專利名稱：三維塑料片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠通過膠版印刷大批量制造的三維塑料片材，更具體 地說，本發(fā)明涉及一種三維塑料片材，該三維塑料片材具有一系列形成在頂 表面上相同的半球凸透鏡，這樣，不管所述塑料片材的位置或方向，在每個 位置均可以生動地觀察到三維圖像，同時將由于不同色點的干涉而導(dǎo)致莫爾圖像(moire pattern)的生成降到最小。
技術(shù)背景通常，三維塑料片材由具有一系列形成在該片材頂表面上的半圓柱透鏡 的柱鏡光柵屏幕(lenticular screen)制成，每個半圓柱透鏡具有約0.5mm的 節(jié)距(pitch)。如果進行三維影印，由左眼和右眼觀察到的物體的圖像都印 刷到一片柱鏡光柵屏幕上，從而獲得三維圖像，當(dāng)通過雙眼進行觀察該三維 圖像時，所述物體看上去好像浮在空間中或進入到空間中。在該情況下，柱鏡光柵屏幕具有許多連續(xù)地布置在該塑料片材頂表面上 的半圓柱透鏡，該柱鏡光柵屏幕僅在相對于每個透鏡長度方向的左側(cè)和右側(cè) 提供有三維效果，但在上側(cè)和下側(cè)不能提供任何三維效果，因而，具有該三 維圖像的觀察角度受到限制的缺陷。另一方面，傳統(tǒng)的三維塑料片材由如下方法制成對通過上面形成有一 系列透鏡的透鏡層觀察到的印刷表面進行辨識，從而觀察所設(shè)計的三維圖 像，其中，所述印刷表面通過普通膠版印刷進行加工，以大批量生產(chǎn)。此時， 產(chǎn)生的問題是，由于通過所述透鏡層觀察會有透鏡浮雕效果，因此傳統(tǒng)的塑 料片材不具有高分辨率，因而，所述印刷屏幕不會生動而清晰。而且，在普通膠版印刷屏幕上，構(gòu)成印刷屏幕的許多點折射在透鏡層上， 從而所述許多點的干涉會導(dǎo)致莫爾圖像或昏亂視覺的產(chǎn)生，因而，不能提供
更加生動的三維屏幕。因而，對于通過膠版印刷加工的傳統(tǒng)三維塑料片材，三維圖像的簡單圖 案應(yīng)通過單色印刷進行顯示，從而難以通過四主色印刷或透鏡技術(shù)中的特殊 效果(例如，雙向變換、運動和形態(tài)效果)顯示三維效果。當(dāng)然，在某些情況下，己經(jīng)提供了使用如法國M.G.李普曼于1908年提出的IP (全景攝影術(shù))技術(shù)的三維方法，但是，由于需要加工技術(shù)具有較高 的精度以及攝影技術(shù)具有較高的分辨率，因而，上述方法在使用中并不實用。發(fā)明內(nèi)容因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個 目的是提供一種三維塑料片材，該三維塑料片材形成有一系列凸透鏡，所述 一系列凸透鏡的表面上水平和垂直地布置有許多半球凸透鏡，因而，不管所 述塑料片材的位置或方向，在每個位置都可以生動地觀察三維圖像，所述三 維塑料片材采用傳統(tǒng)技術(shù)之一的全景攝影三維方法，該方法進行傳統(tǒng)攝影方法的反向追蹤(reverse tracking),以將拍攝的圖像重新設(shè)立為計算機圖形屏 幕，而且所述三維塑料片材通過數(shù)字輸出而應(yīng)用于膠版印刷，同時在全景攝 影技術(shù)和透鏡技術(shù)中實現(xiàn)特殊效果，從而使通常在膠版印刷中產(chǎn)生的莫爾圖 像極大地最小化，以提供更為生動的三維圖像，因而可以大批量地生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明，為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供了一種三維塑料片材，該 三維塑料片材包括凸透鏡層，該凸透鏡層由透明的合成樹脂制成，并具有 一系列形成在其頂表面上的相同的半球凸透鏡；透明板，該透明板設(shè)置在所 述凸透鏡層的底表面，并由厚度與每個凸透鏡的焦距相對應(yīng)的合成樹脂板制 成；非焦距印刷層，該非焦距印刷層通過膠版印刷的方式設(shè)置在所述透明板 的頂表面上，用于在該頂表面上提供真實的圖像屏幕；焦距印刷層，該焦距 印刷層通過膠版印刷的方式設(shè)置在所述透明板的底表面上，用于通過由計算
機圖像程序進行計算和圖像分割的四色點印刷在所述底表面上提供三維屏 幕，其中，所述凸透鏡層與在頂表面和底表面設(shè)置有所述非焦距印刷層和焦 距印刷層的所述透明板結(jié)合。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的三維塑料片材，當(dāng)通過凸透鏡層IO觀察塑料 片材1時，印刷在普通印刷表面上的產(chǎn)品圖案或物體圖案，看上去好像在具 有許多印刷在特殊印刷表面上的圖案的背景上浮在空間中或進入空間中，從 而具有較高質(zhì)量的三維效果，而且，由于凸透鏡具有相同的半球形狀，因而 不管三維塑料片材1的位置或方向，在任何位置都可以生動地看到三維圖像。另外，形成在所述透明板20頂表面和底表面上的印刷層31和32通過 膠版印刷進行加工，從而能夠大批量地生產(chǎn)本發(fā)明的塑料片材1。所述焦距 印刷層32還通過由計算機圖像程序進行計算和圖像分割的四色點印刷的方 式進行加工處理，如通過改進已有的全景攝影技術(shù)制成。由于四色(C、 M、 Y、 K)點提供具有彼此不同的最佳傾度的較高的分辨率，因而能夠極大地 抑制莫爾圖像或昏亂視覺的產(chǎn)生，從而提供具有較高分辨率的更好的三維效 果。這能充分滿足現(xiàn)代消費者購買獨特性和多種設(shè)計的消費需求，因而，可 以極大地提高本發(fā)明的塑料片材的適應(yīng)性。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的三維塑料片材的透視圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的三維塑料片材的分解透視圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的三維塑料片材的截面圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的三維塑料片材的局部放大截面圖5是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的三維塑料片材的分解透視圖； 圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的三維塑料片材的局部放大截面 圖；圖7是表示在焦距印刷層上特殊效果印刷表面的圖像通過計算機圖像程 序進行分割的視圖；圖8是表示圖7的一部分的放大視圖，其中，通過膠版印刷放大了點的 結(jié)構(gòu)；圖9是表示凸透鏡以45°的傾斜角設(shè)置在本發(fā)明所采用的凸透鏡層上 的平面圖；圖10是表示凸透鏡以60。的傾斜角設(shè)置在本發(fā)明所采用的凸透鏡層上 的平面圖；圖11是表示通過膠版印刷加工的四色點的傾斜角度的示意圖；圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的三維塑料片材的截面圖；和圖13是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的三維塑料片材的下側(cè)的透視圖。具體實施方式

下面的附圖表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的最佳實施例。首先，每個部件的參考數(shù) 字在解釋其他附圖中指示為相同的數(shù)字。如圖1至圖4所示，凸透鏡層10設(shè)置在三維塑料片材1的最上層。凸透鏡層10由透明的合成樹脂通過使一系列相同的半球凸透鏡11垂直 和水平地形成在該凸透鏡層10的頂表面上的方法模塑而成。如圖9所示，凸透鏡層10的凸透鏡11通過使經(jīng)過凸透鏡11中心的虛 構(gòu)線具有90。的交叉角的方式而以45。的傾斜角設(shè)置。有時，如圖10所示，凸透鏡11通過使經(jīng)過凸透鏡11中心的虛構(gòu)線具 有60°的交叉角的方式而以60。的傾斜角設(shè)置。透明板20由透明的合成樹脂制成，設(shè)置在凸透鏡層10的底表面上，在 該情況下，透明板20的厚度與每個凸透鏡11的焦距相對應(yīng)。
非焦距印刷層31通過膠版印刷設(shè)置在透明板20的頂表面上，用以在該頂表面上提供真實的圖像屏幕。非焦距印刷層31具有普通印刷表面，該普通印刷表面為位于焦距印刷 層32的特殊效果印刷表面上的一部分，以如下文所述地提供三維屏幕。所 述普通印刷表面顯示有物體圖像、產(chǎn)品圖像、各種圖案等。此時，焦距印刷層32的特殊效果印刷表面用于顯示從該印刷表面的頂 部至底部以及從其左側(cè)至右側(cè)連續(xù)形成的圖案的三維效果或特殊效果。因此，可以在焦距印刷層32的特殊效果印刷表面(具有非三維效果， 三維效果、運動效果、變換效果等類似效果)和非焦距印刷層31的普通印 刷表面之間辨識出深度分辨力的區(qū)別和特殊效果的視覺區(qū)別。焦距印刷層32通過膠版印刷設(shè)置在透明板20的底表面上，用以通過由 計算機圖像程序進行計算和圖像分割的四色點印刷提供三維屏幕，從而可以 通過凸透鏡層IO看到三維屏幕。如圖7和圖8所示，焦距印刷層32通過具有與凸透鏡11相同的間隔和 布置的四色點印刷而形成，這通過計算機圖像程序中的圖像分割而制成。圖 像分割以同時對左側(cè)和右側(cè)透鏡屏幕以及上側(cè)和下側(cè)透鏡屏幕進行圖像分 割的方式而進行，從而提供印刷屏幕。凸透鏡層10通過層壓或粘合劑結(jié)合在透明板20上，且印刷層31和32 設(shè)置在透明板上。在三維塑料片材1的上述結(jié)構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明，非焦距印刷層31的普 通印刷表面與焦距印刷層32的特殊效果印刷表面之間的圖像看上去為更生 動的印刷屏幕，其中，在該印刷屏幕上不會出現(xiàn)引起昏亂視覺的莫爾圖像。 此外，非焦距印刷層31的普通印刷表面和焦距印刷層32的特殊效果印刷表 面在二者之間提供了深度分辨力或特殊效果的區(qū)別，從而實現(xiàn)特殊圖像的較 高質(zhì)量。 另一方面，焦距印刷層32的屏幕的范圍包括顯示三維效果、特殊效果 或普通背景效果，以及使用真實的圖像、圖形、圖案等。而且，在三維塑料片材1上經(jīng)常產(chǎn)生的莫爾圖像和粗糙的印刷狀態(tài)會從焦距印刷層32的屏幕上清除。然而，如果焦距印刷層32通過普通膠版印刷制成，則難以具有生動的 膠版印刷屏幕。這是因為三維片材通過穿過凸透鏡11傳播的光的折射并通 過人類的雙眼像差而形成三維效果。也就是說，構(gòu)成凸透鏡層10的凸透鏡 11用來折射通過膠版印刷的方式印刷在焦距印刷層32上的許多點，這導(dǎo)致 在印刷層上產(chǎn)生昏亂的視覺。因此，如圖11所示，所述印刷點的角度的設(shè)置與半球凸透鏡11的設(shè)置 角度有很大的區(qū)別，從而各個印刷點彼此具有區(qū)別較大的角度，這優(yōu)選地使 莫爾圖像的產(chǎn)生得到充分的抑制。焦距印刷層32的主色印刷由C (青色)、M (品紅色)、Y (黃色)和K (黑色)的四種主要色調(diào)形成，構(gòu)成膠版印刷的印刷點應(yīng)具有較高的分辨率 (lpi)。也就是說，由表1可知，所述點的角度可以根據(jù)所述凸透鏡11的布置 的密度而變化。例如，如果凸透鏡11的密度為801pi (其含義為在l英寸的 面積內(nèi)垂直和水平地交叉的線的數(shù)量)，如果相對于水平線的傾斜角為45° ， 而且如果所述點的密度為4001pi，則難以產(chǎn)生莫爾圖像或昏亂視覺的所述點 的角度約為19.5° 、 27.5° 、 62.5°和70.5° 。由于穿越所述點的凸透鏡11 的角度為90。，因而這些角度約相同于109.5° 、 117.5。 、 152.5。和160.5由于以1751pi的分辨率進行普通膠版印刷，隨著分辨率變高，即lpi (每 英寸行數(shù))達到200、 300和400，本發(fā)明的三維塑料片材1具有更好的效果。 如表1所示，根據(jù)分辨率的程度，能夠使莫爾圖像的產(chǎn)生最小化的膠版
印刷的角度是變化的，而且四色(C、 M、 Y、 K)點以彼此具有不同角度的 方式選擇各個分辨率程度下所列的角度中的任何一個，從而確定各自的傾斜度。表1印刷點的密度175 lpi200 lpi300 lpi400 lpi備注5.6°5.6°2.8°19.5。能夠使莫爾8.4°11.3°18.2°27.5°圖像的產(chǎn)生28°28.5025.3。62.5°最小化的膠34°39.5°33.7°70.5°印點的角度56°42°40°62。48°50°81,6°50.5°56.3°84.4°61.5。64.7°78.7°71.8°84.4°87,2°此外，設(shè)置在透明板20頂表面上的非焦距印刷層31形成普通印刷表面， 而且由于通過四色膠版印刷加工的所述普通印刷表面位于凸透鏡層10的非 焦距內(nèi)，因而，凸透鏡的折射和失真得以最小化，從而提供具有物體圖像或 圖形的更為生動的屏幕，莫爾圖像和粗糙的印刷狀態(tài)在該屏幕上消失，因而 保護凸透鏡層10的功能效果。由于焦距印刷層32的特殊效果印刷表面和非焦距印刷層31的普通印刷 表面設(shè)置在透明板20的頂表面和底表面上，因而可以通過凸透鏡層10看到 的效果得以不同地顯示。也就是說，印刷在普通印刷表面上的產(chǎn)品圖像或物 體圖像，看上去好像在具有印刷在特殊印刷表面上的許多圖形的背景上浮在 空間中或進入空間中，從而向本發(fā)明的三維塑料片材提供高質(zhì)量的三維效果。另一方面，如圖5和圖6所示，在凸透鏡層10上部分地形成有基本平 的觀察窗12，且所述非焦距印刷層31以僅設(shè)置在所述觀察窗12之下的方式 部分地形成在焦距印刷層32上。當(dāng)然，非焦距印刷層31可以設(shè)置在透明板20的頂表面上。然而，在優(yōu) 選情況下，當(dāng)非焦距印刷層31形成在焦距印刷層32的一部分上時，可以進 一步提高印刷效率。觀察窗12可以通過向一部分凸透鏡層IO上涂覆透明樹脂并使涂覆的透 明樹脂硬化而制成，在某些情況下，觀察窗12可以通過對平的模塑件進行 加壓和加熱而制成。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，可以適當(dāng)?shù)卦诒景l(fā)明的主 旨和范圍內(nèi)選擇用于制造觀察窗12的方法。如上所述，在凸透鏡層IO上形成平的觀察窗12具有如下優(yōu)點，與將精 致的文字或圖形設(shè)置在非焦距印刷層31的普通印刷表面上相比，它可以更 為生動地看到印刷屏幕，可以達到較高的印刷分辨率，而且所述塑料片材看 上去類似透明材料。即使非焦距印刷層31的普通印刷表面具有較高的分辨率，所述觀察窗 12的形成防止所述非焦距印刷層31的分辨率由于凸透鏡11經(jīng)由光的折射的 干涉而下降，還進一步克服所述普通印刷表面的分辨率僅在凸透鏡層10上 的凸透鏡11的密度內(nèi)進行確定的問題。另一方面，如圖12和圖13所示，取代焦距印刷層32，在透明板20的 底表面上形成有一系列浮雕圖案33。在各個浮雕圖案33之間形成有多個凹 槽33a，所述凹槽33a可以設(shè)置在各個凸透鏡11的焦點位置。在該情況下，能夠以如下方式獲得較好而生動的三維效果所述普通印 刷表面上的產(chǎn)品或物品圖像，在形成三維突出浮雕圖案33的背景屏幕上， 看上去好像浮在空間中，或進入該空間中。 浮雕圖案33通過在透明板20的底表面上涂覆透明樹脂并使該涂覆的透 明樹脂硬化而制成，在某些情況中，所述浮雕圖案33可以通過將由一系列 凹槽制成的模塑件靠在透明板20的底表面上進行加壓和加熱而制成。根據(jù) 本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，可以在本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇用于制造 浮雕圖案33的方法。雖然參考特定表示的實施方式對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明不由該實 施方式限定，而是由附屬的權(quán)利要求限定，因而，應(yīng)明白的是，如本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員容易理解的，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的前提下，可以進行 其他修改和變化。這種修改和變化落入僅由附屬權(quán)利要求及其等同物所限定 的權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種三維塑料片材，該三維塑料片材包括凸透鏡層，該凸透鏡層由透明的合成樹脂制成，并具有一系列形成在其頂表面上的相同的半球凸透鏡；透明板，該透明板設(shè)置在所述凸透鏡層的底表面，并由厚度與每個凸透鏡的焦距相對應(yīng)的合成樹脂板制成；非焦距印刷層，該非焦距印刷層通過膠版印刷的方式設(shè)置在所述透明板的頂表面上，用于在該頂表面上提供真實的圖像屏幕；焦距印刷層，該焦距印刷層通過膠版印刷的方式設(shè)置在所述透明板的底表面上，用于通過由計算機圖像程序進行計算和圖像分割的四色點印刷的方式在所述底表面上提供三維屏幕，其中所述凸透鏡層與在頂表面和底表面設(shè)置有所述非焦距印刷層和焦距印刷層的所述透明板結(jié)合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維塑料片材，其中在所述凸透鏡層上部分 地形成有基本平的觀察窗，所述非焦距印刷層以僅設(shè)置在所述觀察窗之下的 方式部分地形成在所述焦距印刷層上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維塑料片材，其中取代所述焦距印刷層， 在所述透明板的底表面上形成有一系列浮雕圖案，形成在各個浮雕圖案之間 的多個凹槽設(shè)置在所述各個凸透鏡的焦點位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維塑料片材，其中根據(jù)設(shè)置在所述凸透鏡 層上的凸透鏡的密度，通過膠版印刷的方式加工的四色(C、 M、 Y、 K)點 的傾斜角度設(shè)置為彼此互不相同，用于使在所述印刷屏幕上的莫爾圖像或昏 亂視覺的產(chǎn)生最小化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維塑料片材，該三維塑料片材形成有一系列水平地和垂直地設(shè)置在表面上的多個半球凸透鏡，從而不管塑料片材的位置或方向，在每個位置均可生動地觀察到三維圖像，同時將由于不同色點的干涉而導(dǎo)致莫爾圖像的生成降到最小。三維塑料片材包括凸透鏡層，由透明的合成樹脂制成，具有一系列形成在其頂表面上相同的半球凸透鏡；透明板，設(shè)置在凸透鏡層的底表面，由厚度與每個凸透鏡的焦距相對應(yīng)的合成樹脂板制成；非焦距印刷層，通過膠版印刷設(shè)置在透明板的頂表面上，用于在該頂表面上提供真實的圖像屏幕；焦距印刷層，通過膠版印刷設(shè)置在透明板的底表面上，用于通過由計算機圖像程序計算和圖像分割的四色點印刷在底表面上提供三維屏幕。
文檔編號B32B27/00GK101160208SQ200680012376
公開日2008年4月9日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者鄭鉉仁 申請人:邁瑞蔻韓國株式會社