[发明专利]一种基于微结构的非阵列动态显示防伪图形的设计方法

说明书

本发明公开了一种基于微结构的非阵列动态显示防伪图形的设计方法，包括：(1)微图形阵列的设计；(2)微图形阵列单元的放大；(3)对微图形阵列单元像素的采集；(4)微图形阵列的重排。最后利用与微图形阵列排列方式相同的微透镜阵列作为解码片显示出设计的动态图形。本发明的视觉效果独特，除了能显示出非阵列化的单元图形外，还能让动态图形随着观察视角的变化消失或浮现。

技术领域

本发明涉及一种基于微透镜阵列和微图形阵列的动态显示防伪图形的设计方法。该设计方法利用像素采集和重排，形成的重排微图形阵列可以被微透镜阵列显示。该方法设计的动态图形效果独特，可以显示图形单元而不是图形阵列，其次，动态图形可以随着视角的变化而浮现或消失。该结构可用于增加商品吸引力或用于商品防伪中。

背景技术

微透镜阵列由于自身的体积小、重量轻、便于集成等特点，可以实现很多传统光学元件无法实现的功能。随着微加工技术的发展，现在微透镜阵列已经被用于光信息处理、光计算、光数据传输等领域。制作微透镜阵列的方法有很多，微透镜阵列元件的加过技术也在不断提高，如离子交换、电子束直写、光刻、刻蚀、复制技术等等。

把两个空间频率稍有不同的光栅重叠在一起，其差频分量形成的条纹叫做莫尔条纹。当这两个光栅存在相对移动时，莫尔条纹也随之移动。莫尔条纹已经成为一种光学防伪技术，被许多文章报道过。然而许多莫尔纹都是仅限于光栅形成的条纹图形，设计简单，并且图案移动方式单一，在实际运用中受到了极大的限制。

为进一步发展莫尔纹技术，现有技术中出现了微透镜阵列配合微图形阵列，形成了多图案的动态图形，其效果比光栅形成的莫尔纹亮度更高，图案更丰富，制备技术要求也更高，其用于防伪标签上往往能达到难以模仿的效果。然而，传统的动态显示防伪图形均为阵列化图形，这与其微图形的设计密切相关。在人们想获得单一的图形(非阵列化)时，传统的动态图形设计方法就不能满足要求。因此，本发明的作用在于打破了传统动态图形阵列化显示的限制，在能得到非阵列化动态图形的同时，具有独特的显示效果，其图形可以随着视角的变化而出现和消失。

发明内容

本发明的目的在于提出一种非阵列化的动态显示防伪图形的设计方法，在传统微图形阵列的基础上，采用独特的微图形阵列设计方法对图形进行采集和重排，最终配合微透镜阵列，得到非阵列化的动态图形。随着视角的变化，图案会产生浮现和消失的效果。其相对于现有的光学动态图形，具有鲜明的特点，图案内容、大小不受限制，设计、制备技术要求较高等。此结构可用于商品包装和防伪领域。

本发明采用的技术方案为：一种基于微结构的非阵列动态显示防伪图形的设计方法，包括如下步骤：

步骤(1)、微图形阵列的设计：原始微图形阵列周期为t，单元图形宽和高分别为w和h；

步骤(2)、微图形阵列单元的放大：单元图形的宽w和高h分别放大为W和H；

步骤(3)、对微图形阵列单元像素的采集：采用一个与微透镜阵列单元孔径大小相同的孔对放大后的微图形单元进行采集；从放大图形的左下角或右上角开始采集，实际的起点取决于微透镜阵列的周期与微图形阵列的周期大小；当微图形阵列周期t小于微透镜阵列周期p时，采集过程的起点为放大的微图形单元的左下角；当微图形阵列周期t大于微透镜阵列周期p时，采集过程的起点为放大的微图形单元的右上角；每采集一次，采集的位置移动移动的距离，直到图形的所有位置都被采集到为止；采集孔在水平方向和竖直方向每次移动的距离分别为：

Δ_h＝(i-1)·(p-t)

Δ_v＝(j-1)·(p-t)

步骤(4)、将每次采集到的图形按照微透镜阵列的排布方式重新排布。