(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的簡単な伝送要素を少数しか必要としない、ＣＴスキャナに使用可能なマルチチャネル非接触高速データリンクを提供する。【解決手段】Ｎ個のデータチャネルのデータを回転部分１００から固定部分２００へと伝送するための装置において、回転部分は、Ｎ個のデータチャネルのデータを受信するためのＮ個の入力チャネル１１１，１１２，１１３と、入力チャネルの信号を、回転部分と固定部分との相対位置に依存して、遅延ユニットを介して、Ｎ＋１個の伝送線路へとルーティングするためのルーティング手段と、送信増幅器と、を含み、固定部分は、Ｎ個の受信カプラ２２１，２２２，２２３を含み、Ｎ個の受信カプラは、Ｎ個の出力チャネル２１１，２１２，２１３へと信号を伝送するためのＮ個の受信増幅器２３１，２３２，２３３に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個のデータチャネルのデータを回転部分（１００）から固定部分（２００）へと伝送するための装置において、
前記回転部分は、
・前記Ｎ個のデータチャネルのデータを受信するためのＮ個の入力チャネル（１１１，１１２，１１３）と、
・前記入力チャネル（１１１，１１２，１１３）の信号を、前記固定部分（２００）に対する前記回転部分（１００）の相対位置に依存して、遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）を介して、Ｎ＋１個の伝送線路へとルーティングするためのルーティング手段（１２０）と、
・送信増幅器（１６１，１６２，１６３，１６４）と、
を含み、
前記固定部分は、Ｎ個の受信カプラ（２２１，２２２，２２３）を含み、
前記Ｎ個の受信カプラは、Ｎ個の出力チャネル（２１１，２１２，２１３）へと前記信号を伝送するためのＮ個の受信増幅器（２３１，２３２，２３３）に接続されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ルーティング手段（１２０）と前記遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）との間に、クロックシンクロナイザ（１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）を制御するために、コントローラ（１５０）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記回転部分と前記固定部分との間の前記相対位置に依存して、前記遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）へと遅延値を供給する、
ことを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記回転部分と前記固定部分との間の前記相対位置に関する情報を供給するために、位置センサが設けられている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の装置。
【請求項６】
前記伝送線路の第１端子は、前記送信増幅器（１６１，１６２，１６３，１６４）に接続されており、前記伝送線路の第２端子は、終端部（１８１，１８２，１８３，１８４）に接続されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
隣り合う両伝送線路（１７１，１７２，１７３，１７４）の各送信増幅器（１６１，１６２，１６３，１６４）は、当該隣り合う両伝送線路の、隣り合う各端子に接続されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラ（１５０）は、前記遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）のための最適な遅延時間を学習するための学習プロシージャを実行する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
前記学習プロシージャは、前記装置の電源を入れた後に、及び／又は、所定の時間間隔で、及び／又は、伝送エラー閾値の超過によって、トリガされる、
ことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
Ｎ個の入力チャネル（１１１，１１２，１１３）を介してデータを受信し、
前記データを、ルーティング手段（１２０）と、Ｎ＋１個の遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）とを介して、Ｎ＋１個の伝送線路（１７１，１７２，１７３，１７４）へと伝送し、
さらに、Ｎ個の受信カプラ（２２１，２２２，２２３）に信号を結合し、
受信した前記信号を、Ｎ個の出力チャネル（２１１，２１２，２１３）へと伝送する、
ことによって、回転部分と固定部分との間でデータを伝送する方法。
【請求項１１】
前記遅延ユニット（１４１，１４２，１４３，１４４）の遅延時間を、前記回転部分と前記固定部分との相対位置に依存して選択する、
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項記載の装置を含む、ＣＴスキャナのためのロータリージョイント。
【請求項１３】
請求項１２記載のロータリージョイントを含む、ＣＴスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触での信号伝送及びデータ伝送のための容量性カプラに関し、特にロータリージョイントのような容量性回転式伝送装置に関する。このような伝送装置は、ＣＴスキャナとも呼ばれるコンピュータ断層撮影スキャナにおいて使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴスキャナでは、回転するＸ線管と、Ｘ線検出器とによって高速画像データが作成される。これらのデータは、回転部分から固定部分へと伝送することができる。さらには、装置を制御するための制御信号、特にＸ線管の電源を制御するための制御信号を、固定部分から回転部分へと伝送することができる。例えば風車、回転式トランスファーマシン、瓶詰めプラント、包装機械、又は、挿入機の配置ヘッドのように、ロータとステータとの間で制御信号を伝送する必要がある多くの適用例が存在する。
【０００３】
非接触のデータリンクは、ＵＳ６９５６４５０Ｂ１に開示されている。ここではバイナリデータが、回転部分にある伝送線路へと供給される。伝送線路は、高周波ノイズを抑制する特徴を有するローパスフィルタを有する。伝送線路は、当該伝送線路の特性インピーダンスを備えた、当該伝送線路の端子にて終端している。伝送線路はさらに、長さが等しい２つのセグメントに分割されており、各セグメントは、回転構造体の半周分に及んでいる。
【０００４】
分割されたマルチチャネルデータリンクを有するＣＴスキャナは、ＥＰ１０８６６５３Ｂ１に開示されている。個々の伝送セグメントの長さは、回転角度に依存している送信信号の遅延を引き起こす。信号歪みを回避するために、隣り合う２つのセグメントにおける位相シフトは無視できる程度にしなければならない。このことにより、システムの帯域幅全体が制限されてしまう。この課題は、ＥＰ１８１０６１７Ａ１において、分割された伝送線路を使用し、隣り合う両伝送線路セグメントの境界線を受信器が横断する際に、両伝送線路セグメントへと同じ信号が供給されるように、伝送線路の個々のセクションを回転角度に依存して作動する、ことによって解決される。欠点は、各受信要素につき、２つのスイッチングされる伝送要素が必要となることである。これによってデータリンクは比較的複雑かつ高コストとなる。
【０００５】
マルチチャネルデータリンクは、ＥＰ１８６７０７３Ｂ１に開示されている。このデータリンクは、Ｎ個のチャネルを伝送するために、Ｎ個の伝送線路と、Ｎ＋１個の受信器とを使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ６９５６４５０Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ１０８６６５３Ｂ１
【特許文献３】ＥＰ１８１０６１７Ａ１
【特許文献４】ＥＰ１８６７０７３Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、比較的簡単な伝送要素を少数しか必要としない、ＣＴスキャナにて使用可能なマルチチャネル非接触高速データリンクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明をさらに改善するための手段に関する。
【０００９】
本発明は、非接触データリンクにおける複雑な伝送線路構造が、コストの増加と信頼性の低下とをもたらすという発見に基づいている。伝送線路は、数ＧＨｚの範囲の非常に高い周波数を扱わなければならないので、この伝送線路は、決定的なＲＦコンポーネントとなっている。配線及び電気接続部は、長期間に亘って安定的でなければならず、また、長期間に亘ってＲＦ性能を提供しなければならない。
【００１０】
データを回転部分から固定部分へと伝送するための基本的な非接触データリンクは、回転部分に配置された少なくとも１つの伝送線路を有し、この伝送線路へと信号が供給される。信号を伝送線路へと、好ましくは伝送線路の第１端子へ供給するために、好ましくは、伝送しようとする信号を受信する送信増幅器が設けられている。伝送線路の反対側の端子は、終端部によって終端していることがより好ましい。信号を受信するために少なくとも１つの受信カプラが設けられており、この受信カプラは、好ましくは伝送線路に近接して移動可能に配置されている。受信した信号を増幅するため、及び、オプションとして再構築又はリタイミングするために、受信増幅器を設けてもよい。受信増幅器の出力信号は、データ処理ユニットへと伝送することができる。説明のために付言すると、給電点とは、送信増幅器と伝送線路とが接続されている点のことである。給電点は、伝送線路の中央に設けることができる。最も好ましくは、各伝送線路の一方の端子が送信増幅器に接続され、他方の端子が終端部に接続される。終端部は、伝送線路を介して伝播する信号を吸収して、この信号の反射を防止する。送信増幅器は、他の任意の送信コンポーネントの中に組み込むか、又は、他の任意の送信コンポーネントの一部とすることができる。同様にして、受信増幅器も、別の受信コンポーネントの中に組み込むか、又は、別の受信コンポーネントの一部とすることができる。
【００１１】
好ましい１つの実施例によれば、Ｎ個のチャネルデータリンクを、Ｎ＋１個の伝送線路セグメントによって構成することができる。但し、Ｎは１より大きい正の整数であり、好ましくは２より大きい正の整数である。Ｎを奇数とすることが最も好ましく、これにより伝送線路の数を偶数にすることができ、隣り合う両伝送線路間の位相差を最小にすることができる。隣り合う両伝送線路の、隣り合う両端子に、少なくとも２つの給電点を設けることがさらにより好ましい。隣り合う両伝送線路の、隣り合う両端子に、少なくとも２つの終端部を設けることがさらにより好ましい。偶数個の伝送線路を設けて、隣り合う両伝送線路の各給電点を、隣り合う各端子に配置し、かつ、隣り合う両伝送線路の各終端部を、隣り合う各端子で終端させることが最もより好ましい。この結果、隣り合う両給電点と、隣り合う両終端部とが順次連続して配置されることとなる。
【００１２】
回転部分が固定部分に対して回転すると、伝送線路に対する受信カプラの位置は連続的に変化する。これに応じて、受信カプラへと信号を結合させるために、各チャネルの入力信号を、対応する出力チャネルの受信カプラに対向している特定の伝送線路へとルーティングする必要がある。このルーティングは、回転部分と固定部分との相対位置に依存して行わなければならない。伝送線路の数（Ｎ＋１）は受信カプラの数（Ｎ）よりも多いので、好ましくは、どの受信カプラにも対向していない１つの伝送線路が常に存在する。好ましくは、伝送線路のチャネル割り当ての変更は、当該伝送線路にどの受信カプラも結合されていないときに実施される。これによってチャネルのスイッチングを、如何なるデータ損失をも引き起こすことなく、回転に適合させることが可能となる。受信器の位置は、均等な間隔又は均等な角度である自身の理想的な位置から所定量だけ逸脱し得るので、常に、使用されていない伝送線路のチャネルをスイッチがスイッチングするための常に充分な時間が残っており、遅延ユニット及びクロックシンクロナイザを調整することが可能である。これにより、システムの機械的な制限に適合させることが可能となる。スイッチングプロセスをトリガするためには、回転部分と固定部分との相対位置を指示する位置エンコーダが必要である。この位置エンコーダが、各伝送線路に対応するＮ＋１個の位置を符号化するための簡単なエンコーダであることがより好ましい。好ましくは、受信カプラが所定の伝送線路を離れた直後、又は、受信カプラが所定の伝送線路へと移る直前に、エンコーダがトリガ信号を供給する。択一的な実施例においては、各ＣＴスキャンにて利用可能な高解像度の位置指示器を使用してもよい。
【００１３】
入力信号のルーティングは位置に依存して行われるので、受信カプラが１つの伝送線路から別の伝送線路へと移るまさにその時点には、基本的に、隣り合う両伝送線路へとそれぞれ同じ信号が伝送される。隣り合う第１伝送線路と第２伝送線路との間のほぼ中央においては、受信カプラは、両方の伝送線路から同じ振幅を有する信号をそれぞれ受信する。これらの信号同士が互いに位相シフトを有する場合、受信カプラが受信した両方の信号の和が、歪んだ信号として現れることがある。このような信号歪みの結果、データ損失が生じ、データフレームを再送信する必要性が生じることがある。従って、少なくとも、受信カプラが１つの伝送線路から別の伝送線路へと移るまさにその時点には、隣り合う両伝送線路における信号間の位相シフトを最小化することが重要である。位相差又はタイミング差のこのような最小化は、送信増幅器のような回路の伝播時間が各々等しくなるように、かつ、接続ケーブルの長さが各々同じになるように、かつ、伝送線路の長さ及び伝播速度も各々同じになるように注意しながら、コンポーネントを適切に選択することによって行うことができる。これらのこと全てが複雑なプロセスであり、著しいコストを引き起こす著しい作業量を必要とする。経年劣化又は温度変化に起因したさらなるズレも生じ得る。従って、隣り合う両伝送線路間の位相シフトを最小化するために、隣り合う両伝送線路へと供給される各信号の遅延を調整するための少なくとも１つの遅延ユニットを有することがより好ましい。このような遅延ユニットを、隣り合う両伝送線路のうちの１つ又は２つへと接続し、一方の伝送線路へと供給される信号の遅延を、他方の伝送線路へと供給される信号の遅延に適合させるだけで十分であろう。好ましい１つの実施例においては、各伝送線路にそれぞれ１つの遅延ユニットが設けられており、こうすることによって遅延を最もフレキシブルに調整することが可能となる。このことはつまり、一般的に、Ｎ＋１個の遅延ユニットを有することがより好ましいが、Ｎ個の遅延ユニットでも十分であり得るということを意味している。
【００１４】
さらに好ましい１つの実施例においては、遅延ユニットの遅延を調整するための較正プロシージャが設けられる。このような較正プロシージャは、装置の電源を入れる度にトリガすることができるか、又は、好ましくはユニットが使用されていない時に、例えばＣＴスキャナがスキャンを実施しておらずアイドルモードで運転している場合に、所定の時間間隔でトリガすることができる。検出されたビッドエラーレート、又は、他の任意の信号品質パラメータ若しくは伝送品質パラメータが、所定の閾値を超過した場合に、較正をトリガすることも可能である。
【００１５】
データリンクを介して伝送される特定のビットパターンを較正のために使用することが、さらにより好ましい。チャネル割り当てを検証するため、及び／又は、チャネル間のクロストークをチェックするために、各データチャネルに対して各々異なるビットパターンを設けることができる。
【００１６】
較正が、各々異なる同期化範囲を有する少なくとも２つの段階を含むことがさらにより好ましい。第１段階では、広い同期化範囲を有することができ、従って、データリンクを介して伝送されるビットパターンが、少数の０と１の遷移を有していることが好ましく、これは例えば、０００１１１のようなパターンとすることができる。第１較正段階に次いで、より精確な較正のための、しかしながら同期化範囲がより狭くなった、好ましくは少なくとも１回の第２較正段階を設けることができる。この目的のために、より多数の０と１の遷移を有する別のビットパターンを設けることができる。ＰＲＢＳ３１のような疑似ノイズパターンを使用できることがより好ましい。
【００１７】
好ましくは、１つの遅延ユニットに対して１つの所定の遅延時間を設定し、かつ、固定部分に対して回転部分を回転させることによって、各較正段階が実施される。好ましくは、受信アンテナが第１伝送線路から第２伝送線路へと移る際に検出されたビットエラー数が記録される。これに代えて、ビットエラーレートのような他の任意の信号品質パラメータを記録してもよい。このプロシージャは、遅延ユニットの設定を変えて繰り返し実行される。これらの設定は、較正前又は較正中にテーブルに保存する又は計算することができる。テスト結果に応じて、良好又は最高の伝送品質又はビットエラーレートを供給する遅延ユニットの設定値が選択される。較正結果は、ユニットを後々操作するための遅延設定値を供給する。
【００１８】
完全に調整されたユニットでは、一回転（３６０°）に亘る全ての遅延の合計がゼロとなる。実際のシステムでは、一回転に亘る全ての遅延の合計が正又は負の値をとるケースも存在し、これによって数回転する間に累計が大きい値となる可能性がある。この大きい値は、遅延ユニットの最大範囲を超過する可能性がある。この問題を回避するために、低いデータレートを有する低速のシステムにおいては、一回転に亘る全ての遅延値の合計がゼロとなるように遅延値を計算することができる。このことにより、較正中に測定された最適な遅延値からの逸脱が引き起こされる可能性があるが、このことは、比較的低いデータレートの場合には許容され得るだろう。なお、低いデータレートは、約６００Ｍｂ／秒未満の範囲とすることができる。比較的高いデータデートの場合には、受信カプラが第１伝送線路から第２伝送線路へと移った後に、連続的に又は小段階的に遅延を調整することがより好ましい。受信カプラが、第２伝送線路からの信号を受信しながら当該第２伝送線路に亘って移動している期間中には、当該第２伝送線路へと供給される信号の遅延を、遅延の累計を回避するために所定の公称値へと調整し直すことができる。
【００１９】
本明細書での説明は、回転部分から固定部分への信号伝送及び／又はデータ伝送に関連しており、このことは、好ましいＣＴスキャナでの適用例に対応している。本明細書において提供された構想が、固定部分から回転部分へのデータ伝送に、又は、回転運動ではなく直線運動で移動可能な各部分間でのデータ伝送にも、適用可能であることは自明である。
【００２０】
前方誤り訂正（FEC: Forward Error Correction）技術、並びに、後方誤り訂正（BEC: backward error correction）技術、さらにはＦＥＣとＢＥＣの組み合わせも、プロトコルに実装することが可能である。ＢＥＣの場合には、歪んだメッセージの要求に対するバックチャネルを追加する必要がある。
【００２１】
ＣＴスキャナのようないくつかの適用例においては、双方向データリンクが要求されることがある。この場合には、本明細書にて開示された、Ｎ＋１個の伝送線路セグメントとＮ個の受信カプラとを含むＮ個のチャネルデータリンクを、第１方向へと、例えば回転部分から固定部分の方向へと、データを伝送するために使用することができる。好ましくは、反対方向にデータを伝送するためにＮ個の第２チャネルデータリンクが使用される。最も好ましくは、第２チャネルデータリンクは、Ｎ個の伝送線路セグメントとＮ＋１個の受信カプラとを含む。こうすることにより、回転部分に例えばＮ＋１個のコンポーネント（第１方向へのＮ＋１個の伝送線路セグメントと、第２方向へのＮ＋１個の受信カプラ）を有し、かつ、固定部分に例えばＮ個のコンポーネント（第２方向へのＮ個の伝送線路セグメントと、第１方向へのＮ個の受信カプラ）とを有する、比較的簡単なアセンブリが可能となる。
【００２２】
本発明の好ましい実施例は、ＣＴスキャナのためのデータリンクと、このようなデータリンクを有するＣＴスキャナとに関するが、本実施例は、高速マルチチャネルデータリンクが必要とされる他の如何なる適用例においても使用することが可能である。このような適用例は、例えばマイクロ波走査システムを使用し得る他の任意のスキャナとすることができるか、又は、荷物を走査するための、若しくは、材木、プラスチック、又は複合材料の構造のような他の材料を走査するための任意のスキャナとすることができる。
【００２３】
本発明の別の側面は、本明細書に記載の、回転部分と固定部分との間でデータを伝送する方法に関する。
【００２４】
本発明のさらなる別の側面は、本明細書に記載の、ＣＴスキャナのためのロータリージョイントと、本明細書に記載の、ロータリージョイントを含むＣＴスキャナとに関する。
【００２５】
以下、本発明を実施例に即して説明するが、これによって本発明の基本的な概念が、図面に関連した実施例に限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の概略図である。
【図２】伝送線路と受信カプラとの間のタイミング関係を示す図である。
【図３】タイミングの詳細をさらに示す図である。
【図４】較正の結果テーブルである。
【図５】ＣＴスキャナを例示した図である。
【００２７】
図１には、本発明の好ましい１つの実施例の概略図が図示されている。
【００２８】
回転部分１００から固定部分２００へとデータを結合するために、ロータリージョイントが設けられている。この特定の実施例では、回転部分１００の回転方向１０１は時計回りであるが、反時計回りの回転も可能である。
【００２９】
入力データは、例えばＤＡＳ（データ収集システム：data acquisition System）から、回転部分１００にある第１入力チャネル１１１と、第２入力チャネル１１２と、第３入力チャネル１１３とを介して受信される。この入力データを、固定部分２００にある第１出力チャネル２１１と、第２出力チャネル２１２と、第３出力チャネル２１３とに結合させる必要がある。本実施例におけるチャネル数Ｎは３個であるが、他の任意のチャネル数を選択してもよい。入力チャネルは、ルーティング手段を介して結合される。ルーティング手段は、好ましくは、Ｎ＋１個の伝送線路（本実施例においては４個の伝送線路）に接続されたクロスポイントスイッチ１２０である。クロスポイントスイッチ１２０は、好ましくはコントローラ１５０によって制御される。各伝送線路は、好ましくはそれぞれ１つの遅延ユニット１４１，１４２，１４３，１４４を含む。好ましくは、これらの遅延ユニットは、ルーティング手段によって供給された、クロックシンクロナイザ１３１，１３２，１３３，１３４からの信号を受信する。クロックシンクロナイザは、入力チャネルを介して受信した各データ流のクロックを同期化する。クロックシンクロナイザは、ルーティング手段に起因する遅延時間の差を補償することもできる。従って、全ての信号が同じタイミングを有することとなる。遅延ユニットは、各信号に対して各々異なる遅延を提供する。入力信号同士のタイミング関係が既知であり、かつ比較的一定である場合には、クロックシンクロナイザを省略してもよい。この場合には、遅延ユニットの遅延値を相応に調整することができる。好ましくは、各クロックシンクロナイザは、共通の１つのクロックを受信する。この共通の１つのクロックは、コントローラ１５０によって伝送され、各データチャネルの信号を同期させるために使用される。さらには、遅延ユニットもコントロールユニット１５０によって制御することができ、このコントロールユニット１５０は、遅延ユニットを、位置に依存した遅延値に設定する。このために、固定部分と回転部分との相対位置を検出するための位置センサ１５１を設けることができる。遅延ユニットからの信号は、伝送線路１７１，１７２，１７３，１７４に給電するための送信増幅器１６１，１６２，１６３，１６４の、好ましくは一方の端子へと伝送される。さらには、送信増幅器は、プリエンファシスのような信号形成を行うことができる、及び／又は、信号を伝送線路の特性に適合させることができる。伝送線路は、好ましくは、ほぼ全周を覆うように固定部分に配置される。送信増幅器の反対側の端子には、好ましくは、終端部１８１，１８２，１８３，１８４が設けられている。隣り合う両伝送線路の、隣り合う各第１端子が、それぞれ１つの送信増幅器に結合されており、その一方で反対側の各端子が、各終端部に結合されていることが最も好ましい。固定部分にはＮ個の受信カプラ２２１，２２２，２２３が設けられており、各受信カプラは、伝送線路の信号をピックアップするために伝送線路に近接して移動する。受信カプラからの信号は、信号を増幅及び／又は成形及び／又はリタイミングするための受信増幅器２３１，２３２，２３３を介して、出力チャネル２１１，２１２，２���３へと伝送される。
【００３０】
図２には、各伝送線路と、各受信カプラと、そこに結合される信号との間の関係が図示されている。全ての線図は、図１に図示された角度位置に相当する角度０°で開始して、回転部分が固定部分に対して時計回りに移動している間における状態を、左から右へと図示している。線図は、完全な一回転に相当する回転角度３６０°において最右端の位置で終了する。最初の４行は、各受信カプラと各伝送線路との相互作用を図示している。第１行は第１伝送線路１７１に関し、第２行は第２伝送線路１７２に関し、第３行は第３伝送線路１７３に関し、第４行は第４伝送線路１７４に関する。次の４行は、各伝送線路１７１〜１７４に結合される信号を表している。
【００３１】
最初の４行に話を戻すと、図１に図示された０°の位置で開始して、第１受信カプラ２２１は、第１伝送線路１７１からの信号を受信し、その一方で第２受信カプラ２２２は、第２伝送線路１７２からの信号を受信する。第３伝送線路１７３は、どの受信カプラにも結合されていない。第４伝送線路１７４は、第３受信カプラ２２３に信号を結合する。回転中に受信カプラが如何にして伝送線路と相互作用するかについて、一番上の行に相当する第１伝送線路１７１に関連してさらに詳細に説明する。第１伝送線路１７１は、角度０°で開始したときには第１受信カプラ２２１と相互作用している。若干回転した後、第１受信カプラ２２１は第１伝送線路１７１を離れ、これによって、当該第１伝送線路１７１からの信号をどの受信カプラも受信しない短い期間が発生する。さらに回転が進むと、第３受信カプラ２２３が第１伝送線路１７１の範囲に突入する。その後、第３受信カプラ２２３は当該第１伝送線路１７１の範囲を離れ、第３受信カプラ２２３の後に、第２受信カプラ２２２が続く。最後に、完全な一回転が達成されるまで、第１受信カプラ２２１を介して信号が結合される。３６０°回転した後、プロセスは再び上で説明したように０°の回転位置で開始する。他の伝送線路に関しても、伝送線路と受信カプラとの間で同様の相互作用が生じる。受信カプラの数（Ｎ）に比べて伝送線路の数（Ｎ＋１）の方が多いので、どの受信カプラも伝送線路との相互作用を行わない空白時間（ギャップ）が常に存在する。この空白時間には、線図の下４行に図示したように信号のルーティングが調整される。このことを、第１伝送線路１７１に関連して例示的に説明する。
【００３２】
線図の下４行に話を移すと、第１受信カプラ２２１が第１伝送線路１７１と相互作用している期間中、第１入力チャネル１１１の信号が、クロスポイントスイッチ１２０によって当該第１伝送線路１７１へとルーティングされる。第３受信カプラ２２３が当該第１伝送線路１７１と相互作用している期間中には、第３入力チャネル１１３のデータが当該第１伝送線路１７１へとルーティングされる。さらに、第２受信カプラ２２２が当該第１伝送線路１７１と相互作用している期間中には、第２入力チャネル１１２のデータが当該第１伝送線路１７１へとルーティングされる。データのスイッチングは、常に、受信カプラによって伝送線路のデータが受信されない空白時間中に実施されるので、データ損失が引き起こされることはない。空白時間の中央時点でスイッチングを行うことがより好ましい。空白時間中の電磁妨害（ＥＭＩ）を低減するために、伝送を一時停止してもよい。線図の後続の行によって図示された他の伝送線路についても同様に機能する。
【００３３】
図３は、別のタイミングの詳細を図示している。最初の４行は、図２と同じである。次の３行は、各受信カプラへの伝送線路の割り当て方を図示している。まず、第１受信カプラ２２１は、第１伝送線路１７１から信号を受信する。その後、第１受信カプラ２２１は、各伝送線路１７２，１７３，１７４へと移行され、第１伝送線路１７１へと戻る。第２受信カプラ２２２は、第２伝送線路１７２からの信号の受信と共に開始し、それから各伝送線路１７３，１７４，１７１へと移行され、第２伝送線路１７２へと戻る。第３受信カプラ２２３は、第４伝送線路１７４と共に開始し、それから各伝送線路１７１，１７２，１７３へと移行され、第４伝送線路１７４へと戻る。
【００３４】
最後の２行は、第３受信カプラ２２３に関する遅延時間を図示している。行１９０には、第３受信カプラ２２３が各伝送線路１７４，１７１，１７２，１７３から信号を受信している各期間中における、遅延ユニット１４４，１４１，１４２，１４３の遅延時間が図示されている。行１９１には、第３受信カプラ２２３によって受信された信号の、結果的に生じる絶対位相又は遅延が、曲線１９２によって図示されている。これは単なる１つの実施例である。各部品の物理的な構造及び特性に応じて、結果的に異なる遅延が生じ得ることは自明である。他の受信カプラについても、同様の曲線が適用される。
【００３５】
一般的に受信カプラは、伝送線路を越えて移動する際に、増加する遅延又は減少する遅延を伴って信号を受信する。この遅延は、送信増幅器に結合された伝送線路の給電点と、受信カプラとの間の間隔の変化に起因する。伝送線路は、給電点のペアと終端部のペアとが交互になるように配置されているので、この種の遅延は、完全に調整されたシステムでは信号損失を引き起こさない。というのも、給電点のペアにおける遅延時間と、終端部のペアにおける遅延時間とが同じだからである。上述したように上記の遅延に加えて、複数のコンポーネントにおける不均等なランタイムによって引き起こされる別の遅延が存在し得る。大抵の場合、この別の遅延は、間隔の変化に起因する上記の遅延よりも格段に小さい。従って、後続の線図は、この別の遅延のみを図示している。上述したように、１つの伝送線路から別の伝送線路へと移る際に、隣り合う両伝送線路間における信号の位相差又は遅延を、受信カプラが感知しないように、又は、感知しても無視できる程度であるように、遅延ユニットの遅延時間が調整される。このことは曲線１９２によって図示されており、ここでは、第３受信カプラ２２３によって受信された信号の、結果的に生じる位相又は遅延は、伝送線路間の移行時に変化していない。このことを達成するために、遅延ユニットの遅延を相応に設定する必要がある。結果的に生じる曲線１９２の遅延は、遅延ユニットの遅延と、配線及び送信増幅器を含む伝送線路への残りの信号路に起因する遅延と、の合計であるので、個々の遅延曲線１４４，１４１，１４２，１４３は、曲線１９２とは異なって見える。隣り合う両伝送線路における遅延が各々異なる可能性もある。
【００３６】
図４は、較正テストの結果テーブルの１つの実施例を図示している。上に詳細に述べたように、角度位置に依存する遅延ユニットのための、最も好ましくは、隣り合う両伝送線路間の空白時間に応じた位置のための、最適な遅延値を決定するために、較正を実施することができる。ここでは、１つの遅延素子を複数の異なる遅延値に設定し、そして、回転中に生じた、好ましくは隣り合う２つの伝送線路間の空白時間を超えて回転している間に生じた、ビットエラーレート又はその他の特性値を測定することによって、測定を実施することができる。テーブルは、遅延設定値を変えて行った一連のテストの結果４００〜４１５を図示している。結果４００は、最小の遅延設定値の結果とし、その一方で結果４１５は、最大の遅延設定値の結果とすることができる。好ましくは、結果４００と４１５との間の遅延設定値は線形に増加する。この実施例では、結果４００〜４０５は、例えば所定のビットエラーレート閾値を超過することによる“不合格（failed）”を、文字Ｆによって表している。結果４０６は、文字Ｐによって表される“合格（passed）”であり、この場合には、本実施例では、ビットエラーレートが閾値を下回っている。結果４０７は再び不合格であり、その一方で結果４０８〜４１１は合格である。遅延に対する結果４１２〜４１５は、再び不合格である。この場合には、好ましくは、合格フィールドのフィールド中央の結果が選択される。本実施例の場合、好ましい遅延設定値は、結果４０９を得るために使用された遅延設定値であろう。
【００３７】
図５は、ＣＴスキャナのガントリを概略的に図示している。固定部分は、重厚なフレーム８１０の内部に懸架されている。ガントリの回転部分８０９は、固定部分に対して回転可能に取り付けられており、回転方向８０８に沿って回転する。ガントリの回転部分８０９は、Ｘ線ビーム８０２を生成するためのＸ線管８０１を支持している。Ｘ線ビーム８０２は、放射されると寝台８０７の上に横たわっている患者８０４を通過し、検出器８０３によって捕捉され、電気信号及び電気信号の画像データへと変換される。電源ユニット８１１からの電力は、スリップリング（図示せず）によって回転部分へと伝送することができる。検出器８０３によって得られたデータは、高速ネットワーク非接触ロータリージョイント８００を介して、データバス又はネットワーク８０５を用いて、評価ユニット８０６へと伝送される。本発明が、ＣＴスキャナに限定されないことは自明である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  回転部分
１０１  回転方向
１１１〜１１３  入力チャネル１〜３
２００  固定部分
２１１〜２１３  出力チャネル１〜３
２２１〜２２３  受信カプラ１〜３
２３１〜２３３  受信増幅器１〜３
１２０  クロスポイントスイッチ
１３１〜１３４  クロックシンクロナイザ１〜４
１４１〜１４４  遅延ユニット１〜４
１５０  コントローラ
１５１  位置センサ
１６１〜１６４  送信増幅器１〜４
１７１〜１７４  伝送線路１〜４
１８１〜１８４  終端部１〜４
１９０  遅延ユニットの遅延
１９１  受信カプラの遅延
１９２  遅延曲線
４００〜４１５  遅延時間を変えて行ったテストの結果
８００  非接触ロータリージョイント
８０１  Ｘ線管
８０２  Ｘ線ビーム
８０３  Ｘ線検出器
８０４  患者
８０５  ネットワーク
８０６  評価ユニット
８０７  患者用寝台
８０８  回転方向
８０９  回転部分
８１０  フレーム
８１１  電源ユニット
【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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【外国語明細書】
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