KR100368808B1 - Digital X-Ray apparatus - Google Patents
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Abstract
디지털 엑스선 촬영 장치에 관하여 개시한다. 본 발명의 장치는, 물체에 엑스선을 조사하도록 설치되는 엑스선 발생기와; 엑스선 발생기로부터 방사되는 엑스선 중에서 물체를 투과한 엑스선을 입력받아 이를 가시광선으로 변환하여 출력하는 형광스크린과; 형광스크린으로부터 출력된 가시광선을 반사시키도록 설치되는 제1 반사경과; 제1 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 반사시키도록 설치되는 제2 반사경과; 제2 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 반사시키도록 설치되는 반사경과; 제3 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 입력받아 결상하고 이를 전기신호로 변환시키는 영상검출장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 형광스크린으로부터 출력된 가시광선은 세 장의 반사경을 순차적으로 거치게 되어 광로장을 길게 유지하며 영상검출장치로 입력되게 됨으로써 대구경이면서 화각이 좁은 렌즈를 결상렌즈로 사용할 수 있으므로 광학계의 수차를 줄일 수 있고, 단 한 개의 고체촬상소자만으로 전체 구조를 촬영할 수 있으므로 광학계 전체적으로 안정성이 확보될 수 있다.Disclosed is a digital x-ray imaging apparatus. An apparatus of the present invention, the X-ray generator is installed to irradiate X-rays to the object; A fluorescent screen that receives X-rays passing through an object among X-rays emitted from the X-ray generator and converts the X-rays into visible light and outputs the visible light; A first reflector disposed to reflect visible light output from the fluorescent screen; A second reflector provided to reflect visible light reflected from the first reflector; A reflector provided to reflect visible light reflected from the second reflector; It is characterized in that it comprises an image detection device for receiving an image of the visible light reflected from the third reflector to form an image and convert it into an electrical signal. According to the present invention, since the visible light output from the fluorescent screen passes through three reflecting mirrors sequentially to maintain a long optical path length and is input to an image detection device, a large-diameter and narrow angle of view lens can be used as an imaging lens so that aberration of the optical system can be achieved. Since the overall structure can be taken with only one solid state imaging device, stability of the optical system as a whole can be ensured.
Description
본 발명은 디지털 엑스선 촬영 장치에 관한 것으로 특히, 의료용 디지털 엑스선 촬영 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital x-ray imaging apparatus, and more particularly, to a medical digital x-ray imaging apparatus.
종래 병원에서 환자의 상태를 파악하는 데 사용되는 엑스선 촬영 장치는 엑스선 필름을 현상할 때에 발생하는 폐 용액에 의한 환경 오염, 환자를 진단하기 위하여 여러 장의 사진을 촬영하는 데 따른 환자들의 피폭 가능성, 및 필름의 장기간 보관에 따른 과다한 비용의 발생 등 많은 문제점을 안고 있다. 따라서, 최근에는이러한 문제점을 해결하기 위하여 디지털 엑스선 촬영 장치가 사용되고 있다.X-ray imaging apparatus used to determine the patient's condition in a conventional hospital is environmental pollution by the lung solution generated when developing the X-ray film, the possibility of exposure of the patient by taking several pictures to diagnose the patient, and There are many problems such as excessive cost caused by long-term storage of the film. Therefore, recently, a digital X-ray imaging apparatus has been used to solve this problem.
디지털 엑스선 촬영 장치는, 환자의 자료를 컴퓨터에 저장하기 때문에 의사는 즉석에서 과거의 엑스선 필름 사진을 바로 볼 수도 있고 환자가 원할 경우 즉시 인쇄하여 줄 수도 있다. 또한 서로 먼거리에 위치한 병원간에도 자료의 전송이 용이하며, 엑스선 필름을 수년간 보관하기 위한 넓은 공간이 불필요하므로 비용이 절감된다.Because the digital X-ray apparatus stores the patient's data on a computer, the doctor can instantly view past X-ray film photos or print them out immediately, if desired. In addition, it is easy to transfer data between hospitals located at far distances, and costs are reduced because there is no need for a large space for storing X-ray film for many years.
미국특허 제 5,790,629호에 개시된 디지털 엑스선 촬영 장치는 다음과 같다.The digital X-ray imaging apparatus disclosed in US Patent No. 5,790,629 is as follows.
도 1은 미국특허 제 5,790,629호에 개시된 디지털 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 1에서 점선은 가시광선의 흐름을 나타낸 것이고, 실선은 전기 신호 또는 디지털 신호의 흐름을 나타낸 것이다.1 is a schematic view for explaining a digital X-ray imaging apparatus disclosed in US Patent No. 5,790,629. In FIG. 1, the dotted line represents the flow of visible light, and the solid line represents the flow of an electrical signal or a digital signal.
도 1을 참조하면, 엑스선 발생기(14)로부터 방사된 엑스선 중에서 물체를 투과한 엑스선은 다시 그리드(Grid)(1)에서 방사되어 형광스크린(2)에 입력되게 된다. 형광스크린(2)에 입력된 엑스선은 가시광선으로 변환된 후 형광스크린(2)으로부터 출력되게 된다. 형광스크린(2)으로부터 출력된 가시광선 중에서 일부는 포토센서(Photosensor, 6)로 입력되게 되고, 일부는 반사경(9)에 의하여 반사되게 된다. 반사경(9)에 의하여 반사된 가시광선 중에서 일부는 CCD 카메라(3)에 입력되게 되고, 일부는 역시 포토센서(6)로 입력되게 된다. CCD 카메라는 가시광선을 입력받아 결상하는 결상렌즈와 그 상(像)을 전기신호로 변환시키는 고체촬상소자인 CCD(Charge-coupled device, 전하결합소자)로 이루어진다. 따라서, CCD 카메라로 입력된 가시광선은 결상된 후 전기신호로 변환된 다음 전자신호처리부(ElectronicUnit, 5)로 전송되게 되고, 전자신호처리부(5)에서는 전기신호를 입력받아 디지털 신호로 변환한 다음 그 디지털 신호를 기억장소(16)로 전송한다. 한편, 포토센서(6)는 입력된 가시광선의 세기를 측정하여 전자신호처리부(5)로 전송하고, 전자신호처리부(5)에서는 포토센서(6)로부터 전송된 가시광선의 세기를 분석하여 정확한 노출이 일어날 수 있도록 엑스선 발생기(14)를 제어하게 된다.Referring to FIG. 1, X-rays passing through an object among X-rays radiated from the X-ray generator 14 are radiated from the grid 1 again and input to the fluorescent screen 2. X-rays input to the fluorescent screen 2 are converted into visible light and then output from the fluorescent screen 2. Some of the visible light output from the fluorescent screen 2 is input to the photosensor 6, and some are reflected by the reflector 9. Some of the visible light reflected by the reflector 9 is input to the CCD camera 3, and some is also input to the photosensor 6. The CCD camera is composed of an imaging lens that receives visible light and forms an image, and a charge-coupled device (CCD), which is a solid-state imaging device that converts an image into an electrical signal. Therefore, the visible light inputted by the CCD camera is imaged and then converted into an electrical signal and then transmitted to the electronic signal processing unit (ElectronicUnit, 5), and the electronic signal processing unit 5 receives the electrical signal and converts it into a digital signal. The digital signal is transmitted to the storage 16. On the other hand, the photosensor 6 measures the intensity of the input visible light and transmits it to the electronic signal processor 5, and the electronic signal processor 5 analyzes the intensity of the visible light transmitted from the photosensor 6 to obtain an accurate exposure. The X-ray generator 14 is controlled to occur.
이러한 디지털 엑스선 촬영 장치는 엑스선이 입력되는 형광스크린으로부터 충분한 가시광선이 나오지 않기 때문에 결상렌즈로서 아주 밝은 대구경 렌즈가 사용되어야 한다. 그리고, 디지털 엑스선 촬영 장치를 기존의 엑스선 장치와 호환되게 하기 위해서는 형광스크린에서 고체촬상소자까지의 길이를 최소화하여야 한다. 그러나 광학계의 물체면을 이루는 형광스크린과 상면(像面)을 이루는 고체촬상소자 사이의 거리를 가깝게 하는 경우에는 광로장(Optical Path Length)이 짧게 되어 결상렌즈에서 형광면을 바라보는 각도 즉, 화각이 커지게 된다. 결상렌즈의 화각이 커지게 되면 화각의 제곱 내지 세제곱에 비례하는 광학계의 수차가 과도하게 커지는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 아주 밝은 렌즈 대구경 렌즈가 사용되어야 한다는 조건을 만족시켜야 하므로 광학계 수차 보정이 매우 어려워져서 현실적으로 우수한 화상을 얻을 수가 없게 된다.Since such a digital X-ray imaging apparatus does not emit sufficient visible light from a fluorescent screen to which X-rays are input, a very bright large-diameter lens should be used as an imaging lens. In addition, in order to make the digital X-ray imaging apparatus compatible with the existing X-ray apparatus, the length from the fluorescent screen to the solid state imaging device should be minimized. However, when the distance between the fluorescent screen that forms the object plane of the optical system and the solid state imaging device that forms the image plane is short, the optical path length is shortened. It becomes bigger. When the field of view of the imaging lens becomes large, there is a problem that the aberration of the optical system proportional to the square to the cube of the field of view is excessively large. In addition, since the condition that a very bright lens large-diameter lens is to be used must be satisfied, optical aberration correction becomes very difficult to obtain a realistic image.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광로장을 길게 유지함으로써 화각이 좁은 대구경 렌즈를 사용할 수 있는 디지털 엑스선 촬영 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in an effort to provide a digital X-ray imaging apparatus capable of using a large-diameter lens having a narrow angle of view by maintaining a long optical path length.
도 1은 종래의 디지털 엑스선 촬영 장치를 나타낸 개략도;1 is a schematic diagram showing a conventional digital X-ray imaging apparatus;
도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스선 촬영 장치를 나타낸 개략도; 및2 is a schematic view showing a digital X-ray imaging apparatus according to the present invention; And
도 3은 도 2에 따른 디지털 엑스선 촬영 장치에서 반사경의 배치를 설명하기 위한 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating an arrangement of a reflector in the digital X-ray imaging apparatus of FIG. 2.
상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 엑스선 촬영 장치는, 물체에 엑스선을 조사하도록 설치되는 엑스선 발생기와; 상기 엑스선 발생기로부터 방사되는 엑스선 중에서 물체를 투과한 엑스선을 입력받아 이를 가시광선으로 변환하여 출력하는 형광스크린과; 상기 형광스크린으로부터 출력된 가시광선을 반사시키도록 설치되는 제1 반사경과; 상기 제1 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 반사시키도록 설치되는 제2 반사경과; 상기 제2 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 반사시키도록 설치되는 제3 반사경과; 상기 제3 반사경으로부터 반사되어 나오는 가시광선을 입력받아 결상하고 이를 전기신호로 변환시키는 영상검출장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a digital X-ray imaging apparatus comprising: an X-ray generator installed to radiate X-rays to an object; A fluorescent screen that receives X-rays passing through an object among X-rays radiated from the X-ray generator and converts the X-rays into visible light and outputs the visible light; A first reflector disposed to reflect visible light output from the fluorescent screen; A second reflector provided to reflect visible light reflected from the first reflector; A third reflecting mirror installed to reflect visible light reflected from the second reflecting mirror; It is characterized in that it comprises an image detection device for receiving an image of the visible light reflected from the third reflector to form an image and convert it into an electrical signal.
이 때, 상기 형광스크린의 형광면에 대하여 수평인 면과 상기 제1 반사경의 반사면이 이루는 각도와, 상기 형광면에 대하여 수직인 면과 제2 반사경의 반사면이 이루는 각도와, 상기 형광면에 대하여 수평인 면과 상기 제3 반사경의 반사면이 이루는 각도의 합이 90。가 되도록 상기 제1, 제2, 및 제3 반사경이 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the angle formed by the surface that is horizontal to the fluorescent surface of the fluorescent screen and the reflective surface of the first reflector, the angle formed by the surface perpendicular to the fluorescent surface and the reflective surface of the second reflector, and horizontal to the fluorescent surface Preferably, the first, second, and third reflectors are provided such that the sum of the angles formed between the phosphorus surface and the reflecting surface of the third reflecting mirror is 90 °.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스선 촬영 장치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에 따른 디지털 엑스선 촬영 장치에서 반사경의 배치를 설명하기 위한 개략도이다. 도2 및 도 3에서 가는 실선의 화살표는 가시광선의 흐름을 나타낸 것이다.2 is a schematic diagram illustrating a digital X-ray imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement of a reflector in the digital X-ray imaging apparatus according to FIG. 2. The thin solid arrows in FIGS. 2 and 3 show the flow of visible light.
도 2를 참조하면, 본 발명의 디지털 엑스선 발생기는 엑스선 발생기(100), 형광스크린(200), 제1 반사경(310), 제2 반사경(320), 제3 반사경(330), 영상검출장치(400)는 엑스선 또는 가시광선이 순차적으로 흐르도록 광학적으로 연결되어 있다. 여기서, 영상검출장치(400)는 대구경렌즈(410)와 고체촬상소자(420)로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the digital X-ray generator of the present invention includes an X-ray generator 100, a fluorescent screen 200, a first reflector 310, a second reflector 320, a third reflector 330, and an image detecting device ( 400 is optically connected to sequentially flow X-rays or visible light. Here, the image detecting apparatus 400 includes a large-diameter lens 410 and a solid state image pickup device 420.
엑스선 발생기(100)에서 조사된 엑스선 중에서 물체(10)를 투과한 엑스선은 형광스크린(200)에 입력된다. 형광스크린(200)에서는 입력된 엑스선이 변환되어 가시광선의 상(像)(20)으로 출력된다. 형광스크린(200)으로부터 출력된 가시광선은 제1 반사경(310), 제2 반사경(320), 및 제3 반사경(330)을 순차적으로 거치게 되어 광로장을 길게 유지하며 영상검출장치(400)로 입력된다. 영상검출장치(400)로 입력된 가시광선은 대구경 렌즈(410)에서 결상되고, 그 상은 고체촬상소자(420)에 의해서 전기 신호로 변환되어 출력된다.X-rays transmitted through the object 10 among the X-rays radiated by the X-ray generator 100 are input to the fluorescent screen 200. In the fluorescent screen 200, the input X-rays are converted and output as an image 20 of visible light. The visible light output from the fluorescent screen 200 passes through the first reflector 310, the second reflector 320, and the third reflector 330 sequentially to maintain the optical path length and to the image detection apparatus 400. Is entered. Visible light input to the image detection device 400 is formed in the large-diameter lens 410, the image is converted into an electrical signal by the solid-state imaging device 420 is output.
고체촬상소자(420)에서 출력된 전기 신호는 전자신호처리부(500)에서 디지털 신호로 변환되어 기억장소(600), 예컨대 컴퓨터로 전송된다.The electrical signal output from the solid state image pickup device 420 is converted into a digital signal by the electronic signal processing unit 500 and transmitted to the storage location 600, for example, a computer.
도 3을 참조하면, 제1 반사경(310)은 제1 반사경(310)의 반사면(311)과 형광스크린(200)의 형광면(201)에 대하여 수평인 면이 이루는 각도(Φ1)가 28도로 되도록 설치되며, 제2 반사경(320)은 제2 반사경(320)의 반사면(321)과형광스크린(200)의 형광면(201)에 수직인 면이 이루는 각도(Φ2)가 20도로 되도록 설치되고, 제3 반사경(330)은 제3 반사경(330)의 반사면(331)과 형광스크린(320)의 형광면(201)에 대하여 수평인 면이 이루는 각도(Φ3)가 40도로 되도록 설치된다.Referring to FIG. 3, the first reflector 310 has an angle Φ 1 formed by a plane parallel to the reflective surface 311 of the first reflector 310 and the fluorescent surface 201 of the fluorescent screen 200. The second reflector 320 is formed such that the angle Φ 2 formed by the reflecting surface 321 of the second reflecting mirror 320 and the surface perpendicular to the fluorescent surface 201 of the fluorescent screen 200 is 20 degrees. The third reflector 330 is installed such that an angle Φ 3 formed by a plane parallel to the reflective surface 331 of the third reflector 330 and the fluorescent surface 201 of the fluorescent screen 320 is 40 degrees. do.
이와 같이, Φ1+Φ2+Φ3의 합은 90도가 됨으로써 대구경 렌즈(410)에 맺힌 실상과 형광스크린(200)의 형광면(201)에 맺힌 허상은 평행하게 된다. 이 때, Φ1+Φ2+Φ3의 합이 90도에서 벗어나게 되면 상면(像面)에서 물체의 상(像)이 기울어지게 되어 선명한 상을 얻을 수 없거나 사다리꼴 왜곡이 발생하게 된다.As such, the sum of Φ 1 + Φ 2 + Φ 3 is 90 degrees such that the actual image formed on the large-diameter lens 410 and the virtual image formed on the fluorescent surface 201 of the fluorescent screen 200 are parallel to each other. At this time, if the sum of Φ 1 + Φ 2 + Φ 3 is out of 90 degrees, the image of the object is inclined on the upper surface, and a clear image cannot be obtained, or trapezoidal distortion occurs.
본 실시예에서는 Φ1, Φ2, 및 Φ3를 각각 일예를 들어서 설명하였지만, 이에 국한되는 것은 아니다.In the present embodiment, Φ 1 , Φ 2 , and Φ 3 have been described as examples, but are not limited thereto.
상술한 바와 같이 본 발명의 디지털 엑스선 촬영 장치에 의하면, 형광스크린으로부터 출력된 가시광선은 세 장의 반사경을 순차적으로 거치면서 광로장을 길게 유지하며 영상검출장치로 입력되게 됨으로써, 대구경이면서 화각이 좁은 렌즈를 결상렌즈로 사용할 수 있으므로 광학계의 수차를 줄일 수 있다.As described above, according to the digital X-ray photographing apparatus of the present invention, the visible light output from the fluorescent screen is input to the image detection device while maintaining the long optical path length while sequentially passing three reflecting mirrors, so that the lens having a large diameter and narrow angle of view Can be used as an imaging lens to reduce the aberration of the optical system.
또한, 단 한 개의 고체촬상소자만으로 물체의 전체 구조를 촬영할 수 있으므로 광학계 전체적으로 안정성이 확보될 수 있다.In addition, since only one solid-state image pickup device can photograph the entire structure of the object, stability of the optical system as a whole can be ensured.
본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited only to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
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| JPH08191831A (en) * | 1995-01-19 | 1996-07-30 | Morita Tokyo Seisakusho:Kk | Panoramic x-ray imaging apparatus |
| KR20000060730A (en) * | 1999-03-18 | 2000-10-16 | 명영철 | Method of and Apparatus for high resolution X ray photographing using multiple imaging devices. |
| JP2000329898A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Bitran Corp | X-ray imaging device |
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2000
- 2000-09-25 KR KR10-2000-0056165A patent/KR100368808B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR20180070073A (en) | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 신동준 | X-ray dector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020024425A (en) | 2002-03-30 |
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