KR100985850B1 - 엑스레이 디텍터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엑스레이 디텍터에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 엑스레이 디텍터에 있어서, 빛을 감지 및 촬영하는 영상감지부와, 영상감지부에서 감지되는 빛을 주기적으로 체크하고, 빛이 체크되면 영상감지부를 촬영하도록 구동시키는 컨트롤러와, 영상감지부를 구동시키도록 컨트롤러에서 발생되는 구동신호를 센싱하는 구동센싱부와, 구동센싱부의 구동신호 센싱에 의해 영상감지부에서 인식된 영상을 외부로 전송하는 영상전송제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 엑스레이장비에서 전송되는 빛을 감지하여 촬영하므로, 영상을 촬영하는 딜레이가 발생되지 않으면서 정확한 영상데이터를 획득할 수 있는 이점이 있다.
엑스레이(X-Ray), 디텍터, CCD센서, 포토센서

Description

엑스레이 디텍터{X-RAY DETECTOR}
본 발명은 엑스레이 디텍터에 관한 것이다.
본 발명은 엑스레이 디텍터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의료 영상이나 산업용 부품의 촬영에 적합하고 정밀 검사가 가능하도록, 엑스레이장비에서 전송되는 빛을 자동 감지하여 정밀한 영상획득이 가능한 엑스레이 디텍터에 관한 것이다.
먼저, 디지털 라디오그래피(Digital Radiography)란 디지털 신호를 이용한 엑스선을 촬영할 수 있으며, 적은 선량(線量)으로 촬영할 수 있어 피폭량(被曝量)이 적고 진단의 정밀도도 우수하다.
이러한 디지털 라디오그래피를 이용하는 엑스레이 디텍터는 기존 필름을 넣고 촬영하던 X-Ray촬영장비에서 촬영된 영상을 획득하고, 획득된 영상을 PC를 통해 PC의 모니터에서 확인할 수 있다.
종래의 엑스레이 디텍터는 환자나 물체를 투과한 엑스레이가 인접해 있는 신 틸레이터에 의해 가시광선으로 변환되는 것을 TFT 판넬이나 CCD 카메라를 이용하여 영상으로 변환하는 구조로 되어있다.
즉, 엑스레이 디텍터는 크게 TFT 판넬을 사용하는 방식과 CCD카메라를 사용하는 방식으로 나누어진다. 이때, TFT 판넬을 사용하는 경우 대형 실리콘원판을 사용하게 되므로,, 제조공정상 불량률이 많이 발생되는 구조적인 문제점이 있다.
이에 반해, CCD카메라를 사용하는 경우에는 CCD SENSOR의 크기가 작아 제조가 용이한 이점이 있으나, 광학시스템이 필요하고 영상의 왜곡을 보정하기 위한 정밀한 동작제어가 요구되는 문제점이 있다.
또한, 디지털 라디오그래피는 디지털 편집이 가능한 강점이 있으나 디지털센서의 노이즈와 필름 대비 엑스레이 선량의 측정 손실이 따르게 되어 보다 적은 선량을 이용한 영상의 획득이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이러한 종래 엑스레이 디텍터의 문제점을 극복하고 정밀 측정이 가능하고 고감도의 정밀한 영상 획득이 가능한 엑스레이 디텍터에 대한 요구가 높아지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 의료용 진단검사나 산업용 물체의 검사에 적합하고 정밀 검사가 가능하도록, X-Ray의 송출시점을 정확하게 찾아내어 에너지 측정의 손실을 최소화하는 엑 스레이 디텍터를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 실시예는 엑스레이 디텍터에 있어서, 빛을 감지 및 촬영하는 영상감지부와, 영상감지부에서 감지되는 빛을 주기적으로 체크하고, 빛이 체크되면 영상감지부를 촬영하도록 구동시키는 컨트롤러와, 영상감지부를 구동시키도록 컨트롤러에서 발생되는 구동신호를 센싱하는 구동센싱부와, 구동센싱부의 구동신호 센싱에 의해 영상감지부에서 인식된 영상을 외부로 전송하는 영상전송제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 엑스레이에서 전송되는 빛을 감지하여 촬영하므로, 영상을 촬영하는 딜레이가 발생되지 않으면서 정확한 영상데이터를 획득할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 빛을 감지 및 촬영하는 영상감지부(10)와, 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 주기적으로 체크하고, 빛이 체크되면 영상감지부(10)를 촬영하도록 구동시키는 컨트롤러(30)와, 영상감지부(10)를 구동시키도록 컨트롤러(30)에서 발생되는 구동신호를 센싱하는 구동센싱부(50)와, 구동센싱부(50)의 구동신호 센싱에 의해 영상감지부(10)에서 인식된 영상을 외부로 전송하는 영상전송제어부(70)를 포함한다.
여기서, 구동신호는 컨트롤러(30)가 영상감지부(10)를 구동시키는 트리거신호(Trigger Signal)일 수 있다. 그리고, 영상감지부(10)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛을 감지하도록 포토다이오드(Photo Diode) 또는 고감도 CCD센서로 구현될 수 있다. 이때, 영상감지부(10)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 영상신호를 감지할 수 있다. 그리고, 영상감지부(10)는 빛을 감지하여 영상신호를 발생시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 적용되는 영상감지부(10)인 CCD센서는 영상을 검출하는 검출기판과 이 검출기판을 제어하는 기판제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 검출기판은 메트릭스구조의 다수개의 픽셀로 이루어지며, 각 픽셀의 내부에서 발생된 영상신호는 축적 캐패시터(Signal Storage Capacitor)에 저장된다.
여기서, 영상감지부(10)인 CCD센서는 항상 외부의 빛을 감지하여 축적 캐패시터에 저장한다. 그리고, 엑스레이장비(1)에서 빛이 전송되면 이를 축적한다. 이때, 컨트롤러(30)의 제어에 의해 CCD센서는 빛을 촬영할 수 있다. 한편, 영상감지부(10)에서 촬영된 영상은 A/D컨버터(20)를 통하여 영상데이터로 변환될 수 있다.
즉, A/D컨버터(20)는 영상감지부(10)와 컨트롤러(30)의 사이에 연결되게 설치되어 영상감지부(10)에서 감지된 아날로그영상신호를 디지털신호로 변환시킬 수 있다. 이때, 변환된 데이터는 외부기기(도시생략)로 전송될 수 있다.
이와 같이, 영상감지부(10)에서 영상이 촬영되고 이를 구동센싱부(50)가 감지하면, 영상전송제어부(70)에 의해 촬영된 영상은 외부로 전송될 수 있다. 이때, 영상전송제어부(70)는 외부의 PC 등에 영상을 전송하도록 인터페이스와 연결될 수 있다. 여기서, 인터페이스는 USB로 구현될 수 있다.
그리고, 영상감지부(10)에서 촬영된 영상데이터를 저장하는 메모리(90)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 촬영된 영상데이터는 외부로 바로 전송될 수 있고, 메모리(90)에 저장될 수도 있다. 이때, 메모리(90)에 저장된 영상데이터는 사용자의 의도에 따라 외부기기로 전송되어 활용될 수 있다.
그리고, 컨트롤러(30)는 영상감지부(10)를 50나노세크 ~ 200나노세크의 주기로 체크하도록 체크시간을 제공하는 클럭(31)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 컨트롤러(30)는 120나노세크(NANO SEC)의 주기로 체크하는 것이 바람직하다. 즉, 컨트롤러(30)는 영상감지부(10)를 비교적 짧은 주기의 시간으로 감지할 수 있으므로, 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛을 즉시 감지하여 바로 촬영할 수 있다.
따라서, 본 발명의 컨트롤러(30)를 이용하면 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛을 감지하는데 딜레이가 발생되지 않으므로, 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛을 바로 감지하여 에너지 측정의 손실을 최소화할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(30)는 영상감지부(10)에서 감지되는 빛의 양을 인식하는 빛인식부(32)와, 빛인식부(32)에서 인식된 빛의 양과 비교되는 기준값을 설정하는 기준값설정부(34)와, 빛인식부(32)의 빛의 양과 기준값설정부(34)의 기준값을 비교하는 비교부(36)와, 비교부(36)에서 빛의 양이 기준값 이상이면 영상감지부(10)를 촬영시키는 촬영신호를 발생시키고, 빛의 양이 기준값 이하이면 영상감지부(10)의 빛을 제거시키는 제거신호를 발생시키는 구동부(37)와, 구동부(37)의 구동후 비교부(36)에서 빛의 양이 기준값 이하이면 구동을 종료하는 구동종료부(38)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 컨트롤러(30)는 비교부(36)의 비교를 근거로 영상감지부(10)에 잔존하는 불필요한 빛을 제거하여 대기하면서, 엑스레이장비(1)에서 전송되는 영상만을 촬영할 수 있다. 즉, 비교부(36)에 의해 기준값 이상의 빛이 감지되면 촬영하고, 촬영 후에 기준값 이하이면 촬영을 종료하여 엑스레이영상만을 획득할 수 있다.
이때, 비교부(36)의 비교에 의해 영상감지부(10)는 5ms ~ 50ms의 시간으로 영상을 촬영할 수 있다. 그리고, 영상감지부(10)는 10ms 정도로 영상을 획득하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 빛인식부(32)는 영상감지부(10)인 CCD센서의 픽셀들에서 전송되는 가로신호(H-Transfer)와 세로신호(H-Transfer)에서 세로신호를 인식하지 않고 가로신호의 맨 마지막신호만 인식하는 것이 바람직하다. 즉, 전체의 픽셀들 중에서 특정픽셀의 빛을 인식하므로, 빛을 인식하는 시간을 크게 줄이게 되어 빠른 시간에 대응할 수 있다.
그리고, 기준값설정부(34)의 기준값은 5비트 ~ 20비트인 것이 바람직하다.
여기서, 기준값은 10비트(bit)인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 컨트롤러(30)는 PC에 적용되는 프로그램으로 구현될 수 있으므로, 영상감지부(10)에서 전송되는 빛의 양을 디지털로 변환하여 비트단위로 측정할 수 있다. 이때, 영상감지부(10)에서 전송되는 빛의 양이 10비트이상이면 컨트롤러(30)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛으로 인식하여 영상감지부(10)를 촬영하도록 구동시킬 수 있다.
따라서. 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛은 5ms ~ 10ms의 시간으로 전송되며, 영상감지부(10)의 촬영시작시간은 약5.5ms이다. 그러므로, 영상감지부(10)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛의 양을 충분히 흡수하면서 촬영할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(30)가 영상감지부(10)를 체크하는 주기를 조절하는 주기조절부(35)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 주기조절부(35)는 컨트롤러(30)가 영상감지부(10)를 체크하는 주기를 엑스레이장비(1)의 기종에 따라 또는 엑스레이장비(1)와 본 발명 디텍터의 거리에 따라 적절하게 대응되도록 조절할 수 있다.
즉, 주기조절부(35)는 외부에서 사용자가 엑스레이장비(1)의 환경에 따라 체크주기를 임의로 조절할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(30)는 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 주기적으로 제거시키는 영상제거부(33)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 영상제거부(33)는 영상감지부(10)의 축적 캐패시터에 축적된 영상신호들을 주기적으로 제거하여 엑스레이장비(1)에서 전송되는 영상만 촬영할 수 있다.
즉, 영상감지부(10)인 CCD센서는 항상 빛을 감지하고 있으므로, 자외선 또는 실내의 조명의 빛이 축적 캐패시터에 자연적으로 충전될 수 있다. 이때, 주기적으로 축적 캐패시터에 저장된 영상들을 제거하여 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛만을 촬영할 수 있다.
따라서, 영상감지부(10)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 빛만 촬영하므로 왜곡되지 않은 순수하고 정확한 영상을 획득할 수 있다.
그리고, 영상제거부(33)는 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 50나노세크 ~ 200나노세크의 주기로 제거시키는 것이 바람직하다.
여기서, 영상제거부(33)는 120나노세크(ns)의 주기로 영상감지부(10)에서 감지되는 영상을 제거하는 것이 바람직하다. 이때, 영상제거부(33)는 클럭(31)에 의해 제거주기가 조절될 수 있다.
따라서, 컨트롤러(30)가 영상감지부(10)를 체크하는 주기와 영상제거부(33)가 영상감지부(10)의 영상을 제거하는 주기를 일치시키거나 약간의 차이를 주면, 컨트롤러(30)는 빛을 감지하고 영상제거부(33)는 감지된 빛을 제거하므로 영상감지부(10)는 엑스레이장비(1)에서 전송되는 순수한 영상만 촬영할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명 보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 블록도.
도 2는 본 발명의 요부를 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 촬영시작 및 촬영종료를 그래프로 보인 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 영상감지부
30 : 컨트롤러
50 : 구동센싱부
70 : 영상전송제어부
90 : 메모리

Claims (8)

  1. 엑스레이 디텍터에 있어서,
    빛을 감지 및 촬영하는 영상감지부(10);
    상기 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 주기적으로 체크하고, 빛이 체크되면 상기 영상감지부(10)를 촬영하도록 구동시키는 컨트롤러(30);
    상기 영상감지부(10)를 구동시키도록 상기 컨트롤러(30)에서 발생되는 구동신호를 센싱하는 구동센싱부(50); 및
    상기 구동센싱부(50)의 구동신호 센싱에 의해 상기 영상감지부(10)에서 인식된 영상을 외부로 전송하는 영상전송제어부(70)를 포함하고,
    상기 컨트롤러(30)는
    상기 영상감지부(10)에서 감지되는 빛의 양을 인식하는 빛인식부(32);
    상기 빛인식부(32)에서 인식된 빛의 양과 비교되는 기준값을 설정하는 기준값설정부(34);
    상기 빛인식부(32)의 빛의 양과 상기 기준값설정부(34)의 기준값을 비교하는 비교부(36);
    상기 비교부(36)에서 빛의 양이 기준값 이상이면 상기 영상감지부(10)를 촬영시키는 촬영신호를 발생시키고, 빛의 양이 기준값 이하이면 상기 영상감지부(10)의 빛을 제거시키는 제거신호를 발생시키는 구동부(37); 및
    상기 구동부(37)의 구동후 상기 비교부(36)에서 빛의 양이 기준값 이하이면 구동을 종료하는 구동종료부(38)를 포함하는 엑스레이 디텍터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상감지부(10)에서 촬영된 영상데이터를 저장하는 메모리(90)를 더 포함하는 엑스레이 디텍터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(30)는
    상기 영상감지부(10)를 50나노세크 ~ 200나노세크의 주기로 체크하도록 체크 시간을 제공하는 클럭(31)을 더 포함하는 엑스레이 디텍터.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기준값설정부(34)의 기준값은 5비트 ~ 20비트인 엑스레이 디텍터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(30)가 상기 영상감지부(10)를 체크하는 주기를 조절하는 주기조절부(35)를 더 포함하는 엑스레이 디텍터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(30)는
    상기 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 주기적으로 제거시키는 영상제거부(33)를 더 포함하는 엑스레이 디텍터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 영상제거부(33)는
    상기 영상감지부(10)에서 감지되는 빛을 50나노세크 ~ 200나노세크의 주기로 제거시키는 엑스레이 디텍터.
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