CN107656304B - 用于读取成像板的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对经曝光的成像板(12)进行读取的装置(10),包括光源(18),通过该光源可产生读取光(20),通过偏转单元(26)使读取光为扫描成像板(12)而逐点地射向成像板(12)。该装置(10)还包括荧光(22)检测单元(36),该荧光在用读取光(20)扫描时由成像板(12)发出。为了提高扫描效率,在偏转单元(26)中使用可控微镜(24)使读取光(20)定向。

Description

用于读取成像板的装置和方法
本申请是2012年9月26日在中国专利局提交的申请号为201280057335.6、名称为“用于读取成像板的装置和方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于读取曝光的成像板(speicherfolie)的装置和方法。
背景技术
在X射线技术中,尤其是牙医领域的X射线技术中,当今使用成像板来拍摄X光图片。该成像板包括埋在透明的基质中的磷材料。因此产生所谓的存储中心,其可以通过射入的X光被置于受激励的准稳定状态。如果例如为了拍摄患者的整幅牙齿在X光装置中照射这种成像板,则该成像板包括形式为激发的和未激发的存储中心的潜伏的X光图片。
为了读取成像板,在扫描装置中逐点地用读取光扫描该成像板,因此使受激存储中心的准稳定状态变为在释放荧光的情况下快速释放的状态。可以借助于检测单元检测该荧光,因此可以通过相应的分析处理电子装置使X光图片可见。
传统的扫描装置,例如滚筒式扫描仪沿着圆柱形的表面导引成像板经过一个读取间隙。在圆柱面的内部设置有旋转的反射镜作为偏转单元,其产生连续的读取射束。该读取射束穿过读取间隙照射到成像板上并且逐点地读取该成像板。同时,成像板通过机械的驱动器被导引通过读取间隙,因此成像板的整个表面被检测。
在这种滚筒式扫描仪中,尤其在牙医领域,其中大多使用小型的成像板,缺点是,仅沿着圆柱周部很小的区域布置成像板。因此,读取射束在读取时间的大部分在不存在成像板的区域中循环,因此读取射束仅在约10%的读取时间段中实际照射到成像板上。这导致不必要的长读取时间。
发明内容
因此,本发明所要解决的技术问题是:提供一种改善读取效率装置和方法。
就装置而言,该技术问题通过一种装置解决,其具有:
a)光源,通过该光源能产生读取光;
b)偏转单元,通过该偏转单元能使读取光为了扫描成像板而顺序地射向成像板,其中,偏转单元包括用于使读取光偏转的可控镜元件;
c)用于荧光的检测单元,该荧光在利用读取光进行扫描时由成像板发出,
其中,所述的可控镜元件是微镜,该镜元件能围绕第一摆动轴和与之不同的第二摆动轴占据不同的角位置。
按照本发明发现,通过可来回摆动的可控镜元件,可以这样导引读取光,使得读取光大多数时间照射在成像板上。由此减少了读取成像板所需的总时间。
微镜尤其可以设计为MEMS-微镜(MEMS:微机电系统)。MEMS-技术的特征是将机械元件、促动器和电子部件集成在公共的基体上,其中,类似于处理器和存储芯片那样进行制造并且包括施加材料层和后续的选择性地腐蚀。MEMS-微镜是非常可靠的并且由于其较小的质量对控制信号的响应非常快,因此能够实现高的偏转速度。
通过围绕两个轴的偏转,即便没有偏转单元和成像板之间的相对运动也能扫描面状的成像板。在此,两个轴优选平行于大多矩形的成像板的边缘布置。
在一种实施形式中,镜元件能围绕两个摆动轴分别连续地在两个端点位置之间摆动。通过沿着摆动轴的连续可摆动性,微镜可以对成像板上的连续的扫描线进行扫描。
还可以设置有控制单元,该控制单元对所述镜元件进行控制以使之在固有频率下或接近其固有频率地振动。
MEMS-微镜大多具有万向式的悬置装置,其悬置点设计为固体关节。因此,微镜与固体关节形成了能振动的系统,该系统在每个自由度上都具有一个固有频率。如果微镜以固有频率或者接近固有频率地被驱动,则在尽可能小的能量消耗的情况下获得了尽可能大的振幅。
在此,镜元件可以围绕两个摆动轴具有不同的固有频率。以这种方式可以在较小的能量消耗的情况下在不同的扫描方向实现不同的振动频率。
优选地,通过读取光在成像板上扫描预定的图案,其中,该图案能够以均匀的密度覆盖整个成像板。由于均匀的密度,扫描成像板时的信噪比和读取的X光图片的分辨率在整个成像板上大致是恒定的。
如果控制单元对所述镜元件进行控制以使得读取光在成像板上以利萨如图形进行扫描,从而可以仅通过激励出固有振动便能实现对整个成像板的完整扫描。因此显著简化了镜元件的控制。微镜和成像板在此尤其可以这样相对彼此布置,使得利萨如图形延伸超出成像板的边缘。图案伸出边缘的部分优选相当于成像板垂直于该边缘的尺寸的5%到15%。
在利萨如图形的情况下,控制单元可以围绕两个摆动轴以如下频率驱动镜元件:该频率相当于基频的更大的优选不同的优选整数倍,尤其是图片的希望的行数或列数的0.5倍,和/或与这种整数倍相差较小,尤其是小例如10%的频率。较小的区别也可以仅仅是较小频率的约2%。
例如可以使用30Hz和40Hz的频率,其中,然后基频是10Hz并且获得了3:4的比例。两个频率或利萨如图形的频率倍数区别较小,因此扫描一运动的利萨如图形。在此,运动是指类似于颤动(Schwebung)变化的利萨如图形。因此可以扫描整个成像板。扫描整个成像板的另一种方法是,使用“大”的整数的多倍,尤其是图像的希望的行数或列数0.5倍。在本申请中,“大”表示镜元件被驱动的两个频率之比在250以上,优选在500以上。
检测单元与分析处理单元连接,该分析处理单元在分析时——尤其是通过位置专有的修正系数——来对以下情况加以考虑:由于镜元件的振动运动而使成像板的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
在扫描利萨如图形和一些其它图案时,一些点被扫描多次,而另一些点仅被扫描一次。因此在较晚的扫描中额外地读取仍保留在受激状态的存储器中心。在点的每再一次扫描之后进一步减小的受激存储中心例如可以通过加权平均来考虑。然而,对不同点的不同扫描可能导致局部不同的信噪比。因此,分析处理单元可以在分析处理时访问根据标定测量建立的修正表。
利萨如图形可以被以数学方式模拟并且相应地修正检测到的强度。然而更好的是利用标定成像板——例如被均匀曝光的成像板——进行标定。之后读取该成像板,获得的强度被转化为修正值,该修正值被存储在修正表中。
装置可以包括同步检测器,优选是光电二极管,利用该同步检测器能检测出预定扫描点处的读取光以使分析处理单元与镜元件的运动同步。以这种方式可以在需要时由分析处理单元使检测器信号的获取与读取射束的扫描同步。
可以设置控制单元,通过该控制单元能产生周期性的脉冲,该脉冲激励镜元件振动。在此,周期性、脉冲宽度、脉冲形状和/或脉冲高度是可变的,以影响受激镜元件的振幅和/或振动频率,因此可产生不同的图案。
但也可以设置如下的控制单元:通过该控制单元能以锯齿形的电压或三角形电压控制镜元件。因此,成像板可以被均匀地读取。
也可以设置有多个处于镜元件阵列中的镜元件。在此,不同的镜元件可以被分配给成像板的不同区域。例如可以通过两个两轴镜元件依次产生两个并排布置的利萨如图形,以便完整地读取较大的成像板。
镜元件阵列的镜元件能在两个二元位置之间切换,从而逐点地接通和断开利用读取光对成像板的照射。使用在DLP-投影机中使用的二元的微镜阵列是尤其廉价的。这样通过所使用的微镜阵列确定在扫描区域检测成像板的分辨率,该分辨率对于连续的微镜阵列为约1000000像素。在这种变型中,也可以采用仅围绕一个摆动轴可在两个离散的端点位置之间切换的微镜。
成像板和偏转单元可以是相对彼此可动的,其中,优选成像板被导引经过偏转单元。以这种方式可以读取大型的成像板。在使用仅单轴的镜元件时需要相对运动,以便能够面状地读取成像板。
可以设置有控制单元,利用该控制单元能步进地控制镜元件,使得能够以矩阵方式逐像点地读取成像板。步进的方式在此表示,镜元件在每一次改变倾斜位置之后都静止。这实现了恒定信噪比的读取。
可以规定出仅通过读取光的偏转便能扫描成像板的最大读取区域。另外该装置可以包括擦除装置,利用该擦除装置能在成像板被读取之后在擦除区域中使擦除光射向成像板,其中,所述成像板上的擦除区域至少与读取区域一样大。如果读取区域和擦除区域重合,则可以在其被读取的同一位置擦除成像板,因此无需向擦除装置的方向进行输送的驱动装置。
按照一种扩展方案规定:由偏转单元偏转的读取光在成像板上产生入射光斑,擦除装置包括一切换元件,通过该切换元件能为了擦除成像板而使入射光斑扩大,其中,读取光被用作擦除光。
如果为了擦除成像板而使用本来就为了读取而需要的部件,则几乎不需要安装额外的部件。例如可以通过用于移动的促动器或者镜元件的弯曲部而实现存储介质上的入射光斑(“光束印记”)的增大。但是,例如也可以使用激光器上的可移动的会聚透镜或者可在光路中移动的散光玻璃。
擦除装置可以包括强度控制装置,利用该强度控制装置能为擦除成像板而提高读取光的强度。以这种方式可以为擦除采用与读取光源相同的光源,其中,通过提高强度实现了对可能仍处在受激状态的存储中心的完全擦除。
备选地,擦除装置可以包括用于产生擦除光的光源,其中,擦除光射向可控镜元件,使得借助于偏转单元可以为了擦除成像板将擦除光连续地对准成像板。专门的擦除光也可以与增大的入射光斑组合使用。
在此,可以在光路中在可控的镜元件之前设有输入元件,利用该输入元件使读取光和擦除光同时或交替地射向可控镜元件。
擦除装置可以包括多个擦除光源,尤其是发光二极管,所述擦除光源围绕所述成像板布置。这是擦除装置的一种结构非常简单的构造。擦除光源在此优选这样设置,使得擦除光照射在整个成像板上。
擦除光源可以设置设置在成像板的读取光照射到成像板上的那一侧上。以这种方式既可以擦除透明的成像板也可以擦除不透明的成像板。
擦除光的频谱可以比读取光的频谱带宽更大,因此实现了更高的擦除效率。
偏转单元可以设置成使得利用该偏转单元能使读取光射向成像板的前表面。用于荧光的检测单元设置成使得利用该检测单元能检测到从成像板的后表面射出的荧光。通过这种装置可以读取透明的成像板,其中,根据布置结构荧光可以直接或间接地通过反射器到达检测单元。
可以设置有对荧光透明的支撑板,成像板放置在该支撑板上。以这种方式可以在其背侧支撑成像板,而不会影响对从该处射出的荧光的测量。在此,支撑板可以起光学滤波器的作用,该光学滤波器阻挡读取光、但允许荧光穿过。由于支撑板的滤波作用使得在支撑板后仅有荧光射出。
支撑板可以具有圆柱形弯曲的、用于成像板的支撑面。因此,可以至少在读取装置中确保读取光垂直照射到成像板上。在此,可以设置夹紧元件,通过该夹紧元件可以将成像板按压在弯曲的支撑面上。与支撑面共同工作的夹紧元件,例如卡箍,是结构简单的装置,用于将成像板置于圆柱形。
支撑板也可以通过检测单元的入射窗形成。在相应地适配读取区域时,可以使成像板直接贴靠在检测单元的入射窗上并且对其进行检测。尤其与滤波效果结合获得了装置的一种特别简单的结构。
在此,入射窗可以至少与待读取的成像板一样大并且尤其是具有其基本形状。因此可以在不必移动成像板的情况下对整个成像板进行检测。入射窗的尺寸在此可以参照成像板的常见的标准尺寸(型号0,1,2等)。
可以设置有支撑框架和夹紧元件,成像板被保持在支撑框架和夹紧元件之间,其中,特别是该支撑框架和夹紧元件这样构造和设置,使得成像板被压成圆柱形的弯曲件。
替代连续的支撑板,也可以设置仅一个支撑框架,其仅在边缘区域支撑成像板,其中,既可以考虑完整环绕的框架,也可以考虑仅局部存在的框架。因此在荧光的光路中有更少的、能部分吸收或反射荧光的材料。支撑框架可以抵靠成像板的前侧或者后侧,其中,夹紧元件承担相应的互补的功能。
关于方法而言,上述的技术问题通过具有以下步骤的方法解决:
a)提供光源、偏转单元和检测单元,该偏转单元包括可控微镜;
b)通过光源产生读取光;
c)通过读取光顺序地扫描成像板,其中,使微镜围绕两个相互不同的摆动轴(30,32)摆动;
d)对在用读取光扫描时由成像板发出的荧光进行检测。
在此,一控制单元可以围绕两个摆动轴以如下的频率驱动微镜,所述频率相当于基频的更大的优选不同的优选整数的倍数,尤其是图片的希望的行数或列数的0.5倍,和/或与这种整数倍相差较小,尤其是相差较小频率的例如10%。因此,产生了完全扫描“成像板”的图案。成像板的顺序扫描尤其可以沿着利萨如图形进行。
因此,可以通过控制信号控制微镜,该控制信号的频率至少大致等于微镜的固有频率。
也可以在成像板保留在扫描位置期间,在扫描之后对成像板进行擦除。可以为了擦除成像板而提高读取光的强度,然后借助于偏转单元扫描成像板。可以为了擦除成像板而使照射在成像板上的读取光或者照射在成像板上的擦除光的入射光斑增大。
此外,可以在扫描之前使成像板处于圆柱形的形状。
附图说明
以下根据实施例参照附图说明本发明。在附图中示出:
图1是用于读取成像板的按第一种实施例的扫描装置的简化的立体视图;
图2是在扫描装置中使用的微镜的立体视图;
图3是成像板的俯视图,其被沿着扫描路线按第一种模式读取;
图4是成像板的俯视图,其被沿着扫描路线按另一种模式读取;以及
图5是按另一种实施例的扫描装置的简化的立体视图;
图6是用于透明的成像板的扫描装置的简化的立体视图;
图7是按一种实施例的用于透明的成像板的扫描装置的简化的立体视图,其中,使用了另一种擦除装置和另一种检测单元;
图8是按一种实施例的用于透明的成像板的扫描装置的简化的立体视图,带有改变的擦除装置;
图9是按一种实施例的用于透明的成像板的扫描装置的简化的立体视图,其中成像板由支撑框架支承。
具体实施方式
1.第一组实施例
图1示出了整体用10表示的、用于读取成像板12的扫描装置,该成像板以通过X射线激发的、亚稳态存储中心的形式承载隐藏的X光图像。
扫描装置10具有用于成像板12的支撑面14。为了固定成像板12,支撑面14在此配设有多个抽吸孔16,这些抽吸孔能通过未示出的负压源加载负压,使得通常是柔性的成像板12可以平面地贴靠在支撑面14上。
扫描装置10还包括激光器18作为读取光源,该激光器产生波长处于红色光谱范围的读取光束20,通过该读取光束可以对成像板12的受激存储中心进行激励以使之发出荧光,从而发出通常为蓝色的荧光22。
这样布置激光器18,即,该激光器使读取光束20朝向设置在偏转单元26上的可控微镜24。在图2中示出了设计为MEMS-部件的微镜24。由于其万向式的固体关节悬置结构28,其可以围绕两个轴30和32摆动,并且可以借助于作用在其底侧的电容式的促动器33a,33b,33c,33d和配属的偏转单元26的没有示出的控制回路围绕两个轴30,32连续地摆动。
为了使读取光束20至少在一个方向上垂直照射在成像板12上,支撑面14在所示的实施例中具有部分圆柱形弯曲的形状,其平行于微镜24的摆动轴30延伸。然而,支撑面也可以设计为完全是平面的。在需要时还可以设置一个平场聚焦(f-Theta)光学器件35,其根据支撑面14的形状对读取光束20的入射角进行适配。
激光器18、支撑面14连同成像板12以及偏转单元26连同微镜24在扫描装置10中这样在几何上相互间隔开,使得读取光束20借助于微镜24至少可以扫描成像板12的全部面积。如果扫描装置10能够读取不同大小的成像板12',则显然最大的成像板12决定待扫描的总面积。
如果考虑不读取例如成像板12的边缘区域,则各个部件但也可以这样布置,使得通过微镜24的摆动仅能扫描成像板的部分区域。
扫描装置10还包括在图中虚线示出的反射器34,其不透光地包围成像板12周围的整个测量空间,使得由成像板12发出的荧光22最后被反射到光探测器36。为了防止散射的读取光20也到达光探测器36,反射器34以及光探测器36的入射窗都配设有二向色性的过滤材料,其阻挡或吸收读取光20并且对于荧光22是可穿透的。
为了控制读取过程,扫描装置10包括控制单元38和带有修正存储器42的分析处理单元40,其在此作为集成的装置电子构件44的一部分,但是也可以作为控制软件在单独的PC上实现。为了操纵,控制单元38和分析处理单元40与显示和操纵单元46连接,通过该显示和操纵单元可以确定工作参数并且可以显示从成像板12读取的图像48。
扫描装置10如下地工作:
通过使能绕两个摆动轴30,32控制的微镜24摆动,以读取光束20逐点地连续扫描成像板12。在此,借助于光探测器36和分析处理单元40检测发出的荧光22的强度并且为了显示而进行处理。
控制单元38这样控制微镜24,使得该微镜围绕其两个摆动轴30,32进行振动。由于两个振动的叠加,读取光束20沿着作为探测图案的利萨如(Lissajous)图形50来扫描成像板12。通过两个振动频率及其相互间的比例确定利萨如图形50,因此通过不同的频率产生不同的利萨如图形50。在图1的实施例中,利萨如图形50在纵向上具有四种振动而在横向上具有三种振动,然后重复该探测图案。
为了使分析处理单元40与读取光束20的运动同步,可以在支撑面14上在成像板14旁边设置一个或多个光电二极管51。如果读取光束12照射到位置已知的光电二极管51,则分析处理单元40获得了相应的同步信号。
为了实现高读取频率,以接近围绕两个轴30,32的固有频率的振动频率驱动微镜24。在此,固有频率还由微镜24的质量和万向式的固体关节悬置装置28的角弹性系数决定。
为了对成像板12的所有区域进行扫描,现在一方面可以选择如200:1的非常大的频率比例,因此该扫描如图3所示相当于几乎逐行的扫描,其中,读取光束20沿着一个方向缓慢地运动,而在另一方向上快速地依次进行摆动。在此,可控的微镜24以如下振幅被驱动:在该振幅下读取光束20超出成像板12的边缘。因此,读取光束20较久地停留的折回点区域移动到成像板12之外的区域中,因此在成像板12本身上获得了均匀的扫描图案。
两个振动的频率比例然而也可以略微相对彼此不协调,例如比例是3:4.05,因此每当图形行进时利萨如图形50的曲线略微移动并且产生了运动的利萨如图形50,其逐级扫描成像板12的所有区域。在图4中示出了该过程,其中通过52,54和56分别表示利萨如图形50的第一次、第二次和第三次行进的起始区域。
因为该成像板12在这种方法中在一些点,例如在利萨如图形50的交叉点被多次扫描,并且在此可能还残留的激发的存储中心额外地发出荧光22,分析处理单元40在对光探测器信号进行分析处理时必须考虑这种额外发出的荧光并且相应考虑图像构造。
为此,可以使用完全均匀照射的成像板12来进行标定,其通过设计用于读取的利萨如图形50扫描。在此,由光探测器36接收的信号被累加,其中,由于交叉点的多次扫描,在图像48中在该位置获得了更亮的累加强度。这样获得的标定图像48被转换为修正值,该修正值被存储在分析处理单元40的修正存储器42中。如果接下来读取包含实际图像信息的成像板12,则根据包含在修正存储器42中的修正值对测得的强度进行修正。
为了修正目的也可以考虑数学方法,其中,利萨如图形50的扫描路线被模型化并且在累加光探测器信号时相应被考虑。这样也可以补偿沿着扫描图案的多次扫描或不同运动速度的效果并且确定修正值,该修正值被存储在修正存储器42中。然而,仅当成像板的类型由操纵者规定或通过自动识别规定时,才可以在这种纯数学的方法中考虑成像板的特有特征,例如在第一次读取过程之后还残留的激发的存储中心的百分比例。
图5示出了按另一实施例的扫描装置110,其中,结构类似的部件以提高100的附图标记表示。
在图5的实施例中,替代微镜24在偏转单元126上设置微镜阵列124,其中,各个微镜125可以二元地在两个倾翻位置之间切换。这种微镜阵列124在DLP-投影机中的娱乐电子器件领域被用于产生投影图像,并且可以在市场上大批量地廉价获得。
为了照射整个微镜阵列124,由激光器118发出的读取光束120通过展宽光学器件160展宽。通过切换单个微镜125,可以使读取光束120的子束121朝向成像板112或朝向吸收子束121的光束吸收件162。为此,光束吸收件162可以具有很强的吸收性。
扫描装置110这样工作,使微镜阵列124的分别仅一个微镜125被“接通”,也就是说其对应的子束121朝向成像板112上与其对应的点。所有其它的微镜125在这个时间点都被置于“断开”,也就是其子束121被指向光束吸收件162。因此可以通过逐点地接通和断开微镜125逐点检测成像板112。
在一变型方案中,微镜24是仅能围绕一个摆动轴30摆动的。在这种情况下,支撑面14如在图1中通过双箭头A所示的那样、沿着一个方向——优选轴向地沿着支撑面14的圆柱形状——运动,以使成像板12运动经过由摆动的读取光束20形成的读取线。如果必须读取特别大面积的成像板12,支撑面14也可以在使用两轴的微镜24的情况下运动。
在另一种变型中,也可以步进地控制微镜24,因此微镜24可以暂停在各倾斜的中间位置中,这允许在基质中逐点地读取。因此,读取射束可以在成像板12的任一点滞留希望的读取时间,其中也可以在每个点同样长地进行读取。这使得:所检测的图像的每个点都具有相同的信噪比。
2.第二组实施例
图6至9示出了检测单元具有备选配置的实施例以及用于在成像板被读取之后对成像板进行擦除的各种可能方式。结构类似的部件在此分别用增大200,300,400和500的附图标记表示。为了简化图6至9,在这些附图中没有示出装置电子构件44。
图6示出了一种扫描装置210,通过该扫描装置可以读取对于荧光透明的成像板212。
扫描装置210为此包括光探测器236,其射入窗由滤板237形成,该滤板阻挡读取光220,但是允许荧光222通过。还这样布置光探测器236,使得滤板237向外指向的表面同时用作支撑面214,成像板212放置在该支撑面上。因此成像板212直接设置在光探测器236的入射窗之前。
在读取过程中,读取光220从一侧照射到成像板212上。在此触发的荧光222又在成像板212的另一侧射出,以穿过滤板237到达光探测器236并且在此产生信号。滤板237的过滤作用防止读取光220也在光探测器236中产生信号。
为了完全擦除已被读取的成像板212,在作为擦除装置的扫描装置210中设置可移动的会聚透镜266、擦除光源和输入元件270。通过输入元件270既可以将激光器218的读取光220,也可以将擦除光源268的擦除光267输入到通向偏转单元226的辐射路径中。
为了擦除成像板212这样移动会聚透镜266,使得读取光220或者擦除光267的入射光斑在成像板212上放大。然后使成像板212一直被扫描,直至足够完全地擦除仍残余的受激存储中心。
在此不强制要求使用较宽带的擦除光267。因此在有些情况下足够的是,借助于强度控制单元269增强由激光器218发出的读取光线220,并且由此进行擦除。在这种情况下,可以省去擦除光源268和输入元件270。
图7示出了扫描装置310,其中同样设置了单独的擦除光源368。然而,擦除光源268不被输入到与读取光320相同的光路中,而是以与读取光320不同的角度射向偏转单元326的微镜324。
为了擦除便在考虑相应偏角的情况下由控制单元344这样控制微镜324,使得从与读取光320不同的方向照射到微镜324上的擦除光367尽管如此也射向成像板312。
另外,扫描装置310具有检测单元336,其具有矩形的入射窗,该入射窗的大小和形状大约相当于成像板312。
图8的实施例示出了一种扫描装置410,其中,滤板437具有圆柱形弯曲的支撑面414,成像板412借助于夹紧元件439放置在该支撑面上。支撑面414的曲率半径在此与其到微镜424的间距相对应,使得读取光420在基于圆柱轴的横向方向上与偏转角无关地始终垂直地照射到成像板412上。
在支撑面414的轴向上可以通过单轴作用的平场聚焦光学器件产生在成像板412上的垂直照射。然而,如果人们能够容忍由于倾斜照射出现的在轴向的读取质量的变差,则完全可以省略平场聚焦光学器件。
为了完全擦除成像板412,在该实施例中作为擦除装置设置有带擦除光-LED474的LED-带472,该LED带这样环绕地设置在滤板437的上方,使得均匀间隔的擦除光-LED474能够将其擦除光467射向成像板412。
最后,图9示出了扫描装置510的一实施例,其中,设置有用于透明的成像板512的圆柱形弯曲的支撑框架576。夹紧框架578与支撑框架576共同工作,因此设置在支撑框架576和夹紧框架578之间的成像板512被圆柱形弯曲地夹持。
为了使扫描装置510保持尽可能紧凑,该扫描装置包括反射镜580,其在此设计成弯曲的并且参照支撑框架576设置在与微镜524相对置的一侧。反射镜580和光探测器536还这样相对彼此设置,使得在成像板512上从其背侧射出的荧光522在反射镜580上反射之后照射在光探测器536的入射窗上。由于反射镜580,可以自由选择光探测器536的位置,这实现了扫描装置510的紧凑构型。此外,如果反射镜580具有聚焦效果,则可以使用带有较小入射窗的光探测器536。

Claims (29)

1.一种用于对经曝光的成像板(12;112;212;312;412;512)进行读取的装置(10;110;210;310;410;510),包括:
a)光源(18;118;218;318;418;518),该光源构造成产生读取光(20;120,121;220;320;420;520);
b)偏转单元(26;126;226;326;426;526),该偏转单元构造成使读取光(20;120,121;220;320;420;520)以扫描的运动而顺序地射向成像板(12;112;212;312;412;512),其中,偏转单元(26;126;226;326;426;526)包括用于使读取光(20;120,121;220;320;420;520)偏转的可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524);
c)用于检测荧光(22;122;222;322;422;522)的检测单元(36;136;236;336;436;536),该荧光在利用读取光(20;120,121;220;320;420;520)进行扫描时由成像板(12;112;212;312;412;512)发出;
其特征在于,
-所述可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524)是微镜,
-所述可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524)能围绕第一摆动轴(30)和与之不同的第二摆动轴(32)占据不同的角位置,
-该装置还包括控制单元,该控制单元构造成控制所述可控镜元件以使得所述可控镜元件(24)振动以使可控镜元件以第一频率绕第一摆动轴摆动并且同时以不同于第一频率的第二频率绕第二摆动轴摆动,
-分析处理单元(40)与所述检测单元(36;236;336;436;536)连接,该分析处理单元在分析处理时对以下情况加以考虑:由于可控镜元件(24;224;324;424;524)的振动运动而使成像板(12;212;312;412;512)的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述可控镜元件(24;224;324;424;524)能围绕第一摆动轴连续地在两个第一端点位置之间摆动,并能围绕第二摆动轴连续地在两个第二端点位置之间摆动。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,第一频率至少是第二频率的250倍。
4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述可控镜元件(24;224;324;424;524)围绕第一摆动轴(30)和第二摆动轴(32)具有不同的固有频率。
5.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述控制单元对所述可控镜元件(24;224;324;424;524)进行控制以使得读取光(20;220;320;420;520)在成像板(12;212;312;412;512)上以利萨如图形(50;250;350;450;550)进行扫描。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述利萨如图形被选择成使得成像板(12;212;312;412;512)被完全扫描。
7.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,该分析处理单元在分析处理时通过位置专有的修正系数对以下情况加以考虑:由于可控镜元件(24;224;324;424;524)的振动运动而使成像板(12;212;312;412;512)的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述分析处理单元(40)在分析处理时访问根据标定测量建立的修正表(42)。
9.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述控制单元构造成对所述可控镜元件进行控制以使读取光束的振动的折回点位于成像板之外。
10.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,设置有擦除装置(266,268,269,270;368;472,474;572,574),利用该擦除装置构造成在成像板(212;312;412;512)被读取之后在擦除区域中使擦除光(267;367)射向成像板,其中,所述成像板(212;312;412;512)上的擦除区域至少与读取区域一样大,在该读取区域中仅通过读取光(220;320;420;520)的偏转便能扫描成像板(212;312;412;512)。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述擦除装置(472,474;572,574)包括多个擦除光源(474;574),所述擦除光源围绕所述成像板(412;512)布置。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,偏转单元(226;326;426;526)设置成使得利用该偏转单元能使读取光(220;320;420;520)射向成像板(212;312;412;512)的前表面,用于检测荧光(222;322;422;522)的检测单元(236;336;426;526)设置成使得利用该检测单元能检测到从成像板(212;312;412;512)的后表面射出的荧光(222;322;422;522)。
13.如权利要求1所述的装置,其特征在于,设置有支撑框架(576)和夹紧元件(578),成像板(512)被保持在支撑框架和夹紧元件之间,其中,该支撑框架和夹紧元件构造和设置成使得成像板(512)被压成圆柱形的弯曲件。
14.一种用于读取成像板(12;112;212;312;412;512)的方法,具有以下步骤:
a)提供光源(18;118;218;318;418;518)、偏转单元(26;126;226;326;426;526)和检测单元(36;136;236;436;536),该偏转单元包括可控微镜(24;124,125;224;324;424;524);
b)通过光源(18;118;218;318;418;518)产生读取光(20;120,121;220;320;420;520);
c)通过读取光(20;120,121;220;320;420;520)顺序地扫描成像板(12;112;212;312;412;512),其中,可控微镜(24;124,125;224;324;424;524)围绕两个彼此不同的摆动轴(30,32)以不同的频率摆动;
d)对在用读取光(20;120,121;220;320;420;520)扫描时由成像板发出的荧光(22;122;222;322;422;522)进行检测;
其中,分析处理单元(40)与所述检测单元(36;236;336;436;536)连接,该分析处理单元对以下情况加以考虑:由于可控镜元件(24;224;324;424;524)的振动运动而使成像板(12;212;312;412;512)的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,沿着利萨如图形进行对成像板(12;212;312;412;512)的顺序扫描。
16.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,控制单元对所述可控微镜进行控制以使读取光束的振动的折回点位于成像板之外。
17.如权利要求14所述的方法,其特征在于,该分析处理单元通过位置专有的修正系数对以下情况加以考虑:由于可控镜元件(24;224;324;424;524)的振动运动而使成像板(12;212;312;412;512)的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
18.如权利要求14或17所述的方法,其特征在于,该分析处理单元借助于根据标定测量建立的修正表(42)对以下情况加以考虑:由于可控镜元件(24;224;324;424;524)的振动运动而使成像板(12;212;312;412;512)的不同点被以不同的次数和/或不同的时长扫描。
19.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,成像板(512)被保持在支撑框架(576)和夹紧元件(576)之间,以使得成像板(512)被压成圆柱形的弯曲件。
20.一种用于对经曝光的成像板(12;112;212;312;412;512)进行读取的装置(10;110;210;310;410;510),包括:
a)光源(18;118;218;318;418;518),该光源构造成产生读取光(20;120,121;220;320;420;520);
b)偏转单元(26;126;226;326;426;526),该偏转单元构造成使读取光(20;120,121;220;320;420;520)以扫描的运动而顺序地射向成像板(12;112;212;312;412;512),其中,偏转单元(26;126;226;326;426;526)包括用于使读取光(20;120,121;220;320;420;520)偏转的可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524);
c)用于检测荧光(22;122;222;322;422;522)的检测单元(36;136;236;336;436;536),该荧光在利用读取光(20;120,121;220;320;420;520)进行扫描时由成像板(12;112;212;312;412;512)发出;
其特征在于,
-所述可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524)是微镜,
-所述可控镜元件(24;124,125;224;324;424;524)能围绕第一摆动轴(30)和与之不同的第二摆动轴(32)占据不同的角位置,
-该装置还包括控制单元,该控制单元构造成控制所述可控镜元件以使得所述可控镜元件(24)振动以使可控镜元件以第一频率绕第一摆动轴摆动并且同时以不同于第一频率的第二频率绕第二摆动轴摆动,
-设置有支撑框架(576)和夹紧元件(578),成像板(512)被保持在支撑框架和夹紧元件之间,其中,该支撑框架和夹紧元件构造和设置成使得成像板(512)被压成圆柱形的弯曲件。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述可控镜元件(24;224;324;424;524)围绕第一摆动轴(30)和第二摆动轴(32)具有不同的固有频率。
22.如权利要求20或21所述的装置,其特征在于,其特征在于,所述控制单元对所述可控镜元件(24;224;324;424;524)进行控制以使得读取光(20;220;320;420;520)在成像板(12;212;312;412;512)上以利萨如图形(50;250;350;450;550)进行扫描。
23.如权利要求20所述的装置,其特征在于,偏转单元(226;326;426;526)设置成使得利用该偏转单元能使读取光(220;320;420;520)射向成像板(212;312;412;512)的前表面,用于检测荧光(222;322;422;522)的检测单元(236;336;426;526)设置成使得利用该检测单元能检测到从成像板(212;312;412;512)的后表面射出的荧光(222;322;422;522)。
24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,设置有对荧光(222;322;422)透明的支撑板(237;337;437),成像板(212;312;412)放置在该支撑板上。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述支撑板(237;337;437)起光学滤波器的作用,该光学滤波器阻挡读取光(220;320;420)、但允许荧光(222;322;422)穿过。
26.如权利要求24或25所述的装置,其特征在于,所述支撑板(437)具有圆柱形弯曲的、用于成像板(412)的支撑面(414)。
27.如权利要求26所述的装置,其特征在于,设置有夹紧元件(439),利用该夹紧元件将成像板(412)按压在弯曲的支撑面(414)上。
28.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述支撑板(237;337;437)形成检测单元(236;336;436)的入射窗。
29.如权利要求28所述的装置,其特征在于,所述入射窗至少与待读取的成像板(312)一样大。
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