(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キューブコーナー再帰反射性エレメントを備えた再帰反射性構造体であって、
平面内で第１方向を向いている再帰反射性エレメントの第１アレイと、
前記平面内で第２方向を向いている再帰反射性エレメントの第２アレイであって、前記第２方向が前記第１方向に対し約９０°の角度をなす第２アレイと、
前記平面内で第３方向を向いている再帰反射性エレメントの第３アレイであって、前記第３方向が前記第１方向に対し約１８０°の角度をなす第３アレイと、
前記第１方向に対し約２７０°の角度をなす第４方向を向いている再帰反射性エレメントの第４アレイとを備え、
前記各アレイが、当該再帰反射性構造体における長手方向である同一方向に延びている再帰反射性構造体。
【請求項２】
請求項１において、前記第３アレイが前記平面内で前記第１アレイと非線対称であり、前記第４アレイが前記平面内で前記第２アレイと非線対称である再帰反射性構造体。
【請求項３】
請求項１において、前記再帰反射性エレメントが、エレメント間のピッチが約０．０８８〜０．１１４ｍｍ（０．００３５〜０．００４５インチ）の範囲にあるキューブコーナー再帰反射性エレメントを含む再帰反射性構造体。
【請求項４】
請求項１において、前記再帰反射性エレメントが、エレメントの小平面上に鏡面反射のための金属被膜層を有する再帰反射性構造体。
【請求項５】
請求項１において、前記第１方向が、該再帰反射性構造体の製造工程における進行方向であるキャスティング方向である再帰反射性構造体。
【請求項６】
請求項１において、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および５°に等しいβ２の入口角において、少なくとも４５０カンデラ／ルクス／ｍ2 の再帰反射係数をもつ白色シートを備えた再帰反射性構造体。
【請求項７】
請求項１において、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および３０°に等しいβ２の入口角において、少なくとも２００カンデラ／ルクス／ｍ2 の再帰反射係数をもつ白色シートを備えた再帰反射性構造体。
【請求項８】
請求項１において、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および４０°に等しいβ２の入口角において、少なくとも９０カンデラ／ルクス／ｍ2 の再帰反射係数をもつ白色シートを備えた再帰反射性構造体。
【請求項９】
請求項１において、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および６０°に等しいβ２の入口角において、少なくとも１６カンデラ／ルクス／ｍ2 の再帰反射係数をもつ白色シートを備えた再帰反射性構造体。
【請求項１０】
請求項１において、前記キューブコーナー再帰反射性エレメントが、１つまたは複数の縁において、約０．０００５〜０．１０２ｍｍ（０．００００２〜０．００４インチ）の範囲の間隔のエレメント間の分離部分を有する再帰反射性構造体。
【請求項１１】
請求項１０において、前記エレメント間の分離部分が粗面を有する再帰反射性構造体。
【請求項１２】
請求項１において、前記キューブコーナー再帰反射性エレメントが、約０．０２５〜０．２５ｍｍ（０．００１〜０．０１インチ）の範囲のキューブコーナーピッチを有する再帰反射性構造体。
【請求項１３】
請求項１において、前記キューブコーナー再帰反射性エレメントが、負の角度で傾斜している再帰反射性構造体。
【請求項１４】
請求項１において、前記キューブコーナー再帰反射性エレメントが、−７度〜＋７度の範囲で傾斜している再帰反射性構造体。
【請求項１５】
請求項１において、前記キューブコーナー再帰反射性エレメントが、約−３度で傾斜している再帰反射性構造体。
【請求項１６】
キューブコーナー再帰反射性エレメントを備えた再帰反射性構造体であって、
平面内で第１方向を向いている再帰反射性エレメントの第１アレイと、
前記平面内で第２方向を向いている再帰反射性エレメントの第２アレイであって、前記第２方向が前記第１方向に対し約９０°の角度をなす第２アレイと、
前記平面内で第３方向を向いている再帰反射性エレメントの第３アレイであって、前記第３方向が前記第１方向に対し約１８０°の角度をなす第３アレイと、
前記第１方向に対し約２７０°の角度をなす第４方向を向いている再帰反射性エレメントの第４アレイであって、前記再帰反射性エレメントが、約０．０８８〜０．１１４ｍｍ（０．００３５〜０．００４５インチ）の範囲のピッチおよび負の傾斜をもつキューブコーナー再帰反射性エレメントである第４アレイとを備え、
前記各アレイが、当該再帰反射性構造体における長手方向である同一方向に延びている再帰反射性構造体。
【請求項１７】
請求項１６において、前記第３アレイが前記平面内で前記第１アレイと非線対称であり、前記第４アレイが前記平面内で前記第２アレイと非線対称である再帰反射性構造体。
【請求項１８】
請求項１６において、前記再帰反射性エレメントが、エレメントの小平面上に鏡面反射のための金属被膜層を有する再帰反射性構造体。
【請求項１９】
キューブコーナー再帰反射性エレメントを備えた再帰反射性構造体であって、
平面内で第１方向を向いている再帰反射性エレメントの第１アレイと、
前記平面内で第２方向を向いている再帰反射性エレメントの第２アレイであって、前記第２方向が前記第１方向に対し約９０°の角度をなし、前記再帰反射性エレメントが、約０．０８８〜０．１１４ｍｍ（０．００３５〜０．００４５インチ）の範囲のピッチおよび負の傾斜をもち、エレメントの小平面上に鏡面反射のための金属被膜層を有するキューブコーナー再帰反射性エレメントである第２アレイとを備え、
前記各アレイが、当該再帰反射性構造体における長手方向である同一方向に延びている再帰反射性構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キューブコーナー再帰反射性エレメントを備える再帰反射性構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
再帰反射性シートは、シートの主表面に入射した光をその光源の方向に反射する機能をもつ。この特有の機能は、交通および人身の安全標識を目立つようにする各種用途への再帰反射性シートの使用を、大幅に拡大することになった。再帰反射性シートの代表的な使用例は、道路標識、トラフィックコーンおよびバリケードに取り付けて、夜間の運転時や悪天候のような照明の不充分な状況でも目立つようにすることである。これらの用途では、通常、シートを比較的平坦で固い表面に接着するため、シートも比較的固くてよい。さらに標識の用途は、比較的予測できて、標準化された外観形状であるのが特徴である。
【０００３】
再帰反射性シートには主要な２つのタイプがある、つまりビードシートおよびキューブコーナー（立方体の角部）シートである。ビードシートは多数のガラス個体またはセラミック微小球を使用して、入射光を再帰反射する。光学的には、ビードシートはビードの対称性能のために良好な回転対称性および入口角度性能を発揮する。さらに、ビードシートは、通常、良好な柔軟性をもつ。なぜならば、ビードは互いに独立しているからである。しかし、ビードシートは、キューブコーナーシートに比較して、低い輝度しか出せない。
【０００４】
通常、キューブコーナー再帰反射性シートは、相互連結したキューブコーナーエレメントの固いシートを用いて、シートの主表面上への入射光を再帰反射する。基本的なキューブコーナーエレメントは一般に四面体の構造体であり、相互にほぼ直角の３つの側面、単一の基準点（つまり頂点）およびその頂点に対向する底面の三角形を有する。キューブコーナーエレメントの対称軸（つまり光軸）は、キューブの頂点に延び、キューブコーナーエレメントの内部スペースを三等分する軸である。正三角形の底面をもつ従来のキューブコーナーエレメントでは、キューブコーナーエレメントの光軸は、底面の三角形を含む平面に垂直である。使用時、キューブコーナーエレメントの底面部への入射光は、エレメントの３つの側面のそれぞれで反射され、光源の方向に向かう。一般に、再帰反射性シートは、少なくとも一つのキューブコーナー反射エレメントアレイを備え、物体の可視性を向上させる。ビードシートと比較すると、キューブコーナー再帰反射性シートは、比較的小さい入口角、例えばほぼ垂直光として、で入射する光に対して、相対的に高い輝度を示す。しかし、入口角の大きい時には、キューブコーナー再帰反射性シートは、相対的に回転対称性性能に劣る。さらに、キューブコーナー再帰反射性シートは、ビードシートに比較して、通常、剛性が高い。なぜならば、キューブコーナーエレメントは、すべて相互連結されているからである。
【０００５】
キューブコーナー再帰反射性シートの光学特性は、特定の方向で最適の性能を発揮するように設計できる。これは、再帰反射性シートのキューブコーナーエレメントを、そのエレメントの光軸が、シートのベース平面に直角な軸に対して傾斜するように形成することにより、実現できる。本明細書の一部をなすものとしてここに引用する、１９８６年５月１３日付けでＨｏｏｐｍａｎに交付された米国特許第４，５８８，２５８号（以下、' ２５８特許という）では、対向する組合せペアを形成する傾斜キューブコーナーエレメントをもつ光学系を採用した再帰反射性シートを開示している。' ２５８特許に開示されるシートは、大きい入口角で優れた再帰反射性能をもち' ２５８特許ではｘ−平面と定義されている１次平面、および、大きな入口角で優れた再帰反射性能をもち' ２５８特許ではｙ−平面と定義されている２次平面を備えている。使用に当たっては、' ２５８特許により作られたシートの方向を、優れた再帰反射性能の主要平面（例えばｘ−平面）が予測される入口平面と一致するように、決めるのが良い。このように、' ２５８特許によるシートは、単一の好ましい方向をもつ。' ２５８特許は、キューブコーナー再帰反射体を開示し、その中では、プリズムエレメントペアのアレイ中のエレメントの光軸は、光を再帰反射する再帰反射体の前面から見て、エレメントの１つの縁の方向に傾斜している。この傾斜方向は、ここでは「正の」タイプの傾斜と定義する。
【０００６】
別の特許では、本明細書の一部をなすものとしてここに引用する、１９４５年７月３１日付けでＪｕｎｇｅｒｓｅｎに交付された米国特許第２，３８０，４４７号（以下、' ４４７特許という）では、特許中の図１５において、プリズムペアの光学軸が、共有の縁から離れる方向に傾斜していることを開示している。
【０００７】
また別の特許では、本明細書の一部をなすものとしてその全文をここに引用する、１９９２年１２月１５日付けでＷａｌｔｅｒに交付された米国特許第５，１７１，６２４号は、マイクロプリズム反射シートを開示しているが、このシートでは、プリズムペアが相互に約３〜１０度の範囲の角度で傾き、０．１５〜０．６４ｍｍ（０．００６〜０．０２５インチ）（頂点間のスペース）のプリズムサイズで、少なくとも一つのプリズム側面が弓形である。
【０００８】
しかし、光の分布がより均一な再帰反射性構造体に対する必要性は、依然として存在する。
【０００９】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、単一または二方向キューブコーナープリズムシートよりもさらに均一な再帰反射プロファイル（特性）を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、キューブコーナー再帰反射性エレメントを備えた再帰反射性構造体であって、１つの平面内で第１方向を向いている再帰反射性エレメントの第１アレイ、および、前記平面内で第２方向を向いている再帰反射性エレメントの第２アレイを備え、前記第２方向は第１方向に対して約９０°の角度をなす。また、この構造体は、前記平面内で第３方向を向いている再帰反射性エレメントの第３アレイを備え、前記第３方向は前記第１方向に対して約１８０°の角度をなす。さらに、第４方向を向いている再帰反射エレメントの第４アレイは、前記第１方向に対して約２７０°の角度をなす。一実施形態では、再帰反射性構造体は、約０．００３５〜０．００４５インチ（０．０８８〜０．１１４ミリメートル）の範囲のエレメント間ピッチおよびプリズムペア間の負の傾斜をもつキューブコーナーエレメントを有する再帰反射性エレメントを備えている。好ましい実施形態では、再帰反射性構造体は、再帰反射性エレメントの小平面上に鏡面反射のための金属被膜層を含んでいる。
【００１１】
本発明は、単一または二方向キューブコーナープリズムシートよりもさらに均一な再帰反射プロファイルを提供することを含む、多くの利点をもつ。本発明は、トラック用の見やすい標識にも有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の前記およびその他の目的、特徴および利点は、添付図面に示すような以下の本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に説明して、明らかにする。図面では、異なる図面においても同一部分には同一の参照符号を用いている。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を示すことに重点を置いている。本発明の特定の実施形態を図示して示すが、本発明を限定するものではない。本発明の原理的な特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく各種の実施形態で用いることができる。すべてのパーセンテージおよび割合は、特に指定しない限り重量比による。
【００１３】
本発明の再帰反射体に用いられるキューブコーナー再帰反射性エレメントは、図１の斜視図ならびに図２、３および４の側面図で示されている。図示されているように、エレメント１０は、頂点１８で交わる相互に直交する３つの側面１２、１４、１６をもつ。側面１２、１４、１６の底面側の縁２０は直線であり、単一平面、すなわちエレメント１０の底面２２にある。また、エレメント１０は中心軸すなわち光軸２４をもつが、その光軸は側面１２、１４、１６により定まる内角の３等分軸であり、底面２２に垂直な直線２６に対して傾斜している。再帰反射が発生するのは、エレメントの底面２２に入射した光が３つの側面の一つにより第２側面方向、次に第３側面方向に内部反射し、その後光源に向かって底面を通って戻る時である。
【００１４】
再帰反射体では、図１、２、３および４に示されたキューブコーナーエレメントは一般に組合せペアの部品として、少なくとも他の１つのキューブコーナーエレメントとともに使用され、またこのようなエレメントのアレイとともに使用されるのが普通である。エレメントのアレイに使用されているような、その他のキューブコーナーエレメントは、図５の平面図（代表的な再帰反射体２８の背面を表す）に示されている。エレメントは、例えば単一の一体シート材料の一部として形成するか、または底面２２でフィルム３６に接着することにより、継ぎ合わされる。
【００１５】
図６は、図５に示された再帰反射体の一部を示す断面図であり、ポリマーフィルム等を材料とするフィルム３６を示し、エレメント３９ａ、３９ｂを連結している。再帰反射性エレメント１０の底面の縁２０は、直線で、かつ共通の平面内にあるために、このようなエレメントのアレイは、交差する溝の組合せにより定まる。図５によれば、エレメント１０は、３つのＶ型溝３０、３２、３４で定まる。この溝は、３つの組合せ溝のうちの各１つであり、組合せ溝は、交差状にアレイを横切り、プリズムエレメントの組合せペアを形成する。プリズム３７ａ、３７ｂの組合せペアは、高さ（ｈ）および長さ（ｌ）の寸法をもつ。−３°の傾きをもつ好ましい実施形態では、高さは、約０．００３５〜０．００４５インチ（０．０８８〜０．１１４ミリメートル）の範囲であり、長さは、約０．００３２〜０．００４３インチ（０．８１２〜０．１０９ミリメートル）の範囲である。
【００１６】
図６に示されたように、光源（Ｌ）からの光線（Ｒ）は、フィルム３６に入射し、そこを通過して再帰反射性エレメント１０に達し、ここで内部反射してフィルム３６を通って戻る。再帰反射性エレメント１０の組合せペアは、直線２６に平行な中心線３８をもつ。図示した組合せペアは、光軸２４と直線２６との間の角度αにより示すように、中心線３８から負の傾斜を示す。光軸２４は、光源Ｌに向かう方向において中心線３８から離れる。逆に正の傾斜をもつ組合せペアでは、光軸は、光源Ｌに向かう方向において中心線に近付く。一つの実施形態では、傾斜は約−７°〜７°とすることができる。好ましい実施形態では、傾斜は約−３°である。組合わせプリズムには、プリズム間に間隔（ｓ）を空けることもできる。１つの実施形態では、間隔は、約０．００００２〜０．００４インチ（０．０００５〜０．１０２ミリメートル）の範囲の長さを有する。
【００１７】
一般に、プリズムは、金属板または他の適切な材料の平坦な面上に母型を形成することにより作られる。キューブコーナーを形成するには、互いに６０度ずつ方向が異なる３組の平行等間隔交差Ｖ型溝（three series of parallel equidistance intersecting V-shaped grooves ）が、平坦な板に彫られる。次に、複製用の雌型ダイを用いて、固い平坦なプラスチック表面に所望のキューブコーナーアレイを作製することができる。
【００１８】
溝の角度が７０°３１' ４３．６" の時には、２つのキューブ面の交差部分により形成される角度（二面角）は９０°であり、入射光は光源に向かって再帰反射される。自動車のヘッドライトの反射器においては、二面角は、入射光が直角からずれて反射して、光源に向かわず運転者に向かうように変更される。
【００１９】
再帰反射性構造体の効率は，再帰反射の軸から広がる円錐の中に戻る入射光の量を単位として表わされる。プリズム構造体が変形している場合には、効率にマイナスの影響を及ぼす。
【００２０】
キューブコーナーマイクロプリズムの構造と作用に関する詳細は、本明細書の一部としてここに引用する、１９７２年８月１５日付けでＲｏｗｌａｎｄに交付された米国特許第３，６８４，３４８号から知ることができる。また再帰反射性シートの製作方法も、本明細書の一部としてここに引用する、１９７２年９月５日付けでＲｏｗｌａｎｄに交付された米国特許第３，６８９，３４６号に開示されている。開示された方法は、組合せ構成された成形型でキューブコーナーマイクロプリズムを形成するためのものである。プリズムはシートに接着されるが、そのシートの上には複合構造を備え、キューブコーナー構成体がシートの１つの表面から突出している。シートを形成するための好ましい材料は、任意の光透過性のポリマーフィルムである。ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニール、ポリウレタンが最も一般的に用いられる。
【００２１】
図７は、光軸の周りにキャスティングまたはラン方向に対して０、９０、１８０および２７０度の方向に回転したキューブコーナー再帰反射性エレメントを有する再帰反射性シート４０の平面図である。再帰反射性シート４０は、第１方向を向いている再帰反射性エレメント４１の第１アレイ４２をもつ。第１アレイ４２は、ストリップ（帯状）の形とすることができる。１つの実施形態では、第１の方向はラン方向と同じであり、フィルムが製造装置によって連続的に加工される方向であり、またウエブ方向としても知られている。再帰反射性エレメント４１の第２アレイ４４は、第１アレイに接している。第２アレイ４４は、第１方向と異なる第２方向を有している。１つの実施形態では、第２方向は、第１方向に対して９０°の角度をなしている。再帰反射性エレメントの第３アレイ４６は、第２アレイ４４に接している。第３アレイは、第１方向および第２方向とは異なる第３方向を向いている。１つの実施形態では、第３方向は、第１方向とは１８０°の角度をなしている。再帰反射性エレメント４１の第４アレイ４８は、第１アレイ４２に接している。第４アレイ４８は、第１方向、第２方向および第３方向とは異なる第４方向を向いている。１つの実施形態では、第４方向は、第１方向とは２７０°の角度をなしている。
【００２２】
キューブコーナー再帰反射性プリズムの成形型を製作する時に問題があるために、アレイは完全には対称になっていない。例えば、Ｖ型溝は、切断加工時の温度または切断刃の鋭利さの変化のために、わずかに変形することがある。この非対称性は、０°と１８０°、９０°と２７０°ならびにその間の方向角度での非対称パターンを形成することになる。
【００２３】
キューブコーナー（またはプリズムシート）の２つのファクタつまり仕様が、主としてそれらの性能に影響を与える。一つのファクタは、プリズムシート上の単一のキューブコーナーのサイズであり、これはキューブコーナーのピッチといわれている。プリズムシートには、３つの方向に３種のピッチの存在することが可能である。各ピッチは、対応する方向における切断の間隔をあらわす。通常のプリズム材料では、これらの３つの方向は、それらの任意の２つの間に６０°の角度を形成する。したがって、ほとんどの場合、１つのピッチをキューブコーナーサイズを表す主ピッチとして選択する。図５に、プリズム３７ａ、３７ｂの組合せペアに対する寸法（ｈ）として、ピッチを示している。キューブコーナーピッチは小さく、約０．００１〜０．０１インチ（０．０２５〜０．２５ミリメートル）の範囲である。１つの実施形態では、ピッチは、約０．００２〜０．００６インチ（０．０５〜０．１５ミリメートル）の範囲である。好ましい実施形態では、ピッチは、約０．００３５〜０．００４５インチ（０．０８８〜０．１１４ミリメートル）の範囲にある。これは、入射光により照射される時には、遠方領域に回析パターンを発生する。回析効果は、特定の観測および入口角における側光データを測定する時に、プリズムシートの性能に影響を与える。観測角は、入射（入口）軸と観測軸との間の角度である。入射（入口）軸は、光源からの入射光の光路として定義される軸である。観測軸は、物体上の入射点から観測点への再帰反射光の光路として定義される軸である。入口角は、光が入射する点において再帰反射体に垂直な線である基準軸と入射軸との間の角度である。
【００２４】
性能に影響を与える第２のファクタは、傾斜角といわれるもので、キューブコーナー光軸の方向である。光軸が定まるには、２つの角度が必要である。１つの角度は、光軸と、Ｘ方向と称する主ピッチ方向（またはプリズムシートの型成形加工の機械加工方向）との間の角度として定義される。この角度は、傾斜角と呼ばれる。第２の角度は、光軸および実際のピッチ方向を含む平面が、Ｘ方向に対して回転する角度として定義される。キューブコーナーまたはプリズム材料の大部分の設計においては、第２の角度はゼロに選ばれるため、その光方向を説明するのに傾斜角を用いるだけで充分である。傾斜角は、通常、正負の傾斜に分類される。
【００２５】
遠方領域でのプリズム材料による反射光パターンである回析パターンは、プリズム材料の測光測定により、試験段階で得ることができ、また、通常、データ表および等高線図により表すことができる。これは、所定の仕様を備えるキューブコーナーの理論計算により、設計段階で求めることができる。結果は、測定結果と同様のデータ表、測光測定結果と同様の３次元プロット、ＸおよびＹプロファイル（特性）ならびに等高線図として表すことができる。図８は、Ｘ、Ｙプロファイルを、また図９は対応する等高線図を示す。
【００２６】
複数アレイと組合わせるプリズム構成の最適化は、各種のピッチと傾斜をもつキューブコーナーの回析パターンを計算することにより設計することができる。キューブコーナーの設計は、入口角に対して０および９０度の方向角で、０．３３°の観測角において、ＳＩＡに基づいて最適化される。この最適化における２つのパラメータは、ピッチと傾斜角である。ＣＩＥ標準光源Ａにより照射され、本願明細書の一部をなすものとしてここに引用されているＣＩＥ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．５４（１９８２）の勧告に基づき測定され、かつ約０．００３５〜０．００４５インチ（０．０８８〜０．１１４ミリメートル）の範囲のピッチのホワイトシートをもつ場合には、このような再帰反射性構造体は、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および５°に等しいβ２の入口角において、少なくとも４５０カンデラ／ルクス／ｍ2 の再帰反射係数をもつことができる。０°に等しいβ１および３０°に等しいβ２においては、再帰反射係数は少なくとも２００カンデラ／ルクス／ｍ2 が可能である。０°に等しいβ１および４０°に等しいβ２においては、係数は少なくとも９０カンデラ／ルクス／ｍ2 が可能である。０°に等しいβ１および６０°に等しいβ２においては、再帰反射係数は、少なくとも１６カンデラ／ルクス／ｍ2 が可能である。
【００２７】
同様にイエローシートについては、０．３３°の観測角ならびに０°に等しいβ１および５°に等しいβ２の入射角における再帰反射係数は、少なくとも３００カンデラ／ルクス／ｍ2 となる。０°に等しいβ１および３０°に等しいβ２においては、係数は少なくとも１３０カンデラ／ルクス／ｍ2 となる。０°に等しいβ１および４０°に等しいβ２においては、係数は少なくとも７５カンデラ／ルクス／ｍ2 となる。０°に等しいβ１および６０°に等しいβ２においては、係数は少なくとも１０カンデラ／ルクス／ｍ2 となる。
【００２８】
本願明細書の一部をなすものとしてここに引用しているＣＩＥ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．１５（１９７１）の規定に基づいて分光分析計により測定され、垂線に対して４５°の角度でＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ光源Ｄ６５により照射され、垂線に沿って（４５°／０°幾何学的に）観察されたシートの色は、色度座標により定まる領域にあり、輝度ファクタβに適合する。白色に対しては、色度座標は、座標１ではｘ＝０．３００、ｙ＝０．２７０；座標２ではｘ＝０．３８５、ｙ＝０．３５５；座標３ではｘ＝０．３４５、ｙ＝０．３９５；および座標４ではｘ＝０．２６０、ｙ＝０．３１０である。輝度ファクタは、０．２５以上である。黄色に対しては、色度座標１ではｘ＝０．５４５、ｙ＝０．４５４；座標２ではｘ＝０．４８７、ｙ＝０．４２３；座標３ではｘ＝０．４２７、ｙ＝０．４８３；座標４ではｘ＝０．４６５、ｙ＝０．５３４である。輝度ファクタは０．１６以上である。
【００２９】
代替方法として、色を、入口角β１＝β２＝０°でＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ光源Ａにより測定することがでる。またこれが無色の表面反射を生じる時には、入口角β１＝０°およびβ２＝＋５°を用い、α＝０．３３°の観測角において測定される。白色に対しては、色度座標は、座標１ではｘ＝０．３７３、ｙ＝０．４０２；座標２ではｘ＝０．４１７、ｙ＝０．３５９；座標３ではｘ＝０．４５０、ｙ＝０．５１３；座標４ではｘ＝０．５４８、ｙ＝０．４１４である。黄色に対しては、色度座標は、座標１ではｘ＝０．５８５、ｙ＝０．３８５；座標２ではｘ＝０．６１０、ｙ＝０．３９０；座標３ではｘ＝０．５２０、ｙ＝０．４８０；座標４ではｘ＝０．５０５、ｙ＝０．４６５である。
【００３０】
図１０は、入口角５度（β１＝＋５およびβ２＝０）の場合の、０〜１８０度の方向角に対する０および０．３３度の観測角におけるＳＩＡを表す曲線（折れ線）を示す。曲線のパラメータは、０．００２、０．００２５、０．００３、０．００３５、０．００４、０．００４５、０．００５、０．００５５および０．００６インチ（０．０５、０．０６３、０．０７６、０．０８９、０．１０１、０．１１４、０．１２７、０．１４および０．１５２ミリメートル）のキューブコーナーピッチである。理論計算により、０度でのＳＩＡ、またはキューブコーナーの回析パターンの中央値を求めることができる。これから分かるように、０．００３５〜０．００４５インチ（０．０８８〜０．１１４ミリメートル）という小さい値の範囲では、０．３３度の観測角において、非常に良好な性能（−３０〜１８０度にわたる平坦ではあるが高いレベルのプロファイル）を生じる。
【００３１】
特に、約０．３３度の観測角におけるキューブコーナー再帰反射体の最適化設計は、約−３度の傾斜角で、約０．００３７インチ（０．０９４ミリメートル）の長さおよび０．００３５インチ（０．０８９ミリメートル）の高さピッチで実現される。この設計は、金属被膜再帰反射体に適用するのが望ましい。これらの寸法は、０．３３度の観測角において改良された測光性能、および入口角において向上した性能を示すキューブコーナー設計の特性を決定する。
【００３２】
性能は、方向角によって一定ではない。代表的な用途は、材料のラン方向に対して０度および９０度の方向角である。これらの幾何的条件は、１８０および２７０度に対してもそれぞれ適用することができる。
【００３３】
より均一なシートを提供するために、再帰反射構造体は、これらの特定方向においてプリズムのストリップまたはアレイを利用する。アレイの方向を、平滑化作用が生じてこれらの各幾何学条件において優れた性能が得られるように決める。２つの方向は、１つの方向より優れており、製造上の誤差を打消して均一化し、４つの方向は好ましい効果をもたらす。
【００３４】
アレイの寄木張りは、利用する方法によって精度レベルの異なる多数の方法を用いて、形成することができる。１つの実施形態では、電気鋳造型または型成形型を複数の部分に分割機械加工し、次にキューブを希望の配列に再組立てする。他の実施形態には、個別部分または個別部分のアレイの母型作製がある。１つの実施形態では、アレイは、約０．２５〜０．５インチ（６．３５〜１２．７ミリメートル）の範囲の幅をもつ。好ましくは、幅は、約０．３３インチ（８．３８ミリメートル）とする。寄木張り作製方法は、シートのラン方向に直角か、または平行に実施できる。その中間の任意の角度を用いて、ほぼ同じ効果を出すことができる。
【００３５】
好ましくは、シートのプリズム小平面上に鏡面反射コーティングを施し、再帰反射性能を高めて、薄い再帰反射体の製作を容易にする。コーティングを、アルミニウム、銀、金、または類似のものとして、希望する特性を得ることができる。
【００３６】
図６に示されたような、１つまたは複数の縁におけるキューブの分離部分（間隔）（ｓ）は、シートの鏡面反射を高めるのに役立つ。分離部分は、平坦または特定の光学的形状をもつことができる。大幅な輝度ファクタの改善が可能である。この表面からの鏡面反射をさらに高めるために、表面は、エッチング、ラッピング、研磨、ビードブラスト、レーザ加工、加圧成型、またはあらゆるタイプの他の非均一表面を作るための材料の切除または変形加工を施すことができる。バフ掛けされた平坦な表面は、アルミニウムで金属被膜された部品の輝度値を２倍にでき、この時の再帰反射輝度（明るさ）値は１０％低下するに過ぎない。バフ掛けは、平坦な面に肌理（きめ）を与えて粗面にできる。分離部分は、母型の加工または母型から取出した後の加工で作ることができる。
【００３７】
図１１および１２は２組の曲線を示し、いずれも、５〜６０度のベータ２方向での入口角に対する０．３３度の観測角でのＳＩＡ値を表す。図１１に示された曲線はゼロ度の方向角におけるものであり、図１２の曲線は９０°の方向角におけるものである。比較のためのピッチは、０．００３５〜０．００４３インチ（０．８９〜０．１０９ミリメートル）をカバーするように選択している。これらの２つの図では、すべてのピッチに対して−３度の傾斜を選択している。
【００３８】
ピッチ０．００２５、０．００３、０．００３５、０．００４、０．００４５、０．００５および０．００５５インチ（０．０６３、０．０７６、０．０８９、０．１０１、０．１１４、０．１２７および０．１４ミリメートル）での、あらゆる方向角における０．３３度でのＳＩＡの比較を、図１３に示している。図１３は、０．００３５〜０．００４インチ（０．０８８〜０．１０１ミリメートル）のピッチが、０．００２５〜０．００５５インチ（０．０６３〜０．１４ミリメートル）の範囲内で非常に良好な性能を発揮できることを示している。０．００３５および０．００４インチ（０．０８８および０．１０１ミリメートル）のプリズムは、３６０°の方向角にわたり平均レベルが高く平坦な再帰反射プロファイルを可能にする。
【００３９】
図１４および１５の２組の曲線は、代表的なピッチサイズである０．００３５インチ（０．０８９ミリメートル）における、ベータ２方向での入口角が５〜６０度に変化する際の０．３３度の観測角でのＳＩＡの変化を示している。−７度〜７度の範囲内の傾斜角が、０．３３度でＳＩＡを比較するためのパラメータとして用いられている。負の傾斜は、０度の方向角における第１グループの曲線において高いＳＩＡを与える。−３°の傾斜角は、最高のＳＩＡをもたらす。図１５に示された９０°の方向角における第２グループは、正の傾斜において高いＳＩＡを提供する。３°および５°の傾斜は、ベータ２方向に沿って好ましい性能を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の再帰反射性構造体におけるキューブコーナー再帰反射性エレメントの斜視図である。
【図２】  同キューブコーナー再帰反射性エレメントの一側面を示す側面図である。
【図３】  同キューブコーナー再帰反射性エレメントの他の側面を示す側面図である。
【図４】  同キューブコーナー再帰反射性エレメントのさらに他の側面を示す側面図である。
【図５】  図１、２、３および４に示されたキューブコーナー再帰反射性エレメントのアレイをもつ再帰反射性シートの平面図である。
【図６】  図５の６−６断面図である。
【図７】  キャスティング方向に対して０、９０、１８０および２７０度で光軸の周りに回転したキューブコーナー再帰反射性エレメントをもつ再帰反射性シートの平面図である。
【図８】  ５５０ｎｍの中央波長をもつ光線により照明された０．００４インチ（０．１０１ミリメートル）のピッチおよび３度の傾斜をもつキューブコーナーのアレイで発生した、−２〜２度の範囲の観測角における回析パターンのＸおよびＹプロファイルを示す図である。
【図９】  入口角としても知られる１組の照射角（ＳＩＡ）によって形成される１組の回析パターンから作成された等高線図である。
【図１０】  ２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５および６ミル（０．０５、０．０６３、０．０７６、０．０８９、０．１０１、０．１１４、０．１２７、０．１４および０．１５２ミリメートル）のピッチをもつキューブコーナーアレイにおいて、方向角に対比して、０および０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【図１１】  ３．５、３．７、３．９、４．０および４．３ミル（０．０８９、０．０９４、０．０９９、０．１０１および０．１０９ミリメートル）のピッチをもつキューブコーナーアレイにおいて、ベータ２入口角に対比して、０度の方向角で０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【図１２】  ３．５、３．７、３．９、４．０および４．３ミル（０．０８９、０．０９４、０．０９９、０．１０１および０．１０９ミリメートル）のピッチをもつキューブコーナーアレイにおいて、ベータ２入口角に対比して、９０度の方向角で０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【図１３】  ２．５、３、３．５、４、４．５、５および５．５ミルス（０．０６３、０．０７６、０．０８９、０．１０１、０．１１４、０．１２７および０．１４ミリメートル）のピッチをもつキューブコーナーアレイにおいて、方向角の関数として、０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【図１４】  ０．００３５インチ（０．０８９ミリメートル）のピッチをもつ−７、−５、−３、０、３、５および７度の傾斜角をもつキューブコーナーアレイにおいて、ベータ２入口角に対比して、０度の方向角で０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【図１５】  ０．００３５インチ（０．０８９ミリメートル）のピッチをもつ−７、−５、−３、０、３、５および７度の傾斜角をもつキューブコーナーアレイにおいて、ベータ２入口角に対比して、９０度の方向角で０．３３度の観測角におけるＳＩＡを示す図である。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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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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