专利名称：一种x线机的透光变换式光学影像系统的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗仪器技术领域，涉及一种X线机的图像拾取部分。
目前，对于曝光的方式的图像拾取，国际主流机型里使用的光学影像系统有4种模式，1是只使用电动光圈作为光通量的调节，2是使用中性滤光片(光通量为40％)配合电动光圈作为光通量的调节，3是在串列镜头系统中使用电动光圈，4是在串列镜头系统中使用中性滤光片(光通量为40％)配合电动光圈。这些模式中的电动光圈使用步进电机控制，需要校正，滤光片也需要电机或者旋转螺线管控制。如果使用滤光片和光圈组合，则控制结构复杂，成本高。如果只使用电动光圈，有以下问题1、在非串列镜头系统中，控制的光圈为CCD镜头的内部光圈，实际上，对于CCD的镜头，它的最佳光学点只在几乎一个位置，即调整好的光圈和焦距点，如果使用外部的电机控制其光圈，偏过最佳点一倍以上(大于或小于)的光圈位置，镜头的光学性能会有较大的改变，影响图像质量。2、在串列镜头系统中，可控的光圈在两个镜头的平行光光路里，它的调节不会使CCD镜头的光学性能下降，但是，串列镜头系统的成本很高，体积也较大。
发明内容
为了保证采集图像质量，提高稳定性，减少系统的校正次数，避免由于光圈和复杂结构造成的图像质量下降和系统问题，本发明提供一种X线机的透光变换式光学影像系统。
本发明由CCD和CCD镜头，滤光片，步进电机组成。中性滤光片设在影像增强器和CCD镜头之间，将中性滤光片装在滤光片运动机构上，该机构是一个由步进电机驱动、带机械限位和光耦定位检测的机械运动机构。该机构是通过中间轴孔装在轴上，有三个伸出臂的机械运动机构，一个臂装设滤光片，另外两个臂其中的一个是机械限位摆臂，另一个为光耦遮挡臂。系统的结构如
图1。本发明只使用一个中性滤光片(光通量为1.5％)，是用金属镀膜的厚度为1.2mm的光学玻璃制成的，波长为500-750nm，作为光学系统中的滤光片，使影像增强器的光衰减，提高图像的信噪比。步进电机是采用12v4相混合式步进电机。步进电机驱动器是4相8拍励磁方式下的单极恒压驱动。电机控制电路的CPU是89C2051。滤光片的动作控制由步进电机控制，做到准确定位，带反馈控制，带机械限位；滤光片动作时间为大于500小于700ms，转动角度为70°，定位精确度为±1mm。
1、步进电机控制板由89C2051构成的单片机控制板，负责完成对步进电机驱动器的软件控制、电机的定位的检测、机械限位的超时保护和与遥控主计算机的动作通信。见附图4。
2、光耦定位检测在安装滤光片的机械部件上，除了滤光片的一端，还有两个端，一是光耦遮挡端，一是机械限位端。具体为，如图3，在滤光片旋转时，光耦遮挡端也同步在旋转，光耦定位检测板有两个光耦，遮挡端保证在原始位和动作位分别遮挡两个光耦，使步进电机控制板的CPU能够采集到滤光片运动的位置。由于是非接触的检测，所以可靠性高。
3、机械限位装置如上所述的机械限位端，在与滤光片的同步旋转，在保证滤光片到位的位置外面，分别有两个金属的柱，使定位检测失效或者CPU的软件受到干扰出现故障时，滤光片的旋转受到限制。选用的步进电机是能够支持堵转的电机。目的为了保证在有故障时，滤光片不会损坏。
4、与遥控主计算机的通信X线机的操作室有两个，一个是床体室，即患者所在的房间，一个是遥控室，即检测医生操作所在的房间。主计算机在遥控室。主计算机与步进电机控制板由一条约17米的电缆连接。主计算机发出两个命令，即动作和归位，接收一个信号，即，只要步进电机在运动，则发给主计算机一个信号，这样，即可以实现对滤光片的动作控制。
本发明能够以高稳定性、低成本达到采集到高信噪比的图像。
图中1滤光片 2镜头 3步进电机 4机械限位柱 5机械限位摆臂 6遮光片 7光耦 8滤光片运动机构 9步进电机控制板 10光耦定位检测 11主计算机 12光耦遮挡臂。
权利要求
1.一种X线机的透光变换式光学影像系统，包含有CCD、CCD镜头和滤光片，其特征在于该系统还包含有步进电机，中性滤光片设在影像增强器和CCD镜头之间，中性滤光片装在滤光片运动机构上，该机构由步进电机驱动，带机械限位和光耦定位检测。
2.根据权利要求1所述的X线机的透光变换式光学影像系统，其特征在于所用中性滤光片由带有金属镀膜的光学玻璃制成，波长为500-750nm。
3.根据权利要求1所述的X线机的透光变换式光学影像系统，其特征在于所述滤光片运动机构是通过中间轴孔装在轴上带有三个伸出臂的机械运动机构，一个臂装设滤光片，一个臂为机械限位摆臂，另外一个臂为光耦遮挡臂，在光耦遮挡臂上装有遮光片。
全文摘要
一种X线机的透光变换式光学影像系统，由CCD、CCD镜头、滤光片和步进电机构成，中性滤光片设在影像增强器和CCD镜头之间，中性滤光片装在滤光片运动机构上，该机构由步进电机驱动，带机械限位和光耦定位检测，本发明能够以高稳定性，低成本达到采集到高信噪比的图像。
文档编号H04N5/32GK1455584SQ0311163
公开日2003年11月12日 申请日期2003年5月9日 优先权日2003年5月9日
发明者温宇, 宋关忱, 江宏, 杨杰 申请人:沈阳东软数字医疗系统股份有限公司