立體透鏡的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種立體透鏡的制造方法，具體而言，涉及一種能體現(xiàn)多種曲率半徑 與相應(yīng)焦點距離、并且保持塑料本身固有透明性的立體透鏡的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 過去，為了制作能夠體現(xiàn)立體效果的立體透鏡材料，需要先設(shè)定立體透鏡材料的 焦點距離層的厚度與每英寸大小范圍內(nèi)要排列的透鏡數(shù)量。再根據(jù)透鏡的曲率半徑、塑料 自身的折射率以及透鏡的間距進行設(shè)計，并以此為基礎(chǔ)進行模具的制作。
[0003] 采用上述制作方式，一個模具只能制作一種立體透鏡材料。因為按照上述方式要 制作立體透鏡成型用的模具，其制作參數(shù)取決于立體透鏡材料的曲率半徑、塑料固有的折 射率和立體透鏡材料的厚度也就是焦點距離層等這些數(shù)據(jù)，所以一對模具只能制作一種參 數(shù)的立體透鏡材料。
[0004] 通常的立體透鏡制作方式，是先設(shè)計制作已設(shè)定產(chǎn)品厚度和透鏡曲率半徑的模 具，再通過滾筒擠壓、平板壓印、吹塑成型、絲網(wǎng)印刷和UV覆膜液等多種方法來制作透鏡。
[0005] 以上述方式大規(guī)模生產(chǎn)立體透鏡材料所需的模具，其制作方式一般分為兩種，一 種是在金屬材料上通過鍍銅、打磨、涂布感光液、曝光、化學(xué)腐蝕、鍍鉻等過程進行制作，另 一種是通過在金屬材料上鍍銅、打磨、直接激光雕刻的方法進行制作。
[0006] 但是化學(xué)腐蝕方式是在模具上通過化學(xué)藥品腐蝕來制作透鏡形狀，此種方式所制 作的模具表面并非完全光滑，所以塑料與模具擠壓接觸時所形成的立體透鏡就和模具表面 一樣存在粗糙的缺陷。而使用直接激光雕刻方式所制作的模具也因雕刻后的殘留物而使得 模具表面變得粗糙，在使用模具制作立體透鏡時，模具的壓印面會直接擠壓處于熔融狀態(tài) 的塑料，在透鏡成型的同時，上述原因造成的模具上粗糙的細微裂紋會直接轉(zhuǎn)移到塑料上， 因此會形成表面比較粗糙的透鏡，按照這種方式所生產(chǎn)出來的透鏡會降低塑料自身固有的 透明度，導(dǎo)致立體圖像清晰度下降。
[0007] 使用這種方式制作出來的立體透鏡材料，其立體圖像層會顯得很模糊，并且干擾 透明清晰的立體圖像效果。
[0008] 模具上透鏡成型時壓印的深度越深，細微裂紋就越大，會進一步降低透鏡的透明 度與立體圖像的清晰度。
[0009] 另外，以上述方法來制作的模具是根據(jù)由先前設(shè)定的曲率半徑而形成的透鏡間距 來制作的，所以制作后無法變更，因此模具一旦制作成形，只能按照事先設(shè)定的曲率半徑和 焦點距離層的厚度來生產(chǎn)立體透鏡。
[0010] 也就是說，要生產(chǎn)基于不同曲率半徑和相應(yīng)焦點距離層的立體透鏡材料，需要另 外制作新的模具，但用于生產(chǎn)立體透鏡的模具，需要高精密設(shè)備加工，工藝復(fù)雜且價格昂 貴。
[0011] 另外，在生產(chǎn)透鏡的塑料原材料的選擇上，可以按照塑料的不同類型選擇使用不 同種類的擠壓機，以用于生產(chǎn)立體透鏡材料。PP塑料具有粘稠度較高、冷卻速度慢，而且尺 寸穩(wěn)定性、透明度、印刷適性、粘著性等方面含較差的性質(zhì)特性，因此不利于光學(xué)立體透鏡 的制作。
[0012] 但是PC和PET在尺寸穩(wěn)定性、透明度、印刷適性、粘著性等方面都有較好性能，冷 卻速度也很快，能夠短時間內(nèi)能大量生產(chǎn)，因此非常有利于制作光學(xué)立體透鏡。
[0013] 立體透鏡材料的曲率半徑越大，透鏡的焦點距離就越厚，圖像的立體感也越強。反 而曲率半徑小的情況下焦點距離變薄，立體感就相對有所下降。
[0014] 圖1是相同透鏡間距和相同曲率半徑下的焦點距離層的厚度變化圖表。
[0015] 擠壓生產(chǎn)過程中利用透鏡成型用模具1與拋光輥，或透鏡成型用模具1與微細立 體圖案壓印模具構(gòu)成的一對成型模具，按照如圖1所示方式在同樣透鏡間距、同樣曲率半 徑條件下生產(chǎn)最佳焦點距離的立體透鏡材料。但是如果生產(chǎn)比計算好的焦點距離層厚度更 薄或更厚的材料，會導(dǎo)致立體感喪失或模糊不清。
[0016] 圖2是相同透鏡間距和不同曲率半徑下的焦點距離層的厚度變化圖表。
[0017] 如圖2所示，調(diào)整曲率半徑會改變立體材料的厚度，并且能制作立體視角變化的 多種透鏡。但到目前為止，按照此方法到要制作各個調(diào)配好曲率半徑的模具，其制作難度很 大，并且也同樣存在因透鏡模具表面粗糙而導(dǎo)致立體透鏡的透明度顯著下降的問題。
[0018] 以下是制作普通立體透鏡的計算公式。
【主權(quán)項】
1. 一種立體透鏡制造方法，其特征在于，利用一個模頭和一對模具的組合來生產(chǎn)固定 間距條件下曲率半徑、焦點距離可調(diào)整的立體透鏡材料，其包括： 裝置準備步驟，包括： 準備用于對熔融狀態(tài)塑料進行擠壓的模頭； 制作用于透鏡擠壓成型的非球面立體透鏡模具； 制作用于透鏡材料另一面拋光處理的拋光滾筒， 立體透鏡材料生產(chǎn)步驟，包括： 調(diào)整模具與熔融狀態(tài)塑料的貼合程度； 調(diào)整模頭擠壓量、堆積量和生產(chǎn)速度； 利用非球面立體透鏡模具對塑料的一面進行擠壓，以形成立體透鏡材料的正面，利用 拋光滾筒對塑料另一面進行拋光，以形成立體透鏡材料的背面，從而能夠生產(chǎn)具有相同透 鏡間距、但又具有不同曲率半徑和相應(yīng)焦點距離的立體透鏡材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，還包括： 平面圖像印刷步驟，該步驟在所述生產(chǎn)的透鏡材料的背面用包括平板膠印和/或絲網(wǎng) 印刷的印刷方式印刷平面圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，還包括：立體圖像印刷步 驟，該步驟在所述生產(chǎn)的透鏡材料的背面，按照與正面的透鏡單元排列角度相同的方式來 排列微小的立體圖像層，將該微小立體圖像層印刷在所述透鏡材料背面，或者將印有微小 立體圖像的其他承印物貼合在所述透鏡材料背面，從而能夠從所述透鏡材料的正面觀測到 具有立體感的圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，印制所述微小立體圖像層 包括噴墨打印、平板印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、凸版印刷、感光液顯影中的一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，所述微小立體圖像層的單 個圖像單元的尺寸在所述透鏡單元間距值的88%?112%的范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，在所述生產(chǎn) 的立體透鏡材料正面涂布一層具有不同折射率的涂布層，以生產(chǎn)出表面光滑平整、且從肉 眼上不能直接觀察到透鏡形狀的立體透鏡材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，在所述生產(chǎn) 出的透鏡材料表面，涂布或覆蓋一層或多層薄膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，所述生產(chǎn)出 的透鏡材料的正面具有多個透鏡單元，該多個透鏡單元的形狀包括圓形、六角形、四角形、 光柵形中的一種或多種。
9. 一種立體透鏡制造方法，其特征在于，利用一個模頭和一對模具的組合來生產(chǎn)固定 間距條件下曲率半徑、焦點距離可調(diào)整的立體透鏡材料，其包括： 裝置準備步驟，包括： 準備用于對熔融狀態(tài)塑料進行擠壓的模頭； 制作用于透鏡擠壓成型的非球面立體透鏡模具； 制作用于透鏡材料另一面拋光處理的拋光滾筒， 立體透鏡材料生產(chǎn)步驟，包括： 調(diào)整模具與熔融狀態(tài)塑料的貼合程度； 調(diào)整模頭擠壓量、堆積量和生產(chǎn)速度； 利用非球面立體透鏡模具對塑料的一面進行擠壓，以形成立體透鏡材料的正面，利用 具有微小立體圖像的模具對塑料另一面進行壓印，以形成立體透鏡材料的背面，從而能夠 生產(chǎn)具有相同透鏡間距、但又具有不同曲率半徑和相應(yīng)焦點距離的立體透鏡材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，所述微小立體圖像模具壓 印得到的微小立體圖像層的單個圖像單元的尺寸為所述生產(chǎn)的立體透鏡材料的正面的透 鏡單元間距值的88%?112%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，在所述生產(chǎn)的透鏡材 料正面涂布一層具有不同折射率的涂布層，以生產(chǎn)出表面光滑平整、且從肉眼上不能直接 觀察到透鏡形狀的立體透鏡材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，在所述生產(chǎn)出的透鏡 材料表面，涂布或覆蓋一層或多層薄膜。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的立體透鏡制造方法，其特征在于，所述生產(chǎn)出的透鏡材 料的正面具有多個透鏡單元，該多個透鏡單元的形狀包括圓形、六角形、四角形、光柵形中 的一種或多種。
【專利摘要】一種立體透鏡制造方法，利用一個模頭和一對模具的組合來生產(chǎn)固定間距條件下曲率半徑、焦點距離可調(diào)整的立體透鏡材料，其包括：裝置準備步驟，包括：準備用于對熔融狀態(tài)塑料進行擠壓的模頭；制作用于透鏡擠壓成型的非球面立體透鏡模具；制作用于透鏡材料另一面拋光處理的拋光滾筒，立體透鏡材料生產(chǎn)步驟，包括：調(diào)整模具與熔融狀態(tài)塑料的貼合程度；調(diào)整模頭擠壓量、堆積量和生產(chǎn)速度；利用非球面立體透鏡模具對塑料的一面進行擠壓，以形成立體透鏡材料的正面，利用拋光滾筒對塑料另一面進行拋光，以形成立體透鏡材料的背面，從而能夠生產(chǎn)具有相同透鏡間距、但又具有不同曲率半徑和相應(yīng)焦點距離的立體透鏡材料。
【IPC分類】B29D11-00
【公開號】CN104552998
【申請?zhí)枴緾N201310500451
【發(fā)明人】吳元
【申請人】上海彩丞新材料科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日