DE19961523C2 - Verfahren zum Betrieb eines mit unterschiedlichen Bildformaten auf dem Eingangsbildschirm betreibbaren Röntgenbildverstärkers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der CH 451 342 bekannt, wobei die Abbildung verschiedener Eingangsbildformate immer auf den vollen Ausgangsschirm, also immer auf ein gleiches Ausgangs­ bildformat erfolgt.

Außerdem ist es aus der DE 35 26 687 A1 bekannt, den Durch­ messer des optischen Ausgangsbildes eines Röntgenbildverstär­ kers und damit der. Abbildungsmaßstab zu verändern.

Weiter ist es aus der DE 36 26 532 C2 bekannt, die Fernseh­ aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des optischen Ausgangsbildes eines Röntgenbildverstärkers mit einem CCD-Bildwandler zu versehen.

Die Baulänge der Röntgenbildverstärker ist historisch in Si­ mulationsrechnungen durch die Abwandlung der Elektronenoptik von Kugelkondensatoren entstanden. Geringfügige elek­ tronenoptische Baulängenverkürzungen um einige Zentimeter führten in Berechnungen in eine steilere Kalotte wieder zu akzeptablen Ergebnissen. Auch ist aus Simulationsrechnungen ein allgemeiner Zusammenhang zwischen Röhrenlänge und Schei­ telhöhe des Röntgenschirms bekannt, nachdem bei einer Baulän­ genverkürzung die elektronenoptische differentielle Verzeich­ nung zunimmt und somit größere Bildverstärker-Verkürzungen nicht reali­ siert wurden. Am Markt sind zwar Softwaretools erhältlich, mit denen sich Verzeichnungen korrigieren lassen, diese sind jedoch relativ aufwendig und können eine größere Verkürzung der Bildverstärker nicht kompensieren.

Eine starke Verkürzung der Baulänge eines Röntgenbildverstär­ kers um mehr als 20% gegenüber den gängigen Standardwerten geht im Normalbild (100% Eingangsformat) mit einer starken Zunahme der differentiellen Verzeichnung, die ein Maß der Än­ derung des Abbildungsmaßstabes für das Bild eines Objekts in Abhängigkeit von der Objektlage ist, am Bildrand einher. Selbst bei 90% des Eingangsbildradius verdoppelt sie sich na­ hezu.

Röntgenbildverstärker ermöglichen eine verbesserte Detailauf­ lösung durch ihre Zoomfunktionalität. Dabei wird nur die Bildinformation eines Teils des Eingangsschirms genutzt, wo­ bei dieses Bild auf den gesamten Ausgangsschirm abgebildet wird. Das Abbildungsverhältnis verringert sich folglich. Für die Zoom-Formate ist die Verzeichnung aufgrund des kleineren Abbildungsverhältnisses, aber auch durch die Kompensation der kissenförmigen Verzeichnung durch eine tonnenförmige Ver­ zeichnung, kaum relevant.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das es erlaubt, einen gegenüber den handelsüblichen Abmessungen verkürzten Röntgen­ bildverstärker unter Vermeidung größerer Verzeichnung und oh­ ne Verwendung teuerer und aufwendiger Softwaretools zu betreiben.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Reduzierung des Abbildungsverhältnisses infolge der Verwendung eines größeren Ausgangs-Betrachtungsschirms im Normalformat kann die differentielle Verzeichnung deutlich reduziert werden. Bei dem angesprochenen Beispiel eines um ca. 25% verkürzten Röntgenbildverstärkers und einer Reduzie­ rung des Abbildungsverhältnisses im Normalformat von 100% auf 90% verringert sich der Wert der differentiellen Verzeichnung bei 90% des Eingangsbildes um über 10%, d. h. etwa den Wert der durch die Verkürzung erhöhten Verzeichnung.

In Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass bei Betrieb der Zoom-Formate der kleinere Betrachtungs­ schirm genutzt wird und nicht der vergrößerte Betrachtungs­ schirm für das Normalformat und dass eine Bildgrößenanpassung entweder mittels einer umschaltbaren Optik hinter dem Be­ trachtungsschirm erfolgt, die gegebenenfalls auch als frei zoombare Optik ausgebildet sein kann, oder aber dass die Bildgrößenanpassung durch elektronisches Zoomen der CCD- Kamera erfolgt. Diese Bildgrößenanpassung ist durch die Ver­ wendung unterschiedlich großer Betrachtungsschirme notwendig, da man letztendlich das Ausgangsbild der CCD- oder Fernsehka­ mera stets in der gleichen Größe haben möchte unabhängig da­ von, ob man den Röntgenbildverstärker mit Normalformat oder mit Zoom-Format betrieben hat.

Weitere Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt sche­ matisch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibba­ ren Röntgenbildverstärker.

Der gezeigte, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene Röntgenbildverstärker, der nur schematisch in seiner Funktion angedeutet ist, weist einen Eingangsbildschirm 1 und einen Ausgangs-Betrachtungsschirm 2 auf, hinter dem entweder eine CCD-Kamera 3 oder eine Fernsehkamera 4 angeordnet ist, um das im Röntgenbildverstärker umgewandelte und vergrößerte Rönt­ genbild als elektronisches Bild darzustellen. Bei 5 erkennt man dabei die Fokusebene der Röntgenröhre und bei 6 die Test­ ebene.

Die differentielle Verzeichnung beträgt:

Ein typischer RBV 40-4 HDR-Röntgenbildverstärker hat ein Ab­ bildungsverhältnis von A = 395 mm/32 mm = 12,34, wobei 395 mm der Durchmesser des Eingangsbildschirms und 32 mm der Durch­ messer des Ausgangs-Betrachtungsschirms 2' ist, der innerhalb des Ausgangs-Betrachtungsschirms 2 eingezeichnet ist. Die Baulänge des Röntgenbildverstärkers ist um ca. 25% verkürzt und dafür wird der um ca. 10% gegenüber dem Standard-Ausgangs-Betrachtungsschirm 2' vergrößerte Ausgangs- Betrachtungsschirm 2 verwendet. Durch die daraus resultie­ rende Reduzierung des Abbildungsverhältnis im Normalformat von 100% auf 90% verringert sich der Wert der differentiellen Verzeichnung bei 90% des Eingangsbildes (in der Praxis wird immer nur 90% verwendet und nie das gesamte Format des Ein­ gangsbildschirms) um über 10%. Dadurch wird die über die Ver­ kürzung des Röntgenbildverstärkers erhöhte Verzeichnung wie­ der kompensiert. Da für die den Bildverstärker nachge­ schalteten Komponenten wie z. B. die CCD-Kamera 3 oder Video­ med 4 ein einheitliches Bildformat erforderlich ist, wird für die unveränderten Zoomformate, bei denen nur der kleinere Ausgangsbildschirmbereich 2' genutzt wird (z. B. 32 mm beim HDR), eine Bildgrößenanpassung erforderlich. Dies kann durch eine umschaltbare in der Zeichnung als Linse 7 angedeutete Optik für zwei Bildgrößen erfolgen, bei der zwei Eingangsfor­ mate über eine Abstandsregelung auf eine Ausgangsgröße ge­ bracht werden, wobei kein Auflösungsverlust in der Bildquali­ tät eintritt. Denkbar wäre aber auch der Einsatz einer frei zoombaren Optik, der die Wahl weiterer Abbildungsverhältnisse ermöglicht.

Alternativ kann die Bildgrößenkorrektur auch durch ein elek­ tronisches Zoomen der CCD-Kamera 3 erfolgen, wobei sich die Modulationsübertragungsfunktion der Komponente CCD-Kamera um den Grad der Bildgrößenanpassung (also z. B. 10%) verschlech­ tert. Da sich die Gesamtauflösung des Systems multiplikativ aus den einzelnen Bildkomponenten (Eingangsschirm, Ausgangs- Betrachtungsschirm, Optik . . .) zusammensetzt, ist aber nur ein geringerer Bildqualitätsverlust zu erwarten.

Claims (4)

1. Verfahren zum Betrieb eines mit unterschiedlichen Bildfor­ maten auf dem Eingangsbildschirm (1) betreibbaren Röntgen­ bildverstärkers, dessen Ausgangs-Betrachtungsschirm (2, 2') eine CCD-Kamera (3) oder eine Fernsehaufnahmeröhre (4) zur Erfassung des Bildes des Ausgangs-Betrachtungsschirms (2, 2') zugeordnet ist, wobei das größte vorgesehene Bildformat das Normalformat ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zumindest für das Normalformat das Bild des Ausgangs-Betrachtungsschirms auf einem Bereich (2) des Ausgangs-Betrachtungsschirms dargestellt wird, der größer als derjenige Bereich (2') des Ausgangs-Betrachtungsschirms ist, auf dem bei wenigstens einem im Vergleich zum Normalfor­ mat verringerten Eingangsbildformat das Bild des Ausgangs- Betrachtungsschirms dargestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Bildgrößenanpassung mit­ tels einer umschaltbaren Optik (7) hinter dem Betrachtungs­ schirm (2') erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Bildgrößenanpassung mittels einer frei zoombaren Optik erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Bildgrößenanpassung durch elektronisches Zoomen der CCD-Kamera (3) erfolgt.