KR102137640B1 - X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치 및 x선 영상 검출기 - Google Patents

Abstract

X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치 및 X선 영상 검출기가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치는, X선 영상 검출기에서 이웃하는 두 검출 패널 일부가 상호 겹치는 오버랩(Overlap) 구간 내 픽셀들의 정렬도를 조절하기 위한 장치로서, X선 영상 검출기의 고정 검출 패널과 가장자리 일부가 겹쳐 오버랩 구간을 형성하도록 제1 가동 검출 패널을 패널 케이스 내 백 플레이트 상의 고정 검출 패널보다 높은 위치에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛을 포함하며, 제1 정렬 유닛은, 제1 가동 검출 패널과 이웃하는 검출 패널이 상호 겹치는 제1 방향 또는 제1 방향 및 이와 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성되는 것을 요지로 한다.

Description

X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치 및 X선 영상 검출기{Panel align device of X-ray Detector and X-ray Detector containing the same}

본 발명은 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 X선에 반응하는 물질들로 구성된 신틸레이터에 X선이 도달하여 발생되는 가시광선에 의해 각 픽셀들의 광전 변환 소자에서 발생한 신호(전하)를 감지하고 그 크기에 비례하는 전기 신호로 변환하여 출력하는 X선 영상 검출기의 검출 패널들의 정렬도를 조절하는 패널 정렬 장치 및 이를 포함하는 X선 영상 검출기에 관한 것이다.

일반적으로, X선 촬영 시스템은 크게, X선 발생기(X-ray Generator)와 X선 영상 검출기(X-ray Detector)로 구성된다. X선 발생기(X-ray Generator)는 X선을 생성하여 피검체를 향하여 조사하며, X선 영상 검출기(X-ray Detector)는 피검체를 투과한 X선에 반응하여 발산된 빛을 전기(전하) 신호로 변환하여 이미지 데이터를 획득한다.

그 중에서 X선 영상 검출기(1)는 도 17 및 도 18의 예시와 같이, 이미지 센서부(2), 전자회로기판(3) 및 자동노출요청신호 생성부(4)를 포함하며, 이미지 센서부(2)는 다시, 피검체를 투과한 X선에 반응하는 물질들로 구성된 신틸레이터(2a)와, 신틸레이터(2a)에서 발생한 빛(가시광)을 검출하는 이미지 검출부(2b)를 구비하며, 그 외 게이트 구동부(2c) 및 리드아웃부(2d)를 포함한다.

신틸레이터(2a)는 앞서 언급한 바와 같이, 피검체(6)를 투과한 X선에 반응하여 빛(가시광)을 발생시키는 형광 물질을 포함하는 구성으로 이루어져 X선 발생기(5)로부터 조사되고 피검체(6)를 투과한 X선을 가시광으로 변환시키며, 이미지 검출부(2b)는 신틸레이터(2a)에 의해 변환된 가시광으로부터 이미지 데이터를 획득한다.

이미지 검출부(2b)는 일반적으로 광전 변환 패널이라고도 하며 신틸레이터에 의한 광을 전기신호로 변환시켜 출력한다. 이미지 검출부(2b)는 도 13의 예시와 같이, 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 다수 개의 픽셀들을 포함하고, 상기 신틸레이터(2a)가 발생시킨 가시광의 광량에 비례하는 전하를 각 픽셀에 충전한다.

이미지 검출부(2b)의 특정 라인을 순차적으로 선택하여 구동신호를 인가하는 작업을 제어부(도시 생략)의 통제를 받아 상기 게이트 구동부(2c)가 수행하며, 리드아웃부(2d)는 상기 게이트 구동부(2c)에 의해 이미지 검출부(2b)의 특정 라인에 구동신호가 인가되면, 해당 라인의 각 픽셀에 충전된 전하값을 읽어 들이는 역할을 한다.

한편, 이처럼 구성된 X선 영상 검출기를 전신 촬영에 적합한 형태로 구현 하려면, 유효 검출 영역이 큰 대면적의 신틸레이터를 포함하는 검출 패널을 사용해야 한다. 그러나 대면적 신틸레이터는 수율의 문제 등으로 인하여 고도의 제조 기술을 필요로 하며, 때문에 가격이 고가인 단점이 있다. 또한 취급에 있어서도 각별한 주의가 요구된다.

이러한 문제를 해결하고자 신틸레이터를 포함하는 검출 패널을 여러 매로 분할하여 평면 형태로 배치하는 방안이 제안되었다. 예를 들어, 일본등록특허 제6099620호(이하, '선행문헌'이라 함)의 '방사선 영상 촬영 장치'에서와 같이, 3매의 검출 패널의 수광면이 X선 조사 방향에서 봤을 때 하나의 평면을 이루도록 배열시키는 기술이 제안된 바 있다.

3매의 검출 패널 배열에 있어서 상기 선행문헌에서는, 검출 패널 간 경계부에서 발생하는 정보 손실(Data Loss)을 방지하고자 이웃하는 두 매의 검출 패널의 가장자리 부분이 일부 겹치도록 배열하는 구성을 채택하고 있다. 이웃하는 두 검출 패널의 모서리를 간극 없이 서로 맞닿도록 배치할 경우 유효 검출 영역이 서로 이격되는 부분이 발생하여 정보가 누락될 수 있기 때문이다.

즉, 두 검출 패널을 동일 평면 상에 이웃하는 단부가 서로 간극 없이 맞닿도록 배치하는 경우, 각 검출 패널 가장 자리의 여유 마진으로 인하여 이웃하는 두 검출 패널 사이의 유효 검출 영역이 서로 이격되고, 그 부분에서 정보가 누락되는 상황이 발생하게 되며, 이 때문에 선행문헌에서와 같이 일부가 서로 겹치도록 다른 평면 상에 검출 패널들을 배열하는 방법을 채택하는 것이다.

물론 선행문헌에서와 같이 다른 평면 상에 이웃하는 두 검출 패널의 가장 자리 일부가 겹치도록 배열함에 있어서도, 이웃하는 두 검출 패널이 겹치는 오버랩 구간에서 아래 위로 배열되는 검출 패널의 픽셀들의 정렬도는 검출 정보에 대한 신뢰도를 높이는데 있어 매우 중요한 요소이다.

오버랩 구간에서 아래 위로 위치하는 대응되는 픽셀 간 중심을 일치시키는 수평 정렬도(중심 일치)가 정확하지 않을 경우, 다시 말해 오버랩 구간에서 아래 위로 대응되는 픽셀 위치가 조금이라도 틀어지면 정보 손실이 발생할 수 있다. 동일한 검출 영역이지만 아래에 위치하는 검출 패널의 픽셀과 위에 위치하는 검출 패널의 픽셀에서 획득되는 검출 정보가 달라지기 때문이다.

이처럼 이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 부분이 일정 부분 겹치도록 배열함에 있어 두 검출 패널 사이의 정렬도는 전체적인 영상 획득 품질에 지대한 영향을 미치고 나아가서는 제품의 신뢰도와도 직결된다. 제품 조립 과정에서 초기 세팅을 통해 정렬도를 정확히 일치시키는 작업을 행하더라도 장비 설치나 사용 중 외부의 물리적 충격에 의해 그 정렬도가 틀어질 수 있다.

그러나 상기 선행문헌에 개시된 종래 기술의 경우 틀어진 정렬도를 다시 맞추는 조절 수단이 부재한 관계로, 문제 발생 시 해결이 어렵다는 문제가 있으며, 그렇다고 검출 패널의 정렬도가 틀어진 상태로 장비를 사용하는 경우에는 특정 위치에 대한 영상 정보 획득이 불가능해 정확한 판독이 어려워질 수 밖에 없다는 문제가 있다.

일본등록특허 제6099620호(등록일 2017. 03.03.)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 부분이 일정 부분 겹치도록 배열한 X선 영상 검출기에 있어서, 두 검출 패널 사이의 정렬도를 용이하게 조절할 수 있는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치 및 이를 포함하는 X선 영상 검출기를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

X선 영상 검출기에서 이웃하는 두 검출 패널의 일부가 상호 겹치는 오버랩(OL, Overlap) 구간 내 픽셀들의 정렬도를 조절하기 위한 장치로서,

X선 영상 검출기의 고정 검출 패널과 가장자리 일부가 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 제1 가동 검출 패널을 패널 케이스 내 백 플레이트 상의 상기 고정 검출 패널과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛;을 포함하며,

상기 제1 정렬 유닛은,

상기 제1 가동 검출 패널을 제1 방향 또는 제1 방향 및 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 제1 가동 검출 패널과 가장자리 일부가 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 제2 가동 검출 패널을 상기 백 플레이트 상의 상기 제1 가동 검출 패널과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제2 정렬 유닛;을 더 포함하며,

이때 상기 제2 정렬 유닛은, 상기 제2 가동 검출 패널을 제1 방향 또는 제1 방향 및 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

일 예로서, 본 발명에 적용된 상기 제1 정렬 유닛과 제2 정렬 유닛은, 상기 제1 가동 검출 패널과 제2 가동 검출 패널 각각을 백 플레이트로부터 이격시켜 지지하는 지지돌기의 높이를 제외하고 동일한 구성일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 정렬 유닛과 제2 정렬 유닛 각각은,

상기 백 플레이트의 가장자리에 설치되고 제1 방향으로 길게 연장된 고정 블록과, 상기 고정 블록의 안착면에 제1 방향을 따라 설치되는 하나 이상의 홀더와, 상기 홀더에 의해 고정 블록의 상기 안착면에 고정되고 복수의 상기 지지돌기를 구비하는 시프트 바 및 상기 고정 블록의 일측 단부에 설치되며, 상기 안착면에 대하여 시프트 바의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부를 포함하며, 상기 홀더에는 고정 블록에 대한 상기 시프트 바의 움직임을 구속 또는 해제하는 하나 이상의 로크 나사가 설치된 구성일 수 있다.

또한, 상기 홀더에는 상기 안착면에 대하여 시프트 바의 제2 방향 위치를 조절하는 하나의 폭 방향 조절 나사가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 거리 조절부는, 상기 시프트 바의 일 단면과 마주하도록 상기 고정 블록의 일측에 설치되며 체결구멍이 형성된 스토퍼와, 일 단면이 상기 시프트 바의 일 단면과 접하도록 상기 체결구멍에 나사 체결되는 길이 방향 조절 나사로 이루어진 구성일 수 있다.

또한, 상기 홀더에는 시프트 바의 외면부 일부를 둘러싸는 가이드 홈이 형성되며, 상기 가이드 홈의 폭이 상기 시프트 바의 폭보다 크게 형성될 수 있다.

다른 예로서, 본 발명에 적용된 상기 제1 정렬 유닛과 제2 정렬 유닛은 상기 제1 가동 검출 패널과 제2 가동 검출 패널 각각을 백 플레이트로부터 다른 높이로 이격시켜 지지하는 시프트 바의 높이를 제외하고 동일한 구성일 수 있다.

이 경우 상기 제1 정렬 유닛과 제2 정렬 유닛 각각은,

패널 케이스의 프레임 본체를 구성하는 복수의 지주 중 제1 방향을 따라 길게 형성된 지주 내측의 단차진 탑재면을 따라 제1 방향으로 이동 가능하게 구비되는 시프트 바와, 상기 탑재면 인접 측부의 상기 지주 내측에 제1 방향을 따라 설치되어, 상기 탑재면 상에서 상기 시프트 바가 이탈하지 않도록 구속하는 하나 이상의 홀더와, 상기 탑재면의 일측 단부에 설치되며, 상기 탑재면 상에서 시프트 바의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부를 포함하며, 상기 홀더에는 탑재면 상에서의 시프트 바의 움직임을 구속 또는 해제하는 하나 이상의 로크 나사가 설치된 구성일 수 있다.

여기서 상기 거리 조절부는, 상기 시프트 바의 일 단면과 마주하도록 상기 탑재면의 일측에 설치되며 체결구멍이 형성된 스토퍼와, 상기 체결구멍에 나사 체결되어 일 단면이 상기 시프트 바의 일 단면과 접하도록 구성되는 길이 방향 조절 나사로 이루어진 구성일 수 있다.

그리고, 상기 홀더에는 시프트 바의 외면 일부를 둘러싸는 가이드 홈이 형성되며, 상기 가이드 홈의 폭이 상기 시프트 바의 폭보다 크게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 전술한 제1 정렬 유닛은 고정 검출 패널보다 높은 위치의 평면 상에 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부가 상기 고정 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시키는 구성일 수 있다.

그리고, 본 발명에 적용된 상기 제2 정렬 유닛은 제1 가동 검출 패널보다 높은 위치의 평면 상에 제2 가동 검출 패널의 가장자리 일부가 상기 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩 구간을 형성하도록 정렬시키는 구성일 수 있다.

다른 예로서, 상기 제1 정렬 유닛은 고정 검출 패널보다 낮은 위치의 평면 상에 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부가 상기 고정 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시킬 수도 있다.

그리고, 상기 제2 정렬 유닛은 제1 가동 검출 패널보다 낮은 위치의 평면 상에 제2 가동 검출 패널의 가장자리 일부가 상기 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시킬 수도 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

X선 입사에 따라 각 픽셀들의 형광체에서 발생한 빛을 감지하고 그 크기에 비례하는 전기신호로 변환하여 출력하는 X선 영상 검출기에 있어서,

일측이 개구된 직사각형 박스 형태로 구성되는 패널 케이스;

패널 케이스의 수용공간에 가장자리 일부가 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 계단식으로 배치되는 둘 이상의 검출 패널;

상기 검출 패널을 통해 획득된 X선 영상 정보에 대한 처리를 수행하는 회로유닛; 및

상기 검출 패널 중 가동 검출 패널과 패널 케이스의 백 플레이트 사이에 설치되는 전술한 일 측면에 따른 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치;를 포함하며,

상기 패널 정렬 장치를 이용하여 검출 패널과 다른 검출 패널의 일부가 서로 겹치는 상기 오버랩(OL) 구간 내 아래 위로 대응되는 픽셀들의 정렬도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 X선 영상 검출기에서 상기 둘 이상의 검출 패널은 일 예로서, 상기 패널 케이스의 수용공간 일측에 설치되는 고정 검출 패널과, 상기 고정 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 고정 검출 패널보다 높게 상기 패널 케이스의 중앙부에 설치되는 제1 가동 검출 패널, 그리고 상기 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 제1 가동 검출 패널보다 높게 상기 패널 케이스의 다른 일측에 설치되는 제2 가동 검출 패널을 포함할 수 있다.

다른 예로서, 상기 둘 이상의 검출 패널은, 상기 패널 케이스의 수용공간 일측에 설치되는 고정 검출 패널과, 상기 고정 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 고정 검출 패널보다 낮게 상기 패널 케이스의 중앙부에 설치되는 제1 가동 검출 패널, 그리고 상기 제1 가동 검출 패널의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 제1 가동 검출 패널보다 낮게 상기 패널 케이스의 다른 일측에 설치되는 제2 가동 검출 패널을 포함할 수 있다.

이때, 상기 둘 이상의 검출 패널 각각은 바람직하게, X선에 반응하여 광을 발산하는 형광물질로 구성된 신틸레이터와, 상기 신틸레이터가 발산하는 광을 전기신호로 변환시켜 출력하는 광전 변환 소자들로 구성된 광전 변화 패널을 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 부분이 일정 부분 겹치도록 배열한 X선 영상 검출기에서, 오버랩 구간에 위치하는 두 검출 패널의 픽셀 정렬도가 틀어져도 2축 방향에 대해 한 쪽 검출 패널에 대한 다른 검출 패널의 위치 미세 조절 및 수평 방향 회전 조절로서 틀어진 정렬도를 용이하게 맞출 수 있다는 장점이 있다.

또한, 일 측면에 따른 정렬 유닛을 포함하는 X선 영상 검출기의 경우, 둘 이상 복수의 검출 패널이 이웃하는 검출 패널 간 오버랩 구간이 형성되도록 계단 형태로 단차진 구조로 배열됨으로써, 검출 패널을 수용하는 패널 케이스 내부 수납공간에 대한 공간 활용성 증대와 함께 전체적인 장치의 두께 및 중량을 줄일 수 있어 제품의 경쟁력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치가 적용된 X선 영상 검출기의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 X선 영상 검출기의 내부 구성을 보여주기 위하여 상판을 생략 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 X선 영상 검출기를 평면에서 바라본 도면(X선 조사부 측에서 본 도면).
도 4는 도 3의 패널 케이스 내에 수용된 복수 검출 패널의 배열 상태를 보여주기 위한 측면 구성도.
도 5는 도 4에서 'C'와 'D'부분을 확대 도시한 상세도.
도 6은 X선 영상 검출기를 구성하는 검출 패널의 바람직한 다른 배열 상태를 예시한 도면.
도 7은 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛 중 X선이 입사되는 방향에서 봤을 때 제1 가동 검출 패널의 우측을 이동 가능하게 지지하는 제1 정렬 유닛의 사시도.
도 8은 도 7에 나타난 제1 정렬 유닛의 홀더를 확대 도시한 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 홀더를 A-A선 방향에서 바라본 단면도.
도 10은 도 7에 나타난 제1 정렬 유닛의 거리 조절부를 확대 도시한 사시도.
도 11은 도 10에 도시된 거리 조절부의 측면도.
도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치를 포함하는 X선 영상 검출기의 설치 상태를 개략 도시한 예시도.
도 13a는 도 12와 같은 설치 상태에서 패널 정렬 장치에 의해 행해지는 제1, 제2 가동 검출 패널 각각에 대한 위치 조정 시 제1, 제2 가동 검출 패널의 움직임을 도시한 작동 개념도.
도 13b는 도 13a의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 작동 개념도.
도 14는 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치의 바람직한 다른 실시 예로서, 제1 정렬 유닛의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 사시도.
도 15는 도 14에 도시된 제1 정렬 유닛의 홀더를 확대 도시한 사시도.
도 16은 도 14에 도시된 제1 정렬 유닛의 거리 조절부를 확대 도시한 사시도.
도 17은 종래 X선 촬영 시스템의 개략 구성도.
도 18은 도 17에 도시된 이미지 센서부의 개략 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 이후 사용될 방향관련 용어에 대해 다음과 같이 정의하기로 한다.

이후 사용되는 방향 용어 중 제1 방향은 도면상 X선 영상 검출기의 길이 방향, 좀 더 구체적으로는 이웃하는 두 검출 패널이 상호 겹치는 오버랩 구간의 폭(W) 방향에 대응되는 방향이며, 제2 방향은 동일 평면 상에서 상기 제1 방향과 직교하는 방향으로 정의한다. 그리고 제3 방향은 서로 직교하는 제1 방향 및 제2 방향의 임의 축선에 의해 구획되는 평면과 수직인 방향으로 정의한다.

먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치가 적용된 X선 영상 검출기의 전체적인 구성부터 개략적으로 살펴보기로 하되, 3매의 검출 패널이 적용된 구성을 예로 들어 살펴보기로 한다. 물론 검출 패널이 3매로 된 구성은 본 발명의 설명하기 위한 하나의 바람직한 실시 예이지 검출 패널이 반드시 3매로 국한되는 것이 아님을 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치가 적용된 X선 영상 검출기의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 X선 영상 검출기의 내부 구성을 보여주기 위하여 상판을 생략 도시한 사시도이다. 그리고 도 3은 도 2를 평면에서 바라본 도면(X선 조사부 측에서 본 도면)이며, 도 4는 도 3의 패널 케이스 내에 수용된 복수 검출 패널의 배열 상태를 보여주기 위한 측면 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, X선 영상 검출기(5)는 X선 입사에 따라 검출 패널의 각 픽셀들이 형광체에서 발생한 빛을 감지하고 그 크기에 비례하는 전기신호로 변환하여 출력하는 장치로서, 일측이 개구된 직사각형 박스 형태로 구성되는 패널 케이스(20)를 포함한다. 패널 케이스(20)는 내측의 수용공간(22)에 복수, 바람직하게는 3매의 검출 패널(30a~30c)을 수납한다.

패널 케이스(20)는 각주(角柱) 형태의 복수의 지주(支柱, 202L, 202R, 204L, 204R)들에 의해 직사각형 모양으로 구성되는 프레임 본체(200)와, 상기 프레임 본체(200)의 각 지주 하단부에 접하도록 설치되어 바닥면을 구성하는 백 플레이트(208)로 구성되며, 백 플레이트(208) 반대편의 상기 패널 케이스(20) 개구에는 그 개구 크기에 대응되는 직사각형 모양의 상판(10)이 설치된다.

상판(10)은 X선을 투과할 수 있는 경량의 소재, 예를 들면 직사각형 평판형 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구성될 수 있으며, 나사 등의 고정 수단에 의해 패널 케이스(20)의 상기 프레임 본체(200)에 안정적으로 고정되어 상기 패널 케이스(20)와 함께 하나의 밀폐된 수용공간(22)을 구획하게 된다.

복수의 검출 패널(30a~30c)은 각 검출 패널의 가장자리 일부가 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록, 상기 수용공간(22) 내에서 도 4의 예시와 같이 계단식으로 배치된다. 그리고 상기 복수의 검출 패널(30a~30c) 하부의 백 플레이트(208) 상에서는 상기 복수의 검출 패널(30a~30c)을 통해 획득된 X선 영상 정보에 대한 신호처리를 수행하는 회로유닛(40)이 배치된다.

패널 케이스(20)의 수용공간(22) 내에 가장자리 일부가 겹치도록 계단식으로 배열되는 복수, 바람직하게 3매의 검출 패널(30a~30c)은, 상기 패널 케이스(20)의 수용공간(22) 일측에 설치되어 고정되는 고정 검출 패널(30a)과, 고정 검출 패널(30a)의 일측에 인접 배열되는 제1 가동 검출 패널(30b), 그리고 제1 가동 검출 패널(30b)의 일측에 인접 배열되는 제2 가동 검출 패널(30c)을 포함한다.

일례로서 제1 가동 검출 패널(30b)은 도 4의 (a)와 같이, 후술하게 될 제1 정렬 유닛(50-1)을 통해 고정 검출 패널(30a)보다 높은 위치의 평면 상에 가장자리 일부가 상기 고정 검출 패널(30a)의 가장 자리 일부와 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 패널 케이스(20)에 형성된 수용공간(22)의 대략 중앙부에 수평 정렬되는 형태로 설치될 수 있다.

그리고 제2 가동 검출 패널(30c)은, 후술하는 제2 정렬 유닛(50-2)을 통해 상기 제1 가동 검출 패널(30b)보다 높은 위치의 평면 상에 가장자리 일부가 상기 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장 자리 일부와 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 수용공간(22)의 다른 일측(고정 검출 패널(30a)의 반대편 공간)에 수평 정렬되는 형태로 설치될 수 있다.

이와는 다르게, 도 4의 (b)의 예시와 같이, 제1 정렬 유닛(50-1)을 통해 상기 제1 가동 검출 패널(30b)이 고정 검출 패널(30a)보다 낮은 위치의 평면 상에 가장자리 일부가 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬되고, 제2 가동 검출 패널(30c)은 후술하는 제2 정렬 유닛(50-2)을 통해 상기 제1 가동 검출 패널(30b)보다 낮은 위치의 평면 상에 가장자리 일부가 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬될 수도 있다.

고정 검출 패널(30a)은 상기 고정 검출 패널(30a)에 대한 제1 가동 검출 패널(30b)의 상대적인 위치 정렬(오버랩 구간 내에서 상하로 대응되는 픽셀들의 중심을 일치시키는 작업) 시 기준이 되며, 제1 가동 검출 패널(30b)은 상기 제2 가동 검출 패널(30c)의 상대적인 위치 정렬(오버랩 구간 내에서 상하로 대응되는 픽셀들의 중심을 일치시키는 작업) 시 기준이 된다.

도 5는 도 4에서 'C' 및 'D'부분을 확대 도시한 상세도이다.

도 5를 참조하면, 검출 패널 각각은 신틸레이터(Scintillator, 302)와 광전 변화 패널(304)을 포함한다. 신틸레이터(302)는 외부에서 조사된 X선에 반응하여 광을 발산하는 형광물질로 구성되며, 광전 변화 패널(304)은 신틸레이터(302)가 발산하는 광을 전기(전하) 신호로 변환시켜 출력하는 포토다이오드 기반의 광전 변환 소자들 및 광전 변환 소자 사이의 통전을 제어하는 스위치 소자, 예컨대 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다.

각각의 검출 패널(30a~30c)은 또한, 상기 신틸레이터(302)와 광전 변화 패널(304)로 구성된 센서유닛(300)의 하방에 배치되는 스페이서(부호 생략)와 강성 보강을 위한 보강 부재(부호 생략)를 포함한다. 또한 X선이 입력되는 방향과 대향되도록 배치되는 프레임(부호 생략)과, 프레임 상에 배치되며 X선에 반응하여 생성된 광의 외부 투과를 막는 차폐판(부호 생략) 등을 구비한다.

앞서도 언급했듯이 두 검출 패널의 가장자리 일부가 겹치는 오버랩(OL) 구간에서 아래 위로 대응되는 픽셀(광전 변환 소자로 구성된 가장 작은 단위의 이미지 센싱 영역)의 위치가 조금이라도 틀어지면, 동일한 검출 위치에 대하여 아래쪽과 상대적으로 위쪽에 위치하는 검출 패널에서 각각 획득되는 영상 정보가 달라져 데이터 손실이나 획득된 데이터의 정확성이 떨어지게 된다.

이에 본 발명에 적용된 X선 영상 검출기(5)는 이웃하는 검출 패널 간 정렬도 조절을 위한 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치(50)를 포함한다. 패널 정렬 장치(50)는 검출 패널과 다른 검출 패널의 일부가 서로 겹치는 상기 오버랩(OL, Overlap) 구간 내 아래 위로 대응되는 픽셀들의 정렬도 조절을 위한 것으로, 복수의 검출 패널(30a~30c) 중 가동 검출 패널과 패널 케이스(20)의 백 플레이트(208) 사이에 설치된다.

패널 정렬 장치(50)는 구체적으로, 앞선 도 2 내지 도 3 와 같이, 수용공간(22) 내에서 고정 검출 패널(30a)에 대한 제1 가동 검출 패널(30b)의 상대적인 위치 조정을 위한 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛(50-1)을 포함한다. 또한 수용공간(22) 내에서 제1 가동 검출 패널(30b)에 대한 제2 가동 검출 패널(30c)의 상대적인 위치 조정을 위한 좌우 한 쌍의 제2 정렬 유닛(50-2)을 더 포함할 수 있다.

물론 앞서도 언급 했듯이, X선 영상 검출기(5)를 구성하는 복수의 검출 패널은 3매로 국한되는 것은 아니다. X선 영상 검출기(5)의 전체적인 크기나 사용 환경에 맞춰 2매 또는 4매 이상의 검출 패널들로 이루어진 구성으로 변경될 수도 있다.

예를 들어, 도 6 (a)의 예시와 같이 X선 영상 검출기를 구성하는 검출 패널이 2매인 경우, 정렬 유닛은 정렬 기준이 되는 고정 검출 패널(30a)을 제외한 나머지 하나의 가동 검출 패널(30b)에 좌우 한 쌍만이 적용되며, 도 6의 (b)와 같이 4매인 경우에는 정렬 기준이 되는 고정 검출 패널(30a)을 제외한 나머지 가동 검출 패널(30b~30d) 각각에 대응하여 세 쌍의 정렬 유닛이 적용될 수 있다.

제1 정렬 유닛(50-1)은 앞서 언급한 X선 영상 검출기(5)의 고정 검출 패널(30a)과 가장자리 일부가 겹쳐 상기 오버랩(OL) 구간을 형성하도록, 제1 가동 검출 패널(30b)을 상기 패널 케이스(20) 내 백 플레이트(208) 상에 상기 고정 검출 패널(30a)과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키면서, 상기 고정 검출 패널(30a)에 대하여 수평 방향 상대 위치를 조절할 수 있도록 구비된다.

제1 정렬 유닛(50-1)은 바람직하게, 가장자리 일부가 서로 겹쳐 상기 오버랩(OL) 구간을 형성하도록, 상기 제1 가동 검출 패널(30b)을 고정 검출 패널(30a)보다 높은 위치의 평면 상에 정렬시키도록 구비될 수 있다.

마찬가지로, 제2 정렬 유닛(50-2) 역시 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 가장자리 일부가 겹쳐 상기 오버랩(OL) 구간을 형성하도록, 제2 가동 검출 패널(30c)을 상기 백 플레이트(208) 상에 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키면서, 상기 제2 가동 검출 패널(30c)에 대하여 수평 방향 상대 위치를 조절할 수 있도록 구비된다.

바람직하게는, 제2 정렬 유닛(50-2)은 가장자리 일부가 서로 겹쳐 상기 오버랩(OL) 구간을 형성하도록, 상기 제2 가동 검출 패널(30c)을 제1 가동 검출 패널(30c)보다 높은 위치의 평면 상에 정렬시키도록 구비될 수 있다.

제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2)은, 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 제2 가동 검출 패널(30c) 각각을 제1 방향 또는 제1 방향 및 이와 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향에 대하여 수평 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성된다.

일 실시 예에서 제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2) 각각은, 제1 가동 검출 패널(30b) 및 제2 가동 검출 패널(30c) 각각에 대하여 양 측부에 좌우 쌍을 이루도록 배치되되, 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 제2 가동 검출 패널(30c) 각각을 백 플레이트(208)로부터 이격시켜 지지하는 지지돌기(560)의 높이만 다를 뿐 기본적인 구성은 동일하다.

이하에서는 동일한 구성에 대한 중복된 구성을 생략하는 차원에서 제1 정렬 유닛을 예로 들어 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치의 구성에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 7은 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛 중 X선이 입사되는 방향에서 봤을 때 제1 가동 검출 패널의 우측을 이동 가능하게 지지하는 제1 정렬 유닛의 사시도이며, 도 8은 도 7에 나타난 제1 정렬 유닛의 홀더를 확대 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 홀더를 A-A선 방향에서 바라본 단면도이다. 그리고 도 10은 도 7에 나타난 제1 정렬 유닛의 거리 조절부를 확대 도시한 사시도이며, 도 11은 도 10에 도시된 거리 조절부의 측면도이다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 제1 정렬 유닛(50-1, 제2 정렬 유닛(50-2)도 동일하게 적용됨)은, 백 플레이트(208)의 가장자리에 설치되고 제1 방향으로 길게 연장된 고정 블록(52)을 포함한다. 고정 블록(52)은 금속 또는 비금속 재질의 단면이 각형, 바람직하게는 사각형인 바(Bar) 형태일 수 있으며, 고정 블록(52)의 상면(이하, '안착면(520)'이라 한다)에는 홀더(54)가 설치된다.

홀더(54)는 바람직하게, 상기 안착면(520)에 하나 이상, 바람직하게는 3개가 제1 방향을 따라 소정의 간격으로 설치될 수 있다. 각각의 홀더(54)는 둘 이상의 고정 나사(540)를 통해 상기 고정 블록(52) 상에 견고히 고정되며, 제1 가동 검출 패널(30b)과 연결되는 시프트 바(56)를 상기 안착면(520) 상에 안정적으로 구속시키는 역할을 한다.

홀더(54) 에는 고정 나사(540)뿐 아니라 하나 이상의 로크 나사, 바람직하게는 두 개의 로크 나사(542)가 구비된다(도 8의 (a) 및 도 9 참조). 로크 나사(542)는 상기 홀더(54)의 상면에서 고정 블록(52)을 향하도록 설치되며, 고정 블록(52)에 대한 상기 시프트 바(56)의 제1 방향 움직임을 구속하거나 그 구속상태를 해제하는 역할을 한다.

홀더(54)에는 또한, 도 8의 (b)와 같이 하나의 폭 방향 조절 나사(544)가 더 구비될 수 있다. 폭 방향 조절 나사(544)는 홀더(54)의 측면부에서 설치되며 홀더(54)를 지나는 상기 시프트 바(56)의 측면부에 그 일 단면이 접하도록 설치됨으로써 상기 안착면(520)에 대하여 시프트 바(56)의 제2 방향 위치를 조절하는 역할을 하게 된다.

폭 방향 조절 나사(544)는 또한, 제1 가동 검출 패널(30b)의 수평 방향 회전 각도 조절에 사용될 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 하나의 고정 블록(52) 상에 배치된 복수의 홀더(54) 각각에 구비되는 폭 방향 조절 나사(544)를 조절하여 제1 가동 검출 패널(30b)의 수평 방향 회전 각도를 조절할 수 있다.

예들 들어, 하나의 고정 블록 상에 3개의 홀더를 배치시킨 도 7과 같은 구성에서는, 상대적으로 가운데 위치하는 홀더를 기준으로 오른쪽에 위치하는 홀더의 폭 방향 조절 나사를 죄면, 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 반시계 방향에 대하여 제1 가동 검출 패널(30b)을 수평 방향으로 회전시킬 수 있으며, 반대로 왼쪽에 위치하는 홀더의 폭 방향 조절 나사를 죄면 제1 가동 검출 패널(30b)을 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.

시프트 바(56)에는 복수의 지지돌기(560)가 구비된다. 지지돌기(560)는 상기 시프트 바(56)의 상면으로부터 이웃하는 고정 검출 패널(30a)에 대하여 제1 가동 검출 패널(30b)을 임의 높이 계단식으로 정렬시킬 수 있는 높이로 형성되며, 제1 가동 검출 패널(30b)의 측면부로부터 외측으로 소정 길이 연장된 결속편(32)이 대응되는 위치의 상기 지지돌기(560) 상면에 안착되고 나사 등으로 고정된다.

이에 따라, 폭 방향 조절 나사(544, 도 8의 (b) 참조)나 후술하게 될 길이 방향 조절 나사(584)의 회전에 따라 상기 시프트 바(56)가 제2 방향 또는 제1 방향으로 소정 거리 이동할 경우, 시프트 바(56)에 일체로 형성된 상기 지지돌기(560)을 통해 시프트 바(56)의 움직임이 상기 결속편(32)에 그대로 전달됨으로써 제1 가동 검출 패널(30b)의 제2 방향 또는 제1 방향 위치를 가변 시키거나, 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 제1 가동 검출 패널(30b)을 소정 각도 회전시킬 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 홀더(54) 각각에는 시프트 바(56)의 외면부 일부를 둘러싸 시프트 바(56)의 안정적인 제1 방향 이동을 안내하는 가이드 홈(548)이 형성된다. 가이드 홈(548)의 폭(W2)은 시프트 바(56)의 폭(W1)보다 소정 거리 크게 형성되며, 따라서 시프트 바(56)가 안착면(520) 위에서 제2 방향을 따라 움직일 수 있는 소정의 여유 공간이 확보된다.

고정 블록(52)의 일측 단부에는 상기 안착면(520)에 대하여 시프트 바(56)의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부(58)가 설치된다. 거리 조절부(58)는 바람직하게, 나사를 회전시켰을 때 그 회전 운동을 상기 시프트 바(56)의 직선 운동으로 전환시켜 상기 제1 방향에 대하여 시프트 바(56)의 위치를 가변시키는 매커니즘의 나사 조절 방식일 수 있다.

나사 조절 방식의 거리 조절부(58)는 구체적으로, 도 10 및 도 11의 예시와 같이, 시프트 바(56)의 일 단면과 마주하도록 상기 고정 블록(52)의 일측에 설치되며 상기 시프트 바(56)와 대응되는 높이에 체결구멍(582)이 형성된 스토퍼(580)와, 일 단면이 시프트 바(56)의 일 단면과 접하도록 상기 체결구멍(582)에 나사 체결되는 길이 방향 조절 나사(584)를 포함할 수 있다.

도 10 및 도 11의 나사 조절 방식은 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시 예일뿐 이에 국한됨을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 시프트 바(56) 일단에 랙 기어를 형성하고, 랙 기어의 기어치와 물리도록 피니언 기어를 가진 조절부재를 포함하는 랙 앤 피니언 방식과 같이 시프트 바(56)를 안착면(520) 상에서 제1 방향으로 이동시킬 수 있는 구성이기만 하면 된다.

한편, 하나의 제1 정렬 유닛(50-1)에는 하나의 거리 조절부(58)가 적용된다. 예를 들어, 좌측의 제1 정렬 유닛(50-1)의 일측 단부에 하나의 거리 조절부(58)가 적용된다. 그리고 좌측의 제1 정렬 유닛(50-1)과 평행한 우측의 제1 정렬 유닛(50-1)에도 일측 단부(좌측의 제1 정렬 유닛과 제1 방향 위치가 같은 지점)에만 하나의 거리 조절부(58)가 마련된다(도 3 참조).

도시하지는 않았으나 제2 정렬 유닛(50-2) 역시 마찬가지이다. 즉 좌측의 제2 정렬 유닛(50-2)과 우측의 제2 정렬 유닛(50-2) 각각에는 제1 방향 위치가 같은 지점에 거리 조절부가 하나씩 마련된다. 이와 같은 구성에 의하여, 좌측과 우측의 거리 조절부 각각을 조절하여 제1 가동 검출 패널(30b)의 제1 방향 위치는 물론 수평 방향 회전 각도도 가변시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치를 포함하는 X선 영상 검출기의 설치 상태를 개략 도시한 예시도이며, 도 13a는 도 12와 같은 설치 상태에서 패널 정렬 장치에 의해 행해지는 제1, 제2 가동 검출 패널 각각에 대한 위치 조정 시 제1, 제2 가동 검출 패널의 움직임을 도시한 작동 개념도이다.

도 12 내지 도 13a 및 앞서 첨부된 도 8 내지 도 11을 함께 참조하여, 제1, 제2 가동 검출 패널의 위치 조정 작업을 패널 정렬 장치의 조작 및 작동과 연계하여 간단히 살펴보기로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치를 포함하는 X선 영상 검출기(5)는 도 12의 예시와 같이, 지지부(부호 생략)를 통해 그 길이 방향(제1 방향)이 설치 대상면과 대략 수직을 이루도록 설치될 수 있으며, 이 상태에서 패널 정렬 장치를 통해 이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 일부가 서로 겹치는 오버랩(OL) 구간에 대한 정렬도 조정 작업을 수행하게 된다.

이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 일부가 겹치는 오버랩(OL) 구간에서 아래 위로 대응되는 픽셀(광전 변환 소자로 구성된 가장 작은 단위의 이미지 센싱 영역)의 위치가 조금이라도 틀어지거나 겹치는 부분이 클수록, 검출 패널에서 각각 획득되는 영상 정보가 달라져 데이터가 손실되거나 획득된 데이터의 신뢰도가 떨어질 수 밖에 없다.

본 발명은 기준되는 검출 패널에 대하여 상대적으로 이동 가능한 검출 패널의 위치를 조정, 즉 이웃하는 두 검출 패널을 최소한으로 겹치게 하거나 오버랩(OL) 구간 내에서 상하로 대응되는 픽셀의 정렬도를 조정하여, 검출 패널에서 획득되는 영상 데이터를 보정할 수 있다. 이때 두 검출 패널 사이의 상대적인 위치 조정은 모니터를 통해 표출되는 영상 정보를 보면서 수행이 가능하다.

예를 들어, 모니터를 통해 표출되는 X선 영상 검출기(5)의 영상 판독 결과, 제1 가동 검출 패널(30b)과 고정 검출 패널(30a)이 서로 겹치는 오버랩(OL) 구간에 대한 조정이 필요할 경우, 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛(50-1) 각각의 길이 방향 조절 나사(584)나 폭 방향 조절 나사(544, 도 8의 (b) 참조)를 조절하여 영상 데이터를 보정할 수 있다.

즉, 제1 가동 검출 패널(30b)을 상기 고정 검출 패널(30a)보다 높은 위치에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛(50-1) 각각의 길이 방향 조절 나사(584)나 폭 방향 조절 나사(544)를 조절함으로써 영상 데이터를 보정하고, 이를 통해 결과적으로 검출 패널의 위치를 정확하게 정렬시킬 수 있다.

고정 검출 패널(30a)에 대하여 제1 가동 검출 패널(30b)의 제1 방향 위치 조정이 필요한 경우라면, 좌우 측으로 대향 배치되는 제1 정렬 유닛(50-1)의 길이 방향 조절 나사(584)를 조이거나 풀어 제1 가동 검출 패널(30b)의 제1 방향 상대 위치를 조정하며, 제2 방향 위치 조정이 필요한 경우에는, 좌우 측 제1 정렬 유닛(50-1)의 폭 방향 조절 나사(544, 도 8의 (b) 참조)를 회전시켜 제2 방향 위치를 적절히 조절할 수 있다.

경우에 따라서는, 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 하나의 검출 패널(제1 가동 검출 패널(30b) 또는 제2 가동 검출 패널(30c))을 기준되는 다른 하나의 검출 패널(고정 검출 패널(30a) 또는 제1 가동 검출 패널(30b))에 대하여 수평 방향으로 소정 각도 회전시키는 회전이 요구되는 경우도 있다.

이 경우에는 좌측과 우측 제1 정렬 유닛(50-1) 각각에 구비된 복수의 길이 방향 조절 나사(584) 중 어느 한쪽을 풀고 반대편에 위한 다른 한쪽의 길이 방향 조절 나사(584)를 조이거나, 좌측 또는 우측 제1 정렬 유닛(50-1)의 가운데 위치한 홀더(54)를 기준으로 인접한 다른 홀더(54)의 폭 방향 조절 나사(544)를 회전시키는 방식으로 해당 검출 패널을 수평 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있다.

도 12 및 도 13a는 앞서 첨부된 도 4의 (a)와 같이, 고정 검출 패널(30a)의 수평 방향 높이가 상대적으로 가장 낮은 경우 X선 영상 검출기의 설치 상태를 개략 도시한 도면으로서, 앞선 도 4의 (b)와 같이 고정 검출 패널(30a)의 수평 방향 높이가 가장 높게 위치한 경우라면, 도 13b와 같이 고정 검출 패널(30a)이 최상단에 위치하고, 제2 가동 검출 패널(30c)이 최하단에 위치하게 된다.

한편, 도 14는 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치의 바람직한 다른 실시 예로서, 제1 정렬 유닛의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 사시도이며, 도 15는 도 14에 도시된 제1 정렬 유닛의 홀더를 확대 도시한 사시도이다. 그리고 도 16은 도 14에 도시된 제1 정렬 유닛의 거리 조절부를 확대 도시한 사시도이다.

이하 본 발명의 일 측면에 따른 패널 정렬 장치의 바람직한 다른 실시 예를 설명함에 있어, 전술한 일 실시 예에 따른 패널 정렬 장치와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 부여하기로 하며, 동일한 구성의 기능에 대한 중복된 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 다른 실시 예에 따른 패널 정렬 장치 역시 제1 정렬 유닛과 제2 정렬 유닛 각각이, 전술한 제1 가동 검출 패널 및 제2 가동 검출 패널 각각에 대하여 양 측부에 좌우 쌍을 이루도록 배치되되, 상기 제1 가동 검출 패널과 제2 가동 검출 패널 각각을 다른 높이에 이격시켜 지지하는 시프트 바(56, 도 14 참조)의 높이만 다를 뿐 다른 구성은 동일하다.

따라서, 이하에서는 제1 정렬 유닛을 예로 들어 바람직한 다른 실시 예에 대해 살펴보기로 한다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 제1 정렬 유닛(50-1, 시프트 바의 높이를 제외하고는 제2 정렬 유닛도 동일하게 구성됨)은 시프트 바(56)를 포함한다. 시프트 바(56)는 패널 케이스의 프레임 본체를 구성하는 복수의 지주(202L, 202R, 204L, 204R, 도 2 참조) 중 제1 방향을 따라 길게 형성된 지주(202L, 202R) 내측의 단차진 탑재면(212)을 따라 제1 방향으로 이동 가능하게 구비된다.

탑재면(212) 인접 측부의 상기 지주(202L, 202R) 내측에는 홀더(54)가 설치된다. 홀더(54)는 전술한 일 실시 예와 마찬가지로, 상기 탑재면(212) 상에서 상기 시프트 바(56)가 이탈하지 않도록 안정적으로 구속해주는 역할과 함께, 탑재면(212)에 대한 시프트 바(56)의 제1 방향이 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 그 움직임을 가이드하는 역할을 한다.

홀더(54)는 바람직하게, 탑재면(212)에 하나 이상, 바람직하게는 3개가 제1 방향을 따라 소정의 간격으로 설치될 수 있다. 각각의 홀더(54)는 둘 이상의 고정 나사(540)를 통해 탑재면(212) 인접 측부의 상기 지주(202L, 202R) 내측에 견고히 고정되며, 홀더(54)에는 고정 나사(540)뿐 아니라 하나 이상의 로크 나사(542)가 구비된다.

로크 나사(542)는 상기 홀더(54)의 상면에서 시프트 바(56)를 향하도록 수직으로 설치될 수 있으며, 탑재면(212)에 대한 상기 시프트 바(56)의 제1 방향 움직임을 구속하거나 그 구속상태를 해제하는 역할을 한다. 즉 로크 나사(542)를 죄어 홀더(54)와 겹치는 구간의 시프트 바(56)를 탑재면(212)과의 사이에 구속하거나, 반대로 로크 나사(542)를 풀어 시프트 바(56)의 구속상태를 해제할 수 있다.

본 실시 예에서는 이웃하는 검출 패널을 서로 다른 높이에 위치시키기 위해 형성되는 전술한 일 실시 예에서와 같은 지지돌기(560)는 생략된다. 제1 가동 검출 패널(30b)의 측면부로부터 외측으로 소정 길이 연장된 결속편(32)을 시프트 바(56)이 직접 연결하되, 제1 가동 검출 패널(30b)과 제2 가동 검풀 패널(도시 생략) 각각에 대응되는 시프트 바의 높이를 달리 구성했기 때문이다.

홀더(54) 각각에는 전술한 일 실시 예와 마찬가지로, 시프트 바(56)의 외면부 일부를 둘러싸 시프트 바(56)의 안정적인 제1 방향 이동을 안내하는 가이드 홈(548)이 형성된다. 가이드 홈(548)의 폭(W2)은 시프트 바(56)의 폭(W1)보다 소정 거리 크게 형성되며, 따라서 시프트 바(56)가 탑재면(212) 위에서 제2 방향을 따라 움직일 수 있는 소정의 여유 공간이 확보된다.

시프트 바(56)의 일측 단부에는 상기 탑재면(212)에 대하여 시프트 바(56)의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부(58)가 설치된다. 거리 조절부(58)는 바람직하게, 나사를 회전시켰을 때 그 회전 운동을 상기 시프트 바(56)의 직선 운동으로 전환시켜 상기 제1 방향에 대하여 시프트 바(56)의 위치를 가변시키는 매커니즘의 나사 조절 방식일 수 있다.

나사 조절 방식의 거리 조절부(58)는 구체적으로, 도 16의 예시와 같이, 시프트 바(56)의 일 단면과 마주하도록 상기 고정 블록(52)의 일측에 설치되며 상기 시프트 바(56)와 대응되는 높이에 체결구멍(582)이 형성된 스토퍼(580)와, 일 단면이 시프트 바(56)의 일 단면과 접하도록 상기 체결구멍(582)에 나사 체결되는 길이 방향 조절 나사(584)를 포함할 수 있다.

도 16의 나사 조절 방식 역시 일 실시 예와 마찬가지로 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시 예로서 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 시프트 바(56) 일단에 랙 기어를 형성하고, 랙 기어의 기어치와 물리도록 피니언 기어를 가진 조절부재를 포함하는 랙 앤 피니언 방식과 같이 시프트 바(56)를 탑재면(212) 상에서 제1 방향으로 이동시킬 수 있는 구성이기만 하면 된다.

한편, 일 실시 예와 마찬가지로 하나의 제1 정렬 유닛(50-1)에는 하나의 거리 조절부(58)가 적용된다. 예를 들어, 좌측의 제1 정렬 유닛(50-1)의 일측 단부에 하나의 거리 조절부(58)가 적용된다. 그리고 좌측의 제1 정렬 유닛(50-1)과 평행한 우측의 제1 정렬 유닛(50-1, 도 3 참조)에도 일측 단부(좌측의 제1 정렬 유닛과 제1 방향 위치가 같은 지점)에만 하나의 거리 조절부(58)가 마련된다.

물론, 도시하지는 않았으나 제2 정렬 유닛 역시 마찬가지이다. 즉 좌측의 제2 정렬 유닛과 우측의 제2 정렬 유닛 각각에는 제1 방향 위치가 같은 지점에 거리 조절부가 하나씩 마련된다. 이와 같은 구성에 의하여, 좌측과 우측의 거리 조절부 각각을 조절하여 제1 가동 검출 패널(30b)의 제1 방향 위치는 물론 수평 방향 회전 각도도 가변시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 이웃하는 두 검출 패널의 가장자리 부분이 일정 부분 겹치도록 배열한 X선 영상 검출기에서, 오버랩 구간에 위치하는 두 검출 패널의 픽셀 정렬도가 틀어져도 2축 방향에 대해 한 쪽 검출 패널에 대한 다른 검출 패널의 위치 미세 조절 및 수평 방향 회전 조절로서 틀어진 정렬도를 용이하게 맞출 수 있다는 장점이 있다.

또한, 일 측면에 따른 정렬 유닛을 포함하는 X선 영상 검출기의 경우, 복수 매, 바람직하게는 3매의 검출 패널이 이웃하는 검출 패널 간 오버랩 구간이 형성되도록 계단 형태로 단차진 구조로 배열됨으로써, 검출 패널을 수용하는 패널 케이스 내부 수납공간에 대한 공간 활용성 증대와 함께 전체적인 장치의 두께 및 중량을 줄일 수 있어 제품의 경쟁력을 높일 수 있다.

이상에서는 3매의 검출 패널로 구성된 X선 영상 검출기 및 패널 정렬 장치를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 바람직한 실시 예일 뿐 검출 패널이 3매로 구성된 경우에 국한되는 것이 아님을 분명히 밝혀둔다. 다시 말해 X선 영상 검출기의 사용 목적이나 환경에 따라 검출 패널은 2매 또는 4매 이상으로 구성될 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

5 : X선 영상 검출기 10 : 상판
20 : 패널 케이스 22 : 수용공간
30a : 고정 검출 패널 30b : 제1 가동 검출 패널
30c : 제2 가동 검출 패널 32 : 결속편
40 : 회로유닛
50 : 패널 정렬 장치 50-1 : 제1 정렬 유닛
50-2 : 제2 정렬 유닛 52 : 고정 블록
54 : 홀더 56 : 시프트 바
58 : 거리 조절부 200 : 프레임 본체
202L, 202R, 204L, 204R : 지주 208 : 백 플레이트
300 : 센서유닛 302 : 신틸레이터
304 : 광전 변환 패널 520 : 안착면
540 : 고정 나사 542 : 로크 나사
544 : 폭 방향 조절 나사 548 : 가이드 홈
560 : 지지돌기 580 : 스토퍼
582 : 체결구멍 584 : 길이 방향 조절 나사

Claims (19)

1. X선 영상 검출기(5)에서 이웃하는 두 검출 패널의 일부가 상호 겹치는 오버랩(OL, Overlap) 구간 내 픽셀들의 정렬도를 조절하기 위한 장치로서,
   X선 영상 검출기(5)의 고정 검출 패널(30a)과 가장자리 일부가 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 제1 가동 검출 패널(30b)을 패널 케이스(20) 내 백 플레이트(208) 상의 상기 고정 검출 패널(30a)과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제1 정렬 유닛(50-1);을 포함하며,
   상기 제1 정렬 유닛(50-1)은,
   상기 제1 가동 검출 패널(30b)을 제1 방향 또는 제1 방향 및 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 가장자리 일부가 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 제2 가동 검출 패널(30c)을 상기 백 플레이트(208) 상의 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 다른 높이의 평면 상에 수평 방향으로 정렬시키는 좌우 한 쌍의 제2 정렬 유닛(50-2);을 더 포함하며,
   상기 제2 정렬 유닛(50-2)은,
   상기 제2 가동 검출 패널(30c)을 제1 방향 또는 제1 방향 및 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 대해 이동시키고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향의 임의 축선을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정 각도 회전시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
3. 제 2 항 있어서,
   상기 제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2)은 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 제2 가동 검출 패널(30c) 각각을 백 플레이트(208)로부터 이격시켜 지지하는 지지돌기(560)의 높이를 제외하고 구성이 동일한 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
4. 제 3 항 있어서,
   상기 제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2) 각각은,
   상기 백 플레이트(208)의 가장자리에 설치되고 제1 방향으로 길게 연장된 고정 블록(52)과,
   상기 고정 블록(52)의 안착면(520)에 제1 방향을 따라 설치되는 하나 이상의 홀더(54)와,
   상기 홀더(54)에 의해 고정 블록(52)의 상기 안착면(520)에 고정되고 복수의 상기 지지돌기(560)를 구비하는 시프트 바(56) 및
   상기 고정 블록(52)의 일측 단부에 설치되며, 상기 안착면(520)에 대하여 시프트 바(56)의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부(58)를 포함하며,
   상기 홀더(54)에는 고정 블록(52)에 대한 상기 시프트 바(56)의 움직임을 구속 또는 해제하는 하나 이상의 로크 나사(542)가 설치되는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 홀더(54)에는 상기 안착면(520)에 대하여 시프트 바(56)의 제2 방향 위치를 조절하는 하나의 폭 방향 조절 나사(544)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
   
6. 제 4 항 있어서,
   상기 거리 조절부(58)는,
   상기 시프트 바(56)의 일 단면과 마주하도록 상기 고정 블록(52)의 일측에 설치되며 체결구멍(582)이 형성된 스토퍼(580)와,
   일 단면이 상기 시프트 바(56)의 일 단면과 접하도록 상기 체결구멍(582)에 나사 체결되는 길이 방향 조절 나사(584)로 구성됨을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
7. 제 4 항 있어서,
   상기 홀더(54)에는 시프트 바(56)의 외면부 일부를 둘러싸는 가이드 홈(548)이 형성되며, 상기 가이드 홈(548)의 폭(W2)이 상기 시프트 바(56)의 폭(W1)보다 큰 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
8. 제 2 항 있어서,
   상기 제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2)은 상기 제1 가동 검출 패널(30b)과 제2 가동 검출 패널(30c) 각각을 백 플레이트(208)로부터 다른 높이로 이격시켜 지지하는 시프트 바(56)의 높이를 제외하고 구성이 동일한 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
9. 제 8 항 있어서,
   상기 제1 정렬 유닛(50-1)과 제2 정렬 유닛(50-2) 각각은,
   패널 케이스(20)의 프레임 본체(200)를 구성하는 복수의 지주(202L, 202R, 204L, 204R) 중 제1 방향을 따라 길게 형성된 지주(202L, 202R) 내측의 단차진 탑재면(212)을 따라 제1 방향으로 이동 가능하게 구비되는 시프트 바(56)와,
   상기 탑재면(212) 인접 측부의 상기 지주(202L, 202R) 내측에 제1 방향을 따라 설치되어, 상기 탑재면(212) 상에서 상기 시프트 바(56)가 이탈하지 않도록 구속하는 하나 이상의 홀더(54)와,
   상기 탑재면(212)의 일측 단부에 설치되며, 상기 탑재면(212) 상에서 시프트 바(56)의 제1 방향 위치를 조절하는 거리 조절부(58)를 포함하며,
   상기 홀더(54)에는 탑재면(212) 상에서의 시프트 바(56)의 움직임을 구속 또는 해제하는 하나 이상의 로크 나사(542)가 설치되는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
   
10. 제 9 항 있어서,
    상기 거리 조절부(58)는,
    상기 시프트 바(56)의 일 단면과 마주하도록 상기 탑재면(212)의 일측에 설치되며 체결구멍(582)이 형성된 스토퍼(580)와,
    상기 체결구멍(582)에 나사 체결되어 일 단면이 상기 시프트 바(56)의 일 단면과 접하도록 구성되는 길이 방향 조절 나사(584)로 구성됨을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
11. 제 9 항 있어서,
    상기 홀더(54)에는 시프트 바(56)의 외면 일부를 둘러싸는 가이드 홈(548)이 형성되며, 상기 가이드 홈(548)의 폭(W2)이 상기 시프트 바(56)의 폭(W1)보다 큰 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 정렬 유닛(50-1)은 고정 검출 패널(30a)보다 높은 위치의 평면 상에 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부가 상기 고정 검출 패널(30a)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 정렬 유닛(50-2)은 제1 가동 검출 패널(30b)보다 높은 위치의 평면 상에 제2 가동 검출 패널(30c)의 가장자리 일부가 상기 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 정렬 유닛(50-1)은 고정 검출 패널(30a)보다 낮은 위치의 평면 상에 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부가 상기 고정 검출 패널(30a)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
15. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 정렬 유닛(50-2)은 제1 가동 검출 패널(30b)보다 낮은 위치의 평면 상에 제2 가동 검출 패널(30c)의 가장자리 일부가 상기 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치.
    
16. X선 입사에 따라 각 픽셀들의 형광체에서 발생한 빛을 감지하고 그 크기에 비례하는 전기신호로 변환하여 출력하는 X선 영상 검출기(1)에 있어서,
    일측이 개구된 직사각형 박스 형태로 구성되는 패널 케이스(20);
    패널 케이스(20)의 수용공간(22)에 가장자리 일부가 서로 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 계단식으로 배치되는 둘 이상의 검출 패널(30a ~ 30c);
    상기 검출 패널(30a ~ 30c)을 통해 획득된 X선 영상 정보에 대한 처리를 수행하는 회로유닛(40); 및
    상기 검출 패널 중 가동 검출 패널과 패널 케이스(20)의 백 플레이트(208) 사이에 설치되는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 X선 영상 검출기의 패널 정렬 장치(50);를 포함하며,
    상기 패널 정렬 장치(50)를 이용하여 검출 패널과 다른 검출 패널의 일부가 서로 겹치는 상기 오버랩(OL) 구간 내 아래 위로 대응되는 픽셀들의 정렬도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 검출 패널은,
    상기 패널 케이스(20)의 수용공간(22) 일측에 설치되는 고정 검출 패널(30a)과,
    상기 고정 검출 패널(30a)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 고정 검출 패널(30a)보다 높게 상기 패널 케이스(20)의 중앙부에 설치되는 제1 가동 검출 패널(30b), 그리고
    상기 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 제1 가동 검출 패널(30b)보다 높게 상기 패널 케이스(20)의 다른 일측에 설치되는 제2 가동 검출 패널(30c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기.
    
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 검출 패널은,
    상기 패널 케이스(20)의 수용공간(22) 일측에 설치되는 고정 검출 패널(30a)과,
    상기 고정 검출 패널(30a)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 고정 검출 패널(30a)보다 낮게 상기 패널 케이스(20)의 중앙부에 설치되는 제1 가동 검출 패널(30b), 그리고
    상기 제1 가동 검출 패널(30b)의 가장자리 일부와 겹쳐 오버랩(OL) 구간을 형성하도록 상기 제1 가동 검출 패널(30b)보다 낮게 상기 패널 케이스(20)의 다른 일측에 설치되는 제2 가동 검출 패널(30c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기.
    
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 검출 패널 각각은,
    X선에 반응하여 광을 발산하는 형광물질로 구성된 신틸레이터(302)와,
    상기 신틸레이터(302)가 발산하는 광을 전기신호로 변환시켜 출력하는 광전 변환 소자들로 구성된 광전 변화 패널(304)을 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 검출기.

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