CN111983804A - 一种金属表面及利用金属表面加工形成反射式投影成像的方法 - Google Patents

Abstract

一种金属表面及利用金属表面加工形成反射式投影成像的方法。一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，其特征在于，该金属表面为无规律的多个微结构表面，该微结构表面为一种光整形介质表面。一种利用光整形表面技术对金属表面进行加工，在金属表面肉眼无法识别任何有序规则内容，只有通过可见光照射，反射出光线可聚焦在靶面成像出设计好的文字和图案。通过自由表面的数目模型计算得到一种能够在利用微观结构对出光衍射传输，重新塑形得到光斑成像的画面。

Description

一种金属表面及利用金属表面加工形成反射式投影成像的 方法

【技术领域】

本发明涉及金属首饰领域，特别涉及一种对金属材质的首饰进行表面加工 以反射式投影成像图案的方法。

【背景技术】

在首饰加工和装饰行业中，可以在首饰上加工出文字或者图案，但是现有 技术加工出来的图案和文字都是直接体现在首饰表面，可被人肉眼直接观察和 获取到的文字图案信息。

【发明内容】

本发明提供了一种在抛光金属表面进行精密机加工，得到一种通过反射投 影成像的独特首饰。该加工方式仅在金属表面进行，而该金属表面上没有肉眼 可以识别出的文字和图案等内容，在表面仅有通过设计的微结构，以人肉眼视 觉无法直接观察到任何信息，而能观察到的仅仅只有微波纹形状痕迹。

该表面加工处理的方式通过光整形方式获得一个特定表面，该金属表面肉 眼无法识别内容，但是在一束光照下，反射出光线并投影出设计好的文字或者 图案。相当于通过光照、反射、投影这个过程提取出刻在金属表面的信息。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，该金属表面为无规律 的多个微结构表面，该微结构表面为一种光整形介质表面。

该表面是通过衍射光学设计软件进行设计出微结构，通过调制后的振幅、 相位得到特定表面，该微表面的特征尺寸约为400纳米高度水平。

每一个微观结构都处于介质表面，且均对光线进行衍射传输，而靶图案中 的点通过衍射扩散器后是有重叠光斑，而在预设图案之外区域不产生光斑。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤：

1、选取特定的图案/文字进行预设计；

2、根据所给定的振幅、辐照度、极化和时间脉冲波形等条件，输入到图 案复原到表面程序，进行光整形复刻；

3、该光整形介质表面通过定义为一种自由表面，该自由表面的数学模型 为：

a、圆锥界面：一种特殊二阶表面，可描述为旋转圆锥曲线。它们也称为双 曲面、抛物面、椭球面和球面，

定义如下：

其中：c表示曲率，κ表示圆锥常数，r＝x²+y²，是到光轴的侧向距离。圆锥 常数的值决定界面的类型，即：κ＜-1得到双曲面，κ＝-1得到抛物面，－1＜κ ＜0得到长椭球面，κ＝0得到球面，κ＞0得到扁椭球面。

b.非球形界面：非球形界面的轮廓高度h(x,y)由形状表达式定义：

a₁……a_n是附加的非球形参数

4、得到机加工表面，并输入到精密数控加工或者其他精密加工仪器，确 定加工面和进给度。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，其中在定义 自由表面时，需要引入B样条进行赋值和矫正，是用于定义计算机辅助几何设 计所用曲线和面的分段多项式

要储存这些曲线和面：

1.系数：P₀、……、P_n，反映曲线和面的几何特性。

2.节点向量：U＝{u₀，......，u_n}定义了限定样条为多项式的区域。

3.基函数：N_i,p(u)是分段多项式函数，其中i是基函数指数，p是函数次数 ^N _i,0(u)是一个阶跃函数，对于p＞0，N_i,p(u)是两个(p-1)次基函数的线性 组合：

本发明所涉及的一种利用光整形表面技术对金属表面进行加工，在金属表 面肉眼无法识别任何有序规则内容，只有通过可见光照射，反射出光线可聚焦 在靶面成像出设计好的文字和图案。通过自由表面的数目模型计算得到一种能 够在利用微观结构对出光衍射传输，重新塑形得到光斑成像的画面。

【附图说明】

图1是本发明所涉及具有该反射式投影金属表面的首饰以及该表面成像效 果；

图2是本发明所涉及利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面的示意 图。

图3是本发明所涉及的B样条曲线图样；

其中：1、戒指；2、经过加工的金属表面。

【具体实施方式】

下面将结合附图及实施例对本发明进行详细说明，所述实施例的示例在附 图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同 或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释 本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

请参考附图1和附图2，其中示出了利用金属表面进行加工形成反射式投影 成像的效果，该表面加工处理的方式通过光整形方式获得一个特定表面，该金 属表面肉眼无法识别内容，但是在一束光照下，反射出光线并投影出设计好的 文字或者图案。相当于通过光照、反射、投影这个过程提取出刻在金属表面的 信息。其中附图1示出了一种利用上述过程通过精密数控加工得到可以投影成 像表面的戒指1，该戒指的一个展示面即为经过加工的金属表面2，该表面可以 在一个光源的照射下，反射出来，投影到一个表面可以形成预设的图案。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，该金属表面为无规律 的多个微结构表面，该微结构表面为一种光整形介质表面。

该表面是通过衍射光学设计软件进行设计出微结构，通过调制后的振幅、 相位得到特定表面，该微表面的特征尺寸约为400纳米高度水平。

每一个微观结构都处于介质表面，且均对光线进行衍射传输，而靶图案中 的点通过衍射扩散器后是有重叠光斑，而在预设图案之外区域不产生光斑。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤：

5、选取特定的图案/文字进行预设计；

6、根据所给定的振幅、辐照度、极化和时间脉冲波形等条件，输入到图 案复原到表面程序，进行光整形复刻；

7、该光整形介质表面通过定义为一种自由表面，该自由表面的数学模型 为：

a、圆锥界面：一种特殊二阶表面，可描述为旋转圆锥曲线。它们也称为双 曲面、抛物面、椭球面和球面，

定义如下：

其中：c表示曲率，κ表示圆锥常数，r＝x²+y²，是到光轴的侧向距离。圆锥 常数的值决定界面的类型，即：κ＜-1得到双曲面，κ＝-1得到抛物面，－1＜κ ＜0得到长椭球面，κ＝0得到球面，κ＞0得到扁椭球面。

b.非球形界面：非球形界面的轮廓高度h(x,y)由形状表达式定义：

a₁……a_n是附加的非球形参数

8、得到机加工表面，并输入到精密数控加工或者其他精密加工仪器，确 定加工面和进给度。

一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，其中在定义 自由表面时，需要引入B样条进行赋值和矫正，是用于定义计算机辅助几何设 计所用曲线和面的分段多项式，B样条曲线如附图3

要储存这些曲线和面：

1.系数：P₀、……、P_n，反映曲线和面的几何特性。

2.节点向量：U＝{u₀，......，u_n}定义了限定样条为多项式的区域。

3.基函数：N_i,p(u)是分段多项式函数，其中i是基函数指数，p是函数次数 ^N _i,0(u)是一个阶跃函数，对于p＞0，N_i,p(u)是两个(p-1)次基函数的线性 组合：

本发明所涉及的一种利用光整形表面技术对金属表面进行加工，在金属表 面肉眼无法识别任何有序规则内容，只有通过可见光照射，反射出光线可聚焦 在靶面成像出设计好的文字和图案。通过自由表面的数目模型计算得到一种能 够在利用微观结构对出光衍射传输，重新塑形得到光斑成像的画面。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限 制，虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉 本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技 术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技 术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变 化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，其特征在于，该金属表面为无规律的多个微结构表面，该微结构表面为一种光整形介质表面。

2.根据权利要求1所述一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，其特征在于，该表面是通过衍射光学设计软件进行设计出微结构，通过调制后的振幅、相位得到特定表面，该微表面的特征尺寸约为400纳米高度水平。

3.根据权利要求1所述一种利用金属表面加工形成反射式投影的金属表面，其特征在于，每一个微观结构都处于介质表面，且均对光线进行衍射传输，而靶图案中的点通过衍射扩散器后是有重叠光斑，而在预设图案之外区域不产生光斑。

4.一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、选取特定的图案/文字进行预设计；

步骤二、根据所给定的振幅、辐照度、极化和时间脉冲波形等条件，输入到图案复原到表面程序，进行光整形复刻；

步骤三、该光整形介质表面通过定义为一种自由表面，该自由表面的数学模型为：

a、圆锥界面：一种特殊二阶表面，可描述为旋转圆锥曲线。它们也称为双曲面、抛物面、椭球面和球面，

定义如下：

其中：c表示曲率，κ表示圆锥常数，r＝x²+y²，是到光轴的侧向距离。圆锥常数的值决定界面的类型，即：κ＜-1得到双曲面，κ＝-1得到抛物面，－1＜κ＜0得到长椭球面，κ＝0得到球面，κ＞0得到扁椭球面。

b.非球形界面：非球形界面的轮廓高度h(x,y)由形状表达式定义：

a₁……a_n是附加的非球形参数

步骤四、得到机加工表面，输入到精密数控加工或者其他精密加工仪器，确定加工面和进给度。

5.根据权利要求4所述一种利用金属表面加工形成反射式投影的方法，其特征在于，其中在定义自由表面时，需要引入B样条进行赋值和矫正，是用于定义计算机辅助几何设计所用曲线和面的分段多项式，B样条曲线如附图3

要储存这些曲线和面：

a.系数：P₀、……、P_n，反映曲线和面的几何特性。

b.节点向量：U＝{u₀，......，u_n}定义了限定样条为多项式的区域。

c.基函数：N_i,p(u)是分段多项式函数，其中i是基函数指数，p是函数次数

N_i,0(u)是一个阶跃函数，对于p＞0，N_i,p(u)是两个(p-1)次基函数的线性组合：

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