CN212592161U - 一种光学装置及x射线成像设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提出了一种光学装置及X射线成像设备，其光学装置包括底盘，在底盘上沿着周向布置至少一组光学单元，每组光学单元包括发光器件和与发光器件相对设置的弧形反射器件，光学单元用于在所述底盘的一侧将光束聚拢以形成环状光圈。本公开通过在底盘上设置发光器件和弧形反射器件，利用光反射的原理，将发光器件发射的光束聚拢形成环状光圈，通过该环状光圈能够明确的指示出当前的操作位置；当运用在X射线成像领域中，能够准确指示拍摄位置，减少了使用的者拍摄次数，提高拍摄效率；并且，在减少拍摄次数的同时，降低了使用者和患者暴露在X射线下的概率，减小了X射线对使用者和患者的伤害。

Description

一种光学装置及X射线成像设备

技术领域

本公开涉及光学技术领域，特别涉及一种光学装置及X射线成像设备。

背景技术

在一些需要精准定位的操作中，例如通过成像设备拍摄人体的特定部位的图像、选取特定区域的产品等，现有技术通常无法实现精准定位导致效率较低。在一些广泛利用成像设备的领域，例如医学成像领域，随着X射线成像设备的飞速发展，快速、高效、安全、准确的图像成像技术越来越占据医学设备行业的前沿。具体地，以X射线成像设备为患者拍摄病理图像为例，在利用X射线成像设备为患者拍摄病理图像的过程中，使用者需要根据经验不断移动X射线发生装置对患者的病患部位进行不停拍摄，以得到合适的病理图像。但是，使用者往往需要基于每次拍摄得到的图像来调整X射线发生装置，之后进行下一次的拍摄，直至拍到合适的病理图像，也即，需要进行多次拍摄才能拍摄到合适的病理图像，这样导致增加使用者或者病患暴露在X射线下的概率，给人体带来实质性伤害，同时还会导致拍摄效率较低。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种光学装置及X射线成像设备，以解决现有技术中无法实现精准定位，导致的效率较低的问题。

一方面，本公开实施例提出了一种光学装置，其包括底盘，在所述底盘上沿着周向布置至少一组光学单元，每组所述光学单元包括发光器件和与所述发光器件相对设置的弧形反射器件，所述光学单元用于在所述底盘的一侧将光束聚拢以形成环状光圈。

在一些实施例中，所述光学单元为多组，多组所述光学单元在所述底盘上沿着周向均匀间隔布置，每组所述光学单元在所述底盘的一侧形成光弧，多个所述光弧形成所述环状光圈。

在一些实施例中，在所述底盘上设置第一安装座，每个所述发光器件通过所述第一安装座设置在所述底盘上。

在一些实施例中，所述光学单元还包括电机，所述电机与所述弧形反射器件相连接，其用于调节所述弧形反射器件在所述底盘上的位置和姿态。

在一些实施例中，在所述底盘上设置第二安装座，所述电机的输出轴通过所述第二安装座与所述弧形反射器件相连接。

在一些实施例中，所述光学单元还包括复位器件，所述复位器件的两端分别与所述弧形反射器件和所述底盘相连接，其用于将所述弧形反射器件和所述电机的输出轴贴合连接。

在一些实施例中，所述复位器件为扭簧铰链。

在一些实施例中，所述发光器件为线性激光源，所述弧形反射器件为弧形镜面。

另一方面，本公开提供一种X射线成像设备，其包括上述任一项所述的光学装置。

在一些实施例中，所述成像设备包括C型臂，所述C型臂包括位于上方的影增端和位于下方的球管端，所述光学装置设置在所述影增端与所述球管端相对。

本公开实施例通过在底盘上设置发光器件和弧形反射器件，利用光反射的原理，将发光器件发射的光束聚拢形成环状光圈，通过该环状光圈能够明确的指示出当前的操作位置。当运用在X射线成像领域中，能够准确指示当前的拍摄位置，减少了使用的者拍摄次数，提高拍摄效率；并且，在减少拍摄次数的同时，降低了使用者和患者暴露在X射线下的概率，减小了X射线对使用者和患者的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开提供的光学装置的结构示意图；

图2为本公开提供的弧形反射器件聚拢反射光束的示意图；

图3为本公开提供的三组光学单元形成的环形光圈的示意图；

图4为本公开提供的X射线成像设备的示意图。

附图标记：

1-光学装置；11-底盘；12-光学单元；121-发光器件；122-弧形反射器件；13-第一安装座；14-电机；15-第二安装座；16-复位器件；2-C型臂；21-影增端；22-球管端。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开第一实施例提供一种光学装置，如图1所示，为本公开第一实施例提供的光学装置1，该光学装置1能够运用在一些需要精准定位的操作或者使用场景中，例如通过成像设备拍摄人体的特定部位的图像、通过成像设备拍摄或者选取特定区域的产品等。具体地，该光学装置1包括底盘11，该底盘11的形状可以根据实际需求进行设置，例如，光学装置1的形状可以与与其连接的成像设备的连接部的形状相配合，如果该光学装置1与方形的连接部连接，则可以设置该底盘11为方形；若该光学装置1与圆形的连接部连接，则可以设置该底盘11为圆形等，当然，底盘11的形状也可以与连接部的形状不同，只要有利于底盘11和连接部的连接即可。优选的，将金属合金作为该底盘11的主要制作材料，当然，不吸收光元素的其他材料也可以作为底盘11的制作材料，本公开实施例对此不做具体限定。

在所述底盘11上沿着周向布置至少一组光学单元12，每组所述光学单元12包括发光器件121和与所述发光器件121相对设置的弧形反射器件122，这里的周向可以是沿着底盘11的外缘，也可以是与底盘11的外缘相距一定距离；每组所述光学单元12中的发光器件11和弧形反射器件122分别固定在底盘11上；进一步地，弧形反射器件122的弧面与对应的发光器件121的发光方向基本垂直，以便于发光器件121发出的光束能够经过弧形反射器件122进行反射，进一步，为了便于反射光束的汇聚，例如可以使得弧形反射器件122与底盘11接触的一侧比远离所述底盘11的一侧厚，通过弧形反射器件122对于发光器件121发出光束的反射使得光束能够在所述底盘11的一侧将光束聚拢以形成环状光圈。

其中，本公开实施例中的所述发光器件121为线性激光源，当然，发光器件121还可以根据实际的需求设置为带有特殊颜色的发光器，例如，在待指示的位置处为深色背景时，则设置发光器发射的光为亮颜色的光束；在待指示的位置处为浅色背景时，则设置发光器发射的光为深颜色的光束。进一步的，考虑到镜面成本较低，易于获取和使用，因此，本公开实施例中的所述弧形反射器件122优选为弧形镜面，当然，其他的能够反射光束的材料均可以设置为弧形反射器件122。

图2示出了所述弧形反射器件122聚拢反射光束的示意图，具体地，在所述底盘11上布置有多组光学单元12的情况下，多组所述光学单元12在所述底盘11上沿着周向均匀间隔布置，也即，与其中一个光学单元12的发光器件121相邻的为其他光学单元12的弧形反射器件122，与所述光学单元12的弧形反射器件122相邻的为其他光学单元12的发光器件121，每组所述光学单元12在所述底盘11的一侧形成一个光弧，多个所述光弧形成所述环状光圈；具体地，每组光学单元12的所述发光器件121发射光束至对应的所述弧形反射器件122，经所述弧形反射器件122聚拢反射，得到一个所述光弧，多个光学单元12形成多个所述光弧，多个所述光弧形成所述环状光圈，该环状光圈用于指示当前的操作位置，便于使用者能够快速和准确找到需要的操作位置，提高了使用效率。例如，当将该光学装置1设置在X射线成像设备上时，通过该环状光圈指示当前需要的拍摄位置，减少了使用者在X射线下的拍摄次数，提高拍摄效率；并且，在减少拍摄次数的同时，降低了使用者和患者暴露在X射线下的概率，减小了X射线对使用者和患者的伤害。

值得说明的是，环状光圈由多个所述光弧形成的，由于发光器件121和弧形反射器件122间隔设置，因此，由两组光学单元12形成的两个光弧之间可以相互连接，也可以相互之间不连接，也即，多个所述光弧形成的环状光圈并非封闭的图形，图3示出了一个采用3组光学单元12的实施例，图3为在所述底盘11上布置有包括三组光学单元12的情况下，三组光学单元12形成的环形光圈的示意图。并且，在底盘11上布置多组所述光学单元12的情况下，每组光学单元12中的弧形反射器件122的制作材料、形状以及弧长等均可以相同也可以不相同，只要确保多组光学单元12能够形成效果较佳的环状光圈即可。

当然，在所述底盘11上仅布置有一组光学单元12的情况下，所述发光器件121和所述弧形反射器件122相对布置，例如，在底盘11为圆形的情况下，所述发光器件121和所述弧形反射器件122之间的连接之间经过所述底盘11的中心点，也即，确保所述发光器件121发射的光束能够被所述弧形反射器件122进行聚拢反射，并设置弧形反射器件122的弧长大于该弧形反射器件122对应的圆形周长的一半，也可以形成环状光圈，便于为使用者进行指示。

为了使形成的环状光圈达到较好的显示效果，设置所述发光器件121发射的光束能够全部落在所述弧形反射器件122上，也即，将所述发光器件121设置在与所述弧形反射器件122的中部垂直的直线上，并且所述发光器件121发射的光束需要与所述弧形反射器件122垂直或呈一定的角度，因此，在实际设置中，如图1所示，在底盘11上设置第一安装座13，每个所述发光器件121通过所述第一安装座13设置在所述底盘11上，以达到上述条件，使得形成的环状光圈达到较好的显示效果。当然，第一安装座13的形状并不限定于图1所示的形状。

考虑到在初次使用所述光学装置1或使用一段时间之后的情况下，所述光学单元12当前所处的位置和姿态，导致无法形成环状光圈，或者形成的环状光圈效果较差，例如所有光学单元12形成的光弧无法对应一个环形光圈，或者每个光弧的宽度差别较大等。为了解决上述问题，需要对弧形反射器件122的姿态进行调节。如图1所示，本公开实施例的光学装置1还包括电机14，所述电机14与所述弧形反射器件122相连接，其用于调节所述弧形反射器件122在所述底盘11上的位置和姿态。具体地，所述弧形反射器件122上设置有连接部，例如一凹槽，该连接部与所述电机14的输出轴可以适配连接，例如，当电机14驱动输出轴正转，则驱动所述弧形反射器件122向前(远离所述电机14的方向)移动；电机14驱动输出轴反转，则驱动所述弧形反射器件122向后(靠近所述电机14的方向)移动，当然根据所述弧形反射器件122与电机14的不同方式的连接，也可以把电机14的输出转变为弧形反射器件122的弧面的变化，这种实现方式可采用现有技术中的设置方式，从而实现调节所述弧形反射器件122在所述底盘11上的位置和姿态的目的，确保经所述弧形反射器件122聚拢反射形成的环状光圈效果较佳。

为了确保所述电机14能够稳定、安全地调节所述弧形反射器件122在所述底盘11上的位置和姿态，使得所述电机14的输出轴与所述弧形反射器件122之间形成稳定的连接。如图1所示，在实际设置中，在所述底盘11上设置第二安装座15，将所述电机14设置在所述第二安装座15上，所述电机14的输出轴通过所述第二安装座15与所述弧形反射器件122相连接，并且确保所述电机14的输出轴与所述弧形反射器件122相互稳定连接。

考虑到所述电机14的输出轴与所述弧形反射器件122非固定连接，在所述电机14的输出轴驱动所述弧形反射器件122向后移动的过程中，存在例如由于电机14调节所述弧形反射器件122移动的距离与所述弧形反射器件122实际移动的距离不同导致所述电机14的输出轴的端部与所述弧形反射器件122的连接部之间断开连接等情况，从而使得所述弧形反射器件122聚拢反射的光束形成的环状光圈效果不佳，甚至无法形成环状光圈。针对上述问题，本公开实施例中的光学装置1还包括复位器件16，所述复位器件16的两端分别与所述弧形反射器件122和所述底盘11相连接，其用于将所述弧形反射器件122和所述电机14的输出轴连接。具体地，当所述弧形反射器件11从初始位置开始向发光器件121移动时，所述复位器件16向所述弧形反射器件122施加朝向所述电机14的拉力，确保所述弧形反射器件122和所述电机14的输出轴贴合连接，也即，确保电机14调节所述弧形反射器件122移动的距离与所述弧形反射器件122实际移动的距离相同，以使所述述弧形反射器件122聚拢反射的光束形成的环状光圈效果较佳。其中，所述复位器件16可以选择扭簧铰链。

本公开实施例通过在底盘上设置发光器件和弧形反射器件，利用光反射的原理，将发光器件发射的光束聚拢形成环状光圈，通过该环状光圈能够明确的指示出当前的操作位置。

本公开的第二实施例提供一种X射线成像设备，X射线成像设备是指发生并控制X射线以对人体组织放射检查及放射治疗的设备，该类设备具有X射线发生装置，患者床及设备支撑装置，过滤板等必要部分，还可能包括图像采集装置，具体包括信号分析和显示部分。如图4所示，为本公开第二实施例提供的一种X射线成像设备，其包括上述实施例中的任一所述的光学装置1，所述成像设备还包括C型臂2，所述C型臂2包括位于上方的影增端21和位于下方的球管端22，其中，在所述影增端21设置图像采集装置，在所述球管端22设置X射线发生装置；所述光学装置1设置在所述影增端21，并且所述光学装置1的光学单元12与所述球管端22相对。具体地，当患者位于所述C型臂2的中间时，所述球管端22向患者发射X射线，X射线穿过患者的指定部位，经过患者的该指定部位对X射线的穿透作用和差别吸收(例如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多)等，所述影增端21能够接收到携带有该指定部位信息的X射线，进而利用携带有该指定部位信息的X射线生成该指定部位对应的图像。其中，所述光学装置1形成的环状光圈用于指示所述球管端22发射的X射线穿过的患者的指定部位的准确位置。

在具体使用中，将患者放置在预设位置，也就是位于所述球管端22和所述影增端21之间，使用者首先启动所述光学装置1，也即，启动每组光学单元12的所述发光器件121发射光束，所述发光器件121发射光束至所述弧形反射器件122，经所述弧形反射器件122聚拢反射光束，并在患者身体上形成环状光圈，使用者查看是否形成效果较佳的环状光圈，例如是否明显且形状均匀等，若否，则启动所述电机14，利用电机14和复位器件16配合调节所述弧形反射器件122的位置和姿态，以使得所述弧形反射器件122反射并聚拢所述发光器件121发射的光束之后，形成效果较佳的环状光圈。

在形成效果较佳的环状光圈之后，使用者查看所述环状光圈指示的患者的当前部位，若确定所述环状光圈指示的患者的当前部位未包含患者的病患部位，则基于所述环状光圈指示的患者的当前部位与患者的病患部位之间的方位关系，调整X射线成像设备的C型臂2，也即调整影增端21和球管端22的位置，确保所述环状光圈能够准确指示患者的病患部位，使得所述球管端22的X射线发生装置发射的X射线穿过患者的病患部位，以使所述影增端21的图像采集装置能够获取病患部位的图像。当然，通过移动患者的位置也可以使得环状光圈指示准确的病患部位而无需移动C型臂2。在通过的环状光圈的位置调整C型臂2之后，也即实现了对病患部位的精确定位之后，启动所述球管端22的X射线发生装置发射X射线，以获取患者的病患部位的图像，优选的，拍摄一次便可获取到病患部位最合适的图像。

本公开能够大大减少了使用的者拍摄次数，提高了拍摄效率；并且，在减少拍摄次数的同时，降低了使用者和患者暴露在X射线下的概率，减小了X射线对使用者和患者的伤害。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。

本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学装置，其特征在于，所述光学装置包括底盘，在所述底盘上沿着周向布置至少一组光学单元，每组所述光学单元包括发光器件和与所述发光器件相对设置的弧形反射器件，所述光学单元用于在所述底盘的一侧将光束聚拢以形成环状光圈。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述光学单元为多组，多组所述光学单元在所述底盘上沿着周向均匀间隔布置，每组所述光学单元在所述底盘的一侧形成光弧，多个所述光弧形成所述环状光圈。

3.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，在所述底盘上设置第一安装座，每个所述发光器件通过所述第一安装座设置在所述底盘上。

4.根据权利要求1或2所述的光学装置，其特征在于，所述光学单元还包括电机，所述电机与所述弧形反射器件相连接，其用于调节所述弧形反射器件在所述底盘上的位置和姿态。

5.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，在所述底盘上设置第二安装座，所述电机的输出轴通过所述第二安装座与所述弧形反射器件相连接。

6.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，所述光学单元还包括复位器件，所述复位器件的两端分别与所述弧形反射器件和所述底盘相连接，其用于将所述弧形反射器件和所述电机的输出轴贴合连接。

7.根据权利要求6所述的光学装置，其特征在于，所述复位器件为扭簧铰链。

8.根据权利要求1或2所述的光学装置，其特征在于，所述发光器件为线性激光源，所述弧形反射器件为弧形镜面。

9.一种X射线成像设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的光学装置。

10.根据权利要求9所述的X射线成像设备，其特征在于，所述成像设备包括C型臂，所述C型臂包括位于上方的影增端和位于下方的球管端，所述光学装置设置在所述影增端与所述球管端相对。

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