KR102571666B1 - 개선된 구조를 갖는 cr 리더장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CR 시스템에서 촬영된 PSP의 인광 수득 정확성을 향상할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에 관한 것으로, 레이저빔을 방출하는 광원부와 인광을 수광하여 광감지신호를 생성하는 광감지부를 경사미러에 인접배치하여 인광플레이트로 조사되는 레이저빔과 인광플레이트로부러 광감지부로 진입하는 인광의 경로가 경사미러측에서 교차되도록 구성되는 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 제공한다.

Description

개선된 구조를 갖는 CR 리더장치{CR READER DEVICE WITH IMPROVED STRUCTURE}

본 발명은 CR 시스템의 이미징 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 CR 시스템에서 촬영된 PSP의 인광 수득의 정확성과 효율성을 향상할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에 관한 것이다.

근래 엑스레이 이미지 정보를 획득하기 위한 CR(Computed Radiography) 시스템은 기존의 아날로그 스크린/필름 방식을 시장에서 대체하고 있으며 널리 보급되고 있는 추세이다. 이러한 CR 시스템은 엑스레이 이미지 정보가 저장된 이미징 플레이트를 포함하는 CR 카세트와, CR 카세트로부터 엑스레이 이미지 정보를 획득하는 CR 스캐너와, CR 스캐너가 회득한 X-레이 이미지 정보를 처리하는 소정의 처리장치들을 포함하여 구성된다.

통상, 기존 아날로그 필름 시스템의 엑스레이 필름 대신에, 휘주성 형광체를 포함하는 이미징 플레이트를 이용하여 엑스레이 촬영을 하고, 이미징 플레이트에 저장된 X-레이 영상 정보를 획득한 후 판독할 수 있도록 구성된다. 상기 엑스레이 영상 정보 획득을 위해, 통상 이미징 플레이트에 적색광(예컨대, 670nm 파장 광)이 주사되고, 이미징 플레이트에 저장된 X-레이 정보는 적색광 주사에 의해 이미징 플레이트의 휘주성 형광체로부터 방사되어 나오는 인광인 청색광(예컨대, 400nm 파장 광)에 실려 광전자 증배관으로 전송된다.

상기 광신호는 광전자 증배관에서 전기신호로 변환되고, 전기신호는 증폭기에서 증폭된 다음 A/D 변환기를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된다. 변환된 디지털 신호를 이용해 화상처리를 하여, 진단 목적에 따라, 적절한 화상을 작성한다.

이렇게 CR 시스템은 기존 아날로그 스크린/필름 시스템과 비교할 때, 공간분해능력이 좋고, 콘트라스트 분해능력이 좋으며, 근소한 X-레이 흡수차를 묘출할 수 있고, 각종 화상처리가 가능하다는 등 여러 장점을 갖는다.

미국등록특허공보 US7,045,805호는 종래의 CR 스캐너 기술을 공개하고 있으며, 도 1은 이에 대한 구성도이다.

상기 기술은 광자극형 인광플레이트(PSP; Photo-Stimulable phosphor Plate)를 스캐닝하는 부분에 대한 것을 공개하는데, 이를 구체적으로 살펴보도록 한다.

인광플레이트 카세트(7)을 포함하는 CR 스캐너의 투시도이며, 자극 광원(1), 회전 다면체 미러(2), 고정된 접이식 미러(3)와 다수의 광전자증배관(4)을 포함하여 구성되어 있다. 인광플레이트에 저장된 이미지가 광학계 스캐닝에 의해 읽혀질 수 있도록, 인광플레이트는 카세트(7)에서 홀딩된다. 상기 인광플레이트(5)가 레이저 빔에 의해 자극하는 과정에서 레이저의 빔원(1)에 의해 생산된 빔은 반사경(3, 2)에 의하여 반사되는 과정을 거친다. 스핀들 모터는 계속적으로 회전 다면체 미러(2)를 회전시키며, 상기 회전 다면체 미러(2)는 레이저 빔의 편향이 타겟인 인광플레이트(5)의 정밀 촬영 가능하도록 빔 디플렉팅 장치로 기능한다.

고정식 미러(3)는 입사된 자극 광선에 대해 대략 45도 가량의 각도로 기울어진 반사표면을 가지고, 레이저 빔의 입사를 수렴시키기 위한 렌즈도 구비되고 있다. 인광플레이트(5)는 레이저 빔에 의하여 2차원상 촬영되며, 저장된 복사 에너지에 비례한 인광을 방출한다. 상기 인광은 광검파기 및 광전자증배관(4)를 거쳐 탐지되고 전기적 판독 출력 신호를 생성하여 처리장치에서 이미지처리되는 것이다.

이와 같은 CR 스캐너는 수광률을 증가시키기 위하여 초점 및 도파관 등의 기술에 대한 개선 및 이미지처리 알고리즘에 대한 개선의 시도가 있어왔다.

그러나, 근본적으로 CR 시스템이 인광플레이트로부터의 청색광을 모아 광전자증배관으로 전송하는 것을 핵심으로 하고 있기 때문에, 필연적으로 소정의 구조적 복잡성과 함께 광손실에 대한 불리함을 가지고 있다.

또한, 레이저 빔(적색광)과 인광(청색광)의 간섭 가능성이 상존하고 있기 때문에 이 경로를 분리하여야 하고, 이에 따른 공간적 손실도 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제한된 공간에서 초점거리를 개선하면서도 광경로를 개선하여 구조적 단순함으로 달성하는 동시에, 인광과 레이저빔의 간섭을 제거할 수 있어 스캐닝의 정밀도가 향상될 수 있는 CR 리더장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 레이저빔을 방출하는 광원부(1100)와, 상기 광원부의 하측에 배치되고 레이저빔이 관통하는 경로가 형성되며 하측에서 인광을 반사하는 경사미러(1300)와, 상기 경사미러에서 반사된 인광을 감지하는 광감지부(1200)를 구비하는 발광 및 수광부(1000); 상기 발광 및 수광부의 하측에 배치되고, 회전축을 중심으로 회전되는 복수의 반사경을 가지는 다각미러(2300)와, 상기 반사경들의 배열에 대응되도록 원주상 등간격으로 배치되고 레이저빔을 집광하여 레이저 스팟을 형성하고 인광플레이트로부터의 인광을 근축광선 형태로 정렬시키는 복수의 시준 및 초점렌즈(2110)를 구비하는 광경로제공부(2000);를 포함하는 CR 리더장치를 제공한다.

상기 광원부 및 광감지부는, 상호 수직한 방향을 지향하도록 배치될 수 있다.

바람직하게는 상기 경사미러가 광원부로부터의 레이저빔이 하측의 다각미러로 관통되는 경로를 형성하는 핀홀(1310)을 구비한다.

본 발명의 개념에 따라, 상기 광원부로부터의 레이저빔과 인광플레이트로부터의 인광이 상기 경사미러로부터 시준 및 초점렌즈 사이의 경로를 공유하여 컴팩트화가 가능하다.

또한, 어느 하나의 시준 및 초점렌즈 및 인광플레이트의 사이에 개재되며 인광플레이트에 밀착되어 다각미러의 회전에 대응되는 호 형상으로 변형시키는 가이드부(3010)를 더 포할 수 있다.

상기 발광 및 수광부는, 광원부의 하측에 구비되어 레이저빔을 정렬하는 시준렌즈(1110)와, 광감지부 및 경사미러의 사이에 개재되어 적색광을 필터링하는 필터부(1210)를 더 구비할 수 있다.

상기 광경로제공부는, 상기 시준 및 초점렌즈를 원주상 등간격으로 결합하는 렌즈프레임(2100)을 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 발광 및 수광부 및 광경로제공부를 내부에 수용하고 인광플레이트를 투입하는 입력부를 구비하는 케이싱(3000) 및 상기 입력부로 투입된 인광플레이트를 가이드부의 전면에 밀착시켜 변형시키는 동시에 배출구측으로 이송시키는 전송수단(3200)을 더 포함한다.

상술된 본 발명의 구성에 의하여, 레이저빔과 인광의 광경로 및 광학적 부재들을 공유할 수 있게 되었기 때문에 경제성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

특히, 시준 및 초점렌즈의 기능을 공유하므로 레이저빔의 인광플레이트에 대한 집중도를 높여 더욱 높은 해상력을 획득할 수 있어 검사의 정확도가 향상되며, 전체적인 구조가 컴팩트해질 수 있어 다양한 측정 및 검사환경에서의 경제적 및 공간적 이점이 향상된다.

도 1은 종래의 CR 스캐너 기술에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 기본적인 개념에 따른 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에서 적생광과 청색광의 경로를 시각화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의하여 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 구현한 내부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에서 발광 및 수광부의 실시예를 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치의 전방측 인광플레이트 가이드 구조에 대한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 상세히 설명한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 부분, 장치 및/또는 구성 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 부분, 장치 및/또는 구성 또한 기술하지 아니하였다. 또한, 도면에서 동일한 도면 부호를 사용하여 지칭하는 부분은 장치 구성 또는 방법에서 동일한 구성 요소 또는 단계를 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "···부" 또는 "···기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명은 기본적으로 레이저빔을 방출하는 광원부와 인광을 수광하여 광감지신호를 생성하는 광감지부를 경사미러에 인접배치하여 인광플레이트로 조사되는 레이저빔과 인광플레이트로부러 광감지부로 진입하는 인광의 경로가 공유되도록 구성되는 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 제공한다.

본 발명의 설명에서는 주로 CR(Computed Radiography) 시스템에서 도출되는 이미지 플레이트의 저장된 영상을 추출하는 것을 중심으로 설명하나, 반드시 디지털 영상처리기법 및 인광판의 적용에 한정되는 것은 아니며, 소정의 광원에 의하여 에너지를 주입하고 이로부터 방출되는 다양한 종류의 광을 감지하여 저장된 정보를 획득하는 것이라면 본 발명의 개념이 적용될 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 기본적인 개념에 따른 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에 대한 구성도이다.

본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치는 광원부(1100)의 레이저빔이 인광플레이트(100)에 도달하는 경로를 제공함과 동시에, 에너지에 의하여 여기된 인광이 인광플레이트(100)로부터 광감지부(1200)에 도달하는 경로를 제공한다.

상기 경로의 제공을 위하여 소정의 공간 및 구성들이 배치되는데, 광경로를 제공하기 위한 광원과 미러들의 배치에 대한 인광플레이트(100)의 위치를 전방으로 정의하여 설명하도록 한다.

인광플레이트(100)는 전방의 소정의 위치에 고정 배치되며, 가이드부(3010)를 따라 이송될 수 있으며, 상기 인광플레이트(100)는 다각미러(2300)의 회전축과 동심의 호 형상으로 배치될 수 있다. 상기 인광플레이트(100)의 가이드를 위한 구체적인 실시예는 후술하도록 한다.

상기 인광플레이트(100)의 재질, 크기 및 형상은 본 발명의 개념을 제한하지 않는다.

본 발명에서는 레이저빔을 생산하는 동시에 인광을 감지할 수 있는 기능을 모듈화하여 구성하였으며, 따라서 본 발명은 크게 광을 출사 및 입사하는 기능을 가지는 발광 및 수광부(1000)와, 상기 발광 및 수광부(1000)로부터의 광 또는 이에 다다르는 광의 경로를 제공하는 광경로제공부(2000)로 구분될 수 있다.

상기 발광 및 수광부(1000)는 레이저빔을 방출하는 광원부(1100)를 가지고, 상기 광원부(1100)는 대략 광경로제공부(2000)에 대해 수직 하방을 지향할 수 있다. 이러한 광원부(1100)는 예를 들어 670nm 파장의 적색광을 방출하는 레이저 다이오드로 이루어질 수 있다.

상기 광원부(1100)의 하측에는 경사미러(1300)가 배치되어 있으며, 광원부(1100)로부터의 레이저빔은 경사미러(1300)를 경유하여 광경로제공부(2000)로 진입하게 된다. 이때, 상기 경사미러(1300)의 경로를 제공할 수 있도록 핀홀(1310)이 형성된다.

상기 광원부(1100)로부터의 레이저빔을 집광하기 위하여 광원부(1100) 및 경사미러(1300)의 사이에는 시준렌즈(1110)가 배치되며, 상기 시준렌즈(1110)의 밀도 및 곡률은 레이저 다이오드로부터 발산되는 레이저빔을 평행한 빔으로 형성하기 위하여 선택될 수 있을 것이다.

상기 핀홀(1310)을 상방에서 바라볼 때 직경은 상기 집광된 레이저빔에 대응될 수 있다. 이러한 핀홀(1310)은 경사미러(1300)에 관통 형성되는 홀을 기본적으로 적용해볼 수 있으며, 다른 부위보다 투과율이 비교적 높은 다양한 재질이 적용되는 것도 고려해볼 수 있을 것이다.

상기 경사미러(1300)의 후측에는 광감지부(1200)가 배치되어 인광플레이트(100)로부터 여기되어 방출된 인광을 수광 및 이미지신호생성하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 인광의 감지를 위하여 광감지부(1200)는 공지의 다양한 광감지수단이 적용될 수 있을 것이다. 상기 광감지부(1200)는 수광 민감성과 공간적인 효율성을 고려하여 MPPC(Multi Pixel Photon Counter)로 구성되는 것이 바람직할 것이다. 이에 따라, 소정의 제어부에서 조정된 MPPC 바이어스(Bias) 전압으로 MPPC를 구동하여 청색광 계통의 인광에 대해 일정 회수의 신호를 측정하고, 측정한 값은 ADC(Analog to Digital Converter)를 거쳐 밝기의 데이터 값을 획득하게 된다. 이러한 MPPC의 작동은 공지의 기술이 적용될 수 있을 것이므로 이하 생략한다. 상기 인광은 대략 400nm의 청색광일 수 있는데 반드시 상기의 예에 한정되는 것은 아니다.

상기 광원부(1100)와 광감지부(1200)는 경사미러(1300)를 바라보며 상호 대략 수직한 방향을 지향하게 되는데, 이에 따라 상기 경사미러(1300)는 전후로 기울어진 45도 각도로 형성될 수 있다.

이러한 개념에 따라 상기 경사미러(1300)의 하측에는 광원부(1100)에서 출사되는 레이저빔과 광감지부(1200)로 인입되는 인광이 공유되는 경로가 형성되며 상기 경사미러(1300) 하측의 공간을 교차공간(1010)으로 정의하도록 한다.

추가적으로, 상기 광감지부(1200)의 전단에는 필터부(1210)가 추가될 수 있다. 경우에 따라 광원부(1100)로부터의 적색광이 바람직하지 않게 광감지부(1200)로 인입될 수 있으며 상기 적색광을 필터링하기 위하여 필터부(1210)가 기능할 수 있는 것이다. 이러한 필터부(1210)는 적색광을 제거하고 청색광을 광감지부(1200)로 유입시키기 위한 공지의 칼라필터가 적용될 수 있다.

한편, 상기 발광 및 수광부(1000)의 하측에는 광경로제공부(2000)가 제공되는데, 교차공간(1010)을 바라보는 하측에는 다각미러(2300)가 배치된다.

상기 다각미러(2300)는 수직방향에 배치되는 레이저빔을 반사하여 전방의 수평한 방향으로 전환시키는 동시에, 인광플레이트(100)로부터의 수평방향 인광을 반사하여 교차공간(1010)으로 유입시키는 기능을 한다.

이러한 다각미러(2300)의 면의 개수는 제한되지 않으나 본 발명의 실시예에 따라 등각으로 4개가 배치될 수 있다. 정확하게는 다각미러(2300)에 구비되는 어느 하나의 반사경이 회전되는 과정에서 경사미러(1300)를 지향하는 위치에 배치될 수 있는 것이다.

상기 다각미러(2300)의 각 반사경은 수평의 광을 수직방향의 광으로 전환시키 위하여 대략 수직방향에 45도 각도를 형성할 수 있을 것이다.

이러한 다각미러(2300)를 회전시킬 수 있도록 구동부(2200)가 그 하측에 배치되며, 다각미러(2300)에 연결된 샤프트(참조번호 미표시) 선택된 회전수로 회전시키도록 제어된다. 상기 광원부(1100)의 발광, 구동부(2200)의 회전 또는 인광플레이트(100)의 이송을 제어하기 위하여 소정의 제어부(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 제어부가 구동부(2200)를 제어함에 있어서 다각미러(2300)의 회전수는 다각미러(2300)의 반사경의 개수와 배열에 관련될 것이다. 본 발명의 실시예처럼 4개의 반사경이 배열되는 경우 예를 들어 7,000rpm 정도의 회전수로 제어할 수 있을 것이나 반드시 상기의 예에 한정되는 것은 아니다.

상기 다각미러(2300)의 외주측으로 연장되도록 회전플레이트(2010)가 배치되어 있으며 상기 회전플레이트(2010)의 외주측에는 다각미러(2300)의 각 반사경에 대응되는 시준 및 초점렌즈(2110)가 구비되어 있다. 본 발명의 실시예에 의하여, 상기 시준 및 초점렌즈(2110)는 원주상 등간격으로 4개가 배열될 수 있을 것이다.

이러한 시준 및 초점렌즈(2110)는 다각미러(2300)의 어느 하나의 반사경에서 반사된 레이저빔을 더 직경이 작은 스팟으로 집중시키는 기능을 수행한다. 종래기술과 대비하여보면, 본 발명의 시준 및 초점렌즈(2110)가 인광플레이트(100)에 인접 배치되어 있기 때문에 충분히 작은 레이저 스팟을 형성할 수 있고 이는 종래에 비하여 더 높은 해상력을 획득하는 장점을 제공함에 유의하여야 한다.

또한, 상기 시준 및 초점렌즈(2110)는 인광플레이트(100)로부터 발산된 인광을 근축광선으로 형성하는 기능을 동시에 수행한다. 따라서, 상기 시준 및 초점렌즈(2110)가 두 가지의 기능을 병용할 뿐만 아니라, 종래기술에서 사용되는 도파관 등의 유도수단이 생략될 수 있어 경제성이 비약적으로 향상될 것이다.

상기와 같이 구성될 수 있는 광경로제공부(2000)는 원운동을 하면서 시준 및 초점렌즈(2110)에 의하여 형성되는 레이저 스팟이 원호를 그리도록 기능한다.

이러한 광경로제공부(2000)와 인광플레이트(100)의 사이에는 가이드부(3010)가 형성되며 원호를 그리는 레이저 스팟이 인출될 수 있는 소정의 개구를 형성하는 동시에 전면에서 인광플레이트(100)의 형태 및 이송을 가이드한다. 이와 관련한 실시예는 후술한다.

도 3은 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에서 적생광과 청색광의 경로를 시각화한 도면이다.

광원부(1100)로부터 레이저빔(L)이 출사되어 소정의 광경로를 형성하며, 인광플레이트(100)로부터의 인광이 대략 반대방향의 경로를 가짐은 상기한 바와 같다. 상기와 중복되는 설명은 생략하며 광경로를 중심으로 살펴보도록 한다.

광원부(1100)에서 조사 및 발산되는 레이저빔(L)은 시준렌즈(1110)에 의하여 집광되고 대략 평행빔 형태로 핀홀(1310)을 관통하여 하향 진행하게 된다. 이때, 핀홀(1310)의 배치로 인하여 경사미러(1300)는 레이저빔(L)의 경로에 간섭을 하지 않을 것이다. 상기 경사미러(1300)의 하측을 지향하도록 위치하는 다각미러(2300)의 반사경의 부위에서 레이저빔(L)이 수평방향으로 전환되어 시준 및 초점렌즈(2110)에 도달하면 상기 레이저빔(L)은 레이저 스팟 형태로 인광플레이트(100)에 도달한다.

이때, 회전 과정에서 가이드부(3010)의 개구를 통하여 호 형태의 레이저 스팟 궤적이 형성되며 인광플레이트(100)는 에너지를 전달받아 여기되어 청색광 계열의 인광을 시준 및 초점렌즈(2110) 측으로 발산한다.

상기 발산된 인광(P)은 시준 및 초점렌즈(2110)에서 근축광선(Paraxial ray) 형태로 다각미러(2300)에 도달하여 수직방향으로 전환되며, 경사미러(1300)에서 반사되어 광감지부(1200)를 통해 디지털 신호로 전환될 수 있는 것이다.

이때, 상기 경사미러(1300)의 하측의 교차공간(1010)에서는 포인트빔 형태의 레이저빔(L)과 근축광선 형태의 인광(P)이 서로 평행하게 중첩되고 있다. 정확하게는, 시준 및 초점렌즈(2110)로부터 다각미러(2300)를 경유하여 경사미러(1300)의 하측 공간까지 인광(P)과 레이저빔(L)이 경로를 공유하게 된다.

본 발명의 설명에서 경로의 공유란 광의 진행방향 중심축이 서로 평행하게 교차되는 지점을 최소한 일부 이상 가지는 것을 의미한다.

참고적으로, 레이저빔(L)에 비하여 인광(P)의 주파수가 더 높기 때문에 굴절률이 크고 인광(P)이 더 집중되는 효과를 기대해볼 수 있다.

이와 같이 시준 및 초점렌즈(2110)로부터 인광(P) 및 레이저빔(L)이 광경로를 공유할 수 있기 때문에 집광 기능을 수행하는 렌즈가 인광플레이트(100)에 최대한 근접 가능한 것이며 이에 따라 해상력의 향상은 물론 설치공간의 이점도 제공될 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의하여 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 구현한 내부를 나타내는 사시도이다.

상기 개념의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치를 구현한 실시예에서는 발광 및 수광부(1000)와 광경로제공부(2000)가 케이싱(3000)의 내부에 수납되어 있으며, 외부에는 인광플레이트(100)의 인입출 구조를 가진다.

도시된 실시예에 따라 케이싱(3000)의 상측에는 카드 형태의 인광플레이트(100)가 입력될 수 있는 입력부(3100)를 가지며, 이미지 검출이 완료된 인광플레이트(100)가 출력될 수 있는 배출부(미도시)가 케이싱(3000)의 하측으로 배치될 수 있을 것이다.

다만, 상기 배치형태는 선택적이며 경우에 따라 수평방향으로 인광플레이트(100)가 인입출될 때에는 광의 진행 방향에 따라 다양한 배열을 가질 수 있을 것이다.

상기 케이싱(3000)의 전방 부위 후측으로는 광원부(1100)가 배치되어 있으며, 발광 및 수광부(1000)는 소정의 하우징에 의하여 전체적으로 모듈화되어 구성된다. 상기 하우징의 광원부(1100) 하측에는 시준렌즈(1110) 및 경사미러(1300)가 배치될 수 있으며 내부에 수납되어 있기 때문에 내부 구조와 관련하여서는 후술하기로 한다.

바람직한 실시예에 의하여 경사미러(1300)의 후측으로 광감지부(1200)가 배치되며 상기 광감지부(1200)의 전단으로 필터부(1210)가 배치되어 있다.

상기 발광 및 수광부(1000)의 하측에는 광경로제공부(2000)가 형성되는데, 소정의 메인프레임에 의하여 전체적인 회전구조가 지지될 수 있다. 다각미러(2300)는 상술한 바와 같이 네 개의 반사경이 등각을 이루어 형성되어 있으며 전체적으로 원추 형태를 가진다. 상기 다각미러(2300)의 하측으로 연장되는 회전축에 구동부(2200)가 연결되어 회전을 제어하는 기능을 수행한다.

상기 다각미러(2300)의 반사경의 위치에 대응되어 각 시준 및 초점렌즈(2110)들이 배치되어 있으며 원주상 등간격으로 배치되어 있다. 이때, 광의 바람직하지 않은 유출을 방지하면서 정확한 지지를 위하여 상기 시준 및 초점렌즈(2110)를 지지하기 위한 치구가 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 다각미러(2300)의 회전축에 동심인 링 형태의 렌즈프레임(2100)이 구성될 수 있다. 상기 렌즈프레임(2100)는 네 개의 홀이 등간격으로 형성되는 링 내지는 원통 형태로 이루어질 수 있으며, 각각의 홀에 시준 및 초점렌즈(2110)가 장착된다.

상기 케이싱(3000)의 전방프레임의 전면에는 인광플레이트(100)가 밀착 배치되며 상기 인광플레이트(100)의 광검출부위에 대응되는 전방프레임의 부위는 관통된 형태로 이루어질 수 있다. 상기 전방프레임의 관통된 부위는 렌즈프레임(2100)의 일부분이 수용될 수 있으며 인광플레이트(100)에 어느 하나의 시준 및 초점렌즈(2110)가 인접되도록 한다. 이렇게 시준 및 초점렌즈(2110)가 인광플레이트(100)에 인접되는 경우 광학적 이점이 있음은 상기한 바와 같다.

도 5는 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에서 발광 및 수광부의 실시예를 나타내는 측단면도이다.

상기의 개념과 같이 전방 부위를 좌측에 표현하였다.

하우징(1001)은 발광 및 수광소자와 경사미러를 내부에 수용하고 있으며 상방 및 측방은 어느 정도 광학적 차폐가 이루어진다. 이때, 교차공간(1010)의 하측은 개방되어 다각미러(2300)의 어느 하나의 반사경을 지향함은 상기한 바와 같다.

하우징(1001)의 상측에 광원부(1100) 및/또는 시준렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 광원부(1100)로부터의 레이저빔은 경사미러(1300)의 핀홀(1310)을 관통하여 다각미러(2300)에 도달하고, 다각미러(2300)에서 수평방향으로 전환되어 인광플레이트(100)에 이른다. 도시된 바와 같이 공간적인 효율성을 고려하여 핀홀(1310)이 경사미러(1300)의 전후 중심측에서 전방측으로 편심 형성되었다.

상기 경사미러(1300)의 후측에는 순차적으로 필터부(1210)와 광감지부(1200)가 배치되며, 상기 광원부(1100) 및 광감지부(1200)는 소정의 제어부와 제어라인으로 연결되어 소정의 신호를 교환한다.

도 6은 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치의 전방측 인광플레이트 가이드 구조에 대한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도시사항에서는 케이싱(3000)의 전방프레임 부위를 개방한 것을 나타내고 있으며, 상측으로 인광플레이트(100)가 유입될 수 있는 입력부(3100)가 형성되어 있다. 상기 입력부(3100)에서 하방으로 이어져 소정의 인광플레이트(100) 이송경로가 형성될 수 있다.

상기 인광플레이트(100)의 이송경로에는 가이드부(3010)가 배치되며 상기 가이드부(3010)는 다각미러(2300)의 회전에 대응되는 곡률을 가지도록 평면상 호 형상을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 가이드부(3010)의 후측에는 인광플레이트(100)의 면이 곡률에 맞추어 변형된 상태를 유지 및 이송 가능하도록 소정의 전송수단(3200)이 형성될 수 있다.

일실시예에 의하여, 상기 전송수단(3200)은 구동 모터 및 풀리와 벨트를 포함하며, 상기 벨트 부위가 입력부(3100)의 하측으로부터의 이송경로에서 인광플레이트(100)와 마찰하여 상하 이송동력을 제공할 수 있을 것이다. 다만, 이러한 인광플레이트(100)의 이송을 위한 전송수단(3200)은 공지의 다양한 필름 내지 플레이트 이송방식이 적용될 수 있을 것이다.

상기의 예에 따라 인광플레이트(100)가 입력부(3100)에 투입되면 전송수단(3200)의 벨트 후측이 인광플레이트(100)의 전방측에 밀착되어 마찰력을 제공하고, 가이드부(3010)의 전면에 인광플레이트(100)의 후면이 밀착되어 이에 대응되는 곡률을 유지할 수 있다.

상기 가이드부(3010)에는 이동되는 레이저 스팟에 대응되는 호 형태의 슬릿부(3011)가 형성되어 레이저 스팟이 관통되어 인광플레이트에 도달하며, 인광플레이트로부터의 인광이 이를 관통통하여 다시 시준 및 초점렌즈(2110)로 도달하게 되는 것이다.

상기와 같이 전송수단(3200)에 의한 하향 이송 과정에서 이미지의 검출이 완료되면 전방프레임 하측에 형성되는 배출구(미도시)에서 배출이 완료될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 하나의 인광플레이트(100)는 촬영이 완료된 수검자에 대한 이름, 성별, 생년월일 등의 인적사항과, 담당의에 관한 사항, 수검일자 등의 정보에 대응된다. 정확한 디지털 정보의 매칭을 위하여 각각의 인광플레이트(100)에는 상기 정보를 포함하는 식별코드가 포함될 수 있을 것이다. 이러한 식별코드는 예를 들어, 바코드나 QR코드일 수 있다.

검사의 효율성을 고려하여 본 발명의 CR 리더장치는 인광플레이트(100) 식별코드 인식장치를 더 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 입력부(3100) 측에 소정의 식별코드 인식 센서를 추가하여 검사의 개시와 동시에 수검자와 관련된 정보들이 엑스레이 이미지에 매칭되어 소정의 제어부에서 함께 저장되도록 기능하는 것도 고려될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 개선된 구조를 갖는 CR 리더장치에 의하여, 레이저빔과 인광의 광경로 및 광학적 부재들을 공유할 수 있게 되었기 때문에 경제성이 향상될 수 있을 것이다. 특히, 시준 및 초점렌즈의 기능을 공유하므로 레이저빔의 인광플레이트에 대한 집중도를 높여 더욱 높은 해상력을 획득할 수 있게 되었다.

또한, 전체적인 구조가 컴팩트해질 수 있기 때문에 공간적 효율성이 향상될 수 있고, 다양한 측정 및 검사환경에서의 경제적 공간적 부담을 최소화할 수 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...인광플레이트 1000...발광 및 수광부
1001...하우징 1010...교차공간
1100...광원부 1110...시준렌즈
1200...광감지부 1210...필터부
1300...경사미러 1310...핀홀
2000...광경로제공부 2010...회전플레이트
2100...렌즈프레임 2110...시준 및 초점렌즈
2200...구동부 2300...다각미러
3000...케이싱 3010...가이드부
3011...슬릿부 3100...입력부
3200...전송수단

Claims (7)

1. 인광플레이트에 레이저빔을 조사하여 방출된 인광을 감지하는 CR 리더장치로서,
   레이저빔을 방출하는 광원부(1100)와, 상기 광원부의 하측에 배치되고 레이저빔이 관통하는 경로가 형성되며 하측에서 인광을 반사하는 경사미러(1300)와, 상기 경사미러에서 반사된 인광을 감지하는 광감지부(1200)를 구비하는 발광 및 수광부(1000);
   상기 발광 및 수광부의 하측에 배치되고, 회전축을 중심으로 회전되는 복수의 반사경을 가지는 다각미러(2300)와, 상기 반사경들의 배열에 대응되도록 원주상 등간격으로 배치되고 레이저빔을 집광하여 레이저 스팟을 형성하고 인광플레이트로부터의 인광을 근축광선 형태로 정렬시키는 복수의 시준 및 초점렌즈(2110)를 구비하는 광경로제공부(2000);를 포함하되,
   상기 경사미러는,
   광원부로부터의 레이저빔이 하측의 다각미러로 관통되는 경로를 형성하는 핀홀(1310)을 구비하는 CR 리더장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 광원부 및 광감지부는,
   상호 수직한 방향을 지향하도록 배치되는 CR 리더장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 광원부로부터의 레이저빔과 인광플레이트로부터의 인광은,
   상기 경사미러로부터 시준 및 초점렌즈 사이의 경로를 공유하는 CR 리더장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   어느 하나의 시준 및 초점렌즈 및 인광플레이트의 사이에 개재되며 인광플레이트에 밀착되어 다각미러의 회전에 대응되는 호 형상으로 변형시키는 가이드부(3010);를 더 포함하는 CR 리더장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 발광 및 수광부는,
   광원부의 하측에 구비되어 레이저빔을 정렬하는 시준렌즈(1110)와, 광감지부 및 경사미러의 사이에 개재되어 적색광을 필터링하는 필터부(1210)를 더 구비하는 CR 리더장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 광경로제공부는,
   상기 시준 및 초점렌즈를 원주상 등간격으로 결합하는 렌즈프레임(2100)을 더 구비하는 CR 리더장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 발광 및 수광부 및 광경로제공부를 내부에 수용하고 인광플레이트를 투입하는 입력부를 구비하는 케이싱(3000); 및
   상기 입력부로 투입된 인광플레이트를 가이드부의 전면에 밀착시켜 변형시키는 동시에 배출구측으로 이송시키는 전송수단(3200);을 더 포함하는 CR 리더장치.
   
   
   

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