CN113197589A - 束光器及x射线投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种束光器及X射线投影设备，包括：反射镜、激光器、多个衍射光学元件；激光器和衍射光学元件用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；反射镜用于将经衍射光学元件衍射的激光反射到预设投影区域，以使激光视野与X射线的照视野重合。本发明能够提高照视野的亮度，延长设备维护周期，同时能够利用衍射光学元件直接确定瞄准十字架，操作更加简便。

Description

束光器及X射线投影设备

技术领域

本发明涉及X射线摄影系统技术领域，尤其是涉及一种束光器及X射线投影设备。

背景技术

医生在使用DR(Digital Radiography，数字化X射线摄影系统)设备拍摄人体图片时，通常需要通过束光器对球管输出的X射线范围进行限定，从而减少被拍摄者的射线吸收剂量。由于X射线是不可见的射线，因此需要在束光器中设置光源来确定X射线的照视野。目前，现有的束光器大多采用白色卤素灯泡作为光源，但是灯泡亮度不够，需要经常更换，并且无法利用现有的光源直接确定十字光标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种束光器及X射线投影设备，能够提高照视野的亮度，延长设备维护周期，同时能够利用衍射光学元件直接确定瞄准十字架，操作更加简便。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种束光器，包括：反射镜、激光器、多个衍射光学元件；激光器和衍射光学元件用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；反射镜用于将经衍射光学元件衍射的激光反射到预设投影区域，以使激光视野与X射线的照视野重合。

在一种实施方式中，衍射光学元件包括第一衍射光学元件和第二衍射光学元件；激光器产生的激光在第一衍射光学元件上发生衍射，生成激光视野和零级衍射光；其中，激光视野为方形；零级衍射光在第二衍射光学元件上发生第二次衍射，生成瞄准十字架。

在一种实施方式中，上述束光器还包括：遮光板，遮光板用于限制X射线的照视野。

在一种实施方式中，遮光板为多个铅块。

在一种实施方式中，激光器为半导体激光器。

在一种实施方式中，上述束光器还包括外壳，反射镜、激光器、衍射光学元件和遮光板设置于外壳内部。

在一种实施方式中，外壳的顶部设置有输入窗口，输入窗口与球管相连接，以使球管发射的X射线通过输入窗口进入束光器的内部。

在一种实施方式中，外壳的底部设置有输出窗口，输出窗口上安装有衍射光学元件；其中，输出窗口为有机玻璃窗口。

在一种实施方式中，激光视野包括多种样式。

第二方面，本发明实施例提供了一种X射线投影设备，包括上述第一方面任一项提供的束光器；还包括与束光器相连接的球管。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的束光器及X射线投影设备，包括：反射镜、激光器、多个衍射光学元件；激光器和衍射光学元件用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；反射镜用于将经衍射光学元件衍射的激光反射到预设投影区域，以使激光视野与X射线的照视野重合。上述束光器将激光器作为光源，一方面能够提高亮度，增强照视野的可见性，另一方面由于激光器的使用寿命远大于卤素灯泡，因此能够延长束光器的维护周期；同时，可以利用衍射光学元件对激光器产生的激光进行衍射，从而直接形成激光视野和瞄准十字架，无需人为标注或者额外安装激光器，操作更加简便。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种束光器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种束光器生成的照视野示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种束光器的剖面示意图；

图4为本发明实施例提供的一种X射线投影设备的结构示意图。

图标：

10-反射镜；20-激光器；30-衍射光学元件；301-第一衍射光学元件；302-第二衍射光学元件；40-铅块；50-有机玻璃窗口；60-输入窗口；70-外壳；100-束光器；200-球管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有的束光器大多采用白色卤素灯泡作为光源，医生在调整照射野的时候需要先打开束光器中的照明灯泡，灯泡构成的点光源被束光器约束形成的锥形光束照射在病人和检查视野中，从而帮助医生判断束光器调整的射线视野是否合适。但是，灯泡使用寿命较短，需要经常更换，且灯泡亮度不够，在明亮的房间中不容易看清楚光野。

此外，在使用过程中，需要确定十字光标，用于确定照视野的位置。目前确定十字光标的方法有两种，一是在束光器视野中心画一个黑色十字线，但是由于黑色十字线需要用油墨画出，因此容易造成十字线上的X射线吸收不均匀，从而导致在高性能的探测器上容易观察到十字线；二是在束光器的输出窗外侧安装两个正交的一字激光器，但是该方式需要额外安装两个激光头，两个轴安装时需要分别校准角度，操作比较繁琐。

基于此，本发明实施例提供的一种束光器及X射线投影设备，能够提高照视野的亮度，延长设备维护周期，同时能够利用衍射光学元件直接确定瞄准十字架，操作更加简便。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种束光器进行详细介绍，参见图1所示的一种束光器的结构示意图，示意出该束光器100包括：反射镜10、激光器20、多个衍射光学元件30；激光器20和衍射光学元件30用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；反射镜10用于将经衍射光学元件30衍射的激光反射到预设投影区域，以使激光视野与X射线的照视野重合。其中，预设投影区域可以是人体被检查区域。

图1中的所示的连接线用于表示激光的传播路径，激光器20发射的激光经衍射光学元件30发生衍射，并经反射镜10反射后在预设投影区域形成激光视野；经过一次衍射后的零级衍射光经反射镜10反射至另一衍射光学元件30上进行第二次衍射，形成瞄准十字架。

本发明实施例提供的束光器，包括：反射镜、激光器、多个衍射光学元件；激光器和衍射光学元件用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；反射镜用于将经衍射光学元件衍射的激光反射到预设投影区域，以使激光视野与X射线的照视野重合。上述束光器将激光器作为光源，一方面能够提高亮度，增强照视野的可见性，另一方面由于激光器的使用寿命远大于卤素灯泡，因此能够延长束光器的维护周期；同时，可以利用衍射光学元件对激光器产生的激光进行衍射，从而直接形成激光视野和瞄准十字架，无需人为标注或者额外安装激光器，操作更加简便。

在一种实施方式中，激光器可以是半导体激光器，衍射光学元件包括第一衍射光学元件和第二衍射光学元件；激光器产生的激光在第一衍射光学元件上发生衍射，并经反射镜反射后，生成激光视野和零级衍射光；其中，激光视野为方形，诸如正方形或者矩形；零级衍射光在第二衍射光学元件上发生第二次衍射，生成瞄准十字架。具体的，参见图2所示的一种束光器生成的照视野示意图，半导体激光器产生的激光在第一衍射光学元件上发生衍射，并经反射镜反射后，生成方框激光条纹图形(即激光视野)和零级衍射光，进而零级激光衍射光在第二衍射光学元件上进行第二次衍射，生成十字架图形，即瞄准十字架。在具体应用中，生成的激光视野包括多种样式，具体样式可以根据X射线厂家的要求进行定制设计，以适应不同的品牌特征。

进一步，本发明实施例提供的上述束光器还包括：遮光板，遮光板用于限制X射线的照视野；遮光板可以为多个铅块。X射线由球管发出后，向周围辐射，遮光板可以遮去不必要的射线，控制射线束的大小，从而限制实际需要的X射线的照视野。

对于上述束光器还包括外壳，反射镜、激光器、衍射光学元件和遮光板设置于外壳内部；外壳的顶部设置有输入窗口，输入窗口与球管相连接，以使球管发射的X射线通过输入窗口进入束光器的内部；外壳的底部设置有输出窗口，输出窗口上安装有衍射光学元件；其中，输出窗口为有机玻璃窗口。

为了便于理解，本发明实施例还提供了另一种束光器，参见图3所示的另一种束光器的剖面示意图，示意出该激光器包括：反射镜10、激光器20、第一衍射光学元件301、第二衍射光学元件302、铅块40、有机玻璃窗口50、输入窗口60和外壳70。

在一种实施方式中，输入窗口60与球管的阳极相连接，球管发出的X射线通过输入窗口60进入束光器内部。

激光器20产生的激光与X射线的焦点以反射镜10为对称中心，相互对称，从而使得激光器20产生的激光视野与X射线的照视野重合。

铅块40设置于左右两侧，用于限制X射线的照视野；铅块40可以移动，从而可以通过调节铅块40的位置来确定X射线的照视野。

有机玻璃窗口50上安装有第二衍射光学元件302，激光器20产生的激光在第一衍射光学元件301上发生衍射，并经反射镜10反射后，生成方框激光条纹图形(即激光视野)和零级衍射光，进而零级激光衍射光在第二衍射光学元件302上进行第二次衍射，生成十字架图形，即瞄准十字架。

本发明实施例提供的上述束光器，使用衍射光学元件来构成激光条纹的照射视野，使用激光器替代灯泡，并在出射窗(输出窗口)和激光器之间的光路上设置第二个衍射光学元件来形成十字瞄准条纹(瞄准十字架)。本发明将激光器作为光源，一方面照射视由现有的白色卤素灯泡照亮视野变成激光条纹视野，提高了亮度以及肉眼可见性；另一方面由于激光器的使用寿命远大于卤素灯泡的寿命，因此能够延长束光器的维护周期；同时，该束光器具备了十字瞄准的功能，能够利用衍射光学元件对激光器产生的激光进行衍射，从而直接形成瞄准十字架，与现有技术相比，视野大小不会影响瞄准十字架的大小，而不需要额外调整两个激光器的位置，操作更加简便；此外，生成的激光条纹的样式可以根据X射线厂家的要求进行定制设计，以适应不同的品牌特征，更有科技感。

本发明实施例提供了一种X射线投影设备，参见图4所示的一种X射线投影设备的结构示意图，示意出该设备包括：束光器100以及与束光器100相连接的球管200。

本发明实施例提供的X射线投影设备，束光器将激光器作为光源，一方面能够提高亮度，增强照视野的可见性，另一方面由于激光器的使用寿命远大于卤素灯泡，因此能够延长束光器的维护周期；同时，可以利用衍射光学元件对激光器产生的激光进行衍射，从而直接形成激光视野和瞄准十字架，无需人为标注或者额外安装激光器，操作更加简便。

本发明实施例提供的上述X射线投影设备，球管发出的X射线经束光器后在人体被检查区域生成照视野；束光器以半导体激光器作为光源，半导体激光器产生的激光在第一衍射光学元件上发生衍射，并经反射镜反射后，得到零级衍射光以及在人体被检查区域生成激光视野，进而零级激光衍射光在第二衍射光学元件上进行第二次衍射，生成瞄准十字架。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种束光器，其特征在于，包括：反射镜、激光器、多个衍射光学元件；

所述激光器和所述衍射光学元件用于在预设投影区域形成激光视野和瞄准十字架；

所述反射镜用于将经所述衍射光学元件衍射的激光反射到所述预设投影区域，以使所述激光视野与X射线的照视野重合。

2.根据权利要求1所述的束光器，其特征在于，所述衍射光学元件包括第一衍射光学元件和第二衍射光学元件；

所述激光器产生的激光在所述第一衍射光学元件上发生衍射，生成所述激光视野和零级衍射光；其中，所述激光视野为方形；

所述零级衍射光在所述第二衍射光学元件上发生第二次衍射，生成所述瞄准十字架。

3.根据权利要求1所述的束光器，其特征在于，还包括：遮光板，所述遮光板用于限制所述X射线的照视野。

4.根据权利要求3所述的束光器，其特征在于，所述遮光板为多个铅块。

5.根据权利要求1所述的束光器，其特征在于，所述激光器为半导体激光器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的束光器，其特征在于，还包括外壳，所述反射镜、所述激光器、所述衍射光学元件和所述遮光板设置于所述外壳内部。

7.根据权利要求6所述的束光器，其特征在于，所述外壳的顶部设置有输入窗口，所述输入窗口与球管相连接，以使所述球管发射的X射线通过所述输入窗口进入所述束光器的内部。

8.根据权利要求6所述的束光器，其特征在于，所述外壳的底部设置有输出窗口，所述输出窗口上安装有所述衍射光学元件；其中，所述输出窗口为有机玻璃窗口。

9.根据权利要求1所述的束光器，其特征在于，所述激光视野包括多种样式。

10.一种X射线投影设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的束光器；还包括与所述束光器相连接的球管。

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