在下面对本发明的详细说明中，阐述了许多细节以便彻底地理解本 发明。但是，应当认识到如果没有这些细节，本发明仍然可以实施。 在其它情况下，并没有详细介绍众所周知的方法、步骤、元件、部件 和装置以免无谓地使本发明的特征变得模糊不清。
反射体可以使用一系列用光学材料制成的球形或球面透镜来反射光 线。在其它情况下，反射体可以使用一系列用光学材料制成的半角棱 镜来反射光线。有时候，半角棱镜可以与球形或球面透镜结合来反射 光线。在其它一些情况下，反射体可以使用一系列用光学材料制成的 全角棱镜来反射光线。
本发明涉及用来制造反光薄片或薄膜的方法和设备，反光薄片或薄 膜可以用作反射体或反射体的元件。反光薄片或薄膜可以具有由一系 列微结构半角棱镜或全角棱镜形成的光学材料表面以反射光线。在一 实施例中，本发明的反光薄片或薄膜可以利用压花辊通过挤压工艺制 成。
半角棱镜具有两个分界面，其中入射光线被反射两次而重新返回入 射光源。全角棱镜采用三个分界面，其中入射光线被反射三次而重新 返回入射光源。全角棱镜一般来说可提供较大范围的角度使入射光线 可以被接收并重新返回光源。如果光学材料中的损耗很低，全角棱镜 能够比半角棱镜更加有效地进行反射。然而，全角棱镜较难制造。一 般来说，反射薄膜由压印有半角棱镜图案的薄膜制成，所述半角棱镜 图案以预定角度自然地反射入射光线。
在反光薄片或薄膜中制造一系列半角棱镜的典型方法是通过模塑、 机械切割和冲压工艺。
模制加工通常需要有一个对于给定图案来说是确定的模具。将液体 形式的熔融塑料或其它类似的光学材料浇注到模具中。光学材料在模 具中需要有一段固化时间以形成具有反光特性的形状。固化时间会相 当长。而且，模具并不适合于光学材料形成全角棱镜。
机械切割加工通常需要用机床将图案逐一刻画到塑料或其它光学材 料。逐一刻画图案十分费时，因而并不是制造反射材料连续薄片的一 种经济合算的方法。
冲压过程一般来说需要有具有固定图案的矩形冲模。柔软的半固体 或半液体的光学材料如塑料由冲模冲压成具有反光特性的形状。用矩 形冲模冲压有限的区域也很慢而且不太经济合算。
这些典型工艺常常会在反光薄片或薄膜的反光图案之间加入接缝以 提供足够的尺寸。接缝破坏反光图案并且是不反光的，因而会降低反 射率或光强效率。
这些典型工艺可以在有限区域上形成连续的半角棱镜图案，比如不 大于九英寸乘九英寸的连续图案(即“九英寸图案块”)，在一块四 十八英寸乘四十八英寸的薄片中有三十六个九英寸图案方块。在某些 情况下，九英寸图案块可能使实际应用限于这一尺寸，否则需要仔细 拼接以形成较大的图案。
本发明能够形成没有接缝的微结构薄膜连续卷，从而为顾客提供几 乎可以是任何长度的无缝反射薄膜。通过在制造反光薄片时消除接缝， 能够提高反射效率，而且由于反光图案密度的增大可以降低成本。
为了提供连续的反射薄膜卷，需要有一种表面上刻有光学图案的微 结构圆筒形模。这种微结构圆筒形模在此称作压花辊。通过连续不断 地将图案印刻到热的光学材料如热塑料中，这种微结构圆筒形模将其 图案压印到塑料薄膜中。利用普通的工艺难以将半角或全角棱镜图案 刻入圆筒形模。
压花辊提供了用于制造过程的工具，使得能够连续制造带有半角棱 镜和/或全角棱镜的微结构反射薄膜。精确的角隅棱镜凹槽可以在三维 表面上形成。与实心的圆柱体或轧辊不同，压花辊的圆筒形图案由多 片子图案构成。压花辊使用一个或多个紧密叠在一起的窄环圈或垫片 来形成整个圆筒形图案。每个圆环或垫片被逐一切割以构成图案的一 部分。在实施例中，圆环的宽度小于一毫米。通过使用各种不同数目 的并排紧密布置的圆环或垫片，可以形成带有所要求图案的不同宽度 的圆筒。
压花辊能够提供大的带有全角棱镜的连续反射面。即，反射薄膜或 薄片的表面能够形成宽的无限长的连续反射面。通过使用一个或多个 圆环或垫片来形成压花辊的整个圆筒形图案，可以对全角棱镜表面的 角度进行调节，包括使每个圆环具有不同的角度。通过交替变换从圆 环到圆环的子图案对齐方式可以形成全角棱镜。结果，可以在光学材 料的表面中形成很多反射角度和反射效果以反射或后反射入射光线。 通过改变整个圆筒形图案的圆环或垫片能够容易地调整棱镜的立方角 (即变宽或变窄)和深度(即变浅或变深)以改变其正交性，从而改 变反射薄膜和最终产品的反射特性。较大较深的棱镜能够在表面中形 成而不会使反射质量受到损失。压花辊的适应性很强，因为利用同一 工具的不同构造方式能够制造不同的反射薄片或薄膜。只须通过改变 圆环或垫片的构造方式就能修改整个圆筒形图案。在一个压花辊上， 可以有许多尺寸和种类的角隅棱镜同时共存于压花辊圆柱面的范围内 以形成整个圆筒形图案。
压花辊包括底部圆筒，作为圆环或垫片的保持架。底部圆筒含有一 个或多个纵向导轨，用来使圆环适当地对准并牢固地保持相互连接。 底部圆筒的外径和形状与圆环的内径和形状类似，以保持圆环/垫片的 位置并避免图案产生移动。
现在参考图1，图中示出了压花辊100A的第一个实施例。压花辊 100A还可以被称作压花滚筒或带有图案的回转圆筒。压花辊100A包 括一种圆筒形图案。在优选实施例中，圆筒形图案用来在材料层的表 面中形成微结构。
可以将光学薄膜或层夹在压花辊100A与另一个辊104之间。在优 选实施例中，压花辊100A的图案在光学薄膜或层的表面形成以产生反 射薄膜片层102的连续图案。
在一实施例中，光学薄膜或层是一种加热到处于液态和固态之间柔 软状态的塑胶材料，因此压花辊100A的圆筒形图案印刻到光学薄膜的 表面中。在另一实施例中，压花辊100A的图案足够尖锐以刻入处于固 态的光学薄膜的表面。
如图1所示，压花辊100A可以包括：一个或多个可转动的轴杆、 转轴或辊颈112；N个(一个或多个)图案垫片/圆环114；M个间隔垫 片/圆环(未在图1中示出)；一对端部法兰116；一对连杆118；一个 中心圆筒形套管120；以及一个或多个在端部法兰116上的紧固件122。 中心圆筒形套管120还可以称作圆筒形芯部120。一个或多个图案圆环 和间隔垫片/圆环的相应数目N和M取决于所要求的压花辊和光学薄膜 的圆筒形图案。在一实施例中，M＝N+1。在另一实施例中，M＝0， 因而没有使用间隔垫片/圆环。图案垫片/圆环114的宽度随所要求的图 案而变。间隔垫片/圆环可以不包含切出或形成的图案，但是可以具有 适当的尺寸而在薄膜表面中形成直线、凹槽或凹痕图案。间隔垫片/圆 环可以认为是具有边缘图案，可在表面中形成直线、凹槽或凹痕图案。
压花辊100A绕一个或多个轴杆112转动，同时推动和/或拉动薄膜 的一个或多个材料层经过压花辊和辊子104之间以形成反射薄膜102。 当压花辊在反射薄膜102上滚过时，N个图案垫片和M个间隔垫片的 圆筒形图案在反射薄膜102的表面中形成。在薄膜表面中形成的图案 可以认为是一种连续图案。N个图案垫片114布置在中心圆筒形套管120 的周围。一对连杆118使N个图案垫片114和M个间隔垫片(未示出)， 如果有的话，保持在压花辊100A上的固定位置。端部法兰116将N个 图案垫片114；M个间隔垫片，如果有的话；一个或多个连杆118；以 及中心圆筒形套管120夹在它们之间。在每个端部法兰116处的紧固 件122将端部法兰116紧压在一起并使夹在它们之间的其它部件保持 在一起成为一个单元。在一实施例中，紧固件122是螺母与螺栓的组 合。
N个图案垫片和M个间隔垫片，如果有的话，可滑动地连接到一 个或多个连杆118上。一个或多个连杆118平行于轴杆112布置在压 花辊周围。一个或多个连杆118可以象图示那样布置在压花辊100A的 相对侧，或者围绕压花辊100A以一定角度相互间隔布置。图1示出了 一对位于相对侧并相互间隔一百八十度的连杆118。然而，可以有一个、 两个、三个、四个或更多个围绕压花辊100A布置的连杆118以固定垫 片。
现在参考图2，图中示出了图案垫片114和一对间隔垫片214的部 件分解图。当装配到压花辊100A上时，可以将图案垫片114夹在一对 间隔垫片/圆环214之间。每个间隔垫片214包括一个或多个对准孔218 用以在一个或多个连杆118上面滑动。类似地，每个图案垫片114包 括一个或多个对准孔218′用以在一个或多个连杆118上面滑动。而且， 每个间隔垫片214和图案垫片114都包括一中心开口220用以在中心 圆筒形套管120上面滑动。
现在参考图3，图中示出了图2中一部分的放大视图。一个或多个 图案垫片114中的每一个都包括在其外缘周围的子图案300。在只有一 个图案垫片114的情况下，如果不使用间隔垫片214来形成整个图案 一部分的话，这一个图案垫片114中的子图案300可以是整个图案。 每一图案垫片114中的每一个子图案300可以是类似的或者是唯一的 以完成压花辊的整个圆筒形图案，压花辊的整个圆筒形图案被滚压到 反射薄膜102的表面中。子图案300可以在奇偶图案垫片114之间交 替变化。每个图案垫片114的子图案300可以是同样的，但是在压花 辊100A上从一个图案垫片114到下一个图案垫片子图案可以略微偏 移。通过用不同构造形式的图案垫片和间隔垫片更换图案垫片114和 任何间隔垫片，可以容易地改变压花辊100A的整个圆筒形图案。
每个图案垫片具有厚度302，这一厚度可根据给定图案垫片上所选 择的子图案而变化。比较起来，间隔垫片214的厚度相当小。比如， 在一实施例中，间隔垫片的厚度为图案垫片厚度的百分之二十五。然 而，间隔垫片214确实在整个图案中形成其自身的子图案。在某种情 况下，间隔垫片214可以在薄膜表面中形成一凹槽或一直线。虽然间 隔垫片214的厚度在图3中相当小或表示为零，但是它们可以具有更 大的厚度以进一步在整个图案中构成子图案。
现在参考图4A，图中示出了压花辊100B的第二个实施例。压花辊 100B还可以被称作压花滚筒或带有图案的回转圆筒。压花辊100B包 括许多压花辊100A中的部件。压花辊100B包括一圆筒形图案。在优 选实施例中，圆筒形图案用来在材料层的表面中形成微结构。然而， 在每个相应的压花辊中图案垫片和间隔垫片以不同方式固定。
压花辊100B包括：一个或两个转轴、辊颈或轴杆112；N个(一 个或多个)图案垫片114′；M个间隙垫片214′；一对端部法兰116′；一 个中心圆筒形套管120′；以及一个或多个紧固件122。中心圆筒形套管 120′还可以被称作圆筒形芯部120′。在压花辊100B的实施例中，中心 圆筒形套管120′包括一导向槽418。导向槽418与每个图案垫片114′以 及每个间隔垫片214′中的导向突片接合以维持其环绕中心圆筒形套管 120′的角度方向。端部法兰116′与图1中的端部法兰116略微不同，因 为导向槽418可以在没有一个或多个连杆118的情况下使用。
现在参考图4B，将全部图案垫片114′和/或间隔垫片214′在压花辊 100B上装配起来以形成圆筒形图案400。由于一个或多个图案垫片114′ 中的微加工表面，圆筒形图案400的细部未在图4B中示出而好象是全 黑的。
现在参考图4C，图中示出了压花辊100B的一部分的放大视图。圆 筒形图案400可以包括在一对端部法兰116′之间的一个或多个图案垫片 114′以及零个或更多个间隔垫片214′。间隔垫片214′可以布置在图案垫 片114′的两侧。或者，在某些圆筒形图案400中，图案垫片114′可以是 相邻的。一个或多个图案垫片114′可以布置在一间隔垫片214′的两侧。 或者，在另一种圆筒形图案400中，间隔垫片214′可以是相邻的。
每个图案垫片114′的子图案300可以围绕每个垫片的外圆周或外缘 形成。围绕图案垫片的外圆周，子图案300可以重复。或者，沿给定 图案垫片114′的任一弧段或整个圆周，子图案300可以是唯一的。
在整个圆筒形图案400中，子图案300对于每个垫片114′来说可以 是唯一的。即，没有两个图案垫片114可以是相同的。或者，在一组图 案垫片114中，每个图案垫片可以是唯一的，而这组图案垫片114从 整个圆筒形图案400的一边到另一边是重复的。在还有一个实施例中， 每个图案垫片114′可以具有完全相同的子图案300以形成整个圆筒形图 案400。通过这种方式，很容易对圆筒形图案400进行修改而在材料表 面中形成图案。
回头参见图4B，图中示出了在一个或多个轴杆112中形成的传动 凹槽420。传动凹槽420平行于一个或多个轴杆112并靠近其一端。在 一个或多个轴杆112的其中一个轴杆上或在轴杆112的一侧，可以设 有传动凹槽420用以将轴杆连接到一传动齿轮或马达使压花辊100B转 动。在一实施例中，可以将一个键(未示出)布置在传动凹槽420中 以连接至齿轮或其它传动联轴器中的键槽。在另一实施例中，齿轮或 其它传动联轴器可以具有在传动凹槽420中滑动的连接片。在还有一 个实施例中，传动凹槽420可以设计成从轴杆的圆柱面向外延伸的传 动键。
现在参考图5，图中示出了图案垫片114′的透视图。在图5中示出 的图案垫片114′是压花辊100B中的N个图案垫片114′的示范性实例。 图案垫片114′包括中心开口220′、导向突片518和子图案300。导向突 片518位于中心开口220′内图案垫片114′的内缘。中心开口220′使得图 案垫片114′能够在中心圆筒形套管120′的外表面上滑动。当中心开口220′ 在圆筒形套管120′的外表面上滑动时，图案垫片114′的导向突片518在 导向槽418内滑动。
图案垫片114和114′以及间隔垫片214和214′大体上是环形的或圆 环形的。图案垫片114和114′以及间隔垫片214和214′也可以被认为大 体上是空心圆柱体形的，具有有限的厚度和高度。由于子图案300的 原因，每个图案垫片的外缘或圆周是变化的。间隔垫片可以是不变的 或者围绕其外缘或圆周变化。图案垫片和间隔垫片的内缘或内表面的 形状设计成与中心圆筒形套管120的形状相配。在一实施例中，中心 圆筒形套管120是一个圆筒，因此每个间隔垫片和图案垫片的内缘或 内表面大体上也是圆筒形的。在其它实施例中，所述内缘可以是与中 心圆筒形套管的形状相配的正方形、矩形、六边形或别的圆筒形。
间隔垫片214′和图案垫片114′装配在中心圆筒形套管120′上，其中 每个垫片的导向突片518与导向槽418对准。
现在参考图6，图中示出了压花辊100B中圆环/垫片的另一部分的 放大视图。如前面所介绍的，图案垫片114′可以夹在一对间隔垫片214′ 之间。每个图案垫片114′的子图案300围绕其外圆周或外缘是重复的。
现在参考图7，图中示出了图6中垫片/圆环的一部分的放大视图。 子图案300围绕图案圆环114′的外缘或圆周延伸。子图案300可以在反 射薄膜102的一个区域内形成角隅棱镜。间隔垫片或圆环214′可以在反 射薄膜102中形成凹槽、狭槽或直线，以隔开由每个图案垫片/圆环114′ 的子图案300形成的角隅棱镜列。
可以用精密切割工具在图案圆环114或114′中加工出子图案300。 或者，图案圆环114或114可以模制或铸造而沿外缘包括子图案300。 在每个图案圆环中可以形成唯一的子图案。或者，在每个图案圆环中 可以形成类似的子图案，但围绕圆筒形套管处于不同的角度位置。或 者，从装配在压花辊100A和100B上的图案圆环114或114′的一边到 另一边，子图案300的形状和位置可以周期性地变化。
一个或多个图案圆环114或114′中的每一个都可以唯一地编号以识 别其在圆筒形套管120或120′上相对于其它图案圆环以及任何间隔圆环 的位置。类似地，零个或多个间隔圆环214或214′中的每一个都可以唯 一地编号以识别其在圆筒形套管120或120′上相对于其它间隔圆环以及 图案圆环114或114′的位置。
现在参考图8A-8D，反射薄膜102的一部分被作为反射薄膜102′示 出。图8A是反射薄膜102′的顶视图。图8B是反射薄膜102′的侧视图。 图8B是反射薄膜102′的透视图。图8B是反射薄膜102′的横剖面图。 因为压花辊100A和100B的任何一个实施例都可以在薄膜中形成图案， 所以将这些压花辊统称为压花辊100。
如前面所介绍的，当推动或拉动薄膜102经过压花辊100和辊子104 之间时，在反射薄膜102的表面中形成整个图案。用压花辊100在反 射薄膜102中形成图案不是模制加工。
反射薄膜102′包括若干个全角棱镜800。反射薄膜102′包括主体部 位802和微结构部位804。若干角隅棱镜800在反射薄膜102′的微结构 部位804中形成。反射薄膜102′的主体部位802支承微结构部位804。
在压花辊100的图案的一个实施例中，若干个全角棱镜800布置在 列814A-814F中。每一列814A-814F由相应的直线、狭缝或凹槽 824A-824G隔开。
每个角隅棱镜800具有底部边缘(B)、尾部(T)、头部(H)、 顶点(A)、以及三个可以反射光线的表面(S1、S2和S3)。三个表 面(S1、S2和S3)连接在一起形成的顶端靠近每个角隅棱镜800的头 部。每个角隅棱镜800的尾部与头部相对。每个角隅棱镜800的底部 边缘可以与反射薄膜的底面齐平。沿每一列，某个角隅棱镜800的底 部边缘可以连接下一个角隅棱镜的底部边缘。每个角隅棱镜类似于一 个四面体。即，每个角隅棱镜类似于具有三个三角形侧面和一个三角 形底面的三棱锥。三棱锥的形状可以是对称或不对称的。即三个三角 形侧面可以不相等以形成非对称的三棱锥或非正规的四面体。
在每一列中，每个角隅棱镜800相对于下一个角隅棱镜颠倒方向。 每一列中的角隅棱镜800的方向与下一列中的角隅棱镜的方向一致。 举例来说，反射薄膜中某一列的角隅棱镜800与左侧的尾部以及右侧 的头部对准。在与其相邻的下一列中，角隅棱镜800与反射薄膜102 左侧的头部以及右侧的尾部对准。
在图8A-8D中示出的反射薄膜102′可能只是整张或整卷反射薄膜的 一部分。对于在图8A-8D中示出的部分来说，反射薄膜102′可能由压 花辊100中的六个图案垫片114或114′和七个间隔垫片214或214′形成。 在反射薄膜中形成的每一列角隅棱镜814A-814F由相应的图案垫片114 或114′形成。反射薄膜102′中列814A-814F之间的每个凹槽824A-824G 由相应的间隔垫片214或214′形成。
在一实施例中，在反射薄膜102的表面中形成的角隅棱镜是阳角隅 棱镜。在另一实施例中，表面中形成的角隅棱镜可以是阴角隅棱镜。 不论是哪一种情况，滚压到反射薄膜102中的整个图案可以是无缝的 连续图案。
现在参考图9A-9B，反射薄膜102或102′根据所要求的具体应用可 以与其它材料层叠合以形成反光层合薄片。切割或印刻到反射薄膜102 或102′的表面中的光学微结构如全角棱镜可以在其中形成以反射从光学 微结构前侧或后侧入射的光线。
在图9A中，光线910A被耦合到光学微结构的后侧而光线910B被 耦合到光学微结构的前侧，所述光学微结构在反光层合薄片900A的反 光层102′中。
在图9B中，光线910A被耦合到光学微结构的后侧而光线910B被 耦合到光学微结构的前侧，所述光学微结构在反光层压薄片900B的反 光层102′中。
图9A还示出了一层或多层可层压到反光层102′的顶部或底部以及 这两者之上的其它材料。一层或多层材料901A-901N可以在第一表面 上与反光层102′层压到一起。一层或多层材料902A-902N可以在与第 一表面相反的第二表面上与反光层102′层压到一起。
图9B还示出了一层或多层具有各种宽度和各种厚度的其它材料， 它们可以与反光层102′层压在一起。举例来说，层911具有宽度W1和 厚度T1。层912具有宽度W2和厚度T2，其分别不同于层911的宽度 W1和厚度T1。这些层的长度也可以沿层压薄膜变化。而且，从反光 层102′的一边到另一边，其它材料层的宽度、厚度和长度不必是均匀一 致的。
不同的宽度和长度比如可以用来改变反射效率以显示文字，或者可 以用来改变反射回光源的光线的颜色或频率。类似地，不同的厚度可 以用来改变反射效率，或者可能与达到所要求效果需要的材料数量有 关。用来形成反光薄片102的材料的类型可以改变反光层合薄片的反 射效率。其它材料的类型、它们的折射率、以及相对于光学微结构的 位置也可以改变任何反光层合薄片的反射效率。而且，通过适当地选 择其它材料层的厚度和尺寸，可以使反射效率对于某些频率或颜色的 光线达到最大，而对其它频率或颜色的光线减到最小。有一些其它材 料层对于所要求的某些波长或频率的光线可以是透明或不透明的，而 对于其它波长或频率的光线却不是这样。
反光薄片层102可以是一种聚合物层或塑料层如热塑性塑料，或者 可以是具有光学特性的其它材料层，它们可以被切割或者用压花辊100 压印上图案。在一实施例中，反光层102是一种透明的半晶质聚合物。
可以与反光层102层压在一起的其它类型的材料层的实例包括反射 薄膜涂料、颜料、油墨、荧光剂、硅石、极化剂、密封剂、防护涂料、 粘结剂、基片、粘合剂、以及可除去的分离薄片层。粘合剂层可以是 一种压敏粘合剂、热激活粘合剂或辐射激活粘合剂。可除去的分离薄 片层可以用来保护粘合剂层直至反光层合薄片准备好与某一表面相 连。
硅石(二氧化硅)可用来填充到由光学微结构形成的空洞中以形成 更为平整的表面。可以使用的一种形式的硅石是云母。
防护涂料层可以用来防止磨损和污染，比如被轮胎辗过的人行道标 识所遇到的情形。防护涂料层还可以具有防土壤和露水的性能使层合 薄片在暴露于湿气、尘土或污垢之后能够保持原有的反射效率。
基片使得能够用机械方法将反光层合薄片固定到某个表面上，比如 缝合到服装或鞋子中。粘结剂层或粘合剂层可以用来将反光层合薄片 粘贴到某个表面上。
一反射薄膜比如用铝、黄铜、红铜、金、镍、铂、银或钛薄层形成 的金属箔也可以用来反射光线和/或使折射率产生差异。反射薄膜可以 层压或溅射到反光层102上。其它材料如二氧化钛、氧化锆、钴/铁混 合物、二氧化锆、氧化锌、白铅、氧化锑、硫化锌、氧化铝和氧化镁 也可以用来形成反射薄膜层。
其它层还可以是用两种聚合物制成的多个交替层，其中每一层的厚 度小于一百纳米，这一厚度是这样选择的，使得折射率不匹配以引起 光线的相长干涉。
可以在挤压过程中通过加压加热将这些层层压在一起。或者可以在 这些层之间选择性地使用一薄层粘合剂、粘结剂或环氧树脂并通过加 压使这些层被层压和保持在一起。
现在参考图10，图中示出了加工线、生产线或制造系统1000的说 明性示意图。在一实施例中，制造系统1000是一种挤出反射薄膜的共 挤出系统。在此说明性制造系统1000中，材料从页面的左边流向右边。 制造系统1000在输入端接收许多球粒、珠粒、粉末、碎块或其它形式 的原材料1001并在其输出端形成一卷反射薄膜1002。
说明性制造系统1000包括挤出机1014、挤压模1016、压花辊叠式 组件1020、惰辊(“惰轮”)1030、一对轧辊1032、以及收卷辊1034。 在说明性制造系统1000的各个位置还可以包括喂料器、搅拌器、过滤 网组合、齿轮泵、供料头、厚度规、切条机以及浮辊。另外，对于多 层反射薄膜来说，说明性制造系统1000还可以包括一股或多股由供料 头混合的熔融或液化材料流。或者，可以用层压机将包含反射薄膜层102 的多个材料层层压在一起。在另一种情况下，可以用真空成形机将额 外的材料层加到反射薄膜层102上。
压花辊叠式组件1020包括第一辊1022、压花辊100和第二辊1024。 压花辊100由马达驱动，用以将挤出来的薄膜拉入压花辊叠式组件1020 中压印图案。挤出薄膜的第一表面与压花辊100紧密接触，因此压花 辊100的圆筒形图案可以被印入或刻入第一表面。在叠式组件顶部的 第一辊1022紧压在挤出薄膜的第二表面上用以挤压在压花辊100和第 一辊1022之间的薄膜。第一辊1022还可以使挤出薄膜部分冷却。因 此，第一辊1022也可以被称作顶部冷却辊。在叠式组件底部的第二辊 1024可以由一马达驱动用以从压花辊叠式组件1020拉出反射薄膜。第 二辊1024还可以使压出的反射薄膜冷却到固态。因此，第二辊1024 也可以被称作底部冷却辊。压花辊叠式组件1020还可以包括底架、机 架或框架1026，第一辊1022、压花辊100和第二辊1024可转动地连 接到框架1026上。框架1026支承这些辊的位置并可以将一个或多个 辊移动到一起以挤压和施加压力到挤出薄膜上。
当开始制造挤出反射薄膜时，将适当比例的原材料1001加入挤出 机1014中。挤出机1014使原材料从固态加热到液化或熔融状态，将 这些原材料混合在一起，然后将其推出而成为液化或熔融的原材料 1004。
需要改变液化原材料1004的横截面为一层或一片材料的横截面。 液化原材料1004被送入挤压模1016中。挤压模1016使液化原材料的 第一横截面转变为挤出薄膜1006的又薄又宽的片状、膜状或层状横截 面。挤出薄膜1006具有一对侧缘以及一顶面和一底面。挤出薄膜1006 的侧缘相对较薄，而挤出薄膜1006的顶面和底面相对较宽。
变平了的挤出薄膜1006被送入压花辊叠式组件1020中的第一辊 1022和压花辊100之间。
如上所述，压花辊100包括由一个或多个图案圆环114或114′和/或 零个或多个间隔片214或214′形成的圆筒形图案400。压花辊100的连 续圆筒形图案400被印入、压入或刻入挤出薄膜1006的表面中以形成 薄膜102的微结构。在一实施例中，薄膜中的所述微结构是全角棱镜 而薄膜102是一种挤出反射薄膜或反射层。压花辊100的连续圆筒形 图案400在反射层102的表面中形成连续图案800。
反射层102环绕压花辊叠式组件1020的第二辊1024的一部分使薄 膜102改变方向。第二辊1024还提供了使材料片从柔软状态加速冷却 到坚硬状态的手段。从压花辊叠式组件1020输出的材料薄片接着被送 至收卷辊1034。
薄膜102缠在惰辊1030上以改变薄膜在制造系统中流动的角度。 薄膜102由一对轧辊1032从惰辊1030上拉过来。每个轧辊1032都是 由一马达驱动的辊子。薄膜102在一对轧辊1032之间被挤压并流向收 卷辊1034。
收卷辊1034接收薄膜102并将薄片缠绕成一卷1002。在薄膜102 是挤出反射薄膜的情况下，卷1002是挤出反射薄片或薄膜的反射薄膜 卷。驱动收卷辊1034使挤出薄膜紧密地缠绕成一个螺旋形卷。收卷辊 1034可以包括一个卷筒，其边缘能够使薄膜102在卷绕成螺旋形卷的 时候保持对齐。
概括地说，制造系统1000包括挤出或液化过程、变平过程、压印 过程和收卷过程。挤出或液化过程是由挤出机1014进行的。变平过程 是由挤压模1016进行的。压印过程是由压花辊叠式组件1020进行的。 收卷过程是由轧辊1032和收卷辊1034进行的。
现在参考图11，图中示出了一种示例性的压花辊组合件1100。压 花辊组合件1100包括连接在一起的压花辊100、一对轴承1102、一个 齿轮箱1104和一个交流马达1106，如图11所示。一对轴承1102的内 侧为连接到轴杆或辊颈112的压花辊100提供支承点。这对轴承1102 的外侧可以连接到压花辊叠式组件1020的框架以支撑压花辊组合件 1100。这对轴承1102使得压花辊100能够在压花辊叠式组件中转动。 每个轴承1102可以是一个滚柱轴承。
马达1106包括用以驱动齿轮箱1104的转轴。齿轮箱1104包括用 来使转轴的转动与压花辊的转动成比例的齿轮。在一实施例中，齿轮 箱的传动比使传递给压花辊的马达转数减小。在另一实施例中，齿轮 箱1104的传动比使传递给压花辊100的马达转数增大。在还有一个实 施例中，齿轮箱1104的传动比是一，因而传递给压花辊100的马达1106 的转数不变。可以类似于变速装置那样选择齿轮箱1104的传动比以改 变压花辊100的转速。
现在参考图12，图中示出了包括反光薄片1200的卷1002。如前面 所介绍的，可以将其它材料层层压在反光薄片102上以形成反光层合 薄片1200。反光层合薄片包括反光薄片102和一个或多个其它材料层 如层1201-1204。如图9A-9B中所介绍和示出的，一个或多个其它材料 层的尺寸可以不同并且可以布置在反光薄片的任一侧。
因此，在没有其它层的情况下，卷1002可以只是一卷反光薄片102。 或者，卷1002可以是一卷反光层合薄片1200，包括与反光薄片102层 压在一起的其它层。卷1002还可以包含一个中心圆筒芯1210，反光薄 片102或反光层合薄片1200可以螺旋卷绕在上面。中心圆筒芯1210 可以是一个卷筒，其边缘使反光薄片102或反光层合薄片1200卷绕到 收卷辊上时能够对齐。
现在参考图13A-13G，图中示出了反射薄膜102的应用实例。反射 薄膜102可广泛地用于反光体应用中，包括但不限于反光标志、人行 道标识、运动装以及安全服。反光体和反射薄膜能够通过许多方式结 合到制品中。反光体可以成为制品的一部分，比如用于自行车的辐条 反光体或用于汽车的尾部反光体。或者，可以将反光体制成片状或条 状的材料层然后粘贴或连接到制品上。比如，可以将反光胶带加到服 装上。还可以将反射薄片或薄膜加到公路标志或标识上。可以在制造 过程中将反射薄膜102或反光层合薄片从卷1002上卷开并加到制品 上。
在图13A中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002A被加到汽车牌 照1300A中。字母和数字可以通过将一层或多层不同颜色的油墨加到 反光层合薄片1200上形成。
在图13B中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002B被加到鞋子 1300B中。反射薄膜1002B可以包括基片，使得能够被缝合到鞋子1300B 上，和/或包括粘合剂，使得能够粘贴到那里。
在图13C中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002C被加到高速公 路标牌，比如停止标牌1300C中。
在图13D中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002D被加到一件衣 服，如背心1300D中。
在图13E中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002E被加到人行道 标识1300E中。人行道标识1300E用粘合剂1354固定在人行道1352 上，如图13E所示。
在图13F中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002F被加到汽车1360 的反光体1300F和1300F′中。反光体1300F是汽车1360的侧标识或侧 反光体。反光体1300F′是汽车1360的后反光体或前反光体。
在图13G中，代表卷1002一部分的反射薄膜1002G被加到自行车 1370的反光体1300G、1300G′和1300G″中。反光体1300G是辐条或车 轮反光体。反光体1300G′是自行车的前反光体或后反光体。反光体 1300G″是脚踏板反光体。
由于压花辊起到印刷辊或切割辊的作用而非作为一个模具，因此光 学反光薄片所需的固化时间很少或没有，从而提供快速形成挤出反光 薄片的方法。压花辊使得能够在一张光学材料的表面中形成连续的全 角棱镜片。通过使用压花辊，连续薄片上的图案是无缝的。压花辊是 可以修改的。即，通过改用另一种构造形式的图案圆环和间隔圆环可 以改变由压花辊形成的图案。
虽然已经在附图中介绍和示出了某些示范实施例，但是应当认识到 这样的实施例只是说明性的而非限制性的，本发明并不限于所示出和 介绍的具体构造方式和布置方式，因为所属领域的普通技术人员在阅 读了本说明书之后可以想到其它各种修改形式。举例来说，在此介绍 的压花辊被用来制造挤出反射薄膜。然而，压花辊也可以用来在材料 薄膜或薄片的表面中形成其它类型的结构或微结构。本发明应当由所 附权利要求限定，而不是由在此示出和介绍的具体构造方式和布置方 式限定。
David Reed提交美国(US)非临时性专利申请要求享有2002年9 月11日由大卫·里德(David Reed)提交的美国临时专利申请60/410,206 的优先权。