DE69323548T2 - Kompakter Digitalisierer für Transparentfolien mit hoher Winkel- und Positionsgenauigkeit eines Blattes sowie gleichmässiger Blattbewegung - Google Patents

Description

Erfindungsgebiet.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen eines Bilds auf einem transparenten Film und ist insbesondere zum Einsatz bei Anwendungen im medizinischen oder graphischen Bereich gedacht.
Allgemeiner Stand der Technik.
• In radiologischen Abteilungen in Kliniken oder Privatpraxen werden Patienten mit Hilfe nicht invasiver Verfahren wie beispielsweise Röntgenbildgebung, computergestützte Tomographie, Magnetresonanz, Ultraschall usw. untersucht. Alle diese Verfahren liefern Bilder: direkt auf einem transparenten, fotografischen Film zum Einsatz in der medizinischen Bildgebung; oder Computerbilder, die auch auf dieser Art von Film aufgezeichnet werden können.
• Diese Filme sind für den Radiologen bei der näheren Untersuchung des pathologischen Befundes von großem Nutzen. Der gleiche Film kann auch zu anderen Abteilungen und andere Ärzten transportiert werden. Der Film kann über Jahre hinweg gespeichert und immer dann, wenn dies erforderlich ist, zum Vergleich mit der gegenwärtigen Situation abgerufen werden.
• Probleme ergeben sich, wenn die gleichen Bilder gleichzeitig an zwei unterschiedlichen Stellen zur Untersuchung zur Verfügung stehen müssen, oder wenn die Stellen so weit auseinander liegen, dass die Transportzeit kritisch wird. Die Organisation der Speicherung und der Speicherbereich bereiten in einigen Krankenhäusern ebenfalls Probleme, wo bevorzugt wird, dass der Patient die Filme nach Hause trägt, um sie dort aufzubewahren. Diese Filme sind meistens noch schwieriger abzurufen, da der Patient sie verloren hat. Diese Probleme können gelöst werden, indem die zur visuellen Untersuchung verwendeten Filme abgetastet und digitalisiert werden, und zwar direkt bei ihrer Herstellung (entwickelt und trocken), oder ehe sie die radiologische Abteilung verlassen, um von den Filmen Computerbilder herzustellen. Diese Computerbilder können dann über elektronische Mittel in digitalem Format einheitlich gespeichert werden.
• Heutzutage kann viel von der Bildverarbeitung an Bildern in digitalem Format erfolgen. Um zum · Beispiel ältere medizinische Bilder auf Film mit gegenwärtig erfassten Daten halbautomatisch zu vergleichen, müssen die Bilder auf den älteren Filmen in digitalem Format als Computerbilder verfügbar gemacht werden.
• Die Wiedergabe von Bildern von einer transparenten Folie auf anderen Medien wird in der europäischen Patentanmeldung EP 0 452 570 A1 "Processing and digitizing apparatus for medical radiographic film" [Verarbeitungs- und Digitalisiervorrichtung für medizinischen Röntgenfilm] von H. A. Primo et al. beschrieben.
• Die Umwandlung von Bildern - auf transparenten Ausdrucksmedien wie beispielsweise fotografischem Film zur medizinischen Bildgebung - in Computerbilder in digitalem Format erfordert den Prozess des Digitalisierens des Films.
• Digitalisieren ist der Prozess der Umwandlung optischer Dichten eines Bilds auf einer transparenten Folie in binäre (digitale) elektrische Signale, die die veränderlichen Intensitäten des durchgelassenen Lichts und somit die Dichten darstellen.
• Die optischen Dichten werden durch den Durchgang eines Lichtstrahls von einer kalibrierten Lichtquelle durch den transparenten Film und durch Messen der durchgelassenen Lichtmenge gemessen. Die Messung geschieht durch:
• - ein lichtempfindliches Element (z. B. einen Photoelektronenvervielfacher oder einen ähnlichen Lichtdetektor) oder
• - mehrere derartige Elemente gleichzeitig, wobei die Elemente z. B. in einer Reihe oder in einer regelmäßigen rechtwinkligen Matrix, z. B. CCD-Arrays (Charge Coupled Devices), angeordnet sind.
• Jedes Element erfasst das durch eine kleine Fläche der Folie durchgelassene Licht. Die Form der Fläche kann quadratisch, rechteckig, kreisförmig, elliptisch oder von irgendeiner beliebigen anderen Figur sein. Die ganze Folie wird praktisch in die kleinen Flächen unterteilt, wobei jede Fläche einem analogen Signal entspricht, dass die durch die Fläche durchgelassene Lichtmenge darstellt. Diese analogen Signale werden einzeln in eine begrenzte Menge von M binären Digitalsignalen, die 0 oder 1 darstellen, digitalisiert - d. h. jedes Signal wird von einem Analog-Digital-Umsetzer (D-A-Umsetzer) umgewandelt. Diese digitalen Signale werden als Bit bezeichnet. M liegt meistens im Bereich von 1 bis 16. Jede Menge aus M digitalen Signalen stellt eine digitale Zahl im Bereich von [0, 2M-1] dar. Die Zahl stellt die durch die oben erwähnte kleine Fläche auf der transparenten Folie durchgelassene Lichtmenge und somit die örtliche optische Dichte der Fläche dar. Die durch M Bit dargestellte Zahl wird als Bildpunkt oder Halbtonbildpunkt bezeichnet, da jeder Bildpunkt einen großen Bereich (2M) möglicher Werte aufweist.
• Jedes einzeln digitalisierte Analogsignal führt zu einem einzelnen Bildpunkt. Diese einzelnen Bildpunkte werden von einem oder mehreren D-A-Umsetzern nacheinander erzeugt. Die Reihenfolge wird unter anderem dadurch bestimmt, wie die lichtempfindlichen Elemente angeordnet sind, wie die ursprüngliche transparente Folie beleuchtet wird und wie die Elektronik die Elemente adressiert.
• Die Reihenfolge einzelner Bildpunkte ist genau bekannt und kann somit in einer regelmäßigen rechteckigen Matrix neu, geordnet und als solche auf einem Video-CRT-Monitor wiedergegeben oder durch eine Ausdruckeinrichtung auf einem Blatt Papier oder Film aufgezeichnet werden. Bei diesen Formen kann das Bild von dem Verwender visuell untersucht werden.
• Scanner haben im Allgemeinen Probleme mit der metrischen Präzision der abgetasteten Daten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es schwierig ist, die abzutastende transparente Folie bezüglich des abtastenden Systems präzise zu positionieren oder - wenn eine Bewegung stattfindet - die Langsamabtastgeschwindigkeit innerhalb enger Toleranzen konstant zu halten, so dass das Abtasten mit einer festen Geschwindigkeit zu dem Abtasten äquidistanter Linien führt. Bei den meisten, in der Technik bekannten Abtastsystemen kann die relative Position aufgrund von Schiefer und Ungewißheit bezüglich der seitlichen und Längsposition variieren. Schiefer ist die Drehung der Folie um eine senkrecht zu der Folie verlaufende Achse. Die beiden anderen Faktoren sind auf Translationen in zwei orthogonalen Richtungen parallel zur Ebene der Folie zurückzuführen. Ein weiterer Positionierungsfehler, nämlich die Querverschiebung in einer senkrecht zur Seite verlaufenden Richtung, kann zu einer Defokussierung des abzutastenden Materials führen, was eine verschlechterte räumliche Auflösung zur Folge hat. Um eine homogene und bekannte Verteilung der Bildpunkte über die Folie zu erzielen, ist eine präzise und stabile lineare und winkelmäßige Positionierung erforderlich, und jede für den Digitalisierungsprozess erforderliche Bewegung muß von der Zeit her präzise bekannt sein und von der Zeit her stabil sein.
• In US-A-4,864,411 wird ein "electronic copy board system" [elektronisches Kopiertafelsystem] mit einem ebenen Führungselement zum Stützen einer transparenten Folie, auf der Bilddaten geschrieben werden, offenbart. In dem Führungselement ist ein längliches Licht untergebracht, um Licht durch die transportierte Folie in Richtung eines Arrays aus Lichtdetektoren zu lenken.
Aufgaben der Erfindung.
• Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum Auslesen eines Bilds auf einer transparenten Folie, wobei die Vorrichtung ein genaues und präzises Abtasten eines Bilds auf einer derartigen Folie gestattet, indem die Unterkante der Folie mit einer im Wesentlichen horizontalen Stütze in Kontakt gehalten wird, der beleuchtete Teil vertikal in einer festgelegten Entfernung von dem Abtastmittel gehalten wird und die Folie über der Stütze mit einer gleichmäßigen Abtastgeschwindigkeit vorgeschoben wird.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Digitalisierer von der Größe her klein zu gestalten und das Ausgangssignal so zweckmäßig wie das Ausgangssignal eines gewöhnlichen automatischen Röntgenfilmverarbeiters zu machen. Diese Verarbeiter können an den Eingang des Filmdigitalisierers der vorliegenden Erfindung angekoppelt werden.
Kurze Darstellung der Erfindung
• Die oben erwähnten Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 definierten besonderen Merkmalen realisiert.
• Bei der Folie kann es sich um einen fotografischen Film handeln, z. B. zum Einsatz in der medizinischen Bildgebung, sie kann aber auch eine beliebige andere, bildtragende transparente Folie sein, z. B. eine Transparentauflage zur Verwendung bei der Overheadprojektion, bei der die Dichten auf nichtfotografische Weise gebildet werden.
• Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" müssen für den Zweck der vorliegenden Offenbarung als im Wesentlichen horizontal bzw. im Wesentlichen vertikal verstanden werden, so dass die Erfindungsgedanken auch da noch gelten, wo Vertikalität erforderlich ist, um die Schwerkraft zu nutzen, und die horizontale Bewegung senkrecht zu der vertikalen Richtung verläuft. Die Anordnung hat den Zweck, die vertikal nach unten gerichtete Gravitationskraft und die gleiche, von dem im Wesentlichen horizontalen, ebenen Führungsmittel verursachte Reaktion nach oben auszunutzen. Die Kraft nach oben ist über die Unterkante der Folie gleichmäßig verteilt, während die Gravitationskraft ihren Kraftursprung in der Nähe der Mitte der Folie hat, d. h. im Massenschwerpunkt. Diese Anordnung führt zu einem stabilen Gleichgewicht, das eine konstante und (innerhalb enger Toleranzen) wohl bekannte Orientierung der Folie um einer senkrecht zu der Ebene der Folie verlaufende Achse ergibt. Die Anordnung garantiert auch, dass die vertikale Position der Folie relativ zu dem Abtastmittel sehr präzise bekannt ist, da das horizontale Führungsmittel als linearer Positionsbezug in vertikaler Richtung dient.
• Der Träger kann ein beliebiges Mittel sein, das an die Hinterkante der Folie anstößt und sie mit bekannter Geschwindigkeit über das horizontale Führungsmittel schiebt. Der Träger selbst kann an einem Endlosband oder an jedem beliebigen anderen Element befestigt sein, von dem in der Technik bekannt ist, dass es eine Drehbewegung z. B. eines Schrittmotors auf einen Träger überträgt, der sich während des Nutzbetriebs linear bewegt. Die horizontale Folienstütze kann eine ebene Platte sein, ein Walzenbett oder irgend ein anderes Element, von dem in der Technik bekannt ist, dass es die Folienorientierung und die vertikale Verschiebung stationär hält.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung.
• Die Erfindung wird im Weiteren beispielhaft anhand der begleitenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
• Fig. 3 eine Draufsicht auf das Abtastmittel und das Beleuchtungsmittel,
• Fig. 4 eine Seitenansicht der Kontakt-CCD- Array-Platzierung,
• Fig. 5 eine Draufsicht auf ein CCD-Element und ein Selfoc in einem entsprechenden Gehäuse,
• Fig. 6 eine Vorderansicht auf das Digitalisierergehäuse,
• Fig. 7 eine Rückansicht auf das Digitalisierergehäuse,
• Fig. 8 eine Seitenansicht des Beleuchtungsmittels.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine ein fotografisches Bild tragende transparente Folie bzw. ein fotografischer Film 10 während vier wichtigen Phasen des Abtastprozesses gezeigt: während dem Einführen des Films 10 in den Digitalisierer (Eingangswalzen 10 und 11 von Fig. 6) - wie durch Pfeil 1 veranschaulicht, während der vertikalen Positionierung des Films 10', wie durch Pfeil 2 gezeigt, während dem Abtasten des Films 10", wie durch Pfeil 3 gezeigt, und beim Anordnen des Films 10''' (Pfeil 4), z. B. in der Ausgabeschale 47 (Fig. 7).
• Der Film 10 kann auf dreierlei Weise geladen werden: folienweise von Hand, durch eine in der Technik bekannte Schnellzuführung wie z. B. den Filmzuführungsmechanismus, der in dem Filmverarbeiter CURIX CAPACITY PLUS verwendet wird, und automatisch als Ausgabe eines chemischen Filmverarbeiter. Film 10 kann durch die Verarbeitung eines Röntgenfilms erhalten worden sein, der einem Röntgenbild ausgesetzt wurde. Geeignete Verarbeiter zur Durchführung der Verarbeitung sind CURIX 460, CURIX HT-530U, CURIX HT530C, CURIX CAPACITY PLUS, CURIX 260, CURIX 160 und CURIX 60. "CURIX" ist ein eingetragenes Warenzeichen von Agfa- Gevaert N. V. Mortsel Belgien. Fig. 6 zeigt, wo der Film zwischen den Walzen 11 und 12 in den Filmdigitalisierer eintritt. Zur manuellen Zuführung ist es nicht erforderlich, auf die orthogonale Orientierung oder das Umdrehen des Films zu achten. Das Spiegeln und die orthogonale Drehung der abgetasteten Bilder kann später einfach durch spezielle Hardwaremittel bzw. Digitalbildverarbeitungssoftwaregesteuerte Mittel geschehen.
• Der Film wird von den Walzen 11 und 12 gegriffen. Eine oder beide werden von einem in der Zeichnung nicht gezeigten Antriebsmittel angetrieben. Die Walze 11 ist auf einer nicht gezeigten Drehachse an der Vorrichtung befestigt, und die Walze 12 ist an einer parallel zu der Achse der Walze 11 verlaufenden Achse angebracht und kann sich entlang der die Achse von Walze 12 und Walze 11 verbindenden Ebene bewegen. Ein in den Figuren nicht gezeigtes Druckmittel bewegt die Achse der Walze 12 in Richtung der Achse von Walze 11 und verursacht zwischen Walze 11 und 12 eine Druckkraft. Nach dem Eintritt einer Filmfolie zwischen den beiden Walzen 11 und 12 wird die Druckkraft von der Walze 12 auf Film 10 und von der Walze 11 auf Film 10 ausgeübt. Die Reibung zwischen Walze und Film ist proportional zu der Druckkraft und bewegt den Film 10 in Richtung des Abtastmittels.
• Ein vertikales Ablenkmittel in der Nähe des Austritts von Walzen 11 und 12 zwingt den Film, sich allmählich nach oben zu bewegen. Wenn die Folie 10 die Walzen 11 und 12 passiert hat, verschwindet die Reibungskraft und auf den Film wirkt nur noch die Schwerkraft ein, wodurch bewirkt wird, dass der Film so lange vertikal fällt, bis er die Position 10' im Abtastspeicher 24 (Fig. 2) erreicht. Der Fall des Films wird von einem horizontalen Stützmittel 35 gestoppt. Nachdem der Film zunächst das horizontale Stützmittel 35 berührt, zwingen die Schwerkraft und die Reaktionskraft des Stützmittels 35 die Unterkante des Films, parallel zu dem Stützmittel zu sein. Selbst ein Film, der mit einer beträchtlichen Schrägheit zugeführt worden ist, wird mit seiner Unterkante 19 zu dem horizontalen Stützmittel 35 perfekt ausgerichtet sein. Dieses Ziel wird aufgrund der Tatsache erreicht, dass das Eingabesystem von dem Abtastsystem nach dem Fall total abgekoppelt ist. Von diesem Augenblick an kann der Film wie ein fester Körper angesehen werden. Der Film befindet sich nun in einer Position, in der ein Träger 23 die Rückkante 18 des Films berühren kann. Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung zwingt den Film zum Durchtritt zwischen zwei eng beieinander liegenden Glasplatten 27 und 28, um den Film in einer aufrechten Position, parallel zu der (X,Y)-Ebene, zu halten. In Fig. 1 wird ein System mit drei senkrechten Achsen X, Y und Z, und Drehungen um diese Achsen in den Richtungen der Pfeile w, f, k definiert. Aufgrund der Steifheit des Films und da keine Querkräfte mit einer Komponente parallel zu der Z-Achse vorliegen, wirken alle Kräfte (d. h. die Schwerkraft und die Reaktionskraft von dem Stützmittel 35; horizontale Druckkraft vom Träger 23 und Reaktionskraft) in der vertikalen (X, Y)-Ebene und biegen den Film nicht oder stellen ihn nicht schräg, wodurch er sich wie ein fester Körper verhält. Ein fester Körper weist im dreidimensionalen Raum bezüglich seiner positionsmäßigen Freiheit 6 Parameter auf. Wenn diese Parameter festgelegt bzw. bekannt sind, ist die Stelle jedes anderen Punkts des festen Körpers im Raum bekannt. Diese Parameter sind die Position (X, Y, Z) und die Lage bzw. dreidimensionale Orientierung (w, f, k) . Wie in Fig. 1 gezeigt, werden drei senkrechte Achsen derart an den Film angelegt, dass sich der Film in der (X, Y)-Ebene befindet. Die Unterkante des Films bildet die X-Achse, die Y-Achse ist senkrecht zu der X- Achse und liegt in der Ebene des Films. Die Z-Achse ist senkrecht zu der (X, Y)-Ebene, k ist der Drehwinkel um die Z-Achse, f um die Y-Achse, w um die X-Achse.
• Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung garantiert das horizontale Führungsmittel, dass die seitliche bzw. Y-Position des Films immer festliegt, auch während des Transports des Films von Position 10' nach 10".
• Das horizontale Führungsmittel garantiert auch, dass die Orientierung k während des Abtastprozesses festbleibt, was zu einer korrekten Winkelposition des Films in jedem beliebigen Augenblick führt.
• Weiterhin kann die Schwerkraft durch ein Druckmittel 45 ergänzt werden, das auf die Oberkante 46 der Folie 10" wirkt. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann dies durch nicht angetriebene Walzen erreicht werden, die durch nicht gezeigte Federn auf die Oberkante gedrückt werden. Das Druckmittel kann auch durch eine in Längsrichtung verlaufende Feder realisiert werden, die die Oberkante 46 des Films berührt.
• Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Film, nachdem er in Position 10' auf der horizontalen Stütze zum Stillstand gekommen ist, drei Bewegungsphasen unterzogen:
• - schnelle Bewegung der Vorderkante 26 in Richtung des Beleuchtungsmittels 22 und Abtastmittels 21;
• - langsame Bewegung zwischen dem Beleuchtungsmittel 22 und dem Abtastmittel 21 hindurch, wobei der Film 10" abgetastet wird; und
• - schnelle Bewegung zu der Ausgabeschale 47.
• Die erste Bewegung von dem Abtastspeicher 24 zu dem Abtastmittel 21 wird mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt, um den Gesamtdurchsatz des Digitalisierers zu verbessern - selbst für kleinformatige Filme - unabhängig von der Position, in der sie von den Walzen 11 und 12 in dem Abtastspeicher 24 abgegeben wurden. Der Träger 23 berührt die Hinterkante 18 des Films 10' und drückt ihn entlang der X-Achse in Richtung des Abtastmittels 21. Der Träger 23 ist an einem Endlosband 17 montiert. Der Träger 23 auf dem Band 17 befindet sich in einer Höhe von etwa 7 Zoll (ca. 180 mm) über dem Führungsmittel 35, um für Filmgrößen zwischen 8" und 19" geeignet zu sein. Das Band kann gelegentlich zwei über die Länge des Bandes 17 gleichmäßig verteilte Träger aufweisen, um den Systemdurchsatz zu steigern. Das Band wird von einem in der Zeichnung nicht gezeigten Schrittmotormittel angetrieben. Die Geschwindigkeit des Motors kann durch ein elektronisches Mittel erhöht oder gesenkt werden. Die konstante Geschwindigkeit wird durch den Einsatz des beschriebenen Mechanismus anstelle des Einsatzes von Walzenpaaren besser garantiert, da Walzenpaare unerwünschte Schocks und somit Mikrobandbildungseffekte in das digitale Bild einführen, zumindest am Anfang und am Ende des Abtastvorgangs. Am Anfang und am Ende des Abtastvorgangs ist die X-Position des Films keine lineare Funktion der Zeit, so dass die X-Position nicht präzise bekannt ist.
• Ein Erfassungsmittel 25 erfasst, wann der Film die Bezugsposition erreicht, d. h. die Position, in der die Vorderkante des Films die Glasplatten 27 und 28 erreicht. Das Erfassungsmittel gibt dem Schrittmotor so lange den Befehl zum Herabsetzen der Geschwindigkeit, bis der Film mit einer konstanten Langsamabtastgeschwindigkeit läuft. Bis die Vorderkante 26 des Films 10' das Abtastmittel 21 erreicht hat, bewegt sich der Film mit der konstanten Langsamabtastgeschwindigkeit. Während das horizontale Führungsmittel Y und k konstant hält, garantiert der Träger 23, dass die Position entlang der X-Achse mit der Zeit gleichmäßig zunimmt. Die X-Position des Films ist deshalb in jedem Augenblick, in dem eine Zeile 14 (Fig. 1) von Dichten des Bilds auf dem Film abgetastet werden muß, sehr präzise bekannt.
• Während des Transports des Films 10" wird ein Abtasten und Digitalisieren paralleler äquidistanter Zeilen durchgeführt. Dazu beleuchtet das Beleuchtungsmittel 22 (Fig. 2) die durchlaufende Folie kontinuierlich. An jeder Stelle auf einer vertikalen Zeile 14 des Films wird ein auf den Film auftreffender Lichtstrahl teilweise durch den Film durchgelassen und erreicht das Abtastmittel 21. Das Abtastmittel 21 wird in Fig. 3 in Draufsicht entlang der Y-Achse näher gezeigt. Das Abtastmittel 21 ist ein hermetisches Modul und umfasst zwei Kontakt-CCD-Module 31 und 32. Eine Seitenansicht dieser CCD-Module entlang der Z-Achse ist in Fig. 4 gezeigt. Zwei in der Technik bekannte CCD- Module, vorzugsweise vom Typ TCD128AC, stoßen aneinander an, um die maximale Filmbreite, die bei 14" bzw. 355,6 mm liegt, zu überbrücken. Hierbei handelt es sich um Kontakt-CCDs zum Abtasten von A4-Vorlagen (210 mm · 297 mm). Jedes CCD-Modul besteht aus einem Array von etwa 3400 CCD-Elementen, wobei jedes Element 1"/400 = 0,0635 mm misst. Dies ergibt eine Abtastauflösung von 400 Punkten pro Zoll bei Halbton. Der Digitalisierer muss in der Lage sein, Bilder auf Film mit einem Dichtebereich zwischen 0 und 3,2D mit einer Gesamtpräzision von mindestens 0,01D abzutasten. Diese Qualität lässt sich mit dem bevorzugten CCD-Typ erreichen.
• Das Abtastmittel 21 (Fig. 3) enthält weiterhin Selfoc-Arrays 33 und 34 (Selfoc = Warenname für selbstfokussierende Linsenarrays) zum Führen und Bündeln der von dem abgetasteten Punkt auf dem Film 10" kommenden Lichtstrahlen zu den CCD-Modulen 31 beziehungsweise 32. Dieses Lichtführungsmittel ist, um den optischen Weg in einer kompakten Ausführung kurz zu halten, gegenüber anderen in der Technik bekannten Mitteln bevorzugt worden. Das hermetische Modul 21 ermöglicht weiterhin eine gegenüber Schock, Vibration und Staub robuste Ausführung. Das System kann deshalb vor Ort sorgloser betrieben werden.
• Mit CCD-Array 31, entspricht Selfoc-Array 33, bildend ein optisches System. Das gleiche gilt für CCD- Array 32 und Selfoc-Array 34. Beide optischen Systeme werden an der Stelle, wo die beiden CCD-Arrays aneinanderstoßen, V-förmig angeordnet, damit sie sich um mindestens ein CCD-Element überlappen, so dass mindestens eine Stelle auf der Abtastzeile 14 von 2 CCD-Elementen digitalisiert wird. Es ist erforderlich, eine volle Abtastzeile 14 im gleichen Augenblick über die ganze Breite der Folie und somit aus der gleichen optischen Zeile 14 abzutasten, da geringfügige Schwankungen bei der Geschwindigkeit der Folie oder der internen elektronischen Zeitgabebasis die Position der Abtastzeile auf der Folie innerhalb der engen Toleranzen unvorhersagbar machen, wenn der Zeitunterschied zwischen zwei Abtastoperationen steigt.
• Die Coplanarität und die Überlappung der beiden CCD-Arrays 31 und 32 geschieht in einer kontrollierten Umgebung, bevor das CCD-Modul abgedichtet wird.
• Der die Abtastzeile 14 beleuchtende Lichtstrahl wird von dem Beleuchtungsmittel 22 erzeugt. Dieses Element kann unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen. Das Ziel besteht darin, einen planen Lichtstrahl senkrecht zu der transparenten Folie und parallel zu der Z-Achse zu erzeugen. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann man von einer punktförmigen Lichtquelle 7 (Fig. 8) ausgehen, die einen linearen Lichtstrahl 9 erzeugt. Dieser lineare Lichtstrahl wird durch ein optisches Mittel 6 in einen planen Lichtstrahl umgewandelt.
• Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform besteht das optische Mittel 6 aus einem beinahe kreisförmigen Glaszylinder mit ebenen Enden 44 und 5, zusammen mit einem lichtemittierenden Mittel 7. Der Glaszylinder 6 weist einen ebenen Teil 42, parallel zu der Achse 41 des Zylinders und mit einer Kante 43 am Ende 44, auf. Zur gleichmäßigen Beugung des auftreffenden Lichts wird der ebene Teil 42 gerändelt gemacht.
• An einem oder beiden Enden ist eine punktförmige Lichtquelle 7, wie beispielsweise eine Halogenlampe von z. B. 400 Watt, eingebaut. Das von dieser Lampe 7 emittierte Licht tritt teilweise in den Zylinder ein, wird durch ein Reflexionsmittel 13 auf der dem ebenen Ende 44 gegenüberliegenden Seite teilweise reflektiert und geht teilweise in andere Richtungen verloren. Ein Teil des Lichts 9, das in den Zylinder 6 eintritt, verlässt den Zylinder am anderen ebenen Ende 5. An diesem Ende ist zum Zurückreflektieren von austretendem Licht in den Zylinder ein auf das ebene Ende 5 aufgetragenes Reflexionsmittel eingerichtet.
• Bei einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform kann eine zweite Halogenlampe mit der gleichen Ausführungsform wie die erste Halogenlampe 7 am Ende 5 eingebaut sein. Innerhalb des Zylinders 6 werden in unterschiedliche Richtungen auf die gerundeten Teile des Cylinders auftreffende Lichtstrahlen total gebeugt und laufen weiter in den Zylinder, bis sie auf dem ebenen Teil 42 des Zylinders auftreffen. Durch diesen Teil wird der Lichtstrahl vollständig gestreut, und ein Teil des Lichts verlässt den Zylinder als Lichtstrahl in einer Richtung 8 senkrecht zur Achse des Zylinders; ein anderer Teil wird wieder total gegen die runden Teile des Zylinders 6 gebrochen.
• Der Vorteil einer punktförmigen Lichtquelle liegt in der Leichtigkeit, Infrarotstrahlung, für die CCDs auch empfindlich sind, zu filtern und zu eliminieren. Die CCDs können nicht selektiv zwischen Infrarotstrahlung und sichtbarem Licht unterscheiden. Durch eine Filterung von Infrarotstrahlung wird verhindert, dass die transparente optische Dichte mit der Wärmedurchlässigkeit des transparenten Folienmaterials verwechselt wird. Im Gehäuse 48 des hermetischen Moduls sind Kühlrippen 49 (Fig. 5) erforderlich, um die Wärme abzuführen, da Infrarotstrahlung nur teilweise gefiltert wird und wegen des Stromverbrauchs innerhalb der einzelnen CCD- Zellen 36.
• Eine weitere, in der Technik bekannte Ausführungsform für das optische Mittel 6 umfasst ein Bündel mit optischen Fasern mit in der Nähe einer Lichtquelle zusammengebündelten ersten Enden und in einem linearen Array angeordneten entgegengesetzten Enden. Die Lichtquelle kann ebenfalls eine Halogenlampe oder eine beliebige andere Art von Beleuchtungsmittel sein, die elektromagnetische Wellen innerhalb der Wellenlänge von sichtbarem Licht (d. h. 300-700 nm) erzeugt. Außerdem kann das Beleuchtungsmittel 22 von einer röhrenförmigen Lampe wie einer TL-Lampe gebildet werden, die über ihre Länge hinweg gleichmäßig Licht erzeugt. Das Licht wird gelegentlich von einem auf der entgegengesetzten Seite des Films angeordneten Reflexionsmittel reflektiert.
• Das den Zylinder bei der bevorzugten Ausführungsform verlassende und in die Richtung des Selfoc-Linsenarrays 33 und 34 laufende Licht geht orthogonal durch die transparente Folie 10" (siehe Fig. 3). Durch das Passieren der Folie wird eine sehr geringe Lichtmenge reflektiert, und je nach der örtlichen optischen Dichte des Bilds auf der Folie 10" wird eine gewisse Menge an auftreffendem Licht absorbiert und ein anderer Teil wird durchgelassen. Der durchgelassene Teil des Lichts trifft auf mindestens ein Selfoc-Array 33 und/oder 34 auf. Die Selfoc-Arrays 33 und 34 sind optische Führungsmittel zum Übertragen divergierenden Lichts von einer Lichtquelle in einer festgelegten Entfernung D1 von dem Selfoc zu der entgegengesetzten Seite der Linse, wobei es zurück konvergiert in einen bei 31 (oder 32) gelegenen Punkt in einer Entfernung D2, die eine andere Länge von D1 aufweisen kann, solange D1+D2 für alle Punkte konstant gehalten wird. In der Entfernung D2 von der entgegengesetzten Seite ist das CCD-Array angeordnet, das alles durchgelassene Licht, das auf das Selfoc- Array auftraf, einsammelt. Jedes einzelne CCD-Element 36 (siehe Fig. 5) empfängt das einem kleinen Teil des Films entsprechende Licht. Die auf das CCD-Element auftreffende Lichtmenge ergibt ein analoges elektrisches Signal, das von einem an beide CCD-Module 31 und 32 angeschlossenen elektronischen Mittel 15 weiter verarbeitet werden kann (Fig. 2).
• Das elektronische Mittel verarbeitet die analogen elektrischen Signale durch in der Technik der Bildverarbeitung bekannte Verfahren. Einige dieser Verfahren sind in dem von Agfa-Gevaert N. V., Mortsel, Belgien, vertriebenen Scanner HORIZON realisiert und können auf die oben erwähnten analogen elektrischen Signale angewendet werden. Diese Signale werden in eine Menge von digitalen Werten umgewandelt, die ein digitales Bild oder Computerbild darstellen.
• Computerbilder können über einen kurzen (Sekunden) oder langen (Jahre) Zeitraum elektronisch gespeichert und gegebenenfalls auf einem Videomonitor ausgegeben oder auf einem Ausdruck wie beispielsweise einer anderen transparenten Folie oder Papier registriert werden.
• Die Präzision des Abstands D1 zwischen dem Film und dem Selfoc-Array, der gleich dem festgelegten Abstand D2 sein muß, kann durch ein Druckmittel 16 (siehe Fig. 2), z. B. Federn oder eine in Längsrichtung flexible Folie, verbessert werden.
• Während die transparente Folie abgetastet wird, erfasst das Erfassungsmittel 25 die Hinterkante des Films 18. Da der Abstand zwischen dem Erfassungsmittel 25 und der Mittellinie des Abtastmittels 21 festgelegt ist, ist außerdem auch die Langsamabtastgeschwindigkeit festgelegt und bekannt, und die Zeit T1, die die Rückkante 18 des Films 10' benötigt, um die Mittellinie des Abtastmittels 21 zu erreichen, ist bekannt. Nach dem Erfassen der Rückkante 18 des Films 10' durch das Erfassungsmittel 25 bewirkt der Schrittmotor, dass die Folie 10' die horizontale Langsamabtastbewegung während eines Zeitraums T1 fortsetzt. Danach ist das Bild auf dem Film 10' vollständig abgetastet, und die dritte Bewegung kann beginnen.
• Um den Digitalisierer von der Größe her klein zu halten und das System so zu gestalten, dass es sich zur Kombination mit einer Filmverarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise dem von Agfa-Gevaert N. V., Mortsel, Belgien, vertriebenen System AGFA CURIX eignet, wird der abgetastete Teil des Films durch ein U-förmiges Führungsmittel 29 geführt, das beispielsweise durch zwei kreiszylindrische Platten mit der gleichen Mitte gebildet wird. Das Führungsmittel bewirkt, dass der Film, während er die dritte Bewegung ausführt, um die Ausgabeschale 47 zu erreichen, um 180 Grad gedreht wird. Um die dritte Bewegung zu beginnen, werden die beiden in Fig. 2 gezeigten Walzenpaare aktiv. Das erste Walzenpaar besteht aus einer linken Walze 37 und einer rechten Walze 38. Das zweite Walzenpaar besteht aus einer linken Walze 39 und einer rechten Walze 40. Die vier Walzen sind an dem U-förmigen Führungsmittel 29 montiert. Die vier Walzen werden von einem nicht gezeigten Walzenantriebsmittel aktiviert, das eine Drehung mit einer erheblich über der Langsamabtastgeschwindigkeit liegenden linearen Geschwindigkeit zum Verbessern des Gesamtdurchsatzes des Systems bis zu fünf Filmen pro Minute bei Filmen mit einer Maximalgröße von 14" X 17" verursacht. Die beiden Walzen jedes Paars bewegen sich so lange aufeinander zu, bis der Film 10" zwischen ihnen eingepresst ist. Nach dem Druckaufbau bewirken die Walzenpaare, dass der Film 10" schnell zu der Filmausgabeschale 47 transportiert wird, aus der er von dem Bediener von Hand herausgenommen werden kann.
• Bei einer anderen Ausführungsform ist die Richtung der Lichtstrahlen umgekehrt: das Abtastmittel 21 ist durch eine Abtastlaserlichtquelle ersetzt - das Abtasten wird von einem sich drehenden Polygonspiegel oder einem Galvanometer, der bzw. das einen von einer permanenten Laserquelle kommenden Lichtstrahl ablenkt, bewirkt. Das Laserlicht tastet die vertikale Zeile 14 auf dem Film 10" ab. Das durchgelassene Licht trifft auf den Zylinder 6 auf, wo der ebene Teil 42 das auftreffende Licht in alle Richtungen, auch in Richtung der ebenen Enden 5 und 44, streut. Die punktförmige Lichtquelle 7 wird durch ein lichtempfindliches Element, wie beispielsweise ein Photoelektronenvervielfachermittel, ersetzt, das eine Lichtmenge in ein analoges elektrisches Signal proportional zu der von dem Photoelektronenvervielfacher eingefangenen Lichtmenge umwandelt. Die von dem Photoelektronenvervielfachermittel erzeugten elektrischen Signale werden, wie oben beschrieben, durch ein elektronisches Mittel 15 in ein digitales Bild umgewandelt. Das untere ebene Ende 5 des optischen Mittels 6 kann reflektierend beschichtet sein bzw. - in einer anderen Ausführungsform - die auf das untere ebene Ende 5 auftreffende Lichtmenge zu einem weiteren Photoelektronenvervielfachermittel durchlassen.

Claims (6)

1. Eine Vorrichtung zum Auslesen eines Bilds auf einer transparenten Folie (10), mit einem Beleuchtungsmittel (22), mindestens einem photoempfindlichen Element (21), und einem Transportmittel zum Transportieren der Folie zwischen dem Beleuchtungsmittel und dem photoempfindlichen Element, wobei das Transportmittel Mittel (27 und 28) umfasst, um mindestens den beleuchteten Teil der Folie in einer aufrechten Position zu halten;

ist dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel weiterhin Folgendes umfasst:

- eine ebene, im Wesentlichen horizontale Folienstütze (35), um den Kontakt mit der Unterkante (19) der Folie (10) aufrechtzuerhalten, um auf diese Weise die Unterkante der Folie in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zu führen; und

- einen Träger (23), der zur Bewegung in einer Ebene parallel zu der Folienstütze (35) und zum Anstoßen an die hochstehende Rückkante (18) der Folie angeordnet ist, um auf diese Weise durch einen derartigen anstoßenden Kontakt die Folie nach vorne über die Stütze (35) zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Führungsmittel (29) zum Umlenken des von der Unterkante (19) der Folie beschriebenen Wegs.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem das Führungsmittel (29) zum Umlenken des Wegs zum Umlenken des Folienwegs um 180 Grad angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ein Druckmittel (45) umfasst, was an der Oberkante (46) der Folie wirkt, um die Schwerkraft zu ergänzen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die zur Verwendung in medizinischen Anwendungen angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die zum Digitalisieren herkömmlicher Röntgenfilme angeordnet ist.