本發(fā)明總體涉及微觀結(jié)構(gòu),并且更具體地涉及用于空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)的色彩應(yīng)用。
背景技術(shù):
微觀結(jié)構(gòu)通常使用在飛行器上以改變飛行器的飛行特性和/或動(dòng)力。特別地,例如肋條的微觀結(jié)構(gòu)被使用在飛行器機(jī)翼、尾翼(fin)或機(jī)身的表面上,以降低飛行器的阻力和/或阻力系數(shù),這能夠?qū)е抡w的燃料節(jié)省和/或減少二氧化碳排放等。然而,肋條和其他微觀結(jié)構(gòu)也能夠基于它們的幾何構(gòu)型引起或防止某些光學(xué)/美學(xué)/視覺效果,包括高反射率、定向反射和/或?qū)τ陲w行器美觀的其他潛在作用。高反射率和相關(guān)聯(lián)的定向反射經(jīng)常被稱為閃爍(glint),閃爍能夠影響飛行器的可見度和/或外觀美觀。與典型的飛行器表面(例如,機(jī)翼表面、機(jī)身表面等)相比,肋條由于其自身的幾何構(gòu)型、形狀和/或特征可以引起在不規(guī)則方向中的閃爍。
在一些情況下,通過調(diào)節(jié)從飛行器表面的不同部分的反射率和/或反射角度,可以控制飛行器表面的反射率和/或整體外觀。影響飛行器表面外觀的一些已知的解決方案包括例如平坦黑涂料的低反射率光學(xué)涂層或多層膜涂層。改變飛行器的反射率和/或外觀的其他已知的解決方案包括印花釉法(decal),但是應(yīng)用這些解決方案到例如肋條的空氣動(dòng)力表面能夠?qū)邨l的空氣動(dòng)力性能產(chǎn)生負(fù)面影響,并且因此可能降低肋條有效性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種示例裝置包括交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)、疊加在空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上的亞微觀結(jié)構(gòu)以及限定在微觀結(jié)構(gòu)上或微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的色彩應(yīng)用。
一種示例方法包括使用交通工具,其中亞微觀結(jié)構(gòu)被疊加在交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上,并且其中色彩應(yīng)用被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)。
另一示例方法包括在交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上提供亞微觀結(jié)構(gòu),并且將色彩應(yīng)用提供到微觀結(jié)構(gòu)的表面或所述微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種裝置,其包括:交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu);疊加在空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上的亞微觀結(jié)構(gòu);以及限定在微觀結(jié)構(gòu)上或微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的色彩應(yīng)用。色彩應(yīng)用可以在空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)的外部凸脊內(nèi)。色彩應(yīng)用可以包括色彩層以增強(qiáng)外觀。色彩層可以被嵌入到空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)。色彩應(yīng)用可以包括應(yīng)用到所述空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)的外表面的油墨或染料。亞微觀結(jié)構(gòu)之間的間距可以小于大約0.4微米。微觀結(jié)構(gòu)可以是透明的或部分透明的。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種方法,其可以包括使用交通工具,其中亞微觀結(jié)構(gòu)被疊加在交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上,并且其中色彩應(yīng)用被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)。亞微觀結(jié)構(gòu)可以被機(jī)械加工到空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上。亞微觀結(jié)構(gòu)之間的距離可以小于大約0.4微米。色彩應(yīng)用可以包含應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)的外表面的色彩層、染料或油墨。空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)可以是透明的或半透明的。
一個(gè)實(shí)施例涉及一種方法,該方法包括在交通工具的空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)上提供亞微觀結(jié)構(gòu);以及將色彩應(yīng)用提供到微觀結(jié)構(gòu)的表面或微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)。色彩應(yīng)用可以被應(yīng)用到交通工具的外表面上。亞微觀結(jié)構(gòu)之間的距離可以在大約0.4微米和0.7微米之間。提供色彩應(yīng)用可以包括將油墨或染料應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)的外表面。微觀結(jié)構(gòu)可以是透明的或部分透明的。提供色彩應(yīng)用可以包括使用貼花以將圖像提供到微觀結(jié)構(gòu)上。貼花可以通過滾筒印刷被印刷。所述表面可以包括微觀結(jié)構(gòu)的底表面,該底表面與交通工具表面相鄰設(shè)置。
附圖說明
圖1說明了可以被用于實(shí)施本文公開的示例方法和裝置的示例飛行器。
圖2是來(lái)自圖1的示例飛行器的外表面的示例肋條微觀結(jié)構(gòu),本文公開的示例可以被實(shí)施在所述肋條微觀結(jié)構(gòu)上。
圖3是具有根據(jù)本公開教導(dǎo)的疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)的示例微觀結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4說明了具有疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)的另一示例微觀結(jié)構(gòu)的示例表面部分,所述疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)可以小于光的波長(zhǎng)。
圖5A-5F說明了可以被用于實(shí)施微觀結(jié)構(gòu)以及可以被疊加在微觀結(jié)構(gòu)上的亞微觀結(jié)構(gòu)的示例形狀。
圖6是具有疊加在示例微觀結(jié)構(gòu)的基部表面上的亞微觀結(jié)構(gòu)的另一示例微觀結(jié)構(gòu)的視圖。
圖7A是具有疊加在示例微觀結(jié)構(gòu)的基部表面上的亞微觀結(jié)構(gòu)并且具有在界面處的附加的亞微觀結(jié)構(gòu)的另一示例微觀結(jié)構(gòu)的視圖。
圖7B是具有疊加在示例微觀結(jié)構(gòu)的基部表面上的亞微觀結(jié)構(gòu)但是在基部處具有色彩紋理界面的另一示例微觀結(jié)構(gòu)的視圖。
圖8A說明了由亞微觀結(jié)構(gòu)形成的示例性標(biāo)記。
圖8B是圖8A的示例標(biāo)記的詳細(xì)視圖。
圖8C是圖8B的一部分視圖的詳細(xì)視圖。
圖8D是圖8A-8C的示例標(biāo)記的詳細(xì)的等軸視圖。
圖8E說明了圖8A-8D的示例標(biāo)記,但是具有增加的根據(jù)本公開的教導(dǎo)的色彩應(yīng)用。
圖9說明了可以用于實(shí)施本文公開的示例的示例性輥軋成形系統(tǒng)。
圖10說明了可以用于實(shí)施本文公開的示例的示例性壓印系統(tǒng)。
圖11是圖10的示例性壓印系統(tǒng)的詳細(xì)視圖。
圖12A-12C說明了可以用于實(shí)施本文公開的示例的示例性滾筒印刷方法。
圖13是可以用于實(shí)施本文公開的示例的一種系統(tǒng)的示意圖。
圖14是表示可以用于實(shí)施本文公開的示例的示例性方法的流程圖。
圖15是表示可以用于實(shí)施本文公開的示例的另一種示例方法的流程圖。
圖16是能夠執(zhí)行實(shí)施圖14和15的示例方法的機(jī)器可讀指令的示例性處理器平臺(tái)的方框圖。
只要可能,相同的參考數(shù)字將貫穿(多個(gè))附圖和所附書面說明書被使用,以表示相同的或相似的部件。如本公開中使用的,陳述任何部件以任何方式設(shè)置(例如,設(shè)置、位于、布置或成形等)在另一部件上,意為提及的部件與另一部件接觸,或提及的部件在另一部件上方,其中一個(gè)或多個(gè)中間部件位于它們之間。陳述任何部件與另一部件接觸意為在兩個(gè)部件之間沒有中間部件。
具體實(shí)施方式
本文公開了用于空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)的色彩應(yīng)用。例如,例如肋條的微觀結(jié)構(gòu)通常被用在飛行器的空氣動(dòng)力表面上以改變和/或改進(jìn)飛行特性以降低飛行器的整體阻力,例如,并且因此,可以導(dǎo)致整體的燃料節(jié)省和/或減少二氧化碳排放等。然而,這些肋條和其他空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu)也可以引起某些相關(guān)聯(lián)的和/或非預(yù)期的光學(xué)/視覺效果,所述光學(xué)/視覺效果包括改變某些角度和/或觀察角度處的反射率,由此潛在地引起不期望的閃爍和/或?qū)︼w行器的美觀的其他潛在作用(例如,光澤、顏色作用、顏色失真等)。
飛行器和/或與飛行器相關(guān)聯(lián)的例如肋條的外部微觀結(jié)構(gòu)可以具有精加工的、平滑的和/或拋光的表面,這些表面具有高反射率并且可以導(dǎo)致能夠引起閃爍和/或影響飛行器的整體外觀的菲涅耳反射(Fresnel reflection)。然而,根據(jù)本公開的教導(dǎo),不同的肋條和/或肋條表面可以被提供色彩應(yīng)用,該色彩應(yīng)用傳達(dá)圖像和/或標(biāo)記的表征,以影響飛行器的外觀和/或改變飛行器的反射率,等等。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)和具有精細(xì)尖端的微觀結(jié)構(gòu)能夠提供色散效果,以給表面增加彩虹色(iridescent)或彩虹狀外觀。
本文公開的示例可以利用亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,納米結(jié)構(gòu))和/或亞微觀結(jié)構(gòu)圖案,其可以是或可以不是納米級(jí)的(例如,(一個(gè)或多個(gè))尺度大約為10-9米的級(jí)別),其被疊加在帶有色彩應(yīng)用的微觀結(jié)構(gòu)(例如,外部空氣動(dòng)力微觀結(jié)構(gòu))之上或之下。例如,該色彩應(yīng)用可以被用于示出標(biāo)志和/或控制反射(例如,菲涅耳反射等)。特別地,亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,具有或不具有散布的相對(duì)平坦部分和/或不同的亞微觀結(jié)構(gòu)部分的亞微觀結(jié)構(gòu))可以與這種色彩應(yīng)用一起使用,以控制飛行器的反射率和/或觀察者觀察色彩應(yīng)用(例如,色彩層)的方式或程度。在一些示例中,實(shí)施所述示例的微觀結(jié)構(gòu)是被應(yīng)用到交通工具(例如,飛行器、基于陸地的交通工具、潛水艇等)的肋條。這些肋條被用于減小交通工具的阻力系數(shù)。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)連同相對(duì)平坦的部分和色彩應(yīng)用(例如,表面著色、集成或嵌入的色彩層、增加的色彩層或表面等)被用于定制提供示例性微觀結(jié)構(gòu)的交通工具(例如,飛行器)的表面或特征的光學(xué)和/或美觀屬性。
本文公開的示例允許控制視覺外觀,所述視覺外觀包括在交通工具表面的某些區(qū)域顯示色彩層和/或反射,以降低或增加來(lái)自各地點(diǎn)或位置的反射和/或閃爍,以獲得期望的光學(xué)效果。本文公開的示例還能夠?qū)崿F(xiàn)交通工具上的定制的光學(xué)效果。特別地,一些示例通過限制或增加相對(duì)于例如交通工具的部分可視的外表面的某些位置和/或觀察角度處的反射率或透射率而允許從某些預(yù)定角度觀察到某些美觀特征,諸如圖像、標(biāo)志和/或色彩層。在諸如使用色彩層的色彩應(yīng)用的示例中,色彩層可以被機(jī)械地耦合到微觀結(jié)構(gòu)、與微觀結(jié)構(gòu)一體形成和/或與亞微觀結(jié)構(gòu)結(jié)合使用,以用于不同的裝飾和/或反射效果。在一些示例中,色彩應(yīng)用(例如,外部色彩層)被應(yīng)用在亞微觀結(jié)構(gòu)的外表面。在一些示例中,色彩應(yīng)用和/或微觀結(jié)構(gòu)可以具有在色彩應(yīng)用和微觀結(jié)構(gòu)和/或微觀結(jié)構(gòu)部分之間的界面特征(例如,紋理表面),以用于不同的/變化的光學(xué)、美觀和/或裝飾效果,諸如來(lái)自微觀結(jié)構(gòu)和/或嵌入在微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的層(例如,色彩層)的光折射作用和/或衍射作用。在一些示例中,通過傳達(dá)圖形和/或圖形集等,色彩應(yīng)用被用于傳達(dá)圖像和/或標(biāo)志的表征。在一些示例中,薄膜涂層可以被用于增加材料-空氣或材料-材料界面處的折射率差異以增強(qiáng)衍射作用。
在一些示例中,為了修改微觀結(jié)構(gòu)的外觀,亞微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)組通過機(jī)械加工或任何其它適合的工藝被提供到微觀結(jié)構(gòu)。特別地,例如,亞微觀結(jié)構(gòu)可以經(jīng)由輥軋成形或壓印加工被成形在微觀結(jié)構(gòu)上。在本文公開的一些示例中,在微觀結(jié)構(gòu)被擠壓(例如,內(nèi)聯(lián)二次加工)時(shí),亞微觀結(jié)構(gòu)被成形在所述微觀結(jié)構(gòu)上。提供和/或生成亞微觀結(jié)構(gòu)可以經(jīng)由直接表面修改或間接地經(jīng)由創(chuàng)建輥軋成形或壓印的工具而發(fā)生,或者通過擠壓成形、鑄造、噴涂、蝕刻等而發(fā)生。在一些示例中,色彩應(yīng)用(例如,經(jīng)由貼花或著色等)被印刷和/或應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)和/或微觀結(jié)構(gòu)的表面。在一些示例中,通過濺射、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、鑄造或通過其他已知的工藝可以應(yīng)用薄膜涂層。這些薄膜涂層可以被應(yīng)用到產(chǎn)品、工具或限定產(chǎn)品內(nèi)部界面的表面。
如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“微觀結(jié)構(gòu)”可以指幾何構(gòu)型特征,該幾何構(gòu)型特征的尺寸和/或幾何構(gòu)型特征之間的距離(例如,周期性距離,高度和/或?qū)挾鹊?具有大約10-200微米的大小,但是通常是75-125微米。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“亞微觀結(jié)構(gòu)”可以指幾何構(gòu)型特征,該幾何構(gòu)型特征的尺寸和/或幾何構(gòu)型特征的距離(例如,周期性或非周期性距離、高度和/或?qū)挾鹊?顯著地小于微觀結(jié)構(gòu)。在這些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)可以具有大約0.1-10微米的大小。一些亞微觀結(jié)構(gòu)(它們有時(shí)被稱為“納米結(jié)構(gòu)”)的大小和/或距離(例如,周期性距離)可以大約等于或小于可見光的波長(zhǎng)的范圍,其為約0.4-0.7微米。因此,術(shù)語(yǔ)“亞微觀結(jié)構(gòu)”也可以指小于約0.4微米的尺寸。因此,對(duì)于本文使用的術(shù)語(yǔ)“微觀結(jié)構(gòu)”和“亞微觀結(jié)構(gòu)”,短語(yǔ)“大約為光的波長(zhǎng)”意為尺寸可以從約0.1至10微米的范圍內(nèi)變化。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“色彩應(yīng)用”可以指色彩層(例如,嵌入的色彩層、斷開的色彩區(qū)域/體積、內(nèi)部色彩層等),應(yīng)用到外表面或著色元件(例如,染料等)的顏色被注入到一個(gè)或多個(gè)層內(nèi)。在一些示例中,色彩應(yīng)用也可以包括由微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/幾何構(gòu)型創(chuàng)建和/或限定的衍射色彩效果。術(shù)語(yǔ)“色彩應(yīng)用”不一定意味著多于一種色彩,并且因此可以使用單一色彩或多重色彩應(yīng)用到圖像或標(biāo)志。
圖1說明了示例飛行器100,其中本文公開的示例可以被實(shí)施在所述飛行器100中。示出示例的飛行器100包括尾部101、水平穩(wěn)定器106、頭部(例如,駕駛艙部)110和與機(jī)身114附連的機(jī)翼112,所述尾部101包括與背側(cè)整流罩104相鄰的垂直尾翼102。本文描述的示例可以被應(yīng)用到尾部101、頭部110、穩(wěn)定器106、機(jī)翼112和/或機(jī)身114中的任意的表面和/或特征(例如,肋條)或任意其他外部或外側(cè)結(jié)構(gòu)(例如,機(jī)翼支柱、發(fā)動(dòng)機(jī)支柱、鴨式(canard)穩(wěn)定器等)和/或表面。
圖2是來(lái)自圖1的示例飛行器100的外表面的示例微觀結(jié)構(gòu)200,在所述微觀結(jié)構(gòu)上可以實(shí)施本文公開的示例。示出示例的微觀結(jié)構(gòu)200包括凸脊202和基表面(例如,凹處、飛行器表面等)204,所述凸脊202彼此間隔開,所述基表面204將凸脊202彼此隔開。在這個(gè)示例中,凸脊202的輪廓大致是三角形的,由此限定具有大致三角形橫截面的凸脊。微觀結(jié)構(gòu)200的輪廓是被擠壓出的,以限定微觀結(jié)構(gòu)200(例如,微觀結(jié)構(gòu)200的限定的體積)。雖然在這個(gè)示例中示例微觀結(jié)構(gòu)200是被擠壓出的,但是示例性微觀結(jié)構(gòu)200可以通過壓印、鑄造、沖壓、熱成形、機(jī)械加工等被成形。在其他示例中,基表面204可以具有比凸脊202更小的凸脊(例如,小于凸脊202高度的三分之一)以控制閃爍。
在這個(gè)示例中,微觀結(jié)構(gòu)200是飛行器100的肋條,并且例如被用于通過減小飛行器100的整體阻力改變飛行器100的空氣動(dòng)力特性,并且可以位于飛行器100的任意外表面上。示出示例的微觀結(jié)構(gòu)200被用于通過控制湍流邊界層和/或阻止與飛行器100外表面附近的空氣中的湍流邊界層相關(guān)聯(lián)的交叉流動(dòng)(cross-flows)來(lái)減小空氣動(dòng)力阻力。特別地,示例微觀結(jié)構(gòu)200具有凸脊202并且被安裝在飛行器100的外表面上,并且與期望的氣流方向?qū)?zhǔn)。這種對(duì)準(zhǔn)允許凸脊202作為擾亂和降低外表面附近的橫向氣流移動(dòng)的小的柵欄或?qū)蚱饕栽鰪?qiáng)內(nèi)聯(lián)(in-line)湍流氣流并且降低來(lái)自外表面的蒙皮摩擦,由此減小飛行器100的整體阻力。在一些示例中,微觀結(jié)構(gòu)200在飛行器100的制造過程中或制造之后不被附連或安裝在外表面上,而是與外表面集成。例如,微觀結(jié)構(gòu)200可以預(yù)先成形到外表面內(nèi)或外表面上(例如,機(jī)械加工或模制到蒙皮表面上、構(gòu)建到復(fù)合固化部件中、自動(dòng)鋪設(shè)等)而不是被耦合(例如,機(jī)械地附著)到外表面。
微觀結(jié)構(gòu)200的整體幾何構(gòu)型通??梢砸鸲ㄏ?例如,前向散射或背散射)反射,和/或被稱為閃爍的光學(xué)現(xiàn)象,其可以影響飛行器100的整體外觀。當(dāng)光以接近表面的某些角度(例如,入射角遠(yuǎn)離表面法線)撞擊表面引起光射線從微觀結(jié)構(gòu)200的表面和/或刻面(facets)朝相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)200和飛行器100的某些觀察角度和/或位置向前反射(例如,前向散射)時(shí)最常發(fā)生閃爍。來(lái)自直接照明或來(lái)自從另一表面的反射的入射光可以撞擊所述表面。在一些示例中,這個(gè)反射可以在相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)200的某些觀察角度和/或位置處引起閃爍,并且因此影響飛行器100的整體外觀。如圖2中所示,入射光射線206可以幾乎平行于凸脊表面地撞擊一個(gè)凸脊202,并且因此反射208朝基表面204向前行進(jìn),其中被反射的光射線208可以被吸收、被傳輸或被反射。類似地,例如,射線210可以導(dǎo)致從基表面204朝凸脊202中的一個(gè)的表面的反射212。所述反射208、212有時(shí)被稱為掠射角光反射,因?yàn)樗鼈兪怯捎谌肷涔馍渚€掃略(以遠(yuǎn)離法線的角度撞擊所述表面)所述表面而引起的反射并且可以引起不期望的和/或非預(yù)計(jì)的飛行器100的外觀。
圖3是具有根據(jù)本公開的教導(dǎo)的疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,納米級(jí)凸脊、亞微觀結(jié)構(gòu)圖案等)的微觀結(jié)構(gòu)(例如,肋條、擠壓的肋條)300的截面視圖。示出示例的微觀結(jié)構(gòu)300具有不同的部分,其包括具有尖端305的遠(yuǎn)端部分304、中間部分306和基部部分308。在這個(gè)示例中,遠(yuǎn)端部分304通過過渡部分310與中間部分306分離,在過渡部分310中,亞微觀結(jié)構(gòu)可以從一個(gè)大小過渡到另一大小(例如,逐漸過渡)。過渡部分310具有亞微觀結(jié)構(gòu)312,而中間部分306具有亞微觀結(jié)構(gòu)314。同樣地,示出示例的基部部分308具有亞微觀結(jié)構(gòu)316。在一些示例中,尖端305可以太小以至于沒有亞微觀結(jié)構(gòu)被疊加到尖端305上。然而,在一些示例中,靠近尖端305和/或在尖端305上可以疊加納米級(jí)亞微觀結(jié)構(gòu)。
示出示例的亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的每一個(gè)均具有特性特征。例如,亞微觀結(jié)構(gòu)314的特性特征包括基表面(例如,凹處)318、間距(例如,周期性的、非周期性的)320、脊峰高度322和傾斜角度(例如,相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)300的表面或刻面的角度)324。在這個(gè)示例中,光射線330被示出引導(dǎo)向中間部分306。在這個(gè)示例中,光射線330的波長(zhǎng)類似于距離320并且當(dāng)光射線330朝亞微觀結(jié)構(gòu)314行進(jìn)時(shí),一部分光射線330被傳輸?shù)揭粋€(gè)基表面318,并且光射線330的另一部分從亞微觀結(jié)構(gòu)314反射。由于光射線330的波長(zhǎng)大約類似于間距320的大小,因此光射線330的很大一部分被亞微觀結(jié)構(gòu)314吸收,并且因此,從亞微觀結(jié)構(gòu)314反射的光射線330的所述部分被顯著降低和/或被消除,由此降低由光射線330產(chǎn)生的反射和/或閃爍。相反地,亞微觀結(jié)構(gòu)314之間的間距在某些部分中可以增加,以增加光射線330中從亞微觀結(jié)構(gòu)314反射的部分。此外,由于亞微觀結(jié)構(gòu)314具有凸脊和距離,所述凸脊具有朝基表面318相對(duì)平滑增加的凸脊寬度(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)314在其基部處比其各自尖端更寬),所述距離是可見光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí),所以它們?cè)谖⒂^結(jié)構(gòu)300的表面上生成了梯度折射率??商鎿Q地,朝基表面318的微觀結(jié)構(gòu)314的整體寬度變化的形狀利于從微觀結(jié)構(gòu)314的光分量反射(例如,菲涅爾反射)。
與亞微觀結(jié)構(gòu)314和/或亞微觀結(jié)構(gòu)316相比,過渡部分310的遠(yuǎn)端部分304的示例亞微觀結(jié)構(gòu)312具有相對(duì)較小的脊峰高度和間距(例如,周期性的距離)。因此,在適用于上述亞微觀結(jié)構(gòu)314的方法中,示出示例的亞微觀結(jié)構(gòu)312降低和/或最小化由入射光射線造成的反射或閃爍。在這個(gè)示例中,與亞微觀結(jié)構(gòu)314相比,亞微觀結(jié)構(gòu)312相對(duì)較小且更加密集地封裝在一起,以保持微觀結(jié)構(gòu)300的某些空氣動(dòng)力平滑。特別地,過渡區(qū)域310中和/或尖端305附近較大的亞微觀結(jié)構(gòu)可以引起增加的阻力和/或湍流。在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)312不延伸到尖端305中,以防止微觀結(jié)構(gòu)300的耐久性問題、損壞和/或過早結(jié)構(gòu)故障。另外,在一些示例中,位于微觀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端附近或該遠(yuǎn)端附近的過渡區(qū)域的亞微觀結(jié)構(gòu)相對(duì)較小(例如,高度和/或(多個(gè))周期性距離等)以便更容易地制造和/或基于制造約束。
在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)316的脊峰高度和距離類似于亞微觀結(jié)構(gòu)314??商鎿Q地,與亞微觀結(jié)構(gòu)314和/或亞微觀結(jié)構(gòu)312相比,亞微觀結(jié)構(gòu)316的脊峰高度和/或距離可以變化。在一些示例中,在一些位置中,亞微觀結(jié)構(gòu)316可不同于亞微觀結(jié)構(gòu)314,但是亞微觀結(jié)構(gòu)316具有過渡梯度,其中鄰近亞微觀結(jié)構(gòu)314的亞微觀結(jié)構(gòu)316具有類似于亞微觀結(jié)構(gòu)314的尺寸特性的類似的尺寸特性,但是離亞微觀結(jié)構(gòu)314較遠(yuǎn)的則不同。同樣地,亞微觀結(jié)構(gòu)314可以具有到亞微觀結(jié)構(gòu)312的過渡梯度,并且反之亦然。
雖然亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316被示出在一些位置大體垂直于微觀結(jié)構(gòu)300的表面突出,但是亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316中的任意一種均可以相對(duì)于它們從中延伸出的微觀結(jié)構(gòu)300的各自表面成角度和/或成形(例如,可以是傾斜的)。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的這種角度調(diào)整增加了亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的可制造性(例如,在機(jī)械加工、鑄造或模制加工等等中移除工具)的容易度。另外,相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)300的表面調(diào)整亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的角度可以允許光射線入射在微觀結(jié)構(gòu)300上的不同的視覺效果反射角度和/或保持或吸收被提供到微觀結(jié)構(gòu)300的色彩應(yīng)用的能力。在一些示例中,這種角度調(diào)整和/或成形也可以允許反射只在相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)300的某些角度(例如,觀察角度)處被觀察到。
雖然示例亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316在圖3中也被示為在獨(dú)立的亞微觀結(jié)構(gòu)中具有大致規(guī)則的圖案(例如,獨(dú)立的亞微觀結(jié)構(gòu)之間的距離是相對(duì)類似的)和/或相對(duì)一致的高度,但是亞微觀結(jié)構(gòu)特征312、314、316的特性可以在微觀結(jié)構(gòu)300的多個(gè)部分上變化。特別地,任意亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316可以基于亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316內(nèi)或之間的變化限定圖案。例如,為了限定圖案,亞微觀結(jié)構(gòu)314的距離(例如,周期性距離)320可以從基部部分308到尖端305變化(例如,伸長(zhǎng)或縮短距離320和/或伸長(zhǎng)或縮短脊峰高度322)。附加地或可替換地,疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)的整體形狀、幾何構(gòu)型和/或(一個(gè)或多個(gè))結(jié)構(gòu)可以在微觀結(jié)構(gòu)300的不同部分上(例如,在微觀結(jié)構(gòu)中的一個(gè)部分中的凸脊形亞微觀結(jié)構(gòu)和在另一部分中的錐形亞微觀結(jié)構(gòu))變化以限定圖案(例如,疊加的圖案)。在一些示例中,疊加在微觀結(jié)構(gòu)上的亞微觀結(jié)構(gòu)的變化連同鄰近或靠近亞微觀結(jié)構(gòu)的相對(duì)平坦的部分可以被用于限定允許視覺和/或美觀效果的圖案。附加地或可替換地,這些變化可以與色彩應(yīng)用組合。結(jié)果,能夠帶有色彩的圖像和/或標(biāo)志可以通過亞微觀結(jié)構(gòu)的圖案(例如,疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)的圖案)被傳達(dá),其中亞微觀結(jié)構(gòu)在不同的微觀結(jié)構(gòu)和/或微觀結(jié)構(gòu)的部分之間變化。例如,每組具有不同的高度、間距和/或取向的不同的亞微觀結(jié)構(gòu)組可以被用于示出/傳達(dá)具體定義的美觀外表或圖像。可替換地,亞微觀結(jié)構(gòu)的圖案連同相對(duì)平坦的表面可以被用于傳達(dá)圖像和/或標(biāo)志。附加地或可替換地,任意亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316均可以具有隨機(jī)分布的脊峰高度和/或獨(dú)立的亞微觀結(jié)構(gòu)之間的間距。
在一些示例中,色彩應(yīng)用被應(yīng)用到任意亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316。例如,亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316可以在不同部分被著色(例如,應(yīng)用著色劑、描繪、色彩處理、色彩注入等)以傳達(dá)圖像和/或標(biāo)志的表征。附加地或可替換地,例如,色彩應(yīng)用可以作為色彩層或圖案被添加到微觀結(jié)構(gòu)300,該色彩應(yīng)用可以被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)300的下面或被外部應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)300的一個(gè)或多個(gè)表面(例如,在基部部分308處的基部表面等)以傳達(dá)圖像或標(biāo)志的表征。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的幾何構(gòu)型和/或角度控制和/或改變外部應(yīng)用(例如,應(yīng)用在微觀結(jié)構(gòu)的亞微觀結(jié)構(gòu)上或亞微觀結(jié)構(gòu)附近)的色彩層和/或色彩應(yīng)用如何被觀察者觀察到的多個(gè)方面。
雖然示出示例的微觀結(jié)構(gòu)300是脊形的,但是微觀結(jié)構(gòu)300可以是任意適合的形狀或幾何構(gòu)型,包括下面結(jié)合圖5A-5F描述的任意形狀和/或任意形狀的組合。同樣地,雖然在圖3中的亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316被示為具有大體三角脊形輪廓或橫截面,但是它們可以是任意適合的形狀,包括下面所示的與圖5A-5F相關(guān)聯(lián)的任意形狀和/或所述形狀或幾何構(gòu)型的任意組合。
在一些示例中,控制和/或改變反射的涂層可以被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)300、任意亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316和/或材料和/或?qū)又g的任意界面。例如,微觀結(jié)構(gòu)300和/或亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316可以被涂覆抗反射涂層、反射涂層和/或色彩涂層(例如,涂料、油墨或染料浸劑),它們完全和/或部分涂覆在單一側(cè)或刻面上,以控制光在預(yù)定方向和/或(一個(gè)或多個(gè))觀察角度中的反射,并且因此,限定微觀結(jié)構(gòu)300的外觀和/或微觀結(jié)構(gòu)300上或微觀結(jié)構(gòu)300內(nèi)的色彩應(yīng)用。在一些示例中,涂層僅被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)300的部分(例如,基部部分308、中間部分306和/或遠(yuǎn)端部分304)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316的部分(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)314的面向上的表面等)。
圖4示出了具有在表面404上的疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,納米結(jié)構(gòu))402的示例微觀結(jié)構(gòu)400。在這個(gè)示例中,微觀結(jié)構(gòu)400和疊加的亞微觀結(jié)構(gòu)402兩者均是聚合物,并且因此,限定了用于入射光射線的空氣-聚合物界面406。與上面結(jié)合圖3所描述的亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316不同,示出示例的亞微觀結(jié)構(gòu)402具有圓形的錐狀突出物(有時(shí)被稱為蛾眼幾何構(gòu)型(motheye geometry))。大致垂直于表面404延伸的示例微觀結(jié)構(gòu)402具有類似于入射光的波長(zhǎng)或入射光的波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)的相關(guān)聯(lián)的特性尺寸(例如,被距離隔開,具有相應(yīng)的傾斜(pitch)距離)和/或被限定在疊加在微觀結(jié)構(gòu)上的亞微觀結(jié)構(gòu)的距離和高度之間的寬高比。
在這個(gè)示例中,箭頭408表示朝亞微觀結(jié)構(gòu)402引導(dǎo)的入射光射線的大致方向。由于朝亞微觀結(jié)構(gòu)402引導(dǎo),示例入射光射線被分割成由箭頭410表示的較小的反射部分和由箭頭412表示的基于材料特性的被耦合到材料中的較大的傳輸和/或吸收部分。示出的示例的箭頭408、410、412也分別由相對(duì)于表面404示出的箭頭416、418、420表示。在這個(gè)示例中,箭頭418被反射,而箭頭420被傳輸和折射。然而,示出示例的亞微觀結(jié)構(gòu)402通過生成從空氣到微觀結(jié)構(gòu)400的材料的折射率的逐漸變化而顯著降低(一個(gè)或多個(gè))菲涅爾反射的強(qiáng)度,并且因此可以影響表面404的外觀。特別地,改變不同地方(例如,限定亞微觀結(jié)構(gòu)組,其中所述組具有不同的亞微觀結(jié)構(gòu)特性)的亞微觀結(jié)構(gòu)402(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)402的高度、間距、取向和/或形狀)可以允許例如圖像傳達(dá)。
在一些示例中,色彩應(yīng)用可以被應(yīng)用到亞微觀結(jié)構(gòu)402和/或表面404的內(nèi)部(例如,下面、其內(nèi)、嵌入等)。例如,色彩層可以在表面104之下并且亞微觀結(jié)構(gòu)402可以通過改變朝色彩層傳輸?shù)墓獾牧亢?或從色彩層反射的光的角度而影響和/或控制觀察者如何觀察到色彩層。
圖5A-5G說明了可以被用于微觀結(jié)構(gòu)以及可以被疊加到微觀結(jié)構(gòu)和/或可以在其上應(yīng)用色彩應(yīng)用的亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,納米結(jié)構(gòu))的幾何構(gòu)型(例如,形狀)的示例。圖5A-5G的示例形狀也可以被用作這些形狀的任意組合和/或用于微觀結(jié)構(gòu)和亞微觀結(jié)構(gòu)兩者的任意其他合適的形狀。特別地,圖5A-5G中示出的形狀可以被疊加在彼此之上(例如,隨著亞微觀結(jié)構(gòu)被疊加到微觀結(jié)構(gòu)上,等等)。例如,圖5E的示例突出物540可以作為亞微觀結(jié)構(gòu)被疊加到圖5G的示例突出物562或間隙564上,并且反之亦然。在一些示例中,不同的形狀諸如圖5A-5G的形狀被結(jié)合使用以傳達(dá)圖像和/或標(biāo)志。附加地或可替換地,不同的形狀和/或形狀的組合(例如,在不同部分或深度處)影響光和/或反射影響微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)的色彩應(yīng)用如何被觀察到(例如,光反射、不同結(jié)構(gòu)的色彩組合、具有不同色彩的結(jié)構(gòu)和/或?qū)拥慕M合等)的程度。
圖5A描繪了可以被用于實(shí)施本文描述的示例微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)的示例突出物(例如,從基表面的凸塊、突出物等)形狀500。示例性突出物形狀500也具有對(duì)應(yīng)的凸塊輪廓(例如,截面形狀)504,所述對(duì)應(yīng)的凸塊輪廓可以沿多個(gè)方向變化并且其可以是正弦曲線、拋物線、三角形或任何其它適合的幾何構(gòu)型。在具有拋物線形輪廓的示例微觀結(jié)構(gòu)中,亞微觀結(jié)構(gòu)可以被疊加到靠近與三角形微觀結(jié)構(gòu)相對(duì)的微觀結(jié)構(gòu)的尖端的拋物線形微觀結(jié)構(gòu)上。在一些示例中,三角形微觀結(jié)構(gòu)尖端附近放置的亞微觀結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)弱化和/或由于制造約束而不可行(例如,工具可能不能從三角形微觀結(jié)構(gòu)移走而不損壞尖端附近的亞微觀結(jié)構(gòu))。
圖5B描繪了示例性幾何構(gòu)型,其作為獨(dú)立形狀被示出并且可以被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)或亞微觀結(jié)構(gòu)。示例幾何構(gòu)型包括三角形形狀510、圓柱形形狀512、矩形形狀514和正弦曲線和/或拋物線形狀516。例如,三角形形狀510可以是錐形、錐體形狀或三角形凸脊。一般地,圖5B的示例幾何構(gòu)型可以是具有對(duì)應(yīng)深度的形狀輪廓(例如,具有延伸出或擠壓出的限定深度的二維形狀)或例如錐形的三維形狀。例如,拋物線形狀516可以被擠壓/延伸為截面或者可以圍繞軸線被旋轉(zhuǎn)以具有三維拋物線形狀。
圖5C描繪了具有不同高度的示例幾何構(gòu)型520,其可以被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)或亞微觀結(jié)構(gòu)。示出的示例的幾何構(gòu)型520包括脊峰522和亞脊峰524,它們可以以相對(duì)規(guī)則圖案(例如,交替圖案)被布置或者可以不以規(guī)則圖案(例如,隨機(jī)分布)被布置??商鎿Q地,預(yù)定數(shù)量的亞脊峰524可以位于脊峰522之間的跨距內(nèi)(例如,在一個(gè)或多個(gè)方向上脊峰522之間的三個(gè)亞脊峰524,等等)。在這些示例的任意一個(gè)中,脊峰522和亞脊峰524相對(duì)于彼此的布置可以允許傳達(dá)圖像、色彩應(yīng)用的不同的光學(xué)效果和/或減少的閃爍。在一些示例中,亞脊峰524可以是微觀結(jié)構(gòu)或是亞微觀結(jié)構(gòu)。
圖5D描繪了二維或三維示例性傾斜的幾何構(gòu)型530,其可以允許改進(jìn)的和/或期望的光學(xué)效果和/或經(jīng)由例如簡(jiǎn)化的工具釋放而更易于制造。示出示例的傾斜的幾何構(gòu)型530可以被實(shí)施為微觀結(jié)構(gòu)或亞微觀結(jié)構(gòu)。例如,具有傾斜的幾何構(gòu)型的亞微觀結(jié)構(gòu)可以被疊加到具有傾斜的幾何構(gòu)型的微觀結(jié)構(gòu)上。
圖5E描繪了具有從表面延伸出(例如,突出)的圖案的三維突出物540。在這個(gè)示例中,突出物540具有類似錐形的形狀。示出示例的突出物540可具有矩形刻面和/或?yàn)榫哂袌A形截面的錐形。雖然圖5E的示出示例顯示了類似錐形的形狀,但是任何適合的形狀也可以被使用,包括本文公開的示例中所描述的那些形狀。在一些示例中,三維拋物線函數(shù)(例如,旋轉(zhuǎn)拋物線函數(shù))可以被用來(lái)限定三維突出物。
圖5F描繪了表面上的三維缺口550。示例性缺口550可以是任意適合的形狀,包括本文描述的那些形狀。例如,所述缺口可以是類似橢圓形的或圓形缺口(例如,凸塊缺口(bump indentation))、孔、凸脊和/或凹槽等。在一些示例中,三維缺口550和例如圖5E的類似錐形的幾何構(gòu)型540的類似錐形的突出物的組合可以被用于限定具有獨(dú)特光學(xué)特性的微觀結(jié)構(gòu)或亞微觀結(jié)構(gòu)的形狀。
圖5G描繪了圖案560,在圖案560中,突出物(例如,三角形凸脊)562被間隙(例如,平面間隙)564隔開,圖案560類似于圖2的微觀結(jié)構(gòu)200。在這個(gè)示例中,突出物562以大體相似或相等的距離被彼此隔開。然而,在其他示例中,突出物562之間的間距可以變化(例如,可以是不規(guī)則的)以改進(jìn)可制造性(例如,工具分離)和/或以便某些期望的光學(xué)效果。在一些示例中,間隙564是彎曲的,具有多個(gè)區(qū)段和/或是波狀的。
圖6是另一示例性微觀結(jié)構(gòu)600的視圖,其在這個(gè)示例中是肋條。示例性微觀結(jié)構(gòu)600包括微觀結(jié)構(gòu)凸脊(例如,肋條凸脊)602,所述微觀結(jié)構(gòu)凸脊602具有大致三角形的尖端604和凸脊602的表面(例如,刻面)606。示例性微觀結(jié)構(gòu)600包括亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610,所述亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610延伸穿過肋條凸脊602和另一相鄰肋條凸脊(例如,之間的跨距)之間的微觀結(jié)構(gòu)600的基部。在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610是被提供在微觀結(jié)構(gòu)600的基部上的亞微觀結(jié)構(gòu),并且還包括彼此相鄰并且限定凸脊610的脊峰的凸脊表面(例如,刻面)612、614。在一些示例中,凸脊表面612、614具有自垂直線的相對(duì)于彼此不同的傾斜角度(例如,凸脊表面612、614處于相對(duì)于圖6中所示的視圖中的垂直線不同的角度)。示出示例的微觀結(jié)構(gòu)600和亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610與色彩層620相鄰。
在這個(gè)示例中,肋條凸脊602和亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610在相對(duì)于彼此大致垂直的方向上延伸。在其他示例中,示例性亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610可以基本平行于肋條凸脊602或相對(duì)于肋條凸脊602成角度。在一些示例中,跨越凸脊602和相鄰?fù)辜怪g的表面具有輪廓線,所述輪廓線在肋條凸脊602和相鄰的肋條邊緣之間可以是相對(duì)平坦的、彎曲的和/或成角度的,并且因此,亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610可以遵從這種輪廓線。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610以相對(duì)于肋條凸脊602的不同角度被取向,以用于包括減少閃爍作用的不同的光學(xué)效果(例如,針對(duì)相對(duì)于示例微觀結(jié)構(gòu)600的觀察角度的特定范圍的閃爍減少,等等)從而傳達(dá)圖像或標(biāo)志和/或可以由色彩(例如,之前被著色)或注入色彩的材料制造。
示出示例的微觀結(jié)構(gòu)600被機(jī)械地耦合和/或附連到色彩層620。在一些示例中,色彩層620與微觀結(jié)構(gòu)600一體形成。在一些示例中,色彩層620可以是被著色的微觀結(jié)構(gòu)的一部分(例如被涂覆,等)和/或在二次加工(例如,分層加工等)期間被增加到所述微觀結(jié)構(gòu)600。在一些示例中,色彩層620具有多種色彩和/或圖形以將圖像的表征傳達(dá)到觀察者。在一些示例中,來(lái)自被觀察者觀察的色彩應(yīng)用的顏色可以是由散射作用引起的,所述散射作用由從亞微觀結(jié)構(gòu)散射的光的光衍射和/或干涉作用產(chǎn)生,該亞微觀結(jié)構(gòu)被生成具有或涂覆的折射率明顯大于或小于周圍材料。
在圖6的示出示例中,微觀結(jié)構(gòu)600是微透明(semi-translucent)的、完全半透明的(例如,透明的或部分透明的等等)或透明的。特別地,示例性微觀結(jié)構(gòu)凸脊602和亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610可以允許至少一部分光傳播通過其中,同時(shí)基于介質(zhì)的光折射率和在光傳播所通過的界面處的入射角度而反射另一部分光。在這個(gè)示例中,入射光射線630朝微觀結(jié)構(gòu)凸脊602的表面606引導(dǎo)。示出示例的入射光射線630具有產(chǎn)生的傳輸分量632,所述傳輸分量632在凸脊602中被吸收和/或傳播通過凸脊602。入射光射線還具有被反射的分量634,所述被反射的分量634朝亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610引導(dǎo)。在一些示例中,經(jīng)由疊加到表面606上的亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)312、314、316、402),入射射線630至少部分被吸收在微觀結(jié)構(gòu)凸脊602內(nèi)。在不同地方以不同的程度吸收射線可以允許圖像的表征被傳達(dá)到觀察者。在一些示例中,微觀結(jié)構(gòu)凸脊602和/或亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610被用于控制(一個(gè)或多個(gè))反射的觀察角度和/或傳輸?shù)缴蕦?20的光。
示出示例的被反射的分量634是到亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610上的入射射線。入射射線634撞擊亞微觀結(jié)構(gòu)刻面614,由此生成另一反射的射線635,所述另一反射的射線635被引導(dǎo)回微觀結(jié)構(gòu)表面606,在微觀結(jié)構(gòu)表面606上,所述另一反射的射線635可以被散射、被傳輸經(jīng)過微觀結(jié)構(gòu)表面606和/或被吸收,由此影響示例微觀結(jié)構(gòu)600的外觀和/或色彩層620。此外,產(chǎn)生的傳輸分量636被耦合到微觀結(jié)構(gòu)基部層中并且朝色彩層620引導(dǎo),在色彩層620中,反射部分638可以然后被朝向表面612、614反射,并且另一部分640可以在微觀結(jié)構(gòu)600的基部?jī)?nèi)被吸收或散射。這類吸收和/或散射可以通過將所述部分640再次引導(dǎo)到多個(gè)方向中而進(jìn)一步影響示例性微觀結(jié)構(gòu)600的外觀。在一些示例中,朝其他亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,表面606上的亞微觀結(jié)構(gòu))引導(dǎo)反射的部分也可以進(jìn)一步影響所述外觀(例如,朝亞微觀結(jié)構(gòu)傳送被反射的光分量)。
如上所述,在一些示例中,例如,表面606上的亞微觀結(jié)構(gòu)可以被控制以改變?cè)趤單⒂^結(jié)構(gòu)凸脊610的不同位置處朝亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610反射的光的量。在一些示例中,凸脊610和/或表面612、614具有疊加在其上的亞微觀結(jié)構(gòu)。在一些示例中,凸脊610和/或表面612、614具有多組不同的亞微觀結(jié)構(gòu),以影響微觀結(jié)構(gòu)600的外觀和/或?qū)D像和/或標(biāo)志傳達(dá)給觀察者。
附加地或可替換地,表面612、614中的任一者可以是可反射(例如,鏡面的)的表面和/或具有反射部分,以控制被反射光的量級(jí)和方向,以進(jìn)一步控制美觀和/或進(jìn)一步提供傳達(dá)圖像的能力。雖然在所述示例中凸脊610是亞微觀結(jié)構(gòu),但是它們可以是微觀結(jié)構(gòu)(例如,具有的尺寸大于本文所描述的亞微觀結(jié)構(gòu)),但是與微觀結(jié)構(gòu)600相比,凸脊610仍然相對(duì)較小??梢源_定的是,被設(shè)置在主微觀結(jié)構(gòu)之間(例如,在主微觀結(jié)構(gòu)之間的基部表面處)并且約為主微觀結(jié)構(gòu)的大小和/或間距的三分之一的相對(duì)較小的次級(jí)微觀結(jié)構(gòu)也可以控制和/或減少閃爍,以影響微觀結(jié)構(gòu)600的整體外表。因此,在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊610可以被微觀結(jié)構(gòu)取代,所述微觀結(jié)構(gòu)可以具有或可以不具有疊加在其上的亞微觀結(jié)構(gòu)。此類微觀結(jié)構(gòu)可以具有如高度大約為微觀結(jié)構(gòu)凸脊602的高度或?qū)挾鹊娜种?或更小)的尺寸(例如,高度、低于或高于基部表面的高度),以有效地控制閃爍或改變微觀結(jié)構(gòu)600的整體外觀。
圖7A是具有凸脊702和包括表面705、707的凸脊704的另一示例性微觀結(jié)構(gòu)700的視圖。示出示例的微觀結(jié)構(gòu)700相似于圖6的示例微觀結(jié)構(gòu)600,但是不同的是微觀結(jié)構(gòu)700具有帶有亞微觀結(jié)構(gòu)708的紋理的色彩層706,所述亞微觀結(jié)構(gòu)708限定了色彩層706和其余微觀結(jié)構(gòu)700之間的紋理的界面,其取代如圖6的示例微觀結(jié)構(gòu)600中所示的相對(duì)平坦的界面。在一些示例中,色彩層706具有延伸和/或部分延伸到肋條尖端702中的部分(例如,擴(kuò)展件、突出物等)709。在一些示例中,色彩層706具有產(chǎn)生以用于色彩效果的多個(gè)層(例如多層薄膜涂層以產(chǎn)生彩虹色的外觀)。在這個(gè)示例中,例如,傳輸?shù)纳渚€710是從凸脊702的表面被反射的并且然后傳輸通過亞微觀結(jié)構(gòu)表面705進(jìn)入基部層,可以被亞微觀結(jié)構(gòu)708吸收和/或散射。特別地,亞微觀結(jié)構(gòu)708可以以類似于可見光波長(zhǎng)的距離被間隔開。在這個(gè)示例中,延伸進(jìn)入凸脊702的色彩層706的部分709可以影響被散射和/或被吸收的光的量,或者影響向觀察者呈現(xiàn)色彩層706的方式。附加地或可替換地,以類似的方式,例如,色彩層706可以延伸到凸脊704中(例如,至少部分匹配凸脊704的輪廓線)。在一些示例中,色彩層706在色彩層706延伸到肋條尖端702和/或凸脊704中的界面處具有帶紋理的界面。帶紋理界面還可以影響光如何從色彩層706反射,由此影響微觀結(jié)構(gòu)700對(duì)觀察者的外觀。
在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)708和/或與亞微觀結(jié)構(gòu)708相關(guān)聯(lián)的粗糙度被用于增強(qiáng)到微觀結(jié)構(gòu)基部色彩層706的耦合和/或光從色彩層706被反射的程度。特別地,亞微觀結(jié)構(gòu)708通過增加色彩層706和微觀結(jié)構(gòu)700之間的接觸表面積來(lái)增強(qiáng)到微觀結(jié)構(gòu)700的光學(xué)和機(jī)械耦合。在一些示例中,表面705、707可以是可反射的(例如,鏡面的)。附加地或可替換地,只有表面705可以是可反射的,而表面707可以是至少微透明的(例如,半透明的、透明的等等)并且反之亦然。僅使表面的一部分是可反射的允許控制從不同觀察角度的反射率和/或光吸收,并且可以用于傳達(dá)圖像、標(biāo)志和/或色彩應(yīng)用。在一些示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)708可以不是亞微觀結(jié)構(gòu)并且可改為是微觀結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)量級(jí)的更大的紋理特征。附加地或可替換地,亞微觀結(jié)構(gòu)708可以將光衍射到特定色彩和/或角度,以創(chuàng)建包括光譜地分散光(例如,展開成多種色彩以創(chuàng)建彩虹型效果)的期望的光學(xué)和/或美觀效果(例如,以傳達(dá)圖像)。
圖7B是另一個(gè)示例微觀結(jié)構(gòu)720的視圖,但是在基部具有色彩應(yīng)用紋理界面。示例微觀結(jié)構(gòu)720包括凸脊722、亞微觀結(jié)構(gòu)724和基部層725,基部層725限定色彩紋理界面726。在這個(gè)示例中,色彩紋理界面726包括第一色彩部分728、第二色彩部分730、第三色彩部分732、第四色彩部分734和第五色彩部分736,所有這些色彩部分可以被用于限定和/或部分限定傳達(dá)給觀察者的圖像和/或標(biāo)志。雖然在圖7B示出的示例中示出了五個(gè)色彩部分,但是可以使用任意合適數(shù)量的色彩部分(一個(gè)、兩個(gè)、十個(gè)、一百個(gè)、一千個(gè)等等)。在一些示例中,例如,凸脊722和/或亞微觀結(jié)構(gòu)724的幾何形狀或材料可以影響觀察者可以觀察色彩紋理界面726和/或產(chǎn)生衍射作用的方式。在一些示例中,色彩紋理界面726限定亞微觀結(jié)構(gòu)。然而,在其他示例中,色彩紋理界面726的間距、高度和/或?qū)挾鹊瓤梢源笥趤單⒂^結(jié)構(gòu)的間距、高度和/或?qū)挾鹊取km然在圖7B的示例中色彩紋理界面726被示出為凸脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu),但是在一些示例中,紋理界面726可以限定像素狀(pixel-like)結(jié)構(gòu)(例如,圓柱形、錐形等)和/或諸如圖5A-5G中所描述的那些形狀,以使高分辨率圖像能夠從色彩紋理界面726被傳達(dá)。附加地或可替換地,基部層725可以被著色和/或在不同地方被著色,以結(jié)合色彩紋理界面726向觀察者傳達(dá)圖像和/或傳達(dá)圖像的一部分(例如,背景和/或背景圖像等)。
可替換地,在一些示例中,色彩應(yīng)用被限定在和/或被應(yīng)用到底部表面(例如,安裝到飛行器的外表面的微觀結(jié)構(gòu)的底部表面)而不是色彩紋理界面726。在一些示例中,被應(yīng)用到底部表面的色彩應(yīng)用被作為貼花(applique)添加。可替換地,凸脊722和/或亞微觀結(jié)構(gòu)724被著色或使用著色劑、染料或染料浸劑。在一些示例中,附加地或可替換地,色彩應(yīng)用可以被印刷(例如,直接印刷)到底部表面上(例如,噴墨印刷到底部表面上,等等)。
圖8A示出了示例性標(biāo)志(例如,標(biāo)識(shí)、字母、符號(hào)等)800,其由亞微觀結(jié)構(gòu)組形成。在這個(gè)示例中,標(biāo)志800和對(duì)應(yīng)的印字801由圖案形成,所述圖案由不同的亞微觀結(jié)構(gòu)組和/或交通工具表面的相對(duì)平坦區(qū)域的組合限定。在一些示例中,通過橫跨微觀結(jié)構(gòu)的(一個(gè)或多個(gè))表面或在微觀結(jié)構(gòu)的表面下方的其他可見界面處疊加不同的亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,納米結(jié)構(gòu)),圖像可以被投射到微觀結(jié)構(gòu)上。在一些示例中,單個(gè)亞微觀結(jié)構(gòu)組(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)的特定尺寸和/或形狀)結(jié)合相對(duì)平坦的區(qū)域被使用以傳達(dá)圖像和/或標(biāo)志的表征。
圖8B是圖8A的示例性標(biāo)志800的詳細(xì)視圖。在圖8B的視圖中,標(biāo)志800包括相對(duì)平坦的部分802、第一亞微觀結(jié)構(gòu)部分804和第二亞微觀結(jié)構(gòu)部分806。在這個(gè)示例中,第一和第二亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806的組合給觀察者創(chuàng)建了視覺可感知的圖像。這個(gè)圖像被感知,因?yàn)榈谝缓偷诙單⒂^結(jié)構(gòu)部分804、806之間不同的反射性能。特別地,該不同的反射性能是由亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806之間的對(duì)準(zhǔn)(例如,凸脊對(duì)準(zhǔn))和/或間距的差異所造成的。雖然在這個(gè)示例中示出標(biāo)識(shí),但是本文公開的示例可以被用于創(chuàng)建相對(duì)復(fù)雜的圖像(例如,圖形、照片等)、衍射效果和/或全息效果(holographic effect)。在一些示例中,通過提供對(duì)照特征或色彩和/或增強(qiáng)由觀察者傳達(dá)的圖像的可感知深度,相對(duì)平坦的部分802被用于增強(qiáng)由亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806產(chǎn)生的視覺效果??商鎿Q地,在一些示例中,圖像可以主要通過不同的亞微觀結(jié)構(gòu)組之間的間距、高度、形狀和/或取向的差異而被傳達(dá)。如將在下面結(jié)合圖8E更詳細(xì)地描述的,在一些示例中,例如色彩層的色彩應(yīng)用被應(yīng)用到平坦部分802的下面(例如,被嵌入在下面的表面中),亞微觀結(jié)構(gòu)804和/或亞微觀結(jié)構(gòu)806將色彩提供到標(biāo)志800。
圖8C是圖8B的視圖的一部分的詳細(xì)視圖。在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)部分804被凸脊(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊)805限定和/或部分限定,所述凸脊805延伸穿過亞微觀結(jié)構(gòu)部分804。如圖8C的視圖中可以看到的,微觀結(jié)構(gòu)凸脊(例如,肋條凸脊)808延伸橫跨亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806和相對(duì)平坦部分802,并且因此隨著凸脊808延伸通過亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806和/或相對(duì)平坦部分802,示出的示例的微觀結(jié)構(gòu)凸脊808不被打斷。
圖8D是圖8A-8C的示例性標(biāo)志800的詳細(xì)等軸視圖。在圖8D的視圖中可以看出,基部部分(例如,基部表面、凹處等)810位于微觀結(jié)構(gòu)凸脊808之間。在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806和相對(duì)平坦部分802被疊加在基部部分810上而不是在凸脊808上。因此,在這個(gè)示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806的亞微觀結(jié)構(gòu)不延伸到凸脊808上。然而,在其他示例中,亞微觀結(jié)構(gòu)可以疊加到凸脊808上,以實(shí)現(xiàn)例如光學(xué)效果(例如,傳達(dá)圖像或標(biāo)志、衍射效果)和/或減少閃爍。附加地或可替換地,疊加在基部部分上的亞微觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)和/或微觀結(jié)構(gòu)特征的組合(例如,微觀結(jié)構(gòu)凸脊)被用于傳達(dá)圖像或標(biāo)志的表征。
圖8E示出了圖8A-8D的示例性標(biāo)志800,但是具有根據(jù)本公開的教導(dǎo)的增加的色彩應(yīng)用820。在這個(gè)示例中,色彩應(yīng)用820包括基部部分822。在一些示例中,色彩應(yīng)用820包括突出部分824,突出部分824具有裝飾性的凸脊表面826,裝飾性的凸脊表面826限定與微觀結(jié)構(gòu)凸脊808相鄰的色彩應(yīng)用表面。附加地或可替換地,色彩應(yīng)用830被在外部應(yīng)用,以限定相對(duì)平坦部分802的(一個(gè)或多個(gè))表面832和微觀結(jié)構(gòu)凸脊808上的(一個(gè)或多個(gè))表面834。在這個(gè)示例中,色彩應(yīng)用820、830被用于將色彩和/或圖形提供給例如示例性標(biāo)志800的印字和/或?qū)φ詹糠?。在一些示例中,色彩?yīng)用830僅被應(yīng)用到相對(duì)平坦部分802并且仍足以為觀察者標(biāo)記可讀性。
在這個(gè)示例中,色彩應(yīng)用820、830的組合連同亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806和/或凸脊805(其可以是亞微觀結(jié)構(gòu))通過允許可以傳達(dá)深度感知和色彩范圍的定制的外表、色彩深度和/或外觀而為觀察者提供了增強(qiáng)的視覺效果。該定制的外表也可以包括根據(jù)觀察角度變化(例如,改變、對(duì)改變的感知等等)的色彩。例如,該組合可以允許對(duì)于標(biāo)志800的印字的三維效果或衍射效果。在一些示例中,色彩應(yīng)用820和/或色彩應(yīng)用830包括圖形,該圖形可以與亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806的反射率和/或反射的方向控制結(jié)合。在一些示例中,僅色彩應(yīng)用830或色彩應(yīng)用820其中之一被應(yīng)用。在一些示例中,可以包括圖形的色彩應(yīng)用830僅覆蓋示例性標(biāo)志800的一部分。同樣地,在一些示例中,色彩應(yīng)用820可以僅覆蓋示例性標(biāo)志800的一部分。
在一些示例中,色彩應(yīng)用820和/或830被油墨、染料和/或染料浸劑或任何其他合適類型的著色劑或色彩應(yīng)用限定。附加地或可替換地,相對(duì)平坦部分802和亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806可以被處理(例如,電暈處理、等離子處理、化學(xué)侵蝕等)以促進(jìn)用于例如色彩應(yīng)用830的油墨的更好的粘附。在一些示例中,油墨到例如相對(duì)平坦部分802和/或基部部分810的表面的粘附可以通過在例如亞微觀結(jié)構(gòu)806的位置處的聚焦的等離子或激光被促進(jìn)。在一些示例中,經(jīng)由例如濺射噴涂,金屬噴鍍可以被用于提供金屬外觀。特別地,金屬涂層可以被用于亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806和/或示例性標(biāo)志800上或其附近的其他外表面。附加地或可替換地,金屬噴鍍可以被應(yīng)用在示例性標(biāo)志800的表面和/或至少部分限定示例性標(biāo)志800的亞微觀結(jié)構(gòu)部分804、806上或嵌入在其內(nèi)。
圖9示出了使用輥軋成形的示例性成形系統(tǒng)900,其可以被用于實(shí)施本文公開的示例。示例性輥軋成形系統(tǒng)900包括具有亞微觀結(jié)構(gòu)成形凹槽904的輥902。在圖9示出的示例中,輥軋成形系統(tǒng)900正在被用于成形(例如,壓印)亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,蛾眼亞微觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)凸脊等)908到微觀結(jié)構(gòu)(例如,肋條)910的凸脊909上。在這個(gè)示例中,輥軋成形系統(tǒng)900可以被用于將多個(gè)亞微觀結(jié)構(gòu)組成形到微觀結(jié)構(gòu)910上,如上面結(jié)合圖8的示例性標(biāo)志800所示。
在輥軋成形系統(tǒng)900的操作中,微觀結(jié)構(gòu)910在大致由箭頭912指示的方向上移動(dòng),而輥902在大致由箭頭914指示的方向上旋轉(zhuǎn)。在所述示例中,用于成形凸脊909上的亞微觀結(jié)構(gòu)908的蛾眼成形結(jié)構(gòu)在凹槽904內(nèi)(例如,用于成形亞微觀結(jié)構(gòu)908的工具形狀和/或幾何構(gòu)型),凹槽904也具有互補(bǔ)的缺口以容納凸脊909。在凹槽904中的蛾眼成形結(jié)構(gòu)的大小可以改變,例如以在所述微觀結(jié)構(gòu)凸脊909的尖端附近成形較小的亞微觀結(jié)構(gòu)的同時(shí)在微觀結(jié)構(gòu)凸脊909上的其他位置成形較大的亞微觀結(jié)構(gòu)(見圖3)。在一些示例中,經(jīng)由輥902施加到微觀結(jié)構(gòu)910的力被調(diào)節(jié),以改變亞微觀結(jié)構(gòu)908被成形到微觀結(jié)構(gòu)910上的程度。附加地或可替換地,微觀結(jié)構(gòu)910相對(duì)于機(jī)械加工系統(tǒng)900移動(dòng)的線速度和/或輥902的旋轉(zhuǎn)速度被調(diào)節(jié)以控制在微觀結(jié)構(gòu)910上成形亞微觀結(jié)構(gòu)908的工藝和/或在微觀結(jié)構(gòu)910上成形亞微觀結(jié)構(gòu)908的程度。在一些示例中,輥表面902可以具有結(jié)構(gòu)916,以將亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,凸脊)成形(例如,壓印)到多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)凸脊809之間的微觀結(jié)構(gòu)基部區(qū)域918內(nèi)。
圖10示出示例性成形系統(tǒng)1000,其也可以被用于實(shí)施本文公開的示例。示例性成形系統(tǒng)1000包括壓印裝備1002,在壓印裝備1002上安裝有對(duì)準(zhǔn)固定裝置1004。每個(gè)固定裝置1004均具有成形輥(例如,漸縮的壓印輥)1006、1008以將亞微觀結(jié)構(gòu)成形(例如,壓印)到微觀結(jié)構(gòu)1010上。
在操作中,示出的示例性成形系統(tǒng)(例如,輔助工藝系統(tǒng))1000在微觀結(jié)構(gòu)1010在大致由箭頭1012指示的方向上被擠出時(shí)將亞微觀結(jié)構(gòu)成形在微觀結(jié)構(gòu)1010上。在這個(gè)示例中,微觀結(jié)構(gòu)1010是被擠出的肋條(例如,肋條基底)。在壓印裝備1002的操作期間,壓印裝備1002可以在大致由雙箭頭1016指示的向上或向下的方向上移動(dòng)。為了將亞微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)組形成和/或增加到微觀結(jié)構(gòu)1010上,示出的示例的輥1006、1008在分別由箭頭1020、1022大致指示的方向上旋轉(zhuǎn)。
圖11是圖10的示例性成形系統(tǒng)1000的詳細(xì)視圖。如上所述,示例性輥1006、1008將亞微觀結(jié)構(gòu)形成到微觀結(jié)構(gòu)1010上。在輥1006、1008的旋轉(zhuǎn)期間并且當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)1010相對(duì)于輥1006、1008移動(dòng)時(shí),表面特征1106被用于將亞微觀結(jié)構(gòu)1108壓印在微觀結(jié)構(gòu)1010上。特別地,表面特征1106可以包括蛾眼亞微觀結(jié)構(gòu)和/或蛾眼成形結(jié)構(gòu)或任意其他合適的亞微觀結(jié)構(gòu)成形結(jié)構(gòu)(例如,凸脊)以將亞微觀結(jié)構(gòu)1108壓印到微觀結(jié)構(gòu)1010上。在一些示例中,通過當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)1010相對(duì)于成形系統(tǒng)1000移動(dòng)時(shí)移動(dòng)輥1006、1008(例如,從側(cè)面向上或向下)或改變相對(duì)于微觀結(jié)構(gòu)1010的壓力,亞微觀結(jié)構(gòu)1108的高度可以沿著微觀結(jié)構(gòu)1010的擠出深度變化。在這個(gè)示例中,微觀結(jié)構(gòu)1010的每個(gè)凸脊如由尺寸1110所表示被分開大約50-100微米,每個(gè)凸脊的高度如由尺寸1112所表示大約為30-60微米,并且每個(gè)凸脊的基部寬度如由尺寸1114所表示大約為5-30微米。在這個(gè)示例中,微觀結(jié)構(gòu)1010的每個(gè)凸脊的脊峰之間的間距大約為75-100微米。如上所述的尺寸和/或參數(shù)僅是示例性的并且可以隨著應(yīng)用、交通工具行進(jìn)通過的流體的流體屬性和/或預(yù)測(cè)的環(huán)境工況等而變化。
圖12A-12C示出了可以被用于實(shí)施本文公開的示例的示例性滾筒印刷方法。圖12A示出了示例性滾筒印刷裝置1200,其可以被用于打印到肋條或貼花,以將色彩應(yīng)用提供到肋條。這個(gè)示例滾筒印刷裝置1200包括絲網(wǎng)1202、滾筒1204、油墨(例如,沉積到絲網(wǎng)1202上的油墨)1206和油墨導(dǎo)向器1208。
在操作中,當(dāng)油墨被應(yīng)用到絲網(wǎng)1202(絲網(wǎng)可以具有表示被印刷的圖案或圖像的開口和/或穿孔)時(shí),輥1204在大致由箭頭1210指示的方向上旋轉(zhuǎn),并且絲網(wǎng)1202在大致由箭頭1212指示的方向上移動(dòng),由此允許油墨1206經(jīng)由部分絲網(wǎng)1202傳遞到滾筒1204。
圖12B示出了在與圖12A中所示的不同時(shí)刻的示例性印刷裝置1200。在這個(gè)示例中,當(dāng)滾筒1204旋轉(zhuǎn)時(shí),絲網(wǎng)1202相對(duì)于滾筒1204移位,由此致使隨著滾筒1204旋轉(zhuǎn),油墨1220被應(yīng)用到滾筒1204的表面上。在這個(gè)示例中,具有被應(yīng)用的油墨1220的滾筒1204被用于印刷飛行器的一組圖形。在這個(gè)示例中,該組圖形是被應(yīng)用到飛行器的貼花。在一些示例中,示例性印刷裝置1200被用于印刷貼花,所述貼花可以被應(yīng)用到肋條的底部表面(例如,安裝表面)、基部表面和/或任何外表面。在一些示例中,絲網(wǎng)1202以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的形式移動(dòng),從而相對(duì)于滾筒1204重置絲網(wǎng)1202以用于附加印刷和/或重置印刷工藝。
圖12C描述了另一個(gè)示例性滾筒印刷裝置1230。與上面結(jié)合圖12A和12B描述的示例性印刷裝置1200不同,示例性滾筒印刷裝置1230具有連續(xù)的絲網(wǎng)1231而不是諸如絲網(wǎng)1202的大小相對(duì)受限的絲網(wǎng)。示例性印刷裝置1230包括絲網(wǎng)1231、絲網(wǎng)1231的供給輥1232、貼花滾筒1234、絲網(wǎng)1231的卷繞輥1232和待被印刷到其上的貼花1238。
在操作中,油墨、染料和/或任意合適的著色劑在大致由箭頭1240指示的方向上被應(yīng)用到絲網(wǎng)。在這個(gè)示例中,貼花1238被布置在貼花輥1234和絲網(wǎng)1231之間。貼花輥1234在大致由箭頭1242指示的方向上旋轉(zhuǎn),同時(shí)絲網(wǎng)1231由供給輥1232被提供并且在大致由箭頭1244指示的方向上移動(dòng),從而被布置到卷繞輥1236上。隨著油墨被應(yīng)用到絲網(wǎng)1231,然后將油墨提供給貼花1238,同時(shí)貼花1238經(jīng)過和/或接觸絲網(wǎng)1231,并且在被印刷后在大致由箭頭1246指示的方向上移動(dòng)。在油墨已經(jīng)被提供給貼花1238之后,貼花1238可以被用于提供圖形到微觀結(jié)構(gòu)(例如,提供到干凈的微觀結(jié)構(gòu)的安裝表面上、提供到微觀結(jié)構(gòu)的外表面上、等等)。在一些示例中,許多圖形組和/或貼花被連續(xù)地制作(例如,從單個(gè)供給輥1232)。
在一些示例中,可以使用絲絹的絲網(wǎng)油墨和/或使用噴霧、噴墨印刷、凹?;虿勰5钠渌∷⒐に嚕纱嗽试S連續(xù)的顏色涂覆工藝以被廣泛變化(例如,不需要重復(fù)設(shè)計(jì),絲網(wǎng)輥可以被用于多種圖形組等)的設(shè)計(jì)和/或圖案而被實(shí)施。
圖13是亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300的示意圖,其可以被用于在微觀結(jié)構(gòu)和/或具有多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)的表面上創(chuàng)建光學(xué)/美學(xué)/色彩效果和/或圖像布置(例如,圖像的色彩表征的布置)。示例性亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300包括示例性圖像輸入接口1302、示例性工具控制器1304、示例性圖像處理器1306、示例性比較器1308和色彩應(yīng)用控制器1310。在這個(gè)示例中,例如,微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300通過限定亞微觀結(jié)構(gòu)和/或多組亞微觀結(jié)構(gòu)的圖案和/或引導(dǎo)色彩應(yīng)用的布置而被用于在微觀結(jié)構(gòu)上布置和/或限定圖像(例如,色彩圖像)。
示出的示例的圖像輸入接口1302被用于接收可以具有色彩數(shù)據(jù)(例如,色彩布置信息等)和/或限定色彩應(yīng)用參數(shù)的圖像和/或圖像文件(例如,JPEG文件)。在這個(gè)示例中,圖像處理器1306從圖像輸入接口1302接收?qǐng)D像和/或圖像文件并且映射和/或限定亞微觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)組在圖像和/或圖像文件上被定位、形成或定形的位置和/或色彩應(yīng)用布置或限定以創(chuàng)建光學(xué)效果(例如,從微觀結(jié)構(gòu)傳達(dá)圖像的表征)。在一些示例中,圖像輸入接口1302可以限定亞微觀結(jié)構(gòu)組的定位和/或相對(duì)于彼此的定位,由此創(chuàng)建觀察者可感知的深度。在這個(gè)示例中,圖像處理器1306為工具控制器1304提供映射和/或限定的(一個(gè)或多個(gè))亞微觀結(jié)構(gòu)組布置,以便工具控制器1304可以被用于將亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,壓印亞微觀結(jié)構(gòu)、引導(dǎo)工具等)提供(例如,疊加)到微觀結(jié)構(gòu)和/或具有多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)的表面上,以在其上創(chuàng)建可以被觀察者觀察到的光學(xué)效果和/或圖像。
在一些示例中,比較器1308通過使用例如照相機(jī)的視覺檢查校驗(yàn)經(jīng)由工具控制器1304提供的亞微觀結(jié)構(gòu)。特別地,例如,比較器1308可以將提供到圖像輸入接口1302的圖像使用到檢查后的微觀結(jié)構(gòu)的圖像,以校驗(yàn)圖像的表征經(jīng)由在微觀結(jié)構(gòu)上放置亞微觀結(jié)構(gòu)而通過微觀結(jié)構(gòu)被提供。附加地或可替換地,比較器1308校驗(yàn)應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)的色彩應(yīng)用。
在這個(gè)示例中,色彩應(yīng)用控制器1310限定和/或引導(dǎo)例如色彩貼花的布置。附加地或可替換地,色彩應(yīng)用控制器1310限定色彩紋理、表面和/或圖形怎樣被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)。在一些示例中,色彩應(yīng)用控制器1310確定不同的色彩部分怎樣被布置(例如,哪種色彩被放置在哪個(gè)表面和/或?qū)由?。
雖然實(shí)施圖13的亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300的示例方式在圖14和15中被示出,但是圖13中示出的元件、工藝和/或設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)可以以任意其他途徑被組合、分割、重新布置、省略、去除和/或?qū)嵤?。更進(jìn)一步,圖13的示例性圖像輸入接口1302、示例性工具控制器1304、示例性圖像處理器1306、示例性比較器1308、示例性色彩應(yīng)用控制器1310和/或更一般地,示例性亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300可以通過硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任意組合被實(shí)施。因此,例如,圖13的示例性圖像輸入接口1302、示例性工具控制器1304、示例性圖像處理器1306、示例性比較器1308、示例性色彩應(yīng)用控制器1310和/或更一般地,示例性亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300中的任意一者能夠通過一個(gè)或多個(gè)模擬或數(shù)字電路、邏輯電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPLD)被實(shí)施。當(dāng)閱讀本專利的任意裝置或系統(tǒng)權(quán)利要求以涵蓋單純的軟件和/或固件實(shí)施方式時(shí),示例性圖像輸入接口1302、示例性工具控制器1304、示例性圖像處理器1306、示例性比較器1308和/或示例性色彩應(yīng)用控制器1310中的至少一個(gè)由此被清楚地限定以包括存儲(chǔ)軟件和/或固件的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)磁盤,諸如存儲(chǔ)器、數(shù)字通用光盤(DVD)、光盤(CD)、藍(lán)光光盤等。更進(jìn)一步,圖13的示例性微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300可以包括除了圖14和15中所示的那些元件、工藝和/或設(shè)備之外或替代那些元件、工藝和/或設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)元件、工藝和/或設(shè)備,和/或可以包括多于一個(gè)的任意或全部示出的元件、工藝和設(shè)備。
圖14和15示出了表示用于實(shí)施圖13的亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300的示例方法的流程圖。在這些示例中,可以通過使用機(jī)器可讀指令實(shí)施該方法,所述指令包含由處理器,諸如下面結(jié)合圖16討論的示例性處理器平臺(tái)1600中示出的處理器1612執(zhí)行的程序。該程序可以實(shí)施為儲(chǔ)存在有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的軟件,所述有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)諸如CD-ROM、軟盤、硬盤、數(shù)字通用光盤(DVD)、藍(lán)光光盤或與處理器1612相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器,但是整個(gè)程序和/或及其部分能夠可替代地被除處理器1612之外的設(shè)備執(zhí)行和/或?qū)嵤┰诠碳驅(qū)S糜布?。更進(jìn)一步,雖然該示例程序是參照?qǐng)D14和圖15中示出的流程圖描述的,但是執(zhí)行示例性亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300的許多其他方法也可以可替代地被使用。例如,方框的執(zhí)行順序可以被改變,和/或描述的一些方框可以被改變、去除或組合。
如上所述,可以使用儲(chǔ)存在有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼的指令(例如,計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀指令)來(lái)執(zhí)行圖14和圖15的示例方法。其中所述有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)是諸如,硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)、高速緩沖存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和/或任意其他儲(chǔ)存設(shè)備或儲(chǔ)存磁盤,信息被儲(chǔ)存在這些存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)達(dá)任意持續(xù)時(shí)間(例如,達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間周期、永久地、用于短暫的情況、用于臨時(shí)緩沖和/或用于信息的緩存)。如本文所用的,術(shù)語(yǔ)有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)被清楚地限定為包括任意類型的計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存設(shè)備和/或存儲(chǔ)磁盤并且排除傳播信號(hào)并且排除傳輸介質(zhì)。如本文所使用的,“有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”和“有形機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”可交換使用。附加地或可替換地,可以使用儲(chǔ)存在非暫時(shí)計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)上的編碼的指令(例如,計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀指令)實(shí)施圖14和圖15的示例方法,所述非暫時(shí)計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)是諸如,硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存、只讀存儲(chǔ)器、光盤、數(shù)字通用光盤、高速緩沖存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和/或任意其他存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)磁盤,信息儲(chǔ)存在這些存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)達(dá)任意持續(xù)時(shí)間(例如,達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間周期、永久地、用于短暫的情況、用于臨時(shí)緩沖和/或用于信息的緩存)。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)被清楚限定為包括任意類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備和/或存儲(chǔ)磁盤,并且排除傳播信號(hào)并且排除傳輸介質(zhì)。如本文所使用的,當(dāng)將短語(yǔ)“至少”用作權(quán)利要求的前序中的過渡術(shù)語(yǔ)時(shí),它是與開放式術(shù)語(yǔ)“包含”方式相同的開放式術(shù)語(yǔ)。
圖14是表示可以用于實(shí)施本文公開的示例的示例性方法的流程圖。示例方法開始于方框1400,其中微觀結(jié)構(gòu)(例如,微觀結(jié)構(gòu)300、400、600、700、1010)正在被成形(例如,被擠出和/或被機(jī)械加工)并且準(zhǔn)備接收疊加在微觀結(jié)構(gòu)的一個(gè)和多個(gè)表面上的亞微觀結(jié)構(gòu)和/或多個(gè)亞微觀結(jié)構(gòu)組和傳達(dá)圖像的表征的相應(yīng)的色彩應(yīng)用,該色彩應(yīng)用可以被人感知和/或被諸如圖13的圖像輸入接口1302的圖像輸入接口接收(方框1400)。
工具基于來(lái)自諸如圖13的圖像處理器1306的圖像處理器的數(shù)據(jù)與微觀結(jié)構(gòu)和/或微觀結(jié)構(gòu)的表面對(duì)準(zhǔn)(方框1402)。例如,諸如輥902的輥軋成形滾筒通過工具控制器諸如圖13的工具控制器1304與微觀結(jié)構(gòu)(例如,微觀結(jié)構(gòu)906)對(duì)準(zhǔn)。示出的示例的工具可以通過視覺裝置和/或機(jī)械偏置(例如,當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)被擠出時(shí)抵靠微觀結(jié)構(gòu)加載的彈簧等)被對(duì)準(zhǔn)。在一些示例中,微觀結(jié)構(gòu)相對(duì)于工具被移動(dòng)和/或定位以便恰當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。在其他示例中,在微觀結(jié)構(gòu)被擠出(例如,內(nèi)聯(lián)二次加工以成形亞微觀結(jié)構(gòu))時(shí),諸如壓印裝備1002的壓印裝備的機(jī)械加工輥(例如,輥1006、1008)經(jīng)由視覺和/或機(jī)械裝置與微觀結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。
接下來(lái),在這個(gè)示例中,該工具將第一組亞微觀結(jié)構(gòu)提供到微觀結(jié)構(gòu)上(方框1404)。在這個(gè)示例中,第一組亞微觀結(jié)構(gòu)通過壓印成形在微觀結(jié)構(gòu)上。在一些示例中,放置在壓印工具上的力是改變的以調(diào)節(jié)微觀結(jié)構(gòu)被壓印和/或被壓印在微觀結(jié)構(gòu)的不同地方的程度。在一些示例中,微觀結(jié)構(gòu)的線速度和/或壓印輥(例如,輥902)的旋轉(zhuǎn)速度是變化的以控制將亞微觀結(jié)構(gòu)提供到例如微觀結(jié)構(gòu)的不同地方的程度。
接下來(lái),通過諸如上面結(jié)合圖13描述的色彩應(yīng)用控制器1310的色彩應(yīng)用控制器,色彩應(yīng)用被提供到微觀結(jié)構(gòu)(方框1406)。例如,色彩應(yīng)用控制器1310可以確定哪些層和/或微觀結(jié)構(gòu)和/或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)的部分將具有被應(yīng)用以傳達(dá)圖像的色彩應(yīng)用。一旦色彩應(yīng)用已經(jīng)被提供,則色彩應(yīng)用被校驗(yàn)(方框1408)。在一些示例中,諸如圖像處理器1306的圖像處理器與例如成像系統(tǒng)和/或照相機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合地執(zhí)行這種校驗(yàn)。
接下來(lái),確定是否增加附加的色彩應(yīng)用(方框1410)。該確定可以通過確定有多少微觀結(jié)構(gòu)需要被提供附加的色彩應(yīng)用以傳達(dá)例如圖像而進(jìn)行。特別地,諸如比較器1308的比較器可以經(jīng)由例如照相機(jī)系統(tǒng)被用于將呈現(xiàn)在微觀結(jié)構(gòu)上的色彩與圖像比較,以確定是否需要增加附加的色彩層組。附加地或可替換地,比較器可確定是否增加附加的亞微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)組。如果增加附加的色彩應(yīng)用(方框1410),則該過程重復(fù)并且控制返回到方框1400。如果不增加附加的色彩應(yīng)用(方框1410),則過程結(jié)束(方框1412)。
圖15是表示可以用于實(shí)施本文公開的示例的另一個(gè)示例方法的另一個(gè)流程圖。該過程開始于方框1500,其中圖像(例如,表示標(biāo)記的色彩圖像)也被具有微觀結(jié)構(gòu)的表面和相對(duì)平坦的部分表示。第一,諸如上面結(jié)合圖13描述的圖像輸入接口1302的圖像接口接收被應(yīng)用到所述表面的圖像(方框1504)。接下來(lái),基于來(lái)自諸如圖像處理器1306的圖像處理器和/或諸如圖13的工具控制器1304的工具控制器的指令而將亞微觀結(jié)構(gòu)組(例如,亞微觀結(jié)構(gòu)的圖案)提供到所述表面上或靠近所述表面(方框1506)。
亞微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)組是可以校驗(yàn)的(1508)。在一些示例中,諸如基于照相機(jī)的系統(tǒng)的檢查系統(tǒng)校驗(yàn)亞微觀結(jié)構(gòu)和/或亞微觀結(jié)構(gòu)組被適當(dāng)?shù)靥峁┑轿⒂^結(jié)構(gòu)(例如,通過視覺校驗(yàn))。附加地或可替換地,已經(jīng)提供(例如,壓印)到所述表面上的亞微觀結(jié)構(gòu)的程度被確定和/或校驗(yàn)(例如,被覆蓋的微觀結(jié)構(gòu)的表面積、亞微觀結(jié)構(gòu)的高度和/或深度等)。
基于所述圖像,色彩應(yīng)用然后被提供到一種或多種微觀結(jié)構(gòu)上或一種或多種微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)(方框1510)。特別地,通過諸如圖13的色彩應(yīng)用控制器1310的色彩應(yīng)用控制器,色彩紋理可以被提供(例如,印刷)到微觀結(jié)構(gòu)和/或貼花可以被應(yīng)用到微觀結(jié)構(gòu)以提供色彩應(yīng)用。在一些示例中,色彩紋理可以被應(yīng)用為亞微觀結(jié)構(gòu)(例如,著色的亞微觀結(jié)構(gòu)、位于微觀結(jié)構(gòu)的界面或?qū)犹幍膩單⒂^結(jié)構(gòu))。在一些示例中,經(jīng)由滾筒印刷裝置諸如例如圖12A-12C所示的那些或任意其他合適的印刷工藝(例如,噴墨等)印刷(例如,直接印刷)微觀結(jié)構(gòu)的表面。
接下來(lái),確定是否將附加的圖像、部分圖像和/或色彩應(yīng)用部分提供到所述表面(方框1512)。該確定可以通過確定有多少微觀結(jié)構(gòu)需要被提供亞微觀結(jié)構(gòu)和/或色彩應(yīng)用以傳達(dá)例如圖像而進(jìn)行。特別地,諸如比較器1308的比較器可以被用于比較亞微觀結(jié)構(gòu)、可見光和/或呈現(xiàn)到圖像的色彩應(yīng)用以確定是否需要將附加的圖像和/或色彩應(yīng)用添加到所述表面。如果附加的圖像或部分圖像被添加到所述表面(方框1512),則該過程重復(fù)并且控制返回到方框1500。如果附加的圖像未被添加到所述表面(方框1510),則該過程結(jié)束(方框1514)。
圖16是能夠執(zhí)行實(shí)施對(duì)圖14和圖15的方法以實(shí)施圖13的亞微觀結(jié)構(gòu)成像系統(tǒng)1300的指令的示例處理器平臺(tái)1600的方框圖。處理器平臺(tái)1600可以是例如服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備(例如,手機(jī)、智能電話、平板電腦諸如iPadTM)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、因特網(wǎng)應(yīng)用、數(shù)字視頻記錄儀、機(jī)頂盒或任意其他類型的計(jì)算設(shè)備。
示出的示例處理器平臺(tái)1600包括處理器1612。示出的示例的處理器1612是硬件。例如,處理器1612能夠通過來(lái)自任意期望的家庭或制造商的一個(gè)或多個(gè)集成電路、邏輯電路、微處理器或控制器而實(shí)施。
示出的示例的處理器1612包括局部存儲(chǔ)器1613(例如,高速緩沖存儲(chǔ)器)。在這個(gè)示例中,處理器1612還包括圖像輸入接口1302、工具控制器1304、圖像處理器1306、比較器1308和色彩應(yīng)用控制器1310。示出的示例的處理器1612經(jīng)由總線1618與主存儲(chǔ)器通信,主存儲(chǔ)器包括易失性存儲(chǔ)器1614和非易失性存儲(chǔ)器1616。通過同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、RAMBUS動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RDRAM)和/或任意其他類型的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器設(shè)備,可以實(shí)施易失性存儲(chǔ)器1614。通過閃存和/或任意其他期望類型的存儲(chǔ)器設(shè)備,可以實(shí)施非易失性存儲(chǔ)器1616。通過存儲(chǔ)器控制器控制訪問主存儲(chǔ)器1614、1616。
示出的示例的處理器平臺(tái)1600還包括接口電路1620。通過任意類型的接口標(biāo)準(zhǔn),諸如以太網(wǎng)接口、通用串行總線(USB)和/或PCI快速接口可以實(shí)施接口電路1620。
在示出的示例中,一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備1622被連接到接口電路1620。(一個(gè)或多個(gè))輸入設(shè)備1622許可使用者將數(shù)據(jù)和命令輸入到處理器1612內(nèi)。通過例如音頻傳感器、麥克風(fēng)、照相機(jī)(靜止或者視頻)、鍵盤、按鈕、鼠標(biāo)、觸摸屏、觸控板(track-pad)、軌跡球(trackball)、感光點(diǎn)(isopoint)和/或聲音識(shí)別系統(tǒng),可以實(shí)施(一個(gè)或多個(gè))輸入設(shè)備。
一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備1624也被連接到示出的示例的接口電路1620。例如通過顯示設(shè)備(例如,發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、液晶顯示器、觸摸屏、觸覺輸出設(shè)備、打印機(jī)和/或揚(yáng)聲器),能夠?qū)嵤┹敵鲈O(shè)備1524。因此,示出的示例的接口電路1620一般包括圖形驅(qū)動(dòng)器卡、圖形驅(qū)動(dòng)器芯片或圖形驅(qū)動(dòng)器處理器。
示出的示例的接口電路1620還包括通信設(shè)備,諸如發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器和/或網(wǎng)絡(luò)接口卡,以利于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1626(例如,以太網(wǎng)連接、數(shù)字用戶線路(DSL)、電話線、同軸電纜、蜂窩電話系統(tǒng)等)與外部機(jī)器(例如,任意類型的計(jì)算設(shè)備)交換數(shù)據(jù)。
示出的示例的處理器平臺(tái)1600還包括用于儲(chǔ)存軟件和/或數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)裝置1628。這種大容量存儲(chǔ)裝置1628的示例包括軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、藍(lán)光光盤驅(qū)動(dòng)器、RAID系統(tǒng)和數(shù)字通用光盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器。
實(shí)施圖14和15的方法的編碼的指令1632可以被存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)設(shè)備1628、易失性存儲(chǔ)器1614、非易失性存儲(chǔ)器1616和/或可移動(dòng)的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)諸如CD或DVD內(nèi)。
雖然在本文中已經(jīng)公開了某些示例方法、裝置和制造成品,但是本專利的覆蓋范圍并不限于此。相反,本專利覆蓋完全落入本專利的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有方法、裝置和制造成品。雖然描述的是飛行器,但是所述示例方法和裝置可以被用于其他交通工具、船舶,空氣動(dòng)力結(jié)構(gòu)等。