CN1234528A - 二维图像传感装置 - Google Patents

Abstract

一种用于X射线摄影术的图像传感装置,该二维图像传感装置包括一块基底,形成于该基底之上的诸二维光电转换器,以及一个在其内装入该基底以及诸光电转换器的装置外壳。至少该装置外壳的一部分是可变形的并且能够恢复其原来的外形,或者有多个例如诸气囊那样的诸容器被插入到介于所述基底以及所述装置外壳之间的空隙之中,以避免所述装置外壳的内壁表面跟所述基底互相接触。

Description

二维图像传感装置

本发明涉及一种二维图像传感装置，并且，它更特别地涉及一种适用于X射线摄影术的二维图像传感装置。

附图中的图1简要地说明了一种已知的适用于X射线摄影术的图像传感装置，并包括一个荧光部件(例如闪烁体)1，用于将X射线转换为可见光的光线，诸光电转换器2a，用于将可见光转换为各种电信号，一块基底2b，在其上承载着该光电转换器2a，一块基础部件7，在其上支撑着该基底2b，诸电路板5a，5b，用于处理由光电转换产生的各种电信号，连接诸电路板的诸导线以及一个容纳以上各部件的装置外壳8。

被安装在诸光电转换器2a下面的该基底2b(以下简称为基底)典型地用玻璃制成，这是因为需要避免跟半导体的诸光电转换器发生化学反应，承受半导体形成过程中的高温以及保持尺寸稳定性。通过将一种金属化合物的荧光物质涂敷到一块树脂平板上来制备该荧光部件1。用以分开该荧光部件1以及诸光电转换器2a的间隙应当保持一个相对于诸光电转换器2a的像素尺寸为足够小的数值(典型地小于几十微米)，并且，在大多数情况下，该荧光部件1以及该基底2b被粘合在一起。要注意的是，在图1中，光电转换器102指的是，一个荧光部件1的一个组件，一块不透水的薄膜6以及被安装在该基底2b之上的其他诸部件。

当要求诸光电转换器2a具有防潮功能时，该荧光部件1以及诸光电转换器2a可以卷绕起来，并且用一块不透水而能透过X射线的薄膜6加以密封。然后，在将它们装入该装置外壳8以完成用于X射线摄影术的该图像传感装置的安装操作之前，它们被粘合并且被牢固地附着到该基础部件7之上。

这样的图像传感装置通常作为静止装置被应用于X射线摄影术。但是，近年来，出现了对适用于快速图像操作以产生优良图像的、重量轻、体积小和便于携带的图像传感装置的日益增长的需求。

除此以外，具有上述配置的图像传感装置被要求去加固该基底2b以及其他相关的诸部件，以抗御在运输过程中可能被施加于其上的各种冲击，并且该装置也被要求作为一个整体来加固，以抗御在X射线摄影操作过程中，由该装置的外部负荷(主要是被拍照的那个人的体重)所引起的变形。为了满足这些要求，该装置外壳8在结构上就得非常粗壮，并且这种粗壮的要求已经妨碍了该装置的缩小尺寸和减轻重量的尝试。

考虑到上述情况，本发明的目标就是提供一种用于X射线摄影术的图像传感装置，它在结构上适于吸收外部冲击以及可能由此导致的各种变形，例如外壳的歪斜，因此，即使由于外部负荷的作用使该外壳发生变形，其内部因受到保护而不致损坏，并保持完整无损。

根据本发明，通过提供一种二维图像传感装置就能达到本发明的上述目标，该图像传感装置包括一个装置外壳，其中包括一块基底部件以及一个光电转换器单元，后者具有多个形成于该基底部件之上的诸光电转换器，至少该光电转换器单元被安装在一块基础部件之上，并且该外壳位于其受光部分对面的那一部分是可变形的。

最好是，该外壳位于其受光部分对面的那一部分在发生变形之后能恢复其原来的位置。

最好是，该外壳位于其受光部分对面的那一部分的变形量大于该基底部件的变形量。

根据本发明，还提供了一种图像传感装置，它包括一块基底，一个具有多个光电转换器的光电转换器单元，以及一个容纳该光电转换器单元的外壳，一个冲击吸收装置被安装在该光电转换器单元以及该外壳之间。

针对本发明的用途，该冲击吸收装置可以是诸容器。

针对本发明的用途，诸容器可以装有处于密封状态之中的气体。

一种根据本发明的二维图像传感装置还可以包括一块电路板，用以处理来自也包容于该装置外壳之中的诸光电转换器的各种电信号，以及至少在诸容器中含有处于密封状态下的冷却液，后者跟安装在该电路板上的诸电子元件保持直接接触。

图1是一种典型的二维图像传感装置的简要的截面图。

图2,3A,4和5是根据本发明的二维图像传感装置的诸实施例的简要的截面图。

图3B是图3A所示的二维图像传感装置的该实施例的简要的透视图。

现在，参照用以说明本发明的诸优选实施例的诸附图，对本发明进行更详细的叙述。无论如何，本发明丝毫不局限于下文所图解和叙述的诸实施例，在不背离本发明的范围的前提下，可以用不同方法对本发明作出适当的修改。(第一实施例)

图2是本发明的一个第一实施例的简要的截面图。在图2中，跟图1所示装置相同或相似的部件分别地用相同的诸参考符号来表示。

在这个实施例中，至少构成该外壳的顶板81由容易变形的材料制成。其结果是，若有一个小的冲击施加于其上，则该顶板81只能在介于该顶板81以及该光电转换器单元102之间的空间以内发生变形，因此，该冲击不会被传送到该光电转换器102，或者即使被传送，该冲击的影响也会显著地被减小。

除此之外，该基础部件7在其上坚固地承载着该光电转换器单元102，表现出一种比该顶板81更强的刚性(抗御因力引起的变形)，因此，若一个负荷201被施加到该顶板81之上，则由于该负荷而引起的该基础部件7的变形量小于顶板81的变形量，由此，该负荷的冲击被该基础部件7承担，以保护该光电转换器单元102，从而避免变形和损坏。

该顶板81最好是用一种高度抗冲击和有弹性的材料制成，因此，曾经施加于其上的负荷或者某些其他外力一旦被移去，它就能恢复其原来的外形。能够被用来制作该顶板81的各种材料的特例包括碳增强树脂或凯夫拉尔(kevlar(聚对苯甲酰胺纤维))增强树脂，聚酰胺树脂以及聚酰亚胺树脂。尤其是，考虑到该材料对X射线的透射率，使用碳纤维增强树脂是更为略胜一筹的。(第二实施例)

图3A和3B简要地说明了本发明的第二实施例，在下文中将对此进行具体的叙述。图中示出了一个荧光部件1，以二维方式排列的诸光电转换器2a，一块典型地用玻璃制成的基底2b，以及一块防潮薄膜6，其中，该防潮薄膜6，该荧光部件1，以及该基底2b被粘合在一起。

参考符号5a表示一块柔性电路板，用以从诸光电转换器取出诸信号，以及参考符号5b表示一块用于处理诸信号的电路板，为了缩小尺寸的目的，这些电路板被折叠并且被安装在该基底2b的后表面上。上述的各种部件典型地用一块玻璃板或一种半导体材料制成，因此，它们是易碎的，并且抗冲击能力很差。

介于各种部件以及该装置外壳8之间的空间被填充以诸容器9，在诸容器内部装有处于密封状态下的空气或其他各种气体，用作冲击吸收装置。诸容器9由能透过X射线的弹性材料制成，用以限定诸光电转换器2a相对于该装置外壳的诸位置，并通过其内部气体的压缩性变形来吸收由负荷引起的任何冲击，以便在运输过程中保护该基底2b以及其他的易碎的部件，使之免受冲击。

在X射线摄影操作过程中，该图像传感装置8承受着待拍照的该对象的负荷，并且可能出现歪斜或者变形。然而，诸容器9将该负荷分散开，并且避免该负荷被该基底2b的一部分集中地承受从而发生损坏。

正如上面所指出的那样，由于该装置外壳本身被要求能透过X射线以及重量轻，所以典型地它通过将一块金属板跟碳纤维增强塑料(CFRP)结合在一起而形成，但由于诸容器9能通过弹性变形来保护其内部的诸部件，起到增强物的作用，所以不需要特别地考虑该装置外壳8的负荷承受能力(通过增加该外壳的厚度以抵消减小其重量的努力，可以增进其负荷承受能力)。力，可以增进其负荷承受能力)。(第三实施例)

图4简要地说明本发明的第三实施例，它也包括诸容器9，其中至少那些跟安装在电路板5b上的诸电子元件5c保持直接接触的容器被这样制作，使得在其内部装有处于密封状态下的冷却液以便对电子元件进行冷却，因为许多电子元件消耗功率并且产热。其结果是，这有助于各种电子元件的散热，因此，由于热而引起的故障得以避免，同时以一种有效的方法缩小了该外壳的尺寸。

装有处于密封状态下的冷却液的诸容器9最好跟各种电子元件5c，同时跟该装置外壳8，保持接触。该装置外壳8中，那些跟相关的诸容器9保持接触的诸部分最好用传热性好的材料，例如金属，来制成。

除此以外，还可以在该装置外壳上安装散热片(未示出)，当然，其尺寸被限制在一个允许的限值以内。(第四实施例)

虽然用作冲击吸收装置的诸容器9的外形和尺寸没有被特别地限定，但是图5示出了一个安装在接受X射线101的一侧的单独的容器9，用以完全地或大部分地覆盖该光电转换器单元102的受光表面。

采用这样一种安排，受光一侧的容器9沿传输方向对X射线的可能的吸收，若有的话，可以被减到最小，由此可以改进所传输的X射线的分辨率。

虽然在该光电转换器单元的受光一侧对具有所需波长的电磁波的透射率应当仔细地加以考虑，但是诸容器9可以含有凝胶状的或可变形的固体材料，用以取代气体或液体。

正如以上所详细叙述的那样，一种根据本发明的适用于X射线摄影术的图像传感装置表现出一种改进了的冲击吸收特性以及一种增强了的负荷承受能力，这使得该装置得以进一步地缩小尺寸以及减轻重量。

其结果是，现在有可能实现一种便携式的二维图像传感装置。

如上所述，本发明提供了一种二维图像传感装置，包括一块基底，形成于该基底之上的诸光电转换器，以及一个容纳所述基底和所述诸光电转换器的装置外壳，多个冲击吸收部件，例如气囊，它们被插入到介于所述基底以及所述装置外壳之间的空隙，以避免所述装置外壳的内壁表面跟所述基底互相接触。采用这样一种安排，若该外壳以及该顶板发生变形，则其对内部诸部件的损坏程度可以被减到最小，而且该装置还可以缩小尺寸和减轻重量，使它便于携带。当诸容器或诸气囊被制成含有冷却液的，这将以一种有效的方式促进该电路的散热。

Claims (16)

1．一种二维图像传感装置，包括一个装置外壳，其中含有一块基底部件，以及一个光电转换器单元，后者具有多个形成于该基底部件之上的光电转换器，至少该光电转换器单元被安装在一个基础部件之上，并且该外壳中位于其受光部分对面的那个部分是可变形的。

2．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中该外壳中位于其受光部分对面的那个部分在变形之后能恢复其原来的位置。

3．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中该外壳中位于其受光部分对面的那个部分的变形量大于该基底部件的变形量。

4．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中一个冲击吸收装置被安装在该光电转换器单元以及该外壳之间。

5．根据权利要求4所述的一种二维图像传感装置，其中该冲击吸收装置包括诸容器。

6．根据权利要求5所述的一种二维图像传感装置，其中诸容器是诸气囊。

7．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，还包括一块电路板，用以处理来自也被包容于该图像传感装置之中的诸光电转换器的诸电信号，还包括至少在诸容器中以一种密封状态保存的冷却液，上述诸容器跟安装在该电路基板上的诸电子元件保持直接接触。

8．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中该外壳中位于其受光部分对面的那个部分由树脂制成。

9．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中该树脂包含碳纤维增强树脂。

10．根据权利要求1所述的一种二维图像传感装置，其中该光电转换器单元包括一个荧光体。

11．一种二维图像传感装置，包括一块基底，一个光电转换器单元，它具有形成于该基底之上的多个光电转换器，以及一个容纳该光电转换器单元的外壳，一个冲击吸收装置被安装在该光电转换器单元以及该外壳之间。

12．根据权利要求11所述的一种二维图像传感装置，其中该冲击吸收装置包括诸容器。

13．根据权利要求12所述的一种二维图像传感装置，其中诸容器装有处于密封状态下的气体。

14．根据权利要求12所述的一种二维图像传感装置，其中诸容器是诸气囊。

15．根据权利要求11所述的一种二维图像传感装置，还包括一块包容于该外壳之中的电路板，用以处理与诸光电转换器有关的诸电信号，还包括一个冷却装置，它跟该电路基板上的诸电子元件保持接触。

16．根据权利要求15所述的一种二维图像传感装置，其中该冷却装置包括在其中装有冷却液的诸容器。

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