专利名称:一种新型的纹影仪的制作方法
一种新型的纹影仪(注“纹影仪”系“云纹摄影仪”的一种简称)，特别是医学上用作早期确诊青少年脊柱侧弯和新生儿 关节脱位等能够影响人体表面形状变化的体内骨骼、组织变形的纹影仪。
本实用新型涉及一种新型纹影仪，特别是医学上不用X射线而用可见光进行整形外科诊断的纹影仪，属于医用光学仪器，在光学仪器中属于莫阿(Moire)技术仪器。
纹影仪设计的理论根据是云纹形貌术(Moire Topography)理论或云纹方法(Moire Method)理论，它是用普通点光源投影照射一个光栅，该光栅被用于面外云纹法测量，测量不在一个平面内的物体表面形状等高线，被观测的人或物体位在光栅的一个通光面后，根据肉眼在适当位置观察到的等高云纹的形状即可判断被观测物表面的几何对称性或形状误差，用普通照相方法在适当位置拍摄记录等高云纹图，根据所拍相片即可定量计算被测物的形位误差。
根据文献检索，国外文献报导过一种与本实用新型同类型的仪器。(文献stig Willner and Eva Willner“The Role of Moire Photography in Evaluating Minar Scoliotic Curves”Interna tional Orthopaedies(SICOT)NO.6 1982)文献的标题是“云纹摄影方法在估计轻度脊柱侧弯中的作用。”文中有关的内容见原文第56页中用钢笔框出的段落。内容如下「云纹装置(图2)由以下三部分组成
1.光栅用有机玻璃制成，栅线是印上去的竖直线，栅线的宽度和间隔相等，均为1mm。
2.光源是一个投影仪。
3.照相机系普通反光式照相机。
当这三个部件相互间按已知距离安置时，就可确定光栅与等高线之间的距离」。
在这篇文献所述的研究过程中，选择了以下距离投影仪和照相机彼此相距70cm，它们与光栅相距170cm。因此，两条相邻等高线到栅屏的距离之差为0.5cm。(译者注这几个数据中的“170cm”有错，经过我们核算，应为“175cm”，几个数据才能吻合)。但以上结果仅限于距光栅最近的8cm范围内适用。
由于光栅的栅线是印上去的，因而其对比度受到一定的限制，同时，该仪器中的光栅不能绕垂直于其栅线的一条轴线自由转动，被观测者也不能在光栅的一个通光面下自由移动，因而其应用范围仅限于诊断脊柱侧弯。
国内有人研制过一种与本实用新型原理相同的仪器。〔文献航空工业部第602研究所“ysyw602A影象云纹仪技术说明”(1983.7)，见附件〕该仪器由光栅装置、照相设备、白光点光源装置组成。但该仪器的光栅是用普通玻璃干版从模版上拷贝制成的。玻璃干版光栅具有容易破碎、难加工、不易做成与人体等大、流动性使用搬运不便等缺点。而且该仪器的对比度低，使用时一定要在被观测人的被诊断部位涂以白色油彩并且使光栅按一定频率沿垂直于栅线的一条轴线往复振动，才能使云纹达到必要的对比度，这给使用者带来不便，并使该仪器仅限于测颜面部位的形状。
本实用新型的任务是设计并制造一种纹影仪，该纹影仪，在光栅的制造方法、光栅的位置调整、照相和照明设备方面对已有技术进行改进。其目的是设计并制造一种重量轻、易加工、不易破碎、成本低廉、黑白对比度近似等于1的可以直接用肉眼观察云纹图并可以直接照相记录的光栅，同时，该纹影仪的光栅能够自由升降，还能绕垂直于其栅线的一条轴线自由转动，还许可被观测者(被观测物是人时)躺在病员车上，在光栅的一个通光面下，移动病员车来调整位置以获得最佳云纹图。
本仪器的结构如图1所示它由光栅装置(1)、投影仪(2)、照相设备(3)三部分组成。光栅(11)用有机玻璃板制成，其厚度为5～6mm，栅线的截面形状是矩形，其宽度为0.1mm～2.0mm，相邻两栅线的距离与栅线宽度相同，栅线的深度是0.5mm～1.0mm，栅线槽由机械加工制成，槽内灌入黑色涂料，其黑度近似为绝对黑体，从而使光栅的黑白对比度近似为1。然后用酒精棉擦拭表面、用氧化铈粉或牙膏加适量清水抛光表面，最后用清水冲洗之，抛光和冲洗都不应使涂料脱落。用此法可以做成面积达2m×1m的光栅。空间频率最高达10线对／mm。上述结构的光栅导致整个纹影仪的结构和操作简化，不需要在被观测者表面涂油彩，也不必采取任何机械的振动措施来提高云纹的对比度，就可以用肉眼观察到清晰的云纹图案，也可以用普通GB21°照相底片记录被观测物体表面等高云纹图案。此外，在制造光栅(11)时，选正中一条槽先涂成比较醒目的颜色(例如白色或其它能够与黑色明显区分开来的颜色)，然后再将所有的槽(包括正中这条槽)全部涂成黑色。这样，从光栅刻槽表面看，与普通光栅完全类似，但从未刻槽表面看，正中确有一条醒目的直线O－O，即为诊断时光栅对人体进行对位的基准线O－O。
见图1，仪器安装时，应保证135幻灯机(21)发出的光束会聚点与照相机镜头(32)的中心点位于同一铅垂面内(这两点的水平高度可以不同)，两点之间沿水平方向的距离d＝70cm。光栅(11)的表面应与此平面平行，栅线应垂直于地面，并应以未刻槽表面与此平面相对。此平面与光栅(11)刻有栅槽的表面之距离l＝175cm。如果光栅空间周期P＝2mm，则按公式ΔW＝lP／d计算，在上述条件下，肉眼在照相机镜头位置观察的人或物体表面相邻两条等高线到光栅刻槽表面的距离之差ΔW＝5mm。
以上数据仅适用于作脊柱侧弯检查。对于其他用途，可以很方便地加以调整。例如作面部形位测量或诊断新生儿 关节脱位时，可换P＝1mm的光栅，如果d和l不变，则ΔW＝2.5mm。
作脊柱侧弯检查时，被检查者以两个肩胛骨和两个臀部之间的凹线对准光栅正中的基准线(O－O)。然后调节光栅支架(13)和照相机三脚架(33)的高度，使被检查者整个躯干背面(包括臀部)全部被光栅表面复盖，并使照相机镜头对准光栅正中央，即可拍摄云纹照片。如果不需要拍照，则可用肉眼通过相机镜头或在镜头上方直接观察云纹图案。如果观察到的云纹图案左右两侧对称，如图3所示，则被检查者脊柱正常。如果不对称，如图2所示，则可根据不对称的类型和程度判断脊柱侧弯的类型和程度。
光栅支架(13)可以用两个三角架改装而成，也可以是专门设计制造的支架。但均应保证支架中与金属框架(12)相连接的水平杆(14)距地面的高度最低可达900mm。此高度可在400mm范围内任意升降，并能固定在调节范围内任一高度上(例如可在支架上配置摇动手柄，通过伞齿轮和螺纹传动，并附加锁定装置)。还应保证水平杆(14)可以绕轴线自由转动，并能固定在任一位置(例如可使水平杆(14)与支架上的一个滑动轴套相连，并附加锁定装置)。此外，还应保证两个支架(13)在地面的支撑点之间最小间距＞650mm。因为普通病员车宽度约为600mm，高度约为850mm，人体(包括新生儿和成年人)躯干部分厚度一般约在50mm～300mm之间，所以按上述数据设计制造的光栅支架(13)既可以保证病员车能够在两个支狭之间自由进退，同时可以保证光栅刻槽表面能与卧在病员车上的被检查者体表轻轻接触。
用于检查不能站立者或新生儿时，应先转动水平杆(14)，带动光栅绕垂直于其栅线的一条轴线转动一定角度(例如90°)，使光栅刻槽面向下，并固定之。然后将病员车推入两个支架(13)之间，再调节支架高度，使光栅刻槽面与被检查部位的最凸点轻轻接触，并固定之，最后调节幻灯机和照相机的位置和高度，使之满足上述的条件，即可用肉眼观察云纹或拍照。
投影仪(2)的结构是采用135幻灯机(21)组装在三脚支架(22)，135幻灯机的结构是将24伏150瓦溴钨灯(211)(灯丝截面积2×1mm2)置于抛物面反射镜(212)焦点上，溴钨灯(211)发出的光经反射后形成平行光束，再经一个组合透镜(213)会聚成一个点光源，在观察和拍摄云纹图时作光源使用，使照明面积与诊断面积匹配，而且在进一步分析病情时可以作为幻灯机使用，只要将拍摄好的135底片置于幻灯机中，投影到白色屏幕或墙壁上即可观察到清晰的放大图案。
本仪器的照相设备(3)是采用普通135照相机机身(31)配装以焦距距f′＝90mm的照相机镜头(32)装在三脚架(33)上构成。这样组组成的照相设备可以使需要拍摄的云纹图案占据135底片幅面的85％以上，这就提高了底片幅面的利用率，(原来所拍图案只能占据135底片幅面的1／3)此镜头亦可用来放大所拍摄的诊断底片，作为放大机镜头用。
操作决窍摄影调焦不在光栅面上，使光栅的基栅纹不能清晰成象，而莫阿条纹依然清晰可见，这一点也是本仪器的特征之一。
使用本仪器对一千多名青少年的实际观测中取得了十分良好的结果。这些结果和用X射线法取得的诊断基本一致，图2(表示脊柱有侧弯)，图3(表示正常)是实拍的云纹图。
权利要求
1.一种纹影仪由光栅装置(1)，投影仪(2)，照相设备(3)组成，其特征在于(a)有一个有机玻璃光栅(11)，其栅线截面形状是矩形，栅线宽度为0.1mm～2.0mm，栅线的深度是0.5mm～1.0mm，灌入栅线槽中的是一种黑色涂料。(b)由溴钨灯(211)、抛物面反射镜(212)、组合透镜(213)组成的135幻灯机(21)，(c)照相设备(3)是用135照相机机身(31)，和焦距为f′=90mm的镜头(32)，(d)有二个可调节的支架(13)。
2.根据权利要求
1所述的纹影仪，其特征在于光栅中含有诊断时对人体进行对位的基准线0－0。
专利摘要
一种新型的纹影仪，属于医用光学仪器；在光学仪器中属于莫阿技术仪器。它由光栅装置、照象设备、投影仪三个部分组成。该仪器的主要技术特征在于它配备了一个栅线截面形状是矩形的光栅。该仪器用于在可见光下作整形外科诊断，被观测者不需在诊断表面涂油彩。可直接观看云纹图或拍照。
文档编号A61B1/04GK85203469SQ85203469
公开日1986年11月19日 申请日期1985年8月21日
发明者严柏生, 哈流柱, 赵达尊, 房伦光, 张邦添, 马承宣 申请人:北京工业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan