[发明专利]一种基于光圈自动控制的X射线机成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及成像装置，特别涉及一种基于光圈自动控制的X射线机成像装置。

背景技术

目前医用X射线机成像系统光圈采用的主要结构：

采用的主要结构以西门子和东芝所采用的为主，如图1所示，图1为镜头由一组镜片组成的X射线机成像装置结构示意图。图中虚线表示装置内部接线。

其主要特点是：

1、光圈系统与镜头系统分离

所谓光圈系统与镜头系统分离是指镜头是由一组镜片组组成，光圈介于镜片组之间，镜片组在安装时需要调整，成像质量与安装关系较大。

2、光圈控制系统与主机以及镜头控制系统独立

光圈控制系统一般通过电机经过减速，驱动光路上的机械结构来控制进光量(进入摄像机的光能量大小)。而机械结构的位置决定了进光量的大小，所以，机械结构的位置很重要，一般通过一个反馈电位器来传感，再根据本次检查的需要，控制光圈的开度，从而控制进光量，保证成像质量。此时，摄像机、影像增强器以及主机条件与光圈无关，互相保持独立。

采用上述方法控制光圈有如下优点：

1)结构简单，光圈系统是独立的，随时增加或取消，不改变原有光路。

2)易于对现有设备进行改造，不改动原机的控制和联机方式。

其主要缺点是：

1)因镜片组分离，调试的工作量较大，对技术人员要求较高。

2)长期使用易偏离，造成成像质量劣化。

3)成本较高。

针对上述不足，现在的X射线机成像装置普遍采用商品化的一体式镜头。如图2所示，图2为镜头为商品化的一体式的X射线机成像装置结构示意图。图中虚线表示装置内部接线。其成像质量好，安装简单，调试集中，不易出现偏离。

期中，准直镜头换为近场镜头，原镜片组换成商品化一体镜头，光圈集成在其中，控制精度高，不易偏离。

采用这样的方案可以使得成像质量得到保证，但是光圈控制成为难题，因为目前在这个领域，还没有见到一款方便，精度高，成本低的控制方式，许多厂家因陋就简，采用磁铁，拨杆等方法凑合解决，不能完全满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于，为解决上述问题，本发明提出一种基于光圈自动控制的X射线机成像装置。该装置具有精度高、成本低并且方便使用的效果。

为实现上述发明目的，本发明提出一种基于光圈自动控制的X射线机成像装置，其特征在于，该装置包括：光圈驱动电机、高分辨率手动镜头、光圈定位尺、光圈驱动环和光圈移动控制单元；所述光圈移动控制单元包括主控制器、存储器、逻辑控制电路、圆周计数器、第一限位点、第二限位点和电机驱动电路；

所述主控制器与所述存储器相连，所述逻辑控制电路均与所述主控制器、所述圆周计数器、所述第一限位点、所述第二限位点和所述电机驱动电路相连，所述电机驱动电路与所述光圈驱动电机相连；所述光圈驱动电机均与所述高分辨率手动镜头的光圈、所述光圈驱动环和所述光圈移动控制单元相连，所述光圈定位尺设置在所述高分辨率手动镜头上，并与所述圆周计数器相连；

所述主控制器对串口码进行解码，并根据串口码信息控制所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路根据主控制器的命令开启电机，启动所述电机驱动电路来驱动所述光圈驱动电机，移动光圈，当光圈到达所述第一限位点或第二限位点后，所述主控制器发出到位信号给所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路开启所述电机驱动电路使所述光圈驱动电机反方向驱动光圈，所述光圈定位尺开始测量光圈转动的角度，同时，所述圆周计数器开始计数，当所述光圈定位尺测到的角度与设定的角度相同的时，所述圆周计数器到达预设数值，所述光圈电机停止工作，保持光圈位置不变实现光圈自动控制使X射线机成像。

更优选地，该装置还包括至于所述光圈驱动环与所述光圈驱动电机之间的柔性连接器。

更优选地，所述光圈移动控制单元还包括用于将远程设备预设的光圈位置信息传输至所述主控制器的串口收发器。

本发明的优点在于，本发明中的装置可以将主机或其它控制设备传来的控制信号转换为驱动力，驱动商品化高分辨率镜头的光圈运动，从而达到调节光圈开度大小的目的，以适应在X射线成像过程中对摄像机进光量的控制。因此，本装置具有机械驱动商品化镜头的光圈，并且在驱动过程中保持平稳，线性良好；驱动力与镜头的光路正交，即驱动圆心与光路并轴。驱动位置精确，不会有累积误差。驱动速度快，小于X射线机高压发生器和旋转阳极启动时间。经久耐用，维护简便，成本低廉。

附图说明