本說(shuō)明書總體上涉及交錯(cuò)(interlace)用于打印通過(guò)微透鏡陣列或透鏡片可見(jiàn)的圖像的圖像的方法，更具體地，涉及交錯(cuò)以提供在每個(gè)微透鏡(lenticule)下面的增加量的信息(例如，交錯(cuò)圖像或幀)以便于使用較薄的透鏡片的方法。

背景技術(shù)：

精細(xì)的圖形或視覺(jué)顯示器可以通過(guò)使用微透鏡陣列的片來(lái)產(chǎn)生，因?yàn)檫@些透鏡陣列可以與印刷的交錯(cuò)圖像組合以提供三維(3D)和動(dòng)畫圖像。例如，在包裝工業(yè)中使用微透鏡材料來(lái)制造具有吸引人的圖形的宣傳材料，并且通常包括產(chǎn)生微透鏡材料的片并將微透鏡材料粘附地附接到單獨(dú)制造的物體以進(jìn)行顯示。微透鏡的制造是眾所周知的，并在許多美國(guó)專利中有詳細(xì)描述，包括Bravenec等人的美國(guó)專利第5967032號(hào)和Raymond的美國(guó)專利第6781761號(hào)。

一般來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)過(guò)程包括從視覺(jué)圖像中選擇片段以產(chǎn)生期望的視覺(jué)效果，將每個(gè)片段切片成預(yù)定數(shù)量的片段或元素(例如每片段10至30個(gè)或更多個(gè)片段)，并且將片段及其切片交錯(cuò)(即，規(guī)劃大量圖像的布局)。然后根據(jù)切片的數(shù)量制造微透鏡或透鏡片，或者可以進(jìn)行交錯(cuò)以適應(yīng)透鏡片，例如以適應(yīng)透鏡片的每英寸的特定微透鏡或透鏡(LPI)。微透鏡通常包括具有平坦側(cè)或?qū)右约皫в泄鈱W(xué)凸脊和凹槽的側(cè)的透明網(wǎng)，所述光學(xué)凸脊和凹槽由與在透明網(wǎng)的長(zhǎng)度上彼此平行的微透鏡或光學(xué)凸脊并排布置的線性或細(xì)長(zhǎng)微透鏡(即透鏡)形成。為了提供獨(dú)特的視覺(jué)效果，將油墨(例如，四色油墨)施加到或直接印刷在透明網(wǎng)的平坦側(cè)上以形成薄油墨層(或者將印刷圖像用粘合劑施加到透明網(wǎng)的背面或平面?zhèn)?，然后通過(guò)光學(xué)凸脊的透明網(wǎng)可看到其。

微透鏡層的每個(gè)微透鏡或透鏡配對(duì)或映射(map)到一組或多個(gè)交錯(cuò)的圖像切片或元素。通常，基于微透鏡相對(duì)于觀看者眼睛的位置，每次只有一個(gè)切片通過(guò)微透鏡可見(jiàn)。換句話說(shuō)，通過(guò)移動(dòng)微透鏡或觀看者的位置以順序地觀看微透鏡下的每個(gè)交錯(cuò)圖像片段并且允許觀看者通過(guò)組合從所有微透鏡看到的切片來(lái)觀看圖像的每個(gè)片段來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫、3D或其他圖形效果。

在制造傳統(tǒng)的微透鏡材料時(shí)，希望使用盡可能少的材料，即盡可能使用薄網(wǎng)材料來(lái)產(chǎn)生有效的微透鏡或微透鏡陣列。降低透鏡厚度也是期望的，以便于使用諸如卷筒印刷的技術(shù)來(lái)制造，這對(duì)于較厚的透鏡材料是非常困難的或不切實(shí)際的。薄的微透鏡材料旨在節(jié)省材料成本并且提供可以容易地應(yīng)用于產(chǎn)品和產(chǎn)品容器的相對(duì)柔性的透鏡材料或基板，比如在可作為包裹標(biāo)簽的一部分附接到盒子或瓶子的標(biāo)簽中或在杯上以提供期望的視覺(jué)效果。為了使微透鏡材料更薄，整個(gè)結(jié)構(gòu)必須一起向下適當(dāng)?shù)乜s小。換句話說(shuō)，微透鏡和印刷的交錯(cuò)圖像必須一起收縮或變小，以允許圖像切片適當(dāng)?shù)赜成涞轿⑼哥R。

然而，已證明微透鏡的這種收縮非常困難，其中與打印交錯(cuò)圖像相關(guān)的限制常常防止透鏡層或網(wǎng)被制成非常薄。如上所述，每個(gè)片段的所有交錯(cuò)切片放置在單個(gè)微透鏡下面，使得許多切片必須以非常小的寬度打印來(lái)映射到微透鏡寬度或間距。對(duì)于較粗糙的透鏡陣列(即具有較低的頻率或LPI)，可以更容易地完成打印并且更準(zhǔn)確地映射到獲得的圖像切片的微透鏡。然而，具有10至30LPI的頻率的較粗糙的透鏡陣列往往非常厚，因?yàn)橛贸Ｒ?guī)微透鏡材料聚焦的一般物理或光學(xué)規(guī)則要求提供更多透鏡厚度或更多透鏡材料以實(shí)現(xiàn)有效聚焦。例如，具有相當(dāng)常見(jiàn)的視角(例如22度視角)的15LPI微透鏡陣列可被映射到印刷或直接設(shè)置在微透鏡陣列后面的交錯(cuò)圖像，其中透鏡陣列中的每個(gè)微透鏡被映射到交錯(cuò)圖像的配對(duì)片段的所有圖像切片或與其配對(duì)。如果透鏡陣列由丙烯酸形成，則透鏡陣列將需要約3/8英寸厚以使微透鏡能夠正確地聚焦在配對(duì)的圖像切片上。

傳統(tǒng)上，微透鏡印刷是一種多步驟處理，其包括從至少兩個(gè)圖像產(chǎn)生微透鏡圖像并將其與微透鏡組合。微透鏡印刷處理可以用于創(chuàng)建用于運(yùn)動(dòng)效果的各種動(dòng)畫幀，可以用于以不同的增量偏移各個(gè)層用于3D效果，或者可以簡(jiǎn)單地用于顯示一組可替代圖像，這些圖像可能看起來(lái)互相轉(zhuǎn)換。一旦收集了各個(gè)圖像，它們就被壓平成單獨(dú)的不同幀文件，然后幀文件被數(shù)字地組合成單個(gè)最終文件，用于打印交錯(cuò)圖像。數(shù)字組合過(guò)程通常被稱為“交錯(cuò)”。

一旦產(chǎn)生組合或交錯(cuò)的文件，其可以用于將交錯(cuò)的圖像直接印刷到微透鏡片的背面(或光滑/平面)側(cè)。在其它應(yīng)用中，交錯(cuò)圖像可以印刷到基底(例如合成紙等)上，然后將其層壓到透鏡上(例如，透明粘合劑可以用于將具有印刷的交錯(cuò)圖像的基底附接到微透鏡片上)。當(dāng)印刷到透鏡片的背面時(shí)，在光刻或絲網(wǎng)印刷工藝期間薄切片或細(xì)長(zhǎng)交錯(cuò)圖像與透鏡的配準(zhǔn)是重要的，以避免或至少限制重影或產(chǎn)生不良圖像的其它效應(yīng)。

對(duì)于傳統(tǒng)的微透鏡交錯(cuò)，每個(gè)圖像布置或切片成條帶，然后這些條帶與一個(gè)或多個(gè)類似布置或切片的圖像交錯(cuò)，比如通過(guò)拼接或交錯(cuò)。最終結(jié)果是，通過(guò)微透鏡陣列(或透鏡片)觀看打印的交錯(cuò)圖像的人的單眼看到單個(gè)整體圖像，而人的雙眼可能看到不同的圖像(例如，右眼圖像和左眼圖像)，其提供期望的自動(dòng)立體或3D感知。

從圖形或圖像創(chuàng)建信息條然后將它們加擾成單個(gè)圖像以在透鏡片下面進(jìn)行印刷的過(guò)程可能是有問(wèn)題的。一個(gè)重要的問(wèn)題是對(duì)可以放置在透鏡片中的每個(gè)微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡下面的信息量(例如像素)存在限制。例如，透鏡或微透鏡具有特定尺寸(例如，由透鏡片或透鏡陣列的LPI設(shè)置的寬度)，并且用于提供打印的交錯(cuò)圖像的打印機(jī)可以具有特定分辨率(例如，每英寸點(diǎn)數(shù)(DPI))。因此，微透鏡產(chǎn)品或組件的這些限制或參數(shù)(例如，用于鈔票或貨幣的安全印記或安全線)限定了可以交錯(cuò)并隨后通過(guò)以下等式打印在透鏡片上的幀或圖像的最大數(shù)量：最大幀數(shù)＝DPI/LPI。

圖1示出了非常簡(jiǎn)單的微透鏡裝置或組件100的橫截面圖(或端視圖)，其用于討論與傳統(tǒng)微透鏡印刷和交錯(cuò)相關(guān)的這些限制。如圖所示，組件100包括具有特定寬度L_W(由包括透鏡/微透鏡110的片的LPI限定的微透鏡尺寸)的平面?zhèn)然虻撞?12的單個(gè)微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡110。油墨層或印刷的交錯(cuò)圖像120被直接提供到微透鏡110的背面或底部112上，并且在該示例中，交錯(cuò)圖像120包括五個(gè)圖像切片124(例如，五個(gè)不同圖像/幀的長(zhǎng)薄部分)，其將以平行方式(彼此平行且平行于微透鏡/透鏡110的縱向軸線)延伸微透鏡110的長(zhǎng)度。

在組件或裝置100中，透鏡尺寸L_W和像素尺寸使得透鏡110僅能夠與最多五個(gè)交錯(cuò)或圖像切片124(例如五個(gè)像素，其中每個(gè)像素與五個(gè)交錯(cuò)幀/圖像之一相關(guān))一起良好地工作。這些被示出為與透鏡110精確對(duì)準(zhǔn)，但是實(shí)際上可以在仍然平行于透鏡110的縱向軸線的情況下稍微偏移，并且當(dāng)通過(guò)透鏡110觀察時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)期望的圖像。交錯(cuò)是垂直的，因?yàn)槲鍌€(gè)像素相對(duì)于其縱向軸線垂直地延伸穿過(guò)透鏡110(例如，圖像的細(xì)長(zhǎng)切片平行于透鏡110的縱向軸線延伸，使得與這些切片/交錯(cuò)相關(guān)的并排像素延伸穿過(guò)透鏡寬度L_W)。

然而，為了利用微透鏡片實(shí)現(xiàn)3D效果，所需的最小幀數(shù)是六個(gè)或更多個(gè)圖像/幀。這意味著例如對(duì)于1200DPI輸出設(shè)備(例如打印機(jī))來(lái)說(shuō)，微透鏡必須具有與200LPI或更高相關(guān)的寬度(其中LPI＝DPI/幀數(shù)，或者在這種情況下為200LPI＝1200DPI/6幀)。輸出裝置的分辨率、產(chǎn)生3D所需的幀數(shù)和透鏡尺寸之間的這種關(guān)系對(duì)開(kāi)發(fā)更薄的微透鏡和相應(yīng)的更薄的微透鏡產(chǎn)品(諸如用于貨幣或鈔票的安全線或印記)產(chǎn)生了顯著的限制。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，該限制不是制造較薄透鏡片的能力，因?yàn)榉浅１〉耐哥R片可以容易地采用目前可用的技術(shù)制造。相反，提供薄透鏡片的限制或挑戰(zhàn)來(lái)自于所需的高分辨率，并且因此限制了可以印刷在較小尺寸透鏡(例如具有較小寬度L_W的透鏡)上或其下方的幀數(shù)。

圖2示出了可以使用常規(guī)或傳統(tǒng)交錯(cuò)的微透鏡產(chǎn)品或組件200的頂部透視圖。如圖所示，組件200包括可以由一定厚度的塑料或其他透明材料形成的透鏡片或透鏡陣列210。在頂部或暴露側(cè)，透鏡片210被開(kāi)槽或成形以提供多個(gè)微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡214，其以平行方式從片210的一端延伸到另一端。通常，微透鏡214在陣列或片210中“垂直地”延伸或者其縱向軸線垂直于片210的頂部和底部邊緣211、213(或平行于左側(cè)和右側(cè)邊緣)。每個(gè)微透鏡或透鏡214具有由透鏡片210的LPI限定的尺寸或?qū)挾萀_W。

在微透鏡組件200中，油墨層220直接印刷在透鏡片210的平面背側(cè)或底側(cè)216上(或者可以設(shè)置在層壓到透鏡片210上的基底上)。油墨層220被印刷以在每個(gè)微透鏡214下面提供多個(gè)交錯(cuò)的圖像或切片224，以便提供3D效果。如圖所示，油墨層220的交錯(cuò)圖像具有與每個(gè)微透鏡214下面的五個(gè)不同幀相關(guān)的五個(gè)切片224，其中相同幀的不同切片設(shè)置在片210中的不同微透鏡214下面。在這種情況下，用于印刷油墨層220的圖像文件被創(chuàng)建為具有五個(gè)像素以匹配每個(gè)透鏡214的尺寸L_W。

微透鏡裝置還可以使用具有角度布置的以片或陣列形式設(shè)置的透鏡或微透鏡，例如不平行或正交于片/陣列的邊緣。圖3示出了常規(guī)的傾斜微透鏡裝置或組件300，其中透鏡或微透鏡片310與設(shè)置在油墨層320中的交錯(cuò)圖像組合。透鏡片310包括位于頂部或暴露側(cè)上的多個(gè)微透鏡或透鏡314，并且微透鏡314彼此平行地延伸，但是在該透鏡片310中，微透鏡314不垂直或水平地布置。換句話說(shuō)，微透鏡或透鏡314與它們的縱向軸線Axis_Long“傾斜”，如315所示，其布置成相對(duì)于透鏡片310的側(cè)邊緣311處于特定角度θ，其中傾斜角度θ小于90度(不正交)，諸如20至60度等。同樣，每個(gè)透鏡310具有由片310的LPI設(shè)置的尺寸或?qū)挾萀_W，其可以限制可采用常規(guī)交錯(cuò)技術(shù)放置在每個(gè)透鏡314下面的圖像切片的數(shù)量。

微透鏡組件300還包括油墨層320，其提供具有設(shè)置在每個(gè)透鏡314下面的多個(gè)(這里為五個(gè))切片324的印刷的交錯(cuò)圖像。換句話說(shuō)，代替使交錯(cuò)或切片324設(shè)置有拼接在一起的“垂直”條帶，油墨層320為圖像提供與透鏡314的傾斜角度θ匹配的傾斜條帶324。因此，用于傾斜透鏡片例如片310的交錯(cuò)傳統(tǒng)上涉及將多個(gè)圖像的細(xì)長(zhǎng)切片布置成彼此平行并且還平行于縱向軸線Axis_Long(如透鏡314的315所示)延伸。因此，設(shè)備300的交錯(cuò)再次使透鏡314的尺寸與布置成垂直于縱向軸線Axis_Long的五個(gè)像素匹配(例如延伸穿過(guò)透鏡314的寬度L_W)。可以看出，當(dāng)使用傳統(tǒng)的交錯(cuò)來(lái)產(chǎn)生交錯(cuò)圖像時(shí)，傾斜透鏡的使用不會(huì)增加在透鏡陣列下方提供的信息量。

仍然需要用于提供交錯(cuò)圖像的方法(即交錯(cuò)方法)，其允許在微透鏡材料片(或透鏡片)的透鏡或微透鏡下面提供附加信息。優(yōu)選地，這種交錯(cuò)方法對(duì)于現(xiàn)有和將要建造的輸出設(shè)備(例如打印機(jī))將是有用的，以允許微透鏡產(chǎn)品被提供具有更低厚度的微透鏡材料或透鏡片的期望的圖像(例如3D圖像)，例如以支持使用微透鏡組件或元件作為鈔票、貨幣和其他物品中的安全線、印記等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，通過(guò)在每個(gè)透鏡或微透鏡下方印刷更多信息，更薄的透鏡以及因此更薄的微透鏡材料可以用于顯示3D和其他圖像。為此，開(kāi)發(fā)了一種用于與傾斜微透鏡或傾斜透鏡使用的交錯(cuò)方法，其不同于傳統(tǒng)交錯(cuò)，部分地通過(guò)利用非正交交錯(cuò)。

將圖像交錯(cuò)到組合圖像文件(或用于控制輸出設(shè)備或打印機(jī)的交錯(cuò)打印文件)中涉及將一組像素布置在橫向于但不垂直于傾斜透鏡或傾斜微透鏡的縱向軸線的行或列中。這些像素中的每一個(gè)與不同的幀/圖像相關(guān)，例如通常在每個(gè)交錯(cuò)圖像中使用6個(gè)或更多個(gè)幀，其中一個(gè)由觀察者一次通過(guò)透鏡或微透鏡可見(jiàn)。新的傾斜透鏡交錯(cuò)方法不涉及對(duì)每個(gè)幀進(jìn)行切片然后將這些切片拼接在一起。相反，來(lái)自每個(gè)幀的各個(gè)像素以獨(dú)特模式在數(shù)字打印文件內(nèi)組合，以提供本文所述的非正交交錯(cuò)(例如，新交錯(cuò)可被認(rèn)為是“矩陣交錯(cuò)”或“角度偏移交錯(cuò)”)。

通過(guò)利用非正交交錯(cuò)或矩陣交錯(cuò)來(lái)創(chuàng)建用于控制輸出設(shè)備/打印機(jī)的打印文件，可以在每個(gè)傾斜透鏡或傾斜微透鏡下呈現(xiàn)顯著更大量的信息。例如，圖3中提供的傳統(tǒng)交錯(cuò)實(shí)例能夠在每個(gè)微透鏡下提供五個(gè)像素，而新的交錯(cuò)處理能夠在相同大小的微透鏡下提供10至14個(gè)像素。

更具體地，提供了一種用于產(chǎn)生用于在具有傾斜微透鏡的透鏡片上或用于其印刷的交錯(cuò)打印文件的方法。該方法包括為一組幀提供數(shù)字文件，用于交錯(cuò)和輸入用于透鏡片的微透鏡的傾斜角度。所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)基于在預(yù)定義像素矩陣中提供的像素位置的圖案將來(lái)自所述打印文件中的每一幀的多個(gè)像素定位而交錯(cuò)所述幀以形成交錯(cuò)打印文件。像素矩陣配置為基于傾斜角度將多個(gè)像素映射到透鏡片的微透鏡。為此，幀的交錯(cuò)與每個(gè)微透鏡的縱向軸線不正交(即，不像在傳統(tǒng)的傾斜透鏡交錯(cuò)中那樣直接穿過(guò)每個(gè)透鏡的寬度)。

在所述方法的一些實(shí)施方式中，與所述幀組相關(guān)的像素的每個(gè)交錯(cuò)像素組在像素矩陣的列或行中對(duì)準(zhǔn)(例如，交錯(cuò)沿著垂直線/列(或水平線/行)，而透鏡從垂直(或從水平)傾斜)。像素矩陣可以由來(lái)自每個(gè)幀的多個(gè)間隔開(kāi)的像素組構(gòu)成，其中每個(gè)間隔開(kāi)的組的像素位置以大約傾斜角度的偏移角度線性地布置。在這種情況下，傾斜角度可以在14至15度的范圍內(nèi)、在18至19度的范圍內(nèi)、在26至27度的范圍內(nèi)或在44至46度的范圍內(nèi)。所述幀組中的幀的數(shù)量可以隨著一些實(shí)施例變化，交錯(cuò)6幀、9幀或16幀以產(chǎn)生期望的效果(例如，通過(guò)透鏡片可見(jiàn)的3D圖像)。在這些情況下，像素矩陣包括重復(fù)的6×6像素矩陣、9×9像素矩陣或16×16像素矩陣。

根據(jù)本說(shuō)明書的另一方面，提供了一種包括透明透鏡片和圖像或油墨層的微透鏡產(chǎn)品。透鏡片包括具有多個(gè)并排的細(xì)長(zhǎng)透鏡的第一側(cè)，每個(gè)透鏡處于與透鏡片的垂直或水平軸線成10至46度范圍內(nèi)的角度。油墨層靠近與第一側(cè)相對(duì)的透鏡片的第二側(cè)(例如，印刷到在該平面?zhèn)壬匣蛘卟捎猛该髡澈蟿訅旱絺?cè)面上)。油墨層包括來(lái)自多個(gè)數(shù)字圖像的像素，其中像素以像素位置的圖案布置，提供數(shù)字圖像相對(duì)于每個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡的非正交交錯(cuò)。像素位置的圖案可以適于將來(lái)自每個(gè)數(shù)字圖像的多個(gè)像素對(duì)準(zhǔn)成平行于相鄰的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡的縱向軸線，使得通過(guò)透鏡片的透鏡一次觀看僅一個(gè)數(shù)字圖像的像素。

在一些情況下，透鏡片具有在10至2500微米范圍內(nèi)的厚度，并且細(xì)長(zhǎng)透鏡以75至1500LPI(其限定每個(gè)透鏡的寬度或大小)設(shè)置在第一側(cè)上。多個(gè)數(shù)字圖像可以包括從6個(gè)圖像到16個(gè)圖像的范圍中選擇的多個(gè)圖像，并且此外，非正交交錯(cuò)可以通過(guò)數(shù)量等于包括來(lái)自所述多個(gè)數(shù)字圖像中的每一個(gè)的至少一個(gè)像素的圖像的數(shù)量的像素的組提供。對(duì)于提供非正交交錯(cuò)的像素組在像素位置的圖案的行或列中對(duì)準(zhǔn)可能是有用的。

在微透鏡產(chǎn)品的特定實(shí)施方式中，細(xì)長(zhǎng)透鏡的角度為14.04度、18.435度、26.57度或45度?？梢赃x擇多個(gè)數(shù)字圖像，使得當(dāng)通過(guò)透鏡片的細(xì)長(zhǎng)透鏡觀看時(shí)油墨層中的多個(gè)像素產(chǎn)生3D圖像?？梢蕴峁┩该髡澈蟿┮詫⒂∷⒃诨咨系挠湍珜痈浇拥酵哥R片上或者將透鏡片和油墨層附接到基底。微透鏡產(chǎn)品可以幾乎是任何物體，比如具有安全線或印記的紙張或聚合物貨幣(或鈔票)(例如，使用與本文所教導(dǎo)的交錯(cuò)組合的傾斜透鏡的安全線或印記可見(jiàn)3D圖像)。

根據(jù)本說(shuō)明書的另一方面，提供了一種用于制造微透鏡產(chǎn)品的方法。該方法包括提供限定多個(gè)圖像的像素的多個(gè)像素位置的像素矩陣。像素位置適于將與每個(gè)圖像相關(guān)的像素定位在平行于在透鏡片中以傾斜角度設(shè)置的微透鏡的縱向軸線的線中。矩陣的像素位置還適于沿著與微透鏡的縱向軸線橫向且不正交的交錯(cuò)線交錯(cuò)與不同圖像相關(guān)的像素的組。

該方法還包括通過(guò)將圖像的像素置于像素矩陣中標(biāo)識(shí)的像素位置中，根據(jù)像素矩陣交錯(cuò)圖像來(lái)產(chǎn)生數(shù)字打印文件。然后，對(duì)于數(shù)字打印文件，該方法包括操作輸出設(shè)備以將交錯(cuò)圖像打印到透鏡片的平面背面上或基底上，以便稍后應(yīng)用到透鏡片的背面。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，傾斜角度為14.04度、18.435度、26.57度或45度。在這些和其它實(shí)施例中，微透鏡可以以至少75LPI的LPI設(shè)置在透鏡片上，并且透鏡片可以具有10至2500微米的厚度。

根據(jù)本說(shuō)明書的另一方面，提供了一種包括透明透鏡片的光學(xué)產(chǎn)品或組件。該片或透鏡材料具有第一側(cè)，該第一側(cè)具有多個(gè)并排的線性布置的透鏡組。每組處于與透鏡片的垂直或水平軸線成10至46度范圍內(nèi)的傾斜角度。該產(chǎn)品或組件還包括靠近與第一側(cè)相對(duì)的透鏡片的第二側(cè)的油墨或圖像層，其包括來(lái)自多個(gè)數(shù)字圖像或幀的像素。像素以像素位置的圖案布置，從而提供數(shù)字圖像相對(duì)于線性布置的透鏡組中的每個(gè)的非正交交錯(cuò)。像素位置的圖案適于將來(lái)自每個(gè)數(shù)字圖像的多個(gè)像素對(duì)準(zhǔn)成平行于延伸穿過(guò)在線性布置的透鏡組的相鄰一個(gè)中的線性布置的透鏡的中心的線。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)線性布置的透鏡具有圓形底部，而在其他優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)線性布置的透鏡具有六邊形底部或方形底部。在一些情況下，透鏡片具有在10至2500微米范圍內(nèi)的厚度，并且線性布置的透鏡組以75至1500LPI設(shè)置在第一側(cè)上。此外，線性布置的透鏡中的每一個(gè)具有與線性布置的透鏡組的LPI匹配的尺寸參數(shù)(例如，方形或六邊形透鏡的寬度或圓形透鏡的直徑可以選擇為匹配LPI(例如，以這種LPI設(shè)置的微透鏡的對(duì)應(yīng)寬度))。

在許多情況下，多個(gè)數(shù)字圖像包括從5個(gè)圖像到16個(gè)圖像的范圍中選擇的多個(gè)圖像，并且所述非正交交錯(cuò)通過(guò)數(shù)量等于包括來(lái)自所述多個(gè)數(shù)字圖像中的每一個(gè)的至少一個(gè)像素的圖像的數(shù)量的像素的組提供。在這些情況下，提供所述非正交交錯(cuò)的像素組在像素位置的圖案的行或列中對(duì)準(zhǔn)。此外，有時(shí)傾斜角度在14至15度的范圍內(nèi)、在18至19度的范圍內(nèi)、在26至27度的范圍內(nèi)或在44至46度的范圍內(nèi)是有用的，或者更具體地，傾斜角度為14.04度、18.435度、26.57度或45度。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明常規(guī)交錯(cuò)的簡(jiǎn)單微透鏡裝置或組件的橫截面；

圖2示出了常規(guī)微透鏡裝置或產(chǎn)品的頂部透視圖；

圖3示出了類似于圖2的頂部透視圖，示出了使用具有常規(guī)正交交錯(cuò)的傾斜透鏡的第二常規(guī)微透鏡裝置或產(chǎn)品；

圖4是示出使用新的非正交交錯(cuò)(矩陣交錯(cuò))以利用在傾斜透鏡或傾斜微透鏡下方的更大量的打印空間的圖；

圖5是如本文教導(dǎo)的傳統(tǒng)交錯(cuò)和非正交或矩陣交錯(cuò)的示例的圖，其中兩者都與傾斜透鏡一起使用；

圖6-9各自示出了可以在生成用于創(chuàng)建數(shù)字打印文件的像素圖中使用的非正交交錯(cuò)的示例性步驟的圖；

圖10示出了以有用于交錯(cuò)九個(gè)幀或圖像來(lái)提供參考圖7討論的18.435度非正交配置的圖案布置的像素圖或像素矩陣；

圖11A-11C示意性地示出了可以使用本文教導(dǎo)的非正交交錯(cuò)或矩陣交錯(cuò)制造的微透鏡產(chǎn)品或組件的端視圖；

圖12示出了制造微透鏡產(chǎn)品組件的方法的流程圖，將傾斜透鏡材料與根據(jù)本文教導(dǎo)的非傳統(tǒng)交錯(cuò)印刷的圖像組合；

圖13示出了用于打印與傾斜微透鏡(例如與具有傾斜透鏡的微透鏡材料)一起使用的非正交交錯(cuò)圖像的系統(tǒng)的功能框圖；

圖14示出了具有透鏡片的光學(xué)產(chǎn)品，透鏡片具有布置成以傾斜角度布置的線性組的圓形底部的透鏡(或圓形透鏡)，用于與使用像素圖或像素矩陣(例如圖10的像素圖)印刷的圖像或油墨層一起使用；

圖15示出了類似于圖14所示的光學(xué)產(chǎn)品，其中透鏡片具有帶有六邊形底部的透鏡(或六邊形透鏡)；以及

圖16示出了類似于圖14所示的光學(xué)產(chǎn)品，其中透鏡片具有帶有方形底部的透鏡(或方形透鏡)。

具體實(shí)施方式

簡(jiǎn)而言之，本說(shuō)明書涉及用于與具有傾斜的微透鏡或傾斜透鏡(可互換地傾斜透鏡交錯(cuò)、矩陣交錯(cuò)和非正交交錯(cuò))的透鏡片或微透鏡材料一起使用的微透鏡交錯(cuò)的方法。該交錯(cuò)不同于傳統(tǒng)交錯(cuò)，因?yàn)樗皇呛?jiǎn)單地涉及在透鏡的寬度上正交地或直接地提供圖像的切片(或與每個(gè)相關(guān)的像素)(或者其中切片以與透鏡匹配的角度平行布置)。相反，每個(gè)幀或圖像首先被認(rèn)為是一組像素，并且來(lái)自每個(gè)幀或圖像的像素被布置成矩陣或圖案，使得由來(lái)自每個(gè)幀的像素構(gòu)成的一組像素橫向但非正交地布置在微透下方。以這種方式，可以在用于選擇性觀看的微透鏡下方提供用于特定輸出設(shè)備分辨率(DPI)的大得多的像素。結(jié)果，非正交交錯(cuò)支持使用較薄的透鏡片來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的圖像，或者支持采用預(yù)定的透鏡片厚度來(lái)觀看的質(zhì)量更好的圖像。

在圖3中，在打印層320中設(shè)置有交錯(cuò)/切片324的圖像基本上與圖2中設(shè)置有打印層220的圖像相同。特別地，交錯(cuò)/切片324以與透鏡314相同的角度布置，且信息或幀的量也受到透鏡、DPI和分辨率之間的相同關(guān)系的限制。為了打破限制信息量的這種關(guān)系(即幀乘以LPI等于DPI)，或者在這種情況下可以在透鏡下印刷的像素，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到使用完全不同的像素陣列(或像素圖)用于在傾斜透鏡下交錯(cuò)圖像/幀將是有用的。

圖4提供了單個(gè)傾斜透鏡或傾斜微透鏡400的圖，對(duì)于其來(lái)說(shuō)，可能期望產(chǎn)生用于打印交錯(cuò)圖像的打印文件。微透鏡400示出為是傾斜的(不是在透鏡片的表面上簡(jiǎn)單地垂直或水平)，其中其縱向軸線Axis_Long(如405所示)相對(duì)于垂直(或水平)(如407所示)(例如，透鏡片等的側(cè)面)呈偏移或傾斜角度θ。通過(guò)布置平行于透鏡400的軸線405的切片來(lái)提供傾斜透鏡400的傳統(tǒng)交錯(cuò)，其將提供在透鏡400上正交的多個(gè)像素或填充尺寸L_W(例如，由其LPI限定的透鏡400的寬度或尺寸)。相反，本說(shuō)明書的非正交交錯(cuò)需要提供橫向于縱向軸線405但不垂直(即沿著線420)的多個(gè)交錯(cuò)像素，該線具有遠(yuǎn)大于透鏡400的寬度L_W的長(zhǎng)度或尺寸D_Interlacing。

在如圖4所示的傾斜透鏡400中，存在具有可用于在透鏡400下適配更多信息的性質(zhì)的三角形。傾斜透鏡400由尺寸L_W限定，如線428所示，其由下式給出：L_W＝1/LPI。例如，如果以75LPI制造透鏡片，則每個(gè)微透鏡或透鏡400的尺寸L_W將為1/75英寸或0.0133英寸。然而，如線420(或三角形的斜邊)所示的垂直距離D_Interlacing大于透鏡尺寸L_W，并且該垂直距離D_Interlacing的該量值由形成和如圖4所示的三角形定義或給出。具體地，由如線424所示的透鏡400的片段/長(zhǎng)度、如線428(其垂直于透鏡400的縱向軸線405)所示的透鏡400的寬度以及如線420所示的垂直距離D_Interlacing形成或構(gòu)成的三角形包含角度α(在線420和424之間)。該三角形可以由以下等式定義：D_Interlacing＝L_W/sin(a)。反過(guò)來(lái)，該等式可以重寫為：D_Interlacing＝(1/LPI)/sin(a)。

使用具體值在說(shuō)明書中的這一點(diǎn)可以是說(shuō)明性的。例如，可以以75LPI形成微透鏡陣列，其提供0.0133英寸的透鏡尺寸或?qū)挾萀_W。如果角度α取為25度(作為一個(gè)有用但非限制性的示例)，則垂直距離D_Interlacing為0.0315英寸，其幾乎是透鏡寬度L_W的三倍。因此，可以容易地理解為什么期望沿著線420而不是沿著正交或線428提供交錯(cuò)或交錯(cuò)的像素。采用傾斜透鏡400來(lái)使用較大的距離D_Interlacing將像素布置在垂直位置提供比在透鏡400上采用傳統(tǒng)交錯(cuò)的更多的空間或打印空間。

然而，發(fā)明人還理解的是，傳統(tǒng)的交錯(cuò)技術(shù)不能用于在線420下提供信息以允許觀看諸如具有6個(gè)或更多個(gè)交錯(cuò)幀/圖像的3D圖像的質(zhì)量圖像。相反，圖5示出了圖500，其比較傳統(tǒng)交錯(cuò)與新的非正交或矩陣交錯(cuò)過(guò)程以將像素或信息放置在參考圖4討論的三角形的該垂直距離或斜邊下。

如圖所示，提供了傾斜透鏡510，其可以包括在微透鏡裝置/組件(比如用于貨幣或鈔票或其他物品的安全線或印記)中的透鏡片或微透鏡材料片中。傳統(tǒng)交錯(cuò)示出有在透鏡510上正交地并排延伸的像素組520。透鏡510的尺寸L_W限制了像素520的數(shù)量，在該示例中示出了五個(gè)像素。

相反，雖然示出了非正交或矩陣交錯(cuò)，其中像素組530穿過(guò)透鏡510的縱向軸線橫向但非正交地延伸。具體地，像素組(或交錯(cuò)組)530由來(lái)自交錯(cuò)/組合以產(chǎn)生通過(guò)透鏡可觀看的圖像的相同數(shù)量的幀或圖像的多個(gè)并排像素531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541構(gòu)成。在該示例中，每個(gè)像素組520和530的像素具有相同的尺寸，但是對(duì)于更大數(shù)量的這樣的像素(例如，傳統(tǒng)交錯(cuò)組520中的5個(gè)像素與非正交交錯(cuò)組530中的12個(gè)像素相比，其大于可以在傾斜透鏡510下打印或其下提供的像素?cái)?shù)量或信息量的兩倍)，沿著垂線或斜邊存在空間。虛線框590用于突出顯示或示出透鏡510的示例性透鏡焦點(diǎn)，其示出了利用新的交錯(cuò)530(以及與組530相似的多個(gè)其他交錯(cuò)組)，透鏡510仍然聚焦在像素539、549、559、569上，它們屬于單個(gè)幀或圖像或者與之相關(guān)。

圖5的圖500和所示的理想或目標(biāo)交錯(cuò)530用于證明非正交交錯(cuò)的使用對(duì)于增加可放置在傾斜透鏡510下的信息量是所期望的。然而，試圖制造傾斜透鏡微透鏡裝置的本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的限制是如何采用用于提供或打印交錯(cuò)圖像(例如在透鏡片下面提供油墨層)的輸出設(shè)備或打印機(jī)的打印限制工作?？紤]到這個(gè)問(wèn)題，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，希望提供一種像素矩陣或像素圖，其可以用來(lái)生成用于控制打印機(jī)/輸出設(shè)備的打印文件。換句話說(shuō)，每個(gè)圖像或幀可以首先被數(shù)字地存儲(chǔ)為一組像素，并且可以根據(jù)預(yù)定的像素矩陣或像素圖來(lái)布置或組合(交錯(cuò))來(lái)自每個(gè)幀的像素，以實(shí)現(xiàn)具有非正交交錯(cuò)的打印文件，其適用于特定的傾斜微透鏡材料(例如，具有以特定或預(yù)定角度從垂直/水平傾斜的透鏡的透明透鏡片)。

圖6示出了非正交交錯(cuò)過(guò)程中的步驟的圖示或示意圖600，其可被執(zhí)行以生成用于從一組幀或圖像(例如，用于在傾斜透鏡微透鏡材料下創(chuàng)建3D圖形的6個(gè)或更多個(gè)幀)創(chuàng)建數(shù)字打印文件的像素圖?？梢赃x擇第一幀或圖像用于處理，并且該圖像/幀可被像素化或分成圖像/幀內(nèi)的特定大小和位置(X、Y坐標(biāo))的各個(gè)像素。然后，如圖6所示，提供由像素612的行和列(或用于接收或分配來(lái)自交錯(cuò)圖像的像素的像素位置)組成的空白像素圖610。然后，如圖6所示，來(lái)自要被交錯(cuò)/組合的幀/圖像組的單個(gè)幀/圖像的像素624的線620或串被定位在像素圖610中位置/坐標(biāo)612處，以跟隨特定角度α，如圖所示在傾斜透鏡的縱向軸線(或邊緣)與垂直線(其限定傾斜透鏡的交錯(cuò)距離D_Interlacing)之間所測(cè)量的那樣。

由于具有其正交的行和列的像素位置612的像素圖610的剛度，發(fā)明人理解的是，優(yōu)選地將串/線620的像素624映射為遵循預(yù)定義的角度偏移。這里，角度α為26.57度(例如20至30度)，因?yàn)橄袼?24以圖案布置來(lái)定義線或串620(示出為與虛線621成線性)，其將通過(guò)具有類似角度偏移(例如，從透鏡片中的垂直或水平)的傾斜透鏡同時(shí)可見(jiàn)。

在實(shí)踐中，通過(guò)放置第一像素624，然后將下一個(gè)像素放置在期望的角度偏移(例如，垂直下降在同一列中的兩個(gè)像素位置612并且當(dāng)在上“左”位置開(kāi)始時(shí)超過(guò)一個(gè)像素位置612到相鄰的行)來(lái)創(chuàng)建圖610，并且然后重復(fù)該過(guò)程至像素圖610的端部/邊緣。在該示例中，由于sin26.57度＝0.4226，所以如圖4所示的交錯(cuò)距離D_Interlacing由下式給出：D_Interlacing＝L_W/sinα或L_W/0.4226。這提供了大約兩倍的用于打印具有相同透鏡尺寸L_W和相同分辨率的幀(與幀相關(guān)的像素)的空間。

在圖7中，空白像素圖610再次可以設(shè)置有多個(gè)行和列的像素位置(用于特定大小的像素以適合輸出設(shè)備分辨率等)。圖700示出了非正交交錯(cuò)的步驟，其被執(zhí)行以創(chuàng)建具有18.435度的角度偏移的傾斜透鏡的像素圖(例如，傾斜角度α在15和20度的范圍內(nèi)，其中約18.5度更加理想)。如圖所示，被組合/交錯(cuò)的一組幀/圖像的單個(gè)幀/圖像的像素724布置為如像素線或/串720(示出為與虛線721線性)所示。

相對(duì)于垂直(在一些情況下為水平)，像素724以18.435度的偏移布置在線/串720中(例如，通過(guò)將第一像素724放置在位置612處，然后逐步降低(或上升)在同一列中的三個(gè)位置612和在一行中越過(guò)一個(gè)位置612到相鄰列，然后將該過(guò)程重復(fù)到圖610的邊緣/端部)。在該示例中，由于sin18.435度＝0.3162，所以如圖4所示的交錯(cuò)距離D_Interlacing由下式給出：D_Interlacing＝L_W/sinα或L_W/0.3162。這提供了大約三倍的打印具有相同透鏡尺寸L_W并且具有相同分辨率的幀(與幀相關(guān)的像素)的空間。

在圖8中，空白像素圖610再次可以設(shè)置有多個(gè)行和列的像素位置(用于特定大小的像素以適合輸出設(shè)備分辨率等)。圖800示出了非正交交錯(cuò)的步驟，其被執(zhí)行以創(chuàng)建具有14.04度的角度偏移的傾斜透鏡的像素圖(例如，傾斜角度α在15和20度的范圍內(nèi)，其中約14度更加理想)。如圖所示，被組合/交錯(cuò)的一組幀/圖像的單個(gè)幀/圖像的像素824布置為如像素線或/串820(示出為與虛線821線性)所示。

相對(duì)于垂直(在一些情況下為水平)，像素824以14.04度的偏移布置在線/串820中(例如，通過(guò)將第一像素824放置在位置612處，然后逐步降低(或上升)在同一列中的四個(gè)位置612和在一行中越過(guò)一個(gè)位置612到相鄰列，然后將該過(guò)程重復(fù)到圖610的邊緣/端部)。在該示例中，由于sin14.04度＝0.3162，所以如圖4所示的交錯(cuò)距離D_Interlacing由下式給出：D_Interlacing＝L_W/sinα或L_W/0.2426。這提供了大約四倍的打印具有相同透鏡尺寸LW并且具有相同分辨率的幀(與幀相關(guān)的像素)的空間。

在圖9中，空白像素圖610再次可以設(shè)置有多個(gè)行和列的像素位置(用于特定大小的像素以適合輸出設(shè)備分辨率等)。圖900示出了非正交交錯(cuò)的步驟，其被執(zhí)行以創(chuàng)建具有45度的角度偏移的傾斜透鏡的像素圖(例如，傾斜角度α在40和50度的范圍內(nèi)，其中約40度更加理想)。如圖所示，被組合/交錯(cuò)的一組幀/圖像的單個(gè)幀/圖像的像素924布置為如像素線或/串920(示出為與虛線921線性)所示。相對(duì)于垂直(在一些情況下為水平)，像素924以45度的偏移布置在線/串920中(例如，通過(guò)將第一像素924放置在位置612處，然后逐步降低(或上升)在同一列中的一個(gè)位置612和在一行中越過(guò)一個(gè)位置612到相鄰列，然后將該過(guò)程重復(fù)到圖610的邊緣/端部)。

行和列中的像素的布置對(duì)于像素的交錯(cuò)呈現(xiàn)一些限制，但是很可能是用于交錯(cuò)相同圖像的像素的這四個(gè)可實(shí)現(xiàn)的傾斜或偏移角度將證明在制造具有傾斜微透鏡的微透鏡產(chǎn)品中是有益的。然后，打印文件的創(chuàng)建將在這些示例的每一個(gè)中繼續(xù)，其中選擇不同幀/圖像的像素，然后以類似的方式在已經(jīng)定位在像素圖610中的像素附近布置這樣的像素，直到所有(或大多數(shù))的像素位置612被占用。

圖10示出了以有用于交錯(cuò)九個(gè)幀或圖像以提供參考圖7討論的18.435度非正交配置的圖案布置的像素圖或像素矩陣1000。在該示例中，九個(gè)幀要被交錯(cuò)并印刷在油墨或圖像層中，用于與具有傾斜微透鏡或傾斜透鏡(與垂直方向傾斜或偏離約18.435度)的透鏡片一起使用。為此，示出的單個(gè)透鏡1010位于像素圖1000上方，并且透鏡1010的縱向軸線1015示出為相對(duì)于垂直(但這也可以是水平的)1013傾斜或偏移角度θ約18.435度。在矩陣1000中，編號(hào)的像素或像素位置1002表示當(dāng)使用構(gòu)建在圖或矩陣1000上的打印文件執(zhí)行打印時(shí)來(lái)自交錯(cuò)圖像/幀的像素將被定位的位置。

具體地，矩陣1000用于交錯(cuò)九個(gè)幀或圖像，并且數(shù)字1至9放置在該圖中的每個(gè)像素或像素位置1002(例如，圖/矩陣1000的行和列中的每個(gè)點(diǎn))，其中每個(gè)相同數(shù)字表示來(lái)自相同幀/圖像的像素(例如，填充有“4”的所有像素位置1002將對(duì)應(yīng)于來(lái)自第四幀/圖像的像素)，并且在與像素圖/矩陣1000中的位置相對(duì)應(yīng)的這種幀/圖像中的位置。例如，圖/矩陣1000的中心中的“9”對(duì)應(yīng)于位于幀/圖像的大約中心的第九幀/圖像中的像素。作為另一示例，位于圖/矩陣1000的左下角中的“3”對(duì)應(yīng)于被組合以形成交錯(cuò)或組合打印文件的一組九個(gè)幀/圖像中的第三幀/圖像的左下角中的像素。

透鏡1010用于示出當(dāng)交錯(cuò)是非正交時(shí)(即，沿著圖/矩陣1000中的列(但是如果透鏡1010從水平而不是垂直傾斜則可以沿著行))，透鏡1010下面的像素位置處的像素被對(duì)準(zhǔn)為與透鏡1010的縱向軸線1015平行且同時(shí)可見(jiàn)。例如，如1040所示，從特定的觀察點(diǎn)，在圖/矩陣1000中的像素位置1040處提供的一組“9”像素對(duì)于觀看者來(lái)說(shuō)將通過(guò)透鏡1010可見(jiàn)。換句話說(shuō)，在圖/矩陣1000中傾斜18.435度之后(以及在具有與垂直1013該相同傾斜的透鏡1010之下)，所有數(shù)字在像素位置內(nèi)是相同的(例如，當(dāng)用于創(chuàng)建打印文件時(shí)圖/矩陣1000要求來(lái)自單個(gè)圖像的像素沿著18.435度的傾斜對(duì)準(zhǔn))。

然而，如包括來(lái)自每個(gè)幀/圖像的像素的交錯(cuò)像素(或圖/矩陣1000中的像素位置)的組1050所示，像素的交錯(cuò)與透鏡縱向軸線1015不正交。在此實(shí)例中，可基于圖7的教導(dǎo)產(chǎn)生交錯(cuò)過(guò)程或算法，且執(zhí)行其以使類似幀/圖像的像素與透鏡1010的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)提供跨越透鏡1010的每個(gè)幀/圖像的像素的非正交或矩陣交錯(cuò)。

發(fā)明人在交錯(cuò)過(guò)程期間注意到，可以識(shí)別重復(fù)子矩陣，并且這些可以重復(fù)(例如，并排放置并以重復(fù)方式彼此堆疊)，以生成所需尺寸和/或形狀的圖或矩陣1000來(lái)適應(yīng)特定的透鏡片。在1060處示出了一個(gè)示例性的交錯(cuò)子矩陣，其可以用于提供九個(gè)幀/圖像的非正交交錯(cuò)，以適合具有傾斜到18.435度的微透鏡或透鏡的透鏡片(即，將來(lái)自每個(gè)幀的像素以18.435度的傾斜或角偏移放置，用于通過(guò)透鏡1010適當(dāng)?shù)赜^察)。對(duì)于具有從垂直的不同角度斜率或偏離(例如達(dá)14.04度、26.57度和45度(在這些值的任一側(cè)上具有約5度或更多度的范圍))的其它透鏡片來(lái)說(shuō)，可以很容易地生成類似的像素圖或矩陣。

圖11A和11B示意性地示出了可以使用本文教導(dǎo)的非正交交錯(cuò)或矩陣交錯(cuò)制造的微透鏡產(chǎn)品或組件的端視圖。如圖所示，微透鏡組件或產(chǎn)品1100包括具有帶有多個(gè)微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡1114的第一(或頂部)側(cè)或表面的透鏡片或微透鏡材料片1110，所述微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡1114布置成相對(duì)于透鏡片1110的垂直(或水平)軸線傾斜或角度偏移(“傾斜”)。例如，微透鏡1114可以以10至45度傾斜，其中一些實(shí)施例使用14.04度、18.435度、26.57度或45度用于微透鏡1114。

產(chǎn)品1100還包括通過(guò)將油墨層1120直接打印到透鏡片1110的第二(或底部)側(cè)或表面1118上而提供的交錯(cuò)圖像。油墨層1120根據(jù)打印文件或數(shù)字組合文件被打印，其中多個(gè)幀/圖像已經(jīng)根據(jù)本說(shuō)明書中提供的教導(dǎo)被交錯(cuò)。在一個(gè)示例中，透鏡1114以與75LPI直到2500LPI相關(guān)的尺寸提供，并且使用非正交或矩陣交錯(cuò)允許透鏡片1110的厚度t比傳統(tǒng)的交錯(cuò)更薄，因?yàn)楦嘈畔?或像素)可以放置在每個(gè)透鏡1114下。例如，厚度t可以相對(duì)較厚，比如約20密耳，或者非常薄，直到約10微米，并且仍然提供具有印刷層或油墨層1120的3D或其他質(zhì)量的圖像(例如，厚度t的范圍為約10微米至20密耳)。然后，微透鏡產(chǎn)品1100可以通過(guò)透明粘合劑的膜1135被層壓在基底1130(例如鈔票或貨幣)上或附著到其上。

圖11B示出了另一個(gè)微透鏡產(chǎn)品或組件1150，其可以包括透鏡片1110，其傾斜的微透鏡1114與印刷或油墨層1120中的交錯(cuò)圖像組合。然而，在該組件1150中，油墨1120被印刷到基底1158上，并且透鏡片1110和基底1158與粘合劑1154的膜組裝在一起，其中油墨層1120面向透鏡片1110的第二側(cè)或背側(cè)1118。換句話說(shuō)，交錯(cuò)圖像可以首先在打印步驟或過(guò)程中被打印，然后隨后與透鏡片1110組裝以提供微透鏡組件或產(chǎn)品1150。微透鏡產(chǎn)品1100和1150可以采用許多形式來(lái)實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書。例如，產(chǎn)品1100、1150可以采用用于與貨幣或鈔票一起使用的安全線或印記的形式。

圖11C示出了微透鏡產(chǎn)品或組件1170，其可以包括透鏡片1110，其傾斜的微透鏡1114與印刷或油墨層1120中的交錯(cuò)圖像組合。在該組件1170中，油墨1120直接印刷到透鏡片1110的背面1118上。這種相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)于許多物體/產(chǎn)品1170是有用的，比如聚合物鈔票或另一透明到半透明(或“透射”)的產(chǎn)品(例如，具有透明層1110)，其包括在具有油墨層的透鏡1114的背面1118處的印刷圖像。如圖所示，微透鏡產(chǎn)品或組件1170還可以包括附加的油墨層1174，其可以用于提供背離透鏡1114的圖像，其可以由觀察者從產(chǎn)品1170的背面(例如，沒(méi)有透鏡/微透鏡1114的側(cè))直接觀看，并且該圖像可以是不需要用于正確觀察的透鏡的規(guī)則或常規(guī)圖像(針對(duì)觀察者在直接提供到印刷油墨層1120上或到支撐或覆蓋油墨層1174的透明或不透明基底層上的油墨層1174中的圖像上聚焦)。

在實(shí)踐中，制造微透鏡產(chǎn)品或組件的過(guò)程可以包括首先確定或知道可用于打印特定產(chǎn)品的分辨率以及產(chǎn)品的目標(biāo)厚度。然后，基于這些參數(shù)或限制，根據(jù)將用于非正交或非傳統(tǒng)傾斜透鏡交錯(cuò)的特定角度或矩陣來(lái)選擇“最佳”或有用選項(xiàng)。接下來(lái)，限定將在產(chǎn)品中產(chǎn)生和使用以匹配這些產(chǎn)品特性的機(jī)械或?qū)嶋HLPI透鏡。

圖12示出了用于使用本說(shuō)明書的非正交印刷制造諸如用于貨幣或鈔票的安全線或印記的微透鏡產(chǎn)品的方法1200。方法1200在1205處開(kāi)始，例如通過(guò)設(shè)計(jì)期望的圖像(例如3D圖像)、選擇或定義輸出設(shè)備的操作參數(shù)(例如，數(shù)字打印機(jī)的分辨率)、選擇用于油墨層的材料、透鏡片和粘合劑/基底(如果使用的話)。在步驟1210，方法1200繼續(xù)選擇要在微透鏡產(chǎn)品中使用的微透鏡材料。這可以涉及選擇具有特定厚度(例如10微米及以上)的透明塑料或合成材料，比如在貨幣安全線等的情況下的相鄰基板的厚度。

步驟1210還涉及定義或設(shè)置微透鏡材料的表面上的微透鏡的尺寸(即LPI)，并且還限定或設(shè)置每個(gè)微透鏡的傾斜或偏移角度。如上所述，對(duì)于非常適于非正交或矩陣交錯(cuò)的微透鏡，使用10°至45°的傾斜角度可能是有用的，其中傾斜角度為14.04度、18.435度、26.57度和45度。

在步驟1220，方法1200涉及選擇在利用在步驟1210中選擇的微透鏡材料創(chuàng)建視覺(jué)效果時(shí)使用的多個(gè)幀(或數(shù)字圖像文件)。為了提供3D圖像，可能期望選擇6到12個(gè)或更多個(gè)幀，并且可以通過(guò)輸出設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的像素的尺寸(在步驟1205中選擇的打印機(jī)的DPI)來(lái)選擇(或限制)幀數(shù)。注意，由于如上面詳細(xì)討論的微透鏡產(chǎn)品的參數(shù)/特性(例如LPI、DPI、透鏡尺寸和角度偏移)之間的相互關(guān)系，步驟1205、1210和1220可以完全或部分同時(shí)執(zhí)行。

在步驟1230，方法1200繼續(xù)生成用于交錯(cuò)來(lái)自步驟1220的所選擇的幀的像素矩陣(或像素圖)。該像素矩陣可以采取矩陣1000的形式(例如，如果幀數(shù)是九個(gè)且傾斜角度是18.435度)，或者可以根據(jù)參考圖5-9描述的過(guò)程來(lái)產(chǎn)生，以適合特定的傾斜角和幀數(shù)(以及其他參數(shù)諸如透鏡尺寸)。然后可以將像素矩陣存儲(chǔ)為數(shù)字文件以在后面的步驟中使用。在一些情況下，可以對(duì)于交錯(cuò)參數(shù)的每個(gè)組合生成多個(gè)像素矩陣或像素圖，并且在步驟1230可以從存儲(chǔ)器取得匹配的像素矩陣(例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以生成適合它們可以在將來(lái)的制造過(guò)程中使用的每個(gè)透鏡片的像素矩陣以及適于不同數(shù)量的幀、透鏡尺寸和輸出設(shè)備分辨率的像素矩陣)。

在步驟1240，方法1200繼續(xù)生成用于控制輸出設(shè)備(例如數(shù)字打印機(jī))以打印交錯(cuò)圖像的打印文件。這可以涉及使用步驟1230的像素矩陣來(lái)執(zhí)行在1220中選擇的幀/圖像的非正交交錯(cuò)。步驟1220的每個(gè)幀可被像素化(例如被劃分為與每個(gè)幀的像素圖的像素匹配的多個(gè)像素)，然后可以將這些像素插入到來(lái)自像素圖中所限定的幀的對(duì)應(yīng)像素的像素位置。

然后，方法1200可以在1250處通過(guò)使用來(lái)自步驟1240的數(shù)字打印文件來(lái)操作輸出設(shè)備以打印交錯(cuò)圖像(具有根據(jù)像素矩陣打印的來(lái)自每個(gè)幀的像素的油墨層)而繼續(xù)。印刷圖像可以直接提供在步驟1210中選擇的微透鏡材料的片的平面背面上，或者可以將其印刷到基底上。然后，在步驟1260中，可以例如通過(guò)將具有其印刷油墨層的透鏡片附接到基底(具有在另一物體上的交錯(cuò)圖像的層疊透鏡，比如在鈔票上的安全印記)來(lái)完成微透鏡產(chǎn)品。在其他情況下，步驟1260可以包括將其上打印有交錯(cuò)圖像的基底附著到具有透明(或至少高度半透明)粘合劑的透鏡片/微透鏡元件的背面上。方法1200然后可以在1290結(jié)束或者可以在步驟1210(例如，選擇不同的微透鏡材料，比如利用具有不同傾斜角度的微透鏡或具有不同尺寸的微透鏡或具有不同厚度的片)或者在步驟1220(例如，選擇不同的幀組或不同數(shù)量的幀以創(chuàng)建微透鏡產(chǎn)品)繼續(xù)。

圖13示出了用于采用如本文所述的交錯(cuò)圖案將圖像打印到基底或透鏡片上的系統(tǒng)1300的功能框圖。系統(tǒng)1300包括控制器1310，其可以采取如圖所示特別配置的幾乎任何計(jì)算設(shè)備的形式。控制器1310包括執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序或可讀代碼以執(zhí)行交錯(cuò)模塊1320的功能的處理器1312?？刂破?310還控制或管理一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備1314，比如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板和/或觸摸屏、監(jiān)視器以及在監(jiān)視器上圖形提供的用戶界面，以允許操作者與控制器交互(例如，啟動(dòng)交錯(cuò)模塊，提供輸入，以便選擇具有傾斜微透鏡的微透鏡材料，選擇幀用于在微透鏡材料下交錯(cuò)等等)。CPU1312還管理存儲(chǔ)器1330的操作，存儲(chǔ)器可以以可讀格式存儲(chǔ)用于模塊1320的代碼。

在存儲(chǔ)器1330中，存儲(chǔ)一組微透鏡材料數(shù)據(jù)1332，其定義將在其上打印交錯(cuò)圖像的透鏡片的參數(shù)或特性。例如，數(shù)據(jù)1332可以包括透鏡尺寸(例如，用于形成透鏡片的LPI)、厚度(例如，10至2500微米等)以及透鏡片的微透鏡的傾斜或偏移角度。存儲(chǔ)器1330還存儲(chǔ)要與交錯(cuò)模塊1320交錯(cuò)的數(shù)字形式的多個(gè)幀或圖像，并且這些圖像/幀1340可以由控制器的用戶經(jīng)由采用I/O1314的用戶輸入從較大的組(未示出)中選擇。每個(gè)幀/圖像是數(shù)字的，并且由多個(gè)像素組成(其可以被選擇為具有與像素圖1350相似的數(shù)量或分辨率，或者像素1345的子組可以用于交錯(cuò)或打印文件1360)。

存儲(chǔ)器1330還用于存儲(chǔ)由交錯(cuò)模塊1320生成的像素矩陣1350，并且像素矩陣1350可以采用圖10的矩陣1000的形式，并且可以由交錯(cuò)模塊1320生成，如參考圖5-10和12中的任一個(gè)所討論的那樣。交錯(cuò)模塊1320可進(jìn)一步操作以從幀/圖像1340和像素矩陣1350產(chǎn)生打印文件1360，例如通過(guò)從每一圖像選擇像素1345并且將它們置于像素矩陣1350中的對(duì)應(yīng)像素位置(其被選擇以適合傾斜角度1338、幀數(shù)1340和透鏡尺寸1334)。

如圖所示，系統(tǒng)1300還包括輸出設(shè)備1380，比如具有特定DPI分辨率(或多個(gè)分辨率)的打印機(jī)?？刂破?310用于將基于打印文件1360的控制信號(hào)1370發(fā)送到輸出設(shè)備1380。輸入1382以基底或透鏡片1384的形式提供給控制器1380，并且輸出設(shè)備1380將油墨印刷到由控制信號(hào)1370(例如打印文件1360)所定義的圖案中的透鏡片1384的基底或平面?zhèn)壬稀Ｔ谕瓿纱蛴r(shí)，輸出設(shè)備1380輸出1386產(chǎn)品/組件1390，其由基底或透鏡片1384和提供打印的交錯(cuò)圖像的油墨層1394組成。

從上述描述中，要理解的是，多年來(lái)微透鏡光學(xué)已經(jīng)用于交錯(cuò)打印圖像或作為打印介質(zhì)。由于材料的費(fèi)用，一般成本相對(duì)于正常打印是高的。此外，使更薄的透鏡在數(shù)字設(shè)備中以有限的分辨率或者與傳統(tǒng)的平板設(shè)備工作，使得在非常薄的透鏡陣列或透鏡片上打印交錯(cuò)圖像非常困難(如果不是不可能)，因?yàn)樗槐粋鹘y(tǒng)的交錯(cuò)數(shù)學(xué)和相應(yīng)的透鏡陣列支持。

相反，本發(fā)明和描述將傾斜的透鏡或微透鏡與圖像的階梯式交錯(cuò)或顯示(例如參見(jiàn)圖5-10的交錯(cuò))組合，從而與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比允許兩到四倍的數(shù)據(jù)量印刷在傾斜/有角度的透鏡或微透鏡下。相反地，本文教導(dǎo)的非傳統(tǒng)(或非正交)交錯(cuò)支持透鏡片厚度減少高達(dá)或大于三分之二(高達(dá)67％或更多的厚度減小)，以實(shí)現(xiàn)由具有傳統(tǒng)傾斜透鏡交錯(cuò)的更厚的透鏡片或陣列提供的相同的圖像。因此，可以消除生產(chǎn)傳統(tǒng)透鏡陣列的成本的一半以上和高達(dá)三分之二。

本文教導(dǎo)的用于傾斜透鏡的非正交或矩陣交錯(cuò)教導(dǎo)了當(dāng)透鏡片形成有以設(shè)定或預(yù)定角度制造的透鏡時(shí)，相應(yīng)的像素應(yīng)當(dāng)以網(wǎng)格格式放置在透鏡下(例如，參見(jiàn)圖10，在18.435度(或15至20度)的傾斜角度的透鏡下的9個(gè)幀的一個(gè)有用的像素映射)。網(wǎng)格格式或像素矩陣被設(shè)計(jì)成使得單個(gè)幀的像素與透鏡對(duì)準(zhǔn)或平行于其縱向軸線。這樣，可以使用高達(dá)三分之二(或67％)較少的打印分辨率來(lái)完成相同的圖形，或者可以占據(jù)透鏡陣列的質(zhì)量(mass)的三分之二(或67％)并完成相同的圖像。

例如，可以使僅有5密耳的數(shù)字網(wǎng)狀透鏡在Indigo輸出設(shè)備上以約812DPI使用具有約270LPI的機(jī)械LPI的九幀進(jìn)行打印。透鏡將各自聚焦在5密耳，但是用傳統(tǒng)的傾斜透鏡交錯(cuò)印刷這種網(wǎng)狀透鏡采用九個(gè)幀(對(duì)于3D圖像是有用的幀數(shù))是不可能的。通常，對(duì)于傳統(tǒng)的交錯(cuò)，打印該透鏡所需的DPI將是LPI乘以幀計(jì)數(shù)，或者在這種情況下，270LPI乘以9幀或2430DPI。相比之下，本文教導(dǎo)的非正交或矩陣交錯(cuò)與傾斜透鏡的角度匹配可用于支持約為傳統(tǒng)交錯(cuò)所需的打印分辨率的三分之一，或者在這種情況下，810DPI的分辨率是有用的(其小于由812DPI的現(xiàn)有輸出設(shè)備提供的分辨率)。換句話說(shuō)，打印機(jī)或輸出設(shè)備的分辨率可以使用上述非正交或矩陣交錯(cuò)幾乎精確地匹配。

如所教導(dǎo)，傾斜透鏡可被雕刻和索引(index)或制成為具有在80LPI和1500LPI之間的輕微偏移(例如，像螺旋(screw))，例如以約10和46度之間的角度?？梢詮倪m于透鏡片中的透鏡或微透鏡的傾斜角度的像素矩陣或圖生成交錯(cuò)打印文件，以提供不同幀的像素的非正交交錯(cuò)，以及對(duì)應(yīng)于透鏡尺寸(由LPI設(shè)置)和要交錯(cuò)的幀/圖像的數(shù)量。本說(shuō)明書進(jìn)一步教導(dǎo)如何形成或打印具有多個(gè)像素或數(shù)據(jù)量的交錯(cuò)圖像，其是用于傾斜透鏡的傳統(tǒng)交錯(cuò)所實(shí)現(xiàn)的至少兩倍。例如，可以非正交地(例如，沿著垂直或列而不是如在傳統(tǒng)交錯(cuò)中垂直于傾斜透鏡的縱向軸線)打印與這樣的幀相關(guān)的大得多的幀或像素，其中一些實(shí)施例使用6、9或16個(gè)圖像/幀以提供使用像素矩陣或圖來(lái)產(chǎn)生交錯(cuò)圖像。根據(jù)本說(shuō)明書印刷的交錯(cuò)圖像通過(guò)使用交錯(cuò)的逐步或階梯效應(yīng)而產(chǎn)生比傳統(tǒng)傾斜透鏡交錯(cuò)公式(例如DPI＝LPI×幀計(jì)數(shù))更低的DPI。

在這一點(diǎn)上，列出采用非正交或矩陣/網(wǎng)格交錯(cuò)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的一些預(yù)期結(jié)果可能是有用的?？梢允褂镁哂幸?4.04度(使得正弦值為0.2426)的傾斜角傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用16個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為16×16像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(step ratio)(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量為4.122。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為77.5LPI(或透鏡弦寬或尺寸為0.012903英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為18.801553，其結(jié)果是，DPI是300.824(點(diǎn)尺寸為0.003324英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.05319英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin14.04度確定)。

在另一示例中，可以使用具有以14.04度的傾斜角度(使得正弦值為0.2426)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用16個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為16×16像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，SR再次為4.122。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI現(xiàn)在為400LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.0025英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI為97.040272，其結(jié)果是，DPI為1552.640(點(diǎn)尺寸為0.000644英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.01031英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin14.04度確定)。

在另一示例中，可以使用具有以14.04度的傾斜角度(使得正弦值為0.2426)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?6個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為16×16像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，SR再次為4.122。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI現(xiàn)在為654.5LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.001528)，則用于交錯(cuò)的有效LPI為158.782145，其結(jié)果是，DPI為2540.507(點(diǎn)尺寸為0.000394英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00630英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin14.04度確定)。

在另一個(gè)示例中，可以使用具有以14.04度的傾斜角度(使得正弦值為0.2426)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?6個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為16×16像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，SR再次為4.122。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI現(xiàn)在是619.51LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.001614英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI為150.293547，其結(jié)果是，DPI為2404.690(點(diǎn)尺寸為0.000416英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00665英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin14.04度確定)。

在其他情況下，可以使用具有以18.435度的傾斜角度(使得正弦值為0.3162)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用9個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為9×9像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量是3.16260。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為210LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.004762英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為66.401062，其結(jié)果是，DPI是597.618(點(diǎn)尺寸為0.001673英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.01506英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin18.435度確定)。

在另一示例中，可以使用具有以18.435度的傾斜角度(使得正弦值為0.3162)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為9×9像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量是3.16260。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為285.71LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.003500英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為90.340226，其結(jié)果是，DPI是813.074(點(diǎn)尺寸為0.001230英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.01107英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin18.435度確定)。

在類似的示例中，可以使用具有以18.435度的傾斜角度(使得正弦值為0.3162)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為9×9像素(例如，參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量是3.16260。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為446.28LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.002241英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為141.111744，其結(jié)果是，DPI是1270.024(點(diǎn)尺寸為0.000787英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00709英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin18.435度確定)。

在另一類似示例中，可以使用具有以18.435度的傾斜角度(使得正弦值為0.3162)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用9個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為9×9像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量是3.16260。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為252LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.003968英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為79.681275，其結(jié)果是，DPI是717.142(點(diǎn)尺寸為0.001394英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.01255英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin18.435度確定)。

在另一類似示例中，可以使用具有以18.435度的傾斜角度(使得正弦值為0.3162)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用9個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為9×9像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量是3.16260。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為845LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.001183英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為267.185227，其結(jié)果是，DPI是2404.701(點(diǎn)尺寸為0.000416英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00374英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin18.435度確定)。

在其他情況下，可以使用具有以26.57度的傾斜角度(使得正弦值為0.4473)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件。可以使用6個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為6×6像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量為2.23560。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為111.7LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.008953英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為49.964215，其結(jié)果是，DPI是299.780(點(diǎn)尺寸為0.003336英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.02001英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin26.57度確定)。

在類似的示例中，可以使用具有以26.57度的傾斜角度(使得正弦值為0.4473)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為6×6像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量為2.23560。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為223.5LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.004474英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為99.973162，其結(jié)果是，DPI是599.829(點(diǎn)尺寸為0.001667英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.01000英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin26.57度確定)。

在另一類似示例中，可以使用具有以26.57度的傾斜角度(使得正弦值為0.4473)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為6×6像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量為2.23560。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為473.2LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.002113英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為211.665772，其結(jié)果是，DPI是1269.974(點(diǎn)尺寸為0.000787英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00472英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin26.57度確定)。

在另一類似示例中，可以使用具有以26.57度的傾斜角度(使得正弦值為0.4473)傾斜的微透鏡的透鏡片來(lái)形成微透鏡產(chǎn)品或組件?？梢允褂?個(gè)幀或圖像來(lái)提供交錯(cuò)圖像，使得在像素矩陣或圖中重復(fù)的子矩陣在大小上為6×6像素(例如參見(jiàn)圖10，其中9×9像素子矩陣1060被重復(fù))。在這種情況下，與傳統(tǒng)的交錯(cuò)相比，步長(zhǎng)比(SR)或交錯(cuò)數(shù)據(jù)的增加量為2.23560。如果透鏡片的機(jī)械(或?qū)嶋H)LPI為894LPI(或透鏡弦寬度或尺寸為0.001119英寸)，則用于交錯(cuò)的有效LPI(機(jī)械LPI除以SR)為399.892646，其結(jié)果是，DPI是2399.317(點(diǎn)尺寸為0.000417英寸)，其中垂直交錯(cuò)距離D_Interlacing為0.00250英寸(由(1/機(jī)械LPI)/sin26.57度確定)。

盡管已經(jīng)以一定程度的特殊性描述和示出了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開(kāi)僅僅通過(guò)示例的方式做出，并且部件的組合和布置中的許多變化可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離如下文所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍的情況下采取。

45度偏移或傾斜角度的矩陣通常為5乘5幀(或5×5像素)。注意，還存在一些情況，其中使用本文描述的技術(shù)允許獲得比最小要求更多的空間。例如，當(dāng)每個(gè)矩陣的倍數(shù)用于生成像素矩陣或圖時(shí)，整個(gè)像素矩陣或圖將是底部或子矩陣的倍數(shù)，例如，9×9像素子矩陣可以在18×18像素矩陣或像素圖(其是9×9重復(fù)模式或子矩陣的倍數(shù))中重復(fù)。

在圖4、圖5、圖10、圖11A和圖11B中，透鏡片全部被示出和描述為包括線性(或細(xì)長(zhǎng))透鏡或微透鏡，它們布置為傾斜(例如不垂直于透鏡片的邊緣)。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，存在許多應(yīng)用，其中期望使用不是線性的或不是微透鏡的透鏡(例如，當(dāng)試圖實(shí)現(xiàn)非常薄的透鏡片時(shí)的微透鏡)。

雖然其他交錯(cuò)技術(shù)可以與這種透鏡一起使用，但是通過(guò)分析和實(shí)驗(yàn)確定，上述像素矩陣或圖可以有效地用于提供或打印交錯(cuò)圖像，然后可以通過(guò)非線性透鏡(不是微透鏡)觀看。然而，非線性透鏡或微透鏡必須以特定圖案布置，從而以類似于利用傾斜微透鏡實(shí)現(xiàn)的方式提供像素的適當(dāng)觀看。具體地，設(shè)計(jì)和制造透鏡片，其中非線性透鏡以多個(gè)并排(并行)透鏡組布置，其中每組透鏡在透鏡片(或透鏡材料)的外表面上傾斜。

換句話說(shuō)，穿過(guò)透鏡組中每個(gè)透鏡的中心點(diǎn)的線相對(duì)于透鏡片或透鏡材料的側(cè)面或邊緣成一定角度。該線類似于上述微透鏡之一的縱向軸線，并且穿過(guò)不同組透鏡的這些線彼此平行。與微透鏡一樣，傾斜角度落在從透鏡片的垂直或水平軸線(或側(cè)面或邊緣)起的10至46度的范圍內(nèi)。圖6-9中所示的像素圖或矩陣可以與這些傾斜的透鏡組一起使用，并且在這種情況下，傾斜角度可以分別在14至15度的范圍內(nèi)、在18至19度的范圍內(nèi)、在26至27度的范圍內(nèi)、在44至46度的范圍內(nèi)。在光學(xué)產(chǎn)品的特定實(shí)施方式中(當(dāng)使用非線性透鏡組時(shí)，產(chǎn)品將被標(biāo)記為光學(xué)產(chǎn)品而不是微透鏡產(chǎn)品)，透鏡組的傾斜角度為14.04度、18.435度、26.57度或45度。

采用傾斜透鏡組制造的透鏡片將用于制造光學(xué)產(chǎn)品，比如圖11A和11B中的1100、1150所示的光學(xué)產(chǎn)品，其中微透鏡材料、透鏡片或透鏡膜1110被帶有傾斜鏡頭組的透鏡片/膜替換。類似地，通過(guò)改變步驟1210以選擇具有傾斜的非線性透鏡組的透鏡片或透鏡材料(例如采用傾斜的透鏡組代替“微透鏡”)，將修改制造微透鏡產(chǎn)品的方法1200來(lái)產(chǎn)生光學(xué)產(chǎn)品。另外，圖13的系統(tǒng)1300可以容易地被修改，以通過(guò)用微透鏡替換透鏡片1384來(lái)生產(chǎn)光學(xué)產(chǎn)品1390，其具有采用傾斜的透鏡組形成的透鏡片。

圖14以示意性方式示出了實(shí)現(xiàn)這些概念的光學(xué)產(chǎn)品1400。如圖所示，光學(xué)產(chǎn)品1400包括具有上表面1414的透鏡片或材料(例如，透明至透射(或半透明)的膜)1410，該上表面1414被制造為包括多個(gè)基于圓形的非線性透鏡或顯微透鏡(microlens)1422(或圓形透鏡)代替微透鏡。產(chǎn)品1400還包括在透鏡片1410下面的油墨層，并且使用像素圖或像素矩陣來(lái)打印油墨層，如針對(duì)圖10的圖1000所述。特別地，諸如像素1456的像素以9×9矩陣布置，如矩陣1450所示。以這種方式，像素布置成對(duì)于交錯(cuò)九個(gè)幀或圖像有用的模式，以提供參考圖7所討論的18.435度的非正交配置。在該示例中，九個(gè)幀要被交錯(cuò)和印刷在油墨或圖像層中，用于與透鏡片1410一起使用，其中透鏡片具有傾斜的透鏡組1420、1430、1434、1438，其與垂直方向成角度或偏離約18.435度(即θ等于18.435度)。

為此，示出的透鏡組1420位于基于像素圖(例如圖10的像素圖1000)形成的油墨層上。單個(gè)微透鏡或細(xì)長(zhǎng)透鏡1440示出在透鏡組1420的頂部上方。這對(duì)于示出圓形透鏡1422的組1420可以用于替換微透鏡1440是有用的。微透鏡1440的縱向軸線與穿過(guò)透鏡組1420中的每個(gè)透鏡1422的中心或中心點(diǎn)的線1423重合。線1423示出為相對(duì)于垂直(但是這也可以是水平)1424傾斜或偏移角度θ為約18.435度。在矩陣1450中，編號(hào)的像素或像素位置1456表示這樣的位置，其中來(lái)自交錯(cuò)圖像/幀的像素將在打印印刷層時(shí)被定位，如可通過(guò)使用在圖或矩陣1450上構(gòu)建的打印文件來(lái)執(zhí)行。

具體地，矩陣1450用于交錯(cuò)九個(gè)幀或圖像，并且數(shù)字1到9被放置在圖中的每個(gè)像素或像素位置1456(例如，圖/矩陣的行和列中的每個(gè)點(diǎn))，其中每個(gè)相同的數(shù)字表示來(lái)自相同幀/圖像的像素(例如，用“4”填充的所有像素位置1456將對(duì)應(yīng)于來(lái)自第四幀/圖像的像素)，并且在與像素圖/矩陣中的位置對(duì)應(yīng)的這樣的幀/圖像中的位置。例如，在圖/矩陣的中心的“9”對(duì)應(yīng)于位于幀/圖像的大約中心的第九幀/圖像中的像素。作為另一示例，位于圖/矩陣的左下角的“3”對(duì)應(yīng)于被組合以形成交錯(cuò)或組合打印文件的九個(gè)幀/圖像的組的第三幀/圖像的左下角中的像素。

如可以看到的(并且如關(guān)于圖10所討論的)，組1420(和其他組1430、1434、1438)的透鏡1422下面的像素位置處的像素被對(duì)準(zhǔn)為與通過(guò)透鏡1422的中心的線1423平行，并且在交錯(cuò)是非正交的(即沿著圖/矩陣中的列(但是如果透鏡組1420與水平而不是垂直成角度的話可以沿著行))時(shí)同時(shí)可見(jiàn)。例如，從特定的觀察點(diǎn)，在圖/矩陣(和對(duì)應(yīng)的印刷油墨層)中的像素位置處提供的一組“9”像素對(duì)于觀看者來(lái)說(shuō)將通過(guò)透鏡組1420可見(jiàn)。換句話說(shuō)，在圖/矩陣中(以及在具有與垂直1424相同的傾斜的透鏡組1420下方)的18.435度的傾斜之后，所有數(shù)字在像素位置內(nèi)是相同的(例如，當(dāng)用于創(chuàng)建打印文件時(shí)，圖/矩陣要求來(lái)自單個(gè)圖像的像素沿著18.435度的傾斜對(duì)準(zhǔn))。

然而，像素的交錯(cuò)與透鏡中心線1423非正交，如交錯(cuò)像素的組1480(或者圖/矩陣和對(duì)應(yīng)的印刷油墨層中的像素位置)所示，其包括來(lái)自每個(gè)幀/圖像的像素。在此示例中，可基于圖7的教導(dǎo)產(chǎn)生交錯(cuò)過(guò)程或算法，且執(zhí)行交錯(cuò)過(guò)程或算法以使相相似幀/圖像的像素與透鏡組1420的中心線1423對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)提供穿過(guò)透鏡組1420中的透鏡1422的每個(gè)幀/圖像的像素的非正交或矩陣交錯(cuò)。注意，組1480中的所有九個(gè)像素在單個(gè)透鏡1422下是不可見(jiàn)的，圖14的示例示出了其中三個(gè)透鏡正覆蓋九個(gè)交錯(cuò)像素的實(shí)施方式。然而，在一些情況下，在光學(xué)產(chǎn)品1400的一些實(shí)施方式中將透鏡1422確定尺寸和對(duì)準(zhǔn)可能是有用的，使得每個(gè)透鏡1422覆蓋來(lái)自被交錯(cuò)的每個(gè)圖像或幀的一個(gè)像素。在圖14的示例中，每個(gè)透鏡1422覆蓋或者在與九個(gè)不同圖像/幀相關(guān)的一組九個(gè)像素上。當(dāng)通過(guò)透鏡觀看打印圖像時(shí)，該組中的每個(gè)透鏡1422用于顯示來(lái)自相似圖像/幀的單個(gè)像素(例如，每個(gè)透鏡1422顯示“5”像素，然后顯示“3”像素等等)。

如上所述，發(fā)明人在交錯(cuò)過(guò)程期間注意到，可以識(shí)別重復(fù)子矩陣，并且這些子矩陣可以重復(fù)(例如，并排放置并以重復(fù)方式彼此堆疊)，以產(chǎn)生具有期望的尺寸和/或形狀的如圖14所示的圖或矩陣來(lái)適應(yīng)特定的透鏡片。一個(gè)示例性交錯(cuò)子矩陣示出在1450處，其可以用于提供九個(gè)幀/圖像的非正交交錯(cuò)，以適應(yīng)具有傾斜到18.435度的微透鏡或透鏡的透鏡片(即，將來(lái)自每個(gè)幀的像素以18.435度的傾斜或偏移角度放置，用于通過(guò)透鏡組1420、1430、1434、1438進(jìn)行適當(dāng)觀察)。對(duì)于具有從垂直的不同角度傾斜或偏離(例如對(duì)于14.04度、26.57度和45度(在這些值的任一側(cè)上具有約5度或更多度的范圍))的其它透鏡片，可以很容易地生成類似的像素圖或矩陣。

在設(shè)計(jì)用于透鏡片1410的表面1414上的透鏡1422時(shí)，可能有用的是將每個(gè)組1420、1430、1434、1438中的透鏡1422布置和確定尺寸以替換傾斜的微透鏡1440。例如，可以如本文所討論的那樣選擇或限定特定的LPI，并且這將提供微透鏡或線性透鏡寬度W。然后，可以選擇諸如透鏡1422的圓形透鏡，其具有約為該微透鏡寬度W的一半的透鏡半徑。具有這種半徑的透鏡1422的圖案被選擇以提供每個(gè)以線性圖案布置的組1420、1430、1434、1438，使得線穿過(guò)特定組1420、1430、1434、1438中的每個(gè)透鏡1422的中心點(diǎn)。此外，線性布置的透鏡1422的組1420、1430、1434和1438的這些“中心線”將全部彼此平行。此外，如圖所示，通常在組1420、1430、1434、1438內(nèi)的透鏡1422之間或并排組的透鏡之間幾乎沒(méi)有空間(例如，組1420和1430的透鏡1422示出其底部彼此接觸)。

發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到具有其他基底形狀的透鏡可用于光學(xué)產(chǎn)品(代替傾斜的微透鏡)。例如，圖15示出了光學(xué)產(chǎn)品1500，其中透鏡片1410被替換為具有上表面(或與其平坦底表面相對(duì)的表面)1514的透鏡片1510，透鏡片1510由多個(gè)非線性透鏡或微透鏡1522制造。透鏡1522配置有六邊形底部而不是圓形底部。

與透鏡片1410一樣，透鏡片1510的透鏡1522以圖案線性布置(或布置成線或行)，使得線1523穿過(guò)組1520中的每個(gè)透鏡1522的中心。此外，組1520的該中心線1523處于傾斜角度θ，并且不正交于片1510的邊緣(或片1510的垂直或水平軸線)。如圖所示，傾斜角度θ再次為18.435度(但是本文所討論的整個(gè)傾斜角度范圍可用于制造片1510)。每組1520、1530、1534、1538布置成其中心線彼此平行。透鏡1522用于代替或替代微透鏡1440，為此，每個(gè)透鏡1522可以具有與微透鏡寬度W匹配的寬度W_Hex(在六邊形底部的相對(duì)角之間測(cè)量)。在諸如組1520的組中，透鏡1522可以布置有鄰接側(cè)，而相鄰組可以如圖所示嵌套在一起(例如，相鄰行沿其中心線交錯(cuò)或偏移，使得相鄰?fù)哥R的外角被接收，其中兩個(gè)透鏡在鄰近組中配對(duì))。

作為另一透鏡形狀示例，圖16示出了光學(xué)產(chǎn)品1600，其中透鏡片1410由具有上表面(或與其平面底表面相對(duì)的表面)1614的透鏡片1610替代，所述透鏡片1610用多個(gè)非線性透鏡或微透鏡1622制造。透鏡1622配置有方形底部而不是圓形或六邊形底部。與透鏡片1410一樣，透鏡片1610的透鏡1622以圖案線性布置(或布置成線或行)，使得線1623穿過(guò)組1620中的每個(gè)透鏡1622的中心。此外，組1620的該中心線1623處于傾斜角度θ，并且不正交于片1610的邊緣(或片1610的垂直或水平軸線)。如圖所示，傾斜角度θ再次為18.435度(但是本文所討論的整個(gè)傾斜角度的范圍可用于制造片1610)。

每組1620、1630、1634、1638布置成其中心線彼此平行。透鏡1622用于代替或替代微透鏡1440，為此，每個(gè)透鏡1622可以具有與微透鏡寬度W匹配的寬度W_Square(在六邊形底部的相對(duì)角之間測(cè)量)。在諸如組1620的組中，透鏡1622可以與鄰接側(cè)(以及兩個(gè)共線側(cè)或邊緣)布置或堆疊，同時(shí)與相鄰或鄰近組的透鏡對(duì)準(zhǔn)(不交錯(cuò))，如圖16的示例中所示。如1675所示，當(dāng)組1630的透鏡1622沿著傾斜角度θ聚焦時(shí)，來(lái)自特定幀(這里是幀6)的像素是可見(jiàn)的，并且這對(duì)于所有其他幀也是有效的。

對(duì)于采用相同的機(jī)械LPI數(shù)(或微透鏡寬度、圓形底部直徑、六邊形底部寬度或方形底部寬度)的任何類型的透鏡(例如，線性或微透鏡、圓形底部、六邊形底部或方形底部)，可以調(diào)整垂直距離以適合交錯(cuò)的幀數(shù)(通過(guò)如本文所述的傾斜交錯(cuò))。在這種情況下，在不改變透鏡尺寸的情況下執(zhí)行調(diào)整。相反，對(duì)于相同的透鏡尺寸，傾斜角度被改變以適合特定透鏡或透鏡組的幀數(shù)。

例如，垂直距離可以通過(guò)減小傾斜角的大小來(lái)增加，并且可以通過(guò)增加傾斜角的大小來(lái)減小(例如，當(dāng)使用約14度的傾斜角度時(shí)而不是使用45度的傾斜角度時(shí)，更多的像素可被放置在垂直列中(或者如果傾斜從水平而不是垂直的話則是水平行))。在其他情況下，可以執(zhí)行縮放以調(diào)整像素列的“大小”，或者換句話說(shuō)，調(diào)整來(lái)自幀或圖像的像素矩陣或圖的大小。以這種方式，可以設(shè)計(jì)并然后制造光學(xué)產(chǎn)品，其具有帶有不同傾斜角度和/或幀數(shù)(和相關(guān)的像素?cái)?shù))的透鏡片，其被調(diào)節(jié)以提供期望的分辨率，同時(shí)仍然在垂直距離內(nèi)擬合，該垂直距離可用于每個(gè)透鏡組中的微透鏡或透鏡下面，用于交錯(cuò)像素列。