一種具有懸浮立體圖像的制品及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及裸眼立體成像的技術領域，更具體地講，本發(fā)明涉及一種具有懸浮立 體圖像的制品及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 美國Visual Physics公司研發(fā)了基于微光學技術的Unison?系列產(chǎn)品，其中 Motion?產(chǎn)品就是對微透鏡光學元件的成功開發(fā)應用，它是利用三維微透鏡陣列對微縮圖 文陣列的放大功能以產(chǎn)生水平和垂直視差的動感放大效果，該技術被作為下一代防偽特征 而受到高度重視。
[0003] 微透鏡陣列成像技術是古典理論和當代技術結(jié)合的范例，是一種超脫傳統(tǒng)光變圖 像（0VD)、特別有創(chuàng)意的公眾防偽識別技術。從光學原理來說是幾何光學中透鏡成像定律， 而它的成功應用卻依賴于當代的微電子制版和先進的生產(chǎn)技術。
[0004] 由于該技術的應用要求微透鏡陣列與微圖文陣列的加工精度非常高，常規(guī)的制版 和生產(chǎn)工藝無法滿足需求，需要借助于現(xiàn)代精密微納加工等特殊工藝并通過特殊的功能材 料來實現(xiàn)，而且兩者之間還需要嚴格的結(jié)構(gòu)匹配關系，工藝要求非常高。
[0005] 3D浮動圖像是通過微復制工藝制作的衍射微透鏡陣列薄膜，包括激光全息復制 工藝生產(chǎn)的薄膜以及包含玻璃微球的反光膜（如以3M公司的Scotchlite?產(chǎn)品系列和 Confirm?產(chǎn)品系列為典型代表）。這些材料中的微透鏡陣列和玻璃微球是3D成像的關鍵 光學元件。通過復制工藝形成的微透鏡陣列可用于通過物質(zhì)轉(zhuǎn)移工藝制作彩色浮動圖像， 用于制作浮動圖像的反光膜材料通常至少包含一層玻璃微球以及一層通過真空蒸餾工藝 制作的金屬、金屬氧化物或金屬硫化物等材料層，該材料層一般具有反光作用，該工藝也相 對復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術中存在的問題和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于柱鏡光柵的 具有懸浮立體圖像的制品及其制造方法，該制品能夠?qū)崿F(xiàn)自然條件下簡單陣列和復雜的懸 浮立體圖像。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種具有懸浮立體圖像的制品，所述 制品包括高透明薄膜層以及分別位于所述高透明薄膜層的兩個表面上的柱狀微透鏡光柵 層和微圖像層，所述柱狀微透鏡光柵層包括多個互相平行且連續(xù)排列的柱狀光柵，所述微 圖像層為采用全息圖像復制工藝復制在高透明薄膜層上的物體的多角度復合圖像，其中， 所述微圖像層與所述柱狀微透鏡光柵層互相匹配以形成所述物體的懸浮立體圖像。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的一個實施例，所述柱狀微透鏡光柵層為 通過光柵輥壓印成型并固化在高透明薄膜層上形成的。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的一個實施例，所述柱狀微透鏡光柵層與 所述高透明薄膜層通過擠出工藝一體成型為單層結(jié)構(gòu)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的一個實施例，所述柱狀微透鏡光柵層的 柱狀光柵具有凸起或凹下的弧形表面。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的一個實施例，所述制品還包括位于所述 微圖像層表面上的鍍層，所述鍍層為鍍鋁層、鍍二氧化硅層、鍍銅層或鍍鈦層。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的一個實施例，所述制品的厚度為50~ 250 y m，所述柱狀微透鏡光柵層的柱狀光柵的寬度為50~150 y m且高度為2~30 y m。 [0013] 本發(fā)明的另一方面提供了上述具有懸浮立體圖像的制品的制造方法，所述制造方 法包括以下工藝步驟：
[0014] 采用高透明薄膜作為基材得到高透明薄膜層；
[0015] 制作光柵輥；
[0016] 在所述高透明薄膜層的一個表面上通過光柵輥壓印成型并固化形成柱狀微透鏡 光柵層；
[0017] 將物體的圖像通過計算機處理為多角度復合圖像并制作多角度復合圖像全息復 制母版，再通過全息復制工藝將物體的多角度復合圖像復制在所述高透明薄膜層的另一個 表面上形成微圖像層，得到具有懸浮立體圖像的制品；
[0018] 其中，制備柱狀微透鏡光柵層的步驟與制備微圖像層的步驟的實施順序可以互相 更換。
[0019] 本發(fā)明的又一方面提供了上述具有懸浮立體圖像的制品的制造方法，所述制造方 法包括以下工藝步驟：
[0020] 制作光柵輥；
[0021] 利用所述光柵輥并通過擠出工藝將柱狀微透鏡光柵層與高透明薄膜層直接成型 為單層結(jié)構(gòu)；
[0022] 將物體的圖像通過計算機處理為多角度復合圖像并制作多角度復合圖像全息復 制母版，再通過全息復制工藝將物體的多角度復合圖像復制在在所述單層結(jié)構(gòu)的無柱狀微 透鏡光柵層的表面上形成微圖像層，得到具有懸浮立體圖像的制品。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的制造方法的一個實施例，所述制造方法 還包括在所述微圖像層的表面上形成鍍層的步驟。
[0024] 本發(fā)明將透明光柵技術和全息圖像復制技術相結(jié)合并且基于柱狀光柵實現(xiàn)所需 的懸浮立體圖像，本發(fā)明不同于現(xiàn)有的玻璃微球技術并且本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、便于加工 和生產(chǎn)等優(yōu)點，其精密加工成型更能保證高線數(shù)柱狀光柵精度，同時與微圖像層的匹配度 更高。通過設置的柱狀微透鏡光柵層實現(xiàn)懸浮立體圖像效果，可以形成強烈的動感、體視、 變換等多種效果，包括上浮、下沉、平行運動（動感效果與移動方向一致）、多層次景深復雜 圖像等。
【附圖說明】
[0025] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有懸浮立體圖像的制品的主視結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0026] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有懸浮立體圖像的制品的立體結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0027] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第一實施方式的主視結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0028] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第二實施方式的主視結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0029] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第三實施方式的主視結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0030] 附圖標記說明：
[0031] 1-柱狀微透鏡光柵層、2-高透明薄膜層、3-微圖像層、4-鍍層、5-單層結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0032] 在下文中，將參照附圖來詳細說明本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品及其制造方 法。
[0033] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有懸浮立體圖像的制品的主視結(jié)構(gòu)示 意圖，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有懸浮立體圖像的制品的立體結(jié)構(gòu)示意 圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第一實施方式的主視結(jié)構(gòu)示意 圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第二實施方式的主視結(jié)構(gòu)示意 圖，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的具有懸浮立體圖像的制品的第三實施方式的主視結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0034] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述具有懸浮立體圖像的制品包 括高透明薄膜層2以及分別位于所述高透明薄膜層2的兩個表面上的柱狀微透鏡光柵層1 和微圖像層3。
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