3   實(shí)驗(yàn)分析

3.1  莫爾放大作用的驗(yàn)證

       將微透鏡陣列和微縮文字看成兩個(gè)有一定周期結(jié)構(gòu)的光柵，當(dāng)兩光柵夾角為 0 時(shí)，不產(chǎn)生莫爾條紋；當(dāng)兩光柵的夾角很小時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生明顯的莫爾條紋放大作用。由于微透鏡陣列對微縮文字的莫爾放大作用[1]，就可以產(chǎn)生特殊的視覺效果。

因此，將兩片帶有微透鏡陣列的防偽膜重合在一起，可以觀察到在兩片防偽膜相互移動(dòng)的過程中，由于莫爾放大作用的存在，原來防偽膜上肉眼觀察不清楚的微透鏡陣列，清晰地呈現(xiàn)在眼前而不需要借助額外的儀器。如圖 8 所示，圖中的微透鏡陣列均勻有序地排列，隨著兩片防偽膜相互之間位置的不同，放大的倍率也不相同，眼睛觀察到的微透鏡陣列的尺寸也不相同。

3.2  幾何結(jié)構(gòu)尺寸的測量

       借助 Bruker 公司的三維白光輪廓儀 GTK0- X 進(jìn)一步測量微透鏡陣列具體的形貌和尺寸，并以 3D 圖形直觀呈現(xiàn)， 有助于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。圖 9 是白光輪廓儀選用 50 倍的物鏡下，微透鏡陣列的表面輪廓圖。從圖 9 可看出微透鏡陣列表面形貌基本相同。

       在軟件界面可以測量微透鏡的高度和微透鏡底面六邊形外接圓的直徑（以下簡稱·微透鏡底面直徑）。如圖 10 所示，在防偽膜正中心位置，選取采樣區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中有若干個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)對應(yīng)著一個(gè)微透鏡。圖 10（a）顯示的是微透鏡高度的測量，通過拉動(dòng)圖中紅、綠箭頭分別置于微透鏡的中心和邊緣處，即為所要測量的微透鏡的高度。圖 10（b）顯示的是微透鏡底面直徑的測量，通過拉動(dòng)圖中的紅、綠箭頭分別置于六邊形的兩個(gè)對角點(diǎn)，即為所要測的微透鏡的直徑。

圖 8  微透鏡陣列的莫爾放大作用

圖 9  微透鏡陣列表面的輪廓圖

       根據(jù)以上的方法，選取其中 8 個(gè)微透鏡并測量其高度值和其底面直徑值，并記錄數(shù)據(jù)和繪制數(shù)據(jù)圖。如圖 11 所示，橫坐標(biāo)表示中心采樣區(qū)域的 8 個(gè)采樣點(diǎn)處的微透鏡，縱坐標(biāo)是高度或者底面直徑的數(shù)值，單位是 μm。從數(shù)值的變化趨勢可以看出，微透鏡底面直徑的尺寸變化和微透鏡高度的變化都較為平緩，說明制備的微透鏡陣列的均勻性較好。

       同樣方法，選取 5 個(gè)采樣區(qū)域，如圖 12 所示。5 個(gè)采樣區(qū)域的微透鏡底面直徑的散點(diǎn)圖顯示：微透鏡底面直徑的變化較小，基本在 58.5～62 μm 的范圍內(nèi)；微透鏡高度變化也很小，基本在 15～19 μm 范圍內(nèi)。這個(gè)結(jié)果進(jìn)一步說明制備的微透鏡陣列的均勻性較好。

圖 10  微透鏡陣列結(jié)構(gòu)尺寸的測量圖

圖 11  中心采樣區(qū)透鏡尺寸圖

圖 12  5 個(gè)采樣區(qū)微透鏡底面直徑散點(diǎn)圖

4   結(jié) 論
       介紹了一種微透鏡陣列防偽膜制備的簡便新方法。先通過（光刻機(jī)價(jià)格）光刻膠熱熔成形法和烘烤工序制備及復(fù)制微透鏡陣列，再通過曝光和顯影方法在微透鏡陣列的PET 膜背面做微縮文字陣列。本實(shí)驗(yàn)中防偽膜反面的微縮文字陣列也是用光刻的方式制作，這就使得微透鏡陣列防偽膜雙面結(jié)構(gòu)的制備使用同一種工藝，減小了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度。實(shí)驗(yàn)表征和分析表明，這種方法工藝簡單，對材料和設(shè)備的要求不高，工藝參數(shù)穩(wěn)定易于控制，而且不受器件材料的限制。制備的微透鏡陣列防偽膜經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效果明顯，均勻性好。

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