KR19990022165A - Film image digitizer using laser diode connected by optical fiber - Google Patents
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Abstract
필름 이미지 디지털화 장치는 레이저 광선(15)을 방출하는 레이저 다이오드(14)와, 상기 레이저 다이오드(14)와 연결되어 레이저 광선(15)을 전송하는 광학 섬유(20)와, 이 광학 섬유(20)로부터 레이저 광선을 수광하고 필름 시트(12)를 가로질러 레이저 광선을 주사하는 주사 기계 장치와, 상기 필름 시트(12)를 가로질러 레이저 광선(15)을 주사하는 것에 응답하여 필름 시트(12)를 통해 전송된 광을 검출하는 집광 장치(30)를 포함한다. 라디오 주파수 발진기(34)는 상기 레이저 다이오드(14)에 의해 방출된 레이저 광선의 분광폭을 증가시키기 위해 라디오 주파수에서 레이저 다이오드(14)를 변조하도록 제공될 수 있다. 증가된 분광 폭은 필름 시트(12) 내에서 레이저 광선(15)의 다중 반사에의해 생성된 간섭을 감소시킨다.The film image digitizing apparatus comprises a laser diode 14 emitting a laser beam 15, an optical fiber 20 connected to the laser diode 14 to transmit a laser beam 15, and the optical fiber 20 A scanning machine device that receives the laser beam from the laser beam and scans the laser beam across the film sheet 12, and the film sheet 12 in response to scanning the laser beam 15 across the film sheet 12. It includes a light collecting device 30 for detecting the light transmitted through. Radio frequency oscillator 34 may be provided to modulate laser diode 14 at a radio frequency to increase the spectral width of the laser beam emitted by laser diode 14. The increased spectral width reduces the interference produced by multiple reflections of the laser beam 15 in the film sheet 12.
Description
필름 이미지 디지털화 장치는 한 장의 필름상에 형성된 이미지를 한 세트의 디지털 값으로 변환시킨다. 각 디지털 값은 이미지에 있는 특정 화소를 필름에 투과시키는 투과도를 나타낸다. 이 투과도는 이미지의 화소와 관련된 광도를 나타낸다. 필름 디지털화 장치는 필름에서 획득한 디지털 값을 화소 행렬 이미지 파일로 저장할 수 있다. 이미지 파일은 모니터상에 디스플레이되도록 정보를 호출하거나 보관할 수 있다.A film image digitizer converts an image formed on a sheet of film into a set of digital values. Each digital value represents a transmission through which a particular pixel in the image passes through the film. This transmittance represents the luminance associated with the pixels of the image. The film digitizing apparatus may store the digital value obtained from the film as a pixel matrix image file. Image files can be recalled or archived for display on a monitor.
필름 이미지 디지털화 장치의 한 형태로 레이저를 광원으로 사용하는 것이다. 레이저는 필름을 교차하여 주사되어 각 화소를 비추어주는 초점이 모아진 레이저 광선을 방출한다. 집광 장치는 레이저에 대향한 필름의 측면상에 위치하고, 레이저에의해 조명하고 필름을통해 전송된 광의 명암도를 측정한다. 명암도는 각 화소에대한 필름의 투과도를 나타낸다. 데이터 획득 시스템은 집광 장치로부터 측정된 투과도 값을 나타내는 아날로그 신호를 수신한다. 데이터 획득 시스템은 이 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환시키고, 이 디지털 값을 이미지 파일에 있는 적당한 화소 주소에 저장한다.One form of film digitizing device is to use a laser as a light source. The laser emits a focused laser beam that is scanned across the film to illuminate each pixel. The light collecting device is located on the side of the film opposite the laser and is illuminated by the laser and measures the intensity of the light transmitted through the film. Contrast represents the transmittance of the film for each pixel. The data acquisition system receives an analog signal indicative of the measured transmittance value from the light collecting device. The data acquisition system converts this analog signal into a digital value and stores this digital value in the appropriate pixel address in the image file.
헬륨-네온 가스 레이저는 현재 필름 이미지 디지털화 장치에 많이 사용된다. 유감스럽게도, 필름 이미지 디지털화 장치에 사용되는 헬륨-네온 가스 레이저는 많은 손실을 초래한다. 예를 들어, 필름 디지털화 장치에 사용하는데 알맞은 전력과 광선의 품질을 갖는 헬륨-네온 가스 레이저는 비용이 많이든다. 게다가, 이 레이저에서 방출되는 레이저 광선은 직경이 35 내지 300 미크론에 속하는 분산된 화소의 위치를 정확하게 조명하기 위해 연속된 광학 소자에 의해 모양을 형성하고 크기가 결정되도록 주의해야한다. 이 광학 소자는 크기, 비용, 디지털화 장치의 복잡성을 배가하고, 광을 분산시킬수 있는 다중 표면을 가질 수 있다.Helium-neon gas lasers are now widely used in film image digitizing devices. Unfortunately, helium-neon gas lasers used in film image digitizers incur a lot of losses. For example, helium-neon gas lasers with high power and light quality suitable for use in film digitizing devices are expensive. In addition, care must be taken that the laser beam emitted from this laser is shaped and sized by successive optical elements in order to accurately illuminate the position of the scattered pixels, which range from 35 to 300 microns in diameter. This optical element can have multiple surfaces that can multiply the size, cost, complexity of the digitizing device, and disperse light.
대체로, 헬륨-네온 가스 레이저의 동력 안정을 위해 피드백을 하기위한 광선 스플리터(spitter)와 광검출기를 사용하게 된다. 광선 스플리터는 일부 레이저 광선을 광 검출기를 향하도록하고, 레이저 광선의 세기를 측정하며, 피드백 신호를 제공하여 레이저의 출력되는 동력의 변화를 조정하는 레이저 동력과 연관된 회로를 제어한다. 광선의 모양과 크기를 형성하는데 사용되는 광학 소자처럼, 광 스플리터와 광검출기는 필름 디지털화 장치 내에서 추가적인 공간을 차지하고, 추가적인 비용과 복잡성을 증가시키며, 따라서 광 흐트러짐이 추가적으로 생성될 수 있다.As a rule, light splitters and photodetectors are used to provide feedback for power stabilization of helium-neon gas lasers. The beam splitter controls a circuit associated with the laser power that directs some laser light to the photo detector, measures the intensity of the laser light, and provides a feedback signal to adjust the change in the output power of the laser. Like optical elements used to form the shape and size of light rays, light splitters and photodetectors take up additional space within the film digitization apparatus, add additional cost and complexity, and thus additional light disturbances can be created.
헬륨-네온 가스 레이저와 관련 전원은 대단히 커서 장애가 될 수 있다. 헬륨-네온 가스 레이저의 크기는 필름 디지털화 장치의 크기를 증가시키고, 이 디지털 장치내에 레이저와 광학 소자를 배치하는 것을 어렵게 만든다. 게다가, 내구성과 헬륨-네온 가스 레이저의 수명이 바람직하지 않게 줄어들 수 있다. 레이저 튜브는 파열 및/또는 누출되기 쉬우며, 레이저의 능률을 저하시키거나 완전히 작동불가능하게 만들 수 있다. 마지막으로, 헬륨-네온 가스 레이저는 좁은 파장 분광과 기다란 코히어런스(coherence) 길이를 갖는 레이저 광선을 생성한다. 이러한 레이저 광선은 필름의 여러 층으로 반사되기 때문에 디지털화된 이미지에 가시적인 갑섭 프린지(fringe)가 생성되는 것을 알게된다. 이러한 간섭 프린지는 디지털화된 이미지에 중요한 결과를 초래하고, 진단을 이용하는데 어려움을 초래한다.Helium-neon gas lasers and their associated power sources are very large and can be a barrier. The size of the helium-neon gas laser increases the size of the film digitizing device and makes it difficult to place the laser and optical elements in the digital device. In addition, the durability and lifetime of the helium-neon gas laser can be undesirably reduced. Laser tubes are susceptible to rupture and / or leakage and can degrade or completely disable the laser. Finally, helium-neon gas lasers produce laser beams with narrow wavelength spectroscopy and long coherence lengths. Since these laser beams are reflected to various layers of the film, it is found that visible fringes are generated in the digitized image. Such interference fringes have important consequences for digitized images and make it difficult to use diagnostics.
헬륨-네온 레이저의 대체로, 몇몇 현존하는 필름 이미지 디지털 장치는 레이저 다이오드를 사용한다. 이 레이저 다이오드는 헬륨-네온 레이저를 이용할 때 발생되는 여러 가지 문제점을 해결한다. 예를들면, 이 레이저 다이오드는 헬륨-네온 레이져보다 훨씬 작고, 비용도 저렴하다. 게다가, 대체로 레이저 다이오드는 헬륨-네온 레이저보다 내구성이 우수하다. 또한 레이저 다이오드는 광선 스플리터를 필요로하지 않고 레이저 광선의 전력을 측정할 수 있는 내에 조립된 후면 모니터를 포함한다.As a replacement for helium-neon lasers, some existing film imaging digital devices use laser diodes. This laser diode solves a number of problems encountered when using a helium-neon laser. For example, this laser diode is much smaller and cheaper than a helium-neon laser. In addition, laser diodes are generally more durable than helium-neon lasers. The laser diode also includes a rear monitor assembled within it that can measure the power of the laser beam without the need for a beam splitter.
하지만 헬륨-네온 레이저와 같이, 레이저 다이오드는 높은 공간 해상도를 갖기위해 정밀하게 크기와 형태를 형성하는 연속된 광학 소자를 필요로한다. 이 광학 소자는 비용과 필름 이미지 디지털 장치의 복잡성을 증가시키며, 분산을 발생시킬 수 있다. 게다가, 단일 경도-모드 레이저 다이오드는 좁은 파장 분광과 긴 코히어런스 길이를 갖는 광을 생성한다. 따라서, 레이저 다이오드는 디지털화된 이미지 내에서 간섭 프린지를 생성할 수 있다.However, like helium-neon lasers, laser diodes require a series of optical elements that precisely size and shape to have high spatial resolution. This optical element increases cost and complexity of film image digital devices, and can cause dispersion. In addition, single hardness-mode laser diodes produce light with narrow wavelength spectroscopy and long coherence lengths. Thus, the laser diode can produce an interference fringe in the digitized image.
헬륨-네온 가스 레이저와 레이저 다이오드를 사용하여, 앞서 말한것처럼 발생되는 손실에 대해 필름 이미지 디지털화 장치에 사용하기 위한 개선된 광원을 필요로한다.Using helium-neon gas lasers and laser diodes, there is a need for an improved light source for use in film image digitizers for the losses generated as mentioned above.
본 발명은 필름 이미지 디지털화 장치에 관한 것으로써, 특히 이러한 디지털화 장치를 이용한 레이저 광선의 광학에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to film image digitizing devices, and more particularly, to optical of laser beams using such digitizing devices.
도 1은 본 발명에 따른 시트 필름상에 형성된 이미지를 디지털화하는 장치에 대한 계략도.1 is a schematic diagram of an apparatus for digitizing an image formed on a sheet film according to the present invention.
우선적으로 실시예에 있어서, 본 발명은 한 장의 필름상에 형성된 이미지를 디지털화 하는 장치를 나타낸다. 본 발명에 대한 제1 실시예에 있어서, 장치는 레이저 광선을 방출하는 레이저 다이오드와, 레이저 광선을 전송하기 위해 이 레이저 다이오드에 연결된 광학 섬유와, 이 광학 섬유로부터 레이저 광선을 수신하고 필름 시트(sheet)를 가로지르는 레이저 광선을 주사하기 위한 주사 기계 장치와, 시트 필름을 가로지르게 레이저 광선을 주사하여 필름 시트를 통해 전송된 광을 검출하기 위한 광 검출 장치를 포함한다.In a preferred embodiment, the invention represents an apparatus for digitizing an image formed on a sheet of film. In a first embodiment of the present invention, an apparatus includes a laser diode that emits a laser beam, an optical fiber connected to the laser diode to transmit the laser beam, and receives a laser beam from the optical fiber and receives a film sheet. Scanning apparatus for scanning a laser beam traversing), and a light detecting apparatus for detecting light transmitted through the film sheet by scanning the laser beam across the sheet film.
제2 실시예에 있어서, 본 발명은 시트 필름상에 형성된 이미지를 디지털화 하기 위해 필름 시트를 주사하는 장치를 제공한다. 본 발명의 제2 실시예에 따라, 이 장치는 레이저 광선을 방출하는 레이저 다이오드와, 이 레이저 광선을 전송하기 위해 이 레이저 다이오드에 연결된 광학 섬유와, 필름 시트를 가로지르게 레이저를 주사하고 광학 섬유로부터 나오는 레이저 광선을 수신하는 주사 기계 장치를 포함한다.In a second embodiment, the present invention provides an apparatus for scanning a film sheet to digitize an image formed on the sheet film. According to a second embodiment of the invention, the apparatus comprises a laser diode that emits a laser beam, an optical fiber connected to the laser diode to transmit the laser beam, and a laser scan across the film sheet and from the optical fiber. And an injection machine device for receiving the emitted laser beam.
제3 실시예에 있어서, 본 발명은 필름 시트상에 형성된 이미지를 디지털화하는 장치를 제공하며, 이 장치는 레이저 광선을 방출하는 레이저 다이오드와, 시트 필름을 가로지르는 레이저 광선을 주사하는 주사 기계 장치와, 시트 필름을 가로지르게 레이저 광선을 주사하여 필름 시트를 통해 전송되는 광을 검출하는 집광 장치와, 라디오 주파수로 레이저 다이오드를 변조하여 레이저 다이오드에의해 방출된 레이저 광선의 분광 폭을 증가시켜, 필름 시트 내의 레이저 광선을 다중으로 반사시켜 발생되는 간섭을 감소시키는 라디오 주파수 발진기를 포함한다.In a third embodiment, the present invention provides an apparatus for digitizing an image formed on a film sheet, the apparatus comprising: a laser diode for emitting a laser beam, a scanning machine apparatus for scanning a laser beam across a sheet film; And a light concentrating device that detects light transmitted through the film sheet by scanning the laser beam across the sheet film, and modulating the laser diode at a radio frequency to increase the spectral width of the laser beam emitted by the laser diode. And a radio frequency oscillator that reduces interference caused by multiple reflections of the laser beam within.
도 1은 시트(12) 필름상에 형성된 이미지를 디지털화하는 장치(10)를 나타낸다. 이 장치(10)는 전면(18)으로부터 레이저 광선(15)을 방출하는 레이저 다이오드(14)를 포함한다. 광학 섬유(20)는 레이저 다이오드(14)의 전면(18)에 결속된 입력단(22)을 가진다. 광학 섬유(20)는 레이저 다이오드(14)의 전면(18)으로부터 레이저 광선(15)을 수신하고, 출력단(24)으로 광학 섬유를 따라 레이저 광선을 전송한다. 광학 섬유(20)의 출력단(24)에 인접하여 배치된 광학 모듈(26)은 광학 섬유로부터 전송된 레이저 광선(15)을 집중시켜 모아진 광선(16)을 생성한다. 주사 장치(28)는 광학 모듈(26)을 통해 광학 섬유(20)로부터 모아진 광선(16)을 수신하고, 필름 시트(12)를 주사하는 광선(17)을 생성한다.1 shows an apparatus 10 for digitizing an image formed on a sheet of film 12. The device 10 comprises a laser diode 14 which emits a laser beam 15 from the front face 18. The optical fiber 20 has an input end 22 which is bound to the front face 18 of the laser diode 14. The optical fiber 20 receives the laser beam 15 from the front face 18 of the laser diode 14 and transmits the laser beam along the optical fiber to the output terminal 24. The optical module 26 disposed adjacent to the output end 24 of the optical fiber 20 concentrates the laser beam 15 transmitted from the optical fiber to produce a collected light beam 16. The scanning device 28 receives the light rays 16 collected from the optical fibers 20 through the optical module 26 and generates light rays 17 for scanning the film sheet 12.
집광 장치(30)는 필름 시트를 가로지르는 레이저 광선(17)을 주사하여 필름 시트(12)를 통해 전송된 광을 검출한다. 집광 장치(30)는 각 화소의 필름 시트(12)를 통해 전송된 광의 강도의 세기를 측정하고, 측정된 강도의 세기를 나타내는 아날로그 신호를 생성한다. 측정된 강도의 세기는 각 화소의 필름 시트(12)에 대한 전송 값을 나타낸다. 집광 장치(30)는 필름 시트(12)를 통해 전송된 광을 수신하도록 지향된 집광 구획내에 실리콘 광 다이오드의 배열을 포함할 수 있다. 데이터 획득 시스템(32)은 집광 장치로부터 아날로그 신호를 수신하고, 이 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환시킨다. 따라서 데이터 획득 시스템(32)은 이미지 파일에 있는 알맞은 화소 주소에 디지털 값을 저장한다.The light collecting device 30 scans the laser beam 17 across the film sheet to detect light transmitted through the film sheet 12. The light collecting device 30 measures the intensity of the intensity of the light transmitted through the film sheet 12 of each pixel, and generates an analog signal indicative of the intensity of the measured intensity. The intensity of the measured intensity represents the transfer value for the film sheet 12 of each pixel. The light collecting device 30 may include an array of silicon photodiodes in the light collecting compartment directed to receive light transmitted through the film sheet 12. The data acquisition system 32 receives an analog signal from the light collecting device and converts the analog signal into a digital value. The data acquisition system 32 thus stores the digital value at the appropriate pixel address in the image file.
또한 도 1에 도시된 것처럼, 라디오 주파수(RF) 발진기는 선(36)으로 도시된 것처럼 레이저 다이오드(14)에 동력을 전달한다. 레이저 다이오드 제어기(38)는 선(42)으로 표시된 것처럼, 레이저 다이오드(14)의 후면 모니터(40)로부터 피드백을 수신한다. 후면 모니터(40)와 관련된 내부에 있는 광다이오드로 측정될 때, 피드백은 레이저 다이오드(14)의 출력된 전원을 나타내는 아날로그 신호이다. 이 피드백은 레이저 다이오드 제어기(38)로 하여금 레이저 다이오드(14)의 레이저 광선 출력 동력을 안정화킬 수 있다. 특히, 레이저 다이오드 제어기(38)는 후면 모니터(38)로부터 수신된 피드백 신호에 따라 구동 신호를 생성하여 레이저 광선 출력 동력을 제어한다. 레이저 다이오드 제어기(38)에 의해 생성된 구동 신호는 RF 발진기(34)로 생성된 동력 신호와 합쳐지고, 합계 소자(44)로 표시된다. RF 발진기(34)에 의해 생성된 신호의 크기는 고정되어, 선택된 평균 출력 동력에서 레이저 다이오드는 일단 발진기에 의해 각각 회귀하면 임계값 아래로 떨어져 구동된다. 후면 모니터(40)로부터 레이저 다이오드 발진기(38)에 제공된 피드백 신호는 레이저 광선의 주 광학 패스에서 광선 스플리터 소자와 스플리트 광선을 측정하는 이산 검출기를 필요로하는 것을 감소시킨다.Also shown in FIG. 1, a radio frequency (RF) oscillator delivers power to the laser diode 14 as shown by line 36. The laser diode controller 38 receives feedback from the rear monitor 40 of the laser diode 14, as indicated by line 42. When measured with an internal photodiode associated with the rear monitor 40, the feedback is an analog signal representing the output power of the laser diode 14. This feedback may cause the laser diode controller 38 to stabilize the laser beam output power of the laser diode 14. In particular, the laser diode controller 38 generates a drive signal in accordance with the feedback signal received from the rear monitor 38 to control the laser beam output power. The drive signal generated by the laser diode controller 38 is combined with the power signal generated by the RF oscillator 34 and represented by the sum element 44. The magnitude of the signal generated by the RF oscillator 34 is fixed so that, at the selected average output power, the laser diodes are driven below the threshold once they are each returned by the oscillator. The feedback signal provided from the rear monitor 40 to the laser diode oscillator 38 reduces the need for a discrete detector that measures the beam splitter element and the split beam in the main optical path of the laser beam.
필름 디지털화 장치(10)는 단일파만을 이용하여 필름 광 전송을 감지하며, 따라서 백색광을 갖는 필름을 조명하는데 사용되는 광원에서 일반적으로 사람들이 관찰하는 조건과는 상이하다. 이러한 차이는 디지털화 장치(10)에 사용하기 위해 레이저 파장을 선택할 때 연관된다. 특히, 이러한 차이는 필름 전송이 가시 파장 분광에 의한 평균 필름 전송과 밀접한 레이저 파장을 선택하는데 바람직할 수 있다. 대략 780 나노미터인 레이저 파장은 대체로 실버 할로겐 X-레이 필름에 적합하다. 따라서, 레이저 다이오드(14)는 대략 780 나노미터인 파장을 갖는 레이저 광선(15)을 방출할 수 있는 상업적으로 이용가능한 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 또한, 대략 630-690 나노미터 범위인 파장을 갖는 레이저 광선을 방출할 수 있는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.The film digitizing device 10 senses film light transmission using only a single wave, and thus differs from the conditions generally observed by people in light sources used to illuminate films with white light. This difference is related when selecting a laser wavelength for use in the digitizing device 10. In particular, such a difference may be desirable for the film transmission to select a laser wavelength that is close to the average film transmission by visible wavelength spectroscopy. Laser wavelengths of approximately 780 nanometers are generally suitable for silver halogen X-ray films. Thus, laser diode 14 may comprise a commercially available laser diode capable of emitting laser beam 15 having a wavelength that is approximately 780 nanometers. In addition, laser diodes can be used that can emit laser beams having wavelengths in the range of approximately 630-690 nanometers.
RF 발진기(34)를 사용하는 것은 디지털화된 이미지의 가시적인 간섭 프린지가 발생하는 것을 피할 수 있어 바람직하다. 특히, RF 발진기(34)는 고주파에서, 예를들어 300 내지 1000 MHz, 레이저 다이오드(14)를 변조하는데 사용되고, 레이저 광선(15)의 분광을 넓히는데 사용된다. 결과적으로 넓게 분광 주사된 레이저 광선(17)은 필름 시트(12)의 층 내에 다중 반사가 발생되는 레이저 광 간섭을 적게 생성한다. 간섭이 발생되는 것이 감소하는 것은 가시 간섭 프린지와 디지털화된 이미지의 다른 인위적인 간섭을 감소시켜 이미지의 질을 보존하게된다.The use of the RF oscillator 34 is preferred because it avoids the appearance of visible interference fringes of the digitized image. In particular, the RF oscillator 34 is used to modulate the laser diode 14 at high frequencies, for example 300 to 1000 MHz, and to broaden the spectrum of the laser beam 15. As a result, the broadly spectrally scanned laser beam 17 produces less laser light interference in which multiple reflections occur in the layer of the film sheet 12. Reducing the occurrence of interference reduces the visible interference fringe and other artificial interference of the digitized image to preserve the quality of the image.
레이저 광선(15)을 바람직하게 전송하는데 사용하는 광학 섬유(20)는 단일 모드 섬유이다. 게다가, 광학 섬유(20)는 결속의 효과를 증대하고 높은 필름-수준 동력을 증대하기 위하여 레이저 다이오드(14)와 꼰다(pigtailed). 즉 다시말해서, 레이저 다이오드(14)와 광학 섬유(20)는 꼬은 광학 레이저 다이오드처럼 함께 일괄처리 된다. 시준 광학과 꼬은 단일 모드 광학 섬유를 갖는 알맞은 레이저 다이오드 패키지는 예를들어, 시드니, 브리티시 콜럼비아, 카나다의 시스타 광학 및 바울더, 콜로라도의 멜러 그리어트로부터 상업적으로 이용할 수 있다. 광학 섬유와 꼬아서 780 나노미터로 레이저 다이오드와 효과적으로 결속하는 것은 대략 40 내지 50 퍼센트의 범위로 상술된다. 630 내지 690 나노미터인 파장을 갖는 레이저 다이오드는 결속 효과가 대략 25 퍼센트의 범위로 상술된다. 가늘게 꼬이지 않은 광학 섬유(20)를 사용하는 것은 만약 주어진 세트의 필요성에 대해 알맞은 결속 효과를 얻는다면 수용될 수 있다.The optical fiber 20 used to preferably transmit the laser beam 15 is a single mode fiber. In addition, the optical fiber 20 is pigtailed with the laser diode 14 to increase the effect of binding and increase the high film-level power. In other words, the laser diode 14 and the optical fiber 20 are batched together like a twisted optical laser diode. Suitable laser diode packages with single-mode optical fibers intertwined with collimating optics are commercially available, for example, from Sister Optics and Paulder, of Sydney, British Columbia, Canada, and Meler Griert of Colorado. Effective binding with a laser diode at 780 nanometers, twisted with optical fibers, is specified in the range of approximately 40-50 percent. Laser diodes having wavelengths between 630 and 690 nanometers are specified with a binding effect in the range of approximately 25 percent. Using optical fibers 20 that are not twisted can be accommodated if a proper binding effect is obtained for a given set of needs.
레이저 광선(15)을 전송하는데 광학 섬유(20)를 사용하는 것은 많은 이로움을 가져온다. 광학 섬유(20)는 레이저 광선(15)을 전송할 뿐만이 아니라, 광선의 형태와 크기를 설정할 수 있다. 특히, 광학 섬유(20)의 출력단에서 레이저 광선(16)의 윤곽은 섬유에 의해 결정되며, 레이저 다이오드(14)의 전면(18)에 있는 렌즈의 비점 수차(astigmatism)가 없다. 레이저 광선(16)의 윤곽은 대략 원형 가우스 정수이고, 필름 시트(12)를 디지털화하기 위해 이미지 평면에서 쉽게 모아질 수 있다. 또한, 레이저 광선(16)의 크기는 광학 섬유(20)의 직경으로 결정된다. 따라서, 광학 섬유(20)는 레이저 광선(16)을 형성하고, 크기를 결정하는 기능을 수행하며, 따라서, 주 광선 패스에서 연속적인 광학 소자를 배치할 필요를 감소시킨다. 광학 소자를 줄이는 것은 크기와, 비용과, 전체 디지털화 장치(10)의 복잡성을 감소시키고, 광 분산을 생성할 수 있는 표면의 수를 감소시킨다. 게다가, 광학 섬유(20)는 쉽게 조작될 수 있고, 디지털화 장치의 하우징 내에 유연하게 배치할 수 있다.Using the optical fiber 20 to transmit the laser beam 15 brings a number of benefits. The optical fiber 20 may not only transmit the laser beam 15 but also set the shape and size of the beam. In particular, the contour of the laser beam 16 at the output end of the optical fiber 20 is determined by the fiber and there is no astigmatism of the lens on the front face 18 of the laser diode 14. The contour of the laser beam 16 is approximately a circular Gaussian integer and can be easily collected at the image plane to digitize the film sheet 12. In addition, the size of the laser beam 16 is determined by the diameter of the optical fiber 20. Thus, the optical fiber 20 functions to form and size the laser beam 16, thus reducing the need to place continuous optical elements in the main light path. Reducing the optical element reduces the size, cost and complexity of the overall digitizing device 10 and reduces the number of surfaces that can produce light dispersion. In addition, the optical fiber 20 can be easily manipulated and can be flexibly placed in the housing of the digitizing device.
비록 광학 섬유(20)는 광선의 형태나 크기를 설정하는데 필요한 이전의 연속적인 광학 소자를 감소시키고, 광학 모듈을 결속하는 것이 필름 시트(12)상에 레이저 광선(16)을 모우는 것이 바람직하다. 이 광학 모듈(26)은 무색의 렌즈(접합렌즈, f=25.4 mm)와 평평한 볼록 렌즈(f=250.0 mm)를 둘다 포함할 수 있다. 무색 렌즈와 평평한 볼록 렌즈는 단일 모드 광학 섬유(20)의 출력단으로부터 거의 이상적인 가우스 정수로 형성된 레이저 광선(16)을 수신하고, 각 위치에 광선을 적용하기 위해 필름 시트(12)상에 초점을 맞춘다. 이때, 주사 기계 장치(28)는 광학 모듈(26)로부터 초점이 맞추어진 레이저 광선을 수신하고, 주사된 광선(17)처럼 필름 시트(12) 쪽으로 광선을 향하게 한다. 주사 기계 장치(28)는 필름 시트(12)를 가로질러 레이저 광선을 주사하도록 회전되는 다각 주사 장치로 구성된다.Although the optical fiber 20 reduces previous continuous optical elements needed to set the shape or size of the light beam, it is desirable to bind the optical module to collect the laser light beam 16 on the film sheet 12. . This optical module 26 may comprise both a colorless lens (junction lens, f = 25.4 mm) and a flat convex lens (f = 250.0 mm). The achromatic lens and the flat convex lens receive from the output end of the single mode optical fiber 20 a laser beam 16 formed with an almost ideal Gaussian constant and focus on the film sheet 12 to apply the beam at each position. . At this time, the scanning machine device 28 receives the focused laser beam from the optical module 26 and directs the beam toward the film sheet 12 like the scanned beam 17. The scanning machine device 28 consists of a polygonal scanning device which is rotated to scan a laser beam across the film sheet 12.
본 발명을 좀더 자세히 나타내기 위해 실시예를 기록한다.Examples are recorded to illustrate the invention in more detail.
실시예 1Example 1
필름 이미지 디지털 장치는 대략 780 나노미터의 파장을 방출하는 레이저 다이오드로 구성된 광원을 이용하여 구성된다. 단일 모드 광학 섬유 피그테일 서비스를 포함하는 레이저 다이오드는 시스타 광학(Seastar Optics)회사로부터 입수 가능하다. 무색 렌즈(접합렌즈, f=25.4 mm)와 평면 볼록 렌즈(f=250.0 mm)는 광학 섬유의 출력부에 배치된다. 필름 평면에서 절반 최대 완전 폭(FWHM:full width at half maximum)에 대한 절반 세기 값으로 측정된 명목적인 레이저 광선의 직경은 대략 85 미크론이 된다. 레이저 다이오드 동력은 대략 30 밀리와트로 측정되고, 광학 섬유의 출력단에서 측정된 레이저 광선 동력은 대략 13.5 밀리와트를 갖는다. 레이저 광선은 14 바이 17 인치(35.56 센티미터 바이 43.18 센티미터)인 다각 주사장치를 갖는 실버 할로겐 X-레이 필름 시트를 가로질러 주사되고, 대략 8 밀리와트의 필름 평면 동력을 갖는 것으로 측정된다. 전체 광선을 나타내는 다각 주사장치는 캘리포니아 산타 클라라에 위치한 Copal에서 입수가능하며, 대략 중심 주사 각은 600 밀리미터가 된다. 커다란 광선은 상대적으로 기다란 깊이의 초점을 생성하는 먼 거리로 투사되며, 필드 평면 렌즈를 필요로하는 것을 감소시킨다.Film image digital devices are constructed using a light source consisting of a laser diode emitting a wavelength of approximately 780 nanometers. Laser diodes with single mode fiber optic pigtail services are available from Seastar Optics. A colorless lens (junction lens, f = 25.4 mm) and a planar convex lens (f = 250.0 mm) are disposed at the output of the optical fiber. The diameter of the nominal laser beam, measured at half intensity value for full width at half maximum (FWHM) in the film plane, is approximately 85 microns. The laser diode power is measured at approximately 30 milliwatts and the laser beam power measured at the output end of the optical fiber has approximately 13.5 milliwatts. The laser beam is scanned across a silver halogen X-ray film sheet with a polygonal scanner that is 14 by 17 inches (35.56 centimeters by 43.18 centimeters) and is measured to have a film plane power of approximately 8 milliwatts. A multi-beam scanner that shows the full beam is available from Copal, Santa Clara, California, with an approximate center scan angle of 600 millimeters. Large beams are projected over long distances creating a relatively long depth of focus, reducing the need for field plane lenses.
기술된 것처럼, 본 발명에 대한 실시예는 당업자라면 추가적인 이점과 변경이 쉽게 가능하며, 따라서, 본 발명은 청구된 청구항의 범주와 기술에 의해 사려되야한다.As described, embodiments of the present invention are readily apparent to those skilled in the art, with further advantages and modifications being made, and therefore the present invention should be considered by the scope and description of the claimed claims.
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