反光立體角制品及其制造方法技術

一種制造立體角制品的方法，包括以下步驟： ａ）提供一種適于形成諸反光面的可加工基片； ｂ）通過在基片上直接加工出至少兩組平行的最終槽形成多個包括諸立體角單元的幾何結構以使通過槽的加工能形成至少一個具有一光學部分和一非光學部分的幾何結構側面。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有棱柱反光單元的反光立體角單元制品。
技術介紹
已有技術中有許多類型已知的反光單元。其中包括一種或多種幾何結構、通常稱為立體角的棱柱構造。利用反光立體角單元的反光片是眾所周知的。反光立體角單元是一種三面體結構，它具有彼此會交于一個角的三個近似地相互垂直的側面。由于全內反射或全內反射涂層，光線通常在立方面處得到反射。用直接加工制造方法制造反光立體角單元陣列有許多不足之處和許多局限性和限制。由于這些限制，有效孔徑率，適應性和制造方面的方便性都受到影響。以致它的總成本—性能比比起新穎制品和下面將要敘述的制造方法來說往往是比較高的。
技術實現思路
本專利技術提供的是一種由一立體角單元陣列制成的立體角制品，其中的諸立體角單元至少由兩組彼此相交的直接加工的平形槽所形成。陣列中的至少一個結構的高度是經調節過的或者說是與陣列中的別的結構不同，這一點將在下面加以敘述。本專利技術還提供制造這種立體角制品的種種方法。簡單地說來，這種方法是在基片上加工出一系列彼此相交的平行槽組，然后從該基片形成一代或多代復制品。本專利技術的反光制品克服了已有技術反光立體角單元結構的結構上和光學上的局限性。本專利技術的新的多結構立體角陣列可以形成多種形狀的立體角并且可以制造出符合特定光學性能要求的立體角陣列。附圖概述下述附圖有助于對本專利技術的描述，其中附圖說明圖1是本專利技術的具有直接加工的三組槽的反光立體角單元陣列的平面圖；圖2是沿圖1中“2—2”線的正截面圖；圖3是圖1和圖2所示之陣列的幾個有效孔徑的平面視圖；圖4是具有3°后角的本專利技術的直接加工的多槽組陣列；圖5沿圖4中“5—5”線的截面圖；圖6是圖4所示陣列中幾個有效孔徑的平面圖；圖7是本專利技術直接加工型反光立體角單元陣列的平面圖；圖8是沿圖7中的“8—8”線所取的截面圖；圖9是圖7和圖8所示陣列中幾個有效孔徑的平面視圖；圖10是本專利技術直接加工的斜的反光立體角單元陣列的平面視圖；圖11是圖10所示的陣列在零度入射角時的幾個有效孔徑的平面視圖；圖12是圖1，4，7所示陣列的有效孔徑率相對于入射角的關系曲線圖；圖13是圖7和圖10所示陣列的有效孔徑率相對于入射角的關系曲線圖；圖14是一截面圖，圖中示出了使用密封介質的情況；圖15是一截面圖，圖中示出了具有分隔面的反光立體角單元陣列；圖16是在直接加工的陣列中形成槽的工具的示意圖；圖17是本專利技術的具有幾個陣列小區的復合陣列的平面視圖；圖18是本專利技術具有可變槽距的直接加工陣列的平面視圖。以上這些圖，除了圖12和13以外，都是理想化的視圖，它們都是不按比例畫出的，總的目的是用來說明本專利技術，然而本專利技術并不限于所圖示的范圍。本專利技術的最佳實施方式本專利技術提供一種制造一立體角制品的方法，該方法包括以下步驟提供一由適宜于形成反光表面的材料制成的可加工的基片；通過在基片上直接加工出至少兩組平行的槽而形成多種包括諸立體角單元的幾何結構，直接加工形成至少一種具有光學和非光學部分的幾何結構的側表面。本專利技術還提供一種加工立體角制品的方法，該方法包括如下的步驟提供一可直接加工的基片，其中先加工出多組槽以形成包括諸立體角單元的幾何結構，然后調節至少一種幾何結構的高度，調節的方法是在至少一組槽中再直接加工出至少一條槽來。本專利技術還提供一種加工一立體角制品的方法，該方法包括以下的步驟提供一可直接加工的基片，在該基片上加工出多組槽以形成多種包括諸立體角單元的幾何結構，并且在基本上沿著部分重疊的路徑，在至少兩組槽的每一組槽中加工至少一條槽，但槽的深度有所不同以形成一最終的槽。本專利技術還提供一種反光立體角制品。這種制品是在基片上加工出多種包括諸立體角單元的幾何結構的直接加工的基片的復制品，至少一種幾何結構的高度是經調節的，調節的方法是在至少一組槽中再加工至少一條槽。本專利技術還提供一種反光立體角制品，這種制品是在基片上加工出多種包括諸立體角單元的幾何結構的基片的復制品，在基片中每一幾何結構以至少兩組平行的最終槽的每一槽組中的至少一條槽為界，并且至少一種幾何結構包括一具有光學部分和非光學部分的側表面。本專利技術還包括一種反光立體角單元復合片，該復合片具有多個包括諸反光立體角單元的幾何結構小區，每一小區由一直接加工的基片的復制品組成，在這直接加工的基片上加工有多組最初加工的槽以形成多種包括諸立體角單元的幾何結構。該復合基片包括至少一個具有諸高度經調節過的幾何結構的小區，這些幾何結構包括通過在至少一組槽中直接加工出至少一條附加槽而形成了的諸立體角單元。本專利技術還提供一反光立體角單元復合片，該復合片包括多個包括諸反光立體角單元的幾何結構小區。每一小區由一直接加工的基片的復制品組成，在該直接加工的基片上，多個立體角單元由來自多個槽組的多條槽為界。該復合片包括至少一個小區，該小區有至少一個既有光學部分又有非光學部分的幾何結構側表面。反光立體角單元微立方體陣列是用包括模塊拼裝法(pinbundling)和直接加工法在內的不同技術制成的模子來制造的。用模塊拼裝法制成模子時，是把各小模塊拼裝在一起，各模塊的端部的形狀具有一反光立體角單元的特征。模塊拼裝技術的例子可參見美國專利3926402號(授予Heenar等人)及英國專利423464及441319號(授予Leray)。直接加工技術也叫做刻槽法(ruling)，它包括切割基片的若干部分以形成以諸槽形成的圖形，各槽彼此相交以形成諸立體角單元。形成了槽的基片稱作母板，從其上可以復制出諸復制品。在有些情況下，諸母板直接用作反光制品，但是，復制品，包括幾代的復制品，通常用作反光制品。直接加工技術對制造具有小的微立方體陣列是一種非常好的技術。微立方體陣列特別有利于撓性較好的薄的復制陣列。微立方體陣列也有利于用連續工藝制造。使用直接加工方法制造大的陣列也比用別方法來得方便些。直接加工的例子可參見美國專利第4588258號(授予Hoopman)及美國專利3712706(授予Stamm)。該兩專利揭示了用具有兩相對切割表面的機械工具以一道或多道切割，切割出槽來以在基本上形成諸立體角光學表面。在美國專利4895428號中揭示了直接加工法的一個例子，在這個例子中只用了兩組槽。圖1中示出了反光立體角單元陣列12的一個實施例。它是由可直接加工的基片13制成的。其上至少使用了三組槽，每組槽都包括多條平行而不重疊的槽。最好由等距間隔開的二級槽14、16組成的二級槽組排成非平行關系，而一級槽組由多條平行而等距間隔開的一級槽20組成。一級槽20位于二級槽的交點22的中間。在另一實施例中，槽間間隔是變化而不是均勻間隔的。在圖1所示的實施例中，形成了多個包括諸反光立體角單元的隆起的斷續的幾何結構。在此圖中兩槽組的槽的交點至少與第三槽組中的一條槽是不重合的。同時，兩槽組內的槽交點與第三槽組中的至少一條槽之間的間隔最好大于0.01毫米左右。所有這些幾何結構都與立體角單元24，26，30相似。圖1示出的是一多結構陣列，其中的立體角單元是由切割深度相同的一級和二級槽形成的。槽相交的夾角是60°。圖2是沿圖1中的“2—2”線所取的剖視圖。圖2示出了立體角單元24，26，30的立方體頂點34，36，38的高度之間的差別。立方體頂點38相對于所有其他表面來說是直接加工基片的高點所在。此外，圖1和圖2的結構的形本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杰拉爾德·M·本森，肯尼斯·L·史密斯，
申請(專利權)人：美國三M公司，
類型：發明
國別省市：