KR20160099220A - X-ray detector with concentrate optical system - Google Patents

Abstract

An objective of the present invention is to provide an X-ray detector using a concentrating optical system which decreases an irradiation amount of an X-ray while increasing brightness of an image by increasing an amount of a visual ray converted in a scintillator. In order to accomplish this, the X-ray detector according to the present invention comprises: a scintillator module which converts an X-ray, which has passed through a sample to inspected, into a visible ray and outputs the visible ray; and a focusing optical system which focuses the visible ray converted in the scintillator module to increase a complementary angle of the emitted visible ray, such that an image is outputted brightly. According to the present invention, since an amount of a visual ray converted in a scintillator is increased, an irradiation amount of an X-ray is decreased while brightness of an image is increased. Also, a manufacturing cost of an X-ray detector can be reduced by using a low-cost camera module.

Description

집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터{X-RAY DETECTOR WITH CONCENTRATE OPTICAL SYSTEM}[0001] X-RAY DETECTOR WITH CONCENTRATE OPTICAL SYSTEM [0002]

본 발명은 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 신틸레이터에서 변환된 가시광선의 광량을 증가시켜 엑스레이의 조사량은 감소하고 영상의 밝기는 증가하도록 개선한 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터에 관한 것이다.
The present invention relates to an X-ray detector using a condensing optical system, and more particularly, to an X-ray detector using a condensing optical system in which the amount of visible light converted by a scintillator is increased and the dose of X- .

일반적으로, X선 의료용 진단기기는 인체 내부질환을 영상을 통한 방사선 검사에 사용되는 것으로, 인체의 흉부, 두부, 소화관, 척추 및 상해를 입은 부위에서 인체의 뼈가 손상된 부분이 있는지 X선을 통해서 분석하는 기기이다.Generally, X-ray medical diagnosis devices are used for radiological examination of internal diseases of the human body through an image. The X-ray medical diagnostic device is used to detect whether the human bones are damaged in the chest, tofu, digestive tract, It is a device to analyze.

통상 병원 등에서 사용되는 의료용 진단기기는 엑스레이(X-RAY)를 조사하는 엑스레이 튜브(X-RAY TUBE)로부터 조사된 엑스레이가 동물이나 환자의 신체 등 촬영대상을 투과하면, 이를 검출하는 장치를 의미한다. A medical diagnostic apparatus used in a hospital generally means a device for detecting an X-ray irradiated from an X-ray tube irradiating an X-ray when an object such as an animal or a patient's body passes through an object to be imaged .

여기서, 의료용 진단기기는 엑스레이 튜브로부터 조사되는 엑스레이에 의해 촬영대상이 촬영되는 엑스레이 검출부를 포함하며, 이러한 엑스레이 검출부를 통상 '엑스레이 디텍터(DR)'라고 부르기도 한다.Here, the medical diagnostic apparatus includes an X-ray detecting unit that is photographed by an X-ray irradiated from an X-ray tube, and the X-ray detecting unit is also commonly referred to as an 'X-ray detector DR'.

도 1은 일반적인 엑스레이 촬영장치를 나타낸 사시도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 엑스레이 촬영장치(1)는 엑스레이 디텍터(10)와, 상기 엑스레이 디텍터(10)의 상부에 설치되어 진단 대상인 동물이나 환자를 거치하는 진단용 테이블(20)과, 상기 진단용 테이블(20)의 일측에 설치한 촬영 스탠드(30)와, 상기 촬영 스탠드(30)에 설치되어 동물이나 환자에게 엑스레이를 조사하는 엑스레이 발생부(40)를 포함하여 구성된다.1, the X-ray imaging apparatus 1 includes an X-ray detector 10 and an X-ray detector 10 installed on the X-ray detector 10, (40) provided on the photographing stand (30) and irradiating an x-ray to an animal or a patient. The X-ray generator (40) ).

한편, 엑스레이 디텍터는 엑스레이가 입사되면 상기 엑스레이를 가시광선으로 변환하는 형광체와, 상기 형광체에 의해 변환된 가시광선을 전기적인 신호로 변환하여 이미지로 형상화하는 검출기를 포함하여 구성된다.On the other hand, the X-ray detector includes a phosphor for converting the X-ray into a visible light when an X-ray is incident, and a detector for converting the visible light converted by the phosphor into an electric signal to form an image.

여기서 상기 형광체는 신틸레이터(Scintillator)라고 부르며, 통상 금속 반사판과 CsI 물질을 포함하는 신틸레이터 시트를 포함한다.Here, the phosphor is referred to as a scintillator, and typically includes a scintillator sheet including a metal reflector and a CsI material.

이러한 엑스레이 디텍터는 필름 방식의 엑스레이 검출장치에 비해 촬영 즉시 영상을 조회할 수 있고, 필름 저장공간을 필요로 하지 않으며, 적은 엑스레이 조사선량으로도 고화질의 이미지를 얻을 수 있다는 장점이 있다. Such an X-ray detector has advantages in that it can retrieve images immediately after filming compared with a film-type X-ray detector, does not require a film storage space, and obtains high-quality images even with a small X-ray irradiation dose.

도 2는 종래 기술에 따른 엑스레이 디텍터를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 신틸레이터(11)에서 변환된 가시광선은 광각 렌즈(12a)가 설치된 이미지 센서(12)에서 상기 광각 렌즈(12a)를 통해 가시광선을 집광하고, 상기 집광된 가시광선을 결상하여 이미지를 검출하게 된다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an X-ray detector according to the prior art. The visible light converted in the scintillator 11 is converted into visible light by an image sensor 12 provided with a wide-angle lens 12a through the wide- And forms an image of the condensed visible light to detect an image.

그러나 종래 기술에 따른 엑스레이 디텍터는 고가의 광각 렌즈(12a)가 일체로 구비된 이미지 센서(12)를 설치함으로써, 엑스레이 디텍터의 제조 비용이 현저하게 증가하는 문제점이 있다.However, the conventional X-ray detector has a problem in that the manufacturing cost of the X-ray detector is remarkably increased by providing the image sensor 12 having the expensive wide angle lens 12a integrally.

또한, 광각 렌즈(12a)가 일정 거리의 초점 거리를 확보해야함으로써, 엑스레이 디텍터의 크기가 증가하는 문제점이 있다.Further, since the wide-angle lens 12a has to secure a focal distance of a certain distance, there is a problem that the size of the X-ray detector increases.

이러한 문제점은 한국 공개특허공보 제10-2011-0077995호(발명의 명칭: 브라우닝 피해 저감 구조를 갖는 엑스선 검출장치)에서, 반사경을 이용해 부피를 감소시킨 엑스레이 검출장치가 제안되었다.An example of such a problem is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0077995 (entitled "X-ray Detection Apparatus Having Browning Damage Reduction Structure").

도 3은 종래 기술에 따른 엑스레이 검출장치의 구성을 나타낸 단면도로서, 신틸레이터(11)의 하부에 일정 각도로 형성되어 상기 신틸레이터(11)에서 변환된 가시광선을 반사하는 제 1 반사경(13)과, 상기 제 1 반사경(13)과 일정 각도로 형성되어 상기 제 1 반사경(13)에서 반사된 가시광선을 반사하는 제 2 반사경(14)이 설치되며, 상기 제 2 반사경(14)을 통해 반사된 가시광선을 전기신호로 변환한 이미지를 검출하는 이미지 센서(12)를 포함하여 구성된다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an X-ray detecting apparatus according to the related art, and includes a first reflector 13 formed at a lower portion of the scintillator 11 at an angle and reflecting visible light converted by the scintillator 11, And a second reflector 14 formed at a predetermined angle with the first reflector 13 and reflecting the visible light reflected from the first reflector 13, And an image sensor 12 for detecting an image obtained by converting the visible light into an electrical signal.

그러나 이러한 복수의 반사경을 구비한 엑스레이 검출장치는 다수의 반사경이 엑스레이 검출장치의 내부에 설치됨으로써 검출장치의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.However, in such an X-ray detecting apparatus having a plurality of mirrors, there is a problem that the configuration of the detecting apparatus becomes complicated because a plurality of mirrors are provided inside the X-ray detecting apparatus.

또한, 반사경이 엑스레이에 장기간 노출되면 브라우닝 현상이 발생하여 기능을 상실하는 문제점이 있고, 상기 반사경을 교체하는 경우 광학 얼라인먼트를 조정해야하는 등 유지관리가 어려운 문제점이 있다.
Further, when the reflector is exposed to the X-ray for a long period of time, there is a problem that the browning phenomenon occurs and the function is lost. In the case of replacing the reflector, maintenance of the optical alignment is difficult.

한국 공개특허공보 제10-2011-0077995호(발명의 명칭: 브라우닝 피해 저감 구조를 갖는 엑스선 검출장치)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0077995 (entitled "X-ray Detection Apparatus Having Browning Damage Reduction Structure")

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 신틸레이터에서 변환된 가시광선의 광량을 증가시켜 엑스레이의 조사량은 감소하고 영상의 밝기는 증가하도록 개선한 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve such a problem, an object of the present invention is to provide an X-ray detector using a condensing optical system which is improved to increase the amount of visible light converted from a scintillator, thereby reducing the dose of X-rays and increasing the brightness of an image.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엑스레이 디텍터로서, 피검체를 투과한 엑스레이를 가시광선으로 변환하여 출력하는 신틸레이터 모듈; 및 상기 신틸레이터 모듈에서 변환된 가시광선을 집광하여 조사되는 가시광선의 여각을 증가시켜 밝게 출력되도록 하는 집광 광학계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an x-ray detector comprising: a scintillator module for converting an x-ray transmitted through a subject to visible light and outputting the visible light; And a condensing optical system for condensing the visible light beam converted by the scintillator module to increase the angle of the visible light beam to be illuminated.

또한, 본 발명에 따른 상기 엑스레이 디텍터는 상기 집광 광학계로부터 입사되는 가시광선을 전기 신호로 변환하여 이미지를 출력하는 이미지 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The X-ray detector according to the present invention further comprises an image sensor unit for converting visible light incident from the condensing optical system into an electric signal and outputting an image.

또한, 본 발명에 따른 상기 엑스레이 디텍터는 신틸레이터 모듈, 집광 광학계 및 이미지 센서부를 고정하는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The X-ray detector according to the present invention may further include a housing for fixing the scintillator module, the condensing optical system, and the image sensor unit.

또한, 본 발명에 따른 상기 이미지 센서부는 CCD 센서, CMOS 센서 중 적어도 하나로 구성된 카메라인 것을 특징으로 한다.In addition, the image sensor unit according to the present invention is a camera configured by at least one of a CCD sensor and a CMOS sensor.

또한, 본 발명에 따른 상기 신틸레이터 모듈은 엑스레이를 투과시키는 기판부; 상기 기판부를 투과하는 엑스레이의 산란을 억제하는 그리드; 및 상기 투과하는 엑스레이를 가시광선으로 변환하는 신틸레이터 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the scintillator module according to the present invention includes a substrate portion for transmitting X-rays; A grid for suppressing scattering of X-rays transmitted through the substrate portion; And a scintillator panel for converting the transmitted X-rays into visible light.

또한, 본 발명에 따른 상기 기판부는 가시광선의 반사율을 증가시키는 반사재를 더 포함하고, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 유리 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate portion according to the present invention may further include a reflector for increasing the reflectivity of visible light, and may be formed of any one of polymethylmethacrylate (PMMA) and glass.

또한, 본 발명에 따른 상기 집광 광학계는 일정 크기의 패턴을 형성한 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 한다.The condensing optical system according to the present invention is a Fresnel lens having a pattern of a predetermined size.

또한, 본 발명에 따른 상기 프레넬 렌즈의 패턴은 크기를 10㎛ 내지 300㎛로 형성한 것을 특징으로 한다.
Further, the pattern of the Fresnel lens according to the present invention is characterized in that the size thereof is set to 10 to 300 탆.

본 발명은 신틸레이터에서 변환된 가시광선의 광량을 증가시켜 엑스레이의 조사량은 감소하고 영상의 밝기는 증가하도록 개선할 수 있는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that the amount of visible light converted by the scintillator is increased so that the irradiation dose of the X-ray decreases and the brightness of the image increases.

또한, 본 발명은 저가의 카메라 모듈을 사용하여 엑스레이 디텍터의 제조비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention is advantageous in that the manufacturing cost of the X-ray detector can be reduced by using a low-cost camera module.

도 1 은 일반적인 엑스레이 촬영장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 종래 기술에 따른 엑스레이 디텍터를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 3 은 종래 기술에 따른 엑스레이 검출장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터를 나타낸 사시도.
도 5 는 도 4에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 6 은 도 4에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터의 구조를 나타낸 단면도.1 is a perspective view showing a general X-ray imaging apparatus.
2 is a cross-sectional view schematically showing an X-ray detector according to the prior art;
3 is a cross-sectional view showing a configuration of an X-ray detecting apparatus according to the related art.
4 is a perspective view showing an X-ray detector using a condensing optical system according to the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of an X-ray detector using the condensing optical system according to FIG. 4;
6 is a sectional view showing a structure of an X-ray detector using the light converging optical system shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the X-ray detector using the light converging optical system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 도 4에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is an exploded perspective view showing the configuration of an X-ray detector using the light converging optical system shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an X-ray detector using a condensing optical system according to FIG. Sectional view showing the structure of the X-ray detector.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터(100)는 하우징(110)과, 신틸레이터 모듈(120)과, 집광 광학계(130)와, 이미지 센서부(150)를 포함하여 구성된다.4 to 6, an X-ray detector 100 using a condensing optical system according to the present invention includes a housing 110, a scintillator module 120, a condensing optical system 130, an image sensor unit 150 ).

상기 하우징(110)은 내부에 수납공간이 형성되어 신틸레이터 모듈(120), 집광 광학계(130), 이미지 센서부(140)가 설치되어 고정되도록 하고, 상부에는 개구부(111)가 형성되며, 하부 측면에는 측면 개구부(112)를 형성한 사각 형상의 부재로서, 금속재질의 수납함으로 구성되며, 이미지 획득을 위한 암실(暗室)로 기능한다.A condenser optical system 130 and an image sensor unit 140 are installed and fixed in the housing 110. The opening 110 is formed in the upper part of the housing 110, And is formed as a rectangular shaped member having side openings 112 formed on its side surfaces, and is made of a metal-made storage box, and functions as a dark room for image acquisition.

상기 개구부(111)에는 신틸레이터 모듈(120)의 상면이 노출될 수 있도록 설치되고, 상기 측면 개구부(112)는 덮개부(113)를 통해 선택적으로 개폐되어 사용자가 하우징(110)의 내부에 설치된 이미지 센서부(150)의 유지 보수와 관리를 수행할 수 있도록 한다.The side surface opening 112 is selectively opened and closed through the lid part 113 so that the user can open and close the scintillator module 120 installed inside the housing 110. [ So that maintenance and management of the image sensor unit 150 can be performed.

상기 덮개부(113)는 볼트 등의 체결수단(113b)이 덮개부(113)의 관통공(113a)과 하우징(110)의 관통공(110a)을 통해 결합하여 고정되도록 한다.The cover 113 is fixed to the cover 113 by a fastening means 113b such as a bolt through the through hole 113a of the cover 113 and the through hole 110a of the housing 110. [

또한, 상기 하우징(110)은 개구부(111)의 양측에 브래킷(114)을 설치하여 체결수단(미도시)을 통해 엑스레이 디텍터(100)가 진단용 테이블(20, 도 1 참조)의 저면에 고정될 수 있도록 한다.The housing 110 is provided with brackets 114 on both sides of the opening 111 so that the X-ray detector 100 is fixed to the bottom of the diagnostic table 20 (see FIG. 1) through fastening means .

상기 신틸레이터 모듈(120)은 동물 또는 사람 등의 피검체를 투과한 엑스레이를 가시광선으로 변환하여 출력하는 구성으로서, 기판부(121)와, 그리드(122)와, 신틸레이터 패널(123)를 포함하여 구성된다.The scintillator module 120 includes a substrate portion 121, a grid 122, and a scintillator panel 123. The substrate 121, the scintillator panel 123, .

상기 기판부(121)는 엑스레이를 투과시키는 구성으로서, 신틸레이터 패널(123)이 보호되도록 지지하고, 아크릴 수지인 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 유리, 엔지니어링 플라스틱 등으로 구성되며, 미리 설정된 값 이상의 엑스레이 투과율을 갖는 재질로 이루어진다.The substrate part 121 is configured to transmit the x-ray and supports the scintillator panel 123 so as to be protected. The substrate part 121 is made of an acrylic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA), glass, engineering plastic, Ray transmittance of a predetermined value or more.

또한, 상기 기판부(121)는 신틸레이터 패널(123)에서 변환된 가시광선의 반사율이 증가되도록 반사재가 포함될 수도 있다.In addition, the substrate 121 may include a reflector such that the reflectance of the visible light converted by the scintillator panel 123 is increased.

즉 상기 기판부(121)에 예를 들면, 산화 티타늄(TiO2), 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 가시광선에 대한 반사율이 높은 물질을 혼합하여 신틸레이터 패널(123)에서 변환된 가시광선의 반사율이 증가되도록 함으로써, 적은 엑스레이 조사선량으로도 가시광선의 조도가 증가될 수 있도록 한다.That is, the substrate 121 is mixed with a material having a high reflectance for visible light such as titanium oxide (TiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3) or the like to increase the reflectivity of the visible light converted from the scintillator panel 123 So that the illuminance of the visible ray can be increased even with a small X-ray irradiation dose.

상기 그리드(122)는 기판부(121)를 투과하는 엑스레이가 산란되는 것을 억제하는 구성으로서, 엑스레이 발생시 산란되는 엑스레이를 제거한다.The grid 122 is configured to suppress scattering of x-rays transmitted through the substrate portion 121, and removes x-rays scattered when x-rays are generated.

상기 신틸레이터 패널(123)은 피검체를 투과하는 엑스레이를 가시광선으로 변환하여 방출하는 구성으로서, 상기 기판부(121)를 통과하여 입사된 엑스레이를 가시광선으로 변환한다.The scintillator panel 123 is configured to convert x-rays transmitted through the object to visible light and emit visible light. The scintillator panel 123 converts x-rays incident through the substrate 121 into visible rays.

또한, 상기 신틸레이터 패널(123)은 예를 들면, 타륨 첨가의 요오드화 세슘(CsI:TI), 유로퓸 첨가의 브롬화 세슘(CsBr:Eu) 등으로 형성될 수 있다. The scintillator panel 123 may be formed of, for example, cerium iodide (CsI: TI) added with tharium and cesium bromide (CsBr: Eu) added with europium.

또한, 상기 신틸레이터 패널(122)에서 변환된 가시광선 중에 기판부(121)를 향하는 가시광선은 기판부(121)에 포함된 반사재에 의해 반사되어 하부에 설치된 이미지 센서부(140) 방향으로 출력됨으로써 상기 신틸레이터 패널(123)의 가시광선 출력 효율이 증가할 수 있도록 한다.The visible light directed toward the substrate 121 in the visible light converted by the scintillator panel 122 is reflected by the reflector included in the substrate 121 and is emitted toward the image sensor unit 140 So that the visible light output efficiency of the scintillator panel 123 can be increased.

상기 집광 광학계(130)는 신틸레이터 모듈(120)로부터 일정 거리 이격되어 설치되고, 상기 신틸레이터 모듈(120)에서 변환된 가시광선을 집광하여 이미지 센서부(140)로 입사되는 상기 가시광선의 여각을 증가시켜 저조도로 출력되는 가시광선이 더욱 밝게 출력되도록 하는 집광 광학 렌즈로 이루어진다.The condensing optical system 130 is installed at a predetermined distance from the scintillator module 120 and condenses the visible light converted by the scintillator module 120 so that the angle of the visible light incident on the image sensor unit 140 And a condensing optical lens for outputting a visible light beam output in a low light intensity more brighter.

즉 상기 집광 광학계(130)는 신틸레이터 모듈(120)에서 변환된 가시광선을 집광하여 저조도로 출력되는 가시광선이 더욱 밝게 출력되게 함으로써, 가시광선의 광량 증가를 통해 저가격의 이미지 센서부(140)에서도 선명한 이미지의 검출이 가능하도록 한다. That is, the condensing optical system 130 condenses the visible light beams converted by the scintillator module 120 and outputs the visible light beams that are output at low light intensity, so that the light intensity of the visible light beams increases, So that a clear image can be detected.

또한, 상기 집광 광학계(130)는 신틸레이터 모듈(120)과 근접하여 설치하는 것이 가능하도록 평면 렌즈에 일정 크기의 패턴을 형성한 프레넬 렌즈로 이루어진다.The condensing optical system 130 includes a Fresnel lens having a pattern of a predetermined size formed on a plane lens so as to be installed close to the scintillator module 120.

또한, 상기 프레넬 렌즈에 형성되는 패턴(131)은 그 크기를 10㎛ 내지 300㎛로 하는 조밀한 패턴을 구성함으로써, 이미지 센서부(140)에 검출되는 이미지에 상기 프레넬 렌즈의 패턴 형상이 나타나는 것을 방지할 수 있도록 한다.In addition, the pattern 131 formed on the Fresnel lens has a dense pattern having a size of 10 mu m to 300 mu m so that a pattern shape of the Fresnel lens is formed on an image detected by the image sensor unit 140 To prevent them from appearing.

한편, 상기 집광 광학계(130)는 볼록 렌즈를 설치하여 가시광선을 집광하도록 구성하는 것도 가능하지만, 초점거리로 인해 신틸레이터 모듈(120)과의 근접 설치가 어려워 엑스레이 디텍터의 부피가 증가할 수도 있다.Meanwhile, the condensing optical system 130 may be configured to condense a visible light by providing a convex lens, but it may be difficult to install the condensing optical system 130 in close proximity to the scintillator module 120 due to the focal distance, thereby increasing the volume of the X- .

상기 이미지 센서부(140)는 하우징(110)의 내측에 이미지 센서 브래킷(150)을 이용하여 집광 광학계(130)로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치되고, 상기 집광 광학계(130)로부터 입사되는 가시광선에 포함된 피검체의 정보를 감지하여 전기 신호로 변환함으로써, 상기 피검체 상에 대한 이미지를 구현하여 출력하는 이미지 센서이다.The image sensor unit 140 is installed at a position spaced a predetermined distance from the condensing optical system 130 by using an image sensor bracket 150 inside the housing 110. The image sensor unit 140 includes a condensing optical system 130, And converts the image signal into an electric signal to implement an image on the inspected object and output the image.

또한, 상기 이미지 센서부(140)는 CCD 센서, CMOS 센서 중 적어도 하나의 센서로 구성된 카메라 장치로 이루어지며, 가시광선에 포함된 노이즈 광은 배제시키고 포토 광을 증폭하는 특성을 갖는 EMCCD(Electron Multiplying Charge Coupled device)로 구성할 수도 있다.In addition, the image sensor unit 140 includes a camera device configured by at least one of a CCD sensor and a CMOS sensor. The image sensor unit 140 may include an EMCCD (Electron Multiplying) Charge Coupled Device).

따라서 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터(100)는 피검체 조사되는 엑스레이의 조사량을 적게 하면서도 신틸레이터 모듈(120)에서 변환된 가시광선을 집광 광학계가 집광하여 저조도로 출력되는 가시광선이 더욱 밝게 출력되도록 함으로써, 이미지 센서부(140)에서 선명한 이미지의 검출이 가능하며, 상기 피검체에 엑스레이로 인해 발생되는 방사선 노출을 최소화할 수 있게 된다.Accordingly, the X-ray detector 100 according to the present invention can reduce the irradiation amount of the x-rays irradiated from the specimen, so that visible light, which is condensed by the condensing optical system and converted to low light intensity, , A clear image can be detected by the image sensor unit 140, and radiation exposure caused by the X-ray to the subject can be minimized.

또한, 저가의 카메라 모듈을 사용하여 엑스레이 디텍터를 구성함으로써, 제조비용을 감소시킬 수 있게 된다.
In addition, by constructing the X-ray detector using a low-cost camera module, the manufacturing cost can be reduced.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the course of the description of the embodiments of the present invention, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, , Which may vary depending on the intentions or customs of the user, the operator, and the interpretation of such terms should be based on the contents throughout this specification.

100 : 엑스레이 디텍터 110 : 하우징
111 : 개구부 112 : 측면 개구부
113 : 덮개부 114 : 브래킷
120 : 신틸레이터 모듈 121 : 기판부
122 : 그리드 123 : 신틸레이터 패널
130 : 집광 광학계 131 : 패턴
140 : 이미지 센서부 150 : 이미지 센서 브래킷100: X-ray detector 110: housing
111: opening 112: side opening
113: lid part 114: bracket
120: Scintillator module 121:
122: grid 123: scintillator panel
130: condensing optical system 131: pattern
140: image sensor unit 150: image sensor bracket

Claims (9)

피검체를 투과한 엑스레이를 가시광선으로 변환하여 출력하는 신틸레이터 모듈(120); 및
상기 신틸레이터 모듈(120)에서 변환된 가시광선을 집광하여 조사되는 가시광선의 여각을 증가시켜 밝게 출력되도록 하는 집광 광학계(130)를 포함하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
A scintillator module (120) for converting x-rays transmitted through a subject to visible light and outputting the visible light; And
And a condensing optical system (130) for condensing the visible light beam converted by the scintillator module (120) and increasing the angle of the visible light beam to be illuminated so as to output bright light.
제 1 항에 있어서,
상기 엑스레이 디텍터는 상기 집광 광학계(130)로부터 입사되는 가시광선을 전기 신호로 변환하여 이미지를 출력하는 이미지 센서부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
The method according to claim 1,
The x-ray detector according to claim 1, further comprising an image sensor unit (140) for converting visible light incident from the condensing optical system (130) into an electric signal and outputting an image.
제 2 항에 있어서,
상기 엑스레이 디텍터는 신틸레이터 모듈(120), 집광 광학계(130) 및 이미지 센서부(140)를 고정하는 하우징(110)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
3. The method of claim 2,
Wherein the X-ray detector further comprises a housing (110) for fixing the scintillator module (120), the condensing optical system (130), and the image sensor unit (140).
제 2 항에 있어서,
상기 이미지 센서부(140)는 CCD 센서, CMOS 센서 중 적어도 하나로 구성된 카메라인 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
3. The method of claim 2,
Wherein the image sensor unit (140) is a camera including at least one of a CCD sensor and a CMOS sensor.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신틸레이터 모듈(120)은 엑스레이를 투과시키는 기판부(121);
상기 기판부(121)를 투과하는 엑스레이의 산란을 억제하는 그리드(122); 및
상기 투과하는 엑스레이를 가시광선으로 변환하는 신틸레이터 패널(123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The scintillator module 120 includes a substrate portion 121 for transmitting X-rays;
A grid 122 for suppressing scattering of X-rays transmitted through the substrate 121; And
And a scintillator panel (123) for converting the transmitted X-rays into visible light.
제 5 항에 있어서,
상기 기판부(121)는 가시광선의 반사율을 증가시키는 반사재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
6. The method of claim 5,
Wherein the substrate part (121) further comprises a reflector for increasing a reflectivity of a visible light ray.
제 5 항에 있어서,
상기 기판부(121)는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 유리, 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
6. The method of claim 5,
Wherein the substrate portion 121 is one of polymethylmethacrylate (PMMA), glass, and engineering plastic.
제 1 항에 있어서,
상기 집광 광학계(130)는 일정 크기의 패턴(131)을 형성한 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.
The method according to claim 1,
The condensing optical system (130) is a Fresnel lens having a pattern (131) of a predetermined size.
제 8 항에 있어서,
상기 프레넬 렌즈의 패턴(131)은 크기를 10㎛ 내지 300㎛로 형성한 것을 특징으로 하는 집광 광학계를 이용한 엑스레이 디텍터.9. The method of claim 8,
And the pattern (131) of the Fresnel lens is formed to have a size of 10 mu m to 300 mu m.

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