专利名称：高精密度的光栅片材的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学元件，具体地说，涉及一种高精密度的光栅片材。
背景技术：
光栅是一种通过结合数码制图与传统印刷技术，使人眼在不需要借助任何工具的情况下，都可将原本二维的图片直接放在眼前，即可清晰明确地感受三维立体效果的特殊胶片。这是人类继黑白图片再到彩色图片之后，真正向三维世界迈出的又一大进步。传统的光栅主要有狭缝光栅和柱镜光栅两类。狭缝光栅(即线型光栅)是最早较为成熟的光栅，其成像原理为针孔成像的原理。 狭缝光栅比较容易制作，但狭缝光栅透光率很低(仅20-30% )，因此需要照明灯，能耗大， 既不环保也不节能。柱镜光栅的成像原理为弧面透镜折射反射成像原理，通常其正面有紧密排布的多条柱状透镜，其背面为平面。常见的柱镜光栅有膜材柱镜光栅(即模压光栅)，膜材柱镜光栅是通过两条主压辊滚压的原理对膜材进行热成型加工而形成的光栅，属于二次成型，两条主压辊一条是表面有条状柱镜阴模的模具辊，另一条是表面具有一定弹性物质的弹性压辊，采用弹性压辊不会轻易地损伤到模具辊，方便制造和使用，但是弹性压辊在压制薄膜立体光栅的过程中会不可避免地产生表面变形，从而影响膜材柱镜光栅表面微透镜的形状和光洁度、平整度， 使产品厚度不均勻，成型性、聚焦性很差，生产出来的产品有时甚至连正面和反面都区分不开，因此只能加工一些比较粗糙的产品，生产低线数、粗线条的光栅，用这种光栅制成的立体画，图案精细度较低，立体感和清晰度很差。另外，中国实用新型专利说明书CN2570812公告了一种膜板复合型柱镜光栅，由膜材柱镜光栅通过胶粘层和透明板材粘合在一起所组成。这种膜板复合型柱镜光栅的性能较膜材柱镜光栅有一定的提高，但仍以膜材柱镜光栅为基础，不可避免地存在与膜材柱镜光栅类似的缺点，只能加工一些比较粗糙的产品，生产低线数、粗线条的光栅。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精密度的光栅片材，这种高精密度光栅片材是精密度高的柱镜光栅片材，可一次成型，透明度高、成型性好、不易变形、清晰度高、聚焦性强、较容易进行后期加工。采用的技术方案如下一种高精密度的光栅片材，光栅片材的正面有紧密排布的多条柱状透镜，光栅片材的背面为平面，其特征在于所述光栅片材的光栅线数为160. 5-161. 5线。优选上述光栅片材的光栅线数为161线。优选上述光栅片材的厚度为0. 18-0. 6毫米。光栅片材的数据由光栅栅距和光栅线数组成，光栅栅距是指光栅栅线的宽度(即柱状透镜的宽度)，光栅线数是指光栅片材上每英寸的宽度范围内所包含的柱状透镜的个数，其关系式为光栅线数=1英寸/光栅栅距。光栅片材的厚度是指柱状透镜的顶端到光栅片材背面之间的距离。上述柱状透镜的横截面边缘是曲线，如圆弧、椭圆弧或其它形状的曲线。优选方案中，上述柱状透镜的横截面边缘具有一段圆弧；优选该圆弧的半径为 0. 079-0. 26毫米。更优选上述柱状透镜是圆柱体的一部分，也就是说，柱状透镜的横截面边缘(柱状透镜与光栅片材的正面连接的部分除外)是圆弧。上述光栅片材的材料可以是PET (聚对苯二甲酸乙酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸酯)等。上述光栅片材的制造方法可依次包括下述步骤(1)将塑料颗粒送入挤出机的机筒内，在挤出机的机筒内对塑料颗粒进行塑化、混炼，形成塑料熔体；(2)压片成型压片成型在压片成型装置进行，压片成型装置包括模具辊和压光辊，其中模具辊的表面有柱镜阴模，压光辊的表面光滑，模具辊和压光辊内均设有冷却机构；从挤出机的模头挤出的塑料熔体进入模具辊与压光辊之间的间隙，塑料熔体经过模具辊和压光辊挤压并冷却定型，形成正面有柱状透镜、背面为平面的光栅片材。上述步骤(2)得到的光栅片材再经切边(必要时再在宽度方向上进行分切)、定长切片后，得到指定规格的单个光栅片材。利用上述柱镜光栅片材，再结合数码制图与传统印刷技术，制成光栅立体画，可让平面图案通过光栅片材的特殊光学折射效果，在平面上展示出栩栩如生的立体效果，其原理是使图案上任何不同点的光线按特定的方向射入人的左眼与右眼，使得图像形成一个像差，这个像差是与我们人眼在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像之间存在着的像差是一样的。因此，通过这种方法，不需要借助任何工具，任何人都可将立体光栅画直接放在眼前，即能清晰明确地感受三维立体画的奇妙乐趣。本实用新型能够以塑料颗粒为原料，通过挤出机和压片成型装置，经一次成型制得，这种柱镜光栅片材透明度高、成型性好、不易变形、清晰度高、聚焦性强、较容易进行后期加工。这种柱镜光栅片材采用高密度的光栅栅距设计，精细度极高，通常观赏距离为 0. 15-1米，因此非常适用于各类商品包装的增值装饰，也可以用于各类日常用品的装饰配件，例如吊饰、书签、杂志等。本实用新型的高精密度光栅片材与相应的高精细度印刷图案 (用于设计的原始图案通常要达到350dpi以上)配合，制得的立体光栅画清晰精美；同时， 本实用新型的高精密度光栅片材非常适合用于制作变图，图层可拆分达20层，因此制作出来的变图变化层次极多，动作连续性非常清晰连贯。
图1是本实用新型优选实施例1的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本实用新型优选实施例2的结构示意图；图4是图3的俯视图。
具体实施方式
实施例1[0025]如图1和图2所示，这种高精密度的光栅片材11的正面12有紧密排布的多条柱状透镜13，光栅片材11的背面14为平面；光栅片材11的光栅线数为161. 5线(也就是说， 光栅片材11上每英寸的宽度范围内所包含的柱状透镜13的个数为161. 5个，光栅栅距为 0. 1573毫米(mm))，光栅片材11的厚度为0. 18毫米(mm)。柱状透镜13的横截面边缘(柱状透镜13与光栅片材11的正面连接的部分除外) 是圆弧15，圆弧15的半径(R)为0. 079毫米，也就是说，柱状透镜13是半径(R)为0. 079 毫米的圆柱体的一部分。光栅片材11的材料可以是PET (聚对苯二甲酸乙酯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸酯)等。实施例2如图3和图4所示，这种高精密度的光栅片材21的正面22有紧密排布的多条柱状透镜23，光栅片材21的背面24为平面；光栅片材21的光栅线数为160. 5线(也就是说， 光栅片材21上每英寸的宽度范围内所包含的柱状透镜23的个数为160. 5个，光栅栅距为 0. 1582毫米(mm))，光栅片材21的厚度为0. 6毫米(mm)。柱状透镜23的横截面边缘25 (柱状透镜23与光栅片材21的正面连接的部分除外)是圆弧25，圆弧25的半径(R)为0. 26毫米，也就是说，柱状透镜23是半径(R)为0. 26 毫米的圆柱体的一部分。光栅片材21的材料可以是PET (聚对苯二甲酸乙酯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸酯)等。实施例3本实施例中，高精密度的光栅片材的光栅线数为161线(也就是说，光栅片材上每英寸的宽度范围内所包含的柱状透镜的个数为161个，光栅栅距为0. 1578毫米(mm))，光栅片材的厚度为0. 25毫米(mm)。柱状透镜的横截面边缘(柱状透镜与光栅片材的正面连接的部分除外)是圆弧， 该圆弧的半径(R)为0. 11毫米，也就是说，柱状透镜是半径(R)为0. 11毫米的圆柱体的一部分。光栅片材的材料可以是PET (聚对苯二甲酸乙酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、 PMMA(聚甲基丙烯酸酯)等。在其它实施方案中，上述柱状透镜的横截面边缘也可以是其它形状的曲线，例如， 柱状透镜的横截面边缘由多段半径不等的圆弧组成，或者柱状透镜的横截面边缘由一段圆弧和其它形状的曲线段组成。
权利要求1.一种高精密度的光栅片材，光栅片材的正面有紧密排布的多条柱状透镜，光栅片材的背面为平面，其特征在于所述光栅片材的光栅线数为160. 5 - 161. 5线。
2.根据权利要求1所述的光栅片材，其特征是所述光栅片材的光栅线数为161线。
3.根据权利要求1或2所述的光栅片材，其特征是所述光栅片材的厚度为0.18-0.6毫米。
4.根据权利要求1或2所述的光栅片材，其特征是所述柱状透镜的横截面边缘具有一段圆弧。
5.根据权利要求4所述的光栅片材，其特征是所述圆弧的半径为0.079-0. 26毫米。
6.根据权利要求3所述的光栅片材，其特征是所述柱状透镜的横截面边缘具有一段圆弧。
7.根据权利要求6所述的光栅片材，其特征是所述圆弧的半径为0.079 - 0. 26毫米。
专利摘要一种高精密度的光栅片材，光栅片材的正面有紧密排布的多条柱状透镜，光栅片材的背面为平面，其特征在于所述光栅片材的光栅线数为160.5-161.5线。光栅片材的厚度优选为0.18-0.6毫米。本实用新型能够经一次成型制得，透明度高、成型性好、不易变形、清晰度高、聚焦性强、较容易进行后期加工。这种柱镜光栅片材采用高密度的光栅栅距设计，精细度极高，通常观赏距离为0.15-1米，因此非常适用于各类商品包装的增值装饰，也可以用于各类日常用品的装饰配件，例如吊饰、书签、杂志。本实用新型的高精密度光栅片材与相应的高精细度印刷图案(用于设计的原始图案通常要达到350dpi以上)配合，制得的立体光栅画清晰精美。
文档编号G02B5/18GK202066985SQ20112015136
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者陈坤杰, 陈坤盛 申请人:广东锟盛塑化科技有限公司