CN211180431U - 一种光学成像膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种光学成像膜，其包括：聚焦层、基底、图文层，图文层，其配置有复数周期排布的子图文，所述子图文设置为预设图文的部分图案，且至少部分的所述子图文的图案不同；聚焦层，其具有复数周期排布的聚焦结构，所述聚焦结构的宽度与其周期的比介于60％～80％；所述基底介于聚焦层与图文层之间，所述聚焦层与所述图文层相匹配，以使在视角范围内所述光学成像膜呈现上浮和/或下沉的所述预设图文的放大影像。通过优化规则排布的聚焦结构的间隔及其匹配的子图文排布周期的方式，增大了光学成像膜的可视角同时显著的减小防伪膜中莫尔像的串扰问题，提高成型质量。

Description

一种光学成像膜

技术领域

本实用新型涉及光学薄膜技术领域，具体地涉及一种光学成像膜。

背景技术

成像与显示技术受到越来越多的关注，基于微透镜(微透镜阵列)实现的成像技术凭借完整的视差、连续的视点以及无需任何观察眼镜和特殊光照等优点，具有极大的潜力和发展前景，逐渐发展成为最具潜力和前景的自动显示技术，成像通常采用莫尔成像技术，形成光学成像膜。该光学成像膜通常包括图文层和聚焦层，其中，图文层包括若干微图文，而聚焦层通常包括若干微透镜，利用微透镜与图文层相互作用，形成具有放大效果的影像。微透镜具有微米或纳米尺度的特征尺寸、按照特定方式排布的功能结构，具有重量轻、设计自由度高、结构灵活等特点，在光学成像领域具有显著优势。

但是，上述成像方式中，总会出现一些串扰，从而影响成像的清晰度，导致成像质量较低。

因此，业内亟需一种新的光学成像膜。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种新的光学成像膜，其对微透镜阵列和子图文(微图文)阵列的结构进行优化，调整微透镜和子图文的相邻实体之间的距离，增大了可视角同时降低串扰问题，提高成像质量。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案，

一种光学成像膜，其特征在于，包括：聚焦层、基底、图文层，图文层，其配置有复数周期排布的子图文，所述子图文设置为预设图文的部分图案，且至少部分的所述子图文的图案不同；

聚焦层，其具有复数周期排布的聚焦结构，所述聚焦结构的宽度与其周期的比介于60％～80％；

所述基底介于聚焦层与图文层之间，所述聚焦层与所述图文层相匹配，以使在视角范围内所述光学成像膜呈现上浮和/或下沉的所述预设图文的放大影像。通过这样的设计，调整微透镜和子图文的相邻实体之间的距离，增大了可视角同时降低串扰问题，提高成像质量。

优选的，该子图文呈周期性排布，其占空比大于等于90％。

优选的，该预设图文的宽度大于所述子图文的分布周期的宽度。

优选的，在所述子图文的分布周期内，所述聚焦结构的宽度小于所述子图文的宽度小于所述子图文的分布周期的宽度。

优选的，该子图文包括，印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或其组合。

优选的，沿所述基底的厚度方向所述图文层配置于所述基材层的一侧，所述聚焦层配置于所述基材层的另一侧。

优选的，该聚焦结构包含微透镜，每个微透镜的形状相同。较佳的，其呈半球状。

优选的，该光学成像膜，还包含反射层，其设置于聚焦层的外侧，用于反射进入光学成像膜的光，用以促进光从聚焦层射出。

优选的，该光学成像膜中所述视角α、所述聚焦结构的周期T、所述膜厚d，满足：

其中，n为折射率，T指相邻两聚焦结构中心间的距离。

有益效果

相对于现有技术中的方案，本申请实施方式提出的光学成像膜其对微透镜阵列及其匹配的子图文阵列的结构进行优化，使得光学成像膜在增大了可视角的同时降低串扰问题。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1所示为本申请实施例的光学成像膜的结构示意图；

图2所示为本申请实施例的察看成像示意图；

图3所示为本申请实施例的光学成像膜的结构示意图；

图4所示为本申请实施例的一视角下察看的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型提出的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本申请提供一种光学成像膜，其对微透镜阵列及其匹配的子图文阵列的周期进行优化，在保证成像质量的前提下增大了光学成像膜的可视角。

下面结合附图来详细的描述本申请提出的光学成像膜。

如图1所示为光学成像膜的结构示意图，该光学成像膜100，包括：图文层103，其配置有复数子图文103a；配置于图文层103上侧的聚焦层，其具有复数依据一定规则排布的聚焦结构101；介于聚焦层与图文层103间的基底102，其中，聚焦层的聚焦结构101与图文层的子图文103a相匹配，以使从聚焦结构101看，光学成像膜具有呈现上浮和/或下沉的影像。本实施方式中，基底可为PET层、PC层、PI层、PMMA层或CPI层，沿厚度方向，图文层和聚焦层分别位于基底的两侧。聚焦结构包含微透镜(微透镜阵列)或菲涅尔透镜(菲涅尔透镜阵列)，且子图文阵列与其对应的聚焦结构阵列一一匹配设置。子图文103a较佳的，位于其匹配的聚焦结构101的正下方。正视时，子图文的图案位于其匹配的聚焦结构101(即微透镜)的正下方，当视角从正视偏移(即视角α)请参见图2，由于折射的影响聚焦结构101对应的子图文从对应它的聚焦结构的底部位置偏移。视角大于α时看到的影像不完整或看到影像。

为此作为上述光学成像膜的改进，请参考图3，为本申请一实施例的光学成像膜，该光学成像膜200，包括：图文层203，其配置有复数子图文203a；配置于图文层203上侧的聚焦层，其具有复数依据一定规则排布的聚焦结构201；基底202，其位于聚焦层与图文层203间，其中，聚焦层的聚焦结构201与图文层的子图文203a相匹配，以使从聚焦结构201看，光学成像膜具有呈现上浮和/或下沉的影像。正视时，子图文的图案位于其匹配的聚焦结构201(即微透镜)的正下方，当视角从正视偏移(即视角θ，视角θ>视角α)θ时还能看出图案请参见图4，本实施方式中，可视角θ、膜的厚度及微透镜周期的T，满足

其中，α(θ)为视角，n为基底的折射率，d为膜厚(从微透镜顶端到子图文底端)，T为微透镜的周期(相邻两微透镜中心间的距离)。从上述公式可看出，其中，α与微透镜的周期T、折射率n正相关，与膜厚负相关。这样的设计增大了成像膜的可视角，使得成像膜(也称防伪膜)的视角效果更佳。本实施方式中，在不改变微透镜和子图文大小的前提下，优化微透镜阵列及其匹配的子图文阵列的周期来提高防伪膜的可视角并且对所成像的清晰度影响不大。需要说明的是，该光学成像膜中，子图文的分布规律可由聚焦结构的分布规律决定。但是若T过大时，对其所成像的清晰度有影响，为此，本实施方式中，微透镜的宽度D与周期T的比介于60％～80％。这样的设计，在保证成像质量的前提下增大了成像膜的可视角。子图文呈周期性排布，其占空比大于等于90％,较佳的，占空比大于等于95％。较佳的，该子图文包括，印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或其组合。该子图文为基于完整图案分割的且依据一定规律排布。该微透镜阵列以合适角度(如，45°、60°)放置于周期接近的子图文阵列的上方，在可视角的范围内看到具有放大、动态、立体效果的图案。该聚焦结构与子图文一一对应，且子图文位于对应聚焦结构的焦平面或其附近，其中，对于聚焦结构(微透镜)来说，其焦平面定义为：过焦点且垂直于系统主光轴的平面为焦平面。该基底202的材质可与微透镜相同或选自PET层、PC层、PI层、PMMA层或CPI层或其组合。

上述实施方式中，各聚焦结构的形状和大小相同，其呈四方形、半球形、正六边形等，本实施方式中各聚焦结构为半球形的凸起，其直径介于20μm～1000μm。

本申请提出的光学成像膜，通过对微透镜阵列及其匹配的子图文阵列的周期进行优化，在保证成像(影像)质量的前提下增大了光学成像膜的可视角。而本申请中，该图文层包括多个子图文，且各子图文与对应的聚焦结构的作用下，能够形成具有放大效果的影像，与现有技术相比，本申请中的子图文的大小与现有技术中完整预设图文的大小接近，从而能够增大预设图文，即能够增大合成影像的大小。例如，聚焦结构的成像倍率为200，在聚焦结构不变的情况下，将图文层设置为多个子图文，该子图文对应的预设图文为现有目标图形的3～5倍，则经过莫尔成像后，能够形成放大倍数为200×(3～5)倍的影像。从而，可在不改变影像高度或深度的情况下，可得到放大倍数更大的影像。该子图文在配置时，假设配置有n个子图文，则n个子图文中每个子图文不仅可仅设置被等分的那一部分，也可以以等分为中心向四周扩散形成部分图案；因每个子图文均包含了被等分的那一部分，所以在组合时，重叠后仍然至少可以组合成一个预设图文(即合成的影像)。每个子图文的部分图案对应的预设图文的分布是大于子图文所在的周期单元或对应聚焦结构的口径范围，但每个子图文实际呈现的是预设图文对应的周期单元内或对应聚焦结构的口径范围内的部分。

在一实施方式中，光学成像膜还包含反射层，其设置于与聚焦层的外侧，用于反射进入该光学成像膜的光，从而促进光从聚焦层射出，提高成像效果。

在一实施方式中，光学成像膜的图文层与聚焦层可为一体式结构这时可省略基底层。

在一实施方式中，光学成像膜还包括保护层，其设置于图文层的外侧，和/或，设置于聚焦层的外侧，以提高该光学成像膜的寿命。

在一实施方式中，光学成像膜还包括油墨层，其配置于图文层的外侧。

上述实施例中光学成像膜，其可用作防伪膜、装饰膜等，其可用于家电。电子产品的外壳、各种外包装以及各种防伪场合，或者既可以实现防伪功能又可用于装饰场合。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡如本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光学成像膜，其特征在于，包括：聚焦层、基底、图文层，

图文层，其配置有复数周期排布的子图文，所述子图文设置为预设图文的部分图案，且至少部分的所述子图文的图案不同；

聚焦层，其具有复数周期排布的聚焦结构，所述聚焦结构的宽度与其周期的比介于60％～80％；

所述基底介于聚焦层与图文层之间，所述聚焦层与所述图文层相匹配，以使在视角范围内所述光学成像膜呈现上浮和/或下沉的所述预设图文的放大影像。

2.如权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，包括：所述子图文呈周期性排布，其占空比大于等于90％。

3.如权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述预设图文的宽度大于所述子图文的分布周期的宽度。

4.如权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，在所述子图文的分布周期内，所述聚焦结构的宽度小于所述子图文的宽度小于所述子图文的分布周期的宽度。

5.如权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，包括：所述子图文包括，印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或其组合。

6.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，沿所述基底的厚度方向所述图文层配置于基材层的一侧，所述聚焦层配置于所述基材层的另一侧。

7.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述聚焦结构包含微透镜，每个微透镜的形状相同。

8.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，还包含反射层，其设置于聚焦层的外侧，用于反射进入光学成像膜的光，用以促进光从聚焦层射出。

9.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述视角α、所述聚焦结构的周期T、所述膜厚d，满足：

其中，n为折射率，T指相邻两聚焦结构中心间的距离。

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