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Die
Erfindung betrifft eine Röntgeneinrichtung
und eine Detektoranordnung für
eine solche Röntgeneinrichtung.
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Röntgeneinrichtungen
mit relativ zueinander feststehend angeordneten und gemeinsam relativ
zu einem Untersuchungsobjekt bewegten Strahlungsquelle und Empfängereinrichtung
sind insbesondere als Panorama-Röntgengeräte, z. B.
zur bildgebenden Untersuchung von Teilen des menschlichen Kopfes
im Einsatz. Um bei möglichst
niedriger Strahlungsleistung der Röntgen-Strahlungsquelle auf dem erzeugten Bild
einen guten Kontrast und gute Bildschärfe zu erreichen, ist es bekannt,
synchron zur als gleichmäßig kontinuierlich
anzusehenden Bewegung von Strahlungsquelle und Empfängereinrichtung
relativ zum Untersuchungsobjekt die beim Empfänger aufgenommene Strahlung
aufzuintegrieren.
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Hierfür kann beispielsweise
in der Empfängereinrichtung
eine Filmanordnung vorgesehen sein, in welcher ein direkt oder über ein
Röntgenlumineszenzmaterial
belichtbarer Film hinter einer streifenförmigen Blende relativ zu der
Blende quer zu deren langer Seite mit definierter Geschwindigkeit
so bewegt wird, dass während
der Bewegung über
die Breite der Blende hinweg das Bild des Objekts und der Film sich
mit gleicher Geschwindigkeit relativ zur Blende bewegen und dadurch
eine Aufintegration der belichteten einfallenden Strahlung auf den
Film erfolgt. Der Transport des Films, welcher typischerweise in
eine Kassette eingelegt ist und mit dieser bewegt wird, kann durch
mechanische Kopplung der Bewegung von Film bzw. Kassette relativ
zur Blende an die Bewegung von Strahlungsquelle und Empfängereinrichtung
relativ zum Objekt erfolgen. Da eine solche mechanische Kopplung
aufwendig ist und auch nicht ohne weiteres unterschiedliche Betriebsarten
der Röntgeneinrichtung
erlaubt, ist es auch be kannt, für
den Transport der Filmanordnung einen Schrittmotor vorzusehen, welcher
von einer Motorsteueranordnung des Geräts mit getakteten Motorsteuersignalen
beaufschlagt ist.
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Modernere
Geräte
enthalten anstelle einer Filmanordnung ein Array von strahlungsempfindlichen
elektronischen Detekorelementen in Zeilen und Spalten. Zur Auslesung
der Detektorsignale ist eine CCD-Schaltungsanordnung eingesetzt,
welche bei zeilenweiser Ladungsverschiebung ein Aufintegrieren von
Detektorsignalen in dem an sich bekannten TDI (time delay integration)-Modus
vornimmt. Der Schiebetakt für
die CCD-Schaltungsanordnung ist dabei so eingestellt, dass die Verschiebung
in Zeilenrichtung genau Schritt hält mit der Verschiebung des vom
Objekt erzeugten Bilds, welches direkt oder über eine optische Einrichtung
auf das Detektorarray geleitet wird. Eine solche Einrichtung ist
beispielsweise aus der
DE
44 33 545 C2 bekannt. Dabei wird ein Schiebetakt für die CCD-Schaltungsanordnung
aus der Pixelgröße des Detektorarrayrasters
bzw. einer Eingangspixelgröße der optischen
Einrichtung, den Abbildungsverhältnissen
von Strahlungsquelle über Objekt
auf das Detektorarray und der Geschwindigkeit der Bewegung von Strahlungsquelle
und Empfängereinrichtung
relativ zum Objekt errechnet und vorgegeben.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Technik ist es auch möglich, in
Röntgeneinrichtungen
mit Filmanordnungen die Bildaufnahme mittels Filmbelichtung zu ersetzen
durch eine Bildaufnahme mit strahlungsempfindlichen elektronischen
Detektorelementen, wenn die zur Errechnung des Schiebetakts benötigten Kenngrößen verfügbar sind
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Eine
andere Möglichkeit
der Nachrüstung
ist in der Form bekannt, dass die Position der bewegten Filmkassette
abgetastet wird, z. B. mittels einer mit der Kassette verbundenen
optischen Markierung, und die Taktung der CCD- Schaltungsanordnung nach Maßgabe dieser
Positionsabtastung vorgenommen wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte
mit einer elektronischen Detektoranordnung ausgerüstete Röntgeneinrichtung
und eine zur Nachrüstung
geeignete Detektoranordnung anzugeben.
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Erfindungsgemäße Lösungen sind
in den unabhängigen
Ansprüchen
beschrieben. Die abhängigen
Ansprüche
enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.
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Die
Erfindung ermöglicht
auf besonders vorteilhafte Weise die Umrüstung von Röntgeneinrichtungen mit einer
durch einen Schrittmotor angetriebenen Filmanordnung auf eine moderne
Detektortechnik mit elektronischem Detektorarray und CCD-Auslesung
im TDI-Modus, ohne größere Eingriffe
in das Grundgerät
oder dessen Steuerung vornehmen zu müssen. Die Erfindung ist ferner
vorteilhaft auch zur Original-Ausrüstung eines Geräts mit einem
elektronischen Detektorarray durch den Hersteller des Grundgeräts in Fällen, in
welchen ein Hersteller das Angebot eines Modells mit Filmkassetten-Schrittmotor
ohne sonstige Änderung
des Grundgeräts
durch ein Modell mit Detektorarray ersetzen oder ergänzen will.
Hierbei kann kostengünstig
das Grundgerät
bis einschließlich
der Schrittmotorsteuerung übernommen
und nur die Empfängereinrichtung ersetzt
werden. Dabei ist die Detektoranordnung mit der Auslesung für alle mit
der Filmanordnung vorgesehenen Betriebsarten, zu welchen auch unterschiedliche
Untersuchungsmodi gezählt
seien, gleichermaßen
geeignet. Auch zwischen verschiedenen Betriebsarten wechselnde oder
innerhalb einer Betriebsart variierende Geschwindigkeiten der Bewegung
von Strahlungsquelle und Empfängereinrichtung
relativ zum Objekt und/oder wechselnde Abbildungsverhältnisse
in verschiedenen Betriebsarten sind möglich, soweit diese auch für die Filmanordnung
vorgesehen waren und bei der Erzeugung der Schrittmotorsteuersignale
berücksichtigt
sind.
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Vorzugsweise
sind der Takterzeugungseinrichtung die Leistungs-Motorsteuersignale, d. h. die Signale
vom Ausgang einer Leistungsstufe, welche bei Anschluss eines Schrittmotors
den Strom durch die Motorspulen liefert, zugeführt. Die Auswertung der Leistungs-Motorsteuersignale
vom Ausgang einer Leistungsstufe ist vorteilhafterweise unabhängig von
der Art der Erzeugung dieser Leistungs-Motorsteuersignale vor oder
in der Leistungsstufe. Die Takterzeugungseinrichtung nimmt vorteilhafterweise
einen gegenüber
dem Anschluss eines Schrittmotors geringeren Strom aus der Leistungsstufe
auf. In vorteilhafter Ausführung
kann vorgesehen sein, unabhängig
von der Auswertung der Motorsteuersignale für die Anbindung des Schiebetakts
die Leistungs-Motorsteuersignale
auf Ersatzlastwiderstände zu
leiten.
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In
besonders vorteilhafter Ausführung
sind die Motorsteuersignale von der Motorsteueranordnung auf ein
mehradriges Kabel geleitet und von dem Kabel der Takterzeugungseinrichtung
zugeführt.
Insbesondere kann an dem Kabel ein erstes Teil einer für den Anschluss
von Schrittmotoren standardisierten Steckverbindung vorgesehen sein
und die Takterzeugungseinrichtung ein zweites Teil als Gegenstück der Steckverbindung
aufweisen, so dass die Motorsteuersignale über die Steckverbindung den
Takterzeugungseinrichtung zugeführt
sind.
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Motorsteuersignale
für einen
Schrittmotor sind typischerweise auf wenigstens vier Kabeladern zur
Strombeaufschlagung wenigstens zweier Motorspulen geführt, wobei
je nach Betriebsart des Schrittmotors die einzelnen Motorsteuersignale
verschiedene relative Zeitverläufe
zeigen können,
welche aber jeweils mit der zeit einer vollen Motorumdrehung periodisch
sind.
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Die
Takterzeugungseinrichtung wertet wenigstens eines der mehreren Motorsteuersignale
für die
Anbindung des Schiebetakts der CCD-Schaltungsanordnung aus. Vorzugsweise
werden wenigstens zwei Motorsteuersignale zu unterschiedlichen Motorspulen,
insbesondere alle verschiedenen Motorsteuersignale ausgewertet.
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Die
Auswertung der Motorsteuersignale für die Anbindung des Schiebetakts
an den Takt der Motorsteuersignale beinhaltet, dass die Takterzeugungseinrichtung
aus den Motorsteuersignalen eine Information über deren Periodendauer, Taktfrequenz oder
eine äquivalente
Größe ermittelt.
Es ist dabei nicht erforderlich, in einem Auswertungsschritt explizit
einen zum Takt der Motorsteueranordnung oder zum Takt der Motorsteuersignale
gleichen Takt zu regenerieren. Aufgrund der typischerweise relativ
niedrigen Taktfrequenz sowohl des Takts der Motorsteuersignale als
auch des Schiebetakts kann auch aus charakteristischen Signalabschnitten,
vorzugsweise Signalflanken der Motorsteuersignale, eine mittlere Dauer
einer Taktperiode oder eines Teils einer Taktperiode bestimmt und
die Taktperiode oder Taktfrequenz des Schiebetakts auf ein vorgebbares
Verhältnis
zu dem Takt der Motorsteuersignale eingestellt werden. Die Takterzeugungseinrichtung
kann vorteilhafterweise einen programmierbaren Mikroprozessor oder
Mikrocontroller enthalten. Zur Auswertung der Motorsteuersignale
enthält
die Takterzeugungseinrichtung vorteilhafterweise signalformende
Bauelemente, insbesondere mit Schmitt-Trigger-Funktion. Die Takterzeugungseinrichtung
enthält
vorteilhafterweise Potentialtrennstufen, vorzugsweise Optokoppler,
um Potentialrückwirkungen
auf die Motorsteueranordnung oder andere Teile des Grundgeräts zu vermeiden
und Beschädigungen
elektronischer Bauelemente des Grundgeräts oder Störungen der Steuerung des Grundgeräts zuverlässig zu
verhindern.
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Soweit
die Motorsteueranordnung oder eine sonstige Steuereinrichtung des
Grundgeräts
Kontrollsignale benötigt,
beispielsweise darüber,
ob eine Filmkassette in die Empfängereinrichtung
eingelegt ist und/oder ob die Filmkassette transportiert wird, können diese
vorteilhafterweise in der Takterzeugungseinrichtung oder einer sonstigen
Steuereinrichtung der Empfängereinrichtung
simuliert und bereitgestellt werden, wenn die Empfängereinrichtung
betriebsbereit ist. Vorteilhafterweise erfolgt auch der Austausch
solcher Kontrollsignale über
Steckverbindungen. In vorteilhafter Ausführung kann vorgesehen sein,
aus einer Signalverbindung solcher Kontrollsignale ein Massepotential
der Motorsteueranordnung abzuleiten und auf der Eingangsseite der
Potentialtrennstufen für
die Motorsteuersignale, insbesondere in den Optokopplern mit zu
verwenden.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei
zeigt:
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1 eine
schematische Anordnung von Strahlungsquelle, Empfängereinrichtung
und Untersuchungsobjekt,
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2 Komponenten
einer Röntgeneinrichtung,
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3 Beispiele
bevorzugter Schaltungsdetails,
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4 Signalverläufe.
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1 zeigt
in Ansicht von oben schematisch eine Situation der bildgebenden
Untersuchung eines Teils eines Kopfes als Untersuchungsobjekt mittels einer
Panorama-Röntgeneinrichtung.
Die Röntgeneinrichtung
umfasst eine Röntgen- Strahlungsquelle SQ
und eine Strahlungs-Empfängereinrichtung
EE. Strahlungsquelle SQ und Empfängereinrichtung
EE sind relativ zueinander feststehend angeordnet und gemeinsam
relativ zu dem Untersuchungsobjekt bewegbar, z. B. in einer kreisbogenförmigen Bewegungsrichtung
BR gemeinsam um das Untersuchungsobjekt UO geschwenkt. Die Strahlungsquelle emittiert
einen Röntgenstrahl
SO in Richtung der Empfängereinrichtung,
welcher durch das im Strahlengang angeordnete Objekt UO quer zur
Strahlrichtung in der Intensität
strukturiert wird, so dass der strukturierte Strahl SB nach dem
Objekt in der Empfängereinrichtung
ein Abbild eines Ausschnitts aus dem Objekt erzeugt. Derartige Röntgeneinrichtungen sind
allgemein bekannt und beispielsweise auch der eingangs genannten
DE 44 33 545 C2 entnehmbar, in
welcher auch weitere Einzelheiten zu Aufbau und Funktion beschrieben
sind.
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Die
Erfindung ist in Verbindung mit der Optik aus der
DE 44 33 545 C2 auch vorteilhaft
einsetzbar für
Geräte
mit unterschiedlichen Strahlhöhen
an Eingang der Empfängereinrichtung,
indem der Eingangswinkel der bekannten Optik bei gleicher Anzahl von
Lichtleitern für
größere Strahlhöhen spitzwinkliger
angeschliffen wird. Eine dabei auftretende Verzerrung des Höhen-Breiten-Verhältnisses
ist durch digitale Verarbeitung der ausgelesenen Detektorsignale
in einer Datenverarbeitungseinrichtung, auch einem Mikroprozessor
oder Mikrocontroller einfach korrigierbar.
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Wesentliches
Funktionsmerkmal ist die bildpunktweise Aufintegration von auf die
Empfängereinrichtung
einfallender Strahlung während
der gemeinsamen Bewegung von Strahlungsquelle SQ und Empfängereinrichtung
EE relativ zum Objekt UO. Hierfür
sind insbesondere die Verwendung einer Filmanordnung, welche in
der Empfängereinrichtung mittels
eines Schrittmotors verschiebbar ist, oder die Verwendung eines
Arrays aus elektronischen Detektorelementen, welche zeilenweise über eine CCD-Schaltungsanordnung
im TDI-Modus aus lesbar sind, bekannt. Beide Varianten sind in der
genannten
DE 44 33
545 C2 beschrieben. Die Verschiebung der Filmanordnung
bzw. die Zeilenrichtung des Detektorarrays verlaufen gleichsinnig
und parallel zu der Bewegung der Empfängereinrichtung. Das Array
enthält
beispielsweise 256 Detektorelemente je Zeile über eine Zeilenlänge von
6,7 mm und 1024 Detektorelemente je Spalte über eine Spaltenlänge von 26,6
mm.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Umrüstung einer
Röntgeneinrichtung
mit einer mittels eines Schrittmotors in der Empfängereinrichtung
verschiebbaren Filmanordnung auf eine Empfängereinrichtung mit einem Array
von elektronischen Detektorelementen und der Auslesung der Detektorsignale über eine
CCD-Schaltungsanordnung im TDI-Modus. Die Erfindung ist auch vorteilhaft
einsetzbar bei Ausrüstung
eines Röntgengeräts mit einem
Array von elektronischen Detektorelementen durch den Gerätehersteller,
indem dadurch auf Herstellerseite Geräte mit Filmkassetten-Schrittmotor und
Geräte
mit Detektorarray mit demselben Aufbau des Grundgeräts bis zur
Erzeugung von Motorsteuersignalen einheitlich aufgebaut und durch
höhere Stückzahlen
einheitlich aufgebauter Geräte
günstiger angeboten
werden können.
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In 2 sind
Komponenten einer Röntgeneinrichtung
in beiden Varianten skizziert, wobei mit unterbrochenen Linien eine
Empfängereinrichtung EF
mit einer verschiebbaren Filmanordnung vor der Umrüstung und
mit durchgezogenen Linien eine Empfängereinrichtung ED mit einem
elektronischen Detektorarray und einer CCD-Schaltungsanordnung nach
der Umrüstung
eingezeichnet ist.
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Die
Empfängereinrichtung
EF enthält
als verschiebbare Filmanordnung typischerweise eine Filmkassette
FK, welche mittels eines Schrittmotors SM innerhalb der Empfängereinrichtung
EF verschiebbar ist, während
sich Empfängereinrichtung
EF und Strahlungsquelle relativ zum Untersuchungsobjekt bewe gen.
Der Schrittmotor SM wird über
ein mehradriges Kabel KM mit getakteten Leistungs-Motorsteuersignalen
aus einer Leistungsstufe LS einer Steuereinrichtung RS der Röntgeneinrichtung
beaufschlagt. Die Steuereinrichtung RS steuert zugleich die Bewegung
von Empfängereinrichtung
EF und Strahlungsquelle relativ zum Untersuchungsobjekt, so dass
die Ansteuerung des Schrittmotors SM jeweils in der Steuereinrichtung
RS mit der gemeinsamen Bewegung der Empfängereinrichtung und Strahlungsquelle
relativ zum Objekt UO koordinierbar ist.
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Die
Erfindung macht sich dies zunutze, indem bei Umrüstung auf eine Empfängereinrichtung ED
mit über
eine CCD-Schaltungsanordnung CCD zeilenweise im TDI-Modus ausgelesenen
Detektorsignalen DS eines Detektorarrays DA Taktsignale eines Schiebetakts
TS für
die CCD-Schaltungsanordnung in einer Takterzeugungseinrichtung TE
unter Auswertung der von der Leistungsstufe LS über das mehradrige Kabel KM
abgegebenen Leistungs-Motorsteuersignale so generiert werden, dass
Taktperiode bzw. Taktfrequenz des Schiebetakts in einem vorgebbaren
Verhältnis
zu Periode bzw. Frequenz der Leistungs-Motorsteuersignale stehen. Hierzu sind
die von der Leistungsstufe abgegebenen Motorsteuersignale der Takterzeugungseinrichtung
TE der Empfängereinrichtung
ED zugeführt.
Vorteilhafterweise ist hierfür
das mehradrige Kabel KM mit der Empfängereinrichtung ED verbunden,
wofür vorteilhafterweise
das Kabel KM in einem ersten Teil einer mehrpoligen Steckverbindung
VM endet, welche mit einem zweiten Teil der Steckverbindung auf
Seiten der Empfängereinrichtung
zusammenfügbar
ist.
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In
der vor der Umrüstung
in der Röntgeneinrichtung
installierten Empfängereinrichtung
EF können
typischerweise Kontrollmechanismen für ordnungsgemäße Funktion
der Empfängereinrichtung vorgesehen
sein, welche beispielsweise einen ersten Sensor KS, welcher das
ordnungsgemäße Einliegen einer
Film kassette detektiert, und einen zweiten Sensor BS, welcher die
Verschiebbarkeit der Filmkassette detektiert, umfassen. Die Abfrage
der Sensoren KS, BS durch die Steuereinrichtung RS erfolgt im skizzierten
Beispiel über
getrennte Kabel K1, K2.
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Bei
Einsatz einer Empfängereinrichtung
ED nach der Umrüstung
sind vorteilhafterweise die Kabel K1, K2 mit der Takterzeugungseinrichtung
TE oder allgemein einer der Empfängereinrichtung
ED zugeordneten Steuereinrichtung verbunden, welche bei betriebsbereiter
Empfängereinrichtung
ED unter Simulation von Sensorsignalen der Sensoren KS, BS der Steuereinrichtung
RS Betriebsbereitschaft signalisiert. Die Kabel K1, K2 sind vorteilhafterweise
wiederum mit ersten Teilen SV1, SV2 von Steckverbindungen versehen,
zu welchen auf Seiten der Empfängereinrichtung
ED komplementäre
zweite Teile von Steckverbindungen vorliegen.
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Die
Zuführung
der Leistungs-Motorsteuersignale der Leistungsstufe LS an die Takterzeugungseinrichtung
ermöglicht
auf besonders vorteilhafte Weise die für alle Betriebsarten der Röntgeneinrichtung
korrekte Generierung von Schiebetaktsignalen TS für die CCD-Schaltungsanordnung
CCD ohne weitergehenden Eingriff in die Steuereinrichtung RS der
Röntgeneinrichtung.
Von Vorteil ist insbesondere die Zuführung der Leistungs-Motorsteuersignale
zu der Takterzeugungseinrichtung über Standard-Steckverbindungen.
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In 2 sind
die Kabel KM, K1, K2 als mit der Takterzeugungseinrichtung verbunden
dargestellt. Dies ist lediglich schematisch zu verstehen. Die Takterzeugungseinrichtung
kann Teil einer übergeordneten
und weitere Funktionen erfüllenden
Steuereinrichtung auf Seiten der Empfängereinrichtung sein und kann
von dem Detektorarray und der CCD-Schaltungsanordnung beabstandet
sein. Eine solche Steuereinrichtung auf Seiten der Empfängereinrichtung
kann einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller enthalten. Die Steuereinrichtung
einschließlich
der Takterzeugungseinrichtung oder Teilen derselben kann von dem
Detektorarray beabstandet und mit diesem zur Übertragung der Taktsignale des
Schiebetakts und der ausgelesenen Detektorsignale über Kabel
verbunden sein.
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In 3 ist
ein Ausschnitt aus einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel für eine Takterzeugungseinrichtung
skizziert, welche über
zweite Teile BVM, BV1 und BV2 von Steckverbindungen mit ersten Teilen
VM, SV1, SV2 an Enden von Kabeln KM, K1, K2 mehrpolige elektrische
Steckverbindungen für
Motorsteuersignale bzw. Kontrollsignale bildet. Über das Kabel KM und die Steckverbindung
VM, BVM sind der Takterzeugungseinrichtung vier Motorsteuersignale
A, B, C und D zugeführt,
welche von der Leistungsstufe als Ansteuersignale für einen
Schrittmotor, insbesondere in bipolarer Ansteuerung, erzeugt sind,
wobei Motorsteuersignale A und B einer ersten Spulenwicklung, Motorsteuersignale
C und D einer zweiten Spulenwicklung eines bipolaren Schrittmotors
SM zugeordnet sind. In 4 sind typische Zeitverläufe solcher
Motorsteuersignale A, B, C, D skizziert.
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Die
Motorsteuersignale A, B, C, D sind Diodeneingängen von Optokopplern OKM zugeleitet. Die
Optokoppler enthalten auf der optischen Empfängerseite Schaltelemente mit
Schmitt-Trigger-Funktion als erste signalformende Elemente, welche
aus den Motorsteuersignalen binär
umgeschaltete Signale RSA, RSB, RSC und RSD mit definierten Signalpegeln
und steilen Signalflanken ableiten. Weitere signalformende Elemente,
wie z. B. monostabile Schaltelemente zur Ableitung von Pulsen definierter
Länge aus
Signalflanken können
vorgesehen sein.
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Die
Signalformung gewährleistet
einheitliche Signalformen für
die Weiterverarbeitung und die Ableitung eines Schiebetakts unabhängig von
den Parametern der Motorsteuersignale im Einzelfall. Die Ankopplung über Optokoppler
als Potentialtrennstufen gewährleistet,
dass die Steuereinrichtung RS der Röntgeneinrichtung zuverlässig frei
von Rückwirkung der
auf die Optokoppler in der Takterzeugungseinrichtung folgenden elektronischen
Einrichtungen bleibt.
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Die
Optokoppler und die mit diesen verbundenen signalformenden Bauelemente
sind über
eine elektrische Leistungsversorgung mit Massepotential MT und Versorgungsspannung
VT mit elektrischer Leistung versorgt. Die primärseitigen Leuchtdioden der
Optokoppler OKM sind ausschließlich
aus den Motorsteuersignalen A, B, C, D gespeist. Im skizzierten
Beispiel sind die Motorsteuersignale auf den Primärseiten
der Optokoppler über
die Leuchtdioden der Optokoppler und Serienwiderstände SW gegen ein
Massepotential MR der Steuereinrichtung RS der Röntgeneinrichtung geschaltet,
welches nicht über das
mehrpolige Kabel KM der Motorsteuersignale, sondern über die
Kabel K1, K2 für
die Kontrollsignale zur Verfügung
steht. Andere Verschaltungen der Primärseiten der Optokoppler sind
dem Fachmann geläufig.
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Die
denselben Motorspulen zugeordneten Motorsteuersignale A und B bzw.
C und D sind über Lastwiderstände LW verbunden
und simulieren so eine Belastung der Ausgänge der Leistungsstufe LS mit
Motorspulenwicklungen, wobei der Strom über die Lastwiderstände LW vorteilhafterweise
im Mittel geringer ist als der Strom durch einen angeschlossenen
Schrittmotor.
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Über weitere
Optokoppler OK1, OK2 können Kontrollsignale
S1, S2 für
die Steuereinrichtung RS simuliert und über die Kabel K1, K2 übertragen
werden, wobei vorteilhaft ausgenutzt sein kann, das zur Gewinnung
solcher Kontrollsignale im Fall der Verwendung einer Filmkassette
die Sensoren KS und/oder BS typischerweise Lichtschrankenmodule enthalten
und die Steuereinrichtung RS für
die Abfrage der Sekundärseiten
solcher Lichtschranken eingerichtet ist und in gleicher Weise die
Sekundärseiten
der weiteren Optokoppler OK1, OK2 nach 3 abfragbar
sind.
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Mit
PT ist in 3 eine symbolische Potentialtrennungsfläche bezeichnet,
welche die vollständige
Potentialtrennung einer Anschlussseite mit Steckverbindern und ersten
Schaltungsteilen von einer Auswertungsseite mit weiteren Schaltungsteilen
und Auswertung von Signalen RAS, RSB, RSC, RSD und Erzeugung von
Kontrollsignalen veranschaulicht.
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In 3 sind
die zweiten Teile BVM, BV1, BV2 der Steckverbindungen als in der
Empfängereinrichtung
ED angeordnet angedeutet. Selbstverständlich können diese zweiten Teile der
Steckverbindungen auch an Enden von Kabeln der Empfängereinrichtung
ED angeordnet sein.
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In 4 sind
Signalverläufe
von Motorsteuersignalen A, B, C, D eines bipolaren Schrittmotors
in Halbschrittsteuerung skizziert. Alle Signale sind periodisch
mit einer Periodendauer PL. Durch Auswertung der Flanken der Motorsteuersignale
ließe
sich beispielsweise ein Grundtakt CM der Schrittmotoransteuerung,
welcher in diesem Steuermodus acht Taktschritte TM je Periodendauer
PL umfasst, regenerieren. Die Regenerierung eines solchen Grundtakts
ist aber nicht zwingend. Eine Information über einen Takt der Motorsteuersignale
kann auch durch Messung der Periodenlänge PL oder eines Teils derselben
oder einer damit korrelierten Größe erfolgen. Insbesondere
ist auch nicht die Auswertung aller Motorsteuersignale A, B, C,
D erforderlich. Die benötigte Information über einen
Takt der getakteten Motorsteuersignale, welcher nicht der Grundtakt
TM sein muss, kann auch aus nur einem oder zwei Motorsteuersignalen
abgeleitet werden. Bei Auswertung mehrerer der Motorsteuersignale
ist die Fehleranfälligkeit gegen
Erkennungsausfälle
einzelner Signalflanken geringer und die Reaktion auf eine Variation
des Takts der Motorsteuersignale kürzer.
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Mit
Vorliegen einer Information über
den Takt der Motorsteuersignale, z. B. der Periodendauer PL, der
Taktschrittlänge
TM eines Grundtakts oder ähnlichem
kann der Schiebetakt TS in einem vorgebbaren und für bestimmte
Gerätemodelle
in der Regel festen Verhältnis
zum Takt der Motorsteuersignale erzeugt werden. Der Schiebetakt
kann z. B. direkt in einem Mikroprozessor oder Mikrocontrollererzeugt
werden. In 4 ist der Schiebetakt TS durch
eine Taktpulsfolge CS mit einer Pulswiederholzeit PC angedeutet, wobei
für PC
das 2,75-fache von TM als vorgegebenes Taktverhältnis angenommen sei, was bezogen auf
die Periodendauer PL einem Verhältnis PC/PL=11/32
entspricht.
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Die
vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen
sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln
als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen fachmännischen
Könnens
in mancherlei Weise abwandelbar.