KR101118751B1 - 디지털 ｘ선 검출장치 - Google Patents

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Abstract

필름 없이 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하여 디지털 영상을 얻는 디지털 X선 검출장치에 관한 것이다. 디지털 X선 검출장치는, X선 검출 어레이와, 지지 판과, 외부 케이스, 및 충격흡수부재들을 포함한다. X선 검출 어레이는 피사체에 대한 X선 조사시 X선 영상을 검출한다. 지지 판은 X선 검출 어레이의 하측을 지지하며, 하면에 복수의 제1 결합부들이 서로 이격되게 형성된다. 외부 케이스는 X선 검출 어레이와 지지 판을 수용하며, 안쪽 저면에 제1 결합부들에 각각 대응되게 제2 결합부들이 형성된다. 충격흡수부재들은 지지 판의 하면과 외부 케이스의 안쪽 저면 사이에 각각 세워져 배열되며, 각 상단이 제1 결합부에 결합되고 각 하단이 제2 결합부에 결합된다.

Description

디지털 Ｘ선 검출장치{Digital X-ray detector}
본 발명은 필름 없이 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하여 디지털 영상을 얻는 디지털 X선 검출장치에 관한 것이다.
종래 의료용으로 사용되는 진단용 X선 영상 촬영 시스템은 필름(film)을 사용하여 피사체를 촬영하고, 판독을 위해 그 필름을 인화하여 영상을 얻었다. 최근에는 필름 없이 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하여 디지털 영상을 얻는 디지털 X선 검출장치(digital x-ray detector)가 연구, 개발되고 있다.
일 예로, 디지털 X선 검출장치는 외부 케이스 내에 X선 검출 어레이가 고정된 형태로 이루어진다. 여기서, X선 검출 어레이는, 유리 기판과, 유리 기판 위에 적층되는 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터 위에 적층되는 비정질 셀레늄(Selenium)의 광변환물질층과, 광변환물질층 위에 형성되는 절연층과, 절연층 위에 형성되는 탑 전극을 포함한다.
X선 검출 어레이에 X선이 조사되면, X선은 광변환물질층 내에 전자-정공쌍을 만들게 된다. 전자-정공쌍은 탑 전극에 인가된 전압에 의해 가속되어 전자는 외부 전극으로 이동하고, 정공은 TFT의 상부전극을 통해 TFT의 커패시터에 충전된다. 충전된 전압은 TFT의 스위칭 동작에 의해 X선 검출 영상이 검출될 수 있다.
그런데, 전술한 디지털 X선 검출장치는 X선 영상 촬영 시스템의 외부에서 사용되는 빈도가 잦기 때문에, 외부로부터 가해지는 힘에 노출될 가능성이 높다. 예를 들어, 디지털 X선 검출장치가 이동 중 또는 사용 중에 낙하하여 충격을 받거나, 외부로부터 충격을 받는 경우가 있을 수 있다.
이러한 경우, 디지털 X선 검출장치에서 파손되기 쉬운 X선 검출 어레이의 구성요소들, 예컨대 광변환물질층, 박막 트랜지스터, 유리 기판 등이 손상될 수 있다. 이로 인해, 디지털 X선 검출장치의 성능이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, X선 검출 어레이를 충격에서 보호할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파손되기 쉬운 X선 검출 어레이의 구성요소를 충격에서 보호할 수 있는 디지털 X선 검출장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 X선 검출장치는, 피사체에 대한 X선 조사시 X선 영상을 검출하는 X선 검출 어레이; 상기 X선 검출 어레이의 하측을 지지하며, 하면에 복수의 제1 결합부들이 서로 이격되게 형성된 지지 판; 상기 X선 검출 어레이와 지지 판을 수용하며, 안쪽 저면에 상기 제1 결합부들에 각각 대응되게 제2 결합부들이 형성된 외부 케이스; 및 상기 지지 판의 하면과 상기 외부 케이스의 안쪽 저면 사이에 각각 세워져 배열되며, 각 상단이 상기 제1 결합부에 결합되고 각 하단이 상기 제2 결합부에 결합되는 충격흡수부재들을 포함한다.
본 발명에 따르면, 지지 판을 외부 케이스에 나사 또는 록킹 장치로 고정하지 않고도, 충격흡수부재들의 상하단을 지지 판과 외부 케이스에 결합시킴으로써, 지지 판을 외부 케이스에 고정시킬 수 있다. 아울러, 외부 충격시 충격흡수부재들에 의해 충격이 흡수될 수 있으므로, 파손되기 쉬운 X선 검출 어레이의 구성요소들, 예컨대 광변환물질층, 박막 트랜지스터, 유리 기판 등의 손상이 방지될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따르면, 제1,2 결합부가 충격흡수부재의 상하단이 끼움 결합되는 홈 형상으로 이루어질 수 있어, 조립 편의성이 증대될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 X선 검출 장치에 대한 단면도.
도 2는 도 1에 있어서, 지지 판과 외부 케이스에 충격흡수부재들이 결합되는 과정을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 3은 도 1의 제1,2 결합부의 변형 예를 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 있어서, 제1,2 결합부에 충격흡수부재들이 결합되는 과정을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 5는 도 2에 있어서, 제1,2 끼움 홈 및 충격흡수부재의 변형 예를 도시한 분해 사시도.
도 6은 도 2에 있어서, 충격흡수부재의 변형 예를 도시한 분해 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 X선 검출 장치에 대한 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 있어서, 지지 판과 외부 케이스에 충격흡수부재들이 결합되는 과정을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디지털 X선 검출 장치(100)는 X선 검출 어레이(110)와, 지지 판(120)과, 외부 케이스(130), 및 충격흡수부재(140)들을 포함한다.
X선 검출 어레이(110)는 피사체에 대한 X선 조사시 X선 영상을 검출한다. 여기서, X선 검출 어레이(110)는 X선을 전하로 직접 변환하도록 구성될 수 있다. 예컨대, X선 검출 어레이(110)는, 유리 기판과, 유리 기판 위에 적층되는 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터 위에 적층되는 비정질 셀레늄(Selenium)의 광변환물질층(111)과, 광변환물질층(111) 위에 형성되는 절연층과, 절연층 위에 형성되는 탑 전극을 포함한다.
상부에서 X선 검출 어레이(110)에 X선이 조사되면, X선은 광변환물질층(111) 내에 이온화 현상을 일으켜 전자-정공쌍을 만들게 된다. 전자-정공쌍은 탑 전극에 인가된 전압에 의해 가속되어 전자는 외부 전극으로 이동하고, 정공은 TFT의 상부전극을 통해 TFT의 커패시터에 충전된다. 충전된 전압은 TFT의 스위칭 동작에 의해 X선 검출 영상이 검출될 수 있다.
지지 판(120)은 상면에 X선 검출 어레이(110)를 장착하여 X선 검출 어레이(110)의 하측을 지지한다. 지지 판(120)의 하면에는 회로기판(101)이 장착될 수 있으며, 회로기판(101)은 연결 부재(102)에 의해 X선 검출 어레이(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 지지 판(120)은 하면에 복수의 제1 결합부(121)들이 서로 이격되게 형성된다. 제1 결합부(121)들은 충격흡수부재(140)들의 각 상단과의 결합을 위한 것이다.
외부 케이스(130)는 X선 검출 어레이(110)와 지지 판(120)을 수용하도록 형성된다. 외부 케이스(130)는 X선 검출 어레이(110)를 감싸서 보호하며, 외부로부터의 충격을 완화할 수 있도록 탄소(carbon) 등의 재질로 이루어질 수 있다. 외부 케이스(130)는 캐비닛(131)과 커버(132)로 이루어질 수 있다.
캐비닛(131)은 편평한 바닥 면과 4개의 벽면을 갖도록 이루어져 상부가 개구된 형상으로 이루어진다. 커버(132)는 캐비닛(131)의 상부 개구를 덮도록 형성되며, 캐비닛(131)의 상부 개구를 덮은 상태에서 캐비닛(131)에 고정된다. 외부 케이스(130)는 안쪽 저면, 즉 캐비닛(131)의 안쪽 저면에 제1 결합부(121)들에 각각 대응되게 제2 결합부(133)들이 형성된다. 제2 결합부(133)들은 충격흡수부재(140)들의 각 하단과의 결합을 위한 것이다.
충격흡수부재(140)들은 지지 판(120)의 하면과 외부 케이스(130)의 안쪽 저면 사이에 각각 세워져 배열된다. 그리고, 충격흡수부재(140)들은 각 상단이 제1 결합부(121)에 결합되고 각 하단이 제2 결합부(133)에 결합된다. 외부에서 가해지는 힘이나 낙하에 의해 디지털 X선 검출장치(100)에 충격이 가해질 경우, 충격흡수부재(140)들은 상하 방향으로 변형되거나 좌우 방향으로 변형되면서 충격을 흡수한다. 이에 따라, X선 검출 어레이(110)로 전달되는 충격이 감소될 수 있다.
또한, 충격흡수부재(140)들은 상하단이 지지 판(120)과 외부 케이스(130)에 결합되므로, 지지 판(120)이 외부 케이스(130)에 고정될 수 있게 한다. 충격흡수부재(140)는 고무 등의 재질로 이루어질 수 있다. 고무의 경도는 외부 충격시 X선 검출 어레이(110)의 측면이 외부 케이스(130)의 벽면에 부딪히지 않도록 지지 판(120)을 고정하는 역할을 수행함과 동시에, 외부 충격을 흡수하는 역할을 수행할 수 있도록 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이 디지털 X선 검출 장치(100)가 구성되므로, 지지 판(120)을 외부 케이스(130)에 나사 또는 록킹 장치로 고정하지 않고도, 충격흡수부재(140)들의 각 상하단을 지지 판(120)과 외부 케이스(130)에 결합시킴으로써, 지지 판(120)을 외부 케이스(130)에 고정시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 충격흡수부재(140)들은 외부 충격시 충격을 흡수할 수 있으므로, 파손되기 쉬운 X선 검출 어레이(110)의 구성요소들, 예컨대 광변환물질층(111), 박막 트랜지스터, 유리 기판 등의 손상이 방지될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, X선 검출 어레이(110)의 상면과 외부 케이스(130)의 안쪽 상면 사이에는 완충부재(150)가 삽입될 수 있다. 완충부재(150)는 X선 검출 어레이(110)와 외부 케이스(130) 사이에서 완충 역할을 하여 X선 검출 어레이(110)의 상면을 보호할 수 있게 한다. 완충부재(150)는 스펀지, 고무 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 완충부재(150)는 X선 검출 어레이(110)를 외부와 절연시키는 역할도 겸할 수 있다.
완충부재(150)는 X선 검출 어레이(110)의 상면과 외부 케이스(130)의 안쪽 상면 사이에 압착된 상태로 삽입되어 X선 검출 어레이(110)를 눌러줄 수 있다. 이에 따라, 완충부재(150)가 X선 검출 어레이(110)를 눌러주는 힘과 충격흡수부재(140)들이 지지 판(120)을 받치고 있는 힘으로 지지 판(120)이 보다 안정되게 고정될 수 있다.
한편, 제1 결합부(121)는 충격흡수부재(140)의 상단이 끼움 결합되는 제1 끼움 홈(122)으로 형성되며, 제2 결합부(133)는 충격흡수부재(140)들의 각 하단이 끼움 결합되는 제2 끼움 홈(134)들로 형성될 수 있다. 이에 따라, 충격흡수부재(140)들의 각 상하단을 제1,2 끼움 홈(122)(134)에 끼워서 조립하는 과정을 통해, 충격흡수부재(140)들을 지지 판(120)과 외부 케이스(130)에 결합시킬 수 있다. 따라서, 조립 편의성이 증대될 수 있다. 충격흡수부재(140)의 상하단 중 적어도 한쪽 단은 제1 끼움 홈(122) 또는 제2 끼움 홈(134)에 끼워진 상태에서 접착제로 부착되어 보다 견고하게 고정될 수 있다.
제1 끼움 홈(122)들은 지지 판(120)의 하면에 돌출 형성된 돌출부(123)들에 각각 오목하게 형성되며, 제2 끼움 홈(134)들은 외부 케이스(130)의 안쪽 저면에 돌출 형성된 돌출부(135)들에 각각 오목하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 끼움 홈(122)들은 지지 판(120)의 하면에 각각 오목하게 형성되며, 제2 끼움 홈(134)들은 외부 케이스(130)의 안쪽 저면에 각각 오목하게 형성될 수도 있다. 물론, 제1 끼움 홈(122)과 제2 끼움 홈(134) 중 어느 하나가 도 2와 같이 형성되고, 나머지 하나가 도 4에 도시된 바와 같이 형성될 수도 있다.
제1 끼움 홈(122) 및 제2 끼움 홈(134)은 각 횡단면이 원형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 충격흡수부재(140)의 상하단이 제1,2 끼움 홈(122)(134)에 끼워질 수 있도록 충격흡수부재(140)의 횡단면은 제1 끼움 홈(122) 및 제2 끼움 홈(134)의 각 횡단면 형상과 동일한 형상인 원형으로 형성된다. 이에 따라, 충격흡수부재(140)의 상하단이 제1,2 끼움 홈(122)(134)에 보다 견고하게 끼워진 상태로 고정될 수 있다.
다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 끼움 홈(222) 및 제2 끼움 홈(234)은 각 횡단면이 다각형, 예컨대 6각형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 충격흡수부재(240)의 상하단이 제1,2 끼움 홈(222)(234)에 끼워질 수 있도록, 횡단면이 제1 끼움 홈(222) 및 제2 끼움 홈(234)의 각 횡단면 형상과 동일한 형상인 6각형으로 형성된다. 지지 판(120)의 돌출부(223)와 외부 케이스(130)의 돌출부(235)도 6각형으로 형성될 수 있다.
한편, 충격흡수부재(140)(240)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 속이 꽉 찬 형상으로 이루어질 수 있으나, 충격흡수부재(340)는 도 6과 도시된 바와 같이 상하 방향으로 중공(341)이 형성된 링 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..X선 검출 어레이 120..지지 판
121..제1 결합부 122,222. 제1 끼움 홈
130..외부 케이스 133..제2 결합부
134,234..제2 끼움 홈 140,240,340..충격흡수부재
150..완충부재

Claims (7)

  1. 피사체에 대한 X선 조사시 X선 영상을 검출하는 X선 검출 어레이;
    상면에 상기 X선 검출 어레이를 장착하여 상기 X선 검출 어레이의 하측을 지지하고, 하면의 가장자리 및 중앙부에 복수의 제1 끼움 홈들이 서로 이격되게 형성되며, 상기 제1 끼움 홈들이 형성된 부위 이외의 하면 부위에 회로기판을 장착하여 지지하는 지지 판;
    상기 X선 검출 어레이와 상기 지지 판을 수용하는 내부 공간을 갖고 상부가 개구된 캐비닛과 상기 캐비닛의 상부 개구를 덮는 커버를 구비하며, 상기 캐비닛의 안쪽 저면에 상기 제1 끼움 홈들과 각각 대응되어 상기 제1 끼움 홈들과 하나씩 한 조를 이루는 제2 끼움 홈들이 형성된 외부 케이스; 및
    각각 기둥 형태로 이루어지고 상기 지지 판의 하면과 상기 캐비닛의 안쪽 저면 사이에 각각 세워져 배열되며, 상기 캐비닛의 안쪽 저면으로부터 상기 지지 판 및 회로기판이 일정 갭을 갖고 이격되도록 각 상단과 하단이 상기 각 조의 제1 끼움 홈과 제2 끼움 홈에 각각 끼움 결합되어, 외부로부터 충격이 가해질 때 상기 X선 검출 어레이가 상기 외부 케이스의 내벽에 부딪히는 것을 방지하면서 좌우 방향으로 변형되거나 상하 방향으로 변형되면서 외부 충격을 흡수하는 충격흡수부재들; 및
    상기 X선 검출 어레이의 상면과 상기 커버의 하면 사이에 압착된 상태로 삽입되어, 완충 역할을 함과 아울러 상기 충격흡수부재들과 함께 상기 지지 판을 상기 캐비닛에 보다 안정되게 고정하는 완충부재;
    를 포함하는 디지털 X선 검출장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 끼움 홈들은 상기 지지 판의 하면에 돌출 형성된 돌출부들에 각각 오목하게 형성되며,
    상기 제2 끼움 홈들은 상기 외부 케이스의 안쪽 저면에 돌출 형성된 돌출부들에 각각 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 디지털 X선 검출장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 끼움 홈들 및 제2 끼움 홈들은 각 횡단면이 원형 또는 다각형으로 형성되며,
    상기 충격흡수부재들은 각 횡단면이 상기 제1 끼움 홈들 및 제2 끼움 홈들의 각 횡단면 형상과 동일한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 디지털 X선 검출장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수부재들은 상하 방향으로 중공이 형성된 링 형상으로 각각 형성된 것을 특징으로 하는 디지털 X선 검출장치.
  7. 삭제
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