一种薄膜光栅及其生产设备  ( 专利申请号:200720054172.2)

说 明 书

一种薄膜立体光栅及其生产设备

所属技术领域

    本实用新型涉及一种用来显示立体图像的材料及其生产设备，具体说是涉及一种薄膜立体光栅及其生产设备。

背景技术

    立体图片可以呈现逼真的立体景物，是继黑白摄影和彩色摄影之后景像纪录的又一大进步。制作立体图片的主要材料是立体光栅，立体光栅的表面密布有微透镜，薄膜立体光栅是其中一种，目前，市场上的薄膜立体光栅，其表面的微透镜有两种，一种是条状柱镜，一种是点状凸透镜。条状柱镜由于是圆柱的一部分，球差不可避免，聚焦不准确，即条状柱镜的中间和两边不能聚焦在同一平面上，使用这种薄膜立体光栅制作的立体图片，立体感和清晰度都不高。具有点状凸透镜的薄膜立体光栅，其点状凸透镜都是小的圆形，每一个凸透镜与相邻的凸透镜相切，几个凸透镜的中间一定有3个尖角或4个尖角的区域，该区域的表面形状不属于任何一个凸透镜，该区域不能聚焦，造成使用这种具有点状凸透镜的薄膜立体光栅制作的立体图片的立体感和清晰度都不高。
使用目前市场上的薄膜立体光栅的生产设备，生产的薄膜立体光栅都具有上述缺点。目前市场上的薄膜立体光栅的生产设备，主压辊都有两条，一条是表面有条状柱镜阴模或点状凸透镜阴模的模具辊，另一条是表面附有柔软材料或有一定弹性物质的压辊，比如橡胶棍或羊毛辊，这样的设计不易损伤模具辊，制造和使用都很方便。但是表面附有柔软材料或有一定弹性物质的压辊，在压制薄膜立体光栅的过程中还会不可避免地产生表面变形，从而影响薄膜立体光栅表面微透镜的形状和光洁度、平整度。两条主压辊在工作时会产生微小弯曲，使产品厚度不均匀。这就是目前市场上的薄膜立体光栅生产设备的主要缺点。

发明内容

    为了克服市场上现有薄膜立体光栅及其生产设备的上述缺点，本实用新型提供了一种聚焦准确、平整光洁的薄膜立体光栅及其生产设备。
    为了达到上述目的，本实用新型提供了一种薄膜立体光栅，采用单一透明塑料制成，表面有微透镜，所述微透镜是三种形式，第一种形式是均匀、紧密、平行排列的条状非圆柱面凸起，所述非圆柱面凸起是多半径柱镜，所述多半径柱镜的半径至少由三个分段组成，中间是一个分段，以中间的分段为中心两边对称分布其它分段，越靠两边的分段其半径越大，所有分段平滑连接，所述多半径柱镜的半径范围在0.1毫米至10毫米。柱镜的球差规律是中间焦距远，越靠两边焦距越近，采用多半径柱镜，由于越靠两边的分段其半径越大，聚焦越远，正好弥补了柱镜的球差，使薄膜立体光栅聚焦准确，质量提高。第二种形式是均匀、紧密排列成阵列的四边形凸起，所述每一个四边形凸起都是球面或非球曲面的一部分，至少有一条由四边形凸起中心连接的直线垂直于所述薄膜立体光栅的边缘，由于四边形凸起和四边形凸起均匀、紧密排列成阵列，中间没有不属于任何四边形凸起的区域，从而克服了背景技术所述的缺点，使薄膜立体光栅聚焦准确，质量提高。第三种形式是均匀、紧密排列成阵列的六边形凸起，所述每一个六边形凸起都是球面或非球曲面的一部分，至少有一条由六边形凸起中心连接的直线垂直于所述薄膜立体光栅的边缘，由于六边形凸起和六边形凸起均匀、紧密排列成阵列，中间没有不属于任何六边形凸起的区域，从而克服了背景技术所述的缺点，使薄膜立体光栅聚焦准确，质量提高。
    为了达到上述目的，本实用新型还提供了本实用新型所述的薄膜立体光栅的生产设备，该设备设有一字排列的三条压辊和分别位于该三辊左右两边的送料辊和收料辊。所述一字排列的三条压辊，一条是表面有微透镜阴模的模具辊，一条是与模具辊接触的支撑辊，一条是与支撑辊接触的压力辊，送料辊和收料辊分别设置在所述三条压辊的左右两边，与所述三条压辊都不直接接触，但都与其中一条平行。模具辊、支撑辊、压力辊、送料辊和收料辊通过其各自两端轴上的轴承及轴承座安装在机架上，使它们能够绕各自的轴线自由转动。模具辊、支撑辊、压力辊依次排列，并且其轴线中心在一条直线上，可以水平排列或垂直于水平面排列或倾斜排列，非水平排列时，模具辊在上面或模具辊在下面。动力驱动模具辊转动，透明塑料薄膜先通过送料辊再进入模具辊与支撑棍之间，压力是作用在压力辊的两个轴端，由于压力辊是中间直径稍大的纺锤形，抵消了压力辊的稍微弯曲，通过压力辊把压力传递到支撑辊上时，支撑辊中间和两端受到的压力基本相同，支撑辊和模具辊不是平行放置而是交叉接触，其夹角是0度至5度，进一步平衡了模具辊与支撑棍之间的间隙。透明塑料薄膜在模具辊和支撑辊之间压制出微透镜以后，经过收料辊温热整形，最后被后面的机构收起。模具辊、支撑辊、送料辊和收料辊都可以加热，所述四辊同时加热或任意三辊同时加热或任意两辊同时加热或除收料辊外其中任一辊单独加热。模具辊、支撑辊、压力辊、送料辊都采用金属制造，并且模具辊、支撑辊、送料辊的表面也是金属，支撑辊和送料辊的表面加工成镜面，压力辊的表面附着有一层柔软或有一定弹性的物质，并且压力辊的辊面加工成中间直径大两边直径小的纺锤形。该实用新型所述压力辊的这种设计，既能把压力均匀地传递到模具辊和支撑辊之间，又不易磨损支撑辊，由于压力辊不接触透明塑料薄膜，所以不会产生背景技术所述的由于辊表面变形和辊弯曲造成的弊端。模具辊表面加工有微透镜的阴模，所述微透镜的阴模是非圆柱面凹槽，所述非圆柱面凹槽是多半径柱面凹槽，所述多半径柱面凹槽的半径至少由三个分段组成，中间是一个分段，以中间的分段为中心两边对称分布其它分段，越靠两边的分段其半径越大，所有分段平滑连接，所述多半径柱面凹槽的半径范围在0.1毫米至10毫米，并且围绕模具辊圆周呈均匀密布的同心圆或螺纹。所述模具辊表面微透镜的阴模也可以是另一种形式，即垂直于辊面看过去是均匀、紧密排列成阵列的四边形凹坑或六边形凹坑，所述每一个凹坑都是球面或非球曲面的一部分，凹坑和凹坑之间没有不属于任何凹坑的区域。凹坑中心的连线至少有一条垂直于模具辊端面。模具辊和支撑辊的棍面两端设有支撑环，所述支撑环沿轴向的宽度是1毫米至100毫米，所述支撑环的表面硬度大于等于模具辊和支撑辊的表面硬度，并且至少有一条辊辊面两端的支撑环的外径大于其所在的辊，所述支撑环和其所在的辊采用同一材料整体加工，或另一种形式，即所述支撑环能够在相应的辊上沿轴向移动，可移动的支撑环的外径加工成有一定的锥度，模具辊和支撑辊辊面两端的支撑环的外径锥度方向相反，同一辊辊面两端的支撑环的锥度方向沿辊轴线的中心对称。模具辊和支撑辊都采用金属制造时，支撑辊和模具辊容易相互损伤，本实用新型在模具辊和支撑辊的辊面两端设有支撑环，有效的防止了支撑辊和模具辊的相互损伤。

     本实用新型的有益效果是，一种薄膜立体光栅，它的聚焦准确，其生产设备结构合理，用其生产的薄膜立体光栅，光洁，平整，厚度均匀，表面的微透镜形状保持得好。

附图说明

    下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
    图1是一种薄膜立体光栅第一个实例的示意图。
    图2是图1所示实例的截面放大示意图。
    图3是一种薄膜立体光栅第二个实例的示意图。
    图4是一种薄膜立体光栅第三个实例的示意图。
    图5是所述生产设备的一个实施例的侧视示意图。
    图6是所述生产设备的一个实施例的顶视示意图。
    图7是所述生产设备的模具辊表面一种微透镜阴膜的示意图。
    图8是所述生产设备的模具辊表面另一种微透镜阴膜的示意图。
    图9是所述生产设备的模具辊表面第三种微透镜阴膜的示意图。
    图10是所述生产设备的模具辊和支撑棍辊面两端的支撑环示意图。
    图11是所述生产设备的压力辊示意图。
    图中，1.模具辊，2.支撑辊，3.压力辊，4.送料辊，5.收料辊，6.支撑环，7.透明塑料薄膜。

具体实施方式
    在图1和图2中所示的一种薄膜立体光栅第一个实例，是采用单一透明塑料薄膜制成，其表面有均匀、紧密、平行排列的条状多半径柱镜，所述条状多半径柱镜的宽度等于0.22MM，所述条状多半径柱镜是由五个分段组成，中间一个分段的圆弧半径等于0.38MM，紧接两边的一对分段的圆弧半径等于0.385MM，再靠两边的分段的圆弧半径等于0.395MM，所述薄膜立体光栅的总厚度等于0.12MM。
在图3中所示的一种薄膜立体光栅第二个实例，是采用单一透明塑料薄膜制成，其表面有均匀、紧密中排列成阵列的四边形凸起，所述每一个凸起都是球体的一部分，球的半径等于0.38MM，所述四边形凸起的边长等于0.22MM，所述薄膜立体光栅的总厚度等于0.12MM，有一条由凸起中心的连线垂直于所述薄膜立体光栅的边缘。
在图4所示的一种薄膜立体光栅第三个实例，是采用单一透明塑料薄膜制成，其表面有均匀、紧密排列成阵列的六边形凸起，所述每一个凸起都是球体的一部分，球的半径等于0.38MM，所述六边形凸起的边长等于0.22MM，所述薄膜立体光栅的总厚度等于0.12MM，有一条由凸起中心的连线垂直于所述薄膜立体光栅的边缘。

发明人
李跃 广州市黄埔大道西868号 跑马地花园凯悦阁3005 13555606795 www.ly3d.com liyue3dwork@126.com liyue3dwork@hotmail.com