[发明专利]一种高效光返射微晶结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效光返射微晶结构，具体地说是一种可使入射光线经过多次反射后，光线沿原入射方向返回的微晶结构。具体是有关在观测角特性方面表现优异且能够被用于交通标识、工程标示、警戒标示、指南标识、回射衣料用品等上令人满意的加以使用回射、返光结构；

背景技术

关于由持有卓越的回射效率以及入射角特性的六边形立方角回射元件构成的回射结构，以前有过若干提案，但是兼具有高的光返射率、大的光返射角度以及易于加工等特点的微结构相关技术至今仍然很少。

现有的利用微结构进行高效光返射主要是由四面体微棱镜结构衍生的。根据反射面的几何形状，现有返光阵列通常可分为Triangular Corner Cube Array(TCCA)和Rectangular Corner Cube Array(RCCA)两种。其中TCCA的三个返光平面为三个全等的等腰直角三角形；RCCA的三个平面为三个全等的正方形。其中TCCA的结构相对简单，加工容易，但是逆向反射性能不及RCCA，特别是在0度角入射情况下，TCCA的反光效率远远低于100％；RCCA虽然在0度入射角情况下(即远距离观测情况下)具有很好的逆向反射性能，反射效率接近100％，但是结构复杂，加工困难且在光线大角度入射情况下，反射效率较低。

基于上述考虑，本专利提出一种全新的光返射微晶结构，该结构由构成八面体的紧邻的且相互垂直的三个面组成返光微单元；成千上万的返光微单元按照规则进行紧密排列即构成完整的返光微晶结构；同时通过调整返光微晶结构的几何参数，我们可以对获得最大返光效率的入射光角度进行选择，通过设计可以在非0度入射角情况下获得最高的光返射率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种不仅可以获得最高接近100％的光返射率，同时在大的角度范围内可以维持较高的光返射率，通过设计结构还可以在非零度角入射情况下获得接近100％的光返射率。

本发明的技术解决方案：一种高效光返射微晶结构，其特征如下：

1、一种高效光返射微晶结构，其特征在于所述微晶结构具有如下特征：该高效光返射微晶结构由阵列化的微单元拼接而成，每个微单元由构成八面体的三个相邻的面A、B、C组成；面A与面B为长方形，面C为六边形，面A和面B和面C这3个面面面相互垂直；面A与面B共用一条长边P.设面A、面B、面C这3个面交点为P1，P线的另一个端点为P2；面A的一条短边同时又是面C的一条边，面B的一条短边同时又是面C的另一条边；面C包括相互平行的两组短边和另外相互平行的一组边L1与L2；L1、L2均不与面A和面B共用，但L1与面A中的P边的对边有共用的端点；L2与面B中的P边的对边有共用的端点，面A的宽边与面B的宽边长度可以相等也可以不等；

2、根据权利要求1所述的一种高效光返射微晶结构，其特征在于：高效光返射微晶结构由权利要求1所述的微单元在三维方向进行平行移动拼接而成，在拼接过程中微单元结构不需要进行旋转操作；

3、根据权利要求1所述的一种高效光返射微晶结构，其特征在于：包含权利要求1所述的微单元三个面在内的八面体的八个面两两平行；

4、根据权利要求1所述的一种高效光返射微晶结构，其特征在于：其特征在于：设在面C中，与P1点作为顶点的角度具有相同角度值的对角的端点为C0；在直线P与点C0构成的平面内，沿P2点与CO点构成直线P2CO方向入射的光线经面C反射后的反射光线为0；当入射光线与上述反射光线0平行且反方向入射时，可以获得极高的光返效率；即通过调节L1与L2构成的平行四边形的形状，调节L1与L2构成的平行四边形内角θ的角度值以及C0点的位置，可在特定的方向获得高的光返回效率(即光返射率)。

5、根据权利要求1所述的一种高效光返射微晶结构，其特征在于：为了在大角度范围均获得比较好的返光效果，本专利所述的构成高效返光微晶结构的微单元中线段P的长度和线段P1C0的长度要远大于面A中与边P相互垂直的边的边长，同时也远大于面B中与边P相互垂直的边的边长，其比值通常大于1小于4；

6、根据权利要求1所述的一种高效光返射微晶结构，其特征在于：本专利所述的高效返光结构可以采用注塑、模压等方法进行批量化制备。