[實用新型]一種蜂窩狀微凸光柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620512245.7
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN206147130U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長洲
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市眾巢納米科技有限公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02B27/22
• 代理公司: 廣東莞信律師事務(wù)所44332
• 代理人: 吳炳賢

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及防偽技術(shù)領(lǐng)域，特指一種蜂窩狀微凸光柵及其制作方法。

背景技術(shù)

由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)器件稱為光柵（grating）。現(xiàn)有光柵按特殊透鏡形式分為平面透鏡光柵、柱面透鏡光柵和球面透鏡光柵等，它們按各自特定規(guī)則排列制成的光柵材料稱為狹縫光柵、柱鏡光柵和球面光柵(或圓點光柵)。其中，狹縫光柵由于光柵種類單一，且需要額外光源輔助才能產(chǎn)生效果等原因，不適合大批量用于立體印刷；而柱鏡光柵效果豐富，不需要額外光源即可產(chǎn)生效果，且適于大批量印刷制作。所以，目前，立體圖案制作一般采用柱鏡光柵，但柱鏡光柵的觀看方向極其嚴(yán)格，只有一個垂直方向，應(yīng)對人們閱讀隨意性有著不可克服的缺陷。而球面光柵(圓點光柵)，可以全方位觀察立體影像，也是可見光下自然全息立體展示的技術(shù)核心，是今后光柵技術(shù)發(fā)展的方向。

圓點光柵即微凸鏡光柵，是通過微凸鏡陣列結(jié)構(gòu)制作點陣的立體圖案，可以在360度范圍產(chǎn)生圖像的立體感；當(dāng)觀看者上下左右移動時，會看到畫面內(nèi)景物上側(cè)、下側(cè)、左側(cè)、右側(cè)原先被擋住的部分，圖案呈現(xiàn)360度立體效果；圓點光柵表面不是條紋構(gòu)成，而是由緊密排列的“凸起點”小微凸鏡構(gòu)成，每一個凸鏡都是一個微型凸透放大鏡，聚焦在點陣光柵的下表面。利用微凸鏡光柵立體陣列圖案立體成像的原理，被廣泛應(yīng)用于防偽領(lǐng)域，如發(fā)達(dá)國家應(yīng)用到貨幣防偽上（如新版100元美金）；韓幣及泰銖等貨幣采用了微凸光柵做為安全線防偽；惠普公司應(yīng)用在商標(biāo)防偽上。

然而，微凸光柵透鏡若直徑為0.03mm以下，圖案設(shè)計的線寬則要求在2微米（2μm），而目前國際國內(nèi)印刷行業(yè)，最高印刷精度只能達(dá)到0.05mm（50μm），無法進(jìn)行直接任何方式的常規(guī)印刷，因此，使應(yīng)用于防偽的微凸鏡生產(chǎn)和底圖印刷，成為國際和國內(nèi)的設(shè)計生產(chǎn)制造中，普通常規(guī)印刷方式的瓶頸與印刷難題；故，目前國內(nèi)的普通圓點光柵的點直徑均在0.3mm，印刷精度在0.06mm以上（即dpi分辨率4800以下），生產(chǎn)制造加工精度很低，所以，這類大直徑（0.3mm)微凸光柵不能作為防偽產(chǎn)品。

加之，微凸鏡光柵的圓與圓之間切線不能消除，即圓形凸鏡3之間陣列模具不能靠攏，存在不能通過微凸鏡轉(zhuǎn)換底圖為立體的盲區(qū)4，這些盲區(qū)4是沒有微凸鏡光柵立體效果的部分，以至于產(chǎn)品質(zhì)量存在瑕疵，如圖3-4所示。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種蜂窩狀微凸光柵及其制作方法，該蜂窩狀微凸光柵使微凸3D立體成像達(dá)到無死角盲點的效果，提高了透光率，使后期立體成像清晰度大大提升；且其耐高溫（模內(nèi)注塑），防刮傷，可廣泛應(yīng)用于大量的工業(yè)產(chǎn)品的imd塑料制品模內(nèi)注塑，其制作方法通用性很強(qiáng)，生產(chǎn)節(jié)能顯著，精度得到大幅度提升，時效快；可多樣化的進(jìn)行生產(chǎn)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

一種蜂窩狀微凸光柵，包括一基材，所述基材表面設(shè)有若干正六邊形的微凸鏡，各該微凸鏡連續(xù)排列連接，構(gòu)成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的陣列層，該陣列層表面設(shè)有光固化層。

所述各微凸鏡的頂面分別為一凸起面，各凸起面均成球形曲面。

所述各微凸鏡之間相鄰的邊和角緊密貼合，各微凸鏡的直徑小于或等于20μm。

所述光固化層為一采用UV光固化膠均勻涂布于陣列層表面上后形成的結(jié)構(gòu)層。

本實用新型的有益效果如下：

1、本實用新型的蜂窩狀微凸光柵，根據(jù)物理光學(xué)45°/60°陣列微凸立體顯像原理（由N單位個微凸陣列作用于對應(yīng)的數(shù)碼坐標(biāo)圖形，進(jìn)行點陣微凸放大形成360°立體全景圖像）為研發(fā)依據(jù)，采用蜂窩狀微凸，達(dá)到了微凸3D立體成像無死角盲點的效果，微凸光柵的材料透光率95%以上，從而，使后期立體成像清晰度大大提升；

表面涂布有UV光固化層，使材料的表面硬度達(dá)到了2H以上硬度，耐高溫（模內(nèi)注塑），防刮傷，而基材（PC、PET、PTU、PVC等與光柵配合使用的基材）物理性能不會改變，韌性、拉伸性能等依然等保持良好狀態(tài)，可廣泛應(yīng)用于大量的工業(yè)產(chǎn)品的imd塑料制品模內(nèi)注塑，如制作防偽光學(xué)元件。

2、本實用新型的制作方法，設(shè)計文件為54000dpi高分辨率的光刻cad文件，然后制造出納米級的光繪菲林或鉻版（光罩），進(jìn)行感光蝕刻電鑄模具，通用性很強(qiáng)，可以在任意材料上生產(chǎn)出高分辨率的微凸光柵（1200目以上）以及直紋光柵（200lpi以上） ，生產(chǎn)節(jié)能顯著，光柵材料采用光刻模具進(jìn)行涂布線生產(chǎn)，耗電能源消耗只有拉板機(jī)制造光柵材料能耗30%不到；淘汰了落后的機(jī)床機(jī)械加工的低精度和昂貴加工成本，精度高，時效快；