DE60113194T2 - Translatorisches system mit mehreren, unabhängig voneinander gespannten kabeln - Google Patents

Translatorisches system mit mehreren, unabhängig voneinander gespannten kabeln Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein interne Trommelscannereinheiten und Laser-Bilderzeugungssysteme, die solche Scannereinheiten beinhalten. Die Erfindung betrifft insbesondere ein translatorisches System zum Bewegen eines Laser-Abtastsystems oder optischen Abtastsystems relativ zu dem abgetasteten Medium.
  • Laser-Bilderzeugungssysteme werden gewöhnlich zur Herstellung fotografischer Bilder aus digitalen Bilddaten eingesetzt, die von Magnetresonanz(MR)-, Computertomografie(CT)- oder anderen in der Medizin eingesetzten Bildscannern erzeugt werden. Typische Systeme dieser Art beinhalten einen Halbton-Laser-Bilderzeuger zum Belichten des Bildes auf lichtempfindlichem Film, eine Filmentwicklungseinrichtung zum Entwickeln des Films und ein Bildverwaltungssubsystem zum Koordinieren des Betriebs des Laser-Bilderzeugers und der Filmentwicklungseinrichtung.
  • Die digitalen Bilddaten bestehen aus einer Folge digitaler Bildwerte, die das gescannte Bild darstellen. Eine Bildverarbeitungselektronik in dem Bildverwaltungssubsystem erzeugt durch Verarbeitung der Bilddatenwerte eine Folge digitaler Laseransteuerungswerte (d.h. Belichtungswerte), die in einen Laserscanner eingegeben werden. Der Laserscanner tastet den lichtempfindlichen Film in Abhängigkeit von den digitalen Laseransteuerungswerten in Querrichtung rasterförmig ab, um das Bild auf dem Film zu belichten.
  • An die Bildqualität der für medizinische Abbildungszwecke verwendeten Halbtonbilder werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Ein auf Diafilm druckender Laser-Bilderzeuger belichtet ein Bild in einem Rasterformat, dessen Zeilenabstand auf weniger als 1 Mikrometer genau gesteuert werden muss. Außerdem muss das Bild gleichförmig belichtet werden, damit der Betrachter keine Bildfehler wahrnehmen kann. In der Medizin werden die Bilder von professionellen Bildanalysten (z.B. Radiologen) betrachtet.
  • Filmbelichtungssysteme dienen zum Belichten des Bildes auf lichtempfindlichem Film. Bekannte Filmbelichtungssysteme weisen ein lineares translatorisches System und ein Laser- oder optisches Abtastsystem auf. Das Laser-Abtastsystem beinhaltet einen Laserscanner mit speziellen optischen Konfigurationen (d.h. Linsen und Spiegeln) zum Belichten des Bildes auf den Film. Das lineare translatorische System stellt die Bewegung des Laser-Abtastsystems in einer rechtwinklig zur Abtastrichtung verlaufenden Richtung bereit, sodass ein volles Bild auf einem Stück lichtempfindlichen Films gescannt werden kann.
  • In einer mit einem Laserscanner arbeitenden internen Trommelscannereinheit wird ein Filmstück auf einer teilzylindrisch oder teiltrommelförmig ausgebildeten Filmauflagefläche positioniert. Der lichtempfindliche Film wird an die Filmauflagefläche angelegt. Zum Scannen einer Scanzeile quer über die Oberfläche des lichtempfindlichen Films wird das Laser- oder optische Abtastsystem auf den Krümmungsmittelpunkt des lichtempfindlichen Films gestellt. Ein lineares translatorisches System bewegt das Laser- oder optische Abtastsystem in Längsrichtung entlang einer durch den Krümmungsmittelpunkt des Films definierten Längsachse, um ein volles Bild auf dem Film zu belichten.
  • Herkömmliche lineare translatorische Systeme umfassen drei Haupt-Bauteile: ein stationäres Element, ein sich bewegendes Element (z.B. einen Schlitten) und einen Antriebsmechanismus. Für lineare translatorische Systeme, die Steifigkeit, Positioniergenauigkeit und eine hohe Tragfähigkeit erfordern, werden Gewindespindeln als Antriebsmechanismus bevorzugt. Riemen- und Kabelsysteme werden in Systemen verwendet, die sich durch Flexibilität, geringe Belastung und niedrige Kosten auszeichnen, wie z.B. Plotter und Tintenstrahldrucker.
  • Bekannte lineare translatorische Systeme werden gewöhnlich für Positionswiederholbarkeit ausgelegt. Beim Scannen mit Positionswiederholbarkeit haben sich diese Systeme bewährt. Dagegen wurde bei der Auslegung dieser linearen translatorischen Systeme die für die Erzeugung von Halbtonbildern auf lichtempfindlichem Film kritische Minimierung von Geschwindigkeitsschwankungen nicht berücksichtigt. Beim Laserscannen von Halbtonbildern verursachen Geschwindigkeitsschwankungen eine ungleichmäßige Beabstandung der Scanzeilen und die verschiedensten Bildfehler auf dem lichtempfindlichen Film.
  • US-A-6 064 416, 16. Mai 2000, Esch u.a., offenbart ein Optik-Translationsmodul mit nur einem Antriebskabel. Das Optik-Translationsmodul erzeugt vollständige Bilder aus gleich mäßig beabstandeten Laser-Scanzeilen. Die translatorische Bewegung verläuft rechtwinklig zur Richtung der Scanzeilen.
  • Das Optik-Translationsmodul steuert die Bildqualität in der Querscanrichtung. Geschwindigkeitsschwankungen erscheinen in den Bildern als Streifen oder Schlieren ungleichmäßiger Dichte auf dem Film. Eine instabile Bewegung während der Translation des Optikmoduls führt zu einer ungenauen Pixelanordnung und infolgedessen zu den verschiedensten Bildfehlern.
  • Bei dieser Konstruktion wird ein Translationsschlitten mit kinematischer Abstützung auf zwei zylindrischen Schienen verwendet. Der mit Präzisionsauflageflächen versehene Schlitten dient als Schnittstelle zwischen dem Optikmodul und dem Optik-Translationsmodul. Die kinematische Abstützung wird mit zwei prismenförmigen Tragflächen und einer planen Gleitfläche im Schlitten realisiert. Wenn der Schlitten während der Translationsbewegung auf den Schienen gleitet, ist die auf den Schlitten in der Translationsrichtung wirkende Reibung gering, während die Positionsgenauigkeit in den anderen Richtungen von der Steifigkeit bestimmt wird.
  • Das Gewicht des Schlittens und des daran befestigten Optikmoduls wird zur Aufrechterhaltung des Kontakts zwischen dem Schlitten und den Schienen benötigt. Wenn sich der Schlitten von den Schienen abhebt, kann die kinematische Abstützung nicht einwandfrei funktionieren. Die Position des Schlittens wird dann nicht eindeutig bestimmt.
  • Das Optikmodul wird mit Positionsbezug an einer von zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Ebenen gebildeten Kante an dem Translationsschlitten befestigt. Dies gewährleistet eine einfache Montage des Optikmoduls auf dem Translationsmodul.
  • Die Stützpunkte des Schlittens müssen den Schwerpunkt des Optikmoduls und der Schlitteneinheit umschließen.
  • Der Translationsschlitten wird von einem Kabelantriebsmechanismus angetrieben. Bei einem Schlitten mit kinematischer Abstützung sollte der Antriebsmechanismus in den rechtwinklig zur Translationsrichtung verlaufenden Richtungen möglichst wenig Kraft ausüben. Der Kabelantriebsmechanismus erfüllt diese Forderung. Der Kabelantrieb ist für diese Anwendung auch wegen der geringen Last und Masse des Schlittens und des Optikmoduls geeignet.
  • Das Kabel wird von zwei Seilscheiben angetrieben, von denen eine als Antriebsscheibe und die andere als Leitscheibe dient. Die Scheiben sind mit prismenförmigen Rillen mit einem Winkel von 90 Grad versehen, um das Kabel in der gewünschten Stellung zu halten.
  • Die Antriebsscheibe für das Kabel ist mit einem kreisförmigen Schwungrad am Schlitten befestigt. Das Schwungrad wird über einen Reibungsantrieb von einem Schrittmotor angetrieben. Für den reibungsschlüssigen Antrieb des Schwungrads wird auf der Welle des Schrittmotors ein Polyurethan-Reifen montiert.
  • Um die gewünschte Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeit mit einer Abweichung von weniger als 0,25% pro Motorumdrehung aufrechtzuerhalten, muss der Reifen nach der Montage auf der Motorwelle am Motor geschliffen werden.
  • Als Kabel wird ein nylonbeschichtetes Stahlkabel verwendet. Um eine hohe Federkonstante in Längsrichtung zu gewährleisten, muss das Kabel eine ausreichende Festigkeit (d.h. einen hohen Elastizitätsmodul) aufweisen. Damit das Kabel auch haltbar ist, muss es für die Verwendung mit den Seilscheiben hinreichend biegsam sein.
  • Zur Gewährleistung der langfristigen Stabilität des Mechanismus ist eine Kabelspannvorrichtung erforderlich. Bei dieser Konstruktion besteht die Kabelspannvorrichtung aus einer Druckfeder.
  • Die Masse des Optikmoduls und des Schlittens mit den Federkonstanten des Kabels und der Kabelspannfeder bestimmen die Eigenfrequenz des Translationsmoduls. Da es wünschenswert ist, die Eigenfrequenz zu erhöhen, muss bei der Auslegung auf eine Reduzierung der am Kabel befestigten Gesamtmasse geachtet werden.
  • Es besteht ein Bedarf für ein translatorisches System, das die oben erörterten Probleme löst und den beschriebenen Anforderungen genügt.
  • Die Erfindung schafft ein translatorisches System, das den Anforderungen genügt und die bei bekannten Systemen auftretenden Probleme löst.
  • Die Erfindung schafft ein translatorisches System der in Anspruch 1 beschriebenen Art.
  • Die Erfindung bietet folgende Vorteile:
    • 1. Höhere Steifigkeit im Vergleich zu Systemen mit nur einem Antriebskabel.
    • 2. Bessere Spureinstellung im Vergleich zu Metallriemensystemen, einfachere Ausrichtung, Montage und Justierung im Vergleich zu Gewindespindelsystemen.
    • 3. Die Gesamtkosten können im Vergleich zu einem Gewindespindelsystem oder einem System mit Linearmotor gleicher Leistung erheblich verringert werden.
    • 4. Die Federsteife des Systems erhöht sich um einen Faktor, der annähernd der Anzahl der verwendeten Kabel entspricht. Unabhängig voneinander angetriebene und gespannte Kabel sind leicht auszurichten, zu montieren und zu justieren.
    • 5. Im Vergleich zu einem Antriebssystem mit nur einem Kabel verringert ein System, das von mehreren Kabeln angetrieben wird, die Empfindlichkeit für äußeres Rauschen erheblich.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Aufriss eines Laser-Bilderzeugungsgeräts, in dem das erfindungsgemäße System zur Anwendung kommt.
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Filmbelichtungseinheit, die das erfindungsgemäße System beinhaltet.
  • 3 eine stirnseitige Ansicht der in 2 dargestellten Filmbelichtungseinheit.
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 eine perspektivische Einzelansicht der in 4 dargestellten Ausführungsform.
  • 6 einen Ausschnitt der perspektivischen Einzelansicht der in 4 dargestellten Ausführungsform.
  • 7 eine schematische Darstellung der in 4 abgebildeten Ausführungsform.
  • 1 zeigt einen schematischen Aufriss eines für den Einsatz in der Medizin geeigneten Laser-Bilderzeugungssystems 30 mit einer optischen Scannereinheit für das erfindungsgemäße translatorische System. Das Bilderzeugungssystem 30 umfasst einen Filmzuführungsmechanismus 32, eine Filmbelichtungseinheit 34, eine Filmentwicklungsstation 36, einen Filmaufnahmebereich 38 und ein Filmtransportsystem 40. Der Filmzuführungsmechanismus 32, die Filmbelichtungseinheit 34, die Filmentwicklungsstation 36 und das Filmtransportsystem 40 befinden sich sämtlich in einem Gehäuse 42 des Bilderzeugungssystems.
  • Der Filmzuführungsmechanismus 32 enthält einen Vorrat an lichtempfindlichem Film. Das Filmtransportsystem 40 ermöglicht eine Bewegung des lichtempfindlichen Films zwischen der Filmbelichtungseinheit 34, der Filmentwicklungsstation 36 und dem Filmaufnahmebereich 38. Zur Unterstützung des Filmtransports entlang einer von der gestrichelten Linie 44 angezeigten Filmtransportbahn kann das Filmtransportsystem 40 ein Rollensystem (nicht dargestellt) aufweisen. Die Richtung des Filmtransports entlang der Filmtransportbahn 44 wird von den Pfeilen 46 angezeigt. Der Filmzuführungsmechanismus 32 weist einen Mechanismus auf, mit dem ein Filmstück entlang der Filmtransportbahn 44 in die Filmbelichtungseinheit 34 transportiert wird, wo das gewünschte Bild mit einer Laser- oder optischen Scannereinheit auf dem lichtempfindlichen Film belichtet wird. Nach erfolgter Belichtung des gewünschten Bildes auf dem lichtempfindlichen Film wird der lichtempfindliche Film entlang der Filmtransportbahn 44 zur Filmentwicklungsstation 36 transportiert. In der Filmentwicklungsstation 36 wird das Bild auf dem lichtempfindlichen Film entwickelt. Nach erfolgter Entwicklung wird der lichtempfindliche Film zu dem Filmaufnahmebereich 38 transportiert.
  • 2 zeigt eine perspektivische Aufsicht der Filmbelichtungseinheit 34 mit einem erfindungsgemäßen Mechanismus zum Positionieren eines lichtempfindlichen Films in einer Scanstellung. Die Filmbelichtungseinheit 34 ist so konfiguriert, dass sie eine interne Trommel aufweist. Zum Belichten des Films ist die Filmbelichtungseinheit 34 mit einer Laser-Scannereinheit oder optischen Scannereinheit 50 versehen, die mit einem im Trommelrahmen 54 montierten linearen translatorischen System 52 mechanisch verbunden ist. Der Trommelrahmen 54 weist eine gekrümmte Filmauflageplatte 55 auf, die als Oberfläche der internen Trommel definiert werden kann. Eine gestrichelte Linie zeigt den Krümmungsmittelpunkt der gekrümmten Filmauflageplatte 55 an, der mit der Längsachse 56 der Trommel zusammenfällt. Während eines Scanvorgangs bewegt das Optiktranslationssystem 52 die optische Scannereinheit 50 entlang der Längsachse 56 (in einer Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Scanrichtung verläuft), wie von den Richtungspfeilen 58 angezeigt. Nach dem Scannen bewegt das translatorische System die optische Scannereinheit 50 entlang der Längsachse 56 zurück in eine Ausgangsstellung, wie von dem Richtungspfeil 60 angezeigt.
  • Der Trommelrahmen 54 wird aus Metall hergestellt und besteht aus einer ersten Stirnseite 62, einer zweiten Stirnseite 64, einer ersten Längsseite 66, einer zweiten Längsseite 68, einem Boden 70 und einem Deckel 72. Die Filmauflageplatte 55 befindet sich innerhalb des Trommelrahmens 54. Die Filmauflageplatte 55 stellt eine zylindrisch oder teilzylindrisch geformte Abtastfläche bereit.
  • Das lineare translatorische System 52 erstreckt sich entlang des Deckels 72 und positioniert die optische Scannereinheit 50 entlang der als Längsachse 56 angegebenen Krümmungsmitte (eines in Scanstellung auf der Filmauflageplatte aufliegenden Filmstücks). Dabei wird das lineare translatorische System 52 zwischen der ersten Stirnseite 62 und der zweiten Stirnseite 64 positioniert.
  • 3 zeigt einen stirnseitigen Aufriss der Filmbelichtungseinheit 34, in dem ein Teil des Trommelrahmens 54 der besseren Übersichtlichkeit halber entfernt wurde. Wie ersichtlich, ist die Laser- oder optische Scannereinheit 50 mechanisch mit dem entlang der Krümmungsmitte positionierten linearen translatorischen System 52 verbunden.
  • Auf der Filmauflageplatte 55 befindet sich ein Stück lichtempfindlichen Films 76. Während der Belichtung des lichtempfindlichen Films 76 wird der lichtempfindliche Film 76 in einer Scanstellung auf der Filmauflageplatte 55 gehalten. In einer Scanstellung nimmt der lichtempfindliche Film 76 die Form der zylindrisch, teilzylindrisch oder trommelförmig gekrümmten Filmauflageplatte 55 an. Zum Positionieren des lichtempfindlichen Films 76 in einer Scanstellung (d.h. ausgerichtet und zentriert) wird der in US-A-5 956 071 beschriebene Filmpositionierungsmechanismus verwendet.
  • In der Scanstellung wird der lichtempfindliche Film 76 ausgerichtet (Beseitigung der Schiefstellung), zentriert und auf der Filmauflageplatte 55 gehalten. Die optische Scannereinheit 50 führt einen Laserstrahl, der ein auf dem Film zu belichtendes Bild darstellt, bildweise quer über die Filmabtastfläche. Dabei geht der abtastende Laserstrahl (bei 78 gezeigt) radial vom Krümmungsmittelpunkt der Filmauflageplatte 55 und des Films 76 aus; der mit der Längsachse 56 zusammenfällt. Durch Drehung um die Längsachse 56 der zylindrischen Trommel (in der von dem Richtungspfeil 80 angezeigten Richtung) führt die optische Scannereinheit 50 den Laserstrahl, der die das zu belichtende Bild darstellenden Bilddaten enthält, in Rasterzeilen über den Film. Während die optische Scannereinheit 50 das Bild und die Rasterzeilen bildweise in Querrichtung des auf der internen Trommelfläche 55 aufliegenden lichtempfindlichen Films 76 scannt, bewegt das lineare translatorische System 52 die optische Scannereinheit 50 entlang der Längsachse 56, um ein volles Bild auf dem lichtempfindlichen Film zu belichten. Die Richtung, in der das lineare translatorische System 52 die optische Scannereinheit 50 entlang der Längsachse 56 bewegt, verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zur Scanrichtung des Laserstrahls 78. Da das lineare translatorische System 52 die optische Scannereinheit 50 während jeder Scanzeile bewegt, verlaufen die sich ergebenden Scanzeilen möglicherweise nicht genau rechtwinklig, aber doch "im Wesentlichen" rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des linearen translatorischen Systems.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform hat die Filmbelichtungsfläche auf der internen Trommelfläche die Maße 17 Zoll × 14 Zoll und ist daher zum Belichten eines Stücks lichtempfindlichen Films mit den Maßen 17 Zoll × 14 Zoll geeignet. Bei der hier offenbarten beispielhaften Ausführungsform wird der Film in einer vertikalen Richtung belichtet. Da der Film in der 14 Zoll-Richtung in das Belichtungsmodul eingeführt und anschließend in der 17 Zoll-Richtung gescannt wird, erscheinen die gescannten Rasterlinien in der vertikalen Richtung. Zum Belichten des lichtempfindlichen Films in der 17-Zollrichtung wird der Laserstrahl mit einem Winkel von 180° (oder mehr als 180°) über die interne Trommelfläche geführt. Zur vollständigen Belichtung eines gewünschten Bildes bzw. gewünschter Bilder auf dem lichtempfindlichen Film bewegt das lineare translatorische System die optische Scannereinheit über eine Entfernung von 14 Zoll entlang der Längsachse im Krümmungsmittelpunkt der internen Trommelfläche.
  • Als lichtempfindlicher Film kann ein für Laserstrahllichtempfindlicher lichtempfindlicher Film verwendet werden. Geeignet ist ein lichtempfindlicher fotothermografischer Film mit einem Polymer- oder Papierträger und einer Emulsionsbeschichtung aus Trockensilber oder einem anderen wärmeempfindlichen Material.
  • Die perspektivischen Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen linearen translatorischen Systems für ein Laser-Bilderzeugungssystem in 4 und 5 zeigen das lineare translatorische System nach Ausbau aus dem Trommelrahmen 54. Das lineare translatorische System 52 ist speziell so ausgelegt, dass Geschwindigkeitsschwankungen minimiert werden, und ermöglicht daher ein Bild während eines Laserscanvorgangs kontinuierlich oder in kontinuierlichen Schritten zu scannen.
  • Das lineare translatorische System 52 besteht aus einem Bett 104, einem Schlittenmechanismus 106 und einem Rotations-/Linearantrieb oder Antriebsmechanismus 108. Das Bett 104 ist mechanisch mit dem Trommelrahmen verbunden und relativ zum Trommelrahmen nicht beweglich. Der Schlittenmechanismus 106 wird von dem Bett 104 getragen. Der Schlittenmechanismus 106 ist mit der optischen Scannereinheit oder Laser-Bilderzeugungseinheit verbunden (und trägt diese). Um den Schlittenmechanismus 106 während des Scanvorgangs entlang des Betts 104 zu bewegen, wandelt der Rotations-/Linearantrieb 108 eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung um.
  • Das Bett 104 weist zwei als erste Führungsschiene 110 und zweite Führungsschiene 112 bezeichnete, sich in Längsrichtung erstreckende Führungsschienen auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Bei einer beispielhaften Ausführungsform bestehen die Führungsschienen 110, 112 aus poliertem Edelstahl. Die Führungsschienen können ferner eine Gleitschicht aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Führungsschienen 110, 112 mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichtet (im Handel unter dem Markennahmen TEFLON erhältlich). Das Bett 104 weist ferner ein erstes Kopfstück 114 und ein zweites Kopfstück 116 auf. Die erste Führungsschiene 110 und die zweite Führungsschiene 112 erstrecken sich in Längsrichtung zwischen dem ersten Kopfstück 114 und dem zweiten Kopfstück 116. Die erste Führungsschiene 110 weist ein erstes Ende 118 und ein zweites Ende 120 und die zweite Führungsschiene 112 ein erstes Ende 122 und ein zweites Ende 124 auf. Die erste Führungsschiene 110 ist am ersten Ende 118 fest mit dem ersten Kopfstück 114 verbunden (beispielsweise durch eine Gewindebohrung und Schraube im ersten Kopfstück bei 126) und am zweiten Ende 120 auf ähnliche Weise fest mit dem zweiten Kopfstück 116. Entsprechend ist die zweite Führungsschiene 112 am ersten Ende 122 fest mit dem ersten Kopfstück 114 (bei 128 gezeigt) verbunden und am zweiten Ende 124 fest mit dem zweiten Kopfstück 116 (bei 130 gezeigt).
  • Ein erster Stützbolzen 86 und ein zweiter Stützbolzen 88 ragen aus dem ersten Kopfstück 114, ein dritter Stützbolzen 90 und ein vierter Stützbolzen 92 aus dem zweiten Kopfstück 116. Eine Ausnehmung 130 im ersten Kopfstück 114 nimmt einen Teil des Antriebsmechanismus 108 auf.
  • Das zweite Kopfstück 116 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, mit einem ersten Schenkel 132 und einem zweiten Schenkel 134. Die erste Führungsschiene 110 und die zweite Führungsschiene 112 sind fest mit dem ersten Schenkel 132 verbunden. Der erste Schenkel 132 und der zweite Schenkel 134 dienen als Konsole für die Abstützung und Anbindung weiterer Komponenten des Rotations-/Linearantriebs 108, die im Folgenden ausführlich beschrieben werden.
  • Der Schlittenmechanismus 106 wird von dem Bett 104 getragen. Zu diesem Zweck wird der Schlittenmechanismus 106 mit den Führungsschienen verbunden. Der Schlittenmechanismus 106 ist gleitbar mit der ersten Führungsschiene 110, bei 136, und mit der zweiten Führungsschiene 112, bei 138, verbunden. Über eine spezielle kinematische Konstruktion ist der Schlittenmechanismus 106 an drei Stellen gleitbar mit der ersten Führungsschiene 110 und der zweiten Führungsschiene 112 verbunden. Der Schlittenmechanismus 106 kann auch mit einer ersten Halterung 140 versehen werden, um den Schlittenmechanismus 106 auf der Führungsschiene 110 zu halten.
  • Der Schlittenmechanismus 106 besteht aus einem Schlitten 152 und einem Kabelsystem 154. Der Schlitten 152 weist einen ersten Kabelendhalter 156 und einen zweiten Kabelendhalter 158 auf. Das Mehrkabelsystem 154 umfasst vier Kabel 160A160D, Kabelendstücke 162A162D, 164A164D und Kabelspannvorrichtungen 166A166D, wie in dem in 6 dargestellten Ausschnitt gezeigt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind die Kabel 160A160D als verseiltes Stahlkabel ausgebildet. Die Kabel 160A160D weisen jeweils ein erstes Ende 168A168D auf, das durch den ersten Kabelendhalter 156 geführt wird und am Kabelendstück 162A162D endet, und ein zweites Ende 170A170D, das durch den zweiten Kabelendhalter 158 geführt wird und am Kabelendstück 164A164D endet. Die Kabelspannvorrichtungen 166A166D (z.B. Federmechanismen) werden jeweils zwischen dem ersten Kabelendstück 162A162D und dem ersten Kabelendhalter 156 angeordnet, um in jedem der Kabel 160A160D unabhängig von den anderen Kabeln eine Zugspannung aufrechtzuerhalten. Zum Justieren der Zugspannungen werden Schraubenpaare 172A172D gedreht, welche die Federn durch Spannplatten 174A174D hindurch drücken. Die Kabel 160A160D schlingen sich um das gerillte Drehelement 210.
  • Die Verwendung mehrerer Antriebskabel verleiht dem Optik-Translationssystem einer höhere Steifigkeit. Für das Antriebssystem erhöht sich die effektive Fehlerkonstante in der Längsrichtung durch Multiplikation mit der Anzahl verwendeter Antriebskabel. Infolgedessen hat das Translationssystem in der für Vibrationsrauschen beim Laserscannen primär ursächlichen Längsrichtung eine höhere Eigenfrequenz. Die höhere Steifigkeit des Systems verringert auch dessen Anfälligkeit für externe Störungen des Optik-Translationssystems. Solche Störungen können durch Stoß oder Vibration von Komponenten im Innern des Bilderzeugungssystems oder auch durch externe Bewegungen in der Umgebung verursacht werden.
  • Durch die Verwendung eines eigenen Spannungsmechanismus für jedes Antriebskabel sollen vor allem die Auswirkungen von Längenschwankungen der Antriebskabel eliminiert werden. Wenn die Zugspannung eines jeden Antriebskabels getrennt justiert wird, können alle Antriebskabel auf dieselbe gewünschte Zugspannung eingestellt werden. Bei präziser Einstellung der Kabellängen können unabhängige Spannbleche mit einem gleitend verstellbaren Kabelendhalter 156 kombiniert werden.
  • 7 (und auch 4) zeigt eine Vorderansicht des Rotations-/Linearantriebs 108 (im Folgenden als Antriebsmechanismus 108 bezeichnet). Der Antriebsmechanismus 108 wandelt die Drehbewegung in die zum Bewegen des Schlittensystems auf den Führungsschienen erforderliche lineare Bewegung um. Der Antriebsmechanismus 108 besteht aus einem Motormechanismus 193, dem Schwungradmechanismus 194 und einer Antriebsrolle 195. Der Motormechanismus 193 umfasst einen Motor 196, eine Motorplatte 197, einen Druckmechanismus 198 und einen Ausfahrmechanismus 200. Der Schwungradmechanismus 194 besteht aus einem Schwungrad 202 und einer Kabelantriebsscheibe 204.
  • Der Motor 196 ist mit einer drehbaren Welle versehen, die sich durch den zweiten Schenkel 134 des zweiten Kopfstücks 116 erstreckt. Der Antriebsrollenmechanismus 195 ist mit der Motorwelle verbunden. Der Druckmechanismus 198 ist zwischen dem Motor 196 und der Motorplatte 197 angeschlossen. Der Ausfahrmechanismus 200 ist mit der Motorplatte 197 und dem zweiten Schenkel 134 verbunden. Eine aus dem Schwungrad 202 ragende Welle 206 ist an einer Kopfstückverlängerung 207 fest mit dem zweiten Schenkel 134 verbunden. Die Antriebsscheibe 204 ragt unten aus dem Schwungrad 202 und kann in einem Stück mit dem Schwungrad 202 ausgebildet sein.
  • Der Motor 196 ist relativ zum zweiten Schenkel 134 des zweiten Kopfstücks 116 schwenkbar. Das Schwungrad 202 wird über die Antriebsrolle 195 von dem Motor 196 angetrieben. Die auf der Welle des Schrittmotors montierte Antriebsrolle 195 ist mit einem Polyurethanüberzug versehen, der den Rand des Schwungrads 202 berührt. Der Außendurchmesser der Antriebsrolle 195 verläuft konzentrisch zum Motor 196. Nach erfolgter Montage des Antriebsrollenmechanismus 195 auf der Welle des Motors 196 erhält der Polyurethanüberzug einen Feinschliff, um Mittenabweichungen der Motorwelle zu beseitigen und den Schlag der Antriebsrolle zu minimieren. Der Motor 196 und der Antriebsrollenmechanismus 195 werden anschließend an der schwenkbaren Motorplatte befestigt. Damit der Motor möglichst wenig taumeln kann, wird die schwenkbare Motorplatte 197 von dem Druckmechanismus 198 gegen den zweiten Schenkel 134 des Kopfstücks gedrückt. Der Ausfahrmechanismus 200 erzeugt einen Klemmdruck zwischen dem Antriebsrollenmechanismus 195 und dem Schwungrad 202.
  • Eine von dem Antriebsrollenmechanismus 195 bereitgestellte Getriebeuntersetzung ermöglicht die Verwendung eines Motors mit höheren Drehzahlen. Der Antriebsrollenmechanismus kann einen Aluminiumkern mit einer Polyurethanbeschichtung aufweisen. Wenn der Motor 196 das Schwungrad 202 über die Antriebsrolle 195 antreibt, gewährleistet diese Polyurethanbeschichtung eine gute Haftung zwischen der Antriebsrolle und dem Schwungrad 202.
  • Durch Erhöhung der Trägheit des Systems schwächt das Schwungrad 202 von dem Schrittmotor 196 möglicherweise verursachte Bildfehler. Bei einer beispielhaften Ausführungsform besteht das Schwungrad 202 aus feinbearbeitetem Messing.
  • Die Antriebsscheibe 204 ist in einem Stück mit dem Schwungrad 202 ausgebildet und entlang der Drehachse des Schwungrads angeordnet. Die Antriebsscheibe 204 weist ihrerseits eine Welle 208 auf, die aus der Antriebsscheibe ragt und an der Kopfstückverlängerung 209 fest mit dem zweiten Kopfstück 116 verbunden ist. Prismenförmige Rillen halten die Kabel 160A160D auf der Antriebsscheibe 204. Wie aus 4 ersichtlich, ist eine Leitrolle 210 am entgegengesetzten Ende des linearen translatorischen Systems 52 angeordnet und mit dem ersten Kopfstück 114 verbunden.

Claims (2)

  1. Translatorisches System in einer internen Trommelscannereinheit (84), wobei das translatorische System (52) umfasst: eine erste und zweite Führungsschiene (110, 112) mit einander gegenüberliegenden ersten bzw. zweiten Enden (118, 120; 122, 124); einen Schlitten (106), der verschiebbar auf der ersten und zweiten Führungsschiene (110, 112) gelagert ist zur Bewegung in wechselseitige, lineare Richtungen zwischen dem ersten bzw. zweiten Ende (118, 122; 120, 124) der Schienen (110, 112); einen Rotationsantrieb (108), der in entgegengesetzte Drehrichtungen drehbar und an einem Ende der Schienen (110, 112) angeordnet ist; ein mit einer Nut versehenes Drehelement (210), das am anderen Ende der Schienen (110, 112) gelagert ist; und eine Mehrfachkabelbaugruppe (154), die am Schlitten (106) befestigt ist und sich um den Rotationsantrieb (108) und das mit einer Nut versehene Drehelement (210) herum erstreckt zum Bewegen des Schlittens (106) in den wechselseitigen, linearen Richtungen als Funktion der Drehung des Rotationsantriebs (108) in die entgegengesetzten Drehrichtungen; worin die Mehrfachkabelbaugruppe (154) vier voneinander beabstandete parallele Kabel (160A160D) umfasst, die am Schlitten (106) befestigte erste bzw. zweite Enden (168A168D, 170A170D) aufweisen sowie erste bzw. zweite Schleifen, die um den Rotationsantrieb (108) und das mit der Nut versehene Drehelement (210) herum laufen; worin die ersten Enden (170A170D) der vier Kabel (160A160D) am Schlitten (106) fest angeordnet sind und die zweiten Enden (168A168D) der vier Kabel am Schlitten (106) befestigt sind mittels verstellbarer Spannmechanismen (166A166D) zum Spannen der Kabel (160A160D) um den Rotationsantrieb (108) und das mit der Nut versehene Drehelement (210); und worin die Spannmechanismen (166A166D) die vier Kabel (160A160D) unabhängig voneinander entsprechend den unterschiedlichen Eigenschaften der Kabel (160A160D) spannen.
  2. Translatorisches System (52) nach Anspruch 1, mit einer vom Schlitten (106) getragenen optischen Scannereinheit (50).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6870562B2 (en) * 2003-02-28 2005-03-22 Eastman Kodak Company Vibration isolation system
US7770794B2 (en) 2005-12-15 2010-08-10 Marvell International Technology Ltd. Methods and systems for transferring information between a movable system and another system
CN113422880B (zh) * 2021-06-22 2022-04-22 广州力加贺电子科技有限公司 一种底片扫描支架

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3502882A (en) * 1968-01-17 1970-03-24 Geza Von Voros Opto-graphical memory and digitalized control system for precision machining
US3659468A (en) * 1969-12-10 1972-05-02 Andrew Alford Slotted waveguide carriage movement apparatus
JPS52121404A (en) * 1976-04-05 1977-10-12 Ricoh Kk Carriage feeding mechanism for printer
US4203680A (en) * 1978-07-10 1980-05-20 Xerox Corporation High-speed printer with self-adjusting cable preload mechanism
US4965638A (en) * 1989-10-02 1990-10-23 Eastman Kodak Company Drive arrangement for moving a document scanner
US6064416A (en) 1997-09-29 2000-05-16 Eastman Kodak Company Linear translation system for use in a laser imaging system
US5956071A (en) 1997-09-29 1999-09-21 Eastman Kodak Company Mechanism for positioning film into a scanning position in an internal drum laser scanner assembly
JPH11275312A (ja) * 1998-03-19 1999-10-08 Sharp Corp 光学走査装置

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