DE3315882A1

DE3315882A1 - Roentgendiagnostikeinrichtung mit optoelektronischen sensoren

Info

Publication number: DE3315882A1
Application number: DE19833315882
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-05-02
Filing date: 1983-05-02
Publication date: 1984-11-08

Description

Röntgendiagnostikeinrichtung mit optoelektronischen
Sensoren Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker, eine Optik, eine Fernsehaufnahmevorrichtung mit matrixförmig angeordneten, optoelektronischen Sensoren und einen Monitor aufweist.
Aus der DE-PS 30 26 359 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung bekannt, bei der die Fernsehaufnahmevorrichtung aus einem Festkörper-Bildwandler besteht, auf dem durch eine Optik das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers abgebildet wird. Diese Fernsehaufnahmevorrichtung ist gegenüber denen mit herkömmlichen Bildaufnahmeröhren kleiner gehalten. Auch weist sie einen einfachen, leicht zu integrierenden Schaltungsaufbau auf.
Zur Reduzierung des Einflusses der geringen Auflösung des Festkörper-Bildwandlers gegenüber einer Bildaufnahmeröhre auf die Bildqualität ist in der obengenannten Patentschrift vorgeschlagen, das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers durch magnetische Ablenkung im Takt der Fernseh-Halbbilder derart zu verschieben, daß die von dem Bildwandler erfaßten Bildelemente des verschobenen Bildes in die Zwischenräume der von dem Bildwandler erfaßten Bildelemente des nicht verschobenen Bildes fallen, so daß die Bildauflösung erhöht wird.
Diese zusätzliche magnetische Ablenkung ist aufwendig und erfordert eine präzise arbeitende Ablenkvorrichtung und einen Ablenkgenerator, der synchron mit der Abtastung des Festkörper-Bildwandlers umgeschaltet werden muß.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Bildauflösung einen einfachen, kleinen und leicht zu integrierenden Aufbau aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch wird erreicht, daß das Bildfeld aufgeteilt wird und jeder der Festkörper-Bildwandler einen ihm zugeordneten Bildteil erfaßt. Durch die in den Unteransprüchen genannten Merkmale wird die Erfindung vorteilhaft weitergebildet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der in der Figur 1 dargestellten Bildverstärker-Fernsehkette, und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
In der Figur 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Rdntgengenerator 2 betrieben wird. Das von der Röntgenröhre 1 ausgehende Strahlenbündel durchtritt einen Patienten 3 und erzeugt ein Röntgenbild auf dem Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4. Mit einer Optik 5 wird das Ausgangsbild des RönttrenUildverst.iikeri Ubei einen optischen Teiler Ü auf zwei optoelektronische Festkörper-Bildwandler 7 und 8 übertragen, die beispielsweise aus je einer Matrix von Fotodioden oder einem CCD-Bildwandler bestehen können. Die Ausgangssignale der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 werden einer Schaltung 9 zugeführt, die diese Signale zu einem Videosignal zusammenfügt, das auf einem Monitor 10 wiedergegeben wird.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung wird nun anhand von Figur 2 näher erläutert. Auf den Ausgangsleuchtschirm 11 des Röntgenbildverstärkers 4 ist die Optik 5 ausgerichtet, die beispielsweise von einer Tandemoptik mit zwei schematisch dargestellten Linsen 12 und 13 gebildet sein kann. An der Optik 5 ist der optische Teiler 5 angebracht, der in diesem Falle aus zwei Prismen 14 und 15 besteht, deren Querschnitte die Formen von gleichschenkligen Dreiecken aufweisen, die sich mit ihren Hypotenusen berühren. Die eine einer Kathode entsprechende Fläche des Prismas 14 ist auf die Optik 5 ausgerichtet. Durch die der Hypotenuse entsprechende Fläche des Prismas 14 ergibt sich eine zum Strahlengang um 450 geneigte, teildurchlässige Fläche, die eine Aufteilung des Ausgangsbildes des Röntgenbildverstärkers bewirkt. An der anderen einer Kathete entsprechenden Fläche des Prismas 14 und an der im geraden Strahlengang der Optik 5 liegenden, einer Kathete entsprechenden Fläche des Prismas 15 sind die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 angebracht. Sie sind zum mittleren Strahlengang der Optik 5, der durch den optischen Teiler 6 aufgeteilt wurde, geringfügig gegeneinander ersetzt, so daß die von dem ersten Festkörper-Bildwandler 7 erfaßten Bildelemente zwischen den von dem zweiten Festkörper-Bildwandler 8 erfaßten Bildelemente liegen.
Die Schaltung 9, die an die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 angeschlossen ist, enthält einen Taktgenerator 16, eine Schaltung 17 und einen Videoverstärker 18. Die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 sind über Taktleitungen mit dem Taktgenerator 16 verbunden, der die Abtastung und das Auslesen der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 steuert. Gleichzeitig sind die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 über Signalleitungen mit der Schaltung 17 verbunden, die, ebenfalls gesteuert von dem Taktgenerator 16, das Zusammenführen der beiden Ausgangssignale der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 und deren Umsetzung in ein Videosignal bewirkt. Das Ausgangssignal wird in dem Videoverstärker 18 verstärkt und dem Monitor 10 zugeführt. Die Schaltung 17 kann einen Schalter, Schieberegister und/oder Bildspeicher aufweisen.
Die von dem Taktgenerator 16 erzeugten Takte für das Auslesen der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 können zeitlich versetzt oder aber gleichzeitig erfolgen. Sind die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 horizontal in Zeilenrichtung verschoben, so wird der Auslesetakt den Festkörper-Bildwandlern 7 und 8 bildpunktweise alternierend zugeführt. Das bedeutet, daß der erste Taktimpuls beispielsweise den ersten Sensor der ersten Zeile des ersten Festkörper-Bildwandlers 7 ansteuert. Durch den nächsten Taktimpuls wird der erste Sensor der ersten Zeile des zweiten Festkörper-Bildwandlers 8 ausgewählt.
Beim nächsten Taktimpuls wird der zweite Sensor der ersten Zeile des ersten Festkörper-Bildwandlers 7 und beim darauffolgenden Taktimpuls der entsprechende Sensor des zweiten Festkörper-Bildwandlers 8 angesteuert.
So werden nacheinander alternierend sämtliche Sensoren der beiden Festkörper-Bildwandler 7 und 8 angesteuert.
Die Schaltung 17 enthält in diesem Falle einen Umschalter,durch den der jeweils auszulesende Festkörper-Bildwand- ler 7 oder 8 auf den Videoverstärker 18 durchgeschaltet wird. Der Umschalttakt des Umschalters und der Abtasttakt der Festk5rper-l3ildwandler 7 und 8 sind entsprechend synchronisiert.
Sind dagegen die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 vertikal in Spaltenrichtung verschoben, so wird der Auslesetakt um entsprechend jeweils einem Halbbild zeitlich versetzt den Festkörper-Bildwandlern 7 und 8 alternierend zugeführt. Demgemäß wird der Umschalter entsprechend gesteuert. In diesem Falle werden zuerst sämtliche Sensoren des ersten Festkörper-Bildwandlers 7 während des ersten Halbbildes angesteuert und für das zweite Halbbild werden sämtliche Sensoren des zweiten Festkörper-Bildwandlers 8 getaktet.
Der Auslesetakt der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 kann ihnen aber auch gleichzeitig zugeführt werden, wenn die Schaltung 17 Speichermittel enthält, in denen die Ausgangssignale der Festkörper-Bildwandler 7 und 8 gleichzeitig eingelesen und nacheinander entsprechend verzögert ausgelesen werden.
In der Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der Aufteilung des Strahlenganges der Fernsehaufnahmevorrichtung beschrieben. In diesem Falle besteht die Optik 5 aus einer Tandemoptik mit Lichteilung durch einen in derem parallelem Strahlengang angeordneten, teildurchlässigen Spiegel 19. Durch die schematisch, durch Linsen 12, 13a und 13b dargestellten Objektive wird das Ausgangsbild auf die Festkörper-Bildwandler 7 und 8 abgebildet. Die Festkörper-Bildwandler sind wiederum mit der Schaltung 9 verbunden.
Anstelle einer Tandemoptik läßt sich bei dem in der Figur 2 beschriebenen Fall auch eine Faseroptik verwenden, so daß die Abmessungen und das Gewicht der Bildverstärker-Fernsehkette weiterhin reduziert werden.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel beschriebenen zwei Festkörper-Bildwandler 7 und 8 lassen sich auch mehrere, beispielsweise vier, Festkörper-Bildwandler einsetzen. Bei der Verwendung von vier Festkörper-Bildwandlern wäre ein Festkörper-Bildwandler in Zeilenrichtung, ein Festkörper-Bildwandler in Spaltenrichtung und ein Festkörper-Bildwandler in beiden Richtungen (Diagonal) versetzt, so daß die entsprechend zueinander gehörenden Sensoren der Festkörper-Bildwandler,vom Ausgangsbild betrachtet,entsprechend den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet erscheinen.
4 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche Oi Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker (4), eine Optik (5), eine Fernsehaufnahmevorrichtung (7 bis 9) mit matrixförmig angeordneten, optoelektronischen Sensoren und einen Monitor (10) aufweist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in dem Strahlengang der Fernsehaufnahmevorrichtung (7 bis 9) ein optischer Teiler (6) angeordnet ist und daß die Fernsehaufnahmevorrichtung (7 bis 9) wenigstens zwei Festkörper-Bildwandler (7 und 8) aufweist, die derart versetzt angeordnet sind, daß die von einem ersten Festkörper-Bildwandler (7) erfaßten Bildelemente in die horizontalen und/oder vertikalen Zwischenräume der von einem zweiten Festkörper-Bildwandler (8) erfaßten Bildelemente fallen.
2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Teiler (6).aus Prismen (14 und 15) besteht, die an der Optik (5) angekoppelt sind.
3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Teiler (6) aus wenigstens einem teildurchlässigen Spiegel (19) besteht, der in dem Strahlengang der Optik (5) angeordnet ist.
4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in der Fernsehkette (7 bis 10) die Übertragung nach dem Zwischenzeilenverfahren erfolgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einander entsprechenden Sensoren der Festkörper-Bildwandler (7 und 8) vertikal gegeneinander versetzt sind, so daß die von wenigstens einem ersten Festkörper-Bild- wandler (7) erfaßten Bildelemente als erstes Halbbild und die von wenigstens einem zweiten Festkörper-Bildwandler (8) erfaßten Bildelemente als zweites Halbbild wiedergegeben werden.