KR20090010076A - 촬영 시스템, 영상 신호 수집 방법 및 제어 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 촬영 시스템(imaging system)은 제 1 행 내의 제 1 이미지 요소(image element)와, 상기 제 1 행 내의 제 2 이미지 요소와, 제 2 행 내에 위치하며, 상기 제 1 이미지 요소와 함께 제 1 열 내에 위치하는 제 3 이미지 요소와, 게이트 드라이버와, 상기 게이트 드라이버로부터 연장되며, 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소가 접속되어 있는 제 1 전기 라인과, 상기 제 1 이미지 요소가 접속되어 있는 제 2 전기 라인과, 상기 제 3 이미지 요소가 접속되어 있는 제 3 전기 라인을 포함한다.

Description

촬영 시스템, 영상 신호 수집 방법 및 제어 모듈{SYSTEMS AND METHODS FOR IMAGE ACQUISITION}
본 발명은 일반적으로 영상 획득 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 영상 데이터를 수집하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 단층 촬영은 의료 분야에서 널리 사용되어 온 촬영 기법이다. 컴퓨터 단층 촬영 절차에서, x선 소스와 검출 장치가 검사중인 환자의 일부분의 서로 반대쪽에 배치된다. x선 소스는 x선 빔을 생성하여 환자에게 보내고, 이 때 검출 장치가 이 프로세스 동안 x선 빔에 의해 정의된 복수의 전송 경로에서 x선 흡수량을 측정한다. 검출 장치는 입사 x선의 세기에 비례하는 전압을 생성하고, 이 전압은 컴퓨터에서 판독되어 후속 처리를 위해 디지털화된다. 환자 주위의 다수의 각도로부터 수천 개의 판독을 취하기 때문에, 비교적 많은 양의 데이터가 축적된다. 축적된 데이터는 매트릭스(비주얼(visual) 등)의 재구성을 위해 분석 및 처리되는데, 이 매트릭스는 검사되는 신체 부위의 밀도 함수의 묘사(depiction)를 구성한 다. 이들 부위 중 하나 이상을 고려함으로써, 숙련된 진단자는 흔히 종양, 응혈 등과 같은 다양한 신체적 질병을 진단할 수 있다.
기존의 CT 촬영 시스템과 관련된 문제점은, 특히 영상 데이터 수집 절차가 너무 길 때, 환자가 갠트리 오프닝 내에 갇혀 있어 편안함으로 느끼지 못할 수도 있다는 것이다. 기계적인 구성 및/또는 규정들이 x선 소스와 영상 검출기를 탑재하고 있는 갠트리의 회전 비를 제한할 수도 있다. 기존의 CT 촬영 장치 중 일부는 소정의 정해진 값으로 한정되는 갠트리 속도를 갖는다. 기존의 CT 스캐너 중 일부는 환자에 대해 보다 빠르게 회전하도록 구성되지만, 그러한 스캐너로부터 생성된용적 측정 데이터 세트는 슬라이스들 사이에 모션 아티팩트(motion artifact)를 가질 수도 있다.
기존의 CT 촬영 시스템과 관련된 다른 문제점은 슬라이스 두께가 일반적으로 슬라이스 내의 픽셀의 분해능보다 더 크다는 것이다. 예를 들면, 기존의 CT 촬영 시스템은 매 1 cm 마다 슬라이스를 생성할 수 있지만, 슬라이스 내의 픽셀의 분해능은 0.5 mm이다. 슬라이스들 사이에서 보다 양호한 분해능을 생성하기 위해, Z 축(회전축) 방향에 보다 많은 검출기를 갖는 스캐너가 개발되었다. 그러나, Z 축에 검출기의 수를 증가시키면, x선 변환기에 결합된 전통적인 단결정 실리콘 전자기기에 기초하기 때문에 이미 상당히 고가인 검출기의 제조 비용이 증가한다.
전술한 이유로, CT 영상 데이터를 수집하여 CT 영상을 생성하기 위한 보다 개선된 장치 및 방법이 요구된다.
일부 실시예에 따르면, 촬영 시스템(imaging system)은 제 1 행 내의 제 1 이미지 요소(image element)와, 상기 제 1 행 내의 제 2 이미지 요소와, 제 2 행 내에 위치하며, 상기 제 1 이미지 요소와 함께 제 1 열 내에 위치하는 제 3 이미지 요소와, 게이트 드라이버와, 상기 게이트 드라이버로부터 연장되며, 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소가 접속되어 있는 제 1 전기 라인과, 상기 제 1 이미지 요소가 접속되어 있는 제 2 전기 라인과, 상기 제 3 이미지 요소가 접속되어 있는 제 3 전기 라인을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 영상 신호 수집 방법은 제 1 행 내의 제 1 이미지 요소로부터의 제 1 영상 신호와, 제 2 행 내의 제 2 이미지 요소로부터의 제 2 영상 신호를 액세스하는 단계와, 상기 제 1 행 내의 제 3 이미지 요소로부터 제 3 영상 신호를 액세스하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 , 제 2, 제 3 영산 신호는 동시에 액세스되고, 상기 제 1 영상 신호는 제 1 전기 라인을 사용하여 액세스되고, 상기 제 2 영상 신호는 제 2 전기 라인을 사용하여 액세스된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 모듈이 상기 제어 모듈은 제 1 이미지 요소로부터의 제 1 영상 신호, 제 2 이미지 요소로부터의 제 2 영상 신호 및 제 3 이미지 요소로부터의 제 3 영상 신호를 액세스하는 제어 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 제 1 이미지 요소 및 상기 제 3 이미지 요소는 제 1 행에 위치하고, 상기 제 2 이미지 요소는 제 2 행에 위치하며, 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소는 하나의 열 내에 위치하고, 상기 제 1 이미지 요소는 제 1 전기 라인에 접속되어 상기 제 1 영상 신호를 전송하고, 상기 제 2 이미지 요소는 제 2 전기 라인에 접속되어 상기 제 2 영상 신호를 전송한다.
다른 실시예에 따르면, 촬영 시스템이 이미지 요소의 제 1 라인과 이미지 요소의 제 2 라인을 갖는 이미저로서, 상기 제 1 라인과 상기 제 2 라인 사이에 어떠한 부가적인 이미지 요소의 라인도 위치하지 않도록 상기 제 1 및 상기 제 2 라인은 서로에 대해 인접한 상기 이미저와, 상기 이미저에 결합되어 선택적으로 상기 이미지 요소의 제 1 라인 및 상기 이미지 요소의 상기 제 2 라인으로부터의 신호를 동시에 수집하거나 또는 상기 이미지 요소의 제 1 라인으로부터의 신호가 수집된 후에 상기 이미지 요소의 제 2 라인으로부터의 신호를 수집하도록 구성된 액세스 회로를 포함한다.
다른 측면들 및 특징들은 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 명세서에서 설명하는 실시예를 구현할 수 있는 컴퓨터 단층 촬영 시스템을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 검출기의 일실시예를 도시한 도면.
도 3은 일부 실시예에 따라 구성된 도 2의 이미저(imager)에 대한 전기 부품들의 한 구성을 도시한 것으로, 특히 2 열 판독 구성을 갖는 이미저를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 평판 이미저의 변형예를 도시한 것으로, 4 행 판독 구성을 갖는 이미저를 도시한 도면.
도 5는 도 2의 검출기의 변형예를 도시한 것으로, 특히 광 도체의 층을 갖는 이미저를 도시한 도면.
도 6은 도 1의 검출기의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 7은 멀티플렉스 멀티 행 판독 유닛을 도시한 도면.
도 8은 다른 실시예에 따른 이미저를 도시한 도면.
도 9는 다른 실시예에 따른 이미저를 도시한 도면.
도 10은 본 명세서에서 설명한 실시예들을 구현할 수 있는 컴퓨터 하드웨어 시스템의 도면.
도면들은 실시예들의 설계 및 활용을 예시한 것이며, 도면들에서 유사한 요소들은 공통 참조번호로 표시되어 있다. 실시예들의 이점 및 목적이 어떻게 얻어지는지를 보다 잘 이해하기 위해, 첨부한 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 몇몇 실시예를 설명한다. 도면들은 축척으로 도시되어 있지 않고, 유사한 구조 또는 기능을 갖는 요소들은 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조번호로 표시되어 있다. 도면들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위한 것일 뿐이다. 이들 도면은 본 발명을 완벽하게 기술하거나 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 또한, 일특정 실시예와 함께 설명하는 측면들 및/또는 특징들은 그 실시예에 한정되는 것은 아니며 임의의 다른 실시예에서 실시될 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도면에서 동일 또는 대응하는 부분은 동일한 참조번호로 식별되는데, 도 1은 일부 실시예에 따라 구성된 검출기(24)를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 영상 획득 시스템(10)을 도시한 것이다. 시스템(10)은 갠트리(12)와, 환자(16)를 지지하는 패널(14)을 포함한다. 환자(16)가 적어도 부분적으로 x선 소스(20)와 검출기(24) 사이에 위치해 있는 동안, 갠트리(12)는 팬 빔 또는 콘 빔과 같은 x선의 빔을 갠트리(12)의 반대쪽에 있는 검출기(24) 쪽으로 투사하는 x선 소스(20)를 포함한다. x선 소스(20)는 x선 빔의 형상을 조정하기 위한 콜리메이터(21)를 포함할 수도 있다. 검출기(24)는 환자(16)를 통과하는 x선을 감지하도록 구성된 복수의 센서 요소를 갖는다. 각각의 센서 요소는 x선이 환자(16)를 통과할 때 x선 빔의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성한다.
도시된 실시예에서, CT 영상 획득 시스템(10)은 또한 프로세서(54)와, 데이터를 표시하는 모니터(56)와, 데이터 입력을 위한 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치(58)를 포함한다. 프로세서(54)는 갠트리 회전 제어부(40)에 결합된다. 갠트리(12)의 회전과 x선 소스(20)의 회전은 갠트리 회전 제어부(40)에 의해 제어되고, 갠트리 회전 제어부(40)는 프로세서(54)로부터 수신된 신호에 기초하여 갠트리(12)의 회전 속도 및 위치를 제어한다. 제어부(40)는 갠트리(12) 및 프로세서(54)로부터 분리된 부품으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는, 제어부(40)가 갠트리(12) 또는 프로세서(54)의 일부분일 수 있다.
x선 투사 데이터(즉, CT 영상 데이터)를 획득하기 위한 스캔 동안에, x선 소스(20)는 갠트리(12)의 반대쪽에 있는 검출기(24) 쪽으로 x선의 빔을 투사하는 한편, 갠트리(12)는 환자(16)에 대해 회전한다. 일실시예에서, 갠트리(12)는 영상 데이터 획득 동안에 환자 주위를 360°회전한다. 이와 달리, 완전한 원추형 검출기를 사용하는 경우에는, 갠트리(12)가 180°와 빔 패턴의 각도로 회전하는 동안 시스템(10)이 데이터를 획득할 수도 있다. 사용하는 특정 시스템에 따라 다른 회전각을 사용해도 된다. 일실시예에서는, 검출기(24)가 1초 내에 적어도 900 프레임의 영상을 생성하도록 구성된다. 그러한 경우에, 컴퓨터 단층 촬영 영상의 재구성을 위해 충분한 양의 영상 데이터를 수집하기 위해 갠트리(12)는 단지 환자(16) 주위를 1회 회전하기만 하면 된다. 다른 실시예에서는, 검출기(24)가 다른 속도로 프레임을 생성하도록 구성될 수도 있다.
도 2는 일부 실시예에 따라 구성된 검출기(24)를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 검출기(24)는 요오드화 세슘(CsI)과 같은 신틸레이터 요소로부터 만들어진 x선 변환층(60)과 x선 변환층(60)에 결합된 광 검출기 어레이(62)(예를 들면, 포토다이오드층)를 포함한다. x선 변환층(60)은 x선 방사에 응답하여 광자를 생성하고, 복수의 검출 요소(64)를 포함하는 광 검출기 어레이(62)는 x선 변환층(60)으로부터의 광자에 응답하여 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, x선 변환층(60) 및 광 검출기 어레이(62)는 모두 픽실레이티드(pixilated)이며, 따라서 복수의 이미지 요소(104)를 형성한다. 그러나, x선 변환층(60)은 다른 실시예에서는 넌픽실레이티드(non-pixilated)일 수도 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이미저(100)는 곡선 표면(예를 들면, 부분적 원호)을 갖는다. 이러한 구성은 이미저(100)의 각 이미지 요소(104)가 x선 소스(20)로부터 실질적으로 동일 거리에 위치한다는 점에서 유익하다. 다른 실시예에서는, 이미저(100)가 직선 표면 또는 다른 프로파일을 갖는 표면을 가질 수도 있다. 도시된 실시예에서는, 각 이미지 요소(104)(또는 픽셀)는 약 200 마이크론 이상, 보다 바람직하게는 약 300 마이크론 이상인 단면 크기를 갖는다. 그러나, 다른 크기의 이미지 요소를 사용해도 된다. 이미저(100)는 비정질 실리콘, 결정 실리콘 웨이퍼, 결정 실리콘 기판 또는 가요성 기판(예를 들면, 플라스틱)으로 형성될 수 있고, 평판 기술 또는 촬영 장치를 제조하는 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 기술을 이용하여 구성될 수도 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 이미저(100)에 대한 전기 부품의 한 구성을 도시한 것이다. 이미저(100)는 복수의 이미지 요소(104)를 포함하며, 각각의 이미지 요소는 광 입력에 응답하여 전기 신호를 생성하는 포토다이오드(106)(검출기 요소(64)의 부분을 형성)를 포함한다. 포토다이오드(106)는 x선에 응답하여 광을 생성하는 x선 변환층(60)으로부터 입력된 광을 수신한다. 포토다이오드(106)는 어레이 바이어스 전압(122)에 접속되어 이미지 요소를 위한 역 바이어스 전압을 공급한다. 트랜지스터(108)(예를 들면, 박막 N형 FET)는 이미지 요소(104)를 위한 스위칭 요소로서 기능한다. 이미지 요소(104)로부터 이미지 데이터를 캡처하고자 하는 경우에, 제어 신호(114)가 게이트 드라이버(112)에 전송되어 트랜지스터(108)의 게이트를 선택한다. 게이트 드라이버(112)는 로우 게이트 전압(127) 및 게이트 제어 라인을 구동하는 하이 게이트 전압원에 접속된다. 포토다이오드(106)로부터의 전기 신호는 라인(116)을 통해 대응 전하 증폭기(110)로 전달된다. 전하 증폭기(110)의 출력은 추가적인 영상 처리/디스플레이를 위해 "샘플 앤드 홀드(sample and hold)" 스테이지로 보내진다. 일실시예에서, 게이트 드라이버(112)는 이미저(100)의 에지에 고정될 수도 있는 액세스 회로의 일부분이다. 액세스 회로는 또한 전하 증폭기(110)를 포함할 수도 있다. 도 3은 네 개의 이미지 요소(104a 내지 104d)만 도시하고 있지만, 당업자라면 촬영 장치의 크기와 해상도에 따라서 이미저(100)가 많은 이미지 요소(104)를 포함할 수도 있다. 또한, 이미지 요소(104)의 2개의 라인(126a, 126b)만이 도시되어 있지만, 이미저(100)는 이미지 요소(104)의 2개의 라인(126)보다 많은 라인을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 게이트 드라이버(112)가 복수 그룹의 게이트 라인(126)을 별도로 액세스하는 복수의 출력부(202)를 가질 수도 있다.
이미저(100)는 상관된 방식으로 이미지 요소(104)로부터 이미지 데이터의 동시 샘플링을 수행한다. 도시된 실시예에서, 이미저(100)는 2개의 라인(126a, 126b) 상의 각각의 이미지 요소(104)를 위한 대응 증폭기(110)를 포함하여, 이미지 요소(104)의 2개의 라인(126a, 126b)으로부터 동시에(즉, 실질적으로 동일한 시간에) 이미지 데이터가 수집되거나 또는 판독될 수 있게 한다. 2개의 라인(126a, 126b) 상의 이미지 요소(104a 내지 104d)에 대한 모든 스위칭 트랜지스터(108a 내지 108d)는 게이트 드라이버(112)로부터 연장되는 동일한 제어 라인(202)에 연결된다. 이미지 요소(104)의 2개의 라인(126a, 126b)에 대한 영상 데이터가 요구될 때, 제어 신호(114)가 게이트 드라이버(112)로 보내져서 이미지 요소의 원하는 라인(예를 들면, 126a, 126b)에 대한 트랜지스터 게이트를 선택한다. 이미지 요소의 전체 라인(126a, 126b)으로부터의 전기 신호는 대응하는 전하 증폭기(110)로 전달되고, 전하 증폭기(110)는 신호 데이터를 후속 샘플링 스테이지로 출력한다. 이미저(100)가 전체 이미지 프레임을 형성하는데 이미지 요소(104)의 2개보다 많은 라인(126)을 가지면, 이미지 데이터는 이미저(100) 상의 이미지 요소(104)의 모든 라인(126)이 샘플링될 때까지 한번에 2개의 라인으로부터 수집된다. 이미저(100)의 소정 구성에 있어서, 이미지 요소(104)의 각 라인(126)에 대한 신호 판독 시간은 픽셀을 턴온하고 대응 신호를 방전하는데 걸리는 시간에 비례하며, 일반적으로는 고정된다(예를 들면, 대략 40 마이크로초). 이미지 요소(104)의 2개 이상의 라인으로부터의 신호가 동시에 또는 병렬로 판독될 수 있도록 이미저(100)를 구성함으로써, 이미저의 모든 라인(126)으로부터의 신호를 판독하는데 걸리는 시간이 감소될 수 있다. 이것은 이미저(100)의 프레임 레이트(즉, 초당 이미저(100)에 의해 생성될 수 있는 이미지 프레임의 수)를 향상시킨다.
이미저(100)의 이 실시예는 2개의 라인 판독 구성을 갖는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는, 이미저(100)가 한번에 이미지 요소(104)의 2개보다 많은 라인으로부터 신호가 수집될 수 있도록 하는 구성을 가질 수도 있다. 도 4는 4개의 라인 판독 구성을 갖는 이미저(100)의 변형예를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 라인마다(예를 들면, 126a 내지 126d 또는 126e 내지 126h)의 이미지 요소(104)가 접속 라인(126a 내지 116p) 및 접속 패드(410a 내지 410p)를 통 해 증폭기(110a 내지 110p)(도시되어 있지 않음)와 같은 대응 장치에 접속된다. 도시된 실시예에서, 4개의 라인(126a 내지 126d) 상의 이미지 요소(104)에 대한 모든 스위칭 트랜지스터가 게이트 드라이버(112)로부터 연장되는 동일 제어 라인(202a)에 연결되고, 4개의 라인(126e 내지 126h) 상의 이미지 요소(104)에 대한 모든 스위칭 트랜지스터가 게이트 드라이버(112)로부터 연장되는 동일 제어 라인(202b)에 연결된다. 이미지 요소(104)의 4개의 라인(126a 내지 126d)에 대한 이미지 데이터가 요구될 때, 제어 신호(114)가 게이트 드라이버(112)로 보내져서 (제어 라인(202a)을 통해)이미지 요소(104)의 4개의 라인(126a 내지 126d)에 대한 트랜지스터 게이트만 선택한다. 4개의 라인(126a 내지 126d) 상의 이미지 요소(104)로부터의 전기 신호는 대응하는 전하 증폭기(110a 내지 110p)로 전달되고, 전하 증폭기는 신호 데이터를 후속 샘플링 스테이지로 출력한다. 이미지 요소(104)의 다음 4개의 라인(126e 내지 126h)으로부터 신호를 수집하기 위해, 제어 신호(114)는 게이트 드라이버(112)로 보내져서 (제어 라인(202b)을 통해) 이미지 요소(104)의 4개의 라인(126e 내지 126h)에 대한 트랜지스터 게이트만 선택한다. 전체 이미지 프레임을 형성하기 위해, 이미저(100) 상의 이미지 요소(104)의 모든 라인이 샘플링될 때까지 이미지 데이터는 한번에 4개의 라인으로부터 수집된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 소정 길이 내에 수용될 수 있는 접속 패드(410) 또는 상호접속부의 수는 접속 패드(410)의 크기와 접속 패드(410) 사이의 간격에 의해 제한된다. 소정 길이 내에 설치될 수 있는 접속 패드(410)의 수는 동시에 선택되어 증폭기(110)와 같은 해당 장치에 접속될 수 있는 이미지 요소(104)의 라 인(126)의 수를 제한할 수도 있다. 일실시예에서, 이미저(100)의 상호접속을 증가시키기 위해, 각각의 이미지 요소(104)가 보다 크게 형성되거나 또는 각 라인(126)을 따른 이미지 요소(104)의 수가 감소할 수도 있다. 예를 들면, 일실시예에서, 각각의 이미지 요소(104)는 약 300 마이크론보다 큰 횡단 치수, 또는 보다 바람직하게는 약 400 마이크론보다 큰 횡단 치수를 가질 수도 있다. 그러나, 다른 크기의 이미지 요소를 사용해도 된다. 당업자라면, 이미지 요소(104)가 클수록/또는 각 라인(126)을 따른 이미지 요소(104)의 수가 적을수록, 상호접속부의 수가 많고, 달성될 수 있는 프레임 레이트가 더 높다.
이미저(100)는 x선 변환층(60)을 갖는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는, 이미저(100)가 상이한 검출 구조를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, x선 변환층(60)을 갖는 대신에, 이미저(100)는 x선에 응답하여 전자-홀 쌍 또는 전하를 생성하는 포토컨덕터(photoconductor)를 포함할 수도 있다. 도 5는 다른 실시예에 따라 구성된 이미저(500)를 개략적으로 도시한 것이다. 제 1 평판 이미저(500)는 검출기 어레이(520)와 정렬된 x선 변환 패널(510)을 포함한다. x선 변환 패널(510)은 제 1 전극(502), 제 2 전극(504) 및 제 1 전극(502)과 제 2 전극(504) 사이에 고정된 포토컨덕터(506)를 포함한다. 전극(502, 504)은 은, 크롬, 알루미늄, 금, 니켈, 바나듐, 아연, 팔라듐, 플라티늄, 탄소 등과, 이들 재료의 합금과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 포토컨덕터(506)는 요오드화 수은(HgI2), 요오드화납(PbI2), 요오드화 비스무트(BiI3), 요오드화 세슘(CsI), 카드뮴 징크 텔루라이드(CdZnTe), 비정질 셀레늄(a-Se) 또는 이들의 균등물과 같은 다 양한 재료로 형성될 수 있다. 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 재료를 사용해도 된다. 포토컨덕터(506)는 단결정 또는 다결정층일 수도 있다. 포토컨덕터(506)는 물리적 기상 증착(PVD) 또는 PIB(particle in binder process)로 증착하는 것이 바람직하다. 또는, 포토컨덕터(506)가 (카드뮴 징크 텔루라이드(Cd(1-x)ZnxTe) 반도체 결정 또는 ZnTe 재료로 형성된 기판과 같은)별도의 기판 상에 증착되면, 포토 컨덕터는 인듐 범프에 의해 제 1 및 제 2 전극(502, 504)에 고정될 수도 있다. 이와 달리, 포토컨덕터(506)는, 포토컨덕터(506) 및 제 1 및 제 2 전극(502, 504)을 형성하는 재료에 따라서 적절한 접착제에 의해 제 1 및 제 2 전극(502, 504)에 고정될 수도 있다. 당해 기술분야에 공지되어 있는 다른 기술을 이용하여 포토컨덕터(506)를 제 1 및 제 2 전극(502, 504)에 고정해도 된다. 이렇게 형성된 포토컨덕터 및 이미저는 당해 기술분야에 잘 알려져 있으며, 따라서 여기서는 더 이상 상세히 설명하지 않을 것이다.
평판 이미저(500)를 사용하면, 제 1 및 제 2 전극(502, 504)은 전압원에 의해 바이어싱되어 제 1 및 제 2 전극(502, 504) 사이에 전위차 또는 바이어스를 생성한다. 바이어싱된 전극(502, 504)은 제 1 및 제 2 전극(502, 504) 사이의 영역을 가로질러 전기장을 생성한다. 포토컨덕터(506)에 x선이 조사되면, 전자 홀 쌍(EHP) 또는 전하와 같은 응답이 발생하고, 제 1 및 제 2 전극(502, 504) 사이의 영역을 가로지르는 전기장의 영향으로 흩어진다. 전하들은 2차원 어레이로 배열된 복수의 검출기 요소(522)를 포함하는 검출기 어레이(520)에 의해 수집된다. 검출 기 요소는 제 1 전극(502)에 수집된 전하에 응답하여 전기 신호를 발생하도록 구성된다. 일실시예에서, 검출기 요소(522)는 전하 검출기이다. 각각의 검출기 요소(522)는 x선에 의해 생성되어 제 1 전극(502)에 의해 수집된 전하를 저장하는 저장 캐패시터를 포함할 수도 있다. 각각의 검출기 요소(522)는 판독 전자기기에 의해 수집된 전하에 액세스하기 위한, 박막 트랜지스터(TFT), 스위칭 다이오드 등과 같은 스위칭 요소를 포함할 수도 있다. 선택적으로, 검출기 요소(522)는 신호 또는 전하 버퍼링 및 증폭을 위한 추가적인 부품을 포함할 수 있다. 검출기 요소(522)는 다결정 실리콘 또는 유기 활성 소자를 포함할 수도 있다. 각각의 검출기 요소(522)는 검출기 어레이(520)를 사용하여 생성된 x선 영상의 픽셀을 형성한다. 검출기 어레이(520)는 또한 검출기 요소(522)에 결합된 픽셀 액세스 회로(도시되어 있지 않음)를 포함한다. 픽셀 액세스 회로는 검출기 요소(522)에 액세스하여 검출기 요소(522)로부터 전기 신호를 판독한다. 검출기 요소(522)에 액세스하여 그로부터 전기 신호를 판독하는 프로세스는 도 3을 참조하여 전술한 것과 유사하다. 일실시예에서, 픽셀 액세스 회로는 행 단위로 검출기 요소(522)를 순차적으로 액세스하는 행 액세스 신호를 생성하고 열 단위로 검출기 요소(522)로부터의 전기 신호를 판독하는 게이트 드라이버를 포함한다. 각각의 행 액세스 신호는 검출기 요소(522)의 단일 행 또는 복수의 행에 액세스할 수 있다. 마찬가지로, 각각의 판독 동작은 검출기 요소(522)의 단일 열 또는 복수의 열로부터 전기 신호를 판독할 수 있다.
도 6은 복수의 이미저(600)를 포함하는 검출기(24)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 일실시예에서, 각각의 이미저(600)는 패널 폭(602)이 2 내지 10㎝이고, 패널 깊이(604)가 20 내지 60㎝, 보다 바람직하게는 30 내지 40㎝이다. 그러나, 각각의 이미저(600)는 다른 실시예에서는 다른 크기를 가질 수도 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 이미저(600)의 에지부는 이웃 이미저(600)의 에지부와 적층된다. 이 구성은 이미저(600)가 이미지 신호를 캡처하는데 불연속이 아닌 표면을 제공하여, 수집된 이미지 데이터에 갭을 방지한다. 이와 달리, 이미저(600)는 실질적으로 연속적인 표면이 형성될 수 있도록 서로에 대해 위치할 수 있다. 8개의 이미저(600)가 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는, 검출기(24)의 특정 사양에 따라서 검출기(24)가 하나 또는 다른 개수의 이미저(600)를 포함할 수도 있다. 또한, 이미저(600)는 집합적으로 검출기(24)의 직선 프로파일을 형성하지만, 다른 실시예에서는, 이미저(600)가 검출기(24)에 대해 집합적으로 거의 직선 표면 또는 다른 프로파일을 형성할 수도 있다.
복수의 이미저(600)를 사용하여 검출기(24)를 구성하면 여러 이점이 있다. 먼저, 검출기(24)의 사양을 만족시킬 수 있는 충분한 크기의 단일 이미저를 제조하는 것보다 다수의 보다 작은 이미저(600)를 제조하는 것이 더 쉽고 비용이 적게 들기 때문에, 검출기(24)의 제조 비용이 감소한다. 또한, 이미저들(600) 중 한 이미저 내의 이미지 요소(104)의 하나 이상의 라인으로부터의 신호가 게이트 드라이버(112)에 의해 다른 하나의 이미저(600) 내의 이미지 요소들(104)의 하나 이상의 라인으로부터의 신호와 동시에 판독될 수 있다는 점에서, 복수의 이미저(600)는 다른 수준의 멀티플렉싱을 제공한다. 일실시예에서, 게이트 드라이버(112)는 모든 이미저(600)의 첫 번째 두 행으로부터의 신호를 판독한 다음, 다음 두 행으로부터의 신호를 판독하고, 이미저(600)의 모든 행으로부터의 신호를 판독할 때까지 이를 반복하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 검출기(24)에 대해 훨씬 더 높은 프레임 레이트를 제공하며, 따라서 소정의 기간에 보다 많은 이미지 데이터를 수집할 수 있다.
예를 들면, 검출기(24)가 14 개의 이미저(600)를 갖고 있고, 이들 각각의 이미저는 50 행의 이미지 요소(104)를 갖는다고 가정하자. 이 경우, 한 행에 대한 평균 판독 레이트가 40 마이크로초이면, 전체 검출기(24)로부터 신호를 판독하는데 2000 마이크로초(=40 마이크로초×50행)가 걸리며, 이는 초당 500 프레임 레이트(1/2000 마이크로초)를 제공한다. 복수의 행 판독 구조를 사용하면, 예를 들어 매 2 행으로부터 신호를 판독한다고 가정하면, 전체 검출기(24)로부터 신호를 판독하는데 1000초가 걸리며, 이는 초당 1000 프레임 레이트를 제공한다. 이들 구성 모두 전체 검출기에 대한 단일 행 판독 구조를 사용하는 종래의 검출기보다 훨씬 더 양호한 프레임 레이트를 제공한다. 예를 들면, 종래의 판독 구조를 사용하면, 동일한 이미지 요소들의 동일한 수의 행(즉, 600행)을 갖는 검출기로부터 신호를 판독하는데 24000 마이크로초(=40 마이크로초×600행)가 걸리며, 이는 단지 초당 41 프레임 레이트를 제공한다. 당업자라면, 평판 이미저(600)의 수가 많을수록 달성될 수 있는 프레임 레이트가 높다는 것을 알 수 있을 것이다.
복수의 이미저(600)를 사용하는 검출기(24)를 구성하는 것은 또한 보다 양호한 해상도의 영상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 소정의 규정된 프레임 레이트에 대해, 검출기(24)는 보다 작지만 보다 낮은 픽셀 피치를 갖는 보다 많은 수의 이미저(600)를 사용함으로써 보다 양호한 해상도를 제공하도록 구성될 수 있다. 일실시예에서, 검출기(24)는 약 2.5㎝의 패널 폭과 약 380㎛의 픽셀 피치를 각각 갖는 24개의 이미저(600)를 포함한다. 이러한 구성은 거의 동일한 프레임 레이트를 제공하지만, 각각의 이미저(600)가 약 4.5㎝의 패널 폭과 약 500㎛의 픽셀 피치를 갖는 14개의 이미저(600)를 포함하는 검출기에 비해 보다 높은 해상도를 제공한다.
복수의 이미저(600)를 사용하는 도시된 실시예에서, 신호의 판독은 한번에 둘 이상의 행으로 제한되지 않고, 게이트 드라이버(112)는 한번에 이미지 요소(104)의 한 행을 액세스하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 게이트 드라이버(112)가 모든 이미저(600)의 제 1 행으로부터의 신호를 동시에 판독한 다음, 제 2 행으로부터의 신호를 판독하고, 이미저(600)의 모든 행들로부터의 신호가 판독될 때까지 이를 반복하도록 구성될 수 있다.
도 7은 이미저의 전술한 실시예들 중 어느 하나 또는 종래의 이미저에서 구현될 수 있는 멀티플렉스 멀티 행 판독 유닛(650)을 도시한 것이다. 판독 유닛(650)은 공통 패드(654)에 접속된 복수의 스위치(652)를 포함한다. 각각의 스위치(652)는 저저항을 갖기 때문에, 이미지 요소(104)로부터의 신호를 신속하게 판독할 수 있다. 사용 중에, 스위치(652)는 공통 패드(654)에 신호를 전송하도록 연속적으로 스위칭한다. 공통 패드(654)는 증폭기, 저장 장치 또는 프로세서와 같은 신호를 수신하는 장치에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 판독 유닛(650)은 4개의 스위치(652)를 포함한다. 그러나, 판독 유닛(650)은 또한 다른 실시예에서는 다른 개수의 스위치(652)를 포함할 수도 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 이미저(100)의 변형예를 도시한 것이다. 도 8의 이미저(100)는 도 1의 영상 획득 시스템(10)에 사용해도 된다. 다른 실시예에서는, 도 8의 이미저(10)를 콘 빔 CT 머신, 방사 처리 시스템 또는 다른 의료 장치와 같은 다른 방사 시스템에 사용해도 된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 매 4개의 연속적인 라인(예를 들면, 라인(126a 내지 126d)) 상의 이미지 요소(104)(예를 들면, 이미지 요소(104a, 104c, 104e, 104g))가 접속 라인(116)(예를 들면, 라인(116a))을 통해 대응 노드(410)(예를 들면, 노드(410a))에 접속된다. 일부 실시예에서, 각 노드(410)는 전하 증폭기(예를 들면, 증폭기(110))에 접속될 수 있는 접속 패드이다. 다른 실시예에서는, 각각의 노드(410)가 증폭기 그 자체일 수 있다. 또한, 도시된 실시예에서, 매 네 번째 라인(예를 들면, 라인(126a, 126e, 126i, 126m)) 상의 이미지 요소(104)는 게이트 드라이버(112)로부터 연장되는 동일한 제어 라인(202)(예를 들면, 제어 라인(202a))에 연결된다. 게이트 드라이버(112)는 제어 모듈에 결합되는데, 이 제어 모듈은 게이트 드라이버(112)를 작동시키는 제어 신호를 생성하여, 이미저(100)로부터의 영상 신호를 액세스하도록 구성된다(예를 들면, 프로그램 또는 설계된다). 제어 모듈은 FPGA, 마이크로포로세서, 또는 처리 기능을 수행할 수 있는 회로일 수 있다.
단지 2 열의 이미지 요소(104)만 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 이미저(100)가 2 열보다 많은 이미지 요소(104)를 가질 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서는, 이미저(100)가 16 행보다 많거나 또는 적은 이미지 요소(104)를 가질 수도 있다. 다른 실시예에서는, 매 4개의 연속적인 행으로부터의 이미지 요소(104)를 라인(116)에 접속하는 대신에, 이미저(100)가 매 2 또는 3개의 연속적인 행 또는 5개 이상의 연속하는 행으로부터의 이미지 요소를 라인(116)에 접속할 수도 있다. 도 9는 매 3 개의 연속적인 행으로부터의 이미지 요소(104)가 라인(116)에 접속되는 이미저(100)의 변형예를 도시하고 있다. 일부 실시예에서는, 유사한 구성이 매 8 개의 연속적인 행으로부터의 이미지 요소(104)가 라인(116)에 접속되는 이미저(100)를 생성하도록 형성될 수도 있다. 예를 들면, 8개의 연속적인 행의 이미지 요소(104)가 접속 라인(116)을 통해 대응하는 노드(410)에 접속될 수도 있고, 매 매 8번째 라인(예를 들면, 126a, 126h 등) 상의 이미지 요소(104)가 게이트 드라이버(112)로부터 연장되는 동일 제어 라인(202)에 연결될 수도 있다. 상술한 실시예들 중 어느 한 실시예에서, 둘 이상의 연속하지 않는 행이 라인(116)에 접속될 수도 있다.
도 8의 이미저(100)를 사용하면, 게이트 드라이버(112)는 (라인(126a, 126e, 126i, 126m)을 사용하여) 제 1, 제 5, 제 9 및 제 13 행에 액세스하여 노드(410a 내지 410h)에서 이미지 요소(104a, 104b, 104i, 104j, 104q, 104r, 104y, 104z)로부터 신호를 동시에 수집할 수 있다. 예를 들면, 제어 신호(114)가 게이트 드라이버(112)로 전송되어, 이미지 요소(104)의 행(126a, 126e, 126i, 126m)에 대한 트랜지스터 게이트를 (제어 라인(202a)을 통해) 선택할 수 있다. 그러면, 행(126a, 126e, 126i, 126m) 내의 이미지 요소(104)로부터의 전기 신호가 대응 노드(410a 내지 410h)로 전달된다. 그 다음에, 게이트 드라이버(112)는 (라인(126b, 126f, 126j, 126n)을 사용하여) 제 2, 제 6, 제 10 및 제 14 행에 액세스하여 노드(410a 내지 410h)에서 이미지 요소(104c, 104d, 104k, 104l, 104s, 104t, 104aa, 104ab)로부터 신호를 동시에 수집한다. 이미지 데이터 수집 프로세스는 모든 행(126)으로부터의 영상 신호가 수집될 때까지 계속된다.
일부 실시예에서, 노드(410a 내지 410h)에서 수집한 (이미지 요소(104a, 104b, 104i, 104j, 104q, 104r, 104y, 104a)로부터의) 제 1 영상 신호 세트는 (이미지 요소(104c, 104d, 104k, 104l, 104s, 104t, 104aa, 104ab)로부터의) 제 2 영상 신호 세트가 노드(410a 내지 410g)에서 수집되기 전에 기록된다. 이와 유사하게, 노드(410a 내지 410h)에서 수집한 제 2 영상 신호 세트는 (이미지 요소(104e, 104f, 104m, 104n, 104u, 104v, 104ac, 104ad)로부터의) 다음 영상 신호 세트가 노드(410a 내지 410h)에서 수집되기 전에 기록된다. 이러한 기법은, 노드(410a 내지 410h)에서 이전에 수집된 이미지 데이터가 손실되지 않거나 또는 동일 노드에서 나중에 수집된 이미지 데이터와 섞이지 않도록 보장하며, 이전에 수집된 이미지 데이터가 완벽한 이미지 프레임을 구성하는데 사용하도록 보존된다는 것을 보장한다. 예를 들면, 이미지 프레임은 이미지 요소(104a)로부터의 영상 신호로부터 획득된 제 1 픽셀(포인트)과 이미지 요소(104c)로부터의 영상 신호로부터 획득된 제 2 픽셀을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 8의 이미저(100)는 비닝(binning) 시나리오에 사용될 수도 있다. 그러한 경우, 게이트 드라이버(112)는 라인(126a 내지 126d)을 사용하여 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 행에 액세스하여 요소들(104a, 104c, 104e, 104g)로부 터 영상 신호를 수집하고 이들을 노드(410a)에서 비닝(결합)하며, 요소들(104b, 104d, 104f, 104h)로부터 영상 신호를 수집하여 노드(410e)에서 이들을 비닝한다. 일부 실시예에서는, 이미저(100)가 2열보다 많은 이미지 요소(104)를 가지면, 라인(126a 내지 126d)을 사용하여 첫 번째 4개 행 내의 모든 이미지 요소(104)를 동시에 액세스할 수 있다. 일부 실시예에서는, 게이트 드라이버(112)가 모든 라인(126)을 사용하여 모든 행을 액세스할 수 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 요소들(104a 내지 104h)로부터 영상 신호를 수집하는 것 외에, 요소들(104i, 104k, 104m, 104o)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410b)에서 비닝되고, 요소들(104j, 104l, 104n, 104p)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410f)에서 비닝되며, 요소(104q, 104s, 104u, 104w)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410c)에서 비닝되고, 요소(104r, 104t, 104v, 104x)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410g)에서 비닝되며, 요소(104y, 104aa, 104ac, 104ae)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410d)에서 비닝되고, 요소(104z, 104ab, 104ad, 104af)로부터의 영상 신호가 수집되어 노드(410h)에서 비닝될 것이다. 일부 실시예에서는, 모든 행의 액세싱이 동시에 수행될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 모든 행의 액세싱이 그룹으로(예를 들면, 첫 번째 4개 행을 먼저 액세스한 후에 두 번째 4개 행을 액세스하는 방식으로) 수행될 수도 있다.
또한, 다른 실시예에서는, 매 두 개의 연속적인 라인(예를 들면, 라인(126a, 126b)으로부터의 신호가 비닝되고, 라인(126a, 126b)으로부터의 신호가 수집되고 있는 동안 나머지 세트(4개 행의 세트)로부터의 이미지 요소(예를 들면, 라 인(126c, 126d) 상의 이미지 요소)는 액세스되지 않는다. 라인(126c, 126d)으로부터의 신호가 수집되어 비닝(및 저장)된 후에, 라인(126c, 126d)으로부터의 신호가 수집되어 비닝(및 저장)된다. 저장된 비닝된 신호는 영상을 생성하는데 사용될 수 있는데, 여기서 제 1 비닝된 신호 세트는 영상 중 제 1 라인을 제공하고, 제 2 비닝된 신호 세트는 영상의 다른 라인을 제공한다. 이런 방식으로, 도 8의 이미저의 구성은 둘 이상의 인접 행으로부터의 신호의 연속적인 비닝을 허용한다.
상기 실시예들에서 설명한 바와 같이, 비닝 시나리오에 이미저(100)를 사용하는 경우, 신호에 액세스하는 속도가 개선될 수 있다(예를 들면, 동시에 많은 행에 액세스함으로써). 어떤 경우에는, 결합된(비닝된) 영상 신호로 인해 영상의 해상도가 감소할 수도 있지만, 개선된 속도를 갖는 이점이 요구될 수도 있다. 또한, 일부 실시예에서는, 이미지 요소(104)로부터의 신호가 비닝에 추가되어, SNR(signal-to-noise) 비를 증가시킬 수도 있다.
위 실시예들에서 설명한 바와 같이, 도 8 및 9의 이미저(100)는 이미지 요소의 둘 이상의 연속적인 라인으로부터의 영상 신호가 비닝될 수 있게 한다. 이러한 특징은 이미저(100)로부터의 영상 신호가 영상의 해상도에 크게 영향을 미치지 않으면서 더욱 빠른 속도로 액세스될 수 있게 한다. 이것은 두 개의 인접하는 영상 신호의 특징이 크게 변하지 않아 바람직하게 비닝될 수 있기 때문이다. 또한, 도 8의 이미저(100)는, 매 두 개의 연속하는 라인(예를 들면, 126a와 126b, 126c와 126d, 126e와 126f 등)으로부터의 영상 신호 또는 매 4 개의 연속하는 라인(예를 들면, 126a 내지 126d, 126e 내지 126h 등)으로부터의 영상 신호가 동시에 비닝될 수 있게 한다는 점에서 유익하다. 일부 실시예에서는, 사용자가 비닝되기에 바람직한 이미지 요소(104)의 연속하는 라인의 수(예를 들면, 2와 16 사이의 임의의 수)를 선택하게 하는 사용자 인터페이스가 제공될 수 있다. 다른 실시예에서는, 사용자 인터페이스가 사용자로 하여금 "노 비닝(no binning)"을 선택할 수 있게 한다. 이 경우, 이미지 요소(104)의 각 라인으로부터의 영상 신호는, 논의한 바와 같이 이미지 요소(104)의 다른 라인과 비닝되지 않는다.
이미저(100)의 여러 실시예에 수 라인의 이미지 요소를 도시하였지만, 일부 실시예에서는, 이미저(100)가 수백 또는 수천 개의 라인의 이미지 요소를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 8 및 9에 도시된 이미저의 실시예의 구성은 배가되거나 반복되어 많은 라인(예를 들면, 수백 또는 수천)의 이미지 요소를 갖는 이미저(100)를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 이미지 요소의 수는 백만 단위일 수도 있다.
컴퓨터 시스템 아키텍처
도 10은 이상 설명한 실시예를 구현할 수 있는 컴퓨터 시스템(700)의 일실시예를 도시한 블록도이다. 컴퓨터 시스템(700)은 버스(702) 또는 정보를 전송하는 다른 통신 메커니즘과, 버스(702)에 결합되어 정보를 처리하는 프로세서(704)를 포함한다. 프로세서(704)는 프로세서(54)의 일례, 또는 도 1의 프로세서(54)의 부품의 일례일 수 있다. 컴퓨터 시스템(700)은 또한 버스(702)에 결합되어 프로세서(704)에 의해 실행되는 명령어 및 정보를 저장하는 RAM 또는 기타 동적 저장 장 치와 같은 메인 메모리(706)를 포함한다. 메인 메모리(706)는 또한 프로세서(704)에 의해 실행되는 명령어의 실행 동안에 임시 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하는데 사용될 수도 있다. 컴퓨터 시스템(700)은 또한 버스(702)에 결합되어 프로세서(704)용 명령어 및 정적 정보를 저장하는 ROM 또는 다른 정적 저장 장치를 포함한다. 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 데이터 저장 장치(710)는 버스(702)에 결합되어 정보 및 명령어를 저장한다.
컴퓨터 시스템(700)은 버스(702)를 통해 사용자에게 정보를 디스플레이하는 CRT(cathode ray tube)와 같은 디스플레이(712)에 결합될 수 있다. 문자숫자 키 및 다른 키들을 포함하는 입력 장치(714)가 버스(702)에 결합되어 정보 및 명령어 선택을 프로세서(704)에게 전송한다. 다른 유형의 사용자 입력 장치로는 마우스, 트랙볼 또는 방향 정보 및 명령어 선택을 프로세서(704)에게 전송하여 디스플레이(712) 상의 커서의 움직임을 제어하는 커서 방향키와 같은 커서 제어부(716)가 있다. 이 입력 장치는 통상, 장치로 하여금 평면에서 위치를 타나낼 수 있게 하는 제 1 축(예를 들면, x) 및 제 2 축(예를 들면, y)의 2개의 축의 2개의 자유도를 갖는다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(700)은 영상 데이터를 수집하고 처리하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 이러한 사용은 메인 메모리(706)에 포함된 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(704)에 응답하여 컴퓨터 시스템(700)에 의해 제공된다. 그러한 명령어는 저장 장치(710)와 같은 다른 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 메인 메모리(706)로 판독될 수도 있다. 메인 메모리(706)에 포함된 명령어의 시퀀스의 실행은 프로세서(704)로 하여금 상술한 단계들을 실행하게 한다. 메인 메모리(706)에 포함된 명령어의 시퀀스를 실행하기 위해 멀티프로세싱 구성에서 하나 이상의 프로세서가 이용될 수 있다. 다른 실시예에서는, 상술한 실시예를 구현하기 위해 소프트웨어 명령어 대신에 또는 이와 조합하여 배선 회로(hard-wired circuitry)가 사용될 수도 있다. 따라서, 실시예들은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정 조합에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 "컴퓨터 판독 가능한 매체"란 용어는 실행을 위해 프로세서(704)에 명령어를 제공하는데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 그러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는 많은 형태를 취할 수도 있다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 저장 장치(710)와 같은 광 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 메인 메모리(706)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(702)를 포함하는 배선을 포함하여, 동축 케이블, 구리 배선 및 광섬유를 포함한다. 전송 매체는 또한, 무선 파 및 적외선 데이터 통신 동안 생성된 파와 같은 음향파 또는 광 파의 형태를 취할 수 있다.
일반적인 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 예를 들면, 플로피 디스크, 가요성 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프 또는 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광 매체, 펀치 카드, 페이퍼테이프, 홀 패턴을 갖는 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 후술하는 반송파 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.
실행을 위해 프로세서(704)에게 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 전달하는데 여러 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체가 관여할 수도 있다. 예를 들면, 명령어들이 처음에 원격 컴퓨터의 자기 디스크에 저장되어 있을 수 있다. 원격 컴퓨터는 명령어들을 동적 메모리에 로딩하고 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 명령어를 송신할 수 있다. 컴퓨터 시스템(700)에 대해 로컬인 모뎀은 전화선 상의 데이터를 수신할 수 있고 적외선 송신기를 사용하여 데이터를 적외선 신호로 변환할 수 있다. 버스(702)에 결합된 적외선 검출기는 적외선 신호로 반송된 데이터를 수신하고 그 데이터를 버스(702)에 전달한다. 버스(702)는 이 데이터를 메인 메모리(706)로 전달하고, 프로세서(704)가 메인 메모리로부터 명령어를 검출하여 실행한다. 메인 메모리(706)에 의해 수신된 명령어는 프로세서(704)에 의해 실행하기 전 또는 후에 저장 장치(710)에 선택적으로 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(700)은 또한 버스(702)에 결합된 통신 인터페이스(718)를 포함한다. 통신 인터페이스(718)는 로컬 네트워크(722)에 접속되는 네트워크 링크(720)에 대해 양방향 데이터 통신 결합을 제공한다. 예를 들면, 통신 인터페이스(718)는 대응하는 유형의 전화선에 대해 데이터 통신 접속을 제공하는 ISDN(integrated services digital network) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(718)는 호환 가능한 LAN(local area network)에 대한 데이터 통신 접속을 제공하는 LAN 카드일 수 있다. 무선 링크도 구현될 수 있다. 임의의 그러한 구현예에서, 통신 인터페이스(718)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 데이터 스트림을 운반하는 전기, 전자기 또는 광학 신호를 송신 및 수신한다.
네트워크 링크(720)는 통상 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 장치에 대한 데이터 통신을 제공한다. 예를 들면, 네트워크 링크(720)는 로컬 네트워크(722)를 통해 호스트 컴퓨터(724) 또는 의료 장비(726)에 대한 접속을 제공할 수 있다. 네트워크 링크(720)를 통해 전송된 데이터 스트림은 전기, 전자기 또는 광학 신호를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(700)에 대해 데이터를 전달하는, 다양한 네트워크를 통한 신호와 네트워크 링크(720) 상의 신호 및 통신 인터페이스(718)를 통한 신호는 정보를 전송하는 반송파 형태를 갖는다. 컴퓨터 시스템(700)은 네트워크, 네트워크 링크(720) 및 통신 인터페이스(718)를 통해, 메시지를 송신하고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "열(column)" 및 "행(row)"이란 용어는 각각 이미지 요소의 수직 라인 및 수평 라인을 지칭할 필요는 없고, 상호 교환하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, "열"이란 용어가 이미지 요소의 수평 라인을 지칭할 수도 있고, "행"이란 용어가 이미지 요소의 수직 라인을 징치할 수도 있다. 또한, "제 1 열"(또는 "제 1 행")이란 용어는 이미저의 이미지 요소의 첫번째 라인만 지칭할 필요는 없고, 이미저의 라인들 중 임의의 한 라인을 지칭하는데 사용할 수도 있다. 이는 "제 2 열"(또는 "제 2 행"), "제 3 열"(또는 "제 3 행") 등의 용어에 대해서도 마찬가지로 적용된다. 또한, "제 1 이미지 요소"는 이미저 내의 라인 내의 첫번째 이미지 요소만 지칭할 필요는 없고, 라인 애의 이미지 요소의 임의의 한 이미지 요소를 지칭하는데 사용될 수도 있다. 이는 "제 2 이미지 요소", "제 3 이미지 요소" 등의 용어에도 마찬가지로 적용된다.
이상 특정 실시예를 설명하였지만, 이들 실시예는 본 발명을 한정하고자 하 는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 프로세서/모듈에 의해 실행되는 동작들은 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 조합에 의해 행해질 수 있으며, "프로세서"의 특정 정의를 포함하는 특정 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다는 예시적인 것으로 고려해야 한다. 본 발명은 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 대체물, 변형예 및 균등물을 커버하고자 한다.

Claims (35)

  1. 촬영 시스템(imaging system)으로서,
    제 1 행 내의 제 1 이미지 요소(image element)와,
    상기 제 1 행 내의 제 2 이미지 요소와,
    제 2 행 내에 위치하며, 상기 제 1 이미지 요소와 함께 제 1 열 내에 위치하는 제 3 이미지 요소와,
    게이트 드라이버와,
    상기 게이트 드라이버로부터 연장되며, 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소가 접속되어 있는 제 1 전기 라인과,
    상기 제 1 이미지 요소가 접속되어 있는 제 2 전기 라인과,
    상기 제 3 이미지 요소가 접속되어 있는 제 3 전기 라인을 포함하는
    촬영 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 부가적인 이미지 요소가 상기 제 3 이미지 요소와 상기 제 1 이미지 요소 사이에 위치하도록 상기 제 3 이미지 요소는 상기 제 1 이미지 요소로부터 이격되어 있는
    촬영 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 부가적인 이미지 요소는 상기 제 1 열 내에 연속적으로 위치하는 세 개의 부가적인 이미지 요소를 포함하는
    촬영 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 부가적인 이미지 요소는 제 3 행 내에 제 4 이미지 요소를 포함하는
    촬영 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버가 상기 제 1 및 상기 제 4 이미지 요소로부터의 각각의 영상 신호를 동시에 액세스하게 하는 제어 신호를 생성하는 회로를 더 포함하는
    촬영 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    선택적으로 상기 제 1 및 상기 제 4 이미지 요소 중 하나로부터의 신호를 수신하거나 또는 상기 제 1 및 상기 제 4 이미지 요소 모두로부터의 신호로부터 유도된 신호를 수신하기 위한 상기 제 2 전기 라인에 접속된 증폭기를 더 포함하는
    촬영 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 상기 제 1 이미지 요소로부터의 제 1 신호와 상기 제 4 이미지 요소로부터의 제 2 신호가 상기 제 2 전기 라인을 통해 수집되게 하도록 구성되어 있는
    촬영 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 상기 제 1 및 상기 제 2 신호가 동시에 수집되게 하도록 구성되어 있는
    촬영 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 상기 제 1 및 상기 제 2 신호가 차례로 수집되게 하도록 구성되어 있는
    촬영 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 2 신호를 사용하여 영상을 생성하는 프로세서를 더 포함하되, 상기 제 1 및 상기 제 2 신호 중 한 신호는 상기 영상의 제 1 포인트를 형성하고, 상기 제 1 및 상기 제 2 신호 중 다른 한 신호는 상기 영상의 제 2 포인트를 형성하는
    촬영 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 라인의 적어도 한 부분은 상기 제 1 전기 라인에 대해 거의 직각이고, 상기 제 3 전기 라인의 적어도 한 부분은 상기 제 1 전기 라인에 대해 거의 직각인
    촬영 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 라인의 단부에 접속된 제 1 증폭기와, 상기 제 3 전기 라인의 단부에 접속된 제 2 증폭기를 더 포함하는
    촬영 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 라인의 단부에 접속된 제 1 접속 패드와, 상기 제 3 전기 라인의 단부에 접속된 제 2 접속 패드를 더 포함하는
    촬영 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 요소는 광자(light photon)에 응답하여 신호를 생성하는
    촬영 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 요소는 방사(radiation)에 응답하여 신호를 생성하는
    촬영 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버가 상기 제 1 및 상기 제 3 이미지 요소로부터의 각 영상 신호를 동시에 액세스하게 하는 제어 신호를 생성하는 회로를 더 포함하는
    촬영 시스템.
  17. 영상 신호 수집 방법에 있어서,
    제 1 행 내의 제 1 이미지 요소로부터의 제 1 영상 신호와, 제 2 행 내의 제 2 이미지 요소로부터의 제 2 영상 신호를 액세스하는 단계와,
    상기 제 1 행 내의 제 3 이미지 요소로부터 제 3 영상 신호를 액세스하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 , 제 2, 제 3 영상 신호는 동시에 액세스되고, 상기 제 1 영상 신호는 제 1 전기 라인을 사용하여 액세스되고, 상기 제 2 영상 신호는 제 2 전기 라인을 사용하여 액세스되는
    영상 신호 수집 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 이미지 요소와 상기 제 1 이미지 요소 사이에 어떠한 이미지 요소도 존재하지 않도록 상기 제 2 이미지 요소는 상기 제 1 이미지 요소에 인접하게 위치하는
    영상 신호 수집 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 이미지 요소와 상기 제 1 이미지 요소 사이에 하나 이상의 부가적인 이미지 요소가 존재하도록 상기 제 2 이미지 요소는 상기 제 1 이미지 요소로부터 이격되어 있는
    영상 신호 수집 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 부가적인 이미지 요소는 제 3 영상 신호를 제공하는 제 4 이미지 요소를 포함하는
    영상 신호 수집 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 3 영상 신호를 결합하여 합 신호를 형성하는 단계를 더 포함하는
    영상 신호 수집 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 3 영상 신호를 사용하여 영상을 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 영상 신호는 상기 영상의 제 1 포인트를 형성하고, 상기 제 3 영상 신호는 상기 영상의 제 2 포인트를 형성하는
    영상 신호 수집 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    방사(radiation)를 이용하여 상기 제 1 및 상기 제 2 영상 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는
    영상 신호 수집 방법.
  24. 제어 모듈로서,
    상기 제어 모듈은 제 1 이미지 요소로부터의 제 1 영상 신호, 제 2 이미지 요소로부터의 제 2 영상 신호 및 제 3 이미지 요소로부터의 제 3 영상 신호를 액세스하는 제어 신호를 생성하도록 구성되어 있으며,
    상기 제 1 이미지 요소 및 상기 제 3 이미지 요소는 제 1 행에 위치하고, 상기 제 2 이미지 요소는 제 2 행에 위치하며, 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소는 하나의 열 내에 위치하고, 상기 제 1 이미지 요소는 제 1 전기 라인에 접속되어 상기 제 1 영상 신호를 전송하고, 상기 제 2 이미지 요소는 제 2 전기 라인에 접속되어 상기 제 2 영상 신호를 전송하는
    제어 모듈.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 또한 제 1 열 내에 위치해 있는 제 4 이미지 요소로부터의 제 4 영상 신호에 액세스하는 제어 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 제 4 영상은 상기 제 1 및 상기 제 2 이미지 요소 사이에 위치하는
    제어 모듈.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 요소로부터의 상기 제 1 영상 신호와 상기 제 4 이미지 요 소로부터의 상기 제 4 영상 신호를 결합하여 합 신호를 형성하는 노드를 더 포함하는
    제어 모듈.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 요소로부터의 상기 제 1 영상 신호와 상기 제 4 이미지 요소로부터의 상기 제 4 영상 신호를 사용하여 영상을 생성하는 프로세서를 더 포함하되, 상기 제 1 영상 신호는 상기 영상의 제 1 포인트를 형성하고, 상기 제 4 영상 신호는 상기 영상의 제 2 포인트를 형성하는
    제어 모듈.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 4 영상 신호가 동시에 또는 차례로 선택적으로 수집될 수 있게 하는 회로를 더 포함하는
    제어 모듈.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 라인은 제 1 증폭기에 접속되고, 상기 제 2 전기 라인은 제 2 증폭기에 접속되는
    제어 모듈.
  30. 촬영 시스템으로서,
    이미지 요소의 제 1 라인과 이미지 요소의 제 2 라인을 갖는 이미저로서, 상기 제 1 라인과 상기 제 2 라인 사이에 어떠한 부가적인 이미지 요소의 라인도 위치하지 않도록 상기 제 1 및 상기 제 2 라인은 서로에 대해 인접한 상기 이미저와,
    상기 이미저에 결합되어 선택적으로 상기 이미지 요소의 제 1 라인 및 상기 이미지 요소의 상기 제 2 라인으로부터의 신호를 동시에 수집하거나 또는 상기 이미지 요소의 제 1 라인으로부터의 신호가 수집된 후에 상기 이미지 요소의 제 2 라인으로부터의 신호를 수집하도록 구성된 액세스 회로를 포함하는
    촬영 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 라인으로부터의 상기 이미지 요소 중 하나와 상기 제 2 라인으로부터의 상기 이미지 요소 중 하나는 전기 라인에 접속되는
    촬영 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 전기 라인은 상기 제 1 라인으로부터의 이미지 요소 중 하나로부터의 제 1 신호와 상기 제 2 라인으로부터의 상기 이미지 요소 중 하나로부터의 제 2 신호를 수집할 수 있는 노드를 포함하는
    촬영 시스템.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 이미저는 이미지 요소의 제 3 라인과 이미지 요소의 제 4 라인을 더 포함하고, 상기 액세스 회로는 상기 이미지 요소의 라인들 중 2개로부터의 신호 또는 4개로부터의 신호를 선택적으로 비닝(binning)할 수 있도록 구성되는
    촬영 시스템.
  34. 제 30 항에 있어서,
    각각의 상기 이미지 요소는 광자에 응답하여 신호를 생성하도록 구성되는
    촬영 시스템.
  35. 제 30 항에 있어서,
    각각의 상기 이미지 요소는 변환 패널의 일부분 및 광 검출기 어레이의 일부분을 포함하는
    촬영 시스템.
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