(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像ルームに関連して用いられる機器に電気エネルギーを供給する方法であって、前記ルームが電磁場に対するシールドを有する、方法において、
遮蔽された前記撮像ルームの外側に配置された少なくとも１つの電磁波放射要素から電磁波を放射させるステップと、
前記撮像ルーム内に配置された少なくとも１つの変換装置で前記電磁波を検出するステップと、
前記ルーム内に配置された前記少なくとも１つの変換装置を用いて、前記電磁波を電気エネルギーに変換するステップと、
前記変換装置を含む機器から前記電磁波放射要素を含む機器へ少なくとも１つの制御信号を伝達するステップであって、前記制御信号が少なくとも前記電磁波の検出もしくは前記撮像ルームに関連して用いられる前記機器の操作特性に基づいて発生されるステップと、
前記撮像ルームに関連して用いられる前記機器に電力を供給しかつ前記ルーム内の干渉磁場を最小限に抑えるように、前記電気エネルギーを該機器に導くステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変換ステップは、前記シールドの内側において行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記放射ステップは、前記シールドに画定された観察ポートを介して、電磁波を前記ルーム内に放射することをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記放射ステップは、伝送装置用光ファイバーケーブルを介して、電磁波を前記ルーム内に放射することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記伝達するステップは、前記放射ステップが前記ルームの内側から少なくとも部分的に制御されるように、制御信号を、前記変換装置を含む前記機器から前記電磁波放射要素を含む前記機器に前記応答装置用光ファイバーケーブルを介して伝達させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記伝達ステップは、前記伝送装置用光ファイバーケーブルの光伝達能力に対応する情報を前記電磁波放射要素を含む前記機器に中継することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記変換装置を含む前記機器から前記電磁波放射要素を含む前記機器に伝達される前記制御信号は、前記伝送装置用光ファイバーケーブルの光伝達能力に対応する前記中継された情報が、前記伝送装置用光ファイバーケーブルの前記光伝達能力が損なわれていることを示したとき、放射される電磁波の強度を低減させる指令を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記放射ステップは、実質的に可視光スペクトル内の電磁波を放射することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記放射ステップは、実質的に近赤外線スペクトル内の電磁波を放射することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記放射ステップは、実質的に遠赤外線スペクトル内の電磁波を放射することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記放射ステップは、実質的に紫外線スペクトル内の電磁波を放射することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記撮像ルームは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置一式を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
撮像ルームに関連して用いられる機器に電気エネルギーを供給するシステムであって、前記ルームが電磁場に対するシールドを有する、システムにおいて、
遮蔽された前記撮像ルームの外側から電磁波を放射する電磁波放射要素と、
前記ルーム内に配置され、前記電磁波を検出し、前記電磁波を電気エネルギーに変換し、前記機器に電力を供給しかつ前記ルーム内の干渉磁場を最小限に抑えるように、前記電気エネルギーを前記機器に導く変換装置と、を備え、
前記変換装置を含む機器から前記電磁波放射要素を含む機器へ少なくとも１つの制御信号が伝達され、前記制御信号は、少なくとも前記電磁波の検出もしくは前記撮像ルームに関連して用いられる前記機器の操作特性に基づいて発生されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
前記電磁波放射要素は、レーザダイオードを含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電磁波放射要素は、実質的に約４００ナノメートルから約７００ナノメートルの間の波長を有する電磁波を放射することができるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記電磁波放射要素は、実質的に近赤外線スペクトル内の波長を有する電磁波を放射することができるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記電磁波放射要素は、実質的に遠赤外線スペクトル内の波長を有する電磁波を放射することができるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記電磁波放射要素は、実質的に紫外線スペクトル内の波長を有する電磁波を放射することができるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記撮像ルームは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置一式を含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
前記電磁波放射要素を含む機器と操作可能に係合された第１の端および前記変換装置を含む機器と操作可能に係合された第２の端を有し、電磁波を前記変換装置に伝達する伝送装置用光ファイバーケーブルをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項２１】
前記伝送装置用光ファイバーケーブルの前記第２の端が、光学結合要素を介して、前記前記変換装置を含む機器に操作可能に係合されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記伝送装置用光ファイバーは、前記電磁波放射要素を制御するデータを含むデータ流れを伝達させることができるように構成されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記変換装置は、電磁波を電気エネルギーに変換する光起電力要素を備えることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項２４】
前記光起電力要素は、
ドープされたシリコン結晶のアレイ、
少なくとも１つの太陽電池、およびこれらの組合せ
からなる群から選択されることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記変換装置を含む機器は、電磁波の特性を監視するために、前記光起電力要素に操作可能に係合された光ダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記光起電力要素は、熱伝導要素を介して、平面金属要素に操作可能に係合され、前記平面金属要素は、電磁波を電気エネルギーに変換するときに前記光起電力要素によって生じた熱を分散させるために、前記光起電力要素の平面領域を超えて延在していることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記平面金属要素は、銅箔を含むことを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記平面金属要素は、銀箔を含むことを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記平面金属要素は、金箔を含むことを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項３０】
前記変換装置を含む機器と前記電磁波放射要素を含む機器との間に操作可能に係合され、前記電磁波放射要素が前記ルームの内側から少なくとも部分的に制御可能になるように、第１の制御信号を前記変換装置を含む機器から前記電磁波放射要素を含む機器に伝達する制御装置用光ファイバーケーブルをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項３１】
前記変換装置を含む機器と前記電磁波放射要素との間に操作可能に係合され、第２の制御信号を前記変換装置を含む機器から前記電磁波放射要素に伝達する応答装置用光ファイバーケーブルをさらに備え、前記第２の制御信号は、前記電磁波の特性に対応する伝達情報を含むことを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第２の制御信号は、前記伝達情報が、前記伝送装置用光ファイバーケーブルが損なわれていることを示したとき、放射される電磁波の強度を低減させる指令を含むことを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気エネルギーを撮像ルーム内の機器に供給するプロセスおよびシステムを提供している。
【背景技術】
【０００２】
医療用撮像装置一式（例えば、ＭＲＩ撮像装置一式）内に必要とされることがあるように、ルームが干渉性のある電磁場（ＥＭ場）から遮蔽されている場合、このようなルーム内に電気を伝達させると、問題が生じることがある。例えば、交流波形のような標準的な電気供給系は、このような電気供給系によって生じる概して大きい干渉場によって、（ＭＲＩのような）医療用撮像装置の特に高感度の領域に特別のスクリーンを設けないと、用いることができない。しかし、医療用撮像装置一式内には、この医療用撮像装置一式内に配置された機器に対して、電気エネルギーを確実に供給することが必要とされている。
【０００３】
（遮蔽されたＭＲＩルームのような）撮像装置一式内に用いられることが多い機器の一例として、撮像手順の前に、造影流体を患者に施すための可動性注射システムが挙げられる。注射システムの適用および制御は、好ましくは、（例えば、ＭＲＩ磁石コイル内に位置している）患者の極めて近傍で行われるべきである。従って、（必然的に医療用撮像ルームの外側に配置される）電源と注射システムとの間の電気ケーブルの長さは、（ＭＲＩのような）医療用撮像装置と遮蔽されたルームの境界との間に延在していなければならない。このような長さの電源ケーブルによって、医療用撮像システムによって生じた画像の品質に悪影響を与える容認できない干渉場が生じることがある。
【０００４】
従って、（可動性注射装置のような）既存の装置は、直流波形の直接的な電気エネルギーを供給するバッテリ源を利用している。このようなバッテリ源は、可動性注射システム内に配置されるかまたはそのごく近傍に配置されている。この手法の１つの欠点は、バッテリが定期的に充電および／または再充電されねばならなく、これによって、医療用撮像システムの操作性に干渉することである。
【０００５】
いくつかの他の既存のシステムでは、再充電可能な蓄電器が、バッテリの代わりに用いられている。しかし、再充電可能な蓄電池の場合も、周期的な保守が必要である。例えば、蓄電池は、周期的に再充電されねばならなく、および／またはある回数の再充電サイクルの後、取り換えられねばならない。交換および新しい蓄電池に関連する「ならし運転」を含むこのような保守による遅れは、同じように、医療用撮像システムの標準的な長期の運転に対して、欠点になる。さらに、既存のシステムでは、例えば、撮像装置一式内のバッテリまたは蓄電池のいずれかの誤動作によって、干渉源が生じる可能性があり、これが（ＭＲＩシステムのような）撮像システムの操作に悪影響を及ぼすことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、（遮蔽されたＭＲＩルームのような）撮像装置一式内に配置された（可動性注射ユニットのような）機器に電気エネルギーを供給するシステムおよびプロセスであって、操作性が堅実で、保守を殆どまたは全く必要としない、システムおよびプロセスが必要とされている。さらに、撮像システムの撮像能力に干渉する電磁場（ＥＭ場）を生じることなく、（ＭＲＩ装置を収容するルームのような）医療用撮像ルームに電気エネルギーを供給する、このようなシステムおよびプロセスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の必要性は、本発明によって達成される。本発明は、種々の実施形態において、（例えば、（ＥＭ遮蔽されたＭＲＩ装置一式のような）遮蔽された撮像設備内に配置された可動性注射ユニット、溢血検出装置、および／または他の装置のような）機器への電気エネルギーの供給に関する前述の技術的な問題および他の技術的な問題の多くを解消するシステムを提供している。具体的には、一実施形態において、撮像ルーム内に配置された機器に電気エネルギーを供給するプロセスであって、撮像ルームがルームの外側に位置するＥＭ場に対するシールドを備える、プロセスが提供されている。一実施形態では、このプロセスは、少なくとも１つの発光装置から光スペクトルの波長範囲内の電磁波を放射するステップと、ルーム内に配置された少なくとも1つの変換装置を用いて、電磁波を電気エネルギーに変換するステップと、ルーム内の干渉磁場を最小限に抑えるように、電気エネルギーを機器に導くステップと、を含んでいる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、放射ステップは、ルームのシールドの外側から電磁波を放射することをさらに含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、放射ステップは、シールドに画定された観察ポートを通して、電磁波をルーム内に放射することをさらに含んでいてもよい。他の実施形態では、放射ステップは、伝送装置用光ファイバーケーブルを用いて、電磁波をルーム内に放射することを含んでいてもよい。
【０００９】
他の実施形態では、プロセスは、発光ステップがルームの内側から制御されるように、応答装置用光ファイバーケーブルを用いて、制御信号を変換装置から発光装置に伝達することをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、制御信号は、伝送装置用光ファイバーケーブル要素の光伝達能力に対応する情報を含むことができる。
【００１０】
本発明の種々の実施形態は、撮像システムルーム内に配置された機器に電気エネルギーを供給するシステムであって、ルームがルームの外側に位置するＥＭ場に対するシールドを備える、システムも提供している。一実施形態では、システムは、光スペクトルの波長範囲内の電磁波を放射する発光装置と、ルーム内に配置され、電磁波を電気エネルギーに変換させる変換装置と、を備えている。また、変換装置は、ルーム内の干渉磁場を最小限に抑えるように、電気エネルギーを機器に導くことができるように構成されていてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、発光装置は、ルームのシールドの外側に配置された（レーザダイオードのような）照明要素をさらに備えていてもよい。さらに、システムは、発光装置の出口に接続された第１の端および変換装置に接続された第２の端を有し、電磁波をレーザ装置から変換装置に伝達する伝送装置用光ファイバーケーブルをさらに備えていてもよい。いくつかの実施形態では、伝送装置用光ファイバーケーブルの第２の端は、光学的接続要素を用いて、変換装置と操作可能に係合されていてもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、変換装置用光ファイバーは、データ流れを伝達することができるように構成されていてもよい。他の実施形態は、光起電力装置と発光装置との間に操作可能に係合され、発光装置がルームの内側から制御可能になるように、制御信号を光起電力装置から発光装置に伝達する応答装置用光ファイバーケーブルをさらに備えていてもよい。いくつかのこのような実施形態によれば、応答装置用光ファイバーケーブルは、伝送装置用光ファイバーケーブル要素の光伝達能力に対応する情報を発光装置に中継し、伝送装置用光ファイバーケーブルの中継された伝達能力に応じて、発光装置を制御し、発光装置から放射される電磁波の強度を調整することができるように、構成されていてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、変換装置は、電磁波を電気エネルギーに変換させることができるように構成された光起電力要素を備えていてもよい。いくつかのこのような実施形態では、光起電力要素は、熱伝導要素を介して、平面金属要素に操作可能に係合されていてもよい。平面金属要素は、電磁波を電気エネルギーに変換するときに光起電力要素によって生じた熱を分散させることができるように、光起電力要素の領域の境界を超えて延在するように構成されていてもよい。
【００１４】
従って、本発明の実施形態に記載されるように、（ＭＲＩシステムルームのような）撮像システムルーム内に配置された機器に電気エネルギーを供給するシステムおよびプロセスは、多くの利点をもたらすことになる。これらの利点の例として、制限されないが、光スペクトルの波長内の電磁波の形態にあるエネルギーを機器に伝達させ、これによって、機器と共に配置された（ＭＲＩシステムのような）撮像装置の操作に干渉する電磁場の生成を回避することができる利点、撮像ルーム内の電気エネルギー伝達ケーブルの周囲にＥＭシールドも設ける必要性を排除し、および／または最小限に抑えることができる利点、および遮蔽された撮像ルームの外側に配置された発光装置を用いて、光スペクトルの電磁波を生成し、これによって、発光装置による干渉ＥＭ場の生成を回避することができる利点が挙げられる。
【００１５】
本発明を一般的な用語で説明したが、以下、添付の図面について説明する。なお、図面は、必ずしも、縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による発光装置から変換装置に電気エネルギーを供給するシステムおよびプロセスの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による変換装置の「サンドイッチ」構造の略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の全ての実施形態ではないが、いくつかの実施形態が示される添付の図面を参照して、本発明をさらに十分に説明する。実際、これらの発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、ここに記載される実施形態に制限されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、この開示内容が該当する法的要件を満たすように提供されている。全体を通して、同様の番号は、同様の部品を指すものとする。
【００１８】
一実施形態によれば、図１に示されるように、電気エネルギーを供給するシステム１は、光スペクトルの波長範囲内の電磁波を放射する発光装置２と、（ＭＲＩまたは他の撮像装置を収容する医療用撮像装置一式内のルームのような）撮像ルーム５内に配置され、電磁波を電気エネルギーに変換し、撮像ルーム５内の干渉電磁場を最小限に抑えるように、電気エネルギーを機器１０に導く変換装置３と、を備えている。いくつかの実施形態では、変換装置３は、光起電力要素１６を備えているとよい。光起電力要素１６の例として、制限されないが、電磁波を電気エネルギーに変換する１つまたは複数の太陽電池が挙げられる。
【００１９】
さらに、変換装置３は、電気エネルギーを機器１０に導く電気ケーブル８，９も備えているとよい。いくつかの実施形態では、変換装置３は、電気ケーブル８，９によって生じ得る干渉を最小限に抑えるために、変換装置３と機器１０との間の物理的な距離を可能な限り小さくするように、機器１０と操作可能に係合し、および／または機器１０と操作可能に連通しているとよい。さらに、いくつかの実施形態では、電気ケーブル８，９は、電気エネルギーを変換装置３から機器１０に導くことによって生じる干渉効果を最小限に抑えるために、さらに遮蔽されていてもよい。
【００２０】
付加的な実施形態によれば、図１に示されるように、変換装置３は、光起電力要素１６と共に、監視用スイッチング要素１８を介して変換装置制御装置１９に操作可能に係合された光ダイオード１７をさらに備えているとよい。いくつかの実施形態では、変換装置３の光起電力要素１６は、数百ミリワットから数ワットに至る電気エネルギーを供給するように構成されているとよい。いくつかの実施形態では、変換装置３の光起電力要素１６は、電磁波を電気エネルギーに変換するドープされたシリコン結晶から構成されているとよい。光ダイオード１７は、光起電力要素１６に達する電磁波の強度および／または特性を検出し、その強度および／または特性に対応するデータを（例えば、応答装置用光ファイバーケーブル２３を介して放射源制御装置２５と連通する）変換装置制御装置１９に伝達するように構成されているとよい。
【００２１】
図２に示されるように、変換装置３のいくつかの部品は、電子部品をパッケージする「サンドイッチ」技術を用いて、接続されているとよい。例えば、光学装置２２、光起電力要素１６、および光ダイオード１７を支持する電気接続要素は、例えば、挟み込まれた部品間の距離を最小限にするために、「サンドイッチ」構造４０に配置され、第１の金属箔３１（例えば、制限されないが、銅、銅−ＰＣＢ層、銀、金、および／または他の導電金属箔）および第２の金属箔（例えば、制限されないが、銅、銅−ＰＣＢ層、銀、金、および／または他の導電金属箔）が、サンドイッチ構造４０の少なくとも片側に配置されている。金属箔は、（例えば、誘電材料の薄層からなる）隔離層３３によって分離されているとよい。従って、第１の金属箔３１および第２の金属箔３２は、変換装置３のサンドイッチ構造４０内への外部ＥＭ場の侵入および変換装置３の種々の部品によって生じる内部ＥＭ場の漏れに対して、有効なシールドをもたらすことができる。いくつかの実施形態では、図２に略示されるように、光起電力要素１６は、熱伝導要素３４を介して、２つの金属箔３１，３２の少なくとも１つに操作可能に係合されている。いくつかの実施形態では、金属箔３１，３２は、光起電力要素１６の平面の全ての境界から５ｃｍを超える距離だけ外に延在しているとよい。その結果、光起電力要素１６を（発光装置２に含まれる照明要素１１によって生じるレーザ光のような）電磁波によって照射するときに生じるどのような熱も、金属箔３１，３２の外側部分（例えば、図２に略示される「ヒートシンク」用の第２の金属箔３２）に伝導され、これによって、変換装置３の電子部品に悪影響をもたらすことなく、分散されることになる。
【００２２】
図１に関してここに記載されるように、変換装置３は、（ＭＲＩルームのような）撮像ルーム５内に配置されている。撮像ルーム５内には、ここには図示されないＭＲＩシステムの磁石管が配置されている。いくつかの実施形態では、発光装置２は、制御ルーム４内に配置されている。ＭＲルームは、外部に生じるＥＭ場の侵入を防ぐ外部シールド６を有して、示されている。いくつかの実施形態によれば、外部シールド６は、撮像ルーム５の外側で放射されるＥＭ場を遮蔽するために、実質的に制御ルーム４とＭＲルームとの間に配置されている。シールド６は、例えば、ファラディケージから構成されていてもよいし、または当業者に知られている他のシールド装置から構成されていてもよい。発光装置２から放射される電磁波は、（ＭＲＩスキャンの生成のような）医療診断プロセスの特性および／または操作性に悪影響を及ぼす干渉電磁場を生じることがないので、ＥＭ放射が比較的大量のエネルギーを伝達する場合でも、発光装置２と変換装置３との間に確立される電磁エネルギー経路（例えば、以下にさらに述べる伝送装置用光ファイバーケーブル２０を参照）の周囲にＥＭシールドを設ける必要がない。
【００２３】
図１に示されるように、発光装置２は、光スペクトルの波長範囲内の電磁波を生成する照明要素１１を備えているとよい。さらに、照明要素１１は、種々の照明装置、例えば、制限されないが、ランプ（例えば、ハロゲンランプおよび／またはキセノンランプ）、レーザ、レーザダイオード、発光ダイオード、拡散照明要素、およびこのような装置の組合せを含むことができる。照明要素１１を制御し、および／または照明装置１に通電するために、発光装置２は、照明要素１１と連通するドライバ１２をさらに備えているとよい。ここでさらに詳細に述べるように、発光装置２は、いくつかの実施形態では、スイッチングモジュール回路１３および放射源制御装置２５も備えているとよい（これらの両者は、ドライバ１２および／または照明要素１１と連通しているとよい）。スイッチングモジュール回路１３は、発光装置２と変換装置３との間に操作可能に係合された応答装置用光ファイバーケーブル２３に沿って伝達されたフィードバック信号に応じて、ドライバ１２（従って、照明要素１１）のスイッチを切り換えることができるように、構成されているとよい。
【００２４】
発光装置２は、１つまたは複数のケーブル７を介して、エネルギー源（図示せず）に連通していてもよい。種々の実施形態によれば、発光装置２用のエネルギー源の例として、制限されないが、交流電源、直流電源、および／またはバッテリが挙げられる。
【００２５】
発光装置２（およびそこに含まれる照明要素１１）は、光スペクトルの波長範囲内の電磁波を放射するように構成されているとよい。発光装置２によって放射される電磁波の例として、制限されないが、可視光スペクトルの電磁線（すなわち、実質的に約４００nmから約７００nmの間の波長を有する電磁線）、近赤外線スペクトルの電磁線、遠赤外線スペクトルの電磁線、紫外線（ＵＶ）スペクトルの電磁線、およびこのような電磁線の組合せが挙げられる。発光装置２によって放射される電磁波の有効な波長スペクトルの制限は、電磁波を電気エネルギーに変換する変換装置３の能力によって、定められるとよい。例えば、いくつかの実施形態では、電磁波のスペクトルは、いくつかの実施形態においてドープされたシリコン結晶から構成される光起電力要素１６の必要とされる光効果が生じるかどうかによって、制限されるとよい。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、発光装置２は、撮像ルーム５の外側に、（例えば、図１に略示されるように、制御ルーム４内に）、配置されているとよい。しかし、いくつかの付加的な実施形態では、発光装置２は、撮像ルーム５内に配置されていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、発光装置２は、既存の撮像ルーム５内に存在する照明要素（例えば、撮像ルーム内に設置および／または配置された標準的なハロゲン電灯またはフィラメント電灯）を含むこともできる。いくつかのこのような実施形態によれば、対応する変換装置３は、撮像ルーム５内の拡散可視光を撮像ルーム５内に存在する機器１０の電流要求に十分な光電流に変換することができるように構成された１つまたは複数の太陽電池から構成されているとよい。
【００２７】
しかし、図１に示されるように、発光装置２は、撮像ルーム５の外側に配置され、発光装置２によって放射された電磁波が、干渉性のあるＥＭ場を撮像ルーム５内に導くことなく、シールド６を通して撮像ルーム５内に入射されると、好ましい。発光装置２を撮像ルーム５の外側に（例えば、適切なＥＭシールド６によって撮像ルーム５から分離された隣接または非隣接制御ルーム４内に）配置することによって、発光装置２（および／または発光装置２と操作可能に係合されたケーブル７）によって生じるＥＭ場は、（ＭＲＩシステムのような）撮像装置によって生じる画像の特性に悪影響を及ぼすことがない。さらに、発光装置２が撮像ルーム５のシールド６の外側に配置される実施形態では、発光装置２の発光強度（およびそれによって生じるＥＭ場の強度）を増大させることによって、変換装置３が対応する電気エネルギーを撮像ルーム５内の１つまたは複数の機器１０に供給するのに必要な放射強度を生じるのに十分な電磁波を放射することができる。
【００２８】
発光装置２が撮像ルーム５の外側に配置されるいくつかの実施形態では、発光装置２によって放射された電磁波は、（例えば、撮像ルーム５に隣接する制御ルーム４から）、撮像ルーム５を包囲するシールド６に画定された観察ガラスまたは他の観察ポートを介して、撮像ルーム５内に入射されるとよい。例えば、発光装置２は、制御ルーム４の壁に画定された観察ガラスおよび／または窓枠に操作可能に係合されているとよく、これによって、（以下に述べるような伝送装置用光ファイバーケーブル２０のような光伝達要素の使用の有無に関わらず）、発光装置２によって生じた電磁波は、この窓を通して撮像ルーム５内に伝達され、（ここに述べるように、太陽電池または他の光起電力要素１６を備える）変換装置３に供給されることになる。
【００２９】
図１に示されるように、発光装置２（およびそこに含まれる照明要素１１）によって生じた電磁波は、伝送装置用光ファイバーケーブル２０のようなケーブルの形態にある光伝達要素を介して、シールド６を通して撮像ルーム５内に伝達されてもよい。伝送装置用光ファイバーケーブルは、低損失で、日常的に十分に検証かつ試験され、実質的に連続的に使用される市販の光ファイバーケーブルまたは「光パイプ」からなるとよい。従って、本発明のシステム１のいくつかの実施形態では、電磁波を（例えば、撮像ルーム５の外側に配置された）１つまたは複数の発光装置２から撮像ルーム５に、次いで、撮像ルーム５の至るところに配置された種々の機器１０に伝達させるのに、多数の伝送装置用光ファイバーケーブル２０が用いられてもよい。いくつかのこのような実施形態では、各機器１０に対して、伝送装置用光ファイバーケーブル２０によって伝達された電磁波を機器１０によって使用される電気エネルギーに変換するための対応する変換装置３が設けられているとよい。
【００３０】
さらに具体的には、いくつかの実施形態では、発光装置２は、撮像ルーム５のシールド６の外側に配置された（レーザ装置のような）照明要素１１を備えていてもよい。ここに述べるように、システム１は、（例えば、接続要素２１を介して）照明要素１１の出口に操作可能に係合された第１の端および光学的接続要素２２を介して変換装置３と操作可能に係合された第２の端を備える伝送装置用光ファイバーケーブル２０をさらに備えているとよい。
【００３１】
照明要素１１として（レーザダイオードのような）レーザ装置を用いることは、光子の高エネルギー伝達に適している。しかし、当業者に知られているように、光子流れ（すなわち、可視光スペクトルの電磁波）の全般的な特性は、変換装置３における電気エネルギーの効果的な生成にとって重大なものではない。従って、いくつかの実施形態では、発光装置２の照明要素１１は、電磁波の源として、信頼性のある高性能レーザ装置を含むことができる。レーザ装置の出力特性は、一般的に、下流側の電磁波の光学的特性に及ぼす影響よりもシステム１の作動に及ぼす影響の方が重要なので、本発明のシステム１は、高品位の光学特性を必要とするレーザシステムの光学要素と比べて、比較的低コストの光学要素（２１，２２）と組合されてもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、光伝達の高信頼性および高効率は、伝送装置用光ファイバーケーブル２０を介して伝達された電磁波を収集するように、光学結合要素２２を形作ることによって、達成される。例えば、ここに示されるように、光学結合要素２２は、伝送装置用光ファイバーケーブル２０と光起電力要素１６の光入射領域との間に操作可能に係合されているとよい。さらに、光学結合要素２２は、光起電力要素１６の光入射領域の輪郭に合わせて、形成されているとよい。いくつかの実施形態では、光起電力要素１６の種々の電池が、伝送用光ファイバーケーブル２０を介して伝達された電磁波によって、均一に照明されることを確実にするために、光学結合要素２２は、電磁波を光起電力要素１６の光入射領域の全体にわたって分散させるピラミッド形状またはベル形状に形成されているとよい。
【００３３】
本発明の一実施形態によるシステム１の例が、図１に示されている。この例では、発光装置２および変換装置３は、伝送装置用光ファイバーケーブル２０の一端を接続装置２１を介して（レーザダイオードのような）照明要素１１に接続させて、伝送装置用光ファイバーケーブル２０によって、光ファイバー接続されている。伝送装置用光ファイバーケーブル２０の他端は、（レーザドームのような）光学結合要素２２を介して、光起電力要素１６にさらに接続されている。
【００３４】
いくつかの実施形態は、発光装置２と変換装置３との間に操作可能に係合された応答装置用光ファイバーケーブル２３をさらに備えているとよい。応答装置用光ファイバーケーブル２３は、監視用スイッチング回路１８に関するデータをスイッチングモジュール回路１３に伝達することができるように構成されているとよい。例えば、変換装置３は、いくつかの実施形態では、光ダイオード１７を備えているとよく、この光ダイオード１７は、発光装置２から伝送装置用光ファイバーケーブル２０を介して変換装置３に伝達されるエネルギーを監視するために、監視用スイッチング回路１８に連通している。光ダイオード１７および監視用スイッチング回路１８によってそれぞれ検出かつ監視されたエネルギーレベルは、伝送装置用光ファイバーケーブル２０の完全性および／または効率を示すものであるとよい。例えば、応答装置用光ファイバーケーブル２３によって確立されたフィードバック経路を用いて、発光装置２に対するファイバー破断の可能性を検出かつ報告することができ、これによって、もしこのような破断が検出された場合、伝送装置用光ファイバーケーブル２０内の破断したファイバーによる損なわれた可能性のある光放射の漏れを阻止するために、発光装置２を停止および／または減衰させることができる。従って、いくつかのこのような実施形態では、監視用スイッチング回路１８は、応答信号を（例えば、応答装置用光ファイバーケーブル２３を介して）実時間で発光装置２のスイッチングモジュール回路１３に送信することができる。これに対応して、発光装置２のスイッチング回路１３は、変換装置３の光ダイオード１７から受信したデータに従って、照明要素１１によって生じた電磁波の強度、出力、または他の特性を調整するように、ドライバ１２を制御することができる。
【００３５】
他の実施形態では、発光装置２と変換装置３との間に、制御装置用光ファイバーケーブル２４が操作可能に係合されていてもよい。制御装置用光ファイバーケーブル２４は、いくつかの実施形態では、変換装置３の制御ユニット１９と発光装置２の制御ユニット２５とを連通させ、発光装置２から変換装置３にデータを伝達することができる。これらのデータの例として、制限されないが、スイッチモジュール回路１３の位置の指示、伝送装置用光ファイバーケーブル２０の状況、撮像ルーム５内の１つまたは複数の機器１０によって必要とされる電気エネルギーのレベルの選択、（例えば、電気ケーブル８，９を介して）変換装置３と連通する機器１０の数の選択、およびこのようなデータの組合せが挙げられる。いくつかの実施形態では、制御装置用光ファイバーケーブル２４は、制御要素１９，２５およびスイッチモジュール回路１３の少なくとも１つと双方向連通しているとよく、これによって、制御要素は、発光装置２が照明要素１１の電源が切られた「スイッチオフ」の状態にあるかどうかを監視することができる。もしこのスイッチオフが監視されていないと、電磁波の十分な流れを変換装置３に供給することができないことがある。いくつかの実施形態では、図１に示されるように、制御装置用光ファイバーケーブル２４は、発光装置２の制御要素２５、変換装置３の制御要素１９、および機器１０の間にも延在しているとよい。これによって、本発明のシステム１の発光装置２および変換装置３の少なくとも１つを制御するとき、機器１０の状況、電力消耗レベル、電圧要求、または他の操作特性を考慮することができる。
【００３６】
伝送装置用光ファイバー２０は、発光装置２によって生じた電磁波に加えて、データ流れを伝達することができるように構成されていてもよい。これによって、応答装置用光ファイバーケーブル２３および制御装置用光ファイバーケーブル２４を単一の伝送装置用光ファイバーケーブル２０によって置き換えることができる。いくつかの実施形態によれば、伝送装置用光ファイバーケーブル２０、応答装置用光ファイバーケーブル２３、および／または制御装置用光ファイバーケーブル２４は、発光装置２と変換装置３との間に確立された双方向結線を介して情報を伝達することができるように構成されているとよい。ここに述べたように、データ流れおよび電磁波は、光ファイバーケーブルを介して伝達されるので、発光装置２と変換装置３との間に（光ファイバーケーブル２０，２３，２４によって確立された）結線は、撮像ルーム５内のどのような電場またはＥＭ場にも影響を及ぼすことがない。さらに、このような光ファイバーケーブル２０，２３，２４は、撮像ルーム５内の電場またはＥＭ場（例えば、ＭＲＩ撮像システムによって生じる極めて強力なＥＭ場）からの干渉に対して、大きな耐性を有している。
【００３７】
発光装置２と変換装置３との間に確立された連通経路に関わらず、本発明の種々の実施形態は、発光装置２の（レーザダイオードのような）照明要素１１の制御、管理、および／または性能の調節を可能にする。例えば、伝送装置用光ファイバーケーブル２０、応答装置用光ファイバーケーブル２３、および／または制御装置用光ファイバーケーブル２４の少なくとも１つを介して伝達されたデータは、発光装置２の制御要素２５、スイッチングモジュール回路１３、およびドライバ１２の少なくとも１つに制御入力をもたらし、これによって、発光装置２内の照明装置１１は、変換装置３と連通している１つまたは複数の機器１０に電気エネルギーを供給するのに必要とされる適切な量のエネルギーを生成することになる。従って、システム１の種々の制御要素およびフィードバック要素は、エネルギー損失を低減させ、（伝送装置用光ファイバーケーブル２０、光学結合要素２２、接続装置２１のような）光学要素の作動寿命を高め、かつ照明要素１１の作動寿命を高めることができる。例えば、発光装置２の照明要素１１がレーザダイオードである実施形態では、変換装置３の監視用スイッチング回路１８から発光装置２のスイッチングモジュール回路１３に伝達されるフィードバックデータ（図１参照）は、寿命を延長させるための部分操作モードで照明要素１１を操作する指示を含むことができる。
【００３８】
さらに、いくつかの実施形態では、変換装置３は、機器１０に必要な電気エネルギーが光起電力要素１１によって生じた電気エネルギーのレベルに至らない操作サイクル中に、変換装置３の光起電力要素１６によって生じた電気エネルギーを貯蔵する（例えば、バッテリまたはコンデンサのような）エネルギー貯蔵装置２６をさらに備えていてもよい。従って、（機器１０が、光起電力要素１６によって即時利用可能となる電気エネルギーよりも多くの電気エネルギーを必要とする）負荷ピークまたは「スパイク（瞬時過渡現象）」中に、変換装置の制御要素１９は、エネルギー貯蔵装置２６をオンライン化し、電気エネルギーを供給し、光起電力要素１６によって供給される電気エネルギーを補充することができる。
【００３９】
上記の説明および関連する図面に現れる示唆の利得を得るこれらの発明が属する技術分野における当業者であれば、ここに述べた本発明の多くの修正形態および他の実施形態を思い浮かべることだろう。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に制限されず、修正形態および他の実施形態は、特許請求の範囲内に含まれることが意図されていることを理解されたい。ここでは特定の用語が用いられているが、これらの用語は、総称的かつ叙述的な意味でのみ用いられ、制限するためのものではない。
【図１】
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【図２】
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