DE2801329C2 - Arrangement for carrying out a method for recording and reproducing three-dimensional objects in layers with the aid of perspective images - Google Patents

Arrangement for carrying out a method for recording and reproducing three-dimensional objects in layers with the aid of perspective images

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Description

28 Ol28 Ol

das abzubildende Objekt zentriert ausgerichtet Die Röntgenröhren können auch mit Hilfe einer mechanischen Blendenanordnung gesteuert werden. Zur Ausblendung der getrennten Perspektivbilder werden die Strahlen der Einzelröhre durch Blendenvorrichtungen begrenzt, womit beliebige Objektgrößen ausgeblendet werden können und der Röntgenfilm optimal ausgenutzt werden kann.the object to be imaged is centered X-ray tubes can also be controlled with the aid of a mechanical aperture arrangement. To hide the separate perspective images, the Beams of the single tube are limited by aperture devices, with which any object sizes are masked out and the X-ray film can be optimally used.

Die Fig.3b zeigt die Aufnahmegeometrie zur Aufnahme in den jeweiligen Untergruppen getrennten Per- spektivbiider. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird die Anordnung nur eindimensional beschrieben. Die Einzelröhren 14i, 142 und i4i der Untergruppe 14 und die Untergruppe 15 der gesamten Mehrfachsfcrahlungsquellen-Anordnung 13 sind auf das Objekt 19 ausgerich- tet Die mittlere Objektschicht 19' (Lage, Größe) wird mit optischen Hilfsmitteln (Lichtvisier) angezeigt Die entstehenden Untergruppen-Perspektivbilder werden in der Aufzeichnungsebene 20 getrennt aufgenommen. Die Ausblendung der Strahlenbündel geschieht mit der Blendenanordnung 13'. Mit dieser Blende kam/ prinzipiell auch eine Belichtungssteuerung durchgeführt werden.3b shows the recording geometry for recording in the respective subgroups separate perspective images. For the sake of clarity, the arrangement is only described in one dimension. The individual tubes 14i, 142 and i4i of the subgroup 14 and the subgroup 15 of the entire multiple radiation source arrangement 13 are aligned with the object 19. The middle object layer 19 '(position, size) is displayed with optical aids (light sighting). Perspective images are recorded separately in the recording plane 20. The beam is masked out with the diaphragm arrangement 13 '. With this aperture an exposure control came / in principle also be carried out.

Die Fig.3c zeigt die Aufzeichnungsebene 20 detailliert Es sind z. B. 4 Blattfilme schachbrettartig angeord- net auf denen jeweils die getrennten Perspektivbilder einer Untergruppe aufgezeichnet werden (2Ou, 2O15,20i6 und 2O17). Zu der Untergruppe 20m gehören z. B. die getrennten Perspektivbilder 20(U1J, 20(H2) und 20(M3). In der Aufzeichnungsebene 2Ou entstehen entsprechende Perspektivbilder.3c shows the recording plane 20 in detail. B. 4 sheets of film arranged like a checkerboard on each of which the separate perspective images of a subgroup are recorded (2Ou, 2O15, 20i6 and 2O17). The subgroup 20m includes, for. B. the separate perspective images 20 (U 1 J, 20 (H 2 ) and 20 (M 3 ). Corresponding perspective images arise in the recording plane 2Ou.

F i g. 4 zeigt eine Anordnung zur Schichtdarstellung. Ein Lichtkasten 21 mit einer Mattglasscheibe 22 beleuchtet die vier aus den Untergruppen resultierenden Filme 20M, 20)5,2Ot6 und 20|7 mit den jeweils getrennten as Perspektivbildern, z. B. den Bildern 20(u,v 20(U2J und 20(u,j aus F i g. 3a Eine Linsenmatrix 23, bei der die geometrische Anordnung der Einzellinsen den Positionen der Strahlungsquellen der Mehrfachstrahlenquellen 13 in F i g. 3a entspricht erzeugt ein dreidimensionales Bild 24 des Objektes 19 aus Fig.3b. Jede Einzellinse bildet nur das zu dieser Position gehörende Perspektivbild ab. Mit Hilfe einer Mattscheibe 25, die innerhalb des Objektbildes beliebig bewegt werden kann (26), wird die interessierende Schicht (z. B. 27) dargestelltF i g. 4 shows an arrangement for the layer representation. A light box 21 with a frosted glass pane 22 illuminates the four films 20 M , 20 ) 5 , 20t 6 and 20 | resulting from the subgroups 7 with the respectively separate as perspective images, z. B. the images 20 (u, v 20 (U 2 J and 20 (u, j from Fig. 3a) A lens matrix 23 in which the geometric arrangement of the individual lenses corresponds to the positions of the radiation sources of the multiple radiation sources 13 in Fig. 3a corresponds to generates a three-dimensional image 24 of the object 19 from FIG. 3b. Each individual lens depicts only the perspective image belonging to this position B. 27)

F i g. 5 zeigt z. B. zwei um 90° versetzte Mehrfachstrahlenanordnungen 28 und 29, die mit der Steuereinheit 30 simultan angesteuert werden können. Die Perspektivbilder werden jeweils in den Aufzeichnungsebenen3l28und3i29aufgezeichnet.F i g. 5 shows e.g. B. two multiple beam arrangements 28 and 29 offset by 90 °, which can be controlled with the control unit 30 simultaneously. The perspective images are recorded in the recording planes 3128 and 319, respectively.

Mit den Mehrfachstrahlenanordnungen 13 aus F i g. 3a und 28 und 29 aus F i g. 5 können natürlich auch kodierte Überlagerungsbilder aufgenommen werden. Die Dekodierung dieser Bilder erfolgt nach dem Prinzip der Anordnung aus F i g. 4.With the multiple beam arrangements 13 from FIG. 3a and 28 and 29 from FIG. 5 can of course also encoded overlay images are recorded. The decoding of these images is based on the principle the arrangement from FIG. 4th

F i g. 6 zeigt eine Streustrahlenraster-Anordnung für eine Mehrfachstrahlenanordnung, die aus den Röhren 32,33 und 34 besteht Die Röhren sind auf das Objekt 35 gerichtet und erzeugen in der Aufzeichnungsebene 36 die getrennten Perspektivbilder 32', 33' und 34'. Die Streustrahlung 37 des Objektes 35 wird mit Hilfe der zur Strahlungsquelle ausgerichteten und gegebenenfalls fokussierten Streustrahlenraster 32", 33" und 34" unterdrückt. Die einzelnen Streustrahlenraster sind miteinander verbunden (38) und können, um die Rasterstruktur zu verwischen, während der Aufnahme zur Aufnahmeebene (36) bewegt (39) werden. Die Streustrahlenraster-Anordnung kann ebenfall' ro gewählt werden, daß dieF i g. Figure 6 shows an anti-scatter grid arrangement for a multiple beam arrangement emerging from the tubes 32, 33 and 34. The tubes are directed at the object 35 and generate 36 in the recording plane the separate perspective images 32 ', 33' and 34 '. The scattered radiation 37 of the object 35 is with the help of the for Anti-scatter grids 32 ", 33" and 34 "aligned with the radiation source and optionally focused. The individual anti-scatter grids are connected to one another (38) and can be arranged around the grid structure to blur while recording to the recording plane (36) are moved (39). The anti-scatter grid arrangement can also be chosen that the Raster, deren Lamellen linear angeordnet und zur Strahlenquelle gerichtet sind, alle in einer Ebene angeordnet sind.Grids, the lamellas of which are arranged linearly and directed towards the radiation source, are all arranged in one plane.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (13)

28 Ol 329 .'..■■-■ Oberbegriff des Hauptanspruches. Patentansprüche: Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatenl wird das l· Objekt von einer Mehrzahl von Strahlungsquellen28 Ol 329. '.. ■■ - ■ Preamble of the main claim. Claims: In the method according to the main patent, the object is caused by a plurality of radiation sources 1. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens durchstrahlt, wobei zuerst von dem Objekt Einzelbilder zur Aufnahme und schichtweisen Wiedergabe drei- 5 unterschiedlicher Perspektive mittels einer Blendenandimensionaler Objekte mit Hilfe von Perspektivbil- Ordnung im Strahlenbild von einem Aufzeichnungsträdern, bei dem das Objekt von einer Mehrzahl von ger derart erzeugt werden, daß in der Ebene des Auf-Strahlungsquellen durchstrahlt wird, wobei zuerst Zeichnungsträgers getrennte Einzelbilder aufgezeichnet von dem Objekt Einzelbilder unterschiedlicher Per- werden und dann diese Einzelbilder so'überlagert werspektive mittels einer Blendenanordnung im Strah- io den, daß Schichtbilder des Objektes entstehen,
lenbild von einem Aufzeichnungsträger derart er- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeugt werden, daß in der Ebene des Aufzeichnungs- Ordnung zur Durchführung dieses Verfahrens mit verträgers getrennte Einzelbilder aufgezeichnet wer- tretbarem Aufwand zu schaffen.1. Arrangement for carrying out a method irradiated, whereby first of the object individual images for recording and layer-by-layer reproduction three- 5 different perspectives by means of a diaphragm and dimensional objects with the help of Perspektivenbil- order in the radiation image from a recording wheel, in which the object is from a plurality of ger are generated in such a way that irradiation is carried out in the plane of the incident radiation source, with individual images from the object from different perspectives being recorded first on the drawing carrier, and then these individual images are superimposed in such a way by means of a diaphragm arrangement in the beam that layer images of the object develop,
The object of the present invention is to create an indication that in the level of the recording order for carrying out this method with carrier-separate individual images can be recorded with reasonable effort. den und dann diese Einzelbilder so überlagert wer- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des den, daß Schichtbilder des Objektes entstehen, nach is Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.
Hauptpatent 27 47 918, dadurch g e k e η η - Darch Aufteilung der Strahlenquellen bzw. Röntgenzeichnet, daß die Strahlenquellen in mehreren röhren in mehrere kleine Untergmppen werden Gegetrennten Untergruppen angeordnet sind, wicht und Größe reduziert. Daraus ergeben sich ferti-and then these individual images are superimposed in this way. This object is achieved by the measures specified in the characteristic of the, that layer images of the object arise, according to the main claim.
Main patent 27 47 918, thereby geke η η - Darch division of the radiation sources or X-ray marks that the radiation sources are arranged in several tubes in several small subgroups, separate subgroups, weight and size are reduced. This results in ferti- 2. Anordniüig nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gungstechnische Vorteile. Ein Simultanbetrieb kann dazeichnct, daß die Strahlenquellen in mindestens zwei 20 durch erreicht werden, daß alle Untergruppen mit einer um 80" gegeneinander versetzte Untergruppen un- Steuereinheit gleichzeitig geschaltet werden.2. Anordniüig according to claim 1, characterized gung-technical advantages. Simultaneous operation can draw that the radiation sources are reached in at least two 20 by that all subgroups with one subgroups staggered by 80 "from one another and control unit can be switched at the same time. terteilt sind, die simultan bzw. alternierend geschal- Durch gleichzeitiges Einschalten (Blitzen im msec-Be-are divided, which are switched on simultaneously or alternately (flashing every msec tet werden. reich der Strahlungsquellen bzw. Röntgenröhren kön-be switched. radiation sources or X-ray tubes can 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch nen auch bewegte Objekte, z. B. ein schlagendes Herz, gekennzeichnet, daß als Strahlenquellen Röntgen- 25 der Kontrastmitteifluß in Blutgefäßen usw, aufgezeichröhren vorgesehen sind. net werden.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized NEN also moving objects such. B. a beating heart, characterized in that the flow of contrast medium in blood vessels, etc., is recorded as X-ray sources are provided. be net. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand zeichnet, daß die Röntgenröhren in einem gemeinsa- der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt4. Arrangement according to claim 3, thereby marked embodiments of the invention are based draws that the X-ray tubes are described in more detail in a common drawing. It shows men Tank angeordnet sind. F i g. 1 eine Prinzipskizze zur Aufnahme der getrenn-men tank are arranged. F i g. 1 a schematic diagram for the inclusion of the separated 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 30 ten Perspektivbilder mit einer Mehrfachstrahlenquelle, zeichnet, daß die Röntgenröhren in einer Unter- Fig.2 detaillierte Perspektivbilder der Anordnung gruppe jeweils in einem gemeinsamen Tank ange- ausFig. 1,5. Arrangement according to claim 3, characterized by 30 th perspective images with a multiple beam source, draws that the X-ray tubes in a sub-Fig.2 detailed perspective images of the arrangement group in each case in a common tank. 1, ordnet sind F i g. 3a eine in 4 Gruppen unterteilte Mehrfachstrah-arranged are F i g. 3a a multiple beam subdivided into 4 groups 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- lenquelle (MSQ),6. Arrangement according to claim 3, characterized in that the characteristic source (MSQ), zeichnet, daß jede Röntgenröhre in einem eigenen 35 F i g. 3b die Aufnahmegeometrie zur Aufnahme geTank angeordnet ist trennter Perspektivbilder,draws that each X-ray tube in its own 35 F i g. 3b the receiving geometry for receiving geTank arranged is separated perspective images, 7. Anordnung nach Anspruch 3 oder einem der F i g. 3c vier schachbrettartig angeordnete Blaltfilmc folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rönt- zur Aufnahme der Perspektivbilder,7. Arrangement according to claim 3 or one of the F i g. 3c four flashed films arranged in a checkerboard patternc following, characterized in that each X-ray for taking the perspective images, genröhre ihren eigenen Generator zur Hochspan- F ig. 4 eine Ausführungsform der Schichtdarstellung,genröhre their own generator for high-voltage f ig. 4 an embodiment of the layer representation, nungserzeugung hat 40 F i g. 5 eine simultan ansteuerbare MSQ-Anordnung,generation generation has 40 figs. 5 a simultaneously controllable MSQ arrangement, 8. Anordnung nach Anspruch 3 oder einem der deren Untergruppen jeweils um 90° versetzt sind und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Fig.6 eine Streustrahlenraster-Anordnung für eine Röntgenröhren eine elektrische Steuereinheit vor- Mehrfachstrahlenquelle.8. The arrangement according to claim 3 or one of the subgroups thereof are each offset by 90 ° and following, characterized in that for all Fig.6 an anti-scatter grid arrangement for one X-ray tubes an electrical control unit in front of multiple beam source. gesehen ist In F i g. 1 wird mit einer Mehrfachstrahlenanordnungis seen in FIG. 1 comes with a multiple beam array 9. Anordnung nach einem der vorhergehenden 45 10, bestehend aus den Strahlungsquellen 1—9 (z.B. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rönt- Röntgenröhren) mechanische Blenden 10', ein Objekt genröhren mit Hilfe einer mechanischen Blendenan- U durchstrahlt und die Perspektivbilder 13 auf einem Ordnung gesteuert werden. Aufzeichnungsmaterial (z. B. Film) 12 getrennt aufge-9. Arrangement according to one of the preceding 45 10, consisting of radiation sources 1-9 (e.g. Claims, characterized in that the X-ray tubes) mechanical diaphragms 10 ', an object genröhren with the help of a mechanical Blendenan- U and the perspective images 13 on a Order to be controlled. Recording material (e.g. film) 12 recorded separately 10. Anordnung nach einem der vorhergehenden zeichnet10. Arrangement according to one of the preceding draws Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Brenn- 50 Die F i g. 2 zeigt nochmals detailliert die getrenntenClaims, characterized in that the combustion 50 Die F i g. 2 shows the separate ones again in detail flecken der Röntgenröhren in Richtung auf das ab- Perspektivbilder Γ bis 9' auf dem Aufzeichnungsmateri-spots the X-ray tubes in the direction of the ab- Perspective images Γ to 9 'on the recording material zubildende Objekt zentriert ausgerichtet sind. al 12 aus F i g. 1.object to be formed are centered. al 12 from FIG. 1. 11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Die Fig. 3a zeigt eine mögliche Mehrfachstrahlenan-AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah- Ordnung 13, die aus den 4 Untergruppen 14,15,16 und len der einzelnen Röntgenröhren durch Blendenvor- 55 17 besteht. Eine Untergruppe enthält z. B. jeweils 5 Einrichtungen begrenzt werden. zelröhren, z. B. die Röhren 14|, 14?, 14* 14λ und 14s. Die11. Arrangement according to one of the preceding. Fig. 3a shows a possible multiple beam claim, characterized in that the Strah order 13, which consists of the 4 subgroups 14,15,16 and Len of the individual X-ray tubes by diaphragm 55 17 consists. A subgroup contains e.g. B. 5 facilities each be limited. cell tubes, e.g. B. the tubes 14 |, 14?, 14 * 14λ and 14s. the 12. Anordnung nach einem der vorhergehenden gesamte MSQ-Anordnung 13 kann mit der Steuerein-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder heit 18 simultan geschaltet werden.
Röntgenröhre jeweils ein Streustrahlenraster züge- Die Röntgenröhren können in einem gemeinsamen ordnet ist. 60 Tank zur Isolierung und Kühlung angeordnet werden.12. The arrangement according to one of the preceding entire MSQ arrangement 13 can be connected to the control unit claims, characterized in that each unit 18 can be switched simultaneously.
X-ray tubes each have an anti-scatter grid. The X-ray tubes can be arranged in a joint. 60 tank can be arranged for insulation and cooling. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch ge- Auch die Röntgenröhren einer Untergruppe können jekennzeichnet, daß die einzelnen Streustrahlenraster weils in einem gemeinsamen Tank angeordnet sein, aber starr miteinander verbunden sind. jede Röhre kann auch ihren eigenen Tank haben. F,erner13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the X-ray tubes of a subgroup can also be identified that the individual anti-scatter grids are arranged in a common tank, but are rigidly connected to each other. each tube can also have its own tank. Further kann jede Röntgenröhre ihren eigenen Generator zureach X-ray tube can have its own generator 65 Hochspannungserzeugung haben, während für alle65 have high voltage generation while for everyone Röntgenröhren eine elektrische Steuereinheit (Simultanbetrieb, Belichtungszeit) vorgesehen werden kann.X-ray tubes an electrical control unit (simultaneous operation, Exposure time) can be provided. Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Die Brennflecken der Einzelröhren sind in Richtung aufThe invention relates to an arrangement according to which the focal points of the individual tubes are in the direction of
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