一种胶片扫描装置的制作方法

1.本发明涉及工业、医疗用胶片扫描仪技术领域，尤其涉及一种胶片扫描装置。


背景技术：

2.目前国内的胶片扫描技术相对比较滞后，传统的胶片扫描装置整体结构复杂，其主要应用于工业无损检测后的x光胶片数字化扫描及医疗x光胶片的数字化扫描等领域。现今市场上所使用的传统胶片扫描装置存在以下不足：
3.第一、传统胶片扫描装置采用光源移动扫描装置，即：胶片放置不动，照明光源等扫描组件以驱动电机驱动的机械运行方式匀速的从胶片的一端运动至胶片另一端进行扫描，此扫描方式扫描精度不高，扫描图像分辨率不高，图像灰阶质量不佳，严重影响后期观片诊断；
4.第二、传统的胶片扫描装置针对不同规格尺寸的胶片交错依次输出时经常会出现胶片堵塞现象，因此需要操作人员经常检查胶片取出组件，将输出的胶片进行人工干预进行整理，以防止胶片出现堵塞和刮伤胶片，如此繁琐的工作使得操作人员劳动强度增大，且工作效率低下；
5.第三、传统的胶片扫描装置结构复杂，操作不便，同时胶片取出组件取片不便，且不能自动调整至适合取片的位置，直接导致整机不能连续正常运行，且工作效率不高；
6.第四、传统胶片扫描装置不能快速连续检测胶片扫描图像的数量是否与扫描的胶片数量一致，采用人工校对的方式进行，有可能由于光路等故障原因会出现漏扫描现象，使得胶片读取存储的图像与实际扫描输出的胶片数量不一致，智能化程度不高，影响整体胶片扫描效率。
7.鉴于现有技术中存在的以上技术问题，亟待一种可解决上述技术问题的技术方案。


技术实现要素：

8.基于此，本发明的目的在于提供一种胶片扫描装置，可提升图形输出的分辨率，确保扫描质量，防止胶片堵塞以及卡滞情况，提高扫描效率。
9.本发明提供一种胶片扫描装置，包括机架以及设置在所述机架内的光接收单元，还包括分别设置在所述机架内的光学扫描组件、胶片输送组件、胶片输出导向结构、胶片取出组件、控制电路。
10.所述机架的上表面设置有与所述胶片输送组件对应的胶片载台；所述胶片载台靠向所述胶片输送组件的一侧设置有与所述胶片输送组件对应的胶片入口；所述光学扫描组件设置在所述胶片载台的下方，所述光接收单元与所述光学扫描组件相对设置，所述胶片输送组件设置在所述光学扫描组件和所述光接收单元之间；所述胶片输出导向结构对应设置在所述胶片输送组件位于出片口的一端；所述胶片取出组件设置在所述机架内腔底部并且与所述胶片输出导向结构出片一侧相对应；所述控制电路安装在所述机架内腔底部。
11.所述光学扫描组件包括光学基板以及分别对应安装在所述光学基板上的第一柱面透镜、第二柱面透镜、激光振荡器、f-θ透镜、光束扩束器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、旋转多面棱镜、屏蔽隔板、光电传感器。所述第一柱面透镜沿所述光学基板宽度方向通过透镜安装架固定设置在所述光学基板上并且靠向所述光接收单元的一侧设置；所述第一柱面透镜的长度与所述光接收单元的长度相对应；所述旋转多面棱镜居中设置在所述光学基板上并且远离所述第一柱面透镜的一侧；所述f-θ透镜居中设置在所述光学基板上并且靠向所述旋转多面棱镜一侧设置；所述激光振荡器安装在所述第一柱面透镜和所述f-θ透镜之间并且靠近所述光学基板的侧边缘处设置；所述光学基板远离所述第一柱面透镜的一侧靠近边缘处并且位于所述旋转多面棱镜后方的相对两侧分别设置有第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述激光振荡器对应一侧设置，所述激光振荡器和所述第一反射镜之间设置有光束扩束器；所述激光振荡器、第一反射镜、光束扩束器直线对齐；所述光电传感器设置在所述激光振荡器相对的一侧，所述光电传感器和所述第二反射镜之间设置有第三反射镜，所述光电传感器、第二反射镜、第三反射镜直线对齐；所述第三反射镜位于所述第一柱面透镜和所述f-θ透镜之间并且靠近所述f-θ透镜一侧的位置设置；所述第二柱面透镜设置在所述第一反射镜和所述第二反射镜之间并且与所述第一反射镜、第二反射镜直线对齐；所述第四反射镜设置在所述第一柱面透镜和所述光电传感器之间并且靠近所述第一柱面透镜一侧设置；所述第三反射镜和所述旋转多面棱镜的光反射方向之间设置有屏蔽隔板，所述屏蔽隔板靠近所述f-θ透镜的一侧设置。
12.优选的，所述胶片输送组件包括第一输送单元、第二输送单元、第三输送单元；所述第一输送单元设置在胶片入口的一侧；所述第三输送单元设置在出片口的一侧；所述第二输送单元设置在所述第一输送单元和所述第三输送单元之间；所述第一输送单元和所述第三输送单元均包括第一硅胶驱动辊和第一硅胶从动辊，所述第一硅胶驱动辊和所述第一硅胶从动辊之间形成胶片传送空间；所述第二输送单元包括通过第一硅胶皮带连接的第二硅胶驱动辊和第二硅胶从动辊以及通过第二硅胶皮带连接的第二硅胶驱动辊和第二硅胶从动辊；所述第一硅胶皮带和所述第二硅胶皮带之间形成胶片传送空间；所述第二输送单元的出片口与所述第三输送单元的入片口之间形成与所述光学扫描组件、光接收单元配合的扫描读取区。
13.优选的，所述胶片输出导向结构包括一体折弯成型的第一倾斜导向段、第二倾斜导向段、第三垂直导向段、第四倾斜导向段；所述第一倾斜导向段靠向所述第三输送单元出片口一侧设置；所述第二倾斜导向段向下倾斜设置；所述第一倾斜导向段靠向所述光接收单元一侧倾斜设置；所述第四倾斜导向段靠向远离所述光接收单元一侧倾斜设置。
14.优选的，所述胶片取出组件包括电动推杆、销轴、铰接活接头、活动导板；所述电动推杆通过安装支架固定设置在所述机架内腔底部，所述电动推杆的动力输出端通过销轴与所述铰接活接头连接，所述活动导板安装在所述铰接活接头上；所述铰接活接头靠向所述第四倾斜导向段一侧设置；所述活动导板的一侧通过铰链与所述第四倾斜导向段铰接。
15.优选的，所述活动导板远离所述第四倾斜导向段的一侧一体成型有挡板。
16.优选的，所述胶片载台的一侧设置有安装在机架上的第一胶片检测传感器；所述第一输送单元和所述第二输送单元之间安装有第二胶片检测传感器；所述第三输送单元和所述胶片输出导向结构之间安装有第三胶片检测传感器。
17.优选的，所述胶片输出导向结构和所述活动导板之间设置有胶片计数传感器。
18.优选的，所述光接收单元包括聚光器和光电转换器。
19.优选的，其符合条件式a≤l，其中，a为第一胶片的长度，l为活动导板的长度。
20.优选的，其符合条件式a≤l≤acosθ+b，其中，a为第一胶片的长度，l为活动导板的长度，b为第二胶片的长度，θ为活动导板处于起始载片状态时与第二倾斜导向段的夹角，15
°
≤θ≤45
°
。
21.本发明的有益效果为：
22.1、光学扫描组件包括光学基板以及分别对应安装在所述光学基板上的第一柱面透镜、第二柱面透镜、激光振荡器、f-θ透镜、光束扩束器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、旋转多面棱镜、屏蔽隔板、光电传感器，采用旋转多面棱镜、柱面镜的反射、透镜、f-θ透镜以及光电传感器的光路透射的方式进行扫描读取及存储信息，能探测扫描到胶片最淡颜色和最深颜色间的差值高，输出的图像分辨率高，图像灰阶俱佳，图像动态密度范围高，可以更好地捕捉到胶片图像上的层次信息，使得扫描后图像的质量得到了很好的保证，因此可以很好地提高后期的观片效果及诊断性能，并且一定程度上提高了x射线胶片图像信息的保存效率和后期检索效率；
23.2、通过设置胶片取出组件，活动导板的一侧通过铰链与所述第四倾斜导向段铰接，避免出现卡滞现象，提高了整个装置运行性能；
24.3、分别设置第一胶片检测传感器、第二胶片检测传感器、第三胶片检测传感器，使其整个控制系统可以通过检测传感器信息了解胶片的实时位置及其动态变化信息，依次实现扫描过程中的智能化控制，减少人工干预检测；
25.4、设置胶片计数传感器，使其便于胶片整叠取出，整个过程无需过多人工干预，实现智能化控制，同时减轻了操作人员的工作强度；
26.5、其符合条件式a≤l≤acosθ+b，使在扫描大小不同尺寸的胶片时，无需担心因为胶片的尺寸不同而出现堵塞情况，从而也避免了可能发生的输出胶片刮伤情况的出现，无需再进行频繁的人工干预整理胶片，减轻了操作人员的工作强度。
附图说明
27.图1为本发明的立体示意图。
28.图2为光学扫描组件的剖面视图。
29.图3为本发明的侧面剖视图(胶片取出组件处于胶片收集状态)。
30.图4为本发明的侧面剖视图(胶片取出组件处于取出胶片状态)。
31.附图标号：机架10、胶片取出组件11、胶片输送组件12、胶片载台13、第一胶片检测传感器14、光学基板16、第一柱面透镜28、第二柱面透镜22、激光振荡器15、f-θ透镜20、光束扩束器17、第一反射镜18、第二反射镜23、第三反射镜25、第四反射镜27、旋转多面棱镜21、屏蔽隔板24、光电传感器26、第一输送单元19、第二输送单元31、第三输送单元36、第一胶片29、光接收单元30、第一硅胶驱动辊32、光学扫描组件33、胶片计数传感器34、第二硅胶皮带35、胶片入口37、第二胶片检测传感器38、第二硅胶驱动辊42、第二硅胶从动辊39、驱动电机40、第一硅胶皮带41、第一硅胶从动辊43、第三胶片检测传感器44、第二倾斜导向段47、第三垂直导向段45、胶片输出导向结构46、控制电路48、铰链49、第四倾斜导向段50、第一倾斜导
向段51、电动推杆52、销轴53、铰接活接头54、活动导板56、第二胶片55、挡板57。
具体实施方式
32.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
33.本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒体间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参阅图1-4所示：一种胶片扫描装置，包括机架10以及设置在机架10内的光接收单元30，还包括分别设置在机架10内的光学扫描组件33、胶片输送组件12、胶片输出导向结构46、胶片取出组件11、控制电路48。
35.机架10的上表面设置有与胶片输送组件12对应的胶片载台13；胶片载台13靠向胶片输送组件12的一侧设置有与胶片输送组件12对应的胶片入口37；光学扫描组件33设置在胶片载台13的下方，光接收单元30与光学扫描组件33相对设置，胶片输送组件12设置在光学扫描组件33和光接收单元30之间；胶片输出导向结构46对应设置在胶片输送组件12位于出片口的一端；胶片取出组件11设置在机架10内腔底部并且与胶片输出导向结构46出片一侧相对应；控制电路48安装在机架10内腔底部。
36.光学扫描组件33包括光学基板16以及分别对应安装在光学基板16上的第一柱面透镜28、第二柱面透镜22、激光振荡器15、f-θ透镜20、光束扩束器17、第一反射镜18、第二反射镜23、第三反射镜25、第四反射镜27、旋转多面棱镜21、屏蔽隔板24、光电传感器26。
37.第一柱面透镜28沿光学基板16宽度方向通过透镜安装架固定设置在光学基板16上并且靠向光接收单元30的一侧设置；第一柱面透镜28的长度与光接收单元30的长度相对应；旋转多面棱镜21居中设置在光学基板16上并且远离第一柱面透镜28的一侧。f-θ透镜20居中设置在光学基板16上并且靠向旋转多面棱镜21一侧设置。激光振荡器15安装在第一柱面透镜28和f-θ透镜20之间并且靠近光学基板16的侧边缘处设置。光学基板16远离第一柱面透镜28的一侧靠近边缘处并且位于旋转多面棱镜21后方的相对两侧分别设置有第一反射镜18和第二反射镜23，第一反射镜18与激光振荡器15对应一侧设置，激光振荡器15和第一反射镜18之间设置有光束扩束器17；激光振荡器15、第一反射镜18、光束扩束器17直线对齐。光电传感器26设置在激光振荡器15相对的一侧，光电传感器26和第二反射镜23之间设置有第三反射镜25，光电传感器26、第二反射镜23、第三反射镜25直线对齐；第三反射镜25位于第一柱面透镜28和f-θ透镜20之间并且靠近f-θ透镜20一侧的位置设置。第二柱面透镜22设置在第一反射镜18和第二反射镜23之间并且与第一反射镜18、第二反射镜23直线对齐。第四反射镜27设置在第一柱面透镜28和光电传感器26之间并且靠近第一柱面透镜28一侧设置。第三反射镜25和旋转多面棱镜21的光反射方向之间设置有屏蔽隔板24，屏蔽隔板24靠近f-θ透镜20的一侧设置。光接收单元30包括聚光器和光电转换器。
38.在激光振荡器15中产生的激光束通过光束扩束器17，扩大光束直径，然后扩大后的光束通过第一反射镜18、第二柱面透镜22、以及第二反射镜23、第三反射镜25被反射引导
至旋转多面棱镜21，其中光束扩束器17用于减小入射激光束的发散角及增大光束直径，因此光束扩束器17对于缩窄激光光束是必要的，非常利于光束的准直及光束的聚焦。再次通过第三反射镜25反射传输的光束经屏蔽无用光的屏蔽隔板24传输至旋转多面棱镜21，然后由旋转多面棱镜21反射的激光束在水平面上旋转摆动。而后通过f-θ透镜20和第一柱面透镜28、照射至胶片。因此，胶片在与传送方向正交的方向上被扫描。其中，第一柱面透镜28和第二柱面透镜22是用于对旋转多面棱镜21的反射镜倾斜进行校正的光学系统，f-θ透镜20的作用是将激光束更好的聚焦在胶片上，并使其具有恒定角速度的入射光在胶片上的线速度始终保持恒定，非常有利于胶片图像扫描读取的质量以及胶片扫描精度及分辨率的提高，使得最终扫描读取的图像灰阶质量俱佳。同时第四反射镜27在激光束摆动到扫描区域的最末端时，将激光束反射到光电传感器26上，使其获取一个用于检测主扫描开始的信号，然后胶片开始扫描读取图像。
39.胶片输送组件12包括第一输送单元19、第二输送单元31、第三输送单元36，第一输送单元19、第二输送单元31、第三输送单元36均通过驱动电机40驱动。第一输送单元19设置在胶片入口的一侧；第三输送单元36设置在出片口的一侧；第二输送单元31设置在第一输送单元19和第三输送单元36之间。第一输送单元19和第三输送单元36均包括第一硅胶驱动辊32和第一硅胶从动辊43，第一硅胶驱动辊32和第一硅胶从动辊43之间形成胶片传送空间。第二输送单元31包括通过第一硅胶皮带41连接的第二硅胶驱动辊42和第二硅胶从动辊39以及通过第二硅胶皮带35连接的第二硅胶驱动辊42和第二硅胶从动辊39；第一硅胶皮带41和第二硅胶皮带35之间形成胶片传送空间；第二输送单元31的出片口与第三输送单元36的入片口之间形成与光学扫描组件33、光接收单元30配合的扫描读取区。
40.胶片载台13的一侧设置有安装在机架10上的第一胶片检测传感器14；第一输送单元19和第二输送单元31之间安装有第二胶片检测传感器38；第三输送单元36和胶片输出导向结构46之间安装有第三胶片检测传感器44。第一胶片检测传感器14、第二胶片检测传感器38、第三胶片检测传感器44均设置为光电传感器。通过这样的结构设置，使整个控制系统可以通过检测传感器信息了解胶片的实时位置及其动态变化信息，依次实现扫描过程中的智能化控制，减少人工干预检测。
41.实际操作时，胶片依次通过第一输送单元19输送至第二输送单元31，从第二输送单元31到第三输送单元36之间经过扫描读取区，在第二输送单元31与第三输送单元36的配合输送下，胶片被光学扫描组件33扫描读取，使其激光束依次扫描完成胶片的整个表面。其中，第二胶片检测传感器38是胶片的开始端检测传感器，第三胶片检测传感器44是结束端检测传感器，这些检测传感器获得的信息被传送到控制电路48。由于第二胶片检测传感器38在胶片进入扫描读取区之前开始动作，并且第三胶片检测传感器44在胶片离开扫描读取区之后开始动作，即代表一张胶片光路扫描部分已完成，所以控制电路48可以通过检测传感器信息了解胶片的位置，依次实现扫描过程中的智能化控制，减少人工干预。
42.而后胶片经由扫描读取区被激光束扫描，其透射光由光接收单元30接收，使其由光信号转换成电信号，然后传送给控制电路48，控制电路48接收来自上述各个部分的信号，在执行各种计算机数据处理之后，将扫描读取的数据发送给计算机外部的信息处理装置，进行各类控制信号的交换，最终形成可视化图像，然后进行存储，以实现胶片扫描智能化控制。
43.胶片输送组件12采用优质硅胶辊轴及硅胶皮带进行输送，以保证胶片在输送过程中不会出现刮伤情况。
44.胶片输出导向结构46包括一体折弯成型的第一倾斜导向段51、第二倾斜导向段47、第三垂直导向段45、第四倾斜导向段50；第一倾斜导向段51靠向第三输送单元36出片口一侧设置；第二倾斜导向段47向下倾斜设置；第一倾斜导向段51靠向光接收单元30一侧倾斜设置；第四倾斜导向段50靠向远离光接收单元30一侧倾斜设置。胶片输出导向结构46和活动导板56之间设置有胶片计数传感器34。胶片输出导向结构46固定到机架内，扫描完成的胶片经由第三输送单元36输送至胶片输出导向结构46上，然后再经胶片计数传感器34自动计数后，最终依次堆叠在胶片取出组件11的活动导板56上。
45.胶片取出组件11包括电动推杆52、销轴53、铰接活接头54、活动导板56；电动推杆52通过安装支架固定设置在机架10内腔底部，电动推杆52的动力输出端通过销轴53与铰接活接头54连接，活动导板56安装在铰接活接头54上，从而活动自如、避免出现卡滞现象，提高了整个装置运行性能。铰接活接头54靠向第四倾斜导向段50一侧设置；活动导板56的一侧通过铰链49与第四倾斜导向段50铰接。活动导板56远离第四倾斜导向段50的一侧一体成型有挡板57。
46.其符合条件式a≤l，其中，a为第一胶片29的长度，l为活动导板56的长度。
47.其符合条件式a≤l≤acosθ+b，其中，a为第一胶片29的长度，l为活动导板56的长度，b为第二胶片55的长度，θ为活动导板56处于起始载片状态时与第二倾斜导向段47的夹角，15
°
≤θ≤45
°
，即，a≤l，且l-b≤acosθ。
48.活动导板56的一侧通过铰链49与第四倾斜导向段50铰接，当胶片计数传感器34自动计数堆叠在活动导板56上的胶片没有达到控制电路48预先设定的胶片数量之前，需采用电动推杆52带动活动导板56靠向铰链49一侧向下倾斜的状态；胶片通过自身的重力作用，从胶片输出导向结构46滑落至活动导板56上，并且，由于活动导板56靠向铰链49一侧向下倾斜，因此，落入活动导板56内的胶片会继续因为自身的重力作用向第四倾斜导向段50移动并且最终与第四倾斜导向段50的侧面相贴接触，如此重复操作，使胶片依次堆叠存放起来。
49.当活动导板56上的第二胶片55为小尺寸胶片，而后输出的又是第一胶片29为大尺寸胶片时，第一胶片29出片前端滑到第二胶片55之上，再滑到活动导板56上，而后第一胶片29的出片后端通过胶片自重下落，然后第一胶片29的出片后端继续会因自身重力作用移动至第四倾斜导向段50的一侧与第四倾斜导向段50的侧面相贴。因此，本发明即使扫描不同规格尺寸的胶片交替地进入胶片取出组件11时，也不会像传统扫描装置发生胶片扫描后堵塞现象，而此装置输出的胶片会被顺利的输出并存放于活动导板56上，从而使此装置不需要操作人员对胶片取出组件11中的胶片进行核查并进行人工干预整理等工作，可以大大减轻操作人员的劳动强度，进而有效的防止胶片发生刮伤及损坏。
50.当堆叠到既定数量需要取片时，胶片计数传感器34将信息反馈给控制电路48，控制电路48在服从指令控制电动推杆52进行收缩动作，从而带动活动导板56向远离第四倾斜导向段50的一侧向下倾斜，堆叠在活动导板56上的胶片通过自身重力滑到挡板57的一侧并且与挡板57相贴接触，这样不仅便于胶片的顺利输出避免堵塞，而且便于扫描完成后堆叠胶片最终的取出。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。