一种三维悬浮成像光学薄膜的制作方法_3

文档序号:10368975阅读:来源:国知局
c,这里不仅仅微图文单元这一面可以设有保护层,微聚焦单元一侧同样可以设有保 护层,其中,所述保护层同样可以具有粘接的特征。保护层可以包括UV胶、OCA胶等其他一些 不会产生化学反应的透明或者视觉透明的聚合物。
[0052] 请再一次参阅图la、lb以及lc,微聚焦单元在透明间隔层第一表面上呈随机或者 非周期性排布;所述微聚焦单元、透明间隔和微图文单元的总厚度在微聚焦单元曲率半径 的二分之一至微聚焦单元三倍的曲率半径之间。所述反射结构14、24以及34为单层介质层、 多层介质层、金属反射结构或者由金属反射结构与介质层组成的多层结构,且所述反射结 构的厚度为20nm~5μπι。在微聚焦单元阵列层表面设有反射结构14、24以及34,这使得在实 际应用中可以将悬浮成像光学薄膜的微图文单元所在侧与实际应用产品相贴合,从微图文 单元所在侧观察微图文单元的成像,这可以避免从微聚焦单元阵列层所在侧观察微图文单 元的成像而因微聚焦单元阵列层所在侧凹凸不平所带来的影响用户体验效果的问题,因而 有利于提尚用户的体验感受。
[0053]请再一次参阅图la、lb、lc以及图4,所述微图文单元还可以是由微印刷图案、填充 颜料或染料的表面微浮雕微图案、线条结构微图案或印刷图案、填充颜料或染料的表面微 浮雕微图案以及线条结构微图案中至少两者的组合构成;其中,所述微图文单元阵列层通 过所述微聚焦单元阵列层放大成像后形成影像,所述影像或放大影像有且仅为一个,所述 放大的影像为单通道图案或多通道图案。这里需要说明"有且仅有一个"并不是传统所说的 一个图标或者图文,例如多通道图案;所述影像一定是有原像单元,可以理解是原像单元经 过光学器件作用形成影像,这里的原像单元是一个完整的图文或者说能表达一个完整意思 的图文,所以这里的"有且仅有一个"是根据原像单元来定义,所成的影像只为一个原像单 元,即这里的"有且仅有一个"不能根据连通域来判断影像的个数。
[0054]在其中一实施例中,所述微图文单元位置坐标与微聚焦单元相适配,所述相适配 为第二表面中的微图文单元的位置坐标由经过第一表面中的微聚焦单元的位置坐标经过 变换获得,所述的变换包括坐标缩放变换或坐标旋转变换,或者它们的组合。
[0055]请参阅图2a以及图2b,其中,微聚焦单元在所在的透明间隔层第一表面内排布无 对称轴。图2a为呈随机排布的情况,图2b为正方形点阵依照函数
[0056] Ci = -x〇i-arg sinh(y〇i),ru = y。广arg sinh(Xoi)变换,以点阵坐标作为微聚焦单 元中心,得到非周期排列的情况;微聚焦反射阵列所在区域面积与总面积之比称为占空比。 占空比越高,得到的放大图形对比度越高。优选的,微聚焦单元的所占的总面积在所在的第 一表面总面积的60%以上。
[0057]请参阅图3a以及3b,图3a为图2a中随机排布的点阵坐标经过放大变换
[0058] ξ? = 0.99x〇i, ni = 0.99y〇i
[0059] 得到的微图文单元排列,其中,Xcu以及yc〇为微聚焦反射单元位置坐标,微图文单 元在所在的透明间隔层第二表面内排布无对称轴,呈随机排布。附图3b、附图2b中依照函数
[0060] Ci = -x〇i-arg sinh(y〇i)ni = y〇i-arg sinh(x〇i)
[0061] 排布的微聚焦单元点阵坐标经过逆时针旋转2° (也可以为其他值)时得到的微图 文单元排列,其中,Xc^以及y。』为微聚焦反射单元位置坐标,微图文单元在所在的透明间隔 层第二表面内排布无对称轴,呈非周期分布。
[0062]在本实施方式中,变换函数存在一个且只有一个变换不动点,保证了只呈现唯一 的一个放大的微图文单元影像。即在上述的缩放、旋转变换中,透明间隔层第一表面与第二 表面存在一个且只有一个变换不动点对(基于不动点得到的第一表面坐标值、基于不动点 得到的第二表面坐标值),点201-点205(如图2a和图3a)、点203-点207(如图2b和图3b)。在 实际的使用中,所使用的坐标变换包括,但不限于坐标缩放变换和坐标旋转变换,或者它们 的组合。所述微聚焦单元在其所在平面具有与所述函数的不动点对应的第一定位点,所述 微图文单元所在平面具有基于所述不动点与所述第一定位点对应的第二定位点,所述微图 文单元基于所述第一定位点和所述第二定位点与所述微聚焦单元相--对应,当然的,所 述微图文单元的位置坐标与所述微聚焦单元的位置坐标的变换函数也可以为其他有且只 有一个不动点的函数。由于微聚焦单元在透明间隔层的表面呈不对称排,因而确保了所述 微图文单元的位置坐标与所述微聚焦单元的位置坐标呈一一对应关系,从而保证该三维悬 浮成像光学薄膜只能呈现一个图案,且该图案不会出现多个。虽然该图案在薄膜转动过程 中,会产生一定的偏转和大小变换,但是由于不会产生重叠或其他图案,因而仍然保证该图 案的清晰度。
[0063] 为了使微图文单元与微聚焦单元达到更好的成像效果,例如,所述微图文单元与 所述微聚焦单元的焦平面的距离小于或等于所述聚焦微聚焦单元焦距的20%。为了使微聚 焦单元适用性更好,例如,所述微聚焦单元的有效直径大于20微米且小于1000微米,或者有 效直径为20μπι~500μπι,再或者有效直径为55μπι~200μπι,再或者300μπι~450μπι,为了 一些领 域的特殊需求,有效直径为550μηι~900μηι。为了使成像的效果更优,例如,所述微聚焦单元 的焦距为10微米至2000微米,或者焦距为20μηι~100μπι,再或者焦距为200μηι~450μηι,再或 者焦距为550μηι~900μηι,再或者焦距为1050μηι~1500μηι。为了使成像薄膜能够使用在更多 的领域,例如,所述三维悬浮成像光学薄膜的总厚度小于5000微米,例如该薄膜由于比较高 端或者说超薄设计的,那么该薄膜可以采用无基底或者薄基底结构,此时三维悬浮成像光 学薄膜的总厚度20μπι~200μπι,用于一般体积比较小的产品时并对厚度要求不高,此时三维 悬浮成像光学薄膜的总厚度300μπι~500μπι,当该薄膜用于大型的装饰品时,透明间隔层就 可以是玻璃或者厚的膜,此时三维悬浮成像光学薄膜的总厚度600μπι~ΙΟΟΟμπι,甚至更厚例 如 1200ym、1300ym、1500ym、2000ym、2500ym、3500ym 或者4500ym。
[0064] 又如,微聚焦单元包括柱面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜。
[0065] 又如,所述透明间隔层的第一表面的剩余部分或所述透明基层的第二表面的剩余 部分设置有全息防伪单元、菲涅耳浮雕结构单元、光变单元、亚波长微结构单元、动感光变 单元或印刷图案,或者是介质层、金属层,或者涂覆有油墨、荧光、磁性、磷性、选择吸收或是 具有微纳结构。
[0066] 实施例一:
[0067]请参阅图la,一种三维悬浮成像光学薄膜的结构示意图。薄膜有三层结构:透明间 隔层10、二维微聚焦单元阵列层(或者微聚焦单元阵列)11和微图文单元层(微图文单元) 12。二维微聚焦单元阵列层11上有微聚焦单元13和微反射单元(或者反射结构)14。
[0068]透明间隔层10的厚度在10微米至5000微米,优选的,透明间隔层层厚度小于1000 微米。透明间隔层材料可以为PC、PVC、PET、PMMA、紫外敏感固化胶、玻璃或BOPP等,优选的, 选为PET和紫外敏感固化胶。
[0069]微聚焦单元13和微反射单元14将从透明间隔层第二表面侧的入射光经反射聚焦 于微图文层12。微聚焦单元13可以是折射反射单元或者衍射反射单元。当采用折射反射单 元时,如一维柱面、二维球面或者非球面反射镜,其焦距约为其曲率半径的二分之一,口径 尺寸10至1000微米,优选的,口径尺寸在25至500微米。微聚焦透镜数值孔径0.1~4.0,优选 的,微聚焦透镜数值孔径小于2.0。
[0070] 微聚焦单元13的材料可以是PC、PVC、PET、PMMA、紫外敏感胶、玻璃或BOPP等,优选 的,选为紫外敏感固化胶。微反射单元14材料为单层介质层、多层介质层、金属反射结构或 者由金属反射结构与介质层组成的多层结构。
[0071] 微图文层12由微印刷图案、填充颜料或染料的表面微浮雕微图案、线条结构微图 案或印刷图案、填充颜料或染料的表面微浮雕微图案以及线条结构微图案中至少两者的组 合构成。
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