WO2006049313A1 - 複合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 - Google Patents

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WO2006049313A1
WO2006049313A1 PCT/JP2005/020493 JP2005020493W WO2006049313A1 WO 2006049313 A1 WO2006049313 A1 WO 2006049313A1 JP 2005020493 W JP2005020493 W JP 2005020493W WO 2006049313 A1 WO2006049313 A1 WO 2006049313A1
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retroreflective
sub
main
reflective
triangular
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PCT/JP2005/020493
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ikuo Mimura
Original Assignee
Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/12Reflex reflectors
    • G02B5/122Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
    • G02B5/124Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet

Definitions

  • the present invention relates to a triangular pyramidal cube corner retroreflective sheet and a retroreflective object having a novel structure. More specifically, the present invention relates to a cube corner type retroreflective sheet and a retroreflective object in which triangular-pyramidal reflective elements having a novel structure are arranged in a close-packed manner.
  • the present invention includes road signs (general traffic signs and delineators), road signs (pavement markers), signs such as construction signs, license plates for vehicles such as automobiles and motorcycles, trucks and Triangular pyramid-shaped cubes useful for reflective tape affixed to the body of a trailer, safety materials such as clothing and life-saving equipment, markings for signboards, reflectors for visible light, laser light or infrared light reflective sensors, etc.
  • the present invention relates to a cube corner type retroreflective sheet and a retroreflective object composed of corner retroreflective elements (hereinafter also simply referred to as a triangular pyramid reflective element).
  • At least two or more sub-reflective elements separated by three side surfaces intersecting each other at substantially right angles by crossing three V-shaped parallel groove groups having substantially symmetrical cross sections with each other. are arranged in a close-packed pattern so as to protrude to one side on a common sub-plane (SH-SH), and the sub-reflective element group is arranged on the main plane (S-S)
  • a cross-section of three substantially parallel V-shaped grooves with substantially symmetrical cross-sections crosses each other on one main reflective element separated by three side surfaces that intersect each other approximately at right angles.
  • a retroreflective sheet and a retroreflective object that reflect incident light toward a light source are well known, and the sheet using the retroreflective property is widely used in the above fields of use.
  • the cube corner retroreflective sheet and retroreflective object using the retroreflective principle of cube-corner retroreflective elements such as triangular pyramid reflectors are the retroreflective sheet and retroreflective object using conventional micro glass spheres.
  • the retroreflective efficiency of light is much superior to that of, and its applications are expanding year by year due to its excellent retroreflective performance.
  • the light incident on the reflection side surface at an angle smaller than the critical angle satisfying the total internal reflection condition determined by the ratio of the refractive index of the transparent medium constituting the retroreflective element and the refractive index of air is reflected on the reflection side surface.
  • the retroreflective sheet and the retroreflective object using the triangular pyramid cube corner retroreflective element have a defect that the incident angle characteristic is generally inferior because the light is transmitted to the back surface of the reflective side surface without being totally reflected at the interface.
  • the retroreflective sheet exhibits good retroreflective efficiency in the range where the incident angle between the surface of the retroreflective sheet and the incident light is small, but the retroreflective efficiency rapidly decreases as the incident angle increases.
  • the triangular pyramid retroreflective element can reflect light in the direction in which light is incident on almost the entire surface of the element, the reflected light is caused by causes such as spherical aberration like the micro glass sphere type reflective element. Since it does not diverge excessively, it has excellent retroreflective performance.
  • the triangular-pyramidal cube-corner retroreflective element is formed by three reflective side surfaces, and the retroreflective performance varies depending on the direction of incident light (called the azimuth angle) of the incident light. Therefore, it is necessary to make the direction of the element constant when installing the retroreflective sheet.
  • the triangular pyramidal cube corner retroreflective element has a problem in the dependency of the retroreflective performance on the azimuth, that is, the azimuth characteristics.
  • the conventionally known triangular pyramidal cube corner retroreflective element has an optical axis, and the optical axis passes through the apex of the triangular pyramidal cube corner retroreflective element and is substantially perpendicular to each other constituting the retroreflective element. It is defined as an axis that is equidistant from the three reflective sides that intersect.
  • FIG. 15 of this US patent shows a triangular pyramid-shaped reflecting element pair whose optical axis is inclined in a positive (+) direction as will be described later.
  • the inclination angle (0) is estimated to be about 6.5 ° when calculated from the ratio of the length of the long side to the short side of the bottom triangular shape of the triangular pyramid reflector shown in the figure.
  • a so-called equilateral triangular pyramid-shaped cube corner retroreflective element having a bottom triangular shape on a thin sheet is a regular triangle. It describes a retroreflective sheet and a retroreflective object that are arranged in a close packing manner on a common surface.
  • the reflective surface of the reflective element is vapor-deposited with a metal such as aluminum, and the incident light is specularly reflected to increase the incident angle, thereby reducing the retroreflective efficiency.
  • the above-mentioned problem that light incident at an angle less than the internal total reflection condition is transmitted through the element interface and is not retroreflected.
  • the direction of the inclination of the optical axis is the distance between the plane that includes the common side of the two elements in a pair and is perpendicular to the common plane and the apex of the element
  • the inclination angle is about 2 ° to 5 °
  • the element size is 25 / ⁇ to 100 m. It is described that there is.
  • the inclination of the optical axis is in the range of about 2 to 5 ° including both plus (+) and minus (one).
  • Szczech's above-mentioned U.S. patent and European patent examples show that the tilt angle of the optical axis is (—) 8.2 °, (-) 9.2 ° and (—) 4.3 ° Only a triangular pyramidal reflector with a height (h) of 87.5 j «m is disclosed.
  • FIG. 7 (c) a machining tool having a curved cross-sectional shape as shown in FIG. 7 (c) illustrating the present invention is used.
  • a triangular poetic retroreflective element having a reflective side surface with a quadratic curved cross-sectional shape is disclosed.
  • the new reflective side surface is preferably formed.
  • a special tool is required to cut out part of the reflective side surface to form a triangular prism-shaped part.
  • the newly formed triangular prism-shaped element does not have a retroreflective function, and simply tries to obtain the spread of retroreflected light by simply dispersing light in various directions.
  • the triangular-pyramidal cube-corner retroreflective element has the same bottom surface of many triangular-pyramidal reflective elements that form the core of light incidence and reflection.
  • a common feature is that a pair of opposing elements form a similar shape and the height of the elements is the same, and the retroreflective element is composed of triangular pyramid-shaped reflective elements whose bottoms are in the same plane.
  • Both the sheet and the retroreflective article have inferior incident angle characteristics, that is, the retroreflective brightness rapidly decreases as the incident angle of the light rays with respect to the triangular pyramid-shaped reflecting element increases.
  • An object of the present invention is to improve the problems of the incident angle characteristics, the observation angle characteristics, and the azimuth characteristics, which the above-described conventionally known triangular pyramidal cube corner retroreflective sheet and retroreflective article have. It is.
  • Other objects of the present invention are: a triangular pyramid cube corner retroreflective sheet and a road sign using a retroreflective article (a general traffic sign or a delineator), a road surface sign (pavement marker), a construction sign Signs such as automobiles, vehicle number-play vehicles such as automobiles, reflective tapes affixed to the bodies of trucks and trailers, safety materials such as clothing and life-saving equipment, markings on signboards, visible light, laser light or red The purpose is to improve the retroreflective performance of reflectors of external light reflective sensors.
  • the present invention improves the incident angle characteristics, observation angle characteristics, and azimuth angle characteristics of the above-mentioned conventionally known retroreflective elements, and the three V-shaped parallel groove groups having substantially symmetric cross sections are mutually connected.
  • SH-SH common sub-plane
  • the sub-reflective element group is arranged in a close-packed manner so as to protrude, and the three-way V-shaped parallel groove group having a substantially symmetrical cross section disposed on the main plane (SS) is formed.
  • the composite cube corner retroreflective element described above in which the optical axis of the sub-reflective element and / or the main reflective element is inclined is used.
  • the adoption of such a composite element particularly promotes improvement of the incident angle characteristics.
  • the bottoms in at least one set of the bases in the three directions forming the main reflective element and the bases in the other three directions forming the sub-reflective element are not parallel, and preferably one set This is achieved by using the above-mentioned composite cube corner retroreflective element in which the bottom of the direction is a right angle, and the use of such a composite element particularly promotes improvement of the azimuth angle characteristics.
  • any improvement in incident angle characteristics, observation angle characteristics, and azimuth angle characteristics can be effectively achieved.
  • the triangular pyramidal cube corner retroreflective sheet and retroreflective object comprising the composite cube corner retroreflective element according to the present invention have excellent incident angle characteristics, observation angle characteristics and directions that cannot be obtained by a conventionally known retroreflective element. Angular characteristics can be obtained.
  • FIG. 1 is a view showing a conventionally known retroreflective element.
  • FIG. 2 is a diagram showing a conventionally known retroreflective element.
  • FIG. 3 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a set of retroreflective elements according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • FIG. 7 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a set of retroreflective elements according to the present invention.
  • FIG. 9 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a set of retroreflective elements according to the present invention.
  • FIG. 11 shows a retroreflective element according to the present invention.
  • a conventionally known triangular pyramidal cube corner single retroreflective element (hereinafter also referred to as a retroreflective element) will be described with reference to the drawings.
  • Fig. 1 is a diagram for explaining a conventionally known triangular pyramidal cube corner retroreflective element.
  • a pair of retroreflective elements (AB-C1 -H1, A- B-G2) facing each other by sharing the base (AB). -H2) is shown.
  • the reflective element shown in Fig. 1 has three substantially V-shaped parallel groove groups (X,
  • Reflecting sides (a1, b1, c1 and a2, b2, G2) of three isosceles right-angled isosceles triangles intersecting each other substantially at right angles by crossing each other at 60 ° ) Is a so-called regular triangular pyramidal cube-corner retroreflective element pair whose bottom face shape (AB-C1, AB-C2) is a regular triangle, and these reflective element pairs are arranged on a common plane (SS) Has been.
  • the optical axis of the retroreflective element in Fig. 1 intersects the common plane (S-S) perpendicularly, and the optical axis is not inclined.
  • the retroreflective performance varies depending on the direction in which light is incident (also referred to as the azimuth angle).
  • the retroreflective performance when incident in a direction parallel to the base (A-B) is not the same as the retroreflective performance when incident at a right angle.
  • the azimuth angle dependence of the retroreflective performance is a problem of the triangular pyramid cube corner reflection element.
  • the element size can be represented by the height from the apex to the common plane (SS) (h; hereinafter also referred to as element height).
  • element height the height from the apex to the common plane (SS)
  • the diffraction effect becomes large and the retroreflected light spreads and the observation effect can be improved.
  • the retroreflective performance with excessive divergence is reduced.
  • a specular reflection layer can be installed on the reflective side (a1, b1, Gl and a2, b2, c2) of the reflective element.
  • Various specular reflective materials such as aluminum, silver, nickel and copper can be used for the specular reflection layer.
  • the reflective element having such a specular reflection layer light incident on the reflective side surface at an angle greater than the critical angle can be reflected, so that the incident angle characteristics can be improved. There is a disadvantage that the appearance of the retroreflective article becomes dark.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a conventionally known triangular pyramid cube corner retroreflective element (hereinafter also referred to as a tilted reflective element) having a tilted optical axis.
  • a conventionally known triangular pyramid cube corner retroreflective element hereinafter also referred to as a tilted reflective element
  • the distance (p) between the intersection (P) of the perpendicular line dropped from the apex to the common plane (SS) and the base (AB), and the optical axis is the common plane (SS )
  • the element (Qp) where the difference (qp) from the distance (q) between the point (Q) and the base (A-B) intersects is shown.
  • FIG. 2 shows a so-called plus tilt element in which (qp) is plus, and such a tilt reflecting element improves the retroreflective performance in the direction toward the tilted optical axis. Therefore, it has excellent incident angle characteristics.
  • the improvement of the incident angle characteristics due to the tilting principle of the optical axis is negative (minus tilt reflector) even if (q-p) is plus (plus tilt reflector). Can also be achieved.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a compound triangular pyramidal cube-corner retroreflective element according to the present invention whose bottom face shape is a regular triangle and whose optical axis is not inclined.
  • Fig. 3 four sub-reflections separated by three reflective side surfaces that intersect each other at substantially right angles by crossing three substantially V-shaped parallel groove groups with symmetrical cross sections.
  • a group of elements are arranged in a close-packed manner so as to protrude to one side on a common sub-plane (SH-SH).
  • SH-SH common sub-plane
  • the height of the element defined by the distance from the apex of these subreflecting elements to the common subplane (SH-SH) is indicated by hs.
  • the sub-reflective element group intersects three substantially perpendicular to each other by crossing substantially three symmetric V-shaped parallel groove groups arranged on the main plane (SS). It is delimited by the reflective side surfaces and is placed on one main reflective element with an equilateral triangle (AB-C1, A-B-C2) on the bottom.
  • the main reflecting element has a distance of hm from the virtual vertex (Hm) formed by the extension of the three reflecting side surfaces forming the element to the main plane (S-S).
  • the common subplane (SH-SH) of the subreflective element group is located at a distance of hp from the virtual vertex (Hm).
  • the bases in the three directions forming the main reflecting element and the bases in the other three directions forming the sub-reflecting element are all parallel, and the triangle forming the base is similar.
  • the tilt angle of the optical axis is 0 °.
  • the main reflective element exhibits efficient retroreflective performance, and the sub-reflective element produces a diffraction effect. Based on this, the reflected light diverges and the observation angle characteristics are improved.
  • the composite triangular pyramid cube corner retroreflective elements shown in Fig. 3 are arranged in a close-packed manner while sharing the bottom of the main reflective element.
  • the main reflective element is formed by a group of three V-shaped parallel grooves (x, y, z) having a substantially symmetrical cross section, and the three-directional V-shaped parallel grooves forming the sub-reflective element
  • the groove group is also parallel to the V-shaped parallel groove group (x, y, z) that forms the main reflecting element, and the bottom of these V-shaped grooves lies on a common sub-plane (SH-SH ').
  • Fig. 5 shows four sub-reflective elements with the same optical axis inclination and small element height on the positively inclined main reflective element whose optical axis (q-p) is inclined in the positive direction.
  • a composite retroreflective element is shown.
  • the incident angle characteristic can be improved by tilting the optical axis
  • the observation angle characteristic can be improved by the subreflective element.
  • the incident angle characteristics can be improved regardless of whether the tilt direction of the optical axis is (q-p) is negative or negative.
  • the tilt angle of the optical axis is less than 1 °, the improvement of the incident angle characteristic is not significant, and in the case of a reflective element having a large tilt exceeding 13 °, the retroreflectivity in the front direction is likely to deteriorate. .
  • FIG. 6 shows an embodiment of a composite triangular pyramidal cube-corner retroreflective element according to the present invention in which the bottom surface shape is an equilateral triangle and the optical axis is not inclined, as in FIG. 3, but the number of sub-reflective elements is as follows. The number of elements is 16, which is smaller than the sub-reflective element shown in Fig. 3. 0493
  • FIG. 6 The composite reflective element in FIG. 6 is similar to the composite reflective element shown in FIG. 3 in that the bottom in the three directions forming the main reflective element and the bottom in the other three directions forming the sub reflective element are all.
  • the triangles that are parallel and form the base are similar, and the tilt angle of the optical axis is 0 ° in any element.
  • FIG. 7 shows an embodiment of a compound triangular pyramidal cube-corner retroreflective element according to the present invention whose bottom surface shape is an equilateral triangle and whose optical axis is not inclined.
  • the number of sub-reflective elements is six, and the other sub-reflective elements are cut off by the reflective side surface of the main reflective element.
  • the base in one set of the bases in the three directions forming the main reflective element and the bases in the other three directions forming the sub-reflective element is perpendicular, and
  • the orientation direction of the bottom side where the coordination direction and the sub-reflection element face each other is perpendicular to each other.
  • the complex triangular pyramid cube corner retroreflective elements shown in FIG. 7 are arranged in a close-packed manner while sharing the bottom of the main reflective element.
  • the main reflective element is formed by a group of three V-shaped parallel grooves (x, y, z) that are substantially symmetrical in cross section. Any three-way V-shaped parallel groove group forming the sub-reflective element is not parallel to the V-shaped parallel groove group (x, y, z) forming the main reflective element, and their V-shaped
  • the bottom of the groove lies on a common sub-plane (SH-SH).
  • the bottom of one V-shaped groove forming the sub-reflective element is perpendicular to the V-shaped parallel groove group (X) forming the main reflective element.
  • the composite reflection element formed by combining the main reflection element and the sub-reflection element, where the orientation direction of the element is perpendicular is the azimuth angle characteristic and observation of the retroreflection performance. Angular characteristics have been improved.
  • reflective elements with an inclined optical axis are used for the primary and secondary reflective elements. If this is the case, an improvement in incident angle is also achieved, which is preferable.
  • the bases of the set in any direction of the bases in the three directions forming the main reflective element and the bases in the other three directions forming the sub-reflective element may not be parallel.
  • the tilting direction of the optical axis of the compound retroreflective element as shown in Fig. 7 and Fig. 8 can improve the incident angle characteristics regardless of whether (q-p) is positive or negative.
  • the angle is a compound retroreflective element in which the optical axis of the sub-reflective element and Z or the main reflective element is inclined by 1 to 13 °, preferably the optical axis is inclined by 1.5 to 7 ° It is preferable.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the composite retroreflective element pair according to the present invention.
  • Fig. 9 shows an aspect of a single retroreflective element as shown in Fig. 3 and Fig. 6, where the bottom shape of the present invention is an equilateral triangle and the optical axis is not inclined.
  • the number of sub-reflective elements formed on the elements (A—C 1 —B and A—C 2—B) is four.
  • the main reflecting elements (A—C 1 — B and A—C 2— B) in Fig. 9 are on a common plane (S—S) defined by a number of V-shaped grooves (X, y, z). Is formed.
  • a large number of sub-reflective elements are formed by a large number of V-shaped grooves (Xh, yh, zh) and other common elements defined by the large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh).
  • the common plane (S-S) exists at a lower position than other common planes (S H-S H).
  • the spaces between the multiple V-shaped grooves (X, y, z) and the other multiple V-shaped grooves (xh, yh, zh) are formed to be equal, and only the depth of the groove Are different.
  • the composite reflective element in FIG. 9 is similar to the composite reflective element shown in FIGS. 3 and 6 in that the bottom of the three directions forming the main reflective element and the sub reflective element are formed. 5 020493
  • the bases in the other three directions are all parallel, the triangle forming the base is similar, and the tilt angle of the optical axis is 0 ° in any of the elements.
  • FIG. 10 shows a set of composite retroreflective element pairs shown in FIG.
  • the composite triangular pyramid cube corner retroreflective element shown in FIG. 9 is arranged in a close-packed manner while sharing the bottom of the main reflective element.
  • the large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh) that form the large number of sub-reflective elements shown in Fig. 10 do not form a continuous straight or curved locus.
  • the trajectory can take a different trajectory from other sub-reflective elements formed on the adjacent main reflective element. The adoption of various trajectories in this way is effective in improving the observation angle characteristics.
  • FIG. 11 shows another embodiment of the composite retroreflective element pair according to the present invention.
  • Fig. 11 shows an aspect of a composite triangular pyramidal cube corner retroreflective element with a regular triangular base shape and a tilted optical axis according to the present invention.
  • the number of sub-reflective elements formed on A—C 1 B 1 and A ⁇ C 2 ⁇ B) is nine.
  • the main reflectors (A—C 1 B and A—C 2—B) in Fig. 11 are on a common plane (S—S) defined by a number of V-shaped grooves (X, y, Z). Is formed.
  • a large number of sub-reflective elements are formed by a large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh) and other common elements defined by the large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh).
  • the common plane (S-S) exists at a lower position than other common planes (SH-SH).
  • the intervals between the numerous V-shaped grooves (X, y, z) and the other numerous V-shaped grooves (xh, yh, zh) are formed to be equal. Only the depth of the groove is different.
  • the composite reflective element in FIG. 11 is similar to the composite reflective element shown in FIG. 9 in which the bottom of the three directions forming the main reflective element and the bottom of the other three directions forming the sub reflective element are The triangles forming the base are similar, and the tilt angle of the optical axis is 0 ° in any element.
  • FIG. 11 the aspect in which the tilt angle of the optical axis of the composite reflective element shown in FIGS. 9 to 11 and the main and sub reflective elements forming the composite reflective element is 0 ° is shown.
  • the optical axes of the composite reflective element shown in FIGS. 9 to 11 and the main element and sub-reflective element forming the composite reflective element may be inclined in the positive or negative direction.
  • the depths of the V-shaped grooves (xh, yh, zh) that form subelements with an optical axis tilt angle of 0 ° are preferred.
  • the depths of the V-shaped grooves (xh, yh, zh) forming the sub-element with the inclined optical axis need not be equal.
  • the depth of the V-shaped groove in the Xh direction is preferably yh and shallower than the depth of the V-shaped groove in the zh direction.
  • it is preferable that the depth of the V-shaped groove in the Xh direction is deeper than the depth of the V-shaped groove in the zh direction.
  • the sub-plane (SH-SH) and main plane (SS) of the composite reflecting element in the present invention do not need to be particularly parallel, and it is possible to create a non-parallel shape when forming a large composite reflecting element.
  • the sub-plane (SH-SH) and the main plane (SS) are parallel because the element can be easily formed.
  • the size of the main reflecting element of the composite reflecting element in the present invention is as follows: from the virtual vertex (Hm) where the extended surfaces of the three reflecting side surfaces forming the main reflecting element intersect to the main plane (SS). It is preferable that the distance (hm) is 50 mm or more.
  • the retroreflective performance is such that the size of the sub-reflection element that can be formed on the main reflection element is too small and the divergence of the reflected light becomes excessive. Is unfavorable because of lowering.
  • the distance (hm) is 50 j «m or more, preferably 80 to 300 m.
  • the distance (hm) of the main reflection element exceeds 300 m, it is not possible to obtain a flexible sheet with a large thickness of the retroreflective sheet.
  • the distance (hs) from the vertex (Hs) of the sub-reflective element to the sub-plane (SH-SH) and the distance from the virtual apex (Hm) of the main reflective element to the main plane (S-S) ( hm) (hs / hm) force ⁇ 0.1 to 0.5 is preferable, and 0.1 to 0.3 is more preferable.
  • the ratio (hs / hm) When the ratio (hs / hm) is less than 0.1, the size of the sub-reflective element becomes too small. When the ratio (hs / hm) exceeds 0.5, the size of the sub-reflective element becomes too large, and the effective reflection of the main reflective element is increased. Since the ratio of the area of the side surface becomes too small, the retroreflectivity is lowered.
  • the distance (hm) from the virtual vertex (Hm) of the main reflector to the main plane (S-S), and the distance (hp) from the virtual vertex (Hm) of the main reflector to the sub-plane (SH-SH) The ratio (hp / htn) is 0. ⁇ 0.8 8 0.9 is preferable, and 0.3 ⁇ 0.5 is more preferable.
  • the ratio (hp / hm) is less than 0.1, the shape of the subelement is too small, and it is difficult to improve the observation angle characteristics caused by the subreflective element. Since the area ratio of the reflective side surface of the main reflective element is too small, the retroreflection performance is degraded.
  • the triangular-pyramidal cube corner retroreflective element used in the composite reflective element in the present invention is obtained by adopting various retroreflective elements described in detail in the technical background and other known retroreflective elements. Further improvement of retroreflection performance can be obtained.
  • the method for forming the composite reflective element in the present invention can be made by employing a conventionally known fly cutting method, ruling method, shaver method, or the like.
  • the reflection element can be created by forming V-shaped grooves from three directions using the machining method described above.
  • the sub-element is formed by forming a sub-element after forming the sub-reflective element, forming a main element by forming a deeper groove, or forming a sub-element by forming a shallow groove on the main reflective element after forming the main reflector element. Any method of forming can be used.
  • each cube corner reflecting element forming the composite reflecting element in the present invention are substantially vertical, but for the purpose of improving the observation angle characteristics by slightly diverging the reflected light.
  • a deviation can be added to the angle that is perpendicular.
  • use a curved cross-section with a slightly curved V-shaped groove cross-section that gives a deviation in the groove angle of the V-shaped groove in each direction, the bottom of the V-shaped groove It is possible to adopt a method such as moving the trajectory in a bent line to make the reflective side face a polyhedron, or moving the bottom trace of the V-shaped groove in a curved shape to make the reflective side face a curved surface.
  • the large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh) forming the large number of sub-reflective elements shown in the present invention do not form a continuous straight line or curved locus. Trajectory Can take a different trajectory from other sub-reflective elements formed on the adjacent main reflective element. The adoption of various trajectories in this way is effective in improving the observation angle characteristics.
  • the large number of V-shaped grooves (xh, yh, zh) that form the sub-reflective elements formed on the main reflective element give deviations to the groove angles of the V-shaped grooves in each direction in different ways.
  • V-shaped groove cross section where the V-shaped groove cross section is slightly curved, giving a deviation to the groove angle of the V-shaped groove in each direction for each reflection element, V Move the bottom trace of the letter-shaped groove into a bent line to make the reflection side face a polyhedron, or move the bottom trace of the V-shaped groove to a curved face to make the reflection side face a curved surface, etc. It is possible to adopt this method independently.
  • the reflection side surface into a polyhedron by moving the locus of the bottom of the V-shaped groove forming the sub-reflection surface in a bent line shape.
  • the trajectory in at least one direction of the bottom traces of the V-shaped grooves in the three directions forming the sub-reflective element is the same direction V forming the sub-reflective element included in the adjacent main reflective element. It is preferably different from the locus of the letter-shaped groove.
  • the bottom side of the V-shaped groove of the sub-reflective element included in one main reflective element is moved in a bent line shape so that the reflective side surface is a polyhedron, and the sub-reflective element included in the adjacent main reflective element is formed.
  • the bottom side of the V-shaped groove in the same direction can be moved in a curved line to make the reflecting side surface a curved surface.
  • the retroreflective element with such a shape has excellent observation angle characteristics.
  • a bent line or a curve of the locus at the bottom of the groove it is preferable to add a deviation from a straight line of about 0.05 to 1% of the length of the bottom side of the reflecting element. 5020493
  • the cross-sectional shape of the groove in at least one direction of the V-shaped groove in the three directions forming the sub-reflective element is equal to the V in the same direction forming the sub-reflective element included in the adjacent main reflective element.
  • the cross-sectional shape of the letter-shaped groove is preferably different.
  • the cross-sectional shape here means how to add a slight deviation to the groove angle of the V-shaped cross-sectional shape, or to make it a local surface with a slight curvature on the V-shaped cross-section.
  • the V-shaped cross-sectional shape of the sub-reflective element included in one main reflective element and the cross-sectional shape of the V-shaped groove in the same direction forming the sub-reflective element included in the main reflective element that touches each other For example, different shapes can be used.
  • the retroreflective element with such a shape has excellent observation angle characteristics.
  • resins and colorants that can be used in the composite reflective element of the present invention can be used as appropriate, and are not particularly limited.
  • a conventionally known product configuration can be appropriately employed as the retroreflective sheet and the retroreflective article configuration when used as the retroreflective sheet and the retroreflective article.
  • the retroreflective coefficient described in this specification including the examples was measured by the method described below.
  • Gamma Scientific “Model 920 J” is used as a retroreflective coefficient measuring instrument, and the retroreflective coefficient of the retroreflective sheet of 1 O OmmX 1 O Omm is observed according to AS TM E 8 1 0-9 1. Measure at the appropriate 5 points under the angle conditions of 2 ° and 0.5 °, incident angle of 5 °, 10 °, 20 ° and 30 °, and use the average value. 0493
  • the retroreflective coefficient of the retroreflective sheet was used.
  • the element height (h) is 130 mm, and the parallel V-shape in the X direction
  • the inner angle of the groove is 56.5 ° and the repeat pitch is 3 1 1.7 jU m, y, z direction
  • the inner angle of the parallel V-shaped groove is 77.0 ° and the repeat pitch is 266.8 jW mx
  • a brass mold with a large number of inclined triangular pyramid-shaped cube corner retroreflective elements was formed using the fly-cut method under processing conditions such that the crossing angle between the direction and y and z directions was 64.7 ° .
  • a concave cube corner mold was made by using a nickel sulfamate solution with a concentration of 55% by the electroplating method.
  • a polycarbonate resin sheet with a thickness of 200 m ( ⁇ Iupilon H 3000 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) was compression molded at a molding temperature of 200 ° C and a molding pressure of 50 kcm 2.
  • a retroreflective sheet (comparative product 1) with a large number of close-packed packings was prepared.
  • the shape is as shown in FIG. 3, and the tilt angle of the optical axis is + 7 °, and the principal plane (Hm) from the virtual vertex (Hm) formed by intersecting the extended surfaces of the three reflecting side surfaces forming the main reflecting element ( On the main reflective element with a distance (hm) to SS) of 130 m, the tilt angle of the optical axis of the element is + 7 ° and the height (hs) is 3 O ⁇ m
  • a composite retroreflective element with four subelement groups was obtained by the same method as in Comparative Example 1.
  • the distance (hs) from the vertex (Hs) of the sub-reflecting element to the sub-plane (SH-SH) and the virtual apex (Hm) of the main reflecting element to the main plane (S-S) The ratio (hs / hm) to the distance (hm) is 0.23, and the distance (hp) from the virtual vertex (Hm) of the main reflector to the sub-plane (SH-SH) is 50 m. Yes, the ratio (hp / hm) was 0.385.
  • a retroreflective sheet in which a number of composite cube corner retroreflective elements made of polycarbonate were arranged in a close-packed manner by the same compression molding method as in Comparative Example 1 was prepared.
  • the shape is as shown in FIG. 6, and the inclination angle of the optical axis is + 7 °, and the main plane (Hm) from the virtual vertex (Hm) formed by intersecting the extended surfaces of the three reflection side surfaces forming the main reflection element SS) on the main reflective element whose distance (hm) is 1 3 0 jU m, and the sub-axis whose tilt angle is + 7 ° and whose height (hs) is 30 jum.
  • a composite retroreflective element with 16 element groups installed was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.
  • the distance (hs) from the vertex (Hs) of the sub-reflective element to the sub-plane (SH-SH) and the virtual vertex (Hm) of the main reflective element to the main plane (S-S) The ratio (hs / hm) to the distance (hm) is 0.23, and the distance (hp) from the virtual vertex (Hm) of the main reflector to the sub-plane (SH-SH ') is 65 m.
  • the ratio (hp / hm) was 0.5.
  • Retroreflective sheeting in which a number of polycarbonate composite cube corner retroreflective elements are arranged in a close-packed manner using the same compression molding method as Comparative Example 1. (Invention 2) was prepared.
  • the shape shown in FIG. 9 is such that the inclination angle of the optical axis is 16 °, and the main plane (Hm) is formed from the virtual vertex (Hm) formed by intersecting the extension surfaces of the three reflecting side surfaces forming the main reflecting element.
  • S-S) on the main reflective element with a distance (hiri) of 1880 m the inclination angle of the optical axis of the element is 16 ° and the height (hs) is 70 / m
  • a composite retroreflective element with four subelement groups was obtained by the same method as in Comparative Example 1. Since the heights of the four subreflective elements formed are slightly different, the height between the apex of the highest subreflective element located in the center and the subplane (SH-SH) is set to h s.
  • the distance (hs) from the vertex (Hs) of the sub-reflecting element to the sub-plane (SH-SH) and the virtual apex (Hm) of the main reflecting element to the main plane (S-S) The ratio (hs / hm) to the distance (hm) is 0.39, and the distance (hp) from the virtual vertex (Hm) of the main reflecting element to the sub-plane (SH-SH ') is 1 6 0 j «m and the ratio (hp / hm) was 0,89.
  • a retroreflective sheet (Invention 3) in which a number of polycarbonate composite cube corner retroreflective elements were arranged in a close-packed manner by the same compression molding method as in Comparative Example 1 was prepared.
  • Retroreflective sheeting inventive products 1, 2, and 3 in which a number of composite cube corner retroreflective elements created in Examples 1 to 3 are arranged in a close-packed manner and the triangular pyramid shape created in Comparative Example 1
  • Table 1 shows the values of the retroreflective coefficient for the cube-corner retroreflective sheet (comparative product 1).
  • the retroreflective coefficients of the retroreflective devices according to Examples 1 to 2 based on the present invention are the same as those of the triangular pyramid cube corner type retroreflective system of Comparative Example 1 based on the prior art.
  • the retroreflective property toward the direction of the large incident angle was excellent especially at large observation angles.
  • the triangular-pyramidal cube corner retroreflective sheet and retroreflective article in the present invention are road signs (general traffic signs and delineators), road markings (pavement markers), signs such as construction signs, automobiles, etc.
  • Number play kits for vehicles such as motorcycles and motorcycles, reflective tapes affixed to the body of trucks and trailers, safety materials such as clothing and lifesaving equipment, marking of signs, etc., visible light, laser light or infrared light reflection It can be used for reflectors of type sensors, and the retroreflective performance of these products can be improved.

Abstract

断面が実質的に対称形の3方向のV字状平行溝群が互いに交叉することにより3つの互いに略直角に交叉する書面によって区切られた少なくとも2個以上の副再帰反射素子の群が共通する副平面(SH-SH')上の一方の側に突出するように最密充填状に配置されており、該副反射素子群が主平面(S-S')上に配置された断面が実質的に対称形の3方向のV字状平行溝群が互いに交叉することにより3つの互いに略直角に交叉する側面によって区切られた1個の主再帰反射素子の上に配置されてなる複合キューブコーナー再帰反射素子の採用。

Description

明 細 書
複合三角錐型キューブコーナー再帰反射シー卜および再帰反射物体 技術分野
本発明は新規な構造の三角錐型キューブコーナー再帰反射シー卜お よび再帰反射物体に関する。 より詳しくは、 本発明は新規な構造の三角 錐型反射素子が最密充填状に配置されたキューブコーナ一型再帰反射シ 一卜および再帰反射物体に関する。
詳しくは、 本発明は、 道路標識(一般的な交通標識やデリ二エータ 一)、 路面標識(ペーブメントマーカ一)、 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、 トラックやトレ一ラーの 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三角錐型キューブコーナー再帰反射素子(以 下単に、 三角錐型反射素子ともいう)によって構成されるキューブコー ナ一型再帰反射シートおよび再帰反射物体に関する。
詳しくは、 断面が実質的に対称形の 3方向の V 字状平行溝群が互い に交叉することによリ 3つの互いに略直角に交叉する側面によって区切 られた少なくとも 2 個以上の副反射素子の群が、 共通する副平面 (SH- SH) 上の一方の側に突出するように最密充填状に配置されており、 該副 反射素子群が、 主平面 (S- S) 上に配置された断面が実質的に対称形の 3方向の V字状平行溝群が互いに交叉することによリ 3つの互いに略直 角に交叉する側面によって区切られた 1個の主反射素子の上に配置され てなる複合キューブコーナー再帰反射素子を含んでいることを特徴とす る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関す る。
背景技術
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卜および 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一卜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リ、 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、 再帰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より小 さな角度で反射側面に入射した光は、 該反射側面の界面で全反射するこ となく該反射側面の背面に透過するために、 三角錐型キューブコーナー 再帰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る。 即ち、再帰反射シートの表面と入射 光線とがなす入射角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という問 題を有していた。
—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 ことはないために優れた再帰反射性能を有している。
しかしながら、 過度に狭い発散角度の再帰反射光は、 実用面におい ては自動車のへッ 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観察軸と がなす角度で規定される観測角が増大するために特に顕著である。 すな わち一般に従来公知の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子は観測角 特性が劣るという問題点を有していた。
さらに、 三角錐型キューブコーナー再帰反射素子は三つの反射側面 により形成されており、 入射する光が反射側面のどの方向(方位角と言 う)で入射するかによリ再帰反射性能が変化するために、 再帰反射シー トを設置する際に素子の方向を一定にする必要がある。 このように三角 錐型キューブコーナー再帰反射素子は再帰反射性能の方位角の依存性、 即ち、方位角特性に問題点を有していた。
また、 従来公知の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子は光学軸 を有しており、 該光学軸は三角錐型キューブコーナー再帰反射素子の頂 点を通リ該再帰反射素子を構成する互いに略直角に交叉する 3つの反射 側面から等しい距離にある軸として定義されている。
このようなキューブコーナー型再帰反射シー卜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, 481 , 757 号におい ては薄いシー卜の上に様々な形の再帰反射素子を設置することが述べら 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光学軸が傾斜している三角 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 ィ ンチ(2, 540 m)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 F i g. 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(0 )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(Sta圖)の米国特許第 3, 712, 706 号においては薄いシー 卜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 Sta國の米国特許では、 反射素子の反射面を例えばアルミニゥ 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、 入射角を增 大させることによリ、 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 側面に鏡面反射層を設置しているために、 得られる再帰反射シ一トおよ び再帰反射物体の外観が暗くなる、 鏡面反射層に採用されているアルミ 二ゥム、 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 し、、 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 1 37. 736B1 におい ては、 薄いシ一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一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 ュ一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 ィナス(一)方向に傾斜しており、 その傾斜角は約 7° 〜1 3° であること が示されている。
さらにまた、 スチエッチ(Szczech)の米国特許第 5, 1 38, 488 号におい ても、 同様に薄いシー卜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卜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 25 m〜100〃 m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 25 /^ から 100 m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(一)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. 5 j« mの三角錐型反射素子しか開示 されていない。
—方, 観測角特性を改善する提案としては, 例えば, アッペルド一 ン(Appe l dorn)の米国特許第 4, 775, 219 号には, 素子を形成する V字状 溝が本発明を説明する図 7 ( b ) に示されるような非対称形を呈し, キ ユーブコーナーを形成する理論的な V字状溝の角度に対してわずかな偏 差を有している。 さらに, 隣り合う V字状溝との非対称性を与える偏差 を周期的に変化させることにより, 観測角特性の改善を試みている。 しかしながら, 隣り合う V字状溝の角度を周期的に変化させること は金型加工の困難性を増大させるものであった。 たとえ、 この困難性を 克服できたとしても与えうる偏差の組み合わせは有限であり均一な反射 光の広がりを与えることはできなかった。 また, V字状溝を形成するダ ィアモンドバイ トなどの加工工具を一つの V字状の溝方向に対しても数 種類準備する必要があった。 さらに, V字状溝を非対称に形成するさい も高精度の加工技術を要した。
さらに、 ゥオルター(Walter)の米国特許第 5, 171, 624 号においては、 本発明を説明する図 7 ( c ) に示されるような曲面状の断面形状を有し た加工工具を用いて, 一定の 2次曲面の断面形状を有した反射側面を形 成した三角詩型再帰反射素子が開示されている。 このような, 2次曲面 を有した反射側面を形成した三角錘型再帰反射素子においては適度の再 帰反射光の発散が可能であり観測角特性の改善が得られるが, このよう な曲面状の断面形状を有した加工工具を作成することは非常に困難であ る。 従って、工具の加工の困難性から意図した設計に基づく 2 次曲面を 得ることは非常に困難であった。
ニルセン(Ni lsen)の米国特許第 5,565, 151 号においては、 本発明を 説明する図 8に示されるような, 反射側面 (A- B- H) の一部を切り取り, それにより形成した三角柱形状 (A - A1 - A2 - B2 - B1-B) の部分と新しい反 射側面 (A2-H1-B2) とにより再帰反射光の発散を促進して観測角特性の 改善を試みている。
しかしながら, ニルセンの発明においてはどの様な形状の三角柱形 状の設置が好ましいのか, あるいは, 新しい反射側面はどのような角度 で形成されるのが好ましいかの具体的な記載は少ない。 また, 反射側面 の一部を切り取り三角柱形状の部分を形成するための特殊な工具を必要 とする。 さらに, 新しく形成された三角柱形状の素子は再帰反射機能を 有しておらず単に光をさまざまな方向に分散することにより再帰反射光 の広がりを得ようとするものである。
また、 ブルーク(Bruke)らによる米国特許第 4,202,600 号およびネス テガード(Nestegard)らによる米国特許第 5, 706, 132 号においては、 異 なる方向の方位角 (azimuthal
orientation)をもった素子群が配置された領域を組み合わせることによ リ異なる方位角で入射した光の再帰反射性を均一にする試みが開示され ている。
以上述べたように, 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 6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品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。
また, 同じく以上に述べた従来公知の Appeldorn の米国特許第 4,775,219号; Walter の米国特許第 5, 171,624号; Ni Isen の米国特許 第 5, 565, 151号にはさまざまな手法による観測角特性の改善が提案され ているが, いずれの発明も工具の作成や金型加工が困難であることなど の欠点を有している。
発明の開示
本発明の課題は、上記のような従来公知の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品が有していた入射角特性、 観測角特 性および方位角特性の問題点の改善を行うことである。 本発明の他の課題は、 三角錐型キューブコーナ一再帰反射シー卜お よび再帰反射物品を用いた道路標識(一般的な交通標識やデリ二エータ 一)、 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 ゃォートバイ等の車両のナンバープレー卜類、 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一類 の反射板などの再帰反射性能を改善することにある。
本発明は、 上記の従来公知の再帰反射素子がもつ入射角特性、 観測 角特性および方位角特性の改善をするにあたり、 断面が実質的に対称形 の 3方向の V字状平行溝群が互いに交叉することにより 3つの互いに略 直角に交叉する反射側面によって区切られた少なくとも 2個以上の三角 錐型キューブコーナー再帰反射素子の群が、 共通する副平面 (SH- SH) 上の一方の側に突出するように最密充填状に配置されており、 該副反射 素子群が、 主平面 (S-S) 上に配置された断面が実質的に対称形の 3方 向の V字状平行溝群が互いに交叉することにより 3つの互いに略直角に 交叉する反射側面によって区切られた 1個の三角錐型キューブコーナー 再帰反射素子の上に配置されてなる複合キューブコーナー再帰反射素子 を用いることによリ達成される。 このような複合素子の採用は特に観測 角特性の改善を促す。
さらに、 該副平面 (SH - SH) と該主平面 (S-S) が平行であるような 上記の複合キューブコーナー再帰反射素子を用いることにより達成され、 このような複合素子も採用は特に観測角特性の改善を促す。
さらに、 該副反射素子および または該主反射素子のもつ光学軸が 傾斜しているような上記の複合キューブコーナー再帰反射素子を用いる ことにより達成され、 このような複合素子の採用は特に入射角特性の改 善を促す。
さらに、 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子 を形成する他の 3つの方向の底辺の少なくとも一つの組の方向の底辺が いずれも平行でなく、 好ましくは、一組の方向の底辺が直角であるよう な上記の複合キューブコーナー再帰反射素子を用いることによリ達成さ れ、 このような複合素子の採用は特に方位角特性の改善を促す。
また、 前記従来公知の改善技術と組み合わせることにより、 入射角 特性、観察角特性および方位角特性のいずれの改善も効果的に達成する ことができる。
本発明における複合キューブコーナー再帰反射素子を含んでなる三角 錐型キューブコーナ一再帰反射シートおよび再帰反射物体は、 従来公知 の再帰反射素子では得られない優れた入射角特性、観察角特性および方 位角特性を得ることができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 従来公知の再帰反射素子を示す図である。
図 2は、 従来公知の再帰反射素子を示す図である。
図 3は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。
図 4は、 本発明による再帰反射素子の集合図を示す図である。
図 5は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。
図 6は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。
図 7は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。
図 8は、 本発明による再帰反射素子の集合図を示す図である。
図 9は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。 図 1 0は、 本発明による再帰反射素子の集合図を示す図である。
図 1 1は、 本発明による再帰反射素子を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明を実施するための最良の形態を説明するに当たり、従来公知の 三角錐型キューブコーナ一再帰反射素子(以下、再帰反射素子とも言う) に関して、 図を用いながら説明を行う。
図 1 は、 従来公知の三角錐型キューブコーナ一再帰反射素子を説明 する図であり、 底辺(A-B)を共有して向い合う一対の再帰反射素子(A-B - C1 -H1 , A- B - G2- H2)が示されている。 図 1に示される反射素子は、 断面が 実質的に対称形の 3方向の V字状平行溝群(X,
y,および z方向)が互いに 60° の角度で交叉することによリ 3つの互い に略直角に交叉する同一形状の直角二等辺三角形の反射側面(a1, b1,c1 および a2, b2, G2)によって区切られた底面形状(A-B-C1 , A-B-C2)が正三 角形である、 所謂正規三角錐型キューブコーナー再帰反射素子対であり、 これらの反射素子対は共通平面 (S-S) 上に配置されている。
図 1 における再帰反射素子の光学軸は、 共通平面 (S-S) に垂直に交 わっており光学軸は傾斜していない。
また、 一般に素子の形状が三角形であるために光がどの方向(方位角 とも言う)で入射するかにより再帰反射性能は変化する。 図 1において、 底辺 (A - B) に平行な方向で入射した際の再帰反射性能と、 直角に入射 した際の再帰反射性能は同じではない。 このように再帰反射性能の方位 角依存性は三角錐型キューブコーナー反射素子の問題点である。
また、 図 1 において素子の大きさは頂点から共通平面 (S-S) までの 高さ (h ; 以下、 素子高さとも言う) によって代表することができる。 反射素子に入射した光は再帰反射する際に、 素子の大きさに応じて定ま る回折効果による発散によリ広がりをもって再帰反射する。 即ち、素子 高さ (h ) が小さくなると回折効果が大きくなリ再帰反射光の広がりを 持ち、 観察効果の改善を得ることができるが、 過度に小さな素子高さ ( h ) を持つ反射素子においては発散効果が過大になリ再帰反射性能が 低下する。
また、 反射素子の反射側面(a1 , b1, Gl および a2, b2, c2)には鏡面反射 層を設置することができる。 鏡面反射層には様々な金属製反射物質、 例 えば、アルミニウム、銀、 ニッケル、銅などを採用することができる。 こ のような鏡面反射層が設置された反射素子においては、 反射側面に臨界 角度以上の角度で入射した光も反射することができるので入射角特性を 改善することができるが、 再帰反射シートおよび再帰反射物品の外観が 暗くなると言う欠点を生じる。
図 2は同じく従来公知の光学軸が傾斜した三角錐型キューブコーナ 一再帰反射素子 (以下、 傾斜反射素子とも言う) を説明する図である。 図 2に示される傾斜再帰反射素子においては、 頂点から共通平面 (S-S) に下ろした垂線の交点 (P) と底辺 (A-B) との距離(p)と、 光学 軸が共通平面 (S- S) に交わる点 (Q) と底辺 (A - B) との距離(q)との差 (q-p)がゼ口でない素子が示されている。
特に、 図 2においては(q-p)がプラスであるような所謂プラス傾斜素 子が示されており、 このような傾斜反射素子は傾斜した光学軸に向かつ た方向の再帰反射性能が改善されるために、 入射角特性に優れている。 このような光学軸の傾斜原理による入射角特性の改善は(q - p)がプラス (プラス傾斜反射素子)であってもマイナス(マイナス傾斜反射素子)であ つても達成することができる。
図 3は本発明による底面形状が正三角形で光学軸が傾斜していない ような複合三角錐型キューブコーナー再帰反射素子の一態様を示してい る。
図 3において断面が実質的に対称形の 3方向の V 字状平行溝群が互 いに交叉することにより 3つの互いに略直角に交叉する反射側面によつ て区切られた 4個の副反射素子の群が、 共通する副平面 (SH- SH) 上の 一方の側に突出するように最密充填状に配置されている。 これらの副反 射素子の頂点から共通する副平面 (SH-SH) までの距離で規定される素 子の高さは hsで示されている。
該副反射素子群は、 主平面 (S-S) 上に配置された断面が実質的に対 称形の 3方向の V字状平行溝群が互いに交叉することにより 3つの互い に略直角に交叉する反射側面によって区切られ、 正三角形 (A-B- C1 , A- B-C2) を底面に持つ 1個の主反射素子の上に配置されている。
該主反射素子は、 該素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差 してなる仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離が hmである。 また、 副反射素子群の共通する副平面 (SH-SH) は仮想頂点 (Hm) から 距離が hpの位置にある。
図 3において、 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と,該副反 射素子を形成する他の 3つの方向の底辺はいずれも平行であり、 底辺を 形成する三角形は相似形であり、 いずれの素子においても光学軸の傾斜 角度は 0 ° である。
図 3に示されるような複合反射素子においては、 主反射素子によつ て効率的な再帰反射性能を示すとともに、 副反射素子によって回折効果 にもとづく反射光の発散が生じて観測角特性の改善が達成される。
図 4は図 3に示された複合三角錐型キューブコーナー再帰反射素子 が主反射素子の底辺を共有しつつ最密充填状に配置されている。 主反射 素子は断面が実質的に対称形の 3方向の V 字状平行溝群(x, y, z)によつ て形成されており、 副反射素子を形成する 3方向の V字状平行溝群も主 反射素子を形成する V字状平行溝群(x, y, z)と平行で、 それらの V字状 の溝の底辺は共通する副平面 (SH- SH' ) 上にある。
図 5は光学軸が(q - p)がプラス方向に傾斜しているプラス傾斜の主 反射素子の上に、 同じ光学軸の傾斜をもち素子の高さが小さい 4個の副 反射素子が設置されている複合再帰反射素子が示されている。 このよう な複合再帰反射素子においては光学軸の傾斜によリ入射角特性の改善が、 副反射素子により観測角特性の改善が図られる。
図 5の複合再帰反射素子において光学軸の傾斜方向は(q - p)がブラ スであってもマイナスであっても入射角特性の改善が達成しうるが、 そ の傾き角度は該副反射素子および または該主反射素子のもつ光学軸が 1 〜 1 3 ° 傾斜しているような複合再帰反射素子、 好ましくは、 光学軸 力 1 . 5〜 7 ° 傾斜していることが好ましい。
光学軸の傾斜角度が 1 ° 未満の場合は入射角特性の改善が顕著でなく、 1 3 ° を越えるような大きな傾きを持つ反射素子においては正面方向の 再帰反射性が低下する不具合が生じやすい。
図 6には図 3と同じく本発明による底面形状が正三角形で光学軸が 傾斜していないような複合三角錐型キューブコーナー再帰反射素子の一 態様を示しているが、 副反射素子の数は 1 6個であり、 図 3に示される 副反射素子よリも小さな高さの素子が示されている。 0493
図 6の複合反射素子は図 3に示される複合反射素子と同様に、 該主 反射素子を形成する 3つの方向の底辺と,該副反射素子を形成する他の 3つの方向の底辺はいずれも平行であり、 底辺を形成する三角形は相似 形であり、 いずれの素子においても光学軸の傾斜角度は 0 ° である。 一方、 図 7に示される本発明による底面形状が正三角形で光学軸が 傾斜していないような複合三角錐型キューブコーナー再帰反射素子の一 態様を示しているが、 完全な形の副反射素子の数は 6個であり、 他の副 反射素子は主反射素子の反射側面によリ切取られている。
また、 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子を 形成する他の 3つの方向の底辺の、 一組の方向の底辺が直角であり、 主 反射素子の向い合う底辺の配位方向と副反射素子の向い合う底辺の配位 方向は互いに直角である。
図 8は図 7に示された複合三角錐型キューブコーナー再帰反射素子 が主反射素子の底辺を共有しつつ最密充填状に配置されている。 主反射 素子は断面が実質的に対称形の 3方向の V 字状平行溝群(x, y,z)によつ て形成されている。 副反射素子を形成するいずれの 3方向の V字状平行 溝群も主反射素子を形成する V 字状平行溝群(x, y, z)と平行でなく、 そ れらの V 字状の溝の底辺は共通する副平面 (SH- SH) 上にある。 また、 副反射素子を形成する一つの V字状の溝の底辺は、 主反射素子を形成す る V字状平行溝群(X)と垂直である。
図 7 および図 8 に示されるような素子の配位方向が直角であるよう な主反射素子と副反射素子の生み合わせによリ形成される複合反射素子 は再帰反射性能の方位角特性と観測角特性が改善されている。 さらに、 光学軸が傾斜しているような反射素子を主反射素子や副反射素子に採用 すれば入射角の改善も達成されて好ましい。 また、 主反射素子を形成す る 3つの方向の底辺と副反射素子を形成する他の 3つの方向の底辺のい ずれの方向の組の底辺も平行でなくてもよい。
図 7 および図 8 に示されるような複合再帰反射素子の光学軸の傾斜 方向は(q - p)がプラスであってもマイナスであっても入射角特性の改善 を達成しうるが、 その傾き角度は該副反射素子および Zまたは該主反射 素子のもつ光学軸が 1〜 1 3° 傾斜しているような複合再帰反射素子、 好ましくは、 光学軸が 1. 5〜 7° 傾斜していることが好ましい。
図 9 においては本発明における複合再帰反射素子対の他の態様が示 されている。 図 9には図 3および図 6と同じく本発明による底面形状が 正三角形で光学軸が傾斜していないような複合三角錐型キューブコーナ 一再帰反射素子の一態様を示しているが、 主反射素子 (A— C 1 — Bお よび A— C 2— B) の上に形成された副反射素子の数は 4個である。 図 9 における主反射素子 (A— C 1 — Bおよび A— C 2— B) は多 数の V字状の溝 (X, y, z) により確定される共通の平面 (S— S) 上 に形成されている。 一方、 多数の副反射素子は多数の V字状の溝 (Xh, yh, zh) によって形成されており、 該多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) によって確定される共通の他の平面 (S H— S H) 上に存在している。 また共通の平面 (S— S) は他の共通の平面 (S H— S H) より低い位 置に存在している。 該多数の V字状の溝 (X, y, z) と他の多数の V字 状の溝 (xh, yh, zh) との間隔は等しくなるように形成されており、 溝 の深さのみが異なつている。
図 9の複合反射素子は図 3および図 6 に示される複合反射素子と同 様に、 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と,該副反射素子を形 5 020493
成する他の 3つの方向の底辺はいずれも平行であり、 底辺を形成する三 角形は相似形であリ、 いずれの素子においても光学軸の傾斜角度は 0 ° である。
図 1 0においては図 9に示される複合再帰反射素子対の集合図が示 されている。 図 1 0は図 9に示された複合三角錐型キューブコーナー再 帰反射素子が主反射素子の底辺を共有しつつ最密充填状に配置されてい る。 図 1 0に示される多数の副反射素子を形成する多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) は連続した直線や曲線の軌跡をなしていない。 該軌跡は 隣接する主反射素子上に形成されている他の副反射素子とはことなる軌 跡を取ることが可能である。 このように様々な軌跡を採用できることは 観測角特性を改善する上で有効である。
図 1 1においては本発明における複合再帰反射素子対の他の態様が 示されている。 図 1 1には図 9と同じく本発明による底面形状が正三角 形で光学軸が傾斜していないような複合三角錐型キューブコーナー再帰 反射素子の一態様を示しているが、 主反射素子 (A— C 1一 Bおよび A - C 2 - B ) の上に形成された副反射素子の数は 9個である。
図 1 1における主反射素子 (A— C 1一 Bおよび A— C 2— B ) は 多数の V字状の溝 (X, y, Z ) により確定される共通の平面 (S— S ) 上に形成されている。 一方、 多数の副反射素子は多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) によって形成されており、 該多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) によって確定される共通の他の平面 (S H— S H ) 上に存在している。 また共通の平面 (S— S ) は他の共通の平面 (S H— S H ) より低い位 置に存在している。 また、 該多数の V字状の溝 (X, y, z) と他の多数 の V字状の溝 (xh, yh, zh) との間隔は等しくなるように形成されてお リ、 溝の深さのみが異なっている。
図 1 1の複合反射素子は図 9に示される複合反射素子と同様に、 該 主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と,該副反射素子を形成する他 の 3つの方向の底辺はいずれも平行であり、 底辺を形成する三角形は相 似形であり、 いずれの素子においても光学軸の傾斜角度は 0 ° である。 図 9〜図 11 に示される複合反射素子および該複合反射素子を形成す る主素子および副反射素子の光学軸の傾斜角度は 0 ° である態様が示さ れている。 しかしながら、 図 9〜図 11 に示される複合反射素子および 該複合反射素子を形成する主素子および副反射素子の光学軸はプラスま たはマイナスの方向に傾斜していてもよい。 光学軸の傾斜角度が 1〜 1 3 ° 傾斜しているような複合再帰反射素子、 好ま,しくは、 光学軸が 1 . 5〜7 ° 傾斜していることが好ましい。 光学軸の傾斜角度が 0 ° の副素 子を形成する V字状の溝(xh, yh, zh) の深さは等しいことが好ましし、。 一方、 光学軸が傾斜している副素子を形成する V字状の溝(xh, yh, zh) の深さは等しくなくてもよい。 光学軸がマイナス方向に傾斜してい る副素子においては X h方向の V字状の溝の深さを y h、 z h方向の V 字状の溝の深さよリも浅く形成することが好ましく、 光学軸がプラス方 向に傾斜している副素子においては X h方向の V字状の溝の深さを y h、 z h方向の V字状の溝の深さよリも深く形成することが好ましい。
本発明における複合反射素子の副平面 (SH- SH) と主平面 (S-S) は 特に平行である必要はなく大型の複合反射素子を形成する場合には平行 でない形状を作成することも可能であるが、 再帰反射シー卜に用いるよ うな小型の複合反射素子を形成する場合には副平面 (SH- SH) と主平面 (S-S) は平行であることが素子形成が容易であるために好ましい。 本発明における複合反射素子の主反射素子の大きさは、 該主反射素 子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してする仮想頂点 (Hm) か ら該主平面 (S-S) までの距離(hm)が 5 0〃 m以上であることが好まし し、。 主反射素子の距離 (hm) が 5 0 jw m未満の場合には主反射素子上に 形成しうる副反射素子の大きさが過小となリ反射光の発散が過大になつ たリ再帰反射性能が低下するために好ましくない。
さらに、 再帰反射シー卜の用いる複合反射素子の場合には距離(hm) が 5 0 j« m以上、 好ましくは 8 0〜3 0 0〃mであることがより好まし し、。 主反射素子の距離 (hm) が 3 0 0 mを越える場合には再帰反射シ 一卜の厚みが大きくなリ柔軟なシートを得られない。
本発明における副反射素子の頂点 (Hs) から該副平面 (SH- SH) まで の距離(hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S - S) まで の距離(hm)との比 (hs/hm) 力《 0. 1〜0. 5 であることが好ましく、 0. 1 ~ 0. 3であることがよリ好ましい。
比 (hs/hm) が 0. 1 未満では副反射素子の大きさが過小となり、 0. 5 を越える場合には副反射素子の大きさが過大となるとともに、 主反射素 子の有効な反射側面の面積の割合が過小となるために再帰反射性の低下 を生じる。
主反射素子の仮想頂点 (Hm) から主平面 (S - S) までの距離(hm)と、 主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該副平面 (SH - SH) までの距離(hp)と の比 (hp/htn) が 0. ·!〜 0. 8 0. 9 がこのましく、 0. 3〜0. 5 がより好まし い。
比 (hp/hm) が 0. 1 未満では副素子の形状が過小となり、 副反射素子 により生じる観測角特性の改善が得られにく く、 0. 9 を越える場合には 主反射素子の反射側面の面積比率が過小となるために再帰反射性能の低 下を生じる。
本発明における複合反射素子に用いることの三角錐型キューブコー ナー再帰反射素子は技術背景において詳細に説明を行った様々な再帰反 射素子や、 それ以外の公知の再帰反射素子を採用することにより、 一層 の再帰反射性能の改善を得ることができる。
さらに、 本発明における複合反射素子を形成する方法は従来公知の フライカッティング法、 ルーリング法やシェーバー法などを採用して作 成することができる。 反射素子を作成する方法は上記の機械加工法を用 いて 3方向からの V字状の溝を形成することで作成可能である。 作成の 順序は副反射素子を形成した後に、 さらに深い溝を形成して主素子を形 成する方法や、 主反射素子を形成した後に、 さらに主反射素子上に浅い 溝を形成して副素子を形成する方法のいずれの方法も可能である。
本発明における複合反射素子を形成する各キューブコーナー反射素 子の 3つの反射側面は実質的に垂直であることが好ましいが、 反射光を わずかに発散させることにより観測角特性を改善する目的で互いに垂直 である角度に対して偏差 (プリズム頂角偏差) を加えることもできる。 その為には、 各方向の V字状の溝の溝角に偏差を与える、 V字状の溝の 断面の形状をわずかに湾曲させた曲線状の断面を用いる、 V字状の溝の 底部の軌跡を屈曲線状に移動させて反射側面を多面体とする、 あるいは、 V字状の溝の底部の軌跡を曲線状に移動させて反射側面を曲面とするな どの方法を採用することができる。
本発明に示された多数の副反射素子を形成する多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) は、 連続した直線や曲線の軌跡をなしていない。 該軌跡 は隣接する主反射素子上に形成されている他の副反射素子とはことなる 軌跡を取ることが可能である。 このように様々な軌跡を採用できること は観測角特性を改善する上で有効である。 主反射素子上に形成される副 反射素子を形成する多数の V字状の溝 (xh, yh, zh) は、 それぞれ異な つた方法で各方向の V字状の溝の溝角に偏差を与えることが可能であり、 各種反射素子ごとに各方向の V字状の溝の溝角に偏差を与える、 V字状 の溝の断面の形状をわずかに湾曲させた曲線状の断面を用いる、 V字状 の溝の底部の軌跡を屈曲線状に移動させて反射側面を多面体とする、 あ るいは、 V字状の溝の底部の軌跡を曲線状に移動させて反射側面を曲面 とするなどの方法を独立して採用することが可能である。
特に、 副反射面を形成する V字状の溝の底部の軌跡を屈曲線状に移 動させて反射側面を多面体とすることが特に好ましい。 あるいは、 副反 射面を形成する V字状の溝の底部の軌跡を曲線状に移動させて反射側面 を曲面とするなどの方法を採用することが特に好ましい。
また、 該副反射素子を形成する 3つの方向の V字状の溝の底部の軌 跡の少なくとも 1つの方向の軌跡が、 隣接する主反射素子に含まれる副 反射素子を形成する同じ方向の V字状の溝の軌跡と異なっていることが 好ましい。 例えば、 一つの主反射素子に含まれる副反射素子の V字状の 溝の底部の軌跡を屈曲線状に移動させて反射側面を多面体として、 隣接 する主反射素子に含まれる副反射素子を形成する同じ方向の V字状の溝 の底部の軌跡を曲線状に移動させて反射側面を曲面とするなどの方法が あげられる。 この様な形状を持つ再帰反射素子の観測角特性は優れてい る。 溝底部の軌跡の屈曲線あるいは曲線とする場合は、 反射素子の底辺 の長さの 0. 05〜1 %程度の直線に対する偏差を加えることが好ましい。 5020493
さらに、 該副反射素子を形成する 3つの方向の V字状の溝の少なく とも 1つの方向の溝の断面形状が、 隣接する主反射素子に含まれる副反 射素子を形成する同じ方向の V字状の溝の断面形状と異なっていること が好ましい。 ここに言う断面形状とは V字状の断面形状の溝角度にわず かな偏差を加える、 あるいは、 V字状の断面にわずかな湾曲を与えた局 面にする方法などう意味している。 例えば、 一つの主反射素子に含まれ る副反射素子の V字状の断面形状と、 瞵接する主反射素子に含まれる副 反^素子を形成する同じ方向の V字状の溝の断面形状を異なる形状とす るなどの方法があげられる。 この様な形状を持つ再帰反射素子の観測角 特性は優れている。
また、 本発明における複合反射素子に用いることのできる樹脂、 着 色剤を適宜用いることができ特に制限されるものではない。 また、 再帰 反射シートおよび再帰反射物品として用いる際の再帰反射シー卜や再帰 反射物品の構成も従来公知の製品構成を適宜採用することができる。 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 J を用い 1 O OmmX 1 O Ommの 再帰反射シートの再帰反射係数を AS TM E 8 1 0-9 1に準じて、 観測角 0. 2° および 0. 5° 、 入射角 5° 、 1 0° 、 20° および 3 0° 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 0493
再帰反射シー卜の再帰反射係数とした。
<比較例 1 >
図 2に示されるような形状をもつ光学軸が + 7 ° 傾斜した傾斜三角錐 型キューブコーナー再帰反射素子であって素子の高さ(h)が 1 30〃 m で、 X方向の平行 V字状の溝の内角が 56. 5° で繰り返しピッチが 3 1 1. 7 jU m、 y、 z方向の平行 V字状の溝の内角が 77. 0° で繰り 返しピッチが 266. 8 jW m x方向と y、 z方向の交差角度が 64. 7° となるような加工条件でフライカツ 卜法を用いて多数の傾斜三角錐 型キューブコーナー再帰反射素子が配置された真鍮製の金型を形成した。 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 液を用いて電錶法により、 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 200 m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 Γユーピロン H 3000」 ) を成形 温度 200°C、 成形圧力 50 k cm 2の条件で圧縮成形した後に、 加圧下で 30°Cまで冷却してから樹脂シートを取り出して、 表面に多数 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 ポネー卜樹脂製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シー卜(比較品 1 )を作成した。
く実施例 1 >
図 3に示されるような形状であって、 光学軸の傾斜角度が +7° 、 主 反射素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してなる仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離(hm)が 1 30 mである主反射 素子の上に、 素子の光学軸の傾斜角度が +7° で高さ(hs)が 3 O ^mで あるような副素子群を 4個設置した複合再帰反射素子を比較例 1 と同じ 方法で得た。
該複合反射素子における副反射素子の頂点 (Hs) から該副平面 (SH- SH) までの距離(hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S - S) までの距離(hm)との比 (hs/hm) は 0. 23 であり、 該主反射素子の仮 想頂点 (Hm) から該副平面 (SH- SH) までの距離(hp)は 5 0 m であり、 比 (hp/hm) が 0. 385であった。
比較例 1 と同じ圧縮成形法でポリカーボネー卜製の複合キューブコ ーナ一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シー卜 (発明品 1 )を作成した。
<実施例 2〉
図 6に示されるような形状であって、 光学軸の傾斜角度が + 7 ° 、 主 反射素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してなる仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離(hm)が 1 3 0 jU mである主反射 素子の上に、 素子の光学軸の傾斜角度が + 7 ° で高さ(hs)が 3 0 ju m で あるような副素子群を 1 6個設置した複合再帰反射素子を比較例 1 と同 じ方法で得た。
該複合反射素子における副反射素子の頂点 (Hs) から該副平面 (SH - SH) までの距離(hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S - S) までの距離(hm)との比 (hs/hm) は 0. 23 であり、 該主反射素子の仮 想頂点 (Hm) から該副平面 (SH- SH' ) までの距離(hp)は 6 5 mであ リ、 比 (hp/hm) が 0. 5であった。
比較例 1 と同じ圧縮成形法でポリカーボネート製の複合キューブコ ーナ一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シー卜 (発明品 2 )を作成した。
<実施例 3 >
図 9に示されるような形状であって、 光学軸の傾斜角度が一 6 ° 、 主 反射素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してなる仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S- S) までの距離(hiri)が 1 8 0 mである主反射 素子の上に、 素子の光学軸の傾斜角度が一 6 ° で高さ(hs)が 7 0 / m で あるような副素子群を 4個設置した複合再帰反射素子を比較例 1 と同じ 方法で得た。 なお、 形成される 4つの副反射素子の高さはわずかに異な つているため、 中央に位置する最も高い副反射素子の頂点と副平面 (SH-SH) との高さを h sとした。
該複合反射素子における副反射素子の頂点 (Hs) から該副平面 (SH- SH) までの距離(hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S - S) までの距離(hm)との比 (hs/hm) は 0. 39 であり、 該主反射素子の仮 想頂点 (Hm) から該副平面 (SH- SH' ) までの距離(hp)は 1 6 0 j« mで あり、 比 (hp/hm) が 0, 89であった。
比較例 1 と同じ圧縮成形法でポリカーボネート製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シート (発明品 3 )を作成した。
上記の実施例 1〜 3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シート(発明品 1 , 2、 および 3 )および比較例 1で作成した三角錐型キューブコーナー型再帰反射シ 一 (比較品 1 ) と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 2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 1の三角錐型キューブコーナー型再帰反射シ一卜の再帰 反射係数にく らべ、 特に大きな観測角において入射角の大きな方向への 再帰反射特性が優れたものであった。
表 1
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産業上の利用可能性
本発明における三角錐型キューブコーナー再帰反射シ一トおよび再 帰反射物品は、 道路標識(一般的な交通標識やデリ二エーター)、 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卜類、 トラックゃトレーラーのボディ一に貼 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など に用いることができ、 これら製品の再帰反射性能を改善することができ る。

Claims

請求の範囲
1 . 断面が実質的に対称形の 3方向の V字状平行溝群が互いに交叉 することにより 3つの互いに略直角に交叉する反射側面によって区切ら れた少なくとも 2 個以上の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子(以 下、 副反射素子とも言う)の群が共通する副平面 (SH- SH) 上の一方の側 に突出するように最密充填状に配置されておリ、 該副反射素子群が主平 面 (S-S) 上に配置された断面が実質的に対称形の 3方向の V字状平行 溝群が互いに交叉することにより 3つの互いに略直角に交叉する反射側 面によって区切られた 1 個の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子 (以下、 主反射素子とも言う)の上に配置されてなる複合キューブコーナ 一再帰反射素子を含んでいることを特徴とする三角錐型キューブコーナ 一再帰反射シートおよび再帰反射物体。
2 . 該副平面 (SH-SH) と該主平面 (S-S) が平行であることを特徴 とする請求項 1に記載の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。
3 . 該副反射素子および または該主反射素子のもつ光学軸が傾斜 していることを特徴とする請求項 1または 2に記載の三角錐型キューブ コーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体。
4 . 該副反射素子および または該主反射素子のもつ光学軸が 1 〜 1 3 ° 傾斜し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 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。
5 . 該副反射素子および または該主反射素子のもつ光学軸が 1 . 5 〜 7。 傾斜していることを特徴とする請求項 1 〜 4のいずれかに記載の 三角錐型キューブコーナー再帰反射シ一卜および再帰反射物体。
6 . 該主反射素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してな る仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S- S) までの距離(hm)が 5 0 / m以上 であることを特徴とする請求項 1 〜 5のいずれかに記載の三角錐型キュ ーブコーナー再帰反射シー卜および再帰反射物体。
7 . 該主反射素子を形成する 3つの反射側面の延長面が交差してな る仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離(hm)が 8 0 ~ 3 0 0 U mであることを特徴とする請求項 1 〜 6のいずれかに記載の三角錐型 キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体。
8 . 該副反射素子の頂点 (Hs ) から該副平面 (SH- SH) までの距離 (hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離
(hm)との比 (hs/hm) が 0. "!〜 0. 5であることを特徴とする請求項 1 〜 7 のいずれかに記載の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。
9 . 該副反射素子の頂点 (Hs ) から該副平面 (SH-SH ) までの距離 (hs)と該主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離
(hm)との比 (hs/hm) が 0· 1〜0. 3であることを特徴とする請求項 1 〜 8 のいずれかに記載の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。
1 0 . 該仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離(hm)と、 該 主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該副平面 (SH- SH) までの距離(hp)と の比 (hp/hm) が 0. "!〜 0. 8 0. 9であることを特徴とする請求項 1 〜 9の いずれかに記載の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。
1 1 . 該仮想頂点 (Hm) から該主平面 (S-S) までの距離(hm)と、 該 主反射素子の仮想頂点 (Hm) から該副平面 (SH - SH) までの距離(hp)と の比 (hp/hm) が 0. 3〜0. 5であることを特徴とする請求項 1 〜 1 0のい ずれかに記載の三角錐型キューブコーナー再帰反射シー卜および再帰反 射物体。
1 2 . 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子を 形成する他の 3つの方向の底辺の少なくとも一つの組の方向の底辺が平 行であることを特徴とする請求項 1 〜 1 1のいずれかに記載の三角錐型 キューブコーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体。
1 3 . 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子を 形成する他の 3つの方向の底辺のいずれの方向の組の底辺も平行でない ことを特徴とする請求項 1 ~ 1 1のいずれかに記載の三角錐型キューブ コーナー再帰反射シートおよび再帰反射物体。
1 4 . 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子を 形成する他の 3つの方向の底辺の、 一組の方向の底辺のなす角が 3 0 ° 〜 6 0 ° であることを特徴とする請求項 1 〜 1 1および 1 3のいずれか に記載の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。
1 5 . 該主反射素子を形成する 3つの方向の底辺と該副反射素子を 形成する他の 3つの方向の底辺の、 一組の方向の底辺が直角であること を特徴とする請求項 1 〜 1 1および 1 3のいずれかに記載の三角錐型キ ユーブコーナー再帰反射シー卜および再帰反射物体。
1 6 . 該副反射素子を形成する 3つの方向の V字状の溝の底部の軌 跡の少なくとも 1つの方向の軌跡が、 隣接する主反射素子に含まれる副 反射素子を形成する同じ方向の V字状の溝の軌跡と異なっていることを 特徴とする請求項 1 ~ 1 5のいずれかに記載の三角錐型キューブコーナ 一再帰反射シートおよび再帰反射物体。
1 7 . 該副反射素子を形成する 3つの方向の V字状の溝の少なくと も 1つの方向の溝の断面形状が、 隣接する主反射素子に含まれる副反射 素子を形成する同じ方向の V字状の溝の断面形状と異なっていることを 特徴とする請求項 1 〜 1 6のいずれかに記載の三角錐型キューブコーナ 一再帰反射シートおよび再帰反射物体。
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