(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再帰反射物品において、
複数の第１領域および複数の第２領域を有する前面であって、該複数の第１領域が該複数の第２領域とは異なる量の入射光を透過する前面と、
複数の再帰反射領域および複数の分離領域を有して、前記前面に対向する後面であって、該複数の再帰反射領域が該複数の分離領域によって互いに分離される後面とを具備し、
前記前面上の前記第１領域および前記第２領域が、前記後面上の前記再帰反射領域および前記分離領域に対応して配置され、それにより、第１の角度にて該前面の該第１領域に入射する光のかなりの部分が、該前面の該第１領域を透過して、該前面を通して該光を再帰反射する該後面の該再帰反射領域に伝送されるとともに、第２の角度にて該前面の該第１領域に入射する光のかなりの部分が、該前面の該第１領域を透過して該分離領域に伝送されるようになっている、再帰反射物品。
【請求項２】
前記第１の角度にて前記前面に入射する光に対し、前記複数の第１領域が実質的に透過性であり、前記複数の第２領域の各々が、実質的吸収性、一部吸収性、拡散透過性、一部透過性、拡散反射性、鏡面反射性および再帰反射性からなる群から選択される１つ以上の光学的特性を呈する、請求項１に記載の再帰反射物品。
【請求項３】
前記複数の分離領域の各々が再帰反射性であり、該分離領域から再帰反射される光の少なくとも１つの光学的特性が、前記物品の前記後面の前記再帰反射領域から再帰反射される光のものとは異なる、請求項１または２に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、変調する再帰反射を呈する再帰反射物品の分野に関する。
【０００２】
背景
夜間の物品および人に対する視認性は、トラックおよび自動車などの乗り物の運転手にとって特に、常に付いて回る問題である。夜間の視認性を高めるための手法として、能動的あるいは受動的手法を利用することができる。能動的なシステムとしては、定常光源、閃光灯源、あるいは定常および閃光灯源の組合わせを提供することにより顕示性を得られる。能動的なシステムが顕示性を提供出来るとしても、このシステムから所望の光を得るには、通常電気エネルギであるエネルギがなければならない。エネルギ源が常に入手可能であるとは限らず、あっても消耗していれば光源が機能しない可能性がある。つまり、能動的なシステムが長期に顕示性を提供するには、その用途に限界がある。
【０００３】
受動的なシステムの例として、拡散反射体、鏡面反射体および／または再帰反射体が挙げられる。再帰反射体は、再帰反射されなければどこか他に反射されるはずの入射光のかなりの部分を、車あるいはトラックのヘッドライトなどの光源に向けて反射し返すことができる。再帰反射体の構造には通常、ビーズが含まれるが  （例えば、ＭｃＧｒａｔｈに付与された米国特許第４，０２５，１５９号、Ｂａｉｌｅｙ他に付与された同第４，９８３，４３６号、およびＫｕｌｔ他に付与された同第５，０６６，０９８号を参照）、キューブコーナー素子を含むこともある（例えば、Ｃｏｄｅｒｒｅに付与された米国特許第５，２７２，５６２号、Ｓｍｉｔｈ他に付与された同第５，４５０，２３５号参照）。多くの再帰反射体では、反射される光の量が多いことから、再帰反射物品自体に光源があるように見えるが、実際には光源から再帰反射に向けられた光の少なくとも一部がその光源に向けて反射されているだけのことである。再帰反射体は光のかなりの部分を反射するが、入射光は通常、ヘッドライトなどの定常光源からのものである。入射光が一定であれば、再帰反射体から反射される光もほぼ一定となる。
【０００４】
研究者たちはこれまでに再帰反射物品の顕示性を改良するために様々な成果をあげてきた。例えば、国際特許公開公報第ＷＯ９７／４１４６５号および同９７／４１４６４号（米国特許出願第０８／６４０，３２６号および同０８／６４０，３８３号）において、Ｓｈｕｓｔａらは、光に曝露されると輝く再帰反射物品について記載している。蛍光染料も顕示性の改良に使用されてきた。例えば米国特許第５，３８７，４５８号および同３，８３０，６８２号を参照していただきたい。最後に、米国特許第４，７２６，１３４号には、再帰反射性を変化させて標識の顕示性を改良する領域を有する再帰反射標識について記載されている。
【０００５】
発明の要約
本発明は、再帰反射物品の顕示性を改良するための新たな手法を提供する。本発明によれば、異なる透過特性を有する少なくとも第１および第２領域を含む前面と、再帰反射領域および分離領域を含む後面とを使用して再帰反射性を変調する再帰反射物品が得られる。前面の第１および第２領域は、第１の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して後面の再帰反射領域に伝送され、そこでその光が前面を通して再帰反射されるように、後面の再帰反射領域および分離領域に対応して配置されている。さらに、第２の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分は、前面の第１領域を透過して分離領域に伝送される。
【０００６】
前面および後面が協働して光を処理することにより、この再帰反射物品は、例えば再帰反射あるいは非再帰反射、異なるカラーの再帰反射、異なる輝度における再帰反射等の間で変調あるいは変化が起こり得るように入射光を変調した再帰反射が得られる。言いかえれば、定常光源から入射光を照射されると、再帰反射物品と光源との相対移動により、光源からの光を再帰反射において変化あるいは変調が起こる。再帰反射物品が変調する再帰反射を提供すれば、その多様性あるいは変化により、再帰反射物品の顕示性が向上する結果となる。
【０００７】
一態様において、本発明は、複数の第１領域および複数の第２領域を含む前面と、複数の再帰反射領域および複数の分離領域を含み、その前面に対向する後面とを有する再帰反射物品を提供する。この物品において、複数の第１領域は複数の第２領域とは異なる量の入射光を透過し、複数の再帰反射領域は分離領域により互いに分離されている。また、前面の第１および第２領域は、第１の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して後面の再帰反射領域に伝送され、そこでその光が前面を通して再帰反射され、さらに、第２の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して分離領域に伝送されるように、後面の再帰反射領域および分離領域に対応して配置されている。
【０００８】
別の態様において、本発明は、複数の第１領域と複数の第２領域とを含む前面を有する再帰反射物品であって、複数の第１領域が複数の第２領域とは異なる量の入射光を透過し、さらに前面上の第１および第２領域が、第１軸線に略位置合わせされて交互の縦列に配置されて、さらに第１の角度にて前面に入射する光に対して、複数の第１領域は実質的に透過性であり、複数の第２領域のそれぞれが、実質的吸収性、一部吸収性、拡散透過性、一部透過性、拡散反射性、鏡面反射性および再帰反射性からなる群から選択される１つ以上の光学的特性を呈する再帰反射物品であって、その前面に対向する後面は、その上に交互の縦列に配置された複数の再帰反射領域および複数の分離領域を含み、その縦列は第１軸線に略位置合わせされて第１軸線をほぼ横切る方向に幅を有し、さらに、前面を通過した光に対して、後面上の複数の分離領域のそれぞれが、吸収、透過および再帰反射からなる群から選択される１つ以上の光学的特性を呈し、この分離領域から再帰反射された光の少なくとも１つの光学的特性は、この物品の後面上に位置する再帰反射領域により再帰反射された光の特性とは異なり、さらに、前面上の第１および第２領域は、第１の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して後面の再帰反射領域に伝送され、そこでその光が前面を介して再帰反射され、さらに、第２の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して分離領域に伝送されるように、後面の再帰反射領域および分離領域に対応して配置されている物品を提供する。
【０００９】
さらに別の態様において、本発明は、再帰反射物品の製造方法であって、複数の第１領域および複数の第２領域を含み、その複数の第１領域が複数の第２領域とは異なる量の入射光を透過する前面を提供することと、前面に対向する後面であって、光学的に透過性である媒体により前面から分離されている後面を提供することと、後面上に光硬化性バインダ溶液を施すことと、複数の再帰反射ビーズをそれぞれバインダ溶液に少なくとも一部を含浸させて後面に近接して配設することと、前面を通し光エネルギを導入して後面上のバインダ溶液の選択領域を硬化させるとともに、選択領域のバインダを充分に硬化させて再帰反射ビーズのかなりの部分を保持させることにより、再帰反射領域を後面上に形成することと、後面上のバインダ溶液の未硬化部分から再帰反射ビーズを除去することにより、再帰反射領域間に分離領域を形成することとを具備し、前面上の第１および第２領域が、第１の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が前面の第１領域を透過して後面の再帰反射領域に伝送され、そこでその光が前面を通して再帰反射され、さらに第２の角度にて前面の第１領域に入射する光のかなりの部分が、前面の第１領域を透過して分離領域に伝送されるように、後面の再帰反射領域および分離領域に対応して配置されている、再帰反射物品製造方法を提供する。
【００１０】
本発明による物品および方法における上記並びに他の特徴および利点を、以下に本発明の例証的実施形態に関連してさらに詳細に説明する。
【００１１】
発明の図示実施形態の詳細な説明
本発明は、光源と物品との相対移動中に、物品に進入する入射光に対する再帰反射を協働して変調する２つの光学面を含む再帰反射物品を提供する。再帰反射の変調あるいは変化の種類として、数多くの異なる形態をとることができる。例えばその変化を、再帰反射あるいは非再帰反射（すなわちオン／オフ再帰反射）、２種類以上の異なるカラー間で変化する再帰反射、再帰反射される光の輝度あるいは強度における変化、２種類以上の異なる種類の点滅再帰反射（例えばオン／オフおよび異なるカラー再帰反射）、再帰反射物品の連続部分が入射光を再帰反射する仮現運動とすることが可能であり、あるいは再帰反射物品に、異なる入射角あるいは観察角を有する再帰反射部分を持たせてもよい。
【００１２】
本発明による再帰反射物品の原理を例示するために使用する図面は、特に本発明による再帰反射物品内の前面と後面との間の距離については、縮小拡大を目的にするものではない。通常、本発明による再帰反射物品内の前面と後面との間の距離は、前面および後面上の構造物の寸法より大きい。
【００１３】
本発明による物品が再帰反射する光の実質的にすべてが、再帰反射中にわずかにずれる、あるいは移動するが、これらのずれは一般に、発明による再帰反射物品およびこの物品の光に与える効果を説明するにあたり、簡潔化するために無視するものとする。
【００１４】
本発明による再帰反射物品は、２つの対向する表面を用いて変調した再帰反射を提供し、その前面は、互いに異なる量あるいは異なる種類の光を透過する少なくとも第１および第２領域を含み、後面は再帰反射領域および分離領域を含む。この後面が、再帰反射および吸収などの少なくとも２種類の異なる光学的効果をもたらす複数の領域を含むため、前面を介して出てくる透過における差異により、再帰反射が入射光の進入角度に基づいて変調されている物品が得られる。
【００１５】
さらに、本発明による再帰反射物品を前面および後面を有するものとして説明しているが、その前面および／または後面自体が物体の本体内に埋設されていてもよい、すなわち前面および／または後面が、本発明による再帰反射の提供に用いられる物体の外面上に露出されていなくてもよいことを理解されたい。さらに、前面および後面を、１つの一体型本体として提供することも、あるいは２つ以上の本体を用いて提供することも可能である。
【００１６】
また、本発明による再帰反射物品は、前面に垂直な軸に対して比較的小さな角度で物品の前面に進入する光についてよく機能する傾向にある。進入する光の角度が垂直から大きく外れている場合、その光は前面にてかなり反射されて、前面を通過する光の透過が大幅に減少する可能性がある。さらに、大きな角度にて入射した光が前面を通過して透過されたとしても、その光が、再帰反射素子あるいは再帰反射領域において使用されている構造物の作用範囲から外れた角度にて物品の後面上の再帰反射領域に進入する可能性があるため、再帰反射が制限される、あるいは再帰反射されない結果となり得る。
【００１７】
再帰反射物品の前面上の第１および第２領域と、後面上の再帰反射領域および分離領域とを概略的に、規則的な形状および繰り返しパターンにて提供するものとして以下に記載するが、これ以外の不規則形状および／または非繰り返しパターンにて提供してもよいことを理解されたい。前面上の第１および第２領域および／または後面上の再帰反射領域および分離領域を不規則形状および／または非繰り返しパターンとした再帰反射物品も変調する再帰反射を呈すると好ましい。場合によっては、再帰反射が、輝くような再帰反射に見える可能性もあり、それは、再帰反射される光の進入角度に基づいて再帰反射の異なる領域が異なる時々に、強度を様々に変化して光を再帰反射するからである。
【００１８】
図１は、本発明による１つの再帰反射物品１０の斜視図であり、前面２０と、前面２０に対向して配置された後面３０とを含む。光源４２からの光４０が再帰反射物品１０の前面２０に入射している。
【００１９】
後面３０は、前面２０から入射する光を再度再帰反射物品１０の前面方向に再帰反射するように設計された複数の再帰反射領域３２を含む。分離領域３４は、再帰反射物品上１０において隣接する再帰反射領域３２の各対間に配置されている。
【００２０】
好適実施形態において、再帰反射領域３２および介在する分離領域３４の形状は縦列状であり、軸１２に略位置合わせされて、後面３０の幅全体に繰り返しパターンにて提供されている。しかしながら、後面上の再帰反射領域３２および分離領域３４を不規則形状および／または非繰り返しパターンにて提供してもよいことを理解されたい。
【００２１】
分離領域３４により様々な光学効果を得られる。例えば、分離領域３４は入射光を透過しても、吸収しても、鏡面反射しても、拡散反射しても、あるいは再帰反射してもよい。さらに、分離領域が２種類以上の光学的特性を呈してもよく、例えば吸収部分と透過部分とを含んでも、あるいは他の組み合わせを含んでもよい。
【００２２】
分離領域３４のそれぞれの少なくとも一部が再帰反射性である場合、これらが、再帰反射領域３２による再帰反射とはどこか異なる再帰反射を呈すると好ましい。再帰反射における差異の一例では、再帰反射領域３２から再帰反射される光に比較すると、分離領域３４から再帰反射される光はその輝度あるいは強度に変化が見られる。再帰反射における差異の別の例として、再帰反射領域３２から再帰反射される光の色に比較すると、分離領域３４から再帰反射される光はその色が異なる。さらにもう１つの差異として、分離領域３４に比較すると、再帰反射領域３２内の再帰反射構造体に対する入射角あるいは観察角が異なる可能性もある。
【００２３】
再帰反射物品１０の前面２０は、複数の第１領域２２および複数の第２領域２４を含む。第２領域２４は、異なる量の光を前面２０を介して透過する点において第１領域と異なると好ましい。光の量が異なるということは、第２領域２４は、総体的な光強度、（単数あるいは複数の）波長、偏向、あるいは幾つかの他の特性に基づいて異なる量の光を透過することを意味する。透過される光量は、前面２０上の第１領域２２を通過して透過される光の量に対応して特定される。
【００２４】
例えば、第２領域２４は、そこに入射する光のほぼすべてを吸収しても、第１領域２２を平滑および透明にして、垂直（あるいはほぼ垂直）な入射光を実質的にすべて透過させてもよい。別の組み合わせにおいて、第２領域２４を反射性にする、すなわち入射光のかなりの部分を反射させながら、第１領域２２は透過性にしてもよい。さらに別の組み合わせにおいて、第１領域２２にあらゆる偏向方向の光を透過させ、第２領域に偏向フィルムを設けて１つの偏向方向を有する光のかなりの部分を反射あるいは吸収しながら、垂直な偏向方向の光は透過させてよい。さらに別の組み合わせにおいて、第２領域２４に、特定範囲の波長を有する光を吸収するフィルタを設け、第１領域２２に可視波長のいずれかを有する光を透過させてよい。さらに別の変形において、第１および第２領域２２／２４に異なる色を持たせて、再帰反射物品１０が、光の進入角に基づいて異なる色の再帰反射光を呈するようにしてもよい。実施形態によっては、第２領域２４に、吸収、拡散透過、一部透過、拡散反射、鏡面反射および再帰反射からなる群から選択される１つ以上の光学特性を持たせてもよい。
【００２５】
いずれの場合も、第２領域２４から後面３０上の再帰反射３２に透過される光量は、後面３０の再帰反射領域３２に入射する、第１領域２２を介して透過される光量とはどこか異なる。その差は、前面２０上の異なる領域から透過される光量における差異であり、これが後面３０上にて異なる再帰反射領域３２および分離領域３４と組み合わされて、本発明による再帰反射物品が、変調した再帰反射を提供することになる。
【００２６】
再帰反射物品１０の前面２０上に位置する第１および第２領域２２／２４は、第１の角度にて前面２０の第１領域２２に入射する光のかなりの部分が、前面２０の第１領域２２を介して後面３０上の再帰反射領域３２に透過され、そこでその光が再度前面２０の第１領域２２を介して再帰反射されるように、後面３０の再帰反射領域３２および分離領域３４に対応して配置されていると好ましい。第２の角度にて再帰反射物品１０の前面２０に入射する光について、第２の角度にて前面２０の第１領域２２に入射する光のかなりの部分は、前面２０の第１領域２２を介して後面３０上の分離領域３４に透過される。この第１の角度と第２の角度との差は、第１の表面２２を介して透過される光の一部が再帰反射領域３２に入射する進入角度と、第１の表面２２を介して透過される光の部分が分離領域３４に入射する進入角度との差である。
【００２７】
本発明による再帰反射物品の別の実施形態を図２および図３に示す。ここに示す再帰反射物品１１０は、前面１２０と後面１３０とを含む。この前面１２０は、透過性である第１領域１２２と、この実施形態においてはそこに入射する光の実質的にすべてを吸収する第２領域１２４とを含むと好ましい。再帰反射物品１１０の後面１３０は、再帰反射領域１３２ａ〜１３２ｄ（集合的に再帰反射領域１３２と呼ぶ）ならびに分離領域１３４ａ〜１３４ｄ（集合的に分離領域１３４と呼ぶ）の双方を含む。再帰反射領域１３２および分離領域１３４を、軸１１２に略位置合わせされた縦列に配置すると好ましい（図２参照）。
【００２８】
再帰反射領域１３２は、複数の再帰反射構造体１３６を含むと好ましい。好適再帰反射構造体１３６はキューブコーナー素子であるが、この再帰反射量１３２が、再帰反射ビーズあるいは球体、円錐状再帰反射素子および異なる再帰反射構造体の組み合わせなど、これらに限定されない他の再帰反射構造体を含むことも可能であることを理解されたい。
【００２９】
再帰反射物品１１０内の分離領域１３４は、透過性あるいは吸収性のいずれかであって、前面１２０からの分離領域１３４への入射光が、物品１１０を出るか、あるいは吸収されるかのいずれかであると好ましい。分離領域１３４が透過性あるいは吸収性であることにより、前面１２０上の透過性である第１領域１２２に入射する光について、再帰反射物品１１０は、光が後面１３０の再帰反射領域１３２の１つに入射するようにその光の進入角度がなっている場合のみ再帰反射性となる。光の実質的にすべてが第１領域１２２を介して後面１３０上の分離領域１３４の１つに透過される進入角度で光が入射する場合、物品１１０は再帰反射性とはならない。前面の第２領域１２４に入射する光は吸収されて、透過される光は実質的に存在しない。
【００３０】
図３には、本発明の作用を説明する一連の光線１４０、１５０、１６０および１７０が図示されている。前面１２０を通過する光の屈折は、以下の説明をするために無視するものとして理解されたい。
【００３１】
光線１４０は、再帰反射物品１１０の前面１２０に、垂直軸１１４と平行に進入する。光線１４０は、第１領域１２２を透過して後面１３０上の再帰反射領域１３２ａに入射すると、そこで再度再帰反射される。
【００３２】
光線１５０は、前面１２０の第１領域１２２に、垂直軸１１４に対して角度φで入射し、そこから後面１３０上の再帰反射領域１３２ｂに透過される。次いで光線１５０は、再帰反射物品１１０の前面１２０上に位置する第１領域１２２を介して再帰反射される。
【００３３】
光線１６０は、垂直軸１１４に対して角度θにて第１領域１２２に入射し、後面１３０上の再帰反射領域１３２ｃに向けて第１領域１２２を介して透過されると、そこで再度再帰反射される。
【００３４】
光線１７０は、前面１２０上に位置する第２領域１２４の１つに入射するため、そこで吸収されて、その光のうち再帰反射物品１１０に進入した際に辿った経路方向に再帰反射される光は実質的に全くない。
【００３５】
本発明の目的上、光線１４０は「０次」再帰反射、すなわち垂直軸１１４方向に第１領域１２２を直接横切って位置する再帰反射領域１３２ａからの再帰反射を示す。光線１５０は、「１次」再帰反射、すなわち第１領域１２２を直接横切って位置する再帰反射領域１３２ａから１つ偏移した再帰反射領域１３２ｂからの再帰反射を示す。同様に、光線１６０は、「２次」再帰反射、すなわち第１領域１２２を直接横切って位置する再帰反射領域１３２ａから２つ偏移した再帰反射領域１３２ｃからの再帰反射を示す。光線の進入角度が絶対値において大きくなれば（垂直軸１１４に対して）、あるいは前面１２０と後面１３０との間の距離が広がれば、光は再帰反射領域１３２ａから３つ偏移した再帰反射領域１３２ｄまで透過されることになることがわかる。このような再帰反射を本明細書において「３次」再帰反射と呼ぶ。無論、この概念を、屈折率、ピッチ、前面と後面との間の距離などのさまざまな変化量により、４次、５次、６次およびさらに高次の再帰反射に応用することができる。
【００３６】
物品１１０についての以上の説明から、光が一定範囲内の進入角度を介して通過されると、その光はある角度で再帰反射されるが、他の角度では再帰反射されず、これらの条状態は角度範囲により交互に起こることがわかる。最終的には、光源および再帰反射物品１１０は互いに相対的に移動すると、前面１２０に対する光の進入角度が変化し、物品１１０が変調した再帰反射あるいは点滅した再帰反射を呈するようになる。
【００３７】
再帰反射物品１１０に対する別の変形は、前面１２０および後面１３０上の領域間の空間的関係をシフトすることにより、再帰反射物品１１０が光を再帰反射する角度に変化を生じるものである。図３に示す実施形態において、再帰反射領域１３２の中心は、第１領域１２２の中心に位置合わせされている。後面１３０上の再帰反射領域１３２および分離領域１３４のパターンを前面上の第１および第２領域１２２／１２４に対してシフトし、その変化量により、再帰反射物品１１０が入射光を再帰反射する、あるいはしない角度を変更できることを理解されたい。
【００３８】
図４は、本発明による別の実施形態である再帰反射物品２１０を示す。再帰反射物品２１０は、前面２２０および後面２３０を含む。物品２１０の前面２２０は、第１領域２２２および第２領域２２４を含む。この実施形態において、第１領域２２２は入射光のかなりの部分を鏡面的に透過し、第２領域２２４は光を拡散的に透過する。第１領域２２２および第２領域２２４を、略柱状とし、繰り返しパターンで付設すると好ましい。
【００３９】
再帰反射物品２１０の後面２３０は、再帰反射領域２３２および分離領域２３４を含む。この再帰反射領域２３２および分離領域２３４を、軸２１２に略位置合わせされた縦列に配置すると好ましい。
【００４０】
再帰反射物品２１０の分離領域２３４を透過性あるいは吸収性として、前面２２０から分離領域２３４上に入射する光が、物品２１０を出るか、吸収されるかのいずれかであると好ましい。分離領域２３４を透過性あるいは吸収性とすることにより、前面２２０上の透過性である第１領域２２２に入射する光について、再帰反射物品２１０は、光が後面２３０の再帰反射領域２３２の１つに入射するようにその光の進入角度がなっている場合にのみ再帰反射性となる。光の実質的にすべてが第１領域２２２を介して後面２３０上の分離領域２３４の１つに透過される進入角度で光が入射する場合、物品２１０は再帰反射性とはならない。
【００４１】
前面上の第２領域２２４に入射する光は透過されるが、拡散的に透過されるだけである。その結果、光の一部は再帰反射領域２３２上に入射するが、その部分は通常、拡散的に透過性である第２領域２２４に再帰反射されるため、そこで再度拡散的に透過されることになる。最終的に、第２領域２２４を介して透過される光は、存在していたとしてもほとんど物品２１０により再帰反射されることはない。
【００４２】
図４には、再帰反射物品２１０の作用を説明する一連の光線２４０、２５０および２６０が図示されている。前面２２０を通過する光の屈折は、以下の説明をするために無視するものとして理解されたい。
【００４３】
光線２４０は、垂直軸２１４に対して角度αにて再帰反射物品２１０の前面２２０に進入する。光線２４０は、第１領域２２２を透過して後面２３０上の再帰反射領域２３２の１つに入射すると、そこで再度再帰反射される。
【００４４】
光線２５０は、前面２２０の第１領域２２２に、垂直軸２１４に対して角度βにて入射し、そこから後面２３０上の分離領域２３４の１つに透過される。光線２５０は図示のように、分離領域２３４を介して透過されるため、前面２２０に返ることはない。
【００４５】
光線２６０は、前面２２０上の第２領域２２４の１つに入射し、ここで拡散的に透過されるため、その光のうち、再帰反射物品２１０に進入した際に辿った経路方向に再帰反射される光は実質的に全くない。
【００４６】
物品２１０および代表的な光線についての以上の説明から、光が一定範囲の進入角度を介して通過すると、その光はある角度で再帰反射されるが、他の角度では再帰反射されず、これらの状態は角度範囲により交互に起こることがわかる。最終的には、光源および再帰反射物品２１０が互いに相対移動すると、前面２２０に対する光の進入角度が変化し、物品２１０が変調した再帰反射あるいは点滅した再帰反射を呈するようになる。
【００４７】
図４の再帰反射物品２１０はさらに、前面上の第１および第２領域２２２／２２４と、後面２３０上の再帰反射領域２３２および分離領域２３４とのもう１つの関係を示している。すなわち、再帰反射物品２１０において、２つの表面上の異なる領域間のピッチは均等になっている。このピッチは、２つの表面２２０および２３０のそれぞれに位置する異なる領域を合わせた幅を表している。隣接する第１および第２の表面２２２／２２４の各対が前面２２０上の１グループを表し、その幅ｗ1 が前面２２０のピッチを規定している。後面２３０のピッチはｗ2 として規定され、再帰反射領域２３２の１つと隣接する分離領域２３４の幅を組み合わせた幅を含む。
【００４８】
特に前面２２０について、第１および第２領域２２２／２２４の幅として規定されるピッチに充分な幅を持たせて、このような構造の回折効果が再帰反射物品２１０の光学特性の中心とならないようにしていることを理解されたい。
【００４９】
図５ａ〜図５ｃは、再帰反射物品３１０について、ｗ1 ’とｗ2 ’とを等しくせず（図５ａ参照）、前面３２０と後面３３０とのピッチに違いを持たせることによる影響について示している。図５ａは、垂直な光に対する影響について示し、図５ｂおよび図５ｃは、垂直軸からそれぞれ偏移した角度εおよびφにて入射する光に対する影響を示す。物品３１０の図示した部分について、前面３２０は６対の第１および第２領域３２２／３２４を含む。第１および第２領域３２２／３２４の各対を前面組３２６と呼ぶ。これにより、前面３２０は、６つの前面組３２６ａ〜３２６ｆを含むことになる（集合的に前面組３２６と呼ぶ）。後面３３０は、再帰反射領域３３２および分離領域３３４（この説明の目的上、ここに入射する光の実質的すべてを吸収するものとする）の対を５対のみ含む。再帰反射領域３３２および分離領域３３４の各対を後面組３３６と呼ぶ。これにより、後面３３０は、５つの前面組３３６ａ〜３３６ｅを含むことになる（集合的に後面組３３６と呼ぶ）。
【００５０】
図示した物品３１０の頂部および底部の再帰反射領域３３２は、図示の再帰反射物品３１０の頂部および底部における第１領域３２２と共に垂直軸３１４方向に位置合わせされているが、間に介在する再帰反射領域３３２の中心は前面３２０上の第１領域３２２の中心からずれている。物品が、図５ａ〜図５ｃに示すものより１に近似のピッチ不整合率ｗ1 ’：ｗ2 ’を呈する場合、前面３２０上の第１領域３２２が後面３３０上の再帰反射領域３３２と垂直軸３１４方向に位置合わせされている間に、格段に多くの前面組および後面組３２６／３３６が存在する可能性がある。簡潔にするため、図５ａ〜図５ｃにおいて６：５のピッチ不整合のみを表示して、大幅に小さなピッチ、すなわち１に近似の比率（例えば前面組の後面組に対する１００１：１０００の比率）である不整合状態、ならびに前面上の組数が後面上の組数より大幅に少ない場合にも適用できる原理を説明する。しかしながらこれとは関係なく、以下に説明する効果は、本発明の原理により製造されるミクロ構造再帰反射物品の広範囲に対しても適用可能であることを理解されたい。
【００５１】
図５ａに示すような垂直光について、最も上部に位置する前面組３２６ａの第１領域３２２に入射する光の実質的にすべてが再帰反射領域３２２ａに透過され、最も下部に位置する前面組３２６ｆの第１領域３２２に入射する光の実質的にすべてが底部再帰反射領域３３２ｅに透過される。その結果、第１領域３２２ａおよび３２２ｆに入射する垂直光の実質的にすべてが再帰反射される。
【００５２】
第１領域３２２ｂおよび３２２ｅに入射する垂直光の一部のみが、再帰反射領域３３２ｂおよび３３２ｄに（それぞれ）透過され、この光の一部のみがそれぞれの第１領域に再帰反射される。その結果、第１領域３２２ｂおよび３２２ｅに入射する垂直光の一部のみが再帰反射されることになる。中央に位置する２つの第１領域３２２ｃおよび３２２ｄに入射する垂直な光は、再帰反射領域３３２の１つに実質的に全く透過されない。その結果、第１領域３２２ｃおよび３２２ｄに入射する垂直光は、実質的に全く再帰反射されないことになる。
【００５３】
図５ａａにおいて最もよくわかるように、再帰反射物品３１０の前面３２０を垂直軸方向に見ている観察者には視角的効果として、前面組３２６ａおよび３２６ｆの位置に対応する物品３１０の頂部および底部における再帰反射の２つの明るい帯域となって見える。これらの明るい再帰反射帯域を図５ａａにおいて白く（すなわち陰なし部分として）図示する。物品３１０の中央に移動するにつれて、明るさが劣る２つの帯域が、明るい再帰反射帯域の双方に隣接して現れ、これらは前面組３２６ｂおよび３２６ｅに対応する明るさの劣る領域である。これらの中間帯域あるいは明るさの劣る帯域を図５ａａにおいて網状に示す。再帰反射物品３１０の中央（前面組３２６ｃおよび３２６ｄに対応）において、観察者に返る光として見えるものはない、すなわち物品３１０のこの領域は暗く見える。再帰反射のない組は、図５ａａにおいて中実に塗りつぶして示している。
【００５４】
図５ｂは、再帰反射物品３１０の垂直軸３１４に対する角度εにて前面３２０に入射する光に対する再帰反射３１０の作用について図示したものである。第１領域３２２ａ、３２２ｄおよび３２２ｆに角度εにて入射する光の一部のみが、再帰反射領域３３２ａ、３３２ｃおよび３３２ｅに（それぞれ）透過される。その結果、第１領域３２２ａ、３２２ｄおよび３２２ｆに角度εにて入射する光の一部のみが再帰反射されることになる。第１領域３２２ｂおよび３２２ｃに角度εにて入射する光は、再帰反射領域３３２に実質的に全く透過されない。その結果、第１領域３２２ｂおよび３２２ｃに角度εにて入射する光は実質的に全く再帰反射されない。第１領域３２２ｅに角度εにて入射する光の実質的にすべてが再帰反射領域３３２ｄに透過される。その結果、第１領域３２２ｅに角度εにて入射する光の実質的にすべてが再帰反射される。
【００５５】
図５ｂｂで最もよくわかるように、再帰反射物品３１０の前面３２０を垂直軸３１４に対して角度εにて見ている観察者には視角的効果として、前面組３２６ｅの位置にほぼ対応する再帰反射の１つの明るい帯域となって見える。この再帰反射の明るい帯域を図５ｂｂにおいて白く（すなわち陰なし部分として）図示する。前面組３２６ａ、３２６ｄおよび３２６ｆにほぼ対応する領域は、前面組３２６ｅからの完全に再帰反射された光に対して明るさの劣る領域として現れる。これらの中間帯域あるいは明るさの劣る帯域を図５ｂｂにおいて網状に示す。前面組３２６ｂおよび３２６ｃは、角度εにて物品３１０に入射する光を実質的に全く返さないため、物品３１０のこの領域は、その角度にて物品３１０を見ている観察者には暗く見える。再帰反射のない組を、図５ｂｂにおいて中実に塗りつぶして示している。
【００５６】
図５ｃは、再帰反射物品３１０の垂直軸３１４に対して角度φにて前面３２０に入射する光に対する再帰反射３１０の作用を示すものであり、φの絶対値は、図５ｂに示す角度εの絶対値より大きい。第１領域３２２ｄ上に角度φにて入射する光の実質的にすべてが再帰反射領域３３２ｃに透過される。その結果、第１領域３２２ｄ上にその角度にて入射する光の実質的にすべてが再帰反射される。第１領域３２２ｃおよび３２２ｅに角度φにて入射する光の一部のみが再帰反射領域３３２ｂおよび３３２ｄに（それぞれ）透過される。その結果、第１領域３２２ｃおよび３２２ｅに角度φにて入射する光の一部のみが再帰反射される。第１領域３２２ａ、３２２ｂおよび３２２ｆに角度φにて入射する光は、再帰反射領域３３２に実質的に全く透過されない。その結果、第１領域３２２ａ、３２２ｂおよび３２２ｆに角度φにて入射する光は実質的に全く再帰反射されない。
【００５７】
図５ｃｃで最もよくわかるように、再帰反射物品３１０の前面３２０を垂直軸に対して角度φにて見ている観察者には視角的効果として、前面組３２６ｄの位置にほぼ対応する再帰反射の１つの明るい帯域となって見える。この明るい再帰反射の帯域を図５ｃｃにおいて白く（すなわち陰なし部分として）図示する。前面組３２６ｃおよび３２６ｅにほぼ対応する領域は、前面組３２６ｄからの完全に再帰反射された光に対して明るさの劣る帯域として現れる。これらの中間帯域あるいは明るさの劣る帯域を図５ｃｃにおいて網状に示す。前面組３２６ａ、３２６ｂおよび３２６ｆは、角度φにて物品３１０に入射する光を実質的に全く返さないため、物品３１０のこれらの領域は、その角度にて物品３１０を見ている観察者には暗く見える。再帰反射のない組を、図５ｃｃにおいて中実に塗りつぶして示している。
【００５８】
図５ａ〜図５ｃおよび図５ａａ〜図５ｃｃにおける様々な角度にて入射する光に対する作用を分析すると、入射角が垂直から角度ε、さらに角度φへと増加すると（絶対値において）、その影響により図５ａおよび図５ａａにおける前面組３２６ｆにほぼ対応する明るさの低い帯域が図５ｂおよび図５ｂｂにおける前面組３２６ｅ側に上方にシフトすることがわかる。その再帰反射帯域は図５ｃおよび図５ｃｃではさらに上方に前面組３２６ｄまでシフトする。この相対移動は、明るさの領域が、例えば再帰反射物品３１０を通過して移動している乗り物内の運転者に対応して移動しているように見える用途において有用となる可能性もある。というのは、この移動により、観察者（すなわち運転者）のみならず乗り物のライトからの光の入射角が再帰反射物品３１０の垂直軸に対応して移動するからである。
【００５９】
再帰反射物品３１０に広い範囲の角度（垂直光のみならず角度εおよびφにて進入する光を含む）から進入する光に対して再帰反射性である領域３４０（図５ａａ〜図５ｃｃ参照）を設けると役に立つ可能性がある。この再帰反射領域３４０を、前面組３２６から再帰反射された光に対する座標系とすることができる。この座標系を用いると、観察者は、再帰反射物品３１０の前面組３２６からのシフトしている再帰反射を認識しやすくなる。
【００６０】
本明細書に記載するように、再帰反射物品２１０および３１０の様々な形状の幅とは、柱状の第１および第２領域、再帰反射領域および分離領域が略位置合わせされている軸方向を実質的に横切って測定したものであることを理解されたい。
【００６１】
再帰反射物品３１０の分離領域３３４を上述では吸収性として記載しているが、この分離領域が吸収性ではなく他の光学特性を備えていてもよいことを理解されたい。例えば、分離領域３３４が透過性である場合、入射する光のすべてあるいは一部を分離領域３３４に透過する第１領域３２２は、入射光の実質的にすべてを再帰反射領域３３２の１つに透過する第１領域３２２に比較して暗く見える、あるいは明るさが減少してみえる可能性がある。あるいは、この透過性領域により、再帰反射物品３１０の後面３３０付近に位置する表面あるいは画像が見えるようになる可能性がある。
【００６２】
別の変形において、第１領域３２２を介して再帰反射領域３３２から返る再帰反射帯域を、別の色を持つ再帰反射帯域により分離してもよい。このとき、分離領域３３４は、上述のように再帰反射領域３３２から再帰反射された光から１つ以上の光学特性を備えた光を再帰反射する再帰反射構造を含む。
【００６３】
図６〜図８は、本発明による再帰反射物品の別の実施形態を示す。再帰反射物品４１０は、前面４２０および後面４３０を含む。上述した本発明による様々な実施形態は、その前面上に第１および第２領域を含み、その前面上の複数の領域が有する透過特性が異なることが再帰反射物品の作用上、重要となっている。しかしながら、再帰反射物品４１０は、前面４２０上と再帰反射領域４３２および分離領域４３４を含む後面４３０上とに位置する複数の領域が有する異なる反射特性に依存して、変調した再帰反射を提供する。
【００６４】
光は、実質的に透過性であると好ましい光学窓４１４を通過して再帰反射物品４１０に入る。前面４２０および後面４３０が略平坦であると好ましい。また前面４２０と後面４３０とが略平行であると好ましい。さらに、端面４１５が実質的に前面４２０と後面４３０との間に延在すると好ましい。
【００６５】
前面４２０は、好適には入射光のかなりの部分を反射する第１領域４２２と、入射光に対して第１領域４２２が反射するより実質的に少量を反射する第２領域４２４とを含む。第１および第２領域４２２／４２４の光学特性は、吸収、反射、一部反射、再帰反射、反射角度、透過、色、偏向などのうち１つ以上において異なっていてよい。
【００６６】
再帰反射領域４３２は、複数の再帰反射構造体を含むと好ましい。この構造体は通常キューブコーナー素子であるが、再帰反射領域４３２が、再帰反射ビーズあるいは球体、円錐状再帰反射構造体および他の再帰反射構造体などの他の再帰反射構造体を含んでもよいことを理解されたい。分離領域４３４は、以下に詳細を記載するように様々な光学効果を提供するものである。しかしながら、反射性分離領域４３４を含む再帰反射物品４１０が好適である。
【００６７】
第１および第２領域４２２／４２４を、軸４１２に略位置合わせした柱状に配置すると好ましいが、これは要件ではない。後面上の再帰反射領域４３２および分離領域４３４も軸４１２に略位置合わせした柱状に配置すると好ましい。
【００６８】
図７および図７ａは、光学窓４１４を通過して再帰反射物品４１０に入る２本の光線４４０および４６０の経路を示す。この実施形態において、分離領域４３４が鏡面反射性であると好ましい。
【００６９】
光線４４０は、光学窓４１４を通過して再帰反射物品４１０に入り、そこで反射性第１領域４２２の１つに向けて透過される。第１領域４２２を通過後、光線４４０は分離領域４３４の１つに向けて鏡面反射される。分離領域４３４において、光線４４０は再帰反射物品４１０の端面４１５に向けて（総合的な内部反射により、あるいは反射材料により）反射される。
【００７０】
再帰反射物品４１０において、端面４１５は再帰反射性であると好ましい。すなわち、端面がそこに入射する光を再帰反射すると好ましい。それにより、光線４４０は端面４１５から分離領域４３４に向けて再帰反射され、そこで前面４２０上の第１領域４２２に向けて反射される。第１領域４２２において、光線４４０は光学窓４１４に戻るように反射され、そこで再帰反射物品４１０から再帰反射される。
【００７１】
光線４６０は、光学窓４１４上の地点４７０にて再帰反射物品４１０に入り、そこで前面４２０上の反射性である第１領域４２２の１つに向けて透過される。第１領域４２２から、光線４６０は後面４３０上の再帰反射領域４３２の１つに向けて鏡面反射される。それにより、光線４６０は前面４２０上の第１領域４２２に再度向けて再帰反射される。前面４２０において、光線４６０は光学窓４１４に向けて再度反射され、そこから再帰反射物品４１０を出ることにより再帰反射される。光線４６０が後面４３０上の再帰反射領域４３２の１つに反射されるため、光線４４０のように端面４１５に到達することはない。そのかわり、光線４６０は、図７および図７ａに見られるように再帰反射領域４３２上の入射地点から戻される。
【００７２】
本実施形態において、後面４３０上の再帰反射領域４３２から再帰反射される光を、再帰反射物品４１０の端面４１５から再帰反射された光と区別可能である（観察者により）と好ましい。再帰反射における違いの１例は、再帰反射領域４３２から再帰反射された光と比較した、端面４１５から再帰反射された光の明るさあるいは強度における変化である。再帰反射における違いの別の例は、再帰反射領域４３２から再帰反射された光の色と比較した、端面４１５から再帰反射された光の色における変化である。再帰反射された光における他の変化については、他の例示的な再帰反射物品上の再帰反射領域および分離領域について上述した通りである。
【００７３】
図示していないが、再帰反射物品４１０の分離領域４３４が、再帰反射領域４３２の再帰反射性とは区別できるように再帰反射性を有していても、同様の効果が得られることを理解されたい。
【００７４】
別の変形において、再帰反射物品４１０内の分離領域４３４を透過性あるいは吸収性にして、前面４２０から分離領域４３４に入射する光が後面４３０を介して物品４１０から出るか、吸収されるかのいずれかにすることができる。分離領域４３４を透過性あるいは吸収性にすることにより、窓４１４を介して物品４１０に入る光について、再帰反射物品４１０は、反射性である前面４２０が再帰反射領域４３２に入射光を反射するときのみ、入射光の経路方向あるいはそれに近接の方向から再帰反射物品４１０の窓４１４を見る観察者（図示せず）に対して再帰反射性となる。
【００７５】
再帰反射物品４１０は、舗道標識、すなわち車線、横断舗道などの目印をつけるために道路上に設置するよう適合された物体としての使用に特に適している可能性がある。しかしながら、図６〜図８に図示したものに類似した再帰反射物品には、同様に他の用途もあり得ることを理解されたい。
【００７６】
図９は、本発明による再帰反射物品における別の変形を示す。再帰反射物品５１０において、前面５２０上の第１領域５２２および第２領域５２４は、第１の軸５１２方向に略位置合わせされた縦列に並ぶ。後面５３０には、再帰反射領域５３２と分離領域５３４とを、第２の軸５１４に略位置合わせされた交互の縦列に配置して含むと好ましい。第１および第２の軸５１２／５１４は互いに平行ではない。
【００７７】
前面５２０上の第１および第２領域５２２／５２４を、後面５３０上の再帰反射領域５３２および分離領域５３４に対して「軸外れ」に配向することにより得られる光学的な効果は、再帰反射物品５１０が、所与の進入角度の光に対して再帰反射性である領域と、再帰反射性ではない（あるいは上述のように識別可能な方法で再帰反射性である）領域とを呈することである。このような違いは、前面５２０上の第１および第２領域５２２／５２４と、後面５３０上の再帰反射領域および分離領域との間の関係に依存して、光が再帰反射領域に透過されるか、分離領域に透過されるかにより発生するものである。
【００７８】
本発明による再帰反射物品における別の変形を図１０に示す。この図において、再帰反射６１０は、前面６２０および後面６３０を含み、これらは互いに平行ではない。前面６２０および後面６３０を平行ではなく配置することにより、再帰反射物品６１０の前面６２０から再帰反射されるパターンがモアレ効果として現れるという光学的効果が得られる。前面６２０および後面６３０の双方上の様々な領域のピッチが等しければ、前面６２０および後面６３０が互いに平行に配向されている場合、観察される光はオン／オフ再帰反射性点滅に戻る（分離領域に入射する光は、入射光の経路上あるいはその付近の経路方向の位置にて見ている人まで返らないと想定する）。
【００７９】
前面および後面とを平行に配向しないために、１つあるいは２つの分離体を用いることができる。表面６２０および６３０を、シートなどの１つの単体上に配置する場合、平坦な状態からシートに歪みが生じると再帰反射パターンが変化する可能性がある。この効果を、位置合わせ機構、温度感知、圧力感知および、歪みが物性特性における変化を示すことになり得る他の状態と組み合わせて有用利用することもできる。
【００８０】
図１１は、本発明によるさらに別の再帰反射物品７１０を示し、再帰反射領域７３２および分離領域７３４の相対的な幅が、再帰反射物品７１０の光学性能を左右できるものである。これまで記載してきた再帰反射物品の再帰反射領域および分離領域の幅は実質的に等しい。再帰反射物品７１０において、再帰反射領域７３２の幅ｗrrは、分離領域７３４の幅ｗs より大きい、すなわち後面７３０において、再帰反射領域７３２は分離領域７３４より広い面積を占めている。この議論の目的上、前面７２０上にて隣接する１対の第１および第２領域７２２／７２４の幅ｗf は、隣接する１対の一再帰反射領域７３２および分離領域７３４の幅ｗb に実質的に等しいものとする。
【００８１】
図１１は、第１のセットの光線７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃおよび７４０ｄ（集合的に「光線７４０」と呼ぶ）を含み、これらはすべて再帰反射７１０の前面７２０に垂直軸７８０と平行に進入する。光線７４０ａおよび７４０ｂは、透過性である第１領域７２２の１つを通過して、再帰反射物品７１０の後面７３０上に位置する再帰反射領域７３２の１つに透過される。その結果、光線７４０ａおよび７４０ｂは、これらが物品７１０に入った経路と実質的に同じ経路沿いに再帰反射される。この進入角度方向の再帰反射物品７１０の光学性能は、上述した再帰反射物品の多くと類似である。光線７４０ｃおよび７４０ｄは第２領域７２４の１つに入射し、この実施形態ではそこで吸収される。
【００８２】
第２のセットの光線７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃおよび７５０ｄ（集合的に「光線７５０」と呼ぶ）も図１１に示されており、これらは、再帰反射物品７１０の垂直軸７８０に対して角度θにて再帰反射７１０の前面７２０に進入する。光線７５０ａおよび７５０ｂは、透過性である第１領域７２２の１つを介して同じ角度にて再帰反射物品７１０に入るが、双方が再帰反射領域７３２に透過されるわけではなく、光線７５０ａは図１１に示すように再帰反射領域７３２に透過され、光線７５０ｂは分離領域７３４に透過されて、再帰反射物品７１０から外側へ透過される。光線７５０ｃおよび７５０ｄは第２領域７２４の１つに入射して、そこで吸収される。その結果、再帰反射物品７１０の前面７２０に角度θにて入射する光の再帰反射される量は減少する。
【００８３】
分離領域に比較して再帰反射領域が占める後面における百分率を変えることにより得られる効果を図１２にグラフとして示す。比較上、分離領域の１つに透過される光は、吸収される、透過される、あるいはその光が再帰反射物品に入射した経路上あるいはその付近に位置する観察者に返らないように作用を受けているかのいずれかとして想定する。図１２の水平軸は入射光のさまざまな進入角度（アプローチ角）を表し、垂直軸は返る光の強度を示す。
【００８４】
図１２における線７６０は、再帰反射領域が分離領域と実質的に同じ幅を有し、再帰反射物品の前面上に位置する複数領域のパターンのピッチが、後面上に位置する再帰反射領域および分離領域のピッチと実質的に等しい再帰反射物品の光学性能を表す。入射光の経路沿いに返る（すなわち再帰反射される）光の強度が線７６０であり、入射光の進入角度が変化するにつれて、最大値から０まで規則的に変化している。
【００８５】
図１２における点線７７０は、再帰反射領域が分離領域の３倍の幅を有する再帰反射物品７１０の光学性能を表す。一定範囲の進入角度に対して、物品７１０から再帰反射される入射光の強度結果は変化している。その結果、再帰反射物品７１０は、入射光およびその観察者が角度を変えて再帰反射物品７１０に接近  （例えば運転者がその垂直軸から外れて再帰反射物品７１０に接近）しても、再帰反射物品７１０はオンオフ点滅をしない。点滅しないかわりに、再帰反射物品７１０は、図１２に示す角度範囲について進入角度が変化するにつれ、その強度あるいは明るさを調節する、変化する、違えるように見える。
【００８６】
図１１および図１２を用いて、本発明による再帰反射物品の別の特徴、すなわち、再帰反射物品の点滅速度を変化する性能について説明することもできる。本発明による２つの再帰反射物品の間で他のすべての変数が等しくした場合、前面と後面との間の距離が大きい再帰反射物品は、高速点滅を呈する。高速点滅とは、「厚い」再帰反射物品から返る光の強度が、入射角の所与範囲あたり高い頻度で最高値に達することを意味する。図１２でいえば、線７６０あるいは７７０におけるピークの間隔は、厚い再帰反射物品ほど狭くなるはずである。この目的で使用する再帰反射物品の厚さを、前面と後面との間の距離として規定し、１つの本体に包含される再帰反射物品にも、第１表面および後面が別々の本体に設けられている物品にも適用されるものとする。
【００８７】
図１３は、本発明による再帰反射物品９１０の別の実施形態を示し、その前面９２０は、透過性である第１領域９２２と、吸収性あるいは反射性などであることにより異なる量の光を透過する第２領域９２４とを含む。再帰反射物品９１０のもう１つの特徴は、後面９３０が２種類以上の異なる光学特性を呈する２種類以上の異なる領域を含むことである。図示のように、再帰反射物品９１０は異なる再帰反射領域９３４ａ、９３４ｂおよび９３４ｃ（集合的に再帰反射領域９３４と呼ぶ）を含む。異なる再帰反射領域９３４が異なる色、異なる強度などの異なる光学特性を呈すると好ましい。再帰反射領域９３４を、後面９３０の幅全体にわたり繰り返し配列にて設けることが好ましいが、これは要件ではない。３種類以上の異なる再帰反射領域９３４を設けることも可能であり、後面９３０に、透過性、吸収性あるいは（鏡面的あるいは拡散的に）反射性である領域を１種類以上の異なる再帰反射領域と組み合わせて備えることも可能であることを理解されたい。
【００８８】
透過性である第１領域９２２を介して透過される光の方向が、進入角度の変化に伴って変化すると、その光が後面９３０上の異なる再帰反射領域９３４に当たることから、その光が入射する単数あるいは複数の再帰反射領域９３４の光学特性に基づいた異なる光学効果が得られる。
【００８９】
本発明による再帰反射物品は、シート材、フィルムおよび、シート材あるいはフィルムが有さない剛性を備える本体の形態をとることができる。
【００９０】
本発明による再帰反射物品は、ピン−バンドリングおよび直接機械加工として通常呼ばれる方法などの様々な異なる方法により形成された型により複製して製造することができる。ピン−バンドリングにより製造する型は、再帰反射物品に所望する特徴を備えた形状の端面をそれぞれ有する個々のピンを一緒に組み合わせて製造するものである。ピン−バンドリングの例は、例えばＨｅｅｎａｎ他に付与された米国特許第３，９２６，４０２号およびＬｅｒａｙに付与された英国特許第４２３，４６４号および４４１，３１９号に記載されている。刻線と呼ばれることもある直接機械加工技術は、基材の複数部分を切取って、横断状に再帰反射構造をなす一定パターンの溝を形成する作業を含む。このような刻線、賦形および平削り技術の例は、米国特許第３，７１２，７０６号（Ｓｔａｍｍに付与）、同第４，３４９，５９８号（Ｗｈｉｔｅに付与）、同第４，５８８，２５８号（Ｈｏｏｐｍａｎに付与）、同第４，８９５，４２８号（Ｎｅｌｓｏｎ他に付与）および同第４，９３８，５６３号（Ｎｅｌｓｏｎ他に付与）に記載されている。本明細書に記載する本発明による再帰反射物品は一般に、直接機械加工により形成した型から製造されるが、他の適した方法のいずれも使用可能であることを理解されたい。
【００９１】
前面と後面との間のピッチの変化により再帰反射物品が影響を受けることから、本発明による再帰反射物品１０１０（図１４参照）の１製造方法を以下に記載する。再帰反射物品１０１０は、上述のように第１および第２領域１０２２および１０２４などの異なる領域を含む前面１０２０を具備する。再帰反射物品１０１０の後面１０３０は、複数の再帰反射領域１０３２と分離領域１０３４とを含む。
【００９２】
再帰反射物品１０１０の再帰反射領域１０３２はそれぞれ、複数の再帰反射ビーズ１０４０を、再帰反射物品１０１０上の一定位置に接合されたバインダ１０４２内に配置して含む。このビーズ１０４０は、当業者に周知であるように、スペーサコート１０４６および反射性材料１０４８により部分的に封入されていてもよい。このバインダ１９４２を、周知のように紫外線光などの光エネルギにより硬化すると好ましい。それにより、以下に記載する処理において光エネルギを用いて、適切なピッチを備えた再帰反射領域を形成することができる。再帰反射物品１０１０の１つの製造方法を以下に記載する。
【００９３】
前面１０２０は、反対側の表面１０１４は平滑、すなわち平坦であると好ましいシートあるいはフィルムなどの適した本体１０１２に形成することができる。次いで、その反対面１０１４の実質的に全体面を再帰反射ビーズ１０４０とバインダ溶液１０４４との混合物でコーティングする（図１５参照）。そのバインダ溶液の硬化に必要となる適した波長（単数あるいは複数）を有する光エネルギを前面１０２０に照射し、その光エネルギを、本体１０１２を介して最終的な再帰反射物品１０１０上に位置する再帰反射領域１０３２に透過する（図１４参照）。
【００９４】
光エネルギがバインダ溶液１０４４に入射する領域において、再帰反射ビーズ１０４０は硬化されるバインダ１０４２内に保持される。この光が入射しないバインダ溶液１０４４の領域では、再帰反射領域１０３２が硬化された後、ビーズ１０４４およびバインダ溶液を除去することができる。適した方法であればいずれかにより、スペーサコートおよび反射材料のいずれも適用することができる。
【００９５】
この方法における１つの大きな利点は、バインダ１０４２の硬化に使用する光エネルギの角度を制御することができるため、その入射光の角度について、再帰反射物品１０１０の前面上に位置する第１および第２領域１０２２／１０２４の位置に対応して、再帰反射領域１０３２および分離領域１０３４を正確に形成することができるという点である。これを利用して、異なる角度にて曝露し、再帰反射物品１０１０に所望の再帰反射特性を持たせることができる。
【００９６】
異なる角度にて曝露できることに加え、曝露前に前面１０２０をマスクし、さまざまな角度の再帰反射される光において視像を形成できることが有利となる可能性がある。例えば、図１６に示すように、再帰反射物品１０１０の底部から頂部に向けて泡が現れる可能性がある。再帰反射物品１０１０が製造中に曝露される第１の角度に対応した、物品１０１０の垂直軸に対する第１の角度にて入射光は照射される。泡１０５０ａは、再帰反射物品１０１０が再帰反射する光内に現れる。この入射光が垂直軸方向に物品１０１０に進入すると、泡１０５０ｂの画像から光が再帰反射される（第１の泡１０５０ａから光は再帰反射されない）。光の進入角度が変化するにつれ、物品１０１０の頂部付近に位置する泡１０５０ｃの第３の画像から、光が再帰反射される（泡１０５０ａおよび泡１０５０ｂは見えない）。言いかえれば、泡１０５０のそれぞれが、物品１０１０が製造中に曝露される角度に略対応した異なる角度にて物品１０１０に進入する光の中に現れる。この概念に対して多くの変更が加えられることは、上述から明白である。
【００９７】
本発明による再帰反射物品をマクロ構造あるいはミクロ構造の形態にて提供することができ、これらは通常、どの形態であっても上述した再帰反射特性を呈する。物品の目的とする用途あるいは使用に依存して、様々な異なる材料およびいずれの適した寸法にてもマクロ構造物品を提供することが可能である。ミクロ構造の物品では通常、再帰反射物品の前面上の形状が有するピッチおよび再帰反射物品の後面上の形状が有するピッチが約０．０３インチ（０．７５ミリメートル）以下になるような寸法を備えた第１領域、第２領域、キューブコーナー、ファスナセットなどの小型光学素子を含むが、場合によって、前面および後面上の形状のピッチが約０．０１インチ（０．２５ミリメートル）以下、より好ましくは約０．００５インチ（０．１３ミリメートル）以下である再帰反射物品を提供すると好ましい可能性もある。さらに、上述の構造をいずれかの状態で組み入れた薄いミクロ構造シート材を使用すると有利となる可能性もある。この薄いミクロ構造シート材が、例えば米国特許第４，９０６，０７０号（Ｃｏｂｂ，Ｊｒ．）に記載されているように可撓性であるとより好ましい場合がある。
【００９８】
本発明による再帰反射物品に適した材料は様々であるが、この物品は通常、寸法的に安定であり、耐久性および耐候性を備え、所望の形状への複製が容易である透明材料から製造される。適した材料の例として、ガラス、屈折率が約１．４９であるアクリル（例えばＲｏｈｍ＆Ｈａａｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ製ＰＬＥＸＩＧＬＡＳＳ系列樹脂）、屈折率が約１．５９であるポリカーボネート、アイオノマーを基部とするポリエチレン（例えばＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ，Ｉｎｃ．製ＳＵＲＬＹＮ系列）、ポリエステル、ポリウレタンおよびセルロースアセテートブチレートが挙げられる。他の例として、米国特許第４，５７６，８５０号、同第４，５８２，８８５号および同第４，６６８，５５８号に教示されている材料などの反応性材料が挙げられる。
【００９９】
本発明の再帰反射物品を、キューブコーナー素子が高弾性率ポリマー製であり、重複する本体層がより柔軟な低弾性率ポリマー製である米国特許第５，４５０，２３５号の原理に沿って作製してもよい。本発明による物品にこのような構造を持たせることにより、以下に説明するようにこの物品を衣類品上に使用することが可能となる。
【０１００】
ポリカーボネートは、その弾力性、温度安定性および比較的高い屈折率（約１，５９）から一般に、後面反射体を使用した場合、広範囲の入射角に対する再帰反射性能の改良に役立つため、これを使用してもよい。屈折率が高いほど屈折率差が大きくなるため、屈折率が低い空気などの材料との界面における総合的な内部反射が向上する。分離領域あるいは一部切り詰め構造などを使用して、再帰反射物品内に光を透過する場合、屈折率の低い材料を使用して、物品内を透過する光の範囲を改良すると望ましい場合もある。例えば、透過させることに重点をおく場合、アクリル（屈折率は約１．４９）を使用すると性能を有利に組み合わせられる可能性がある。再帰反射物品の形成に使用する材料にさらにＵＶ安定剤あるいは他の添加剤を含めて、その耐候性、耐久性、弾力性あるいは他に所望する特性を改良してもよい。
【０１０１】
必要であれば、本発明による再帰反射物品に必要に応じて反射性コーティングを含めて、その反射特性を向上してもよい。このようなコーティングの例として金属あるいは誘電性積層体が挙げられる。
【０１０２】
本発明による再帰反射物品を着色する場合、適した着色剤であれば単数複数にかかわらずいずれを使用してもよい。本明細書において使用する用語「着色剤」とは、本発明による再帰反射物品から出る光に目に見える色の変化をつけるために使用するすべての染料、着色料、顔料などを言うものとする。
【０１０３】
本発明による再帰反射物品を、縫合などの機械的方法を用いて様々な基材に適用してよい。しかしながら、用途によっては、例えば感圧接着剤、熱活性化接着剤、あるいは紫外線放射により活性化する接着剤などの接着剤を用いて物品を機材に固定することが望ましい場合もある。再帰反射物品を備える基材を衣類品の外面に配置することができ、そうすることにより、人がその衣服を通常の方向に着用すると再帰反射が表示される。この基材は、例えば、綿、毛織物、亜麻、ナイロン、オレフィン、ポリエステル、セルロース、レーヨン、ウレタン、ビニール、アクリル、ゴム、スパンデックスを含む織物、編物、あるいは不織布帛でよく、皮あるいは紙で製造したものであってもよい。
【０１０４】
図１７は、細長いシート材あるいは帯片形状の再帰反射物品９２を貼付した安全チョッキ９０を示す。安全チョッキは、道路作業者および警察官がしばしば着用して、往来の運転者に対する視認性を向上するものである。この図では安全チョッキを選択したが、本発明による再帰反射物品を含む衣類品をさまざまな形態で提供してよい。本明細書において使用する「衣類品」とは、人が着用あるいは携帯する寸法および形状である衣服の品目をいう。本発明による再帰反射物品を貼付できる衣類品の他の例として、シャツセーター、ジャケット（例えば消防士の上着）、コート、パンツ、靴、靴下、手袋、ベルト、帽子、スーツ、つなぎ、バッグ、リュックサックなどが挙げられる。
【０１０５】
本明細書に引用した特許、特許文書および公報は、それぞれが個々にその全内容を引用されているように、その内容全体すべてを本願明細書に引用したものとする。本発明の趣旨を逸脱することなく、本発明にさまざまな修正および変更を加えられる事は当業者であれば明白であり、本発明は本明細書内に記載の例証的実施形態に不当に制限されるものではないことを理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による１つの再帰反射物品を示す斜視図である。
【図２】  本発明による別の再帰反射物品を示す斜視図である。
【図３】  図２の再帰反射物品を線３−３で切取った断面図である。
【図４】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図５ａ】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図５ｂ】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図５ｃ】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図５ａａ】  異なる条件下における図５ａの再帰反射物品の様相を示す略図である。
【図５ｂｂ】  異なる条件下における図５ｂの再帰反射物品の様相を示す略図である。
【図５ｃｃ】  異なる条件下における図５ｃの再帰反射物品の様相を示す略図である。
【図６】  本発明による別の再帰反射物品を示す斜視図である。
【図７】  図６の再帰反射物品の側面図である。
【図７ａ】  図６の再帰反射物品の平面図である。
【図８】  図６の軸４１２方向に切取った図６および図７の再帰反射物品を示す図である。
【図９】  本発明による別の再帰反射物品を示す斜視図である。
【図１０】  本発明による別の再帰反射物品を示す斜視図である。
【図１１】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図１２】  本発明による再帰反射物品の光学的性能を示すグラフ表示である。
【図１３】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図１４】  本発明による別の再帰反射物品を示す断面図である。
【図１５】  製造中である図１４の再帰反射物品を示す断面図である。
【図１６】  図１４の再帰反射物品の前面を示す平面図である。
【図１７】  本発明による再帰反射物品を含む衣類品を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ａａ】
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【図５ｂｂ】
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【図５ｃｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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