KR100353591B1 - Apparatus for high resolution digital radiography using multiple imaging devices - Google Patents
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Abstract
본 발명의 방사선 촬영장치는 필름을 사용하기 때문에 작업시간이 길고 데이터를 디지털화하기 위하여 추가적인 노력이 드는 기존의 촬영장치의 문제점을 극복하고 실시간에 고해상도의 X선 영상을 촬영하기 위한 장치로서, 소정 파장의 광을 발생시키는 광발생수단, 광발생수단에서 발생되어 피사체를 투과한 광을 가시영상으로 변환하여 가시영상 획득수단, 다수의 촬상소자를 구비하여 가시영상 획득수단에 의한 가시영상을 분할 확대촬영하고 분할 촬영된 각 가시영상을 전기적신호로 변환하여 출력하는 광검출수단, 광검출수단에서 출력되는 전기적신호를 디지털신호로 처리하여 출력하는 디지털신호처리부, 디지털신호처리부로부터 출력되는 디지털신호를 현신하는 표시부 및 촬영장치의 동작을 전체적으로 제어하는 제어부로 구성되어, 피사체인 인체에 X선을 조사하였을 때 인체를 투과하는 X선을 가시광선으로 변환하고 이 가스광선을 전기적신호로 변환하여 인체의 구조를 모니터상에 디스플레이하거나 인체의 구조를 데이터화하여 저장매체에 저장할 수 있는 방사선 촬영장치에 관한 것이다.The radiographic apparatus of the present invention is a device for taking a high-resolution X-ray image in real time, overcoming the problems of the conventional imaging apparatus that takes a long time and additional efforts to digitize data because the use of a film, a predetermined wavelength Light generating means for generating a light of the light source, the light generated by the light generating means transmitted through the subject to the visible image to obtain a visible image and a plurality of image pickup elements, the visible image by the visible image acquisition means is divided and enlarged And a digital detector for converting each divided image into an electrical signal and outputting the digital signal, a digital signal processor for processing and outputting the electrical signal output from the optical detector, and a digital signal output from the digital signal processor. Consists of a display unit and a control unit for controlling the operation of the photographing apparatus as a whole When X-rays are irradiated to the human body in the chain, X-rays passing through the human body are converted into visible light, and these gas rays are converted into electrical signals to display the structure of the human body on a monitor or to store the structure of the human body in data and store it in a storage medium. The present invention relates to a radiographic apparatus.
Description
본 발명은 방사선을 이용하여 촬영한 피사체의 정보를 디지털 데이터로 실시간으로 변환, 처리하여 디스플레이하는 촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는,피사체인 인체에 방사선을 조사했을 때 인체를 투과하는 X선을 가시광선으로 변환하고 변환된 가시광선을 다시 전기적신호로 변환하며 이를 디지털 데이터로 변환하여 인체의 구조를 모니터에 디스플레이하고 인체의 구조를 디지털 데이터화하여 저장매체에 저장하여 필요시 곧바로 디스플레이 할 수 있는 촬영장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photographing apparatus for converting, processing, and displaying information of a subject photographed using radiation in real time into digital data, and more particularly, X-rays penetrating the human body when the human body is irradiated with radiation. Is converted into visible light, converted into visible light again into an electrical signal, and converted into digital data to display the structure of the human body on a monitor, and the structure of the human body is digitalized and stored on a storage medium for immediate display. It relates to a photographing apparatus.
일반 병원 등에서 널리 사용되는 진단 방사선 장치는 X선을 방출하는 X선 발생기, X선 발생기에서 방출되어 인체를 투과하는 X선의 세기에 비례하여 농담이 나타나는 필름 및 필름을 현상하는 현상기로 구분된다. 이러한 진단 방사선 장치를 이용하여 인체의 특정부위를 촬영하기 위해서는 촬영자가 필름 원판을 장착한 후 X선 발생기를 구동하고, 필름을 현상으로 인체의 특정위치에 어떤 변화가 있는지를 판단하게 된다.Diagnostic radiation devices widely used in general hospitals are classified into an X-ray generator that emits X-rays and a film that develops a film and a film that appear in proportion to the intensity of X-rays emitted from the X-ray generator and penetrating the human body. In order to photograph a specific part of the human body using such a diagnostic radiographer, the photographer mounts a film disc, drives an X-ray generator, and determines what changes are made in a specific location of the human body by developing the film.
그러나, 인체를 촬영할 때마다 새로운 필름원판을 장착하고 이를 현상하는 과정은 시간이 많이 소요되고 연속적으로 촬영할 수 없으며, 촬영된 필름을 보관하고 필요시 보관된 필름 중에서 원하는 필름을 찾는데 많은 노력과 경비가 소요되는 문제가 있다.또한, 모든 의료 영상이 디지털화되는 의료 정보화시대에 있어서, 아날로그로 인화되는 필름을 이용한 방사선 영상은 이를 디지털 데이터로 변환하기 위해서는 추가적인 경비가 발생되게 된다.이에 따라, 필름 시스템을 대체할 실시간 디지털 영상 촬영장치에 대한 연구 개발이 많이 진행되어 왔다. 현재까지 개발중인 시스템들은 대부분 TFT 액정판에 포스퍼(Phosphor)나 비결정질 실리콘(Amorphous Silicon)을 흡착시킨 구조로 높은 해상도를 가지며 광변환 효율이 높은 장점을 가지고는 있지만, 제조 수율이 낮고 고가이어서 상업적으로 널리 사용되지는 못하고 있는 실정이다.또 다른 방법으로 X선을 가시광선으로 변환하는 광변환소자와 광학계와 전하결합소자(CCD 혹은 CMOS Imager)를 이용하는 것을 들 수 있다. 이것은 상술된 방법보다 가격이 저렴한 장점을 가지고 있다. 그러나 질병의 진단이 목적인 의료용에 사용하기에는 그 해상도가 낮은 문제를 가지고 있다. 일반 용도의 전하결합소자의 경우, 가로, 세로 각각 600개의 입자(총 36만개의 입자)정도이고, 과학용 전하결합소자의 경우에도 가로, 세로 각각 1024개의 입자(약 100만개입자) 이하의 해상도를 가진다. 따라서, 최소한 가로,세로 2000개 이상의 입자가 요구되는 의료용 진단기와 같은 고해상도 영상이 요구되는 경우, 한개의 전하결합소자로는 요구되는 사양을 만족시킬 수가 없다.따라서, 상술한 문제점들을 감안한 본 발명의 목적은 다수의 전하결합소자(촬상소자)를 이용하여 저렴하고 해상도가 높은 방사선 영상 촬영장치를 제공함에 있다.However, the process of attaching a new film disc and developing it every time the human body is taken is time consuming and cannot be taken continuously, and it takes a lot of effort and expense to keep the film taken and to find the desired film from the stored film if necessary. In addition, in the era of medical informatization, in which all medical images are digitized, an additional cost is incurred in converting a radiographic image using an analog-printed film into digital data. A lot of research and development on the real-time digital imaging apparatus to replace. Most of the systems under development so far have a structure of adsorption of phosphor or amorphous silicon on TFT liquid crystal, which has high resolution and high light conversion efficiency, but has low manufacturing yield and high cost. Another method is to use an optical conversion device that converts X-rays into visible light, an optical system, and a charge coupling device (CCD or CMOS imager). This has the advantage of being cheaper than the method described above. However, there is a problem that the resolution is low for use in medical purposes for the purpose of diagnosis of the disease. In case of general purpose charge coupling device, it is about 600 particles (360,000 total particles) each in width and length, and in case of scientific charge coupling device, resolution of less than 1024 particles (about 1 million particles) in each direction Has Therefore, when a high resolution image such as a medical diagnostic device requiring at least 2000 particles in width and length is required, a single charge coupling device cannot satisfy the required specification. An object of the present invention is to provide an inexpensive and high resolution radiographic imaging apparatus using a plurality of charge coupling elements (imaging elements).
도 1은 본 발명에 따른 방사선 촬영장치를 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing a radiographic apparatus according to the present invention,
도 2a-2c는 다수의 촬상소자를 이용하여 본 발명에 따른 촬영장치의 원리를 설명하기 위한 도면,2A-2C are diagrams for explaining the principle of a photographing apparatus according to the present invention using a plurality of imaging elements;
도 3은 본 발명의 광학계 고정구를 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the optical system fixture of the present invention,
도 4는 본 발명의 디지털신호처리부의 구성을 나타내는 도면,4 is a diagram showing the configuration of a digital signal processing unit of the present invention;
도 5는 본 발명에 따라 영상정보 수집회로가 6개의 촬상소자들로부터 데이터를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining a method for receiving image data from six image pickup circuits by the image information collecting circuit according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : X선 발생기 11 : X선10: X-ray generator 11: X-ray
12 : 가시광선 13 : 데이터신호선12: visible light 13: data signal line
14, 15 : 수평신호선 16 ~ 18 : 수직신호선14, 15: horizontal signal line 16 ~ 18: vertical signal line
20 : 피사체 30 : X선/가시광선 변환부20: Subject 30: X-ray / visible light conversion unit
31 : 부분 가시영상 32 : 중첩 촬영되는 가시영상31: Partial Visible Image 32: Overlapped Visible Image
40 : 광학계 41 : 광학소자40: optical system 41: optical element
42 : 광학계 고정구 50 : 전하결합부42: optical fixture 50: charge coupling portion
51 : 촬상소자 52 : 광검출센서51: image pickup device 52: light detection sensor
60 : 디지털신호처리부 61 : 영상정보 수집회로60: digital signal processor 61: image information acquisition circuit
62 : 영상정보 보정회로 63 : PCI 구동회로62: image information correction circuit 63: PCI drive circuit
70 : 표시부 80 : 데이터 저장부70: display unit 80: data storage unit
90 : 제어부90: control unit
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방사선 영상 촬영장치는 소정 파장의 광을 발생시키는 광발생수단, 광발생수단에서 발생되어 피사체를 투과한 광을 가시영상으로 변환하는 가시영상 획득수단, 다수의 촬상소자를 구비하여 상기 가시영상 획득수단에 의한 가시영상을 분할 촬영하고 분할 촬영된 각 가시영상을 전기 적신호로 변환하여 출력하는 광검출수단, 광검출수단에서 출력되는 전기적신호를 디지털신호로 처리하여 출력하는 디지털신호처리부, 디지털신호처리부로부터 출력되는 디지털신호를 현시하는 표시부 및 촬영장치의 동작을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함한다.이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.도 1은 본 발명에 따른 방사선 촬영장치의 구성도를 나타낸다.도 1에 나타낸 바와 같이, X선 발생기(10)는 X선 파장의 광을 방출하는 광발생기기이다. 실시예에서는 X선을 사용하였지만, 피사체(20)를 투과할 수 있는 다른 파장의 광을 사용하는 실시예도 가능하다.X선/가시광선 변환부(30)는 가시영상을 획득하기 위한 수단으로 X선 발생기(10)에서 방출되어 피사체(20)를 투과한 X선(11)을 가시광선(12)으로 변환하는 가시영상을 형성하기 위한 것으로, 요오드화세슘(CsI) 박막, 가돌리늄 옥시 설파이드(Gd2O2S:Tb) 또는 이트륨 옥시 설파이드(Y2O2S:Tb)으로 구성되어 있다.광학계(40)는 카메라 렌즈와 같은 다수의 광학소자(41)로 이루어져 X선/가시광선 변환부(30)에서 발산되는 가시광선(12)을 모아 후술되는 전하결합부로 전달한다.전하결합부(50)는 다수의 전하결합소자(이하, "촬상소자"라 함)(51)로 이루어져 X선/가시광선 변환부(30)에 의해 형성된 가시영상을 분할하여 촬영하고 분할촬영된 각 가시영상을 전기적신호로 변환하여 출력한다. 이때, 각 촬상소자(51)는 광학소자(41)와 일대일 대응되도록 설치된다. 즉, X선/가시광선 변환부(30)에 의해 가시광선(12)으로 변화된 영상신호는 다수의 광학소자(41)를 통해 각 광학소자(41)에 일대일 대응되는 다수의 촬상소자(51)로 전달되고, 각 촬상소자(51)들은 분할 촬영된 각 영상신호를 전기적신호로 변환하여 출력한다. 이처럼 다수의 촬상소자(51)를 구비한 본 발명의 전하결합부(50)는 하나의 렌즈와 하나의 촬상소자로 구성된 기존의 촬영장치보다 높은 해상도로 영상을 획득할 수 있게된다. 예컨대, 가로, 세로 400mm의 크기로 X선/가시광선 변환부(30)에 형성된 가시영상을 가로, 세로 각각 400개의 입자(pixel)로 구성된 한 개의 촬상소자만을 사용하여 촬영하면 디지털 영상의 입자 1개의 크기는 가로, 세로 각각 1mm가 된다. 촬상소자의 입자수를 증가시키면 디지털 영상의 해상도가 높아지지만 촬상소자의 입자수를 증가시키는데는 한계가 있다. 따라서, 본 발명에서는 제한된 입자수를 갖는 종래 촬상소자를 다수개 이용하여 높은 해상도를 가지도록 하는 방법을 이용하며 이는 상세하게 후술한다.디지털신호처리부(60)는 전하결합부(50)에 의해 변환된 전기적신호를 디지털신호로 변환하여 이를 표시부(70) 및/또는 데이터 저장부(80)로 출력하며, 디지털신호처리부(60), 표시부(70) 및 데이터 저장부(80) 등 촬영장치의 전체적인 동작은 제어부(90)에 의해 정밀하게 제어된다.도 2a-2c는 다수의 촬상소자를 이용하여 본 발명에 따른 촬영장치의 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 2a는 다수의 광학소자(41) 및 촬상소자(51)를 이용하여 X선/가시광선 변환부(30)에 의한 가시영상을 나누어 촬영하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 2a를 보면, 각각의 촬상소자(51)는 일대일 대응되는 광학소자(41)를 구비하여 전체 가시영상을 기 설정된 크기로 분할한 각 부분영상(31)을 촬영할 수 있는 구조로 되어 있다. 이때, 각 촬상소자(51)가 촬영한 부분영상(31)은 이웃하는 촬상소자(51)들에 의해 촬영된 부분과 조금씩 서로 중첩되는 부분(32)을 가지게 되는데, 이것은 각 촬상소자(51) 경계부위에서는 영상이 촬영되지 않을 수 있으며, 다수의 촬상소자(51)를 조립할 때 발생하는 오차에 의해 X선/가시광선 변환부(30)의 가시영상 중 일부분이 촬영되지 못하는 현상을 방지하기 위한 것이다.각 광학소자(41)는 각 촬상소자(51)와 일정거리(촛점거리)를 두고 후술되는 고정구로 체결되어 고정되며, 전하결합부(50)상에 광검출센서(52)를 장착하여 X선/가시광선 변환부(30)에 의해 생성된 가시영상의 밝기값을 측정할 수 있다. 촬상소자가 최적의 영상을 얻기 위해서는 X선/가시광선 변환부(30)가 적절한 조도를 가져야 하는데, 이러한 조도는 광검출센선(52)를 사용하여 측정할 수 있다. 광검출센서(52)로부터 측정된 광량은 미도시된 측정회로를 통해 제어부(90)로 입력되며, 제어부(90)는 촬상소자(51)가 최적의 영상을 얻기위한 최적의 노출시간을 계산하여 촬상소자제어기(미도시)로 전송한다. 실제로 방사선 영상을 얻을 때는 촬상소자제어기(미도시)가 미리 지정된 노출시간만큼 영상신호를 누적한 후 해당 영상정보를 디지털신호처리부(60)로 전송한다.도 2b는 본 발명을 이용한 일 실시예로 X선/가시광선 변환부(30)의 가시영상을 9개의 촬상소자를 사용하여 촬영한 모습을 보여주고 있다. 이 중 좌측상단의 촬상소자에는 "가" 형상의 일부분만이 촬영되고 있다.도 2c는 각 광학소자(51)의 촬영범위를 넓게 해서 X선/가시광선 변환부(30)의 어느 부분이든 적어도 2개의 촬상소자에서 촬영이 가능하도록 구성된 실시예를 보여주고 있다. 촬상소자(51)는 순간적으로 특정 입자가 감당할 수 없는 양의 전하가 생성되면서 주변 입자로 전하가 흘러 넘쳐서 화면에 밝고 작은 점이 여기저기 생기는 현상이 종종 발생(Blooming 현상)하는데, 이러한 현상이 발생할 경우 X선 영상을 이용한 진단에 큰 오류를 발생시킬 수 있게된다. 따라서, 도 2c에서와 같이 X선/가시광선 변환부(30)의 어느 부분이든지 적어도 2개의 촬상소자에서 촬영이 가능하다면 이런 현상에 대처할 수 있게 된다. 예컨대, X선/가시광선 변환부(30)의 동일부분(32)이 서로 다른 2개의 촬상소자에서 서로 다른 밝기를 가지는 것으로 나타날 경우, 제어부(90)는 이러한 밝기의 차이가 개화(Blooming)현상에 의한 것인지 여부를 판단하여 개화현상에 의한 경우 디지털신호처리부(60)에서 두 촬상소자로부터의 신호 중 정상적인 촬상소자로부터의 신호만을 사용하도록 한다.도 3은 광학계 고정구를 설명하기 위한 도면이다.광학계 고정구(42)는 한쪽에는 광학소자(41)를 그리고 다른 한쪽에는 일정간격(촛점거리)를 두고 촬상소자(51)를 장착할 수 있는 구조로 되어 있다.도 3a는 광학계 고정구(42) 형상의 일실시예와 촬상소자(41) 및 광학소자(41)를 장착한 단면모습을 보여주고 있다. 광학계 고정구(42)는 한쪽 모서리가 볼록하게 돌출된 모양을 하고 있으며, 이와 인접한 2개의 모서리는 상술된 돌출부분과 맞물리도록 오목하게 구성되어 있다. 도 3b는 다수의 광학계 고정군(42)를 연결시킨 모습을 보여주는 것으로, 6개의 고정구(42)가 연결되어 있으나 고정구(42)의 수를 용이하게 확장하거나 축소할 수 있음을 알 수 있다. 이처럼, 본 발명을 고정구(42)를 사용함으로써 다수의 촬상소자(51)를 사용하고자 하는 경우에 그 조립이 매우 용이하게 된다.도 4는 디지털신호처리부(60)의 구성을 나타내는 도면이다.디지털신호처리부(60)는 각 촬상소자(51)에서 출력되는 전기적신호를 취합하는 영상정보 수집회로(61), 영상정보 수집회로(61)에서 취합된 다수개의 조각 영상들 중 중첩되는 부분들을 제외하고 필요한 부분만을 취합하여 한 개의 고정도 영상을 만들고 광학계 특성에 의하여 생기는 영상의 왜곡을 보정해주는 영상정보 보정회로(62) 및 영상정보 보정회로(62)에서 출력되는 디지털 영상을 빠르게 전송하기 위한 고속 정보전송수단으로 PCI(Peripheral Component Interconnect)구동회로(63)를 포함한다.디지털신호처리부(60)에서 출력되는 영상정보는 제어부(90)의 제어에 따라 표시부(70)를 통해 현시되거나 데이터 저장부(80)에 저장·보관된다. 또한, 이러한 정보는 영상 저장 통신 시스템(PACS:Picture Archiving and Communication System)과 같은 데이터 전송시스템을 통하여 다른 시스템과 간편한 정보공유가 가능하도록 이루어진다.도 5는 영상정보 수집회로(61)가 6개의 촬상소자(51)들로부터 데이터를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.각 촬상소자(51)의 뒷면에는 미도시된 촬상소자제어기가 부착되어 있으며, 이러한 각 촬상소자제어기(미도시)와 영상정보 수집회로(61) 사이에는 데이터 신호선(13)이 연결되어 있다. 이러한 데이터 신호선(13)은 수평방향으로 데이터를 전송하는 수평신호선(14, 15)과 수직방향으로 데이터를 전송하는 수직신호선(16, 17, 18)으로 구별되는 매트릭스 구조로 되어 있으며, 각 신호선(14 내지 18)은 영상신호를 전송하는 데이터 신호선, 촬상소자(51)를 선택하는 선택신호선 및 촬상소자(51)의 기능을 제어하는 제어신호선으로 구성된다. 즉, 각 촬상소자제어기(미도시)는 영상정보 수집회로(61)로와 수평신호선 및 수직신호선으로 연결되어 통신한다.본 발명에 따라 영상정보 수집회로(61)가 각 촬상소자(51)들로부터 영상정보를 제공받은 방법은 다음과 같다. 우선 영상정보 수집회로(61)는 영상정보를 가져오고 싶은 촬상소자에 해당하는 수평신호선 및 수직신호선에 선택신호를 보낸다. 각 촬상소자제어기(미도시)는 수평신호선 및 수직신호선 양쪽에서 모두 선택신호가 인가되는 경우에만 영상정보를 출력한다. 이러한 방법으로 데이터선을 구성할 경우 각 촬상소자(51)를 영상정보 수집회로(61)를 일대일로 대응되게 연결하는 것이 아니므로 배선이 매우 간단하여 진다. 예컨대, 도 5와 같이 6개의 촬상소자를 갖는 경우 전하결합부(50)와 영상정보 수집회로(61) 사이의 배선수는 2개 수평신호선과 3개의 수직신호선 모두 5개의 데이터 신호선(13)만 있으면 된다. 이러한 구성은 촬상소자의 수가 많아 더욱 효과적으로 촬상소자의 수가 가로, 세로 각각 6개씩 총 36개가 배열되는 경우 각 촬상소자(51)를 영상정보 수집회로(61)에 각각 연결시키는 경우 36개의 데이터 신호선이 필요하지만 본 발명의 경우 12개의 신호선(13)만 있으면 된다.Radiation imaging apparatus of the present invention for achieving the above object is a light generating means for generating light of a predetermined wavelength, visible image acquisition means for converting the light transmitted from the light generating means transmitted to the subject into a visible image, a plurality of And a light detecting means for dividing the visible image by the visible image acquiring means and converting each of the divided images into an electric signal, and outputting the digital signal by processing the electric signal output from the light detecting means. A digital signal processing unit for outputting, a display unit for displaying a digital signal output from the digital signal processing unit, and a control unit for controlling the operation of the photographing apparatus as a whole. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 shows a block diagram of a radiographic apparatus according to the present invention. As described above, the X-ray generator 10 is a light generator that emits light of X-ray wavelength. Although the embodiment uses X-rays, it is also possible to use an embodiment in which light having a different wavelength that can penetrate the object 20. The X-ray / visible ray conversion unit 30 is X as a means for obtaining a visible image. For forming a visible image that converts the X-ray 11 transmitted from the line generator 10 and transmitted through the subject 20 into visible light 12, a cesium iodide (CsI) thin film, and gadolinium oxy sulfide (Gd 2). O 2 S: T b ) or yttrium oxy sulfide (Y 2 O 2 S: T b ). The optical system 40 is composed of a plurality of optical elements 41, such as a camera lens, for X-ray / visible light conversion. The visible light 12 emitted from the unit 30 is collected and transferred to the charge coupling unit described later. The charge coupling unit 50 includes a plurality of charge coupling elements (hereinafter, referred to as "imaging elements") 51. Dividing the visible image formed by the line / visible ray conversion unit 30 and shooting each divided image. And outputs the converted to red light. At this time, each imaging device 51 is provided to correspond one-to-one with the optical device 41. That is, the image signal changed into the visible light 12 by the X-ray / visible light conversion unit 30 is a plurality of imaging elements 51 corresponding to each optical element 41 one-to-one through a plurality of optical elements 41 Each image pickup device 51 converts each of the divided image signals into electrical signals and outputs the converted electrical signals. As such, the charge coupling unit 50 of the present invention having a plurality of imaging devices 51 can acquire an image with a higher resolution than the conventional imaging device composed of one lens and one imaging device. For example, when a visible image formed on the X-ray / visible ray converting unit 30 having a size of 400 mm horizontally and vertically is photographed using only one imaging device composed of 400 pixels each horizontally and vertically, particle 1 of the digital image The size of the dog will be 1 mm in width and height respectively. Increasing the number of particles of the imaging device increases the resolution of the digital image, but there is a limit to increasing the number of particles of the imaging device. Therefore, the present invention uses a method of having a high resolution by using a plurality of conventional imaging devices having a limited number of particles, which will be described later in detail. The digital signal processing unit 60 is converted by the charge coupling unit 50. Converts the converted electrical signal into a digital signal and outputs it to the display unit 70 and / or the data storage unit 80, and the whole of the photographing apparatus such as the digital signal processing unit 60, the display unit 70 and the data storage unit 80. The operation is precisely controlled by the controller 90. FIGS. 2A-2C are diagrams for explaining the principle of the photographing apparatus according to the present invention using a plurality of imaging elements, and FIG. 2A is a plurality of optical elements 41. FIG. And it is a view for explaining the principle of photographing by dividing the visible image by the X-ray / visible light conversion unit 30 by using the image pickup device (51). Referring to FIG. 2A, each imaging device 51 has an optical element 41 corresponding to one-to-one, and has a structure capable of capturing each partial image 31 by dividing the entire visible image into a predetermined size. At this time, the partial image 31 photographed by each image pickup device 51 has a portion 32 slightly overlapped with a portion captured by neighboring image pickup devices 51, which is each image pickup device 51. Images may not be photographed at the boundary portion, and a portion of the visible image of the X-ray / visible ray conversion unit 30 may not be captured by an error generated when assembling the plurality of imaging devices 51. Each optical element 41 is fastened and fastened by a fixture described later with a certain distance (focusing distance) from each image pickup element 51, and mounted with a photodetector sensor 52 on the charge coupling unit 50 The brightness value of the visible image generated by the X-ray / visible ray conversion unit 30 may be measured. In order for the image pickup device to obtain an optimal image, the X-ray / visible ray conversion unit 30 should have an appropriate illuminance, which can be measured using the light detection line 52. The amount of light measured by the light detection sensor 52 is input to the controller 90 through a measurement circuit not shown, and the controller 90 calculates an optimal exposure time for the image pickup device 51 to obtain an optimal image. Transfer to an image pickup device controller (not shown). In fact, when obtaining a radiographic image, an image pickup device controller (not shown) accumulates an image signal for a predetermined exposure time and transmits the image information to the digital signal processor 60. FIG. 2B illustrates an embodiment using the present invention. The visible image of the X-ray / visible ray conversion unit 30 is photographed using nine imaging devices. Of these, only a portion of the "ga" shape is picked up by the image pickup device on the upper left side. FIG. 2C shows that at least any portion of the X-ray / visible ray conversion unit 30 is extended by widening the shooting range of each optical element 51. An embodiment configured to allow photographing by two imaging devices is shown. The imaging device 51 instantaneously generates an amount of charge that a particular particle cannot handle and overflows with the surrounding particles, causing bright and small dots to appear on the screen (Blooming phenomenon). X-ray imaging can cause a big error in diagnosis. Therefore, if any part of the X-ray / visible ray conversion unit 30 can be photographed by at least two imaging devices as shown in FIG. 2C, this phenomenon can be coped with. For example, when the same part 32 of the X-ray / visible ray converting unit 30 appears to have different brightnesses in two different imaging devices, the controller 90 may cause such a difference in brightness to bloom. In this case, the digital signal processing unit 60 uses only signals from the normal image pickup device among the signals from the two image pickup devices in the case of the blooming phenomenon. FIG. 3 is a view for explaining an optical system fixture. The fastener 42 has a structure in which the optical element 41 is mounted on one side and the image pickup element 51 can be mounted on the other side at a predetermined distance (focus distance). One embodiment and a cross-sectional view showing an image pickup device 41 and an optical device 41 are shown. The optical fixture 42 has a shape in which one corner protrudes convexly, and two adjacent corners thereof are concave to engage with the above-described protrusion. 3B shows a state in which a plurality of optical system fixing groups 42 are connected, but six fasteners 42 are connected, but it can be seen that the number of fasteners 42 can be easily expanded or reduced. In this manner, the assembly of the present invention is very easy when the plurality of imaging elements 51 are to be used by the use of the fastener 42. Fig. 4 is a diagram showing the configuration of the digital signal processing unit 60. The signal processing unit 60 excludes overlapping portions of the plurality of pieces of images collected by the image information collecting circuit 61 and the image information collecting circuit 61, which collect electrical signals output from each image pickup device 51. High-speed information for quickly transmitting the digital image output from the image information correction circuit 62 and the image information correction circuit 62 which combines only the necessary parts to form a single high precision image and corrects the distortion of the image generated by the characteristics of the optical system. And a Peripheral Component Interconnect (PCI) driver circuit 63 as a transmission means. The image information output from the digital signal processor 60 controls the display unit 70 under the control of the controller 90. Or is stored and stored in the data storage unit 80. In addition, such information may be easily shared with other systems through a data transmission system such as a picture archiving and communication system (PACS). FIG. 5 shows that the image information collection circuit 61 captures six images. It is a view for explaining a method of receiving data from the elements 51. An image pickup device controller (not shown) is attached to the rear surface of each image pickup device 51, and each of the image pickup device controllers (not shown) and image information are shown. The data signal line 13 is connected between the collection circuits 61. The data signal line 13 has a matrix structure divided into horizontal signal lines 14 and 15 for transmitting data in the horizontal direction and vertical signal lines 16, 17 and 18 for transmitting data in the vertical direction. 14 to 18 are composed of a data signal line for transmitting a video signal, a selection signal line for selecting the image pickup device 51, and a control signal line for controlling the function of the image pickup device 51. In other words, each image pickup device controller (not shown) is connected to the image information collection circuit 61 by horizontal signal lines and vertical signal lines to communicate with each other. The method of receiving image information from the method is as follows. First, the image information collection circuit 61 sends a selection signal to the horizontal signal line and the vertical signal line corresponding to the image pickup device to which the image information is to be obtained. Each imaging device controller (not shown) outputs image information only when a selection signal is applied to both the horizontal signal line and the vertical signal line. When the data lines are formed in this way, the wiring is simplified because the image pickup devices 51 are not connected in one-to-one correspondence. For example, as shown in FIG. 5, the number of wirings between the charge coupling unit 50 and the image information collecting circuit 61 is only 5 data signal lines 13 in both the two horizontal signal lines and the three vertical signal lines. All you need is This configuration has a large number of image pickup devices, and more effectively, in a case where a total of 36 image pickup devices are arranged in a total of six horizontally and vertically, 36 data signal lines are connected when each image pickup device 51 is connected to the image information collection circuit 61, respectively. Although necessary, in the present invention, only 12 signal lines 13 are required.
상술한 바와 같이, 피사체를 투과한 X선을 실시간으로 가시광선으로 변환하고 변환된 가시광선을 전기적신호로 변환하여 모니터상에 디스플레이하거나 기록매체등에 저장하여 필요시마다 디스플레이 할 수 있어서 병원 등에서 유익하게 이용될 수 있으며, 종래 X선 촬영기에서 필름을 이용할 때 발생되는 제반 결점을 해소할 수 있다. 특히 다수의 렌즈와 촬상소자를 사용하므로 저렴한 비용으로 높은 해상도를 확보할 수 있어 높은 해상도가 필수적인 의료용 응용분야나 항공우주분야의 초정밀 계측분야에 손쉽게 접근할 수 있는 효과가 있다.As described above, X-rays transmitted through a subject are converted into visible light in real time, and the converted visible light is converted into an electric signal and displayed on a monitor or stored on a recording medium, etc., and displayed whenever necessary, which is useful for hospitals and the like. It can be, and can eliminate all the defects that occur when using the film in the conventional X-ray imager. In particular, by using a large number of lenses and imaging devices, it is possible to secure a high resolution at a low cost, thereby providing easy access to medical applications or high precision measurement fields in aerospace, where high resolution is essential.
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