KR100872142B1 - Variable Collimator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변형 콜리메이터에 관한 것으로, 그 구성은 외부에서 입사되는 빔을 원하는 형태로 변화시키는 블록부; 상기 블록부와 복수개의 플렉시블 축에 의해 연결되는 복수개의 모터; 상기 모터를 제어하는 컨트롤러; 및 상기 블록부, 모터와 콘트롤러가 안치되는 베이스 플레이트;를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a variable collimator, the configuration of which comprises a block unit for changing a beam incident from the outside into a desired shape; A plurality of motors connected to the block portion by a plurality of flexible shafts; A controller for controlling the motor; And a base plate on which the block portion, the motor, and the controller are placed.
본 발명에 따르면, 조사되는 빔의 형태를 다양한 형태와 크기를 갖게 함으로써 피검체의 조사 대상 영역을 특화시켜 원하는 형태의 빔을 조사할 수 있게 하는 효과가 있다.According to the present invention, the shape of the beam to be irradiated has various shapes and sizes, thereby making it possible to specialize an area to be irradiated of a subject to irradiate a beam of a desired shape.
콜리메이터, 빔, 블록, 플렉시블 축 Collimator, beam, block, flexible shaft
Description
도 1은 본 발명의 가변형 콜리메이터를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a variable collimator of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 가변형 콜리메이터의 블록부를 나타내는 사시도.2 is a perspective view showing a block portion of the variable collimator shown in FIG.
도 3a 또는 도 3b는 블록부의 작동 상태를 나타내는 정면도.3A or 3B is a front view showing an operating state of the block portion.
도 4 또는 도 5는 본 발명에 따른 가변형 콜리메이터의 다른 실시예를 나타내는 부분 확대 사시도.4 or 5 is a partially enlarged perspective view showing another embodiment of the variable collimator according to the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 가변형 콜리메이터 110 : 베이스 플레이트10: variable collimator 110: base plate
120 : 블록부 121 : 배면 지지대120: block portion 121: back support
122 : 상면 지지대 123a,b : 측면 지지대122:
124 : 격판 125 : 관통공124: plate 125: through hole
126a,226a : 제1블록 126b,226b : 제2블록126a, 226a:
227 : 수평면 227a,228a : 요홈부227: horizontal surface 227a, 228a: groove
228 : 수직면228 vertical plane
본 발명은 가변형 콜리메이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조사되는 빔의 형태를 다양한 형태와 크기를 갖게 함으로써 피검체의 조사 대상 영역을 특화시켜 원하는 형태의 빔을 조사할 수 있게 하는 가변형 콜리메이터에 관한 것이다.The present invention relates to a variable collimator, and more particularly, to a variable collimator that makes it possible to irradiate a beam of a desired shape by specifying a region to be irradiated by varying the shape and size of the beam to be irradiated. .
일반적으로 콜리메이터(Collimator-視準器)는 점광원에서 나오는 발산광을 평행광으로 바꾸는 장치를 말한다. 즉, 빛을 평행하게 만드는 것은 분광학과 기하학·물리광학에서 전문적인 측정을 하는 데 필요하다. 광시준기(視準器)는 한쪽이 볼록 렌즈이고 다른 쪽이 조정가능한 슬릿으로 되어 있는 관(管)인데, 슬릿은 렌즈의 초점평면에 있다. 슬릿으로 들어간 빛은 시준기(CollimatoR)를 지나면서 평행광으로 바뀌기 때문에 시차(視差)가 없는 상을 맺는다.In general, the collimator (Collimator- 視 準 器) is a device for converting the diverging light from the point light source into parallel light. In other words, making light parallel is necessary for professional measurements in spectroscopy, geometry and physics. A light collimator is a tube in which one side is a convex lens and the other side is an adjustable slit, which is in the focal plane of the lens. Light entering the slit changes into parallel light through the collimator (CollimatoR), thus forming a phase without parallax.
이 시준기는 렌즈의 주초점거리에 슬릿이 있는 망원경의 형태일 수도 있다. 즉, 발광원으로부터 나온 빛은 비슷한 초점거리를 가진 렌즈에 의해 슬릿에 집속되기 때문에 슬릿은 광학계의 발광체 역할을 한다. 방사선학에 이용되는 시준기는 X선·감마선·핵입자들의 빔을 특별한 목적에 맞게 빔의 크기, 각(角)퍼짐의 정도를 조절하는 흡수장치이다.The collimator may be in the form of a telescope with a slit at the main focal length of the lens. That is, since the light emitted from the light emitting source is focused on the slit by a lens having a similar focal length, the slit serves as a light emitter of the optical system. The collimator used in radiology is an absorber that adjusts the beam size and the degree of angular spread of beams of X-rays, gamma rays, and nuclear particles for specific purposes.
예컨대 종래의 일반적인 콜리메이터는 X선이나 감마선 등을 피검체 상에 빔의 크기 일정하게 조사할 수 있게 조정하는 수단으로써 사용되어 왔다.For example, conventional collimators have been used as a means for adjusting X-rays, gamma rays, and the like so that the size of a beam can be uniformly irradiated on a subject.
그러나 종래의 콜리메이터는 X선이나 감마선의 크기나 각도는 조정할 수 있었으나 상의 형태를 조정할 수 없어 피검체 상에 필요하지 않은 영역까지 빔을 조사하는 문제점이 있었다. 즉, 피검체의 조사 영역 상에 빔을 조사하기 위해서는 조사 대상 영역 넓은 영역을 조사할 수밖에 없는 문제점으로 인해 빔에 의한 피검체 손상으로 이어지는 문제점이 있었다.However, in the conventional collimator, although the size or angle of the X-ray or gamma ray could be adjusted, the shape of the image could not be adjusted, which causes a problem of irradiating a beam to an area not required on the subject. That is, in order to irradiate a beam on the irradiated area of the subject, there is a problem that the irradiated object is damaged by the beam due to the problem of irradiating a large area to be irradiated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 조사되는 빔의 형태를 다양한 형태와 크기를 갖게 함으로써 피검체의 조사 대상 영역을 특화시켜 원하는 형태의 빔을 조사할 수 있게 하는 가변형 콜리메이터를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to make a beam of a desired shape by specializing the irradiation target area of the subject by having a variety of shapes and sizes of the beam to be irradiated It is to provide a variable collimator.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.The present invention has the following configuration to achieve the above object.
본 발명의 가변형 콜리메이터는, 외부에서 입사되는 빔을 원하는 형태로 변화시키는 블록부; 상기 블록부와 복수개의 플렉시블 축에 의해 연결되는 복수개의 모터; 상기 모터를 제어하는 컨트롤러; 및 상기 블록부, 모터와 콘트롤러가 안치되는 베이스 플레이트;를 포함하여 이루어진다.Variable collimator of the present invention, the block portion for changing the beam incident from the outside into a desired shape; A plurality of motors connected to the block portion by a plurality of flexible shafts; A controller for controlling the motor; And a base plate on which the block portion, the motor, and the controller are placed.
또한 상기 블록부는 상기 베이스 플레이트와 결합되는 배면 지지대, 상기 배면 지지대와 대응되는 위치에 마련되는 상면 지지대, 상기 상면 지지대와 배면 지지대를 결합하는 측면 지지대, 상기 상면 지지대와 배면 지지대의 사이에 적어도 하나 이상이 적층되며 상기 플렉시블 축에 의해 수평 방향으로 슬라이딩되는 제1,2블록, 상기 상면 지지대와 배면 지지대에 결합되되 중앙 영역에 관통공이 개구된 격판;을 포함하여 이루어지며, 상기 제1,2블록은 상기 관통공 내부에서 슬라이딩되며 특정 형태의 패턴 구멍을 형성시켜 빔을 통과시키도록 한다.The block portion may further include at least one back support coupled to the base plate, a top support provided at a position corresponding to the back support, a side support coupled to the top support and the back support, and at least one between the top support and the back support. The laminated and the first and second blocks sliding in the horizontal direction by the flexible shaft, coupled to the upper support and the rear support plate, the through hole is opened in the central area; and the first, second block is made It slides inside the through hole and forms a pattern hole of a specific shape so as to pass the beam.
그리고 상기 제1,2블록은 상기 상면 지지대와 배면 지지대의 사이에 적층면 사이에 오일;을 더 포함하도록 한다.The first and second blocks may further include an oil between the laminated surfaces between the upper support and the rear support.
또한 상기 제1,2블록은 서로 대향된 위치의 수직면 상에 요홈부;를 더 마련하도록 하며, 상기 제1,2블록은 적층되는 수평면 상에 요홈부;를 더 마련하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the first and second blocks may be further provided with grooves on the vertical surface of the position opposite to each other, and the first and second blocks are preferably provided with further grooves on the horizontal plane to be stacked.
그리고 상기 제1,2블록은 상기 관통공을 중심으로 좌우측으로 각각 배열되어 상기 플렉시블 축과 각각 독립되게 연결된다.The first and second blocks are arranged on the left and right sides of the through hole, respectively, and are connected to the flexible shaft independently of each other.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 또는 도 2에 도시된 바에 의하면, 상기 가변형 콜리메이터(10)는 베이스 플레이트(110), 블록부(120), 모터(140) 및 컨트롤러(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
상기 베이스 플레이트(110)는 평판 형태로 이루어져, 상기 블록부(120), 모터(140) 및 컨트롤러(150)를 상면에 배치할 수 있게 하고 있다.The
상기 블록부(120)는 상기 베이스 플레이트(110)와 결합되는 배면 지지대(121)와 상기 배면 지지대(121)의 상부에 위치하는 상면 지지대(122)와, 상기 상면 지지대(122)와 배면 지지대(121)의 양측면과 결합되는 측면 지지대(123a,123b)와 상기 상면 지지대(122)와 배면 지지대(121)의 사이에 적어도 하나 이상이 적층되며 모터(140)의 구동력을 플렉시블 축(132)을 통해 인가받아 수평 방향으로 슬라이딩되는 제1,2블록(126a,126b)와 상기 상면 지지대(122)와 배면 지지대(121)에 결합되며 중앙 부분에 관통공(125)이 개구된 격판(124)으로 이루어져 상기 상면 지지대(122)와 배면 지지대(121)의 사이에서 제1,3블록(126a,126b)이 상기 격판(124)의 관통공(125) 범위 이내에서 슬라이딩되게 한다.The
즉, 상기 제1,2블록(126a,126b)은 각각의 지지대(121,122,123a,123b,124) 내에서 슬라이딩되고, 그 슬라이딩 범위는 관통공(125) 이내에서 이루어지며 특정 패턴의 구멍을 형성하게 된다.That is, the first and
그리고 상기 제1,2블록(126a,126b)이 서로 적층되는 면 사이에 오일(oil)을 부과시켜 조사되는 빔이 제1,2블록(126a,126b)의 적층면 사이로 투과되는 것을 방지하도록 하며 제1,2블록(126a,126b)의 마찰을 감소시켜 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 한다.In addition, an oil is imposed between the surfaces of the first and
한편 도면상에 도시하고 있지 않지만 상기 제1,2블록(126a,126b)는 상기 플렉시블 축(132)과 연결시 플렉시블 축(132) 일측 끝단을 스크류(미도시) 형태로 구성하고, 상기 스크류를 제1,2블록(126a,126b) 양측에 각각 결합되게 하여 스크류의 회전에 의해 제1,2블록(126a,126b)이 좌우측으로 슬라이딩되게 하거나 기어 구동에 의해 동작할 수 있게 할 수 있으며, 상기 플렉시블 축(132)의 회전력을 상기 제1,2블록(126a,126b)에 인가할 수 있는 것이면 어떠한 것도 가능하다.Although not shown in the drawings, the first and
상기 플렉시블 축(132)은 종래의 공지 기술로서 구체적인 설명은 생략한다.The
상기 모터(130)는 스탭핑 모터로 마련하여 모터의 구동력을 상기 제1,2블록(126a,126b)에 정확히 전달될 수 있게 한다.The motor 130 is provided as a stepping motor so that the driving force of the motor can be accurately transmitted to the first and
상기 컨트롤러(150)는 상기 모터(130)와 전기적으로 연결되어 외부에 별도로 마련된 제어부(미도시)의 신호에 따라 모터를 작동시킬 수 있게 하고 있다.The
그리고 상기 제1,2블록(126a,126b)은 각각 적층된 블록이 상기 플렉시블 축과 각각 독립되게 연결되는 것이 바람직하다. 이는 각각의 블록이 플렉시블 축(132)에 의해 개별적으로 동작하게 하여 관통공(125) 내에서 원하는 형태로 변형시킬 수 있게 하기 위함이다.In addition, the first and
상기 가변형 콜리메이트(10)의 결합관계를 보면, 배면 지지대(121) 상면에 제1,2블록(126a,126b)을 각각 적층 배치한다. 그리고 상기 제1,2블록(126a,126b) 상면에 상면 지지대(122)를 배치한 후 상기 상면 지지대(122)와 배면 지지대(121)의 양측면에 측면 지지대(123a,123b)를 결합하고, 상기 측면 지지대를 개구시켜 플렉시블 축(132)을 결합한다. 그리고 상기 격판(124)을 결합시켜 상기 제1,2블록(126a,126b)을 차폐하는데, 이대 상기 격판(124)의 양끝단은 상기 측면 지지대(123a,123b) 내측면과 이격되게 배치한다. 이는 상기 제1,2블록(126a,126b)이 격판(124) 양끝단과 측면 지지대의 사이에서 수평 방향 이동할 수 있게 하기 위함이다.Looking at the coupling relationship of the variable collimating 10, the first and
또한 상기 제1,2블록(126a,126b)의 수평 이동 거리는 상기 관통공(125)의 크기이내에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 제1,2블록(126a,126b)이 관통공(125)의 크기 이내에서 작동되게 함으로써 조사된 빔이 관통공(125) 크기 이내에서 다양한 형태로 변형되게 하여 피사체의 원하는 범위 영역에만 조사할 수 있게 하기 위함이다. 이러게 결합된 블록부(120)를 상기 베이스 플레이트(110) 중앙 부분에 결합시킨다.In addition, the horizontal movement distance of the first and
그리고 블록부(120)와 플렉시블 축(132)에 의해 결합되는 모터(130)를 상기 베이스 플레이트(110)의 외곽부분에 배치결합하고, 상기 모터(130)와 전기적으로 연결되는 컨트롤러(150)를 배치시켜 외부로부터 인가되는 신호에 따라 모터(130)를 구동하게 하며, 구동된 모터(130)는 상기 제1,2블록(126a,126b)을 슬라이딩시켜 관통공을 통과하는 빔이 상기 제1,2블록(126a,126b)에 의해 원하는 형태로 변형되게 한다.In addition, the controller 130 coupled to the outer portion of the
여기서 본 발명의 바람직한 실시예로서 상기 블록부(120)의 제1,2블록은 관통공을 중심으로 좌우 각각 5개씩 적층되며, 상기 모터(130) 및 플렉시블 축(132)은 상기 제1,2블록과 동과 동일한 갯수로 마련되도록 하고 있으나 상기 제1,2블록의 갯수는 사용 조건에 따라 다양하게 증감할 수 있으며 이에 따라 모터 및 플렉시블 축 또한 변경할 수 있는 것은 주지사실이다.Here, as a preferred embodiment of the present invention, the first and second blocks of the
본 발명에 따른 다른 실시예로서 도 4를 참조하면, 제1,2블록(226a,226b)의 수직면(228)을 지그제그 형태의 요홈부(228a)를 형성시켜 블록이 수평 슬라이딩되어 서로 맞닿았을 때 접속면 사이로 빔이 통과되는 것을 방지하도록 한다. 즉, 각각의 블록은 슬라이딩에 의해 서로 접속하거나 이격되며 관통공 내에서 특정 패턴의 구멍을 형성시켜 빔이 통과되게 함으로써 피사체 상에 원하는 형태의 빔을 조사할 수 있게 하는데, 제1블록(226a)과 제2블록(226b)의 대칭되는 수직면(228)이 서로 접촉시 접촉면 틈 사이로 빔이 통과하여 조사 영역 이외의 영역으로 빔이 조사되는 것을 방지하게 하는 것이다.Referring to FIG. 4 as another embodiment according to the present invention, the vertical surfaces 228 of the first and
또한 도 5에 도시된 바에 의하면, 제1,2블록(226a,226b)의 수평면(227)을 지그제그 형태를 갖는 요홈부(227a)를 형성시켜 상기 수직면(228)의 요홈부(228a)과 동일한 기능을 갖게 하여 빔이 수평면(227)을 통해 통과되는 것을 방지하도록 한다.In addition, as shown in FIG. 5, the horizontal surfaces 227 of the first and
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operating state of the present invention.
도 3a 또는 도 3b에 도시된 바에 의하면, 빔을 관통공(125)측으로 조사하면 상기 관통공(125)에 조사된 빔은 관통공(125)의 형태와 같은 형태로 통과하게 된다. 이때 컨트롤러는 외부로부터 제1,2블록(126a,126b)을 이동시키기 위한 신호를 인가받게 되고, 피사체의 빔 조사 영역에 따라 다수개가 적층된 상기 제1,2블록(126a,126b)을 각각의 블록과 연결된 플렉시블 축(132)을 이용해 관통공(125)의 중앙 부분으로 슬라이딩되게 하여 각각의 블록이 슬라이딩되는 위치에 따라 빔이 통과하는 형태가 변형되게 하여 원하는 조사 영역에만 빔을 조사하도록 하는 것이다.As shown in FIG. 3A or 3B, when the beam is irradiated toward the through
즉, 관통공 내에서 블록을 이동시켜 특정 패턴의 구멍을 형성시키고, 특정 패턴의 구멍을 통해 빔을 조사함으로써 빔의 형태를 원하는 형태로 변형할 수 있게 하는 것이다.In other words, by moving the block in the through-hole to form a hole of a specific pattern, by irradiating the beam through the hole of the specific pattern it is possible to modify the shape of the beam to a desired shape.
본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited by the embodiments described above, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
본 발명에 따르면, 조사되는 빔의 형태를 다양한 형태와 크기를 갖게 함으로써 피검체의 조사 대상 영역을 특화시켜 원하는 형태의 빔을 조사할 수 있게 하는 효과가 있다.According to the present invention, the shape of the beam to be irradiated has various shapes and sizes, thereby making it possible to specialize an area to be irradiated of a subject to irradiate a beam of a desired shape.
또한 블록과 블록의 사이에 오일을 부과시켜 조사된 빔이 블록의 틈사이로 통과하는 것을 방지하게 하는 효과가 있으며, 더불어 블록면을 지그제그 형태를 갖게 함으로써 동일한 효과를 기대할 수 있다.In addition, the oil is applied between the block and the block to prevent the irradiated beam from passing between the gap of the block, and the same effect can be expected by making the block surface zigzag form.
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