本發(fā)明涉及一種裸眼3d圖文，尤其涉及一種裸眼3d圖文及打印方法和打印設(shè)備。

背景技術(shù)：

以二維介質(zhì)來呈現(xiàn)三維圖像是印刷顯示技術(shù)追求的終極目標(biāo)，它能夠向觀察者提供最生動、最豐富的信息，具有極佳的表現(xiàn)力。不借助特制眼鏡等輔助工具就能讓人眼直接觀察到3d圖像的技術(shù)稱為“裸眼3d”技術(shù)，它需要在人的左右眼位置產(chǎn)生不同的光場信息。當(dāng)人的兩只眼睛接收到不同的圖像(視差圖像)后，大腦將自動把兩幅圖像合成，從而形成空間三維立體感。

1947年由denisgabor發(fā)明的全息術(shù)是最經(jīng)典的裸眼3d顯示方法，它包括“全息記錄”和“全息再現(xiàn)”兩個過程。首先需要利用全息材料記錄物體發(fā)出的光(物光)和一束參考光產(chǎn)生的干涉圖案，稱為“全息圖”，它記錄了物光的全部相位信息。在全息再現(xiàn)過程種，用同樣的參考光照射全息圖，就可以完整地重現(xiàn)原來的物光信息，即可以觀察到物體的三維全貌。傳統(tǒng)全息術(shù)雖然三維圖像逼真，但是工藝比較繁瑣，對生產(chǎn)設(shè)備和條件要求較高，生產(chǎn)效率較低，因而給實際應(yīng)用帶來不便。

全息圖中實際上包含了一系列特殊的表面微納米結(jié)構(gòu)，因此不管利用什么方式，只要可以形成特定的表面微納米結(jié)構(gòu)，都可以實現(xiàn)裸眼3d顯示。數(shù)碼光學(xué)圖像技術(shù)就是一種典型的代表。在這種技術(shù)中，圖像的每一個像素都是由一個微結(jié)構(gòu)來表達(dá)的，不同指向的微結(jié)構(gòu)可以通過衍射原理把特定的光投射到不同方位，因此只要設(shè)計好每個微結(jié)構(gòu)像素的指向，就可以把不同視場的圖像投射到不同的方位，從而產(chǎn)生3d立體感。在包裝印刷防偽、證卡防偽等領(lǐng)域，利用微結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)原理來產(chǎn)生防偽圖像已經(jīng)是一個成熟的技術(shù)，但是目前具有3d立體感的微結(jié)構(gòu)制造工藝仍然比較復(fù)雜，往往需要先制造模版，然后通過模版進(jìn)行復(fù)制。一種模版只能得到一種3d立體圖，所以這種方法缺乏靈活性，無法適應(yīng)定制化生產(chǎn)、一物一碼打印等新的技術(shù)需求。

在專利cn201010238377.2“一種微光柵亞像素三維光學(xué)圖像及其制作方法”中，提出一種利用不同周期和指向的亞像素光柵實現(xiàn)三維光學(xué)圖像的顯示和制作方法。該方法的每一個像素由多個亞像素組成，每一個亞像素對應(yīng)于一個視角在該像素處的圖像，亞像素光柵條紋取向?qū)?yīng)于視角方位，條紋周期代表顏色信息。其實現(xiàn)方法是：首先設(shè)計三維衍射光學(xué)圖像，根據(jù)圖像計算得到亞像素的結(jié)構(gòu)，生成亞像素模版圖像，通過微縮光刻方法輸出到載體上，得到由亞像素體視單元構(gòu)成的三維衍射光學(xué)圖像。

但現(xiàn)有技術(shù)采用微縮光刻方法生成三維體視圖像，從設(shè)計圖像到最終生成圖像中間包括多個復(fù)雜的工藝過程，其具體缺點有：(1)需要制作亞像素模版，增加了工藝成本和時間；(2)需要借助微縮光學(xué)系統(tǒng)，生成的微結(jié)構(gòu)容易受微縮系統(tǒng)像差、離焦等因素影響；(3)需要采用光刻工藝，涉及涂膠、曝光、顯影等一系列復(fù)雜工藝流程。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的裸眼3d圖文及打印方法和打印設(shè)備，實現(xiàn)個性化定制、單一品種的快速立體圖像打印，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種裸眼3d圖文及打印方法和打印設(shè)備。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種裸眼3d圖文，將預(yù)制在可轉(zhuǎn)移條帶上的多種具有不同反射或衍射指向的微結(jié)構(gòu)與立體圖像體視單元采用像素打印方式對應(yīng)排列打印在載體上。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文，其中，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)有若干不同反射或衍射指向的條紋，每一種指向的微結(jié)構(gòu)對應(yīng)各自的立體圖像體視單元。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文，其中，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)有2～9種不同指向的條紋。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文，其中，所述微結(jié)構(gòu)的層厚度在3～5μm。

一種裸眼3d圖文的打印方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：三維圖像反演計算多個視場下的二維圖像；

步驟2：上位機(jī)依據(jù)步驟1生成對應(yīng)的二值化圖案；

步驟3：驅(qū)動控制單元從上位機(jī)下載第一視場下的一幅二值化圖案；

步驟4：驅(qū)動控制單元將下載的二值化圖案通過微結(jié)構(gòu)的條帶打印在基材載體上；

步驟5：更換不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶；

步驟6：打印裝置重新初始化精確對準(zhǔn)微結(jié)構(gòu)的條帶；

步驟7：驅(qū)動控制單元從上位機(jī)下載第二視場下的另一幅二值化圖案，然后打印裝置打印另一幅二值化圖案；

步驟8：重復(fù)上述步驟5至步驟7的打印過程；

步驟9：確認(rèn)是否所有圖案都打印完成；

步驟10：打印結(jié)束。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文的打印方法，其中，所述步驟1中的多個視場包括正面的視場及以正面視場為中心分散在其兩側(cè)的左、右側(cè)面不同位置的視場。

一種裸眼3d圖文的打印設(shè)備，包括上位機(jī)、驅(qū)動控制單元及打印裝置，所述上位機(jī)與驅(qū)動控制單元相連，所述打印裝置與驅(qū)動控制單元相連，所述打印裝置的下方設(shè)置有打印基材，所述打印基材的左右兩側(cè)分別設(shè)置有放卷輪和收卷輪，所述放卷輪和收卷輪之間設(shè)置有微結(jié)構(gòu)條帶，并隨收卷輪的收卷而同步移動，所述微結(jié)構(gòu)條帶位于打印裝置的下方。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文的打印設(shè)備，其中，所述打印裝置為熱敏打印，或為激光打印。

進(jìn)一步的，所述的一種裸眼3d圖文的打印設(shè)備，其中，所述打印基材的表面為光滑的平面。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過不同指向的微結(jié)構(gòu)條帶能直接生成3d圖文，極大地縮短了3d圖像從設(shè)計到成形的過程，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量、個性化甚至單一品種的快速立體打印輸出，提高了效率，降低了設(shè)備和工藝成本。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實施步驟流程圖；

圖2是本發(fā)明采用熱敏打印的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明采用激光打印的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a是本發(fā)明中不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶示意圖；

圖4b是本發(fā)明中不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶示意圖；

圖4c是本發(fā)明中不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶示意圖；

圖4d是本發(fā)明中不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶示意圖；

圖5是本發(fā)明中用四個指向的微結(jié)構(gòu)打印產(chǎn)生的反射光分布視場。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例

如圖1所示，一種裸眼3d圖文，將預(yù)制在可轉(zhuǎn)移條帶上的多種具有不同反射或衍射指向的微結(jié)構(gòu)與立體圖像體視單元采用像素打印方式對應(yīng)排列打印在載體上。不同指向的微結(jié)構(gòu)條帶能直接生成3d圖文，極大地縮短了3d圖像從設(shè)計到成形的過程，降低了設(shè)備和工藝成本。

如圖4a、圖4b、圖4c、圖4d所示，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)有若干不同反射或衍射指向的條紋2，每一種指向的微結(jié)構(gòu)對應(yīng)各自的立體圖像體視單元，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)有2～9種不同指向的條紋，確保每層在不同的位置出現(xiàn)完整的圖案。

本發(fā)明中所述微結(jié)構(gòu)的層厚度在3～5μm。

一種裸眼3d圖文的打印方法，包括以下步驟：

步驟1：三維圖像反演計算多個視場下的二維圖像；

步驟2：上位機(jī)依據(jù)步驟1生成對應(yīng)的二值化圖案；

步驟3：驅(qū)動控制單元從上位機(jī)下載第一視場下的一幅二值化圖案；

步驟4：驅(qū)動控制單元將下載的二值化圖案通過微結(jié)構(gòu)的條帶打印在基材載體上；

步驟5：更換不同指向的微結(jié)構(gòu)的條帶；

步驟6：打印裝置重新初始化精確對準(zhǔn)微結(jié)構(gòu)的條帶；

步驟7：驅(qū)動控制單元從上位機(jī)下載第二視場下的另一幅二值化圖案，然后打印裝置打印另一幅二值化圖案；

步驟8：重復(fù)上述步驟5至步驟7的打印過程；

步驟9：確認(rèn)是否所有圖案都打印完成；

步驟10：打印結(jié)束。

如圖5所示，本發(fā)明中所述步驟1中的多個視場(視場a、視場b、視場c視場d)包括正面的視場及以正面視場為中心分散在其兩側(cè)的左、右側(cè)面不同位置的視場，使使用者在對其進(jìn)行觀看后能從不同的角度都能看到一完整的圖案。

一種裸眼3d圖文的打印設(shè)備，包括上位機(jī)6、驅(qū)動控制單元7及打印裝置，所述上位機(jī)6與驅(qū)動控制單元7相連，所述打印裝置與驅(qū)動控制單元7相連，所述打印裝置的下方設(shè)置有打印基材3，所述打印基材3的左右兩側(cè)分別設(shè)置有放卷輪5和收卷輪4，兩者位于同一水平線設(shè)置，所述放卷輪5和收卷輪4之間設(shè)置有微結(jié)構(gòu)條帶2，并隨收卷輪4的收卷而同步移動，所述微結(jié)構(gòu)條帶位2于打印裝置的下方設(shè)置。

所述打印基材3的表面為光滑的平面，使微結(jié)構(gòu)條帶位2在被打印使能保證其平整，防止出現(xiàn)不規(guī)則的地方，從而導(dǎo)致整條微結(jié)構(gòu)條帶作廢，增加其成本。

實施例1

如圖2所示，熱敏打印1在驅(qū)動控制單元7的控制下可以一維移動，微結(jié)構(gòu)條帶2通過收卷輪4和放卷輪5安裝，并實現(xiàn)張力控制，然后被熱敏打印1壓在打印基材3上方，驅(qū)動控制單元7從上位機(jī)6接收一幅二值化圖案后，開始逐行掃描，控制熱敏打印1進(jìn)行像素打印。對于二值化圖案中值為“1”的那些像素，熱敏打印1將進(jìn)行局部加熱，使微結(jié)構(gòu)條帶2下方局部區(qū)域的熱融膠融化，與基材黏連，使一個小塊的微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到打印基材上去，當(dāng)一幅圖案掃描打印完成后，在打印基材3上將轉(zhuǎn)印上一幅微結(jié)構(gòu)圖案。

每幅圖案打印之前，首先需要更換微結(jié)構(gòu)條帶2的種類，然后需要對打印裝置進(jìn)行初始化精確對準(zhǔn)，使每個圖案能準(zhǔn)確定位到打印基材3上。當(dāng)所有二值化圖案都打印完成后，打印基材上將呈現(xiàn)所需的3d立體視覺效果。

實施例2

如圖3所示，微結(jié)構(gòu)條帶2通過收卷輪5和放卷輪4安裝，并進(jìn)行張力控制，并且覆蓋在打印基材3上方，激光器9發(fā)出的光束經(jīng)過準(zhǔn)直入射到掃描驅(qū)動器8上，掃描驅(qū)動器8對激光進(jìn)行聚焦，使激光被聚焦在打印基材3表面，掃描驅(qū)動器8可以實現(xiàn)二維掃描，使激光點在打印基材表面二維移動，掃描驅(qū)動器8從上位機(jī)6下載二值化圖案，對于二值化圖案中值為“1”的點進(jìn)行掃描，激光點聚焦在打印基材3上方可以使微結(jié)構(gòu)條帶2上的熱熔膠局部融化，與打印基材3黏連，使微結(jié)構(gòu)像素轉(zhuǎn)移到打印基材3上。當(dāng)一幅圖案掃描打印完成后，在打印基材3上將轉(zhuǎn)印上一幅微結(jié)構(gòu)圖案。

每幅圖案打印之前，首先需要更換微結(jié)構(gòu)條帶2的種類，然后需要對掃描驅(qū)動器8進(jìn)行初始化對準(zhǔn)，使每個圖案能準(zhǔn)確定位到打印基材3上。當(dāng)所有二值化圖案都打印完成后，打印基材3上將呈現(xiàn)所需的3d立體視覺效果。

本發(fā)明通過不同指向的微結(jié)構(gòu)條帶能直接生成3d圖文，極大地縮短了3d圖像從設(shè)計到成形的過程，降低了設(shè)備和工藝成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。