本发明涉及一种光学膜成像,更具体地说是一种微结构光学膜的3d成像方法及装置。
背景技术
目前,微结构光学膜在包装市场的需求日益增多,通过微结构光学膜制作动态高景深3d图像成为包装市场领域先后研发的对象。目前微图文3d成像的实现工艺主要有三大类:普通印刷工艺,纳米压印光刻(nil),微接触印刷。
普通印刷工艺是采用现在常用的胶印、柔印、凸印等印刷工艺来实现微图文的印刷实现,并结合微结构光学膜最终形成3d图像效果。但其在进行3d微图文印刷实现时受其输出设备输出精度及自身转印精度等限制,致使普通印刷工艺不能实现高精细度(只能实现笔画粗细度0.03mm以上的图文印刷再现)等微图文印刷实现,并致使最终成像的3d图像清晰度欠佳。
纳米压印光刻(nil)是一种全新微纳米图形化的方法,它是一种使用模具通过抗蚀剂的受力变形实现其图形化的技术。但纳米压印光刻需要特制的模具,模具成型工艺复杂,成型周期长,模具成型设备费用昂贵,并且后期的微图文压印或印刷实现工艺也同样复杂、效率低,设备费用高,致使最终成型的3d制品成本高,包装应用的可能性降低。
微接触印刷是一种可用于生成功能化分子(即,通过化学键附着于基底表面或经涂布的基底表面的分子)的图案,从而形成图案化的自组装单层(sam)(即,通过例如化学键附着于表面且相对于该表面甚至彼此之间采取择优定向的单层分子)的印刷技术。微接触印刷sam的基本方法涉及对凸纹图案的弹性体印模(例如聚(二甲基硅氧烷)(pdms)印模)施加含功能化分子的油墨,然后使着墨的印模接触基底表面(通常是金属或金属氧化物表面),从而在印模与基底之间接触的区域内形成sam。但该技术也需要特制的模具,模具成型工艺复杂,成型周期长,模具成型设备费用昂贵,并且后期的微图文压印或印刷实现工艺也同样复杂、效率低,设备费用高,致使最终成型的3d制品成本高,包装应用的可能性降低。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种微结构光学膜的3d成像方法及装置。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种微结构光学膜的3d成像方法,所述方法包括:
制作3d成像微图文文件;
将生成的3d成像微图文文件进行转移膜制作;
通过烫印的方式将转移膜转印到微结构光学膜的其中一表面上。
其进一步技术方案为:所述制作3d成像微图文文件的步骤,具体包括以下步骤:
获取微结构光学膜上微透镜阵列参数;
获取3d图像效果参数;
选择微图文元素;
根据微透镜阵列参数和3d图像效果参数将微图文元素进行阵列排布,形成3d成像底纹。
其进一步技术方案为:所述微透镜阵列参数包括相邻两微透镜之间间距,单个微透镜半径以及微透镜阵列方式;其中,微透镜阵列方式包括正交排列、蜂窝排列以及随机排列。
其进一步技术方案为:所述3d图像效果参数包括相邻两3d图像之间间距,3d图像景深以及3d图像呈现效果;其中,3d图像呈现效果包括规则排列、异形排列以及随机排列。
根其进一步技术方案为:所述将生成的3d成像微图文文件进行转移膜制作的步骤,具体包括以下步骤:
将3d成像微图文文件转化为全息制版文件;
根据全息制版文件制作全息母版;
将全息母版制作成模压版并进行电铸成镍版;
在光学薄膜上进行全息模压,形成具有3d成像微图文的光学膜;
真空镀铝并涂布保护层、胶水层。
一种微结构光学膜的3d成像装置,所述装置包括生成单元、转移膜制作单元以及烫印单元;
所述生成单元,用于制作3d成像微图文文件;
所述转移膜制作单元,用于将生成的3d成像微图文文件进行转移膜制作;
所述烫印单元,用于通过烫印的方式将转移膜转印到微结构光学膜的其中一表面上。
其进一步技术方案为:所述生成单元包括阵列参数获取模块、效果参数获取模块、选择模块以及排布模块;
所述阵列参数获取模块,用于获取微结构光学膜上微透镜阵列参数;
所述效果参数获取模块,用于获取3d图像效果参数;
所述选择模块,用于选择微图文元素;
所述排布模块,用于根据微透镜阵列参数和3d图像效果参数将微图文元素进行阵列排布,形成3d成像底纹。
其进一步技术方案为:所述微透镜阵列参数包括相邻两微透镜之间间距,单个微透镜半径以及微透镜阵列方式;其中,微透镜阵列方式包括正交排列、蜂窝排列以及随机排列。
其进一步技术方案为:所述3d图像效果参数包括相邻两3d图像之间间距,3d图像景深以及3d图像呈现效果;其中,3d图像呈现效果包括规则排列、异形排列以及随机排列。
其进一步技术方案为:所述转移膜制作单元包括转化模块、全息母版制作模块、模压版制作模块、全息模压模块以及涂布模块;
所述转化模块,用于将3d成像微图文文件转化为全息制版文件;
所述全息母版制作模块,用于根据全息制版文件制作全息母版;
所述模压版制作模块,用于将全息母版制作成模压版并进行电铸成镍版;
所述全息模压模块,用于在光学薄膜上进行全息模压,形成具有3d成像微图文的光学膜;
所述涂布模块,用于真空镀铝并涂布保护层、胶水层。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置通过全息成像的方式将3d成像微图文文件制作成转移膜,并通过烫印的方式将转移膜转印到微结构光学膜的其中一表面上,最终通过微结构光学膜的另一表面的微透镜形成周期性放大的3d图像效果,实现了高精细度微图文的3d再现,减少了3d微图文成型的复杂程度,降低了制作成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明技术手段,可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法实施例一的流程图一;
图2为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法实施例一的流程图二;
图3为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法实施例一的流程图三;
图4为本发明一种微结构光学膜的3d成像装置实施例一的结构图;
图5为本发明一种微结构光学膜的3d成像装置实施例一中生成单元的结构图;
图6为本发明一种微结构光学膜的3d成像装置实施例一中转移膜制作单元的结构图;
图7为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置实施例一中微结构光学膜的结构示意图;
图8为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置实施例一中转移膜的结构示意图;
图9为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置实施例一中微结构光学膜与转移膜的结合示意图;
图10为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置实施例二中转移膜的结构示意图;
图11为本发明一种微结构光学膜的3d成像方法及装置实施例二中微结构光学膜与转移膜的结合示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
应当理解,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
还应当理解,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
实施例一
如图1-9所示,本发明一种微结构光学膜的3d成像方法,该方法包括:
s10、制作3d成像微图文文件;
s20、将生成的3d成像微图文文件进行转移膜制作;
s30、通过烫印的方式将转移膜转印到微结构光学膜的其中一表面上。
具体的,在微结构光学膜2的另一表面阵列排布有多个微透镜21。通过微结构光学膜2的另一表面上阵列排布的微透镜21的相关参数来进行3d成像微图文的设计,微图文图案可以是文字、logo、标志、数字等,微图文图案尽量选择笔画、形状相对简单的。接下来将3d成像微图文文件制作成转移膜1,并通过烫印的方式将转移膜转1转印到微结构光学膜的其中一表面上,最终通过微结构光学膜2的另一表面的微透镜21形成周期性放大的3d图像效果,实现了高精细度微图文的3d再现,减少了3d微图文成型的复杂程度,降低了制作成本。另外,为了增加表面转移适性,可以在其中一表面上均匀的涂布一层薄薄的透明涂层。
在某些实施例中,步骤s10具体包括以下步骤:
s101、获取微结构光学膜上微透镜阵列参数;
s102、获取3d图像效果参数;
s103、选择微图文元素;
s104、根据微透镜阵列参数和3d图像效果参数将微图文元素进行阵列排布,形成3d成像底纹。
具体的,微透镜阵列参数包括相邻两微透镜之间间距,单个微透镜半径以及微透镜阵列方式;其中,微透镜阵列方式包括正交排列、蜂窝排列以及随机排列。3d图像效果参数包括相邻两3d图像之间间距,3d图像景深以及3d图像呈现效果;其中,3d图像呈现效果包括规则排列、异形排列以及随机排列。
在某些实施例中,步骤s20具体包括以下步骤:
s201、将3d成像微图文文件转化为全息制版文件;
s202、根据全息制版文件制作全息母版;
s203、将全息母版制作成模压版并进行电铸成镍版;
s204、在光学薄膜上进行全息模压,形成具有3d成像微图文的光学膜;
s205、真空镀铝并涂布保护层、胶水层。
进一步的,本实施例中,转移膜1包括粘胶层16、保护层15、微图文层14、镀铝层13、剥离层12以及基材层11;粘胶层16、保护层15、微图文层14、镀铝层13、剥离层12以及基材层11从上到下依次层叠设置,涂层的多少可以根据实际应用需要进行一定程度的增加或删减,以保证达到最佳的效果。其中,基材层11为pet材质,用于承载剥离层12、镀铝层13、微图文层14、保护层15和胶粘层16,并方便于后续成型工艺等实施。
进一步的,通过烫印的方式将转移膜转1转印到微结构光学膜2的其中一表面上,本实施例中,烫印采用的是热烫印的方式,采用热烫印设备,按设计等位置进行具有微图文层、转移膜1等转移烫印,在压力、温度的作用下,使具有微图文层14的转移膜材的主要部分转印到微结构光学膜的其中一表面,烫印的时候可以根据设计需要采用满版烫印、局部烫印、定位烫印的方式,烫印完成后的具有微图文的微结构光学膜结构如图5所示,烫印完成后可以通过微结构光学膜第一表面观察,在第一表面上具有的阵列微透镜结构的作用下,使设计的微图文在阵列微透镜的作用下形成周期性的放大3d图像,3d图像呈现出上浮、下沉、动感等多种视觉效果。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上述所述的一种微结构光学膜的3d成像方法,本发明提供了一种微结构光学膜的3d成像装置。该装置包括生成单元10、转移膜制作单元20以及烫印单元30;
生成单元10,用于制作3d成像微图文文件;
转移膜制作单元20,用于将生成的3d成像微图文文件进行转移膜制作;
烫印单元30,用于通过烫印的方式将转移膜转印到微结构光学膜的其中一表面上。
具体的,微结构光学膜2的另一表面设有阵列排布有多个微透镜21。
在某些实施例中,生成单元10包括阵列参数获取模块101、效果参数获取模块102、选择模块103以及排布模块104;
阵列参数获取模块101,用于获取微结构光学膜上微透镜阵列参数;
效果参数获取模块102,用于获取3d图像效果参数;
选择模块103,用于选择微图文元素;
排布模块104,用于根据微透镜阵列参数和3d图像效果参数将微图文元素进行阵列排布,形成3d成像底纹。
具体的,微透镜阵列参数包括相邻两微透镜之间间距,单个微透镜半径以及微透镜阵列方式;其中,微透镜阵列方式包括正交排列、蜂窝排列以及随机排列。3d图像效果参数包括相邻两3d图像之间间距,3d图像景深以及3d图像呈现效果;其中,3d图像呈现效果包括规则排列、异形排列以及随机排列。
在某些实施例中,转移膜制作单元20包括转化模块201、全息母版制作模块202、模压版制作模块203、全息模压模块204以及涂布模块205;
转化模块201,用于将3d成像微图文文件转化为全息制版文件;
全息母版制作模块202,用于根据全息制版文件制作全息母版;
模压版制作模块203,用于将全息母版制作成模压版并进行电铸成镍版;
全息模压模块204,用于在光学薄膜上进行全息模压,形成具有3d成像微图文的光学膜;
涂布模块205,用于真空镀铝并涂布保护层、胶水层。
具体的,转移膜1包括粘胶层16、保护层15、微图文层14、镀铝层13、剥离层12以及基材层11;粘胶层16、保护层15、微图文层14、镀铝层13、剥离层12以及基材层11从上到下依次层叠设置。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法中的对应过程,在此不再赘述。
实施例二
如图10-11所示,本实施例与上一实施例的区别之处在于,本实施例中烫印的方式采用冷烫印的方式,因此,本实施例中,转移膜1a包括保护层15a、微图文层14a、镀铝层13a、剥离层12a以及基材层11a;保护层15a、微图文层14a、镀铝层13a、剥离层12a以及基材层11a从上到下依次层叠设置。在uv冷转印胶水的作用下,将微图文层14a转印到微结构光学膜2a的第二表面上,微结构光学膜2a的第一表面上为阵列排布的微透镜21a。
在冷转印过程中,胶粘层22a由冷转移设备首先均匀的涂布在微结构光学膜2a第二表面的设计位置,再将具有微图文层14a的冷转移膜压合在光学膜第二表面上的胶粘层22a上,该胶粘层22a采用uv胶水,在uv固化灯的作用下,冷转移膜上的微图文层14a与胶粘层22a粘合在一起,然后从基材层11a上剥离开来。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。