專利名稱：一種x線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療儀器技術領域，涉及一種X線機的圖像拾取部分。
目前，對于曝光的方式的圖像拾取，國際主流機型里使用的光學影像系統(tǒng)有4種模式，1是只使用電動光圈作為光通量的調節(jié)，2是使用中性濾光片(光通量為40％)配合電動光圈作為光通量的調節(jié)，3是在串列鏡頭系統(tǒng)中使用電動光圈，4是在串列鏡頭系統(tǒng)中使用中性濾光片(光通量為40％)配合電動光圈。這些模式中的電動光圈使用步進電機控制，需要校正，濾光片也需要電機或者旋轉螺線管控制。如果使用濾光片和光圈組合，則控制結構復雜，成本高。如果只使用電動光圈，有以下問題1、在非串列鏡頭系統(tǒng)中，控制的光圈為CCD鏡頭的內部光圈，實際上，對于CCD的鏡頭，它的最佳光學點只在幾乎一個位置，即調整好的光圈和焦距點，如果使用外部的電機控制其光圈，偏過最佳點一倍以上(大于或小于)的光圈位置，鏡頭的光學性能會有較大的改變，影響圖像質量。2、在串列鏡頭系統(tǒng)中，可控的光圈在兩個鏡頭的平行光光路里，它的調節(jié)不會使CCD鏡頭的光學性能下降，但是，串列鏡頭系統(tǒng)的成本很高，體積也較大。

發(fā)明內容
為了保證采集圖像質量，提高穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)的校正次數，避免由于光圈和復雜結構造成的圖像質量下降和系統(tǒng)問題，本發(fā)明提供一種X線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)。
本發(fā)明由CCD和CCD鏡頭，濾光片，步進電機組成。中性濾光片設在影像增強器和CCD鏡頭之間，將中性濾光片裝在濾光片運動機構上，該機構是一個由步進電機驅動、帶機械限位和光耦定位檢測的機械運動機構。該機構是通過中間軸孔裝在軸上，有三個伸出臂的機械運動機構，一個臂裝設濾光片，另外兩個臂其中的一個是機械限位擺臂，另一個為光耦遮擋臂。系統(tǒng)的結構如

圖1。本發(fā)明只使用一個中性濾光片(光通量為1.5％)，是用金屬鍍膜的厚度為1.2mm的光學玻璃制成的，波長為500-750nm，作為光學系統(tǒng)中的濾光片，使影像增強器的光衰減，提高圖像的信噪比。步進電機是采用12v4相混合式步進電機。步進電機驅動器是4相8拍勵磁方式下的單極恒壓驅動。電機控制電路的CPU是89C2051。濾光片的動作控制由步進電機控制，做到準確定位，帶反饋控制，帶機械限位；濾光片動作時間為大于500小于700ms，轉動角度為70°，定位精確度為±1mm。
1、步進電機控制板由89C2051構成的單片機控制板，負責完成對步進電機驅動器的軟件控制、電機的定位的檢測、機械限位的超時保護和與遙控主計算機的動作通信。見附圖4。
2、光耦定位檢測在安裝濾光片的機械部件上，除了濾光片的一端，還有兩個端，一是光耦遮擋端，一是機械限位端。具體為，如圖3，在濾光片旋轉時，光耦遮擋端也同步在旋轉，光耦定位檢測板有兩個光耦，遮擋端保證在原始位和動作位分別遮擋兩個光耦，使步進電機控制板的CPU能夠采集到濾光片運動的位置。由于是非接觸的檢測，所以可靠性高。
3、機械限位裝置如上所述的機械限位端，在與濾光片的同步旋轉，在保證濾光片到位的位置外面，分別有兩個金屬的柱，使定位檢測失效或者CPU的軟件受到干擾出現故障時，濾光片的旋轉受到限制。選用的步進電機是能夠支持堵轉的電機。目的為了保證在有故障時，濾光片不會損壞。
4、與遙控主計算機的通信X線機的操作室有兩個，一個是床體室，即患者所在的房間，一個是遙控室，即檢測醫(yī)生操作所在的房間。主計算機在遙控室。主計算機與步進電機控制板由一條約17米的電纜連接。主計算機發(fā)出兩個命令，即動作和歸位，接收一個信號，即，只要步進電機在運動，則發(fā)給主計算機一個信號，這樣，即可以實現對濾光片的動作控制。
本發(fā)明能夠以高穩(wěn)定性、低成本達到采集到高信噪比的圖像。
圖中1濾光片 2鏡頭 3步進電機 4機械限位柱 5機械限位擺臂 6遮光片 7光耦 8濾光片運動機構 9步進電機控制板 10光耦定位檢測 11主計算機 12光耦遮擋臂。
權利要求
1.一種X線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)，包含有CCD、CCD鏡頭和濾光片，其特征在于該系統(tǒng)還包含有步進電機，中性濾光片設在影像增強器和CCD鏡頭之間，中性濾光片裝在濾光片運動機構上，該機構由步進電機驅動，帶機械限位和光耦定位檢測。
2.根據權利要求1所述的X線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)，其特征在于所用中性濾光片由帶有金屬鍍膜的光學玻璃制成，波長為500-750nm。
3.根據權利要求1所述的X線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)，其特征在于所述濾光片運動機構是通過中間軸孔裝在軸上帶有三個伸出臂的機械運動機構，一個臂裝設濾光片，一個臂為機械限位擺臂，另外一個臂為光耦遮擋臂，在光耦遮擋臂上裝有遮光片。
全文摘要
一種X線機的透光變換式光學影像系統(tǒng)，由CCD、CCD鏡頭、濾光片和步進電機構成，中性濾光片設在影像增強器和CCD鏡頭之間，中性濾光片裝在濾光片運動機構上，該機構由步進電機驅動，帶機械限位和光耦定位檢測，本發(fā)明能夠以高穩(wěn)定性，低成本達到采集到高信噪比的圖像。
文檔編號H04N5/32GK1455584SQ0311163
公開日2003年11月12日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權日2003年5月9日
發(fā)明者溫宇, 宋關忱, 江宏, 楊杰 申請人:沈陽東軟數字醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司