(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する回転体と固定体との間でデータを光ビームで伝送する回転体・固定体間光伝送装置において、
前記回転体上の第１の半径位置に配置され、伝送すべきデータに従った光ビームを出射する少なくとも一つの発光素子と、
前記第１の半径位置と異なる前記固定体上の第２の半径位置に配置され、前記発光素子からの光ビームを受光する少なくとも一つの受光素子と、
円弧部と基端部を有する扇形の透明板からなり、前記円弧部が前記第１の半径位置に、前記基端部が前記第２の半径位置に夫々位置するように前記固定体上に固定され、前記発光素子の光軸に対して所定角度を成すように前記円弧部にテーパ状の第１の反射面が設けられ、また、前記基端部に第２の反射面が設けられ、前記発光素子からの光ビームが前記第１の反射面及び前記第２の反射面で順次反射されて前記受光素子に導かれる光ガイド部材と、
を具備することを特徴とする回転体・固定体間光伝送装置。
【請求項２】
前記発光素子からの光ビームをほぼ平行光束にして前記光ガイド部材に導くレンズをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の回転体・固定体間光伝送装置。
【請求項３】
前記発光素子は、前記回転体上に該回転体の回転方向に沿って所定間隔で複数個設けられると共に、該回転方向において２以上のグループに分割され、同一グループ内では同一データに従った光ビームを出射するように駆動され、
前記受光素子は、前記固定体上に前記回転体の回転方向に沿って等間隔で前記発光素子のグループ数と同数個設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転体・固定体間光伝送装置。
【請求項４】
前記発光素子は、前記回転体上に該回転体の回転方向に沿って前記円弧部の範囲内に２以上同時に位置するように所定間隔で複数個設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転体・固定体間光伝送装置。
【請求項５】
前記光ガイド部材は、透明材料からなる基材の前記光ビームが入射される入射部及び光ビームが射出される出射部以外の表面に金属膜または白色膜を被覆してなることを特徴とする請求項１に記載の回転体・固定体間光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体と固定体との間でデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転体と固定体との間で空間を伝搬する光ビームとしてデータを伝送する光伝送装置は、ケーブルを使用しないために回転体が制約を受けることなく１８０°回転をすることができ、またスリップリングを用いた伝送装置のように機械的接触部分を必要としないことから、信頼性が高いという利点を有する。
【０００３】
このような回転体・固定体間光伝送装置は、例えば医療画像診断機器の一つであるＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ−ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置などに利用されている。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置は回転体と固定体を有し、両者は共に空洞であり、この空洞内に被検体（人体）が入れるようになっている。回転体にはＸ線管及びＸ線検出器が設けられており、回転体が回転しながらＸ線管から被検体に向けてＸ線が照射されることにより、例えば螺旋状に走査が行われる。被検体を透過したＸ線がＸ線検出器で検出されて電気信号として取り出され、この信号がディジタル化された後、発光素子で光ビームに変換されて固定体側に伝送される。固定体側に伝送された光ビームは受光素子で受光され、電気信号として得られたディジタルデータに画像処理が施されることによって、被検体の断層画像情報が取得される。
【０００４】
従来のＸ線ＣＴ装置に利用されている回転体・固定体間光伝送装置は、図１０に示されるように回転体８１上の所定の半径位置に所定間隔で配置された複数（例えば、６４個）の発光素子８３（図１０では、発光素子８３ａ，８３ｂの二つのみ示している）と、固定体８２上の同じ半径位置に配置された一つの受光素子８４との間で、伝送すべきデータに従った光ビームの伝送を行う構成となっている。回転体８１の回転に伴い、発光素子８３ａ，８３ｂは順次受光素子８４の上を通過する。図１０は、発光素子８３ａが受光素子８４上を通過した直後であって、発光素子８３ｂが受光素子８４上に至る直前の状態を示している。
【０００５】
発光素子８３ａ，８３ｂから出射される光ビーム８５ａ，８５ｂは、放射状に広がる。図１０の状態では、受光素子８４は発光素子８３ａ，８３ｂの中間に位置しており、光ビーム８５ａ，８５ｂの端部、つまり光パワーの弱い部分を受光しているが、二つの光ビーム８５ａ，８５ｂを同時に受光しているため、受光パワー（入射光量）は比較的確保される。
【０００６】
このように受光素子８４が発光素子８３ａ，８３ｂの中間にある場合でも、受光パワーが十分に確保されるようにするためには、発光素子８３ａ，８３ｂの間隔を光ビーム８５ａ，８５ｂが図１０に示されるように一部で重なるように決めなければならない。このため発光素子の数が例えば６４個というように非常に多くなり、これに伴い発光素子の駆動用ＩＣとその結線のための配線の増加によって消費電力の増大、信頼性の低下及びコストの上昇といった問題が生じる。
【０００７】
この問題を回避するためには、回転体８１と固定体８２間の距離を大きくして光ビームの発光分布を広くすることで、発光素子の数を低減すればよいが、光の強さは距離の二乗に反比例するため、受光素子８４が受光する光パワーが小さくなってしまい、伝送エラーが増大するという問題が新たに発生する。
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置においては近年、照射時間の短縮化や、多数の断層画像を同時に取得するマルチスキャン方式の採用などにより、大容量のデータを高速に伝送することが要求されている。これに伴い、回転体・固定体間光伝送装置に対しても大容量・高速伝送が望まれるが、上述した従来の構成では次のような理由から、この要求に応えることが難しい。
【０００９】
回転体・固定体間光伝送装置に使われる各部品について具体的に説明すると、発光素子としては発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）が使用可能であるが、大まかに百Ｍｂｐｓを越すような大容量・高速伝送を行う場合は、通常ＬＤを使うことが多い。受光素子には、一般にフォトダイオード（ＰＤ）が使われる。ＬＤには最大光出力、ＰＤには最小受光感度と呼ばれる特性パラメータがそれぞれあり、この両者の値により光パワーバジェットと呼ばれる許容損失が決まる。
【００１０】
回転体と固定体間の光ビームによるデータ伝送をエラーフリーにするには、光パワーバジェットをできる限り大きく取る必要がある。一方、データ伝送の高速化を考えると、ＬＤはより高速なものほど光出力が小さくなる傾向があり、またＰＤについては高速化のためには寄生容量を低減して受光面積を小さくする必要があり、受光パワーは小さくなる。その結果、高速化するほど光パワーバジェットが小さくなる。
【００１１】
従って、発光素子の間隔を一定として伝送速度を上げてゆくと、伝送速度に合せて受光素子の受光パワーは小さくなってゆくため、受光パワーを確保しようとすると発光素子をさらに高密度に配置しなければならず、発光素子の個数の増加による消費電力の増大、信頼性の低下及びコストの上昇という前述の問題がさらに顕著となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、回転体側に円周方向に沿って配列した複数の発光素子から固定体側に設けられた受光素子に向けて直接光ビームでデータ伝送を行う従来の回転体・固定体間光伝送装置では、多数の発光素子を回転体側に配置しなければならないため、消費電力の増大、信頼性の低下及びコストの上昇といった問題点があり、またＸ線ＣＴ装置で要求される大容量・高速伝送を実現しようとすると、受光素子の受光面積が小さくなることから光パワーバジェットが減少し、より高密度に発光素子を配置しなければならないために、上述の問題点がさらに顕在化することになる。
【００１３】
従って、本発明の目的は、発光素子の数を効率的に減らして消費電力の低減、信頼性の向上及び低コスト化を達成し、大容量・後側伝送にも容易に対応できる回転体・固定体間光伝送装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、
互いに対向する回転体と固定体との間でデータを光ビームで伝送する回転体・固定体間光伝送装置において、
前記回転体上の第１の半径位置に配置され、伝送すべきデータに従った光ビームを出射する少なくとも一つの発光素子と、
前記第１の半径位置と異なる前記固定体上の第２の半径位置に配置され、前記発光素子からの光ビームを受光する少なくとも一つの受光素子と、
円弧部と基端部を有する扇形の透明板からなり、前記円弧部が前記第１の半径位置に、前記基端部が前記第２の半径位置に夫々位置するように前記固定体上に固定され、前記発光素子の光軸に対して所定角度を成すように前記円弧部にテーパ状の第１の反射面が設けられ、また、前記基端部に第２の反射面が設けられ、前記発光素子からの光ビームが前記第１の反射面及び前記第２の反射面で順次反射されて前記受光素子に導かれる光ガイド部材と、
を具備することを特徴とする回転体・固定体間光伝送装置が提供される。
【００１６】
このように本発明では、発光素子からの光ビームの大部分が光ガイド部材を介して受光素子まで到達するため、多数の発光素子を小さい間隔で配置することなく受光素子での受光パワーが十分に確保される。また、発光素子と受光素子間が離れた場合でも受光パワーの低下は僅かで済むため、発光素子の個数削減により低消費電力化、信頼性向上及びコスト削減が図られる。さらに、高速性を図るべく受光素子の受光面積を小さくしても受光パワーが十分に確保され、伝送エラーの少ない光ビームによるデータ伝送が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の回転体・固定体間光伝送装置が適用されるＸ線ＣＴ装置の一例について説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置の架台部の一部を切り欠いて示す斜視図である。円環状の回転体１は、スタンド３にほぼ垂直に配置された同じく円環状の固定体２に回転可能に支持されている。回転体１には永久磁石及び円環状の磁性体のロータヨーク４がその円周に沿って等間隔で取り付けられており、これらと固定体２に取り付けられたコイル５とにより、回転体１にモータ駆動力を直接伝達して回転体１を回転駆動するダイレクトドライブモータシステムが構成されている。
【００１８】
回転体１には、例えばコーンビーム形状でＸ線を曝射するＸ線管６と、マルチスライス形のＸ線検出器７が図示しない寝台上の被検体を挟んで対向する位置関係で搭載されている。さらに、回転体１にはＸ線検出器７からの電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換器、この電圧信号を周期的に積分する積分器、この積分器の出力信号を増幅するプリアンプ及びプリアンプの出力信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器等からなるデータ収集システム（ＤＡＳ：ｄａｔａ
ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）８が設けられている。
【００１９】
データ収集システム８から出力されるディジタルデータは、回転体１に設けられた図示しない発光素子に供給され、この発光素子から光ビームとして固定体２に設けられた受光素子に伝達される。
【００２０】
以下、このようなＸ線ＣＴ装置においてデータ収集システム８から出力されるディジタルデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送装置の実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′線に沿う断面図である。回転体１１及び固定体１２は、それぞれ図１の回転体１及び固定体２にそれぞれ相当するものであり、いずれも円環状を有し、所定の距離を隔てて同軸上で対向している。
【００２２】
回転体１１の固定体１２に対向する面上の第１の半径位置、この例では外周側に寄った半径位置に、複数個、この例では３２個の発光素子１３が等間隔で配置されている。一方、固定体１２の回転体１１に対向する面上の第１の半径位置と異なる第２の半径位置、この例では内周側に寄った位置に、１個の受光素子１４が配置されている。発光素子１３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよいが、本実施形態ではＬＥＤに比較してより高速動作の可能なレーザダイオード（ＬＤ）を用いている。受光素子１４は、光を電気信号に変換するものであれば基本的に何でもよいが、例えばフォトダイオード（ＰＤ）が好適に用いられる。
【００２３】
固定体１２の回転体１１に対向する面上には、さらに発光素子１３からの光ビームを受光素子１４に導くための透明材料からなる光ガイド部材１５が固定されている。この光ガイド部材１５は、図２（ａ）に示されるように扇形の透明板からなり、詳しくは図３に示すように構成されている。
【００２４】
すなわち、光ガイド部材１５は円弧部が第１の半径位置（回転体１１上の発光素子１３の通過位置）に位置し、基端部が第２の半径位置（固定体１２上の受光素子１４の設置位置）にそれぞれ位置するように、固定体１２上に図示しない支持機構により適当なスペーサを介して支持されて設置されている。基端部の位置は、例えば円弧部の円弧の中心（曲率中心部）にほぼ等しい。光ガイド部材１５の円弧部の外周面には、発光素子１３の光軸に対して所定角度（例えば４５°）傾けてテーパ状の第１の反射面１６が形成されている。また、光ガイド部材１５の基端部には、第１の反射面１６とほぼ平行に第２の反射面１７が形成されている。
【００２５】
このような光ガイド部材１５を設けることにより、発光素子１３からの光ビームを第１の反射面１６及び第２の反射面１７で順次反射させて受光素子１４に導くことができる。なお、図では第２の反射面１７の形状を平面形状としたが、入射した光ビームを有効に反射させて受光素子１４に導くことができる形状であれば、曲面その他の形状でもよい。
【００２６】
次に、本実施形態による回転体・固定体間光伝送装置の動作と効果について詳しく説明する。
Ｘ線ＣＴ装置の場合を例にとると、発光素子１３は図１に示したＸ線検出器７からの信号をデータ収集システム８によって処理したディジタルデータに応じて図示しないＩＣ化された駆動回路（駆動用ＩＣ）により駆動され、光ビームを出射する。
【００２７】
回転体１１が図２（ａ）で時計方向に回転すると、回転体１１上に固定された発光素子１３は、光ガイド部材１５の円弧部上を矢印１８の方向に移動して通過する。図２（ａ）においては、発光素子１３のうち発光素子１３ａが円弧部上を通過直後、発光素子１３ｂが円弧部上を通過中、発光素子１３ｃが円弧部上を通過直前の状態である。この状態では、図２に示されるように発光素子１３ｂ（図３では、符号１３で示している）から出射された光ビーム２１は、光ガイド部材１５に回転体１１と平行な面からほぼ垂直に入射した後、第１の反射面１６で反射される。
【００２８】
さらに、第１の反射面１６で反射された光ビーム２２は、光ガイド部材１５の内部を透過し、一部は上下両面や側面２３で反射を繰り返して第２の反射面１７に到達し、この第２の反射面１７で反射されて光ガイド部材１５の外部に出射して受光素子１４に入射する。
【００２９】
発光素子１３として使用されるＬＤから出射する光ビームは、一般に広がりを持っている。本実施形態で用いた発光素子１３に用いたＬＤは垂直共振型のものであり、これから出射される光ビームは水平方向の広がり角が１０°、垂直方向の広がり角が３５°と楕円のビーム形状を有する。但し、これらの広がり角は光出力の半値幅での角度である。
【００３０】
発光素子１３からの光ビームの広がりが大きいと、受光素子１４での受光パワーが低下してしまうため、光ガイド部材１５の面内での広がり角θ１が水平広がり角（１０°）となるように発光素子１３の向きを合わせている。発光素子１３からの光ビームは、垂直方向では光ガイド部材１５の上下両面で反射を繰り返しながら第２の反射面１７に到達するので、垂直方向の広がり角が大きくとも特に問題とならない。
【００３１】
このようにして受光素子１４に到達した光ビームは、電気信号（光電流）に変換される。受光素子１４の出力信号は、例えば図示していないプリアンプによって電流−電圧変換及び増幅がなされた後、画像処理回路に入力され、被検体の断層画像情報が再構成される。
【００３２】
ここで、発光素子からの光ビームが受光素子に空間を経て直接入射する従来の回転体・固定体間光伝送装置では、発光素子から出射される光ビームが放射状に広がることから、受光素子の受光パワーを十分に確保するには、発光素子の個数を増やしてその間隔を狭くすることで、複数の発光素子から光ビームが同時に受光素子に入射するようにする必要があるため、消費電力、信頼性及びコスト等の面で種々問題が生じ、またこの問題を避けるために発光素子と受光素子間の距離を大きくすると、受光素子の受光パワーが弱くなり、伝送エラーが増大するという問題があった。
【００３３】
これに対して、本実施形態では発光素子１３から出射された光ビーム２１は、まず扇形である光ガイド部材１５の円弧部に形成された第１の反射面１６で反射され、この反射した光ビーム２２のビーム中央部分の強い光パワーが光ガイド部材１５の基端部に形成された第２の反射面１７に向かい、さらに第２の反射面１７で反射された光ビームが受光素子１４に到達する。
【００３４】
すなわち、本実施形態においては、発光素子１３からの光ビームの大部分が光ガイド部材１５を介して受光素子１４まで到達するため、発光素子１３を従来のように密に配置することなく受光素子１４での受光パワーを十分に確保でき、また発光素子１３と受光素子１４間の距離が長くとも受光素子１４での受光パワーの低下は僅かである。
【００３５】
従って、本実施形態の回転体・固定体間光伝送装置によると、発光素子１３の個数が少なくて済むために、低消費電力化、信頼性向上及びコスト削減を図ることができ、また高速性を図るべく受光素子１４の受光面積を小さくしても、従来の装置と比べて受光パワーを大きくすることができるため、伝送エラーの少ない光ビームによるデータ伝送が可能となる。
【００３６】
さらに、扇形の光ガイド部材１５は、発光素子１３からの光ビームがどの位置から入射しても、受光素子１４に到達するまでの光学長はほぼ一定であるため、ビット位相のずれが生じにくい。従って、発光素子１３を駆動する駆動ＩＣから各々の発光素子１３までを等長配線することにより、容易に高速化ができる。
【００３７】
本実施形態では、従来の装置に比べると部品として光ガイド部材１５が新たに必要となる。この光ビ一ムガイド板１５は透明なアクリル樹脂などで製作でき、アクリル板では切削加工後にダイヤモンドの砥粒で表面全体を研磨して鏡面状に仕上げれば良い。表面に凹凸がある場合は、凹凸の所で乱反射が起こり、光の損失がでてしまうので、特に反射面１６，１７については鏡面に仕上げることが望ましい。
【００３８】
このように光ガイド部材１５を個別に製作すると、加工コストが高くなってしまうが、従来の発光素子およびその駆動用ＩＣの増大に要するコストに比べれば非常に小さい。また、光ガイド部材１５大量に製作する場合には、金型で成形加工した場合、比較的表面の凹凸が小さく低コストなものが得られる。組立面についても、光ガイド部材１５の固定を例えば４個のスペーサを介して接着固定して行ったところ、スペーサとの接触面積を小さくすることで、光損失はほとんど見られず、従来の装置のように多数の発光素子を取付けるより容易である。
【００３９】
（第２の実施形態）
図４に、本発明の第２の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の構成を示す。
本実施形態においては、発光素子１３の光出射側にレンズ３１を配置して発光の広がりを低減させている点が第１の実施形態と異なる。このようにすることにより、レンズ３１から出射される光ビーム３２はほぼ平行光束になるため、光ガイド部材１５の第１の反射面１６で反射した後の光ビーム３３の広がりを制限できる。この結果、受光素子１４での受光パワーはさらに大きくなる。
【００４０】
また、本実施形態によると発光素子１３と光ガイド部材５間の距離を大きくしても、受光素子１４の受光パワーはほとんど変化しないようになる。すなわち、先に説明した回転体１１と固定体１２間の距離を大きくとることができるようになり、それだけ設計の幅が広がる。また、受光素子１４と光ガイド部材１５を一体化して光受信器を構成すると、第１の反射面１６は集光器として機能するため、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などにおける受信装置としても使用することが可能となる。
【００４１】
このように本実施形態によれば、受光素子１４の受光パワーをさらに増大させることができ、また回転体１１と固定体１２とのトレランスをより広くとることが可能となる。
【００４２】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示す図である。
本実施形態においては、複数個（この例では３２個）の発光素子１３は、回転体１１の回転方向において２以上のグループ、この例では４グループに４５°の角度間隔の分割線４１〜４４で分割され、同一グループでは同一データに従った光ビームを出射するように駆動される。一方、受光素子１４については、固定体１２上に回転体１１の回転方向に沿って等間隔で発光素子１３のグループ数と同数個（この例では４個）設けられている。さらに、固定体１２上に取り付けられる光ガイド部材１５も、受光素子１４に対応して４個設けられている。
【００４３】
発光素子１３の分割線４１〜４４により分割された４つのグループには、異なるデータが割り当てられる。すなわち、回転体１１が回転して発光素子１３が分割線４１〜４４に到達する都度、図示しない切換器でデータが切り換えられ、そのデータに基づき同一グループ内の発光素子１３は同相かつ同符号の駆動信号により駆動されて光ビームを発生する。従って、受光素子１４と光ガイド部材１５の組を等間隔で固定体１２上に配置することで、４つの異なるデータの光ビーム伝送を実現できる。
【００４４】
このようにして本実施形態によると、データを多重化して伝送可能な回転体・固定体間光伝送装置を実現することができ、例えば多数の断層画像を同時に取得するマルチスキャン方式のＸ線ＣＴ装置などに好適である。
【００４５】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示している。
本実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置は、基本的な構成は第１の実施形態と同様であるが、回転体１１上に回転方向に沿って等間隔で設けられる発光素子１３の個数を増やすことによって、発光素子１３が常に光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に２以上同時に入るようにした点が第１の実施形態と異なる。具体的には、本実施形態では発光素子１３の数を６４個とし、光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に同時に２個の発光素子１３が入るようにしている。
【００４６】
言い換えれば、本実施形態では光ガイド部材１５の円弧部の弧の長さを発光素子１３の間隔より大きくすることで、常に２個あるいはそれ以上の数の発光素子１３からの光ビームを光ガイド部材１５を介して受光素子１４に入射させることができる。
【００４７】
回転体・固定体間光伝送装置の構成要素の中で、発光素子１３であるＬＤは最も信頼性の低い部品の一つである。従って、本実施形態のように常に２個以上の発光素子１３からの光ビームを受光素子１４に入射させる構成とすることによって、一つのＬＤが故障してもデータの伝送が可能であり、装置としての信頼性を著しく向上させることが可能である。
【００４８】
（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。
本実施形態においては、これまでの実施形態とは逆に、回転体１１上に光ガイド部材１５が固定されている。すなわち、本実施形態では回転体１１の発光素子１３側に光ガイド部材５の第２の反射面１７が位置するように光ガイド部材１５を位置決め固定している。
【００４９】
また、発光素子１３は回転体１の内周側に寄った位置の円周上に、第１の実施形態に比べ８個少ない２４個配置されている。一方、受光素子１４は固定体１２の外周側に寄った位置に、１個だけ配置されている。光ガイド部材１５は図８に示されるように、これまでの実施形態と同様に扇形であるが、円弧部に設けられた第１の反射面１６が連続的になるように反射面１６の端を一部削っている。光ガイド部材１５の第１の反射面１６は、移動経路１９に沿って受光素子１４の上を移動する。
【００５０】
発光素子１３からの光は前述したとおり、通常は広がりを持っているため、発光素子１３からの光ビームを第１の反射面１６の全域に放射できるように、第２の反射面１７にはさらに大きな曲率を持たせている。このように発光素子１３からの光ビームの広がりと第２の反射面１７の曲率を調整することにより、第１の反射面１６の全域に光ビームが到達するようにしている。従って、第１の反射面１６の面積が大きいほど受光素子１４で受光できる光パワーは小さくなるので、光パワーパジェットを考えて設計を行う必要がある。
【００５１】
本実施形態では、光ガイド部材１５の個数は発光素子１３と同数だけ必要となるが、アクリル樹脂を用いて金型成形加工で光ガイド部材１５を製作すれば、低コストで実現することができる。また、これまでの実施形態と異なり、発光素子１３と駆動ＩＣを一段と削減できることを考慮すると、装置全体としても低コスト化が可能である。
【００５２】
このように本実施形態によれば、発光素子１３及びその駆動ＩＣの数をより低減して、さらなる低コスト化が容易な回転体・固定体間光伝送装置を実現することができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
第１の実施形態では、光ガイド部材１５を透明なアクリル樹脂で製作すると説明したが、他の材料で製作することも可能である。例えば、光ガイド部材１５をガラスで製作した場合には、回転体１１と固定体１２が高温の環境にある場合でも、変形などを起こすことがなく、安定したデータ伝送ができる。一方、ポリカーボネートのような比較的軽い材料を用いて光ガイド部材１５を製作することにより、軽量の光伝送装置が実現できる。
【００５４】
このように光ガイド部材１５の材料を適宜変えることで、特殊な使用条件にも対応した回転体・固定体間光伝送装置を実現することが可能である。
【００５５】
（第７の実施形態）
以上述べた実施形態で用いる光ガイド部材１５としては、上述したアクリル樹脂、ガラス、ポリカーボネート等からなる透明基材の表面に適当な金属膜または白色膜をコーティングしたものを用いてもよい。このようなコーティングを行うことにより、光ガイド部材１５へのゴミの付着などによる光損失を防止することができる。この場合、光ガイド部材１５の表面のうち少なくとも発光素子１３からの光ビームの入射部及び受光素子１４への光ビームの出射部には、このようなコーティングを施さないようにすることが必要であることは、いうまでもない。
【００５６】
光ガイド部材１５の表面コーティングに用いる材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｃｒから選択した少なくとも一つの金属材料またはそれらの合金、あるいは白色アクリル、フッ素樹脂その他の比較的反射率の高い白色樹脂材が適当である。
【００５７】
その他、本発明は種々変形して実施することが可能であり、例えば光ガイド部材１５は先の実施形態では第１及び第２の反射面１６，１７を含めて五角形の断面形状を有しているが、図９に示すような四角形の断面形状であってもよい。また、光ガイド部材としては光ファイバを利用してもよい。また、固定体側に発光素子を配置し、回転体側に受光素子を配置した回転体・固定体間光伝送装置にも本発明は適用が可能である。さらに、本発明はこれまで述べた各実施形態の構成を適宜組みあわせて実施することもできる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回転体・固定体間光伝送装置によれば、発光素子の数を著しく減らすことが可能となり、低消費電力化、高信頼化及び低コストが可能になるととももに、組立時間も短縮化できる。また、回転体側の発光素子からの光ビームを効率良く固定体側の受光素子へ伝送でき、大容量・高速の光ビームによるデータ伝送を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転体・固定体間光伝送装置が適用されるＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す一部切欠斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示す正面図及びＡ−Ａ′線に沿う断面図
【図３】本発明で用いる光ガイド部材の構成を示す斜視図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の構成を示す斜視図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を示す正面図及びＢ−Ｂ′線に沿う断面図
【図８】同実施形態における光ガイド部材の構成を示す斜視図
【図９】本発明の他の実施形態における光ガイド部材の構成を示す断面図
【図１０】従来の技術に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の構成を示す断面図
【符号の説明】
１…回転体
２…固定体
３…スタンド
４…永久磁石及びロータヨーク
５…コイル
６…Ｘ線管
７…Ｘ線検出器
８…データ収集システム
１１…回転体
１２…固定体
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…発光素子
１４，８４…受光素子
１５…光ガイド部材
１６…光ガイド部材の第１の反射面
１７…光ガイド部材の第２の反射面
１８…回転方向および発光素子の移動経路
２１，２２…光ビーム
２３…光ガイド部材の側面
３１…レンズ
３２，３３…光ビーム
１９…第１の反射面の軌道経路
４１〜４４…分割線
【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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【図１０】
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