CN106017331A - 光纤检测头安装结构、光纤检测设备以及多叶准直器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光纤检测头安装结构，用于包括多个可移动叶片的多叶准直器中，其中，每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识。所述安装结构包括安装板以及固定在所述安装板上的多个紧固件；其中，所述紧固件为中空结构，且紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

Description

光纤检测头安装结构、光纤检测设备以及多叶准直器系统

技术领域

本发明涉及放疗设备领域，尤其涉及一种光纤检测头安装结构、光纤检测设备以及多叶准直器系统。

背景技术

多叶光栅准直器(Multi-leaf collimator，简称MLC)是一种利用控制系统和监测系统，控制多组叶片对放射源发出放射线的照射形状进行适形调整的放疗设备。在治疗过程中，实时监测叶片的运动位置是精确治疗的关键。

目前，除了传统的监测技术，例如采用红宝石进行位置检测之外，还有利用光电位置检测系统来实现叶片运动位置的监测。光电位置检测利用激光照射叶片上蚀刻的交替凹凸槽或明暗相间面，使得激光在凸面或明面上发生反射，而在凹面或暗面被减弱或吸收。通过半反镜片反射回强弱交替的光线被光电二极管(Phoot Diode，简称PD)接收，并将光信号转换为电信号。由此，能够在PD输出端检测到毫安级波动的电流信号。接收到的电信号为周期性的脉冲信号，该信号传递给单片机处理后，可得到叶片的实际位移值。

由于多叶准直器需检测的叶片数量较多，且每个叶片厚度尺寸较小，相邻叶片之间的间隙较小等，空间尺寸上受到较大限制，使得光纤检测头在多叶准直器上安装较困难。而且，在安装后，光纤检测头或相应的光纤容易发生松动，且存在检测头轴线与叶片检测面相对不垂直、检测头到叶片检测面距离不一致等缺陷，由此，导致检测过程中出现信号不稳定、可靠性较差、精度低及无法直接反映叶片实际位置等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光纤检测头安装结构、光纤检测设备以及多叶准直器系统。

在一个实施例中，提供一种光纤检测头安装结构，用于包括多个可移动叶片的多叶准直器中，其中，每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识。所述安装结构包括安装板以及固定在所述安装板上的多个紧固件；其中，所述紧固件为中空结构，且紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

在另一个实施例中，提供一种光纤检测设备，用于多叶准直器，所述多叶准直器包括多个可移动叶片，且每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识。所述设备包括：激光发射器，用于发射连续的激光；光纤组件，耦接所述激光发射器，包括光纤以及设置在光纤一端的光纤检测头，所述光纤组件用于将所述激光传输到所述多叶准直器的检测标识，以及接收和传输所述检测标识反射的光信号；光电接收器，用于接收光纤组件回传的反射光信号，并将所述光信号转换为电信号输出；以及光纤检测头安装结构，用于安装部分所述光纤以及所述光纤检测头。所述安装结构包括安装板以及固定在所述安装板上的多个紧固件。其中，所述紧固件为中空结构，且所述紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

在又一个实施例中，提供一种多叶准直器系统，至少包括：叶片箱体，包括导槽边框以及设置在导槽边框内的多组可移动叶片，每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识；以及光纤检测头安装结构。所述安装结构包括：安装板，固定在所述导槽边框上；以及多个紧固件，固定安装在所述安装板上，所述紧固件为中空结构，且所述紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

本发明的多叶准直器系统及其相关的光电检测设备，采用所述光纤检测头安装结构，包括安装板以及固定在安装板上的多个紧固件，其中安装板可以比较容易的设置在所述多叶准直器上，而光纤检测头可以通过紧固件上的开口收容在紧固件内，与叶片的检测标识相对设置，且在多叶准直器中不容易松动，提高了信号检测的稳定性、可靠度，保证了位置/位移检测的准确性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的多叶准直器系统的俯视图；

图2是图1的多叶准直器系统的部分结构仰视图；

图3是本发明一实施例提供的光纤检测设备的结构示意图；

图4是图1或图3中的安装板的结构示意图；

图5是图4的安装板的剖视图；

图6是图1或图3中的紧固件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明提供一种多叶准直器系统100，其至少包括叶片箱体10以及光纤检测设备20。叶片箱体10内收容多个可移动叶片11，所述光纤检测设备20设置在所述叶片箱体10上方或下方，以检测叶片箱体10内各个叶片11的移动距离。

具体来说，所述叶片箱体10包括导槽边框12以及设置在导槽边框12内的所述多个可移动的叶片11，且每个所述叶片11在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识(未标号)。本实施例中，每个所述叶片11大致呈矩形平板状，其包括沿第一方向相对的两个叶片组，每个叶片组分别包括多个叶片，每个叶片包括相对的上表面和下表面、相对的第一侧面和第二侧面、相对的前端面和后端面，其中，两个叶片组中的叶片前端面相对设置。叶片包括12条边缘，其中，若叶片沿第一方向移动，则平行于运动方向的边缘即可以为上表面或下表面上中与第一方向平行的四个边缘的任意一个。本实施例中，所述检测标识呈凹凸相间的锯齿状，例如可以是设置在叶片的上表面或下表面上。可以理解，在其他实施例中，所述检测标识还可设置为明暗相间的条纹等。本实施例中，所述叶片箱体10内包含有两组相对设置的叶片11，两组所述叶片11可在所述导槽边框12内沿相同或相反的方向移动。更具体的，所述导槽边框12呈镂空的六面体支架状，其包括相对的上表面、下表面、以及连接所述上下表面的四个侧面，所述叶片11包括根部111以及从根部沿运动方向延伸的尾部112，所述根部111通过驱动电机(未标号)固定在所述导槽边框12的相对两个侧面上，所述叶片11的运动方向平行于所述上下表面。

本发明实施例提供的一种多叶准直器系统，包括叶片箱体，包括导槽边框以及设置在导槽边框内的多组可移动叶片，每个叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识；以及光纤检测头安装结构，包括：安装板，固定在导槽边框上；以及多个紧固件，固定安装在安装板上，紧固件为中空结构，且紧固件的壁体上形成有开口，开口沿轴向贯穿壁体。安装板可以比较容易的设置在叶片箱体上，光纤检测头通过开口收容在紧固件内，且与叶片上的检测标识相对设置，以检测标识为明暗条纹为例，激光在明条纹和暗条纹反射的光不同，从而光纤检测头可以通过该反射变化，确定叶片的移动距离。

请结合图3，所述光纤检测设备20至少包括多个激光发射器21、多个光纤组件22、多个光电接收器23以及至少一个光纤检测头安装结构24。所述激光发射器21与所述光电接收器23集成在同一个装置中，并可设置在所述叶片箱体10一侧。所述光纤检测头安装结构24设置在所述叶片箱体10的上方或下方，即所述上表面或下表面上，用于安装所述多个光纤组件22，并使得每个所述光纤组件22对正各个所述叶片11设置，以检测各个叶片的运动位移。

具体的，所述激光发射器21用于朝特定方向发射连续的激光。所述光纤组件22耦接所述激光发射器21，包括光纤221以及设置在光纤221一端的光纤检测头222。所述光纤组件22用于将所述激光传输到所述多叶准直器的所述检测标识，以及接收和传输所述检测标识反射的光信号。所述光电接收器23用于接收光纤组件22回传的反射光信号，并将所述光信号转换为电信号输出。

所述光纤检测头安装结构24用于安装部分所述光纤221以及所述光纤检测头222，所述安装结构24至少包括安装板241以及固定在所述安装板241上的多个紧固件242，所述光纤检测头222通过所述紧固件242固定在所述安装板241上。本实施例中，所述光纤221也固定在所述安装板241上。

本实施例中，所述光纤检测头安装结构24的安装板241平行于所述叶片11的运动方向放置，且所述安装板241朝向所述叶片11的内表面的形状与各叶片11的上表面所连接形成的平面形状相同，由此，可保证各叶片11的检测标识到所述安装板241的距离相等，提高了检测精度。本实施例中，为保证光纤检测头222距离各叶片11检测位置的一致性，安装板241的内表面采用与各叶片11尾端相近的同心圆弧做弧形半径设计，如此，不仅可以保证紧固件光纤检测头222到各叶片11检测标识的距离一致，而且还可以保证各光纤检测头222的轴线与各叶片11检测标识的相对垂直性，从而提高检测精度。

当然，各叶片11的检测标识到所述安装板241的距离也可以是不相等的，但安装板241上的每个光纤检测头到对应的叶片检测距离可以是固定的，不随着叶片的移动而发出变化。从而每个光纤检测头可以接收对应的叶片上的检测标识反射的信号，通过反射信号在明暗条纹的反射变化，确定叶片的移动距离。

请参阅图4，更具体的，所述安装板241的板体上开设有多个光纤安装槽2411以及多个安装孔2412，所述光纤安装槽2411用以放置光纤221，所述安装孔2412连通所述光纤安装槽2411，以分别收容所述多个紧固件242(请参阅图2)。本实施例中，所述安装孔2412设置在所述安装板241的中间位置。由于多叶准直器叶片11厚度尺寸较窄、叶片11之间的运动间隙较小等，紧固件242的外形尺寸受到限制，因此，在本实施例中，所述安装孔2412至少包括平行设置的两排，且两两错开设置，使得紧固件242在安装板241上能够相互错开安装，从而省安装空间。可以理解的是，当采用双光纤检测头222(包括移动距离检测头以及方向检测头)的检测方式时，每个叶片11上安装两个光纤检测头222，既可检测叶片11的运动位置，也可避开叶片11驱动电机上的编码器转向信号，直接检测叶片11的运动方向，此时，所述安装孔2412可包括四排或更多排，且仍可两两错开设置。然而，不管是单光纤检测头222还是双光纤检测头222，安装孔2412的安装位置不限于上述方式，还可以安装于安装板241靠近叶片根部111的位置或其他位置。

请参阅图5，为了能够将紧固件242锁紧在所述安装孔2412内，所述安装孔2412内开设有卡槽2413，所述紧固件242外侧设置有锁紧机构2421，当紧固件242收容在所述安装孔2412内时，所述锁紧机构2421与所述卡槽2413卡接。本实施例中，所述锁紧机构2421是卡销，所述卡销呈方形。当然，所述卡销还可以是其他形状，例如半圆形等，且可通过弹簧等与所述紧固件242固定连接。此外，所述卡槽2413可开设在安装孔2412的内侧壁，也可以开设在安装孔2412的底部，可根据实际情况进行设计。

请参阅图6，所述紧固件242为中空结构，所述紧固件242至少包含固定通孔2414以及围绕所述固定通孔2414的壁体2415，且所述壁体2415上形成有开口2416，所述开口2416沿轴向贯穿所述壁体2415。本实施例中，所述开口2416的夹角为锐角。可以理解，在其他实施例中，所述开口2416还可以是矩形开口等。所述光纤检测头222通过所述开口2416收容在所述紧固件242内，且与所述检测标识相对设置。本实施例中，当所述光纤检测头222收容在所述固定通孔2414后，每个光纤检测头222垂直对正其中一个叶片11的所述检测标识。所述紧固件242内还包括一个弹性部2417，所述弹性部2417收容在所述固定通孔2414内，且所述弹性部2417中间开设有弹性通孔(同标识为2414)，所述光纤检测头222部分被包覆在所述弹性通孔2414内。本实施例中，所述弹性部2417是橡胶垫。可以理解的是，所述弹性部2417还可以是软性塑胶等。本实施例中，所述弹性部2417上也对应所述紧固件242开设有另一个开口2418，所述弹性通孔2414与所述开口2418连通。由于设置了所述弹性部2417，能够通过弹性部2417的收缩力紧固光纤检测头222，而且可以避免光纤检测头222与固定通孔2414之间产生硬摩擦，避免损坏光纤或光纤检测头。

安装所述光纤检测头222时，先将光纤221固定在安装板241的光纤安装槽2411内，并将光纤检测头222插入紧固件242的弹性通孔2414内，用手轻轻夹紧所述紧固件242的外侧，使得锐角开口的角度变小，且光纤检测头222被夹紧在紧固件242内。将紧固件242插入到安装板241的安装孔2412内，同时撤销施加在紧固件242外侧的力。此时，紧固件242同时受到自身膨胀力和安装孔2412的限制作用力，使得紧固件242与安装孔2412紧紧配合在一起。进一步将紧固件242插入到安装孔2412内，使得锁紧机构2421与安装孔2412内的卡槽2413卡接，完成光纤组件22的安装。光纤组件22安装完成后，再将安装板241两端通过螺接等方式固定在所述多叶准直器的叶片箱体10上，从而完成安装。

本发明的多叶准直器系统100及其相关的光电检测设备，采用所述光纤检测头安装结构24，能够克服现有多叶准直器中，光纤检测头222安装困难或安装后光纤检测头222或检测头中光纤221松动、检测头轴线与叶片11的检测标识不垂直、及检测头到叶片11的检测标识的距离不一致等问题，提高了信号检测的稳定性、可靠度，保证了位置/位移检测的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光纤检测头安装结构，用于包括多个可移动叶片的多叶准直器中，其中，每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识，其特征在于，所述安装结构包括安装板以及固定在所述安装板上的多个紧固件；其中，所述紧固件为中空结构，且紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

2.如权利要求1所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述多叶准直器的各个叶片的检测标识到对应光纤检测头的距离相等。

3.如权利要求2所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述安装板面向所述叶片的内表面的形状与各叶片在其运动方向上的侧面连接所形成的平面形状相同，且所述安装板平行于所述叶片的运动方向设置。

4.如权利要求1所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述安装板上设置有多个对应各个叶片的安装孔，以分别收容所述多个紧固件，所述安装孔内开设有卡槽，所述紧固件外侧设置有锁紧机构以与所述卡槽卡接。

5.如权利要求4所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述安装孔至少包括平行设置的两排，且两两错开设置。

6.如权利要求1所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述紧固件上的所述开口夹角为锐角。

7.如权利要求6所述的光纤检测头安装结构，其特征在于，所述紧固件内还包括一个弹性部，所述弹性部中间开设有弹性通孔，所述光纤检测头部分被包覆在所述弹性通孔内。

8.一种光纤检测设备，用于多叶准直器，所述多叶准直器包括多个可移动叶片，且每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识，所述设备包括：

激光发射器，用于发射连续的激光；

光纤组件，耦接所述激光发射器，包括光纤以及设置在光纤一端的光纤检测头，所述光纤组件用于将所述激光传输到所述多叶准直器的检测标识，以及接收和传输所述检测标识反射的光信号；

光电接收器，用于接收光纤组件回传的反射光信号，并将所述光信号转换为电信号输出；以及

光纤检测头安装结构，用于安装部分所述光纤以及所述光纤检测头，其特征在于，所述安装结构包括安装板以及固定在所述安装板上的多个紧固件；其中，所述紧固件为中空结构，且所述紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

9.如权利要求8所述的光纤检测设备，其特征在于，所述安装板上设置有多个安装孔以分别收容所述多个紧固件，所述安装孔内开设有卡槽，所述紧固件外侧设置有锁紧机构以与所述卡槽卡接。

10.一种多叶准直器系统，至少包括：

叶片箱体，包括导槽边框以及设置在导槽边框内的多组可移动叶片，每个所述叶片在其平行于运动方向的边缘上开设有检测标识；以及

光纤检测头安装结构，包括：

安装板，固定在所述导槽边框上；以及

多个紧固件，固定安装在所述安装板上，所述紧固件为中空结构，且所述紧固件的壁体上形成有开口，所述开口沿轴向贯穿所述壁体，所述光纤检测头通过所述开口收容在所述紧固件内，且与所述检测标识相对设置。

11.如权利要求10所述的多叶准直器系统，其特征在于，所述叶片包括固定在所述导槽边框上的根部以及沿运动方向延伸的尾部，所述安装板靠近所述根部位置设置。