KR101042047B1 - 리드 아웃 장치 및 이를 이용한 디지털 엑스선 검출장치 - Google Patents

리드 아웃 장치 및 이를 이용한 디지털 엑스선 검출장치 Download PDF

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Abstract

엑스레이 이미지 검출기의 리드 아웃 장치는 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환부와 직렬로 연결되는 제 1 스위치와 상기 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터와 상기 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치 및 상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 그라운드 및 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 중 어느 하나와 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함한다.

Description

리드 아웃 장치 및 이를 이용한 디지털 엑스선 검출장치{READOUT APPARATUS AND DIGITAL X-RAY DETECTOR USING THE SAME}
전기적인 신호를 판독할 수 있는 리드 아웃 장치 및 리드 아웃 장치를 이용하여 이미지를 획득할 수 있는 디지털 엑스선 검출장치와 관련된다.
종래의 엑스레이(X-RAY) 장치는 스크린/필름을 사용하여 촬영하고, 판독을 위해 그 필름을 인화하는 공정이 필요하였다. 따라서, 필름의 현상, 보관, 이송 등에 따른 각종 경제적, 시간적인 낭비가 심각했다.
이를 극복하기 위해, 최근 디지털 엑스레이 장치는 필름을 대신하는 디지털 매체를 이용하여 이미지를 획득한다. 이와 같이, 이미지 획득의 디지털화는 자료를 전산화, 정보화하는데 매우 유익할 뿐만 아니라 여러 가지 영상 처리 기법을 적용함으로써 미세 음영의 가시도 개선, 정량적인 측정과 분석 등에 따른 진단 능력의 향상을 가져오고 있다. 또한, 디지털 엑스레이 장치는 영상 획득부의 감도를 최대화함으로써 기존 필름 방식에 비해 더 적은 x-ray 조사량으로 우수한 화질을 얻을 수 있다. 따라서, 디지털 엑스레이 장치는 신체의 피폭량을 줄일 뿐만 아니라 인화에 필요한 화학약품이 불필요함으로 보다 환경에 친화적이다. 또한, 디지털 엑스레이 장치는 영상의 획득, 저장, 전송, 표시 등을 일원적으로 관리하는 PACS의 개발과 발달에 따라 획득된 영상을 실시간으로 컴퓨터에서 관리할 수 있으므로 기존의 필름 방식에 비해 보다 효율적으로 병원 내 진료의 질적 향상을 가져올 수 있다.
더 나아가, 최근에는 디지털 엑스레이 장치를 이용하여 정확하고 빠르게 이미지를 획득할 수 있는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
노이즈의 발생을 줄이면서 높은 질의 이미지를 획득하기 위한 리드아웃 장치 및 이를 이용한 디지털 엑스선 검출장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리드 아웃 장치는 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환부와 직렬로 연결되는 제 1 스위치와, 상기 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치 및 상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 그라운드 및 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 중 어느 하나와 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 이미지 검출기는 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환부와, 상기 신호 변환부와 직렬로 연결되는 제 1 스위치와, 상기 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치 및 상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 그라운드 및 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 중 어느 하나와 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함하는 리드 아웃 장치 및 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치 및 제 1 판독 집적회로를 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 제어부는 상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 엑스레이 신호가 조사되면, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시킨 후, 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 상기 제 1 판독 직접회로가 연결되도록 제어하여 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 1 판독 집적회로로 입력시킨다.
여기서, 상기 리드 아웃 장치는 상기 제 1 스위치의 후단에 직렬로 연결되고, 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판단하는 제 2 판독 집적회로를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치는 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시켜 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 2 판독 집적회로로 입력시킬 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 제 1 모드로 설정된 경우, 상기 제 1 판독 집적회로가 전기적인 신호를 판독하도록 제어하고, 제 2 모드로 설정된 경우, 상기 제 2 판독 집적회로가 전기적인 신호를 판독하도록 제어할 수 있다.
개시된 내용에 따르면, 커패시터에 저장된 전하만을 이용하여 이미지 데이터를 획득함으로써, 정확한 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 사용자의 모드 선택에 따라 디지털 엑스선 검출장치가 다르게 구동됨으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 디지털 엑스선 검출장치에 관한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 디지털 엑스선 검출장치에 관한 도면이다.
도 1을 참조하면, 디지털 엑스선 검출장치(100)는 신호 변환부(110), 리드 아웃 장치(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
신호 변환부(110)는 엑스레이(X-RAY) 선 또는 가시광선 등과 같은 광선이 입력되면, 입력된 엑스레이 선 또는 가시광선을 전기적 신호로 변환할 수 있다.
예를 들면, 신호 변환부(110)는 TFT(thin film transistor) 형 MicroGap 방식의 변환부일 수 있다. 신호 변환부(110)는 배면기판 상부에 형성되는 유전층, 유전층과 일정한 이격 공간에는 가스층이 형성되고, 상기 가스층의 상부에 형성되는 상부전극으로 구현될 수 있다. 가스층의 내부에는 1 전극(anode)과 수집 전극인 2전극(cathode)이 구비될 수 있다. 리드 아웃 장치(120)는 배면기판에 형성되는 TFT와, 제 2 전극과 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
이 경우, 엑스레이가 가스층과 충돌하면서 가스층에서 전하가 발생하고, 발생된 전하는 하부의 수집 전극인 제2전극으로 이동하게 된다. 제 2 전극에 수집된 전하(전기적 신호)는 커패시터에 저장되고, 커패시터에 저장된 전기적인 신호는 TFT의 동작에 따라 제어부(130)로 전송된다.
제어부(130)는 전송된 전기적인 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성하게 된다. 제어부(130)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 신호 변환부(110)는 간접방식의 변환부 일 수 있다. 신호 변환부(110)는 포토다이오드의 상부에 도포되어 엑스레이 신호를 가시광선으로 바꾸는 신틸레이터 (Scintillator)를 포함할 수 있다. 리드 아웃 장치(120)는 TFT의 상부에 형성되는 포토 다이오드(Photodiode)와, TFT와, 커패시터를 포함할 수 있다.
이 경우, 신틸레이터는 엑스레이를 가시광선으로 변환하고, 포토다이오드는 변환된 가시광선을 전기적 신호로 변환한다. 그 다음, 변환된 전기적 신호는 커패시터에 저장되고, 커패시터에 저장된 전기적인 신호는 TFT의 동작에 따라 제어부(130)로 전송된다.
제어부(130)는 전송된 전기적인 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성하게 된다. 제어부(130)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 신호 변환부(110)는 직접방식의 변환부 일 수 있다. 신호 변환부(110)는 TFT 상에 형성되고, 엑스레이 신호를 전기적 신호로 전환하는 포토컨덕터(Photoconductor)를 포함할 수 있다. 리드 아웃 장치(120)는 TFT와, 커패시터를 포함할 수 있다.
이 경우, 포토컨덕터가 엑스레이 신호를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 커패시터에 저장되고, 커패시터에 저장된 전기적인 신호는 TFT의 동작에 따라 제어부(130)로 전송된다.
제어부(130)는 전송된 전기적인 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성하게 된다. 제어부(130)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수도 있다.
이상에서 설명한 신호 변환부(110)들 이외에도 다양한 방식의 신호 변환부(110)가 본 발명에 적용될 수 있다.
리드 아웃 장치(120)는 신호 변환부(110)에 의해 변환된 전기적인 신호를 저장한 후, 제어신호에 따라 전기적인 신호를 제어부로 전송한다. 리드 아웃 장치(120)는 신호 변환부(110)와 직렬로 연결되는 제 1 스위치와, 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터와, 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치 및 상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 그라운드 및 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 중 어느 하나와 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 TFT로 구현될 수 있고, 제 3 스위치는 릴레이로 구현될 수 있다. 리드 아웃 장치(120)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 구체적으로 설명하겠다.
제어부(130)는 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치 및 제 1 판독 집적회로를 제어할 수 있다.
제어부(130)는 전송된 전기적인 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성하게 된다. 제어부(130)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수도 있다. 제어부(130)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 구체적으로 설명하겠다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 신호 변환부(110)가 직접 방식의 변환부인 경우를 기준으로 설명하겠으나, 신호 변환부(110)가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2a를 참조하면, 디지털 엑스선 검출장치(100)는 신호 변환부(110), 리드 아웃 장치(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
신호 변환부(110)는 제 1 전극(111), 절연층(insulator)(112), 포토컨덕터층(photoconductor layer)(113) 및 제 2 전극(114)을 포함할 수 있다.
제 1 전극(111)은 고전압 공급을 위한 전원 공급부(미도시)에 연결된다. 전원 공급부로부터 고전압이 인가되면, 제 1 전극(111)은 그 내부에 전기장을 형성한다. 제 1 전극(111)은 금속, 전도성 유기물, 탄소나노튜브 등과 같은 전도성 산화막 또는 화합물일 수 있다.
절연층(insulator)(112)은 상기 제 1 전극(110)에 하부에 형성되고, 제 1 전극(111)과 포토컨덕터층(113) 사이에서 전하를 집적할 수 있다.
포토컨덕터층(113)는 입사되는 전기파 또는 자기파 등 외부의 신호 강도에 비례하여 내부적으로 전기적인 신호를 생성한다. 여기서, 전기적인 신호란 전자 또는 정공쌍을 의미한다. 포토컨덕터층(113)는 비정질셀레늄(a-Se, amorphous selenium) 혹은 As2Se3 또는 As등을 함유한 비정질 셀레늄의 화합물일 수 있다. 예를 들면, 포토컨덕터층(113)는 입력되는 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 포토컨덕터층(113)에 전압을 인가하면, 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(114) 사이에 전위차가 발생한다. 이에 따라, 제 1 전극(111)과 제 2 전극(114) 사이에 전기장이 형성되고, 포토컨덕터층(113) 내에 존재하는 전자/정공이 상부와 하부로 각각 이동한다. 전자/정공의 이동 방향은 제 1 전극(111) 및 제 2 전극에서 발생한 전기적 극성(양극 또는 음극)에 따라 달라진다.
제 2 전극(114)은 전기장에 의해 이동된 전자 또는 정공을 축적할 수 있다.
리드 아웃 장치(120)는 제 1 스위치(121), 커패시터(122), 제 2 스위치(123), 제 3 스위치(124) 및 제 1 판독 집적회로(readout IC; ROIC)를 포함할 수 있다.
제 1 스위치(121)는 신호 변환부(110)과 직렬로 연결된다. 만약, 제 1 스위치(114)가 온(on) 되면, 커패시터(122)에 저장된 전기적인 신호(전자 또는 정공)가 외부로 전송된다.
커패시터(122)는 상기 신호 변환부(110)와 직렬로 연결된다. 구체적으로, 커패시터(122)는 제 2 전극(114)과 직렬로 연결되고, 제 2 전극(114)에 수집된 전자 또는 정공을 저장할 수 있다.
제 2 스위치(123)는 상기 커패시터(122)와 직렬로 연결된다. 제 2 스위치(123)는 온/오프 됨에 따라, 커패시터(122)와 제 3 스위치(124)를 연결할 수 있다.
제 3 스위치(124)는 커패시터와 직렬로 연결되고, 제어 신호에 따라, 그라운드(GND)(125) 및 제 1 판독 집적회로(ROIC)(126) 중 어느 하나와, 제 2 스위치(123)를 연결할 수 있다.
제 1 판독 집적회로(ROIC)(126)는 제 3 스위치(124)에 의해 제 2 스위치(123)와 연결될 수 있다. 제 1 판독 집적회로(126)는 커패시터(122)에 저장된 전기적인 신호를 판독할 수 있다. 제 1 판독 집적회로(126)는 전기적인 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환할 수 있다.
제어부(130)는 제 1 판독 집적회로(126)에서 변환된 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 생성된 이미지 데이터를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다. 여기서, 제 1 판독 집적회로(126) 및 제어부(130)를 분리하여 기재하였으나, 하나의 칩으로 구현될 수도 있다.
도 2a에서는 리드 아웃 장치(120)를 1개만 도시하였으나, 리드 아웃 장치(120)는 다수 개 존재할 수 있다. 즉, 제 1 스위치(121), 커패시터(122), 제 2 스위치(123), 제 3 스위치(124) 및 제 1 판독 집적회로(readout IC; ROIC)를 하나의 세트로 이루어진 리드 아웃 장치(120)가 다수개 존재하고, 다수개의 리드 아웃 장치(120)는 신호변환부(110)에 각각 연결될 수 있다.
이하에서는 도 2a 내지 도 2c 를 참조하여, 본 실실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치의 구동방법을 설명한다.
도 2a를 참조하면, 엑스레이가 조사(expose)되기 전에, 제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 오프시키고, 상기 제 2 스위치(123)를 온시키고, 상기 제 3 스위치(124)를 상기 제 2 스위치(123)와 그라운드(125)가 연결되도록 제어한다. 엑스레이가 조사되면, 포토 컨덕터층(113)은 엑스레이 신호를 전기적인 신호(전자 또는 정공)로 변환한다. 전압이 인가되면, 상기 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(114) 사이에 전기장이 발생한다.
도 2b를 참조하면, 포토컨덕터층(113) 내에 존재하는 전자는 전기장에 의해 절연층(113) 쪽으로 정공은 제 2 전극(114) 쪽으로 이동한다. 여기서, 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(114)의 극성에 따라 전자 또는 정공의 이동 방향이 달라질 수 있다. 예를 들면, 포토컨덕터층(113) 내에 존재하는 정공은 전기장에 의해 절연층(113) 쪽으로 전자는 제 2 전극(114) 쪽으로 이동할 수 있다. 이렇게 되면, 제 2 전극(114)에 존재하는 정공(+) 및 그라운드로부터 유입되는 전자(-)가 커패시터(122)에 저장된다.
도 2c를 참조하면, 제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 온(on) 시키고, 제 2 스위치(123)를 오프(off) 시킨다. 그러면, 커패시터(122)에 저장되었던 정공(+)이 제 1 스위치(121)를 통해 외부로 흐르게 되고, 커패시터(122)에는 전자(-)만이 저장된다.
그 다음, 제어부(130)는 제 2 스위치(123)를 온(on) 시키고, 제 3 스위치(124)를 제 2 스위치(123)와 제 1 판독 직접회로(126)가 연결되도록 제어한다. 그러면, 커패시터(122)에 저장된 전자(-)가 제 1 판독 집적회로(126)로 유입된다. 그러면, 제 1 판독 집적회로(126)는 유입되는 전자를 판독한다. 즉, 제 1 판독 집적회로(126)는 전기적인 신호를 영상처리할 수 있는 신호로 변환한다. 제어부(130)는 제 1 판독 집적회로(126)로부터 출력된 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
이와 같이 구동함으로써, 이미지 획득 장치는 특정 시간에 해당하는 전하(또는 전류)만을 이용하여 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있다. 즉, 위에서 설명한 바와 같이 구동되어 커패시터에 저장된 전기 신호만을 이용하여 이미지 데이터를 생성함으로써, 이미지 획득장치는 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디지털 엑스선 검출장치(100)는 신호 변환부(110), 리드 아웃 장치(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
신호 변환부(110)는 제 1 전극(111), 절연층(insulator), 포토컨덕터층(photoconductor layer)(113) 및 제 2 전극(114)을 포함할 수 있다.
제 1 전극(111)은 금속, 전도성 유기물, 탄소나노튜브 등과 같은 전도성 산화막 또는 화합물일 수 있다.
절연층(insulator)은 상기 제 1 전극(110)에 하부에 형성되고, 제 1 전극(111)과 포토컨덕터층(113) 사이에서 전하를 집적할 수 있다.
포토컨덕터층(113)는 입사되는 전기파 또는 자기파 등 외부의 신호 강도에 비례하여 내부적으로 전기적인 신호를 생성한다. 여기서, 전기적인 신호란 전자 또는 정공쌍을 의미한다. 예를 들면, 포토컨덕터층(113)는 입력되는 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 포토컨덕터층(113)에 전압을 인가하면, 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(114) 사이에 전위차가 발생한다. 이에 따라, 제 1 전극(111)과 제 2 전극(114) 사이에 전기장이 형성되고, 포토컨덕터층(113) 내에 존재하는 전자/정공이 상부와 하부로 각각 이동한다. 전자/정공의 이동 방향은 제 1 전극(111) 및 제 2 전극에서 발생한 전기적 극성(양극 또는 음극)에 따라 달라진다.
제 2 전극(114)은 전기장에 의해 이동된 전자 또는 정공을 모은다.
리드 아웃 장치(120)는 제 1 스위치(121), 커패시터(122), 제 2 스위치(123), 제 3 스위치(124), 제 1 판독 집적회로(readout IC; ROIC) 및 제 2 판독 집적회로(ROIC)를 포함할 수 있다.
제 1 스위치(121)는 신호 변환부(110)과 직렬로 연결된다. 만약, 제 1 스위치(114)가 온(on) 되면, 커패시터(122)에 저장된 전기적인 신호(전자 또는 정공)가 외부로 전송된다.
커패시터(122)는 신호 변환부(110)와 직렬로 연결되고, 제 2 전극(114)에 모아진 전자 또는 정공을 저장할 수 있다.
제 2 스위치(123)는 커패시터(122)와 직렬로 연결된다. 제 2 스위치(123)는 온/오프 됨에 따라 커패시터(122)와 제 3 스위치(124)를 연결할 수 있다.
제 3 스위치(124)는 커패시터(122)와 직렬로 연결된다. 제 3 스위치(124)는 제어 신호에 따라, 그라운드(GND)(125) 및 제 1 판독 집적회로(ROIC)(126) 중 어느 하나와, 제 2 스위치(123)를 연결할 수 있다.
제 1 판독 집적회로(ROIC)(126)는 제 3 스위치(124)에 의해 제 2 스위치(123)와 연결될 수 있다. 제 1 판독 집적회로(126)는 커패시터(122)에 저장된 전기적인 신호를 판독할 수 있다. 제 1 판독 집적회로(126)는 전기적인 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환할 수 있다.
제 2 판독 집적회로(ROIC)(127)는 제 1 스위치(121)와 연결된다. 제 2 판독 집적회로(127)는 제 1 스위치(121)가 온되면 커패시터(122)에 저장된 전기적인 신호를 판독할 수 있다. 제 1 판독 집적회로(126)는 전기적인 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환할 수 있다.
제어부(130)는 제 1 판독 집적회로(126)에서 변환된 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 생성된 이미지 데이터를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다. 여기서, 제 1 판독 집적회로(126) 및 제어부(130)를 분리하여 기재하였으나, 하나의 칩으로 구현될 수도 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 디지털 엑스선 검출장치의 구동 방법을 설명한다.
엑스레이가 조사(expose)되기 전에, 제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 오프시키고, 상기 제 2 스위치(123)를 온시키고, 상기 제 3 스위치(124)를 상기 제 2 스위치(123)와 그라운드(125)가 연결되도록 제어한다. 그 다음 엑스레이가 조사되면, 포토 컨덕터층(113)은 엑스레이 신호를 전기적인 신호(전자 또는 정공)로 변환한다. 전압이 인가되면, 상기 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(114) 사이에 전기장이 발생한다.
포토컨덕터층(113) 내에 존재하는 전자 또는 정공은 전기장에 의해 절연층(113) 또는 제 2 전극(114) 쪽으로 이동한다. 이렇게 되면, 제 2 전극(114)에 존재하는 정공(+) 및 그라운드로부터 유입되는 전자(-)가 커패시터(122)에 저장된다.
제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 온(on) 시키고, 제 2 스위치(123)를 오프(off) 시킨다. 그러면, 커패시터(122)에 저장되었던 정공(+)이 제 1 스위치(121)를 통해 제 2 판독 집적회로(127)로 흐르게 된다. 그러면, 제 2 판독 집적회로(127)는 유입되는 정공을 판독한다. 즉, 제 2 판독 집적회로(127)는 전기적인 신호를 영상처리할 수 있는 신호로 변환한다. 제어부(130)는 제 2 판독 집적회로(127)로부터 출력된 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
디지털 엑스선 검출장치는 별도의 과정이 필요없이 커패시터에 존재하는 전기적인 신호를 즉시 판독함으로써, 영상을 빨리 획득할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 디지털 엑스선 검출장치는 2개의 모드로 구동될 수 있다.
예를 들면, 사용자가 정확한 영상을 획득하기 위해 설정하는 제 1 모드 및 사용자가 영상을 빠르게 획득하기 위해 설정하는 제 2 모드가 있을 수 있다. 도 3을 참조하면, 사용자가 제 1 모드로 설정한 경우, 디지털 엑스선 검출장치의 제어부(130)는 엑스레이 신호가 조사되기 전에 제 1 스위치(121)를 오프시키고, 제 2 스위치(123)를 온시키고, 제 3 스위치(124)를 제 2 스위치(123)와 그라운드(125)가 연결되도록 제어한다. 그 다음 엑스레이 신호가 조사되면, 제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 온시키고, 제 2 스위치(123)를 오프시킨다. 그 다음, 제어부(130)는 제 2 스위치(123)를 온 시키고, 제 3 스위치(124)를 제 2 스위치(123)와 제 1 판독 직접회로(126)가 연결되도록 제어한다. 그러면, 커패시터(122)에 저장된 전기신호가 제 1 판독 집적회로(126)로 입력된다. 제 1 판독 집적회로(126)는 입력된 전기 신호를 판독하여 판독 신호를 출력한다. 제어부(130)는 제 1 판독 집적회로(126)로부터 출력된 판독 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
반면에, 사용자가 제 2 모드로 설정한 경우, 제어부(130)는 엑스레이 신호가 조사되기 전에, 제 1 스위치(121)를 오프시키고, 상기 제 2 스위치(123)를 온시키고, 상기 제 3 스위치(124)를 상기 제 2 스위치(123)와 그라운드(125)가 연결되도록 제어한다. 그 다음, 제어부(130)는 제 1 스위치(121)를 온시키고, 제 2 스위치(123)를 오프시킨다. 그러면, 커패시터(122)에 저장된 전기신호가 제 2 판독 집적회로(127)로 입력된다. 제 2 판독 집적회로(127)가 유입되는 정공을 판독하여 판독 신호를 출력한다. 제어부(130)는 제 2 판독 집적회로(127)로부터 출력된 신호에 기초하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
이와 같이, 디지털 엑스선 검출장치는 사용자의 선택에 따라 2 개의 모드로 동작함으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

Claims (6)

  1. 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환부와 직렬로 연결되는 제 1 스위치;
    상기 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터;
    상기 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치; 및
    상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 및 그라운드 중 어느 하나와, 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함하는 엑스레이 이미지 검출기의 리드 아웃 장치.
  2. 엑스레이 신호를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환부;
    상기 신호 변환부와 직렬로 연결되는 제 1 스위치와, 상기 신호 변환부와 직렬로 연결되고, 상기 변환된 전기적인 신호를 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터와 직렬로 연결되는 제 2 스위치 및 상기 제 2 스위치와 직렬로 연결되고, 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판독하는 제 1 판독 집적회로 및 그라운드 중 어느 하나와 상기 제 2 스위치를 연결하는 제 3 스위치를 포함하는 리드 아웃 장치; 및
    상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치 및 제 1 판독 집적회로를 제어하는 제어부를 포함하는 엑스레이 이미지 검출기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 엑스레이 신호가 조사되면, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시킨 후, 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 상기 제 1 판독 직접회로가 연결되도록 제어하여 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 1 판독 집적회로로 입력시키는 엑스레이 이미지 검출기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 리드 아웃 장치는
    상기 제 1 스위치의 후단에 직렬로 연결되고, 상기 커패시터에 저장된 전기적인 신호를 판단하는 제 2 판독 집적회로를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치는 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시켜 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 2 판독 집적회로로 입력시키는 엑스레이 이미지 검출기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는
    모드가 정확한 영상을 획득하기 위한 제 1 모드로 설정된 경우, 상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 엑스레이 신호가 조사되면, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시킨 후, 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 상기 제 1 판독 직접회로가 연결되도록 제어하여 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 1 판독 집적회로로 입력시키는 엑스레이 이미지 검출기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    모드가 영상을 빠르게 획득하기 위한 제 2 모드로 설정된 경우, 상기 제 1 스위치를 오프시키고, 상기 제 2 스위치는 온시키고, 상기 제 3 스위치를 상기 제 2 스위치와 그라운드가 연결되도록 제어한 상태에서, 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시켜 상기 커패시터의 전기신호를 상기 제 2 판독 집적회로로 입력시키는 엑스레이 이미지 검출기.
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