JP5335811B2

JP5335811B2 - 再帰反射体

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Publication number: JP5335811B2
Application number: JP2010539311A
Authority: JP
Inventors: ヒョンシクキム; ボンジュキム
Original assignee: キム，ヒョンシク
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-11-06
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Description

本発明は入射される光をその光が入射された方向に再帰反射することができる再帰反射体に関する。

各種交通標識、視線誘導灯、視線誘導標、三角台などのような各種交通安全施設物や安全服、自動車、自転車、帽子、履き物など雨天の時や夜間に可視性確保が緊要な物には前方から入射される光をその光を投射した光源の方に再帰反射することによって、これら物品の可視性を高めることができる再帰反射体が設置されたり附着される。

従来には上記のように可視性の確保が緊要な物品に使われる再帰反射体として、ガラスビーズ（ｇｌａｓｓｂｅａｄ）やキューブコーナー（ｃｕｂｅｃｏｒｎｅｒ）などを備えた再帰反射体が主に利用されてきた。

しかし、これら従来の再帰反射体は、特に入射角の大きい光に対して入射光量対比再帰反射光量の割合で表現される再帰反射率が非常に低いため、入射角が大きい時、視認性が非常に不良であるという問題点があった。

例えば、ガラスビーズを利用した従来の再帰反射体の場合、ガラスビーズの縁に入射されたり、またはガラスビーズの間の空隙に入射される光は再帰反射することができないため、全般的に再帰反射率が低下して輝度が低かった。

また、キューブコーナーを利用した従来の再帰反射体の場合は、入射角の小さい光に対してはガラスビーズよりは再帰反射率が全般的に高いが、光源の相対移動で入射角が大きくなる場合、入射面の見掛面積（光源側で見た入射面の面積）が幾何学的に小さくなるしかないので、この時入射面で再帰反射できる再帰反射面積がさらに大きい割合で減少されるため、入射角の大きさに比例して輝度が急激に低下する問題点があった。従って、再帰反射が可能な入射角の範囲が入射面の法線周辺に限定されて、入射角の大きい入射光は再帰反射がほとんど不可能であったので、再帰反射可能な視界範囲が非常に狭小であり、再帰反射率が最も高い入射向で定義される主反射向の設計の変更も非常に難しいという問題点があった。

上記のような従来の典型的な再帰反射体の問題点を改善するために、主反射向が特定方向に大きく偏向されて、入射角が略４５度以上となる入射光を主に再帰反射することができる、例えばアメリカ合衆国特許第４，３４９，５９８号の「高效率逆反射材料」やアメリカ合衆国特許第４，８９５，４２８の「高效率逆反射材料」などのような再帰反射体が開発された。

これら逆反射材料は略９０度の二面角で当接する二つの四角形面と上記四角形面に垂直して交差する三角形面がそれらの間にキューブコーナーを形成する反射素子が整列されたもので、これら逆反射材料は再帰反射率が最も高い主反射向の特定方向に大きく偏向されていて、入射角の大きい入射光に対しては再帰反射率が非常に高い。

また、国際公開ＷＯ１９９８／２０３７４号「高度に傾斜された再帰反射性キューブコーナー物品」の場合には、変形キューブコーナー構造を有し、この物品の場合も入射角の大きい特定入射光に対して再帰反射率が非常に高い。

しかし、上記逆反射材料は従来の典型的な再帰反射構造であるキューブコーナーのような方式で三つの反射面を利用して再帰反射をするため、キューブコーナーを利用した従来の再帰反射体の問題点、即ち、入射角が４５度以上の特定入射角の入射光に対してのみ再帰反射效率が高く、入射角の小さい入射光に対しては再帰反射效率が非常に低くて再帰反射できる入射角の範囲が非常に狭小であるという問題点があった。また、上記逆反射材料は再帰反射率が最も高い入射向で定義される主反射向の設計変更が自由でないという問題点も克服できなかった。

本発明は上述したような従来の再帰反射体の問題点を解消するために、入射光をその入射角に沿って三つの反射面またはその以上の反射面に反射することによって、再帰反射效率が高いことは勿論、再帰反射可能な入射角の範囲が拡大されて再帰反射の範囲が広く、また再帰反射效率が最も高い入射向で定義される主反射向の設計変更が自由な再帰反射体を提供することをその目的とする。

以上の目的を達するための本発明による再帰反射体は、略９０度の二面角で接する一対のコーナー反射面からなる少なくとも一つ以上の反射コーナーと；上記反射コーナーの両端にその最高垂直高さより小さい間隔で、上記反射コーナー角部の略垂直方向に形成されて、上記各コーナー反射面に対して略９０度の二面角で接する一対の垂直反射面と；を含んでいる再帰反射素子を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする。

上記最高垂直高さは、上記二つの垂直反射面の高さが同じである場合は、いずれか一方の垂直反射面の高さで定義され、二つの垂直反射面の高さが異なる場合は、より高い垂直反射面の垂直高さで定義される。

以上の構成で上記各再帰反射素子は上記二つの垂直反射面の間に並んで配列された二つ以上の反射コーナーを含む。

また、上記各再帰反射素子の二つの垂直反射面の間の間隔は、その最高垂直高さの１／２以下になることが好ましい。

また、上記二つの垂直反射面は、垂直高さが互いに異なるように形成されることができ、この場合、上記二つの垂直反射面の間の間隔ｔは、二つの垂直反射面の垂直高さの差の２／３以下になることが好ましい。

また、上記各再帰反射素子の二つの垂直反射面の高さが互いに異なる場合、上記再帰反射素子は垂直高さの低い垂直反射面が同じ方向を向けるように配列されたり、または垂直高さの低い垂直反射面が交互に反対方向を向けるように配列されることができる。

また、上記再帰反射素子の上部で各再帰反射素子に入射される入射光を受け入れる受光面は上記反射コーナーの角部と平行する基準面に対して１〜６０度の傾斜角を有するように形成されることができる。

以上のような構成の本発明による再帰反射体は、入射光を入射角に沿って三つの反射面またはその以上の反射面に再帰反射することによって、再帰反射效率が高く、再帰反射可能な入射角の範囲が拡大されて再帰反射範囲が広い。また、再帰反射の效率が最も高い入射向で定義される主反射向の設計変更が自由となる。

本発明の第１実施形態による再帰反射体の部分拡大斜視図。図１の平面図。図１の側面図。本発明の第１実施形態による再帰反射体の再帰反射素子の斜視図。図４の再帰反射素子の反射コーナーの斜視図。図５の正面図。図５の側面図。本発明の第１実施形態による再帰反射体でコーナー向が偏向された再帰反射素子の反射コーナーの横断面図。本発明の第１実施形態による再帰反射体でコーナー向が偏向された再帰反射素子の反射コーナーの横断面図。本発明の第１実施形態による再帰反射素子の再帰反射経路を示す側断面図。本発明の第１実施形態による再帰反射素子の再帰反射経路を示す横断面図。本発明の第２実施形態による再帰反射体の再帰反射経路を示す側面図。本発明の第２実施形態による再帰反射体の再帰反射経路を示す側面図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の斜視図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射コーナーの斜視図。図１５の正面図。図１５の側断面図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射経路を示す再帰反射素子の側面図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射経路を示す再帰反射素子の正面図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射経路を示す再帰反射素子の側面図。本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射経路を示す再帰反射素子の正面図。入射角の変化による本発明の第２実施形態による再帰反射素子の反射経路を示す側面図。本発明の第２変形実施形態による再帰反射体の側面図。本発明の第３実施形態による再帰反射体の斜視図。図２４の側断面図。本発明の第３実施形態による再帰反射体の再帰反射素子の斜視図。図２６の正面図。本発明の第３実施形態による再帰反射素子の変形実施形態の正面図。図２６の側面図。反射経路を示した図２６の正面図。入射光の入射角の変化による反射経路変化を示した図２６の側面図。入射光の入射角の変化による反射経路変化を示した図２６の側面図。本発明の第３実施形態による再帰反射素子の主反射向ベクトル線図。本発明の第３変形実施形態による再帰反射体の側面図。本発明の第３変形実施形態による再帰反射素子の斜視図。本発明の他の第３変形実施形態による再帰反射体の側面図。本発明の第４実施形態による再帰反射体の斜視図。図３７の側面図。

本発明の目的、特徴及び長所は以下の詳細な説明によってさらに明確になる。

以下、本発明による再帰反射体の各種実施形態を具体的に説明する。

［第１実施形態］
図１には本発明の第１実施形態による再帰反射体の部分拡大斜視図が示されてあり、図２及び図３は図１の平面図及び側面図である。

図示したように、この第１実施形態による再帰反射体１は上部に平滑な受光面１ａが形成され、底面に再帰反射素子１０が所定のパターンで密集して配列されるように形成されたものである。

図４は上記再帰反射体で受光面１ａを通じて入射される入射光を再帰反射する再帰反射素子１０の拡大斜視図である。

図示したように、この第１実施形態で再帰反射素子１０は互いに直角の面角で接する左コーナー反射面１１ａ及び右コーナー反射面１１ｂからなる反射コーナー１１と、上記反射コーナー１１の両側に垂直高さｈより小さい間隔ｔで上記反射コーナー１１の両端部に垂直方向に形成される一対の垂直反射面１２、１３などからなる。

上記反射コーナー１１は、図５に示したように、それぞれ帯形状の矩形コーナー反射面１１ａ、１１ｂの一対が略９０度の二面角で接して形成する反射構造で、これはその正面図及び側面図である図６及び図７に示すように、全反射プリズムのような反射構造を形成して、入射光Ｉの進行方向を縦方向（反射コーナーの縦方向）のみに変えるコーナー反射をする。

このような反射コーナー１１は、図４に示すように、両コーナー反射面１１ａ、１１ｂが前垂直反射面１２及び後垂直反射面１３に略直角の二面角で接して、いずれか一方の垂直反射面１２、１３とともに互いに直交する三つの反射面からなるキューブコーナーのような再帰反射構造を形成する。これにより、反射コーナー１１に投射される入射光Ｉをいずれか一つの垂直反射面１２、１３とともに再帰反射する。

図６に示すように、反射コーナー１１の左コーナー反射面１１ａ及び右コーナー反射面１１ｂは、通常反射コーナー１１が左右に対称する構造を有するように同じ幅Ｗに形成されるが、図８に示したように、光源の相対位置に沿って角部で両コーナー反射面１１ａ、１１ｂの間の重点Ｍを連結した正中線（ＭｅｄｉａｎＬｉｎｅ）の方向で定義されるコーナー向Ｄが、光源が主に位置する側に偏向されるように、幅Ｗ１、Ｗ２が互いに異なるように形成されることもできる。また、左コーナー反射面１１ａ及び右コーナー反射面１１ｂの間の二面角φも反射素子１０が入射光Ｉを円錐状に拡散して再帰反射させることができるように、９０度より若干大きかったり小さく変更されることもできる。

反射コーナー１１が入射光Ｉの中で、コーナー反射ができる光量の割合で定義されるコーナー反射率は、入射光Ｉの横方向の入射角α_Ｗによって異なる。即ち、入射光Ｉがコーナー向Ｄで入射される場合、入射光Ｉの全量をコーナー反射して、コーナー反射率が最も高く、このコーナー向Ｄから入射方向が離れるほどコーナー反射することができる光量の割合が減って、コーナー反射率が減少する。例えば、図８に示すように、入射光Ｉがコーナー向Ｄと平行して入射される場合、入射光Ｉをコーナー向の方向の反射光Ｒで全量コーナー反射することができて、コーナー反射率が最も高く、図９に示すように、入射光Ｉの入射向がコーナー向Ｄから離れる場合コーナー反射できる領域（斜線領域）が減ってコーナー反射率が減少する。図面で、「ｉ→ｒ」で表示される反射経路は反射コーナー１１が一方のコーナー反射面１１ｂのみに反射してコーナー反射ができないで、単純鏡面反射をする入射光Ｉの進行経路を示した。

図１０及び図１１に示すように、この第１実施形態で各再帰反射素子１０の垂直反射面１２、１３はそれらの間の間隔ｔに比べて、さらに高い垂直高さｈを有するように形成されている（ｈ＞＞ｔ）。これら垂直反射面１２、１３は入射光Ｉをジグザグ形状に交互に鏡面反射して反射コーナー１１の二つのコーナー反射面１１ａ、１１ｂを経て素子の外に出射させる。

以上のような構成からなる再帰反射素子１０、即ち、コーナー反射をする反射コーナー１１と鏡面反射をする二つの垂直反射面１２、１３からなる再帰反射素子１０は、入射光が入射される場合、二つの垂直反射面１２、１３がジグザグ形状に交互に鏡面反射をし、その過程にいずれか一方の垂直反射面１２、１３が反射コーナーとともに形成するキューブコーナー型再帰反射構造で再帰反射をすることによって、入射光をその入射角αに沿って再帰反射またはコーナー反射を選択的にする。従って、相対移動する光源Ｌから入射される入射光に対しては入射角の変化によって二つの垂直反射面１２、１３の鏡面反射の交互回数が異なって、再帰反射及びコーナー反射を交互にする。

この第１実施形態による再帰反射体は、上記のように入射光Ｉをその入射角αによって再帰反射またはコーナー反射ができる再帰反射素子１０が背面に規則的なパターンで密集配列されるように形成されたもので、相対移動する光源の入射光Ｉをその入射角αの変化によって再帰反射及びコーナー反射を交互しながら反射することができる。

従って、この第１実施形態による再帰反射体は、図３に示すように、相対移動する光源（例えば：自動車ヘッドライト）側の観察者（例えば：運転手）には点滅されるように見えて視認性が非常に高い。

また、この第１実施形態による再帰反射体は、入射光量対比再帰反射光量の割合で定義される再帰反射率が最も高い主反射向を、反射コーナー１１を形成する二つのコーナー反射面１１ａ、１１ｂの幅Ｗ１、Ｗ２で容易に変更することができるので、主反射向Ｄの変更が自由であるという長所がある。

参考に、この第１実施形態による再帰反射体の点滅原理は以下の第２実施形態の説明からさらに明確に理解することができる。

［第２実施形態］
図１２及び図１３は本発明の第２実施形態による再帰反射体の側面図であり、図１４はこの第２実施形態による再帰反射体の再帰反射素子の部分拡大斜視図である。

図示したように、この第２実施形態による再帰反射体の再帰反射素子２０は、同一の平面上に並んで配列された反射コーナー２１０で形成されて、再帰反射素子２０の基底部を成す反射コーナー列２１と、上記反射コーナー列２１の両側にその垂直高さｈより小さい間隔ｔで上記反射コーナー１０の垂直方向に形成される一対の垂直反射面２２、２３などからなる。

図１５に示すように、本発明による再帰反射素子２０の基底部で反射コーナー列２１を形成する反射コーナー２１０はそれぞれ帯形状の矩形コーナー反射面２１１、２１２の一対が互いに直角の二面角φで接して形成する反射構造で、これは全反射プリズムのような反射構造を形成する。これにより、図１５の横断面図と側面図である図１６及び１２ｂに示すように、光の進行方向を反射コーナーの縦方向のみに変えるコーナー反射をする。このような反射コーナー２１０は両コーナー反射面２１１、２１２が前垂直反射面２２及び後垂直反射面２３に略直角の二面角φで接することによって、それぞれいずれか一方の垂直反射面２２、２３とともに互いに直交する三つの反射面からなるキューブコーナーのような再帰反射構造を形成して、反射コーナー２１０に投射された入射光を再帰反射する。

図１８及び図１９に示すように、反射コーナー列２１０の両側の垂直反射面２２、２３は垂直高さｈがそれらの間の間隔ｔより大きく形成される（ｈ＞ｔ）。これらは再帰反射素子２０に入射される入射光Ｉを交互に鏡面反射して、ジグザグ形状に反射コーナー列２１まで投射させ（ｐ１→ｐ２）、二つの垂直反射面２２、２３の中のいずれか一方の垂直反射面２２がコーナー反射（ｃ１→ｃ２）をする各反射コーナー２１０とともに再帰反射構造を形成して、各反射コーナー２１０に投射された光を再帰反射する（ｃ１→ｃ２→ｐ３）。また、反射コーナー２１０を経て再帰反射された反射光Ｒを再びジグザグ形状に交互に鏡面反射して（ｐ４→ｐ５）、再帰反射素子２０の外に出射させる。

以上のような構成からなる再帰反射素子２０は、図１８、図１９及び図２０、図２１に示したように、入射光Ｉが入射される場合、両垂直反射面２２、２３がジグザグ形状に反射コーナー列２１まで交互に鏡面反射して、これを反射コーナー列２１の各反射コーナー２１０がいずれか一方の垂直反射面２２、２３とともに再帰反射すると、その反射光Ｒを両垂直反射面２２、２３がまたジグザグ形状に交互に鏡面反射して素子２０の外に出射させることによって、入射光Ｉを入射角に沿って再帰反射したり、コーナー反射することができる。

この第２実施形態による再帰反射素子２０は入射光が素子の正面で入射角０度に入射されると、図２２の（ａ）に示すように、垂直反射面２２、２３を経らないで、反射コーナー２１０のみに直ちにコーナー反射をする。また、０度より大きい入射角αで入射される場合には、図２２の（ｂ）乃至（ｅ）に示したように、入射角αの大きさによって再帰反射やコーナー反射を選択的にする。即ち、図２２の（ｃ）及び（ｅ）に示したように、素子２０の外に出射される直前の最後に鏡面反射する垂直反射面２２、２３が光源の反対側の垂直反射面２２であれば、光源側で再帰反射をし、（ｂ）及び（ｄ）の場合のように、光源側の垂直反射面２３であれば光源の反対側にコーナー反射をする。また、光源が相対移動して入射角αが０度から９０度まで変化する場合には、入射角９０度の入射光が両垂直反射面２２、２３を交差する回数（ｐ１→ｐ２→‥→ｐ７）だけ再帰反射とコーナー反射を交互にすることによって、自動車の運転手のように、光源とともに移動する観察者に点滅するように見える。図２２に示された再帰反射素子は、入射角αが０度から９０度まで変化する間に再帰反射とコーナー反射を７回交互にして、３．５回点滅するように見せる。従って、この再帰反射素子２０は前垂直反射面２２及び後垂直反射面２３の間の間隔が小さいほど入射光が前垂直反射面２２及び後垂直反射面２３の間を交互にする回数（点滅回数）が多くなるので、前垂直反射面２２及び後垂直反射面２３の高さｈはそれらの間の間隔ｔより少なくとも２倍、好ましくは３倍以上になることが好ましい。

この再帰反射素子２０の点滅周期は、前垂直反射面２２及び後垂直反射面２３の間隔ｔ対比高さｈの割合が高いほど、また屈折率が小さいほど光源の相対移動距離に比べて再帰反射及びコーナー反射を交互にする回数が増えて短くなり、また光源の相対移動速度が早いほど相対移動距離対比交互周期が短縮されて短くなる。

図１２及び図１３はこの第２実施形態による再帰反射体の各再帰反射素子２０が入射角α１に沿って入射光Ｉを再帰反射したり、コーナー反射をする反射経路を示す。

図２３はこの第２実施形態による再帰反射体の変形実施形態で、これは受光面２ｂが幾何学的に傾斜方向が反対である傾斜受光面２ｂ_１、２ｂ_２が交互に配列された多角面で形成された。

この再帰反射素子のように入射面２ｂが傾斜して形成されると、平滑な入射面２ａを有する図１２の再帰反射体と比べる時、入射光Ｉの屈折が緩和されるので、（β１＜β２）の入射方向が同じであっても、入射後、出射されるまでの過程で両垂直反射面２２、２３を交差する回数が増え、結果的に光源が相対移動して入射角αが変化する場合、再帰反射とコーナー反射を交互にする回数が多くなって、さらに頻繁に点滅されるように見える。

［第３実施形態］
図２４には本発明の第３実施形態による再帰反射体の部分拡大斜視図が示されており、図２７にはその側面図が示されている。また、図２６にはこの第３実施形態による再帰反射体の再帰反射素子の拡大図が示されている。

本発明の第３実施形態による再帰反射体３は硝子、クリスタル、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ：ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌＭｅｔａＡｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート、紫外線硬化樹脂、アクリルなどのような光透過性素材を薄板の形態に製作したもので、その底面や上部の受光面３ａには再帰反射体を保護するための保護層や他の物体に附着するための接着層、再帰反射率を高めるための光沢性素材からなる反射層など各種機能を有する被覆層が被覆されることができる。

図２４及び図２５に示したように、この第３実施形態による再帰反射体は構造的には底面に高さが低い垂直反射面３２が前方を向けるように配置された再帰反射素子３０が斜面３ｃを有する溝３ｂを挟んで密集して配列されるように形成された。

上記各再帰反射素子３０は、図２６に示したように、略９０度の二面角で接する一対のコーナー反射面３１ａ、３１ｂで構成された反射コーナー３１と、上記反射コーナー３１の両端に上記反射コーナー３１の角部の垂直方向に形成された一対の垂直反射面３２、３３からなる。

図２６の正面図である図２７に示したように、反射コーナー３１を形成する左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂは、通常反射コーナー３１が左右に対称な構造を有するように同じ幅Ｗを有し、９０度の二面角φで接するように形成されるが、図２８に示したように、光源の相対位置に沿って反射コーナー角部３１ｃから左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂの先端の間の重点Ｍ_ｗを連結する正中線の方向で定義されるコーナー向Ｄ_ｗがいずれか一方のコーナー反射面３１ａ、３１ｂの方に偏向βｗされるように、左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂの幅Ｗ_ａ、Ｗ_ｂが異なるように形成されることもできる。また、これらの間の二面角φも反射素子３０が入射光Ｉを円錐状に拡散して反射させることができるように、９０度より若干大きかったり小さく設計変更されることができる。

図２９は図２６の側面図であって、図示したように、反射コーナー３１の前、後端に形成される垂直反射面３２、３３はその上端高さの差△ｈ＝ｈ_２−ｈ_１が垂直反射面の間の間隔ｔより大きい値を有するように形成され、その高さの差△ｈは、光源の相対位置に沿って加減されることができる。また、上端高さｈ１が低い前方の垂直反射面３２はその垂直高さｈ１が少なくとも反射コーナー３０の垂直高さ（図２７の符号ｈ_１０参照）と同じであるか、それよりさらに高く形成されることが好ましい。

このような構造を有するこの第３実施形態による再帰反射素子３０は、図３１に示したように、前垂直反射面３２及び後垂直反射３３の間を通じて入射される入射光Ｉを入射角αに沿って入射角αの大きい入射光Ｉは、反射コーナー３１の二つのコーナー反射面３１ａ、３１ｂと前垂直反射面３２及び後垂直反射３３を全部利用して再帰反射し、入射角αの小さい入射光Ｉは、図３２に示したように、裏側の垂直反射面３３と反射コーナー３１の二つのコーナー反射面３１ａ、３１ｂのみを利用して再帰反射する。

一般に、再帰反射体の再帰反射素子は、入射光の入射角が変わる場合、再帰反射できる反射面の面積の割合が変化して再帰反射率が変化する。従って、再帰反射素子は再帰反射率が最も高い主反射向Ｄを保有することになるが、従来のキューブコーナーを利用した再帰反射素子は、この主反射向の設計変更が非常に難しくて、主反射向が入射面の法線方向から大きく離れることができない限界があり、入射角の大きい入射光に対しては再帰反射率が非常に低いという短所があった。

これに反して、本発明による再帰反射体の再帰反射素子３０は、その再帰反射経路を示した図３１、図３２から分かるように、入射角αの大きい入射光Ｉは勿論、入射角αの小さい入射光Ｉに対しても再帰反射率が高い特性を有する。

この第３実施形態による再帰反射体の再帰反射素子３０で、再帰反射率の最も高い主反射向Ｄは幾何学的に高さが異なる二つの垂直反射面３２、３３の上端高さの差△ｈと反射コーナー３０のコーナー向によって決定される。即ち、図２８及び図３３に示したように、反射コーナー角部３１ｃから左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂの先端の間の重点Ｍ_ｗを連結する正中線の方向で定義されるコーナー向Ｄ_ｗの方向に偏向され、縦方向には、図３０に示したように、前方の垂直反射面３２の上端を横切る仮想の水平面と裏側の垂直反射面３３が交差する交差点Ｐから前垂直反射面３２及び後垂直反射面３３の上端の間の重点Ｍ_Ｌを連結する正中線の方向に定義されるコーナー向Ｄ_Ｌの方向に偏向される。これにより、再帰反射素子３０の主反射向Ｄは、図３３に示したように、上記二つのコーナー向Ｄ_ｗ、Ｄ_Ｌのベクトル和の方向になる。結果的に、再帰反射素子３０の主反射向Ｄは再帰反射素子３０の縦方向コーナー向Ｄ_Ｌを決める設計因子である前垂直反射面３２及び後垂直反射３３の高さの差△ｈ＝ｈ_２−ｈ_１と間隔ｔ、また、横方向のコーナー向Ｄ_ｗを決める設計因子である反射コーナー３１の左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂの傾きと幅Ｗ_ａ、Ｗ_ｂを調整して、角度と方向に関らず非常に容易に変更することができ、特に、入射角αの大きい入射光に対してむしろ再帰反射率がさらに高い特性を有するように設計されることができる。

以上のような構成によって、この第３実施形態による再帰反射体３は、各再帰反射素子３０の主反射向Ｄが前方に偏向されることによって、入射角の大きい入射光を主に再帰反射することができるが、特に、図２７に示すように、光源Ｌの相対移動で入射光の入射角αが主反射向Ｄの偏向角（図３３のβ参照）より小さくなっても再帰反射率が大きく低下しない長所がある。また、光源Ｌの相対位置に沿って再帰反射率が最も高い主反射向Ｄを各反射素子１の左コーナー反射面３１ａ及び右コーナー反射面３１ｂの幅Ｗ_ａ、Ｗ_ｂと前垂直反射面ｈ_１及び後垂直反射面ｈ_２の高さの差△ｈを調整して方向及び角度に制限されないで容易に変更することができる。

図３４には本発明の第３実施形態による再帰反射体の変形実施形態の再帰反射体の側断面図が示されており、図３５にはその再帰反射素子の斜視図が示されている。

この変形実施形態から分かるように、本発明の第３実施形態による再帰反射体３の再帰反射素子３５は前垂直反射面３７及び後垂直反射面３８の間の基底部に複数の反射コーナー３６が並んで密集して配列されるように形成されることもできる。

このような再帰反射素子３５は、図３５に示すように、各反射コーナー３５がその前、後に形成された一対の垂直反射面３７、３８とともにキューブコーナー型の再帰反射構造を形成して再帰反射するが、図２６に示された再帰反射素子３０に比べる時、構造的な差はあるが反射コーナーと前、後垂直反射面を利用する再帰反射原理が同じで、作用及び效果ではほとんど差がない。

この変形実施形態から分かるように、本発明の第３実施形態による再帰反射体３で再帰反射素子は設計上の要求条件によって、前垂直反射面３７及び後垂直反射面３８に対する反射コーナー３６の相対大きさと数量などが多様に設計変更されることができる。この場合、主反射向と再帰反射率は縦方向コーナー向Ｄ_Ｌと横方向コーナー向Ｄ_ｗによって変化するだけで、反射コーナー３６の大きさや数量または垂直反射面の高さなどによってはほとんど影響されない。

ただ、この変形実施形態による再帰反射素子３５は、図２６に示された再帰反射素子３０と比べる時、設計段階で各反射コーナー３５の左、右コーナー反射面の幅の割合をそれぞれ異なるようにして、横方向コーナー向Ｄ_ｗをそれぞれ異なるように調整することができ、これにより、再帰反射率が最も高い主反射向の方向を横方向で多様に変更することができるという長所がある。

特に、この第３変形実施形態による再帰反射体は、図３４に示したように、縦方向コーナー向Ｄ_Ｌが反対方向で、主反射向Ｄの方向が反対である再帰反射素子３５が交互に配列されたもので、このような再帰反射体は高い再帰反射率で両方向に再帰反射が可能であり、例えば両側に光源が存在する道路の中央線や横断歩道上の路面にこれら標識に対する視認性を高めるための標識として有用に活用されることができる。

図３６にはこの第３実施形態のまた他の変形実施形態による再帰反射体が示されている。図示したように、この再帰反射体は上部の受光面３ａが傾斜方向が反対である傾斜受光面３ａ１、３ａ２が交互に配列された多角面構造に形成されたものである。上記各傾斜受光面３ａ１、３ａ２は反射コーナー３６の角部３６ｃと平行する仮想面である基準面ｆに対して略１度乃至６０度、好ましくは５〜４５度の傾斜角の範囲内の傾斜角δで傾斜されているが、これは入射角αの大きい入射光Ｉに対する受光面３ａの受光面積を拡大するとともに受光面３ａでの入射光Ｉの屈折角を減少させることによって入射角αの大きい入射光Ｉに対する再帰反射素子３５の再帰反射率を高める機能を果たす。

このような再帰反射体は前記図３４に示された再帰反射体と比べる時、傾斜受光面３ａ１、３ａ２で入射光を受光するので、入射角αの大きい入射光に対して受光面積が拡大されて再帰反射率が高く、また垂直に入射される入射光Ｉを垂直反射面側を屈折させて再帰反射することができるので、入射角αが０度の入射光Ｉ、即ち、垂直に入射される入射光Ｉに対しても再帰反射が可能である。従って、設計者は再帰反射体の設計の時、上記傾斜受光面３ａ１、３ａ２の傾斜角δを素材の屈折率、前垂直反射面３７及び後垂直反射面３８の高さの差△ｈ、再帰反射素子３５と受光面３ａとの間などの設計因子を考慮して調整することによって、再帰反射体３５の主反射向Ｄの偏向角を自由に調整することができる。特に傾斜受光面３ａ１、３ａ２の傾斜角δを３０度以上の大きさに大きく設計する場合には、主反射向の偏向角が小さくなって、入射角αの小さい入射光、即ち、主に再帰反射体の正面から入射される入射光に対して再帰反射率の高い再帰反射体の製造が可能である。

［第４実施形態］
図３７には本発明の第４実施形態による再帰反射体の斜視図が示されており、図３８にはその側面図が示されている。

この第４実施形態による再帰反射体４は、図３７に示したように、単一再帰反射素子４０からなるもので、正面に約３５度の傾斜角（δ＝３５）で傾斜した受光面４ａが形成され、裏側に左コーナー反射面４１ａ及び右コーナー反射面４１ｂからなる反射コーナー４１が形成され、上、下に高さの差△ｈを有する垂直反射面４２、４３が形成される。

この再帰反射体は、屈折率が１．４〜１．６の素材で正面から入射される入射光を最も高い再帰反射率で再帰反射することができるように設計され、図３８に示すように、正面から入射光Ｉが入射される場合、受光面４ａで再帰反射素子の主反射向に屈折させて再帰反射することができるので、最も高い再帰反射率で再帰反射することができる。またこの再帰反射体４は光源の相対移動で受光面に対する入射光Ｉの入射角が小さくなる場合、その入射光Ｉを上下の垂直反射面４２、４３を利用して、図３８に示す点線のような反射経路で再帰反射することができるので、再帰反射率が大きく低下しない長所がある。

以上の実施形態から分かるように、本発明は非常に多様な形態で実施されることができる。従って、上記の実施形態は単に本発明の技術思想を具体的に説明するために提示された例に過ぎず、本発明の技術思想を限定する意味に解釈されてはならなく、上記の実施形態で提示されない技術でも本発明の基本的な技術思想を含む場合であれば、たとえ構造的な差があっても本発明の技術保護範囲に含まれるものと解釈すべきである。

本発明による再帰反射体は、再帰反射率が高く、再帰反射が可能な再帰反射範囲が広く、また再帰反射率の最も高い主反射向の設計変更が自由である。従って、各種交通標識、視線誘導灯、視線誘導標、三角台などのような各種交通安全施設物や安全服、自動車、自転車、帽子、履き物など雨天の時や夜間に可視性確保が緊要な物品に附着されたり設置される再帰反射手段として、その利用価値が高いものである。

Claims

略９０度の二面角で接する一対のコーナー反射面からなる少なくとも一つ以上の反射コーナーと；上記反射コーナーの両端にその最高垂直高さより小さい間隔で上記反射コーナーの角部の略垂直方向に形成されて、上記各コーナーの反射面に対して略９０度の二面角で接する一対の垂直反射面と；を含む再帰反射素子を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする再帰反射体。
上記各再帰反射素子は上記二つの垂直反射面の間に並んで配列された二つ以上の反射コーナーを含むことを特徴とする請求項１に記載の再帰反射体。
上記二つの垂直反射面の間の間隔はその最高垂直高さ（ｈ）の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の再帰反射体。
上記二つの垂直反射面は垂直高さが互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の再帰反射体。
上記二つの垂直反射面の間の間隔（ｔ）は二つの垂直反射面の垂直高さの差の２／３以下であることを特徴とする請求項４に記載の再帰反射体。
上記再帰反射素子は互いに間隔を隔てて垂直高さの低い垂直反射面が同じ方向を向けるように配列されたことを特徴とする請求項４に記載の再帰反射体。
上記再帰反射素子は垂直高さの低い垂直反射面が交互に反対方向を向けるように配列されたことを特徴とする請求項４に記載の再帰反射体。
上記互いに対を成す垂直反射面の垂直高さの差がそれらの間の間隔より大きいことを特徴とする請求項４に記載の再帰反射体。
上記再帰反射素子の上部で各再帰反射素子に入射される入射光を受け入れる受光面が上記反射コーナーの角部と平行する基準面に対して１〜６０度の傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の再帰反射体。
上記再帰反射体の受光面は幾何学的に傾斜方向が反対の傾斜受光面が交互に配列された多角面であることを特徴とする請求項１に記載の再帰反射体。
上記傾斜受光面の傾斜角は５〜４５度であることを特徴とする請求項１０に記載の再帰反射体。
上記再帰反射体の受光面は幾何学的に傾斜方向が反対の傾斜受光面が交互に配列された多角面であることを特徴とする請求項４に記載の再帰反射体。
上記傾斜受光面の傾斜角は５〜４５度であることを特徴とする請求項１２に記載の再帰反射体。
上記再帰反射体素材の屈折率は１．４〜１．８であり、上記受光面は上記垂直反射面に接するように形成され、上記基準面に対して３０〜４５度の傾斜角を有することを特徴とする請求項９に記載の再帰反射体。