CN105842859A - 一种裸眼立体印刷品及其制作方法 - Google Patents

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廖立瑜
陈琳轶
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Abstract

本发明提供了一种裸眼立体印刷品及其制作方法，涉及立体印刷技术领域。所述裸眼立体印刷品包括：透明片材，透明片材的正面设置有微透镜阵列层，透明片材的背面设置有微图文阵列层和宏观图案层，宏观图案层的背面设置有保护层；其中，微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜，微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文，微透镜阵列和微图文阵列均为矩形阵列，微图文阵列层中的每排微图文的延长线方向与微图文阵列层的长度方向相同，微透镜阵列层中每排微透镜的延长线方向与微透镜阵列的长度方向之间的夹角范围为40°‑50°。所述裸眼立体印刷品用于提供裸眼可视的三维立体图像。

Description

一种裸眼立体印刷品及其制作方法
技术领域
本发明涉及立体印刷品技术领域，尤其是涉及一种裸眼立体印刷品及其制作方法。
背景技术
目前，由于人的双眼之间有一定距离，左右眼与物体之间形成一定夹角，造成左右眼看到的物体存在细微差异，产生视差，这种视差反映到大脑中便产生了空间立体感。光栅立体印刷通过光栅的光学作用，使人的左右眼看到同一物体的两个不同视点图，进而在大脑融合，并产生具有视差立体效果的深度图像。
微透镜阵列光栅的立体显示技术最早在1908年提出，但限于微透镜阵列加工技术的精密要求极高,以及早期图像光学合成处理的困难而难于实现。在20世纪20年代末期，几名科学家提出柱透镜光栅。目前立体印刷防伪用得最多的就是柱镜光栅立体印刷防伪技术。
但是，从由柱镜光栅制成的立体印刷品只存在水平视差，不存在垂直视差，也就是说观看者只能在水平方向上看到立体效果，而在垂直方向上则看不到立体效果，这是柱镜光栅技术本身所存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种裸眼立体印刷品，以解决现有技术中的柱镜光栅技术制成的立体印刷品在垂直方向上看不出立体效果的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的裸眼立体印刷品，包括：透明片材，所述透明片材的正面设置有微透镜阵列层，所述透明片材的背面设置有微图文阵列层和宏观图案层，所述宏观图案层的背面设置有保护层；其中，所述微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜，所述微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文，所述微透镜阵列层与所述微图文阵列层配合以产生三维立体效果，所述微透镜阵列和所述微图文阵列均为矩形阵列，所述微图文阵列层中的每排微图文的延长线方向与所述微图文阵列层的长度方向相同，所述微透镜阵列层中每排所述微透镜的延长线方向与所述微透镜阵列的长度方向之间的夹角范围为40°-50°。
优选地，所述微透镜阵列中相邻的所述微透镜之间的距离为X，所述微图文阵列中相邻的所述微图文之间的距离为(X±10％X)cos45°。
优选地，所述微透镜阵列层由透明紫外光固化油墨通过3D打印方式印制而成。
优选地，所述透明片材的厚度范围为0.2mm-1mm。
优选地，所述透明片材由聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯或聚氯乙烯制成。
优选地，所述保护层由白色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成。
优选地，所述微透镜的直径范围为60μm-500μm。
优选地，所述微图文阵列由专色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成，所述微图文的形状为圆形，且直径为60μm-500μm。
优选地，所述宏观图案层包括由紫外光固化油墨印制而成的彩色或黑白的图案。
相对于现有技术，本发明所述的裸眼立体印刷品具有以下优势：
本发明提供的裸眼立体印刷品的有益效果是：通过打印、印刷的方式提供一种简单制作一种裸眼立体印刷品，制作工艺简单，不存在现有技术中的柱透镜立体印刷品在印刷中出现的串扰问题，且本发明提供的裸眼立体印刷品图像清晰，全方位立体效果显著，通过裸眼在水平方向和竖直方向都可观看到立体效果；可应用在娱乐卡片、玩具、新型包装等领域，以增强相应产品的观赏性、趣味性。
同时由于本发明提供的裸眼立体印刷品中的微图文无法用传统复印方法获得，因此将本发明提供的裸眼立体印刷品应用于立体印刷防伪领域时，该裸眼立体印刷品的防伪效果好，技术可靠，市场应用前景广阔。
本发明的另一目的在于提出一种裸眼立体印刷品的制作方法，以解决现有技术中的柱镜光栅技术制成的立体印刷品在垂直方向上看不出立体效果的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的裸眼立体印刷品的制作方法，包括：
提供透明片材；
在所述透明片材的正面使用透明紫外光固化油墨通过3D打印方式形成微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜；
在所述透明片材的背面使用紫外光固化油墨印制微图文阵列层和宏观图案层，所述微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文，且所述微透镜阵列层与所述微图文阵列层配合以产生三维立体效果，具体地，所述微透镜阵列和所述微图文阵列均为矩形阵列，所述微图文阵列层中的每排微图文的延长线方向与所述微图文阵列层的长度方向相同，所述微透镜阵列层中每排所述微透镜的延长线方向与所述微透镜阵列的长度方向之间的夹角范围为40°-50°；
在所述宏观图案层的背面添加保护层。
所述裸眼立体印刷品的制作方法与上述裸眼立体印刷品相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的裸眼立体印刷品的截面结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的裸眼立体印刷品中微透镜阵列层的阵列结构平面示意图；
图3为本发明实施例一提供的裸眼立体印刷品中微图文阵列层的阵列结构平面示意图；
图4为本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法的流程图。
附图标记：
1-透明片材； 2-微透镜； 3-微图文；
4-宏观图案层； 5-保护层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1-3所示，本发明实施例提供的裸眼立体印刷品，包括：透明片材1，透明片材1的正面设置有微透镜阵列层，透明片材1的背面设置有微图文阵列层和宏观图案层4，宏观图案层4的背面设置有保护层5；其中，微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜2，微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文3，微透镜阵列层与微图文阵列层配合以产生三维立体效果。在正面观察上述裸眼立体印刷品，从正面的任意方向都可以看到下沉、远景的三维立体效果。
优选地，微透镜阵列和微图文阵列均为矩形阵列，微图文阵列层中的每排微图文3的延长线方向(如图3所示的CC方向)与微图文阵列层的长度方向(如图3所示的DD方向)相同，微透镜阵列层中每排微透镜2的延长线方向(如图2所示的AA方向)与微透镜阵列的长度方向(如图2所示的BB方向)之间的夹角范围为40°-50°。
本实施例中，微透镜阵列层由透明紫外光固化油墨通过3D打印方式印制而成。透明片材1的厚度范围为0.2mm-1mm。透明片材1由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，简称PET)、聚丙烯(Polypropylene，简称PP)或聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，简称PVC)制成。保护层5由白色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成。微透镜2的直径范围为60μm-500μm。微图文阵列由专色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成，微图文3的形状为圆形，且直径为60μm-500μm。微透镜阵列中相邻的微透镜2之间的距离为X时，微图文阵列中相邻的微图文3之间的距离为(X±10％X)cos45°。
本发明实施例提供的裸眼立体印刷品的有益效果为：提供一种通过打印、印刷的方式简单制作而成的裸眼立体印刷品，该裸眼立体印刷品的制作工艺简单，不存在现有技术中的柱透镜立体印刷品在印刷中出现的串扰问题，且本发明实施例提供的裸眼立体印刷品图像清晰，全方位立体效果显著，通过裸眼在水平方向和竖直方向都可观看到立体效果；可应用在娱乐卡片、玩具、新型包装等领域，以增强相应产品的观赏性、趣味性。
同时由于本发明实施例提供的裸眼立体印刷品中的微图文3无法用传统复印方法获得，因此将本发明实施例提供的裸眼立体印刷品应用于立体印刷防伪领域时，该裸眼立体印刷品的防伪效果好，技术可靠，市场应用前景广阔。
下面通过一种具体实施方式对上述裸眼立体印刷品的结构进行进一步说明：
一种裸眼立体印刷品，包括：透明片材1，透明片材1的正面设置有微透镜阵列层，透明片材1的背面设置有微图文阵列层和宏观图案层4，宏观图案层4的背面设置有保护层5；其中，微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜2，微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文3，微透镜阵列层与微图文阵列层配合以产生三维立体效果。
具体地，透明片材1为透明聚丙烯材料制成的厚度为0.4mm的薄片；微透镜2为均半球状，直径均为140μm，相邻的微透镜2之间的间距为180μm，若干微透镜2组成矩形阵列，微透镜阵列层透明紫外光固化油墨通过3D打印方式打印五层而形成；微图文3为圆形，直径为100μm，相邻的微图文3之间的间距为127μm，若干微图文3组成矩形阵列，微图文阵列由专色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成，微透镜阵列和微图文阵列均为矩形阵列，微图文阵列层中的每排微图文3的延长线方向(如图3所示的CC方向)与微图文阵列层的长度方向(如图3所示的DD方向)相同，微透镜阵列层中每排微透镜2的延长线方向(如图2所示的AA方向)与微透镜阵列的长度方向(如图2所示的BB方向)之间的夹角为45°；宏观图案4为由紫外光固化油墨印制而成的彩色或黑白的图文信息；保护层5为纸张，将保护层5用透明胶黏剂贴合在打印好的透明片材1的背面，在保护层5的背面使用者可进行进一步创作。
需要说明的是，在打印微透镜2和微图文3时，打印机设定的打印分辨率为2400dpi及以上
在正面观察上述裸眼立体印刷品，从正面的任意方向都可以看到下沉、远景的三维立体效果。
上述实施方式仅为本实施例中的一种优选的具体实施方式，在本实施例的其他实施方式中，根据透明片材1的厚度的不同，微透镜2的直径、透明紫外光固化油墨的打印层数、相邻的微透镜2之间的间距会相应的有所变化；微图文3除圆形外，还可以选择表示文字或符号的形状或其他形状，微图文3的直径、相邻的微图文3之间的间距、微透镜阵列的长度方向与微图文3的长度方向的夹角均可在一定范围内变化，以产生多样的立体效果；保护层5除纸张外，还可以根据使用者的不同的应用方向相应改变，例如保护层5还可以为由白色紫外光固化油墨通过实地印刷而成，或者为其他不透明材料制成。
实施例二
本发明实施例二提供了一种裸眼立体印刷品的制作方法，如图1-4所示，本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法包括：
步骤S1、提供透明片材1。
步骤S2、在透明片材1的正面使用透明紫外光固化油墨通过3D打印方式形成微透镜阵列层，微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜2。
步骤S3、在透明片材1的背面使用紫外光固化油墨印制微图文阵列层和宏观图案层4，微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文3，且微透镜阵列层与微图文阵列层配合以产生三维立体效果；具体地，微透镜2阵列和微图文3阵列均为矩形阵列，微图文3阵列层中的每排微图文3的延长线方向与微图文3阵列层的长度方向相同，微透镜2阵列层中每排微透镜2的延长线方向与微透镜2阵列的长度方向之间的夹角范围为40°-50°。
步骤S4、在宏观图案层4的背面添加保护层5。
具体实施时，在步骤S1之前，本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法还包括：在Illustrator等制图软件中设计凸起点打印的文件组；以及在Illustrator等制图软件中设计对应打印的微图文阵列文件，微图文3设计为单色实地。
步骤S2具体包括：将透明片材1固定到打印机上，在打印机中设定好微透镜2打印文件的打印层数、打印分辨率、颜色管理等参数后进行打印，其中打印分辨率为2400dpi及以上。
步骤S4中添加保护层5的具体方式为：可以通过在打印好的透明片材1的背面打印满版实地白色UV油墨来完成添加保护层5的过程，或者，也可以通过在打印好的透明片材1的背面贴合纸张等不透明材料来完成添加保护层5的过程。
本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法的有益效果是：通过打印、印刷的方式提供一种简单制作一种裸眼立体印刷品，制作工艺简单，不存在现有技术中的柱透镜立体印刷品在印刷中出现的串扰问题，本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法制作出的裸眼立体印刷品图像清晰，全方位立体效果显著，可应用在娱乐卡片、玩具、新型包装等领域，以增强相应产品的观赏性、趣味性。
同时由于本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法制作出的裸眼立体印刷品中的微图文3无法用传统复印方法获得，因此将本发明实施例二提供的裸眼立体印刷品的制作方法制作出的裸眼立体印刷品应用于立体印刷防伪领域时，该裸眼立体印刷品的防伪效果好，技术可靠，市场应用前景广阔。
本实施例中，通过上述裸眼立体印刷品的制作方法制作出的裸眼立体印刷品中，优选地，微透镜阵列和微图文阵列均为矩形阵列，微图文阵列层中的每排微图文3的延长线方向(如图3所示的CC方向)与微图文阵列层的长度方向(如图3所示的DD方向)相同，微透镜阵列层中每排微透镜2的延长线方向(如图2所示的AA方向)与微透镜阵列的长度方向(如图2所示的BB方向)之间的夹角范围为40°-50°。微透镜阵列层由透明紫外光固化油墨通过3D打印方式印制而成。透明片材1的厚度范围为0.2mm-1mm。透明片材1由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，简称PET)、聚丙烯(Polypropylene，简称PP)或聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，简称PVC)制成。保护层5由白色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成。微透镜2的直径范围为60μm-500μm。微图文阵列由专色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成，微图文3的形状为圆形，且直径为60μm-500μm。微透镜阵列中相邻的微透镜2之间的距离，与微图文阵列中相邻的微图文3之间的距离相等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种裸眼立体印刷品，其特征在于，包括：透明片材，所述透明片材的正面设置有微透镜阵列层，所述透明片材的背面设置有微图文阵列层和宏观图案层，所述宏观图案层的背面设置有保护层；其中，所述微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜，所述微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文，所述微透镜阵列层与所述微图文阵列层配合以产生三维立体效果，所述微透镜阵列和所述微图文阵列均为矩形阵列，所述微图文阵列层中的每排微图文的延长线方向与所述微图文阵列层的长度方向相同，所述微透镜阵列层中每排所述微透镜的延长线方向与所述微透镜阵列的长度方向之间的夹角范围为40°-50°。
2.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述微透镜阵列中相邻的所述微透镜之间的距离为X，所述微图文阵列中相邻的所述微图文之间的距离为(X±10％X)cos45°。
3.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述微透镜阵列层由透明紫外光固化油墨通过3D打印方式印制而成。
4.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述透明片材的厚度范围为0.2mm-1mm。
5.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述透明片材由聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯或聚氯乙烯制成。
6.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述保护层由白色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成。
7.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述微透镜的直径范围为60μm-500μm。
8.根据权利要求1所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述微图文阵列由专色紫外光固化油墨通过实地印刷方式印制而成，所述微图文的形状为圆形，且直径为60μm-500μm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的裸眼立体印刷品，其特征在于，所述宏观图案层包括由紫外光固化油墨印制而成的彩色或黑白的图案。
10.一种裸眼立体印刷品的制作方法，其特征在于，包括：
提供透明片材；
在所述透明片材的正面使用透明紫外光固化油墨通过3D打印方式形成微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括若干阵列排布的球缺状的微透镜；
在所述透明片材的背面使用紫外光固化油墨印制微图文阵列层和宏观图案层，所述微图文阵列层包括若干阵列排布的微图文，且所述微透镜阵列层与所述微图文阵列层配合以产生三维立体效果，具体地，所述微透镜阵列和所述微图文阵列均为矩形阵列，所述微图文阵列层中的每排微图文的延长线方向与所述微图文阵列层的长度方向相同，所述微透镜阵列层中每排所述微透镜的延长线方向与所述微透镜阵列的长度方向之间的夹角范围为40°-50°；
在所述宏观图案层的背面添加保护层。
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