CN100353207C

CN100353207C - 成像方法

Info

Publication number: CN100353207C
Application number: CNB2005100641497A
Authority: CN
Inventors: R·K·巴尔; J·T·法西; C·奥科诺; J·G·谢尔诺特
Original assignee: Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Current assignee: Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-06
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2025-02-06
Also published as: US7615335B2; US20070003865A1; US20050175229A1; US7749685B2; KR20060041747A; CN1693938A; US8048606B2; KR101119573B1; TW200534034A; EP1566690A1; US20060223009A1; US20060160024A1; JP4686204B2; JP2005246968A; TWI379152B; US7977026B2

Abstract

公开了一种成像方法。将成像组合物涂敷在工件上，然后施加足量的来自3-D成像系统的能量，以在被涂覆的工件上形成图像。该图像可以是用于部件校直的标识或者标记。

Description

成像方法

技术领域

本发明涉及使用三维成像系统和成像组合物的成像方法。更具体地，本发明涉及使用三维成像系统和成像组合物的成像方法，其中，该成像组合物在施加了足量的来自所述三维成像系统的能量后形成图像。

背景技术

在各个行业中使用了许多组合物和方法在基材上形成图像，用以标记基材。这些行业例如包括造纸行业、包装行业、涂料行业、医药行业、牙科行业、电子行业、纺织行业、航空、船舶和汽车行业、以及视觉艺术等。成像或标记通常用来识别制品，如生产商的名称或标识、序列号或批号、组织类型，或者可在制造半导体晶片、太空船、海洋船只和陆地车辆中用于校直目的。

标记还用于防护产品、光刻胶、焊接面具、印刷板及其它光敏聚合物产品。例如，US 5,744,280公开了据称能形成单色和多色图像的可光致成像的组合物，它具有反差图像性能。所述可光致成像的组合物包括光氧化剂、光敏剂、光致去活化合物和氘化的无色化合物。所述无色化合物是氨基三芳基甲川化合物或相关的化合物，其中甲烷(中心)碳原子被掺入的氘所氘化的程度至少为60％，从而代替相应的氢化的氨基三芳基甲川。该专利声称，氘化的无色化合物提供了与相应的氢化的无色化合物相比增强的反差图像。当所述可光致成像的组合物暴露在光化辐射下时，引起了向光性响应。

可通过直接印刷将信息标注在标签上，将标识置于纺织品上，或者将信息如公司名称、部分或序列号、或者其它信息(如批号或模位置)冲压在半导体装置上。印刷可通过压印或丝网印刷来进行。压印的优点是能印刷在弯曲的表面上，这是因为垫子具有弹性，但是它的缺点是无法精密地制造精细图案。丝网印刷在精密地制造精细图案时也会碰到困难，这是由于受到丝网的筛母大小的限制。除了精密度较差以外，由于印刷涉及制造用于各种所需图案的板，或者需要时间来设定印刷条件，所以这些方法无论如何不适用于要求实时加工的用途。

因此，通过印刷来标记的方法近来已被喷墨标记取代。虽然喷墨标记满足了速度和实时加工的要求(这是许多常规的印刷系统所不具备的)，但是对要使用的油墨(在压力下由喷嘴喷射)有严格的规定。除非能满足严格的规定，否则油墨有时会造成喷嘴的堵塞，从而导致拒绝率的增加。

为了解决上述这一问题，最近，激光标记作为一种高速和有效的标记方法已引起了人们的注意，并已实际地应用在一些产业中。许多激光标记工艺包括仅用激光照射基材的所需的区域以使其变性或除去被照射的区域，或者用激光照射涂布的基材以除去被照射的涂层，由此在被照射的区域(标记的区域)与没有照射的区域(背景)之间形成反差。

使用激光来标记制品如半导体芯片是一种快速和经济的标记方式。但是，也存在一些与激光标记工艺(烧灼表面以得到所需的标记)的技术现状有关的缺点。例如，用激光在表面上烧灼的标记只有在选定的光源入射角处是可视的。此外，在标记之后沉积在制品表面上的油或其它杂质可弄脏，或者甚至于遮盖激光标志。另外，由于激光实际上烧灼工件的表面，对于赤裸的模标记，相关的烧灼可能会损坏底层结构或内部电路，或者使内模温度增加到超过可接受的限度。而且，当制得的部件不是由激光反应性材料制得时，将激光反应性涂料施加在组件表面会增加成本并且需要时间来固化。

或者，可以用激光投影仪将图像投射在表面上。它们用来帮助在工作表面上定位工件。已经设计了一些系统，以将三维图像投射在浮雕形状的表面上，而不是平坦的表面上。所述投射的图像被用作制造产品的模型，并且用来将某一层(ply)的理想位置上的图像扫描在先前放置的层上。这些用途的例子是用来制造皮革制品、房顶构架和飞机机身。激光投影仪还用来在飞行器的喷漆过程中定位模板或者涂漆掩模。

使用扫描的激光图像可指出放置或排列工件的位置(用于钻孔、形成油漆标识或图画的轮廓、或者排列海洋船只的部件以便胶粘)，需要在校准激光投影仪相对于加工表面的位置时有极好的精确度。通常，需要六个参照点才有足够的精确度来校准工件。反射器或传感器通常已置于靠近要放置所述层的区域。由于这些参照点位于相对于工件和激光固定的位置，还要知道所述激光相对于工件的位置。六个固定参照点的要求在一些系统(例如用于飞机机身的系统)中稍有限制。用于将这些层连接到飞机机身上的这些层和加工件是巨大的。必须将这些参照点设置在这些层不会覆盖住这些参照点的位置上。使用固定的点很难实现。而且，工人们必须到工作地点并精确地放置这些固定的参照点。然而，在显示激光图象时，工人们会在激光输出与工件之间走动，从而阻断了校准光束。尽管工人们可用标记器或遮蔽胶带来标记激光束图像与工件接触的位置，以限定激光图像，但是这些方法太慢，并且随着工人们的手在激光束前移动以进行标记，会阻断激光束。因此，会发生对不准的现象，这就需要改进的标记基材的方法。

与激光标记有关的另一个问题是可能会对工人造成眼睛(opthalmological)伤害。用来标记的许多激光会对处于标记系统中的工人造成视网膜伤害。通常，产生超过5mW能量的激光就会对工人造成伤害。

因此，仍然需要改进的标记工件的方法。

发明内容

所述方法包含将成像组合物施加到工件上，并使用三维成像系统将三维图像施加到该成像组合物上，以在该成像组合物上形成图象，该成像组合物包含一种或者多种感光剂。该三维成像系统使用三维数据集来将图像投影到该成像组合物上。来自投影的图像的能量包含该成像组合物中的颜色或色调变化，从而形成图像。使用算法式将所述投影的图像定位到该成像组合物上。

在另一个实例中，所述方法包含将成像组合物施加到工件上，并使用三维成像系统选择性地将三维图像施加到该成像组合物上，以在该成像组合物上通过诱发彩色或者色调变化来形成图像，该成像组合物包含一种或多种感光剂。

在又一个实例中，该成像组合物包含一种或多种感光剂，还原剂，氧化剂，成色剂，聚合物，稀释剂，增塑剂，流动活性剂，链转移剂，促粘剂，粘合剂，有机酸，表面活性剂，增稠剂，流变改性剂(rheological modifiers)和其他可选择的组分，以便为所需的成像方法和工件调整该成像组合物。

在另一个实例中，所述方法包含将具有一种或多种感光剂的成像组合物施加到膜基材上形成制品，将该制品施加到工件中，使用三维成像系统选择性地将三维图像施加到该制品制品的成像组合物上，以在该制品的成像组合物上通过诱发颜色或色调变化来形成图像。该制品包含粘合剂以将它们固定在工件上。

所述方法提供了快捷有效的在工件(例如，太空船、海洋船只和陆地车辆)上形成图案的方法。可以将三维数据集投影到具有成像组合物的轮廓或非轮廓表面上，以在工件上形成图像。所述成像组合物的一部分可在对工件作进一步加工之前或者之后，使用合适的显影剂或者剥离剂除去。当该成像组合物包含可除去的粘合剂或者在制品上具有可除去粘合剂时，可以将不需要的部分从该工件上剥离。

所述方法可以用作标记或者指示符，例如，为紧固件钻孔以插入部件，从而形成用于在飞机上制作标识或图案的轮廓，或者用来校准海洋船只部件的各段。所述方法还可以用于识别表面缺陷，例如凹坑或者刮擦。由于该组合物可以被即时地施加到工件上，并且所述图像可通过施加能量形成图像来即时地形成，因此，在产品的制造过程中，工人们不再需要在邻近基材处工作(使用手持标记器或胶带标记激光束图像)。因此，消除了由于工人手的移动而造成的阻光，以及由于工人们使用手持标记器或者多条胶带而造成的施加标记进程缓慢单调的问题。

此外，当使用低强度水平(例如5mW或更小)时，所述方法会导致该成像组合物中的颜色或者色调变化。这种低能量水平消除或者至少是减少了对工人视觉的潜在损害。

此外，人为错误的减少会增加成像的精确度。这在使用所述图像引导例如在太空船、海洋船只和陆地车辆中的部件的校准(其中，制造的精确度对机器的可靠性和安全操作是很关键的)时是很重要的。因此，所述方法提供了比许多常规的准直和成像方法改进的方法。

附图说明

本专利文件包含至少一幅彩色的附图。具有彩色附图的该专利的副本将在提出要求并支付了必要的费用后由专利局提供。

图1是将图像投影到涂覆了图象组合物的工件上的激光投影仪的透视图。

图2是三维成像系统的测距系统的示意图。

图3是在选择性地施加了激光束后，在聚合物膜上干燥的组合物的光褪色(photofugitive)响应的照片。

图4是在选择性地施加了激光束后，在聚合物膜上干燥的组合物的向光性响应的照片。

具体实施方式

如在本说明书中通篇使用的，除非文中另有说明，以下缩写具有下述含义：℃＝摄氏度；IR＝红外线；UV＝紫外线；gm＝克；mg＝毫克；L＝升；mL＝毫升；wt％＝重量百分比；erg＝1达因厘米＝10^-7焦耳；J＝焦耳；mJ＝毫焦；nm＝纳米＝10^-9米；cm＝厘米；mm＝毫米；W＝瓦＝1焦耳/秒；mW＝毫瓦；ns＝纳秒；μsec＝微秒；Hz＝赫兹；kHz＝千赫兹；MHz＝兆赫兹；kV＝千伏；3-D＝三维。

术语“聚合物”和“共聚物”在本说明书中可通篇互换。“光化辐射”是指产生化学变化的光的辐射。“光褪色响应”是指施加的能量导致了彩色材料褪色，或者颜色变浅。“向光性响应”是指施加的能量导致材料变暗。“改变色调”是指颜色褪色或变暗。“算法式”是用于在有限数量的步骤中解决数学问题的过程，它经常包含循环操作。“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯，并且“(甲基)丙烯酸”包括甲基丙烯酸和丙烯酸。“稀释剂”是指载体或媒介物，如溶剂或固体填料。“室温”是指18℃到23℃。

除非另有说明，所有的百分数都是重量的，以干重或不含溶剂的重量计。所有的数值范围在任何数量级上是包含性的和结合性的，除了在逻辑上这些数值范围之和最高限制为100％。

所述方法包含将包含一种或多种感光剂的成像组合物施加到工件上，并使用三维成像系统将三维图像施加到该成像组合物上，以通过诱发颜色或者色调变化在该成像组合物上形成图像。形成在组合物上的图像，例如可以是用于产品制造中校准目的的标识，字母，数字，标记，或者指示工件表面上的缺陷的标记。一旦该图像形成在涂覆在工件上的成像组合物上，就可以将不需要的部分除去，仅在工件留下所需的图像。可以进一步对该工件进行加工，以完成最终产品的制造。例如，如果工件上需要标识，则用所述成像组合物涂覆该工件。所述3-D成像系统借助适合的计算机程序，选择性地将需要的3-D图像或标识投影到成像组合物上。所投影的3-D图像，通常呈激光的形式，提供足够的能量来诱发该成像组合物中所选择的部分中的颜色或色调的变化。在所需的图像形成后，可使用合适的显影剂、剥离剂除去未选择的部分，或者可将未选择的部分从工件上剥离。

所述方法还可以用于选择性地在成像组合物上为校准目的而设置标记或者点。例如，3-D成像系统可以选择性地将激光束投影到成像组合物上，以形成与该组合物的剩余部分成颜色反差的点或者标记。可以穿过该彩色的点来钻孔以设置紧固件，从而将所述工件与另一个部件连接，例如在制造飞机，船舶或者汽车时。

可以使用任何适合的3-D成像系统。适合的3-D系统的一个例子是这样一种3-D系统，其中从3-D坐标传感器到工件表面的距离是估算的或手工测定的。所述的3-D成像系统使用至少四个坐标传感器，在应用时通常是六个坐标传感器。另一类3-D成像系统是这样一种系统，其中从3-D成像系统到工件表面之间的距离是精确测量的。在这些3-D成像系统中，一个坐标传感器就足够使用了。通常，使用三个坐标传感器。将坐标传感器设置在工件上以便精确适宜地定位所投影的图像。这些系统适合用于在浮凸的表面上形成图像，由此提供比许多常规成像方法更精确地在工件上的成像。

在3-D成像系统(其中从成像系统到坐标传感器之间的距离是精确测定的)中，该3-D成像系统将激光投影仪和激光测距仪结合到一个系统头部中，以测定该激光投影仪和工作表面之间的距离。所述系统还包含激光发射部件、用于将激光束聚焦在与3-D成像系统间隔一定距离的机械化聚焦装置、用以快速地在所限定的表面区域内引导激光的双轴光束操纵装置、光学反馈部件、计时装置、控制器模块、数据存储装置、输入功率模块、一个或多个输出DC功率模块、以及成像系统冷却子系统。该激光发射部件通常产生可见激光，并且可包含棱镜用以光学地矫正散光，以及一个或多个用作光束准直仪的透镜。该接收激光束的机械化聚焦装置具有安装在线性激励器上的聚焦透镜。该线性激励器与DC电动机机械地连接，由电动机控制器来控制。该聚焦装置还包含安装在该聚焦装置行程末端的行程限制传感器。该行程限制传感器和该电动机控制器都连接在控制器模块上。

控制器模块是成像系统的大脑。其包含微处理器，该微处理器控制该成像系统响应各种输入参数的操作，以精确适宜地将3-D图像投影到工件上。通常，该控制器模块是处理具体软件命令的单板计算机(single-board computer)。适宜的单板计算机的例子是购自美国Texas州Arlington的WinSystems公司的产品(Cat.No.LBC-586Plus)。

其中激光投影仪与工件之间的距离是精确地获知的3-D成像系统，通过其内部的测距系统来确定激光投影仪和工件之间的距离。计算出该3-D坐标传感器的x-y-z位置。计算机算法式使用已计算好的3-D坐标传感器的x-y-z位置来计算投影的位置。由于该投影仪和该传感器之间的距离可以精确地测定，因此只需要使用三个坐标传感器来将图像投影到工件上。所述3-D成像系统的例子公开在US 6,547,397中，其全文被结合在此作为参考。

图1示出了一个实例，其中，示出了操作员界面10，具有数据集的投影仪70(该数据集定义用激光束60投影到成像组合物50上的3-D图像40，以及设置在工件30上的坐标传感器20)。积分(integrated)激光器测距系统精确地测定坐标传感器20的x-y-z的位置。该激光束60诱发该成像组合物50的整个区域80的光褪色响应，以产生与该成像组合物50的残余部分成反差的色调。

图2是3-D成像系统的测距系统的示意图，其测定投影仪70和坐标传感器20的位置之间的距离。在一个实例中，来自激光发射部件100的激光束穿过-12.5mm焦距的准直透镜110，产生8mm直径的激光束。该激光束穿过具有100mm焦距的聚焦透镜120，并由反射光元件130和132重新引导到坐标传感器20的背反射表面。聚焦透镜120具有±5cm的调整范围。返回波束具有大于8mm的直径并按照相同的路径经过聚焦透镜120和准直透镜110返回，可调节反射元件140设置在该返回光束中位于8mm起始光束的边缘。将该返回光束引导到光学传感器150中，在此处控制器模块160将光信号转换为数字信号并分析。

为了精确地测量投影仪70和坐标传感器20之间的距离，对该测距系统进行粗聚焦，随后在坐标传感器20上进行激光束的精确聚焦。初始的粗聚焦可以手动或自动操作。为了开始距离测量，将来自光发射部件100的连续波激光设置在坐标20上或其附近。成像系统软件使得投影仪70扫描坐标传感器20附近的区域。当激光束穿过坐标传感器20时，接收到返回信号。选择该返回信号的中点作为进行下次精确聚焦的中心。为了进行精确的聚焦，将该激光束从连续波光转换为脉冲波光。脉冲率的范围在2ⁿ⁺⁵的范围内，其中n是0到15。例如，脉冲率可以提供2¹⁰到2²⁰的脉冲范围或者1.024kHz到1.048576MHz的频率范围。脉冲率还可以10的幂(power)递增，例如2¹⁰，2¹¹，2¹²，…，2²⁰。将该数据与经验查找表比较，从中找出最好的频率范围。该经验查找表包含与激光束直径，脉冲率和距离相关的数据。一旦选定了最佳频率，就在计时装置170中设置时钟计数器。

由具有两个主部件，管理程序(administrator program)和操作程序(operatorprogram)的软件来操作投影仪70。该操作程序可以设置为主程序，从动程序或者主/从动程序。管理程序用于管理在操作3-D投影系统中所使用的各种数据库。还限定了不同操作者操作不同数据库可达到的等级。该管理程序可位于数据存储装置，服务器，个人计算机，或与投影仪70连接的工作站中。操作程序允许操作者使用3-D投影系统将图像投影到工件上。操作程序也可以位于数据存储装置，服务器，个人计算机中或者工作站中。

在许多3-D成像系统中，对于3-D投影的计算包含用于计算投影仪的检流计之间关系的基本算法式。该算法式包含距离因数“d”，其是检流计到所投影的工件表面之间的距离。然而，这一距离因素是假定的或者从方程式中除去。只使用三个参考点会引起所述算法式的结果的分歧。这一可能的分歧的结果是，通常使用六个参考点来进行至少平方(squares)分析，以便获得想要的精确度来投射3-D图像并且确保结果一致。在使用测距系统的3-D成像系统中，测量“d”因素，即，到坐标靶上的至少一个参考点的距离。通常，测量到三个坐标点的距离以增加所投影图像的定位精确性。在这些3-D成像系统中，算法式一致。

用于将3-D激光图像投影到工件上的基本算法式包含有关世界(工具)框架(World(Tool)Frame)和投影仪框架的方程式体系。所述方程式体系被称为坐标系转换。以下是对应于从世界(工具)框架转换为投影仪框架的线性方程式：

\{\begin{matrix} s = x_{p} = m_{11} \cdot (x - PX) + m_{12} \cdot (y - PY) + m_{13} \cdot (z - PZ) \\ u = y_{p} = m_{21} \cdot (x - PX) + m_{22} \cdot (y - PY) + m_{23} \cdot (z - PZ) \\ t = z_{p} = m_{31} \cdot (x - PX) + m_{32} \cdot (y - PY) + m_{33} \cdot (z - PZ) \end{matrix}\}

方程式1

式中：x、y、z是世界框架中任何给定的点(A)的坐标。

PX，PY，PZ是该投影仪在世界框架中的初始坐标。

x_P、y_P、z_P是该投影仪框架中任何给定的点(A)的坐标。

m_ij是旋转矩阵的系数(见下面)。

s、u、t取代x_P，y_P，z_P而被赋值，以便使表示法更可读。

旋转矩阵的系数是：

方程式2

式中：ω＝辊(ROLL)，其是绕着平行于世界框架的X轴的轴旋转的投影仪。

Φ＝螺距(PITCH)，其是绕着一次旋转y轴旋转的投影仪。

κ＝偏离(YAW)，其是绕着两次旋转z轴旋转的投影仪。

当从各个轴的正向端看过去时，正向旋转角是逆时针的。

对于没有正交矫正的情况下，检流计的投影仪光束转向方程式是：

|\begin{matrix} \tan (V) = \frac{u}{t} = \frac{m_{21} \cdot (x - PX) + m_{22} \cdot (y - PY) + m_{23} \cdot (z - PZ)}{m_{31} \cdot (x - PX) + m_{32} \cdot (y - PY) + m_{33} \cdot (z - PZ)} \\ \tan (H) = \frac{s \cdot \cos (V)}{e \cdot \cos (V) - t} = \frac{(m_{11} \cdot (x - PX) + m_{12} \cdot (y - PY) + m_{13} \cdot (z - PZ))}{e \cdot \cos V - (m_{31} \cdot (x - PX) + m_{32} \cdot (y - PY) + m_{33} \cdot (z - PZ))} \end{matrix}

方程式3

式中：

V是对应于投影仪框架(弧度，光学)的y_p轴的垂直光束转向角。

H是对应于投影仪框架(弧度，光学)的x_p轴的平行光束转向角。

e是两种光束转向反射镜之间的距离。

为了使该系统适宜地投影精确，在两步过程中使用方程式3。首先，确定投影仪的实际校准，它包含通过对用于具有在世界框架中的已知位置x、y、z的至少三个坐标靶的光束转向角H和V进行测定，找到六个投影仪的位置参数a)，ω，Φ，κ，PX，PY，PZ。第二个过程包含投影实际的模板，同时根据已知的位置参数ω，Φ，κ，PX，PY，PZ和已知的在世界框架中的模板点(templatepoint)x、y、z，用计算的角度H和V转向所述光束。

该第一过程需要解决至少六个由方程式3a表示的非线性方程式体系(实际上是方程式3的重复超集(repeated superset)：

\tan (V_{1}) = - \frac{u_{1}}{t_{1}} = - \frac{m_{21} \cdot (x_{1} - PX) + m_{22} \cdot (y_{1} - PY) + m_{23} \cdot (z_{1} - PZ)}{m_{31} \cdot (x_{1} - PX) + m_{32} \cdot (y_{1} - PZ) + m_{33} \cdot (z_{1} - PZ)}

\tan (H_{1}) = \frac{s_{1} \cdot \cos (V_{1})}{e \cdot \cos (V_{1}) - t_{1}} = \frac{(m_{11} \cdot (x_{1} - PX) + m_{12} \cdot (y_{1} - PY) + m_{13} \cdot (z_{1} - PZ)) \cdot \cos (V_{1})}{e \cdot \cos (V_{1}) - (m_{31} \cdot (x_{1} - PX) + m_{32} \cdot (y_{1} - PY) + m_{33} \cdot (z_{1} - PZ))}

\tan (V_{2}) = - \frac{u_{2}}{t_{2}} = - \frac{m_{21} \cdot (x_{2} - PX) + m_{22} \cdot (y_{2} - PY) + m_{23} \cdot (z_{2} - PZ)}{m_{31} \cdot (x_{2} - PX) + m_{32} \cdot (y_{2} - PZ) + m_{33} \cdot (z_{2} - PZ)}

\tan (H_{2}) = \frac{s_{2} \cdot \cos (V_{2})}{e \cdot \cos (V_{2}) - t_{2}} = \frac{(m_{11} \cdot (x_{2} - PX) + m_{12} \cdot (y_{2} - PY) + m_{13} \cdot (z_{2} - PZ)) \cdot \cos (V_{2})}{e \cdot \cos (V_{2}) - (m_{31} \cdot (x_{2} - PX) + m_{32} \cdot (y_{2} - P Y) + m_{33} \cdot (z_{2} - PZ))}

\tan (V_{3}) = - \frac{u_{3}}{t_{3}} = - \frac{m_{21} \cdot (x_{3} - PX) + m_{22} \cdot (y_{3} - PY) + m_{23} \cdot (z_{3} - PZ)}{m_{31} \cdot (x_{3} - PX) + m_{32} \cdot (y_{3} - PZ) + m_{33} \cdot (z_{3} - PZ)}

\tan (H_{3}) = \frac{s_{3} \cdot \cos (V_{3})}{e \cdot \cos (V_{3}) - t_{3}} = \frac{(m_{11} \cdot (x_{3} - PX) + m_{12} \cdot (y_{3} - PY) + m_{13} \cdot (z_{3} - PZ)) \cdot \cos (V_{3})}{e \cdot \cos (V_{3}) - (m_{31} \cdot (x_{3} - PX) + m_{32} \cdot (y_{3} - PY) + m_{33} \cdot (z_{3} - PZ))}

方程式3a

对于超过三个靶的，方程式3a会具有更多的方程式，但是同样这六个参数(ω，Φ，κ，PX，PY，PZ)是未知的，即，该体系变得难以确定。然而，在实践中，会使用六个坐标点，因为如果只使用三个点的话，点的位置会引起结果上的分歧。使用六个点会减少发生结果分歧的可能。

第二个过程包含使用方程式3中的公式对每个投影点直接计算tan(H)和tan(V)，然后再计算余切。

为了算出方程式3a，它们必须是线性的。以下使用由方程式3所表示的体系的例子来描述线性化。

方程式3根据Taylor法则线性化，并且产生以下辅助函数：

F＝t-tan(V)+u＝0

G＝e·os(V)tan(H)-t·tan(H)s·cos(V)＝0 方程式4

根据Taylor法则：

{(\frac{&PartialD; F}{&PartialD; PX})}_{0} \cdot dPX + {(\frac{&PartialD; F}{&PartialD; PY})}_{0} \cdot dPY + (\frac{&PartialD; F}{&PartialD; PZ}) \cdot dPZ = 0

方程式5.1

{(\frac{&PartialD; G}{&PartialD; PX})}_{0} \cdot dPX + {(\frac{&PartialD; G}{&PartialD; PY})}_{0} \cdot dPY + (\frac{&PartialD; G}{&PartialD; PZ}) \cdot dPZ = 0

方程式5.2

式中：

(F)₀和(G)₀是来自方程式4中的表达式的函数，由六个未知数(ω₀，Φ₀，κ₀，PX₀，PY₀，PZ₀)的初始近似值来估算，

术语(F/ω)₀等是函数F和G的部分导数，与以最初近似值估算的所指出的未知数有关，

dω，dΦ等是要被施加到初始近似值上的未知数的校正。

方程式5.1和5.2是实际上线性的方程式，与未知数的校正有关：

方程式6

式中：

b₁＝(F)₀

a_1t＝(F/ω)₀，

a₁₂＝(F/Φ)0，

a₁₃＝(F/κ)₀，

a₁₄＝(F/PX)₀，

a₁₅＝(F/PY)₀，

a₁₆＝(F/Z)₀，

b₂＝(G)₀

方程式6a

a₂₁＝(G/ω)₀，

a₂₂＝(G/Φ)₀，

a₂₃＝(G/κ)₀，

a₂₄＝(G/PX)₀，

a₂₅＝(G/PY)₀，

a₂₆＝(G/PZ)₀，

方程式6b

如果使用n坐标靶，则会有2n个线性方程式。这些由方程式7示出的方程式是方程式6的超集，与方程式4a是方程式4的超集相同。

方程式7

由方程式7表示的方程式体系是由多种因素决定的(over-determined)，必须通过最小二乘法来解出。一旦解出了方程式7，并且如果找到校正不是很小，那么就可以计算出ω，Φ，κ，PX，PY，PZ的新的近似值：

ω₁＝ω₀+dω；

Φ₁＝Φ₀+dΦ；

κ₁＝κ₀+dκ；

PX₁＝PX₀+dPX；

PY₁＝PY₀+dPY；

PZ₁＝PZ₀+dPZ；

函数F和G以及它们的导数可以由这些新的近似值计算出。组成了新的方程式体系，看上去与方程式7的一样。新的方程式体系具有使用如方程式5.1和5.2中所示的相同的公式计算的项，但仅仅是估算新的步骤。在解出新的方程式体系后，我们再次估算找到的校正，写出并解出新的方程式体系等，直到校正变得小于规定的误差。实际上，非线性方程式体系通过使用解出一系列线性体系的反复合并方法使它们线性化来解出。

明显的是，在一系列线性体系中，根据方程式6a的奇数方程式的所有项都可以通过将“一般”位置x、y、z替换为目标位置x₁、y₁、z₁，接着替换为x₂、y₂、z₂等，并通过估算方程式6a的现有的近似值迭代步骤k来计算。可以在使用同一方法来计算基于方程式6b的偶数方程式的所有项。

因此，足以计算出方程式(方程式6)的所有项的“一般“公式，从而能够设计计算程序以迭代解决k近似值的体系方程式。

通过测量到参考点的距离并将距离测定并入计算中，只使用三个参考点(其中至少到一个参考点的距离已经测出了)就可以解出该体系。距离测量使投影方程式的tan(H)和tanV)具有稳定性，并且也防止在某些情况该方程式的tan(H)和tan(V)无解，例如当参考点在投影仪的正下方时，即，在激光投影仪视野的中心。不象许多不测量投影仪与参考物目标之间距离的激光投影系统，距离测量不需要使用六个参考点，由此当只使用三个参考点时就减少了无解的可能性。

为了将该距离测量包含在系统方程式中，基本公式是基于直角三角形d²＝x²+y²的几何关系。使用以下方程式测量与x镜像(x-mirror)的距离，并使用来自y镜像的x-y-z坐标。使用基本的运算法式则计算3-D投影仪的投影仪检流计与投影仪表面之间的关系，距离方程式是：

D^{2} = X_{p}^{2} + {(e - \frac{Z_{p}}{\cos (V)})}^{2}

方程式8

式中：

D是到X镜像的距离。

X_p是在投影框架中点p的X-坐标

e是检流计之间的距离。

-Z_p/cos(V)是基于Y镜像的x、y和z坐标。

通过在Y镜像坐标的基础上用方程式中的s和t替代X_p和Z_p，得到目前的距离方程式：

D²·[cos(V)]²＝[s·cos(V)]²+[e·cos(v)-t]² 方程式9

如前面用光束转向方程式进行的，使用Taylor系列对该距离方程式线性化，以形成辅助函数E。

因此

E＝s²·cos²(V)+(e·cos(V)-t)²-D²·cos²(V) 方程式10

根据Taylor法则

{(\frac{&PartialD; E}{&PartialD; PX})}_{0} dPX + {(\frac{&PartialD; E}{&PartialD; PY})}_{0} dPY + {(\frac{&PartialD; E}{&PartialD; PZ})}_{0} dPZ = 0

方程式11

式中

(E₀)是方程式10中的表达式中的函数，其以六个未知数(ω₀，Φ₀，κ₀，PX₀，PY₀，PZ₀)的初始近似值来估算，

(E/ω)₀等项是有关以最初近似值估算的所指出的未知数的函数E的部分导数，

dω，dΦ等是将被施加到初始近似值上的未知数的校正。

方程式11实际上是有关未知数校正的线性方程式：

a₃₁·dω+a₃₂·dΦ+a₃₃·dκ+a₃₄·dPX+a₃₅·dPY+a₃₆·dPZ+b₃＝0

方程式12

式中：

B₃＝E

a₃₁＝(E/ω)₀，

a₃₂＝(E/Φ)₀，

a₃₃＝(E/κ)₀，

a₃₄＝(E/PX)₀，

a₃₅＝(E/PY)₀，

a₃₆＝(E/PZ)₀，

方程式11与前述光束转向方程式(方程式3)的结合提供了一种系统，其中测量了投影仪到目标物体的距离。如果使用三个参考目标来测定距离，那么就会有三个线性方程式(方程式3加上方程式11)。因此，如果测量n个目标，那么就需要3n个线性方程式。这些方程式是方程式3和方程式11的超集。解出这些方程式涉及数学运算和替换，本领域技术人员是有能力解出的。因此，这些进一步的方程式没有在此写出。通过将该距离的测量代到该系统算法式中，可以防止偶然选择的参考目标，这种偶然选择会导致方程式无解，而不是有唯一解(converge)。同样通过测量该距离，就不需要使用多于三个的参考点，以便实现系统的稳定性和精确性。

本发明的另一个重要特征是开发出投影该光束的方法。为了使投影仪70投影在两个参考点之间的直线，该系统将3-D中的直线分割成不定的间隔。而且，通过使激光束转向来投影在3-D空间中的一段直线包含产生一系列检流计定位命令，以便执行适当的移动速度控制模式。执行适当的移动速度控制模式包含将3-D中的直线分割为不定的间隔。

根据解析几何，如果一条线以一定的纵横比分割，那么它在坐标轴上的投影也会以相同的纵横比来分割。例如，在2-D空间中，如果将一条线分割为两半，则它的投影也被分割为了两半。对于3-D空间也是一样的。因此，通过产生对每个线轴投影的比例序列，就能够产生任何序列的填充点。

下述的解决方案适用于世界(工具)框架中规定的一条线段(P₁P₂)。

首先，计算成比例的初始间隔：

I₀x＝(x₂-x₁)/N，方程式13

I₀y＝(y₂-y₁)/N，方程式14

I₀z＝(z₂-z₁)/N，方程式15

式中：

I₀x，I₀y，I₀z是坐标轴上初始间隔I₀的投影。

x₁，y₁，z₁是将要被填充的线段的初始坐标。

x₂，y₂，z₂是该线段端点的坐标。

N是常数，等于填充该线段的点的数量，该线均匀地具有与初始间隔I₀相等的间隔。

其次，确定比例函数(间隔系数)。

可变填充间隔定义为从初始点P₁的相对距离的函数，由以下函数表示：

F_比例＝F(p/ΔL) 方程式16

式中：

ΔL是3-D空间中线段的全长，即ΔL＝(P₁P₂)

P是从点P₁的可变绝对距离，方程式16由间隔(0，ΔL)来定义。

该可变间隔I可以由以下公式来表达：

I＝I₀*F_比例＝I₀*F(p/ΔL) 方程式17

为了使方程式17与初始间隔方程式13-15的定义相匹配，假定F(0)＝1。

根据前述纵横比，间隔系数必须与所有三个轴x，y和z相同。因此：

F(p/ΔL)＝F(p_x/ΔX)＝F(p_y/ΔY)＝F(p_z/ΔZ)，

方程式18

式中：

p_x，p_y，p_z是可变距离p的投影。

ΔX，ΔY，ΔZ是全长ΔL的投影。

方程式18可以重新写成：

F(I/ΔL)＝F(x-x₁/x₂-x₁)＝F(y-y₁/y₂-y₁)＝F(z-z₁/z₂-z₁)，

方程式19

函数F可以是连续的或分段的。

下面是分段函数F的例子。假设线段在3-D空间中长100mm，并且希望用比该线段第一个75mm间隔短五倍的间隔来填充该线段的最后25mm。X轴的比例函数F(x)是：

方程式20

在上述表达式中用y或z来替代x，就可以得到比例函数F(y)和F(z)。

可以通过使用下述用代码x，y和z替代m所得的C代码的例子来形成x轴、y轴和z-轴的填充点阵列q(k)。

q＝q1；

k＝0；

q(0)＝q；

而((q＜x2)&&(q＞＝x1))

{q＝q+I0*F(q)；

k＝k+1；

q(k)＝q；

通过使激光束转向来投影3-D空间中的一段直线包含产生一系列检流计定位命令，以执行适当的移动速度控制模式。不同于上面讨论的(考虑给定的间隔的长度)，伺服命令通常是在给定的固定时间间隔(滴答声)内产生的。

作为例子，可以使用梯形速度模式。也可以使用其它模式，并确定它们随后的方程式。为了投影在点P₁和P₂之间的直线，假设已使用坐标转换以及相关的水平和垂直光束转向角，即，检流计角(H₁，H₂和V₁，V₂)，计算出投影框架(x_p1，y_p1，z_p1和x_p2，y_p2，z_p2)中的那些点的坐标。通过分别计算出H和V检流计的合适的梯形模式开始。各个检流计都具有加速度和速度限制。可基于这些限制以及角位移距离ΔH＝H₂-H₁和AV＝V₂-V₁计算梯形速度模式。

下述为得到线性位移的对称梯形速度模式的算法式。用最大恒定加速度(直至到达速度极限V_lim)计算出可以达到的最大距离：

S_{\max} = \frac{v_{\lim}^{2}}{2 \cdot a}

方程式21

将该最大距离和位移距离的一半ΔL/2作比较。如果ΔL/2＜＝S_max，则其就成为三角形速度模式，在位移中心达到最大速度：

v_{\max} = \sqrt{a \cdot ΔL}

方程式22

计算三角形速度模式的参数。该三角形速度模式只有两段组成，即，加速段和减速段。在加速段中，其长度S_a和持续时间t_a为：

S_{a} = \frac{v_{\max}^{2}}{2 \cdot a}

t_{a} = \frac{v_{\max}}{a}

在减速段中，其长度S_d和持续时间t_d等于S_a和t_a。然而，如果ΔL/2＞S_max，则该速度模式为梯形速度模式，在加速段的末端达到等于V_lim的最大速度。

为了计算梯形速度模式的参数，使该梯形速度模式由三段构成，即，加速段，匀速段和减速段。在加速段中，其长度S_a和持续时间t_a可以通过将替代v_max的v_lim代入到方程式23和24中来计算出。在匀速(v_lim)段中，其长度S_c和持续时间t_c为：

S_c＝ΔL-2·S_a

t_{c} = \frac{S_{c}}{v_{\lim}}

方程式25

在减速段中，其长度S_d和持续时间t_d等于S_a和t_a。所述位移ΔL的全部持续时间是：

T＝t_a+t_c+t_d 方程式27

通过用角度值替代线性距离，速度和加速度，使用方程式21到27来计算检流计的梯形速度模式。因此，ΔL由ΔH或ΔL代替，而S_a，S_c和S_d由H_a，H_c和H_d或者由V_a，V_c和V_d来代替。

在发现了H和V检流计的梯形速度模式后，选用具有更长位移时间T的速度模式。选择具有更长位移时间的速度模式是因为其更短，因此，可以规定移动速度。假设较慢的速度模式是V检流计，计算出相关段的距离：

R_a＝V_a/ΔV，方程式28

R_c＝V_c/ΔV，方程式29

R_d＝V_d/ΔV，方程式30

其中，较慢的速度模式是H检流计，使用以下公式：

R_a＝H_a/ΔH，

R_c＝H_c/ΔH，方程式32

R_d＝H_d/ΔH，方程式33

实际上，光束转向角H和V与使用前述方程式3中的非线性方程式得到的投影框架中的点的位置(x_p，y_p，z_p)有关。

\{\begin{matrix} \tan (V) = - \frac{y_{P}}{z_{P}} \\ \tan (H) = \frac{x_{P} \cdot \cos (V)}{e \cdot \cos (V) - z_{P}} \end{matrix}

方程式34

尽管方程式34实际上是非线性的，但是仍然使用近似值，因为沿着轴x_p和y_p的距离与相应的光束转向角H和V是成比例的。这就可以计算出对投影直线(P₁P₂)有效的梯形模式的参数。然后计算出x_p，y_p，z_p轴的投影定位点。最后，计算出使用方程式34的检流计H和V的真实定位点。由于方程式34是非线性的，所得的检流计的伺服移动速度模式既不是精确的梯形，也不具有精确的最大速度和加速度，与由初始限定的角度段H_a，H_c和H_d或者V_a，V_c和V_d所期望的不同。无论如何，投影线是精确的直线。对于大多数实际应用来说，加速度和速度的误差不会超过±10％。根据投影之间的比例原则(参看方程式18和19，以及前面的讨论)得到：

R_a＝x_a/|x_P2-x_P1|＝y_a/|y_P2-y_P1|＝z_a/|z_P2-z_P1| 方程式37

R_c＝x_c/|x_P2-x_P1|＝y_c/|y_P2-y_P1|＝z_c/|z_P2-z_P1| 方程式38

R_d＝x_d/|x_P2-x_P1|＝y_d/|y_P2-y_P1|＝z_d/|z_P2-z_P1| 方程式39

式中：x_a，x_c，x_d，y_a，y_c，y_d，z_a，z_c和z_d是梯形模式段的投影的部分。

其中，由方程式28-30或者方程式31-33可知相关段的距离，每个投影的部分的长度为：

x_a，c，d＝R_a，c，d(x_p2-x_p1) 方程式40

y_a，c，d＝R_a，c，d(y_p2-y_p1) 方程式41

z_a，c，d＝R_a，c，d(z_p2-x_p1) 方程式42

计算投影的加速度和投影的最大速度

\begin{matrix} a_{x} = \frac{2 \cdot x_{a, c, d}}{t_{a}^{2}} \\ a_{y} = \frac{2 \cdot y_{a, c, d}}{t_{a}^{2}} \\ a_{z} = \frac{2 \cdot z_{a, c, d}}{t_{a}^{2}} \end{matrix}|

方程式43

\begin{matrix} v_{x \max} = a_{x} \cdot t_{a} \\ v_{y \max} = a_{y} \cdot t_{a} \\ v_{z \max} = a_{z} \cdot t_{a} \end{matrix}|

方程式44

由上述可知，得到给定的时间间隔τ的投影的定位点(i＝0，1，2……)作为x，y和z。示出了x值的方程式。通过将y和z用x来替换，y和z的方程式是类似的：

方程式45

最后，通过将投影的定位点(方程式45中的x，y和z)代入到方程式34中，来计算检流计的真实的定位点：

V (i \cdot τ) = - \arctan (\frac{y_{P} (i \cdot τ)}{z_{P} (i \cdot τ)})

方程式46

H (i \cdot τ) = \arctan (\frac{x_{P} (i \cdot τ) \cdot \cos (V (i \cdot τ))}{e \cdot \cos (V (i \cdot τ)) - z_{P} (i \cdot τ)})

方程式47

成像组合物包含一种或多种感光剂，其用量足以使得该组合物在被施加了足量的能量后产生颜色或色调的变化。通常，该成像组合物包含一种或多种在5mW或更少的能量水平被激活的感光剂。该组合物可施加到工件上，随后用3-D成像系统施加足量的能量，以导致整个工件上的颜色或色调变化，或者在工件上形成图案化的图像。例如，可以将成像组合物选择性地施加到工件上，随后施加能量以导致使颜色或色调变化，从而在工件上产生图案化的图像。或者，该组合物可以覆盖整个工件，并选择性地施加能量以导致颜色或色调变化，从个人形成图案化的图像。

除了感光剂以外，该成像组合物还可包含还原剂，氧化剂，链转移剂，成色剂，增塑剂，酸，促粘剂，流变改性剂，粘合剂，表面活性剂，增稠剂，稀释剂，以及其他组分，以调整该组合物用于所需的响应和工件。

所述组合物中使用的感光剂是这样的化合物，它由能量活化来改变颜色或色调，或者在活化后导致一种或多种其它化合物改变颜色或色调。所述成像组合物包括一种或多种对可见光敏感的光敏剂，并且可用5mW或5mW以下的能量活化。通常，所述感光剂的用量为所述成像组合物的0.005-10重量％，或者例如0.05-5重量％，或者例如0.1-1重量％。

在可见光范围内活化的感光剂通常在大于300nm至小于600nm，或者例如350-550nm，或者例如400-535nm的波长范围内活化。这些感光剂包括但是不限于，环戊酮系共轭化合物，例如2，5-二-〔4-(二乙基氨基)苯基〕亚甲基环戊酮、2，5-二〔(2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并〔i，j〕喹嗪-9-基)亚甲基〕环戊酮、以及2，5-二-〔4-(二乙基-氨基)-2-甲基苯基〕亚甲基环戊酮。这些环戊酮可从环酮和三环氨基醛，用本领域已知的方法来制备。

这些合适的共轭环戊酮的例子具有以下通式：

式中，p和q独立地为0或1，r为2或3；R₁独立地为氢、直链或支链(C₁-C₁₀)脂族基团、或者直链或支链(C₁-C₁₀)烷氧基，通常R₁独立地为氢、甲基或甲氧基；R₂独立地为氢、直链或支链(C₁-C₁₀)脂族基团、(C₅-C₇)环，如脂环族环、烷芳基、苯基、直链或支链(C₁-C₁₀)羟烷基、直链或支链羟基封端的醚，如-(CH₂)_v-O-(CHR₃)_w-OH，式中，v是2-4的整数，w是1-4的整数，R₃是氢或甲基，并且各个R₂的碳可一起形成含有氮的5-7元的环，或者含有氮和选自氧、硫和第二个氮的另一个杂原子的5-7元的环。这些感光剂可在5mW或5mW以下的能量下活化。

其它在所述可见光范围内活化的感光剂包括，但是不限于，N-烷基氨基芳基酮，如二(9-久洛尼定基酮)、二-(N-乙基-1，2，3，4-四氢-6-喹啉基)酮和对-甲氧基苯基-(N-乙基-1，2，3，4-四氢-6-喹啉基)酮；由醛或二次甲基半花青与相应的酮的碱催化的缩合反应制得的可见光吸收染料；可见光吸收squarylium化合物；1，3-二氢-1-氧代-2H-茚衍生物；香豆素系染料，如酮基香豆素和3，3′-羰基二(7-二乙基氨基香豆素)；卤化的二茂钛化合物，如二(η 5-2，4-环戊二烯-1-基)-二(2，6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛；以及得自芳基酮和对-二烷基氨基芳基醛的化合物。其它感光剂的例子包括荧光素型染料和基于三芳基甲烷核的光吸附剂材料。这样的化合物包括Eosin、Eosin B和Rose Bengal。另一种适宜的化合物是Erythrosin B。制造这些感光剂的方法是本领域中已知的，并且许多所述感光剂是市售的。通常，这些可见光活化的感光剂的用量为所述组合物的0.05-2重量％，或者例如0.25-1重量％，或者例如0.1-0.5重量％。

任选地，可使用用紫外光活化的感光剂。这些感光剂通常在大于10nm至小于300nm，或者例如50-250nm，或者例如100-200nm的波长范围内活化。这些UV活化的感光剂包括，但是不限于，重均分子量为10,000-300,000的聚合感光剂，如1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-(4-甲氧基苯基)-甲酮、1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-(4-羟苯基)-甲酮和1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-甲酮的聚合物；酮亚胺的游离碱染料；三芳基甲烷的氨基衍生物染料；呫吨的氨基衍生物染料；吖啶的氨基衍生物染料；甲川染料；以及聚甲川染料。制备这些化合物的方法是本领域中已知的。通常，这些UV活化的感光剂的用量为所述组合物的0.05-1重量％，或者例如0.1-0.5重量％。

任选地，可使用由IR光活化的感光剂。这些感光剂通常在大于600nm至小于1000nm，或者例如700-900nm，或者例如750-850nm的波长范围内活化。这些IR活化的感光剂包括，但是不限于，红外squarylium染料和羰花青染料。这些染料是本领域中已知的，可用文献中描述的方法来制得。通常，所述组合物中这些染料的用量为所述组合物的0.05-3重量％，或者例如0.5-2重量％，或者例如0.1-1重量％。

可用作还原剂的化合物包括，但是不限于，一种或多种醌化合物如芘醌，例如1，6-芘醌和1，8-芘醌；9，10-蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯代-蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1，4-萘醌、9，10-菲醌、1，2-苯并蒽醌(1，2-benzaanthrquinone)、2，3-苯并蒽醌、2-甲基-1，4-萘醌、2，3-二氯萘醌、1，4-二甲基蒽醌、2，3-二甲基蒽醌、蒽醌α-磺酸的钠盐、3-氯代-2-甲基蒽醌、惹烯醌、7，8，9，10-四氢萘并萘醌和1，2，3，4-四氢苯(亚甲)基蒽-7，12-二酮。

其它可用作还原剂的化合物包括，但是不限于，具有以下通式的三乙醇胺的酰基酯：

N(CH₂CH₂OC(O)-R)₃ (II)

式中，R是1-4个碳原子的烷基，0-99％的次氮基三乙酸或3，3′，3″-次氮基三丙酸的C₁-C₄烷基酯。这些三乙醇胺的酰基酯的例子是三乙醇胺三乙酸酯和二苄基乙醇胺乙酸酯。

还可将一种或多种还原剂用在所述成像组合物中以提供所需的颜色或色调变化。通常，一种或多种醌与一种或多种三乙醇胺的酰基酯一起使用以提供所需的还原剂功能。可用于所述组合物中的还原剂的量为0.05-50重量％，或者例如5-40重量％，或者例如20-35重量％。

加入链转换剂以加速颜色和色调的变化。通常，在加入了一种或多种链转换剂后，颜色和色调的变化增加了2-10倍，或者例如4-8倍。

可将一种或多种链转移剂或加速剂用在所述成像组合物中。这些加速剂提高了在暴露在能量下之后颜色或色调变化的速率。可使用任何能提高颜色或色调变化速率的化合物。包括在所述组合物中的链转移剂的用量为0.01-25重量％，或者例如0.5-10重量％。合适的加速剂的例子包括鎓盐和胺。

合适的鎓盐包括，但是不限于，其中鎓阳离子是碘鎓或锍的鎓盐，例如芳基磺酰氧基苯磺酸盐阴离子的鎓盐、膦、氧代氧化锍(oxysulfoxonium)、氧代锍(oxysulfonium)、氧化锍(sulfoxonium)、铵、重氮(diazonium)、硒鎓(selononium)、胂(arsonium)和N-取代的N-杂环基鎓(其中，N被取代或未取代的饱和或不饱和烷基或芳基取代)。

所述鎓盐的阴离子可以是例如氯离子、或非亲核性阴离子，如四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、六氟锑酸根、三氟甲磺酸根(triflate)、四-(五氟苯基)硼酸根、五氟乙基磺酸根、对甲基苄基磺酸根、乙基磺酸根、乙酸三氟甲酯和乙酸五氟乙酯。

典型的鎓盐的例子包括，例如氯化二苯基碘鎓、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、氯化4，4’-二枯基碘鎓、4，4’-二枯基碘鎓六氟磷酸盐、N-甲氧基-a-甲基吡啶鎓-对甲苯磺酸盐、4-甲氧基苯-重氮四氟硼酸盐、4，4’-二-十二烷基苯基碘鎓-六氟磷酸盐、氯化2-氰基-三苯基鏻、二-〔4-二苯基锍(sulfonion)苯基〕硫化物-二-六氟磷酸、二-4-十二烷基苯基碘鎓六氟锑酸盐和三苯基锍六氟锑酸盐。

合适的胺包括，但是不限于，伯胺、仲胺和叔胺(如甲胺、二乙胺、三乙胺)、杂环胺(如吡啶和哌啶)、芳香胺(如苯胺)、卤化季铵(如氟化四乙基铵)、以及氢氧化季胺(如氢氧化四乙基铵)。式(II)表示的三乙醇胺也具有加速剂活性。

还可使用成色剂来影响颜色或色调的变化。所述成色剂的例子为，氨基三芳基甲烷、氨基呫吨、氨基噻吨、氨基-9，10-二氢吖啶、氨基吩噁嗪、氨基吩噻嗪、氨基二氢吩嗪、antino二苯基甲川、无色吲达胺、氨基氢肉桂酸(如氰乙烷和无色甲川)、肼、无色靛青染料、氨基-2，3-二氢蒽醌、四卤代-p，p′-二苯酚、2-(对羟苯基)-4，5-二苯基咪唑和苯乙基苯胺。这些化合物的用量为所述组合物的0.1-5重量％，或者例如0.25-3重量％，或者例如0.5-2重量％。

当所述组合物中包括无色化合物时，通常包括一种或多种氧化剂。可用作氧化剂的化合物包括，但是不限于，六芳基二咪唑化合物，如2，4，5，2′，4′，5′-六苯基二咪唑、2，2′5-三(2-氯苯基)-4-(3，4-二甲氧基苯基)-4，5-二苯基二咪唑(及其异构体)、2，2′-二(2-乙氧基苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，1′-二-1H-咪唑、以及2，2′-二-1-萘基-4，4′，5，5′-四苯基-1′-二-1H-咪唑。其它适宜的化合物包括，但是不限于，卤化的化合物，所述化合物具有不超过40千卡/摩尔的键分解能量，以形成作为自由基的第一卤素，并且附着在其上的氢不超过一个；具有以下通式的磺酰基卤化物：R′-SO₂-X(式中，R′是烷基、链烯基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基，X是氯或溴)；具有以下通式的亚磺酰基硫化物：R″-S-X′(式中，R″和X′与上述R′和X的含义相同)；四芳基肼、苯并噻唑基二硫化物、聚甲基芳基醛、次烷基2，5-环己二烯-1-酮、偶氮苄基(azobenzyl)、亚硝基、烷基(T1)、过氧化物和卤胺。在所述组合物中这些化合物的用量为所述组合物的0.25-10重量％，或者例如0.5-5重量％，或者例如1-3重量％。方法是现有技术中已知的用来制备化合物的方法，并且许多化合物是市售的。

在所述成像组合物中可包括用作所述组合物的粘合剂的成膜聚合物。可将任何成膜粘合剂使用在所述组合物的配方中，只要所述成膜聚合物不会干扰所需的颜色或色调变化。所述成膜聚合物的含量为所述组合物的10-90重量％，或者例如15-70重量％，或者例如25-60重量％。通常，所述成膜聚合物来自酸官能性单体与非酸官能性单体的混合物。将酸和非酸官能性单体聚合形成共聚物，使得酸值至少为80，或者例如为150-250。适宜的酸官能性单体的例子包括(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-丙烯基氨基-2-甲基丙烷磺酸、磷酸2-羟乙基丙烯醇酯、磷酸2-羟丙基丙烯醇酯、以及磷酸2-羟基-α-丙烯醇酯。

适宜的非酸官能性单体的例子包括：(甲基)丙烯酸的酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸叔丁酯、二丙烯酸1，5-戊二醇酯、丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1，3-丙二醇酯、二丙烯酸癸二醇酯、二甲基丙烯酸癸二醇酯、二丙烯酸1，4-环己二醇酯、2，2-二羟甲基丙烷二丙烯酸酯、二丙烯酸甘油酯、二丙烯酸三丙二醇酯、三丙烯酸甘油酯、2，2-二(对羟苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三乙二醇酯、聚氧乙基-2，2-二(对羟苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、聚氧丙基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丙二醇酯、三甲基丙烯酸1，2，4-丁三醇酯、二甲基丙烯酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、1-苯基乙烯-1，2-二甲基丙烯酸酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1，5-季戊二醇酯；苯乙烯和取代的苯乙烯，如2-甲基苯乙烯和甲苯乙烯，以及乙烯酯，如丙烯酸乙烯酯和甲基丙烯酸乙烯酯。

其它适宜的聚合物包括，但是不限于，非离子聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素和羟乙基丙基甲基纤维素。

任选地，在所述组合物中还可包括一种或多种增塑剂。可使用任何合适的增塑剂。增塑剂的用量可以是所述组合物的0.5-15重量％，或者例如1-10重量％。合适的增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二烯丙酯)、二醇类(如聚乙二醇和聚丙二醇)、二醇酯(如三亚乙基二醇二乙酸酯、四亚乙基二醇二乙酸酯和二亚丙基二醇二苯甲酸酯)、磷酸酯(如三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯)、酰胺(如对甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N-正丁基乙酰胺)、脂肪族二元酸酯(如二异丁基-己二酸酯、二辛基己二酸酯、二甲基癸二酸酯、二辛基壬二酸酯、二丁基苹果酸酯、三乙基柠檬酸酯、三正丁基乙酰基柠檬酸酯、丁基-月桂酸酯、二辛基-4，4-二环氧基环己烷-1，2-二羧酸酯和甘油三乙酰酯。

任选地，在所述组合物中可包括一种或多种流动活性剂。流动活性剂是化合物，它可在基材上提供平滑和均匀的涂层。流动活性剂的用量可以是所述组合物的0.05-5重量％，或者例如0.1-2重量％。合适的流动活性剂包括，但是不限于，烷基丙烯酸酯的共聚物。该烷基丙烯酸酯的例子是丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯的共聚物。

任选地，在所述组合物中可使用一种或多种有机酸。有机酸的用量可以是0.01-5重量％，或者例如0.5-2重量％。合适的有机酸的例子包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、苯乙酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、2-乙基己酸、异丁酸、2-甲基丁酸、2-丙基庚酸、2-苯基丙酸、2-(对异丁基苯基)丙酸和2-(6-甲氧基-2-萘基)丙酸。

任选地，在所述组合物中可使用一种或多种表面活性剂。表面活性剂在所述组合物中的用量为所述组合物的0.5-10重量％，或者例如1-5重量％。合适的表面活性剂包括非离子型、离子型和两性表面活性剂。合适的非离子型表面活性剂的例子包括聚环氧乙烷醚、聚环氧乙烷的衍生物、芳香族乙氧基化物、炔属(acetylenic)环氧乙烷、以及环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物。合适的离子表面活性剂的例子包括硫酸烷基酯、硫酸烷基乙氧基酯和苯磺酸烷基酯的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和链烷醇铵盐。合适的两性表面活性剂的例子包括脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中，脂族基团可以是直链或支链的，一个或多个脂族取代基含有8-18个碳原子并且其中的一个含有阴离子水溶性基团，如羧基、磺基、硫酸根合、磷酸根或膦酰基(phosphono)。这些两性表面活性剂的具体的例子为3-十二烷基氨基丙酸钠和3-十二烷基氨基烷基磺酸钠。

还可在所述组合物中包含常规含量的增稠剂。可在所述成像组合物中加入任何合适的增稠剂。通常，所述增稠剂的用量为所述组合物的0.05-10重量％，或者例如1-5重量％。可使用常规的增稠剂。合适的增稠剂的例子包括低分子量的聚氨酯，例如具有至少三个通过亲水性聚醚基团连接的疏水性基团的低分子量聚氨酯。所述增稠剂的分子量为10000-200000。其他适用的增稠剂包括疏水改的碱溶性乳液、疏水改性的羟乙基纤维素和疏水改性的聚丙烯酰胺。

可在所述组合物中使用稀释剂，用以向其它组分提供载体或媒介物。稀释剂视需要添加。通常加入固体稀释剂或填料以使所述组合物的干重达到100重量％。固体稀释剂的例子是纤维素。可使用液体稀释剂或溶剂来制造所述成像组合物的活性组分的溶液、悬浮液或乳液。所述溶剂可以是水性的或有机的，或者它们的混合物。有机溶剂的例子包括醇(如甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、二异丙醚、二乙二醇二甲醚、1，4-二噁烷、四氢呋喃或1，2-二甲氧基丙烷)，以及酯(如丁内酯、碳酸乙二醇酯和碳酸丙二醇酯)、醚酯(如乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、1-甲氧基丙基-2-乙酸酯、2-甲氧基丙基-1-乙酸酯、1-乙氧基丙基-2-乙酸酯和2-乙氧基丙基-1-乙酸酯)，酮(如丙酮和甲乙酮)，腈(如乙腈、丙腈和甲氧基丙腈)、砜(如环丁砜(sulfolan)、二甲基砜和二乙基砜)、以及磷酸酯(如磷酸三甲酯和磷酸三乙酯)。

所述成像组合物可以呈浓缩物的形式。在该浓缩物中，固体含量可以是80-98重量％，或者例如85-95重量％。浓缩物可用水、一种或多种有机溶剂、或者水和一种或多种有机溶剂的混合溶剂来稀释。可对浓缩物进行稀释，使得固体含量为5重量％至小于80重量％，或者例如10-70重量％，或者例如20-60重量％。

任选地，可在所述成像组合物中包括粘合剂。可使用任何适宜的粘合剂。所述粘合剂可以是永久的粘合剂、半永久的粘合剂、再定位的粘合剂、可剥离的粘合剂、或者冷冻类粘合剂。许多这样的粘合剂可分为热熔粘合剂、热熔压敏粘合剂和压敏粘合剂。通常，所述可剥离的粘合剂是压敏粘合剂。这些可剥离的压敏粘合剂的例子是丙烯酸类、聚氨酯、聚α-烯烃、硅氧烷、丙烯酸酯压敏粘合剂和热塑性弹性体系压敏粘合剂的组合、以及增粘的天然及合成橡胶。在成像组合物中使用的粘合剂的量可以是0.05-10重量％，或者例如0.5-5重量％，或者例如1-3重量％。

所述成像组合物可通过，例如喷涂、辊涂或层压施加在工件上。可通过空气干燥，或者用热空气干燥器施加足量的热，从而在所述组合物与工件之间形成粘结，来除去任何溶剂或残留的溶剂。

任选地，可将所述成像组合物施涂在膜基材上，在与涂布了所述成像组合物的面相反的该膜基材面上施涂了粘合剂。该膜基材的例子是粘合胶带。能量敏感组合物以0.5-10mm，或者例如1-5mm厚的层的形式施涂在膜的一面上。涂布可用常规的方法，如喷涂、辊涂、浸涂或刷涂来进行。涂布在所述膜的相反面上的粘合剂的量为25-1000μm，或者例如50-400μm。

适用于膜基材的材料的有代表性的例子包括：聚烯烃如聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和线性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯；增塑的及未增塑的乙烯共聚物，如聚氯乙烯、以及聚乙酸乙烯酯；烯烃共聚物，如乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、以及乙烯/丙烯共聚物；丙烯酸聚合物和共聚物；纤维素；聚酯；以及前述这些物质的组合。也可以使用任何塑料或者塑料与弹性材料的混合物，如聚丙烯/聚乙烯、聚氨酯/聚烯烃、聚氨酯/聚碳酸酯、聚氨酯/聚酯。

这些膜基材可以是不透光的。这一不透明性增强了所述基材上有图案的组合物的褪色部分与未褪色部分之间的反差。通常，这些膜的外观是白色的。

任选地，可在所述组合物中包括一种或多种促粘剂以增进所述成像组合物的组分与膜基材或工件之间的粘结。可使用任何促粘剂，只要它不会不利地干扰所需的颜色或色调变化。所述促粘剂的用量为所述成像组合物的0.5-10重量％，或者例如1-5重量％。所述促粘剂的例子包括丙烯酰胺基羟基乙酸(氢化的和无水的)、二丙烯酰胺乙酸、3-丙烯酰胺-3-甲基-丁酸、以及它们的混合物。

所述制品的粘合剂面可具有一个可拆的剥离层，它在将制品应用于基材上之前保护粘合剂免受环境影响及发生意外粘着的损害。可拆的剥离层的厚度为5-50μm，或者例如10-25μm。可拆的剥离层包括，但是不限于，纤维素、聚合物、以及共聚物如聚酯、聚氨酯、乙烯共聚物、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、环氧聚合物、以及它们的组合。

可拆的剥离层可包括可剥离的涂料制剂，使得所述剥离层可随时从粘合剂上除去。这些可剥离的制剂通常包括作为活性剥离剂的硅氧烷-乙烯共聚物。这些共聚物是现有技术中已知的，并且以常规的含量应用于所述制品的剥离层中。

可将保护性聚合物层置于所述膜基材上的成像组合物上。所述保护性聚合物层阻挡光线，以防止基材上所述成像组合物的过早活化。所述保护性聚合物层可以是与所述基材相同的材料。

构成所述成像组合物的组分可以通过现有技术中已知的任何适宜的方法结合起来。通常，使用常规的装置将这些组分混合在一起以形成固态混合物、溶液、悬浮液、分散液或乳液。配制过程通常在控制光线的环境中进行以防止一种或多种所述组分的过早活化。然后，可将所述组合物存储起来在后来使用，或者在配制后通过上述方法中的任一种将其迅速地施涂在基材上。通常，所述组合物在使用之前存储在控制光线的环境中。例如，具有用可见光活化的感光剂的组合物通常在红光下配制和存储。

在对组合物施加足量的能量后，会发生光褪色或向光性响应。能量的量为可以是0.2毫焦/厘米²或更大，或者例如0.2-100毫焦/厘米²，或者例如2-40毫焦/厘米²，或者例如5-30毫焦/厘米²。

在施加了5毫瓦或5毫瓦以下(大于0毫瓦)的功率，或者例如小于5毫瓦至0.01毫瓦，或者例如4毫瓦到0.05毫瓦，或者例如3毫瓦到0.1毫瓦，或者例如2毫瓦到0.25毫瓦，或者例如1-0.5毫瓦的能量后，所述成像组合物会发生颜色或色调变化。通常，所述能量由在可见光范围内的光源产生。当暴露于来自可见光区域外部的光的能量下后，其它的光敏剂和能量敏感组分(可包含在所述成像组合物中)可引起颜色或色调变化。包含所述光敏剂和能量敏感化合物，提供与施加5毫瓦或5毫瓦以下的能量所引起的响应相比更明显的颜色或色调反差。通常，光敏剂和能量敏感化合物(它们用由5毫瓦或5毫瓦以下的能量活化的光敏剂形成颜色或色调反差)可引起向光性响应。

虽然并不希望受到理论的限制，但是相信在施加了能量后的颜色或色调变化涉及了一种或多种颜色或色调变化机制。例如，当引起光褪色响应时，一种或多种感光剂释放自由基以活化一种或多种还原剂，从而还原所述一种或多种感光剂，从而影响颜色或色调从深变浅。当引起向光性响应时，例如，来自一种或多种感光剂的自由基可引起一种或多种无色化合物与一种或多种氧化剂之间的还原氧化反应，从而从浅变深到亮来影响颜色或色调。一些制剂已经结合了光褪色和向光性响应。例如，将组合物暴露在人造能量(例如激光)下，可形成来自一种或多种感光剂的自由基，然后，所述自由基活化一种或多种还原剂以还原所述光敏剂，导致光褪色响应。将同一组合物在环境光线下曝光，会导致一种或多种氧化剂氧化一种或多种无色化合物，从而导致向光性响应。

通过从工件上剥去不需要的部分或者通过使用适宜的显影剂或剥离剂，可将所述成像组合物整体地或部分地从工件上除去。所述显影剂和剥离剂可以是水性的或有机的。例如，可使用常规的水性溶液来除去具有含酸性官能团的聚合粘合剂的组合物。这些水性溶液的例子是碱金属水溶液，如碳酸钠和碳酸钾溶液。用来从工件上除去组合物的常规的有机显影剂包括，但是不限于伯胺，如苄基胺、丁胺和烯丙基胺，仲胺，如二甲胺，以及叔胺，如三甲胺和三乙胺。

所述方法和成像组合物提供了一种迅速及有效地改变加工件的颜色或色调，或者将图像置于加工件如太空船、海洋船只和陆地车辆上，或者用以在纺织品上形成图像的方法。在施加了组合物后，将具有足量的能量的3-D图像施加在该组合物上以改变其颜色或色调。例如，该图像可以用作标记或指示符，以为紧固件钻孔，从而插入部件，例如在汽车的装配中，用以形成在飞机机身上标记标识或图案的轮廓，或者用以校准海洋船只部件的各段。这些方法和组合物还可用来标示表面缺陷，例如凹坑和刮痕。由于该组合物可以迅速地施加在工件上，并且通过施加能量来产生颜色或色调的反差迅速地形成图像，因此工人们在制造产品的过程中无需再使用手持喷墨标记器或者胶带，于工件的附近标记激光束图像。因此，由于工人使用手持标记器和胶带而导致的阻挡激光束的问题得以消除。

这些方法和组合物适合大量产品的工业生产线制造。例如，工件(如飞机机身)可通过工作站1(在那里将所述成像组合物施加在飞机机身的表面上)，以所需的部分或者整个表面。所述组合物可通过标准喷涂，刷涂，或辊涂工序程序涂覆在机身上或者层压在表面上。被涂覆的飞机机身随后被送到工作站2，在那里用3-D成像系统测量投影仪与该工件上的至少一个坐标传感器之间的距离；使用算法式来将该3-D图像在定位在涂覆在工件上的组合物上；并用足够的能量将该3-D图像施加在该组合物上以形成图像。当第一飞机机身在工作站2时，可将第二机身移动到工作站1以进行涂覆。可使用激光束施加的能量，它诱发了机身表面颜色或色调的变化。由于取消了工人手动标记，可以将成像的飞机机体迅速地转移到工作站3以进行进一步的加工，例如，显影除去或者剥去涂层的不需要的部分，或者在机身上钻孔插入紧固件，与在其它工作站上的部件对准。另外，由于没有工人干扰激光束与在涂覆的飞机机身上所指定的点之间的通路，因此没有工人在成像工作站出现就改善了图像形成的精确性。因此，该成像组合物提供了比许多常规成像和校准方法更加有效的制造。

除了在校准方法中使用该成像组合物以外，所述组合物还可用于制备防护产品，光致抗蚀剂，焊接掩模，打印板，以及其他光聚物产品。

该成像组合物也可以用在漆(例如水基和有机基漆)中。当组合物用在漆中时，其含量可以是最终混合物的1-25重量％，或者例如5-20重量％，或者例如8-15重量％。

实施例1

光褪色响应和向光性响应

在红光下，于20℃混合下表1-2中公开的两种不同制剂的各个组分，形成两种均匀的混合物。制备所述制剂，以证明当暴露在532nm的可见光下时光褪色响应和向光性响应之间的差异。

表 1

组分	重量％
组分	重量％	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	55
二苯甲酸二丙二醇酯	16	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	55
二苯甲酸二丙二醇酯	16	六芳基二咪唑	2
9，10-菲醌	0.2	六芳基二咪唑	2
9，10-菲醌	0.2	三乙醇胺三乙酸酯	1.5
无色结晶紫	0.3	三乙醇胺三乙酸酯	1.5
无色结晶紫	0.3	2，5-二-〔4-(二乙基氨基)苯基〕亚甲基(2E，5E)环戊酮	0.1
甲乙酮	足量，使制剂达到100重量％	2，5-二-〔4-(二乙基氨基)苯基〕亚甲基(2E，5E)环戊酮	0.1

所述共聚物由29重量％的甲基丙烯酸正己酯、29重量％的甲基丙烯酸甲酯、15重量％的丙烯酸正丁酯、5重量％的苯乙烯和22重量％的甲基丙烯酸的单体形成。使用足量甲乙酮形成45重量％的固体混合物。所述共聚物通过常规的自由基聚合反应形成。

在制备了均匀的混合物之后，将其喷涂在聚乙烯膜上。所述聚乙烯膜为30cm×30cm，其厚度为250微米。使用吹风机干燥所述均匀的混合物以除去甲乙酮。

在UV光照下，如图3所示，所述聚乙烯膜上的干燥涂层呈微红棕色。当所述涂层选择性地暴露在手提式激光器发出的532nm的光下时，引起了光褪色响应。如图3中的4个矩形图案所示，暴露的部分褪色成潜灰色。

表 2

组分	重量％
组分	重量％	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	64
二苯甲酸二丙二醇酯	19	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	64
二苯甲酸二丙二醇酯	19	二氟化的二茂钛	3
无色结晶紫	1	二氟化的二茂钛	3
无色结晶紫	1	甲乙酮	加入足够的量，使制剂达到100重量％

使用与表1中的配方相同的共聚物。在制备了混合物之后，在UV光下将其喷涂在聚乙烯膜上。所述聚乙烯膜为30cm×30cm，其厚度为250微米。使用吹风机干燥所述聚乙烯膜上的涂层。如图4所示，在UV光照下，所述涂层具有黄绿色的外观。

将由手提式激光器发出的波长为532nm的能量选择性地施加在所述涂层上以引起向光性响应。用激光器形成的四个矩形图案变暗，形成四个紫罗兰色的矩形，如图4中所示。

实施例2

光敏制品

制备下述具有下表中列出的组分的组合物。

表 3

组分	重量％
组分	重量％	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	86
共轭的环戊酮	1	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	86
共轭的环戊酮	1	1，6-芘醌	0.5
1，8-芘醌	0.5	1，6-芘醌	0.5
1，8-芘醌	0.5	六芳基二咪唑	3
无色结晶紫	2	六芳基二咪唑	3
无色结晶紫	2	氟化的鎓盐	3
仲胺	2	氟化的鎓盐	3
仲胺	2	三乙醇胺三乙酸酯	2
甲乙酮	向制剂中加入足够的量，形成70重量％固体的组合物	三乙醇胺三乙酸酯	2

所述共聚物与实施例1中的共聚物相同。在红光下，于20℃制备制剂。使用常规的混合装置将各个组分混合在一起，形成均匀的混合物。

将所述均匀的混合物辊涂在尺寸为40cm×40cm、厚度为2mm的聚对苯二甲酸乙二酯膜的一个面上。用具有可剥离的纤维素乙酸酯保护背衬的可剥离的压敏粘合剂涂布在与之相反的面上。所述保护背衬具有一层硅氧烷乙烯共聚物脱模剂，用以从所述粘合剂上容易地除去所述保护背衬。所述可剥离的压敏粘合剂是常规的聚氨酯粘合剂。

用吹风机将所述涂层干燥为聚对苯二甲酸乙二酯膜。除去所述可剥离的纤维素乙酸酯背衬，并将具有所述涂层的聚对苯二甲酸乙二酯膜用手压到尺寸为60cm×60cm的铝薄片上。在UV光下，所述涂层呈琥珀色。

将由3-D成像系统发出的波长为532nm的光束选择性地施加在所述琥珀色涂层上以形成具有5个等距点的图案。光束的选择性施加导致琥珀色的褪色，从而形成5个清晰的点。使用在铝上钻孔的常规钻子在铝上的所述各个点的位置钻孔。用手将所述聚对苯二甲酸乙二酯粘合剂从离开具有三个等距孔的铝薄片上剥去。

实施例3

漆制剂中的光敏组合物

制备下述漆制剂。

表 4

组分	重量百分比
组分	重量百分比	Tamol^TM731(25％)分散剂	1
丙二醇	2	Tamol^TM731(25％)分散剂	1
丙二醇	2	Patcote^TM 801(消泡剂)	1
二氧化钛-纯R-900	23	Patcote^TM 801(消泡剂)	1
二氧化钛-纯R-900	23	Optiwhite^TM(中国粘土)	9
Attagel^TM 50(绿坡缕石粘土)	1	Optiwhite^TM(中国粘土)	9
Attagel^TM 50(绿坡缕石粘土)	1	丙烯酸聚合粘合剂	32
Texanol^TM	1	丙烯酸聚合粘合剂	32
Texanol^TM	1	增稠剂水混合物	21
水	加入足够的量，使制剂达到100重量％	增稠剂水混合物	21

将表4中漆制剂与实施例2的表3中公开的光敏组合物混合，使得所述光敏组合物占最终制剂的5重量％。使用常规的混合设备20℃混合所述漆和光敏组合物，以形成均匀的混合物。混合在红光下进行。

将该漆/光敏组合物的混合物辊涂在80cm×80cm的铝切片上。期望在所述混合物与铝切片之间有良好的粘合。

选择性地施加来自3-D成像系统的532nm光，导致涂层中的被选择的部分从琥珀色变为无色。

实施例4

成像组合物和方法

由下表5中列出的组分制备成像组合物。

表 5

成像组合物

组分	重量百分比
组分	重量百分比	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	78
二苯甲酸二丙二醇酯	12	甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯正丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物	78
二苯甲酸二丙二醇酯	12	六芳基二咪唑	2
9，10-菲醌	0.2	六芳基二咪唑	2
9，10-菲醌	0.2	三乙醇胺三乙酸酯	1.5
无色结晶紫	0.3	三乙醇胺三乙酸酯	1.5
无色结晶紫	0.3	共轭的环戊酮	0.1
O-邻苯二甲酸	0.4	共轭的环戊酮	0.1
O-邻苯二甲酸	0.4	氟化的鎓盐	1
仲胺	2	氟化的鎓盐	1
仲胺	2	流动活性剂	0.5
聚氨酯可剥离粘合剂	2	流动活性剂	0.5
聚氨酯可剥离粘合剂	2	丙酮	向制剂中添加足量的丙酮，提供55重量％固体组合物

在红光下，于室温将表5中的组分混合在一起，以形成均匀的混合物。将该混合物放置在用来喷涂航天器的机器喷涂系统的存储容器中。

所述机器喷涂系统以恰足以涂覆机身尾部表面的量将该成像组合物喷涂在飞机机身尾部的一面上。该应用在室温下，于UV光下进行。当所述成像组合物在工作室内暴露在UV光下时，所述成像组合物变为琥珀色。在所述成像组合物中的聚氨酯粘合剂使得该组合物牢固地粘着在机体的尾部，并减少了组合物流动。所述可剥离的粘合剂也使得可容易地除去所述涂层中的不想要的部分，而无需显影剂或者剥离剂。

来自风扇的热空气除去了所述制剂中的大量的丙酮，干燥了尾部上的组合物。热空气的温度是大约是28-30℃。当所述成像组合物是干燥的时，机体的尾部就被成像。

使用3-D成像系统成像。放置在尾部的一个单独坐标传感器能使3-D成像系统的测距系统精确地将3-D激光图像投影到表示标识的被涂覆的尾部上。使用坐标体系变换式(coordinate system transform)的算法式，将3-D激光图像投影到尾部上。所述激光束具有532nm的波长。

暴露在激光束下的尾部的部分褪色，从而在涂层的激光暴露和非暴露部分之间形成反差。在涂层的褪色的部分和未褪色的部分之间形成了接缝。该接缝是在由激光束施加激光的过程中形成的。该接缝使得可容易地通过将褪色的部分从暴露出机体的裸露金属的尾部剥去，来除去褪色的部分。然后，喷涂所述机体的暴露的部分以形成标识。然后，将残余的涂料从机尾剥去。对新的机体重复这一方法。

所述3-D成像系统和成像组合物的结合提高了标记工件的效率和精度。工人们不再需要用手来标记激光束与工件接触的点，因而，消除了在工件与激光束和工件接触的点之间工人的干扰。因此，提高了标记的精度。

Claims

1.一种成像方法，它包括：

a)将包含一种或多种环戊酮系共轭的光敏剂的成像组合物施加在工件上；

b)用5mW或更小的功率以及至少0.2mJ/cm²的能量将3-D图像投影到所述成像组合物上，用以影响所述成像组合物中的颜色或色调的变化，从而形成图像。

2.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，将所述3-D图像选择性地投影到所述成像组合物上。

3.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述成像组合物还包含还原剂、氧化剂、成色剂、成膜聚合物、增塑剂、流动活性剂、有机酸、链转移剂、促粘剂、表面活性剂、流变改性剂、增稠剂和稀释剂。

4.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，它还包括以下在所述步骤a)和b)之间的步骤：

提供一种3-D成像系统，用以将3-D图像投影到所述成像组合物上；

测量所述3-D成像系统的投影仪与所述工件上的至少一个坐标传感器之间的距离；以及

使用算法式将所述3-D图像定位在所述成像组合物上。

5.如权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述算法式是坐标体系变换式。

6.如权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述投影仪与所述工件上至少一个坐标传感器之间的距离是由测距系统来测定的。

7.如权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述一种或多种环戊酮系共轭的光敏剂具有通式：

式中，p和q独立地为0或1，r为2或3；R₁独立地为氢、直链或支链(C₁-C₁₀)脂族基团、或者直链或支链(C₁-C₁₀)烷氧基；R₂独立地为氢、直链或支链(C₁-C₁₀)脂族基团、或者(C₅-C₇)环，或者各个R₂的碳可一起形成含有氮的5-7元的环，或者含有氮和选自氧、硫和第二个氮的另一个杂原子的5-7元的环。

8.如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述R₂的定义中的直链或支链(C₁-C₁₀)脂族基团为直链或支链(C₁-C₁₀)羟烷基、或者直链或支链羟基封端的醚。

9.如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述R₂的定义中的(C₅-C₇)环为烷芳基或苯基。