DE4020939C2

DE4020939C2 - Optische Nachrichtenverbindung

Info

Publication number: DE4020939C2
Application number: DE4020939A
Authority: DE
Inventors: Uri Veckstein; Simha Levene; Dan Zahavi
Original assignee: Picker Medical Systems Ltd
Current assignee: Philips Medical Systems Technologies Ltd
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2010-07-01
Also published as: DE4020939A1; US5134639A; IL90853A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Datenübertragungseinrichtun gen, insbesondere für eine Computer-Tomographie-Abtastein richtung (CT), um Daten und andere Steuersignale wirksam und zuverlässig zwischen einem stationären Bauteil und einem rotierenden Bauteil zu übertragen.

Die meisten Computer-Tomographie-Abtasteinrichtungen, die heutzutage in Benutzung sind, sind so ausgelegt, daß sie entweder als "Dreh-Dreh"- (dritte Generation) Abtasteinrich tungen oder "Nur-Dreh-" (vierte Generation) Abtasteinrichtun gen ausgelegt sind. Eine "Dreh-Dreh"-Abtasteinrichtung ist eine solche, bei der sowohl die Röntgenstrahlröhre als auch die Detektorgruppe auf einem gemeinsamen Rotor befestigt sind, der auf einem stationären Bauteil um eine zentrische Achse drehbar ist. Eine "Nur-Dreh"-Abtasteinrichtung ist eine solche, bei der nur die Röntgenstrahlröhre auf einem statio nären Bauteil um eine zentrische Achse drehbar ist. In beiden Fällen ist das stationäre Bauteil mit einer zentrischen axialen Öffnung versehen, die konzentrisch mit der Drehachse der Röntgenstrahlröhre verläuft. Die Öffnung hat eine axiale Länge, die größer ist als die Höhe einer normalen Person, und einen Durchmesser, der ausreichend groß ist, damit ein vornüber geneigter Patient in die Abtasteinrichtung und aus ihr heraus längs der zentrischen Achse bewegt werden kann. Aufgrund dieser Konfiguration in Abtasteinrichtungen der dritten Generation ist die Röntgenstrahlröhre auf einem drehbaren Ring befestigt, der in Lagern geführt ist, die von einem stationären Ring auf dem stationären Bauteil aufgenom men werden.

Bei der Dreh-Dreh-Abtasteinrichtung muß zum Betreiben der Röntgenstrahlröhre eine elektrische Leistung in der Größen ordnung von 20 bis 60 kW auf das drehbare Bauteil übertragen werden, und die End-Betriebsspannung im Bereich von 100 bis 150 kV muß in die Röhre eingespeist werden. Zusätzlich müssen Daten aus der Detektorgruppe bei den Dreh-Dreh-Abtasteinrichtungen auf ein Verarbeitungsgerät übertragen werden, das stationär bleibt. Steuersignale müssen in den Rotor einge speist werden, um u. a. den Betrieb der Röntgenröhre zu steuern. In herkömmlicher Weise werden die erforderliche Leistung und die Daten (einschließlich Steuersignalen) auf das drehbare Bauteil und von diesem weg über flexible Hochspannungskabel für die Energiezuführung und abgeschirmte Kabel für die Daten übertragen. Hierzu werden Kabelaufnahme- oder -abspulsysteme verwendet, die wenigstens eine vollstän dige Umdrehung des drehbaren Bauteiles ermöglichen.

In jüngerer Zeit sind neue Entwicklungen zur Übertragung sowohl von Daten als auch von Energie auf das drehbare Bauteil bzw. von dem drehbaren Bauteil vorgeschlagen worden. Es wird hierzu auf die US-Patentanmeldung 220.680 vom 18. Juli 1988 mit dem Titel "Power Transfer Apparatus Particular ly for CT Scanner" verwiesen. Mit dieser Anmeldung wird ein Übertragungsverfahren mit induktiver Leistung vorgeschlagen, bei dem auf flexible Kabel und Aufspulsysteme für die Leistungsübertragung verzichtet werden kann.

Zum Beispiel sind aus dem US-Patent 4.794.796 Datenübertra gungseinrichtungen bekannt, die eine Übertragung von Daten aus einer Drehvorrichtung in einen stationären Teil über einen drehenden Wellenleiter übertragen.

Eine andere Datenübertragungsvorrichtung ist Gegenstand des US-Patentes 4.259.584. Hierbei werden Daten, die vom Detektor eines CT-Abtasters erzeugt werden, auf eine stationäre Verarbeitungseinrichtung übertragen, die einen Ring aus lichtleitendem Material verwendet, der um den Drehmittelpunkt des drehenden Bauteils gebogen ist. Eine Lichtquelle emit tiert Lichtsignale, die den Datensignalen entsprechen, welche auf die Oberfläche eines Ringes aus lichtleitendem Material übertragen werden. Der Ring leitet die Lichtsignale über seinen gesamten Umfang und hat eine Kopplungsstelle, an der ein Lichtempfänger auf dem stationären Teil der Abtast vorrichtung angeordnet ist.

Andere Datenübertragungsvorrichtungen, die insbesondere zur Verwendung bei CT-Systemen ausgelegt sind, sind in den US-Patenten 4.323.781 und 4.427.983 beschrieben, bei denen die Daten, die aus einem drehenden ringförmigen Teil auf einen stationären ringförmigen Teil übertragen werden, durch diskrete Vielfachanordnungen von Sendern und Empfängern erzielt werden.

Optische Nachrichtenverbindungen, bei denen hohle Rohre angewendet werden, sind bisher wegen der Schwierigkeiten bei der Konstruktion solcher Rohre mit geeigneten Oberflächen nicht verwendet worden. Solche geeigneten Oberflächen müssen sehr stark reflektierend und glatt sein, damit sichergestellt ist, daß der Reflexionswinkel an der Wand des Rohres gleich dem Auftreffwinkel auf die Wand des Rohres bei minimaler Lichtdiffusion ist. Selbst wenn der innere Umfang des hohlen Rohres die geeignete Oberfläche hätte, war die Fachwelt bisher der Auffassung, daß das hohle Rohr, das eine gekrümmte Form hat, die erforderlich ist, um das Rohr über dem Rotor zu befestigen, Lichtstrahlendivergenzen verursachen würde. Derartige Divergenzen würden natürlich die Anzahl von Reflexionen erhöhen und dadurch die Intensität des Licht empfänger erreichenden Lichtes schwächen. Die Lichtintensität am Empfänger ist durch folgende Gleichung gegeben:

I_r = I_oRⁿ

wobei
I_o = die ursprüngliche Lichtintensität
R = die Reflexionsfähigkeit, und
n = die Anzahl der Reflexionen

Da R ein Bruchteilswert ist, ergibt sich, daß bei einer Erhöhung der Anzahl von Reflexionen die Lichtintensität am Empfänger drastisch abnimmt. Weil die Divergenz von Licht strahlen in lichtleitendem Material so gering wie möglich gehalten wird, und die Reflexionsfähigkeit verhältnismäßig hoch ist, sind derartige Materialien, obgleich sie teuer sind, für optische Nachrichtenverbindungen gewählt worden, insbesondere dort, wo der Pfad gekrümmt und das Licht inkohärent ist.

Der Stand der Technik zeigt die Übertragung von Daten und Steuersignalen unter Verwendung entweder von lichtleitendem Material, das um die Drehmitte gekrümmt ist (z. B. US-Patent 4.259.584), oder eines drehbaren Wellenleiters mit Sendern bzw. Übertragern, die mit ihm gekoppelt sind, d. h. auf dem Rotor befestigt sind, während Empfänger auf dem Stator befestigt sind (siehe z. B. US-Patent 4.796.183). Es werden mehr Empfänger als Sender verwendet, um die Auswertung von mehr als einem "Kanal" im Wellenleiter gleichzeitig zu ermöglichen. Wellensenken sind vorgesehen, um den kreisförmi gen Wellenleiter in eine Vielzahl von Teilpfaden zu untertei len. Die vorgenannte Patentschrift erläutert, daß im Falle einer Übertragung vom Stator auf den Rotor der Wellenleiter auf dem Stator und zusammen mit den Sendern befestigt ist, während die Empfänger auf dem Rotor befestigt sind. Somit ist nach diesem Patent der Wellenleiter entweder mit dem Stator oder mit dem Rotor befestigt, oder es ist ein Wellenleiter mit dem Stator und ein anderer Wellenleiter mit dem Rotor für die Übertragung von Steuer- und Datensignalen, wahlweise zum und vom Stator, befestigt. Beim Stand der Technik sind entweder eine Vielzahl von komplizierten Wellenleitern oder festes, lichtübertragendes Material, mit dem Rotor um die Statorachse drehend, zum Senden und Empfangen von Daten und Steuersignalen erforderlich.

Somit übertragen die bekannten Anordnungen Steuer- und Datensignale in den drehenden Teil des Portals (gantry) und aus diesem in einer Weise, die eine kontinuierliche Drehung des Gestells über viele Windungen ermöglicht, ohne daß ein Reversieren und Rückführen auf den Null-Grad-Punkt erforder lich ist, wie dies notwendig ist, wenn Kabel zur Kopplung des drehenden Teiles des Portals mit dem stationären Teil des Portals verwendet werden. Die bekannten Anordnungen, die zur Übertragung von Signalen in den drehenden Teil des CT-Portals und aus diesem heraus verwendet werden, machen jedoch komplizierte und aufwendige Mikrowellen- oder feste Lichtübertragungsmaterialien erforderlich.

Aus der DE 28 46 526 A1 ist eine Vorrichtung zum Übertragen von Signalen zwischen einem rotierenden und einem feststehenden Teil bekannt, bei der ein um ein Drehzentrum gekrümmter Ring aus lichtleitendem Material vorgesehen ist, auf dessen Oberfläche eine Lichtquelle strahlt, die den zu übertragenden Signalen entsprechende Lichtsignale ausstrahlt. Der gekrümmte Ring ist so ausgebildet, daß er das eingestrahlte Licht über seinen gesamten Umfang weiterleitet und mindestens eine Kopplungsstelle aufweist, an der ein Lichtempfänger angeordnet ist. Hierbei werden zur Übertragung von Signalen in den und von dem rotierenden Teil des CT-Portals komplizierte und aufwendige massive lichtübertragende Materialien oder Mikrowellen übertragende Vorrichtungen erforderlich.

Des weiteren ist aus der DE 37 04 603 A1 eine Lichtwellenleiter-Schleifringvorrichtung zum Koppeln eines optischen Signals zwischen einem ersten und einem zweiten relativ zum ersten bewegbaren Teil bekannt, die einen sich in Längsrichtung erstreckenden äußeren Mantel und einen inneren Kern und einen parabolischen Brechungsindexgradienten aufweist, in der sich das optische Signal in Längsrichtung ausbreitet. Eine derartige Vorrichtung verwendet als Lichtleitung massive optische Fasern, nicht jedoch Lichtwellenhohlleiter.

Schließlich ist bei einer optischen Datenübertragungsvorrichtung nach DE 35 30 939 A1 zur Datenübertragung zwischen einem beweglichen und einem feststehenden Teil bekannt, daß der eine Teil eine Reihe von Lichtsendern aufweist, die nebeneinander liegend angeordnet sind und deren Licht den zu übertragenden Daten entsprechend moduliert ist, daß der andere Teil eine Reihe von Lichtempfängern aufweist, die den Lichtsendern gegenüberliegen, wobei die Abstände der Lichtsender und der Licht empfänger so ausgelegt sind, daß eine kontinuierliche Datenübertragung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Teil erfolgt. Auch hier sind die Lichtwellen leiter nicht als Lichtwellenhohlleiter, sondern als massive Leiter ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist, Nachrichtendaten und Steuersignale zwischen den drehenden und stationären Teilen eines CT-Portals auf einfache, effektive und kostengünstige Weise zu erzielen, wobei hohle Rohre als Lichtleiter verwendet werden, um die Intensität der Lichtstrahlen zu erhöhen.

Dies wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü che.

Mit der Erfindung wird die Übertragung sowohl von Steuersignalen aus dem stationären Teil des Portals auf den drehenden Teil des Portals als von Daten und/oder Steuersignalen aus dem drehenden Teil des Portals auf den stationären Teil des Portals unter Verwendung eines hohlen Lichtleiters, der spiegelnde Innenflächen aufweist, ermöglicht. Ein Teil der spiegelnden Flächen des hohlen Lichtleiters rotiert, während ein anderer Teil der spiegelnden Flächen des hohlen Lichtleiters stationär ist.

Die Erfindung schafft eine optische Nachrichtenverbindung, die sich durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 20 auszeichnet.

Ein gekrümmter hohler Lichtleiter hat rechteckförmigen Querschnitt, der in Teile unterteilt ist, wobei ein Teil mit dem Rotor des CT-Portals rotiert und der andere Teil mit dem Stator des CT-Portals stationär ist. Auf einer Wand des hohlen Lichtleiters, entweder auf der rotierenden oder der stationären Seite, je nach der Richtung des Informationsflus ses, d. h. der Datensignale und/oder Steuersignale, sind eine Vielzahl von lichterzeugenden Sendern angeordnet, die längs des Umfangs des hohlen Lichtleiters befestigt sind. Gegenüber jedem Sender innerhalb des hohlen Lichtleiters ist ein Spiegel im Winkel von ca. 45° angeordnet, um übertragene Lichtstrahlen in den Lichtleiter in einer Richtung etwa parallel zur Tangente an den Kreis zu projizieren, welcher koaxial zu dem gekrümmten hohlen Lichtleiter an der Stelle ist, an der der Lichtstrahl auf den Spiegel auftrifft. Nach Durchlaufen mindestens eines Teiles des Lichtleiters werden die übertragenen Strahlen auf einen Lichtdetektor oder Empfänger über einen Spiegel innerhalb des hohlen Lichtlei ters, der ebenfalls im Winkel von z. B. 45° geneigt ist, reflektiert.

Die optische Nachrichtenverbindung weist vorzugsweise eine Vielzahl derartiger hohler Lichtleiter auf. Der Querschnitt eines jeden hohlen Lichtleiters ist vorzugsweise rechteck förmig. Die Innenseiten der Wände der hohlen Lichtleiter sind glatt und gut reflektierend.

Ein weiteres Merkmal des hohlen Lichtleiters besteht in der Verwendung von Linsen zur Erhöhung der Intensität der Lichtstrahlen, die aus dem Lichtleiter ausgekoppelt werden. Die Verwendung von Linsen wird ermöglicht durch die niedrige Divergenzrate der Lichtstrahlen beim Durchlaufen der Licht leiter.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mit den Innenwandungen des hohlen Lichtleiters ein Film aus aluminisiertem MYLAR (Polyäthylen-Terephthalat) verbunden, der auf einer Polystyrolbasis befestigt ist. Das aluminisier te MYLAR ist glatt und hat einen Reflexionsgrad von etwa 0,98. Die Polystyrolbasis ermöglicht die Verbindung des reflektierenden MYLAR auf den Innenwandungen des Lichtlei ters. Damit wird ein preiswerter, stark reflektierender und effizienter hohler Lichtleiter erzielt. Vorzugsweise ist etwa die Hälfte der reflektierenden Wandungen mit dem Stator und etwa die Hälfte der reflektierenden Wandungen mit dem Rotor des CT-Portals befestigt.

Die Licht übertragende Vorrichtung weist beispielsweise eine Licht emittierende Diode (LED) auf, und die Licht anzeigende oder empfangende Vorrichtung enthält eine fotoempfindliche Diode (PSD).

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann jeder der Vielzahl von Lichtleitern in mindestens zwei Kanäle unter teilt sein, die gleichzeitig Daten oder Steuersignale empfangen und/oder senden. Dies bedeutet, daß jeder Kanal zur gleichen Zeit wie der andere Kanal Signale (Daten oder Steuersignale) entweder senden oder empfangen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sieben derartiger hohler Lichtleiter zwischen Stator und Rotor vorgesehen. Somit stehen mindestens 14 Kanäle für die Nachrichtenübertragung zur Verfügung.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer optischen Nachrichtenver bindung zwischen dem Stator und dem Rotor eines Portals in einer Computer-Tomographie-Abtastein richtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Rotors und des Stators der CT-Abtasteinrichtung nach Fig. 1, wobei die optische Nachrichtenverbindung aus hohlen Lichtleitern be steht,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der optischen Nach richtenverbindung, die als Teil der Fig. 2 dort mit dem Kreis A bezeichnet ist,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 5 eine Seitenschnittansicht der hohlen Lichtleiter mit einem Lichtempfänger und einem Lichtsender, die auf einem der Leiter befestigt sind,

Fig. 6 eine Aufsicht längs der Linie 6-6 der Fig. 5, in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht von Stator und Rotor mit den hohlen Lichtleitern, sowie herausgezogen darge stellt eine Empfängereinheit,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines hohlen optischen Lichtleiters mit darauf befestigten Empfängern und Sendern zur Erzielung von Doppelkanälen für die Nachrichtenübermittlung in dem einzelnen hohlen optischen Lichtleiter, und

Fig. 9 eine Strahldarstellung zur Unterstützung der Erläu terung der optischen Charakteristiken des hohlen Lichtleiters.

Fig. 1 zeigt in Blockschaltbildform eine CT-Einrichtung 11. Die Erfindung befaßt sich mit den Teilen der CT-Einrichtung, die sich auf die optische Nachrichtenverbindung 12 zwischen dem Stator 13 und dem Rotor 14 der CT-Einrichtung beziehen. Der Rotor und der Stator der CT-Einrichtung bilden zusammen ein Portal (gantry) 16. Der Rotor des Portals weist die Röntgenstrahlquelle 17 und die Detektorgruppe 18 auf. Der Rotor dreht sich um eine zentrische Achse 19 und ergibt damit Dichtedaten des Patienten, die auf Röntgenstrahlen anspre chen, welche einen auf einem Bett 22 innerhalb des Portals liegenden Patienten 21 durchlaufen, und auf die Detektoren der Detektorgruppe 18 auftreffen.

Auf diese Weise werden Dichtedaten während der Drehung des Rotors um den Patienten gewonnen. Die Drehung des Rotors um den Patienten macht es möglich, daß Röntgenstrahlen aus der Quelle durch den Patienten in unterschiedlichen Winkelposi tionen hindurchtreten und auf die Detektorgruppe 18 auftref fen.

Die Detektorgruppe 18 besteht aus einer Vielzahl individuel ler Detektoren. Diese Detektoren wandeln die angezeigten Röntgenstrahlen in elektrische Signale um, nachdem die Röntgenstrahlen den Patienten an einer Vielzahl von Stellen durchlaufen haben. Die Schwächung der Röntgenstrahlen durch den Körper des Patienten bewirkt, daß die angezeigten Röntgenstrahlen eine sich ändernde Intensität haben. Die angezeigten Röntgenstrahlen werden so verarbeitet, daß sie ein Röntgenbild ergeben.

Bisher wurden die angezeigten Signale auf die Datenverarbei tungseinrichtung über Kabel übertragen. Die Verwendung von Kabeln zur Verbindung des drehenden Teils des Portals mit dem Stator und/oder der Steuer- und Verarbeitungseinrichtung ist eine Beschränkung in der Bewegungsfreiheit des Rotors des Portals. Bei Verwendung von Kabeln mußte der Rotor nach jeweils einer Drehung von 360° um die Mittelachse in die Nullposition zurückgeführt werden, damit die Kabel nicht ineinander verschlungen wurden und zu Bruch gingen.

Bei der vorerwähnten Patentanmeldung wurden Vorkehrungen getroffen, um die Leistungskomponenten des Rotors oder des Stators ohne Verwendung von Kabeln zu koppeln. Durch Kopplung der Daten- und Steuersignale mit dem Rotor über eine optische Nachrichtenverbindung wird eine kontinuierliche Drehung des Rotors um den Patienten möglich. Dies bedeutet, daß der Rotor nicht länger in seiner Drehbewegung beschränkt und auf die Drehung nur um eine Umdrehung begrenzt ist. Die Verbindung der Daten- und Steuersignale zwischen dem Rotor und der Steuer- und Verarbeitungseinrichtung, die Teil der CT-Ein richtung ist, wird durch Verwendung der optischen Nachrich tenverbindung 12 erreicht.

Daten aus jedem der Detektoren der Detektorgruppe 18 werden über einen Modulator oder Codierer 23 übertragen. Vom Codierer 23 werden die codierten Signale an eine Verteiler- oder Multiplexereinheit 24 gesendet. Aus der Multiplexerein heit 24 werden die Daten und/oder Steuersignale an eine Lichtübertragungsvorrichtung bzw. Lichtsendervorrichtung 26 gegeben. In der Praxis sind eine Vielzahl von Übertragungs vorrichtungen vorgesehen. Sie sind als die vier Übertrager (TD) 26a-26d bezeichnet. Die Übertrager sind alle mit dem Verteiler 24 verbunden. Aus Vereinfachungsgründen sind die Verbindungsleitungen von den Übertragern (TD) zum Verteiler 24 nur durch Pfeile dargestellt.

Die Übertrager bzw. Sender sind in der Zeichnung auf der Drehseite der Nachrichtenverbindung angeordnet dargestellt. Auf der Statorseite der Nachrichtenverbindung sind eine Vielzahl von Lichtempfängern vorgesehen. Sie sind durch die beiden Lichtempfänger (RD) 27a, 27b dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtempfänger um 180° und die Lichtübertrager um 90° gegeneinander versetzt.

Die Empfänger 27a und 27b sind mit Demodulatoren oder Dekodierern 28a und 28b verbunden. Die Decodierer sind über eine Schaltvorrichtung SW1, z. B. einen Multiplexer, mit einem Bildprozessor 29 gekoppelt. Die decodierten Signale werden in der für den Fachmann auf dem CT-Gebiet bekannten Weise so übertragen, daß ein Bild auf dem Monitor 31 entsteht. Der Bildprozessor 29 arbeitet mit einem Speicher 32 und nimmt zusammen mit anderen Einheiten in der CT-Einrichtung Steuer- und Zeitsignale aus der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 33 auf. Der Bildprozessor 29 weist an sich bekannte Einheiten auf, um Bilddarstellungen aus den Daten der Detektorgruppe zu erzeugen, beispielsweise Verstärker, Digital-Analog-Wandler und Rückprojektionsvorrichtungen. In ähnlicher Weise enthal ten die Decodierer 28a und 28d bekannte Schaltanordnungen, z. B. Verstärker und Analog-Digital-Wandler.

Um Steuersignale aus der CPU 33 mit Komponenten am Rotor zu koppeln, wird die zweiwegige optische Nachrichtenverbindung verwendet. Die Lichtsender und die Lichtempfänger, die integrale Bestandteile der zweiwegigen optischen Nachrichten verbindung sind, werden durch Steuersignale gesteuert, die in der CPU 33 gebildet werden.

Die Steuersignale aus der CPU 33 werden über eine Schaltein heit SW2 übertragen, die ein Multiplexer sein kann und die mit einer Vielzahl von Modulatoren oder Codierern 34a-34d verbunden dargestellt ist. Die Codierer sind mit Sendern 36a-36d auf dem Stator des Portals verbunden. Somit sind codierte Signale aus den Codierern 34a-34d über die Steuer signalsender 36a-36d gekoppelt, die auf der Statorseite der optischen Nachrichtenverbindung 12 befestigt sind. Die übertragenen Steuersignale werden durch die optische Nach richtenverbindung an ein Paar von Empfängern 37a und 37b geführt, die als Steuersignalempfänger RC dargestellt und um 180° auf dem Rotor versetzt angeordnet sind.

Die Einrichtung zum Arbeiten mit den empfangenen Steuersig nalen ist in Fig. 1 gezeigt. Der Empfänger 37b ist beispiels weise mit der Verstärkervorrichtung 38 zum Verstärken der empfangenen Signale verbunden. Das verstärkte, empfangene Steuersignal wird in der Decodier- oder Demoduliereinheit 39 decodiert oder demoduliert. Die decodierten Signale können verwendet werden, um die Zeitsteuer-Schalteinheit 41 zu betreiben und/oder den Betrieb einer Arbeitseinheit, z. B. der Röntgenstrahlröhre 42 zu steuern.

Die optische Nachrichtenverbindung ist eine zweiwegige Nachrichtenverbindung. Sie koppelt Daten und/oder Steuersig nale zwischen der Detektorgruppe und der Verarbeitungsschaltung sowie zwischen der CPU der Einrichtung und verschiedenen Einheiten des Rotors. Sowohl die Datensignale als die Steuersignale können gleichzeitig in Übereinstimmung mit der optischen Nachrichtenverbindung gesendet werden.

In Fig. 2 ist die optische Nachrichtenverbindung 12 sowohl mit der Rotoreinheit 14 als mit der Statoreinheit 13 befest igt dargestellt. Die optische Nachrichtenverbindung nach Fig. 2 weist eine Vielzahl von hohlen Lichtleitern mit rechteck förmigem Querschnitt auf.

Sowohl der Rotor als der Stator sind mit einer Bohrung 46 zur Aufnahme des Patienten versehen. Zusätzlich sind auf dem Rotor die Röntgenquelle 17 und die Detektorgruppe 18 darge stellt. Der Rotor selbst läuft auf Rollenlagern 47 um, die zwischen Rotor und Stator angeordnet sind. Die optische Nachrichtenverbindung 12 ist innerhalb eines mit A darge stellten Kreises angeordnet. Details der optischen Nachrich tenverbindung innerhalb des Kreises A sind in Fig. 3 im einzelnen gezeigt.

Fig. 3 zeigt die optische Nachrichtenverbindung 12, wobei ein Teil integral mit dem Stator 13 und ein anderer Teil integral mit dem Rotor 14 ausgebildet ist. In Fig. 3 sind ferner gestrichelt eine Lichtcodier- und -übertragungseinheit dargestellt, die als ein Datensignalsender (TD) 26a und als ein codierter Lichtsignalempfänger (RD) 27a dargestellt sind.

Der Signalsender, der codierte elektrische Signale in codierte Lichtsignale umwandelt, weist eine Licht emittieren de Diode (LED) 51 zusammen mit einer Verstärkungs- und Modulier- oder Codierschaltung auf, die auf einer Schaltungs platte 52 befestigt ist. In ähnlicher Weise weist die Empfängereinheit 27a, die Lichtsignale in elektrische Signale umwandelt, eine photoempfindliche Diode (PSD) 53 auf, die auf einer PC-Platte 54 befestigt ist, auf der eine Verstärkungs- und Decodier- oder Demodulier-Schaltung bekannten Aufbaues angeordnet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 3 sind sieben getrennte hohle Lichtleiter 56a-56g darge stellt, die in der optischen Nachrichtenverbindung enthalten sind.

Jeder hohle Lichtleiter weist Streifen aus reflektierendem Material auf, die mit dem Stator befestigt sind, z. B. die Streifen aus reflektierendem Material 57 und 58, die recht winklig zueinander längs des Stators angeordnet sind. Zusätzlich sind Streifen aus reflektierendem Material 59 und 61 vorgesehen, die mit dem Rotor verbunden sind. Die Streifen aus reflektierendem Material kleiden die Innenwände aus, die einen rechteckförmigen Querschnitt haben, der spiegelähnlich ausgebildet ist. Licht im Leiter wird somit von den Innenwän den reflektiert, wenn das Licht den Leiter durchläuft. Die Streifen, die senkrecht zum Rotor und Stator orientiert dargestellt sind, z. B. die Deck- und Bodenstreifen, sind mit Unterteilungen befestigt, z. B. den Unterteilungen 62 und 63, die sich senkrecht zur Stirnseite des Stators und des Rotors erstrecken. Die Unterteilungen bestehen vorzugsweise aus Federstahl.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat jeder hohle Lichtleiter einen mittleren Durchmesser von etwa 880 mm. Der Querschnitt eines jeden Lichtleiters ist ein rechteckförmiger hohler Abschnitt von 7 × 10 mm, wobei die Dimension von 10 mm den Abstand zwischen dem reflektierenden Material, das mit den Stirnseiten des Rotors und des Stators verbunden ist, darstellt. Die Dimension von 7 mm ist der Abstand zwischen dem reflektierenden Material, das mit den Unterteilungen, z. B. den Unterteilungen 62 und 63 befestigt ist. Bei einer bevorzugten Ausführung ist das reflektierende Material eine Polystyrolbasis mit einem damit verbundenen Polyäthylen- Terephthalat-Film, auf dem Aluminium durch Vakuumverdampfen aufgedampft ist. Die Gesamtdicke des Materiales, das eine reflektierende Oberfläche bildet, beträgt etwa 1 mm.

Es sind Vorkehrungen vorgesehen, um die hohlen Lichtleiter der optischen Nachrichtenverbindung staubfrei zu halten. Insbesondere verhindern Staubabschirmbürsten, z. B. die Bürste 64, die auf der Oberseite der hohlen Lichtleiter dargestellt ist, und Staub abschirmende Bürsten 66, die am Boden der hohlen Lichtleiter dargestellt sind, das Eindringen von Staub in die hohlen Lichtleiter.

Fig. 4 zeigt im einzelnen den Mechanismus zum Übertragen von Lichtstrahlen in die hohlen Lichtleiter und aus den hohlen Lichtleitern. Insbesondere ist in Fig. 4 ein Signalübertrager bzw. Signalsender, z. B. eine Einheit 36a, in unmittelbarer Nähe einer Öffnung im oberen hohlen Lichtleiter dargestellt. Die Einheit 36a weist eine gedruckte Schaltungsplatte 67 auf, auf der verschiedene Komponenten zum Codieren der Steuersig nale und eine lichtempfindliche Diode (LED) angeordnet sind. Licht wird durch die LED erzeugt, welche auf die codierten Steuersignale anspricht, und wird über die Öffnung 68 im Streifen 57 aus reflektierendem Material übertragen. Das Licht trifft auf den Spiegel 69. Der Spiegel ist vorzugsweise im Winkel von 45° gegen die Längsseitenwandungen (oder Streifen, z. B. die Streifen 58, 59) des hohlen Lichtleiters geneigt. Somit wird Licht in den hohlen Lichtleiter gerichtet und erstreckt sich in Umfangsrichtung den hohlen Lichtleiter entlang.

Mit dem Rotor ist eine Signalempfängereinheit 37a befestigt. Die Einheit weist eine PC-Platte 71 auf, auf der Komponenten zum Decodieren der empfangenen Lichtstrahlen und eine photoempfindliche Diode PSD 1 befestigt sind. Der Lichtstrahl 56a, der in dem hohlen Lichtleiter verläuft, trifft auf einen Aufnahmespiegel 72. Der Aufnahmespiegel ist vorzugsweise im Winkel von 45° zu der Längsseitenwand des Lichtleiters geneigt angeordnet. Der Aufnahmespiegel richtet die Licht strahlen durch die Öffnung 73 hindurch auf die photoempfind liche Diode PSD 1.

Die Öffnung 73 ist im Licht reflektierenden Material 59 ausgebildet. Eine Linse 75 kann in der Öffnung angeordnet sein. Vorzugsweise wird eine f/2,2 Linse verwendet. Aufgrund fehlender Divergenz der Lichtstrahlen können die Linsen auch vor dem Spiegel oder in der Öffnung angeordnet sein, die von dem Licht beim Eintritt in den hohlen Lichtleiter durchquert wird, und arbeiten auch dann einwandfrei.

Der Übertragungsspiegel 69 erstreckt sich bei einer bevorzug ten Ausführungsform 4 mm weit in den hohlen Leiter, von der Oberseite der reflektierenden Oberfläche 58 gerechnet. Der Empfängerspiegel 72 hat eine Höhe von 5 mm, von der reflek tierenden Oberfläche 59 gerechnet. Zwischen den Oberflächen 58 und 59 beträgt der Abstand 10 mm. Es ist somit ein ausreichender Abstand für den Spiegel 72 am Rotor vorhanden, damit der Spiegel 69 auf den Stator aufgebracht werden kann.

Fig. 5 zeigt eine andere Querschnittsansicht der hohlen Lichtleiter. Hierbei ist eine Befestigungsaussparung 76 in der Statorseite und entweder eine Steuersignalübertragungs einheit oder eine Datenempfangseinheit in der Aussparung 76 befestigt. Die Lichtübertragungs- oder Lichtempfangseinheit ist mit 77 bezeichnet. Ein Flansch 78 bedeckt die Aussparung 76 und trägt dazu bei, daß die in der Aussparung befestigte Einheit geschützt und der Eintritt von Staub in die hohlen Lichtleiter verhindert wird.

Fig. 6 zeigt eine Vielzahl von Übertragern (Sendern) und Empfängern, die zum Übertragen von Licht in die hohlen Lichtleiter und/oder Empfangen von Licht befestigt sind. Jeder der sieben hohlen Lichtleiter ist durch strichpunktier te Linien angedeutet und mit den Bezugsziffern 56a-g der hohlen Lichtleiter versehen. Die Übertrager sind so darge stellt, daß sie einen geringeren Abstand haben als die Empfänger. Deshalb sind in Fig. 6 drei Übertrager T1, T2 und T3 sowie zwei Empfänger R1 und R2 dargestellt. Jeder der dargestellten Übertrager und Empfänger ist so gezeigt, daß die Licht übertragenden oder Licht empfangenden Dioden mit unterschiedlichen hohlen Lichtleitern gekoppelt sind. Eine Abdeckplatte 79 bedeckt die Aussparung 76. Leitungen zum Verbinden der Schaltung der Sender und Empfänger mit der Einrichtung sind beispielsweise mit 81 bezeichnet.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Stators 13 und des Rotors 14, wobei die gekrümmten hohlen Lichtleiter 56 und die Übertragungs- oder Empfangseinheit in Aussparungen 76a-e zusammen mit einer Lichtanzeige oder -empfangseinheit R1 festgelegt sind. Die oberen Bürsten zur Verhinderung des Eintritts von Staub und Schmutz sind mit 64 bezeichnet. Die Übertragungs- und Empfangseinheiten sind fest mit dem Stator oder dem Rotor mit Hilfe von Verbindungselementen verbunden, und Öffnungen, z. B. die Öffnung 83, in den Einheiten sind mit Öffnungen, z. B. der Öffnung 84, im Stator ausgerichtet. Die photoempfindliche Diode für die Einheit R1 ist mit 85 bezeichnet.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Merkmal der Erfindung, bei dem jeder der hohlen Lichtleiter in zwei getrennte Kanäle umgeformt werden kann, deren jeder in der Lage ist, gleich zeitig die Übertragung von getrennten Informationen zu handhaben. Beispielsweise zeigt Fig. 8 einen hohlen Licht leiter 56a, der aus getrennten Kanälen 86a und 86b besteht. Die Lichtübertrager T1, T2, T3 und T4, die jeweils um 90° voneinander versetzt sind, sind auf dem Rotor befestigt. Im Sendebetrieb übertragen sie die Daten aus der Detektorgruppe auf die Rotorseite des hohlen Lichtleiters zu den Empfängern R1 und R2, die auf dem Stator um 180° versetzt befestigt sind. In der in Fig. 8 gezeigten Position übertragen die Sender T2 und T4 jeweils Licht, das mit Daten codiert ist, die durch die Lichtempfänger R1 und R2 aufgenommen werden. Die Sender T1 und T3 werden nicht angeschaltet. Das gesamte Licht, das die Empfänger R1 und R2 passiert, erreicht blockierte Zonen, d. h. einen Teil des Lichtleiters, der kein reflektierendes Material aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei Licht absorbierendes Material anstelle von Licht reflektierendem Material vorgesehen. Die beiden blockierten Zonen sind als die Zonen 87 und 88 bezeichnet.

Wenn der Sender T4 am Empfänger R2 vorbeibewegt wird, wird er abgeschaltet und der Empfänger T3 wird angeschaltet. Wenn andererseits der Sender T2 den Empfänger R1 passiert, wird er abgeschaltet und der Sender T1 wird angeschaltet.

Jeder der nicht blockierten Kanäle der hohlen Lichtleiter kann unterschiedliche Information führen. Anstatt daß jeder hohle Lichtleiter einen einzelnen Kanal ausbildet, kann jeder hohle Lichtleiter eine Vielzahl von Kanälen, z. B. die beiden Kanäle nach Fig. 8, ausbilden, wobei der hohle Lichtleiter 56a zwei Übertragungszonen 89a und 89b aufweist. Die sieben hohlen Lichtleiter bilden somit vierzehn Kanäle zum Übertra gen von Informationen, Daten und Steuersignalen zwischen dem Stator und dem Rotor.

Der Lichtverlauf nach Fig. 9 zeigt das Fehlen einer Divergenz der reflektierten Strahlen in dem hohlen Lichtleiter. Der Verlauf nimmt einen Lichtfächerstrahl an, der über einen Bogen von ±10° von der Mittenlinie eines 8 mm breiten hohlen optischen Lichtleiters verläuft, dessen Radius 400 mm beträgt. Der zentrische Strahl 91 (voll ausgezogen darge stellt) des Strahlenbündels trifft auf die obere oder äußere Wand des hohlen optischen Lichtleiters, nachdem ein Sektor von 8,03° durchlaufen worden ist. Er wird von der äußeren Wand reflektiert und trifft wieder auf die äußere Wand auf, nachdem er einen Sektor von 16,06° durchlaufen hat, ohne daß er auf die Boden- oder Innenwand auftrifft. Für Strahlen innerhalb eines Innenkonus von ±5° ist die Innenwand nicht notwendig.

Ein zentrischer Strahl, der mit -8,07° austritt, verläuft tangential zur Innenwand und wird deshalb um den hohlen Lichtleiter mit nur der Hälfte der Anzahl von Reflexionen reflektiert. Nach der zweiten Reflexion prallt der zentrische Strahl um den kreisförmigen Lichtleiter in einer Serie von 22 Sektoren mit 16,06° ab. An keiner Stelle um den Kreis hat der zentrische Strahl einen Auftreffwinkel größer als ±8,03°.

Der zweite Strahl 92 (der als gestrichelte Linie dargestellt ist) ist sich nach rechts bewegend dargestellt und ergibt einen nach außen gerichteten Winkel von 10° zum zentrischen Strahl. Er wird von der Außenwand reflektiert, nachdem er einen Sektor von 2,8° durchwandert hat. Dann wird er von den Innen- und Außenwandungen reflektiert und durchquert aufein anderfolgende Sektoren, die alle einen Winkel von 6,87° haben. Dies zeigt wiederum ein überraschendes Fehlen einer Divergenz.

Der dritte Strahl 93 (der gestrichelt dargestellt ist) durchläuft Sektoren von 6,87° nach anfänglichem 4,07°. Somit ist die Anzahl von Reflexionen aufgrund der speziellen Geometrie der kreisförmigen hohlen Lichtleiter ein Minimum, wodurch die Strahldivergenz ein Minimum wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die LEDs Dioden der Firma Motorola Katalog Nr. MFOE1203 oder äquivalente Dioden. Die photoempfindlichen Dioden stammen von der Firma RCA, Katalog Nr. C30808 oder sind äquivalente Dioden. Die Sender und Empfänger werden z. B. von der Firma Fibronics Ltd. bezogen und haben folgende Daten:

Sender

Maximaler Eingangsstrom: 150 mA
Datenrate (CDP): 10 MNz
Typische Ausgangsleistung: 1 MWatt (0 dbm)
Differentielle Eingangszeilentreiber

Empfänger

Eingangsspannung: 9-12 V
Maximaler Eingangsstrom: TBD
Ohne Zeilentreiber: TBD
Datenrate: 10 Mbit/sec
Takt: 10 MHz
Dynamischer Bereich (Min.): 20 db
BER: 10¹²

Differentieller Ausgangszeilentreiber

Im Betrieb ist eine zweiwegige optische Nachrichtenverbindung vorgesehen, die so ausgebildet ist, daß sie in idealer Weise für die Übertragung von Steuer- und Datensignalen zwischen dem Rotor und dem Stator eines CT-Portals geeignet ist, d. h. zwischen der Steuer- und Verarbeitungsschaltung der CT-Ein richtung und der Steuer- und Datenerfassungsschaltung der CT-Einrichtung. Die zweiwegige hohle optische Nachrichtenver bindung weist eine Vielzahl von hohlen Lichtleitern auf. Jeder hohle Lichtleiter besteht aus glatten, hochreflektier enden Oberflächen, die sowohl mit dem Stator als dem Rotor befestigt sind. Codierte Lichtsignale, die durch Lichtquellen erzeugt werden, werden in den hohlen Lichtleiter übertragen, z. B. mit Hilfe von LEDs. Das übertragene Licht wird von lichtempfindlichen Festkörpervorrichtungen, z. B. PSDs, empfangen, die mit einer Schaltung kombiniert sind, welche die codierten Lichtsignale decodiert. Die kreisförmigen hohlen Lichtleiter weisen reflektierende Innenflächen auf, die aus aluminisiertem MYLAR bestehen, das einen Reflexions koeffizienten von etwa 0,98 hat.

Auf diese Weise wird eine preiswerte, zuverlässige und besonders gut reflektierende Oberfläche erzielt. Überraschen derweise ergeben die gekrümmten Deck- und Bodeninnenwandungen keine Divergenz der Lichtstrahlen. Die Seitenwandungen sind effektiv geradlinige parallele Wandungen, die deshalb keine Divergenz ergeben.

Mit der Erfindung wird die Umwandlung eines jeden der hohlen Lichtleiter in eine Vielzahl von getrennten Nachrichtenkanä len erzielt, indem die hohlen Lichtleiter in Lichtsperrzonen und Lichtübertragungszonen unterteilt werden.

Claims

1. Anordnung zur Übertragung von Daten zwischen einem Stator (13), einem Rotor (14) und einer lichtleitenden Vorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, daß
die lichtleitende Vorrichtung (12) als hohler Lichtleiter ausgebildet ist, der teilweise auf dem Stator (13) und teilweise auf dem Rotor (14) angeordnet ist,
eine Vorrichtung (17) zur Übertragung eines Lichtstrahles, der in Abhängigkeit von den zwischen Stator und Rotor übertragenen Informationen moduliert wird, vorgesehen ist,
eine Vorrichtung (27a, 27b, 28a, 28b) den modulierten Lichtstrahl aus dem hohlen Lichtleiter empfängt und demoduliert, nachdem der modulierte Lichtstrahl mindestens einen Teil des hohlen Lichtleiters durchlaufen hat, um diese Informationen zu erhalten,
der hohle Lichtleiter (12) innere Wände aufweist, die glatte reflektierende Flächen darstellen, um die Diffusion des reflektierten Lichtes so gering wie möglich zu halten, und Seitenwandungen sowie Deck- und Bodenwandungen besitzt, wobei eine der Seitenwandungen integral mit dem Stator, die andere Integral mit dem Rotor, eine der Deck- und Bodenwandungen integral mit dem Stator und die andere Deck- oder Bodenwandung integral mit dem Rotor ausgebildet ist, wobei die Deck- und Bodenwände Unterteilungen haben, die von dem Rotor in dem Raum zwischen Rotor und Stator gegen den Stator und von dem Stator gegen den Rotor in den Raumzwischenrotor und Stator verlaufen, und
eine Vorrichtung (29) diese Informationen auswertet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor (14) und Stator (13) Teile eines Portals (16) für ein Computer-Tomographie-System sind, daß die Informationen Daten aus Röntgenstrahl-Detektoren aufweisen, und daß die Vorrichtung (29) zur Auswertung der Informationen eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Erzeugen einer Bilddarstellung aus diesen Daten enthält.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Lichtleiter kreisförmig und koaxial mit dem Rotor angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Lichtleiter rechteckförmigen Querschnitt hat.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glatten reflektierenden Flächen aluminisiertes Polyäthylen-Terephtalat aufweisen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminisierte Polyäthylen-Terephtalat auf einer Polystyrolbasis befestigt ist, und daß die Polystyrolbasis auf den inneren Oberflächen des rechteckförmigen Querschnittes befestigt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungen Federstahl enthalten.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Übertragung eines modulierten Lichtstrahles in den hohlen Lichtleiter eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtstrahles und eine erste Spiegelvorrichtung aufweist, um den Lichtstrahl in den hohlen Lichtleiter zu richten.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Empfangen und Demodulieren des modulierten Lichtstrahles aus dem hohlen Lichtleiter eine zweite Spiegelvorrichtung aufweist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Spiegelvorrichtung im Winkel von 45° zu den Seitenwänden angeordnet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Demodulieren der Modulator-Lichtstrahlen eine fotoempfindliche Diodenvorrich tung aufweist, um den Lichtstrahl zu detektieren, der aus dem ersten hohlen Lichtleiter durch die zweite Spiegelvorrichtung gerichtet wird.

12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, die den Lichtstrahl aus dem hohlen Lichtleiter richtet, eine erste Linsensvorrichtung aufweist.

13. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, die den modulierten Lichtstrahl in den hohlen Lichtleiter richtet, eine zweite Linsenvorrichtung zischen dem Lichtstrahlgenerator und dem hohlen Lichtleiter aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linsenvorrich tung in den hohlen Lichtleiter eingebaut ist.

15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Unterteilung eines jeden hohlen Lichtleiters in eine Vielzahl von hohlen Lichtleiterkanälen vorgesehen ist, die durch Lichtsperrabschnitte getrennt sind.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Sender und Empfänger so befestigt sind, dass sie in den lichtleitenden Abschnitten der Kanäle miteinander in Verbindung stehen.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Empfängern auf dem Stator im wesentlichen um 180° versetzt in den lichtleitenden Abschnitten unmittelbar anschließend an Lichtsperrabschnitte auf den Teilen des hohlen Lichtleiters befestigt sind, dass vier Sender auf dem Rotor befestigt sind, und dass die Sender etwa 90° gegeneinander versetzt sind.

18. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Empfängern auf dem Rotor etwa 180° voneinander versetzt in lichtleitenden Abschnitten in unmittelbarer Nähe der Lichtsperrabschnitte des hohlen Lichtleiters, der auf dem Rotor befestigt ist, befestigt sind, und dass vier Sender auf dem Stator befestigt sind, die etwa um 90° gegeneinander versetzt sind.

19. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die verhindert, dass Staub in den hohlen Lichtleiter eindringt.

20. Optische Nachrichtenverbindung, gekennzeichnet durch einen rotierenden und einen stationären Teil,
eine Sende- und Empfangsvorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen dem stationären und dem rotierenden Teil, die aufweist:
einen hohlen Lichtleiter zum Übertragen von Lichtsignalen,
eine Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtsignalen,
eine Vorrichtung zum Codieren elektrischer Signale auf die Lichtsignale,
eine Vorrichtung zum Ankoppeln der codierten Lichtsignale an den hohlen Lichtleiter, um die Signale hindurchzuleiten,
eine Vorrichtung zum Empfangen der codierten Lichtsignale, die durch mindestens einen Teil des hohlen optischen Kanales übertragen werden,
eine Vorrichtung zum Decodieren der empfangenen codierten Lichtsignale, um die codierten Lichtsignale in elektrische Signale umzuwandeln, die eine Funktion der codierten Lichtsignale sind, und
eine Vorrichtung zum Auswerten der elektrischen Signale.

21. Optische Nachrichtenverbindung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von hohlen Lichtleitern.