(57)【要約】  ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するＸ線装置を提供する。ＤＣ−ＡＣコンバータは、コンピュータ断層撮影ガントリー９１の共振回路及び変圧器１０５に電気エネルギーを供給するよう適応され、ガントリーは回転部９３と静止部９２とを有し、変圧器１０５は、電流を提供し、高電圧整流回路１０６に給電し、出力電圧１０７を提供するよう適応される。当該Ｘ線装置は、出力電圧１０７を検出する検出器と、出力電圧１０７を処理することで、ＤＣ−ＡＣコンバータ１０２が取り得る複数の状態に関する出力電圧１０７の変化を表す第１の出力を計算する予測器５０１と、出力電圧１０７及び目標仕様を処理することで出力電圧１０７の所要変化を計算する制御ループ５０３と、第１の出力及び出力電圧１０７の所要変化を処理することで制御値を計算する決定部５０２とを有する。前記検出器、予測器５０１、制御ループ５０３、及び決定部５０２の少なくとも一部は、ガントリーの回転部９３から静止部９２に伝送される情報コンテンツ量が前記出力電圧の情報コンテンツ量より少なくなるよう、ガントリーの回転部９３に搭載されるよう適応される。本発明の更なる一態様は、本発明に係るＸ線装置を有するコンピュータ断層撮影ガントリー９１である。
2011521761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するＸ線装置であって、前記ＤＣ−ＡＣコンバータは、コンピュータ断層撮影ガントリーの共振回路及び変圧器に電気エネルギーを供給するように適応されており、
前記ガントリーは、
−  回転部、及び
−  静止部
を有し、
前記変圧器は、電流を提供し、高電圧整流回路に給電し、出力電圧を提供するように適応されており、
当該Ｘ線装置は、
−  前記出力電圧を検出する検出器、
−  前記出力電圧を処理することで第１の出力を計算する予測器であり、該第１の出力は、前記ＤＣ−ＡＣコンバータが取り得る複数の状態に関する前記出力電圧の変化を表す、予測器、
−  前記出力電圧及び目標仕様を処理することで前記出力電圧の所要変化を計算する制御ループ、
−  前記第１の出力及び前記出力電圧の前記所要変化を処理することで制御値を計算する決定部、
を有し、
前記ガントリーの前記回転部から前記ガントリーの前記静止部に伝送されるべき情報コンテンツ量が、前記出力電圧の情報コンテンツ量より少なくなるよう、前記検出器と、前記予測器と、前記制御ループと、前記決定部の少なくとも一部とが、前記ガントリーの前記回転部に搭載されるように適応されている、
Ｘ線装置。
【請求項２】
前記制御ループはＰＩ制御ループである、請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するために前記制御値を計算するように適応されている、請求項１又は２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
−  前記ＤＣ−ＡＣコンバータを制御する論理ユニットを更に有し、
前記決定部は、前記制御値によって前記論理ユニットを制御するように適応されている、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記論理ユニットはプログラム可能である、請求項４に記載のＸ線装置。
【請求項６】
前記論理ユニットはＦＰＧＡ又はＣＰＬＤである、請求項５に記載のＸ線装置。
【請求項７】
前記論理ユニットは、前記ガントリーの前記静止部に搭載されるように適応されている、請求項４乃至６の何れか一項に記載のＸ線装置。
【請求項８】
前記予測器は、前記出力電圧の前記所要変化の３つの予測を生成するように適応されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線装置。
【請求項９】
前記予測器は、前記出力電圧の前記所要変化の５つの予測を生成するように適応されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線装置。
【請求項１０】
前記共振回路は共振キャパシタを有し、
当該Ｘ線装置は、
−  前記共振キャパシタのキャパシタ電圧を検出する第２の検出器
を有し、
前記予測器は、前記キャパシタ電圧を処理することで第２の出力を計算するように適応されており、該第２の出力は、前記ＤＣ−ＡＣコンバータが取り得る前記複数の状態に関する前記出力電圧の変化を表す、
請求項１乃至９の何れか一項に記載のＸ線装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のＸ線装置を有するコンピュータ断層撮影ガントリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するＸ線装置に関する。さらに、本発明は、ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するＸ線装置を有するコンピュータ断層撮影ガントリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力パワーを有する新たなコンピュータ断層撮影システムは、ガントリーの静止部だけでなくガントリーの回転部にも高電圧発生器の構成要素が置かれたアーキテクチャを有する。特に、ガントリーの静止部にＤＣ−ＡＣコンバータが配置され、ガントリーの回転部に整流器及びチューブが搭載される。エネルギーは回転変圧器を介して伝達されることが可能である。
【０００３】
この構成に起因して、制御信号は、チューブが位置するガントリーの回転部から、ＤＣ−ＡＣコンバータが置かれたガントリーの静止部まで伝達されなければならない。データ伝送のためには、電気接続を用いる解法と比較して信頼性及び維持管理コストを向上させるので、非接触データリンクが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンピュータ断層撮影ガントリー内の情報伝送速度は、１つの基準として、出力電圧の品質ひいては画像品質を決定する。ガントリーの回転部とガントリーの静止部との間でのデータ伝送は、ボトルネックであると考えられ得る。故に、データ処理を加速するためには、データ伝送のこの部分が最適化されなければならない。
【０００５】
ガントリーの回転部とガントリーの静止部との間でのデータ伝送を最適化する改善された装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するＸ線装置であって、前記ＤＣ−ＡＣコンバータは、コンピュータ断層撮影ガントリーの共振回路及び変圧器に電気エネルギーを供給するように適応されており、前記ガントリーは回転部と静止部とを有し、前記変圧器は、電流を提供し、高電圧整流回路に給電し、出力電圧を提供するように適応されており、当該Ｘ線装置は、前記出力電圧を検出する検出器と、前記出力電圧を処理することで第１の出力を計算する予測器であり、該第１の出力は、前記ＤＣ−ＡＣコンバータが取り得る複数の状態に関する前記出力電圧の変化を表す、予測器と、前記出力電圧及び目標仕様を処理することで前記出力電圧の所要変化を計算する制御ループと、前記第１の出力及び前記出力電圧の前記所要変化を処理することで制御値を計算する決定部とを有し、前記検出器と、前記予測器と、前記制御ループと、前記決定部の少なくとも一部とが、前記ガントリーの前記回転部から前記ガントリーの前記静止部に伝送されるべき情報コンテンツ量が前記出力電圧の情報コンテンツ量より少なくなるよう、前記ガントリーの前記回転部に搭載されるように適応されている、Ｘ線装置を提供する。
【０００７】
本発明は、コンピュータ断層撮影ガントリーの制御信号に関して、データ伝送のボトルネックの負荷を減らすことを可能にする。このボトルネックは、ガントリーの回転部とガントリーの静止部との間のインタフェースである。
【０００８】
本発明はまた、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のＸ線装置を有するコンピュータ断層撮影ガントリーを提供する。
【０００９】
更なる実施形態が従属請求項にて具体化される。
【００１０】
本発明によれば、前記制御ループがＰＩ制御ループであるＸ線装置が提供される。
【００１１】
他の典型的な一実施形態によれば、前記決定部が前記ＤＣ−ＡＣコンバータを制御するために前記制御値を計算するように適応されたＸ線装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、前記ＤＣ−ＡＣコンバータを制御する論理ユニットを更に有し、前記決定部が前記制御値によって該論理ユニットを制御するように適応されたＸ線装置が提供される。
【００１３】
他の典型的な一実施形態によれば、前記論理ユニットがプログラム可能であるＸ線装置が提供される。
【００１４】
他の典型的な一実施形態によれば、前記論理ユニットがＦＰＧＡ又はＣＰＬＤであるＸ線装置が提供される。
【００１５】
他の典型的な一実施形態によれば、前記論理ユニットが前記ガントリーの前記静止部に搭載されるように適応されたＸ線装置が提供される。
【００１６】
本発明によれば、前記予測器が前記出力電圧の前記所要変化の３つの予測を生成するように適応されたＸ線装置が提供される。
【００１７】
他の典型的な一実施形態によれば、前記予測器が前記出力電圧の前記所要変化の５つの予測を生成するように適応されたＸ線装置が提供される。
【００１８】
他の典型的な一実施形態によれば、前記共振回路が共振キャパシタを有し、当該Ｘ線装置が前記共振キャパシタのキャパシタ電圧を検出する第２の検出器を有し、前記予測器が前記キャパシタ電圧を処理することで第２の出力を計算するように適応され、該第２の出力が前記ＤＣ−ＡＣコンバータが取り得る前記複数の状態に関する前記出力電圧の変化を表すＸ線装置が提供される。
【００１９】
ガントリーの回転部とガントリーの静止部との間で伝送されなければならない制御データの量を最小化するＸ線装置を提供することが本発明の主旨であると見ることができ得る。このＸ線装置は、コンピュータ断層撮影ガントリーの高精度且つ加速されたデータ処理を可能にする。
【００２０】
なお、上述の特徴群は組み合わされ得る。上述の特徴群の組み合わせは、明示的には詳細に説明されないとしても、相乗効果をもたらし得る。
【００２１】
本発明のこれら及びその他の態様は、以下にて説明される実施形態を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の典型的な実施形態を説明する。
【図１】高電圧発生器の機能図を示す図である。
【図２】プラス状態でのＤＣ−ＡＣコンバータのスイッチ構成を示す図である。
【図３】０状態でのＤＣ−ＡＣコンバータのスイッチ構成を示す図である。
【図４】マイナス状態でのＤＣ−ＡＣコンバータのスイッチ構成を示す図である。
【図５】３レベル制御のためのコントローラの構成を示す図である。
【図６】任意の動作点でのエネルギーレベルの適用を示す図である。
【図７】決定部の一実施形態を示す図である。
【図８】決定部の処理方法を示す図である。
【図９】コンピュータ断層撮影ガントリーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、特に、コンピュータ断層撮影システムにて使用される。そのようなコンピュータ断層撮影システムは、チューブが搭載されたガントリーの回転部と、ガントリーの静止部とを有する。典型的に、ＤＣ−ＡＣコンバータ、変圧器及び整流器を有する完全なｘ線生成器が、ガントリーの回転部に配置される。３相配線がスリップリングを介して伝達される。
【００２４】
出力電圧の完全な可制御性を維持しながら全ての動作点でゼロ・カレント・スイッチングを可能にする制御方法が知られている。ゼロ・カレント・スイッチングにより、電力損失は非常に低くなる。この制御方法は、非常にロバストでもあり、極めて良好な動的挙動を有する。
【００２５】
この制御方法は、主電源から出力まで個々のエネルギー部分を伝送することに基づく。個々のエネルギー部分は、電流と同相の電圧（＋状態、図２参照）、ゼロ電圧（０状態、図３参照）、又は電流と逆相関係にある電圧（−状態、図４参照）を共振回路に印加することによって生成される。
【００２６】
共振回路の特定のゼロ交差において３つの動作モード（＋、−、０）の何れが印加されるべきかの決定は、図５に示す３レベルコントローラ５０４によって実行される。
【００２７】
図１は、高電圧発生器１０８の機能図を示している。ＤＣ入力１０１が、ＡＣ電圧１０８に変換され、それが共振回路１０３、１０４、及び変圧器１０５の一次側に送られる。変圧器１０５の出力電圧は整流器１０６によって整流され、整流器１０６は高電圧出力１０７を生じさせる。共振回路１０３、１０４は、インダクタンス１０３及びキャパシタ１０４を有する。変圧器１０５の漏れインダクタンスが共振インダクタンス１０３の一部となり得る。変圧器１０５の漏れインダクタンスは、共振インダクタンス１０３を完全に置き換えることも可能である。
【００２８】
図１は、直列共振コンバータとして実現された高電圧発生器１０８の機能図を示している。ＤＣ入力電圧１０１は、ＡＣ電圧１０８に変換されて、変圧器１０５の漏れインダクタンスを補償する直列共振回路へと送られる。直列共振回路の一部である高圧変圧器１０５は、低電圧（例えば、４００Ｖ）を高電圧（例えば、４０ｋＶ）へと変圧する。最終的に、整流器１０６が変圧器１０５の出力電圧を整流する。整流器は、電圧を高め且つ高ＤＣ電圧１０７を生成するカスケード接続を有し得る。
【００２９】
ＤＣ−ＡＣコンバータは典型的に、図２、３及び４に示すようにフルブリッジコンバータとして実現される。
【００３０】
図２は、単相ブリッジとして実現されたフルブリッジコンバータを示している。このＤＣ−ＡＣコンバータはブロック２０２及び２０３を有している。これらのブロック２０２、２０３は、ＤＣ入力電圧２０１、２０８によって給電される。ＤＣ入力電圧２０１、２０８は、電力スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４によってスイッチングされる。スイッチングされた電圧は、共振回路２０４及び２０５、そして変圧器２０７へと供給される。図２において、変圧器は寄生キャパシタ２０７によって表されている。変圧器２０７の二次側には整流器２０６が設けられており、整流器２０６の出力電圧が高電圧出力１０７となる。ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４は還流（フリーホイール）ダイオードである。図２の状態はプラス状態と呼ばれる。整流器２０６は、変圧器２０７の出力電圧を整流する４つのダイオードを有する。
【００３１】
図２の電流２０９は、通常の状態を示している。この状態において、ＤＣ−ＡＣコンバータは、インダクタンス２０４、共振キャパシタ２０５及び変圧器２０７を有する共振回路に電気エネルギーを供給する。電圧と電流は同相である（＋状態）。
【００３２】
図３及び４は、図２と同じ要素群を示している。これら３つの図（図２、３及び４）の間の相違は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の状態である。
【００３３】
図３は、４つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４のうちの３つがオフ状態（非導通）にあるときの状態を示している。この状態において、フリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、オン状態にあるスイッチとともに、電流３０９の流れを可能にする。
【００３４】
図３には、ＤＣ−ＡＣコンバータ３０２及び３０３へと送られるＤＣ入力電圧３０１及び３０８が示されている。ＤＣ−ＡＣコンバータ３０２及び３０３は、４つのフリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を有している。さらに、ＤＣ−ＡＣコンバータ３０２、３０３は、入力電圧３０１、３０８をスイッチングする４つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を有している。これらのスイッチングされた電圧は、インダクタンス３０４、キャパシタ３０５及び変圧器３０７を有する共振回路に供給される。変圧器３０７は寄生キャパシタＣｐによって表されている。変圧器３０７の出力電圧は、４つの単方向導通素子によって実現された整流器３０６へと送られる。これらの単方向導通素子は、例えば、４つのダイオード又は整流器のカスケード接続によって実現されることができ、整流器は電圧を整流し、カスケード接続は電圧を増大させる。図３は、４つのスイッチのうちの３つがオフ状態にある１つの状態を示している。図３の状態は、正電流の単なる１つの可能性である。その他の可能な状態は、図３には描かれていないが、スイッチＳ４が閉じられ且つスイッチＳ１、Ｓ２及びＳ３がオフ状態にあるものである。負電流スイッチの場合には、Ｓ２及びＳ３が閉じられなければならない。これらの全ての構成は、コンバータ電圧がゼロである点（０状態）で共通する。
【００３５】
図４は、４つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の全てがオフ状態にあるときの状態を示している。この状態においては、ＤＣ入力電圧の向きが反転され、ＤＣ入力電圧４０１及び４０８のソースが電気エネルギーを取り戻すことが可能である。この回路に従った利点は、被供給側の回路から電気エネルギーを取り戻すことによって、電気エネルギーを節減できることにある。
【００３６】
図４には、ＤＣ−ＡＣコンバータ４０２及び４０３に供給される入力ＤＣ電圧４０１及び４０８が示されている。ＤＣ−ＡＣコンバータ４０２及び４０３は、４つのフリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４とともに、４つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を有している。ＤＣ−ＡＣコンバータ４０２、４０３からのスイッチングされた電圧は、インダクタンス４０４、共振キャパシタ４０５及び変圧器４０７を有する共振回路に供給される。変圧器４０７は寄生キャパシタＣｐによって表されている。変圧器４０７の出力電圧は整流器４０６に供給される。図４の状態においては、４つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の全てがオフ状態にある。共振回路４０４、共振キャパシタ４０５及び変圧器４０７に貯蔵された電気エネルギーは、電流４０９を生じさせることができる。電流４０９は、ＤＣ入力電圧４０１及び４０８のソースに給電し、それにより電気エネルギーの回収がもたらされる。電圧と電流は逆相関係にある（−状態）。
【００３７】
図５は、コントローラ５０３、予測器５０１及び決定部５０２を有する制御装置を示している。制御装置５０４は、ＤＣ−ＡＣコンバータのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を制御するための制御戦略を計算する。予測器５０１は、プラスレベル、ゼロレベル及びマイナスレベルという可能な全てのスイッチ構成について、共振電流Ｉｒｅｓ２０９、３０９、４０９のゼロ交差によって与えられる次の制御サイクルに関して、整流器の出力電圧の変化を予測する。コントローラ５０３は、次のステップに要求される出力電圧変化を計算する。決定部５０２は、何れの制御モードを使用するかを、得られる出力電圧変化が要求値に最も近くなる制御モードを選択することによって決定する。決定部５０２は、予測器の出力電圧５１５、５１４及び５１３を処理し且つコントローラの出力電圧５１６を処理することによって、制御値５０７を計算する。コントローラ５０３の入力電圧は、基準電圧５０８及び出力電圧５０５である。出力電圧５０５は、変圧器の二次側から供給を受ける整流器カスケードの出力電圧である。コントローラ５０３は、例えば、ＰＩコントローラとして実現され得る。共振電流Ｉｒｅｓは、図２、３及び４の電流２０９、３０９及び４０９である。予測器５０１は、入力電圧Ｕｏｕｔ５０５及びＵＣ５０６の助けを借りて、出力電圧５１５、５１４、５１３を処理する。電圧ＵＣ５０６は、キャパシタＣ  ２０５、３０５、４０５の電圧である。図５には、４つのインタフェース５０９、５１０、５１１及び５１２が描かれている。インタフェース５１１には、出力電圧５０５、キャパシタ電圧５０６及び基準電圧５０８が制御装置５０４に到達するときの状態が存在する。インタフェース５１１は第１の情報コンテンツを表す。インタフェース５１２には、予測器５０１、コントローラ５０３と決定部５０２との間の状態が存在し、第２の情報コンテンツが表される。第２の情報コンテンツ量は第１の情報コンテンツ量に対して削減されていない。決定部５０２の入力電圧が処理され、インタフェース５０９における情報コンテンツがもたらされる。インタフェース５０９における情報コンテンツ量は、インタフェース５１２における情報コンテンツ及びインタフェース５１１における情報コンテンツ量に対して削減されている。インタフェース５１０においても、情報コンテンツ量は、インタフェース５１２における情報コンテンツ量及びインタフェース５１１における情報コンテンツ量に対して削減されている。故に、インタフェース５０９又は５１０に情報伝送のボトルネックを置くことには意義がある。情報伝送のボトルネックは、ガントリーの回転部とガントリーの静止部との間でのデータ伝送である。故に、本発明の発明概念によれば、インタフェース５０９及び５１０における情報コンテンツ量はインタフェース５１１及び５１２に対して削減されているので、コンンピュータ断層撮影ガントリーのデータ伝送ボトルネックはインタフェース５０９又は５１０に置かれるべきである。
【００３８】
図５は、従来からのＰＩコントローラ５０３を有するコントローラ５０４を示している。ＰＩコントローラ５０３の出力は、次の出力電圧ステップ（段差）ΔＵｏｕｔ，ｒｅｆ５１６の所望値である。予測器５０１は、３つの動作モードの各々について、結果として生じる出力電圧ステップを見積もる。この予測は、取得された動的な分析モデルに基づいて為されることができる。しかしながら、このモデルは高度に正確である必要はない。結果として得られる３レベルコントローラはシステムパラメータの許容誤差に対して非常にロバストであるので、正確なモデルの近似で十分である。最後に、ＰＩコントローラ５０３によって計算された所望の出力電圧ΔＵｏｕｔ，ｒｅｆ５１６に最も近い出力電圧ステップを生じさせる動作モードが、決定部５０２によって選択される。
【００３９】
図６は、時間にわたるエネルギーを示している。点線６０２は、整流器１０６の出力電圧を表す要求エネルギーを示している。線６０３は、ＤＣ−ＡＣコンバータ１０２の出力電圧を示している。線６０３は２つのレベルを有することができる。第１のレベル６０１は、エネルギーが回路に供給される状態に対応する。この場合、線６０３は直線６０１に等しい。直線６０１はプラスレベルのエネルギーを表している。変圧器に電力が供給されない場合、線６０３は０レベルエネルギーの直線６０４に等しい。図４に示した状態においては、マイナスレベルのエネルギー６０５が考慮されなければならない。変圧器によって必要とされるエネルギーに関する要求エネルギーと要素の特別な構成により取り戻されるエネルギーとの結果として、点線６０２で描かれた要求エネルギーが得られる。
【００４０】
プラスレベルのエネルギー６０１は、図２の状態によって実現される状態であり、０レベルのエネルギー６０４は図３に示した状態によって実現され、マイナスレベルのエネルギー６０５は、図４に示した状態によって実現される状態である。図６においては、プラスレベルのエネルギー６０１及び０レベルのエネルギー６０４のみが印加されている。故に、線６０３は直線６０１と直線６０４との間で変化している。図４に示した状態が達成される場合には、線６０３は直線６０５に等しくなる。図４に示した状態の期間中、印加エネルギー６０３の線は、マイナスレベルのエネルギー６０５の直線に等しくなる。
【００４１】
図６は、３つのエネルギーレベル６０１、６０４、６０５を示しており、特定の動作点の要求エネルギーは、＋レベルエネルギー６０１と０レベルエネルギー６０４との間にある。或る一定の期間だけ＋レベルエネルギー６０１が活性化され、別の期間では０レベルエネルギー６０４が活性化される。そうであっても、時間的な平均エネルギーは要求エネルギーに等しい。２つの異なるエネルギーレベル６０１、６０４を印加する結果、出力電圧は或る一定の周波数で要求電圧から変動し、振幅は動作点に依存する。この現象はチャタリングと呼ばれる。
【００４２】
説明した動作原理に起因して、チャタリングは特に、測定チェーン内での遅延に対して非常に敏感である。２００ｎｓの範囲内の遅延が最も有利である。より長い遅延は、かなり増大された電圧変動（チャタリング）をもたらす。この問題は、高速な非接触データリンクを可能とするよう、ガントリーの回転部からガントリーの静止部に伝送されなければならないデータの量を最小化することによって解決され得る。
【００４３】
図７は、本発明の一実施形態のブロック図を示している。決定部７０７の一実施形態が示されている。入力ΔＵｏｕｔ，＋、ΔＵｏｕｔ，０、ΔＵｏｕｔ，−が、中央値を計算するユニットによって処理される。それらの結果が２つの比較器７０３、７０６によって閉ループの結果ΔＵｏｕｔ，ｒｅｆと比較され、その結果が論理ユニットに伝送される。この論理ユニットはＦＰＧＡとし得る。決定部７０７の処理の後、処理結果はＦＰＧＡ７０４に伝送される。故に、データはガントリーの回転部からガントリーの静止部に伝送される。伝送されるデータコンテンツ量は、決定部７０７の入力を有するデータに対して削減されている。決定部７０７の入力はΔＵｏｕｔ，ｒｅｆ、ΔＵｏｕｔ，＋、ΔＵｏｕｔ，０、ΔＵｏｕｔ，−を有する。
【００４４】
図７は、図５に従ったコントローラの一実施形態を示している。決定部７０７は、ΔＵｏｕｔ，＋とΔＵｏｕｔ，０との中央値及びΔＵｏｕｔ，０とΔＵｏｕｔ，−との中央値をＰＩコントローラ５０３の出力ΔＵｏｕｔ，ｒｅｆと比較する２つの比較器７０３、７０６によって実現されている。これらの比較器７０３、７０６はガントリーの回転部に配置される。そして、比較器７０３、７０６の出力（２デジタルビット）は、高速非接触データリンクを介してガントリーの静止部に伝送される。ガントリーの静止部上のＦＰＧＡ７０４は単に、アクティブな比較器７０３、７０６の数をカウントする。この実施形態によれば、決定部７０７はガントリーの回転部に配置される。ＦＰＧＡ７０４はガントリーの静止部に配置される。本発明によれば、決定部７０７の少なくとも一部をガントリーの回転部に配置すればよい。
【００４５】
図８は、比較器７０３、７０６の異なる複数の出力電圧をΔＵｏｕｔ，ｒｅｆの関数として示している。比較器７０６は電圧特性８０６を有する。比較器７０３は電圧特性８０５を有する。状態の選択は比較器の出力８０５、８０６に依存する。
【００４６】
図８は、ＦＰＧＡ７０４のロジックを示している。双方の比較器７０３、７０６がアクティブである場合、＋状態８０３が生じる。一方の比較器７０３、７０６のみがアクティブである場合、０状態８０２が生じる。何れの比較器７０３、７０６もアクティブでない場合、−状態８０１が生じる。
【００４７】
決定部７０７はまた、５レベルコントローラにも一般化され得る。その場合、４つの比較器が用いられることになり、データリンクは（図７に示した実施形態における２デジタルビットと異なり）４ビットを伝送しなければならない。しかしながら、５つの異なる制御状態のみが存在するので、これらの４ビットは３ビットに削減され得る。
【００４８】
図９は、コンピュータ断層撮影ガントリー９１の構成の典型的な一実施形態を示している。ガントリー９１は、高周波電力源９８に接続された静止部９２と、静止部９２に対して回転するように適応された回転部９３とを有している。Ｘ線源９４及びＸ線検出器９５が、テーブル９７上に位置付けられた患者の周りを回転可能なように、対向し合う位置で回転部９３に取り付けられる。Ｘ線検出器９５及びＸ線源９４は、Ｘ線検出器９５及びＸ線源９４を制御し且つＸ線検出器９５の検出結果を評価するように適応された制御・分析ユニット９９に接続されている。
【００４９】
なお、用語‘有する’はその他の要素又はステップ（段階）を排除するものではなく、‘ａ’又は‘ａｎ’は複数であることを排除するものではない。また、相異なる実施形態に関連して説明された複数の要素が組み合わされてもよい。
【００５０】
また、請求項中の参照符号は請求項の範囲を限定するものとして解されるべきではない。
【符号の説明】
【００５１】
９１    コンピュータ断層撮影ガントリー
９２    ガントリーの静止部
９３    ガントリーの回転部
９４    Ｘ線源
９５    Ｘ線検出器
９７    テーブル
９８    高周波電力源
９９    制御・分析ユニット
１０１  ＤＣ入力電圧
１０２  ＤＣ−ＡＣコンバータ
１０３  共振インダクタンス
１０４  共振キャパシタ
１０５  変圧器
１０６  整流器
１０７  高電圧出力
１０８  出力電圧
２０１  ＤＣ入力電圧
２０２  ＤＣ−ＡＣコンバータ
２０３  ＤＣ−ＡＣコンバータ
２０４  共振インダクタンス
２０５  共振キャパシタ
２０６  整流器
２０７  寄生キャパシタ
２０８  ＤＣ入力電圧
２０９  共振電流
３０１  ＤＣ入力電圧
３０２  ＤＣ−ＡＣコンバータ
３０３  ＤＣ−ＡＣコンバータ
３０４  共振インダクタンス
３０５  共振キャパシタ
３０６  整流器
３０７  寄生キャパシタ
３０８  ＤＣ入力電圧
３０９  共振電流
４０１  ＤＣ入力電圧
４０２  ＤＣ−ＡＣコンバータ
４０３  ＤＣ−ＡＣコンバータ
４０４  共振インダクタンス
４０５  共振キャパシタ
４０６  整流器
４０７  寄生キャパシタ
４０８  ＤＣ入力電圧
４０９  共振電流
５０１  予測器
５０２  決定部
５０３  コントローラ
５０４  制御装置
５０５  Ｕｏｕｔ
５０６  ＵＣ
５０７  制御値
５０８  Ｕｒｅｆ
５０９  情報インタフェース
５１０  情報インタフェース
５１１  情報インタフェース
５１２  情報インタフェース
５１３  ΔＵｏｕｔ，−
５１４  ΔＵｏｕｔ，０
５１５  ΔＵｏｕｔ，＋
５１６  ΔＵｏｕｔ，ｒｅｆ
６０１  プラスレベルエネルギー
６０２  要求エネルギー
６０３  印加エネルギー
６０４  ０レベルエネルギー
６０５  マイナスレベルエネルギー
７０１  中央値計算ユニット
７０２  中央値計算ユニット
７０３  比較器
７０４  論理ユニット
７０５  決定部の実施形態
７０６  比較器
７０７  決定部
８０１  マイナス状態
８０２  ０状態
８０３  プラス状態
８０４  比較器の電圧特性
８０５  比較器２の電圧特性
８０６  比較器１の電圧特性
８０７  決定部の動作のモード
【図１】
2011521761.tif 000003
【図２】
2011521761.tif 000004
【図３】
2011521761.tif 000005
【図４】
2011521761.tif 000006
【図５】
2011521761.tif 000007
【図６】
2011521761.tif 000008
【図７】
2011521761.tif 000009
【図８】
2011521761.tif 000010
【図９】
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【国際調査報告】
2011521761.tif 000012
2011521761.tif 000013