用于在安装在圆柱形滚筒（104）上的柔性介质的表面上的三维成像的自动聚焦成像装置（200），包括与所述滚筒的表面平行地移动的支架（210）和安装在所述支架上的成像平台（208）。所述成像平台包括位移传感器（112），用于测量到所述柔性介质的表面的距离；成像光学器件（216），用于在所述柔性介质上产生三维图像；以及自动聚焦驱动器（220），用于改变所述成像光学器件的焦点。编码器（256，260）提供关于滚筒和支架位置的数据。控制器（116）接收和处理来自所述位移传感器和所述编码器的数据。计算机（236）接收来自所述控制器的数据，处理控制器数据，并且传输指令给所述控制器。所述控制器接收计算机指令并且传输聚焦命令给所述自动聚焦驱动器或者所述成像平台。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过激光烧蚀在介质圆柱形滚筒的表面上形成三维(3D)图像的方法和装置。
技术介绍
柔性版印刷涉及在柔性介质上给突起的图像上墨，其然后和如纸张或者塑料的印刷衬底接触。油墨从突起的图像到印刷衬底上。柔性印版(plate)由稍微具有柔韧属性的弹性材料形成，柔韧属性程度取决于衬底的平滑度和脆弱性(fragility)。和如其中在油墨转移期间使用高压的胶印(offset Iithography)和照相凹版(gravure)的其他印刷过程相反，通常希望在印版上的突起的上墨的图像和衬底之间具有最小的压力。太小的压力则没有油墨转移或者非常不均匀的油墨转移将发生。太多压力则柔性印版的柔韧表面将被压挤到衬底中，使图像边缘变模糊，导致差的印刷质量。由于为了最佳质量而在最小的压力工作的需求，在印版表面和衬底之间的距离必需在整个表面上相同。虽然这取决于安装印版的印刷滚筒的均匀性，其也取决于柔性印版的厚度均匀性。以安装在圆柱形滚筒上的印版，通过激光烧蚀的柔性版印版成像的方法是广为人知的。主要应用是在照相凹版和柔性版印刷产业中，其中激光被用于产生油墨承载凹坑，使得滚筒能够直接或者间接地转移图像到纸或者聚合物薄膜上。所被使用的技术得到了很好的开发并且各种各样的激光被用于直接在金属滚筒中或者在涂以陶瓷、橡胶、或者聚合物层的滚筒中产生凹坑。美国专利号5，327，167 (Pollard)描述了用于在印刷滚筒的表面上烧蚀具有可变密度的凹坑的机器。所用的激光常常被聚焦到具有10到100 μ m直径的滚筒表面上的点。可通过直接的激光烧蚀或者通过其后具有化学蚀刻的薄掩模的烧蚀来产生凹坑。滚筒或者套筒偏心率以及介质厚度变化影响激光聚焦并且可能导致不能接受的散焦。为了消除该问题需要自 动聚焦系统。在WO 2009/115785中描述的自动聚焦系统规定刚好在成像(烧蚀)之前测量至介质的距离以及规定根据将结果的测量和需要的聚焦距离的比较对成像镜头位置的随后校正。图I示出了可以被用于保证投影系统产生的图像，即使滚筒在直径上变化，不是完美的圆形，或者在其轴上偏心地安装，维持在滚筒表面上的焦点上的装置的示例。圆柱形滚筒104被安装在其围绕着旋转的轴上。圆柱形滚筒104被示为以顺时针方向108旋转。 激光束128，穿过透镜132并且在圆柱形滚筒104的表面上产生图像。透镜132和附加的成像光学器件部件被附于伺服马达驱动的平台124上的支架，从而允许光学部件沿着平行于投影系统光轴并垂直于滚筒表面的Z方向120 —起移动。支撑维持着两个透镜132掩模的支架的平台本身被附于第二支架。第二支架由具有平行于滚筒轴的运动方向的第二伺服马达驱动的平台驱动。该第二平台，其在图I中没有被示出，具有沿着圆柱形滚筒104的长度移动投影系统以及相关的均化器(homogenizer)的功能。光学传感器112被附于第二支架,使得其和投影光学器件一起沿着圆柱形滚筒104的长度向下移动。安装传感器112使得其测量从传感器112到在将被暴露给激光脉冲的表面上的位置的滚筒表面的相对距离。传感器112产生的距离数据由控制器116处理并且被用于驱动在投影系统平台上的伺服马达，从而维持从透镜136到在作用点的滚筒表面的距离不变， 使得成像总是在焦点上。对于该应用，希望以某种精度制作圆柱形滚筒104，使得随着其旋转以及光学投影系统经过圆柱形滚筒104的整个长度，希望在表面位置中的变化和因此的投影光学器件在Z轴方向的移动小。如上面描述的系统被限定在只有一层烧蚀。这是因为这样的事实，即从到介质的距离检测的观点以及从透镜移动的动力学，在完成第一烧蚀层之后，其限制用于烧蚀后续层的自动聚焦系统的性能。本专利技术第一是提供自动聚焦系统，其能够维持在一个或者多于一个的烧蚀周期中滚筒或者套筒介质表面以及成像透镜之间的恒定聚焦距离。因为处理3D图像烧蚀数据的需要，支持由多个激光通道的烧蚀的计算机可能负载沉重。在这种情形中，通过降低计算速度，额外的自动聚焦任务可能影响功能性。因此本专利技术的第二个目的是在实施3D图像烧蚀工序时降低机器计算机的负载。
技术实现思路
简单地讲，根据本专利技术的一个方面，公开了在柔性介质的表面上的三维精确成像的方法和装置。介质被安 装在圆柱形滚筒上并且通过激光烧蚀成像。成像平台适于在支架上在相对于滚筒垂直和平行的方向上移动。成像平台包括被配置成测量柔性介质的表面结构的位移传感器以及被配置成在柔性介质上成像的成像光学器件。成像光学器件适于在相对于滚筒的垂直方向上移动。 控制器接收来自位移传感器的表面结构的测量。测量代表介质表面布局图(map)。 计算机将处理测量并对 每个滚筒旋转产生命令阵列结构。计算机然后将在成像之前向控制器传输相关的命令阵列结构。根据相关的命令阵列结构以及来自介质位置编码器的读数， 成像光学器件将通过控制从成像光学器件到在柔性介质上的每个成像点的距离在介质上成像。一旦阅读了下面的具体的描述，当结合其中示出和描述了本专利技术的说明性实施例的附图时，本专利技术的这些以及其他对象、特征以及优点将对本领域的技术人员变得显而易见。附图说明图I是自动聚焦现有技术系统的示意说明；图2是本专利技术的自动聚焦系统的示意说明；图3是代表印版表面测量的阵列的说明；图4说明了集合(set)聚焦命令的图形解释；图5是代表集合聚焦命令的阵列的说明；图6说明了代表每个滚筒旋转的命令阵列结构的图形表示；以及图7说明了多个成像层产生的印版上的烧蚀区域的横截面。具体实施例方式在下面的详细描述中，为了提供对本公开的彻底的理解，给出了许多具体的细节。但是，本领域的技术人员将理解，本公开的教导可不以这些具体的细节而被实践。在其他的例子中，为了不遮蔽本公开的教导，广为人知的方法、步骤、部件和电路没有被详细地描述。虽然结合实施例的一个而描述本专利技术，将被理解的是不g在将本专利技术限制在该实施例。相反，_在覆盖所附权利要求所覆盖的所有的替代、修改以及等效。图2示出了本专利技术的实施例。描绘了用于直接烧蚀印刷印版的自动聚焦系统。自动聚焦系统200被建在成像设备(部分地被示出)中。成像设备包括旋转圆柱形滚筒104或者印刷套筒(没有示出)。印刷印版204被安装在圆柱形滚筒104上。成像平台208被放置在耦合于螺杆214的支架210上，使得支架马达(没有示出) 驱动的螺杆的旋转促使支架210在水平(平行于圆柱形滚筒104X轴)X方向248上移动。成像平台208能够在垂直Z方向244上向圆柱形滚筒104移动。在Z方向上的成像平台208的移动由平台组件驱动器224提供。成像平台208携帯成像光学器件组件216。成像光学器件组件216适于被自动聚焦驱动器220所驱动，相对于成像平台208在Z方向244上移动。位移传感器212被放在成像平台208上以进行在Z方向244上的到印版204的距离的持续测量。在X和Y方向的移动分别由编码器256和260測量。圆柱形滚筒104旋转的能力，以及支架210移动，结合X、Y和Z方向測量允许了印版/滚筒表面扫描。印版204表面扫描结果被控制器228整理，并且进一步通过数据链路232被传送给机器计算机236。在待机阶段时，成像平台208被停放在出发点位置，其典型地在滚筒左或者右侧之前，并且成像光学器件组件216被放在相对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：V伯卡托夫斯基，D艾薇儿，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。