KR102206997B1 - 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에 공급되는 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터는 랜 케이블을 통해 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리하는 분기 모듈; 상기 분기 모듈에서 분리된 전력을 수신하는 전력분배부; 상기 전력분배부로부터 전력이 공급되며, 입사되는 방사선을 전기신호로 변환하는 방사선 검출패널; 및 상기 방사선 검출패널을 제어하기 위한 데이터 신호를 상기 분기 모듈로부터 수신하며, 상기 전기신호에 의해 생성된 방사선 데이터신호가 전달되는 데이터통신부;를 포함할 수 있다.

Description

방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치{Radiation detector and apparatus for radiographic using the same}

본 발명은 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에 공급되는 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치에 관한 것이다.

방사선 디텍터(Radiation detector)는 인체 또는 물체를 투과한 엑스선(X-ray)과 같은 방사선을 필름 없이 전기적으로 검출하여 영상 정보를 획득하는 장치이다. 즉, 방사선 조사(照射)에 의해 생성된 방사선 정보를 영상 이미지로 변환함으로써, 인체의 골격이나 장기의 이상 여부 또는 물체의 균열 등을 확인할 수 있다.

이때, 방사선 디텍터는 방사선 조사에 의해 생성된 전하를 읽어들이는 리드아웃(Readout)으로 검출된 방사선 정보를 외부 컴퓨터(또는 PC)로 전달하는 동작을 수행할 수 있고, 검출된 방사선 정보를 변환한 영상 이미지(또는 방사선 이미지)를 영상 모니터로 확인할 수 있다. 이러한 방사선 디텍터에서 방사선 정보를 검출하고 외부 컴퓨터로 전달하는 동작을 차례로 수행하기 위해서는 전력(또는 전원) 공급과 데이터 통신을 하는 것이 필요하다.

방사선 디텍터는 외부로부터 전력을 공급받는 전력 수신부 및 외부에서 방사선 디텍터의 제어 신호를 수신하는 데이터 수신부로 구성되어 있으며, 종래에는 공급 방식과 신호의 크기가 서로 다른 전력과 데이터를 단일 케이블로 공급하는 데에 어려움이 있어 전력 공급과 데이터 통신을 위한 두 개의 케이블을 방사선 디텍터에 연결하여 사용하였다. 이러한 경우, 병원 등 다양한 사용 환경에 따라 방사선 디텍터의 설치 조건이 변동하게 되면, 연결되는 케이블의 길이 및/또는 수량의 한계가 발생하였다.

또한, 방사선 디텍터를 병원의 차폐실에 설치할 경우, 촬영조정실과 촬영실이 분리되어 있는 환경으로 인해 천장, 벽 등 다양한 설치 조건을 극복하여 전압강하가 없는 전력을 공급하면서 촬영된 영상 이미지를 신속하게 외부로 전송하기 위한 데이터 통신을 할 수 있도록 설치되어야 하며, 방사선 촬영장치의 동작 범위가 큰 경우, 종래의 방사선 디텍터는 케이블에 주는 간섭부하가 크게 발생하여 연결된 다수의 케이블의 단선 및 쇼트가 발생하는 단점이 있었다. 또한, 이로 인해 전압강하가 발생하는 경우, 전원 노이즈 증대로 영상품질 저하, 전자기파 적합성(Electro Magnetic Compatibility; EMC) 취약, 부팅이 안되어 방사선 디텍터의 정상적 제품사용이 안되는 치명적인 오류상태 및 제품 수명의 저하로 이어지는 등 다양한 문제를 동반할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1639396호

본 발명은 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에 공급되는 방사선 디텍터 및 이를 포함하는 방사선 촬영장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터는 랜 케이블을 통해 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리하는 분기 모듈; 상기 분기 모듈에서 분리된 전력을 수신하여 분배하는 전력분배부; 상기 전력분배부로부터 전력이 공급되며, 입사되는 방사선을 전기신호로 변환하는 방사선 검출패널; 및 상기 방사선 검출패널을 제어하기 위한 데이터 신호를 상기 분기 모듈로부터 수신하며, 상기 전기신호에 의해 생성된 방사선 데이터신호를 전달받아 외부로 송신하는 데이터통신부;를 포함할 수 있다.

상기 분기 모듈에는 제1 전압으로 전력이 공급되며, 상기 분기 모듈에서 분리된 전력을 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈;을 더 포함할 수 있다.

상기 방사선 검출패널에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판; 및 일면에 상기 방사선 검출패널이 지지되며, 상기 일면과 대향하는 타면 상에 상기 인쇄회로기판이 배치되는 중간판;을 더 포함할 수 있다.

상기 인쇄회로기판은, 상기 중간판에 지지되는 메인부; 및 상기 메인부로부터 연장되며, 상기 중간판의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 제공되는 돌출부를 포함하고, 상기 전압변환모듈은 상기 인쇄회로기판의 돌출부 상에 제공될 수 있다.

상기 분기 모듈은, 상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 전력을 추출하는 전력추출부; 및 상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 데이터 신호를 추출하는 데이터추출부를 포함할 수 있다.

상기 인쇄회로기판의 돌출부는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 상기 중간판의 일측과 상기 분기 모듈의 적어도 일부 사이에 위치될 수 있다.

상기 전압변환모듈의 일부는 상기 인쇄회로기판에 접촉하여 지지되고, 상기 전압변환모듈의 나머지 일부는 상기 인쇄회로기판의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 상기 인쇄회로기판과 비접촉할 수 있다.

내부에 수용 공간을 갖는 하우징; 및 상기 수용 공간에 수용되는 상기 전압변환모듈과 상기 하우징의 내측면의 사이에 개재되어, 접촉을 통해 상기 전압변환모듈의 열을 상기 하우징으로 전달하는 방열부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 방사선 검출패널과 연결되어 상기 전기신호를 읽어들이기 위한 게이트 모듈; 및 리드아웃 모듈;을 더 포함하고, 상기 게이트 모듈과 상기 리드아웃 모듈은 상기 중간판의 일측과 상이한 연속하는 두 측의 가장자리에 각각 제공될 수 있다.

상기 리드아웃 모듈은 상기 중간판의 일측과 대향하는 측의 가장자리에 제공될 수 있다.

상기 분기 모듈은 상기 분기 모듈의 임피던스를 변화시키는 임피던스 변환부를 포함하고, 상기 임피던스 변환부는 외부의 전원소싱장치와 방사선 디텍터의 호환성 검증을 위해 상기 전원소싱장치에서 공급되는 전력에 응답하는 전류량을 변화시킬 수 있다.

상기 인쇄회로기판의 돌출부에 제공되며, 상기 방사선 검출패널과 상기 방사선을 조사하는 외부의 방사선 조사장치를 동기화시키기 위한 동기 신호를 송수신하는 싱크 포트부;를 더 포함할 수 있다.

상기 방사선 디텍터는 카세트형 방사선 디텍터일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 방사선 디텍터; 삽입구를 포함하며, 상기 삽입구에 상기 방사선 디텍터가 삽입되어 장착되는 방사선디텍터 장착부; 및 상기 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호를 동시에 상기 방사선 디텍터에 공급하는 전원소싱장치;를 포함할 수 있다.

상기 방사선 디텍터는 상기 방사선 디텍터의 장착 시에 상기 방사선디텍터 장착부의 외부에 위치되는 돌출구조부를 포함할 수 있다.

상기 전원소싱장치는, 상기 랜 케이블을 통해 링크된 방사선 디텍터를 검출하는 기기검출부; 또는 상기 분기 모듈에 공급된 전력에 응답하는 전류량의 변화를 검출하여 상기 링크된 방사선 디텍터와의 호환성을 검증하는 호환성검증부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 디텍터는 분기 모듈을 이용하여 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리할 수 있어 랜 케이블(Lan Cable)을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에 공급될 수 있고, 이에 따라 방사선 디텍터를 설치하는 데에 제약을 받지 않으면서 전력 및 영상 품질을 확보할 수 있다.

즉, 랜 케이블을 통하여 일반적인 규격으로 공급되는 전력(또는 전압)을 분기 모듈과 전력분배부에서 방사선 디텍터의 각 구성에 필요한 전력으로 만들어 공급함으로써, 케이블의 길이의 한계를 극복할 수 있다.

또한, 분기 모듈에서 분리된 전력을 제1 전압에서 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈은 부품의 크기나 높이가 높아서 전압변환모듈을 방사선 디텍터의 내부에 장착하는 경우에는 방사선 디텍터의 두께를 얇게 하는 데에 제약이 있을 수 있으나, 전압변환모듈을 중간판의 일측으로부터 측방향으로 돌출된 인쇄회로기판의 돌출부에 배치함으로써, 방사선 디텍터의 두께를 얇게 할 수도 있다. 이에 따라 방사선 디텍터를 얇은 두께(약 16 ㎜)의 카세트(cassette)형으로 제작하여 약 16 ㎜의 두께를 만족해야 하는 필름(Film)이나 CR(Computed Radiography) 플레이트(plate)용 방사선 촬영장치(예를 들어, X-ray 장비)에도 사용할 수 있다.

그리고 분기 모듈에서 분리된 전력을 제1 전압에서 제2 전압으로 변환하면서 발열이 발생하는 전압변환모듈을 중간판과 이격시켜 배치함으로써, 전압변환모듈에서 발생하는 발열에 의해 중간판에 지지되는 방사선 검출패널이 영향을 받는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 따라 열에 의한 노이즈를 저감 또는 차단할 수 있다.

또한, 전압변환모듈을 리드아웃 모듈과 최대한 멀리 배치하여 전압변환모듈에서 발생한 열이 리드아웃 모듈에서 읽어들이는 전하량에 영향을 미치지 못하게 함으로써, 리드아웃 모듈을 통해 독출된 방사선 정보가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터의 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터의 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전압변환모듈의 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전압변환모듈의 변형예.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영장치를 나타낸 개략 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원소싱장치의 기기 검출 및 방사선 디텍터와 전원소싱장치의 호환성 검증을 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 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터(100)는 랜 케이블(20)을 통해 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리하는 분기 모듈(110); 상기 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 수신하여 분배하는 전력분배부(120); 상기 전력분배부(120)로부터 전력이 공급되며, 입사되는 방사선을 전기신호로 변환하는 방사선 검출패널(130); 및 상기 방사선 검출패널(130)을 제어하기 위한 데이터 신호를 상기 분기 모듈(110)로부터 수신하며, 상기 전기신호에 의해 생성된 방사선 데이터신호를 전달받아 외부로 송신하는 데이터통신부(140);를 포함할 수 있다.

분기 모듈(110)은 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에(또는 함께) 공급될 수 있으며, 함께 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리하여 전력분배부(120)와 데이터통신부(140)로 전달(또는 분기)할 수 있다. 즉, 전력분배부(120)에는 전력(만)을 공급(또는 전달)하고 데이터통신부(140)에는 데이터 신호(만)를 전달하기 위해 분기 모듈(110)은 상기 함께 공급되는 전력과 데이터 신호(전력+데이터 신호)를 개별적인 전력과 데이터 신호로 각각 분리할 수 있다. 이때, 분기 모듈(110)에는 하나의(또는 단일의) 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터가 동시에 공급될 수 있다.

전원과 통신을 단일 케이블로 해결하기 위하여 전원과 통신이 한 개로 합쳐진 특수한 케이블을 만들어 방사선 디텍터(100)에 연결하여 사용하는 경우에는 방사선 디텍터(100)에 사용되는 전압에 맞추어 전력을 공급하기 위해 외부에 어댑터(adaptor), SMPS(Switched Mode Power Supply) 등 별도의 전원 장치가 설치되어야 하며, 상기 특수한 케이블로 전송되는 전원은 상기 별도의 전원 장치를 거쳐야만 방사선 디텍터(100)에 전달되어 방사선 디텍터(100)의 구동을 위한 전원으로 사용할 수 있다. 이로 인해 별도의 전원 장치와 연결되는 상기 특수한 케이블은 케이블의 길이 등에 제약을 받게(또는 한계에 직면하게) 되고, 별도의 전원 장치와 연결하기 위한 복잡한 구성품이 필요하다.

이에, 분기 모듈(110)은 랜 케이블(20)을 통한 전력 수신 장치(또는 전자기기)인 PD(Powered Device)일 수 있고, 별도의 어댑터나 추가적인 배선없이 방사선 디텍터(100)의 구성(들)에 전원 공급이 가능하도록 구현될 수 있다.

예를 들어, 방사선 디텍터(100)는 POE(Power Over Ethernet) 방식으로 전력 수신 및 데이터 통신을 수행할 수 있다. POE 방식은 랜 케이블(20)을 통해 직류(Direct Current; DC) 전력과 데이터 통신 모두를 제공하는 방식으로, 전원소싱장치(300)는 직류 전력을 도체를 통해 전기 부하(또는 임피던스)를 갖는 분기 모듈(110)에 제공할 수 있다. 이때, 유선랜의 대표적인 방식인 이더넷(Ethernet)을 이용하여 데이터와 전원을 동시에 전송할 수 있으며, 이더넷은 데이터 전송을 위해 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 방식을 사용하는 버스 구조의 유선랜 기술이다. 이러한 POE 기술을 이용하는 시스템은 전원소싱장치(예를 들어, 전원 공급 장치와 네트워크 스위칭 장치) 및 전원소싱장치로부터 이더넷 케이블(CAT-5 Ethernet cable; UTP cable)을 통해 데이터와 전원을 공급받는 분기 모듈(예를 들어, 전력 수신 장치 및/또는 네트워크 장치)로 구성될 수 있다. 그리고 POE 기술에 의해 분기 모듈(110)이 이더넷 케이블(Ethernet cable)을 매개로 전원소싱장치(300)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 이때, 전력은 직류(DC) 방식으로 공급될 수 있고, 데이터 신호는 교류(Alternating Current; AC) 방식으로 공급될 수 있다.

이에, 전력 수신 및 데이터 통신을 수행하는 데에 하나의 랜 케이블(20)을 사용할 수 있어 방사선 디텍터(100)를 설치(또는 장착)하는 데에 제약을 받지 않으면서 전력(또는 전원) 및 방사선 영상의 품질을 확보할 수 있다.

전력분배부(120)는 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 수신할 수 있으며, 분기 모듈(110)로부터 전달되는 전력을 분배하여 방사선 검출패널(130)에 공급할 수 있다. 여기서, 전력분배부(120)는 전압변환모듈(180)에서 변환된 전력을 수신할 수도 있다. 전력분배부(120)는 시스템 제어부(195)를 통해 제어되어 방사선 검출패널(130)을 포함하는 방사선 디텍터(100)의 구성들로 분기 모듈(110)로부터 전달되는 전력을 분배하여 공급할 수 있다. 이때, 시스템 제어부(195)는 분기 모듈(110)에서 분리된 데이터 신호에 따라 전력분배부(120) 및/또는 방사선 검출패널(130)을 제어할 수 있으며, 상기 분리된 데이터 신호는 전력분배부(120), 방사선 검출패널(130) 등의 방사선 디텍터(100)의 구성(들)을 제어하기 위한 제어 신호일 수 있고, 데이터통신부(140)에서 시스템 제어부(195)로 전달될 수 있다. 여기서, 상기 제어 신호(즉, 상기 분리된 데이터 신호)를 통해 전력분배부(120)를 통한 방사선 디텍터(100)의 구성들로의 전력 공급이 제어될 수 있다. 한편, 전력분배부(120)는 인쇄회로기판(150)에 제공될 수도 있고, 시스템 제어부(195)에 제공될 수도 있다.

방사선 검출패널(130)은 입사되는 방사선을 영상신호 처리가 가능한 전기신호로 변환시키는 것으로, 복수(또는 다수)의 픽셀(또는 방사선 센서)이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 여기서, 복수의 픽셀(131) 각각은 스위칭 셀(switching cell) 소자와 광전변환소자를 포함할 수 있고, 방사선은 엑스선(X-ray), 알파선(α-ray), 감마선(γ-ray), 전자선, 자외선(UV-ray) 등일 수 있다.

방사선 디텍터(100)는 방사선을 흡수하는 흡수층 물질에 따라 크게 직접(Direct) 방식과 간접(Indirect) 방식으로 구분될 수 있으며, 직접 방식의 방사선 디텍터(100)에서 방사선 검출패널(130)에 사용되는 물질은 비정질 셀레늄(Amorphous selenium), 결정질 카드뮴 텔룰라이드(crystalloid CdTe) 또는 결정질 카드뮴 텔룰라이드 화합물 등이 있다. 간접 방식의 방사선 디텍터(100)에서는 신틸레이터(scintillator)를 기반으로 하는 방사선 검출패널(130)을 사용하며, 신틸레이터에 사용되는 물질은 대표적으로 아이오딘화세슘(CsI) 또는 가돌리늄 옥시설파이드(GdOxSy) 등이 있다.

데이터통신부(140)는 방사선 검출패널(130)을 제어하기 위한 데이터 신호를 상기 분기 모듈(110)로부터 수신할 수 있고, 상기 전기신호에 의해 생성된 방사선 데이터신호를 전달받을 수 있다. 이때, 데이터통신부(140)는 전달받은 방사선 데이터신호를 랜 케이블(20)을 통해 외부로 송신(또는 전송)할 수 있으며, 방사선 조사(照射)에 의해 생성된 방사선 정보를 갖는 방사선 데이터신호를 외부 컴퓨터(Personal Computer; PC) 등의 사용자 인터페이스(30)에 전송할 수 있다. 한편, 데이터통신부(140)는 인쇄회로기판(150)에 제공될 수도 있고, 시스템 제어부(195)에 제공될 수도 있다.

그리고 데이터통신부(140)는 방사선 검출패널(130)을 제어하기 위한 데이터 신호를 분기 모듈(110)로부터 수신할 수 있다. 데이터통신부(140)는 분기 모듈(110)에서 분기된 데이터 신호를 전달받을 수 있고, 전달된 상기 데이터 신호는 방사선 검출패널(130)의 제어 신호 및 전력분배부(120)의 제어 신호를 포함하는 방사선 디텍터(100)의 구동을 제어하기 위한 데이터 신호일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터의 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 방사선 검출패널(130)에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(150); 및 일면에 방사선 검출패널(130)이 지지되며, 상기 일면과 대향하는 타면 상에 인쇄회로기판(150)이 배치되는 중간판(160);을 더 포함할 수 있다.

인쇄회로기판(150)은 방사선 검출패널(130)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전력분배부(120)에서 전력이 공급되어 방사선 정보(또는 방사선 데이터신호)를 획득할 수 있도록 제어 또는 처리하기 위해 제공될 수 있다. 인쇄회로기판(150)에는 분기 모듈(110) 등의 전자부품(들)이 실장될 수 있으며, 실장된 전자부품(들)은 전자기파에 의한 잡음(Electro Magnetic Interference; EMI)을 발생시킬 수 있고, 인쇄회로기판(150) 상의 배선들도 노이즈(noise)의 전도 및 방사를 유발할 수 있다. 이러한 노이즈(들)에 방사선 검출패널(130)이 영향을 받게 되면, 방사선 정보를 변환한 방사선 이미지에도 노이즈를 발생시킬 수 있다.

중간판(160)은 일면에 방사선 검출패널(130)이 지지될 수 있고, 상기 일면과 대향하는 타면 상에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있으며, 가벼우면서도 물리적 강도가 뛰어난 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(150)의 적어도 일부가 중간판(160)의 타면 상에 제공되어 중간판(160)과 나사 등으로 결합될 수 있다. 인쇄회로기판(150)이 방사선 검출패널(130)과 상이한 면에 배치되는 이유는 인쇄회로기판(150)에 실장되는 분기 모듈(110) 등의 전자부품(들)에서 발생되는 전자기파 노이즈 등이 방사선 검출패널(130)에 영향을 미치지 않도록 중간판(160)을 통해 차단(또는 격리)시키기 위해서이다. 특히, POE 방식에서는 외부의 전원소싱장치(300)와 분기 모듈(110)의 호환성 검사 및 링크 상태 검사 등을 위해 전원소싱장치(300)와 분기 모듈(110)이 핸드쉐이킹(handshaking)하면서 분기 모듈(110)로의 전원 공급과 차단이 반복될 수 있고, 이에 따라 전자기파 노이즈 및 열적 노이즈 등의 이상 노이즈(audible noise)가 발생할 수 있다. 이때, 중간판(160)을 통해 분기 모듈(110)에서 발생하는 전자기파 노이즈를 차단(또는 억제)하는 것이 더욱 효과적일 수 있다.

또한, 중간판(160)은 전도성을 갖는 판상으로 형성될 수 있고, 인쇄회로기판(150)의 접지 배선과 전기적으로 연결될 수도 있다. 중간판(160)에 의해서 접지(ground) 전위의 실드(shield)를 형성함으로써, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 전자부품(들)에 의한 전자기파 노이즈(noise)를 차단하고 접지를 보강하여 접지를 안정화시킬 수 있다. 즉, 방사선 디텍터(100)는 전도성 중간판(160)을 통한 방사선 검출패널(130)과 인쇄회로기판(150)의 접지 강화를 통해 전자기파 차폐 및 노이즈 차폐와 관련된 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 이에, 이러한 방사선 디텍터(100)를 이용하여 인쇄회로기판(150)에 실장되는 전자부품(들)에 의한 전자기파 노이즈(noise)의 영향 없이 안정한 화상을 얻을 수 있다.

한편, 중간판(160)은 입사하는 방사선에 대해서 방사성 투과성인 물질일 수 있으며, 탄소섬유층 또는 탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP), 폴리 카보네이트(Poly Carbonate; PC), 폴리이미드(Polyimide), 폴리 카보네이트 ABS(PC-ABS), 폴리 프로필렌(Polypropylene; PP), 폴리 에틸렌(Poly Ethylene; PE), 아크릴 등 방사선 투과율이 좋은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 특히, 탄소섬유층 또는 탄소강화섬유플라스틱은 방사선 투과율과 물리적 강도가 뛰어난 물질로서 중간판으로 사용할 수 있다. 이는 자동노출제어 센서(Automatic Exposure Control Sensor; AEC)의 동작을 위해 방사선 투과율이 높은 물질일 수 있다. 또한, 접지 강화를 위해 중간판(160)은 전도성이 우수한 금속(층)을 포함할 수도 있다.

분기 모듈(110)에는 제1 전압으로 전력이 공급될 수 있고, 본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈(180);을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전압은 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압일 수 있고, 상기 제2 전압은 방사선 디텍터(100)의 정격 전압일 수 있다.

종래에는 전력 공급을 위한 전원케이블과 데이터 통신을 위한 통신케이블을 각각 사용하여 전력과 데이터 신호가 각각 따로 방사선 디텍터(100)로 전달되었다. 상기 전원케이블은 상기 통신케이블과 분리되어 전력만이 공급되기 때문에 상기 전력이 데이터 신호와 간섭되지 않을 수 있으므로, 종래에는 외부에서 교류 전원을 방사선 디텍터(100)의 정격 전압에 맞는 직류 전력으로 변환하여 방사선 디텍터(100)에 공급하였다. 이로 인해 종래에는 방사선 디텍터(100)의 내부에 정격 전압보다 높은 전압을 정격 전압으로 변환하는 구성이 포함되지 않았다.

하지만, 본원발명에서와 같이 하나의 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터 신호를 동시에 공급하게 되는 경우에 방사선 디텍터(100)의 정격 전압(예를 들어, 약 13 V)과 같이 낮은 전압으로 공급하게 되면, 높은 전류가 흐르게 되고 이동되는 전하가 많아 외부 환경(또는 자기장)에 영향을 많이 받게 된다. 이로 인해 전력이 데이터 신호와 간섭될 수 있고, 외부 시스템 및 주변 기기로부터 간섭되어 서로에 대해 노이즈로 작용함으로써, 영상 및 전원 노이즈가 발생할 수도 있다.

또한, 랜 케이블(20)이 길어지는 경우에 전력이 공급되면서 전압 강하가 이루어져 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 낮은 전압으로 전력이 공급될 수도 있으며, 이러한 경우에 방사선 디텍터(100)의 정상적인 구동이 이루어지지 않게 된다. 예를 들어, 전력 노이즈 증대로 영상품질 저하, 전자기파 적합성(EMC) 취약, 부팅이 안되어 방사선 디텍터(100)의 정상적 제품사용이 안되는 치명적인 오류 상태와 제품 수명의 저하로 이어지는 등 다양한 문제를 동반할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본원발명에서는 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 상기 제1 전압으로 전력을 입력받아 전압변환모듈(180)에서 방사선 디텍터(100)의 정격 전압(즉, 상기 제2 전압)으로 변환할 수 있다.

전압변환모듈(180)은 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 제1 전압에서 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환할 수 있으며, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 상에 제공될 수 있다. 전압변환모듈(180)은 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 상기 제1 전압으로 입력되는 전력을 방사선 디텍터(100)의 정격 전압에 맞추어 상기 제2 전압으로 변환할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전압은 약 50 내지 60 V(예를 들어, 약 56 V)의 고전압일 수 있으며, 상기 제2 전압은 약 10 내지 15 V(예를 들어, 약 13 V)의 방사선 디텍터(100)의 정격 전압(또는 저전압)일 수 있다.

방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 상기 제1 전압으로 전력을 입력받게 되면, 데이터 신호와 높은 전압이 구분이 되며, 낮은 전류가 흐름으로써 이동되는 전하가 적어 상대적으로 전하 이동속도가 빨라지면서 외부 환경(또는 자기장)의 영향을 최소화할 수 있다. 이에 따라 데이터 신호와의 간섭 및 이로 인한 노이즈를 방지 또는 억제할 수 있고, 외부의 주변기기와 공급 전압이 상이하여 상기 전력이 외부의 주변기기와 간섭되는 것 및 이로 인한 노이즈도 억제 또는 방지(또는 회피)할 수 있다.

또한, 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압으로 전력을 공급하는 경우에는 전력을 멀리 공급할 수 있다. 랜 케이블(20)이 길어질수록 공급되는 전력에 전압 강하가 많이 일어나므로, 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압으로 전력을 공급하여 멀리 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 약 56 V의 전압으로 전력을 공급하는 경우에는 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 낮아지지 않는 우수한(또는 품질 좋은) 전력을 약 100 m까지 공급할 수 있다. 이때, 방사선 디텍터(100)는 정격 전압 이상의 전력을 입력받을 수 있으며, 전압변환모듈(180)로 방사선 디텍터(100)의 정격 전압에 맞추어 상기 제2 전압으로 변환할 수 있다. 이에 따라 랜 케이블(20)을 길게 할 수 있어 방사선 디텍터(100)의 설치 환경이 자유로워질 수 있다.

그리고 전원소싱장치(300)에서 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압으로 전력을 공급하는 경우, 방사선 디텍터(100)의 전원 제어가 용이할 수 있다. 전원소싱장치(300)의 포트(port)를 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압으로 전력을 공급하는 사용 포트와 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압의 전력을 사용하지 않는 불용 포트로 용이하게 구분할 수 있으며, 사용자 인터페이스(30)로 상기 사용 포트와 상기 불용 포트를 제어할 수 있고, 상기 사용 포트와 상기 불용 포트의 제어를 통해 방사선 디텍터(100)의 전원(on/off)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 사용 포트를 사용하여 방사선 디텍터(100)의 전원을 온(On) 시킬 수 있고, 상기 불용 포트를 통해 방사선 디텍터(100)의 전원을 오프(Off) 시킬 수 있다. 이를 통해 방사선 디텍터(100)의 전원 제어가 용이한 효과를 가져올 수 있다.

한편, 방사선 디텍터(100)의 정격 전압보다 높은 전압으로 전력을 공급하는 경우에는 의료영상 (저장) 전송 시스템(Picture Archiving and Communications System; PACS) 등의 병원 시스템에 방사선 디텍터(100)를 모듈화(또는 편입)시키기 용이할 수 있고, 상기 병원 시스템에 모듈화된 방사선 디텍터(100)를 용이하게 제어할 수 있다. 다시 말하면, 전력과 데이터 신호가 공급되는 랜 케이블(20)이 길어질 수 있어 상기 병원 시스템으로부터 전력과 데이터 신호가 공급될 수 있으며, 상기 병원 시스템(또는 상기 병원 시스템의 본체부)은 방사선 촬영이 이루어지는 촬영실로부터 분리되어 멀리 위치할 수 있다.

인쇄회로기판(150)은 중간판(160)에 지지되는 메인부(151); 및 메인부(151)로부터 연장되며, 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 제공되는 돌출부(152)를 포함할 수 있다. 메인부(151)는 중간판(160) 상에 중간판(160)과 대향하도록 위치되어 중간판(160)에 지지될 수 있으며, 중간판(160)의 표면(또는 상면)을 덮도록(예를 들어, 위에서 상기 중간판의 상면을 보았을 때에 상기 중간판의 상면 중 적어도 일부가 가려지도록) 제공될 수 있다.

돌출부(152)는 메인부(151)의 일측로부터 중간판(160)의 외측방향(또는 상기 중간판에서 벗어나는 방향)으로 연장될 수 있으며, 중간판(160) 상에서 벗어나 중간판(160)과 대향하지 않도록 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 제공될(또는 위치할) 수 있다.

그리고 전압변환모듈(180)은 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 상에 제공될 수 있다. 전압변환모듈(180)은 전력을 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 변환하면서 많은 열이 발생할 수 있고, 발생한 열은 지속적으로 주위에 근접한 방사선 검출패널(130)의 방사선 센서에 열적 영향을 주어 오프셋(offset) 특성의 변화를 야기시킬 수 있다. 즉, 방사선 센서에 대한 열적 영향은 방사선 센서의 부분적인 암전류의 변화를 발생시키고, 이에 따라 오프셋의 변화가 야기되어 방사선 영상의 품질을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 특히, 카세트(cassette) 방식(또는 카세트형)의 방사선 디텍터(100)에는 전압변환모듈(180)이 실장되는 인쇄회로기판(150)과 방사선 검출패널(130)이 수 ㎜ 이하의 간격(gap)으로 밀착 구성될 수 밖에 없어 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열이 더욱 문제가 된다.

이에, 전압변환모듈(180)은 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)에 제공될 수 있으며, 중간판(160) 상에 중간판(160)과 대향하여 제공되지 않고, 중간판(160)의 일측으로부터 돌출되어 위치할 수 있다.

전압변환모듈(180)이 중간판(160)의 일측으로부터 돌출되어 위치하는 경우, 전압변환모듈(180)이 중간판(160)과 직접적으로 접촉하지 않으면서 중간판(160)으로부터 멀리 위치할(또는 이격될) 수 있으며, 이에 따라 전압변환모듈(180)에서 발생된 열이 중간판(160)으로 전달(또는 전도)되는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 중간판(160)에 지지되는 방사선 검출패널(130)과도 충분히 이격될(또는 멀리 위치할) 수 있어 전압변환모듈(180)에서 발생된 열이 방사선 검출패널(130)의 방사선 센서에 열적 영향을 미치는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 전압변환모듈(180)이 하우징(170)에는 가까워질 수 있어 전압변환모듈(180)에서 발생된 열이 하우징(170)을 통해 외부로 잘 방열될 수 있도록 할 수 있다.

그리고 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)를 갖게 되면, 방사선 검출패널(130), 인쇄회로기판(150) 및 중간판(160) 등이 수용되는 하우징(170)도 인쇄회기판(150)의 돌출부(또는 상기 돌출부 형상)에 따라 돌출 구조를 갖게 되고, 전압변환모듈(180)이 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)에 제공되는 경우에는 상기 돌출 구조의 표면을 통해서도 방열이 이루어질 수 있어 전압변환모듈(180)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있는 하우징(170)의 방열 표면적이 증가할 수 있다. 특히, 카세트 방식의 방사선 디텍터(100)를 방사선디텍터 장착부(200)에 삽입하여 사용하는 경우에 방사선 검출패널(130)이 제공되지 않는 상기 돌출 구조를 방사선디텍터 장착부(200)의 외부로 노출(또는 돌출)시킬 수 있어 방사선 디텍터(100)를 이용한 방사선 촬영 중에도 효과적인 방열이 이루어질 수 있다.

분기 모듈(110)은 상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 전력을 추출하는 전력추출부(111); 및 상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 데이터 신호를 추출하는 데이터추출부(112)를 포함할 수 있다. 전력추출부(111)는 랜 케이블(20)로부터 동시에(또는 함께) 공급되는 전력과 데이터 신호에서 전력을 추출할 수 있으며, 피커(picker) 또는 상기 브릿지 (다이오드) 회로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전력추출부(111)는 피커로 구성되어 상기 공급되는 전력과 데이터 신호에서 직류 전력만 통과시켜 직류 변환기(DC-DC convertor)로 전달할 수 있다.

데이터추출부(112)는 랜 케이블(20)로부터 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 데이터 신호를 추출할 수 있으며, 데이터 트랜스포머(Data transformer)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 데이터추출부(112)는 데이터 트랜스포머(Data transformer)로 구성되어 상기 공급되는 전력과 데이터 신호로부터 데이터 신호를 추출(또는 분리)하여 데이터통신부(140)로 전달할 수 있다.

그리고 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)는 관통홀(152a)을 포함할 수 있고, 관통홀(152a)은 중간판(160)의 일측과 전압변환모듈(180)의 적어도 일부의 사이에 위치(또는 제공)될 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)의 적어도 일부는 관통홀(152a)에 의해 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 이격될 수 있다. 전압변환모듈(180)은 전력을 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 변환하면서 많은 열이 발생하므로, 열이 많이 발생하는 부분을 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 이격시킬 수 있다.

예를 들어, 전압변환모듈(180)은 상기 직류 변환기 등의 전압변환부(181)를 포함할 수 있으며, 전압변환부(181)는 관통홀(152a)에 의해 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 이격될 수 있다. 전압변환모듈(180) 중 분기 모듈(110)에서 분리되어 입력된 전력을 실질적으로(또는 직접적으로) 변환하는 전압변환부(181)에 가장 많은 열이 발생하므로, 전압변환부(181)를 중간판(160)의 일측으로부터 이격시켜 전압변환모듈(180)의 구성 중에서 중간판(160)으로부터 가장 멀리 배치할 수 있고, 이에 따라 전압변환부(181)에서 발생되는 열이 중간판(160) 및/또는 중간판(160)에 지지되는 방사선 검출패널(130)에 영향을 미치는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 전압변환부(181)를 중간판(160)의 일측으로부터 이격시키면서 하우징(170)의 내측면에 접촉하도록 할 수도 있다.

이때, 관통홀(152a)을 통해 공기(air)가 유동할(또는 순환될) 수도 있고, 관통홀(152a)에 공기층이 형성될 수도 있다. 상기 공기층은 중간판(160)과 전압변환모듈(180)의(예를 들어, 상기 전력추출부 및/또는 상기 데이터추출부의) 이격 공간인 관통홀(152a)에 제공될 수 있으며, 관통홀(152a)에 채워진 공기(층)에 의해 전압변환부(181)에서 발생된 열이 중간판(160)으로 전달되는 것이 차단될 수 있고, 이에 따라 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열에 의한 방사선 검출패널(130)의 열적 영향을 방지할 수 있다. 또한, 중간판(160) 방향(즉, 상기 하우징의 내부 방향)으로 열이 전달되지 않을 수 있어 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열이 하우징(170)의 외부 방향으로 효과적으로 전달될 수 있고, 하우징(170)을 통해 효과적인 방열이 이루어질 수 있다.

여기서, 관통홀(152a)의 폭(또는 상기 중간판의 일측에 대해 수직한 방향의 길이) 또는 상기 공기층의 높이는 약 5 내지 20 ㎜일 수 있다. 관통홀(152a)의 폭이 5 ㎜보다 작은 경우에는 전압변환모듈(180)에서 발생된 열이 중간판(160)으로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 없게 된다. 반면에, 관통홀(152a)의 폭이 20 ㎜보다 큰 경우에는 전압변환모듈(180)이 중간판(160)으로부터 너무 많이 돌출되게 되어 방사선 디텍터(100)의 크기(또는 부피)가 불필요하게 커지게 될 뿐만 아니라 전압변환모듈(180)의 적어도 일부(즉, 상기 전압변환부)가 중간판(160)으로부터 너무 많이 이격되어 안정적으로 지지될 수 없고, 전압변환모듈(180)이 전력분배부(120) 등 방사선 디텍터(100)의 다른 구성(들)과도 너무 멀어져 방사선 디텍터(100)의 구성들에 전력을 효과적으로 공급할 수 없게 된다.

한편, 관통홀(152a)에는 상기 공기층 대신에 단열부재(미도시)가 제공될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전압변환모듈의 부분 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 내부에 수용 공간을 갖는 하우징(170); 및 상기 수용 공간에 수용되는 전압변환모듈(180)과 하우징(170)의 내측면의 사이에 개재되어, 접촉을 통해 전압변환모듈(180)의 열을 하우징(170)으로 전달하는 방열부재(175);를 더 포함할 수 있다.

하우징(170)은 그 내부에 수용 공간을 가질 수 있으며, 분기 모듈(110), 방사선 검출패널(130), 인쇄회로기판(150), 전압변환모듈(180) 및 방사선 검출패널(130)과 인쇄회로기판(150)이 지지되는 중간판(160) 등의 방사선 디텍터(100)의 구성들이 수용될 수 있다. 예를 들어, 하우징(170)은 상부덮개, 프레임(frame) 및 하부덮개로 구성될 수 있으며, 상기 상부덮개는 방사선이 입사하는 면에 위치하고, 외부로부터의 충격을 완화할 수 있을 뿐만 아니라, 방사선 투과율이 매우 높은 물질 및/또는 방사선 흡수율이 매우 낮은 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 상부덮개 및/또는 상기 하부덮개는 카본, 카본섬유, 카본 화합물, 유리섬유, 유리섬유를 포함한 복합재질 또는 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 화합물 등으로 구성될 수 있고, 상기 프레임은 방사선 디텍터(100)의 외형을 형성하여 내부에 수용되는 전압변환모듈(180)과 방사선 검출패널(130) 및 전압변환모듈(180)이 실장되는 인쇄회로기판(150) 등의 구성들을 보호하는 것으로서, 기계적 강도를 가지면서 열 전도성이 우수한 구리, 알루미늄, 스테인레스 스틸(Stainless steel) 등의 금속으로 이루어질 수 있다.

방열부재(175)는 하우징(170)의 수용 공간에 수용되는 전압변환모듈(180)과 하우징(170)의 내측면의 사이에 개재될 수 있으며, 접촉을 통해 전압변환모듈(180)의 열을 하우징(170)으로 전달할 수 있고, 방열패드(Thermal pad)로 구성될 수 있다. 여기서, 방열부재(175)의 일면은 하우징(170)의 내측면에 접촉될 수 있고, 상기 일면과 대향하는 방열부재(175)의 타면은 전압변환모듈(180)에 접촉될 수 있다. 특히, 방열부재(175)는 전압변환모듈(180) 중 가장 많은 열이 발생하는 전압변환부(181)에 접촉될 수 있다. 이에 따라 방열부재(175)는 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열을 하우징(170)으로 전도시켜 하우징(170)을 통해 외부로 효과적으로 방출시킬 수 있다.

이때, 방열부재(175)는 열전도성 수지로 이루어질 수 있으며, 실리콘(silicon), 에폭시(epoxy), 열 전도성 플라스틱 등 연질의 열전도성 수지로 이루어질 수 있고, 점착성이 있는 열전도성 수지로 하우징(170)의 내측면 및 전압변환모듈(180)과 점착력에 의해 고정될 수 있다.

그리고 방열부재(175)는 하우징(170)의 내측면 중 방사선이 입사되는 면(또는 상부면)과 대향하는 면(또는 하부면)의 내측면과 전압변환모듈(180)의 사이에 개재될 수도 있고, 하우징(170)의 내측면 중 측면의 내측면과 전압변환모듈(180)의 사이에 개재될 수도 있으며, 측면의 내측면과 전압변환모듈(180)의 사이 및 하부면의 내측면과 전압변환모듈(180)의 사이에 모두 개재될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전압변환모듈의 변형예이다.

도 4를 참조하면, 전압변환모듈(180)의 일부는 인쇄회로기판(150)에 접촉하여 지지될 수 있고, 전압변환모듈(180)의 나머지 일부는 인쇄회로기판(150)의 일측으로부터 측방향으로 돌출(또는 이격)되어 인쇄회로기판(150)과 비접촉할 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(150) 전체가 중간판(160) 상에 위치하도록(또는 상기 중간판을 덮도록) 중간판(160)에 지지될 수 있다. 이를 통해 전압변환모듈(180) 중 가장 많은 열이 발생하는 전압변환부(181)를 중간판(160)의 일측으로부터 측방향으로 이격(또는 돌출)시킬 수 있다. 이때, 전압변환모듈(180)의 나머지 일부는 하우징(170)에 직접 접촉되거나, 방열부재(175) 등에 의해 간접적으로 지지될 수도 있고, 공중에 떠 있도록 제공될 수도 있다.

여기서, 인쇄회로기판(150)에 접촉하여 지지되는 전압변환모듈(180)의 일부에는 전력추출부(111)에서 추출된 전력이 입력되는 전원입력부(Power input)와 전압변환부(181)에서 전압이 변환된 전력(또는 변환 전력)을 방사선 디텍터(100)의 구성(들)로 출력하는 전원출력부(Power output)가 제공될 수 있다.

예를 들어, 전압변환모듈(180)은 전원입력부(미도시)와 전원출력부(미도시)가 서로 이격되어 제공될 수 있는 ‘ㄷ’ 형상일 수 있으며, 서로 이격된(또는 갈라진) 양끝단에 각각 전원입력부(미도시)와 전원출력부(미도시)가 위치되어 인쇄회로기판(150)에 연결되어 지지될 수 있고, 서로 연결된 반대측의 단부에는 전압변환부(181)가 위치할 수 있다. 이때, 전압변환모듈(180)의 ‘ㄷ’ 형상 내측면과 인쇄회로기판(150) 및/또는 중간판(160)의 사이에는 홀(hole)이 형성될 수 있으며, 이러한 홀을 통해 공기가 유동할 수도 있고, 상기 홀에 공기층이 형성될 수도 있다.

한편, 전원입력부(미도시)와 전력추출부(미도시)의 적어도 일부는 단열재료로 이루어질 수 있으며, 전압변환모듈(180)에서 발생된 열이 인쇄회로기판(150)으로 전달되지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 방사선 검출패널(130)과 연결되어 상기 전기신호를 읽어들이기 위한 게이트 모듈(192); 및 리드아웃 모듈(191);을 더 포함할 수 있다.

게이트 모듈(192)은 방사선 검출패널(130)과 연결될 수 있으며, 서로 나란하게 제공되는 복수의 게이트 라인(gate line)을 선택적으로 제어(또는 선택)할 수 있다. 여기서, 복수의 게이트 라인은 행렬(matrix) 형태로 배치되는 방사선 검출패널(130)의 복수의 픽셀(131)을 행(row)별로 그룹화하는 라인일 수 있으며, 서로 나란하게 제공될 수 있다. 이때, 게이트 모듈(192)은 중간판(160)의 일측과 상이한 측 중 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 교차하는 측의 가장자리에 위치되어, 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 교차하는 측의 가장자리를 따라 제공될 수 있으며, 복수의 게이트집적회로(Gate Integrated Circuit, 192a)를 포함할 수 있다. 복수의 게이트집적회로(192a)는 상기 복수의 게이트 라인에 각각 제공될 수 있으며, 상기 복수의 게이트 라인을 선택적으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인을 선택할 수 있으며, 선택된 게이트 라인에 있는 저장소자(예를 들어 픽셀 전극, 스토리지 캐패시터 등)들을 온(On) 시킬 수 있다. 게이트 라인이 선택되어 온(On)된 저장소자들 중 리드아웃 모듈(191)이 선택한 데이터 라인과 연결된 저장소자에 축적된 전하가 선택된 데이터 라인으로 이동하여 추출될 수 있다.

리드아웃 모듈(191)은 방사선 검출패널(130)과 연결되어, 복수의 픽셀(131)로부터 선택적으로 상기 전기신호를 읽어들일 수 있으며, 복수의 독출집적회로(Read Out Integrated Circuit; ROIC, 191a)를 포함할 수 있다. 독출집적회로(ROIC, 191a)는 방사선 검출패널(130)이 변환한 전기신호를 선택/구동한 후에 독출하고 증폭을 시켜주는 반도체로서, 방사선 검출패널(130)로부터의 미약한 아날로그(Analog) 신호를 증폭하기 위해 증폭기(amplifier; amp)를 포함할 수 있다. 또한, 독출집적회로(191a)는 집적기술 향상에 따라 증폭기 외에도 아날로그-디지털 변환기(Analog Digtal Converter; ADC)까지 포함하여 아날로그 값을 디지털 값으로 변환할 수도 있다.

여기서, 복수의 독출집적회로(191a)는 상기 복수의 게이트 라인과 교차하는 방향으로 서로 나란하게 제공되는 복수의 데이터 라인(data line)에 각각 제공되어 상기 복수의 데이터 라인을 선택적으로 구동시킬 수 있고, 상기 데이터 라인을 따라 데이터를 추출할 수 있다. 상기 복수의 데이터 라인은 행렬 형태로 배치되는 방사선 검출패널(130)의 복수의 픽셀(131)을 열(column)별로 그룹화하는 라인일 수 있으며, 서로 나란하게 제공될 수 있다.

그리고 게이트 모듈(192)과 리드아웃 모듈(191)은 중간판(160)의 일측과 상이한 연속하는 두 측의 가장자리에 각각 제공될 수 있다. 즉, 게이트 모듈(192)과 리드아웃 모듈(191)은 중간판(160)의 일측과 먼 연속하는 두 측에 각각 제공될 수 있으며, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및 돌출부(152) 상에 제공되는 전압변환모듈(180)에서 멀리 위치하는 측에 제공될 수 있다.

예를 들어, 리드아웃 모듈(191)은 중간판(160)의 일측과 상이한 측의 가장자리에 위치되어, 중간판(160)의 일측과 상이한 측의 가장자리를 따라 제공될 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)은 리드아웃 모듈(191)과 상이한 측에 위치할 수 있으며, 리드아웃 모듈(191)과 이격될 수 있다. 이에 따라 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열이 리드아웃 모듈(191)에 미치는 열적 영향이 억제될 수 있으며, 리드아웃 모듈(191)의 열적 영향으로 인한 읽어들이는 전하량의 변화가 억제 또는 방지될 수 있고, 리드아웃 모듈(191)을 통해 독출된 방사선 정보가 왜곡되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

그리고 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)는 중간판(160)의 일측 중 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측의 대향측에 인접하여 위치될 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)은 중간판(160)의 일측 중 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 대향하는 측에 인접하여 위치될 수 있으며, 전압변환모듈(180)을 리드아웃 모듈(191)과 이격시켜 최대한 멀리 배치할 수 있다. 리드아웃 모듈(191)이 전압변환모듈(180)로부터 최대한 멀리 배치되어야 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열의 영향을 최소화할 수 있으므로, 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 가장 멀리 위치하는 상기 대향하는 측에 인접하여 전압변환모듈(180)을 배치할 수 있다.

여기서, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)의 폭(또는 상기 중간판의 일측과 나란한 방향의 길이)은 중간판(160) 일측의 길이보다 짧을 수 있으며, 이러한 경우에 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 교차하는 측에 전압변환모듈(180)이 배치되어도 상기 대향하는 측에 인접하여 위치하게 되면 리드아웃 모듈(191)로부터 이격될 수 있을 뿐만 아니라 전압변환모듈(180)이 상기 대향하는 측에 배치되었을 때에 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측과 교차하는 측의 가장자리에 위치되는 게이트 모듈(192)과도 전압변환모듈(180)을 이격시킬 수 있다.

이에, 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열이 리드아웃 모듈(191)에 미치는 열적 영향이 억제될 수 있으며, 리드아웃 모듈(191)이 열적 영향을 받아 읽어들이는 전하량이 달라지는 문제가 발생하지 않을 수 있고, 리드아웃 모듈(191)을 통해 독출된 방사선 정보가 왜곡되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

한편, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(170)의 돌출 구조의 폭(또는 상기 중간판의 일측과 나란한 방향의 길이)는 중간판(160) 일측 길이의 1/3 이하일 수 있으며, 하한은 전압변환모듈(180)의 구조에 따라 달라질 수 있으나, 중간판(160) 일측 길이의 1/6 이상일 수 있다. 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(170)의 돌출 구조의 폭이 중간판(160) 일측 길이의 1/3보다 큰 경우에는 방사선 디텍터(100)의 크기가 불필요하게 커지게 될 뿐만 아니라 열이 많이 발생하는 전압변환모듈(180)이 리드아웃 모듈(191) 또는 게이트 모듈(192)에 가까워져 열적 영향을 미칠 수 있다. 반면에, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(130)의 돌출 구조의 폭이 중간판(160) 일측 길이의 1/6보다 작은 경우에는 전압변환부(181)의 크기에 의해 중간판(160)으로부터 전압변환부(181)를 이격시키기 어려우며, 중간판(160)에 가까워질 수 밖에 없으므로, 전압변환부(181)에서 발생되는 열에 의한 방사선 검출패널(130)의 열적 영향이 효과적으로 억제 또는 방지될 수 없다.

또한, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(170)의 돌출 구조의 돌출 높이(또는 상기 중간판의 일측과 수직한 방향의 길이)는 5 내지 200 ㎜일 수 있다. 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(170)의 돌출 구조의 돌출 높이가 5 ㎜보다 작은 경우에는 상기 공기층을 형성하기 위해 관통홀(152a)의 폭을 5 ㎜ 이상으로 형성할 수 없을 뿐만 아니라 효과적인 열 차단이 이루어질 수 없다. 반면에, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152) 및/또는 하우징(170)의 돌출 구조의 돌출 높이가 20 ㎜보다 큰 경우에는 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)가 중간판(160)으로부터 너무 많이 돌출되게 되어 방사선 디텍터(100)의 크기가 불필요하게 커지게 될 뿐만 아니라 전압변환부(181)가 중간판(160)으로부터 너무 많이 이격되어 전력분배부(120) 등 방사선 디텍터(100)의 다른 구성(들)과도 너무 멀어짐으로써 방사선 디텍터(100)의 구성들에 전력을 효과적으로 공급할 수 없게 된다.

그리고 리드아웃 모듈(191)은 중간판(160)의 일측과 대향하는 측의 가장자리에 제공될 수 있다. 전압변환모듈(180)이 위치하는 중간판(160)의 일측과 가장 먼 중간판(160)의 일측과 대향하는 측에 리드아웃 모듈(191)을 배치하여 전압변환모듈(180)로부터 최대한 멀리 배치할 수 있고, 리드아웃 모듈(191)에 미치는 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열의 영향을 최소화할 수 있다.

이때, 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)는 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측의 대향측과 상기 게이트 모듈(192)이 위치하는 측의 대향측이 교차하는 모서리에 인접하여 위치될 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)은 상기 리드아웃 모듈(191)이 위치하는 측의 대향측과 상기 게이트 모듈(192)이 위치하는 측의 대향측이 교차하는 중간판(160)의 모서리에 인접하여 위치될 수 있으며, 게이트 모듈(192)로부터도 멀리 배치될 수 있다. 게이트 모듈(192)도 상기 복수의 게이트 라인을 통해 복수의 픽셀(131)에 연결되므로, 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열에 의해 열적 영향을 받는 경우에는 리드아웃 모듈(191)이 읽어들이는 전하량에 영향을 줄 수 있기 때문에 게이트 모듈(192)을 전압변환모듈(180)로부터 멀리 배치하여 게이트 모듈(192)에 미치는 열적 영향을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에, 전압변환모듈(180)에서 발생되는 열이 리드아웃 모듈(191) 및/또는 게이트 모듈(192)에 미치는 열적 영향이 억제 또는 방지될 수 있으며, 리드아웃 모듈(191) 및/또는 게이트 모듈(192)이 열적 영향을 받아 읽어들이는 전하량이 달라지는 문제가 발생하지 않을 수 있고, 리드아웃 모듈(191)을 통해 독출된 방사선 정보가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.

분기 모듈(110)은 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시키는 임피던스 변환부(115)를 포함할 수 있다. 임피던스 변환부(115)는 부하 저항을 갖는 회로를 스위칭하여 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시킬 수 있다. 외부의 전원소싱장치(300)에서 분기 모듈(110)에 전력이 공급되면, 분기 모듈(110)의 임피던스에 따라 응답 전류가 결정되어 상기 응답 전류가 전원소싱장치(300)로 흐르게 된다. 일반적으로 분기 모듈(110)은 고유 임피던스를 갖게 되고, 전원소싱장치(300)로부터 분기 모듈(110)에 전력(또는 검출 전력)이 공급되면, 상기 고유 임피던스에 대응하는 응답 전류가 전원소싱장치(300)에 전달된다. 이렇게 전달되는 상기 고유 임피던스에 대응하는 응답 전류를 통해 전원소싱장치(300)는 링크된 방사선 디텍터(100) 등의 전자기기를 검출할 수 있고, 상기 응답 전류에 따라 결정되는 정격 전력을 링크된 전자기기에 공급하게 된다.

분기 모듈(110)이 임피던스 변환부(115)를 포함하는 경우에는 전원소싱장치(300)가 링크된 방사선 디텍터(100)을 검출한 이후에 공급하는 전력(또는 검증 전력)이 분기 모듈(110)에 공급되면, 임피던스 변환부(115)를 통해 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시킬 수 있다. 이때, 임피던스 변환부(115)는 추가적인 보조 임피던스(또는 보조 저항)를 갖는 회로를 상기 고유 임피던스를 갖는 회로와 스위칭하여 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시킬 수 있다.

그리고 임피던스 변환부(115)는 외부의 전원소싱장치(300)와 분기 모듈(110)의 호환성 검증을 위해 전원소싱장치(300)에서 공급되는 전력에 응답하는 전류량을 변화시킬 수 있다. 전원소싱장치(300)는 분기 모듈(110)과의 호환성 검사를 위해 정격 전력(또는 전압)보다 낮은 검사 전력을 분기 모듈(110)에 공급할 수 있으며, 분기 모듈(110)의 임피던스에 따라 결정되는 전류량이 다시 전원소싱장치(300)로 응답되게 되어 응답되는 전류량을 통해 호환성을 검사할 수 있다.

여기서, 전원소싱장치(300)에 의한 호환성 검사를 통해 호환성이 확인된 후에 전원소싱장치(300)와 방사선 디텍터(100)의 호환성을 검증할 수 있다. 전원소싱장치(300)는 검증 전력을 분기 모듈(110)에 공급할 수 있으며, 분기 모듈(110)의 임피던스에 따라 결정되는 전류량이 다시 전원소싱장치(300)로 응답될 수 있고, 분기 모듈(110)에 검증 전력이 공급된 경우에 임피던스 변환부(115)가 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시켜 전원소싱장치(300)로 응답되는 전류량을 변화시킬 수 있다. 전원소싱장치(300)는 전류량 변화를 감지하여 전원소싱장치(300)와 방사선 디텍터(100)의 호환성을 검증할 수 있다.

일반적인 전원소싱장치(300)는 분기 모듈(110)의 임피던스가 변화되어 응답 전류(량)가 변화되면, 전자기기로의 전력 공급을 중단하게 된다. 이에 따라 분기 모듈(110)의 임피던스가 변화되어도 방사선 디텍터(100)로의 전력 공급을 계속할 수 있는 방사선 디텍터(100) 전용의 전원소싱장치(300)를 만드는 경우에는 방사선 디텍터(100)가 전용의 전원소싱장치(300)와의 링크에서만 작동되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 방사선 디텍터(100)는 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)에 제공되며, 방사선 검출패널(130)과 상기 방사선을 조사하는 외부의 방사선 조사장치(미도시)를 동기화시키기 위한 동기 신호를 송수신하는 싱크 포트부(미도시);를 더 포함할 수 있다.

싱크 포트부(미도시)는 인쇄회로기판(150)의 돌출부(152)에 제공될 수 있으며, 방사선 검출패널(130)과 상기 방사선을 조사하는 외부의 방사선 조사장치(미도시)를 동기화(synchronization)시키기 위한 동기 신호를 방사선 조사장치(미도시)로부터 입력받을 수 있고, 방사선 조사장치(미도시)와 연결되어 상기 동기 신호를 송수신할(또는 주고 받을) 수 있다. 방사선 디텍터(100)가 방사선 조사장치(미도시)와 직접 1:1로 상기 동기 신호를 송수신하지(또는 주고 받지) 않고 사용자 인터페이스(30)를 통해 송수신하게 되면, 방사선 조사장치(미도시)에서 전송되는 상기 동기 신호(예를 들어, 방사선 조사를 시작한다는 조사 시작신호)가 방사선 디텍터(100)로 전달될 때에 사용자 인터페이스(30)를 거치면서 시간 지연(time delay)이 발생하게 된다. 이에 따라 방사선 조사장치(미도시)에서 방사선 조사를 시작하면서 방사선의 조사가 시작되었다는 조사 시작신호를 방사선 디텍터(100)에 전송하는 경우에 상기 조사 시작신호가 방사선 디텍터(100)에 전송되면서 시간 지연이 발생하여 방사선 디텍터(100)는 방사선 조사가 이미 지연된 시간만큼 이루어진 상황에서 방사선 조사를 인식하게 된다. 이로 인해 지연된 시간만큼 조사되었던 방사선(량)을 사용할 수 없게 되며, 방사선 디텍터(100)에서 방사선 이미지를 생성하는 데에 사용할 수 있는 방사선량이 작아져 방사선 영상의 품질이 저하될 수 있고, 환자 등의 피사체(10)에 지연된 시간만큼의 불필요한 방사선이 피복되게 된다. 이는 단일샷(one-shot)의 경우에는 큰 문제가 되지 않지만, 복수의 방사선 이미지를 생성하는 멀티샷(multi-shot)의 경우에는 촬영 횟수가 늘어날수록 시간 지연이 축적되므로 큰 문제가 된다.

하지만, 본 발명에서는 싱크 포트부(미도시)를 통해 방사선 디텍터(100)와 방사선 조사장치(미도시)가 직접 1:1로 연결되어 상기 동기 신호를 주고 받음으로써, 시간 지연 없이 효과적으로 방사선 조사장치(미도시)의 조사 시작과 방사선 검출패널(130)의 검출(또는 노출) 동작 시작을 동기화시킬 수 있다. 이에 따라 시간 지연으로 인해 방사선 디텍터(100)에서 방사선 이미지를 생성하는 데에 사용할 수 있는 방사선량이 작아지는 것을 방지할 수 있고, 피사체(10)에 지연된 시간만큼의 불필요한 방사선이 피복되는 것을 방지할 수 있다.

방사선 디텍터(100)는 삽입구(210)를 통해 방사선디텍터 장착부(200)에 삽입되어 장착되는 카세트형 방사선 디텍터일 수 있다. 여기서, 방사선 디텍터(100)는 약 16 ㎜ 이하의 두께(또는 상기 방사선이 입사되는 방향의 높이)를 가질 수 있다. 즉, 하우징(170)의 상기 방사선이 입사되는 방향 높이는 약 16 ㎜ 이하일 수 있으며, 약 16 ㎜는 국제 표준 기구(International Organization for Standardization; ISO) 규격일 수 있다. 여기서, 전력과 데이터 신호를 분리하는 분기 모듈(110) 및/또는 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈(180)이 내장된 방사선 디텍터(100)의 두께가 약 16 ㎜ 이하일 수 있고, 약 16 ㎜ 이하의 상기 방사선이 입사되는 방향 높이를 갖는 하우징(170)의 내부(즉, 수용 공간)에 분기 모듈(110) 및/또는 전압변환모듈(180)이 내장(또는 수용)될 수 있다.

예를 들어, 방사선 디텍터(100)를 카세트형으로 제작할 수 있으며, 필름(Film)이나 CR(Computed Radiography) 플레이트(plate)를 삽입하여 사용하도록 제작된 방사선 촬영장치(예를 들어, X-ray 장비)의 버키(Bucky) 등에 카세트형 방사선 디텍터(100)를 삽입(또는 장착)하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 방사선 촬영장치의 버키는 방사선디텍터 장착부(200)일 수 있다. 이러한 경우, 방사선 디텍터(100)의 두께는 국제 표준 기구의 규격에 따라 약 16 ㎜ 이하라는 한계를 가지게 되며, 전압변환모듈(180)은 부품의 크기나 높이가 높아서 약 16 ㎜ 이하의 두께를 갖는 방사선 디텍터(100)의 내부에 장착(또는 삽입)하는 것이 쉽지 않으나, 인쇄회로기판(150)에 돌출부(152)를 만들어 여기에 전압변환모듈(180)을 배치함으로써, 전압변환모듈(180)의 사이즈로 인한 문제를 해결할 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)을 방사선 디텍터(100)의 내부에 장착(또는 배치)하는 경우에도 필름이나 CR 플레이트를 삽입하여 사용하던 기존의 방사선 촬영장치에 방사선 디텍터(100)를 사용(또는 적용)할 수 있으며, 카세트형 방사선 디텍터(100)를 방사선 촬영장치의 버키 등에 삽입하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 방사선 디텍터(100)는 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터 신호를 입력받는 입력 포트(155)를 더 포함할 수 있다. 입력 포트(155)는 랜 케이블(20)을 통해 외부의 전원소싱장치(300)로부터 방사선 디텍터(100)에 전송(또는 공급)되는 전력과 데이터 신호(또는 POE 신호)를 입력받을 수 있으며, 입력된 전력과 데이터 신호를 분기 모듈(110)로 전달할 수 있다.

그리고 전압변환모듈(180)은 분기 모듈(100)에서 분리된(또는 상기 전력추출부로부터 전달된) 전력이 입력되는 전원입력부(미도시); 및 전압변환부(181)에서 방사선 디텍터(100)에 사용되는 메인 전압(예를 들어, 약 12 V)으로 전환된 직류 전력을 방사선 디텍터(100)의 구성(들)로 출력하는 전원출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전원입력부(미도시)는 입력 포트(155)로부터 전달된 전력과 데이터 신호에서 추출한 전력을 전력추출부(111)로부터 입력받을 수 있으며, 전압변환부(181)에 상기 추출한 전력을 전달할 수 있다.

전원출력부(미도시)는 전압변환부(181)에서 상기 메인 전압으로 전환된 직류 전력을 방사선 디텍터(100)의 구성(들)로 출력할 수 있으며, 상기 메인 전압으로 전환된 직류 전력을 전력분배부(120)로 전달하여 전력분배부(120)에서 방사선 디텍터(100)의 구성들로 전달할 수 있다.

또한, 본 발명의 방사선 디텍터(100)는 리드아웃 모듈(191)과 게이트 모듈(192)의 구동을 제어하는 시스템 제어부(195);를 더 포함할 수 있다.

시스템 제어부(195)는 리드아웃 모듈(191)과 게이트 모듈(192)의 구동을 제어할 수 있으며, 원하는 픽셀(131)에서 전하를 추출할 수 있다. 여기서, 시스템 제어부(195)는 전력분배부(120)를 제어할 수도 있으며, 전력분배부(120)를 포함할 수도 있다. 시스템 제어부(195)는 복수의 픽셀(131)에서 전하를 추출하여 상기 방사선 데이터신호(또는 방사선 정보)를 획득할 수 있으며, 획득된 방사선 데이터신호를 데이터통신부(140)로 전달할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영장치를 나타낸 개략 사시도이다.

도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영장치를 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영장치(1000)는 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터(100); 삽입구(210)를 포함하며, 상기 삽입구(210)에 상기 방사선 디텍터(100)가 삽입되어 장착되는 방사선디텍터 장착부(200); 및 상기 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터 신호를 동시에 상기 방사선 디텍터(100)에 공급하는 전원소싱장치(300);를 포함할 수 있다.

방사선 디텍터(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 디텍터(100)일 수 있으며, 랜 케이블(20)을 통해 전력과 데이터가 동시에 공급될 수 있고, 분기 모듈(110)이 중간판(160)의 일측으로부터 돌출되어 하우징(170)에 분기 모듈(110)이 수용되는 돌출 구조를 가질 수 있다.

방사선디텍터 장착부(200)는 삽입구(210)를 포함할 수 있고, 삽입구(210)에 방사선 디텍터(100)가 삽입되어 장착될 수 있다. 일반적으로, 카세트(cassette) 방식의 방사선 촬영장치(1000)는 카세트형 방사선 디텍터(100)를 카세트 홀더 등의 방사선디텍터 장착부(200)에 형성된 장착홈 등의 삽입구(210)에 끼워 사용할 수 있도록 구성될 수 있고, 다용도로 활용되기 위해서는 방사선 디텍터(100)의 두께가 국제 표준 기구(International Organization for Standardization; ISO) 규격을 만족하여야 하며, 약 16 ㎜ 이하일 수 있다.

예를 들어, 방사선 촬영장치(1000)는 필름(Film)이나 CR(Computed Radiography) 플레이트(plate)를 사용하는 방사선 촬영장치(예를 들어, X-ray 장비)일 수 있으며, 방사선 디텍터(100)를 카세트형으로 제작함으로써, 필름이나 CR 플레이트를 삽입하여 사용하도록 제작된 방사선 촬영장치의 버키(Bucky) 등에 카세트형 방사선 디텍터(100)를 삽입(또는 장착)할 수 있다. 이때, 상기 방사선 촬영장치의 버키는 방사선디텍터 장착부(200)일 수 있으며, 스탠드형(stand type)으로 구성된 버키 스탠드(Bucky Stand)일 수도 있고, 테이블형(table type)으로 구성된 버키 테이블(Bucky Table)일 수도 있다. 이러한 경우, 방사선 디텍터(100)의 두께는 국제 표준 기구의 규격에 따라 약 16 ㎜ 이하라는 한계를 가지게 되며, 분기 모듈(110)에서 분리된 전력을 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈(180)은 부품의 크기나 높이가 높아서 약 16 ㎜ 이하의 두께를 갖는 방사선 디텍터(100)의 내부에 장착(또는 삽입)하는 것이 쉽지 않으나, 인쇄회로기판(150)에 돌출부(152)를 만들어 여기에 전압변환모듈(180)을 배치함으로써, 전압변환모듈(180)의 사이즈로 인한 문제를 해결할 수 있다. 즉, 전압변환모듈(180)을 방사선 디텍터(100)의 내부에 장착(또는 배치)하는 경우에도 방사선 디텍터(100)를 기존에 필름이나 CR 플레이트를 삽입하여 사용하던 방사선 촬영장치에 사용(또는 적용)할 수 있으며, 카세트형 방사선 디텍터(100)를 방사선 촬영장치의 버키 등에 삽입하여 사용할 수 있다.

전원소싱장치(300)는 랜 케이블(20)을 통해 방사선 디텍터(100)에 전력과 데이터 신호를 동시에 공급할 수 있으며, POE 방식으로 랜 케이블(20)을 통해 직류(DC) 전력과 데이터 신호 모두를 방사선 디텍터(100)에 공급할 수 있다. 전원소싱장치(300)는 POE 방식에서 전력과 데이터 신호를 동시에 공급하기 위해 사용되는 PSE(Power Sourcing Equipment)일 수 있다.

그리고 전원소싱장치(300)는 전원공급부(310)와 네트워크 스위칭부(미도시)를 포함할 수 있다. 전원공급부(310)는 전원 공급원(40)에 연결되어 전원 공급원(40)으로부터 전력을 수신할 수 있으며, 전력을 방사선 디텍터(100)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 어댑터 형식으로 전원 공급원(40)으로부터 수신되는 전력을 방사선 디텍터(100)에 맞는(또는 적합한) 전력으로 변환할 수 있으며, 전원 공급원(40)으로부터 교류 전원(또는 전력)을 수신하여 직류 전력으로 변환할 수도 있고, 전원 공급원(40)으로부터 직류 전원(또는 전력)을 수신하여 알맞는 전압의 직류 전력으로 변환할 수도 있다. 전원공급부(310)는 이렇게 변환한 직류 전력을 도체를 통해 전기 부하를 갖는 분기 모듈(110)에 제공할 수 있다. 이때, 상기 직류 전력은 이더넷 케이블(UTP cable)을 통해 방사선 디텍터(100)에 직접 공급될 수도 있고, 네트워크 스위칭부(미도시)를 거쳐 이더넷 케이블을 통해 데이터 신호와 함께 방사선 디텍터(100)에 공급될 수도 있다.

네트워크 스위칭 장치(미도시)는 전원공급부(310)에서 전달되는 직류 전력과 함께 이더넷 케이블(UTP cable)을 통해 방사선 디텍터(100)로 데이터 신호를 전송할 수 있다.

방사선 디텍터(100)는 방사선 디텍터(100)의 장착 시에 방사선디텍터 장착부(200)의 외부에 위치되는 돌출구조부를 (더) 포함할 수 있다. 돌출구조부는 하우징(170)의 돌출 구조에 의해 형성될 수 있으며, 하우징(170)의 돌출 구조에는 전압변환모듈(180)이 수용될 수 있다. 방사선 디텍터(100)가 방사선디텍터 장착부(200)에 삽입되어 장착된 경우에 방사선 디텍터(100) 중(또는 상기 방사선 디텍터의 구성 중) 열이 많이 발생하는 부분이 방사선디텍터 장착부(200)의 외부로 돌출될 수 있으며, 상기 돌출구조부(즉, 상기 하우징의 돌출 구조)가 방사선디텍터 장착부(200)의 외부로 노출될 수 있다. 상기 돌출구조부에는 방사선 검출패널(130)이 제공되지 않을 수 있으며, 방사선 검출패널(130)이 제공되지 않는 상기 돌출구조부가 방사선디텍터 장착부(200)의 외부로 노출되어 노출된 상기 돌출구조부(즉, 상기 하우징의 돌출 구조)의 표면에서 공기와의 열교환이 원활하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 방사선 디텍터(100)가 방사선디텍터 장착부(200)에 삽입되는 방사선 촬영 중에도 효과적인 방열이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 전압변환모듈(180)은 하우징(170)의 돌출 구조에 제공되어 방사선 디텍터(100)의 장착 시에 방사선디텍터 장착부(200)의 외부에 위치될 수 있다. 전압변환모듈(180)은 전력을 제1 전압에서 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하기 때문에 방사선 디텍터(100) 중 열이 많이 발생하므로, 방사선디텍터 장착부(200)의 외부에 위치시켜 효과적으로 방열시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원소싱장치의 기기 검출 및 방사선 디텍터와 전원소싱장치의 호환성 검증을 설명하기 위한 개념도로, 도 6(a)는 전원소싱장치의 기기 검출만을 하는 방식을 나타내고, 도 6(b)는 전원소싱장치의 기기 검출 및 방사선 디텍터와 전원소싱장치의 호환성 검증을 모두 하는 방식을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 전원소싱장치(300)는 랜 케이블(20)을 통해 링크된 방사선 디텍터(100)를 검출하는 기기검출부(320); 또는 분기 모듈(110)에 공급된 전력에 응답하는 전류량의 변화를 검출하여 상기 링크된 방사선 디텍터(100)와의 호환성을 검증하는 호환성검증부(330)를 포함할 수 있다. 기기검출부(320)는 랜 케이블(20)을 통해 링크된 방사선 디텍터(100)를 검출할 수 있으며, 분기 모듈(110)에 검출 전력을 공급하여 응답되는 전류량으로 분기 모듈(110)의 임피던스를 감지하여 링크된 방사선 디텍터(100)를 검출할 수 있다.

호환성검증부(330)는 분기 모듈(110)에 공급된 전력에 응답하는 전류량의 변화를 검출하여 상기 링크된 방사선 디텍터(100)와의 호환성을 검증할 수 있으며, 분기 모듈(110)과의 호환성 검사를 통해 호환성이 확인된 후에 전원소싱장치(300)와 방사선 디텍터(100)의 호환성을 검증할 수 있다. 호환성검증부(330)는 검증 전력을 분기 모듈(110)에 공급할 수 있으며, 분기 모듈(110)의 임피던스에 따라 결정되는 전류량이 다시 전원소싱장치(300)로 응답될 수 있고, 분기 모듈(110)에 검증 전력이 공급된 경우에 분기 모듈(110)의 임피던스가 변화하면 전류량 변화를 감지하여 전원소싱장치(300)와 방사선 디텍터(100)의 호환성을 검증할 수 있다. 이때, 방사선 디텍터(100)의 임피던스 변환부(115)가 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시켜 전원소싱장치(300)로 응답되는 전류량을 변화시킬 수 있다.

이를 통해 방사선 디텍터(100)가 전용 전원소싱장치(300)만을 사용할 수 있으며, 전용이 아닌 전원소싱장치(300)를 사용함으로 인해 발생되는 방사선 디텍터(100)의 비정상 동작오류를 방지할 수 있다.

전용 전원소싱장치(300)는 호환성검증부(330)를 포함하여 전원소싱장치(300)로 응답되는 전류량이 변화하여도 방사선 디텍터(100)로 전력이 계속 공급되지만, 전용이 아닌 전원소싱장치(300)는 전류량이 변화하게 되면 방사선 디텍터(100)로의 전력 공급이 중단되게 된다. 이에 따라 분기 모듈(110)에 검증 전력이 공급된 경우에 분기 모듈(110)의 임피던스를 변화시키게 되면 방사선 디텍터(100)가 전용 전원소싱장치(300)만을 사용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 방사선 촬영장치(1000)는 상기 방사선 데이터신호를 변환한 방사선 이미지를 영상 모니터로 출력하는 사용자 인터페이스(30);를 더 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스(30)는 상기 방사선 데이터신호를 변환한 방사선 이미지를 영상 모니터로 출력할 수 있으며, 외부 컴퓨터(PC) 등일 수 있다.

이처럼, 본 발명에서는 분기 모듈을 이용하여 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리할 수 있어 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호가 동시에 공급될 수 있고, 이에 따라 방사선 디텍터의 사용 전압에 맞추어 전력을 공급하기 위해 어댑터, SMPS 등 별도의 전원 장치를 필요로 하지 않으며, 방사선 디텍터를 설치하는 데에 제약을 받지 않으면서 전력 및 영상 품질을 확보할 수 있다. 즉, 랜 케이블을 통하여 일반적인 규격으로 공급되는 전력을 분기 모듈과 전력분배부에서 방사선 디텍터의 각 구성에 필요한 전력으로 만들어 공급함으로써, 케이블의 길이의 한계를 극복할 수 있다. 또한, 분기 모듈에서 분리된 전력을 제1 전압에서 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈은 부품의 크기나 높이가 높아서 전압변환모듈을 방사선 디텍터의 내부에 장착하는 경우에는 방사선 디텍터의 두께를 얇게 하는 데에 제약이 있을 수 있으나, 전압변환모듈을 중간판의 일측으로부터 측방향으로 돌출된 인쇄회로기판의 돌출부에 배치함으로써, 방사선 디텍터의 두께를 얇게 할 수도 있다. 이에 따라 방사선 디텍터를 얇은 두께의 카세트형으로 제작하여 약 16 ㎜의 두께를 만족해야 하는 필름이나 CR 플레이트용 방사선 촬영장치에도 사용할 수 있다. 그리고 분기 모듈에서 분리된 전력을 제1 전압에서 제2 전압으로 변환하면서 발열이 발생하는 전압변환모듈을 중간판과 이격시켜 배치함으로써, 전압변환모듈에서 발생하는 발열에 의해 중간판에 지지되는 방사선 검출패널이 영향을 받는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 따라 열에 의한 노이즈를 저감 또는 차단할 수 있다. 또한, 전압변환모듈을 리드아웃 모듈과 최대한 멀리 배치하여 전압변환모듈에서 발생한 열이 리드아웃 모듈에서 읽어들이는 전하량에 영향을 미치지 못하게 함으로써, 리드아웃 모듈을 통해 독출된 방사선 정보가 왜곡되는 것을 방지할 수 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 : 피사체 20 : 랜 케이블
30 : 사용자 인터페이스 40 : 전원 공급원
100 : 방사선 디텍터 110 : 분기 모듈
111 : 전력추출부 112 : 데이터추출부
115 : 임피던스 변환부 120 : 전력분배부
130 : 방사선 검출패널 131 : 픽셀
140 : 데이터통신부 150 : 인쇄회로기판
151 : 메인부 152 : 돌출부
152a: 관통홀 155 : 입력 포트
160 : 중간판 170 : 하우징
175 : 방열부재 180 : 전압변환모듈
181 : 전압변환부 191 : 리드아웃 모듈
191a: 독출집적회로 192 : 게이트 모듈
192a: 게이트집적회로 195 : 시스템 제어부
200 : 방사선디텍터 장착부 210 : 삽입구
300 : 전원소싱장치 310 : 전원공급부
320 : 기기검출부 330 : 호환성검증부
1000 : 방사선 촬영장치

Claims (16)

1. 랜 케이블을 통해 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호를 각각 분리하는 분기 모듈;
   상기 분기 모듈에서 분리된 전력을 수신하여 분배하는 전력분배부;
   상기 전력분배부로부터 전력이 공급되며, 입사되는 방사선을 전기신호로 변환하는 방사선 검출패널; 및
   상기 방사선 검출패널을 제어하기 위한 데이터 신호를 상기 분기 모듈로부터 수신하며, 상기 전기신호에 의해 생성된 방사선 데이터신호를 전달받아 외부로 송신하는 데이터통신부;를 포함하고,
   상기 분기 모듈은 상기 분기 모듈의 임피던스를 변화시키는 임피던스 변환부를 포함하며,
   상기 임피던스 변환부는 외부의 전원소싱장치와 방사선 디텍터의 호환성 검증을 위해 상기 전원소싱장치에서 공급되는 전력에 응답하는 전류량을 변화시키는 방사선 디텍터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분기 모듈에는 제1 전압으로 전력이 공급되며,
   상기 분기 모듈에서 분리된 전력을 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하는 전압변환모듈;을 더 포함하는 방사선 디텍터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 방사선 검출패널에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판; 및
   일면에 상기 방사선 검출패널이 지지되며, 상기 일면과 대향하는 타면 상에 상기 인쇄회로기판이 배치되는 중간판;을 더 포함하는 방사선 디텍터.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 인쇄회로기판은,
   상기 중간판에 지지되는 메인부; 및
   상기 메인부로부터 연장되며, 상기 중간판의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 제공되는 돌출부를 포함하고,
   상기 전압변환모듈은 상기 인쇄회로기판의 돌출부 상에 제공되는 방사선 디텍터.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 분기 모듈은,
   상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 전력을 추출하는 전력추출부; 및
   상기 동시에 공급되는 전력과 데이터 신호에서 데이터 신호를 추출하는 데이터추출부를 포함하는 방사선 디텍터.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 인쇄회로기판의 돌출부는 관통홀을 포함하고,
   상기 관통홀은 상기 중간판의 일측과 상기 전압변환모듈의 적어도 일부 사이에 위치되는 방사선 디텍터.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 전압변환모듈의 일부는 상기 인쇄회로기판에 접촉하여 지지되고,
   상기 전압변환모듈의 나머지 일부는 상기 인쇄회로기판의 일측으로부터 측방향으로 돌출되어 상기 인쇄회로기판과 비접촉하는 방사선 디텍터.
8. 청구항 2에 있어서,
   내부에 수용 공간을 갖는 하우징; 및
   상기 수용 공간에 수용되는 상기 전압변환모듈과 상기 하우징의 내측면의 사이에 개재되어, 접촉을 통해 상기 전압변환모듈의 열을 상기 하우징으로 전달하는 방열부재;를 더 포함하는 방사선 디텍터.
9. 청구항 4에 있어서,
   상기 방사선 검출패널과 연결되어 상기 전기신호를 읽어들이기 위한 게이트 모듈; 및 리드아웃 모듈;을 더 포함하고,
   상기 게이트 모듈과 상기 리드아웃 모듈은 상기 중간판의 일측과 상이한 연속하는 두 측의 가장자리에 각각 제공되는 방사선 디텍터.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 리드아웃 모듈은 상기 중간판의 일측과 대향하는 측의 가장자리에 제공되는 방사선 디텍터.
11. 삭제
12. 청구항 4에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 돌출부에 제공되며, 상기 방사선 검출패널과 상기 방사선을 조사하는 외부의 방사선 조사장치를 동기화시키기 위한 동기 신호를 송수신하는 싱크 포트부;를 더 포함하는 방사선 디텍터.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 디텍터는 카세트형 방사선 디텍터인 방사선 디텍터.
14. 청구항 1 내지 청구항 10 및 청구항 12 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 방사선 디텍터;
    삽입구를 포함하며, 상기 삽입구에 상기 방사선 디텍터가 삽입되어 장착되는 방사선디텍터 장착부; 및
    상기 랜 케이블을 통해 전력과 데이터 신호를 동시에 상기 방사선 디텍터에 공급하는 전원소싱장치;를 포함하는 방사선 촬영장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 방사선 디텍터는 상기 방사선 디텍터의 장착 시에 상기 방사선디텍터 장착부의 외부에 위치되는 돌출구조부를 포함하는 방사선 촬영장치.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 전원소싱장치는,
    상기 랜 케이블을 통해 링크된 방사선 디텍터를 검출하는 기기검출부; 또는
    상기 분기 모듈에 공급된 전력에 응답하는 전류량의 변화를 검출하여 상기 링크된 방사선 디텍터와의 호환성을 검증하는 호환성검증부를 포함하는 방사선 촬영장치.

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