KR101914256B1 - 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하면서 영상 품질의 저하를 억제할 수 있는 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터는 무선 충전이 가능한 배터리; 상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 외부의 전력 공급모듈에서 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신모듈; 및 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈;을 포함하고, 상기 제어 모듈은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단하도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터는 무선 충전이 가능한 배터리; 상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 외부의 전력 공급모듈에서 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신모듈; 및 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈;을 포함하고, 상기 제어 모듈은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단하도록 할 수 있다.
Description
본 발명은 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하면서 영상 품질의 저하를 억제할 수 있는 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법에 관한 것이다.
방사선 디텍터(Radiation detector)는 인체 또는 물체를 투과한 엑스선(X-ray)과 같은 방사선을 필름 없이 전기적으로 검출하여 영상정보를 획득하는 장치이다. 즉, 방사선 조사(照射)에 의해 생성된 영상 정보를 영상 이미지로 변환함으로써, 인체의 골격이나 장기의 이상 여부 또는 물체의 균열 등을 확인할 수 있다. 방사선 디텍터는 방사선 영상을 검출하는 방식에 따라 크게 직접 방식과 간접 방식으로 나누어진다. 직접 방식은 통상적으로 비정질 셀레늄(또는 비정질 실리콘)과 박막 필름 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 이용하여 인체를 투과한 방사선에 의해 발생한 영상 정보를 직접 검출하는 방식이고, 간접 방식은 방사선을 가시광선으로 바꾸어주는 아이오딘화 세슘(CsI) 등과 같은 형광물질에 의해서 발생한 광신호를 수광소자를 사용하여 검출함으로써, 방사선 영상을 획득하는 방식이다.
종래의 고정형 방사선 디텍터는 방사선 촬영장치에 고정 설치되어 외부 전원과의 접속으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있었다. 최근 들어, 이러한 방사선 디텍터는 인체나 동물을 대상으로 하는 병원이나, 다양한 구조물의 비파괴 검사가 필요한 산업 현장 등의 다양한 장소에서 구비된 방사선 촬영장치로부터 분리되어 별도로 이동이 가능하고, 필요시에 방사선 촬영장치에 삽입하여 방사선 촬영을 할 수 있도록 구성되어 사용상 시간적, 공간적으로 자유로운 카세트형 디지털 방사선 디텍터로 발전하고 있다.
카세트형 디지털 방사선 디텍터는 외부 전원과 접속되어 안정적으로 전원을 공급받을 수 있는 고정형 방사선 디텍터와는 달리 방사선 촬영을 위해 휴대하여 방사선 촬영장치로 이동하는 등이 빈번히 발생하므로, 휴대 혹은 이동에 간편하도록 무게 혹은 부피가 늘어나지 않으면서도 카세트형 디지털 방사선 디텍터를 이용하여 방사선 촬영하거나, 획득된 촬영 정보의 전송 등에 필요한 전원의 공급을 안정적으로 할 수 있도록 하는 기술의 확보가 필수적이다.
이와 관련하여 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하는 방법이 제시되고 있으나, 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장이 방사선 검출 패널에 축적되는 전하량에 영향을 주게 되고, 상기 전자기장은 소정 시간 전하를 축적시키는 과정뿐만 아니라 방사선 검출 패널에서 각 픽셀마다 순차적으로 전하를 출력하는 중에도 아직 스캔되지 않은 픽셀들에 축적되어 있는 전하량에 영향을 주게 된다. 이렇게 영향을 받은 전하량들은 노이즈로 작용하게 되고, 이러한 노이즈는 방사선 영상의 영상 품질을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 촬영 상태에서 무선 충전을 차단함으로써, 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하면서도 영상 품질의 저하를 억제할 수 있는 방사선 디텍터 및 방사선 디텍터의 전원 관리방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터는 무선 충전이 가능한 배터리; 상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 외부의 전력 공급모듈에서 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신모듈; 및 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈;을 포함하고, 상기 제어 모듈은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단하도록 할 수 있다.
상기 제어 모듈은 방사선 노출의 자동 감지시에 촬영 시작으로 판단하고, 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 촬영 시작으로 판단하고, 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다.
입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널; 및 상기 방사선 검출 패널에서 상기 영상 정보를 출력하는 리드아웃 모듈;을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 전력 재공급신호를 생성하여 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되는 경우에 대기 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 대기 상태가 설정 시간 이상 지속된 경우에 휴지 상태인 것으로 판단하고, 상기 휴지 상태에서는 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시킬 수 있다.
상기 휴지 상태에서는 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 상기 대기 상태보다 증가시키거나 상기 배터리로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 대기 상태보다 감소시킬 수 있다.
상기 제어 모듈에 연결되며, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 온도 측정부재;를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에 전력공급 중단신호를 생성하여 전송하며, 상기 제1 설정온도 이상인 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에 전력공급 재개신호를 생성하여 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템은 전력을 무선으로 송신하는 전력 공급모듈; 상기 전력 공급모듈에서 전력을 수신하는 전력 수신모듈과, 상기 전력 수신모듈에서 수신된 전력으로 충전이 가능한 배터리를 포함하는 방사선 디텍터; 및 상기 방사선 디텍터의 내부 또는 외부에 배치되며, 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈;을 포함하고, 상기 제어 모듈은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법은 방사선 디텍터의 전력 수신모듈에 무선으로 전력을 공급하여 배터리를 무선 충전하는 과정; 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정;을 포함하고, 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정은 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지하는 과정;을 포함하고, 방사선 노출의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성할 수 있다.
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정은 촬영을 개시하는 이벤트를 감지하는 과정;을 포함하고, 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성할 수 있다.
상기 방사선 디텍터의 방사선 검출 패널에 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 생성된 상기 방사선 검출 패널로부터 영상 정보를 출력하는 과정;을 더 포함하고, 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력 재공급신호를 생성할 수 있다.
상기 배터리를 무선 충전하는 과정은, 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되어 설정 시간 이상 무선 충전이 지속된 경우에 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정에서는 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 증가시키거나 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시킬 수 있다.
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 과정;을 더 포함하고, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에는 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력공급 중단신호를 생성하며, 상기 제1 설정온도 이상인 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에는 상기 제어 모듈이 전력공급 재개신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 디텍터는 제어 모듈을 통해 방사선 디텍터의 상태를 판단하여 촬영 상태인 것으로 판단하는 경우에 배터리의 무선 충전을 차단함으로써, 촬영 상태에서 무선 충전 과정 중 발생하는 전자기장으로 인한 노이즈를 방지할 수 있어 영상 품질의 저하를 억제할 수 있다.
그리고 대기 상태와 휴지 상태로 구분하여 각 상태에 따라 전력 수신모듈에 수신되는 전력량 또는 방사선 디텍터의 소모 전력을 다르게 함으로써, 효과적으로 전원을 관리할 수 있고, 배터리의 품질 저하를 억제할 수도 있다.
또한, 온도 측정부재를 통해 전력 수신모듈 또는 배터리의 온도를 측정하여 배터리의 무선 충전을 제어함으로써, 방사선 디텍터의 온도 상승으로 암전류가 증가하여 노이즈가 심해지는 것을 억제 또는 방지할 수 있으며, 국부적인 온도 상승으로 인한 방사선 영상의 불균일 발생을 방지할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터의 개략도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템을 나타낸 그림.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 상태 변화를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템을 나타낸 그림.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 상태 변화를 설명하기 위한 개념도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터(100)는 무선 충전이 가능한 배터리(10); 상기 배터리(10)와 전기적으로 연결되며, 외부의 전력 공급모듈(210)에서 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신모듈(110); 및 상기 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈(210)에 전송하는 제어 모듈(120);을 포함할 수 있고, 상기 제어 모듈(120)은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단하도록 할 수 있다.
배터리(10)는 무선 충전이 가능할 수 있으며, 전력 수신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 충전될 수 있고, 제어 모듈(120) 등의 방사선 디텍터(100)의 구성 중 적어도 일부에 전원을 공급할 수 있다.
전력 수신모듈(110)은 배터리(10)와 전기적으로 연결될 수 있고, 외부의 전력 공급모듈(210)에서 무선으로 전력을 수신할 수 있으며, 배터리(10)의 충전을 위한 전력을 전력 공급모듈(210)로부터 전달할 수 있다. 또한, 전력 수신모듈(110)은 전력 공급모듈(210)과 통신할 수 있고, 전력 공급모듈(210)에 전력 공급을 제어하는 제어신호를 전달할 수 있다.
제어 모듈(120)은 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있으며, 전력 수신모듈(110)과 전력 공급모듈(210)이 통신하는 경우에는 전력 수신모듈(110)에 연결되어 전력 수신모듈(110)을 통해 상기 제어신호를 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 그리고 제어 모듈(120)은 방사선 디텍터(100)의 상태를 판단하는 중앙처리부(121), 중앙처리부(121)의 판단에 따라 상기 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(122) 및 영상 이미지를 프레임(Frame) 형태로 배열하여 컴퓨터(예를 들어, PC) 등의 사용자 인터페이스(20)에 전송하는 영상처리부(123)를 포함할 수 있다.
중앙처리부(121)는 방사선 디텍터(100) 시스템을 운용할 수 있고, 방사선 디텍터(100)의 상태를 판단할 수 있으며, 방사선 디텍터(100)의 상태는 크게 영상 정보(또는 영상 이미지)를 획득하는 촬영 상태와 그렇지 않은 비촬영 상태로 구분할 수 있다. 여기서, 촬영 상태에서는 무선 충전을 차단할 수 있고, 비촬영 상태에서는 무선 충전을 진행(또는 허용)할 수 있다. 그리고 상기 촬영 상태와 상기 비촬영 상태는 각각 구분되어 세분화될 수 있으며, 상기 비촬영 상태는 대기 상태와 휴지 상태를 포함할 수 있다.
제어신호 생성부(122)는 중앙처리부(121)에서의 방사선 디텍터(100)의 상태 판단에 따라 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어신호를 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다.
영상처리부(123)는 전송되는 영상 이미지를 프레임 형태로 배열할 수 있다. 또한, 영상처리부(123)는 프레임 형태로 배열된 영상 이미지를 사용자 인터페이스(20)에 전송할 수 있다.
한편, 중앙처리부(121), 제어신호 생성부(122), 영상처리부(123) 등의 제어 모듈(120)의 구성들은 임베디드(embedded)화될 수 있으며, 서로 신호를 주고 받을 수 있다.
그리고 제어 모듈(120)은 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단하도록 할 수 있다. 즉, 제어 모듈(120)은 촬영이 시작되는 경우에 전력 차단신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 이때, 상기 촬영 상태의 구간은 영상 정보 획득구간(즉, 협의의 촬영구간)을 포함하는 구간일 수 있고, 상기 촬영 상태는 영상 정보 획득구간을 포함하는 구간에서 이루어지는 수행 과정들일 수 있으며, 이에 따라 상기 영상 정보 획득구간을 포함하는 구간 동안 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단할 수 있다. 여기서, 중앙처리부(121)는 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것을 판단할 수 있고, 제어신호 생성부(122)에서는 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어 모듈(120)에서 전력 공급모듈(210)로 상기 전력 차단신호가 전송되면, 전력 공급모듈(210)에서는 전력 수신모듈(110)로의 전력 공급을 차단(또는 중지)할 수 있고, 이를 통해 무선 충전을 차단할 수 있으며, 촬영 상태에서 자기 유도(magnetic induction) 등의 무선 충전으로 인한 전자기장의 발생을 방지할 수 있다.
종래에는 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하는 경우, 방사선 디텍터의 촬영 상태에서도 무선 충전이 이루어져 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장이 방사선 검출 패널에 축적되는 전하량에 영향을 주게 되며, 상기 전자기장은 소정 시간 전하를 축적시키는 과정뿐만 아니라 상기 방사선 검출 패널에서 각 픽셀마다 순차적으로 전하를 출력하는 중에도 아직 스캔되지 않은 픽셀들에 축적되어 있는 전하량에 영향을 주게 된다. 이렇게 영향을 받은 전하량들은 노이즈로 작용하게 되고, 이러한 노이즈에 의해 방사선 영상의 영상 품질이 저하되는 문제가 있었다.
하지만, 본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 제어 모듈(120)을 통해 방사선 디텍터(100)의 상태를 판단하여 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 차단신호를 전력 공급모듈(210)에 전송함으로써, 촬영 상태에서 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단하여 무선 충전을 차단할 수 있으므로, 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장으로 인한 노이즈를 방지할 수 있고, 이에 따라 영상 품질의 저하를 억제할 수 있다.
예를 들어, 제어 모듈(120)은 방사선 노출의 자동 감지시에 촬영 시작으로 판단할 수 있고, 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다. 여기서, 제어 모듈(120)은 방사선노출 감지부(130)를 통해 방사선 노출을 감지할 수 있고, 상기 전력 차단신호를 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 일반적으로 방사선 디텍터(100)를 이용한 방사선 촬영장치(300)는 방사선노출 감지부(130)를 통해 방사선 디텍터(100)의 방사선 노출을 감지하여 방사선 촬영장치(300)의 촬영을 시작하게 되는데, 이러한 경우에는 방사선 노출의 감지시(또는 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출이 감지된 경우)에 제어 모듈(120)의 제어신호 생성부(122)에서 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 즉, 방사선노출 감지부(130)는 방사선 디텍터(100)의 방사선 노출을 감지하여 방사선 노출신호를 제어 모듈(120)에 전송할 수 있으며, 제어 모듈(120)에서는 상기 방사선 노출신호를 통해 방사선 촬영장치(300)의 촬영 시작을 판단할 수 있고, 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 방사선노출 감지부(130)는 방사선 검출 패널(140)을 이용한 것일 수 있으며, 방사선 검출 패널(140)의 적어도 어느 하나의 픽셀을 방사선감지 픽셀로 사용하여 엑스선(X-ray) 등의 방사선을 감지함으로써, 방사선 디텍터(100)의 방사선 노출을 감지할 수 있다.
방사선노출 감지부(130)를 사용하지 않는 경우, 제어 모듈(120)은 촬영을 개시하는(또는 촬영을 시작하라는) 이벤트(예를 들어, 동작, 신호 등)의 감지시에 촬영 시작으로 판단할 수 있고, 상기 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다. 여기서, 상기 전력 차단신호는 전력 공급모듈(210)에 전송될 수 있다. 제어 모듈(120)은 촬영 시작(또는 촬영 시작 명령)에 대응되는 이벤트를 감지하여 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것으로 판단할 수 있으며, 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시(또는 상기 이벤트가 감지된 경우)에 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트는 촬영 시작 버튼(또는 아이콘)을 누르는(또는 클릭하는) 것 등 수동으로 하는 동작일 수 있으며, 제어 모듈(120)은 각 이벤트와 관련된 구성들에서 이벤트 신호를 받는 등과 같이 상기 이벤트를 감지하여 방사선 촬영장치(300)의 촬영 시작을 판단할 수 있고, 상기 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널(140); 및 방사선 검출 패널(140)에서 상기 영상 정보를 출력하는 리드아웃 모듈(150);을 더 포함할 수 있다.
방사선 검출 패널(140)은 배터리(10)에 연결될 수 있고, 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출 패널(140)은 방사선 발생기(미도시)에서 방출된 방사선이 피사체(30)을 통과하여 입사되는 방사선의 세기 또는 양에 따라 변화되는 전기 신호를 통해 상기 영상 정보를 생성할 수 있다. 그리고 방사선 검출 패널(140)은 2차원의 매트릭스 형태로 배열되어 방사선에 감응함으로써 영상 정보를 생성하는 복수의 감지 픽셀 및 각 감지 픽셀에서 발생된 영상 정보를 데이터 라인(Data line) 또는 게이트 라인(Gate line)을 통해 출력할지를 결정하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 포함할 수 있다. 이때, 방사선 검출 패널(140)의 감지 픽셀은 디지털 방식으로 방사선을 감지하면 전기 신호가 발생되는 광전물질을 사용하는 직접 변환 방식 또는 신틸레이터를 사용하는 간접 변환 방식에 특별히 제한되지 아니한다.
리드아웃 모듈(150)은 방사선 검출 패널(140)에 연결될 수 있고, 방사선 검출 패널(140)의 각 감지 픽셀에서 상기 영상 정보를 출력할 수 있다. 리드아웃 모듈(150)은 방사선 검출 패널(140)의 박막 트랜지스터(TFT)의 데이터 라인(또는 게이트 라인)을 통해 생성(또는 획득)된 상기 영상 정보를 읽어들일 수 있고, 상기 영상 정보를 해독할 수도 있다. 그리고 리드아웃 모듈(150)은 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 구동하는 게이트부(151) 및 상기 영상 정보를 독출하는 독출 집적회로(ROIC, 152)를 포함할 수 있다. 게이트부(151)는 방사선 검출 패널(140)의 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트(Gate) 전극을 구동할 수 있다. 즉, 게이트부(151)는 방사선 검출 패널(140)의 게이트 신호배선을 선택하여 스캔(Scan) 주사신호를 발생하는 역할을 할 수 있으며, 게이트부(151)가 주사선을 선택하고 스캔 펄스를 인가하여 상기 감지 픽셀에서 전하가 축적되는 셀(cell)이 온(On) 상태가 되면, 독출 집적회로(152)가 데이터 각각의 신호배선(또는 데이터 라인)을 통하여 상기 셀에 신호전압을 인가하는 역할을 할 수 있다.
독출 집적회로(152)는 방사선 검출 패널(140)이 생성한 영상 정보를 선택/구동한 후 독출하고 증폭을 시켜주는 반도체일 수 있으며, 방사선 검출 패널(140)로부터의 미약한 아날로그(Analog) 신호를 증폭하기 위한 증폭부(AMP)를 포함할 수 있고, 집적기술향상에 따라 증폭부 외에도 A/D 컨버터(Analog Digtal Converter; ADC)까지 포함하여 아날로그 값을 디지털 값으로 변환할 수도 있다.
제어 모듈(120)은 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 전력 재공급신호를 생성하여 전송할 수 있다. 여기서, 상기 전력 재공급신호는 전력 공급모듈(210)에 전송될 수 있고, 상기 전력 재공급신호의 생성 시기는 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 알맞게 정해질 수 있으며, 촬영 상태에서 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 방사선 검출 패널(140)의 모든 상기 셀에서 전하량을 독출할 때까지(즉, 영상 정보 획득구간 또는 협의의 촬영구간) 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있으면 족하다.
배터리(10)를 자기유도 방식 등으로 무선 충전하게 되면, 무선 충전 과정에서 전자기장이 발생하게 되고, 이러한 전자기장은 방사선 검출 패널(140) 각 상기 셀의 전하 축적에 영향을 주게 되며, 각 상기 셀의 전하량에 왜곡을 주게 된다. 촬영 상태에도 배터리(10)를 무선 충전하는 경우에는 무선 충전 과정에서 발생되는 전자기장이 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 축적되는 전하량에 영향을 주게 되고, 이에 따라 이러한 전하량에 의해 독출된 영상 정보를 기초하여 방사선 영상을 만들게 되면 영상에 왜곡이 생기게 되며, 방사선 영상의 영상 품질을 저하시킨다. 특히, 무선 충전 과정에서 발생되는 전자기장은 촬영 상태에서도 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키고 전하가 축적된 전하량을 독출하는 과정에서 영향을 주게 된다. 이에 따라 촬영 상태에서 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 방사선 검출 패널(140)의 모든 상기 셀에 전하량을 독출할 때까지 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있다.
하지만, 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 방사선 검출 패널(140)의 모든 상기 셀에 전하량을 독출할 때까지만 배터리(10)의 무선 충전을 차단하기 위해서는 제어 모듈(120)이 각 시기를 감지할 수 있도록 방사선 디텍터(100)의 구성들에 새로운 기능을 부가하거나 방사선 디텍터(100)에 새로운 구성을 추가하여야 한다. 또한, 연속적(또는 짧은 주기)으로 상기 촬영 상태가 반복되는 경우에는 무선 충전의 차단과 재개를 반복하여야 하는데, 무선 충전과 재개의 실시간 전환이 어려울 뿐만 아니라 잦은 충전과 방전의 반복으로 배터리의 수명이 단축될 수도 있다.
본 발명의 방사선 디텍터(100)는 출력된 상기 영상 정보를 영상 이미지로 변환하는 영상 변환부(160);를 더 포함할 수 있다. 영상 변환부(160)는 리드아웃 모듈(150)에 연결될 수 있고, 리드아웃 모듈(150)에서 전송된 영상 정보를 영상 이미지로 변환할 수 있다. 이때, 영상 변환부(160)는 각 상기 셀의 디지털 값을 병합하여 영상 이미지로 변환할 수 있다. 여기서, 영상 변환부(160)는 변환된 영상 이미지를 그대로 영상처리부(123)로 전송할 수 있고, 변환된 영상 이미지를 참조 영상이미지와 합성한 합성 이미지를 영상처리부(123)에 전송할 수도 있으며, 제어 모듈(120)은 영상처리부(123)에 영상 변환부(160)로부터 상기 영상 이미지(또는 상기 합성 이미지)의 전송시(또는 상기 영상 이미지가 전송되는 경우)에 방사선 촬영장치(300)의 촬영 종료로 판단할 수도 있다.
예를 들어, 제어 모듈(120)은 영상 변환부(160)로부터 영상처리부(123)에 상기 영상 이미지의 전송시 또는 영상처리부(123)에서 사용자 인터페이스(20)로 상기 영상 이미지가 프레임화된 영상 프레임의 전송시에 전력 재공급신호를 생성하여 전송할 수 있다. 방사선 영상의 생성을 위해 필수적으로 상기 영상 이미지가 영상처리부(123)에 전송되므로, 상기 영상 이미지가 영상처리부(123)에 전송되는 신호를 감지하여 제어 모듈(120)에서 상기 전력 재공급신호를 생성할 수 있다. 또한, 영상처리부(123)에서 상기 영상 이미지를 프레임화하여 사용자 인터페이스(20)로 상기 영상 프레임을 전송하여야 하므로, 상기 영상 프레임의 전송이 완료되면, 영상처리부(123)가 상기 영상 프레임을 전송하면서 제어신호 생성부(122)에 신호를 전송하여 제어 모듈(120)에서 상기 전력 재공급신호를 생성할 수 있다.
그리고 제어 모듈(120)의 구성들은 임베디드될 수 있으며, 이러한 경우에는 상기 영상 이미지가 전송되거나 프레임화되어 출력되는 것을 감지하여 용이하게 촬영 종료를 판단할 수 있다.
또한, 영상처리부(123)에서는 최종적으로 영상 이미지가 프레임화되어 외부(즉, 상기 사용자 인터페이스)로 전송되므로, 이후에 더 외부로 전송될 영상 프레임이 있는지를 판단하여 연속 촬영에서도 정확하게 방사선 디텍터(100)를 이용한 촬영 종료를 판단할 수 있다.
이에 방사선 디텍터(100)의 구성들에 새로운 기능을 부가하거나 방사선 디텍터(100)에 새로운 구성을 추가하지 않아도 용이하게 촬영 종료로 판단하여 상기 전력 재공급신호를 생성할 수 있다.
한편, 방사선 디텍터(100)의 촬영 상태로 인한 무선 충전의 차단 시점과 종점은 이에 제한되지 않고, 다양하게 정해질 수 있으며, 촬영 상태에서 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 방사선 검출 패널(140)의 모든 상기 셀에 전하량을 독출할 때까지 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있으면 족하다.
그리고 제어 모듈(120)은 전력 수신모듈(110)에 전력 공급이 시작되는 경우에 대기 상태인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 재공급신호가 전력 공급모듈(210)에 전송되어 전력 수신모듈(110)에 전력이 재공급되는 경우에 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태에서 대기 상태로 전환될 수 있다. 상기 대기 상태는 언제든지 바로(또는 비교적 짧은 시간에) 상기 촬영 상태로 전환될 수 있는 상태를 의미할 수 있으며, 상기 촬영 상태보다 전력 소모가 적을 수도 있다. 여기서, 상기 촬영 상태보다 전력 소모를 줄이는 경우에는 방사선 디텍터(100)의 구성 중 적어도 일부에 공급되는 전원을 차단하여 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 촬영 상태보다 줄일 수 있다. 예를 들어, 리드아웃 모듈(150)에 공급되는 전원을 차단할 수 있으며, 리드아웃 모듈(150)은 전원이 재공급되면 짧은 시간 내에 구동할 수 있을 뿐만 아니라 방사선 검출 패널(140)에 소정 시간 동안 전하가 축적될 때까지 실질적으로 구동되지 않아서 전하량 출력이나 영상 획득에 영향이 없으므로, 전원을 차단할 수도 있다. 그리고 상기 대기 상태에서는 배터리(10)의 무선 충전이 수행될 수 있고, 일반적인 조건(예를 들어, 보통의 충전량, 보통의 충전 속도 등)의 무선 충전이 이루어질 수 있다.
또한, 제어 모듈(120)은 상기 대기 상태가 설정 시간 이상 지속된 경우에 휴지(休止) 상태인 것으로 판단할 수 있고, 상기 휴지 상태에서는 배터리(10)의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 수신모듈(110)에 전력이 재공급되어 상기 대기 상태로 전환된 이후에 상기 대기 상태가 설정 시간 이상 지속되면, 방사선 디텍터(100)가 상기 대기 상태에서 휴지 상태로 전환될 수 있다. 상기 휴지 상태는 상기 대기 상태보다 상기 촬영 상태로 전환되는 시간이 오래 걸리는 상태를 의미할 수 있으며, 상기 대기 상태보다 높은 단위시간당 충전량을 가질 수도 있다.
상기 휴지 상태에서는 배터리(10)의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시킬 수 있으며, 제어 모듈(120)은 배터리(10)의 단위시간당 충전량을 증가시키는 충전량 증가신호를 생성하여 전송할 수 있다.
예를 들어, 상기 휴지 상태에서는 전력 수신모듈(110)에 수신되는 전력량을 상기 대기 상태보다 증가시키거나 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 대기 상태보다 감소시킬 수 있다. 전력 수신모듈(110)에 수신되는 전력량을 상기 대기 상태보다 증가시켜 고전력 충전(또는 고속 충전)을 실시함으로써, 배터리(10)의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시킬 수 있으며, 제어 모듈(120)은 전력 수신모듈(110)에 수신되는 전력량을 증가시키는 전력량 증가신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다.
또한, 방사선 디텍터(100)의 소모 전력을 상기 대기 상태보다 감소시켜 상대적으로 배터리(10)의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시킬 수도 있으며, 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 대기 상태보다 감소시킬 수 있다. 이때, 방사선 디텍터(100)의 구성들에 공급되는 전원을 선택적으로 차단하는 전원 차단신호를 전원 차단을 원하는 방사선 디텍터(100)의 구성 또는 그 구성의 전원 차단을 위한 구성에 전송할 수 있다. 방사선 디텍터(100)의 구성 중 상기 대기 상태보다 더 많은 구성에 공급되는 전원을 차단하여 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 대기 상태보다 감소시킬 수 있고, 방사선 디텍터(100)의 소모 전력(또는 상기 배터리의 방전량)을 상기 대기 상태보다 줄일 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(120)에만(또는 상기 제어 모듈과 상기 방사선 검출 패널에만) 전원을 공급할 수 있다. 한편, 전력 수신모듈(110)에 수신되는 전력량의 증가와 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상 수의 감소가 함께 이루어질 수도 있다.
여기서, 방사선 디텍터(100)는 상기 대기 상태가 상기 설정 시간 이상 지속된 경우에만 상기 휴지 상태로 전환될 수 있으며, 이러한 이유는 상기 촬영 상태에서 바로 상기 휴지 상태가 되면, 짧은 주기로 방사선 촬영장치(300)의 촬영이 이어지는 경우에 바로 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태로 전환될 수 없거나 바로 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 없게 되어 방사선 촬영장치(300)의 촬영을 위한 준비 시간이 길어지기 때문이다.
한편, 방사선 촬영장치(300)에 방사선 디텍터(100)를 탈착 가능한 경우에는 방사선 디텍터(100)의 장착과 분리로 상기 대기 상태와 상기 휴지 상태를 판단할 수도 있으며, 방사선 디텍터(100)가 방사선 촬영장치(300)에 장착된 경우를 상기 대기 상태로 판단할 수 있고, 방사선 디텍터(100)가 방사선 촬영장치(300)에 분리된 경우를 상기 휴지 상태로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 방사선 디텍터(100)는 배터리(10)에 연결되어 배터리(10)의 전원 공급을 제어하는 전원관리부(미도시);를 더 포함할 수 있다. 전원관리부(미도시)는 제어 모듈(120)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 방사선 디텍터(100)의 각 상태(즉, 촬영 상태, 대기 상태 및 휴지 상태)에 따라 방사선 디텍터(100)의 각 구성에 공급되는 전원을 스위칭할 수 있다. 여기서, 상기 전원관리부(미도시)는 제어 모듈(120)과 연결될 수 있고, 제어 모듈(120)에서 전송되는 제어신호에 의해 구동될 수도 있다. 상기 전원관리부(미도시)는 방사선 디텍터(100)의 각 구성마다 공급되는 전원을 스위칭하여 배터리(10)로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 조절할 수 있고, 배터리(100)의 전원 공급을 제어할 수 있다.
그리고 제어 모듈(120)에는 상기 촬영 상태뿐만 아니라 상기 대기 상태와 상기 휴지 상태에도 항상 전원이 공급될 수 있다. 방사선 디텍터(100)가 완전히 꺼진(off) 상태가 된 이후에, 다시 방사선 디텍터(100)를 사용하기 위해서는 재부팅 과정을 통하여 초기화하는 과정을 반드시 거쳐야 하므로, 제어 모듈(120)에 항상 전원을 공급하여 방사선 디텍터(100)의 재부팅 혹은 초기화를 배제할 수 있다. 또한, 제어 모듈(120)은 전원이 차단되면 안정화 및 초기화를 위해서 재부팅하는 경우 수분이 소요되므로, 상기 촬영 상태로 전환되는 경우에 되도록 빨리(또는 수분 이내에) 방사선 촬영장치(300)의 촬영이 가능할 수 있도록 제어 모듈(120)에 항상 전원을 공급하여 제어 모듈(120)을 항상 온(on) 상태로 유지할 수 있다. 특히, 중앙처리부(121)는 방사선 촬영장치(300)의 촬영을 할 수 있도록 방사선 디텍터(100)의 상태를 확인하므로, 방사선 디텍터(100)를 방사선 촬영장치(300)로 휴대하여 이동한 후 삽입하여 바로 방사선 촬영장치(300)의 촬영이 가능할 수 있도록 중앙처리부(121)는 항상 온 상태를 유지할 수 있다.
또한, 방사선 디텍터(100)는 피사체(30)를 통과하여 방사선 검출 패널(140)에 입사하는 방사선에 의해 생성된 영상 정보를 기초하여 변환된 피사체 영상이미지(또는 원본 영상이미지)와 방사선이 입력되지 않은 채로 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝한 참조 영상이미지(또는 오프셋 영상이미지)를 합성하여 방사선 영상을 생성할 수 있으며, 방사선 촬영장치(300)의 촬영은 피사체 영상이미지 획득과 참조 영상이미지 획득을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 참조 영상이미지는 피사체 없이 촬영하는 백그라운드(또는 베이스) 영상이미지로서, 다크(dark) 이미지일 수 있다. 예를 들어, 상기 참조 영상이미지의 획득 방법은 상기 피사체 영상이미지보다 먼저 획득하거나 상기 피사체 영상이미지보다 나중에 획득하는 두 종류의 방법이 있을 수 있으며, 상기 피사체 영상이미지보다 먼저 획득한 상기 참조 영상이미지를 사용하는 경우에는 매번 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용하거나 최적화되어(또는 조건에 따라) 미리 저장된 상기 참조 영상이미지를 사용할 수 있고, 상기 피사체 영상이미지보다 나중에 획득한 상기 참조 영상이미지를 사용하는 경우에는 한 번의 촬영으로 상기 피사체 영상이미지에 이어 연속적으로 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용하거나 상기 피사체 영상이미지를 획득하는 촬영과 별도의 촬영으로 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용할 수 있다.
일반적으로 상기 피사체 영상이미지보다 나중에 획득한 상기 참조 영상이미지를 사용하는 경우에는 매번 상기 참조 영상이미지를 획득하여야 하기 때문에 한 번의 촬영으로 상기 피사체 영상이미지에 이어 연속적으로 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용할 수 있으며, 피사체(30)를 통과하여 입사하는 방사선에 의해 생성된 영상 정보를 방사선 검출 패널(140)에서 읽어들인 다음에 소정 시간 경과 후 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝하여 상기 참조 영상이미지를 획득할 수 있다. 이때, 피사체(30)를 통과하여 입사하는 방사선에 의해 생성된 영상 정보를 방사선 검출 패널(140)에서 읽어들이고 바로 소정 시간 경과 후 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝하여 상기 참조 영상이미지를 획득할 수도 있으며, 피사체(30)를 통과하여 입사하는 방사선에 의해 생성된 영상 정보를 방사선 검출 패널(140)에서 읽어들이고 방사선 검출 패널(140)을 리셋한 다음에 소정 시간 경과 후 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝하여 상기 참조 영상이미지를 획득할 수도 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(120)은 영상 변환부(160)로부터 영상처리부(123)에 상기 참조 영상이미지 또는 피사체 영상이미지와 참조 영상이미지를 합성한 합성 이미지의 전송시에 방사선 촬영장치(300)의 촬영 종료를 판단할 수 있다.
매번 상기 피사체 영상이미지보다 먼저 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용하는 경우, 한 번의 촬영으로 상기 피사체 영상이미지를 획득하기 직전에 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용하거나 상기 피사체 영상이미지를 획득하는 촬영과 별도의 촬영으로 상기 피사체 영상이미지보다 먼저 상기 참조 영상이미지를 획득할 수 있으며, 일반적으로 한 번의 촬영으로 상기 피사체 영상이미지를 획득하기 직전에 상기 참조 영상이미지를 획득하여 사용할 수 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(120)은 영상 변환부(160)로부터 영상처리부(123)에 상기 참조 영상이미지 다음의 상기 피사체 영상이미지 또는 참조 영상이미지와 피사체 영상이미지를 합성한 합성 이미지의 전송시에 방사선 촬영장치(300)의 촬영 종료를 판단할 수 있다.
미리 저장된 상기 참조 영상이미지를 사용하는 경우, 상기 참조 영상이미지를 획득할 때에는 방사선 검출 패널(140)을 리셋한 다음에 소정 시간 경과 후 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝하여 상기 참조 영상이미지를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 참조 영상이미지를 획득하는 동안에 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장이 영향을 미칠 수 있으므로, 상기 참조 영상이미지의 획득시에도 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있으며, 무선 충전 차단의 시점과 종점은 다양하게 정해질 수 있고, 방사선 검출 패널(140)을 리셋한 다음에 소정 시간 경과 후 방사선 검출 패널(140)을 스캐닝할 때까지 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있으면 족하다. 예를 들어, 무선 충전 차단의 종점은 영상 변환부(160)로부터 영상처리부(123)에 상기 참조 영상이미지가 전송될 때일 수 있고, 상기 참조 영상이미지는 영상처리부(123)에 저장될 수 있으며, 무선 충전 차단의 시점은 방사선 검출 패널(140)의 리셋시, 방사선 디텍터(100)가 상기 휴지 상태에서 상기 대기 상태로 전환시 등 다양할 수 있다.
그리고 방사선 검출 패널(140)에도 항상 전원을 공급하여 온 상태를 유지할 수 있다. 초기화 과정 중에는 방사선이 입력되지 않은 채로 스캐닝하여 얻는 다크 이미지를 이용하여 방사선 검출 패널(140)의 각 감지 픽셀들을 오프셋(offset) 값들에 의해 보정함으로써 노이즈를 제거할 수 있는데, 방사선 디텍터(100)를 재부팅하는 경우에는 각 감지 픽셀들에 인가되는 역방향 전압이 변화하게 되어 오프셋 값들이 변화하게 되고, 이에 따라 이전의 초기화 과정을 통하여 노이즈가 제거되도록 최적화되어 있던 상태에서 노이즈가 증대하여 방사선 영상의 영상 품질이 저하될 수 있다. 이에 따라 영상 품질의 저하 방지 혹은 방사선 디텍터(100)의 사용자 편의성 향상 등을 위해서 오프(off)되는 경우 각 감지 픽셀의 오프셋 값들의 변화와 이로 인한 방사선 영상의 영상 품질 저하를 초래하는 방사선 검출 패널(140)에 항상 전원을 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 제어 모듈(120)에 연결되며, 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 온도 측정부재(11);를 더 포함할 수 있고, 제어 모듈(120)은 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에 전력공급 중단신호를 생성하여 전송하며, 상기 제1 설정온도 이상인 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에 전력공급 재개신호를 생성하여 전송할 수 있다.
온도 측정부재(11)는 제어 모듈(120)에 연결될 수 있고, 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하여 제어 모듈(120)에 전달할 수 있다.
자기유도 방식 등의 무선 충전은 연속적으로 충전을 하는 경우에 무선 충전의 특성상 국부적인 온도의 상승이 발생할 수 있다. 방사선 디텍터(100)의 국부적인 온도 상승은 촬영 상태에서 방사선 디텍터(100)의 방사선 검출 패널(140)에 암전류(dark current)의 변화를 발생시킬 수 있고, 암전류의 증가는 상기 영상 정보(또는 상기 전기 신호)의 노이즈를 심화시켜 방사선 영상의 불균일을 발생시킬 수 있다.
이에 제어 모듈(120)은 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에 전력공급 중단신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있고, 상기 제1 설정온도 이상인(또는 상기 제1 설정온도 이상으로 올라갔던) 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에 전력공급 재개신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 여기서, 상기 제1 설정온도와 상기 제2 설정온도는 암전류가 발생하지 않는 온도 범위 내에서 정해질 수 있고, 상기 제1 설정온도는 상기 제2 설정온도보다 높을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 설정온도는 약 40 ℃일 수 있고, 상기 제2 설정온도는 약 30 ℃일 수 있다.
전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도 이상인 경우에는 암전류가 발생하는 온도까지 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 더 높아지지 않도록 배터리(10)의 무선 충전을 중단하여 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 낮출 수 있다. 이때, 상기 제1 설정온도 이상으로 올라갔던 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도보다 낮아졌다고 해서 바로 배터리(10)의 무선 충전을 재개하는 것이 아니라 상기 제1 설정온도 이상이었던 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 충분히 내려갈 수 있도록 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제2 설정온도 이하로 낮아진 후에 배터리(10)의 무선 충전을 재개할 수 있다.
전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도보다 낮아졌다고 해서 바로 배터리(10)의 무선 충전을 재개하게 되면, 배터리(10)의 무선 충전으로 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상승하게 되어 얼마 지나지 않아 상기 제1 설정온도에 도달하게 되고, 다시 배터리(10)의 무선 충전이 중단된다. 이러한 경우에는 상기 제1 설정온도의 근처에서 배터리(10)의 무선 충전 중단과 재개가 반복되므로, 충전과 방전의 반복이 잦아지고, 배터리의 수명이 단축될 수 있다.
이에 따라 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도 이상인 경우에는 제어 모듈(120)에서 상기 전력공급 중단신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송함으로써, 전력 공급모듈(210)에서 전력 수신모듈(110)로의 전력 공급을 중단하여 배터리(10)의 무선 충전을 중단할 수 있고, 상기 제1 설정온도 이상인 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에는 제어 모듈(120)에서 상기 전력공급 재개신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송함으로써, 전력 공급모듈(210)에서 전력 수신모듈(110)로의 전력 공급을 재개하여 배터리(10)의 무선 충전을 재개할 수 있다.
따라서, 본 발명의 방사선 디텍터(100)는 온도 측정부재(11)를 통해 전력 수신모듈(110)의 온도, 배터리(10)의 온도, 방사선 디텍터(100)의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하여 배터리(10)의 무선 충전을 제어함으로써, 방사선 디텍터(100)의 온도 상승으로 인한 암전류가 증가하여 노이즈가 심해지는 것을 억제 또는 방지할 수 있으며, 국부적인 온도 상승으로 인한 방사선 영상의 불균일 발생을 방지할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템을 나타낸 그림이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 시스템은 전력을 무선으로 송신하는 전력 공급모듈(210); 상기 전력 공급모듈(210)에서 전력을 수신하는 전력 수신모듈(110)과, 상기 전력 수신모듈(110)에서 수신된 전력으로 충전이 가능한 배터리(10)를 포함하는 방사선 디텍터(100); 및 상기 방사선 디텍터(100)의 내부 또는 외부에 배치되며, 상기 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈(210)에 전송하는 제어 모듈(120);을 포함하고, 상기 제어 모듈(120)은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단할 수 있다.
전력 공급모듈(210)은 외부 전원과 연결될 수 있고, 전력을 무선으로 송신할 있으며, 무선으로 전력 수신모듈(110)에 전력을 공급할 수 있다.
방사선 디텍터(100)는 피사체(30)를 투과한 엑스선과 같은 방사선을 필름 없이 전기적으로 검출하여 영상 정보를 획득할 수 있고, 전력 공급모듈(210)에서 전력을 수신하는 전력 수신모듈(110)과 전력 수신모듈(110)에서 수신된 전력으로 충전이 가능한 배터리(10)를 포함할 수 있다. 전력 수신모듈(110)은 전력 공급모듈(210)에서 무선으로 전력을 수신할 수 있으며, 무선 충전을 위한 전력을 배터리(10)에 전달할 수 있다. 한편, 전력 수신모듈(110)은 전력 공급모듈(210)과 통신할 수도 있다.
배터리(10)는 전력 공급모듈(210)과 전력 수신모듈(110)을 통해 무선 충전이 가능할 수 있으며, 전력 수신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 충전될 수 있고, 제어 모듈(120) 등의 방사선 디텍터(100)의 구성 중 적어도 일부에 전원을 공급할 수 있다.
제어 모듈(120)은 방사선 디텍터(100)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있으며, 전력 수신모듈(110)과 전력 공급모듈(210)이 통신하는 경우에는 전력 수신모듈(110)에 연결되어 전력 수신모듈(110)을 통해 상기 제어신호를 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 또한, 제어 모듈(120)은 중앙처리부(121), 제어신호 생성부(122) 및 영상처리부(123)를 포함할 수 있다.
그리고 제어 모듈(120)은 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 전력 공급모듈(210)의 전력 공급을 차단할 수 있다. 즉, 제어 모듈(120)은 촬영이 시작되는 경우에 전력 차단신호를 생성하여 전력 공급모듈(210)에 전송할 수 있다. 여기서, 중앙처리부(121)는 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것을 판단할 수 있고, 제어신호 생성부(122)에서는 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어 모듈(120)에서 전력 공급모듈(210)로 상기 전력 차단신호가 전송되면, 전력 공급모듈(210)에서는 전력 수신모듈(110)로의 전력 공급을 차단할 수 있고, 이를 통해 무선 충전을 차단할 수 있으며, 촬영 상태에서 무선 충전으로 인한 전자기장의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선 촬영 시스템은 방사선 디텍터(100)의 내부 또는 외부에 배치되며, 방사선 노출을 감지하는 방사선노출 감지부(130);를 더 포함할 수 있고, 제어 모듈(120)은 방사선노출 감지부(130)에서 방사선 노출의 감지시에 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 일반적으로 방사선 디텍터(100)를 이용한 방사선 촬영장치(300)는 방사선노출 감지부(130)를 통해 방사선 디텍터(100)의 방사선 노출을 감지하여 방사선 촬영장치(300)의 촬영을 시작하게 되는데, 이러한 경우에는 방사선 노출의 감지시에 제어 모듈(120)의 제어신호 생성부(122)에서 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 즉, 방사선노출 감지부(130)는 방사선 디텍터(100)의 방사선 노출을 감지하여 방사선 노출신호를 제어 모듈(120)에 전송할 수 있으며, 제어 모듈(120)에서는 상기 방사선 노출신호를 통해 방사선 촬영장치(300)의 촬영 시작을 판단할 수 있고, 방사선 디텍터(100)가 촬영 상태인 것으로 판단할 수 있다.
그리고 방사선 디텍터(100)는, 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널(140); 및 방사선 검출 패널(140)에서 상기 영상 정보를 출력하는 리드아웃 모듈(150)을 더 포함할 수 있고, 제어 모듈(120)은 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 전력 재공급신호를 생성하여 전송할 수 있다.
방사선 검출 패널(140)은 배터리(10)에 연결될 수 있고, 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출 패널(140)은 방사선 발생기(미도시)에서 방출된 방사선이 피사체(30)을 통과하여 입사되는 방사선의 세기 또는 양에 따라 변화되는 전기 신호를 통해 상기 영상 정보를 생성할 수 있다. 그리고 방사선 검출 패널(140)은 2차원의 매트릭스 형태로 배열되어 방사선에 감응함으로써 영상 정보를 생성하는 복수의 감지 픽셀 및 각 감지 픽셀에서 발생된 영상 정보를 데이터 라인 또는 게이트 라인을 통해 출력할지를 결정하는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다.
리드아웃 모듈(150)은 방사선 검출 패널(140)에 연결될 수 있고, 방사선 검출 패널(140)의 각 감지 픽셀에서 상기 영상 정보를 출력할 수 있다. 리드아웃 모듈(150)은 방사선 검출 패널(140)의 박막 트랜지스터(TFT)의 데이터 라인을 통해 생성된 상기 영상 정보를 읽어들일 수 있고, 상기 영상 정보를 해독할 수 있다.
제어 모듈(120)은 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 전력 재공급신호를 생성하여 전송할 수 있다. 여기서, 상기 전력 재공급신호는 전력 공급모듈(210)에 전송될 수 있고, 상기 전력 재공급신호의 생성 시기는 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 알맞게 정해질 수 있으며, 촬영 상태에서 방사선 검출 패널(140)의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 방사선 검출 패널(140)의 모든 상기 셀에서 전하량을 독출할 때까지(즉, 상기 영상 정보 획득구간) 배터리(10)의 무선 충전을 차단할 수 있으면 족하다.
본 발명의 방사선 촬영 시스템은 방사선 디텍터(100)가 탈착되는 복수의 방사선 촬영장치(300);를 더 포함할 수 있다. 복수의 방사선 촬영장치(300)는 방사선 디텍터(100)가 탈착될 수 있으며, 스탠드(stand)와 베드(bed)의 버키(bucky)로 이루어질 수 있다. 복수의 방사선 디텍터(100)를 복수의 방사선 촬영장치(300)에 각각 사용할 수도 있지만, 하나의 방사선 디텍터(100)로 복수의 방사선 촬영장치(300)에 사용할 경우, 방사선 디텍터(100)의 ID 부여를 통해 방사선 디텍터(100)의 장착 위치를 파악하여 방사선 디텍터(100)가 장착되지 않은 방사선 촬영장치(300)에서 방사선 촬영이 진행되는 오류를 방지할 수 있다.
예를 들어, 방사선 디텍터(100)에 ID를 부여하는 경우에는 복수의 방사선 촬영장치(300)에 네트워킹되어있는 사용자 인터페이스(20)에서 각 방사선 촬영장치(300)에 위치한 전력 공급모듈(210)에 신호를 전송하여 방사선 디텍터(100)의 전력 수신모듈(110)과의 통신이 가능한 위치를 확인함으로써, 방사선 디텍터(100)의 장착 위치를 파악할 수 있다. 부가적 기능으로, 복수의 방사선 촬영장치(300)의 전력 공급모듈(210)과 전력 수신모듈(110)의 충전 모듈의 위치를 최적화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 방사선 촬영 시스템에서는 하나의 전력 공급모듈(210)로 복수의 방사선 디텍터(100)를 충전할 수도 있으며, 본 발명의 방사선 촬영 시스템에서 전력 공급모듈(210)을 다수 구성함으로써, 방사선 디텍터(100)의 장착 방향을 국한하지 않고, 무선 충전이 가능하도록 할 수도 있다. 또한, 본 발명의 방사선 촬영 시스템에 사용되는 상기 충전 모듈과 제어 모듈(120)을 포함하는 무선 전원관리 시스템은 모바일 방사선 촬영 시스템에도 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 실시예들에 따른 방사선 디텍터 및 방사선 촬영 시스템과 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법은 방사선 디텍터의 전력 수신모듈에 무선으로 전력을 공급하여 배터리를 무선 충전하는 과정(S100); 및 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정(S200);을 포함할 수 있고, 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
상기의 과정들(즉, S100 및 S200)은 순서에 관계없이 수행될 수 있다.
방사선 디텍터의 전력 수신모듈에 무선으로 전력을 공급하여 배터리를 무선 충전한다(S100). 일반적으로 상기 방사선 디텍터가 방사선 촬영장치에 제공되는 경우에 이루어질 수 있다.
상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인지 여부를 판단한다(S200). 상기 방사선 디텍터의 상태를 판단할 수 있으며, 상기 방사선 디텍터의 상태는 크게 영상 정보(또는 영상 이미지)를 획득하는 촬영 상태와 그렇지 않은 비촬영 상태로 구분할 수 있다. 이때, 촬영 상태에서는 무선 충전을 차단할 수 있고, 비촬영 상태에서는 무선 충전을 수행할 수 있다. 이를 위해 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 한편, 상기 촬영 상태와 상기 비촬영 상태는 각각 구분되어 세분화될 수 있다.
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정(S200)에서 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이때, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단하는 과정을 더 포함할 수 있다.
종래에는 무선 충전이 가능한 배터리를 사용하는 경우, 방사선 디텍터의 촬영 상태에서도 무선 충전이 이루어져 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장이 노이즈로 작용하여 방사선 영상의 영상 품질을 저하시키는 문제가 있었다. 하지만, 본 발명에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법에서는 상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정(S200)에서 상기 방사선 디텍터의 상태를 판단하여 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단하여 무선 충전을 차단할 수 있으므로, 촬영 상태에서 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장으로 인한 노이즈를 방지함으로써 영상 품질의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 전송함으로써, 상기 배터리의 무선 충전을 제어할 수 있다.
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정(S200)은 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지하는 과정(S210);을 포함할 수 있고, 상기 방사선 노출을 감지하는 과정(S210)에서 방사선 노출의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 이때, 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 제어하는 제어 신호를 생성하는 과정을 더 포함할 수 있고, 상기 제어 신호를 생성하는 과정은 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단하는 전력 차단신호를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지할 수 있다(S210). 일반적으로 상기 방사선 디텍터를 이용한 방사선 촬영장치는 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지하여 상기 방사선 촬영장치의 촬영을 시작하게 되는데, 이러한 경우에는 방사선 노출의 감지시에 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지하여 상기 방사선 촬영장치의 촬영 시작을 판단할 수 있고, 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정(S200)은 촬영을 개시하는 이벤트를 감지하는 과정(S220);을 포함할 수 있고, 상기 이벤트를 감지하는 과정(S220)에서 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성할 수 있다.
촬영을 개시하는 이벤트를 감지할 수 있다(S220). 촬영 시작에 대응되는 이벤트를 감지하여 상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단할 수 있으며, 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 상기 전력 차단신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트는 촬영 시작 버튼을 누르는 것, 방사선 발생기(미도시)의 스위치를 켜는 것, 상기 방사선 디텍터 상의 피사체를 감지하는 것, 방사선 검출 패널을 리셋하는 것, 방사선 촬영장치의 디텍터 삽입구에 상기 방사선 디텍터를 삽입하여 장착하는 것, 사용자 인터페이스의 마우스 움직임을 감지하는 것 등 다양할 수 있으며, 상기 제어 모듈은 각 이벤트와 관련된 구성들에서 이벤트 신호를 받는 등과 같이 상기 이벤트를 감지하여 상기 방사선 촬영장치의 촬영 시작을 판단할 수 있고, 상기 전력 차단신호를 생성하여 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법은 상기 방사선 디텍터의 방사선 검출 패널에 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 생성된 상기 방사선 검출 패널로부터 영상 정보를 출력하는 과정(S300);을 더 포함할 수 있고, 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력 재공급신호를 생성할 수 있다.
상기 방사선 디텍터의 방사선 검출 패널에 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 변화하는 전기 신호를 통해 생성된 영상 정보를 상기 방사선 검출 패널로부터 출력할 수 있다(S300). 이때, 리드아웃 모듈을 이용하여 상기 방사선 검출 패널로부터 상기 영상 정보를 출력할 수 있다. 상기 촬영 상태에서 배터리를 무선 충전하는 경우에는 무선 충전 과정에서 발생되는 전자기장이 상기 방사선 검출 패널의 각 셀에 축적되는 전하량에 영향을 주게 되고, 이에 따라 이러한 전하량에 의해 독출된 영상 정보를 기초하여 방사선 영상을 만들게 되면 영상에 왜곡이 생기게 되며, 방사선 영상의 영상 품질을 저하시킨다. 특히, 무선 충전 과정에서 발생되는 전자기장은 촬영 상태에서도 상기 방사선 검출 패널의 각 상기 셀에 전하를 축적시키고 전하가 축적된 전하량을 독출하는 과정에서 영향을 주게 된다.
이에 상기 리드아웃 모듈로 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력 재공급신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 전력 재공급신호의 생성 시기는 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 알맞게 정해질 수 있으며, 촬영 상태에서 상기 방사선 검출 패널의 각 상기 셀에 전하를 축적시키기 시작할 때부터 상기 방사선 검출 패널의 모든 상기 셀에서 전하량을 독출할 때까지(즉, 영상 정보 획득구간) 상기 배터리의 무선 충전을 차단할 수 있으면 족하다.
본 발명에 따른 방사선 디텍터의 전원 관리방법은 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 과정(S400);을 더 포함할 수 있고, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에는 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력공급 중단신호를 생성하며, 상기 제1 설정온도 이상인 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에는 상기 제어 모듈이 전력공급 재개신호를 생성할 수 있다.
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정할 수 있다(S400). 자기유도 방식 등의 무선 충전은 연속적으로 충전을 하는 경우에 무선 충전의 특성상 국부적인 온도의 상승이 발생할 수 있다. 상기 방사선 디텍터의 국부적인 온도 상승은 촬영 상태에서 상기 방사선 디텍터의 방사선 검출 패널에 암전류의 변화를 발생시킬 수 있고, 암전류의 증가는 상기 영상 정보의 노이즈를 심화시켜 방사선 영상의 불균일을 발생시킬 수 있다.
이에 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에는 상기 제어 모듈이 전력공급 중단신호를 생성할 수 있고, 상기 제1 설정온도 이상인(또는 상기 제1 설정온도 이상이었던) 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에는 상기 제어 모듈이 전력공급 재개신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도 이상인 경우에는 암전류가 발생하는 온도까지 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 더 높아지지 않도록 상기 배터리의 무선 충전을 중단하여 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 낮출 수 있다.
이때, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상기 제1 설정온도보다 낮아졌다고 해서 바로 상기 배터리의 무선 충전을 재개하게 되면, 상기 배터리의 무선 충전으로 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 상승하게 되어 얼마 지나지 않아 상기 제1 설정온도에 도달하게 되고, 다시 상기 배터리의 무선 충전을 중단해야 한다. 이러한 경우에는 상기 제1 설정온도의 근처에서 상기 배터리의 무선 충전 중단과 재개가 반복되므로, 충전과 방전의 반복이 잦아지고, 배터리의 수명이 단축될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터의 상태 변화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 상기 배터리를 무선 충전하는 과정(S100)은, 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되어 설정 시간 이상 무선 충전이 지속된 경우에 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정(S110)을 포함할 수 있다. 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되어 설정 시간 이상 무선 충전이 지속된 경우에 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수 있다(S110). 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되는 경우에 상기 방사선 디텍터를 촬영 상태에서 대기 상태로 전환시킬 수 있고, 설정 시간 이상 무선 충전이 지속되어 상기 대기 상태가 설정 시간 이상 지속된 경우에 상기 대기 상태에서 휴지 상태로 전환하여 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수 있다. 상기 전력 수신모듈에 공급되는 전력량을 증가시켜 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수도 있고, 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시켜 상대적으로 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수도 있다.
상기 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정(S110)에서는 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 증가시키거나 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시킬 수 있다. 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 증가시켜 고전력 충전(또는 고속 충전)을 실시함으로써, 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수 있으며, 상기 배터리로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 줄여 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시킴으로써, 상대적으로 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수 있다.
상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 때에 상기 배터리로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 감소시킬 수 있다. 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 때에는 상기 방사선 디텍터의 구성들 중 적어도 어느 하나에 공급되는 전원을 차단할 수 있으며, 이를 통해 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시켜 상대적으로 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시킬 수 있다. 상기 방사선 디텍터가 완전히 꺼진(off) 상태가 된 이후에, 다시 상기 방사선 디텍터를 사용하기 위해서는 재부팅 과정을 통하여 초기화하는 과정을 반드시 거쳐야 하므로, 상기 방사선 디텍터의 구성 중 일부에는 항상 전원을 공급하여 상기 방사선 디텍터의 재부팅 혹은 초기화를 배제할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 제어 모듈을 통해 방사선 디텍터의 상태를 판단하여 촬영 상태인 것으로 판단하는 경우에 배터리의 무선 충전을 차단함으로써, 촬영 상태에서 무선 충전 과정 중 발생하는 전자기장으로 인한 노이즈를 방지할 수 있어 영상 품질의 저하를 억제할 수 있다. 그리고 방사선 노출 또는 촬영 상태로 진입하는 이벤트를 감지하여 촬영의 시작을 판단할 수 있고, 방사선 검출 패널에서 생성된 영상 정보가 영상 이미지로 변환되는 경우에 촬영의 종료를 판단할 수 있으므로, 촬영 상태에서 제어 모듈을 통해 용이하게 무선 충전을 제어할 수 있다. 또한, 대기 상태와 휴지 상태로 구분하여 각 상태에 따라 전력 수신모듈에 수신되는 전력량 또는 방사선 디텍터의 소모 전력을 다르게 함으로써, 효과적으로 전원을 관리할 수 있고, 배터리의 품질 저하를 억제할 수도 있다. 한편, 온도 측정부재를 통해 전력 수신모듈 또는 배터리의 온도를 측정하여 배터리의 무선 충전을 제어함으로써, 방사선 디텍터의 온도 상승으로 암전류가 증가하여 노이즈가 심해지는 것을 억제 또는 방지할 수 있으며, 국부적인 온도 상승으로 인한 방사선 영상의 불균일 발생을 방지할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 배터리 11 : 온도 측정부재
20 : 사용자 인터페이스 30 : 피사체
100 : 방사선 디텍터 110 : 전력 수신모듈
120 : 제어 모듈 121 : 중앙처리부
122 : 제어신호 생성부 123 : 영상처리부
130 : 방사선노출 감지부 140 : 방사선 검출 패널
150 : 리드아웃 모듈 151 : 게이트부
152 : 독출 집적회로(ROIC) 160 : 영상 변환부
210 : 전력 공급모듈 300 : 방사선 촬영장치
310 : 디텍터 삽입구
20 : 사용자 인터페이스 30 : 피사체
100 : 방사선 디텍터 110 : 전력 수신모듈
120 : 제어 모듈 121 : 중앙처리부
122 : 제어신호 생성부 123 : 영상처리부
130 : 방사선노출 감지부 140 : 방사선 검출 패널
150 : 리드아웃 모듈 151 : 게이트부
152 : 독출 집적회로(ROIC) 160 : 영상 변환부
210 : 전력 공급모듈 300 : 방사선 촬영장치
310 : 디텍터 삽입구
Claims (16)
- 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널을 구비하는 방사선 디텍터에 있어서,
무선 충전이 가능한 배터리;
상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 외부의 전력 공급모듈에서 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신모듈;
상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈; 및
상기 제어 모듈에 연결되며, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 온도 측정부재;를 포함하고,
상기 제어 모듈은,
촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단하도록 하며,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에 전력공급 중단신호를 생성하여 전송하고,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도가 상기 제1 설정온도보다 낮은 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에 전력공급 재개신호를 생성하여 전송하며,
상기 제1 설정온도와 상기 제2 설정온도는 상기 방사선 검출 패널에 암전류의 변화를 발생시키는 온도보다 낮은 온도로 설정되는 방사선 디텍터. - 청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은 방사선 노출의 자동 감지시에 촬영 시작으로 판단하고, 전력 차단신호를 생성하여 전송하는 방사선 디텍터. - 청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은 촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 촬영 시작으로 판단하고, 전력 차단신호를 생성하여 전송하는 방사선 디텍터. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 검출 패널에서 상기 영상 정보를 출력하는 리드아웃 모듈;을 더 포함하고,
상기 제어 모듈은 상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 전력 재공급신호를 생성하여 전송하는 방사선 디텍터. - 청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되는 경우에 대기 상태인 것으로 판단하는 방사선 디텍터. - 청구항 5에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 대기 상태가 설정 시간 이상 지속된 경우에 휴지 상태인 것으로 판단하고,
상기 휴지 상태에서는 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 상기 대기 상태보다 증가시키는 방사선 디텍터. - 청구항 6에 있어서,
상기 휴지 상태에서는 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 상기 대기 상태보다 증가시키거나, 상기 배터리로부터 전원이 공급되는 전원 공급대상의 수를 상기 대기 상태보다 감소시키는 방사선 디텍터. - 삭제
- 전력을 무선으로 송신하는 전력 공급모듈;
상기 전력 공급모듈에서 전력을 수신하는 전력 수신모듈과, 상기 전력 수신모듈에서 수신된 전력으로 충전이 가능한 배터리를 포함하며, 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널을 구비하는 방사선 디텍터;
상기 방사선 디텍터의 내부 또는 외부에 배치되며, 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 전력 공급모듈에 전송하는 제어 모듈; 및
상기 제어 모듈에 연결되며, 상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 온도 측정부재;를 포함하고,
상기 제어 모듈은,
촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에 상기 전력 공급모듈의 전력 공급을 차단하며,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에 전력공급 중단신호를 생성하여 전송하고,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도가 상기 제1 설정온도보다 낮은 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에 전력공급 재개신호를 생성하여 전송하며,
상기 제1 설정온도와 상기 제2 설정온도는 상기 방사선 검출 패널에 암전류의 변화를 발생시키는 온도보다 낮은 온도로 설정되는 방사선 촬영 시스템. - 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 영상 정보를 생성하는 방사선 검출 패널을 구비하는 방사선 디텍터의 전력 수신모듈에 무선으로 전력을 공급하여 배터리를 무선 충전하는 과정;
상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정; 및
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상을 측정하는 과정;을 포함하고,
상기 방사선 디텍터가 촬영 상태인 것으로 판단되는 경우에는 상기 전력 수신모듈로의 전력 공급을 차단하며,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도 중 어느 하나 이상이 제1 설정온도 이상인 경우에는 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력공급 중단신호를 생성하고,
상기 전력 수신모듈의 온도, 상기 배터리의 온도, 상기 방사선 디텍터의 내부 온도가 상기 제1 설정온도보다 낮은 제2 설정온도 이하로 낮아지는 경우에는 상기 제어 모듈이 전력공급 재개신호를 생성하며,
상기 제1 설정온도와 상기 제2 설정온도는 상기 방사선 검출 패널에 암전류의 변화를 발생시키는 온도보다 낮은 온도로 설정되는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정은 상기 방사선 디텍터의 방사선 노출을 감지하는 과정;을 포함하고,
방사선 노출의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성하는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 촬영 상태인지 여부를 판단하는 과정은 촬영을 개시하는 이벤트를 감지하는 과정;을 포함하고,
촬영을 개시하는 이벤트의 감지시에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 촬영 시작으로 판단하여 전력 차단신호를 생성하는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 방사선 디텍터의 방사선 검출 패널에 입사하는 방사선의 세기 또는 양에 따라 생성된 영상 정보를 상기 방사선 검출 패널로부터 출력하는 과정;을 더 포함하고,
상기 영상 정보의 출력이 완료된 후에 상기 방사선 디텍터의 제어 모듈이 전력 재공급신호를 생성하는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 배터리를 무선 충전하는 과정은,
상기 전력 수신모듈에 전력 공급이 시작되어 설정 시간 이상 무선 충전이 지속된 경우에 상기 배터리의 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정을 포함하는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 청구항 14에 있어서,
상기 단위시간당 충전량을 증가시키는 과정에서는 상기 전력 수신모듈에 수신되는 전력량을 증가시키거나 상기 방사선 디텍터의 소모 전력을 감소시키는 방사선 디텍터의 전원 관리방법. - 삭제
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