DE921168C - Optical system for viewing the image from an image intensifier tube - Google Patents
Optical system for viewing the image from an image intensifier tubeInfo
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Description
Optisches System zur Betrachtung des Bildes einer Bildverstärkerröhre Die Erfindung bezieht sich auf Röntgenapparate und betrifft insbesondere Apparate mit einem elektronischen Bildverstärker, wie er beispielsweise ist der USA.-Patentschrift 2 523 132 beschrieben ist. Im besonderen richtet sich die Erfindung auf ein optisches System zur Erzeugung einer Vergrößerung des auf dem Bildschirm eines Verstärkers der obengenannten Art erscheinenden Bildes.An optical system for viewing the image of an image intensifier tube, the invention relates to X-ray machines and more particularly to apparatus with an electronic image intensifier, as is for example the USA. Patent 2,523,132 is described. In particular, the invention is directed to an optical system for generating an enlargement of the image appearing on the screen of an amplifier of the type mentioned above.
Eine sehr große Helligkeitsverstärkung des Bildes läßt sich in einem elektronischen Verstärker dadurch erzeugen, daß man auf dem Bildschirm einer Verstärkerröhre, wie in der obergenannten Patentschrift vorgeschlagen, ein Bild erzeugt, dessen: Abmessungen beträchtlich kleiner als die auf dem Eingangsfluoreszenzschirm sind, und dann dieses Bild durch ein geeignetes lichtoptisches System vergrüßert. Das auf dem Bildschirm der Röhre erzeugte Bild ist einte verkehrte Umkehrkopie des Bildes, das der Betrachter normalerweise auf denn Flvoreszenzschirm des Röntgenapparates sehen würde.A very large gain in brightness of the image can be achieved in one generate electronic amplifiers by looking at the screen of an amplifier tube, as suggested in the above-mentioned patent specification, generates an image whose: Dimensions are considerably smaller than those on the entrance fluorescent screen, and then enlarges this image through a suitable light-optical system. That image produced on the screen of the tube is an inverted reverse copy of the image, that the viewer normally looks at because of the fluorescent screen of the X-ray machine would see.
Die Erfindung richtet sich auf ein verbessertes optisches System zur Erzeugung einer vergrößerten verkehrten Umkehrkopie auf dem Bildschirm eines Röntgenelektronenbildverstärkers der obenerwähnten Art.The invention is directed to an improved optical system for Generation of an enlarged inverted reverse copy on the screen of an X-ray electron image intensifier of the kind mentioned above.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine einstellbare Vorrichtung, so daß der Beobachter den Bildschirm eines Röntgenverstärkers von verschiedenen Stellungen außerhalb der 'Strahlrichtung des Röntgenstrahls betraohben kann.Another object of the invention is an adjustable device, so that the observer can see the screen of an X-ray intensifier of different Positions outside of the 'beam direction of the X-ray beam may be entrusted.
Die Erfindung besteht in erster Linie ixt einem Röntgenapparat mit einer Bildverstärkerröhre, welche einen Fluoreszenzschirm und ein elektronaroptisches System aufweist, das durch das vom 'Schirm kommende Licht erregt wird und ein Elektronenbild auf das Bildfeld des Schirmes wirft, so daß ein gesammeltes, optisches Bild auf einem Ausgangsschirm entsteht. Außerdem weist diese Anordnung ein. optisches System zur Betrachtung dieses Bildes auf, das aus einem Dachspiegel, einem Vergrößerungslinsensystem und einer Vorrichtung zur Halterung dieses Spiegels und des Linsensystems in einer derartigen Lage besteht, da- ein auf dem Ausgangsschirm erscheinendes Bild seitlich zur Achse geworfen wird, längs der das Elektronenbild projiziert wird.The invention primarily consists of an X-ray apparatus an image intensifier tube, which has a fluorescent screen and an electron-optic system which is excited by the light coming from the 'screen and an electron image on the image field of the screen, so that a collective, optical image an exit screen is created. In addition, this arrangement has a. optical system to look at this image, which comes from a roof mirror, a magnifying lens system and a device for holding this mirror and the lens system in one such a position exists that an image appearing laterally on the output screen is thrown to the axis along which the electron image is projected.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine ,allgemeine Ansicht einer Röntgenapparatur mit einem Bildverstärker und einem optischen System nach der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines Bildverstärkers mit einem optischen System nach der Erfindung, Fig. 3 eine schematische Ansicht, in der die Lage der Teile des optischen Systems und der von ihm erzeugten Bilder dargestellt sind.An embodiment of the invention is shown in the drawings shown, namely Fig. i shows a general view of an X-ray apparatus with an image intensifier and an optical system according to the invention, Fig. 2 a perspective partial view of an image intensifier with an optical system according to of the invention, Fig. 3 is a schematic view in which the position of the parts of the optical System and the images generated by it are shown.
Nach Fig. i weist ein Röntgentisch i, auf den sich der zu untersuchende Patient legt, unter seiner Tischfläche eine Röntgenröhre 2 üblicher Bauart auf, welche Röntgenstrahlen 3 erzeugt, die auf eine fluoreszierende Lage 4 auf der inneren Abschlußfläche seiner Bildverstärkerrö,hre 5 nach der obengenannten USA.-Patentschrift auftreffen. Die Bildverstärkerröhre 5 sitzt in einem Giehäuse 6, das von einem Paar gekrümmter Trägerarme 7 getragen wird, die an einem Gestell 8 auf dem Röntgentisch i befestigt sind. Der Tisch i kann in bekannter Weise so angeordnet werden, daß :er im gewünschten Winkel zur Waagerechten kippbar ist, wobei sich das Gestell 8 und die erwähnten Elemente mit ihm bewegen.. Die Röntgenröhre und die anderen Elemente sind ferner mit Halterungen versehen, so da:ß sie seitlich oder im: Längsrichtung zum Tisch i verschoben werden können, um verschiedene Körperteile des Patienten untersuchen zu können.According to FIG. I, an X-ray table i, on which the to be examined The patient places an X-ray tube 2 of the usual type under his table, which X-rays 3 generated, which on a fluorescent layer 4 on the inner End surface of his image intensifier tube, hear 5 according to the above-mentioned USA patent hit. The image intensifier tube 5 sits in a Giehäuse 6, which is of a pair curved support arms 7 is supported on a frame 8 on the X-ray table i are attached. The table i can be arranged in a known manner so that : it can be tilted at the desired angle to the horizontal, whereby the frame 8 and move the mentioned elements with it. The X-ray tube and the other elements are also provided with brackets so that: ß them laterally or in: longitudinal direction to table i can be moved to different parts of the patient's body to be able to examine.
Das von den Röntgenstrahlen auf den Fluoreszenzschirm 4 hervorgerufene Bild erzeugteim.Elektnonenbild, das ihm in seiner Intensität Punkt für Punkt entspricht und auf der photoelektrischen Oberfläche dicht hinter dem Flucreszenzschirm innerhalb der Röhre 5 liegt. Dieses Elektronenbild wird beschleunigt und gesammelt, so daß es auf einen Elektnonenphosphorschirm 9 am gegenüberliegenden Ende der Röhre 5 auftrifft. Die Elektronen erzeugen auf dem Ausgangsschirm 9 ein Bild, das mit Ausnahme der verkürzten Abmessungen und der stark erhöhten Helligkeit eine Wiedergabe des Bildes auf dem Fluoreszenzschirm 4 ist.That caused by the X-rays on the fluorescent screen 4 Image generated in the electron image which corresponds to it in its intensity point by point and on the photoelectric surface just behind the fluorescent screen inside the tube 5 lies. This electron image is accelerated and collected so that it impinges on an electron phosphor screen 9 at the opposite end of the tube 5. The electrons produce an image on the output screen 9 which, with the exception of the The shortened dimensions and the greatly increased brightness enable a reproduction of the image is on the fluorescent screen 4.
Nach der Erfindung wird ein optisches System, wie es im einzelnen. in den Fig. 2 rund 3 dargestellt ist, über dem Ausgangsschirm 9 in einem Gehäuse i i angeordnet. Der Beobachter, der das Röntgenbild zu betrachten wünscht, blickt in die Linse am Fenster 12 im Gehäuse i i, wo er ein virtuelles Bild hoher Intensität und einer Vergrößerung sieht, die von dem auf dem Phosphoreingangsschirm 4 erscheinenden Bild gewünscht wird.According to the invention there is an optical system as described in detail. 2 is shown around 3 above the output screen 9 in a housing i i arranged. The observer who wishes to look at the X-ray image looks into the lens on window 12 in housing i i, where there is a high intensity virtual image and a magnification seen from that appearing on the phosphor input screen 4 Image is desired.
Nach Fig. 2 hat das Gehäuse 6 eine flache Oberfläche mit einer öffnung, in der der Elektronenphosphorschixm 9 untergebracht ist. Auf diesem flachen Ende des Gehäuses 6 sitzt eine runde Grundplatte 13 mit einer öffnung, die mit dem Schirm 9 und einer aplanatischen Linse 14 in Flucht liegt, die zur Vergrößerung des ,auf dem Schirm 9 erscheinenden Bildes dient. Die Grundplatte 13 weist in ihrer Oberfläche eine runde Aussparung auf, in der eine runde Platte 15 mit einer Mittelöffnung 16 gelagert ist, durch die die Linse 14 vorsteht. Auf der Platte 15 sind zwei aufrecht stehende Seitenplatten 17 mit Lagern. für eine waagerechte Welle 18 angebracht. Auf der Welle 18 sitzt im wesentlichen in der Mitte zwischen dien Setenplatten 17 eine Vorrichtung, die man als Dachspiegel i 9 mit einem Paar flacher rechtwinklig zueinander stehender Spiegelplatten und dem Spitzdach eines Hauses gleichend bezeichnen kann. Die Innenflächen dieser beiden Platten sind in bekannter Art hochreflektierend gemacht, so daß sich gute Spiegel ergeben. Die Seitenplatten des Dachspiegels 19 sind so an der Welle 18 befestigt, -daß die dein Winkel. zwischen :dien Spiegeln teilende Ebene senkrecht zur Achse der Welle 18 steht. Die Welle 18 sitzt normalerweise so, daß die Schnittalinie der beiden Dachspiegel annähernd 45° gegen die Horizontale geneigt ist, obwohl dieser Winkel, wie weiter unten noch erklärt wird, ver. ändert werden kann.According to FIG. 2, the housing 6 has a flat surface with an opening in which the electron phosphorus 9 is accommodated. On this flat end of the housing 6 is a circular base plate 13 is seated with an opening that is with the screen 9 and an aplanatic lens 14 in flight, which serves to increase the, appearing on the screen 9 image. The base plate 1 3 has in its surface a round recess in which a round plate 1 5 with a central opening 1 6 is mounted, through which the lens 14 protrudes. On the plate 15 are two upright side plates 17 with bearings. for a horizontal shaft 1 8 attached. 8 on the shaft 1 17 is a device which is as roof mirror i 9 with a pair of flat mirrors perpendicular to each other standing plates and the pitched roof is located essentially in the middle between dien Setenplatten resembling a house can designate. The inner surfaces of these two plates are made highly reflective in a known manner, so that good mirrors result. The side plates of the roof mirror 19 are attached to the shaft 18 -that the angle. between: the plane dividing the mirrors is perpendicular to the axis of the shaft 18. The shaft 18 is normally seated so that the line of intersection of the two roof mirrors is inclined approximately 45 ° to the horizontal, although this angle, as will be explained further below, can be changed.
Die Welle 18 ist mit !einem Paar Zahnräder 21 und 22 versehen, wobei das Rad 21 fest mit der Welle 18 und somit mit dem Dachspiegel 19 verbunden ist. Das Zahnrad 22 sitzt locker auf der Welle 18, ist aber durch ein Paar Arme 23, die in Fig. z abgebrochen gezeichnet sind, um die Zahnräder 21 und 22 zu zeigen, .mit einer Linsenplatte 24 verbunden, die im allgemeinen im wesentlichen senkrecht steht und das bereits erwähnte Fenster 12 aufweist. Die Linsenplatte 24 ist so weit vor dein Kanten der Seitenplatte 17 angeordnet, daß. sie auf ihren Lagerarmen 23 über einen angemessenen Winkel um die Welle 18 geschwenkt werden kann, wobei sie natürlich das Zahnrad 22 mitnimmt. Das Fenster 12 trägt eine Linse 25, welche das vom Beobachter gesiehene Bild weiter vergrößert.The shaft 18 is provided with a pair of gears 21 and 22, wherein the wheel 21 is firmly connected to the shaft 18 and thus to the roof mirror 19. The gear 22 sits loosely on the shaft 18, but is supported by a pair of arms 23 that are drawn broken off in Fig. Z to show the gears 21 and 22, .mit a lens plate 24 which is generally substantially perpendicular and the window 12 already mentioned. The lens plate 24 is so far ahead the edges of the side plate 17 arranged that. them on their bearing arms 23 over can be pivoted a reasonable angle about the shaft 18, of course the gear 22 takes with it. The window 12 carries a lens 25, which the observer viewed image further enlarged.
1VIit den Zahnrädern 21 und 22 stehen zwei andere Zahnräder 26 und 27 im Eingriff, die zusammen mit einer weiteren. Welle verbunden sind, die meiner der Eiudplatten 17 verzapft ist. Es zeigt sich, daß beim Drehen der Linsenplatte 24 um die Welle 18 der aus den vier Teilen 21, 22, 26, 27 bestehende Zahnradsatz eine Drehbewegung auf den Dachspiegel 19, und zwar in der gleichen Richtung tun die Welle 18, überträgt. Die Übersetzungsverhältnisse sind derart gewählt, daß die Winkelbewegung des Dachspiegels 19 um die Welle 18 halb so groß wie die der Linsenplatte 24 um die gleiche Drehachse ist. Da der vom Spiegel reflektierte, von einer festen Lichtquelle kommende Strahl mit dem doppelten Winkel -des Spiegels abgeJenkt wird, ergibt sich, daß durch diese Anordnung der durch die Linse 2 5 reflektierte Strahl beim Drehen des Dachspiegels i9 und der Linsenplatte 2¢ um die Welle 18 immer in einer Linie mit der optischen Achse der Linse 25 liegt.1VIit the gears 21 and 22 are two other gears 26 and 27 engaged, together with another. Wave connected to mine the Eiudplatten 17 is mortised. It is found that when the lens plate is rotated 24 around the shaft 18 of the gear set consisting of the four parts 21, 22, 26, 27 do a rotary movement on the roof mirror 19, in the same direction the shaft 18, transmits. The gear ratios are chosen so that the Angular movement of the roof mirror 19 about the shaft 18 half as large as that of the lens plate 24 is about the same axis of rotation. Since the one reflected from the mirror, from a fixed one The beam coming from the light source is deflected at twice the angle of the mirror, it follows that by this arrangement the through the lens 2 5 reflected When rotating the roof mirror i9 and the lens plate 2 ¢ around the shaft 18, the beam is always lies in a line with the optical axis of the lens 25.
Es läßt sich erkennen, daß bei der oben beschriebenen Anordnung die Linse 2 5 um die Welle 18 in eine Stellung oberhalb der Waagerechten, für einen großen Beobachter und in eine Stellung unterhalb der Waagerechten für einen kleinen Beobachter bewegt werden kann, wenn der Tisch i in seiner waagerechten Stellung ist. Wenn auf der anderen Seite der Tisch i senkrecht steht, steht die Welle 18 in gleicher Weise senkrecht, und die Linse 25 dreht sich in. waagerechter Richtung. Dadurch kann der Beobachter seine Stellung in seitlicher Richtung ändern und das optische System einstellen, so daß er das Bild des Patienten leicht betrachten kann.It can be seen that in the arrangement described above, the Lens 2 5 around the shaft 18 in a position above the horizontal, for one great observer and in a position below the horizontal for a little one Observer can be moved when the table i is in its horizontal position is. When the table i is vertical on the other side, the shaft 18 is standing in the same way vertically, and the lens 25 rotates in the horizontal direction. This allows the observer to change his position sideways and that Adjust the optical system so that he can easily see the patient's image.
Die optischen Eigenschaften der. Spiegel und Linsen sind derart gewählt, daß der in die Linse 25 blickende Beobachter ein verkehrtes Umkehrbild des von den auf den Ausgangsschirm 9 der Bildverstärkerröhre 5 auftreffenden Elektronen erzeugten Bildes sieht. Da, wie bereits erwähnt, dieses Bild selbst ein verkehrtes Umkehrbild des von den Röntgenstrahlen. auf den Eingangsschirm q. erzeugten Bildes ist, sieht der durch die Linsen 25 blikkende Beobachter das durch die Röntgenstrahlen auf dem Fluoreszenzeingangsschirnl erzeugte Bild in seiner wirklichen Lage. Jedoch wurde, wie bereits erwähnt, dieses Bild durch die Linsen, rq., 25 im gewünschten Ausmaß vergrößert und ist viele Male heller als das auf dem Eingangsschirm q. erscheinende Bild.The optical properties of the. Mirrors and lenses are chosen in such a way that that the observer looking into the lens 25 an inverted reverse image of the generated electrons incident on the output screen 9 of the image intensifier tube 5 Image sees. Since, as already mentioned, this image itself is an inverted image from the X-rays. on the input screen q. generated image is, sees the observer looking through the lenses 25 that through the X-rays on the Fluoreszenzeingangsschirnl produced an image in its real position. However, as already mentioned, this image through the lenses, rq., 25 to the desired extent is enlarged and many times brighter than that on the input screen q. appearing Image.
Es wurde bereits erwähnt, daß die Platte 15 in einer Aussparung in. einer festen. Platte 13 derart sitzt, daß sie um die senkrechte Achse der Bildverstärkerröhre 5 gedreht werden kann. Liegt die Tischoberfläche waagerecht, so kann der Beobachter jede beliebige Stellung zum Kopf oder zu den Füßen des Patienten einnehmen, wobei er das gesamte, auf der Platte 15 sitzende optische System um die Mittelachse der Röhre 5 dreht, so daß die Achse der Linse 2 5 in sein Blickfeld kommt.It has already been mentioned that the plate 15 in a recess in. a fixed one. Plate 13 sits so that it is about the vertical axis of the image intensifier tube 5 can be rotated. If the table surface is horizontal, the observer can assume any position relative to the patient's head or feet, with he the entire, sitting on the plate 15 optical system around the central axis of the Tube 5 rotates so that the axis of lens 2 5 comes into his field of view.
Ist anderseits der Tisch i senkrecht gestellt, so kann durch Drehung der Platte 15 um ihre Achse die optische Achse der Linse 25 nach oben und unten je nach Größe des Beobachters geschwenkt werden. Zum Festklemmen der Linsenplatte 24 in geeigneter Winkelstellung bezüglich der Welle 18 und der Grundplatte 15 in der gewünschten Stellung bezüglich der Lagerplatte 13 sind Klemmvorrichtungen vorgesehen..If, on the other hand, the table i is set vertically, it can be rotated of the plate 15 around its axis, the optical axis of the lens 25 up and down be swiveled depending on the size of the observer. For clamping the lens plate 24 in a suitable angular position with respect to the shaft 18 and the base plate 15 in clamping devices are provided for the desired position with respect to the bearing plate 13.
Die schematische Darstellung mach Fig.3 zeigt die entsprechenden Lagen des Ausgangsschirms der Linsen 1 ¢ und 25 und des Dachspiegels i 9 und ebenso das virtuelle Bild, das der längs der optischen Achse der Linse 25 blickende Beobachter sieht. Die große Ausgangspupille des optischen Systems läßt den Beobachter das Bild im Spiegel i 9 mit beiden Augen erblicken. Alle Linsen sind mit einem reflexvermindernden überzug bekannter Art versehen. Die Lichtausbeute des Systems ist sehr hoch, da das Licht nur durch zwei Linsen, und über einen Reflektor geführt ist, der extrem hoch reflektierend sein kann.The schematic representation mach Fig.3 shows the corresponding positions of the exit screen of the lenses 1 ¢ and 25 and the roof mirror i 9 and also that virtual image that the observer looking along the optical axis of the lens 25 sees. The large exit pupil of the optical system lets the observer see the image See i 9 in the mirror with both eyes. All lenses are anti-glare coating of a known type. The light output of the system is very high because the light is only passed through two lenses, and via a reflector, which is extreme can be highly reflective.
Aus der vorhergehenden Beschreibung kann man erkennen, daß nach der Erfindung ek optisches System vorgesehen. wird, das das auf denn Ausgangsschirm entstehende Bild umkehrt, so daß der Beobachter das Bild des Patientenoder Gegenstandes, der durch Röntgenstrahlen beobachtet werden soll, in seiner wahren Lage sieht, während es gleichzeitig zu eirauer gewünschten Größe vergrößert und in seiner Helligkeit erheblich verstärkt wird.From the preceding description it can be seen that after the Invention ek optical system provided. that will be on the home screen the resulting image reverses so that the observer can see the image of the patient or object, who is to be observed by X-rays, sees in its true position while at the same time it is enlarged to the desired size and brightness is significantly reinforced.
Das optische System nach der vorliegenden Erfindung hat außerdem die wertvolle Eigenschaft, daß @es sein Bild erzeugt, daß seitlich vom Röntgenstrahl beobachtet werden kann, so daß der die Vorrichtung für wiederholte und aitfeinanderfolgende Beobachtung verschiedener Patienten verwendende Beobachter nicht dem wiederholten Auftreffen von Röntgenstrahlen ausgesetzt ist, sondern sich in einer sicheren und entfernten Stellung befindet. Die Stellung des Beobachters ist auch derart, daß er in bequemer Reichweite des Patienten ist, so daß, er diesem behilflich sein und seine Lagerung während der Beobachtung ändern kann, was sich als höchst wünschenswert herausgestellt hat.The optical system of the present invention also has valuable property that @it creates its image that side of the x-ray can be observed so that the device can be used for repeated and successive Not the repeated observers using observation of different patients It is exposed to X-ray impingement but is in a safe and secure manner remote position. The position of the observer is also such that he is within easy reach of the patient, so that he can help and its storage may change during observation, which is highly desirable has turned out.
Das neue optische System hat den weiteren Vorteil, daß die Lage des Patienten weitgehendst geändert werden kann, während der Beobachter an Ort und Stelle bleibt und das BM ohne Änderung seiner eigenen Stellung betrachten , kann. Darüber hinaus hat das erfindungsgemäße System den Vorteil, daß es sich leicht der verschiedenen Größe des Beobachters angleichen !und ebenfalls auf verschiedene Stellungen bezüglich des Patienten und des Verstärkers verstellen läßt.The new optical system has the further advantage that the location of the Patients can largely be changed while the observer is in place remains and can view the BM without changing its own position. About that In addition, the system according to the invention has the advantage that it is easy to deal with the various Adjust the size of the observer! And also with regard to different positions of the patient and the amplifier can be adjusted.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der das Bild betrachtende Beobachter dieses mit beiden Augen betrachten. kann.Another advantage of the invention is that the image looking observers look at this with both eyes. can.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US921168XA | 1951-03-22 | 1951-03-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE921168C true DE921168C (en) | 1954-12-09 |
Family
ID=22231700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW7880A Expired DE921168C (en) | 1951-03-22 | 1952-02-13 | Optical system for viewing the image from an image intensifier tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE921168C (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE307691C (en) * | ||||
AT156281B (en) * | 1936-07-31 | 1939-06-10 | Josef Ing Kunz | Process for making objects in the dark or obscured by fog visible in infrared light. |
-
1952
- 1952-02-13 DE DEW7880A patent/DE921168C/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE307691C (en) * | ||||
AT156281B (en) * | 1936-07-31 | 1939-06-10 | Josef Ing Kunz | Process for making objects in the dark or obscured by fog visible in infrared light. |
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