DE69823370T2

DE69823370T2 - Optische scannervorrichtung

Info

Publication number: DE69823370T2
Application number: DE69823370T
Authority: DE
Inventors: Zhong Yun LI; C. Paul SCHUBERT
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Carestream Health Inc
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: WO1999017147A1; JP2001518639A; EP1019771A1; US5900963A; DE69823370D1; EP1019771B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen optische Abtastvorrichtungen und Laser-Bilderzeugungssysteme, die derartige Abtastvorrichtungen beinhalten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen optischen Innentrommel-Scanner, der zur Verwendung in einem medizinischen Abbildungssystem geeignet ist.
Laser-Bilderzeugungssysteme werden derzeit verwendet, um fotografische Bilder aus digitalen Bilddaten herzustellen, die durch Magnetresonanz- (MR), Computertomographie- (CT) oder andere Arten von Scannern erzeugt werden. Systeme dieser Art umfassen typischerweise einen Halbton-Laserbelichter zur Belichtung des Bildes auf lichtempfindlichem Film, einen Filmprozessor zur Entwicklung des Films und ein Management-Subsystem für die Koordination des Betriebs von Laserbelichter und Filmprozessor.
Die digitalen Bilddaten sind eine Folge digitaler Bildwerte, die das gescannte Bild darstellen. Die Bildverarbeitungselektronik innerhalb des Bildmanagement-Subsystems verarbeitet die Bilddatenwerte, um eine Folge von digitalen Laseransteuerungswerten zu erzeugen (d. h. Belichtungswerte), die in einen Laserscanner eingegeben werden. Der Laserscanner spricht auf die digitalen Laseransteuerungswerte an, um den lichtempfindlichen Film in einem Rastermuster abzutasten und das Bild auf dem Film zu belichten.
Die in der medizinischen Bebilderung verwendeten Halbtonbilder unterliegen sehr strengen Anforderungen an die Bildqualität. Ein Laserbelichter, der auf Diafilm druckt, belichtet ein Bild in einem Rasterformat, wobei die Linienabstände in Grenzen von unter einem Mikrometer steuerbar sein müssen. Das Bild muss zudem gleichmäßig belichtet werden, so dass der Betrachter keine Artefakte feststellt. In Falle der medizinischen Bebilderung handelt es sich bei den Betrachtern um professionelle Bildanalysten (z. B. Radiologen).
Optische Scannervorrichtungen werden verwendet, um eine gleichmäßige Belichtung des Bildes auf lichtempfindlichem Film vorzunehmen. Die optischen Scannervorrichtungen kombinieren ein Lasersystem mit speziellen optischen Konfigurationen (d. h. Linsen und Spiegeln) zur gleichmäßigen Belichtung des Bildes auf dem Film. Bisherige optische Scannervorrichtungen setzten kostspielige Komponenten in komplexen optischen Abtastsystemen ein, um die Leistung zu erzielen, die für die medizinische Bebilderung nötig ist. Derartige Systeme kombinieren oft komplexe, mehrseitige Spiegel und Objektivkonfigurationen, um den Laserstrahl auf einen sich bewegenden oder ortsfesten, lichtempfindlichen Film zu richten.
Bekannte Laserbelichter, die für die medizinische Bebilderung verwendet werden, beinhalten einen Polygonscanner oder einen Galvanometerscanner. Eine gängige Polygonscannerkonfiguration ist mit einem Polygonspiegel ausgerüstet, der wiederholt aufeinander folgende Rasterlinien auf einen Bogen eines sich bewegenden lichtempfindlichen Films belichtet. Die Optik muss den Laserstrahl über eine flache Bildlinie fokussieren und Facetten-Winkelfehler im Polygon kompensieren. Diese Funktionen wurden bislang normalerweise durch Kombinationen kostspieliger, präzisionsgeschliffener, antireflexionsvergüteter Glaslinien erreicht. Der Film wird mit konstanter Geschwindigkeit auf Walzen bewegt, wobei er im Fokus des Abtastlaserstrahls angeordnet ist. Der Film muss mit einer konstanten Flächengeschwindigkeit von besser als ca. 0,5% bewegt werden. Kurzzeitstörungen in der Bewegung des Films, wie beispielsweise Störungen, die durch Anstoßen an eine Filmführung, an einen Positionssensor oder eine Walze ausgelöst werden, können in dem belichteten Bild gravierende Fehler verursachen, was zu einer schlechten Bildqualität fuhrt. Um derartige Störungen zu vermeiden, muss die Filmbahn während der Bebilderung frei von derartigen Hindernissen sein. Eine derartige Filmbahn beansprucht einen erheblichen Platz in der Laserbebilderungsvorrichtung.
Ein weiteres bekanntes Beispiel eines optischen Scanners für die Laserbebilderung ist ein optischer Galvanometerscanner mit einer Doppelgalvanometer-Konfiguration. Die Doppelgalvanometer-Konfiguration umfasst einen Galvanometerspiegel, der wiederholt den Laserstrahl abtastet, um Rasterlinien zu bilden, während ein zweiter, langsamerer Galvanometerspiegel die Rasterlinien über den fotografischen Film ablenkt. Der Film, der während der Belichtung ruht, wird normalerweise in einer gekrümmten Auflage gehaltert, um eine Glättung des Bildfeldes in beiden Richtungen zu vermeiden. Zwar werden Probleme durch Filmbewegung vermieden, da sich der Film jeweils nur in einer Richtung krümmen kann, erfordert eine derartige Konfiguration die Verwendung einer Feldglättungsoptik. Die Verwendung von Galvanometern bietet andererseits die Möglichkeit, das in polygongestützten Scannersystemen auftretende Problem der Facettenfehler zu umgehen. Galvanometer, wie beispielsweise genaue Polygonspinner, sind Präzisionsinstrumente und daher sehr teuer in der Herstellung.
Angesichts der bekannten Nachteile der Laserbebilderungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist ein optischer Scanner wünschenswert, der nicht auf kostspieligen Spiegel- und Optikkonfigurationen beruht, um inhärente Fehler der Scannerkonstruktion auszugleichen. Es ist ein optischer Scanner zur Verwendung in einem Laserbelichter wünschenswert, der nicht außerordentlich viel Raum benötigt und bei dem keine räumlichen Überlegungen zur Vermeidung von Störungen in der Filmbahn anzustellen sind. Zudem ist ein optischer Scanner zur Verwendung mit einem Laserbelichter wünschenswert, der die Qualitätsanforderungen der medizinischen Bebilderung erfüllt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 dargelegt. Sie betrifft eine optische Scannervorrichtung zur Verwendung in einem Laserbelichter. Die optische Scannervorrichtung ist ein Innentrommelscanner, der Bilder zu erzeugen vermag, die den Qualitätsanforderungen der medizinischen Bebilderung entsprechen. Die neuartige Konfiguration des erfindungsgemäßen optischen Scanners verzichtet auf ein komplexes oder aufwändig herzustellendes Scanner- und Linsensystem.
Der Ausdruck "ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung" oder ein ähnlicher Ausdruck ist im Laufe der Beschreibung in Verbindung mit Gegenständen verwendbar, die nicht unter den Geltungsbereich oder Umfang nach Anspruch 1 fallen. In diesen Fällen ist der Ausdruck so zu verstehen, dass er "ein in Verbindung mit dem Gegenstand von Anspruch 1 verwendetes Beispiel" meint.
Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Scannervorrichtung zur Belichtung eines Bildes auf einem Stück lichtempfindlichen Films, das in einer Innentrommel-Belichtungsvorrichtung angeordnet ist. Die optische Scannervorrichtung ist Teil eines Laserbebilderungssystems, das zur Verwendung in einem medizinischen Bebilderungssystem geeignet ist. Die optische Scannervorrichtung beinhaltet einen Lasermechanismus zum Erzeugen eines Laserstrahls, der ein auf den lichtempfindlichen Film zu belichtendes Bild darstellt. Der Laserstrahl bestimmt einen Strahlengang zwischen dem Lasermechanismus und dem lichtempfindlichen Film. Ein erstes Linsensystem ist entlang dem Strahlengang angeordnet, um den Laserstrahl in einer ersten Richtung zu formen und zu fokussieren. Das erste Linsensystem umfasst eine erste Zylinderlinse und eine lange, biegsame Zylinderlinse. Die lange, biegsame Zylinderlinse ist in eine Form gebogen, die der Form des lichtempfindlichen Films entspricht. Ein zweites Linsensystem ist entlang dem Strahlengang angeordnet, um den Laserstrahl in einer zweiten Richtung zu formen und zu fokussieren, wobei das zweite Linsensystem eine zweite Zylinderlinse umfasst, die im Allgemeinen rechtwinklig zur ersten Zylinderlinse angeordnet ist. Ein Abtast- und Lenksystem ist vorgesehen, um den Laserstrahl zu führen und den Laserstrahl in einem bildweisen Muster über dem fotografischen Film abzutasten, einschließlich eines rotierenden Scannermechanismus. Die erste Zylinderlinse und die zweite Zylinderlinse sind zwischen der Laservorrichtung und dem rotierenden Scannermechanismus angeordnet. Die lange, biegsame Zylinderlinse ist zwischen dem rotierenden Scannermechanismus und dem lichtempfindlichen Film angeordnet. Die optische Scannervorrichtung kann zudem ein Einheits-Dämpfungsglied mit variabler Dichte umfassen, der entlang dem Strahlengang zwischen der Laservorrichtung und dem rotierenden Scannerspiegel angeordnet ist, wobei das Einheits-Dämpfungsglied mit variabler Dichte ein Keil mit linearer Dichte ist.
Die erste Zylinderlinse und die zweite Zylinderlinse können eine plankonvexe Zylinderlinse sein. Die lange, biegsame Zylinderlinse ist vorzugsweise eine plankonvexe Zylinderlinse.
Der rotierende Scannermechanismus umfasst einen rotierenden, beiseitigen Spiegel, um den Laserstrahl durch die lange, biegsame Linse auf den lichtempfindlichen Film zu lenken und um den Laserstrahl radial in dem bildweisen Muster um den lichtempfindlichen Film abzutasten. Der rotierende, doppelseitige Spiegel tastet den Laserstrahl in einem Winkel von 180° durch die lange, biegsame Linse über dem lichtempfindlichen Film ab. In einem Ausführungsbeispiel tastet jede Seite des rotierenden, doppelseitigen Spiegels eine Bildabtastlinie über dem lichtempfindlichen Film ab. In einem anderen Ausführungsbeispiel arbeitet der Scannermechanismus mit einer doppelten Abtastung, so dass beide Seiten des rotierenden, doppelseitigen Spiegels dieselbe Abtastlinie über dem lichtempfindlichen Film abtasten, um eine Bildabtastlinie zu bilden. Ein Mechanismus kann auch mechanisch mit dem doppelseiti gen Spiegel gekoppelt sein, um den doppelseitigen Spiegel mit der gewünschten Geschwindigkeit zu drehen.
Die optische Abtastvorrichtung kann zudem einen Faltspiegel umfassen, um den Laserstrahl auf den rotierenden, beidseitigen Spiegel zu lenken. Der Faltspiegel empfängt den Laserstrahl, der in einer ersten Richtung von der zweiten Zylinderlinse kommt, und lenkt ihn an dem rotierenden, beidseitigen Abtastspiegel in eine zweiten Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung verläuft.
Die erste Zylinderlinse formt und fokussiert den Laserstrahl quer zur Abtastrichtung. Der Abstand zwischen der ersten Zylinderlinse und dem rotierenden, beidseitigen Spiegel entspricht der Brennweite der ersten Zylinderlinse. Die erste Zylinderlinse arbeitet zudem als Strahlenteiler in einem Laserrückkopplungssystem. Die optische Scannervorrichtung kann zudem einen Fotodetektor umfassen, worin die erste Zylinderlinse relativ zum Strahlengang geneigt ist, um einen Teil des Laserstrahls auf den Fotodetektor zu lenken, und worin der Fotodetektor in Abhängigkeit von dem reflektierten Teil des Laserstrahls ein Ausgabesignal erzeugt, das die Laserstrahlenleistung darstellt.
Die zweite Zylinderlinse ist relativ zu dem Strahlengang schräg gestellt, um einen reflektierten Teil des Laserstrahls auf eine Lichtabsorptionsfläche zu lenken. Die dritte Zylinderlinse befindet sich in der Mitte zwischen dem rotierenden, beidseitigen Spiegel und dem lichtempfindlichen Film. Der Abstand zwischen dem rotierenden Abtastspiegel und der langen, biegsamen Linse entspricht dem Doppelten der Brennweite der langen, biegsamen Linse.
Die zweite Zylinderlinse formt und fokussiert den Laserstrahl in Abtastrichtung. Der Abstand zwischen der zweiten Zylinderlinse und dem lichtempfindlichen Film entspricht der Brennweite der zweiten Zylinderlinse. Der Laserstrahl wird durch den rotierenden Scannermechanismus in einem Winkel auf den lichtempfindlichen Film gelenkt, der im Wesentlichen senkrecht zum lichtempfindlichen Film verläuft, und worin ein reflektierter Teil des Laserstrahls auf eine lichtabsorbierende Fläche geleitet wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Scannervorrichtung zur Belichtung eines Bildes auf einem Stück lichtempfindlichen Films, das in einer Innentrommel-Belichtungsvorrichtung angeordnet ist. Die optische Scannervorrichtung ist Teil eines Laserbebilderungssystems, das zur Verwendung in einem medizinischen Bebilderungssystem geeignet ist. Die optische Scannervorrichtung beinhaltet einen Lasermechanismus zum Erzeugen eines Laserstrahls, der ein auf den lichtempfindlichen Film zu belichtendes Bild darstellt, wobei der Laserstrahl einen Strahlengang zwischen dem Lasermechanismus und dem lichtempfindlichen Film bestimmt. Ein erstes Linsensystem ist entlang dem Strahlengang angeordnet, um den Laserstrahl in einer ersten Richtung zu formen und zu fokussieren. Das erste Linsensystem umfasst eine lange, biegsame Zylinderlinse. Ein zweites Linsensystem ist entlang dem Strahlengang angeordnet, um den Laserstrahl in einer zweiten Richtung zu formen und zu fokussieren. Das zweite Linsensystem umfasst eine zweite Zylinderlinse, die im Allgemeinen rechtwinklig zur langen, biegsamen Zylinderlinse angeordnet ist. Ein Abtast- und Lenksystem ist vorgesehen, um den Laserstrahl zu führen und den Laserstrahl in einem bildweisen Muster über dem fotografischen Film abzutasten, einschließlich eines rotierenden Scannermechanismus. Die zweite Zylinderlinse ist zwischen der Laservorrichtung und dem rotierenden Scannermechanismus angeordnet, während die lange, biegsame Zylinderlinse zwischen dem rotierenden Scannermechanismus und dem lichtempfindlichen Film angeordnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Laserbilderzeugungsvorrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Filmbelichtungsvorrichtung mit einer optischen Scannervorrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Laserbilderzeugungsvorrichtung;
3 eine Seitenansicht der in 2 gezeigten Filmbelichtungsvorrichtung;
4 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer exemplarischen optischen Scannervorrichtung mit erfindungsgemäßem Laserstrahlformungs- und Richtsystem;
5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Scannervorrichtung mit erfindungsgemäßem Laserstrahlformungs- und Richtsystem;
6 ein optisches Schaubild quer zur Abtastrichtung zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßem Laserstrahlformungs- und Richtsystems der optischen Scannervorrichtung aus 5;
7 ein optisches Schaubild quer zur Abtastrichtung zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Laserstrahlformungs- und Richtsystems der optischen Scannervorrichtung aus 5;
8 ein optisches Schaubild in Abtastrichtung zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Laserstrahlformungs- und Richtsystems der optischen Scannervorrichtung aus 5;
9 ein Ausführungsbeispiel der zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung geeigneten optischen Konfiguration;
9a eine perspektivische Darstellung der Ausrichtung von Linse L1 und Linse L2;
10 eine Kurve zur Darstellung der Brennweite im Verhältnis zum Neigungswinkel für ein Ausführungsbeispiel einer Linse in 9;
11 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer in 9 gezeigten Linse;
12 eine Schnittansicht in Längsrichtung eines Ausführungsbeispiels einer in 9 gezeigten Linse;
13 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 9 gezeigten Linse;
14 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 9 gezeigten Linse;
15 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 9 gezeigten Linse;
16 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Laserstrahl-Regelkreises zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung;
17 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels zur Verwendung einer Linse als Strahlenteiler in einem Laserstrahl-Regelkreis gemäß der vorliegenden Erfindung;
18 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels zur Verwendung einer Linse als Strahlenteiler in einem Laserstrahl-Regelkreis gemäß der vorliegenden Erfindung;
19 eine perspektivische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen, biegsamen Zylinderlinse;
20 eine Schnittansicht der in 19 gezeigten biegsamen Zylinderlinse in gekrümmter Lage;
21 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schnittansicht der in 19 gezeigten biegsamen Zylinderlinse in gebogener oder gekrümmter Lage;
22 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der in 19 gezeigten biegsamen Zylinderlinse;
23 eine Schnittansicht in Längsrichtung eines Ausführungsbeispiels der in 19 gezeigten biegsamen Zylinderlinse;
24 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
25 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
26 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
27 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
28 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
29 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
30 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
31 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Schritts in einem Fertigungsprozess zur Herstellung einer in 19 gezeigten Linse;
32 eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Dämpfungsglieds zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung;
33 eine Draufsicht des in 32 gezeigten Dämpfungsglieds;
34 eine Schnittansicht in Längsrichtung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Dämpfungsglieds entlang Linie 34-34 von 33;
35 eine Kurve der optischen Dichte im Verhältnis zur Entfernung für ein Ausführungsbeispiel des in 33 gezeigten Dämpfungsglieds;
36 ein optisches Schaubild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Wirkung eines Laserstrahls, der durch das erfindungsgemäße Dämpfungsglied tritt;
37 eine Kurve zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Intensität des Laserstrahls relativ zu einer Mittelachse, bevor dieser durch das in 36 gezeigte Dämpfungsglied tritt;
38 eine Kurve zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Intensität des Laserstrahls relativ zu einer Mittelachse, nachdem dieser durch das in 36 gezeigte Dämpfungsglied getreten ist;
39 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Motorsteuerung zur Kalibrierung eines erfindungsgemäßen Dämpfungsglieds;
40 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Scannervorrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Laserbilderzeugungsvorrichtung;
41 eine perspektivische Rückansicht zur Darstellung der in 40 gezeigten optischen Scannervorrichtung; und
42 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Betriebs einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Laser-Bilderzeugungssystems 30 zur Verwendung in der medizinischen Bebilderung, einschließlich einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung. Das Laser-Bilderzeugungssystem 30 umfasst eine Filmvorratseinrichtung 32, eine Filmbelichtungsvorrichtung 34, eine Filmverarbeitungsstation 36, einen Filmempfangsbereich 38 und ein Filmtransportsystem 40. Die Filmvor ratseinrichtung 32, die Filmbelichtungsvorrichtung 34, die Filmverarbeitungsstation 36 und das Filmtransportsystem 40 sind alle in einem Bilderzeugungssystemgehäuse 42 angeordnet.
Der lichtempfindliche Film lagert in der Filmvorratseinrichtung 32. Das Filmtransportsystem 40 ermöglicht die Bewegung des lichtempfindlichen Films zwischen der Filmbelichtungsvorrichtung 34, der Filmverarbeitungsstation 36 und dem Filmempfangsbereich 38. Das Filmtransportsystem 40 kann ein (nicht gezeigtes) Walzensystem einschließen, um das Transportieren des Films entlang dem Filmtransportweg zu unterstützen, wie anhand der Strichlinie 44 dargestellt. Die Richtung des Filmtransports entlang dem Filmtransportweg 44 ist anhand der Pfeile 46 dargestellt. Die Filmvorratseinrichtung 32 umfasst einen (nicht gezeigten) Mechanismus zur Zuführung eines Stück Films entlang dem Filmtransportweg 44 zur Filmbelichtungsvorrichtung 34, um das gewünschte Bild auf dem lichtempfindlichen Film mithilfe der erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung zu belichten. Nach Belichten des gewünschten Bildes auf dem lichtempfindlichen Film wird der lichtempfindliche Film entlang dem Filmtransportweg 44 zur Filmverarbeitungsstation 36 transportiert. Die Filmverarbeitungsstation 36 entwickelt das Bild auf dem lichtempfindlichen Film. Nach der Filmentwicklung wird der lichtempfindliche Film zum Filmempfangsbereich 38 transportiert.
2 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der Filmbelichtungsvorrichtung 34 mit einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung. Die Filmbelichtungsvorrichtung 34 ist als Innentrommelkonfiguration ausgebildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Filmbelichtungsvorrichtung 34 eine optische Scannervorrichtung 50 (besser in 3 zu sehen), die mechanisch mit einem Optikverschiebesystem 52 verbunden ist, das in der Trommel zur Belichtung des Films angeordnet ist. Der Krümmungsmittelpunkt der Trommel 54 entlang der Längsachse der Trommel ist durch die Strichlinie 56 bezeichnet. Während eines Scanvorgangs bewegt das Optikverschiebesystem 52 die optische Scannervorrichtung 50 entlang der Längsachse 56, wie durch den Richtungspfeil 58 bezeichnet, und führt die optische Scannervorrichtung 50 nach dem Scanvorgang zu einer Ausgangsposition entlang der Längsachse 56 zurück, wie durch den Richtungspfeil 60 bezeichnet.
3 zeigt eine Seitenansicht der Filmbelichtungsvorrichtung 34. Die Trommel 54 beinhaltet eine Filmauflage 62 mit einer Innentrommelfläche 64. Während der Belichtung eines licht empfindlichen Films 66 liegt der lichtempfindliche Film 66 an der Innentrommelfläche 64 an, die zylinderförmig oder teilweise zylinderförmig ausgebildet ist.
Im Allgemeinen liegt der lichtempfindliche Film 66 an der Innentrommelfläche der Filmauflage an. Der Laserstrahl (mit 68 bezeichnet) der optischen Scannervorrichtung 50 tritt radial aus dem Krümmungsmittelpunkt der Trommel 54 aus, die entlang der Längsachse 56 der Trommel angeordnet ist. Die optische Scannervorrichtung 50 tastet den Laserstrahl, der die Bilddaten enthält, die das zu belichtende Bild darstellen, in Rasterlinien ab, indem sie um die Längsachse 56 der Zylindertrommel rotiert. Während die optische Scannervorrichtung 50 das Bild in Rasterlinien auf dem an der Innentrommelfläche 64 anliegenden lichtempfindlichen Film 66 abtastet, bewegt das Optikverschiebesystem 52 die optische Scannervorrichtung 50 entlang der Längsachse 56, um das vollständige Bild des lichtempfindlichen Films zu belichten. Die erfindungsgemäße optische Scannervorrichtung wird an späterer Stelle detailliert beschrieben.
In einem Ausführungsbeispiel misst die Filmbelichtungsfläche auf der Innentrommelfläche 43,2 cm × 35,6 cm, was für eine Belichtung eines lichtempfindlichen Films von 43,2 cm × 35,6 cm geeignet ist. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Film in einer vertikalen Richtung belichtet. Da zunächst der 35,6 lange Filmrand in das Belichtungsmodul eingeführt und anschließend in Richtung des 43,2 cm langen Randes abgetastet wird, erscheinen die abgetasteten Rasterlinien in vertikaler Richtung. Der Laserstrahl wird 180° zur Innentrommelfläche abgetastet, und zwar für eine Belichtung von 43,2 cm über dem lichtempfindlichen Film. Das Optikverschiebesystem bewegt die optische Scannervorrichtung entlang der Längsachse, die sich im Krümmungsmittelpunkt der Innentrommelfläche befindet, für eine Entfernung von 35,6 cm, um das gewünschte Bild oder die gewünschten Bilder auf dem lichtempfindlichen Film vollständig zu belichten.
Der lichtempfindliche Film kann ein lichtempfindlicher Film sein, der gegenüber dem Licht eines Laserstrahls empfindlich ist. In einem Ausführungsbeispiel ist der Film ein lichtempfindlicher, fotothermografischer Film mit einem Polymer- oder Papierträger, der mit einer Emulsion aus Trockensilber oder einem anderen wärmeempfindlichen Material beschichtet ist. Ein bekannter Film, der zur Verwendung in medizinischen Bebilderungsprozessen mit der erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung geeignet ist, ist kommerziell unter der Handelsbezeichnung Dryview Imaging Film (DVB oder DVC) erhältlich und wird von der Imation Corp. aus Oakdale, Minn., USA, hergestellt.
Die optische Scannervorrichtung, Komponenten der optischen Scannervorrichtung und der Betrieb der optischen Scannervorrichtung werden nachfolgend detailliert beschrieben.
Optische Scannervorrichtung
1. Laserstrahlenformungs- und Richtsystem
Die erfindungsgemäße optische Scannervorrichtung umfasst ein Laserstrahlformungs- und Richtsystem. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserstrahlformungs- und Führungssystems 70. Wie in 4 gezeigt, umfasst das Laserstrahlformungs- und Führungssystem eine Steuerung 72, einen Lasertreiber 74, eine Lasereinrichtung 76, eine erste optische Einrichtung 78, eine zweite optische Einrichtung 80 und ein in optischer Ausrichtung mit dem lichtempfindlichen Film 66 angeordnetes Scanning- und Richtsystem 82. Die Steuerung 72 erzeugt ein Bildsignal 84 für den Lasertreiber 74, das das auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu belichtende Bild darstellt. Die Steuerung 72 stellt zudem Steuersignale für das Scanning- und Richtsystem 82 bereit und empfängt von diesem Signale, wie mit Bezugsziffer 85 bezeichnet. Der Lasertreiber 74 spricht auf das Bildsignal 84 an, um der Lasereinrichtung 76 ein Ausgabetreibersignal 86 bereitzustellen. In Abhängigkeit von dem Ausgabetreibersignal 86 erzeugt die Lasereinrichtung 76 einen Laserstrahl, der das auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu belichtende Bild darstellt. Die erste optische Einrichtung 78, die zweite optische Einrichtung 80 und das Scanning- und Richtsystem 82 arbeiten zusammen, um den Laserstrahl 88 zur Belichtung des gewünschten Bildes oder der Bilder auf dem lichtempfindlichem Film 66 zu formen, zu fokussieren und zu richten.
Die erste optische Einrichtung 78 und die zweite optische Einrichtung 80 formen den Laserstrahl in zwei getrennten Richtungen, die zueinander im Wesentlichen senkrecht angeordnet sind. Die erste optische Einrichtung 78 umfasst ein Linsensystem, das den Laserstrahl 88 in einer ersten (aber nicht in einer zweiten) Richtung formt, um den Laserstrahl 88 in einer ersten Richtung auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu fokussieren. Die zweite optische Einrichtung 80 beinhaltet ein Linsensystem, das den Laserstrahl 88 in der zweiten (aber nicht in der ersten) Richtung formt, um den Laserstrahl 88 in der zweiten Richtung auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu fokussieren. Das Scanning- und Richtsystem 82 beinhaltet ein Scanner- und Spiegelsystem, um den Laserstrahl 88 auf die gewünschte Stelle des lichtempfindlichen Films 66 zu richten und den Laserstrahl 88 über die Filmoberfläche in einem Rastermuster abzutasten, um das gewünschte Bild auf den lichtempfindlichen Film 66 zu belichten.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Scannervorrichtung mit erfindungsgemäßem Laserstrahlformungs- und Richtsystem. Wie in 5 gezeigt, beinhaltet das Laserstrahlformungs- und Richtsystem 70 eine Laserdiode 132, einen Laserkollimator 134, eine Linse L1, eine Linse L2, einen Klappspiegel M1, eine Scannereinrichtung 136 einschließlich eines Scannermotors 138 und eines Scannerspiegels M2, eine flexible Linse L3, einen Rückkopplungssensor 140, eine Absorptionsfläche 142 und eine Absorptionsfläche 144. Wie in 5 gezeigt, sind die Laserdiode 132 und der Laserkollimator 134 Teil der Lasereinrichtung 76. Die erste optische Einrichtung 78 beinhaltet Linse L1 und Linse L3. Die zweite optische Einrichtung 80 beinhaltet Linse L2. Das Scanning- und Richtsystem 82 beinhaltet den Klappspiegel M1 und die Scannereinrichtung 136, einschließlich des Scannermotors 138 und des Scannerspiegels M2.
Die Laserdiode 132, der Laserkollimator 134, die Linse L1, die Linse L2, der Klappspiegel M1, der Scannerspiegel M2 und die flexible Linse L3 befinden sich in optischer Ausrichtung (entlang eines durch den Laserstrahl 88 gebildeten Strahlengangs), um den Laserstrahl 88 zwischen der Laserdiode 132 und einem lichtempfindlichen Film zu formen, zu fokussieren und zu richten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Linse L1 optisch zwischen der Linse L2 und dem Laserkollimator 134 angeordnet. Die Linse L2 ist optisch zwischen der Linse L1 und dem Klappspiegel M1 angeordnet. Der Klappspiegel M1 ist optisch zwischen der Linse L2 und dem Scannerspiegel M2 angeordnet. Der Scannerspiegel M2 ist optisch zwischen dem Klappspiegel M1 und der Linse L3 angeordnet. Die Linse L3 ist optisch zwischen dem Scannerspiegel M2 und dem lichtempfindlichen Film 66 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass Elemente des zuvor beschriebenen Laserstrahlformungs- und Richtsystems 70 innerhalb des Geltungsbereichs und Umfangs der vorliegenden Erfindung abgewandelt konfiguriert sein können, etwa in der Art, dass die Linse L2 optisch zwischen dem Laserkollimator 134 und der Linse L1 angeordnet ist, und dass die Linse L1 optisch zwischen der Linse L2 und dem Klappspiegel M1 angeordnet ist.
Die Laserdiode 132 ist elektrisch mit einem (in 4 gezeigten) Lasertreiber 104 verbunden. Die Laserdiode 132 erzeugt den Laserstrahl 88 durch den Laserkollimator 134 derart, dass der kollimierte Laserstrahl 88 eine gleichmäßig geformte Lichtquelle ist (in einem bildweisen Muster moduliert), die das auf dem Film zu belichtende Bild darstellt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der kollimierte Laserstrahl 88 im Allgemeinen elliptisch geformt.
Der Laserstrahl 88 wird durch die Linse L1 und L2 übertragen und dann von dem Klappspiegel M1 reflektiert, so dass er auf den Scannerspiegel M2 fällt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Scannerspiegel M2 ein beidseitiger Spiegel, der auf einer Welle durch einen Adapter 137 des Scannermotors 138 angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel ist der Scannermotor 138 ein bürstenloser Gleichstrommotor.
Bei Betrieb des Scannermotors 138 wird der Scannerspiegel M2 gedreht, und der Laserstrahl 88 wird radial nach außen in einer ungefähr konischen Form reflektiert und durch die flexible Linse L3 zur Belichtung des Films 66 in einem Rastermuster übertragen. Beide Seiten des Scannerspiegels M2 werden benutzt, um den Laserstrahl 88 durch die flexible Linse L3 auf den lichtempfindlichen Film 66 zu richten. In einem Ausführungsbeispiel bilden der Laserstrahl 88 und die Motorachse einen Winkel von nominal 84°.
In einem Ausführungsbeispiel sind Linse L1, Linse L2 und die flexible Linse L3 Zylinderlinsen und insbesondere Zylinderlinsen mit einer plankonvexen optischen Konfiguration. Eine plankonvexe Zylinderlinse ist eine Linse mit einer geraden (d. h. planen) Seite und einer konvexen oder gekrümmten gegenüberliegenden Seite. Die konvexe Seite von Linse L1 liegt der Linse L2 gegenüber. Die konvexe Seite von Linse L2 liegt dem Klappspiegel M1 gegenüber, die konvexe Seite der flexiblen Linse L3 liegt dem lichtempfindlichen Film 66 gegenüber. Linse L1 und Linse L2 sind derart angeordnet, dass die Fokussierrichtungen zueinander senkrecht angeordnet sind, so dass Linse L1 den Laserstrahl 88 quer zur Abtastrichtung formt und dass Linse L2 den Laserstrahl 88 in Abtastrichtung formt. Jede der Linsen und die Auswirkung der Ausrichtung werden im weiteren Verlauf der vorliegenden Beschreibung detailliert erläutert.
Bei der vorliegenden Erfindung sind sämtliche optischen Elemente, einschließlich Linse L1, Linse L2 und der flexiblen Linse L3 aus einer rechtwinkligen Position relativ zur optischen Achse geneigt. Sämtliche reflektierten Strahlen (reflektierte Teile des Laserstrahls) können somit derart gesteuert werden, dass sie auf Absorptionsflächen fallen, um Lichtstreuung von reflektierten Strahlen zu beseitigen, oder sie können anderweitig verwendet werden. Durch Kontrolle der reflektierten Strahlen bedürfen Linse L1, Linse L2 und die flexible Linse L3 keiner kostspieligen Antireflexionsbeschichtungen.
Linse L1 und Linse L2 sind relativ zu einem durch den Laserstrahl 88 definierten Strahlengang geneigt. Linse L1 und Linse L2 umfassen jeweils eine Längsachse und eine sich dadurch erstreckende Querachse. Die Querachsen von Linse L1 und Linse L2 sind senkrecht zueinander und senkrecht zum Strahlengang angeordnet. Die Längsachsen von Linse L1 und Linse L2 sind nicht senkrecht zum Strahlengang angeordnet, sondern winklig oder "geneigt" und um ihre jeweilige Querachse gedreht. Wie in der vorliegenden Beschreibung an späterer Stelle erläutert wird, ist die Neigung von Linse L2 nutzbar, um die Fokussierung des Laserstrahls 88 an einer gewünschten Stelle (für die gescannte Oberfläche) zu unterstützen. Der reflektierte Strahl aus der geneigten Linse L1 erzeugt ein Rückkopplungssignal 147 zum Rückkopplungssensor 140. Der Betrieb des Linsenrückkopplungssystems wird an späterer Stelle der vorliegenden Beschreibung erläutert. Linse L2 ist ebenfalls geneigt, damit ein Teil des Laserstrahls 88, der von der Oberfläche der Linse L2 reflektiert wird, wie als reflektierter Strahl 146 gezeigt, auf eine Absorptionsfläche 142 gerichtet werden kann, so dass er kein unerwünschtes Streulicht oder Spurenbelichtungen des Films erzeugt.
Die flexible Linse L3 ist aus einer senkrechten Position relativ zu der von dem Laserstrahl gebildeten optischen Achse geneigt. Ein Teil des Laserstrahls 88, der von der Oberfläche der Linse L3 reflektiert wird, wie an Bezugsziffer 148 gezeigt, wird auf eine weitere Absorptionsfläche 144 gerichtet, anstatt direkt zurück zum Optikmodul reflektiert zu werden. Die durch die flexible Linse L3 tretende optische Achse ist nicht senkrecht zur Position des Films angeordnet und als solches wird der von dem Film reflektierte Strahl 147 ebenfalls auf eine Absorptionsfläche 149 geworfen, um Lichtstreuung zu vermeiden. In einem Ausführungsbeispiel beträgt der Einfallswinkel des Laserstrahls 88 relativ zu einer Achse, die senkrecht zur flexiblen Linse L3 und zum Film verläuft, nominal 6°.
6 zeigt ein optisches Diagramm zur Darstellung der Strahlenformung quer zur Abtastrichtung. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wirken die Linse L1 und die flexible Linse L3 derart zusammen, dass sie den Laserstrahl 88 auf dem lichtempfindlichen Film 66 quer zur Abtastrichtung fokussieren. Die Lasereinrichtung 76 strahlt den kollimierten Laserstrahl 88 ab, der ein auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu erzeugendes Bild darstellt, wie durch Bezugsziffer 152 bezeichnet. Während der Laserstrahl 88 durch die Linse L1 (153) tritt, dient Linse L1 zur Fokussierung des Laserstrahls 88 an der Position des Scannerspiegels M2 (156). Der Scannerspiegel M2 ist in einem Abstand f1 zur Linse L1 angeordnet, wobei f1 die Brennweite der Linse L1 darstellt. Zwischen der Linse L1 und dem Scannerspiegel M2 tritt der Laserstrahl 88 durch die Linse L2, wie durch Bezugsziffer 154 bezeichnet. Aufgrund der Ausrichtung der Linse L2 (L2 ist eine Zylinderlinse, die derart positioniert ist, dass die Fokussierrichtung im Allgemeinen senkrecht zur Fokussierrichtung von Linse L1 verläuft), bewirkt Linse L2 keine Formung des Laserstrahls 88 quer zur Abtastrichtung. Der Klappspiegel M1 (155) dient zudem dazu, den Laserstrahl 88 an dem Scannerspiegel M2 zu richten.
Der Scannerspiegel M2 dreht sich, um den Laserstrahl 88 in einem Rastermuster über der Oberfläche des lichtempfindlichen Films 66 abzutasten. Auf halbem Weg (ungefähr in der Mitte) zwischen dem Scannerspiegel M2 und dem lichtempfindlichen Film 66 befindet sich die flexible Linse L3. Die flexible Linse L3 ist in einer Entfernung angeordnet, die dem Doppelten der Brennweite (2f3) der flexiblen Linse L3 entspricht, und der lichtempfindliche Film 66 ist in einer Entfernung zur flexiblen Linse L3 angeordnet, die ebenfalls dem Doppelten der Brennweite (2f3) der flexiblen Linse L3 entspricht. Der Scannerspiegel M2 und der lichtempfindliche Film 66 sind somit an den konjugierten Punkten der flexiblen Linse L3 angeordnet.
7 zeigt ein vergrößertes optisches Diagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Beziehung zwischen dem Scannerspiegel M2, der flexiblen Linse L3 und dem lichtempfindlichen Film 66 quer zur Abtastrichtung. Die neuartige, erfindungsgemäße Konfiguration, einschließlich der Positionierung der flexiblen Linse L3 zwischen dem Scannerspiegel M2 und der Film- oder Scanebene 66 kann ebenfalls als Einrichtung zur Wobbelkorrektur dienen. Es sei darauf hingewiesen, dass sogar bei einem kleinen Spiegelrichtfehler zwischen zwei Facetten das Strahlenwobbeln auf der Filmebene ausreichend groß sein kann, dass dadurch Artefakte in dem auf dem lichtempfindlichen Film 66 belichteten Bild entstehen. Bei einem angenommenen optischen Richtfehler von 10 Bogensekunden und einer Entfernung von 137 mm zwischen Scannerspiegel und Film tritt auf dem Film ein Wobbeln von 6,6 μm auf.
In 7 ist das Strahlenwobbeln durch den Richtungspfeil 162 dargestellt. Wobbeln kann durch verschiedene Faktoren bedingt sein. Beispielsweise könnte neben dem Strahlenwobbeln aufgrund von Spiegelrichtfehlern auch ein Schlagen der Welle des Scannermotors 138 (aufgrund von Lagertoleranzen) auftreten, was insgesamt zu dem Strahlenwobbeln auf der Filmebene 66 beiträgt.
Die neuartige optische Konfiguration einschließlich der flexiblen Linse L3 wird als eine Einrichtung oder als Mittel zur Wobbelkorrektur verwendet. Der Laserstrahl 88 wird auf eine Linie des Scannerspiegels M2 fokussiert, die quer zur Abtastrichtung schmaler ist, und die auf dem Film 66 durch eine flexible Linse L3 wieder abgebildet wird (durch Bezugszeichen 164 bezeichnet). Wie zuvor beschrieben, kann der Laserstrahl 88 taumeln, wie durch den Richtungspfeil 162 bezeichnet. Der Strahlengang des Laserstrahls 88 zwischen dem Scannerspiegel M2 und dem Film 66 wird daher durch die flexible Linse L3 eingestellt, wie anhand der Strichlinien 166 gezeigt. Die flexible Linse L3 wirkt derart, dass sie den versetzten Laserstrahl 166 auf die gewünschte Position auf dem Film 172 umlenkt, wie durch das Bezugszeichen 164 bezeichnet. Durch die plankonvexe flexible Linse L3, und sogar wenn der Laserstrahl 88 aufgrund der Wobbeleffekte verschoben ist, lenkt die flexible Linse L3 den Laserstrahl 88 auf die gewünschte Position 164 auf dem Film 66 um. Die flexible Linse L3 bewirkt damit eine Korrektur des Strahlenwobbelns.
8 zeigt unter dem Bezugszeichen 170 ein optisches Diagramm zur Darstellung des Betriebs einer neuartigen, erfindungsgemäßen Linsenkonfiguration in Abtastrichtung. Der kollimierte Laserstrahl 88 (Bezugszeichen 172) wird von der Lasereinrichtung 76 abgestrahlt und durch die Linse L1 (174) zur Linse L2 (176) übertragen. In Abtastrichtung beeinflusst die Linse L1 die Form des Laserstrahls 88 nicht. Die Linse L2 fokussiert den Laserstrahl 88 in Abtastrichtung auf dem Film 66. Der Abstand zwischen der Linse L2 und dem Film 66 ist gleich der Brennweite f2 der Linse L2.
Zwischen der Linse L2 und dem Film 66 wird der Laserstrahl 88 durch den Klappspiegel M1 (178) auf den rotierenden Scannerspiegel M2 (180) umgelenkt. Der rotierende Scannerspiegel M2 lenkt den Laserstrahl 88 entlang einer Abtastlinie 184 während der Drehung über die Filmebene 66. In 8 wird der Laserstrahl 88 in einer ersten Position 186 und in einer zweiten gedrehten Position 188 relativ zur ersten Position 186 gezeigt. Während der rotie rende Scannerspiegel M2 den Laserstrahl 88 in Abtastrichtung abtastet, tritt der Laserstrahl 88 durch die flexible Linse L3 (182). In Abtastrichtung beeinflusst die flexible Linse L3 die Form des Laserstrahls 88 nicht.
In einem Ausführungsbeispiel hat der Laserstrahl 88, der aus dem Kollimator 134 der Lasereinrichtung 76 austritt, eine elliptische Form mit einem 1/e² Durchmesser von ca. 1,1 mm und 4,0 mm quer zur Abtastrichtung bzw. in Abtastrichtung. Quer zur Abtastrichtung wird der Laserstrahl 88 durch Linse L1 mit f1 = 95,6 mm auf die Oberfläche des Scannerspiegels M2 fokussiert. Das Bild auf der Oberfläche des Scannerspiegels M2 wird durch die flexible Linse L3 auf dem Film 66 abgebildet, die eine Brennweite f3 von 34,1 mm aufweist. In Abtastrichtung fokussiert die Zylinderlinse L2 mit einer Brennweite f2 von 192 mm den kollimierten Laserstrahl 88 direkt auf der Filmebene 66. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Nennstrahlengröße des Lasers auf dem Film 66 60 μm (FWHM) (volle Breite bei halbem Maximum) quer zur Abtastrichtung und 40 μm (FWHM) in Abtastrichtung.
2. Linsen L1 und L2
9 zeigt die optische Konfiguration von Linse L1 und Linse L2 in perspektivischer Ansicht 200. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Linsen L1 und L2 plankonvexe Zylinderlinsen und können in Größe und Form ähnlich sein sowie in einem Ausführungsbeispiel allgemein starr. Wie in 9 gezeigt und hier beschrieben, sind die Fokussierrichtungen der Linsen L1 und L2 allgemein senkrecht zueinander angeordnet. Linse L1 beeinflusst die Form des Laserstrahls 88 quer zur Abtastrichtung, Linse L2 beeinflusst die Form des Laserstrahls 88 in Abtastrichtung.
Linse L1 und Linse L2 sind zu einer Position geneigt oder angewinkelt, die in Bezug zur optischen Achse (oder zum Strahlengang) senkrecht verläuft, wie durch den Laserstrahl 88 bestimmt. Durch Neigen der Linse L1 und L2 lässt sich der reflektierte Teil des Laserstrahls 88, als reflektierten Strahl 146 und 147 bezeichnet, steuern. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der reflektierte Strahl 146 auf die Absorptionsfläche 142 gerichtet und wird dort gesammelt, um eine Lichtstreuung zu vermeiden. Die Steuerung des reflektierten Strahls 147 ermöglicht es der Linse L1 als Strahlenteiler zu dienen. Alternativ hierzu könnte der reflektierte Strahl 147 auch auf eine Lichtabsorptionsfläche gerichtet werden. Der reflektierte Strahl von der Fläche von Linse L1 (der flachen oder planen Fläche und der konvexen Fläche), wie durch den reflektierten Strahl 147 dargestellt, wird auf den Rückkopplungssensor 140 gerichtet, der ein Rückkopplungssignal erzeugt, das den Laserstrahl 88 darstellt. Die Verwendung der Linse L1 als Strahlenteiler wird an späterer Stelle der vorliegenden Beschreibung detaillierter erläutert.
9a zeigt eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Linse L1 oder L2 zur Erläuterung der Ausrichtung von Linse L1 und L2 sowie der Neigung von Linse L1 oder L2 relativ zu der vom Laserstrahl 88 gebildeten optischen Achse. Linse L1 umfasst eine Längsachse 202a, eine Querachse 203a und eine Hochachse 204a. Linse L2 umfasst eine Längsachse 202b, eine Querachse 203b und eine Hochachse 204b. In Betrieb sind die Querachse 203a und die Querachse 203b senkrecht zu dem durch den Laserstrahl 88 bestimmten Strahlengang angeordnet. Während die Querachse 203a und die Querachse 203b stationär bleiben, werden die Linse L1 und L2 relativ zum Strahlengang des Laserstrahls 88 geneigt oder angewinkelt, indem die Linse L1 um die Querachse 203a gedreht und die Linse L2 um die Querachse 203b gedreht werden. Die Längsachse 202a ist nicht senkecht zum Strahlengang des Laserstrahls 88 angeordnet und die Längsachse 202b nicht senkrecht zum Strahlengang des Laserstrahls 88 angeordnet.
Die Neigung der Linse L2 dient zwei Zwecken. Sie ermöglicht es, reflektiertes Licht auf die Absorptionsfläche 142 zu richten, und sie ermöglicht es, die Brennweite der Linse L2 durch Änderung des Winkels der Linse L2 einzustellen. Linse L2 wird um ihre Querachse gedreht. Die Drehung der Linse L2 um ihre Querachse erfolgt durch eine entsprechende Einrichtung. Während der Herstellung und Montage der optischen Scannervorrichtung 50 lässt sich die Linse L2 um eine Achse (ihre Querachse) drehen (oder neigen), die parallel zur Abtastrichtung des Laserstrahls 88 verläuft, um die Brennweite der Linse L2, die auf dem Film 66 angeordnet werden soll, zu kalibrieren oder abzustimmen. In einem Ausführungsbeispiel erzeugt eine Drehung der Winkeleinstellung der Linse L2 von 10° auf 40° eine Brennweitenänderung von ca. 15%.
10 zeigt eine repräsentative Kurve eines Ausführungsbeispiels der Brennweite der Linse L2 relativ zu dem Neigungswinkel. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Linse L2 eine Linse von 150 mm Brennweite. Durch Einstellen des Neigungswinkels der Linse L2 (durch Drehen der Linse L2 um ihre Querachse, worin der Neigungswinkel als der Winkel zwischen der Längsachse der Linse L2 und einer Position definiert ist, in der die Längsachse der Linse L2 senkecht zum Strahlengang verlaufen würde) wird die Brennweite der Linse L2 eingestellt oder "abgestimmt", um sie in Abtastrichtung auf den Film zu fokussieren. In einem herkömmlichen optischen System bestünde das Verfahren zur Brennweiteneinstellung einer Linse, die ähnlich wie Linse L2 ist, darin, die Linse entlang ihrer optischen Achse zu verschieben. Ein derartiges Verfahren erfordert mehr Raum in der optischen Scannervorrichtung, um eine Abstimmung und Verschiebung der Linse zu ermöglichen. Die neuartige, erfindungsgemäße Technik verwendet eine einfache, plankonvexe Zylinderlinse, in der der Brennpunkt durch Änderung des Neigungswinkels der Linse eingestellt oder "abgestimmt" wird. Die Querachse der Linse L2 bleibt stationär. Die vorliegende Technik ist zur Reduzierung der Komplexität der optischen Scannervorrichtung dienlich und ermöglicht eine kompakte Bauform der optischen Scannervorrichtung. Zusätzlicher Raum in der optischen Scannervorrichtung zur Einstellung und Verschiebung der Linse entlang der optischen Achse ist nicht weiter erforderlich.
Linse L1 und Linse L2 haben beugungsbegrenzte optische Eigenschaften. Wie einschlägigen Fachleuten bekannt ist, sind die Linsen L1 und L2 aufgrund ihrer beugungsbegrenzten optischen Eigenschaften verwendbar, um einen Laserstrahl auf einer abgetasteten Oberfläche zu fokussieren, wobei eine vorherbestimmbare Brennpunktgröße (und Position) über der abgetasteten Fläche erzielt wird, die dann auf Basis der physischen Eigenschaften der Linse berechnet werden kann. Der Begriff "beugungsbegrenzt" bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die Eigenschaft eines optischen Systems, bei dem nur die Wirkung der Brechung die Qualität des erzeugten Bildes bestimmt. Der Begriff "beugungsbegrenzte Linse" bezeichnet eine Linse, deren Abberation soweit korrigiert ist, dass Wellenfront-Restfehler im Wesentlichen kleiner als 1/4 der Wellenlänge der eingesetzten Energie betragen. Siehe auch Photonics Dictionary, 45. Auflage, 1995 (Laurin Publishing, 1995).
Zylinderlinse L1 und Zylinderlinse L2 sind ähnlich aufgebaut. 11 zeigt eine Schnittansicht einer Zylinderlinse 210. Die Zylinderlinse 210 kann ähnlich der Zylinderlinse L1 und/oder der Zylinderlinse L2 sein. Die Zylinderlinse 210 ist eine Zylinderlinse mit einer plankonvexen optischen Form. Vorzugsweise ist die Zylinderlinse im Allgemeinen starr. Die Zylinderlinse 210 umfasst eine erste, allgemein flache (oder plane) Ebene 212 und eine zweite allgemein gekrümmte (oder konvexe) Fläche 214. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zylinderlinse 210 ein erstes Substrat 216 und ein zweites Substrat 218, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das erste Substrat 216 kann aus Glas aufgebaut oder ausgebildet sein, während das zweite Substrat 218 aus einem Fotopolymer aufgebaut oder ausgebildet sein kann. Es sei darauf hingewiesen, dass alternativ hierzu die Zylinderlinse 210 aus einem einstückigen, voll gegossenen Material ausgebildet sein kann, wie beispielsweise Glas. In einem Ausführungsbeispiel hat das erste Substrat 216 der Zylinderlinse 210 (L2) eine Länge von 25 mm und eine Breite von 25 mm, während das zweite Substrat 218 eine Länge von 15 mm und eine Breite von 7,5 mm hat.
Die Zylinderlinse 210 ist nach einem bestimmten Gießverfahren herstellbar. In einem Ausführungsbeispiel ist die Zylinderlinse 210 mithilfe des in 13, 14 und 15 dargestellten Verfahrens herstellbar. Wie in 13 gezeigt, wird eine Gießform 220 mit einer oberen Fläche 222 bereitgestellt, die entsprechend der gewünschten Krümmung der zweiten gekrümmten Fläche 214 der Zylinderlinse ausgebildet ist (beispielsweise als konkave Fläche, die eine konvexe Linsenfläche bildet). In einem Ausführungsbeispiel kann die Gießform 220 aus Glas ausgebildet sein, in das die gekrümmte obere Fläche 272 zur gewünschten Formgebung geschliffen oder diamantgeschnitten ist. Die obere Fläche 222 ist mit einer nicht haftenden Beschichtung 224 versehen. In einem Ausführungsbeispiel ist eine geeignete nicht haftende Beschichtung eine Silanbeschichtung, die kommerziell von PCR, Inc. in Gainesville, Florida, USA, erhältlich ist. Ein computergesteuerter Spender 226 kann vorgesehen sein, um ein UV-härtbares Fotopolymer 228 auszugeben, das das zweite Substrat 218 der Zylinderlinse bildet. Der Spender 226 ist derart betreibbar, dass er ein UV-härtbares Fotopolymer in einzelnen Tröpfchen auf die Gießform 220 einschließlich einer nicht haftenden Beschichtung 224 aufbringt. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem UV-härtbaren Fotopolymer um J-01 von Summers Laboratory aus Fort Washington, Pennsylvania, USA. Der Spender 226 gibt ca. 7 Tropfen pro Zoll (2,54 cm) mit einer Tropfenmasse von ca. 1,5 mg aus. 14 zeigt das erste Substrat 216 über der geladenen Gießform 220, wobei das UV-härtbare Fotopolymer 228 zwischen dem ersten Substrat 216 und der oberen Fläche 222 angeordnet ist. 15 zeigt eine UV-Lichtquelle 230 zur Härtung der Zylinderlinse 210. Die UV-Lichtquelle 230 ist für eine Zeit über der Linsen- und Gießformvorrichtung angeordnet, die ausreicht, um das erste Substrat 216 des Fotopolymers auf dem zweiten Substrat 218 zu härten. Nach dem Härten lässt sich die Zylinderlinse 210 von der Gießform 220 entfernen. Aufgrund der nicht haftenden Beschichtung 224 lässt sich die Zylinderlinse problemlos aus der Form 220 entnehmen.
3. Laserstrahl-Regelkreis
Die neuartige optische Konfiguration von Linse L1 ermöglicht die Verwendung von Linse L1 als ein "Strahlenteiler" in einem Laserstrahl-Regelkreis. Wie bereits beschrieben, ermöglicht es die Neigung der Linse L1, den reflektierten Strahl 147 des Laserstrahls 88 auf den Rückkopplungssensor 140 zu richten, so dass er in einem Regelkreis zur Überwachung und Stabilisierung der Lasereinrichtung 76 verwendbar ist (siehe 9 und 9a). Die Querachse der Linse L1 verbleibt rechtwinklig zu der durch den Laserstrahl 88 bestimmten optischen Achse, aber die Längsachse wird derart um die Querachse gedreht, dass die Längsachse nicht rechtwinklig zur optischen Achse verläuft, wodurch der reflektierte Strahl 147 auf den Rückkopplungssensor 140 gerichtet wird. 16 zeigt ein Blockdiagramm 240 mit der Linse L1 als ein Strahlenteiler in einem Laserstrahl-Regelkreis. Wie in 16 gezeigt und in ähnlichen Vorgängen zuvor beschrieben, strahlt die Lasereinrichtung 76 einen Laserstrahl 88 ab, der durch die Linse L1 übertragen wird. Ein Teil des Laserstrahls 88 wird von der Oberfläche der Linse L1 reflektiert, wie bereits zuvor mit Bezug auf den reflektierten Strahl 147 beschrieben. Durch die neuartige, geneigte Konfiguration der Linse L1 wird der reflektierte Strahl 147 auf den aktiven Bereich des Fotosensors 140 gerichtet. In einem Ausführungsbeispiel werden 90% des Laserstrahls durch die Linse C1 übertragen und 10% des Laserstrahls werden als reflektierter Strahl 147 auf den Fotosensor 140 geworfen.
Der Fotosensor 140 spricht auf den reflektierten Strahl 147 an, um ein Ausgabesignal 242 für den Lasertreiber 74 zu erzeugen, das die Leistung des reflektierten Strahls 147 darstellt. In Ansprechen auf das Rückkopplungssignal 242 und das Bildsignal 84 erzeugt der Lasertreiber 74 ein moduliertes Ausgabesignal 86 für die Lasereinrichtung 76.
17 zeigt eine Draufsicht 244 eines Ausführungsbeispiels zur Verwendung der Linse L1 in einem Laserstrahl-Regelkreis. Wie in 17 gezeigt, umfasst die Zylinderlinse L1 eine obere Fläche 246 und eine untere Fläche 248. Der reflektierte Strahl 147 setzt sich aus Reflexionen von der oberen Fläche 246 (konvexe Fläche) der Zylinderlinse und der unteren Fläche 248 (flache oder plane Fläche) der Zylinderlinse zusammen, wie anhand der Bezugszeichen 254 bzw. 252 gezeigt. Dementsprechend umfasst der Fotosensor 140 einen aktiven Bereich 250, der groß genug ist, um die reflektierten Strahlen 252, 254 von der oberen Fläche 245 und der unteren Fläche 248 zu empfangen.
Die Lasereinrichtung 76 strahlt einen kollimierten Lichtstrahl in Form eines Laserstrahls 88 ab, der durch die Linse L1 übertragen wird. Der reflektierte Strahl 247 stellt den reflektierten Teil (Rückkopplungssignal) dar, der von der Linse L1 reflektiert und auf den Fotosensor 140 gerichtet wird. Konkret wird der erste reflektierte Teil 252 von der unteren Fläche 248 der Zylinderlinse reflektiert, und der zweite reflektierte Teil 254 wird von der oberen Fläche 246 der Zylinderlinse auf den aktiven Bereich 250 des Fotosensors 140 reflektiert.
18 zeigt unter Bezugszeichen 256 eine Seitenansicht des Laserstrahl-Regelkreises. Quer zur Abtastrichtung wird der reflektierte Strahl 252 von der unteren Fläche 248 direkt auf den Fotosensor 140 geworfen (aktiver Bereich 250). Der reflektierte Strahl konvergiert von der oberen Fläche. In dieser Konfiguration befindet sich der Brennpunkt auf der reflektierten Seite. Es sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der Tatsache, dass die obere Fläche 246 konvex ausgebildet ist, der reflektierte Strahl 252 von der oberen Fläche 246 einen Brennpunkt 255 ungefähr auf mittlerem Wege vor dem Einfallen auf den Fotosensor 140 erreicht.
4. Flexible Linse L3
18 zeigt die flexible Linse L3 in einer allgemeinen perspektivischen Ansicht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die flexible Linse L3 eine Zylinderlinse mit einer plankonvexen optischen Form. Die flexible Linse L3 ist aus einem allgemein flexiblen Material hergestellt, das es problemlos ermöglicht, der flexiblen Linse L3 eine gewünschte Krümmung zu verleihen, wie dies durch die optische Scannervorrichtung 60 erforderlich ist. Die flexible Linse L3 ist flexibel genug, um auf eine Führung gewickelt zu werden. Die flexible Linse L3 kann gleichmäßig um einen Bogen von 180° gebogen werden, während sie ihre beugungsbegrenzten optischen Eigenschaften beibehält und somit eine Verwendung der flexiblen Linse L3 in einem für medizinische Anwendungen geeigneten Laser-Bilderzeugungssystem ermöglicht.
Die in 20 gezeigte flexible Linse L3 ist eine relativ dünne, bandartige Linse. Die flexible Linse L3 ist eine flexible, beugungsbegrenzte Linse, die die Herstellung (mehrere Zentimeter) langer positiver Zylinderlinsen ermöglicht, die sich leicht in beliebige Formen biegen lassen, beispielsweise in den gezeigten Bogen von 180°. Konkret ist die flexible Linse L3 in eindimensionalen Laserscannersystemen verwendbar, in denen ein Lichtstrahl über eine erhebliche Entfernung (mehrere Zentimeter) abgetastet wird, wie beispielsweise in dem in 1 gezeigten Laser-Bilderzeugungssystem. Wie in 21 gezeigt, kann die flexible Linse L3 um einen Bogen von 180° gebogen werden, was die Verwendung der flexiblen Linse L3 in zahlreichen Anwendungen ermöglicht, die die Verwendung einer flexiblen Linse erfordern, und zwar entweder zur Erzielung gewünschter optischer Eigenschaften oder aufgrund räumlicher Einschränkungen, ohne Schäden an der Linse zu verursachen oder die optischen Eigenschaften der Linse zu beeinträchtigen. Die flexible Linse L3 lässt sich in einem Bogen von mehr als 180° biegen, während sie ihre beugungsbegrenzten optischen Eigenschaften bewahrt. Wie einschlägigen Fachleuten bekannt ist, wird bei Verwendung einer erfindungsgemäßen flexiblen Linse zur Fokussierung eines Laserstrahls auf einer abgetasteten Fläche unter Beibehaltung ihrer beugungsbegrenzten optischen Eigenschaften eine vorherbestimmbare Brennpunktgröße (und Position) über der abgetasteten Fläche erzielt, die dann auf Basis der physischen Eigenschaften der Linse berechnet werden kann. Der Begriff "beugungsbegrenzt" bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die Eigenschaft eines optischen Systems, bei dem nur die Wirkung der Brechung die Qualität des erzeugten Bildes bestimmt. Der Begriff "beugungsbegrenzte Linse" bezeichnet eine Linse, deren Abberation soweit korrigiert ist, dass Wellenfront-Restfehler im Wesentlichen kleiner als 1/4 der Wellenlänge der eingesetzten Energie betragen. Siehe auch Photonics Dictionary, 41. Auflage, 1995 (Laurin Publishing, 1995).
Bekannte, herkömmliche, polygonale Abtastsysteme erfordern oft die Verwendung einer starren, ringförmigen oder starren zylinderförmigen Linse als Teil des Bildfeldebners zur Herstellung eines Bildes auf lichtempfindlichem Film. Derartige Linsen sind komplex, kostspielig und schwierig herzustellen. Die Linsen sind typischerweise aus Glas geschliffen, das sich nicht ohne weiteres in beliebige Formen biegen lässt. Die neuartige, erfindungsgemäße flexible Linse L3 ermöglicht von sich aus ohne Schwierigkeiten die Herstellung langer, positiver Zylinderlinsen, die sich ohne weiteres in beliebige Formen biegen lassen. Das hier beschriebene Konstruktionsverfahren ermöglicht die Konstruktion derartiger Linsen mithilfe eines einfachen Gieß- und Aushärtesystems, dem eine einfache Anleitung zum Biegen der flexiblen Linse in die gewünschte Form für eine gewünschte Anleitung folgt. Es sei darauf hingewiesen, dass ein alternatives Verfahren zur Konstruktion flexibler Linsen L3 das Spritzgießen der Linse mittels Kunststoff ist. Allerdings wäre die Herstellung langer, beugungsbegrenzter Zylinderlinsen der hier beschriebenen Art mithilfe von Spritzgießverfahren recht schwierig.
22 zeigt eine Schnittansicht einer flexiblen Zylinderlinse 260. Die flexible Zylinderlinse 260 kann zur Verwendung in einer optischen Scannervorrichtung ähnlich der flexible Linse L3 sein. 23 zeigt eine Schnittansicht in Längsrichtung der flexiblen Zylinderlinse 260. In einem Ausführungsbeispiel ist die flexible Zylinderlinse 260 eine mehrschichtige Linse. Die flexible Zylinderlinse 260 umfasst ein erstes, optisches Substrat 262, ein zweites, strukturelles oder Stützsubstrat 264 und ein drittes optisches Substrat 266. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das erste Substrat 262 aus einem Fotopolymer. Das zweite Substrat 264 ist vorzugsweise ein dünnes, flexibles Polymer- oder Kunststoffsubstrat. In einem Ausführungsbeispiel kann das zweite Substrat 264 auf einem Polyester oder Polycarbonat hergestellt sein. Das dritte Substrat 266 kann ebenfalls aus einem Fotopolymer hergestellt sein.
In einem Ausführungsbeispiel hat die flexible Zylinderlinse 260 eine Länge von 233 mm, eine Brennweite von 33,4 mm und eine Apertur von 3 mm. Das für das erste Substrat 262 und für das dritte Substrat 266 verwendete Fotopolymer ist kommerziell von Summers Laboratories unter der Handelsbezeichnung J-91 verwendbar. Das zweite Substrat 264 besteht aus einer 152,4 μm dicken Schicht Polycarbonat mit einer Substratgröße von 15 mm × 251 mm.
24–27 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der flexiblen Zylinderlinse 260. In 24 wird eine Zylinderform 270 mit einer gekrümmten oberen Fläche 272 bereitgestellt, die der gewünschten Form des dritten Substrats 266 entspricht. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Form aus Glas, wobei die gekrümmte obere Fläche in die gewünschte Form geschliffen ist. Alternativ hierzu kann auch eine nicht aus Glas bestehende Form mit Diamantwerkzeugen in die gewünschte Form gebracht werden. Die Zylinderform 270 beinhaltet eine Antihaftbeschichtung 274, de über der gekrümmten oberen Fläche 272 angeordnet ist. Die Antihaftbeschichtung 274 verhindert ein Festkleben des Fotopolymers an der oberen Fläche 272 der Form. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Antihaftbeschichtung 274 eine Silanbeschichtung, die kommerziell von PCR, Inc., erhältlich ist.
Ein Spender 276 ist vorgesehen, um Fotopolymer auf die obere Fläche 272 der Form aufzubringen. Vorzugsweise ist der Spender 276 ein computergesteuerter Spender, der ein Fotopolymer in Form einzelner Tröpfchen aufbringt.
Die Zylinderform 270 wird geladen, und der Spender 276 bringt einzelne Tröpfchen 278 aus Fotopolymer auf die obere Fläche 272 auf. Die einzelnen Tröpfchen 278 sind derart bemessen und beabstandet, dass sie sich zu einer Schicht sammeln, und zwar ohne Hohlräume oder überschüssiges Material, wenn das nächste Substrat auf der Form 270 angeordnet wird. In einem Ausführungsbeispiel erfolgt der Auftrag mit einer Rate von 1 Tröpfchen je mm und einer Tröpfchenmasse von 0,6 mg.
Wie in 25 gezeigt, ist das aus einem flexiblen Kunststoff geformte zweite Substrat 264 über den Tröpfchen 278 angeordnet und liegt auf der geladenen Zylindergießform 270 auf. In 26 ist eine UV-Lichtquelle 280 vorgesehen. Die UV-Lichtquelle 280 wird über der resultierenden Vorrichtung 282 für eine Zeitdauer angeordnet, die erforderlich ist, damit das Fotopolymer 278 und die Form 282 aushärten. Zu diesem Zeitpunkt ist eine vollständige Härtung der Form nicht erforderlich. Es sei darauf hingewiesen, dass mit dem Aushärten während dieses Schritts vermieden werden soll, dass die Linse von der Form 270 weggezogen wird, was möglich wäre, wenn die gesamte flexible Zylinderlinse 260 gleichzeitig gegossen und ausgehärtet würde.
27 zeigt, wie die UV-Lichtquelle 280 entfernt ist und die Form 270 wieder geladen wird. Der Spender 276 wird derart gesteuert, dass er einzelne Fotopolymertröpfchen auf das geladene Substrat 264 zur Ausbildung des Substrats 262 aufbringt.
28 zeigt ein oberes Formsubstrat 284, das auf der gegossenen Konstruktion über den aufgetragenen Tröpfchen 282 angeordnet ist. In 29 wird die gesamte Formvorrichtung für eine Zeit unter der UV-Lichtquelle 280 angeordnet, die erforderlich ist, um die Formvorrichtung vollständig auszuhärten.
In Bezug auf 30 ist das obere Formsubstrat 284 dünn genug, dass es sich biegen kann, und es wurde zudem mit einer Antihaftbeschichtung behandelt, beispielsweise einer Silanbeschichtung. Die obere Formsubstrat 284 lässt sich somit leicht von der gehärteten Form konstruktion abnehmen, um eine fertige, flexible Zylinderlinse 260 zu entnehmen. 31 zeigt, dass eine externe Vorrichtung 286 verwendbar ist, um die flexible Zylinderlinse 260 aus der Formvorrichtung zu entnehmen, etwa durch Anwendung von Druck auf die Formvorrichtung.
5. Dämpfungssystem
32 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Laserstrahlformungs- und Richtsystems 100, das zudem ein Dämpfungsglied 290 beinhalten kann. In einem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungsglied 290 zwischen der Linse L1 und L2 angeordnet. Das Dämpfungsglied 290 ist ein Einheits-Dämpfungsglied mit variabler Dichte. Das Dämpfungsglied 290 kann die Aufgabe haben, den Laserstrahl 88 weiter zu formen, insbesondere zur Steuerung und Kalibrierung der Leistung des zum Scannerspiegel M2 übertragenen Laserstrahls 88. Das Dämpfungsglied 290 ist zwischen der Laservorrichtung und der Linse L2 angeordnet und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel benachbart zur Linse L2. Das Einheits-Dämpfungsglied weist einen Dichtegradienten auf, der senkrecht zur Längsachse der Linse L2 verläuft. Die besondere Kombination des Dämpfungsglieds 290 von variabler Dichte und der Linse L2 bewirkt keine Änderung der Fokussierung des Laserstrahls an dem Brennpunkt auf dem lichtempfindlichen Film.
In herkömmlichen optischen Scanningsystemen verwendete Dämpfungsglieder verwenden querpolarisierende Dämpfungsglieder. Derartige Dämpfungsglieder beinhalten zwei gekreuzte Polfilter, um einen durch den gekreuzten Filterabschnitt tretenden Laserstrahl zu dämpfen.
33 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des neuartigen, erfindungsgemäßen Dämpfungsglieds 290. Das Dämpfungsglied 290 ist ein Dämpfungsglied mit variabler Dichte, wobei das Maß der Laserstrahldämpfung von der ersten Seite 292 zur zweiten Seite 294 variiert (oder ansteigt), wie durch den Dämpfungspfeil 296 bezeichnet. 34 zeigt einen Längsschnitt des Dämpfungsglieds 290 entlang Linie 34-34 aus 33. Das Dämpfungsglied 290 beinhaltet ein Dämpfungssubstrat 298 mit einer veränderlich reflektierenden Beschichtung 300. In einem Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungssubstrat 298 aus Glas, und die Beschichtung 300 ist eine Metallbeschichtung, deren Dicke zwischen der ersten Seite 292 und der zweiten Seite 294 ansteigt.
Das Dämpfungsglied 290 ist ein Einheits-Dämpfungsglied und benötigt als solches keine zwei getrennten, gekreuzten Polfilter oder Linsen, um einen durchtretenden Laserstrahl zu dämpfen. Das Einheits-Dämpfungsglied 290 ist ein linearer Dichtekeil. Die optische Dichte des Dämpfungsglieds 290 erhöht sich proportional mit der Entfernung über dem Dämpfungsglied 290.
In Betrieb ist die obere Fläche 302 des Dämpfungsglieds reflektierend (wie ein Spiegel) und nicht absorbierend. Je weiter man von der ersten Seite 292 dichter zur zweiten Seite 294 gelangt, um so stärker nimmt das Reflexionsvermögen (bei abnehmender Durchlässigkeit) des Dämpfungsglieds 290 zu. 35 zeigt eine Kurve der optischen Dichte eines Ausführungsbeispiels des Dämpfungsglieds 290 im Verhältnis zur Entfernung oder Längsposition entlang des Dämpfungsglieds 290 (wie durch den Richtungspfeil 296 zum Dichtegradienten gezeigt). Die optische Dichte, die das Maß der Dämpfung darstellt, nimmt proportional zu, je weiter man sich entlang des Dämpfungsglieds 290 in Richtung 296 bewegt (als "Dichtegradient" bezeichnet).
36 zeigt die Wirkung des Dämpfungsglieds 290 auf die Lage des Laserstrahls 88 (in Abtastrichtung). Der Dichtegradient des Dämpfungsglieds 290 wird durch den Richtungspfeil 296 bezeichnet. Der Dichtegradient des Dämpfungsglieds ist senkrecht zur Längsachse der zweiten Zylinderlinse angeordnet. Wie an Bezugszeichen 310 zu sehen, wird das Gaußsche Intensitätsprofil des Laserstrahls 88 lediglich von dem Dämpfungsglied 290 verschoben, wenn der Laserstrahl 88 durch das Dämpfungsglied 290 tritt. Da die Linse L2 eine plankonvexe Zylinderlinse ist, bewirkt die Verschiebung des Laserstrahls 88 durch das Dämpfungsglied 290 keine Fokussierung des Laserstrahls 88 auf dem lichtempfindlichen Film 66. Diese besondere optische Konfiguration ermöglicht die Kombination eines Dämpfungsglieds 290 mit variabler Dichte und einer Linse L2, was zu keiner Veränderung des Brennpunktes auf dem lichtempfindlichen Film an der Innenfläche der Trommel führt.
37 zeigt eine grafische Darstellung der Intensität des Laserstrahls 88 und dessen Position auf der Seite 306 vor dem Durchtritt durch das Dämpfungsglied 290. Wie in 37 gezeigt, ist der Laserstrahl 88 um die Achse 312 mittig angeordnet. In 38 wird der Laserstrahl 88 an der Position 308 nach Durchtritt durch das Dämpfungsglied 290 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Form des Laserstrahls 88 nicht geändert hat, sondern dass er nur relativ zur Mittelachse 312 verschoben ist. In einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung verschiebt das Dämpfungsglied 290 den Laserstrahl 88 um 100 μm.
39 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Kalibrierung des Laserstrahls 88 mithilfe des Dämpfungsglieds 290. Wie in 39 gezeigt, ist das Dämpfungsglied 290 zur Kalibrierung des Laserstrahls 88 während des Herstellungsprozesses der optischen Scannervorrichtung 50 angeordnet. Die Kalibrierung der Position des Dämpfungsglieds 290 erfolgt mit einem an eine Steuerung 72 gekoppelten Motor 316. Der Motor 316 ist elektrisch mit der Steuerung 72 (an Bezugszeichen 319) und mechanisch mit dem Dämpfungsglied 290 gekoppelt, wie durch die mechanische Verbindung 320 dargestellt. Der Motor 316 spricht auf die Steuerung 72 an, um das Dämpfungsglied 290 um eine gewünschte Entfernung zu bewegen. In einem Ausführungsbeispiel ist der Motor 316 ein Spindelmotor, der mechanisch mit der optischen Scannervorrichtung 50 verbunden ist.
40 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Scannervorrichtung mit erfindungsgemäßem Laserstrahlformungs- und Richtsystem. Die optische Scannervorrichtung 330 kann ähnlich der zuvor beschriebenen optischen Scannervorrichtung 50 sein und umfasst ein Laserstrahlformungs- und Richtsystem 100. Insbesondere umfasst die optische Scannervorrichtung 330 ein in einem optischen Scannergehäuse 332 enthaltenes Laserstrahlformungs- und Richtsystem 100. Das optische Scannergehäuse kann innerhalb einer Filmbelichtungsvorrichtung 34 als Teil eines Laserbilderzeugungsprozesses angeordnet sein und ist mechanisch mit dem Optikverschiebesystem 52 verbunden.
Das optische Scannergehäuse 332 beinhaltet einen Halter 334 für die flexible Linse mit einer Führung 336, einem Optikgrundmodul 338 und einem Lasertreiberkartengehäuse 340. Der Scannermotor 138 ist in dem Optikgrundmodul 338 angeordnet. Die flexible Linse L3 ist in dem Halter 334 für die flexible Linse angeordnet. Die flexible Linse L3 ist in die Linsenführung 336 eingesetzt, die der flexiblen Linse L3 eine gewünschte Krümmung verleiht (z. B. die gezeigte Bogenkrümmung von 180°). Der Lasertreiber 74 ist in dem Lasertreiberkartengehäuse 340 angeordnet. Ein Scannergeschwindigkeitssensor 342 und ein Scannerstart-Detektor 346 sind mit dem optischen Scannergehäuse 332 verbunden.
41 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der optischen Scannervorrichtung 330. Wie in 41 gezeigt, umfasst das optische Scannergehäuse 332 den Halter 350 für die Linse L2, den Halter 352 für das Dämpfungsgliedfilter und den Halter 354 für die Linse L1. Linse L2 ist mit dem Optikgrundmodul 338 mithilfe des Halters 350 für die Linse L2 verbunden, Dämpfungsglied 290 ist mit dem Optikgrundmodul 338 mithilfe des Halters 352 für das Dämpfungsgliedfilter verbunden, und Linse L1 ist mit dem Optikgrundmodul 338 mithilfe des Halters 354 für die Linse L1 verbunden. Der Motor 316 ist, wie gezeigt, ein Linearstellmotor (z. B. ein Spindelmotor) zur Einstellung der Position des Dämpfungsglieds. Die Halter 350, 352 und 354 halten Linse L1, Dämpfungsglied 290 und Linse L2 in optischer Ausrichtung entlang des durch den Laserstrahl 88 gebildeten Strahlengangs.
Die erfindungsgemäße optische Scannervorrichtung ist in einem Laser-Bilderzeugungssystem verwendbar, das zur Verwendung in medizinischen Bilderzeugungs- und Bebilderungsanwendungen geeignet ist. Der Betrieb eines derartigen Systems wird in den folgenden Absätzen näher beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 kann das Laser-Bilderzeugungssystem 30 ein medizinisches Bilderzeugungssystem sein. Der lichtempfindliche Film lagert in der Filmvorratseinrichtung 32. Das Filmtransportsystem 40 ermöglicht die Bewegung des lichtempfindlichen Films zwischen der Filmbelichtungsvorrichtung 34, der Filmverarbeitungsstation 36 und dem Filmempfangsbereich 38. Die Filmvorratseinrichtung 32 führt ein Stück Film entlang dem Filmtransportweg 44 zur Filmbelichtungsvorrichtung 34, um das gewünschte Bild auf dem lichtempfindlichen Film mithilfe der erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung zu belichten. Nach Belichten des gewünschten Bildes auf dem lichtempfindlichen Film wird der lichtempfindliche Film entlang dem Filmtransportweg 44 zur Filmverarbeitungsstation 36 transportiert. Die Filmverarbeitungsstation 36 entwickelt das Bild (durch Beaufschlagung mit Wärme) auf dem lichtempfindlichen Film. Nach der Filmentwicklung wird der lichtempfindliche Film abgekühlt und zum Filmempfangsbereich 38 transportiert, wo er vom Bediener des Laserbelichters entnommen werden kann.
42 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Betriebs einer erfindungsgemäßen optischen Scannervorrichtung, die sich in dem gezeigten Filmbelichtungsmodul befindet. Wie bereits in 2 und 3 gezeigt, kann nach Anordnen eines Stücks lichtempfindlichen Films 66 auf der Filmbühne 62 ein gewünschtes Bild auf den Film 66 mithilfe der optischen Scannervorrichtung 50 belichtet werden.
Digitale Bilddaten 350 werden in die Steuerung 72 eingegeben 352. Die digitalen Bilddaten sind durch Magnetresonanz- (MR), Computertomographie- (CT) oder andere Scannerbauarten erzeugbar, wie zuvor beschrieben. Die digitalen Bilddaten sind eine Folge digitaler Bildwerte, die das einzuscannende Bild darstellen. Bei Empfang der digitalen Bilddaten 350 verarbeitet die Steuerung 72 die digitalen Bilddaten, um eine Folge von digitalen Lasertreiberwerten (d. h. Belichtungswerten) zu erzeugen, die als Bildsignale 84 in den Lasertreiber 74 eingegeben werden. Die digitalen Lasertreiberwerte (Bildsignale) 84 stellen das auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu belichtende Bild dar und sind zuvor bereits als Bildsignale 84 beschrieben worden.
Gestützt auf das Bildsignal 84 und ein Rückkopplungssignal 242 aus dem Fotosensor 140 erzeugt der Lasertreiber 74 ein entsprechendes moduliertes Ausgabetreibersignal 86, damit die Lasereinrichtung 76 einen Laserstrahl 88 erzeugen kann, der das auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu belichtende Bild darstellt. Der Laserstrahl 88 tritt durch das Laserstrahlformungs- und Richtsystem der optischen Scannervorrichtung, wie zuvor beschrieben, also durch die erste optische Einrichtung 78, das Dämpfungsglied 290, die zweite optische Einrichtung 80 und das Scanning- und Richtsystem 82, um das gewünschte Bild auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu belichten.
Wie zuvor beschrieben, bewirken die erste optische Einrichtung 78 (einschließlich Linse L1 und flexibler Linse L3) und die zweite optische Einrichtung 80 (einschließlich Linse L2) eine Formung des Laserstrahls in zwei getrennten Richtungen, die senkrecht zueinander verlaufen. Die erste optische Einrichtung 78 formt den Laserstrahl 88 in einer ersten (aber nicht in einer zweiten) Richtung, um den Laserstrahl 88 in einer ersten Richtung auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu fokussieren, wie zuvor beschrieben. In ähnlicher Weise formt die zweite optische Einrichtung 80 den Laserstrahl 88 in der zweiten (aber nicht in der ersten) Richtung, um den Laserstrahl 88 in der zweiten Richtung auf dem lichtempfindlichen Film 66 zu fokussieren. Die erste optische Einrichtung 78 erzeugt ein Rückkopplungssignal 147 für den Fotosensor 140. Der Fotosensor 140 stellt dem Lasertreiber 74 ein Rückkopplungssignal 242 bereit, das den Laserstrahl 88 darstellt. Abhängig von dem Rückkopplungssignal 242 und dem Bildsignal 84 erzeugt der Lasertreiber 74 ein moduliertes Ausgabesignal 86 für die Lasereinrichtung 76. Der Dämpfungsglied 290 bewirkt eine weitere Formung des Laserstrahls 88, wie zuvor beschrieben, um die Leistung des zu dem Scanning- und Richtsystem 82 übertragenen Laserstrahls 88 zu steuern und zu kalibrieren.
Das Scanning- und Richtsystem 82 beinhaltet ein Scanner- und Spiegelsystem, um den Laserstrahl 88 auf die gewünschte Stelle des lichtempfindlichen Films 66 zu richten und den Laserstrahl 88 über den Film 66 in einem Rastermuster abzutasten und das gewünschte Bild auf den lichtempfindlichen Film 66 zu belichten. Die Steuerung 72 erzeugt Steuersignale 358 für das Scanning- und Richtsystem 82 und empfängt vom Scanning- und Richtsystem 82 Steuersignale 360, z. B. ein Scannerstartsignal vom Scannerstart-Detektor 346 oder ein Geschwindigkeitssignal vom Scannergeschwindigkeitssensor 342. Das Optikverschiebesystem 52 empfängt Steuersignale 362 von der Steuerung 72 und erzeugt entsprechende äußere Steuersignale 364 für die Steuerung 72. Wie zuvor beschrieben, wird der Laserstrahl 88 in dem Scanning- und Richtsystem 82 durch den Klappspiegel M1 derart reflektiert, dass er auf den Scannerspiegel M2 fällt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Scannerspiegel M2 ein beidseitiger Spiegel, der auf einer Welle durch einen Adapter 137 des Scannermotors 138 angeordnet ist.
Bei Betrieb des Scannermotors 138, wie durch das Steuersignal 358 bezeichnet, wird der Scannerspiegel M2 gedreht, und der Laserstrahl 88 wird radial nach außen reflektiert und durch die flexible Linse L3 zur Belichtung des Films 66 in einem Rastermuster übertragen. Beide Seiten des Scannerspiegels M2 werden benutzt, um einen Laserstrahl 88 durch die flexible Linse L3 auf den lichtempfindlichen Film 66 zu richten.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Scanning- und Richtsystem 82 ein doppeltes Abtastsystem. Eine Bildlinie wird mit denselben Daten zweimal auf dem lichtempfindlichen Film 66 abgetastet. Die doppelte Abtastung verbessert erwiesenermaßen die Bildschärfe gegenüber einer einfachen Abtastung und macht die Abtastlinie unter normalen Betrachtungsbedingungen unsichtbar. Die beiden abgetasteten Linien in einer Bildlinie werden von den beiden Seiten des Scannerspiegels M2 während einer Scannerdrehung gescannt. Durch diese Technik verringert sich die durch Scannerspiegel-Richtungsfehler bedingte Streifenbildung. Während das Scanning- und Richtsystem 82 ein Bild in einem Rastermuster auf dem lichtempfindlichen Film 66 scannt, verfährt das Optikverschiebesystem 52 die optische Scannervorrichtung 50 entlang der Längsachse 56 der Trommel 54, so dass das gesamte Bild auf dem lichtempfindlichen Film 66 belichtet werden kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirkt das Optikverschiebesystem mit der optischen Scannervorrichtung 50 über die Steuerung derart zusammen, dass ein Bild aktiv auf dem Film 66 belichtet werden kann. Das Optikverschiebesystem stoppt die optische Scannervorrichtung 50 an der Stelle jeder Abtastlinie nicht, sondern das Optikverschiebesystem 52 befindet sich während der Abtastung einer Abtastlinie auf dem lichtempfindlichen Film 66 (bezeichnet als "kontinuierlicher Scannerbetrieb", wie Fachleuten bekannt ist) durch die optische Scannervorrichtung 50 in einer Ruheposition. Das Optikverschiebesystem 52 verschiebt die optische Scannervorrichtung 50 gleichmäßig während der Abtastung der Bildabtastlinien auf dem lichtempfindlichen Film 66. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die Bildabtastlinien nicht senkrecht zur Längsachse der Trommel 56, sondern das Bild entsteht durch Abtastlinien, die ungefähr senkrecht zur Längsachse 56 der Trommel 54 verlaufen.
Bei Abschluss der Belichtung des gewünschten Bildes oder der Bilder auf dem lichtempfindlichen Film 66 durch die optische Scannervorrichtung 50 wird die optische Scannervorrichtung 50 von dem Optikverschiebesystem 52 an eine Startposition verschoben und ist zur Belichtung eines weiteren Bildes auf einem anderen Stück des Films bereit. Der belichtete lichtempfindliche Film 66 wird von der Filmbelichtungsvorrichtung 34 mithilfe des Filmtransportsystems 40 zur Filmverarbeitungsstation 36 transportiert, um dort, wie zuvor beschrieben, thermisch verarbeitet zu werden.
Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann innerhalb des Geltungsbereichs Änderungen und Abwandlungen unterzogen werden. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Scannervorrichtung in anderen Laser-Scanninganwendungen verwendbar, wie der Filmdigitalisierung. Die Beschreibung und die verwendeten Beispiele sind daher nur exemplarisch zu verstehen, während Geltungsbereich und Umfang der Erfindung in den anhängenden Ansprüchen dargelegt sind.

Claims

Optische Scannervorrichtung zum Belichten eines Bildes auf einem Abschnitt eines lichtempfindlichen Films (66), der innerhalb einer internen, trommelartigen Belichtungsvorrichtung (54) angeordnet ist, wobei die optische Scannereinrichtung Teil eines zur Verwendung in einem medizinischen Abbildungssystem geeigneten Laser-Bilderzeugungssystems (30) ist, und wobei die optische Scannereinrichtung folgende Komponenten aufweist: – eine Lasereinrichtung (76) zum Erzeugen eines Laserstrahls (88), welcher das auf dem lichtempfindlichen Film (66) zu belichtende Bild kennzeichnet und einen optischen Strahlengang zwischen der Lasereinrichtung (76) und dem lichtempfindlichen Film (66) definiert; – ein im optischen Strahlengang angeordnetes, erstes Linsensystem (78), welches den Laserstrahl (88) formt und in einer ersten Richtung fokussiert und eine Zylinderlinse (L3) aufweist; – ein im optischen Strahlengang angeordnetes, zweites Linsensystem (80), welches den Laserstrahl (88) formt und in einer zweiten Richtung fokussiert, und eine zweite Zylinderlinse (L2) aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Zylinderlinse (L3) ausgerichtet ist; und – ein Scanning- und Richtsystem (82) zum Richten und Führen des Laser-strahls (88) in einem bildmäßigen Muster über den lichtempfindlichen Film (66), wobei das System (82) eine rotierende Scannereinrichtung (136) aufweist; – wobei die zweite Zylinderlinse (L2) zwischen der Lasereinrichtung (76) und der rotierenden Scannereinrichtung (136) und die Zylinderlinse (L3) zwischen der rotierenden Scannervorrichtung (136) und dem lichtempfind-lichen Film (66) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinse (L3) eine lange, flexible Zylinderlinse (L3) ist, welche aus einem biegsamen Material besteht, das ermöglicht, dass die lange, flexible Zylinderlinse (L3) gleichmäßig in beliebige Formen verbiegbar ist, und dass die lange, flexible Zylinderlinse (L3), wenn sie in der optischen Scannereinrichtung eingebaut ist, in eine der Form des licht-empfindlichen Films (66) entsprechende Form verbiegbar ist.
Optische Scannervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Linsensystem (78) eine erste Zylinderlinse (L1) aufweist, die zwischen der Lasereinrichtung (76) und der rotierenden Scannereinrichtung (136) angeordnet ist.
Optische Scannervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein im optischen Strahlengang zwischen der Lasereinrichtung (76) und der rotierenden Scannereinrichtung (136) angeordnetes Einheits-Dämpfungsglied (290) mit variabler Dichte, wobei das Dämpfungsglied (290) ein Keil mit linearer Dichte ist.
Optische Scannervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn-zeichnet, dass die erste Zylinderlinse (L1), die lange, flexible Zylinderlinse (L3) und die zweite Zylinderlinse (L2) plankonvexe Zylinderlinsen sind.
Optische Scannervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Scannereinrichtung (136) einen rotierenden, doppelseitigen Spiegel (M2) aufweist, welcher den Laserstrahl (88) durch die lange, flexible Zylinderlinse (L3) auf den lichtempfindlichen Film (66) lenkt und in dem bildmäßigen Muster radial über den lichtempfindlichen Film (66) führt, wobei die rotierende Scannereinrichtung (136) in einem dualen Scanningmodus arbeitet, so dass beide Seiten des rotierenden, doppelseitigen Spiegels (M2) dieselbe Rasterzeile auf dem lichtempfindlichen Film (66) durchlaufen, um eine Bildzeile zu bilden.
Optische Scannervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende, doppelseitige Spiegel (M2) den Laserstrahl (88) in einem 180°-Bogen durch die lange, flexible Zylinderlinse (L3) über den lichtempfindlichen Film (66) führt.
Optische Scannervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Klappspiegel (M1), welcher den Laserstrahl auf den rotierenden, doppelseitigen Spiegel (M2) richtet, wobei der Klappspiegel (M1) den in einer ersten Richtung von der zweiten Zylinderlinse (L2) ankommenden Laserstrahl (88) empfängt und in einer zur ersten Richtung im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden, zweiten Richtung auf den rotierenden, doppelseitigen Scannerspiegel (M2) umlenkt.
Optische Scannervorrichtung nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylinderlinse (L1) den Laserstrahl (88) formt und in der zur Arbeitssrichtung quer verlaufenden Richtung fokussiert, und die zweite Zylinderlinse (L2) den Laserstrahl (88) formt und in Arbeitssrichtung fokussiert.
Optische Scannervorrichtung nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Linsensystem eine zwischen der Laser-einrichtung (76) und der rotierenden Scannereinrichtung (136) angeordnete, erste Zylinderlinse (L1) aufweist, dass der Abstand zwischen der ersten Zylinderlinse (L1) und dem rotierenden, doppelseitigen Spiegel (M2) der Brennweite der ersten Zylinderlinse (L1) entspricht, und dass der Abstand zwischen der zweiten Zylinderlinse (L2) und dem Film (66) der Brennweite der zweiten Zylinderlinse (L2) entspricht.
Optische Scannervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 5–7, und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lange, flexible Zylinderlinse (L3) in der Mitte zwischen dem rotierenden, doppelseitigen Spiegel (M2) und dem lichtempfind-lichen Film (66) angeordnet ist, und dass der Abstand zwischen dem rotierenden Aufzeichnungsspiegel (M2) und der langen, flexiblen Zylinderlinse (L3) der doppelten Brennweite der langen, flexiblen Zylinderlinse (L3) entspricht.