：本发明涉及一种采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜及其模具的制造方法。
背景技术
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背景技术：
1、目前反光材料领域广泛使用的一种光学微结构是三棱锥，底面为等边三角形，三个反射面互为90度角的角锥反射器结构，如图1所示； 另一种三棱锥，底面为等腰三角形，三个反射面互为90度角的角锥反射器结构。
2、目前上述的微棱镜反光膜的光学设计变量只有一个，很难获得不同入射角与观察角（特别是广角），以实现不同方位角的逆反射性能的同时提高，以及不同入射角与观察角（特别是广角与小入射角）逆反射性能之间的平衡，不同方位角（如0度，90度，180度）逆反射性能之间的平衡。
3、现有技术中，为了获得反光膜不同方位角逆反射性能的各向均匀性，四类反光膜镍模具通常采用0度与90度两个不同取向的反光膜镍模具机械交互拼接来制造辊筒母模具，来获得0度与90度取向的逆反射性能优化与平衡。
4、还有一个改进反光膜性能的技术途径是通过微小调整一个角度，使其偏离标准的角锥反射器结构，来实现反光膜逆反射性能的调控（如提高广角性能），但上述方法制作繁琐，对刀精度控制较难，不确定性大，难以达成预期效果。
5、另外，虽然理论上采用全棱镜的微棱镜反光膜（美国3m）逆反射性能比采用三棱锥的微棱镜反光膜的大1.5倍（或三棱锥反光膜有效反射区为全棱锥反光膜有效反射区的66.67%），但是全棱锥反光膜的模具结构（如中国专利号2015107772604、201811202555.9）非常复杂，制造难度非常高，且由于模具制造误差导致反光性能比期待的低很多，因此限制了其推广应用。
技术实现思路
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技术实现要素：
1、鉴于上述存在的问题，本发明的目的在于提出一种采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜及其模具的制造方法，该采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜及其模具的制造方法设计合理、方便制作，能够调整位于中心的第4个三棱锥的新增角度变量，从而达到优化反光膜的广角性能，或者获得反光膜0度与90度性能的优化平衡。
2、本发明的技术方案如下：
3、本发明采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述微棱镜反光膜的表面由相同的单元体阵列形成，上、下、左、右相邻的单元体旋转错位180度，单元体的底面为等边三角形，单元体上与底面三个边相对应的三个面为单元体三棱锥的三个面，单元体的三个棱面相同，单元体的三个棱面分别是第一个棱面、第二个棱面、第三个棱面，所述单元体由位于角落的三个相同的第1个三棱锥、第2个三棱锥、第3个三棱锥与位于中心的第4个三棱锥构成，第1个三棱锥、第2个三棱锥、第3个三棱锥构成第一组三棱锥；
4、其中第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的两个棱面均分别共用单元体三棱锥的两个相邻棱面，第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的第三个棱面分别与单元体三棱锥的第三个棱面、第一个棱面、第二个棱面平行；
5、第4个三棱锥的三个棱面与单元体的底面的夹角不同于第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的各个棱面与底面的夹角，使第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥与第4个三棱锥不同；
6、所述第4个三棱锥与第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥取向180度相向；
7、通过第一组各三棱锥实现反光膜的主要逆反射性能，通过第4个三棱锥调控或补偿反光膜的广角逆反射性能或其它方位取向的逆反射性能。
8、优选的，上述第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的底面边长大于单元体三棱锥底边长度的二分之一，第4个三棱锥的底面边长小于或等于单元体三棱锥底边长度的二分之一；所述第4个三棱锥的高度小于第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的高度。
9、优选的，上述第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的底面边长小于单元体三棱锥底边长度的二分之一，第4个三棱锥的底面边长大于或等于单元体三棱锥底边长度的二分之一；所述第4个三棱锥的高度大于第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的高度。
10、优选的，上述单元体三棱锥底面的边长为350um，第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥底面的边长为200.4um，锥高为81.4um，第4个三棱锥底面的边长为175um，锥高为71.4um。
11、优选的，上述单元体三棱锥底面的边长为385um，第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥底面的边长为220um，锥高为89.59um，第4个三棱锥底面的边长为192.5um，锥高为78.59um。
12、优选的，上述单元体三棱锥底面的边长为400um，第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥底面的边长为175um，锥高为71.65um，第4个三棱锥底面的边长为200um，锥高为81.65um。
13、优选的，上述第1个三棱锥的第一个棱面、第1个三棱锥的第二个棱面共用单元体的第一个棱面、单元体的第二个棱面；第2个三棱锥的第一个棱面、第2个三棱锥的第二个棱面共用单元体的第二个棱面、单元体的第三个棱面；第3个三棱锥的第一个棱面、第3个三棱锥的第二个棱面共用单元体的第三个棱面、单元体的第一个棱面；
14、第1个三棱锥的第三个棱面与单元体的第三个棱面平行，第2个三棱锥的第三个棱面与单元体的第一个棱面平行，第3个三棱锥的第三个棱面与单元体的第二个棱面平行。
15、本发明采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜的模具的制造方法，其特征在于：
16、步骤1、使用第一种三棱锥成型刀具进行单元体的三个棱面的加工，以形成单元体三棱锥；
17、步骤2、使用第二种三棱锥成型刀具，先后飞切三刀，完成位于中心顶部的第4个三棱锥三个棱面的加工成型，同时完成位于角落的第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的第三个棱面的加工成型，并保证第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥的第三个棱面与单元体三棱锥的第三个棱面、第一个棱面、第二个棱面平行，完成复合三棱锥结构的微棱镜反光膜模具的加工成型。
18、优选的，
19、（1）、使用第一种三棱锥成型刀具依次飞切三刀形成单元体三棱锥，底面三角形边长=350um，锥高=143um；
20、（2）、使用第二种三棱锥成型刀具飞切第1刀形成角落第1个三棱锥的第三个棱面，以及第4个三棱锥的第1棱面；
21、（3）、使用第二种三棱锥成型刀具飞切第2刀形成角落第2个三棱锥的第三个棱面，以及第4个三棱锥的第2棱面；
22、（4）、使用第二种三棱锥成型刀具飞切第3刀形成角落第3个三棱锥的第三个棱面，以及第4个三棱锥的第3棱面；
23、（5）、完成加工复合三棱锥结构的微棱镜反光膜模具，第1个三棱锥、第2个三棱锥和第3个三棱锥底面三角形边长=200.4um，锥高=81.4um，中心顶部第4个三棱锥底面三角形边长=175um，锥高=71.4um。
24、本发明的优点：
25、1）本发明能在一种反光材料基材上实现两种不同三棱锥的微棱镜反光膜光学结构，即采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜；
26、2）本发明的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜由位于角落的第一组三棱锥与位于中心的第4个三棱锥互为相邻；这个由四个小的三棱锥构成的大三棱锥的有效逆反射区与等效大三棱锥的有效逆反射区相同，二者的逆反射性能一样，没有在结构原理上产生额外的逆反射损失；
27、3）位于中心的第4个三棱锥的设计与位于角落的第一组三棱锥设计不同（包括三棱锥角度设计与180度相向取向），调整位于中心的第4个三棱锥的新增角度变量，能够达到优化反光膜的广角性能，或者获得反光膜0度与90度性能的优化平衡，有利于实现其它复杂结构（如全棱镜）反光膜才能达到的性能（而全棱镜反光膜及模具的制作非常复杂、成本高），本技术模具结构复杂性及加工技术难度上比全棱镜结构反光膜模具更简单；
28、4）不同于常规的单体三棱锥结构，本发明增加了反光膜设计的角度变量，从而实现反光膜性能的提升，特别是广角性能提升以及不同取向性能的平衡；这种双三棱锥组合结构微棱镜反光膜，对小三棱锥（≤175um）单元或大三棱锥（≥225um）单元的反光膜结构都适用；
29、5）本技术能够达到复杂的全棱镜等反光膜才能达到得性能，但本技术模具的制作工艺和难度却又大大降低，从而有利于节省生产成本和产业化生产。
1.一种采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述微棱镜反光膜的表面由相同的单元体（1）阵列形成，上、下、左、右相邻的单元体（1）旋转错位180度，单元体的底面为等边三角形，单元体上与底面三个边相对应的三个面为单元体三棱锥的三个面，单元体的三个棱面相同，单元体的三个棱面分别是第一个棱面（t1）、第二个棱面（t2）、第三个棱面（t3），所述单元体由位于角落的三个相同的第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）、第3个三棱锥（a3）与位于中心的第4个三棱锥（a4）构成，第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）、第3个三棱锥（a3）构成第一组三棱锥；
2.根据权利要求1所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）的底面边长大于单元体三棱锥底边长度的二分之一，第4个三棱锥（a4）的底面边长小于或等于单元体三棱锥底边长度的二分之一；所述第4个三棱锥（a4）的高度小于第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）的高度。
3.根据权利要求1所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）的底面边长小于单元体三棱锥底边长度的二分之一，第4个三棱锥（a4）的底面边长大于或等于单元体三棱锥底边长度的二分之一；所述第4个三棱锥（a4）的高度大于第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）的高度。
4.根据权利要求1或2所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述单元体三棱锥底面的边长为350um，第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）底面的边长为200.4um，锥高为81.4um，第4个三棱锥（a4）底面的边长为175um，锥高为71.4um。
5.根据权利要求1或2所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述单元体三棱锥底面的边长为385um，第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）底面的边长为220um，锥高为89.59um，第4个三棱锥（a4）底面的边长为192.5um，锥高为78.59um。
6.根据权利要求1或3所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述单元体三棱锥底面的边长为400um，第1个三棱锥（a1）、第2个三棱锥（a2）和第3个三棱锥（a3）底面的边长为175um，锥高为71.65um，第4个三棱锥（a4）底面的边长为200um，锥高为81.65um。
7.根据权利要求1、2或3所述的采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜，其特征在于：所述第1个三棱锥（a1）的第一个棱面（a11）、第1个三棱锥（a1）的第二个棱面（a12）共用单元体（1）的第一个棱面（t1）、单元体的第二个棱面（t2）；第2个三棱锥（a2）的第一个棱面（a21）、第2个三棱锥（a2）的第二个棱面（a22）共用单元体（1）的第二个棱面（t2）、单元体的第三个棱面（t3）；第3个三棱锥（a3）的第一个棱面（a31）、第3个三棱锥（a3）的第二个棱面（a32）共用单元体（1）的第三个棱面（t3）、单元体的第一个棱面（t1）；
8.一种如权利要求1、2、3、4、5、6或7任一所述采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜的模具的制造方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述采用复合三棱锥结构的微棱镜反光膜的模具的制造方法，其特征在于：
