微結構立體浮雕圖文制版裝置及制版方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微結構立體浮雕圖文制版裝置,包括電腦、X?Y移動平臺、高能量密度雕刻機、X?Y坐標檔控制器、角度檔控制器和深度檔控制器；所述電腦存有灰階圖檔的X?Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息，且所述X?Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息的后綴名不同；所述電腦分別連接所述X?Y坐標檔控制器、所述角度檔控制器和所述深度檔控制器，并且根據(jù)所存儲的不同后綴名的圖檔對應選擇不同的控制器進行控制操作，所述高能量密度雕刻機設置在X?Y移動平臺的X軸上，所述X軸及X軸上的高能量密度雕刻機架設在X?Y移動平臺的Y軸上。本發(fā)明的裝置和方法可以制作出超精細超薄的透鏡模板。
【專利說明】
微結構立體浮雕圖文制版裝置及制版方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及制版設備技術領域，具體涉及微結構立體浮雕圖文制版裝置及制版方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)行的菲涅耳透鏡模版都是透過鉆石刀具在金屬圓柱面上切割，使用的刀具成本高，而且解析度受到刀具制作的限制，無法做到非常小，非常薄的透鏡，且因為是旋轉(zhuǎn)機構，只能制作圓形透鏡，無法做成其它形狀的透鏡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明在提供了一種微結構立體浮雕圖文制版裝置的同時，還提供了該制版裝置的制版方法，該裝置和方法可以制作出超精細超薄的透鏡模板。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:
一種微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:包括電腦、X-Y移動平臺、高能量密度雕刻機、X-Y坐標檔控制器、角度檔控制器和深度檔控制器;所述電腦存有灰階圖檔的X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息，且所述X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息的后綴名不同;所述電腦分別連接所述X-Y坐標檔控制器、所述角度檔控制器和所述深度檔控制器，并且根據(jù)所存儲的不同后綴名的圖檔對應選擇不同的控制器進行控制操作，所述高能量密度雕刻機設置在X-Y移動平臺的X軸上，所述X軸及X軸上的高能量密度雕刻機架設在X-Y移動平臺的Y軸上。
[0005]所述的X-Y移動平臺包括放置基材的基材放置平臺、支撐于基材放置平臺上的支撐架，所述基材放置平臺兩側(cè)設有一對相互平行的滑槽;所述支撐架包括兩個相互平行的垂直于基材放置平臺臺面的豎板和連接兩個豎板的平行于所述基材放置平臺的橫板，所述橫板方向為所述X-Y移動平臺的X軸方向，所述豎板為所述X-Y移動平臺的Y軸方向，所述兩個豎板配合所述滑槽移動，所述高能量密度雕刻機活動的設置在所述橫板上，所述支撐架與所述X-Y坐標檔控制器連接。
[0006]所述高能量密度雕刻機為光刻機。
[0007]所述的光刻機包括光刻機基座、安裝在光刻機基座下方沿與基材放置平臺臺面平行的平面旋轉(zhuǎn)的光刻頭及從光刻頭發(fā)出的激光，所述光刻頭發(fā)出的激光的方向垂直于所述基材放置平臺的臺面，所述光刻機基座與X-Y坐標檔控制器連接，所述光刻頭通過所述光刻機基座與所述角度檔控制器連接，所述深度檔控制器控制從所述光刻頭發(fā)出的激光的功率。
[0008]所述的高能量密度雕刻機為電子束雕刻機。
[0009]所述基材為感光材料。
[0010]微結構立體浮雕圖文制版裝置的制版方法包括以下步驟:
步驟I:利用電腦將影像轉(zhuǎn)換為灰階圖檔； 步驟2:將灰階圖檔分別以坐標檔信息、角度檔信息和深度檔信息的不同的后綴名分開存檔，所述坐標檔信息用作支撐架和高能量密度雕刻模塊的坐標位置移動信息，所述角度檔信息用作高能量密度雕刻頭的旋轉(zhuǎn)信息，所述深度檔信息是灰階圖的深淺與高能量密度雕刻模塊的功率的關系信息；
步驟3:電腦讀取各個不同后綴名的控制檔并通過對應控制器控制高能量密度雕刻機對基材雕刻；
步驟4:制作出的雕刻版，經(jīng)由顯影成為雕刻木母版，再經(jīng)由復制技術復制成為量產(chǎn)母版和量產(chǎn)版。
[0011 ]所述的電腦控制高能量密度雕刻機對基板雕刻的方法為:
當電腦讀取坐標檔信息時，則控制支撐架和高能量密度雕刻機按照讀取的坐標位置信息移動；
當電腦讀取深度檔信息時，則控制高能量密度雕刻機輸出不同功率的密度流，以便使被刻基材形成不同深度的平行三角鋸齒波形；
當電腦讀取角度檔信息時，則控制雕刻頭的旋轉(zhuǎn)角度以使被刻基材上鋸齒紋路的平滑連續(xù)；
所述的灰階圖檔的深淺與雕刻頭輸出的高能量密度流的功率的關系信息按照以下方式設置:
灰階圖的每個灰階代表一個不同的高能量密度雕刻機輸出的高能量密度流的功率位階，灰階O代表沒有輸出，灰階I代表功率輸出比率1/255，灰階2代表2/255，以此類推到輸出最大功率為I。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:可以制作出超精細超薄的透鏡模板，供防偽、包裝和微結構透鏡陣列生產(chǎn)之用，降低成品成本，以及提供更容易的大量復制制作用途。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明具體實施例的制版裝置的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，
一種微結構立體浮雕圖文制版裝置，包括電腦、X-Y移動平臺、高能量密度雕刻機、X-Y坐標檔控制器、角度檔控制器和深度檔控制器；電腦存有灰階圖檔的X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息，且X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息的后綴名不同；電腦分別連接X-Y坐標檔控制器、角度檔控制器和深度檔控制器，并且根據(jù)所存儲的不同后綴名的圖檔對應選擇不同的控制器進行控制操作，高能量密度雕刻機設置在X-Y移動平臺的X軸上，X軸及X軸上的高能量密度雕刻機架設在X-Y移動平臺的Y軸上。
[0015]如圖1所示，X-Y移動平臺包括放置基材的基材放置平臺I，基材放置平臺I下面含有四個豎直的支架11，基材放置平臺I和支架11的組合從外觀上看像是一臺桌子，X-Y移動平臺還包括支撐于基材放置平臺I上的支撐架2，基材放置平臺I兩側(cè)設有一對相互平行的滑槽12，支撐架2包括兩個相互平行的垂直于基材放置平臺臺面的豎板21和連接兩個豎板21的平行于基材放置平臺I的橫板22，橫板22方向為X-Y移動平臺的X軸方向，豎板21為X-Y移動平臺的Y軸方向，兩個豎板21配合所述滑槽12移動，高能量密度雕刻機3活動的設置在橫板22上，支撐架2與所述X-Y坐標檔控制器電連接。
[0016]高能量密度雕刻機3為光刻機。光刻機包括光刻機基座31、安裝在光刻機基座31下方沿與基材放置平臺I臺面平行的平面旋轉(zhuǎn)的光刻頭32及從光刻頭32發(fā)出的激光，光刻頭32發(fā)出的激光的方向垂直于基材放置平臺I的臺面，光刻機基座31與X-Y坐標檔控制器連接，光刻頭32通過光刻機基座31與角度檔控制器連接，深度檔控制器控制從光刻頭發(fā)出的激光的功率。高能量密度雕刻機也可為電子束雕刻機，但不限于光束或電子束，能實現(xiàn)在被刻基材上雕刻功能的密度流，都包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0017]本實施例的被刻基材為感光片材，可以是光阻玻璃，UV涂布片材或是其它對高能光束感光的材料，但不限于感光片材，也可以是塑料或其它材質(zhì)，只要提高高能光束的功率，就可以在一些硬質(zhì)材料上進行破壞性的雕刻。
[0018]微結構立體浮雕圖文制版裝置的制版方法包括以下步驟:
步驟1:利用高能量密度雕刻機3的電腦制作電腦圖檔，將影像轉(zhuǎn)換成灰階圖檔，影像可以是灰階或彩色圖片，轉(zhuǎn)換成的灰階圖檔包括了圖形的坐標檔信息、角度檔信息和深度檔信息，坐標檔信息作為支撐架和高能量密度雕刻機的坐標位置移動信息，角度檔信息用作高能量密度雕刻頭32的旋轉(zhuǎn)信息，深度檔信息是灰階圖的深淺與高能量密度雕刻機3的功率的關系信息，轉(zhuǎn)換成的灰階圖檔本身具備了坐標信息，可以作為基材放置平臺I平面移動信號及高能量密度雕刻頭32的旋轉(zhuǎn)訊號，使每一個灰階閉路以中心形成連續(xù)的平行鋸齒紋路，模擬出類似菲涅耳透鏡的鋸齒結構，只是圖形不限于圓形，可以是各種長寬比的橢圓型或是類似心型，水滴型等等圖形；
步驟2:將灰階圖檔分別以坐標檔信息、角度檔信息和深度檔信息的不同的后綴名分開存檔，所述坐標檔信息用作支撐架和高能量密度雕刻模塊的坐標位置移動信息，所述角度檔信息用作高能量密度雕刻頭的旋轉(zhuǎn)信息，所述深度檔信息是灰階圖的深淺與高能量密度雕刻模塊的功率的關系信息；
步驟3:電腦讀取各個不同后綴名的控制檔并通過對應控制器控制高能量密度雕刻機對基材雕刻，當電腦讀取坐標檔信息時，則控制支撐架和高能量密度雕刻機按照讀取的坐標位置信息移動，當電腦讀取深度檔信息時，則控制高能量密度雕刻機輸出不同功率的密度流，以便使被刻基材形成不同深度的平行三角鋸齒波形，當電腦讀取角度檔信息時，則控制雕刻頭的旋轉(zhuǎn)角度以使被刻基材上鋸齒紋路的平滑連續(xù)；
步驟4:制作出的雕刻版，經(jīng)由顯影成為雕刻木母版，再經(jīng)由復制技術復制成為量產(chǎn)母版和量產(chǎn)版，復制技術是但不限于電鍍技術和UV復制技術。
[0019]本實施例的灰階圖的深淺與高能量密度雕刻模塊3輸出的密度流的功率的關系信息按照以下方式設置:
灰階圖的每個灰階代表一個不同的高能量密度雕刻模塊3輸出功率位階，灰階O代表沒有輸出，灰階I代表功率輸出比率1/255，灰階2代表2/255，以此類推到輸出最大功率為I。
[0020]灰階圖的深淺與高能量密度雕刻模塊3輸出的密度流的功率的關系信息的設置也不限于上述方式，功率的步進或位階的設置也可以增大或減小。
[0021]需要說明的是，以上所述只是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術效果，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:包括電腦、X-Y移動平臺、高能量密度雕刻機、X-Y坐標檔控制器、角度檔控制器和深度檔控制器;所述電腦存有灰階圖檔的X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息，且所述X-Y坐標檔信息、深度檔信息及角度檔信息的后綴名不同；所述電腦分別連接所述X-Y坐標檔控制器、所述角度檔控制器和所述深度檔控制器，并且根據(jù)所存儲的不同后綴名的圖檔對應選擇不同的控制器進行控制操作，所述高能量密度雕刻機設置在X-Y移動平臺的X軸上，所述X軸及X軸上的高能量密度雕刻機架設在X-Y移動平臺的Y軸上。2.如權利要求1所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:所述的X-Y移動平臺包括放置基材的基材放置平臺、支撐于基材放置平臺上的支撐架，所述基材放置平臺兩側(cè)設有一對相互平行的滑槽;所述支撐架包括兩個相互平行的垂直于基材放置平臺臺面的豎板和連接兩個豎板的平行于所述基材放置平臺的橫板，所述橫板方向為所述X-Y移動平臺的X軸方向，所述豎板為所述X-Y移動平臺的Y軸方向，所述兩個豎板配合所述滑槽移動，所述高能量密度雕刻機活動的設置在所述橫板上，所述支撐架與所述X-Y坐標檔控制器連接。3.如權利2所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:所述高能量密度雕刻機為光刻機。4.如權利要求3所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:所述的光刻機包括光刻機基座、安裝在光刻機基座下方沿與基材放置平臺臺面平行的平面旋轉(zhuǎn)的光刻頭及從光刻頭發(fā)出的激光，所述光刻頭發(fā)出的激光的方向垂直于所述基材放置平臺的臺面，所述光刻機基座與X-Y坐標檔控制器連接，所述光刻頭通過所述光刻機基座與所述角度檔控制器連接，所述深度檔控制器控制從所述光刻頭發(fā)出的激光的功率。5.如權利要求2所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:所述的高能量密度雕刻機為電子束雕刻機。6.如權利要求2所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置，其特征在于:所述基材為感光材料。7.如權利要求1-6任一項所述的微結構立體浮雕圖文制版裝置的制版方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟1:利用電腦將影像轉(zhuǎn)換為灰階圖檔； 步驟2:將灰階圖檔分別以坐標檔信息、角度檔信息和深度檔信息的不同的后綴名分開存檔，所述坐標檔信息用作支撐架和高能量密度雕刻模塊的坐標位置移動信息，所述角度檔信息用作高能量密度雕刻頭的旋轉(zhuǎn)信息，所述深度檔信息是灰階圖的深淺與高能量密度雕刻模塊的功率的關系信息； 步驟3:電腦讀取各個不同后綴名的控制檔并通過對應控制器控制高能量密度雕刻機對基材雕刻； 步驟4:制作出的雕刻版，經(jīng)由顯影成為雕刻木母版，再經(jīng)由復制技術復制成為量產(chǎn)母版和量產(chǎn)版。8.如權利要求7所述的制版方法，其特征在于:所述的電腦控制高能量密度雕刻機對基板雕刻的方法為: 當電腦讀取坐標檔信息時，則控制支撐架和高能量密度雕刻機按照讀取的坐標位置信息移動； 當電腦讀取深度檔信息時，則控制高能量密度雕刻機輸出不同功率的密度流，以便使被刻基材形成不同深度的平行三角鋸齒波形； 當電腦讀取角度檔信息時，則控制雕刻頭的旋轉(zhuǎn)角度以使被刻基材上鋸齒紋路的平滑連續(xù)。9.如權利要求8所述的制版方法，其特征在于:所述的灰階圖檔的深淺與雕刻頭輸出的高能量密度流的功率的關系信息按照以下方式設置: 灰階圖的每個灰階代表一個不同的高能量密度雕刻機輸出的高能量密度流的功率位階，灰階O代表沒有輸出，灰階I代表功率輸出比率1/255，灰階2代表2/255，以此類推到輸出最大功率為I。
【文檔編號】G03F7/20GK105892236SQ201610284776
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】江明聰
【申請人】珠海市瑞明科技有限公司, 江明聰