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CN104937477B - 倾斜透镜交错 - Google Patents

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CN104937477B
CN104937477B CN201380071266.9A CN201380071266A CN104937477B CN 104937477 B CN104937477 B CN 104937477B CN 201380071266 A CN201380071266 A CN 201380071266A CN 104937477 B CN104937477 B CN 104937477B
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Abstract

一种将图像交错成交错打印文件以便控制输出设备的方法。交错方法包含将一组像素布置成横贯但是与倾斜透镜或微透镜的纵向轴不正交的行。这些像素中的每个与不同的帧/图像相关联，例如在每个交错图像中使用六个或更多的帧，其中观看者一次通过透镜或微透镜看到一个。倾斜透镜交错方法不包含对每个帧进行切片以及将这些切片拼接到一起。而是将来自每个帧的各个像素以唯一图案组合在数字打印文件内，以提供在本文中所描述的非正交交错(例如，新的交错可以被视为“矩阵交错”或“角度偏移交错”)，并且在每个倾斜透镜下呈现显著更大量的信息。

Description

倾斜透镜交错
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2012年11月30日提交的美国临时申请号61/797,145的权益，通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本描述大体针对交错图像用于打印通过透镜状透镜阵列或透镜片可观看的图像的方法，并且更具体地涉及进行交错以在每个微透镜下提供更多量的信息以促进使用更薄的透镜片的方法。
背景技术
精细图形或视觉显示可以通过使用透镜状透镜阵列的片来产生，因为这些透镜的阵列可以与打印的交错图像组合以提供3维(3D)和动画影像。例如，在包装工业中使用透镜状透镜材料以便创建具有吸引人的图形的宣传材料，并且通常涉及生产透镜状透镜材料的片以及将透镜状透镜材料粘合地附接到用于显示的单独生产的对象。透镜状透镜的生产是公知的，并且在多个美国专利中详细地描述，包括给Bravenec等人的美国专利号5,967,032以及给Raymond的美国专利号6,781,761。
一般地，生产过过程包括：从视觉图像中选择片段以创建所期望的视觉效果；将每个片段切片成预定数量的切片或元件(诸如每个片段10到30个或者更多的切片)；以及交错片段和它们的切片(亦即，计划许多图像的布局)。然后，根据多个切片制造透镜状透镜或透镜片，或者可以进行交错以适合透镜片，例如以适合特定的微透镜或透镜片的每英寸(LPI)透镜。透镜状透镜通常包括具有扁平的面或层以及具有光学隆脊的侧的透明网以及由与该微透镜或光学隆脊并排布置的线性或拉长的微透镜(亦即，透镜)形成的沟槽，其中，微透镜或光学隆脊相互平行地在透明网的长度上延伸。为了提供唯一的视觉效果，对透明网的扁平面施加或直接在其上打印墨水(例如，四色彩墨水)以形成薄的墨水层(或者用粘合剂将打印图像施加到透明网的背面或平坦面)，然后可通过光学隆脊的透明网观看。
将透镜层的每个微透镜或透镜配对或映射到一组或多个交错图像切片或元件。一般地，基于微透镜相对于观看者的眼睛的位置，通过微透镜一次仅看得见一个切片。换言之，通过移动微透镜或观看者的位置获得动画、3D或其他图形效果，以随后在微透镜下观看每个交错图像切片并且允许观看者通过组合从所有微透镜观看到的切片来看见图像的每个片段。
在生产传统的透镜状透镜材料中，期望尽可能使用少量材料，亦即用尽可能薄的网材料来生成有效的微透镜或透镜状透镜阵列。还期望减小透镜厚度以便于使用诸如对于较厚的透镜材料非常困难或不实际的网打印这样的技术来进行制造。对于节省材料成本以及提供可以容易地施加到产品或产品容器的相对柔性的透镜材料或基片，诸如可以附接到箱或瓶作为包着的标签的一部分的或者附接在杯子上以提供所期望的视觉效果的标签，薄的透镜状透镜材料是可取的。为了使透镜状透镜材料更薄，必须将整个结构一起向下做适当的调整。换言之，微透镜和打印的交错图像必须收缩或一起变得更小，以允许将图像切片适当地映射到微透镜。
然而，由于与打印交错图像相关联的限制往往防止透镜层或网变得更薄，所以微透镜的这样的收缩已经证明是非常困难的。如上所述，每个片段的所有交错切片被放置在单个微透镜下面，使得多个切片必须以非常小的宽度来打印以被映射到微透镜宽度或斜度。通过更粗糙的透镜阵列(亦即，通过降低频率或LPI)，打印可以更容易地完成，并且更精确地映射到所获得的图像切片的微透镜。然而，具有10到30LPI的更粗糙的透镜阵列往往非常厚，因为用传统的透镜状材料进行聚焦的一般的物理或光学规则需要提供更大的透镜厚度或更多的透镜材料以获得有效的聚焦。例如，具有相当通用的观看角度(诸如22度观看角度)的15LPI透镜状透镜阵列可以被映射到直接打印或设置在透镜状透镜阵列后面的交错图像，其中透镜阵列的每个微透镜被映射到或与交错图像的配对的片段的所有图像切片配对。如果由丙烯酸形成透镜阵列，则透镜阵列将需要大约3/8英寸的厚度以使微透镜能够适当地在配置对的图像切片上聚焦。
传统地，透镜状打印是是多步骤处理，其包括从至少两个图像创建透镜状图像以及将其与透镜状透镜组合。透镜状打印处理可以用于创建运动效果的动画的各个帧，可以用于针对3D效果以不同的增量来偏移各个层，或者可以简单地用于示出可以呈现为相互变换的一组交替图像。一旦收集了各个图像，就使它们变平成为单个的、不同的帧文件，然后将帧文件数字地组合成单个最终文件以用于打印交错图像。数字组合处理往往被称为“交错”。
一旦生成组合或交错文件，就可以将其用于将交错图像直接打印到透镜状透镜片的背(平滑/平坦)面。在其他应用中，交错图像可以被打印在基片(例如，合成纸等)上，然后叠层到透镜上(例如，透明粘合剂可以用于将基片和打印的交错图像附接到透镜状透镜片上)。在打印到透镜片的背面时，将薄切片或拉长的交错图像对齐到透镜在平版或屏幕打印处理期间对于避免或者至少限制重影或产生劣质影像的其他效果是很重要的。
通过传统的透镜状交错，每个图像被布置或被切片成条，然后诸如通过切片或交错将这些条与一个或多个类似布置或切片的图像交错。得到的结果是通过透镜状透镜阵列(或透镜片)看打印的交错图像的人的单个眼睛看到单个完整图像，同时人的两个眼睛可以看到不同的图像(例如，右眼睛图像和左眼睛图像)，从而提供所期望的自动立体或3D感知。
从图形或图像创建信息的条然后将它们拼凑成单个图像以便打印在透镜片下面的处理可能是有问题的。一个显著的问题是对于可以被放置在透镜片中的每个微透镜或拉长的透镜下面的信息的量是有限制的。例如，透镜或微透镜具有特定大小(例如，按照透镜片或透镜阵列的LPI设置的宽度)，并且用于提供打印的交错图像的打印机可能具有特定的分辨率(例如，每英寸的点(DPI))。因此，透镜状产品或组件的这些限制或参数(例如，纸币或货币的安全戳或安全线)通过如下等式来规定可以被交错然后打印在透镜片上的帧或图像的最大数量：帧的最大数量＝DPI/LPI。
图1图示对于讨论与传统的透镜状打印和交错相关联的这些限制有用的非常简单的透镜状设备或组件100的剖视图(或端视图)。如所示那样，组件100包括：单个微透镜或拉长的透镜110，具有特定宽度L W(按照包括透镜/微透镜110的片的LPI定义的微透镜大小)的平坦面或基片112。墨水层或打印的交错图像120直接设置在微透镜110的背面或基底112，并且在该示例中，交错图像120包括将以平行的方式(相互平行并且平行于微透镜/透镜110的纵向轴)延伸微透镜110的长度的5个图像切片124(例如，5个不同的图像/帧的长且薄的部分)。
在组件或设备100中，透镜大小L W和像素大小如下：透镜110可以只在最大5个交错或图像切片124(例如，5个像素，其中每个像素与5个交错帧/图像之一相关联)的情况下工作良好。这些可以被示出为完全与透镜110对齐，但是实际上可能有一些偏移，同时仍然平行于透镜110的纵向轴并且仍然在通过透镜110观看时获得所期望的效果。交错是正交的，其中5个像素相对于其纵向轴正交地延伸跨越透镜110(例如，图像的拉长的切片延伸平行于透镜110的纵向轴，使得与这些切片/交错相关联的并排像素延伸跨越透镜宽度L W)。
然而，为了通过透镜状片获得3D效果，所需要的帧的最小数量是6个或更多的图像/帧。这意味着，例如，对于1200DPI的输出设备(例如，打印机)，透镜状透镜必须具有与200LPI或更高相关联的宽度(其中，LPI＝DPI/帧的数量，或者在该情况下，200LPI＝1200DPI/6个帧)。输出设备的分辨率、产生3D所需的帧的数量以及透镜大小之间的这种关系对开发更薄的微透镜和对应的更薄的透镜状产品(诸如货币或纸币的安全线或安全戳)造成显著的限制。然而，应当理解的是，限制不是制造更薄的透镜片的能力，因为利用当前可用的技术可以容易的生产非常薄的透镜片。反而，提供薄透镜片的限制或挑战来自将被需要的高分辨率，并且因此来自可以打印在更小大小的透镜(例如，具有更小的宽度或L W)上或下面的帧的数量的限制。
图2图示可以使用常规或传统交错的透镜状产品或组件200的顶部透视图。如所示那样，组件200包括可以由一厚度的塑料或其他透明材料形成的透镜片或透镜阵列210。在顶面或暴露面，将透镜片210开槽或成形以提供从片210的一端开始至另一端为止以平行的方式延伸的多个微透镜或拉长的透镜214。如通常的那样，微透镜214以阵列或片210的方式“垂直地”延伸，或者使它们的纵向轴正交于片210的顶部和底部边缘211、213(或者平行于左侧或右侧边缘)。每个微透镜或透镜214具有按照透镜片210的LPI定义的大小或宽度L W。
在透镜状组件200中，墨水层220直接打印在透镜片210的平坦背侧或底侧216上(或者可以提供在叠层到透镜片210上的基片上)。墨水层220被打印以在每个微透镜214下面提供多个交错图像或切片224以便提供3D效果。如所示的那样，墨水层220的交错图像具有与每个微透镜214下面的5个不同的帧相关联的5个切片224，其中同一帧的不同切片提供在片210中的不同的微透镜214下面。在该情况下，用于打印的墨水层220的图像文件用5个像素来创建以匹配每个透镜214的大小L W。
透镜状设备还可以使用在具有角布置(例如，不平行或正交于片/阵列的边缘)的片或阵列中提供的透镜或微透镜。图3图示将透镜或微透镜片310与在墨水层320中提供的交错图像组合的传统的倾斜透镜透镜状设备或组件300。透镜片310包括在顶面或显露面上的多个微透镜或透镜314，并且微透镜314相互平行地延伸，但是在每个透镜片310中，微透镜314不垂直或水平地布置。换言之，微透镜或透镜314是关于它们的纵向轴即Axis Long是“倾斜的”，如在315处所示，每个被布置为相对于透镜片310的侧边缘311成特定的角度θ，其中倾斜角度θ小于90度(不正交)，诸如20至60度等。另外，每个透镜310具有按照片310的LPI设置的大小或宽度L W，其可能限制使用传统的交错技术可以被放置在每个透镜314的下面的图像切片的数量。
透镜状组件300还包括提供具有在每个透镜314下设置的一定数量(这里，5个)切片324的打印的交错图像的墨水层320。换言之，替代向交错或切片324提供被接合到一起的“垂直的”条，墨水层320提供具有匹配透镜314的倾斜角度θ的倾斜条324的图像。因此，诸如片310这样的针对倾斜的透镜片的交错传统地涉及将多个图像的拉长的切片布置为相互平行并且还平行于透镜314的如在315处示出的纵向轴Axis Long地延伸。因此，设备300的交错还将匹配具有被正交于纵向轴Axis Long(例如，延伸跨越透镜314的宽度L W)地布置的5个像素的透镜314的大小。可以看到，倾斜透镜的使用在使用传统的交错来生成交错图像时未增加在透镜阵列下提供的信息的量。
仍然需要提供用于提供允许在透镜状材料的片(或透镜片)的透镜或微透镜下提供另外的信息的交错图像的方法(亦即，交错方法)。优选地，这样的交错方法将可用于现有的以及要创建的输出设备(例如，打印机)，以允许利用低得多的厚度的透镜状材料或透镜片提供具有所期望的影像(例如，3D影像)的透镜状产品，例如以支持将透镜状组件或元件用作纸币、货币以及其他项目中的安全线、安全戳等。
发明内容
发明人意识到更薄的透镜并且因此更薄的透镜状材料可以通过在每个透镜或微透镜下打印更多的信息而被用于显露3D和其他影像。为此，开发了一种交错方法以便与有角度的微透镜或倾斜透镜一起使用，其不同于传统的交错，部分地，利用非正交交错。
将图像交错成组合图像文件(或用于控制输出设备或打印机的交错的打印文件)涉及将像素集合布置成横贯的但是不正交于倾斜透镜或倾斜的微透镜的纵向轴的行或列。这些像素中的每一个与不同的帧/图像相关联，例如在每个交错图像中通常使用6个或更多的帧，其中用户一次通过透镜或微透镜可看到一个。新的倾斜透镜交错方法不涉及将每个帧切片以及将这些切片拼接到一起。而是将来自每个帧的各个像素以唯一图案组合在数字打印语言件内，以提供在本文中所描述的非正交交错(例如，新交错可以被视为“矩阵交错”或“角度偏移交错”)。
通过利用非正交交错或矩阵交错来创建被用于控制输出设备/打印机的打印文件，可以在每个倾斜透镜或倾斜的微透镜下呈现显著更大量的信息。例如，在图3中提供的传统的交错示例能够在每个微透镜下提供5个像素，而新的交错处理能够在相同大小的微透镜下提供10到14个像素。
更具体地，提供一种生成在具有倾斜的微透镜的透镜片上或者针对其的打印中使用的交错的打印文件的方法。该方法包括提供用于交错的帧集合的数字文件以及输入透镜片的微透镜的倾斜角度。该方法还包括通过基于以预定义像素矩阵提供的像素位置的图案安置来自打印文件中的每个帧的多个像素来交错帧以形成交错的打印文件。像素矩阵被配置为基于倾斜角度将多个像素映射到透镜片的微透镜。为此，帧的交错与每个微透镜的纵向轴不正交(亦即，不像传统的倾斜透镜交错那样地直接跨越每个透镜的宽度)。
在本方法的一些实现方式中，与帧集合相关联的像素中的交错的那些的每个集合以像素矩阵的列或行对齐(例如，交错沿着垂直线/列(或水平线/行)，同时透镜从垂直线(或从水平线)倾斜)。像素矩阵可以包含来自每个帧的像素的多个隔开集合，其中每个隔开集合的像素位置以大约倾斜角度的偏移角度来线性地布置。在这样的情况下，倾斜角度可以是在14到15度的范围内、18到19度的范围内、26到27度的范围内或者44到46度的范围内。帧集合中的帧的数量可以随着交错6个帧、9个帧或16个帧以创建所期望的效果(例如，通过透镜片可见的3D影像)的一些实现例而变化。在这些情况下，像素矩阵包含重复6乘6像素矩阵、9乘9像素矩阵或者16乘16矩阵。
根据本描述的另一方面，提供一种透镜状产品，其包括透明透镜片和图像或墨水层。透镜片包括具有均按照从透镜片的垂直或水平轴开始的10到46度范围内的角度的多个并排的拉长的透镜的第一侧。墨水层接近与第一侧相对的透镜片的第二侧(亦即，被打印到该平坦面上或叠层到具有透明粘合剂的面)。墨水层包括来自多个数字图像的像素，其中像素以相对于每个拉长的透镜提供数字图像的非正交交错的像素位置的图案而布置。像素位置的图案可以适于将来自每个数字图像的多个像素对齐以平行于拉长的透镜的邻近的一个的纵向轴，使得通过透镜片的透镜一次观看仅一个数字图像的像素。
在一些情况下，透镜片具有范围为10到2500微米的厚度，并且拉长的透镜以75至1500LPI(其定义每个透镜的宽度或大小)设置在第一侧上。多个数字图像可以包含从6个图像到16个图像的范围中选择的多个图像，并且进一步地，可以通过在数量上等于包括来自多个数字图像的每一个的至少一个像素的图像的数量的像素集合来提供非正交的交错。提供非正交的交错以在像素位置的图案的行或列中对齐的像素集合可以是有用的。
在透镜状产品的具体实现方式中，拉长的透镜的角度为14.04度、18.435度、26.57度或45度。可以选择多个数字图像，使得墨水层中的多个像素在通过透镜片的拉长的透镜观看时产生3D图像。可以提供透明粘合剂以将被打印在基片上的墨水层附近到透镜片上或者将透镜片和墨水层附接到基片。透镜状产品可以是几乎任何对象，诸如当前具有安全线或安全戳(例如，对于安全线或安全戳，使用与在本文中所教导的交错组合的倾斜透镜可以看到3D图像)的纸张或聚合物(或纸币)。
根据本描述的又一方面，提供一种制造透镜状产品的方法。该方法包括提供定义多个图像的像素的多个像素位置的像素矩阵。像素位置适于将与每个图像相关联的像素安置在平行于按照透镜片中的倾斜角度设置的微透镜的纵向轴的行中。矩阵的像素位置还适于交错与沿着对透镜的纵向轴是横贯的并且非正交的交错行的图像中的不同的那些相关联的像素集合。
该方法还包括根据像素矩阵，通过将图像的像素放置到在像素矩阵中标识的像素位置处来交错图像，由此生成数字打印文件。然后，用数字打印文件操作输出设备，以将交错图像打印在透镜片的平坦背面上，或者打印片上以便稍后施加到透镜片的背面。在一些优选实施例中，倾斜角度是14.04度、18.435度、26.57度或45度。在这些以及其他实施例中，微透镜可以以至少75LPI的LPI设置在透镜片上，并且透镜片可以具有10微米到2500微米的厚度。
附图说明
图1是图示传统的交错的简单的透镜状设备或组件的剖视图；
图2图示传统的透镜状设备或产品的顶部透视图；
图3图示类似于图2的示出使用具有传统正交交错的倾斜透镜的第二传统透镜状设备或产品的顶部透视图；
图4是图示使用新的非正交交错(矩阵交错)以利用倾斜透镜或倾斜微透镜下的更大量的打印空间的示图；
图5是传统的交错的图以及在本文中所教导的非正交或矩阵交错的示例，其中两者均与倾斜透镜一起使用；
图6-9中的每个图示可以在生成用于创建数字打印文件的像素图中使用的非正交交错的示例步骤的示图；
图10图示被布置为用于交错9个帧或图像以提供18.435度的参考图7所讨论的非正交配置的图案的像素图或像素矩阵；
图11A和11B示意性地图示可以使用在本文中所教导的非正交交错或矩阵交错来制造的透镜状产品或组件的端视图；
图12图示根据在本文中所教导的非传统的交错的制造将打印有图像的倾斜透镜状材料的透镜状产品组件的方法的流程图；以及
图13图示用于打印与倾斜微透镜(例如与具有倾斜透镜的透镜状材料)一起使用的非正交交错的图像的系统的功能框图。
具体实施方式
简要地，本描述针对与具有倾斜的微透镜或倾斜透镜一起使用的透镜状交错(可互换地，倾斜透镜交错、矩阵交错以及非正交交错)的方法。该交错不同于传统的交错，因为其并非简单地包含提供正交地或直接地跨越透镜的宽度的图像(或与每个相关联的像素)的切片(或者以匹配透镜的角度平行地布置的切片)。替代地，首先将每个帧或图像视为像素集合，并且将来自每个帧或图像的像素布置为矩阵或图案，使得由来自每个帧的像素的像素集合被横贯地但非正交地布置在微透镜下面。由此，可以在微透镜下面提供用于选择性的观看的针对特定输出设备分辨率(DPI)的更多数量的像素。因此，非正交交错支持使用更薄的透镜片来获得特定的影像或者支持质量好得多的影像，以便通过预定透镜片厚度来观看。
在图3中，在具有交错/切片324的打印层320中提供的图像与在图2中向打印层220提供的图像基本相同。具体地，用与透镜314相同的角度来布置交错/切片324，并且通过透镜、DPI和分辨率之间的相同的关系来限制信息或帧的量。为了打破限制信息或者在该情况下的可以在透镜下面打印的像素的量的这种关系(亦即，被乘以LPI的帧等于DPI)，发明人意识到使用完全不同的像素阵列(或像素图)将图像/帧交错在倾斜透镜下将是有用的。
图4提供可以期望生成在打印交错图像中使用的打印文件的单个倾斜透视或倾斜的微透镜400的图。微透镜400被示出是有角度的(并非在透镜片的表面上简单地垂直或水平)，其中如在405年所示的其纵向轴Axis Long如在407(例如，透镜片的侧面等)处所示的垂直线(或水平线)处于偏移或倾斜角度θ。传统的交错将通过布置平行于透镜400的轴405的切片来提供倾斜透镜400，这将提供正交地跨越透镜400或者填满尺寸L W(例如，按照其LPI定义的透镜400的宽度或大小)的多个像素。相反，本描述的非正交交错要求提供与纵向轴405横贯但是不正交的、亦即沿着比透镜400的宽度L W大得多的长度或尺寸DInterlacing的线420的多个交错像素。
在图4中所示的倾斜透镜中，存在具有可以用于适合透镜400下的更多信息的属性的三角性。用通过线428示出的大小L W来定义倾斜透镜，即被给出为：L W＝1/LPI。如果例如以75LPI制造透镜片，则每个微透镜或透镜400的大小L W将是1/75英寸或0.0133英寸。然而，如用线420(三角形的斜边)所示出的垂直距离D Interlacing大于透镜大小L W，并且该垂直距离D Interlacing的该量值由在图4中形成并示出的三角形定义或给出。具体地，由线424所示出的透镜400的分段/长度形成或构成的三角形、由线428(其正交于透镜400的纵向轴405)示出的透镜400的宽度以及由线420示出的垂直距离D Interlacing包含角度a(在线420和424之间)。该三角形可以由如下等式来定义：D Interlacing＝L W/sin(a)。进而，该等式可以被重写为：D Interlacing＝(1/LPI)/sin(a)。
此时在描述中使用特定值可以是示例性的。例如，透镜状阵列可以以75LPI形成，其提供0.0133英寸的透镜大小或宽度L W。如果角度a被取为25度(作为一个有用的但非限制性的示例)，则垂直距离D Interlacing是0.315英寸，其接近于透镜宽度L W的3倍。因此，可以容易地意识到为何期望沿着线420而不是沿着正交(或线428)来提供交错或交错的像素是可取的。使用更大的距离D Interlacing来将像素布置在倾斜透镜400的垂直位置比跨越透镜400的传统的交错提供多得多的空间和打印空间。
然而，发明人还理解到，传统的交错技术不可以用于在线420下提供信息，以允许观看诸如具有6个或更多的交错帧/图像的3D影像的质量图像的信息。替代地，图5图示将传统的交错与将像素或信息放置在该垂直距离或参考图4讨论的三角形的斜边的新的非正交或矩阵交错处理进行比较的500。
如所示的那样，倾斜透镜510被提供为可以包括在透镜状设备/组件(诸如货币或纸币或其他项目的安全线或安全戳)中的透镜状材料的透镜片或件中。传统的交错用并排地正交地跨越透镜510延伸的像素集合520来示出。透镜510的大小L W限制像素520的数量，在该示例中示出5个像素。
但是，相反地，正交或矩阵交错用横贯但是非正交地跨越透镜510的纵向轴延伸的像素集合530来示出。具体地，像素集合(正交集合)530由来自被交错/组合以产生经由透镜510可观看的影像的多个帧或图像的相同数量的并排的像素531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541构成。在该示例中，集合520和530中的每个的像素的大小相同，但是沿着更大数量的这样的像素的垂直线或斜边存在余地(例如，在传统的交错集合520中有5个像素，相比较地，在非正交交错集合530中有12个像素，这是可以打印或设置在倾斜透镜510下面的像素的量或信息的量1倍不止)。虚线框590用于强调或示出透镜510的示例性的透镜焦点，其示出通过新的交错530(并且其他交错集合的数量类似于集合530)，透镜510仍然聚焦在属于或与单个帧或图像相关联的像素539、549、559、569上。
图5的500和所图示的理想的或目标交错530用于演示使用非正交交错来增加可以放置在倾斜透视510下的信息的量是可取的。然而，面对尝试制造倾斜透镜透镜状设备的本领域技术人员的限制是如何在用于提供或打印交错图像(例如，在透镜片下面提供墨水层)的输出设备或打印机的打印限制的情况下进行工作。考虑该问题，发明人意识到提供可以用于生成用于控制打印机/输出设备的打印文件的像素的矩阵或像素图将是可取的。换言之，每个图像或帧可以首先被数字地存储为像素集合，并且可以根据预定义的像素矩阵或像素图来布置或组合(交错)来自每个帧的像素以获得针对具体的倾斜的透镜状材料(例如，透镜从垂直线/水平线以特定或预定义的角度倾斜的透明的透镜片)具有非正交交错的打印文件。
图6图示可以执行以生成用于从帧或图像的集合(例如在倾斜透镜透镜状材料下面创建3D图形中使用的6个或更多的帧)创建数字打印文件的像素图的非正交交错处理中的步骤的600。可以选取第一帧或图像用于处理，并且该图像/帧可以被像素化或分成一定大小和图像/帧内的位置(X、Y坐标)的单个像素。然后，如在图6中所示，提供由像素612的行和列(或者用于接收或作为来自交错图像的分配的像素的像素位置)构成的空白像素图610。然后，如在图6中所示，来自要被交错/组合的帧/图像的集合的单个帧/图像的像素624的串或线620被安置在空白像素图610中的位置/坐标612处以符合如所示的那样在倾斜透镜的纵向轴(或边缘)和垂直线(其定义倾斜透镜的交错距离D Interlacing)之间被测量的特定的角度a。
由于空白像素图610关于其像素位置612的正交的行和列的刚性，发明人理解到优选映射串/线620的像素624以符合预定义的角度偏移。这里，角度为26.57度(例如，20到30度)，此时像素624被布置成定义将通过具有类似角度偏移(例如从透镜片中的垂直线或水平线开始)的倾斜透镜可同时看到的线或串620(和虚线621示出为线性)的图案。
实际中，放置第一像素624，然后以所期望的角度偏移(例如，当在“左”上位置处开始时，沿着在相同的列中的两个像素位置612垂直向下，并且在一个像素位置612之上，到邻近的行)来放置下一个像素，然后重复该处理直至空白像素图610的末端/边缘，由此创建映射610。在该示例中，因为sin 26.57度＝0.4226，所以在图4中所示的交错距离DInterlacing由D Interlacing＝L W/sin a or L W/0.4226给出。这以相同的透镜大小L W并且以相同的分辨率提供大约两倍的空间来打印帧(与帧相关联的像素)。
在图7中，可以再次向空白的像素图610提供像素位置的多个行和列(针对特定大小的像素以适合输出设备分辨率等)。700示出被执行以创建具有18.435度的角度偏移(例如，倾斜角度a的范围是15和20度之间，其中大约18.5度是更加理想的)的倾斜透镜的像素图的非正交交错的步骤。如所示的那样，被组合/交错的帧/图像的集合的单个帧/图像的像素724如所示的那样被布置为像素线或/串720(用虚线721示出线性的)。
相对于垂直线(或者在一些情况下，水平线)，像素724以18.435度的偏移被布置成线/串720(例如，通过将第一像素724放置在位置612处，然后在相同的列中向下(或向上)步进三个位置612，并且在行中步进一个位置612，到邻近的列，然后重复该处理，至空白像素图610的边缘/末端)。在该示例中，因为sin 18.435度＝0.3162，所以在图4中示出的交错距离D Interlacing由D Interlacing＝L W/sin a或L W/0.3162给出。这以相同的透镜大小LW和相同的分辨率提供大约三倍的空间以打印帧(与帧相关联的像素)。
在图8中，可以再次向空白的像素图610提供像素位置的多个行和列(针对特定大小的像素以适合输出设备分辨率等)。800示出被执行以创建具有14.04度的角度偏移(例如，倾斜角度a的范围是10和15度之间，其中大约14度是更加理想的)的倾斜透镜的像素图的非正交交错的步骤。如所示的那样，被组合/交错的帧/图像的集合的单个帧/图像的像素824如所示的那样被布置为像素线或/串820(用虚线821示出线性的)。
相对于垂直线(或者在一些情况下，水平线)，像素824以14.04度的偏移被布置成线/串820(例如，通过将第一像素824放置在位置612处，然后在相同的列中向下(或向上)步进四个位置612，并且在行中步进一个位置612，到邻近的列，然后重复该处理，至空白像素图610的边缘/末端)。在该示例中，因为sin 14.04度＝0.2426，所以在图4中示出的交错距离D Interlacing由D Interlacing＝L W/sin a或L W/0.2426给出。这以相同的透镜大小LW和相同的分辨率提供大约三倍的空间以打印帧(与帧相关联的像素)。
在图9中，可以再次向空白的像素图610提供像素位置的多个行和列(针对特定大小的像素以适合输出设备分辨率等)。900示出被执行以创建具有45度的角度偏移(例如，倾斜角度a的范围是40和50度之间，其中大约45度是更加理想的)的倾斜透镜的像素图的非正交交错的步骤。如所示的那样，被组合/交错的帧/图像的集合的单个帧/图像的像素924如所示的那样被布置为像素线或/串920(用虚线921示出线性的)。相对于垂直线(或者在一些情况下，水平线)，像素924以45度的偏移被布置成线/串920(例如，通过将第一像素924放置在位置612处，然后在相同的列中向下(或向上)步进一个位置612，并且在行中步进一个位置612，到邻近的列，然后重复该处理，至空白像素图610的边缘/末端)。
行和列中的像素的布置表示关于像素的交错的一些限制，但是可能在交错同一图像的像素中使用的这四个可获取的倾斜或偏移角度将证明有利于制造具有倾斜的微透镜的透镜状产品。在这些示例的每一个中，然后将继续打印文件的创建，其中选择不同帧/图像的像素，并且然后占用直至所有(或者大多数)像素位置612为止的在已经安置在空白像素图610中的像素附近的以类似方式的这样的像素的布置。
图10图示以用于交错9个帧或图像以提供参照图7所述的18.435度非正交的配置的图案布置的像素1000的像素图或矩阵。在该示例中，9个帧将被交错并且打印在墨水或图像层，以便与具有按照大约18.435度离开垂直线的角度或偏移的倾斜的微透镜或倾斜透镜一起使用。为此，示出单个透镜1010为安置在像素图1000之上，并且示出透镜1010的纵向轴1015为与垂直线(但是这也可以是水平线)1013成大约18.435度的倾斜或偏移角度θ。在矩阵1000中，已编号的像素或像素位置1002表示将在使用在1000上建立的打印文件执行打印时将放置来自交错的图像/帧中的像素。
具体地，1000用于交错9个帧或图像，并且号码1至9被放置在图中的每个像素或像素位置1002中(例如，1000的行和列中的每个点)，其中每个相同的号码表示来自该帧/图像并且处于在与1000中的位置相对应的这样的帧/图像的位置处的像素(例如，用“4”填充的所有像素位置1002将对应于第四个帧/图像的位置)。例如，在1000的中央的“9”对应于位于帧/图像的中心周围的第九帧/图像。作为另外的示例，位于1000的左下角的“3”对应于被组合以形成交错或组合的打印文件的第九帧/图像的集合的第三帧/图像的左下角的像素。
透镜1010用于示出将在透镜1010下面的像素位置处的像素被对齐以与当前可见的透镜1010的纵向轴1015平行，同时交错是非正交的(亦即，沿着1000的列(但是如果透镜1010与水平线成角度，而不是垂直线，则可以沿着行))。例如，如在1040所示，观看者可以经由透镜1010从特定的视点观看在100中的像素位置1040处提供的“9”像素的集合。换言之，按照1000中的18.435度的倾斜(并且在与垂直线1013具有该相同的倾斜的透镜1010下)，所有的数字在像素位置内是相同的(例如，当用于创建打印文件时，1000要求来自单个图像的像素沿着18.435度的倾斜来对齐)。
然而，像素的交错与透镜纵向轴1015是非正交的，如用包括来自每个帧/图像的像素的交错像素(或1000中的像素位置)的集合1050所示的那样。在该示例中，交错处理或算法可以基于图7的教导来生成，并且其被执行以将相同的帧/图像的像素与透镜1010的纵向轴对齐，同时提供跨越透镜1010的每个帧/图像的像素的非正交或矩阵交错。
发明人注意到，在交错处理期间，重复子矩阵可以被标识，并且这些可以重复(例如，以重复的方式并排放置并且相互堆叠)以生成所期望的大小和/或形状的1000以适合特定的透镜片。一个示例性的交错子矩阵在1060处示出，其可以用于提供9个帧/图像的非正交交错以适合具有倾斜成18.435度的微透镜或透镜的透镜片(亦即，以18.435度的倾斜或角度偏移来放置来自每个帧的像素以便通过透镜1010适当的观看)。对于具有与垂直线成不同的角度倾斜或偏移(诸如14.04度、26.57度以及45度(在这些值的两侧上具有大约5或更多度数的范围))的其他透镜片，可以容易地生成类似的像素图或矩阵。
图11A和11B示意性图示可以使用在本文中所教导的非正交交错或矩阵交错制造的透镜状产品或组件的端视图。如所示那样，透镜状组件或产品1100包括透镜片或透镜状材料片1110，其中第一(或顶)侧或面表示具有被布置成相对于透镜片1110的垂直(或水平)轴成角度或有角度地偏移的多个微透镜或拉长的透镜1114。例如，微透镜1114可能以10到45度来倾斜，一些实施例将14.04度、18.435度、26.57度或45度的倾斜角度用于微透镜1114。
产品1100还包括通过直接将墨水层1120打印在透镜片1110的第二(或底)侧或表面1118上来提供的交错图像。墨水层1120根据打印文件或数字组合文件来打印，其中多个帧/图像根据在本描述中提供的教导进行了交错。在一个示例中，透镜1114配备有与75LPI至2500LPI相关联的大小，并且非正交或矩阵交错的使用允许透镜片1110的厚度t比传统的交错更薄，同时更多的信息(或像素)可以被放置在每个透镜1114下。例如，厚度t可以相相对厚的，诸如大约20密耳，或者可以非常薄，低至10密耳，并且仍然通过打印层或墨水层1120提供3D或其他质量影像(例如，厚度t的范围是大约10微米至20密耳)。然后，透镜状产品1100可以经由透明的粘合剂1135的膜1135叠层在基片1130之上或附接到基片1130(诸如纸币或货币)。
图11B图示可以包括透镜片1110的另外的透镜状产品或组件1150，其中透镜片1110的倾斜的微透镜1114与在打印或墨水层1120中的交错图像组合。但是，在该组件1150中，墨水1120打印到基片1158上，并且透镜片1110和基片1158与粘合剂1154的膜组装在一起，其中墨水层1120面向透镜片1110的第二或背侧1118。换言之，交错图像可以首先在打印步骤或处理中被打印，然后稍后与透镜片1110组装在一起以提供透镜状组件或产品1150。透镜状产品1100和1150可以采取很多形式来实现本描述。例如，产品1100、1150可以采取用于货币或纸币的安全线或安全戳的形式。
实际上，制造透镜状产品或组件的处理可以包括首先确定或了解可用于打印特定产品和针对于或作为产品的目标厚度的厚度的分辨率。然后，基于这些参数和限制，根据将用于非正交或非传统的倾斜透镜交错的特定角度或矩阵来选取“最佳的”或有用的选项。接下来，定义将被生产或用于匹配这些产品特征的产品中的机械或真实LPI透镜。
图12图示使用本描述的非正交打印来制造诸如用于货币或纸币的安全线或安全戳这样的透镜状产品的方法1200。方法1200开始于1205，诸如通过设计所期望的图像(例如，3D影像)、选择或定义输出设备的操作参数(例如，数字打印机的分辨率)、选择墨水层、透镜片和粘合剂/基片(如果使用)的材料。在步骤S1210，方法1200继续选择在透镜状产品中使用的透镜状材料。这可以包括选择具有诸如在货币安全线等情况下的邻近基片的厚度这样的特定厚度(例如，10微米及以上)透明塑料或合成材料。
步骤1210还包括定义或设置透镜状材料的表面上的微透镜的大小(亦即，LPI)，并且还包括定义或设置微透镜的倾斜或偏移角度。如上所述，使用10到45度的倾斜角度是有用的，其中针对良好地适合于非正交或矩阵交错的微透镜可以使用14.04度、18.435度、26.57度和45度的角度。
在步骤1220，方法1200包含选择多个帧(或数字图像文件)以在用在步骤1210中选择的透镜状材料来创建视觉效果中使用。为了提供3D影像，选择6至12或者更多的帧是可取的，并且帧的数量可以按照通过输出设备可获取的像素的大小(在步骤1205中选择的打印机的DPI)来选择(或限制)。注意，由于如在上面详细描述的透镜状产品的参数/特征(例如，LPI、DPI、透镜大小和角度偏移)之间的相互关系，步骤1205、1210和1220可以以完全或部分并发的方式来执行。
在步骤1230，方法1200继续生成在交错来自步骤1220的所选择的帧中使用的像素矩阵(或像素图)。该像素矩阵要以采取矩阵1000的形式(例如，如果帧的数量是9，并且倾斜角度为18.435度)，或者可以按照参照图5-9所描述的处理来生成以适合特定的倾斜角度和帧的数量(以及诸如透镜大小这样的其他参数)。像素矩阵然后可以存储为数字文件以便在稍后的步骤中使用。在一些情况下，可以针对交错参数的每个组合来生成多个像素矩阵或像素图，并且可以在步骤1230从存储器取回匹配像素矩阵(例如，本领域的技术人员可以生成适合他们可以在将来的制造过程中使用的每个透镜的像素矩阵以及适合于不同数量的帧、透镜大小以及输出设备分辨率的像素矩阵)。
在步骤1240，方法1200继续生成用于控制输出设备(例如数字打印机)以打印交错图像的打印文件。这可以包含使用步骤1230的像素矩阵对在1220中选取的帧/图像执行非正交交错。步骤1220的每个帧可以像素化(例如，划分成匹配每个帧的像素图的多个像素)，然后，这些像素可以被插入到在像素图中定义的帧中的对应像素的像素位置中。
然后，方法1200可以在1250处通过使用来自步骤1240的数字打印文件以操作输出设备打印交错图像(具有根据像素矩阵打印的每个帧中的像素的墨水层)来继续。打印图像可以直接设置在步骤1210中选择的透镜状材料的片的平坦背面上，或者其可以打印到基片上。然后在步骤1260中，透镜状产品可以诸如通过将透镜片及其打印的墨水层附接到基片(将具有交错图像的透镜叠层到诸如纸币上的安全戳这样的另外的对像上)来完成。在其他情况下，步骤1260可以包括用透明的(或者至少高度半透明的)粘合剂将打印有交错图像的基片附接到透镜片/透镜状元件的背面。然后，方法1200可以在1290处结束，或者可以在步骤1210(例如，选择不同的透镜状材料，诸如具有不同倾斜角度的微透镜或者具有不同大小的微透镜或具有不同厚度的片)或者步骤1220(例如，选择帧的不同集合或不同数量的帧以创建透镜状产品)处继续。
图13图示用于将图像打印到具有如在本文中所描述的交错图案的基片或透镜片上的系统1300的功能框图。系统1300包括控制器1310，控制器1310可以采取几乎任何计算设备的形式，特别如所示的那样配置的计算设备。控制器1310包括处理器1312，处理器1312执行计算机程序或可读代码以执行交错模块1320的功能。控制器1310还控制或管理一个或多个输入/输出设备1314，诸如键盘、鼠标、触摸板和/或触摸屏幕、监视器以及在监视器上图形地允许操作者与控制器进行交互(例如，启动交错模块、提供输入诸如以选择透镜状材料及其倾斜的微透镜、选择用于在透镜状材料下进行交错的帧，等等)的用户界面。CPU1312还管理可以以可读取的格式存储用于模块1320的代码的存储器1330的操作。
在存储器1330中，存储一组透镜状材料数据1332，其定义将在其上打印交错图像的透镜片的参数或特征。例如，数据1332可以包括透镜大小(例如，用于形成透镜片的LPI)、厚度(例如，10到2500微米等)以及透镜片的微透镜的倾斜或偏移角度。存储器1330还以数字形式存储将通过交错模块1320进行交错的多个帧或图像，并且这些图像/帧1340可以从更大的集合(未示出)中由控制器的用户经由用户输入通过I/O 1314来选择。每个帧/图像是数字的，并且由多个像素(可以被选择为具有类似于像素图1350的数量或分辨率，或者像素1345的子集可以在交错或打印文件1360中使用)构成。
存储器1330还用于存储由交错模块1320生成的像素矩阵1350，并且像素矩阵1350可以采取图10的矩阵1000的形式，并且可以由交错模块1320如参照图5-10以及12中的任一个所述那样地生成。交错模块1320还可以操作以从帧/图像1340和像素矩阵1350生成打印文件1360，例如通过从每个图像中选择像素1345并且将它们放置在像素矩阵1350(被选择为适合倾斜角度1338、帧1340的数量以及透镜大小1334)中的对应的像素位置处。
如所示那样，系统1300还包括输出设备1380，诸如具有特定DPI分辨率(或多个分辨率)的打印机。控制器1310动作以将基于打印文件1360的控制信号1370传送给输出设备1380。输入1382以基片或透镜片1384的形式提供给控制器1380，并且输出设备1380以控制信号1370(例如，打印文人年1360)定义的图案将墨水打印到透镜片1384的基片或平坦面上。在打印完成时，输出设备1380输出由基片或透镜片1384以及提供打印的交错图像的墨水层1394构成的产品/组件1390。
根据以上描述，将理解到，透镜状光学已经被用于交错的打印图像或用作打印介质很多年了。由于材料昂贵，相对于一般的打印，其一般成本很高。另外，在无法在非常薄的透镜阵列或透镜片上打印交错图像的情况下，使更薄的透镜在数字设备中以有限的分辨率或者用传统的板设置装备来工作是非常困难的，因为其不被传统的交错数学和对应的透镜阵列所支持。
相反，本发明和描述组合有角度的透镜或微透镜与图像的阶梯状的交错或显示(例如，参见图5-10的交错)以允许四倍于与传统交错相比较时的要打印在倾斜/有角度的透镜或微透镜下面的数据的量。相反地，在本文中教导的非传统(或非正交)的交错支持将透镜片厚度减少至或者超过2/3(达67％或更多的厚度减少)以获得用传统的倾斜透镜交错由厚得多的透镜片或阵列所提供的相同的影像。因此，可以消除多于一半并且达2/3的生产传统的透镜阵列的成本。
在本文中所教导的非正交或矩阵交错教导在从以所设置或预定义的角度制作的透镜表式透镜片时，对应的像素应当以网格的格式放置在透镜下面(例如，参见图10，以18.435度(或15至20度)的倾斜角度的在透镜下的针对9个帧的一个有用的像素映射)。网格形式或像素矩阵被设计为使得相同的像素或单个帧的像素与透镜对齐或平行于其纵向轴。由此，可以使用少达2/3(或67％)的打印分辨率来获得相同的图形，或者可以占用达透镜阵列之中的量的2/3(或67％)并且实现相同的影像。
例如，可以使用具有约270LPI的机械LPI的9个帧将只有5密耳的数字网络透镜打印在大约812DPI的[image]Indigo的输出设备上。透镜每一个将聚焦在5密耳处，但是用9个帧(其为3D成像的帧的有用的数量)用传统的倾斜透镜交错打印该网络透镜是不可能的。正常地，使用传统交错，打印该透镜所需的DPI将是LPI乘以帧计数，或者在该情况下为270LPI乘以9个帧或2430DPI。相反，在本文中教导的与倾斜透镜的角度相匹配的非正交或矩阵交错可以用于支持在传统交错的情况下所需的大约1/3的打印分辨率，或者在该情况下，810DPI的分辨率是有用的(其少于由812DPI的现有输出设备所提供的分辨率)。换言之，打印机或输出设备的分辨率可以恰好使用上述的非正交或矩阵交错来接近地匹配。
如所教导的，倾斜透镜可以用80LPI和1500LPI之间的稍微地偏移(例如，像螺丝一样)、例如以大约10和46度之间的角度来雕刻标记或制作。交错打印文件可以从适合于透镜处中的透镜或微透镜的倾斜角度以提供不同帧的像素的非正交交错以及与要交错的帧/图像的透镜大小(由LPI设置)和数量的像素矩阵或图来生成。描述还教导如何形成或打印具有针对倾斜透镜用传统的交错获得的至少两倍的数量的量或像素数量的交错图像。例如，与这样的帧相关联的大得多的数量的像素或帧可以被非正交地打印(例如，沿着垂直线或列，而如传统的交错那样正交于倾斜透镜的纵向轴)，一些实施例使用6、9或16个图像/帧以使用像素矩阵或图来产生交错图像。根据本描述打印的交错图像通过使用逐步的或阶梯式的效果的交错得到比用传统的倾斜透镜交错公式(例如，DPI＝LPI X帧计数)更低的DPI。
在这点上，列出可通过非正交或矩阵/网格交错技术获得的一些预期结果查可以是有用的。透镜状产品或组件可以使用具有以14.04度(使得正弦值为0.2426)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用16个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为16乘16个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是4.122。如果透镜片的机械(或实际)LPI为77.5LPI(或者0.012903英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为18.801553，并且因此DPI为300.824(其中点大小为0.003324英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.05319英寸(根据(1/机械LPI)/sin14.04度来确定)。
在另外的示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以14.04度(使得正弦值为0.2426)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用16个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为16乘16个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，SR还是4.122。如果透镜片的机械(或实际)LPI现在为400LPI(或者0.0025英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为97.040272，并且因此DPI为1552.640(其中点大小为0.000644英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.01031英寸(根据(1/机械LPI)/sin14.04度来确定)。
在另外的示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以14.04度(使得正弦值为0.2426)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用16个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为16乘16个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，SR还是4.122。如果透镜片的机械(或实际)LPI现在为654.5LPI(或者0.001528英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为158.782145，并且因此DPI为2540.507(其中点大小为0.000394英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00630英寸(根据(1/机械LPI)/sin 14.04度来确定)。
在又一个示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以14.04度(使得正弦值为0.2426)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用16个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为16乘16个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，SR还是4.122。如果透镜片的机械(或实际)LPI现在为619.51LPI(或者0.001614英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为150.293547，并且因此DPI为2404.690(其中点大小为0.000416英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00665英寸(根据(1/机械LPI)/sin 14.04度来确定)。
在其他情况下，透镜状产品或组件可以使用具有以18.435度(使得正弦值为0.3162)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用9个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为9乘9个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是3.16260。如果透镜片的机械(或实际)LPI为210LPI(或者0.004762英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为66.401062，并且因此DPI为597.618(其中点大小为0.001673英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.01506英寸(根据(1/机械LPI)/sin 18.435度来确定)。
在另外的示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以18.435度(使得正弦值为0.3162)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用9个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为9乘9个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是3.16260。如果透镜片的机械(或实际)LPI为285.71LPI(或者0.003500英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为90.340226，并且因此DPI为813.074(其中点大小为0.001230英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.01107英寸(根据(1/机械LPI)/sin 18.435度来确定)。
在类似的示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以18.435度(使得正弦值为0.3162)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用9个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为9乘9个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是3.16260。如果透镜片的机械(或实际)LPI为446.28LPI(或者0.002241英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为141.111744，并且因此DPI为1270.024(其中点大小为0.000787英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00709英寸(根据(1/机械LPI)/sin 18.435度来确定)。
在另外的类似示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以18.435度(使得正弦值为0.3162)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用9个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为9乘9个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是3.16260。如果透镜片的机械(或实际)LPI为252LPI(或者0.003968英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为79.681275，并且因此DPI为717.142(其中点大小为0.001394英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.01255英寸(根据(1/机械LPI)/sin 18.435度来确定)。
在又一个的类似示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以18.435度(使得正弦值为0.3162)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用9个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为9乘9个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是3.16260。如果透镜片的机械(或实际)LPI为845LPI(或者0.001183英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为267.185227，并且因此DPI为2404.701(其中点大小为0.000416英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00374英寸(根据(1/机械LPI)/sin 18.435度来确定)。
在其他情况下，透镜状产品或组件可以使用具有以26.57度(使得正弦值为0.4473)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用6个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为6乘6个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是2.23560。如果透镜片的机械(或实际)LPI为111.7LPI(或者0.008953英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为49.964215，并且因此DPI为299.780(其中点大小为0.003336英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.02001英寸(根据(1/机械LPI)/sin 26.57度来确定)。
在类似示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以26.57度(使得正弦值为0.4473)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用6个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为6乘6个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是2.23560。如果透镜片的机械(或实际)LPI为223.5LPI(或者0.004474英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为99.973162，并且因此DPI为599.829(其中点大小为0.001667英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.01000英寸(根据(1/机械LPI)/sin 26.57度来确定)。
在另外的类似示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以26.57度(使得正弦值为0.4473)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用6个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为6乘6个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是2.23560。如果透镜片的机械(或实际)LPI为473.2LPI(或者0.002113英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为211.665772，并且因此DPI为1269.974(其中点大小为0.000787英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00472英寸(根据(1/机械LPI)/sin 26.57度来确定)。
在又一个的类似示例中，透镜状产品或组件可以使用具有以26.57度(使得正弦值为0.4473)的倾斜角度倾斜的微透镜的透镜片形成。交错图像可以使用6个帧或图像来提供，使得在像素矩阵或图中重复的子矩阵在大小上为6乘6个像素(例如，参见图10，其中9乘9的子矩阵1060是重复的)。在该情况下，与传统的交错相比较的交错数据的量的步进比率(SR)或增加是2.23560。如果透镜片的机械(或实际)LPI为894LPI(或者0.001119英寸的透镜弦宽度或大小)，则用于交错的有效的LPI(机械LPI除以SR)为399.892646，并且因此DPI为2399.317(其中点大小为0.000417英寸)，其中垂直交错距离D Interlacing为0.00250英寸(根据(1/机械LPI)/sin 26.57度来确定)。
虽然以具体的一定度数描述并图示了本发明，但是应当理解到，本公开仅作为示例给出，并且本领域技术人员可以在不脱离如在权利要求书中要求保护的本发明的精神工范围的情况下对部件的组合和布置采取多种改变。
用于45度偏移或倾斜角度的矩阵通常是5乘5个帧(或5X 5个像素)。注意，还存在一些情况，使用在本文中描述的技术允许获得比最小需求更多的空间例如，当使用每个矩阵的乘积来生成像素矩阵或图时，总的像素矩阵或图将是基或子矩阵的乘积，例如9乘9的像素子矩阵可以在18乘18的像素矩阵或像素图(其为9乘9的重复图案或子矩阵的乘积)中重复。

Claims (28)

1.一种生成用于具有倾斜的微透镜的透镜片的交错的打印文件的方法，包含：
提供用于交错的帧集合的数字文件；
输入透镜片的微透镜的倾斜角度；以及
通过基于以预定义像素矩阵提供的像素位置的图案来将每一帧分离为独立颜色像素并安置来自打印文件中的每个帧的多个独立颜色像素而交错帧以形成交错的打印文件，其中帧交错不包括将每一帧切片成为切片并且不包括将所述切片拼接在一起，
其中，像素矩阵包括多个相同的子矩阵，其每一个具有相同数量的行和列，并且所述像素矩阵被配置为基于倾斜角度将来自每一帧的独立颜色像素映射到透镜片的微透镜，其中帧的交错与每个微透镜的纵向轴不正交，
其中与帧集合相关联的独立颜色像素中的交错的像素的每个集合以像素矩阵的列或行对齐，
其中像素矩阵包含来自每个帧的独立颜色像素的多个隔开集合，其中每个隔开集合的像素位置以该倾斜角度的偏移角度来线性地布置，
其中像素位置的图案被配置为布置独立颜色像素的交错的像素的集合，以便其每一个沿着具有大于所述微透镜之一的宽度的长度的行跨越所述微透镜之一线性地且非正交地延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，倾斜角度的范围是14至15度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，倾斜角度的范围是18至19度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，倾斜角度的范围是26至27度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，倾斜角度的范围是44至46度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，帧集合包括9至16个帧。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，像素矩阵包含重复5乘5像素矩阵、6乘6像素矩阵、9乘9像素矩阵或16乘16矩阵。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述独立颜色像素是单独的像素，并且不是RGB三元组。
9.一种透镜状产品，包含：
透明透镜片，包含具有均按照从透镜片的垂直或水平轴开始的10到46度范围内的角度的多个并排的拉长的透镜的第一侧，其中每一个拉长的透镜具有纵向轴，以及当通过正交于跨越所述拉长的透镜之一的所述纵向轴延伸的线测量时的透镜宽度；以及
墨水层，接近与第一侧相对的透镜片的第二侧，包含来自多个数字图像的像素，其中像素以相对于每个拉长的透镜提供数字图像的非正交交错的像素位置的图案而布置，并且其中布置所述像素以便重复所述像素的预定义方形矩阵，其中像素位置的图案的每一个是线性的，且沿着对所述拉长的透镜之一的纵向轴是横贯且非正交的行延伸，所述行具有大于所述透镜宽度的长度，并且选择像素位置的图案，以便数字图像的非正交交错不包括平行于拉长的透镜之一的纵向轴布置的数字图像的拉长的切片的使用。
10.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中，像素位置的图案适于将来自每个数字图像的多个像素对齐以平行于拉长的透镜的邻近的一个透镜的纵向轴。
11.根据权利要求10所述的透镜状产品，其中以阶梯状布置来自每一个数字图像的多个像素，其中每一对邻近像素之间具有两行或两列的像素位置，并且其中像素位置的每一对邻近像素中的像素分别彼此偏移了一列或一行。
12.根据权利要求10所述的透镜状产品，其中以阶梯状布置来自每一个数字图像的多个像素，其中每一对邻近像素之间具有三行或三列的像素位置，并且其中像素位置的每一对邻近像素中的像素分别彼此偏移了一列或一行。
13.根据权利要求10所述的透镜状产品，其中以阶梯状布置来自每一个数字图像的多个像素，其中在邻近行或列中提供每一对邻近像素，并且其中像素位置的每一对邻近像素中的像素分别彼此偏移了一列或一行。
14.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中，透镜片具有范围为10到2500微米的厚度，并且拉长的透镜以75至1500LPI提供在第一侧上。
15.根据权利要求14所述的透镜状产品，其中，多个数字图像包含从5个图像到16个图像的范围中选择的多个图像，并且其中通过在数量上等于包括来自多个数字图像的每一个的至少一个像素的图像的数量的像素集合来提供非正交交错。
16.根据权利要求15所述的透镜状产品，其中，提供非正交的交错的像素集合在像素位置的图案的行或列中对齐。
17.根据权利要求14所述的透镜状产品，其中，拉长的透镜的角度为14.04度、18.435度、26.57度或45度。
18.根据权利要求9所述的透镜状产品，还包含墨水层与透镜片的第二侧之间的粘合剂层，其中粘合剂层对光基本上是透明的。
19.根据权利要求9所述的透镜状产品，还包含基片以及该基片和墨水层之间的透明粘合剂的层。
20.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中，选择多个数字图像，使得墨水层中的多个像素中通过透镜片的拉长的透镜观看时产生3D图像。
21.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中所述行的长度至少是所述透镜宽度的两倍。
22.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中所述行的长度至少是所述透镜宽度的三倍。
23.根据权利要求9所述的透镜状产品，其中所述行的长度至少是所述透镜宽度的四倍。
24.一种制造透镜状产品的方法，包含：
提供定义多个图像的像素的多个像素位置的像素矩阵，其中所述像素位置提供包括具有相等数量的行和列的相同矩阵的重复图案，并且所述像素位置适于将与每个图像相关联的像素安置在平行于按照透镜片中的倾斜角度提供的微透镜的纵向轴的行中，并且还适于沿着对微透镜的纵向轴是横贯并且非正交的交错行来交错与图像中的不同的那些相关联的像素集合，其中所述交错行具有大于所述微透镜的透镜宽度的长度；
根据像素矩阵，通过将图像的像素放置到在像素矩阵中标识的像素位置处来交错图像，而生成数字打印文件；以及
用数字打印文件，操作输出设备以将交错图像打印在透镜片的平坦背侧上，或者打印在基片上以便稍后施加到透镜片的背侧，
其中在打印的交错图像中提供的图像的像素固定在所述像素位置中并且同时显示图像，并且是独立提供图像的颜色的像素，以及
其中所述像素矩阵被配置为提供步进比率，其定义当与传统的微透镜交错相比时交错数据的增加量。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，倾斜角度是14.04度，18.435度、26.57度或45度之一，其中微透镜以至少75LPI的LPI提供在透镜片上，并且其中透镜片具有10微米到2500微米的范围内的厚度。
26.一种透镜状产品，包括：
透明透镜片，包含具有均按照从透镜片的垂直或水平轴开始的一角度的多个并排的拉长的透镜的第一侧；以及
墨水层，接近与第一侧相对的透镜片的第二侧，包含来自多个数字图像的打印的固定像素，
其中布置像素以重复具有像素的预定义排列的方形矩阵，并且以相对于每一个拉长的透镜提供数字图像的非正交交错的像素位置的图案来布置像素，
其中像素位置的图案的每一个是线性的，且沿着对所述拉长的透镜之一的纵向轴是横贯且非正交的行延伸，
其中像素位置的图案适于将来自每个数字图像的多个像素对齐以平行于拉长的透镜的邻近的一个透镜的纵向轴，
其中提供非正交交错的像素的集合以像素位置的图案的列或行对齐，以及
其中所述拉长的透镜的角度是14.04度、18.435度、26.57度或45度。
27.根据权利要求26所述的透镜状产品，其中，选择多个数字图像，使得墨水层中的多个像素中通过透镜片的拉长的透镜观看时产生3D图像。
28.根据权利要求26所述的透镜状产品，其中，所述行的长度至少是当通过正交于跨越所述拉长的透镜之一的所述纵向轴延伸的行测量的透镜宽度的四倍。
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