(57)【要約】  本発明は静止側ユニット（６）およびＸ線装置（７）を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置（１）に関する。Ｘ線装置（７）は静止側ユニット（６）に対して相対的にｚ軸（Ａ）の周りを回転可能である。Ｘ線装置（７）と静止側ユニット（６）との間における信号および測定データの伝達のために、それらの上に送信／受信装置（１１〜１４）が取付けられている。送信／受信装置（１１〜１４）は、指向性信号を伝達し、かつＸ線装置（７）の回転によってひき起こされる相対移動時に自動的に相互に位置合わせされる。
2008501381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止側ユニット（６）に取付けられ静止側ユニット（６）に対して相対的にｚ軸（Ａ）の周りを回転可能であるＸ線装置（７）と、回転可能なＸ線装置（７）と静止側ユニット（６）との間で信号および測定データを無接触で伝達する装置とを備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置（１）であって、少なくとも１つの第１の送信／受信装置（１３，１４）が静止側ユニット（６）に取付けられ、少なくとも１つの第２の送信／受信装置（１１，１２）が回転可能なＸ線装置（７）に取付けられているＸ線コンピュータ断層撮影装置（１）において、
第１の送信／受信装置（１３，１４）に対する第２の送信／受信装置（１１，１２）の相対的な移動時に指向性信号（１５，１６）が伝達可能であるように、第１の送信／受信装置（１３，１４）および第２の送信／受信装置（１１，１２）が、それぞれ、指向性信号（１５，１６）を送信／受信する送信／受信手段（１３Ａ，１４Ａ；１１Ａ，１２Ａ）と、一方の送信／受信手段を他方の送信／受信手段に自動的に位置合わせする手段（１３Ｂ，１４Ｂ；１１Ｂ，１２Ｂ）とを有することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
静止側ユニット（６）が２つの第１の送信／受信装置（１３，１４）を有しかつＸ線装置（７）が少なくとも１つの第２の送信／受信装置（１１または１２）を有するか、または静止側ユニット（６）が少なくとも１つの第１の送信／受信装置（１３または１４）を有しかつＸ線装置（７）が２つの第２の送信／受信装置（１１，１２）を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
静止側ユニット（６）およびＸ線装置（７）がそれぞれ２つの送信／受信装置（１３，１４；１１，１２）を有することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
静止側ユニット（６）またはＸ線装置（７）の送信／受信装置（１３，１４または１１，１２）がｚ軸（Ａ）に関して方位的にほぼ等しい分布で配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
静止側ユニット（６）上および／またはＸ線装置（７）上に２つの送信／受信装置（１３，１４）が約１８０°の角度ずらされて配置されていることを特徴とする請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
静止側ユニット（６）またはＸ線装置（７）の送信／受信装置（１３，１４または１１，１２）がｚ軸（Ａ）に関して等しい方位角に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
静止側ユニット（６）の送信／受信装置（１３，１４）および回転可能なＸ線装置（７）の送信／受信装置（１１，１２）がそれぞれｚ軸（Ａ）から等しい半径方向距離で配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
静止側ユニット（６）またはＸ線装置（７）の送信／受信装置（１３，１４または１１，１２）がｚ軸（Ａ）の方向にずらされて配置されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
静止側ユニット（６）の１つの送信／受信装置（１３，１４）とＸ線装置（７）のそれぞれ１つの送信／受信装置（１１，１２）との間で伝達が行なわれることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
指向性信号（１５，１６）の伝達が光学的に、好ましくはレーザ光（２５，２６）により行なわれることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
指向性信号の伝達が電磁波により、好ましくは電波または無線波により行なわれることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
信号の双方向伝達のための送信／受信手段（１１Ａ〜１４Ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
送信／受信手段（１１Ａ〜１４Ａ）は、信号の伝達が固定の大きさのデータパケットの形で行なわれるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
データパケットに先頭行および／または末尾行の形で付加的な情報を追加する手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
データパケットを８Ｂ１０Ｂコード化に基づいてコード化するコード化手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１４の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１６】
信号の伝達は１〜１００Ｇｂｐｓの範囲のデータ転送速度で行なわれることを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１７】
送信／受信手段（１１Ａ〜１４Ａ）の位置合わせ手段（１１Ｂ〜１４Ｂ）が指向性光信号もしくは電磁的な電波または無線波の検出手段を有することを特徴とする請求項１乃至１６の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１８】
指向性光信号の検出手段が４象限光検出器（２７）であることを特徴とする請求項１７記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されたコンピュータ断層撮影装置における信号および測定データの無接触伝達装置に関する。
【０００２】
この種の公知の装置は例えば米国特許第５５７７０２６号明細書から知られている。この公知の装置においては、信号がアンテナを介する電磁放射により伝達される。
【０００３】
伝達のデータ転送速度の上昇のためにはアンテナの縮小が必要である。アンテナが短いほど、信号伝達は、例えば干渉または障害電磁場のような外部作用に対して弱い。アンテナの縮小は伝達された信号に品質損失をひき起こす。
【０００４】
送信／受信装置としてのアンテナを介して信号を伝達する際に、ある程度電磁放射が周辺に放出される。送信／受信装置の近くにある電気的な機器および回路が妨害され得る。送信／受信装置は電磁適合性規格に適合させられなければならない。
【０００５】
更に、公知の装置の場合、常に、送信／受信装置の非常に良好な接地が必要である。そうでなければ伝達がコモンモードノイズ電圧によって著しく妨害され得る。
【０００６】
米国特許第４５２５０２５号明細書から、回転子と固定子との間で信号を光学的に伝達する装置が知られている。信号は光導体を介して固定子上にあるリング内に入射する。リングは送信方向および受信方向をマッチングさせるために反射内面を備えている。信号は回転子に取付けられた受信装置によって検出される。高いパルス出力を有する非常に短いパルスの場合にデータ転送速度が上昇し、光導体中に非線形効果、例えば自動位相変調、および色分散効果が生じる。これらの効果は伝達された信号の品質に有害である。
【０００７】
独国特許出願公開第１９５４３３８６号明細書は、信号の伝達が光学的スリップリングを介して行なわれる装置を開示している。光は光導体内において種々の長さの距離を進まなければならない。データ転送速度の上昇にともなって、非線形効果および色分散効果は伝達された信号の品質に有害である。
【０００８】
そのことは別として、公知の光学的な装置の場合、表面の粗さ、機械的な製造公差および反射面の機械的振動が光のモード分散を生じさせ、伝達された信号の品質を更に悪化させる。更に、信号が反射面での多重反射によって弱められる。
【０００９】
本発明の課題は従来技術の欠点を除去することにある。特に、信号および測定データの改善された伝達を可能にする装置を提供しようとするものである。本発明の他の課題は高速のデータ転送速度が達成できる装置を提供することにある。
【００１０】
この課題は請求項１の特徴によって解決される。好ましい実施態様は請求項２〜１８に記載されている。
【００１１】
本発明に基づいて、第１の送信／受信装置に対する第２の送信／受信装置の相対的な移動時に指向性信号が伝達可能であるように、第１の送信／受信装置および第２の送信／受信装置が、それぞれ、指向性信号を送信／受信する送信／受信手段と、一方の送信／受信手段を他方の送信／受信手段に自動的に位置合わせする手段とを有する。２つの送信／受信装置間の信号伝達は直接に行なわれる。例えば光導体のような伝達手段、または送信方向および受信方向をマッチングさせるための大きな鏡面上での多重反射は必要とされない。吸収、非線形効果および色分散効果は回避される。伝達された信号の品質は明白に改善される。
【００１２】
更に、指向性信号による伝達時に電磁障害放射の放出は僅かである。近くに存在する電気装置の障害を著しく低減することができる。特にコンピュータ断層撮影により検査される患者の電磁放射線被爆は低減される。
【００１３】
本発明の一実施態様によれば、静止側ユニットが２つの第１の送信／受信装置を有しかつＸ線装置が少なくとも１つの第２の送信／受信装置を有する。代替として、静止側ユニットが少なくとも１つの第１の送信／受信装置を有しかつＸ線装置が２つの第２の送信／受信装置を有する。一般的に、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）によるＸ線検査の際に患者はコンピュータ断層撮影装置のガントリの中央開口の範囲内に存在する。その結果として、第１の送信／受信装置と第２の送信／受信装置との間の信号伝達が、回転可能なＸ線装置のあらゆる角度位置において可能であるというわけではない。全部で３つの送信／受信装置を適切に配置しかつ伝達に関与する送信／受信装置を切換えるならば、信号をほぼ連続的にガントリの全回転角にわたって伝達することができる。伝達は切換え時にのみ短時間中断される。このような中断は例えば伝達すべきデータの中間記憶および圧縮によって解消される。
【００１４】
本発明の一実施態様によれば、静止側ユニットおよびＸ線装置がそれぞれ２つの送信／受信装置を有する。全部で４つの送信／受信装置の適切な配置が全回転角度にわたって第１の送信／受信装置と第２の送信／受信装置との間の連続的な信号伝達を可能にする。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、静止側ユニットまたはＸ線装置の送信／受信装置がｚ軸に関して方位的にほぼ等しい分布で配置されている。第１の送信／受信装置と第２の送信／受信装置との間で信号伝達が可能である角度範囲を拡大することができる。これは、特に静止側ユニットに約１８０°の角度だけずらされて取付けられた２つの送信／受信装置について可能である。同様に２つの送信／受信装置がＸ線装置に約１８０°の角度だけずらされて配置されてもよい。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、静止側ユニットまたはＸ線装置の送信／受信装置がｚ軸に関して等しい方位角に取付けられている。このように配置された送信／受信装置は簡単にケーブル配線され、データ交換のために互いに結合可能である。僅かな信号線ですむ。伝達すべき信号の配線による障害が低減される。
【００１７】
本発明の他の実施態様によれば、静止側ユニットの送信／受信装置および回転可能なＸ線装置の送信／受信装置がそれぞれｚ軸から等しい半径方向距離で取付けられている。送信／受信装置の配置の簡単なジオメトリによって、一方の送信／受信装置の位置合わせデータを簡単に他方の送信／受信装置の位置合わせに使用することができる。
【００１８】
本発明の他の実施態様によれば、静止側ユニットまたはＸ線装置の送信／受信装置がｚ軸の方向にずらされて配置されている。それによって送信／受信装置の相互の影響を回避し、改善された伝達を達成することができる。
【００１９】
一実施態様によれば、静止側ユニットの１つの送信／受信装置とＸ線装置のそれぞれ１つの送信／受信装置との間で伝達が行なわれる。送信／受信装置は、それぞれ第１および第２の送信／受信装置からなる対にまとめることができる。それにより、位置合わせ時の労力を低減し、かつ位置合わせを迅速化することができる。特に伝送時に２つの対の相互の影響を防止することができる。例えば信号伝達のために各対について固有の周波数または信号変調が使用されるとよい。
【００２０】
本発明の他の特に有利な実施態様によれば、指向性信号の伝達が光学的に、好ましくはレーザ光により行なわれる。伝達は例えば変調レーザ光で行なわれる。
【００２１】
光学的な、特にレーザ光による信号伝達は高速のデータ転送速度および伝達信号の高品質を可能にする。
【００２２】
乾燥した空気は光をほとんど吸収せず、分散はほぼ０である。更に、例えば光導体および反射面におけるような反射および非線形効果による損失は発生しない。伝達された信号は殆ど弱められない。
【００２３】
レーザ光の場合にはビーム広がりは特に小さい。レーザ光は、例えば光導体および鏡面を介する伝達の場合のように費用をかけてリフォーカスを行なう必要がない。
【００２４】
更に、光学的な伝達の場合には障害電磁場が放出されない。電磁波適合性規格に対する送信／受信装置の調整が非常に簡単化される。
【００２５】
代替として、指向性信号の伝達は電磁波により、好ましくは電波または無線波により行なわれてもよい。障害電磁場の放出および患者の電磁放射線被爆は低減可能である。
【００２６】
例えばレーダにおけるように指向性アンテナによる伝達が行なわれる場合、指向性電磁波がコーンビームの形で放射されるとよい。コンピュータ断層撮影装置のハウジングにおける反射ならびに干渉は回避することができる。
【００２７】
本発明の他の実施態様によれば、信号の双方向伝達のための送信／受信手段が設けられている。それにより、データ処理装置へのＸ線装置の撮影データの伝達およびＸ線装置への制御信号、動作データおよび測定プロトコルの伝達が可能である。
【００２８】
本発明の他の実施態様において、送信／受信手段は、信号の伝達が固定の大きさのデータパケットの形で行なわれるように構成されている。固定の大きさのデータパケットは、送信された信号および受信された信号の加工および処理を容易化する。伝達誤りを認識して訂正することができる。
【００２９】
有利な実施態様によれば、データパケットに好ましくは先頭行および／または末尾行の形で付加的な情報を追加する手段が設けられている。例えば先頭行にパケット番号が、そして末尾行に品質係数が、例えばデータパケットの検査合計（チェックサム）、誤り検知コード（サイクリック・リダンダンシー・チェック・コード）または誤り訂正コード（フォワード・エラー・コレクション・コード）が追加される。付加的な情報はデータパケットの簡単な加工および処理を可能にする。パケット番号に基づいてデータパケットが識別され、正しい順序で互いにつなぎ合わされる。例えば、二重に伝達されたデータパケットの場合、拒否すべきかどうか、そしてどちらを拒否すべきかが判定されるとよい。品質係数に基づいて伝達誤りを認識して訂正することができる。
【００３０】
更に、先頭行または末尾行は、伝達されたデータの種類に関する情報、例えばデータパケットが制御信号を含んでいるのかあるいは検出器データを含んでいるのかに関する情報を含むとよい。
【００３１】
本発明の他の実施態様によれば、データパケットを好ましくは８Ｂ１０Ｂコード化に基づいてコード化するコード化手段が設けられている。８Ｂ１０Ｂコード化の場合、平均して、ほぼ一定の信号強度もしくは光強度が伝達される。伝達された信号は送信／受信装置の位置合わせに使用されるとよい。例えばコード化なしの場合、強度の零値の連続は信号の欠落もしくは誤った位置合わせとして解釈されるであろう。更に、位置合わせ手段は別個の送信／受信手段を必要としない。送信／受信装置は簡単かつコンパクトに構成可能である。
【００３２】
データパケットの８Ｂ１０Ｂコード化は送信ビット数／秒の上昇をもたらす。しかしながら、伝達のデータ転送速度は圧縮方法によって更に減少させられる。
【００３３】
本発明の他の実施態様によれば、信号の伝達は１〜１００ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）の範囲のデータ転送速度で行なわれる。多列検出器、複雑な撮影プロトコルおよび制御指令を有するコンピュータ断層撮影装置は、高速のデータ転送速度による確実な伝達を必要とする。本発明による装置は、１００Ｇｂｐｓ以上のデータ転送速度を有する十分に障害のない伝達を可能にする。短いパルスおよび大量のデータの場合でも信号は高速かつ確実に伝達することができる。
【００３４】
更に、送信／受信手段の位置合わせ手段が指向性光信号または電磁的な電波または無線波の検出手段を有する。位置合わせの制御のために光信号または電磁波が使用されるとよい。特に、位置合わせ手段は送信／受信手段の信号を使用することができる。位置合わせのための信号を送信する別個の手段は必要としない。特に、送信／受信装置の位置合わせの信号と、例えば測定データの伝達信号との相互の妨害が回避される。送信／受信装置は簡単に、コンパクトにかつ低コストで組み立てることができる。
【００３５】
光学的な信号の方向変化を検出するには４象限光検出器が好適である。これは精密かつ迅速な位置合わせを可能にし、コンピュータ断層撮影装置における互いに相対的に回転する送信／受信装置に特に適している。
【００３６】
以下において本発明を図に基づいて更に詳細に説明する。
【００３７】
図１はコンピュータ断層撮影装置の概略構成を示し、
図２はコンピュータ断層撮影装置をｚ方向に見た図を示し、
図３は送信／受信装置の第１の配置例を示し、
図４は送信／受信装置の第２の配置例を示し、
図５は送信／受信装置の第３の配置例を示し、
図６は送信／受信装置の概略構成を示す。
【００３８】
簡略化のために単方向の信号伝達を説明する。その方向に対する逆方向への伝達は同様に行なわれる。特に、説明されている装置により双方向の信号伝達が可能である。
【００３９】
図１は、患者用寝台２、ガントリ３およびデータ処理ユニット４を有するコンピュータ断層撮影装置１の概略構成を示す。ガントリ３は中央開口５を有し、この開口５内に検査時に患者用寝台２がその上に存在する患者とともにｚ方向に搬入される。ガントリ３は静止側ユニット６とｚ軸Ａの周りを回転可能なＸ線装置７とからなる。Ｘ線装置７はＸ線管８とこのＸ線管８に対向配置された検出器９とを有する。符号１０により、Ｘ線管８から出射するＸ線が示されている。Ｘ線装置７には、第２の送信／受信装置１１および他の第２の送信／受信装置１２が取付けられている。これらはｚ方向にずらされており、ｚ軸Ａに対して同じ半径方向距離および方位角で取付けられている。静止側ユニット６には、上部範囲に第１の送信／受信装置１３が取付けられている。ｚ軸の周りに１８０°ずらされた下部範囲には他の第１の送信／受信装置１４が取付けられている。第１の送信／受信装置１３および他の第１の送信／受信装置１４はｚ軸Ａから等距離に配置されている。第２の送信／受信装置１１から第１の送信／受信装置１３の方向に向けられた第１のレーザビーム１５が出射する。他の第２の送信／受信装置１２から他の第１の送信／受信装置１４の方向に向けられた第１のレーザビーム１６が出射する。静止側ユニット６の第１の送信／受信装置１３および他の第１の送信／受信装置１４は第１の線路１７によりデータ処理ユニット４に接続されている。符号ｘおよびｙはｚ方向ｚと同じくｘ方向およびｙ方向を示す。用語「送信／受信装置」は以下において「ＳＥ」と略称される。
【００４０】
コンピュータ断層撮影装置１の動作は次のとおりである。コンピュータ断層撮影によるＸ線検査では、寝台２がその上に存在する患者と共にｚ方向に、検査すべき対象がガントリ３の中央開口５の範囲内にあるように移動される。ｚ軸Ａの周りを回転可能なＸ線装置７により種々の角度について検査対象の投影データが取得される。Ｘ線装置７に取付けられたＸ線管８からＸ線１０が出射し、検査対象に照射される。検査対象によって吸収されなかったＸ線が検出器９によって検出され、ディジタル電子データに変換される。データはＸ線装置７から静止側ユニット６へ指向性信号により伝達される。第２のＳＥ１１と第１のＳＥ１３との間の信号伝達は第１の指向性レーザビーム１５により行なわれる。他の第２のＳＥ１２と他の第１のＳＥ１４との間の指向性信号の伝達は第２の指向性レーザビーム１６により行なわれる。信号は固定の大きさのコード化されたデータパケットの形で伝達される。特徴づけのために、データパケットは先頭行に一義的な番号を含んでおり、この番号に基づいてデータパケットが識別される。末尾行には品質コードが含まれている。第１のＳＥ１３および他の第１のＳＥ１４によって受信された信号は、それぞれ第１の線路１７を介してデータ処理ユニット４に導かれ、これによって後処理される。
【００４１】
図２は図１のコンピュータ断層撮影装置１をｚ方向から見た図を示す。第２のＳＥ１１および他の第２のＳＥ１２は第２の線路１８を介して検出器に接続されている。第１のＳＥ１３および他の第１のＳＥ１４は第３の線路１９を介して互いに接続されている。符号１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａは、第２のＳＥ１１、他の第２のＳＥ１２、第１のＳＥ１３および他の第１のＳＥ１４の第１、第２、第３および第４の送信／受信手段を示す。符号１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂは、第１、第２、第３および第４の送信／受信手段１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａの自動位置合わせ手段を示す。用語「送信／受信手段」は以下において「ＳＥＭ」と略称される。用語「自動位置合わせ手段」は「ＡＭ」と略称される。
【００４２】
第２のＳＥ１１、他の第２のＳＥ１２、第１のＳＥ１３および他の第１のＳＥ１４の図示された配置例の場合、第１のＳＥＭ１１Ａもしくは第３のＳＥＭ１３Ａは、直接に信号を第３のＳＥＭ１３Ａもしくは第４のＳＥＭ１４Ａに伝達することができる。第１のＳＥＭ１１Ａもしくは第２のＳＥＭ１２Ａは、同じ大きさのコード化されたデータパケットの形で第２の線路１８を介して得られたデータを、第３のＳＥＭ１３Ａもしくは第４のＳＥＭ１４Ａに伝達する。データ処理ユニット４によってデータパケットが解読され、番号に応じて正しい順序で組み立てられ、爾後処理される。番号に基づいて、更に二重に伝達されたデータパケットが識別される。不具合な品質コードを有するものは除かれる。
【００４３】
第３の線路１９を介して、そして第２のＳＥ１１と他の第２のＳＥ１２との図示されていない接続を介して、位置合わせデータが交換される。位置合わせデータは、第２のＳＥ１１、他の第２のＳＥ１２、第１のＳＥ１３および他の第１のＳＥ１４の配置の、それらの位置合わせ時における既知の対称性と一緒に考慮される。
【００４４】
図３ないし図５には、Ｘ線装置７に取付けられた第２のＳＥ１１および他の第２のＳＥ１２の第１、第２および第３の配置例が示されている。図３においては、第２のＳＥ１１および他の第２のＳＥ１２がｚ軸Ａに関して負のｘ方向に対して０°の角度にある。図４においてはこれらがｚ軸Ａの周りに反時計回りに３０°の角度αだけ、図５においては１３５°の角度βだけ回転させられている。
【００４５】
図３においては第１のＳＥＭ１１Ａがデータパケットを指向性信号１５，１６により第３のＳＥＭ１３Ａに伝達する。第２のＳＥＭ１２Ａは第４のＳＥＭ１４Ａにデータパケットを伝達しない。
【００４６】
図４においては、Ｘ線装置７が図３における位置に対して角度α＝３０°だけ反時計回りに回転させられて示されている。回転時に、第１ないし第４のＡＭ１１Ｂないし１４Ｂが、第１ないし第４のＳＥＭ１１Ａ〜１４Ａを自動的に互いに位置合わせする。図３における位置から図４における位置への回転中に、第１のＳＥＭ１１Ａは常に信号を第３のＳＥＭ１３Ａへ伝達することができる。第２のＳＥＭ１２Ａと第４のＳＥＭ１４Ａとの間の信号伝達は、第１の位置から第２の位置への回転時に、中央開口５の周りを回転するハウジング２０によってますます妨害される。データパケットの伝達はますます不完全になる。第１の角度から離れると第２のＳＥＭ１２Ａと第４のＳＥＭ１４Ａとの間の信号伝達はもはや不可能となる。第２のＳＥＭ１２Ａおよび第４のＳＥＭ１４Ａは不動作状態にされる。データパケットは、専ら第１のＳＥＭ１１Ａおよび第３のＳＥＭ１３Ａを介して伝達される。
【００４７】
図５においては、Ｘ線装置７が図４における第２の位置に対して反時計回りに角度β＝１３５°だけ回転させられて示されている。専ら第１のＳＥＭ１１Ａがデータパケットを第３のＳＥＭ１３Ａに伝達する。第２のＳＥＭ１２Ａおよび第４のＳＥＭ１４Ａは不動作状態である。Ｘ線装置が更に回転すると、第２の角度において第２のＳＥＭ１２Ａと第４のＳＥＭ１４Ａとの間の信号伝達が可能になる。これらは第２の角度到達時に動作状態にされ、位置合わせが初期化される。この際には第１ないし第４のＳＥＭ１１Ａないし１４Ａの記憶された位置合わせデータが使用される。更に回転すると、第２のＡＭ１２Ｂが第２のＳＥＭ１２を、そして第４のＡＭ１４Ｂが第４のＳＥＭ１４Ａを自動的に互いに位置合わせする。第２のＳＥＭ１２Ａと第４のＳＥＭ１４Ａとの間の信号伝達は、更に回転すると改善される。Ｘ線装置７が反時計回りに図２に示された位置を越えて回転すると、第３の角度において第１のＳＥＭ１１Ａと第３のＳＥＭ１３Ａとの間の信号伝達が妨害される。第１のＳＥＭ１１Ａと第３のＳＥＭ１３Ａとの間の伝達品質が低下する。データパケットの伝達は、第１のＳＥＭ１１Ａおよび第３のＳＥＭ１３Ａの動作停止後、専ら第２のＳＥＭ１２Ａおよび第４のＳＥＭ１４Ａを介して行なわれる。
【００４８】
例えば第２の角度と第３の角度との間の移行範囲においては、伝達に関して、例えば第１のＳＥＭ１１Ａおよび第３のＳＥＭ１３Ａから第２のＳＥＭ１２Ａおよび第４のＳＥＭ１４Ａへの送信／受信手段の切換えが行なわれる。この場合に２つの送信／受信手段、例えば第１のＳＥＭ１１Ａおよび第３のＳＥＭ１３Ａが動作状態にされ、新たに相互に位置合わせされる。他の２つの、例えば第２のＳＥＭ１２Ａおよび第４のＳＥＭ１４Ａは不動作状態にされる。送信／受信手段の新たな位置合わせ時に、とりわけ初期化中に、伝達誤りが増加する。これはデータパケットの一時的な二重伝達によって補償される。二重伝達されたデータパケットの品質は品質係数の使用のもとにチェックされる。質的に改善されたデータパケットのみが維持される。全体としてＸ線装置７の一回転中の伝達がデータ損失および品質損失なしに行なわれる。
【００４９】
図６は送信／受信装置の構成を概略的に示す。レーザ２１のビーム通路内にダイクロイックミラー２２、可動凸面鏡２３および凹面鏡２４が相次いで配置されている。レーザから出射する変調レーザビームは符号２５で示されている。入射する変調レーザビームは符号２６で示されている。このビーム通路内には凸面鏡２３からの距離ρのところに４象限光検出器２７が存在する。４象限光検出器２７は第４の線路２８によりデータ処理装置２９に接続されている。このデータ処理装置２９は第５の線路３０を介して制御装置３１に接続されている。符号３２，３３により入力データ線路および出力データ線路が示されている。データ線路はレーザ２１もしくはデータ処理装置２９に接続されている。送信／受信装置は位置合わせ装置３４上に配置されている。符号Φはφ軸φの周りでの位置合わせ装置３４の第１の回転を表す。符号Δはδ軸δの周りでの位置合わせ装置３４の第２の回転を表す。
【００５０】
送信／受信装置の動作は次のとおりである。入力データ線路３２を介して送信／受信手段のレーザ２１が入力信号を得る。レーザはこの信号に応じて、出射する変調レーザビーム２５を放出する。レーザビーム２５は、ダイクロイックミラー２２、凸面鏡２３および凹面鏡２４を介して送信／受信手段から放射され、他の送信／受信手段へ伝達される。
【００５１】
同時に送信／受信手段は入射する変調レーザビーム２６を受信する。レーザビーム２６は、凹面鏡２４、凸面鏡２３によって、ダイクロイックミラー２２により偏向されることなく、４象限光検出器２７へ集光される。４象限光検出器２７は、入射するレーザビーム２６を検出するための４つの活性の４分円を有する。各４分円は第４の線路２８を介してデータ処理装置２９に接続されている。４分円によって検出されたレーザビーム２６はデータ処理装置２９によって信号に変換され、出力データ線路３３を介して転送される。
【００５２】
２つの通信中の活性の送信／受信手段の互いに向き合って行なわれる回転はそれらの相互の姿勢を変化させる。送信／受信手段間の距離変化は４象限光検出器２７への焦点の大きさを変化させる。これにより４分円の信号が変化させられる。
【００５３】
更に、回転に基づいて焦点が４象限光検出器２７上を移動する。それによって同様に４分円の信号の変化が生じる。
【００５４】
データ処理装置２９は４分円の信号を検出し、３つの誤り信号を発生する。誤り信号は第５の線路３０を介して制御装置３１に転送される。調節ループと、位置合わせ装置３４上に配置されている図示されていない電子アクチュエータとにより、誤り信号が最小化されて最善の信号伝達が保証されるように、送信／受信手段の位置合わせが変えられる。誤り信号の最小化は、アクチュエータが、
２つの送信／受信手段の変えられた距離の補償のために焦点距離ρを調整し、
ｚ軸Ａに対して変えられた方位角の補償のためにφ軸φの周りに第１の回転Φを行ない、
ｚ方向ｚにおける遊び誤差の補償のためにδ軸δの周りに第２の回転を行なうことによって達成される。
【００５５】
位置合わせのために、送信／受信手段の予め記憶された位置合わせデータおよび他の送信／受信手段の位置合わせデータが利用されるとよい。それによって位置合わせが迅速化され、信号伝達が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】コンピュータ断層撮影装置の構成例を示す概略図
【図２】コンピュータ断層撮影装置をｚ方向に見た概略図
【図３】送信／受信装置の第１の配置例を示す図
【図４】送信／受信装置の第２の配置例を示す図
【図５】送信／受信装置の第３の配置例を示す図
【図６】送信／受信装置の構成例を示す概略図
【符号の説明】
【００５７】
１            コンピュータ断層撮影装置
２            患者用寝台
３            ガントリ
４            データ処理ユニット
５            中央開口
６            静止側ユニット
７            Ｘ線装置
８            Ｘ線管
９            検出器
１０            Ｘ線
１１            第２の送信／受信装置
１２            他の第２の送信／受信装置
１３            第１の送信／受信装置
１４            他の第１の送信／受信装置
１１Ａ〜１４Ａ  第１〜第４の送信／受信手段
１１Ｂ〜１４Ｂ  第１〜第４の自動位置合わせ手段
１５            第１のレーザビーム
１６            第１のレーザビーム
１７            第１の線路
１８            第２の線路
１９            第３の線路
２０            ハウジング
２１            レーザ
２２            ダイクロイックミラー
２３            凸面鏡
２４            凹面鏡
２５            出射する変調レーザビーム
２６            入射する変調レーザビーム
２７            ４象限光検出器
２８            第４の線路
２９            データ処理装置
３０            第５の線路
３１            制御装置
３２            入力データ線路
３３            出力データ線路
３４            位置合わせ装置
【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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【国際調査報告】
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