微棱镜母型的制造方法技术

一种立方隅角式微棱镜母型的制造方法，它包括：将具有相互平行的两个平面的多个平板重叠起来；通过在所得到的平板层叠物的一个侧面上沿相对该平面成直角的方向等间隔地切削出Ｖ形槽，从而形成顶角约为９０°的连续的屋顶形突起群；然后，将形成在各平板上的屋顶形突起群的屋顶的顶部移动成与形成在相邻平板上的Ｖ形槽的底部相一致；所述方法的特征在于，所使用的平板的厚度为５０－５００μｍ，并且该平板是用洛氏硬度在７０以上的合成树脂构成的。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到，该母型可用于制造立方隅角式返回反射体即入射光大都向光源反射的物体。具体地说，本专利技术涉及到这样的，所述母型可用于制造在道路标识，建筑标识等标识类、汽车、摩托车等车辆的车牌类、衣料、救生设备等安全物品类、告示牌等标记物、可见光或激光反射式传感器类的反射板中有用的返回反射元件以及由上述返回反射元件构成的返回反射板。
技术介绍
以往周知有入射光向光源反射的返回反射板，利用上述返回反射性的返回反射板在上述利用领域中广泛的应用。其中，立方隅角式返回反射板等利用返回反射原理的返回反射板要比先有的利用微玻璃球的返回反射板有更优的光返回反射率，由于有这种返回反射性性能，故用途逐年扩大。但是，立方隅角式返回反射部件从其反射原理来说在直角反射部件(以下简称“棱镜元件”)所具有的光学轴(离构成棱镜元件的相互成90°角的三个面等距离的轴)与入射光间的角度即入射角在小角度的范围内会表现出良好的返回反射性，但入射角增加，返回反射效率就会降低，而且，以超出满足由构成上述返回反射部件的透明媒体的折射率与空气的折射率之比所决定的内部全反射条件的临界角的角度入射到棱镜面的光线在棱镜元件的界面处不会全反射，大部分光线会在棱镜的背面透过，从而存在着用于返回反射的入射角度条件受限的缺陷。作为改善上述缺陷的目的，对用来形成棱镜的模具的制造方法进行了多种改善的尝试。以下对以往提出的有代表性的棱镜模具制造方法进行说明。(1)销钉集束法(参照美国专利第1591572号说明书，美国专利第3922065号说明书以及美国专利第2029375号说明书)这是在金属销的前端形成棱镜并将它们捆扎起来以形成棱镜集合体的方法。其特征在于形成在前端上的棱镜的结构可以任意变化，适于制造较大的棱镜，但是，在作为本专利技术的目的即例如要形成2000个/cm2以上的微棱镜时却不实用。(2)电镀法(参照美国专利第1591572号说明书，美国专利第3069721号说明书以及美国专利第4073568号说明书)这是一种这样的六角棱镜式微棱镜模具形成方法，所说的模具是这样得到的，即将具有相互平行的两个平面的平板重叠起来，沿相对所述平面成直角的方向等间隔地切削出V形槽，从而形成顶角约为90°的连续屋顶形突起群，然后，使形成在各平板上的屋顶形突起群的屋顶顶部移动成与形成在相邻平板上的V形槽的底部相一致，其特征在于，尽管不如销钉集束法，但结构的自由度仍然较大。这种方法能够改善是上述销钉集束法缺点的棱镜模具制造的低生产率，但是，在形成微棱镜情况下，因V形槽切削时平板强度不足而有平板容易扭曲的缺点，但仍能用于制造较大的棱镜。(3)三角棱镜法(参照美国专利第3712706号说明书及美国专利第2380447号说明书)这是在金属等平板的表面上从三个方向切削出V形槽从而形成棱镜集合体的方法，在使用先有棱镜元件的返回反射板的制造中多采用这种方法。原因是通过切削加工来形成微棱镜较为简单，而且，由于能够形成所形成的三角棱镜的底面配置在共用面内的集合体，所以，所得到的返回反射板较薄。但是，这种方法存在着这样的问题即能采用的棱镜形状限于可进行V形槽加工的三角棱镜，从而能够的自由度小。以下说明希望返回反射板有的性能以及使用了棱镜元件的立方隅角式返回反射板的问题。一般地说，希望返回反射板所具有的基本性能是高亮度性，即来自该反射板的入射光的反射亮度所表示的反射亮度要大，以及广角性，对广角性要求有以下三个性能。涉及到广角性的所希望有的第一个性能是观察角特性。在返回反射板例如用于交通标志等各种标志类的场合中，通常光源与观察者的位置是不同的，所以，必须要使较强的光到达处在离开入射光轴的位置处的观察者。为此，即使观察角大，反射亮度的下降也必须要小。涉及到广角性的所希望有的第二个性能是入射角特性。例如，在汽车接近交通标志时，自该汽车发出的前灯灯光相对所述标志的入射角会逐渐增大。由此，到达作为观察者的驾驶者的光的亮度会逐渐减小。即使驾驶者接近标志，也要使该标志保持充足的亮度，所以，需要有优良的入射角特性。涉及到广角性的所希望有的第三个性能是旋转角特性。作为棱镜元件特有的现象，存在着这样的性质即返回反射亮度会随着光从返回反射板的哪个方向入射而变化。为此，存在着这样的烦杂问题即在将返回反射板贴于标志时，必须按一定的方向调整和贴合该反射板。在微玻璃球式返回反射板中，因反射部件呈旋转体的形状，故没有这种问题。通常，棱镜式返回反射板的特征在于，正面返回反射亮度比球式返回反射板高2-3倍，但广角性这一点一般要差。其理由如下为了满足作为立方隅角返回反射原理的三面反射原理，入射角要比较接近于0°，也就是说，光线必须按接近垂直的角度入射到返回反射板的表面上，如果入射角变大，光线就不会到达其后进行反射的第二或第三棱镜面，光线会跑到棱镜之外，从而返回反射效率会下降。而且，如果入射角变大，则会因此而不能满足内部全反射条件，光线会透过棱镜的后面。一般采用这样的方法来作为改善上述缺欠的方法即使以往相对返回反射板的表面沿垂直方向定向的棱镜元件的光学轴沿各种方向略微倾斜，从而增加朝倾斜方向的返回反射效率。例如，在三角棱镜法中，提出了使得V形槽相互交叉60°的交叉角有若干变化(参照美国专利第4588258号说明书以及美国专利第4775219号说明书)，但是，按这种方法倾斜的光学轴仅会以按180°方向相对的一对棱镜组的形式得到，所以，可在光学轴倾斜方向上改善广角性，但在此外的方向上无法作改善，而且，不能改善旋转角特性。另外，为了改善在前述特定入射角以上的情况下不能满足内部全反射条件的缺欠，提出了用金属膜等覆盖棱镜反射面从而作镜面反射的方法(参照美国专利第3712706号说明书以及美国专利第2380447号说明书)，但是，在这种方法中存在有反射板外观会变暗、金属膜易受水分等侵袭的缺点。特别是在三角棱镜的场合中会显著地出现旋转角特性。作为改进这一特性的方法，已知有将棱镜集合的表面划分成一定的区域并使该集合表面的方向发生变化的方法(参照美国专利第4243618号说明书)。在这种方法中，区域单元内朝棱镜入射的旋转角是不同的，因此，反射亮度会改变，所以，若从远距离看，会平均化，故旋转角特性会均匀化，但是，从返回反射板的表面可相当清楚地见到棱镜集合表面的区域，从而存在着该反射板外观性差的问题。此外，就能用于本专利技术应用领域的可用来制造较薄且柔软的返回反射板的棱镜模具而言，希望棱镜元件的大小是例如在500μm以下的微小尺寸，但是，用前述销钉集束法和电镀法难以制造这样的反射板，而且，即使能用三角棱镜法形成微小的棱镜，也难以设计实现本专利技术其它目的的优良的广角性棱镜。在Stimson的上述美国专利第1591572号说明书中，记述了使用前端形成有棱镜形状的玻璃棒或薄板的棱镜模具形成法，但是，在该说明书所记述的方法中，平板的强度小，不适于形成实现本专利技术目的的有薄板形状的返回反射板中需要的微棱镜。在Arni等人的上述美国专利第3069721号说明书中，记述了这样的内容通过用金刚石切削器切削金属平板，可在光学平面内得到金属切削面，并且，用通过这种方法得到的棱镜形成金属平板可以形成棱镜板。但是，在该说明书中，对于用薄合成树脂平板来制造具有优良特性的微棱镜母型没有任何记述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：三村育夫，安达惠二，
申请(专利权)人：日本电石工业株式会社，
类型：发明
国别省市：