DE1070402B - Anordnung zur längerdauernden Sichtbarmachung sehr lichtschwacher und kontrastarmer Leuchterscheinungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

F26011IX/42h

ANMELDETAG: 21. JUNI 1958

BEKANNTMACHUNG
DEK ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AÜSLEGESCHRIFT:

3. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur längerdauernden Sichtbarmachung sehr lichtschwacher und kontrastarmer Leuchterscheinungen, z. B. des Fluoreszenzbildes auf einem Röntgenschirm mit Hilfe einer Fernsehanlage, welche eine Blauschriftröhre umfaßt. Es sind Vorschläge gemacht worden, um mit Hilfe von Speicherröhren oder speicherfähigen Halbleitern Röntgenbilder und andere Lichterscheinungen, z. B. Betatrondurchstrahlungsbilder, über längere Zeit zu speichern. Die bisher bekannten Anordnungen haben jedoch in verschiedener Hinsicht Nachteile, welche die praktische Einführung in die medizinische Röntgendiagnostik oder technische Materialuntersuchung verhindert haben.

Man hat z. B. vorgeschlagen, das auf einem Röntgenleuchtschirm erscheinende Bild mit einer Bildspeicherröhre, z. B. einem hochempfindlichen Image-Orthikon, aufzunehmen und die erhaltenen Bildsignale einer Empfangsspeicherröhre zuzuführen, in der das Bild in Form eines auf einem isolierenden Netz erzeugten Ladungsbildes für eine Zeit von einigen Minuten festgehalten werden kann. Die Auflösung der bisher bekannten Empfangsspeicherröhren und die Persistenz des gespeicherten Bildes sind jedoch nicht so groß, wie dies für die Röntgenpraxis Avünschenswert wäre. Da das Netz von solchen Speicherröhren weder beliebig fein noch beliebig groß gemacht werden kann, ist die Detailwiedergabe auf niedrige Zeilenzahlen beschränkt. Zudem findet eine fortlaufende Verschlechterung des Bildes durch Ionen statt, da diese auch bei sehr gutem Vakuum der Röhre nicht völlig beseitigt werden können und das Ladungsbild schließlich löschen.

Ferner sind Aufnahmeröhren für die unmittelbare Aufnahme von Röntgenbildern bekanntgeworden, bei denen die Röntgenstrahlung direkt auf einen halbleitenden Schirm einwirkt und dessen Leitfähigkeit verändert. Die Speicherfähigkeit solcher Schirme ist zwar relativ gut. Auch kann man die Auflösung durch Benutzung von größeren Kolben verhältnismäßig weit treiben; jedoch reicht die Empfindlichkeit der bisherigen Schichten zur Verringerung der Strahlungsdosis nicht aus, so daß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Herabsetzung der Gefährdung von Patient und Bedienungspersonal, mit den genannten Beispielen nicht erreicht werden kann.

Nun ist als Speicherröhre zur Sichtbarmachung von Oszillogrammen u. dgl. die sogenannte Blauschriftröhre bekanntgeworden, in der die von Elektronen getroffenen Stellen des Bildschirmes sich blau verfärben, so daß ein Bild von den lichtabsorbierenden Spuren des Kathodenstrahls gezeichnet wird. Dieses Bild hat eine relativ lange Beständigkeit, aber leider ist der mit solchen Röhren erzielbare Kontrast Anordnung zur längerdauernden

Sichtbarmachung sehr lichtschwacher

und konstrastarmer Leuchterscheinungen

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dipl.-Ing. Frithjof Rudert, Darmstadt-Eberstadt,
ist als Erfinder genannt worden

zu gering, als daß das Bild ohne weiteres zur Auswertung der ohnehin wenig kontrastreichen Röntgenbilder brauchbar ist. Man hat versucht, dem Nachteil des geringen Kontrastes durch Konstruktion einer Röhre abzuhelfen, in der ein Blauschriftschirm zur Aufzeichnung des Bildes verwendet wird und die Wiedergabe durch Lichtpunktabtastung mit Hilfe eines auf der Rückseite des Blauschriftschirmes angebrachten Leuchtschirmes erfolgt, dessen punktweises Leuchten von einer Fotozelle aufgenommen wird und zur Modulation eines Verstärkers oder eines unmittelbar angeschalteten Fernsehempfängers dient. Die Herstellung einer solchen Röhre ist aber verhältnismäßig schwierig, da wenigstens zwei Strahlsysteme benötigt werden. Auch macht es Schwierigkeiten, einen kombinierten Blauschrift-Fluoreszenzschirm herzustellen, bei dem eine rasche Löschung möglich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das mit einer ersten Fernsehkamera aufgenommene Bild auf dem Schirm der Blauschriftröhre von einer zweiten Aufnahmekamera in Videosignale umgewandelt wird, die durch einen nachgeschalteten Verstärker auf einen den Kontrast des Blauschriftbildes übersteigenden Kontrastwert gebracht und sodann auf dem Leuchtschirm von Fernsehempfängern sichtbar gemacht werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine hohe Aufnahmeempfindlichkeit mit einer ausreichenden Speicherdauer des Empfangsbildes vereinigt wird, so daß eine zeitlich fast unbeschränkte Beobachtung des Bildes unter möglichster Schonung des Patienten oder des Aufnahmepersonals vor Röntgenschädigungen möglich ist. Zur Anpassung der Speicherdauer von Image-Orthikonröhren an die zum Aufzeichnen der Blauschrift nötige Zeit kann man die

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Betriebstemperatur von normalerweise 45° C auf ζ. B. ,;;; Blauschriftröhre 5 beginnt. Hierzu dient die Lei-20° C herabsetzen und eventuell zusätzliche Kühlung tung 8, mit der die Schaltgeräte 9 und 10 verbunden anwenden. sind. Das Gerät 9 dient zur zeitlichen Begrenzung des

Zur Speicherung ist folgendes zu bemerken: Man Röntgenimpulses, das Gerät 10 zur Inbetriebnahme kann z. B. mit einem kurzzeitigen Röntgenblitz 5 der Kamera 4. und der Blauschriftröhre 5 zwecks Aufgeringer Dosis einen Fluoreszenzschirm vor dem zeichnung des Fluoreszenzbildes auf dem Schirm 3 Patienten zum Aufleuchten bringen und das er- und das Gerät 11 zur Speisung der Lampe 16. Nachscheinende Bild auf der Speicherelektrode der dem das· Leuchtschirmbild durch einen einmaligen Kameraröhre speichern, bis es durch einen langsamen oder mehrmaligen Abtastvorgang der beiden Röhren Abtaststrahl von z. B. einer Abtastdauer von 1 bis io auf dem Blauschriftschirm gespeichert ist, kann es zu 4 Sekunden oder auch durch kurzzeitige mehrmalige gegebenem Zeitpunkt oder auch sofort auf den Abtastung abgenommen und auf die Blauschriftröhre Schirmempfängern T bis T" sichtbar gemacht werübertragen ist. Von dieser kann das . Speicherbild zu den, indem man über die Leitung 12 die Beleuchtungsgegebener Zeit, z. B. nach einer halben Stunde oder quelle 16 für den Schirm einschaltet. In dem Augensofort, auf einem Fernsehempfänger mehreren 15 blick erscheint das Bild auf den bereits laufenden Beobachtern sichtbar gemacht und gegebenenfalls in Empfängern 7' bis T".

kurzer Zeit erneuert werden. Zu dem Zweck wird das Bei einer Wiederholung der Aufnahme wird man

Bild auf der Blauschriftröhre durch eine etwa zunächst über die Leitung 13 einen Infrarotstrahler 14 15 Sekunden dauernde Wärmestrahlung gelöscht und einschalten, welcher das Bild der Blauschriftröhre hiernach ein neues Bild aufgenommen. 20 löscht. Das Verschwinden des Bildes wird in den

Der bei Verwendung einer Blauschriftröhre sich Empfängern kontrolliert. Dann wird die Beleuchtung ergebende relativ geringe Kontrast kann in gewünsch- der Blauschriftröhre ausgeschaltet und wiederum über tem Maße in dem nachfolgenden Aufnahmesystem die Leitung 8 die Röntgenröhre, die Kameraröhre 4 verbessert und auf solche Kontrastwerte gebracht und, die Blauschriftröhre 5 in Gang gebracht, so daß werden, die die Hervorhebung des für die Diagnose 25 in wenigen Sekunden die neue Aufnahme sichtbar besonders geeigneten Bereiches gestatten. Hierzu gemacht werden kann. Der Schalter besitzt zweckbietet das vorliegende Verfahren besonders wirksame mäßig die Form eines Drehschalters mit drei Schalt-Möglichkeiten, da die Kamera des zweiten Aufnahme- Stellungen und drei Rasten zwischen den Schaltsystems mit Hilfe der in weitem Umfang regelbaren Stellungen I und II, II und III, III und I. Bei DurchBeleuchtung des Blauschriftbildes auf einen günstigen 30 drücken des Schalters in die erste Raststellung erfolgt Belichtungswert eingestellt werden kann. die Belichtung durch Röiitgenblitz und die Abtastung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- des Fluoreszenzbildes sowie die Aufzeichnung des Standes wird im folgenden an Hand der Figur näher Speicherbildes, bei Einrasten in die erste Raste die erläutert. Wiedergabe des Empfangsbildes, während zugleich

In dieser Figur ist 1 eine Röntgenstrahlquelle, 35 der Aufzeichnungsvorgang abläuft und beendet wird.

2 der zu untersuchende Körper, z. B. ein Patient, In der Schaltstellung II wird die Wiedergabe des

3 ein Röntgenleuchtschirm, 4 eine Fernsehaufnahme- Bildes unterbrochen, wobei das Blauschriftbild kamera, 5 eine Blauschriftröhre, 6 eine zweite Fern- gegebenenfalls durch Kühlung der Röhre (Anblasen sehkamera und T bis T" ein oder mehrere Emp- mit gekühlter Luft) konserviert werden kann. In der fänger, auf deren Leuchtschirm das Röntgenbild sieht- 40 Raste zwischen den Schaltstellungen II und III kann bar gemacht werden soll. Zur Ausführung des erfin- das Bild erneut dargeboten werden, während die derischen Systems werden die genannten Geräte in Schaltstellung III eine gänzliche Löschung des Bildes folgender Weise geschaltet. Man verbindet die Auf- herbeiführt, von der man sich in der Raststellung nahmekamera 4 und die Blauschriftröhre 5 mit einem zwischen III und I überzeugen kann.
Signalkabel, in das noch ein Kippgerät 15 einge- 45 Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht schaltet ist. Die Ablenkung der Blauschriftröhre 5 und werden, daß einem eventuellen Verblassen der Blauder Kameraröhre 4 erfolgt aus dem gleichen Kipp- schrift während der Belichtung bzw. Betrachtung gerät, so daß eine synchrone und konphase Bewegung durch eine automatisch arbeitende Amplitudenregeder beiden Strahlen sichergestellt ist. Die zweite lung entgegengewirkt wird, so daß dem Beobachter ein Kamera 6 und die Empfänger 7' bis T" werden da- 50 stets gleichmäßig kontrastiertes Bild dargeboten ist. gegen mit einer höheren Abtastfrequenz, insbesondere Die Regelung wird jedoch zweckmäßig während der der normgemäßen Abtastfrequenz von 625 Zeilen be- Löschung des Bildes ausgeschaltet, damit man das trieben, deren Ablenkbasis in einem Empfänger liegen Verschwinden des Bildes feststellen kann.

kann. Zur Einstellung des Bildes auf den Schirmen Wenn man die Richtung der Zeilen bei der zweiten der Geräte T bis T" ist in dem Übertragungskanal 55 Aufnahmekamera parallel zu den Zeilen des Blauzwischen der Aufnahmeröhre der Kamera 6 und den Schriftbildes verlaufen läßt, so kann unter Umständen Empfängern T bis T" ein Amplitudenregler 17 ein- eine Bildstörung durch einen Zeilenmoire entstehen, geschaltet. Ein weiterer Amplitudenregler 16 kann Eine solche Störung wird vermieden, wenn man zweckmäßig zwischen der Kamera 4 und der Blau- vorzugsweise die Lage der Zeilen bei der zweiten schriftröhre 5 vorgesehen werden. Diese in der Fern- 60 Kamera so wählt, daß diese einen Winkel von sehtechnik bekannten Regelgeräte gestatten die Ein- vorzugsweise 90° mit der Zeilenrichtung des Blaustellung des Kontrastumfangs des Bildes auf einen Schriftbildes einschließen. Wenn auch in der vorgewünschten Wert. stehenden Beschreibung nur von einer Blauschrifi-Damit das Zusammenwirken der einzelnen Geräte röhre die Rede ist, also einer Kathodenstrahlröhre mit in einfacher und zweckmäßiger Weise erfolgt, werden 65 einem Schirm aus einem kristallinen Material, der die Röntgenstrahlquelle, die Kamera 4 und die Blau- sich bei Elektronenbeschuß blau verfärbt, so ist es für schriftröhre .5 durch einen gemeinsamen Impuls ein- den Fachmann klar, daß auch die Verwendung von geschaltet, derart, daß mit dem Auftreten des Röntgen- anderem Material, das eine andersartige, z. B. braune impulses zugleich die Abtastung des Bildes auf dem Verfärbung zeigt, im Rahmen der Erfindung liegt. Fluoreszenzschirm 3 und die Aufzeichnung in der 70 Die Blauschriftröhre und das Wiedergabesystem kön-

nen gegebenenfalls auch nach der Norm des öffentlichen Fernsehens mit 25 Bildwechseln pro Sekunde und 625 Zeilen betrieben werden. In diesem Fall vergeht unter Umständen eine gewisse Zeit, bis das Empfangsbild deutlich sichtbar aufgebaut ist; danach kann es aber für eine längere Zeitdauer, eventuell nach dem Abschalten der Bestrahlung des Objektes, betrachtet werden.

Claims (6)

Patentansprüche: IO

1. Anordnung zur längerdauernden Sichtbarmachung sehr lichtschwacher und kontrastarmer Leuchterscheinungen, z. B. des Fluoreszenzbildes auf einem Röntgenschirm mit Hilfe einer Fernsehanlage, welche eine Blauschriftröhre umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer ersten Fernsehkamera aufgenommene Bild auf dem Schirm der Blauschriftröhre von einer zweiten Aufnahmekamera in Videosignale umgewandelt wird, die durch einen nachgeschalteten Verstärker auf einen den Kontrast des Blauschriftbildes übersteigenden Kontrastwert gebracht und sodann auf dem Leuchtschirm von Fernsehempfängern sichtbar gemacht werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß primär eine Orthikonkamera und sekundär eineVidikonkamera verwendet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker des sekundären Systems eine Regelautomatik zur Konstanthaltung der Bildamplitude während der Bildwiedergabe enthält.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelautomatik während des Löschens des Blauschriftbildes abgeschaltet wird.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Geräte miteinander und mit einem Drehschalter verkoppelt sind und daß der Drehschalter mit Rasten zwischen den Schaltstellungen ausgebildet ist, derart, daß beim Durchdrücken der Röntgenimpuls ausgelöst und das Speicherbild aufgezeichnet wird, daß beim Einrasten in die ersten beiden Zwischenstellungen das Bild auf dem Empfänger sichtbar gemacht wird, daß in der zweiten Schaltstellung das Empfangsbild konserviert wird und daß in der dritten Schaltstellung das Speicherbild gelöscht und die Apparatur zu einer neuen Aufnahme vorbereitet wird.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen des Blauschriftbildes und der zweiten Kamera einen Winkel miteinander bilden, vorzugsweise senkrecht aufeinander stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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