KR102160969B1 - 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법 - Google Patents

액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정셀의 위상이 180도보다 클 경우 발생되는 X선 강도 왜곡문제를 해결할 수 있어, 결국 액정 엑스선 검출기의 감도를 높일 수 있는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법은, 엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되지 않는 상태에서, 바이어스 전압을 변화시키며 제1 위상에 대한 화소의 제1 기준 투과도를 측정하고, 제2 위상에 대한 상기 화소의 제2 기준 투과를 측정하는 단계와; 엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되는 상태에서, 측정전압을 인가하여 제1 위상에 대한 화소의 제1 검출 투과도를 측정하고, 제2 위상에 대한 화소의 제2 검출 투과도를 측정하는 단계와; 제1 검출 투과도에 대응되는 제1 바이어스 전압과, 제2 검출 투과도에 대응되는 제2 바이어스 전압을 각각 도출하는 단계와; 복수 개의 제1 바이어스 전압 중 어느 하나를 제1 참값으로 결정하고, 복수 개의 제2 바이어스 전압 중 어느 하나를 제2 참값으로 결정하는 단계; 및 상기 제1 참값과 제2 참값을 이용하여, 해당 화소의 최종값을 도출하는 단계를 포함한다.

Description

액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법{METHOD FOR DECIDING X-RAY IMAGE OF LIQUID CRYSTAL X-RAY DETECTOR}
본 발명은 엑스선 영상 촬영 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 X선 조사시 리드빔의 편광투과 특성을 변화시키는 액정을 이용하여 피검체의 X선 영상을 획득할 수 있고, 특히 액정셀의 위상이 180도보다 큰 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 엑스선 촬영장치는 피검체를 투과한 X선 흡수층의 전하 분포를 디지털 신호로 변환하여 피검체의 내부를 영상화하는 장치로서, 환자진단을 위한 의료분야 내지 건축물의 비파괴검사 등에 다양하게 이용되고 있다.
최근 들어 엑스선 검출기는 디지털 기술을 도입하거나 액정소자를 도입하여 그 기술개선을 꾀하고 있다. 대표적인 예로, 액정소자를 도입한 엑스선 검출기가 있는데, 이는 통상적으로 액정 엑스선 검출기 내지 엑스선 감지 액정 검출기라고 칭하고 있다. 이러한 액정 엑스선 검출기는 크게 광도전소자, 액정소자, 광원 및 광검출부로 구성된다.
액정 엑스선 검출기는 광도전층에 X선을 쬐어주고, 양쪽 전극에 전압을 걸어주면, 피검체를 지나온 X선이 광도전층을 지나면서 광도전층에 분극현상을 일으킨다. 그러면 이 분극현상은 액정층에 영향을 줌으로써 액정의 상태를 변화시킨다. 그리고, 광원으로부터 나온 리드빔이 이와 같은 액정층을 지나 결상렌즈에 의해 결상됨으로써 피검체의 X선 영상을 촬영할 수 있게 된다.
그런데, 결상렌즈에 입사되는 리드빔의 경로는 리드빔의 액정층 투과 위치마다 상이하다. 액정층의 중심으로 투과하는 빛은 액정을 지나는 방향에 상관없이 결상렌즈에 입사되어 광검출부에 결상되는 반면, 액정층의 모서리 부위로 투과하는 리드빔은 특정한 각도로 액정을 지난 빛만 결상렌즈에 입사되어 광검출부에 결상된다.
즉, 액정을 이용한 엑스선 검출기의 경우, 광검출부의 각 화소마다 이에 대응되는 각 액정의 시야각 특성이 상이하고, 이에 따라 각 화소마다 결상렌즈에서 빛을 모으는 정도가 달라, 결국 광검출부의 각 화소별 검출 리드빔 강도가 왜곡된다. 이와 같이 광검출부의 각 화소별 검출 리드빔 강도가 왜곡된 상태에서 영상을 출력하면 부정확한 엑스선 영상을 얻게 되고, 결국 해당 엑스선 영상으로는 피검체를 정밀하게 진단할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 미국등록특허 제7,687,792호(특허문헌 1)는 액정층에 리드빔이 수직으로 투과하는 광학계를 만들고, 이 광학계를 이동시키면서 엑스선 영상을 여러 번 촬영하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1과 같은 엑스선 영상 촬영 방법에 따르면, 축 이동이 가능한 별도의 기구가 추가적으로 필요하여 엑스선 검출기의 비용을 증대시키고, 엑스선 영상을 다수회 촬영함에 따른 시간 경과에 따라 액정층에 누설전류가 발생되어 이 역시 엑스선 영상을 왜곡시키는 요인으로 작용하는 또 다른 문제점이 있었다.
따라서, 액정을 이용한 엑스선 검출기의 경우 리드빔의 시야각 의존성이 수반되는 바, 이러한 시야각 의존성에 따른 리드빔의 투과도 차이를 보정할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
미국등록특허 제7,687,792호 (2010.03.30 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 시야각 의존성에 따른 리드빔의 투과도 차이를 보정할 수 있어 왜곡이 없는 엑스선 영상을 획득할 수 있는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 주요 목적은 액정패널의 위상이 180도 이상이 되어도, 동일 투과도에 대응되는 다수의 X선 강도 중 실제값에 부합하는 X선 강도를 결정할 수 있는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법은,
엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되지 않는 상태에서, 상기 엑스선 감지 액정패널에 인가되는 바이어스 전압을 변화시키며 위상 변조기의 제1 위상에 대한 화소의 투과도(이하, '제1 기준 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제1 위상과 상이한 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하, '제2 기준 투과도'라 함)를 측정하는 제1 단계와;
상기 엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되는 상태에서, 상기 엑스선 감지 액정패널에 측정전압을 인가하여, 상기 제1 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하 '제1 검출 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하 '제2 검출 투과도'라 함)를 측정하는 제2 단계와;
상기 화소의 제1 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제1 기준 투과도의 바이어스 전압(이하, '제1 바이어스 전압'이라 함)과, 상기 화소의 제2 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제2 기준 투과도의 바이어스 전압(이하, '제2 바이어스 전압'이라 함)을 각각 도출하는 제3 단계와;
복수 개의 상기 제1 바이어스 전압 중 어느 하나를 제1 참값으로 결정하고, 복수 개의 상기 제2 바이어스 전압 중 어느 하나를 제2 참값으로 결정하는 제4 단계; 및 상기 제1 참값과 상기 제2 참값을 이용하여, 상기 화소의 최종값을 도출하는 제5 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 엑스선 영상 결정 방법에 의하면, 각 액정의 시야각이 달라서 발생되는 리드빔의 투과도 차이와 이로 인한 각 화소별 검출 리드빔 강도의 왜곡을 보정할 수 있어 정확한 X선 진단 영상을 획득할 수 있게 되었고, 액정 엑스선 검출기의 선형성을 확보할 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 엑스선 영상 결정 방법에 의하면, 액정셀의 위상을 180도보다 크게 할 경우 발생되는 X선 강도 왜곡문제를 해결할 수 있어, 결국 액정 엑스선 검출기의 감도를 높일 수 있고, 이에 따라 적은 X선 조사량으로도 정확한 엑스선 영상을 왜곡 없이 획득할 수 있게 되었다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 단면도.
도 3(a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 액정부의 평행 배향된 액정층을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 영상 결정 방법의 테스트에 사용된 편광판과 검광판의 광축방향, ECB형 액정층과 위상변조기의 액정셀의 러빙방향을 나타낸 도면.
도 5는 ECB형 액정셀을 적용한 엑스선 감지 액정패널의 X선 조사량 대비 광투과도 변화를 나타낸 일례.
도 6은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 기준 투과도 곡선을 나타낸 일례.
도 7은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 X선 조사량 대비 투과도 곡선을 나타낸 일례.
도 8은 기준 투과도의 바이어스 전압과 X선 조사량의 상관 관계를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 기준 투과도 곡선을 측정하는 바이어스 파형.
도 10은 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법의 순서도.
도 11은 위상 변조기의 위상 0도 및 위상 90도에 대한 기준 투과도 곡선의 일례.
도 12는 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 구동 파형.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.
또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기는 엑스선 출력부(50), 엑스선 감지 액정패널(100), 리드빔 출력부(60), 구동부(70), 편광판 (30), 검광판(40), 위상 변조기(120), 결상렌즈(80), 촬상부(85) 및 제어부(110)를 포함한다.
엑스선 출력부(50)는 X선을 발생시켜 외부로 출사하는 장치로서, 이로부터 출력된 X선은 피검체(90)를 투과한 후, 엑스선 감지 액정패널(100)의 광도전층 (17)에서 흡수된다.
엑스선 감지 액정패널(100)은 광도전체부(10)와 액정부(20)가 합착된 구조로 이루어진다.
광도전체부(10)는 X선 조사 및 전기장 인가시 전자와 정공의 분포가 변화하는 구성으로서, 세부적으로 기판(11), 투명도전막 (13), 절연막(15), 광도전층(17) 및 배향막(19)을 포함한다.
광도전체부(10)의 기판(이하, '제1 기판(11)'이라 칭함)은 투명도전막(13), 절연막(15), 광도전층(17) 및 배향막(19)을 형성하기 위한 기재로서, 투명한 유리 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
광도전체부(10)의 투명도전막(이하, '제1 투명도전막(13)'이라 칭함)은 광도전체부(10) 측에 전압을 인가하기 위한 구성으로서, 제1 기판(11)의 일면 상에 형성되어 후술할 구동부(70)와 전기적으로 연결된다.
후술할 구동부(70)에 의해 광도전체부(10)의 투명도전막과 액정부(20)의 투명도전막에 전압이 인가되면 이들 사이에 DC 전기장이 형성되고, 이에 의해 광도전층(17) 내 전자와 전공의 이동 즉, 전자-전공 분포 변화가 발생된다.
광도전체부(10)의 절연막(15)은 제1 투명도전막(13)과 광도전층(17) 사이에 개재되어, 제1 투명도전막(13)과 광도전층(17) 간의 전하 이동을 방지하기 위한 구성이다.
광도전체부(10)의 광도전층(17)은 전하를 만들기 위한 구성으로서, 광도전층(17)에 X선이 조사되면 광도전층(17) 내부에 많은 수의 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 생성되고, 이를 전기장에 노출시키면 전자와 전공의 이동 즉, 전하 분포의 변화가 유발된다.
광도전층(17)은 절연막(15) 상에 박막 형태로 형성될 수 있고, 그 재질은 셀레늄(Selenium)으로 이루어질 수 있다. 광도전층(17)은 특히 비정질 셀레늄(a-Se)으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이러한 비정질 셀레늄(a-Se)은 저온에서 진공 증착 내지 코팅하여 피막될 수 있다.
광도전체부(10)의 배향막(이하, '제1 배향막(19)'이라 칭함)은 액정부(20)의 배향막(25)과 함께 액정분자를 균일하게 배향시키기 위한 구성에 해당한다.
액정부(20)는 광도전체부(10)와 합착된 구조로 구비되어 리드빔(Read Beam)의 편광투과특성을 변화시키는 기능을 한다. 이러한 액정부(20)는 기판(21), 투명도전막(23), 배향막(25) 및 액정층(27)을 포함한다.
액정부(20)의 기판(이하, '제2 기판(21)'이라 칭함)은 투명도전막(23), 배향막(25) 및 액정층(27)을 형성하기 위한 기재로서, 투명한 유리 재질 또는 폴리머 재질로 형성될 수 있다.
액정부(20)의 투명도전막(이하, '제2 투명도전막(23)'이라 칭함)은 광도전체부(10) 측에 전압을 인가하기 위한 구성으로서, 제2 기판(21)의 일면 상에 형성되어 후술할 구동부(70)와 전기적으로 연결된다.
구동부(70)에 의해 제1,2 투명도전막(13,23)에 전압이 인가되면 이들 사이에 DC 전기장이 형성되고, 이에 의해 광도전층(17) 내 전자와 전공의 이동 즉, 전자-전공 분포 변화가 발생된다.
액정부(20)의 액정층(27)은 엑스선 조사 및 전압 인가에 따른 광도전체부(10)의 전하 분포 변화시, 이에 연동하여 액정 배열이 달라짐으로써 리드빔(Read Beam)의 편광투과특성을 변화시키도록 작용하는 구성으로서, 제1 배향막(19)과 제2 배향막(25)에 주입되는 다수의 액정 분자를 포함한다.
액정부(20)의 배향막(이하, '제2 배향막(25)'이라 칭함)은 제2 투명도전막(23) 위에 형성되고, 액정부(20)를 광도전체부(10)와 합착시 제1 배향막(19)과 대향하는 구조로 구비되어, 제1 배향막(19)과 함께 액정분자를 균일하게 배향시키는 기능을 한다.
리드빔 출력부(60)는 액정부(20)측으로 진행하는 리드빔(61)을 출사하는 장치로서, 예컨대 가시광선 파장대의 빛을 출력하는 엘이디(LED) 소자로 구성할 수 있다.
한편, 광도전층(17)을 비정질 셀레늄으로 형성할 경우에는 리드빔(61)은 비정질 셀레늄을 투과해야 되고, 또한 편광판과 검광판의 편광특성이 유지되어야 한다. 따라서 리드빔(61)은 680 ~ 900nm 파장대의 빛이어야 하고, 바람직하게는 700~800nm 파장대의 빛이어야 하며, 보다 바람직하게는 780nm LED(Light Emit Diode)를 사용하는 것이 좋다.
반투과 거울(Half Mirror,65)은 리드빔 출력부(60) 전방의 광경로 상에 배치되어 리드빔 출력부(60)에서 출사되는 리드빔(61)이 엑스선 감지 액정패널(100) 측으로 진행할 수 있도록 그 광경로를 전환하는 광학소자이다.
구동부(70)는 제1,2 투명도전막(13,23)에 소정의 바이어스 전압 (Vb)을 걸어주어 전자와 전공을 분리하는 구성이다.
편광판(30)은 광도전체부(10)와 리드빔 출사부(60) 사이의 광경로 상에 배치되고, 검광판(40)은 액정부(20) 전방의 광경로 상에 배치되어, 액정층(27)의 편광투과특성 변화에 따라 리드빔의 투과도가 달라질 수 있도록 기능한다.
위상 변조기(120)는 검광판(40)과 엑스선 감지 액정패널(100) 사이의 리드빔 광 경로 상에 배치되어 위상을 조절할 수 있도록 구성된다.
구체적으로, 위상 변조기(120)는 사반파장판의 광축을 달리하여 위상을 조절하거나, 평행 배향된 액정셀에 대한 전압을 변화시켜 위상을 조절하도록 구성될 수 있다.
이러한 위상 변조기(120)는 엑스선 감지 액정패널(100)의 액정층(27)의 위상이 180도보다 클 때 특정 투과도에 대한 참값을 결정하기 위해 사용된다. 즉, 본 발명의 엑스선 영상 결정 방법은 위상 변조기(120)를 통해 위상이 변조된 기준 투과도를 측정하고, 또한 위상이 변조된 검출 투과도를 측정하여 이를 바탕으로 최종 X선량 즉, 엑스선 영상을 결정하도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 위상 변조기(120)를 검광판(40)과 엑스선 감지 액정패널(100) 사이에 배치하고, 위상 변조기(120)의 위상을 제1 위상과 제2 위상으로 달리하면서 두 종류의 기준 투과도를 측정한다. 그리고, 엑스선이 조사된 후 위상 변조기(120)의 위상이 상기 제1 위상과 상기 제2 위상인 경우 각각의 투과도를 측정하여, 이를 기준 투과도와 비교함으로써 참값을 결정하도록 구성된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 위상 변조기(120)의 상기 제1 위상과 제2 위상의 차이가 80 ~ 100도가 되도록 조절할 수 있다.
보다 바람직한 실시예에 따르면, 위상 변조기(120)는 위상 0도와 90도 두 상태 중 하나가 되도록 조절한다. 즉, 위상 변조기의 위상 중 상기 제1 위상은 '0도'이고, 상기 제2 위상은 '90도'일 수 있다.
상기 경우, 위상 변조기(120)는 평행 배향된 ECB형 액정셀로 전압을 조절하여 위상을 조절한다. 문턱치 전압보다 10배 이상 충분히 큰 전압이 걸렸을 때, 위상 변조기의 액정셀의 액정 배열은 수직 배열이 되어 위상이 0도가 된다.
그리고, 위상 변조기(120)의 액정셀의 두께와 굴절율 이방성(Δn)을 조절하여 'Δn·d'(수학식 1 참조)를 0.195로 만들면, '0V'의 전압이 인가된 경우 780nm의 빛(즉, 리드빔)에 대하여 90도 위상이다.
한편, 엑스선 영상을 결정함에 있어서 위상 변조기(120)를 사용하는 경우, 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상 범위가 360도 미만이어야만 참값을 결정할 수 있다. 즉, 360도 주기로 투과도가 동일한 지점이 반복되므로 위상 범위가 360도를 넘으면 어느 것이 참값인지 구별할 수가 없게 된다. 따라서, 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상 범위가 360도 미만이 되는 범위에서 엑스선이 조사되어야 한다.
결상렌즈(80)는 검광판(40) 전방의 광경로 상에 배치되어 검광판(40)을 투과한 리드빔을 결상시켜 촬상부(85)에 결상될 수 있도록 기능한다.
촬상부(85)는 결상렌즈(80)에 의해 결상된 리드빔(61)을 검출하여 그 특성을 분석함으로써 피검체 상태를 진단할 수 있도록 하는 장치이다. 촬상부(85)는 예컨대 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라로 구성될 수 있다.
제어부(110)는 촬상부(85), 구동부(70) 및 리드빔 출력부(60)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.
전술한 바와 같은 액정 엑스선 검출기의 동작 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 액정 엑스선 검출기는 도 1 및 도 2와 같이 광도전체부(10)와 액정부(20)가 상호 맞닿는 구조로 구성된다. 광도전체부(10)에 엑스선을 쬐여주면 광도전층(17) 내부에 전자(electron)와 정공(hole)이 만들어진다. 이와 같은 상태에서, 제1 투명도전막(13)과 제2 투명도전막(23) 사이에 DC 전기장을 걸어주면, 전자와 전공이 각각 반대극성의 투명도전막 측으로 이동하는 분극현상이 일어나게 된다.
이와 같은 분극현상은 액정층(27)에 영향을 줌으로써 액정의 상태를 변화시키게 된다. 즉, 도 2와 같이 전하 분포가 변하게 되면, 액정층(27) 내 액정 배열이 달라지게 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 엑스선이 조사된 광도전층(17) 영역에는 전자와 전공이 분리되어 광도전층(17) 내부 전기장을 차폐하게 되고, 이에 대한 대응으로 액정층(27)에 걸리는 전압이 커지게 된다.
도 2 예시의 경우, 피검체(90)에 의해 엑스선이 투과하지 못하는 (가)영역과 엑스선(5)이 투과하는 (나)영역이 발생된 경우에 대해 설명하기로 한다. (나)영역의 경우 엑스선(5)에 의해서 광도전층(17)에서 분극이 발생하여 배향막(19)에 가까운 영역에 +전하(정공)이 쌓이게 된다. 이러한 정공에 의한 전압과 액정부(20)의 제2 투명전도막(23)에 인가된 전압차에 의한 전계에 의해서 액정층(27)의 액정이 전계 방향에 따라 수직으로 재배열하게 된다. 따라서 (나)영역으로 입사된 리드빔은 액정층(27)을 그대로 투과하게 되어 편광 방향이 변하지 않은 상태를 유지하게 되어 검광판(40)에서 차단되게 된다.
이에 비해 (가)영역은 광도전체층에서 분극이 발생하지 않으므로 액정층(27)의 액정을 재배열할 정도의 전계가 형성되지 않으므로 최초 배향 상태를 유지하게 되며, (가)영역으로 투과된 리드빔은 액정층(27)을 투과하면서 편광방향이 변하게 되며, 검광판(40)을 투과하게 되는 것이다.
피검체(90)에 의한 X선의 투과 여부에 따라 액정층(27)의 편광투과특성을 상이하게 변경함으로써 편광판(30)을 거쳐 검광판(40)에 도달한 리드빔은 편광방향과 일치하는 광만 투과되고 결상렌즈(80)에 선택적 입사하게 된다. 결상렌즈(80)에 의해 결상된 빛을 촬상부(85)가 검출함으로써 피검체의 X선 영상을 획득할 수 있게 되는 것이다.
그런데, 결상렌즈(80)에 입사되는 리드빔의 경로는 리드빔의 액정층(27) 투과 위치마다 상이하다. 액정층(27)의 중심으로 투과하는 빛은 액정을 지나는 방향에 상관없이 결상렌즈(80)에 입사되어 촬상부(85)에 결상되는 반면, 액정층(27)의 모서리 부위로 투과하는 리드빔은 특정한 각도로 액정을 지난 빛만 결상렌즈(80)에 입사되어 촬상부(85)에 결상된다.
즉, 액정을 이용한 엑스선 검출기의 경우, 촬상부(85)의 각 화소마다 이에 대응되는 각 액정의 시야각 특성이 상이하고, 이에 따라 각 화소마다 결상렌즈(80)에서 빛을 모으는 정도가 달라, 결국 촬상부(85)의 각 화소별 검출 리드빔 강도가 왜곡된다. 그리고 이와 같이 촬상부(85)의 각 화소별 검출 리드빔 강도가 왜곡된 상태에서 영상을 출력하면 부정확한 엑스선 영상을 얻게 된다.
이에, 본원 발명자는 바이어스 전압에 따른 투과도를 측정한 후 이를 기준치로 활용함으로써 전술한 액정의 시야각 의존성에 따른 리드빔의 투과도 차이를 보정할 수 있는 방법을 개발하여 특허출원(제10-2018-0050460호)하였다.
그런데, 본원 발명자의 특허출원 제10-2018-0050460호에 기재된 방법은 액정셀의 위상을 180도보다 크게 할 경우, 하나의 투과도에 대하여 여러 개의 X선 강도가 나타나게 되고, 이로 인해 여러 개의 X선 강도 중 어느 X선 강도가 참값인지 알 수 없게 되는 한계가 있었다.
액정 엑스선 검출기의 감도는 액정셀(27)의 특성 그리고 광도전층(17)의 재질과 두께에 따라 크게 달라진다. 특히 전압이 걸리지 않은 상태에서 액정층(27)의 위상(Phase)이 클수록 단위 X선 조사량에 대한 액정셀(27)의 광투과도 변화가 크다. 액정 엑스선 검출기는 평행 배향된 액정셀을 주로 사용한다. 전압이 걸리지 않은 상태의 평행 배향된 액정셀의 초기 위상(δ)은 액정의 굴절률 이방성(Δn)과 리드빔의 주파장(λ, 최대강도를 보이는 파장), 그리고 액정셀의 두께(d)로부터 다음의 수학식 1에 따라 결정된다.
Figure 112019016348275-pat00001
수학식 1은 액정셀에 수직으로 지나는 빛에 대한 위상이다. 따라서, 시야각 방향이 달라지면 위상도 달라질 수 있다.
편광판(30)과 검광판(40)의 투과축을 0도와 90도로 수직하게 두고, 평행 배향된 액정셀(27)의 러빙방향이 45도이면, 엑스선 감지 액정패널(100)의 투과도(T)는 다음의 수학식 2와 같다.
Figure 112019016348275-pat00002
수학식 2에 따르면, 위상 0도, 360도, 720도에서 투과도가 최소가 되고, 180도, 540도, 900도에서 최대가 된다. 즉, 위상이 클수록 단위 X선 조사량에 대한 엑스선 감지 액정패널(100)의 투과도 변화가 크나, 같은 투과도에 대응되는 위상이 여러 값이 존재하여 정량적으로 이를 극복할 수 없게 된다. 이러한 문제로 인하여, 종래 엑스선 감지 액정패널은 액정셀의 위상이 180도 미만이 되도록 하였다(선행논문 1의 1279쪽 참조).
즉, 액정셀의 위상이 180도의 배수가 되는 X선 조사 영역에서는 X선 조사량에 따라서 투과도가 감소하다가 증가하거나(극소), 또는 반대로 증가하다가 감소한다(극대). 따라서, 액정셀의 위상변화가 180도보다 큰 경우 위상을 고려하여 X선 영상을 결정할 수 있어야 한다.
한편, 엑스선 촬영시 X선 피폭량이 크면 암발생 확률이 높아진다. 따라서 적은 양의 X선을 사용하더라도 X선 감도가 큰 액정 엑스선 검출기를 구현하려면 액정셀의 위상이 180도보다 큰 영역에서 작동하는 액정 엑스선 검출기의 개발이 필요하다.
이에, 본원 발명자는 액정 패널의 위상이 180도 이상이 되어도, 동일 투과도에 대응되는 다수의 X선 강도 중 참값을 결정할 수 있어 결국 엑스선 검출기의 감도를 높일 수 있고, 이에 따라 적은 X선 조사량으로도 정확한 엑스선 영상을 왜곡 없이 획득할 수 있는 방법을 개발하였다.
본 발명의 엑스선 영상 결정 방법은 꼬임(Twist)이 없는 평행 배향된 액정층(27)을 갖는 액정 엑스선 검출기에 적용될 수 있다. 평행 배향된 액정층(27)은 러빙방향이 광축이고 위상이 전압에 따라 달라지는 선형 위상판이다.
도 3(a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 액정부의 평행 배향된 액정층을 나타낸 도면으로서, 도 3의 화살표는 러빙방향을 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 3(a)는 ECB 모드 액정셀의 액정배열을 나타낸 것으로서, ECB (Electrical Controlled Birefringence)는 대향하는 수평배향막을 반대방향으로 러빙하여 만든다. 도 3(b)는 OCB 모드 액정셀의 액정배열을 나타낸 것으로서, OCB (Optical Controlled Birefringence)는 대향하는 수평배향막을 같은 방향으로 러빙하여 만든다. 도 3(c)는 VA 모드 액정셀의 액정배열을 나타낸 것으로서, VA (Vertical Alignment)는 대향하는 수직배향막을 도 3(a)의 ECB 모드와 같은 방향으로 러빙하여 만든다.
ECB와 OCB는 양의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정을 주입하고, VA는 음의 유전율 이방성을 갖는 액정을 주입한다. ECB는 배향이 안정적이고, OCB는 시야각 의존성이 적으며, VA는 액정층에 걸리는 작은 전압변화에도 위상변화가 크므로 X선 감도를 높일 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 영상 결정 방법의 테스트에 사용된 편광판과 검광판의 광축방향, ECB형 액정층과 위상변조기의 액정셀의 러빙방향을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 편광판(30)과 검광판(40)은 그 투과축이 상호 직교하도록 배치된다. 즉, 편광판(30)의 투과축은 X축 방향으로 배치되고, 검광판(40)의 투과축은 상기 X축과 직교하는 Y축 방향으로 배치된다.
그리고, 광도전체부(10)의 배향막에 해당하는 제1 배향막(19)은 방위각 225도의 러빙방향으로 처리하였고, 액정부(20)의 배향막에 해당하는 제2 배향막(25)은 방위각 45도의 러빙방향으로 처리하였다. 따라서, 액정층(27)의 액정 장축방향과 편광판(30)의 투과축은 45도를 이룬다.
그리고, 도 4 예시의 경우, 위상 변조기(120)의 대향하는 배향막(111,112)의 러빙방향을 엑스선 감지 액정패널(100)의 액정층(27)의 장축방향과 상호 나란하게 하였다.
도 5는 ECB형 액정셀을 적용한 엑스선 감지 액정패널의 X선 조사량 대비 광투과도 변화를 나타낸 일례이다. 참고로, 본 발명에서 사용하는 용어 'X선 조사량 내지 X선량'은 엑스선 감지 액정패널(100)에 입사되는 X선의 강도를 의미한다.
구체적으로, 도 5 예시의 경우, 액정층(27)의 두께가 10㎛이고, 유전율 상수가 단축 3.6, 장축 8이며, 굴절율 이방성(Δn)이 각각 0.0195, 0.039, 0.156인 액정을 주입한 액정셀의 정면방향(즉, 액정층 평면에 수직한 방향)에 대한 X선 조사 강도 대비 광투과도 변화곡선이다. 리드빔(Read Beam)의 주파장(λ)은 780㎚이므로 액정셀의 초기 위상(δ)은 수학식 1로부터 각각 90도, 180도, 720도이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 위상이 90도와 180도인 경우에는 X선량이 증가함에 따라 광투과도가 단순 감소하는 형태를 나타내는 반면, 위상이 720도인 경우에는 극대값 및 극소값이 각각 2개소로 나타나고, X선 강도에 따른 광투과도 증가구간과 감소구간이 반복되는 형태를 나타낸다. 그리고, 위상값이 높을수록 단위 X선량 대비 광투과도 변화가 크게 나타남을 알 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 기준 투과도 곡선을 나타낸 일례이고, 도 7은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정패널의 X선 조사량 대비 투과도 곡선을 나타낸 일례이다.
구체적으로, 도 6은 X선을 조사하지 않은 상태에서, 엑스선 감지 액정패널 (100)의 양단 전극(13, 23)에 전압을 인가하면서 투과도를 잰 것이다. 엑스선 감지 액정패널 (100)에 X선이 조사되지 않는 상태에서, 엑스선 감지 액정패널(100)에 인가되는 바이어스 전압(Vb)을 변화시키며 촬상부(85) 화소의 투과도를 측정하면, 도 6과 같은 기준 투과도 곡선이 생성되고, 이 기준 투과도 곡선을 기준으로 액정층(27)의 전압변화를 추적한다.
참고로, 도 6 예시에 사용된 액정층(27)은 두께가 5㎛이고, 광도전층(17)은 두께 200㎛의 비정질 셀레늄으로 형성하였고, 유전율 상수는 7.0이다. 그리고, 액정의 유전율 상수는 단축이 3.6, 장축이 11.7이고, 장축과 단축 방향의 굴절율 이방성(Δn)이 각각 1.503과 1.682인 액정을 주입한 액정셀의 정면방향(즉, 액정층 평면에 수직한 방향)에서 바이어스 전압 대비 광투과도 변화곡선을 나타낸 것이다. 그리고, 리드빔(Read Beam)은 780nm의 주파장(λ)을 갖는 엘이디(LED) 광을 사용하였다. 도 6 예시의 경우, 관전압 20KV인 X선 1mR 조사강도에 단위 ㎠당 약 0.3nC의 전하가 생성된다.
도 9는 본 발명의 기준 투과도 곡선을 측정하는 바이어스 파형이다. 도 9를 참조하면, 주파수가 30Hz 정도인 구동파의 전압을 올려가면서 (+)극성의 일정한 시간대에서 카메라 셔터를 열어 리드빔의 투과도를 측정함으로써, 해당 화소의 기준 투과도 곡선을 생성한다. 한편, 촬상부(85) 카메라의 화소에 들어온 리드빔은 액정층(27)을 지나온 방향이 모두 다르기 때문에, 각각의 화소마다 전술한 기준 투과도를 측정하여 이를 기준으로 삼는다.
한편, 도 7은 X선량을 달리하여 엑스선 감지 액정패널의 광투과도를 측정한 투과도 곡선인데, 도 6과 도 7에서 동일 투과도에 해당하는 기준 투과도의 바이어스 전압과 X선 조사량(즉, X선 강도)으로부터 도 8과 같은 상관관계가 있는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 8은 기준 투과도의 바이어스 전압과 X선 조사량의 상관 관계를 나타낸 그래프이다.
엑스선 감지 액정패널(100)의 위상이 180도보다 큰 경우에는 바이어스 전압에 따라 투과도가 극값이 되는 전압이 있고, 바이어스 전압에 따라 투과도가 증가하고 감소하는 영역이 있다. 도 6의 액정패널은 바이어스 전압이 0V인 경우 위상이 413도이고, 바이어스 전압이 증가함에 따라 위상은 단순 감소한다. 그리고, 극대점에서는 위상이 180도이고 극소점에서는 360도이다. 위상이 360도가 넘는 경우에는 연속성을 고려하여 위상값을 정해야한다.
도 6의 경우, 극소점과 극대점은 각각 위상이 360도, 180도이다. 그리고 투과도가 0.1인 지점은 총 3곳(A,B,C)이다. 즉, 기준 투과도 곡선에 있어서 투과도 0.1에 대응하는 바이어스 전압이 총 3개(A,B,C) 존재하고 있다. 따라서, 엑스선 영상 측정시 투과도가 0.1이 나온 화소에 대한 실제 X선량을 얻기 위해서는 'A,B,C' 3개 중 참값 하나를 결정해야 한다. 한편, 'A'와 'C' 모두 바이어스 전압이 증가함에 따라서 투과도가 떨어지므로 'A'와 'C'사이의 위상차는 360도이다.
이와 같이, 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상이 180도보다 크면 동일 투과도에 대응되는 바이어스 전압이 여러 개 존재한다. 결국, 엑스선 영상의 측정 시, 특정 화소의 투과도(예컨대, 도 6의 0.1)에 대응되는 바이어스 전압이 복수 개(예컨대, 도 6의 'A,B,C')로 존재하면, 이 복수 개의 바이어스 전압 중 참값(즉, 실제 X선량)을 결정할 수 있어야 왜곡이 없는 정확한 엑스선 영상을 획득할 수 있게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 위상 변조기를 사용하여 위상을 달리하면서 기준 투과도와 후술할 검출 투과도를 측정하고, 이를 통해 참값(즉, 최종 X선량)을 결정할 수 있는 방법을 제시한다.
이하에서는, 액정셀의 위상이 180도보다 큰 영역에서 작동하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 10은 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법의 순서도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법은 리드빔 출력 단계(S10), 기준 투과도 측정 단계(S20), 전자-정공 분리 단계(S30), 검출 투과도 측정 단계(S40), 바이어스 전압 도출 단계(S50), 최종 X선량 결정 단계(S60), 엑스선 영상 결정 단계(S70), 및 전하 소거 단계(S80)를 포함한다.
리드빔 출력 단계(S10)는 액정 엑스선 검출기에 전원을 입력(S10a)한 후, 리드빔 출력부(60)를 구동하여 리드빔을 출사하는 단계이다.
바람직하게는, 리드빔 출력 단계(S10)는 리드빔의 세기가 안정화될 때까지 대기(S10b)한 후, 리드빔 광원의 출력이 안정되면 기준 투과도 측정 단계를 수행하도록 구성된다.
기준 투과도 측정 단계(S20)는 엑스선 감지 액정패널(100)에 X선이 조사되지 않은 상태에서, 엑스선 감지 액정패널(100)에 인가되는 바이어스 전압(Vb)을 변화시키며 각 화소의 투과도[T(x,y,φ,v(i))]를 측정하는 단계이다. 이하에서는, 단계 S20에 따라 측정되는 화소의 투과도를 '기준 투과도[T(x,y,φ,v(i))]'라 칭하기로 한다.
여기서, 단계 S20의 '바이어스 전압(Vb)'은 구동부(70)에 의해 엑스선 감지 액정패널(100)의 제1,2 투명도전막(13,23)에 인가된다. 상기 '화소'는 촬상부(85) 카메라의 화소를 지칭하고, 상기 '화소의 투과도'는 해당 화소에 대응되는 액정 시야각에 대한 리드빔의 투과도를 지칭한다.
그리고, 단계 S20의 투과도[T(x,y,φ,v(i))]에서, 'x,y'는 촬상부(85)의 화소 좌표를 의미하고, 'φ'는 위상 변조기(120)의 위상을 의미하고, 'v(i)'는 바이어스 전압(Vb)을 바꿔가면서 여러 번 측정하는 것을 의미한다. 즉, 기준 투과도 측정 단계(S20)는 위상 변조기(120)의 위상을 조절하여 복수 개의 위상에 대하여 바이어스 전압을 변화시키며 화소의 투과도를 각각 측정하도록 구성된다.
구체적으로, 기준 투과도 측정 단계(S20)는 복수 개의 상이한 위상에 대한 화소의 투과도를 각각 측정하도록 구성된다. 즉, 기준 투과도 측정 단계(S20)는 위상이 변조된 기준 투과도와 위상이 변조되지 않는 기준 투과도를 각각 측정하도록 구성될 수 있다.
따라서, 기준 투과도 측정 단계(S20)는 엑스선 감지 액정패널(100)에 엑스선이 조사되지 않는 상태에서, 엑스선 감지 액정패널(100)에 인가되는 바이어스 전압을 변화시키며 위상 변조기(120)의 제1 위상에 대한 화소의 투과도(이하, '제1 기준 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제1 위상과 상이한 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하, '제2 기준 투과도'라 함)를 측정하는 과정을 포함한다. 바람직하게는, 위상변조기(120)의 상기 제1 위상은 '0도'이고, 상기 제2 위상은 '90도'일 수 있다.
이와 같은 기준 투과도 측정 단계(S20)를 수행하면, 각 전압별 기준 투과도에 대한 데이터 테이블을 얻을 수 있다. 예컨대, 바이어스 전압 10V에서 60V까지 1V 간격으로 변화시키며 기준 투과도를 측정하면, 총 51단계로 구분되는 '전압별 기준 투과도 데이터 테이블'을 얻을 수 있다. 그리고, 이러한 '전압별 기준 투과도 데이터 테이블'을 차트 형태로 변환하면 도 11과 같은 기준 투과도 곡선이 생성될 수 있다.
다음의 표 1은 전압별 기준 투과도 데이터 테이블의 예시로서, 기준 투과도 곡선의 단계별 바이어스 전압과 투과도를 나타낸 것이다. 참고로, 표 1의 전압별 기준 투과도 데이터 테이블은 10V에서 30V까지 0.25V를 간격으로 총 81단계로 측정하여 생성한 것이다.
Figure 112019016348275-pat00003
표 1의 기준 투과도 데이터에 있어서, 단계를 늘릴수록(즉, 전압간격을 세분화할수록) 측정 정밀도는 높아지나 계산하는데 시간이 많이 걸리게 된다. 따라서, 일반측정, 정밀측정 등과 같은 진단 목적/용도 등에 따라 그에 적합한 단계수(즉, 전압간격)를 결정하여 기준 투과도를 측정하는 것이 바람직하다.
도 11은 위상 변조기의 위상 0도 및 위상 90도에 대한 기준 투과도 곡선의 일례이다. 구체적으로, 도 11의 예시는 780nm인 LED 광원의 리드빔에 대한 기준 투과도 곡선으로서, 위상 변조기의 위상을 0도로 조절하여 바이어스 전압을 변화시키며 제1 기준 투과도를 측정하고, 위상 변조기의 위상을 90도로 조절하여 바이어스 전압을 변화시키며 제2 기준 투과도를 측정한 후, 그 측정값들을 그래프 형태로 나타낸 것이다. 도 11에서 실선은 위상 변조기(120)의 위상이 0도인 경우의 기준 투과도 곡선이고, 점선은 위상 변조기(120)의 위상이 90도인 경우의 기준 투과도 곡선이다.
한편, 엑스선 영상을 결정함에 있어서 위상 변조기(120)를 사용하는 경우, 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상 변화 범위가 360도 미만이어야만 참값을 결정할 수 있다. 즉, 360도 주기로 투과도가 동일한 지점이 반복되므로 위상 변화 범위가 360도를 넘으면 어느 것이 참값인지 구별할 수가 없게 된다. 따라서, 도 11과 같이 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상 변화 범위가 360도 미만이 되는 범위에서 엑스선이 조사되어야 한다.
전자-정공 분리 단계(S30)는 엑스선 감지 액정패널에 분리전압(Vs)을 인가(S30a)하고 엑스선을 조사(S30b)하여, 광도전체부의 전자와 정공을 분리시키는 단계이다.
광도전체부(10)에 엑스선을 쬐여주면 광도전층(17) 내부에 전자(electron)와 정공(hole)이 만들어진다. 이와 같은 상태에서, 제1 투명도전막(13)과 제2 투명도전막(23) 사이에 DC 전기장을 걸어주면, 전자와 전공이 각각 반대극성의 투명도전막 측으로 이동하는 분극현상이 일어나게 된다.
도 2를 기준으로 설명하면, 제1 투명도전막(13)에 (+)전압이 걸리므로, 광도전층(17) 내부의 하부영역(즉, 액정층(27) 인접영역)에는 정공이 분포하게 되고, 광도전층(17) 내부의 상부영역(즉, 제1 투명도전막(13) 인접영역)에는 전자가 분포하게 된다.
검출 투과도 측정 단계(S40)는 엑스선 감지 액정패널(100)에 측정전압(Vm)을 인가(S40a)하여 촬상부(85) 화소의 투과도[T(x,y,φ,i)]를 측정(S40b)하는 단계이다. 단계 S40의 투과도[T(x,y,φ,i)]에서 'x,y'는 촬상부(85)의 화소 좌표를 의미하고, 'φ'는 위상 변조기(120)의 위상을 의미하고, 'i'는 투과도를 다수 회 측정하는 것을 의미한다. 즉, 검출 투과도 측정 단계(S40)는 액정층(27)이 전압을 유지하는 동안에, 위상 변조기(120)의 위상을 조절하여 복수 개의 위상에 대하여 화소의 투과도를 각각 측정하도록 구성된다.
구체적으로, 검출 투과도 측정 단계(S40)는 복수 개의 상이한 위상에 대한 화소의 투과도를 각각 측정하도록 구성된다. 즉, 검출 투과도 측정 단계(S40)는 위상이 변조된 검출 투과도와 위상이 변조되지 않는 검출 투과도를 각각 측정하도록 구성될 수 있다.
따라서, 검출 투과도 측정 단계(S40)는 엑스선 감지 액정패널(100)에 엑스선이 조사되는 상태에서, 엑스선 감지 액정패널(100)에 측정전압(Vm)을 인가하여 위상 변조기(120)의 제1 위상에 대한 화소의 투과도(이하 '제1 검출 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제1 위상과 상이한 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하 '제2 검출 투과도'라 함)를 측정하는 과정을 포함한다. 바람직하게는, 위상변조기(120)의 상기 제1 위상은 '0도'이고, 상기 제2 위상은 '90도'일 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 액정 엑스선 검출기의 구동 파형으로서, 전하 분리기간(T1), 투과도 측정기간(T2) 및 전하 소거기간(T3)의 3 단계로 구성된다.
도 12를 참조하면, 전하 분리기간(T1)에서는 광도전층(17)에 높은 DC 전압을 인가하여 전자와 정공을 분리한다. 광도전층(17)이 비정질 셀레늄의 경우에는 1㎛ 두께당 약 10V 정도의 분리전압을 걸어준다. 비정질 셀레늄의 두께가 200㎛라면 약 2KV의 바이어스 전압을 걸어준다. 측정기간(T2)에는 문턱치 전압(Threshold Voltage)보다 높은 측정전압(Vm)을 인가하여 투과도를 측정한다. 액정패널의 투과도가 바이어스 전압에 연속적으로 변하면 측정전압이 0V가 될 수도 있다. 그리고 전하 소거기간(T3)에는 바이어스 전압을 0V로 접지시키면서 광도전층(17)에 UV를 조사함으로써 광도전층(17)에 축적된 전하를 소거한다.
바이어스 전압 도출 단계(S50)는 단계 S40의 검출 투과도[T(x,y,φ,i)]가 속하는 범위의 기준 투과도 값들을 찾고, 이로부터 해당 기준 투과도에 대응되는 바이어스 전압을 도출하는 단계이다.
구체적으로, 바이어스 전압 도출 단계(S50)는 화소의 제1 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제1 기준 투과도 상의 바이어스 전압(이하, '제1 바이어스 전압'이라 함)과, 상기 화소의 제2 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제2 기준 투과도 상의 바이어스 전압(이하, '제2 바이어스 전압'이라 함)을 각각 도출하도록 구성된다.
예컨대, 단계 S40에서 측정된 제1 검출 투과도가 'T'이고, 이 'T'가 표 1의 기준 투과도 T(i)와 T(i+1) 사이 범위에 있다고 하면, 제1 검출 투과도 'T'에 대응되는 제1 바이어스 전압은 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.
Figure 112019016348275-pat00004
(수학식 3에서, V: 제1 바이어스 전압, T: 제1 검출 투과도, T(i): 제1 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, T(i+1): 제1 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, V(i): 제1 기준 투과도 'T(i)'에 대응하는 바이어스 전압, V(i+1): 제1 기준 투과도 'T(i+1)'에 대응하는 바이어스 전압)
한편, 제2 바이어스 전압 역시 제1 바이어스 전압과 동일한 방식으로 수학식 3에 따라 산출될 수 있다. 즉, 단계 S40에서 측정된 제2 검출 투과도가 'T'이고, 이 'T'가 표 1의 기준 투과도 T(i)와 T(i+1) 사이 범위에 있다고 하면, 제2 검출 투과도 'T'에 대응되는 제2 바이어스 전압은 상기 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.
다음의 표 2는 위상 변조기(120)의 위상이 0도일 때의 투과도 0.1에 대응하는 기준 투과도 곡선(도 6, 도 11 참조) 상의 바이어스 전압들과, 이 바이어스 전압들에 각각 대응하는 위상 90도 기준 투과도 곡선(도 11의 점곡선 참조) 상의 투과도를 나타낸 것이다. 표 2를 참조하면, 위상 0도 경우 그 투과도는 0.1로 동일하지만 이때 위상 90도에 대한 투과도는 서로 다른 것을 알 수 있다.
바이어스전압 위상 90도의 투과도
A 16.18 0.4391
B 47.03 0.0492
C 271.58 0.4393
표 1에서, 'A'와 'C'에서 위상 90도인 경우 투과도 차이는 0.0002로 이는 수치화하면서 생기는 오차로 그 값이 같다고 볼 수 있다. 그리고, 'A'와 'C'에서 엑스선 감지 액정패널(100)의 위상 차이는 360도이다. 이와 같이 위상 변조기(120)를 이용하여 엑스선 감지 액정 패널의 위상을 결정하는 경우에는 결정 영역이 360도 미만이어야 한다.
전술한 단계 S50에 따르면, 제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압을 도출할 수 있게 되는데, 이때 제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압은 각각 복수 개가 나오게 된다. 예컨대, 도 11 예시의 경우 제1 검출 투과도에 대응하여, 2개의 제1 바이어스 전압이 나오게 된다.
이와 같이, 단계 S50의 수학식 3에 따른 과정을 수행한 결과, 복수 개의 제1 바이어스 전압 및(또는) 제2 바이어스 전압이 도출되면, 복수 개의 제1 바이어스 전압 중 어느 하나를 참값(이하, '제1 참값'이라 칭함)으로 결정하고, 복수 개의 제2 바이어스 전압 중 어느 하나를 참값(이하, '제2 참값'이라 칭함)으로 결정해야 한다.
참값 결정 방법은 다음과 같다. 즉, 복수 개의 제1 바이어스 전압(V1(i))과 복수 개의 제2 바이어스 전압(V2(i)) 간에 차이값(V1(i)-V2(i))을 모두 계산한 후, 그 차이값들의 절대값(|V1(i)-V2(i)|)들 중 가장 작은 값에 해당하는 제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압을 제1 참값과 제2 참값으로 결정한다.
예를 들어, 단계 S50을 수행한 결과, 제1 바이어스 전압은 0.070과 9.775가 도출되었고, 제2 바이어스 전압은 0.092와 0.887가 도출되었다고 가정하자. 상기 경우, 제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압 값 간에 차이값들을 모두 계산하면, "9.775 - 0.092 = 9.683", "9.775 - 0.887 = 8.888", "0.070 - 0.092 = (-)0.022" 및 "0.070 - 0.887 = (-)0.817"이고, 이들의 각 절대값 중 가장 작은 값은 "|0.070 - 0.092| = 0.022"가 해당한다. 따라서, 제1,2 바이어스 전압의 참값은 가장 작은 차이값에 해당하는 "|0.070 - 0.092|"에 사용된 값인 바, 제1 바이어스 전압의 참값은 0.070과 9.775 중 '0.070'로 결정하고, 제2 바이어스 전압의 참값은 0.092와 0.887 중 '0.092'로 결정한다.
한편, 바이어스 전압의 변화에 대하여 기준 투과도의 변화가 클수록 측정값의 정확도가 올라간다. 그리고, 기준 투과도가 극대이거나 극소인 부분에서는 측정의 정확도가 떨어진다. 따라서, 이와 같은 투과도 변화율 특성을 감안하여 최종 측정값을 결정해야 한다. 여기서, 상기 '최종 측정값'은 해당 화소에 대해 결정되는 최종 바이어스 전압으로서, 이는 해당 화소의 최종 X선량과 관련된 값이다. 이하에서는 이와 같은 최종 측정값을 '최종값'이라 칭하기로 한다.
최종값 결정 방법은 다음과 같다. 즉, 전술한 참값 결정 방법을 통해, 제1 참값으로 결정된 제1 바이어스 전압과, 제2 참값으로 결정된 제1 바이어스 전압이 각각 'V1, V2'라면, 투과도 변화율을 고려한 최종값은 다음의 수학식 4에 따라 산출될 수 있다.
Figure 112019016348275-pat00005
(수학식 4에서, Vr: 최종값, ΔT1: |T1(i+1)-T1(i)|, T1(i+1): 제1 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, T1(i): 제1 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, ΔT2: |T2(i+1)-T2(i)|, T2(i+1): 제2 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제2 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, T2(i): 제2 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제2 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, V1: 제1 참값으로 결정된 제1 바이어스 전압, V2: 제2 참값으로 결정된 제2 바이어스 전압)
수학식 4에 따라 최종값이 도출되면, 이 최종값을 이용하여 해당 화소에 대한 최종 X선량을 결정할 수 있다(S60). 구체적으로, 최종 X선량은 다음의 수학식 5에 따라 결정될 수 있다.
Figure 112019016348275-pat00006
(수학식 5에서, x: 최종 X선량, Vr: 최종값, Vm: 측정전압, k: 비례상수)
수학식 5에서 알 수 있듯이, X선이 조사된 화소의 투과도에 대응되는 기준 투과도의 바이어스 전압(즉, 최종값(Vr))을 알아내면, 이로부터 해당 화소의 X선량을 결정할 수 있다. 그리고, 단계 S20 ~ S70의 과정을 모든 화소에 대해 수행함으로써, 피검체의 X선 영상을 획득할 수 있게 된다.
참고로, 수학식 5의 비례상수(k)는 엑스선 감지 액정패널(100)의 세부 스펙(예컨대, 액정의 종류, 배열모드 등)에 따라 상이할 수 있으며, 이는 실험적으로 결정될 수 있다..
실시예 1
- 측정전압(Vm)이 20V이고, 위상변조기의 위상이 0도일 때의 투과도가 0.3971이고, 위상변조기의 위상이 90도일 때의 투과도가 0.0668이라면, 도 11의 기준 투과도 곡선(즉, 전압별 기준 투과도 데이터 테이블)로부터 다음의 표 3과 같은 기준 투과도 대응값을 찾을 수 있다.
순번 위상 0도 위상 90도
전압 투과도 전압 투과도
1 70 0.3928 70 0.0612
71 0.4012 71 0.0709
2 124 0.4179 45 0.0701
125 0.3948 46 0.0594
표 3의 기준 투과도 대응값을 사용하여, 바이어스 전압 도출 단계(S50)을 수행하면, 수학식 3에 따라 다음과 같은 2개의 제1 바이어스 전압 'V(0도,i)'과 2개의 제2 바이어스 전압 'V(90도,i)'이 도출된다.
즉, 표 3의 경우, 하나의 제1 바이어스 전압 'V(0도,1)'은 70.51V이고, 또 다른 하나의 제1 바이어스 전압 'V(0도,2)'은 124.45V이며, 하나의 제2 바이어스 전압 'V(90도,1)'은 45.31V이고, 또 다른 하나의 제2 바이어스 전압 'V(90도,2)'은 70.58V이다.
이와 같이, 단계 S50의 수학식 3에 따른 과정을 수행한 결과, 복수 개의 제1 바이어스 전압 및(또는) 제2 바이어스 전압이 도출되면, 복수 개의 제1 바이어스 전압 중 어느 하나를 제1 참값으로 결정하고, 복수 개의 제2 바이어스 전압 중 어느 하나를 제2 참값으로 결정해야 한다.
전술한 참값 결정 방법(즉, |V1(i)-V2(i)| 값들 중 가장 작은 값 도출)에 따라, 제1,2 참값을 결정하면, 'V(0도,1)'에 해당하는 제1 바이어스 전압이 제1 참값에 해당하고, 'V(90도,2)'에 해당하는 제2 바이어스 전압이 제2 참값에 해당하게 된다. 따라서, 실시예 1의 경우 제1 참값은 70.51V이고, 제2 참값은 70.58V이다.
1V 달라졌을 때의 투과도 변화율은 위상 0도가 0.0084, 위상 90도가 0.0097이므로, 투과도 변화율을 고려한 최종 측정값은 70.55V이다. 여기서, 최종 측정값 '70.55V'는 전술한 수학식 4에 따라 산출되는 최종값(Vr)에 해당한다.
실시예 1의 경우, 측정전압(Vm)은 20V이고, 최종값(Vr)은 70.55V이므로, 최종 X선량과 관련된 수치는 50.55V이다. 여기서, 상기 '최종 X선량과 관련된 수치'란 수학식 5의 '(Vr - Vm)'을 의미한다.
따라서, 수학식 5에 상기 측정전압(Vm)'20V'와 최종값(Vr)'70.55V'를 대입하면, 해당 화소의 최종 X선량을 결정할 수 있게 된다. 즉, (Vr - Vm = 50.55V)에 수학식 5의 비례상수 'k'를 곱한 값이 해당 화소의 최종 X선량에 해당하게 된다.
한편, 측정영역에서 두 파장에 대한 위상의 차이가 90도가 될 경우, 한 파장에서 투과도 변화가 거의 없는 극값이 되면 다른 파장에서는 투과도 변화가 최대가 되어, 두 파장에 대한 투과도 변화가 바이어스 전압의 전 영역에서 고르게 분포되어 균일한 영상을 얻을 수 있다. 따라서, 전압이 걸리지 않는 상태에서의 위상의 차이를 100도 정도로 두면, 주 측정 영역에서 위상 차이가 90±10도가 되어 측정 오차를 최소로 줄일 수 있다.
엑스선 영상 결정 단계(S70)는 단계 S60에서 산출된 값에 근거하여 엑스선 영상을 결정하고, 기준투과도 곡선의 변화량에 따라서 달라지는 측정오차를 감안하여 최종 엑스선 영상을 획득하는 단계이다.
촬상부(85) 모든 화소에 대하여 전술한 단계 S20 ~ S70을 수행하면, 모든 화소(즉, 피검체의 진단부위 전체)에 대한 X선 영상을 결정할 수 있게 되고, 이에 따라 출력되는 X선 영상은 종래 액정을 이용한 X선 영상 촬영시 발생하였던 각 화소별 리드빔 강도의 왜곡이 제거된 영상을 표시할 수 있게 된다.
전하 소거 단계(S80)는 광도전층(17)에 축적된 전하를 없애는 단계이다. 실시예 1에 따르면, 전하 소거 단계는 바이어스 전압을 0V로 접지시킨 상태 또는 5Hz 미만의 구형파를 걸어준 상태에서, 광도전층(17)에 UV를 조사하여 광도전층(17)의 분리된 전하가 재결합하도록 구성될 수 있다.
전하 소거 단계(S80)가 완료되면, 단계 S10 내지 단계 S80 과정을 반복함으로써 피검체에 대한 X선 영상 촬영을 재수행할 수 있게 된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다.
예컨대, 도 10의 경우, 화소의 제1,2 검출투과도를 모두 측정한 후, 이어서 제1,2 바이어스 전압을 모두 도출한 후, 이어서 제1,2 참값을 모두 결정한 다음 해당 화소의 최종값 및 최종 X선량을 결정하도록 설명 및 도시하였으나, 상기 과정은 다음과 같은 순서로 변형될 수 있다.
즉, "제1 검출투과도 측정 → 제1 바이어스 전압 도출 → 제1 참값 결정"의 과정을 먼저 완료한 다음, 이어서 "제2 검출투과도 측정 → 제2 바이어스 전압 도출 → 제2 참값 결정"의 과정을 완료한 후, 이 제1,2 참값을 이용하여 해당 화소의 최종값 및 최종 X선량을 결정하여도 동일한 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 광도전체부 11: 제1 기판
13: 제1 투명도전막 15: 절연막
17: 광도전층 19: 제1 배향막
20: 액정부 21: 제2 기판
23: 제2 투명도전막 25: 제2 배향막
27: 액정층 30: 편광판
40: 검광판 50: X선 출력부
60: 리드빔 출력부 61: 리드빔
65: 반투과 거울 70: 구동부
80: 결상렌즈 85: 촬상부
90: 피검체 100: 엑스선 감지 액정패널
110: 제어부 120: 위상 변조기

Claims (6)

  1. 광도전체부와, 상기 광도전체부 상에 구비되는 액정부를 포함하는 엑스선 감지 액정패널; 및 위상 조절이 가능한 위상 변조기를 이용한 엑스선 영상 결정 방법으로서,
    상기 엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되지 않는 상태에서, 상기 엑스선 감지 액정패널에 인가되는 바이어스 전압을 변화시키며 제1 위상에 대한 화소의 투과도(이하, '제1 기준 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제1 위상과 상이한 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하, '제2 기준 투과도'라 함)를 측정하는 제1 단계;
    상기 엑스선 감지 액정패널에 엑스선이 조사되는 상태에서, 상기 엑스선 감지 액정패널에 측정전압을 인가하여 상기 제1 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하 '제1 검출 투과도'라 함)를 측정하고, 상기 제2 위상에 대한 상기 화소의 투과도(이하 '제2 검출 투과도'라 함)를 측정하는 제2 단계;
    상기 화소의 제1 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제1 기준 투과도의 바이어스 전압(이하, '제1 바이어스 전압'이라 함)과, 상기 화소의 제2 검출 투과도에 대응되는 상기 화소의 제2 기준 투과도의 바이어스 전압(이하, '제2 바이어스 전압'이라 함)을 각각 도출하는 제3 단계;
    복수 개의 상기 제1 바이어스 전압 중 어느 하나를 제1 참값으로 결정하고, 복수 개의 상기 제2 바이어스 전압 중 어느 하나를 제2 참값으로 결정하는 제4 단계; 및
    상기 제1 참값과 상기 제2 참값을 이용하여, 상기 화소의 최종값을 도출하는 제5 단계;를 포함하고,
    상기 제4 단계는,
    상기 복수 개의 제1 바이어스 전압과 상기 복수 개의 제2 바이어스 전압 간에 차이값들을 모두 계산하는 단계; 및
    상기 차이값들의 절대값들 중 가장 작은 절대값에 해당하는 제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압을 상기 제1 참값과 상기 제2 참값으로 각각 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 위상 변조기의 상기 제1 위상과 상기 제2 위상의 차이가 80 ~ 100도가 되게 조절하는 것을 특징으로 하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 위상 변조기의 위상은 사반파장판의 광축을 달리하여 조절하거나, 또는 평행 배향된 액정셀에 대한 전압을 변화시켜 조절하는 것을 특징으로 하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 단계의 상기 제1 바이어스 전압은,
    다음의 수학식 3에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법.
    수학식 3
    Figure 112019016348275-pat00007

    (수학식 3에서, V: 제1 바이어스 전압, T: 제1 검출 투과도, T(i): 제1 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, T(i+1): 제1 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, V(i): 제1 기준 투과도 'T(i)'에 대응하는 바이어스 전압, V(i+1): 제1 기준 투과도 'T(i+1)'에 대응하는 바이어스 전압)
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제5 단계의 상기 최종값은,
    다음의 수학식 4에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 액정 엑스선 검출기의 엑스선 영상 결정 방법.
    수학식 4
    Figure 112019016348275-pat00008

    (수학식 4에서, Vr: 최종값, ΔT1: |T1(i+1)-T1(i)|, T1(i+1): 제1 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, T1(i): 제1 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제1 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, ΔT2: |T2(i+1)-T2(i)|, T2(i+1): 제2 검출 투과도 값 이상에 해당하는 제2 기준 투과도 값들 중 가장 작은 값, T2(i): 제2 검출 투과도 값 이하에 해당하는 제2 기준 투과도 값들 중 가장 큰 값, V1: 제1 참값으로 결정된 제1 바이어스 전압, V2: 제2 참값으로 결정된 제2 바이어스 전압)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050043047A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 세심광전자기술(주) 반사형 액정변조기를 쓴 엑스선 검출방법과 그 장치
US7687792B2 (en) 2006-02-10 2010-03-30 Sunnybrook Health Sciences Centre X-ray light valve based digital radiographic imaging systems
KR20100010960A (ko) * 2008-07-24 2010-02-03 세심광전자기술(주) 시야각 의존성을 줄인 액정 엑스선 검사장치
KR20100010964A (ko) * 2008-07-24 2010-02-03 세심광전자기술(주) 다중 촬영 액정 엑스선 검사장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004020442A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Toshiba It & Control Systems Corp Ｘ線透視検査装置

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