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1、(10)申请公布号 CN 103309047 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103309047 A *CN103309047A* (21)申请号 201310229569.0 (22)申请日 2013.06.09 G02B 27/22(2006.01) G02B 3/00(2006.01) G02B 5/08(2006.01) B32B 27/06(2006.01) (71)申请人 上海天臣控股有限公司 地址 201612 上海市松江区漕河泾开发区松 江高科技园莘砖公路 518 号 23 幢 501 室 (72)发明人 徐良衡 庄孝磊 高芸 董兰新 林斌 游仁顺 (74)。
2、专利代理机构 上海金盛协力知识产权代理 有限公司 31242 代理人 罗大忱 (54) 发明名称 视觉立体漂浮图像的薄膜及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种视觉立体漂浮图像的薄膜 及其制备方法， 视觉立体漂浮图像的薄膜， 包括具 有前表面和后表面的膜体、 设置在所述前表面的 微缩图文阵列层和设置在膜体后表面的微弧面反 射镜列阵层 ； 微缩图文阵列层由周期排布的微缩 图文组成 ； 微弧面反射镜阵列层由周期排布的微 弧面反射镜组成。本发明结构轻薄， 效果独特， 制 作工艺简洁， 在给定透镜直径的条件下， 大大降低 了所需膜体的厚度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 1。
3、0 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103309047 A CN 103309047 A *CN103309047A* 1/2 页 2 1. 视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 包括具有前表面 （1） 和后表面 （2） 的膜体 （12） 、 设置在所述前表面 （1） 的微缩图文阵列层和设置在膜体后表面 （2） 的微弧面反射镜 列阵层 ； 所述微缩图文阵列层由周期排布的微缩图文 （13） 组成 ； 所述微弧面反射镜阵列层由周期排布的微弧面反射镜 （11） 组成。 所述微弧面反射镜 。
4、（11） 由微透镜和涂覆在微透镜表面的反射层组成。 2. 根据权利要求 1 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 微缩图文 （13） 为微 结构化的凹陷或凸起。 3. 根据权利要求 2 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 微缩图文 （13） 具有 透明、 色彩、 反射、 干涉、 色散或偏振特性中的一种或几种。 4. 根据权利要求 1 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微缩图文 （13） 包含两个排列方向， 所述微弧面反射镜 （11） 的排列方式与所述的微缩图文 （13） 的排列方 式相对应。 5. 根据权利要求 1 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于，。
5、 相邻两个微反射镜 之间的间距 D1 为 2 微米 10 微米。 6.根据权利要求15任一项所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微缩 图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向相互平行时， 所产生的放大倍率 m 满足下 列关系 ： 式 （1） 其中 ： T1为微缩图文阵列的排布周期， T2为微弧面镜阵列的排布周期， N为比例系数， N=0.1 10 ； 所述微缩图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向存在夹角 时， 所产生的 放大倍率 m 满足下列关系 ： 式 （2） 所述夹角 为 0 3， N=0.1 10 ； 所述微弧面镜的光线聚焦点在前表面附近， 光线聚焦点为若微弧面镜直。
6、径 为 D， 弧面高度为 h， 则所述膜体的厚度 d 满足下列关系 ： 式 （3） 。 7. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微弧面镜为凸 权 利 要 求 书 CN 103309047 A 2 2/2 页 3 面镜或凹面镜。 8. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述放大倍率 m 为 10 400。 9. 根据权利要求 7 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微弧面镜的弧 面结构为球面或非球面。 10. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微弧面镜阵列 的排布方式为圆周排列、 矩形。
7、排列、 正三角形排列或正六角形排列。 11. 根据权利要求 7 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微弧面镜阵列 的基部几何形状为圆形、 矩形、 三角形或六角形及其组合。 12. 根据权利要求 1 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述的膜体的材料 为对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚碳酸酯 （PC） 或聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA） 、 聚乙烯 （PE） 或聚丙烯 （PP） 。 13. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述微缩图文 （13） 包括第一微缩图文 （131） 和第二微缩图文 （132） ， 第一微缩图文 （131） 组成。
8、第一宏观图案 （62） ， 第二微缩图文 (132) 组成第二宏观图案 （63） 。 14. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述的膜体一侧或 两侧设有色彩层 （71） 。 15. 根据权利要求 6 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 所述膜体一侧或两 侧设有宏观图案层 （72） ， 根据不同的要求可表现为公司 logo、 公司名称和其他与包装产品 有关的特定装饰性图案。 16.根据权利要求6所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 其特征在于， 微弧面镜直径D=30 微米 500 微米， 弧面高度 h=3 微米 130 微米， 膜体厚度 d=10 微米 300。
9、 微米 ； 微缩图文 （13） 的排列周期为 30 微米 500 微米， 微弧面反射镜 （11） 的排列周期为 30 微米 500 微 米。 17. 根据权利要求 1 16 任一项所述的视觉立体漂浮图像的薄膜的制备方法， 其特征 在于， 包括如下步骤 ： （1） 根据膜体厚度参数 d， 微缩图文的排列周期 T1， 放大倍率 m 以及实际工艺参数要求， 并结合采用式 （1） 和式 （3） ， 确定微弧面镜有效直径大小 D， 弧面高度 h 以及间距 D1。 （2） 通过紫外模压技术或热压技术， 在膜体的一侧形成与微弧面镜具有相同直径 D、 弧 面高度 h 的微透镜阵列层 ； （3） 利用压印、 光。
10、刻、 印刷、 蒸镀、 溅射等方法在膜体的另一侧形成微缩图文阵列。 （4） 将微透镜阵列层一侧进行真空镀铝， 使透镜表面形成反射层， 实现微弧面镜的功 能， 获得产品。 权 利 要 求 书 CN 103309047 A 3 1/10 页 4 视觉立体漂浮图像的薄膜及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及安全防伪领域以及产品包装领域， 具体涉及一种动态、 立体的薄膜， 既 可以用于现金、 有价证券、 证卡、 护照等的防伪认证， 也可用于各种商品的外部包装， 以其特 殊的视觉效果增强商品对消费者的吸引力。 背景技术 0002 商品包装的原始作用是保护商品不受损伤。随着生活水平的不断提高， 产品包。
11、装 除了最基本的保护作用之外， 还致力于对商品进行美化和宣传， 以提高产品在市场上的竞 争力和档次。故各式各样的平面装饰图案出现在了产品包装上， 然而随着印刷技术的发展 和普及， 这些简单的商品外包装可以被轻松的复制， 假冒商品越来越多， 对厂商和消费者都 造成巨大的损失。因此社会急需一种既美观又能起到防伪鉴别作用， 同时又不容易被复制 的全新的产品包装技术。 0003 激光全息包装防伪技术曾经以其绚丽的色彩、 较高的制作技术门槛， 迅速成为商 品包装的新宠， 并迅速扩散。但时至今日， 造假者已从各个方面攻破了激光全息防伪技术， 使其几乎完全失去了防伪能力。 0004 Kaule 等人在美国专。
12、利 4892336 中提出了一种安全线制作技术， 也是目前流行的 三维立体画制作技术的基础， 它通过在膜体一侧的柱面透镜结构与另一侧特定印刷图案相 结合产生逼真绚丽的三维图像。Drinkwater 等人在美国专利 5712731 中提出一种利用 球 面微透镜阵列与微图文阵列相组合的安全装置， 每一微透镜的孔径为50到250微米且优选 的焦距为200微米， 以上两种技术产品的机构比较厚重， 无法用于商品的安全防伪和包装。 0005 R.A.Steenblik 在美国专利 US2005180020A1 中将上述专利的技术缺点进行了改 进， 将微透镜孔径减小到 50 微米一下， 结构厚度也控制住 5。
13、0 微米一下。这样虽然克服了厚 度问题， 但随着透镜孔径的减小， 其加工制作工艺难度也大幅增加。同时受限与当今的印 刷技术， 如此微小的微缩图文只能通过紫外模压， 然后用纳米染料填充的方法， 工艺繁琐复 杂， 成本高且成品率低。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种视觉立体漂浮图像的薄膜及其制备方法， 以克服现有 技术存在的上述缺陷。 0007 本发明所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 包括具有前表面和后表面的膜体、 设置 在所述前表面的微缩图文阵列层和设置在膜体后表面的微弧面反射镜列阵层 ； 0008 所述微缩图文阵列层由周期排布的微缩图文组成， 微缩图文包含两个排列方向 ； 0009 。
14、所述微弧面反射镜阵列层由周期排布的微弧面反射镜组成， 所述微弧面反射镜的 排列方式与所述的微缩图文的排列方式相对应 ； 0010 所述微弧面反射镜由微透镜和涂覆在微透镜表面的反射层组成， 反射层的材料优 选为铝或硫化锌。 说 明 书 CN 103309047 A 4 2/10 页 5 0011 术语 “两个排列方向” ， 指的是阵列中元素的排列方式， 只有一个排列方向即形成 一维阵列， 两个排列方向即形成二维阵列 ； 0012 术语 “周期排列” ， 指的是阵列中元素与元素之间以相同的距离周期依次排列开 来 ； 0013 所述微缩图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向相互平行时， 所产生的。
15、 放大倍率 m 满足下列关系 ： 0014 0015 式 （1） 0016 其中 ： 0017 T1为微缩图文阵列的排布周期， T2为微弧面镜阵列的排布周期， N 为比例系数， N=0.1 10， 优选的 ： N=1 或 2 ； 0018 本发明结构中， 微缩图文排列周期与微弧面反射镜的排列周期不必像其他发明专 利中所要求的必须非常接近或相等， 而是可以具有不同的比例关系 ； N 的数值大小即代表 了在同一放大倍率条件下， 微缩图文排列周期与微弧面反射镜排列周期之间可以具有的不 同比例关系。 0019 所述微缩图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向存在夹角 时， 所述 微缩图文阵列与微弧面。
16、镜阵列组合时产生的放大倍率m除了与微缩图文阵列的排布周期T1 和微弧面镜阵列的排布周期 T2有关外， 还与两阵列排列方向夹角的大小有关， 且满足下列 关系 ： 0020 0021 式 （2） 0022 优选的， 所述夹角 为 0 3 ； 0023 所述放大倍率 m 根据不同的需要和不同的设计参数而变化， 优选的为 10 400 ； 0024 所述微弧面镜的光线聚焦点在前表面附近， 光线聚焦点为该反射型结 构与传统的透射型结构相比， 其光线的聚焦距离大大缩短， 这样大大降低所需膜体的厚度， 实现轻薄化。 0025 若微弧面镜直径为 D， 弧面高度为 h， 则所述膜体的厚度 d 满足下列关系 ： 。
17、0026 0027 式 （3） 0028 所述微弧面镜为凸面镜或凹面镜， 优选的凹面镜 ； 0029 所述微弧面镜的弧面结构为球面或非球面， 优选的为非球面结构。球面结构在成 像时不能将光线完全汇聚到一点， 会造成成像模糊， 产生球差。 而非球面结构的曲率半径随 着中心轴变化， 能将光线汇聚到通过一点， 可以很好的修正球面结构所产生的球差， 有更好 说 明 书 CN 103309047 A 5 3/10 页 6 的成像质量。 0030 所述的视觉立体漂浮图像的薄膜的制作方法， 包括如下步骤 ： 0031 （1） 根据膜体厚度参数 d， 微缩图文的排列周期 T1， 放大倍率 m 以及实际工艺参数。
18、 要求， 并结合采用式 （1） 和式 （3） ， 确定微弧面镜有效直径大小D， 弧面高度h以 及间距D1。 0032 （2） 通过紫外模压技术或热压技术， 在膜体的一侧形成与微弧面镜具有相同直径 D、 弧面高度 h 的微透镜阵列层 ； 0033 其中紫外模压制作微透镜阵列的工艺过程已为本行业技术人员所熟知， 本发明 不在详述。具体可参阅文献 C.Y.Chang,S.Y.Yang,M.H.Chu,“Rapid fabrication of ultraviolet-cured polymer microlens arrays by soft roller stamping process” J. 。
19、Micromech.Microeng.84(2007)355361. 0034 （3） 利用压印、 光刻、 印刷、 蒸镀、 溅射等方法在膜体的另一侧形成微缩图文阵列 ； 0035 （4） 将微透镜阵列层一侧进行真空镀铝， 使透镜表面形成反射层， 实现微弧面镜的 功能。 0036 本发明的有益效果是 ： 所述视觉立体漂浮图像的薄膜结构轻薄、 效果独特且制作 工艺简洁， 成品率高。 上述结构的反射镜的焦距只与反射镜的曲率有关， 且其大小只为曲率 半径的一半。 在给定透镜直径的条件下， 大大降低了所需膜体的厚度， 使整个结构更加轻薄 化。对于传统的透射模式来说， 使用 100um 有效直径的微透镜，。
20、 需要至少 100um 的膜厚， 要 将膜厚降低至 24um， 微透镜的有效直径也要降低至 25um 左右， 这样随之带来的是微缩图文 印刷难度的指数性增加， 极大的增加了工艺难度。而本发明很好的解决了这一问题。 附图说明 0037 图 1 是排列周期为 1 时的视觉立体漂浮图像的薄膜结构图。 0038 图 2 是图 1 的等距视图。 0039 图 3 为图 1 的俯视图。 0040 图 4 是实施例 1 的产物的反射式结构的光线传播规律图。 0041 图 5 是排列周期为 2 时的视觉立体漂浮图像的薄膜结构图。 0042 图6是微缩图文的排列方向与微弧面反射镜的排列方向存在夹角时的等距视图。。
21、 0043 图 7 是微缩图文的排列方向与微弧面反射镜的排列方向存在夹角时的俯视图。 0044 图 8 是实施例 4 的效果示意图。 0045 图 9 是实施例 5 的效果示意图。 0046 图 10 是实施例 6 中增加色彩层的结构示意图。 0047 图 11 是实施例 6 中增加宏观团的结构示意图。 0048 图 12 是制作方法的工艺流程图。 0049 图中 ： D 为微弧面镜直径， D1 为相邻两个微反射镜之间的间距， h 为弧面高度， d 为 膜体厚度。 具体实施方式 0050 参见图 1 图 3， 图 5 图 7， 本发明所述的视觉立体漂浮图像的薄膜， 包括具有前 表面 1 和后表。
22、面 2 的膜体 12、 设置在所述前表面 1 的微缩图文阵列层和设置在膜体后表面 说 明 书 CN 103309047 A 6 4/10 页 7 2 的微弧面反射镜列阵层 ； 0051 所述微缩图文阵列层由周期排布的微缩图文 13 组成， 微缩图文 13 包含两个排列 方向 ； 0052 所述微弧面反射镜阵列层由周期排布的微弧面反射镜 11 组成， 所述微弧面反射 镜 11 的排列方式与所述的微缩图文 13 的排列方式相对应 ； 0053 所述微弧面反射镜由微透镜和涂覆在微透镜表面的反射层组成， 反射层的材料优 选为铝或硫化锌。 0054 微缩图文 13 为微结构化的凸起或凹槽 ； 0055 。
23、优选的， 相邻两个微反射镜之间的间距 D1 为 2 微米 10 微米 ； 0056 所述微缩图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向相互平行时， 所产生的 放大倍率 m 满足下列关系 ： 0057 0058 式 （1） 0059 其中 ： 0060 T1为微缩图文阵列的排布周期， T2为微弧面镜阵列的排布周期， N 为比例系数， N=0.1 10， 优选的 ： N=1 或 2 ； 0061 N 的数值代表了在同一放大倍率条件下， 微缩图文排列周期与微弧面反射镜排列 周期之间可以具有的不同比例关系。 0062 本发明结构中， 微缩图文排列周期与微弧面反射镜的排列周期不必像其他发明专 利中所要求。
24、的必须相近或相等， 而是可以具有不同的比例关系 ； 0063 所述微缩图文阵列的排列方向与微弧面镜阵列的排列方向存在夹角 时， 所述 微缩图文阵列与微弧面镜阵列组合时产生的放大倍率m除了与微缩图文阵列的排布周期T1 和微弧面镜阵列的排布周期 T2有关外， 还与两阵列排列方向夹角的大小有关， 且满足下列 关系 ： 0064 0065 式 （2） 0066 优选的， 所述夹角 为 0 3 ； N=0.1 10， 优选的 ： N=1 或 2 ； 0067 所述放大倍率 m 根据不同的需要和不同的设计参数而变化， 优选的为 10 400 ； 0068 所述微弧面镜的光线聚焦点在前表面附近， 光线聚焦点。
25、为该反射型结 构与传统的透射型结构相比， 其光线的聚焦距离大大缩短， 这样大大降低所需膜体的厚度， 实现轻薄化。 0069 若微弧面镜直径为 D， 弧面高度为 h， 则所述膜体的厚度 d 满足下列关系 ： 0070 说 明 书 CN 103309047 A 7 5/10 页 8 0071 式 （3） 0072 所述微弧面镜为凸面镜或凹面镜， 优选的凹面镜 ； 0073 所述微弧面镜的弧面结构为球面或非球面， 优选的为非球面结构。球面结构在成 像时不能将光线完全汇聚到一点， 会造成成像模糊， 产生球差。 而非球面结构的曲率半径随 着中心轴变化， 能将光线汇聚到通过一点， 可以很好的修正球面结构所。
26、产生的 球差， 有更 好的成像质量。 0074 术语 “非球面结构” 指的是微弧面镜的表面弧度是非球面的， 弧度曲线接近椭圆或 抛物线， 当平行光入射时， 不论近轴光线还是远轴光线都可以会聚为一点。 0075 所述微弧面镜阵列的排布方式为圆周排列、 矩形排列、 正三角形排列或正六角形 排列， 优选的为正六角形排列 ； 0076 所述微缩图文为微结构化的凹陷或凸起。 本发明中微缩图文层位于观察者与微弧 面反射镜之间， 本发明是在微缩图文一侧进行观察的， 从观察到的顺序来讲， 观察者是先看 到微缩图文， 后看到微弧面反射镜。 光线需经过微缩图文层进入整个系统， 因此该层的透光 性对整个系统的光线利。
27、用有较大的影响。优选的透明的凹陷或凸起， 即微缩图文本身是透 明的， 可以保证系统最大限度的光线利用率。 在可以接受的条件下， 微缩图文可以做成具有 不同光泽、 颜色、 对比度、 折射率、 色散、 反射、 偏振等特征。 0077 所述微缩图文， 在宏观样式上表现为规则形状或图像化的， 根据不同的要求可表 现为公司 logo、 公司名称和其他与包装产品有关的特定装饰性图案。 0078 所述的膜体的材料为对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚碳酸酯 （PC） 或聚甲基丙烯酸 甲酯 （PMMA） 、 聚乙烯 （PE） 或聚丙烯 （PP） ； 0079 上述技术方案中， 所述视觉立体漂浮图像的薄膜可单独。
28、使用， 也可以结合其他包 装材料上共同使用。 0080 优选的， 所述微弧面镜阵列的排布方式为圆周排列、 矩形排列、 正三角形排列或正 六角形排列， 所述微弧面镜阵列的基部几何形状为圆形、 矩形、 三角形或六角形及 其组合。 0081 进一步， 所述的微弧面反射镜阵列的排布方式， 包括圆形基底 - 矩形方式排列方 式、 方形基底 - 矩形方式排列方式、 圆形基底正六边方式形排列方式或者是正六边形基 底 - 正六边形方式排列方式 ； 0082 术语 “基底” 指的是微弧面反射镜的底部， 圆形基底指的是微弧面反射镜的底部形 状为圆形 ； 0083 进一步， 参见图 9， 微缩图文 13 有不同图案。
29、和不同的排列周期， 以实现不同的显示 效果， 微缩图文 13 包括第一微缩图文 131 和第二微缩图文 132 ； 0084 第一微缩图文 131 组成第一宏观图案 62， 第二微缩图文 132 组成第二宏观图案 63。 0085 该结构下， 产品的最终显示效果为宏观的图案五角形中为视觉上浮的五角星图 案， 而其他地方为视觉下沉的心形图案。 0086 进一步， 参见图 10。所述的膜体一侧或两侧设有色彩层 71， 可增强和突出显示效 果 ； 0087 进一步， 参见图 11， 所述膜体一侧或两侧设有宏观图案层 72， 可增强和突出显示 效果。 说 明 书 CN 103309047 A 8 6/。
30、10 页 9 0088 优选的， 微弧面镜直径 D=30 500 微米， 弧面高度 h=3 130 微米， 膜体厚度 d=10 300 微米 ； 相邻两个微反射镜之间的间距 D1 为 1 10 微米 ； 0089 微缩图文 13 的排列周期为 30 500 微米， 微弧面反射镜 11 的排列周期为 30 500 微米 ； 0090 实施例 1 0091 制备如图 1 图 3 所示的视觉立体漂浮图像的薄膜。 0092 结构参数 ： 0093 微弧面镜为凹面镜 ； 0094 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米， 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 。
31、0095 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 0096 膜体 12 的材料是 PET 薄膜 ； 0097 微弧面反射镜阵列有 2 个排列方向 ； 0098 反射层的材料为铝 ； 0099 相邻两个微反射镜之间的间距D1为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球面结 构。 0100 图 2 和图 3 分别为具体实施例 1 的等距视图和俯视图。 0101 参见图2和图3， 微缩图文13的排列方向和与微弧面反射镜11的排列方向相互平 行 ； 0102 微缩图文 13 的排列周期为 103um， 微弧面反射镜 11 的排列周期为 104um， 两者相 近， 。
32、N=1 ； 0103 根据式 （1） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 0104 0105 m=103， 微缩图文的视觉大小约为 10.6mm。 0106 制备方法， 参见图 12 ： 0107 （1） 根据膜体厚度参数 d=24um、 m=103、 D1=3um， 并采用式 （1） 和式 （3） ， 确定微弧面 镜有效直径大小 D=100um、 弧面高度 h=17um。 0108 （2） 如图 12a 所示， 通过紫外模压技术， 在膜体的一侧形成与微弧面镜具有相同直 径 D、 弧面高度 h 的微透镜阵列层 ； 0109 紫外模压制作微透镜阵列的工艺过程已为本行业技术人员所熟知， 本发明。
33、不 在 详 述。 具 体 可 参 阅 文 献 C.Y.Chang,S.Y.Yang,M.H.Chu,“Rapid fabrication of ultraviolet-cured polymer microlens arrays by soft roller stamping process” J. Micromech.Microeng.84(2007)355361. 0110 （3） 如图 12b 所示， 同样利用紫外模压技术在膜体的另一侧形成微缩图文阵列， 此 处的微缩图文是由紫外胶固化形成的 TC 字形的凸起 ； 0111 （4） 如图 12c 所示， 将微透镜阵列层一侧进行真空镀铝， 。
34、使透镜表面形成反射层， 实现微弧面镜的功能。 说 明 书 CN 103309047 A 9 7/10 页 10 0112 参见图 4， 图 4 中， 图 4-1 为透射式结构光路图， 图 4-2 为反射式结构光路图 ； 0113 上述结构的反射镜的焦距只与反射镜的曲率有关， 且其大小只为曲率半径的一 半。在给定透镜直径的条件下， 大大降低了所需膜体的厚度， 使整个结构更加轻薄化。对于 传统的透射模式来说， 使用 100um 有效直径的微透镜， 需要至少 100um 的膜厚， 要将膜厚降 低至 24um， 微透镜的有效直径也要降低至 25um 左右， 这样随之带来的是微 缩图文印刷难 度的指数性。
35、增加， 极大的增加了工艺难度。而本发明很好的解决了这一问题。 0114 实施例 2 0115 制备如图 5 所示的视觉立体漂浮图像的薄膜。 0116 结构参数 ： 0117 微弧面镜为凹面镜 ； 0118 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米。 0119 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 0120 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 0121 膜体 12 的材料是 PET 薄膜 ； 0122 微弧面反射镜阵列有两个排列方向 ； 0123 反射层的材料为铝 ； 0124 相邻两个微反射镜之间的间距D1。
36、为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球面结 构。 0125 微缩图文 13 的排列方向和与微弧面反射镜 11 的排列方向相互平行 ； 0126 微缩图文 13 的排列周期为 51.5um， 微弧面反射镜 11 的排列周期为 104um， N=2 ； 0127 根据式 （1） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 0128 0129 m=103， 微缩图文的视觉大小约为 5.3mm。 0130 制备方法 ： 0131 （1） 根据膜体厚度参数 d=24um、 m=103、 D1=3um， 并采用式 （1） 和式 （3） ， 确定微弧面 镜有效直径大小 D=100um、 弧面高度 h=17um。
37、。 0132 （2） 通过紫外模压技术， 在膜体的一侧形成与微弧面镜具有相同直径 D、 弧面高度 h 的微透镜阵列层 ； 0133 紫外模压制作微透镜阵列的工艺过程已为本行业技术人员所熟知， 本发明不 在 详 述。 具 体 可 参 阅 文 献 C.Y.Chang,S.Y.Yang,M.H.Chu,“Rapid fabrication of ultraviolet-cured polymer microlens arrays by soft roller stamping process” J. Micromech.Microeng.84(2007)355361. 0134 （3） 利用微缩图文。
38、印刷技术 （可参阅专利 ： 201110074244.0） 在膜体的另一侧形成 微缩图文阵列， 此处的微缩图文是由蓝色颜料形成的 TC 字形 ； 0135 （4） 将微透镜阵列层一侧进行真空镀铝， 使透镜表面形成反射层， 实现微弧面镜的 功能。 0136 图 5 所示为 N=2 时结构的剖面图， 此时微缩图文的排列周期与微弧面反射镜的排 说 明 书 CN 103309047 A 10 8/10 页 11 列周期有接近 2 ： 1 的比例关系。 0137 实施例 3 0138 制备如图 6 和图 7 所示的视觉立体漂浮图像的薄膜， 图 6 和图 7 分别为等距视图 和俯视图。 0139 微缩图文。
39、 13 排列方向 13 与微弧面反射镜 11 的排列方向存在夹角 。 0140 结构参数 ： 0141 微弧面镜为凹面镜 ； 0142 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米。 0143 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 0144 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 0145 膜体 12 的材料是 PP 薄膜 ； 0146 微弧面反射镜阵列有两个排列方向 ； 0147 反射层的材料为铝 ； 0148 相邻两个微反射镜之间的间距D1为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球面结 构。 0149 微缩图文 。
40、13 的排列方向与微弧面反射镜 11 的排列方向存在夹角 =0.5 ； 0150 微缩图文 13 的排列周期为 104um， 微弧面反射镜 11 的排列周期为 104um， N=1 ； 0151 根据式 （2） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 0152 0153 m=114.6， 微缩图文的视觉大小约为 11.9mm。 0154 制备方法同实施例 2。 0155 实施例 4 0156 制备图 8 所示的视觉立体漂浮图像的薄膜。 0157 图 8 中， 宏观图案 61 是由微缩图文 13 构成， 该结构下产品的最终显示效果为宏观 的图案中为视觉漂浮的五角星存在。 0158 结构参数 ： 。
41、0159 微弧面镜为凹面镜 ； 0160 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米。 0161 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 0162 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 0163 膜体的材料是 PET 薄膜 ； 0164 微弧面反射镜阵列有两个排列方向 ； 0165 反射层的材料为铝 ； 0166 相邻两个微反射镜之间的间距D1为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球面结 构。 0167 微缩图文的排列方向和与微弧面反射镜的排列方向相互平行 ； 0168 微缩图文 13 的排列周期为 105um，。
42、 微弧面反射镜的排列周期为 104um， N=1 ； 0169 根据式 （1） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 说 明 书 CN 103309047 A 11 9/10 页 12 0170 0171 m=105， 微缩图文的视觉大小约为 11mm。 0172 制备方法同实施例 2。 0173 实施例 5 0174 参见图 10， 微缩图文 13 有不同图案和不同的排列周期， 以实现不同的显示效果， 所述微缩图文 13 包括第一微缩图文 131 和第二微缩图文 132 ； 0175 第一微缩图文 131 组成第一宏观图案 62， 第二微缩图文 132 第二宏观图案 63。 0176 该结。
43、构下， 产品的最终显示效果为宏观的图案五角形中为视觉上浮的五角星图 案， 而其他地方为视觉下沉的心形图案。 0177 结构参数 ： 0178 微弧面镜为凹面镜 ； 0179 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米。 0180 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 0181 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 0182 膜体的材料是 PET 薄膜 ； 0183 微弧面反射镜阵列有两个排列方向 ； 0184 反射层的材料为铝 ； 0185 相邻两个微反射镜之间的间距D1为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球。
44、面结 构。 0186 微缩图文的排列方向和与微弧面反射镜的排列方向相互平行 ； 0187 第一微缩图文 131 的排列周期为 105um， 第二微缩图文 132 的排列周期为 103um， 微弧面反射镜的排列周期为 104um， N=1 ； 0188 根据式 （1） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 0189 0190 m131=105， 第一微缩图文 131 的视觉大小约为 11mm， m132=103， 第二微缩图文 132 的 视觉大小约为 10.6mm。 0191 制备方法同实施例 2。 0192 实施例 6 0193 参见图 11。所述的膜体一侧或两侧设有色彩层 71， 可增强。
45、和突出显示效果 ； 0194 参见图 12， 所述膜体一侧或两侧设有宏观图案层 72。 0195 制备方法为 ： 0196 首先在膜体表面形成色彩层或宏观图案层， 然后在分别采用前述的方法， 制备微 缩图文阵列层和微弧面反射镜阵列层 0197 结构参数 ： 0198 微弧面镜为凹面镜 ； 说 明 书 CN 103309047 A 12 10/10 页 13 0199 微弧面镜直径 D=100 微米， 弧面高度 h=17 微米。 0200 膜体厚度 d 采用式 （3） 进行计算 ： d=24 微米。 0201 微弧面反射镜的光线聚焦点在前表面 1 附近， 光线聚焦点距离弧顶 41 微米 ； 02。
46、02 膜体的材料是 PET 薄膜， 膜体表面印刷有宏观图案 ； 0203 微弧面反射镜阵列有两个排列方向 ； 0204 反射层的材料为铝 ； 0205 相邻两个微反射镜之间的间距D1为3微米， 微弧面反射镜的弧面结构为非球面结 构。 0206 微缩图文的排列方向和与微弧面反射镜的排列方向相互平行 ； 0207 微缩图文的排列周期为 105um， 微弧面反射镜的排列周期为 104um， N=1 ； 0208 根据式 （1） ， 可计算得系统的综合放大倍率 m ； 0209 0210 m=105， 微缩图文的视觉大小约为 11mm。 0211 制备方法 ： 0212 （1） 根据膜体厚度参数 d=。
47、24um、 m=103、 D1=3um， 并采用式 （1） 和式 （3） ， 确定微弧面 镜有效直径大小 D=100um、 弧面高度 h=17um。 0213 （2） 在膜体表面通过凹印、 丝印等印刷技术印刷特定的宏观装饰性图案。 0214 （3） 通过紫外模压技术， 在膜体的一侧形成与微弧面镜具有相同直径 D、 弧面高度 h 的微透镜阵列层 ； 0215 紫外模压制作微透镜阵列的工艺过程已为本行业技术人员所熟知， 本发明不 在 详 述。 具 体 可 参 阅 文 献 C.Y.Chang,S.Y.Yang,M.H.Chu,“Rapid fabrication of ultraviolet-cured polymer microlens arrays by soft roller stamping process” J. Micromech.Microeng.84(2007)355361. 0216 （4） 同样利用紫外模压技术在膜体的另一侧形成微缩图文阵列， 此处的微缩图文 是由紫外胶固化形成的 TC 字形的凸起 ； 0217 （5） 将微透镜阵列层一侧进行真空镀铝， 使透镜表面形成反射层， 实现微弧面镜的 功能。 说 明 书 CN 103309047 A 13 1/6 页 14 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103309。