DE69732025T2

DE69732025T2 - Würfelecken retro-reflektorfolie mit tetraeder elementen

Info

Publication number: DE69732025T2
Application number: DE69732025T
Authority: DE
Inventors: Ikuo Uozu-shi MIMURA; Keiji Sano-shi ADACHI
Original assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Current assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: EP0887665A4; US6083607A; CN1210594A; WO1998018028A1; EP0887665A1; EP0887665B1; CA2240789A1; CA2240789C; CN1125994C; DE69732025D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenrückstrahlplatte, die einen neuen Aufbau aufweist. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Würfeleckenrückstrahlplatte, bei welcher dreieckig-pyramidenförmige, reflektierende Elemente mit einem neuen Aufbau in eng gepacktem Zustand angeordnet sind.
Noch genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Würfeleckenrückstrahlplatte, die aus dreieckig-pyramidenförmigen Würfeleckenrückstrahlelementen besteht (nachstehend als dreieckig-pyramidenförmige, reflektierende Elemente oder nur als Elemente bezeichnet), die für Zeichen einschließlich Verkehrszeichen und Baustellenzeichen nützlich sind, für Nummernschilder und Personenkraftwagen und Motorrädern, für Sicherheitsmaterialien von Kleidung und Lebensrettungseinrichtungen, Markierungen von Anzeigetafeln, und für Reflektoren, die sichtbares Licht, Laserstrahlen, und Infrarotstrahlen reflektieren.
Noch genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenplatte, bei welcher dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenelemente auf einer gemeinsamen Basisebene (X-X') vorstehen, und auf der Basisebene in eng gepacktem Zustand angeordnet sind, so dass sie einander zugewandt sind, wobei sie sich einen gemeinsamen Basisrand auf der Basisebene (X-X') miteinander teilen, wobei die Basisebene (X-X') eine gemeinsame Ebene ist, die mehrere Basisränder (x, x, ...) aufweist, die von den dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elementen gemeinsam genutzt werden, zwei dieser dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente, die einander zugewandt sind, ein Paar von Elementen mit im Wesentlichen gleicher Form bilden, die einander zugewandt sind, so dass sie jeweils im Wesentlichen symmetrisch zu Ebenen (Y-Y', Y-Y', ...) vertikal zu der Basisebene sind, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) auf der Basisebene (X-X') aufweist, wobei die dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente mit im Wesentlichen gleichen fünfeckigen Seitenflächen (c₁, c₂) versehen sind, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) als eine Seite verwenden, und mit im Wesentlichen gleichen vierseitigen Seitenflächen (a₁, b₁; a₂, b₂), die im Wesentlichen senkrecht die Fläche c₁ oder c₂ schneiden, wobei zwei obere Seiten der Fläche c₁ oder c₂ Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente als Startpunkte jeweils als erste Seite nutzen, eine der Steglinien der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente gemeinsam nutzen, und die Steglinie als eine Seite verwenden, wobei die Höhe (h') von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente bis zu der Basisebene (X-X'), welche die Basisränder (x, x, ...) der fünfeckigen Seitenflächen (c₁, c₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente enthält, im Wesentlichen größer ist als die Höhe (h) von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente bis zu einer im Wesentlichen horizontalen Ebene (virtuelle Ebene Z-Z'), welche Basisränder (z, b) anderer Seitenflächen (a₁, b₁; a₂, b₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente enthält.
Technischer Hintergrund
Eine rückstrahlende Platte zum Reflektieren einfallenden Lichts zu einer Lichtquelle hin ist bereits wohlbekannt, und die Nutzung der rückstrahlenden Eigenschaften der Platte wird in weitem Ausmaß in den voranstehend genannten Gebieten genutzt. Im Einzelnen ist eine rückstrahlende Würfeleckenplatte, welche die rückstrahlenden Eigenschaften eines rückstrahlenden Würfeleckenelements nutzt, beispielsweise eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements, in Bezug auf das Rückstrahlvermögen erheblich besser als eine herkömmliche rückstrahlende Platte, welche Mikroglasperlen verwendet, und hat sich ihr Einsatz von Jahr zu Jahr erweitert, infolge ihrer besseren Rückstrahleigenschaften.
Obwohl ein herkömmliches, in der Öffentlichkeit bekanntes, dreieckig-pyramidenförmiges rückstrahlendes Element ein bevorzugtes Rückstrahlvermögen aufweist, wenn der Winkel, der zwischen einer Achse, die durch die Spitze der dreieckigen Pyramide des dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elements geht, das gleichmäßig beabstandet von drei Oberflächen ist, welche ein dreieckig-pyramidenförmiges, rückstrahlendes Würfeleckenelement bilden, und sich in einem Winkel von 90° schneiden, nachstehend bezeichnet als optische Achse des Elements, und Einfallslicht (der Winkel wird nachstehend bezeichnet als Einfallswinkel), in einem kleinen Bereich gehalten wird, nimmt das Rückstrahlvermögen schnell ab, wenn der Einfallswinkel zunimmt (so dass sich daher die Einfallswinkeleigenschaften verschlechtern). Weiterhin geht Licht, das in die Oberfläche des dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elements in einem Winkel von weniger als einem kritischen Winkel (α_c) einfällt, der die Bedingung für innere Totalreflexion erfüllt, die durch das Verhältnis zwischen dem Brechungsindex eines lichtdurchlässigen Mediums, welches das dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Element bildet, und dem Brechungsindex von Luft festgelegt ist, in die Rückseite des Elements ein, ohne eine Totalreflexion auf der Grenzfläche des Elements zu erfahren. Eine rückstrahlende Platte, die ein dreieckig-pyramidenförmiges, reflektierendes Element einsetzt, weist daher im Allgemeinen den Nachteil auf, dass sie in Bezug auf den Einfallswinkelfehler schlechter ist.
Da ein dreieckig-pyramidenförmiges, rückstrahlendes Element Licht in Lichteinfallsrichtung beinahe über die gesamte Oberfläche des Elements reflektieren kann, wird reflektiertes Licht nicht durch Streuung in einen großen Winkel infolge einer Aberration reflektiert, die sich vom Falle eines reflektierenden Elements in Form einer Mikroglaskugel unterscheidet. Der kleine Streuwinkel des reflektierten Lichts führt in der Praxis allerdings leicht in der Hinsicht zu Problemen, dass dann, wenn das von einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs auf ein Verkehrszeichen abgestrahltes Licht zurückgestrahlt wird, das rückgestrahlte Licht kaum beispielsweise einen Fahrer erreicht, der sich an einem Ort befindet, der von der Achse des rückgestrahlten Lichts entfernt ist. Insbesondere wenn die Entfernung zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Verkehrszeichen abnimmt, tritt die voranstehend geschilderte Schwierigkeit häufiger auf, da der Winkel zunimmt (der Beobachtungswinkel), der zwischen der Einfallsachse eines Lichtstrahls und der Achse (Beobachtungsachse) vorhanden ist, die einen Fahrer und einen reflektierenden Punkt verbindet (so dass der Beobachtungswinkelfehler verschlechtert wird).
In Bezug auf die voranstehend geschilderte rückstrahlende Würfeleckenplatte, insbesondere für eine dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenplatte, sind bereits zahlreiche Vorschläge vorhanden, und wurden verschiedene Verbesserungen und Untersuchungen durchgeführt.
Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 2,481,757 von Jungersen eine rückstrahlende Platte, die so ausgebildet ist, dass rückstrahlende Elemente verschiedener Formen auf einer dünnen Platte angeordnet sind, und ein Verfahren zur Herstellung der Platte. Dreieckig-pyramidenförmige, reflektierende Elemente, die in dem voranstehend erwähnten US-Patent beschrieben werden, umfassen ein dreieckig-pyramidenförmiges, reflektierendes Element, bei welchem die Spitze im Zentrum eines Basisebenendreiecks liegt, und die optische Achse nicht verkippt ist, sowie ein dreieckig-pyramidenförmiges, reflektierendes Element, bei welchem die Spitze nicht im Zentrum eines Basisebenendreiecks liegt, aber die optische Achse verkippt ist. Weiterhin wird in dem US-Patent geschildert, dass wirksam Licht zu einem sich nähernden Personenkraftwagen reflektiert wird. Weiterhin wird geschildert, dass die Größe eines dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements, nämlich die Tiefe des Elements, 1/10 Zoll (2540 μm) oder weniger beträgt. Weiterhin zeigt 15 in dem US-Patent ein dreieckig-pyramidenförmiges, reflektierendes Element, dessen optische Achse in der positiven (+) Richtung verkippt ist, ähnlich dem Falle einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Kippwinkel (θ) der optischen Achse wird als annähernd 6,5° abgeschätzt, wenn er aus dem Verhältnis zwischen dem längeren Rand und dem kürzeren Rand der Basisdreieckebene des dargestellten, dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements bestimmt wird.
Das voranstehend geschilderte US-Patent von Jungersen beschreibt jedoch nicht speziell ein sehr kleines, dreieckig-pyramidenförmiges, reflektierendes Element, das bei der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, noch eine Abmessung oder eine Verkippung der optischen Achse, die ein dreieckig- pyramidenförmiges, reflektierendes Element aufweisen muss, um eine bessere Eigenschaft in Bezug auf den Beobachtungswinkelfehler oder den Einfallswinkelfehler aufzuweisen.
In der vorliegenden Beschreibung ist mit dem Ausdruck "die optische Achse ist in der positiven Richtung (+) verkippt" gemeint, wie nachstehend erläutert, dass die optische Achse in jener Richtung verkippt ist, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt (Q) zwischen der optischen Achse des dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements und der Basisebene (X-X') des dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Elementenpaar genutzt werden {die Entfernung (q) ist gleich der Entfernung von dem Schnittpunkt (Q) bis zu einer Ebene (Y-Y') vertikal zur Basisebene (X-X') einschließlich der Basisränder (x, x, ...), die von dem Elementenpaar geteilt werden} und der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von der Spitze des Elements zur Basisebene (X-X') verläuft und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die von dem Elementenpaar gemeinsam genutzt wird, positiv (+) wird. Wenn jedoch die optische Achse in jene Richtung verkippt ist, in welcher (q – p) negativ (–) wird, wird nachstehend der Ausdruck "die optische Achse ist in der negativen Richtung (y) verkippt" verwendet.
Weiterhin beschreibt das US-Patent Nr. 3,712,706 von Stamm eine rückstrahlende Platte, bei welcher so genannte gleichseitige, dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenrückstrahlelemente, deren Basisebenendreiecke gleichzeitige Dreiecke sind, so auf einer dünnen Platte angeordnet sind, dass ihre Basisebenen in einen eng gepackten Zustand auf einer gemeinsamen Ebene gebracht werden. Das US-Patent von Stamm verbessert das Problem, dass das Rückstrahlvermögen infolge einer Vergrößerung eines Einfallswinkels beeinträchtigt wird, durch Spiegelreflexion durch Vakuumbeschichtung der reflektierenden Oberfläche eines reflektierenden Elements mit einem Metall wie beispielsweise Aluminium, und überwindet die voranstehend genannte Schwierigkeit, dass das Licht, das in einem kleineren Winkel als dem Winkel der inneren Totalreflexion einfällt, durch die Grenzfläche zwischen Elementen hindurchgeht, und daher nicht zurückgestrahlt wird.
Da der voranstehend geschilderte Vorschlag von Stamm die Theorie der spiegelnden Reflexion als Vorrichtung zur Verbesserung des Winkelfehlers (Weitwinkelfehler) verwendet, führt der Vorschlag leicht zu dem Problem, dass das Erscheinungsbild einer erhaltenen rückstrahlenden Platte dunkel wird, oder die Reflexionshelligkeit leicht beeinträchtigt wird, da ein Metall wie Aluminium oder Silber, das bei der Spiegeloberfläche eingesetzt wird, oxidiert wird infolge des Hineingelangens von Wasser oder Luft im Gebrauch. Darüber hinaus beschreibt der Vorschlag überhaupt nicht eine Vorrichtung zur Verbesserung des Winkelfehlers (Weitwinkelfehler) durch eine Verkippung einer optischen Achse.
Weiterhin beschreibt das Europäische Patent Nr. 137,736B1 von Hoopman eine rückstrahlende Platte, bei welcher dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenrückstrahlelemente mit einer verkippten optischen Achse, deren dreieckige Basisebenen gleichschenkelige Dreiecke sind, so auf einer dünnen Platte angeordnet sind, dass ihre Basisebenen in einen eng gepackten Zustand auf einer gemeinsamen Ebene gebracht werden. Die optische Achse eines dreieckig-pyramidenförmigen Würfeleckenrückstrahlelements, das in dem Patent beschrieben wird, ist in der negativen Richtung (–) verkippt, entgegengesetzt zur Richtung der optischen Achse eines bevorzugten dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung, und es wird in dem Patent beschrieben, dass der Kippwinkel der optischen Achse annähernd 7° bis 13° beträgt.
Weiterhin beschreibt das US-Patent Nr. 5,138,488 von Szczech eine rückstrahlende Platte, bei welcher dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenrückstrahlelemente mit einer verkippten optischen Achse, deren Basisebenendreiecke gleichschenkelige Dreiecke sind, so angeordnet sind, dass die Basisebenen in einen eng gepackten Zustand auf einer gemeinsamen Ebene gebracht werden. Im Falle des US-Patents ist festgelegt, dass die optische Achse jedes der voranstehend geschilderten dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente in Richtung einer Seite verkippt ist, die gemeinsam von einem Paar rückstrahlender Elemente genutzt wird, die einander zugewandt sind, der Kippwinkel der optischen Achse im Bereich zwischen 2° und 5° liegt, und die Größe jedes Elements im Bereich zwischen 25 μm und 100 μm liegt.
Weiterhin wird im Falle des Europäischen Patents Nr. 5,48,280B1 entsprechend dem voranstehenden Patent beschrieben, dass die Richtung einer Verkippung einer optischen Achse eine Seite enthält, die einem Paar von Elementen gemeinsam ist, die Entfernung zwischen einer Ebene vertikal zu einer gemeinsamen Ebene und der Spitze eines Elements nicht gleich der Entfernung zwischen dem Punkt, an welchem die optische Achse eines Elements die gemeinsame Ebene schneidet, und der vertikalen Ebene ist, der Kippwinkel der optischen Achse des Elements im Bereich zwischen 2° und 5° liegt, und die Größe des Elements im Bereich zwischen 25 μm und 100 μm liegt.
Wie voranstehend geschildert, liegt im Falle des Europäischen Patents Nr. 548,280B1 von Szczech die Verkippung der optischen Achse im Bereich zwischen +2° und +5°, sowie zwischen –2° und –5°. Im Falle der Ausführungsformen des voranstehend geschilderten US-Patents von Szczech und dessen Europäischem Patents werden jedoch nur dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Elemente speziell beschrieben, welche Kippwinkel der optischen Achse von –8,2°, –9,2°, und –4,3° aufweisen, und bei denen eine Elementenhöhe (h) von 87,5 μm vorhanden ist.
Bi den voranstehend geschilderten, bislang öffentlich bekannten, dreieckig-pyramidenförmig ausgebildeten Würfeleckenrückstrahlelementen des US-Patents Nr. 2,481,757 von Jungersen, bei dem US-Patent Nr. 3,712,706 von Stamm, bei dem Europäischen Patent Nr. 137,736B1 von Hoopman, und bei dem US-Patent Nr. 5,138,488 von Szczech, und dessen Europäischem Patent Nr. 548,280B1 ist allerdings gemeinsam, dass die Basisebenen mehrerer dreieckig-pyramidenförmig ausgebildeter reflektierender Elemente, die als Kerne des Eintritts und der Reflexion von Licht dienen, in derselben Ebene vorhanden sind. Jede rückstrahlende Platte, die dreieckig-pyramidenförmig ausgebildete reflektierende Elemente aufweist, deren Basisebenen in derselben Ebene angeordnet sind, ist jedoch in Bezug auf die Eintrittswinkelfehler schlechter, da nämlich jede rückstrahlende Platte in der Hinsicht einen Nachteil aufweist, dass die Rückstrahlhelligkeit schnell abnimmt, wenn der Einfallswinkel des Lichts zu den dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elementen zunimmt.
Üblicherweise ist eine hohe Helligkeit, also die Höhe (Größe) und der Winkelfehler (großer Winkelfehler) einer Reflexionshelligkeit, die durch die Reflexionshelligkeit des Lichts repräsentiert wird, das von der Vorderseite einer dreieckig-pyramidenförmigen Würfeleckenrückstrahlplatte repräsentiert wird, bei der Platte als optische Eigenschaften erforderlich. Darüber hinaus sind drei Leistungen erforderlich, nämlich der Beobachtungswinkelfehler, der Eintrittswinkelfehler, und der Drehwinkelfehler in Bezug auf den Winkelfehler (den Weitwinkelfehler) der rückstrahlenden Platte erforderlich.
Wie voranstehend geschildert weist jede rückstrahlende Platte, die aus herkömmlichen, öffentlich bekannten dreieckig-pyramidenförmigen Würfeleckenrückstrahlelementen ausgebildet ist, einen niedrigen Eintrittswinkelfehler auf, und weist im allgemeinen keinen zufrieden stellenden Beobachtungswinkelfehler auf. Der vorliegende Erfinder und seine Mitarbeiter haben allerdings herausgefunden, über eine Strahlenverfolgungssimulation, dass es möglich ist, den Einfallswinkelfehler der rückstrahlenden Platte, die durch dreieckig-pyramidenförmige, reflektierende Elemente gebildet wird, dadurch zu verbessern, dass die Tiefe (h') einer Ebene (der Ebene c), die einen Basisrand auf der Basisebene (X-X') der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente aufweist, gegenüber den Spitzen (H₁, H₂) der Elemente {die Tiefe (h') ist gleich der Höhe der Spitzen (H₁, H₂) gegenüber der Basisebene (X-X')} im Wesentlichen größer ist als die Tiefe (h) einer Ebene (der virtuellen Ebene Z-Z'), welche die Basisränder (z, w) von zwei Ebenen (Ebene a, Ebene b) enthält, welche im Wesentlichen senkrecht die Ebenen c der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente schneidet.
Beschreibung der Erfindung
Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung eine dreieckig-pyramidenförmig ausgebildete rückstrahlende Würfeleckenplatte dar, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Eine bevorzugte, dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenelemente auf einer gemeinsamen Basisebene (X-X') vorspringen, und in einem eng gepackten Zustand angeordnet sind, so dass sie einander zugewandt sind, dadurch, dass sie sich einen gemeinsamen Basisrand auf der Basisebene (X-X') teilen, wobei die Basisebene (X-X') eine gemeinsame Ebene ist, welche die Basisränder (x, x, ...) enthält, die gemeinsam von den dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elementen genutzt wird, zwei dieser dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente, die einander zugewandt sind, ein Paar aus Elementen bilden, die im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen, die einander zugewandt sind, so dass sie im Wesentlichen symmetrisch zur Ebene (Y-Y'), Y-Y', ...) verlaufen, die vertikal zur Basisebene angeordnet ist, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) auf der Basisebene (X-X') aufweist, und Oberflächen in Querrichtung (c₁, c₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) als eine Seite einsetzen, durchgehend entlang den gemeinsamen Basisrändern angeordnet sind, durch jeweilige Ausbildung eines im Wesentlichen gleichen Fünfecks, zwei andere Oberflächen in Querrichtung (a₁, b₁ und a₂, b₂), welche die dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente bilden, jeweils eine im Wesentlichen gleiche, vierseitige Oberfläche in Querrichtung bilden, welche die beiden oberen Seiten der Oberfläche c₁, oder c₂ verwendet, unter Verwendung der Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente als Ausgangspunkte als eine Seite, und unter gemeinsamer Verwendung eines der Stege der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente, und unter Verwendung des Steges als eine Seite, wobei eine Ebene (die gedachte Ebene Z-Z'), welche Basisränder (z, w) der Oberflächen in Querrichtung (a₁, b₁) enthält, die durch die Tatsache gebildet sind, dass die Oberflächen in Querrichtung (a₁, b₁) des Vierseits die entsprechende vierseitige Oberfläche in Querrichtung (a₂ oder b₂) anderer, dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente in der nähe der Oberflächen in Querrichtung (a₁, b₂) schneiden, im Wesentlichen parallel zu der Basisebene (X-X') vorgesehen ist, und im Wesentlichen oberhalb der Basisebene (X-X') angeordnet ist, wobei die optische Achse der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente zumindest einen Winkel von 3° gegenüber der Vertikalebene (Y-Y') in der Richtung ausbildet, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt zwischen der optischen Achse der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die von dem Elementenpaar gemeinsam genutzt werden, und der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer senkrechten, die von den Spitzen (H₁, H₂) der Elemente ausgeht, bis zur Basisebene (X-X') und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von den Elementen genutzt ist, positiv wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer beschrieben, unter ordnungsgemäßer Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Aufsicht auf dreieckig-pyramidenförmige rückstrahlende Würfeleckenelemente nach dem Stand der Technik;
2 ist eine Schnittansicht dreieckig-pyramidenförmiger rückstrahlender Würfeleckenelemente nach dem Stand der Technik;
3 ist eine Aufsicht auf dreieckig-pyramidenförmige rückstrahlende Würfeleckenelemente zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Schnittansicht dreieckig-pyramidenförmiger rückstrahlender Würfeleckenelemente zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine vergrößerte Aufsicht auf ein Paar dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Paars dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kippwinkel (θ) einer optischen Achse und der Helligkeit zeigt, die von vorn aus beobachtet wird, und die durch eine Strahlenverfolgungssimulation berechnet wird; und
8 ist eine Schnittansicht des Aufbaus einer Ausführungsform einer dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Würfeleckenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Vor der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird zunächst der herkömmlich bekannte, veröffentlichte Stand der Technik nachstehend erläutert.
Die 1 und 2 sind eine Aufsicht bzw. eine Schnittansicht zur Erläuterung dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente nach dem Stand der Technik, damit diese Elemente mit dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Würfeleckenelementen gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen werden können. In 1 sind dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenelemente, die zu einer gemeinsamen Ebene vorspringen, so ausgebildet, dass sie gemeinsame Basisränder (x, x, ...) teilen, und Basisebenen der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Würfeleckenelemente auf einer gemeinsamen Ebene (X-X') in einem eng gepackten Zustand angeordnet sind, als ein Paar von Elementen, die einander so zugewandt sind, dass sie symmetrisch zu einer Ebene (Y-Y') verlaufen, die vertikal zur gemeinsamen Ebene (X-X') angeordnet ist, welche die Basisränder (x, x, ...) enthält, die gemeinsam von den rückstrahlenden Elementen genutzt wird.
Weiterhin zeigt 2 eine Schnittansicht der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente, entlang der Linie (L-L') der Gruppe der Elemente, die in 1 dargestellt ist. Optische Achsen dieser Elementenpaare, die auf dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Würfeleckenplatten angeordnet sind, sind in einander entgegengesetzten Richtungen verkippt. Die optischen Achsen sind verkippt gegenüber der Vertikalebene (Y-Y') in jener Richtung, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von den Spitzen (H₁, H₂) der Elemente ausgeht, bis zur Basisebene (X-X'), und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von den Elementen genutzt werden, und der Entfernung (q) zwischen dem Schnittpunkt (Q) zwischen einer optischen Achse und der Basisebene bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von den Elementen genutzt wird, positiv wird.
Die 3 und 4 sind eine Aufsicht bzw. eine Schnittansicht zur Erläuterung dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt, dass die dreieckig- pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf einer gemeinsamen Basisebene (X-X') vorstehen, in einem eng gepackten Zustand angeordnet sind, dadurch, dass sie sich einen von gemeinsamen Basisrändern (x, x, ...) auf der Basisebene (X-X') teilen, und einander zugewandt sind. Weiterhin zeigt 4 eine Schnittansicht dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung, entlang der Linie (L-L') der in 3 gezeigten Elementengruppe. Wie aus 3 hervorgeht, sind dreieckig-pyramidenförmige, reflektierende Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung mit fünfeckigen Queroberflächen (c₁, c₂) versehen, die einander zugewandt sind, durch gemeinsame Nutzung eines Basisrandes (x) auf der Basisebene (X-X'), und im Wesentlichen derselben vierseitigen Queroberflächen (a₁, b₁ und a₂, b₂), die im Wesentlichen senkrecht die Oberfläche c₁ oder c₂ schneiden, unter Verwendung von zwei Oberseiten der Oberfläche c₁ oder c₂, wobei die Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente als Ausgangspunkte verwendet werden, als jeweils eine Seite, wobei sie sich eine der Steglinien der dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elemente teilen, und die Steglinie als eine Seite verwenden.
Wie in 3 gezeigt, sind dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung in einem eng gepackten Zustand in sich wiederholenden Mustern angeordnet, durch Ausbildung eines Paars von Elementen, welche im Wesentlichen die gleiche Form aufweisen, die sich einen Basisrand (x) auf der Basisebene (X-X') teilen, und so einander zugewandt sind, dass sie im Wesentlichen symmetrisch sind. Daher bildet der gemeinsame Basisrand (x) eine durchgehende, gerade Linie. Weiterhin verlaufen mehrere Basisränder (x), die gemeinsam von benachbarten Gruppen anderer dreieckig-pyramidenförmiger reflektierender Paare genutzt werden, parallel zu der geraden Linie, welche den Basisrand (x) bildet, und bilden eine Gruppe aus parallelen, geraden Linien, die einen gleichen, sich wiederholenden Abstand aufweisen.
Da die Queroberflächen (c₁, c₂) dreieckig-pyramidenförmiger reflektierender Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung sich den Basisrand (x) teilen, und einander zugewandt sind, und der Basisrand (x) eine durchgehende, gerade Linie bildet, bildet die Oberfläche c₁ eine durchgehende Ebene, und bildet auch die Oberfläche c₂ eine durchgehende Ebene. Weiterhin befindet sich auch die vierseitige Queroberfläche, die man entlang der Linie x in 3 beobachtet (die kleine, vierseitige Queroberfläche zwischen den Oberflächen a₁ und b₁ und den zwei Oberflächen c₂) ebenfalls auf der Ebene der Linie x, die durch die Oberfläche c₁ oder c₂ gebildet wird. Dies führt dazu, dass die Ebene, die mit der Oberfläche c₁ oder c₂ versehen ist, und mit der Queroberfläche, welche das kleine Vierseit bildet, auf der durchgehenden, geraden Linie liegt, und dieselbe Queroberfläche wie jene Oberfläche C ausbildet, die eine Nut mit einen V-förmigen Querschnitt hat.
Der Begriff "im Wesentlichen" in der vorliegenden Beschreibung stellt einen Ausdruck dar, der selbst einen sehr kleinen Unterschied einschließt. So sind beispielsweise "im Wesentlichen symmetrisch" und "von im Wesentlichen derselben Form" Ausdrücke, die einen Fall umfassen, bei welchem die entsprechenden Seite und/oder der entsprechende Winkel vollständig gleich sind, und der Wert der Seite oder des Winkels sehr geringfügig unterschiedlich ist, beispielsweise um etwa 1% oder weniger des Wertes.
Zum einfacheren Verständnis der vorliegenden Erfindung ist die vergrößerte Aufsicht auf ein Paar dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente, dargestellt als
in 3 dargestellt sind, als 5 dargestellt, und ist die Seitenansicht, die aus der Richtung des Pfeils beobachtet wird, der durch die Linie L-L' in 3 dargestellt ist, als 6 dargestellt.
In 5 ist die Oberfläche c₁ eines Elements R₁ rechts von einem Paar dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung (also das durch
in 3 dargestellte Element) eine fünfeckige Ebene, die von den Punkten H₁-D₁-A-B-E₁ umschlossen ist, ist die Oberfläche a₁ eine vierseitige Ebene, die von den Punkten H₁-J₁-F₁-D₁ umschlossen ist, ist die Oberfläche b₁ eine vierseitige Ebene, die von Punkten H₁-J₁-G₁-E₁ umschlossen ist, weisen die Oberflächen a₁ und b₁ im Wesentlichen dieselbe Form auf, und schneiden sich die Oberflächen c₁, a₁ und b₁ gegenseitig im Wesentlichen senkrecht. Weiterhin bildet die Basisebene eines reflektierenden Elements R₁ in Form eines rechtwinkeligen Dreiecks und einer Pyramide, die durch eine Ebene A-B-K₁ dargestellt ist, einen Teil der gemeinsamen Basisebene (X-X').
In 6 entspricht ein linkes dreieckig-pyramidenförmiges reflektierendes Element, bezeichnet durch R₂, dem linken dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Element der voranstehend geschilderten Elemente, dargestellt als
in 3, und ist dessen Basisebene durch A-B-K₂ bezeichnet. Das dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Element R₂, dessen Basisebene als A-B-K₂ weist dieselbe Form auf, wie das rechte reflektierende Element R₁, dessen Basisebene durch A-B-K₁ bezeichnet ist, und die Elemente R₁, und R₂ sind an beiden Seiten der Basis (A-B) vorhanden (diese liegt auf den gemeinsamen Basisrändern x in 3), die gemeinsam von den beiden Elementen R₁ und R₂ genutzt wird, und das linke Element R₂ weist eine Form auf, die dadurch erhalten wird, dass das rechte Element R₁ um das Zentrum (0) der Basis (A-B) gedreht wird, die gemeinsam von den beiden Elementen R₁ und R₂ genutzt wird, und zwar durch eine Drehung um 180° auf der Basisebene X-X'.
Daher weisen in 5 die Oberfläche c₂, die mit den Punkten H₂-D₂-B-A-E₂ des linken Elements R₂ bezeichnet ist, die Oberfläche a₂, die durch die Punkte H₂-J₂-F₂-D₂ bezeichnet ist, und die Oberfläche b₂, die durch die Punkte H₂-J₂-G₂-E₂ bezeichnet ist, jeweils im Wesentlichen dieselbe Form auf wie die Oberflächen c₁, a₁ und b₁ des rechten Elements R₁, und schneiden sich darüber hinaus die Oberflächen c₂, a₂ und b₂ gegenseitig im Wesentlichen rechtwinkelig.
Daher sind in 6, die eine Seitenansicht in Blickrichtung aus der Richtung der Linie L-L' in 5 darstellt, die Seitenansicht des rechten Elements R₁, bezeichnet durch die Punkte B-H₁-J₁-K₁ und jene des linken Elements R₂, bezeichnet durch die Punkte B-H₂-J₂-K₂ im Wesentlichen symmetrisch nach rechts und links, und weisen dieselbe Form auf.
Wie in 6 gezeigt, sind Spitzen der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente (R₁, R₂) gemäß der vorliegenden Erfindung mit H₁ und H₂ bezeichnet, und ist die Höhe der Spitzen (H₁, H₂) gegenüber der gemeinsamen Basisebene (X-X') mit h' bezeichnet.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, entspricht die Höhe h' der Tiefe einer V-förmigen Mulde, die durch die Oberflächen c₁ und c₂ gebildet wird, die einander zugewandt sind, der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente R₁ und R₂ gemäß der vorliegenden Erfindung, gegenüber einer Ebene (einer gedachten Ebene), welche die Spitzen H₁ und H₂ der Elemente enthält.
Weiterhin weisen, wie deutlich aus den 5 und 6 hervorgeht, die vierseitigen Queroberflächen a₁, b₁ sowie a₂, b₂ der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente R₁ und R₂ gemäß der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen dieselbe Form auf, sind Basisränder F₁-D₁ und G₁-E₁ der Queroberflächen a₁ und b₁ des Elements R₁ sowie Basisränder F₂-D₂ und G₂-E₂ der Queroberflächen a₂ und b₂ des Elements R₂ auf einer gedachten Ebene (Z-Z') vorhanden, welche dieselbe Ebene bildet, und ist die Höhe gegenüber der gedachten Ebene Z-Z' bis zu einer Ebene (einer gedachten Ebene), welche die Spitzen H₁ und H₂ der Elemente R₁ und R₂ enthält, mit h in 6 bezeichnet.
Daher ist die Tiefe von Mulden für die Queroberflächen a₁, b₁ und a₂, b₂ der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente R₁ und R₂ gemäß der vorliegenden Erfindung zur jeweiligen Ausbildung mit entsprechenden Queroberflächen anderer benachbarter Elemente gegenüber einer Ebene, welche die Spitzen H₁ und H₂ enthält (die Unterseiten der Mulden sind Basen der Queroberflächen a₁, b₁ und a₂, b₂) mit h bezeichnet.
Die dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente (R₁, R₂, ...) gemäß der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (h') der Mulden, die durch die Oberflächen c₁ und c₂ gebildet werden, größer ist als die Tiefe (h) der Mulden, die durch die Oberflächen a₁, b₁ und a₂, b₂ (und diesen Oberflächen entsprechende Ebenen) gebildet werden.
Weiterhin sind, wie in den 3 und 5 gezeigt, Basisränder der Oberflächen a₁ und a₂ der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente R₁ und R₂ gemäß der vorliegenden Erfindung auf einer gemeinsamen Linie b vorhanden, sind Basisränder der Oberflächen b₁ und b₂ auf einer gemeinsamen Linie z angeordnet, und liegen Basisränder der Oberflächen c₁ und c₂ auf einer gemeinsamen Linie x.
Im Falle der vorliegenden Erfindung ist, wenn die Höhe der Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger reflektierender Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber der Basisebene (X-X') mit h' bezeichnet wird, und die Höhe der Spitzen (H₁, H₂) gegenüber der gedachten Ebene (Z-Z') mit h bezeichnet wird, eine rückstrahlende Würfeleckenplatte vorzuziehen, deren Wert für h'/h im Bereich zwischen 1,05 und 1,5 liegt, insbesondere eine rückstrahlende Würfeleckenplatte, deren Wert von h'/h im Bereich zwischen 1,07 und 1,4 liegt.
Weiterhin sind, wie in den 3 bis 6 gezeigt, mehrere dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basisebene (X-X') angeordnet, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) enthält, in eng gepacktem Zustand, dadurch, dass sie sich die Basisränder (x, x, ...) teilen, die gemeinsam von zwei entsprechenden Oberflächen c der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente genutzt werden, und einander zugewandt sind, wie bereits beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben. Es wird daher eine rückstrahlende Würfeleckenplatte vorgezogen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenelemente, die zu einer gemeinsamen Basisebene (X-X') vorstehen, auf der Basisebene (X-X') in einem eng gepackten Zustand angeordnet sind, dadurch, dass sie sich einen gemeinsamen Basisrand auf der Basisebene (X-X') teilen, und einander zugewandt sind, wobei die Basisebene (X-X') eine gemeinsame Ebene ist, welche die mehreren Basisränder (x, x, ...) enthält, die gemeinsam von den dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elementen genutzt werden, zwei dieser dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente, die einander zugewandt sind, ein Paar von Elementen mit im Wesentlichen derselben Form bilden, die einander zugewandt sind, so dass sie jeweils im Wesentlichen symmetrisch zu Ebenen (Y-Y', Y-Y', ...) verlaufen, die vertikal zu der Basisebene (X-X') verlaufen, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) enthält, auf der Basisebene (X-X'), Queroberflächen (c₁, c₂), welche die Basisränder (x, x, ...) verwenden, welche gemeinsam von den dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elementen als eine Seite benutzt werden, im Wesentlichen gleiche Fünfecke bilden, und durchgehend entlang den gemeinsamen Basisrändern angeordnet sind, zwei andere Queroberflächen (a₁, b₁ und a₂, b₂), welche die dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente bilden, im Wesentlichen gleiche vierseitige Queroberflächen bilden, durch Verwendung von zwei Oberseiten der Oberfläche c₁ oder c₂, unter Verwendung der Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente als Ausgangspunkte, wobei eine der Steglinien der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente gemeinsam genutzt wird, und die Steglinie als eine Seite eingesetzt wird, eine Ebene (gedachte Ebene Z-Z'), welche Basisränder (z, w) der Queroberflächen (a₁, b₁) enthält, die durch die Tatsache gebildet werden, dass die vierseitigen Queroberflächen (a₁, b₁) die vierseitige Queroberfläche (a₂ oder b₂) schneiden, die anderen dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente in der Nähe der Queroberflächen (a₁ und b₁), im Wesentlichen parallel zur Basisebene (X-X') verläuft, und im Wesentlichen oberhalb der Basisebene (X-X') der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente angeordnet ist, und die optische Achse der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente um einen Winkel (θ) von zumindest 3° gegenüber der Vertikalebene (Y-Y') verkippt ist, in einer Richtung, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt (Q) zwischen der optischen Achse der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Elementenpaar genutzt werden, und der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente zur Basisebene (X-X') verläuft, und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Elementenpaar genutzt werden, positiv wird.
Weiterhin wird die vorliegende Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Hierbei wird ein Winkel (θ), der zwischen einer optischen Achse, die durch die Spitze H₁ des dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements R₁ hindurchgeht, und einer Senkrechten (H₁-P), die sich von der Spitze H₁ zur Basisebene (X-X') erstreckt {dies kann auch als die Ebene (Y-Y') vertikal zur Basisebene (X-X') bezeichnet werden} als Kippwinkel der optischen Achse bezeichnet, und es ist vorzuziehen, den Kippwinkel (θ) der optischen Achse auf zumindest 3° in einer Richtung einzustellen, in welcher die Differenz (q – p) positiv wird.
Weiterhin ist im Falle der vorliegenden Erfindung eine rückstrahlende Würfeleckenplatte vorzuziehen, bei welcher die optische Achse der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente um 4° bis 12° gegenüber der Ebene (Y-Y') in einer Richtung verkippt ist, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente ausgeht, zu der Basisebene (X-X'), und dem Schnittpunkt (P) bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Elementenpaar genutzt werden, und der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt (Q) zwischen der optischen Achse der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Elementenpaar genutzt werden, positiv wird, wobei insbesondere eine reflektierende Würfeleckenplatte zu bevorzugen ist, bei welcher die optische Achse um 5° bis 10° gegenüber der Vertikalebene (Y-Y') in einer Richtung verkippt ist, in welcher die Differenz (q – p) positiv wird.
Weiterhin ist im Falle der vorliegenden Erfindung eine rückstrahlende Würfeleckenplatte vorzuziehen, welche dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Elemente aufweist, bei welchen die Entfernung (h) von einer Ebene (einer gedachten Ebene Z-Z'), welche mehrere Basisränder (z, w) von Queroberflächen (a₁, b₁ oder a₂, b₂) enthält, die durch die Tatsache gebildet werden, dass im Wesentlichen gleiche vierseitige Queroberflächen (a₁, b₁), welche sich eine Steglinie teilen, welche die Spitze mehrerer dreieckig-pyramidenförmiger rückstrahlender Würfeleckenelemente verwenden, die auf eine gemeinsame Basisebene (X-X') als Ausgangspunkt vorspringen, und die Steglinie als eine Seite verwenden, zugehörige vierseitige Queroberflächen (a₂ oder b₂) eines andere dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements benachbart den Queroberflächen (a₁, b₁) schneiden, bis zu den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente, im Bereich zwischen 50 μm und 400 μm liegen, insbesondere zwischen 60 μm und 200 μm, und spezieller zwischen 70 μm und 10 μm.
Da die Höhe (h') gegenüber den Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger reflektierender Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung bis zur gemeinsamen Basisebene (X-X') wesentlich größer ist als die Höhe (h) gegenüber den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente bis zu der gedachten Ebene (Z-Z'), werden verschiedene Verbesserungen der optischen Eigenschaften erzielt.
Diese Verbesserungen können erreicht werden, da h' wesentlich größer als h ist, wodurch die Fläche der Oberfläche c₁ vergrößert werden kann, im Vergleich zur Queroberfläche von c₁ nach dem Stand der Technik. Insbesondere wird bei dem Licht, das in einem Winkel annähernd vertikal zur Oberfläche c₁ einfällt, anders ausgedrückt, im Falle eines großen Einfallswinkels, der Einfallswinkelfehler deutlich verbessert, da die Fläche der Oberfläche c₁ vergrößert ist.
Darüber hinaus sind die voranstehend geschilderten Verbesserungen der optischen Eigenschaften durch Vergrößerung der Fläche der Oberfläche c₁ besonders deutlich im Fall eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements, das eine verkippte optische Achse aufweist, insbesondere wenn die optische Achse des dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements in eine Richtung verkippt ist, bei welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (p) und der Entfernung (q) positiv wird.
Im Falle der vorliegenden Erfindung wird, wenn die optische Achse so verkippt ist, dass die Differenz (q – p) positiv wird, der Einfallswinkelfehler besonders verbessert. Im Falle eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements, das eine verkippte optische Achse nach dem Stand der Technik aufweist, ist jedoch ein Nachteil in der Hinsicht vorhanden, dass Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂), welche den gemeinsamen Basisrand (x) aufweisen, kleiner werden als jene der Queroberflächen (c₁, c₂) vor der Verkippung, da ein normales dreieckig-pyramidenförmiges reflektierendes Element, dessen optische Achse nicht verkippt ist, die optische Achse so verkippt, dass die Differenz (q – p) positiv wird, so dass die Wahrscheinlichkeit für die Rückstrahlung infolge einer Reflexion an drei Flächen abnimmt. Damit das einfallende Licht an drei Queroberflächen reflektiert wird, und wirksam zurückgestrahlt wird, ist es vorzuziehen, dass die Flächen der drei Queroberflächen gleich sind. Im Falle eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements mit einer verkippten optischen Achse nach dem Stand der Technik ist jedoch die Wahrscheinlichkeit für das Rückstrahlen infolge einer Reflexion an drei Flächen verringert, da die Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂), die eine gemeinsame Basis aufweisen, kleiner werden, verglichen mit zwei anderen Oberflächen (a₁, b₁ und a₂, b₂), wenn der Kippwinkel zunimmt. Daher wird die Rückstrahlleistung (Helligkeit bei Reflexion in Vorwärtsrichtung) des von vorn einfallenden Lichts beeinträchtigt, und darüber hinaus wird die Rückstrahlleistung (Einfallswinkelfehler), wenn der Kippwinkel zunimmt, beeinträchtigt.
Wenn die optische Achse so verkippt ist, dass (q – p) positiv wird, nehmen die Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂) eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements auf annähernd 91% ab, wenn der Kippwinkel (θ) der optischen Achse gleich +3° ist, auf annähernd 86%, wenn der Winkel (θ) gleich +4° ist, und auf annähernd 62%, wenn der Winkel (θ) gleich +12° ist, verglichen mit den Flächen, bevor die optische Achse verkippt wird, so dass die Helligkeit für Reflexion in Vorwärtsrichtung und der Einfallswinkelfehler beeinträchtigt werden.
Es ist möglich, die Beeinträchtigung der Helligkeit in Vorwärtsrichtung infolge einer Abnahme des Flächenverhältnisses durch eine Computersimulation der geometrischen Strahlenverfolgung zu bestätigen. 7 zeigt die Helligkeit in Vorwärtsrichtung eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements nach dem Stand der Technik, berechnet unter Annahme des Einfallswinkels von 0° und des Beobachtungswinkels von 0°, wenn die Höhe (h) auf 80 μm gehalten wird, und Kippwinkel (θ) der optischen Achse von 0° bis zu +14° geändert werden. Es stellt sich daher heraus, dass die Helligkeit in Vorwärtsrichtung beeinträchtigt wird, wenn der Kippwinkel (θ) zunimmt.
Im Falle eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, die Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂) größer auszubilden als die Queroberflächen eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements nach dem Stand der Technik, da die Höhe (h') von den Spitzen (H₁, H₂) bis zur gemeinsamen Basis (X-X') so gewählt ist, dass sie wesentlich größer ist als die Höhe (h) von den Spitzen (H₁, H₂) bis zur gedachten Ebene (Z-Z').
Im Fall eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher ermöglicht, den Nachteil auszugleichen, dass die Helligkeit infolge einer Abnahme der Fläche der Oberfläche c des dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements beeinträchtigt wird, durch Verkippung einer optischen Achse bis zu +3° oder mehr in einer Richtung, in welcher (q – p) positiv wird. Im Falle der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass die optische Achse so verkippt wird, dass der Kippwinkel (θ) der optischen Achse im Bereich zwischen +4° und +12° liegt, insbesondere zwischen +5° und +10°. Ein dreieckig-pyramidenförmiges reflektierendes Element, das einen Kippwinkel (θ) der optischen Achse aufweist, der größer ist als 12°, ist nicht vorzuziehen, da das Element übermäßig verformt wird, die Reflexionshelligkeit stark von dem Winkel abhängt, in welchem Licht in das Element einfällt (also vom Drehwinkel), und daher der Drehwinkelfehler beeinträchtigt wird.
Im Falle eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements werden optimale optische Eigenschaften erhalten, wenn der Wert von h'/h im Bereich zwischen 1,05 und 1,5 liegt, bevorzugter im Bereich zwischen 1,07 und 1,4. Da Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂), welche sich die Basis eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements teilen, und den voranstehenden Werten für h'/h genügen, annähernd gleiche Flächen für Flächen von zwei anderen Queroberflächen (a₁, b₁ und a₂, b₂) aufweisen können, wird ermöglicht, die infolge einer Reflexion an drei Flächen zurückgestrahlte Lichtmenge zu erhöhen.
Da drei Queroberflächen (a₁, b₁, c₁) eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung nicht stark in Bezug auf das Flächenverhältnis geändert werden, gesehen von vorn aus, oder in Bezug auf das Flächenverhältnis, gesehen aus Richtung der Einfallsachse, ist das dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Element sowohl in Bezug auf die Eigenschaften der Helligkeit in Vorwärtsrichtung als auch den Einfallswinkelfehler verbessert.
Wenn der Wert von h'/h kleiner oder gleich 1,0 ist, insbesondere wenn der Wert kleiner ist als 1,05, sind die Erhöhungsraten der Flächen der Oberflächen c₁ und c₂ nicht sehr merklich. Wenn jedoch der Wert von h'/h größer als 1,4 wird, nimmt das Verhältnis zwischen den Flächen von zwei anderen Queroberflächen (a₁, b₁ und a₂, b₂) ab, verglichen mit den Flächen der Queroberflächen (c₁, c₂), welche sich eine Basis teilen, und ist es schwierig, die optischen Eigenschaften zu verbessern, aus dem gleichen Grund wie voranstehend angegeben.
Es ist vorzuziehen, dass die Höhe (h) gegenüber den Spitzen (H₁, H₂) eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung bis zur gedachten Ebene (Z-Z') des dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements im Bereich zwischen 50 und 400 μm liegt, und es ist noch eher vorzuziehen, dass die Höhe (h) im Bereich zwischen 60 und 200 μm liegt. Wenn die Höhe (h) kleiner als 50 μm ist, werden die Abmessungen des Elements extrem verkleinert. Daher wird die Streuung des rückgestrahlten Lichts übermäßig groß, infolge des Beugungseffekts, der durch die Öffnungsfläche der Basisebene bestimmt wird, so dass die Eigenschaften der Helligkeit in Vorwärtsrichtung beeinträchtigt werden. Weiterhin ist eine Höhe (h) von mehr als 400 μm nicht vorzuziehen, da die Dicke einer Platte extrem vergrößert wird, und es nicht leicht ist, eine weiche Platte zu erhalten.
Drei Prismenoberflächenwinkel, die gebildet werden, wenn sich drei Queroberflächen (a₁, b₁, c₁) oder (a₂, b₂, c₂), die als Prismenoberflächen eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements der vorliegenden Erfindung dienen, schneiden, schneiden sich gegenseitig im Wesentlichen in rechten Winkeln. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, einen exakt rechten Winkel (90°) vorzusehen. Es ist ebenfalls möglich, bei den Prismenoberflächenwinkeln eine sehr kleine Winkelabweichung vorzusehen. Durch Bereitstellung einer sehr geringen Winkelabweichung bei den Prismenoberflächenwinkeln wird ermöglicht, das von einem erhaltenen dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Element reflektierte Licht ordnungsgemäß zu streuen. Wenn die Winkelabweichung übermäßig erhöht wird, wird jedoch die Rückstrahlleistung beeinträchtigt, da das Licht, das von dem erhaltenen dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Element reflektiert wird, zu stark gestreut wird. Daher ist es vorzuziehen, zumindest einen Prismenoberflächenwinkel, der vorhanden ist, wenn sich diese drei Queroberflächen (a₁, b₁, c₁) oder (a₂, b₂, c₂) schneiden, im Allgemeinen zwischen 89,5° und 90,5° zu halten, oder bevorzugt zwischen 89,7° und 90,3° Eine dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenrückstrahlplatte gemäß der vorliegenden Erfindung kann allgemein unter Verwendung einer Würfeleckenform hergestellt werden, bei welcher die Formen der voranstehend geschilderten dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elemente in einem eng gepackten Zustand auf einem Metallband als umgekehrte, konkave Formen vorhanden sind, ein Heißpressen einer Platte aus weichem Harz erfolgt, die bessere optische Transparenz aufweist, und gleichmäßig gegen die Form angedrückt wird, und die Form der Form umgekehrt wird, und die umgedrehte Form auf die Harzplatte übertragen wird.
Ein typisches Verfahren zur Herstellung der voranstehend geschilderten Würfeleckenform ist beispielsweise im US-Patent Nr. 3,712,706 von Stamm im Einzelnen beschrieben. Auch im Falle der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein dem voranstehend geschilderten Verfahren entsprechendes Verfahren einzusetzen.
Im einzelnen wird beispielsweise ein Mikroprismen-Mutterblock hergestellt, bei welchem konvexe, sehr kleine, dreieckige Pyramiden in einem eng gepackten Zustand vorgesehen sind, durch Schneiden paralleler Nuten, deren Nuttiefen (h) gleich sind, und die im Querschnitt V-förmig sind, in einem Basismaterial mit einer eben geschliffenen Oberfläche, unter Verwendung eines superharten Werkzeugs (beispielsweise eines Diamant bestückten Werkzeuges oder eines aus Wolframkarbid hergestellten Werkzeuges) mit einem Spitzenwinkel von 73,4 bis 81,0°, wobei der jeweilige Teilungsabstand, die Nuttiefe (h), und der gegenseitige Kreuzungswinkel in jeder von zwei Richtungen (z-Richtung und w-Richtung in 3) entsprechend der Form eines vorgesehenen dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements festgelegt werden, und dann unter Verwendung eines ähnlichen superharten Werkzeuges mit einem Spitzenwinkel von 64,5 bis 46,5° V-förmige parallele Nuten in das Material in einer dritten Richtung (x-Richtung) in einem jeweiligen Teilungsabstand (wiederholter Teilungsabstand der Linie x in 3) geschnitten werden, die durch den Schnitt zwischen den hergestellten Nuten in x- und w-Richtung hindurchgehen, um so den zusätzlichen Winkel des Kreuzungswinkels zwischen diesen beiden Richtungen in zwei gleiche Winkel aufzuteilen (in diesem Fall wird der spitze Winkel als der Kreuzungswinkel bezeichnet). In diesem Fall wird im Falle der vorliegenden Erfindung die Nuttiefe (h') in x-Richtung größer gewählt als die Nuttiefe (h) in w-Richtung.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen die wiederholten Teilungsabstände in z- und w-Richtung im Bereich zwischen 100 und 810 μm, liegt die Nuttiefe (h) im Bereich zwischen 50 und 400 μm, liegt der gegenseitige Kreuzungswinkel im Bereich zwischen 43 und 45°, und liegt die Tiefe (h') in x-Richtung im Bereich zwischen 75 und 600 μm.
Im Allgemeinen werden diese Nuten in x-, w- und z-Richtung so geschnitten, dass der Querschnitt jeder Nut ein gleichschenkeliges Dreieck wird. Es ist jedoch ebenfalls möglich, diese Nuten in drei Richtungen so zu schneiden, dass der Querschnitt zumindest einer dieser Richtungsnuten geringfügig von einem gleichschenkeligen Dreieck abweicht. Als spezielle Verfahren zum Schneiden der Nuten lässt sich ein Verfahren angeben, bei welchem die Nuten durch ein Werkzeug geschnitten werden, dessen Vorderendform asymmetrisch nach rechts und links ist, sowie ein Verfahren, bei welchem die Nuten durch geringfügige Verkippung eines Werkzeugs symmetrisch nach rechts und links geschnitten werden. Durch geringfügige Verschiebung des Querschnittes einer Nut gegenüber einem gleichschenkeligen Dreieck wird daher ermöglicht, eine sehr geringe Winkelabweichung gegenüber einem rechten Winkel (90°) für zumindest einen der Prismenoberflächenwinkel von drei Queroberflächen (a₁, b₁, c₁) oder (a₂, b₂, c₂) eines erhaltenen dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements vorzusehen, wodurch ermöglicht wird, das Licht, das von dem dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Element reflektiert wird, gegenüber einer vollständig rückstrahlenden Richtung zu streuen.
Es ist vorzuziehen, ein Metall mit einer Vickers-Härte (JIS Z 2244) von 350 oder mehr, insbesondere 380 oder mehr, als das Basismaterial einzusetzen, das vorzugsweise zur Herstellung des Mikroprismen-Mutterblocks verwendet wird. Genauer gesagt ist es möglich, entweder amorphes Kupfer, Elektrolysenickel, oder Aluminium zu verwenden. Als Material auf Legierungsgrundlage ist es möglich, entweder eine Kupfer-Zinnlegierung (Messing) zu verwenden, eine Kupfer-Zinn-Zinklegierung, eine Nickel-Kobaltlegierung, eine Nickel-Zinklegierung, oder eine Aluminiumlegierung.
Weiterhin ist es möglich, ein Kunstharz als Basismaterial zu verwenden. Allerdings ist es erforderlich, die Verwendung eines Kunstharzes zu vermeiden, das in der Hinsicht Schwierigkeiten bereitet, dass das Harz nicht exakt geschnitten werden kann, da es beim Schneiden weich wird. Daher ist es vorzuziehen, ein Material zu verwenden, das aus einem Harz besteht, das einen Glasübergangspunkt von 150°C oder mehr aufweist, insbesondere einen Glasübergangspunkt von 200°C oder mehr, und eine Rockwell-Härte (JIS Z 2245) von 70 oder mehr, insbesondere 75 oder mehr. Im einzelnen ist es möglich, entweder ein Harz auf Grundlage von Polyethylenterephthalat einzusetzen, ein Harz auf Grundlage von Polyethylenephthalat, ein Harz auf Grundlage von Polycarbonat, ein Harz auf Grundlage von Polymethylmethacrylat, ein Harz auf Grundlage von Polyimid, ein Harz auf Grundlage von Polyacrylat, ein Harz auf Grundlage von Polyethersulfon, ein Harz auf Grundlage von Polyetherimid, oder ein Harz auf Grundlage von Zellulosetriacetat.
Eine ebene Platte kann aus einem der voranstehenden Kunstharze durch ein normales Harzformverfahren hergestellt werden, beispielsweise ein Extrusionsformverfahren, ein Kalanderformverfahren, oder ein Lösungsgussverfahren, und darüber hinaus ist es möglich, je nach Erfordernis Behandlungen wie eine Erwärmung und eine Streckung vorzusehen. Es ist möglich, eine Behandlung zur Erzielung einer vorläufigen Leitfähigkeit bei der Ebene der so hergestellten ebenen Platte durchzuführen, um die Leitungsbehandlung und/oder Galvanoformbehandlung zu erleichtern, wenn eine durch Galvanoformen hergestellte Form aus dem Prismenmutterblock hergestellt wird, der mit dem voranstehend geschilderten Verfahren hergestellt wurde. Als Behandlung zur Erzielung einer vorläufigen Leitfähigkeit ist es möglich, ein Vakuumablagerungsverfahren zur Vakuumablagerung von Metallen wie beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, Chrom, Nickel und Selen einzusetzen, ein Kathodensputterverfahren unter Verwendung dieser Metalle, oder ein stromloses Plattierungsverfahren. Weiterhin ist es möglich, die ebene Platte dadurch leitfähig auszubilden, dass ein leitfähiges Pulver aus Kohlenstoffruß oder dergleichen, oder ein organisches Metallsalz, mit Kunstharz gemischt wird.
Dann wird Galvanoformen bei der Oberfläche des erhaltenen Mikroprismen-Mutterblocks durchgeführt, und ein Metallfilm auf der Oberfläche ausgebildet. Durch Abnehmen des Metallfilms von der Oberfläche des Mutterblocks wird ermöglicht, eine Metallform zur Ausbildung einer rückstrahlenden Platte mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Wenn ein Mikroprismen-Mutterblock aus Metall verwendet wird, ist es möglich, die Oberfläche der Prägeplatte je nach Erfordernis zu reinigen, und unmittelbar danach das Galvanoformen bei der Oberfläche einzusetzen. Wenn jedoch ein Mikroprismen-Mutterblock aus Kunstharz verwendet wird, ist es erforderlich, eine Behandlung zur Erzielung der Leitfähigkeit durchzuführen, damit die Prismenoberfläche des Mutterblocks leitfähig wird, bevor Galvanoformen bei der Oberfläche eingesetzt wird. Als Behandlung zur Erzielung der Leitfähigkeit ist es möglich, entweder eine Silberspiegelbehandlung durchzuführen, eine stromlose Plattierungsbehandlung, eine Vakuumablagerungsbehandlung, oder eine Kathodensputterbehandlung.
Als Silberspiegelbehandlung ist es speziell möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei welchem die Oberfläche des durch das voranstehende Verfahren hergestellten Mutterblocks mit einem alkalischen Reinigungsmittel gereinigt wird, um Verunreinigungen wie beispielsweise Ölbestandteile von der Oberfläche zu entfernen, dann die Oberfläche mit einem oberflächenaktiven Mittel aktiviert wird, beispielsweise mit Gerbsäure, und dann die Oberfläche schnell in einen Silberspiegel unter Verwendung einer Silbernitratlösung umgewandelt wird. Zur Silberspiegelumwandlung kann ein Sprühverfahren eingesetzt werden, beispielsweise mit einer Doppelzylinderdüse für eine Silbernitratlösung und ein reduzierendes Mittel (beispielsweise Glukose- oder Glyoxallösung), oder ein Eintauchverfahren, bei welchem ein Mutterblock in eine Mischungslösung aus einer Silbernitratlösung und einer Lösung aus einem reduzierenden Mittel eingetaucht wird. Weiterhin ist vorzuziehen, dass die Dicke des Silberspiegelfilms so gering ist wie möglich, soweit Leitfähigkeit beim Galvanoformen beibehalten bleibt, so dass beispielsweise eine Dicke von 0,1 μm oder weniger vorzuziehen ist.
Beim stromlosen Plattieren werden Kupfer und Nickel eingesetzt. Eine Lösung zum stromlosen Nickelplattieren kann Nickelsulfat oder Nickelchlorid als wasserlösliches Metallsalz von Nickel enthalten. Eine Plattierungslösung wird dadurch erhalten, dass eine Lösung, die hauptsächlich Citrat oder Malat enthält, der Lösung als Komplexbildner hinzugefügt wird, und darüber hinaus Natriumhypophosphit, Natriumhydrogenborid, oder Aminboran der Lösung als Reduziermittel hinzugefügt wird.
Die Vakuumablagerungsbehandlung kann dadurch durchgeführt werden, dass die Oberfläche eines Mutterblocks gereinigt wird, und dann der Mutterblock in eine Vakuumvorrichtung verbracht wird, ein Metall wie beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, Nickel, Chrom oder Selen erwärmt und verdampft wird, das Metall auf der abgekühlten Mutterformoberfläche niedergeschlagen wird, und ein leitfähiger Film auf der Oberfläche ausgebildet wird, ähnlich wie im Falle der Silberspiegelbehandlung. Weiterhin kann eine Kathodensputterbehandlung dadurch durchgeführt werden, dass ein Mutterblock, der ähnlich wie im Falle der Vakuumablagerungsbehandlung behandelt wurde, in eine Vakuumvorrichtung verbracht wird, in welcher eine flache Kathodenplatte zur Anbringung einer gewünschten Metallfolie auf dieser und ein Metallanodentisch, der aus Aluminium oder Eisen besteht, zur Anbringung eines zu behandelnden Materials auf diesem, vorgesehen sind, wobei der Mutterblock auf den Anodentisch aufgesetzt wird, eine Metallfolie, welche dieselbe Folie ist wie jene, die bei der Vakuumablagerung verwendet wird, als Kathode eingesetzt wird, die Folie unter Strom gesetzt wird, um eine Glimmentladung zu erzeugen, wodurch ein Kathodenfluss, der durch die Glimmentladung erzeugt wird, zum Zusammenstoßen mit der Metallfolie auf der Kathode veranlasst wird, und hierdurch Metallatome oder Metallteilchen verdampft werden, und sich die Atome oder Teilchen auf der Mutterformoberfläche niederschlagen, und einen leitfähigen Film auf der Oberfläche ausbilden. Es ist vorzuziehen, dass ein leitfähiger Film, der durch eines dieser Verfahren hergestellt wird, eine Dicke von 30 nm aufweist.
Um einen glatten und gleichmäßigen Galvanoformfilm auf einem Prismenmutterblock zu erzeugen, der aus Kunstharz besteht, ist es erforderlich, die Leitfähigkeitsbehandlung gleichmäßig bei der gesamten Oberfläche des Mutterblocks einzusetzen. Wenn die Leitfähigkeitsbehandlung ungleichmäßig eingesetzt wird, kann die Schwierigkeit auftreten, dass die Glätte der Oberfläche einer galvanogeformten Schicht an einem Abschnitt mit schlechterer Leitfähigkeit beeinträchtigt wird, oder keine galvanogeformte Schicht ausgebildet wird, sondern ein fehlerhafter Abschnitt entsteht.
Um die voranstehenden Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei welchem die Benetzung durch eine Silberspiegellösung verbessert wird, durch Behandlung einer zu behandelnden Oberfläche mit einem Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohol, unmittelbar vor Beginn der Silberspiegelbehandlung. Da ein Prismenmutterblock, der aus Kunstharz besteht, und für die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, einen konkaven Abschnitt mit einem sehr tiefen Spitzen Winkel aufweist, wird jedoch die Benetzung nicht vollständig verbessert. Schwierigkeiten bei einem leitfähigen Film infolge der konkaven Form treten auch leicht bei der Vakuumablagerungsbehandlung auf.
Um die Oberfläche einer galvanogeformten Schicht zu vergleichmäßigen, die durch Galvanoformen erhalten wird, wird häufig eine Aktivierungsbehandlung durchgeführt. Als Aktivierungsbehandlung ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei welchem die galvanogeformte Schicht mit einer Sulfaminsäure von 10 Gew.-% getränkt wird.
Beim Galvanoformen eines Mutterblocks, der aus Kunstharz besteht, bei welchem die Silberspiegelbehandlung eingesetzt wird, wird eine Silberschicht mit einer galvanogeformten Schicht vereinigt, und lässt sich einfach von dem Kunstharz-Mutterblock abnehmen. Wenn jedoch ein leitfähiger Film aus Nickel mittels stromloser Plattierung oder Kathodensputterbehandlung erzeugt wird, kann es jedoch schwierig sein, eine galvanogeformte Form nach dem Galvanoformen von einer Kunstharzschicht zu trennen, da die Kunstharzoberfläche gut an dem leitfähigen Film anhaftet. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist es erforderlich, eine so genannte Trennbehandlung, beispielsweise eine Chromatbehandlung, bei der Oberfläche der leitfähigen Filmschicht einzusetzen, bevor mit dem Galvanoformen begonnen wird. In diesem Fall bleibt die leitfähige Filmschicht auf der Kunstharzschicht nach der Trennung vorhanden.
Mit dem Kunstharz-Prismenmutterblock mit einer darauf hergestellten leitfähigen Filmschicht werden die voranstehend geschilderten, verschiedenen Vorbehandlungen durchgeführt, und dann wird eine galvanogeformte Schicht auf der leitfähigen Filmschicht mittels Galvanoformen erzeugt. Im Falle eines Prismenmutterblocks aus Metall wird die Oberfläche gereinigt, und wird dann eine galvanogeformte Schicht direkt auf dem Metall hergestellt.
Galvanoformen wird allgemein in einer wässerigen Lösung von 60 Gew.-% Sulfaminsäure bei einer Temperatur von 40°C und einem Strom von annähernd 10 A/dm² durchgeführt. Eine gleichmäßige, galvanogeformte Schicht wird einfach dadurch erhalten, dass die Erzeugungsrate für die galvanogeformte Schicht auf beispielsweise 48 h/mm oder weniger eingestellt wird. Bei einer Ausbildungsrate von mehr als 48 h/mm tritt leicht die Schwierigkeit auf, dass die Oberflächenglätte verloren geht, oder ein fehlerhafter Abschnitt in der galvanogeformten Schicht auftritt.
Weiterhin ist es möglich, Galvanoformen mit einer Nickel-Kobaltlegierung durchzuführen, wobei ein Bestandteil wie Kobalt der Legierung hinzugefügt wird, um die Reibungseigenschaften der Oberfläche einer Form zu verbessern. Durch Hinzufügung von 10 bis 15 Gew.-% Kobalt ist es möglich, die Vickers-Härte Hv einer erhaltenen, galvanogeformten Schicht auf 300 bis 400 zu erhöhen. Zur Herstellung einer rückstrahlenden Platte mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken gemäß der vorliegenden Erfindung unter Einsatz einer erhaltenen, durch Galvanoformen hergestellten Form, und nachstehende Herstellung von Kunstharz, ist es daher möglich, die Standfestigkeit der Form zu verbessern.
Eine durch Galvanoformen hergestellte Form einer ersten Generation, die aus einem Prismenmutterblock hergestellt wurde, kann daher wiederholt als galvanogeformte Mutter eingesetzt werden, die zur weiteren Herstellung einer galvanogeformten Form einer zweiten Generation verwendet wird. Daher können mehrere galvanogeformte Formen aus einem Prismenmutterblock hergestellt werden.
Die galvanogeformten Mutterblöcke, die so hergestellt wurden, werden dann exakt geschnitten, und dann können sie so eingesetzt werden, dass sie mit einer endgültigen Formgröße zur Ausbildung einer Mikroprismenplatte aus Kunstharz vereinigt werden. Zum Verbinden der Mutterblöcke ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei welchem abgeschnittene Enden aneinander angestoßen werden, oder ein Verfahren, bei dem ein vereinigter Verbindungsabschnitt verschweißt wird, beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen, YAG-Laserschweißen, oder CO₂-Laserschweißen.
Die vereinigte, galvanogeformte Form wird zur Herstellung eines Kunstharzes als Kunstharzform eingesetzt. Als Herstellungsverfahren für das Kunstharz ist es möglich, Druckformen oder Spritzgießen zu verwenden.
Das Druckformen kann so durchgeführt werden, dass eine hergestellte dünnwandige galvanogeformte Form aus Nickel, eine Kunstharzplatte mit einer vorbestimmten Dicke, und eine Platte aus Silikongummi mit einer Dicke von annähernd 5 mm als Polstermaterial in eine Druckformpresse eingeführt werden, die auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wurde, und dann eine Vorerwärmung über 30 s bei einem Druck von 10 bis 20% des Umformdrucks erfolgt, und eine Erwärmung und Druckbeaufschlagung über annähernd 2 m bei einer Temperatur von 180 bis 250°C und einem Druck von 10 bis 30 kg/cm² erfolgen. Durch Abkühlung auf Zimmertemperatur, wobei der Druck beibehalten wird, und nachfolgende Druckentlastung wird dann ermöglicht, ein ausgeformtes Prisma zu erhalten.
Weiterhin ist es möglich, ein Erzeugnis in Form einer durchgehenden Platte dadurch zu erhalten, dass dünnwandige, galvanogeformte Formen mit einer Dicke von annähernd 0,5 mm, die mit dem voranstehenden Verfahren hergestellt wurden, zur Ausbildung einer Form nach Art eines Endlosbandes vereinigt werden, die Bandform auf ein Paar von Rollen gesetzt wird, die eine Heizrolle und eine Kühlrolle umfassen, und die gedreht werden, wobei geschmolzenes Kunstharz der Bandform, die auf der Heizrolle vorhanden ist, in Form einer Platte zugeführt wird, um ein Druckformen des geschmolzenen Kunstharzes durchzuführen, mit einer oder mehreren Silikonrollen, wobei dann das Harz bis zur Glasübergangstemperatur oder darunter auf der Kühlrolle abgekühlt wird, und von der Bandform getrennt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 8, welche eine Schnittdarstellung ist, eine Ausführungsform der Anordnung einer rückstrahlenden Würfeleckenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In 8 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Reflexionselementschicht, auf welcher dreieckig-pyramidenförmige reflektierende Elemente (R₁, R₂) gemäß der vorliegenden Erfindung in eng gepacktem Zustand angeordnet sind, bezeichnet 2 eine Haltekörperschicht zum Haltern reflektierender Elemente, und bezeichnet 10 eine Lichteinfallsrichtung. Die Reflexionselementschicht (1) und die Haltekörperschicht (2) sind normalerweise zu einem Körper vereinigt. Es ist allerdings ebenfalls möglich, die Schichten so auszubilden, dass getrennte Schichten einander überlagert werden. Gemäß dem Zweck und der Einsatzumgebung einer rückstrahlenden Platte gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Oberflächenschutzschicht (4) einzusetzen, eine Druckschicht (5) zum Übertragen von Information an einen Beobachter oder zur Färbung einer Platte, eine Bindemittelschicht (6) zur Erzielung einer luftdichten Anordnung, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in die Rückseite einer Reflexionselementschicht eindringt, eine Trageschicht (7) zum Unterstützen der Bindemittelschicht (6), sowie eine Klebeschicht (8) und eine Trennmaterialschicht (9), die dazu verwendet werden, die rückstrahlende Platte an einer anderen Anordnung zu befestigen.
Es ist möglich, das gleiche Harz wie jenes, das für die Schicht (1) der rückstrahlenden Elemente verwendet wird, bei der Oberflächenschutzschicht (4) einzusetzen. Weiterhin ist es zur Verbesserung der Wetterbeständigkeit möglich, ein Ultraviolettlicht absorbierendes Mittel einzusetzen, einen Lichtstabilisator, und einen Oxidationsinhibitor, unabhängig oder vereinigt. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Harz verschiedene organische Pigmente, anorganische Pigmente, und Farbstoffe enthält, die als Färbemittel dienen.
Es ist möglich, normal die Druckschicht (5) zwischen der Oberflächenschutzschicht (4) und der Haltekörperschicht (2) anzuordnen, oder auf der Oberflächenschutzschicht (4) oder der reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Elements (1), mittels Gravieren, Siebdruck, oder Tintenstrahldruck.
Obwohl es für das Material, das die Schicht der reflektierenden Elemente (1) und die Haltekörperschicht (2) bildet, keine Einschränkungen gibt, so weit das Material flexibel ist, was eines der Ziele der vorliegenden Erfindung darstellt, ist es vorzuziehen, ein Material einzusetzen, das optisch transparent und gleichmäßig ist. Folgende Harze lassen sich als Materialien angeben, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können: Polycarbonatharz, Vinylchloridharz, Methacrylharz, Epoxyharz, Polystyrolharz, Polyesterharz, Fluorocarbonharz, Polyolefinharz, beispielsweise Polyethylenharz oder Polypropylenharz, Zelluloseharz, und Polyurethanharz.
Im Falle der Schicht (1) aus reflektierenden Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Luftschicht (3) an der Rückseite eines rückstrahlenden Würfeleckenelements vorzusehen, um einen kritischen Winkel zu vergrößern, welcher die Bedingung für innere Totalreflexion erfüllt. Um Störungen wie beispielsweise die Abnahme des kritischen Winkels infolge des Eindringens von Feuchtigkeit oder Korrosion einer Metallschicht unter Betriebsbedingungen zu verhindern, ist es vorzuziehen, die Schicht (1) der reflektierenden Elemente und die Tragschicht (7) durch die Bindemittelschicht (6) abzudichten. Als Verfahren zur Abdichtung der Schichten ist es möglich, die Verfahren einzusetzen, die in den US-Patenten 3,190,178 und 4,025,159 beschrieben werden, und im japanischen offengelegten Gebrauchsmuster Nr. Sho 50-28669. Die Bindemittelschicht (6) kann entweder Methacrylharz, Polyesterharz, Alkydharz, oder Epoxyharz einsetzen. Als Verbindungsverfahren ist es möglich, eines der vorbekannten Wärmeverschmelzungs-Harzverbindungsverfahren einzusetzen, eines der Harzverbindungsverfahren mittels Wärmeaushärtung, ein Harzverbindungsverfahren mittels Ultraviolettaushärtung, und ein Harzverbindungsverfahren mittels Elektronenstrahlaushärtung.
Es ist möglich, die Bindemittelschicht (6), die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, bei der gesamten Oberfläche der Tragschicht (7) vorzusehen, oder selektiv die Schicht (6) an der Verbindungsstelle mit einer Schicht aus rückstrahlenden Elementen durch ein Verfahren wie beispielsweise ein Druckverfahren vorzusehen. Als Material zur Ausbildung der Tragschicht (7) ist es möglich, ein Harz zur Ausbildung einer Schicht mit rückstrahlenden Elementen einzusetzen, ein übliches Harz, welches einen Film, eine Faser, ein Tuch ausbilden kann, und eine Metallfolie oder Metallplatte aus Edelstahl oder Aluminium, unabhängig oder in Kombination.
Als Klebeschicht (8), die dazu verwendet wird, eine rückstrahlende Platte gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Metallplatte, einer Holzplatte, einer Glasplatte, oder einer Kunststoffplatte anzubringen, und als Trennschicht (9) für den Kleber ist es möglich, ordnungsgemäß vorbekannte Materialien auszuwählen.
Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin nachstehend im Einzelnen auf Grundlage von Ausführungsform beschrieben.
Ausführungsform 1
Parallele Nuten mit V-Querschnittsform werden in eine Messingplatte, die quadratisch mit einer Seitenlänge von 100 mm ist, mit einer eben geschliffenen Oberfläche in der ersten Richtung (z-Richtung in 3) und der zweiten Richtung (w-Richtung in 3) in einem wiederholten Muster geschnitten, mit dem Schlagfräsverfahren, unter Verwendung eines Diamant bestückten Werkzeugs mit einem Spitzenwinkel von 77,89°, so dass der sich wiederholende Teilungsabstand in z- und w-Richtung gleich 163,64 μm wird, die Nuttiefe (h) 80 μm beträgt, und der Kreuzungswinkel zwischen den Linien z und w, dargestellt durch A-K₁-B in 5, gleich 49,22° wird.
Dann wird ein Mutterblock, bei welchem mehrere konvexe dreieckig-pyramidenförmige Würfelecken mit einer Höhe (h) von 80 μm gegenüber der gedachten Ebene (Z-Z') eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements in eng gepacktem Zustand vorgesehen sind, auf einer Messingplatte hergestellt, unter Verwendung eines Diamant bestückten Werkzeugs mit einem Spitzenwinkel von 54,53°, wobei V-förmige, parallele Nuten in der dritten Richtung (x-Richtung) so geschnitten werden, dass der sich wiederholende Teilungsabstand (der sich wiederholende Teilungsabstand der Linie x in 3) gleich 196,46 μm wird, die Nuttiefe (h') gleich 90 μm wird, und der Kreuzungswinkel zwischen der dritten Richtung und der ersten Richtung bzw. zwischen der dritten Richtung und der zweiten Richtung jeweils gleich 65,39° wird. Der Kippwinkel θ der optischen Achse der dreieckig-pyramidenförmigen reflektierende Elemente beträgt +8°, und jeder der Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, welche eine dreieckige Pyramide bilden, beträgt 90°. Weiterhin ist der Wert von h'/h gleich 90/80 = 1,125.
Eine Form für konkave Würfelecken, die aus Nickel besteht, und eine entgegengesetzte Form aufweist, wird mit dem Messingmutterblock durch das Galvanoformverfahren hergestellt. Unter Verwendung der Form wird eine rückstrahlende Platte mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken aus Polycarbonatharz hergestellt, bei welcher Würfelecken, bei denen eine Trägerschicht eine Dicke von annähernd 250 μm aufweist, h = 80 μm ist, und h' = 90 μm ist, und Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, die eine dreieckige Pyramide bilden, keinerlei Winkelabweichung aufweisen, in einem eng gepackten Zustand angeordnet sind, auf der Oberfläche einer Polycarbonatharzschicht, die eine Dicke von 300 μm aufweist {"YUPIRON (transkribiert) E2000", hergestellt von MITSUBISHI ENGINEERING PLASTICS (transkribiert) Co., Ltd.} durch Druckformen der Polycarbonatplatte bei einer Formtemperatur von 200°C und einem Formdruck von 50 kg/cm², worauf dann die Platte auf 30°C abgekühlt wird, unter Druck, und dann die Platte entnommen wird.
Ausführungsform 2
Eine Nut mit V-Querschnittsform wird in eine Messingplatte, die quadratisch mit einer Seitenlänge von 100 mm ist, mit einer eben geschliffenen Oberfläche geschnitten, durch das Schlagfräsverfahren unter Verwendung eines Diamant bestückten Werkzeuges, dessen Spitzenwinkel gleich 77,81° ist, in der ersten Richtung (der z-Richtung) und der zweiten Richtung (w-Richtung), und dessen Spitzenwinkel gleich 54,45° in der dritten Richtung (x-Richtung) ist, so dass der jeweilige Teilungsabstand in der ersten und zweiten Richtung gleich 163,64 μm ist, die Tiefe (h) einer geschnittenen Nut gleich 80 μm wird, der Kreuzungswinkel zwischen der ersten und zweiten Richtung gleich 49,22° wird, und weiterhin der sich wiederholende Teilungsabstand in der dritten Richtung 196,46 μm wird, und die Tiefe (h') einer geschnittenen Nut gleich 90 μm wird, um einen Mutterblock auszubilden, bei welchem mehrere konvexe, dreieckig-pyramidenförmige Würfelecken, bei denen die Höhe (h) eines dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements gegenüber der gedachten Ebene (Z-Z') gleich 80 μm ist, auf der Messingplatte in eng gepacktem Zustand angeordnet sind. Der Kippwinkel θ der optischen Achse des dreieckig-pyramidenförmigen reflektierenden Elements beträgt 8°, und jeder der Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, die eine dreieckige Pyramide bilden, ist gleich 89,92° ist. Weiterhin ist der Wert von h'/h gleich 90/80 = 1,125.
Weiterhin wird, ähnlich wie im Falle der Ausführungsform 1, eine Würfeleckenform aus Nickel hergestellt, um eine rückstrahlende Platte mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken aus Polycarbonat herzustellen, bei welcher Würfelecken, bei denen die Dicke einer Tragschicht annähernd 250 μm beträgt, h = 80 μm ist, und h' gleich 90 μm, und Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, die eine dreieckige Pyramide bilden, eine sehr geringe Winkelabweichung aufweisen, in eng gepacktem Zustand auf der Oberfläche einer Polycarbonatharzplatte angeordnet sind, wie im Falle der Ausführungsform 1, durch Druckformen der Platte unter denselben Bedingungen wie im Falle der Ausführungsform 1.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Nut mit V-Querschnittsform wurde in eine quadratische Messingplatte mit 100 mm Seitenlänge mit einer eben geschliffenen Oberfläche in einem sich wiederholenden Muster mittels Schlagfräsen geschnitten, so dass der sich wiederholende Teilungsabstand in der ersten Richtung (z-Richtung) und in der zweiten Richtung (w-Richtung) gleich 181,24 μm wird, und der sich wiederholende Teilungsabstand in der dritten Richtung (x-Richtung) gleich 160,29 μm wird, und der Kreuzungswinkel zwischen der ersten und der zweiten Richtung gleich 68,86° wird, unter Verwendung eines Diamant bestückten Werkzeuges, dessen Spitzenwinkel gleich 61,98° in der ersten und zweiten Richtung ist, und gleich 86,53° in der dritten Richtung ist, zur Ausbildung eines Mutterblocks, bei welchem mehrere konvexe, dreieckig-pyramidenförmige Würfelecken mit einem Würfeleckenrückstrahlelement mit einer Höhe von 80 μm auf der Messingplatte in eng gepacktem Zustand angeordnet sind. Der Kippwinkel θ der optischen Achse des reflektierenden Elements betrug –8°, und jeder der Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, welche eine dreieckige Pyramide bilden, betrug 90°.
Eine rückstrahlende Platte aus Polycarbonatharz mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken wurde mit demselben Verfahren wie im Falle der Ausführungsform 1 hergestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Nut mit V-förmigem Querschnitt wurde in eine quadratische Messingplatte mit einer Seitenlänge von 100 mm mit eben geschliffener Oberfläche in einem sich wiederholenden Teilungsmuster mittels Schlagfräsen geschnitten, so dass der sich wiederholende Teilungsabstand in der ersten Richtung (z-Richtung) und der zweiten Richtung (w-Richtung) gleich 166,92 μm wird, und der sich wiederholende Teilungsabstand in der dritten Richtung (x-Richtung) gleich 177,23 μm wird, und der Kreuzungswinkel zwischen der ersten und zweiten Richtung gleich 56,18° wird, unter Verwendung eines Diamant bestückten Werkzeuges, dessen Spitzenwinkel gleich 77,34° in der ersten und zweiten Richtung ist, und gleich 64,53° in der dritten Richtung, um einen Mutterblock herzustellen, bei welchem mehrere konvexe, dreieckig-pyramidenförmige Würfelecken mit einem reflektierenden Element, das eine Höhe von 80 μm aufweist, auf der Messingplatte in eng gepacktem Zustand angeordnet sind. Der Kippwinkel θ der optischen Achse des reflektierenden Elements betrug +3°, und jeder der Prismenoberflächenwinkel von drei Oberflächen, die eine dreieckige Pyramide bilden, betrug 90°.
Eine rückstrahlende Platte aus Polycarbonatharz mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken wurde mit demselben Verfahren wie im Falle der Ausführungsform 1 hergestellt.
Tabelle 1 zeigt Messdaten der Rückstrahlhelligkeit der rückstrahlenden Platten mit dreieckig-pyramidenförmigen Würfelecken der voranstehenden Ausführungsformen 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 {die Einheit der jeweiligen Reflexionshelligkeit ist (cd/Lx*m²)}. Die rückstrahlenden Platten der Ausführungsform 1 und des Vergleichsbeispiels 2 zeigen jeweils eine hohe Reflexionshelligkeit über einen weiten Bereich. Allerdings weist die reflektierende Platte des Vergleichsbeispiels 1 eine starke Helligkeitsänderung insbesondere bei einem Einfallswinkel von 5° bis 10° auf, und weist die reflektierende Platte des Vergleichsbeispiels 2 einen starken Helligkeitsabfall bei einem Einfallswinkel von 30° auf. Daher sind sämtliche Vergleichsbeispiele in Bezug auf den Einfallswinkelfehler schlechter als die Ausführungsformen.
Tabelle 1

Claims

Rückstrahlende, dreieckig-pyramidenförmige Würfeleckenplatte, welche dreieckig-pyramidenförmige, rückstrahlende Würfeleckenelemente aufweist, die von einer gemeinsamen Basisebene (X-X') vorspringen, und auf der Basisebene (X-X') in eng gepacktem Zustand angeordnet sind, so dass sie einander zugewandt sind, wobei sie sich einen gemeinsamen Basisrand auf der Basisebene (X-X') miteinander teilen, die Basisebene (X-X') eine gemeinsame Ebene ist, die mehrere Basisränder (x, x, ...) aufweist, die von den dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elementen gemeinsam genutzt werden, zwei dieser dreieckig-pyramidenförmigen rückstrahlenden Elemente, die einander zugewandt sind, ein Paar von Elementen mit im Wesentlichen gleicher Form bilden, die einander zugewandt sind, so dass sie jeweils im Wesentlichen symmetrisch zu Ebenen (Y-Y', Y-Y', ...) vertikal zu der Basisebene (X-X') sind, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) auf der Basisebene (X-X') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente mit im Wesentlichen gleichen fünfeckigen Seitenflächen (c₁, c₂) versehen sind, welche die gemeinsamen Basisränder (x, x, ...) als eine Seite verwenden, und mit im Wesentlichen gleichen vierseitigen Seitenflächen (a₁, b₁; a₂, b₂), die im Wesentlichen senkrecht die Fläche c₁ oder c₂ schneiden, wobei zwei obere Seiten der Fläche c₁ oder c₂ spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente als Startpunkte jeweils als erste Seite nutzen, eine der Steglinien der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente gemeinsam nutzen, und die gemeinsam genutzte Steglinie als zweite Seite verwenden, und die Höhe (h') von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente bis zu der Basisebene (X-X'), welche die Basisränder (x, x, ...) der fünfeckigen Seitenflächen (c₁, c₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente enthält, im Wesentlichen größer ist als die Höhe (h) von den Spitzen (H₁, H₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente bis zu einer im Wesentlichen horizontalen Ebene (virtuelle Ebene Z-Z'), welche Basisränder (z, b) anderer Seitenflächen (a₁, b₁; a₂, b₂) der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente enthält.
Die rückstrahlende Würfeleckenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene (virtuelle Ebene Z-Z'), welche Basisränder (z, b) der Seitenflächen (a₁, b₁) enthält, die durch die Tatsache gebildet wird, dass die Seitenflächen (a₁, b₁) des Vierseits die entsprechende vierseitige Seitenfläche (a₂ oder b₂) anderer dreieckig-pyramidenförmiger, reflektierender Elemente in der Nähe der Seitenflächen (a₁, b₁) schneiden, im Wesentlichen parallel zu der Basisebene (X-X') ist, und im Wesentlichen weiter oben angeordnet ist als die Basisebene (X-X'), und eine Achse (H-Q), die durch die Spitze (H) der dreieckigen Pyramide der dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Elemente hindurchgeht, gleichmäßig von drei Flächen beabstandet, welche ein dreieckig-pyramidenförmiges, rückstrahlendes Würfeleckenelement bilden, und sich gegenseitig in einem Winkel von 90° schneiden, zumindest einen Winkel von 3° gegenüber der Vertikalebene (Y-Y') in jener Richtung aufweist, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt zwischen der Achse (H-Q) und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Paar der Elemente genutzt werden, und der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer senkrechten Verlängerung von den Spitzen (H₁, H₂) der Elemente bis zu der Basisebene (X-X') und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die von den Elementen gemeinsam genutzt werden, positiv wird.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Wert von h'/h im Bereich zwischen 1,05 und 1,5 liegt, wenn angenommen wird, dass die Höhe von Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente gegenüber der Basisebene (X-X') der Elemente gleich h' ist, und die Höhe der Spitzen (H₁, H₂) gegenüber der virtuellen Ebene (Z-Z') gleich h ist.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Wert von h'/h im Bereich zwischen 1,07 und 1,4 liegt, wenn angenommen wird, dass die Höhe von Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente gegenüber der Basisebene (X, X') der Elemente gleich h' ist, und die Höhe der Spitzen (H₁, H₂) gegenüber der virtuellen Ebene (Z, Z') gleich h ist.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Achse (H, Q) um 4° bis 12° gegenüber der vertikalen Ebene (Y-Y') verkippt ist, in einer Richtung, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente zu einer Basisebene (X-X') verläuft, und der Basisebene (X-X') bis zu einem der Basisränder (x, x, ...), die gemeinsam von dem Paar der Elemente genutzt werden, und der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt (Q) zwischen der Achse (H-Q) und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Paar der Elemente genutzt werden, positiv wird.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Achse (H-Q) um 5° bis 10° gegenüber der vertikalen Ebene (Y-Y') verkippt ist, in einer Richtung, in welcher die Differenz (q – p) zwischen der Entfernung (p) von dem Schnittpunkt (P) zwischen einer Senkrechten, die von Spitzen (H₁, H₂) dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente zu einer Basisebene (X-X') verläuft, und der Basisebene (X-X') bis zu einem der Basisränder (x, x, ...), die gemeinsam von dem Paar der Elemente genutzt werden, und der Entfernung (q) von dem Schnittpunkt (Q) zwischen der Achse (H, Q) und der Basisebene (X-X') bis zu den Basisrändern (x, x, ...), die gemeinsam von dem Paar der Elemente genutzt werden, positiv wird.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Entfernung (h) von einer Ebene (virtuelle Ebene Z-Z'), welche mehrere Basisränder (z, w) vierseitiger Seitenflächen (a₁, b₁ oder a₂, b₂) aufweist, die durch die Tatsache gebildet werden, dass die im Wesentlichen gleichen, vierseitigen Seitenflächen (a₁, b₁), die sich eine der Steglinien teilen, beginnend mit Spitzen (H₁, H₂) mehrerer dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelemente, auf eine gemeinsame Basisebene (X-X') vorspringen, als eine Seite, die entsprechende vierseitige Seitenfläche (a₂ oder b₂) ihres benachbarten, anderen dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements schneiden, bis zu den Spitzen (H₁, H₂) des dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements, im Bereich zwischen 50 μm und 400 μm liegt.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Entfernung (h) von einer Ebene (virtuelle Ebene Z-Z'), welche mehrere Basisränder (z, w) vierseitiger Seitenflächen (a₁f, b₁ oder a₂, b₂) aufweist, die durch die Tatsache gebildet werden, dass die im Wesentlichen gleichen, vierseitigen Seitenflächen (a₁, b₁), welche sich eine der Steglinien teilen, beginnend mit Spitzen (H₁, H₂) mehrerer dreieckig-pyramidenförmiger, rückstrahlender Würfeleckenelementen, die auf eine gemeinsame Basisebene (X-X') vorspringen, als eine Seite, die entsprechende, vierseitige Seitenfläche (a₂ oder b₂) ihres benachbarten, anderen, dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements schneiden, bis zu den Spitzen (H₁, H₂) des dreieckig-pyramidenförmigen, reflektierenden Elements, im Bereich zwischen 60 μm und 200 μm liegt.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die Größe zumindest eines Prismenflächenwinkels, der durch die Tatsache gebildet wird, dass sich drei Seitenflächen (a₁, b₁, c₁) oder (a₂, b₂, c₂) eines dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Würfeleckenelements schneiden, in einem Bereich von 89,5° bis 90,5° gehalten wird.
Rückstrahlende Würfeleckenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher die Größe zumindest eines Prismenflächenwinkels, der durch die Tatsache gebildet wird, dass sich drei Seitenflächen (a₁, b₁, c₁) oder (a₂, b₂, c₂) eines dreieckig-pyramidenförmigen, rückstrahlenden Würfeleckenelements schneiden, im Bereich von 89,7° bis 90,3° gehalten wird.