一种菲林的制作方法

专利名称：一种菲林的制作方法
技术领域：
本发明涉及菲林的制作领域，更具体地说，涉及一种立体纹菲林的制作方法。
背景技术：
随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，汽车和电子设备的应用日益普遍， 这些消费品的美观及手感也越来越受到人们的关注及重视。很多人都喜欢自然纹理如皮纹、木纹、布纹等，这些自然纹理在空间上并非平面状，呈现出立体效果，具有良好的外观和触感，因而在电子产品的外壳、汽车的内饰设计中被广泛的加以运用。以车辆内具有皮纹效果的内饰件为例，目前为追求汽车内饰的高档化、舒适化，车辆内饰多采用皮质材料，但由于皮质材料的价格较高，使得多数厂家不得不转向于具有皮纹效果的注塑件的研发，模具皮纹工艺也就应运而生。模具皮纹工艺一般是将皮纹效果制作在模具内后，然后采用塑料注塑成型工艺在塑胶产品上加以成型达到皮纹效果，通常情况下，对于制作模具皮纹而言要在模具表面得到要求的立体皮纹图案，需要蚀刻多次，制作菲林时也就需要设计多层菲林，这些菲林作为模具皮纹工艺的根本，其图案的精确性将直接决定着最终产品的皮纹效果，故而菲林的制作技术成为该工艺流程中的关键。现有的皮纹菲林的制作方法包括下述步骤在带有皮纹纹理的皮革样板的表面上均勻的撒上粉末，所述粉末一般采用300-500目的与皮纹颜色对比分明的粉末，将粉末填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的粉末，用像素大于1000万的相机进行拍照或者采用常规的扫描仪进行扫描得到图像，然后采用Coreldraw、Illustrator等软件进行图像处理得到所需的图案，将其转换成黑白的矢量图片后输出菲林。然而，现有的这种制作方法为手工操作且只能得到一层图案并输出一张菲林，其他层图案主要通过主观的平面处理修改之前制作的第一张菲林的矢量图片而得到，因而最后得到的图案与样本图案之间出现较大程度的偏差，影响后期工艺的准确性及最终产品的纹理效果。

发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的菲林的制作方法，在制作立体纹菲林时，只能制作一层图案并输出一张菲林，其它层菲林图案需要依靠主观的平面处理得到的缺点。本发明提供了一种菲林的制作方法，该方法包括以下步骤
步骤1、线扫描采用线扫描设备沿着具有立体纹的样板的表面进行扫描，得到曲线图，根据曲线图中曲线的分布状态，确定分层裁切的裁切标准；
步骤2、三维扫描采用三维扫描设备对所述样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型；
步骤3、图案裁切根据步骤1中确定的裁切标准对步骤2中得到的三维模型进行裁切，得到相应的不同层的菲林图案；
步骤4、输出菲林将所述的菲林图案输出后得到相应的菲林。
3
在本发明的菲林的制作方法中，所述样板表面的立体纹为皮纹、木纹或布纹。在本发明的菲林的制作方法中，步骤1中所述的裁切标准包括分层数量以及各层的裁切高度。在本发明的菲林的制作方法中，步骤1中所述的曲线图中包括一条或者数条曲线，所述曲线中的最高峰与最低谷之间的垂直距离为分层裁切的高度范围；所述分层数量至少为两层，各层的裁切高度在所述高度范围内选择。在本发明的菲林的制作方法中，所述裁切高度为曲线分布密集处的高度位置、多数波峰所在的高度位置或者多数波谷所在的高度位置。在本发明的菲林的制作方法中，在步骤3中，根据步骤1中确定的裁切标准对步骤 2中得到的三维模型进行等高裁切，得到相应高度位置处的截面图，在所述截面图上，裁切到实体的部分和没有裁切到实体的部分分别显示为黑色和白色，形成所述菲林图案。在本发明的菲林的制作方法中，在步骤4中，在菲林输出前，对菲林图案进行优化并转化为矢量图。在本发明的菲林的制作方法中，在步骤1的线扫描前对样板进行清洗。在本发明的菲林的制作方法中，所述线扫描设备为粗糙度测量仪、轮廓测量仪或探针式测量仪；所述三维扫描设备为光学扫描仪或者激光三维扫描。本发明的菲林的制作方法通过对具有立体纹的样板的表面进行线扫描得到曲线图，从曲线图中可以知道样板纹理的大致起伏情况，以此来判断该种纹理效果大致需要多少张菲林来实现，用于确定需要对样板的三维模型进行分层裁切的裁切标准，即根据所需数量的菲林来选择分层数量，并根据曲线图的起伏来确定各层的裁切高度；根据上述裁切标准对三维模型进行裁切并制作成矢量图，输出后即可得到数层菲林，所制得的数层菲林的纹理流畅、线条清晰，并且制作方法简单、无需手工操作，可操作性强；进一步地，将该数层菲林依次贴覆在模具上进行曝光、显影，并对显影后的模具进行化学蚀刻所得到的立体纹图案具有较高的真实性和精确性，使得采用该模具制作的最终产品具有真实、自然的立体纹效果。


图1是本发明实施例1中对布料样板进行线扫描得到的曲线图。图2是本发明实施例1中对布料样板的三维模型进行第一层裁切得到的菲林图案。图3是本发明实施例1中对布料样板的三维模型进行第二层裁切得到的菲林图案。图4是本发明实施例2中对皮纹样板进行线扫描得到的曲线图。图5是本发明实施例2中对皮纹样板进行三维扫描得到的三维模型图。图6是本发明实施例2中对皮纹样板的三维模型进行第一层裁切得到的菲林图案。图7是本发明实施例2中对皮纹样板的三维模型进行第二层裁切得到的菲林图案。图8是本发明实施例2中对皮纹样板的三维模型进行第三层裁切得到的菲林图案。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明提供一种菲林的制作方法，包括以下步骤
步骤1、清洗对具有立体纹的样板进行清洗，以保证样板表面上无灰尘、杂质，以免影响最终的测试效果；所述立体纹是指样板表面的纹理在空间上不在同一平面上，而是具有一定的凹凸起伏。可以理解的是，自然界中，很多物体自然呈现的纹理即为立体纹；所述具有立体纹的样板可以为各种动物的皮革，具有自然的立体皮纹；也可以为各种植物的表皮， 具有自然的立体木纹。所述清洗的方法可为现有常规的清洗方法，例如采用酒精或者其他清洗剂进行清洗，目的在于保证样板表面的清洁。步骤2、线扫描采用线扫描设备沿样板的表面进行扫描，得到曲线图，根据曲线图中曲线的分布状态，确定分层裁切的裁切标准。在本步骤中，所述线扫描设备可通过一定的方式(接触式或非接触式)对待测量样板进行线形扫描，从而可以记录样板表面已测量位置处的轮廓起伏，得到波浪形的曲线；所述线扫描设备可以为现有常规的线扫描设备，例如粗糙度测量仪、轮廓测量仪、探针式测量仪等。采用上述的线扫描设备沿样板的表面进行扫描，通过电子设备可输出已扫描路径的曲线图；值得一提的是，为了使线扫描得到的曲线图具有表征性，扫描时线扫描设备应该通过样板的不同区域，例如可以沿样板的中心线、沿样板的对角线、或者沿样板的周缘进行扫描。通过曲线图呈现出的曲线的分布状态可以知道样板表面的纹理状况，以此来判断该种纹理效果大致需要多少张菲林来实现，然后确定分层裁切的裁切标准，所述裁切标准包括分层数量以及各层的裁切高度，所述分层数量至少为两层，优选情况下，分层数量越多越好，能够更真实反映的纹理效果，但分层数量也不宜过多，层数过多影响制作效率，因而， 各层的裁切高度的位置选择也就尤为重要。进一步地说，线扫描设备输出的曲线图至少包括一条连续的曲线、或者数条不连续的曲线，一般来说，每条曲线均包括至少一个波峰和/ 或波谷，在这些曲线中的最高峰上方裁切和在最低谷下方裁切均没有实质意义，因而，曲线图中的最高峰与最低谷之间的垂直距离即为分层裁切的高度范围，各层的裁切高度需要在所述高度范围内选择，可以理解的是，所述裁切高度优选曲线分布密集处的高度位置；并且还优选多数波峰所在的高度位置以及多数波谷所在的高度位置，能够使得后续裁切得到的菲林图案具有良好的差异性和代表性。由上可知，对样板进行线扫描的作用在于，可以知道样板纹理的大致起伏情况，以此来判断该种纹理效果大致需要多少张不同层的菲林才能实现，并确定相应的分层数量以及各层的高度位置作为裁切标准。步骤3、三维扫描采用三维扫描设备对样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型；在本步骤中，所述三维扫描设备可通过一定的方式对待测量样板进行扫描， 从而输出该样板的三维信息(即该样板的三维数据)，用于构建该样板的三维模型；所述三维扫描设备可以为现有常规的三维扫描设备，例如光学扫描仪、激光三维扫描等；一般来说，如本领域技术人员所知，所述三维模型的构建主要是在计算机中进行。
步骤4、图案裁切根据步骤2中确定的裁切标准对步骤3中得到的三维模型进行裁切，从而得到相应的不同层的菲林图案。在本步骤中，所述菲林图案为经过裁切后的截面图，根据步骤2中确定的裁切标准对步骤3中得到的三维模型进行的裁切为等高裁切，所述的等高裁切是在三维模型上以与步骤2确定的裁切高度相同的高度对三维模型进行高度上的裁切，一般来说，在曲线图上是以最低谷作为基准，相应地，在三维模型上也以最低谷作为基准来进行裁切，从而得到相应高度位置处的作为菲林图案的截面图，在截面图上，裁切到实体的部分和没有裁切到实体的部分分别显示为黑色和白色，当然也可以设置为裁切到实体的部分和没有裁切到实体的部分分别显示为白色和黑色，从而形成菲林图案。例如在步骤2中确定的裁切标准为分二层裁切，并确定了相应的二个裁切高度；然后，在步骤3得到的三维模型中以该二个高度位置对三维模型在相应的高度位置进行平面裁切，即可得到位于两个高度位置处的菲林图案。又例如在步骤2中确定的裁切标准为分三层裁切，并确定裁切的三个高度位置，则根据所述的三个高度位置对样板进行裁切，可得到三个不同图案层的菲林图案。步骤5、输出菲林对所述不同层的菲林图案进行优化并转化为矢量图，然后分别输出相应的菲林。在本步骤中，对菲林图案进行优化并转化为矢量图的方法为本领域的技术人员所公知。可以理解的是，不同的样板图案有不同的分层方式，但所采用的流程和标准是相似的。本发明的菲林的制作方法通过对具有立体纹的样板的表面进行线扫描得到曲线图，从曲线图中可以知道样板纹理的大致起伏情况，以此来判断该种纹理效果大致需要多少张菲林来实现，用于确定需要对样板的三维模型进行分层裁切的裁切标准，即根据所需数量的菲林来选择分层数量，并根据曲线图的起伏来确定各层的裁切高度；根据上述裁切标准对三维模型进行裁切并制作成矢量图，输出后即可得到数层菲林，所制得的数层菲林的纹理流畅、线条清晰，并且制作方法简单、无需手工操作，可操作性强；进一步地，将该数层菲林依次贴覆在模具上进行曝光、显影，并对显影后的模具进行化学蚀刻所得到的立体纹图案具有较高的真实性和精确性，使得采用该模具制作的最终产品具有真实、自然的立体纹效果。以下实施例1、2会更有助于说明本发明，应理解，这些实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。实施例1
实施例1用以说明布纹菲林的制作方法；
步骤1、清洗对具有立体纹的布料样板进行水洗后干燥；
步骤2、线扫描采用探针式测量仪沿布料的一侧向另一侧进行线扫描，得到如图1所示的曲线图。图1中示意的曲线图仅为布料样板的部分，包括曲线Al和曲线A2，其中，以曲线图中的最低谷作为基准，计为Oum，曲线Al的波峰高度高于lOOum，曲线A2的波峰高度低于lOOum，因而所述样板的纹理主要可分为两个层次，IOOum以下和IOOum以上。根据线扫描数据显示，需要在0-150um的高度范围内进行分层裁切，为了较好的表现纹理高度上的差异，需要在IOOum以上和以下各截切一层；根据线扫描结果确认裁切标准，分两层进行裁切，第一层的裁切高度为40um (可以理解的是，在满足IOOum以下截切并且纹理差别不大的情况下，可选择一定范围内的高度位置，例如实施例1中第一层的裁切高度可以在 20Um-80Um的范围内进行选择，而且还根据需要可以进行多层裁切)，第二层的裁切高度为 IOOum, 40um的高度进行裁切可以同时裁切到曲线Al和A2，IOOum的高度进行裁切则仅可裁切到曲线Al ；
步骤3、三维扫描采用三维扫描设备对样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型；
步骤4、图案裁切根据步骤2中确定的裁切标准对步骤3中得到的三维模型进行等高裁切，其中，根据步骤2中确定的40um的高度在三维模型上进行等高裁切(即在三维模型的 40um的高度进行裁切)，得到如图2所示的第一层的菲林图案；根据步骤2中确定的IOOum 的高度在三维模型上进行等高裁切，得到如图3所示的第二层的菲林图案；
步骤5、输出菲林对图2和图3所示的菲林图案进行优化并转化为矢量图，然后输出， 即得到两张不同层的菲林。实施例2
实施例2用以说明皮纹菲林的制作方法；
步骤1、清洗用酒精对皮纹样板进行彻底的清洗，以保证表面的清洁； 步骤2、线扫描采用粗糙度轮廓仪(德国霍梅尔公司生产，型号为T1000)沿皮纹样板的中间位置对其表面轮廓进行扫描，得到如图4所示的曲线图。根据曲线图中曲线的分布状态，对皮纹样板的纹理起伏进行分析，认为其纹理的高度范围在0Um-50Um之间，并且以曲线的分布密度为依据，主要以12. 5um、25um为界(如图4中线1和线2所示)，分为三个层次，12. 5um-25um范围内的曲线分布最密集；为更好的反映纹理起伏，选取12. 5um、25um和 37. 5um三层作为裁切标准(优选地，还可以选取10um、20um、40um作为裁切标准，进行六层裁切)；
3、三维扫描采用三维扫描仪(深圳市华朗科技有限公司生产，型号为Holon-3DM)对样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型，得到下图5所示三维模型；
4、根据步骤2中确定的裁切标准对步骤3中得到的三维模型进行等高裁切，其中，根据步骤2中确定的IOum的高度在三维模型上进行等高裁切，得到如图6所示的第一层的菲林图案；根据步骤2中确定的20um的高度在三维模型上进行等高裁切，得到如图7所示的第二层的菲林图案；根据步骤2中确定的40um的高度在三维模型上进行等高裁切，得到如图8所示的第三层的菲林图案；
步骤5、输出菲林对图6-8所示的菲林图案进行优化并转化为矢量图，然后输出，即得到三张不同层的菲林。将实施例2制得的三张不同层的菲林用于皮纹菲林模具的制作，所述皮纹菲林模具是用于制作车辆内的扶手的模具，首先通过现有技术制作扶手的模具，在模具上喷涂感光油墨，然后贴附上述第一层的菲林、曝光、显影，对显影后的模具进行第一次化学蚀刻；继续贴附上述第二层的菲林、曝光、显影，对显影后的模具进行第二次化学蚀刻；最后贴附上述第三层的菲林、曝光、显影，对显影后的模具进行第三次化学蚀刻；从而在所示模具上形成立体皮纹图案，并且通过该模具则可以制得具有立体皮纹图案的扶手。上述曝光、显影、 化学蚀刻等工艺已为本领域的技术人员所公知，再次不做赘述。由于所述的三张不同层的菲林的纹理流畅、线条清晰，并且无需手工制作，可操作性强，因而在模具上得到的立体皮纹图案具有较高的真实性和精确性，采用该模具制作的最终扶手产品具有真实、自然的立体皮纹效果。 本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由权利要求书确定。
权利要求
1.一种菲林的制作方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、线扫描采用线扫描设备沿着具有立体纹的样板的表面进行扫描，得到曲线图，根据曲线图中曲线的分布状态，确定分层裁切的裁切标准；步骤2、三维扫描采用三维扫描设备对所述样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型；步骤3、图案裁切根据步骤1中确定的裁切标准对步骤2中得到的三维模型进行裁切，得到相应的不同层的菲林图案；步骤4、输出菲林将所述的菲林图案输出后得到相应的菲林。
2.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于所述样板表面的立体纹为皮纹、木纹或布纹。
3.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于步骤1中所述的裁切标准包括分层数量以及各层的裁切高度。
4.根据权利要求3所述的菲林的制作方法，其特征在于步骤1中所述的曲线图中包括一条或者数条曲线，所述曲线中的最高峰与最低谷之间的垂直距离为分层裁切的高度范围；所述分层数量至少为两层，各层的裁切高度在所述高度范围内选择。
5.根据权利要求4所述的菲林的制作方法，其特征在于所述裁切高度为曲线分布密集处的高度位置、多数波峰所在的高度位置或者多数波谷所在的高度位置。
6.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于在步骤3中，根据步骤1中确定的裁切标准对步骤2中得到的三维模型进行等高裁切，得到相应高度位置处的截面图， 在所述截面图上，裁切到实体的部分和没有裁切到实体的部分分别显示为黑色和白色，形成所述菲林图案。
7.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于在步骤4中，在菲林输出前， 对菲林图案进行优化并转化为矢量图。
8.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于在步骤1的线扫描前对样板进行清洗。
9.根据权利要求1所述的菲林的制作方法，其特征在于所述线扫描设备为粗糙度测量仪、轮廓测量仪或探针式测量仪；所述三维扫描设备为光学扫描仪或者激光三维扫描。
全文摘要
本发明提供了一种菲林的制作方法，包括以下步骤步骤1、线扫描采用线扫描设备沿着具有立体纹的样板的表面进行扫描，得到曲线图，根据曲线图中曲线的分布状态，确定分层裁切的裁切标准；步骤2、三维扫描采用三维扫描设备对所述样板进行扫描，根据所得三维数据构建样板的三维模型；步骤3、图案裁切根据步骤1中确定的裁切标准对步骤2中得到的三维模型进行裁切，得到相应的不同层的菲林图案；步骤4、输出菲林将所述的菲林图案输出后得到相应的菲林。本发明的菲林的制作方法能够得到数层菲林，该数层菲林的纹理流畅、线条清晰，并且制作方法简单、无需手工操作，可操作性强。
文档编号G03F7/00GK102455592SQ20101051495
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者周维, 张璐璐, 李海滨, 薛进营 申请人:比亚迪股份有限公司