JP3643384B2 - X線断層撮影装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はガントリ内の回転部と固定部との間で光を用いてデータ伝送を行うX線断層撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、X線CTスキャナにおいて、ガントリ内の回転部と固定部との間のデータのやりとりはスリップリングを用いて行なわれる。すなわち、回転部側に導電性の金属をリング状に配置し、固定部側には同じく導電性部材で作られたブラシを配置し、回転部の回転/停止に係わらず、ブラシがリングに常に接するように構成される。このブラシとリングとの接触により回転部と固定部との電気的な接続が実現されるため、回転中も回転部と固定部との間でデータのやりとりが行なわれる。
【0003】
しかし、このようなスリップリング方式では、常にブラシがリングに機械的に接触しているため、両者の機械的な摩耗が避けられない。そのため、定期的にメンテナンスする必要があり、面倒である。また、リングとブラシの接触不良や接触抵抗のために、データの伝送が一瞬停止(瞬断)される場合があり、信頼性やデータの伝送品質にも問題がある。さらに、伝送できるデータの量はリングの本数、およびリングとブラシ間の伝送能力(レート)に依存するので、レート的には限界があり、それを越えて伝送量を増やすためにはリングの本数を増やす必要があり、機構が大型化する欠点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、その目的は簡単な構成で大量のデータを信頼性よく回転部と固定部との間で伝送できるX線断層撮影装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の手段を講じている。
【0006】
請求項1に係る発明は、軸を中心として回転し前記軸に略垂直な第1の面及び第2の面を有し、前記第1の面側において、X線を曝射するX線管及びX線を検出する検出器を有する回転部と、前記第2の面の少なくとも一部に対向して設けられた固定部と、を具備するX線断層撮影装置において、前記第2の面側に設けられ、所定の照射角を有する光を第1の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子がその照射領域が重複するような配置で第1の円周をほぼ形成する第1の発光手段と、前記固定部において、前記第1の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第1の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第1の受光手段と、前記固定部において、前記第1の円周とは異なる第2の円周をほぼ形成するように設けられ、且つ所定の照射角を有する光が前記第1の伝送データとは異なる第2の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子の照射領域が重複するように配置する第2の発光手段と、前記第2の面において、前記第2の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第2の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第2の受光手段と、具備したことを特徴とするものである。
【0007】
請求項9に係る発明は、固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、を具備するX線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、前記第2の面側において、前記検出器によって検出されたX線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重 複するように前記複数の発光素子が配置された第1の発光手段を有し、前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記第1の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第1の受光手段を有すること、を特徴とするものである。
請求項11に係る発明は、固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、を具備するX線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、前記第2の面側において、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第2の受光手段を有し、前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記X線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を前記第2の受光手段に対して発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第2の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第2の発光手段を有すること、を特徴とするものである。
請求項13に係る発明は、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、前記回転部との間でデータ伝送を行う固定部と、を具備するX線断層撮影装置であって、前記回転部は、前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、前記第2の面側において、前記検出器によって検出されたX線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第1の発光手段と、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第2の受光手段と、を有し、前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記第1の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第1の受光手段と、前記第2の面と対向して設けられ、前記X線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第2の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第2の発光手段と、を有すること、を特徴とするものである。
【0008】
【作用】
そして本X線断層撮影装置によれば、照射領域が重複するような配置で複数の発光素子を設けることにより、装置の簡略化、低コスト化することができ、且つ大量の伝送データが途切れることなく信頼性良く伝送することができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、X線を曝射するX線管及びX線を検出する検出器が設けられた第1の面側とは異なる第2の面側に第1の発光手段等を設けることで、ガントリ自体の大きさを小さくすることができ、上記制約を最小限に留めることができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、X線を曝射するX線管及びX線を検出する検出器が設けられた第1の面側とは異なる第2の面側に第1の発光手段等を設けること、及びこれらに対向するように固定部において第1の受光手段等を設けることで、データ伝送に用いる受光素子及び発光素子をできるだけ少なくしている。その結果、装置全体のコストを低減させることができ、撮影口の確保とガントリの小型化との両立を図りつつも、限られたスペースを有効に活用して双方向通信を行うことができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、第2の面側に第1の発光手段等を設けること、及びこれらに対向するように固定部において第1の受光手段等を設けることで、データ伝送に用いる受光素子及び発光素子をできるだけ少なくしている。そのため、光軸合わせ等の光学的整合性を保つための作業負担を少なくすることができる。
また、本コンピュータ断層撮影装置では、第2の面側に第1の発光手段等を設けること、及び発光素子、受光素子の数を少なくすることで、第 1 の発光手段及び第2の受光手段を回転部の円周に沿った側面に配列した場合に比して、回転時において回転部に掛かる負荷を低減させることができる。
【0009】
また、請求項5に記載のX線断層撮影装置によれば、相対位置が周期的に変化する回転 部と固定部間で複数の発光手段、複数の受光手段を用いて複数のデータを伝送し、回転部、固定部の位置変化の各周期中に発光手段へ供給される伝送データを切り換えることにより、簡単な構成で大量のデータを信頼性よく伝送できる。
【0010】
また、請求項8に記載の本X線断層撮影装置によれば、相対的に位置が変化する回転部、固定部間で光を用いてデータを伝送する際に、複数の受光手段を用いて同一のデータを受信して複数の受光手段の出力を加算平均して伝送データを得ることにより、回転部、固定部の相対的な位置変動による受信レベルの変動(振幅変調)を防止し、データを信頼性よく伝送できる。
【0011】
さらに、本X線断層撮影装置は、光を媒体として非接触なデータ伝送を行なうために、従来のスリップリング方式に不可欠であった部品交換を伴う定期的なメンテナンスが不要となるとともに、接触不良、接触抵抗の問題もなく、データの伝送品質、信頼性も良くなる。
【0012】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明によるX線断層撮影装置の実施例を説明する。
【0013】
(第1参考例)
図1は、本発明の第1の参考例の概略図であり、CTスキャナのガントリ部分を正面から見た図である。図示しないX線管、検出器等を含む回転部1が固定部2の中心に設けられた孔部に挿入され、固定部2に対して回転可能に保持されている。回転部1の回転軸は図1の紙面に対して直交する方向である。図示していないが、回転部1はドーナツ状のハウジングを有し、その中心空間に被検者がその体軸が上記回転軸と一致するように配置される。多数の発光素子(例えば、発光ダイオード)31,32,…3nが回転部1のハウジングの外周面(固定部2に対向する)に一定間隔で配置されている。ここで、発光ダイオードはデータ伝送が自然光の影響を受けないように赤外光を発光することが望ましい。全発光素子31,32,…3nは回転部1に設けられたドライバ4により送信データ5に応じて一様に駆動され、同一のデータを光を介して送信する。発光素子の個数nは、後述するように、回転部1のハウジングの外周長と、回転部ハウジングの外周面と固定部2の孔部の壁面との間隔dとに応じて決められる。
【0014】
回転部1の外周面と対向する固定部2の孔部の壁面には発光素子31,32,…3nからの光を受ける1つの受光素子(例えば、フォトダイオード)6が設けられる。受光素子6の出力が固定部2に設けられた受信部7に供給され、受信データが検出される。これにより、回転部1から固定部2へ光を媒体としてデータ、例えばX線検出データが伝送される。
【0015】
ここで、各発光素子3は所定の照射角を有するが、固定部2の孔部の壁面において各発光素子3の照射領域が重複するように、発光素子31,32,…3nの配置間隔が設定されている。このため、回転部1の回転中に受光素子6はいずれか1つ、または2つの発光素子からの光を常に受光しており、全発光素子31,32,…3nが同一の送信データに応じて同時に駆動されているので、回転部1が回転していても、受光素子6において伝送データが途切れることがない。
【0016】
以上説明したように第1参考例によれば、回転部1の外周に送信データに応じて同時に発光する多数の発光素子31,32,…3nを設け、回転部1に対向する固定部2の壁面に受光素子6を設け、回転部1の回転中に少なくとも1つの発光素子からの光を受光素子6に入射させることにより、回転部1の回転中も、固定部に設けた1つの受光素子で回転部からの発光を検出することにより、簡単な構成で回転部からのデータを光により固定部へ伝送できる。
【0017】
また、発光素子31〜3nは受光素子6に対して直接的に光を当て、しかも、回転中にも受光素子6で受光される光が途絶えることないだけの個数の発光素子31〜3nが設けられているため、発光素子31〜3nと受光素子6とを近接させることができる。そして、発光素子、受光素子間の距離が短いために、集光等の光学的手段が不要となり、結果として光学系の構成が簡単となるとともに、光の利用効率が高いため、安価な発光ダイオードを用いて装置を実現できる。
【0018】
さらに、光を媒体として非接触なデータ伝送を行なうために、従来のスリップリング方式において必要であった部品の交換を伴う定期的なメンテナンスが不要となるとともに、接触不良、接触抵抗の問題もなく、データの伝送品質、信頼性も良くなる。また、光伝送であるので、データ伝送の速度が早くなるとともに、伝送の時間が短くなる。また、電磁ノイズに影響されないので、伝送精度が高い。
【0019】
なお、ここでは、回転部1から固定部2へのX線検出データの伝送を示したが、固定部2に多数の発光素子を設け、回転部1に一つの受光素子を設け、固定部の発光素子を送信データに応じて同時に駆動すれば、同様に、固定部2から回転部1へのデータ、例えばX線曝射制御信号も光により伝送できる。さらに、発光素子を複数個設ける代わりに、受光素子を環状に複数設け、発光素子を1つにしてもよい。この場合、固定部2から回転部1へデータ伝送するには、図1に配置において受光素子6を発光素子とし、発光素子31,32,…3nを受光素子とすればよい。
【0020】
上述した第1参考例は1つの受光素子6を設け、単一の送信データに基づいて全部の発光素子を同時に駆動しているため、送信データのチャンネル数は1つである。これに対して、複数のデータを同時に送信できるように複数の伝送チャンネルを設け、伝送効率を向上した例を次に説明する。
【0021】
(実施例)
図2は、本発明の実施例が適用されたX線CTスキャナの回路構成を示すブロック図である。図3、図4に示すように、ドーナツ状のハウジングで囲まれた回転部10に配置されたX線管12からX線が放射され、回転部10の中心空間に配置された被検体14を透過したX線がX線管12と対向して同じく回転部10に配置された検出器16により検出される。なお、図3は、第3世代のCTスキャナを示しているが、本発明はこれに限定されず、どの世代のCTスキャナにも適用可能である。
【0022】
図2において、検出器16の各チャンネルからの出力はデータ収集システム(DAS)18によって集められ、パラレル・ディジタル信号としてパラレル/シリアル(P/S)変換器20に供給される。P/S変換器20から出力されるシリアルデータは切換部・ドライバ22に供給される。回転部10内には回転部の各部分を制御するユニット制御部24も設けられ、ユニット制御部24の出力がX線管12、DAS18、切換部・ドライバ22に供給される。切換部・ドライバ22は複数の発光素子(電気/光変換素子;E/O)261,262,…26nを所定個数ずつの発光素子群に分けて、各群を第1、第2伝送データのいずれかに応じて駆動する。これにより、回転部10から固定部30への伝送チャンネルが2つ設けられることになる。ここでは、X線検出信号が1チャンネルで伝送され、種々の制御信号が他のチャンネルで伝送される。
【0023】
第1参考例ではデータを伝送する光の伝送方向はガントリの半径方向としたが、本実施例では、図4に示すように、回転部10の軸方向に光を伝送させる。このため、回転部10の端面に多数の発光素子261,262,…26nが所定間隔で設けられ、これと対向する固定部30の端面に第1、第2の伝送データを受光する2つの受光素子群(光/電気変換素子;O/E)321,322が設けられている。受光素子群321,322は180゜ずれて配置されている。なお、固定部30から回転部10へのデータ伝送のために、固定部30の端面にも多数の発光素子461,462,…46nが所定間隔で設けられ、これと対向する回転部10の端面に第1、第2の伝送データを受光する2つの受光素子群481,482が180゜ずれて設けられている。受光素子群481,482の出力がユニット制御部24に供給される。図5に発光素子、受光素子の配列を模式的に示す。なお、図5の中央部には回転部10から固定部30への伝送の様子を示す。
【0024】
図6に発光素子、受光素子の詳細を示す。発光素子26または46は指向性の弱いものを用いて、図7に示すように光の放射面が円周方向に広がるようにする。しかし、指向性の弱い素子は相対的に発光パワーの減衰量も多くなるので、発光素子、受光素子間の距離は数cm以下とする必要がある。また、円周方向以外への拡散を防ぐとともに、逆方向の伝送のための発光素子46または26からの光を遮断するために、受光素子群32にはフード50をつけることが好ましい。フード50の表面は反射率が高いものであれば、何でも良い。また、フード50は外光を遮断する手段としても作用する。
各受光素子群32または48は、図7に示すように、2つの受光素子34a,34bからなる。
【0025】
このように、発光素子、受光素子を複数まとめて群として発光、受光することにより、発光素子、受光素子のいずれかが破損してもデータ伝送に影響が出ることがない。例えば、図7の場合、最悪の場合でも1つの受光素子34aまたは34bと、隣合わない2つの発光素子26i−1、26i+1の破損までデータ伝送が行なわれる。このため、システム全体の信頼性が上がる。
【0026】
発光素子26または46の配置間隔と、回転部10と固定部30との間隔とは、回転部10の回転中に伝送データが途切れることがないように、第1参考例と同様に、受光素子34または48上で各発光素子26または48の照射領域が重複するように設定されている。
【0027】
受光素子群321から出力された第1の伝送データはS/P変換器36によりパラレル・ディジタルデータに変換され、画像再構成部38へX線検出データ(投影データ)として入力される。画像再構成部38で再構成された画像はモニタ40で表示される。固定部30内には固定部の各部分を制御するユニット制御部42も設けられ、受光素子群322 から出力された第2の伝送データはユニット制御部42に供給される。
【0028】
ユニット制御部42は固定部30から回転部10へ伝送する2つのデータを切換部・ドライバ44へ供給する。切換部・ドライバ44は複数の発光素子461,462,…46nを所定個数ずつの発光素子群に分けて、各群を第1、第2伝送データのいずれかに応じて駆動する。これにより、固定部30から回転部10への伝送チャンネルが2つ設けられることになる。固定部30から回転部10へは種々の制御信号が2チャンネルを用いて伝送される。
【0029】
次に、本実施例により2つのデータを同時に伝送する動作を説明する。ここでは、回転部10から固定部30へデータを伝送する場合を、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施例における2つのデータを同時に伝送する際の動作を説明するための図である。同図においては、説明の便宜のため、発光素子群T i が設けられた回転部10を、固定部30より小さな円形にて示してある。回転部10の端面に環状に配置された多数の発光素子26は、図8に示すように12個の発光素子群T1〜T12に分割されているとする。切換部・ドライバ22は各群Tiをそれぞれ別個に駆動し、固定部30側の各受光素子群321,322にそれぞれ別個の信号を伝送する。しかし、回転部10の回転に伴い各受光素子群321,322に光を照射できる発光素子群は変化するので、各発光素子群Tiへ与えるデータを回転部10の回転に連動して切り換える必要がある。この回転部10の回転角度を検出するために、回転部10には光センサ56が取り付けられており、その光センサを駆動するためのスリットS1〜S12が固定部30側に配置されている。すなわち、光センサ56はスリット位置を通過する毎に検出パルスを出力する。図示していないが、検出パルスは切換部・ドライバ22に供給される。
【0030】
図9に各発光素子へ与える伝送データの切り換えの様子を示す。各発光素子群T1〜T12は回転部10が半周する毎に(すなわち、光センサ56から検出パルスが6個出力される毎に)送信データが切換えられる。例えば、発光素子群T1は2個目の検出パルス出力に応じて受光素子群322への送信データ(第2の伝送データ)が供給され、受光素子群322 の前を通る時は第2の伝送データに応じた発光を行なっている。その後、8個目の検出パルス出力に応じて受光素子群321への送信データ(第1の伝送データ)に切り換えられ、受光素子群321の前を通るときには、第1の伝送データに応じた発光を行なっている。このように、各発光素子群T1,T2,…T12が光センサ56からの回転検出パルスに応答して送信データを切換えることにより、全体として受光素子群321,322にはそれぞれ所定の信号が常に伝送されるようにする。なお、図9の上段は、横軸を時間として、縦軸に固定部側から見た回転部側の動きを示している。図9の下段に示す各発光素子群は、実線で示した位置では受光素子群321へのデータを発光しており、破線で示した位置では受光素子群322へのデータを発光している。
【0031】
以上説明したように、本実施例によれば、第1参考例の効果に加えて、同時に伝送できるデータの数を増やすことにより、データ伝送速度が早くなるとともに、伝送チャンネルを増やしても実装スペースが増えない効果がある。さらに、上述の説明では、スリットS5〜S11の回転位置範囲内にある発光素子群は全て第1の伝送データに応じて発光し、スリットS11〜S5の回転位置範囲内にある発光素子群は全て第2の伝送データに応じて発光しているが、実際には、スリットS3〜S1、あるいはS9〜S7位の回転位置範囲内にある発光素子群しか伝送に寄与していない。そのため、これら以外の回転位置範囲内にあり、伝送に関与しない発光素子群を駆動しないようにすれば、消費電力を減らすことができる。
【0032】
なお、本実施例では光の伝送方向は回転部の回転軸に沿った方向としたが、受光素子と発光素子を図10に示すように円周面に取り付け、半径方向に発光、受光素子を対向させる構造とすることにより、第1参考例と同様に光の伝送方向を半径方向とすることもできる。なお、図10ではフードを省略している。また、回転部の回転角度は専用のロータリエンコーダを用いて検出してもよいし、回転位置を認識している他のユニットからの回転位置データを利用することにより検出してもよい。説明の便宜上、2つのデータを伝送する場合を示したが、さらに多くのデータを伝送する必要がある場合は、発光部をさらに細かく分けたり、切り換えるタイミングを細かくすればよい。このようにすれば、最大で発光素子数の半分の数までのデータを送ることも可能である。なお、複数のデータを同時に伝送するためには、伝送するデータの数と等しい受光素子群を設ける必要がある。
【0033】
(第2参考例)
上述の実施例、及び第1参考例においては、回転部10の回転時の伝送信号のレベル変動が生じる場合がある。これは、発光素子と受光素子との相対位置関係が変動することにより、受光素子で受信される光信号のレベルが変化するからである。すなわち、回転部の回転に応じて伝送信号が振幅変調を受けることになる。一般的にこのような振幅変調に対処するためには、受信回路が広いダイナミックレンジを有する必要がある。しかし、ダイナミックレンジはS/Nとトレードオフの関係があり、従来はS/Nを確保したまま広いダイナミックレンジを実現することは困難であった。
【0034】
そこで、ダイナミックレンジを広げる必要がなく、回転部の回転に伴う信号レベルの変動に対処できる例を次に説明する。図10は第2参考例の概略図であり、図1に示した第1参考例と大部分が同一であり、複数(ここでは2つ)の受光素子61,62を設けた点のみが異なる。ただし、上述した本発明の実施例と異なり、これらの受光素子は隣接して設けられ、発光素子31,32,…3nは同一の伝送データにより発光される。すなわち、受光素子が複数設けられているが、伝送チャンネルは単数である。
【0035】
2つの受光素子61,62の間隔(D/2)は図12に示すように回転部1の外周に等間隔で配置された発光素子31,32,…3nの間隔Dの半分である。このため、一方の受光素子61がいずれかの発光素子31に対向する時に他方の受光素子62が隣接する発光素子32との中間位置に位置する。
【0036】
両受光素子61,62の出力は受信部7において図13に示すように合成され、1つの受信信号とされる。伝送データに応じて駆動された発光素子31,32,…3nからの光信号が受光素子61,62により受光され、各々電流信号is1,is2に変換される。電流信号is1,is2は加算機能を持った電流/電圧変換アンプA1に入力される。フィードバック抵抗をRfとすると、アンプA1の出力VsはRf(is1+is2)となる。この出力Vsが次段のコンパレータA2において基準電圧Vrefと比較され、ディジタル信号に変換される。また、受光素子毎に電流/電圧変換を行なって、その後にそこで得られた受信信号を加算して、それよりディジタル信号に変換してもよい。
【0037】
前述したように回転部10の回転に伴い受光素子61,62の出力電流信号is1,is2は図14に示すように正弦波状に変動する。この周期は受光素子61,62の間隔D/2に等しい。ここで、両受光素子61,62は図12に示すように180゜の位相差を有するので、一方の出力信号が最大になる時に他方の出力信号は最小となる。そのため、両信号を加算するアンプA1の出力Vsは両者の平均値であり、一定となる。
【0038】
このように2つの受光素子の出力を加算平均することにより、受光部出力を平均化することができ、受光部出力の振幅変調を抑えることができ、常に最適ゲインで電流/電圧変換することができる。このため、ダイナミックレンジを広げる必要がなくなり、その結果、S/Nが向上し、低レベル信号時のノイズによるビットエラーを防ぐことができ、データ伝送の信頼性であるビットエラー率を向上させることができる。
【0039】
以上説明したように第2参考例によれば、回転部の回転に伴う発光素子と受光素子との相対的な位置関係の変化に関わらず、常に受光部出力を一定に保つことができ、正しいデータを伝送できる。
第2参考例を本発明の実施例に適用する場合は、本実施例の各受光部321,322,481,482それぞれ複数の受光素子から構成すればよい。
【0040】
本発明は上述した実施例に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では、X線CTスキャナに適用した例を説明したが、これに限られない。また、回転部と固定部とのデータ伝送に限らず、相対的に移動する2つの部材間のデータ伝送に適用してもよい。第2参考例では、図12、図13に示すように2つの受光素子はその出力が180゜位相がずれるように配置されているが、単に位相がずれているだけでもレベル変動の影響は多少は低減されるので、必ずしも180゜に限定されず、180゜から多少ずれていてもよい。すなわち、受光素子61,62の間隔は必ずしもD/2でなくてもよい。さらに、伝送媒体は光に限らず、音波、超音波、電磁波等でもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、伝送データに応じて所定の照射角を有する光を発光する複数の発光素子を、照射領域が重複するような配置で設けることにより、受光素子は一つ又は複数の発光素子からの光を常に受光することができる。これにより、低コストで、大量の伝送データが途切れることなく信頼性良く伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるX線断層撮影装置の第1参考例の概略を示す図。
【図2】 本発明によるX線断層撮影装置の実施例の構成を示すブロック図。
【図3】 本発明によるX線断層撮影装置の実施例のガントリを正面から示す図。
【図4】 本発明によるX線断層撮影装置の実施例の光の伝送方向を示す図。
【図5】 回転部と固定部とにおける発光素子、受光素子の配列を示す図。
【図6】 受光素子に取り付けられるフードを示す図。
【図7】 本発明によるX線断層撮影装置の実施例における発光素子の配置間隔と受光素子との間隔の関係を示す図。
【図8】 2つのデータを同時に伝送する際の動作を説明するための図であり、便宜上回転部10を固定部30よりも小さく示した図である。
【図9】 本発明によるX線断層撮影装置の実施例の動作における発光素子、受光素子の切換タイミングを示す図。
【図10】 本発明によるX線断層撮影装置の第2の参考例における光伝送方向を示す図。
【図11】 本発明によるX線断層撮影装置の第2参考例の概略を示す図。
【図12】 本発明によるX線断層撮影装置の第2参考例の発光素子と受光素子との配置関係を示す図。
【図13】 本発明によるX線断層撮影装置の第2参考例の受光回路の回路図。
【図14】 本発明によるX線断層撮影装置の第2参考例の受光回路の信号波形図。
【符号の説明】
1,10…回転部、2,30…固定部、3,26,46…発光素子、6,32
,48…受光素子、4…ドライバ、7…受信部、12…X線管、16…検出器、
22,44…切換部・ドライバ、38…画像再構成部、40…モニタ。
Claims (13)
- 軸を中心として回転し前記軸に略垂直な第1の面及び第2の面を有し、前記第1の面側において、X線を曝射するX線管及びX線を検出する検出器を有する回転部と、前記第2の面の少なくとも一部に対向して設けられた固定部と、を具備するX線断層撮影装置において、
前記第2の面側に設けられ、所定の照射角を有する光を第1の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子がその照射領域が重複するような配置で第1の円周をほぼ形成する第1の発光手段と、
前記固定部において、前記第1の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第1の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第1の受光手段と、
前記固定部において、前記第1の円周とは異なる第2の円周をほぼ形成するように設けられ、且つ所定の照射角を有する光が前記第1の伝送データとは異なる第2の伝送データに応じて発光する複数の発光素子を有し、当該複数の発光素子の照射領域が重複するように配置する第2の発光手段と、
前記第2の面側において、前記第2の円周を形成する複数の発光素子に対向するように設けられ、前記第2の発光手段からの光を受光する受光素子を有する第2の受光手段と、
を具備したことを特徴とするX線断層撮影装置。 - 前記伝送データは、複数チャンネルのデータであることを特徴とする請求項1記載のX線断層撮影装置。
- 前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のX線断層撮影装置。
- 前記複数の発光素子は複数の発光手段から成り、伝送データの種類に応じて各群の発光素子が同時に駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項記載のX線断層撮影装置。
- 前記回転部の回転角度を検出する検出手段を更に備え、
前記複数の発光素子へ与える伝送データは、前記回転角度に応じて切換えられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項記載のX線断層撮影装置。 - 前記複数の受光素子は複数の受光手段からなり、前記複数の発光手段及び前記複数の受光手段はそれぞれ群単位で発光、受光することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項記載のX線断層撮影装置。
- 前記受光手段は、前記複数の受光素子の出力を合成することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項記載のX線断層撮影装置。
- 前記受光手段は、前記複数の受光素子の出力を加算平均することを特徴とする請求項7記載のX線断層撮影装置。
- 固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、を具備するX線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、
前記第2の面側において、前記検出器によって検出されたX線に基づく光を発光する複 数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第1の発光手段を有し、
前記固定部は、
前記第2の面と対向して設けられ、前記第1の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第1の受光手段を有すること、
を特徴とするX線断層撮影装置。 - 前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記X線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第2の発光手段を有し、
前記回転部は、第2の面側において、前記第2の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第2の受光手段を有すること、
を特徴とする請求項9記載のX線断層撮影装置。 - 固定部と、軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、を具備するX線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、
前記第2の面側において、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第2の受光手段を有し、
前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記X線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を前記第2の受光手段に対して発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第2の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第2の発光手段を有すること、
を特徴とするX線断層撮影装置。 - 前記回転部は、前記第2の面側において、前記検出器によって検出されたX線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第1の発光手段を有し、
前記固定部は、前記第2の面と対向して設けられ、前記第1の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第1の受光手段を有すること、
を特徴とする請求項11記載のX線断層撮影装置。 - 軸を中心として回転し前記軸と略垂直な第1の面及び第2の面を有する回転部と、前記回転部との間でデータ伝送を行う固定部と、を具備するX線断層撮影装置において、
前記回転部は、
前記第1の面側において、X線を曝射するX線管と、X線を検出する検出器とを有し、
前記第2の面側において、前記検出器によって検出されたX線に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記固定部において重複するように前記複数の発光素子が配置された第1の発光手段と、前記固定部からの光を受光する複数の受光素子からなる第2の受光手段と、を有し、
前記固定部は、
前記第2の面と対向して設けられ、前記第1の発光手段が発光する光を受光する複数の受光素子からなる第1の受光手段と、前記第2の面と対向して設けられ、前記X線管及び前記検出器に関する制御データの少なくとも一部に基づく光を発光する複数の発光素子からなり、隣り合う発光素子の照射領域の少なくとも一部が前記第2の受光手段において重複するように前記複数の発光素子が配置された第2の発光手段と、を有すること、
を特徴とするX線断層撮影装置。
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