[发明专利]用于确定位置的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定间距的装置和方法。

背景技术

确定位置变化的物体的位置信息在广泛的技术领域都是重要的。大概确定位置的最简单的方法是在要确定位置的物体上布置一发送器，可以基于传递的信号确定其位置。此外例如存在有测量方法，其基于借助于红外线探测器或超声波探测器无接触地测量间距的测量装置工作。然而，在一些领域应用这种方案是不利的，因为该方案与过大的开销相关联。此外，该方法部分与对于位置待确定的物体不利的措施有关(例如，由用于确定位置的发送器发出的辐射可能是不希望的)。

需要在特定的边界条件下确定位置的技术装置的一个例子是在医疗技术中确定所谓的多叶准直器(Multi-Leaf-Kollimator)的片的位置。这种准直器通常应用在肿瘤治疗的辐射装置中。借助于片式视准器这样地限制辐射装置的辐射型面，使得待辐射的身体区域尽可能接近于其形状地被治疗辐射包括。为了使辐射型面的形状和待辐射的区域最佳适应，准视管通常由各个薄的、通常约为2至4mm厚的、且由对X光射线或伽玛射线有高的吸收能力的材料制成的片组成，其中，各个片平行于辐射方向布置，并且可以相互无关地在与辐射方向垂直的平面中移动。为此，各个片支承在固定的滑轨上，并且配设有自由的调节驱动器。

各个片的位置必须与调节驱动器无关地可以在比辐射持续时间更短的时间内测量，以便能够校验片的位置与对于所提出的要求的处理的一致。在此，在可运动的片上布设传感器或其它测量装置以及必要时布设附属的电缆连接会是耗费的并可能甚至是干扰的。

例如在US2006/0072849A1中给出了一种用于确定多叶准直器中的片的位置的方法。其中建议，将照射到多叶准直器上的光线的投影用于确定位置。该方法步骤需要额外的光源，并且在光投影向定量信息的转换方面相对耗费，所述信息例如可以用于控制准直器的调节驱动器。

在US2009/0010395A1中建议，借助于摄像头进行多叶准直器的位置确定，该摄像头拍摄所述多叶准直器。然后从所拍摄的照片中确定位置信息。该方案需要额外的摄像头并且在将所拍摄的照片转换为多叶准直器的各个片的位置信息方面同样是耗费的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，实现一种新式的位置确定，其开启了相比传统的方法步骤是新的可能性，并且避免工知的方法的确定，尤其也关于多叶准直器的片的位置确定。

该技术问题通过在各权利要求中描述的方案解决。

按本发明的方案设计为，将声表面波用于间距测量或位置测量。在此，优选涉及瑞利波或在瑞利波和兰姆波之间的过渡范围中的波。本发明的核心构思在于借助一装置产生声表面波并且在一表面上过耦合。表面波在该表面上传播，直到反射点，从该反射点开始，表面波被反射回该装置，并且通过该装置记录或检测。然后，根据表面波的运行时间确定装置和反射位置之间的间距(其中，可以以有意义的方式将装置和反射点之间的间距定义为标出的点，例如边界点和反射点之间的间距，在该边界点处，所述装置将该表面上的表面波过耦合)。反射位置例如可以通过刻痕实现。当反射位置具有表面上的已知位置时，可以由到反射位置的间距确定表面的另一标出的点的位置；尤其可以计算出该表面端部的位置。

在本申请中，如果提到表面波，则是指声表面波，形式为空间有限的并且在时间上变化的表面激励，该表面波适于在传播方向上沿着表面传播。关于空间有限的激励应这样理解，即，波的尺寸是这样的，使得其适于测量。表面波用于测量的可使用性也在EP 0988538B1中作为主题说明。类似波的其它信息可参考0017和0018段。

所介绍的方法以灵活且不耗费的方式执行位置确定。例如可以确定多叶准直器的片的位置，其中片配设有分别至少一个反射点。多叶准直器的片通常由各自的调节驱动器仅沿一个方向运动。但可以考虑，通过按本发明的方法通过沿相应各个方向发出的表面波确定多个属于表面的位置信息。类似的，本发明的应用领域也不限于医疗技术的有限领域，例如多叶准直器。本发明例如适于在其它医疗装置中用于位置测量，例如在病榻、X射线装置三脚架、诊断光阑(blende)等。同样可考虑许多医疗技术之外的应用。一般来说，本发明总是可以应用于通过表面来确定位置。在此，该方法也可以用于不平的表面，表面波也可以沿着弯曲的表面传播，因此相比仅能应用在直线中的其它测量方法(例如光学方法)提供了更大的构造自由度。所述测量方法在开启之后立即精确地测量位置，而不需要和在相关的测量方法中一样的参考物。该特征明显有助于减少开销。