JP4225897B2 - 再帰反射装置 - Google Patents

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Description

本発明は新規な構造の複合キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体に関し、より詳しくは、第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1個の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置に関する。
詳しくは、本発明は、道路標識(一般的な交通標識やデリニエーター)、路面標識(ペーブメントマーカー)、工事標識等の標識類、自動車やオートバイ等の車両のナンバープレート類、トラックやトレーラーのボディーに貼付される反射テープ、衣料、救命具等の安全資材類、看板等のマーキング、可視光、レーザー光あるいは赤外光反射型センサー類の反射板等において有用な第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1個の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置に関する。
第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1個の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
該第1および第2の三角錐型再帰反射素子の各々の3つの反射側面(a1,b1,c1およびa2,b2,c2)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
少なくとも1個の該四面型再帰反射素子の第1の反射側面(f1)、第2の反射側面(e1)および第3の反射側面(g1)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第1の反射側面(a1)は、該四面型再帰反射素子の第1の側面(f1)と同一平面にあり、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第2の反射側面(b1)は、該四面型再帰反射素子の第2の側面(e1)と同一平面にあり、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線とによって区画された四角形の外周を有し、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線との交点を通過するx−x’線を中心線とする実質的に対称形のV字形状の溝を有し、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g1)に平行な面であり、
該第2の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c2)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g21)と同一面又はこの面に平行な面であり、
該四面型再帰反射素子の第3の反射側面(g1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面と同一面である
ことを特徴とする再帰反射装置に関する。
従来、入射した光を光源に向かって反射する再帰反射シートおよび再帰反射物体はよく知られており、その再帰反射性を利用した該シートは上記のごとき利用分野で広く利用されている。中でも三角錐型反射素子などのキューブコーナー再帰反射素子の再帰反射原理を利用したキューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射物体は、従来のマイクロ硝子球を用いた再帰反射シートおよび再帰反射物体に比べ光の再帰反射効率が格段に優れており、その優れた再帰反射性能により年々用途が拡大しつつある。
しかしながら従来公知の三角錐型再帰反射素子は、その反射原理から素子の持つ光学軸(三角錐型キューブコーナー再帰反射素子を構成する互いに90°の角度で交叉する3個の面から等しい距離にある該三角錐の頂点を通る軸)と入射光線とがなす角度(以下これを入射角という)が小さい角度の範囲では良好な再帰反射効率を示すが、入射角が大きくなるに連れて再帰反射効率は急激に低下する(すなわち入射角特性が劣る)。
また、その三角錐型反射素子を構成する透明媒体の屈折率と空気の屈折率との比によって定まる内部全反射条件を満足する臨界角度(αc)未満の角度で三角錐型反射素子面に入射した光は、該素子の界面で全反射することなく、該素子の背面に透過するために、三角錐型反射素子を用いる再帰反射シートおよび再帰反射物体は、一般に入射角特性が劣るという欠点があった。
他方、三角錐型再帰反射素子は、該素子のほぼ全面にわたって光の入射した方向に光を反射させることができるために、マイクロ硝子球型反射素子のように球面収差などの原因によって反射光が過度に発散することはない。
しかしながら、再帰反射光の狭い発散角度は実用面においては、たとえば、自動車のヘッドランプから発せられた光が交通標識で再帰反射したとき、その光軸から離れた位置にいる運転者の目には達しにくいという不都合が生じ易い。このような不都合は、特に自動車と交通標識との距離が近接したときに、光線の入射軸と運転者と反射点とを結ぶ軸(観察軸)とがなす角度(観測角)が増大するためにますます大きくなる(すなわち観測角特性が劣る)。
このようなキューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射物体、特に三角錐型キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体の入射角特性または観測角特性の改良に関しては、古くから多くの提案が知られており、種々の改良検討がなされている。
例えば、ユンゲルセン(Jungersen)の米国特許第2,310,790号においては薄いシートの上に様々な形の再帰反射素子を設置した再帰反射シートが述べられている。上記米国特許に例示されている三角錐型反射素子は頂点を底面三角形の中心に位置した光学軸の傾斜のない三角錐型反射素子や頂点の位置が底面三角形の中心に位置していない傾斜三角錐型反射素子が例示されており、接近してくる自動車に対して効率的に光を反射させる(入射角特性の改善)ことが記載されている。
また、三角錐型反射素子の大きさとしては素子の深さとして1/10インチ(2,540μm)以内であることが記載されている。さらに、この米国特許のFig.15には、光学軸が、後述するようにプラス(+)となる方向に傾斜している三角錐型反射素子対が図示されており、その光学軸の傾斜角(θ)は、図示されている三角錐型反射素子の底面三角形の長辺と短辺の長さの比率から求めると、約6.5°であると推定される。
しかしながら、上記Jungersenの米国特許には、後述するような極めて小さい三角錐型反射素子についての具体的な開示は存在せず、また、優れた観測角特性や入射角特性を与えるために、三角錐型反射素子がどのような大きさおよび光学軸傾斜を有することが望ましいかなどについては何らの記載も示唆もされていない。
また、スタム(Stamm)の米国特許第3,712,706号においては薄いシート上に底面の三角形の形状が正三角形である、所謂、正三角錐型キューブコーナー再帰反射素子をその底面が共通面上に最密充填状となるように配置された再帰反射シートおよび再帰反射物体について述べられている。このStammの米国特許では、反射素子の反射面を例えばアルミニウムなどの金属で蒸着処理を行って入射光を鏡面反射させて、入射角を増大させることにより、再帰反射効率の低下という問題や内部全反射条件未満の角度で入射した光が素子の界面を透過してしまい再帰反射しないと言う上記の不具合の改善を行っている。
しかしながら上記Stammの提案では、広角性の改善手段として反射側面に鏡面層を設置しているために、得られる再帰反射シートおよび再帰反射物体の外観が暗くなったり、鏡面層に採用されているアルミニウム、銀などの金属が使用中に水や空気の浸入により酸化されてしまい、反射輝度の低下を起しがちであるなどの不具合を起しやすい。さらに、光学軸の傾斜により広角性を改善する手段に関してはまったく記載されていない。
さらに、ホープマン(Hoopman)のヨーロッパ特許第137,736B1においては、薄いシート上に底面の三角形の形状が二等辺三角形である一対の傾斜三角錐型キューブコーナー再帰反射素子がお互いに180°回転した形でその底面が共通面上に最密充填状に並べられた再帰反射シートおよび再帰反射物体について述べられている。この特許に記載の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子の光学軸の傾斜は、本明細書に記載するマイナス(−)方向に傾斜しており、その傾斜角は約7°〜13°であることが示されている。
さらにまた、スチェッチ(Szczech)の米国特許第5,138,488号においても、同様に薄いシート上に底面の三角形の形状が二等辺三角形である傾斜三角錐型キューブコーナー再帰反射素子をその底面が共通面上に最密充填状となるように並べられた再帰反射シートおよび再帰反射物体が開示されている。この米国特許においては、該三角錐型反射素子の光学軸は、お互いに向き合って対を成す二つの三角錐型反射素子が互いに共有する辺の方向、すなわち後述するプラス(+)方向に傾斜しており、その傾斜角は約2°〜5°であり、素子の大きさが25μm〜100μmであることが規定されている。
また、上記特許に対応するヨーロッパ特許第548,280B1においては、光学軸の傾きの方向が、対をなす二つの素子の共通の辺を含みかつ共通平面に垂直な面と素子の頂点との距離が、素子の光学軸が共通平面と交差する点と前記垂直な面との距離に等しくなく、その傾斜角は約2°〜5°であり素子の大きさが25μmから100μmであることが記載されている。
上記の様に、Szczechのヨーロッパ特許第548,280B1おいては、光学軸の傾きがプラス(+)およびマイナス(−)の両方を含む約2〜5°の範囲となっている。しかし、Szczechの上記米国特許およびヨーロッパ特許の実施例には、光学軸の傾斜角度が(−)8.2°、(−)9.2°および(−)4.3°で、素子の高さ(h)が87.5μmの三角錐型反射素子しか開示されていない。
以上述べた従来公知のJungersenの米国特許第2,481,757号;Stammの米国特許第3,712,706号;Hoopmanのヨーロッパ特許第137,736B1;Szczechの米国特許第5,138,488号、ヨーロッパ特許第548,280B1等の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子は、図3に示されるように、いずれも、光の入射および反射の中核をなす多数の三角錐型反射素子の底面が同一平面上にある点、および、相対峙した一対の素子が相似形の形状をなして、かつ素子の高さが等しいという点で共通しており、かように底面が同一平面にある三角錐型反射素子で構成された再帰反射シートおよび再帰反射物体はいずれも入射角特性が劣り、すなわち光線の該三角錐型反射素子に対する入射角が増大すると、再帰反射輝度が急激に減少するという欠点を有している。
さらに、三方向のV字形状の溝が一点で交差しないような非対称再帰反射素子対を含む再帰反射素子集合体もまた公知である。
ベンソン(Benson)らによる米国特許第5,831,767号明細書および米国特許第5,557,836号明細書には、再帰反射効率の向上と広角性の改善を目的として、一方の壁が基底平面に対してほぼ垂直またはこれに近い角度を有する非対称のV字形状の溝により囲周された再帰反射素子の集合体により構成された再帰反射体およびその作成方法が開示されている。
このBensonらの再帰反射体は、前記の米国特許公報に開示されているように2つの方向の傾斜したV字形状の溝が形成する菱形の底辺形状の交点をもう1つの方向の傾斜したV字形状の溝が通らないように切削されており、前2方向のV字形状の溝の交差角、深さ、V字形状の溝角およびV字形状の溝傾斜の度合い、並びにもう1方向のV字形状の溝のオフセット位置、本数、深さ、V字形状の溝角およびV字形状の溝傾斜の度合いなどを変えることによって、再帰反射性のない素子を含む多種多様な反射素子により構成されることができることが示されている。
また、Bensonらの再帰反射体は、一つのV字形状の溝側面が基底底面に対してほぼ垂直に傾斜した非対称のV字形状の溝であるために、2方向のV字形状の溝で形成される底形状が菱形の途中形状は、左右非対称形状の図2で示された形状を経由しており、途中形状で形成される反射側面は図2のa2面とb2面であることが明示されている。一方従来技術における途中形状は図1に示されるように対称形のV字形状の溝で形成されるために、形成される反射側面は対称形の一対の面(a1、b1面およびa2面、b2面)である。したがって、図1を経由する従来技術に基づく反射素子は第3のV字形状の溝により一対の面(a1、b1面およびa2面、b2面)が切り取られて図3に示されるような対称形のお互いに向き合った1対の三角錐型キューブコーナー素子対が形成されるのに対して、Bensonらの再帰反射体は図4に示されるように複数のV字形状の溝により形成されるキューブコーナー要素は対を形成しない。図6には、Bensonらの米国特許第5,831,767号明細書、Fig30に示された再帰反射素子集合体の一例を示す。
これらの反射素子集合体においては、その形状からして、V字形状の溝を挟んで向かい合う反射素子の光学軸は同一方向を向いており、例えば光学軸の傾斜があるものでも、同一の方向に傾斜している。従って反射素子の多様さに由来する反射光の広がりによって観測角特性のある程度の改善は期待できるとしても、入射角特性の観点からすれば、この反射素子集合体は極めて指向性の高いものであって、光学軸の傾斜している方向に対しては優れた入射角特性が期待できるものの、その他の方向に対する入射角特性は劣るものとならざるを得ない。
また、ドレイヤー(Dreyer)らによる米国特許第5,889,615号明細書には、一つの底辺を共有して向かい合う三角錐型キューブコーナー反射素子対の、共有する底辺に平行に断面がV字形状の他の溝が、該三角錐型キューブコーナー反射素子対の頂点を切り取るようにして形成され、その結果、一対の三角錐型キューブコーナー素子とテント型キューブコーナー素子からなる、複数の光学軸を有する再帰反射素子対が示されている。図5には該再帰反射素子対が4組最密充填状に配置されている。
このDreyerらによる再帰反射素子は、複数の光学軸を有しているがそれらの光学軸はお互いに異なる方向を向いており、異なる方向からの光はそれぞれの方向に向けられた光学軸を有する再帰反射素子が効率的に反射をするが、他の素子は反射効率の低下が著しく全体としての再帰反射特性は劣るものとならざるを得ない。
アッペンドーン(Appeldorn)らの米国特許第4,775,219号においては、一面にキューブコーナ逆反射要素アレイが載置され、前記要素の3つの横反射面は交差する3組のV字溝により形成されている逆反射体において、少くともその一組が同じ組のもう一つの溝側角とは、異なる少くとも一つの溝側角を繰返パターンで含んでおり、従って、キューブコーナ逆反射要素アレイは各々が入射光を別々な形状の光パターンへ逆反射させる複数の別々な形状複数のキューブコーナ逆反射要素からなる繰返サブアレイへ分割されることを特徴とする逆反射体が開示されている。
上記アッペンドーン(Appeldorn)らの提案によって得られる再帰反射シートは、ある程度観測角特性が改善されるが、入射角特性の改善については、不十分なものであった。
スミス(Smith)らの米国特許第5,764,413号には、底面と、底面から変位し、少なくとも2つの別個のキューブコーナ要素配列を有する組織化表面とを備えた基材を具備し、各キューブコーナ配列が、第1溝セットと2つの第2溝セットとを含む実質的平行な溝群の3つの交差するセットによって形成され、第2溝セットが交差して60°未満の侠角を画定し、少なくとも一つのキューブコーナ配列の各第1溝セットにおける実質的全ての溝の主要部分が、製品の縁と5°〜25°、35°〜55°および65°〜85°からなる群より選択される角度で鋭角に交差する面に配置されるタイル貼りキューブコーナ再帰反射シートが開示されている。
さらに米国特許第5,812,315号には、光学的に実質的に透明な材料から形成される再帰反射キューブコーナ製品であって、基礎面に配置される底面を有する基材と、底面から変位され、実質的平行な溝群の相互に交差する3つのセットによって形成される傾斜キューブコーナ要素の適合ペアの配列を備え、各適合ペアが第1のキューブコーナ要素および光学的に対向した第2のキューブコーナ要素を有してなる組織化表面を具備し、配列内の複数のキューブコーナ要素が、第1の面において傾斜角度4°〜15°で傾斜する対称軸を有し、製品が、第1の面から角度的に変位した第2の面において、最も広範囲の照射角を形成し、複数のキューブコーナ要素が、第2の面が製品の縁と15°未満の角度で交差するように方向付けされた再帰反射キューブコーナ製品が開示されている
さらに米国特許5,822,121号及び同5,926,314号においては、上記の様な配列内の複数のキューブコーナ要素が、3つの交差する溝セットの各々の1つの溝によって画定される不等辺の基部三角形を含むキューブコーナ製品が開示されている。
しかし、スミス(Smith)らのこれらの提案では、再帰反射製品製品の外縁との角度を特定すること、または、少なくとも2つの配列を具備することで、入射角特性が改善されたものとなりうるが、光学軸傾斜の大きな再帰反射素子においては正面輝度の低下が大きいという欠点を有していた。
一般に三角錐型キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体に望まれる基本的な光学特性として、高輝度性、即ち、該シート正面から入射した光の反射輝度に代表される反射輝度の高さ(大きさ)、および、広角性が要求され、さらに広角性に関しては、観測角特性、入射角特性、回転角特性の三性能が要求される。これら三性能の内、入射角特性の改善は、再帰反射素子の持つ光学軸を傾斜させる事により達成され、光学軸を傾けた方向への入射角特性が改善されることが知られている。しかしながら、過度の光学軸の傾斜は素子を構成する反射側面の面積比率を大きくする為に、3面反射して光源の方向へ再帰反射する効率を低下させるという技術課題があった。
第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1個の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
該第1および第2の三角錐型再帰反射素子の各々の3つの反射側面(a1,b1,c1およびa2,b2,c2)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
少なくとも1個の該四面型再帰反射素子の第1の反射側面(f1)、第2の反射側面(e1)および第3の反射側面(g1)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第1の反射側面(a1)は、該四面型再帰反射素子の第1の側面(f1)と同一平面にあり、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第2の反射側面(b1)は、該四面型再帰反射素子の第2の側面(e1)と同一平面にあり、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線とによって区画された四角形の外周を有し、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線との交点を通過するx−x’線を中心線とする実質的に対称形のV字形状の溝を有し、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g1)に平行な面であり、
該第2の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c2)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g2と同一面又はこの面に平行な面であり、
該四面型再帰反射素子の第3の反射側面(g1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面と同一面である
ことを特徴とする再帰反射装置により入射角特性を著しく改善することができることを発見した。
従来技術による再帰反射素子対の切削過程を示す平面図と断面図。 従来技術による再帰反射素子対の切削過程を示す平面図と断面図。 従来技術による再帰反射素子対の平面図と断面図。 従来技術による再帰反射素子対の平面図と断面図。 従来技術による再帰反射素子の平面図。 従来技術による再帰反射素子の平面図。 従来技術による再帰反射素子対の平面図と断面図。 光学軸傾斜と再帰反射効率の関係を示す図。 本発明による再帰反射素子装置の平面図と断面図。 本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子の平面図と断面図。 本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子の平面図と断面図。 本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子の平面図と断面図。 本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子の平面図と断面図。 本発明による再帰反射素子装置の平面図。 本発明による再帰反射素子装置の平面図。 本発明による再帰反射素子装置の平面図。 本発明による再帰反射素子装置の平面図。 本発明による再帰反射装置の断面構成図。 本発明による再帰反射装置の断面構成図。
本発明を説明する前に、従来公知の技術について説明する。
図7(A)と図7(B)には、本発明の複合キューブコーナー再帰反射素子(以下、本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子を簡単に複合反射素子ともいう。)と対比するために、従来技術に基づく三角錐型キューブコーナー再帰反射素子を説明する平面図と断面図を示した。
図7(A)においては、共通する一平面上に突出した三角錐型キューブコーナー再帰反射素子が、互いに一つの底辺(x、x、....)を共有し、かつ多数の該再帰反射素子の該共有する底辺(x、x、....)を含む共通の平面(S−S’)に垂直な平面(Lx−Lx’)に対して略対称で高さが等しくなるように向き合った素子対として、該素子の底面が該共通する一平面(S−S’)の上に配置されている。
また、図7(B)には、図7(A)に示されている素子群の該三角錐型反射素子群の一対の該反射素子の断面図を示す。これら素子対はその光学軸(t1、t2)、互いに正反対の方向に傾いた傾斜三角錐型キューブコーナー再帰反射素子であり、該一対の素子の頂点(H1、H2)から底面(S−S’)に下された垂線と該底面(S−S’)との交点(P1、P2)から、該素子対が共有する底辺(x、x、....)までの距離(p1、p2)と、光学軸と該底面(S−S’)との交点(Q1、Q2)から該素子対が共有する底辺(x、x、....)までの距離(q1、q2)との差(q1−p1、q2−p2)がプラス(+)となるような方向に、該光学軸が前記垂直な平面(Lx−Lx’)に対して傾いている。これらの素子対は底辺(x)を共有して互いに180°回転した形で光学的に相似の形で相対峙しており、2つの三角錐型反射素子の高さ(h1、h2)は等しい。
上記三角錐型キューブコーナー反射素子の光学軸の傾斜が大きくなるにつれて、該素子のひとつの側面(c1面)と他の側面(a1面、b1面)との面積比率が大きくなるために、光学軸が過度に傾斜した再帰反射素子は入射した光が3面反射して再帰反射する確率が低下し、再帰反射効率が低下せざるを得ない。図7(A)に基づいて概念的に説明すると、図で示した楕円部分(F1、F2)において有効的に再帰反射することが出来て、他の部分は再帰反射に寄与は著しく小さい。本発明者による光追跡コンピュータシュミレーションによる、光学軸の傾斜角度と光学軸が傾斜していない再帰反射素子の入射角が5度における反射係数を1としたときの比再帰反射係数との関係を図8に示す。光学軸の傾斜につれて比再帰反射係数は低下し、光学軸が15度傾斜した再帰反射素子の再帰反射係数は傾斜しない再帰反射素子の約50%に低下することが示されている。
以下に、本発明を適宜図面を参照しつつ、さらに詳細に説明する。
図9(A)と図9(B)には、本発明に基づく再帰反射素子装置の一態様を説明する平面図と断面図を示した。さらに、図10(A)と図10(B)には、本発明の図9(A)と図9(B)に示された複合キューブコーナー再帰反射素子の一対を取り出して示した。
第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも2対の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
該第1および第2の三角錐型再帰反射素子の各々の3つの反射側面(a1,b1,c1およびa2,b2,c2)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
2対の該四面型再帰反射素子の第1の反射側面(f11,f12およびf21,f22)、第2の反射側面(e11,e12およびe21,e22)および第3の反射側面(g11,g12およびg21,g22)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第1の反射側面(a1)は、該四面型再帰反射素子の第1の側面(f11およびf12)と同一平面にあり、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第2の反射側面(b1)は、該四面型再帰反射素子の第2の側面(e11およびe12)と同一平面にあり、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線とによって区画された四角形の外周を有し、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線との交点を通過するx−x’線を中心線とする実質的に対称形のV字形状の溝を有し、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g11)に平行な面であり、
該第2の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c2)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g21)に平行な面であり、
該四面型再帰反射素子の第3の反射側面(g11)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面と同一面である、
ことを特徴とする再帰反射装置が示されており、
それによって、キューブコーナー再帰反射素子の対が3組形成され、これらキューブコーナー要素対の光学軸が共有の底辺(x)に対して方向は互いに180°異なるが、実質的に同一の光学軸の傾き(θ)を有しているキューブコーナー再帰反射素子対からなる複合キューブコーナー再帰反射素子が示されている。
また、図9(B)および図10(B)には、図9(A)および図10(A)に示されている再帰反射素子装置を構成する一対の該複合キューブコーナー再帰反射素子の断面図を示す。これら素子対の有している光学軸(t11、t12、t13およびt21、t22、t23)は、互いに正反対の方向に傾いた傾斜複合キューブコーナー再帰反射素子である。図面上、該一対の素子中、右側の素子について説明すると頂点(H11)から底面(S−S’)に下された垂線と該底面との交点(P11)から、該素子対が共有する底辺(x、x、....)までの距離(p11)と、光学軸と該底面との交点(Q11)から該素子対が共有する底辺(x、x、....)までの距離(q11)との差(q11−p11)がプラス(+)となるような方向に、該光学軸が共有の底辺(x、x、....)を含んで底面(S−S’)に垂直な平面(Lx−Lx’)に対して角度θだけ傾いている。これらの素子対は底辺(x)を共有して互いに180°回転した形で第1および第2の三角錐型反射素子と対をなす四面型再帰反射素子の高さは等しい。
本発明に用いる複合キューブコーナー再帰反射素子においては、一対の素子に複数の光学軸(図10におけるt11、t12、t13およびt21、t22、t23)を含むことができるため、特に光学軸の傾斜を大きくしたときに、図7(A)に示されるように素子のひとつの反射側面(c1面)と他の反射側面(a1面、b1面)との面積比率が大きくなり反射効率が低下するという問題点を改善することができる。4つ目のV字形状の溝(w線)はたとえば、図7(A)で示された有効な再帰反射領域(F1、F2)を横切ることなしに、再帰反射に寄与しないa1面、b1面の他の部分を横切ることができる。このことにより、素子のもつ反射側面の有効面積を増大することができるために、図8で示したような光学軸の傾斜による再帰反射効率の低下という不具合を改善することができる。
図11(A)と図11(B)には、本発明の他の態様である複合キューブコーナー再帰反射素子を示した。
図11(A)および図11(B)においては、
一対の三角錐型再帰反射素子と一対の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子であって、
該一対の三角錐型再帰反射素子の各々の3つの反射側面(a1,b1,c1 および a2,b2,c2)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
該1対の四面型再帰反射素子の第1の反射側面(f11,f21)、第2の反射側面(e11,e21)および第3の反射側面(g11,g21)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
該一対の三角錐型再帰反射素子の第1の反射側面(a1,a2)は、該四面型再帰反射素子の第1の側面(f11,f21)と同一平面にあり、
該三角錐型再帰反射素子の第2の反射側面(b1,b2)は、該四面型再帰反射素子の第2の側面(e11,e21)と同一平面にあり、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線とによって区画された四角形の外周を有し、
該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線との交点を通過するx−x’線を中心線とする実質的に対称形のV字形状の溝を有し、
該第1の三角錐型再帰反射素子の第3反射側面(c1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g11)に平行な面であり、
該第2の三角錐型再帰反射素子の第3反射側面(c2)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g21)に平行な面であり、
該一対の四面型再帰反射素子の第3の反射側面(g11,g21)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面とそれぞれ同一面である
ことを特徴とする複合反射素子が示されており、この複合反射素子の光学軸(t11、t12およびt21、t22)が共有の底辺(x)に対して方向は互いに180°異なるが、実質的に同一の光学軸の傾き(θ)を有している。
図11(B)においては、該四面型再帰反射素子の頂点(H)からx線群により確定されるSx面までの距離をhx、y線群により確定されるSy面までの距離をhy、z線群により確定されるSz面までの距離をhz、および該四面型再帰反射素子の第4の反射側面(d1またはd2)の底辺により定められるw線群により確定されるSw面までの距離をhwとしたときに、hxとhwが等しく、hyとhzとが等しく、hxとhyとの比が1.05〜1.5であるような複合反射素子が示されている。
図11(A)および図11(B)に示されたような本発明における複合キューブコーナー再帰反射素子においては、hxとhwが等しく、hyとhzとが等しく、hxとhyとの比が1.05〜1.5となるように、底辺(x)および底辺(w)を形成するV字形状の溝は他の底辺(y、z)を形成するV字形状の溝よりも深くなるように形成されているために、深さの等しくなるように形成された素子に比べて反射側面(g11面、g21面)および反射側面(c1面、c2面)の面積を増大することができるために反射効率の改善ができる。
この様な深溝形状の態様は、特に、x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が傾けられている場合(プラス傾斜)に特に有効である。
深さの比率hx/hyの範囲は1.05〜1.5、好ましくは1.07〜1.4の範囲になるようにhxがhyより大きくなるようにx線またはw線により形成されるV字形状の溝を深くすることが好ましい。
x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がマイナスの素子においては、プラス傾斜の素子とは逆に深さの等しくなるように形成された素子に比べて反射側面(g11面、g21面)および反射側面(c1面およびc2面)の面積が過大となる傾向があるために、底辺(x)および/または底辺(w)を形成するV字形状の溝を浅くすることにより、反射側面(g11面、g21面)および反射側面(c1面およびc2面)の面積を減少させることが可能である。
上記のマイナス傾斜素子における、深さの比率hx/hyの範囲は0.67〜0.95、好ましくは0.71〜0.93の範囲になるようにhxがhyより小さくなるようにx線および/またはw線により形成されるV字形状の溝を浅くすることが好ましい。
一般に、光線が微小な開口部を通過するさいには、通過する開口面積に逆比例した強度で回折効果により光線に広がりをあたえる。この広がりは光源(ヘッドランプ)から離れた所にいる観測者(運転者)に対して反射光の視認性を改善する(観測角特性の改善)。
例えば図7(A)に示された従来公知の三角錐型再帰反射素子において説明すると、光線が通過する開口とは三角錐の3つの反射側面(a1面、b1面、c1面またはa2面、b2面、c2面)に囲まれた他の面(素子底面、ABC1面およびABC2面)であり、その面積は素子の高さに比例して変化する。素子の高さが小さければ開口面積は減少し、従って、回折効果の増大により反射光の広がりが大きくなる。光追跡法によるコンピュータシュミレーションにもとづく計算によれば、素子の高さが50μm以下になると急激に反射光の広がりが増大する。しかしながら、過小の素子寸法は過大な光の広がりにより、光が入射した正面方向の再帰反射強度の低下をもたらす。
本発明に用いる複合キューブコーナー再帰反射素子においては、複数の光学軸が含まれており、それら、光学軸の高さはそれぞれ異なっており、おのおのの光学軸を含むキューブコーナー要素の開口面積は異なっている。従って、従来公知の一対の光学軸を含む素子対に比べて、過度に素子の高さを小さくすることなしに、回折効果の増大により反射光の広がりを大きくすることが可能となり、観測角特性の改善につながる。
反射素子の高さ(h)が30μm未満の場合は、反射素子の大きさが小さくなりすぎるために、反射素子の開口面積により定まる回折効果により、再帰反射光の発散が過大となり、再帰反射性能が低下する。また、高さ(h)のいずれかが400μmを超える場合には、シートの厚さが過大となり、柔軟なシートが得られにくいため好ましくない。
従って、本発明において、巻取り可能な柔軟なシート状の製品を得るときには、多数の複合キューブコーナー再帰反射素子のx線群により定められるSx面から該複合キューブコーナー再帰反射素子対の頂点(H1、H2)までの距離(hx)が30μm〜400μm、特に上記の距離(hx)が50μm〜200μm、殊に60〜120μmの三角錐型反射素子を有するキューブコーナー型再帰反射シートが好適である。
さらに、図12(A)と図12(B)には、該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字形状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つ底部が平面または2次曲面で形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の再帰反射装置が示されている。
図12(B)においては、x、およびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字形状の平行溝群(VxおよびVw)の少なくとも一つ底部が平面で形成されており、の平坦部分の幅がδであることが示されている。
なお、底部の形状は平坦であっても湾曲した2次曲面であってよい。本発明による複合キューブコーナー再帰反射素子の向かい合った反射側面(g1面、g2面)構成するV字形状の溝(Vx)、および/または、側面(a1面、b1面)を切り取る第4のV字形状の溝(Vw)の断面形状が、実質的に対称形の台形状の溝であり、好ましくは、底部溝幅(δ)が3〜20μmである。この様な断面形状を持つV字形状の溝により構成される複合キューブコーナー再帰反射素子対においては、光学軸の傾斜が大きいときにV字形状の溝(VxとVw)の溝角度が小さくなりすぎて、切削ツールの強度不足やこの様な形状をもつ反転された金型から樹脂成型品を取り出しづらいなどの不具合を改善することができる。
本発明における該複合キューブコーナー再帰反射素子のx−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)とが等しくないように光学軸が傾けられている。また、三角錐型再帰反射素子の反射側面(a1,a2)は、該四面型再帰反射素子の側面(f1,f2)と同一平面にあり、反射側面(c1,c2)が該V字状形の溝を形成する面(g1,g2)に平行な面であるので、一対の三角錐型再帰反射素子のもつ光学軸も、同じ角度で傾いている。
好ましくは、x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が傾けられている。
さらに、好ましくは、x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が0.5〜30度、より好ましくは5〜20度傾けられている。
また、本発明における該複合キューブコーナー再帰反射素子は、観測角特性を改善する目的で、該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字形状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の、少なくとも一つのV字形状の平行溝群の少なくとも一方のV溝側面に偏差が与えられており、該V字形状の平行溝により形成される三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のプリズム頂角が90度より±(0.001〜0.1)度の偏差が与えられている。
さらに、均一な観測角特性を与えるために、該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字形状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つのV字形状の平行溝群が、該V字形状の平行溝により形成されるキューブコーナー反射素子の頂角が90度より±(0.001〜0.1)度の偏差が生成するように偏差が与えられているV字形状の溝が、少なくとも2組以上の偏差の繰り返しのパタ−ンで形成されているのがもっとも好ましい。
これら頂角の偏差を与える方法としては、複合キューブコーナー再帰反射素子を形成する4つの方向のV字形状の溝(x、y、zおよびw)の切削に際して、少なくとも1つの方向のV字形状の溝の角度を、プリズム頂角が直角を形成する角度から僅かに、対称の形で偏差を与えて切削することができる。この偏差を与える方法は、左右対称な切削工具を用いることにより達成される。
これら頂角の偏差を与える他の方法としては、複合キューブコーナー再帰反射素子を形成する3方向のV字形状の溝(x、y、zおよびw)の切削に際して、少なくとも1つの方向のV字形状の溝の角度を、プリズム頂角が直角を形成する角度から僅かに、左右非対称の形状で偏差を与えて切削することができる。この偏差を与える方法は左右非対称の切削工具を用いたり、左右対称な切削工具をわずかに傾斜することにより達成される。
なお、w線により形成されるV字形状の平行溝群(Vw)とプリズム頂角が直角を形成する面はw線が形成するV字形状の溝の片側(図10におけるg12面、c1面およびg22面、c2面)だけであるために、V字形状の溝の断面形状は必ずしも対称形である必要がなく、再帰反射に寄与しない他の片側の面(d12面、d11面およびd21面、d22面)を形成する面は任意の角度であってよいが、隣接する複合反射素子においては、左右が反転した素子形状となるためにキューブコーナー反射面が形成できなくなるのでV字形状の溝は実質的に対称であるのが好ましい。
上記のような頂角の偏差がある再帰反射素子においては、再帰反射した光線が光源にはもどらず、わずかに離れた位置に再帰反射するために、例えばヘッドランプから離れた位置にいるドライバー(観測者)に効率的に光向けることができるために観測角特性が改善できる。とくに、V字形状の溝が、少なくとも2組以上の偏差の繰り返しのパタ−ンで形成されて頂角の偏差が与えられた再帰反射素子においては、さまざまな頂角の偏差が与えられており均一な観測角特性を得ることができて好ましい。
図13の(A)と(B)とには、一対の三角錐型再帰反射素子,および底面が4方向の底辺により区画された3個の四面型再帰反射素子をそなえている複合キューブコーナー再帰反射素子であって、該三角錐型再帰反射素子の対は大きさが異なって離されて配置されており、該四面型再帰反射素子の3つの反射側面(e,f,g面)は互いに垂直なキューブコーナー面を形成されるようにして該三角錐型再帰反射素子の対の間の、右側に2個、左側に1個配置されている複合キューブコーナー再帰反射素子が示されている。
また、図14には図13に示された複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置の平面図が示されている。図14においては、2本の平行x線の間に1個のw線群が形成され、さらに、隣接するの2本の平行x線の間に2個のw線群が形成されるようにして、繰り返しのパターンでx線群とw線群が形成されていることが示されている。
図15には、該再帰反射装置のx線と該再帰反射装置により形成される製品の外縁とのなす角度が5〜85度、好ましくは30〜60度である再帰反射装置の平面図が示されている。本発明にいう製品の外縁とは、薄いシート形状の再帰反射シートの場合はロール状に巻かれた、長手方向の縁を意味する。また、肉厚のリフレクターなどの成形品の場合には、水平方向の縁を外縁としてもよく、あるいは円形の形状の場合には水平方向の接線を基準の縁としてもよい。
このように、該再帰反射装置のx線と該再帰反射装置により形成される製品の外縁とのなす角度が5〜85度、好ましくは30〜60度である再帰反射装置においては、さらに入射角特性を改善することができる。
図16には、該再帰反射装置が第1のゾーンおよび第2のゾーンを備えていて、該第1のゾ−ンのx1線と、該第2のゾ−ンのx2線とのなす角度が5〜175度、好ましくは80〜100度である再帰反射装置の一つの例の平面図が示されている。第1のゾーンのX1線と外縁とのなす角度が0度であり、第2のゾーンのX2線と外縁とのなす角度が90度であるようにして組み合わされた二つのゾーンが繰り返しのパターンで設置されている。
図17には、該再帰反射装置が第1のゾーンおよび第2のゾーンを備えていて、第1のゾーンは外縁とのなす角度(η1)が135度であり、第2のゾーンは外縁とのなす角度(η2)が45度であるようにして組み合わされた二つのゾーンが繰り返しのパターンで設置されている再帰反射装置の一つの例の平面図が示されている。
このように、該再帰反射装置が第1のゾーンおよび第2のゾーンを備えていて、該第1のゾ−ンのx1線と、該第2のゾ−ンのx2線とのなす角度が5〜175度、好ましくは80〜100度である再帰反射装置においては、各ゾーンを組み合わせることにより水平方向と垂直方向およびその間の入射角特性を均一化することができる。
さらに、該再帰反射装置は3つ以上のゾーンを備えていても良い。各ゾ−ンのx線は、それらの線のなす角度が全方向にわたって均等になるように角度を分割して組み合わせることにより水平方向と垂直方向およびその間の入射角特性をさらに均一化することができる。
しかして、本発明におけるもっとも好ましい再帰反射装置は
第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1対の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
すべての該四面型再帰反射素子が、同じ形状で互いに180°回転した回転対称形の対をなし、該複合キューブコーナー再帰反射素子が回転対称形であり、
x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が5〜20度傾けられており、
該x−x’線上に一底辺をもつ四面型再帰反射素子のhxとhwが等しく、hyとhzとが等しく、hxとhyとの比が1.05〜1.5であり、
該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字形状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つの群の溝の底部が平面または2次曲面で形成されていることを特徴とする再帰反射装置である。
本発明の複合キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体は、一般に、以上述べたような複合キューブコーナー再帰反射素子の形状が反転された凹形状として、金属製のベルト上に最密充填状に配置されたキューブコーナー成形用金型を用い、この成形用金型に、後記するような柔軟で且つ光学的透明性、均一性に優れた適宜の樹脂シートを加熱押圧して、該金型の形状を樹脂シートに反転・転写させて製造することができる。
上記のキューブコーナー成形用金型の代表的な製造方法については、例えば前記Stammの米国特許第3、712、706号に詳細に記載されており、本発明においてもこの方法に準じた方法を採用することができる。
具体的には、例えば図9(A)〜13(B)に示された複合キューブコーナー素子に関して説明すると表面を平坦に研削した基材の上に、先端角度が47〜86゜程度の超硬質のバイト(例えばダイアモンドバイト、タングステンカーバイド製バイト等)を用いて、2つの方向(例えば図9(A)のy線方向およびz線方向)に、目的の三角錘型反射素子の形状に即して、それぞれの方向の繰り返しピッチおよび溝の深さ(例えば、図9(B)のh)、並びに相互の交差角度を定めて、その溝の深さ(hyまたはhz)が同じで断面形状が実質的に対称のV字形状の平行溝を切削する。
次いで、第3方向(x方向)のV字形状の溝を、先端角度が30〜110゜程度の同様の超硬質バイトを用いて、形成されているy線方向溝とz線方向のV字形状の溝との交点(A、B、C1、C2)を通るように、その溝の深さ(hx)が同じで断面形状が実質的に対称のV字形状の平行溝を切削する。さらに、x方向溝と平行な溝の深さ(hw)の第4のV字形状の溝(w方向)を、先端角度がx線方向のV字形状の溝と同様の先端角度の超硬質バイトを用いて、2本のx線溝のピッチを整数本分割するように、V字形状の平行溝を切削する。本発明においてはこの時、x線方向の溝およびw線方向の溝の深さ(hx、hw)は、y線方向およびz線方向の溝の深さ(hyまたはhz)と同一でも良いが、y線方向およびz線方向の溝の深さ(hyまたはhz)よりも深くするか、または浅くすることができる。
本発明における好適な態様では、巻き取り可能な柔軟なシート状の製品を得るときには、共通する底面(Sx−Sx’)上に突出した多数の複合キューブコーナー再帰反射素子の多数の底辺(x、x、……)を包含する面(Sx−Sx’)から該複合キューブコーナー再帰反射素子対の頂点(H1、H2)までの距離(h)が30μm〜400μm、特に上記の距離(h)が50μm〜200μm、殊に60〜120μmとなるようにx線方向のV字形状の溝を切削するのが好適である。y線方向およびz線方向のV字形状の溝の深さは、x線方向のV字形状の溝と同じでもよく、または、x線方向のV字形状の溝が深くなるように、深さの比率hx/hy又はhx/hzの範囲が1.05〜1.5、好ましくは1.07〜1.4の範囲になるように深くすることもできる。さらに、w線方向のV字形状の溝はx線方向と同じ深さでもよく、異なっていてもよい。
イクロプリズム母型の作成に好適に用いることのできる基材としては、JISZ2244に規定されたビッカース硬さが350以上、特に380以上の金属材料が好ましく、具体的には、例えば、アモルファス銅、電析ニッケル、アルミニウム等を挙げることができ、合金系材料としては、例えば、銅−亜鉛合金(真鍮)、銅−錫−亜鉛合金、ニッケル−コバルト合金、ニッケル−亜鉛合金、アルミニウム合金等を挙げることができる。
また前記基材としては、合成樹脂材料の使用も可能であり、切削加工時に軟化して高精度の切削が困難となるなどの不都合が生じにくい等の理由から、そのガラス転移点が150℃以上、特に200℃以上で且つロックウェル硬さ(JIS Z2245)が70以上、特に75以上の合成樹脂からなる材料であるのが好ましく、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂およびセルローストリアセテート系樹脂等を挙げることができる。
次に得られたマイクロプリズム母型は、その表面を電鋳加工を行うことにより金属被膜が形成される。この金属被膜を母型表面から取り外すことにより、本発明の複合キューブコーナー再帰反射シート又は再帰反射装置の成形に用いるための金属製金型を作成することができる。
電鋳加工は、一般に、例えば、スルファミン酸ニッケル60重量%水溶液中、40℃、電流条件10A/dm2程度の条件下で行われる。電鋳層の形成速度としては、例えば、0.02mm/時間以下程度とすることにより均一な電鋳層が得られやすく、それ以上の形成速度においては表面の平滑性の欠如や電鋳層の中に欠損部分が生じるなどの不具合が起こりやすい。
このようにしてプリズム母型から作成した第1世代の電鋳金型は、さらに第2世代の電鋳金型を作成するのに用いる電鋳マスターとして、繰り返し用いることができる。従って、一つのプリズム母型から幾つもの電鋳金型を作成することが可能である。
作成された複数個の電鋳金型は、精密に切断された後に、合成樹脂によるマイクロプリズムシートの成形を行うための最終的な金型の大きさまで組み合せ接合して用いることができる。この接合の方法としては、切断端面を精密に切断した後に単に突き合わせる方法や、組み合わせた接合部分を、例えば電子ビーム溶接、YAGレーザー溶接、炭酸ガスレーザー溶接などの方法で溶接する方法などが採用可能である。
組み合わされた電鋳金型は、合成樹脂成形用金型として合成樹脂の成形に用いられる。この合成樹脂成形の方法としては圧縮成形や射出成形を採用することができる。
圧縮成形は、例えば、形成した薄肉状のニッケル電鋳金型、所定の厚さの合成樹脂シートおよびクッション材として厚さ5mm程度のシリコーンゴム製シートを、所定の温度に加熱された圧縮成形プレスに挿入した後、成形圧の10〜20%の圧力下で30秒予熱を行った後、180〜250℃、10〜30kg/cm2程度の条件下で約2分間加熱加圧することにより行うことができる。しかるのち、加圧状態のままで室温まで冷却して圧力を開放することにより、プリズム成形品を得ることが可能である。
射出成形は、例えば、上記の方法で形成した肉厚のニッケル電鋳金型を常法に基づいて射出成形金型として、常用の射出成形機を用いて成形することが出来る。その際に、溶融樹脂を金型内に注入する際に可動金型と固定金型を加圧したままにする射出成形法や、可動金型と固定金型を加圧せずにわずかな間隙を開いて溶融樹脂を注入した後に加圧する射出圧縮法が採用できる。この様な方法は特に肉厚の成型品、たとえば、ペーブメントマーカーなどを製造するのに適している。
さらに、例えば、上記方法で形成した厚さ約0.5mmの薄肉電鋳金型を、前記溶接法により接合してエンドレスベルト金型を作成し、このベルト金型を加熱ロールと冷却ロールとからなる1対のロール上に設置して回転させ、加熱ロール上にあるベルト金型に、溶融した合成樹脂をシート状の形状で供給し、1個以上のシリコーン製ロールで加圧成形を行った後、冷却ロール上でガラス転移点温度以下に冷却して、ベルト金型から引き剥がすことにより連続したシート状の製品を得ることが可能である。
次に本発明のキューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射装置の好適な構造の一態様について、その断面図である図18を参照しながら説明する。
図18において、4は本発明の複合キューブコーナー再帰反射素子(R1、R2)が最密充填状に配置された反射素子層、3は反射素子を保持する保持体層であり、11は光の入射方向である。反射素子層(4)および保持体層(3)は一体(5)であるのが普通であるが、別々の層を積層しても構わない。本発明における再帰反射シートおよび再帰反射物体の使用目的、使用環境に応じて表面保護層(1)、観測者に情報を伝達したり、シートの着色のための印刷層(2)、反射素子層の裏面に水分が侵入するのを防止するための封入密封構造を達成するための結合材層(7)、結合材層(7)を支持する支持体層(8)、および、該再帰反射シートおよび再帰反射物体を他の構造体に貼付するために用いる接着剤層(9)と剥離材層(10)とを設けることができる。
印刷層(2)は通常、表面保護層(1)と保持体層(3)の間、あるいは、表面保護層(1)の上や反射素子(4)の反射面上に設置することが出来、通常グラビア印刷、スクリーン印刷およびインクジェット印刷などの手段により設置可能である。
上記反射素子層(4)および保持体層(3)を構成する材料としては本発明の一つの目的である柔軟性を満足するものであれば特に限定されるものではないが、光学的透明性、均一性のあるものが好ましい。本発明において使用し得る材料の例としては、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニール樹脂、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などのオレフィン樹脂、セルロース系樹脂およびウレタン樹脂などを例示できる。また、耐候性を向上する目的で紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤などをそれぞれ単独あるいは組み合わせて用いることが出来る。さらに、着色剤としての各種の有機顔料、無機顔料、蛍光顔料および染料、蛍光染料などを含有させることが出来る。
表面保護層(1)には再帰反射素子層(4)に用いたのと同じ樹脂を用いることが出来るが耐候性を向上する目的で紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤などをそれぞれ単独あるいは組み合わせて用いることが出来る。さらに、着色剤としての各種の有機顔料、無機顔料、蛍光顔料および染料、蛍光染料などを含有させることが出来る。
本発明における反射素子層(4)は内部全反射条件を満足する臨界角度を大きくする目的で複合キューブコーナー再帰反射素子背面に空気層(6)を設置するのが一般的である。使用条件下において水分の侵入による臨界角の低下および金属層の腐食などの不具合を防止するために反射素子層(4)と支持体層(8)とは結合剤層(7)によって密封封入されるのが好ましい。
この密封封入の方法としては米国特許第3、190、178号、第4、025、159号、日本公開実用新案昭和50−28669号等に示されている方法が採用できる。結合剤層(7)に用いる樹脂としては(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂などがあげられ、接合の方法としては公知の熱融着性樹脂接合法、熱硬化性樹脂接合法、紫外線硬化性樹脂接合法、電子線硬化性樹脂接合法などが適宜採用可能である。
本発明に用いる結合剤層(7)は支持体層(8)の全面にわたって塗布しうるし、再帰反射素子層との接合部分に印刷法などの方法により選択的に設置することも可能である。
支持体層(8)を構成する材料の例としては再帰反射素子層を構成する樹脂や一般のフィルム成形可能な樹脂、繊維、布、ステンレスやアルミニウムなどの金属箔または板をそれぞれ単独または複合して用いることが出来る。
本発明の再帰反射シートおよび再帰反射物体を金属板、木板、ガラス板、プラスチック板などに貼付するために用いる接着層(9)および該接着剤のための剥離層(10)は、適宜、公知のものを選択することができる。接着剤としては感圧型接着剤、感熱型接着剤、架橋型接着剤などを適宜選択できる。感圧接着剤としてはブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ノニルアクリレートなどアクリル酸エステルをアクリル酸、酢酸ビニールなどと共重合して得られるポリアクリル酸エステル粘着剤やシリコーン樹脂系粘着剤、ゴム系粘着剤などを用いる事ができる。感熱型接着剤としてはアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系樹脂などを用いる事ができる。
次に、本発明のキューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射物体の他の好適な構造の一態様について、その断面図である図19を参照しながら説明する。
図19において、反射素子(4)の素子の表面には金属の鏡面反射層(12)が設置されており、さらに、接着剤層と剥離剤層とが鏡面反射層(12)に直接接触されて積層されている。この態様におけるキューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射物体は鏡面反射原理で再帰反射するために空気層を必要とせず、したがって、結合剤層と支持体層を必要としない。また、本発明における反射素子(4)の素子の表面に設置された金属の鏡面反射層(12)は素子表面の全域を覆われていてもよく、あるいは、部分的に覆われていてもよい。
本発明の複合キューブコーナー型再帰反射シートおよび再帰反射装置は、反射素子(4)の表面上に、真空蒸着、化学メッキ、スパッタリングなどの手段を用いて、アルミニウム、銅、銀、ニッケルなどの金属からなる鏡面反射層(12)を設けることができる。鏡面反射層(12)を設ける方法のうち、アルミニウムを用いた真空蒸着法が、蒸着温度を低くすることができるため、蒸着工程における再帰反射素子の熱変形を最小に抑えることができ、また得られる鏡面反射層(12)の色調も最も明るくなるので好ましい。
上記アルミニウム鏡面反射層(12)の連続蒸着処理装置は、真空度が7〜9×10-4mmHg程度に維持できる真空容器、その中に設置された基体シートおよびその光入射側表面上に積層された表面保護層の2層からなるプリズム原反シートを繰り出す巻出装置、蒸着処理されたプリズム原反シートを巻き取る巻取装置、並びに、それらの間にあって、黒鉛坩堝中で電熱ヒーターを用いてアルミニウムを溶融させることが可能な加熱装置よりなっている。黒鉛坩堝中には純度が99.99重量%以上の純アルミニウムペレットが投入され、例えば、交流電圧350〜360V、電流が115〜120A、処理速度が30〜70m/分の条件で溶融され、蒸気化されたアルミニウム原子によって再帰反射素子の表面に鏡面反射層(12)を例えば800〜2000Åの厚さで蒸着処理することにより設けることができる。
実施例
以下、実施例により本発明の詳細を更に具体的に説明するが、本発明は実施例にのみ限定されるものでないことはいうまでもない。
<再帰反射係数>
実施例をはじめ本明細書に記載の再帰反射係数は以下で述べる方法で測定されたものである。再帰反射係数測定器として、ガンマーサイエンティフィック社製「モデル920」を用い100mm×100mmの再帰反射シートの再帰反射係数をASTM E810−91に準じて、観測角0.2°、入射角5°、10°、20°、30°、40°および50°の角度条件で、適宜の5個所について測定し、その平均値をもって再帰反射シートの再帰反射係数とした。さらに観測角特性を比較するために入射角5度、観測角1.0度の再帰反射係数も測定した。
表面を平坦に切削した100mm角の真鍮板の上に、先端角度が83.11゜のダイアモンドバイトを用いてy方向、及びz方向のV字形状の溝の繰り返しピッチが201.45μmであり、V字形状の溝の深さが100.00μmであって、y線方向とz線方向とのV字形状の溝の交差角度が38.207゜となるように、y方向、及びz方向の断面形状が対称なV字形状の多数の平行溝群を繰り返しのパターンでフライカッティング法によって切削し、図1に示されるような中間形状を得た。
さらに、x線方向のV字形状の溝を、断面形状が対称で先端角度が40.53゜のダイアモンドバイトを用いて、V字形状の溝の繰り返しピッチが307.77μm、V字形状の溝の深さが100.00μmであり、y線方向の溝とz線方向の溝との2つの交点を通過するようにV字形状の平行溝群を繰返しのパターンで切削し、真鍮板上に凸形状の多数の三角錐型キューブコーナー素子群が最密充填状に配置された図3に示されるような中間形状を形成した。
しかる後に、w線方向のV字形状の溝を、おなじく断面形状が対称で先端角度が40.53゜のダイアモンドバイトを用いて、V字形状の溝の繰り返しピッチが307.77μm、V字形状の溝の深さが100.00μmであり、2本のx線方向のV字形状の溝群の中点を通過するようにV字形状の平行溝群を繰返しのパターンで切削し、真鍮板上に本発明による凸形状の多数の複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に配置された母型を形成した。この母型の形状は図10(A)に示されるような素子群であって、2本のx線方向のV字形状の溝の間にあるw線方向のV字形状の溝の数は1本である。
このようにして形成した複合キューブコーナー再帰反射素子対の、頂点(H11またはH21)から底面(S−S’)までの高さ(h)は100μmであった。また、この複合キューブコーナー再帰反射素子の光学軸傾斜角(θ)は+15゜であり、反射素子を構成する3つの側面の頂角はいずれも90゜であった。
上記の実施例1による母型を作成するのに用いた切削のパラメータをまとめると以下の通りであった。
x線、y線、z線およびw線方向のV溝の深さ:100.00μm
y線、およびz線方向のV溝の角度:83.11°
x線、およびw線方向のV溝の角度:40.53°
y線、およびz線方向のV溝のピッチ:201.46μm
x線、およびw線方向のV溝のピッチ:307.77μm
y線方向とz線方向のV溝の交差角度:38.21°
y線、z線方向とx線方向のV溝の交差角度:70.90°
光学軸の傾斜角度:15°
この真鍮製母型を用いて、濃度が55%のスルファミン酸ニッケル液を用いて電鋳法により、材質がニッケルであって、形状が反転された凹形状のキューブコーナー成形用金型を作成した。この成形用金型を用いて、厚さ200μmのポリカーボネート樹脂シート(三菱エンジニアリングプラスティックス株式会社製「ユーピロンH3000」)を成形温度200℃、成形圧力50kg/cm2の条件で圧縮成形した後に、加圧下で30℃まで冷却してから樹脂シートを取り出して、保持体層(3)の厚さが約150μmで素子層(4)が、多数の複合キューブコーナー再帰反射素子を最密充填状に配置されたポリカーボネート樹脂製の再帰反射装置を作成した。
実施例1において、x線方向およびw線方向のV字形状の溝の深さを115.00μmとした以外は、実施例1と同じ方法で図11(A)と図11(B)による多数の複合キューブコーナー再帰反射素子を最密充填状に配置したポリカーボネート樹脂製の再帰反射装置を作成した。
上記の実施例2による母型を作成するのに用いた切削のパラメータをまとめると以下の通りであった。
y線、およびz線方向のV溝の深さ:100.00μm
x線、およびw線方向のV溝の深さ:115.00μm
y線、およびz線方向のV溝の角度:83.11°
x線、およびw線方向のV溝の角度:40.53°
y線、およびz線方向のV溝のピッチ:201.46μm
x線、およびw線方向のV溝のピッチ:307.77μm
y線方向とz線方向のV溝の交差角度:38.21°
y線、z線方向とx線方向のV溝の交差角度:70.90°
光学軸の傾斜角度:15°
実施例1において、x線方向およびw線方向のV字形状の溝の切削に用いるダイアモンドバイトの先端をあらかじめ幅(dw)が8μmとなるようにラピングした以外は、実施例1と同じ方法で図12(A)と図12(B)による多数の複合キューブコーナー再帰反射素子を最密充填状に配置したポリカーボネート樹脂製の再帰反射装置を作成した。
上記の実施例3による母型を作成するのに用いた切削のパラメータをまとめると以下の通りであった。
x線、y線、z線およびw線方向のV溝の深さ:100.00μm
y線、およびz線方向のV溝の角度:83.11°
x線、およびw線方向のV溝の角度:40.53°
y線、およびz線方向のV溝のピッチ:201.46μm
x線、およびw線方向のV溝のピッチ:307.77μm
y線方向とz線方向のV溝の交差角度:38.21°
y線、z線方向とx線方向のV溝の交差角度:70.90°
x線およびw線方向のV溝底部の幅:8μm
光学軸の傾斜角度:15°
実施例2の素子の製造において、x線方向およびw線方向のV字形状の溝の切削に用いるダイアモンドバイトをA、BおよびCの3種類用意し、これらバイトの角度を、Aのバイトは実施例と同じ角度として、Bのバイトの方の角度に対して+0.01度の偏差を与え、さらにCのバイトは−0.01度の偏差を与えた。これら3種類のバイトを用いてA−B−Cの繰り返しのパターンでx線方向およびw線方向のV字形状の溝の切削をおこない、さまざまな頂角の偏差を与えた多数の複合キューブコーナー再帰反射素子装置が最密充填状に配置された母型を形成し、実施例1に記載の方法で多数の複合キューブコーナー再帰反射素子を最密充填状に配置したポリカーボネート樹脂製の再帰反射装置を作成した。
実施例2で作成したポリカーボネート樹脂製の複合キューブコーナー型再帰反射装置を用いて、該再帰反射装置のx線との外縁とのなす角度が45度となるように方位角をあたえたポリカーボネート樹脂製の複合キューブコーナー再帰反射装置を作成した
実施例2で作成したポリカーボネート樹脂製の複合キューブコーナー型再帰反射装置を用いて、該再帰反射装置のx線との外縁とのなす角度が45度と135度となるように2つのゾーンを、幅10mmのストライプ状に繰り返してつなげて配置してポリカーボネート樹脂製の複合キューブコーナー再帰反射装置を作成した。
比較例
実施例1において、x線、y線およびz線方向のV字形状の溝を切削し、w線方向のV字形状の溝の切削を行わない以外は、実施例1と同じ方法で図3による多数の複合キューブコーナー再帰反射素子を最密充填状に配置したポリカーボネート樹脂製の再帰反射装置を作成した。
上記の比較例による母型を作成するのに用いた切削のパラメータをまとめると以下の通りであった。
x線、y線およびz線方向のV溝の深さ:100.00μm
y線およびz線方向のV溝の角度:83.11°
x線方向のV溝の角度:40.53°
y線およびz線方向のV溝のピッチ:201.46μm
x線方向のV溝のピッチ:307.77μm
y線方向とz線方向のV溝の交差角度:38.21°
y線、z線方向とx線方向のV溝の交差角度:70.90°
光学軸の傾斜角度:15°
上記の実施例1から実施例6で作成した複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置および比較例で作成した三角錐型キューブコーナー型再帰反射シートの再帰反射係数の値を表1に示した。本発明に基づく実施例1から実施例6による再帰反射装置の再帰反射係数は、従来技術に基づく比較例の三角錐型キューブコーナー型再帰反射シートの再帰反射係数にくらべ、装置の正面方向の再帰反射性及び入射角の大きな方向への再帰反射特性のいずれも優れたものであった。
また、実施例4に示したさまざまな頂角の偏差を与えた多数の複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に配置された母型を用いた本発明の複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置(再帰反射シート)の観測角特性(観測角=1.0°)は、頂角偏差を与えていない他の再帰反射装置の観測角特性よりも優れていた。
Figure 0004225897

Claims (19)

  1. 第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1個の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
    該第1および第2の三角錐型再帰反射素子の各々の3つの反射側面(a1,b1,c1およびa2,b2,c2)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
    少なくとも1個の該四面型再帰反射素子の第1の反射側面(f1)、第2の反射側面(e1)および第3の反射側面(g11)は、互いに垂直なキューブコーナー反射面を形成しており、
    該第1の三角錐型再帰反射素子の第1の反射側面(a1)は、該四面型再帰反射素子の第1の側面(f1)と同一平面にあり、
    第1の三角錐型再帰反射素子の第2の反射側面(b1)は、該四面型再帰反射素子の第2の側面(e1)と同一平面にあり、
    該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線とによって区画された四角形の外周を有し、
    該複合キューブコーナー再帰反射素子は、互いに平行なy線と互いに平行なz線との交点を通過するx−x’線を中心線とする実質的に対称形のV字形状の溝を有し、
    該第1の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c1)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面(g11)に平行な面であり、
    該第2の三角錐型再帰反射素子の第3の反射側面(c2)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の他方の面(g21)と同一面またはこの面に平行な面であり、
    該四面型再帰反射素子の第3の反射側面(g11)が、該V字状形の溝を形成する2つの面の一方の面と同一面である
    ことを特徴とする再帰反射装置。
  2. すべての該四面型再帰反射素子が、互いに180°回転した回転対称形の対をなし、該複合キューブコーナー再帰反射素子が回転対称形である請求項1に記載の再帰反射装置。
  3. 少なくとも1個の該四面型再帰反射素子が、180°回転した回転対称形ではない請求項1に記載の再帰反射装置。
  4. x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)とが等しくないように光学軸が傾けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の再帰反射装置。
  5. x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が傾けられていることを特徴とする、請求項4に記載の再帰反射装置。
  6. x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が0.5〜30度傾けられていることを特徴とする、請求項5に記載の再帰反射装置。
  7. x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が5〜20度傾けられていることを特徴とする、請求項6に記載の再帰反射装置。
  8. 該四面型再帰反射素子の頂点(H)からx線群により確定されるSx面までの距離をhx、y線群により確定されるSy面までの距離をhy、z線群により確定されるSz面までの距離をhz、および該四面型再帰反射素子の第4の反射側面(d1またはd2)の底辺により定められるw線群により確定されるSw面までの距離をhwとしたときに、
    hxがhyおよびhzの少なくとも一方と等しくなく、hwがhyおよびhzの少なくとも一方と等しくないことを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の再帰反射装置。
  9. 該四面型再帰反射素子のhxがhyおよびhzの少なくとも一方より大きく、hwがhyおよびhzの少なくとも一方より大きいことを特徴とする、請求項8に記載の再帰反射装置。
  10. 該x−x’線上に一底辺をもつ四面型再帰反射素子のhxとhyおよびhzの少なくとも一方との比が1.05〜1.5で、hwとhyおよびhzの少なくとも一方との比が1.05〜1.5であることを特徴とする、請求項8または9のいずれかに記載の再帰反射装置。
  11. 該x−x’線上に一底辺をもつ四面型再帰反射素子のhxとhwが等しく、hyとhzとが等しく、hxとhyとの比が1.05〜1.5であることを特徴とする、請求項8〜10のいずれかに記載の再帰反射装置。
  12. 該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つ底部が平面または2次曲面で形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の再帰反射装置。
  13. 該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の、少なくとも一つのV字状の平行溝群の少なくとも一方のV溝側面に偏差が与えられており、
    該V字状の平行溝により形成される三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のプリズム頂角が90度より±(0.001〜0.1)度の偏差が与えられている、請求項1〜12のいずれかに記載の再帰反射装置。
  14. 該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つのV字状の平行溝群が、該V字状の平行溝により形成されるキューブコーナー反射素子の頂角が90度より±(0.001〜0.1)度の偏差が生成するように偏差が与えられているV字状の溝が、少なくとも2組以上の偏差の繰り返しのパタ−ンで形成されている、請求項12または13に記載の再帰反射装置。
  15. 該再帰反射装置のx線と該再帰反射装置により形成される製品の外縁とのなす角度が5〜85度である請求項1〜14のいずれかに記載の再帰反射装置。
  16. 該再帰反射装置のx線と該再帰反射装置により形成される製品の外縁とのなす角度が30〜60度である請求項15に記載の再帰反射装置。
  17. 該再帰反射装置が第1のゾーンおよび第2のゾーンを備えていて、該第1のゾ−ンのx1線と、該第2のゾ−ンのx2線とのなす角度が5〜175度である請求項1〜16のいずれかに記載の再帰反射装置。
  18. 該再帰反射装置が第1のゾーンおよび第2のゾーンを備えていて、該第1のゾ−ンのx1線と、該第2のゾ−ンのx2線とのなす角度が80〜100度である請求項17に記載の再帰反射装置。
  19. 第1および第2の三角錐型再帰反射素子、および少なくとも1対の四面型再帰反射素子を具備する複合キューブコーナー再帰反射素子が最密充填状に多数配置されている再帰反射装置であって、
    すべての該四面型再帰反射素子が、同じ形状で互いに180°回転した回転対称形の対をなし、該複合キューブコーナー再帰反射素子が回転対称形であり、
    x−x’線上に一底辺をもつ該四面型再帰反射素子の頂点(H)からの垂線がx−x’線群により定められるSx面と交差する点をPとし、該四面型再帰反射素子の光学軸が該Sx面と交差する点をQとしたときに、x−x’線と点Qとの距離(q)とx−x’線と点Pとの距離(p)との差(q−p)がプラスとなる方向に光学軸が5〜20度傾けられており、
    該x−x’線上に一底辺をもつ四面型再帰反射素子のhxとhwが等しく、hyとhzとが等しく、hxとhyとの比が1.05〜1.5であり、
    該三角錐型再帰反射素子または該四面型再帰反射素子のx、y、zおよびw線群によって定められる実質的に対称形状のV字状の平行溝群(Vx,Vy,VzおよびVw)の少なくとも一つ底部が平面または2次曲面で形成されていることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載の再帰反射装置。
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