[发明专利]一种具有悬浮立体图像的制品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及裸眼立体成像的技术领域，更具体地讲，本发明涉及一种具有悬浮立体图像的制品及其制造方法。

背景技术

美国Visual Physics公司研发了基于微光学技术的系列产品，其中Motion^TM产品就是对微透镜光学元件的成功开发应用，它是利用三维微透镜阵列对微缩图文阵列的放大功能以产生水平和垂直视差的动感放大效果，该技术被作为下一代防伪特征而受到高度重视。

微透镜阵列成像技术是古典理论和当代技术结合的范例，是一种超脱传统光变图像(OVD)、特别有创意的公众防伪识别技术。从光学原理来说是几何光学中透镜成像定律，而它的成功应用却依赖于当代的微电子制版和先进的生产技术。

由于该技术的应用要求微透镜阵列与微图文阵列的加工精度非常高，常规的制版和生产工艺无法满足需求，需要借助于现代精密微纳加工等特殊工艺并通过特殊的功能材料来实现，而且两者之间还需要严格的结构匹配关系，工艺要求非常高。

3D浮动图像是通过微复制工艺制作的衍射微透镜阵列薄膜，包括激光全息复制工艺生产的薄膜以及包含玻璃微球的反光膜(如以3M公司的Scotchlite^TM产品系列和Confirm^TM产品系列为典型代表)。这些材料中的微透镜阵列和玻璃微球是3D成像的关键光学元件。通过复制工艺形成的微透镜阵列可用于通过物质转移工艺制作彩色浮动图像，用于制作浮动图像的反光膜材料通常至少包含一层玻璃微球以及一层通过真空蒸馏工艺制作的金属、金属氧化物或金属硫化物等材料层，该材料层一般具有反光作用，该工艺也相对复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种基于柱镜光栅的具有悬浮立体图像的制品及其制造方法，该制品能够实现自然条件下简单阵列和复杂的悬浮立体图像。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种具有悬浮立体图像的制品，所述制品包括高透明薄膜层以及分别位于所述高透明薄膜层的两个表面上的柱状微透镜光栅层和微图像层，所述柱状微透镜光栅层包括多个互相平行且连续排列的柱状光栅，所述微图像层为采用全息图像复制工艺复制在高透明薄膜层上的物体的多角度复合图像，其中，所述微图像层与所述柱状微透镜光栅层互相匹配以形成所述物体的悬浮立体图像。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的一个实施例，所述柱状微透镜光栅层为通过光栅辊压印成型并固化在高透明薄膜层上形成的。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的一个实施例，所述柱状微透镜光栅层与所述高透明薄膜层通过挤出工艺一体成型为单层结构。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的一个实施例，所述柱状微透镜光栅层的柱状光栅具有凸起或凹下的弧形表面。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的一个实施例，所述制品还包括位于所述微图像层表面上的镀层，所述镀层为镀铝层、镀二氧化硅层、镀铜层或镀钛层。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的一个实施例，所述制品的厚度为50～250μm，所述柱状微透镜光栅层的柱状光栅的宽度为50～150μm且高度为2～30μm。

本发明的另一方面提供了上述具有悬浮立体图像的制品的制造方法，所述制造方法包括以下工艺步骤：

采用高透明薄膜作为基材得到高透明薄膜层；

制作光栅辊；

在所述高透明薄膜层的一个表面上通过光栅辊压印成型并固化形成柱状微透镜光栅层；

将物体的图像通过计算机处理为多角度复合图像并制作多角度复合图像全息复制母版，再通过全息复制工艺将物体的多角度复合图像复制在所述高透明薄膜层的另一个表面上形成微图像层，得到具有悬浮立体图像的制品；

其中，制备柱状微透镜光栅层的步骤与制备微图像层的步骤的实施顺序可以互相更换。

本发明的又一方面提供了上述具有悬浮立体图像的制品的制造方法，所述制造方法包括以下工艺步骤：

制作光栅辊；

利用所述光栅辊并通过挤出工艺将柱状微透镜光栅层与高透明薄膜层直接成型为单层结构；

将物体的图像通过计算机处理为多角度复合图像并制作多角度复合图像全息复制母版，再通过全息复制工艺将物体的多角度复合图像复制在在所述单层结构的无柱状微透镜光栅层的表面上形成微图像层，得到具有悬浮立体图像的制品。

根据本发明的具有悬浮立体图像的制品的制造方法的一个实施例，所述制造方法还包括在所述微图像层的表面上形成镀层的步骤。