專利名稱：裝飾膜、紙盒及其制作方法
背景技術(shù)：
已知在不同方向上接收并反射光線的棱鏡材料用于在平坦表面上傳送深度或三維的外觀。棱鏡材料對(duì)于廣泛的多種多樣的應(yīng)用例如裝飾膜、包裝紙、包裝盒和容器都是有用的。
棱鏡材料的一個(gè)例子是菲涅耳透鏡，其能夠在膜層中產(chǎn)生，而且所形成的膜用金屬化處理或用光反射材料支持。這樣的材料能夠產(chǎn)生看起來(lái)似乎具有三維的球或球體的圖像。這種類型的棱鏡材料是能得到的，例如Lakewood，New Jersey的Coburn公司的商標(biāo)多透鏡(Multi-LensTM)下的重復(fù)菲涅耳透鏡圖案膜層壓板。在2002年6月25日發(fā)給Springer等人的名稱為“具有棱鏡側(cè)壁的薄紙盒”的美國(guó)專利號(hào)D459,221中披露了使用這種材料的薄紙盒，在此以一致的方式引入作為參考。
棱鏡材料的另一個(gè)例子是星形菲涅耳透鏡，其通過(guò)這樣產(chǎn)生將傳統(tǒng)的菲涅耳透鏡切割成多個(gè)碎片，然后重新布置碎片以形成星形。星形菲涅耳透鏡能夠在膜層中形成，并通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ媒饘倩幚?，以產(chǎn)生具有三維星星外觀的膜。在2002年6月14日由GeraldKeberlein提出的名稱為“多透鏡星形盒子及其制作方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/172758中披露了該材料、使用該材料的容器及產(chǎn)生該材料的方法，在此以一致的方式引入作為參考。
在制作紙盒和容器中，以前使用金屬化處理的菲涅耳透鏡膜依賴于應(yīng)用于包裝盒時(shí)金屬化處理的菲涅耳透鏡膜的獨(dú)特外觀。具體地，菲涅耳透鏡的光學(xué)性能并沒(méi)有和包含透鏡的膜或襯底的印刷一起開(kāi)發(fā)以促進(jìn)對(duì)觀察者的三維效果。以前進(jìn)行具有菲涅耳透鏡的膜的印刷時(shí)沒(méi)有將印刷的標(biāo)記記錄到膜內(nèi)菲涅耳透鏡的位置。另外，印刷是不透明的，這使得碰巧被印上的菲涅耳透鏡的任何部分由于該印刷而被暗化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已披露，通過(guò)和使用菲涅耳透鏡一起控制圖案的印刷和位置，至少該圖案的一部分能夠顯現(xiàn)三維。在不同的實(shí)施例中能夠或者在其上或者在其下鄰近菲涅耳透鏡放置該圖案。在一個(gè)實(shí)施例中，圖案將顯現(xiàn)為菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維球或球體的一部分。為了形成雪球的幻象，金屬化處理的膜能夠包含多個(gè)全息的雪花，而且圖案能夠是冬天的景象。所得到的效果類似于通常被稱作“雪球”的裝飾產(chǎn)品。雪球在球體內(nèi)包含通常是白色的具有液體介質(zhì)和微粒介質(zhì)的小雕像或景象。當(dāng)搖動(dòng)雪球時(shí)，在球體內(nèi)形成暴風(fēng)雪的幻象。
因此，在一方面，本發(fā)明在于這樣一種產(chǎn)品，其包含具有菲涅耳透鏡的膜；與一個(gè)菲涅耳透鏡的表面鄰近的圖案；以及其中圖案的至少一部分顯現(xiàn)出三維。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明在于這樣一種產(chǎn)品，其包含具有菲涅耳透鏡和全息圖案的膜；與一個(gè)菲涅耳透鏡的表面鄰近的圖案；以及其中圖案的至少一部分顯現(xiàn)出三維。


本專利或申請(qǐng)文件包含至少一幅用顏色做成的附圖。在請(qǐng)求并交付必要的費(fèi)用后，美國(guó)專利與商標(biāo)局將提供帶有一幅或多幅彩色附圖的本專利或?qū)＠暾?qǐng)公布的副本。
本發(fā)明的上述方面及其他的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，從下面的詳細(xì)說(shuō)明、附加的權(quán)利要求和附圖來(lái)看是明顯的，其中圖1A顯示了非球面的傳統(tǒng)透鏡的截面圖；
圖1B顯示了菲涅耳透鏡的截面圖；圖2顯示了用于產(chǎn)生包含菲涅耳透鏡的膜和紙盒的過(guò)程；圖3A顯示了具有菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維圖像的襯底的彩色照片；圖3B顯示了圖3A的襯底的另一幅彩色照片；圖4顯示了圖3中的圖案的底片；圖5顯示了封裝盒；圖6顯示了臺(tái)式帳篷；圖7顯示了餐巾紙分配器；圖8A顯示了一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
圖8B顯示了另一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
定義這里所用的“圖案”是指圖象顯示、裝飾圖樣、藝術(shù)作品、圖畫(huà)、雕塑品或浮雕。為了這種應(yīng)用的目的，圖案不包括同樣色調(diào)、亮度和飽和度的一致不變的顏色。
這里所用的“三維”是指具有或顯現(xiàn)出深度范圍。
這里所用的“浮雕”包括具有或者凸起部分(壓印)或者凹下部分(凹陷)或者凸起和凹下部分二者結(jié)合的襯底。
具體實(shí)施例方式
圖1A和1B顯示了具有相同焦距的非球面?zhèn)鹘y(tǒng)透鏡16和菲涅耳透鏡17的截面圖。一般而言，正焦距菲涅耳透鏡幾乎普遍地是平凸的，其具有如顯示的那樣的平坦的表面18和鋸齒狀凸起的表面19。正焦距菲涅耳透鏡將較厚的非球面透鏡轉(zhuǎn)換成具有同樣光學(xué)性能的薄得多的透鏡。在菲涅耳透鏡中，通過(guò)取出材料的多個(gè)同軸環(huán)形柱面20，減少了材料的體積。這樣一來(lái)，通過(guò)被具有傾斜表面22的圓錐形部分分割的直圓柱體部分逼近非球面透鏡的凸面19的輪廓。當(dāng)你的手指甲劃過(guò)鋸齒狀凸起表面19時(shí)，傾斜的表面感覺(jué)就像是多個(gè)凹槽。柱面20的高度并不有助于透鏡的光學(xué)性能，其中，所述光學(xué)性能使菲涅耳透鏡與同樣焦距的非球面透鏡相比能夠做得極薄。在正焦距菲涅耳透鏡的中心附近，傾斜表面22幾乎與平坦表面18平行；朝外部邊緣傾斜表面變得極陡，尤其是對(duì)于低焦距比數(shù)的透鏡。每個(gè)凹槽的傾斜表面22是最初的非球面表面的相應(yīng)部分，向透鏡的平坦表面18轉(zhuǎn)化。從最初的非球面輪廓的角度稍微修改每個(gè)傾斜表面的角度，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)化。結(jié)果是圖1B中顯示的鋸齒狀凸起表面19。在菲涅耳科技公司出版的題為《菲涅耳透鏡》的出版物中能夠發(fā)現(xiàn)關(guān)于菲涅耳透鏡及其光學(xué)性能的更多信息，該公司在101 West Morningside Drive，F(xiàn)ortWorth，Texas 76110有辦事處。
參考圖2，顯示了一種用于產(chǎn)生具有菲涅耳透鏡的膜和紙盒的可能方法。在機(jī)械車床上形成用于菲涅耳透鏡的黃銅模具24，其中，機(jī)床將用于傾斜表面22的適當(dāng)?shù)慕嵌惹懈畛赡＞叩谋砻?，作為多個(gè)凹槽。能夠使用其他適當(dāng)?shù)牟牧嫌糜谀＞?，例如鐵、鋼、銅或金屬合金。以彼此不同的角度，例如θx、θy、θz，來(lái)切割凹槽，以便每個(gè)傾斜表面22會(huì)將光線折射到共同的焦點(diǎn)，如圖1所示。將凹槽切割到0.001密耳(0.000001英寸)到大約0.5密耳(0.0005英寸)之間的深度，更具體地，到大約.005密耳(0.000005英寸)的深度。具有制作這樣的模具的能力的一個(gè)公司是RPM光電子，其在1724 Corby Avenue，Santa Rosa，California 95407有辦事處。
特別地參考圖2A，能夠在壓具30中使用模具24，以制作鎳板26。鎳板26通過(guò)例如由模具24首先壓印(embossing)襯底或第一膜28，然后將第一膜28浸入鎳電鍍液形成。第一膜28，例如塑料腹板，如圖所示被模具24壓印，其中，菲涅耳透鏡圖案存在于該模具24中，將菲涅耳透鏡圖案壓印到第一膜28中。第一膜28可以是聚合物、塑料、熱塑性塑料、橡膠等。如果塑料用作第一膜28，則塑料的厚度在從0.15英寸到大約0.5英寸之間。
能夠?qū)⒂糜趬河〉谝荒?8的模具24加熱到大約華氏130°，以幫助圖案轉(zhuǎn)移。然后將加熱的模具24壓入第一膜28中，其中，所述第一膜28充當(dāng)菲涅耳透鏡圖案的載體?？蛇x擇地，第一膜28也可以被加熱并由在環(huán)境溫度下或也被加熱的模具24壓印。
一旦用模具24壓印了第一膜28，然后就將其化學(xué)處理以幫助電鍍，并將其插入金屬電鍍液32中。該電鍍液32可以是例如帶電的鎳(Ni)電鍍液。應(yīng)當(dāng)注意的是，其他工藝，例如無(wú)電電鍍工藝，是適合于形成金屬板26的。取決于鎳板26的希望的厚度，例如在6到12小時(shí)周期期間，化學(xué)處理的第一膜28和鎳電鍍液將鎳生長(zhǎng)到壓印中。鎳板26的壓印的表面通常為1密耳(.001英寸)到3密耳(.003英寸)厚。在希望的周期之后，從電鍍液32移走鎳板26和第一膜28。鎳板26被從第一膜28剝掉，并通過(guò)洗滌清潔。鎳板26適合于生產(chǎn)另外的菲涅耳透鏡圖案，而不會(huì)冒損壞模具的危險(xiǎn)。
現(xiàn)在參考圖2B，使用壓具30能夠?qū)⒕哂腥D案的第二鎳板34壓印到第二膜36中。遵循本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的工藝，可使用激光在玻璃板上形成全息圖案。和用于制作鎳板26的工藝類似，玻璃板能夠用來(lái)形成具有全息圖案的第二鎳板34。當(dāng)將全息圖案壓印到第二膜36中時(shí)，在擠壓期間，控制壓印的深度、溫度和壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，全息圖案為雪花，而且在第二膜36的整個(gè)表面上重復(fù)該圖案。在另一個(gè)實(shí)施例中，僅僅使用菲涅耳透鏡圖案而沒(méi)有全息圖像。
在將全息圖案放置到第二膜36上之后，使用壓具30將具有菲涅耳透鏡圖案的鎳板26壓印到第二膜36上。在擠壓鎳板26期間，控制壓印的深度、溫度和壓力，以便在菲涅耳透鏡顯現(xiàn)的區(qū)域“擦除”全息雪花圖案。由于全息圖案被壓印到第二膜36中小于菲涅耳透鏡圖案的深度，所以發(fā)生了擦除。同樣地，在放置菲涅耳透鏡的區(qū)域，先存在的全息圖案被再次塑造，并和菲涅耳透鏡圖案一起被重新壓印到更深的深度。在將兩幅圖案都放置到第二膜36上之后，在第二膜36的表面上放置聚合物38。施加熱(H)和力(F)，將聚合物38轉(zhuǎn)化成在其一個(gè)表面上具有兩幅圖案的薄片40。具有如所述形成薄片的能力的一個(gè)公司是HoloReel LLC/Holman科技公司，其在5B Marlen Drive，SouthGold Industrial Park，Hamilton，New Jersey 08691有辦事處。
現(xiàn)在參考圖2C，可以將薄片40應(yīng)用到壓花機(jī)的壓花輥42，而且能夠和薄片40一起壓印第三膜43，以制作一個(gè)或多個(gè)在其長(zhǎng)度上具有重復(fù)的菲涅耳透鏡圖案和重復(fù)的全息雪花圖案的母帶44。具有如所述形成母帶的能力的一個(gè)公司是Coburn Graphic Film公司，其在1650Corporate Road West，Lakewood，New Jersey 08701有辦事處。
例如通過(guò)使用塑料球粒的擠壓機(jī)48制作第四膜46。如果希望的話，在擠壓步驟期間可以將第四膜46染成希望的顏色，以向第四膜46提供彩色的外表，或者可以制作沒(méi)有色彩的膜。然后擠壓的第四膜46和母帶44一起穿過(guò)壓花機(jī)43，并被母帶壓印，以在第四膜中產(chǎn)生重復(fù)的全息雪花圖案和菲涅耳透鏡圖案。然后被構(gòu)圖的第四膜46能夠繼續(xù)進(jìn)入金屬化處理室52，其中，在該金屬化處理室52中，在具有帶傾斜表面22的凸起表面19的第四膜46的側(cè)面上，真空沉積金屬例如鋁?？蛇x擇地，可以金屬化處理菲涅耳透鏡的平坦表面18。如本領(lǐng)域所知，來(lái)自焊接類型設(shè)備的火花在室64中使鋁桿或鋁線汽化，以便鋁移往第四膜46并金屬化處理該膜。
第四膜46典型地為2密耳(0.002英寸)到大約4密耳(0.004英寸)厚。第四膜46能夠用不同的聚合物制成，例如聚氯乙稀(PVC)、聚酯或聚烯烴，或用塑料、熱塑性塑料、橡膠等制成。同樣地，用于真空沉積的金屬典型地為鋁，盡管也可以使用錫、鋅和其他金屬。一旦金屬化處理的膜50產(chǎn)生，其就能夠被纏繞并作為卷54保存以備將來(lái)之需。該金屬化處理的膜可被直接用于許多目的，例如包裝紙，或者可以和其他襯底結(jié)合。金屬化處理的膜50能夠用于覆蓋大量的產(chǎn)品，例如包裝盒、飲料容器、畫(huà)框、墻壁、表面、書(shū)本或其他能夠在其上黏附金屬化處理的塑料膜50的產(chǎn)品。具有如所述擠壓并形成金屬化處理的膜的能力的一個(gè)公司是Coburn Graphic Films公司，其在1650 Corporate Road West，Lakewood，New Jersey 08701有辦事處。
現(xiàn)在參考圖2D，適合于制作紙盒、容器或袋子的襯底56能夠被展開(kāi)，并由涂膠機(jī)58黏附覆蓋。適合的襯底能夠包括紙張、木材、紙板、箔片、金屬、塑料或膜。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底56是和金屬化處理的膜50結(jié)合的紙盒板，通過(guò)將膜的金屬化處理的表面黏附到板上來(lái)產(chǎn)生層壓板60。如果希望的話，可以覆蓋外部表面以改善印刷質(zhì)量。具有層壓并涂覆用于印刷的膜的能力的一個(gè)公司是HoloReelLLC/Holman科技公司，其在5B Marlen Drive，South Gold Industrial Park，Hamilton，New Jersey 08691有辦事處。
然后層壓板60通過(guò)例如平版印刷、苯胺印刷或照相凹版印刷方法的適合的印刷工藝62(P)印刷，并重新纏繞成卷54。印刷工藝可以具有多個(gè)印刷機(jī)站，用于印刷多種顏色。稍后將說(shuō)明印刷工藝P的更多細(xì)節(jié)。具有印刷層壓板60的能力的一個(gè)公司是VirtualColor，其在1530 Morse Avenue，Elk Grove，Illinois 60007有辦事處。在印刷之后，印刷的層壓板60的卷能夠被展開(kāi)，并被紙盒成形機(jī)64加工成單個(gè)的紙盒66，其適合于盛放薄紙產(chǎn)品并由高速轉(zhuǎn)換設(shè)備填充?？蛇x擇地，層壓板能夠被生產(chǎn)成薄板，印刷該薄板，然后用模具切割成單個(gè)的紙盒半制品。具有生產(chǎn)紙盒的能力的一個(gè)公司是Smurfit/Stone Container公司，其在400E.North Avenue，Carol Steam，IL，60188有辦事處。
現(xiàn)在參考圖3A和3B，展示了和圖案68一起印刷的層壓板60的彩色照片。圖案顯示了雪人戴著帽子和圍巾，一只手握著小鳥(niǎo)，兔子臥在雪人旁邊的地面上，所有這些都包含在球體內(nèi)。球體由已用透明紅色印刷的全息雪花包圍。球體位于被冬青樹(shù)和松樹(shù)樹(shù)枝的蝴蝶結(jié)包圍的基座上。如所見(jiàn)的那樣，照片顯現(xiàn)出三維，并在雪球中給出了雪人的幻象。
顯示的圖案描繪了冬天的景象，但是能夠使用具有菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維效果的任何適合的圖案。例如，效果能夠用于給出魚(yú)缸中的金魚(yú)的幻象。效果的另外應(yīng)用可以是描繪例如向日葵的花朵，描繪例如土星等行星，描繪例如瓢蟲(chóng)等昆蟲(chóng)，或者描繪例如夸張的妖怪眼睛等眼睛。
圖案68被印刷記錄到菲涅耳透鏡的位置，并被控制以提供印刷到菲涅耳透鏡的平坦表面18上的雪人存在于球體內(nèi)的幻象。整個(gè)球體實(shí)際上是具有被金屬化處理過(guò)的凸起表面19的菲涅耳透鏡。三維效果很像如前所述的實(shí)際的雪球。通過(guò)將圖案68印刷到平坦表面19上，并通過(guò)使至少圖案的一部分透明或半透明，觀察者通過(guò)圖案的透明部分將看到金屬化處理的菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維球體的至少一部分。這樣一來(lái)，對(duì)觀察者而言，圖案顯現(xiàn)出好像是真的雪球一樣的三維。
當(dāng)不希望被理論束縛時(shí)，相信因?yàn)橥哥R的金屬化處理的凸起表面19反射到達(dá)菲涅耳透鏡的光，形成三維球體形狀，其顯現(xiàn)出剛好位于透鏡的平坦表面19的下方，所以出現(xiàn)了三維效果。金屬化處理的菲涅耳透鏡反射光和物體，使得通過(guò)傾斜并移動(dòng)金屬化處理的膜，可以看到三維球體中反射的圖像和鏡子中看到的反射的圖像類似。
參考圖3A，金屬化處理的菲涅耳透鏡反射的光照亮了圖案的包括圍巾、帽子和雪人的中間的區(qū)域。顯現(xiàn)出好像3束光線從位于雪人背后的光源射出。仔細(xì)觀察雪人的握著小鳥(niǎo)的手臂，光線中的一束顯現(xiàn)出圓弧形，其是由金屬化處理的菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維球體造成的。
參考圖3B，相對(duì)于實(shí)際的光源移動(dòng)了層壓板。前述的高亮區(qū)轉(zhuǎn)移了，使得只有帽子和雪人的基座現(xiàn)在顯現(xiàn)出被加亮了。雪人的手臂和圍巾又顯現(xiàn)出黑暗的背景。雖然圖3B中的照片顯現(xiàn)得更加黑暗，但實(shí)際的照明是同樣的。外觀的變化歸因于金屬化處理的菲涅耳透鏡反射光的方式。
在前述的討論中，金屬化處理菲涅耳透鏡的凸起表面19，并在平坦表面18鄰近印刷圖案68，或者將圖案68印刷到平坦表面18上，以形成三維效果。也可以金屬化處理平坦表面并在凸起表面19上印刷，但是印刷的質(zhì)量會(huì)較差，這是由鋸齒狀的凸起表面的表面不規(guī)則導(dǎo)致的。
現(xiàn)在參考圖4，顯示了雪人圖案的底片，其表示了圖案68的透明和不透明的區(qū)域。圖案內(nèi)的不透明區(qū)70，例如雪人，在圖中是純黑的。透明區(qū)72在圖中是純白的，而半透明區(qū)74，例如雪人的圍巾，是灰色的變化的陰影。為了在最后的印刷的圖案中控制透明度，通過(guò)使用150線AM絲網(wǎng)印刷工藝的印刷機(jī)上的兩個(gè)不同的站，用白色以100％的覆蓋度印刷不透明區(qū)兩次。透明區(qū)沒(méi)有接收到用白色基色的印刷。使用金屬版印刷法屏幕(mezzotint screen)，半透明區(qū)接收到用白色以低于100％的中間水平的一次或兩次印刷。金屬版印刷法屏幕允許白點(diǎn)逐漸變細(xì)到零百分比覆蓋度而不留下明顯可見(jiàn)的線。在可選擇實(shí)施例中(未顯示)，雪人的有些部分能夠是半透明的，例如眼睛和鼻子附近的臉，以及木炭紐扣周圍的中部和下部身體區(qū)域。除了圍巾之外，雪人的剩余的部分半透明，能夠在一定照明條件下增強(qiáng)圖案的三維度。
一旦完成使用白色的初步印刷，就以傳統(tǒng)的方式通過(guò)六色(青色、洋紅、黃色、黑色、橙色和綠色)印刷工藝來(lái)印刷圖案68，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的那樣?？蛇x擇地，能夠使用五或四色印刷工藝。在1998年3月31日發(fā)給Norman Karel的名稱為“具有加亮的顏色和深度外觀的印刷工藝”的美國(guó)專利號(hào)5,733,634中披露了另外的印刷技術(shù)，在此以一致的方式引入作為參考。至少最后的印刷的圖案的一部分能夠是透明的，以便在觀看時(shí)給出三維的效果。
現(xiàn)在參考圖5，顯示了具有外部表面78的封裝盒76。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝盒是盛放薄紙的紙盒。在可選擇的實(shí)施例中，封裝盒能夠是袋子、盒子、容器、罐頭盒、包裝盒、臺(tái)式帳篷或分配器，例如U型餐巾紙分配器。能夠用層壓板60或具有印刷的圖案的金屬化處理的膜50形成封裝盒，其中，所述印刷的圖案合成在封裝盒中，且具有三維圖案?？蛇x擇地，封裝盒能夠通過(guò)使用下面將要討論的利用透明的菲涅耳透鏡來(lái)?yè)碛腥S圖案。
在形成圖案的三維外觀時(shí)，可以使菲涅耳透鏡透明而不用金屬化處理。再次參考圖5，能夠?qū)D案68(被簡(jiǎn)化，以僅顯示簡(jiǎn)化的雪人)印刷到形成封裝盒76的襯底56的外部表面78。襯底能夠是紙張、板、膜或塑料，或者其能夠是板層和膜層的層壓板。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底是層壓到板半制品上的具有的全息雪花金屬化處理的膜?？蛇x擇地，層壓板可以具有未印刷的外部表面，并且在將膜層壓到板上之前，具有反向印刷到膜的內(nèi)部表面的圖案。
外部表面78可以具有多個(gè)穿過(guò)襯底以在適當(dāng)?shù)奈恢帽３址颇哥R17的夾子80。菲涅耳透鏡被鄰近放置在襯底56上的印刷的圖案68的上面，并如顯示的那樣由夾子在適當(dāng)?shù)奈恢霉潭āＴ趯⒎颇哥R放置到圖案68上之后，圖案將顯現(xiàn)出來(lái)自菲涅耳透鏡的光學(xué)性能的三維。在這個(gè)例子中，由于在圓形的菲涅耳透鏡的后面印刷圖案，所以雪人將顯現(xiàn)出好像在球體(菲涅耳透鏡)的里面。觀察者將不會(huì)看到被金屬化處理的菲涅耳透鏡產(chǎn)生的三維球(圖3)；相反，觀察者將從雪人上面的透鏡的表面(18，19)看到形成幻象的反射的光。為了使圖像變?nèi)岷?，可以通過(guò)用所述夾子將薄菲涅耳透鏡成形為凸起或凹下而形成具有球面像差的菲涅耳透鏡，因?yàn)楸》颇哥R不再具有平坦表面18并且傾斜表面22不再適當(dāng)?shù)爻山且韵蛎嫦癫睢Ｔ谶@種情況下，由于像差，能夠?qū)⒉糠謭D案制作成顯現(xiàn)得較柔和與模糊，而不是清晰聚焦。可選擇地，能夠以如下這樣的角度機(jī)械加工傾斜表面22該角度能夠以產(chǎn)生希望數(shù)量的球面像差同時(shí)菲涅耳透鏡保持平坦。
代替夾子80，膠水、粘合劑或膠帶也能夠用于將菲涅耳透鏡固定到外部表面78。膠水能夠沿著透鏡的周長(zhǎng)涂敷，并上色以融合到圖案68中或與圖案68形成對(duì)照，或者膠水也可選擇成透明的?？蛇x擇地，膠水能夠在菲涅耳透鏡下的圖案中涂敷，并且或者與圖案融合，或者與圖案形成對(duì)照，同時(shí)固定透鏡。取決于希望的效果，能夠鄰近圖案68放置菲涅耳透鏡的或平坦表面18或凸起表面19。如果希望的話，能夠用前述的金屬化處理的菲涅耳透鏡取代透明的菲涅耳透鏡，其中，前述的金屬化處理的菲涅耳透鏡具有印刷的圖案，或者甚至具有與膜統(tǒng)一的顏色而沒(méi)有任何附加的印刷。金屬化處理的菲涅耳透鏡能夠從夾子80去除，并用作圣誕樹(shù)裝飾。想象從圖3切割圓球，并且或者將其放置到封裝盒76上，或者將其懸掛作為裝飾。
現(xiàn)在參考圖6和7，顯示了具有三維圖案的另外的封裝盒。為了簡(jiǎn)單，去掉了圖案68，而且只顯示菲涅耳透鏡17。如討論的那樣，能夠?qū)D案68印刷到菲涅耳透鏡上或菲涅耳透鏡下面的襯底上。在圖6中將襯底56折疊成三角形，以產(chǎn)生臺(tái)式帳篷84。除了鄰近菲涅耳透鏡的圖案之外，可以用有用的信息印刷外部表面78。在圖7中，顯示了裝有多個(gè)折疊的紙餐巾88的餐巾紙分配器86，其在外部表面78上的菲涅耳透鏡17鄰近具有圖案。在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)造了餐巾紙分配器，如在2001年12月19日由Gerald Keberlein提出的名稱為“薄片分配器和用于制作薄片分配器的紙盒”的美國(guó)專利申請(qǐng)10/025384中披露的那樣，這里以一致的方式引入作為參考。
現(xiàn)在參考圖8A，截面圖顯示了用于增強(qiáng)圖案的三維效果的另一種方法。如前述在第四膜46中產(chǎn)生的透明的菲涅耳透鏡17，被層壓到襯底56，例如紙盒板、另一層膜、紙張、塑料或金屬。壓印襯底，且菲涅耳透鏡位于浮雕鄰近及其上面。單獨(dú)通過(guò)壓印，或者通過(guò)將圖案印刷到壓印的表面上，或者通過(guò)將圖案印刷到壓印形成的平滑表面凹陷上，形成的圖案68存在于菲涅耳透鏡的鄰近及其下面。由于菲涅耳透鏡與圖案遠(yuǎn)遠(yuǎn)地隔開(kāi)距離d(90)，所以歸功于菲涅耳透鏡的光學(xué)性能，能夠放大圖案，導(dǎo)致形成三維圖案的另一種方法?？蛇x擇地，能夠通過(guò)相反的印刷工藝將位于壓印區(qū)域外面的整個(gè)圖案或部分圖案印刷到內(nèi)部表面82上。通過(guò)將相反圖像的圖案印刷到內(nèi)部表面上，因?yàn)橛∷⒌膱D案由于首先印刷能夠掩飾印刷后放置到內(nèi)部表面上的粘合劑，所以用于將膜和襯底層壓到一起的任何膠水或粘合劑都能夠被掩飾以免被看到。另外，在相反印刷之后，能夠金屬化處理內(nèi)部表面82的選擇的部分，以增強(qiáng)三維效果。
可選擇地，能夠如圖8B所示壓印襯底56和第四膜46，且菲涅耳透鏡直接放置到壓印區(qū)域鄰近。如果希望的話，在將膜層壓印到襯底之前，能夠用圖案68通過(guò)相反印刷，來(lái)印刷第四膜46的全部或部分內(nèi)部表面82。在印刷之后，能夠金屬化處理內(nèi)部表面的選擇的部分，以增強(qiáng)三維效果。雖然在圖8A和8B中將菲涅耳透鏡的平坦表面19放置到襯底56鄰近，但是，如果希望的話，可以將鋸齒狀的凸起表面19放置到襯底鄰近。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，菲涅耳透鏡是圓形的。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，圓形的菲涅耳透鏡具有大于1.5英寸左右的直徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，菲涅耳透鏡具有小于5英寸左右的直徑。在其他實(shí)施例中，菲涅耳透鏡具有從2英寸左右到4英寸左右和從3英寸左右到4英寸左右的直徑。另外，雖然前面例子中的菲涅耳透鏡具有圓形的周長(zhǎng)，但是可以將菲涅耳透鏡切割成任意可選擇的幾何形狀，作為例子，例如正方形、三角形或星形。
另外的形成菲涅耳透鏡的方法是可能的，例如使用模具直接將圖案壓印到適合的襯底中，而不必如討論的那樣形成薄片。這樣一來(lái)，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，前述的說(shuō)明僅僅作為例子，而并不規(guī)定為限制本發(fā)明的范圍。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然，在本發(fā)明中能夠進(jìn)行各種修改和變化，而不會(huì)背離本發(fā)明的范圍和精神。例如，可以改變顯示的實(shí)施例的各種元件的特定的形狀、數(shù)量和布置。此外，可以整體或局部地互換各種實(shí)施例，本發(fā)明的意圖在于包括如在附加的權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)的這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品，包含膜，其具有菲涅耳透鏡，所述菲涅耳透鏡包含平坦表面和凸起表面；圖案，其鄰近一個(gè)所述菲涅耳透鏡的表面；以及其中，所述圖案的至少一部分顯現(xiàn)出三維。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中，所述菲涅耳透鏡的一個(gè)表面被金屬化處理。
3.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中，所述凸起表面被金屬化處理。
4.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案被印刷到另一個(gè)未被金屬化處理的表面上。
5.如權(quán)利要求3所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案被印刷到所述平坦表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案的至少一部分是透明的。
7.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案的至少一部分是不透明的。
8.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案包含透明部分和不透明部分。
9.如權(quán)利要求8所述的產(chǎn)品，其中，所述不透明部分以100％的白色覆蓋度被印刷兩次。
10.如權(quán)利要求8所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案描繪了雪球。
11.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中，所述膜包含封裝盒。
12.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中，所述膜可更換地連到襯底上。
13.如權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，其中，通過(guò)多個(gè)切入所述襯底的夾子將所述膜連到所述襯底上。
14.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中，所述膜被層壓到襯底上而形成層壓板。
15.如權(quán)利要求14所述的產(chǎn)品，其中，所述層壓板包含封裝盒。
16.如權(quán)利要求14所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括紙盒。
17.如權(quán)利要求15所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括餐巾紙分配器。
18.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中，所述菲涅耳透鏡是透明的。
19.如權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案被放置到襯底上，且所述菲涅耳透鏡被放置到所述襯底附近。
20.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中，所述菲涅耳透鏡粘附地連到所述襯底上。
21.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中，所述襯底包含多個(gè)切入所述襯底的夾子，并且通過(guò)所述夾子可拆卸地連接所述菲涅耳透鏡。
22.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中，所述襯底包括封裝盒。
23.如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括紙盒。
24.如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括餐巾紙分配器。
25.如權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中，所述膜具有內(nèi)部表面，且所述內(nèi)部表面被印刷。
26.如權(quán)利要求25所述的產(chǎn)品，其中，在襯底上印刷所述圖案，并將所述印刷的內(nèi)部表面層壓到所述襯底，使得所述圖案通過(guò)所述透明的菲涅耳透鏡是可見(jiàn)的。
27.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中，在壓印的襯底上放置所述膜。
28.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中，所述菲涅耳透鏡與所述壓紋遠(yuǎn)遠(yuǎn)地隔開(kāi)一段距離。
29.如權(quán)利要求28所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案位于所述壓印的襯底上。
30.如權(quán)利要求27所述的產(chǎn)品，其中，所述襯底包括封裝盒。
31.一種產(chǎn)品，包括膜，其具有菲涅耳透鏡和全息圖案；所述菲涅耳透鏡包含平坦表面和凸起表面；圖案，其鄰近一個(gè)所述菲涅耳透鏡的表面；以及其中，所述圖案的至少一部分顯現(xiàn)出三維。
32.如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中，所述凸起表面被金屬化處理。
33.如權(quán)利要求32所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案被印刷到所述平坦表面上。
34.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案包含透明部分和不透明部分。
35.如權(quán)利要求34所述的產(chǎn)品，其中，所述不透明部分以100％的白色覆蓋度被印刷兩次。
36.如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案描繪雪球，且所述全息圖案包含雪花。
37.如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中，所述膜被層壓到襯底上而形成層壓板。
38.如權(quán)利要求37所述的產(chǎn)品，其中，所述層壓板包括封裝盒。
39.如權(quán)利要求38所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括紙盒。
40.如權(quán)利要求39所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括餐巾紙分配器。
41.如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中，所述菲涅耳透鏡是透明的。
42.如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其中，所述圖案被印刷到具有金屬化處理的表面的襯底上，且所述菲涅耳透鏡被放置在所述圖案附近。
43.如權(quán)利要求42所述的產(chǎn)品，其中，所述襯底包括封裝盒。
44.如權(quán)利要求43所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括紙盒。
45.如權(quán)利要求43所述的產(chǎn)品，其中，所述封裝盒包括餐巾紙分配器。
46.如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其中，所述膜具有內(nèi)部表面，且印刷所述內(nèi)部表面。
47.如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其中，所述膜具有內(nèi)部表面，且所述內(nèi)部表面被金屬化處理。
全文摘要
將具有菲涅耳透鏡的膜放置到圖案附近以形成三維圖像。所述膜能夠獨(dú)立使用或被層壓到襯底以形成封裝盒，例如紙盒、分配器或容器。
文檔編號(hào)G02B27/22GK1748158SQ200480003821
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者克里斯蒂娜·瑪麗·牡, 杜安·萊爾·麥克唐納 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球公司