CN105549213A - 二维平面仿真立体图案实现方法 - Google Patents

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赵容宇
宋捷
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成都亚波长微纳科技研究院
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth

Abstract

本发明公开了一种二维平面仿真立体图案实现方法,所述的方法包括以下步骤:步骤一、利用绘图软件绘制出预定的二维平面图案;步骤二、将所述二维平面图案分成不同光学效果的小块单元;步骤三、根据所述小块单元的数量和结构,利用编程软件得到不同光学参数与结构的圆形菲涅尔透镜;步骤四、将所述小块单元与所述圆形菲涅尔透镜在不同位置进行布尔运算,得到不同光学参数的菲涅尔透镜;步骤五、将所述菲涅尔透镜拼接,组成新的二维预定图案。本发明利用不同参数和结构的圆形菲涅尔透镜来实现对光路的调制,实现了360°无死角观察,且更加真实的还原出多截面切割水晶中光的反射、折射、衍射、干涉等所呈现出的视觉多彩效果。

Description

二维平面仿真立体图案实现方法

技术领域

[0001]本发明涉及一种防伪标识和包装材料,具体涉及一种二维平面仿真立体图案实现方法。

背景技术

[0002]现有仿真立体水晶图样技术大都采用印刷或全息技术,使得观察者从不同角度观看的时候看到不同区域的亮暗程度来呈现出立体感,并且全息图形视角小的问题无法回避。且不透光,观察视角小,只能通过反光观察,立体感差,没有真实的水晶展现出的光学多彩斑斓的效果。

[0003]这种方法原理简单、原料常见且没有保密性、制作工艺和设备要求低,可轻易被仿制,从而失去防伪标识本身的作用。

发明内容

[0004]本发明克服了现有技术的不足,提供一种二维平面仿真立体图案实现方法。

[0005]为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:

[0006] —种二维平面仿真立体图案实现方法,所述的方法包括以下步骤:

[0007]步骤一、利用绘图软件绘制出预定的二维平面图案;

[0008]步骤二、将所述二维平面图案分成不同光学效果的小块单元;

[0009]步骤三、根据所述小块单元的数量和结构,利用编程软件得到不同光学参数与结构的圆形菲涅尔透镜;

[0010]步骤四、将所述小块单元与所述圆形菲涅尔透镜在不同位置进行布尔运算,得到不同光学参数的菲涅尔透镜;

[0011]步骤五、将所述菲涅尔透镜拼接,组成新的二维预定图案。

[0012]更进一步的技术方案是还包括步骤六、制备光刻胶母版,在同一基底上压印出具有切割效果的立体预定图案。

[0013] 更进一步的技术方案是步骤一中所述绘图软件包括:AutoCAD或CorelDRAW。

[0014]更进一步的技术方案是步骤二中还包括对每个小块单元进行标记步骤。

[0015]更进一步的技术方案是步骤三中所述的编程软件包括:MATLAB软件、L-Edit软件。

[0016]更进一步的技术方案是步骤三中每个所述圆形菲涅尔透镜的焦距、线宽以及沟槽深度均不同。

[0017]更进一步的技术方案是步骤四中相邻两个菲涅尔透镜的光学参数不同。

[0018]更进一步的技术方案是步骤四中所述布尔运算是在L-Edit软件中进行布尔运算。

[0019]更进一步的技术方案是圆形菲涅尔透镜是等厚型圆形菲涅尔透镜。

[0020]更进一步的技术方案是步骤五中将所述菲涅尔透镜拼接是将所述菲涅尔透镜在L-Edit软件中进行拼接。

[0021]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明利用不同参数和结构的圆形菲涅尔透镜来实现对光路的调制,解决了传统印刷仿真水晶不能实现透视观察的问题,实现了360°无死角观察,且更加真实的还原出多截面切割水晶中光的反射、折射、衍射、干涉等所呈现出的视觉多彩效果。

[0022]本发明的实现方法采用自编软件进行特殊的计算机辅助计算和编码,且对光学微结构层进行特殊的保护处理,一次性保护膜一旦被撕下就破坏掉原来的结构,使得不法分子无法通过UV技术和模压技术对产品的微结构进行复制,解决了传统印刷仿真水晶技术容易被复制的难题,提高了防伪安全性。

附图说明

[0023]图1为本发明一个实施例的二维平面图案分割原理图。

[0024]图2为本发明一个实施例步骤中做布尔运算前小块单元拼接结构示意图。

[0025]图3为本发明一个实施例步骤中做布尔运算后小块单元拼接结构示意图。

具体实施方式

[0026]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

[0027]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

[0028]下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

[0029]如图1至图3所示,根据本发明的一个实施例,本实施例公开一种二维平面仿真立体图案实现方法,首先绘制预定的二维平面图案,然后将二维平面图案分成不同的小块单元,再根据计算机编程确定不同光学参数的圆形菲涅尔透镜,做出不同焦距和线宽及不同沟槽深度的菲涅尔透镜图案,然后利用计算机软件对小块单元进行布尔运算,最后将小块单元拼接成预定图案。能够将二维的预定图形转换为仿真图案切割效果,并且在透射或反射的情况下能还原真实光线在图案内部的各种光学现象展现出的多彩效果。

[0030]具体的,本实施例以钻石二维平面图案为例,详细说明本发明的实现方法,包括以下步骤:

[0031]步骤一、如图1所示,原始图案是一个二维的钻石图案,首先根据计算机作图软件(如:AutoCAD、CoreIDRAW等),制作钻石的二维平面图形。

[0032]步骤二、根据所需求的不同面的不同光学效果,再将钻石二维平面图案从内部分成关于钻石中心左右对称的不同的小块,再对每一个小块进行标记,其中每个小块即代表一个具有不同焦距的水晶切割面,展现出不同折射率,不同色彩的水晶切割效果。具体的,如图1中标记的第一小块1、第二小块2、第三小块3、第四小块4。

[0033]在原始图文上分割的小块单元越多,则得到的三维图形具有不同折射率的面就越多。

[0034]步骤三、根据小块的大小与数量,利用计算机软件(MATLAB)制备相应的具有不同光学参数和不同结构的圆形菲涅尔透镜。做出不同焦距和线宽及不同沟槽深度的菲涅尔透镜图案。

[0035]步骤四、在L-Edit中,将二维钻石平面图案分割出来的不同小块,与不同光学参数的圆形菲涅尔透镜在不同位置进行布尔运算,得到有不同光学参数的菲涅尔透镜。

[0036]具体的,是将小块单元与不同光学参数的菲涅尔透镜在不同位置,不同方向上取交集,将不同的菲涅尔透镜图案填充进小块单元,并且需注意相邻小块单元光学参数应该不同,再将所有的小块单元拼接,组成二维钻石图案。

[0037]并且必须保证在二维钻石图形中相邻的菲涅尔透镜具有不同的光学参数。如图2所示,将第一小块1、第二小块2、第三小块3、第四小块4与不同光学参数的圆形菲涅尔透镜进行布尔运算之后得到的菲涅尔透镜,如图3所示,且相邻菲涅尔透镜光学参数不同。

[0038]步骤五、将所有运算完成的小块,在L-Edit软件拼接成完整的钻石图案,利用现有的光刻或电子束直写技术制备出拼接好的钻石图案的光刻掩膜板母版,利用现有的光刻、电镀、拼版技术制备出相应的倒模,再利用现有模压或UV转移工艺即可实现在各种基材(如玻璃,PET等塑料等)上制备出仿真立体水晶切割效果的钻石图案。

[0039]通过本实施例的方法所获得的仿真水晶切割效果,在透射反射情况下,均可看见清晰立体的,且不同面具有不同光线折射色彩的仿真水晶切割效果图案。

[0040]在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

[0041]尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的方法包括以下步骤: 步骤一、利用绘图软件绘制出预定的二维平面图案; 步骤二、将所述二维平面图案分成不同光学效果的小块单元; 步骤三、根据所述小块单元的数量和结构,利用编程软件得到不同光学参数与结构的圆形菲涅尔透镜; 步骤四、将所述小块单元与所述圆形菲涅尔透镜在不同位置进行布尔运算,得到不同光学参数的菲涅尔透镜; 步骤五、将所述菲涅尔透镜拼接,组成新的二维预定图案。
2.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于还包括步骤六、制备光刻胶母版,在同一基底上压印出具有切割效果的立体预定图案。
3.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤一中所述绘图软件包括:AutoCAD或CorelDRAW。
4.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤二中还包括对每个小块单元进行标记步骤。
5.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤三中所述的编程软件包括:MATLAB软件、L-Edi t软件。
6.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤三中每个所述圆形菲涅尔透镜的焦距、线宽以及沟槽深度均不同。
7.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤四中相邻两个菲涅尔透镜的光学参数不同。
8.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤四中所述布尔运算是在L-Edit软件中进行布尔运算。
9.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的圆形光栅是等厚型圆形菲涅尔透镜。
10.根据权利要求1所述的二维平面仿真立体图案实现方法,其特征在于所述的步骤五中将所述菲涅尔透镜拼接是将所述菲涅尔透镜在L-Edit软件中进行拼接。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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