專利名稱：微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡板，尤其涉及微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板。
背景技術(shù)：
透鏡板應(yīng)用于各種領(lǐng)域。最具代表性的應(yīng)用范圍有液晶顯示器用透鏡板、立體影像顯示器用透鏡板、面光源裝置用透鏡板、背光源部件用透鏡板、用于三維觀測(cè)的透鏡板寸。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于三維觀測(cè)的微透鏡板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的用于三維觀測(cè)的微透鏡板100包括透鏡陣列層110，其中，凸透鏡以陣列形式排列；焦點(diǎn)距離層120，設(shè)置于透鏡陣列層110的下方并根據(jù)透鏡的曲率半徑調(diào)整適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)距離；立體層130，設(shè)置于焦點(diǎn)距離層110的下方并根據(jù)一定的立體圖案形成立體圖像。微透鏡板通過視錯(cuò)覺現(xiàn)象使觀測(cè)人感受到深度，而其深度的差異由立體圖案的大小和密度決定。例如，在以45度以每英寸200個(gè)構(gòu)成的凸透鏡中，若使立體圖案的數(shù)量小于200個(gè)，則觀測(cè)者將感到突出的立體感，而若大于200個(gè)，則將感到凹陷的立體感。一般而言，用于三維觀測(cè)的微透鏡板100，通過平版印刷、激光蝕刻等方法制作模具之后，生產(chǎn)透鏡的形狀。在此，利用平版印刷的模具制作，雖然能加工高質(zhì)量的微透鏡，但透鏡大小受限制，價(jià)格高，而利用激光蝕刻的模具制作，雖然可以較低廉的價(jià)格制作大型滾壓模具，但會(huì)降低模具質(zhì)量，且很難按設(shè)計(jì)圖紙制作模具。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的柱狀透鏡板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的柱狀透鏡板200包括透鏡陣列層210，由多個(gè)半圓柱形的凸透鏡平行排列而成；焦點(diǎn)距離層220，設(shè)置于透鏡陣列層210的下方并根據(jù)透鏡的曲率半徑調(diào)整適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)距離；立體層230，設(shè)置于焦點(diǎn)距離層210的下方并形成立體圖像。一般而言，柱狀透鏡200可利用金剛石工具制作高質(zhì)量的模具且可賦予自由的立體感，但立體感觀測(cè)方向受限制，且會(huì)引起眩暈。另外，不能形成可在微透鏡中實(shí)現(xiàn)的利用云紋的穩(wěn)定的立體圖案。下面，對(duì)利用蝕刻法制作模具之后生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)的微透鏡中所存在的問題總結(jié)如下第一、利用化學(xué)蝕刻的微透鏡很難按設(shè)計(jì)圖紙形成曲率半徑；第二、根據(jù)化學(xué)蝕刻的特點(diǎn)，隨模具壓紋的深度，透鏡板的透明度將下降；第三、根據(jù)化學(xué)蝕刻的特點(diǎn)，在重新生產(chǎn)同樣的透鏡時(shí)，因蝕刻液的狀態(tài)、外部溫度及操作者的狀態(tài)等原因，很難制作出均勻的微透鏡模具；第四、單純的圖案可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的立體效果，但一般圖像的立體效果受到限制。另外，對(duì)利用金剛石工具制作模具之后生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)的柱狀透鏡中所存在的問題總結(jié)如下第一、在立體圖像的實(shí)現(xiàn)方面，雖然能實(shí)現(xiàn)自由的立體感，但只在非上下方向的左右方向感受到立體感；第二、因圖像的跳動(dòng)現(xiàn)象，有可能引起眩暈；第三、無法實(shí)現(xiàn)利用云紋法的各種圖案的立體現(xiàn)象。韓國注冊(cè)實(shí)用新型公報(bào)中公開的放射型凸透鏡立體印刷板(注冊(cè)號(hào)20-0311905) 和立體印刷板(注冊(cè)號(hào)20-0444099)利用包括多色2D圖像的云紋表現(xiàn)立體印刷圖案圖像， 采用現(xiàn)有技術(shù)的微透鏡。另外，韓國專利公開公報(bào)所公開的利用光束差的印刷用平面透鏡板(申請(qǐng)?zhí)?10-2006-0138521)涉及在透鏡表面涂布不同折射率的固體樹脂以隱藏透鏡的平面立體板， 選擇性地采用現(xiàn)有技術(shù)的微透鏡或柱狀透鏡。另外，還公開有其他各種立體透鏡板，其以負(fù)角或正角的細(xì)微蝕刻紋理圖案替代印刷立體以實(shí)現(xiàn)立體，但這些都采用現(xiàn)有技術(shù)的上、下、左、右的放射型微透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板，其不僅利用金剛石工具制作微透鏡，從表面隱藏透鏡，而且同時(shí)獲得柱狀透鏡和微透鏡的立體效果。為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板，其特征在于，包括第一柱狀透鏡層，由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；折射調(diào)整粘接層，形成于第一柱狀透鏡層的下方；第二柱狀透鏡層，形成于折射調(diào)整粘接層的下方并由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；焦點(diǎn)距離層，形成于第二柱狀透鏡層的下方；及立體層，形成于焦點(diǎn)距離層的下方；而排列于第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線和排列于第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線相互交叉。優(yōu)選地，排列于第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的曲面向下，而排列于第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的曲面向上。另外，還包括如下各層中的至少一層，即形成于第一柱狀透鏡層上部的第一樹脂涂層；形成于第一柱狀透鏡層和折射調(diào)整粘接層之間的第二樹脂涂層；及形成于折射調(diào)整粘接層和第二柱狀透鏡層之間的第三樹脂涂層。本發(fā)明不僅利用金剛石工具制作微透鏡，且使凸透鏡曲面以相互不同的角度相對(duì)，從而可制作出從表面隱藏透鏡的高品位的立體板。另外，本發(fā)明可按透鏡設(shè)計(jì)圖紙制作透鏡，從而可獲得高清晰度的立體感。另外，本發(fā)明可同時(shí)獲得柱狀透鏡和微透鏡的立體效果，即可同時(shí)獲得從任意方向觀測(cè)的立體感和以幀為單位的影像分割圖像的立體感。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于三維觀測(cè)的微透鏡板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的柱狀透鏡板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板的各層分解示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板的各層分解示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板的各層分解示意圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板300包括第一柱狀透鏡層310，由半圓柱形凸透鏡311平行排列而成；折射調(diào)整粘接層320，形成于第一柱狀透鏡層的下方；第二柱狀透鏡層330，形成于折射調(diào)整粘接層320的下方并由半圓柱形凸透鏡331平行排列而成；焦點(diǎn)距離層340，形成于第二柱狀透鏡層330的下方并根據(jù)透鏡的曲率半徑調(diào)整適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)距離；及立體層350，形成于焦點(diǎn)距離層340的下方并形成立體圖像。此時(shí)，排列于第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡311的母線和排列于第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡331的母線相互交叉。優(yōu)選地，相互交叉的角度為90度或45度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二柱狀透鏡層相互相對(duì)。即，排列于第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡311的曲面向下，而排列于第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡 331的曲面向上。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過上述結(jié)構(gòu)制作出從表面隱藏透鏡的高品位的立體板。另外，第一柱狀透鏡層不在其下方設(shè)置焦點(diǎn)距離層，而只包括半圓柱形的凸透鏡， 從而使其厚度變得最薄。另外，優(yōu)選地，第一柱狀透鏡層的凸透鏡和第二柱狀透鏡層的凸透鏡具備相同的曲率半徑、相同的折射率及相同的透鏡間距。形成于第二柱狀透鏡層下方的焦點(diǎn)距離層340，具備考慮第一柱狀透鏡層的折射率及曲率半徑、折射調(diào)整粘接層的折射率和第二柱狀透鏡層的折射率及曲率半徑計(jì)算而成的物性。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方式的、微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板的各層分解示意圖。 如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板400，在如圖3所示的透鏡板中，還包括如下各層中的至少一層形成于第一柱狀透鏡層上方的第一樹脂涂層410 ；形成于第一柱狀透鏡層和折射調(diào)整粘接層之間的第二樹脂涂層420 ；及形成于折射調(diào)整粘接層和第二柱狀透鏡層之間的第三樹脂涂層430。第一至第三樹脂涂層410、420、430改進(jìn)柱狀透鏡層的功能。例如，若柱狀透鏡層 310,330 由 A-PET (Α-Polyethylene Terephthalate)樹脂制作而成，則雖然具有高透明性、高折射率、尺寸穩(wěn)定性及低價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，但在適印性方面存在問題，而若由 G-PET (G-Polyethylene Terephthalate)樹脂制作而成，則雖然具有高透明性、好粘接性、 適印性、高折射率及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但也存在價(jià)格過高的缺點(diǎn)。即，各種樹脂都具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在用A-PET (Α-Polyethylene Terephthalate)樹脂制作柱狀透鏡層310、330的同時(shí)，用G-PET(G-Polyethylene Terephthalate)樹脂細(xì)致地涂布第一至第三樹脂涂層410、420、430。結(jié)果，可同時(shí)具有A-PET的高透明性、高折射率、尺寸穩(wěn)定性及低價(jià)的優(yōu)點(diǎn)和G-PET的好粘接性及適印性的優(yōu)點(diǎn)。這樣的樹脂組合僅為其中一例，本發(fā)明不受上述舉例組合的限制。另外，優(yōu)選地，將第一柱狀透鏡層310的凸透鏡和第二柱狀透鏡層330的凸透鏡設(shè)計(jì)為非球面形狀。這是因?yàn)椋邆湟话憬孛娴牧Ⅲw透鏡板將具有隨曲率半徑變化的視角，若此視角大于45，則歸為變化透鏡，而若小于45度，則歸為立體透鏡。但是，若用低折射率的涂層劑對(duì)透鏡表面進(jìn)行處理，則將具有非單一折射率的雙重折射率，從而降低視角的范圍。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，將透鏡加工成具有極高視角的非球面形狀之后，利用透明的固體樹脂粘接劑使第一柱狀透鏡層310和第二柱狀透鏡層320形成一體，因此，即使以折射率公式計(jì)算出的視角變小，也能獲得穩(wěn)定的立體感。另外，透明固體樹脂制成的折射調(diào)整粘接層320的折射率，小于第一至第二柱狀透明層310、320的折射率。例如，若第一至第二柱狀透鏡層310、330的PET (Polyethylene Terephthalate)具有1. 575的折射率，而折射調(diào)整粘接層320的透明固體樹脂具有1. 575 的折射率，則透鏡板將成為非立體透鏡板的一般透明板。另外，透明固體樹脂折射調(diào)整粘接層320的折射率越低，制作出的透鏡板的厚度越薄。上述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板，其特征在于，包括 第一柱狀透鏡層，由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；折射調(diào)整粘接層，形成于所述第一柱狀透鏡層的下方；第二柱狀透鏡層，形成于所述折射調(diào)整粘接層的下方并由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；焦點(diǎn)距離層，形成于所述第二柱狀透鏡層的下方；及立體層，形成于所述焦點(diǎn)距離層的下方；其中，排列于所述第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線和排列于所述第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線相互交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于排列于所述第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的曲面向下，而排列于所述第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的曲面向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于 還包括如下各層中的至少一層形成于所述第一柱狀透鏡層的上部的第一樹脂涂層；形成于所述第一柱狀透鏡層和所述折射調(diào)整粘接層之間的第二樹脂涂層；及形成于所述折射調(diào)整粘接層和所述第二柱狀透鏡層之間的第三樹脂涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于 排列于所述第一柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線和排列于所述第二柱狀透鏡層的半圓柱形凸透鏡的母線以90度或45度相互交叉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于所述第一柱狀透鏡層的凸透鏡和所述第二柱狀透鏡層的凸透鏡具備相同的曲率半徑、 折射率及透鏡間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于 所述第一柱狀透鏡層的凸透鏡和所述第二柱狀透鏡層的凸透鏡具備非球面形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其特征在于 所述折射調(diào)整粘接層的折射率小于所述第一和第二柱狀透鏡層的折射率。
全文摘要
本發(fā)明涉及微透鏡及柱狀透鏡兼用透鏡板，其不僅利用金剛石工具制作微透鏡，從表面隱藏透鏡，而且同時(shí)獲得柱狀透鏡和微透鏡的立體效果。根據(jù)本發(fā)明的微透鏡及柱狀透鏡兼用的透鏡板，其特征在于，包括第一柱狀透鏡層，由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；折射調(diào)整粘接層，形成于第一柱狀透鏡層的下方；第二柱狀透鏡層，形成于折射調(diào)整粘接層的下方并由半圓柱形凸透鏡平行排列而成；焦點(diǎn)距離層，形成于第二柱狀透鏡層的下方；及立體層，形成于焦點(diǎn)距離層的下方。
文檔編號(hào)B32B27/36GK102565888SQ201010623869
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者徐定植 申請(qǐng)人:徐定植