专利名称：准直器及x光照射装置和x光摄影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及准直器(collimator)及X光照射装置和X光摄影装置，具体涉及用来限制X光照射范围的准直器以及安装了这种准直器的X光照射装置和X光摄影装置。
背景技术：
在X光照射装置中使用准直器来限制X光照射范围。准直器的结构是，具有能让X光通过的孔(aperture)，而在孔以外的地方则不能通过X光。孔的开度可变，从而可以调节X光的照射范围。
孔大小可变的准直器具有吸收X光的可动板件即叶片(blade)。需使用一对的叶片，它们的端面彼此对置。这对叶片在与其表面平行的面内能朝相反方向移动。当使孔扩大时，一对叶片朝相互离开的方向动作，当使孔变小时，一对叶片朝相互靠近的方向动作。
为在不损失孔大小的可变范围的情况下能使准直器小型化，有的设计采用了使叶片由柔性(flexible)材料制成并卷在转筒(drum)上的方式，当使孔变大时，就使叶片卷到转筒上，当使孔变小时，就使叶片从卷筒上放出(例如参照特许文献1)。
特许文献1是特开2002-355242号公报(第2-3页，图1-2)。
上述的准直器存在的问题是作为叶片的材料必须使用柔性的且良好地吸收X光的特殊材料。
发明内容
因此，本发明要解决的问题是实现一种不使用特殊材料、不损失孔的开度也能实现小型化的准直器和安装了该准直器的X光照射装置以及X光摄影装置。
(1)为解决上述问题，发明的一个方面是提供一种准直器，其特征在于，它包括一对第一板件和一对第二板件，第一板件具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，由它们互相对置的端面之间的间隔规定X光的通过用孔，第二板件具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使其一端部分别与所述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部则连结到各自的固定部上。
(2)为解决上述问题，发明的另一个方面是提供一种X光照射装置，它具有X射线管和将从上述X射线管发出的X光校准的准直器，其特征在于，上述准直器包括一对第一板件和一对第二板件，第一板件具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，由它们互相对置的端面之间的间隔规定X光的通过用孔，第二板件具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使其一端部分别与所述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部则连结到各自的固定部上。
(3)为解决上述问题，发明的又一个方面是提供一种X光摄影装置，它具有X射线管、将从上述X射线管发出的X光校准地照射到拍摄对象上的准直器和对透过上述拍摄对象的X光进行检测的检测装置，其特征在于，上述准直器包括一对第一板件和一对第二板件，第一板件具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，由它们互相对置的端面之间的间隔规定X光的通过用孔，第二板件具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使其一端部分别与所述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部则连结到各自的固定部上。
在上述发明的各个方面中，由于第一板件连同构成叶片的第二板件都能通过枢轴进行曲折折叠，因此，可在不使用柔性的X光吸收材料等特殊材料、不损失孔开度的情况下使准直器的外形变小。
上述发明的各方面中，优选地包括一对第三板件和一对第四板件，第三板件具有对X光的吸收性，可在与表面平行并与上述第一板件移动方向垂直的方向上移动，由它们互相对置的端面之间的间隔规定X光的通过用孔，第四板件具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使其一端部分别与所述一对第三板件的对置端面相反一侧的端部连结，另一端部则连结到各自的固定部上，由此可在相互垂直的两个方向上限制X光的照射范围。
上述一对第一板件可以相互独立地移动于增加在其移动方向上的照射范围设定的自由度方面为优选。上述一对第三板件也可以相互独立地移动于增加在其移动方向上的照射范围设定的自由度方面为优选。
如以上详细说明的那样，如果选择本发明，就能在无需使用特殊的材料、不损失孔的情况下制成小型化的准直器和安装了该准直器的X光照射装置以及X光摄影装置。
图1是显示X光摄影装置的示意性结构的图。
图2是准直板主要部分的结构示意图。
图3是驱动机构的结构示意图。
图4是连杆机构的结构示意图。
图5是显示开孔形成状态的图。
发明的实施方式下面将参照附图详细说明本发明的实施方式。但本发明并不被实施方式所限制。图1显示了X光摄影装置的示意性结构。该装置是本发明实施方式的一个例子。通过该装置的结构来显示与本发明装置有关的实施方式的一个例子。
如该图所示，X光摄影装置是使从X射线管1产生的X光，利用X光光圈3收缩光圈，用准直器5内的准直板500使X光校准并向着拍摄对象7照射，用检测器9检测透过的X光。X射线管1是本发明的X射线管的实施方式的一个例子。准直器5是本发明的准直器实施方式的一个例子。检测器9是本发明的检测装置的实施方式的一个例子。
由X射线管1、X光光圈3和准直器5组成的部分是本发明的X光照射装置的实施方式的一个例子。通过该装置的结构来显示涉及本发明的X光照射装置的实施方式的一个例子。准直器5是本发明的准直器实施方式的一个例子。该装置的结构显示了涉及本发明准直器的实施方式的一个例子。
X射线管1具有阳极101和阴极103。从由阴极103向阳极101发射的电子的相撞点(焦点)处产生X射线。产生的X射线经由X光光圈3和准直器5照射到拍摄对象上。X光光圈3是由例如铅等吸收X光的材料构成。准直器5的准直板500也是由例如铅等吸收X光的材料构成。
X光光圈3使从X射线管1产生的X光成形为以阳极101上的X光焦点为顶点的四棱锥状光束。准直器5通过准直板500上形成的孔规定了X光的照射范围V。孔是可变的，由此调节X光的照射范围。
下面对准直器5的准直板500进行说明。图2显示了准直板500的主要部分的结构。如该图所示，准直板500具有上下两级配置的上侧叶片510和下侧叶片520。该图中设x、y、z为互相垂直的3个方向，z为上下方向。X光从上方照过来。
上侧叶片510具有一对水平板512和512’。这些水平板512和512’为长方形的板，由例如铅等吸收X光的材料制成。水平板512和512’位于同一水平面上，长边之间相互平行，相对应的短边在同一条直线上。水平板512和512’能在短边方向(x方向)上移动，由此调节它们相互对置的端面之间的距离a。水平板512和5 12’是本发明的第一板件实施方式的一个例子。
水平板512和512’可以相互独立地进行位置调节。图3显示了能够进行这种位置调节的驱动机构的一个例子。如该图所示，水平板512和512’各自具有在y方向上延伸的腕部601和601’。腕部601和601’的端部分别结合在轴603和603’上。
轴603和603’为沿x方向延伸的平行轴。两轴在z方向上具有规定的间隔。为使水平板512’在z方向上的高度与水平板512相同，使腕部601’呈弯曲的结构。
在轴603和603’的全长上切出螺纹。使腕部601、601’的与轴603、603’的结合部形成相应的雌螺纹。在轴603、603’的一端上分别设置了马达605、605’。马达605为能作可逆旋转的马达。马达605、605’由图中没有示出的控制装置单个进行控制。
在水平板512、512’上分别连结着一对折叠板514、514’。折叠板514、514’的一端分别连结到与水平板512、512’互相对置的端面相反一侧的端面上，另一端则连结到各自的固定部上。
一对折叠板514、514’也由例如铅等吸收X射线的材料构成。折叠板514、514’是可以进行曲折折叠的例如4折板。但弯曲数并不限于4个弯，可选择合适的数目。折叠板514、514’的弯曲部形成枢轴(hinge)516、516’。枢轴516、516’也由例如铅等构成并形成X光不能穿过的结构。折叠板514、514’是本发明的第2板件实施方式的一个例子。
折叠板514、514’在枢轴两端侧的端面上具有连杆机构。图4显示了连杆机构的一个例子。如该图所示，在折叠板514、514’的端面上设置了连杆机构700、700’。在其相反侧的端面上也设置了连杆机构700、700’。
连杆机构700、700’成为与折叠板514、514’的弯曲相对称的弯曲状，并以通过枢轴716、716’进行弯曲的方式，通过旋转轴718、718’安装在折叠板514、514’的端面上。因具有这样的连杆机构700、700’，从而防止折叠板514、514’的中间部分下垂。
下侧叶片520也采取与上侧叶片510相同的结构。也就是说，下侧叶片520具有一对水平板522、522’。该水平板522、522’为长方形的板，由例如铅等吸收X光的材料制成。水平板522、522’位于同一水平面上，它们的长边相互平行，相对应的短边在一条直线上。
水平板522、522’所在的平面比上侧叶片510的水平板512、512’所在的平面低。而且水平板522、522’的长边方向与上侧叶片510的水平板512、512’的长边方向成直角。
水平板522、522’能在短边方向(y向)上位移，由此调节它们相互对置的端面之间的距离b。水平板522、522’的位置调节采用与图3所示装置同样的驱动机构进行。水平板522、522’是本发明的第三板件实施方式的一个例子。
在水平板522、522’上分别连结着一对折叠板524、524’。折叠板524、524’一端分别连结到与水平板522、522’的对置的端面相反一侧的端面上，另一端则连结到各自固定部上。
一对折叠板524、524’也由例如铅等吸收X射线的材料制成。折叠板524、524’是可以曲折折叠的4折板。但弯曲数并不限于4个弯，可选择合适的数目。折叠板524、524’的折叠部形成枢轴526、526’，枢轴526、526’也由铅等制成并形成不穿过X线的结构。折叠板524、524’是本发明第4板件实施方式的一个例子。折叠板524、524’在其枢轴两端侧的端面上具有与图4所示相同的连杆机构，以防止其下垂。
针对X射线管1放射出的X光，采用这样结构的准直板500形成如图5所示的大小为a×b的四边形孔。由于四个水平板512、512’、522、522’的位置能独立地变化，因此该孔在两个方向上的大小a和b均能被独立地调节，而且孔的平面位置也可以任意调节。
在这种情况下，由于折叠板514、514’、524、524’根据水平板512、512’、522、522’的位置进行伸缩，这样，即使使孔变大，准直板500的外形也不会增加，由此可使设备小型化。而且，由于水平板512、512’、522、522’和折叠板514、514’、524、524’的每一个都是由铅板等制成，因此不需要特殊的材料。另外，当孔的尺寸a或b之一始终为固定值即可的情况时，该侧也可由具有固定孔的铅板等构成。
权利要求
1.一种准直器，其特征在于，包括一对第一板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，它们相互对置的端面之间的间隔规定了X光的通过用孔；一对第二板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与前述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
2.如权利要求1所述的准直器，其特征在于，前述一对第一板件可以相互独立地移动。
3.如权利要求1或2所述的准直器，其特征在于，包括一对第三板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行且与前述第一板件的移动方向成直角的方向上移动，它们相互对置的端面之间的间隔规定了X光的通过用孔；一对第四板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与所述一对第三板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
4.如权利要求3所述的准直器，其特征在于，前述一对第三板件可以相互独立地移动。
5.一种X光照射装置，具有X射线管和将从前述X射线管产生的X光校准的准直器，其特征在于，前述准直器包括一对第一板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，它们相互对置的端面之间的间隔规定了X光的通过用孔；一对第二板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与所述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
6.如权利要求5所述的X光照射装置，其特征在于，前述一对第一板件可以相互独立地移动。
7.如权利要求5或6所述的X光照射装置，其特征在于，前述准直器还包括一对第三板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行且与前述第一板件的移动方向成直角的方向上移动，它们的相互对置的端面之间的间隔规定了X光的通过用孔；一对第四板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与前述一对第三板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
8.如权利要求7所述的X光照射装置，其特征在于，前述一对第三板件可以相互独立地移动。
9.一种X光摄影装置，具有X射线管、将从X射线管发出的X光校准并照射到拍摄对象上的准直器、和检测透过前述拍摄对象的X光的检测装置，其特征在于，前述准直器包括一对第一板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，它们的相互对置的端面之间的间隔规定了X光的通过用孔；一对第二板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与前述一对第一板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
10.如权利要求9所述的X光摄影装置，其特征在于，前述一对第一板件可以相互独立地移动。
11.如权利要求9或10所述的X光摄影装置，其特征在于，前述准直器还包括一对第三板件，它们具有对X光的吸收性，可在与表面平行且与前述第一板件的移动方向成直角的方向上移动，它们的相互对置的端面之间的间隔规定X光通过用孔；一对第四板件，它们具有对X光的吸收性，能通过枢轴进行曲折折叠，为阻挡穿过前述孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与所述一对第三板件的相互对置的端面相反一侧的端部连结，另一端部连结到各自的固定部上。
12.如权利要求11所述的X光摄影装置，其特征在于前述一对第三板件可以相互独立地移动。
全文摘要
本发明涉及一种不使用特殊材料、不损失孔的开度也能实现小型化的准直器和安装了该准直器的X光照射装置以及X光摄影装置。它包括一对第一板件(512、512’)和一对第二板件(514、514’)，第一板件(512、512’)具有对X光的吸收性，可在与表面平行的方向上移动，通过它们的相互对置的端面之间的间隔规定X光的通过用孔，第二板件(514、514’)具有对X光的吸收性，能通过枢轴(516)进行曲折折叠，为阻挡穿过孔的X光以外的X光，使它们的一端部分别与一对第一板件的相互对置的端面的反向一侧端部连结，另一端连结到各自的固定部上。
文档编号H05G1/00GK1619414SQ200310124810
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月20日 优先权日2003年11月20日
发明者许晓东, 王效杰, D·佩里拉特 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司