本發(fā)明涉及具有磁體膛和膛區(qū)域照明單元的磁共振成像系統(tǒng),并且涉及在磁共振成像系統(tǒng)中使用的膛區(qū)域照明單元。
背景技術(shù):
在磁共振成像領(lǐng)域中,使用膛類型的磁共振掃描器是普遍的。盡管在過去多年中放大了磁體膛的橫向維度,但是已知有限的膛維度甚至對于沒有幽閉恐懼癥性格的患者也可能會增加患者的焦慮。增加的患者焦慮或即將來臨恐慌的感覺可能妨礙采集磁共振圖像,或甚至使得磁共振圖像的運行不可行。
例如根據(jù)專利US 4613926已知用于照明磁體膛以增強患者舒適度的光照組件,其中,在磁體膛中在偏轉(zhuǎn)器元件的后面布置有端部是磨砂管的塑料光纖束,以均勻地漫射由塑料光纖束提供的光。
日本專利申請JP 2013 163018A描述了一種磁共振成像設(shè)備,所述磁共振成像設(shè)備包括機架單元、前光源和用于所述機架單元的外殼體。所述機架單元具有膛,所述膛充當(dāng)捕捉磁共振成像的空間,并且被配置為在通過用于移動病床頂部的床單元已經(jīng)將對象移動到膛中的狀態(tài)中從被置于病床頂部上的對象收集磁共振信號。前光源被安裝在前部開口周圍,所述前部開口是膛的開口且位于床單元的前部。利用從前光源施加的光對機架單元的外殼的部分進行光照,所述機架單元的外殼是由透明材料或半透明材料制成的。通過提供前光源,可以使得蓋子靠近前開口的部分比其周圍更亮。因為蓋子靠近前開口的部分被光照,所以對象在對象被移動到膛中時感覺前開口較大。
國際申請WO 2014/029571 A描述了一種醫(yī)學(xué)設(shè)備,所述醫(yī)學(xué)設(shè)備具有:用于容納要被檢查的對象的管狀內(nèi)部空間,所述管狀內(nèi)部空間的包層面向要被檢查的對象;以及用于對管狀內(nèi)部空間進行照明的設(shè)備,所述設(shè)備包括至少一個燈,其中,所述燈被安裝在所述管狀內(nèi)部空間面向所述要被檢查的對象的所述包層一側(cè)并形成所述管狀內(nèi)部空間的通道輪廓。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,期望防止要被成像的感興趣對象在看到磁共振掃描器單元的磁體膛時可能觸發(fā)的驚恐和負面感受,使得不影響采集規(guī)劃的磁共振圖像。
因此,本發(fā)明的目的是提供這樣的磁共振成像系統(tǒng):所述磁共振成像系統(tǒng)具有磁體膛,并且不激起感興趣對象的任何描述的不舒適的感覺。
在本發(fā)明的一個方面中,通過磁共振成像系統(tǒng)來實現(xiàn)該目標,所述磁共振成像系統(tǒng)被配置用于采集感興趣對象的至少部分的磁共振圖像,所述磁共振成像系統(tǒng)包括:
-掃描器單元,其包括:
-主磁體,其具有沿著中心軸線布置的磁體膛,其中,所述主磁體被配置用于至少在所述磁體膛中生成靜態(tài)磁場B0;
-檢查空間,其被提供在所述磁體膛內(nèi)以用于在采集所述磁共振圖像期間將所述感興趣對象的至少所述部分定位在所述檢查空間中;
-膛蓋,其被布置在所述磁體膛內(nèi),其中,所述膛蓋相對于所述中心軸線垂直地對所述檢查空間定界;以及
-前蓋,其具有圍繞所述中心軸線的開口,所述開口被提供用于所述感興趣對象進入所述檢查空間,以用于將所述感興趣對象的至少所述部分定位在所述檢查空間內(nèi);
-膛區(qū)域照明單元,其包括照明構(gòu)件,所述照明構(gòu)件被配置用于在膛區(qū)域處生成照明狀況,
-使得當(dāng)開啟所述照明構(gòu)件中的至少部分時,在所述膛區(qū)域處至少在圍繞所述中心軸線的方位角的連續(xù)范圍內(nèi)生成面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)的空間逐漸變化分布;并且/或者,
-其中,在所述前蓋的外表面處以規(guī)則樣式布置所述照明構(gòu)件中的至少部分。
在至少一個操作狀態(tài)中,被布置在所述前蓋處的所述膛區(qū)域照明單元的照明構(gòu)件被配置用于在所述前蓋處生成照明狀況。
在垂直于所述中心軸線并在所述前蓋前方布置的虛擬平面的以方位角布置的環(huán)形區(qū)域中的位置處,所述面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)至少在圍繞所述中心軸線的所述方位角的所述連續(xù)范圍內(nèi)在徑向方向上朝向所述中心軸線減小。
備選地,所述膛區(qū)域照明單元包括膛蓋照明單元,所述膛蓋照明單元包括被布置在所述膛蓋處的至少一個照明構(gòu)件,在至少一個操作狀態(tài)中,所述膛蓋照明單元被配置用于在所述膛蓋處生成照明狀況。在所述虛擬平面的所述以方位角布置的環(huán)形區(qū)域中的位置處,如果所述膛蓋至少部分地由所述膛蓋照明單元進行光照,則所述面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)至少在圍繞所述中心軸線的所述方位角的所述連續(xù)范圍內(nèi)在所述徑向方向上朝向所述中心軸線增大。
如在本申請中所使用的短語“膛區(qū)域”具體應(yīng)當(dāng)被理解為包括膛、膛蓋和前蓋鄰近開口和膛的遠端的部分。前蓋的該部分的寬度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選寬于前蓋的總寬度的20%、更有選地寬于前蓋的總寬度的30%、并且最優(yōu)選地寬于前蓋的總寬度的50%。
如在本申請中所使用的短語“照明構(gòu)件”具體應(yīng)當(dāng)被理解為涵蓋燈泡類型光源、光纖端和發(fā)光二極管(LED),以及從后面進行光照的其它不透明材料的半透明部分。
圍繞中心軸線的方位角的連續(xù)范圍優(yōu)選在π/2與2π之間,并且更優(yōu)選地在π與2π之間。
以此方式,膛區(qū)域的尺寸不再是感興趣對象的注意力集中點,且膛區(qū)域的尺寸在感興趣對象的感知中看起來更大。能夠容易地生成適合用于轉(zhuǎn)移感興趣對象的注意力或影響感興趣對象關(guān)于磁體膛的尺寸的光學(xué)感知的照明狀況。以此,能夠避免在感興趣對象看到膛區(qū)域時出現(xiàn)的焦慮、害怕或不舒服的感覺。感興趣對象能夠以更放松的狀況被定位在檢查空間內(nèi),并且能夠?qū)崿F(xiàn)感興趣對象改善的合作,作為非擾動地采集磁共振圖像的重要先決條件。顯然,在感興趣對象被定位在檢查空間內(nèi)之前影響感興趣對象的光學(xué)感知是特別重要的。
借助于照明構(gòu)件(其被配置用于在膛區(qū)域處生成照明狀況),使得當(dāng)開啟照明構(gòu)件中的至少部分時,在前蓋與膛蓋之間的接口上,至少在圍繞中心軸線的方位角的連續(xù)范圍內(nèi)生成面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)的空間逐漸變化分布,在較暗區(qū)域與較亮區(qū)域之間的光學(xué)銳邊能夠被減少,或者在前蓋與膛蓋之間的接口上能夠避免光學(xué)銳邊。這將在光學(xué)上放大膛的徑向尺寸,這繼而可以減少感興趣對象的焦慮。優(yōu)選地,光分布在前面部分的寬度上擴展比前蓋的總寬度寬20%,更優(yōu)選地寬30%,并且最優(yōu)選地寬50%。
對膛進行光學(xué)放大的這種效果能夠例如通過以下來實現(xiàn):當(dāng)在膛中沒有膛照明或有暗的照明時,在徑向方向朝向中心軸線逐漸減小面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)。這種效果也能夠例如通過對膛(的部分)和前蓋(的部分)進行照明來實現(xiàn)。這種效果也能夠通過使用一些規(guī)則樣式來實現(xiàn),例如,通過使用規(guī)則的點或同心圓,當(dāng)在膛中沒有膛照明或暗的照明時,朝向中心軸線逐漸減小平均亮度相關(guān)光度參數(shù)。這例如能夠通過朝向中心軸線減小單個點的光強度或通過朝向中心軸線減小點密度來實現(xiàn)。還例如,當(dāng)膛蓋也被照明時,這種效果能夠通過在徑向上朝向中心軸線增大點或同心圓的面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)來實現(xiàn)。這些量度實現(xiàn)了在較暗區(qū)域與較亮區(qū)域之間減少光學(xué)銳邊或者在前蓋與膛蓋之間的接口上避免光學(xué)銳邊。
前蓋和膛蓋可以被設(shè)計為使得其外表面形成平滑過渡。在這種情況下,前蓋應(yīng)當(dāng)被理解為開始于與膛蓋表面的尺寸相比關(guān)于中心軸線的外表面的徑向尺寸增大之處。
根據(jù)另一實施例,膛區(qū)域照明單元只包括前蓋照明。
在另一優(yōu)選實施例中,所述前蓋至少部分地由半透明材料制成,在至少一個操作狀態(tài)中,所述前蓋由所述膛蓋照明單元從后面進行光照。如在本申請中所使用的短語“至少部分地”應(yīng)當(dāng)被具體理解為也涵蓋前蓋完全由半透明材料制成。以此方式,能夠?qū)崿F(xiàn)前蓋的無影光照,尤其是鄰近膛蓋的近端的前蓋區(qū)域。由此,能夠生成磁體膛的徑向尺寸對感興趣對象來說增大的光學(xué)錯覺。
在又一優(yōu)選實施例中,前蓋和膛蓋兩者都至少部分地由半透明材料制成,其中,在至少一個操作狀態(tài)中,前蓋由前蓋照明單元從后面進行光照,并且膛蓋由膛蓋照明單元從后面進行光照。
在又一優(yōu)選實施例中,前蓋照明單元包括多個照明構(gòu)件,所述多個照明構(gòu)件以規(guī)則樣式被布置在前蓋的外表面處。以此方式,能夠容易地將感興趣對象的注意力從磁體膛的徑向尺寸轉(zhuǎn)移,并且/或者能夠通過照明構(gòu)件偽裝磁體膛。
在一個實施例中,前蓋完全由半透明材料或透明材料制成,并且在至少一個操作狀態(tài)中,前蓋由膛蓋照明單元的光源從后面進行光照。不透明箔被附接到前蓋的前表面或后表面,并且在不透明箔中通過孔徑實現(xiàn)照明構(gòu)件。
優(yōu)選地,所述規(guī)則樣式被布置在圍繞所述中心軸線的整圓的至少一個連續(xù)角度段內(nèi)。以這種方式,能夠通過將前蓋僅在整圓的一個連續(xù)角度段中裝備有照明構(gòu)件來有效地將感興趣對象的注意力從磁體膛的徑向尺寸轉(zhuǎn)移。
在一個實施例中,第一規(guī)則樣式被布置在整圓的第一連續(xù)段內(nèi),第二規(guī)則樣式被布置在整圓的不同于第一連續(xù)段的第二連續(xù)段內(nèi)。第一連續(xù)段和第二連續(xù)段可以構(gòu)建圍繞中心軸線的整圓,或者它們僅可以形成整圓的一段。由此,能夠提供在膛區(qū)域處生成照明狀況的可行選項。
如果從包括圓點、以徑向布置的條形和以方位角布置的條形的組中選擇所述前蓋的所述外表面處的照明構(gòu)件的形狀,則能夠生成將感興趣對象的注意力從磁體膛的徑向尺寸有效轉(zhuǎn)移的照明狀況。如在該申請中所使用的術(shù)語“以徑向”和“以方位角”應(yīng)當(dāng)被具體理解為指關(guān)于形成z軸的中心軸線的圓柱坐標系。
在另一優(yōu)選實施例中,所述前蓋照明單元的每個照明構(gòu)件的光度參數(shù)取決于所述照明構(gòu)件到所述中心軸線的徑向距離而增大或減小。應(yīng)當(dāng)注意,光度參數(shù)基于光度函數(shù),所述光度函數(shù)是人眼敏感度的標準化模型。以此方式,能夠生成這樣的照明狀況:該照明狀況創(chuàng)建有關(guān)于磁體膛的橫向尺寸的光學(xué)錯覺。照明構(gòu)件的光通量(以流明表達)能夠充當(dāng)合適的亮度相關(guān)光度參數(shù)。亮度相關(guān)光度參數(shù)可以是照度,用lux=lumen/m2來表達。一般地,可以備選地使用本領(lǐng)域技術(shù)人員認為合適的其它光度參數(shù)。
在不同照明構(gòu)件的情況下,可以基于照明構(gòu)件之間的距離來選擇要對亮度相關(guān)光度參數(shù)取平均的面積。例如,能夠通過以方位角布置的環(huán)形區(qū)域的面積給出所述面積,所述環(huán)形區(qū)域被選擇為使得每個環(huán)形區(qū)域覆蓋指定數(shù)量的照明構(gòu)件。優(yōu)選地,每個環(huán)形區(qū)域覆蓋至少兩個照明構(gòu)件,更優(yōu)選地至少五個照明構(gòu)件,并且最優(yōu)選地至少十個照明構(gòu)件。
以此方式,由于以下事實:即,膛蓋的光照看起來延伸到前蓋,遮掩膛蓋與前蓋之間的過渡區(qū)域,從而使感興趣對象難以區(qū)分它們,隨后讓感興趣對象光學(xué)感知磁體膛的徑向尺寸比其實際更大,因此能夠生成有關(guān)于磁體膛的徑向尺寸的光學(xué)錯覺。
在另一優(yōu)選實施例中,針對在垂直于所述中心軸線并在所述前蓋前方布置的虛擬平面上的位置,至少在由所述膛區(qū)域照明單元的最外部的照明構(gòu)件距所述中心軸線的距離和在圍繞所述中心軸線的方位角的至少連續(xù)范圍內(nèi)的所述膛蓋的徑向尺寸給出的徑向區(qū)間中,關(guān)于朝向所述中心軸線的徑向方向取得的面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)在算數(shù)意義上是連續(xù)的。由此,能夠避免膛區(qū)域中的陰影或暗/亮對比區(qū),有效遮掩膛蓋與前蓋之間的過渡區(qū)域,并使感興趣對象對所生成的有關(guān)于磁體膛的徑向尺寸的光學(xué)錯覺更加信服。
尤其地,面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)的最大值可能位于磁體膛的外部,在前蓋表面上,影響感興趣對象對磁體膛的光學(xué)感知朝向更大徑向尺寸。
在一個實施例中,在至少一個操作狀態(tài)中,所述膛區(qū)域照明單元被配置為在照明構(gòu)件的照亮狀態(tài)與熄滅狀態(tài)之間動態(tài)切換照明構(gòu)件中的至少一個。以此方式,感興趣對象的注意力能夠被有效地從磁體膛的徑向尺寸轉(zhuǎn)移。
在另一實施例中,如果在至少一個操作狀態(tài)中,如果所述膛區(qū)域照明單元被配置為至少啟動對所述照明構(gòu)件中的至少一個的顏色的改變,則能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。例如,至少一個照明構(gòu)件可以包括多色發(fā)光二極管,并且膛區(qū)域照明被配置為對LED進行致動以發(fā)出不同顏色的光。
在本發(fā)明的另一方面中,提供了一種用于在磁共振成像系統(tǒng)中使用的膛區(qū)域照明單元,其中,所述磁共振成像系統(tǒng)被配置用于采集感興趣對象的至少部分的磁共振圖像。另外,所述磁共振成像系統(tǒng)包括掃描器單元,所述掃描器單元具有:主磁體,其具有沿著中心軸線布置的磁體膛,所述主磁體被配置用于至少在所述磁體膛中生成靜態(tài)磁場B0;檢查空間,其被提供在所述磁體膛內(nèi)以用于將所述感興趣對象的至少所述部分定位在所述檢查空間中;膛蓋,其被布置在所述磁體膛內(nèi),其中,所述膛蓋相對于所述中心軸線垂直地對所述檢查空間定界;以及前蓋,其具有圍繞所述中心軸線的開口,所述開口被提供用于所述感興趣對象進入所述檢查空間,以用于將所述感興趣對象的至少所述部分定位在所述檢查空間內(nèi)。
所述膛區(qū)域照明單元包括照明構(gòu)件,并且所述膛區(qū)域照明單元被配置用于在膛區(qū)域處生成照明狀況,使得當(dāng)開啟所述照明構(gòu)件中的至少部分時,在所述膛區(qū)域處至少在圍繞所述中心軸線的方位角的連續(xù)范圍內(nèi)生成面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)的空間逐漸變化分布;并且/或者在所述前蓋的外表面處以規(guī)則樣式布置所述照明構(gòu)件中的至少部分。
在至少一個操作狀態(tài)中,被布置在所述前蓋處的所述膛區(qū)域照明單元的照明構(gòu)件被配置用于在所述前蓋處生成照明狀況。
在垂直于所述中心軸線并在所述前蓋前方布置的虛擬平面的以方位角布置的環(huán)形區(qū)域中的位置處,所述面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)至少在圍繞所述中心軸線的所述方位角的所述連續(xù)范圍內(nèi)在徑向方向上朝向所述中心軸線減小。
備選地,所述膛區(qū)域照明單元包括膛蓋照明單元,所述膛蓋照明單元包括被布置在所述膛蓋處的至少一個照明構(gòu)件,在至少一個操作狀態(tài)中,所述膛區(qū)域照明單元被配置用于在所述膛蓋處生成照明狀況,并且在所述虛擬平面的所述以方位角布置的環(huán)形區(qū)域中的位置處,如果所述膛蓋至少部分地由所述膛蓋照明單元進行光照,則所述面積平均亮度相關(guān)光度參數(shù)至少在圍繞所述中心軸線的所述方位角的所述連續(xù)范圍內(nèi)在所述徑向方向上朝向所述中心軸線增大。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的膛區(qū)域照明單元的另外的實施例,在此明確參考根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)的公開內(nèi)容。之前針對磁共振成像系統(tǒng)的膛區(qū)域照明單元描述的特征被理解為也可應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的膛區(qū)域照明單元,并且應(yīng)當(dāng)被認為是也被公開用于膛區(qū)域照明單元本身。
附圖說明
參考后文描述的實施例,本發(fā)明的這些方面和其他方面將是明顯的并且得到闡明。然而,這樣的實施例并不是一定代表本發(fā)明的全部范圍,因此需要參考權(quán)利要求和本文來解讀本發(fā)明的范圍。
在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)的實施例的示意性圖示;
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有膛區(qū)域照明單元的依據(jù)圖1的磁共振成像系統(tǒng);
圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝備有膛區(qū)域照明單元的備選實施例的依據(jù)圖2的磁共振成像系統(tǒng);
圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝備有膛區(qū)域照明單元的備選實施例的依據(jù)圖2的磁共振成像系統(tǒng);
圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝備有膛區(qū)域照明單元的備選實施例的依據(jù)圖2的磁共振成像系統(tǒng);
圖6圖示了具有用于分析光度參數(shù)的虛擬平面的依據(jù)圖2的磁共振成像系統(tǒng);并且
圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的膛區(qū)域照明單元的照度函數(shù)。
附圖標記
10 磁共振成像系統(tǒng)
12 掃描器單元
14 患者臺
16 磁體膛
18 中心軸線
20 檢查空間
22 膛蓋
24 前蓋
26 膛區(qū)域
28 膛區(qū)域照明單元
30 膛蓋照明單元
32 照明構(gòu)件
34 前蓋照明單元
36 照明構(gòu)件
38 虛擬平面
40 環(huán)形區(qū)域
42 徑向?qū)挾?/p>
B0 靜態(tài)磁場
B1 射頻激勵場
B 磁體膛徑向尺寸
I 照度
R 徑向距離
Δφ 角度段
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)10的實施例的部分示意性圖示。磁共振成像系統(tǒng)10被配置用于采集感興趣對象的至少部分的磁共振圖像并且包括掃描器單元12。掃描器單元12包括超導(dǎo)主磁體,所述超導(dǎo)主磁體具有沿著中心軸線18布置的磁體膛16。主磁體被配置用于在磁體膛16中生成靜態(tài)均勻磁場B0,在所述磁體膛16中,檢查空間20被提供用于在采集磁共振圖像期間將感興趣對象的至少部分定位在檢查空間內(nèi)。檢查空間20是圓柱形形狀的。檢查空間20的對稱軸與中心軸線18一致。為了在相對于中心軸線18垂直的方向上從磁體膛16定界檢查空間20,在磁體膛16內(nèi)布置保護性膛蓋22。
磁共振成像系統(tǒng)10還包括:磁梯度線圈系統(tǒng),其被配置用于生成被疊加到靜態(tài)磁場B0上的梯度磁場;射頻發(fā)射器天線,其被配置用于將射頻激勵場B1施加到感興趣對象的部分的原子核或該部分內(nèi)的原子核以用于磁共振激勵;射頻接收器天線,其被配置用于接收來自通過施加射頻激勵場B1而激勵的感興趣對象的部分的原子核或該部分內(nèi)的原子核的磁共振信號;患者臺14,其用于支撐感興趣對象并用于將感興趣對象定位在檢查空間中;以及控制單元,其被配置用于控制磁共振成像系統(tǒng)10的功能并且包括信號處理單元。所有這些部件在磁共振成像領(lǐng)域是公知的,因此在本文中不詳細討論這些部件并且也不在附圖中示出這些部件。
掃描器單元12還包括凸面形狀的前蓋24,所述凸面形狀的前蓋24具有圍繞中心軸線18的開口,所述開口被提供用于感興趣對象進入檢查空間20,以用于將感興趣對象的要被成像部分定位在檢查空間20內(nèi)。如圖2所示,前蓋24的外表面和膛蓋22的外表面被設(shè)計為形成平滑過渡。膛區(qū)域26包括膛蓋22以及前蓋24在膛蓋22之后且延伸到前蓋24的寬度的大約50%的部分。前蓋24由半透明塑料材料制成。不透明箔(將在下文描述其功能)被附接到前蓋24的后表面。
盡管實施例被描述為包括凸面形狀的前蓋,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地想到前蓋也可以具有平坦形狀。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有膛區(qū)域照明單元28的依據(jù)圖1的磁共振成像系統(tǒng)10的部分。膛區(qū)域照明單元28包括照明構(gòu)件32、36,并被配置用于通過使用照明構(gòu)件32、36在膛區(qū)域26處生成照明狀況。膛區(qū)域照明單元28包括膛蓋照明單元30和前蓋照明單元34。
膛蓋照明單元30包括照明構(gòu)件32,所述照明構(gòu)件32由發(fā)出由外部光源(未示出)提供的光的光纖端部形成。照明構(gòu)件32被布置在半透明膛蓋22后面。在至少一個操作狀態(tài)中,膛蓋照明單元30被配置用于在膛蓋22處生成照明狀況。
前蓋照明單元34包括照明構(gòu)件36,并且在至少一個操作狀態(tài)中,前蓋照明單元34被配置用于在前蓋24處生成照明狀況。照明構(gòu)件36由在被附接在半透明前蓋24的后表面處的不透明箔中的多個孔徑形成??讖奖恍纬蔀榫哂凶兓叽绲膱A形點,并且被布置在膛區(qū)域26的前蓋部分中。在至少一個操作狀態(tài)中,能夠通過由發(fā)光二極管形成的前蓋照明單元34的光源從后面對前蓋24進行光照,使得前蓋照明單元34的照明構(gòu)件36看起來像圓形光點。如圖2中所圖示的,前蓋照明單元34的照明構(gòu)件36以規(guī)則樣式被布置在前蓋24的外表面處。在z軸由中心軸線18給出的圓柱坐標系中,照明構(gòu)件3的規(guī)則樣式包括圍繞中心軸線18的整圓的兩個連續(xù)角度段Δφ1、Δφ2。
在不透明箔中的圓形孔徑的大小被設(shè)計為在朝向磁體膛16的方向上增大,即,到中心軸線18的徑向距離r減小。因此,由前蓋照明單元34的每個照明構(gòu)件36的光通量給出的光度參數(shù)取決于照明構(gòu)件到中心軸線18的徑向距離r,即,隨著徑向距離r的減小而增大。因此,前蓋24更靠近磁體膛16的區(qū)域比更遠的區(qū)域更亮。
如果在依據(jù)圖2的實施例中在膛區(qū)域26處生成這樣的照明狀況:其中膛蓋22被膛蓋照明單元30均勻地光照并且前蓋照明單元34被激活,則可以通過以磁體膛16的徑向尺寸b看起來比其實際更大的方式生成光學(xué)錯覺和利用光偽裝磁體膛16來影響感興趣對象關(guān)于磁體膛16的徑向尺寸b的光學(xué)感知。
在下文中,公開了根據(jù)本發(fā)明的膛區(qū)域照明單元的若干實施例。通過特定實施例的前綴標記來識別個體實施例。其功能與所有實施例中相同或基本相同的特征通過由其涉及的實施例的前綴標記組成的附圖標記(在特征的標記之后)來識別。如果在對應(yīng)的附圖說明中沒有描述實施例的特征,或者在附圖說明中體積的附圖標記沒有在附圖本身中示出,則應(yīng)當(dāng)參考前述實施例之一的說明。
在圖3中圖示的膛區(qū)域照明單元228的備選實施例中,以相反方式,利用光對磁體膛216的偽裝被執(zhí)行到相同的效果。這里,在不透明箔中的圓形孔徑的大小被設(shè)計為在朝向磁體膛216的方向上減小,即,到中心軸線218的徑向距離r減小。因此,由前蓋照明單元234的每個照明構(gòu)件236的光通量給出的光度參數(shù)取決于照明構(gòu)件236到中心軸線218的徑向距離r,在于其隨著徑向距離r減小而減小。因此,前蓋224更靠近磁體膛216的區(qū)域看起來比更遠的區(qū)域更暗。在該實施例中,這與被調(diào)小的膛蓋照明單元230相組合,使得通過以磁體膛16的徑向尺寸b看起來比其實際更大的方式生成光學(xué)錯覺和偽裝磁體膛16來影響感興趣對象關(guān)于磁體膛216的徑向尺寸b的光學(xué)感知。
在圖4中示出的膛區(qū)域照明單元328的備選實施例中,前蓋324的外表面處的照明構(gòu)件336的形狀被設(shè)計為以徑向布置的條形。由在被附接到半透明前蓋324的后表面的不透明箔中的多個孔徑形成照明構(gòu)件336。每個照明構(gòu)件336的條形寬度隨著到中心軸線318的徑向距離r減小而減小,使得前蓋324更靠近磁體膛316的區(qū)域看起來比更遠的區(qū)域更暗。與被調(diào)小的膛蓋照明單元330相組合,與在依據(jù)圖3的實施例中的一樣,實現(xiàn)了對感興趣對象關(guān)于磁體膛316的徑向尺寸b的光學(xué)感知的相同影響。
以類似的方式,在未圖示實施例的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確認每個照明構(gòu)件的條形寬度是否隨著到中心軸線的徑向距離的減小而增大,使得前蓋更靠近磁體膛的區(qū)域看起來比更遠的區(qū)域更亮,并且與在膛區(qū)域處膛蓋被膛蓋照明單元均勻照明的照明狀況相組合,能夠以磁體膛的徑向尺寸看起來比其實際更大的方式實現(xiàn)這樣的偽裝效果:即,該偽裝效果影響感興趣對象關(guān)于磁體膛的徑向尺寸的光學(xué)感知。
在圖5中示出的膛區(qū)域照明單元428的另一備選實施例中,前蓋424的外表面處的照明構(gòu)件436的形狀被設(shè)計為以方位角布置的條形,所述條形的寬度沿著方位角角度是恒定的。由在被附接到半透明前蓋424的后表面的不透明箔中的多個孔徑形成照明構(gòu)件436。照明構(gòu)件436的條形寬度隨著到中心軸線418的徑向距離r減小而減小,使得前蓋424更靠近磁體膛416的區(qū)域看起來比更遠的區(qū)域更暗。與被調(diào)小的膛蓋照明單元430相組合,與在依據(jù)圖3和圖4的實施例中的一樣,實現(xiàn)對感興趣對象關(guān)于磁體膛416的徑向尺寸b的光學(xué)感知的相同影響。
以更定量的方法,能夠通過引入被布置為垂直于中心軸線18并在前蓋24前方的虛擬平面(圖6)并且通過分析針對在虛擬平面38的以方位角布置的環(huán)形區(qū)域40中的且以所描述的生成的照明狀況的位置的亮度相關(guān)光度參數(shù)來描述依據(jù)圖3、圖4和圖5的膛區(qū)域照明單元228、328、428的實施例。通過照度I(被表達為lux=lumen/m2)給出亮度相關(guān)光度參數(shù)。針對每個環(huán)形區(qū)域40,由所生成的照明狀況創(chuàng)建的照度I在環(huán)形區(qū)域40的面積上取平均來獲得面積平均照度環(huán)形區(qū)域40中的每個的徑向?qū)挾?2被選擇為使得每個環(huán)形區(qū)域40覆蓋前蓋照明單元34的至少十個點形狀的照明構(gòu)件36。
如果膛蓋22被膛蓋照明單元30光照(在該實施例中:被均勻光照),則面積平均照度在圍繞中心軸線18的方位角的連續(xù)范圍Δφ1內(nèi)在徑向方向上朝向中心軸線18增大。
在圖3所圖示的實施例中引入的相同虛擬平面將揭示:如果膛蓋照明單元230被調(diào)小或被關(guān)閉,則面積平均照度在圍繞中心軸線218的方位角的連續(xù)范圍Δφ內(nèi)在徑向方向上朝向中心軸線218減小。
依據(jù)圖3至圖5的前蓋照明單元234、334、444的實施例包括不同的照明構(gòu)件236、336、436。在另一備選實施例(未示出)中,前蓋由半透明塑料材料制成。前蓋照明單元包括光源,所述光源被布置在前蓋的后面作為照明構(gòu)件。前蓋的塑料材料足夠不透明以散射由光源發(fā)出的光,使得從外部不能看到光源的細節(jié)。膛蓋照明單元包括由發(fā)出由外部光源提供的光的光纖端部形成的照明構(gòu)件。照明構(gòu)件被布置在半透明膛蓋的后面,并在膛蓋處生成均勻光照的照明狀況。
也可以為該實施例應(yīng)用以下構(gòu)思:引入被布置為垂直于中心軸線并在前蓋前方的虛擬平面,并且分析針對在虛擬平面的以方位角布置的環(huán)形區(qū)域中的且以所描述的生成的照明狀況的位置的照度給出的亮度相關(guān)光度參數(shù)。如果以方位角布置的環(huán)形區(qū)域的徑向?qū)挾缺贿x擇地足夠小,則在由膛區(qū)域照明單元的最外部的照明構(gòu)件距中心軸線的距離和在圍繞中心軸線的方位角的連續(xù)范圍內(nèi)的膛蓋的徑向尺寸b給出的徑向區(qū)間中,人們可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于朝向中心軸線的徑向方向取得的照度函數(shù)I的一階導(dǎo)數(shù)在算數(shù)意義上是連續(xù)的。
圖7中給出了這種照度函數(shù)I的范例,圖7示出了在膛區(qū)域中避免了陰影或任何暗/明對比區(qū)。照度函數(shù)I的最大值位于被布置在磁體膛外部的徑向坐標r處,其使得感興趣對象對所生成的有關(guān)于磁體膛的徑向尺寸b的光學(xué)錯覺非常信服,并且有效影響感興趣對象關(guān)于磁體膛的徑向尺寸b的光學(xué)感知。
在依據(jù)圖2至圖5的實施例的變型中,在至少一個操作狀態(tài)中,膛區(qū)域照明單元被配置為在照明構(gòu)件的照亮狀態(tài)與熄滅狀態(tài)之間動態(tài)切換前蓋照明單元的選定的照明構(gòu)件。在一個變型中,動態(tài)切換包括啟動對前蓋照明單元的選定的照明構(gòu)件的顏色的改變。以此方式,通過轉(zhuǎn)移感興趣對象分別對動態(tài)切換照明構(gòu)件和顏色變化照明構(gòu)件的注意力來影響感興趣對象關(guān)于磁體膛的徑向尺寸的光學(xué)感知。
盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細圖示和描述了本發(fā)明,但是這樣的圖示和描述應(yīng)當(dāng)被認為是圖示性或示范性的,而非限制性的;本發(fā)明不限于所公開的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過研究附圖、公開內(nèi)容以及權(quán)利要求,在實踐請求保護的發(fā)明時能夠理解并實現(xiàn)對所公開的實施例的其他變型。在權(quán)利要求中,“包括”一詞不排除其他元件或步驟,并且詞語“一”或“一個”不排除多個。盡管某些措施被記載在互不相同的從屬權(quán)利要求中,但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標記都不應(yīng)被解釋為對范圍的限制。