相关的申请

这份申请要求在此通过引证将其全部教导并入的于2002年5 月15日申请的美国专利临时申请第60/380,990号的利益。

本发明的现有技术

回射材料被用于各种不同的安全和装饰目的。具体地说，当 能见度在低照明条件下有特殊意义的时候，这些材料在夜间是有 用的。采用完美的回射材料，光线本质上沿着回射轴线在实质上 平行的路径中向光源反射。

许多类型的回射材料是为各种不同的目的存在的。这些回射 材料可以作为反射的带子和补丁用于背心和腰带之类的衣服。另 外，回射材料能用在柱状物、桶、锥形交通路标、路标、警告反 射镜等东西上。回射材料能由随机取向的微米直径的球体的阵列 或紧密堆积的立方体角(棱镜)阵列组成。

立方体角或棱镜的回射器是在1973年1月23日授权给 Stamm的美国专利第3,712,706号中描述的，在此通过引证将其 教导全部并入。通常，棱镜是通过在金属板或其它适当的材料的 平坦表面上形成主阴模制作的。为了形成立方体角，在平板上这 样雕刻三个系列的V形凹槽，以致这些凹槽以60度相交，每个 系列的凹槽对同一系列中的其它凹槽都是平行的和等距离的。然 后，使用该钢模把需要的立方体角阵列加工到平坦的硬塑料表面 上。

关于立方体角微棱镜的结构和操作的进一步的细节在1972 年8月15日授权给Rowland的美国专利第3,684,348号中能够找 到，在此通过引证将其教导全部并入。用来制作回射片材的方法 也是在1972年9月5日授权给Rowland的美国专利第3,689,346 号中揭示的，在此通过引证将其教导并入。所揭示的方法适合在 合作地配置的模具中形成立方体角微棱镜。棱镜被粘接到在它上 面应用的片材上，以便提供立方体角构造从片材表面突起的复合 结构。

本发明的概述

现有技术的制造方法存在对生产表面有微观结构的宽的片 材无能为力的缺点。通常，宽度达到大约14英寸的片材接合在 一起形成大面积的表面。然而，接缝在功能上通常非常难以隐藏 而且对于观察者几乎总是引人注目的。例如，生产可能在背投电 视上使用的宽的片材所需要的加工设备异常昂贵。

新颖的表面有微观结构的光学结构已被发现。在一个实施方 案中，提供包括底层和沿着底层安排的众多双面光学元件的光学 结构及其制造方法。每个元件都包括在每个侧面上的光学微观结 构。至少一些元件的一个侧面的至少一部分是有空气背衬的，而 且至少一些元件的其它侧面实质上是用某种材料润湿的。

微观结构可以包括虫眼结构、漫射体光学微观结构、立方体 角棱镜，线性棱镜、小透镜、鱼眼镜头阵列和其它适当的光学结 构。由此产生的光学结构能被用在回射产品概念、包括空气球体 的前投射屏、包括空气球体的漫射屏、能用于保护隐私的天窗薄 膜、光线控制、校准应用和使用虫眼或其它光学微观结构的防眩 光的薄膜。

在替代实施方案中，回射光学结构、线或纤维和用来形成它 们的制造方法将在下面陈述。

附图简要说明

本发明的上述和其它目的、特征和利益从下面结合用同样的 参考符号遍及不同的视图表示同一的部份的附图举例说明的本 发明的各种实施方案的更具体的描述将变得明显。这些图画不必 依比例绘制，而是把重点放在举例说明本发明的原则上。

图1是双面光学元件的一个实施方案的截面图。

图2是双面光学元件的另一个实施方案的截面图。

图3是在棱镜顶端有彩色涂层的双面光学元件的截面图。

图4是在底层和棱镜之间有彩色涂层的双面光学元件的截面 图。

图5是分散在底层上的双面光学元件的截面图。

图6举例说明图5的元件部份地嵌进下面的底层的一个实施 方案。

图7举例说明衬层被加在图6的部份嵌入的元件露出的棱镜 面上。

图8是在图5-7中形成的光学结构的截面图。

图9举例说明衬层与回射结构粘接的一个实施方案。

图10举例说明双面光学元件正在下降到底层上。

图11举例说明部份地嵌入底层的双面光学元件。

图12举例说明图11的嵌入元件实质上被润湿的嵌入侧面。

图13是放置在底层形成的小洞之内的双面光学元件的截面 图。

图14是在衬层已被层压到底层上的情况下图13的实施方案 的截面图。

图15是众多双面光学元件被支撑在底层上的截面图。

图16举例说明为了把元件粘接到底层上而安排在图15的双 面光学元件之上的填充层。

图17是当填充层和下面的底层的折射率实质上相同的时候 按图15和16形成的最后的光学结构的截面图。

图18是双面光学元件的截面图。

图19是图18举例说明的元件的俯视图。

图20举例说明图18和19所示的光学元件被压进织物。

图21举例说明上面有涂层的图20所示的织物。

图22是嵌在织物层之内的双面光学元件的实施方案。

图23举例说明把双面光学元件嵌入底层的一个实施方案。

图24举例说明为了润湿元件的一个侧面部份地嵌入的图23 所示的元件。

图25举例说明当元件和底层的折射率实质上相同的时候图 23和24最终产生的光学结构。

图26举例说明部份地嵌在粘合剂中的双面光学元件。

图27举例说明当元件和粘合剂的折射率实质上相同的时候 图26最终产生的光学结构。

图28是双面光学元件嵌在底层之内的截面图。

图29是举例说明双面光学元件部份地嵌在底层之内的截面 图。

图30举例说明不平的双面光学元件部份地嵌在底层之内。

图31是用来使双面光学元件在底层上定位的装置的示意图。

图32是用来使双面光学元件在底层上定位的蜂巢结构的俯 视图。

图33是放置在底层上的蜂巢结构的截面图，其中双面光学 元件被安排在蜂巢结构之内。

图34是在图33的蜂巢结构内的双面光学元件的放大视图。

图35类似于图33，但是有过多的双面光学元件从蜂巢结构 移出。

图36是从图33-35所示的实施方案形成的最终的光学结构的 截面图。

图37是用来形成双面光学元件的光学结构的另一个实施方 案的截面图。

图38举例说明用来密封图37所示的光学结构的图案。

图39是双面光学元件的另一个实施方案的截面图。

图40类似于图39所示的实施方案，但是有安排在中央的膜 层。

图41类似于图40的实施方案，但是没有在中央膜层上彼此 对齐的延伸构件。

图42是双面光学元件的进一步的实施方案的截面图。

图43是双面的光学元件的另一个实施方案的截面图。

图44是双面光学元件的另外一个实施方案的截面图。

图45是安排在底层上的众多双面光学元件的截面图。

图46类似于图45，但是在双面光学元件上安排了填充层。

图47是图46所示的光学结构的截面图，其中底层被除去而 且双面光学元件在一个侧面上被金属化。

图48类似于图47，但是有安排在双面光学元件的金属化侧 面上的粘合剂。

图49是依照本发明的实施方案的回射线的透视图。

图50是放置在底层上的一排微观结构的侧视图。

图51是图50的底层组成把微观结构封闭在其中的回射线的 透视图。

图52是放置在底层上的两排微观结构的侧视图。

图53是图52的底层组成把微观结构封闭在其中的回射微观 结构的透视图。

图54是放置在底层上的三排微观结构的侧视图。

图55是图54的底层组成把微观结构封闭在其中的回射线的 透视图。

图56是其末端依照本发明的实施方案被密封的回射线的侧 视图。

图57是在底层上形成的至少有一些微观结构包括空气球体 的微观结构的侧视图。

图58举例说明为了形成回射线用底层把放置在它上面的微 观结构的裹起来的制造方法。

图59类似于图58，但是其中热量被用来在接缝处把底层的 壁结合在一起，以便形成回射线。

图60是用来依照本发明的另一个实施方案形成回射线的系 统的示意图。

图61是其中有微观结构的底层的侧视图，其中形成微观结 构的材料穿透底层。

图62是用图61的结构形成的回射线的截面图。

图63是图62的回射线的侧视图。

本发明的详细描述

各种不同的实施方案描述如下。图1是在本文中被统称为元 件并且通常用参考数字10表示的双面元件、碎片或絮片的实施 方案的截面图。实质上透明的或光学上清澈的底层1 2支撑着众 多元件14，例如，回射立方体角棱镜。在替代实施方案中，每个 元件10都是双面的，每个侧面都有光学微观结构。例如，微观 结构可以包括虫眼结构、立方体角棱镜、线性棱镜、小透镜、鱼 眼镜头阵列和/或其它适当的光学结构。

如同下面将参照某些实施方案解释的那样，元件10在一个 侧面上被润湿而在另一侧面上有空气背衬，以致光线穿过在底层 12的一个侧面上被润湿的立方体角棱镜14并且被在底层的另一 侧面上的有空气背衬的棱镜14回射。在一个实施方案中，立方 体角棱镜14是用实质上透明的或光学上清澈的材料制成的。立 方体角棱镜14可以沿着底层12被这样间隔开(S)，以致向一个棱 镜的尖顶延伸的三边的底不接触毗连棱镜的底。在替代实施方案 中，元素14包括虫眼结构，如同在1977年3月22日授权给 Clapham等人的美国专利第4,013,465号所揭示的那样，在此通 过引证将其教导全部并入。

图2是双面元件10的另一个实施方案的截面图，其中立方 体角棱镜14是毗连的而且不被隔开。在这个实施方案中，元件 10有介于大约0.076和0.457毫米(0.003和0.018英寸)之间的长 度16。有棱镜14在其任一面上形成的回射片材可以被切割(例 如机械地或用激光)成或组成有这些和其它尺寸的元件10。从顶 点到对面的顶点的厚度18可以介于大约0.0381和0.193毫米 (0.0015和0.0076英寸)之间。底层12的厚度20可以介于大约 0.0127和0.051毫米(0.0005和0.002英寸)之间。从底层12到棱 镜14顶点的距离22可以介于大约0.0127和0.071毫米(0.0005 和0.0028英寸)之间。从顶点到毗邻顶点的距离24可以介于大约 0.025和0.152毫米(0.001和0.006英寸)之间。

长度16与宽度18纵横比是这样的以致元件10通常在落在 表面上的时候依照本发明的一个方面在面积较大的侧面之一上 着陆。换言之，落在平坦表面上的元件10往往使它自己如图2 所示取向，即，当底层12平行于平坦表面的时候实质上是水平 取向的。元件10其它的定位方法下面予以描述。

在本文揭示的任何实施方案中，不同尺寸的元件、棱镜、或 光学微观结构能被用来实现独特的回射光分布。例如，在单一的 元件10中或在元件之间沿着不同棱镜的底边长度能改变。另外， 棱镜14能如同在其教导通过引证被全部并入本文的1992年12 月15日授权给Walter的美国专利第5,171,624号中所揭示的那样 相对于光轴翘起或倾斜。棱镜14能在相同的和不同的元件10上 在正的或负的方向上以不同的角度翘起和按不同的方向取向以 实现独特的回射光分布。

如图3和4所示，颜色能被加到元件10上，以便进一步提 供独特的回射光分布。在图3所示的实施方案中，彩色涂层26 能被加到一些或全部棱镜的顶端。在替代实施方案中，彩色涂层 26可以是在整个多面体小面上形成的。如图4所示，彩色涂层 26可以安排在底层12和棱镜14之间。单一或多样的彩色组合可 以用在相同的或不同的元件10上。在替代实施方案中，荧光色 或多种颜色可以被用于彩色涂层。

图5-10举例说明本发明的实施方案，其中元件10首先被散 布在诸如已被涂到实质上透明的底层或顶层薄膜30上的实质上 透明的热敏胶或压敏胶涂层之类的底层28上的。非必选的载体 薄膜32可以沿着顶层薄膜30安排。元件10的间隔可以受到控 制，以便实现预期的覆盖量。在一个实施方案中，元件10可以 重叠以增大元件的倾斜。

图6举例说明把元件10部份地嵌进粘合剂28的实施方案。 在这个实施方案中，该结构在层压滚筒34、36之间通过把元件 10的底面推进粘合剂28，以便润湿嵌进粘合剂的棱镜面14。粘 合剂28可以在遇到层压滚筒34、36之前变软，例如，借助辐射 热。在特定的实施方案中，滚筒34是热滚筒，而滚筒36是冷滚 筒。人们将意识到存在把元件10部份地嵌进粘合剂28的其它途 径，例如，通过使用压缩空气。除非需要某种附加的光线变向， 否则粘合剂28可以具有与形成元件10的材料相同的折射率。

如图7所示，衬层或薄膜38可以被加在元件10暴露的棱镜 面上。在一个实施方案中，为了避免损坏暴露的棱镜顶端，衬层 38是在低压下放置在暴露的棱镜上的。衬层38、粘合剂28、顶 层薄膜30和/或载体薄膜32可以包括任何颜色(包括荧光色)， 以便实现预期的产品外观。在一个实施方案中，衬层38可以用 柔软的白色材料制成。在替代实施方案中，衬层38可以用形成 半透膜(transflector)型产品的实质上透明的材料制成。通常， 这些半透膜有从背面通过回射结构透射的光线作为在飞机场或 交通岛护栏使用的背面发亮的告示。

如果折射率在棱镜14、粘合剂28、顶层薄膜30和载体薄膜 32之间实质上是相同的，则没有边界出现而且在这些界面没有 Fresnel反射或散射损失，如图8所示。气袋是用参考数字40表 示的。这束光线R当元件10的未被润湿的侧面作为有空气背衬 的回射器起作用的时候被该结构回射。

图9举例说明将背衬层38粘接到回射结构上的一个实施方 案。在这个实施方案中，有蜂巢状的覆盖区域和狭窄槽脊的热合 模具被用来加热和把衬层38向下推到与已有的粘合剂28粘接的 点或区域42。在替代实施方案中，一些衬层38穿过粘合剂28 粘接到顶层薄膜30上。射频(RF)热合、超声波热合和热层压也 能用来将衬层38粘接到结构上。在本文揭示的任何实施方案中， 结构都能如同在其教导通过引证被全部并入本文的美国专利第 6,039,909和6,143,244号中所揭示的那样被热合或加工。非必选 地，粘合剂图案可以被加到衬层上并且被层压到产品结构中。

图10-12举例说明本发明的另一个实施方案，其中元件10 降落在诸如可固化的液体涂层或粘合剂之类的底层44上。如图 11所示，元件10接触涂层44的侧面被润湿。如果涂层表面张力 阻止棱镜尖峰刺入涂层，在必须把元件10推进涂层44之时可以 使用一些气压的、机械的或其它的方法。如图所示，实质上透明 的顶层薄膜46可以在涂层44上提供。然后，涂层44被固化， 例如，通过借助加热或紫外辐射，以便形成柔软的固体产品。

如果在棱镜材料和涂层44之间折射率实质上是一样的，则 如同图12举例说明的那样，在这些界面不出现边界，也不存在 Fresnel反射或散射损失。

图13和14举例说明按预期的位置或图案在底层44上放置 元件10的实施方案。可以包括透明的热敏胶的底层44以形成底 部有粘合剂的蜂房47的图案加到顶层薄膜46上。元件10落进 蜂房47，然后可以把衬层51压上去，以便把元件推进粘合剂。

在替代实施方案中，元件10可以使用在此通过引证将其教 导全部并入的Ron Dagani在Chemical & Engineering New(2002 年4月15日，第13页)上以“Self-Assembly Required”为题发表 的论文中描述的技术按照某种图案放置在底层上。

在本文所揭示的任何实施方案中，至少一面有众多微观结构 的宽面积的片材能够形成。这种片材能被机械切割，激光切割， 或组成线。在一个实施方案中，线具有大约0.3048微米(0.012密 耳)的宽度。线可以被剁成大约2.54微米(0.1密耳)长。线和元件 能组成任何几何形状，例如正方形、矩形、钻石形状、等等。

在替代实施方案中，有至少一个信息或图案(例如，用透明 墨水印刷的水印)的安全薄膜原始文件能被制造出来。用透明墨 水润湿为的是显示信息。除非有机会接近薄膜和印刷系统，否则 文件的副本或复制品就不能被轻易地制作出来。

另外，在任何实施方案中，底层28、44的厚度能被这样优 化到与棱镜深度相等，以致元件不浸没在底层中，借此仅仅润湿 一个侧面。

图15-17举例说明本发明的另一个实施方案。在特定的实施 方案中，底层或载体48支撑着众多元件10。底层48可以包括织 物、衣服等等。为了形成双面元件10，两块立方体角片材的底部 都附着到，例如，透明的薄膜或底层12。因此，来自每块片材的 多面体的面从透明薄膜向外延伸。在替代实施方案中，底部可以 直接相互附着，以致它们不需要底层12就能形成。然后这种双 面结构被制成元件10。

例如，在一个实施方案中，元件10被随机地放置在底层48 上并且实质上是平躺着的。填充层50覆盖元件10并且把它们粘 接到底层48上，例如，在元件之间的区域52。填充层50具有足 够高的粘度(例如，大约30,000到50,000厘泊)以致它在元件 10下面不流动，从而实质上在所有的元件10下面都提供气袋54。 因此，元件10在顶端被填充层50润湿，以致在每个元件10顶 端入射的光线都通过。为了保证实质上统一的润湿，可以使用某 种压力。气袋54提供“有空气背衬的”元件10，以致通过元件 10顶端的光线被有空气背衬的多面体小面回射。从有空气背衬的 多面体小面回射的光线有白色的外表，这在某些应用中可能是优 选的。

图18和19举例说明边缘切成能抓住纺织的和无纺的织物和 纸张的倒钩的元件10。

图20举例说明被压进织物56并且借助倒钩保持在适当的位 置的元件10。如同在图21中举例说明的那样，涂层58可以在元 件10的一个侧面上提供，以便生产回射图示的光线R的衣服。 这种产品结构现在能借助扣件(例如，缝纫或铆钉)或借助粘合 剂或借助热合、射频热合、超声波热合之类适当的热合方法固定 到底层上。许多类型的底层(其范围可以从织物到聚合物到金属 到陶瓷)能被使用，取决于应用。这种产品结构能被制成衣服， 例如雨衣，它们可以有衬里，以保护暴露出来的棱镜顶端。

面上无遮盖的双面元件或反立方体角(例如，在其教导在此 通过引证被全部并入的2000年1月20日申请的美国专利申请第 09/488,129号和2000年7月27日公开的国际公开WO 00/43813 中所揭示的)能被用于高温应用。图22举例说明元件10嵌在可 以包括荧光材料的织物层56里面的实施方案。实质上透明的顶 层58是在织物56上提供的。在本文揭示的任何实施方案中，能 在光学结构或元件上提供的外层或顶层都包括枷具或在形成时 实质上透明的和硬的其它适当的材料。织物56可以用粘合剂64 粘接到可以是不透明的和/或荧光的底层62上。不透明的荧光织 物、粘合剂和底层材料的使用允许生产能在户外应用中使用的长 久耐磨的材料。当最高的棱镜不被完全润湿的时候，元件10的 随机取向能产生得到增强的闪闪发光的效果。

在本文揭示的任何实施方案中，元件10可以由许多不同的 材料制成，例如发冷光的、彩色的、衍射的及其它的材料。许多 不同类型的薄片能被混合在一起，以形成许多有趣的外观和产生 功能性的效果。

图23-30举例说明各种不同的实施方案，其中元件10包括在 两个侧面上的虫眼结构、漫射器或其它的光学微观结构。

元件10可以借助滚筒34、36部份地嵌入粘合剂28。部份嵌 入的元件60因此被提供，其中一个侧面实质上被润湿。

由此产生的结构被展示在图24和25中。粘合剂28可以有 与形成(导致图25所示结构的)虫眼或漫射器微观结构的材料相 同的折射率，除非需要某种附加的光线变向。在特定的实施方案 中，大约90％的表面有虫眼或漫射光学微观结构。因此，在使用 虫眼元件的时候表面变成消反射的，当使用漫射元件的时候表面 变成漫射的。

如图26所示，元件10能落在液体的涂层或粘合剂28上并 且允许润湿元件10与涂层接触的侧面。如果涂层表面张力妨碍 润湿元件的一个侧面，可以使用空气压力或其它方法把元件推进 涂层。此外，涂层28的厚度能变成深度，以致元件不能沉没到 足以覆盖未被润湿的侧面的深度。元件10被润湿的侧面接触底 层30以防止元件被涂层28淹没。涂层28可以具有与形成(导致 图27所示结构的)虫眼或漫射微观结构的材料相同的折射率，除 非需要某种附加的光线变向。在特定的实施方案中，大约90％的 表面具有虫眼或漫射器光学微观结构。

在替代实施方案中，元件10能降落或混合到液体涂层28之 中，而且允许元件两个侧面被涂层润湿。由此产生的结构被展示 在图28中。在利用折射率显著不同于涂层或粘合剂的材料制作 双面表面浮雕漫射器元件的情况下，元件可以浸没在涂层或粘合 剂28中。通过有n＝1.35的硅树脂粘合剂和n＝1.58的元件实现的 折射率差异是产品作为整体表面浮雕漫射器正常工作的例子。

图29举例说明用固化的涂层28润湿的元件10。与先前一样， 涂层28可能足够薄，以致元件10不能浸没到足以使两个侧面都 被润湿。在元件10的纵轴不平行于涂层28表面的情况下，提供 附加的防眩光的漫射器功能。在替代实施方案中，底层表面28 可以变成不平的，以增强防眩光的漫射器功能。

如图30所示，元件10可以是不平的，以便提供附加的防眩 光的漫射器功能。

在某些应用中，使元件10在底层上按预期的图案对齐或定 位可能是符合需要的。元件10可以有任何几何形状，包括圆形、 六角形、三角形和矩形。在一个实施方案中，元件是0.1016毫米 (0.004英寸)厚、0.508毫米(0.020英寸)长和0.508毫米(0.020英 寸)宽。

在特定的实施方案中，打孔的薄膜被用作模板。该薄膜可能 是大约0.1016毫米(0.004英寸)厚并且有略大于元件最长尺寸的 孔。每次只有一个元件能够适应打穿的孔。未固化的清澈的涂层 或光学级清澈的粘合剂被安排在实质上清澈的底层上。然后，把 模板放置在涂层或粘合剂上。然后，把元件10放在模板的孔之 内，每个孔中一个元件。在一个实施方案中，元件被振动，以帮 助在每个孔中放一个元件。压力可以用来保证把元件压进粘合 剂。多余的元件可以被移开，例如，借助真空，供再次使用。如 果有必要，元件可以被进一步压入粘合剂。然后将打孔的模板移 开，而且如果有必要，可以使涂层或粘合剂固化。

在一个实施方案中，参照图31，打孔的模板可以是有适当的 孔径和孔距的滚筒筛66。滚筒筛66可以被振动，以便帮助元件 10流进滚筒筛66上的筛孔。

只有一个元件10能定位在每个孔中并且被粘到在清澈的底 层或薄膜70上的清澈的涂层或清澈的粘合剂68上。底层70和 粘合剂68卷绕着滚筒筛66，以致多余的元件10回落到底部，而 且已定位的元件10能被就地推入或压入，例如，借助滚筒72。 滚筒筛66的外表面可以用诸如硅树脂脱模剂之类的材料或其它 适当的材料覆盖或用这样的材料制成，以致粘合剂68不粘住它。 滚筒筛66能从荷兰的Stork NV，Naarden获得。

光学结构已使用Plascore，Inc.of 615N.，Fairview Street， Zeeland，Michigan 49464制造的蜂巢结构(零件编号PCFR125-W) 制成。所使用的特定的蜂巢结构74是1英寸深，有大约3.175 毫米(0.125英寸)的孔口尺寸。该结构如图32所示有被有规律地 隔开的孔口76。。

可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的薄膜78被涂以大约 0.0508毫米(0.002英寸)厚的清澈的丙烯酸树脂或粘合剂涂层80。 蜂巢74被放在涂层80的表面上，移置涂层80，在那里蜂巢结构 74在薄膜78上向下推。六角形的双面元件10被洒在蜂巢结构 70的顶端(图33)。在沿着六角形元件10的对角线测量的时候， 元件10略微小于或等于0.0508毫米(0.002英寸)的孔口。

在这个实施方案中，元件10在0.0508毫米(0.006英寸)PET 薄膜12的两个侧面上有立方体角的底面粘接到薄膜上的斜面为 0.1524毫米(0.006英寸)的立方体角棱镜14。元件10相对于蜂巢 结构74的孔口76的大小仅仅允许一个元件10按平放的位置驻 留在粘合剂80上(见图34中的放大图)。在一个实施方案中，涂 层80实质上是透明的或清澈的，具有与立方体角棱镜14一样的 折射率，从而引起元件10的底部棱镜润湿并因此有效地消失。 可以施加很小的空气压力，以保证元件10的底部棱镜14彻底地 刺入粘合剂80。然后，涂层80要么通过薄膜78要么通过蜂巢结 构74被固化。

多余的元件10可以被移开(例如，借助真空)，并且再循 环供以后使用，从而留下图35所示的结构。精巧的光学结构(图 36)可以有含有尺寸相同或不同的立方体角棱镜的元件10。当一 种尺寸的棱镜定位的时候蜂巢76的一些孔可以被阻塞，然后打 开以允许在元件上用不同大小的棱镜填充空的蜂巢孔10。

虽然这个例子使用有立方体角棱镜的元件，但是有虫眼结 构、线性棱镜、小透镜、鱼眼镜头阵列和其它适当的光学结构的 元件也能实现。

在替代实施方案中，有空气背衬的双面元件能通过把两块片 材热合在一起制作出来，每块片材都有在一个侧面上的光学微观 结构，并且把热合密封的小室破碎成分开的有空气背衬的元件。

在特定的实施方案中，如图37所示，热塑性的并且在至少 一个侧面上有光学微观结构(在这种情况下是立方体角棱镜14) 的片材82按选定的区域84或图案86(图38)被热合。在替代实施 方案中，单一的片材82本身可以折叠起来，形成这种光学结构。 热合区域84是为容易撕破或破碎而设计的。热合区域84中的棱 镜14被迫进入热塑性片材82，以允许两块片材82的粘合封装棱 镜。热塑性片材82可能是软的或硬的，取决于被封装的元件预 期的性质。

由此产生的元件可以散布在有粘合剂涂层的薄膜上，混合到 粘合剂、聚合物、油漆、涂料等东西中。在特定的实施方案中， 本文揭示的任何元件都可以分散在2002年8月8日申请的美国 专利临时申请第60/402,484号所揭示的聚脲之中，在此将其教导 通过引证全部并入。可以使用多种尺寸和倾斜的光学微观结构， 例如，立方体角棱镜。如果需要，至少一些棱镜可以是金属化的。 也可以使用不同尺寸的元件。此外，如果需要，露面的元件或反 立方体角元件能被用来形成本文所揭示的元件。

双面光学结构的另一个实施方案被展示在图39中，其中在 至少一个侧面上有光学微观结构的两块片材88背靠背地对齐并 且在延伸构件90处结合在一起，例如，借助粘合剂。如图40所 示，彩色的或白色的中央膜层92可以在片材88之间提供。如图 41所示，延伸构件90不必在膜层92上彼此对齐。如果图41的 光学结构被混合到油漆之类的液体之中，在区域93可能有一些 回射损失，因为液体可能润湿立方体角棱镜之类的光学微观结 构。

图42举例说明双面光学元件10的一个实施方案，其中片材 82是这样放置的，以致光学微观结构面对着彩色的或白色的片材 92。在区域95，片材被热合在一起并且被折断，形成元件10。

由此产生的结构能被切成或制成能混合到粘性液体之中或 者悬浮在底层之上的个别元件。

图43举例说明双面元件10的又一个实施方案。在至少一个 侧面上有立方体角棱镜14这样的光学微观结构的两块片材或顶 层薄膜12被制成当材料切成密封的元件的时候允许在背靠背的 立方体角的边缘流动密封。如图44所示，顶层薄膜材料当薄膜 切成元件形成在两个相对的平面回射的密封的背靠背的有空气 背衬的立方体角区段的时候在背靠背的有空气背衬的立方体角 区段周围流动。区域94也可以用顶层薄膜材料填满。

图45-48举例说明本发明的另一个实施方案。在这个实施方 案中，如图45所示，众多双面回射的立方体角元件10被放置在 底层96上。光增粘的粘合剂98能用来将元件10保持在适当的 位置。然后，如图46所示，在元件10上形成填充层100。在图 47中，底层96已被剥离，把实质上所有元件10的一个侧面暴露 出来。在元件10暴露出来的小面上形成反射涂层102，例如，铝 金属层。在替代实施方案中，反射涂层覆盖整个底部表面。在图 48中，粘合剂104的膜层是在毗邻反射涂层102的填充层100 上形成的，以致结构能附着到底层上，例如，衣服制品。

在替代实施方案中，提供有诸如立方体角棱镜之类微观结构 108的细长的回射线或纤维106。管或外层110环绕着或包裹着 棱镜108，以保护棱镜小面112和在特定的实施方案中保证小面 112是有空气背衬的。候，外层110能用在有足够的拉伸强度以 致在缝纫加工期间不会断裂的同时有足以缝制衣服的柔性的材 料制成。在特定的实施方案中，外层110能用聚酯、尼龙和/或聚 氯乙烯(PVC)或其它适当的材料制成。

在用图49举例说明的特定的制作方法中，微观结构108是 借助裂缝浇注或模塑成形制成细线的，而外层110是围绕着微观 结构挤塑的，例如，微观结构当它被挤出的时候被馈送到外层里 面。

图50和51举例说明回射线106的另一个实施方案，其中微 观结构108是在底层114上提供的，例如，借助裂缝浇注法。然 后，底层114把微观结构108裹紧变成线106的外层并且在区域 116被热合。线106的横截面形状可以是任何几何形状。在特定 的实施方案中，线106实质上横截面是圆的，外径介于大约50 微米和510微米(0.002英寸和0.020英寸)之间。图52和53举例 说明被配置成在至少两个方向上回射光线的回射线106的实施方 案。因此，单一的底层114形成外层。

图54和55举例说明被配置成在至少三个方向上回射光线的 线106的实施方案。在替代实施方案中，线106被配置成在四个 或更多的方向上回射光线。图56是为了密封或密封地封闭线的 内部空间已夹紧每个末端118的线106的侧视图。

图57举例说明未成形的回射线106的实施方案，其中空气 球体120是在至少一些微观结构108中提供的，如同在1997年1 月7日授权给Bernard的美国专利第5,592,330号中所揭示的那 样，该专利的全部教导在此通过引证被并入。底层114的外表面 115可以包括虫眼结构的表面和/或有质地粗糙的表面，以便减少 或消除在成品线106上的光泽和眩光。

图58举例说明用来用底层114封装或裹紧微观结构108的 制造工具122的实施方案。为了在区域116密封线，可以在沟槽 124中加热。图59举例说明用来形成线106的制造工具122的另 一个实施方案。在缝隙126处施加的热量使底层的壁附着在一起， 把微观结构108封闭在其中。

图60举例说明用来形成回射线106的制造系统128的实施 方案。底层12朝着把微观结构108浇注在它上面的鼓130送入。 底层114和微观结构108被送进工具122，后者形成缠绕到绕线 轴132上的空心线106。

在替代实施方案中，类似的制造工艺能用来形成各种不同形 状和大小的回射光学结构。在一个实施方案中，斜面介于大约150 微米和460微米(0.006英寸和0.018英寸)之间而高度介于大约76 微米和230微米(0.003英寸和0.009英寸)之间的立方体角棱镜是 在随后用工具122制成空心结构的底层114上提供的。例如，空 心结构的横截面形状可以包括圆形、矩形、椭圆形或其它需要的 形状。空心结构可以有各种不同的尺寸，取决于应用。例如，矩 形的空心结构能用来形成能在路边建筑位置使用的回射告示。在 特定的实施方案中，底层114有介于大约255微米和1016微米 (0.010英寸和0.040英寸)之间的厚度，而结构具有外径达到大约 15厘米(6.0英寸)的实质上圆形的横截面。在另一个实施方案中， 横截面实质上呈矩形的光学结构具有高达大约2.5cm(1英寸)的 厚度和高达到大约31cm(1英尺)的宽度。在这些实施方案中，单 一的结构114能用来形成外层。

图61-63举例说明回射线106的另一个实施方案，其中底层 114是在微观结构108在它上面形成之前打孔的或者是与孔134 一起形成的。在把微观结构108浇注在底层114上的时候，树脂 这样填充洞或孔134，以致形成微观结构的材料穿过底层。这种 结构的一个好处是形成底层114的材料不一定必须与形成微观结 构108的材料一样透明。因此，不如微观结构材料透明的高温热 塑性底层材料能用来形成底层114。在替代实施方案中，底层114 和/或微观结构108能用彩色的和/或荧光的材料制成。例如，线 106能配置成有白天的颜色并且以不同的颜色回射。

在进一步的实施方案中，线106或光学结构可以有改善光线 分布的均匀性的散射或变向特性。例如，底层114可以包括质地 粗糙的表面。在替代实施方案中，微观结构108可以包括在2000 年3月14日授权给Nilsen等人的美国专利第6,036,322号所揭示 的那种多向的立体角片材。在进一步的实施方案中，微观结构108 可以包括1996年10月15日授权给Nilsen的美国专利第5,565,151 号所揭示的那种在至少一些棱镜小面中有一个或多个窗口的立 方体角棱镜。在其它的实施方案中，微观结构108可以包括1998 年11月24日授权给Shusta等人的美国专利第5,840,405号所揭 示的那种闪闪发光的立方体角回射片材。在任何实施方案中，微 观结构108都可以包括有在棱镜小面上形成的金属层之类的反射 层的立方体角棱镜。微观结构108可以包括1980年5月13日授 权给Burke等人的美国专利第4,202,600号所揭示的那种切割好 的回射片材。这些专利的全部教导都通过引证被并入本文。

本申请的线106能被用来形成回射的针织服装，如夹克、毛 衣、裤子、背心和消防服。在替代实施方案中，线106能被封装 在弹性体底层材料里面，例如，卷式告示(RUS)、疏导器和锥形 环。

在任何实施方案中，任何形成元件10或底层的材料都可以 包括荧光染料或颜料。因此，各式各样的光学结构都能用本文揭 示的方法生产。任何实施方案中的微观结构都可以包括立方体角 棱镜、虫眼结构、线性棱镜、小透镜，鱼眼镜头阵列或其它适当 的微观结构。

尽管这项发明已参照其各种不同的实施方案予以具体的展 示和描述，但是熟悉这项技术的人将理解在形式和细节方面各种 不同的改变可以在不脱离权利要求书所囊括的本发明的范围情 况下得以完成。