专利名称：多重横向成像装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及影印，更具体地，涉及其装置和方法，该装置和方法用于相对于一覆膜板对影印板进行连续定位，从而可用一单一的影印板在覆膜板上形成多个图像，该多个图像形成一单一的连续图像。
美国专利5,814,826中表示和描述了当影印板位于覆膜板相对侧时影印板相互精确定位的概念。一般地，其中一个影印板是固定的，而另一个可通过一套驱动电机相对于该固定影印板定位。驱动电机由一比较器控制，该比较器确定将两影印板放置成相互对正所需的定位。美国专利5,814,826中，用一激光发射二极管来辅助进行两影印板彼此之间的对正。该对正方法对于精确定位影印板很适用，该影印板位于一覆膜板的相对侧，相互对正，这样当影印板上的图像投射到该覆膜板上时，位于板相对侧的图像彼此精确对正。通常，阴极射线管等中所用的狭缝或荫罩板要求位于板相对侧的图像在0.0001英寸或更小的数量级上对正。当位于金属板相对侧的影印板相互之间能够获得对正时，形成相互之间横向对正的图像就更困难了。应该理解，图像的横向对正意味着覆膜板中的两个连续形成的图像相互之间精确对正，从而这两个在不同时间产生的横向图像呈现为一单一的连续图像。通过形成横向对正的连续的横向图像，可以使在金属板上形成的图像大于在一单一影印板上形成的图像。
使用影印板形成多个横向图像的其中一个困难是，难以精确地相对于第一图像对影印板进行重新定位，从而可以将一与第一图像横向对正的第二图像投射到覆膜板上。时常地，连续形成的图像通常包含缝隙或不连续的图像，因为影印板不能相对于第一图像精确定位。由此，在覆膜板上形成的图像通常被影印板的尺寸限制。也就是说，如果影印板的宽度是30″，从影印板投射到覆膜板上的图像必须小于30″，从而获得投射图像所需的定位。通常由玻璃制成的影印板的一个问题是，它们既制造昂贵又易于破碎。因而需要保持较小的影印板，同时又具有形成大图像的能力。
因此，由于对影印板精确定位而使第二图像与第一图像组合形成一较大的合成图像是很困难的，图像的尺寸通常被影印板的尺寸限制。通过本发明，在覆膜板上形成的有用图像的尺寸可大于影印板。也就是说，通过使用一种对正方法和装置，不仅可以精确地将两影印板相互对正，还可以用影印板形成一第一影印图像，然后通过能够相对于该板精确地对该影印板进行重新定位，可以影印出与第一图像对正的第二图像。为了进行对正的图像的连续成形，在运行过程中在覆膜板上形成一系列板对正孔。通过冲孔机等在板上形成的板对正孔，用于靠近影印板上的参照标记对该板精确定位，从而能够影印出相互精确对正的连续图像。
简单地说，本发明包括一种方法和装置，用于在一覆膜板上形成合成图像，该合成图像大于影印板，通过用一影印板在覆膜板上形成第一图像，当影印板到位时在覆膜板上形成一板对正孔从而在覆膜板上形成第一图像后，用板对正孔和影印板上的参照标记相对于覆膜板对影印板重新定位，从而可用相同的影印板在覆膜板上形成第二图像，形成在覆膜板上的第一和第二图像彼此对正，从而第一和第二图像呈现为一单一的连续图像。
图1是一其中具有一第一对正孔的覆膜板的局部前视图，该覆膜板位于靠近第一影印板的第一位置，该第一影印板上具有第一和第二参照标记；图2示出图1中的覆膜板和影印板，该覆膜板前进到了第二位置，其中第一对正孔与影印板上的第一参照标记对正；图3示出处于与图2中相同位置的覆膜板和影印板，覆膜板中形成第二对正孔；
图4示出已经前进到第三位置的图3中所示的覆膜板，其中第二对正孔与影印板上的第一参照标记对正，第一对正孔与影印板上的第二参照标记对正；图5示出位于图4中位置的覆膜板和影印板，第三对正孔形成在该覆膜板上；图6示出位于图5中位置的覆膜板和影印板，第一图像已经形成在覆膜板上；图7示出图6中的覆膜板和影印板，覆膜板已移动到第四位置，其中第二孔与第二参照标记对正，而第三孔与第一参照标记对正；图8示出位于图7中第四位置的覆膜板和影印板，第四对正孔已经形成在覆膜板上；图9示出位于图6中位置的覆膜板和影印板，第二图像形成在覆膜板上；图10示出图9中的覆膜板和影印板，覆膜板已移动到第五位置，其中第三对正孔与第二参照标记对正，第四对正孔与第一参照标记对正；图11示出位于第五位置的覆膜板和影印板，第五孔已经形成在覆膜板上；图12示出位于图11中所示第五位置的覆膜板和影印板，第三图像已经与覆膜板上的第二图像对正地影印出来；图13示出其中具有一对正孔的板的一部分，该对正孔与第一影印板上的参照标记基本对正；图14示出图13中所示板的一部分，覆膜板的对正孔与位于板一侧的第一影印板上的第一参照标记，及位于板相对侧的第二影印板上的第一参照标记基本对正，其中第一影印板与第二影印板形成相互对正，以使来自位于板相对侧的影印板的图像对正；图15示出靠近一孔成形元件的影印板和可移动板的局部顶视示意图16是沿线16-16所取的剖视图，示出影印板和金属板；图17示出在金属板上形成一对正孔之前，处于收缩位置的孔成形元件；及图17a示出一孔成形元件中的冲压头，该冲压头处于延伸状态，在板中形成一对正孔。
图1是一覆膜板10的示意性前视图，该板10中具有第一对中孔11(用点划线表示)，可移动覆膜板10处于第一位置(由其上标有数字1的箭头表示)。所示的覆膜板处于与一垂直定向的影印板20靠近的垂直方向。所示的影印板20具有第一参照标记22和与其间隔开的第二参照标记21。应该理解，覆膜板10表示在该板10上包含一光敏材料，从而当一适当的光源导引到影印板20上时，将一图像投射到该覆膜板10上，可对该板进行处理而在其上留下一抗蚀刻材料图像。通过有选择地保存蚀刻膜，可将暴露的金属蚀刻形成所需的图像。一般地，这种类型的膜图像成形在现有技术中是公知的，并用于荫罩板等的成形，其中在金属板上形成小的和精确定位的孔。
为了理解本发明中影印顺序图像的操作，该图像充分对正而呈现为一单一的图像，有必要参照图1-12。图1示出一影印板20位于一覆膜金属板10的一侧。在多数情况下，第二影印板位于覆膜板的相对侧，从而在金属板的相对侧形成一互补的图像。为了说明本发明的操作，图1-12中仅示出一个影印板；但在多数情况下将使用两个影印板。由于通过使用适当的光源对覆膜板进行曝光在现有技术中是公知的，这里将不再描述。
图1示出在覆膜板10中形成一圆孔11(由点划圆表示)，该孔一般是通过冲压等而成形的，并形成在板上通常会被去掉或不包含膜的边缘部分。通过处于图1中位置的所示板10，人们可以采取第一步骤，使用相同的影印板，顺序将一系列图像成形为一单一的连续图像。
图2示出图1中所示的覆膜板和影印板，该覆膜板10移动到第二位置，该第二位置由一上面标有数字2的箭头表示。在该位置，第一对正孔11与影印板上的第一参照标记22对正。影印板20的对正可由定位电机和确定参照标记22相对于对正孔11的位置的比较器完成。图2中，所示的参照标记21和22是位于透明玻璃影印板上并可看到的实心圆。所示对正孔是金属板中的较大圆孔，从而可对板10进行大致定位，可透过对正孔11看到参照标记。
图3示出位于与图2中相同位置的覆膜板10和影印板20，一第二对正孔12形成在覆膜板10上。应该指出，该第二对正孔并不是预成形的，而是在覆膜板位于一对影印板之间时通过冲压等形成的。也就是说，该对正孔是在运行过程中形成的。第二对正孔形成后，板10前进到图4中所示状态。
图4中示出图3中所示覆膜板前进到第三位置，该第三位置由一其上标有数字3的箭头表示。在该位置，第二对正孔12与影印板20上的第一参照标记22对正，第一对正孔21与影印板20上的第二参照标记11对正。这样就形成了前两个对正孔，使它们与两参照标记21和22基本对正。
图5示出位于图4中所示位置的覆膜板和影印板20，在保持前两个对正孔11和12与参照标记22和21对正的同时在覆膜板上形成一第三对正孔13。也就是说，对正孔11和12及参照标记22和21用于确定第三对正孔13的位置，从而使对正孔相互间彼此位于精确位置。在金属板10移动到下一位置之前，影印板20用于在覆膜板10上形成一第一图像16。
图6示出位于图5中所示位置的覆膜板和影印板20，第一图像16已经形成在覆膜板10上。注意，图像16是在参照标记22和21与对正孔11和12对正的情况下形成的。第一图像16影印后，影印板20从板上收回，以允许板移动到图7所示位置。
图7示出图6中的覆膜板10和影印板，覆膜板已移动到第四位置(由其上标有数字4的箭头表示)，其中第二孔12正好与第二参照标记21对正，第三孔13正与第一参照标记22对正。由于对正孔13是当对正孔11和12与参照标记对正的情况下形成的，很明显，当对正孔13与参照标记22对正时，带有第一成形图像16的金属板10已经移动了一精确距离。
图8示出位于图7中所示第四位置的覆膜板10和影印板20，一第四对正孔14形成在覆膜板10上。该第四对正孔用于进一步移动板10；但在移动之前将在覆膜板上形成一第二图像。
图9示出位于图6所示第四位置的覆膜板和影印板，一第二图像17形成在覆膜板10上。通过使用对正孔12和13，第二图像17可与第一图像保持精确的横向对正，而合成图像的宽度W2大于影印板20的宽度W1。
为了表示本方法的进一步延续以进一步延长图像的长度，有必要参照图10至12。图10示出图9中的覆膜板和影印板，覆膜板11已前进到一第五位置(用其上标有数字5的箭头表示)，其中第三对正孔13与参照标记21对正，而第四对正孔15与参照标记14对正。因此可以设想，覆膜金属板10再次移动了一精确量，因为对正孔和金属板可以精确地相互定位。
图11示出位于第五位置的覆膜板10和影印板20，一第五孔形成在覆膜板10上，从而能够进一步进行图像的对正影印。
图12示出位于图11所示第五位置的覆膜板10和影印板20，一第三图像18与第二图像17横向对正地被影印出来，而第二图像17与覆膜板10上的第一图像16横向对正。
图1-12示出对正孔与参照标记的大致对正，而图13中示出参照标记相对于对正孔的精确定位。图13中示出其中具有一对正孔11的板10的一部分，该孔11与第一影印板20上的参照标记21基本对正。注意到，参照标记21可在对正孔11范围内从对正孔11一侧移动距离R1，从对正孔11底部移动距离R2。通过使用光学比较器，人们可以确定参照标记21相对于对正孔11的座标位置。然后可用这些座标相对于对正孔对带有参照标记21的影印板重新定位，从而确保金属板10和影印板位于精确位置，以形成对正的横向图像。
为了表示位于金属板相对侧的第二影印板是如何定位的，有必要参照图15和图14。图15是位于金属板一侧的第一影印板20和位于金属板10相对侧的第二影印板40的顶视图。所示的金属板10从第一辊51上退绕，经过位于影印板20和40之间的一冲孔机构50，进入一张紧辊52。所示的照相机60被定位用来观察影印板上的对正孔和参照标记。
为了解两影印板20和40的对正，参照图16，图16示出影印板20和40的剖面，所示影印板20带有一圆形参照标记21，所示影印板40上面带有一环形参照标记30。所示照相机60通过导线61与比较器62联接，所示比较器62通过导线63与驱动电机64联接。延伸和收回件65用于移动影印板20。前述的美国专利5,814,826中更全面地描述了用于移动影印板的比较器和驱动电机的使用。
参照图14，图14示出由照相机60观察到的其中具有一孔11的板10的一部分。与位于影印板40上的环形参照标记30一样，影印板20上的参照标记21也可以透过对正孔11看到。前面已经描述了参照标记21是如何相对于对正孔11对正从而获得影印板20的对正的。现在可以理解，通过确定第二参照标记相对于第一参照标记定位的座标或距离S1和S2，环形对正标记30也可以相对于第一参照标记及影印板40对正。
这样，通过本发明，较大的对正孔形成一固定的第一位置，从而使参照标记和影印板的位置可以彼此基本对正。一旦参照标记与对正孔基本对正后，人们可以通过使用比较器和驱动电机而更精确地对影印板和板进行对正，该比较器和驱动电机将通过使用参照标记和对正孔来相对于板精确地定位该影印板。
为了解孔成形机构，有必要参照图17和17a，该图示出具有第一元件51和第二元件52的冲孔机50。一板11位于其间，该板在一侧具有一第一膜11a，在相对侧具有一第二膜11b。在本实施例中，板11未被膜覆盖的部分伸入冲孔机50中。图17示出在金属板上形成一孔之前，孔成形元件处于收缩位置，而图17a示出处于冲孔阶段的冲孔机，冲头52穿过金属板11伸入冲压件51中，从而穿过金属板形成一通孔。
在所示实施例中，所冲出的孔是圆形的，但可以设想，其它形状的孔也在本发明的范围内。
权利要求
1．一种在一覆膜板上形成彼此横向对正的连续图像的方法，其特征在于，包括下列步骤形成一其上具有一第一参照标记的第一影印板；将具有第一参照标记的第一影印板放置在一覆膜板的一侧；在该覆膜板中形成一第一窥视孔；对该覆膜板进行定位，使覆膜板中的该第一孔与影印板上的该第一参照标记对正；当第一孔与第一参照标记对正时在覆膜板中形成一第二孔；对该覆膜板进行定位，使覆膜板中的该第一孔与影印板上的该第二参照标记对正，而板中的该第二孔与该第一参照标记对正；在该覆膜板上形成一第一图像；在该覆膜板上形成一第三孔；对该覆膜板进行定位，使该板中的该第二孔与该第二参照标记对正，而该第三孔与该第一参照标记对正；及在该板上形成一第二图像，该第二图像与该第一图像横向对正，以在该板上形成一单一的连续图像。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括下列步骤将具有另一参照标记的一第二影印板放置在该覆膜板的相对侧，使该第一影印板与该第二影印板对正，从而在该覆膜板相对侧形成的图像彼此对正。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括下列步骤在板上成形孔的过程中，将一孔成形元件保持在一固定位置。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，该孔的成形步骤包括在该板上冲出一孔。
5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，孔的成形步骤包括在该板上形成一圆孔。
6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一标记的成形包括形成一圆形参照标记。
7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，形成另一标记的步骤包括在第二影印板上形成一环形参照标记。
8．如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过穿过上述第一影印板中的孔观察该另一参照标记，而将该另一标记和该第一参照标记定位成彼此轴向对正。
9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一参照标记相对于该另一参照标记的横向间隔是
10．一种影印对正的连续图像的装置，其特征在于，包括第一影印板，上述第一影印板上具有第一参照标记；一在其上具有一光敏涂层的金属板；一用于将上述板从一第一位置移动到一第二位置的板驱动元件；及一孔成形元件，上述孔成形元件设置成靠近上述金属板，以在上述金属板中形成一窥视孔，从而通过将该板从第一位置移动到第二位置可使形成在该金属板中的窥视孔与该第一参照标记彼此对正，以能够连续形成第一图像和第二图像，该第一图像与该第二图像彼此对正以形成一合成图像。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，包括第二影印板，上述第二影印板位于上述金属板一侧，该第一影印板位于上述金属板的相对侧。
12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，该第二影印板上面包括另一个参照标记。
13．如权利要求12所述的装置，其特征在于，包括一比较器，用于通过该金属板中的孔观察该另一参照标记与该第一参照标记彼此之间的相对位置。
14．如权利要求10所述的装置，其特征在于，该孔成形元件包括一冲孔机。
15．如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第一参照标记是一实心圆，该第二参照标记是一环形标记，该实心圆和该环形参照标记的直径均小于该对正孔的直径。
16．如权利要求15所述的装置，其特征在于，该实心圆的直径小于该环形标记的直径，从而该实心圆可定位在该环形参照标记中。
17．一种在一覆膜板上形成彼此横向对正的连续图像的方法，其特征在于，包括下列步骤在一影印板上形成一参照标记；在一金属板中形成一对正孔，该对正孔足够大，以便透过它观察该参照标记，从而能够对该对正孔和该参照标记进行相对定位；移动该板，直到该对正孔与该参照标记对正；及在该覆膜板上形成一图像。
全文摘要
一种形成一大于影印板的图像的方法和装置,通过在运行中在一覆膜板中形成板对正孔并使用运行中的板对正孔对影印板进行定位,从而由一单一的影印板形成一系列的图像,图像的顺序定位成横向,使图像横向对正,从而连续形成的图像可表现为一单一的连续图像。
文档编号G03B27/44GK1309333SQ0110202
公开日2001年8月22日 申请日期2001年1月21日 优先权日2000年1月21日
发明者罗兰·汤姆斯, 马丁·克莱因 申请人:代明机器技术有限公司