KR102339606B1 - 인트라오랄 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구강 내 X선 촬영을 위한 인트라오럴 센서로서, 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어지고, 장축 방향을 향한 일부에 해당하는 제 1 영역과 나머지에 해당되는 제 2 영역의 휘어짐 정도가 다른 인트라오랄 센서를 제공한다.

Description

인트라오랄 센서{Intraoral sensor}

본 발명은 인트라오랄 센서(intraoral sensor)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어질 수 있는 X-선 인트라오랄 센서에 관한 것이다.

구강 내 치아 및 치아주변조직의 X선 영상을 얻기 위한 구강 내 X선 촬영에서 기존에는 필름을 이용한 방식이 사용되었다.

그런데, 필름 방식의 경우 구강 내에서 과도하게 휘어져 영상왜곡이 발생할 가능성이 높고, 촬영된 필름의 현상 및 보관상의 문제 등에 기인하여 비용 및 시간 측면에서 비효율적이었다. 이를 개선하기 위해, 디지털 방식의 인트라오럴 센서가 현재 널리 사용되고 있다.

디지털 방식의 인트라오럴 센서는 일반적으로 딱딱한(rigid) 재질의 구성품들로 이루어져 휘지 않는 특성을 갖게 된다. 때문에, 구강 내 X선 촬영 시 영상왜곡의 가능성은 상대적으로 낮지만 환자는 이물감이나 통증을 크게 느끼게 되는 문제가 있다.

본 발명은 구강 내 X선 촬영 시 구강에 삽입되어 그에 접하는 치아 등 구강 내 구조물의 외형 내지는 위치 관계를 따라 휘어짐 정도가 가변될 수 있어 사용자의 이물감이나 통증을 경감할 수 있는 휘어짐 특성을 갖는 인트라오랄 센서를 제공한다.

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 구강 내 X선 촬영을 위한 인트라오럴 센서로서, 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어지고, 장축 방향을 향한 일부에 해당하는 제 1 영역과 나머지에 해당되는 제 2 영역의 휘어짐 정도가 다른 인트라오랄 센서를 제공한다.

여기서, 상기 제 1 영역은 상기 장축 방향의 중심을 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 휘어짐 정도가 작을 수 있다.

상기 제 1 영역은 전체 영역의 30~70%일 수 있다.

구강 내 X선 촬영 시 상기 제 1 영역의 휘어짐 각도는 160°이상 180°이하일 수 있다.

구강 내 X선 촬영 시 상기 제 2 영역의 휨 각도는 110° 이상 180°이하일 수 있다.

X선 입사의 반대측에 해당하는 배면의 상기 제 1 영역에 구비된 배면 지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 배면 지지부는 상기 배면으로부터 돌출된 형태일 수 있다.

상기 배면 지지부를 제외한 두께는 2~8mm일 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 구강 내 X선 촬영을 위한 인트라오럴 센서로서, X선으로 전기적 신호를 생성하는 센서패널; 상기 센서패널의 상기 X선 입사측을 덮는 제1케이스; 상기 센서패널과 상기 제1케이스를 덮는 하우징을 포함하고, 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어지되, 장축 방향을 향한 일부에 해당하는 제 1 영역과 나머지에 해당되는 제 2 영역의 휘어짐 정도가 다른 인트라오랄 센서를 제공한다.

상기 센서패널은, 두께 100um이하의 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 형성된 광전변환소자; 상기 광전변환소자를 덮는 형광체층을 포함할 수 있다.

상기 형광체층 반대측의 상기 반도체 기판에 형성된 플렉시블 층을 더 포함할 수 있다.

상기 센서패널의 상기 X선 입사 반대측을 덮는 탄성조절부재; 상기 탄성조절부재를 덮는 플렉시블 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.

상기 센서패널과 상기 탄성조절부재 사이에 위치하는 제 1 접착제; 상기 탄성조절부재와 상기 플렉시블 인쇄회로기판 사이에 위치하는 제 2 접착제를 더 포함할 수 있다.

상기 플렉시블 인쇄회로기판 상에 위치하는 배면 지지부를 더 포함하여, 상기 하우징은 상기 배면 지지부의 일부 또는 전부를 덮을 수 있다.

상기 배면 지지부는 배치위치를 통해 상기 제 1 영역의 휘어짐 정도를 상기 제 2 영역의 휘어짐 정도보다 작게 할 수 있다.

상기 배면 지지부를 통해 상기 플렉시블 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 전송 케이블을 더 포함할 수 있다.

상기 플렉시블 인쇄회로기판의 장축 방향 중심에서 단축 방향을 따라 구비되어 상기 전송케이블과 전기적으로 연결되는 입출력 패드부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1케이스는 물리적인 형상을 통해 상기 제 1 영역의 휘어짐 정도를 상기 제 2 영역의 휘어짐 정도보다 작게 할 수 있다.

상기 센서패널의 X선 입사 반대측에 구비되어 일부 또는 전부가 상기 하우징에 의해 덮이는 배면 지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 배면 지지부는 배치위치를 통해 상기 제 1 영역의 휘어짐 정도를 상기 제 2 영역의 휘어짐 정도보다 작게 할 수 있다.

본 발명에 따른 인트라오랄 센서는 구강 내 구조물의 외형 내지는 위치관계에 따라 휘어짐 정도가 가변되어 환자의 불편함을 줄일 수 있다.

그리고, 인트라오랄 센서는, 센서패널 전방에서 이를 수납하며 휨 특성을 제한적으로 갖는 제1케이스를 사용할 수 있다. 이에 따라, 인트라오랄 센서는 제한적인 범위 내에서 휘어지게 되어, 영상 왜곡을 최소하면서 환자 불편감을 상당 정도 완화할 수 있는 휘어짐 가능한 X-선 인트라오랄 센서가 구현될 수 있게 된다.

더욱이, 제1케이스의 측벽에 홈을 형성하여 위치에 따라 휨 특성을 조절할 수 있게 되어, 구강 내 촬영 시 영상 왜곡을 최소화하고 환자의 불편감을 보다 더 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 센서패널 후방에 배면 지지부를 구성할 수 있게 되어, 배면 지지부에 의해 눌려지는 센서패널의 중앙 부분은 주변 부분에 비해 휨 정도가 제한됨으로써, 구강 내 촬영 시 영상 왜곡을 최소화하고 환자 불편감을 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 제2케이스를 사용할 수 있게 되어, 인트라오랄 센서의 구성들의 결합을 보다 더 견고하게 할 수 있게 된다.

또한, 연질 특성의 하우징을 사용할 수 있게 되어, 인트라오랄 센서의 외부를 덮어 씌움으로써, 구강 내 촬영시 환자가 느끼는 불편감을 상당한 정도로 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 입출력 패드를 휨 발생시 응력이 최소화되는 인쇄회로기판의 가운데 영역에 대응하여 배치할 수 있게 되어, 휨에 의한 입출력 패드의 결함을 최소화될 수 있게 된다.

또한, 인쇄회로기판의 가장자리에 접지패턴을 형성하고 이와 접속하는 접지시트를 센서 어셈블리에 결합시킬 수 있게 되어, 정전기에 의한 결함이 개선될 수 있게 된다.

또한, 센서패널 후방 측에 X선 반사 방지막을 배치할 수 있게 되어, 백 스캐터링 현상을 개선할 수 있게 된다.

결과적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 영상 왜곡을 최소화할 수 있는 제한된 범위 내에서 휘어짐 특성을 갖는 인트라오랄 센서가 효과적으로 구현될 수 있고, 이에 따라 환자의 불편감을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인트라오랄 센서의 사시도
도 2는 도 1의 인트라오랄 센서의 분해 사시도.
도 3은 센서 어셈블리와, 제1케이스와, 배면 지지부의 결합 상태를 보이는 개략도.
도 4는 도 3에 보인 인트라오랄 센서의 A-A' 선을 따르는 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서패널을 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어셈블리에 금속시트가 결합된 상태를 경우를 개략적으로 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 탄성조절부재를 개략적으로 도시한 사시도.
도 10은 도 6의 "A" 부분에 대응되는 탄성조절부재의 부분을 개략적으로 도시한 부분 확대 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다른 예의 탄성조절부재의 부분을 개략적으로 도시한 부분 확대 사시도.
도 12 및 13은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어셈블리에 구성된 X선 반사 방지막의 예들을 개략적으로 도시한 단면도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제1케이스를 개략적으로 도시한 사시도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 다른 예의 배면 지지부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 다른 예의 제2케이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 17 및 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인트라오랄 센서를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도.
도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 인트라오랄 센서가 구강내 위치에 따라 그 외형면이 변하는 것을 설명하기 위한 개략도.
도 20은 본 발명에 따른 인트라오럴 센서를 이용한 치근단 촬영의 일례를 나타낸 개략도.
도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 인트라오럴 센서의 휨 특성을 나타낸 개략도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인트라오랄 센서의 사시도이고, 도 2는 도 1의 인트라오랄 센서의 분해 사시도이고, 도 3은 센서 어셈블리와, 제1케이스와, 배면 지지부의 결합 상태를 보이는 개략도이고, 도 4는 도 3에 보인 인트라오랄 센서의 A-A' 선을 따르는 단면도이다. 여기서, 도 3 및 4에서는, 설명의 편의를 위해, 하우징(190)이 생략된 인트라오럴 센서의 구조를 도시하였고, 또한 도 3에서는 제2케이스(200)가 생략된 인트라오럴 센서의 구조를 도시하였으며, 도 3의 구조를 갖는 인트라오럴 센서 구조에 대해 도면번호 100a를 부여하였고, 도 4의 구조를 갖는 인트라오럴 센서의 구조에 대해 도면번호 100b를 부여하였다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인트라오랄 센서(100)는, X선을 검출하여 전기적 신호를 생성하는 센서 어셈블리(sensor assembly; 105)와, 센서 어셈블리(105)의 전방(즉, X선 입사 측)에 위치하는 제1케이스(170)와, 센서 어셈블리(102)의 후방(즉, X선 입사 반대측)에 위치하는 배면 지지부(180)를 포함할 수 있다.

한편, 인트라오랄 센서(100)는 센서 어셈블리(105)와, 제1케이스(170)와, 배면 지지부(180)를 결합하여 모듈화하는 제2케이스(200)과, 제2케이스(200)를 덮어 감싸는 하우징(190)을 더 포함할 수 있다.

센서 어셈블리(105)에 대해 도 5를 더 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어셈블리(105)의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 5를 더 참조하면, 센서 어셈블리(105)는 센서패널(110)과, 탄성조절부재(120)와, 인쇄회로기판(130)을 포함할 수 있다. 여기서, 센서패널(100), 탄성조절부재(120), 인쇄회로기판(130)은 X선의 진행 방향을 따라 배치되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.

센서패널(110)에는 X선 영상을 획득하기 위한 유효영역, 즉 액티브 영역에 횡방향과 열방향을 따라 다수의 화소가 매트릭스 형태로 배치된다. 각 화소에는 포토다이오드와 같은 광전변환소자와 스위칭 소자가 구성되어, 입사된 광을 전기적 신호로 변환 및 전송하게 된다. 한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 센서패널(110)의 일측에는 전기적 신호를 출력하기 위한 패드들이 구성되어 있고, 스위칭 소자는 CMOS 트랜지스터 또는 TFT로 구현될 수 있다.

인트라오랄 센서(100)의 벤더블 특성 구현을 위해, 센서패널(110) 또한 벤더블 특성을 갖도록 구성되는데, 이를 위해 센서패널(110)은 반도체, 세라믹, 유리 등의 취성 기판을 사용한 것을 전제로 기판의 두께가 100um 이하, 일례로 반도체 기판인 경우에 30um~90um의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 두께로 기판을 형성하게 되면, 센서패널(110)의 벤딩 강도(bending strength)가 최적화될 수 있다.

위와 같은 두께의 센서패널(110)을 형성하기 위해, 예를 들면, 기판의 배면 측을 일정 두께 제거하는 방법이 사용될 수 있다. 즉, 광전변환소자가 형성된 면과 반대되는 배면에 대해, 기계적 그라인딩(grinding), 화학적 연마, 플라즈마 에칭 등의 공정을 진행하여 기판의 두께를 전술한 바와 같은 정도로 얇게 형성할 수 있게 된다.

한편, 센서패널(110)은 입사된 X선을 전기적 신호로 직접 변환하는 직접 변환 방식의 센서패널이나, 입사된 X선을 가시광선으로 변환하고 이를 전기적 신호로 변환하는 간접 변환 방식의 센서패널이 사용될 수 있다.

여기서, 간접 변환 방식의 센서패널(110)이 사용되는 경우에, 본 실시예의 센서패널(110)을 개략적으로 도시한 단면도인 도 6을 더 참조하면, 센서패널(110)의 기판(115) 일면, 즉 광전변환소자 상에는 X선을 가시광선으로 변환하기 위한 형광체(scintillator)층(140)이 구비될 수 있다.

도 6에서는, 센서패널(110)의 X선 입사면 측에 형광체층(140)이 구성된 예를 도시하였으나, 이와 다른 예로서 X선 입사면 측의 반대면에 형광체층(140)이 구성될 수도 있다.

형광체층(140)은, 예를 들면, 접착제(145)를 통해 기판(115)에 부착될 수 있다. 그리고, 형광체층(140) 상에는, 형광체층(140)을 보호하기 위한 방사선 투과성의 보호막(150)이 구성될 수 있다. 이때, 접착제(145)는 광투과도가 높은 연성의 접착제, 일례로 OCA(Optically Clear Adhesive) 필름이 사용될 수 있고, 보호막(150)은 방사성 투과성과 습기 차단성이 높은 수지재질 필름이 사용될 수 있다. 참고로, 접착제(145)는 기판의 취성을 완화할 수 있도록 5~50um, 바람직하게는 OCA 필름을 전제로 10~40um의 두께를 나타낼 수 있다.

한편, 형광체층(140)을 구성하는 형광체로서는, 예를 들면, CsI를 사용한 형광체나, 개독스(Gadox: Gd₂O₂:Tb)를 사용한 형광체가 사용될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 인트라오랄 센서(100)는 벤더블 특성을 갖도록 구성되므로, 주상 결정 구조의 CsI 형광체 보다 개독스를 사용한 형광체가 사용되는 것이 바람직하다. 개독스 형광체는 미립자 구조를 갖게 되므로, 인트라오랄 센서(100)가 휘게 되더라도 파손될 가능성은 매우 낮아 결함이 발생하지 않게 된다. 더욱이, 개독스를 사용한 형광체층(140)은 제조가 용이한 장점이 있다.

참고로, 개독스를 사용한 형광체층(140)은 충분한 광량을 얻기 위해 50~300um, 바람직하게는 70~200um의 두께를 가질 수 있으며, 이 경우 형광체층(140)과 접착제(145) 사이에는 형광체층(140)을 보호 및 지지하기 위해 방사선 투과성과 습기 차단성이 높은 수지재질의 필름인 별도의 보호막이 추가될 수 있다. 참고로, 형광체층(140)과 보호막(150) 그리고 별도의 보호막을 포함한 전체 두께는 250~500um, 바람직하게는 300~450um의 두께를 가질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

또한, 형광체층(140)이 형성된 기판(115)의 반대면에는 플렉서블층(155)이 형성될 수 있는데, 이와 같은 플렉서블층(155)은 유연성을 지닌 수지재질, 예를 들면, 폴리이미드(polyimide: PI)로 이루어질 수 있다. 이때, 플렉서블층(155)은 인트라오랄 센서(100)의 휘어짐에 대해 센서패널(110), 특히 기판(115)의 취성을 완화하여 파손을 방지할 수 있도록 충분한 두께를 나타낼 수 있고, 예를 들면 50~150um 정도의 두께를 가질 수 있다. 그리고 플렉서블층(155)은 기판(115)에 소정의 접착물질, 일례로 DAF(Die Attach Film) 등으로 접착될 수 있으며, 접착물질의 두께는 10~30um 정도가 적절하다.

다시 도 5를 참조하면, 회로패널인 인쇄회로기판(130)은 센서패널(110)의 후방에 위치하게 되며, 센서패널(110)의 일측과 전기적으로 연결되어 센서패널(110)로부터 전기적 신호를 전송받고 또한 구동신호를 센서패널(110)에 전송하게 된다.

인쇄회로기판(130)으로서, 센서 어셈블리(110)의 벤더블 특성 구현을 위해, 플렉서블(flexible) 재질로 이루어진 소위 플렉서블 인쇄회로기판이 사용되는 것이 바람직하다.

이와 관련하여 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(130)을 개략적으로 도시한 평면도인 도 7을 참조하면, 인쇄회로기판(130)에는 패널 연결 패드부(131)와, 도전 배선 패턴부(133)와, 입출력 패드부(135)가 구성될 수 있다.

패널 연결 패드부(131)는 도시한 바와 같이 인쇄회로기판(130)의 일측에 구성될 수 있으며, 여기에는 다수의 패드들이 형성되어 있다. 이와 같은 패널 연결 패드부(131)의 패드들은 센서패널(110) 즉 기판(115)의 일측에 구성된 대응되는 패드들과 와이어 본딩(wire bonding), 솔더링(soldering) 또는 ACF (Anisotropic Conductive Film) 등을 통해 전기적으로 연결되어, 센서패널(110)에 대한 전기적 신호를 전송하게 된다.

도전 배선 패턴부(133)에는, 양단에 위치하는 패널 연결 패드부(131)와 입출력 패드부(135)를 연결하는 다수의 배선 패턴이 형성된다. 배선 패턴의 일끝단은 패널 연결 패드부(131)에 연결되고 타끝단은 입출력 패드부(135)에 연결되어 신호를 전송하게 된다.

입출력 패드부(135)는 외부와의 전기적 신호 전송을 위한 전송 케이블(도 1 내지 4의 210 참조)과 직접 또는 간접적으로 연결되는 구성에 해당된다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 입출력 패드부(135)가 전송 케이블(210)과 직접적으로 연결된 경우를 예로 든다. 이 경우에, 전송 케이블(210)은 입출력 패드부(135)와 다양한 방식으로 연결될 수 있는데, 예를 들면, 솔더링(soldering) 방식이나 커넥터(connector) 방식 또는 전도성 필름(Conductive Film)으로 연결될 수 있다.

다른 예로서, 인쇄회로기판(130)의 후방에는 플렉서블 특성의 연성회로필름이 부착될 수 있고, 연성회로필름은 입출력 패드부(135)에 접속되는 범프를 구비할 수 있다. 이 경우에, 전송 케이블(210)은 연성회로필름에 연결되며, 연성회로필름을 통해 입출력 패드부(135)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 연성회로필름은 인쇄회로기판(130)에 비해 작은 면적을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 입출력 패드부(135)가 센서 어셈블리(105)의 가운데 영역(CA)으로서 단축 방향을 따르는 가운데 영역(CA)을 따라 길게 연장된 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 입출력 패드들(135a)이 인쇄회로기판(130)의 단축 방향을 따라 정의된 가운데 영역(CA)에 배열되도록 배치하는 것이 바람직하다.

이와 관련하여, 센서 어셈블리(105)가 평면을 기준으로 x축 방향의 길이가 이와 수직한 y축 방향의 길이 보다 긴 장방형 형태로 형성된 경우에 있어, 환자 불편감 완화 등 여러 요소를 감안하여, 센서 어셈블리(105)는 장축 방향인 x축 방향에서의 휨 특성이 단축 방향인 y축 방향에 비해 크게 구성되는 것이 바람직하다. 즉, x축 방향 상에서 전후방으로 휘는 정도가 y축 방향 상에서 전후방으로 휘는 정도에 비해 큰 것이 바람직하다.

이때, x축 방향을 기준으로 센서 어셈블리(105)의 가운데 영역(CA)이 휨 발생시 응력이 최소화되는 부분에 해당된다. 이에 따라, x축 방향의 가운데 영역(CA)에서 y축 방향을 따라 입출력 패드부(135)를 배치하게 되면, 입출력 패드부(135)에 작용하는 응력과 변위가 최소화될 수 있게 되므로, 휨에 의한 입출력 패드부(135)의 결함 또한 최소화될 수 있게 된다.

한편, 인쇄회로기판(130)의 일면에는, 패널 연결 패드부(131)와, 도전 배선 패턴부(133)와, 입출력 패드부(135)와 전기적으로 절연된 상태의 금속박막(137)이 구성될 수 있다. 이와 같은 금속박막(137)은, 예를 들면, 구리(Cu)로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 금속박막(137)은 메쉬 패턴 형태로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

금속박막(137)은 전술한 구성들인 패널 연결 패드부(131)와, 도전 배선 패턴부(133)와, 입출력 패드부(135)가 형성된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부에 형성될 수 있다. 이때, 필요하다면 금속박막(137)은 패널 연결 패드부(131), 도전 배선 패턴부(133), 입출력 패드부(135)와 절연된 인쇄회로기판(130) 내 다른 층의 전 영역에 형성될 수 있고, 이로써 후술하는 백 스캐터링을 개선하는 역할을 겸할 수 있다. 그리고 이 경우 금속박막(137)은 W, Ti 등 원자번호가 높은 금속으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 금속박막(137)은 인쇄회로기판(130)의 접지 수단과 EMI(electromagnetic interference) 차폐 수단으로서 기능할 수 있다.

특히, 금속 박막(137)은 인쇄회로기판(130)의 벤더블 특성을 조절하는 수단으로서 기능할 수 있다.

이와 관련하여, 금속박막(137)이 없는 경우에는 패널 연결 패드부(131)와, 도전 배선 패턴부(133)와, 입출력 패드부(135)가 형성된 영역과 그 외의 영역 간의 휘는 정도가 큰 차이를 보이지만, 금속박막(137)을 형성함에 따라 그 차이를 완화시켜 인쇄회로기판(130)의 전체적인 휘어짐 정도를 영역별로 고르게 할 수 있다. 그리고 금속박막(137)의 재료나, 형성 면적, 두께 등을 조절함으로써, 인쇄회로기판(130)의 휘는 정도가 조절될 수 있다.

또한, 인쇄회로기판(130)의 후방면에는 가장자리를 따라 금속 물질로 이루어진 접지패턴(139)이 외부로 노출된 상태로 형성될 수 있다. 접지패턴(139)은 금속 박막(137)과 함께 인쇄회로기판(130)의 접지단으로서 기능할 수 있어, 정전기에 기인한 인트라오랄 센서(100)의 불량을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같은 접지패턴(139)의 방전 특성을 향상시키기 위해, 인트라오랄 센서(100)에는 접지 패턴(139)과 접촉하는 금속시트(160)가 구비될 수 있다. 이와 관련하여 도 8을 더 참조하면, 금속시트(160)는 센서 어셈블리(105)의 전면과 측면을 모두 감싸고, 특히 센서 어셈블리(105) 후방 가장자리 즉 인쇄회기판(130) 후면 가장자리를 덮도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 접지패턴(139)은 금속시트(160)에 접속되어, 정전기는 접지패턴(139)을 통해 금속시트(160)로 유입될 수 있게 됨으로써, 정전기에 의한 결함이 완화될 수 있게 된다.

금속시트(160)는 방사선 투과특성을 갖는 금속물질로 형성되는데, 일예로 Au, Al 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 금속시트(160)와 결합된 상태의 센서 어셈블리(105)는 제1케이스(170) 내부에 수납되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 센서패널(110)에 대응되는 크기를 갖는 인쇄회로기판(130)이 사용되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이와 다른 예로서, 센서패널(110) 보다 작은 크기를 가지며, 실질적으로 패널 연결 패드부(131)와, 도전 배선 패턴부(133)와, 입출력 패드부(135)를 갖고 금속박막(137)이 구비되지 않은 형태의 인쇄회로기판(130)이 사용될 수도 있다. 참고로, 이 같은 본 실시예의 인쇄회로기판(130)의 두께는 150~400um, 바람직하게는 200~350um의 두께를 나타낼 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.

탄성조절부재(120)에 대해 도 9를 더 참조하여 상세하게 설명한다. 탄성조절부재(120)는 일례로 센서패널(110)과 인쇄회로기판(130) 사이에 위치하고, 센서패널(110)과 대응되는 형상으로서 센서패널(110) 후방 전체를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 탄성조절부재(120)는 센서패널(110) 또는 인쇄회로기판(130) 이상의 탄성도를 나타내는 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 통해, 탄성조절부재(120)는 센서패널(110)과 인쇄회로기판(130)의 휘어짐 정도 즉, 센서패널(110)과 인쇄회로기판(130)의 탄성도를 자신의 휘어짐 정도 이하 즉, 탄성조절부재(120)의 탄성도 이상으로 조절하여 탄성조절부재(120)의 탄성한도 내에서 센서 어셈블리(105)가 벤더블 특성과 복원력을 갖도록 하는 동시에, 센서 어셈블리(105)의 휘어짐에 대해 센서패널(110)의 취성을 완화시켜 보호하는 기능을 한다.

즉, 사이즈나 두께 등에 따라 각각의 탄성도는 차이가 있을 수 있지만, 임의로 센서패널(110)의 탄성도를 제1탄성도, 인쇄회로기판(130)의 탄성도를 제2탄성도라 가정하면, 센서패널(110)이 도 5의 구조 및 두께를 나타내는 것을 전제로 제1탄성도는 통상 제2탄성도 이상이다. 그리고, 탄성조절부재(120)는 제1탄성도 이상의 제3탄성도를 나타내는 탄성재질로 구성되는바, 이로써 센서패널(110)과 인쇄회로기판(130)의 탄성도를 제3탄성도 이상으로 조절하여 센서 어셈블리(105)가 탄성조절부재(120)의 탄성한계 내에서 휘어짐 가능하도록 하는 한편, 탄성조절부재(120)의 탄성도에 의해 탄성조절부재(120)의 탄성한계 내에서 인트라오랄 센서(100)가 휘어진 후 외력이 제거되면 다시 원래 형태로 복원되도록 하는 역할을 한다.

이를 위해 탄성조절부재(120)는 수지재질, 특히 2종류 이상의 소재가 조합된 복합재료의 수지재질이 사용될 수 있고, 바람직하게는 강화재와 수지를 포함하는 복합수지재질이 사용될 수 있다.

더 나아가, 탄성조절부재(120)는 평면적으로 볼 때 제1방향의 휨 특성과 이와 수직한 제2방향의 휨 특성이 서로 상이하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 관련하여, 앞서 언급한 바와 같이, 센서 어셈블리(105)가 평면을 기준으로 x축 방향의 길이가 이와 수직한 y축 방향의 길이 보다 긴 장방형 형태로 형성된 경우를 예로 들 때, 탄성조절부재(120)는 장축 방향인 x축 방향의 휨 특성이 단축 방향인 y축 방향의 휨 특성 보다 크도록 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 센서 어셈블리(105)가 실질적으로 정방형의 형태로 형성된 경우에도, x축과 y축 방향의 휨 특성이 서로 상이하도록 구성할 수 있다.

이와 같은 휨 특성에 따라, 센서 어셈블리(105)는 단축 방향에 비해 장축 방향으로 더욱 잘 휘게 되어, 센서 어셈블리(105)를 사용한 구강 내 촬영 시 환자의 불편감을 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

이와 관련하여, 구강 내 촬영 시에는, 센서 어셈블리(105)의 모서리 부분에 의해 환자의 불편감이 유발되며, 특히 장축 방향의 끝단 부분이 환자의 불편감 유발에 매우 큰 작용을 하게 된다. 이러한바, 센서 어셈블리(105)에 휨 특성, 특히 장축 방향에 보다 큰 휨 특성을 부여함으로써, 환자가 느끼는 불편감을 상당한 정도로 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 탄성조절부재(120)는 장축 방향인 x축 방향의 휨 특성이 단축 방향인 y축 방향의 휨 특성 보다 크므로 비틀림 응력을 x, y축 방향으로 분산시키되 그 대부분을 x축 방향으로 전환시켜 센서패널(110), 특히 기판(115)의 파손을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 평면상 방향에 따라 서로 다른 휨 특성을 갖는 탄성조절부재(120)는, 복합재료의 수지재질로서 예를 들면, 섬유강화재를 포함하는 FRP(fiber reinforced polymer)로 이루어질 수 있다. FRP는 불포화 폴리에스터, 에폭시, 페놀, 폴리이미드 등의 열경화성 수지나 폴리아미드, 폴리카보네이트, ABS, PBT, PP, SAN 등의 열가소성 수지 기재에 유리 섬유, 탄소 섬유, 붕소 섬유 등의 무기계 섬유 또는 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 케블라(Keblar) 섬유 등의 유기계 섬유가 강화재로 포함된 물질이다.

이와 같은 탄성조절부재(120)와 관련하여 도 10을 더 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 10은 도 9의 "A" 부분에 대응되는 탄성조절부재(120) 부분의 구조를 개략적으로 도시한 부분 확대 사시도로서, 탄성조절부재(120)의 단면이 도시된다.

도 10을 더 참조하면, 탄성조절부재(120)에는 제1방향 즉 x 방향을 따라 제1원사(FT1)가 배열된 제1원사층(121)과, 제2방향 즉 y 방향을 따라 제2원사(FT2)가 배열된 제2원사층(122)이 각각 수지기재에 함침된 상태로 두께 방향을 따라 교대로 배치되어 있다. 여기서, 제1및 제2원사(FT1, FT2)는 전술한 섬유를 결집하여 일방향으로 엮음으로써 형성될 수 있게 된다.

특히, 도 10에서는 x축 즉 장축 방향으로 제1원사(FT1)가 배열된 제1원사층(121)의 수가, y축 즉 단축 방향으로 제2원사(FT2)가 배열된 제2원사층(122)의 수에 비해 적게 형성되는데, 도 10에서는 설명의 편의를 위해, 제1원사층(121)은 1개, 제2원사층(122)은 2개가 배치된 경우를 예로 들고 있다. 그리고 제1및 제2원사(FT1, FT2)는 카본재질로서, 본 실시예에 따른 탄성조절부재(120)는 CFRP를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 장축 방향의 제1원사층(121)이 단축 방향의 제2원사층(122)에 비해 적은 수로 형성됨으로써, 장축 방향이 상대적으로 낮은 탄성도 즉 높은 휨 특성을 갖게 되고 단축 방향이 상대적으로 높은 탄성도 즉 낮은 휨 특성을 갖게 된다.

여기서, 장축 방향의 탄성도와 단축 방향의 탄성도의 비는 대략 1:1.5~1:6 정도가 될 수 있다. 그리고, 탄성조절부재(120)는 대략 100~400um, 바람직하게는 150~300um의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 형태로 원사 배열 방향이 서로 교차하는 원사층(121, 122)의 적층수를 달리함으로써, 장축 방향이 단축 방향에 비해 높은 휨 특성을 갖는 탄성조절부재(120)를 구현할 수 있게 된다.

또한, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 탄성조절부재(120) 부분을 개략적으로 도시한 부분 확대 사시도로서, 도 10과는 다른 구조의 탄성조절부재(120)를 나타내고 있다. 이를 참조하면, 제1방향 즉 x 방향을 따라 배열된 제1원사(FT1)와 제2방향, 즉 y 방향을 따라 배열된 제2원사(FT2)가 교차된 상태로 수지기재에 함침되어 있고, 특히 x축 즉 장축 방향으로 배열된 제1원사(FT1)의 밀도(즉, 이격 간격)가 y축 즉 단축 방향으로 배열된 제2원사(FT2)의 밀도(즉, 이격 간격)보다 낮게 형성되어 있다. 그리고 제1및 제2원사(FT1, FT2)는 카본재질로서, 본 실시예에 따른 탄성조절부재(120)는 CFRP를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 장축 방향을 향하는 제1원사(FT1)의 밀도가 단축 방향을 향하는 제2원사(FT2)의 밀도보다 낮게 형성됨으로써, 장축 방향이 상대적으로 낮은 탄성도 즉 높은 휨 특성을 갖게 되고 단축 방향이 상대적으로 높은 탄성도 즉 낮은 휨 특성을 갖게 된다.

여기서, 앞서와 마찬가지로 장축 방향의 탄성도와 단축 방향의 탄성도의 비는 대략 1:1.5~1:6 정도가 될 수 있다. 그리고, 탄성조절부재(120)는 대략 100~400um, 바람직하게는 150~300um의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

*전술한 바와 같은 형태로 서로 교차하는 제 1 및 제 2 원사(FT1, FT2)의 밀도를 달리하여 장축 방향이 단축 방향에 비해 높은 휨 특성을 갖는 탄성조절부재(120)를 구현할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 탄성조절부재(120)는 그 전방 및 후방에 위치하는 센서패널(110) 및 인쇄회로기판(130) 각각과 접착제(161, 162)를 통해 결합될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 탄성조절부재(120)와 센서패널(110) 사이의 접착제(161)는 제1접착제(161), 탄성조절부재(120)와 인쇄회로기판(130) 사이의 접착제(162)는 제2접착제(162)라고 한다.

제1 및 2접착제(161, 162)로는 연성이 우수한 접착제로서, 예를 들면, OCA(optically clear adhesive)가 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이처럼 연성이 우수한 제1 및 2접착제(161, 162)를 사용함으로써 인트라오랄 센서(100)가 휘어질 때 발생하는 층간 응력이 효과적으로 완화될 수 있다.

이와 관련하여, 센서패널(110), 탄성조절부재(120), 인쇄회로기판(130)은 서로 이종 특성을 갖는 별개의 구성들로서, 특히 인장(tensile) 특성이 서로 상이하다. 이에 따라, 인트라오랄 센서(100)가 휘는 경우에, 위와 같은 이종 구성들 사이에는 변위차가 발생하게 되고, 이에 따라 인장 응력이 발생된다. 이와 같은 경우에 이종 구성들 사이에 연성의 접착제(161, 162)를 사용함으로써, 인장 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

한편, 여러 가지 제반 특성을 고려할 때, 제 1 및 제 2 접착제(161,162)는 OCA 필름을 예로 들면 대략 30um~150um의 두께를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예의 센서 어셈블리(105)에는, 센서패널(110) 후방 측에 배치되어, 센서패널(110) 후방 측에서 X선이 반사되어 센서패널(110)로 입사되는 소위 백 스캐터링(back scattering) 현상을 개선하기 위한 X선 반사방지막이 구성될 수 있다.

이와 관련하여 도 12 및 13을 참조할 수 있는데, 도 12 및 13은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어셈블리(105)에 구성된 X선 반사 방지막의 예들을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 12에서는 X선 반사방지막(165a)이 인쇄회로기판(130)의 일면으로서 전방면에 배치된 경우를 도시하고 있으며, 도 13에서는 X선 반사방지막(165b)이 탄성조절부재(120)를 대신하여 배치된 경우를 도시하고 있다.

이와 같이 X선 반사방지막(165a, 165b)은 조사된 X선 중 센서패널(110)을 통과한 X선을 흡수하는 특성을 가져, 이 X선이 센서패널(110)로 입사되는 것을 방지하게 된다. 이에 따라, 센서패널(110) 후방에서 반사된 X선에 의해 X선 영상 품질이 저하되는 것을 개선할 수 있게 된다. 이와 같은 반사방지막(165a, 165b)로서는 X선을 흡수하는 물질로서, 예를 들면, W, Ti 등의 원자번호가 높은 금속 물질로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 도 12 및 13에 도시된 반사방지막(165a, 165b)의 위치는 일예로서, 센서패널(110) 후방의 어느 위치에나 형성될 수 있다.

이하, 도 14를 더 참조하여 제1케이스(170)를 보다 상세하게 설명한다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제1케이스(170)를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 14를 더 참조하면, 센서패널(110)의 전방에 위치하는 제1케이스(170)는 후방이 개방된 박스 형태로 이루어져 X선을 투과하는 윈도우 커버(window cover)의 역할을 한다. 제1케이스(170)의 바닥면 상의 내부 공간에는 센서 어셈블리(105)가 수납될 수 있다.

제1케이스(170)는 센서 어셈블리(105)와 방사선 투과성의 접착제(113)를 통해 서로 결합될 수 있다. 여기서, 접착제(113)로서, 예를 들면, OCA나 폼 테이프(foam tape)가 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이와 같이 구성된 제1케이스(170)는 센서 어셈블리(105)를 외부로부터 보호하며, 특히 센서패널(110)의 전방을 보호할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 제1케이스(170)는 그 재질/형상 등의 물리적 구조에 따라 인트라오랄 센서(100)의 전체적인 벤더블 특성을 정의하고 제한하는 기능을 하게 된다.

이와 관련하여, 제1케이스(170)는 휨 특성을 가지면서도 강성이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1케이스(170)는 수지재질, 플렉서블 유리(flexible glass) 재질이나, FRP 재질로 이루어 질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 제1케이스(170)는 대략 0.1mm~0.5mm의 두께를 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이와 같은 재질로 제1케이스(170)를 형성함에 따라, 센서 어셈블리(105)는 제1케이스(170)의 벤더블 특성 이내로 그 휨이 제한될 수 있게 된다. 이로 인해, 센서 어셈블리(105)가 과도하게 휘어짐으로써 주요 구성인 센서패널(110)이 파괴되는 것이 방지될 수 있게 된다. 그리고, 인트라오랄 센서(100)는 제한된 범위 내에서 휘게 되는바, 영상의 왜곡을 최소화시킬 수 있다.

이와 같은 제1케이스(170)는 기저부(171)와 기저부(171)의 가장자리 측변에서 후방 방향으로 수직하게 절곡되어 돌출된 형태의 측벽(173)을 포함할 수 있다.

여기서, 기저부(171)는 실질적으로 평면 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 측벽(173)은, 기저부(171)의 모서리 부분에는 형성되지 않은 상태로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 서로 이웃하는 가장자리 측변의 측벽들(173)은 모서리 부분에서 서로 연결되지 않고 이격된 상태, 즉 이웃하는 측벽(173) 사이에는 틈새공간(179)이 마련될 수 있다.

이처럼, 측벽(173)이 가장자리 측변 전체를 따라 연속적으로 형성되지 않고, 측변이 만나는 모서리 부분에 틈새공간(179)이 마련됨으로써, 인트라오랄 센서(100)가 휘는 경우에 제1케이스(170)의 모서리 부분에서 유발되는 구조적인 저항력을 줄이고 해당 부분으로 응력이 집중되어 제1케이스(170)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 측벽(173)에는 그 길이 방향을 따라 홈(175)이 형성되도록 구성될 수 있다.

이에 대해 보다 상세하게 살펴보면, 전체적으로 장방 형상의 제1케이스(170)에 있어 장축 방향인 x 방향을 따라 위치하며 서로 마주보는 2개의 측벽(173)에는 서로 대응되는 형태로 홈(175)이 구성되는데, 특히 이와 같은 홈(175)은 해당 측벽(173)의 중심에서 양단 방향으로 갈수록 그 간격이 좁게 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 홈(175)을 구성하게 되면, x축 방향을 기준으로 위치에 따라 휘는 정도가 변화하게 된다. 즉, 홈(175)의 간격이 좁을수록 해당 부분은 더 휘게 되고, 홈(175)의 간격이 넓을수록 해당 부분은 덜 휘게 된다.

이로 인해, 제1케이스(170)는 x축 방향에 있어 중심으로부터 양단으로 갈수록 휨 정도가 증가하는 특성을 갖게 되며, 이와 같은 휨 특성이 인트라오랄 센서(100)에 부여된다.

이처럼, 위치에 따라 휨 특성을 조절함으로써, 구강 내 촬영시 환자의 불편감을 보다 더 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

즉, 구강 내 촬영 시에는, 인트라오랄 센서(100)의 중심 부분에 비해 양단 부분이 구강 내 조직과 대부분 접촉하여 통증을 유발하게 된다. 이러한바, 양단 부분이 보다 더 잘 휘는 특성을 갖도록 구성함으로써, 환자의 불편감을 더욱 더 완화시킬 수 있게 된다. 또한, 중심 부분으로 갈수록 보다 덜 휘는 특성을 갖게 되는바, 전체적으로 볼 때 휨에 의한 영상 왜곡이 최소화될 수 있게 된다.

한편, 전술한 바에서는 장축 방향의 측벽(173)에 홈(175)이 형성된 경우를 예로 들었으나, 필요에 따라 단축 방향의 측벽(173)에도 홈(175)이 형성되고 홈(175)의 간격이 조절될 수 있다.

측벽(173)에 형성된 홈(175)은 측벽(173)의 상단에서 하부 방향으로 연장되는 형태를 갖게 된다. 이와 같은 홈(175)은, 상단에서 하부 방향으로 연장되며 실질적으로 일정한 제1폭(w1)을 갖는 제1홈부(175a)와, 제1홈부(175a)의 하단에 위치하는 제2홈부(125b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2홈부(175b)의 적어도 일부는 제1홈부(175a)의 제1폭(w1)에 비해 넓은 제2폭(w2)을 갖도록 구성될 수 있다.

이와 같은 제2홈부(175b)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는, 제2홈부(175b)가 둥근 원의 형태를 갖는 경우를 예로 든다.

이처럼, 측벽(173)의 제2홈부(175b)를 상대적으로 넓은 폭(w2)을 갖도록 형성함으로써, 인트라오랄 센서(100)가 휘는 경우에 측벽(173)의 홈(175)의 하단 부분이 파손되는 것을 방지할 수 있게 되며, 또한 인트라오랄 센서(100)가 휘는 경우에 홈(175)이 보다 더 벌어질 수 있게 되어 휨 특성이 향상될 수 있게 된다.

한편, 도면과 달리 홈(175)은 기저부(171)의 일부까지 연장될 수 있고, 이 경우에도 그 작용은 동일하다. 아울러, 필요하다면 기저부(171)의 내외면 중 적어도 하나, 즉 센서 패널(110)이 접하는 면과 그 반대측 면 중 적어도 하나에는 인트라오랄 센서(100)의 길이방향에 수직으로 복수의 추가홈이 형성될 수 있고, 이 역시 중앙부분에서 양단 방향으로 갈수록 그 간격이 좁게 구성될 수 있다. 그리고, 이 경우 추가홈은 기저부(171)을 관통하지 않아도 무방하며, 특히 기저부(171)의 내면에 형성되는 경우 기저부(171)의 두께 이하의 깊이를 나타내면서 기저부(171)의 내부에서 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 테이퍼 형상일 수도 있다.

다시 도 1-4를 참조하면, 본 실시예의 배면 지지부(180)는 센서 어셈블리(105)의 후방에 위치하고, 구강 내 X선 촬영시 인트라오랄 센서(100)를 지지하는 그립 포스트로 기능하여 사용자의 손가락과 접촉되거나 XCP(extension cone paralleling) 등의 기구물에 연결될 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 배면 지지부(180)는 몸체(181)와, 몸체(181) 하부에 위치하며 몸체(181)와 연결되고 외측으로 연장된 판 형상의 밀착단(183)과, 몸체(181)의 일측에서 밀착단(183)까지 배면 지지부(180)를 관통하는 인입구(185)를 포함할 수 있다. 이와 같은 배면 지지부(180)는 강도가 높은 PC, ABS 등의 수지재질로 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

몸체(181)는 상부(181a)와, 그 아래에 위치하며 내측으로 요입된 하부(181b)로 구성될 수 있으며, 상부(181a)의 폭이 하부(181b)의 폭 보다 넓게 형성되어 배면 지지부(180)의 측면은 단차 형태를 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

밀착단(183)은 몸체(181)의 하부(181b)와 연결되며, 센서 어셈블리(105)의 중심 부분에 대응하도록 위치할 수 있는데, 이에 한정되지는 않으며 경우에 따라 중심 부분에서 벗어난 위치에 위치할 수도 있다. 밀착단(183)의 전면은 센서 어셈블리(105)의 배면에 밀착되어 센서 어셈블리(105)의 후방을 지지하게 된다. 이에 따라, 밀착단(183)에 의해 지지되는 센서 어셈블리(105)의 중앙 부분의 휨 정도가 다른 부분, 특히 장축 방향의 양단 부분 보다 제한될 수 있게 된다. 이와 같은 밀착단(183)은 센서 어셈블리(105)의 배면에 결합 부재를 통해 결합될 수 있는데, 예를 들면, 접착제를 사용하여 결합되거나, 결합홀을 밀착단(183)과 센서 어셈블리(105)의 배면(예를 들어, 인쇄회로기판(130))에 형성하고 이 결합홀에 체결부재를 삽입하여 결합될 수 있다.

그 결과 밀착단(183)에 대응되는 인트라오랄 센서(100)의 중심 부분은 덜 휘어지고 그 주변 부분은 상대적으로 더 휘는 특성을 갖게 되어, 환자의 불편감이 완화되고 영상 왜곡 또한 최소화될 수 있게 된다. 이처럼, 배면 지지부(180)는 그 배치위치를 통해 인트라오랄 센서(100)의 휘어짐 정도를 제한하고 또한 위치에 따라 휘어짐 정도를 조절할 수 있게 된다.

인입구(185)에는 전송 케이블(210)이 삽입된다. 인입구(185)의 일단은 몸체(181)의 일측에 위치하고, 인입구(185)의 타단은 밀착단(183)의 하단에 위치하도록 구성될 수 있다. 여기서, 인입구(185)의 타단은 입출력 패드부(135)에 대응하여 위치하게 된다.

인입구(185)에 삽입된 전송 케이블(210)은, 인입구(185)의 타단에서 입출력 패드부(135)에 전기적으로 접속될 수 있다.

전송 케이블(210)과 입출력 패드부(135)의 전기적 접속을 위해, 이방성 도전 필름(Anisotropic Conducting Film, ACF), 와이어 본딩(wire bonding), 솔더링(soldering) 등이 사용될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 밀착단(183)은 센서 어셈블리(105)의 배면에 밀착되어 그 후방을 지지하게 되는바, 전송 케이블(210)과 센서 어셈블리(105) 사이의 전기적 접속은 안정적으로 이루어질 수 있다.

한편, 배면 지지부(180)는 전술한 바와 다른 형태로 형성될 수 있는데, 이와 관련하여 예를 들면, 도 15에 도시한 바와 같이, 하방으로 연통하는 내부 공간(S)이 정의된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 배면 지지부(180)는 내부 공간(S)을 정의하는 덮개부(182) 및 측벽부(184)와, 측벽부(184)에서 외측 방향으로 절곡되어 연장된 밀착단(186)을 포함하여, 하방으로 개방된 박스 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 배면 지지부(180)의 적어도 일측은 외측과 연통하는 개방된 형태로 구성될 수 있으며, 개방된 일측을 통해 전송 케이블(210)은 외부로 인출되도록 구성될 수 있다. 그리고 내부공간(S)은 전송 케이블(210)과 입출력 패드부(131)의 연결 후 절연물질이 충진되어 전송 케이블(210)과 입출력 패드부(131)의 연결부위를 보호하는 동시에 배면 지지부(180)를 센서 어셈블리(105)에 고정시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 구성들로서, 센서패널(110)과 그 전방의 제1케이스(170) 그리고 센서패널(110) 후방의 배면 지지부(180)는 서로 결합되어 모듈화된다. 이들 구성들의 결합을 보다 더 견고하게 하기 위해, 제2케이스(200)가 사용될 수 있다. 제2케이스(200)는 몰드 케이스일 수 있다. 도 4를 참조하면, 제2케이스(200)는 제1케이스(170)의 전면 및 외측면과, 센서 어셈블리(105)의 배면과, 밀착단(183)의 일부 또는 전부를 덮도록 형성될 수 있다. 제2케이스(200)는 밀착단(183)의 배면으로부터 일정한 두께를 가져 하부(181b) 측면의 일부를 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 배면 지지부(180)의 하부(181b) 일부를 제외한 부분은 노출되도록 제2케이스(200)가 형성될 수 있다. 이와 달리 도 15의 배면 지지부(180)의 경우 제2케이스(200)는 밀착단(186)의 일부 또는 전부와 필요하다면 측벽부(184)의 일부를 덮는 것도 가능하다.

제2케이스(200)는, 예를 들면, 수지 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다. 특히, 제한된 범위에서 휘어지는 특성을 고려하여, 제2케이스(200)를 구성하는 재질로서 쇼어 경도(shore hardness)가 대략 D 10~20인 물질이 사용되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.

이와 같이, 제2케이스(200)를 구비함으로써, 센서 어셈블리(105)와 제1케이스(170)와 배면 지지부(180)를 보다 더 견고하게 결합시킬 수 있고, 센서 어셈블리(105)과 전송 케이블(210) 간의 전기적 접속은 보다 더 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 제한된 범위 내에서 휘어지는 특성을 갖는 재질로 제2케이스(200)를 형성하게 되면, 인트라오랄 센서(100)의 전체적인 휘어짐 정도를 목적에 따라 제한할 수 있게 된다.

한편, 다른 예로서, 도 16에 도시한 바와 같이, 제2케이스(200)는 제1케이스(170) 전체를 감싸면서 센서 어셈블리(105)의 배면 가장자리를 덮는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우에, 제2케이스(200)는 실리콘 등의 연질재질로서 쇼어 경도가 대략 A 30~50인 물질이 사용되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않으며, 제2케이스(200)는 금속시트(도 8의 160 참조)를 덮는 정도로 구성되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.

위와 같이 제2케이스(200)가 적용된 인트라오랄 센서(100)에 대해 몰딩 방법 등을 적용하여, 도 1-2에 도시한 바와 같이 외부가 하우징(190)으로 덮여진 인트라오랄 센서(100)가 제작될 수 있게 된다.

하우징(190)은 인트라오랄 센서(100)의 외부를 둘러싸 보호하는 기능을 하게 된다. 이와 같은 하우징(190)은, 제2케이스(200)를 모두 덮도록 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 하우징(190)은 제1케이스(170) 외부와, 센서 어셈블리(110) 후방을 모두 감싸게 구성되며, 필요하다면 배면 지지부(180)를 함께 감싸도록 구성되는 것도 가능하다.

하우징(190)은 배면 지지부(180)의 인입구(185)의 적어도 일부를 채우도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 하우징(190)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 배면 지지부(180)의 일측에 위치하는 인입구(185)의 일단을 덮도록 구성될 수 있다. 또한, 하우징(190)은 인입구(185)로부터 외부로 연장된 전송 케이블(210)에 대해, 인입구(185) 일단에서 일정 길이까지의 전송 케이블(210)의 일부를 감싸도록 연장되어 구성될 수 있다. 즉, 하우징(190)은, 전송 케이블(210)을 감싸는 연장부(191)을 포함할 수 있다.

인입구(185)로부터 외부로 연장되는 전송 케이블(210)의 일부가 하우징(190)과 동종 계열의 수지 물질로 이루어진 피복으로 덮힐 경우, 이 피복은 연장부(191)에 의해 둘러싸여질 수 있게 된다. 피복은 전송 케이블(210)과 센서 어셈블리(105)의 접속 부분까지 연장되도록 형성될 수 있다. 즉, 전송 케이블(210) 중 센서 어셈블리(105)의 접속부분으로부터 인입구(185)를 지나는 전송 케이블(210)의 일부 길이는 피복으로 덮힐 수 있다. 이와 달리 전송 케이블(210)은 그 전부가 피복으로 둘러싸여지는 것도 가능하다.

하우징(190)과 피복이 동종 계열의 물질로 이루어는 경우에, 하우징(190)과 피복의 접합 특성이 향상되어, 결과적으로 전송 케이블(210)과 인트라오랄 센서(100)의 접속은 더욱 안정화될 수 있다.

본 실시예에서, 하우징(190)은 연질 특성을 갖는 재질, 예를 들면, 실리콘이나 우레탄(urethane)으로 이루어질 수 있다. 특히, 하우징(190)을 구성하는 연질 재질로서 쇼어 경도(shore hardness)가 대략 A 30~50인 물질이 사용되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.

전술한 바와 같이 연질 특성을 갖는 하우징(190)을 사용하게 되면, 구강내 촬영시 환자가 느끼는 고통이 상당한 정도로 완화될 수 있게 된다. 즉, 구강내 조직과 직접적으로 접촉하게 되는 인트라오랄 센서(100)의 최외부 구성인 하우징(190)에 대해 연질 특성을 부여함으로써, 인트라오랄 센서(100)와의 접촉시 환자는 부드러운 질감을 느끼게 되어, 환자가 느끼는 고통이 효과적으로 완화될 수 있게 된다. 하우징(190)으로 덮어 싸여진 인트라오랄 센서(100)는 그 특성을 감안하여, 배면 지지부(180)를 제외하고 대략 5mm 내외의 두께를 갖는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.

한편 전술한 바와 같은 실시예에 따른 인트라오랄 센서(100)는 그 구조가 다양한 형태로 변형될 수 있는데, 이에 대해 도 17 및 18을 예로 들어 설명한다.

도 17 및 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인트라오랄 센서(100)를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.

도 17 및 18의 인트라오랄 센서(100)는 일부 구성을 제외하면, 전술한 실시예의 인트라오랄 센서와 동일 유사한 구성들을 포함할 수 있으며, 이와 같은 동일 유사한 구성들에 대해 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

본 실시예의 인트라오랄 센서(200)는 센서 어셈블리(105)와 제1케이스(170)와 하우징(190)을 구비할 수 있다.

더욱이, 인트라오랄 센서(100)는, 센서 어셈블리(105) 후방의 보호커버(220)를 구비할 수 있다. 보호커버(220)는 실질적으로 평판 형태로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이와 같이 구성된 보호 커버(220)는 인트라오랄 센서(100)의 구성들을 후방으로부터 보호할 수 있게 된다.

또한, 보호커버(220)는 제1케이스(170)와 함께 인트라오랄 센서(100)의 전체적인 벤더블 특성을 정의하고 제한하도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 보호커버(220)는 고강도의 재질로서, 예를 들면, 0.1mm~0.5mm 두께의 폴리 카보네이트(poly carbonate: PC)로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 보호커버(220)의 가운데 부분에는 전송 케이블(210)이 관통하는 개구부(221)가 구성될 수 있다.

보호커버(220)의 개구부(221)를 통해, 전송 케이블(210)은 내부로 인입되어 센서 어셈블리(105)의 인쇄회로기판(도 7의 130 참조)과 연결될 수 있다.

한편, 보호커버(220)와 센서 어셈블리(105) 사이는 서로 이격되도록 구성될 수 있다. 즉, 보호 커버(220)과 센서 어셈블리(105) 사이에는 이격공간(215)이 형성되며, 이격공간(215)은 개구부(221)과 연결되어 전송 케이블(210)은 개구부(221)을 통해 내부공간(215)로 인입될 수 있다.

이와 같은 경우에, 이격공간(215)은 충진제(230)로 충진되는 것이 바람직하다. 더욱이, 충진제(230)는 개구부(221) 부분까지 충진될 수 있다.

충진제(230)로서는 열이나 UV에 의해 경화되는 수지로서, 예를 들면, 에폭시(epoxy) 수지 등이 사용될 수 있다. 이와 같은 충진제(230)는 이격공간(215)에 주입되고, 그 후에 열이나 UV에 의해 경화될 수 있다.

이처럼, 이격공간(215)을 충진제(230)로 충진함에 따라, 전송 케이블(210)의 전기적 접속은 보다 더 안정적으로 고정될 수 있게 된다.

한편, 다른 예로서, 충진제(230) 대신에 접착제가 이격공간(215)을 채우도록 사용될 수 있다. 이와 같은 접착제는 센서 어셈블리(105)와 보호커버(220)를 서로 부착시키는 구성으로서, 접착제를 통해 전송 케이블(210)은 센서 어셈블리(105)에 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 참고로, 도면부호 211은 전송 케이블(210)의 일부를 감싸는 동시에 하우징(190)에 의해 그 일부 또는 전부가 감싸지는 피복을 나타내며, 이는 하우징(190)과 동일 계열의 수지물질로 이루어질 수 있다.

전술한 실시예에서 설명된 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 인트라오랄 센서는 구강 내 구조물, 즉 치아 및 주변조직의 X선 촬영을 위해 환자의 구강 내에 삽입되어 구강 내 구조물의 외형 내지는 위치관계에 따라 휘어질 수 있고, 그 결과 구강 내 위치에 따라 외형면이 변할 수 있는데, 이에 대해서는 도 19a 및 19b를 참조할 수 있다. 인트라오랄 센서(100)는 환자의 구강 내에서 상기 구조물을 향하여 가하지는 외력과 구강 내 구조물에 의한 반발력에 의해 위치 별로 휘어짐 정도가 가변되는데, 인트라오랄 센서(100)는 구강 내 구조물의 위치별 배열관계에 따라 탄성한계 내에서 휘어짐 정도가 가변될 수 있게 된다. 따라서, 환자가 느낄 수 있는 이물감과 고통은 크게 경감되고, 이미지 왜곡의 가능성도 낮다.

도 19a, 도 19b, 도 20은 각각 본 발명에 따른 인트라오럴 센서(100)를 사용하여 구강 내 X선 촬영하는 경우를 나타낸 도면이다. 참고로, 도 19a와 도 19b는 각각 상악과 하악의 구강 내 X선 촬영의 경우를 나타내고, 도 20은 치근단 X선 촬영의 경우를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인트라오럴 센서(100)는 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어져 그 전면의 실질적인 전부가 구강 내 구조물, 예를 들면 치아(T) 및 치근(R)을 덮는 잇몸(G)을 따라 밀착된다. 이때, 인트라오럴 센서(100)의 일부는 X선 촬영위치에 따라 구강 내 구조물과 일부 이격될 수 있으나, 그 간격은 3mm 이하이다.

따라서, 일반적인 딱딱한 재질의 인트라오럴 센서와 비교하면 X선 촬영시 촬영대상인 치근단(R) 등에 상대적으로 가깝게 배치될 수 있으면서도 환자의 고통을 경감할 수 있는바, 정확한 X선 이미지를 얻을 수 있다.

아울러, 앞서 도 19a 및 19b를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 인트라오럴 센서(100)는 상하악 및 교합상태의 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어져 그 전면의 실질적인 전부가 구강 내 구조물의 외면을 따라 밀착되는 것을 확인할 수 있고, 비록 인트라오럴 센서(100)의 전면의 일부가 구강 내 구조물로부터 이격되더라도 그 간격은 3mm 이하이다.

따라서, 일반적인 딱딱한 재질의 인트라오럴 센서와 비교하면 촬영대상인 치아들에 가깝게 배치될 수 있으면서도 환자의 고통을 경감할 수 있는바, 교합에 대해 보다 정확한 X선 이미지를 얻을 수 있다.

도 21과 도 22는 각각 본 발명에 따른 인트라오럴 센서의 휨 특성을 나타낸 개략도이다. 참고도 도 21과 22는 각각 본 발명에 따른 인트라오럴 센서의 장축방향에 대한 평면도이다.

보이는 것처럼, 본 발명에 따른 인트라오럴 센서는 특별한 외력이 가해지지 않은 상태에서는 도 21과 같이 평평한 상태를 유지하며, 배면 지지부를 제외한 두께(t)는 2~8mm, 바람직하게는 3~7mm 정도를 나타낸다.

그리고, 본 발명에 따른 인트라오럴 센서는 구강 내 X선 촬영 시 구강 내 구조물을 따라 휘어지는데, 앞서 살펴본 것처럼 인트라오럴 센서는 장축 방향을 기준으로 배면 지지부에 대응되는 중앙 영역, 즉 제 1 영역(M)의 휨 정도가 그 양단 영역, 즉 제 1 영역(M)을 제외한 제 2 영역(E) 보다 상대적으로 작다. 이때, 제 1 영역(M)이 차지하는 면적은 전체 영역 대비 30~70% 정도가 된다.

따라서 본 발명에 따른 인트라오럴 센서는 구강 내 X선 촬영 시 제 1 영역(M)과 제 2 영역(E)의 휘어짐 각도가 서로 다른데, 구체적인 수치는 X 선 촬영 위치, 예컨대 구강 내 구조물의 외형 내지는 위치관계 그리고 인트라 오럴 센서에 가해지는 외력에 따라 다를 수 있지만, 구강 내 X선 촬영 시를 기준으로 할 때 제 1 영역(M)의 휨 각도 α1은 160° 이상 180° 이하, 바람직하게는 170° 이상 180°이하를 나타내고, 제 2 영역(E)의 휨 각도 α2는 110° 이상 180°이하, 바람직하게는 120° 이상 180°이하를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인트라오랄 센서는 구강내 구조물과의 위치관계에 따라 휘어짐 정도가 가변되도록 구성되어 환자의 불편함을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 본 실시예의 인트라오랄 센서는, 센서패널 전방에 이를 수납하며 휨 특성을 제한적으로 갖는 제1케이스를 사용할 수 있다. 이에 따라, 인트라오랄 센서는 제한적인 범위 내에서 휘어지게 되어, 영상 왜곡을 최소하면서 환자 불편감을 상당 정도 완화할 수 있는 휘어짐 가능한 X-선 인트라오랄 센서가 구현될 수 있게 된다.

더욱이, 제1케이스의 측벽에 홈을 형성하여 위치에 따라 휨 특성을 조절할 수 있게 되어, 구강 내 촬영 시 영상 왜곡을 최소화하고 환자의 불편감을 보다 더 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 센서패널 후방에 배면 지지부를 구성할 수 있게 되어, 배면 지지부에 의해 눌려지는 센서패널의 중앙 부분은 주변 부분에 비해 휨 정도가 제한됨으로써, 구강 내 촬영 시 영상 왜곡을 최소화하고 환자 불편감을 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 몰드 방식의 제2케이스를 사용할 수 있게 되어, 인트라오랄 센서의 구성들의 결합을 보다 더 견고하게 하고, 이에 따라 전송 케이블과 인트라오랄 센서 사이의 전기적 접속을 안정적으로 이룰 수 있게 된다.

또한, 연질 특성의 하우징을 사용할 수 있게 되어, 인트라오랄 센서의 외부를 덮어 씌움으로써, 구강 내 촬영시 환자가 느끼는 불편감을 상당한 정도로 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 입출력 패드를 휨 발생시 응력이 최소화되는 인쇄회로기판의 가운데 영역에 대응하여 배치할 수 있게 되어, 휨에 의한 입출력 패드의 결함을 최소화될 수 있게 된다.

또한, 인쇄회로기판의 가장자리에 접지패턴을 형성하고 이와 접속하는 접지시트를 센서 어셈블리에 결합시킬 수 있게 되어, 정전기에 의한 결함이 개선될 수 있게 된다.

또한, 센서패널 후방 측에 X선 반사 방지막을 배치할 수 있게 되어, 백 스캐터링 현상을 개선할 수 있게 된다.

결과적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 영상 왜곡을 최소화할 수 있는 제한된 범위 내에서 휘어짐 특성을 갖는 인트라오랄 센서가 효과적으로 구현될 수 있고, 이에 따라 환자의 불편감을 최소화할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

100: 인트라오랄 센서 105: 센서 어셈블리
110: 센서패널 120: 탄성조절부재
130: 인쇄회로기판 135a: 입출력 패드
139: 접지패턴 160: 금속시트
165a, 165b: 반사방지막
170: 제1케이스 180: 배면 지지부
190: 하우징 200: 제2케이스
210: 전송 케이블

Claims (4)

1. 구강 내 X선 촬영을 위한 인트라오럴 센서로서,
   형광체층과 광전변환소자를 구비하며 입사된 X선을 전기 신호로 변환하는 센서패널;
   상기 센서패널의 후방에 배치되어 상기 센서패널을 투과한 X선의 반사에 의한 백 스캐터링(back scattering)을 방지하는 금속의 반사방지막;
   상기 반사방지막의 후방에 배치되고 상기 센서패널과 연결되는 인쇄회로기판;
   상기 센서패널과 상기 반사방지막과 상기 인쇄회로기판을 수용하는 케이스;
   상기 케이스를 덮는 하우징;
   상기 인쇄회로기판과 연결되고 외부로 연장되는 전송 케이블을 포함하고,
   상기 반사방지막은 상기 센서패널과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치된
   인트라오럴 센서.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스는 상기 센서패널의 전방을 덮고,
   상기 인쇄회로기판을 덮고 상기 전송 케이블이 관통되는 배면 지지부를 더 포함하여,
   상기 하우징은 상기 배면 지지부의 일부 또는 전부를 덮는 인트라오럴 센서.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스는 상기 센서패널의 전방을 덮고,
   상기 인쇄회로기판을 덮고, 상기 전송 케이블이 관통되는 보호커버를 더 포함하여,
   상기 하우징은 상기 보호커버를 덮는 인트라오럴 센서.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사방지막은 텅스텐 또는 티타늄인 인트라오럴 센서.
   

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