專利名稱：束光器、具有其的x射線機以及束光器控制方法
技術領域：
本發明 涉及醫療設備技術領域，具體而言，涉及ー種束光器、具有其的X射線機以及束光器控制方法。
背景技術：
X射線機是醫療領域中常用的透視和拍片的設備，由X射線管發出的X射線投射到被照物體上完成透視過程。因為X射線對人體有害，所以為了控制和減小X射線的照射范圍，使其對人體的傷害盡量減小，一般是用束光器對X射線的照射范圍進行限制。束光器也稱“遮線器”、“縮光器”或“限束器”，一般安裝在X射線管套窗ロ處，用于在X射線檢查中遮去不必要的原發X射線。束光器的主要作用可以概括如下I.限制照射范圍，使病人和操作人員所受X射線照射劑量盡可能減少；2.精確瞄準被照物體；3.減少產生二次射線的區域，提高透視和拍片的清晰度；4.盡可能阻擋漏出的X射線。如圖I至圖3所示，目前X射線機中使用的束光器為雙門聯動結構，其特點是第一滑動門20a’和第二滑動門20b’由一個驅動機構控制，以X射線管套窗ロ 80’的豎直中心線為標準，在兩側同時運動，且運動行程一致。雙門聯動結構的缺點是，如果被照物體70’偏離X射線管套窗ロ 80’的豎直中心線，則第一滑動門20a’和第二滑動門20b’要以該被照物體70’的實際位置為準向兩側打開，導致第一滑動門20a’和第二滑動門20b’之間的開度增加，實際上是增大了 X射線照射的范圍，進而減弱了束光器控制X射線范圍的效果。圖中Φ’為X射線管套窗ロ 80’的半徑。

發明內容
本發明g在提供一種可以準確將X射線范圍控制在被照物體周圍的束光器、具有其的X射線機以及束光器控制方法。為了實現上述目的，根據本發明的ー個方面，提供了一種束光器，包括機架；滑動門，包括在同一平面內可滑動地設置在機架上的第一滑動門和第二滑動門，第一滑動門和第二滑動門具有相對遠離以打開的第一位置，以及相對靠近以關閉的第二位置；驅動機構，包括與第一滑動門驅動連接的第一驅動機構和與第二滑動門驅動連接的第二驅動機構；位置檢測機構，包括用于檢測第一滑動門位置的第一位置檢測機構和用于檢測第二滑動門位置的第二位置檢測機構；以及控制裝置，分別與驅動機構和位置檢測機構連接。進ー步地，束光器還包括傳動機構，傳動機構包括第一傳動機構，連接在第一驅動機構與第一滑動門之間；以及第ニ傳動機構，連接在第二驅動機構與第二滑動門之間。進ー步地,第一傳動機構包括第一齒條以及第ー齒輪，第一齒條固定于第一滑動門上并沿第一滑動門的滑動方向延伸，第一齒輪與第一齒條相哨合；第一驅動機構與第一齒輪驅動連接；第二傳動機構包括第二齒條以及第ニ齒輪，第二齒條固定于第二滑動門上并沿第二滑動門的滑動方向延伸，第二齒輪與第二齒條相嚙合；第二驅動機構與第二齒輪驅動連接。進ー步地,第一驅動機構為固定于機架上的第一驅動電機，第一齒輪套設在第一驅動電機的輸出軸上；第二驅動機構為固定于機架上的第二驅動電機，第二齒輪套設在第ニ驅動電機的輸出軸上。進ー步地，第一位置檢測機構包括第一編碼器和第一編碼器齒輪，第一編碼器固定于機架上，第一編碼器齒輪套設在第一編碼器的轉軸上并與第一齒輪相哨合；第二位置檢測機構包括第二編碼器和第二編碼器齒輪，第二編碼器固定于機架上，第二編碼器齒輪套設在第二編碼器的轉軸上并與第二齒輪相嚙合。進ー步地，束光器還包括限位機構，限位機構包括第一限位機構，用于限制第一 滑動門的行程；以及第二限位機構，與第一限位機構相對設置且用于限制第二滑動門的行程。進ー步地，第一限位機構包括第一打開限位開關、第一關閉限位開關以及第一限位觸桿，第一打開限位開關和第一關閉限位開關沿第一滑動門的滑動方向在機架上相對設置，第一限位觸桿固定于第一滑動門上且位于第一打開限位開關和第一關閉限位開關之間；第二限位機構包括第二打開限位開關、第二關閉限位開關以及第ニ限位觸桿，第二打開限位開關和第二關閉限位開關沿第二滑動門的滑動方向在機架上相對設置，第二限位觸桿固定于第二滑動門上且位于第二打開限位開關和第二關閉限位開關之間。進ー步地，機架具有固定軸，第一滑動門和第二滑動門均套設在固定軸上并沿固定軸可滑動地設置。根據本發明的另一方面，提供了ー種X射線機，包括束光器，該束光器為前述任一種的束光器。根據本發明的另一方面，提供了一種束光器的控制方法，其中束光器為前述任一種的束光器，控制方法包括以下步驟獲取第一滑動門和第二滑動門的位置；判斷第一滑動門、第二滑動門以及被照物體的相對位置關系；以及控制第一滑動門和/或第二滑動門向被照物體運動。進ー步地，獲取第一滑動門和第二滑動門的位置包括以下步驟通過第一位置檢測機構檢測第一滑動門的位置并反饋給控制裝置；以及通過第二位置檢測機構檢測第二滑動門的位置并反饋給控制裝置。進ー步地，控制第一滑動門和/或第二滑動門向被照物體運動包括以下步驟控制裝置控制第一驅動機構以驅動第一滑動門向被照物體運動；和/或控制裝置控制第二驅動機構以驅動第二滑動門向被照物體運動。應用本發明的技術方案，通過設置與兩個滑動門對應的兩個驅動機構和兩個位置檢測機構，將兩個滑動門的運動分開，每個滑動門可以在控制機構的控制下由對應的驅動機構驅動，從而實現獨立運動，以完成開啟或關閉的動作。如果被照物體偏離X射線管套窗ロ的中線位置，兩個滑動門就可以對準被照物體分別運動，使兩個滑動門的移動中線改為被照物體，從而準確地將X射線范圍控制在被照物體周圍，從而有效地控制X射線的照射范圍，并使其范圍最小。


構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進ー步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I示出了根據現有技術的束光器的兩個滑動門關閉的示意圖；圖2示出了根據現有技術的束光器的兩個滑動門打開的示意圖；圖3示出了根據現有技術的當被照物體偏離中線時束光器的兩個滑動門打開位置不意圖；圖4示出了根據本發明的實施例的束光器的示意圖； 圖5示出了根據本發明的實施例的束光器的兩個滑動門關閉的示意圖；圖6示出了根據本發明的實施例的束光器的兩個滑動門打開的示意圖；以及圖7示出了根據本發明的實施例的當被照物體偏離中線時束光器的兩個滑動門打開位置示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖4所示，根據本發明的實施例，提供了一種束光器，包括機架10、滑動門、驅動機構、位置檢測機構以及控制裝置，其中滑動門、驅動機構以及位置檢測機構均設置在機架10上，控制裝置分別與位置檢測機構以及驅動機構連接。滑動門包括第一滑動門20a和第二滑動門20b，第一滑動門20a和第二滑動門20b均套設在機架10的固定軸11上，且均可以沿固定軸11的軸向方向滑動，使第一滑動門20a和第二滑動門20b可以在同一平面內相對靠近或相對遠離。優選地，第一滑動門20a和第二滑動門20b的滑動速度均為O. 001至O. 005米/秒。當第一滑動門20a和第二滑動門20b相對遠離時，第一滑動門20a和第二滑動門20b打開以投射X射線至被照物體，此時第一滑動門20a和第二滑動門20b位于第一位置；當第一滑動門20a和第二滑動門20b相對靠近時，第一滑動門20a和第二滑動門20b關閉以隔絕X涉射線，此時第一滑動門20a和第二滑動門20b位于第二位置。為了使第一滑動門20a和第二滑動門20b的滑動更加穩定，機架10上設置兩個平行的固定軸11，兩個固定軸11分別穿設在第一滑動門20a和第二滑動門20b的兩個相對端，且固定軸11的軸端設置有直線軸承12。驅動機構包括第一驅動機構30a和第二驅動機構30b，其中第一驅動機構30a與第一滑動門20a驅動連接，用于帶動第一滑動門20a做往復運動；第二驅動機構30b與第二滑動門20b驅動連接，用于帶動第二滑動門20b做往復運動。優選地，第一驅動機構30a為固定于機架10上的第一驅動電機，第二驅動機構30b為固定于機架10上的第二驅動電機。進ー步地，第一驅動電機和第二驅動電機優選直流空心杯減速電機。位置檢測機構包括第一位置檢測機構和第二位置檢測機構，其中第一位置檢測機構與第一驅動機構30a連接，用于檢測第一滑動門20a的位置并將位置信號傳輸給控制裝置，第二位置檢測機構與第二驅動機構30b連接，用于檢測第二滑動門20b的位置并將位置信號傳輸給控制裝置。控制裝置根據所獲取的第一滑動門20a的位置信號和第二滑動門20b的位置信號，與被照物體的位置進行比較，從而進行后續的操作。為了方便驅動機構對滑動門進行驅動，束光器還包括傳動機構，該傳動機構包括第一傳動機構和第二傳動機構，其中第一傳動機構連接在第一驅動機構30a與第一滑動門20a之間，第二傳動機構連接在第二驅動機構30b與第二滑動門20b之間。優選地，傳動機構采用齒輪齒條傳動機構，且齒輪模數取最小值，可以更精確地檢測滑動門的位置。具體地,第一傳動機構包括第一齒條51a以及第一齒輪52a,其中第一齒條51a固定于第一滑動門20a上并沿第一滑動門20a的滑動方向延伸,第一齒輪52a與第一齒條51a相哨合，第一齒輪52a套設在第一驅動電機的輸出軸上。
第二傳動機構包括第二齒條51b以及第ニ齒輪52b，其中第二齒條51b固定于第二滑動門20b上并沿第二滑動門20b的滑動方向延伸，第二齒輪52b與第二齒條51b相嚙合，第二齒輪52b套設在第二驅動電機的輸出軸上。為了使位置檢測機構更精確地檢測滑動門的位置，第一位置檢測機構包括第一編碼器41a和第一編碼器齒輪42a，其中第一編碼器41a固定于機架10的與第一滑動門20a相對應的ー側，且第一編碼器41a的轉軸與第一驅動電機的輸出軸相對設置，這樣可以將第一編碼器齒輪42a套設在第一編碼器41a的轉軸上，并且使第一編碼器齒輪42a與第一齒輪52a相嚙合。第二位置檢測機構包括第二編碼器41b和第二編碼器齒輪42b，第二編碼器41b固定于機架10的與第二滑動門20b相對應的ー側，且第二編碼器41b的轉軸與第二驅動電機的輸出軸相對設置，這樣可以將第二編碼器齒輪42b套設在第二編碼器41b的轉軸上，并且使第二編碼器齒輪42b與第二齒輪52b相嚙合。為了防止滑動門滑動行程過大導致束光器受損，束光器還包括限位機構，該限位機構包括第一限位機構和第二限位機構，其中第一限位機構與第一滑動門20a對應設置，用于限制第一滑動門20a的行程，第二限位機構與第二滑動門20b對應設置，用于限制第二滑動門20b的行程。為了使第一限位機構和第二限位機構互相不產生干渉，第一限位機構和第二限位機構分別位于機架10的兩個相對側。優選地，限位機構采用限位開關和限位觸桿相配合的方式。具體地，第一限位機構包括第一打開限位開關61a、第一關閉限位開關62a以及第一限位觸桿63a，其中第一打開限位開關61a和第一關閉限位開關62a沿第一滑動門20a的滑動方向在機架10上相對設置，第一打開限位開關61a用于限制第一滑動門20a向遠離第ニ滑動門20b方向運動時的極限位置，第一關閉限位開關62a用于限制第一滑動門20a向靠近第二滑動門20b方向運動時的極限位置。與第一打開限位開關61a和第一關閉限位開關62a相配合的是第一限位觸桿63a，第一限位觸桿63a固定于第一滑動門20a上，可以隨第一滑動門20a做往復運動，且第一限位觸桿63a且位于第一打開限位開關61a和第一關閉限位開關62a之間，其兩個相対的端面分別與第一打開限位開關61a和第一關閉限位開關62a相對應，以便在運動過程中與第一打開限位開關61a或第一關閉限位開關62a相接觸，從而達到限制第一滑動門20a位移的作用。第二限位機構包括第二打開限位開關61b、第二關閉限位開關62b以及第二限位觸桿63b，第二打開限位開關61b和第二關閉限位開關62b沿第二滑動門20b的滑動方向在機架10上相對設置，第二限位觸桿63b固定于第二滑動門20b上且位于第二打開限位開關61b和第二關閉限位開關62b之間。這里第二限位機構的工作原理與第一限位機構相似，在此不予贅述。在利用限位機構限制滑動門極限行程的同時，準確計算確定第一傳動機構中的第ー齒條51a的哨合長度以及第ニ傳動機構中第二齒條51b的哨合長度,如果限位機構失靈的情況下，第一齒條51a與第一齒輪52a的哨合以及第ニ齒條51b與第二齒輪52b的哨合將脫開，此時第一驅動電機和第二驅動電機將空轉，可以進一歩有效保護第一驅動電機、第ニ驅動電機、第一傳動機構以及第ニ傳動機構。為了方便對滑動門進行控制，第一滑動門20a和第二滑動門20b均設置有對應的控制按鈕，控制按鈕與控制裝置連接。控制按鈕可單獨控制第一滑動門20a或第二滑動門20b的開啟、關閉，以及第一滑動門20a或第二滑動門20b在滑動行程范圍內任意位置的停止或啟動。
為了方便對滑動門的位置進行監測，設置有與控制系統連接的顯示裝置。優選地,顯示裝置為顯示器。結合參見圖5至圖7，根據本發明的束光器的控制流程包括以下步驟獲取第一滑動門20a和第二滑動門20b的位置；判斷第一滑動門20a、第二滑動門20b以及被照物體70的相對位置關系；控制第一滑動門20a和/或第二滑動門20b向被照物體70運動。根據本發明的控制方法，在控制過程中，第一滑動門20a和第二滑動門20b可以單獨運動，井根據被照物體70獨立進行調整，準確地將X射線范圍控制在被照物體70周圍，可以有效地控制X射線的照射范圍，減小危害。根據本發明的ー個優選實施方式，獲取第一滑動門20a和第二滑動門20b的位置包括以下步驟通過第一位置檢測機構檢測第一滑動門20a的位置并反饋給控制裝置；通過第二位置檢測機構檢測第二滑動門20b的位置并反饋給控制裝置。根據本發明的另ー個優選的實施方式，控制第一滑動門20a和/或第二滑動門20b向被照物體70運動包括以下步驟控制裝置控制第一驅動機構30a以驅動第一滑動門20a向被照物體運動；控制裝置控制第二驅動機構30b以驅動第二滑動門20b向被照物體運動。其中驅動第一滑動門20a以及驅動第二滑動門20b可以同時進行，也可以只驅動第一滑動門20a或第二滑動門20b，使其単獨運動，以更好地適應被照物體70的位置。下面給出根據本發明的束光器控制方法在實際操作中的應用放置被照物體70于X射線管套窗ロ 80前；第一位置檢測機構將檢測到的第一滑動門20a位置反饋給控制裝置，第二位置檢測機構將檢測到的第二滑動門20b位置反饋給控制裝置；
首次曝光；顯示裝置顯示被照物體70與第一滑動門20a和第二滑動門20b的位置關系；通過控制按鈕調節第一滑動門20a和\或第二滑動門20b，直至與被照物體70相對應。圖中Φ為X射線管套窗ロ 80的半徑。本發明還提供了ー種X射線機，包括束光器，其中該束光器為前述任一種的束光
器。 從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果通過設置與兩個滑動門一一對應的兩個驅動機構和兩個位置檢測機構，將兩個滑動門的運動分開，每個滑動門可以在控制機構的控制下由對應的驅動機構驅動，從而實現獨立運動，以完成開啟或關閉的動作。如果被照物體偏離X射線管套窗ロ的中線位置，兩個滑動門就可以對準被照物體分別運動，使兩個滑動門的移動中線改為被照物體，從而準確地將X射線范圍控制在被照物體周圍，從而有效地控制X射線的照射范圍，并使其范圍最小。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種束光器,其特征在于,包括 機架(10)； 滑動門，包括在同一平面內可滑動地設置在所述機架(10)上的第一滑動門(20a)和第二滑動門(20b)，所述第一滑動門(20a)和所述第二滑動門(20b)具有相對遠離以打開的第一位置，以及相對靠近以關閉的第二位置； 驅動機構，包括與所述第一滑動門(20a)驅動連接的第一驅動機構(30a)和與所述第二滑動門(20b)驅動連接的第二驅動機構(30b)； 位置檢測機構，包括用于檢測所述第一滑動門(20a)位置的第一位置檢測機構和用于檢測所述第二滑動門(20b)位置的第二位置檢測機構；以及控制裝置，分別與所述驅動機構和所述位置檢測機構連接。
2.根據權利要求I所述的束光器，其特征在于，所述束光器還包括傳動機構，所述傳動機構包括 第一傳動機構，連接在所述第一驅動機構(30a)與所述第一滑動門(20a)之間；以及 第二傳動機構，連接在所述第二驅動機構(30b)與所述第二滑動門(20b)之間。
3.根據權利要求2所述的束光器，其特征在于， 所述第一傳動機構包括第一齒條(51a)以及第一齒輪(52a),所述第一齒條(51a)固定于所述第一滑動門(20a)上并沿所述第一滑動門(20a)的滑動方向延伸，所述第一齒輪(52a)與所述第一齒條(51a)相哨合； 所述第一驅動機構(30a)與所述第一齒輪(52a)驅動連接； 所述第二傳動機構包括第二齒條(51b)以及第二齒輪(52b)，所述第二齒條(51b)固定于所述第二滑動門(20b)上并沿所述第二滑動門(20b)的滑動方向延伸，所述第二齒輪(52b)與所述第二齒條(51b)相嚙合； 所述第二驅動機構(30b)與所述第二齒輪(52b)驅動連接。
4.根據權利要求3所述的束光器，其特征在于， 所述第一驅動機構(30a)為固定于所述機架(10)上的第一驅動電機，所述第一齒輪(52a)套設在所述第一驅動電機的輸出軸上； 所述第二驅動機構(30b)為固定于所述機架(10)上的第二驅動電機，所述第二齒輪(52b)套設在所述第二驅動電機的輸出軸上。
5.根據權利要求3所述的束光器，其特征在于， 所述第一位置檢測機構包括第一編碼器(41a)和第一編碼器齒輪(42a)，所述第一編碼器(41a)固定于所述機架(10)上，所述第一編碼器齒輪(42a)套設在所述第一編碼器(41a)的轉軸上并與所述第一齒輪(52a)相嚙合； 所述第二位置檢測機構包括第二編碼器(41b)和第二編碼器齒輪(42b)，所述第二編碼器(41b)固定于所述機架(10)上，所述第二編碼器齒輪(42b)套設在所述第二編碼器(41b)的轉軸上并與所述第二齒輪(52b)相嚙合。
6.根據權利要求I所述的束光器，其特征在于，所述束光器還包括限位機構，所述限位機構包括 第一限位機構，用于限制所述第一滑動門(20a)的行程；以及 第二限位機構，與所述第一限位機構相對設置且用于限制所述第二滑動門(20b)的行程。
7.根據權利要求6所述的束光器，其特征在于， 所述第一限位機構包括第一打開限位開關(61a)、第一關閉限位開關(62a)以及第一限位觸桿(63a)，所述第一打開限位開關(61a)和所述第一關閉限位開關(62a)沿所述第一滑動門(20a)的滑動方向在所述機架(10)上相對設置，所述第一限位觸桿(63a)固定于所述第一滑動門(20a)上且位于所述第一打開限位開關(61a)和所述第一關閉限位開關(62a)之間； 所述第二限位機構包括第二打開限位開關(61b)、第二關閉限位開關(62b)以及第二限位觸桿(63b)，所述第二打開限位開關(61b)和所述第二關閉限位開關(62b)沿所述第二滑動門(20b)的滑動方向在所述機架(10)上相對設置，所述第二限位觸桿(63b)固定于所述第二滑動門(20b)上且位于所述第二打開限位開關(61b)和所述第二關閉限位開關(62b)之間。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的束光器，其特征在于，所述機架(10)具有固定軸(11)，所述第一滑動門(20a)和所述第二滑動門(20b)均套設在所述固定軸(11)上并沿所述固定軸(11)可滑動地設置。
9.一種X射線機，包括束光器，其特征在于，所述束光器為權利要求I至8中任一項所述的束光器。
10.一種束光器的控制方法，其特征在于，所述束光器為權利要求I至8中任一項所述的束光器，所述控制方法包括以下步驟 獲取所述第一滑動門(20a)和所述第二滑動門(20b)的位置； 判斷所述第一滑動門(20a)、所述第二滑動門(20b)以及被照物體的相對位置關系；以及 控制所述第一滑動門(20a)和/或所述第二滑動門(20b)向所述被照物體運動。
11.根據權利要求10所述的束光器，其特征在于，所述獲取第一滑動門(20a)和第二滑動門(20b)的位置包括以下步驟 通過所述第一位置檢測機構檢測第一滑動門(20a)的位置并反饋給所述控制裝置；以及 通過所述第二位置檢測機構檢測第二滑動門(20b)的位置并反饋給所述控制裝置。
12.根據權利要求10所述的束光器，其特征在于，控制所述第一滑動門(20a)和/或所述第二滑動門(20b)向所述被照物體運動包括以下步驟 所述控制裝置控制第一驅動機構(30a)以驅動第一滑動門(20a)向所述被照物體運動； 和/或 所述控制裝置控制第二驅動機構(30b)以驅動所述第二滑動門(20b)向所述被照物體運動。
全文摘要
本發明提供一種束光器、具有其的X射線機以及束光器控制方法。束光器包括機架(10)；滑動門，包括在同一平面內可滑動地設置在機架(10)上的第一滑動門(20a)和第二滑動門(20b)，第一滑動門(20a)和第二滑動門(20b)具有相對遠離以打開的第一位置，以及相對靠近以關閉的第二位置；驅動機構，包括與第一滑動門(20a)驅動連接的第一驅動機構(30a)和與第二滑動門(20b)驅動連接的第二驅動機構(30b)；位置檢測機構，包括用于檢測第一滑動門(20a)位置的第一位置檢測機構和用于檢測第二滑動門(20b)位置的第二位置檢測機構；以及控制裝置，分別與驅動機構和位置檢測機構連接。本發明可以準確將X射線范圍控制在被照物體周圍。
文檔編號A61B6/00GK102835968SQ20121034590
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者周峰 申請人:北京東方惠爾圖像技術有限公司