CN1153661C - 用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的制备方法,用该方法形成的模具和制品 - Google Patents

用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的制备方法,用该方法形成的模具和制品 Download PDF

Info

Publication number
CN1153661C
CN1153661C CNB971823561A CN97182356A CN1153661C CN 1153661 C CN1153661 C CN 1153661C CN B971823561 A CNB971823561 A CN B971823561A CN 97182356 A CN97182356 A CN 97182356A CN 1153661 C CN1153661 C CN 1153661C
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
thin plate
cube corner
working surface
polylith
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB971823561A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1275943A (zh
Inventor
G��M����ɭ
G·M·本森
J·C·凯利和
ʷ
K·L·史密斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of CN1275943A publication Critical patent/CN1275943A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1153661C publication Critical patent/CN1153661C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00605—Production of reflex reflectors
    • B29D11/00625—Moulds for reflex reflectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49982—Coating
    • Y10T29/49984—Coating and casting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49995—Shaping one-piece blank by removing material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303752—Process

Abstract

揭示了一种制备适用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的方法，每块薄板具有相对的第一和第二主表面，在两个表面之间界定了第一参考平面，每块薄板还包含与第一和第二主表面相连的工作表面，工作表面界定了与该面基本平行、与第一参考平面垂直的第二参考平面和与第一参考平面和第二参考平面垂直的第三参考平面。该方法包括：将多块薄板定向，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定的参考轴成第一角度放置。在工作表面中形成至少两个凹槽组，每个凹槽组包括在薄板工作表面中的至少两个平行、相邻的V形凹槽。所述至少两个凹槽组形成第一、第二和第三凹槽面，它们大致正交地相交，形成多个立方角元件。多个立方角元件的每一个较好的是基本上位于多块薄板的一块中。多块薄板也可以在形成至少一个凹槽组之前与固定参考轴成第二角度定向放置。还揭示了根据本发明得到的模具和由该模具得到的逆向反射制品。

Description

用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的 多块薄板的制备方法，用该方法形成的模具和制品
                         发明的领域
本发明总体涉及适用于形成立方角逆向反射片的模具，制备该模具的方法，以及用该模具制得的逆向反射片。本发明具体涉及由多块薄板形成的模具和制备这些薄板的方法。
                         发明的背景
逆向反射材料的特征是能够将入射到该材料上的光线再照射回发光光源。这种能力使得逆向反射片在多种要得到显明性的场合有广泛的用途。逆向反射片通常是施用到平的刚性制品(如路面标志和路障)上；然而它也用于不规则或柔性的表面。例如，逆向反射片可粘贴在卡车拖车的侧面，这需要该逆向反射片从绉纹和突起的铆钉上经过，或者逆向反射片可粘贴在柔性物体部位，如道路工作者的安全服或其它此类安全服装。在下面的表面是不规则或柔性的情况下，希望逆向反射片能够与下面的表面适配而不损失逆向反射性能。另外，逆向反射片通常以料卷形式进行包装和运输，因此要求它具有足够的柔性以卷绕在芯子上。
两种已知类型的逆向反射片是以微球为基的片材和立方角片材。以微球为基的片材(有时被称为“含珠”片材(＂beaded＂sheeting))使用许多微球，它们通常至少部分嵌入粘合剂层中并含有相关的镜面反射或漫反射材料(如颜料颗粒、金属薄片或蒸气涂层等)以逆向反射入射光。说明性的例子揭示于美国专利3,190,178(McKenzie)、4,025,159(McGrath)和5,066,098(Kult)。以微球为基的片材的优点是它通常能够粘贴到波纹状或柔性的表面上。此外，由于含珠逆向反射器件的对称性，因此以微球为基的逆向反射片显示的回射光总量在绕垂直于片材表面的轴旋转的各方向上较均匀。因此，这类以微球为基的片材对于片材放在表面上的方向的敏感性较差。然而，这类片材的逆向反射效率通常低于立方角片材。
立方角逆向反射片包含通常具有大致为平面的底面的本体部分和在底面背面的包含多个立方角元件的结构化表面。每个立方角元件包含三个大致互相垂直的光学面，它们相交于一个参考点(即顶点)。立方角元件的底面用作光线透射入立方角元件的孔径。使用时，射到片材底面上的入射光于片材底面处发生折射，透过位于片材上的立方角元件的底面，由三个垂直的立方角光学面的每一面进行反射，再回射向光源。立方角元件的对称轴(也称为光轴)是延伸经过立方角顶点并与立方角元件的三个光学面成相同角度的轴。当光线大致沿光轴入射到立方角元件的底面上时，它通常显示最高的光学效率。被立方角逆向反射器件逆向反射的光线量随着入射角偏离光线轴而降低。
立方角逆向反射片的逆向反射效率的最大值是逆向反射片结构化表面上立方角元件的几何结构的函数。立方角领域中所用的术语“有效面积(active area)”和“有效孔径(effective aperture)”用来表征立方角元件对入射元件底面的光线进行逆向反射的部分。关于确定立方角元件设计的活性孔径的详细说明超出了本说明书的范围。用于确定立方角几何结构的有效孔径的一种方法记载于Eckhardt，Applied Optics，v.10，n.7，1971年7月，1559-1566页。授予Straubel的美国专利835,648也讨论了有效孔径这一概念。当入射角给定时，将三个立方角面在垂直于经折射入射光的平面上的投影与三次反射的象表面在同一平面上的投影进行拓扑相交，确定有效面积。这样，术语“有效面积百分数”就定义为有效面积除以立方角面投影的总面积。逆向反射片的逆向反射效率与片材上立方角元件的有效面积百分数直接相关。
对于一个立方角匹配对阵列，已知有效面积百分数和光线强度，可以计算出预计的回射光线总量(total light return，TLR)。对于经逆向反射的光线，光线强度会由于正面损失和三个立方角面的每一面的反射而降低。回射光线总量定义为有效面积百分数与光线强度的乘积，或者是经过逆向反射的入射光线总量百分数。直接加工的立方角阵列的回射光线总量的讨论见美国专利3,712,706(Stamm)。
此外，逆向反射片的逆向反射图案的光学特性部分地是立方角元件几何结构的函数。因此，立方角元件几何结构的变形会导致逆向反射片光学特点的相应变形。为了防止不希望有的物理变形，制备逆向反射片立方角元件的材料通常具有较高的弹性模量，它足以防止在挠曲或弹性拉伸逆向反射片时立方角元件发生物理形变。如上所述，通常较好的是逆向反射片具有足够的柔性以使其能粘贴在波纹状或本身柔性的底材上，或者使其能卷绕成卷用于贮存和运输。
立方角逆向反射片如下制得：先制备一个母模，它包括所需立方角元件几何结构的负像或正像。可使用电镀镍、化学气相淀积或物理气相淀积来复制该母模，制得用于形成立方角逆向反射片的工具。Pricone等人的美国专利5,156,863对形成用于制造立方角逆向反射片的工具的方法作了说明性的概述。制造母模的已知方法包括针形元件束技术、直接加工技术和层压技术。这些技术中的每一种都有其优点和局限性。
在针形元件束(pin bundling)技术中，将许多根针(每根的一端都具有几何结构)集中放置在一起，形成立方角逆向反射面。美国专利1,591,572(Stimson)、3,926,402(Heenan)、3,541,606(Heenan等)和Howell的3,632,695给出了说明性的例子。针形元件束技术能够在单个模中制得各种各样的立方角几何结构。然而，针形元件束技术对于制备小型立方角元件(如小于约1.0毫米)在经济上和技术上都不能实施。
在直接加工技术中，在一整块基材中形成一系列槽以形成立方角逆向反射面。美国专利3,712,706(Stamm)和4,588,258(Hoopman)给出了说明性的例子。直接加工技术能够精确地加工非常小的立方角元件，这是符合柔性逆向反射片要求的。然而，目前使用直接加工技术还不能制得在低入射角时具有非常高的有效孔径的某些立方角结构。作为例子，美国专利3,712,706所述立方角元件几何结构的回射光线总量理论最大值约为67％。
在层压技术中，将多块薄板(每块薄板的一端具有几何形状)组合形成立方角逆向反射面。德国临时申请(OS)19 17 292、国际公开号WO 94/18581(Bohn等)、WO 97/04939(Minura等)和WO 97/04940(Mimura等)都揭示了模制的逆向反射器件，其中在多块板上形成有槽的表面。然后，将这些板倾斜一定的角度，并横向移动下一块板。该方法得到多个立方角元件，每个元件由第一块板上的两个经加工表面和第二块板上一个侧面形成。授予Gubela的德国专利DE 42 36 799揭示了一种制备用于制造立方角的具有立方形表面的模具的方法。在带状材料一边的整个长度上沿第一方向研磨或切割倾斜表面。然后在第二方向上形成多个切口，以在带状材料上形成立方角逆向反射器件。最后，在带状材料的侧面垂直地形成多个切口。Gubela的德国临时专利44 10 994 C2是有关此方面的专利。专利44 10 994 C2中揭示的逆向反射器件的特征是具有凹曲度的反射表面。
                        发明的简要概述
本发明涉及合适用于由多块薄板形成逆向反射片的母模和制备该母模的方法。用本文所揭示的方法制得的母模的优点是能够制得逆向反射效率水平接近100％的逆向反射立方角片。为了便于制造柔性逆向反射片，所揭示的方法能够制造宽度窄至0.010毫米的立方角逆向反射元件。此外，本发明能够制得在至少两个不同方向上显示对称逆向反射性能的立方角逆向反射片。本发明还揭示了制备由多块薄板形成的模具的效率高且费用低廉的方法。
对多块薄板同时进行加工，形成多个立方角元件。每个立方角元件的三个互相垂直光学面最好形成于多块薄板的一块上。也就是说，单独或离散的立方角元件最好不要延伸越过多于一块薄板。所有三个光学面最好用加工方法形成，以确保有光学质量的表面。在加工阶段和随后的阶段中最好保持相邻薄板之间的界面是平面，以使得由于加工薄板而造成的对准问题和损坏降至最低。
制造多块薄板以用于适用于形成逆向反射立方角制品的模具。每块薄板具有相对的第一主要表面和第二主表面，在两个主表面之间界定了第一参考平面。每块薄板还包括与第一和第二主表面相连的工作表面。工作表面界定了与该面基本平行、与第一参考平面垂直的第二参考平面和与第一参考平面和第二参考平面垂直的第三参考平面。该方法包括将多块薄板定向，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定的参考轴成第一角度放置。在工作表面中形成至少两个凹槽组，每个凹槽组包括在薄板工作表面中的至少两个平行、相邻的V形凹槽。所述至少两个凹槽组形成第一、第二和第三凹槽面，它们大致正交地相交，形成多个立方角元件。较好的是每个立方角元件基本上位于多块薄板的一块中。在形成至少一个凹槽组之前，可以将多块薄板定向放置与固定参考轴成第二角度。
在一个实施方案中，形成至少两个凹槽组的步骤包括在每块薄板的工作表面中形成第一凹槽组，该第一凹槽组包含至少两个平行、相邻的V形凹槽。每个相邻凹槽界定了第一凹槽面和第二凹槽面，它们大致正交地相交，在每块相应的薄板上形成第一参考边。在多块薄板的工作表面中形成第二凹槽组，该第二凹槽组包含至少一个凹槽。第二凹槽组中的每个凹槽界定了第三凹槽面，它与第一和第二凹槽面基本正交地相交，形成至少一个基本上位于单块薄板上的第一立方角构件。
该第一立方角构件较好的是包含多个立方角元件。多个立方角元件中的每一个基本上位于一块薄板上。相邻的第一和第二主表面之间的界面较好的是平面。每块薄板的尺寸是厚约0.025-1.0毫米，更好是约0.1-0.6毫米。
该方法包括定向放置多块薄板的步骤，该步骤包括将薄板集中放置在一界定了底平面的夹具中。第一角度与垂直于底平面的固定参考轴成约5°-85°，更好的是约10°-65°，最好的是约25°-45°。
形成凹槽组的步骤包括平行于夹具界定的底平面至少形成一个凹槽组。或者，可以形成与夹具界定的底平面成锐角的凹槽组。还可以形成凹槽组，以使薄板工作表面中不同深度的相邻凹槽之间的距离是不同的。
形成凹槽组的方法可以包括使用材料去除技术除去最接近多块薄板工作表面的多块薄板中每块的一部分。第一、第二和第三凹槽面基本上是用材料去除技术形成的。通过使多块薄板和刀具之间相对运动，可以形成凹槽组。形成凹槽组的步骤包括选自划线、快速切削、磨削(grinding)和研磨的加工操作。凹槽的夹角较好是约为10°-170°。
在一个实施方案中，在形成第二凹槽组之前，定向放置多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第二角度。定向放置多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第二角度的步骤包括将多块薄板重新集中放置在合适的夹具中。在一个实施方案中，定向放置多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第二角度的步骤包括将多块薄板绕垂直于第二参考平面的轴旋转180°。
立方角元件通常是二个相背放置的。在另一个实施方案中，这些立方角元件的光轴可大致平行，以使回射光线总量在绕360°的定向角范围内不对称。
本发明还揭示了一种复制模具工作表面以形成多个立方角元件的负像的方法，所述负像适合于用作形成逆向反射制品的模具，以及由所述方法形成的模具。逆向反射制品可以由形成负像的模具形成。
                           附图的简要说明
图1是适用于所揭示方法的单块薄板的透视图。
图2是多块所述薄板的透视图。
图3是沿第一种取向定向放置的多块薄板的端面图。
图4是按照第一种加工操作的多块薄板的端面图。
图5是按照第一种加工操作的多块薄板的侧视图。
图6是图5所示多块薄板沿第二取向定向放置的端面图。
图7是多块薄板沿第二取向定向放置的端面图，其中每隔一块的薄板旋转了180°。
图8是按照第二种加工操作的多块薄板的端面图。
图9是按照第二种加工操作的多块薄板的顶视图。
图10是沿第一取向定向放置的多块薄板的端面图。
图11是按照第一种加工操作的多块薄板的端面图。
图12是按照第一种加工操作的多块薄板的侧视图。
图13是沿第二取向定向放置的多块薄板的端面图。
图14是按照第二种加工操作的多块薄板的端面图。
图15是按照第二种加工操作的多块薄板的侧视图。
图16是按照第三种加工操作的多块薄板的端面图。
图17是按照第三种加工操作的多块薄板的顶视图。
图18是根据图10-17方法制得的单块薄板的透视图。
图19是沿第一取向定向放置的多块薄板的端面图。
图20是按照第一种加工操作的多块薄板的端面图。
图21是按照第一种加工操作的多块薄板的侧视图。
图22是沿第二取向定向放置的多块薄板的端面图。
图23是按照第二种加工操作的多块薄板的端面图。
图24是按照第二种加工操作的多块薄板的侧视图。
图25是按照第三种加工操作的多块薄板的侧视图。
图26是按照第三种加工操作的多块薄板的顶视图。
图27是按照图19-26的方法制得的单块薄板的透视图。
                   较佳实施方案的详细说明
同时加工多块薄板形成多个完全的立方角元件。每个立方角元件的三个互相垂直的光学面较好的是形成在单块薄板上。所有三个光学面较好是用加工方法形成以确保光学质量的表面。在加工阶段和随后的阶段中最好保持相邻薄板之间的界面是平面，以使得由于加工薄板而造成的对准问题和损坏降至最低。
在对多个实施方案的说明中，为了清楚起见使用了特殊的技术术语。然而，这些技术术语并无限制作用，应该理解，每个选定的术语包括有类似功用的所有技术等价内容。所揭示的方法可用于形成多个尺寸和形状的逆向反射元件，如完全立方角元件(full cube corner elements)和截顶立方角元件(truncated cube cornerelements)。阵列中相邻截顶立方角元件的底边通常是共平面的。阵列中相邻完全立方角元件的底边不在同一个平面上。与本发明同一日提交的有关申请包括：立方角片模具及其制备方法(美国No.08/886074)；逆向反射立方角片模具和由它形成的片(美国No.08/886998)；逆向反射立方角片、用于它的模具和制备该模具的方法(美国No.08/887390)；由高度倾斜的立体角元件构成的铺贴逆向反射片(美国No.08/887389)；双重取向的逆向反射片(美国No.08/887006)。
为了便于说明，可以将笛卡儿坐标系叠加到薄板10上。第一参考平面24位于第一主表面12和第二主表面14中间。第一参考平面24被称为x-z平面，具有y轴作为其法向矢量。第二参考平面26被称为x-y平面，与薄板10的工作表面16大致共平面延伸，具有z轴作为法向矢量。第三参考平面28被称为y-z平面，位于第一端面20和第二端面22的中间，具有x轴作为其法向矢量。虽然本文中是参考笛卡儿参考平面对各种几何结构特征进行说明的，但应该理解这些几何结构可以使用其它坐标系或参考薄板结构加以说明。
现在参考图1-9说明薄板的一个实施方案及其制备方法。在图1中，用于制造适用于形成逆向反射片的模具的典型薄板10包括第一主表面12和相对的第二主表面14。薄板10还包括延伸于第一主表面12和第二主表面14之间的工作表面16和相对的底面18。薄板10还包括第一端面20和相对的第二端面22。在一个实施方案中，薄板10可以是相对表面大致平行的直角正交多面体。然而，应该理解薄板10的相对表面无需平行。
图2-9示出了在薄板10的工作表面16中形成包含多个光学上相对的立方角元件的有结构表面的一个实施方案。简要地说，定向放置多块薄板10以使它们各自的第一参考平面24与固定的参考轴成第一角度θ1(如图3所示)。在多块薄板10的工作表面16中形成第一凹槽组，它包含多个平行、相邻的凹槽30a、30b、30c等(总体上标记为30)(如图3-5所示)。第一凹槽组30的凹槽界定各自的第一凹槽面32a、32b、32c等和各自的第二凹槽面34b、34c、34d等。重要的是，各自的第一凹槽面32a、32b、32c等与各自的第二凹槽面34b、34c等大致正交地相交，界定各自的第一参考边36a、36b、36c等。本文中所用的术语“大致正交”或“近似正交”是指各自表面之间的二面角约为90°；本发明考虑到授予Appeldorn的美国专利4,775,219中揭示和要求权利的正交性的轻微变化。在薄板10的工作表面16中还形成第二凹槽组，它包含多个平行、相邻的凹槽46a、46b、46c等(如图6-8所示)。凹槽46划分和/或平分第一和第二凹槽面32、34。为了清楚起见，凹槽46一侧的凹槽面被称为第一和第二凹槽面32、34，凹槽46另一面的凹槽面被称为第三和第四凹槽面40、42。
第二凹槽组中的凹槽界定了各自的第五凹槽面48a、48b、48c等(总体上标记为48)和第六凹槽面50a、50b、50c等(总体上标记为50)。第五凹槽面48a、48b、48c等与各自的第一凹槽面32a、32b、32c等和第二凹槽面34b、34c等大致正交地相交，在相应薄板的工作表面16上形成多个立方角元件60a、60b、60c。类似地，第六凹槽面50a、50b、50c等与各自的第一凹槽面40a、40b、40c等和第二凹槽面42b、42c等大致正交地相交，在相应薄板的工作表面16上形成多个立方角元件70a、70b等。本文中所用术语“凹槽组”是指形成于薄板10的工作表面16中的所有平行凹槽。
现在更具体地说明该实施方案。回到图2，将多块薄板10集中放置在一起以使一块薄板10的第一主表面12与相邻薄板10的第二主表面14相邻。较好的是将多块薄板10集中在能够确保多块薄板互相邻接的常规设计的夹具中。夹具宜界定一底平面80(如图3所示)，较好是当薄板10如图2所示放置时底平面80与薄板10的底面18大致平行。多块薄板10可以用上述迪卡儿坐标系来表征。较好的是当多块薄板10放置得使它们的第一参考平面24垂直于底平面80时，这些薄板的工作表面16基本上是共平面的。
在图3中，定向放置多块薄板10使它们的第一参考平面24与垂直于底平面80的固定参考轴82成第一角度θ1。在一个实施方案中，第一角度θ1大约为27.8°。然而，在实践中θ1可以在约1°至约85°之间，更好约为10°-60°，最好约为25°-45°。
参见图4-5，在多块成角度θ1放置的薄板10的工作表面16中形成第一凹槽组，它包括多个平行相邻的V形凹槽30a、30b、30c等(总体上标记为30)。在多块薄板10的工作表面16中至少形成两个这样的凹槽30。凹槽30界定了第一凹槽面32a、32b、32c等(总体上标记为32)和第二凹槽面34b、34c、34d等(总体上标记为34)，它们如图所示相交于凹槽顶点33b、33c、33d等(总体上标记为33)。在薄板的边缘，形成凹槽的操作可形成单个凹槽面32a。相邻凹槽30a、30b的凹槽面32a和34b大致正交地相交于参考边36a。类似地，邻接凹槽面32b和34c大致正交地相交于参考边36b。这可以通过使用具有90°夹角的刀具形成凹槽30来完成。较好的是在多块薄板10的整个工作表面16上重复该图案。凹槽顶点33最好间隔约0.01-1.0毫米，但并不局限于这些值。
凹槽30是使用合适的材料去除技术(包括精确加工技术，如研磨、划线、切槽和快速切削)去除多块薄板的部分工作表面16而形成的。也可以使用化学蚀刻或激光烧蚀技术。在一个实施方案中，在高度精确的加工操作中形成凹槽30，在该操作中将具有90°夹角的金刚石刀具沿与底平面80大致平行的轴在整个多块薄板10的工作表面16上横向反复运动。然而，金刚石刀具也可以沿与底平面80不平行的轴运动，以使得刀具在多块薄板10上切割出不同的深度。此外，还可以将加工工具保持静止，而使多块薄板运动；任何形式的薄板10与加工工具之间的相对运动都是可以设想的。
在图2-5的实施方案中，第一凹槽组中各凹槽30的形成深度是使得各第一参考边36与每块薄板的第一主表面12和第二主表面14相交。因此，在图4所示的端面图中，参考边36和凹槽顶点33形成沿平行于底平面80的轴延伸的基本连续的线。此外，形成凹槽30使得各参考边36位于以直角与各第一参考平面24和第二参考平面26相交的平面上。因此，在顶视图中，各第一参考边36会与多块薄板10的各第一参考平面24垂直。然而，凹槽30还可以具有较浅的深度。例如，如果减少工具的深度，所形成的凹槽顶点33会更接近工作表面16，会形成平的透光区域。
为了完成在薄板10的工作表面16上形成立方角元件，沿大致平行于第一参考平面24的轴在每块薄板10中加工一个凹槽，如此形成第二凹槽组。在图6-8所示的实施方案中，将多块薄板10从集合夹具中取出，将每隔一块的薄板(10b、10d等)绕垂直于第二参考平面26的轴旋转180°。然后，将多块薄板再重新集中起来使它们各自的第一参考平面24最好以大致垂直于底平面80放置，如图7所示。
参考图8和图9，在多块薄板10的工作表面16中形成第二凹槽组，它宜在每块薄板10中包括至少一个凹槽46。在所揭示的实施方案中，第二凹槽46a、46b、46c等(总体上标记为46)界定了各第五凹槽面48a、48b、48c等(总体上标记为48)和第六凹槽面50a、50b、50c等(总体上标记为50)，它们相交于沿垂直于第三参考平面28的轴的方向的各凹槽顶点52a、52b、52c等(总体上标记为52)。
形成第二凹槽46，以使得第五凹槽面48与各第一凹槽面(如32a、32b等)和第二凹槽面(如34a、34b等)基本上正交。所述第五凹槽面48的形成使得在每隔一块薄板10的工作表面16中形成多个立方角元件60a、60b等(总体上标记为60)。每个立方角元件60由第一凹槽面(32a、32b等)、第二凹槽面(34a、34b等)和一部分第五凹槽面48界定，这些表面相交于一点，该点定义为立方角尖点，即顶点62。类似地，第六凹槽面50与各第三凹槽面(如40a、40b等)和第四凹槽面(如42a、42b等)基本上正交。如上所述，第三和第四凹槽面40、42是由第一凹槽组30形成的。第六凹槽面50的形成也在每隔一块薄板10的工作表面16中形成了多个立方角元件70a、70b等(总体上标记为70)。每个立方角元件70由第三凹槽面(40a、40b等)、第四凹槽面(42a、42b等)和一部分第六凹槽面50界定，这些表面相交于一点，该点被定义为立方角尖点，即顶点72。较好的是，凹槽面48和50都在薄板10的工作表面16上形成多个立方角元件。然而应该理解，可以形成第二凹槽46，以使得只有凹槽面48或者只有凹槽面50形成立方角元件。
立方角元件60、70是相背的两个元件，它们产生相反(尽管未必相同)的逆向反射图案。立方角元件60、70较好的是产生对称即镜像的逆向反射图案，即元件基本相同但相对旋转了180°。在另一个实施方案中，可以在图6所示的这叠薄板中切割第二凹槽组46，由此得到沿相同方向排列的立方角元件60、70。也就是说，立方角元件60、70的对称轴即光轴是大致平行的。类似地，如图8所示，在切割得到第二凹槽组46以后，薄板10b、10d等可以旋转180°。沿相同方向排列的立方角元件60、70的回射光线总量在绕360°的定向角范围内不对称。不对称的逆向反射图案在一些应用中是需要的，如从窄范围定向角观察的路面标志或其它标志。
本发明的方法包括同时加工多块薄板，每块薄板包括一个或多个离散的立方角元件。立方角元件较好的是不延伸越过多于一块薄板。例如，在单块薄板上加工出立方角元件60的三个互相垂直的光学面32、34、48。类似地，在单块薄板上加工出立方角元件70的三个光学面40、42、50。立方角元件60、70可以位于同一块薄板上或者位于不同的薄板上。有利的是，通过加工操作仅用两组凹槽组30、46就形成了立方角元件60、70，确保了光学质量的表面。在加工阶段和随后制得的模具中，在相邻薄板之间保持主表面12、14间的界面是平面，以使得由于加工薄板而造成的对准问题和损坏降至最低，使得会导致负像性能变差的相邻薄板间间隙最小，并使得移动至薄板间间隙内的余料(flash)最小。
图10-18示出了在图2所示多块薄板上形成图1-9的模具的另一种方法，该方法使用三组凹槽组130、138和146。较好的是，当各块薄板放置得使它们各自的第一参考平面124垂直于底平面180时，多块薄板110的各工作表面116基本上是共平面的。参考平面124、126、128分别对应于上述参考平面24、26、28。
参见图10，定向放置多块薄板110，使它们的第一参考平面124与垂直底平面180的固定参考轴182成第一角度β1。在一个实施方案中，β1大约为27.8°。然而β1也可以约为1°-85°，更好约为10°-60°。
参见图11-12，在多块成角度β1放置的薄板110的工作表面116中形成第一凹槽组，它包括多个平行、相邻的V形凹槽130a、130b、130c等(总体上标记为130)。在多块薄板110的工作表面116中至少形成两个这样的凹槽130。凹槽130界定了第一凹槽面132a、132b、132c等(总体上标记为132)和第二凹槽面134b、134c、134d等(总体上标记为134)，它们如图所示相交于凹槽顶点133b、133c、133d等(总体上标记为133)。在薄板的边缘，形成凹槽的操作可形成单个凹槽面132a。相邻凹槽的凹槽面132a和134b大致正交地相交于参考边136a。类似地，邻接凹槽面132b和134c大致正交地相交于参考边136b。较好的是在多块薄板110的整个工作表面116上重复该图案。
凹槽130是使用合适的材料去除技术(包括精确加工技术，如研磨、划线、切槽和快速切削)去除多块薄板的部分工作表面116而形成的。也可以使用化学蚀刻或激光烧蚀技术。在一个实施方案中，在高度精确的加工操作中形成凹槽130，在该操作中将具有90°夹角的金刚石刀具沿与底平面180大致平行的轴在多块薄板110的整个工作表面116上横向反复运动。然而，金刚石刀具也可以沿与底平面180不平行的轴运动，以使得刀具在整个多块薄板110上切割出不同的深度。此外，还可以将加工工具保持静止，而使多块薄板运动；任何形式的薄板110与加工工具之间的相对运动都是可以设想的。
在图11-12的实施方案中，凹槽130的形成深度是使得各第一参考边136与每块薄板的第一主表面112和第二主表面114相交。因此，在图11所示的端面图中，参考边136和凹槽顶点133形成沿平行于底平面180的轴延伸的基本连续的线。此外，形成凹槽130使得各参考边136位于以直角与各第一参考平面124和第二参考平面126相交的平面上。因此，各第一参考边136与多块薄板110的各第一参考平面124垂直。然而，凹槽130还可以具有较浅的深度，以形成平的透光区域。
参见图13，然后将多块薄板110定向放置，使得它们各自的第一参考平面124与垂直于底平面180的固定参考轴182成第二角度β2。在一个实施方案中，β2约为27.8°。然而，在实践中β2可以约为1°-85°，更好约为10°-60°。角度β2与角度β1无关，无需与β1相等。为了以角度β2定向放置多块薄板110，最好将薄板110从夹具中取出，重新组装起来，它们各自的第一参考平面成角度β2。
参见图14-15，在多块成角度β2放置的薄板110的工作表面116中形成第二凹槽组，它包括多个平行、相邻的V形凹槽138b、138c等(总体上标记为138)。在多块薄板110的工作表面116中至少形成两个相邻的凹槽138。凹槽138界定了第三凹槽面140a、140b、140c等(总体上标记为140)和第四凹槽面142b、142c、142d等(总体上标记为142)，它们如图所示相交于凹槽顶点141b、141c、141d等(总体上标记为141)。在薄板的边缘，形成凹槽的操作可形成单个凹槽面140a。相邻凹槽的凹槽面140a和142b大致正交地相交于参考边144a。类似地，相邻凹槽面140b和142c大致正交地相交于参考边144b。较好的是在多块薄板110的整个工作表面116上重复该图案。
第二凹槽组的凹槽138较好的还可以通过高度精确的加工操作来形成，在该操作中将具有90°夹角的金刚石刀具沿与底平面180大致平行的切割轴在多块薄板110的整个工作表面116上横向反复运动。同样，应注意到重要的是相邻凹槽138的表面沿参考边144相交形成正交二面角。每个凹槽的夹角可以不同于90°。较好的是，凹槽138在多块薄板110的工作表面116中形成的深度大致与第一凹槽组中的凹槽130相同。此外，较好的是形成第二凹槽组的凹槽138，以使得各凹槽顶点(如141a、141b等)和各参考边(如144a、144b等)与第一凹槽组的凹槽130的各凹槽顶点(如133a、133b等)和各参考边(如136a、136b等)基本上共平面。
参见图16-17，在多块薄板110的工作表面116中形成第三凹槽组，它宜在每块薄板110中包括至少一个凹槽146。在所揭示的实施方案中，第三凹槽146a、146b、146c等(总体上标记为146)界定了各第五凹槽面148a、148b、148c等(总体上标记为148)和各第六凹槽面150a、150b、150c等(总体上标记为150)，它们相交于沿平行于各第一参考平面124的轴的各凹槽顶点152a、152b、152c等(总体上标记为152)。形成第三凹槽146，以使得各第五凹槽面148位于与各第一凹槽面(如132a、132b等)和各第二凹槽面(如134a、134b等)基本上正交的平面内。如此形成第五凹槽面148，就在各薄板110的工作表面116中形成了多个立方角元件160a、160b等(总体上标记为160)。
每个立方角元件160由第一凹槽面(132a、132b等)、第二凹槽面(134a、134b等)和一部分第五凹槽面148界定，这些表面相交于一点，该点定义为立方角尖点，即顶点162。类似地，第六凹槽面150位于与各第三凹槽面(如140a、140b等)和各第四凹槽面(如142a、142b等)基本上正交的平面内。第六凹槽面150的形成也在薄板110的工作表面116中形成了多个立方角元件170a、170b等(总体上标记为170)。每个立方角元件170由第三凹槽面(140a、140b等)、第四凹槽面(142a、142b等)和一部分第六凹槽面150界定，这些表面相交于一点，该点被定义为立方角尖点，即顶点172。较好的是，第五凹槽面148和第六凹槽面150都在薄板110的工作表面116上形成多个立方角元件。然而应该理解，可以形成第三凹槽146，以使得只有第五凹槽面148或者只有第六凹槽面150形成立方角元件。
在较佳的方法中，在形成多个凹槽146之前，将多块薄板110重新定向以使它们各自的第一参考平面124放置得大致平行于参考轴182。然而，也可以在薄板定向以使它们各自的第一参考平面放置得与参考轴182成一角度的情况下形成凹槽146。具体而言，在一些实施方案中，在各薄板110成角度β2放置的情况下形成各第三凹槽146是有利的，这样能够避免制造过程中额外的取向步骤。较好的是，凹槽146也用高度精确的加工操作来形成。在所揭示的实施方案中，将具有约55.6°夹角的金刚石刀具在每块薄板110的工作表面116上沿基本包含于薄板110的第一参考平面124内且平行于底平面180的轴来回运动。较好的是形成凹槽146，以使得各凹槽顶点152比第一和第二凹槽组中的凹槽顶点稍深。凹槽146的形成得到具有大致如图18所示的结构表面的多块薄板110。
如有关图1-9的讨论，图10-18的方法实现了同时加工多块薄板，每块薄板具有立方角元件160，它具有在单块薄板上的三个互相垂直的光学面132、134、148。类似地，在单块薄板上加工出立方角元件170的三个光学面140、142、150。在加工阶段和随后制得的模具中，在相邻薄板之间保持主表面112、114间的界面为平面，以使得由于加工薄板而造成的对准问题和损坏降至最低。
图19-27示出了在图2所示多块薄板上同时形成多个立方角元件的另一种实施方案。较好的是，当各块薄板放置得使它们各自的第一参考平面224垂直于底平面280时，多块薄板210的各工作表面216基本上是共平面的。参考平面224、226、228分别对应于上述参考平面24、26、28。
参见图19，定向放置多块薄板210，使它们的第一参考平面224与垂直于底平面280的固定参考轴282成第一角度θ1。在一个实施方案中，θ1约为54.74°。理论上，θ1可以是约45°-90°的角度，然而实践中通常约为45°-60°。参见图20-21，在多块成角度θ1放置的薄板210的工作表面216中形成第一凹槽组，它包括多个平行、相邻的V形凹槽230a、230b、230c等(总体上标记为230)。凹槽230界定了第一凹槽面232a、232b、232c等(总体上标记为232)和第二凹槽面234b、234c、234d等(总体上标记为234)它们如图所示相交于凹槽顶点233b、233c、233d等(总体上标记为233)。在薄板的边缘，形成凹槽的操作可形成单个凹槽面，如232a、234d。较好的是在多块薄板210的整个工作表面216上重复该图案。
如上所述，凹槽230是通过去除部分工作表面216而形成的。在一个实施方案中，在高度精确的加工操作中形成凹槽230，在该操作中将具有120°夹角的金刚石刀具沿与底平面280大致平行的轴在多块薄板210的工作表面216上横向反复运动。然而应该理解，金刚石刀具也可以沿与底平面280不平行的轴运动，以使得刀具在整个多块薄板210上切割出不同的深度。
在图20-21的实施方案中，各凹槽230的形成深度是使得各凹槽顶点233与每块薄板的第一主表面212和第二主表面214相交。因此，在图20所示的端面图中，凹槽顶点233形成沿平行于底平面280的轴延伸的基本连续的线。此外，形成凹槽230使得凹槽顶点233和边236位于以直角与第一参考平面224和第二参考平面226相交的平面上。各凹槽顶点垂直于多块薄板210的各第一参考平面224。然而，凹槽230还可以具有较浅的深度，或沿不同的轴形成。
参见图22-23，然后将多块薄板210定向放置，使得它们各自的第一参考平面224与垂直于底平面280的固定参考轴282成第二角度θ2。在多块薄板210的工作表面216中形成第二凹槽组，它包含多个平行、相邻的V形凹槽238a、238b、238c等(总体上标记为238)。在所揭示的实施方案中，θ2约为54.74°。如上所述，理论上θ2可以约为45°-90°，然而实践中较好约为45°-60°。为了以角度θ2定向放置多块薄板210，最好将薄板210从夹具中取出，重新组装起来，使它们各自的第一参考平面成角度θ2。如图所示，凹槽238界定了第三凹槽面240a、240b、240c等(总体上标记为240)和第四凹槽面242b、242c、242d等(总体上标记为242)，它们相交于凹槽顶点241b、241c、241d等(总体上标记为241)和边247a、247b、247c等。在薄板的边缘，形成凹槽的操作可形成单个凹槽面。较好的是在多块薄板210的整个工作表面216上重复该图案。
第二凹槽组的凹槽238较好的还可以通过高度精确的加工操作来形成，在该操作中将具有约120°夹角的金刚石刀具沿与底平面280大致平行的切割轴在薄板210的工作表面216上横向反复运动。较好的是，凹槽238形成的深度大致与凹槽230相同。此外，较好的是形成凹槽238，以使得凹槽顶点(如241a、241b等)与凹槽230的各凹槽顶点(如233a、233b等)基本上共平面。在形成第二凹槽组的凹槽238以后，每块薄板210较好的是如图27所示。
参见图25-26，在多块薄板210的工作表面216中形成第三凹槽组，它包含多个平行、相邻的V形凹槽246a、246b、246c等(总体上标记为246)。第三凹槽246界定了第五凹槽面248a、248b、248c等(总体上标记为248)和各第六凹槽面250a、250b、250c等(总体上标记为250)，它们相交于凹槽顶点252a、252b、252c等(总体上标记为252)。形成第三凹槽246，以使得第五凹槽面248与各第一凹槽面232和各第三凹槽面240基本上正交。
如此形成第五凹槽面248，在各薄板210的工作表面216中形成多个立方角元件(如260a、260b、260c等)，总体上标记为260。每个立方角元件260由第一凹槽面232、第三凹槽面240和第五凹槽面248界定，这些表面相交于一点，该点定义为立方角尖点，即顶点262。类似地，第六凹槽面250与各第二凹槽面234和各第四凹槽面242基本上正交。第六凹槽面250的形成也在薄板210的工作表面216中形成了多个立方角元件270a、270b等(总体上标记为270)。每个立方角元件270由第二凹槽面234、第四凹槽面242和第六凹槽面250界定，这些表面相交于一点，该点被定义为立方角尖点，即顶点272。较好的是，第五凹槽面248和第六凹槽面250都在薄板210的工作表面216上形成多个光学上相背的立方角元件。然而应该理解，可以形成第三凹槽246，以使得只有第五凹槽面248或者只有第六凹槽面250形成立方角元件。
在较佳的方法中，在形成多个凹槽246之前，将多块薄板210重新定向以使它们各自的主表面224放置得大致平行于参考轴282。在一个较佳的实施方案中，将具有90°夹角的金刚石刀具沿与底平面280大致平行的轴在多块薄板210的整个工作表面216上运动。然而，也可以在薄板定向以使它们各自的主表面放置得与参考轴282成一角度的情况下形成凹槽246。较好的是形成凹槽246，以使得各凹槽顶点252比第一和第二凹槽组中的凹槽顶点稍深。凹槽246的形成得到具有大致如图27所示的结构表面的多块薄板210。
工作表面216具有多个作为逆向反射制品所需的特点。形成于薄板210的工作表面216的立方角元件几何结构可以表征为“完全”或“高效率”立方角元件几何结构，因为该几何结构显示的有效孔径最大值接近100％。因此，作为工作表面216的复制品形成的逆向反射制品对于大致沿立方角元件对称轴入射到逆向反射制品上的光线，显示高光学效率的响应。此外，立方角元件260和270可以以相背的位置放置，并对于第一参考平面24对称，它对于以高入射角射到逆向反射制品上的入射光，具有对称的逆向反射性能。
薄板较好的是由能够保持精确公差的尺寸稳定的材料形成，如可加工的塑料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯)或金属(如黄铜、镍、铜或铝)。薄板的物理尺寸主要受到加工极限的局限。每块薄板的尺寸较好是厚约0.025-1.0毫米，更好约为0.1-0.6毫米，高约5-100毫米，宽约10-500毫米。这些尺寸只是用于说明，并不起限制作用。
在逆向反射制品(如逆向反射片)的制造过程中，将多块薄板的结构表面用作母模，它可以用电成型技术或其它常规复制工艺进行复制。多块薄板可以包括基本相同的立方角元件，也可以包括具有不同尺寸、结构或取向的立方角元件。复制品(本领域中称为“模压物(stamper)”)的结构表面包含立方角元件的负像。该复制品可用作形成逆向反射制品的模具。然而，更通常的是将大量正的或负的复制品组合起来形成一个足够大以用于形成逆向反射片的模具。这样，逆向反射片可以制成一个整体材料，例如用上述立方角元件阵列刻压预成型片，或者通过将流体材料浇铸到模具中。参看JP 8-309851和美国专利4,601,861(Pricone)。或者，可以通过将立方角元件浇铸到预成型膜上将逆向反射片制成多层产品(如PCT申请WO 95/11464和美国专利3,648,348所述)或者通过将预成型膜与预成型立方角元件层合来制成多层产品。例如，该片材可以使用镍模具制得，该镍模具是将镍电解沉积在母模上形成的。电成型的模具可用作模压物将模具的图案压在聚碳酸酯膜上，该聚碳酸酯膜厚约500微米，折射率约为1.59。模具可在压机中使用，在约175-200℃进行压制。
可用于制备该反射片的材料较好的是那些尺寸稳定、耐久、耐天候且易于成形为所需结构的材料。合适材料的例子包括丙烯酸类聚合物，其折射率通常约为1.5，如购自Rohm and Haas的Plexiglas树脂；热固性丙烯酸酯类和环氧丙烯酸酯类，较好的是辐射固化的，聚碳酸酯，其折射率约为1.6；以聚乙烯为基的离聚物(市场名称为＂SURLYN＂)；聚酯和乙酸丁酸纤维素。通常可使用任何可成形(一般在热压下可成形)的透光性材料。其它用于形成逆向反射片的合适材料揭示于Smith等的美国专利5,450,235。该片材还可包括着色剂、染料、UV吸收剂或其它需要的添加剂。
在一些情况下需要为逆向反射片提供一层背衬。背衬层对于根据全内反射原理反射光线的逆向反射片特别有用。合适的背衬层可以由任何能有效地用于所揭示的逆向反射片的透明或不透明的材料制得，包括着色材料。合适的背衬材料包括铝片材、镀锌钢、聚合物材料(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚酰胺、聚氟乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚氨酯)，以及由这些和其它材料制得的多种薄板。
背衬层或片材可以格子图案或任何其它的合适于反射元件的结构封合。封合可使用多种方法进行，包括超声焊接、粘合剂或者在反射元件阵列上离散位置的热封合(参看美国专利3,924,928)。封合是阻止污染物(如土和/或湿气)进入并保留邻近立方角元件反射表面的空气空间所需要的。
如果复合物需要增加强度或韧度，可以使用聚碳酸酯、聚丁酸酯或纤维增强的塑料的背衬。根据所得逆向反射材料的柔性程度，该材料可以被辊压或切割成条状或其它合适的式样。逆向反射材料还可以背衬有粘合剂和剥离片，以使其可施用于任何底材，而无需施涂粘合剂或使用其它紧固方式的额外步骤。
可以个别定制本文所揭示的立方角元件，以将经制品逆向反射的光按所需图案或发散剖面分布，如美国专利4,775,219所述。引入的凹槽半角误差通常低于+20弧分，通常低于±5弧分。
所提及的所有专利和专利申请(包括发明背景中提及的)均参考结合于本发明。本发明是参考数个实施方案来进行说明的。在不偏离本发明范围的情况下本领域技术人员显然可以对这些实施方案作出许多变化。因此，本发明的范围不受本文所述的较佳结构和方法的限制，而是受到较宽的权利要求书范围的限制。

Claims (20)

1.一种制备适用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板(10，110，210)的方法，每块薄板具有相对的第一和第二主表面(12，14，112，114，212，214)，在两个表面之间界定了第一参考平面(24，124，224)，每块薄板还包含与第一和第二主表面相连的工作表面(16，116，216)，所述工作表面界定了与该面基本平行、而与第一参考平面垂直的第二参考平面(26，126，226)和与第一参考平面和第二参考平面垂直的第三参考平面(28)，该方法包括：
将多块薄板定向，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定的参考轴(82，182，282)成第一角度放置；和
形成至少两个凹槽组(30，46，130，138，146，230，238，246)，每个凹槽组包括在薄板的工作表面中的至少两个平行的凹槽，所述至少两个凹槽组形成第一、第二和第三凹槽面，它们大致正交地相交，形成位于多块薄板上的多个立方角元件(60，70，160，170，260，270)，每个立方角元件基本上位于多块薄板的一块中。
2.如权利要求1所述的方法，其中形成至少两个凹槽组的步骤包括：
在每块薄板的工作表面中形成第一凹槽组，该第一凹槽组包含至少两个平行、相邻的V形凹槽，各相邻凹槽界定了第一凹槽面和第二凹槽面，它们大致正交地相交，在每块相应的薄板上形成第一参考边；和
在多块薄板的工作表面中形成第二凹槽组，该第二凹槽组包含至少一个凹槽，第二凹槽组中的每个凹槽界定了第三凹槽面，它与第一和第二凹槽面基本正交地相交，形成多个第一立方角元件。
3.如权利要求1所述的方法，其中相邻的第一和第二主表面包含基本为平面的界面。
4.如权利要求1所述的方法，其中定向放置多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第一角度的步骤包括将多块薄板集中放置在一界定了底平面的夹具中。
5.如权利要求4所述的方法，其中形成凹槽组的步骤包含形成至少一个平行于底平面的凹槽组。
6.如权利要求4所述的方法，其中形成凹槽组的步骤包括形成至少一个与底平面成锐角的凹槽组。
7.如权利要求1所述的方法，其中形成凹槽组的步骤包括变化薄板工作表面中不同深度的相邻凹槽之间的距离。
8.如权利要求1所述的方法，其中形成凹槽组的步骤包括使用材料去除技术除去多块薄板中每块的接近多块薄板工作表面的一部分。
9.如权利要求1所述的方法，它还包括在形成至少一个凹槽组之前，定向放置多块薄板使其与固定参考轴成第二角度的步骤。
10.如权利要求1所述的方法，其中形成凹槽组的步骤包括选自划线、快速切削、磨削和研磨的加工操作。
11.如权利要求2所述的方法，其中在形成第二凹槽组之前，定向放置所述多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第二角度。
12.如权利要求11所述的方法，其中定向放置多块薄板，使它们各自的第一参考平面互相平行并与固定参考轴成第二角度的步骤包括将多块薄板绕垂直于第二参考平面的轴旋转180°。
13.如权利要求1所述的方法，其中各立方角元件的光轴是大致平行的。
14.如权利要求1所述的方法，其中形成至少两个凹槽组的步骤包括：
在薄板的工作表面中形成第一凹槽组，它包含至少两个平行、相邻的V形凹槽，各相邻凹槽界定第一凹槽面和第二凹槽面，它们形成第一参考边；
在薄板的工作表面中形成第二凹槽组，它包括至少两个平行、相邻的V形凹槽，各相邻凹槽界定第四凹槽面和第五凹槽面，它们大致正交地相交，形成第二参考边；和
在薄板的工作表面中形成第三凹槽组，它包含至少一个凹槽，该凹槽界定第三凹槽面和第六凹槽面，第一、第二和第三凹槽面形成至少一个沿第一取向放置的第一立方角，而第六凹槽面与第四和第五凹槽面大致正交地相交，形成至少一个沿不同于第一取向的第二取向放置的第二立方角。
15.如权利要求1所述的方法，形成至少两个凹槽组的步骤包括：
在薄板的工作表面中形成第一凹槽组，它包括至少一个V形凹槽，该凹槽界定第一凹槽面和第四凹槽面，它们相交确定第一凹槽顶点；
在薄板的工作表面中形成第二凹槽组，它包括至少一个V形凹槽，该凹槽界定第二凹槽面和第五凹槽面，它们相交确定第二凹槽顶点，第一凹槽面和第二凹槽面相交确定第一参考边；和
在薄板的工作表面中形成第三凹槽组，它包含至少一个V形凹槽，该凹槽界定第三凹槽面和第六凹槽面，它们相交确定第三凹槽顶点，第一、第二和第三凹槽面形成至少一个沿第一取向放置的立方角。
16.如权利要求1所述的方法，它还包括复制模具工作表面以形成多个立方角元件的负像的步骤，所述负像适合于用作形成逆向反射制品的模具。
17.如权利要求1所述的方法，它还包括将模具工作表面直接或间接地复制到透光材料，形成逆向反射片。
18.一种模具，它包含根据权利要求1方法制得的多个立方角元件的负像。
19.一种逆向反射制品，它由权利要求18所述的模具形成。
20.一种制备适用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板(10，110)的方法，每块薄板具有相对的第一和第二主表面(12，14，112，114)，在两个主表面之间界定了第一参考平面(24，124)，每块薄板还包含与第一和第二主表面相连的工作表面(16，116)，工作表面界定了与该面基本平行、与第一参考平面垂直的第二参考平面(26，126)和与第一参考平面和第二参考平面垂直的第三参考平面(28)，该方法包括：
将多块薄板集中放置在合适的夹具中，所述夹具界定了底平面(80，180)；
将放置在夹具中的多块薄板定向，使它们各自的第一参考平面互相平行并与垂直于底平面的参考轴(82，182)成第一角度(θ1，β1，β2)放置；
在每块薄板的工作表面中加工第一凹槽组(30，130，138)，它包含多个相邻的V形凹槽，各相邻凹槽界定了第一凹槽面和第二凹槽面，它们大致正交地相交，在每块相应的薄板上形成第一参考边；和
在多块薄板的工作表面中形成第二凹槽组(46，146)，它包含至少一个凹槽，第二凹槽组中的每个凹槽界定第三凹槽面，它以等于第一角度的角度(β1，β2)与第一参考平面相交，在多块薄板的工作表面上形成多个立方角元件(60，70，160，170)，多个立方角元件的每一个基本上位于多块薄板的一块上。
CNB971823561A 1997-07-02 1997-12-09 用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的制备方法,用该方法形成的模具和制品 Expired - Lifetime CN1153661C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/887,074 1997-07-02
US08/887,074 US6253442B1 (en) 1997-07-02 1997-07-02 Retroreflective cube corner sheeting mold and method for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1275943A CN1275943A (zh) 2000-12-06
CN1153661C true CN1153661C (zh) 2004-06-16

Family

ID=25390408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB971823561A Expired - Lifetime CN1153661C (zh) 1997-07-02 1997-12-09 用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的制备方法,用该方法形成的模具和制品

Country Status (13)

Country Link
US (3) US6253442B1 (zh)
EP (1) EP0993357B1 (zh)
JP (1) JP4054895B2 (zh)
KR (1) KR100501050B1 (zh)
CN (1) CN1153661C (zh)
AT (1) ATE236001T1 (zh)
AU (1) AU724030B2 (zh)
BR (1) BR9714751A (zh)
CA (1) CA2295104A1 (zh)
DE (1) DE69720543T2 (zh)
NO (1) NO996561L (zh)
TR (1) TR199903341T2 (zh)
WO (1) WO1999001269A1 (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6015214A (en) * 1996-05-30 2000-01-18 Stimsonite Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
US6253442B1 (en) * 1997-07-02 2001-07-03 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and method for making the same
CN1105637C (zh) 1997-07-02 2003-04-16 美国3M公司 立方角片模具及其制备方法
JP4019554B2 (ja) * 1998-08-03 2007-12-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セパレータ用多連凹凸板の製造方法
US6540367B1 (en) * 1999-04-07 2003-04-01 3M Innovative Properties Company Structured surface articles containing geometric structures with compound faces and methods for making same
DE10112286C1 (de) * 2001-03-14 2002-08-29 Brasseler Gmbh & Co Kg Geb Verfahren zur Herstellung eines chirurgischen Sägeblatts
US6984047B2 (en) * 2001-06-11 2006-01-10 Avery Dennison Corporation Retroreflector with controlled divergence made by the method of groove undulation
JP3445587B2 (ja) * 2001-09-13 2003-09-08 コナミ株式会社 対戦型ラリーゲームプログラム
US6700712B2 (en) 2001-11-13 2004-03-02 3M Innovative Properties Company Multidirectional single surface optically shaped film
US7140812B2 (en) * 2002-05-29 2006-11-28 3M Innovative Properties Company Diamond tool with a multi-tipped diamond
US20040045419A1 (en) * 2002-09-10 2004-03-11 Bryan William J. Multi-diamond cutting tool assembly for creating microreplication tools
US7174619B2 (en) * 2003-03-06 2007-02-13 3M Innovative Properties Company Methods of making microstructured lamina and apparatus
US7152983B2 (en) 2003-03-06 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
EP2237082A3 (en) * 2003-03-06 2012-03-14 3M Innovative Properties Co. Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
JP4333236B2 (ja) * 2003-07-03 2009-09-16 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの製造用金型の製造方法およびその素材ブロック
US7677146B2 (en) * 2006-05-10 2010-03-16 3M Innovative Properties Company Cutting tool using one or more machined tool tips in a continuous or interrupted cut fast tool servo
JP5091864B2 (ja) 2006-08-22 2012-12-05 日本カーバイド工業株式会社 三角錐型キューブコーナー再帰反射物品及びその製造方法
US7628100B2 (en) * 2007-01-05 2009-12-08 3M Innovative Properties Company Cutting tool using one or more machined tool tips with diffractive features in a continuous or interrupted cut fast tool servo
US20080264553A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Hewlett-Packard Development Company Lp Embossing
WO2009028162A1 (ja) 2007-08-24 2009-03-05 Nippon Carbide Industries Co., Inc キューブコーナー型再帰反射物品
CN101420829B (zh) * 2007-10-25 2011-09-21 深圳富泰宏精密工业有限公司 金属外壳及其制作方法
KR101609400B1 (ko) 2008-04-02 2016-04-05 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광 지향 필름 또는 광 지향 물품
TW200946975A (en) * 2008-04-02 2009-11-16 3M Innovative Properties Co Methods and systems for fabricating optical films having superimposed features
CN102441774B (zh) * 2010-10-08 2015-11-25 福建省晋江市夜光达反光材料有限公司 一种微棱镜阴阳条纹反光模具的制作方法
CN102967892B (zh) * 2011-08-30 2015-12-02 原相科技股份有限公司 用于光学式触控装置的反光镜及使用该反光镜的光学式触控装置
US9050762B2 (en) 2012-03-23 2015-06-09 Orafol Americas Inc. Methods for fabricating retroreflector tooling and retroreflective microstructures and devices thereof
WO2014151368A2 (en) 2013-03-15 2014-09-25 3M Innovative Properties Company Microtiled prismatic cube corner articles
JP6246704B2 (ja) * 2014-12-15 2017-12-13 株式会社アスカネット 再帰性反射体の製造型の製造方法
EP3582918A1 (en) * 2017-02-14 2019-12-25 3M Innovative Properties Company End milling methods for making microstructures, especially cube corner elements and articles comprising such microstructures
US11073641B2 (en) 2017-09-11 2021-07-27 Orafol Americas Inc. Methods of fabricating retroreflector prisms with polygonal apertures and devices thereof
CN115835943A (zh) 2020-08-27 2023-03-21 奥拉光学系统有限合伙公司 微棱镜逆反射模具、片材和制品以及其制造方法

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US29396A (en) * 1860-07-31 Apparatus eob cleaning windows
US835648A (en) 1906-03-13 1906-11-13 Zeiss Carl Fa Reflector.
US1671086A (en) * 1923-07-09 1928-05-22 Jonathan C Stimson Reflecting device
US1591572A (en) 1925-02-05 1926-07-06 Jonathan C Stimson Process and apparatus for making central triple reflectors
FR1289029A (fr) 1961-04-17 1962-03-30 Perfectionnement à l'obtention de pièces moulées à surfaces optiques
US3190178A (en) 1961-06-29 1965-06-22 Minnesota Mining & Mfg Reflex-reflecting sheeting
US3417959A (en) 1966-11-14 1968-12-24 Minnesota Mining & Mfg Die for forming retro-reflective article
US4208090A (en) * 1967-03-24 1980-06-17 Amerace Corporation Reflector structure
US3541606A (en) 1967-10-16 1970-11-17 Amerace Esna Corp Reflectorized vehicles and reflectors therefor
US3922065A (en) 1968-05-31 1975-11-25 Minnesota Mining & Mfg Cube-corner retro-reflective article
DE1917292A1 (de) 1969-04-03 1970-10-15 Hans Hillesheim Formteil mit reflektierenden Prismen und Form zur Herstellung derselben
US3632695A (en) 1970-03-05 1972-01-04 Reflex Corp Canada Ltd Making a combined lens and reflector
US3684348A (en) 1970-09-29 1972-08-15 Rowland Dev Corp Retroreflective material
US3712706A (en) 1971-01-04 1973-01-23 American Cyanamid Co Retroreflective surface
US3873184A (en) 1973-02-16 1975-03-25 Amerace Esna Corp Reflector with interspersed angled reflex elements
US3926402A (en) 1973-04-24 1975-12-16 Amerace Corp Pin having nonaligned cube axis and pin axis and bundle of such pins
US3923378A (en) * 1973-04-24 1975-12-02 Amerace Corp Cube-corner reflector with non-aligned cube axes and element axes
US3833285A (en) * 1973-05-22 1974-09-03 Amerace Esna Corp Retrodirective reflector visible over wide range of observation angles
USRE29396E (en) 1975-02-18 1977-09-13 Amerace Corporation Pin having nonaligned cube axis and pin axis and bundle of such pins
US3924928A (en) 1975-03-12 1975-12-09 Robert C Trimble Attachment for reflectors for spoke wheels
US4073568A (en) * 1975-11-26 1978-02-14 Ferro Corporation Retroreflector units with three mutually perpendicular surfaces defining a trihedral angle of a rectangular parallelepiped
US4025159A (en) 1976-02-17 1977-05-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cellular retroreflective sheeting
US4066331A (en) 1976-06-25 1978-01-03 Beatrice Foods Co. Cube corner type retroreflectors with improved cube corner unit relationships
US4066236A (en) 1976-06-25 1978-01-03 Beatrice Foods Co. Cube corner type retroreflector bodies and molds made therewith
US4095773A (en) 1976-11-18 1978-06-20 Beatrice Foods Co. Subassemblies for cube corner type retroreflector molds
US4189209A (en) * 1978-10-13 1980-02-19 Ferro Corporation Retroreflector of integrated light reflecting units of varying configurations
US4601861A (en) 1982-09-30 1986-07-22 Amerace Corporation Methods and apparatus for embossing a precision optical pattern in a resinous sheet or laminate
US5156863A (en) 1982-09-30 1992-10-20 Stimsonite Corporation Continuous embossing belt
US4478769A (en) * 1982-09-30 1984-10-23 Amerace Corporation Method for forming an embossing tool with an optically precise pattern
AU560276B2 (en) * 1983-09-12 1987-04-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cube-corner retroreflective articles
US4588258A (en) 1983-09-12 1986-05-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cube-corner retroreflective articles having wide angularity in multiple viewing planes
US4775219A (en) 1986-11-21 1988-10-04 Minnesota Mining & Manufacturing Company Cube-corner retroreflective articles having tailored divergence profiles
US4938563A (en) * 1986-11-21 1990-07-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency cube corner retroflective material
US5066098A (en) 1987-05-15 1991-11-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cellular encapsulated-lens high whiteness retroreflective sheeting with flexible cover sheet
US4895428A (en) * 1988-07-26 1990-01-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency retroreflective material
US5300263A (en) 1992-10-28 1994-04-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making a microlens array and mold
DE4410994C2 (de) 1992-10-30 1996-01-25 Gubela Sen Hans Erich Körper oder Bauteil eines strangförmigen Tripelreflektors und Werkzeugelement zur Abformung von Tripelreflektoren
DE4236799C2 (de) 1992-10-30 1994-09-08 Gubela Sen Hans Erich Verfahren zur Herstellung eines Abformwerkzeuges mit einer würfelstrukturförmigen Oberfläche zum Herstellen von Hochleistungs-Tripel-Reflektoren
DE4240680C2 (de) 1992-12-03 1996-12-19 Gubela Sen Hans Erich Aus einer Vielzahl von Mikrotripeln bestehende Rückstrahlerfläche
DE9217179U1 (zh) 1992-12-16 1993-04-22 Gubela Sen., Hans-Erich, 7592 Renchen, De
WO1994018581A1 (de) 1993-01-30 1994-08-18 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Abformwerkzeug, verfahren zu dessen herstellung und tripelspiegel
US5600484A (en) 1993-10-20 1997-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Machining techniques for retroreflective cube corner article and method of manufacture
US5585164A (en) 1993-10-20 1996-12-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Dual groove set retroreflective cube corner article and method of manufacture
CA2173148A1 (en) 1993-10-20 1995-04-27 Kenneth L. Smith Multiple structure cube corner article and method of manufacture
US5450235A (en) 1993-10-20 1995-09-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible cube-corner retroreflective sheeting
CA2173231A1 (en) 1993-10-20 1995-04-27 Gerald M. Benson Asymetric cube corner article and method of manufacture
JP3007846U (ja) * 1994-08-12 1995-02-28 増永眼鏡株式会社 ３点支持レンズクリップ式リムレス眼鏡
DE4429683C1 (de) 1994-08-22 1996-03-21 Gubela Sen Hans Erich Körper oder Bauteil eines strangförmigen Tripelreflektors und/ oder Werkzeugelements zur Abformung von Tripelreflektoren
EP0787311B1 (en) * 1994-09-28 1999-05-12 Reflexite Corporation Retroreflective tilted prism structure
JP3444687B2 (ja) * 1995-03-13 2003-09-08 三菱電機株式会社 不揮発性半導体記憶装置
JPH08309851A (ja) 1995-05-17 1996-11-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd エンボスパターンを有する面状熱可塑性樹脂の製造方法及び装置
US6010609A (en) * 1995-07-28 2000-01-04 Nippon Carside Kogyo Kabushiki Kaisha Method of making a microprism master mold
JP3310297B2 (ja) 1995-07-28 2002-08-05 日本カーバイド工業株式会社 マイクロプリズム母型
US5706132A (en) * 1996-01-19 1998-01-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Dual orientation retroreflective sheeting
EP0876247B1 (en) 1996-01-26 2000-12-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Stacked laminate mold and method of making
US6159407A (en) * 1996-01-26 2000-12-12 3M Innovative Properties Company Stacked laminate mold and method of making
US6015214A (en) 1996-05-30 2000-01-18 Stimsonite Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
US5734501A (en) * 1996-11-01 1998-03-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Highly canted retroreflective cube corner article
DE29701903U1 (de) 1997-02-04 1997-03-27 Imos Gubela Gmbh Meßtechnikretroflektor
US5981032A (en) * 1997-07-02 1999-11-09 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
US5898523A (en) * 1997-07-02 1999-04-27 Minnesota Mining & Manufacturing Company Tiled retroreflective sheeting composed of highly canted cube corner elements
CA2295071A1 (en) * 1997-07-02 1999-01-14 Kenneth L. Smith Retroreflective cube corner sheeting, molds therefore, and methods of making the same
US6253442B1 (en) * 1997-07-02 2001-07-03 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and method for making the same
CN1105637C (zh) * 1997-07-02 2003-04-16 美国3M公司 立方角片模具及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATE236001T1 (de) 2003-04-15
TR199903341T2 (xx) 2000-07-21
DE69720543T2 (de) 2004-02-19
AU5692098A (en) 1999-01-25
US6253442B1 (en) 2001-07-03
AU724030B2 (en) 2000-09-07
JP4054895B2 (ja) 2008-03-05
NO996561L (no) 2000-03-02
CN1275943A (zh) 2000-12-06
KR20010014417A (ko) 2001-02-26
WO1999001269A1 (en) 1999-01-14
CA2295104A1 (en) 1999-01-14
EP0993357A1 (en) 2000-04-19
DE69720543D1 (de) 2003-05-08
BR9714751A (pt) 2000-08-08
US20010009475A1 (en) 2001-07-26
US20040212887A1 (en) 2004-10-28
EP0993357B1 (en) 2003-04-02
KR100501050B1 (ko) 2005-07-18
NO996561D0 (no) 1999-12-29
JP2002507944A (ja) 2002-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1153661C (zh) 用于形成逆向反射立方角制品的模具中所用的多块薄板的制备方法,用该方法形成的模具和制品
CN1105637C (zh) 立方角片模具及其制备方法
CN1089059C (zh) 反光立体角片材的模具、用于形成该模具的层状体和用于制造该层状体的方法
CN1086981C (zh) 反光立体角片材所用模具及该模具的制造方法
KR100493746B1 (ko) 크게 경사진 큐브 코너 요소들로 구성된 타일형 재귀 반사성 시트
KR100654654B1 (ko) 복합면을 갖는 기하학적 구조를 포함하는 복합 몰드 및구조화면 물품과 그 제조 방법
CN1085135C (zh) 立体角原始模具的制造方法
JPH09504384A (ja) 再帰反射性コーナキューブ物品と製作方法の新規工作技術
MXPA00000091A (en) Method of manufacturing a plurality of laminae for use in a mold for forming retroreflective cube corner articles, mold and articles formed therewith
MXPA00000089A (en) Cube corner sheeting mold and method of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20040616

CX01 Expiry of patent term