[发明专利]一种动态显示防伪技术微透镜阵列的优化方法

摘要

本发明公开了一种动态显示防伪技术微透镜阵列的优化方法。该方法基于光线追迹理论，对微透镜阵列单元进行二次曲面优化，通过分析从焦点处发出的光线经过动态显示光学系统后的发散角，对其进行优化从而得到最小的发散角。此时光线可以看作平行出射，被人眼接收后，可以成最清晰的像。

主权项

1.一种动态显示防伪技术微透镜阵列的优化方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤(1)、针对动态显示光学系统，动态显示光学系统包括一层二次非球面微透镜阵列和一层微图形阵列；微透镜阵列和微图形阵列之间用一层PET薄膜作为载体；步骤(2)、选用的PET薄膜的厚度等于或接近微透镜阵列的设计焦距；步骤(3)、分析二次非球面微透镜阵列对光线的作用，不考虑PET薄膜，轴上光线直接经过透镜后出射，用U’来表示出射光线与光轴的夹角；步骤(4)、考虑PET薄膜和二次非球面微透镜阵列对光线的作用，结合步骤(3)可以得到入射角和物距的转换关系，此时可以得到微透镜阵列物方焦面上的点发出的任意一条光线经动态显示光学系统后与光轴的夹角U’；步骤(5)、对于微图形阵列上的某一点来说，其发出的所有光线经过透镜后的出射光会有一个夹角，称其为发散角α，其可以表示为所有出射光线中与光轴夹角最大和最小的差值，即：α＝Max(U'_ij)‑Min(U'_ij),(i＝1,2,3…,n)其中，U’_ij表示将入射的平行光离散化后，从微图形阵列上发出的第i条光线经过二次非球面微透镜阵列上的j点后出射，其光线与水平方向的夹角为U’_ij，Max表示最大值，Min表示最小值；步骤(6)、采用求均值的方法来计算最终二次非球面微透镜阵列对光线的作用，二次非球面透镜阵列后对动态图形的影响可以表示为：其中，k表示非球面系数，a为发散角，分子表示对离散化情况下所有发散角的值求和，m为j可取得最大值；上式中α_avg的大小随着非球面系数k的大小的变化而变化，当α_avg取得最小时，微图形阵列上的点发出的光想经过二次非球面微透镜阵列后的光线可以看作最接近平行光，此时的二次非球面微透镜阵列是最适合用于动态显示技术中。