JP2002028156A - 回転体・固定体間光伝送装置及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
回転体・固定体間光伝送装置及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光素子の数を効果的に減らして消費電力の低
減、信頼性の向上及び低コスト化を達成し、大容量・高
速伝送にも容易に対応できる回転体・固定体間光伝送装
置を提供する。 【解決手段】互いに対向する回転体１１と固定体１２と
の間でデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体
間光伝送装置において、回転体１１上の第１の半径位置
に伝送すべきデータに従った光ビームを出射する発光素
子１３を配置し、固定体１２上の第２の半径位置に発光
素子１３からの光ビームを受光する受光素子１４を配置
すると共に、固定体１１と回転体１２との間に位置して
透明材料からなる扇形の光ガイド部材１５を固定体１２
上に固定し、この光ガイド部材１５の円弧部に形成され
た第１の反射面１６により発光素子１３からの光ビーム
を反射させた後、光ガイド部材１５の基端部に形成され
た第２の反射面１７で反射させて受光素子１４に導く。
減、信頼性の向上及び低コスト化を達成し、大容量・高
速伝送にも容易に対応できる回転体・固定体間光伝送装
置を提供する。 【解決手段】互いに対向する回転体１１と固定体１２と
の間でデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体
間光伝送装置において、回転体１１上の第１の半径位置
に伝送すべきデータに従った光ビームを出射する発光素
子１３を配置し、固定体１２上の第２の半径位置に発光
素子１３からの光ビームを受光する受光素子１４を配置
すると共に、固定体１１と回転体１２との間に位置して
透明材料からなる扇形の光ガイド部材１５を固定体１２
上に固定し、この光ガイド部材１５の円弧部に形成され
た第１の反射面１６により発光素子１３からの光ビーム
を反射させた後、光ガイド部材１５の基端部に形成され
た第２の反射面１７で反射させて受光素子１４に導く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体と固定体と
の間でデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体
間光伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置に関する。
の間でデータを光ビームとして伝送する回転体・固定体
間光伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転体と固定体との間で空間を伝搬する
光ビームとしてデータを伝送する光伝送装置は、ケーブ
ルを使用しないために回転体が制約を受けることなく１
８０°回転をすることができ、またスリップリングを用
いた伝送装置のように機械的接触部分を必要としないこ
とから、信頼性が高いという利点を有する。
光ビームとしてデータを伝送する光伝送装置は、ケーブ
ルを使用しないために回転体が制約を受けることなく１
８０°回転をすることができ、またスリップリングを用
いた伝送装置のように機械的接触部分を必要としないこ
とから、信頼性が高いという利点を有する。
【０００３】このような回転体・固定体間光伝送装置
は、例えば医療画像診断機器の一つであるＸ線ＣＴ（co
mputed-tomography）装置などに利用されている。すな
わち、Ｘ線ＣＴ装置は回転体と固定体を有し、両者は共
に空洞であり、この空洞内に被検体（人体）が入れるよ
うになっている。回転体にはＸ線管及びＸ線検出器が設
けられており、回転体が回転しながらＸ線管から被検体
に向けてＸ線が照射されることにより、例えば螺旋状に
走査が行われる。被検体を透過したＸ線がＸ線検出器で
検出されて電気信号として取り出され、この信号がディ
ジタル化された後、発光素子で光ビームに変換されて固
定体側に伝送される。固定体側に伝送された光ビームは
受光素子で受光され、電気信号として得られたディジタ
ルデータに画像処理が施されることによって、被検体の
断層画像情報が取得される。
は、例えば医療画像診断機器の一つであるＸ線ＣＴ（co
mputed-tomography）装置などに利用されている。すな
わち、Ｘ線ＣＴ装置は回転体と固定体を有し、両者は共
に空洞であり、この空洞内に被検体（人体）が入れるよ
うになっている。回転体にはＸ線管及びＸ線検出器が設
けられており、回転体が回転しながらＸ線管から被検体
に向けてＸ線が照射されることにより、例えば螺旋状に
走査が行われる。被検体を透過したＸ線がＸ線検出器で
検出されて電気信号として取り出され、この信号がディ
ジタル化された後、発光素子で光ビームに変換されて固
定体側に伝送される。固定体側に伝送された光ビームは
受光素子で受光され、電気信号として得られたディジタ
ルデータに画像処理が施されることによって、被検体の
断層画像情報が取得される。
【０００４】従来のＸ線ＣＴ装置に利用されている回転
体・固定体間光伝送装置は、図１０に示されるように回
転体８１上の所定の半径位置に所定間隔で配置された複
数（例えば、６４個）の発光素子８３（図１０では、発
光素子８３ａ，８３ｂの二つのみ示している）と、固定
体８２上の同じ半径位置に配置された一つの受光素子８
４との間で、伝送すべきデータに従った光ビームの伝送
を行う構成となっている。回転体８１の回転に伴い、発
光素子８３ａ，８３ｂは順次受光素子８４の上を通過す
る。図１０は、発光素子８３ａが受光素子８４上を通過
した直後であって、発光素子８３ｂが受光素子８４上に
至る直前の状態を示している。
体・固定体間光伝送装置は、図１０に示されるように回
転体８１上の所定の半径位置に所定間隔で配置された複
数（例えば、６４個）の発光素子８３（図１０では、発
光素子８３ａ，８３ｂの二つのみ示している）と、固定
体８２上の同じ半径位置に配置された一つの受光素子８
４との間で、伝送すべきデータに従った光ビームの伝送
を行う構成となっている。回転体８１の回転に伴い、発
光素子８３ａ，８３ｂは順次受光素子８４の上を通過す
る。図１０は、発光素子８３ａが受光素子８４上を通過
した直後であって、発光素子８３ｂが受光素子８４上に
至る直前の状態を示している。
【０００５】発光素子８３ａ，８３ｂから出射される光
ビーム８５ａ，８５ｂは、放射状に広がる。図１０の状
態では、受光素子８４は発光素子８３ａ，８３ｂの中間
に位置しており、光ビーム８５ａ，８５ｂの端部、つま
り光パワーの弱い部分を受光しているが、二つの光ビー
ム８５ａ，８５ｂを同時に受光しているため、受光パワ
ー（入射光量）は比較的確保される。
ビーム８５ａ，８５ｂは、放射状に広がる。図１０の状
態では、受光素子８４は発光素子８３ａ，８３ｂの中間
に位置しており、光ビーム８５ａ，８５ｂの端部、つま
り光パワーの弱い部分を受光しているが、二つの光ビー
ム８５ａ，８５ｂを同時に受光しているため、受光パワ
ー（入射光量）は比較的確保される。
【０００６】このように受光素子８４が発光素子８３
ａ，８３ｂの中間にある場合でも、受光パワーが十分に
確保されるようにするためには、発光素子８３ａ，８３
ｂの間隔を光ビーム８５ａ，８５ｂが図１０に示される
ように一部で重なるように決めなければならない。この
ため発光素子の数が例えば６４個というように非常に多
くなり、これに伴い発光素子の駆動用ＩＣとその結線の
ための配線の増加によって消費電力の増大、信頼性の低
下及びコストの上昇といった問題が生じる。
ａ，８３ｂの中間にある場合でも、受光パワーが十分に
確保されるようにするためには、発光素子８３ａ，８３
ｂの間隔を光ビーム８５ａ，８５ｂが図１０に示される
ように一部で重なるように決めなければならない。この
ため発光素子の数が例えば６４個というように非常に多
くなり、これに伴い発光素子の駆動用ＩＣとその結線の
ための配線の増加によって消費電力の増大、信頼性の低
下及びコストの上昇といった問題が生じる。
【０００７】この問題を回避するためには、回転体８１
と固定体８２間の距離を大きくして光ビームの発光分布
を広くすることで、発光素子の数を低減すればよいが、
光の強さは距離の二乗に反比例するため、受光素子８４
が受光する光パワーが小さくなってしまい、伝送エラー
が増大するという問題が新たに発生する。
と固定体８２間の距離を大きくして光ビームの発光分布
を広くすることで、発光素子の数を低減すればよいが、
光の強さは距離の二乗に反比例するため、受光素子８４
が受光する光パワーが小さくなってしまい、伝送エラー
が増大するという問題が新たに発生する。
【０００８】Ｘ線ＣＴ装置においては近年、照射時間の
短縮化や、多数の断層画像を同時に取得するマルチスキ
ャン方式の採用などにより、大容量のデータを高速に伝
送することが要求されている。これに伴い、回転体・固
定体間光伝送装置に対しても大容量・高速伝送が望まれ
るが、上述した従来の構成では次のような理由から、こ
の要求に応えることが難しい。
短縮化や、多数の断層画像を同時に取得するマルチスキ
ャン方式の採用などにより、大容量のデータを高速に伝
送することが要求されている。これに伴い、回転体・固
定体間光伝送装置に対しても大容量・高速伝送が望まれ
るが、上述した従来の構成では次のような理由から、こ
の要求に応えることが難しい。
【０００９】回転体・固定体間光伝送装置に使われる各
部品について具体的に説明すると、発光素子としては発
光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード(ＬＤ)が使
用可能であるが、大まかに百Ｍｂｐｓを越すような大容
量・高速伝送を行う場合は、通常ＬＤを使うことが多
い。受光素子には、一般にフォトダイオード（ＰＤ）が
使われる。ＬＤには最大光出力、ＰＤには最小受光感度
と呼ばれる特性パラメータがそれぞれあり、この両者の
値により光パワーバジェットと呼ばれる許容損失が決ま
る。
部品について具体的に説明すると、発光素子としては発
光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード(ＬＤ)が使
用可能であるが、大まかに百Ｍｂｐｓを越すような大容
量・高速伝送を行う場合は、通常ＬＤを使うことが多
い。受光素子には、一般にフォトダイオード（ＰＤ）が
使われる。ＬＤには最大光出力、ＰＤには最小受光感度
と呼ばれる特性パラメータがそれぞれあり、この両者の
値により光パワーバジェットと呼ばれる許容損失が決ま
る。
【００１０】回転体と固定体間の光ビームによるデータ
伝送をエラーフリーにするには、光パワーバジェットを
できる限り大きく取る必要がある。一方、データ伝送の
高速化を考えると、ＬＤはより高速なものほど光出力が
小さくなる傾向があり、またＰＤについては高速化のた
めには寄生容量を低減して受光面積を小さくする必要が
あり、受光パワーは小さくなる。その結果、高速化する
ほど光パワーバジェットが小さくなる。
伝送をエラーフリーにするには、光パワーバジェットを
できる限り大きく取る必要がある。一方、データ伝送の
高速化を考えると、ＬＤはより高速なものほど光出力が
小さくなる傾向があり、またＰＤについては高速化のた
めには寄生容量を低減して受光面積を小さくする必要が
あり、受光パワーは小さくなる。その結果、高速化する
ほど光パワーバジェットが小さくなる。
【００１１】従って、発光素子の間隔を一定として伝送
速度を上げてゆくと、伝送速度に合せて受光素子の受光
パワーは小さくなってゆくため、受光パワーを確保しよ
うとすると発光素子をさらに高密度に配置しなければな
らず、発光素子の個数の増加による消費電力の増大、信
頼性の低下及びコストの上昇という前述の問題がさらに
顕著となる。
速度を上げてゆくと、伝送速度に合せて受光素子の受光
パワーは小さくなってゆくため、受光パワーを確保しよ
うとすると発光素子をさらに高密度に配置しなければな
らず、発光素子の個数の増加による消費電力の増大、信
頼性の低下及びコストの上昇という前述の問題がさらに
顕著となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、回転
体側に円周方向に沿って配列した複数の発光素子から固
定体側に設けられた受光素子に向けて直接光ビームでデ
ータ伝送を行う従来の回転体・固定体間光伝送装置で
は、多数の発光素子を回転体側に配置しなければならな
いため、消費電力の増大、信頼性の低下及びコストの上
昇といった問題点があり、またＸ線ＣＴ装置で要求され
る大容量・高速伝送を実現しようとすると、受光素子の
受光面積が小さくなることから光パワーバジェットが減
少し、より高密度に発光素子を配置しなければならない
ために、上述の問題点がさらに顕在化することになる。
体側に円周方向に沿って配列した複数の発光素子から固
定体側に設けられた受光素子に向けて直接光ビームでデ
ータ伝送を行う従来の回転体・固定体間光伝送装置で
は、多数の発光素子を回転体側に配置しなければならな
いため、消費電力の増大、信頼性の低下及びコストの上
昇といった問題点があり、またＸ線ＣＴ装置で要求され
る大容量・高速伝送を実現しようとすると、受光素子の
受光面積が小さくなることから光パワーバジェットが減
少し、より高密度に発光素子を配置しなければならない
ために、上述の問題点がさらに顕在化することになる。
【００１３】従って、本発明は発光素子の数を効果的に
減らして消費電力の低減、信頼性の向上及び低コスト化
を達成し、大容量・高速伝送にも容易に対応できる回転
体・固定体間光伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的とする。
減らして消費電力の低減、信頼性の向上及び低コスト化
を達成し、大容量・高速伝送にも容易に対応できる回転
体・固定体間光伝送装置及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は互いに対向する回転体と固定体との間でデ
ータを光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送
装置において、回転体上の第１の半径位置に伝送すべき
データに従った光ビームを出射する発光素子を配置し、
第１の半径位置と異なる固定体上の第２の半径位置に発
光素子からの光ビームを受光する受光素子を配置すると
共に、固定体と回転体との間に位置して透明材料からな
る光ガイド部材を固定体及び回転体のいずれか一方の上
に固定して設け、この光ガイド部材を介して発光素子か
らの光ビームを受光素子に導く構成としたことを基本的
な特徴とする。
め、本発明は互いに対向する回転体と固定体との間でデ
ータを光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送
装置において、回転体上の第１の半径位置に伝送すべき
データに従った光ビームを出射する発光素子を配置し、
第１の半径位置と異なる固定体上の第２の半径位置に発
光素子からの光ビームを受光する受光素子を配置すると
共に、固定体と回転体との間に位置して透明材料からな
る光ガイド部材を固定体及び回転体のいずれか一方の上
に固定して設け、この光ガイド部材を介して発光素子か
らの光ビームを受光素子に導く構成としたことを基本的
な特徴とする。
【００１５】より具体的には、光ガイド部材は例えば円
弧部と基端部を有する扇形の透明板からなり、円弧部に
発光素子の光軸に対して所定角度に形成されたテーパ状
の第１の反射面、基端部に第１の反射面とほぼ平行に形
成された第２の反射面をそれぞれ有する。一つの態様に
よれば、扇形の透明板からなる光ガイド部材は、円弧部
が第１の半径位置に、基端部が第２の半径位置にそれぞ
れ位置するように固定体上に固定され、発光素子からの
光ビームを第１の反射面及び第２の反射面で順次反射さ
せて受光素子に導く。他の態様では、扇形の透明板から
なる光ガイド部材は、円弧部が第２の半径位置に、基端
部が第１の半径位置にそれぞれ位置するように回転体上
に固定され、発光素子からの光ビームを第２の反射面及
び第１の反射面で順次反射させて受光素子に導く。
弧部と基端部を有する扇形の透明板からなり、円弧部に
発光素子の光軸に対して所定角度に形成されたテーパ状
の第１の反射面、基端部に第１の反射面とほぼ平行に形
成された第２の反射面をそれぞれ有する。一つの態様に
よれば、扇形の透明板からなる光ガイド部材は、円弧部
が第１の半径位置に、基端部が第２の半径位置にそれぞ
れ位置するように固定体上に固定され、発光素子からの
光ビームを第１の反射面及び第２の反射面で順次反射さ
せて受光素子に導く。他の態様では、扇形の透明板から
なる光ガイド部材は、円弧部が第２の半径位置に、基端
部が第１の半径位置にそれぞれ位置するように回転体上
に固定され、発光素子からの光ビームを第２の反射面及
び第１の反射面で順次反射させて受光素子に導く。
【００１６】このように本発明では、発光素子からの光
ビームの大部分が光ガイド部材を介して受光素子まで到
達するため、多数の発光素子を小さい間隔で配置するこ
となく受光素子での受光パワーが十分に確保される。ま
た、発光素子と受光素子間が離れた場合でも受光パワー
の低下は僅かで済むため、発光素子の個数削減により低
消費電力化、信頼性向上及びコスト削減が図られる。さ
らに、高速性を図るべく受光素子の受光面積を小さくし
ても受光パワーが十分に確保され、伝送エラーの少ない
光ビームによるデータ伝送が可能となる。
ビームの大部分が光ガイド部材を介して受光素子まで到
達するため、多数の発光素子を小さい間隔で配置するこ
となく受光素子での受光パワーが十分に確保される。ま
た、発光素子と受光素子間が離れた場合でも受光パワー
の低下は僅かで済むため、発光素子の個数削減により低
消費電力化、信頼性向上及びコスト削減が図られる。さ
らに、高速性を図るべく受光素子の受光面積を小さくし
ても受光パワーが十分に確保され、伝送エラーの少ない
光ビームによるデータ伝送が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】まず、本発明の回転体・固定体間
光伝送装置が適用されるＸ線ＣＴ装置の一例について説
明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置の架台部の一部を切り欠
いて示す斜視図である。円環状の回転体１は、スタンド
３にほぼ垂直に配置された同じく円環状の固定体２に回
転可能に支持されている。回転体１には永久磁石及び円
環状の磁性体のロータヨーク４がその円周に沿って等間
隔で取り付けられており、これらと固定体２に取り付け
られたコイル５とにより、回転体１にモータ駆動力を直
接伝達して回転体１を回転駆動するダイレクトドライブ
モータシステムが構成されている。
光伝送装置が適用されるＸ線ＣＴ装置の一例について説
明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置の架台部の一部を切り欠
いて示す斜視図である。円環状の回転体１は、スタンド
３にほぼ垂直に配置された同じく円環状の固定体２に回
転可能に支持されている。回転体１には永久磁石及び円
環状の磁性体のロータヨーク４がその円周に沿って等間
隔で取り付けられており、これらと固定体２に取り付け
られたコイル５とにより、回転体１にモータ駆動力を直
接伝達して回転体１を回転駆動するダイレクトドライブ
モータシステムが構成されている。
【００１８】回転体１には、例えばコーンビーム形状で
Ｘ線を曝射するＸ線管６と、マルチスライス形のＸ線検
出器７が図示しない寝台上の被検体を挟んで対向する位
置関係で搭載されている。さらに、回転体１にはＸ線検
出器７からの電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧
変換器、この電圧信号を周期的に積分する積分器、この
積分器の出力信号を増幅するプリアンプ及びプリアンプ
の出力信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
等からなるデータ収集システム（ＤＡＳ：dataacquisit
ion system)８が設けられている。
Ｘ線を曝射するＸ線管６と、マルチスライス形のＸ線検
出器７が図示しない寝台上の被検体を挟んで対向する位
置関係で搭載されている。さらに、回転体１にはＸ線検
出器７からの電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧
変換器、この電圧信号を周期的に積分する積分器、この
積分器の出力信号を増幅するプリアンプ及びプリアンプ
の出力信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
等からなるデータ収集システム（ＤＡＳ：dataacquisit
ion system)８が設けられている。
【００１９】データ収集システム８から出力されるディ
ジタルデータは、回転体１に設けられた図示しない発光
素子に供給され、この発光素子から光ビームとして固定
体２に設けられた受光素子に伝達される。
ジタルデータは、回転体１に設けられた図示しない発光
素子に供給され、この発光素子から光ビームとして固定
体２に設けられた受光素子に伝達される。
【００２０】以下、このようなＸ線ＣＴ装置においてデ
ータ収集システム８から出力されるディジタルデータを
光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送装置の
実施形態について説明する。
ータ収集システム８から出力されるディジタルデータを
光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送装置の
実施形態について説明する。
【００２１】（第１の実施形態）図２は、本発明の第１
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′線に
沿う断面図である。回転体１１及び固定体１２は、それ
ぞれ図１の回転体１及び固定体２にそれぞれ相当するも
のであり、いずれも円環状を有し、所定の距離を隔てて
同軸上で対向している。
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′線に
沿う断面図である。回転体１１及び固定体１２は、それ
ぞれ図１の回転体１及び固定体２にそれぞれ相当するも
のであり、いずれも円環状を有し、所定の距離を隔てて
同軸上で対向している。
【００２２】回転体１１の固定体１２に対向する面上の
第１の半径位置、この例では外周側に寄った半径位置
に、複数個、この例では３２個の発光素子１３が等間隔
で配置されている。一方、固定体１２の回転体１１に対
向する面上の第１の半径位置と異なる第２の半径位置、
この例では内周側に寄った位置に、１個の受光素子１４
が配置されている。発光素子１３は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）でもよいが、本実施形態ではＬＥＤに比較し
てより高速動作の可能なレーザダイオード（ＬＤ）を用
いている。受光素子１４は、光を電気信号に変換するも
のであれば基本的に何でもよいが、例えばフォトダイオ
ード（ＰＤ）が好適に用いられる。
第１の半径位置、この例では外周側に寄った半径位置
に、複数個、この例では３２個の発光素子１３が等間隔
で配置されている。一方、固定体１２の回転体１１に対
向する面上の第１の半径位置と異なる第２の半径位置、
この例では内周側に寄った位置に、１個の受光素子１４
が配置されている。発光素子１３は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）でもよいが、本実施形態ではＬＥＤに比較し
てより高速動作の可能なレーザダイオード（ＬＤ）を用
いている。受光素子１４は、光を電気信号に変換するも
のであれば基本的に何でもよいが、例えばフォトダイオ
ード（ＰＤ）が好適に用いられる。
【００２３】固定体１２の回転体１１に対向する面上に
は、さらに発光素子１３からの光ビームを受光素子１４
に導くための透明材料からなる光ガイド部材１５が固定
されている。この光ガイド部材１５は、図２（ａ）に示
されるように扇形の透明板からなり、詳しくは図３に示
すように構成されている。
は、さらに発光素子１３からの光ビームを受光素子１４
に導くための透明材料からなる光ガイド部材１５が固定
されている。この光ガイド部材１５は、図２（ａ）に示
されるように扇形の透明板からなり、詳しくは図３に示
すように構成されている。
【００２４】すなわち、光ガイド部材１５は円弧部が第
１の半径位置（回転体１１上の発光素子１３の通過位
置）に位置し、基端部が第２の半径位置（固定体１２上
の受光素子１４の設置位置）にそれぞれ位置するよう
に、固定体１２上に図示しない支持機構により適当なス
ペーサを介して支持されて設置されている。基端部の位
置は、例えば円弧部の円弧の中心（曲率中心部）にほぼ
等しい。光ガイド部材１５の円弧部の外周面には、発光
素子１３の光軸に対して所定角度（例えば４５°）傾け
てテーパ状の第１の反射面１６が形成されている。ま
た、光ガイド部材１５の基端部には、第１の反射面１６
とほぼ平行に第２の反射面１７が形成されている。
１の半径位置（回転体１１上の発光素子１３の通過位
置）に位置し、基端部が第２の半径位置（固定体１２上
の受光素子１４の設置位置）にそれぞれ位置するよう
に、固定体１２上に図示しない支持機構により適当なス
ペーサを介して支持されて設置されている。基端部の位
置は、例えば円弧部の円弧の中心（曲率中心部）にほぼ
等しい。光ガイド部材１５の円弧部の外周面には、発光
素子１３の光軸に対して所定角度（例えば４５°）傾け
てテーパ状の第１の反射面１６が形成されている。ま
た、光ガイド部材１５の基端部には、第１の反射面１６
とほぼ平行に第２の反射面１７が形成されている。
【００２５】このような光ガイド部材１５を設けること
により、発光素子１３からの光ビームを第１の反射面１
６及び第２の反射面１７で順次反射させて受光素子１４
に導くことができる。なお、図では第２の反射面１７の
形状を平面形状としたが、入射した光ビームを有効に反
射させて受光素子１４に導くことができる形状であれ
ば、曲面その他の形状でもよい。
により、発光素子１３からの光ビームを第１の反射面１
６及び第２の反射面１７で順次反射させて受光素子１４
に導くことができる。なお、図では第２の反射面１７の
形状を平面形状としたが、入射した光ビームを有効に反
射させて受光素子１４に導くことができる形状であれ
ば、曲面その他の形状でもよい。
【００２６】次に、本実施形態による回転体・固定体間
光伝送装置の動作と効果について詳しく説明する。Ｘ線
ＣＴ装置の場合を例にとると、発光素子１３は図１に示
したＸ線検出器７からの信号をデータ収集システム８に
よって処理したディジタルデータに応じて図示しないＩ
Ｃ化された駆動回路（駆動用ＩＣ）により駆動され、光
ビームを出射する。
光伝送装置の動作と効果について詳しく説明する。Ｘ線
ＣＴ装置の場合を例にとると、発光素子１３は図１に示
したＸ線検出器７からの信号をデータ収集システム８に
よって処理したディジタルデータに応じて図示しないＩ
Ｃ化された駆動回路（駆動用ＩＣ）により駆動され、光
ビームを出射する。
【００２７】回転体１１が図２（ａ）で時計方向に回転
すると、回転体１１上に固定された発光素子１３は、光
ガイド部材１５の円弧部上を矢印１８の方向に移動して
通過する。図２（ａ）においては、発光素子１３のうち
発光素子１３ａが円弧部上を通過直後、発光素子１３ｂ
が円弧部上を通過中、発光素子１３ｃが円弧部上を通過
直前の状態である。この状態では、図２に示されるよう
に発光素子１３ｂ（図３では、符号１３で示している）
から出射された光ビーム２１は、光ガイド部材１５に回
転体１１と平行な面からほぼ垂直に入射した後、第１の
反射面１６で反射される。
すると、回転体１１上に固定された発光素子１３は、光
ガイド部材１５の円弧部上を矢印１８の方向に移動して
通過する。図２（ａ）においては、発光素子１３のうち
発光素子１３ａが円弧部上を通過直後、発光素子１３ｂ
が円弧部上を通過中、発光素子１３ｃが円弧部上を通過
直前の状態である。この状態では、図２に示されるよう
に発光素子１３ｂ（図３では、符号１３で示している）
から出射された光ビーム２１は、光ガイド部材１５に回
転体１１と平行な面からほぼ垂直に入射した後、第１の
反射面１６で反射される。
【００２８】さらに、第１の反射面１６で反射された光
ビーム２２は、光ガイド部材１５の内部を透過し、一部
は上下両面や側面２３で反射を繰り返して第２の反射面
１７に到達し、この第２の反射面１７で反射されて光ガ
イド部材１５の外部に出射して受光素子１４に入射す
る。
ビーム２２は、光ガイド部材１５の内部を透過し、一部
は上下両面や側面２３で反射を繰り返して第２の反射面
１７に到達し、この第２の反射面１７で反射されて光ガ
イド部材１５の外部に出射して受光素子１４に入射す
る。
【００２９】発光素子１３として使用されるＬＤから出
射する光ビームは、一般に広がりを持っている。本実施
形態で用いた発光素子１３に用いたＬＤは垂直共振型の
ものであり、これから出射される光ビームは水平方向の
広がり角が１０°、垂直方向の広がり角が３５°と楕円
のビーム形状を有する。但し、これらの広がり角は光出
力の半値幅での角度である。
射する光ビームは、一般に広がりを持っている。本実施
形態で用いた発光素子１３に用いたＬＤは垂直共振型の
ものであり、これから出射される光ビームは水平方向の
広がり角が１０°、垂直方向の広がり角が３５°と楕円
のビーム形状を有する。但し、これらの広がり角は光出
力の半値幅での角度である。
【００３０】発光素子１３からの光ビームの広がりが大
きいと、受光素子１４での受光パワーが低下してしまう
ため、光ガイド部材１５の面内での広がり角θ１が水平
広がり角（１０°）となるように発光素子１３の向きを
合わせている。発光素子１３からの光ビームは、垂直方
向では光ガイド部材１５の上下両面で反射を繰り返しな
がら第２の反射面１７に到達するので、垂直方向の広が
り角が大きくとも特に問題とならない。
きいと、受光素子１４での受光パワーが低下してしまう
ため、光ガイド部材１５の面内での広がり角θ１が水平
広がり角（１０°）となるように発光素子１３の向きを
合わせている。発光素子１３からの光ビームは、垂直方
向では光ガイド部材１５の上下両面で反射を繰り返しな
がら第２の反射面１７に到達するので、垂直方向の広が
り角が大きくとも特に問題とならない。
【００３１】このようにして受光素子１４に到達した光
ビームは、電気信号（光電流）に変換される。受光素子
１４の出力信号は、例えば図示していないプリアンプに
よって電流−電圧変換及び増幅がなされた後、画像処理
回路に入力され、被検体の断層画像情報が再構成され
る。
ビームは、電気信号（光電流）に変換される。受光素子
１４の出力信号は、例えば図示していないプリアンプに
よって電流−電圧変換及び増幅がなされた後、画像処理
回路に入力され、被検体の断層画像情報が再構成され
る。
【００３２】ここで、発光素子からの光ビームが受光素
子に空間を経て直接入射する従来の回転体・固定体間光
伝送装置では、発光素子から出射される光ビームが放射
状に広がることから、受光素子の受光パワーを十分に確
保するには、発光素子の個数を増やしてその間隔を狭く
することで、複数の発光素子から光ビームが同時に受光
素子に入射するようにする必要があるため、消費電力、
信頼性及びコスト等の面で種々問題が生じ、またこの問
題を避けるために発光素子と受光素子間の距離を大きく
すると、受光素子の受光パワーが弱くなり、伝送エラー
が増大するという問題があった。
子に空間を経て直接入射する従来の回転体・固定体間光
伝送装置では、発光素子から出射される光ビームが放射
状に広がることから、受光素子の受光パワーを十分に確
保するには、発光素子の個数を増やしてその間隔を狭く
することで、複数の発光素子から光ビームが同時に受光
素子に入射するようにする必要があるため、消費電力、
信頼性及びコスト等の面で種々問題が生じ、またこの問
題を避けるために発光素子と受光素子間の距離を大きく
すると、受光素子の受光パワーが弱くなり、伝送エラー
が増大するという問題があった。
【００３３】これに対して、本実施形態では発光素子１
３から出射された光ビーム２１は、まず扇形である光ガ
イド部材１５の円弧部に形成された第１の反射面１６で
反射され、この反射した光ビーム２２のビーム中央部分
の強い光パワーが光ガイド部材１５の基端部に形成され
た第２の反射面１７に向かい、さらに第２の反射面１７
で反射された光ビームが受光素子１４に到達する。
３から出射された光ビーム２１は、まず扇形である光ガ
イド部材１５の円弧部に形成された第１の反射面１６で
反射され、この反射した光ビーム２２のビーム中央部分
の強い光パワーが光ガイド部材１５の基端部に形成され
た第２の反射面１７に向かい、さらに第２の反射面１７
で反射された光ビームが受光素子１４に到達する。
【００３４】すなわち、本実施形態においては、発光素
子１３からの光ビームの大部分が光ガイド部材１５を介
して受光素子１４まで到達するため、発光素子１３を従
来のように密に配置することなく受光素子１４での受光
パワーを十分に確保でき、また発光素子１３と受光素子
１４間の距離が長くとも受光素子１４での受光パワーの
低下は僅かである。
子１３からの光ビームの大部分が光ガイド部材１５を介
して受光素子１４まで到達するため、発光素子１３を従
来のように密に配置することなく受光素子１４での受光
パワーを十分に確保でき、また発光素子１３と受光素子
１４間の距離が長くとも受光素子１４での受光パワーの
低下は僅かである。
【００３５】従って、本実施形態の回転体・固定体間光
伝送装置によると、発光素子１３の個数が少なくて済む
ために、低消費電力化、信頼性向上及びコスト削減を図
ることができ、また高速性を図るべく受光素子１４の受
光面積を小さくしても、従来の装置と比べて受光パワー
を大きくすることができるため、伝送エラーの少ない光
ビームによるデータ伝送が可能となる。
伝送装置によると、発光素子１３の個数が少なくて済む
ために、低消費電力化、信頼性向上及びコスト削減を図
ることができ、また高速性を図るべく受光素子１４の受
光面積を小さくしても、従来の装置と比べて受光パワー
を大きくすることができるため、伝送エラーの少ない光
ビームによるデータ伝送が可能となる。
【００３６】さらに、扇形の光ガイド部材１５は、発光
素子１３からの光ビームがどの位置から入射しても、受
光素子１４に到達するまでの光学長はほぼ一定であるた
め、ビット位相のずれが生じにくい。従って、発光素子
１３を駆動する駆動ＩＣから各々の発光素子１３までを
等長配線することにより、容易に高速化ができる。
素子１３からの光ビームがどの位置から入射しても、受
光素子１４に到達するまでの光学長はほぼ一定であるた
め、ビット位相のずれが生じにくい。従って、発光素子
１３を駆動する駆動ＩＣから各々の発光素子１３までを
等長配線することにより、容易に高速化ができる。
【００３７】本実施形態では、従来の装置に比べると部
品として光ガイド部材１５が新たに必要となる。この光
ビ一ムガイド板１５は透明なアクリル樹脂などで製作で
き、アクリル板では切削加工後にダイヤモンドの砥粒で
表面全体を研磨して鏡面状に仕上げれば良い。表面に凹
凸がある場合は、凹凸の所で乱反射が起こり、光の損失
がでてしまうので、特に反射面１６，１７については鏡
面に仕上げることが望ましい。
品として光ガイド部材１５が新たに必要となる。この光
ビ一ムガイド板１５は透明なアクリル樹脂などで製作で
き、アクリル板では切削加工後にダイヤモンドの砥粒で
表面全体を研磨して鏡面状に仕上げれば良い。表面に凹
凸がある場合は、凹凸の所で乱反射が起こり、光の損失
がでてしまうので、特に反射面１６，１７については鏡
面に仕上げることが望ましい。
【００３８】このように光ガイド部材１５を個別に製作
すると、加工コストが高くなってしまうが、従来の発光
素子およびその駆動用ＩＣの増大に要するコストに比べ
れば非常に小さい。また、光ガイド部材１５大量に製作
する場合には、金型で成形加工した場合、比較的表面の
凹凸が小さく低コストなものが得られる。組立面につい
ても、光ガイド部材１５の固定を例えば４個のスペーサ
を介して接着固定して行ったところ、スペーサとの接触
面積を小さくすることで、光損失はほとんど見られず、
従来の装置のように多数の発光素子を取付けるより容易
である。
すると、加工コストが高くなってしまうが、従来の発光
素子およびその駆動用ＩＣの増大に要するコストに比べ
れば非常に小さい。また、光ガイド部材１５大量に製作
する場合には、金型で成形加工した場合、比較的表面の
凹凸が小さく低コストなものが得られる。組立面につい
ても、光ガイド部材１５の固定を例えば４個のスペーサ
を介して接着固定して行ったところ、スペーサとの接触
面積を小さくすることで、光損失はほとんど見られず、
従来の装置のように多数の発光素子を取付けるより容易
である。
【００３９】（第２の実施形態）図４に、本発明の第２
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の
構成を示す。本実施形態においては、発光素子１３の光
出射側にレンズ３１を配置して発光の広がりを低減させ
ている点が第１の実施形態と異なる。このようにするこ
とにより、レンズ３１から出射される光ビーム３２はほ
ぼ平行光束になるため、光ガイド部材１５の第１の反射
面１６で反射した後の光ビーム３３の広がりを制限でき
る。この結果、受光素子１４での受光パワーはさらに大
きくなる。
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の要部の
構成を示す。本実施形態においては、発光素子１３の光
出射側にレンズ３１を配置して発光の広がりを低減させ
ている点が第１の実施形態と異なる。このようにするこ
とにより、レンズ３１から出射される光ビーム３２はほ
ぼ平行光束になるため、光ガイド部材１５の第１の反射
面１６で反射した後の光ビーム３３の広がりを制限でき
る。この結果、受光素子１４での受光パワーはさらに大
きくなる。
【００４０】また、本実施形態によると発光素子１３と
光ガイド部材５間の距離を大きくしても、受光素子１４
の受光パワーはほとんど変化しないようになる。すなわ
ち、先に説明した回転体１１と固定体１２間の距離を大
きくとることができるようになり、それだけ設計の幅が
広がる。また、受光素子１４と光ガイド部材１５を一体
化して光受信器を構成すると、第１の反射面１６は集光
器として機能するため、ＬＡＮ(ローカルエリアネット
ワーク）などにおける受信装置としても使用することが
可能となる。
光ガイド部材５間の距離を大きくしても、受光素子１４
の受光パワーはほとんど変化しないようになる。すなわ
ち、先に説明した回転体１１と固定体１２間の距離を大
きくとることができるようになり、それだけ設計の幅が
広がる。また、受光素子１４と光ガイド部材１５を一体
化して光受信器を構成すると、第１の反射面１６は集光
器として機能するため、ＬＡＮ(ローカルエリアネット
ワーク）などにおける受信装置としても使用することが
可能となる。
【００４１】このように本実施形態によれば、受光素子
１４の受光パワーをさらに増大させることができ、また
回転体１１と固定体１２とのトレランスをより広くとる
ことが可能となる。
１４の受光パワーをさらに増大させることができ、また
回転体１１と固定体１２とのトレランスをより広くとる
ことが可能となる。
【００４２】（第３の実施形態）図５は、本発明の第３
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図である。本実施形態においては、複数個（この例
では３２個）の発光素子１３は、回転体１１の回転方向
において２以上のグループ、この例では４グループに４
５°の角度間隔の分割線４１〜４４で分割され、同一グ
ループでは同一データに従った光ビームを出射するよう
に駆動される。一方、受光素子１４については、固定体
１２上に回転体１１の回転方向に沿って等間隔で発光素
子１３のグループ数と同数個（この例では４個）設けら
れている。さらに、固定体１２上に取り付けられる光ガ
イド部材１５も、受光素子１４に対応して４個設けられ
ている。
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図である。本実施形態においては、複数個（この例
では３２個）の発光素子１３は、回転体１１の回転方向
において２以上のグループ、この例では４グループに４
５°の角度間隔の分割線４１〜４４で分割され、同一グ
ループでは同一データに従った光ビームを出射するよう
に駆動される。一方、受光素子１４については、固定体
１２上に回転体１１の回転方向に沿って等間隔で発光素
子１３のグループ数と同数個（この例では４個）設けら
れている。さらに、固定体１２上に取り付けられる光ガ
イド部材１５も、受光素子１４に対応して４個設けられ
ている。
【００４３】発光素子１３の分割線４１〜４４により分
割された４つのグループには、異なるデータが割り当て
られる。すなわち、回転体１１が回転して発光素子１３
が分割線４１〜４４に到達する都度、図示しない切換器
でデータが切り換えられ、そのデータに基づき同一グル
ープ内の発光素子１３は同相かつ同符号の駆動信号によ
り駆動されて光ビームを発生する。従って、受光素子１
４と光ガイド部材１５の組を等間隔で固定体１２上に配
置することで、４つの異なるデータの光ビーム伝送を実
現できる。
割された４つのグループには、異なるデータが割り当て
られる。すなわち、回転体１１が回転して発光素子１３
が分割線４１〜４４に到達する都度、図示しない切換器
でデータが切り換えられ、そのデータに基づき同一グル
ープ内の発光素子１３は同相かつ同符号の駆動信号によ
り駆動されて光ビームを発生する。従って、受光素子１
４と光ガイド部材１５の組を等間隔で固定体１２上に配
置することで、４つの異なるデータの光ビーム伝送を実
現できる。
【００４４】このようにして本実施形態によると、デー
タを多重化して伝送可能な回転体・固定体間光伝送装置
を実現することができ、例えば多数の断層画像を同時に
取得するマルチスキャン方式のＸ線ＣＴ装置などに好適
である。
タを多重化して伝送可能な回転体・固定体間光伝送装置
を実現することができ、例えば多数の断層画像を同時に
取得するマルチスキャン方式のＸ線ＣＴ装置などに好適
である。
【００４５】（第４の実施形態）図６は、本発明の第４
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示している。本実施形態に係る回転体・固定体間光伝送
装置は、基本的な構成は第１の実施形態と同様である
が、回転体１１上に回転方向に沿って等間隔で設けられ
る発光素子１３の個数を増やすことによって、発光素子
１３が常に光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に２以上
同時に入るようにした点が第１の実施形態と異なる。具
体的には、本実施形態では発光素子１３の数を６４個と
し、光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に同時に２個の
発光素子１３が入るようにしている。
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示している。本実施形態に係る回転体・固定体間光伝送
装置は、基本的な構成は第１の実施形態と同様である
が、回転体１１上に回転方向に沿って等間隔で設けられ
る発光素子１３の個数を増やすことによって、発光素子
１３が常に光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に２以上
同時に入るようにした点が第１の実施形態と異なる。具
体的には、本実施形態では発光素子１３の数を６４個と
し、光ガイド部材１５の円弧部の範囲内に同時に２個の
発光素子１３が入るようにしている。
【００４６】言い換えれば、本実施形態では光ガイド部
材１５の円弧部の弧の長さを発光素子１３の間隔より大
きくすることで、常に２個あるいはそれ以上の数の発光
素子１３からの光ビームを光ガイド部材１５を介して受
光素子１４に入射させることができる。
材１５の円弧部の弧の長さを発光素子１３の間隔より大
きくすることで、常に２個あるいはそれ以上の数の発光
素子１３からの光ビームを光ガイド部材１５を介して受
光素子１４に入射させることができる。
【００４７】回転体・固定体間光伝送装置の構成要素の
中で、発光素子１３であるＬＤは最も信頼性の低い部品
の一つである。従って、本実施形態のように常に２個以
上の発光素子１３からの光ビームを受光素子１４に入射
させる構成とすることによって、一つのＬＤが故障して
もデータの伝送が可能であり、装置としての信頼性を著
しく向上させることが可能である。
中で、発光素子１３であるＬＤは最も信頼性の低い部品
の一つである。従って、本実施形態のように常に２個以
上の発光素子１３からの光ビームを受光素子１４に入射
させる構成とすることによって、一つのＬＤが故障して
もデータの伝送が可能であり、装置としての信頼性を著
しく向上させることが可能である。
【００４８】（第５の実施形態）図７は、本発明の第５
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ′線に
沿う断面図である。本実施形態においては、これまでの
実施形態とは逆に、回転体１１上に光ガイド部材１５が
固定されている。すなわち、本実施形態では回転体１１
の発光素子１３側に光ガイド部材５の第２の反射面１７
が位置するように光ガイド部材１５を位置決め固定して
いる。
の実施形態に係る回転体・固定体間光伝送装置の構成を
示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ′線に
沿う断面図である。本実施形態においては、これまでの
実施形態とは逆に、回転体１１上に光ガイド部材１５が
固定されている。すなわち、本実施形態では回転体１１
の発光素子１３側に光ガイド部材５の第２の反射面１７
が位置するように光ガイド部材１５を位置決め固定して
いる。
【００４９】また、発光素子１３は回転体１の内周側に
寄った位置の円周上に、第１の実施形態に比べ８個少な
い２４個配置されている。一方、受光素子１４は固定体
１２の外周側に寄った位置に、１個だけ配置されてい
る。光ガイド部材１５は図８に示されるように、これま
での実施形態と同様に扇形であるが、円弧部に設けられ
た第１の反射面１６が連続的になるように反射面１６の
端を一部削っている。光ガイド部材１５の第１の反射面
１６は、移動経路１９に沿って受光素子１４の上を移動
する。
寄った位置の円周上に、第１の実施形態に比べ８個少な
い２４個配置されている。一方、受光素子１４は固定体
１２の外周側に寄った位置に、１個だけ配置されてい
る。光ガイド部材１５は図８に示されるように、これま
での実施形態と同様に扇形であるが、円弧部に設けられ
た第１の反射面１６が連続的になるように反射面１６の
端を一部削っている。光ガイド部材１５の第１の反射面
１６は、移動経路１９に沿って受光素子１４の上を移動
する。
【００５０】発光素子１３からの光は前述したとおり、
通常は広がりを持っているため、発光素子１３からの光
ビームを第１の反射面１６の全域に放射できるように、
第２の反射面１７にはさらに大きな曲率を持たせてい
る。このように発光素子１３からの光ビームの広がりと
第２の反射面１７の曲率を調整することにより、第１の
反射面１６の全域に光ビームが到達するようにしてい
る。従って、第１の反射面１６の面積が大きいほど受光
素子１４で受光できる光パワーは小さくなるので、光パ
ワーパジェットを考えて設計を行う必要がある。
通常は広がりを持っているため、発光素子１３からの光
ビームを第１の反射面１６の全域に放射できるように、
第２の反射面１７にはさらに大きな曲率を持たせてい
る。このように発光素子１３からの光ビームの広がりと
第２の反射面１７の曲率を調整することにより、第１の
反射面１６の全域に光ビームが到達するようにしてい
る。従って、第１の反射面１６の面積が大きいほど受光
素子１４で受光できる光パワーは小さくなるので、光パ
ワーパジェットを考えて設計を行う必要がある。
【００５１】本実施形態では、光ガイド部材１５の個数
は発光素子１３と同数だけ必要となるが、アクリル樹脂
を用いて金型成形加工で光ガイド部材１５を製作すれ
ば、低コストで実現することができる。また、これまで
の実施形態と異なり、発光素子１３と駆動ＩＣを一段と
削減できることを考慮すると、装置全体としても低コス
ト化が可能である。
は発光素子１３と同数だけ必要となるが、アクリル樹脂
を用いて金型成形加工で光ガイド部材１５を製作すれ
ば、低コストで実現することができる。また、これまで
の実施形態と異なり、発光素子１３と駆動ＩＣを一段と
削減できることを考慮すると、装置全体としても低コス
ト化が可能である。
【００５２】このように本実施形態によれば、発光素子
１３及びその駆動ＩＣの数をより低減して、さらなる低
コスト化が容易な回転体・固定体間光伝送装置を実現す
ることができる。
１３及びその駆動ＩＣの数をより低減して、さらなる低
コスト化が容易な回転体・固定体間光伝送装置を実現す
ることができる。
【００５３】（第６の実施形態）第１の実施形態では、
光ガイド部材１５を透明なアクリル樹脂で製作すると説
明したが、他の材料で製作することも可能である。例え
ば、光ガイド部材１５をガラスで製作した場合には、回
転体１１と固定体１２が高温の環境にある場合でも、変
形などを起こすことがなく、安定したデータ伝送ができ
る。一方、ポリカーボネートのような比較的軽い材料を
用いて光ガイド部材１５を製作することにより、軽量の
光伝送装置が実現できる。
光ガイド部材１５を透明なアクリル樹脂で製作すると説
明したが、他の材料で製作することも可能である。例え
ば、光ガイド部材１５をガラスで製作した場合には、回
転体１１と固定体１２が高温の環境にある場合でも、変
形などを起こすことがなく、安定したデータ伝送ができ
る。一方、ポリカーボネートのような比較的軽い材料を
用いて光ガイド部材１５を製作することにより、軽量の
光伝送装置が実現できる。
【００５４】このように光ガイド部材１５の材料を適宜
変えることで、特殊な使用条件にも対応した回転体・固
定体間光伝送装置を実現することが可能である。
変えることで、特殊な使用条件にも対応した回転体・固
定体間光伝送装置を実現することが可能である。
【００５５】（第７の実施形態）以上述べた実施形態で
用いる光ガイド部材１５としては、上述したアクリル樹
脂、ガラス、ポリカーボネート等からなる透明基材の表
面に適当な金属膜または白色膜をコーティングしたもの
を用いてもよい。このようなコーティングを行うことに
より、光ガイド部材１５へのゴミの付着などによる光損
失を防止することができる。この場合、光ガイド部材１
５の表面のうち少なくとも発光素子１３からの光ビーム
の入射部及び受光素子１４への光ビームの出射部には、
このようなコーティングを施さないようにすることが必
要であることは、いうまでもない。
用いる光ガイド部材１５としては、上述したアクリル樹
脂、ガラス、ポリカーボネート等からなる透明基材の表
面に適当な金属膜または白色膜をコーティングしたもの
を用いてもよい。このようなコーティングを行うことに
より、光ガイド部材１５へのゴミの付着などによる光損
失を防止することができる。この場合、光ガイド部材１
５の表面のうち少なくとも発光素子１３からの光ビーム
の入射部及び受光素子１４への光ビームの出射部には、
このようなコーティングを施さないようにすることが必
要であることは、いうまでもない。
【００５６】光ガイド部材１５の表面コーティングに用
いる材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｇ，
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚ
ｎ，Ｃｒから選択した少なくとも一つの金属材料または
それらの合金、あるいは白色アクリル、フッ素樹脂その
他の比較的反射率の高い白色樹脂材が適当である。
いる材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｇ，
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚ
ｎ，Ｃｒから選択した少なくとも一つの金属材料または
それらの合金、あるいは白色アクリル、フッ素樹脂その
他の比較的反射率の高い白色樹脂材が適当である。
【００５７】その他、本発明は種々変形して実施するこ
とが可能であり、例えば光ガイド部材１５は先の実施形
態では第１及び第２の反射面１６，１７を含めて五角形
の断面形状を有しているが、図９に示すような四角形の
断面形状であってもよい。また、光ガイド部材としては
光ファイバを利用してもよい。また、固定体側に発光素
子を配置し、回転体側に受光素子を配置した回転体・固
定体間光伝送装置にも本発明は適用が可能である。さら
に、本発明はこれまで述べた各実施形態の構成を適宜組
みあわせて実施することもできる。
とが可能であり、例えば光ガイド部材１５は先の実施形
態では第１及び第２の反射面１６，１７を含めて五角形
の断面形状を有しているが、図９に示すような四角形の
断面形状であってもよい。また、光ガイド部材としては
光ファイバを利用してもよい。また、固定体側に発光素
子を配置し、回転体側に受光素子を配置した回転体・固
定体間光伝送装置にも本発明は適用が可能である。さら
に、本発明はこれまで述べた各実施形態の構成を適宜組
みあわせて実施することもできる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転体・
固定体間光伝送装置によれば、発光素子の数を著しく減
らすことが可能となり、低消費電力化、高信頼化及び低
コストが可能になるととももに、組立時間も短縮化でき
る。また、回転体側の発光素子からの光ビームを効率良
く固定体側の受光素子へ伝送でき、大容量・高速の光ビ
ームによるデータ伝送を実現することが可能となる。
固定体間光伝送装置によれば、発光素子の数を著しく減
らすことが可能となり、低消費電力化、高信頼化及び低
コストが可能になるととももに、組立時間も短縮化でき
る。また、回転体側の発光素子からの光ビームを効率良
く固定体側の受光素子へ伝送でき、大容量・高速の光ビ
ームによるデータ伝送を実現することが可能となる。
【図１】本発明の回転体・固定体間光伝送装置が適用さ
れるＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す一部切欠斜視図
れるＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す一部切欠斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る回転体・固定体
間光伝送装置の構成を示す正面図及びＡ−Ａ′線に沿う
断面図
間光伝送装置の構成を示す正面図及びＡ−Ａ′線に沿う
断面図
【図３】本発明で用いる光ガイド部材の構成を示す斜視
図
図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る回転体・固定体
間光伝送装置の要部の構成を示す斜視図
間光伝送装置の要部の構成を示す斜視図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る回転体・固定体
間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る回転体・固定体
間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
間光伝送装置の要部の構成を示す正面図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る回転体・固定体
間光伝送装置の構成を示す正面図及びＢ−Ｂ′線に沿う
断面図
間光伝送装置の構成を示す正面図及びＢ−Ｂ′線に沿う
断面図
【図８】同実施形態における光ガイド部材の構成を示す
斜視図
斜視図
【図９】本発明の他の実施形態における光ガイド部材の
構成を示す断面図
構成を示す断面図
【図１０】従来の技術に係る回転体・固定体間光伝送装
置の要部の構成を示す断面図
置の要部の構成を示す断面図
１…回転体 ２…固定体 ３…スタンド ４…永久磁石及びロータヨーク ５…コイル ６…Ｘ線管 ７…Ｘ線検出器 ８…データ収集システム １１…回転体 １２…固定体 １３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…発光素子 １４，８４…受光素子 １５…光ガイド部材 １６…光ガイド部材の第１の反射面 １７…光ガイド部材の第２の反射面 １８…回転方向および発光素子の移動経路 ２１，２２…光ビーム ２３…光ガイド部材の側面 ３１…レンズ ３２，３３…光ビーム １９…第１の反射面の軌道経路 ４１〜４４…分割線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA02 BA02 BA11 BA33 CA39 4C093 AA22 CA27 CA32 EC41 FH06 5F073 AB04 AB17 BA09 5F088 AA01 BA02 BB07 JA11 JA14 LA08
Claims (8)
- 【請求項１】互いに対向する回転体と固定体間でデータ
を光ビームとして伝送する回転体・固定体間光伝送装置
において、 前記回転体上の第１の半径位置に配置され、伝送すべき
データに従った光ビームを出射する少なくとも一つの発
光素子と、 前記第１の半径位置と異なる前記固定体上の第２の半径
位置に配置され、前記発光素子からの光ビームを受光す
る少なくとも一つの受光素子と、 前記固定体と前記回転体との間に位置して該回転体及び
固定体のいずれか一方に固定され、前記発光素子からの
光ビームを前記受光素子に導く透明材料からなる光ガイ
ド部材とを有することを特徴とする回転体・固定体間光
伝送装置。 - 【請求項２】前記光ガイド部材は、円弧部と基端部を有
する扇形の透明板からなり、前記円弧部が前記第１の半
径位置に、前記基端部が前記第２の半径位置にそれぞれ
位置するように前記固定体上に固定され、前記円弧部に
前記発光素子の光軸に対して所定角度に形成されたテー
パ状の第１の反射面、前記基端部に該第１の反射面とほ
ぼ平行に形成された第２の反射面をそれぞれ有し、前記
発光素子からの光ビームを前記第１の反射面及び前記第
２の反射面で順次反射させて前記受光素子に導くことを
特徴とする請求項１記載の回転体・固定体間光伝送装
置。 - 【請求項３】前記光ガイド部材は、円弧部と基端部を有
する扇形の透明板からなり、前記円弧部が前記第２の半
径位置に、前記基端部が前記第１の半径位置にそれぞれ
位置するように前記回転体上に固定され、前記円弧部に
前記発光素子の光軸に対して所定角度に形成されたテー
パ状の第１の反射面、前記基端部に該第１の反射面とほ
ぼ平行に形成された第２の反射面をそれぞれ有し、前記
発光素子からの光ビームを前記第２の反射面及び前記第
１の反射面で順次反射させて前記受光素子に導くことを
特徴とする請求項１記載の回転体・固定体間光伝送装
置。 - 【請求項４】前記発光素子からの光ビームをほぼ平行光
束にして前記光ガイド部材に導くレンズをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の
回転体・固定体間光伝送装置。 - 【請求項５】前記発光素子は、前記回転体上に該回転体
の回転方向に沿って所定間隔で複数個設けられると共
に、該回転方向において２以上のグループに分割され、
同一グループ内では同一データに従った光ビームを出射
するように駆動され、 前記受光素子は、前記固定体上に前記回転体の回転方向
に沿って等間隔で前記発光素子のグループ数と同数個設
けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項記載の回転体・固定体間光伝送装置。 - 【請求項６】前記発光素子は、前記回転体上に該回転体
の回転方向に沿って前記円弧部の範囲内に２以上同時に
位置するように所定間隔で複数個設けられることを特徴
とする請求項２または３記載の回転体・固定体間光伝送
装置。 - 【請求項７】前記光ガイド部材は、透明材料からなる基
材の前記光ビームの入射部及び出射部以外の表面に金属
膜または白色膜を被覆してなることを特徴とする請求項
１乃至６のいずれか１項記載の回転体・固定体間光伝送
装置。 - 【請求項８】請求項１乃至７のいずれか１項記載の回転
体・固定体間光伝送装置を用いて、Ｘ線検出器からの出
力信号を処理したディジタルデータを前記光ビームとし
て伝送することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000217531A JP3612264B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 回転体・固定体間光伝送装置 |
| US09/905,874 US6700947B2 (en) | 2000-07-18 | 2001-07-17 | Apparatus for optically transmitting data between rotor and stator and X-ray CT apparatus having the apparatus incorporated therein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000217531A JP3612264B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 回転体・固定体間光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002028156A true JP2002028156A (ja) | 2002-01-29 |
| JP3612264B2 JP3612264B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=18712625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000217531A Expired - Fee Related JP3612264B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 回転体・固定体間光伝送装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6700947B2 (ja) |
| JP (1) | JP3612264B2 (ja) |
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| KR101010712B1 (ko) * | 2008-11-17 | 2011-01-24 | 주식회사 원우이엔지 | 슬립링 |
| KR101010710B1 (ko) | 2008-11-17 | 2011-01-24 | 주식회사 원우이엔지 | 슬립모듈의 제조방법 |
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