CN103529497B - 魔幻5d立体成像玻璃及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种魔幻5D立体成像玻璃，玻璃背面分布有图像层，图像层由若干独立的图案规则排列构成；玻璃正面分布有凸透镜层，凸透镜层由若干凸透镜规则排列构成。光源发出光束经过折射，投射在图像层的图案的任意点上，点所反射光束的集合会产生若干虚像，在观察者的眼睛中图案呈现立体的视觉效果。本发明给还出了一种该玻璃的制造方法，通过感光胶片制得表面丝网和里印丝网，将油墨通过里印丝网印刷在玻璃的背面并烘干，在玻璃背面淋涂保护漆涂层，再将立体光油通过表面丝网印刷在玻璃的正面并烘干。立体光油在玻璃正面烘干后固化，形成透明的平凸透镜；油墨在玻璃背面经过烘干形成图像，完成魔幻5D立体成像玻璃的生产制造。

Description

魔幻5D立体成像玻璃及制造方法

技术领域

本发明涉及一种魔幻5D立体成像玻璃；本发明还涉及魔幻5D立体成像玻璃的制造方法。

背景技术

目前，玻璃加工领域一般加工的玻璃制品是通过在玻璃制品表面印刷带有特定图形的图案，但是它的缺陷在于厚度感不强，只能呈现出单纯的平面视觉效果。

近年来，玻璃的印刷工艺只是针对玻璃表面印刷特定图形的平面图案，无法满足制造立体成像玻璃的工艺要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在视觉上产生深度效果的魔幻5D立体成像玻璃，此外本发明另一个要解决的技术问题是还要提供上述魔幻5D立体成像玻璃的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种魔幻5D立体成像玻璃，玻璃背面分布有图像层，所述的图像层由若干独立的图案规则排列构成；玻璃正面分布有凸透镜层，所述的凸透镜层由若干凸透镜规则排列构成。

采用这样的结构后，外界光源发出的光束落在玻璃正面上时，大部分光束发生折射后，形成分散的光束；剩余部分光束经过凸透镜层和玻璃的折射，投射在图像层上，上述光束投射在图像层的图案的任意相应一个点上，上述点所反射光束的集合会产生若干虚像，对于近距离观察的观察者而言，观察者感觉到其玻璃层与所述虚像之间存在明显的视觉距离，使得所述虚像具有一定的焦距，从而在观察者的眼睛中图案呈现立体的视觉效果。

以下为了更好的理解本发明的技术内容，将魔幻5D立体成像玻璃简称为本成像玻璃。

本成像玻璃的凸透镜是折射率为1.471～1.479的平凸透镜；采用这样的结构后，光束透过平凸透镜时发生的折射更明显，并且配合玻璃的折射，可以产生平凸透镜更能符合本成像玻璃对折射成像的要求，本成像玻璃的立体成像效果更好。

本成像玻璃的平凸透镜在玻璃正面投影半径假设为R1，平凸透镜的高度假设为H1，对应图案在玻璃背面投影的外接圆的半径假设为R2，任意相邻的两个平凸透镜在玻璃正面的投影之间的最小距离假设为L1，任意两个相邻的对应图案在玻璃背面投影的外接圆之间的最小距离假设为L2，应该满足以下比例：

R1：H1：R2：L1：L2=（0.21～0.31）：（0.026～0.04）：（0.2～0.3）：（0.2～0.3）：（0.2～0.3）。

采用这样的结构，外界光源发出的光束落经平凸透镜和玻璃的折射照射在图案的任意相应一个点上，若干个点所反射光束的集合会产生若干虚像，按照所述比例参数所成的虚像为有深度的、分层次的、图案放大的类似图形，虚像有明显的边界和层次，看上去有真实感，长时间观看时，眼睛没有疲劳感，且观看角度大，360度范围内观看立体效果不受影响；各个参数的比例必须严格落在本范围内，否则光束投影所构成的图形不能形成有规则的图形，图像与图像之间没有边界，不具有美感，并且令人产生眩晕等眼部不适症状。

本成像玻璃的图像层外侧还涂有一层保护漆涂层；采用这样的结构，保护漆涂层可以减少摩擦对图像层破坏，保护漆涂层的颜色与图像层的颜色不同，保证本成像玻璃的立体成像效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种魔幻5D立体成像玻璃的制造方法，包括以下步骤：

a）用电脑分别设计出表面图案和里印图案，并通过电脑将表面图案和里印图案分别输出至表面感光胶片上和里印感光胶片上，表面感光胶片上的图案与凸透镜层在玻璃正面的投影相吻合，里印感光胶片上的图案与图像层在玻璃背面的投影相吻合；

b）在绷紧后的两张空白丝网分别涂抹感光胶并进行干燥，使空白丝网表面形成一层感光胶层，将一张网孔直径为31～45μm的空白丝网透过表面感光胶片曝光，形成表面丝网，将另一张网孔直径为26～31μm的空白丝网透过里印感光胶片曝光，形成里印丝网，分别去除里印丝网和表面丝网上未曝光部分的感光胶；

c）将步骤b）得到的里印丝网固定在玻璃背面，将油墨透过里印丝网印刷在玻璃背面；

d）将步骤c）得到的玻璃烘干，满足烘干温度100～200℃，时间3～8分钟，油墨固化，在玻璃的背面得到与里印图案吻合的图像层；

e）将完成步骤d）得到的玻璃背面淋涂有保护漆，满足烘干温度150～200℃，时间5～12分钟，保护漆固化，形成保护漆涂层；

f）将绷紧后的表面丝网固定在步骤e）得到的玻璃正面，将立体光油透过表面丝网印刷在玻璃正面；

g）将步骤f）得到的玻璃烘干，满足烘干温度100～200℃，时间3～8分钟，立体光油固化，在玻璃正面得到与表面图案吻合的凸透镜层，完成加工步骤。

以下为了更好的理解本发明的技术内容，将魔幻5D立体成像玻璃的制造方法简称为本方法。

采用这样的方法，立体光油透过表面丝网附着在玻璃正面，在立体光油自身分子力的作用下，形成若干个半球体立体光油滴，立体光油滴的面积大小与表面感光胶片的菲林图案大小相同，经过烘干，立体光油滴固化，形成透明的立体光油平凸透镜；油墨透过里印丝网附着在玻璃的背面，经过烘干固化形成图像层，图像层外侧淋涂有保护漆，保护漆固化后形成保护漆涂层，保护漆涂层可以很好的减少图像层的图案的磨损，采用淋涂的工艺更能保证保护漆涂抹均匀，最终完成魔幻5D立体成像玻璃的生产制造。

附图说明

图1是本成像玻璃实施例左视图的局部放大剖视图。

图2是本成像玻璃实施例玻璃正面的局部放大俯视图。

具体实施方式

以下结合具体实施例来具体说明本发明的技术内容，为了更方便的理解本魔幻5D立体成像玻璃的具体结构，所以图1和图2中各组成部分的比例与本魔幻5D立体成像玻璃实物各个组成部分的比例不完全相符。

实施例一

本魔幻5D立体成像玻璃的制造方法包括以下步骤：

a）用电脑分别设计出表面图案和里印图案；

表面图案由若干个独立的圆形第一子图案按照等距阵列式排列，再用激光照排机按上述电脑中的表面图案输出到表面感光胶片上；

里印图案由若干个独立的方形第二子图案按照等距阵列式排列，用激光照排机按上述电脑中的里印图案输出至里印感光胶片上；

然后，用二次元显影仪检查检测表面图案、里印图案是否分别吻合表面感光胶片上的图案、里印感光胶片的图案，将与之吻合表面感光胶片和里印感光胶片备用；

第一子图案的半径为0.21mm，并且任意两个相邻第一子图案之间的最小间距为0.2mm，对应方形第二子图案的外接圆半径为0.2mm，并且相邻对应第二子图案的外接圆之间最小间距为0.2mm；

b）选取空白的第一丝网和第二丝网，第一丝网的网孔直径为26μm，第二丝网的网孔直径为31μm，将第一丝网和第二丝网绷紧，并分别在第一丝网和第二丝网上均匀涂抹感光胶，之后进行干燥，在空白丝网表面形成一层感光胶层，感光胶层的厚度为4μm；

然后，将第一丝网透过里印感光胶片曝光，第一丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第一丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成里印丝网；

将第二丝网透过表面感光胶片真空曝光，第二丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第二丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成表面丝网；

c）选取厚度为4mm的平板玻璃2，采用玻璃清洗机对玻璃2进行清洗和吹干；

d）将步骤b）得到的里印丝网绷紧后贴合在步骤c）得到的玻璃2的背面，用胶片刮刀相对水平面呈25°的角度将油墨透过里印丝网印刷在玻璃2的背面；

e）将步骤d）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度100℃，烘干时间8分钟，使油墨完全固化，在玻璃2的背面得到与里印图案相同的图像层，图像层由若干个独立的方形图案3构成；

f）采用玻璃清洗机对步骤e）得到的玻璃2进行清洗和吹干，然后将玻璃2放入淋漆机中，将保护漆喷淋在玻璃2的背面，之后将玻璃2放入烘箱内，烘干温度150℃，烘干时间12分钟，使保护漆固化得到保护漆涂层4；

g）将步骤b）得到的表面丝网绷紧后贴合在步骤f）得到的玻璃2的正面，用胶片刮刀相对水平面呈25°的角度将立体光油透过表面丝网印刷在玻璃2的表面，上述玻璃2的表面的立体光油会形成若干个底面积与第一子图案的面积相同的球缺状立体光油滴；

h）将步骤g）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度100℃，烘干时间8分钟，立体光油滴固化后形成平凸透镜1，平凸透镜1的折射率为1.471～1.479，完成加工步骤。

参见图1和图2所示，采用上述方法制得的魔幻5D立体成像玻璃的正面分布若干立体光油固化形成的平凸透镜1，每个平凸透镜1在玻璃2的正面投影半径R1的值为0.21mm（即与第一子图案的半径相同），每个平凸透镜1的高度H1的值为0.026mm，任意相邻两个的平凸透镜1之间的最小间距L1为0.2mm(即与任意相邻两个第一子图案之间的最小间距相同)；玻璃2的厚度D的值为4mm，玻璃2的背面印刷有若干个独立的方形图案3，图案3按照等距阵列的方式排布构成图像层，对应图案3在玻璃背面投影的外接圆的半径R2为0.2mm(即与第二子图案所在的外接圆的半径相同)，且任意两个相邻的对应图案3的外接圆之间的间距L2为0.2mm(即与任意两个相邻的对应第二子图案的外接圆之间的最小间距相同)，图像层的外侧有保护漆涂层4，保护漆涂层4的颜色与图像层的颜色不同。

本魔幻5D立体成像玻璃利用光的折射原理，当人眼透过玻璃2的正面观察玻璃2内部时，因平凸透镜1与玻璃2对光线会产生折射，且观察的景深被拉长，使人眼看到的图像为方形图案3放大的相似图形。

实施例二

本魔幻5D立体成像玻璃的制造方法包括以下步骤：

a）用电脑分别设计出表面图案和里印图案；

表面图案由若干个独立的圆形第一子图案按照等距阵列式排列，再用激光照排机按上述电脑中的表面图案输出到表面感光胶片上；

里印图案由若干个独立的空心圆形第二子图案按照等距阵列式排列，用激光照排机按上述电脑中的里印图案输出至里印感光胶片上；

然后，用二次元显影仪检查检测表面图案、里印图案是否分别吻合表面感光胶片上的图案、里印感光胶片的图案，将与之吻合表面感光胶片和里印感光胶片备用；

第一子图案的半径为0.31mm，并且任意两个相邻第一子图案之间的最小间距为0.3mm，对应空心圆形第二子图案的外接圆半径为0.3mm，并且相邻对应第二子图案的外接圆之间最小间距为0.3mm；

b）选取空白的第一丝网和第二丝网，第一丝网的网孔直径为31μm，第二丝网的网孔直径为45μm，将第一丝网和第二丝网绷紧，并分别在第一丝网和第二丝网上均匀涂抹感光胶，之后进行干燥，在空白丝网表面形成一层感光胶层，感光胶层的厚度为10μm；

然后，将第一丝网透过里印感光胶片曝光，第一丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第一丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成里印丝网；

将第二丝网透过表面感光胶片真空曝光，第二丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第二丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成表面丝网；

c）选取厚度为6mm的平板玻璃2，采用玻璃清洗机对玻璃2进行清洗和吹干；

d）将步骤b）得到的里印丝网绷紧后贴合在步骤c）得到的玻璃2的背面，用胶片刮刀相对水平面呈85°的角度将油墨透过里印丝网印刷在玻璃2的背面；

e）将步骤d）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度200℃，烘干时间3分钟，使油墨完全固化，在玻璃2的背面得到与里印图案相同的图像层，图像层由若干个独立的空心圆形图案3构成；

f）采用玻璃清洗机对步骤e）得到的玻璃2进行清洗和吹干，然后将玻璃2放入淋漆机中，将保护漆喷淋在玻璃2的背面，之后将玻璃2放入烘箱内，烘干温度200℃，烘干时间5分钟，使保护漆固化得到保护漆涂层4；

g）将步骤b）得到的表面丝网绷紧后贴合在步骤f）得到的玻璃2的正面，用胶片刮刀相对水平面呈85°的角度将立体光油透过表面丝网印刷在玻璃2的表面，上述玻璃2的表面的立体光油会形成若干个底面积与第一子图案的面积相同的球缺状立体光油滴；

h）将步骤g）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度200℃，烘干时间3分钟，立体光油滴固化后形成平凸透镜1，平凸透镜1的折射率为1.471～1.479，完成加工步骤。

参见图1和图2所示，采用上述方法制得的魔幻5D立体成像玻璃的正面分布若干立体光油固化形成的平凸透镜1，每个平凸透镜1在玻璃2的正面投影半径R1的值为0.31mm（即与第一子图案的半径相同），每个平凸透镜1的高度H1的值为0.04mm，任意相邻两个的平凸透镜1之间的最小间距L1为0.3mm(即与任意相邻第一子图案之间的最小间距相同)；玻璃2的厚度D的值为6mm，玻璃2的背面印刷有若干个独立的空心圆形图案3，图案3按照等距阵列的方式排布构成图像层，对应图案3在玻璃背面投影的外接圆的半径R2为0.3mm(即与第二子图案所在的外接圆的半径相同)，且任意两个相邻的对应图案3的外接圆之间的间距L2为0.3mm(即与任意两个相邻的对应第二子图案的外接圆之间的最小间距相同)，图像层的外侧有保护漆涂层4，保护漆涂层4的颜色与图像层的颜色不同。

本魔幻5D立体成像玻璃利用光的折射原理，当人眼透过玻璃2的正面观察玻璃2内部时，因平凸透镜1与玻璃2对光线会产生折射，且观察的景深被拉长，使人眼看到的图像为空心圆形图案3放大的相似图形。

实施例三

本魔幻5D立体成像玻璃的制造方法包括以下步骤：

a）用电脑分别设计出表面图案和里印图案；

表面图案由若干个独立的圆形第一子图案按照等距阵列式排列，再用激光照排机按上述电脑中的表面图案输出到表面感光胶片上；

里印图案由若干个独立的三角形第二子图案按照等距阵列式排列，用激光照排机按上述电脑中的里印图案输出至里印感光胶片上；

然后，用二次元显影仪检查检测表面图案、里印图案是否分别吻合表面感光胶片上的图案、里印感光胶片的图案，将与之吻合表面感光胶片和里印感光胶片备用；

第一子图案的半径为0.25mm，并且任意两个相邻第一子图案之间的最小间距为0.24mm，对应三角形第二子图案的外接圆半径为0.24mm，并且相邻对应第二子图案的外接圆之间最小间距为0.24mm；

b）选取空白的第一丝网和第二丝网，第一丝网的网孔直径为28μm，第二丝网的网孔直径为39μm，将第一丝网和第二丝网绷紧，并分别在第一丝网和第二丝网上均匀涂抹感光胶，之后进行干燥，在空白丝网表面形成一层感光胶层，感光胶层的厚度为8μm；

然后，将第一丝网透过里印感光胶片曝光，第一丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第一丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成里印丝网；

将第二丝网透过表面感光胶片真空曝光，第二丝网表面形成感光胶膜，用清水冲洗第二丝网表面，去除未曝光的感光胶，形成表面丝网；

c）选取厚度为5mm的平板玻璃2，采用玻璃清洗机对玻璃2进行清洗和吹干；

d）将步骤b）得到的里印丝网绷紧后贴合在步骤c）得到的玻璃2的背面，用胶片刮刀相对水平面呈50°的角度将油墨透过里印丝网印刷在玻璃2的背面；

e）将步骤d）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度150℃，烘干时间5分钟，使油墨完全固化，在玻璃2的背面得到与里印图案相同的图像层，图像层由若干个独立的三角形图案3构成；

f）采用玻璃清洗机对步骤e）得到的玻璃2进行清洗和吹干，然后将玻璃2放入淋漆机中，将保护漆喷淋在玻璃2的背面，之后将玻璃2放入烘箱内，烘干温度180℃，烘干时间8分钟，使保护漆固化得到保护漆涂层4；

g）将步骤b）得到的表面丝网绷紧后贴合在步骤f）得到的玻璃2的正面，用胶片刮刀相对水平面呈50°的角度将立体光油透过表面丝网印刷在玻璃2的表面，上述玻璃2的表面的立体光油会形成若干个底面积与第一子图案的面积相同的球缺状立体光油滴；

h）将步骤g）得到的玻璃2放入烘箱内，烘干温度150℃，烘干时间5分钟，立体光油滴固化后形成平凸透镜1，平凸透镜1的折射率为1.471～1.479，完成加工步骤。

参见图1和图2所示，采用上述方法制得的魔幻5D立体成像玻璃的正面分布若干立体光油固化形成的平凸透镜1，每个平凸透镜1在玻璃2的正面投影半径R1的值为0.25mm（即与第一子图案的半径相同），每个平凸透镜1的高度H1的值为0.034mm，任意相邻两个的平凸透镜1之间的最小间距L1为0.24mm(即与任意相邻第一子图案之间的最小间距相同)；玻璃2的厚度D的值为5mm，玻璃2的背面印刷有若干个独立的三角形图案3，图案3按照等距阵列的方式排布构成图像层，对应图案3在玻璃背面投影的外接圆的半径R2为0.24mm(即与第二子图案所在的外接圆的半径相同)，且任意两个相邻的对应图案3的外接圆之间的间距L2为0.24mm(即与任意两个相邻的对应第二子图案的外接圆之间的最小间距相同)，图像层的外侧有保护漆涂层4，保护漆涂层4的颜色与图像层的颜色不同。

本魔幻5D立体成像玻璃利用光的折射原理，当人眼透过玻璃2的正面观察玻璃2内部时，因平凸透镜1与玻璃2对光线会产生折射，且观察的景深被拉长，使人眼看到的图像为三角形图案3放大的相似图形。

上述实施例中提到的若干子图案按照等距阵列式排列，指的是将若干子图案分别呈横行和纵列排布在同一平面内，构成矩形阵列，并且任意相邻两个子图案对应外接圆的中心之间的距离相同。

上述实施例中提到部分装置或者材料都为市场成熟产品，详情见下表： 

                                                

 以上所述的仅是本发明的三种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围，比如，图案的形状为三角形、梯形等等。

Claims (5)

1.魔幻5D立体成像玻璃，玻璃背面分布有图像层，其特征在于：所述的图像层由若干独立的图案规则排列构成；玻璃正面分布有凸透镜层，所述的凸透镜层由若干凸透镜规则排列构成；

所述的凸透镜是折射率为1.471～1.479的平凸透镜；

所述的平凸透镜在玻璃正面投影半径假设为R1，平凸透镜的高度假设为H1，对应图案在玻璃背面投影的外接圆的半径假设为R2，任意相邻的两个平凸透镜在玻璃正面的投影之间的最小距离假设为L1，任意两个相邻的对应图案在玻璃背面投影的外接圆之间的最小距离假设为L2，应该满足以下比例：

R1：H1：R2：L1：L2=（0.21～0.31）：（0.026～0.04）：（0.2～0.3）：（0.2～0.3）：（0.2～0.3）。

2.根据权利要求1所述的魔幻5D立体成像玻璃，其特征是：所述的图像层外侧还涂有一层保护漆涂层。

3.一种魔幻5D立体成像玻璃的制造方法，包括以下步骤：

a）用电脑分别设计出表面图案和里印图案，并通过电脑将表面图案和里印图案分别输出至表面感光胶片上和里印感光胶片上，表面感光胶片上的图案与凸透镜层在玻璃正面的投影相吻合，里印感光胶片上的图案与图像层在玻璃背面的投影相吻合；

b）在绷紧后的两张空白丝网分别涂抹感光胶并进行干燥，使空白丝网表面形成一层感光胶层，将上述一张空白丝网透过表面感光胶片曝光，形成表面丝网，将上述另一张空白丝网透过里印感光胶片曝光，形成里印丝网，分别去除里印丝网和表面丝网上未曝光部分的感光胶；

c）将步骤b）得到的里印丝网固定在玻璃背面，将油墨透过里印丝网印刷在玻璃背面；

d）将步骤c）得到的玻璃烘干，满足烘干温度100～200℃，时间3～8分钟，油墨固化，在玻璃的背面得到与里印图案吻合的图像层；

e）将绷紧后的表面丝网固定在步骤d）得到的玻璃正面，将立体光油透过表面丝网印刷在玻璃正面；

f）将步骤e）得到的玻璃烘干，满足烘干温度100～200℃，时间3～8分钟，立体光油固化，在玻璃正面得到与表面图案吻合的凸透镜层，完成加工步骤。

4.根据权利要求3所述的魔幻5D立体成像玻璃的制造方法，其特征是：所述的里印丝网用到的空白丝网的网孔直径为26～31μm，表面丝网用到的空白丝网的网孔直径为31～45μm。

5.根据权利要求3所述的魔幻5D立体成像玻璃的制造方法，其特征是：将完成步骤d）得到的玻璃背面淋涂有保护漆，满足烘干温度150～200℃，时间5～12分钟，保护漆固化，形成保护漆涂层。