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本发明提供了柔性液晶微透镜阵列、制备方法和三维光学防伪测试方法，通过在外加电场作用下，使液晶分子在液晶层内形成阵列型梯度折射率分布；在单个单元处，液晶分子形成的梯度折射率分布对平行入射光产生相位延迟，形成汇聚式球面波输出，使柔性液晶微透镜阵列表现为正透镜效果；将液晶微透镜阵列对准实际目标物体，该目标物体经过液晶微透镜阵列重建获得三维图像，实现了防伪的功能。本发明通过柔性液晶微透镜阵列的光学性能及成像能力，为其应用于面向透明视窗的光学防伪领域提供了典型实验数据和规律。本发明在塑料钞票中透明视窗的防伪领域，以及在外表不规则需要发生形变的高附加值产品、重要法律证件的防伪等领域具有应用推广价值。