DE69724661T2

DE69724661T2 - Form zur herstellung einer retroreflectiven würfeleckigen folie,plättchen zur herstellung solch einer form und verfahren zur herstellung solch eines plättchens

Info

Publication number: DE69724661T2
Application number: DE69724661T
Authority: DE
Inventors: L. Kenneth SMITH; M. Gerald BENSON
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: WO1999001274A1; CA2295152A1; CN1089059C; NO996564L; IL133858A0; US6120881A; NO996564D0; US5981032A; US6447878B1; DE69724661D1; EP0994771A1; AU732556B2; BR9714748A; KR20010014416A; EP0994771B1; AU5515898A; CN1286657A; JP2002509495A; US6114009A; JP4054894B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Formen, die zur Verwendung bei der Herstellung einer würfeleckigen retroreflektierenden Folie geeignet sind, Verfahren zum Herstellen derselben, und eine aus solchen Formen hergestellte Folie. Insbesondere betrifft die Erfindung Formen, die aus einer Vielzahl dünner Plättchen hergestellt werden, und Verfahren zur Erzeugung derselben.
Hintergrund der Erfindung
Retroreflektierende Materialien sind durch die Fähigkeit gekennzeichnet, auf das Material einfallendes Licht zurück zu der erzeugenden Lichtquelle zu leiten. Diese Eigenschaft hat zu einem breit gestreuten Einsatz einer retroreflektierenden Folie in einer Vielzahl von Auffälligkeits-Anwendungen geführt. Eine retroreflektierende Folie wird häufig auf ebenen, starren Artikeln, wie z. B. Verkehrszeichen und Absperrungen verwendet, wird jedoch auch auf unregelmäßigen oder flexiblen Oberflächen verwendet. Beispielsweise kann eine retroreflektierende Folie an der Seite eines LKW-Anhängers befestigt werden, was es erfordert, daß die Folie über Wellungen und vorstehende Nieten hinweg verläuft, oder die Folie kann an einem flexiblen Körperabschnitt, wie z. B. an der Sicherheits weste eines Straßenarbeiters oder an anderer derartiger Sicherheitskleidung befestigt sein. In Situationen, in welchen die darunter liegende Oberfläche unregelmäßig oder flexibel ist, besitzt die retroreflektierende Folie erwünschtermaßen die Fähigkeit, sich der darunter liegenden Oberfläche anzupassen ohne das retroreflektierende Verhalten zu opfern. Zusätzlich wird die retroreflektierende Folie häufig in Rollenform verpackt und transportiert und erfordert somit, daß die Folie für einen Aufwicklung um einen Kern ausreichend flexibel ist.
Zwei bekannte Arten einer retroreflektierenden Folie sind eine auf Mikrokügelchen-basierende Folie und eine Würfeleckenfolie. Die Mikrokügelchen-basierende Folie, manchmal als "Perlen"-Folie bezeichnet, verwendet eine Vielzahl von Mikrokügelchen, welche wenigstens teilweise in einer Binderschicht eingebettet sind und zugeordnete spiegelnde oder diffus reflektierende Materialien (z. B. Pigmentpartikel, Metallflocken oder Dampfbeschichtungen usw.) besitzen, um einfallendes Licht zu retroreflektieren. Veranschaulichende Beispiele sind in den U. S. Patenten Nr. 3,190,178 (McKenzie), 4,025,159 (Mc-Grath), und 5,066,098 (Kult) offenbart. Vorteilhafterweise kann eine auf Mikrokügelchen-basierende Folie im allgemeinen an welligen oder flexiblen Oberflächen befestigt werden. Ferner zeigt aufgrund der symmetrischen Geometrie der mit Perlen versehenen Retroreflektoren die auf Mikrokügelchen basierende Folie eine relativ richtungsmäßig gleichmäßige Gesamtlichtrückführung, wenn sie um eine Achse senkrecht zu der Oberfläche der Folie gedreht wird. Somit weist eine derartige auf Mikrokügelchen basierende Folie eine relativ niedrige Empfindlichkeit gegenüber den Orientierungen auf, in welcher die Folie auf einer Oberfläche angeordnet ist. Im allgemeinen weist jedoch eine derartige Folie einen niedrigeren Retroreflexionswirkungsgrad als eine Würfeleckenfolie auf.
Eine retroreflektierende Würfeleckenfolie weist einen Körperabschnitt typischerweise mit einer im wesentlichen ebenen Basisoberfläche und einer strukturierten Oberfläche auf, welche mehrere Würfeleckenelemente gegenüber der Basisoberfläche aufweist. Jedes Würfeleckenelement weist drei wechselseitig im wesentlichen senkrechte optische Flächen auf, die sich an nur einem einzigen Bezugspunkt oder Scheitelpunkt schneiden. Die Basis des Würfeleckenelementes dient als eine Apertur, durch welche Licht in das Würfeleckenelement übertragen wird. Im Einsatz wird auf die Basisoberfläche der Folie einfallendes Licht an der Basisoberfläche der Folie gebrochen, durch die Basen der Würfeleckenelemente, die auf der Folie angeordnet sind, hindurch übertragen, von jeder von den drei optischen Flächen des Würfeleckes reflektiert und zu der Lichtquelle zurückgeleitet. Die auch als die optische Achse bezeichnete Symmetrieachse eines Würfeleckenelementes ist die Achse, die sich durch den Würfeleckenscheitelpunkt hindurch erstreckt und einen gleichen Winkel mit den drei optischen Flächen des Würfeleckenelementes bildet. Würfeleckenelemente zeigen typischerweise den höchsten optischen Wirkungsgrad als Reaktion auf die Basis des Elementes einfallenden Lichtes in etwa entlang der optischen Achse. Die Menge des von einem Würfeleckenreflektor retroreflektierten Lichtes nimmt ab, wenn der Einfallswinkel von der optischen Achse abweicht.
Der maximale Retroreflexionswirkungsgrad einer retroreflektierenden Würfeleckenfolie ist eine Funktion der Geometrie der Würfeleckenelemente auf der strukturierten Oberfläche der Folie. Die Begriffe "aktiver Bereich" und "effektive Apertur" werden in der Würfeleckentechnik verwendet, um den Abschnitt eines Würfeleckenelementes zu kennzeichnen, der auf die Basis des Elements einfallendes Licht retroreflektiert. Eine detaillierte Erläuterung bezüglich der Ermittlung der aktiven Apertur für ein Würfeleckenelement liegt außerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung. Eine Prozedur zur Ermittlung der effektiven Apertur einer Würfeleckengeometrie ist in Eckhardt, Applied Optics, v. 10, n. 7, July, 1971, pp. 1559–1566 dargestellt. Das U. S. Patent Nr. 835,648 an Straubel offenbart ebenfalls das Konzept der effektiven Apertur. Bei einem gegebenen Einfallswinkel kann der aktive Bereich durch den topologischen Schnitt der Projektion der drei Würfeleckenflächen auf eine Ebene senkrecht zu dem gebrochenen einfallenden Strahl mit der Projektion der Bildoberflächen für die dritten Reflektionen auf dieselbe Ebene, ermittelt werden. Der Begriff "prozentualer aktiver Bereich" ist dann als der aktive Bereich, dividiert durch den gesamten Bereich der Projektion der Würfeleckenflächen definiert. Der Retroreflexionswirkungsgrad der retroreflektierenden Folie korreliert direkt mit dem prozentualen aktiven Bereich der Würfeleckenelemente auf der Folie.
Zusätzlich sind die optischen Eigenschaften des Retroreflexionsmusters der retroreflektierenden Folie zum Teil eine Funktion der Geometrie der Würfeleckenelemente. Somit können Abweichungen in der Geometrie der Würfeleckenelemente entsprechende Abweichungen in den optischen Eigenschaften der Folie bewirken. Um eine unerwünschte physikalische Verformung zu hemmen, werden die Würfeleckenelemente der retroreflektierenden Folie typischerweise aus einem Material mit einem relativ hohen Elastizitätsmodul hergestellt, der ausreicht, um die physikalische Verzerrung der Würfeleckenelemente während Biegung oder elastomerischer Streckung der Folie zu hemmen. Wie vorstehend diskutiert ist es häufig erwünscht, daß eine retroreflektierende Folie ausreichend flexibel ist, um zu ermöglichen, daß die Folie an einem Substrat befestigt wird, das wellig ist, oder das selbst flexibel ist, oder um zu er möglichen, daß die retroreflektierende Folie in einer Rolle aufgewickelt wird, um Lagerung und Transport zu erleichtern.
Eine retroreflektierende Würfeleckenfolie wird hergestellt, indem zuerst eine Urform hergestellt wird, die eine Abbildung, entweder eine negative oder ein positive einer gewünschten Würfeleckenelementgeometrie enthält. Die Form kann unter Verwendung von Nickel-Elektroplattierung, chemischer Dampfabscheidung oder physikalischer Dampfabscheidung zum Erzeugen eines Werkzeuges für die Herstellung einer retroreflektierenden Würfeleckenfolie repliziert werden. Das U. S. Patent Nr. 5,156,863 für Pricone et al. stellt eine veranschaulichende Übersicht eines Prozesses zur Erzeugung eines Werkzeuges bereit, das bei der Herstellung einer retroreflektierenden Würfeleckenfolie verwendet wird. Bekannte Verfahren zur Herstellung der Urform umfassen Stiftbündelungstechniken, Direkt-Bearbeitungstechniken und Laminattechniken. Jede von diesen Techniken hat Vorteile und Einschränkungen.
In den Stiftbündelungstechniken werden mehrere Stifte, wovon jeder eine geometrische Form an einem Ende besitzt, zusammengefügt, um eine retroreflektierende Würfeleckenoberfläche auszubilden. Die U. S. Patente Nr. 1,591,572 (Stimson), 3,926,408 (Heenan), 3,541,606 (Heenan et al.) und 3,632,695 (Howel) stellen veranschaulichende Beispiele bereit. Die Stiftbündelungstechniken bieten die Fähigkeit eine breite Vielfalt von Würfeleckengeometrien in einer einzigen Form herzustellen. Stiftbündelungstechniken sind jedoch wirtschaftlich und technisch für die Herstellung kleiner Würfeleckenelemente (z. B. kleiner als etwa 1 mm) nicht praktikabel.
In den Direkt-Bearbeitungstechniken wird eine Reihe von Rillen in nur einem Substrat ausgebildet, um eine retroreflektierende Würfeleckenoberfläche auszubilden. Die U. S. Patente Nr. 3,712,706 (Stamm) und 4,588,258 (Hoopman) stellen veranschaulichende Beispiele bereit. Direkt-Bearbeitungstechniken bieten die Möglichkeit, sehr genau kleine Würfeleckenelemente zu bearbeiten, welche mit einer flexiblen retroreflektierenden Folie kompatibel sind. Jedoch ist es derzeit nicht möglich, bestimmte Würfeleckengeometrien zu erzeugen, welche sehr effektive Aperturen bei niedrigen Eintrittswinkeln besitzen, wenn Direkt-Bearbeitungstechniken angewendet werden. Beispielsweise ist die maximale theoretische Gesamtlichtrückführung der Würfeleckenelementgeometrie, die in dem U. S. Patent Nr. 3,712,706 dargestellt ist, ungefähr 67%.
In den Laminattechniken werden mehrere Plättchen, wovon jedes Plättchen Geometrieformen an einem Ende besitzt, zusammengefügt, um eine retroreflektierende Würfeleckenoberfläche zu erzeugen. Die vorläufige deutsche Veröffentlichung (OS) 19 17 292, die internationalen Veröffentlichungen Nr. WO 94/18581 (Bohn et al.) WO 97/04939 (Mimura et al.) und WO 97/04940 (Mimura et al.) offenbaren alle einen geformten Reflektor, in welchem eine gerillte Oberfläche auf mehreren Platten ausgebildet wird. Die Platten werden dann in einen bestimmten Winkel geneigt und jede zweite Platte wird quer dazu verschoben. Dieser Prozeß führt zu mehreren Würfeleckenelementen, wobei jedes Element von zwei bearbeiteten Oberflächen gebildet wird und von einer Seitenoberfläche einer Platte. Das deutsche Patent DE 42 36 799 für Gubela offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines Formwerkzeuges mit einer kubischen Oberfläche für die Erzeugung von Würfelecken. Eine schiefe Oberfläche wird in einer ersten Richtung über die gesamte Länge einer Kante eines Bandes geschliffen oder geschnitten. Mehrere Kerben werden dann in einer zweiten Richtung erzeugt, um Würfeleckenreflektoren auf dem Band zu erzeugen. Zum Schluß werden mehrere Kerben vertikal in den Seiten des Bandes erzeugt. Das vorläufige deutsche Patent 44 10 994 C2 für Gubela ist ein verwandtes Patent.
US-A-4 095 773 betrifft Unteranordnungen für Würfelecken-Retroreflektorformen und offenbart barrenförmige Körper, welche einzeln durch Bearbeitung erzeugt werden und dann in Formabschnitte zusammengefügt werden, welche zum Einbau in eine Form zum Erzeugen retroreflektierender Würfeleckenoberflächen in einem Körper angepaßt sind, der durch eine derartige Form gebildet wird. Zwei barrenförmige Körper in einer Seite-an-Seite-Beziehung wirken zusammen, um mehrere individuelle retroreflektierende Würfeleckeneinheiten bereitzustellen, welche sich entlang der oberseitigen Kantenwandabschnitte derartiger Körper erstrecken. Mehrere derartige barrenförmige Körperpaare sind verwendbar, um einen Bereich retroreflektierender Würfeleckeneinheiten bereitzustellen.
Kurzzusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung offenbart eine Urform, welche zur Verwendung in der Erzeugung einer retroreflektierenden Folie aus mehreren Plättchen geeignet ist, und Verfahren zum Herstellen derselben. Vorteilhafterweise ermöglichen die gemäß den vorliegenden Lehren hergestellten Urformen die Herstellung einer retroreflektierenden Würfeleckenfolie, welche sich 100% annähernde Werte des Retroreflexionswirkungsgrads zeigt. Um die Herstellung einer flexiblen retroreflektierenden Folie zu erleichtern, ermöglichen die offenbarten Verfahren die Herstellung von retroreflektierenden Würfeleckenelemente mit einer Breite von 0,010 mm. Zusätzlich lehrt die Offenbarung die Herstellung einer retroreflektierenden Würfeleckenfolie die ein symmetrisches retroreflektierendes Verhalten in wenigstens zwei unterschiedlichen Orientierungen zeigt. Effiziente, kosteneffektive Verfahren zum Herstellen von Formen die aus mehreren Plättchen erzeugt werden, werden ebenfalls offenbart.
Eine Ausführungsform betrifft ein Plättchen, das zur Verwendung in einer Form zur Verwendung bei der Erzeugung retroreflektierender Würfeleckengegenstände geeignet ist, wobei das Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen hat, die dazwischen eine erste Bezugsebene definieren, wobei das Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Bezugsebene senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert. Das Plättchen enthält: (a) einen ersten Rillensatz, welcher wenigstens eine V-förmige Rille in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine erste Rillenoberfläche und eine zweite Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel zu definieren; (b) einen zweiten Rillensatz, welcher wenigstens eine V-förmige Rille in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine dritte Rillenoberfläche und eine vierte Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel zu definieren, wobei die dritte Rillenoberfläche die erste Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig schneidet, um eine erste Bezugskante zu definieren; und (c) einen dritten Rillensatz, welcher wenigstens zwei parallele benachbarte V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede solche Rille eine fünfte Rillenoberfläche und eine sechste Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um wenigstens ein in einer ersten Orientierung angeordnetes Würfeleckenelement auszubilden.
In einer Ausführungsform sind die ersten und zweiten Rillensätze so geformt, daß sich die entsprechenden ersten und dritten Rillensätze sich angenähert rechtwinklig schneiden, um Bezugskanten zu definieren, und sich die zweiten und vierten Rillenoberflächen angenähert rechtwinklig schneiden, um Bezugskanten zu definieren, die im wesentlichen parallel zu der ersten Bezugsebene sind. Schließlich weist der dritte Rillensatz mehrere Rillen mit entsprechenden Scheiteln auf, die sich entlang einer Achse senkrecht zu der ersten Bezugsebene erstrecken. In dieser Ausführungsform weist das Plättchen nur eine Reihe von optisch gegenüberliegenden Würfeleckenelementen auf, die auf der Arbeitsoberfläche des Plättchens angeordnet sind.
Die drei wechselseitig senkrechten optischen Flächen jedes Würfeleckenelementes sind bevorzugt auf nur einem einzigen Plättchen ausgebildet. Alle drei optischen Flächen werden bevorzugt durch den Bearbeitungsprozeß hergestellt, um Oberflächen mit optischer Qualität sicherzustellen. Eine ebene Grenzfläche wird bevorzugt zwischen benachbarten Plättchen während der Bearbeitungsphase und anschließend daran eingehalten, um so Ausrichtungsprobleme und eine Beschädigung aufgrund der Handhabung der Plättchen zu minimieren.
Ein Verfahren wird zur Herstellung eines Plättchens zur Verwendung in einer Form, die zur Verwendung in der Erzeugung retroreflektierender Würfeleckengegenstände geeignet ist, offenbart, wobei das Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen hat, die dazwischen eine erste Bezugsebene definieren, wobei das Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Be zugsebene senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert. Das Verfahren beinhaltet: (a) Erzeugen eines ersten Rillensatzes, welcher wenigstens eine V-förmige Rille in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine erste Rillenoberfläche und eine zweite Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel zu definieren; (b) Erzeugen eines zweiten Rillensatzes, welcher wenigstens eine V-förmige Rille in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine dritte Rillenoberfläche und eine vierte Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel zu definieren, wobei die dritte Rillenoberfläche die erste Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig schneidet, um eine erste Bezugskante zu definieren; und (c) Erzeugen eines dritten Rillensatzes, welcher wenigstens zwei parallele benachbarte V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede solche Rille eine fünfte Rillenoberfläche und eine sechste Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um wenigstens ein in einer ersten Orientierung angeordnetes Würfeleckenelement auszubilden.
Eine bevorzugte Formanordnung enthält mehrere Plättchen, wobei die Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen enthalten, die dazwischen eine erste Bezugsebene definieren, wobei jedes Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Bezugsebene senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert. Die Arbeitsoberfläche der mehreren Plättchen ent hält: (a) einen ersten Rillensatz, welcher wenigstens zwei benachbarte V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche von jedem der Plättchen enthält, wobei mehrere von den benachbarten Rillen eine erste Rillenoberfläche und eine zweite Rillenoberfläche definieren, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel zu definieren; (b) einen zweiten Rillensatz, welcher wenigstens zwei benachbarte V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche von jedem der Plättchen enthält, wobei mehrere von den benachbarten Rillen eine dritte Rillenoberfläche und eine vierte Rillenoberfläche definieren, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel zu definieren, wobei die dritte Rillenoberfläche die erste Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig schneidet, um eine erste Bezugskante zu definieren; und (c) einen dritten Rillensatz, welcher wenigstens zwei parallele benachbarte V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die dritte Rille eine fünfte Rillenoberfläche und eine sechste Rillenoberfläche definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um wenigstens ein in einer ersten Orientierung angeordnetes Würfeleckenelement zu auszubilden.
In einer Ausführungsform sind die ersten und zweiten Rillensätze so geformt, daß sich ihre entsprechenden Scheitel entlang Achsen erstrecken, die in einer Draufsicht von oben zu den entsprechenden ersten Bezugsebenen senkrecht sind. Schließlich weist der dritte Rillensatz mehrere Rillen mit entsprechenden Scheiteln auf, die sich entlang Achsen senkrecht zu der ersten Bezugsebene erstrecken. In dieser Ausführungsform weist jedes Plättchen nur eine Reihe von optisch gegenüberliegenden Würfeleckenelementen auf, die auf der Arbeitsoberfläche des Plättchens angeordnet sind.
Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung mehrerer Plättchen zur Verwendung in einer Form bereitgestellt, welche zur Verwendung bei der Herstellung von retroreflektierenden Würfeleckengegenständen geeignet ist, wobei die Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen enthalten, die dazwischen eine erste Bezugsebene definieren, wobei jedes Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Bezugsebene senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert. Das Verfahren beinhaltet: (a) Orientieren mehrerer Plättchen so, daß sie ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen parallel zueinander und in einem ersten Winkel in Bezug auf eine festgelegte Bezugsachse angeordnet haben; (b) Erzeugen eines ersten Rillensatzes, der mehrere V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die entsprechenden Rillen eine erste Rillenoberfläche und eine zweite Rillenoberfläche definieren, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel zu definieren; (c) Orientieren der mehreren Plättchen so, daß sie ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen parallel zueinander und in einem zweiten Winkel in Bezug auf die feste Bezugsachse angeordnet haben; (d) Erzeugen eines zweiten Rillensatzes, der mehrere V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die entsprechenden Rillen eine dritte Rillenoberfläche und eine vierte Rillenoberfläche definieren, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel auszubilden, wobei die entsprechenden dritten Rillenoberflächen die ersten Rillenoberflächen im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um eine erste Bezugskante zu definieren; und (e) Erzeugen eines dritten Rillensatzes, der mehrere V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche des Plätt chens enthält, wobei die entsprechenden dritten Rillen eine fünfte Rillenoberfläche und eine sechste Rillenoberfläche erzeugen, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um wenigstens ein Würfeleckenelement auszubilden, das in einer ersten Ausrichtung angeordnet ist.
In einem offenbarten Verfahren werden die mehreren Plättchen in einer geeigneten Halterung zusammengefügt, die eine Basisebene definiert. Bevorzugt sichert die Halterung die Plättchen so, daß ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen im wesentlichen parallel und in einem ersten Winkel angeordnet sind, der bevorzugt zwischen 45° und 90° mißt, und bevorzugter zwischen 45° und 60° in Bezug auf eine festgelegte Bezugsachse die ein Normalvektor zu der Basisebene ist. Der erste Rillensatz wird dann durch Entfernen von Abschnitten von jedem von den mehreren Plättchen in der Nähe der Arbeitsoberfläche der mehreren Plättchen unter Anwendung einer geeigneten Materialentfernungstechnik, wie z. B. Reißen, Schlagfräsen, Schleifen oder Fräsen erzeugt. Die mehreren Plättchen werden dann in der Halterung neu angeordnet und so befestigt, daß ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen im wesentlichen parallel und in einem zweiten Winkel zwischen 45° und 90° angeordnet sind, und bevorzugter zwischen 45° und 60° in Bezug auf eine festgelegte Bezugsachse, die ein Normalvektor zu der Basisebene ist. Der zweite Rillensatz wird dann unter Anwendung geeigneter Materialentfernurgstechniken gemäß vorstehender Beschreibung entfernt. Die mehreren Plättchen werden dann in der Halterung neu angeordnet und so befestigt, daß ihre ersten Bezugsebenen im wesentlichen parallel zu der Bezugsachse sind. Der dritte Rillensatz wird dann unter Verwendung geeigneter Materialentfernungstechniken wie vorstehend beschrieben entfernt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Plättchens, das zur Verwendung in den offenbarten Verfahren geeignet ist.
2 ist eine Endansicht eines einzelnen Plättchens nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
3 ist eine Seitenansicht eines einzelnen Plättchens nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
4 ist eine Draufsicht auf ein einzelnen Plättchen nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
5 ist eine Endansicht eines einzelnen Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
6 ist eine Seitenansicht eines einzelnen Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
7 ist eine Draufsicht auf ein einzelnen Plättchen nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
9 ist eine Endansicht eines einzelnen Plättchens nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
10 ist eine Seitenansicht eines einzelnen Plättchens nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
11 ist eine Draufsicht auf ein einzelnen Plättchen nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Plättchens nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
13 ist eine perspektivische Ansicht von mehreren Plättchen, die zur Verwendung in den offenbarten Verfahren geeignet sind.
14 ist eine Endansicht der mehreren Plättchen, ausgerichtet in einer ersten Orientierung.
15 ist eine Endansicht der mehreren Plättchens nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
16 ist eine Seitenansicht der mehreren Plättchens nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
17 ist eine Endansicht der mehreren Plättchens in einer zweiten Orientierung.
18 ist eine Endansicht der mehreren Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
19 ist eine Seitenansicht der mehreren Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsschritt.
20 ist eine Seitenansicht der mehreren Plättchens nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
21 ist eine Draufsicht auf die mehreren Plättchen nach einem dritten Bearbeitungsschritt.
22 ist eine Endansicht eines einzelnen Plättchens nach einem ersten Bearbeitungsschritt gemäß einer alternativen Ausführungsform.
23 ist eine Seitenaufrißansicht der in 22 dargestellten Ausführungsform.
24 ist eine Draufsicht auf das in 22 dargestellte Plättchen.
25 ist eine Endansicht eines einzelnen Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsvorgang gemäß einer alternativen Ausführungsform.
26 ist eine Seitenaufrißansicht der in 25 dargestellten Ausführungsform.
27 ist eine Draufsicht auf das in 25 dargestellte Plättchen.
28 ist eine Seitenaufrißansicht eines einzelnen Plättchens nach einem zweiten Bearbeitungsvorgang gemäß einer alternativen Ausführungsform.
29 ist eine Endansicht der in 28 dargestellten Ausführungsform.
30 ist eine Draufsicht auf das in 28 dargestellte Plättchen.
31 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines einzelnen Plättchen.
32 ist eine Seitenaufrißansicht der in 31 dargestellte Arbeitsoberfläche.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bei der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen wird eine spezifische Terminologie zum Zwecke der Klarheit verwendet. Eine derartige Terminologie ist jedoch nicht als einschränkend gedacht und es dürfte sich verstehen, daß jeder gewählte Begriff alle technischen Äquivalente umfaßt, die ähnlich funktionieren. Verwandte Anmeldungen, die mit demselben Datum wie dieses eingereicht wurden, umfassen: Cube Corner Sheeting Mold and Method Making the Same (U. S. Serial No. 08/886074); Retroreflective Cube Corner Sheeting, Molds Therefore, and Methods of Making the Same (U. S. Serial No. 08/887390); Tiled Retroreflective Sheeting Composed of Highly Canted Cube Corner Elements (U. S. Serial No. 08/887389); Retroreflective Cube Corner Sheeting Mold and Method of Mak ing the Same (U. S. Serial No. 08/887074); and Dual Orientation Retroreflective Sheeting (U. S. Serial No. 08/887006).
Die offenbarten Ausführungsformen können vollständige Würfeleckenelemente mit einer Vielzahl von Größen und Formen verwenden. Die Basiskanten von benachbarten vollständigen Würfeleckenelementen in einer Anordnung liegen nicht alle in derselben Ebene. In Gegensatz dazu liegen die Basiskanten von benachbarten abgeschnittenen Würfeleckenelementen in einer Anordnung typischerweise in einer Ebene. Vollständige Würfeleckenelemente besitzen eine höhere Gesamtlichtrückführung als abgeschnittene Würfeleckenelemente für einen gegebenen Neigungsbetrag, wobei aber die vollständigen Würfel die Gesamtlichtrückführung bei größeren Eintrittswinkeln stärker verlieren. Ein Vorteil von vollständigen Würfeleckenelementen ist eine höhere Gesamtlichtrückführung bei kleineren Eintrittswinkeln ohne einen zu großen Verlust in der Leistung bei größeren Eintrittswinkeln.
Die vorhergesagte Gesamtlichtrückführung (TLR – Total Light Return) für eine angepaßte Würfeleckenpaaranordnung kann aus einer Kenntnis der prozentualen aktiven Fläche und der Strahlintensität berechnet werden. Die Strahlintensität kann durch Vorderseitenoberflächenverluste und durch Reflektion von jeder der drei Würfeleckenoberflächen für einen retroreflektierten Strahl verringert werden. Die Gesamtlichtrückführung ist als das Produkt der prozentualen aktiven Fläche und der Strahlintensität oder als ein Prozentsatz des gesamten einfallenden Lichtes, welches retroreflektiert wird, definiert. Eine Diskussion der Gesamtlichtrückführung für direkt bearbeitete Würfeleckenanordnungen ist in dem U. S. Patent Nr. 3,712,706 (Stamm) dargestellt.
Eine Ausführungsform eines Plättchens, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben werden nun unter Bezugnahme auf
1 bis 12 beschrieben. In 1 ist ein repräsentatives Plättchen 10 dargestellt, welches in der Herstellung einer Form, die zum Erzeugen einer retroreflektierenden Folie geeignet ist, nützlich ist. Das Plättchen 10 enthält eine erste Hauptoberfläche 12 und eine gegenüberliegende zweite Hauptoberfläche 14. Das Plättchen 10 enthält ferner eine Arbeitsoberfläche 16 und eine gegenüberliegende Bodenoberfläche 18, die sich zwischen der ersten Hauptoberfläche 12 und der zweiten Hauptoberfläche 14 erstrecken. Das Plättchen 10 enthält ferner eine erste Endoberfläche 20 und eine gegenüberliegende zweite Endoberfläche 22. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Plättchen 10 ein rechtwinkliger Quader, in welchem gegenüberliegende Oberflächen im wesentlichen parallel sind. Man wird jedoch erkennen, daß gegenüberliegende Oberflächen des Plättchens 10 nicht parallel sein müssen.
Für Beschreibungszwecke kann dem Plättchen 10 ein kartesisches Koordinatensystem überlagert werden. Eine erste Bezugsebene 24 ist zwischen der ersten Hauptoberfläche 12 und der zweiten Hauptoberfläche 14 mittig angeordnet. Die als die x-z Ebene bezeichnete erste Bezugsebene 24 hat die y-Achse als ihren Normalvektor. Eine als die x-y-Ebene bezeichnete zweite Bezugsebene 26 erstreckt sich im wesentlichen koplanar zu der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 und besitzt die z-Achse als ihren Normalvektor. Eine als die y-z Ebene bezeichnete dritte Bezugsebene 28 ist zwischen der ersten Endoberfläche 20 und der zweiten Endoberfläche 22 mittig angeordnet und besitzt die x-Achse als ihren Normalvektor. Zum Zwecke der Klarheit werden verschiedene geometrische Attribute der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die hierin vorstehend beschriebenen kartesischen Bezugsebenen beschrieben. Man wird jedoch deutlich erkennen, daß derartige Attribute unter Verwendung anderer Koordinatensysteme oder unter Bezugnahme auf die Struktur des Plättchens beschrieben werden können.
Die Plättchen werden bevorzugt aus einem dimensionsstabilen Material hergestellt, welches in der Lage ist, Präzisionstoleranzen einzuhalten, wie etwa aus bearbeitbaren Kunststoffen (z. B. Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat und Polycarbonat) oder aus Metallen (z. B. Messing, Nickel, Kupfer oder Aluminium). Die physikalischen Abmessungen der Plättchen sind hauptsächlich durch Bearbeitungseinschränkungen begrenzt. Die Plättchen messen bevorzugt wenigstens 0,1 mm in der Dicke, zwischen 5,0 und 100,0 mm in der Höhe und zwischen 10 und 500 mm in der Breite. Diese Maße sind nur für Veranschaulichungszwecke angegeben und sollen nicht einschränkend sein.
2 bis 12 stellen die Erzeugung einer strukturierten Oberfläche dar, die mehrere optisch gegenüberliegende Würfeleckenelemente in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 enthält. Kurz zusammengefaßt wird ein erster Rillensatz, der mehrere parallele benachbarte Rillen 30a, 30b, 30c usw. (zusammengefaßt als 30 bezeichnet) in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 (2 bis 4) aufweist, erzeugt. Die Rillen 30 definieren erste Rillenoberflächen 32a, 32b, 32c usw. und zweite Rillenoberflächen 34b, 34c, 34d usw. Ein zweiter Rillensatz, welcher wenigstens eine, und bevorzugt mehrere parallele benachbarte Rillen 38a, 38b, 38c usw. (zusammengefaßt als 38 bezeichnet) aufweist, wird ebenfalls in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 (5 bis 7) ausgebildet. Die Rillen 38 definieren dritte Rillenoberflächen 40a, 40b, 40c usw. und vierte Rillenoberflächen 42b, 42c, 42d usw. Wichtig ist, daß die ersten Rillenoberflächen 32a, 32b, 32c usw. die entsprechenden Rillenoberflächen 40a, 40b, 40c usw. im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um entsprechende ers te Bezugskanten 44a, 44b, 44c usw. zu definieren, und daß die zweiten Rillenoberflächen 34b, 34c, 34d usw. die entsprechenden vierten Rillenoberflächen 42b, 42c, 42d usw. im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um entsprechende zweite Bezugskanten 45b, 45b, 45b usw. zu definieren. So wie hierin verwendet, sollen die Begriffe "im wesentlichen rechtwinklig" oder "angenähert rechtwinklig" bedeuten, daß der Flächenwinkel zwischen den entsprechenden Oberflächen angenähert 90° mißt; leichte Abweichungen in der Rechtwinkligkeit wie sie in dem U. S. Patent Nr. 4,775,219 für Appeldorn offenbart sind, werden erwogen. Ein dritter Rillensatz, der mehrere parallel benachbarte Rillen 46a, 46b, 46c usw. aufweist, wird dann in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 (9 bis 11) erzeugt. Die Rillen des dritten Rillensatzes definieren entsprechende fünfte Rillenoberflächen 48a, 48b, 48c usw. und sechste Rillenoberflächen 50a, 50b, 50c usw. Wichtig ist, daß die entsprechenden fünften Rillenoberflächen 48a, 48b, 48c usw. die entsprechenden ersten Rillenoberflächen 32a, 32b, 32c usw. und dritten Rillenoberflächen 40a, 40b, 40c usw. im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um mehrere Würfeleckenelemente auszubilden. Zusätzlich schneiden die entsprechenden sechsten Rillenoberflächen 50a, 50b, 50c usw. die entsprechenden zweiten Rillenoberflächen 34b, 34c, 34d usw. und die vierten Rillenoberflächen 42b, 42c, 42d usw. im wesentlichen rechtwinklig, um mehrere Würfeleckenelemente auszubilden. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff "Rillensatz" auf mehrere parallele, jedoch nicht notwendigerweise koplanare Rillen, die in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 ausgebildet sind.
Gemäß 2 bis 4 ist nun ein erster Rillensatz, welcher wenigstens eine bevorzugt mehrere parallele, benachbarte Rillen 30a, 30b, 30c usw. (zusammengefaßt als 30 bezeichnet) aufweist, in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 aus gebildet. Die Rillen definieren erste Rillenoberflächen 32a, 32b, 32c usw. (zusammengefaßt als 32 bezeichnet) und zweite Rillenoberflächen 34b, 34c, 34d usw. (zusammengefaßt als 34 bezeichnet), die sich an Rillenscheiteln 33a, 33b, 33c, 33d usw. (zusammengefaßt als 33 bezeichnet) und entlang Kanten 36a, 36b, 36c usw. gemäß Darstellung schneiden. An der Kante des Plättchens kann der Rillenformungsvorgang nur eine einzige Rillenoberfläche z. B. 32a, 34d bilden. Bevorzugt wird dieses Muster über die gesamte Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 gemäß Darstellung in 2 bis 4 wiederholt. Die Rillenscheitel 33 sind bevorzugt durch einen Abstand getrennt, der zwischen etwa 0,01 mm und etwa 1,0 mm mißt, wobei jedoch nicht beabsichtigt ist, daß die vorliegende Erfindung auf diese Abmessungen beschränkt ist.
Insbesondere gemäß 2 sind die Rillen 30 so geformt, daß die entsprechenden Rillenscheitel 33 sich entlang einer Achse erstrecken, die die erste Hauptoberfläche 12, die zweite Hauptoberfläche 14 und die zweite Bezugsebene 26 schneidet. In der in 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform sind die Rillen 30 so ausgebildet, daß alle von den entsprechenden Rillenscheiteln 33 in Ebenen angeordnet sind, die die erste Bezugsebene 24 und die zweite Bezugsebene 26 in rechtwinkligen Winkeln so schneiden, daß in der Draufsicht von 4 die entsprechenden Rillenscheitel 33 senkrecht zur ersten Bezugsebene 24 erscheinen.
In 2 bis 4 schneiden die entsprechenden Rillenscheitel 33 die zweite Bezugsebene 26 in einem spitzen Winkel θ₁, der angenähert 54,74° mißt. Man wird jedoch erkennen, daß die Rillen 30 so ausgebildet werden können, daß die entsprechenden Rillenscheitel 33 die zweite Bezugsebene 26 in anderen Winkeln als 54,74° schneiden können. Im allgemeinen ist es machbar, die Rillen so auszubilden, daß die entsprechenden Rillenscheitel 33 die zweite Bezugsebene bei jedem Winkel zwischen etwa 45° und nahezu 90° schneiden. Zusätzlich mißt der Flächenwinkel zwischen gegenüberliegenden Flächen der Rillen 30 (z. B. 34b und 32b) 120° in der in 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform. Allgemeiner kann dieser Winkel zwischen 90° und 180° variieren.
Gemäß 5 bis 8 ist ein zweiter Rillensatz, der wenigstens zwei parallele, benachbarte Rillen 38a, 38b, 38c usw. (zusammengenommen als 38 bezeichnet) aufweist, in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 ausgebildet. Die Rillen definieren dritte Rillenoberflächen 40a, 40b, 40c usw. (zusammengenommen als 40 bezeichnet) und vierte Rillenoberflächen 42b, 42c, 42d usw. (zusammengenommen als 42 bezeichnet) die sich an einem Rillenscheitel 41b, 41c, 41d usw. (zusammengenommen als 41 bezeichnet) und an Kanten 47a, 47b, 47c usw. schneiden. An der Kante des Plättchens kann der Rillenformungsvorgang nur eine einzige Rillenoberfläche z. B. 40a, 42d ausbilden. Die Rille 38a ist so ausgebildet, daß Rillenoberflächen 32a und 40a sich angenähert rechtwinklig entlang einer ersten Bezugskante 44a schneiden. In ähnlicher Weise ist die Rille 38b so ausgebildet, daß sich die Rillenoberflächen 34b und 42b angenähert rechtwinklig entlang einer zweiten Bezugskante 45b schneiden und sich die Rillenoberflächen 32b und 40b angenähert rechtwinklig entlang einer Bezugskante 44b rechtwinklig schneiden. Bevorzugt wird dieses Muster über die gesamte Bearbeitungsoberfläche 16 des Plättchens wiederholt. Die entsprechenden Rillenscheitel 41 sind bevorzugt durch einen Abstand getrennt, der zwischen etwa 0,01 mm und etwa 1,0 mm mißt, wobei jedoch nicht beabsichtigt ist, daß die vorliegende Erfindung auf diese Abmessungen beschränkt ist.
Gemäß nochmaligem Bezug auf die 5 bis 8 sind die Rillen 38 so ausgebildet, daß die entsprechenden Rillenscheitel 41 sich entlang einer Achse erstrecken, die die zweite Hauptoberfläche 14 und die zweite Bezugsebene 26 schneidet. In ähnlicher Weise sind die Rillen 38 so ausgebildet, daß alle von den entsprechenden Rillenscheiteln 41 in Ebenen angeordnet sind, die die erste Bezugsebene 24 und die zweite Bezugsebene 26 in rechtwinkligen Winkeln so schneiden, daß in der Draufsicht von 7 die entsprechenden Rillenscheitel 41 senkrecht zu der ersten Bezugsebene 24 erscheinen. Zusätzlich kann man unter spezieller Bezugnahme auf 7 sehen, daß die Rillen 38 in dem zweiten Rillensatz bevorzugt so ausgebildet sind, daß die entsprechenden Rillenscheitel 41a, 41b, 41c usw. im wesentlichen koplanar mit entsprechenden Rillenscheiteln 33a, 33b, 33c des ersten Rillensatzes 30 sind. Man wird jedoch erkennen, daß gegenüberliegende entsprechende Rillenscheitel (z. B. 33, 41) nicht koplanar sein müssen.
Die entsprechenden Rillenscheitel 41 schneiden die zweite Bezugsebene 26 in einem spitzen Winkel θ₂, der etwa 54,74° mißt. Man wird jedoch deutlich erkennen, daß die Rillen 38 so ausgebildet werden können, daß die entsprechenden Rillenscheitel 41 die zweite Bezugsebene 26 in anderen Winkeln als 54,74° schneiden. Zusätzlich können, obwohl die offenbarte Ausführungsform so hergestellt ist, daß θ₁ gleich θ₂ ist, diese Winkel voneinander verschieden sein. Die Beziehung zwischen den Winkel θ₁ und θ₂ wird nachstehend detaillierter diskutiert. Im allgemeinen ist es machbar, Rillen so auszubilden, daß die entsprechenden Rillenscheitel 41 die zweite Bezugsebene 26 in jedem Winkel zwischen etwa 45° und etwa 90° schneiden, wobei aber bevorzugte Rillen so ausgebildet werden, daß der Winkel θ₁ gleich θ₂ ist, und daß die Winkel be vorzugt zwischen etwa 45° und etwa 60° messen. In der offenbarten Ausführungsform mißt der Flächenwinkel zwischen gegenüberliegenden Flächen der Rillen 38 (z. B. 42b und 40b) 120°.
Somit sind die Bezugskanten 44, 45 in Winkeln γ₁ und γ₂ angeordnet, die etwa 45° von der zweiten Bezugsebene 26 aus messen.
8 stellt eine perspektivische Ansicht eines repräsentativen Plättchens 10 nach Abschluß der Erzeugung der Rillen 38 in dem zweiten Rillensatz dar. Das Plättchen 10 enthält eine Reihe von Rillen 30, 38, die in seiner Arbeitsoberfläche 36 wie vorstehend beschrieben ausgebildet sind. Die entsprechenden Rillenscheitel schneiden sich angenähert entlang der ersten Bezugsebene 24, um mehrere im wesentlichen V-förmige Täler in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 zu definieren.
9 bis 12 veranschaulichen eine Ausführungsform des Plättchens 10 nach der Ausbildung eines dritten Rillensatzes, der mehrere Rillen 46a, 46b, 46c usw. in dem Plättchen 10 aufweist. In der dritten Ausführungsform definieren die dritten Rillen 46 entsprechende fünfte Rillenoberflächen 48a, 48b, 48c usw. und entsprechende sechste Rillenoberflächen 50a, 50b, 50c usw., die sich bei entsprechenden Rillenscheiteln 52a, 52b, 52c schneiden. Die Rillen 46 sind so ausgebildet, daß die entsprechenden Rillenscheitel 52 sich entlang einer Achse erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zu der ersten Bezugsebene 24 ist. Die dritten Rillen 46 sind so ausgebildet, daß die entsprechenden fünften Rillenoberflächen 48 in Ebenen angeordnet sind, die im wesentlichen rechtwinklig zu den entsprechenden ersten Rillenoberflächen 32 und den entsprechenden dritten Rillenoberflächen 40 sind, und die entsprechenden sechsten Rillenoberflächen 50 sind in Ebenen angeordnet, die im wesentlichen rechtwinklig zu den entspre chenden zweiten Rillenoberflächen 34 und den entsprechenden vierten Rillenoberflächen 42 sind. In der offenbarten Ausführungsform sind dritte Rillen 46 so ausgebildet, daß die entsprechenden Rillenoberflächen 48, 50 in Winkeln α₁ bzw. α₂ angeordnet sind, die 45° von einer Achse 82 senkrecht zu der zweiten Bezugsebene 26 aus messen. Allgemeiner ist der Winkel al gleich γ₁ und der Winkel α₂ ist gleich γ₂.
Die Erzeugung der entsprechenden fünften Rillenoberflächen 48 gemäß der Erfindung ergibt mehrere Würfeleckenelemente 60a, 60b usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet) in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 mit drei wechselseitig senkrechten optischen Oberflächen. Jedes Würfeleckenelement 60 ist durch eine entsprechende erste Rillenoberfläche 32a, 32b, 32c usw., eine entsprechende dritte Rillenoberfläche 40a, 40b, 40c usw. und eine entsprechende fünfte Rillenoberfläche 48a, 48b, 48c usw. bestimmt, die sich wechselseitig an einem Punkt schneiden, um eine entsprechende Würfeleckenspitze oder einen Scheitelpunkt 62a, 62b, 62c usw. zu definieren. Ebenso ergibt die Erzeugung der entsprechenden sechsten Rillenoberflächen 50 ebenfalls mehrere Würfeleckenelemente 70a, 70b, 70c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet) in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10. Jedes Würfeleckenelement 70 ist durch eine entsprechende zweite Rillenoberfläche 34b, 34c, 34d usw., eine entsprechende vierte Rillenoberfläche 42b, 42c, 42d usw. und eine entsprechende sechste Rillenoberfläche 50a, 50b, 50c usw. definiert, die sich wechselseitig an einem Punkt schneiden, um eine entsprechende Würfeleckenspitze, oder Scheitelpunkt 63a, 63b, 63c usw. zu definieren. Bevorzugt erzeugen sowohl die fünfte Rillenoberfläche 48 als auch die sechste Rillenoberfläche 50 mehrere Würfeleckenelemente auf der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10. Man wird jedoch deutlich er kennen, daß in alternativen Ausführungsformen die entsprechenden dritten Rillen 46 so geformt sein könnten, daß nur die fünften Rillenoberflächen 48 oder die sechsten Rillenoberflächen 50 Würfeleckenelemente ausbilden.
Bevorzugt wird die Arbeitsoberfläche 16 unter Verwendung herkömmlicher Präzisionsbearbeitungswerkzeuge und Techniken geformt. Geeignete Materialentfernungstechniken zum Erzeugen der Rillen in dem Plättchen 10 umfassen Präzisionsbearbeitungstechniken wie z. B. Reißen, Fräsen, Hobeln und Schlagfräsen. In einer Ausführungsform kann die zweite Hauptoberfläche 14 des Plättchens 10 zu einer im wesentlichen ebenen Oberfläche so wie die Oberfläche einer Präzisionsbearbeitungshalterung ausgebildet sein und jede Rille 30a, 30b, 30c usw. kann in der Arbeitsoberfläche 16 durch Bewegen eines V-förmigen Schneidwerkzeuges mit einem Einschlusswinkel von 120° entlang einer Achse, die die erste Arbeitsoberfläche 12 und die zweite Bezugsebene 24 in einem Winkel von etwa 35,26° (90° – θ₁) schneidet, bewegt wird.
In der offenbarten Ausführungsform wird jede entsprechende Rille 30 bei derselben Tiefe in der Arbeitsoberfläche 16 ausgebildet und das Schneidwerkzeug wird seitlich über dieselbe Distanz zwischen benachbarten Rillen so geführt, daß die Rillen im wesentlichen identisch sind. Anschließend kann die erste Hauptoberfläche 12 des Plättchens 10 zu der ebenen Oberfläche ausgerichtet werden und jede Rille 38a, 38b, 38c usw. kann in der Arbeitsoberfläche 16 durch Bewegen eines V-förmigen Schneidwerkzeuges mit einem eingeschlossenen Winkel von 120° entlang einer Achse erzeugt werden, die die zweite Arbeitsoberfläche 14 und die erste Bezugsebene 24 in einem Winkel von 35,26° (90° – θ₁) schneidet. Zum Schluß können die dritten Rillen 46a, 46b, 46c usw. in der Arbeitsoberfläche 16 erzeugt werden, indem ein V-förmiges Schneidwerkzeug mit ei nem eingeschlossenen Winkel von 90° entlang einer Achse im wesentlichen senkrecht zu der ersten Bezugsebene 24 bewegt wird.
Obwohl die drei Rillenerzeugungsschritte in einer speziellen Reihenfolge geschildert wurden, dürfte der Fachmann auf dem Gebiet erkennen, daß die Reihenfolge der Schritte nicht kritisch ist; die Schritte können in jeder Reihenfolge ausgeführt werden. Zusätzlich wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, daß die drei Rillensätze mit dem Plättchen in nur einer Position ausgerichtet erzeugt werden können; die vorliegende Offenbarung zieht ein derartiges Verfahren in Betracht. Ferner ist der spezielle Mechanismus zur Befestigung des Plättchens an der Präzisionsbearbeitungshalterung nicht kritisch; physikalische, chemische und elektromagnetische Mechanismen zur Befestigung des Plättchens können angewendet werden.
Zum Erzeugen einer Form, welche zur Verwendung in der Erzeugung von retroreflektierenden Gegenständen geeignet ist, können mehrere Plättchen 10 mit einer Arbeitsoberfläche 16, die Würfeleckenelemente 60, 70 enthält, die wie vorstehend beschrieben erzeugt wurden, in einer geeigneten herkömmlichen Halterung zusammengefügt werden. Die Arbeitsoberfläche 16 kann dann unter Verwendung von Präzisionsreplikationstechniken, wie z. B. Nickel-Elektroplattierung zur Erzeugung einer Negativkopie der Arbeitsoberfläche 16 repliziert werden. Elektroplattierungstechniken sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Retroreflexion bekannt. Siehe z. B. U. S. Patente Nr. 4,478,789 und 5,156,863 für Pricone et al. Die negative Kopie der Arbeitsoberfläche 16 kann als eine Form zur Erzeugung von retroreflektierenden Gegenständen mit einer positiven Kopie der Arbeitsoberfläche 16 verwendet werden. Üblicherweise werden zusätzliche Generationen elektrogeformter Replikate er zeugt und zu einer größeren Form zusammengesetzt. Es sei angemerkt, daß die originalen Arbeitsoberflächen 16 des Plättchens 10 oder Positivkopien davon ebenfalls als ein Prägewerkzeug zum Erzeugen von retroreflektierenden Gegenständen verwendet werden könnte. Siehe JP 8-309851 und das U. S. Patent Nr. 4,601,861 (Pricone). Der Fachmann auf dem Gebiet der Retroreflexionstechnik wird erkennen, daß die Arbeitsoberfläche 16 jedes Plättchens 10 unabhängig als ein Retroreflektor funktioniert. Somit müssen benachbarte Plättchen in der Form nicht in genauen Winkeln oder Abständen in Bezug zueinander positioniert werden.
13 bis 21 stellen ein weiteres Verfahren zum Erzeugen mehrerer Plättchen dar, die zur Verwendung in einer Form geeignet sind, die zum Herstellen von retroreflektierenden Gegenständen geeignet ist. In der in den 13 bis 21 dargestellten Ausführungsform werden mehrere Würfeleckenelemente in den Arbeitsoberflächen mehrerer Plättchen ausgebildet, während die Plättchen in einer Anordnung, statt wie vorstehend beschrieben unabhängig gehalten werden. Die mehreren Plättchen 10 werden bevorzugt so zusammengefügt, daß ihre entsprechenden Arbeitsoberflächen 16 im wesentlichen koplanar sind. Kurz zusamnengefagt werden die mehreren Plättchen 10 so orientiert, daß ihre entsprechenden Hauptebenen in einem ersten Winkel θ₂ in Bezug auf eine erste feste Bezugsachse 82 (siehe 14) angeordnet sind. Ein erster Rillensatz, der bevorzugt mehrere parallele, benachbarte V-förmige Rillen aufweist, wird in der Arbeitsoberfläche 16 der mehreren Plättchen 10 ausgebildet (15 bis 16). Die mehreren Plättchen werden dann so orientiert, daß ihre entsprechenden Hauptoberflächen in einem zweiten Winkel θ₂ in Bezug auf die Bezugsachse 82 (siehe 17) angeordnet sind. Ein zweiter Rillensatz, welcher mehrere parallele, benachbarte V-förmige Rillen aufweist, wird in der Arbeitsoberfläche 16 der mehreren Plättchen 10 ausgebildet (18 bis 19). Die mehreren Plättchen werden dann so orientiert, daß ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen im wesentlichen parallel zu der Bezugsachse angeordnet sind, und ein dritter Rillensatz, der mehrere V-förmige Rillen in der Arbeitsoberfläche 16 jedes Plättchens 10 enthält, wird erzeugt (20). Die Erzeugung des dritten Rillensatzes führt zu einer strukturierten Oberfläche, die mehrere Würfeleckenelemente auf der Arbeitsoberfläche der mehreren Plättchen 10 enthält (21).
Die in 13 bis 21 dargestellte Ausführungsform wird nun detaillierter beschrieben. In 13 sind mehrere dünne Plättchen 10 so zusammengefügt dargestellt, daß die erste Hauptoberfläche 12 eines Plättchens 10 an die zweite Hauptoberfläche 14 eines benachbarten Plättchens 10 angrenzt. Bevorzugt werden die mehreren Plättchen 10 in einer herkömmlichen Halterung zusammengefügt, welche in der Lage ist, mehrere Plättchen angrenzend aneinander zu halten. Details der Halterung sind nicht kritisch. Für die Zwecke der Beschreibung definiert jedoch die Halterung bevorzugt eine Basisebene 80, welche in einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen parallel zu den Bodenoberflächen 18 der entsprechenden Plättchen 10 ist, wenn die Plättchen 10 wie in 13 beschrieben positioniert sine. Die mehreren Plättchen 10 können im dreidimensionalen Raum durch ein kartesisches Koordinatensystem wie vorstehend beschrieben charakterisiert werden. Bevorzugt sind die entsprechenden Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 im wesentlichen koplanar, wenn die Plättchen mit ihren entsprechenden ersten Bezugsebenen 24 senkrecht zu der Basisebene 80 positioniert sind.
Gemäß 14 sind die mehreren Plättchen 10 so orientiert, daß sie ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen 24 in einem ersten Winkel θ₁ zu einer festen Bezugsachse 82 aus senkrecht zu der Basisebene 80 angeordnet haben. In einer Ausführungsform mißt der Winkel θ₂ angenähert 54,74°. Theoretisch kann der Winkel θ₁ jeder Winkel zwischen etwa 45° und etwa 90° sein, wobei jedoch in der Praxis der Winkel θ₁ typischerweise zwischen etwa 45° und etwa 60° mißt. Gemäß 15 bis 16 wird ein erster Rillensatz, der mehrere parallele benachbarte V-förmige Rillen 30a, 30b, 30c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet) in den Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 ausgebildet, wobei die Plättchen in einem Winkel θ₁ angeordnet sind. Die Rillen 30 definieren entsprechende erste Rillenoberflächen 32a, 32b, 32c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet) und entsprechende zweite Rillenoberflächen 34b, 34c, 34d usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet). die sich bei entsprechenden Rillenscheiteln 33b, 33c, 33d usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 33 bezeichnet) schneiden. Man wird erkennen, daß an der Kante des Plättchens der Rillenformungsvorgang nur eine einzige Rillenoberfläche z. B. 32b, 34d ausbilden kann. Bevorzugt wird dieses Muster über alle Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 wiederholt.
Die Rillen 30 werden durch Entfernen von Abschnitten der Arbeitsoberfläche 16 der mehreren Plättchen unter Verwendung irgendeiner von einer breiten Vielfalt von Materialentfernungstechniken einschließlich Präzisionsbearbeitungstechniken wie z. B. Fräsen, Reißen und Schlagfräsen oder chemisches Ätz- oder Laserabtragtechniken entfernt. Gemäß einer Ausführungsform werden die Rillen 30 des ersten Rillensatzes in einem hoch präzisen Bearbeitungsvorgang entfernt, in welchem ein Diamantschneidwerkzeug mit einem eingeschlossenen Winkel von 120° wiederholt quer über die Arbeitsoberflächen 16 der meh reren Plättchen 10 entlang einer Achse bewegt wird, die im wesentlichen parallel zu der Basisebene 80 ist. Man wird jedoch erkennen, daß das Diamantschneidwerkzeug entlang einer Achse geführt werden könnte, die nicht parallel zu der Basisebene 80 ist, so daß das Werkzeug bei variierenden Tiefen über die mehreren Plättchen 10 schneidet. Man wird auch erkennen, daß das Bearbeitungswerkzeug festgehalten werden kann, während die mehreren Plättchen in Bewegung versetzt werden; die vorliegende Offenbarung zieht die Relativbewegung zwischen den mehreren Plättchen 10 und dem Bearbeitungswerkzeug in Betracht.
In der in den 15 bis 16 dargestellten Ausführungsform sind die Rillen 30 des ersten Rillensatzes in einer solchen Tiefe ausgeführt, daß die entsprechenden Rillenscheitel 33 die erste Hauptoberfläche 12 und die zweite Hauptoberfläche 14 jedes Plättchens schneiden. Somit bilden in der in 15 dargestellten Endansicht die Rillenscheitel 33 im wesentlichen zusammenhängende Linien, die sich entlang einer Achse parallel zu einer Basisebene 80 erstrecken. Ferner sind die Rillen 30 so ausgebildet, daß die Rillenscheitel 33 und die Kanten 36 in Ebenen angeordnet sind, die die jeweiligen ersten Bezugsebenen 24 und die zweite Bezugsebene 26 in rechten Winkeln schneiden. Somit erscheinen in einer Draufsicht analog zu 4 die entsprechenden Rillenscheitel senkrecht zu den entsprechenden ersten Bezugsebenen 24 der mehreren Plättchen 10. Die Rillen 30 können jedoch alternativ mit geringeren Tiefen oder entlang unterschiedlichen Achsen erzeugt werden.
Gemäß 17 bis 19 werden dann die mehreren Plättchen 10 dann so orientiert, daß sie ihre entsprechenden ersten Bezugsebenen 24 in einem zweiten Winkel θ₂ zu der festen Bezugsachse 82 senkrecht zu der Basisebene 80 angeordnet haben, und ein zweiter Rillensatz, welcher mehrere parallel benachbarte V-förmige Rillen 38b, 38c usw. (zusammengefaßt durch das Bezugszeichen 38 bezeichnet) wird in den Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 ausgebildet. In der offenbarten Ausführungsform mißt der Winkel θ₂ angenähert 54,74°.
Wie vorstehend diskutiert, kann theoretisch der Winkel θ₂ jeder Winkel zwischen 45° und 90° sein, wobei jedoch in der Praxis der Winkel θ₂ bevorzugt zwischen etwa 45° und 60° mißt. Um die mehreren Plättchen 10 im Winkel θ₂ zu orientieren, werden die Plättchen 10 bevorzugt aus der Halterung entfernt und mit ihren entsprechenden ersten Bezugsebenen im Winkel θ₂ neu angeordnet. Die Rillen 38 definieren entsprechende dritte Rillenoberflächen 40a, 40b, 40c (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet) und entsprechende vierte Rillenoberflächen 42b, 42c, 42d usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 42 bezeichnet), die sich bei entsprechenden Rillenscheiteln 41b, 41c, 41d usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet) und entlang 47a, 47b, 47c usw. schneiden. Man wird erkennen, daß an der Kante des Plättchens der Rillenformungsvorgang nur eine einzige Rillenoberfläche z. B. 40a, 42d ausbilden kann. Bevorzugt wird dieses Muster über alle Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 wiederholt.
Die Rillen 38 des zweiten Rillensatzes werden bevorzugt durch einen hochgenauen Bearbeitungsvorgang erzeugt, in welchem ein Diamantschneidwerkzeug mit einem eingeschlossenem Winkel von 120° wiederholt quer zu den Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen entlang einer Schneideachse bewegt wird, die im wesentlichen parallel zu der Basisebene 80 ist. Die Rillen 38 werden bevorzugt angenähert bei derselben Tiefe in der Arbeitsoberfläche 16 der mehreren Plättchen 10 wie die Rillen 30 in dem ersten Rillensatz ausgeführt. Zusätzlich werden die Rillen 38 in dem zweiten Rillensatz bevorzugt so ausgebildet, daß die entsprechenden Rillenscheitel (z. B. 41a, 41b, usw.) im wesentlichen koplanar mit entsprechenden Rillenscheiteln (z. B. 33a, 33b, usw.) der Rillen 30 in dem ersten Rillensatz sind. Nach dem Ausbilden der Rillen 38 in dem zweiten Rillensatz erscheint jedes Plättchen 10 im wesentlichen identisch mit dem in 8 dargestellten Plättchen.
Gemäß 20 bis 21 wird ein dritter Rillensatz, der mehrere parallele benachbarte V-förmige Rillen 46a, 46b, 46c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet) in den Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen 10 erzeugt. Die dritten Rillen 46a, 46b, 46c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet) definieren entsprechende fünfte Rillenoberflächen 48a, 48c, 48c usw. (zusammengefaßt als 48 bezeichnet) und entsprechende sechste Rillenoberflächen 50a, 50b, 50c usw. (zusammengefaßt als 50 bezeichnet), die sich an entsprechenden Rillenscheiteln 52a, 52b, 52c usw. (zusammengefaßt als 52 bezeichnet) schneiden. Bezeichnenderweise werden die entsprechenden dritten Rillen 46 so ausgebildet, daß die entsprechenden fünften Rillenoberflächen (z. B. 48a, 48b, 48c usw.) im wesentlichen rechtwinklig zu den entsprechenden ersten Rillenoberflächen (z. B. 32a, 32b, 32c usw.) und den entsprechenden dritten Rillenoberflächen (z. B. 40a, 40b, 40c usw.) angeordnet sind.
Die Ausbildung der fünften Rillenoberflächen 48 gemäß Beschreibung ergibt mehrere Würfeleckenelemente (z. B. 60a, 60b, 60c usw.), welche zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet sind, in der Arbeitsoberfläche 16 des entsprechenden Plättchens 10. Jedes Würfeleckenelement 60 ist durch eine erste Rillenoberfläche 32, eine dritte Rillenoberfläche 40 und eine fünfte Rillenoberfläche 48 definiert, die sich wechselseitig an einem Punkt schneiden, um eine Würfeleckenspitze oder einen Scheitelpunkt 62 zu definieren. In gleicher Weise sind die entsprechenden sechsten Rillenoberflächen (z. B. 50a, 50b, 50c usw.) im wesentlichen rechtwinklig zu den entsprechenden zweiten Rillenoberflächen (z. B. 34a, 34b, 34c usw.) und den entsprechenden vierten Rillenoberflächen (z. B. 42a, 42b, 42c usw.) angeordnet. Die Ausbildung der sechsten Rillenoberflächen 50 ergibt auch mehrere Würfeleckenelemente 70a, 70b usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet) in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10. Jedes Würfeleckenelement 70 ist durch eine zweite Rillenoberfläche 34, eine vierte Rillenoberfläche 42 und eine sechste Rillenoberfläche 50 definiert, die sich wechselseitig an einem Punkt schneiden, um eine Würfeleckenspitze oder einen Scheitelpunkt 72 zu definieren. Bevorzugt bilden sowohl die fünfte Rillenoberfläche 48 als auch die sechste Rillenoberfläche 50 mehrere optisch gegenüberliegende Würfeleckenelemente auf der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10. Man wird jedoch erkennen, daß die dritte Rille 46 so ausgebildet werden könnte, daß nur fünfte Rillenoberflächen 48 oder sechste Rillenoberflächen 50 Würfeleckenelemente ausbilden.
Eine Anordnung von Würfeleckenelementen 60, 70 jede mit drei wechselseitig senkrechten optischen Flächen 32, 40, 48 bzw. 34, 42, 50 sind auf einem einzigen Plättchen ausgebildet. Alle drei optischen Flächen werden bevorzugt durch den Bearbeitungsprozeß ausgebildet, um Oberflächen mit optischer Qualität sicherzustellen. Eine ebene Grenzfläche 12, 14 wird bevorzugt zwischen benachbarten Plättchen während der Bearbeitungsphase und anschließend daran eingehalten, um so Ausrichtungsprobleme und Beschädigungen aufgrund der Handhabung der Plättchen zu minimieren.
In einem bevorzugten Verfahren werden die mehreren Plättchen 10 neu orientiert, so daß sie ihre entsprechenden Haupt ebenen 24 angenähert parallel zu der Bezugsachse 82 angeordnet haben, bevor die mehreren Rillen 46 erzeugt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Diamantschneidwerkzeug mit einem eingeschlossen Winkel von 90° quer zu den Arbeitsoberflächen 16 der mehreren Plättchen entlang einer Achse geführt, die im wesentlichen parallel zu der Basisebene 80 ist. Die Rillen 46 können jedoch mit so orientierten Plättchen erzeugt werden, daß deren entsprechenden Hauptebenen in einem Winkel bezogen auf die Bezugsachse 82 angeordnet sind. Die Rillen 46 werden bevorzugt so ausgebildet, daß die entsprechenden Rillenscheitel 52 etwas tiefer als die Scheitel der Rillen in den ersten und zweiten Rillensätzen sind. Die Ausbildung der Rillen 46 führt zu mehreren Plättchen 10 mit einer strukturierten Oberfläche wie sie im wesentlichen in 12 dargestellt ist.
Die Arbeitsoberfläche 16 zeigt mehrere erwünschte Eigenschaften als Retroreflektor. Die in der Arbeitsoberfläche 16 des Plättchens 10 erzeugte Würfeleckenelementgeometrie kann als "vollständige" oder Würfeleckenelementgeometrie mit "hohen Wirkungsgrad" charakterisiert werden, da die Geometrie eine maximale effektive Apertur aufweist, die sich 100% unter der Voraussetzung annähert, daß die Würfeleckenspitzen angenähert in der Mitte des Würfeleckenelementes angeordnet sind. Der Fachmann auf dem Gebiet der Retroreflexionstechnik wird erkennen, daß die Würfeleckenelemente mit ihren entsprechenden Spitzen versetzt von der Mitte ausgelegt werden können, um Probleme mit dem Verhalten bei breiten Eintrittswinkeln oder andere Probleme zu regeln. Somit zeigt ein als Replikat der Arbeitsoberfläche 16 erzeugter Retroreflektor einen hohen optischen Wirkungsgrad als Reaktion auf Licht, das auf den Retroreflektor angenähert entlang der Symmetrieachsen der Würfeleckenelemente einfällt. Zusätzlich sind die Würfeleckenelemente 60 und 70 in entgegengesetzten Orientierungen angeordnet und sind in Bezug auf die erste Bezugsebene 24 symmetrisch und zeigen ein symmetrisches retroreflektierendes Verhalten als Reaktion auf Licht, das auf den Retroreflektor bei hohen Eintrittswinkeln einfällt.
22 bis 30 stellen eine alternative Ausführungsform dar, in welcher ein einzelnes Plättchen mit mehreren Würfeleckenelementen versehen wird, die in der Orientierung optisch nicht entgegengesetzt sind. Statt dessen sind die in den 22 bis 30 dargestellten Würfeleckenelemente im wesentlichen in derselben Orientierung angeordnet. Somit zeigt eine als Replikat des in den 22 bis 30 ausgebildeten Plättchens erzeugte Folie ein stark asymmetrisches Eintrittswinkelverhalten. Dieses kann für unidirektionale Retroreflexionsanwendungen, wie z. B. für Barrikadenmarkierungen oder bestimmte Fahrbahnmarkierungsanwendungen erwünscht sein. Ein Verfahren zum Ausbilden eines derartigen Plättchens wird insbesondere unter Bezugnahme auf ein einzelnes Plättchen dargestellt. Man wird jedoch erkennen, daß die in Verbindung mit 13 bis 21 offenbarten Bearbeitungstechniken in gleicher Weise wirksam zum Erzeugen mehrerer Plättchen sind.
Kurz zusammengefaßt wird ein erster Rillensatz, welcher mehrere parallele, benachbarte Rillen 130a, 130b, 130c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnet) aufweist, in der Arbeitsoberfläche 116 des Plättchens 110 ( 22 bis 24) ausgebildet. Die Rillen des ersten Rillensatzes definieren entsprechende erste Rillenoberflächen 132a, 132b, 132c usw. und entsprechende zweite Rillenoberflächen 134a, 134b, 134c usw. Ein zweiter Rillensatz, welcher wenigstens eine und bevorzugt mehrere parallele, benachbarte Rillen 138a, 138b, 138c usw. (zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 138 bezeichnet) aufweist, wird ebenfalls in der Arbeitsoberfläche 116 des Plättchens ausgebildet (25 bis 27). Die Rillen des zweiten Rillensatzes definieren entsprechende Rillenoberflächen 140a, 140b, 140c usw. und vierte Rillenoberflächen 142a, 142b, 142c usw. Wichtig ist, daß die entsprechenden ersten Rillenoberflächen 132a, 132b, 132c usw. die entsprechenden dritten Rillenoberflächen 140a, 140b, 140c usw. im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um entsprechende erste Bezugskanten 144a, 144b, 144c, 144d usw. zu definieren. In der offenbarten Ausführungsform sind die entsprechenden zweiten Rillenoberflächen 134b, 134c, 134d usw. im wesentlichen koplanar zu entsprechenden vierten Oberflächen 142b, 142c, 142c usw. Ein dritter Rillensatz, welcher mehrere parallele, benachbarte Rillen 146a, 146b, 146c usw. aufweist wird dann in der Arbeitsoberfläche 116 des Plättchens 110 (28 bis 30) erzeugt. Die Rillen des dritten Rillensatzes definieren entsprechende fünfte Rillenoberflächen 150a, 150b, 150c usw., die die entsprechenden ersten Rillenoberflächen 132a, 132b, 132c usw. und dritten Rillenoberflächen 140a, 140b, 140c usw. an einem Scheitelpunkt 162a, 162b, 162c, 162d usw. im wesentlichen rechtwinklig schneiden, um mehrere Würfeleckenelemente 160a, 160b, 160c auszubilden, die in derselben Orientierung auf dem Plättchen 110 angeordnet sind.
Das in den 21 bis 30 dargestellte Plättchen wird bevorzugt unter Verwendung von Präzisionsbearbeitungstechniken wie vorstehend beschrieben hergestellt. Eine Ausführungsform eines Plättchen kann durch Bearbeiten des ersten Rillensatzes 130 unter Verwendung eines Schneidwerkzeuges hergestellt werden, das um seine vertikale Achse asymmetrisch ist, und einen eingeschlossenen Winkel besitzt, der angenähert 66,1° entlang einer Achse mißt, welche die zweite Bezugsebene 26 in einem Winkel θ₁ schneidet, der etwa 50,7° mißt. Ebenso wird der zweite Rillensatz 138 bevorzugt durch Bearbeitung mit einem Schneidwerkzeug hergestellt, das asymmetrisch um seine vertikale Achse ist und einen eingeschlossenen Winkel besitzt, der angenähert 66,1° entlang einer Achse mißt, die die zweite Bezugsebene 26 in einem Winkel θ₂ schneidet, die angenähert 50,7° mißt. Schließlich wird der dritte Rillensatz 146 bevorzugt durch Bearbeitung mit einem Halbwinkelwerkzeug hergestellt, das einen eingeschlossenen Winkel a besitzt, der angenähert 35° an einer Achse im wesentlichen senkrecht zu der ersten Bezugsebene 24 mißt. Die Kanten 144a, 144b, 144c, 144d usw. sind in einem Winkel γ₁ angeordnet, der angenähert 35° von der zweiten Bezugsebene 26 aus mißt. In der Ausführungsform von 28 ist α = γ₁.
Die vorstehende Diskussion hat mehrere spezielle Ausführungsformen der Würfeleckenelementgeometrien und die zugeordneten Bearbeitungskonfigurationen, die zum Erzeugen der Geometrien erforderlich sind, offenbart. Die Verfahren der vorliegenden Offenbarung können zum Erzeugen einer breiten Vielzahl von Würfeleckenelementgeometrien durch Verändern der Rillenwinkel (z. B. α₁, α₂) und des Winkels, mit welchem die Plättchen geneigt sind (z. B. θ₁ und θ₂), um dadurch die Orientierung der Würfeleckenelemente auf der Arbeitsoberfläche der Plättchen zu verändern, verwendet werden. Ferner werden Gegenstände in Betracht gezogen, die als Replikate der Plättchen hergestellt werden. Die vorstehende Diskussion offenbarte verschiedene Ausführungsformen von Würfeleckengeometrien. Die nachstehenden Absätze bieten eine allgemeine Beschreibung der Winkelbeziehungen zwischen den Flächen der Würfeleckenelemente in der Weise, daß der Fachmann auf diesem Gebiet eine breite Vielfalt von Würfeleckenelementgeometrien herstellen könnte.
31 bis 32 stellen eine Draufsicht und Seitenaufrißansichten der Arbeitsoberfläche eines Plättchens 410 dar, das nur ein einziges darin ausgebildetes Würfeleckenelement 460 besitzt. Das Plättchen 410 kann im dreidimensionalen Raum durch erste, zweite und dritte Bezugsebenen 424, 426 bzw. 428 charakterisiert werden. Für die Zwecke der Darstellung kann das Würfeleckenelement 460 als ein Einheitswürfel definiert werden, der aus drei im wesentlichen wechselseitig senkrechten optischen Flächen 432, 434, 448 besteht. Die optische Fläche 432 wird durch eine optische Oberfläche einer ersten Rille 430 gebildet, die in der Arbeitsoberfläche des Plättchen 410 ausgebildet ist und die optische Fläche 434 wird durch eine optische Oberfläche einer zweiten Rille 438 ausgebildet, die in der Arbeitsoberfläche des Plättchens 410 ausgebildet ist. Die optische Oberfläche 448 wird durch eine Oberfläche der Rille 446 ausgebildet. Die Bezugsebene 456a ist parallel zu dem Scheitel der Rille 446 und senkrecht zu der zweiten Bezugsebene 426. in gleicher Weise ist die Bezugsebene 456b parallel zu dem Scheitel der Rille 446 und senkrecht zu der zweiten Bezugsebene. Die Bezugsebenen 456a und 456b sind in einem Winkel ϕ₃ in Bezug auf die dritte Bezugsebene 428 angeordnet. Der Winkel ϕ₃ entspricht dem Grad der Winkeldrehung des Würfeleckenelementes auf der Oberfläche des Plättchens. Aufgrund von Bearbeitungseinschränkungen kann der Winkel ϕ₃ von 0°, so daß die Rillensätze entlang Achsen im wesentlichen zusammenfallend mit den Bezugsebenen 424 und 428 erzeugt werden, bis etwa 90° reichen. Bevorzugt mißt jedoch der Winkel ϕ₃ zwischen 0° und 45°.
Die optische Fläche 448 ist in einem Winkel α₁ zu der Bezugsebenen 456a angeordnet. Ebenso ist die optische Fläche 432 in einem Winkel α₂ zu der Bezugsebene 456 angeordnet und die optische Fläche 434 ist in einem Winkel α₃ zu der Bezugsebene 456b angeordnet. Bevorzugt wird der Einheitswürfel 460 unter Verwendung von herkömmlichen Präzisionsbearbeitungstechniken ausgebildet und die Winkel α₁, α₂ und α₃ entsprechen den eingeschlossenen Winkeln der Schneidwerkzeuge, die zum Formen der Rillen verwendet werden, die das Würfeleckenelement 460 definieren.
32 präsentiert eine Seitenaufrißansicht des Einheitswürfels 460 entlang Linien 31-31. Der Scheitel 433 der Rille 430 ist in einem spitzen Winkel β₁ in Bezug auf die zweite Bezugsebene 426 angeordnet. Ebenso ist der Scheitel 441 der Rille 438 in einem spitzen Winkel β₂ in Bezug auf die zweite Bezugsebene 426 angeordnet. Die Orientierung im Raum der optischen Fläche 432 ist eine Funktion des Rillenwinkels α₁ und des Winkels β₁. Ebenso ist die Orientierung im Raum der optischen Fläche 434 eine Funktion des Rillenwinkels α₂ und des Winkels β₂.
Ein zweites kartesisches Koordinatensystem kann unter Verwendung der Rillenscheitel, die den Einheitswürfel 460 bilden, als Bezugsachsen aufgebaut werden. Insbesondere kann die x-Achse 472 parallel zu dem Schnitt der Ebene 456a und der zweiten Bezugsebene 426 aufgebaut werden, die y-Achse 474 kann parallel zu der zweiten Bezugsebene 426 und senkrecht zu der x-Achse aufgebaut werden, und die z-Achse 476 erstreckt sich senkrecht zu der zweiten Bezugsebene 426. Unter Verwendung dieses Koordinatensystems können Einheitsnormalvektoren N₁, N₂ und N₃ für die Einheitswürfeloberflächen 448, 432 bzw. 434 wie folgt definiert werden: N1 = cos(α1)j + sin(α1)k N2 = sin(α2)sin(β1)i – cos(α2)j + cos(β1)sin(α2)k N3 = –sin(β2)sin(α3)i – cos(α3)j + cos(β2)sin(α3)k
Die Oberflächen 432, 434 und 448 müssen im wesentlichen wechselseitig senkrecht sein. Somit sind die Skalarprodukte der Normalvektoren gleich Null. N1·N2 = N2·N3 = N1·N3 = 0
Daher gelten nachstehende Bedingungen: tan(α1)tan(α2)cos(β1) = 1 tan(α1)tan(α2)cos(β2) = 1 tan(β1)tan(β2) = 1 + tan2(α1)
Diese Gleichungen definieren die geometrischen Beschränkungen insbesondere für den Einheitswürfel 460. Der allgemeine Lösungsansatz kann von Fachmann in der Würfeleckentechnik mit unterschiedlichen Orientierungen einschließlich beispielsweise der des Würfeleckenelements 460 angewendet werden.
In der Herstellung von retroreflektierenden Gegenständen, wie z. B. einer retroreflektierenden Folie wird die strukturierte Oberfläche der mehreren Plättchen als eine Urform verwendet, welche unter Verwendung von Elektroformungstechniken oder einer anderer herkömmlichen Replizierungstechnologie repliziert werden können. Die mehreren Plättchen können im wesentlichen identische Würfeleckenelemente enthalten oder können Würfeleckenelemente mit variierenden Größen, Geometrien oder Orientierungen enthalten. Die strukturierte Oberfläche des Replikats, die im Fachgebiet als ein "Stempel" bezeichnet wird, enthält ein Negativbild der Würfeleckenelemente. Dieses Replikat kann als eine Form zur Erzeugung eines Retroreflektors verwendet werden. Häufiger wird jedoch eine große Anzahl von positiven oder negativen Replikaten zusammengesetzt, um eine Form zu erzeugen, die groß genug ist, daß sie für die Erzeugung einer retroreflektierenden Folie brauchbar ist. Die retroreflektierende Folie kann dann als ein einteiliges Material hergestellt werden, indem beispielsweise eine vorgeformte Folie mit einer Anordnung von Würfeleckenelementen wie vorstehend beschrieben geprägt wird, oder indem ein Fluidmaterial in eine Form gegossen wird. Alternativ kann die retroreflektierende Folie als ein geschichtetes Produkt durch Gießen der Würfeleckenelemente auf einen vorgeformten Film, wie es beispielsweise in der PCT-Anmeldung Nr. WO 95/11464 und dem U. S. Patent Nr. 3,648,348 gelehrt wird, oder durch eine Laminierung eines vorgeformten Films auf vorgeformte Würfeleckenelemente hergestellt werden. Beispielsweise kann eine derartige Folie unter Verwendung einer Nickelform, die durch elektrolytische Abscheidung von Nickel auf einer Urform erzeugt wird, hergestellt werden. Die elektrisch erzeugte Form kann als ein Stempel zum Prägen des Musters der Form auf einem Polykarbonatfilm von etwa 500 μm Dicke mit einem Brechungsindex von etwa 1,59 verwendet werden. Die Form kann in einer Presse verwendet werden, wobei das Pressen bei einer Temperatur von etwa 175 bis 200°C durchgeführt wird.
Nützliche Materialien für die Herstellung einer derartigen reflektierenden Folie sind bevorzugt Materialien, die dimensionsstabil, widerstandsfähig, witterungsbeständig und leicht in die gewünschte Konfiguration formbar sind. Beispiele von geeigneten Materialien umfassen Acrylharze, welche im allgemeinen einen Brechungsindex von etwa 1,5 aufweisen wie z. B. Plexiglasharz von Rohm & Haas; wärmehärtende Acrylate und Epoxidacrylate, bevorzugt strahlungsgehärtet, Polycarbonate, welche einen Brechungsindex von etwa 1,6 aufweisen; Polyethylen-basierende Ionomere (vertrieben unter dem Namen "SURLYN"); Polyester; und Zelluloseacetatbutyrate. Im allgemeinen kann jedes optisch durchlässige Material, das typischerweise unter Wärme und Druck verformbar ist, verwendet werden. Weitere geeignete Materialien für die Herstellung einer retroreflektierenden Folie sind in dem U. S. Patent Nr. 5,450,235 für Smith et al. offenbart. Die Folie kann auch Farbstoffe, Färbungsmittel, UV-Absorber und weitere Zusätze nach Bedarf enthalten.
In einigen Fällen ist es erwünscht, eine retroreflektierende Folie mit einer Rückseitenschicht vorzusehen. Eine Rückseitenschicht ist insbesondere für eine retroreflektierende Folie nützlich, die Licht gemäß den Prinzipien der totalen internen Reflektion reflektiert. Eine geeignete Rückseitenschicht kann aus jedem transparenten oder opaken Material hergestellt werden, einschließlich gefärbten Materialien, welche effektiv mit der offenbarten retroreflektierenden Folie in Eingriff stehen können. Geeignete Rückseitenmaterialien umfassen eine Aluminiumfolie, galvanisierten Stahl, polymerische Materialien wie z. B. Polymethylmethacrylate, Polyester, Polyamide, Polyvinylfluoride, Polycarbonate, Polyvinylchloride, Polyurethane und eine breite Vielfalt von Laminaten, welche aus diesen und weiteren Materialien hergestellt werden.
Die Rückseitenschicht oder Folie kann in einem Gittermuster oder jeder anderen für reflektierende Elemente geeigneten Konfiguration aufgesiegelt werden. Die Siegelung kann durch die Verwendung einer Anzahl von Verfahren einschließlich Ultraschallschweißen, Kleber oder durch Wärmesiegeln an diskreten Stellen der Anordnungen der reflektierenden Elemente (siehe U. S. Patent Nr. 3,924,928) bewirkt werden. Die Siegelung ist erwünscht, um den Eintritt von Verunreinigungen wie z. B. Schmutz und/oder Feuchtigkeit zu verhindern, und um Lufträume angrenzend an die reflektierenden Oberflächen der Würfeleckenelemente zu verhindern.
Wenn zusätzliche Stärke oder Zähigkeit in dem Verbundstoff erforderlich ist, können Verstärkungsschichten aus Polycarbonat, Polybutyrat oder faserverstärkter Kunststoff verwendet werden. Abhängig von dem Grad der Flexibilität des sich ergebenden retroreflektierenden Materials kann das Material gerollt oder in Streifen oder andere geeignete Formen geschnitten werden. Das retroreflektierende Material kann auch mit einem Kleber und einer Ablösefolie versehen werden, um es nützlich für die Aufbringung auf jedem Substrat ohne den zusätzlichen Schritt einer Aufbringung eines Klebers oder Verwendung anderer Befestigungseinrichtungen zu machen.
Die hierin offenbarten Würfeleckenelemente können individuell ausgelegt werden, um so das von den Gegenständen retroreflektierte Licht in ein gewünschtes Muster oder Divergenzprofil zu verteilen, wie es durch das U. S. Patent Nr. 4,775,219 gelehrt wird. Typischerweise ist der induzierte Rillenhalbwinkelfehler kleiner als ±10 Bogenminuten und oft kleiner als ±5 Bogenminuten.
Die vorliegende Erfindung wurde nun unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsform davon beschrieben. Für den Fachmann auf diesem Gebiet wird es ersichtlich sein, daß viele Veränderungen in den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Somit soll der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht durch die hierin beschriebenen bevorzugten Strukturen und Verfahren beschränkt sein, sondern lediglich durch den breiten Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

Plättchen (10, 410), das zur Verwendung in einer Form zur Verwendung bei der Erzeugung retroreflektierender Würfeleckengegenstände geeignet ist, wobei das Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen (12, 14) hat, die dazwischen eine erste Bezugsebene (24, 424) definieren, wobei das Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche (16) enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene (26, 426) im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Bezugsebene (28, 428) senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert, mit: einem ersten Rillensatz (30), welcher wenigstens eine V-förmige Rille (30a, 30b, 30c, 430) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine erste Rillenoberfläche (32a, 32b, 32c, 432) und eine zweite Rillenoberfläche (34b, 34c, 34d) definiert, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel (33a, 33b, 33c, 433) zu definieren; einem zweiten Rillensatz (38), welcher wenigstens eine V-förmige Rille (38a, 38b, 38c, 438) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine dritte Rillenoberfläche (40a, 40b, 40c, 434) und eine vierte Rillenoberfläche (42b, 42c, 42d) definiert, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel (41b, 41c, 41d, 441) zu definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Rillenoberfläche die erste Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig schneidet, um eine erste Bezugskante (44a, 44b, 44c) zu definieren; und ferner besitzt: einen dritten Rillensatz (46), welcher wenigstens zwei parallele V-förmige Rillen (46a, 46b, 46c, 446) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede solche Rille eine fünfte Rillenoberfläche (48a, 48b, 48c, 448) und eine sechste Rillenoberfläche (50a, 50b, 50c) definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel (52a, 52b, 52c) zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche von einer der wenigstens zwei parallelen Rillen im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um ein in einer ersten Orientierung angeordnetes erstes Würfeleckenelement (60a, 60b; 60c 460) auszubilden.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei der dritte Rillensatz (46) wenigstens drei parallele V-förmige Rillen (46a, 46b, 46c, 446) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede solche Rille eine fünfte Rillenoberfläche (48a, 48b, 48c, 448) und eine sechste Rillenoberfläche (50a, 50b, 50c) definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel (52a, 52b, 52c) auszubilden, wobei die fünfte Rillenoberfläche von einer der wenigstens drei parallelen Rillen im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um das erste Würfeleckenelement (60a, 60b, 60c, 460) auszubilden.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei die vierte Rillenoberfläche die zweite Rillenoberfläche im wesentli chen rechtwinklig schneidet, um eine zweite Bezugskante (45b, 45c, 45d) auszubilden, und wobei die sechste Rillenoberfläche einer anderen von den wenigstens zwei parallelen Rillen im wesentlichen rechtwinklig die zweiten und vierten Rillenoberflächen schneidet, um ein zweites Würfeleckenelement (70a, 70b, 70c) auszubilden, das in einer zu der ersten Orientierung unterschiedlichen zweiten Orientierung angeordnet ist.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei der erste Rillenscheitel (433) und der zweite Rillenscheitel (441) in einer Ebene (456b) angeordnet sind, die die erste Bezugsebene (424) in einem schiefen Winkel schneidet und die die zweite Bezugsebene (426) in einem rechten Winkel schneidet.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei der erste Rillenscheitel (33a, 33b, 33c, 433) sich entlang einer ersten Achse erstreckt, die die erste Hauptoberfläche (12) des Plättchens und die zweite Bezugsebene (26, 426) schneidet, wobei die erste Achse einen Winkel θ₁ in Bezug auf die zweite Bezugsebene bildet, und wobei der zweite Rillenscheitel (41b, 41c, 41d, 441) sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die die zweite Hauptoberfläche (14) des Plättchens und die zweite Bezugsebene schneidet, wobei die zweite Achse einen Winkel θ₂ in Bezug auf die zweite Bezugsebene bildet, und wobei θ₂ sich von θ₁ unterscheidet.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei sich der dritte Rillenscheitel (52a, 52b, 52c) entlang einer Achse erstreckt, die die erste Hauptoberfläche (12) des Plättchens und die zweite Hauptoberfläche (14) des Plättchens schneidet und die sich tiefer in die Arbeitsoberfläche als die ersten und zweiten Rillenscheitel hinein erstreckt.
Plättchen (10, 410) nach Anspruch 1, wobei die erste Bezugskante (44a, 44b, 44c) sich entlang einer Achse erstreckt, die die zweite Bezugsebene (26, 426) in einem spitzen Winkel γ₁ schneidet, und die fünfte Rillenoberfläche (48a, 48b, 48c, 448) in einer Ebene angeordnet ist, die die dritte Bezugsebene (28, 428) in einem spitzen Winkel α₁ = γ₁ schneidet.
Form, welche für die Verwendung in der Herstellung einer retroreflektierenden Folie geeignet ist, wobei die Form mehrere Plättchen einschließlich des Plättchens (10, 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Plättchens (10, 110, 410), das zur Verwendung in einer Form zur Verwendung bei der Erzeugung retroreflektierender Würfeleckengegenstände geeignet ist, wobei das Plättchen gegenüberliegende erste und zweite Hauptoberflächen (12, 14, 112, 114) hat, die dazwischen eine erste Bezugsebene (24, 424) definieren, wobei das Plättchen ferner eine die ersten und zweiten Hauptoberflächen verbindende Arbeitsoberfläche (16, 116) enthält, wobei die Arbeitsoberfläche eine zweite Bezugsebene (26, 426) im wesentlichen parallel zu der Arbeitsoberfläche und senkrecht zu der ersten Bezugsebene und einer dritte Bezugsebene (28, 428) senkrecht zu der ersten Bezugsebene und der zweiten Bezugsebene definiert, mit: Erzeugen eines ersten Rillensatzes (30, 130), welcher wenigstens eine V-förmige Rille (30a, 30b, 30c, 130a, 130b, 130c, 430) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine erste Rillenoberfläche (32a, 32b, 32c, 132a, 132b, 132c, 432) und eine zweite Rillenoberfläche (34b, 34c, 34d, 134a, 134b, 134c) definiert, die sich schneiden, um einen ersten Rillenscheitel (33a, 33b, 33c, 433) zu definieren; Erzeugen eines zweiten Rillensatzes (38, 138), welcher wenigstens eine V-förmige Rille (38a, 38b, 38c, 138a, 138b, 138c, 438) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei die Rille eine dritte Rillenoberfläche (40a, 40b, 40c, 140a, 140b, 140c, 434) und eine vierte Rillenoberfläche (42b, 42c, 42d, 142a, 142b, 142c) definiert, die sich schneiden, um einen zweiten Rillenscheitel (41b, 41c, 41d, 441) zu definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Rillenoberfläche die erste Rillenoberfläche im wesentlichen rechtwinklig schneidet, um eine erste Bezugskante (44a, 44b, 44c, 144b, 144c, 144d) zu definieren; und ferner gekennzeichnet durch: Erzeugen eines dritten Rillensatzes (46, 146), welcher wenigstens zwei parallele V-förmige Rillen (46a, 46b, 46c, 146b, 146c, 146d, 446) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede solche Rille eine fünfte Rillenoberfläche (48a, 48b, 48c, 150b, 150c, 150d, 448) und eine sechste Rillenoberfläche (50a, 50b, 50c, 148a, 148b, 148c) definiert, die sich schneiden, um einen dritten Rillenscheitel (52a, 52b, 52c) zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche von einer der wenigstens zwei parallelen Rillen im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um ein in einer ersten Orientierung angeordnetes erstes Würfeleckenelement (60a, 60b, 60c 160b, 160c, 160d, 460) auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der dritte Rillensatz (46, 146) so erzeugt wird, daß er wenigstens drei parallele V-förmige Rillen (46a, 46b, 46c, 146b, 146c, 146d, 446) in der Arbeitsoberfläche des Plättchens enthält, wobei jede derartige Rille eine fünfte Rillenoberfläche (48a, 48b, 48c, 150b, 150c, 150d, 448) und eine sechste Rillenoberfläche (50a, 50b, 50c, 148a, 148b, 148c) definiert, die sich schneiden, um den dritten Rillenscheitel (52a, 52b, 52c) zu definieren, wobei die fünfte Rillenoberfläche von wenigstens einer der wenigstens drei parallelen Rillen im wesentlichen rechtwinklig die ersten und dritten Rillenoberflächen schneidet, um das erste Würfeleckenelement (60a, 60b, 60c, 160b, 160c, 160d, 460) auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schritte zum Erzeugen der Rillensätze das Entfernen von Abschnitten des Plättchens in der Nähe der Arbeitsoberfläche unter Verwendung einer Materialentfernungstechnik aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei wenigstens einer von den Herstellungsschritten die Herstellung von Rillen mit Rillenscheiteln aufweist, die von einer Draufsicht auf die Arbeitsoberfläche aus gesehen in einem schiefen Winkel zu der ersten Bezugsebene angeordnet sind.
Replikat der Form nach Anspruch 8.
Retroreflektierende Folie hergestellt unter Verwendung des in dem Anspruch 13 beschriebenen Replikates.