(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ユニット本体と、
前記第１ユニット本体を透明板に固定する固定手段と、
前記第１ユニット本体に設けられ、当該第１ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第１範囲に向けて発光する発光部と、
前記発光部における発光の強度を、入力された音波形信号の信号レベルに対応するように制御する発光制御手段と、
前記強度の変動の中心値を調整する調整手段と、
を有する第１通信ユニットと、
第２ユニット本体と、
前記第２ユニット本体を、前記透明板に固定する固定手段と、
前記第２ユニット本体に設けられ、当該第２ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第２範囲からの光を検出する受光部と、
前記受光部によって検出された光の強度に対応した信号レベルの音波形信号を出力する出力手段と、
前記受光部によって検出された光の強度に応じた報知を行う報知手段と
を有する第２通信ユニットと、
前記発光部および前記受光部のうち少なくともいずれかを、前記透明板に向かう方向に垂直である、第１の方向および第２の方向にそれぞれ移動させることによって前記第１範囲と前記第２範囲との相対的な位置関係を変更する移動ステージと
を具備し、
前記透明板は、磁気遮蔽された空間を仕切る壁に設けられた窓であり、
前記第１通信ユニットと前記第２通信ユニットとは、前記透明板を挟んで対向する位置に設けられる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記移動ステージは、前記発光部および前記受光部のそれぞれに設けられる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信システムにおいて、
前記報知手段は、表示面が前記第１ユニットに向けて取付けられた、前記受光部によって検出された光の強度を表す表示板を含む
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第１通信ユニットは、前記空間内に設置され、
前記第１通信ユニットには、伝達された話者の音声を音波形信号として出力する圧電型骨伝導のマイクロフォンが接続され、
前記入力された音波形信号は、前記圧電型骨伝導のマイクロフォンから出力された音波形信号である
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項４記載の通信システムにおいて、
前記第２通信ユニットには、入力された音波形信号をデジタル変換して信号処理を施すデジタルシグナルプロセッサが接続され、
前記出力手段から出力される音波形信号は、前記デジタルシグナルプロセッサに入力される
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第２通信ユニットは、前記空間内に設置され、
前記第２通信ユニットには、入力される音波形信号を聴取者に伝達する圧電型骨伝導のスピーカが接続され、
前記出力手段から出力される音波形信号は、前記圧電型骨伝導のスピーカに対して入力される
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記第１通信ユニットは、前記第１ユニット本体に設けられ、当該第１ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第３範囲からの光を検出する第２受光部と、
前記第２受光部によって検出された光の強度に対応した信号レベルの音波形信号を出力する出力手段と、
前記第２受光部によって検出された光の強度に応じた報知を行う第２報知手段と、をさらに有し、
前記第２通信ユニットは、前記第２ユニット本体に設けられ、当該第２ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第４範囲に向けて発光する第２発光部と、
前記第２発光部における発光の強度を、入力される音波形信号の信号レベルに対応するように制御する発光制御手段と、
前記第２発光部から照射される光の強度の変動の中心値を調整する第２調整手段と
を更に有し、
前記移動ステージは、さらに、前記第１通信ユニットにおける前記第２受光部および前記第２通信ユニットにおける前記第２発光部のうち少なくともいずれかを移動させて、前記第３範囲と前記第４範囲との相対的な位置関係を変更させる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項７記載の通信システムにおいて、
前記移動ステージは、前記発光部、前記受光部、前記第２発光部、および前記第２受光部のそれぞれに設けられる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項７または８に記載の通信システムにおいて、
前記報知手段は、表示面が前記第１ユニットに向けて取付けられた、前記受光部によって検出された光の強度を表す第１表示板を含み、
前記第２報知手段は、表示面が前記第２ユニットに向けて取付けられた、前記第２受光部によって検出された光の強度を表す第２表示板を含む
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＭＲＩ装置に用いて好適な通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用診断装置として活用されている磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置」という）は、被検者の内部の原子核スピンによる電磁波（磁気共鳴信号（以下、「ＭＲ信号」という））で検出することにより、被検者の内部を画像化する装置である。そして、ＭＲＩ装置は非侵襲にしかも放射線被曝なしに被検者内部を画像化することができることから、臨床検査の場でその需要が高まって来ている。
ＭＲＩ装置は、被検者の体を検査する検査用空間を形成する略円筒状のガントリ（検出手段）を有する。このガントリには、検査用空間に数キロガウスから１０キロガウス（１テスラ）程度の非常に強い静磁場を発生させる磁石装置（例えば、超電導磁石など）、この静磁場に重畳させる線形の傾斜磁場を時間的に変化するように発生させる傾斜磁場コイル、高周波パルスを送信すると共に被検者から得られる高周波のＭＲ信号を受信するＲＦコイルなどが、略同心状に配置されている。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、その動作時に、上記の磁石装置、傾斜磁場コイルおよびＲＦコイルを所望のパルスシーケンスに従って駆動される。そして、傾斜磁場コイルにパルス電流を流すと、パルスの立ち上がりや反転時に傾斜磁場コイルに電磁気力が作用して静磁場との相互作用により、コイルユニット（傾斜磁場コイルおよびＲＦコイル）に機械的な歪みが発生する。このコイルユニットの機械的な歪みに起因して、傾斜磁場コイルやコイルを支持する磁石容器などコイルユニット全体が振動し、この振動により空気振動が生じて騒音となる。特に、検査時間を短縮するために、傾斜磁場パルスを高速に印加して磁極を反転させるとその振動が増大するので、高速化が進めば進むほど発生する騒音も増大する。実験によれば、この騒音は、１００ｄＢ（Ａ）以上のレベルにも達している。
【０００４】
しかも、この騒音は被検者（患者）が横になっているガントリの検査用空間で反響し、より大きな衝撃音となるため、被検者に大きな恐怖感や不安感・不快感を与えることになっていた。また、被検者は、閉じられた狭い検査空間（検査室）において、騒音に長時間晒されることになり、被検者の精神的及び肉体的な負担は大きく、孤独感と多大な不快感を受けていた。よって、ＭＲＩ装置は、その使用に当たり、騒音対策は極めて重要な課題となっていた。
【０００５】
この種の騒音対策としては、ＭＲＩ装置自体（ガントリ）に機械的な加工を施して静音化を図る方法もあるが、この方法は極めて大掛かりで解決困難な点も多いことから、将来的な解決方法として期待されるに留まり、具現化は困難な状況にある。他の騒音対策として最も身近で簡単な方法としては、耳栓や遮音用イヤーマフを用いて被検者の耳を塞ぐという方法がある。しかし、耳栓やイヤーマフによって遮音する方法では、外部からの音声、例えばＭＲＩ装置の操作者から被検者への指示も遮断されてしまうという問題があった。そこで、ＭＲＩ装置の検査環境において、被検者と操作者との間で通話を行う通信システムが必要となる。
【０００６】
一方、前述した如く、ＭＲＩ装置では電磁波をＭＲ信号として検出しているため、磁気の影響を受けやすい。つまり、ガントリが他の磁気の影響を受けた場合には、得られる画像が正確さに欠くものとなっていた。このため、ガントリが設置される検査室は、操作室等からの外来ノイズを遮断するためのシールドルームとなっている。
そこで、ガントリへの磁気の影響を考慮した通信システムとしては、検査室内の被検者近傍に設けられた集音部と操作室側に設けられた放音部とを光ファイバで繋いだ構成のもの（特許文献１）、被検者が装着するイヤーマフに、圧電型骨伝導マイクロフオンまたはスピーカが組み込まれたもの（特許文献２）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２０３１４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１，２では、操作室と検査室との間を、信号を流す線（光ファイバ，リード線）で繋がなくてはならず、後付けで通信システムを設置する際には、シールドルームに穴を開ける等の加工作業が必要になっていた。穴を開けることで、シールド性が低下する可能性もあった。
【０００９】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、設置部位への加工処理を施さずに設置することが可能となる通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一の態様において、第１ユニット本体と、前記第１ユニット本体を透明板に固定する固定手段と、前記第１ユニット本体に設けられ、当該第１ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第１範囲に向けて発光する発光部と、前記発光部における発光の強度を、入力された音波形信号の信号レベルに対応するように制御する発光制御手段と、前記強度の変動の中心値を調整する調整手段と、を有する第１通信ユニットと、第２ユニット本体と、前記第２ユニット本体を、前記透明板に固定する固定手段と、前記第２ユニット本体に設けられ、当該第２ユニット本体が前記透明板に固定されている場合における当該透明板の方向の第２範囲からの光を検出する受光部と、前記受光部によって検出された光の強度に対応した信号レベルの音波形信号を出力する出力手段と、前記受光部によって検出された光の強度に応じた報知を行う報知手段とを有する第２通信ユニットと、前記発光部および前記受光部のうち少なくともいずれかを、前記透明板に向かう方向に垂直である、第１の方向および第２の方向にそれぞれ移動させることによって前記第１範囲と前記第２範囲との相対的な位置関係を変更する移動ステージとを具備し、前記透明板は、磁気遮蔽された空間を仕切る壁に設けられた窓であり、前記第１通信ユニットと前記第２通信ユニットとは、前記透明板を挟んで対向する位置に設けられる通信システムを提供する。
【００１１】
好ましい態様において、前記移動ステージは、前記発光部および前記受光部のそれぞれに設けられる。
【００１２】
好ましい態様において、前記報知手段は、表示面が前記第１ユニットに向けて取付けられた、前記受光部によって検出された光の強度を表す表示板を含む。
【００１３】
好ましい態様において、前記第１通信ユニットは、前記空間内に設置され、前記第１通信ユニットには、伝達された話者の音声を音波形信号として出力する圧電型骨伝導のマイクロフォンが接続され、前記入力された音波形信号は、前記圧電型骨伝導のマイクロフォンから出力された音波形信号である。
【００１４】
好ましい態様において、前記第２通信ユニットには、入力される音波形信号をデジタル変換して信号処理を施すデジタルシグナルプロセッサが接続され、前記出力手段から出力される音波形信号は、前記デジタルシグナルプロセッサに入力される。
【００１５】
好ましい態様において、前記第２通信ユニットは、前記空間内に設置され、前記第２通信ユニットには、入力される音波形信号を聴取者に伝達する圧電型骨伝導のスピーカが接続され、前記出力手段から出力された音波形信号は、前記圧電型骨伝導のスピーカに対して入力される。
【００１６】
好ましい態様において、前記第２通信ユニットは、前記透明板における前記部屋の内側に設置され、前記第２通信ユニットには、入力される音波形信号を聴取者に伝達する圧電型骨伝導のスピーカが接続され、前記出力手段から出力される音波形信号は、前記圧電型骨伝導のスピーカに対して入力される。
【００１７】
好ましい態様において、前記移動ステージは、前記発光部、前記受光部、前記第２発光部、および前記第２受光部のそれぞれに設けられる。
【００１８】
好ましい態様において、前記報知手段は、表示面が前記第１ユニットに向けて取付けられた、前記受光部によって検出された光の強度を表す第１表示板を含み、前記第２報知手段は、表示面が前記第２ユニットに向けて取付けられた、前記第２受光部によって検出された光の強度を表す第２表示板を含む。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の通信システムによれば、透明板への加工処理を施すことなく当該通信システムを設置でき、透明板の表裏において単方向通信を実現が可能となる。また、移動手段によって発光部の第１範囲と受光部の第２範囲との相対的な位置関係を変更することで、発光部からの光を無駄なく受光部に照射させることができる。
請求項２記載の通信システムにおいて、作業者は、第２通信ユニットの報知手段を見ながら、発光部を移動手段で移動させることで、発光部と受光部との相対的な位置関係を変更することができる。
請求項３記載の通信システムによれば、作業者は、第２通信ユニットの報知手段を見ながら、受光部を移動手段で移動させることで、発光部と受光部との相対的な位置関係を変更することができる。
請求項４記載の通信システムによれば、発光部から照射される光を無駄なく受光部で受光することができる。
請求項５記載の通信システムによれば、受光部から出力される信号の波形歪みを抑制することができる。
請求項６記載の通信システムによれば、圧電型骨伝導のマイクロフォンに用いることで磁気遮蔽された空間での使用が可能となる。特に、本通信システムは、磁気を嫌うＭＲＩ装置に用いることが可能となる。
請求項７記載の通信システムによれば、受光部からの出力信号に発生するノイズを、デジタルシグナルプロセッサにて除去することができる。
請求項８記載の通信システムによれば、圧電型骨伝導のスピーカに用いることで磁気遮蔽された空間での使用が可能となる。特に、本通信システムは、磁気を嫌うＭＲＩ装置に用いることが可能となる。
請求項９記載の通信システムによれば、透明板への加工処理を施すことなく当該通信システムを設置でき、透明板の表裏において双方向通信を実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムを設置したＭＲＩ装置を模式的に示す図である。
【図２】通話ユニットを示す斜視図である。
【図３】通信ユニットの電子回路の周辺を示す回路図である。
【図４】発光部と受光部の回路構成を示す図である。
【図５】発光素子の光軸および照射エリア、受光素子の受光軸および受光エリアを模式的に説明する斜視図である。
【図６】受光素子からの出力波形を示す図である。
【図７】変形例による通信システムの構成を模式的に示す図である。
【図８】変形例による移動機構を示す斜視図である。
【図９】他の変形例による移動機構を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜１．実施形態＞
本実施形態では、ＭＲＩ装置に用いられる通信システムを例に挙げて説明する。図１は本実施形態に係る通信システムが設置したＭＲＩ装置を模式的に示す図である。
【００２２】
＜ＭＲＩ装置の構成＞
ＭＲＩ装置は、検出手段となるガントリ２が設置された検査室１と、ガントリ２との間で信号の授受を行う画像診断用のコンピュータ１２が設置された操作室１１とを有する。
検査室１は、外部への磁気漏洩及び外部からの磁気ノイズ、及び電波漏洩等の影響を受けないように強力な磁気遮蔽を施した遮蔽壁により周囲を覆っている。また、一の壁面には出入用の扉３と、検査室１内の状況を監視するための監視窓４が形成される。この監視窓４は、ガラス材等の透明材料によって形成される。また、監視窓４は、その表面或いは内部に平面方向に延びるように金属線が編み目状に形成され、監視窓４の表裏で磁気シールドを行うようになっている。
ＭＲＩ装置による被検者６の検査は移動ベッド７に頭部８をベッドの進行方向の向きに寝かせて体が動かない状態で保持して、筒状のガントリ２内に被検者６を移動させる。この際、ガントリ２は、検査用空間に入り込んでゆく被検者の体の断面を、画像データとして検出する。この画像は、通信線１０を介して画像データは、操作室１１に設置されている画像診断コンピュータ１２に送られる。そして、画像診断コンピュータ１２は、画像の表示を行い、モニタを介して操作者１３（或いは観察者）に画像を提供する構成となっている。
なお、図１では、検査室１の部分は、監視窓４の高さで切断した位置から見た断面となり、被検者６が横たわる移動ベッド７およびガントリ２等の検査のために用いられる部位を検査室１の横側から見た状態として描画している。
【００２３】
＜通信システムの構成＞
次に、監視窓４を介して検査室１と操作室１１との間で通話による通信を行う通信システムについて説明する。図２は通信システムを構成する通信ユニットを示す斜視図である。
通信システム２０は、監視窓４を挟んで配置された第１通信ユニット３０Ａ，第２通信ユニット３０Ｂを有する。第１通信ユニット３０Ａは監視窓４の外側となる操作室１１側に設けられ、第２通信ユニット３０Ｂは監視窓４の内側となる検査室１側に設けられる。
ここで、第１通信ユニット３０Ａ，第２通信ユニット３０Ｂの構成について説明する。図２は、通信システム２０を構成する第１通信ユニット３０Ａ，第２通信ユニット３０Ｂを示した斜視図である。以下、便宜上、第１通信ユニット３０Ａ，第２通信ユニット３０Ｂを特に識別する必要のない場合には、添え字のＡ，Ｂは省略して説明する。
【００２４】
通信ユニット３０はユニット本体となる透明な材料（例えば、アクリル樹脂）からなるベース板３１を有し、このベース板３１の裏面（図２の斜視図から見て）には、その四隅に固定手段となる吸着盤３２，３２，…と、上側には電流計３３が設けられる。
また、ベース板３１の正面には、発光部となる発光ダイオード（以下、「発光素子３５」という）をベース板３１に対して左右（Ｘ軸方向）・上下（Ｙ軸方向）に移動させる第１移動機構４０と、受光部となるフォトトランジスタ（以下、「受光素子３６」という）をベース板３１に対して左右（Ｘ軸方向）・上下（Ｙ軸方向）に移動させる第２移動機構４５と、当該通信ユニット３０の電子回路５０（図３参照）を構成する電子部品（図示せず）が実装された基板が設けられる。
ここで、ベース板３１はユニット本体の一例であり、底板を有する筺体であってもよい。第１移動機構４０，４５は移動手段の一例である。
【００２５】
移動機構４０，４５は、板状のＸ軸ステージ４１，４６と、Ｘ軸ステージ４１，４６よりもＹ軸方向の長さが短くなった板状のＹ軸ステージ４２，４７を有し、ステージ４１，４２，４６，４７は、光を通す透明な材料（例えば、アクリル樹脂）によって形成される。
Ｘ軸ステージ４１，４６の上下に離間した位置には、Ｘ軸方向に延びる一対の長孔４１−１，４６−１が形成される。この長孔４１−１，４６−１にはベース板３１に形成された雌ねじ部（図示せず）にねじ込まれるねじＮが挿入される。また、Ｙ軸ステージ４２，４７の左右に離間した位置には、Ｙ軸方向に延びる一対の長孔４２−１，４７−１が形成され、その中央部には、素子３５，３６が設けられる。長孔４２−１，４７−１にはＸ軸ステージ４１，４５に形成された雌ねじ部（図示せず）にねじこまれるねじＮが螺合される。
【００２６】
なお、ねじＮは、雄ねじ部（図示せず）（所謂、軸部）よりも大径で比較的長く延びる円柱状の頭を有し、この頭の外周には指で軸部を回転し易いようにローレット加工が施されている。また、発光素子３５は、光の照射方向がベース板３１の方向を向くように、Ｙ軸ステージ４２に設けられ、受光素子３６は、光の受光方向がベース板３１の方向を向くように、Ｙ軸ステージ４７に設けられる。
【００２７】
＜通信システムの回路構成＞
次に、通信ユニット３０の電子回路について説明する。図３は通信ユニット３０の電子回路の周辺を示す回路図である。
通信ユニット３０は、監視窓４を介して対向する発光素子３５と受光素子３６とで別個の通信系を構成している。つまり、一の通信系は、操作室１１からの操作者１３からの指示を検査室１の被検者６に伝えるもので、他の通信系は、検査室１の被検者６からのメッセージ等を操作室１１の操作者１３に伝えるものである。
各通信系は、送信側回路と受信側回路とを有する。発光素子３５へ波形信号を送信する送信側回路は、集音手段となるマイク６０或いは６２からの電気信号を増幅する増幅回路５１と、増幅回路５１の後段に接続され、電圧信号を電流信号に変換するＶ−Ｉ変換器５２と、を有する。そして、この回路は、マイク６０或いは６２から出力される音声等の音波形信号を発光素子３５で光信号として発生させる。
受光素子３６からの信号を処理する受光回路は、受光素子３６の出力側に接続されたオーディオパワーアンプ５３を有し、オーディオパワーアンプ５３の後段には、放音手段となるイヤホン６１或いはスピーカ６３が接続される。この回路は、受光素子３６が受けた光の強度に応じた電気信号を処理するものである。本実施形態においては、発光素子３５に赤外発光ダイオードが用いられ、受光素子３６にフォトトランジスタが用いられる。
【００２８】
また、操作室１１側のマイク６０およびスピーカ６３は、磁石を用いた空気振動型のものが使用され、検査室１側のイヤホン６１およびマイク６２は、圧電素子を用いた圧電型骨伝導のものが使用される。イヤホン６１およびマイク６２は、被検者６の頭部８に装着される。また、操作室１１側の受光回路には、ノイズを除去するために、受光素子３６とオーディオパワーアンプ５３との間に、オーディオアンプ５４およびＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）５５が設けられている。なお、通信ユニット３０Ａ，３０Ｂには、各電子素子を駆動するためのバッテリー（電池）が搭載され、当該通信ユニット３０Ａ，３０Ｂの小型化と携帯性を図っている。
【００２９】
さらに、発光素子３５には、図４に示すように、つまみ５７（図２参照）を回転させることによって抵抗値が変化する可変抵抗５６が直列に接続される。受光素子３６には、受光素子３６から発生する電流値を検出する電流計３３が直列に接続される。この電流計３３が報知手段の一例である。なお、報知手段は、電流計３３に限らず、受光素子３６に流れる電流値がある範囲に入ったら音を発生する音による報知等、他の報知手段であってもよい。
発光素子３６側においては、可変抵抗５６の値をつまみ５７を回転させて抵抗値を変化させることにより、発光素子３５に流れる電流値が変化させて発光素子３６から発生する光の強度を変化させる。一方、受光素子３６側においては、受光素子３６が発光素子３５からの光を受けて、その受光の強度に応じて流れる電流値を変化させ、その変化を電流計３３で表示するようになる。
【００３０】
＜通信システムの動作＞
この通信システム２０では、操作室１１内の操作者１３から検査室１内の被検者６に指示を伝達する場合、マイク６０から入力された操作者１３の音声に応じた電気信号を、増幅器５１およびＶ−Ｉ変換器５２を介して発光素子３５で光信号として発生させ、受光素子３６で監視窓４を通過して照射された光信号を受光して電気信号に変換してオーディオパワーアンプ５３を介してイヤホン６１に出力する。そして、イヤホン６１は、被検者６に骨伝導で操作者１３の音声に応じた振動を伝達する。
【００３１】
一方、検査室１内の被検者６から検査室１内の操作者１３にメッセージ等を伝達する場合、マイク６２から入力された被検者６の口の動きに連動した骨伝導による振動に応じた電気信号を、増幅器５１およびＶ−Ｉ変換器５２を介して発光素子３５で光信号として発生させ、受光素子３６で監視窓４を通過して照射された光信号を受光して電気信号に変換して、オーディオアンプ５４、ＤＳＰ処理５５およびオーディオパワーアンプ５３を介してスピーカ６３に出力する。
これにより、検査室１のように、磁気遮蔽されたシールドルームであっても操作者１３と被検者６との間で会話を実現することが可能となる。
【００３２】
＜通信システムの設置・調整手順＞
ここで、通信ユニット２０の監視窓４への設置について説明する。図５は、発光素子３５の光軸および第１範囲となる照射エリア、受光素子３６の受光軸および第２範囲となる受光エリアを模式的に説明する斜視図である。
発光素子３５は、供給される電流の値に応じた強度で、光軸Ｌを中心にした円錐状の照射エリアＬＡの広がりを持った光を発生する。一方、受光素子３６は、受光軸Ｐを中心にした円錐状の受光エリアＰＡ内の光を受けて、受光した光の強度に応じた電流を発生する。このため、照射エリアＬＡと受光エリアＰAとが重複する範囲を大きく持たせることで、発光素子３５から発生する光を受光素子３６で無駄なく受光することが可能となる。
【００３３】
次に、通信ユニット３０Ａ，３０Ｂの設置手順について説明する。
本実施形態による通信システム２０は、既に実動しているＭＲＩ装置へ作業者によって設置される。
まず、作業者は、図２に示すように、監視窓４（図２には図示せず）を挟んで対向する位置に通信ユニット３０Ａ，３０Ｂを吸着盤３２によって固定する。この際、作業者は、図５に示すように、発光素子３５の光軸Ｌ（二点鎖線）と受光素子３６の受光軸Ｐとがなるべく合わさるように、目検討で通信ユニット３０Ａ，３０Ｂを固定する。
この段階で、互いの通信ユニット３０Ａ，３０Ｂの電気回路を起動させ、発光素子３５から光信号を発生させ、受光素子３６でこの光信号を受光させる。この場合、集音手段と放音手段をユニット３０Ａ，３０Ｂを接続せずに行うため、発光素子３６は一定強度の光を発生し、通信ユニット５０Ｂ側で受光素子３６に直列に接続された電流計３３は一定の値を指す。
【００３４】
まず、操作室１１から検査室１に向けて行う通信系の調整手順について説明する。
先の固定作業によって、図５に示すように、通信ユニット３０Ａ側の発光素子３５の光軸Ｌ（二点鎖線）と、通信ユニット３０Ｂ側の受光素子３６の受光軸Ｐとの相対的な位置関係がずれているため、通信ユニット５０Ｂ側の受光素子３６は発光素子３５からの光の一部のみしか受光できず、電流計３３の針は最大値を示さない。そこで、作業者は、移動機構４０による発光素子３５の位置合わせ（以下、「位置合わせ調整」という）を行う。つまり、作業者は、操作室１１側から、通信ユニット３０Ａの第１移動機構４０の各ねじＮを緩め、電流計３３の針の振れを見ながら、Ｘ軸ステージ４１およびＹ軸ステージ４２をＸ軸・Ｙ軸方向に移動させて発光素子３５の位置を変更して位置合わせを行う。そして、電流計３３の針の振れが最大となる位置（つまり、発光素子３５の光軸Ｌと受光素子３６の受光軸Ｐとが同軸線上となった位置、または照射エリアと受光エリアとが重複する範囲が大きくなった位置）が決まったら、ねじＮを締め付けて、Ｘ軸ステージ４１およびＹ軸ステージ４２を固定する。
もし、第１移動機構４０による位置合わせ調整だけでは、発光素子３５の光軸Ｌと受光素子３６の受光軸Ｐとの位置合わせが完了しない場合には、通信ユニット３０Ｂ側の受光素子３６を移動可能とする第２移動機構４５も用いて位置合わせを行うようにしてもよい。
【００３５】
次に、作業者は、受光素子３６の測定可能範囲Ｒに、発光素子３５から発生する光の強度を合わせ込む調整（以下、「感度調整」という）を行う。受光素子３６は半導体から構成されるため、その特性上、飽和領域が存在する。つまり、受光素子３６は、この出力波形を示す図６のように、光の強度に対応する電流の特性を有する。この特性から、受ける光の強度に対応する電流がリニアに変化する部分を測定可能範囲Ｒとして設定すれば、入力される音の歪みを低減した状態で出力することができることが分かる。よって、音に対応した光信号は、一定の値（直流分）を中心に変動する波形となるため、この一定の値が測定可能範囲Ｒの中心Ａ０（点線）に位置させればよいことになる。
【００３６】
そこで、作業者は、通信ユニット３０Ａ側のつまみ５７を回転させて発光素子３５から発生する光の強度を調整する。つまり、図４に示す可変抵抗５６の抵抗値を小さくすれば強度が高くなり、図６において出力信号（波形）が右に移動し、抵抗値を大きくすれば強度が低くなるため、出力信号が左に移動する。この可変抵抗５６が発光制御手段の一例である。
【００３７】
なお、図６において、軸Ａ０を中心とする部分に波形を描画しているが、実際には波形の変化は特性線上を移動するためにこのようには描画されず、この出力信号の部分のみ縦の軸Ａ０を時間軸とする波形として描画している。また、電流計３３の目盛には、作業者がこの合わせ込みの調整を容易に行うために、この図６に示す特性を反映させた形で測定可能範囲Ｒとその中心値が表示されている。
ここで、先の移動機構４１，４５の調整によって、出力信号がＱの位置にあった場合には、特定可能範囲Ａから大きく逸脱しているため、作業者は、電流計３３の針を見つつ、つまみ５７を回転させて可変抵抗値５６を変化させる。そして、電流計３３の針が測定可能範囲Ｒの中心Ａ０に達した段階で、その調整を終了する。この手順によって、操作室１１から検査室１に向けて行う通信系の調整を完了する。
なお、この感度調整は、図６に示すように、一定の値（直流分）を測定可能範囲Ｒの中心に移動させるようにしたが、出力信号の振幅の圧縮・伸張を行う調整であってもよい。
【００３８】
一方、検査室１から操作室１１に向けて行う通信系の設置時の位置合わせ調整・感度調整については、前述した調整と同様に行うためその説明を省略する。なお、この調整を行う場合には、作業者は、検査室１内に入り、操作室１１側に固定されている通信ユニット３０Ａの電流計３３を見ながら、調整作業を行うことになる。
【００３９】
このような手順で通信システム２０を監視窓４に設置することにより、既に実動しているＭＲＩ装置に対して、通信システム２０の設置を可能とする。また、上記手順によって、音声によって発光素子３５から発生する波形状の光信号が、受光素子３６の測定可能範囲Ｒで受光されるように調整されるため、この通信システム２０は、入力された信号の波形が歪んで出力されるのを抑制し、明瞭な音（音声）を伝達することが可能となる。
【００４０】
＜２．変形例＞
上記実施形態を次のように変形してもよい。
（２−１）使用用途
上記実施形態では、ＭＲＩ装置に通信ユニット２０を設置する場合を例示したが、この通信ユニット２０は光を通す透明板の表裏に対して設置可能である。例えば、窓ガラス等の透明板で仕切られた場所であっても、信号線を通すための穴あけ加工等の施工を行うことなく設置が可能であり、透明板の表裏間においての通話に用いてもよい。また、通信ユニット２０はアナログ信号に限らず、デジタル信号の通信にも用いることが可能である。
【００４１】
（２−２）調整手順の様式
調整手順について図７を参照しつつ説明する。図７は、監視窓４を介して設置された通信ユニットの構成を模式的に示した図である。
上記実施形態の通信システムでは、図７（ａ）に示すように、監視窓４を介して表裏に固定した通信ユニットを同じ構成とし、各通信ユニットが、発光素子３５を移動させる第１移動機構４０と、受光素子３６を移動させる第２移動機構４５と、を各々備えた構成となっている。そして、この通信システムでは、双方向通信となっているため、その調整手順は、監視窓４の表側から裏側に信号を送信する送信系Ａと、監視窓４の裏側から表側に信号を送信する通信系Ｂと、で別途に調整を行うことになる。
そして、送信系Ａの位置合わせ調整を行う場合には、作業者が監視窓４の表側に位置し、監視窓４の裏側に位置した通信ユニットの電流計３３を見ながら、監視窓４の表側に位置した第１移動機構４０を操作して位置合わせを行う。また、感度調整においても、監視窓４の裏側に位置した通信ユニットの電流計３３を見ながら、抵抗を可変にして調整を行う。また、通信系Ｂにおいては、作業者が監視窓４の裏側に移動して、同様に調整を行う。
【００４２】
図７（ｂ）に示す各通信ユニットでは、受光素子３６を移動しない状態でベース板３１に固定し、対向する発光素子３５のみをベース板３１に対して移動可能としている。このような構成であっても、図７（ａ）の通信系Ａ・通信系Ｂと同様の手順によって調整が行われる。
図７（ｃ）に示す通信システムは、単方向送信の監視窓４の表側から裏側に信号を送信する送信系Ａのみを実行する構成となる。この場合、監視窓４の表側に位置した通信ユニットには発光素子３５を移動させる移動機構４０がベース板３１に設けられ、監視窓４の裏側に位置した通信ユニットには、ベース板３１に固定された状態で受光素子３６と電流計３３とが設けられる。このような構成であっても、図７（ａ）の通信系Ａと同様の手順によって調整が行われる。
図７（ｄ）に示す通信システムは、監視窓４の表側に位置した通信ユニットが、発光素子３５および受光素子３６を同じ移動機構によってベース板３１に対して移動可能とし、監視窓４の裏側に位置した通信ユニットが、発光素子３５のみを移動可能とした構成となっている。この通信システムにおいても、図７（ａ）の通信系Ａ・通信系Ｂと同様の調整手順によって調整が行われる。
【００４３】
図７（ｅ）に示す通信システムは、単方向通信の例であり、発光素子３５をベース板３１に対して固定した状態で、対向する受光素子３６を第２移動機構４５で移動可能としたものである。監視窓４の裏側に位置した通信ユニットのベース板３１の表裏には、受光素子に直列接続された電流計３３が設けられる。
この場合の調整手順は、まず操作者は、監視窓４の裏側に位置して作業を行う。この場合、監視窓４の裏側に位置した通信ユニットの電流計３３を見ながら、第２移動機構４５によって受光素子３６を移動させて位置合わせを行う。その後、作業者は、監視窓４の表側に移動して、裏側の通信ユニットの電流計３３を見ながら、感度調整を行う。これにより、受光素子３６のみを移動可能とした場合でも、調整が可能となる。
このように、移動機構の配置によって、電流計を設ける位置等を工夫することで、上記調整を可能とする。また、電流計は固定した状態で取り付けるのでなく、調整時にみ取り付けられ、調整後は取り外される、着脱可能な構成であってもよい。
【００４４】
（２−３）移動機構の構成
また、素子３５，３６をベース板３１に対して移動させる移動機構の構成は、実施形態に記載の移動機構４０，４５に限るものではなく、ベース板３１上を素子３５，３６が移動する構成であればよい。
例えば、実施形態では移動機構の構成を、図２に示すように、ステージの両側で支持する構成としたが、図８に示すように、片持ち状態でステージを支持する構成であってもよい。
この図８は、変形例による移動機構７０の要部のみを示した斜視図である。移動機構７０は、透明材料によって形成されたベース板７１と、Ｘ軸ステージ７５と、Ｙ軸ステージ８０と、を有する。ベース板７１の表面には、Ｘ軸方向に向けて延びる一対の案内凸部７２が形成され、この案内突部７２，７２間にはねじ孔７３が形成される。板状のＸ軸ステージ７５は、一方の面に、各案内凸部７２に嵌る一対の案内凹部７６がＸ軸方向に向けて形成され、他方の面に、Ｙ軸方向に向けて延びる案内凸部７７が形成され、この案内凹部７６，７６間にはＸ軸方向に延びる長孔７８が形成され、この長孔７８とは異なった位置にねじ孔７９が形成される。板状のＹ軸ステージ８０は、一方の面に、案内凸部７７に嵌る案内凹部８１がＹ軸方向に向けて形成され、さらに厚さ方向に貫通する長孔８２が、Ｙ軸方向に延びるように形成される。そして、Ｙ軸ステージ８０のうち、長孔８２側が起端となって、その自由端側には発光素子３５がベース板７１に向けて設けられる。
また、Ｙ軸ステージ８０の長孔８２に挿通させた状態で、ねじＮをねじ孔７９にねじ込むことにより、Ｙ軸ステージ８０がＸ軸ステージ７５に対してＹ軸方向の移動を規制した状態で固定される。さらに、Ｘ軸ステージ７５の長孔７８に挿通させた状態で、ねじＮをねじ孔７３にねじ込むことにより、Ｘ軸ステージ７５がベース板７１に対してＸ軸方向の移動を規制した状態で固定される。
このように、移動機構が、ステージ７５，８０を片持ち支持で移動可能とすることにより、実施形態に対して部品点数の削減を図ることができる。
【００４５】
図９は、移動機構の他の変形例による移動機構を示す斜視図である。この移動機構９０は、径方向にねじ孔９３が形成された円筒状のフランジ部９２がベース板９１に形成される。フランジ部９２内に複数個のばね９５を介して浮いた状態で円盤状の移動部９４が支持される。移動部９４の周面には、等間隔にねじＮの先端を受けるねじ受部９６が形成される。また、移動部９４には発光素子３５が設けられる。
このように構成される移動機構９０は、ねじＮによって移動部９４が支持されていない状態では、移動部９４はフランジ部９２内をばね９５の弾性力に抗して移動可能となり、特定の位置で固定する場合には、移動部９４に対して３方向からねじＮを締め付けることで、移動部９４の固定が図られる。しかも、移動部９４の周面には、ねじ受部９６が形成されているから、移動部９４が固定された際の位置ずれを抑制している。この移動機構９０は、上述した実施形態や変形例のようにＸ軸、Ｙ軸にそれぞれ移動するステージを備えていない分、簡単な構成とすることができる。
【００４６】
さらに、移動機構は、発光素子を支持する部分をベース板に沿って移動させるだけでなく、例えば、発光素子の光軸をベース板に対して傾斜する角度を調整する機構や、この傾斜した状態で揺動させる機構を具備した構造であってもよい。
このように、移動機構は、上記変形例に限定されるものではなく、要は、発光素子の照射エリアと、受光素子の受光エリアの相対的な位置関係を変更することが可能な構成であればよい。
【００４７】
（２−４）他の変形例
上記実施形態では、位置合わせ調整，感度調整を作業者が手作業で調整するようになっていたが、移動機構の各ステージをモータ駆動によって制御してステージの移動を自動化しても、発光素子３５を流れる電流値を、回路構成によって自動で調整できるようにしてもよい。
【００４８】
（２−５）他の変形例
上記実施形態では、発光素子３５に赤外発光ダイオードが用いられ、受光素子３６にフォトトランジスタが用いられる場合を例示したが、発光素子に可視光の発光ダイオード等の発光部材を用い、受光素子に焦集型の赤外線センサ等の受光部材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
４…監視窓（透明板）、２０…通信システム、３０…通信ユニット、３０Ａ…第１通信ユニット、３０Ｂ…第２通信ユニット、３１，７１，９１…ベース板（ユニット本体）、３２…吸着盤（固定手段）、３３…電流計（報知手段）、３５…発光素子（発光部）、３６…受光素子（受光部）、４０…第１移動機構（移動手段）、４１，４６，７５…Ｘ軸ステージ、４２，４７，８０…Ｙ軸ステージ、４１−１，４２−１，４６−１，４７−１…長孔、４５…第２移動機構（移動手段）、５６…可変抵抗（発光制御手段）、７０，９０…移動機構（移動手段）、９２…フンラジ部、９４…移動部、９５…バネ、Ｌ…光軸、ＬＡ…照射エリア（第１範囲）、Ｐ…受光軸、ＰＡ…受光エリア（第２範囲）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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