KR20100055973A - 초점-수상면 거리를 맞추는 구조를 구비하는 엑스레이 장치 - Google Patents

초점-수상면 거리를 맞추는 구조를 구비하는 엑스레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엑스레이 장치로서, 일측에 엑스선 광원부를 구비하는 본체; 상기 본체의 일측에 결합되는 콜리메이터 조립부; 및 상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선을 검출하는 디텍터; 를 포함하며, 상기 콜리메이터 조립부는, 상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선의 조사 범위를 조정하는 콜리메이터; 램프; 상기 램프에서 방출된 빛을 반사시키는 미러; 상기 미러에서 반사된 빛이 투과되어 수광부에 눈금이 비춰지도록 하는 눈금이 표시된 콜리메이터 창; 및 상기 미러에서 반사된 빛의 중심축에 대해 소정의 각도로 기울어진 구조로 구비되어 상기 수광부에 빛을 방출하는 보조 광원부를 포함하는 구조의 엑스레이 장치를 제공한다.

Description

초점-수상면 거리를 맞추는 구조를 구비하는 엑스레이 장치 {X-ray apparatus having structure for setting source to image distance}
본 발명은 초점-수상면 거리를 맞추는 구조를 구비하는 휴대용 및 메디컬용 엑스레이 장치 에 관한 것이다.
엑스레이 장치는 물질에 따라 흡수도가 달라지는 방사선(X-ray)를 이용하여 인체 내부의 여러 기관의 흡수율의 차이를 엑스레이 영상(인체 내의 각종 구조가 필름 위에 투영된 그림자의 영상)으로 보여 준다. 이러한 엑스레이 장치는 의료 목적의 진단과 더불어 구조물 내부의 결함을 밝혀내는 비파괴검사 등에 이용되고 있다.
이 중 의료용으로 사용되는 종래의 엑스레이 장치는 대부분 크고 무거워 일반적으로 의료기관 내에 설치되며, 이를 이용하기 위해서는 엑스레이 장치가 구비된 의료기관을 직접 방문하거나, 또는 의료기관의 외부출장 진료시 차량에 탑재되어 이동되는 엑스레이 촬영기기를 이용해야만 하므로 거동이 불편한 환자들에게는 그 사용이 용이하지 못하였다.
상기와 같은 문제점에 의하여 소형의 엑스레이 장치가 요구되었고, 최근 들어 휴대 및 설치가 용이한 소형 엑스레이 장치가 개발되었다. 이러한 소형 엑스레이 장치에 구비되는 엑스레이 광원은 종래의 대형 엑스레이 장치에 구비되던 엑스레이 광원과 달리 상대적으로 낮은 전압으로도 엑스레이 발생이 가능해져 소형화된 엑스레이 장치가 개발될 수 있었다.
그러나, 이러한 엑스레이 장치는 거치형의 일반 엑스레이 장치와는 달리 촬영마다 세팅이 필요하다는 문제점이 있다. 즉, 엑스레이 장치의 설치시에는, 광원에서 방출되는 엑스선의 중심이 디텍터의 중심에 수직으로 조사되도록 하고, 필요에 따라서 초점과 디텍터의 수상면 간 거리(SID: source to image distance)를 설정하여 세팅해야 하는 등, 여러가지 번거로운 과정을 거친다. 또한, 초점과 디텍터의 수상면 간 거리(SID)를 별도로 구비한 줄자 등을 이용하여 측정해야 하는 번거로움이 있었다. 이러한 세팅이 정확하지 않게 이루어졌을 경우 엑스선 촬영의 결과가 좋지 못하므로 정확한 세팅을 위한 시간이 많이 소요되며, 비숙련자들에게는 세팅이 용이하지 않다는 문제점이 따른다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 초점-수상면 거리(SID)를 간단하고 용이하면서도 정확하게 맞출 수 있는 구조를 포함하는 엑스레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 및 메디칼용으로 사용이 가능한 엑스레이 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엑스레이 장치는, 일측에 엑스선 광원부를 구비하는 본체; 상기 본체의 일측에 결합되는 콜리메이터 조립부; 및 상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선을 검출하는 디텍터; 를 포함하며, 상기 콜리메이터 조립부는, 상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선의 조사 범위를 조정하는 콜리메이터; 램프; 상기 램프에서 방출된 빛을 반사시키는 미러; 상기 미러에서 반사된 빛이 투과되어 수광부에 눈금이 비춰지도록 하는 눈금이 표시된 콜리메이터 창; 및 상기 미러에서 반사된 빛의 중심축에 대해 소정의 각도로 기울어진 구조로 구비되어 상기 수광부에 빛을 방출하는 보조 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수광부는 상기 디텍터이며, 상기 콜리메이터 창에 표시된 눈금은 상기 디텍터에 표시되는 구조를 이룬다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 엑스선 광원부와 상기 디텍터 사이에 엑스레이 촬영 대상물을 위치시키는 테이블을 더 구비하고, 상기 수광부는 상기 테이블이며, 상기 콜리메이터 창에 표시된 눈금은 상기 테이블에 표시되는 구조를 이룬 다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 디텍터는 엑스선을 센싱하는 대면적 디지털 센서 또는 엑스선을 감광시키는 필름의 형태를 이룬다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 콜리메이터 조립부는 상기 본체의 일측에 회전되는 구조로 결합된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보조 광원부는 레이저 또는 가시광선이 방출되는 구조를 이룬다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 엑스선 광원부와 상기 디텍터 사이의 거리 조절은 상기 엑스선 광원부가 고정된 상태에서 상기 디텍터가 이동하거나, 또는 상기 디텍터가 고정된 상태에서 상기 엑스선 광원부가 이동하거나, 또는 상기 엑스선 광원부 및 상기 디텍터가 모두 이동하는 것으로 달성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보조 광원부는 미세 조절이 가능한 회전각도 조절나사를 포함하고 있고, 상기 회전각도 조절나사를 조절하여 상기 보조 광원부에서 방출되는 빛의 각도를 조절하는 구조를 이룬다.
이상의 설명과 같이 본 발명에 의하면, 초점-수상면 거리(SID)를 간단하고 용이하면서도 정확하게 맞출 수 있는 구조를 구비함으로써, 편의성 및 엑스레이 촬영 결과의 정밀도가 향상된 엑스레이 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 엑스레이 장치는 휴대용 및 메디칼용으로 사용이 가능 하며, 사람뿐만 아니라 동물을 엑스레이 촬영하는 데에도 사용할 수 있는 효과를 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 설명의 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엑스레이 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 도 1의 엑스레이 장치의 단면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 엑스레이 장치(100)는 본체(110), 콜리메이터 조립부(120) 및 디텍터(130)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
상기 본체(110)의 일측에는 엑스선 광원부(114)가 구비되어 있고, 상기 콜리메이터 조립부(120)는 상기 엑스선 광원부(114)가 구비된 본체(110)의 일측에 결합되어 있다. 상기 디텍터(130)는 상기 엑스선 광원부(114)에서 방출된 엑스선을 검출한다.
상기 콜리메이터 조립부(120)에는, 상기 엑스선 광원부(120)에서 방출된 엑스선의 조사 범위를 조정하는 콜리메이터(125), 램프(122), 상기 램프(122)에서 방출된 빛을 디텍터(130)로 반사시키는 미러(124), 상기 미러(124)에서 반사된 빛이 투과될 때 상기 디텍터(130)에 눈금이 비춰지도록 하는 눈금(129)이 표시된 콜리메이터 창(128), 및 상기 미러(124)에서 반사된 빛의 중심축에 대해 소정의 각도로 기울어진 구조로 상기 디텍터(130)에 빛을 방출하는 보조 광원부(126)가 구비되어 있다.
상기 디텍터(130)은 상기 엑스선 광원부(120)에서 방출된 엑스선을 검출하는 대면적 디지털 센서이거나, 또는 상기 엑스선을 감광시키는 필름일 수 있다.
상기 보조 광원부(126)에서 방출되는 빛은 육안으로 식별이 가능한 빛으로서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 레이저 또는 가시광선일 수 있다. 따라서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엑스레이 장치는 휴대용으로 사용가능하며, 사람을 촬영할 경우에는 보조광원으로서 가시광선을 사용하며, 동물을 촬영할 경우에는 보조광원으로서 레이저를 사용할 수 있다.
상기 엑스레이 장치(100)에서 SID를 맞추는 과정은 다음과 같다.
콜리메이터 조립부(120)의 램프(122)를 켜면 상기 램프(122)의 빛이 미러(124)에 반사되어 디텍터(130)에 비춰진다. 이 때, 상기 램프(122)의 빛이 콜리메이터 창(128)을 통과하면서, 상기 콜리메이터 창(128)에 형성된 눈금(129)이 상기 디텍터에 비춰지게 된다.
한편, 보조 광원부(126)에서 빛이 방출되면 상기 디텍터(130) 상에 비춰진 눈금(129') 과 상기 눈금(129') 상에 비춰진 빛의 위치를 통해 SID를 맞춘다. 즉, 디텍터 상에서 빛이 위치하는 곳이 눈금(129')의 중앙(A)일 때 SID가 세팅되는 경우, 본체(110), 또는 디텍터(130), 또는 본체(110) 및 디텍터(130)를 앞 또는 뒤로 이동시켜서 빛이 눈금의 중앙(A)에 위치하도록 한다.
또한 각각의 눈금은 서로 다른 값의 SID에 대응하므로, 도 3에서와 같이, 요구되는 SID값이 도 2의 SID의 값보다 큰 경우(D'>D) 디텍터(130) 상의 해당 눈금(A')에 빛의 위치를 맞추는 방법을 사용한다. 이 때, 빛을 눈금의 중앙(A)에 위치시키지 않고 해당 SID에 대응하는 눈금(A')에 위치시켜 SID를 맞춘다. 또한, 이 때에도, 본체(110), 또는 디텍터(130), 또는 본체(110) 및 디텍터(130)를 앞 또는 뒤로 이동시켜서 빛이 눈금의 중앙(A')에 위치하도록 함으로써 SID를 맞춘다.
도 4에는 본체에 콜리메이터 조립부가 결합된 구조의 전면도가 도시되어 있다.
콜리메이터 조립부(120)의 콜리메이터 창(128)에는 중심으로부터 좌우 방향으로 눈금(129)이 형성되어 있다. 상기 눈금(129)은 중심부위에 밀접하게 형성되어 있고, 좌측 및 우측으로 갈수록 상기 눈금(129)의 간격이 커지는 구조로 형성되어 있다.
이러한 콜리메이터 조립부(120)는 본체(110)와 결합된 일측 상에서 회전되는 구조를 이룬다. 즉, 레이저와 빛이 조사되는 디텍터(도 2: 130)의 위치, 구조 및 기타 필요 시에 따라서 SID를 용이하게 맞출수 있도록 콜리메이터 조립부(120)를 90도 회전시켜 사용할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엑스레이 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 6 및 도 7에는 도 5의 엑스레이 장치의 단면도가 도시되어 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 엑스레이 장치(101)는 본체(110), 콜리메이터 조립부(121) 및 디텍터(130)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
상기 본체(110)의 일측에는 엑스선 광원부(114)가 구비되어 있고, 상기 콜리메이터 조립부(121)는 상기 엑스선 광원부(114)가 구비된 본체(110)의 일측에 결합되어 있다. 상기 디텍터(130)는 상기 엑스선 광원부(114)에서 방출된 엑스선을 검출한다.
상기 콜리메이터 조립부(121)에는, 상기 엑스선 광원부(114)에서 방출된 엑스선의 조사 범위를 조정하는 콜리메이터(125), 램프(122), 상기 램프(122)에서 방출된 빛을 상기 디텍터(130)로 반사시키는 미러(124), 상기 미러(124)에서 반사된 빛이 투과될 때 상기 디텍터(130)에 '+'자 형상의 정렬 마크가 비춰지도록 하는 정렬마크가 표시된 콜리메이터 창(127); 및 상기 디텍터(130)로 빛을 방출하고, 각도 조절이 가능한 구조의 보조 광원부(140)가 포함되어 있다.
상기 엑스레이 장치(101)에서 SID를 맞추는 과정은 다음과 같다.
콜리메이터 조립부(121)의 램프(122)를 켜면 상기 램프(122)의 빛이 미러(124)에 반사되어 디텍터(130)에 비춰진다. 이 때, 상기 램프(122)의 빛이 콜리메이터 창(127)을 통과하면서, 상기 콜리메이터 창(128)에 형성된 '+'자 형상의 정렬마크가 상기 디텍터(130)에 비춰지게 된다.
한편, 보조 광원부(140)를 회전하여 보조 광원부(140)에서 방출되는 빛이 상기 디텍터(130)에 비춰진 '+'자 형상의 정렬마크의 중심에 위치하도록 각도를 조절한다. (보조 광원부(140)에 관한 구조 및 작동 원리는 도 8 및 도 9에 관한 설명에서 자세하게 언급한다) 상기 보조 광원부(140)가 회전되는 각도는 SID의 값에 대 응한다. 즉, 각각의 회전되는 각도값이 각각의 SID의 값과 대응한다. 따라서, 요구되는 SID 값을 맞출 때에, 상기 보조 광원부(140)를 요구되는 SID의 값에 대응하는 각도로 회전시킨 후, 상기 보조 광원부(140)에서 방출된 빛이 상기 디텍터(130)의 정렬마크 중심에 위치하도록 본체(110) 또는 디텍터(130)를 이동시켜 SID를 맞추는 구조로 이루어진다.
예를 들어, 도 7에서와 같이, 필요한 SID값이 도 6의 SID의 값보다 큰 경우(D'>D), D' 값에 해당하는 보조 광원부(140)의 회전 각도(B')의 값을 도출하여 상기 보조 광원부(140)가 상기 회전 각도(B')가 되도록 회전시킨다.
그 후, 본체(110) 또는 디텍터(130)을 이동시켜 보조 광원부(140)에서 방출된 레이저가 상기 디텍터(130)의 정렬마크 중심에 위치하도록 한다.
즉, SID가 정상적으로 맞춰질 경우에는, 보조 광원부(140)에서 방출된 빛이 정렬마크에 중앙에 위치하는 구조로 이루어 진다.
도 8에는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 엑스레이 장치의 단면도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 엑스레이 장치(103)에는 제 1 실시예의 엑스레이 장치(100)에 테이블(150)이 추가로 포함되어 있다. 즉, 엑스선 광원부(114)와 디텍터(130)사이에 촬영 대상물을 위치시키는 테이블(150)이 위치하고, 초점-수상면 거리(SID)는 상기 테이블(150)에 맞춘다. 구체적으로, 콜리메이터 창(도 1: 128)의 눈금이 상기 테이블(150)에 비치도록 하고, 보조 광원부(126)의 빛도 상기 테이블(150)에 비추도록 하여, 제 1 실시예의 설명에 따른 방법으로 SID를 맞춘다. 즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 엑스레이 장치는 메디칼용으로 사용가능하며, 사람을 촬영할 경우에는 보조광원으로서 가시광선을 사용하며, 동물을 촬영할 경우에는 보조광원으로서 레이저를 사용할 수 있다.
이러한, 테이블(150)이 추가로 포함되고, 상기 엑스선 광원부(114)와 상기 테이블(150)사이의 거리를 SID로 설정하는 구조는 상기 제 1 실시예뿐 만 아니라 상기 제 2 실시예의 구조에서도 응용될 수 있음은 물론이다.
도 9 및 도 10에는 각각 도 6 및 도 7의 보조 광원부가 확대도로서 도시되어 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 보조 광원부(140)는 고정하판(148), 상기 고정하판(148)상에서 소정의 각도로 회전할 수 있도록 축으로 연결된 회전상판(143), 상기 회전상판(143)의 양측에 설치되어 회전상판(143)의 회전에 대한 복원력을 제공하는 스프링(146), 상기 회전상판(143) 상에 장착된 광원(142), 및 상기 회전상판(143)을 회전시키는 회전각도 조절나사(145)를 구비하고 있다.
예를 들어, 상기 도 10에서와 같이 회전각도가 B'인 상태에서 도 9에서와 같이 회전각도를 B로 변경하기 위해 회전각도 조절나사(145)를 조절하면 상기 회전각도 조절나사(145)의 단부가 회전상판(143)의 일측을 압박하여 회전상판(143)이 축(144)을 중심으로 회전하게 된다.
따라서, 보조 광원부는(140) 상기 회전각도 조절나사(145)의 조절에 의해 광원(142)의 각도가 변경되는 구조를 이룬다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엑스레이 장치의 사시도이다;
도 2 및 도 3은 도 1의 엑스레이 장치의 단면도이다;
도 4는 본체에 콜리메이터 조립부가 결합된 구조의 전면도이다;
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엑스레이 장치의 사시도이다;
도 6 및 도 7은 도 5의 엑스레이 장치의 단면도이다;
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 엑스레이 장치의 단면도이다;
도 9는 도 6의 엑스레이 장치 중 보조 광원부의 확대도이다;
도 10은 도 7의 엑스레이 장치 중 보조 광원부의 확대도이다.

Claims (8)

  1. 일측에 엑스선 광원부를 구비하는 본체;
    상기 본체의 일측에 결합되는 콜리메이터 조립부; 및
    상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선을 검출하는 디텍터;
    를 포함하며,
    상기 콜리메이터 조립부는,
    상기 엑스선 광원부에서 방출된 엑스선의 조사 범위를 조정하는 콜리메이터;
    램프;
    상기 램프에서 방출된 빛을 반사시키는 미러;
    상기 미러에서 반사된 빛이 투과되어 수광부에 눈금이 비춰지도록 하는 눈금이 표시된 콜리메이터 창; 및
    상기 미러에서 반사된 빛의 중심축에 대해 소정의 각도로 기울어진 구조로 구비되어 상기 수광부에 빛을 방출하는 보조 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 디텍터이며, 상기 콜리메이터 창에 표시된 눈금은 상기 디텍터에 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 광원부와 상기 디텍터 사이에 엑스레이 촬영 대상물을 위치시키는 테이블을 더 구비하고,
    상기 수광부는 상기 테이블이며, 상기 콜리메이터 창에 표시된 눈금은 상기 테이블에 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디텍터는 엑스선을 검출하는 디지털 센서 또는 엑스선을 감광시키는 필름인 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜리메이터 조립부는 상기 본체의 일측에 회전되는 구조로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 광원부에서는 레이저 또는 가시광선이 방출되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엑스선 광원부와 디텍터 사이의 거리 조절은 상기 엑스선 광원부가 고정된 상태에서 상기 디텍터가 이동하거나, 또는 상기 디텍터가 고정된 상태에서 상기 엑스선 광원부가 이동하거나, 또는 상기 엑스선 광원부 및 상기 디텍터가 이동하는 것으로 달성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 광원부는 미세 조절이 가능한 회전각도 조절나사를 구비하고 있고, 상기 회전각도 조절나사를 조절하여 상기 보조 광원부에서 방출되는 빛의 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 장치.
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