一种微光学成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型设及光学薄膜技术领域，尤其设及一种微光学成像系统。
【背景技术】
[0002] =维成像与显示技术受到越来越多的关注。基于微透镜阵列实现=维成像，凭借 具有完整的视差、连续的视点、无需任何观察眼镜和特殊光照等优点，具有非常的潜力和前 景，逐渐发展成为最具潜力和前景的自动立体显示技术。随着微透镜阵列制造工艺的发展 和高分辨率印刷和图像传感器的普及，集成成像技术吸引了越来越多的关注，集成成像和 显示技术的各项性能，比如景深，视角和分辨率等，也得到了较大的提升。
[0003] 近年来，在集成成像光学薄膜开发方面，有两类引人注目的进展:第一类是个性化 S维动态空间成像签注，如美国3M公司的Douglas Dunn等在（Personal ized ,!"Iiree-Dimensional Floating Images for ID Documents)文章中及后续的（Three-Dimensional Floating Images as 0ve;rt Se州rity F'eatures.SPIE-IS&T/Vol.GOTSGOTSOG-lO)文章中 提出使用大数值孔径的透镜(NA〉0.3)使激光束汇聚在微透镜阵列前或后表面，该汇聚点通 过微透镜阵列收集记录在微透镜阵列下的激光记录材料上，改变激光束聚焦点与微透镜阵 列之间的相对位置形成图形，最终形成=维动态空间成像的特殊视觉效果，从微透镜阵列 侧观察样品。该方法需要利用微透镜成像，对衬底材料烧蚀，因此分辨率较低。第二类是基 于莫尔成像技术，它利用微透镜阵列的聚焦作用将微图文高效率地放大，实现具有一定景 深并呈现奇特动态效果的图案，美国专利文献US7333268B2、中国专利文献201080035671.1 公开了一种应用于钞票等有价证券开窗安全线的微透镜阵列安全元件，它的基本结构为： 在透明基层的上表面设置周期型微透镜阵列，在透明基层的下表面设置对应的周期型微图 案阵列，微图案阵列位于微透镜阵列的焦平面或其附近，微图案阵列与微透镜阵列排列大 致相同，通过微透镜阵列对微图案阵列莫尔放大成像；由透射聚焦单元组成的光学成像薄 膜，其厚度一般大于微透镜曲率半径的=倍。因此，为了减少薄膜厚度，必须采用小口径的 微透镜单元。例如，钞票纸安全线厚度必须小于50微米，因此微透镜单元的直径也必须小于 50微米。较小的微透镜单元限制了微图案的尺寸，限制了微图案的设计空间。
[0004] 为了克服上述局限，中国专利文献CN1041 18236A、CN20 13 10229569.0、 CN201410327932.7提出了一种微透射聚焦元件阵列光学防伪元件及有价物品。它们采用周 期型微透射聚焦元件阵列，它能将薄膜厚度减少至微透射聚焦元件的曲率半径W下，仍然 获得了周期型的放大的微图文单元。当左右或者前后倾斜该成像薄膜时，会有其它的多个 放大微图文单元的影像进入观察区域。中国专利文献化201010180251.4提出了一种光学防 伪元件及使用该防伪元件的产品。它基于透射式工作模式，透射式微透镜阵列层内的各透 射式微透镜的中屯、坐标在微透镜阵列层内随机分布，微透镜阵列层内的微透镜与微图文层 内的微图文一一对应设置。该专利中提及的结构有两项缺陷:一、由于采用的是透射式微透 镜阵列，微聚焦单元层、透明间隔单元和微图文单元层的总厚度将大于微聚焦元件的口径； 二是没有限定位于基材第一表面的微透镜阵列与微图文阵列的位置坐标关系，从科学原理 上讲，在很多情况下，运一结构将不会产生莫尔图像。
[000引在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0006] 现有技术中的成像薄膜里的微透镜阵列和微图案阵列周期排布，因而可W呈现多 个影像，而在很多情形下，人们希望针对不同的应用场景均可W获得具有立体悬浮效果、唯 一的影像。因此，需要提出一种新的技术方案，W提供更独特的3D视觉效果，不受观察视角 的影响，将更能吸引人们的眼球，使人们获得一种视觉的震撼效果，并且便于观测，增强器 件的耐候性十分有必要。 【实用新型内容】
[0007] 本申请实施例的目的是提供一种微光学成像系统，W实现针对各种不同应用场景 均可W提供具有唯一的悬浮影像的成像薄膜的目的。
[0008] 本申请实施例提供了一种微光学成像系统，包括:微光学成像薄膜和控制装置；
[0009] 所述微光学成像薄膜包括：
[0010] 透明间隔单元，所述透明间隔单元具有第一表面W及相背对设置的第二表面；
[0011] 至少两个呈不对称排布的微透射聚焦单元，所述微透射聚焦单元设置于所述透明 间隔单元的第一表面；
[0012] 至少两个微图文单元，所述微图文单元设置于所述透明间隔单元的第二表面，所 述微图文单元包括具有接通和/或断开状态的点阵；
[0013] 所述微光学成像薄膜通过所有处于接通状态并达到预设亮度的点阵在所述微透 射聚焦单元中远离所述微图文单元的一侧形成有且仅有一个悬浮影像；
[0014] 所述控制装置用于控制所述点阵的接通、断开和/或显示亮度。
[0015] 在一实施例中，所述微图文单元的位置坐标能由所述微透射聚焦单元的位置坐标 经过预设变换来获得，所述预设变换包括坐标缩放变换和/或坐标旋转变换。
[0016] 在一实施例中，所述微透射聚焦单元与所述透明间隔单元成一体结构。
[0017] 在一实施例中，所述微透射聚焦单元在所述透明间隔单元的第一表面上所占区域 面积为所述第一表面总面积的60% W上。
[0018] 在一实施例中，所述点阵包括像素点、单个发光源或多个发光源。
[0019] 在一实施例中，所述至少两个微图文单元之间具有共同点阵。
[0020] 在一实施例中，所述微图文单元位于含有像素的显示装置内，所述显示装置设置 在所述透明间隔单元的第二表面上。
[0021 ]在一实施例中，所述微图文单元为单通道图案或多通道图案。
[0022] 在一实施例中，所述微图文单元与所述微透射聚焦单元的焦平面之间的距离小于 或等于所述微透射聚焦单元焦距的20%。
[0023] 在一实施例中，所述微透射聚焦单元的有效直径为20微米到1000微米。
[0024] 在一实施例中，所述微透射聚焦单元的焦距为10微米至5000微米。
[0025] 在一实施例中，所述透明间隔单元、所述微透射聚焦单元和所述微图文单元的总 厚度在所述微透射聚焦单元曲率半径的二倍至所述微透射聚焦单元曲率半径的十六倍之 间。
[0026] 在一实施例中，所述微光学成像薄膜的总厚度小于5000微米。
[0027] 与现有技术相比，本实用新型具有W下有益效果：
[0028] 本申请实施例通过将微光学成像薄膜中的微透射聚焦单元设置为非对称排布，将 微图文单元设置为包括处于接通或断开状态的点阵，并且微图文单元的位置坐标能由微透 射聚焦单元的位置坐标经过预设变换来获得，在观察区域内形成唯一的一个悬浮影像，而 非传统的周期排布的多个放大微图文影像，并且接通不同的点阵，可W形成不同的影像，运 实现了针对各种不同应用场景提供具有唯一的悬浮影像的成像薄膜的目的。
【附图说明】
[0029] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可W根据运些附图获得其他的附图。
[0030] 图Ia为本实用新型一种微光学成像薄膜一种结构示意图；
[0031 ]图化为本实用新型一种微光学成像薄膜另一种结构示意图；
[0032] 图Ic为本实用新型一种微光学成像薄膜另一种结构示意图；
[0033] 图2a为本实用新型一种微光学成像薄膜中微透射聚焦单元一种结构示意图；
[0034] 图化为本实用新型一种微光学成像薄膜中微透射聚焦单元另一种结构示意图；
[0035] 图3a为本实用新型对应图2a中微透射聚焦单元的一种微图文单元结构示意图；
[0036] 图3b为本实用新型对应图化中微透射聚焦单元的另一种微图文单元结构示意图；
[0037] 图4为本实用新型一种微光学成像薄膜的视觉效果结构示意图；
[0038] 图5为本实用新型一种微光学成像薄膜实现原理结构示意图；
[0039] 图6为本实用新型一种微光学成像薄膜成像效果结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描 述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可W通过许多不同的形式 来实现，并不限于下面所描述的实施方式。相反地，提供运些实施方式的目的是使对本实用 新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0041 ]需要说明的是，当元件被称为"设置于"另一个元件，它可W直接在另一个元件上 或