DE102018123047A1

DE102018123047A1 - Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie

Info

Publication number: DE102018123047A1
Application number: DE102018123047.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Hack; Bernd Philipps; Michael Weber; Christian Illg
Original assignee: Duerr Dental SE
Current assignee: Duerr Dental SE
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-03-19
Also published as: WO2020058449A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie, umfassend eine Lichtquelle, mit der Ausleselicht erzeugbar ist, eine Ablenkeinheit, mit der das Ausleselicht zum Auslesen der Speicherfolie sequenziell mit einem Auslesefleck so auf die Speicherfolie richtbar ist, dass auf der Speicherfolie ein wandernder Auslesefleck erzeugbar ist, eine Detektoreinheit für Fluoreszenzlicht, das von der Speicherfolie beim Auslesen mit dem Ausleselicht abgegeben wird.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Lichtleiteinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Fluoreszenzlicht der Speicherfolie zu der Detektoreinheit zu leiten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie mit einer Lichtquelle, mit der Ausleselicht erzeugbar ist, einer Ablenkeinheit, mit der das Ausleselicht zum Auslesen der Speicherfolie sequenziell mit einem Auslesefleck so auf die Speicherfolie richtbar ist, dass auf der Speicherfolie ein wandernder Auslesefleck erzeugbar ist und mit einer Detektoreinheit für Fluoreszenzlicht, das von der Speicherfolie beim Auslesen mit dem Ausleselicht abgegeben wird.
Beschreibung des Standes der Technik
In der Röntgentechnik, insbesondere in der dentalmedizinischen Röntgentechnik, werden heutzutage Speicherfolien verwendet. Diese Speicherfolien umfassen ein Phosphormaterial, das in einer transparenten Matrix eingebettet ist. Dadurch entstehen sogenannten Speicherzentren, die durch einfallendes Röntgenlicht in angeregte metastabile Zustände gebracht werden können. Belichtet man eine solche Speicherfolie in einer Röntgenapparatur, beispielsweise zur Aufnahme eines Bissflügels eines Patienten, so enthält die Speicherfolie ein latentes Röntgenbild in Form von angeregten und nicht angeregten Speicherzentren.
Zum Auslesen der Speicherfolie wird diese in einer Scanvorrichtung punktweise mit Ausleselicht abgetastet, wodurch die metastabilen Zustände der angeregten Speicherzentren in einen Zustand gebracht werden, der schnell unter Abgabe von Fluoreszenzlicht relaxiert. Dieses Fluoreszenzlicht kann mithilfe einer Detektoreinheit erfasst werden, so dass man mit einer entsprechenden Auswerteelektronik das Röntgenbild sichtbar gemacht werden kann.
Bekannte Scanvorrichtungen wie zum Beispiel Trommelscanner führen die Speicherfolie entlang einer zylindrischen Fläche über einen Auslesespalt. Im Inneren der Zylinderfläche ist als Ablenkeinheit ein rotierender Spiegel vorgesehen, der einen umlaufenden Auslesestrahl erzeugt. Dieser Auslesestrahl fällt durch den Auslesespalt auf die Speicherfolie und liest diese punktweise aus. Währenddessen wird die Speicherfolie mit einem mechanischen Antrieb an dem Auslesespalt vorbeigeführt, so dass die gesamte Fläche der Speicherfolie erfasst wird.
Obwohl dieses Auslesesystem weit verbreitet ist, weist es unter bestimmten Umständen Nachteile auf. Die Führung der Speicherfolie erfordert beispielsweise eine mit einer hohen Genauigkeit ausgeführte Mechanik. Des Weiteren ist durch die mechanische Führung der Folie die Auslesezeit der Speicherfolie nicht beliebig verkürzbar. Hinzu kommt, dass bei einem Auslesevorgang im Trommelscanner, bei dem die Foliengröße deutlich kleiner ist als die maximal verfügbare Auslesegröße, der Auslesespot während eines Großteils der Auslesezeit nicht ausliest, sondern sich auf dem Weg zur nächsten Auslesezeile befindet, ohne ein Auslesen vorzunehmen.
Aus diesem Grunde bestehen Bestrebungen, die Speicherfolie während des Auslesevorgangs flach zu haltern und so das Auslesen durchzuführen. Dabei entstehen verschiedene andere Problembereiche. So ist es beispielsweise für eine hohe Dynamik der Speicherfolie wichtig, so viel wie möglich des während des Auslesevorgangs entstehenden Fluoreszenzlichts aufzufangen und einer Detektoreinheit zuzuführen. Eine Möglichkeit hierfür kann darin bestehen, während des Auslesevorgangs eine Sammellinse mit hoher numerischer Apertur so nahe wie möglich über die Oberfläche der Speicherfolie zu führen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass aufgrund des geringen Abstands zwischen Sammellinse und Speicherfolienoberfläche das Ausleselicht unter einem flachen Einstrahlwinkel auf die Speicherfolienoberfläche auftrifft. Dies vergrößert wiederum den auf der Speicherfolienoberfläche entstehenden Auslesefleck und verringert in Folge die mit dem Ausleseverfahren mögliche Auflösung. Zudem müsste die Linse vergleichsweise große Dimensionen und eine hohe Brechkraft aufweisen, was sich ungünstig auf Baugröße und Gewicht eines solches Scanners auswirken würde.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie anzugeben, welche den genannten Gedanken Rechnung trägt und insbesondere das Auslesen der Speicherfolie mit einer besonders hohen Ausleseeffizienz bezüglich des entstehenden Fluoreszenzlichts ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie umfasst eine Lichtquelle, mit der Ausleselicht erzeugbar ist, eine Ablenkeinheit, mit der das Ausleselicht zum Auslesen der Speicherfolie sequenziell mit einem Auslesefleck so auf die Speicherfolie richtbar ist, dass auf der Speicherfolie ein wandernder Auslesefleck erzeugbar ist, einer Detektoreinheit für Fluoreszenzlicht, das von der Speicherfolie beim Auslesen mit dem Ausleselicht abgegeben wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Lichtleiteinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Fluoreszenzlicht der Speicherfolie zu der Detektoreinheit zu leiten. Eine solche Lichtleiteinrichtung überbrückt den Abstand zwischen der Speicherfolienoberfläche und der Detektoreinheit und ermöglicht bei einer geeigneten Ausgestaltung der Lichtleiteinrichtung einen im Wesentlichen senkrechten Einfall des Ausleselichts auf die Speicherfolienoberfläche. Damit ergibt sich eine minimale Größe des Ausleseflecks und insgesamt eine besonders hohe Auflösung der Ausleseeinheit.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lichtleiteinrichtung einen wellenlängensensitiven Strahlteiler aufweist, der zwischen dem Ausleselicht und dem Fluoreszenzlicht unterscheidet. Somit kann beispielsweise das Ausleselicht in die Lichtleiteinrichtung eingekoppelt werden und mittels der Lichtleiteinrichtung auf die Speicherfolienoberfläche geleitet werden, ohne dass das Ausleselicht in die Detektoreinheit über die Lichtleiteinrichtung gelangen würde.
Bei einer konkreten Ausführungsform umfasst die Lichtleiteinrichtung einen Zylinder oder/und ein Prisma oder/und einen Ellipsoid oder/und einen Spiegel. Der Zylinder kann beispielsweise eine Grundform mit (teil-) kreisförmigen, (teil-) parabelförmigen oder/und (teil-) ellipsenförmige Umfangslinienabschnitten aufweisen. Der Zylinder kann so ausgebildet sein, dass Licht in das optisch transparente Material des Zylinders einkoppelbar ist. Das Prisma kann eine drei- oder viereckige Grundform aufweisen. Die Längsachse des Zylinders oder des Prismas kann beispielsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Speicherfolienoberfläche angeordnet sein, um das Fluoreszenzlicht in den Zylinder oder das Prisma einzukoppeln.
In vergleichbarer Weise kann das Ellipsoid in allgemeinster Form als triaxiales Ellipsoid oder beispielsweise als Rotationsellipsoid mit einer im Wesentlichen senkrecht zu der Speicherfolienoberfläche angeordneten Rotationsachse ausgebildet sein. Das Ellipsoid kann bei einer konkreten Ausführungsform beispielsweise nur bis zu dem jeweiligen Brennpunkt entlang der auf der Rotationsachse liegenden Halbachse ausgebildet sein, so dass ein Einkoppeln bzw. Auskoppeln von Licht vereinfacht wird.
Bei einer Ausführung der Lichtleiteinrichtung als Spiegel kann der Spiegel beispielsweise als Ellipsoid, als Paraboloid, oder als Zylinder mit einer Grundfläche ausgebildet sein, deren Grundfläche eine (teil-) kreisförmige, (teil-) elliptische oder/und (teil-) parabelförmige Umfangslinie aufweist.
Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Lichtleiteinrichtung einen das Fluoreszenzlicht führenden Reflektorkörper aufweist. Dabei kann der Reflektorkörper beispielsweise zumindest teilweise als Ellipsoid oder als Zylinder mit einer Grundfläche ausgeführt sein, die einen (teil-) kreisförmigen, (teil-) elliptischen oder/und (teil-) parabelförmigen Umfang aufweist. Auch hier kann der Ellipsoid als Rotationsellipsoid oder allgemein auch als triaxiales Ellipsoid ausgeführt sein. Bei einer Ausführung des Reflektorkörpers als Zylinder mit entsprechend einer zumindest abschnittsweise elliptisch oder/und parabelförmig ausgeführter Umfangslinie ergibt sich zumindest für diese Abschnitte anstatt eines Brennpunkts eine Brennlinie. Der Begriff „Brennlinie“ soll hierbei nicht im Sinne einer streng mathematischen Linie verstanden werden. So wie auch der Brennpunkt kein mathematischer Punkt ist, sondern eine gewisse Ausdehnung aufweist, ist auch die Brennlinie nicht streng zweidimensional, sondern weist eine gewisse seitliche Ausdehnung entlang des Linienverlaufs auf.
Der Reflektorkörper kann beispielsweise als Hohlkörper mit einer innenliegenden reflektierenden Beschichtung für das Fluoreszenzlicht ausgeführt sein. Alternativ kann der Reflektorkörper massiv aus einem geeigneten optischen Material ausgeführt sein, in welches das zu der Detektoreinheit zu leitenden Fluoreszenzlicht einkoppelbar ist. Bei einer Ausführung des Reflektorkörpers als Hohlkörper kann der Reflektorkörper beispielsweise parallel zu einer (Halb-) Achse geschnitten sein und so mit der so entstehenden Öffnung der auszulesenden Speicherfolienoberfläche zugewandt angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Fluoreszenzlicht mit hoher Effizienz aufgefangen und der Detektoreinheit zugeleitet werden.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform kann der Reflektorkörper im reflektierenden Bereich eine Einlassstelle für das Ausleselicht aufweisen. Die Einlassstelle kann bei einem Reflektorhohlkörper beispielsweise als schlitzförmige Aussparung ausgebildet sein, um ein zeilenförmiges Abtasten der Speicherfolienoberfläche zu ermöglichen. Alternativ kann die Einlassstelle eine die Transmission des Ausleselichts begünstigende Formgebung aufweisen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Auslesefleck oder/und die Detektoreinheit in einem Brennpunkt des Ellipsoids, einem Brennpunkt einer Ellipse bzw. eines Ellipsenabschnitts oder/und einem Brennpunkt einer Parabel bzw. eines Parabelabschnitts eines Umfangs einer entsprechenden Zylindergrundfläche angeordnet sind. Dies ermöglicht ein besonders verlustfreies Ein- und Auskoppeln des Fluoreszenzlichts oder/und des Ausleselichts.
Bei einer Weiterentwicklung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Achse des Ellipsoids oder des Zylinders mit einer Grundfläche, die eine (teil-) kreisförmige, (teil-) elliptische oder/und (teil-) parabolische Umfangslinie aufweist, mit der Oberfläche der Speicherfolie einen Winkel von 90° ± 10° oder 0° ± 10° einschließt. Es kann also das Ellipsoid beispielsweise mit einer seiner Halbachsen oder der Zylinder mit seiner Hauptachse im Wesentlichen parallel zu der Speicherfolienoberfläche angeordnet sein. In diesem Fall ist das Ellipsoid oder der Zylinder mit einer Grundfläche, die eine (teil-) kreisförmige, (teil-) elliptische oder/und (teil-) parabolische Umfangslinie aufweist, vorzugsweise als Reflektorhohlkörper ausgebildet und Fluoreszenzlicht tritt so seitlich in den Reflektorkörper im Bereich des ersten Brennpunkts ein. Entsprechend wird das Fluoreszenzlicht in Richtung des zweiten Brennpunkts weitergeleitet, wo die Detektoreinheit angeordnet sein kann.
Alternativ kann das Ellipsoid oder der Zylinder mit einer Grundfläche, die eine (teil-) kreisförmige, (teil-) elliptische oder/und (teil-) parabolische Umfangslinie aufweist, beispielsweise mit einer seiner (Halb-) Achsen im Wesentlichen senkrecht zu der Speicherfolienoberfläche angeordnet sein. In diesem Fall kann das Ellipsoid oder der Zylinder mit einer Grundfläche, die eine (teil-) kreisförmige, (teil-) elliptische oder/und (teil-) parabolische Umfangslinie aufweist, als Vollkörper oder als Reflektorhohlkörper ausgebildet sein.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Detektoreinheit einen zumindest teilweise eine zylindrische oder halbzylindrische Form aufweisenden Filteraufsatz aufweist. Der Filteraufsatz kann beispielsweise eine halbzylindrische Form aufweisen und beispielsweise als Blauglasfilter ausgeführt sein, um die gewünschte Absorption von langwelligem Licht zu gewährleisten.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung kann die Detektoreinheit einen optischen Halbleiterdetektor aufweisen. Dieser kann beispielsweise als Silizium-Photomultiplier wie beispielsweise ein Multi-Pixel-Photon-Counter („MPPC“), also ein Einzelphotonendetektor auf Halbleiterbasis, ausgebildet sein. Der Halbleiterdetektor kann beispielsweise zeilenförmig ausgebildet sein. Es können also mehrere Pixel jeweils zur Erfassung eines Photons nebeneinander in Form einer Zeile angeordnet sein. Die Pixel können beispielsweise nicht als Einzelsignal, sondern als summiertes Signal auslesbar sein. Es können alternativ auch länglich geformte Avalanche-Photodioden-Detektoren oder Detektorarrays mit Avalanche-Photodioden Verwendung finden.
Aufgrund der vergleichsweise geringen Größe eines solchen Halbleiterdetektors ist der insgesamt aktive Bereich für die Sammlung von Photonen gering. Es ist daher von Vorteil, eine solche Detektorzeile parallel zu einer Brennlinie eines Reflektors wie oben beschrieben anzuordnen.
Bisher eingesetzte Photoelektronenverstärkervakuumröhren weisen eine große sensible Oberfläche auf, so dass für die Phosphoreszenzlichtsammlung ein Reflektor mit annähernd beliebig geformter Oberfläche eingesetzt werden kann. Umgekehrt können bei Halbleiterdetektoren aufgrund der wesentlich kleineren Sensorfläche keine Reflektoren mit Vielfachreflexionen verwendet werden, da die Sammeleffizienz zu gering wäre.
Die vorliegende Erfindung setzt ein (annähernd) abbildendes System ein, das die Scanlinie auf die Detektorzeile des Halbleiterdetektors abbildet. Ein Reflektorzylinder, dessen Grundfläche (entsprechend einem Schnitt des Zylinders senkrecht zur Oberfläche der Speicherfolie) eine Ellipse bzw. einen Abschnitt einer Ellipse darstellt, bildet gewissermaßen eine Annäherung an ein abbildendes System, welches einen Großteil des im Phosphoreszenzpunkt abgestrahlten Fluoreszenzlichts - das eine Raumabstrahlung mit der Charakteristik eines Lambertschen Strahlers aufweist - mit einer einzigen Reflexion an der Innenfläche des Reflektors auf den Detektor abbildet. Des Weiteren können die End- bzw. Grundflächen des Reflektorzylinders ebenfalls reflektierend ausgebildet sein und so über eine zweite Reflexion - die erste Reflexion an der elliptisch geformten eigentlichen Reflexionsfläche und die zweite Reflexion an beispielsweise plan ausgeführten Seitenflächen - eine hohe Sammeleffizienz herbeiführen.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen

1-14 verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen einer Lichtleiteinrichtung.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 veranschaulicht in einer schematischen Detailansicht eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 wird auf einer ebenen Speicherfolienaufnahme 102 gehaltert. Für die Halterung können Unterdrucksysteme oder andere mechanische Halterungen wie federbelastete Klammern oder ähnliches derart vorgesehen sein, dass die Speicherfolie 1 für den Auslesevorgang möglichst pkla zu liegen kommt und gleichzeitig möglichst die gesamte Oberfläche der Speicherfolie 1 für den Auslesevorgang frei zugänglich ist.
Die Speicherfolienaufnahme 102 wiederum ist auf einem beweglichen Schlitten 104 angeordnet. Der Schlitten 104 ermöglicht eine schrittweise oder kontinuierliche Bewegung der Speicherfolie 1 entlang einer Achse X. Alternativ könnte der Schlitten auch zusätzlich entlang einer weiteren Achse senkrecht zu der Achse X beweglich sein. Aufgrund der hohen zu bewegenden Massen ist aber eine Beweglichkeit lediglich entlang einer einzigen linearen Achse X - gewissermaßen als Vorschubachse - bevorzugt.
Als Lichtquelle für die Erzeugung eines Ausleselichts ist eine Lasereinheit 106 mit einer Laserlichtquelle 108 vorgesehen. Die Laserlichtquelle 108 emittiert einen kollimierten oder auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 fokussierten Laserlichtstrahl 110 - in 1 gestrichelt dargestellt - im roten Wellenlängenbereich. Der Laserlichtstrahl 110 verläuft entlang einer Achse L derart, dass er unter einem Winkel auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 auftrifft. Der Winkel zwischen der Speicherfolie 1 und dem Laserlichtstrahl 110 kann beispielsweise ±30°, bevorzugt ±15°, besonders bevorzugt ±5° und bei einer Ausführungsform 0° sein.
Der Laserlichtstrahl 110 wird mittels einer Ablenkeinheit 112 in einer Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Schlittens 104 geführt. in der vorliegend in 1 gezeigten Ausführungsform ergibt sich eine Ablenkrichtung Y senkrecht zur Zeichenebene. In Zusammenwirken mit der linearen Führung der Speicherfolie 1 entlang der Richtung X ergibt sich die Möglichkeit eines kompletten Abtastens der Oberfläche der Speicherfolie 1.
Die Vorrichtung 100 weist ferner eine Detektoreinheit 114 für Fluoreszenzlicht auf, das von der Speicherfolie 1 durch Anregen mit dem Laserlichtstrahl 110 abgegeben wird und üblicherweise im blauen Wellenlängenbereich liegt. Die Detektoreinheit 114 weist hierfür ein Detektormodul in Form eines optischen Halbleiterdetektors 116, wie beispielsweise einen Multi-Pixel-Photon-Counter, auf. Die Größe eines solchen optischen Halbleiterdetektors 116 kann in einer Ausführungsform beispielweise 35 mm * 1 mm betragen.
Um dem Halbleiterdetektor 116 das Fluoreszenzlicht zuzuleiten, weist die Vorrichtung 100 eine Lichtleiteinrichtung 118 auf, die dazu eingerichtet ist, das Fluoreszenzlicht der Speicherfolie 1 zu der Detektoreinheit 114 zu leiten. Die Lichtleiteinrichtung 118 weist hierfür eine Zylinderstablinse 120 auf, deren Zylinderachse im Wesentlichen parallel zu der Ablenkrichtung Y der Ablenkeinheit 112 ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann die Ablenkbewegung des Laserlichtstrahls 110 entsprechend auf die Speicherfolie 1 übertragen werden. Um den in die Zylinderstablinse eingekoppelten Laserlichtstrahl 110 auf die Speicherfolie 1 zu lenken, ist in der Zylinderstablinse 120 ein wellenlängensensitiver Strahlteiler 122 vorgesehen. Dieser ist beispielhaft als dichroitischer Spiegel 124 ausgebildet, der das Ausleselicht, also den Laserlichtstrahl 110, reflektiert und das Fluoreszenzlicht der Speicherfolie 1 hindurchlässt.
Die Zylinderstablinse 120 kann sehr nahe an die Speicherfolie 1 herangebracht werden und so einen Großteil des emittierten Fluoreszenzlichts der Speicherfolie 1 auffangen.
Das von der Zylinderstablinse 120 aufgenommene Fluoreszenzlicht wird durch einen Blauglasfilter 125 von eventuell durch das Anregelicht beigemischten Rotanteilen getrennt und dem Halbleiterdetektor116 zugeleitet. Dort erfolgt eine Umwandlung des Fluoreszenzlichts in elektrische Signale, die weiterverarbeitet werden können.
2 zeigt eine verbesserte Ausführungsform 200 einer Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Gleiche oder vergleichbare Merkmale werden hier und im Folgenden stets mit Bezugszeichen bezeichnet, zu denen bezüglich der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform 100 addiert wurde. Solche Merkmale werden zu Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut beschrieben. Bei den folgenden Darstellungen der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele wurde auf die Darstellung von anderweitig für den Auslesevorgang relevanten Details wie beispielsweise Schlitten oder andere Aufbaudetails verzichtet.
Bei der Ausführungsform 200 der 2 ist anstatt einer Zylinderstablinse mit dichroitischem Strahlteiler ein planer dichroitischer Strahlteiler 226 in minimaler Distanz zur Speicherfolie 1 angeordnet. Der Strahlteiler 226 ist so bemessen, dass er im Wesentlichen die gesamte Breite der Speicherfolie 1 abdeckt, um ein Scannen des Laserlichtstrahls 210 über die Breite der Speicherfolie 1 zu ermöglichen. Die Speicherfolie 1 selbst ist wiederum über einen Schlitten (in 2 nicht abgebildet) linear beweglich geführt und ermöglicht so im Zusammenspiel mit der Scanbewegung des Laserlichtstrahls ein komplettes Abtasten der Speicherfolienoberfläche.
Die unmittelbare Nähe des dichroitischen Spiegels 226 über einer Fokusebene des Laserlichtstrahls 210 bzw. der Oberfläche der Speicherfolie 1 realisiert eine erhöhte Lichtsammeieffizienz der Vorrichtung 200. Durch den geringen Abstand zwischen der Speicherfolie 1 und dem Fokusfleck des Laserlichtstrahls 210 auf der Speicherfolie 1 werden große Anteile des emittierten Raumwinkels des Fluoreszenzlichts - das eine (angenommene) Lambert'sche Abstrahlcharakteristik aufweist - vom Strahlteiler bzw. dichroitischen Spiegel 226 transmittiert und gelangen in eine nachfolgende Sammeloptik 228. Die Sammeloptik kann eine Zylinderlinse oder eine äquivalente Sammeloptik umfassen und eine wesentlich größere Apertur als in der vorhergehenden Ausführungsform aufweisen, da die Sammeloptik 228 nicht direkt in der Nähe des Laserlichtstrahlflecks bzw. der Laserstrahlkaustik platziert werden muss. Der Laserlichtstrahl 210 kann senkrecht auf die Speicherfolie 1 treffen, da der (dichroitische) Strahlteiler 226 bei dieser Wellenlänge reflektierend wirkt.
Ein zwischen Strahlteiler 226 und Halbleiterdetektor216 eingesetzter Blauglasfilter 225 hoher optischer Dichte für die Laserwellenlänge absorbiert die vom dichroitischen Trennverfahren transmittierten Rotlichtanteile.
3 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weiterentwickelte Ausführungsform 300 einer Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Bei der Ausführungsform 300 der 3 ist der dichroitische Strahlteiler 326 Bestandteil eines Trapezprismas 330. Eine Längsachse 332 des Trapezprismas ist im Wesentlichen parallel zur Ebene ausgerichtet, welche die Oberfläche der Speicherfolie 1 bildet.
Den dichroitischen Strahlteiler 326 bildet eine dichroitisch beschichtete Fläche 334 des Trapezprismas 330, während die gegenüberliegende Seite 336 als Reflexionsfläche für den Laserlichtstrahl 310 dienen kann. Die Reflexionsfläche 336 kann allein durch Totalreflexion den Lichtstrahl in Richtung der Trapezprismaachse 332 umlenken. Zusätzlich können an der Eintrittsseite des Laserlichtstrahls antireflektive Beschichtungen vorgesehen sein.
Gleichzeitig kann die dichroitisch beschichtete Seite 334 des Trapezprismas 330 hochreflektiv für die Laserlichtwellenlänge und hochtransmissiv für die Fluoreszenzlicht-Wellenlänge beschichtet sein.
Das Trapezprisma 330 kann ähnlich wie der dichroitische Strahlteiler 226 der 2 in minimaler Distanz zur Speicherfolie 1 über der Fokusebene des Laserlichtstrahls 310 platziert werden. Dies ermöglicht eine hohe Lichtsammeleffizienz. Im Übrigen gleich der Aufbau dem der 2.
4 veranschaulicht in einer schematischen Querschnittsansicht eine Ausführungsform 400 einer Vorrichtung zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 ist über einen Schlitten (in 4 nicht abgebildet) linear beweglich entlang einer Achse X geführt. Eine Ablenkeinheit 412 ermöglicht eine Bewegung eines Laserlichtstrahls 410 einer Laserlichtquelle 408 entlang einer Ablenkrichtung Y. Dies ermöglicht im Zusammenspiel mit der Bewegbarkeit der Speicherfolie 1 entlang der Achse X ein vollständiges Abtasten der Oberfläche der Speicherfolie 1 mittels des Laserlichtstrahls 410. Die Wellenlänge des Laserlichts ist wie bei den vorherigen Beispielen im roten Wellenlängenbereich angeordnet, die Wellenlänge des Fluoreszenzlichts befindet sich im blauen Wellenlängenbereich.
Während die Laserlichtquelle 408 sowie die Ablenkeinheit 412 in beliebiger Entfernung von der Oberfläche der Speicherfolie 1 angebracht sein können, befindet sich der Halbleiterdetektor416 in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Speicherfolie 1 und des auf der Speicherfolie 1 entstehenden Laserfokuspunktes 440. Laserfokuspunkt 440 und Halbleiterdetektor416 sind gemeinsam unter einem Reflektor 442 angeordnet. Der Reflektor 442 besitzt an seiner der Speicherfolie 1 zugewandten inneren Oberfläche in der in 4 gezeigten Schnittdarstellung eine elliptische Grundform, veranschaulicht durch die Ellipse 446 der Schnittdarstellung der 4. In einem Brennpunkt der Ellipse 446 befindet sich der Laserfokuspunkt 440, in dem konjugierten Brennpunkt der Halbleiterdetektor416.
Wie durch die verschiedenen Fluoreszenzlichtstrahlen 448 veranschaulicht wird das an dem Laserfokuspunkt 440, der gleichzeitig den Emissionspunkt für das fotostimulierte Fluoreszenzlicht darstellt, entstehende Fluoreszenzlicht auf den zweiten Brennpunkt der Ellipse für 446 fokussiert. Da der Laserfokuspunkt 440 auf eine Brennlinie (nämlich der Scanlinie) liegt, die sich in einm Brennpunkt der Ellipse 446 befindet und sich der Detektor 416 als zeilenfömiger Detektor in der gewissermaßen konjugierten Brennlinie befindet, werden etwa 2/3 des emittierten Fluoreszenzlichts über die gesamte Reflektorbreite gesehen mit nur einer Reflexion (an dem Reflektor 442) oder einer weiteren zweiten Reflexion an planar ausgeführten Seitenflächen (nicht abgebildet) dem Detektor zugeleitet. Auf diese Weise ist für einen Großteil der Fluoreszenzlichtstrahlen 448 nur eine Reflexion notwendig, um zu dem Halbleiterdetektor416 zu gelangen. Die Ellipsenhauptachse, welche die beiden Ellipsenbrennpunkte verbindet und welche durch die strichpunktierte Achse H dargestellt ist, ist gegenüber der Ausrichtungsebene der Speicherfolie 1 verkippt. Der so entstehende Abstand zwischen dem Brennpunkt, der Schnittdarstellung der 4 schafft genug Raum, um den Halbleiterdetektor416 innerhalb des Reflektors 442 zu platzieren.
In dem Reflektor 442 ist eine schlitzförmige Öffnung 450 vorgesehen, die im Wesentlichen parallel zur Ablenkrichtung Y des Laserlichtstrahls 410 verläuft, ein Hindurchtreten des Laserlichtstrahls 410 erlaubt und somit ein Scannen der Speicherfolie 1 innerhalb des Reflektors 442 ermöglicht.
Die notwendige Absorption des langwelligen Abtastlaserlichts 410 innerhalb des Reflektors 442 wird durch einen Blauglasfilter 425 hoher optischer Dichte in halbzylindrischer Form auf dem Halbleiterdetektor416 realisiert. Die halbzylindrische Form bricht Fluoreszenzlichtstrahlen, die nicht senkrecht auf die Oberfläche des Blauglasfilters 425 treffen, zum Lot hin und damit in Richtung des Halbleiterdetektor416. Dies verbessert zusätzlich die Lichtsammeleffizienz. Die Ausrichtung der Achse des halbzylindrisch geformten Blauglasfilters 425 kann beispielsweise parallel zu der Abtastrichtung Y laufen. Gleiches gilt für die elliptische Ausgestaltung des Reflektors 442. Dieser kann beispielsweise ebenfalls als Zylinder mit einer Zylinderlängsachse ausgestaltet sein, welche parallel zu der Abtastrichtung Y verläuft. Die Grundform des Zylinders ist dann die beschriebene Ellipse 446.
5 veranschaulicht in einer schematisch-perspektivischen Darstellung die Ausführungsform der 4 in einer technischeren Ausgestaltung. Die Vorrichtung 500 weist als Lichtquelle zur Erzeugung des Ausleselichts 510 eine Laserlichtquelle 508 für Laserlicht im roten Wellenlängenbereich auf. Eine Kollimationsoptik 509 fokussiert den Laserstrahl auf eine Speicherfolie 1. Eine Ablenkeinheit 512 ermöglicht eine Bewegung des Laserlichtstrahls 510 entlang einer Achse Y, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse X steht, entlang derer die Speicherfolie 1 mittels eines Schlittens 504 verfahrbar ist. Die Ablenkeinheit 512 kann beispielsweise einen festen Umlenkspiegel 513 und einen Scanspiegel 515 umfassen, welcher die eigentliche Abtastbewegung umsetzt.
Das Laserlicht 510 dringt über einen Spalt 550 in einen Reflektorraum 543 ein, welcher von einem Reflektor 542 gebildet wird. Der Reflektor 542 weist im Querschnitt zumindest abschnittsweise eine Ellipsenform 546 auf. Der eine Brennpunkt der Schnittellipse 546 ist der Auftreffort des Laserstrahls 510 auf der Speicherfolie 1. Der zweite Brennpunkt der Schnittellipse 546 befindet sich im Bereich des Fluoreszenzlicht-Halbleiterdetektors 516. Die senkrecht zur Oberfläche der Speicherfolie verlaufende Vorderseite (nicht dargerstellt) und die Rückseite 511 sind wie der elliptisch geformte Reflektor 542 reflektierend ausgebildet, beispielsweise durch Bedampfen oder Lackieren und schließen den Reflektorraum 543 nach außen hin ab.
Ein planar ausgeführter Blauglasfilter 525 verhindert, dass gestreutes Laserlicht 510 den Detektor 516 erreicht.
6 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 600 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Neben einer Lichtquelle für die Erzeugung des Ausleselichts in Form einer Lasereinheit 606, umfassend eine Laserlichtquelle 608 sowie eine Ablenkeinheit 612, und einer Detektoreinheit 614 für das Erfassen von Fluoreszenzlicht, das von der Speicherfolie 1 durch Anregung mittels eines Laserlichtstrahls 610 der Laserlichtquelle 108 erzeugt wird, ist eine Lichtleiteinrichtung 618 in Form eines Reflektors 642 vorgesehen.
Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 4 und 5 weist der Reflektor 642 eine senkrecht stehende Ellipsenhauptachse H auf. Der Reflektor 642 selbst weist im Wesentlichen die Form einer Ellipse 652 auf und ist als zylindrischer Körper ausgebildet, der sich entlang der Ablenkrichtung Y erstreckt. Der Reflektorkörper 642 ist an den Bereichen, in denen die Brennpunkte liegen - auf Seite der Speicherfolie 1 ist dies der Laserfokuspunkt 540, auf Seite der Detektoreinheit 614 ist dies der am Halbleitdetektor616 - gewissermaßen gekappt, sodass die Brennpunkte frei zugänglich sind. Der Reflektor 642 kann in seinem Inneren mit einem transparenten Medium ausgefüllt sein oder in der in 6 gezeigten Schnittdarstellung als Hohlkörper ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsform der 6 ist der Reflektor 642 aus einem transparenten Substrat hergestellt und zweiteilig ausgeführt. Ein unterer Teil 656 des Reflektors 642 ist der Speicherfolie 1 zugewandt, ein oberer Teil 654 ist der Detektoreinheit 614 zugewandt. Die Schnittstelle zwischen den beiden Teilen 654, 656 ist dichroitisch beschichtet, sodass seitlich eingestrahltes Laserlicht 610 auf den Fokuspunkt 640 spiegelbar ist. Gleichzeitig kann Fluoreszenzlicht die dichroitische Schicht 626 ungehindert passieren. Der obere Teil 654 kann zur Filterung des längerwelligen Laserlichts 610 aus einem geeigneten Filterglas gefertigt sein.
Aufgrund der Elliptizität des Reflektors 642 entsteht ein Raumwinkelbereich 658, unter dem kein Fluoreszenzlicht auf die Detektoreinheit 614 treffen kann. Um diesen Totraum 658 zu minimieren, sollten die Brennpunkte der Ellipse 652 nahe an der Außenfläche des Reflektors 642 liegen. Dies bedeutet, dass die Ellipse 652 eine große Elliptizität aufweisen sollte.
7 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 700 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Wie bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wird die Speicherfolie 1 planar auf einer nicht dargestellten Speicherfolienaufnahme gehaltert und ist entlang einer Richtung X linear verschiebbar. Die Vorrichtung 700 weist eine Lasereinheit 706 als Lichtquelle für die Erzeugung eines Ausleselicht auf. Die Lasereinheit 706 weist eine Laserlichtquelle 708 und eine Ablenkeinheit 712 auf. Die Lasereinheit 706 emittiert einen Laserlichtstrahl 710, der entlang einer Achse L und einem Winkel auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 auftrifft. Der Winkel zwischen der Speicherfolie 1 und dem Laserlichtstrahl 710 kann beispielsweise größer als 30°, bevorzugt größer als 45° und besonders bevorzugt >60° betragen.
Bauartbedingt ist eine Einstrahlung unter einem 90°-Winkel auf die Speicherfolie 1 bei der in 7 gezeigten Ausführungsform nicht vorgesehen.
Die Ablenkeinheit 712 beeinflusst den Laserlichtstrahl 710 derart, dass er entlang einer Achse Y, die bevorzugt senkrecht zur Bewegungsrichtung X der Speicherfolie 1 angeordnet ist, ausgelenkt wird. Somit ergibt sich im Zusammenspiel zwischen der Bewegung von Speicherfolie 1 und der Auslegung des Laserlichtstrahls 710 eine Möglichkeit zum kompletten Abtasten der Oberfläche der Speicherfolie 1.
Das nach dem Auftreffen auf der Speicherfolienoberfläche erzeugte Fluoreszenzlicht am Punkt 740 wird zunächst in alle Raumrichtungen entsprechend einem Lambert'schen Strahler emittiert.
Eine Detektoreinheit 714 ist in der Nähe der Speicherfolie 1 angebracht und liegt in einem von zwei Brennpunkten einer gedachten Ellipse. Einen Teil der Ellipse realisiert eine Oberfläche 762 eines Reflektors 760, der oberhalb der Speicherfolie 1 angeordnet ist. Die Reflektoroberfläche 762 weist in der gezeigten Querschnittsansicht die Form eines Ellipsenabschnitts auf, dessen Ellipsenbrennpunkte im Laserfokuspunkt 740 und in der Detektoreinheit 714 liegen. In Ablenkrichtung Y ist der Reflektor 760 zylindrisch mit der in 7 gezeigten Grundfläche ausgebildet.
Ein Blauglasfilter 725 wie bereits bei der Ausführungsform der 4 gezeigt umgibt halbzylinderförmig die Detektoreinheit 714, um langwelliges gestreutes Laserlicht zu absorbieren. Die halbzylindrische Form des Blauglasfilters 725 sorgt für eine zusätzliche Fokussierung von Fluoreszenzlichtstrahlen, die aufgrund Formabweichungen der Reflektoroberfläche 762 nicht exakt auf die Detektoreinheit 714 fokussiert sind. Dies verbessert die Lichtsammeleffizienz.
8 veranschaulicht in einer schematischen Querschnittsansicht eine Ausführungsform einer Vorrichtung 800 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Ausführungsform der 8 gleicht weitgehend derjenigen der 7. Die Anordnung von Speicherfolie 1, Detektoreinheit 814 mit gekoppeltem Blauglasfilter 825 sowie des Reflektors 860 sind entsprechend der Ausführungsform der 7 ausgeführt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 7 ist eine Lasereinheit 806 so angeordnet, dass eine nahezu senkrechte Einstrahlung auf die Speicherfolie 1 möglich ist. Zu diesem Zweck ist in dem Reflektor 860 an der inneren Reflektoroberfläche 862, welche der Speicherfolie 1 zugewandt ist, eine Stufe 864 eingearbeitet. Diese ermöglicht eine Transmission des von der Lasereinheit 806 emittierten Laserlichts 810, um einen Fokusfleck 48 auf der Oberfläche der Speicherfolie 1 auszubilden. Die innere Reflektoroberfläche 862 ist dementsprechend so zu beschichten, dass das im roten Wellenlängenbereich liegende Laserlicht 810 transmittiert wird und das im blauen Wellenlängenbereich liegende Fluoreszenzlicht reflektiert wird. Die Ausführungsform der 8 weist dementsprechend eine solche dichroitische Beschichtung auf.
9 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 900 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 ist wie bei allen bereits erläuterten Ausführungsformen entlang einer Achse X schrittweise und/oder kontinuierlich bewegbar. Eine Lasereinheit 906 sendet Laserlicht 910 aus, das an einem Auslesefleck 940 auf der Oberfläche der Speicherfolie 1 fokussierbar ist. Das Laserlicht 910 wird entlang einer Achse L ausgesendet, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der Speicherfolie 1 ausgerichtet ist.
Um das Laserlicht 910 im Wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 auftreffen zu lassen, ist ein quaderförmiger Lichtwellenleiter 966 vorgesehen. Der Lichtwellenleiter 966 weist in der Schnittdarstellung der 9 eine rechteckige Grundfläche 968 auf. Ausgehend von dieser Grundfläche 968 erstreckt sich der Lichtwellenleiter 966 quaderförmig, im Wesentlichen parallel zu der Ablenkrichtung Y, entlang derer das Laserlicht 910 in Form einer Scanbewegung auslenkbar ist.
Der Lichtwellenleiter 966 ist in der vorliegenden Ausführungsform dichroitisch geteilt. Hierzu ist eine dichroitische Schicht 925 vorgesehen, welche sich in den Figuren der gezeigten Ausführungsform unter einem 45°-Winkel zur Oberfläche der Speicherfolie 1 entlang dem quaderförmigen Lichtleiter 966 senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Selbstverständlich können auch andere Winkelbeziehungen zwischen der Achse L, der Verkippung des Strahlteilers 925 und der Oberfläche der Speicherfolie 1 realisiert werden.
Der quaderförmige Lichtwellenleiter 966 nimmt das im Auslesespot 940 emittierte Fluoreszenzlicht, hier dargestellt durch Strahlen 948, auf und leitet es in Richtung einer Detektionseinheit 914. Zur Fokussierung des Fluoreszenzlichts 948 ist eine Zylinderlinse 970 angeordnet. Die Zylinderlinse 970 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und erstreckt sich entsprechend entlang der Ablenkrichtung Y.
10 veranschaulicht in einer schematischen Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1000 zum Auslesen einer Speicherfolie 1. Wie bei der Ausführungsform der 9 ist die Speicherfolie 1 für ein Abtasten der Speicherfolienoberfläche entlang einer Achse X beweglich für eine schrittweise oder/und kontinuierliche Bewegung der Speicherfolie 1 verfahrbar gelagert. Laserlicht 1010 wird entlang einer Achse L, welche im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Speicherfolie 1 ausgerichtet ist, von einer Lasereinheit 1006 emittiert, um senkrecht auf die Speicherfolie 1 aufzutreffen und dort einen Auslesespot 1040 zu erzeugen.
Die Umlenkung des Laserlichts 1010 geschieht innerhalb eines in der Querschnittsansicht trapezförmigen Lichtwellenleiters 1072. Das in der Querschnittsansicht des Lichtwellenleiters 1072 erkennbare Trapez 1074 weist an seiner der Speicherfolie 1 zugewandten Seite eine größere Seitenlänge auf als an der von der Speicherfolie 1 abgewandten Seite.
Der Lichtwellenleiter 1072 erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene entlang der Ablenkrichtung Y, in welche das Laserlicht 1010 mittels der Lasereinheit 1006 abgelenkt werden kann. Der Lichtwellenleiter 1072 ist dichroitisch zweigeteilt. Ein unterer Teil 1076 ist der Speicherfolie 1 zugewandt und leitet das Laserlicht 1010 auf die Speicherfolie 1 mittels eines dichroitischen Strahlteilers 1025. Ein oberer Teil 1078, der von der Speicherfolie 1 abgewandt ist, leitet das aus dem unteren Teil 1076 kommende Fluoreszenzlicht einer Detektoreinheit 1016 zu.
Durch die konische Verjüngung des Lichtwellenleiters 1072 von der Speicherfolie 1 zu der Detektoreinheit 1016 findet eine Bündelung des Fluoreszenzlichts auf den Detektor 1016 hin statt. Gleichzeitig wird aber auch die Bündeldivergenz erhöht. Aus diesem Grunde kann je nach Konizität des Lichtwellenleiters 1072 ein Teil des Fluoreszenzlichts aus dem Lichtwellenleiter 1072 an Stellen auskoppeln, an denen keine Totalreflektion stattfindet.
Aus diesem Grunde kann der Lichtwellenleiter 1072 eine hochreflektive Beschichtung 1080 auf seiner Außenseite aufweisen, um derartige Verluste zu vermeiden. Desweiteren kann der obere Teil 1078 aus einem Blauglasfilter-Material gebildet sein, um Wellenlängenanteile im roten, die von dem Laserlicht 1010 stammen, auszufiltern.
11 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1100 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 ist entlang einer Achse X beweglich, ein von einer Lasereinheit 1106 ausgesandtes Laserlicht 1110 ist entlang einer Ablenkrichtung Y auslenkbar. Das entlang einer Achse L ausgesandte Laserlicht 1110 wird über einen Lichtwellenleiter 1182 im Wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 gelenkt. Der Lichtwellenleiter 1182 ist konisch ausgeführt. In der Querschnittsansicht der 11 besitzt der Lichtwellenleiter 1182 die Form eines Trapez 1184, das an der Seite, welche der Speicherfolie 1 zugewandt ist, eine kürzere Seitenlänge aufweist als an der von der Speicherfolie 1 abgewandten Seite. In Richtung der Ablenkrichtung Y erstreckt sich der Lichtwellenleiter 1182 im Wesentlichen als Zylinder mit dem Trapez 1184 als Grundfläche. Der Lichtwellenleiter 1182 ist zweigeteilt und weist einen unteren Teil 1186 und einen oberen Teil 1188 auf. Der untere Teil 1186 ist für die Zuleitung des Laserlichts 1110 in Richtung der Speicherfolie 1 und zum Sammeln des an einem Laserfleck 1140 entstehenden Fluoreszenzlichts ausgelegt. Zwischen den beiden Teilen 1186 und 1188 ist ein dichroitischer Strahlteiler 1125 vorgesehen, der als einfache dichroitische Schicht das im roten Wellenlängenbereich befindliche Laserlicht 1110 reflektiert und das im blauen Wellenlängenbereich befindliche Fluoreszenzlicht transmittiert. Zusätzlich kann der obere Teil 1188 einen Blauglasfilter umfassen, um eventuelles Streulicht des Laserlichts 1110 auszufiltern.
Aufgrund der Formgebung des Lichtwellenleiters 1182 besitzt dieser an der speicherfolienseitigen Öffnung eine große numerische Apertur und ermöglicht ein Einkoppeln eines großen Anteils des Fluoreszenzlichts. Dies ist durch den Winkel 1190 dargestellt. Umgekehrt ist die numerische Apertur auf der Seite, welche einer Detektoreinheit 1116 zugewandt ist, klein. Um dennoch ein effizientes Einkoppeln in die Detektoreinheit 1116 zu ermöglichen, ist eine Halbzylinderlinse 1192 mit dem oberen Teil 1188 des Lichtwellenleiters 1182 verkettet. Dies ermöglicht eine Fokussierung und effiziente Einkopplung in die Detektoreinheit 1116.
12 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1200 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 ist entlang einer Achse X für ein optisches Abtasten der Oberfläche der Speicherfolie 1 bewegbar. Zur Erzeugung eines Ausleseflecks 1240 auf der Oberfläche der Speicherfolie 1 ist ein senkrechtes Einstrahlen eines Laserlichts 1210 bezüglich der Oberfläche der Speicherfolie 1 vorgesehen.
Das an dem Auslesespot 1240 entstehende Fluoreszenzlicht 1248 wird über ein zylinderförmiges Lichtleitelement 1293 gesammelt und in Richtung einer der Dektektionseinheit 1216 gelenkt. Das zylinderförmige Lichtleitelement 1293 weist in der in 12 gezeigten Schnittansicht als Grundfläche eine geometrische Figur auf, die zwei Geraden 1294, 1295 aufweist, die aufeinander senkrecht stehen sowie einen die beiden geraden Streckenabschnitte 1294, 1295 verbindenden Parabelabschnitt 1296.
Vorzugsweise kann der Brennpunkt des Parabelabschnitts in den Auslesefleck 1240 gelegt werden, welcher gleichzeitig der Ausgangspunkt für die Fluoreszenzstrahlung 1248 ist. Die Öffnung der Parabel zeigt, wie in 12 dargestellt, in Richtung der Detektionseinheit 1216. Der Lichtwellenleiter 1293 besitzt eine große numerische Apertur, um einen großen Anteil des entstehenden Fluoreszenzlichts 1248 aufzunehmen.
Um das an dem parabelförmigen Reflektorabschnitt 1296 reflektierte Fluoreszenzlicht in Richtung der Detektionseinheit 1216 zu fokussieren, ist an den Lichtwellenleiter 1293 eine Plankonvexlinse 1297 angekittet. Um eventuell gestreute Laserlichtanteile im roten Wellenlängenbereich auszufiltern, kann in dem Strahlengang von dem Lichtleitelement 1293 zu der Detektionseinheit 1216 ein Blauglasfilter 1298 vorgesehen sein. Das in dem Lichtleitelement 1293 gesammelte Fluoreszenzlicht soll nicht durch den parabelförmigen Reflektorabschnitt 1296 hindurchtreten. Aus diesem Grund ist der Reflektorabschnitt 1296 mit einer hochreflektierenden Schicht 1299 versehen. Gleichzeitig kann eine Möglichkeit zum Einstrahlen des Laserlichts 1210 durch den Lichtwellenleiter 1293 beispielsweise in Form einer dichroitischen Beschichtung vorgesehen sein. Erfolgt die Einstrahlung des Laserlichts 1210 im Wesentlichen senkrecht zur Speicherfolie 1, kann gegebenenfalls auf das Blauglasfilterelement 1298 verzichtet werden.
13 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1300 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie ist entlang einer Achse X beweglich gelagert, beispielsweise auf einem Schlitten (in 13 nicht abgebildet), um ein zeilenweises Auslesen der Speicherfolie mittels eines Laserlichts 1310 zu ermöglichen.
Ein in der Schnittdarstellung der 13 eine parabelförmig verlaufende Reflexionsfläche 1196 aufweisender Reflektor 1303 ist in unmittelbarer Nähe der Speicherfolie 1 angeordnet. Das von einer Lasereinheit 1306, insbesondere einer Laserlichtquelle 1308 ausgesandte Laserlicht 1310 wird entlang einer Achse L in Richtung des Reflektors 1303 gestrahlt. Mittels einer Ablenkeinheit 1312 ist das Laserlicht 1310 entlang einer Ablenkrichtung Y ablenkbar. Die Achse L verläuft im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Speicherfolie 1, sodass das Laserlicht 1310 auf die in der Schnittdarstellung parabelförmig ausgebildete Reflektorfläche 1396 trifft.
Der Reflektor 1303 ist im Ganzen zylinderförmig ausgebildet, mit einer Zylinderlängsachse parallel zur Ablenkrichtung Y. Die Grundfläche des Zylinders bildet die in 13 gezeigte Schnittfläche 1305, wovon zwei Seiten gerade Streckenabschnitte bilden und die dritte Seite den bereits erwähnten Parabelabschnitt 1396 bildet. Die Reflektorfläche 1396 fokussiert kollimiertes Laserlicht 1310 auf die Speicherfolie 1. Der Reflektor 1303 kann mit einer sehr kurzen Brennweite ausgeführt sein, sodass ein sehr kleiner Laserspot 1340 realisiert werden kann. Die Fokussierung des Laserlichts 1310 erfolgt allerdings nur in der gezeigten X-Achse. In der Y-Richtung muss die Kollimation separat erfolgen. Dies kann mittels einer Zylinderlinse 1307 wie in 13 dargestellt erfolgen. Die Zylinderachse der Zylinderlinse 1307 verläuft dabei senkrecht zur X-Achse und senkrecht zur Y-Richtung, in 13 also vertikal von oben nach unten.
Das Fluoreszenzlicht 1348, das von dem Laserspot 1340 aus emittiert wird, wird durch den Reflektor 1304 quasi parallel ausgerichtet und kann mittels einer weiteren Zylinderlinse 1309 auf eine Detektoreinheit 1314 mit einem Halbleitdetektor1316 fokussiert werden.
Dabei kann in dem Strahlengang ein Blauglasfilter 1325 mit hoher optischer Dichte eventuelles Streulicht mit Rotanteilen ausgefiltert werden. Ein dichroitischer Spiegel 1324 kann einerseits für eine Umlenkung des Fluoreszenzlichts 1348 auf die Detektoreinheit 1314 sorgen und gleichzeitig das Laserlicht 1310 transmittieren.
14 veranschaulicht in einer Schnittansicht eine weitere Ausführungsform 1400 zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie 1. Die Speicherfolie 1 ist in eine X-Richtung beweglich angeordnet, um ein zeilenweises Auslesen der Speicherfolie zu ermöglichen. Eine Laserlichtquelle 1406 strahlt Laserlicht 1410 entlang einer Achse L in Richtung der Oberfläche der Speicherfolie 1 und ist entlang einer Abtastrichtung Y ablenkbar. Das Laserlicht 1410 trifft auf die Oberfläche der Speicherfolie 1 unter einem Winkel, der verschieden von 90° ist. Dabei durchquert es einen Reflektor 1411, der einen Eintrittspunkt 1413 für das Laserlicht 1410 und einen Austrittspunkt 1415 aufweist. Auf der Oberfläche der Speicherfolie 1 bildet das Laserlicht 1410 einen Laserspot 1440, von dem das Fluoreszenzlicht 1448 emittiert wird.
Der Reflektor 1411 ist als Zylinder ausgebildet, dessen Grundfläche zwei Parabelbögen 1417 und 1419 bilden. Die eine der Speicherfolie 1 zugewandte, im Schnitt parabelförmig ausgebildete untere Reflektorfläche 1419 weist die Austrittsöffnung 1415 für das Laserlicht 1410 auf. Gleichzeitig stellt eine Austrittsöffnung 1415 diese Eintrittsöffnung für das Fluoreszenzlicht 1448 der Speicherfolie 1 dar. Die obere Reflektorfläche 1417 trägt eine Detektoreinheit 1414, welche von einem Blauglasfilter 1425 umgeben ist. Der Laserspot 1440 und die Detektoreinheit 1414 befinden sich in den konjugierten Brennpunkten der jeweiligen Parabel 1417, 1419. Die gesamte Anordnung weist eine sehr große numerische Apertur für das Fluoreszenzlicht 1448 auf.

Claims

Vorrichtung (400) zum Auslesen einer belichteten Speicherfolie (1), umfassend a) eine Lichtquelle (406), mit der Ausleselicht (410) erzeugbar ist, b) eine Ablenkeinheit (412), mit der das Ausleselicht (410) zum Auslesen der Speicherfolie (1) sequenziell mit einem Auslesefleck (440) so auf die Speicherfolie (1) richtbar ist, dass auf der Speicherfolie (1) ein wandernder Auslesefleck (440) erzeugbar ist, c) eine Detektoreinheit (414) für Fluoreszenzlicht (448), das von der Speicherfolie (1) beim Auslesen mit dem Ausleselicht (410) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (400) d) eine Lichtleiteinrichtung (442) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Fluoreszenzlicht (448) der Speicherfolie (1) zu der Detektoreinheit (414) zu leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtleiteinrichtung einen das Fluoreszenzlicht führenden Reflektorkörper (442) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Reflektorkörper (442) zumindest teilweise als Zylinder mit zumindest abschnittsweise elliptischer Grundform ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Reflektorkörper (442) im reflektierenden Bereich eine Einlassstelle (450) für das Ausleselicht aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Auslesefleck (440) oder/und die Detektoreinheit (414) in einer Brennlinie des Reflektorkörpers angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Achse der zumindest abschnittsweise elliptischen Grundform mit der Oberfläche der Speicherfolie einen Winkel von 90° ± 10° oder 0° ± 10° einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtleiteinrichtung einen wellenlängensensitiven Strahlteiler (226) aufweist, der zwischen dem Ausleselicht und dem Fluoreszenzlicht unterscheidet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtleiteinrichtung einen Zylinder (120) oder/und ein Prisma oder/und einen Ellipsoid oder/und einen Spiegel (442) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektoreinheit (414) einen zumindest teilweise eine zylindrische Form aufweisenden Filteraufsatz (425) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektoreinheit (414) einen optischen Halbleiterdetektor aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der optische Halbleiterdetektor zeilenförmig ausgebildet ist.