用以制作凸透镜式片材卷的凸透镜成型装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种凸透镜以及制造所述透镜的方法，尤其是所述透镜为凸透镜式片材的情况，从而所述透镜的后序处理（如切割、层合等）以及各种最终用途（如贴标）能够或适于与透镜式片材本身的制造同步在线进行。还公开了一种包含一个壳体的凸透镜成型装置，其中所述壳体可绕着中心纵轴旋转。所述壳体具有一个外表面，所述外表面又具有一个凹槽结构。所述凹槽结构包括在所述外表面上环绕圆周纵向分布的凹槽，并且所述凹槽的凹槽宽度相等。所述纵向延伸的凹槽平行于所述中心纵轴，并且所述凹槽覆盖住所述壳体的外表面。另外，本发明专利技术进一步包括一种利用所述凸透镜成型装置以制作出凸透镜式片材的方法，其可被用来制作出凸透镜式图像片材。可用所述图像片材来制出一些终端产品，比如壁纸、横幅和标牌等等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用以制作凸透镜式片材卷的凸透镜成型装置
总体上本专利技术涉及凸透镜，更加具体地，本专利技术涉及制作凸透镜的装置、系统和方法。
技术介绍
凸透镜所采用的形式为透明的塑料板或片，所述层材通常包括一组相同的弯面或肋形面(即凸透镜结构)，所述弯面或肋形面形成(如通过铸造、涂敷、浮雕、挤压或共挤压)于塑料板的正面上。透镜的背面通常为平直状。每一个微透镜或单个透镜是一个长圆柱体的一部分，其在底层图像的整个长度方向上延伸、并可聚焦于其上。其他的透镜形状或轮廓也是可行的(例如椎体、梯形体、抛物线形体或类似形体)。一般而言所选定的凸透镜要适合底层图像以及观看者通常观看图像的距离。各种不同类型的凸透镜可在市面上找到。凸透镜式图像包含一个置于底层的交错式初始图像可通过多种任选方法中的任一种将其结合到凸透镜上(以下将进一步描述)。交错式初始图像的制备为本领域公知技术。所述初始图像为合成图像，由两或多幅子图像构成，所述子图像最好为影像图像。依据所希望的凸透镜或最终图像的性能来选择子图像。接着对子图像进行排布、分切、交错以及拼合，以制成初始图像，从而所述初始图像可与将与其结合的凸透镜相适配。过去，为能感受到所希望的视觉效果(移动感和深度感)，通常将交错图像印制在基片上(如纸、塑料、金属、玻璃或木料)。接着再将印有图像的基片与凸透镜粘合成片材(从而制成凸透镜式图像)。此种粘合通常需要涂敷上一层胶粘层(即涂到透镜板、或基片层、或者两者上)。遗憾的是当透过透镜观看时，所述胶粘剂对图像的光学性质产生不利的影-->响。另外，层合操作需要额外的步骤来将两种层状物接合在一起，且所述步骤的成本通常是很高的。目前，凸透镜技术应用于多种制品中，比如增强型按钮、磁件、杯垫、收藏品、展示海报、标牌、菜单板、明信片和名片。凸透镜技术还应用在包装、出版印刷和标牌业中。这些应用经常包括包含有小字体和/或字体尺寸大小的图像的区域，其打印尺寸约为9点或更小。在告示标签、成分标签或表、所有权或归属标记(如“Copyright，2001 NationalGraphics，Inc.，All Rights Reserved”)以及类似标记中通常均采用小的打印尺寸。另外，已证实包含条码和间隔的条形代码标签也是难以被分辨的。与此所用的“分辨”一词指的是能够看到图像并且辨清图像的各部分(例如交错图像的图段)。对于那些试图将凸透镜技术与包装、出版印刷、标贴和其他行业相结合应用的人们，上述这些问题已成为摆在他们面前的难题。凸透镜的制造是一个专业性很强的工艺过程。例如，可将树脂材料挤压成透明的预制层材或片材(即膜状物)，再通过压纹辊将所述树脂压印成具有凸透镜结构。更为通常地，使用一个包括一个挤压机和多个纵向叠层的辊子的机器或系统来制作凸透镜，其中所述叠层的辊子用来移动和支撑塑料层材。通常的方案为使用三个叠层辊子，其中两个被放置成一个置于另一个的上方，而第三个辊子则置于上述两个辊子之间。在该实例中，第一个辊子(或叫上辊子)和第二个辊子(或叫下辊子)通常具有光滑的外表面。中辊子则通常是一个凸透镜成型装置(如一个雕刻式圆柱体)，其外表面包括一个凹槽结构。当塑料层材或塑料膜被压到凹槽结构上时，在塑料层材的一个表面上将形成多个构成凸透镜结构的凸透镜或微透镜。由此，在层材或片材上形成了一个对应于所述凹槽结构的凸透镜结构。因此，为了制成高质量的凸透镜，需要设计和制造出一个高质量的弧形凸透镜成型装置。现有的设计技术可用于多种凸透镜成型装置中。一种典型的凸透镜成型装置为雕刻式圆柱体，其中所述圆柱体包括环绕圆周分布的凹槽，而所述凹槽形成于所述圆柱体的外表面上。可将凹槽设置成平行于或横-->向于圆柱体的纵轴。将每一个凹槽的尺寸设置成可浮雕出一个对应的微透镜，所述微透镜构成一个凸透镜结构、并最终构成凸透镜式层材或片材。然而，现有设计技术中存在有缺点，如附图1a-b和2a-b所示。例如，如附图1a所示，图中显示了一个凸透镜成型装置100，比如一个雕刻式圆柱体。成型装置100包括有凹槽(一同由标号102标示)。如所显示，凹槽102a和102b被称为“非凸透镜成型区域”的、标为104的区域分隔开。在附图1a中，非凸透镜成型区域为平脊状，当然这只是一个范例。所述区域还可以是形成于凸透镜成型装置的表面上的鼓起部、凸块或其他不规则结构。所显示的每一个凹槽具有一个宽度“w”。附图1b中显示了凸透镜式图像(片材)106，所述图像包括有通过如附图1a中所示的成型装置100制成的凸透镜108。凸透镜108包括多个一同由标号110所标示的微透镜，所述微透镜位于平直的背面112的对面。每一个微透镜具有一个宽度“w”，如所显示。将初始图像114加入到平直背面112上，以形成凸透镜式图像106。如所显示，初始图像114为交错式图像，当从凸透镜108观看所述图像时，所述图像可给观看者一种移动和/或深远的假象。为了给人以一种移动和/或深远的假象，诉述交错图象由多于一幅或一帧构成。典型地，以任意想要的顺序将四幅图画彼此交织在一起，以形成合成图象或图画，当通过凸透镜观看时，所述合成图象或图画给观看者以一种深远和/或移动的假象。为了给观看者以一种深远和/或移动的假象，所述交错图像必须与所述透镜式片材的微透镜“同相”或相适配。同样参看附图1b，交错图像106包括节段a到e，而凸透镜108包括微透镜L1到L5。凸透镜108还包括由非凸透镜成型区域104(见附图1a)造成的非凸透镜区域116。凸透镜108的微透镜L1到L3分别与交错图像的节段a到c重合，亦即分别相互适配，从而图像节段a到c与微透镜L1到L3同相。相比之下，微透镜L4到L5没有分别与交错图像的节段d和e重合，亦即不相适配，原因是微透镜L3和L4被非凸透镜区-->域116分隔开。非凸透镜区域导致了交错图像“异相”于凸透镜108。转到附图2a，图中显示了一个凸透镜成型装置120，比如一个雕刻式圆柱体。同样地，成型装置120包括凹槽(一同由标号122标示)。如所显示，凹槽122a、b之间被称为“顶切式凸透镜成型区域”的、标为124的区域分隔开。在附图2a中，所述顶切式凸透镜成型区域具有一个类似“w”的轮廓，但这只是范例而已。通常地，所述区域的轮廓将与凹槽的轮廓相互关联，将形成于(但不完全地)成型装置上。另外，图中每一个凹槽标有一个宽度“w”。附图2b显示了凸透镜式图像(片材)130，所述图像包括有通过成型装置120(见附图2a)制成的凸透镜132。凸透镜132包括多个一同由标号134所标示的微透镜，所述微透镜位于平直的背面136的对面。如所显示，每一个微透镜具有一个与成型装置的凹槽宽度一致的宽度“w”。将初始图像138(比如交错图像)加入到平直背面136上，以形成凸透镜式图像130。交错图像138包括节段a到e，而凸透镜132包括微透镜L1到L4。凸透镜132还包括由顶切式凸透镜成型区域124(见附图2a)造成的顶切式凸透镜区域140。凸透镜132的微透镜L1到L3分别与交错图像的节段a到c重合，亦即分别相互适配，从而图像节段a到c与微透镜L1到L3同相。相比之下，微透镜L4没有与交错图像的节段d或e重合，亦即不相适配，原因是微透镜L3和L4之间被顶切式凸透镜区域14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸透镜成型装置，包含：可绕着中心纵轴旋转的壳体，所述壳体包括一个具有凹槽结构的外表面，所述凹槽结构包括位于所述壳体外表面上的、纵向延伸的凹槽，所述凹槽的凹槽宽度大体相等、并且所述凹槽的方向大体平行于中心纵轴；其特征在于所 述凹槽覆盖住所述壳体的外表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-1-10 10/340,0751.一种凸透镜成型装置，包含：可绕着中心纵轴旋转的壳体，所述壳体包括一个具有凹槽结构的外表面，所述凹槽结构包括位于所述壳体外表面上的、纵向延伸的凹槽，所述凹槽的凹槽宽度大体相等、并且所述凹槽的方向大体平行于中心纵轴；其特征在于所述凹槽覆盖住所述壳体的外表面。2.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体的外表面不包含非凸透镜成型区域。3.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体的外表面不包含顶切式凸透镜成型区域。4.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于每一个所述凹槽具有一个弧形横截面。5.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于雕刻出所述凹槽，以制出凸透镜式材料，其中每英寸长度的所述凸透镜式材料上具有预定数量的透镜。6.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于每一个所述凹槽具有预定的曲面半径。7.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于每一个所述凹槽的曲面具有恒定的内半径。8.根据权利要求7中所述的凸透镜装置，其特征在于所述凹槽完全地覆盖住所述壳体的外表面。9.根据权利要求1中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体由镍磷材料构成。10.一种凸透镜式片材卷，包含：一个凸透镜式片材，其具有一个正面和一个与所述正面相对的、大体平直的背面，所述正面具有多个形成于其上的微透镜；其特征在于多个微透镜被设置成大体平行于所述片材卷的中心纵轴；其特征还在于所述正面没有任何非凸透镜或顶切式凸透镜区域。11.根据权利要求10中所述的片材卷，其进一步包含一个加在所述平直背面上的图像，从而制成了凸透镜式图像片材。12.根据权利要求10中所述的片材卷，其特征在于每一个微透镜具有一个焦距，并且所述凸透镜式片材的厚度大体等于所述透镜的焦距，从而得到一个聚焦图像。13.根据权利要求10中所述的片材卷，其特征在于所述透镜式片材的厚度小于10密耳左右。14.根据权利要求10中所述的片材卷，其特征在于每一个所述微透镜的宽度为0.00667英寸。15.根据权利要求10中所述的片材卷，其特征在于所述透镜式片材由选自以下材料组的一种材料制成，其中所述材料组由聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及非晶态的聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene terephthylene)组成。16.一种雕刻式凸透镜成型装置，包含：一个可绕着中心纵轴旋转的壳体，所述壳体包括一个具有环绕圆周雕刻而成的凹槽结构的外表面，所述凹槽结构包括位于所述外表面上的、纵向延伸的凹槽，所述凹槽的凹槽宽度大体相等，所述纵向延伸的凹槽大体平行于所述中心纵轴，其特征在于所述凹槽适于在塑料层材上形成凸透镜结构，以制成具有一个没有任何非凸透镜或顶切式凸透镜区域的正面的凸透镜式片材。17、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于所述凹槽具有一个弧形横截面。18、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于每一个所述凹槽的曲面具有恒定的内半径。19、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于雕刻出所述凹槽，以制出凸透镜式材料，其中每英寸长度的所述凸透镜式材料上具有预定数量的透镜。20、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于每一个所述凹槽具有预定的曲面半径。21、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体包括一个用以接纳一个管体的内表面。22、根据权利要求21中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体通过所述管体而被安装在支架上。23、根据权利要求16中所述的凸透镜装置，其特征在于所述壳体在其上形成有凹槽之前，是圆柱形的。24、一个制作凸透镜的系统，所述系统包含：一个支架；多个轧辊，所述轧辊彼此间隔开并且安装在所述支架上；壳体，所述壳体被纵向置于所述轧辊之间从而确定一个辊距，所述壳体包括一个具有环绕圆周雕刻而成的凹槽结构的外表面，所述凹槽结构包括纵向延伸的凹槽，所述凹槽的凹槽宽度大体相等，所述纵向延伸的凹槽大体平行于所述中心纵轴；其特征在于所述凹槽覆盖住所述壳体的外表面；其特征还在于使塑料层材通过所述辊距，从而所述凹槽适于在塑料层材上形成凸透镜结构，以制成具有一个其正面上没有任何非凸透镜或顶切式凸透镜区域的凸透镜式片材。25、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述壳体的外表面不包含顶切式凸透镜成型区域。26、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述壳体通过一个管体而被安装在所述支架上。27、根据权利要求26中所述的系统，其特征在于所述管体可接纳冷却流体，使冷却流体流经其内，以对塑料层材进行冷却。28、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述凹槽完全地覆盖住所述壳体的外表面。29、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述壳体的外表面不包含非凸透镜成型区域。30、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于每一个所述凹槽具有一个预定的曲面半径。31、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述凸透镜式片材包括一个正面和一个与所述正面相对的大体平直的背面，其特征还在于所述正面包含通过所述凹槽结构而形成的所述凸透镜结构。32、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述凸透镜结构包括一系列微透镜，并且每一个所述微透镜具有一个焦距和一个弧角。33、根据权利要求24中所述的系统，其特征在于所述塑料片材被卷成片材卷，从而所述一系列微透镜被排布成与所述片材卷的中心纵轴大体平行。34、一种凸透镜成型装置，包含：一个管体；一个定形套筒，所述定形套筒可滑动地安装在所述管体上，所述定形...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西P戈金斯，
申请(专利权)人：国家图形有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]