung gekantet (geneigt) sein. Das Kanten
wird ausgehend von den ersten ebenen Oberflächen 40a und 40b bis
zu einer theoretischen Spitze gemessen woraus dann wie in 4 offenbart
eine Kantung berechnet werden kann.
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Es
wurde ein Auswertungsprogramm erstellt, um die Leistung einer wie
in den 10 und 11 gezeigten
Prismenverkleidung vorauszusagen. Die Spezifikation der Konstruktion
ist wie folgt: die Seitenkante ist 0,135 mm (0,0053 Zoll) ohne eine
Neigung; jede Seite weist zwei ebene Oberflächen auf, die eine konvexe
Form bilden. Es gibt drei identische Flächenwinkel α2 sowie
drei identische Winkel β2. Der Winkel α2 ist
um sechs Minuten größer als
der Winkel β2, welcher der Winkel eines regelmäßigen Prismas ist,
54 Grad, 44 Minuten und 8,2 Sekunden.
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In 12 wird
eine ausgezogene Kurve gezeigt, welche das von dem obigen Verkleidungsprisma
mit einer Seitenkante von 0,135 mm (0,0053 Zoll) und zwei Oberflächen auf
jeder Seite erhaltene X-Profil der Lichtverteilung wiedergibt. In 12 wird als
Referenz eine gestrichelte Kurve gezeigt, welche auch das X-Profil
einer Lichtverteilung wiedergibt, das aber von einer Verkleidung
mit regelmäßigen Cube-Cornern
mit einer Seitenkantenlänge
von 0,089 mm (0,0035 Zoll) und ohne Neigung erhalten wurde. Die
Cube-Corner mit zwei Oberflächen
auf jeder Seite weisen eine höhere
Helligkeit auf als die der regelmäßigen Verkleidung mit einer
Seitenkantenlänge von
0,089 mm (0,0035 Zoll) bei Beobachtungswinkeln von 0,33, 0,50 und
1,0 Grad.
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Die
Multi-Plane-Prismen der vorliegenden Erfindung lassen sich formen,
indem ein in dem am 30. April 1996 an Rowland erteilten US-Patent 5,512,219
beschriebenes Verfahren modifiziert wird. Rowland et al. beschreiben
ein Verfahren zur Bildung einer wieder verwendbaren Form zum Aushärten einer
Mikrostrukturmatrix aus einem strahlungshärtbaren Kunststoffmaterial
mit einer Gruppierung von Prismenelementen. Es wird eine Prägeform mit
einer Facettenseite mit einer Positivgruppierung von Prismenelementen
und einer Basisseite geformt. Es wird eine Polymerverbindung auf
der Facettenseite der Prägeform
geformt, um eine Kunststoffform mit einer Negativgruppierung von
rückstrahlenden
Prismenelementen zu bilden. In der Negativgruppierung der rückstrahlenden
Prismenelemente wird die rückstrahlende
Verkleidung gebildet und danach aus der Form entfernt.
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In
der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Prägeform oder
Erstform geformt, indem eine Anzahl von Rillen 30, 32, 34 wie
in 3 gezeigt in einen Körper des Formmaterials eingeformt
wird. Die Rillen schneiden sich unter einem Winkel, um eine Gruppierung
von Prismen zu bilden, die zu Prismenpaaren geformt werden, die
mindestens ein Prisma in der Gruppierung aufweisen, welches wie
z.B. in den 8 und 9 gezeigt, über eine
erste ebene Erstflächenoberfläche und
eine zweite ebene Erstflächenoberfläche verfügt. Die
Seiten mit drei Ebenen können
geformt werden, indem die Seite ein zweites Mal unter einem zweiten
Winkel über
einen Abschnitt der Seite geschnitten wird. Die Prismen der ersten Form
können
ferner eine erste ebene Zweitflächenoberfläche und
eine zweite ebene Zweitflächenoberfläche sowie
eine erste ebene Drittflächenoberfläche und
eine zweite ebene Drittflächenoberfläche aufweisen.
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In
der ersten Form wird eine (nicht gezeigte) zweite Form oder Gießform geformt,
welche ein Negativmuster der Prismengruppierung der ersten Form ist.
Somit entspricht der Apex der ersten Form dem Vertex der zweiten
Form. Die rückstrahlende
Verkleidung wird in der Negativgruppierung der rückstrahlenden Prismenelemente
geformt und danach der Form entnommen.
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Beispiele
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Die 13, 14, 15 und 16 veranschaulichen
unterschiedliche Beispiele einer rückstrahlenden Verkleidung 28b, 28c, 28d, 28e,
welche verschiedene von Mikroprismen mit Multi-Plane-Flächen gebildete
Muster enthalten. Diese Mikroprismen weisen, wie unten beschrieben,
konvexe Multi-Plane-Flächen
auf, bei welchen der Winkel zwischen den Flächen ca. 179,73 Grad (180° – 16'/60°) ist. Nach
der Lehre der vorliegenden Erfindung lassen sich natürlich andere
Muster konstruieren, um ein gewünschtes
Muster von zurückgestrahltem
Licht zu erhalten.
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Typische
Cube-Corner-Prismen strahlen Licht in einem zentral gelegenen ersten
Maximum und in sechs im Umfang beabstandeten radial sich ausdehnenden
zweiten Maxima der Muster für
die Austrittsenergie zurück,
wie dies in 4 des am 5. Dezember 1992 an
Walter erteilten US-Patents 5,171,624 gezeigt wird.
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Die 17, 18, 19 und 20 zeigen
im Fernfeld Austrittsmuster für
zurückgestrahltes Licht
von an Luft rückstrahlenden
Verkleidungen mit Muliplane-Flächen,
die jeweils nach den 13, 14, 15 und 16 konstruiert
worden waren.
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Jede
Verkleidung ist auf mindestens einigen der Prismafacetten vorzugsweise
mit einer spiegelnden rückstrahlenden
Beschichtung beschichtet um die Rückstrahlleistung zu steigern
und bei der Herstellung eines dünnen
Produkts behilflich zu sein. Die erhaltene Verkleidung kann als
eine metallisierte rückstrahlende
Verkleidung bezeichnet werden. Die Beschichtungen können aus
Aluminium, Silber, Gold oder ähnlichen
Stoffen sein, welche bei ähnlichen
gewünschten
Eigenschaften eine Hilfe sind. Die 21, 22, 23 und 24 zeigen
im Fernfeld zurückgestrahlte
Lichtaustrittsmuster von metallisierten rückstrahlenden Verkleidungen
aus Polyester mit Multi-Plane-Flächen,
welche jeweils gemäß den 13, 14, 15 und 16 konstruiert worden
waren.
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Beispiel 1
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Die
rückstrahlende
Verkleidung 28b der 13 zeigt
Multi-Plane-Flächen
der an die V-förmigen Rillen 34 angrenzenden
Prismaflächen.
Es ist zu erkennen, dass 17 für die Verkleidung
an Luft und 21 für die metallisierte Verkleidung
das Licht im Allgemeinen konzentriert auf eine einzelne Achse zeigen.
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Beispiel 2
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Die
rückstrahlende
Verkleidung 28c der 14 zeigt
Multi-Plane-Flächen
der Prismaflächen, die
mit den V-förmigen
Rillen 30 und 32 bei 60 Grad zueinander benachbart
sind. 18 für die Verkleidung in Luft und 22 für die metallisierte
Verkleidung zeigen das Licht im Allgemeinen auf zwei Achsen konzentriert,
was der Form für
ein X-Muster gleicht.
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Beispiel 3
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In 15 wird
eine rückstrahlende
Verkleidung 28d mit Multi-Plane-Flächen der Prismaflächen gezeigt,
die jeweils mit den V-förmigen
Rillen 30, 32 und 34 benachbart sind,
d.h. sie ähneln
den Prismenelementen 41a, 41b und 43a, 43b.
Die in den 19 und 23 für die Verkleidung
in Luft bzw. für
die metallisierte Verkleidung gezeigten Muster für den Lichtaustritt sind im
Allgemeinen auf drei Achsen konzentriert.
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Beispiel 4
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Die
rückstrahlende
Verkleidung 28e der 16 zeigt
Multi-Plane-Flächen
der Prismaflächen, die
den bestimmten V-förmigen
Rillen 30, 32 und 34 benachbart sind.
In dieser Ausführungsform
sind die Multi-Plane-Flächen,
welche jeder fünften
V-förmigen Rille
benachbart sind, Multi-Plane-Flächen.
Die in den 20 und 24 gezeigten
Muster für
den Lichtaustritt sind für
die Verkleidung an Luft bzw. für die
metallisierte Verkleidung ziemlich konzentriert. Diese Muster offenbaren
komprimiertere Muster als die in den 19 und 23 gezeigten
Muster, weil die Verkleidung 28e weniger Multi-Plane-Flächen aufweist,
um das Licht aufzuspreizen. Der Betrag der Kompression lässt sich
je nach der Menge der Prismen variieren, welche auf einer Facette
eine zweite Fläche
aufweisen. Je größer die
Anzahl der Prismen mit Multi-Plane-Flächen, desto größer ist
der Divergenzkegel für
das zurückgeworfene
Licht.