CN105572887A - 一种实现裸眼3d的显示方法 - Google Patents

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王华君
廖立瑜
陈琳轶
余朝晖
陈广学
李梦宇
孙迪
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Abstract

本发明公开了一种实现裸眼3D的显示方法，其包括以下步骤：第一步，制作普通色彩或专色的待显示图像文档，并将所述待显示图像文档印刷至表面设有微透镜单元的微透镜片材上；第二步，制作3D背景图案文档，并将所述3D背景图案文档印刷至承印物上；第三步，将所述第一步中的微透镜片材与第二步中的承印物复合在一起。该发明实现裸眼3D的显示方法，将印刷纸张与微透镜片材复合可实现裸眼3D效果；3D效果清晰、大景深、立体感强；通过纸张与微透镜片材复合实现裸眼3D的成本较低。

Description

一种实现裸眼3D的显示方法
技术领域
本发明涉及印刷及3D显示技术领域，尤其涉及一种实现裸眼3D的显示方法。
背景技术
微透镜片材：是指在底基材料(PP、PET)之表面加工了透镜的微型透镜片材。现如今，3D产品越来越多地被应用到人们的生活当中，人们更希望能够感受2D平面显示出3D效果所带来地强烈的视觉冲击。
从目前的市场来看，3D显示应用最为广泛的为柱镜光栅，相对于狭缝光栅而言，其不需要任何额外光源辅助就能肉眼看到图文3D效果。从柱镜光栅的产品看，它只有水平视差，而没有垂直视差，亦即观看者只能在水平方向上看到3D动态效果而在垂直方向上看不到效果，这是技术本身的缺陷。其次，目前市场上柱镜光栅3D产品的线数普遍在200LPI以内，很难达到200LPI以上，这在很大程度上是由于制作设备精度不够造成。线数的高低决定了柱镜厚度的大小，线数越低则柱镜越厚，这就决定了它只能用在低端防伪和包装产品上。
美国HP公司2011年以后逐步将硒鼓包装盒上柱镜光栅型变色防伪标签替换为微透镜型防伪标签，由此可以看出，微透镜将有可能取代柱镜光栅。一方面是因为微透镜同时具备水平视差和垂直视差，观看者能全方面看到防伪产品3D效果。另一方面，微透镜线数可以做得比柱镜光栅更高。对HP最新使用的微透镜防伪标签测试发现，其线数能达到733LPI左右，但由于其线数太高，3D微透镜背景图案难以与其对准而印刷不出3D效果，且整个工序制备下来成本太高，小型企业一般无法承受。
综上所述，透镜3D显示技术虽然前景广阔，但目前仍存在很多问题亟需解决。未来，透镜3D显示技术将向裸眼、全视角、立体感强和低成本的方向发展。
现有技术方案中，通过微透镜片材实现裸眼3D效果有两种方式，一种是在微透镜片材背面依次印刷普通彩色或专色图像、3D背景图案、白墨；另一种是在微透镜片材的两面印刷，正面印刷普通彩色或专色图像，背面依次印刷3D背景图案、白墨。
但是现有技术方案存在以下缺点：裸眼3D效果只能在微透镜片材上实现，而不是通过印刷后的纸张与微透镜片材复合的方式实现；3D背景图案呈现的裸眼3D效果的清晰度不高；印刷方式为UV胶印，导致印刷成本较普通印刷高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现裸眼3D的显示方法，用于解决现有技术中3D显示只能在微透镜片材上实现，且印刷成本高的技术问题。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：
本发明的一种实现裸眼3D的显示方法，其包括以下步骤：
第一步，制作普通色彩或专色的待显示图像文档，并将所述待显示图像文档印刷至表面设有微透镜单元的微透镜片材上；
第二步，制作3D背景图案文档，并将所述3D背景图案文档印刷至承印物上；
第三步，将所述第一步中的微透镜片材与第二步中的承印物复合在一起。
其中，所述的第一步中的微透镜片材为PP、PTE材质的微型透镜片材。
其中，所述的第一步和第二步中的印刷采用普通胶印印刷方式。
其中，所述的第一步中微透镜片材的表面设置的微透镜单元为均匀的球面凹槽。
其中，所述的第二步与第三步之间还包括测量微透镜片材的厚度，微透镜单元的直径、排列角度以及相邻微透镜单元之间间距的步骤；其中，所述的3D背景图案文档的每个图案单元的形状是相同的，面积小于单个透镜单元，且排布是无规律的。
其中，所述3D背景图案文档的相邻图案单元间距为147um至153um。
其中，所述第二步的承印物包括铜版纸，白卡纸，书纸，灰底白板纸、特种纸。
其中，所述的待显示图像文档和3D背景图案文档均为PDF印刷输出格式。
与现有技术相比，该发明的实现裸眼3D的显示方法，将印刷纸张与微透镜片材复合可实现裸眼3D效果；3D效果清晰、大景深、立体感强；通过纸张与微透镜片材复合实现裸眼3D效果的成本较低。
附图说明
图1为本发明实现裸眼3D的显示方法的流程图。
图2为本发明实现裸眼3D的显示方法的微透镜片材结构示意图。
图3为本发明实现裸眼3D的显示方法的微透镜单元与图像单元分布示意图。
图4为本发明实现裸眼3D的显示方法3D背景图案结构示意图。
图5为本发明实现裸眼3D的显示方法的3D效果与背景图案图像单元间距变化的渐变示意图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
请参阅附图1至附图4，该实现裸眼3D的显示方法，其包括以下步骤：
第一步S1，制作普通色彩或专色的待显示图像文档，并将所述待显示图像文档印刷至表面设有微透镜单元的微透镜片材10上；
第二步S2，制作3D背景图案文档20，并将所述3D背景图案文档印刷至承印物上；
第三步S3，将所述第一步S1中的微透镜片材10与第二步S2中的承印物复合在一起。此时，微透镜片材10的表面印刷有待显示图像文档，承印物表面印刷有3D背景图案文档20，二者复合在一起之后即可实现裸眼3D效果。
在本实施例中，制作待显示图像文档和3D背景图案文档采用AdobeIllustrator软件，在其他实施例中也可以采用其他任何软件进行编辑。
其中，所述的第一步S1中的微透镜片材为PP、PTE材质的微型透镜片材，所述的第一步S1和第二步S2中的印刷采用普通胶印印刷方式如CTP输出文档，其输出的解像力在4800dpi以上。
请参阅附图2，所述的第一步S1中微透镜片材10的表面设置的微透镜单元11为均匀的球面凹槽。相邻微透镜单元11之间的中心距a范围为100nm至200nm。
其中，所述的第二步S2与第三步S3之间还包括测量微透镜片材的厚度，微透镜单元的直径、排列角度以及相邻微透镜单元之间间距的步骤；其中，所述的3D背景图案文档20的每个图案单元21的形状是相同的，面积小于单个透镜单元，且排布是无规律的。更具体的，包括以下步骤：
a、测量微透镜片材的厚度、微透镜单元的直径及排列角度、两个相邻微透镜单元之间的距离，如图2所示；
b、根据a中测量的数据设计3D背景图案单元，3D背景图案单元需满足如下条件：
i、每个3D背景图案单元的形状必须是规则的、重复的；
ii、每个3D背景图案单元的面积应小于每个微透镜单元的面积；
iii、每个3D背景图案单元必须在每个微透镜单元的内部，但排列是无规律的；
iv、相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离不能等于相邻两个微透镜单元中心之间的距离相邻两个3D背景图案单元之间的距离示意图见附图5，分为以下两种情况：
当相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离大于相邻两个微透镜单元中心之间的距离时，呈现的3D背景图案是上浮的；且相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离值与相邻两个微透镜单元中心之间的距离值越靠近时，3D背景图案单元大小会越来越大，深度会越来越深；
当相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离小于相邻两个微透镜单元中心之间的距离时，呈现的3D背景图案是下沉的；且相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离值与相邻两个微透镜单元中心之间的距离值越靠近时，3D背景图案单元大小会越来越大，深度会越来越深。
另外，通过调整相邻两个3D背景图案单元中心之间的距离值与相邻两个微透镜单元中心之间的距离值间的关系可以有效的控制3D背景图案呈现的清晰度和景深。
其中，所述3D背景图案文档的相邻图案单元间距为147um至153um。
其中，所述第二步S2的承印物包括铜版纸，白卡纸，书纸，灰底白板纸、特种纸等。
其中，所述的待显示图像文档和3D背景图案文档均为PDF等印刷输出格式。
与现有技术相比，该发明的实现裸眼3D的显示方法，将印刷纸张与微透镜片材复合可实现裸眼3D效果；3D效果清晰、大景深、立体感；通过纸张与微透镜片材复合实现裸眼3D效果的成本较低。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，制作普通色彩或专色的待显示图像文档，并将所述待显示图像文档印刷至表面设有微透镜单元的微透镜片材上；
第二步，制作3D背景图案文档，并将所述3D背景图案文档印刷至承印物上；
第三步，将所述第一步中的微透镜片材与第二步中的承印物复合在一起。
2.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述的第一步中的微透镜片材为PP、PTE材质的微型透镜片材。
3.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述的第一步和第二步中的印刷采用普通胶印印刷方式。
4.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述的第一步中微透镜片材的表面设置的微透镜单元为均匀的球面凹槽。
5.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述的第二步与第三步之间还包括测量微透镜片材的厚度，微透镜单元的直径、排列角度以及相邻微透镜单元之间间距的步骤；其中，所述的3D背景图案文档的每个图案单元的形状是相同的，面积小于单个透镜单元，且排布是无规律的。
6.如权利要求5所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述3D背景图案文档的相邻图案单元间距为147um至153um。
7.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述第二步的承印物包括铜版纸，白卡纸，书纸，灰底白板纸。
8.如权利要求1所述的实现裸眼3D的显示方法，其特征在于，所述的待显示图像文档和3D背景图案文档均为PDF印刷输出格式。
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