專利名稱：顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
顯示單元技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種光學(xué)顯示單元。
背景技術(shù)：
[0002]為了例如通過C形臂的X射線單元的X射線拍攝的位置精確，借助光學(xué)顯示單元對每個輻射場在患者或待透射的物體上的對準(zhǔn)或邊緣和定位進行可視化?？梢越柚€條 (Balken)或者某種類型的框架在待透射的物體上光學(xué)地顯示待可視化的輻射場的中心或者尺寸。激光由于其單色光和其平行性而被用作用于待可視化的輻射場的光源。然而由于激光的集中會聚的光功率，應(yīng)用激光帶來的缺點是，激光束在出現(xiàn)在視網(wǎng)膜上時會造成無法不可逆的傷害。激光的應(yīng)用和操作此外帶來的缺點是，由于可能的健康損害必須對其進行合格檢驗并且在其使用期間必須以規(guī)律的間隔對其進行運行檢驗，另外由于工作保護規(guī)定使得也許必須佩戴防護眼鏡，這使得在手術(shù)室中的工作流程變得困難。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供另一種光學(xué)顯示單 元。[0004]本實用新型提供了如下一種顯示單元其具有發(fā)光部件、光柵和聚焦部件，其中所述發(fā)光部件是高亮LED。[0005]根據(jù)本實用新型，設(shè)置了控制單元，用于對所述發(fā)光部件、所述光柵和所述聚焦部件進行協(xié)調(diào)的控制，其中，在該光柵中依賴于設(shè)備狀態(tài)能夠選擇或產(chǎn)生電子可控制的主題。[0006]根據(jù)本實用新型，設(shè)置了多個能夠單獨被控制的、分別發(fā)送不同波長的發(fā)光部件。[0007]根據(jù)本實用新型，設(shè)置了特性傳感器，用于確定背景的表面特性和顏色。[0008]根據(jù)本實用新型，設(shè)置了距離傳感器，其中，借助所述距離傳感器對治療背景的距離進行測量并且依賴于所述距離對用于聚焦部件的調(diào)節(jié)單元進行控制。[0009]根據(jù)本實用新型，所述光柵具有矩陣形式的電子可控制的單色LCD層。[0010]根據(jù)本實用新型，所述顯示單元被布置在醫(yī)學(xué)的設(shè)備內(nèi)。[0011]本實用新型帶來如下的優(yōu)點可以舍棄防護眼鏡的佩戴。[0012]本實用新型帶來如下的優(yōu)點光學(xué)定位單元可以無需合格檢驗就安裝在醫(yī)學(xué)設(shè)備中，并且可以無需在其中進行持續(xù)的檢驗程序就能運行。[0013]本實用新型帶來如下的優(yōu)點借助電子可控制的光柵可以形成任意類型的主題。[0014]本實用新型帶來如下的優(yōu)點借助不同的彩色LED根據(jù)在治療過程中的系統(tǒng)狀態(tài)來顯示彩色的定位標(biāo)志。[0015]本實用新型帶來如下的優(yōu)點例如借助在患者上的投影可以為治療醫(yī)生顯示用于 C形臂移動方向的或者對準(zhǔn)X射線單元的定位輔助。


[0016]下面借助實施例在附圖中進一步解釋本實用新型的對象，其中，[0017]圖1示出了一個顯示單元，[0018]圖2示出了一種構(gòu)造，以及[0019]圖3示出了一種光學(xué)主題。
具體實施方式
[0020]本實用新型的對象具有對發(fā)光部件、光柵以及聚焦部件進行協(xié)調(diào)的控制單元。通過使用一個或者多個高亮LED可以不使用激光。這樣對發(fā)光部件進行控制，使得根據(jù)檢查過程來考慮設(shè)備特定的以及成像特定的需求。該顯示單元被安裝在醫(yī)學(xué)設(shè)備內(nèi)。[0021]圖1示出了光學(xué)顯示單元OP的示意圖。在例如圓柱形或者長方形特征的殼體內(nèi)， 可以在第一端處給發(fā)光部件BL配備合適的供電E。供電單元E也可以布置在外面。發(fā)光部件BL (具有小的孔徑角的高亮LED)能夠具有大于IlOOOmcd的光強。為了供應(yīng)電壓，該高亮LED與可能布置于自身殼體內(nèi)的供電單元E相連。緊靠在發(fā)光部件BL之后在光線發(fā)射的方向上布置了具有可選的標(biāo)記或者主題的光柵LS。主題可以被機械地、電地插入或者被電子地形成。借助該光柵LS，可以設(shè)置諸如箭頭、十字線或者框架的任意主題。為了在背景上描繪出諸如線條、長方形、十字的任意主題，可以在發(fā)光部件BL之后還插入主題薄片或薄膜。除了主題區(qū)域外，該薄膜是透光的?？梢噪娮舆b控地進行主題選擇。[0022]在圓柱形特征的殼體的第二端處(在此處光從圓柱形特征的殼體射出)，布置了可控制的聚焦部件0E。借助聚焦部件OE (例如可移動的光學(xué)透鏡)經(jīng)過光柵LS的光束被聚焦到目標(biāo)的期望區(qū)域上。在圓柱體的位于光柵LS和聚焦部件OE之間的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，借助涂層IB來形成內(nèi)壁以便防止光發(fā)射。[0023]發(fā)光部件BL可以由不同的高亮LED組成，所述LED可以分別發(fā)出不同的諸如紅的、綠的、藍的、白的、黃的光譜。[0024]為了表現(xiàn)可改變的主題，也可以使用單色的二維IXD層。可以使用膽留相液晶ChLCD作為單色LCD層，其帶來如 下的優(yōu)點LCD層的主題在電壓中斷的時候也可以被保持。能夠局部地由控制來動態(tài)地改變IXD層的透光性，這樣帶來的優(yōu)勢是，可以使主題與工作進程動態(tài)地相匹配。借助該做法，類似于早先的基于膠片的X射線設(shè)備可以動態(tài)地插入(einblenden)輻射場的界限，或者可以形成輻射場部分區(qū)域的光闌前緣 (Blendenvorderkante)或通過黑白被放大的區(qū)域。[0025]因為所投影的主題的尺寸除了別的之外依賴于投影表面與投影光學(xué)系統(tǒng)之間的距離，所以在顯示應(yīng)當(dāng)考慮實際尺寸而設(shè)置其投影尺寸的主題時，需要對聚焦部件OE與投影表面之間的距離進行采集。例如，可以借助超聲波距離傳感器USS實現(xiàn)距離測量。然后， 與機械地電機驅(qū)動的聚焦單元相結(jié)合，所確定的距離被用作對于被顯示在LCD層的主題的調(diào)節(jié)參數(shù)。[0026]顯示單元的主要應(yīng)用是對光場進行依賴于治療的、聚焦了的定位。射線源和X射線目標(biāo)之間的距離平均來說在20cm和IOOcm之間。借助上述結(jié)構(gòu)對于固定聚焦的情況在大約1. 5米以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，主題被清晰地顯示。[0027]本實用新型帶來如下的優(yōu)點可以對實際情形做出靈活的反應(yīng)。例如，除了光學(xué)聚焦之外，可以根據(jù)背景的顏色來補充地選擇發(fā)光顏色。因為在深色的皮膚上例如紅色的定位線條是難以識別的，所以由發(fā)光部件BL發(fā)出的波長混合被改變，例如變換為白色。另一個實施變形是與X射線系統(tǒng)或C形臂系統(tǒng)相結(jié)合，光學(xué)定位單元實現(xiàn)為導(dǎo)航輔助。在使用不同顏色的LED投影的情況下，可以將系統(tǒng)狀態(tài)可視化。例如，十字線可以與導(dǎo)航系統(tǒng)的信息相結(jié)合而動態(tài)地改變顏色。這可以這樣形成，使得一旦患者被精確定位在射線途徑的位置，例如斷骨的位置，則十字線被投影成綠色。另外，可以通過指示方向的元素為治療醫(yī)生或者操作者顯示出要將患者或者C形臂定位的地方，從而可以生成最優(yōu)化的X射線拍攝。借助動態(tài)可控制的LCD層的上述構(gòu)造，可以實現(xiàn)箭頭。通過導(dǎo)航系統(tǒng)對于關(guān)于C形臂的相對患者位置的反饋來確定箭頭的方向。利用同樣的構(gòu)造可以借助顯示單元OP來附加地將例如所使用的X射線單元的狀態(tài)顯示在操作者的視野內(nèi)。可以將X射線單元的射線發(fā)射這樣地顯示給操作人員或者醫(yī)生，使得將不具有激活輻射的X射線窗口以第一色(例如綠色)投影到患者身上。在輻射激活時，X射線窗口被著上紅色或者黃色。[0028]在圖2中示出了光學(xué)顯示單元OP的構(gòu)造。在該構(gòu)造中，光學(xué)顯示單元分別被布置在醫(yī)學(xué)設(shè)備MGn內(nèi)。第一醫(yī)學(xué)設(shè)備MGl例如可以是X射線裝置，第二醫(yī)學(xué)設(shè)備MG2例如可以是移動的C形臂。多個醫(yī)學(xué)設(shè)備MGl、MG2、MG3 "MGn可以或者直接經(jīng)由電纜或者經(jīng)由 WLAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的空中接口(Luftschnittstelle)而彼此相連?？梢岳糜嬎銌卧猂E來產(chǎn)生對醫(yī)學(xué)設(shè)備Μ61···Μ6η的協(xié)調(diào)。在圖2中同樣示例性地示出了光學(xué)顯示單元OPn的構(gòu)造。 在該構(gòu)造中，在光學(xué)顯示單元OPn內(nèi)布置了供電單元Ε。發(fā)光部件BL被這樣構(gòu)造，使得或者多個發(fā)光部件BL1、…、BLn被布置其中并且可以被控制，或者發(fā)光部件BL自身根據(jù)控制發(fā)出多個不同的可見波長。根據(jù)控制，該發(fā)光部件BL能夠發(fā)出和應(yīng)用情形相適應(yīng)的波長。在該光學(xué)顯示單元OP所配備的控制單元SE內(nèi)示意性地示出了用于發(fā)光部件BL的第一控制單元ABL、用于光柵LS的第二控制單元ALS以及用于聚焦部件OE的第三控制單元AOE。通過控制單元SE所配備的處理器單元CP，可以從中央計算機或者從每個醫(yī)學(xué)設(shè)備MGn向各個控制單元ABL、ALS、A0E…發(fā)送控制信號?？梢越?jīng)由總線系統(tǒng)在第一、第二、第三…控制單元 ALS、ABL、AOE…以及布置于這些之上的中央處理器單元CP之間進行在控制單元SE內(nèi)的通信。借助用于光柵LS的第二控制單元ALS，有關(guān)醫(yī)學(xué)設(shè)備的計算單元CP/RE可以根據(jù)檢查過程的每次進展或者根據(jù)排隊中的干預(yù)主題的各個需求來形成或者選擇光柵LS。對光柵的控制可以引起由發(fā)光部件所發(fā)出的光透過單色LCD層的可控制的光柵元件。然后，如圖 3中所示出的那樣，可以將整個X射線窗口和/或運動方向以及十字線以可事先給定的顏色被投影到檢查區(qū)域上，作為主題。根據(jù)治療過程的進展，然后發(fā)光部件BL可以在操作區(qū)域內(nèi)/上有顏色地插入光學(xué)的輔助手段。通過距離傳感器USS，為光·學(xué)顯示單元OPn的中央計算單元CP指示出光學(xué)顯示單元與患者或者待檢查的對象之間具有哪種距離。相應(yīng)地，用于聚焦部件OE的第三控制單元AOE這樣被控制，使得聚焦部件OE的第三控制單元AOE將控制信號發(fā)送到用于聚焦部件OE的調(diào)節(jié)單元S0E。借助調(diào)節(jié)單元SOE這樣來對聚焦部件 OE進行定位，使得在光柵LS內(nèi)所形成的光學(xué)主題被聚焦了地顯示在目標(biāo)上。此外，在光學(xué)顯示單元OPn的控制單元SE內(nèi)集成了特性傳感器BS。借助特性傳感器BS，投影背景的或者目標(biāo)的表面結(jié)構(gòu)和表面顏色被確定。通過控制單元SE的中央計算單元CP，現(xiàn)在可以根據(jù)檢查過程的進展將每個光學(xué)的主題或者符號優(yōu)化地發(fā)射到投影背景上。特性傳感器BS帶來的優(yōu)勢是，例如在所設(shè)置的原有綠色的光發(fā)射時在綠色表面的情況下綠色的光發(fā)射被改變。在考慮由系統(tǒng)事先定義或者事先指定的指示顏色的情況下進行所述改變。然后這樣進行光波長的改變，使得被發(fā)給發(fā)光部件BL的光波長具有對于背景顏色的最大的對比度。[0029]在圖3中示出了可能的圖形主題或者元素，其可以借助電子的控制通過光柵LS的第二控制單元ALS被插入其中。就像上面已經(jīng)說明的那樣，這可以是根據(jù)操作人員所期望的大小的X射線窗口。同樣地，可以根據(jù)檢查過程或者每個醫(yī)學(xué)設(shè)備MGn的使用來在待治療的目標(biāo)上以箭頭的形式顯示彩色標(biāo)記。外科醫(yī)生可以根據(jù)信號指示例如目標(biāo)定位地對移動的C形臂進行操縱。借助諸如圓形、十字或者長方形其他被示出的主題，可以分別給外科醫(yī)生或者操作人員在待治療的目標(biāo)上光學(xué)地指示出感興趣的區(qū)域。[0030]參考標(biāo)記列表[0031]OPn光學(xué)顯示單元[0032]BLn發(fā)光部件[0033]LS光柵[0034]OE聚焦部件[0035]IB內(nèi)涂層[0036]BS特性傳感器[0037]SE控制單元[0038]E供電單元[0039]ABL第一控制單元ALS第二控制單元[0041]AOE第三控制單元[0042]USS距離傳感器[0043]SOE用于聚焦部件的調(diào)節(jié)單元[0044]AE用于供電單元的控制單元[0045]RE計算單元[0046]CP中央處理器[0047]MGn醫(yī)學(xué)設(shè)備
權(quán)利要求1.一種顯示單元(0P)，其具有發(fā)光部件(BL)、光柵(LS)和聚焦部件(0E)，其中所述發(fā)光部件(BL)是高亮LED。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，設(shè)置了控制單元(SE)，用于對所述發(fā)光部件(BL)、所述光柵(LS)和所述聚焦部件(OE)進行協(xié)調(diào)的控制，其中，在該光柵中依賴于設(shè)備狀態(tài)能夠選擇或產(chǎn)生電子可控制的主題。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，設(shè)置了多個能夠單獨被控制的、分別發(fā)送不同波長的發(fā)光部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特征在于，設(shè)置了特性傳感器 (BS)，用于確定背景的表面特性和顏色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特征在于，設(shè)置了距離傳感器 (USS)，其中，借助所述距離傳感器(USS)對治療背景的距離進行測量并且依賴于所述距離對用于聚焦部件(OE)的調(diào)節(jié)單元(SOE)進行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特征在于，所述光柵(LS)具有矩陣形式的電子可控制的單色LCD層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特征在于，所述顯示單元被布置在醫(yī)學(xué)的設(shè)備(MGn)內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種顯示單元，其具有發(fā)光部件(BL)、光柵(LS)和聚焦部件(OE)，其中所述發(fā)光部件(BL)是高亮LED，其具有控制單元，所述控制單元對發(fā)光部件、光柵以及聚焦部件這樣進行協(xié)調(diào)，使得根據(jù)檢查過程以及設(shè)備特定的和表面特定的需求將光學(xué)的標(biāo)記投影在投影表面上。
文檔編號A61B6/08GK202821411SQ201220098779
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者P.施雷伯, H.施維澤 申請人:西門子公司