CN113442626B - 一种数码喷印具有裸眼3d效果的印刷品及其印刷工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品及其印刷工艺。印刷品包括承印物，还包括点阵排列后胶印的裸眼3D底图，裸眼3D底图上匹配数码喷印有表层圆点点阵，在裸眼3D底图和表层圆点点阵间喷印有实底光油层。印刷工艺包括如下步骤：1）设计裸眼3D底图；2）设计表层圆点点阵；3）软件制作裸眼3D底图排列点阵；4）胶印裸眼3D底图点阵；5）数码喷印同频表层圆点点阵。本发明底图可以根据需要自行设计，无需开版，没有使用裸眼3D光栅片材、膜材，工艺流程短，能够及时反馈市场，可以在排版时直接蒙版制作到需要的位置，定位简单，景深感可以通过数码喷印光油的厚度实现，在任何位置呈现效果都可以。

Description

一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品及其印刷工艺

技术领域

本发明属于3D印刷技术领域，具体涉及一种采用数码喷印的具有裸眼3D效果的印刷工艺，以及采用该印刷工艺制备的具有裸眼3D效果的印刷品。

背景技术

传统裸眼3D效果都要借助塑料片或者光栅片实现，如中国发明“一种具有360度裸眼3D效果的数字化名片及其制作方法”，公布号CN105549208A，包括片状载体，片状载体的正面压印有纳米级微透镜圆点光栅结构，片状载体的背面印刷有个人信息和AR识别区。该发明的具有360度裸眼3D效果的数字化名片及其制作方法，不需借助任何观察设备，即可看到360°全角度范围内的裸眼3D效果，增加了视觉上的冲击力；通过AR增强现实技术，使每张名片都将传统名片上的个人信息以3D模型、3D动画、视频、音频、图片、文字等多元化、生动有趣的形式进行展示，大大提高了名片体验的科技感及趣味性，拉近人与人之间的距离；

又如中国实用新型专利“实现2D转裸眼3D效果的透镜片”，公告号CN202615052U，其具有正面和背面的片状透明材质，正面呈光滑平面，背面包括若干个并列的柱状凸起，柱状凸起的轴心与正面平行，本实用新型透镜片固定于液晶面板前，使用者可以随心所欲地裸眼获得3D的视觉效果。

以上均为现有实现裸眼3D效果的采用塑料片或者光栅片的典型技术方案，其存在以下技术问题：

（1）如果采用通用版的底图，需要有起订量，一般5~10万㎡，如果需要定制的特殊底图，则具有开版费，大约6~8万元/版，普通的裸眼3D光栅膜材料大约7.5元/㎡，一次打样价格至少需要10万元，打样费用特别高，成本较高，不具有批量产业化的推广性。

（2）由于裸眼3D光栅需要由专门的公司制作，购买通版光栅到货需要2~3天，而定制专门的3D底图则需要先进行底图设计，然后再用专门的设备印刷到裸眼3D光栅背面，到货至少需要5天时间，时间上不具有自主性，且工艺周期较长，市场反应速度慢。

（3）由于传统的裸眼3D效果需要借助光栅片实现，通常制作时是满版通版印制的，如果需要局部定位应用，则需要在不需要3D效果的位置印白，对光栅片上的3D效果进行遮盖处理，而且，塑料片和光栅片对油墨附着力，烫金有专门的要求，还需要进行除静电处理，都会增加工艺应用难度，工艺复杂度较高。即通过纳米压印的方法都是制作整张片材或者整卷膜材，要呈现裸眼3D效果需要在圆点光栅片薄膜背面进行印刷，即不呈现3D效果的位置必须在膜表面上进行遮盖处理，否则，满版都是裸眼3D的效果。而且通常一个色组无法完全遮盖光栅片上的底纹，还需要进行多道叠印，会占用印刷色组。比如：需要进行6色印刷的产品，如果用两个色组进行遮盖3D效果的印刷，那么就需要上机两次才能完成，印刷工艺变得复杂。而且光栅片对油墨附着力，烫金有专门的要求，需要除静电处理，会增加工艺难度。

（4）传统裸眼3D效果的景深感是由光栅片上的点阵圆点厚度实现的，要想呈现不同的景深效果，就只有购买不同厚度的光栅片，景深感较强的光栅片厚度会超过0.5mm，胶印上机时影响因素图案效果，同时增加后期烫金、模切、压凸难度。

（5）采用压模进行圆点压制，精细度较高，特别针对底图复杂的图案采用纳米级压印板，工艺复杂。如中国发明“一种具有360度裸眼3D效果的数字化名片及其制作方法”说明书中第0024-0031段记载，圆点光栅的技术采用的是纳米压印技术，由于是纳米级别，其技术难度是非常大的，需要专业的微纳压印设备，纳米压印版和压印成型的片状载体，制作这种压印版需要等离子体刻蚀，液相沉积，等离子体离子注入，飞秒激光加工等复杂的工序，一般的工厂是无法制作的，且成本非常高，加工实现困难。压印不同大小的圆点光栅片状载体（不同大小的圆点光栅对底图放大效果不同），需要制作不同的压印版，版材的价格非常贵。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种采用数码喷印的具有裸眼3D效果的印刷工艺，以及采用该印刷工艺制备的具有裸眼3D效果的印刷品。

具体技术方案是：一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺，包括如下步骤：

1）设计裸眼3D底图：设计要简洁，简单字母、笔画不复杂的文字、简单几何形状、简单图案能够更好的表现出裸眼3D效果。

2）设计裸眼3D表层圆点点阵：圆点大小和点间距应比为：1~1.5:1（圆点大小为直径大小，圆点间距为两圆点边缘到边缘的间距)。

进一步，优选的，圆点大小和点间距为直径0.4mm，间距0.265mm；或者，直径0.25mm，间距0.2mm；或者，直径0.2mm，间距0.2mm。

表层圆点点阵（即相当于透镜层）的排列方式要有规律性。

进一步，优选的为正方形、正菱形、正六边形（蜂窝形）。

3）根据表层圆点点阵排列方式，软件制作裸眼3D底图排列点阵：将步骤1）中设计好的印刷底图导入圆点3D制作软件YD3D 1.0软件进行点阵排列处理，点阵排列具有规律性，和表层圆点点阵的排列方式一致，即正方形-正方形、正菱形-正菱形、正六边形-正六边形；

圆点立体软件 YD3D 1.0 ，软件登记号：2009SR039989，是一款专门用于循环圆点光栅立体图案设计的软件。它适用于任何类型的圆点光栅，与以前不同的是它有两个光栅线数，横向和竖向，该软件为现有技术软件。

进一步，采用YD3D 1.0软件进行点阵排列处理具体步骤为：

a.导入裸眼3D底图图案，设置排版面积；

b.选择高宽比；

c.输入光栅线数，光栅线数=25.4/（圆点直径+圆点间距）；

d.层显位置选择凹陷（或凸出）；

e.输入位移量和景深值。

进一步，优选的，高宽比数值为，当所述步骤2）中点阵排列为方形时高宽比数值为1；点阵排列为正菱形时高宽比数值为0.96，点阵排列为正六边形时高宽比数值为1.732。

4）胶印裸眼3D底图点阵：

a.裸眼3D底图点阵的颜色要与承印底色有明显的差别，分色时可以带到与底色差别较大的色组中，印刷分辨率DPI≥2540。

b.印刷裸眼3D底图点阵的区域不要进行除数码喷印外的其它印刷或后加工，保证点阵效果没有其余工序的干扰。

5）数码喷印同频表层圆点点阵：数码喷印表层圆点点阵时，要保证喷印光油透明度好，干燥、成型效果好，才能保证喷印圆点清晰。

进一步，在步骤5）之前，需要增加景深感时，首先在胶印好的裸眼3D底图点阵表面喷印一层实底的透明光油层（即相当于景深层），然后再在实底光油层表面数码喷印同频表层圆点点阵。实底光油层（景深层）要保证透明度好且表面平整度好。

本发明的另一目的在于利提供利用上述的数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺制备的印刷品，包括承印物，还包括点阵排列后胶印的裸眼3D底图，所述裸眼3D底图上匹配数码喷印有表层圆点点阵。

进一步，优选的是，还包括实底光油层，在所述裸眼3D底图和表层圆点点阵间喷印有实底光油层。

本发明的裸眼3D效果是通过印刷裸眼3D底图层和与其匹配的表面圆点点阵（透镜层）共同叠加后产生的效果，通过二者叠加，形成圆点状的光栅，印刷裸眼3D底图层在没有表面圆点点阵（透镜层）时，看上去只是规则排列的小点，通过表面圆点点阵（透镜层）的叠加，放大了底层的图案，能看到清晰的底图，左右晃动时，文字也会上下左右的移动，可呈现立体景深感，具有动态效果；实底光油层（景深层）能够调整提供一定的厚度，使裸眼3D效果更立体。

本发明的技术难点为喷墨打印的圆点和底图设计的点阵如果不匹配，无法叠出3D效果，或者3D效果不清晰、不美观；而又因为采用喷墨方式印刷同频表层圆点点阵，圆点通过数码喷印存在一定的边缘扩展，圆点排版时要将扩展量计算进去，否则喷印后点与点可能连在一起，糊版，无法叠出3D效果，因此圆点大小和点间距应比，以及光栅线数（即每英寸中25.4mm中有多少个圆点）是非常重要的，光栅线数与表层圆点大小和间距等不匹配无法叠不出效果，或者效果较差（无法满足商业用途）。

本发明的有益效果：

(1)本发明底图可以根据需要自行设计，无需开版，设计好后再通过3D软件对底图进行点阵排列，根据底图点阵设计同频率表面圆点，然后胶印印刷底图，再用数码喷光油的方式将同频圆点喷印在底图表面，最终形成兼具动感和立体感的裸眼3D效果。数码光油的价格约900元/kg，按喷印厚度和面积折算后大约20元/㎡，而底图的印刷可以与包装印刷图案采用同一块CTP版，基本不增加费用。

(2)没有使用裸眼3D光栅片材、膜材，即：取消了PVC、PET的使用，能够仅通过印刷和数码喷印就制作出只能通过膜材料、光栅材料才能呈现的效果，在印刷行业，属于巨大突破。大大节约成本的同时（普通的卡纸和覆膜纸价格差别很大），更加环保（膜难以降解，能够不采用膜的话都尽量不用），而且大大降低了印刷及后加工难度（纸张相比于塑料、金属材料等是最好加工的）。

(3)本发明自行设计底图，定制的3D底图可以跟随四色或专色胶印印刷同步完成，而同频圆点则由公司现有的数码设备进行喷印，印刷完成后，圆点点阵的光油喷印可在1天内完成，无需提前准备特殊的光栅材料，打样时间短，同时3D效果可以给出快速的反馈，具有更强的自主性。

(4)本发明的裸眼3D效果可以在排版时直接蒙版制作到需要的位置，定位简单，印刷3D底图与印刷包装底图是同时完成的，完全不影响色序也不占用印刷色组，对后期加工也没有任何影响，工艺灵活性很强。

(5)降低制作难度，一般印刷厂都能够完成，胶印机+数码光油喷印机（数码光油喷印是目前常见的印后加工）。不需要制作专门的纳米压印版，不需要专门的压印设备，用印刷机就可以制作。制作不同大小的圆点，只需要设计时更改圆点尺寸和圆点间距就可以实现。

(6)本发明的裸眼3D效果景深感主要通过数码喷印光油的厚度实现，需要景深感较强的3D效果时，通过对3D底图点阵和圆点点阵的大小、间距调整，同时增加光油喷印厚度即可实现，不影响印刷，可以先进行烫金、压凸后再对产品进行数码光油喷印，也不会影响后加工效果。

(7)想在任何位置呈现效果都可以，圆点是透明光油喷印上的，不需要占用色组，印刷色序排列不受限制，而且可以在一个产品上呈现多种类型的裸眼3D效果。

附图说明

图1是本发明实施例一数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品层次结构图，其中未喷印实底光油层；

图2是本发明实施例一数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品层次结构图，其中喷印了实底光油层；

图3是正方形、正菱形、正六边形三种点阵排列方式；

图4是本发明实施例二中采用印刷技术所的的具有裸眼3D效果的烟盒印刷品实物图一；

图5是本发明实施例三中采用印刷技术所的的具有裸眼3D效果的烟盒印刷品实物图二；

图6是本发明实施例三中采用正方形排列图。

图7是本发明实施例二和三中采用印刷技术所的的具有裸眼3D效果的烟盒印刷品实物整体效果图；

图8是对比施例一中的效果图，其中左边不清晰产品图，右侧为调整数据后得到清晰产品图。

图9是对比施例二中的效果图，其中左边无法叠出3D效果的产品图，右侧为调整数据后得到叠出3D产品图。

图1和图2中：1-承印物，2-裸眼3D底图，3-表层圆点点阵，4-实底光油层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1至图2所示，一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品，包括承印物1，还包括点阵排列后胶印的裸眼3D底图2，裸眼3D底图2上匹配数码喷印有表层圆点点阵3。

当然，还包括实底光油层4，在所裸眼3D底图2和表层圆点点阵3间喷印有实底光油层4。

实底光油层4（景深层）能够调整提供一定的厚度，使裸眼3D效果更立体，避免了传统光栅3D技术中，要想呈现不同的景深效果，就只有购买不同厚度的光栅片的问题。

实施例二：

1）设计裸眼3D底图：本实施例采用“20”字样。

2）设计表层圆点点阵，确定表层圆点点阵的圆点大小和点间距，圆点大小和点间距为直径0.25mm，间距0.2mm，两者比值在1~1.5:1范围内；点阵排列为正菱形；

3）软件制作裸眼3D底图排列点阵：

a.导入“20”字样图案，设置排版面积5cm×5cm；

b.选择高宽比：0.96（点阵排列为正菱形）；

c.输入光栅线数，光栅线数=25.4/（圆点直径+圆点间距）；

光栅线数为25.4/（0.25+0.2）=56.4；即每英寸（25.4mm）中有设置多少个圆点；

d.层显位置选择凹陷（有凸出或凹陷选项，选择back（凹陷））；

e.输入位移量和景深值，根据底图图案适应性调整，其并不会影响叠加效果，基本原则因为景深值由位移量控制，位移量值小，景深浅；位移量值大，景深深。位移量值又根据同样面积内的光栅线数确定，光栅线数少，位移量可以大一些，光栅线数多，位移量小一些，此两个数值为本领域技术人员根据底图图案能够进行常规的调整，为本领域的技术常识或常用技术。

表层圆点点阵的排列方式要和裸眼3D底图的排列方式一致，为1inch内光栅线数为56.4，用AI软件排版，表层点必须为圆点，大小选择0.25mm直径的圆点，间距为0.2mm。

4）胶印裸眼3D底图点阵：

a.裸眼3D底图点阵的颜色要与承印底色有明显的差别，分色时可以带到与底色差别较大的色组中，印刷分辨率DPI≥2540；

b.印刷裸眼3D底图点阵的区域不要进行除数码喷印外的其它印刷或后加工，保证点阵效果没有其余工序的干扰；

5）数码喷印同频表层圆点点阵：数码喷印表层圆点点阵（3）时，要保证喷印光油透明度好，干燥、成型效果好。

获得具有裸眼3D效果的烟盒印刷品实物如图4所示。

实施例三：

本实施例与第二个实施例的不同之处在于设计裸眼3D底图，本实施例采用五角星图形，圆点大小和点间距为直径0.4mm，间距0.265mm；25.4/（0.4+0.265）=38.2。

所获得具有裸眼3D效果的烟盒印刷品实物如图5所示。

第二实施例和本实施例采用点阵排列为正菱形，图案有错位效果，当然也可以采用正方形排列，即上下左右图案对齐的，其排列方式有图6所示。

本发明圆点是透明光油喷印上的，在任何位置呈现效果都可以，不需要占用色组，印刷色序排列不受限制，而且可以在一个产品上呈现多种类型的裸眼3D效果（即：不同景深感或者不同底图），如图7所示为本发明实施例二和实施例三在一个产品上不同位置呈现了五角星和20字样的裸眼3D效果。

对比实施例一：

如图8左侧所示，分别选择“T”字和五角星图案作为裸眼3D底图，点阵排列为正菱形圆点直径0.4mm，间距0.265mm，但是用的光栅线数为100时，就叠不出较好的效果。

当与38.2越接近，叠出的效果越好，当光栅线数为38.2，光栅线数与表层圆点匹配，满足公式，光栅线数=25.4/（圆点直径+圆点间距），如图8右侧所示。

对比实施例二：

表面圆点是正菱形排列，底图高宽比没有选择0.96而是其它值，如高宽比选择了2，无法叠出效果，如图9左侧所示；当与0.96越接近，叠出的效果越好，当高宽比为0.96，能叠出效果，如图9右侧所示。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）设计裸眼3D底图：设计要简洁，简单字母、笔画不复杂的文字、简单几何形状、简单图案能够更好的表现出裸眼3D效果；

2）设计表层圆点点阵，圆点大小和点间距应比为：1~1.5:1，表层圆点点阵的排列方式为：方形、正菱形、正六边形；

3）软件制作裸眼3D底图排列点阵：将步骤1）中设计好的印刷底图导入圆点3D制作软件YD3D 1.0软件进行点阵排列处理，点阵排列具有规律性，裸眼3D底图的排列方式和表层圆点点阵的排列方式一致；

4）胶印裸眼3D底图点阵：

a.裸眼3D底图点阵的颜色要与承印底色有明显的差别，分色时可以带到与底色差别较大的色组中，印刷分辨率DPI≥2540；

b.印刷裸眼3D底图点阵的区域不要进行除数码喷印外的其它印刷或后加工，保证点阵效果没有其余工序的干扰；

5）数码喷印同频表层圆点点阵：数码喷印表层圆点点阵时，要保证喷印光油透明度好，干燥、成型效果好；

高宽比数值应根据点阵排列形状选择，当所述步骤2）中点阵排列为方形时高宽比数值为1；点阵排列为正菱形时高宽比数值为0.96，点阵排列为正六边形时高宽比数值为1.732；

所述步骤2）中圆点大小和点间距为直径0.4mm，间距0.265mm；或者，直径0.25mm，间距0.2mm；或者，直径0.2mm，间距0.2mm。

2.根据权利要求1所述的一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺，其特征在于：所述步骤3）中采用YD3D 1.0软件进行点阵排列处理具体步骤为：

导入裸眼3D底图图案，设置排版面积；

选择高宽比；

输入光栅线数，光栅线数=25.4/（圆点直径+圆点间距）；

层显位置选择凹陷或凸出；

输入位移量和景深值。

3.根据权利要求1所述的一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺，其特征在于：在步骤5）之前，需要增加景深感时，首先在胶印好的裸眼3D底图点阵表面喷印一层实底的透明光油层，然后再在实底光油层表面数码喷印同频表层圆点点阵。

4.一种利用如权利要求1至3任一项所述的数码喷印具有裸眼3D效果的印刷工艺制备的印刷品，包括承印物（1），其特征在于：还包括点阵排列后胶印的裸眼3D底图（2），所述裸眼3D底图（2）上匹配数码喷印有表层圆点点阵（3）。

5.根据权利要求4所述的一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品，其特征在于：还包括实底光油层（4），在所述裸眼3D底图（2）和表层圆点点阵（3）间喷印有实底光油层（4）。

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