DE2420364A1 - Steuereinrichtung zur selbsttaetigen einstellung von elektromechanisch angetriebenen bauteilen, insbesondere zur selbsttaetigen begrenzung und ausrichtung eines strahlungsbuendels - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR.-PHIL. G. NICK L- DFi-ING. J. DORNER

8 IVi 0 N C H E N IS LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104

TEL. (08 11) 555719

München, den 9· April 1974 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 76

The Machlett Laboratories Inc., Stamford, Connecticut, Vereinigte Staaten von Amerika

Steuereinrichtung zur selbsttätigen Einstellung von elektromechanisch angetriebenen Bauteilen, insbesondere zur selbsttätigen Begrenzung und Ausrichtung eines Strahlungsbündels

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf selbsttätige Ausrichtungssysteme oder Kollimationssysteme und insbesondere Steuereinrichtungen für radiographische Systeme mit einstellbaren Strahlausrichtungseinrichtungen zum Schutz der zu bestrahlenden oder zu untersuchenden Person vor einer Strahlen-Überdosis.

Bekanntermaßen können Organe im Inneren beispielsweise des menschlichen Körpers dadurch untersucht werden, daß man bestimmte Bereiche des Körpers einer Strahlung, etwa einer Röntgenstrahlung für eine bestimmte Zeitdauer aussetzt. Dabei soll aber die Strahlung auf einen ganz bestimmten Bereich des zu untersuchenden Körpers beschränkt bleiben, um die Strahlendosis, welcher der Patient ausgesetzt ist, möglichst klein zu halten. Dies . erreicht man am besten durch genaue Einstellung der Querschnittsfläche oder -größe des Strahlungsbündels, welches auf den zu untersuchenden Bereich des Körpers gerichtet wird'.

409845/0888

Eine hierzu geeignete Art eines -Röntgenstrahleniuitersuchungsgerätes ist in der US-Patentschrift 3 581.094 beschrieben. Das in dieser Schrift gezeigte Gerät enthält eine Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung oder einen Kollimator mit zwei zueinander senkrecht angeordneten Paaren einander gegenüberstehender, schwenkbarer Platten, welche eine rechteckige Öffnung begrenzen. Die Platten sind aus Röntgenstrahlen-absorbierendem Material, beispielsweise aus Blei gefertigt und dienen zur Einstellung der Größe des Querschnitts und der Gestalt eines Strahlungsbündels, das durch die Öffnung gelenkt wird. Ln Abhängigkeit von elektrischen Signalen, welche von an geeigneter Stelle in dem Gerät angeordneten Fühlern erzeugt werden, wird die rechteckige Öffnung so eingestellt, daß sich ein Straiilungsbündel mit einer Querschnittsgröße ergibt, welche im wesentlichen der rechteckigen Fläche des verwendeten Röntgenfilms angepaßt ist. Wird dann ein Patient zwischen die Strahlungsbündel- Begrenzungseinrichtung und den Röntgenfilm gebracht, so wird nur derjenige Teil des Körpers des Patienten bestrahlt, welcher untersucht und auf dem Film abgebildet werden soll.

Eine andere Art einer Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung, welche sich mehr zur Regulierung des Durehmessers eines kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels eignet, ist der US-Patentschrift 3 448 270 zu entnehmen. Eine dort gezeigte Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung besitzt eine Ausgangsöffnung, welche von einem hülsenartigen Verschluß begrenzt wird, der eine Vielzahl Röntgenstrahlen-absorbierender Blätter oder Segmente. enthält, die in Längsrichtung einander teilweise überlappend so angeordnet sind, daß sich eine Kegelstumpf—förmige Gestalt ergibt. Die einzelnen Blätter oder Segmente sind so schwenkbar gehaltert und gleichzeitig verstellbar, daß sich durch Einstellung einer größeren oder geringeren Überlappung der Durchmesser der einstellbaren Öffnung an dem geringeren Durchmesser aufweisenden Ende der Kegelstumpf-förmigen Konstruktion verändern läßt. Diese Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung kann also

-Z-

derartig eingestellt werden, daß man ein kegelförmiges Strahlungsbündel erhält, das durch die Einrichtung hindurch geleitet wird, wobei der richtige Durchmesser zur Bestrahlung eines kreisförmigen Bildaufzeichnungsträgers oder -empfängers, beispielsweise für die Bestrahlung des Eingangsschirmes einer Bildverstärkerröhre, gewählt werden kann.

Die vorbeschriebenen Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtungen besitzen im allgemeinen einstellbare Blendenöffnungen, so daß ein hindurchtretendes Röntgenstrahlungsbündel einen Querschnitt erhält, welcher im wesentlichen der aufnehmenden Fläche eines Aufzeichnungsträgers oder eines Bildempfängers entspricht. Medizinische Untersuchungen jüngeren Datums führen jedoch zu der Forderung, daß die Querschnittsgröße des Röntgenstrahlungsbündels in der Ebene des Bildaufζeichnungsträgers oder Bildempfängers noch genauer der Größe der aufnehmenden Fläche des Bildempfängers oder -aufzeichnungsträgers entsprechen sollte, als dies gegenwärtig der Fall ist. es ist daher wünschenswert, eine automatische Steuereinrichtung zur Einstellung der Blendenöffnung einer Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung so auszubilden, daß sie der soeben aufgestellten Forderung entspricht. Bekannte selbsttätige Steuereinrichtungen zur präzisen Einstellung der Blendenöffnung mittels eines genau arbeitenden Mechanismus, bei welchem unerwünschtes Spiel und andere Hysteresiserscheinungen vermieden sind, waren nicht zufriedenstellend, da sich beträchtliche Kosten ergaben und der Blendenverschluß die Neigung zu Pendelungen hatte, wenn eine gewünschte Blendenöffnungseinstell^ng erreicht war. Man hat versucht, diese Neigung zum Pendeln dadurch zu vermeiden, daß man ein totes Band vorsah, .in welchem das System gegenüber einem geringen Überlauf der gewünschten Blendenöffnungseinstellung unempfindlich ist. Wenn jedoch die Blendenöffnung eingestellt wird und der Verschluß die gewünschte Einstellung erreicht, so kann bereits der geringe Überlauf zu einer Querschnittsfläche oder Querschnittsgestalt des Röntgenstrahlungsbündels führen, bei welcher die zulässigen

409845/088$

Toleranzen bezüglich der Anpassung an die Aufnahmeflache des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfänger überschritten sind.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, eine Steuereinrichtung zur selbsttätigen Einstellung von elektromechanisch angetriebenen Bauteilen, insbesondere zur selbsttätigen Begrenzung und Ausrichtung des von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlungsbündels gegenüber einem Aufzeichnungsträger so auszubilden, daß ein Totgang oder ein Spiel oder andere Formen mechanischer oder elektrischer Hysteresis vermieden werden, ohne daß unzuträglich teuere Einrichtungen und elektronische Regelkreise zur Erzielung der gewünschten Genauigkeit erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, welche von einem Eingabesignal und einem der Stellung des bzw. eines elektromechanisch angetriebenen Bauteils entsprechenden Signal geleitet sind und durch einen mit diesem Bauteil mechanisch gekoppelten elektromechanischen Antrieb, welcher in einer ersten Sichtung in Abhängigkeit von einer bestimmten Folge der genannten Steuersignale in Betrieb gesetzt und stillgesetzt wird lind welcher in einer zweiten Richtung in Betrieb setzbar, umsteuerbar und stillsetzbar ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen einer solchen Steuereinrichtung bilden Gegenstand der anliegenden Batentansprüche. Im einzelnen ist gemäß einer Ausführungsform eine Strahlungsquelle vorgesehen, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie ein Strahlungsbündel durch eine einstellbare Blende richtet und einen Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger bestrahlt, der in bestimmtem Abstand von der Strahlungsquelle angeordnet ist. Ferner sind selbsttätige Einrichtungen zur Einstellung der Blendenöffnung zur Begrenzung des Querschnittes des Stranlungsbündels vorgesehen, derart, daß dieser Querschnitt genau der Größe der Aufnahmefläche des Aufzeichnungsträgers oder des BiId-

- 4 409845/08Sd

empfangers in dessen Ebene entspricht.

Die selbsttätigen Einrichtungen enthalten Detektoren oder Stellungsmelder, welche elektrische Signale abgeben, die anzeigen, daß ein Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger in einen Halter eingesetzt ist und daß ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger eingestellt ist. Auch enthält die selbsttätige Einrichtung Fühler zur Erzeugung elektrischer Signale, welche die Größe des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers und die Größe des bestrahlten Feldes in der Ebene des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers anzeigen.

Weiterhin enthält die Einrichtung eine Überwachungseinheit für die Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung mit einer Detektorschaltung und einer Fühler-Überwachungsschaltung. Die Überwachungseinheit besitzt einen Eingang zum Empfang elektrischer Signale von den Stellungsmeldern oder Detektoren, Schaltmittel zur Erzeugung eines elektrischen Signales zur Anzeige eines vorhandenen Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers und zur Anzeige der Einstellung eines bestimmten Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger und einen monostabilen Flip-Flop zur Erzeugung eines Signals bestimmter Zeitdauer, abhängig von einem durch die Stellungsmelder und die Schaltmittel erzeugten Signal. Die Fühler-Überwachungsschaltung enthält einen Vergleicher, welcher elektrische Signale von den Fühlern aufnimmt und ein Ausgangssignal abgibt, welches als Anzeige für eine notwendige Blendenöffnungseinstellung di'ent, ferner eine Sperrschaltung, welche ein weiteres Schließen oder Kleinermachen der Blendenöffnung von Hand zuläßt, jedoch ein Aufmachen der Blendenöffnung auf eine Weite verhindert, bei der das bestrahlte Feld die Größe des Aufzeichnungsträgers oder des Bildempfängers überschreitet, außer in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Detektorschaltung und einem Öffnungs-Befehlssignal von dem Vergleicher. Weiter enthält die Fühler-Überwachungsschaltung eine Überlaufsteuerung zum Aufmachen der

409845/0888

Blendenöffnung über die vom Vergleicher geforderte Korrektureinstellung hinaus, so daß für die endgültige Einstellung auf die gewünschte Größe der Blendenöffnung eine Schließbewegung erforderlich ist. Schließlieh wird durch Schaltmittel bestimmt, ob die Blendenöffnung geschlossen werden soll, geöffnet werden soll oder ob die Korrektureinstellung beendet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Röntgenstrahlungsquelle vorgesehen, welche ein im wesentlichen kegelförmiges Söntgenstrahlungsbündel durch eine im wesentlichen kreisförmige Blendenöffnung richtet, welche von einem Kegelstumpf-förmigen Verschlußorgan einer Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung gebildet ist, von wo aus das Strahlungsbündel auf einen kreisscheibenförmigen Eingangsschirm einer Bildverstärkerröhre fällt, die in bestimmtem Abstand von der Strahlungsquelle an einer geeigneten Halterung angeordnet ist- Detektoren liefern elektrische Signale, welche die Lage der Bildverstärkerröhre in der Halterung und die Einstellung eines.bestimmten Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger oder Strahlungsempfänger signalisieren. Weiter sind Fühler zur Erzeugung elektrischer Signale vorgesehen, welche dem Durchmesser des auswertbaren Bereiches des Eingangsschiras, ferner dem Abstand des Eingangsschirms von der Strahlungsquelle und dem Durchmesser der Blendenöffnung zur Begrenzung des Durchmessers des konischen Röntgenstrahlungsbündels entsprechen, so daß dieser Querschnitt des Strahlungsbündels dem kreisscheibenförmigen, auswertbaren Bereich des Eingangsschirms entspricht.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel einer Röntgenstrahlungsquelle auf eine im wesentlichen rechteckige Blendenöffnung gerichtet, die von zwei senkrecht zueinander angeordneten Paaren einander gegenüberstehender Platten einer Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung gebildet wird, von wo das Strahlungsbündel auf einen rechteckigen Röntgenfilm fällt, welcher in bestimmtem

409845/0888

Abstand von der Strahlungsquelle in einer Halterung festgeklemmt ist. Detektoren oder Stellungsmelder liefern elektrische Signale, welche das Einsetzen einer Filmkassette in den Halter und die Einstellung eines bestimmten Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger signalisieren. Fühlereinriehtungen liefern elektrische Signale entsprechend der Länge
und der Breite des Films, entsprechend dem Abstand des Films
von der Strahlungsquelle und entsprechend Länge und Breite der Blendenöffnung. Die Kollimator-Überwachungseinheit besitzt eine gemeinsame Detektor-Überwachungsschaltung, welche Ausgangssignale in duale Fühler-Überwachungsschaltungen eingibt, von welchen eine zur Einstellung der Längenabmessung der Blendenöffnung und eine zur Einstellung der Breite der Blendenöffnung dient.
Die Kollimator-Überwachungseinheit ermöglicht also die Begren-, zung des Querschnittes des Röntgenstrahlungsbündels in solcher Weise, daß er der Fläche des Röntgenfilms in den gewünschten
Genauigkeitsgrenzen entspricht.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine teilweise perspektivisch gezeigte
Ansicht eines radiographischen Aufzeichnungssystems mit Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtungen,

Figur 2 eine schematische Ansicht des Systems
nach Figur 1,

Figur 3 ein Blockschaltbild der wichtigsten

Bauteile zur Durchführung der Steuerungen in dem System nach Figur 1,

Figur 4 ein Blockschaltbild des Systems nach
Figur 1 in genauerer Darstellungsweise,

- 7 -409845/0888

Figur 5 ein schematisch.es Schaltbild einer bestimmten praktischen Ausfuhrungsform der Schaltung nach Figur 4,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausfuhrungsform eines radiographischen Systems

Figur 7 eine schematische Darstellung des Systems und der Steuereinrichtungen gemäß Figur 6,

Figur 8 ein Blockschaltbild der wichtigsten Teile des Systems und der Steuereinrichtungen gemäß Figur 6,

Figur 9 ein mehr ins einzelne gehendes

Blockschaltbild des Systems gemäß Figur 6 und

Figur 10 ein schematisches Schaltbild einer praktischen Ausführungsform der in Figur 8 gezeigten Schaltung.

In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile jeweils auch mit gleichen Bezugszahlen versehen. In den Figuren 1 und 2 ist ein radiographisches System 10 dargestellt, das einen Röntgenstrahlungsgenerator 12 enthält, der ein rohrförmiges oder zylindrisches Gehäuse 14 aufweist. In diesem Gehäuse ist sich in Längsrichtung erstreckend die Röntgenröhre 16 angeordnet. Die Röntgenröhre 16 kann beliebiger Bauart sein und eine Elektronen emittierende Kathode 18 sowie eine im Abstand davon angeordnete Anode 20 besitzen, wobei Kathode und Anode in dem evakuierten Röhrenkolben 22 gehaltert sind. Die Anschlüsse der Röntgenröhre sind elektrisch mit einer Röntgenröhren-Steuereinheit 24 ver-

409845/088$

bunden, beispielsweise über ein Verbindungskabel 25, das, jeweils voneinander isoliert, einen an die Anode 20 gelegten Leiter 26 und zwei Leiter 27 und 28 enthält, die an die entsprechenden Anschlüsse der Kathode 18 gelegt sind.

Während des Betriebes liefert die Röntgenröhren-Steuereinheit elektrischen Strom über die Leitungen 27 und 28 an die Kathode, um diese auf eine Temperatur aufzuheizen, bei welcher sich die gewünschte Elektronen-Emission ergibt. Über die Leitung 26 und eine der Leitungen 27 oder 28 liefert die Röntgenröhren- Steuereinheit 24 ferner geeignete elektrische Potentiale an die Anode 20 und die Kathode 18, so daß zwischen diesen Elektroden ein starkes elektrostatisches Feld entsteht. Durch dieses Feld werden die emittierten Elektronen von der Kathode 18 ausgehend in bekannter Weise beschleunigt und auf einen verhältnismäßig kleinen Brennfleck 21 der Anode 20 fokussiert, so daß der Brennfleck eine punktförmige Quelle für ein von dem Brennfleck ausgehendes, kegelförmiges Strahlungsbündel 30 der Röntgenstrahlung bildet. Man erkennt also, daß die Röntgenröhren-Steuereinheit die Erzeugung des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündel 30 dadurch verhindern kann, daß die an die Kathode 18 und die Anode 20 der Röntgenröhre 16 angelegten elektrischen Potentiale durch geeignete Vorrichtungen abgeschaltet werden.

Das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel 30, welches von der Röntgenröhre 16 erzeugt wird, gelangt über eine entsprechend ausgerichtete Öffnung 15 in der zylindrischen Wand des Gehäuses 12 und tritt dann in eine Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung 32 oder einen Kollimator ein, welcher in geeigneter Weise an die Öffnung 15 angesetzt ist. Die Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung 32 kann ein Gehäuse 33 aufweisen, das eine nicht dargestellte, der Öffnung 15 des Gehäuses 12 zugekehrte Eingangsöffnung 12 und eine gegenüberliegende AusgangsÖffnung 34 besitzt, die von segmentartigen Verschlußorganen 36 begrenzt wird, welche von dem Gehäuse 33 nach außen wegstehen. Der Verschluß

409845/0888

JO

mit den einzelnen segmentartigen Organen 36 ist genauer in der US-Patentschrift 3 448 270 beschrieben. Es sei nur kurz gesagt, 'daß die Verschlußkonstruktion 36 eine Vielzahl sich in Längsrichtung erstreckender Blätter oder Segmente 37 enthält, welche aus Röntgenstrahlungs-absorbierendem Werkstoff, beispielsweise aus Blei hergestellt sind und sich derart teilweise überlappen, daß man eine Kegelstumpf-förmige Gestalt der Verschlußkonstruktion erhält. Die Blätter oder Segmente 37 sind an demjenigen ihrer Enden, welches der Öffnung der Kegelstumpf-förmigen Konstruktion mit dem größeren Durchmesser benachbart ist, schwenkbar befestigt und stehen in Wirkverbindung mit einem verdrehbaren Ring 38. Durch Verdrehen des Ringes 38 werden die Blätter oder Segmente in größere oder geringere gegenseitige Überlappung gebracht, so daß der Durchmesser der Ausgangsöffnung 34 auf der den geringeren Durchmesser aufweisenden Seite der Kegelstumpf -förmigen Konstruktion verändert werden kann. Mit dem segmentweise aufgebauten Verschluß 36 läßt sich also der Durchmesser des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 bei Durchgang durch die Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung 32 einstellen.

Außerhalb des Gehäuses 33 befindet sich ein Einstellknopf 40, welcher von Hand betätigt werden kann, um den Ring 38 zu verdrehen und dadurch den Durchmesser der Ausgangsöffnung 34 in der jeweils gewünschten Weise einzustellen. Der Einstellknopf bietet also die Möglichkeit, die Größe des Querschnittes des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 zu regulieren, wenn das System 10 von Hand eingestellt werden soll. Der aus der Strahlungsbündel-Begrenzungseinrichtung 32 hervortretende, kegelförmige Röntgenstrahlungsstrahl 30 kann einen auf seinem Wege gelegenen Teil 42 des Körpers eines Patienten 44 durchdringen und entsprechend der Dichteverteilung aufgrund der inneren Organe in dem Teil 42 des Körpers in bekannter Weise eine Modulation erfahren. Das modifizierte oder modulierte, kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel 30 enthält also ein Röntgenstraiilungs-

- 10 409845/0888

bild dieser inneren Organe, das die Strahlung auf einen entsprechend ausgerichteten Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger 46 projiziert, der beispielsweise vom Eingangsschirm 48 einer Bildverstärkerröhre 50 gebildet sein kann.

Bildverstärkerröhren, welche hier verwendbar sind, lassen sich beispielsweise der US-Patentschrift 3 417 242 entnehmen. Kurz beschrieben weist eine solche Bildverstärkerröhre ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse oder einen Kolben 52 auf, der an einem Ende durch eine Eingangsplanscheibe 54 bestimmten Durchmessers abgeschlossen ist, während sich an dem anderen Ende eine Ausgangsplanscheibe 56 befindet, die bedeutend kleineren Durchmesser besitzt. Nahe der Eingangsplanscheibe 54 befindet sich der Eingangsschirm 48, welcher das einfallende Röntgenstrahlungsbild in ein entsprechendes Elektronenverteilungsbild in an sich bekannter Weise umformt. Das Elektronenverteilungsbild wird durch ein elektrostatisches Feld von dem Eingangsschirm 48 aus beschleunigt und auf eine nicht dargestellte Ausgangs Schirmanordnung fokussiert, die sich nahe der Ausgangsplanscheibe 56 befindet. Die Ausgangsschirmanordnung setzt, wiederum in an sich bekannter Weise, das beschleunigte Elektronenbild in ein helles, sichtbares Bild um, das durch die Ausgangsplanscheibe 56 hindurch betrachtet werden kann. Auf diese Weise können die inneren Organe des Teiles 42 des Körpers untersucht und beobachtet werden, während die Röntgenstrahlung einwirkt.

Die Bildverstärkerröhre 50 kann mit Steuermitteln versehen sein, welche eine Reihe koaxial aufeinander ausgerichteter, im Abstand voneinander angeordneter, in der Zeichnung nicht dargestellter Elektroden umfassen, die sich zwischen dem Eingangsschirm 48 und dem Ausgangsschirm befinden, wie in der zuvor genannten US-Patentschrift gezeigt ist. Diese zwischengeschalteten Elektroden werden auf jeweils veränderlichen elektrischen Potentialen gehalten, die von einer entfernt angeordneten Steuereinheit 71 be-

- 11 409845/0388

zogen werden, welche mehrere Potentiometer (nicht dargestellt) enthält, die sich durch einen Steuerknopf 73 einstellen lassen. Die an die zwischengeschalteten Steuerelektroden gelegten Potentiale bewirken eine Formung des elektrostatischen Feldes zwischen dem Eingangsschirm 48 und dem Ausgangsschirm, so daß nur ein Teil der Elektronenverteilung auf dem Eingangsschirm zur Darstellung auf dem gesamten Ausgangsschirm gelangt. Der abgebildete Teil des Eingangsschirms 48, welcher den Bildempfänger, die Bildaufnahmefläche oder den Informationsempfänger 46 darstellt, wird also verkleinert.

Aus Obigem ergibt sich, daß nur diejenige Röntgenstrahlung, welche auf den zur Abbildung gelangenden Teil des Eingangsschirms 48 auftrifft, das sichtbare Bild auf dem Ausgangsschirm der Bildverstärkerröhre 50 hervorbringt. Wenn daher die Größe des Querschnittes des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 in der Ebene des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers 46 größer als die zur Bilderzeugung ausgewertete Teilfläche des Eingangsschirms ist, so wird der bei 44 angedeutete Patient in unnötigem Maße der Strahlung ausgesetzt. Um daher den Patienten vor zu starker Bestrahlung mit Röntgenstrahlen zu schützen, ist es notwendig, die Querschnittsfläche des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 genau an die auszuwertende Fläche des Bildempfängers 46 anzupassen» Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Querschnittsflache des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 in der ^bene des Bildempfängers 46 proportional zur Größe des Durchmessers der öffnung 34 der Strahlungsbündelbegrenzungseinriciitung 32 ist. Man kann daher, etwa mittels eines Einstellknopfes 40, an der Öffnung 34 eine Einstellung vornehmen, um das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündei 30 auf den gewünschten Querschnittdurchmesser zu bringen. Von dem united States H®Lth Service durchgeführte Untersuchungen haben .jedoch gezeigt, daß Bedienungspersonen von Röntgenapparaten dieser Art im allgemeinen den Einstellknopf 40 in eine Richtung verstellen, bei welcher sich ein kegelförmiges Röntgenstranlungsbündel ergibt,

- 12 -

409845/0888

dessen Querschnittsfläche größer als die Bildaufnahmefläche des Bildempfängers ist. Praktisch wird also der Einstellknopf 70 der hier vorgeschlagenen Einrichtung nur während besonderer Diagnoseverfahren durch hervorragend geschultes Personal verwendet, während zu der normalen Einstellung der Querschnittsfläche des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 während üblicher Diagnoseverfahren automatische Steuereinrichtungen vorgesehen sind»

Zu diesem Zwecke ist die Bildverstärkerröhre 50 an einer gegeigneten Halterung 60 befestigt, an welcher sich ein auf das Vorhandensein eines Bildempfängers ansprechender Zustandsdetektor befindet, etwa in Form eines durch Druck betätigten Schalters Ein Anschluß, des Schalters 62 ist an die positive Klemme 64 einer entsprechend gepolten Spannungsquelle ( nicht dargestellt) gelegt ·, während der andere Anschluß des Schalters 62 über eine Leitung 66 an eine K-Ollimator-Überwachungseinheit 68 angeschlossen ist. Wird also ein Aufzeichnungsträger oder ein Bildempfänger, beispielsweise die Bildverstärkerröhre 50, in den Halter 60 eingesetzt, so wird der Druckschalter 62 geschlossen, so daß ein elektrisches Signal über die Leitung 66 zu'der Kollimatorüberwachungseinheit 68 gelangt. Das elektrische Signal, welches von dem auf das Vorhandensein eines Bildempfängers ansprechenden Zustandsdetektor erzeugt wird, liefert also die Information, daß der Bildempfänger sich in der richtigen Lage befindet, um ein Strahlungsbild entsprechend dem abzubildenden Objekt 42 aufzunehmen.

Die Halterung 60 ist an einer Teleskop-Tragsäule 70 befestigt, an welcher sich auch die Steuereinheit 71 und ein auf die Größe des eingesetzten Bildempfängers ansprechender Fühler, etwa ein Potentiometer 72, befindet. Das Potentiometer 72 enthält ein übliches Widerstandselement 74, das mit seinem einen Anschluß an die positive Klemme 6 einer entsprechenden, nicht dargestellten Spannungsquelle gelegt ist, während'der andere Anschluß des Widerstandselementes elektrisch geerdet oder'an Masse gelegt ist. Längs des Widerstandselementes 74 stellt sich also ein

- 13 409845/0 888

genau abgestufter Spannungsabfall ein, der durch den ScMebekontakt oder durch einen verschwenkbaren Arm 76 abgetastet werden kann. Der Arm 76 kann mechanisch mit dem Steuerknopf 7 3 gekuppelt sein. Der Steuerknopf' 73 stellt also den Kontaktarm 76 so auf dem.Widerstandselement 74 ein, daß ein bestimmter Spannungswert abgetastet wird, der dem Durchmesser des zur Abbildung gelangenden Teiles des Eingangsschirmes 48 entspricht. Da jedoch eine bestimmte Beziehung zwischen den jeweiligen·Durchmessergrößen des abgebildeten Teiles des Eingangsschirmes 48 und der Bildaufnahmefläche 46 sowie des Eingangsschirms 48 besteht, kann die jeweilige, von dem Kontaktarm 76 abgetastete Spannung auch in Beziehung mit der Durchmessergröße der Bildaufnahmefläche geasfczt werden. Auf diese Weise können die abgestuften Spannungswerte, die sich bei Verschiebung des Kontaktarmes längs des Widerstandselementes 74 abtasten lassen, auch so geeicht werden, daß sie entsprechende Bildaufnahmeflächengrößen abzeigen, welche durch Einstellung an dem Steuerknopf 73 vorgewählt werden. Der von dem Kontaktarm 76 abgetastete Spannungswert stellt also ein elektrisches Signal dar, welches den Durchmessers des BiIdempfangers 46 angibt und über eine Leitung 80 zu der Kollimatorsteuereinheit 68 gelangt.

Die Teleskoptragsäule 70 hängt von einem Ende einer an der Decke montierbaren Schlittenführung 82 herunter, welche ein Paar im Abstand voneinander parallel laufender Schienen 84 aufweist, längs welcher ein Tragstück 86 in üblicher Weise verschiebbar ist. An dem Tragstück 86 ist ein Ende einer weiteren Teleskop-Haltesäule 88 befestigt, die mit Zwischenraum zwischen den Schienen 84 sich nach abwärts erstreckt und an ihrem unteren Ende ein Gehäuse 33 für die Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 32 trägt. Wird also das Tragstück 86 längs der Schienen verschoben, so wird auch die Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 32 zusammen mit dem daran befestigten Röntgenstrahlungsgenerator 12 an den Eingangsschirm 48 der Bildverstärkerröhre 50 angenähert oder hiervon entfernt. Die Querschnittsfläche des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 in der Ebene des Eingangs schirmes 48 wird folglich im Durchmesser verkleinert bzw.

- 14 -

409845/0888

vergrößert. Wenn also die Querschnittsfläche des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 so eingestellt wird, daß sie dem Durchmesser des Eingangssehirms 48 der Bildverstärkerröhre entspricht, so muß der Abstand zwischen dem Brennfleck 21 des Röntgenstrahlungsgenerators 12 und dem Eingangsschirm 48 der Bildverstärkerröhre 59 "bestimmt werden, wobei dieser Abstand als die Entfernung zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger zu bezeichnen und in den Abbildungen abgekürzt als SID eingezeichnet ist.

Um ein genaues Maß des Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger zu erzielen, ist ein Ende eines Drahtseiles 90 in geeigneter Weise, etwa durch Festlegung an einem Verankerungsstift 87 des Tragstücks 86 an diesem befestigt. Das Drahtseil 90 erstreckt sich längs der Schlittenführung 82 und ist in an " sich bekannter Weise um eine mit einer Rückholfeder versehene Trommel 92 gelegt. Wenn also der Eöntgenstrahlungsgenerator an die Bildverstärkerröhre 50 angenähert oder von dieser weggeschoben wird, so wird das Drahtseil 90 auf die Trommel 92 aufgewickelt oder von der Trommel abgezogen. Die resultierende Drehung der Trommel 92 bewirkt eine Verdrehung der Welle 94, an deren einem Ende eine Zahnscheibe 96 befestigt ist. Am Umfang der Scheibe 96 befindet sich eine Anzahl in regelmäßigem Abstand voneinander angeordneter Zähne 98, welche der Reihe nach auf einen federbelasteten Tastarm eines Unterbrechungsschalters 100 einwirken, so daß sich der Schalter 100 in regelmäßigen Zeitabständen öffnet und schließt. Ein Anschluß des Schalters 100 ist an die positive Klemme 102 einer nicht dargestellten, entsprechend gepolten Spannungsquelle gelegt, während der andere Anschluß des Schalters 100 über Schalter 122 und 124 sowie über eine Leitung 104 mit der Kollimatorsteuereinheit 68 in Verbindung steht. Die Schalter 100, 1022 und 124 bilden also eine auf den Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger ansprechende Detektoreinrichtung, welche elektrische Signale entsprechend einem gewählten SID-Abstand liefert, wobei das Signal unterbrochen wird, wenn dieser Abstand verändert wird.

- 15 409845/0888

Die Welle 94 ist auch, noch mit einer Trommel 1Of> gekuppelt, welche an ihrem Außenumfang eine Reihe von in unregelmäßigem Abstand voneinander angeordneter Nocken 108 trägt, die jeweils federbelastete Schaltarme von zugehörigen Schaltern 110 betätigen können. Durch Schließen eines der Schalter 110 wird ein elektrischer Strom durch eine zugehörige, in Reihe geschaltete Lampe 112 geschickt, so daß diese Lampe aufleuchtet und dadurch anzeigt, daß ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger eingestellt ist. Bei üblichen radiographischen Untersuchungen ist beispielsweise die Auswahl einer aus insgesamt vier gebräuchlichen Entfernungswerten notwendig, nämlich 91,5 cm, 101,5 cm, 122 cm und 183 cm. Jeder der Nocken 108 ist also am Außenumfang der Trommel 106 genau an derjenigen Stelle befestigt, an welcher bei entsprechender Stellung der Trommel eine besondere Entfernungsanzeigelampe 102 zum Auflementen gebracht wird, welche den eingestellten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger mit dem gewünschten Grad von Genauigkeit anzeigt. Die Nocken 108 können jedoch auch so am Umfang der Trommel 106 verteilt werden, daß sie gegebenenfalls andere Entfernungsweiten signalisieren. Auch können an der Trommel 106 mehr als vier Nocken 108 angebracht werden, um zusätzlich zu den gebräuchlichen, im allgemeinen eingestellten Entfernungswerten auch andere Entfernungswerte anzeigen zu können.

Die Welle 94 der Trommel 92 ist aus s er dein mechanisch mit einem Kontaktarm 118 eines Potentiometers 116 gekuppelt, so daß durch Verdrehung der Welle 94 der Kontaktarm 118 entsprechend verdreht wird. Der Kontaktarm 118 liegt auf einem Widerstandselement 120 auf, dessen einer Anschluß mit der Leitung 104 und über die normalerweise geschlossenen Schalter 122 und 12-4 mit der positiven Klemme 102 einer entsprechend gepolten, nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden ist. Der andere Anschluß des Widerstandselementes 120 ist elektrisch an Masse gelegt oder geerdet. Längs des Widerstands&lementes 120 ergibt sich also ein abgestufter Spannungsabfall, welcher in zugehörigen Werten des Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger genau geeicht werden kann.

- 16 409845/0881

Wird also der Kontaktarm 118 aufgrund einer Verdrehung der Welle 94 auf dem Widerstandselement 120 eingestellt, so tastet er einen bestimmten Spannungswert ab, der genau der gewählten Weite zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger entspricht. Das Potentiometer 116 stellt also einen auf die erwähnte Entfernung ansprechenden Fühler dar, welcher ein elektrisches Signal erzeugt, das einen jeweils gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger signalisiert.

Wird jedoch das Tragstück 86 längs der Schienen 84 über einen Grenzabstand von 203 cm hinaus bewegt, so wird der Schalter 122 vermittels aines an dem Schaltarm 118 angeordneten Isolier-¹-nockens 126 geöffnet, so daß ein Stromfluß durch das Widerstandselement 120 und die. Leitung 104 verhindert wird. In entsprechender Weise wird, wenn das Tragstück 86 längs der Schienen 84 über einen minimalen G-renzabstand von beispielsweise 76 cm, hinaus verschoben wird, der Schalter 124 durch den Isoliernocken 126 des Schaltarmes"118 geöffnet, so daß ein Stromfluß durch das Widerstandselement 120 und die Leitung 104 ebenfalls unterbrochen wird. Die Schalter 122 und 124 bilden demgemäß zumindest teilweise Begrenzungseinrichtungen, welche im automa- ■ tischen Betrieb eine Abgabe von Röntgenstrahlung verhindern, wenn der Röntgenstrahlungsgenerator 12 zu weit von dem bei 44 angedeuteten Patienten weg oder zu nahe an den Patienten herangerückt ist.

Ln dem Gehäuse 33 der Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung befindet sich ein Potentiometer. 130 mit einem Widerstandselement 132, das mit einem Anschluß an Erde gelegt ist. Der andere Anschluß des Widerstandselementes 132 ist über eine Leitung 128 an den Kontaktarm 118 des Potentiometers 116 angeschlossen. . Der von dem Kontaktarm 118 abgetastete Spannungswert wird also an das Widerstandselement 132 des Potentiometers 13O gelegt. Auf dem Widerstandselement 132 gleitet ein Kontaktarm 134, welcher eine Wirkverbindung zu dam bereits erwähnten Ring 38 hat und sich mit diesem verdreht, wenn die Blendenöffnung 34 in der zuvor beschriebenen Weise eingestellt wird» Der Kontaktarm 134 bildet

- 17 409845/0888

also einen Fühler mit Bezug auf die Größe der fileiideiaöifnung 3^ und stellt sich entsprechend auf dem Wider standLsslement ¹32 ein. Nachdem die an das Widerstandselement 132 gelegte Spannung dem innerhalb der durch die Schalter 122 und 124 vorgegebenen, zulässigen Grenzen gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger entspricht, tastet der Kontaktarm 134 einen bestimmten Spannungswert ab, der in Beziehung mit der Bildfeldgröße besteht, die sich bei dem gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger einstellt, wenn eine bestimmxen, Blendenöffnung 34 gewählt worden ist. Das Potentiometer 130 stellt also einen Blendenöffnungsfühler dar, der in Veroindung mit dem auf den Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bild empfänger ansprechenden Fühler ein elektrisches Signal liefert, das die Größe des bestrahlten Ausschnittes in der Ebene des Bildempfänger angibt,, wenn sich der Abstand zwischen Strahlungs quelle und Bildempfänger in den zulässigen Grenzen befindet. Dieses elektrische Signal gelangt über eine Leitung 136 ebenfalls su der Kollimatorsteuerexnheit 68.

Weiterhin befindet sich in dem Gehäuse 33 der Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 32 ein umsteuerbarer Motor 138, von dessen Welle 139 aus über ein geeignetes Getriebe der Ring zum Zwecke der Einstellung der Blendenöffnung 34 angetrieben wird. Der Motor 138 wird durch elektrische Signale gespeist, die über eine Leitung 140 von der Kollimatorsteuerexnheit ob aus zugeführt werden. Man erkennt aus Figur 3, daß die Kollimatorsteuerexnheit 68 Spannungssignale konstanten Wertes von dem auf das Vorhandensein eines Bildempfängers ansprechenden Detektor 62 und von den auf Abstandsgrenzwerte ansprechenden Detektoren in Form der Bauteile 102, 104, 122 und 124 erhält. Weiter empfängt die Kollimatorsteuereinheit 68 Spannungssignale veränderlicher Größe von dem auf die Größe des Bildempfänger ansprechenden Fühler 72 und von den die Größe der bestrahlten Fläche in der Ebene des Bildempfängers signalisierenden Fühleinrichtungen 130 in Verbindung mit der Vorrichtung 116. aus diesen Singangssignalen bildet die KollimatorsteuereLnheit oö ein elektrisches Signal, welches den Motor 138 in die richtige

- 18 403845/0888

Richtung betätigt, um die gewünschte Einstellung der Blendenöffnung 34 zu erzielen. Während die Blendenöffnung 34 eingestellt wird, erfolgt auch eine entsprechende Verstellung des auf die Größe der bestrahlten Fläche ansprechenden Fühlers, so daß sich eine Regelschleife ergibt. Es ist jedoch wesentlich, daß die ^einstellung der Blendenöffnung 34 beendet ist, bevor das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel 30 erzeugt wird, um den Patienten vor einer zu starken Bestrahlung zu schützen. Zu diesem Zwecke schickt die Kollimatorsteuereinheit 68 ein elektrisches Signal über eine Leitung 142 an die Röntgenröhren Steuereinheit 24, um die Erzeugung des kegelförmigen Röntgenstrahlungsbündels 30 zu verhindern, bis die Einstellung der Blendenöffnung 34 abgeschlossen ist.

In Figur 4 ist die Kollimatorsteuereinheit 68 schaltungsmäßig _ gezeigt und enthält eine Zustandsdetektor-Überwachungsschaltung 144, eine Fühler-Überwachungsschaltung 146 und eine Anzeige-Verriegelungsschaltung 148· Die Zustandsdetektor-Überwachungsschaltung 144 kann zwei Eingangstransistören 150 und 152 enthalten, wobei die Basis des Transistors 150 an den Schalter oder Detektor 100 angeschlossen ist, welcher auf den Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger anspricht, während die Basis des Transistors 152 mit dem auf das Vorhandensein eines Bildempfängers ansprechenden Detektor 62 verbunden ist. Die Emitter der Transistoren 150 und 152 sind jeweils geerdet und die Kollektoren der genannten Transistoren sind mit der positiven Klemme 154 einer Spannungsquelle verbunden. Der Kollektor des Transi-stors 150 hat außerdem mit einem Inverter

Verbindung

156/, dessen Ausgang-an eine Eingangsleitung 157 eines Detektor-Torschaltelementes 160 gelegt ist. Ln ähnlicher Weise ist der Kollektor des Transistors 152 mit einem dem Bildempfänger zugeordneten Inverter 158 verbunden, dessen Ausgang Verbindung mit einer Eingangsleitung 159 des genannten Torschaltelementes 160 hat.

Der Ausgang des Inverters 158 ist außerdem an eine Leitung 164 angeschlossen, die zu der Anzeige-Verriegelungsschaltung 148

• - 19 -

4G9845/0S88

führt und mit dem Eingang eines Hand-Anzeige-Inverters 170 und außerdem einer Eingangsleitung 173 verbunden ist, die an ein Sich'erheits-Verriegelungstorschaltelement 172 gelegt ist. Man erkennt also, daß die Leitung 164 einen Ausgang der Detektor-Überwachungsschaltung 144 darstellt. Der Ausgangs des Detektor Torschaltelementes 160 ist mit dem Eingang eines monostabilen Flip-Flop 162 und außerdem über einen Inverter 169 mit einer Leitung 166 verbunden, welche den zweiten Ausgang der Detektor-Überwachungsschaltung 144 darstellt. Der Ausgang des monostabilen Flip-Flop 162 ist an eine Leitung 168 angeschlossen, welche den dritten Ausgang der Detektor-Überwachungsschaltung 144 darstellt.

Die Fühler-Überwachungsschaltung 146 enthält einen Eingangsvergleicher 180, dessen Eingangsleitungen mit 182 und 184 bezeichnet sind. Die Leitung 182 hat mit dem Kontaktarm 134 des auf die Größe der Blendenöffnung 34 ansprechenden Fühlerpotentiometers 130 über eine Leitung 136 Verbindung, während die Singangs&eitung 184 über eine Leitung 80 an den Kontaktarm 76 des auf die Größe des Bildempfängers ansprechenden Fühlerpotentiometers 7 2 angeschlossen ist. Befindet sich also der gewählte Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger in den zulässigen Grenzen, so wird der Leitung 182 ein elektrisches Signal entsprechend der Größe des bestrahlten Feldes in dem gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger zugeführt. In entsprechender Weise gelangt zu der Leitung 184 ein elektrisches Signal entsprechend dem Durchmesser des Eingangsschirms 48· Diese beiden Signale werden miteinander elektrisch in dem Vergleicher 180 verglichen und wenn ein Signal größer als das andere ist, so erscheint an der Äusgangsleitung 186 des"Vergleichers 180 ein dem Unterschied zwischen den beiden Signalen entsprechendes elektrisches Signal.

Die Ausgangsleitung 186 des Vergleichers 180 und die beiden Ausgangsleitungen 166 und 168 der Detektor-Überwachungsschaltung 144 sind mit den Eingängen einer Flip-Flop-Schaltung 188 verbunden, welche eine Eückkopplungs-Haltejschleife 190 aufweist.

- 20 -

409845/0888

Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 138 ist mit dnm Eingang eines Schaltfolgeinverters 192 verbunden, dessen Ausgang Verbindung mit dem Eingangsanschluß eines Schaltfolge-Torschaltelementes 194 hat. Ein zweiter Eingangsanschluß des Schaltfolge-Torschaltelementes 194 hat Verbindung mit der Ausgangsleitung 166 der Detektor-Überwachungsschaltung 144- Der Ausgang des Schaltfolge-Torschaltelementes 194 ist an den Eingang eines monostabilen Überlauf-Flip-Flop 196 gelegt und hat über eine Leitung 199 mit dem Eingang eines ODER-Schaltelementes 198 Verbindung. Der Ausgang des ODER-Schaltelementes 198 ist mit dem Eingang einer Motorantriebs-Öffnungsschaltung 200 verbunden und hat außerdem Verbindung mit dem Eingang eines Bereitschaftanzeigeinverters 202.

Der Ausgang 186 des Eingangsvergleichers 180 und die Ausgangsleitung 166 der Detektor-Überwachungsschaltung 144 sind ferner mit den jeweiligen Eingangsanschlüssen eines Torschaltelementes 204 verbunden. Ein dritter Eingangsanschluß des Torschaltelementes 204 hat über eine Leitung 205 mit dem Ausgang des Bereitschaftsanzeigeinverters 202 Verbindung und ist an eine Eingangsklemme eines Bereitschaftsanzeige-Torschaltelementes 210 gelegt. Der Ausgang des Torschaltelementes 204 hat mit dem Eingang eines Schließantriebsinverters 206 und über eine Leitung 207 mit einem weiteren Eingangsanschluß des Torschaltelementes 210 Verbindung. Der Ausgang des Schließantriebsinverters 2.06 ist mit dem Eingang einer Motorantriebsschließschaltung 208 verbunden.

Ein dritter Eingangsanschluß des Bereitschaftsanzeige-Torschaltelementes 210 ist über eine Leitung 209 an die Ausgangsleitung 166 der Detektor-Überwachungsschaltung 144 gelegt. Der Ausgang des Bereitschaftsanzeige-Torshaltelementes 210 ist mit dem Eingang einer Bereitschaftsanzeigeschaltung 212 und über eine Leitung 219 mit dem Eingang eines Bereitschaftsverriegelungs-Inverters 214 verbunden. Der Ausgang dieses Inverters ist über eine Leitung 175 mit einem zweiten Eingangsanschluß des Sicherheitsverriegelungs-Torschaltelementes 172 verbunden. Dessen Ausgang ist an den Eingang einer Sicherheitsverriegelungsschal-

- 21 409845/0888

ßs

tung 176 gelegt, welche ihrerseits eine B katorsehaltung 178 und eine Belichtungshalteschaltung 225 betätigt.

Ein. Beispiel für den schaltungsmäßigen Aufbau der Anlagenteile nach Figur 4 ist in Figur 5 gezeigt, wobei gebräuchliche, im Handel erhältliche Bauelemente und Geräte verwendet sind.

Wenn also während des Betriebes ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger gewählt ist, so übertragen die hierauf ansprechenden Detektorschaltmittel 100, 122 und ein Konstantspannungssignal an die Basis des Transistors 150, so daß dieser Transistor leitend wird und der Kollektor des Transistors 50 geerdet wird. Der resultierende Abfall des Potentials am Eingang des Inverters 156 auf Null bewirkt, daß der Inverter ein Signal der logischen Bedeutung "1" über die Leitung 157 an einen Eingangsanschluß/Detektor-Nand-Torschaltelementes 160 abgibt. Das Nand-Torschaltelement 160 erzeugt jedoch kein Bereitschafts—Ausgangssignal, bis ein entsprechendes Signal der logischen Bedeutung "1" an seinem anderen Eingangsan." Schluß von dem dem Bildempfänger zugeordneten Inverter 158 her eintrifft.

Ist kein Bildempfänger vorhanden oder eingesetzt, um ein Strahlungsbild aufzunehmen, so- wird der auf das Vorhandensein des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers ansprechende Detektorschalter 62 nicht geschlossen und kann daher auch kein Konstantspannungssignal an die Basis des Transistors 152 übermitteln. Der Transistor 152 bleibt folglich nicht leitend und das Potential der Spannungsquelle 154 wird dem Eingang des Inverters 158 zugeführt. Folglich gibt der Inverter 158 ein Signal der logischen Bedeutung ¹¹O" über die Leitung 159 an den hieran angeschlossenen Anschluß des Detektor-Nand—Schaltelementes 160 ab, das in diesem Falle kein Ausgangs-Bereitschaftssignal abgeben kann. Das logische "1"-Signal, welches von dem Inverter 158 erzeugt wird, gelangt jedoch außerdem über die Ausgangsleitung 164 zu dem Handsteueranzeigeinverter 170 der Anzeige-

- 22 -

409845/0888

verriegelungs-Schaltung 148. Der Inve^er i7O erzeugt daher ein logisches "1"-Signal, das über einen Belastungswiderstand 216 zu der Basis eines Transistors 218 in der Handsteueranzeigeeinrichtung 174 übertragen wird. Der Transistor 218 geht daher in den Leitungszustand über und bewirkt das Aufleuchten einer Handsteueranzeigelampe 220.

Das logische "O"-Signal, welches dem Eingang des Inverters 170 zugeführt wird, gelangt außerdem über die Leitung 173 zu einem Eingangsanschluß eines Sicherheitsverriegelungs-Nand—Schaltelementes 172. Das Nand-Schaltelement 172 erzeugt daher an seinem Ausgang ein logisches "1"-Signal, welches über einen Belastungswiderstand 121 der Basis des Transistors 222 innerhalb der Sicherheitsverriegelungsschaltung 176 zugeführt wird. Der Transistor 222 geht demzufolge in den Leitungszustand über und läßt einen Stromfluß durch die in Serie geschaltete Erregerwicklung 224 eines Relais zu. Hierdurch wird eine Belichtungshalte schaltung abgeschaltet, indem die Relaiskontakte 223 geöffnet werden, wodurch die Röntgenstrahlungsbelichtung auf· Handbetrieb umgestellt wird. Außerdem öffnen sich die Relaiskontakte 226, wodurch die Belichtungshalte-Anzeigelampe 228 zum Erlöschen gebracht wird. Es ist also ein automatisches System zur Umstellung der Anlage 10 auf Handbetrieb vorgesehen, so daß eine Röntgenbestrahlung erfolgen kann, wenn kein Bildempfänger für die Durchführung automatischer Untersuchungen eingesetzt ist.

Befindet sich jedoch ein Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger in der Halterung 60, so wird der auf das Vorhandensein dieses Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers ansprechende Detektorschalter 62 geschlossen und liefert ein Konstantspannungssignal an die Basis des Transistors 152. Der Transistor 152 geht dann in den leitenden Zustand über, so daß sein Kollektor mit Erde verbunden wird. Hierdurch fällt das Potential am Eingang des dem Aufzeichnungsträger oder Bildempfänger zugeordneten Inverters 158 auf KuIl ab, so daß dieser Inverter ein logisches Signal der Bedeutung "1" an den Eingang des Handsteueranzeige-

- 23 4098A5/0888

inverters 170 und außerdem über die Leitung 173 sp- das oicherheitsverriegelungs-Nand-Schaltelement 172 abgibt. Der Inverter 170 erzeugt dann ein logisches "O"-Signal, welches den Transistor 218 in den nicht leitenden Zustand stellt und die Handsteueranzeigelampe 220 zum Erlöschen bringt. Außerdem wird das dem Eingang des Inverters 170 zugeführte logische "1"-Signal über die Leitung 173 zu dem daran angeschlossenen Eingang des Sicherheitsverriegelungs-Nand-Schaltelementes 172 übertragen. Liefert daher die andere Eingangsleitung 175 zu dem Nand-Schaltelement 172 ein logisches "!"-Signal, so erzeugt das Nand-Schaltelement 172 ein logisches "O"-Signal, welches den Transistor 222 nichtleitend schaltet" und die Relaiserregerwicklung 224 abschaltet. Die Belichtungshalteschaltung wird daher aufgrund einer Schließung der Relaiskontakte 223 erregt, wobei eine Röntgenstrahlenemission durch die Kollimatorsteuereinheit 68 verhindert wird. Die Schließung der Relaiskontakte 226 bewirkt außerdem ein Aufleuchten der Belichtungshalteanzeigelampe 228.

Der Ausgang des Detektor-land-Schaltelementes 160 ist mit einem Inverter 169 verbunden, der mit der Ausgangsleitung 166 der Detektorüberwachungsschaltung 144 in Reihe geschaltet ist. Pernerhin ist der Ausgang des Detektor-Nand-Schaltelementes 160 mit einem Inverter 163 in Reihe geschaltet, der an einen Eingangsanschluß eines Nand—Sehaltelementes 161 gelegt ist. Ein weiterer Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 161 ist mit einem innerhalb der Schaltung positiven Anschluß eines Kondensators 167 gelegt, dessen negative Seite geerdet ist. Außerdem hat dieser weitere Eingangsanschluß über einen Widerstand 165 Verbindung mit dem Ausgang des Detektor-Nand-Schaltelementes 160. Ist also kein Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger eingesetzt, so bewirkt das der Eingangsleitung 159 zugeführte, resultierende logische "O"-Signal, daß das Nand-Schaltelement 160 an seinem Ausgang ein logisches "1"-Signal darbietet. Der Inverter 169 liefert demzufolge ein logisches "0"-Signal an die Ausgangsleitung 166, während der Inverter 163 ein logisches "0"-Signal an den hier angeschlossenen Eingang des Nand-Schaltelementes 161 abgibt. Ferner wird das am Ausgang des Nand-Schalt-

- 24 409845/0888

elementes 160 auftretende logische "1"-Signal Über den Widerstand 165 unmittelbar an den anderen Eingangsanschluß des Rand-Schaltelementes 161 übertragen und lädt den Kondensator 167 auf einen Spannungswert entsprechend einem logischen "1"-Signal auf.

Wird dann ein Bildempfänger oder ein Aufzeichnungsträger in die Halterung 60 eingesetzt, so bewirkt das logische'"1"-Signal, das auf der Leitung 159 auftritt, in Verbindung mit dem logischen "1"-Signal der Leitung 157, daß das Nand-Schaltelement

160 sein Ausgangssignal von einer logischen "1" zu einer logischen "0" verändert. Dies führt dazu, daß der Inverter 169 ein logisches "1"-Signal an die Ausgangsleitung 166 abgibt und der Inverter 163 ein logisches "1"-Signal an den hier angeschlossenen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 161 liefert. Der Kondensator 167 hält jedoch an dem anderen EingangsaiEchluß des Nand-Sehaltelementes 161 ein Potential entsprechend dem gespeicherten logischen "1"-Signal auch während der Zeit aufrecht, die zur Entladung des gespeicherten Signales über den Widerstand 165 erforderlich ist.Während der durch den Widerstand 165 und den Kondensator 167 vorgegebenen Zeitkonstante habendaher beide Eingangsanschlüsse des Nand-Schaltelementes 161 einen logischen Signalwert "1". Während dieses kurzen Zeitintervalls fällt daher der Ausgang des Nand-Sehaltelementes

161 auf ein logisches "0"-Signal ab und kehrt dann zu einem logischen "1"-Wert zurück, wenn sich der Kondensator 167 auf einen Spannungswert entsprechend einer logischen "0" entladen hat. Man erkennt also, daß jedesmal dann, wenn ein Aufzeichnungsträger oder Bildempfänger ausgewechselt wird und ein bestimmter Abstand zwischen Spannungsquelle und Aufzeichnungsträger gewählt wird, das Nand-Schaltelement 161 einen negativ gehenden Impuls an seinem Ausgang abgibt. Der zeitlich begrenzte Impuls, welcher von dem Nand-Schaltelement 161 erzeugt wird, gelangt zu der Ausgangsleitung 168 der Detektorüberwachungsschaltung 144.

Die Flip-Flop-Schaltung 188 enthält zwei Nand-Schaltelemente 185 «nd 187, welche mit ihren Ausgangsanschlüssen jeweils an

- 25 409845/0888

zugehörige EIngangsans'chlüsse eines dritten Nand-SchalteJ ementes 189 angeschlossen sind. Die Flip-Flop-Sehaltung 188 wird vermittels einer Halterückkopplungsschleife 190, welche den Ausgang des iTand-Sehalt element es 189 über einen Serienwiderstand 181 mit einem Bingangsanschluß des liand-Schaltelementes 185 und außerdem, mit einem positiven Anschluß' eines mit seiner negativen Klemme geerdeten Kondensators 183 verbindet, in einer ihrer beiden Betriebszustände gehalten. Die Flip-Flop-Schaltung 188 wird kurzzeitig mit einem negativ gehenden Impuls beaufschlagt, welcher der Leitung 168 mitgeteilt wird, die an den anderen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 185 geführt ist. Erfolgt eine Impulsbeaufschlagung in dieser Weise, so bestimmt sieh der Betriebszustand der Flip-Flop-Schaltung 188 durch das elektrische Signal, das der Vergleicherausgangsleitung 186 zugeführt wird, die an einen Eingangsanschluß des iiand-Schaltelementes 187 gelegt ist. Der andere Eingangsanschluß dieses Uand-Sehaltelenientes ist mit der Ausgangsleitung 166 verbunden, welche ein Konstantspannungssignal der logischen Bedeutung "1" erhält, wenn ein Bildempfänger und Aufzeichnungsträger in die richtige Lage gebracht und ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger gewählt Ist.

Ist das die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers signalisierende, an der Eingangsleitung 184 des Vergleichers 180 auftretende Signal größer als das die Größe des bestrahlten Feldes signalisierende Signal auf der Eingangsleitung 182, so erscheint auf der Ausgangsleitung 186 ein elektrisches Signal, welches den Wert einer logischen "0" hat und anzeigt, daß die Blendenöffnung 34 geöffnet werden soll. Bas Rand-Schaltelement 187 erzeugt daher an seinem Ausgang ein logisches "1"-Signal. Während ferner der negativ gehende Impuls, welcher der Leitung 168 zugeführt wird, einem Wert entsprechend einer logischen ¹¹O" entspricht, erzeugt das Nand-Schaltelement 185 an seinem Ausgang ein logisches "!"-Signal. Wenn also an beiden Eingangsanschlüssen des Nand-Schaltelementes 189 Signale entsprechend einer logischen "1" auftreten, so gibt dieses Schaltelement an seinem Ausgang eine logische "0" ab, die dem hier angeschlossenen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 185

- 26 409845/0888

mitgeteilt wird. Der Ausgang des Nand-Sehaltelem^nte* 185 bleibt also auf dem logischen Signalwert "1", selbst wenn der negativ gehende Impuls auf der Leitung 168 zu dem konstanten logische η Signalwert "1" zurückkehrt. Die Flip-Flop-Schaltung 188 wird daher in einem Betriebszustand festgehalten, welcher ein öffnen der Blendenöffnung 34 gestattet.

Das gehaltene logische "O"-Signal am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 188 veranlaßt den Schaltfolgeinverter 192 zur Abgabe eines logischen "O"-Signales an die hiermit verbundene Eingangsklemme- eines Schaltfolge-UND-Schaltelementes 194, dessen Aufgabe es ist, zu bestimmen, ob die Flip-Flop-Schaltung 188 freigegeben ist und in einen Schaltzustand überwechseln kann, in welcher aufgrund eines vorübergehenden Impulses von irgendeiner anderen . Signalquelle, beispielsweise aufgrund eines augenblicklichen Leistungsausfalles, die Blendenöffnung geöffnet werden kann. Der andere Eingangsansehluß des UND-Schaltelementes 194 ist folglich mit der Ausgangsleitung 166 der Detektor-Überwachungsschaltung 144 verbunden, um sicherzustellen, daß ein Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger eingesetzt ist und ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger gewählt ist. Das UUD-Schaltelement 194 erzeugt also an seinem Ausgang nur dann ein logisches "1"-Signal, wenn an beiden Eingangsanschlussen des Sehaltelementes ein logisches "1"-Signal eingegeben wird.

Man erkennt, daß die Werte des Widerstandes 181 und des Kondensators 183 so gewählt sind, daß sich eine RC-Zeitkonstante ergibt, die langer dauert, als zu erwartende, vorübergehende Impulse, um eine unerwünschte Freigabe der Flip-Flop-Schaltung und damit ein unerwünschtes Öffnen der Blendenöffnung 34 zu verhindern. Brauchbare Werte für den Widerstand 181 sind 330 Ohm und für den Kondensator 183 150 Mikrofarad, so daß sich eine Zeitkonstante von annähernd 50 Millisekunden einstellt. Die Werte des Widerstandes 165 und des Kondensators 167 der Detektor-Überwachungsschaltung sind folglich wieder so gewählt, daß sieh ein Freigabeimpuls größerer Dauer ergibt, als die

- 27 4Q9845/0888

RC-Zeitkonstante aufgrund des Widerstandes 181 und des l.ondensators 183 beträgt. Es zeigt sich also, daß brauchbare Werte für den Widerstand 165 beispielsweise 330 Ohm und für den Kondensator 167 200 Microfarad sind, so daß sich eine Impulsdauer von etwa 65 Millisekunden ergibt.

Die monostabile Überlauf-Flip-Flop-Schaltung 196 enthält ein UND-Schaltelement 193» dessen einer EingangsanSchluß über einen Inverter 191 an den Ausgang des Schaltfolge-UND-Schaltelementes 194 gelegt ist, während der andere Eingangsanschluß an die in der vorliegenden Schaltung positive Klamme eines Kondensators 197 und über einen Widerstand 195 an den Ausgang des Schaltfolge-UND-Schaltelementes 194 angeschlossen ist, wobei die negative Seite des Kondensators 197 geerdet ist. Das logische "1"-Ausgangssignal, welches von dem Schaltfolge-UND-Schaltelement 194 erzeugt wird, lädt also den Kondensator 197 entsprechend auf und wird dem hiermit verbundenen Eingangsanschluß des UND-Schaltelementes 193 mitgeteilt. Dasselbe logische "!"-Signal bewirkt über den Eingang des Inverters 191, daß dieser ein logisches "O"-Signal dem jeweils anderen Eingangsanschluß des UND-Schaltelementes 193 zuleitet. Wenn also ein logisches "T'-Signal und ein logisches "O"-Signal an den jeweiligen Eingangsanschlüssen des UND-Schaltelementes 193 anliegen, so liefert dieses ein logisches "O"-Signal an den hiermit verbundenen Eingangsanschluß eines Öffnungsantriebs-ODER-Schaltelementes 198.

Das logische "1"-Signal, welches von dem Schaltfolge-UND-Schaltelement 194 erzeugt wird, gelangt jedoch außerdem über eine Parallelleitung 199 zu dem anderen Eingangsanschluß des .ODER-Schaltelementes 198. Dieses liefert folglich ein logisches "1"-Signal über einen Belastungswiderstand 201 der Motorantriebsschaltung 200 an die Basis eines Transistors 203» so daß dieser in den leitenden Zustand übergeht. Es fließt dann ein Strom durch eine Relaiswicklung 205, welche den Motor 138 innerhalb des Gehäuses 33 der Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung in Betrieb setzt. Der Motor 138 verdreht daher den Ring 38,

- 28 409845/0888

so daß die Segmente oder Blätter 37 der Verschlußblendo ^-erschwenkt werden und einander weniger überlappen, so daß die Blendenöffnung 34 weiter geöffnet wird. Nachdem die Verdrehung des Ringes 38 auch eine Verschwenkung des Kontaktarmes 34 bewirkt, so daß dieser über das Widerstandselement 132 des die Blendenöffnung abtastenden Potentiometers hinweg entsprechend verschoben wird, bis das. die Größe "des bestrahlten Feldes anzeigende Signal, welches der Eingangsleitung 182 des Vergleichers 180 mitgeteilt wird, dem auf der Eingangsleitung 184 auftretenden, die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers anzeigenden Signal gleich ist. Folglich wechselt das auf der Ausgangsleitung 186 des Vergleichers 180 auftretende elektrische Signal von dem Zustand einer logischen "0" zu einer logischen "1" über^

Wenn das elektrische Signal, welches am Ausgang 186 der Vergleichers 180 auftritt, in den Zustand entsprechend einer logischen "1" übergewechselt hat, so" geht die Flip-Flop-Schaltung 188 in den.anderen Schaltungszustand über und erzeugt nun am Ausgang ein logisches "1"-Signal, das dem Eingang des Schaltfolgeinverters 192 mitgeteilt wird. Die Flip-Flop-Schaltung 188 wird in diesem Schaltungszustand gehalten. Das logische "1"-Signal am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 188 bewirkt, daß der Inverter 192 ein logisches "0"-Signal an den hiermit verbundenen Eingangsanschluß des Schaltfolge-UND-Schaltelementes 194 abgibt. Dieses Schaltelement erzeugt daher an seinem Ausgang ein logisches "O"-Signal, das den Inverter 191 dazu veranlaßt, ein logisches "1"-Signal an den hiermit verbundenen Eingangsanschluß des überlauf-UND-Schaltelementes 193 abzugeben. Nachdem der Kondensator 197 auf einen Signalwert entsprechend einer logischen "1" aufgeladen ist, steht an beiden Eingangsanschlüssai des UND-Schaltelementes 193 während der Entladedauer des Kondensators 197 eine logische "1" an. Das UND-Schaltelement 193 liefert daher ein logisches "1"-Signal an den hiermit verbundenen Singangsanschluß des ODER-Schaltelementes 198 und bewirkt, daß dieses Schaltelement weiterhin ein logisches "1"-

- 29 -409845/0888

Signal an die Basis des Transistors 203 abgibt, obwohl sich der andere Singangsanschluß des ODER-Schaltelementes 198 im Zustand einer logischen "0" befindet.

Dies hat zur Wirkung, daß der Motor 138 die Segmente oder Blätter 37 der Blendenöffnung 34 weiter verschwenkt, so daß die Blendenöffnung 34 über die zunächst vom Vergleicher 180 geforderte Korrektureinstellung hinaus geöffnet wird. Durch die Bewegung des Ringes 38 wird daher der Kontaktarm 134 auf dem Widerstandselement 132 so verschoben, daß auf der Eingangsleitung 182 des Vergleichers 180 ein die Größe des bestrahlten Feldes anzeigendes Signal auftritt, welches größer ist als das die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers anzeigende Signal. Das auf der Ausgangsleitung 186 auftretende elektrische Signal bleibt folglich eine logische "1", wodurch signalisiert wird, daß die Blendenöffnung nun weiter geschlossen werden soll. Das logische "1"-Signal der Leitung 186 hat keine Wirkung auf den Schaltungsausgang, welcher im Zustand einer logischen "1" festgehalten wird. Wenn also·der Kondensator 197 entladen ist, so erzeugt das Überlauf-UND-Torschaltelement 193 an seinem Ausgang ein logisches "O"-Signal. Sind dann beide Eingangssignale des ODER-Sehaltelementes 198 logische "O"-Signale, so liefert dieses Schaltelement ein logisches "0"-3ignal an die Basis des Transistors 203» wodurch dieser Transistor in den nicht leitenden Zustand übergeht und der Motor 138 stillgesetzt wird. Das logische "0"-Signal, welches von dem ODER-Schaltelement 198 erzeugt wird, bewirkt, daß der an den Ausgang des ODER-Schaltungselementes 198 angeschlossene Schließantriebinterter 202 ein logisches "1"-Signal an den hiermit verbundenen Eingangsanschluß des Schließantrieb-Nand-Schaltelementes 204 abgibt. Ein weiterer Eingangsanschluß des Sand-Schaltelementes 204 ist an die Ausgangsleitung 186 des Vergleichers 180 gelegt, welcher ein logisches "1"-Signal liefert. Ein dritter Eingangsanschluß des Wand -Schaltelementes 204 ist schließlich mit der Ausgangsleitung 166 verbunden, die ebenfalls im Zustand einer logischen "1" gehalten ist, wodurch angezeigt ist, daß ein Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger

- 30 409845/0888

eingesetzt und ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger gewählt ist. Stehen also an sämtlichen drei iingangsanschlüssen des Nand-Schaltelementes 204 logische "1"-Signale an, so liefert dieses Schaltelement ein logisches "Oⁿ-Signal an den Eingang des Inverters 206, der folglich ein logisches "O"-Signal über einen Belastungswiderstand 209a an die Basis eines Transistors 207a der Motor-Schließanstriebsschaltung 208 liefert. Dies hat zur Folge, daß durch eine Relaiswicklung 211 ein Strom fließt, wodurch der Motor 138 erregt wird und den Ring 38 derart verdreht, daß die Segmente oder Blätter des Blendenverschlusses in stärkere Überlappungsstellung verschwenkt werden und die Blendenöffnung 34 geschlossen wirfi.

Durch die entsprechende Bewegung des Kontaktarmes 134 längs des Widerstandselementes 132 wird an dem Eingang 182 des Vergleichers 180 ein die Größe des bestrahlten Feldes anzeigendes Signal erzeugt, welches dem über die Eingangsleitung 1-84 zugeführten, die Größe des Bildempfängers öder Aufzeichnungsträgers anzeigenden Signal- gleich ist. Das am Ausgang 186 des Vergleichers auftretende elektrische Signal wechselt daher in den Zustand einer logischen "0" über, und dieses Signal gelangt zu dem hiermit verbundenen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 204. Letzteres liefert folglich ein logisches "1"-Signal an den Inverter 206, welcher dann ein logisches "0"-3ignal an die Basis des Transistors 207a abgibt, wodurch dieser nichtleitend wird. Die Relaiswicklung 211 wird dadurch abgeschaltet und der Motor 138 stillgesetzt.

Das logische "0"-Signal, welches nun von dem Ausgang 186 des Vergleichers geliefert wird, ist daran gehindert, die Flip-Flop-Schaltung 188 in einen Betriebszustand, welcher eine Blendenöffnung bewirkt, umzustellen, da ein Freigäbeimpuls von dem monostabilen Flip-Flop 162 der Detektorüberwachungsschaltung 144 fehlt. Die Ίlip-Flop-Schaltung 188 bleibt daher in dem Blendenöffnungs-Schließbetrieb festgehalten, bei welchem es möglich ist, vermittels des Handeinstellknopfes 40 die Blendenöffnung 34 weiter zu schließen. Jeder Versuch, die islenden-

- 31 409845/0888

öffnung 34 über den dem Durchmesser des .Bildempfängera oder Aufzeichnungsträgers 46 entsprechenden Wert, etwa mittels des Einstellknopfes 40 zu öffnen, bewirkt Jedoch eine Verschiebung des Eontaktarmes 134 längs des Widerstandselementes 132 des die Blendenöffnungsgröße abtastenden Potentiometers 130. Dies hat zur Folge, daß das die Größe des bestrahlten Feldes anzeigende Signal, welches auf der Eingangsleitung 182 des Vergleichers 180 ansteht, größer als das die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers anzeigende Signal der Leitung 184 wird. Das am Ausgang 186 des Vergleichers 180 auftretende elektrische Signal geht daher von dem Zustand einer logischen "0" zu einer logischen "1" über, und dieses Signal wird dem damit verbundenen Eingangsanschluß, des Nand-Schaltelementes 204 mitgeteilt, so daß der Motor 138 die Blendenöffnung 34 in der zuvor beschriebenen Weise auf die zuvor automatisch eingestellte Größe schließt. Das die Größe des bestrahlten Feldes anzeigende Signal auf der Leitung 182 des Vergleichers 180 wird daher wieder gleich dem die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers anzeigenden Signal der Leitung 184 und das auf der Leitung 186 auftretenden elektrische Signal geht wieder von einer logischen "1" zu einer logischen "0" über.

Das logische "0"-Signal, welches am Ausgang 186 des Vergleichers 180 auftritt, wird an den hiermit verbundenen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 204 weitergegeben. Folglich erzeugt das Haid-Schaltelement 204 an seinem Ausgang ein logisches "0"-Signal, welches zu einem damit verbundenen Eingangsanschluß des Bereitschaftsanzeige-OTD-Schaltelementes 210 gelangt. Wie zuvor bereits ausgeführt, liefert das ODSR-Schaltelement 198 an seinem Ausgang ein logisches "0"-Signal, welches den Inverter 202 zur Abgabe eines logischen "1"-Signales an den zweiten Eingangsanschluß des Bereitschaftsanzeige-UlTD-Schaltelementes 210 veranlaßt. Außerdem wird von dEr Ausgangsleitung 166 der Detektorüberwachungsschaltung 144 her über eine Leitung 209 ein drittes logisches "1"-Signal an den damit verbundenen EingangsanSchluß des Bereitschaftsanzeige-UND-Schaltelementes 210 geleitet, wobei durch dieses Signal bestätigt wird, daß ein Bildempfänger

- 32 409845/0888

oder Aufzeichnungsträger in die richtige Lage gebracht ist, um das Röntgenstrahlungsbild aufzunehmen und daß ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger gewählt ist. Stehen also an sämtlichen drei Eingangsanschlüssen logische "1"-Signale an, so liefert das UND-Schaltelement 210 ein logisches "1"-Signal über einen Belastungswiderstand 213 an die Basis eines Transistors 215"der Bereitschaftsanzeigeschaltung 212. Der Transistor 215 wird daher leitend geschaltet, so daß ein Stromfluß durch den Glühfaden einer in Reihe geschalteten Anzeigelampe 217 zustande kommt. Die Bereitschaftsanzeigelampe 217 leuchtet daher auf und signalisiert, daß die Blendenöffnung 34 richtig eingestellt ist, um das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel 30 auf eine Querschnittsgröße zu beschränken, welche auf den Durchmesser oder die Größe des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers 46 abgestimmt ist.

Das logische "1"-Signal, welches am Ausgang des Bereitschaftsanzeige-UND-Schaltelementes'210 erzeugt wird, gelangt außerdem über eine Leitung 219 zum Eingang eines Sicherheitsverriegelungsinverters 214. Dieser sendet folglich ein logisches "O"-Signal über die Leitung 175 an den damit verbundenen Eingangsanschluß eines Sicherheitsverriegelungs-Nand-Schaltelementes 172. Wie schon oben erwähnt wurde, gelangt ein logisches "1"-Signal der Ausgangsleitung 164 der Detektorüberwachungsschaltung 144 über eine Leitung 173 zu dem jeweils anderen Eingangsanschluß des Nand-Schaltelementes 172. Dieses erzeugt folglich an seinem Ausgang ein logisches "!"-Signal, das über einen Belastungswiderstand 221 der Basis eines Transistors 222 innerhalb der Sicherheitsverriegelungsschaltung 176 mitgeteilt wird. Der Transistor 222 geht daher in den Leitungszustand über und läßt einen Stromfluß über eine Relaiswicklung 224 zu, wodurch die Kontakte 226 in der Belichtungshalte-Anzeigeschaltung 228 geöffnet werden und außerdem die Kontakte 223 in der Belichtungshalteschaltuhg 225 in Öffnungssteilung gehen. Die Belichtungshalte-Anzeigelampe 228 erlischt daher und die Belichtungshalteschaltung wird außer Betrieb gesetzt, so daß nunmehr die Strahlungsquelle 21 bzw. der Brennfleck in dem Röntgenstrahlungsgenerator 12 Strahlung

- 33 409845/0888

"emittieren kann.

Die insgesamt verstrichene Zeit zur Vervollständigung des gesamten beschriebenen Arbeitsspiels von der Feststellung des Vorhandenseins eines Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers 46 und der Einstellung eines bestimmten Äbstaades zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger bis zur Auslösung der Belichtungshalteschaltung für die Röntgenstrahlungsemission liegt in der Größenordnung von etwa 1/10 Sekunde bis etwa 1 Sekunde. ,Wird der Bildempfänger und Aufzeichnungsträger ausgewechselt oder der Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger verändert, so beginnt das Arbeitsspiel der Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung von neuem und die Blendenöffnung 34 wird bis zu der maximal zulässigen Größe geöffnet. Während der Blendenöffnungs-Aufsteuerung bewirkt das hier vorgeschlagene automatische System ein Öffnen der Blendenöffnung auf eine Weite, die größer als die erforderliche Weite ist, da ein Überlauf-Antriebsimpuls geliefert wird, der von dem monostabilen Flip-Flop 196 der Fühlerüberwachimgsschaltung 148 bereitgestellt wird. Der Antriebsmotor 138 wird danach stillgesetzt und erst dann schließt die Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung die Blendenöffnung 34- auf die erforderliche, richtige Weite. Handelt es sich nur' um einen Blendenöffnungs-SchließVorgang, so schließt das automatische Strahlungsbündelbegrenzungssystem der hier vorgeschlagenen Konstruktion die Blendenöffnung 34 sogleich auf die richtige Weite. Bei der Einstellung der Blendenöffnung bewirkt also das hier angegebene automatische System, daß die Blendenöffnung die letzte -Einstellung in ein und derselben Richtung erfährt, so daß der Verschlußmechanismus die richtige Einstellung stets gleichsam aus derselben Richtung kommend erreicht. Auf diese V/eise werden ein mechanischer Totgang, ein elektronisches Spiel oder andere Formen einer Einstellungshystaresis-^ bei der Einstellung der Blendenöffnung 34 vermieden. Die auf den Hystesiseffekten beruhenden Fehler werden auf diese Weise ausgeschaltet. Es hat sich gezeigt, daß ein Strahlungsbündelbegrenzungssystem der hier vorgeschlagenen Art den Durchmesser des kegelförmigen

- 34 409845/0888

Röntgenstrahlungsbündels in der Ebene des Bildempfängors oder Aufzeichnungsträgers so genau einstellen kann, daß die Summe aller Abweichungen unabhängig vom Vorzeichen innerhalb von zwei Prozent des Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger bleibt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die hier vorgeschlagene Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie auch mit anderen Arten radiographischer Systeme verwendet werden kann. In den Figuren 6 und 7 ist ein Röntgengerät 220 gezeigt, welches einen Röntgentisch 222a enthält, auf welchen zur Röntgenuntersuchung ein in der Zeichnung nicht dargestellter Patient gelegt werden kann. Unter der Oberfläche des Röntgentisches 222a befindet sich ein Halter für den Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger, welcher einen Schuber 224a aufweist, der an seiner Oberseite einander gegenüberstehende Klammern 226a und 228a trägt, welche verschiebbar gelagert sind, so daß sie in bekannter Weise zusammen-und auseinandergeschoben werden können.

Ein Bildempfänger mit einer rechteckigen Filmkasette 230 wird zwischen die Klammern 226a und 228a eingesetzt und dann werden die Klammern gegen die einander gegenüberliegenden Ränder der Pilmkasette 230 angeschoben. Die Klammer 226a trägt einen Druckschalter 232, welcher geschlossen wird, wenn die Klammer 226a gegen den benachbarten Rand der JB'ilmkasette 230 anstößt. Der Schalter 232 bildet also einen auf das Vorhandensein eines Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers ansprechenden Detektor, welcher ein elektrisches Konstantspannungssignal abgibt, das die Einsetzung eines Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers in die Halterung anzeigt. Dieses Konstantspannungssignal wird zu der Kollimatorsteuereinheit 234 über eine Leitung 236 übertragen.

Ein Drahtseil oder Kabel 238 ist mit seinem einen Ende an der Klammer 226 befestigt und um eine federbelastete Trommel 240 gelegt, die drehbar an der Rückseite des Schubers 224a befestigt ist. Mit der federbelasteten Trommel 240 ist mechanisch

- 35 409845/0888

ein sich mit der Trommel drehender Kontaktarm 242 verbunden, der mit seinem einen Ende schleifend auf einem Widerstandselement 244 eines Potentiometers 246 aufliegt. Das Widerstandselement 244 ist mit einer Klemme an die positive Seite einer Spannungsquelle 248 gelegt, während die andere Klemme des Widärstandselementes geerdet ist. Auf diese Weise ergibt sich längs des Widerstandselementes in bestimmter Abstufung eine Reihe von Spannungswerten, die sich in entsprechenden Abmessungen von Filmkasetten 230 eichen lassen, die zwischen die Klammern •226 und 228 einsetzbar sind. Eine solche Abmessung wird allgemein als Tischquerabmessung oder einfach als Querabmessung der Filmkasette 230 bezeichnet, während die andere, dazu senkrechte Abmessung der Filmkasette als Längsabmessung oder Länge bezeichnet wird.

Zwar stoßen die Klammern 226a und 228a nicht unmittelbar an den zugehörigsn Rändern des Röntgenfilms innerhalb der Kasette an, doch besteht eine bestimmte Beziehung zwischen den Abmessungen des Films und denjenigen'der Kasette, so daß die abgestuften Spannungswerte, die sich längs des Widerstandselementes 244 abnehmen lassen, auf die Filmgrößen entsprechend den zugehörigen Kasettengrößen bezogen werden können. Das Potentiometer 246 stellt daher einen auf die Querabmessung des Aufzeichnungsträgers ansprechenden Fühler dar, welcher ein veränderliches elektrisches Signal abgibt, das die Querabmessung des Röntgenfilms innerhalb der Kasette 230 signalisiert. Dieses elektrische Signal gelangt über eine Leitung 248 zu der Kollimatorsteuereinheit 234, wobei ein Ende der genannten Leitung an den Kontaktarm 242 angeschlossen ist, während das andere Ende der Leitung in die Kollimatorsteuereinheit eingeführt ist.

Ein Ende eines Schwenkarmes 250 liegt leicht an einem Seitenrand der Kasette 230 an und dient zur Verschwenkung eines Kontaktarmes 252, welcher mit einem Ende schleifend auf einem Widerstandselement 254 eines Potentiometers 256 aufliegt. Das Widerstandselement 254 ist mit seinem einen Anschluß an die positive Klemme 248 einer geeigneten Spannungsquelle gelegt,

- 36 -

409845/0888

während der andere Anschluß geerdet ist. Auf aiesc Weise stellt sich längs des Widerstandselementes 254 ähnlich wie für das Potentiometer 246 beschrieben, dine abgestufte Reihe von Spannungswerten ein, welche in entsprechenden Längsabmessungswerten des Röntgenfilms geeicht werden können und von dem Kontaktarm 252 abgetastet werden. Das Potentiometer 256 bildet also einen auf die Längsabmessung des Aufzeichnungsträgers ansprechenden Fühler, der ein veränderliches elektrisches Signal darbietet, das die Längsabmessung des Röntgenfilms innerhalb der Kasette 230 signalisiert. Dieses elektrische Signal gelangt über eine Leitung 258 zu der Kollimatorsteuereinheit 234, wobei ein Ende der genannten Leitung an den Kontaktarm 252 gelegt ist, während das andere Ende der Leitung in die Kollimatorsteuereinheit .234 eingeführt ist.

Längs einer aufragenden Tragsäule 260 ist eine Schlittenanordnung 262 verschiebbar, so daß die Schlittenanordnung auf den Röntgentisch 222a zu und von dem Tisch weg bewegt werden kann. An der Schlittenanordnung 262 ist in geeigneter Weise, etwa über einen Stift 264, ein Ende eines Drahtseils 266 befestigt, welches sich nach abwärts in ein Gehäuse 268 erstreckt, das an dem Röntgentisch 222a befestigt ist. Das Drahtseil 266 ist in an s.ich bekannter Weise um eine nicht dargestellte, federbelastete Trommel gelegt und bewirkt ein Verdrehen der Trommel, wenn die Schlittenanordnung 262 gegenüber dem Röntgentisch 222a verfahren wird. Mit der federbelasteten Trommel ist mechanisch und mit der Trommel verdrehbar eine Uhterbrecherscheibe 96 gekuppelt, die an ihrem Umfang eine Zahnung 94 aufweist, derart, daß ein Unterbrecherschalter 100 mit regelmäßigem. Rhythmus geschlossen und geöffnet wird, wenn die Schlittenanordnung 262 relativ zu dem Röntgentisch 222a bewegt wird. Der Schalter 100 bildet also einen auf die Einstellung eines Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger ansprechenden Detektor, welcher ein elektrisches Signal liefert, das eine Änderung des genannten Abstandes anzeigt, wie aus der obigen Beschreibung zu entnehmen ist. Dieses elektrische Signal wird der Kollimatorsteuereinheit 234 über eine Verbin-

- 37 -

409845/0888

dungsleitung 270 zugeführt.

Zusammen mit der Unterbrecherscheibe 96 ist eine Trommel 106 . verdrehfoar, an deren Außenfläche sich eine Reihe in unregelmäßigem Abstand voneinander angeordneter Nocken 108 befindet, die jeweils zugehörige. Sehalter 110 betätigen können, so daß jeweils zugehörige Anzeigelampen 112 aufleuchten, welche in der zuvor bereits beschriebenen Weise melden, daß ein bestimmter Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger eingestellt- ist. Außerdem ist zusammen mit der Unterbreeherscheibe 96 ein Kontaktarm 118 verschwenkbar, dessen Ende schleifend auf einem Widerstandselement 120 eines Potentiometers 116 aufliegt. Bine Klemme des Widerstandselementes 120- ist an die positive Seite einer Spannungsquelle gelegt und der andere Anschluß des Widerstandselementes ist geerdet. Wie zuvor schon beschrieben, ergibt sich also längs des Widerstandselementes 120 eine abgestufte Reihe von Spannungswerten,, welche Jeweils bestimmten Abständen zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger zugeordnet werden können. Der Kontaktarm 118 tastet einen bestimmten Spannungswert entsprechend einem gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger ab und liefert diesen Spannungswert als Signal über eine Leitung 272 zu einer Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 274/ welche vor der Ausgangsöffnung 15 des Röntgenstrahlrmgsgenerators 12 angeordnet ist.

Der Röntgenstrahlungsgenerator 12 ist an Schienen oder Führungsstangen 276 und 278 der Schlittenanordnung 262 verschiebbar, so daß der Brennfleck 21 des Röntgenstrahlungsgenerators 12 auf die Mitte der Pilmkasette 230 innerhalb des Schubers 224a ausgerichtet werden kann. Der Brennfleck emittiert ein kegelförmiges Eöntgenstrahlungsbündel 31> welches durch die Öffnung 15 austritt und durch die Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 274 fällt. Die Einrichtung 274 enthält zwei zueinander senkrecht stehende Paare einander jeweils gegenüberstehender Blendenplatten 280 und 282. Die Platten 280 und 282 sind aus röntgenstrahlungsabsorbierendem Werkstoff, beispielsweise aus

- 38 -

409845/0888

Blei hergestellt und derart schwenkbar gehaltert, daß sie gleichzeitig aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, wobei die Einstellung durch jeweils zugehörige Einstellknöpfe 284 und 286 vorgenommen werden kann, die sich an der Außenseite der Strahlungsbündelbegrenzungseinriehtung befinden. Die Platten 280 begrenzen dabei die Längsabmessung einer rechteckigen Blendenöffnung 288, welche durch "die Plattenpaare definiert ist, während die Platten 282 die Querabmessung begrenzen. Auf diese Weise erhält das kegelförmige Röntgenstrahlungsbündel 31 hinter der Blendenöffnung einen rechteckigen Querschnitt, welcher in der Ebene der Filmkasette 230 in seiner Größe der Fläche des in der Kasette befindlichen Röntgenfilms entspricht.

Um den Brennfleck auf die Mitte der Kasette 230 ausrichten zu können, ist eine Lichtzentrierungseinrichtung vorgesehen, die einen Spiegel 290 enthält, der zentrisch zu einer axialen Mittellinie der Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 274 angeordnet ist und zu dieser Linie einen Winkel bildet, so daß er das Licht einer geeigneten Lichtquelle 292 durch die rechteckige Blendenöffnung 288 richten kann. Die Lichtquelle 292 ist auf eine genügend große Entfernung von der Achse versetzt, um vermittels des Spiegels 290 ein virtuelles Bild zu projizieren, das sich optisch am Punkte des -Brennflecks 21 des Röntgenstrahlungsgenerators befindet. Auf diese Weise kann mit dem in der Ebene der Filmkasette 230 beleuchteten Feld festgestellt werden, ob der Brennfleck 21 und die Strahlungsbündelbegrenzungseinriehtung 274 gegenüber der Kasette 230 ordnungsgemäß ausgerichtet sind. Man erkennt also, daß die Strahlungsbündelbegrenzungseinrichtung 274 sowohl das Strahlungsbündel sichtbaren Lichtes als auch das Röntgenstrahlungsbündel ausrichtet bzw. begrenzt.

Der Spiegel 290 wird während der Röntgenstrahlungsbelichtung an seinem Ort belassen, um die erwünschte Ausfilterung weicher Röntgenstrahlen zu erzielen. Der Spiegel 290 ist jedoch schwenkbar befestigt, so daß er aus der Systemachse bei Bedarf herausgeschwenkt werden kann, beispielsweise, wenn die strahlungs-

- 39 -

409845/0888

emittierende Fläche der Anode 20 untersucht warden soll. Um aber sicherzustellen, daß sich während der Röntgenstrahlungsbelichtung der Spiegel 290 an seinem Platz befindet, ist ein Druckschalter 289 vorgesehen, der von dem Spiegel 290 bei dessen Herausschwenken aus der Systemachse geschlossen wird. Der Schalter 289 ist über eine Leitung 294 mit der Röntgenröhrensteuereinheit 24 verbunden, so daß eine Röntgenstrahlungsemission verhindert wird, bis der Spiegel 290 in die Stellung zürückgeschwenkt ist, in welcher er die weiche Röntgenstrahlung ausfiltert.

Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel befinden sich innerhalb des Gehäuses der S trahlungs'bündelbegrenzungs einrichtung 274 zwei Motoren 296 und 298, welche jeweils ähnlich arbeiten, wie der Motor 138 bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Motor 296 hat also die Aufgabe, die Platten 280 auf einander..zu bzw. voneinander weg zu schwenken, um selbsttätig die Längsabmessung der Blendenöffnung 288 zu begrenzen. Der Motor 298 schwenkt die Platten 281 aufeinander zu oder voneinander weg, um auf diese Weise die Querabmessung der Blendenöffnung 288 festzulegen. Die Motoren 296 und 298 sind elektrisch über eine Leitung 300 mit der KollimatorSteuereinheit 234 verbunden. Außerdem ist der Motor 296 mechanisch mit einem Kontaktarm 302 eines auf die Längsabmessung der Blendenöffnung ansprechenden Fühlerpotentiometers 306 gekuppelt, so daß bei einer Verdrehung der Welle des Motors 296 zur Veränderung der Längsabmessung der Blendenöffnung 288 auch der Kontaktarm 302 entsprechend über das Widerstandselement 304 des Potentiometers 306 verschoben wird. In entsprechender Weise ist der Motor 29.8 mechanisch mit dem Kontaktarm 308 eines auf die Querabmessung der Blendenöffnung ansprechenden Fühlerpotentiometers 312 gekuppelt,/daß bei einer Verdrehung der Welle des Motors 298 zum Zwecke der Veränderung der Querabmessung der Blendenöffnung 288 auch der Kontaktarm 308 entsprechend über das Widerstandselement 310 des Potentiometers 312 hinweg verschoben wird.

- 40 -

409845/0888

Nachdem der jeweilige besondere Spannungswert, welcher den gewählten Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger angibt, an die Widerstandselemente 304 bzw. 310 angelegt wird, ergibt sich längs der Widerstandselemente eine abgestufte Reihe von Spannungswerten, die der jeweiligen bestrahlten Feldgröße in der Ebene des Aufzeichnungsträgers in gewähltem Abstand zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger zugeordnet werden können. So tastet der Kontaktarm 302 einen bestimmten Spannungswert ab, welcher die bestrahlte Feldgröße angibt, die sich bei einer bestimmten Öffnung der die Längsabmessung der Blendenöffnung begrenzenden Platten 280 ergibt. Der Kontaktarm 308 tastet einen bestimmten Spannungswert ab, welcher die bestrahlte Feldgröße angibt, die sich bei einer bestimmten Öffnung der die Querabmessung der Blendenöffnung begrenzenden Platten 282 ergibt. Die Kontaktarme 302 und 308 sind elektrisch über jeweils zugehörige Leitungen 314 bzw. 318 der Kollimatorsteuereinheit 234 verbunden.

Man erkennt aus Figur 8, daß die Kollimatorsteuereinheit 234 konstante Spannungssignale von dem auf das Vorhandensein eines Aufzeichnungsträgers ansprechenden Detektorschalter 232 und von den Detektorschaltmittein 100 empfängt, die auf die Wahl eines Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger ansprechen. Ferner empfängt die Kollimatorsteuereinheit 234 veränderliche Spannungssignale von dem auf die Längsab— „messung des Aufzeichnungsträgers ansprechenden Fühler 246 und von dem auf die Querabmessung des Aufzeichnungsträgers ansprechenden Fühler 256, von dem die Längsabmessung der Blendenöffnung abtastenden Fühler 306 und von dem die Querabmessung der Blendenöffnung abtastenden Fühler 312. Aus diesen Signalen ' bildet die Kollimatorsteuereinheit 234 ein elektrisches Signal zur Erregung des die Einstellung der Längsabmessung der Blendenöffnung bewirkenden Motors 296 und ein weiteres elektrisches Signal zur Erregung des die Einstellung der Querabmessung der Blendenöffnung bewirkenden Motors 298. Auf diese Weise wird die Blendenöffnung 288 vor einer Emission von Röntgenstrahlung automatisch eingestellt, so daß man ein Röntgenstrahlungsbündel

- 41 -

409845/0889

von rechteckigem Querschnitt solcher Größe erhält, daß diese in der Ebene des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers der Rechteckfläche des in der Kasette befindlichen Röntgenfilms

■ angepasst ist. Um aber sicherzustellen, daß der Patient nicht :.:..; der Röntgenstrahlung ausgesetzt wird, bevor die Blendenöffnung 288 vollständig eingestellt ist, hat die Kollimatorsteuereinheit 234 über eine Leitung 314a mit der Röntgenröhren-Steuereinheit 24 Verbindung, so daß eine Röntgenstrahlungsemission so lange verhindert wird, bis die Blendenöffnung

" 288 ordnungsgemäß eingestellt"ist.

Wie aus Figur 9 zu ersehen ist, ist die der Längsabmessung zugeordnete Fühlerüberwachungsschaltung 146a genauso aufgebaut, wie die Fühlerüberwachungsschaltung bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel und die der Querabmessung zugeordnete Fühlerüberwachungsschaltung, welche mit 156b bezeichnet ist, hat denselben Aufbau wie die Schaltung 146a. Die Detektorüberwachungsschaltung 144a ist genauso ausgebildet wie die Detektorüberwachungsschaltung-144 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels, doch sind hier die Ausgangs— leitungen 166a und 168a mit den jeweiligen Bauteilen in beiden Fühlerüberwachungsschaltungen 146a und 146b verbunden. Die Anzeige-Verriegelungsschaltung 148 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels ist auch hier identisch verwendet, jedoch mit der Ausnahme, daß der Inverter 214 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels hierdurch ein Bereitschaftsverriegelungs-Kand-Schaltelement 314 ersetzt ist, um eine Vorrichtung zu schaffen, welche feststellt, ob sowohl die Längseinstellung als auch die Quereinsteilung der Blendenöffnung beendet ist.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Schaltungen nach Figur 9 ist in Figur 10 dargestellt, wobei handelsübliche Bauelemente verwendet sind, etwa integrierte Schaltungen, welche an einem Schaltbrett nach Art einer gedruckten Schaltung befestigt sein können. Ein Vergleich der Ausführungsform nach Figur 5mit derjenigen nach Figur 10 läßt erkennen, daß die in der Schaltung 144 verwendeten Bauelemente mit denjenigen

- 42 -

4098A5/0888

für die Bildung der Schaltung 144a übereinötim-nen. In entsprechender Weise sind auch die Schaltungen 146 der einen Ausführungsform und 146a bzw. 146b der anderen Ausführungsform gleich ausgebildet. Entsprechendes gilt für die Schaltung 148 bzw. 148a mit der zuvor schon erwähnten Ausnahme, daß deren Inverter 214 der Schaltung 148 in der Schaltung 148a durch das Νand-Sehaltelement 3T4 ersetzt ist. Die Schaltungen 144a, 146a, 146b und 148a arbeiten also entsprechend wie die zuvor beschriebenen Schaltungen des Ausführungsbeispieles nach Figur 5.

Man erkennt, daß durch die hier vorgeschlagene Steuereinrichtung die eingangs angegebene Aufgabe gelöst werden kann, wobei sich aber dem Fachmann im Eahmen der Erfindung noch eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten und Weiterbildungen anbietet.

- 43 - . 4098A5/088Ö

Claims (16)

1. Patentansprüche

   1J Steuereinrichtung zur selbsttätigen Einstellung von elektromechanisch angetriebenen Bauteilen, insbesondere zur selbsttätigen Begrenzung und Ausrichtung des von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlungsbündels gegenüber einem Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (68 bzw. 234) zur Erzeugung von Steuersignalen, welche von mindestens einem Eingabesignal (104, 66, 80) und mindestens einem der Stellung - . des bzw. eines mechanisch angetriebenen Bauteils entsprechenden Signal (136) abgeleitet sind und durch einen mit diesem Bauteil mechanisch gekoppelten elektromechanischen Antrieb (138 bzw.. 296, 298), welcher in einer ersten Richtung in Abhängigkeit von einer bestimmten Folge der genannten Steuersignale in Betrieb gesetzt und wieder stillgesetzt wird und welcher in einer zweiten Richtung in Betrieb setzbar, umsteuerbar und dann wieder stillsetzbar ist.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanisch angetriebene Bauteil einen Blendenverschluß (37, 38 bzw. 280, 282) mit einstellbarer Blende zur Begrenzung des Strahlungsbündels einer Strahlungsquelle (16, 21) enthält.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer ersten Richtung in Abhängigkeit von einer bestimmten Folge der genannten Steuersignale in Betrieb setzbare und dann wieder stillsetzbare Antrieb (138 bzw. 296, 298) in Abhängigkeit von einer anderen bestimmten Folge mindestens einiger Steuersignale in Betrieb setzbar, umsteuerbar und. dann stillsetzbar ist, derart, daß der gewünschte Einstellpunkt des elektromechanisch angetriebenen Bauteils (37, 38 bzw. 280, 282) stets durch Annäherung aus derselben Richtung erreicht wird.
4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Eingabesignal von auf die Stellung oder den Zustand von Hand bewegter oder betätigter Bauteile

   - 44 409845/0888

   eines Systems ansprechenden Detektormitteln ableitbar (100, 122, 124, 72, 62 bzw. 246, 256) ist und daß eine die Steuerung des elektromeehanisehen Antriebs (138 bzw. 296, 298) in Abhängigkeit von den genannten Steuersignalen.bewirkende Steuervorrichtung (68 bzw. 234) zumindest teilweise auch die Auslösung einer Strahlungsquelle (16, 21) nach Stillsetzung des elektromechanischen Antriebs steuert.
5. 5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanisch angetriebene-Bauteil einen einstellbaren Blendenverschluß (37, 38 bzw. 280, 282) mit einer Blendenöffnung (34) zur Begrenzung des Querschnittes eines Strahlungsbündels enthält, das von einer Strahlungsquelle (21,16) auf einen Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger (46, 48 bzw. 230) gerichtet ist und daß eine Sicherheits-Verriegelungsschaltung (176) vorgesehen ist, welche eine Einschaltung oder Erregung der Strahlungsquelle verhindert, bis die Größe der Blendenöffnung in Abhängigkeit (72 bzw. 246,'256) von der Größe des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers (46, 48 bzw. 230) und in Abhängigkeit (116, 118, 120) vom Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger vermittels des elektromechanischen Antriebs (138 bzw. 296, 298) richtig eingestellt und die Einstellbewegung abgeschlossen ist.
6. 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines der Eingabesignale ein auf das Vorhandensein eines Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers (46, 48 bzw. 23O) ansprechender Detektox (62 bzw. 232) vorgesehen ist.
7. 7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn- · zeichnet durch ein gegenüber der Einstellung in Abhängigkeit, von den Steuersignalen wahlweise mit Vorrang einwirkenden Hanäeinstellsystem (40).
8. 8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß eines der Eingabesignale von einem

   - 45 -

   409845/0886

   auf die Einstellung eines'bestimmten Abstandes zwischen einer bzw. der Strahlungsquelle und einem bzw. dem Aufzeichnungsträger oder Bildempfänger (46, 48 bzw. 23"O) ansprechenden De- - tektor (94, 96, 100) ableitbar ist.
9. 9- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des bzw.. eines elektromechanisch angetriebanen Bauteils (37, 38 bzw. 280, 282), insbesondere die Weite der Blendenöffnung (34) angebende Signale zur Bildung der Steuersignale von einem FühleieLement (130 bzw. 306, 312) ableitbar sind.
10. 10. Steuereinrichtung nach Anspruch -9, dadurch-gekennzeichnet, daß zur Bildung der genannten Steuersignale mittels einer elektrischen Kombinationsschaltung (116, 120, 118, 128, 132, 134, 136 bzw. 116, 118, 120, 272, 304 310, 302, 308, 318) das bzw. ein den Abstand zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger oder Aufzeichnungsträger angebende Signal mit dem bzw. einem die augenblickliche Stellung des Blendenverschlusses angebenden Signal kombinierbar ist, derart, daß ein Ausgangssignal (136 bzw. 318) erzeugbar ist, welches die Größe des bestrahlten Feldes in der Ebene des Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers angibt.
11. 11- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10 und/ oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Kollimatorsteuereinhext (68 bzw. 234) enthält, die eine Detektorüberwachungsschaltung (144) aufweist, die mit ihren Eingangsleitungen an den bzw. einen auf das Vorhandensein eines Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers ansprechenden Detektor (62) und an die bzw. an auf die Einstellung eines bestimmten Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger ansprechenden Detektormittel (100, 122, 124) angeschlossen ist (Figuren 4 und 9)·
12. 12. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorüberwachungsschaltung (144 bzw. 144a) ,Schal t-

    - 46 -

    409845/0888

    mittel (160) zur Abgabe eines Ausgangssignales enthält, welches das Vorhandensein eines Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers und die vorgenommene Auswahl eines bestimmten Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Bildempfänger anzeigt.
13. 13· Steuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der genannten·Schaltmittel (160) mit einem monostabilen Flip-Flop (162) verbunden ist, welches impulsweise elektrische Ausgangssignale erzeugt, welche Änderungen in der Größe des verwendeten Bildempfängers oder Aufzeichnungsträgers sowie Veränderungen des Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Aufzeichnungsträger signalisieren (Figuren 4, 5, 9 und 10).
14. 14· Steuereinrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Kollimatorsteuereinheit (68 bzw. 234) ferner eine Fühlerüberwachungsschaltung (146 bzw. 146a, 146b) enthält, in welche das die Größe des bestrahlten Feldes in der Ebene des Bildempfängers anzeigende Signal der elektrischen Kombinationsschaltung eingegeben (136 bzw. 182) und das auf die Größe des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers ansprechende Signal des auf diese Größe ansprechenden Fühlers (72 bzw. 246, 256) eingespeis.t (184) wird und daß die Fühlerüberwachungsschaltung zusätzlich das Ausgangssignal der genannten Schaltmittel (160) und des monostabilen Flip-Flop (162) der Detektorüberwachungsschaltung (144 bzw. 144a) empfängt (166, 168 bzw. 166a, 168a) und hieraus ein elektrisches Steuersignal zur Erregung des elektromechanischen Antriebs (138 bzw. 296, 298) ableitet (Figuren 4» 5» 9 und 10). . ■
15. 15· Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerüberwachungsschaltung (146 bzw. 146a, 146b) einen elektrischen Vergleicher (180) enthält, der eingangsseitig an die ein Signal entsprechend der Größe des bestrahlten Feldes abgebende elektrische Kombinationsschaltung und an den auf die Größe des Aufzeichnungsträgers oder Bildempfängers ansprechenden Fühler (72) angeschlossen ist und ausgangsseitig (186) ein Signal entsprechend dem Unterschied zwischen der Größe des bestrahlten Feldes und der Größe des Bildempfängers oder Aufzeich-

    - 47 409845/0880

    nungsträgers abgibt.
16. 16. Steuereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang (186) des Vergleichers (180) ein der Fühlerüberwachungsschaltung angehörendes Flip-Flop-Schaltelement (188) verbunden ist, welches an weiteren Eingängen.die Ausgangssignale der genannten Schaltmittel (160) und des monostabilen Flip-Flop (162) der Detektorüberwachungsschaltung (144 bzw. 144a) aufnimmt und daß ein Haltekreis (190, 181, 183) zum Festhalten des Flip-Flop-Schaltelementes (188) in einem bestimmten Betriebszustand vorgesehen sind.

    17· Steuereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerüberwachungsschaltung (146 bzw. 146a) eine Schutzschaltung (194) gegen vorübergehende Störvorgänge enthält, welche ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das vom Ausgang des Flip—Flop—Schaltungselementes (188) der Fühlerüberwachungsschaltung und dem Ausgang der genannten Schaltmittel (160) der Detektorüberwachungsschaltung (144 bzw. 144a) abgeleitet ist.

    18· Steuereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der genannten Schutzschaltung (194) mit einem monostabilen Flip-Flop (196)-verbunden ist, mittels welchem ein mechanisches Spiel in dem Antriebssystem elektronisch beseitigt wird.

    - 48 -

    409845/0888

    Leerseite