DE19922345A1

DE19922345A1 - Vorrichtung zur Auslesung einer Speicherleuchtstoffplatte

Info

Publication number: DE19922345A1
Application number: DE19922345A
Authority: DE
Inventors: Manfred Fuchs; Erich Hell; Detlef Mattern
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-15
Also published as: US6310357B1; DE19922345B4

Abstract

Eine solche Vorrichtung weist eine Halteeinrichtung für die Speicherleuchtstoffplatte (2) sowie für eine Detektorzeile (4) und eine Einrichtung (6) zum Steuern des Abstandes zwischen der Speicherleuchtstoffplatte (2) und der Detektorzeile (4) derart auf, daß der Abstand zumindest über den Bereich der Detektorzeile (4) in Bezug zur Speicherleuchtstoffplatte zumindest annähernd gleich ist.

Description

Die Abtastung von Speicherleuchtstoffplatten mit einem Stimu lationslaser ist bekannt. Hierbei wird der zur Bildgebung verwendete Bereich zeilenweise Punkt für Punkt abgetastet. Die Geschwindigkeit dieser Abtastung wird durch die für jeden Bildpunkt benötigte minimale Integrationszeit, die durch die Abklingzeit des Speicherleuchtstoffes vorgegeben ist, be grenzt. Die Auslesezeit für das gesamte Bildformat beträgt bei heutigen Geräten 1-2 Minuten und ist für den modernen Krankenhausbetrieb eigentlich zu langsam. Zudem ist eine sol che Vorrichtung zum zeilenweise punktförmigen Abtasten mit mechanisch geführtem Laserstrahl und das Auslesen mit einem Photo-Multiplayer groß im Aufbau. Aufgrund der großen Bauart ist diese Vorrichtung nicht in eine medizinische Röntgenan lage integrierbar, sondern muß separat hiervon aufgestellt werden, was Platz und Raum erfordert. Zwischen der eigent lichen Röntgenaufnahme und der Digitalisierung durch das Aus lesen der Speicherleuchtstoffplatte mit der Vorrichtung und der Übertragung der Daten steht also noch der physische Transport der Speicherleuchtstoffplatte mit entsprechender Zeitverzögerung und Risiken der Verwechslung etc. als Nach teile dieser Vorrichtung entgegen.

Eine Alternative zu der obengenannten Abtastvorrichtung ist in der DE 195 06 798 A1 angegeben. Aus der DE 195 06 798 A1 ist eine Vorrichtung zur Auslesung von Speicherleuchtstoff platten bekannt, bei der eine Andruckvorrichtung für eine Speicherleuchtstoff-Folie vorgesehen ist, durch die die Spei cherleuchtstoff-Folie plan an eine Gegenplatte gedrückt und fixiert werden kann. Auf der gegenüberliegenden Seite der Gegenplatte ist eine aSi : H-Detektormatrix angeordnet. Diese Detektormatrix sowie die Speicherleuchtstoff-Folie sind über die Andruckvorrichtung somit im wesentlichen plan parallel zueinander ausrichtbar.

Eine Detektormatrix, wie sie in der DE 195 06 798 A1 ange geben ist, ist teuer in der Herstellung und aufgrund der Vielzahl der Detektorelemente ist die Gefahr des Ausfallens einzelner Detektorelemente relativ hoch, was das Signalergeb nis verschlechtert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Aus lesung einer Speicherleuchtstoffplatte derart anzugeben, daß sie bei kompaktem und kostengünstigem Aufbau ein schnelles Auslesen der Speicherleuchtstoffplatte ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteil der Erfindung ist es, daß lediglich eine Detektor zeile Anwendung findet, so daß der Detektor kostengünstig ist und die relative Gefahr des Ausfalles von Detektorelementen gering ist. Dadurch, daß der Abstand zwischen der Detektor zeile und der Speicherleuchtstoffplatte zumindest über dem Bereich der Detektorzeile zumindest annähernd gleich ist, variiert die Modulationsübertragungsfunktion nicht ortsabhän gig über die Detektorzeile. Es werden somit hiervon unbeein flußte Meßsignale von der Detektorzeile ableitbar, die zu gut diagnostizierbaren Bildsignalen weiterverarbeitet werden kön nen. Da beim Gegenstand der Erfindung nur eine zeilenförmige Detektorzeile Anwendung findet, ist die Vorrichtung kompakt im Aufbau und läßt sich ggf. auch in ein Röntgendiagnostikge rät integrieren. Die Auslesezeit ist gegenüber der zeilen weise punktförmigen Abtastung reduziert, da die Signale einer Zeile vorzugsweise gleichzeitig auslesbar sind.

Es ist vorteilhaft, wenn die Detektorzeile biegsam ausgestal tet ist und wenn über die Einrichtung die Durchbiegung der Detektorzeile an eine Durchbiegung der Speicherleuchtstoff platte anpaßbar ist. Die Modulationsübertragungsfunktion ist somit nicht durch einen durch die Durchbiegung der Speicher leuchtstoffplatte hervorgerufenen ungleichen Abstand zur Detektorzeile nachteilig beeinflußt.

Da die Speicherleuchtstoffplatte im Bereich ihrer Mittelachse die größte Durchbiegung aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung im mittleren Bereich der Detektorzeile zum Bewirken der Durchbiegung wirkt, so daß auch diese hier die größte Durchbiegung aufweist und die Modulationsübertragungs funktion nicht nachteilig beeinflußt wird.

Gleichwirkend ist eine Einrichtung, die hierzu zumindest an einem Rand der Detektorzeile zum Bewirken der Durchbiegung angreift.

Alternativ hierzu kann die Einrichtung auch an einander gegenüberliegenden Rändern der Detektorzeile zum Bewirken der Durchbiegung angreifen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Einrichtung Piezoelemente zum Bewirken der Durchbiegung aufweist. Diese Piezoelemente sind kostengünstig und benötigen nur einen ge ringen Raum, um eine Durchbiegung der Detektorzeile zu bewir ken. Alternativ kann hierzu aber auch zumindest ein elektro mechanisches Element Anwendung finden.

Vorzugsweise hängt die Ansteuerung der Einrichtung zum Bewir ken der Durchbiegung von den x/y-Koordinaten der Detektor zeile in Bezug zur Speicherleuchtstoffplatte ab, da die Durchbiegung nicht über die gesamte Fläche der Speicher leuchtstoffplatte konstant ist.

Als Variante der Erfindung können die Detektorelementen der Detektorzeile hinsichtlich des Abstandes zur Speicherleucht stoffplatte einstellbar sein, wobei der Abstand zwischen den Detektorelementen und der Speicherleuchtstoffplatte am besten eingehalten wird, wenn die einzelnen Detektorelemente jeweils hinsichtlich des Abstandes einstellbar sind. Diese Ausgestal tung ist jedoch aufgrund der vielen Verstelleinrichtungen und deren Ansteuerung sehr aufwendig. Vorteilhaft ist es daher, die Detektorelemente in Gruppen anzuordnen, die hinsichtlich des Abstandes zur Speicherleuchtstoffplatte einstellbar sind, weil hierdurch weniger Einstellmittel erforderlich sind. Die Anpassung an die Durchbiegung der Speicherleuchtstoffplatte ist hierbei jedoch nicht so gut.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie les anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprü chen. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach der Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorrichtung nach der Fig. 1 mit einer Einrich tung zum Erzeugen einer Durchbiegung,

Fig. 4 eine Vorrichtung nach der Fig. 1 mit einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen einer Durchbiegung,

Fig. 5 eine Vorrichtung nach der Fig. 1 mit zwei Einrich tungen zum Erzeugen einer Durchbiegung,

Fig. 6 eine Vorrichtung nach der Fig. 1 mit einzelnen ver stellbaren Detektorelementen der Detektorzeile, und

Fig. 7 eine Vorrichtung nach der Fig. 1 mit Gruppen von Detektorelementen, die hinsichtlich des Abstandes einstellbar sind.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Auslesung einer Spei cherleuchtstoffplatte in prinzipieller Weise dargestellt.

Diese Vorrichtung weist ein mit der Bezugszahl 1 gekennzeich netes Zeilendiodenarray auf. Dieses Zeilendiodenarray 1 dient in bekannter Weise zum Erzeugen von Anregungslicht für die Speicherleuchtstoffplatte 2. Zum Erzeugen eines Parallel lichtstrahlbündels kann dem Zeilendiodenarray 1 ein optisches Linsensystem, welches nicht näher dargestellt ist, zugeordnet sein. Die Speicherleuchtstoffplatte 2 ist vorzugsweise auf einem Substrat 3 angeordnet, welches beispielsweise aus Glas, zumindest aber aus einem lichttransparenten Material besteht. Dem Zeilendiodenarray 1 ist eine Zeilenauslese 4 zugeordnet, die zumindest eine Detektorzeile umfaßt, die das von der Speicherleuchtstoffplatte 2 ausgehende Anregungslicht emp fängt und in elektrische Signale wandelt. Vorzugsweise ist die zumindest eine Detektorzeile als CCD-Detektorzeile ausge führt. Dieser CCD-Detektorzeile kann eine Fiberoptik zugeord net sein, um das von der Speicherleuchtstoffplatte 2 aus gehende Licht kanalisiert zu den CCD-Detektorelementen zu leiten. Zur Abtastung der Speicherleuchtstoffplatte 2 sind das Zeilendiodenarray 1 und die Zeilenauslese 4 einander zu geordnet entlang der Speicherleuchtstoffplatte 2 verstellbar. Das Zeilendiodenarray 1 und die Zeilenauslese 4 können hierzu an einem gemeinsamen Wagen gelagert und über diesen entlang zugeordneter Führungsschienen über einen vorzugsweise elek tromotorischen Antrieb verstellbar sein. Alternativ kann das Zeilendiodenarray 1 und die Zeilenauslese 4 jeweils an einem Wagen oder an Führungsschienen verstellbar gelagert sein.

In der Fig. 2 ist ein Problem beim Auslesen einer Speicher leuchtstoffplatte verdeutlicht. In dieser Fig. 2 sowie in allen weiteren Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß bei der Lagerung der Speicherleuchtstoffplatte 2 auf Lagerelementen 5, die beispielsweise als die genannten Füh rungsschienen ausgebildet sind, die Speicherleuchtstoffplatte 2 eine Durchbiegung aufgrund der einwirkenden Schwerkraft (F = m.g = p.b^2.h.g, wobei die Länge und die Breite der Speicherleuchtstoffplatte gleich ist)

erleidet. Durch die Gewichtskraft der Speicherleuchtstoffplatte 2 biegt sich diese also vom Rand zur Mitte hin durch. Die Durchbiegung f ist proportional zur vierten Potenz der Spei cherleuchtstoffplattenlänge b und umgekehrt proportional zur zweiten Potenz der Dicke h der Speicherleuchtstoffplatte 2. Die Durchbiegung einer vorgegebenen Speicherleuchtstoffplatte 2 einer Fläche a.b kann somit nur durch deren Dicke h ver ringert werden. Dem Einsatz einer hinsichtlich der Durchbie gung optimierten Speicherleuchtstoffplatte 2 steht jedoch die Dicke und damit die Lichtabsorption des Substrates 3, das beispielsweise aus Glas besteht, entgegen, denn das von dem Zeilendiodenarray 1 ausgehende fokussierte Diodenlicht muß durch dieses Substrat 3 dringen, damit die in der Speicher leuchtstoffplatte 2 gespeicherte Information mit Hilfe der Zeilenauslese 4 ausgelesen werden kann. Wird die Dicke des Substrates zu groß gewählt, dann wird die Modulationsüber tragungsfunktion beim Durchdringen des von dem Zeilendioden array 1 ausgehenden Stimulationslichtes verschlechtert. In strichlierter Linie ist eine solche Durchbiegung der Spei cherleuchtstoffplatte 2 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Speicherleuchtstoffplatte 2 somit im mittleren Bereich einen kleineren Abstand zur Zeilenauslese 4 hat als in deren Randbereich, also dem den Lagerelementen 5 nahen Bereich. Die von der Zeilenauslese 4 ausgehenden Signale unterscheiden sich daher - gleichmäßige Lumineszenz der Speicherleucht stoffplatte 2 vorausgesetzt - vom Zentrum der Zeilenauslese 4 zu deren Rändern hin. Dies ist insbesondere deswegen uner wünscht, weil hierdurch die Modulationsübertragungsfunktion vom Zentrum der Zeilenauslese 4 zu deren Rand hin variiert.

Zur Lösung dieses Problems werden daher nachfolgend in den Fig. 3 bis 7 Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfindung in prinzipieller Weise dargestellt.

Aus der Fig. 3 geht hervor, daß zum Bewirken einer Durchbie gung der Zeilenauslese 4 in deren zentrumsnahen Bereich eine Einrichtung zum Bewirken oder Aufheben einer Durchbiegung an greift, die mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet ist. Diese Einrichtung 6 kann als elektromechanische Einrichtung ausge führt sein, wobei im Ausführungsbeispiel Piezoelemente 7 An wendung finden, die von einer Regeleinrichtung 8 ansteuerbar sind. Der Regeleinrichtung 8 werden die Signale eines Ab standsdetektors 9 zugeführt, der die Durchbiegung der Spei cherleuchtstoffplatte 2 erfaßt. Als Abstandsdetektor 9 können eine Ultraschalleinrichtung, eine optische Einrichtung, eine akustische Einrichtung, aber auch eine Lichtschranke Anwen dung finden. Alternativ können der Regeleinrichtung 8 aber auch die in einem Speicher 10 in einer Lookup-Tabelle gespei cherten Daten zugeführt werden, die auf der ortsabhängigen Durchbiegung der Speicherleuchtstoffplatte 2 beruhen. Diese Daten können rechnerisch bestimmt oder über beispielsweise den Abstandsdetektor 9 ortsabhängig erfaßt und gespeichert werden. In diesem Speicher 10 können für unterschiedliche Formate der Speicherleuchtstoffplatten 2 jeweils entspre chende ortsabhängige "Durchbiegungs"-Daten gespeichert wer den, so daß auf einen Abstandsdetektor 9 verzichtet werden kann. Die Regelung der Durchbiegung der Zeilenauslese 4 auf grund der in dem Speicher 10 gespeicherten Daten entspricht jedoch nur einem Mittelwert der Durchbiegung für verschiedene Speicherleuchtstoffplatten 2 gleichen Formats. Toleranzen der einzelnen Speicherleuchtstoffplatten 2 hinsichtlich deren Durchbiegung können somit keine Berücksichtigung finden. Eine besonders genaue Bestimmung der Durchbiegung und damit An steuerung der Piezoelemente 7 ergibt sich durch Verwendung der Signale des Abstandsdetektors 9, wobei selbstverständlich auch die Signale mehrerer Abstandsdetektoren 9 herangezogen werden können.

Aus der Fig. 4 geht eine Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor. Hierbei greift eine Einrichtung 6 zumin dest an einem Rand 14 der Zeilenauslese 4 zur Herbeiführung einer Durchbiegung an. Diese Einrichtung 6 weist einen An trieb 11 mit einer Spindel 12 auf, die über eine Spindelmut ter 13 an dem Rand 14 der Zeilenauslese 4 angreift. Durch An steuerung der Einrichtung 6, d. h. des Antriebs 11, über eine Regeleinrichtung 15 wirkt über die Spindel 12 und die Spin delmutter 13 eine Kraft auf den Rand 14 zur Herbeiführung ei ner Durchbiegung, wenn der gegenüberliegende Rand 16 der Zei lenauslese 4 ortsfest gelagert ist. Auch hierbei können der Regeleinrichtung 15 die Signale eines Abstandsdetektors 9 oder die in dem Speicher 10 gespeicherten Daten zur Regelung oder Einstellung der Durchbiegung der Zeilenauslese 4 zuge führt werden.

Aus der Fig. 5 geht hervor, daß in Ergänzung zum Ausfüh rungsbeispiel nach der Fig. 4 am gegenüberliegenden Rand 16 eine weitere Einrichtung 6 zum Bewirken einer Durchbiegung der Zeilenauslese 4 vorgesehen ist, der die Signale der Regeleinrichtung 15 zugeführt werden.

Aus der Fig. 6 geht eine weitere Variante der erfindungsge mäßen Vorrichtung hervor, wobei jedem Detektorelement 18 der Zeilenauslese 4 jeweils eine Einrichtung 6, vorzugsweise ein Piezoelement 7, zugeordnet ist, die zur Bewirkung einer Ver stellung in Richtung zur Speicherleuchtstoffplatte 2 von ei ner Steuereinrichtung 17 ansteuerbar sind. Es versteht sich von selbst, daß hierzu nicht nur ein Piezoelement 7 Anwendung finden kann, sondern daß mehrere Piezoelemente 7 vorzugsweise hintereinandergereiht sind. Die Signale zur Ansteuerung der Piezoelemente 7 können der Steuereinrichtung 17, wie bereits erläutert, über einen Abstandsdetektor 9 oder als Daten aus dem Speicher 10 zugeführt werden. Eine etwas kostengünstigere Alternative einer Vorrichtung nach der Fig. 6 ergibt sich, wenn mehreren Detektorelementen der Zeilenauslese 4 eine Ein richtung 6 zugeordnet ist, die von einer Steuereinrichtung 19 entsprechend einer Verstellung der Detektorelemente in Abhän gigkeit von der Durchbiegung der Speicherleuchtstoffplatte 2 ansteuerbar sind.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6 und 7 kön nen die Detektorelemente entweder - im äußeren Randbereich wie in der Fig. 6 gezeigt - in Richtung zur Speicherleucht stoffplatte 2 verstellt werden oder sie können - wie in der Fig. 7 gezeigt - im mittleren Bereich von der Speicher leuchtstoffplatte 2 weg verstellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Auslesung einer Speicherleuchtstoffplatte aufweisend eine Haltereinrichtung (5) für die Spei cherleuchtstoffplatte (2) sowie für eine Detektorzeile (4), mit einer Einrichtung (6) zum Einstellen des Abstandes zwi schen der Speicherleuchtstoffplatte (2) und der Detektorzeile (4) derart, daß dieser Abstand zumindest über dem Bereich der Detektorzeile (4) in Bezug zur Speicherleuchtstoffplatte (2) zumindest annähernd konstant ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Detektorzeile (4) biegsam ausgestaltet ist und wobei über die Einrichtung (6) die Durchbiegung der Detektor zeile (4) an eine Durchbiegung der Speicherleuchtstoffplatte (2) anpaßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Einrichtung (6) im mittleren Bereich der Detektor zeile (4) zum Bewirken der Durchbiegung wirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Einrichtung (6) an zumindest einem Rand (14, 16) der Detektorzeile (4) zum Bewirken der Durchbiegung angreift.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung (6) an einander gegenüberliegenden Rän dern (14, 16) der Detektorzeile (4) zum Bewirken der Durchbie gung angreift.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung (6) Piezoelemente (7) zum Bewirken der Durchbiegung aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung (6) zumindest ein elektromechanisches Element (11, 12, 13) zum Bewirken der Durchbiegung aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ansteuerung der Einrichtung (6) zum Bewirken der Durchbiegung von den x-/y-Koordinaten der Detektorzeile (4) in Bezug zur Speicherleuchtstoffplatte (2) abhängt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Detektorelemente oder Gruppen von Detek torelementen der Detektorzeile (4) hinsichtlich des Abstandes zur Speicherleuchtstoffplatte (2) einstellbar sind.