KR100799314B1 - 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치 - Google Patents

휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 의료용 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동과 휴대가 용이하고, 간편하게 환자의 구강 내부를 촬영하여 그 영상정보를 즉석에서 활용할 수 있는 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치에 관한 것이다.
본 발명은 통상의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치에 있어서, 본체 커넥터와 그에 착탈가능하게 결합/분리되는 센서 커넥터의 구성요소들을 개량한 것이며, 이는 상기 커넥터의 핀들 중에서 a). 상기 전원공급부에서 공급된 설정전압을 그대로 인가해주고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 전압핀과; b). 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 식별핀과; c). 접지 전압을 가지고 있고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 접지핀을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 다수의 X-레이 센서 중에서 어떤 제품을 사용할 경우에도, 단순히 이를 본체부에 형성된 본체 커넥터에 결합시키면 족하고, 별도의 작업을 행할 필요가 전혀 없는 장점이 있다.
휴대성, 간편성, 치과, 디지털, 엑스레이 장치, X-레이, 방사선, DDR

Description

휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치{Portable Digital Dental Radiography}
도 1은 종래의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치에 관한 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예로서 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치의 개략도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 본체 커넥터와 센서 커넥터의 기술적 구성 및 그 작용관계에 의한 기능향상의 원리를 설명하기 위한 개략도,
도 4는 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치의 각 구성요소들 사이의 결합관계를 나타낸 회로 블록도,
도 5는 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치의 각 센서 커넥터의 식별방법을 나타낸 플로우 차트,
도 6은 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치의 가장 바람직한 실시예의 회로를 나타낸 블록도,
도 7은 상기 도 6의 휴대용 치과용 디지털 엑스레이 장치에 관한 바람직한 실시예의 흐름도이다.
♠도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명♠
100 : 본 발명(휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치),
110 : 본체부, 120 : 전원 공급부,
130 : 중앙처리장치, 140 : 본체 커넥터,
142 : 전압핀, 144 : 식별핀,
146 : 기준핀, 150 : 메모리부,
160 : 통신부, 170 : LCD 표시부,
172 : 터치 스크린, 180 : 카메라용 커넥터
200, 201, 202, 203 : X-레이 센서,
220 : 구강 촬영 카메라, 240 : 센서 커넥터,
242 : 대응 전압핀, 244 : 대응 식별핀,
246 : 대응 기준핀
본 발명은 의료용 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동과 휴대가 용이하여 병원 이외의 장소에서 간편하게 환자의 구강 내부를 촬영하여 그 영상정보를 즉석에서 활용할 수 있는 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 치과용 엑스레이 장치는 방사선 조사장비에서 방사선을 환자의 치아부위에 조사하고, 치아부위에서 투과된 방사선을 X-레이 감광 필름에 투사한 다음, X-레이 필름을 현상하여 환자의 치아 정보를 얻는 것이었다.
그런데, 이러한 종래의 엑스레이 장치는 대형 병원을 중심으로 하여 설치된 것이었고, 그 장치가 거대할 뿐만 아니라, 이를 이동시켜 사용할 수 없는 단점이 있었다. 더구나, 이러한 종래의 엑스레이 장치는 무엇보다도 X-레이 감광 필름을 현상하여 사용해야 하였으므로, 촬영 이후 상당한 시간이 경과된 다음에 비로소 그 정보를 이용할 수 있었고, 일단 한 번 사용되어진 감광 필름을 다시 재생하여 활용할 수 없는 근본적인 한계가 있었다.
종래의 치과용 엑스레이 장치에 이러한 단점이 있었으므로, 이를 개선하기 위하여 주로 다음과 같은 2가지 방향에서 그 해결책이 모색되기에 이르렀다.
그 첫째는, 종래의 치과용 엑스레이 장치를 좀더 소형화시켜서 이동성을 추구하는 방안이었다. 이 방안에 따르면, 종래의 치과용 엑스레이 장치에 있어서, X-레이를 발생시키는 장비를 소형화시키고, 그에 부수되는 장비들을 소형화시킴으로써, 차량에 탑재하여 어느 곳이나 쉽게 이동할 수 있도록 하고, 그러한 이동차량 내에서 활용할 수 있도록 한 것이다. 이러한 방식의 대표적인 사례로서는 대한민국 공개특허 제2002-8810호 "휴대용 디지털 방사선 진단장치"를 예로 들 수 있고, 이 경우, 탑재 차량이 이동할 수 있는 농어촌이나 산간 벽지에서도 치과용 엑스레이 장치를 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이 방식은 아직도 사용자가 손쉽게 휴대할 수 있을 정도가 아니므로, 사용자가 직접 휴대하여 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다.
그 둘째는, 종래의 치과용 엑스레이 장치를 더욱 소형화시켜서 간편하게 휴 대할 수 있는 반면에 별도의 컴퓨터를 통하여 획득된 영상정보를 디지털자료로서 활용할 수 있도록 하는 방안이었다. 이 방식에 의하면, X-레이를 발생시키는 장비를 극히 소형화시켜서 소형 치과의원에서도 사용할 수 있도록 함과 동시에, 종래의 엑스레이 감광 필름을 사용하지 않고, 디지털화된 X-레이 센서를 사용함으로써 환자의 치아정보를 디지털 영상으로 캡춰하여 활용할 수 있도록 한 것이다.
종래의 두번째 방식을 도면 1에 간략히 도시하고 있다. 이 방식에 의하면, 소형 엑스레이 발생기(10)와 X-레이 센서(20)를 사용하고, 상기 X-레이 센서(20)는 별도의 휴대용 본체(30)에 연결한 것이었는데, 상기 휴대용 본체(30)를 데스크 탑 또는 노트북 컴퓨터(40) 등에 연결하여 사용하였다. 이러한 방식은 종래의 X-레이 감광 필름 대신에 디지털 영상정보를 활용할 수 있어서, 종래와 같이 촬영 후 상당한 기간이 경과될 필요 없이, 곧바로 그 영상정보를 획득하여 활용할 수 있고, 값비싼 감광 필름을 필요로 하지 않으므로 훨씬 경제적이며, 또한 보다 정밀하고 명확한 영상정보를 활용할 수 있는 장점을 가지고 있었다.
이러한 장점이 있었으므로, 오늘날에는 상기 둘째 방식에 의한 휴대용 디지털 방식의 치과용 엑스레이 장치가 널리 사용되기에 이르렀다.
그러나, 이러한 종래의 휴대용 디지털 방식은 3개의 엑스레이 센서(20)를 사용하기 위하여 사용자가 개별적으로 사용하고자 하는 제품을 수동으로 각각 선택해주어야 하는 단점이 있었다. 왜냐하면, 휴대용 본체(30)는 1개이고, 그에 반하여 휴대용 본체(30)에 결합되어지는 엑스레이 센서(20)는 3개이었고, 상기 엑스레이 센서(20)를 구동하기 위해서는 컴퓨터(40)에 프로그램된 방식에 따라 선택하고자 하는 엑스레이 센서(20)를 사용자가 수동으로 셋팅해주어야 하였고, 그러한 방식으로 선택되지 않으면 엑스레이 센서(20)가 작동되지 않았기 때문이었다.
또한, 종래의 휴대용 디지털 방식은 상기의 휴대용 본체(30)를 별도의 컴퓨터(40)에 연결해주어야만 획득된 영상정보를 활용할 수 있는 단점이 있었다. 따라서, 종래의 디지털 방식은 획득된 영상정보를 USB 등에 의해 별도의 컴퓨터로 전송해주지 않으면 그 정보를 확인할 수도 없었고, 그 정보를 활용할 수도 없었던 것이다.
이와 같이, 종래의 휴대형 치과용 엑스레이 장치는, 다수의 엑스레이 센서를 사용하기 위하여 사용자가 일일이 사용하고자 하는 엑스레이 센서를 컴퓨터에서 수작업으로 셋팅해주어야 하였고, 또한 별도의 컴퓨터를 이용하지 않으면 이를 제대로 활용하기 곤란한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수의 엑스레이 센서를 사용하더라도 이를 사용자가 일일이 간섭하지 않고 자동으로 특정한 엑스레이 센서임을 감지할 수 있으며, 그 감지된 정보에 따라 그 특정한 엑스레이 센서를 구동할 수 있는 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 엑스레이 센서를 자동으로 감지할 수 있는 방법 및 그 방법에 의하여 작동되어지는 치과용 디지털 엑스레이 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명은 사용자가 간편하게 휴대하여 환자의 구강 내부를 촬영하여 그 영상정보를 즉석에서 활용할 수 있는 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 전체적인 형상을 결정짓고 그 내부에 장착된 기기를 보호하는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 장착되어 있고 전원을 공급하는 전원공급부와, 내부의 각종 기기에 연결되어 있고 이들의 작동관계를 구체적으로 제어하고 각종 정보를 처리하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 외부 X-레이 센서의 커넥터에 연결되어지는 본체 커넥터와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 그 처리결과를 일시적 내지 영구적으로 저장하는 메모리부와, 상기 중앙처리장치 또는 상기 메모리부의 정보를 외부로 전송하거나 외부로부터의 정보를 전송받게 되는 통신부로 구성된 치과용 디지털 엑스레이 장치에 있어서, 상기 본체 커넥터는 X-레이 센서의 핀들에 대응하여 착탈되어 결합되어지는 다수의 핀들 중에서 a). 상기 전원공급부에서 공급된 설정전압을 그대로 인가해주고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 전압핀과; b). 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 식별핀과; c). 접지 전압을 가지고 있고, X-레이 센서의 커넥터의 대응하는 핀에 착탈되어 결합되어지는 접지핀을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 상기 본체부의 위쪽에 상기 중앙처리장치에 연결되어있고 상기 X-레이 센서에 의해 획득된 영상정보를 그대로 실시간으로 제공하는 LCD 표시부를 더욱 포함하고 있는 것이 더욱 바람직하다. 이 경우엔, 사용자가 환자의 구강 내부를 촬영한 상태에서 그 즉시 그 영상정보를 근거로 하여 의료적 판단을 할 수 있고, 그에 대한 치료정보를 강구할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 상기 본체 커넥터의 반대쪽 위치에 구강 촬영 카메라를 결합시켜 사용하기 위한 카메라용 커넥터를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여, 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예로서 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 전체적인 형상을 결정짓고 그 내부에 장착된 기기를 보호하는 본체부(110)를 포함하고 있다. 상기의 본체부(110)는 통상적인 형상으로 제조될 수 있으나, 외관적인 미관을 고려하여 다양한 형상으로 변형되어 제조될 수 있다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 본체부(110)의 내부에 장착되어 있고 전원을 공급하는 전원공급부(120)를 포함하고 있다. 상기의 전원공급부(120)는 교류전류를 직류로 전환시켜 사용될 수 있으나, 기기의 휴대성을 고려할 때 충전식 배터리를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기의 전원공급부(120)는 통상의 스위치(122)를 포함하고 있다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 본체 내부의 각종 기기에 연결되어 있고 이들의 작동관계를 구체적으로 제어하고 각종 정보를 처리하는 중앙처리장치(130)를 포함하고 있다. 상기의 중앙처리장치(130)는 사용자가 본 장치를 사용하고자 할 때, 미리 입력된 프로그램에 따라 작동되어지도록 해줌과 동시에, 사후적으로 입력되는 각종 정보를 처리하고, 그 처리된 결과를 토대로 주변기기들이 그에 따라 작동되어지도록 해준다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어 있고 외부 X-레이 센서(200)의 커넥터에 연결되어지는 본체 커넥터(140)를 포함하고 있다. 상기의 본체 커넥터(140)는 상기 본체부(110)의 일측면에 형성되어 있으며, X-레이 센서(200)의 일측 끝단에 형성된 센서 커넥터(240)에 연결되어지게 된다. 상기의 X-레이 센서(200)는 별도의 X-레이 방사장치에 서 발사된 X-레이가 환자의 구강 부위를 통과하여 투과되어질 때, 그 투과되어 나온 X-레이를 감지하게 되며, 감지된 X-레이의 정보는 곧바로 상기의 중앙처리장치(130)로 보내지고, 상기의 중앙처리장치(130)는 상기의 X-레이 정보를 가공처리하여 환자의 구강 부위에 관한 영상자료의 기초를 얻게 된다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어 있는 메모리부(150)를 포함하고 있다. 상기의 메모리부(150)는 상기 중앙처리장치(130)에서 가공처리한 결과를 일시적으로 저장하거나, 연속적인 가공처리의 경우 순차적으로 저장하게 되고, 상기의 중앙처리장치(130)로부터 특별한 명령이 없는 한 이를 계속적으로 저장하게 된다. 따라서, 본 발명에 있어서, 영구적이라 함은 상기의 중앙처리장치(130)가 상기의 메모리부(150)에 저장된 정보를 다른 기기로 보낼 것을 명령할 때까지의 계속적인 상황을 의미한다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 중앙처리장치(130)의 명령에 따라, 상기 중앙처리장치(130) 또는 상기 메모리부(150)의 정보를 외부로 전송하거나 외부로부터 발생된 정보를 내부로 전송받게 되는 통신부(160)를 포함하고 있다. 상기의 통신부(160)는 다수의 USB로 구성될 수 있으며, 외부의 컴퓨터 등과 같은 디지털 기기에 연결되어질 수 있다. 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기의 통신부(160)를 통하여, 외부 디지털 기기와 자유롭게 연결되어짐으로써 그 기능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 위와 같은 기본 적인 구성요소들을 포함하고 있는 이외에, 다음과 같이 본체 커넥터(140)와 센서 커넥터(240)를 더욱 개량함으로써, 사용자가 센서 커넥터(240)를 별도로 선택하여 셋팅하지 않고 자동으로 식별할 수 있도록 한 것이며, 이러한 기능 향상을 통하여 사용자의 편의성을 더욱 향상시킨 것이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 본체 커넥터(140)와 센서 커넥터(240)의 기술적 구성 및 그 작용관계에 의한 기능향상의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
그 중에서, 도 3a는 본체 커넥터(140)와 센서 커넥터(240)의 결합관계를 측면에서 개략적으로 도시한 것이고, 도 3b 내지 도 3d는 상기 본체 커넥터(140)와 상기 센서 커넥터(240)의 기술적 구성 및 그 작용원리를 설명하기 위한 각각의 전면도로서, 도 3b는 양 커넥터가 서로 분리되어 있는 상태이고, 도 3c는 상기의 양 커넥터가 서로 결합된 상태에서 상기 센서 커넥터(240)를 기준으로 한 전압 분포상태를 살펴본 것이며, 도 3d는 상기의 양 커넥터가 서로 결합된 상태에서 상기 본체 커넥터(140)를 기준으로 하여, 그 상태에서 중앙처리장치(130)와의 관계를 설명한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기의 본체 커넥터(140)와 상기의 센서 커넥터(240)는 다수의 커넥터 핀을 포함하고 있으며, 이들은 서로 각각의 대응하는 핀들에 대하여 착탈되어 결합/분리될 수 있도록 구성되어 있다. 상기의 커넥터 핀들에는 통상의 커넥터와 마찬가지로, 예컨대, 외부 X-레이 센서(200)에 클럭을 공급하면서 각각의 픽셀 데이터를 가져오기 위한 클럭 관련 핀들과, 상기 외부 X-레이 센서(200)에서 공급된 클럭에 따라 픽셀 전압이 출력되어지는 아웃 핀들과, 전원 공급부(120)에 연결되어 소정의 전압을 인가받고 있는 전원 핀들을 기본적으로 포함하고 있다.
먼저, 상기의 본체 커넥터(140)의 기술적 구성을 설명한다.
발명에 있어서, 상기의 본체 커넥터(140)는 상기 전원공급부(120)에서 공급된 설정전압(Vpw)을 그대로 인가해주고, 상기 센서 커넥터(240)의 대응 전압핀(242)에 착탈되어 결합/분리되어지는 전압핀(142)을 포함하고 있다. 상기의 설정전압(Vpw)은 상기 전원공급부(120)에서 직접 공급될 수도 있고, 상기 중앙처리장치(130) 등에 의해 적정한 수준으로 조절된 이후 공급될 수도 있다. 상기의 설정전압(Vpw)은 1.5 V ~ 9.0 V 정도로 조절되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 3.0 V ~ 6.0 V 정도이다.
본 발명에 있어서, 상기의 본체 커넥터(140)는 기준 전압(Vgr)을 인가받고 있고, 센서 커넥터(240)의 대응하는 핀에 착탈되어 결합/분리되어지는 기준핀(146)을 포함하고 있다. 상기의 기준 전압(Vgr)은 상기 설정 전압(Vpw)과 비교할 때 그와 다른 전압을 가지고 있어야 하며, 그로 인하여 전압차이(Vpw-Vgr)가 발생되어야 한다. 이때, 상기의 전압차이(Vpw-Vgr)는 상기의 설정 전압이 고압일 경우 양의 값을 갖게 되는 반면에, 상기의 설정 전압이 저압일 경우 음의 값을 갖게 되는데, 상기의 설정 전압이 고압이고 상기의 기준 전압이 저압일 경우가 더욱 바람직하다. 또한, 상기의 기준 전압(Vgr)이 저압으로서 접지 전압일 경우엔, 그 전압차이가 클 뿐만 아니라, 별도의 전압을 공급할 필요가 없으므로 더욱 바람직하다. 이 경우, 상기의 기준핀(146)으로서는 종래의 통상적인 접지 핀을 그대로 활용할 수 있게 되는 장점도 있다.
본 발명에 있어서, 상기의 본체 커넥터(140)는 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어 있고, 센서 커넥터(240)의 대응하는 핀에 착탈되어 결합/분리되어지는 식별핀(144)을 포함하고 있다. 상기의 식별핀(144)은 다른 전압핀들과는 달리 전원공급부(120)로부터 전원에너지를 전혀 공급받고 있지 않으며, 그에 대응되는 센서 커넥터(240)의 대응 식별핀(244)에 착탈되어진다.
이어서, 상기 센서 커넥터(240)의 기술적 구성을 설명하면, 아래와 같다.
본 발명에 있어서, 상기의 센서 커넥터(240)는 상기 본체 커넥터(140)의 전압핀(142)에 대응하여 착탈되어지는 대응 전압핀(242)을 포함하고 있다. 상기의 대응 전압핀(242)은 상기 본체 커넥터(140)와 결합되어 있지 않을 경우엔, 전압 값을 가지지 않지만, 상기 본체 커넥터(140)에 결합되어졌을 경우엔, 그 전압 값이 상기 전압핀(142)의 설정 전압(Vpw)을 그대로 인가받게 된다.
본 발명에 있어서, 상기의 센서 커넥터(240)는 상기 본체 커넥터(140)의 기준핀(146)에 대응하여 착탈되어지는 대응 기준핀(246)을 포함하고 있다. 이 역시, 상기의 대응 기준핀(246)은 상기 본체 커넥터(140)와 결합되어 있지 않을 경우엔 전압 값을 가지지 않지만, 상기 본체 커넥터(140)에 결합되어졌을 경우엔 그 전압 값이 상기 기준핀(146)의 기준 전압(Vgr)을 그대로 인가받게 된다.
본 발명에 있어서, 상기의 센서 커넥터(240)는 상기의 대응 전압핀(242)과의 사이에 전기적인 저항(R1)을 가지고 연결되어 있는 반면에, 상기의 대응 기준핀(246)과의 사이에 또다른 전기적인 저항(R2)을 가지고 연결되어 있는 대응 식별핀(244)을 포함하고 있다.
이와 같이 구성된 상기의 본체 커넥터(140)와 상기의 센서 커넥터(240)의 결합관계와 그 상태에서의 작용상태를 순차적으로 설명하면 아래와 같다.
도 3b에 의하면, 상기 본체 커넥터(140)와 상기 센서 커넥터(240)가 서로 분리되어 있으며, 이 상태에서는 상기 본체 커넥터(140)의 기준핀(142)이 기준전압(Vgr)을 인가받게 되고, 상기 전압핀(142)은 설정전압(Vpw)을 인가받고 있지만, 상기 센서 커넥터(240)는 전압 값을 인가받고 있지 않다.
도 3c에 의하면, 상기 본체 커넥터(140)와 상기 센서 커넥터(240)가 서로 결합된 상태이며, 이 상태에서 상기의 센서 커넥터(240)는 상기 본체 커넥터(140)로부터 전압을 각각 인가받게 된다. 따라서, 상기의 대응 전압핀(242)은 설정전압(Vpw)을 인가받게 되는 반면에, 상기의 대응 기준핀(246)은 기준전압(Vgr)을 나타내게 된다.
그런데, 이때, 상기의 대응 식별핀(244)은 상기 대응 전압핀(242)과의 사이에 전기 저항(R1)을 가지고 있고, 상기 대응 기준핀(246)과의 사이에 전기 저항(R2)를 가지고 있으므로, 아래와 같은 식별 전압값(Vck)을 가지게 된다.
Figure 112005050356895-pat00001
만약, 상기의 기준핀(146)에 접지전압으로 공급한다면, 상기 기준전압값은 제로(0)로 되므로, 상기의 식별 전압값(Vck)은 순수하게 상기 저항값의 함수로 나타나게 되고, 이는 더욱 간단히 다음과 같이 되어진다.
Figure 112005050356895-pat00002
한편, 도 3d는 상기 본체 커넥터(140)와 상기 센서 커넥터(240)가 서로 결합된 상태로서, 그 상태에서 상기의 본체 커넥터(140)와 상기 중앙처리장치(130) 사이의 상관관계를 설명한 것이다. 따라서, 이 단계에 이르게 되면, 양 커넥터가 결합되기 이전에는 상기의 식별핀(144)에 어떠한 전압 값도 존재하지 않았었던 것인데 반하여(도 3b 참조), 상기의 대응 식별핀(244)으로부터 새롭게 식별 전압값(Vck)을 인가받게 되고, 상기의 식별 전압값(Vck)은 상기의 중앙처리장치(130)에 의해 감지되어지게 된다.
그런데, 이때, 상기의 식별 전압값(Vck)은 상기의 설정전압(Vpw)이 일정할 경우에, 상기 저항값(R1)(R2)들에 의하여 변동되어지고, 상기 저항값들이 서로 달라지게 되면, 그에 따라 다른 식별 전압값(Vck)을 나타내게 된다.
이를 좀더 명확히 하기 위하여, 상기의 기준전압을 접지전압으로 하고, 상기의 설정전압(Vpw)을 5V로 고정한 상태에서, 상기의 저항값(R1)(R2)을 각각의 X-레이 센서들(201)(202)(203) 마다 변화시켜 보면 아래의 표 1과 같게 나타난다.
저항값(R1)(R2)과 각 X-레이 센서별 식별 전압값의 상관관계
X-레이 센서(201) X-레이 센서(202) X-레이 센서(203)
저항값(R1) 400 K 오옴 300 K 오옴 200 K 오옴
저항값(R2) 100 K 오옴 200 K 오옴 300 K 오옴
식별 전압값(Vck) 1 V 2 V 3 V
따라서, 상기 표 1의 식별 전압값(Vck)에서 확인되는 바와 같이, 상기 X-레이 센서들(201)(202)(203) 마다 각각 다른 식별 전압값을 나타내게 된다. 본 발명은 이러한 현상을 이용함으로써, 각각의 X-레이 센서들을 감지할 수 있게 되고, 이를 이용하여 종래의 수작업을 완전히 자동 작업으로 전환시킬 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)의 각 구성요소들 사이의 결합관계를 나타낸 회로 블록도이고, 도 5는 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)의 각 센서 커넥터(200)의 식별방법을 프로그램상의 플로우 차트로 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)가 각각의 X-레이 센서(201)(202)(203)를 자동적으로 각각 식별할 수 있고, 또한 각각 식별된 상태에서 작동될 수 있는 기능상의 원리를 설명하면 아래와 같다. 본 발명에서는 이러한 기능상의 원리를 보다 간단명료하게 밝히기 위하여, 상기 표 1에서 설정되어진 값을 기준으로 하여 설명하기로 한다.
사용자가 본 발명의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)에 전원을 ON 시키면, 상기 중앙처리장치(130)는 각 구성요소들의 이상 유무를 점검하게 되고, 본체 커넥터(140)와 센서 커넥터(240)의 결합여부를 확인하게 된다.
사용자가 다수의 X-레이 센서들 중에서 해상도가 비교적 낮은 X-레이 센서(201)를 본체 커넥터(140)에 결합시키게 되면, 상기 X-레이 센서(201)의 센서 커넥터(240) 중에서 대응 기준핀(246) 0V, 대응 식별핀(244) 1V, 대응 전압핀(242) 5V를 나타내게 되고, 상기의 대응 식별핀(244)은 그 전압을 상기 본체 커넥터(140)의 식별핀(144)으로 인가하게 된다. 이때, 상기 본체 커넥터의 식별핀(144)에는 새로운 전압이 인가되었으므로, 이를 상기의 중앙처리장치(130)가 즉각 감지하게 된다.
상기의 중앙처리장치(130)가 상기의 식별핀(144)으로부터 새로운 전압을 감지하게 되면, 그 전압을 프로그램된 전압 값에 각각 대비하여 판단하게 된다. 만약, 상기 식별핀(144)의 전압 값이 0.7 V 보다 낮거나 그와 동일한 경우에는 정상적인 상태하에서의 값이 아니므로 에러 표시를 한 다음, 시스템을 종료시키는 것이 바람직하다. 그러나, 만약 상기 식별핀(144)의 전압 값이 0.7 V 보다 큰 값일 경우에는 다음 단계로 진행시킨다.
다음 단계에서, 만약 상기 식별핀(144)의 전압 값이 0.7 V 보다 크지만 1.3 V 보다 작은 값일 경우에는, 상기 본체 커넥터(140)에 결합된 제품이 가장 낮은 해상도를 갖는 X-레이 센서(201)에 해당하므로, 그 이후 단계에서는 상기 X-레이 센서(201)에 해당하는 모드로 진행시키게 된다.
한편, 사용자가 다수의 X-레이 센서들 중에서 해상도가 중간 정도에 해당하는 X-레이 센서(202)를 본체 커넥터(140)에 결합시키게 되면, 상기 X-레이 센서(202)의 센서 커넥터(240) 중에서 대응 기준핀(246) 0V, 대응 식별핀(244) 2V, 대응 전압핀(242) 5V를 나타내게 되고, 상기의 대응 식별핀(244)은 그 전압을 상기 본체 커넥터(140)의 식별핀(144)으로 인가하게 된다. 이때, 상기의 중앙처리장치(130)는 상기 식별핀(144)의 새로운 전압을 즉각 감지하게 된다.
상기의 중앙처리장치(130)는 위와 동일한 방식으로 상기 식별핀(144)의 전압을 프로그램된 전압 값에 각각 대비하여 판단하게 되고, 위와 동일한 과정을 거쳐서 식별핀(144)의 전압이 1.7 V 보다 크고 2.3 V 보다 작으므로, 최종적으로 상기 본체 커넥터(140)에 결합된 제품이 중간 정도의 해상도를 갖는 X-레이 센서(202)임을 판단하게 된다. 역시, 그 이후 단계에서는 상기 X-레이 센서(202)에 해당하는 모드로 진행시키게 된다.
또한, 사용자가 다수의 X-레이 센서들 중에서 해상도가 가장 높은 X-레이 센서(203)를 본체 커넥터(140)에 결합시키게 되면, 상기 X-레이 센서(203)의 센서 커넥터(240) 중에서 대응 기준핀(246) 0V, 대응 식별핀(244) 3V, 대응 전압핀(242) 5V를 각각 나타내게 되고, 상기의 대응 식별핀(244)은 그 전압을 상기 본체 커넥터(140)의 식별핀(144)으로 인가하게 된다. 이때, 상기의 중앙처리장치(130)는 상기 식별핀(144)의 새로운 전압이 3V 라는 사실을 즉각 감지하게 된다.
상기의 중앙처리장치(130)는 위와 동일한 방식으로 상기 식별핀(144)의 전압을 프로그램된 전압 값에 각각 대비하여 판단하게 되고, 위와 동일한 과정을 거쳐서 식별핀(144)의 전압이 2.7 V 보다 크고 3.3 V 보다 작으므로, 최종적으로 상기 본체 커넥터(140)에 결합된 제품이 가장 높은 해상도를 갖는 X-레이 센서(203)임을 알아차리게 되고, 이에 적합한 단계로 진행하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 사용자가 어떠한 형태의 X-레이 센서(200)를 선택하여 사용하고자 할 경우에도, 이를 단지 본체부(110)에 있는 본체 커넥터(140)에 간단히 꼽아서 결합시켜주면 족한 것이고, 종래와 같이 사용자가 일일이 컴퓨터를 통하여 셋팅시켜 줄 필요가 전혀 없는 것이다.
또한, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 본체부(110)의 위쪽에 LCD 표시부(170)를 포함하고 있는 것이 더욱 바람직하다. 상기의 LCD 표시부(170)는 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어 있고, 상기의 각종 X-레이 센서(200)에서 획득된 영상정보를 종래와 같이 별도의 컴퓨터로 보낼 필요 없이 그 자체의 기기에서 그대로 실시간으로 관찰할 수 있도록 해준다. 이 경우엔, 사용자가 환자의 구강 내부를 촬영한 상태에서 그 즉시 그 영상정보를 상기의 LCD 표시부(170)에 의하여 확인할 수 있고, 그 영상을 근거로 하여 즉각적인 의료적 판단을 할 수 있으며, 또한 그와 동시에 그에 대한 치료정보를 강구할 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서, 상기의 LCD 표시부(170)는 사용자가 외부에서 필요한 정보를 입력시킬 수 있는 터치 스크린(172)을 포함하고 있는 것이 더욱 바람직스럽다. 상기의 터치 스크린(172)은 사용 도중에 그 사용 모드를 다른 모드로 전환시키거나, 사용 도중에 시스템을 종료시키는 등의 사유로 이용할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기의 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 상기 본체 커넥터(140)의 반대쪽 위치에 별도의 커넥터를 더욱 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 구체적으로는 구강 촬영 카메라(220)를 결합시켜 사용하기 위한 카메라용 커넥터(180)가 더욱 바람직하다. 상기의 구강 촬영 카메라(220)를 결합시킬 경우, 구강 내부의 상태를 즉각적으로 확인할 수 있고, 이를 토대로 하여 치료정보를 즉시 강구할 수 있기 때문이다. 상기의 구강 촬영 카메라(220)는 디지털 카메라 또는 아날로그 카메라를 사용할 수 있다. 또한, 상기의 구강 촬영 카메라(220)에 의하여 획득된 화상정보는 상기의 중앙처리장치(130)를 통하여 가공처리될 수 있고, 상기의 메모리부(150)에 저장되거나, 상기의 통신부(160)를 통하여 외부의 기기로 전송될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)는 전체적으로 다음과 같이 작동되어질 수 있고, 다양한 방식으로 실행될 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)의 가장 바람직한 실시예로서, 상기의 LCD 표시부(170)와 상기의 구강 촬영 카메라(220)를 이용할 수 있도록 시스템을 구성한 경우에, 그의 회로 블록도이고, 도 7은 상기 도 6에 의한 휴대용 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)를 사용할 경우에 바람직한 실시예로서의 흐름도 중의 어느 하나를 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치(100)를 사용하고자 할 경우, 사용자는 전원공급부(120)를 ON시킨 후, 상기 LCD 표시부(170) 중의 터치 스크린(172)을 통하여 X-레이 센서(200)를 사용할 것인지, 아니면 구강 촬영 카메라(220)를 사용할 것인지의 여부를 결정한다.
사용자가 X-레이 센서(200)를 사용하고자 할 경우엔, 각 X-레이 센서(200)를 단순히 상기 본체 커넥터(140)에 결합시키면 족하고, 자동으로 해당 X-레이 센서(200)에 적합한 상태를 유지하게 된다. 이때, 상기 중앙처리장치(130)는 CCD(또는 CMOS) 센서 작동을 위한 구동 펄스를 공급하도록 하고, 별도의 X-레이 발생장치(도시되지 않음)에서 방사된 X-레이를 상기의 X-레이 센서(200)가 검출하도록 한다.
이때, 상기 중앙처리장치(130)는 센서 구동 펄스발생을 중지하도록 하고, X-레이가 종료되어지면, 센서의 픽셀 데이터를 추출하도록 하며, 이것을 신호출력 증폭기에 의해 신호를 증폭시키고, A/D 변환기에 의해 디지털 데이터로 전환시킨 후, 전환된 데이터를 수집하게 된다. 상기의 중앙처리장치(130)는 수집된 데이터를 SRAM에 저장하거나, 상기 LCD 표시부(170)에 영상으로 표시하도록 하며, 필요한 경우 상기의 메모리부(150)에 저장하도록 한다.
만약, 사용자가 구강 카메라(220)를 사용하고자 할 경우엔, 상기의 구강 카메라(220)를 환자의 구강 내부에 밀어넣고 작동시키면, 구강 카메라(220)에 의해 촬영된 화상정보가 상기의 카메라용 커넥터(180)를 통하여 비디오 신호증폭기로 전달되어지고, 그 곳에서 증폭되어진 후, A/D 변환기에 의해 디지털 정보로 전환되어진다. 전환되어진 디지털 정보는 다시 상기의 중앙처리장치(130)로 전달되어지고, 그곳에서 가공처리된 영상 프레임 데이터는 SRAM에 저장되거나 상기 LCD 표시부(170)에 표시되어진다. 이 경우, 사용자가 원하는 영상을 캡춰하고자 할 때에는 그 영상을 일단 정지시킬 수 있고, 또한 상기 메모리부(150)에 그 영상 정보를 저장할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 사용자가 다수의 X-레이 센서 중에서 어떤 제품을 사용할 경우에도, 단순히 이를 본체부에 형성된 본체 커넥터에 결합시키면 족하고, 별도의 작업을 행할 필요가 전혀 없는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 이를 지극히 소형화시킴으로써 사용자가 자유롭게 휴대할 수 있으므로, 어느 곳에서나 장소적인 구애를 받지 않고 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 본체부의 표면에 LCD 표시부를 형성함으로써, 별도의 컴퓨터 등에 접속시키지 않은 상태에서, 환자의 구강 정보를 실시간으로 영상 내지 화상으로 제공할 수 있고, 이를 통하여 환자에 대한 서비스의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치는 이를 소형화시킴으로써 그 가격을 대폭적으로 경감시킬 수 있고, 이를 통하여 다수의 사용자를 확보할 수 있으며, 결과적으로 국민의 치아 건강을 유도할 수 있는 간접적인 효과도 있게 되는 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치를 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서 의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 전체적인 형상을 결정짓고 그 내부에 장착된 기기를 보호하는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 장착되어 있고 전원을 공급하는 전원공급부와, 내부에 장착된 기기들에 연결되어 있고 이들의 작동관계를 구체적으로 제어하고 입력된 정보를 처리하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 외부 X-레이 센서의 커넥터에 연결되어지는 본체 커넥터와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 그 처리결과를 일시적 내지 영구적으로 저장하는 메모리부와, 상기 중앙처리장치 또는 상기 메모리부의 정보를 외부로 전송하거나 외부로부터의 정보를 전송받게 되는 통신부로 구성된 치과용 디지털 엑스레이 장치에 있어서,
    상기 본체 커넥터는 X-레이 센서의 핀들에 대응하여 착탈되어 결합되어지는 다수의 핀들 중에서
    a). 상기 전원공급부(120)에서 공급된 설정전압(Vpw)을 그대로 인가해주고, 센서 커넥터(240)의 대응 전압핀(242)에 착탈되어 결합/분리되어지는 전압핀(142)과;
    b). 기준 전압(Vgr)을 인가받고 있고, 상기 센서 커넥터(240)의 대응하는 핀에 착탈되어 결합/분리되어지는 기준핀(146)과;
    c). 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어 있고, 상기 센서 커넥터(240)의 대응하는 핀에 착탈되어 결합/분리되어지는 식별핀(144); 을 더욱 포함하고 있는 것을 특징으로 한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부(110)의 전압핀(142)에 인가되는 설정전압(Vpw)은 1.5 V ~ 9.0 V 이고,
    상기 본체부(110)의 기준핀(146)은 접지 전압을 이용하는 것을 특징으로 한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기의 본체부(110)에는 그의 위쪽에 상기 중앙처리장치(130)에 연결되어있고 상기 X-레이 센서(200)에 의해 획득된 영상정보를 그대로 실시간으로 제공하는 LCD 표시부(170)를 더욱 포함하고 있는 것을 특징으로 한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 본체부(110)에는 구강 촬영 카메라를 결합시켜 사용하기 위한 카메라 용 커넥터를 더욱 포함하고 있는 것을 특징으로 한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치.
  5. 전체적인 형상을 결정짓고 그 내부에 장착된 기기를 보호하는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 장착되어 있고 전원을 공급하는 전원공급부와, 내부에 장착된 기기들에 연결되어 있고 이들의 작동관계를 구체적으로 제어하고 입력된 정보를 처리하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 외부 X-레이 센서의 커넥터에 연결되어지는 본체 커넥터와, 상기 중앙처리장치에 연결되어 있고 그 처리결과를 일시적 내지 영구적으로 저장하는 메모리부와, 상기 중앙처리장치 또는 상기 메모리부의 정보를 외부로 전송하거나 외부로부터의 정보를 전송받게 되는 통신부로 구성된 치과용 디지털 엑스레이 장치를 사용하는 방법에 있어서,
    a). 제1단계에서, 상기 본체 커넥터(140)에 있어서, 초기에 전압핀(142)은 상기 전원공급부(120)에서 공급된 설정전압(Vpw)을 인가받게 되고, 기준핀(146)은 기준전압(Vgr)을 인가받게 되는 반면, 식별핀(144)은 전압을 인가받지 않은 상태에 있으며;
    b). 제2단계에서, 상기 본체 커넥터(140)와 센서 커넥터(240)가 서로 결합됨으로써, 센서 커넥터(240)의 대응 전압핀(242)이 상기 설정전압(Vpw)으로 인가되어지고, 대응 기준핀(246)이 상기 기준전압(Vgr)으로 인가되어지며, 대응 식별핀(244)은 그들의 전기 저항으로 인하여 식별 전압(Vck)을 가지게 되고;
    c). 제3단계에서, 상기 대응 식별핀(244)은 곧바로 상기 본체 커넥터(140)의 식별핀(144)에게 상기의 식별 전압(Vck)을 인가해주게 되고;
    d). 제4단계에서, 상기의 중앙처리장치(130)가 상기 식별핀(144)의 식별 전압(Vck)을 근거로 하여, 상기 본체부(140)에 결합된 X-레이 센서(200)를 자동으로 식별하게 되며;
    그 이후의 진행절차로 이행되어지는 것을 특징으로 한 휴대형 치과용 디지털 엑스레이 장치의 사용방법.
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