JP2017006635A - Ｘ線ｃｔ装置及びデータ伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光を用いた通信の効率を向上させること。
【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、ステータと、ロータと、ダウンリンク光源と、ダウンリンク受信部と、ステータミラーとを備える。ロータは、前記ステータに対して相対的に回転する。ダウンリンク光源は、前記ロータに配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発する。ダウンリンク受信部は、前記ステータに複数配置され、前記ダウンリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換する。ステータミラーは、前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記ダウンリンク光源が所定の移動区間で発した光を前記ダウンリンク受信部へ反射する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及びデータ伝送装置に関する。

多くの適用例において、静止構造体（ステータ）と回転構造体（ロータ）との間で信号の送信が必要である。従来、そのような適用例ではスリップリングが使用される。可撓ケーブルであれば有限回の回転で破損するところ、スリップリングは、ステータに対するロータの回転を無限回にすることができる。

一適用例としてコンピュータ断層撮影（Computed Tomography：ＣＴ）がある。例えば、Ｘ線を用いて撮影を行うＸ線ＣＴ装置は、回転インタフェースを介してデータを送信する。スリップリングは、そのようなデータ通信を可能にするために広く使用されている。スリップリングは、ロータとステータとの間で電力および電気信号の送信を可能にする電気機械装置である。スリップリングは、電力または信号を送信しながら回転することが必要な電気機械システムに使用できる。

スリップリングは、固定されたグラファイト製または金属製の接点部（ブラシ）を備えうる。このブラシは、回転中の金属リングの外径上を擦るように接触する。金属リングが回転すると、固定されたブラシを介して、金属リングに電流または電気信号が伝導され、接続状態になる。性能を向上させるために、追加のリング／ブラシ組立体を回転軸に沿って並べることができる。ブラシかリングのいずれか一方が静止状態とされ、もう一方が回転する。少なくとも高速か低摩擦のいずれかである適用例においては、回転トランスをスリップリングの代替として使用できる。適用例によっては、低い電気抵抗および安定した接続でよく知られている水銀湿スリップリングを使用することもある。水銀湿スリップリングは異なる原理を利用し、接点部に分子的に結合される液体金属のたまりが、接点部と滑りながら接触するブラシの代わりとなる。回転中には、液体金属により、静止接点部と回転接点部との間の電気的な接続が維持される。ただし、水銀の毒性により安全面でのリスクが生じる可能性があるのが欠点である。そのため、汚染が深刻な危険であるような、食品の製造または加工、あるいは製薬設備等が組み込まれる適用例には、従来、貴金属の接点部が使用される。

高データレートの使用や生成を行うＸ線ＣＴ装置等の適用例に関しては、スリップリングを介する電気的な送信は低データレートであり、スリップリングは非実用的である。回転インタフェースを介した高いデータ送信レートに対応するために、光ロータリジョイントが開発された。光通信は、電気通信技術に比べ非常に高いレートでのデータ送信を可能にする。一適用例として、光ロータリジョイントは、Ｘ線ＣＴ装置におけるロータ側とステータ側との通信に用いられる。

従来の光ロータリジョイントは、一般的には、ステータとロータとの間で主として径方向に光信号を発信する１または複数の光源を備える。また、従来の光ロータリジョイントでは、円錐形状（例えば、双曲線または楕円形状）を有する反射体を用いて、径方向の光線を、その円錐形状の焦点に位置する受光器に入射するよう方向づける。複数の光源は従来、ロータの周方向に間隔をおいて配され、反射体および受光器はステータの周方向に間隔をおいて配される。従来は、それらロータリジョイントを介した（すなわち、ロータとステータとの間の）光データ通信の経路は、ロータの軸に対して径方向である。従来の光ロータリジョイントは、情報の送信が一方向のみであることが欠点であり、そのため、従来の光ロータリジョイントの場合、多くの近年の通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol））および多くのエラー訂正技術が実行不可能であった。さらに、ロータとステータとの間の光信号が主として径方向に送信されることから、多数の光源や検出器の使用と、開口数（Numerical Aperture：ＮＡ）の大きい受光器や光ファイバの使用との間で、好ましくない二律背反の選択をすることになる。

米国特許出願第１３／４２６，９０３号明細書

本発明が解決しようとする課題は、光を用いた通信の効率を向上させることができるＸ線ＣＴ装置及びデータ伝送装置を提供する事である。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、ステータと、ロータと、ダウンリンク光源と、ダウンリンク受信部と、ステータミラーとを備える。ロータは、前記ステータに対して相対的に回転する。ダウンリンク光源は、前記ロータに配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発する。ダウンリンク受信部は、前記ステータに複数配置され、前記ダウンリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換する。ステータミラーは、前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記ダウンリンク光源が所定の移動区間で発した光を前記ダウンリンク受信部へ反射する。

図１は、ステータとロータとの間の通信のためのミラー／リング組立体の一実施形態を示す図である。 図２Ａは、ロータが第１の角度にある時の通信チャネルにおけるアップリンク光路およびダウンリンク光路を示す図である。 図２Ｂは、ロータが第２の角度にある時の通信チャネルにおけるアップリンク光路およびダウンリンク光路を示す図である。 図３は、ロータが時計回りに回転する際に、第１のミラー組立体との通信から第２のミラー組立体との通信に移行するロータ光学組立体の一実施形態を示す図である。 図４Ａは、ヘッダおよびエラー訂正データの両方が連結されたデータパケットの一実施形態を示す図である。 図４Ｂは、ヘッダが連結されたデータパケットの一実施形態を示す図である。 図５は、データを複数のデータパケットに分割し、ステータとロータとの間の光通信チャネルにより該データパケットを送信し、該送信されたデータパケットからデータを再構築するデータ通信方法の一実施形態を示す図である。 図６は、ロータ光学組立体が、対を成すように集合体に分けられ、それらの対が冗長データを送信するミラー／リング組立体の一実施形態の図を示す図である。 図７は、ロータの回転角度およびダウンリンク受信部への入射角の幅に関する幾何学的関係の一実施形態を示す図である。 図８は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示すブロック図である。

多くの通信プロトコルは双方向通信をサポートしており、一方向通信のみが可能な従来の光ロータリジョイントを使用した場合には、このような通信プロトコルは実行できない。さらに、従来の光ロータリジョイントでは、開口数が大きい検出器を使用する場合が多いが、これは望ましくない特性（例えば、低い検出効率）を呈する場合がある。また、従来の光ロータリジョイントは、ロータの回転角度を示すロータリエンコーダ情報の収集を要する場合もある。ロータリエンコーダ情報を使用して、ロータ側の通信インタフェースがステータ側の２個の通信インタフェース間を移行する際の移行時間中に通信を停止できる。移行時間中の通信停止は、ロータとステータとの間で通信が再確立される移行後までデータ送信を先延ばしすることにより、データ損失を防ぐ。

従来の光ロータリジョイントとは対照的に、本開示に記載の光ロータリジョイントは、ロータの回転中心からの径方向ではなく、径方向に交わる方向の光チャネルを有する。かかる径方向に交わる方向の光チャネルは、双方向通信を可能にする。特に、径方向に主として直交する方向の光チャネルを使用することで、（図７に示すように）受光器に入射する光線が取りうる入射角の幅が、ロータの対応する回転区間未満である光チャネルを形成できる。ここで、径方向に主として直交する方向の光チャネルとは、ロータの回転中心により定まる半径方向と直交する線からの光線の角度が４５度未満であることを意味する。このように、接線方向に方向づけられた光チャネルを使用して、受光器および検出器の個数を増やすことなく、より小さい開口数を実現することができる。さらに、接線方向の光チャネル用のミラーの曲率は、ロータおよびステータに沿って配置される光源および検出器の多様な配置態様を収容するように、最適化することができる。光通信チャネルの配置におけるこのような自由度により、多様な適用例および設計要件に合わせて、接線方向のチャネルの形態を調整することができる。さらにまた、接線方向の光チャネルを使用する通信システムは、ロータリエンコーダ情報へのアクセスなしに、ステータ側およびロータ側の通信インタフェース間での移行時間中に送信データを損失することなく実施可能な点が有利である。

以下、図面を参照し、Ｘ線ＣＴ装置及びデータ伝送装置について説明する。なお、以下の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置に搭載されるデータ伝送装置（ミラー／リング組立体）について説明する。また、以下の実施形態では、ダウンリンク光源、ダウンリンク受信部及びステータミラーに加え、アップリンク光源と、アップリンク受信部とを更に備えるミラー／リング組立体について説明する。ここで、アップリンク光源は、ステータに複数配置され、ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発する。アップリンク受信部は、ロータに配置され、アップリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換する。いくつかの図面にわたって同様の符号は、同一または対応する構成要素を示す。図１は、光電子工学的なミラー／リング組立体を示す斜視図である。ミラー／リング組立体１００は、ステータ１５０およびロータ１６０を収容するガントリ１１０を備える。ガントリ１１０の中心には、被検体が配置される開口を構成する中空部材１０５が設けられる。例えば、ミラー／リング組立体１００は、Ｘ線ＣＴ装置に使用できる。Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線投影等の投影測定結果を得るための器具類は、中空部材１０５の周囲に配置され、ロータ１６０に固定される。投影データは、光信号技術によるデータパケットを送信することにより、ロータ１６０からステータ１５０に伝達される。

ＣＴ画像再構成を行う場合、異なる投影角度での投影測定結果を使用して測定中の被検体の画像を再構成する。中空部材１０５内に撮影対象の被検体を配置することにより、所定の投影角度範囲での投影測定結果が得られ、また、投影測定器具類はロータ１６０の周囲の固定位置に配置される。ロータ１６０及び投影測定器具類を被検体の周囲で回転させると、様々な投影角度における投影データが収集される。そのようにして収集された投影データは、ロータ１６０からステータ１５０に伝達され、ステータ１５０は、ＣＴ画像再構成方法を実施する計算用ハードウェアに投影データを受け渡す。

Ｘ線ＣＴ装置は、ロータ１６０とステータ１５０との間でデータが転送される適用例の一例である。Ｘ線ＣＴ装置における投影データの送信のほか、ロータ１６０とステータ１５０との間での高速なデータ送信能力が有利となる多くの適用例がある。一般的に、光電子工学的なミラー／リング組立体１００は、ロータ１６０とステータ１５０との間で情報が送信される適用例であれば使用できる。言い換えると、ミラー／リング組立体１００は、各種の適用例において使用可能なデータ伝送装置である。

図１に戻って、ミラー／リング組立体１００のロータ１６０は、ロータ光学組立体１２０（１）〜１２０（Ｍ）による集合体を数個備える。図１において、各集合体は２個のロータ光学組立体を備え、例えば、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）は１個の集合体である。その他の集合体としては、ロータ光学組立体１２０（２，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（２，Ｂ）があり、ロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ｂ）もある。図１において、１個の集合体における各ロータ光学組立体は、同じ集合体中の他のロータ光学組立体に近接している（例えば、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）はロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）の近くに配置される）。なお、以下では、２個のロータ光学組立体から成る集合体を複数備えるミラー／リング組立体１００について説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各集合体に含まれるロータ光学組立体は３個以上であってもよい。また、ミラー／リング組立体１００が備える集合体の個数は一つであってもよい。

図１において、ロータ光学組立体の集合体の例には、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）を含む集合体１２０（１）、ロータ光学組立体１２０（２，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（２，Ｂ）を含む集合体１２０（２）、ならびに、ロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ｂ）を含む集合体１２０（Ｍ）がある。図１の実施形態においては、各ロータ光学組立体は、ロータ１６０からステータ１５０に情報を転送するダウンリンクの送信部であるダウンリンク光源と、ステータ１５０からロータ１６０に情報を転送するアップリンクの受信部であるアップリンク受信部との両方を備える。なお、以下では、ダウンリンク光源とアップリンク受信部とを備えるロータ光学組立体を例に説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ダウンリンク光源とアップリンク受信部とは別体に構成されてもよい。また、双方向の通信を要しない実施形態におけるミラー／リング組立体１００は、ダウンリンク光源またはアップリンク受信部の一方を備えない場合であってもよい。また、以下において、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ），ロータ光学組立体１２０（１，Ｂ），ロータ光学組立体１２０（２，Ａ），ロータ光学組立体１２０（２，Ｂ），ロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ａ），ロータ光学組立体１２０（Ｍ，Ｂ）等、それぞれのロータ光学組立体を区別無く総称する場合に、「ロータ光学組立体１２０」と記載する。

ミラー組立体１３０（１）、ミラー組立体１３０（２）、・・・ミラー組立体１３０（Ｎ）は、それぞれ、ステータミラーを有する。ステータミラーが備える湾曲鏡面は、各送信部からの（例えば、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）からの）光を、対応するミラー組立体（例えば、ミラー組立体１３０（１））に固定されたダウンリンク受信部に向けて反射する。また、ミラー組立体１３０（１）は、ステータ１５０からロータ１６０に情報を送信するアップリンク光源を備える。図１に示すように、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）と、ミラー組立体１３０（１）においてこれに対応するダウンリンク受信部との間の光路１４０（１，Ａ）には、ミラー組立体１３０（１）の鏡面からの反射を含む。鏡面の曲率は、ロータ１６０の回転角度が所定の角度区間内にある時、すなわち、ロータ１６０の回転に応じて回転移動するロータ光学組立体１２０（１，Ａ）が、ロータ１６０上における所定の移動区間にある時に、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）のダウンリンク光源から、ミラー組立体１３０（１）のダウンリンク受信部に向けて光を方向づけるように最適化される。なお、以下では、湾曲鏡面とダウンリンク受信部とアップリンク光源とを備えるミラー組立体を例に説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、湾曲鏡面を有するステータミラーと、ダウンリンク受信部及びアップリンク光源とは別体に構成されてもよい。また、双方向の通信を要しない実施形態におけるミラー／リング組立体１００は、ダウンリンク受信部またはアップリンク光源の一方を備えない場合であってもよい。また、以下において、ミラー組立体１３０（１），ミラー組立体１３０（２），・・・ミラー組立体１３０（Ｎ）等、それぞれのミラー組立体を区別無く総称する場合に、「ミラー組立体１３０」と記載する。

一実施形態において、上記の所定の角度区間は、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）のダウンリンク光源からの光がミラー組立体１３０（１）の鏡面に入射するロータの回転角度をすべて含む。ロータ１６０がステータ１５０に対して相対的に時計回りに回転し、ロータ１６０の回転角度が所定の角度区間すべてを通過して、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）からの光が、ミラー組立体１３０（１）への入射からミラー組立体１３０（２）への入射へと移行すると、光線は、ロータ１６０の回転角度が第２の所定の角度区間を通過するまでは、ミラー組立体１３０（２）上のダウンリンク受信部において検出される。第１の角度区間と第２の角度区間との間には、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）からのダウンリンク光線が、ミラー組立体１３０（１）とミラー組立体１３０（２）との間を移行する際の隔たりがあり、ロータ１６０の回転角度がこの隔たりにある間は通信が行えない。即ち、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）からの光が隣り合うステータミラーの間に入射している間は、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）による通信が一時的に途絶えることとなる。しかしながら、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）がミラー組立体１３０間を移行している間に、ロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）が通信を継続しているので、ロータ１６０とステータ１５０との通信が完全に失われることはない。ロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）およびロータ光学組立体１２０（１，Ａ）は、それぞれの移行が、交互であって重複しないロータ角度で起こるように配置される。

言い換えると、図１において、各ロータ光学組立体１２０は、ロータ１６０の回転に応じて移動する結果、各ミラー組立体１３０と通信可能な区間である通信可能区間と、各ミラー組立体１３０と通信不可能な区間である通信不可区間とを繰り返し移動する。ここで、通信可能区間は、ロータ１６０の回転に伴ってロータ光学組立体１２０が移動したとしても、ステータミラーによって光が反射されることにより、ロータ光学組立体１２０及びミラー組立体１３０の間で通信が行われる区間である。これに対して、ロータ光学組立体１２０は、ステータミラーによって光が反射されない区間や、光が反射されても通信が行えない区間を移動する場合がある。この区間が、通信不可区間である。例えば、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）は、ロータ１６０の回転に伴って移動することで、ミラー組立体１３０（１），ミラー組立体１３０（２），・・・ミラー組立体１３０（Ｎ）と、順に通信を行う場合がある。この場合、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）は、ミラー組立体１３０（１）との通信可能区間を移動した後に、ミラー組立体１３０（１）ともミラー組立体１３０（２）とも通信を行えない通信不可区間を移動する。そして、この通信不可区間を通過すると、ロータ光学組立体１２０（１，Ａ）は、ミラー組立体１３０（２）との通信可能区間を移動することとなる。なお、本実施形態では、通信可能区間を、単に「所定の移動区間」とも記載する。また、通信不可区間を、「隔たりの区間」又は「隔たり」とも記載する。すなわち、ロータ１６０の回転に応じて回転移動するロータ光学組立体１２０は、ステータミラーでの反射を経由してミラー組立体１３０との通信を行い得る所定の移動区間と、通信が一時的に途絶える隔たり（ギャップ）の区間とを、回転に伴って繰り返し移動する。

なお、各所定の移動区間は、それぞれがステータミラーと対応する。ここで、複数のロータ光学組立体１２０のうちのいずれかが所定の移動区間の隔たりに位置して通信が途絶えた時に、他のロータ光学組立体１２０のいずれかが所定の移動区間に位置して通信が可能となるような配置とすることで、ロータ側とステータ側での継続的な通信が可能である。より具体的には、各ロータ光学組立体１２０を配置する間隔（ロータ１６０の回転方向の長さ）が、それぞれがステータミラーと対応する所定の移動区間の各々の長さと同一である場合、各ロータ光学組立体１２０は、同時に隔たりに位置し得る。また、各ロータ光学組立体１２０を配置する間隔が、所定の移動区間の各々の長さの２倍、３倍、・・・ｎ倍（整数倍）となる場合も同様に隔たりに位置し得る。従って、複数のロータ光学組立体におけるいずれの組み合わせについても、所定の移動区間の整数倍とは異なる間隔を空けた配置とする事が好ましい。

また、図１は、各ロータ光学組立体１２０が、ただ１つだけのステータミラーおよびミラー組立体１３０からの光を送受信する場合を示す（すなわち、いずれのステータミラーもミラー組立体１３０も、複数のロータ光学組立体１２０との送受信を同時には行わない）。かかる構成は、例えば、複数のロータ光学組立体１２０を配置するに際し、各ステータミラーに対応した所定の移動区間よりも長い区間を空けて、ロータ１６０に配置することで実現可能である。すなわち、一実施形態において、複数のダウンリンク光源は、各々が発する光が、他のダウンリンク光源からの光と同時に同一のダウンリンク受信部によって受信されない位置に配置される。

本開示ではロータ１６０の時計回り回転方向の例により装置および方法を説明するが、本開示に記載の装置および方法は、ロータ１６０を反時計回り方向に回転させても実施可能である。ロータ１６０の回転方向は、ミラー組立体１３０の向きを変えることなく時計回りにも反時計回りにもできる。さらに、ミラー組立体１３０の向きは（例えば、ロータ１６０の回転面に直交する鉛直な面について面対称に装置を反転させるようにして）変更可能であり、そのような代替的な実施形態でも、ロータ１６０の回転方向は時計回りにも反時計回りにもできる。

ロータ光学組立体１２０による他の集合体も、同様に、ミラー組立体１３０間の移行が交互であって重複しないように配置される。このように、各集合体がそのロータ光学組立体１２０を介して同一データを送信する場合、その集合体の少なくとも１個のロータ光学組立体１２０がミラー組立体１３０間の移行を行っておらずデータを通信しているので、データの通信は継続される。このことは、ロータ１６０の回転角度すべてにおいて成立する。このように、個別のロータ光学組立体１２０では、ある回転角度でデータ送信が中断されるものの、集合体全体では、集合体中のロータ光学組立体１２０について移行が交互に行われるので、通信は中断されない。

図２Ａ及び図２Ｂは、ステータ２５０に固定されるミラー組立体２３０及びロータ２６０に固定されるロータ光学組立体２２０の実施形態を示す図である。図２Ａは、ロータ２６０が第１の角度にある時の通信チャネルにおけるアップリンク光路およびダウンリンク光路の図を示す。図２Ｂは、ロータ２６０が第２の角度にある時の通信チャネルにおけるアップリンク光路およびダウンリンク光路の図を示す。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、ダウンリンク光源２２１及びアップリンク光源２３２はデータが変換された光を発し、ダウンリンク受信部２３１及びアップリンク受信部２２２は、光を受信し、受信した光をデータに変換する。また、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、アップリンク光源２３２はダウンリンク受信部２３１と隣接して配置され、アップリンク受信部２２２はダウンリンク光源２２１と隣接して配置される。図２Ａではロータ２６０は第１の角度にあり、図２Ｂではロータ２６０は第２の角度にある。ロータ光学組立体２２０のダウンリンク光源２２１からの光は、ダウンリンク光源２２１からミラー組立体２３０に固定されたダウンリンク受信部２３１まで、光路２４１に沿って送信される。また、ロータ光学組立体２２０のアップリンク受信部２２２は、ミラー組立体２３０に固定されたアップリンク光源２３２からの光路２４２に沿った信号を受信する。光路２４１におけるダウンリンク光源２２１から鏡面２３４までの部分は、ロータ２６０に対する相対的な角度が固定されている。

ロータ２６０がステータ２５０に対して相対的に回転すると、鏡面２３４上においてダウンリンク光源２２１からの光が入射するスポットは、鏡面２３４上を平行移動する。ロータ２６０が、それぞれ図２Ａおよび図２Ｂに示す第１および第２の角度を含む角度区間を通って時計回りに回転すると、ダウンリンク光源２２１からの入射スポットは、鏡面２３４の近端部（すなわち、ダウンリンク受信部２３１およびアップリンク光源２３２に最も近い鏡面２３４の端部）から始まって、鏡面２３４の遠端部（すなわち、ダウンリンク受信部２３１およびアップリンク光源２３２に最も遠い鏡面２３４の端部）を通り過ぎて平行移動して別のミラー組立体１３０に移行するまで、その遠端部に向かって鏡面２３４上を通過する。

鏡面２３４の形状は、ダウンリンク光源２２１からダウンリンク受信部２３１への入射光の方向が、入射スポットが鏡面２３４に沿ってどこにあるかとは関係なく決まるように、最適化される。一実施形態において、ダウンリンク光源２２１からの光線は細いペンシルビームである。例えば、ダウンリンク光源２２１からの光線は、レーザダイオードからのガウスビーム、トップハットビーム、または平行ビームであってよい。

ここで、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、アップリンク光源２３２が、ダウンリンク受信部２３１とロータ２６０の回転面に直交する方向において並ぶように隣接して配置され、アップリンク受信部２２２が、ダウンリンク光源２２１とロータ２６０の回転面に直交する方向において並ぶように隣接して配置される場合について説明する。このような配置とした場合、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、アップリンク光源２３２からアップリンク受信部２２２に伝わる光の経路は、ダウンリンク光源２２１からダウンリンク受信部２３１に伝わる光の経路と平行である。すなわち、アップリンクチャネルに係る光路２４２と、ダウンリンクチャネルに係る光路２４１とは、ロータ２６０の回転面に直交する方向から見れば重なることとなる。従って、ロータ光学組立体２２０が所定の移動区間にあってダウンリンクチャネルの通信が可能な時にはアップリンクチャネルの通信も可能であり、ロータ光学組立体２２０が所定の移動区間の隔たりにあるためにダウンリンクチャネルの通信が中断する時にはアップリンクチャネルの通信も同時に中断されるので、通信が再確立されるまでデータ送信を先延ばしする場合等の、通信に係る処理の負担が軽減される。

一実施形態において、アップリンク光源２３２からの光線は、ロータ２６０の回転面に直交する方向において細く、ロータ２６０の回転面と平行に扇形に広がるファンビームである。このファンビームは、ロータ２６０の回転面と平行な方向において、アップリンク受信部２２２よりも大きく、アップリンク受信部２２２の端を超える。ロータ２６０が時計回りに回転し、ダウンリンクの光スポットが鏡面２３４に入射している間は、アップリンク受信部２２２はアップリンク通信を可能にするファンビームの一部と重なり合う。一実施形態において、アップリンク光線とアップリンク受信部２２２との唯一の部分的な重なり部分を補てんするためにアップリンク源は高い光出力を送信し、アップリンク受信部２２２は大面積の光検出器である。従来、大面積の光検出器は大容量を有するため、反応時間が遅い。有利なことに、ＣＴ等の従来からの適用例において、アップリンクチャネルは、不利な影響なしにダウンリンクチャネルより低い帯域幅に設定できる。

一実施形態において、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、光路２４２は鏡面２３４からの反射を含む。したがって、アップリンク光源２３２からの入射光は、鏡面２３４に沿うスポットに入射するというよりむしろ、鏡面２３４に沿った鏡面２３４の近端部から遠端部に延びる線が軌跡となる。一実施形態において、光路２４２は、鏡面２３４からの反射を含まず、アップリンク光源２３２からアップリンク受信部２２２までの直線である。

一実施形態において、ダウンリンクは高速のチャネルであり、アップリンクは低速のチャネルである。例えば、Ｘ線ＣＴ装置においては、ロータ２６０に接続される器具類は、ステータ２５０に転送される大量のデータを生成するので、高速のデータチャネルを要する。アップリンクチャネルは、例えば、器具類に比較的少量の情報を伝達するため、または、応答確認動作を実行してダウンリンクチャネルにエラーが発生した場合にバッファデータを再送するための、低速のデータチャネルであってよい。一例を挙げると、アップリンク光源２３２が、所定のダウンリンク受信部２３１が光を受信した旨の応答データが変換された光を発することにより、応答確認動作が行われる。ここで、応答データとしては、肯定応答と否定応答のうち少なくとも一方のメッセージに対応するデータが送信される。この点については後述する。

図２Ａおよび図２Ｂでは単一のアップリンクチャネルおよび単一のダウンリンクチャネルを図示するが、複数のダウンリンク光源２２１および複数のアップリンク受信部２２２がロータ光学組立体２２０に配置されてもよい。例えば、送信部および受信部は、ロータ２６０の回転面に直交する方向で一列に積み重ねてもよい。それに対応して、複数のアップリンク光源２３２および複数のダウンリンク受信部２３１が、ロータ光学組立体２２０のそれぞれの通信相手に対応するようにミラー組立体２３０に配置されてよい。鏡面は、追加された光チャネルに対応するためにロータ２６０の回転面に直交する方向に拡大されてもよい。

一実施形態において、鏡面２３４は、一方の次元において湾曲し、もう一方の次元において平らである。例えば、鏡面２３４は、ロータ２６０の回転面に直交する方向では平らであり、もう一方の方向では湾曲している。

ダウンリンク光源２２１およびアップリンク光源２３２は、どのような単一または複数の光源でもよく、いずれの波長を有してもよい。そのような光源の例として、半導体レーザダイオード、垂直キャビティ面発光レーザダイオード、ファイバ結合型レーザ光源がある。通信される各種のデータは、ダウンリンク光源２２１およびアップリンク光源２３２が発する光に変換される。例えば、データは、ダウンリンク光源２２１およびアップリンク光源２３２を直接変調すること、あるいは、アップリンク光源２３２およびダウンリンク光源２２１からアップリンク光線およびダウンリンク光線がそれぞれ送信された後にそれらを変調することにより、アップリンク光線およびダウンリンク光線上に符号化することができる。

アップリンク受信部２２２およびダウンリンク受信部２３１はどのような光検出器であってもよい。そのような検出器の例として、ファイバ結合型検出器、フォトダイオード、フォトレジスター、アバランシェフォトダイオードがある。アップリンク受信部２２２およびダウンリンク受信部２３１は、反射防止膜を備えてもよい。

鏡面２３４は、ダウンリンク光源２２１およびアップリンク光源２３２から発せられる光の波長において、光を反射する面であれば、どのような面でもよい。

図３は、ロータが時計回りに回転する際に、第１のミラー組立体との通信から第２のミラー組立体との通信に移行するロータ光学組立体の一実施形態を示す図である。この実施形態においては、２個のロータ光学組立体３２０（Ａ）およびロータ光学組立体３２０（Ｂ）が同じデータを送信する。この冗長性により、ロータ光学組立体３２０（Ｂ）からのデータ送信がミラー組立体３３０（１）からミラー組立体３３０（２）への移行中に中断された際の情報の損失を防止できる。

ロータ３６０が時計回りに回転すると、光路３４０（Ｂ）がミラー組立体３３０（１）の遠端部に到達する。それから、ロータ３６０が、移行を完了する程度に時計回りにさらに回転し、光路３４０（Ｂ）がミラー組立体３３０（２）の近端部に入射するまでデータ送信が一時的に中断される。ミラー組立体間の移行の完了と同時に、ロータ光学組立体３２０（Ｂ）は、ミラー組立体３３０（２）との間の通信を開始する。この移行時間中に、ロータ光学組立体３２０（Ａ）とミラー組立体３３０（Ｎ）との間で冗長なデータ送信が行われるので、ロータ光学組立体３２０（Ｂ）からのデータ送信の一時的な中断によって失われるデータはない。

ロータ３６０が時計回りに回転を続けると、ロータ光学組立体３２０（Ａ）のダウンリンク光源２２１からのミラー組立体３３０（Ｎ）上における入射スポットは、ミラー組立体３３０（Ｎ）の遠端部に至り、ロータ光学組立体３２０（Ａ）からのデータ送信は、ミラー組立体３３０（１）との間で通信が確立するまで一時的に失われる。この移行の間は、データはロータ光学組立体３２０（Ａ）およびロータ光学組立体３２０（Ｂ）の両方で冗長に送信され、ロータ光学組立体３２０（Ａ）およびロータ光学組立体３２０（Ｂ）の移行角度は交互になっているので、データは失われない。このように、ロータ光学組立体３２０（Ａ）およびロータ光学組立体３２０（Ｂ）が時間的に重なることなくミラー組立体１３０間を移行するように配置されると、ロータ光学組立体３２０（Ａ）およびロータ光学組立体３２０（Ｂ）のデータ冗長性により継続的なデータ送信が保証され、有利である。すなわち、ダウンリンク光源２２１は、ロータ３６０に複数配置され、いずれかのダウンリンク光源２２１が所定の移動区間の隔たりに位置する時、他のダウンリンク光源２２１のいずれかが所定の移動区間に位置するよう、ロータ３６０に配置される。

図４Ａおよび図４Ｂは、データのパケット化の２つの実施形態を示す図である。図４Ａは、ヘッダおよびエラー訂正データの両方が連結されたデータパケットの一実施形態を示す。図４Ｂは、ヘッダが連結されたデータパケットの一実施形態を示す。図４Ａでは、データが複数のデータ区画４０４に分割され、各データ区画４０４はヘッダ４０２およびエラー訂正データ４０６に連結されて、データパケット４００が生成される。図４Ｂでは、データが複数のデータ区画４０４に分割され、各データ区画４０４はヘッダ４１２に連結されて、データパケット４１０が生成される。一実施形態において、エラー訂正データはヘッダ４１２に含まれる。

継続的なデータ送信を実現するために、一実施形態において、送信されるデータストリームは一連のデータパケット４００に電子的に分割される。各データパケット４１０は、パケット識別情報および巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）データを含むヘッダ４０２を含む。ヘッダ４０２は、補足的な情報を含んでもよい。一実施形態において、業界標準のプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ）または他の好適な独自プロトコルを使用してヘッダ４１２を生成してよい。

図５は、データをデータパケットに分割して、データパケットをロータ１６０からステータ１５０に送信してからデータを再構築する処理を示す図である。処理５００のステップ５１０で、データは所定のサイズのデータパケット４１０に分割される。例えば、データ区画のサイズは、ステップ５５０で実行されるエラー訂正方法の選択によって定まる。

データをパケットに分割した後、処理５００のステップ５２０で、それらのデータパケットはヘッダ情報と連結される。例えば、ヘッダ情報は、データのルーティングとデータの再構築に使用される情報を含む。さらに、実施形態によっては、ヘッダは、データパケット内の情報のタイプ、パケット長、パケットの符号化方法、エラー訂正のタイプ、データの優先度等に関する情報も含んでよい。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、データパケットはエラー訂正データも含んでよく、そのエラー訂正データはヘッダに含まれてもよいし、ヘッダから離れていてもよい。多くのタイプのエラー訂正が実施可能である。エラー訂正は、（１）エラー検出および（２）エラー訂正の２段階に分けられる。エラー検出の技術は、破損したデータを再送するよう、またはデータパケット内の破損データを元のデータに可能な限り近い形に復元するように要求するために、エラーを検出するものである。エラー検出方法には、パリティビット、チェックサム、ＣＲＣ、暗号的ハッシュ関数、および低密度パリティチェックコード等のエラー訂正コードがある。データパケットに結合されるエラー訂正データのタイプは、どのエラー検出方法が使用されるかによって違ってよい。

処理５００のステップ５３０では、データパケットは光リンクを介して送信される。具体的には、データパケットが光線内に符号化され、ロータ側の検出器から送信されてステータ側の受光器に受信される。光線上へのデータパケットの符号化は、例えば、オン／オフキーイング、振幅変調、周波数変調、または位相変調によって実施される。符号化は、光源を直接変調することによって実施（例えば、レーザダイオードを直接変調することによって実施）されても、光源から発信された後の光を変調することによって実施されてもよい。

例えば、処理５００のステップ５３０では、データパケットが整理され、それらのヘッダ情報に従って経路が決定される。データパケットは冗長であってもよく、例えば、同一のデータパケットが２つの別々の光チャネルを介して送信される。この冗長性により、１チャネルを介した送信が中断された（例えば、図３に示すように、１チャネルが、隣接する２つの受信部間の移行角度にある間に中断された）場合であっても、他のデータチャネルを介し、データパケットの情報はロータ１６０とステータ１５０との間で伝送される。このように、２個、３個、４個等の冗長なチャネルが、互いにずれた移行角度を持つように選択される。１個の集合体における１個のチャネルの移行角度は、集合体の他のチャネルの移行角度のいずれとも重ならないように選択される。例えば、１個の集合体は、図１に示すロータ光学組立体１２０（１，Ａ）およびロータ光学組立体１２０（１，Ｂ）であってよい。

いずれのチャネルも中断されて（例えばステータミラー間を移行して）いない場合、同一内容の送信データパケットの数は、通信チャネルの冗長度と等しい。一実施形態において、冗長なデータパケットはメモリ内において連結され、エラー検出処理後に、エラーのあったデータパケットを除く同一のデータパケットが１個のデータパケットに減数される。

処理５００のステップ５４０では、データがヘッダ情報に従って整理され、冗長なデータは破棄される。一実施形態において、この冗長なデータの破棄は、エラーの有無によって決まる。例えば、データパケットにエラーが検出されない場合、冗長なデータパケットは破棄されて、データの再構築に必要な最小数のデータパケットのみを残すようにしてよい。エラーが検出された場合、エラーのあったデータパケットが破棄され、エラーのない対応するデータパケットが維持される。エラーのない対応するデータパケットがない場合、エラー訂正が実施される。

一実施形態において、ステップ５４０およびステップ５５０の順序は逆とされ、データパケットを整理する前にエラーを検出するように、ステップ５４０はステップ５５０の後に実施される。

もしくは、ステップ５４０とステップ５５０とは統合してもよい。例えば、エラー検出が先に実施される。その後、エラーのあるエラーパケットと冗長なデータを有する、エラーのないデータパケットがあれば、エラーのあるデータパケットは破棄され、エラーのないもう一方のデータパケットが維持される。このように、エラー訂正は、エラーのない冗長なデータパケットの有無に依存して破棄されることがない、それらのデータパケットに対してのみ実施される。

処理５００のステップ５５０では、受信されたデータパケットに対してエラー検出およびエラー訂正が実施される。エラー検出方法には、パリティビット、チェックサム、ＣＲＣ、暗号的ハッシュ関数、および低密度パリティチェックコード等のエラー訂正コードが含まれる。データパケットにエラーが検出されると、エラーが検出されたデータパケットと冗長な情報を持つ、エラーのないデータパケットの有無についての照会が行われる。エラーのないデータパケットが存在する場合、エラーを含むデータパケットが破棄される。そうでない場合、エラーが訂正される。エラー訂正方法は、データ再送信の要求やエラー訂正コード、これらのハイブリッドな手法等、いずれであってもよい。

例えば、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）は、データ送信に関するエラー制御方法であり、エラー検出コード、肯定応答と否定応答のうち少なくとも一方のメッセージ、およびタイムアウトを利用して確実なデータ送信を実現するものである。「肯定応答」は、受信部から送信される、データフレームを正常に受信したことを示すメッセージである。一実施形態において、送信部がタイムアウト発生前に（すなわち、データフレームを送信した後に妥当な時間内に）肯定応答を受け取らなかった場合、送信部はそのフレームを再送信する。所定の再送信数を超えてもそのフレームが正常に受信されない場合は、エラーが残存することになる。肯定応答は、ダウンリンクチャネルに対応するアップリンクチャネルを使用してロータ１６０に送信される。

一実施形態において、否定応答は、チャネルおよびデータパケットの冗長性によって解決できないエラーが発生した場合に送信されるが、そうでない場合には否定応答の送信はなく、新しいデータパケットの送信は継続される。適用可能なＡＲＱプロトコルには、従来、Ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ｗａｉｔ ＡＲＱ、Ｇｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ ＡＲＱ、およびＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｒｅｐｅａｔ ＡＲＱの３種類がある。一般的に、ＡＲＱでは、バックチャネル（例えば、アップリンクチャネル）が使用され、再送信による待ち時間が増大する。また、ＡＲＱでは、再送信用のバッファおよびタイマーが使用され、通信やメモリ、計算上の要求が増大する。

再送信の要求に代え、エラー訂正方法を用いる場合であってもよい。エラー訂正方法は、エラー訂正コード（Error-Correcting Code：ＥＣＣ）であってもよいし、順方向エラー訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）コードであってもよい。ＥＣＣ及びＦＥＣにおいては、送信中に多数のエラー（使用されるコードで可能な上限まで）が取り込まれる場合にデータパケットのデータが修復されるよう、データパケットに冗長なデータ、すなわち同等のデータが付加される。ＦＥＣでは、受信側が送信側にデータの再送を要求する必要がないので、バックチャネルは不要である。ＥＣＣは、一般的に、畳み込み符号またはブロック符号に分類される。畳み込み符号は、１ビット毎に処理される。ブロック符号は、１ブロック毎に処理され、例えば、反復符号、ハミング符号、多次元パリティ検査符号、リードソロモン符号、ターボ符号、および低密度パリティ検査符号（Low-Density Parity-check Code：ＬＤＰＣ）を含む。データパケットに連結されたエラー訂正データは、ブロック符号であってよい。

エラー訂正方法は、ＡＲＱ、ＥＣＣ、またはＦＥＣを単独で使用する場合に限らず、ハイブリッドな手法を使用する場合であってもよい。ハイブリッドな手法は、例えば、ＡＲＱおよびＦＥＣの組み合わせであってよい。一実施形態において、データパケットは、ＦＥＣのパリティデータ（およびデータ検出の冗長性）とともに送信される。ダウンリンク受信部２３１は、パリティ情報を使用して、受信した光からデータを変換（復号）する。ここで、パリティデータが、正常な複合に不十分である場合、ＡＲＱによるデータパケットの再送信が要求される。別の一実施形態において、データパケットは、パリティデータを付加せずに（例えば、エラー訂正情報のみを付加して）送信される。ここで、エラーが検出されると、アップリンクチャネルを使用して、ダウンリンクチャネルを使用したＦＥＣ情報の送信が要求される。送信されたＦＥＣ情報は、送信された当初のデータパケットを復元するのに使用される。

データパケットのエラーを訂正して冗長部分を取り除くと、処理５００のステップ５６０が実施される。ステップ５６０においては、データパケットを用いて、分割されたデータを再構築するプロセスが実施される。データは、各データパケットのヘッダに含まれる再構築情報を使用して再構築される。

データ送信部の多重化は、ロータ光学組立体１２０による集合体中の、各ロータ光学組立体１２０の配置によって実現できる。例えば、集合体は、図６に示すように、ロータ光学組立体１２０を２体ずつの対とした配置にすることができる。図６は、ロータ光学組立体１２０が、対を成すように集合体に分けられ、それらの対が冗長データを送信するミラー／リング組立体の一実施形態を示す図である。また、例えば、集合体は、ロータ光学組立体１２０を３体１組、あるいは冗長にデータを送信し得る他の好適な配置にすることができる。各集合体においては、集合体中のどの２つのロータ光学組立体１２０についても、それらがミラー組立体１３０間の移行を行う際の回転角度が重ならないよう、ミラー組立体１３０間の移行に対応するロータ６６０の角度は、その集合体のロータ光学組立体１２０間で交互になるようにする。すなわち、集合体中に含まれる複数のダウンリンク光源２２１の各々から発せされる光のうち２以上の光がステータミラーの間に入射し、集合体中の２以上のダウンリンク光源２２１との通信が同時に中断することがないよう、各ロータ光学組立体１２０が配置される。

図６において、各集合体は２個のロータ光学組立体１２０を備え、例えば、ロータ光学組立体６２０（１，Ａ）およびロータ光学組立体６２０（１，Ｂ）は１個の集合体６２０（１）を形成する。同様に、その他の集合体として、集合体６２０（２）、集合体６２０（３）および集合体６２０（４）がある。一実施形態において、ロータ光学組立体１２０は２個を対にして（図６に示すように）配置される。各対の集合体における各ロータ光学組立体１２０は、その対のもう一方のロータ光学組立体１２０によって送信されたデータパケットと同等または冗長であるデータパケットを送信する。例えば、ロータ光学組立体６２０（１，Ａ）は、ロータ光学組立体６２０（１，Ｂ）によって送信されるデータパケットと冗長であるデータパケットを送信する。同様に、ロータ光学組立体６２０（２，Ａ）、ロータ光学組立体６２０（３，Ａ）、およびロータ光学組立体６２０（４，Ａ）は、それぞれの対応相手であるロータ光学組立体６２０（２，Ｂ）、ロータ光学組立体６２０（３，Ｂ）、およびロータ光学組立体６２０（４，Ｂ）によって送信されるデータパケットと冗長であるデータパケットを送信し、集合体６２０（１）、集合体６２０（２）、集合体６２０（３）、および集合体６２０（４）の各々は、冗長なデータパケットを送信する２つの光チャネルを有する。ミラー組立体１３０間の移行は各集合体におけるロータ光学組立体１２０間で交互に行われるので、集合体の一方のロータ光学組立体１２０の通信が移行によって中断される時に、もう一方のロータ光学組立体１２０の通信は中断されない。

別の一実施形態において、ロータ光学組立体１２０は３体１組で配置され、３個のロータ光学組立体１２０による集合体を使用して２つのデータストリームが送信される。例えば、２つのデータストリームに含まれるデータパケット４１０は、該３個のロータ光学組立体１２０間でラウンドロビン方式でインターリーブされる。例えば、最初の２個のデータパケットとして、１番目のロータ光学組立体１２０は、第１および第２のデータストリームの最初のデータパケット４１０を送信する。２番目のロータ光学組立体１２０は、第２のデータストリームの最初のデータパケット４１０および第１のデータストリームの２番目のデータパケット４１０を送信する。３番目のロータ光学組立体１２０は、第１および第２のデータストリームの２番目のデータパケット４１０を送信する。次に、３番目と４番目のデータパケットとして、１番目のロータ光学組立体１２０は第１のデータストリームの３番目のデータパケット４１０および第２のデータストリームの２番目のデータパケット４１０を送信する。以降のデータパケット４１０も同様のラウンドロビン方式において送信される。このように、集合体に含まれるロータ光学組立体１２０の各々が相互に対応するデータが変換された光を発することで、データはラウンドロビン方式で冗長に送信される。

一般に、通信がミラー組立体１３０間を移行している間のデータ損失を防止するために、データパケットが冗長に送信されるのであれば、ダウンリンク光源２２１から成るどのような集合体であっても、利用可能である。すなわち、複数のダウンリンク光源２２１は、２以上のダウンリンク光源２２１からなる集合体を少なくとも一つ形成し、集合体ごとに、集合体に含まれるダウンリンク光源２２１の各々は、相互に冗長化されたデータが変換された光を発する。

上記例のそれぞれは、ロータ１６０の回転角度を測定するロータリエンコーダがなくても実施できる。しかしながら、ロータリエンコーダ情報が利用可能な場合は、冗長な送信を排除するか、少なくとも減少させることで、通信システムの効率性が改善できる。すなわち、ダウンリンク光源２２１は、ロータリエンコーダが測定した回転角度を用いて、所定の移動区間に位置するか、所定の移動区間の隔たりに位置するかの判定を行い、判定に応じて、データが変換された光を発することができる。例えば、すべてのロータ光学組立体１２０が、Ｍ個のロータ光学組立体１２０から成る単一の集合体に配置されてよく、その集合体は、どの移行角度も重ならない（すなわち、ロータ光学組立体１２０のいずれも、他のいずれのロータ光学組立体１２０とは同時にミラー組立体１３０間の移行を行わない）ように配置される。ロータ光学組立体１２０の個数がＭである場合、（Ｍ−１）個のデータストリームが継続的に送信される。なぜなら、いずれの所与の回転角度においても、データ送信の中断を招くミラー組立体１３０間の移行を行うのは最大で１個のロータ光学組立体１２０であるからである。

同様に、最大で２個のロータ光学組立体１２０が、ロータ１６０が同じ角度位置にある時に移行するのであれば、ロータリエンコーダ情報を使用して、少なくとも（Ｍ−２）個のデータストリームがロータ１６０のすべての回転角度について継続的に送信される。

コンピュータ可読メモリがさらにロータ１６０に接続される場合、ロータリエンコーダ情報を使用してそれぞれの移行角度を信号で知らせてもよい。それらの移行角度にある間は、データパケットは、送信されずに上記コンピュータ可読メモリにバッファリングまたは格納されてよい。また、バッファリングされたデータパケットは、後にロータリエンコーダ情報がミラー組立体１３０間の移行が完了したことを示した時に送信されてよい。すなわち、ダウンリンク光源２２１は、所定の移動区間の隔たりに位置すると判定した時は、データをバッファリングし、所定の移動区間に位置すると判定した時に、バッファリングしたデータが変換された光を発する。このように、所与の光チャネルを介したデータパケットの送信はミラー組立体１３０間の移行中は中断されるが、データパケットはバッファリングされてその後送信されるので、データは失われない。

ロータリエンコーダ情報を使用する場合、データの損失を避けるための冗長データは必要ないので、帯域幅要件が軽減されるという利点がある。

図７は、ロータ１６０の回転角度およびダウンリンク受信部２３１への入射角の幅に関する幾何学的関係の一実施形態を示す図である。また、図７は、２つの移行角度の間にある回転角度θの例を示す。図７でわかるように、ダウンリンク受信部２３１への入射角度幅φは回転角度θよりも小さくでき、有利である。入射角度幅φに対する回転角度θの比は、ダウンリンク光線の角度ならびにダウンリンク検出器、ダウンリンク受信部２３１、および鏡面の相対的な位置によって定まる。一般的に光ファイバまたは光検出器が開口数の大きい入射角度に対応できるようにする事は難しく、入射角度幅は小さい方が望ましい。例えば、入射角度幅をより小さくするには、反射防止膜等の光学コーティングを用いる事が容易である。また、光ファイバの場合、ファイバの開口数を超える入射光線はクラッドに取り込まれ、失われる。

適用例および設計に関わる制約によって、ロータ光学組立体１２０の位置および送信角度は調整されてよく、また、ダウンリンク受信部２３１およびアップリンク光源２３２に対する鏡面の相対位置も同様である。鏡面の形状は、ダウンリンク受信部２３１およびロータ光学組立体１２０のどのような構成についても最適化できる。この最適化は、鏡では入射角度と反射角度が等しいという事実に基づいて実施できる。ミラーの傾きは、鏡面上でダウンリンク光線が入射する第１の点をスタート地点として、鏡面からダウンリンク受信部２３１に向かって光線を反射させるように算出することができる。鏡面が複数の小区間ごとの略直線であると仮定すると、ミラー上の第２の点は、上記第１の点から１小区間をおいた点として定まる。次に、ミラー上の上記第２の点に方向づけられたダウンリンク光線に対応するロータ１６０の回転角度が定まる。そして、上記第２の点におけるミラーの傾きが、その第２の傾きによってダウンリンク光線がダウンリンク受信部２３１に向かって反射するようなものとして定まる。再度、複数の小区間ごとの直線性を仮定すると、上記第２の点から１小区間をおいたミラーの第３の点が定まり、このプロセスはミラー全体の形状が定まるまで続けられる。鏡面上のこれらの離散した点から補間（例えば、スプライン補間）によって滑らかな面を求めることができる。

このように、鏡面は、ロータ光学組立体１２０の位置、ダウンリンク光線の角度、ダウンリンク受信部２３１の位置、およびダウンリンク受信部２３１に対する鏡面の相対的な位置に関係なく算出できる。この自由度は、特定の適用例のために光通信チャネルを最適化するうえで有利に利用することができる。

図８は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示すブロック図である。図８に示すＸ線ＣＴ装置の構成例は、第３世代ジオメトリで配置されたエネルギー積分検出器および第４世代ジオメトリで配置された光子計数検出器（Photon-Counting Detector：ＰＣＤ）を有するハイブリッド型システムを備えるＣＴスキャナシステムを示す。図８は、特許文献１（参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されているような、光子計数検出器ＰＣＤのリングの内側にＸ線源８１２が位置し、光子計数検出器ＰＣＤのリングの外側にＸ線検出器８０３が位置する結合リング型トポロジーを示す。

図８に図示するのは、ロータ１６０とステータ１５０との間の光通信を使用するガントリ１１０を使用した、ＣＴ分野での適用例である。図８において、光子計数検出器ＰＣＤは、ステータ１５０に対して相対的に固定された位置に所定の第４世代ジオメトリで配置される。Ｘ線検出器８０３は、ロータ１６０に対して相対的に固定された位置に、Ｘ線ＣＴ装置における所定の第３世代ジオメトリで配置される。光子計数検出器ＰＣＤは、ステータ１５０およびガントリ１１０に対して相対的に静止している環状のリングである静止円形部材８２０に固定される。Ｘ線検出器８０３は、ステータ１５０に対して相対的にロータ１６０とともに回転する環状のリングである回転部材８３０に固定される。

図８は、寝台８１６に載せられているスキャン対象の被検体ＯＢＪ、Ｘ線源８１２、コリメータまたはフィルタ８１４、Ｘ線検出器８０３、および光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮの間の相対位置を示す。各光子計数検出器ＰＣＤは、被検体ＯＢＪに対向する前面と、被検体ＯＢＪに対向しない背面とを有する。被検体ＯＢＪを透過するＸ線は、光子計数検出器ＰＣＤ（の前面）によって検出されるか、または疎らに配置された光子計数検出器ＰＣＤ間の空間を通過し、Ｘ線検出器８０３に高密度に配置されたエネルギー積分検出器によって検出される。

また、図８は、Ｘ線投影データを収集し、記憶し、処理し、提供するための回路機構およびハードウェアを示す。これらの回路機構およびハードウェアは、処理部８７０、ネットワーク制御部８７４、メモリ８７８、およびデータ収集システム８７６を備える。

一実施形態において、Ｘ線源８１２およびコリメータまたはフィルタ８１４は、ガントリ１１０に対して回転可能に接続された回転部材８１０に固定して接続される。同様に、Ｘ線検出器は、ガントリ１１０に対して回転可能に接続された回転部材８３０に固定して接続される。光子計数検出器ＰＣＤは、ガントリ１１０に固定して接続された静止円形部材８２０に固定して接続される。ガントリ１１０には、Ｘ線ＣＴ装置の多くの構成要素が収容される。

また、Ｘ線ＣＴ装置のガントリ１１０は、開放された開口を備えており、寝台８１６上に載せられた被検体ＯＢＪを、Ｘ線源から出射され各光子計数検出器ＰＣＤおよびＸ線検出器８０３により検出されるＸ線の投影面に、配置することができる。「投影面」とは、Ｘ線がＸ線源８１２から、各光子計数検出器ＰＣＤおよびＸ線検出器８０３を含む検出器まで透過するボリュームである。「被検体空間」とは、投影面とガントリの開放された開口６１５との交差領域である。「画像空間」は、Ｘ線源８１２がガントリの開口の周囲を回転する際の、Ｘ線源８１２のすべての投影角度に対応する投影面の和集合である。一般的に、画像空間は被検体空間より大きいので、ガントリの開口を超えてガントリ１１０の構造にかかる程度にまでわたるボリュームについての画像再構成が可能になる。

被検体ＯＢＪが被検体空間に置かれ、Ｘ線源が一連の投影角度を通過しながら回転して、Ｘ線ＣＴ装置が各投影角度で被検体ＯＢＪを通るＸ線の透過や減衰の投影データを収集することで、スキャンが実施される。

一般には、各光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮは、所定数のエネルギーのビンそれぞれについて光子の数を出力する。図８に示す実施形態は、第４世代ジオメトリで配置された光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮに加え、エネルギー積分検出器が従来の第３世代ジオメトリで配置されたＸ線検出器８０３を備える。Ｘ線検出器８０３の検出器素子は、Ｘ線検出器８０３の表面に光子計数検出器ＰＣＤよりも高い密度で配置できる。Ｘ線検出器８０３は、Ｘ線源８１２から曝射されて被検体ＯＢＪを透過したＸ線を検出する事によりデータを生成する。また、ロータ１６０に配置されるダウンリンク光源２２１は、Ｘ線検出器８０３が生成したデータを含むデータが変換された光を発する。この光をステータ１５０に配置されるダウンリンク受信部２３１が受信することで、Ｘ線検出器８０３が生成したデータはステータ側に送信される。

一実施形態において、光子計数検出器ＰＣＤは、例えば円形である所定のジオメトリで被検体ＯＢＪの周囲に疎らに配置される。例えば、光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮは、ガントリの所定の第２の静止円形部材８２０上に固定配置される。

光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮは被検体ＯＢＪに対して静止している一方で、Ｘ線源８１２、コリメータまたはフィルタ８１４（例えば、ボウタイフィルタ）、およびＸ線検出器８０３は、被検体ＯＢＪの周囲を回転する。一実施形態において、Ｘ線源８１２は、疎らに配置された光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮの外側で被検体ＯＢＪの周囲を回転しながら、被検体ＯＢＪに向かって所定の線源ファンビーム角度θ_ＡでＸ線を曝射する。さらに、Ｘ線検出器８０３は、被検体ＯＢＪを挟んでＸ線源８１２の正反対の位置に搭載され、光子計数検出器ＰＣＤ１〜光子計数検出器ＰＣＤＮが所定の疎らな配置で固定されている静止円形部材８２０の外側を回転する。

Ｘ線ＣＴ装置は、光子計数検出器ＰＣＤおよびＸ線検出器８０３からの投影測定結果を、データ収集システム８７６、処理部８７０、メモリ８７８、ネットワーク制御部８７４へ送信するデータチャネルをさらに備える。本開示に記載するように、ロータ１６０とステータ１５０との間の光通信によって、Ｘ線検出器８０３からのデータチャネルが実施される。データ収集システム８７６は、検出器からの投影データの収集、デジタル化、および経路指定を制御する。データ収集システム８７６は、回転部材８１０および回転部材８３０の回転を制御するＸ線撮影制御回路をさらに備える。一実施形態において、データ収集システム８７６はさらに、寝台８１６の動き、Ｘ線源８１２の作動、およびＸ線検出器８０３の作動を制御する。データ収集システム８７６は、集中型のシステムにすることができ、また、分散型のシステムにすることもできる。一実施形態において、データ収集システム８７６は処理部８７０と一体化される。処理部８７０は、投影データからの画像の再構成、投影データの再構成前処理、および画像データの再構成後処理等の機能を実施する。また、処理部８７０は、上記エラー検出を実施し、上記エラー訂正方法を実施し、または上記データパケットの再送信の要求を実施する。

すなわち、一実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置は、ダウンリンク受信部２３１において受信されたデータに含まれるエラーの検出を行う処理部８７０を備え、ダウンリンク光源２２１は、所定のデータ区画ごとに分割されたデータを少なくとも含むデータパケットが変換された光を発し、処理部８７０は、エラーを検出した場合、検出したエラーに係るデータパケットを、データを受信したダウンリンク受信部２３１と異なるダウンリンク受信部２３１において受信されたデータパケットであって、検出したエラーに係るデータパケットと同等のデータパケットにより代替する。または、処理部８７０は、エラーを検出した場合、検出したエラーに係るデータパケットの再送信をダウンリンク光源２２１に要求する。または、ダウンリンク光源２２１は、所定のデータ区画ごとに分割されたデータとエラー訂正データとを少なくとも含むデータパケットが変換された光を発し、処理部８７０は、エラーを検出した場合、エラー訂正データを用いて、検出したエラーに係るデータパケットのデータを復元する。

処理部８７０は、離散論理ゲートとして、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、またはその他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）としての実装が可能な中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）を備えることができる。ＦＰＧＡまたはＣＰＬＤとしての実施形態は、超高速集積回路設計用ハードウェア記述言語（VHSIC (Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language：ＶＨＤＬ）、Ｖｅｒｉｌｏｇ、または他のどのようなハードウェア記述言語でプログラムされてもよく、そのプログラムコードはＦＰＧＡまたはＣＰＬＤ内の電子メモリに直接格納されてもよいし、別個の電子メモリとして格納されてもよい。さらに、メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、またはフラッシュメモリのように不揮発性であってよい。メモリは、スタティックＲＡＭ（Random Access Memory）またはダイナミックＲＡＭのように揮発性とすることもでき、その場合、電子メモリだけでなくＦＰＧＡまたはＣＰＬＤとメモリとの間の連携を管理するマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ等の処理部が設けられてもよい。

一実施形態において、データ収集システム８７６を使用して、ロータ１６０とステータ１５０との間の光通信を制御することができる。別の一実施形態において、処理部８７０を使用して、ロータ１６０とステータ１５０との間の光通信を制御することができる。

代替として、処理部８７０におけるＣＰＵは、本開示に記載されたロータ１６０とステータ１５０との間の光通信システムの機能を実施するコンピュータ可読な命令の集合を含むコンピュータプログラムを実行してよく、そのプログラムは、上述の非一時的な電子メモリやハードディスクドライブ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュドライブ、または他の任意の公知の記憶媒体に格納される。さらに、それらのコンピュータ可読な命令は、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、オペレーティングシステムの一部、またはそれらの組み合わせとして提供され、当業者公知のプロセッサおよびオペレーティングシステムと連携して実行される。さらに、ＣＰＵは、命令を実行するために並行して協調して動作する複数のプロセッサとして実装することもできる。

一実施形態において、再構成した画像はディスプレイに表示することができる。ディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）、またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の、当技術分野で公知の任意のディスプレイであってよい。

メモリ８７８は、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）ドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュドライブ、ＲＡＭ、またはＲＯＭ等の、当技術分野で公知の任意の電子記憶装置であってよい。

ネットワーク制御部８７４は、インタフェースとしてＸ線ＣＴ装置の種々の部品間の接続を仲介することができる。また、ネットワーク制御部８７４は外部ネットワークとのインタフェースとして機能できる。当然のことながら、外部ネットワークは、インターネット等の公衆通信網、もしくはＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）ネットワーク等の私設通信網、またはそれらの任意の組み合わせであってもよく、また、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）サブネットワークまたはＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）サブネットワークを含んでもよい。また、外部ネットワークは、有線であってもよいし、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for Global Evolution）、３Ｇ、および４Ｇの無線携帯電話通信システムを含む携帯電話通信ネットワークのように無線であってもよい。さらに、無線ネットワークは、公知の任意の無線通信形態であってよい。

上述した実施形態においては、ダウンリンクチャネル及びアップリンクチャネル、又はダウンリンクチャネルのみを有する場合について説明したが、アップリンクチャネルのみを有する場合であってもよい。アップリンクチャネルを有する実施形態では、ロータ側に対して各種の支持を行うことができ、例えば、Ｘ線ＣＴ装置を用いた検査において、検査の開始や終了の合図、撮影の条件及びその変更等を、ロータ側に伝えることができる。具体的には、一実施形態のＸ線ＣＴ装置は、ステータ１５０と、ロータ１６０と、アップリンク光源２３２と、アップリンク受信部２２２と、ステータミラーとを備える。ロータ１６０はステータ１５０に対して相対的に回転する。アップリンク光源２３２は、ステータ１５０に複数配置され、ロータ１６０の回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発する。アップリンク受信部２２２は、ロータ１６０に配置され、アップリンク光源２３２から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換する。ステータミラーは、ステータ１５０に複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、アップリンク光源２３２が発した光を、ロータ１６０の回転に応じて回転移動するアップリンク受信部２２２が所定の移動区間にあるときに受信するよう、アップリンク受信部２２２へ反射する。

上述した実施形態においては、ダウンリンクのチャネル又はアップリンクのチャネルについて説明したが、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、通信の方向について制限されない。具体的には、一実施形態のＸ線ＣＴ装置は、ステータ１５０と、ロータ１６０と、ステータミラーとを備える。ロータ１６０は、ステータ１５０に対して相対的に回転する。ステータミラーは、ステータ１５０に複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、ステータ１５０とロータ１６０との間で通信されるデータが変換された光であってロータ１６０の回転中心からの径方向に交わる方向に発せられた光を受信部へ反射する。

特定の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、単なる例示として提示したものであり、本開示の教示を限定するものではない。実際、本明細書で説明した新規の方法、装置、およびシステムは、様々な別の形態で具体化が可能である。さらには、本開示の要旨を逸脱することなく、本明細書で説明した方法、装置、およびシステムの形態において様々な省略、置換、および変更が可能である。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、光を用いた通信の効率を向上させることができる。例えば、実施形態に係るデータ伝送装置は、光ロータリジョイントにおける光通信の効率を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１５０ ステータ
１６０ ロータ
２２１ ダウンリンク光源
２３１ ダウンリンク受信部

Claims (22)

1. ステータと、
   前記ステータに対して相対的に回転するロータと、
   前記ロータに配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発するダウンリンク光源と、
   前記ステータに複数配置され、前記ダウンリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換するダウンリンク受信部と、
   前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記ダウンリンク光源が所定の移動区間で発した光を前記ダウンリンク受信部へ反射するステータミラーと、
   を備えるＸ線ＣＴ装置。
2. 前記ダウンリンク光源は、前記ロータに複数配置され、いずれかの前記ダウンリンク光源が前記所定の移動区間の隔たりに位置する時、他の前記ダウンリンク光源のいずれかが前記所定の移動区間に位置するよう、前記ロータに配置される、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記所定の移動区間の隔たりは、前記ダウンリンク光源が発した光が隣り合う前記ステータミラーの間に入射する時の前記ダウンリンク光源の位置に対応する、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 複数の前記ダウンリンク光源は、各々が発する光が、他の前記ダウンリンク光源からの光と同時に同一の前記ダウンリンク受信部によって受信されない位置に配置される、請求項２又は３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 複数の前記ダウンリンク光源は、各々、前記所定の移動区間より長い区間を空けて、前記ロータに配置される、請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 複数の前記ダウンリンク光源は、２以上の前記ダウンリンク光源からなる集合体を少なくとも一つ形成し、当該集合体ごとに、当該集合体に含まれる前記ダウンリンク光源の各々は、相互に冗長化されたデータが変換された光を発する、請求項２乃至５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記ステータに複数配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発するアップリンク光源と、
   前記ロータに配置され、前記アップリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換するアップリンク受信部と
   を更に備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記アップリンク光源は、前記ダウンリンク受信部と隣接して配置され、
   前記アップリンク受信部は、前記ダウンリンク光源と隣接して配置される、請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記アップリンク光源は、前記ダウンリンク受信部と前記ロータの回転面に直交する方向において並ぶように隣接して配置され、
   前記アップリンク受信部は、前記ダウンリンク光源と前記ロータの回転面に直交する方向において並ぶように隣接して配置され、
   前記アップリンク光源から前記アップリンク受信部に伝わる光の経路は、前記ダウンリンク光源から前記ダウンリンク受信部に伝わる光の経路と平行である、請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 前記アップリンク光源は、所定の前記ダウンリンク受信部が光を受信した旨の応答データが変換された光を発する、請求項７乃至９のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
11. 前記アップリンク光源は、前記ロータの回転面に直交する方向において細く、前記ロータの回転面において扇状に広がる光を発する、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
12. 前記ダウンリンク受信部において受信されたデータに含まれるエラーの検出を行う処理部を更に備え、
    前記ダウンリンク光源は、所定のデータ区画ごとに分割されたデータを少なくとも含むデータパケットが変換された光を発し、
    前記処理部は、前記エラーを検出した場合、検出したエラーに係るデータパケットを、当該分割されたデータを受信した前記ダウンリンク受信部と異なるダウンリンク受信部において受信されたデータパケットであって、前記検出したエラーに係るデータパケットと同等のデータパケットにより代替する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
13. 前記ダウンリンク受信部において受信されたデータに含まれるエラーの検出を行う処理部を更に備え、
    前記ダウンリンク光源は、所定のデータ区画ごとに分割されたデータを少なくとも含むデータパケットが変換された光を発し、
    前記処理部は、前記エラーを検出した場合、検出したエラーに係るデータパケットの再送信を前記ダウンリンク光源に要求する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
14. 前記ダウンリンク受信部において受信されたデータに含まれるエラーの検出を行う処理部を更に備え、
    前記ダウンリンク光源は、所定のデータ区画ごとに分割されたデータとエラー訂正データとを少なくとも含むデータパケットが変換された光を発し、
    前記処理部は、前記エラーを検出した場合、前記エラー訂正データを用いて、検出したエラーに係るデータパケットのデータを復元する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
15. 前記ロータの回転角度を測定するロータリエンコーダを更に備え、
    前記ダウンリンク光源は、前記ロータリエンコーダが測定した前記回転角度を用いて、前記所定の移動区間に位置するか、前記所定の移動区間の隔たりに位置するかの判定を行い、当該判定に応じて、データが変換された光を発する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
16. 前記ダウンリンク光源は、前記所定の移動区間の隔たりに位置すると判定した時は、データをバッファリングし、前記所定の移動区間に位置すると判定した時に、バッファリングしたデータが変換された光を発する、請求項１５に記載のＸ線ＣＴ装置。
17. 前記ダウンリンク光源は、前記径方向に主として直交する方向に、データが変換された光を発する、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
18. 前記ロータに配置され、Ｘ線を曝射するＸ線源と、
    前記ロータに配置され、前記Ｘ線源から曝射されて被検体を透過した前記Ｘ線を検出する事によりデータを生成するＸ線検出器と
    を更に備え、
    前記ダウンリンク光源は、前記Ｘ線検出器が生成したデータを含むデータが変換された光を発する、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
19. ステータと、
    前記ステータに対して相対的に回転するロータと、
    前記ステータに複数配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発するアップリンク光源と、
    前記ロータに配置され、前記アップリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換するアップリンク受信部と、
    前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記アップリンク光源が発した光を、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記アップリンク受信部が所定の移動区間にあるときに受信するよう、前記アップリンク受信部へ反射するステータミラーと、
    を備えるＸ線ＣＴ装置。
20. ステータと、
    前記ステータに対して相対的に回転するロータと、
    前記ロータに配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発するダウンリンク光源と、
    前記ステータに複数配置され、前記ダウンリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換するダウンリンク受信部と、
    前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記ダウンリンク光源が所定の移動区間で発した光を前記ダウンリンク受信部へ反射するステータミラーと、
    を備えるデータ伝送装置。
21. ステータと、
    前記ステータに対して相対的に回転するロータと、
    前記ステータに複数配置され、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に、データが変換された光を発するアップリンク光源と、
    前記ロータに配置され、前記アップリンク光源から発せられた光を受信し、受信した光をデータに変換するアップリンク受信部と、
    前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記アップリンク光源が発した光を、前記ロータの回転に応じて回転移動する前記アップリンク受信部が所定の移動区間にあるときに受信するよう、前記アップリンク受信部へ反射するステータミラーと、
    を備えるデータ伝送装置。
22. ステータと、
    前記ステータに対して相対的に回転するロータと、
    前記ステータに複数配置され、配置されたそれぞれの位置において、前記ステータと前記ロータとの間で通信されるデータが変換された光であって、前記ロータの回転中心からの径方向に交わる方向に発せられた光を受信部へ反射するステータミラーと、
    を備えるＸ線ＣＴ装置。