Наклонное линзовое чередование

Изобретение относится к области формирования изображений и касается способа образования чередующегося файла печати для линзового листа с наклонными линзорастровыми элементами. Способ содержит этапы, на которых образуют цифровые файлы набора кадров для чередования, вводят угол наклона линзорастровых элементов, чередуют кадры, чтобы образовать чередующийся файл печати путем разнесения каждого из кадров в цветные пиксели и расположения цветных пикселей в файле печати на основании картины мест пикселей, предусмотренных в заданной матрице пикселей, и конфигурируют матрицу пикселей в карту цветных пикселей каждого из кадров для линзорастровых элементов на основании угла наклона. При этом матрица пикселей включает множество идентичных подматриц, каждая с одинаковым количеством строк и столбцов. Чередование кадров является неортогональным к продольной оси каждого из линзорастровых элементов. Матрица пикселей содержит разнесенные наборы цветных пикселей каждого из кадров. При этом места пикселей для каждого из разнесенных наборов расположены в линию под углом смещения, приблизительно равным углу наклона линзорастровых элементов. Технический результат заключается в уменьшении толщины линзорастровых элементов и увеличении количества размещаемой под линзами информации. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[01] По этой заявке испрашивается преимущество приоритета предварительной заявки №61/797145 на патент США, поданной 30 ноября 2012 года, которая полностью включена в эту заявку путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область техники, к которой относится описание.

[02] В общем, это описание относится к способам чередования изображений, предназначенным для использования при печатании изображений, видимых через линзорастровую матрицу или линзовый лист, а более конкретно к способам чередования с получением повышенного количества информации (например, чередующихся изображений или кадров) под каждым растровым элементом для содействия использованию более тонких линзовых листов.

2. Релевантный уровень техники.

[03] Усовершенствованные графические или визуальные устройства отображения можно создавать с использованием листов линзорастровых матриц, поскольку эти матрицы линз можно сочетать с печатными чередующимися изображениями, чтобы получать трехмерное (3М) и анимационное изображение. Например, линзорастровый материал используют в упаковочной промышленности для создания рекламного материала с вызывающей интерес графикой, и процесс обычно включает в себя изготовление листа линзорастрового материала и клеевое прикрепление линзорастрового материала к отдельно изготовляемому демонстрируемому объекту. Изготовление растровых линз хорошо известно и подробно описано в ряде патентов США, в том числе в патенте США №5967032 (Bravenec et al.) и в патенте США №6781761 (Raymond).

[04] В общем, процесс изготовления включает в себя выбор сегментов из визуальных изображений для создания желаемого визуального эффекта, разрезание каждого сегмента на заданное количество срезов или элементов (например, от 10 до 30 или больше срезов на сегмент) и чередование сегментов и их срезов (то есть, планирование расположения многочисленных изображений). Затем растровые линзы или линзовые листы изготавливают в соответствии с количеством срезов прежде, чем может быть выполнено чередование, согласованное с линзовыми листами, например, согласованное с конкретным числом растровых элементов или числом линз на дюйм (ЧЛД) линзового листа. Обычно растровые линзы включают в себя прозрачное полотно, которое имеет плоскую сторону или слой и сторону с оптическими гребнями и канавками, образуемыми линейными или удлиненными растровыми элементами (то есть, линзами), расположенными бок о бок, при этом растровые элементы или оптические гребни продолжаются параллельно друг другу по длине прозрачного полотна. Чтобы получать однозначные визуальные эффекты, краску (например, четырехцветную краску) наносят или осуществляют печатание краской непосредственно на плоскую сторону прозрачного полотна для образования тонкого красочного слоя (или печатное изображение накладывают вместе с клеем на заднюю или плоскую сторону прозрачного полотна), и в таком случае этот красочный слой можно видеть через прозрачную ткань оптических гребней.

[05] Каждый растровый элемент или линзу линзорастрового слоя спаривают или наносят на карту с образованием набора или некоторого количества чередующихся срезов или элементов изображения. Обычно только один из срезов является видимым через растровый элемент в каждый момент времени, что обусловлено положением растрового элемента относительно глаза наблюдателя. Иначе говоря, анимация, трехмерность или иной графический эффект получается при перемещении растрового элемента или положения наблюдателя для последовательного наблюдения каждого из чередующихся срезов изображения под растровым элементом, и это позволяет наблюдателю видеть каждый сегмент изображения благодаря объединению срезов, видимых из всех растровых элементов.

[06] При изготовлении обычного линзорастрового материала желательно использовать по возможности тонкий материал, то есть, изготавливать эффективные матрицы растровых элементов или растровых линз с использованием как можно более тонкого рулонного материала. Кроме того, желательно уменьшать толщину линз, чтобы облегчать процесс изготовления при использовании таких технологий, как рулонная печать, которая является очень трудной или непрактичной на толстых линзовых материалах. Тонкий линзорастровый материал является желательным для снижения затрат на материал и для получения относительно гибкого материала линз или подложки, который можно легко накладывать на изделия или контейнеры с изделиями, например, в виде ярлыка, который для получения желаемых визуальных эффектов можно прикреплять к коробке или к бутылке в качестве части обертывающей этикетки или к чашке. Чтобы делать линзорастровый материал более тонким, всю структуру необходимо представлять надлежащим образом в уменьшенном масштабе. Иначе говоря, растровые элементы и печатное чередующееся изображение следует сокращать или делать меньшими, чтобы делать возможным надлежащее картирование срезов изображения на растровых элементах.

[07] Однако признано, что такое сокращение растровых элементов является очень трудным в связи с ограничениями, связанными с печатанием чередующихся изображений, препятствующими созданию очень тонкого линзового слоя или полотна. Как отмечалось выше, все чередующиеся срезы для каждого сегмента размещают под одним растровым элементом, так что многочисленные срезы печатают с очень небольшой шириной, чтобы отображать на ширине или шаге растровых элементов. В случае более грубых линзовых матриц (то есть, в случае низкой частоты или небольшого числа линз на дюйм) печатание можно осуществлять намного легче и достигать более точного отображения срезов изображений на растровых элементах. Однако для более грубых линзовых матриц с числом линз на дюйм от 10 до 30 (от 0,3937 до 1,181102 на миллиметр) характерна тенденция быть более толстыми, поскольку в соответствии с общими физическими или оптическими правилами фокусировки при использовании обычного линзорастрового материала для получения эффективной фокусировки требуется большая толщина линз или большая толщина линзового материала. Например, линзорастровую матрицу с 15 линзами на дюйм (0,590551 на миллиметр) с довольно распространенным углом наблюдения (таким как угол наблюдения 22°) можно нанести на карту относительно чередующегося изображения, которое печатают или образуют непосредственно позади линзорастровой матрицы, при этом каждый из растровых элементов в линзовой матрице наносят на карту или сдваивают со всеми срезами изображения сдвоенного сегмента чередующегося изображения. Если линзовую матрицу образуют из акриловой смолы, линзовая матрица должна быть толщиной около 3/8 дюйма (9,525 мм), чтобы растровые элементы обеспечивали надлежащую фокусировку на сдвоенные срезы изображения.

[08] Обычно линзорастровое печатание представляет собой многоэтапный процесс, который включает в себя создание линзорастрового изображения из по меньшей мере двух изображений и сочетание его с растровой линзой. Процесс линзорастрового печатания можно использовать, чтобы создавать различные кадры анимации для получения эффекта движения, можно использовать, чтобы смещать различные слои с разными приращениями для получения трехмерного эффекта, или можно использовать просто для показа набора чередующихся изображений, которые могут появляться с превращением одного в другое. После того как различные изображения собраны, их сводят в индивидуальные различные файлы кадров и затем файлы кадров в цифровой форме объединяют в один конечный файл для использования при печатании чередующегося изображения. Дискретный процесс объединения часто называют «чередованием».

[09] После того как объединенный или чередующийся файл образован, его можно использовать для печатания чередующегося изображения непосредственно на заднюю (или гладкую/плоскую) сторону листа растровых линз. При других применениях чередующееся изображение может быть напечатано на подложку (например, на синтетическую бумагу или что-либо подобное), которую затем наслаивают на линзу (например, прозрачный клей можно использовать для прикрепления подложки с напечатанным чередующимся изображением к листу растровых линз). При печатании на заднюю сторону линзового листа совмещение тонких срезов или удлиненных чередующихся изображений с линзами является важным во время процесса литографического или трафаретного печатания для исключения или по меньшей мере ограничения появления посторонних изображений или других эффектов, которые приводят к плохому изображению.

[10] При традиционном линзорастровом чередовании каждое изображение компонуют или нарезают на полоски, которые затем чередуют с одним или несколькими аналогичным образом скомпонованными или нарезанными изображениями, например, путем объединения или чередования. Конечный результат заключается в том, что одним глазом, обращенным на печатное чередующееся изображение через матрицу растровых линз (или линзовый лист), человек видит одно целое изображение, тогда как двумя глазами человек может видеть различные изображения (например, правое и левое изображения), и при этом обеспечивается требуемое автостереоскопическое или трехмерное восприятие.

[11] Процесс создания полосок информации из графики или изображений и затем перестановки их в одно изображение для печатания под линзовым листом может быть проблематичным. Одна существенная проблема заключается в том, что имеется ограничение на количество информации (например, количество пикселей), которую можно разместить под каждым растровым элементом или удлиненной линзой на линзовом листе. Например, линза или растровый элемент имеет конкретный размер (например, ширину, задаваемую числом линз на дюйм на линзовом листе или в линзовой матрице), а принтер, используемый для получения печатного чередующегося изображения может иметь конкретное разрешение (например, число точек на дюйм (ЧТД)). Поэтому эти ограничения или параметры линзорастрового изделия или сборки (например, защитный оттиск или защитная нить для банкноты или фрагмента денежного знака) определяют максимальное число кадров или изображений, которые можно чередовать и затем печатать на линзовом листе, в соответствии с уравнением: максимальное число кадров равно числу точек на дюйм, деленному на число линз на дюйм.

[12] На фиг.1 показано сечение (или вид с торца) очень простого линзорастрового устройства или сборки 100, которая является полезной при рассмотрении ограничений, связанных с традиционной линзорастровой печатью и чередованием. Как показано, сборка 100 включает в себя один растровый элемент или удлиненную линзу 110 с плоской стороной или основанием 112 конкретной ширины LW (размер растрового элемента определяется числом растровых элементов или линз на дюйм листа, включающего линзы/растровые элементы 110). Красочный слой или печатное чередующееся изображение 120 образовано непосредственно на задней стороне или основании 112 растрового элемента 110 и в этом примере чередующееся изображение 120 включает в себя пять срезов 124 изображений (например, длинные тонкие участки пяти различных изображений/кадров), которые продолжаются параллельно по длине растрового элемента 110 (параллельно друг другу и продольной оси растрового элемента/линзы 110).

[13] В сборке или устройстве 100 размер LW линзы и размер пикселей являются такими, что линза 110 может хорошо работать только при не более пяти чередованиях или срезах 124 изображения (например, пяти пикселях, при этом каждый пиксель связан с одним из пяти чередующихся кадров/изображений). Они показаны точно совмещенными с линзой 110, но на практике могут быть в некоторой степени смещены, все же оставаясь параллельными продольной оси линзы 110, и все таки будет получаться требуемое изображение при наблюдении через линзу 110. Чередование является ортогональным в том смысле, что пять пикселей продолжаются ортогонально поперек линзы 110 относительно продольной оси ее (например, удлиненные срезы изображения продолжаются параллельно продольной оси линзы 110, так что расположенные бок о бок пиксели, связанные с этими срезами/чередованиями, продолжаются поперек ширины LW линзы).

[14] Однако, чтобы получить трехмерный эффект при использовании линзорастровых листов, минимальное число необходимых кадров должно быть равно шести или большему количеству изображений/кадров. Это означает, например, что для устройства вывода (например, принтера) с 1200 точками на дюйм (47,244094 на миллиметр) растровые линзы должны иметь ширину, соответствующую 200 или большему количеству растровых элементов на дюйм (7,874016 или большему количеству на миллиметр), где число растровых элементов на дюйм равно числу точек на дюйм, деленному на число кадров, или в этом случае 200 растровых элементов на дюйм (7,874016 на миллиметр) равны 1200 точкам на дюйм (47,244094 на миллиметр), деленным на 6 кадров. Эта зависимость между разрешением устройства вывода, числом кадров, необходимых для получения трехмерности, и размером линз приводит к возникновению существенных ограничений при разработке более тонких растровых элементов и соответствующих более тонких линзорастровых изделий (таких как защитные нити или оттиски для денежных знаков или банкнот). Однако следует понимать, что ограничение заключается не в возможности изготовления более тонких линзовых листов, поскольку очень тонкие линзовые листы можно легко изготавливать при использовании имеющейся в настоящее время технологии. На самом деле ограничение или проблема, связанная с получением тонких линзовых листов, появляется вследствие требуемого высокого разрешения, и по этой причине ограничивается число кадров, которые могут быть напечатаны под малоразмерными линзами (например, линзами с меньшей шириной или LW).

[15] На фиг.2 показан перспективный вид сверху линзорастрового изделия или сборки 200, в которой можно использовать обычное или традиционное чередование. Как показано, сборка 200 включает в себя линзовый лист или линзовую матрицу 210, которая может быть образована из слоя пластикового или другого прозрачного материала. На верхней или открытой стороне линзовый лист 210 имеет выемки или определенную конфигурацию для образования некоторого количества растровых элементов или удлиненных линз 214, которые продолжаются параллельно от одного до другого конца листа 210. Как обычно, растровые элементы 214 продолжаются вертикально в матрице или на листе 210 или их продольные оси ортогональны к верхней и нижней кромкам 211, 213 листа 210 (или параллельны левой и правой боковым кромкам). Каждый растровый элемент или линза 214 имеет размер или ширину LW, которая определяется числом растровых элементов на дюйм линзового листа 210.

[16] В линзорастровой сборке 200 красочный слой 220 напечатан непосредственно на плоской задней стороне или нижней стороне 216 линзового листа 210 (или может быть образован на подложке, которую наслаивают на линзовый лист 210). Для создания трехмерного эффекта красочный слой 220 напечатан с получением некоторого количества чередующихся изображений или срезов 224 под каждым растровым элементом 214. Как показано, чередующееся изображение красочного слоя 220 имеет пять срезов 224, соответствующих пяти различным кадрам под каждым растровым элементом 214, при этом различные срезы одного и того же кадра расположены под различными растровыми элементами 214 на листе 210. В этом случае файл изображения для печатного красочного слоя 220 был образован пятью пикселями в согласовании с размером LW каждой линзы 214.

[17] Кроме того, в линзорастровых устройствах можно использовать линзы или растровые элементы, которые расположены под углом на листе или в матрице, то есть, не параллельно и не ортогонально к кромкам листа/матрицы. На фиг.3 показано обычное растролинзовое устройство или сборка 300 с наклонными линзами, в которой линзовый или линзорастровый лист 310 сочетается с чередующимся изображением, образованным в красочном слое 320. Линзовый лист 310 включает в себя некоторое количество растровых элементов или линз 314 на верхней или открытой стороне и растровые элементы 314 продолжаются параллельно друг другу, но на этом линзовом листе 310 растровые элементы 314 не расположены вертикально или горизонтально. Иначе говоря, растровые элементы или линзы 314 наклонены, их продольные оси Осьпрод, показанные позицией 315, находятся под конкретным углом θ относительно боковой кромки 311 линзового листа 310, при этом угол θ наклона меньше чем 90° (непрямой), например, от 20° до 60° или аналогичный. И в этом случае каждая линза 310 имеет размер или ширину LW, определяемую числом растровых элементов или линз на дюйм листа 310, что может ограничивать число срезов изображения, которые можно помещать под каждой линзой 314 при использовании технологий обычного чередования.

[18] Кроме того, линзорастровая сборка 300 включает в себя красочный слой 320, создающий печатное чередующееся изображение с некоторым количеством (в данном случае пятью) срезов 324, расположенных под каждой линзой 314. Иначе говоря, вместо чередований или срезов 324, образованных в виде вертикальных полосок, которые сращены друг с другом, красочный слой 320 образует изображение с наклонными полосками 324, согласованными с углом θ наклона линз 314. Следовательно, чередование для листов наклонных линз, таких как лист 310, традиционно имеет включенную компоновку удлиненных срезов некоторого количества изображений, продолжающихся параллельно друг другу и также продольной оси ОсьПрод линз 314, показанной позицией 315. Следовательно, чередование в устройстве 300 и в этом случае согласовано с размером линз пятью пикселями, расположенными ортогонально к продольной оси ОсьПрод (например, продолжающимися поперек ширины LW линзы 314). Как можно видеть, использование наклонной линзы не повышает количества информации, образуемой линзовой матрицей при использовании традиционного чередования для образования чередующегося изображения.

[19] Остается необходимость в способах получения чередующегося изображения (то есть, в способах чередования), которые обеспечивают получение дополнительной информации под линзами или растровыми элементами листа линзорастрового материала (или линзового листа). Предпочтительно, чтобы такие способы чередования можно было использовать с существующими и разрабатываемыми устройствами вывода (например, принтерами), чтобы получать линзорастровые изделия, обеспечивающие требуемое изображение (например, трехмерное изображение), при намного меньшей толщине линзорастрового материала или линзовых листов, чтобы поддерживать, например, использование линзорастровых сборок или элементов в качестве защитных нитей, оттисков и чего-либо подобного в банкнотах, денежных знаках и других изделиях.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ

[20] Изобретатели поняли, что более тонкие линзы и следовательно, более тонкий линзорастровый материал можно использовать для отображения трехмерного и иного изображения благодаря печатанию большего количества информации под каждой линзой или растровым элементом. Для этого был разработан способ чередования, предназначенный для использования с расположенными под углом растровыми элементами или наклонными линзами, который частично отличается от способа традиционного чередования благодаря использованию неортогонального чередования.

[21] Чередование изображений в объединенный файл изображения (или чередующийся файл печати для управления устройством вывода или принтером) включает в себя расположение набора пикселей в линию или столбец, который находится в поперечном направлении, но не ортогонален к продольной оси наклонной линзы или наклонного растрового элемента. Каждый из этих пикселей связан с отличающимся кадром/изображением, например 6 или большее количество кадров обычно используют в каждом чередующемся изображении, при этом изображение является видимым для наблюдателя через линзу или растровый элемент в каждый момент времени. Новый способ наклонного линзового чередования не включает в себя разрезания каждого кадра и сращивания этих срезов друг с другом. Вместо этого индивидуальные пиксели каждого кадра объединяют в пределах цифрового файла печати в однозначную картину, чтобы создавать неортогональное чередование, описанное в этой заявке (например, новое чередование можно считать «матричным чередованием» или «чередованием с угловым смещением»).

[22] При использовании неортогонального чередования или матричного чередования для образования файла печати, который используют для управления устройством вывода/принтером, значительно большее количество информации можно представить под каждой наклонной линзой или наклонным растровым элементом. Например, в представленном на фиг.3 примере традиционного чередования можно иметь пять пикселей под каждым растровым элементом, тогда как новый способ чередования позволяет иметь от 10 до 14 пикселей под растровым элементом такого же размера.

[23] Более конкретно, предложен способ образования чередующегося файла печати, предназначенного для использования при печатании на линзовом листе или для линзового листа с наклонными растровыми элементами. Способ включает в себя образование цифровых файлов набора кадров для чередования и ввод угла наклона растровых элементов линзового листа. Способ также включает в себя чередование кадров, чтобы образовать чередующийся файл печати путем расположения некоторого количества пикселей каждого из кадров в файле печати на основании картины мест пикселей, предусмотренных в заданной матрице пикселей. Матрицу пикселей конфигурируют в карту множества пикселей для растровых элементов линзового листа на основании угла наклона. Для этого чередование кадров является неортогональным к продольной оси каждого из растровых элементов (то есть, не точно поперек ширины каждой линзы, как при традиционном наклонном линзовом чередовании.

[24] Согласно некоторым реализациям способа каждый набор из чередующихся наборов пикселей, связанный с набором кадров, выравнивают в столбец или в строку матрицы пикселей (например, чередование происходит вдоль вертикальной линии/столбца (или горизонтальной линии/строки), тогда как линзы отклонены от вертикали (или от горизонтали)). Матрицу пикселей можно составлять из некоторого количества разнесенных наборов пикселей каждого из кадров, при этом места пикселей для каждого из разнесенных наборов расположены в линию под углом смещения приблизительно равным углу наклона. В таких случаях угол наклона может быть в пределах от 14° до 15°, в пределах от 18° до 19°, в пределах от 26° до 27° или в пределах от 44° до 46°. Согласно некоторым вариантам осуществления число кадров в наборе кадров может изменяться и составлять 6 кадров, 9 кадров или 16 кадров для создания требуемого эффекта (например, трехмерного изображения, видимого через линзовый лист). В этих случаях матрица пикселей содержит повторение матрицы пикселей 6 на 6, матрицы пикселей 9 на 9 или матрицы пикселей 16 на 16.

[25] Согласно другому аспекту настоящего описания предложено линзорастровое изделие, которое включает в себя прозрачный линзовый лист и изображение или красочный слой. Линзовый лист включает в себя первую сторону, имеющую множество расположенных бок о бок удлиненных линз, каждая под углом в пределах от 10° до 46° от вертикальной или горизонтальной оси линзового листа. Красочный слой находится вблизи второй стороны линзового листа, противоположной первой стороне (например, напечатан на этой плоской стороне или приклеен к стороне прозрачным клеем). Красочный слой включает в себя пиксели множества дискретных изображений, при этом пиксели скомпонованы в картину мест пикселей, обеспечивающую неортогональное чередование дискретных изображений относительно каждой из удлиненных линз. Картина мест пикселей может быть адаптирована к выравниванию некоторого количества пикселей каждого из дискретных изображений, чтобы они были параллельными продольной оси соседней одной из удлиненных линз, вследствие чего пиксели только одного дискретного изображения будут видимыми через линзы линзового листа в каждый момент времени.

[26] В некоторых случаях линзовый лист имеет толщину в пределах от 10 мкм до 2500 мкм и удлиненные линзы расположены на первой стороне при числе линз на дюйм от 75 до 1500 (от 2,953 до 59,055118 на миллиметр) (и это число определяет ширину или размер каждой линзы). Множество дискретных изображений могут включать в себя некоторое количество изображений, выбранных из диапазона от 6 изображений до 16 изображений и кроме того, неортогональное чередование может создаваться наборами пикселей, численно равными некоторому количеству изображений, включающих по меньшей мере один пиксель каждого из множества дискретных изображений. Может быть целесообразно, чтобы наборы пикселей, которые обеспечивают неортогональное чередование, были выровнены в строку или в столбец картины мест пикселей.

[27] Согласно конкретным реализациям линзорастрового изделия угол удлиненных линз составляет 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°. Множество дискретных изображений могут быть выбраны таким образом, чтобы множество пикселей в красочном слое создавали трехмерное изображение, видимое через удлиненные линзы линзового листа. Прозрачный клей может быть предусмотрен для прикрепления красочного слоя, который напечатан на подложке, к линзовому листу или для прикрепления линзового листа и красочного слоя к подложке. Линзорастровое изделие может находиться вблизи любого объекта, такого как кусочек бумаги или полимерный денежный знак (или банкнота) с защитной нитью или оттиском (например, трехмерное изображение является видимым вместе с защитной нитью или оттиском при использовании наклонных линз в сочетании с чередованием, изложенным в этой заявке).

[28] Согласно еще одному аспекту настоящего описания предложен способ изготовления линзорастрового изделия. Способ включает в себя образование матрицы пикселей, задающей множество мест пикселей для пикселей некоторого количества изображений. Места пикселей адаптируют к положению пикселей, связанных с каждым из изображений на линии, параллельной продольной оси растровых элементов, расположенных под углом наклона на линзовом листе. Места пикселей матрицы также адаптируют к чередованию наборов пикселей, связанных с различными наборами изображений вдоль линии чередования, которая расположена в поперечном направлении и неортогональна к продольной оси растровых элементов.

[29] Способ также включает в себя образование цифрового файла печати путем чередования изображений в соответствии с матрицей пикселей при помещении пикселей изображения на места пикселей, идентифицированные в матрице пикселей. Далее способ включает в себя работу устройства вывода с использованием цифрового файла печати для печатания чередующегося изображения на плоскую заднюю сторону линзового листа или на подложку для последующего наложения на заднюю сторону линзового листа. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления угол наклона составляет 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°. В этих и других вариантах осуществления на линзовом листе могут располагаться по меньшей мере 75 линз на дюйм (2,953 на миллиметр), а линзовый лист может иметь толщину от 10 мкм до 2500 мкм.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

[30] фиг. 1 – сечение простого линзорастрового устройства или сборки, иллюстрирующее обычное чередование;

[31] фиг. 2 – перспективный вид сверху обычного линзорастрового устройства или изделия;

[32] фиг. 3 – перспективный вид сверху, аналогичный виду из фиг. 2, показывающий второе обычное линзорастровое устройство или изделие, в котором наклонные линзы использованы вместе с обычным ортогональным чередованием;

[33] фиг. 4 – схематическое представление, иллюстрирующее использование нового неортогонального чередования (матричного чередования), для показа преимущества большего пространства для печатания под наклонной линзой или наклонным растровым элементом;

[34] фиг. 5 – схематическое представление традиционного чередования и пример неортогонального или матричного чередования, изложенного в этой заявке, которые оба используются вместе с наклонной линзой;

[35] фиг. 6-9 – диаграммы примерного этапа неортогонального чередования, который можно использовать при образовании карты пикселей для создания цифрового файла печати;

[36] фиг. 10 – вид карты или матрицы пикселей, составленной из пикселей, скомпонованных в картину, используемую при чередовании девяти кадров или изображений с получением 18,435-градусной неортогональной конфигурации, рассмотренной с обращением к фиг.7;

[37] фиг. 11А и 11В – схематические виды с торца линзорастровых изделий или сборок, которые могут быть изготовлены при использовании неортогонального чередования или матричного чередования, изложенного в этой заявке;

[38] фиг. 12 – блок-схема последовательности действий способа изготовления линзорастровой сборки, в которой материал наклонных линз сочетается с изображением, печатаемым в соответствии с нетрадиционным чередованием, изложенным в этой заявке; и

[39] фиг. 13 – структурная схема системы для печатания неортогонально чередующегося изображения, предназначенного для использования вместе с наклонными растровыми элементами (например, для печатания при использовании линзорастрового материала с наклонными линзами).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[40] Короче говоря, настоящее описание касается способа линзорастрового чередования, предназначенного для использования вместе с линзовыми листами или линзорастровым материалом, имеющим наклонные растровые элементы или наклонные линзы (на равных основаниях наклонного линзового чередования, матричного чередования и неортогонального чередования). Чередование отличается от традиционного чередования, поскольку оно не просто включает в себя создание срезов изображения (или пикселей, связанных с каждым изображением) ортогонально или точно поперек ширины линзы (или срезов, расположенных параллельно под углом, согласованным с линзами). Вместо этого каждый кадр изображения сначала рассматривают как набор пикселей, а пиксели каждого кадра или изображения компонуют в такую матрицу или картину, чтобы набор пикселей, составленный из пикселей каждого кадра, располагался под растровым элементом в поперечном направлении, но не ортогонально. Таким способом для избирательного видения может быть получено намного большее количество пикселей под растровым элементом при конкретном разрешении (в точках на дюйм) устройства вывода. В результате неортогональным чередованием поддерживается использование более тонкого линзового листа с получением конкретного изображения или поддержанием изображения намного лучшего качества, наблюдаемого при использовании линзового листа заданной толщины.

[41] На фиг. 3 изображение, образованное на печатном слое 320 с чередованиями/срезами 324, в основном такое же, как изображение на фиг. 2, образованное на печатном слое 220. В частности, чередования/срезы 324 расположены под такими же углами, что и линзы 314, а количество информации или кадров также ограничено той же самой зависимостью между линзами, числом точек на дюйм и разрешением. Изобретатели поняли, что для ухода от этой зависимости (то есть, число кадров, умноженное на число линз на дюйм, равно числу точек на дюйм), которая ограничивает количество информации или в этом случае число пикселей, которые можно напечатать под линзами, полезно использовать совершенно иную матрицу пикселей (или карту пикселей) для чередования изображений/кадров под наклонной линзой.

[42] На фиг. 4 приведено схематическое представление одной наклонной линзы или наклонного растрового элемента 400, для которого может быть желательным образование файла печати, предназначенного для использования при печатании чередующегося изображения. Растровый элемент 400 показан наклоненным (а не просто вертикальным или горизонтальным на поверхности линзового листа) с продольной осью ОсьПрод, показанной позицией 405, находящейся под углом θ смещения или наклона относительно вертикали (или горизонтали), показанной позицией 407 (например, боковой поверхности линзового листа или чего-либо подобного). Традиционное чередование обеспечивается наклонной линзой 400 при расположении срезов параллельно оси 405 линзы 400, при этом пиксели в некотором количестве расположены ортогонально поперек линзы 400 или заполняют размер LW (например, ширину или размер линзы 400, определяемый числом линз на дюйм). В отличие от этого при неортогональном чередовании согласно настоящему описанию предусмотрено образование некоторого количества чередующихся пикселей, расположенных в поперечном направлении относительно продольной оси 405, но не ортогонально, то есть вдоль линии 420, которая имеет длину или размер DЧередования, который намного больше, чем ширина LW линзы 400.

[43] В наклонной линзе 400, показанной на фиг.4, имеется треугольник со свойствами, которые можно использовать для размещения большего количества информации под линзой 400. Наклонная линза 400 характеризуется размером LW, показанным линией 428, который задается как LW=1/число линз на дюйм. Например, если линзовый лист изготовлен с 75 линзами на дюйм (2,953 на миллиметр), размер LW каждого растрового элемента или линзы 400 будет равен 1/75 дюйма или 0,0133 дюйма (0,338 мм). Однако вертикальное расстояние DЧередования, показанное линией 420 (или гипотенузой треугольника), больше, чем размер LW линзы, а величина этого вертикального расстояния DЧередования определяется или задается образованным треугольником, который показан на фиг. 4. В частности, треугольник, образованный или составленный из сегмента/участка линзы 400, показанного линией 424, ширины линзы 400, показанной линией 428 (которая ортогональна к продольной оси 405 линзы 400), и вертикального расстояния DЧередования, показанного линией 420, имеет угол а (между линиями 420 и 424). Этот треугольник может быть определен уравнением DЧередования=LW/sin(a). В свою очередь, это уравнение можно перезаписать в виде DЧередования=1/число линз на дюйм/sin(a).

[44] В этом месте описания использование конкретных значений может быть иллюстративным. Например, линзорастровую матрицу можно образовать с 75 линзами на дюйм (2,953 на миллиметр), и это дает размер или ширину LW линзы 0,0133 дюйма (0,338 мм). Если угол а принять равным 25° (в качестве одного полезного, но не создающего ограничения примера), то вертикальное расстояние DЧередования будет составлять 0,0315 дюйма (0,8 мм), что почти в три раза больше, чем ширина LW линзы. Следовательно, можно без труда понять, почему желательно создавать чередование или чередующиеся пиксели вдоль линии 420, а не вдоль ортогонали или линии 428. При использовании большего расстояния DЧередования для расположения пикселей по вертикали в случае наклонной линзы 400 обеспечивается намного больший участок или пространство для печатания, чем при традиционном чередовании поперек линзы 400.

[45] Однако изобретатели также поняли, что технологии традиционного чередования нельзя использовать для создания информации ниже линии 420, чтобы обеспечивать наблюдение качественного изображения, такого как трехмерное изображение с 6 или большим количеством чередующихся кадров/изображений. Взамен на фиг. 5 показан вид 500 для сравнения традиционного чередования с новым процессом неортогонального или матричного чередования для размещения пикселей или информации ниже этого вертикального отрезка или гипотенузы треугольника, рассмотренного при обращении к фиг. 4.

[46] Показанная наклонная линза 510 может быть включена в линзовый лист или участок линзорастрового материала в линзорастровом устройстве/сборке (такой как защитная нить или оттиск для денежных знаков, или банкнот, или других изделий). Традиционное чередование показано с использованием набора пикселей 520, продолжающихся бок о бок ортогонально поперек линзы 510. Размером LW линзы 510 ограничивается число пикселей 520, в этом примере показаны пять пикселей.

[47] В противоположность этому неортогональное или матричное чередование показано с набором пикселей 530, продолжающихся в поперечном направлении, но не ортогонально, поперек продольной оси линзы 510. В частности, набор пикселей (или чередующийся набор) 530 состоит из некоторого количества расположенных бок о бок пикселей 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541 из аналогичного количества кадров или изображений, чередуемых/объединяемых для создания изображения, видимого через линзу 510. В этом примере пиксели каждого из наборов 520 и 530 имеют одинаковый размер, но имеется пространство вдоль вертикали или гипотенузы для большего количества таких пикселей (например, 5 пикселей в наборе 520 при традиционном чередовании по сравнению с 12 пикселями в наборе 530 при неортогональном чередовании, и более чем удвоенное число пикселей или количество информации можно напечатать под наклонной линзой 510). Пунктирный прямоугольник 590 полезен для выделения или показа примера фокуса линзы 510, и им показывается, что в случае нового чередования 530 (и некоторого количества других чередующихся наборов, аналогичных набору 530) линза 510 все же фокусируется на пиксели 539, 549, 559, 569, которые принадлежат или относятся к одному кадру или изображению.

[48] Схематическое представление 500 на фиг. 5 и показанное идеальное или заданное чередование 530 пригодны для демонстрации того, что желательно использовать неортогональное чередование для повышения количества информации, которая может быть размещена под наклонной линзой 510. Однако специалисты в соответствующей области техники при попытке изготовления линзорастрового устройства с наклонными линзами сталкиваются с ограничением, связанным с порядком работы с устройствами вывода или принтерами, используемыми для образования или печатания чередующегося изображения, при наличии ограничений, накладываемых на печатание (например, для образования красочного слоя под линзовым листом). Имея в виду эту проблему, изобретатели поняли, что желательно составлять матрицу пикселей или карту пикселей, которую можно будет использовать при образовании файла печати для управляемого принтера/устройства вывода. Иначе говоря, каждое изображение или кадр в виде набора пикселей сначала можно сохранять в цифровой форме, а пиксели каждого кадра можно компоновать или объединять (с чередованием) в соответствии с заданной матрицей пикселей или картой пикселей, чтобы получать файл печати с неортогональным чередованием, согласованный с конкретным линзорастровым материалом с наклонными линзами (например, прозрачным линзовым листом с линзами, отклоненными от вертикали/горизонтали на конкретный или заданный угол).

[49] На фиг. 6 показано схематичное представление или схема 600 этапа процесса неортогонального чередования, который можно выполнять для составления карты пикселей при создании цифрового файла печати на основании набора кадров или изображений (например, 6 или большего количества кадров, используемых при создании трехмерного графического изображения под линзорастровым материалом с наклонными линзами). Первый кадр или изображение можно выбирать для обработки и это изображение/кадр можно пиксилировать или разделять на индивидуальные пиксели определенного размера и положения (с координатами X, Y) в пределах изображения/кадра. Затем, как показано на фиг. 6, бланковую карту 610 пикселей составляют из строк и столбцов пикселей 612 (или мест пикселей для приема или приписывания пикселей чередующихся изображений). Далее, как показано на фиг. 6, цепочку или линию 620 пикселей 62 одного кадра/изображения из набора кадров/изображений, подлежащих чередованию/объединению, располагают на карте 610 пикселей на местах/позициях 612 так, чтобы они следовали в соответствии с конкретным углом а, который, как показано, измеряется между продольной осью (или кромкой) наклонной линзы и вертикальной линией (которая определяет расстояние DЧередования чередования для наклонной линзы).

[50] Изобретатели поняли, что вследствие жесткости карты 610 пикселей с ее ортогональными строками и столбцами мест 612 нахождения пикселей предпочтительно, чтобы на карте пиксели 624 из цепочки/линии 620 следовали с заданным угловым смещением. В данном случае угол составляет 26,57° (например, от 20° до 30°), поскольку пиксели 624 скомпонованы в картину, обозначенную линией или цепочкой 620 (пунктирной линией 621 показано, что она является линейной), и пиксели будут совместно видимыми через наклонную линзу при аналогичном угловом смещении (например, от вертикали или горизонтали линзового листа).

[51] На практике картирование 610 производят, размещая первый пиксель 624 и затем размещая следующий пиксель с заданным угловым смещением (например, сверху вниз на два пиксельных места 612 в одном и том же столбце и на одно пиксельное место 612 в соседней строке, начиная с верхнего левого места), и после этого повторяя этот процесс к концу/кромке карты 610 пикселей. Поскольку в этом примере синус 26,57° равен 0,4226, расстояние DЧередования чередования, показанное на фиг. 4, дается формулой DЧередования=LW/sin a или LW/0,4226. Этим обеспечивается примерно удвоенное пространство для печатания кадров (пикселей, связанных с кадрами) при том же самом размере LW линзы и таком же разрешении.

[52] Показанная на фиг. 7 бланковая карта 610 пикселей и в этом случае может быть образована с использованием множества строк и столбцов мест нахождения пикселей (пикселей конкретного размера, согласованного с разрешением устройства вывода или аналогичным параметром). На диаграмме 700 показан этап неортогонального чередования, выполняемый для создания карты пикселей для наклонной линзы с угловым смещением 18,435° (например, угол а наклона находится в пределах от 15° до 20°, при этом угол около 18,5° является более идеальным). Как показано, пиксели 724 одного кадра/изображения из набора кадров/изображений, подлежащих объединению/чередованию, скомпонованы в показанную линию или цепочку 720 пикселей (пунктирной линией 721 показано, что она является линейной).

[53] Относительно вертикали (или горизонтали в некоторых случаях) пиксели 724 скомпонованы в линию/цепочку 720 со смещением 18,435° (например, путем размещения первого пикселя 724 на месте 612 и затем перемещения вниз (или вверх) на три места 612 в том же самом столбце и на одно место 612 по строке к соседнему столбцу, и после этого повторения этого процесса к кромке/концу карты 610). Поскольку в этом примере синус 18,435° равен 0,3162, расстояние DЧередования чередования, показанное на фиг. 4, дается формулой DЧередования=LW/sin a или LW/0,3162. Этим обеспечивается примерное утроенное пространство для печатания кадров (пикселей, связанных с кадрами) при том же самом размере LW линзы и таком же разрешении.

[54] Показанная на фиг. 8 бланковая карта 610 пикселей и в этом случае может быть образована с использованием множества строк и столбцов мест нахождения пикселей (пикселей конкретного размера, согласованного с разрешением устройства вывода или аналогичным параметром). На диаграмме 800 показан этап неортогонального чередования, выполняемый для создания карты пикселей для наклонной линзы с угловым смещением 14,04° (например, угол а наклона находится в пределах от 10° до 15°, при этом угол около 14° является более идеальным). Как показано, пиксели 824 одного кадра/изображения из набора кадров/изображений, подлежащих объединению/чередованию, скомпонованы в показанную линию или цепочку 820 пикселей (пунктирной линией 821 показано, что она является линейной).

[55] Относительно вертикали (или горизонтали в некоторых случаях) пиксели 824 скомпонованы в линию/цепочку 820 со смещением 14,04° (например, путем размещения первого пикселя 824 на месте 612 и затем перемещения вниз (или вверх) на четыре места 612 в том же самом столбце и на одно место 612 по строке к соседнему столбцу, и после этого повторения этого процесса к кромке/концу карты 610). Поскольку в этом примере синус 14,04° равен 0,2426, расстояние DЧередования чередования, показанное на фиг. 4, дается формулой DЧередования=LW/sin a или LW/0,2426. Этим обеспечивается примерное учетверенное или четырехкратное пространство для печатания кадров (пикселей, связанных с кадрами) при том же самом размере LW линзы и таком же разрешении.

[56] Показанная на фиг. 9 бланковая карта 610 пикселей и в этом случае может быть образована с использованием множества строк и столбцов мест нахождения пикселей (пикселей конкретного размера, согласованного с разрешением устройства вывода или аналогичным параметром). На диаграмме 900 показан этап неортогонального чередования, выполняемый для создания карты пикселей для наклонной линзы с угловым смещением 45° (например, угол а наклона находится в пределах от 40° до 50°, при этом угол около 45° является более идеальным). Как показано, пиксели 924 одного кадра/изображения из набора кадров/изображений, подлежащих объединению/чередованию, скомпонованы в показанную линию или цепочку 920 пикселей (пунктирной линией 921 показано, что она является линейной). Относительно вертикали (или горизонтали в некоторых случаях) пиксели 924 скомпонованы в линию/цепочку 920 со смещением 45° (например, путем размещения первого пикселя 924 на месте 612 и затем перемещения вниз (или вверх) на одно место 612 в том же самом столбце и на одно место 612 по строке к соседнему столбцу, и после этого повторения этого процесса к кромке/концу карты 610).

[57] Компоновка пикселей в строки и столбцы приводит к некоторым ограничениям относительно чередования пикселей, но, вероятно, что эти четыре достижимых наклона или угла смещения, предназначенные для использования при чередовании пикселей из одного и того же изображения, окажутся полезными при изготовлении линзорастровых изделий с наклонными растровыми элементами. В таком случае в каждом из этих примеров создание файла печати будет протекать вместе с выбором пикселей из различных кадров/изображений и затем аналогичным образом будет выполняться компоновка таких пикселей вблизи пикселей, уже расположенных на карте 610 пикселей, до тех пор, пока все (или большая часть) мест 612 для пикселей не будет занята.

[58] На фиг. 10 показана карта пикселей или матрица 1000 пикселей, скомпонованных в картину, пригодную для чередования девяти кадров или изображений с получением 18,435-градусной неортогональной конфигурации, рассмотренной с обращением к фиг. 7. Согласно этому примеру девять кадров должны чередоваться и печататься краской или формироваться слоем изображения для использования вместе с линзовым листом с наклонными растровыми элементами или наклонными линзами, которые отклонены или смещены от вертикали примерно на 18,435°. В связи с этим одна линза 1010 показана расположенной поверх карты 1000 пикселей, а продольная ось 1015 линзы 1010 показана имеющей отклонение или угол θ смещения от вертикали 1013 (но угол также может быть от горизонтали) около 18,435°. В матрице 1000 пронумерованные пиксели или места 1002 пикселей представляют места, на которых пиксели из чередующихся изображений/кадров должны располагаться при выполнении печатания с использованием файла печати, образованного на карте или матрице 1000.

[59] В частности, матрицу 1000 используют для чередования девяти кадров или изображений и номера с 1 по 9 помещают на каждый из пикселей или каждое из мест 1002 пикселей на карте (например, на каждое место по строкам и столбцам карты/матрицы 1000), при этом каждым одинаковым номером представляют пиксель из одного и того же кадра/изображения (например, все места 1002 пикселей, заполненные «4», должны соответствовать пикселям из четвертого кадра/изображения), и места в таком кадре/изображении соответствуют местам на карте/матрице 1000 пикселей. Например, «9» в центре карты/матрицы 1000 соответствует пикселю в девятом кадре/изображении, расположенном около центра кадра/изображения. В другом примере номер «3», расположенный в нижнем левом углу карты/матрицы 1000, соответствует пикселю в нижнем левом углу третьего кадра/изображения из набора девяти кадров/изображений, объединяемых для формирования чередующегося или объединенного файла печати.

[60] Линза 1010 является полезной для показа того, что пиксели на местах пикселей под линзой 1010 выровнены так, что, будучи параллельными продольной оси 1015 линзы 1010, они являются совместно видимыми при неортогональном чередовании (то есть, вдоль столбца на карте/матрице 1000 (но оно может быть вдоль строки, если линза 1010 отклонена от горизонтали, а не от вертикали)). Например, как показано позицией 1040, набор пикселей «9», расположенных на местах 1040 пикселей на карте/матрице 1000, будет видимым для наблюдателя через линзу 1010 из конкретного места наблюдения. Иначе говоря, при следовании с наклоном 18,435° по карте/матрицы 1000 (и под линзой 1010, имеющей тот же самый наклон относительно вертикали 1013) все цифры являются одинаковыми в пределах мест пикселей (например, при использовании для образования файла печати для карты/матрицы 1000 запрашиваются пиксели из одного изображения, располагаемые вдоль уклона 18,435°).

[61] Однако, как показано набором 1050 чередующихся пикселей (или мест пикселей на карте/матрице 1000), чередование пикселей является неортогональным к продольной оси 1015 линзы, охватывающим пиксели из каждого кадра/изображения. В этом примере процесс или алгоритм чередования можно выполнять на основании идеи из фиг. 7, и его выполняют для совмещения пикселей одинаковых кадров/изображений с продольной осью линзы 1010 с получением неортогонального или матричного чередования пикселей каждого из кадров/изображений поперек линзы 1010.

[62] В ходе процесса чередования изобретатели заметили, что повторяющиеся подматрицы можно идентифицировать и их можно повторять (например, помещая бок о бок и располагая друг над другом с повторением), чтобы создавать карту или матрицу 1000 заданного размера и/или заданной формы, согласованную с конкретным линзовым листом. В качестве одного примера позицией 1060 показана подматрица чередования, которую можно использовать при выполнении неортогонального чередования девяти кадров/изображений, согласованная с линзовым листом с растровыми элементами или линзами, наклоненными под углом 18,435° (то есть, с размещением пикселей каждого кадра с наклонами или угловыми смещениями 18,435° для надлежащего наблюдения через линзу 1010). Аналогичные карты или матрицы пикселей можно без труда создавать для других линзовых листов с иными угловыми наклонами или смещениями от вертикали (такими как 14,04°, 26,57° и 45° (с отклонением около 5° или больше в каждую сторону от этих значений)).

[63] На фиг. 11А и 11В схематически показаны виды с торца линзорастровых изделий или сборок, которые можно изготавливать с использованием неортогонального чередования или матричного чередования, изложенного в этой заявке. Как показано, линзорастровая сборка или изделие 1100 включает в себя линзовый лист или фрагмент линзорастрового материала 1110 с первой (или верхней) стороной или поверхностью со множеством растровых элементов или удлиненных линз 1114, которые расположены под углом или с угловым смещением (наклоном) относительно вертикальной (или горизонтальной) оси линзового листа 1110. Например, растровые элементы 1114 могут иметь наклон от 10° до 45°, при этом в некоторых вариантах осуществления для растровых элементов 1114 используются углы наклона 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°.

[64] Кроме того, изделие 1100 включает в себя чередующееся изображение, образованное печатанием красочного слоя 1120 непосредственно на вторую (или нижнюю) сторону или поверхность 1118 линзового листа 1110. Красочный слой 1120 напечатан в соответствии с файлом печати или цифровым объединенным файлом, в котором некоторое количество кадров/изображений чередуются в соответствии с идеей, изложенной в этом описании. В одном примере линзы 1114 выполнены с размерами, связанными с числом линз на дюйм от 75 до 2500 (от 2,953 до 98,425 на миллиметр), а использование неортогонального или матричного чередования позволяет иметь меньшую толщину t линзового листа 1110, чем при традиционном чередовании, поскольку больше информации (или пикселей) можно разместить под каждой линзой 1114. Например, толщина t может быть относительно большой, такой как около 20 милов (0,49 мм), или очень небольшой, до 10 мкм, и все же будет создаваться трехмерное или иное качественное изображение при использовании печатного слоя или красочного слоя 1120 (например, диапазон толщины t может составлять от около 10 мкм до около 20 милов (0,49 мм). В дальнейшем линзорастровое изделие 1100 можно наслоить на подложку 1130 (такую как банкнота или фрагмент денежного знака) или прикрепить к ней через посредство пленки 1135 прозрачного клея 1135.

[65] На фиг. 11В показано еще одно линзорастровое изделие или сборка 1150, которая может включать в себя линзовый лист 1110 с наклонными растровыми элементами 1114, сочетающимися с чередующимся изображением на печатном или красочном слое 1120. В этой сборке 1150 краска 1120 нанесена печатанием на подложку 1158, а линзовый лист 1110 и подложка 1158 объединены с использованием пленки клея 1154, при этом красочный слой 1120 обращен ко второй или задней стороне 1118 линзового листа 1110. Иначе говоря, чередующееся изображение можно сначала напечатать на этапе или в процессе печатания и затем впоследствии объединить с линзовым листом 1110 для образования линзорастровой сборки или изделия 1150. Для применения на практике настоящего описания линзорастровые изделия 1100 и 1150 могут иметь многочисленные формы. Например, изделия 1100, 1150 могут иметь форму защитных нитей или оттисков, предназначенных для использования вместе с денежными знаками или банкнотами.

[66] На практике процесс изготовления линзорастрового изделия или сборки может включать в себя прежде всего определение или оценивание разрешения, доступного для печатания конкретного изделия, и толщины, которая является расчетной или заданной толщиной изделия. Затем на основании этих параметров или ограничений выбирают наилучший или подходящий вариант с учетом конкретного угла или матрицы, которая будет использоваться для неортогонального или нетрадиционного наклонного линзового чередования. После этого определяют механическое или фактическое число линз на дюйм, которые следует создать и использовать в изделии в согласовании с характеристиками изделия.

[67] На фиг. 12 показан способ 1200 изготовления линзорастрового изделия, такого как защитная нить или оттиск для денежных знаков и банкнот, с использованием неортогонального печатания согласно настоящему описанию. Способ 1200 начинают на этапе 1205, например, с разработки требуемого изображения (например, трехмерного изображения), выбора или определения рабочих параметров устройства вывода (например, разрешения цифрового принтера), выбора материалов для красочного слоя, линзового листа и клея/подложки в случае использования. На этапе 1210 способ 1200 продолжают и выбирают линзорастровый материал для использования в линзорастровом изделии. Это может включать в себя выбор прозрачного пластикового или синтетического материала, который имеет конкретную толщину (например, 10 мкм и больше), такую как толщина прилегающей подложки (подложек), как в случае защитной нити денежных знаков или чего-либо подобного.

[68] Кроме того, этап 1210 включает в себя определение или задание размера растровых элементов (то есть, числа растровых элементов на дюйм) на поверхности линзорастрового материала и также определение или задание угла наклона или смещения для каждого растрового элемента. Как рассматривалось выше, можно успешно использовать угол наклона от 10° до 45°, при этом для растровых элементов углы 14,04°, 18,435°, 26,57° и 45° хорошо подходят при неортогональном или матричном чередовании.

[69] На этапе 1220 способ 1200 включает в себя выбор числа кадров (или цифровых файлов изображения) для применения при создании визуального эффекта с использованием линзорастрового материала, выбранного на этапе 1210. Для получения трехмерного изображения может быть желательным выбор от 6 до 12 или больше кадров, а число кадров может быть выбрано (или ограничено) в соответствии с размером пикселей, получаемым при использовании устройства вывода (числом точек на дюйм принтера, выбранным на этапе 1205). Заметим, что этапы 1205, 1210 и 1220 можно выполнять полностью или частично совместно вследствие зависимости между параметрами/характеристиками линзорастрового изделия (например, между числом линз на дюйм, числом точек на дюйм, размером линз и угловым смещением), рассмотренными подробно выше.

[70] На этапе 1230 способ 1200 продолжают, образуя матрицу пикселей (или карту пикселей) для использования при чередовании кадров, выбранных на этапе 1220. Эта матрица пикселей может иметь форму матрицы 1000 (например, если количество кадров равно девяти и угол наклона составляет 18,435°) или может быть образована в соответствии с процессами, описанными с обращением к фиг. 5-9, согласованными с конкретным углом наклона и количеством кадров (а также с другими параметрами, такими как размер линз). Затем матрицу пикселей можно сохранить в виде цифрового файла для использования на последующих этапах. В некоторых случаях множество матриц пикселей или карт пикселей можно образовывать для каждого сочетания параметров чередования, а согласованную матрицу пикселей можно извлекать из памяти на этапе 1230 (например, специалист в соответствующей области техники может образовать матрицы пикселей, согласованные с каждым линзовым листом, чтобы их можно было использовать в последующих процессах изготовления, а также матрицы пикселей, согласованные с различным количеством кадров, размерами линз и разрешениями устройств вывода).

[71] На этапе 1240 способ 1200 продолжают, образуя файл печати для управления устройством вывода (например, цифровым принтером), чтобы печатать чередующееся изображение. Это может включать в себя выполнение неортогонального чередования кадров/изображений, выбранных на этапе 1220, с использованием матрицы пикселей из этапа 1230. Каждый кадр из этапа 1220 может быть пиксилирован (например, разделен на некоторое количество пикселей, согласованных с пикселями карты пикселей для каждого кадра) и затем эти пиксели могут быть вставлены на места пикселей, предназначенные для соответствующих пикселей из кадров, определенных по карте пикселей.

[72] Затем способ 1200 можно продолжить на этапе 1250, используя цифровой файл печати из этапа 1240 для работы устройства вывода на печать чередующегося изображения (красочного слоя с пикселями из каждого кадра, печатаемого в соответствии с матрицей пикселей). Печатное изображение можно создавать непосредственно на плоской задней стороне листа линзорастрового материала, выбранного на этапе 1210, или его можно печатать на подложку. После этого на этапе 1260 линзорастровое изделие можно завершить, например, прикреплением линзового листа с печатным красочным слоем к подложке (наслоением линзы с чередующимся изображением на другой объект, такой как защитный оттиск на банкноте. В других случаях этап 1260 может включать в себя прикрепление подложки, на которой напечатано чередующееся изображение, к задней стороне линзового листа/линзорастрового элемента прозрачным (или по меньшей мере сильно просвечивающим) клеем. Затем способ 1200 можно закончить на этапе 1290 или можно перейти к этапу 1210 (например, чтобы выбрать другой линзорастровый материал, например, с растровыми элементами, имеющими другой угол наклона, или с растровыми элементами другого размера, или лист другой толщины) или к этапу 1220 (например, чтобы выбрать другой набор кадров или другое количество кадров для создания линзорастрового изделия).

[73] На фиг. 13 показана структурная схема системы 1300, пригодной для печатания изображения на подложку или линзовый лист с использованием картины чередования, описанной в этой заявке. Система 1300 включает в себя контроллер 1310, который, как показано, может иметь форму почти любого вычислительного устройства, специально сконфигурированного. Контроллер 1310 включает в себя процессор 1312, выполняющий компьютерные программы или доступный для чтения код для осуществления функций модуля 1320 чередования. Кроме того, контроллер 1310 управляет или осуществляет контроль над одним или несколькими устройствами 1314 ввода-вывода (УВВ), такими как клавиатура, мышь, сенсорная панель и/или сенсорный экран, монитор, а также пользовательский интерфейс, предусмотренный в графической форме на мониторе, позволяющий оператору взаимодействовать с контроллером (например, инициировать модуль чередования, создавать входные данные, например, для выбора линзорастрового материала с наклонными растровыми элементами, выбора кадров для чередования под линзорастровым материалом и т.д.). Кроме того, центральный процессор (ЦП) 1312 управляет работой памяти 1330, в которой может сохраняться в доступном для чтения формате код для модуля 1320.

[74] В памяти 1330 сохраняется набор данных 1332 о линзорастровом материале, которыми определяются параметры или характеристики линзового листа, под которым будет печататься чередующееся изображение. Например, данные 1332 могут включать в себя размер линз (например, число линз на дюйм, используемое при формировании линзового листа), толщину (например, от 10 мкм до 2500 мкм или аналогичную) и углы наклона или смещения растровых элементов линзового листа. Кроме того, в памяти 1330 сохраняется в цифровой форме некоторое количество кадров или изображений, которые должны быть сделаны чередующимися в модуле 1320 чередования, и эти изображения/кадры 1340 могут быть выбраны из большего набора (непоказанного) пользователем контроллера с помощью вводимой пользователем информации с использованием устройства 1314 ввода-вывода. Каждый кадр/изображение является цифровым и состоит из некоторого количества пикселей (которые могут выбираться исходя из условия получения количества или разрешения, аналогичного количеству или разрешению на карте 1350 пикселей, или же поднабор пикселей 1345 может использоваться в чередующемся файле или файле печати 1360).

[75] Кроме того, память 1330 используется для сохранения матрицы 1350 пикселей, образуемой модулем 1320 чередования, а матрица 1350 пикселей может иметь форму матрицы 1000 из фиг. 10 и может быть образована модулем 1320 чередования, как это было рассмотрено выше с обращением к любой из фиг. 5-10 и 12. Кроме того, модуль 1320 чередования может работать с образованием файла 1360 печати из кадров/изображений 1340 и матрицы 1350 пикселей, например, путем выбора пикселей 1345 из каждого изображения и размещения их на соответствующих местах пикселей в матрице 1350 пикселей (которые выбираются согласованными с углом 1338 наклона, количеством кадров 1340 и размером 1334 линз).

[76] Как показано, система 1300 также включает в себя устройство 1380 вывода, такое как принтер с конкретным разрешением (числом точек на дюйм) или более чем одним разрешением. Контроллер 1310 принимает участие в передаче управляющих сигналов 1370, основанных на файле 1360 печати, к устройству 1380 вывода. Загрузка 1382 устройства 1380 вывода осуществляется подложкой или линзовым листом 1384 и устройство 1380 вывода производит печатание краской на подложку или плоскую сторону линзового листа 1384 картины, определяемой управляющими сигналами 1370 (например, файлом 1360 печати). После завершения печатания из устройства 1380 вывода выпускается изделие/сборка 1390, состоящая из подложки или линзового листа 1384 и красочного слоя 1394, создающего печатное чередующееся изображение.

[77] Из приведенного выше описания должно быть понятно, что в течение многих лет линзорастровую оптику используют вместе с чередующимися печатными изображениями или в качестве среды для печатания. Общие расходы являются высокими по сравнению с обычным печатанием, вследствие высокой стоимости материала. В дополнение к этому изготовление более тонких линз в работающем с ограниченным разрешением цифровом устройстве вывода или при использовании традиционного оборудования загрузки пластин является очень трудным, если не невозможным, как и печатание чередующихся изображений на очень тонких линзовых матрицах или линзовых листах, поскольку оно не поддерживается математическими соотношениями для традиционного чередования и соответствующими линзовыми матрицами.

[78] В противоположность сказанному в настоящем изобретении и описании наклонная линза или растровый элемент сочетается со ступенчатым чередованием или отображением изображений (см., например, чередование из фиг. 5-10), что по сравнению с традиционным чередованием позволяет от двух до четырех раз увеличивать количество данных, печатаемых под наклонной/расположенной под углом линзой или растровым элементом. С другой стороны, при нетрадиционном (или неортогональном) чередовании, изложенном в этой заявке, поддерживается снижение толщины линзового листа более чем на две трети (снижение толщины на 67% или больше), что позволяет получать такое же изображение, как на намного более толстом линзовом листе или линзовой матрице при традиционном наклонном линзовом чередовании. Следовательно, можно от более чем наполовину и до двух третей снижать затраты на изготовление по сравнению с изготовлением традиционных линзовых матриц.

[79] Из неортогонального или матричного чередования, изложенного в этой заявке, следует, что, когда линзовый лист образуют из линз, расположенных под заданными или определенными углами, соответствующие пиксели следует размещать под линзами в сеточном формате (см., например, фиг. 10 для одного используемого картирования пикселей при 9 кадрах под линзами с углом наклона 18,435° (или от 15° до 20°). Сеточный формат или матрицу пикселей рассчитывают таким образом, чтобы аналогичные пиксели или пиксели одного кадра были выровнены относительно линзы или параллельны ее продольной оси. При этом можно использовать на две трети (или на 67%) меньшее разрешение при печатании с получением того же самого графического изображения или можно иметь уменьшенную на две трети (или на 67%) массу линзовой матрицы с получением такого же изображения.

[80] Например, можно изготовить дискретную тканевую линзу размером всего лишь 5 милов (0,127 мм), чтобы на устройстве вывода HP® Indigo печатать с разрешением около 812 точек на дюйм (31,968503 на миллиметр) при использовании девяти кадров с механическим числом линз на дюйм, составляющем около 270 линз на дюйм (около 10,629921 на миллиметр). Каждая линза будет фокусировать на протяжении 5 милов (0,127 мм), но печатание на этой тканевой линзе с традиционным наклонным линзовым чередованием невозможно при девяти кадрах (это число кадров на практике используют для трехмерного изображения). Обычно при традиционном чередовании число точек на дюйм, с которым необходимо печатать на эту линзу, должно быть равно числу линз на дюйм, умноженному на число кадров, или в этом случае 270 линзам на дюйм (10,629921 на миллиметр), умноженным на 9 кадров, или 2430 точкам на дюйм (95,669291 на миллиметр). В отличие от этого неортогональное или матричное чередование, изложенное в этой заявке, согласованное с углом наклонной линзы, можно использовать для поддержания разрешения при печатании, которое составляет около одной трети от требуемого при традиционном чередовании, или в этом случае разрешение 810 точек на дюйм (31,889763 на миллиметр) является достаточным (которое меньше, чем разрешение 812 точек на дюйм (31,968503 на миллиметр), обеспечиваемое существующими устройствами вывода). Иначе говоря, разрешение принтера или устройства вывода можно согласовать почти точно при использовании неортогонального или матричного чередования, описанного выше.

[81] Как изложено, наклонные линзы можно вырезать и поворачивать на определенный угол или составлять с небольшим смещением (например, подобно винту) между 80 линзами на дюйм (3,1496062 на миллиметр) и 1500 линзами на дюйм (59,055118 на миллиметр), при углах от около 10° до около 46°. Чередующийся файл печати для получения неортогонального чередования пикселей различных кадров, а также соответствия размеру линз (задаваемому числом линз на дюйм) и числу кадров/изображений, подлежащих чередованию, можно образовать на основании матрицы или карты пикселей, согласованной с углом наклона линз или растровых элементов на линзовом листе. Кроме того, в описании показано, каким образом формировать или печатать чередующееся изображение с числом пикселей или количеством данных, которое по меньшей мере в два раза больше достигаемого при традиционном чередовании в случае наклонной линзы. Например, намного большее количество кадров или пикселей, связанных с такими кадрами, можно напечатать неортогонально (например, вдоль вертикали или столбца, а не ортогонально к продольной оси наклонной линзы, как при традиционном чередовании), при этом в некоторых вариантах осуществления с использованием 6, 9 или 16 изображений/кадров, чтобы получать чередующееся изображение с использованием матрицы или карты пикселей. Чередующееся изображение, печатаемое в соответствии с этим описанием, получается с меньшим числом точек на дюйм благодаря использованию пошагового или ступенчатого эффекта чередования, чем при использовании формул традиционного наклонного линзового чередования (например, число точек на дюйм равно числу линз на дюйм, умноженному на число кадров).

[82] В этом месте может быть полезным перечисление некоторых ожидаемых результатов, которые можно получать при использовании технологий неортогонального или матричного/сеточного чередования. Линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 14,04° (таким, что значение синуса равно 0,2426). Чередующееся изображение можно получать, используя 16 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 16 на 16 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 4,122. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 77,5 линз на дюйм (3,0511811 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,0112903 дюйма (0,286774 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 18,801553 (0,740219 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 300,824 (11,843464 на миллиметр) (размер точки составляет 0,003324 дюйма (0,084430 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,05319 дюймов (1,351026 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 14,04°).

[83] Согласно другому примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 14,04° (таким, что значение синуса равно 0,2426). Чередующееся изображение можно получать, используя 16 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 16 на 16 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага опять равен 4,122. Если теперь механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 400 линз на дюйм (15,748 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,0025 дюймов (0,0635 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании составляет 97,040272 (3,820483 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 1552,640 (61,11811 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000644 дюйма (0,0163576 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,01031 дюйма (0,261874 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 14,04°).

[84] Согласно еще одному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 14,04° (таким, что значение синуса равно 0,2426). Чередующееся изображение можно получать, используя 16 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 16 на 16 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага опять равен 4,122. Если теперь механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 654,5 линз на дюйм (25,767716 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,001528 дюймов (0,0388112 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании составляет 158,782145 (6,251265 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 2540,507 (100,01996 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000394 дюйма (0,010008 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,0063 дюйма (0,16002 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 14,04°).

[85] Согласно еще одному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 14,04° (таким, что значение синуса равно 0,2426). Чередующееся изображение можно получать, используя 16 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 16 на 16 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага опять равен 4,122. Если теперь механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 619,51 линзы на дюйм (24,390157 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,001614 дюймов (0,0409956 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании составляет 150,293547 (5,917069 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 2404,690 (94,672834 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000416 дюйма (0,010566 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,00665 дюйма (0,16891 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 14,04°).

[86] В других случаях линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 18,435° (таким, что значение синуса равно 0,3162). Чередующееся изображение можно получать, используя 9 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 9 на 9 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 3,16260. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 210 линз на дюйм (8,267717 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,004762 дюйма (0,120955 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 66,401062 (2,614215 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 597,618 (23,528267 на миллиметр) (размер точки составляет 0,001673 дюйма (0,042494 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,01506 дюйма (0,382524 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 18,435°).

[87] Согласно еще одному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 18,435° (таким, что значение синуса равно 0,3162). Чередующееся изображение можно получать, используя 9 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 9 на 9 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 3,16260. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 285,71 линзы на дюйм (11,248425 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,0035 дюйма (0,0889 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 90,340226 (3,556702 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 813,074 (32,010787 на миллиметр) (размер точки составляет 0,00123 дюйма (0,031242 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,01107 дюйма (0,281178 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 18,435°).

[88] Согласно аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 18,435° (таким, что значение синуса равно 0,3162). Чередующееся изображение можно получать, используя 9 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 9 на 9 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 3,16260. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 446,28 линз на дюйм (17,570078 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,002241 дюйма (0,056921 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 141,111744 (5,55558 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 1270,024 (50,000944 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000787 дюйма (0,01999 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,00709 дюйма (0,180086 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 18,435°).

[89] Согласно другому аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 18,435° (таким, что значение синуса равно 0,3162). Чередующееся изображение можно получать, используя 9 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 9 на 9 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 3,16260. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 252 линзы на дюйм (9,92126 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,003968 дюймов (0,100787 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 79,681275 (3,137058 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 717,142 (28,233937 на миллиметр) (размер точки составляет 0,001394 дюйма (0,035408 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,01255 дюйма (0,31877 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 18,435°).

[90] Согласно еще одному аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 18,435° (таким, что значение синуса равно 0,3162). Чередующееся изображение можно получать, используя 9 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 9 на 9 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 3,16260. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 845 линз на дюйм (33,267716 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,001183 дюйма (0,030048 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 267,185227 (10,519105 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 2404,701 (94,673267 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000416 дюйма (0,010566 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,00374 дюйма (0,094996 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 18,435°).

[91] В других случаях линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 26,57° (таким, что значение синуса равно 0,4473). Чередующееся изображение можно получать, используя 6 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 6 на 6 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 2,23560. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 111,7 линз на дюйм (4,397638 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,008953 дюйма (0,227406 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 49,964215 (1,967095 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 299,780 (11,802362 на миллиметр) (размер точки составляет 0,00336 дюйма (0,085344 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,02001 дюйма (0,508254 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 26,57°).

[92] Согласно аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 26,57° (таким, что значение синуса равно 0,4473). Чередующееся изображение можно получать, используя 6 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 6 на 6 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 2,23560. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 223,5 линзы на дюйм (8,799213 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,004474 дюйма (0,11364 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 99,973162 (3,935951 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 599,829 (23,615314 на миллиметр) (размер точки составляет 0,001667 дюйма (0,042342 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,01 дюйма (0,254 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 26,57°).

[93] Согласно другому аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 26,57° (таким, что значение синуса равно 0,4473). Чередующееся изображение можно получать, используя 6 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 6 на 6 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 2,23560. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 473,2 линзы на дюйм (18,629921 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,002113 дюйма (0,05367 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 211,665772 (8,333298 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 1269,974 (49,998976 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000787 дюйма (0,01999 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,00472 дюйма (0,119888 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 26,57°).

[94] Согласно еще одному аналогичному примеру линзорастровое изделие или сборку можно формировать, используя линзовый лист с растровыми элементами, наклоненными под углом наклона 26,57° (таким, что значение синуса равно 0,4473). Чередующееся изображение можно получать, используя 6 кадров или изображений, так что подматрица, которая повторяется в матрице или на карте пикселей, имеет размер 6 на 6 пикселей (см., например, фиг. 10, на которой повторяется подматрица 1060 размером 9 на 9 пикселей). В этом случае коэффициент шага (КШ) или увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием составляет 2,23560. Если механическое (или фактическое) число линз на дюйм линзового листа составляет 894 линзы на дюйм (35,19685 на миллиметр) (или протяженность или размер хорды линзы составляет 0,001119 дюйма (0,028423 мм)), эффективное число линз на дюйм при чередовании (механическое число линз на дюйм, деленное на коэффициент шага) составляет 399,892646 (15,743804 на миллиметр) и в результате число точек на дюйм равно 2399,317 (94,4613 на миллиметр) (размер точки составляет 0,000417 дюйма (0,010592 мм)) при вертикальном расстоянии DЧередования чередования 0,00250 дюйма (0,0635 мм) (определяемом в соответствии с формулой 1/механическое число линз на дюйм, деленное на синус 26,57°).

[95] Хотя изобретение было описано и показано с определенной степенью конкретности, понятно, что настоящее раскрытие сделано только для примера и что многочисленные изменения совокупности и компоновки частей могут быть сделаны специалистами в соответствующей области техники без отступления от сущности и объема изобретения, заявленного ниже.

[96] Матрица для угла смещения или наклона 45° обычно имеет 5 на 5 кадров (или 5×5 пикселей). Кроме того, заметим, что имеются некоторые случаи, когда использование технологий, описанных в этой заявке, позволяет получать большее пространство, чем минимально необходимое. Например, когда кратное каждой матрицы используют для образования матрицы или карты пикселей, полная матрица или карта пикселей будет кратным основания или подматрицы, например, подматрица пикселей 9 на 9 может повторяться в матрице пикселей 18 на 18 или карте пикселей (которая является кратной повторяющейся картине или подматрице 9 на 9).

1. Способ образования чередующегося файла печати для линзового листа с наклонными линзорастровыми элементами, содержащий этапы, на которых:

образуют цифровые файлы набора кадров для чередования;

вводят угол наклона линзорастровых элементов линзового листа; и

чередуют кадры, чтобы образовать чередующийся файл печати путем разнесения каждого из кадров в цветные пиксели и расположения некоторого количества указанных цветных пикселей каждого из кадров в файле печати на основании картины мест пикселей, предусмотренных в заданной матрице пикселей, при этом чередование кадров не включает в себя разрезания каждого кадра на срезы и сращивание этих срезов друг с другом,

при этом матрица пикселей включает множество идентичных подматриц, каждая с одинаковым количеством строк и столбцов, и конфигурируют матрицу пикселей в карту цветных пикселей каждого из кадров для линзорастровых элементов линзового листа на основании угла наклона, при этом чередование кадров является неортогональным к продольной оси каждого из линзорастровых элементов,

при этом каждый набор из чередующихся наборов цветных пикселей, связанный с набором кадров, выравнивают в столбец или в строку матрицы пикселей,

при этом матрица пикселей содержит некоторое количество разнесенных наборов цветных пикселей каждого из кадров, при этом места пикселей для каждого из разнесенных наборов расположены в линию под углом смещения, приблизительно равным углу наклона, и

при этом картина мест пикселей выполнена с возможностью расположения наборов чередующихся наборов цветных пикселей и проходит линейно, но не ортогонально поперек одного из линзорастровых элементов вдоль линии, которая имеет длину большую, чем ширина указанного одного из линзорастровых элементов.

2. Способ по п.1, в котором угол наклона находится в пределах от 14 до 15°.

3. Способ по п.1, в котором угол наклона находится в пределах от 18 до 19°.

4. Способ по п.1, в котором угол наклона находится в пределах от 26 до 27°.

5. Способ по п.1, в котором угол наклона находится в пределах от 44 до 46°.

6. Способ по п.1, в котором набор кадров включает в себя от 9 до 16 кадров.

7. Способ по п.1, в котором матрица пикселей содержит повторение матрицы пикселей 5 на 5, матрицы пикселей 6 на 6, матрицы пикселей 9 на 9 или матрицы пикселей 16 на 16.

8. Способ по п.1, в котором цветной пиксель представляет собой индивидуальный пиксель.

9. Линзорастровое изделие, содержащее:

прозрачный линзовый лист, содержащий первую сторону, имеющую множество расположенных бок о бок удлиненных линз, каждая под углом в пределах от 10 до 46° от вертикальной или горизонтальной оси линзового листа, при этом каждая из удлиненных линз имеет продольную ось и ширину линзы, при измерении по линии, проходящей ортогонально к продольной оси поперек одной из удлиненных линз; и

красочный слой вблизи второй стороны линзового листа, противоположной первой стороне, содержащий пиксели множества цифровых изображений, в котором пиксели скомпонованы в картину мест пикселей, обеспечивающую неортогональное чередование цифровых изображений относительно каждой из удлиненных линз, и при этом указанные пиксели скомпонованы таким образом, чтобы повторять заданную квадратную матрицу из указанных пикселей, при этом каждая из картин мест пикселей является линейной и проходит вдоль линии, которая расположена в поперечном направлении и неортогональна к продольной оси одной из удлиненных линз, при этом указанная линия имеет длину больше, чем ширина линзы, и картины мест пикселей выбираются таким образом, что неортогональное чередование цифровых изображений не включает использование удлиненных срезов цифровых изображений, которые скомпонованы параллельно продольной оси одной из удлиненных линз.

10. Линзорастровое изделие по п.9, в котором картина мест пикселей адаптирована к выравниванию некоторого количества пикселей каждого из цифровых изображений, чтобы они были параллельными продольной оси соседней одной из удлиненных линз.

11. Линзорастровое изделие по п.10, в котором указанное количество пикселей каждого из цифровых изображений скомпоновано в виде ступенчатой картины из двух строк или столбцов мест пикселей между каждой парой соседних пикселей и при этом пиксели в каждой паре соседних пикселей смещены друг от друга на один столбец или строку соответственно местам пикселей.

12. Линзорастровое изделие по п.10, в котором указанное количество пикселей каждого из цифровых изображений скомпоновано в виде ступенчатой картины из трех строк или столбцов мест пикселей между каждой парой соседних пикселей и при этом пиксели в каждой паре соседних пикселей смещены друг от друга на один столбец или строку соответственно местам пикселей.

13. Линзорастровое изделие по п.10, в котором указанное количество пикселей каждого из цифровых изображений скомпоновано в виде ступенчатой картины из каждой пары соседних пикселей, предусмотренных в соседних строках или столбцах, и при этом пиксели в каждой паре соседних пикселей смещены друг от друга на один столбец или строку соответственно местам пикселей.

14. Линзорастровое изделие по п.9, в котором линзовый лист имеет толщину в пределах от 10 мкм до 2500 мкм и удлиненные линзы расположены на первой стороне, при этом число линз на дюйм составляет от 75 до 150 (от 2,953 до 5,906 на миллиметр).

15. Линзорастровое изделие по п.14, в котором множество цифровых изображений содержит некоторое количество изображений, выбранных из диапазона от 5 изображений до 16 изображений, и в котором неортогональное чередование создается наборами пикселей, численно равными некоторому количеству изображений, включающих по меньшей мере один пиксель каждого из множества цифровых изображений.

16. Линзорастровое изделие по п.15, в котором наборы пикселей, обеспечивающие неортогональное чередование, выровнены в строку или в столбец картины мест пикселей.

17. Линзорастровое изделие по п.14, в котором угол удлиненных линз составляет 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°.

18. Линзорастровое изделие по п.9, также содержащее клеевой слой между красочным слоем и второй стороной линзового листа, при этом клеевой слой является по существу прозрачным для света.

19. Линзорастровое изделие по п.9, также содержащее подложку и слой прозрачного клея между подложкой и красочным слоем.

20. Линзорастровое изделие по п.9, в котором множество цифровых изображений выбраны таким образом, что множество пикселей в красочном слое создают трехмерное изображение, видимое при наблюдении через удлиненные линзы линзового листа.

21. Линзорастровое изделие по п. 9, в котором длина линии составляет по меньшей мере двойную ширины линзы.

22. Линзорастровое изделие п. 9, в котором длина линии составляет по меньшей мере тройную ширины линзы.

23. Линзорастровое изделие по п. 9, в котором длина линии составляет по меньшей мере четырехкратную ширину линзы.

24. Способ изготовления линзорастрового изделия, содержащий этапы, на которых:

образуют матрицу пикселей, задающую множество мест пикселей для пикселей некоторого количества изображений, при этом места пикселей, которые образуют повторяющуюся картину, включают идентичную матрицу с равным количеством строк и столбцов, и где места пикселей адаптируют к положению пикселей, связанных с каждым из изображений на линии, параллельной продольной оси линзорастровых элементов, расположенных под углом наклона на линзовом листе, и также адаптируют к чередованию наборов пикселей, связанных с различными наборами изображений вдоль линии чередования, которая расположена в поперечном направлении и неортогональна к продольной оси линзорастровых элементов; и

при этом линия чередования имеет длину, которая больше, чем ширина линзы линзорастровых элементов,

образуют цифровой файл печати, чередуя изображения в соответствии с матрицей пикселей, помещая пиксели изображений на места пикселей, идентифицированные в матрице пикселей; и

при использовании цифрового файла печати осуществляют работу устройства вывода, чтобы напечатать чередующееся изображение на плоскую заднюю сторону линзового листа или на подложку для последующего наложения на заднюю сторону линзового листа,

при этом пиксели изображения, образованные в напечатанном чередующемся изображении, фиксируются в местах пикселей и одновременно отображают изображения и являются пикселями, обеспечивающими цвет изображений, и

матрица пикселей выполнена с возможностью обеспечения коэффициента шага (КШ), определяющего увеличение количества чередующихся данных по сравнению с традиционным чередованием в линзорастровых элементах, которое составляет больше чем 4, когда угол наклона находится в диапазоне от 14 до 15°, и более чем 3, когда угол наклона находится в диапазоне от 18 до 19°, и более чем 2, когда угол наклона находится в диапазоне от 26 до 27°.

25. Способ по п.24, в котором угол наклона является одним из 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°, при этом линзорастровые элементы обеспечены на линзовом листе по меньшей мере 75 линз на дюйм (2,953 на миллиметр), и в котором линзовый лист имеет толщину в пределах от 10 до 2500 мкм.

26. Линзорастровое изделие, содержащее:

прозрачный линзовый лист, содержащий первую сторону, имеющую множество расположенных бок о бок удлиненных линз, каждая под углом от вертикальной или горизонтальной оси линзового листа, и

красочный слой вблизи второй стороны линзового листа, противоположной первой стороне, содержащий напечатанные фиксированные пиксели множества цифровых изображений, при этом указанные пиксели скомпонованы так, чтобы повторять квадратную матрицу с заданной компоновкой пикселей и в картине мест пикселей, обеспечивается неортогональное чередование цифровых изображений относительно каждой из удлиненных линз,

при этом каждая из картин мест пикселей является линейной и проходит вдоль линии, которая расположена в поперечном направлении и неортогональна к продольной оси одной из удлиненных линз,

при этом указанная картина мест пикселей линия адаптирована к выравниванию некоторого количества пикселей каждого из цифровых изображений, чтобы они были параллельными продольной оси соседней одной из удлиненных линз,

при этом наборы пикселей, обеспечивающие неортогональное чередование, выровнены в столбец или в строку картины мест пикселей, и

при этом угол удлиненных линз составляет 14,04°, 18,435°, 26,57° или 45°.

27. Линзорастровое изделие по п.26, в котором множество цифровых изображений выбраны таким образом, что множество пикселей в красочном слое создают трехмерное изображение, видимое при наблюдении через удлиненные линзы линзового листа.

28. Линзорастровое изделие по п. 26, в котором длина линии составляет по меньшей мере четырехкратную ширину линзы при измерении по линии, проходящей ортогонально к продольной оси поперек одной из удлиненных линз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автостереоскопическим дисплейным устройствам. Устройство содержит строки и столбцы цветных подпикселей и лентикулярную матрицу, совмещенную с дисплеем, линзы которой наклонены относительно общего направления пикселей столбцов для обеспечения квадратных 3D-пикселей.

Изобретение относится к оптической технике. Оптический модулятор, каждый пиксель которого содержит перекрывающие площадь пикселя неподвижный плоский поляризатор и параллельный ему подвижный плоский поляризатор.

Лазерное устройство (1) включает первый и второй лазерные блоки (2, 3), испускающие лучи (5, 6), распространяющиеся в первом и во втором направлениях, и поляризационное соединительное средство, выполненное как поляризационная соединительная призма (8) и расположенное так, что лазерные лучи первого и второго лазерных блоков, поляризованные в первом и втором направлениях, складываются.

Изобретение относится к устройствам отображения и может быть использовано в устройствах типа шлем-дисплей (HMD). Устройство содержит первое устройство отображения изображения, содержащее световодную пластину, затемнитель и устройство управления светом.

Структура формирования изображения для авто-стереоскопического дисплея расширенной реальности содержит световод, выполненный с возможностью сквозного наблюдения среды и передачи света виртуального изображения, которое сгенерировано как объект вблизи дисплея, появляющийся на расстоянии в упомянутой среде, и переключаемые дифракционные элементы, встроенные в световод, сконфигурированные в зонах изображений и переключаемые для независимого активизирования зон изображений для коррекции до точного стереоскопического вида виртуального изображения, которое появляется на расстоянии в среде.

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическое устройство, расположенное на глазу или в глазу, для проецирования света в глаз, содержит: первый фотонный излучатель для приема света и передачи по меньшей мере части принятого света; источник света для обеспечения света; электронный компонент, который обеспечивает приложение электрического потенциала к источнику света; и элемент питания, который обеспечивает энергией электронный компонент, причем размер и форма элемента питания позволяют ему при использовании занимать положение между поверхностью глаза и веком пользователя.
Устройство отображения голографических изображений содержит блок управления, источник излучения, оптическую систему, пространственный модулятор излучения, блок фильтрации, оптико-электронный блок сканирования, многоканальную проекционную оптическую систему и экран, снабженный полевой линзой.

Изобретение относится к устройствам отображения. Технический результат заключается в обработке и предоставлении изображения для просмотра зрителем в соответствии со свойствами, уникальными для устройства отображения изображения.

Изобретения относятся к лазерной технике. Способ и устройство предназначены для сведения лазерных пучков различных длин волн, состояния поляризации которых ортогональны в выходной пучок.

Устройство для формирования лазерного излучения содержит: конструктивный элемент (1) с входной (2) и выходной (3) поверхностями, первую группу (4) линз на входной поверхности (2), содержащую множество линз (5a, 5b, …), расположенных рядом друг с другом в первом направлении (Х), и вторую группу (6) линз на выходной поверхности (3), содержащую множество линз (7a, 7b, …), расположенных рядом друг с другом во втором направлении (Y), перпендикулярном направлению (Х).

Изобретение относится к автостереоскопическим дисплейным устройствам. Устройство содержит строки и столбцы цветных подпикселей и лентикулярную матрицу, совмещенную с дисплеем, линзы которой наклонены относительно общего направления пикселей столбцов для обеспечения квадратных 3D-пикселей.

Изобретение относится к автостереоскопическим дисплейным устройствам. Устройство содержит строки и столбцы цветных подпикселей и лентикулярную матрицу, совмещенную с дисплеем, линзы которой наклонены относительно общего направления пикселей столбцов для обеспечения квадратных 3D-пикселей.

Изобретение относится к области метрологии. Стереоскопический способ определения пространственного положения точек на объекте от измерительной базы включает проецирование образов точек и центра базы на измерительную ось системы координат; оценку отстояния проекций наблюдаемой точки от центра базы; обеспечение равенства проекций положения точки от центра базы, путем ее вращения; вычисление отстояний наблюдаемой точки на объекте в пространстве от базы.

Способ изготовления оптического набора офтальмологических устройств для объемного восприятия стереоскопического носителя содержит формирование офтальмологических устройств для размещения на правом и левом глазах пользователя или в них, и устройств-вставок для добавления их в офтальмологические устройства.
Устройство отображения голографических изображений содержит блок управления, источник излучения, оптическую систему, пространственный модулятор излучения, блок фильтрации, оптико-электронный блок сканирования, многоканальную проекционную оптическую систему и экран, снабженный полевой линзой.
Устройство отображения голографических изображений содержит блок управления, источник излучения, оптическую систему, пространственный модулятор излучения, блок фильтрации, оптико-электронный блок сканирования, многоканальную проекционную оптическую систему и экран, снабженный полевой линзой.

Изобретение относится к медицине. Настоящее изобретение раскрывает зрительный набор офтальмологических линз для трехмерного восприятия стереоскопических изображений.

Автостереоскопическая система включает поверхность визуализации с подготовленным к сепарации изображением, которое состоит из последовательности m ракурсов, каждый из которых чередуется с частотой не менее физиологически обусловленной чувствительностью глаза человека, и расположенный перед поверхностью визуализации бирастровый экран, состоящий из двух растров, расположенных по разные стороны относительно общей фокальной плоскости, которая рассеивает световой поток.

Устройство для наблюдения, предназначенное для наблюдения объекта при увеличении, содержит объектив, апертурную диафрагму; полупрозрачное зеркало, узел зеркала, который принимает составляющую света от полупрозрачного зеркала и расположен так, что сфокусированное изображение объекта образуется на узле зеркала и свет, принимаемый узлом зеркала, отражается обратно к полупрозрачному зеркалу и передается для образования изображения объекта; окуляр для образования оптического изображения объекта.

Устройство для наблюдения, предназначенное для наблюдения объекта при увеличении, содержит объектив, апертурную диафрагму; полупрозрачное зеркало, узел зеркала, который принимает составляющую света от полупрозрачного зеркала и расположен так, что сфокусированное изображение объекта образуется на узле зеркала и свет, принимаемый узлом зеркала, отражается обратно к полупрозрачному зеркалу и передается для образования изображения объекта; окуляр для образования оптического изображения объекта.

Изобретение относится к области формирования изображений и касается способа образования чередующегося файла печати для линзового листа с наклонными линзорастровыми элементами. Способ содержит этапы, на которых образуют цифровые файлы набора кадров для чередования, вводят угол наклона линзорастровых элементов, чередуют кадры, чтобы образовать чередующийся файл печати путем разнесения каждого из кадров в цветные пиксели и расположения цветных пикселей в файле печати на основании картины мест пикселей, предусмотренных в заданной матрице пикселей, и конфигурируют матрицу пикселей в карту цветных пикселей каждого из кадров для линзорастровых элементов на основании угла наклона. При этом матрица пикселей включает множество идентичных подматриц, каждая с одинаковым количеством строк и столбцов. Чередование кадров является неортогональным к продольной оси каждого из линзорастровых элементов. Матрица пикселей содержит разнесенные наборы цветных пикселей каждого из кадров. При этом места пикселей для каждого из разнесенных наборов расположены в линию под углом смещения, приблизительно равным углу наклона линзорастровых элементов. Технический результат заключается в уменьшении толщины линзорастровых элементов и увеличении количества размещаемой под линзами информации. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх