一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜及機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其包括反光膜主體，反光膜主體的相對(duì)兩表面上分別浮動(dòng)設(shè)置有至少一曲線，相對(duì)兩表面上的至少一曲線配對(duì)組成螺旋線，螺旋線分解為x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和y向運(yùn)動(dòng)的合成，x?y平面為反光膜主體所處的平面，z向垂直于x?y平面，螺旋線在x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中形成在一個(gè)周期內(nèi)的閉合曲線或直線段的合成運(yùn)動(dòng)軌跡，閉合曲線在y向運(yùn)動(dòng)中沿著y向被拉伸展開(kāi)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌。本發(fā)明可以滿(mǎn)足反光膜的低成本和高安全要求，其無(wú)需在反光膜上增材制作，亦不需在反光膜內(nèi)部印刷圖形，螺旋線不能被掃描儀、照相機(jī)等設(shè)備復(fù)制，所制作的反光膜的動(dòng)態(tài)立體螺旋線的光學(xué)特性容易被人眼所識(shí)別。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜及機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種反光膜，具體設(shè)及一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜及機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào) 牌。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌是公安交管部口對(duì)車(chē)輛進(jìn)行系統(tǒng)管理的有效憑證，對(duì)于號(hào)牌識(shí)別主要 W反光膜所含有技術(shù)特征為依據(jù)，通常采用巧光圖形、在反光膜夾層內(nèi)部印刷專(zhuān)用標(biāo)志等 方式，技術(shù)層次不高，很難有效防范套牌等問(wèn)題。
[0003] 專(zhuān)利文獻(xiàn)CN499285Y提出了一種在號(hào)牌基板壓嵌有電子忍片的智能防偽技術(shù)，電 子忍片中存膽有特定的識(shí)別碼，交管人員通過(guò)手持設(shè)備對(duì)此忍片進(jìn)行掃描，即可獲得對(duì)應(yīng) 車(chē)牌的各種數(shù)據(jù)。運(yùn)種方法需要建立龐大的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，投入巨大。專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104494533A提 出一種在機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌采用隱形材料制作的QR二維碼，隱形材料為紫外巧光水性隱形油墨， 每個(gè)QR二維碼賦予每個(gè)產(chǎn)品唯一的編碼，路面交警通過(guò)專(zhuān)用掃描設(shè)備，查詢(xún)號(hào)牌信息。但紫 外巧光材料屬于常規(guī)技術(shù)，技術(shù)工藝實(shí)施的難度不高。專(zhuān)利文獻(xiàn)CN2363337用在反光膜內(nèi)部 制作一層薄膜，所述薄膜上燙印有全息圖案，該方法增加了反光膜制作成本，且全息圖案需 要近距離觀察，同時(shí)全息圖的制作技術(shù)普及，因此在號(hào)牌上采用普通全息圖很難具有獨(dú)特 性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜及機(jī)動(dòng) 車(chē)號(hào)牌，W滿(mǎn)足反光膜的低成本和高安全要求，其無(wú)需在反光膜上增材制作，亦不需在反光 膜內(nèi)部印刷圖形，螺旋線不能被掃描儀、照相機(jī)等設(shè)備復(fù)制，所制作的反光膜的動(dòng)態(tài)立體螺 旋線的光學(xué)特性容易被人眼所識(shí)別。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其包括反光膜主體，反光膜主體的相對(duì)兩表 面上分別浮動(dòng)設(shè)置有至少一曲線，相對(duì)兩表面上的至少一曲線配對(duì)組成螺旋線，螺旋線分 解為x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和y向運(yùn)動(dòng)的合成，x-y平面為反光膜主體所處的平面，Z向垂直于x-y 平面，螺旋線在x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中形成在一個(gè)周期內(nèi)的閉合曲線或直線段的合成運(yùn)動(dòng)軌 跡，閉合曲線在y向運(yùn)動(dòng)中沿著y向被拉伸展開(kāi)。
[0007] 進(jìn)一步地，上述螺旋線具有參數(shù)方程(1):
[000引
[0009 ]其中，A、B為X、Z方向的振幅，位相常數(shù)WO調(diào)節(jié)X-Z平面合成運(yùn)動(dòng)曲線軌跡，y方向的 VO運(yùn)動(dòng)使得閉合曲線在y方向被拉伸展開(kāi)。
[0010] 進(jìn)一步地，上述參數(shù)方程(I)中，X向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，Z值為常量，螺旋線包 括上浮和下沉的周期性正弦曲線或余弦曲線，上浮曲線參數(shù)方程(2)如下：
[0011]
[0012]
[0013]
[0014] 上巧甲，Ai，A2刃止巧線的派幡，巧、巧為初始位相，v0、y0、zl、z2均為常量。
[0015] 進(jìn)一步地，上述參數(shù)方程（2)和（3)中，位相常量Wl = 0、w2 = JT時(shí)，螺旋線包括上浮 和下沉的空間傾斜正弦曲線，其與x-y平面呈45°傾斜角。
[0016] 進(jìn)一步地，上述參數(shù)方程（1)中，x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，螺旋線包括上浮= 維螺旋曲線和下沉=維螺旋曲線，上浮=維螺旋曲線的參數(shù)方程(4)如下：
[0017]
[001引 I下：
[0019]
[0020] 其中，Bl與B2為上浮曲線和下沉曲線在Z方向的振幅。
[0021] 進(jìn)一步地，上述上浮S維螺旋曲線和下沉S維螺旋曲線在X-Z平面的投影為閉合 曲線。
[0022] 進(jìn)一步地，上述閉合曲線為對(duì)稱(chēng)閉合曲線。
[0023] 進(jìn)一步地，上述閉合曲線為楠圓，楠圓的長(zhǎng)短軸參數(shù)分別為x、z方向的振幅，其中 位相常量可調(diào)節(jié)=維螺旋曲線長(zhǎng)短軸在空間的取向。
[0024] 進(jìn)一步地，上述上浮=維螺旋曲線和下沉=維螺旋曲線在反光膜平面的垂直正向 投影曲線為周期性波紋線。
[0025] 機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌，其包括號(hào)牌主體，該號(hào)牌主體上設(shè)置有如上所述的一種含有動(dòng)態(tài)立 體螺旋線的反光膜。
[0026] 本發(fā)明的反光膜中，螺旋線具有上述方程描述的幾何特征，人眼觀察所觀察的反 光膜的雙螺旋線，有如下效果：1)可看到雙螺旋線的其中一條懸浮于反光膜表面上方，另外 一條螺旋線下沉在反光膜表面下方，具有立體效果;移動(dòng)觀察浮動(dòng)曲線，上浮和下沉的螺旋 線的空間位置變化效果就如同日常觀察真實(shí)空間=維物體一樣;2)觀察到的結(jié)果為浮動(dòng)圖 形在反光膜平面的投影曲線，投影曲線形狀滿(mǎn)足一般的幾何光線投影規(guī)律;移動(dòng)觀察時(shí)，兩 條投影曲線在反光膜平面上將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);3)觀察到的浮動(dòng)曲線或二維投影像在一定視 場(chǎng)角內(nèi)人眼可視，可觀察視場(chǎng)角范圍優(yōu)選地不小于±10%超出視場(chǎng)角范圍浮動(dòng)圖形為不可 見(jiàn)。
[0027] 因此，本發(fā)明在反光膜上制作動(dòng)態(tài)立體螺旋線，動(dòng)態(tài)立體螺旋線能在自然環(huán)境光 照射下被人眼識(shí)別，所識(shí)別的螺旋線相對(duì)反光膜表面具有上浮或下沉的立體效果，當(dāng)觀察 者移動(dòng)觀看時(shí)，螺旋線具有動(dòng)態(tài)變化的特性。從而使得本發(fā)明可W滿(mǎn)足反光膜的低成本和 高安全要求，其無(wú)需在反光膜上增材制作，亦不需在反光膜內(nèi)部印刷圖形，螺旋線不能被掃 描儀、照相機(jī)等設(shè)備復(fù)制，所制作的反光膜的動(dòng)態(tài)立體螺旋線的光學(xué)特性容易被人眼所識(shí) 別。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中具有上浮和下沉效果的=維(立體)雙螺旋線的反光膜及其 號(hào)牌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中動(dòng)態(tài)立體雙螺旋線在反光膜表面的垂直投影曲線示意圖。
[0030] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中向上翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的雙螺旋線幾何位置關(guān)系示意圖。
[0031] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中向下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的雙螺旋線幾何位置關(guān)系示意圖。
[0032] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中向左翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的雙螺旋線幾何位置關(guān)系示意圖。
[0033] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中向右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的雙螺旋線幾何位置關(guān)系示意圖。
[0034] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中具有上浮和下沉=維雙螺旋線的反光膜及其號(hào)牌的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0035] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中向左翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的=維雙螺旋線投影曲線幾何位置關(guān) 系示意圖。
[0036] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中向右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的雙螺旋線投影曲線幾何位置關(guān)系示 意圖。
[0037] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例中具有上浮和下沉傾斜二維雙螺旋線的反光膜及其號(hào)牌的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中向上翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的傾斜二維雙螺旋線幾何位置關(guān)系 示意圖。
[0039] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例中向下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的傾斜二維雙螺旋線幾何位置關(guān)系 示意圖。
[0040] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例中向右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的傾斜二維雙螺旋線幾何位置關(guān)系 示意圖。
[0041] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例中向左翻轉(zhuǎn)號(hào)牌觀察到的傾斜二維雙螺旋線幾何位置關(guān)系 示意圖。
[0042] 圖15為本發(fā)明實(shí)施例中具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的閉合曲線示意圖。
[0043] 圖16為本發(fā)明實(shí)施例中具有上浮=維螺旋線和下沉二維螺旋線的反光膜及其號(hào) 牌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖17為本發(fā)明實(shí)施例中具有上浮二維螺旋線和下沉=維螺旋線的反光膜及其號(hào) 牌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖18為本發(fā)明實(shí)施例中在其它位置具有懸浮和下沉雙螺旋線的反光膜及其號(hào)牌 的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖19為本發(fā)明實(shí)施例中號(hào)牌雙螺旋線觀察視角與觀察距離關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0048] 本實(shí)施例主要描述了一種含有動(dòng)態(tài)立體雙螺旋線的反光膜，雙螺旋視覺(jué)上具有一 條上浮在反光膜表面上方，而另一條下沉在反光膜表面下方，上浮和下沉的立體視覺(jué)效應(yīng) 下文統(tǒng)稱(chēng)為浮動(dòng)。移動(dòng)觀察浮動(dòng)雙螺旋線具有動(dòng)態(tài)變化的視角效果，觀察到的雙螺旋線結(jié) 構(gòu)參數(shù)及具有的視覺(jué)特性在下文將加 W詳細(xì)描述。
[0049] 空間浮動(dòng)螺旋曲線的參數(shù)方程具有如下形式：
[(K)加 ]
[0051] 空間螺旋線可分解為W下運(yùn)動(dòng)的合成:x、z方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和y方向的勻速(或非 勻速)運(yùn)動(dòng)。x-y平面為反光膜平面，Z方向垂直于反光膜平面。參數(shù)方程中A、B為x、z方向的 振幅。x、z方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得一個(gè)周期內(nèi)的合成運(yùn)動(dòng)軌跡為閉合曲線或直線段，位相常數(shù) WO調(diào)節(jié)X-Z平面合成運(yùn)動(dòng)曲線軌跡，y方向的VO運(yùn)動(dòng)使得閉合曲線在y方向被拉伸展開(kāi)，形成 空間分布的螺旋曲線。
[0052] 本實(shí)施例的反光膜中，螺旋線具有上述方程描述的幾何特征，人眼觀察所觀察的 反光膜的雙螺旋線，有如下效果：1)可看到雙螺旋線的其中一條懸浮于反光膜表面上方，另 外一條螺旋線下沉在反光膜表面下方，具有立體效果;移動(dòng)觀察浮動(dòng)曲線，上浮和下沉的螺 旋線的空間位置變化效果就如同日常觀察真實(shí)空間=維物體一樣;2)觀察到的結(jié)果為浮動(dòng) 圖形在反光膜平面的投影曲線，投影曲線形狀滿(mǎn)足一般的幾何光線投影規(guī)律;移動(dòng)觀察時(shí)， 兩條投影曲線在反光膜平面上將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);3)觀察到的浮動(dòng)曲線或二維投影像在一定 視場(chǎng)角內(nèi)人眼可視，可觀察視場(chǎng)角范圍優(yōu)選地不小于±10°，超出視場(chǎng)角范圍浮動(dòng)圖形為不 可見(jiàn)。
[0053] 因此，本實(shí)施例在反光膜上制作動(dòng)態(tài)立體螺旋線，動(dòng)態(tài)立體螺旋線能在自然環(huán)境 光照射下被人眼識(shí)別，所識(shí)別的螺旋線相對(duì)反光膜表面具有上浮或下沉的立體效果，當(dāng)觀 察者移動(dòng)觀看時(shí)，螺旋線具有動(dòng)態(tài)變化的特性。從而使得本實(shí)施例可W滿(mǎn)足反光膜的低成 本和高安全要求，其無(wú)需在反光膜上增材制作，亦不需在反光膜內(nèi)部印刷圖形，螺旋線不能 被掃描儀、照相機(jī)等設(shè)備復(fù)制，所制作的反光膜的動(dòng)態(tài)立體螺旋線的光學(xué)特性容易被人眼 所識(shí)別。
[0054] 下面將通過(guò)具體實(shí)施例，加 W詳細(xì)描述。
[0化5] 實(shí)施例1
[0056]在浮動(dòng)雙螺旋線參數(shù)方程（1)中，X方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，Z值為常 量，在反光膜上含有一種上浮和下沉的周期性正弦或余弦曲線，上浮和下沉曲線參數(shù)方程 如下：
[0化7] 上浮曲線
[0化引上式中，Ai，A2為正弦線的振幅，約、夢(mèng):為初始位相，v0、y0、zl、z2均為常量。舉例， 參量Al = Bl = 10mm，約~('':~化v0 = 20mm/s，y0 = 30mm，w=l，zl = 20mm,z2 = 20mm，則上浮正 弦曲線相對(duì)于反光膜表面懸浮高度為20mm，下沉曲線相對(duì)于反光膜表面下沉高度為20mm， 在號(hào)牌水平平面(或豎直平面)具有視差的取向平面內(nèi)觀察上浮和下沉正弦曲線，其浮動(dòng)效 果如附圖1所示，圖中1為反光膜平面，la為上浮曲線，化為下沉曲線。移動(dòng)觀察浮動(dòng)曲線，空 間位置變化關(guān)系如同日常動(dòng)態(tài)觀察真實(shí)空間=維物體一樣。
[0059] 優(yōu)選地，反光膜的浮動(dòng)正弦曲線具有360°全視差，觀察者在任意取向平面都可W 觀察到浮動(dòng)立體視覺(jué)和真實(shí)空間動(dòng)態(tài)變化效果。
[0060] 另一種優(yōu)選方案，反光膜在水平方向上沒(méi)有視差，而與其垂直方向上有視差。水平 方向是如附圖2所示反光膜長(zhǎng)邊方向，而垂直方向則為短邊方向。如前，在長(zhǎng)邊方向上僅能 觀察到浮動(dòng)曲線的二維投影曲線，在動(dòng)態(tài)觀察時(shí)，投影曲線之間具有最大的動(dòng)態(tài)變化效應(yīng)。 附圖2中Ia和Ib是浮動(dòng)正弦線在垂直反光膜平面的正向投影曲線。易見(jiàn)的，投影曲線Ia和浮 動(dòng)曲線Ib為同一對(duì)象的不同視覺(jué)響應(yīng)。此時(shí)曲線Ia和化位于反光膜平面1同一帶狀位置內(nèi)， 投影曲線Ia與Ib的波谷與反光膜平面1長(zhǎng)邊邊緣距離為D，曲線Ia和化優(yōu)選的具有相同的周 期T、振幅A，曲線Ia與Ib具有一定的位相差，幾何表現(xiàn)為附圖2中所示的曲線相鄰波峰具有 間隔P。各參數(shù)優(yōu)選D = 25mm、T = 27mm、A=10mm、P = 7mm。在可觀察視角內(nèi)連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察反光 膜上浮動(dòng)曲線Ia與化時(shí)，上浮曲線Ia和下沉曲線Ib具有在反光膜表面相對(duì)連續(xù)移動(dòng)的動(dòng)態(tài) 視覺(jué)特性。具體表現(xiàn)為當(dāng)上下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌一定角度作動(dòng)態(tài)觀察時(shí)，兩條曲線Ia和Ib具有相對(duì) 連續(xù)移動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。
[0061] 附圖3為向上翻轉(zhuǎn)號(hào)牌至最大可觀察視角時(shí)的投影曲線位置關(guān)系，向上翻轉(zhuǎn)過(guò)程 中，觀察者可見(jiàn)曲線Ia向反光膜表面1上方連續(xù)移動(dòng)，而曲線化向下方連續(xù)移動(dòng)。
[0062] 附圖4則為向下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌至最大可觀察視角位置時(shí)兩條投影曲線的位置關(guān)系，與 附圖3相反，動(dòng)態(tài)觀察時(shí)，曲線Ia在反光膜平面1內(nèi)向下移動(dòng)而曲線Ib則向上移動(dòng)。上文所描 述的立體視覺(jué)原理和動(dòng)態(tài)觀察特性同樣適用于解釋反光膜上具有其它視差信息的視覺(jué)效 應(yīng)。例如的反光膜浮動(dòng)曲線，當(dāng)在水平方向上具有視差，而在垂直方向上沒(méi)有視差，則在水 平方向上能夠觀察到浮動(dòng)的空間正弦曲線，而在垂直方向則沒(méi)有立體感，僅能看到浮動(dòng)曲 線的投影曲線。
[0063] 與上下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌動(dòng)態(tài)觀察行為類(lèi)似，當(dāng)在可觀察視角內(nèi)左右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌時(shí)，浮動(dòng)正 弦線的投影曲線變化關(guān)系如附圖5和6所示，其中附圖5為向左翻轉(zhuǎn)號(hào)牌至最大可觀察視角 時(shí)雙螺旋曲線的形狀和空間位置關(guān)系，附圖6則為向右翻轉(zhuǎn)反光膜時(shí)投影曲線Ia與Ib的形 狀和空間位置關(guān)系。
[0064] 本實(shí)施例中，的浮動(dòng)螺旋線形狀不限于優(yōu)選的正弦線，也可為其它曲線或圖形，曲 線半周期內(nèi)的波形可W為拋物線、高斯鐘形線、樣條曲線等外觀類(lèi)似曲線。在具有視差或無(wú) 視差的取向平面內(nèi)觀察其它形狀的螺旋線，視覺(jué)響應(yīng)特性滿(mǎn)足前述原理。
[00化]實(shí)施例2
[0066] 在=維雙螺旋線參數(shù)方程（1)中，x、z方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)優(yōu)選簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，可在反光膜 上制作一種上浮和下沉的=維雙螺旋曲線，上浮和下沉=維曲線參數(shù)方程如下：
[0067] 上浮曲線
（5 )
[006引Bl與B2為上浮曲線和下沉曲線在Z方向的振幅，其它參量意義同實(shí)施例1中，優(yōu)選 地，參量訊=1，八1=八2 = 10111111,81 = 82 = 10111111，巧二終==().,'￥0 = 20111111/3,70 = 30111111，訊1=訊2 = 31/ 2，Z1 = 20mm，z2 = 15mm。由優(yōu)選的參數(shù)可知，S維雙螺旋曲線X-Z平面投影曲線均為圓形，直 徑為10mm。
[0069] 在具有視差的反光膜的取向平面內(nèi)觀察，浮動(dòng)=維雙螺旋線其立體效果，如附圖7 所示，其中螺旋線2a上浮在反光膜平面上方，2b下沉在平面下方。與實(shí)施例1中浮動(dòng)二維正 弦線Ia和化不同，=維雙螺旋線本身的=維結(jié)構(gòu)也能夠被觀察者視覺(jué)感知。移動(dòng)觀察，浮動(dòng) =維雙螺旋線，空間位置變化關(guān)系如同日常動(dòng)態(tài)觀察真實(shí)空間=維物體一樣。優(yōu)選的，所制 作的浮動(dòng)和下沉螺旋曲線具有360°全視差，觀察者在任意取向平面都可W觀察到懸浮和下 沉的立體視覺(jué)和真實(shí)空間動(dòng)態(tài)變化效果。
[0070] 同實(shí)施例1，另一種優(yōu)選方案為在反光膜在水平方向上，沒(méi)有視差而與其垂直方向 上有視差，或者相反。水平和垂直方向同實(shí)施例1中描述。如前，在具有視差方向反光膜上能 觀察到真實(shí)的空間=維雙螺旋線結(jié)構(gòu)，并且一條螺旋線上浮在反光膜上方，另一條下沉在 反光膜平面。移動(dòng)觀察時(shí)，雙螺旋線的位置關(guān)系同真實(shí)空間=維物體一樣變化，觀察者憑日 常生活經(jīng)驗(yàn)即可理解。而在沒(méi)有視差的方向上觀察，僅能觀察到懸浮和下沉螺旋線的在反 光膜平面的二維光線投影曲線，在移動(dòng)觀察時(shí)，投影曲線之間具有最大的動(dòng)態(tài)變化效應(yīng)。如 在實(shí)施例1中描述的水平方向有視差而垂直方向無(wú)視差，觀察到的典型視角投影效果如附 圖2所描繪的波紋，描述波紋線特征的參數(shù)也相同。上下翻轉(zhuǎn)號(hào)牌時(shí)，投影曲線的動(dòng)態(tài)變化 關(guān)系類(lèi)似與附圖3、4所描述的。不同的是，當(dāng)在水平方向有視差而垂直方向無(wú)視差信息時(shí)， 左右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌時(shí)，投影曲線的波形變化和幾何位置變化關(guān)系如附圖8、9所示。易見(jiàn)的，由于 雙螺旋線本身的=維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其在不同方向上的投影曲線的變化不同于實(shí)施例1中二維 正弦曲線的變化關(guān)系。
[0071] 實(shí)施例3
[0072] 在實(shí)施例2優(yōu)選的參數(shù)方程(4)和(5)中，x、z方向的振幅不同時(shí)，在反光膜含有一 種上浮和下沉的S維雙螺旋曲線，上浮和下沉S維曲線在X-Z方向的投影為楠圓，楠圓的長(zhǎng) 短軸參數(shù)分別為x、z方向的振幅，其中位相常量可調(diào)節(jié)截面為楠圓形的=維螺旋曲線長(zhǎng)短 軸在空間的取向。優(yōu)選的參量Al=A2 = 10mm，Bl = 15mm，B2 = 5mm，S 輯 K)，v0 = 20mm/ S，yO = 30mm，wl = w2 = 3t/2，W = 1，Z1 = 20mm, z2 = 15mm，由選擇參數(shù)可知，雙螺旋曲線X-Z截 面均為楠圓。反光膜上制作的楠圓形=維雙螺旋線的視覺(jué)觀察效果取決于螺旋線具有的視 差信息，優(yōu)選地，視差信息同實(shí)施例1和實(shí)施例2中，其=維動(dòng)態(tài)觀察效果與實(shí)施例2類(lèi)似，在 不具備視差方向上觀察=維曲線在反光膜上的的投影曲線，不同視角方向上投影波形符合 前述=維物體在平面上的幾何光線投影規(guī)律。
[0073] 實(shí)施例4
[0074] 在實(shí)施例2優(yōu)選的參數(shù)方程中，位相常量Wl =0、w2 = 3t時(shí)，反光膜上含有一種上浮 和下沉的空間傾斜正弦曲線，上浮和下沉正弦曲線與反光膜平面1呈45°傾斜角，觀察到的 空間傾斜正弦曲線上浮和下沉立體效果如附圖10所示，圖中3a為上浮曲線，3b為下沉曲線。 優(yōu)選的參量 Al = A2 = = 15mm，B2 = 5mm，@ =轉(zhuǎn).=.0.，v0 = 20mm/s，y0 = 30mm，w = 1，zl = 20mm，z2 = 15mm，由選擇的參數(shù)可知，雙螺旋曲線X-Z截面投影均為直線段。反光膜上的傾 斜雙正弦曲線的視覺(jué)觀察效果，取決于螺旋線具有的視差信息，優(yōu)選地，視差信息同實(shí)施例 1和實(shí)施例2中的，其=維動(dòng)態(tài)觀察效果與前述類(lèi)似。在不具備視差方向上觀察=維曲線在 反光膜表面1上的的投影曲線，不同視角方向上投影波形符合=維物體在平面上的幾何光 線投影規(guī)律，觀察到的典型視角投影效果，如附圖2所描繪的波紋，波紋線的特征參數(shù)相同。 在反光膜平面水平或垂直方向上無(wú)視差時(shí)，上、下、左、右翻轉(zhuǎn)號(hào)牌至最大可觀察視角時(shí)，投 影曲線的位置關(guān)系分別為附圖11、12、13、14所示，在翻轉(zhuǎn)號(hào)牌過(guò)程中，投影曲線33、36的波 形和位置變化關(guān)系由=維物體在反光膜平面1上的投影規(guī)律決定，類(lèi)似于實(shí)施例1中。例如 附圖11所示，由于空間浮動(dòng)正弦線與號(hào)牌平面1具有傾斜角，在向上翻轉(zhuǎn)號(hào)牌時(shí)，反光膜平 面1上的浮動(dòng)投影曲線3a和3b分別具有拉伸和壓縮的視覺(jué)效應(yīng)。
[00巧]實(shí)施例5
[0076] 如前，實(shí)施例2、3、4中優(yōu)選的x、z方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，選用不同的參數(shù)，在X-Z平面的 投影曲線為閉合曲線或直線段，閉合曲線為圓形、楠圓形。本實(shí)施例中x、z方向的周期性往 復(fù)運(yùn)動(dòng)合成軌跡也可為其它的閉合曲線，閉合曲線如附圖15所示，閉合曲線具有軸對(duì)稱(chēng)的 特性，對(duì)稱(chēng)圖形的一半為x、z半周期運(yùn)動(dòng)的合成軌跡，半周期軌跡曲線為拋物線、高斯鐘形 線、樣條曲線W及其它外觀類(lèi)似閉合曲線，x、z方向的閉合曲線被y方向的勻速運(yùn)動(dòng)拉伸變 形為空間螺旋線，觀察在反光膜上制作的空間雙螺旋線，具有一條上浮在反光膜表面，另一 條下沉在表面下方。在具有視差的取向面內(nèi)能夠觀察到懸浮和下沉的=維空間雙螺旋線， 在沒(méi)有視差的方向上觀察=維螺旋線，觀察結(jié)果為其二維投影像。垂直反光膜平面1上的正 向投影波紋曲線為正弦線、余弦線、圓弧線、楠圓線、拋物線、高斯鐘形線、樣條曲線W及其 它外觀類(lèi)似波紋曲線。動(dòng)態(tài)觀察號(hào)牌平面上的立體圖形，視覺(jué)效應(yīng)與實(shí)施例1、2、3、4所描述 的規(guī)律相同。
[0077] 本實(shí)施例所屬的含有=維雙螺旋線的反光膜及其采用該反光膜的機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌，觀 察到的浮動(dòng)雙螺旋線，由實(shí)施例1、2、3、4中所描述的螺旋線配對(duì)組成。例如，觀察到的螺旋 線懸浮和下沉效果如附圖16、17所示。附圖16所制作的反光膜，觀察到的下沉螺旋線為實(shí)施 例1中所描述的二維正弦線Ib,而上浮螺旋線則為實(shí)施2中的=維螺旋線2曰，附圖17則與附 圖16正好相反。本實(shí)施例中附圖16、17的浮動(dòng)雙螺旋線僅是前述實(shí)施例中螺旋線組合中的 兩種情況。顯而易見(jiàn)的，由前述實(shí)施例中描繪的螺旋線或者其他圖形W及其它可能的圖形 組合，都屬于本實(shí)施例的發(fā)明范圍。附圖16、17描繪的W及包括其它可能的上浮和下沉的雙 螺旋線，其觀察特性W及優(yōu)選特征參數(shù)皆與前述實(shí)施例相同。
[007引實(shí)施例6
[0079]為了使本發(fā)明反光膜適用于各種規(guī)格的機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌W及其它應(yīng)用場(chǎng)合，觀察本發(fā) 明的反光膜上含有懸浮和下沉雙螺旋線，將不限于實(shí)施例所描述的位置，可W是反光膜上 的任意位置和任意方向，例如螺旋線的走向可W是如附圖18所示。顯然的，在反光膜上觀察 到不同位置的螺旋線并未附加有其它創(chuàng)造性勞動(dòng)。觀察到的浮動(dòng)螺旋線特性與前述實(shí)施例 相同但在反光膜上位置不同的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的范圍。
[0080] 由所采用本方案的反光膜的機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌，安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)上時(shí)，可在環(huán)境光照射下， 用人眼方便地觀察到浮動(dòng)和下沉的雙螺旋線圖形。由于號(hào)牌含有雙螺旋線僅在一定視場(chǎng)角 內(nèi)可見(jiàn)，如附圖19所示，假設(shè)向上的最大可觀察視角與水平面成0角，觀察者眼睛離水平面 高度為L(zhǎng)，則與號(hào)牌平面最小可觀察距離D = LAane,觀察者在此距離上，可向下移動(dòng)觀察號(hào) 牌的雙螺旋線圖形，或者向后移動(dòng)增大觀察距離W減小觀察視角，則觀察到的雙螺旋線動(dòng) 態(tài)視覺(jué)效應(yīng)同前述實(shí)施例中向上翻轉(zhuǎn)時(shí)的變化效果，觀察著可根據(jù)上、下、左、右的觀察特 性理解其它方向的觀察效果。從觀察效果上，在室外環(huán)境下，用方向性的光照射，觀察到的 雙螺旋圖形的效果更好，尤其采用手電筒、手機(jī)燈光等照明，觀察效果更好。在夜晚，用機(jī)動(dòng) 車(chē)遠(yuǎn)光燈照射時(shí)，反光膜的對(duì)光的后向反射，在遠(yuǎn)光燈回射方向視場(chǎng)范圍內(nèi)，觀察號(hào)牌，將 看到強(qiáng)烈對(duì)比度的雙螺旋線。
[0081] 其中，浮動(dòng)的雙螺旋線優(yōu)選為二維正弦或余弦曲線、=維螺旋線。二維正弦或余弦 曲線在反光膜平面的正向垂直投影曲線為其本身，在其它視角方向的投影曲線形狀滿(mǎn)足幾 何光線投影規(guī)律。浮動(dòng)的S維雙螺旋曲線，其X-Z平面的投影圖形為對(duì)稱(chēng)閉合曲線，優(yōu)選的 為圓形、楠圓形、直線段、拋物線、高斯鐘形線、樣條曲線W及其它閉合曲線。浮動(dòng)的雙螺旋 線在反光膜平面的垂直正向投影曲線為周期性波紋線，波紋線的半周期波形為正弦、余弦 曲線、圓弧線、楠圓線、拋物線、高斯鐘形線、樣條曲線W及其它外觀類(lèi)似曲線。描述兩條周 期性投影曲線的特征參數(shù)包括:周期T、振幅A、位相差P。雙螺旋線所能提供的視差具有各向 同性或各向異性。各向同性視差是指在可觀察視角范圍內(nèi)的任意取向平面內(nèi)都能觀察到浮 動(dòng)的雙螺旋線，而各向異性則不同，在沒(méi)有視差信息的取向平面內(nèi)僅能觀察到浮動(dòng)雙螺旋 線在反光膜平面內(nèi)的投影曲線，各向異性?xún)?yōu)選的為水平方向具有視差而垂直方向沒(méi)有視 差，或者相反。在具有視差的取向平面內(nèi)移動(dòng)觀察雙螺旋線，雙螺旋線具有如真實(shí)空間物體 相對(duì)移動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。而在沒(méi)有視差的取向平面內(nèi)移動(dòng)觀察，視覺(jué)上僅能看到螺旋線在反 光膜表面不同視角方向的幾何光線投影曲線，投影曲線的位置具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的視覺(jué)特性。 浮動(dòng)螺旋線的位置可W制作在反光膜平面的任何位置，浮動(dòng)螺旋線可W具有任意需要的線 寬。浮動(dòng)螺旋線在環(huán)境光照射下人眼可見(jiàn)，最佳觀察效果為采用方向性光源照射(例如太陽(yáng) 光、手電筒、手機(jī)光源等）。
[0082] W上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運(yùn)些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，包括反光膜主體，所述反光膜主體 的相對(duì)兩表面上分別浮動(dòng)設(shè)置有至少一曲線，相對(duì)兩表面上的至少一曲線配對(duì)組成螺旋 線，所述螺旋線分解為x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和y向運(yùn)動(dòng)的合成，x-y平面為所述反光膜主體所處 的平面，Z向垂直于所述χ-y平面，所述螺旋線在所述X、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中形成在一個(gè)周期內(nèi) 的閉合曲線或直線段的合成運(yùn)動(dòng)軌跡，所述閉合曲線在所述y向運(yùn)動(dòng)中沿著y向被拉伸展 開(kāi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述螺 旋線具有參數(shù)方程(1):其中，A、B為X、z方向的振幅，位相常數(shù)wo調(diào)節(jié)所述x-z平面合成運(yùn)動(dòng)曲線軌跡，y方向的 vo運(yùn)動(dòng)使得所述閉合曲線在y方向被拉伸展開(kāi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述參數(shù)方 程（1)中，所述X向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，z值為常量，所述螺旋線包括上浮和下沉的周期 性正弦曲線或余弦曲線，上浮曲線參數(shù)方程(2)如下：下沉曲線參數(shù)方程(3)如下：上式中，Ai，A2為正弦線的振幅，約、込為初始位相，vO、yO、zl、z2均為常量。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述參數(shù)方 程（2)和（3)中，位相常量wl = 0、w2 = π時(shí)，所述螺旋線包括上浮和下沉的空間傾斜正弦曲 線，其與所述x-y平面呈45°傾斜角。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述參數(shù)方 程（1)中，所述x、z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所述螺旋線包括上浮三維螺旋曲線和下沉三 維螺旋曲線，所述上浮三維螺旋曲線的參數(shù)方程(4)如下：所述下沉三維螺旋曲線的參數(shù)方程(5)如下：其中，B1與B2為上浮曲線和下沉曲線在z方向的振幅。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述上浮三 維螺旋曲線和下沉三維螺旋曲線在x-z平面的投影為閉合曲線。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述閉合曲 線為對(duì)稱(chēng)閉合曲線。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述閉 合曲線為橢圓，所述橢圓的長(zhǎng)短軸參數(shù)分別為x、z方向的振幅，其中位相常量可調(diào)節(jié)所述三 維螺旋曲線長(zhǎng)短軸在空間的取向。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜，其特征在于，所述上浮三 維螺旋曲線和下沉三維螺旋曲線在反光膜平面的垂直正向投影曲線為周期性波紋線。10. 機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌，其包括號(hào)牌主體，其特征在于，所述號(hào)牌主體上設(shè)置有如權(quán)利要求1-9 任一所述的一種含有動(dòng)態(tài)立體螺旋線的反光膜。
【文檔編號(hào)】G09F3/02GK105957446SQ201610534526
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】魏國(guó)軍, 陳林森, 范廣飛, 盧國(guó), 周楊, 魏玉寬
【申請(qǐng)人】蘇州蘇大維格光電科技股份有限公司