(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心として回転し前記軸に略垂直な第１の面及び第２の面を有し、前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管及びＸ線を検出する検出器を有する回転部と、前記第２の面の少なくとも一部に対向して設けられた固定部と、を具備するＸ線断層撮影装置において、
前記第２の面側に設けられ、所定の照射角を有する光を第1の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子がその照射領域が重複するような配置で第１の円周をほぼ形成する第１の発光手段と、
前記固定部において、前記第１の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第１の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第１の受光手段と、
前記固定部において、前記第１の円周とは異なる第２の円周をほぼ形成するように設けられ、且つ所定の照射角を有する光が前記第1の伝送データとは異なる第２の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子の照射領域が重複するように配置する第２の発光手段と、
前記第２の面側において、前記第２の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第２の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第２の受光手段と、
を具備したことを特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項２】
前記伝送データは、複数チャンネルのデータであることを特徴とする請求項１記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項３】
前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子は複数の発光手段から成り、伝送データの種類に応じて各群の発光素子が同時に駆動されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項５】
前記回転部の回転角度を検出する検出手段を更に備え、
前記複数の発光素子へ与える伝送データは、前記回転角度に応じて切換えられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項６】
前記複数の受光素子は複数の受光手段からなり、前記複数の発光手段及び前記複数の受光手段はそれぞれ群単位で発光、受光することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項７】
前記受光手段は、前記複数の受光素子の出力を合成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項８】
前記受光手段は、前記複数の受光素子の出力を加算平均することを特徴とする請求項７記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項９】
固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、を具備するＸ線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、
前記第２の面側において、前記検出器によって検出されたＸ線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第１の発光手段を有し、
前記固定部は、
前記第２の面と対向して設けられ、前記第１の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第１の受光手段を有すること、
を特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項１０】
前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記Ｘ線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第２の発光手段を有し、
前記回転部は、第２の面側において、前記第２の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第２の受光手段を有すること、
を特徴とする請求項９記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項１１】
固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、を具備するＸ線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、
前記第２の面側において、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第２の受光手段を有し、
前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記Ｘ線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を前記第２の受光手段に対して発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第２の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第２の発光手段を有すること、
を特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項１２】
前記回転部は、前記第２の面側において、前記検出器によって検出されたＸ線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第１の発光手段を有し、
前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記第１の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第１の受光手段を有すること、
を特徴とする請求項１１記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項１３】
軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、前記回転部との間でデータ伝送を行う固定部と、を具備するＸ線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、
前記第２の面側において、前記検出器によって検出されたＸ線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第１の発光手段と、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第２の受光手段と、を有し、
前記固定部は、
前記第２の面と対向して設けられ、前記第１の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第１の受光手段と、前記第２の面と対向して設けられ、前記Ｘ線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第２の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第２の発光手段と、を有すること、
を特徴とするＸ線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はガントリ内の回転部と固定部との間で光を用いてデータ伝送を行うＸ線断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、Ｘ線ＣＴスキャナにおいて、ガントリ内の回転部と固定部との間のデータのやりとりはスリップリングを用いて行なわれる。すなわち、回転部側に導電性の金属をリング状に配置し、固定部側には同じく導電性部材で作られたブラシを配置し、回転部の回転／停止に係わらず、ブラシがリングに常に接するように構成される。このブラシとリングとの接触により回転部と固定部との電気的な接続が実現されるため、回転中も回転部と固定部との間でデータのやりとりが行なわれる。
【０００３】
しかし、このようなスリップリング方式では、常にブラシがリングに機械的に接触しているため、両者の機械的な摩耗が避けられない。そのため、定期的にメンテナンスする必要があり、面倒である。また、リングとブラシの接触不良や接触抵抗のために、データの伝送が一瞬停止（瞬断）される場合があり、信頼性やデータの伝送品質にも問題がある。さらに、伝送できるデータの量はリングの本数、およびリングとブラシ間の伝送能力（レート）に依存するので、レート的には限界があり、それを越えて伝送量を増やすためにはリングの本数を増やす必要があり、機構が大型化する欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、その目的は簡単な構成で大量のデータを信頼性よく回転部と固定部との間で伝送できるＸ線断層撮影装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の手段を講じている。
【０００６】
請求項１に係る発明は、軸を中心として回転し前記軸に略垂直な第１の面及び第２の面を有し、前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管及びＸ線を検出する検出器を有する回転部と、前記第２の面の少なくとも一部に対向して設けられた固定部と、を具備するＸ線断層撮影装置において、前記第２の面側に設けられ、所定の照射角を有する光を第1の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子がその照射領域が重複するような配置で第１の円周をほぼ形成する第１の発光手段と、前記固定部において、前記第１の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第１の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第１の受光手段と、前記固定部において、前記第１の円周とは異なる第２の円周をほぼ形成するように設けられ、且つ所定の照射角を有する光が前記第1の伝送データとは異なる第２の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子の照射領域が重複するように配置する第２の発光手段と、前記第２の面において、前記第２の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第２の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第２の受光手段と、具備したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項９に係る発明は、固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、を具備するＸ線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、前記第２の面側において、前記検出器によって検出されたＸ線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第１の発光手段を有し、前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記第１の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第１の受光手段を有すること、を特徴とするものである。
請求項１１に係る発明は、固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、を具備するＸ線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、前記第２の面側において、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第２の受光手段を有し、前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記Ｘ線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を前記第２の受光手段に対して発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第２の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第２の発光手段を有すること、を特徴とするものである。
請求項１３に係る発明は、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第１の面及び第２の面を有する回転部と、前記回転部との間でデータ伝送を行う固定部と、を具備するＸ線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第１の面側において、Ｘ線を曝射するＸ線管と、Ｘ線を検出する検出器とを有し、前記第２の面側において、前記検出器によって検出されたＸ線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第１の発光手段と、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第２の受光手段と、を有し、前記固定部は、前記第２の面と対向して設けられ、前記第１の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第１の受光手段と、前記第２の面と対向して設けられ、前記Ｘ線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第２の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第２の発光手段と、を有すること、を特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
そして本Ｘ線断層撮影装置によれば、照射領域が重複するような配置で複数の発光素子を設けることにより、装置の簡略化、低コスト化することができ、且つ大量の伝送データが途切れることなく信頼性良く伝送することができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、Ｘ線を曝射するＸ線管及びＸ線を検出する検出器が設けられた第１の面側とは異なる第２の面側に第１の発光手段等を設けることで、ガントリ自体の大きさを小さくすることができ、上記制約を最小限に留めることができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、Ｘ線を曝射するＸ線管及びＸ線を検出する検出器が設けられた第１の面側とは異なる第２の面側に第１の発光手段等を設けること、及びこれらに対向するように固定部において第１の受光手段等を設けることで、データ伝送に用いる受光素子及び発光素子をできるだけ少なくしている。その結果、装置全体のコストを低減させることができ、撮影口の確保とガントリの小型化との両立を図りつつも、限られたスペースを有効に活用して双方向通信を行うことができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、第２の面側に第１の発光手段等を設けること、及びこれらに対向するように固定部において第１の受光手段等を設けることで、データ伝送に用いる受光素子及び発光素子をできるだけ少なくしている。そのため、光軸合わせ等の光学的整合性を保つための作業負担を少なくすることができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、第２の面側に第１の発光手段等を設けること、及び発光素子、受光素子の数を少なくすることで、第1の発光手段及び第２の受光手段を回転部の円周に沿った側面に配列した場合に比して、回転時において回転部に掛かる負荷を低減させることができる。
【０００９】
また、請求項５に記載のＸ線断層撮影装置によれば、相対位置が周期的に変化する回転部と固定部間で複数の発光手段、複数の受光手段を用いて複数のデータを伝送し、回転部、固定部の位置変化の各周期中に発光手段へ供給される伝送データを切り換えることにより、簡単な構成で大量のデータを信頼性よく伝送できる。
【００１０】
また、請求項８に記載の本Ｘ線断層撮影装置によれば、相対的に位置が変化する回転部、固定部間で光を用いてデータを伝送する際に、複数の受光手段を用いて同一のデータを受信して複数の受光手段の出力を加算平均して伝送データを得ることにより、回転部、固定部の相対的な位置変動による受信レベルの変動（振幅変調）を防止し、データを信頼性よく伝送できる。
【００１１】
さらに、本Ｘ線断層撮影装置は、光を媒体として非接触なデータ伝送を行なうために、従来のスリップリング方式に不可欠であった部品交換を伴う定期的なメンテナンスが不要となるとともに、接触不良、接触抵抗の問題もなく、データの伝送品質、信頼性も良くなる。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例を説明する。
【００１３】
（第１参考例）
図１は、本発明の第１の参考例の概略図であり、ＣＴスキャナのガントリ部分を正面から見た図である。図示しないＸ線管、検出器等を含む回転部１が固定部２の中心に設けられた孔部に挿入され、固定部２に対して回転可能に保持されている。回転部１の回転軸は図１の紙面に対して直交する方向である。図示していないが、回転部１はドーナツ状のハウジングを有し、その中心空間に被検者がその体軸が上記回転軸と一致するように配置される。多数の発光素子（例えば、発光ダイオード）３１，３２，…３ｎが回転部１のハウジングの外周面（固定部２に対向する）に一定間隔で配置されている。ここで、発光ダイオードはデータ伝送が自然光の影響を受けないように赤外光を発光することが望ましい。全発光素子３１，３２，…３ｎは回転部１に設けられたドライバ４により送信データ５に応じて一様に駆動され、同一のデータを光を介して送信する。発光素子の個数ｎは、後述するように、回転部１のハウジングの外周長と、回転部ハウジングの外周面と固定部２の孔部の壁面との間隔ｄとに応じて決められる。
【００１４】
回転部１の外周面と対向する固定部２の孔部の壁面には発光素子３１，３２，…３ｎからの光を受ける１つの受光素子（例えば、フォトダイオード）６が設けられる。受光素子６の出力が固定部２に設けられた受信部７に供給され、受信データが検出される。これにより、回転部１から固定部２へ光を媒体としてデータ、例えばＸ線検出データが伝送される。
【００１５】
ここで、各発光素子３は所定の照射角を有するが、固定部２の孔部の壁面において各発光素子３の照射領域が重複するように、発光素子３１，３２，…３ｎの配置間隔が設定されている。このため、回転部１の回転中に受光素子６はいずれか１つ、または２つの発光素子からの光を常に受光しており、全発光素子３１，３２，…３ｎが同一の送信データに応じて同時に駆動されているので、回転部１が回転していても、受光素子６において伝送データが途切れることがない。
【００１６】
以上説明したように第１参考例によれば、回転部１の外周に送信データに応じて同時に発光する多数の発光素子３１，３２，…３ｎを設け、回転部１に対向する固定部２の壁面に受光素子６を設け、回転部１の回転中に少なくとも１つの発光素子からの光を受光素子６に入射させることにより、回転部１の回転中も、固定部に設けた１つの受光素子で回転部からの発光を検出することにより、簡単な構成で回転部からのデータを光により固定部へ伝送できる。
【００１７】
また、発光素子３１〜３ｎは受光素子６に対して直接的に光を当て、しかも、回転中にも受光素子６で受光される光が途絶えることないだけの個数の発光素子３１〜３ｎが設けられているため、発光素子３１〜３ｎと受光素子６とを近接させることができる。そして、発光素子、受光素子間の距離が短いために、集光等の光学的手段が不要となり、結果として光学系の構成が簡単となるとともに、光の利用効率が高いため、安価な発光ダイオードを用いて装置を実現できる。
【００１８】
さらに、光を媒体として非接触なデータ伝送を行なうために、従来のスリップリング方式において必要であった部品の交換を伴う定期的なメンテナンスが不要となるとともに、接触不良、接触抵抗の問題もなく、データの伝送品質、信頼性も良くなる。また、光伝送であるので、データ伝送の速度が早くなるとともに、伝送の時間が短くなる。また、電磁ノイズに影響されないので、伝送精度が高い。
【００１９】
なお、ここでは、回転部１から固定部２へのＸ線検出データの伝送を示したが、固定部２に多数の発光素子を設け、回転部１に一つの受光素子を設け、固定部の発光素子を送信データに応じて同時に駆動すれば、同様に、固定部２から回転部１へのデータ、例えばＸ線曝射制御信号も光により伝送できる。さらに、発光素子を複数個設ける代わりに、受光素子を環状に複数設け、発光素子を１つにしてもよい。この場合、固定部２から回転部１へデータ伝送するには、図１に配置において受光素子６を発光素子とし、発光素子３１，３２，…３ｎを受光素子とすればよい。
【００２０】
上述した第１参考例は１つの受光素子６を設け、単一の送信データに基づいて全部の発光素子を同時に駆動しているため、送信データのチャンネル数は１つである。これに対して、複数のデータを同時に送信できるように複数の伝送チャンネルを設け、伝送効率を向上した例を次に説明する。
【００２１】
（実施例）
図２は、本発明の実施例が適用されたＸ線ＣＴスキャナの回路構成を示すブロック図である。図３、図４に示すように、ドーナツ状のハウジングで囲まれた回転部１０に配置されたＸ線管１２からＸ線が放射され、回転部１０の中心空間に配置された被検体１４を透過したＸ線がＸ線管１２と対向して同じく回転部１０に配置された検出器１６により検出される。なお、図３は、第３世代のＣＴスキャナを示しているが、本発明はこれに限定されず、どの世代のＣＴスキャナにも適用可能である。
【００２２】
図２において、検出器１６の各チャンネルからの出力はデータ収集システム（ＤＡＳ）１８によって集められ、パラレル・ディジタル信号としてパラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器２０に供給される。Ｐ／Ｓ変換器２０から出力されるシリアルデータは切換部・ドライバ２２に供給される。回転部１０内には回転部の各部分を制御するユニット制御部２４も設けられ、ユニット制御部２４の出力がＸ線管１２、ＤＡＳ１８、切換部・ドライバ２２に供給される。切換部・ドライバ２２は複数の発光素子（電気／光変換素子；Ｅ／Ｏ）２６１，２６２，…２６ｎを所定個数ずつの発光素子群に分けて、各群を第１、第２伝送データのいずれかに応じて駆動する。これにより、回転部１０から固定部３０への伝送チャンネルが２つ設けられることになる。ここでは、Ｘ線検出信号が１チャンネルで伝送され、種々の制御信号が他のチャンネルで伝送される。
【００２３】
第１参考例ではデータを伝送する光の伝送方向はガントリの半径方向としたが、本実施例では、図４に示すように、回転部１０の軸方向に光を伝送させる。このため、回転部１０の端面に多数の発光素子２６１，２６２，…２６ｎが所定間隔で設けられ、これと対向する固定部３０の端面に第１、第２の伝送データを受光する２つの受光素子群（光／電気変換素子；Ｏ／Ｅ）３２１，３２２が設けられている。受光素子群３２１，３２２は１８０゜ずれて配置されている。なお、固定部３０から回転部１０へのデータ伝送のために、固定部３０の端面にも多数の発光素子４６１，４６２，…４６ｎが所定間隔で設けられ、これと対向する回転部１０の端面に第１、第２の伝送データを受光する２つの受光素子群４８１，４８２が１８０゜ずれて設けられている。受光素子群４８１，４８２の出力がユニット制御部２４に供給される。図５に発光素子、受光素子の配列を模式的に示す。なお、図５の中央部には回転部１０から固定部３０への伝送の様子を示す。
【００２４】
図６に発光素子、受光素子の詳細を示す。発光素子２６または４６は指向性の弱いものを用いて、図７に示すように光の放射面が円周方向に広がるようにする。しかし、指向性の弱い素子は相対的に発光パワーの減衰量も多くなるので、発光素子、受光素子間の距離は数ｃｍ以下とする必要がある。また、円周方向以外への拡散を防ぐとともに、逆方向の伝送のための発光素子４６または２６からの光を遮断するために、受光素子群３２にはフード５０をつけることが好ましい。フード５０の表面は反射率が高いものであれば、何でも良い。また、フード５０は外光を遮断する手段としても作用する。
各受光素子群３２または４８は、図７に示すように、２つの受光素子３４ａ，３４ｂからなる。
【００２５】
このように、発光素子、受光素子を複数まとめて群として発光、受光することにより、発光素子、受光素子のいずれかが破損してもデータ伝送に影響が出ることがない。例えば、図７の場合、最悪の場合でも１つの受光素子３４ａまたは３４ｂと、隣合わない２つの発光素子２６ｉ−１、２６ｉ＋１の破損までデータ伝送が行なわれる。このため、システム全体の信頼性が上がる。
【００２６】
発光素子２６または４６の配置間隔と、回転部１０と固定部３０との間隔とは、回転部１０の回転中に伝送データが途切れることがないように、第１参考例と同様に、受光素子３４または４８上で各発光素子２６または４８の照射領域が重複するように設定されている。
【００２７】
受光素子群３２１から出力された第１の伝送データはＳ／Ｐ変換器３６によりパラレル・ディジタルデータに変換され、画像再構成部３８へＸ線検出データ（投影データ）として入力される。画像再構成部３８で再構成された画像はモニタ４０で表示される。固定部３０内には固定部の各部分を制御するユニット制御部４２も設けられ、受光素子群３２２  から出力された第２の伝送データはユニット制御部４２に供給される。
【００２８】
ユニット制御部４２は固定部３０から回転部１０へ伝送する２つのデータを切換部・ドライバ４４へ供給する。切換部・ドライバ４４は複数の発光素子４６１，４６２，…４６ｎを所定個数ずつの発光素子群に分けて、各群を第１、第２伝送データのいずれかに応じて駆動する。これにより、固定部３０から回転部１０への伝送チャンネルが２つ設けられることになる。固定部３０から回転部１０へは種々の制御信号が２チャンネルを用いて伝送される。
【００２９】
次に、本実施例により２つのデータを同時に伝送する動作を説明する。ここでは、回転部１０から固定部３０へデータを伝送する場合を、図８を参照しながら説明する。図８は、本実施例における２つのデータを同時に伝送する際の動作を説明するための図である。同図においては、説明の便宜のため、発光素子群Ｔｉが設けられた回転部１０を、固定部３０より小さな円形にて示してある。回転部１０の端面に環状に配置された多数の発光素子２６は、図８に示すように１２個の発光素子群Ｔ１〜Ｔ１２に分割されているとする。切換部・ドライバ２２は各群Ｔｉをそれぞれ別個に駆動し、固定部３０側の各受光素子群３２１，３２２にそれぞれ別個の信号を伝送する。しかし、回転部１０の回転に伴い各受光素子群３２１，３２２に光を照射できる発光素子群は変化するので、各発光素子群Ｔｉへ与えるデータを回転部１０の回転に連動して切り換える必要がある。この回転部１０の回転角度を検出するために、回転部１０には光センサ５６が取り付けられており、その光センサを駆動するためのスリットＳ１〜Ｓ１２が固定部３０側に配置されている。すなわち、光センサ５６はスリット位置を通過する毎に検出パルスを出力する。図示していないが、検出パルスは切換部・ドライバ２２に供給される。
【００３０】
図９に各発光素子へ与える伝送データの切り換えの様子を示す。各発光素子群Ｔ１〜Ｔ１２は回転部１０が半周する毎に（すなわち、光センサ５６から検出パルスが６個出力される毎に）送信データが切換えられる。例えば、発光素子群Ｔ１は２個目の検出パルス出力に応じて受光素子群３２２への送信データ（第２の伝送データ）が供給され、受光素子群３２２  の前を通る時は第２の伝送データに応じた発光を行なっている。その後、８個目の検出パルス出力に応じて受光素子群３２１への送信データ（第１の伝送データ）に切り換えられ、受光素子群３２１の前を通るときには、第１の伝送データに応じた発光を行なっている。このように、各発光素子群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔ１２が光センサ５６からの回転検出パルスに応答して送信データを切換えることにより、全体として受光素子群３２１，３２２にはそれぞれ所定の信号が常に伝送されるようにする。なお、図９の上段は、横軸を時間として、縦軸に固定部側から見た回転部側の動きを示している。図９の下段に示す各発光素子群は、実線で示した位置では受光素子群３２１へのデータを発光しており、破線で示した位置では受光素子群３２２へのデータを発光している。
【００３１】
以上説明したように、本実施例によれば、第１参考例の効果に加えて、同時に伝送できるデータの数を増やすことにより、データ伝送速度が早くなるとともに、伝送チャンネルを増やしても実装スペースが増えない効果がある。さらに、上述の説明では、スリットＳ５〜Ｓ１１の回転位置範囲内にある発光素子群は全て第１の伝送データに応じて発光し、スリットＳ１１〜Ｓ５の回転位置範囲内にある発光素子群は全て第２の伝送データに応じて発光しているが、実際には、スリットＳ３〜Ｓ１、あるいはＳ９〜Ｓ７位の回転位置範囲内にある発光素子群しか伝送に寄与していない。そのため、これら以外の回転位置範囲内にあり、伝送に関与しない発光素子群を駆動しないようにすれば、消費電力を減らすことができる。
【００３２】
なお、本実施例では光の伝送方向は回転部の回転軸に沿った方向としたが、受光素子と発光素子を図１０に示すように円周面に取り付け、半径方向に発光、受光素子を対向させる構造とすることにより、第１参考例と同様に光の伝送方向を半径方向とすることもできる。なお、図１０ではフードを省略している。また、回転部の回転角度は専用のロータリエンコーダを用いて検出してもよいし、回転位置を認識している他のユニットからの回転位置データを利用することにより検出してもよい。説明の便宜上、２つのデータを伝送する場合を示したが、さらに多くのデータを伝送する必要がある場合は、発光部をさらに細かく分けたり、切り換えるタイミングを細かくすればよい。このようにすれば、最大で発光素子数の半分の数までのデータを送ることも可能である。なお、複数のデータを同時に伝送するためには、伝送するデータの数と等しい受光素子群を設ける必要がある。
【００３３】
（第２参考例）
上述の実施例、及び第１参考例においては、回転部１０の回転時の伝送信号のレベル変動が生じる場合がある。これは、発光素子と受光素子との相対位置関係が変動することにより、受光素子で受信される光信号のレベルが変化するからである。すなわち、回転部の回転に応じて伝送信号が振幅変調を受けることになる。一般的にこのような振幅変調に対処するためには、受信回路が広いダイナミックレンジを有する必要がある。しかし、ダイナミックレンジはＳ／Ｎとトレードオフの関係があり、従来はＳ／Ｎを確保したまま広いダイナミックレンジを実現することは困難であった。
【００３４】
そこで、ダイナミックレンジを広げる必要がなく、回転部の回転に伴う信号レベルの変動に対処できる例を次に説明する。図１０は第２参考例の概略図であり、図１に示した第１参考例と大部分が同一であり、複数（ここでは２つ）の受光素子６１，６２を設けた点のみが異なる。ただし、上述した本発明の実施例と異なり、これらの受光素子は隣接して設けられ、発光素子３１，３２，…３ｎは同一の伝送データにより発光される。すなわち、受光素子が複数設けられているが、伝送チャンネルは単数である。
【００３５】
２つの受光素子６１，６２の間隔（Ｄ／２）は図１２に示すように回転部１の外周に等間隔で配置された発光素子３１，３２，…３ｎの間隔Ｄの半分である。このため、一方の受光素子６１がいずれかの発光素子３１に対向する時に他方の受光素子６２が隣接する発光素子３２との中間位置に位置する。
【００３６】
両受光素子６１，６２の出力は受信部７において図１３に示すように合成され、１つの受信信号とされる。伝送データに応じて駆動された発光素子３１，３２，…３ｎからの光信号が受光素子６１，６２により受光され、各々電流信号ｉｓ１，ｉｓ２に変換される。電流信号ｉｓ１，ｉｓ２は加算機能を持った電流／電圧変換アンプＡ１に入力される。フィードバック抵抗をＲｆとすると、アンプＡ１の出力ＶｓはＲｆ（ｉｓ１＋ｉｓ２）となる。この出力Ｖｓが次段のコンパレータＡ２において基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、ディジタル信号に変換される。また、受光素子毎に電流／電圧変換を行なって、その後にそこで得られた受信信号を加算して、それよりディジタル信号に変換してもよい。
【００３７】
前述したように回転部１０の回転に伴い受光素子６１，６２の出力電流信号ｉｓ１，ｉｓ２は図１４に示すように正弦波状に変動する。この周期は受光素子６１，６２の間隔Ｄ／２に等しい。ここで、両受光素子６１，６２は図１２に示すように１８０゜の位相差を有するので、一方の出力信号が最大になる時に他方の出力信号は最小となる。そのため、両信号を加算するアンプＡ１の出力Ｖｓは両者の平均値であり、一定となる。
【００３８】
このように２つの受光素子の出力を加算平均することにより、受光部出力を平均化することができ、受光部出力の振幅変調を抑えることができ、常に最適ゲインで電流／電圧変換することができる。このため、ダイナミックレンジを広げる必要がなくなり、その結果、Ｓ／Ｎが向上し、低レベル信号時のノイズによるビットエラーを防ぐことができ、データ伝送の信頼性であるビットエラー率を向上させることができる。
【００３９】
以上説明したように第２参考例によれば、回転部の回転に伴う発光素子と受光素子との相対的な位置関係の変化に関わらず、常に受光部出力を一定に保つことができ、正しいデータを伝送できる。
第２参考例を本発明の実施例に適用する場合は、本実施例の各受光部３２１，３２２，４８１，４８２それぞれ複数の受光素子から構成すればよい。
【００４０】
本発明は上述した実施例に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では、Ｘ線ＣＴスキャナに適用した例を説明したが、これに限られない。また、回転部と固定部とのデータ伝送に限らず、相対的に移動する２つの部材間のデータ伝送に適用してもよい。第２参考例では、図１２、図１３に示すように２つの受光素子はその出力が１８０゜位相がずれるように配置されているが、単に位相がずれているだけでもレベル変動の影響は多少は低減されるので、必ずしも１８０゜に限定されず、１８０゜から多少ずれていてもよい。すなわち、受光素子６１，６２の間隔は必ずしもＤ／２でなくてもよい。さらに、伝送媒体は光に限らず、音波、超音波、電磁波等でもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、伝送データに応じて所定の照射角を有する光を発光する複数の発光素子を、照射領域が重複するような配置で設けることにより、受光素子は一つ又は複数の発光素子からの光を常に受光することができる。これにより、低コストで、大量の伝送データが途切れることなく信頼性良く伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第１参考例の概略を示す図。
【図２】  本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例の構成を示すブロック図。
【図３】  本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例のガントリを正面から示す図。
【図４】  本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例の光の伝送方向を示す図。
【図５】  回転部と固定部とにおける発光素子、受光素子の配列を示す図。
【図６】  受光素子に取り付けられるフードを示す図。
【図７】  本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例における発光素子の配置間隔と受光素子との間隔の関係を示す図。
【図８】  ２つのデータを同時に伝送する際の動作を説明するための図であり、便宜上回転部１０を固定部３０よりも小さく示した図である。
【図９】  本発明によるＸ線断層撮影装置の実施例の動作における発光素子、受光素子の切換タイミングを示す図。
【図１０】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第２の参考例における光伝送方向を示す図。
【図１１】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第２参考例の概略を示す図。
【図１２】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第２参考例の発光素子と受光素子との配置関係を示す図。
【図１３】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第２参考例の受光回路の回路図。
【図１４】  本発明によるＸ線断層撮影装置の第２参考例の受光回路の信号波形図。
【符号の説明】
１，１０…回転部、２，３０…固定部、３，２６，４６…発光素子、６，３２
，４８…受光素子、４…ドライバ、７…受信部、１２…Ｘ線管、１６…検出器、
２２，４４…切換部・ドライバ、３８…画像再構成部、４０…モニタ。
【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】
0003643384.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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