DE69313525T2

DE69313525T2 - Mikrografleser mit digitalisiertem Bild

Info

Publication number: DE69313525T2
Application number: DE69313525T
Authority: DE
Inventors: Semyon Nodelman; Robert Anthony Poyner; David Morris Rose
Original assignee: Anacomp Inc
Current assignee: Anacomp Inc
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: EP0574929A1; DE69313525D1; AU671833B2; CA2098693A1; ATE157828T1; GR3025512T3; AU4132393A; JPH06233069A; US5477343A; EP0574929B1; DK0574929T3; ES2106228T3

Description

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft elektronische Systeme zum Digitalisieren von Abbildungen. Insbesondere betrifft die Erfindung elektronische Systeme zum Digitalisieren von vorher auf einem Filmmedium erzeugten Abbildun gen. Hintergrund der Erfindung: Mikrographische Abbildungen wie "COMs", Mikrofiches oder 16-mm- "Quellendokument"-Rollen stellen eine permanente Aufzeichnung von Informationen dar, die in der Regel an einer bestimmten Stelle archiviert ist. Die Informationen werden regelmäßig von Benutzern benötigt, die sich nicht am Ort der Archivierung befinden.
Die bekannten Arten, auf denen solche Informationen erhalten werden, schließen das Herstellen einer Papierreproduktion mit einem Leser/Drucker oder eines Filmduplikats mit einer Filmkopiervorrichtung ein. Jede solche Reproduktion muß dann per Post oder einem anderen Überbringer versandt werden. Die Papierreproduktion kann auch gefaxt werden.
Es wäre wünschenswert, wenn man den Zwischenschritt des Erzeugens der Papier- oder Filmkopie weglassen könnte und die Daten direkt elektronisch übertragen könnte. Zusätzlich wäre es wünschenswert, wenn man die Abbildungen auf dem Film vor dem Digitalisieren zu Auswahl- und Prüf zwecken betrachten könnte.
Die US-A-4 807 041 beschreibt einen Mikrofilm-Lese-Scanner, bei dem zum Abtasten des Mikrofilms ein Satz von zwei Spiegeln linear bewegt wird, um die projizierte Abbildung auf einen feststehenden Zeilensensor zu reflektieren. Ein ähnliches System mit rotierenden Spiegeln ist aus der US-A-5 028 128 bekannt.
Die EP-A-0 346 019 beschreibt eine Filmbildlese/Abtastvorrichtung mit einem rotierenden Spiegel und einer sich bewegenden Sensoranordnung. Die Merkmale im Oberbegriff des anhängenden Patentanspruchs 1 sind aus dieser Druckschrift bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung:

Die Erfindung, wie sie in den anhängenden Patentansprüchen beschrieben ist, erfüllt die Forderung nach einem Wiedergewinnen von archivierten mikrographischen Abbildungen durch Digitalisieren dieser Abbildungen auf einfache Weise und elektronisches Senden der Abbildungen zu einem räumlich entfernten Benutzer, anstatt eine Duplikatkopie auf einem Medium zu erstellen und das Duplikat zu transportieren. Dadurch wird nicht nur die Übermittlung der Abbildung beschleunigt und es werden keine Laborschritte mehr benötigt, sondern der Benutzer kann die Abbildung auch auf ein Medium seiner Wahl übertragen (Papierdruck, Fax, optische Speicherplatte, magnetisches Medium usw.)
Die Digitalisierung erfolgt durch Projizieren der mikrographischen Abbildung auf ein Detektorarray, das die Abbildung abtastet. Es wird ein programmierter Computer dazu verwendet, die Daten zu erfassen, sie zu entschlüsseln und für die Verwendung bei einem der zur Verfügung stehenden Datenspeicher oder Übertragungsperipheriegeräte zu manipulieren.
Die Digitalisiervorrichtung ist vorzugsweise in einen Filmoder Mikroficheleser eingebaut, damit der Benutzer das zu digitalisierende Bild vorher betrachten und auswählen kann. Die digitalisierte Abbildung wird dann computergesteuert auf einem Monitor dargestellt, um es vorab zu betrachten oder um es vor dem Aufzeichnen oder Übermitteln zu bearbeiten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Patentanspruch 1 angegeben, sie umfaßt ein Lesergehäuse mit einem Filmbeleuchtungsabschnitt. Strahlungsenergie von einer Quelle für Strahlungsenergie wird auf den Beleuchtungsabschnitt gerichtet.
Wenn sich im Beleuchtungsabschnitt ein Teil eines eine Abbildung enthaltenden Filmmediums befindet, kann auf einen Betrachtungsbereich eine visuell wahrnehmbare Darstellung einer bestimmten Abbildung projiziert werden. Die ausgewählte Abbildung wird mittels Betrachtungsspiegel auf den Betrachtungsbereich projiziert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Digitalisierungsabschnitt mit zwei Elementen so verschoben werden, daß er die projizierte Abbildung unterbricht. Der Abschnitt weist erste und zweite Teile auf, die relativ zueinander beweglich sind.
Ein Motor treibt den ersten Teil an. Bei dieser Ausführungsform befindet sich der Digitalisierungssensor am ersten Teil. Eine gleitend in Eingriff kommende Kupplung verbindet die beiden Teile.
Der Motor positioniert beide Teile an der Digitalisierungsposition. Er bewegt dann den ersten Teil so, daß der Sensor die Abbildung abtasten kann. Die beiden Teile bewegen sich dann in eine Nicht- Digitalisierungsposition.
Der Digitalisierungssensor kann ein lineares oder zweidimensionales ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) sein. Das lineare Element wird linear über die projizierte Abbildung geführt.
Durch eine mit dem CCD-Element verbundene Steuer- und Speicherschaltung kann eine Folge von digitalisierten Bildpixeln erzeugt werden.
Jedes Pixel kann durch ein einziges Bit, 1 oder 0, oder durch eine Anzahl Bits dargestellt werden, um Grauwerte wiederzugeben.
Die digitalisierte Abbildung kann auf einem Videomonitor gezeigt und in der Folge geprüft werden. Die digitalisierte Abbildung kann bearbeitet, zu einer in der Nähe befindlichen oder weit entfernten Stelle übertragen und in eine Druckkopie umgewandelt werden.
Mit dem Lesegerät kann ein aus der Ferne steuerbarer Transportmechanismus für ein Filmmedium auf einer Spule oder in einer Kassette verbunden sein, um aus der Ferne Zugang zu einer bestimmten Abbildung zu haben, die auf dem Medium gespeichert ist. Die digitalisierte Abbildung kann mittels Software gefiltert, gedreht oder bearbeitet werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden genauen Beschreibung einer Ausführungsform davon näher erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung:
Die Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung eines Digitalisierungssystems.
Die Fig. 2 ist die perspektivische Ansicht einer Filmbetrachtungseinheit, die teilweise aufgebrochen ist, um deren optomechanische Komponenten zu zeigen.
Die Fig. 3A ist eine Darstellung des optischen Weges in der Einheit der Fig. 2 im Betrachtungsmodus.
Die Fig. 3B ist eine Darstellung des optischen Weges in der Fig. 2 im Digitalisierungsmodus.
Die Fig. 4 ist eine Blockdarstellung verschiedener elektronischer Komponenten des Systems der Fig. 1.
Die Fig. 5A bis 5C zeigen zusammen ein detaillierteres Blockschaltbild des elektronischen Systems der Fig. 4.
Die Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der Motorsteuerung des Systems der Fig. 1.
Die Fig. 7 ist ein Flußdiagramm für den Informationsfluß im System der Fig. 1.
Die Fig. 8 ist die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Filmbetrachtungseinheit, die teilweise aufgebrochen ist, um die optomechanischen Komponenten des Systems zu zeigen.
Die Fig. 9A zeigt den Betrachtungsmodus: Die Abbildung wird auf den Schirm des Lesegerätes projiziert.
Die Fig. 9B zeigt den Digitalisierungsmodus: Die Umformatierungslinse und der CCD-Sensor sind in den Lichtweg geschoben worden.
Die Fig. 10A ist eine Seitenansicht des Abtastsystems in einer anfänglichen, nicht-digitalisierenden Stellung.
Die Fig. 10B ist eine Seitenansicht des Abtastsystems, das sich in die digitalisierende Stellung bewegt.
Die Fig. 10C ist eine Seitenansicht des Abtastsystems, nachdem der Digitalisierungsprozeß begonnen hat.
Die Fig. 10D ist eine Seitenansicht des Abtastsystems, wenn der Digitalisierungsprozeß beendet ist.
Die Fig. 11 ist eine Schnittansicht der Aufhängung des Abtastsystems der Fig. 8 längs der Ebene 11-11 in der Fig. 10A.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein System 10 zum Digitalisieren von mikrographischen Abbildungen und zum elektronischen Speichern oder Übertragen dieser Abbildungen. Es umfaßt ein 105 mm-Mikrofiche-Lesegerät 12 (wahlweise mit einer Halterung für 16 mm-Spulen) mit einem eingebauten Digitalisierungsmechanismus 14 und Elektronik 16 (vgl. Fig. 4).
Das System 10 umfaßt auch einen Computer 18, etwa einen Personal Computer (PC) des IBM-Typs, zum Manipulieren der Daten. Der PC 18 weist eine Videoanzeige 18a, einen Drucker 18b und einen Kommunikationsoder Faxanschluß 18c auf.
Im System 10 ist der Digitalisierungsmechanismus 14 mit dem Lesegerät 12 und dem vielseitig verwendbaren PC 18 kombiniert. Mit dieser Kombination kann eine herkömmliche Betrachtung erfolgen. Die Abbildung kann auch digitalisiert und dann einer Informationsbearbeitung oder Verwaltungsvorgängen unterworfen werden, wie Ausdrucken auf einem Drucker hoher Qualität, Faxen, Speichern auf einer Magnetplatte, einem Magnetband oder einer optischen Platte, oder Übertragen zu einer beliebigen Anzahl von Geräten in einem Netzwerk.
Die digitalisierten Daten der Abbildung werden im PC 18 in ei nem Direktzugriffsspeicher gespeichert. Die Pixel werden durch digitale Werte dargestellt, etwa 1 oder 0 (schwarz oder weiß), oder durch Töne auf einer Grauskala.
Das Lesegerät 12 umfaßt ein Gehäuse 20, das die verschiedenen Komponenten davon aufnimmt. So beinhaltet das Gehäuse 20 eine Quelle 22 für Strahlungsenergie und ein Linsensystem 24. Das Linsensystem 24 umfaßt eine Kondensorlinse 24a und eine Projektionslinse 24b.
Ein Medium M, das ein Mikrofiche oder ein Abschnitt auf einer 16 mm-Filmspule sein kann, befindet sich auf einer Lese- oder Projektionsfläche 26, die im Gehäuse 20 befestigt ist. Das Medium M ist so angeordnet, daß sich eine bestimmte Abbildung, die zu projizieren ist, in dem optischen Weg befindet, der sich zwischen der Kondensorlinse 24a und der Projektionslinse 24b erstreckt.
Auf einem linear bewegbaren Spiegeltransportelement 34 sind ein Betrachtungsspiegel 30 und ein Digitalisierungsspiegel 32 angebracht. Die beiden Spiegel weisen verschiedene Winkelstellungen auf. Zusätzlich befindet sich, wie im folgenden noch beschrieben, auf dem beweglichen Element 34 neben dem Spiegel 32 noch ein Umformatierungslinse 35.
Das linear bewegliche Element 34 besitzt eine erste und eine zweite Stellung. Das Element 34 wird zwischen der ersten und der zweiten Stellung durch eine Zahnstange, die sich am Element 34 befindet, und einem Zahnrad an einem Motor 36 hin- und herbewegt.
Der Motor 36 wird mit einer rückkoppelfreien Steuerung mit Endschaltern betrieben, er bewegt die Spiegel 30 und 32 zusammen mit der Umformatierungslinse 35 linear in den optischen Weg der Projektionslinse 34b hinein und daraus heraus. Vorzugsweise werden optische Endschalter verwendet.
Im Abstand vom linear beweglichen Spiegeltransportmechanismus 34 ist ein Abtastabschnitt 40 angeordnet. Der Abtastabschnitt 40 umfaßt einen stationären Rahmen 42, der am Lesegerätgehäuse 20 angebracht ist.
Der Rahmen 42 umfaßt zwei lineare, längliche Gleitlager 44a und 44b mit einer sich dazwischen erstreckenden Verstellschraube. An der Verstellschraube 46 ist ein Sensorabtastabschnitt 48 angebracht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform enthält der Abtastabschnitt 48 einen linearen CCD-Sensor 50. Repräsentative, kommerziell erhältliche Sensoren, die verwendet werden können, umfassen den Typ TC104 von Texas Instruments und den Typ CCD151 von Fairchild. Alternativ kann anstelle eines linearen Sensors wie dem Sensor 50 auch ein zweidimensionales CCD- Array verwendet werden.
Der Sensor so ist an der Verstellschraube 46 angebracht und be wegt sich darauflinear vorwärts und zurück, wenn die Verstellschraube 46 von einem Antriebssystem 52 gedreht wird. Das Antriebssystem 52 umfaßt einen Motor mit einer Geschwindigkeitsrückkopplung.
Die Ausgangswelle des Motors des Antriebssystems 52 ist über einen flexiblen Riemen 52a mit der Verstellschraube 46 verbunden. Der Abtastabschnitt 48 bewegt sich mit Hilfe von drei linearen Kugellagern, von denen sich zwei am Gleitlager 44a befinden und eines am Gleitlager 44b, linear auf den beabstandeten Führungen 44a, 44b.
Das Gehäuse 20 enthält auch einen feststehenden Betrachtungsspiegel 58 und einen feststehenden Betrachtungsschirm 60, was am besten in den Fig. 3A und 3B zu sehen ist.
Wie in der Fig. 3A gezeigt, wird, wenn sich ein bestimmter Abschnitt des Mediums M mit einer zu betrachtenden oder zu digitalisierenden Abbildung an der Betrachtungsstation 26 im optischen Weg zwischen den Linsen 24a und 24b befindet, diese Abbildung durch die Linse 24b zu den Spiegeln 30-und 32 projiziert. Wenn sich das Spiegeitransportelement 34 in einer ersten oder Betrachtungsstellung befindet, lenkt der Spiegel 30 die übertragene Abbildung zum Betrachtungsspiegel 58, der sie seinerseits zur normalen Betrachtung durch den Bediener auf den Betrachtungsschirm 60 lenkt.
Um die Digitalisierungsfunktion auszuführen, wird, wie in der Fig. 3B gezeigt, das Spiegeltransportelement 34 in die zweite Stellung gebracht, wodurch sich der Digitalisierungsspiegel 32 linear in den optischen Weg der Abbildung bewegt, die von der Linse 24b projiziert wird. Die Umformatierungslinse 35, die sich zusammen mit dem Spiegel 32 auf dem Spiegeltransportelement 34 befindet, formatiert die projizierte Abbildung um und projiziert die umformatierte Abbildung auf den Spiegel 32. Der Spiegel 32 wiederum lenkt die umformatierte Abbildung zum Abtastabschnitt 48.
Dann wird das Antriebssystem 52 eingeschaltet, um den Sensor 50 linear über die darauf projizierte Abbildung zu bewegen. Bei der Bewegung des Sensors 50 werden dessen Elemente elektronisch in einer ersten Richtung abgetastet und mittels des Abtastsystems 40 in einer Richtung mechanisch bewegt, die senkrecht zur Orientierung des Sensors 50 verläuft, wodurch ein elektronisches Abtast-Ausgangssignal der ausgewählten Abbil dung erzeugt wird.
Das Antriebssystem 52, das einen Motor mit Geschwindigkeitsrückkopplung umfaßt, sorgt für eine genaue Geschwindigkeitssteuerung. Dies trägt wiederum zu einer genaueren und präzisen Abtastung der Abbildung bei.
Die optischen Endschalter 66a und 66b, die am besten in der Fig. 6 zu sehen sind, befinden sich an jedem Ende des Abtastrahmens 42. Vergleichbare optische Endschalter können auch an jedem Ende des Bewegungsbereichs des Spiegeltransportelements 34 angebracht sein.
Der Riemen 52a, der die Antriebseinheit 52 mit der Verstellschraube 46 verbindet, ergibt eine sehr kompakte Anordnung für den Mechanismus 40.
Die Spiegel 30 und 32 weisen eine erste bzw. eine zweite Orientierung auf. Weder der Spiegel 30 noch der Spiegel 32 ist für eine Rotation vorgesehen.
Als Ergebnis der Verwendung des linear bewegbaren Spiegeltransportelements 34, das sowohl den Spiegel 32 als auch die Umformatierungslinse 35 trägt, ist es möglich, die Winkelbeziehung zwischen dem Spiegel 32 und dem Sensor 50 bezüglich der projizierten Abbildung sehr genau aufrecht zu erhalten. Zusätzlich ist, da sich die Linse 35 zusammen mit dem Spiegel 32 bewegt, nur eine einzige lineare mechanische Bewegung erforderlich, um die ausgewählte Abbildung, die vom Medium M projiziert wird, entweder auf den Betrachtungsschirm 60 oder den Sensor 50 zu richten. Die Verwendung der Verstellschraube 46 zusammen mit den linearen Führungen 44a und 44b, den drei linearen Lagern, auf denen der Abschnitt 48 gleitet, und dem Antriebssystem 52 ergibt eine sehr stabile, hochgenaue und sehr lineare Abtastung der projizierten Abbildung.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des elektronischen Systems 16 für die Lese/Digitalisierungseinheit 10. Das elektronische System 16 umfaßt einen Analog-Digital-Konverter 70, der mit dem linearen CCD-Sensor 50 verbunden ist. Der Analog-Digital-Konverter 70 befindet sich im Gehäuse 20.
Ein bidirektionales Verbindungskabel 72 verbindet den digitalen Ausgang, der digitale Darstellungen der erfaßten Pixel der gewählten Abbildung ausgibt, mit einer Speichereinheit 74 im Computer 18. Der Analog-Digital-Konverter 70 ist über das Kabel 72 und ein Abtastinterface 76 mit der Speichereinheit 74 verbunden. Ein PC-Interface 78 verbindet die Speichereinheit 74 über einen PC-Bus 80 mit dem Mikroprozessor 82 des Computers 18.
Die Speichereinheit 74, das Abtastinterface 76 und das Computerinterface 78 befinden sich im Gehäuse des Computers 18. Zwischen dem Analog-Digital-Konverter 70 und der Speichereinheit 74 können auf dem Kabel 72 zur Erzeugung von Grauwerten bis zu 8 Bit pro Pixel übertragen werden.
Die Fig. 5A bis 5C zeigen das elektronische System 16 genauer. In der Fig. 5A ist der CCD-Sensor 50, der sich im Abtastabschnitt 48 befindet, mit einem Ausgangs-Videoverstärker 86 verbunden. Ein Verbindungselement 88 am Abtastabschnitt 48 überträgt auf einer Leitung 88a Steuersignale zum Sensor 50 und erhält auf einer Leitung 88b vom Videoverstärker 86 analoge Ausgangssignale
Zwischen dem linear bewegbaren Verbindungselement 88 und einem festen CCD-Verbindungselement 92 im Gehäuse 20 erstreckt sich ein flexibles Vielfachkabel 90. Das Video-Ausgangssignal auf der Leitung 88b wird über einen Analogschalter 94 zu einem ersten Trennverstärker 96a oder einem zweiten Trennverstärker 96b übertragen. Die Ausgänge der Trennverstärker 96a, 96b führen zu einem Summierverstärker 98.
Das Ausgangssignal des Summierverstärkers 98 stellt am Analog- Digital-Konverter 70 ein analoges Eingangssignal dar. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Konverters 70 wird über eine Leitungstreiberschaltung 100 und eine oder mehrere Leitungen 100a zum Verbindungselement 102 geführt. Das Eingangssignal vom Verbindungselement 102 über die Leitungsempfängerschaltung 104 wird über eine MOS-Treiberschaltung 106 und das Kabel 90 zur Steuerleitung 88a geführt, um den CCD-Sensor 50 zu steuern.
Zusätzlich stellt die Leitungsempfängerschaltung 104 das Ansteuer- Eingangssignal für die Motorsteuerschaltung 108 für die Motoransteuereinheiten 36 und 52 bereit. Die Einheiten 36 und 52 wiederum betätigen oder bewegen den Spiegeltransportmechanismus 34 und den Abtastabschnitt 48 linear so, wie es jeweils erforderlich ist.
Das Verbindungselement 102, das sich am Gehäuse 20 befindet, ist über das Vielleiterkabel 72 mit einem Verbindungselement 110 verbunden, das sich am Computer 18 befindet. Das Verbindungselement 110 ist wiederum mit dem Abtastinterface 76 verbunden.
Das Abtastinterface umfaßt eine Leitungsempfängerschaltung 112, die die digitalen Darstellungen der erfaßten Pixel über die Leitungen looa vom Analog-Digital-Konverter 70 zugeführt erhält. Das digitalisierte Ausgangssignal der Leitungsempfängerschaltung 112 wird wiederum zu einem CCD-Datenspeicherpuffer 114 geführt.
Der Datenpuffer 114 wird von der CCD-Steuerschaltung 116 gesteuert, die die Steuer-Eingangssignale für die Speichersteuerschaltung 118 bereitstellt und die auch Steuersignale für die Leitungstreiberschaltung 120 ausgibt. Die von der Leitungstreibersteuerschaltung 120 über die Steuerleitungen im Kabel 72 ausgegebenen Steuersignale stellen wiederum Eingangssignale für die Leitungsempfängerschaltung 104 dar.
Die Speichersteuerschaltung 118 ermöglicht es zusammen mit einem Adressenzähler 122, daß die digitalisierten Pixeldarstellungen, die im Datenpuffer 114 erhalten wurden, für eine spätere Verwendung in der Direktzugriffsspeichereinheit 74 gespeichert werden. Wenn die vom Abtast abschnitt 48 abzutastende Abbildung vollständig digitalisiert und in der Speichereinheit 74 gespeichert ist, kann die gespeicherte Darstellung über den PC-Datenpuffer 124 und die Steuerschaltung 126 auf den Daten- und Steuerbus 80 des Mikroprozessors 82 gegeben werden. Die digitalisierten Informationen können dann auf dem Videomonitor 18a dargestellt werden, um die Qualität und die Eigenschaften der digitalisierten Abbildung zu prüfen.
Die Fig. 6 zeigt Einzelheiten der Steuerschaltungen 108 für den Motor 52. Die gleiche Steuerschaltung 108 kann sowohl für den Motor 36 als auch den Notor 52 verwendet werden. Der Motor 36 läuft jedoch vorzugsweise ohne Rückkopplung mit optischen Endschaltern wie 66a und 66b, um den Spiegeltransportmechanisntus 34 in den Endstellungen zu positionieren.
Die auf den Leitungen 104a von der Leitungsempfängerschaltung 104 erhaltenen Signale geben entweder einen Befehl zur Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Die Steuerschaltung 108 umfaßt ein Richtungssteuermodul 108a und ein Geschwindigkeitsrückkoppelmodul 108b.
Die Endstellungen des Spiegeltransportmechanismusses 34 und des Abtastabschnittes 48 werden durch erste und zweite optische Endschalter 66a, 66b gebildet. Die optischen Schalter 66a, 66b geben jeweils ein Endsignal für die Drehung im Uhrzeigersinn oder dagegen an die Richtungssteuerung 108a, abhängig von der Rotationsposition der Ausgangswelle des jeweiligen Motors 36 oder 52.
Die Fig. 7 zeigt ein Digitalisierungsverfahren. Im Schritt 130 wird jedes Pixel mittels des Digital-Analog-Konverters 70 digitalisiert 3C und in eine 8-Bit-Darstellung umgewandelt. Die digitalisierte Darstellung wird im Schritt 132 im Direktzugriffsspeichermodul 74 gespeichert.
Daraufhin kann, falls gewünscht, im Schritt 134 der Prozessor 82 eine Schwellenbestimmung durchführen und die Mehrbitdarstellung pro Pixel zum Zwecke der Anzeige am Videoterminal 18a in eine Einbitdarstellung umwandeln. Die verarbeiteten und komprimierten Darstellungen der vom Medium M abprojizierten Abbildung werden dann im Schritt 136 im Speicher des Computers 18 gespeichert. Die Abbildung kann dann im Schritt 138 angezeigt, gedruckt, gespeichert oder weiter bearbeitet werden.
Mit kommerziell erhältlicher Soft- oder Hardware kann festgelegt werden, ob der Grauwert eines jeden Pixeis in der endgültigen Darstellung der Abbildung als "ein" (schwarz) oder "aus (weiß) dargestellt werden soll oder als Grautonwert. Diese Hervorhebungsfeststellung kann verschiedene Komplexitätsgrade umfassen.
Die endgültige Darstellung der Abbildung wird in einem der ver fügbaren Standard-Graphikspeicherformate gespeichert, etwa im "TIFF"- Format. Die digitalisierte Abbildung kann zur Überprüfung auf eine erfolgreiche Digitalisierung und zur anschließenden Manipulation auch auf dem PC-Monitor 18a dargestellt werden.
Die Manipulation kann die Kombination mehrerer Abbildungen, das Schneiden und Verzerren von Abbildungen, das Umkehren der Videopolarität, das Verändern der Hervorhebung für bestimmte Merkmale, das Einfügen von Text und das Bearbeiten von dargestelltem Text (wenn eine Hardware/Software zur optischen Zeichenerkennung (OCR) im PC verwendet wird) umfassen. Nach dem Bearbeiten kann die Abbildung an Ort und Stelle da durch verwendet werden, daß sie auf dem Drucker 18b ausgedruckt wird, oder sie kann auf jeder beliebigen Anzahl von lokalen Speichermedien gespeichert werden.
Die digitalisierte Abbildung kann auch über den Anschluß 18c oder ein Netzwerk oder eine andere Datenverbindung übertragen werden.
Durch das Installieren eines intelligenten Filmspulenträgers kann ein computerunterstütztes Erfassungssystem das System 10 aus der Ferne beauftragen, ein Bild zu lokalisieren, es zu digitalisieren und zum Auftraggeber zu senden, ohne daß ein Eingriff auf der Seite des Lesegerätes erforderlich ist.
Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betrachtungs- und Digitalisierungseinheit 150. Die Einheit 150 umfaßt ein Gehäuse 152, in dem sich ein optisches und elektromechanisches System 154 befindet.
Das Gehäuse 152 enthält einen Mediumträger 156, auf dem entweder manuell oder automatisch ein eine Abbildung tragendes Medium M positioniert werden kann.
Das Gehäuse 152 enthält auch eine Leuchtquelle 160. In einer Kondensorlinse 164 wird ein ausgestrahlter Energiestrahl 162 fokussiert und auf eine Abbildung 1 gerichtet, die sich auf dem Medium M befindet und die digitalisiert werden soll.
Die vom Medium M projizierte Abbildung ist auf eine Projektionslinse 168 gerichtet und, im Betrachtungsmodus, zuerst auf einen Betrachtungsspiegel 172a und dann auf einen Betrachtungsspiegel 172b. Nach der Reflektion am Betrachtungsspiegel 172b wird die Abbildung auf einen Rückprojektions-Anzeigeschirm 174 (am besten in den Fig. 9A und 9B zu sehen) gerichtet.
Das Gehäuse 152 enthält auch einen zweiteilige Abtastabschnitt. Der erste oder Umformatierungsteil 176 und der zweite oder Erfassungsteil 178 sind bezüglich des Gehäuses 152 gleitend beweglich angeordnet.
Der erste Teil 176 enthält eine Umformatierungslinse 180. Zusätzlich enthält der erste Teil auch ein Inversionsprisma 182.
Der zweite Teil 178 des Abtastabschnitts umfaßt einen Sensor 184 des CCD-Typs. Der Sensor 184 kann relativ zur Linse 180 vor und zurück bewegt werden.
An den zweiten Teil 178 des Abtastabschnitts ist über ein Zahnstangen-Ritzel-Antriebssystem 186a und 186b ein Motor 186 angeschlossen. Der Motor 186 kann dadurch den zweiten Teil 178 des Abtastabschnitts sehr präzise bewegen, um die Abbildung 1 abzutasten, die auf dem Medium M gespeichert ist und die von der Umformatierungslinse 180 projiziert wird.
Im Gehäuse 150 kann sich auch eine elektronische Einheit 188 befinden, die gestrichelt gezeigt ist, um die Interface- und Signalverarbeitungsoperationen auszuführen. Die Einheit 150 kann wie oben beschrieben mit dem Personal Computer 18 verbunden sein.
Die Fig. 9A und 9B zeigen die optischen Beziehungen in der Einheit 150. Die Fig. 9A zeigt schematisch den optischen Weg für die Abbildung I auf dem Medium M, die ausgewählt wurde, um auf den Rückprojektionsschirm 174 projiziert zu werden.
Die Fig. 9B zeigt den optischen Weg, wenn die Digitalisierungs operation auszuführen ist. In diesem Fall fällt die vom Medium M projizierte Abbildung, die durch die Umformatierungslinse 180 projiziert wurde, auf den Sensor 184 des CCD-Typs. Der Sensor 184 erzeugt Signale, die dem einfallenden Licht entsprechen.
Die Fig. 10A bis 10D zeigen die verschiedenen Phasen des Abtastvorganges. Während des Abtastvorganges wird der erste Teil 176 der Abtastabschnittes so bewegt, daß sich die Umformatierungslinse 180 zwischen der vom Medium M projizierten Abbildung 1 und dem Sensor 184 des CCD-Typs befindet. Der Sensor 184 wird dann über die Abbildung 1 geführt.
Die Fig. 10A zeigt den Beginn des Abtastvorganges. Um den Abtastabschnitt anfänglich zu positionieren, werden die Elemente 176 und 178 vom Motor 186, der das Ritzel 186b in die Richtung 190 dreht, in die anfängliche Abtastposition gebracht. Der Sensorabschnitt 178 ist über das Zahnstangen-Ritzel-Antriebssystem 186a, 186b mit dem Motor 186 verbunden. Der erste Teil 176 des Digitalisierungsabschnittes ist jedoch nicht so angeschlossen.
Vom Sensorelement 178 erstreckt sich durch einen Schlitz 194 im ersten Element 176 ein Verbindungselement 192. Wenn sich das zweite Element 178 in Reaktion auf eine Drehung der Welle des Motors 186 in die Richtung 190a bewegt, gleitet das freie Ende 192a des Verbindungselementes den Schlitz 194 entlang und erreicht dessen Ende 194a. Während dieser Zeitspanne wird das zweite Element 178 vom Motor 186 angetrieben, das erste Element 176 bewegt sich jedoch nicht.
Das Umformatierungselement 176 wird gleitbar an ersten und zweiten länglichen zylindrischen Stäben 176a, 176b (am besten in der Fig. 11 zu sehen) gehalten, die am Gehäuse 150 befestigt sind. Am Umformatierungselement 176 angebrachte Nylonstücke 177a, b und c ergeben Lagerflächen, die gleitbar an den Stäben 176a, 176b anliegen.
Der Sensorabschnitt 178 wird von sechs beabstandeten Kugellagern 178a-d gehalten. Die Lager 178a-d liegen auf den Stäben 176a, b auf.
Die Lager sind mittels Federn 179 federbelastet.
Die Fig. 10B zeigt die zweite Phase des Abtastvorganges. In dieser Phase kommt das freie Ende 192a des Verbindungselementes 192 mit der Endfläche 194a des Schlitzes 194 in Eingriff. Gleichzeitig bewegt sich das Sensorelement 178 unter der Einwirkung des Motors 186 weiter in die Richtung 190a.
Der Eingriff zwischen dem freien Ende 192a und der Fläche 194a bewirkt dann, daß sich das erste Element 176 mit dem zweiten Element 178 in die Richtung 190a bewegt. Diese Bewegung wird fortgesetzt, bis ein optischer Schalter, nicht gezeigt, öffnet. Der Motor 186 stoppt dann an einer Stelle "Beginn der Abtastung".
Die Fig. 10C zeigt den Zustand "Beginn der Abtastung". In diesem Zustand befinden sich sowohl das Sensorelement 178 als auch das Umformatierungselement 176 zusammen in der Stellung "Beginn der Abtastung". (Das Sensorelement 178 hat das Umformatierungselement 176 an diese Stelle gebracht.) Zu diesem Zeitpunkt kehrt sich die Drehrichtung des Motors 186 um, wie es bei 190b gezeigt ist.
Es ist anzumerken, daß über die Linse 180 die Abbildung I direkt in die Ebene projiziert wird, durch die sich der CCD-Sensor 184 bewegen wird. Es sind keine Spiegel erforderlich.
Als Ergebnis des Zusammenwirkens zwischen dem Zahnstangen- Ritzel-Antriebssytem 186a, 186b bewegt der Motor 186 den Sensorabschnitt 178 gegen die Richtung 190a in die Richtung 19º0, um die Abtastoperation auszuführen. Dabei kommt das Verbindungsende 192 von der Fläche 194a frei.
Die Umformatierungslinse 180 wurde nun im Lichtweg der projizierten Abbildung I des Mediums M plaziert. Im Ergebnis wird, wenn der Sensorabschnitt 178 in die Richtung 190C bewegt wird, der Sensor 184 des CCD-Typs über die Abbildung geführt, die durch die Umformatierungslinse 180 projiziert wird. Der Sensor 184 des CCD-Typs erzeugt eine Anzahl elektrischer Signale, die der Intensität der einfallenden Abbildung 1 entsprechen, wenn der Sensor über die Umformatierungslinse 180 bewegt wird.
Die Fig. 10D zeigt die Stellung "Ende der Abtastung". In dieser Position hat sich das Sensorelement 178 an der Umformatierungslinse 180 vorbei bewegt, nachdem die dadurch hindurchprojizierte Abbildung abgetastet wurde, die auf den Sensor 184 des CCD-Typs einfiel. Das freie Ende 192a des Verbindungselementes 192 kommt nun mit der Endfläche 194b des Schlitzes 194 in Eingriff.
Wenn sich das zweite Element 178 in Reaktion auf den Motor 186 weiter in die Richtung 190C bewegt, wird das Umformatierungselement 176 mitgenommen, und beide Elemente kehren in die ursprüngliche Nicht-Abtast- Stellung zurück. In dieser Stellung hat sich die Umformatierungslinse 180 aus dem Weg der projizierten Abbildung 1 des Mediums M bewegt, und die Abbildung wird wieder auf den Betrachtungsschirm 174 projiziert.
Das Verbindungselement 192 ist etwas elastisch, so daß der Wechselwirkungsschock, wenn das freie Ende 192a mit der Fläche 194b an der Stelle "Ende der Abtastung" in Kontakt kommt, nur minimal ist. Der Motor 186 bewegt dann beide Elemente vom Abtastabschnitt in eine Ausgangsstellung, die Bewegung kann durch einen optischen Schalter beendet werden.
Die Fig. 11 zeigt die Einzelheiten des Lagerungssystems. Von den Stäben 176a, b werden sowohl das Umformatierungselement 176 als auch das Sensorelement 178 getragen.
Zur Fokussierung kann eine Halterung 184a, die den CCD-Sensor 184 trägt, auf und ab bewegt werden. Dies ist die einzige Einstellung, die das Abtastsystem benötigt.

Claims

1. Vorrichtung zum Anzeigen von Abbildungen, die auf einem beweglichen Medium (M) vorgespeichert sind, und zum Erzeugen einer digitalisierten Darstellung davon, mit

einem Gehäuse (152);

einem Mediumträger (156) am Gehäuse (152);

einer Quelle (160) von Strahlungsenergie, die so gerichtet ist, daß sie wenigstens zum Teil auf eine Abbildung fällt und diese durchläuft, die auf dem Medium (M) vorgespeichert ist, das sich auf dem Mediumträger (156) befindet, um eine projizierte Abbildung (1) zu erzeugen;

einem Abtastabschnitt mit einem Sensor (184) zum Abtasten der projizierten Abbildung (1); und mit

einer Einrichtung (168, 172a, 172b, 174) zum Projizieren und Anzeigen der Abbildungen (1) auf einem Betrachtungsschirm (174), wenn sich der Abtastabschnitt in einer Nicht-Abtast-Stellung befindet;

wobei in der Abtaststellung des Abtastabschnittes die Abbildung (1) auf den Sensor (184) projiziert wird, um die Abbildung (1) abzutasten und um durch Verarbeiten der Daten vom Sensor (184) die digitalisierte Darstellung zu erzeugen;

und wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Abtastabschnitt einen ersten Teil (176) mit einer Linse (180) und einen zweiten Teil (178) mit dem Sensor (184) umfaßt, wobei der erste und der zweite Teil (176, 178) relativ zueinander beweglich und über ein Verbindungselement (192) derart verbunden sind, daß, wenn ein mit dem zweiten Teil (178) verbundener Motor (186) den Abtastabschnitt in einer ersten Richtung in eine Abtaststellung bewegt, das Verbindungselement (192) mit dem ersten und dem zweiten Teil (176, 178) für eine gemeinsame Bewegung der Teile in eine Startposition für die Abtastung in Eingriff kommt und dann, wenn der Motor (186) den zweiten Teil (178) mit dem Sensor (184) in eine zweite Richtung bewegt, um die Abtastoperation auszuführen, das Verbindungselement (192) freikommt und nur der zweite Teil (178) bewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich das Verbindungselement (192) vom zweiten Teil (178) durch einen Schlitz (194) im ersten Teil (176) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die projizierte Abbildung (1) direkt auf den Sensor (184) projiziert wird, ohne durch eine Reflektionseinrichtung reflektiert zu werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abtastabschnitt gegen die erste Richtung von der Abtaststellung weg bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Inversionsprisma (182) am ersten Teil (176).