顯示單元的製作方法
2023-05-18 08:32:36
專利名稱：顯示單元的製作方法
技術領域：
顯示單元技術領域[0001]本實用新型涉及一種光學顯示單元。
背景技術：
[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，藉助光學顯示單元對每個輻射場在患者或待透射的物體上的對準或邊緣和定位進行可視化。可以藉助線條 (Balken)或者某種類型的框架在待透射的物體上光學地顯示待可視化的輻射場的中心或者尺寸。雷射由於其單色光和其平行性而被用作用於待可視化的輻射場的光源。然而由於雷射的集中會聚的光功率，應用雷射帶來的缺點是，雷射束在出現在視網膜上時會造成無法不可逆的傷害。雷射的應用和操作此外帶來的缺點是，由於可能的健康損害必須對其進行合格檢驗並且在其使用期間必須以規律的間隔對其進行運行檢驗，另外由於工作保護規定使得也許必須佩戴防護眼鏡，這使得在手術室中的工作流程變得困難。實用新型內容[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供另一種光學顯示單 元。[0004]本實用新型提供了如下一種顯示單元其具有發光部件、光柵和聚焦部件，其中所述發光部件是高亮LED。[0005]根據本實用新型，設置了控制單元，用於對所述發光部件、所述光柵和所述聚焦部件進行協調的控制，其中，在該光柵中依賴於設備狀態能夠選擇或產生電子可控制的主題。[0006]根據本實用新型，設置了多個能夠單獨被控制的、分別發送不同波長的發光部件。[0007]根據本實用新型，設置了特性傳感器，用於確定背景的表面特性和顏色。[0008]根據本實用新型，設置了距離傳感器，其中，藉助所述距離傳感器對治療背景的距離進行測量並且依賴於所述距離對用於聚焦部件的調節單元進行控制。[0009]根據本實用新型，所述光柵具有矩陣形式的電子可控制的單色LCD層。[0010]根據本實用新型，所述顯示單元被布置在醫學的設備內。[0011]本實用新型帶來如下的優點可以捨棄防護眼鏡的佩戴。[0012]本實用新型帶來如下的優點光學定位單元可以無需合格檢驗就安裝在醫學設備中，並且可以無需在其中進行持續的檢驗程序就能運行。[0013]本實用新型帶來如下的優點藉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點藉助不同的彩色LED根據在治療過程中的系統狀態來顯示彩色的定位標誌。[0015]本實用新型帶來如下的優點例如藉助在患者上的投影可以為治療醫生顯示用於 C形臂移動方向的或者對準X射線單元的定位輔助。
[0016]下面藉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示出了一種構造，以及[0019]圖3示出了一種光學主題。
具體實施方式
[0020]本實用新型的對象具有對發光部件、光柵以及聚焦部件進行協調的控制單元。通過使用一個或者多個高亮LED可以不使用雷射。這樣對發光部件進行控制，使得根據檢查過程來考慮設備特定的以及成像特定的需求。該顯示單元被安裝在醫學設備內。[0021]圖1示出了光學顯示單元OP的示意圖。在例如圓柱形或者長方形特徵的殼體內， 可以在第一端處給發光部件BL配備合適的供電E。供電單元E也可以布置在外面。發光部件BL (具有小的孔徑角的高亮LED)能夠具有大於IlOOOmcd的光強。為了供應電壓，該高亮LED與可能布置於自身殼體內的供電單元E相連。緊靠在發光部件BL之後在光線發射的方向上布置了具有可選的標記或者主題的光柵LS。主題可以被機械地、電地插入或者被電子地形成。藉助該光柵LS，可以設置諸如箭頭、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，可以在發光部件BL之後還插入主題薄片或薄膜。除了主題區域外，該薄膜是透光的。可以電子遙控地進行主題選擇。[0022]在圓柱形特徵的殼體的第二端處(在此處光從圓柱形特徵的殼體射出)，布置了可控制的聚焦部件0E。藉助聚焦部件OE (例如可移動的光學透鏡)經過光柵LS的光束被聚焦到目標的期望區域上。在圓柱體的位於光柵LS和聚焦部件OE之間的內部區域內，藉助塗層IB來形成內壁以便防止光發射。[0023]發光部件BL可以由不同的高亮LED組成，所述LED可以分別發出不同的諸如紅的、綠的、藍的、白的、黃的光譜。[0024]為了表現可改變的主題，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地改變IXD層的透光性，這樣帶來的優勢是，可以使主題與工作進程動態地相匹配。藉助該做法，類似於早先的基於膠片的X射線設備可以動態地插入(einblenden)輻射場的界限，或者可以形成輻射場部分區域的光闌前緣 (Blendenvorderkante)或通過黑白被放大的區域。[0025]因為所投影的主題的尺寸除了別的之外依賴於投影表面與投影光學系統之間的距離，所以在顯示應當考慮實際尺寸而設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採集。例如，可以藉助超聲波距離傳感器USS實現距離測量。然後， 與機械地電機驅動的聚焦單元相結合，所確定的距離被用作對於被顯示在LCD層的主題的調節參數。[0026]顯示單元的主要應用是對光場進行依賴於治療的、聚焦了的定位。射線源和X射線目標之間的距離平均來說在20cm和IOOcm之間。藉助上述結構對於固定聚焦的情況在大約1. 5米以內的區域內，主題被清晰地顯示。[0027]本實用新型帶來如下的優點可以對實際情形做出靈活的反應。例如，除了光學聚焦之外，可以根據背景的顏色來補充地選擇發光顏色。因為在深色的皮膚上例如紅色的定位線條是難以識別的，所以由發光部件BL發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射線系統或C形臂系統相結合，光學定位單元實現為導航輔助。在使用不同顏色的LED投影的情況下，可以將系統狀態可視化。例如，十字線可以與導航系統的信息相結合而動態地改變顏色。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，從而可以生成最優化的X射線拍攝。藉助動態可控制的LCD層的上述構造，可以實現箭頭。通過導航系統對於關於C形臂的相對患者位置的反饋來確定箭頭的方向。利用同樣的構造可以藉助顯示單元OP來附加地將例如所使用的X射線單元的狀態顯示在操作者的視野內。可以將X射線單元的射線發射這樣地顯示給操作人員或者醫生，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中示出了光學顯示單元OP的構造。在該構造中，光學顯示單元分別被布置在醫學設備MGn內。第一醫學設備MGl例如可以是X射線裝置，第二醫學設備MG2例如可以是移動的C形臂。多個醫學設備MGl、MG2、MG3 "MGn可以或者直接經由電纜或者經由 WLAN網絡內部的空中接口(Luftschnittstelle)而彼此相連。可以利用計算單元RE來產生對醫學設備Μ61···Μ6η的協調。在圖2中同樣示例性地示出了光學顯示單元OPn的構造。 在該構造中，在光學顯示單元OPn內布置了供電單元Ε。發光部件BL被這樣構造，使得或者多個發光部件BL1、…、BLn被布置其中並且可以被控制，或者發光部件BL自身根據控制發出多個不同的可見波長。根據控制，該發光部件BL能夠發出和應用情形相適應的波長。在該光學顯示單元OP所配備的控制單元SE內示意性地示出了用於發光部件BL的第一控制單元ABL、用於光柵LS的第二控制單元ALS以及用於聚焦部件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學設備MGn向各個控制單元ABL、ALS、A0E…發送控制信號。可以經由總線系統在第一、第二、第三…控制單元 ALS、ABL、AOE…以及布置於這些之上的中央處理器單元CP之間進行在控制單元SE內的通信。藉助用於光柵LS的第二控制單元ALS，有關醫學設備的計算單元CP/RE可以根據檢查過程的每次進展或者根據排隊中的幹預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光部件所發出的光透過單色LCD層的可控制的光柵元件。然後，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域上，作為主題。根據治療過程的進展，然後發光部件BL可以在操作區域內/上有顏色地插入光學的輔助手段。通過距離傳感器USS，為光·學顯示單元OPn的中央計算單元CP指示出光學顯示單元與患者或者待檢查的對象之間具有哪種距離。相應地，用於聚焦部件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將控制信號發送到用於聚焦部件OE的調節單元S0E。藉助調節單元SOE這樣來對聚焦部件 OE進行定位，使得在光柵LS內所形成的光學主題被聚焦了地顯示在目標上。此外，在光學顯示單元OPn的控制單元SE內集成了特性傳感器BS。藉助特性傳感器BS，投影背景的或者目標的表面結構和表面顏色被確定。通過控制單元SE的中央計算單元CP，現在可以根據檢查過程的進展將每個光學的主題或者符號優化地發射到投影背景上。特性傳感器BS帶來的優勢是，例如在所設置的原有綠色的光發射時在綠色表面的情況下綠色的光發射被改變。在考慮由系統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。然後這樣進行光波長的改變，使得被發給發光部件BL的光波長具有對於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，其可以藉助電子的控制通過光柵LS的第二控制單元ALS被插入其中。就像上面已經說明的那樣，這可以是根據操作人員所期望的大小的X射線窗口。同樣地，可以根據檢查過程或者每個醫學設備MGn的使用來在待治療的目標上以箭頭的形式顯示彩色標記。外科醫生可以根據信號指示例如目標定位地對移動的C形臂進行操縱。藉助諸如圓形、十字或者長方形其他被示出的主題，可以分別給外科醫生或者操作人員在待治療的目標上光學地指示出感興趣的區域。[0030]參考標記列表[0031]OPn光學顯示單元[0032]BLn發光部件[0033]LS光柵[0034]OE聚焦部件[0035]IB內塗層[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用於聚焦部件的調節單元[0044]AE用於供電單元的控制單元[0045]RE計算單元[0046]CP中央處理器[0047]MGn醫學設備
權利要求1.一種顯示單元(0P)，其具有發光部件(BL)、光柵(LS)和聚焦部件(0E)，其中所述發光部件(BL)是高亮LED。
2.根據權利要求1所述的顯示單元，其特徵在於，設置了控制單元(SE)，用於對所述發光部件(BL)、所述光柵(LS)和所述聚焦部件(OE)進行協調的控制，其中，在該光柵中依賴於設備狀態能夠選擇或產生電子可控制的主題。
3.根據權利要求1所述的顯示單元，其特徵在於，設置了多個能夠單獨被控制的、分別發送不同波長的發光部件。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特徵在於，設置了特性傳感器 (BS)，用於確定背景的表面特性和顏色。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特徵在於，設置了距離傳感器 (USS)，其中，藉助所述距離傳感器(USS)對治療背景的距離進行測量並且依賴於所述距離對用於聚焦部件(OE)的調節單元(SOE)進行控制。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特徵在於，所述光柵(LS)具有矩陣形式的電子可控制的單色LCD層。
7.根據權利要求1至3中任一項所述的顯示單元，其特徵在於，所述顯示單元被布置在醫學的設備(MGn)內。
專利摘要本實用新型涉及一種顯示單元，其具有發光部件(BL)、光柵(LS)和聚焦部件(OE)，其中所述發光部件(BL)是高亮LED，其具有控制單元，所述控制單元對發光部件、光柵以及聚焦部件這樣進行協調，使得根據檢查過程以及設備特定的和表面特定的需求將光學的標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 優先權日2011年3月31日
發明者P.施雷伯, H.施維澤 申請人:西門子公司