[發(fā)明專利]一種三維動態(tài)顯示元件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110020233.4
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102591022A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建平
• 申請（專利權(quán)）人: 趙建平
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G02B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于微光學(xué)結(jié)構(gòu)的動態(tài)顯示技術(shù)，采用微光學(xué)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圖形的三維、動態(tài)顯示。

背景技術(shù)

近年來，防偽、顯示技術(shù)發(fā)展迅速，主要是以激光全息圖為主，但這種技術(shù)已經(jīng)半公開，防偽功能受到挑戰(zhàn)。此外還有諸如水印防偽等技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展了很長時間，基本原理及實現(xiàn)方法也已經(jīng)基本被大眾所了解。迫切需要發(fā)展新的防偽技術(shù)。

為此人們提出了基于光學(xué)原理的放大顯示防偽方法，這種方法的原理是：在正常照明條件下，人眼的極限分辨力為1分，在明視距離250mm條件下，人眼的極限分辨力為0.072mm。一般來說為使眼睛不疲勞，人眼的視角在4分左右，即可以分辨距離為0.3mm左右的兩個點。在一般情況下，10×10個點刻組成簡單圖案，其大小約在4mm×4mm左右，其它細(xì)小的物體必須采用放大鏡或顯微鏡進(jìn)行放大才能看清其細(xì)微結(jié)構(gòu)。對于小于該尺度的圖案必須采用顯微鏡等輔助工具，這個觀察帶來很大不便。

在申請?zhí)枮?3123580.8的專利中，發(fā)明人提出了利用微透鏡對微縮圖像進(jìn)行放大成像的顯示防偽方法，有效地避免了上述問題；然而，上述專利要求被顯示圖形的單元要與微透鏡單元口徑相一致，以達(dá)到利用微透鏡對微圖形進(jìn)行放大的目的；

此外在現(xiàn)有技術(shù)中，基于莫爾條紋的放大顯示技術(shù)也是一大類非常有前途的防偽方法。但實現(xiàn)該技術(shù)必須具備幾個關(guān)鍵條件：1、放置于顯示微元件下方的被顯示的微圖像必須是周期圖形；2、被顯示的微圖像子單元必須與顯示微元件的單元成一定比例放大/縮小或成一定的夾角，否則根據(jù)莫爾條紋的放大倍率(設(shè)，被顯示圖像子單元與顯示微元件子單元具有相同口徑，即a＝b，且夾角θ為0度)因此，在該情況下根本無法觀測到需要的圖像。

基于上述考慮，本發(fā)明提出另外一種基于全新原理的放大顯示技術(shù)；該技術(shù)通過采用與顯示微元件子單元口徑完全相同，但每個子單元圖像卻不相同的非周期的被顯示圖像，獲得具有宏觀尺度的圖形的動態(tài)、立體顯示。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案通過以下步驟完成：一種基于微光學(xué)結(jié)構(gòu)的動態(tài)顯示技術(shù)，其特征在于包括以下步驟：

1、它主要由反射層、被顯示圖像、顯示微元件三部分組成；顯示微元件平行放置于對被顯示圖像上方，反射層則緊貼于被顯示圖像的下方；通過上述結(jié)構(gòu)即可獲得具有宏觀尺度的目標(biāo)圖像的動態(tài)顯示。

2、顯示微元件可以為連續(xù)面形微透鏡陣列、多臺階結(jié)構(gòu)衍射型微透鏡陣列，顯示微元件由具有相同子孔徑的子單元按照四邊形排列、六邊形排列等不同排列方式組合而成。

3、組成顯示微元件的微透鏡單元或微柱鏡單元可以具有相同的焦距，也可以具有不同的焦距。

4、權(quán)利要求1所述的被顯示圖像，其特征在于：被顯示圖像由眾多子單元按照四邊形排列、六邊形排列等不同排列方式組合而成，其組合方式與顯示微元件陣列子單元的組合方式完全相同；被顯示圖像子單元與顯示微元件的子單元一一對應(yīng)，且被顯示圖像子單元與相對應(yīng)的顯示微元件子單元具有完全相同的子孔徑形狀、尺寸與排列方式。

5、權(quán)利要求1所述的被顯示圖像，其特征在于：將要顯示的目標(biāo)圖像F?IG沿相互正交的兩個方向X，Y進(jìn)行等分，X方向等分為i份，Y方向等分為j份，形成i×j個網(wǎng)格；被顯示圖像的任何一個子單元也都由i×j個微單元組成；對于構(gòu)成目標(biāo)圖像的i×j個網(wǎng)格中的任何一個網(wǎng)格，在構(gòu)成子單元的i×j個微單元中，有且僅有一個微單元與其對應(yīng)。

6、權(quán)利要求1所述的被顯示圖像，其特征在于：設(shè)被顯示圖像由P行，L列子單元排列而成，對于同一行相鄰列的子單元T_{P＝S，L＝K}與T_{P＝S，L＝K+1}，構(gòu)成這兩個子單元的微單元具有如下特征：

設(shè)M_K(H，G)代表第T_{P＝S，L＝K}個子單元的第H行，G列微單元，M_K+1(H，G)代表第T_{P＝S，L＝K+1}個單元的第H行，G列微單元；則M_K(H，G)微單元與M_K+1(H，G-1)微單元完全相同(或M_K(H，G)微單元與M_K+1(H，G+1)微單元完全相同，或M_K(H，G)微單元與M_K+1(H-1，G)微單元完全相同，或M_K(H，G)微單元與M_K+1(H+1，G)微單元完全相同)。