JP5947889B2 - 信号及び電力供給送信 - Google Patents

Description

本発明は、信号及び電力供給送信に関する。本発明は特に、集積信号及び電力供給送信装置、高電圧スイッチ、Ｘ線生成器、及びＸ線源のための高電圧源を生成する方法に関する。

信号の送信及び電力の送信、即ち電源が、高電圧用途において、例えばコンピュータ断層撮影システムのガントリーにおいて用いられる。例えば、Ｘ線管の動作に関する個別のスイッチング命令だけでなく、Ｘ線管に必要な電気エネルギーを提供するために、高電圧スイッチは用いられる。ＵＳ４，６８５，１１８号は、陰極の付勢を制御する回路を説明する。スイッチングトランジスタが、光パイプを介して筐体の外側でフォトダイオードに結合される。

例えば、スイッチのオン／オフの間の連続的なサイクルが、可能なスイッチング・スキームに対する制限を意味する可能性があることが示された。更なる不利な点は、分離した信号送信デバイスが、増加した製造費用だけでなく、複雑な設計構造を生じさせるという事実において見られることができる。

従って、減らされた構造上の複雑さ及び強化された動作可能性を持つ、改良された信号及び電力供給送信に関する必要性が存在する。

この目的は、独立請求項の主題により解決される。更なる実施形態は、従属項に組み込まれる。

本発明の以下の側面は、集積信号及び電力送信装置、高電圧スイッチ、Ｘ線生成器及びＸ線源に関して高電圧源を生成する方法にも適用される点に留意されたい。

本発明の第１の側面によれば、高電圧スイッチに関する集積信号及び電力供給送信装置が与えられ、この装置は、供給ボードと、メインボードと、絶縁プレートと、少なくとも１つの変圧器装置と、少なくとも１つの信号送信装置とを有する。上記絶縁プレートが、上記供給ボード及び上記メインボードの間に提供される。上記少なくとも１つの変圧器装置は、トランジスタの上記駆動回路に対して電気エネルギーを供給するために提供され、上記エネルギーは続いてＸ線源に供給され、上記少なくとも１つの変圧器装置が、上記メインボードに配置されるセカンダリ電気導体において電磁気誘導をもたらすよう、上記供給ボードに配置されるプライマリ電気導体を有する。上記少なくとも１つの信号送信装置は、上記供給ボード及び上記メインボードの間で信号を送信するよう構成され、上記少なくとも１つの信号送信装置が、上記供給ボードに提供される第１の光学信号送信デバイス及び上記メインボードに提供される第２の光学信号送信デバイスを少なくとも有する。上記絶縁プレートは、上記第１及び第２の光学信号送信デバイスの間の少なくとも部分において光透過性である。上記第１及び第２の光学信号送信デバイスが、光学接続経路に配置される。

本発明によれば、絶縁プレートは、光リンクに関して光透過性である。用語「光リンク」は好ましくは、可視光とのリンクに関連するが、赤外線光とのリンク、又は例えばレーダー結合といったレーダー範囲における電磁波とのリンクも指す。

用語「電気導体」は、電磁気誘導をもたらすことができる任意のタイプの電気導体を指す。例えば、電気導体は、コイル又は他の螺旋形状の導体として提供されることができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、上記プライマリ及びセカンダリ電気導体の少なくとも１つが、円周構造を具備し、上記第１及び第２の信号送信デバイスの少なくとも１つは、上記電気導体を持ち同心的態様において提供される。

更なる例示的な実施形態によれば、上記少なくとも１つの信号送信装置が、光送信機及び光受信機の少なくとも１つのペアを有する。

例えば、第１の光学信号送信デバイスは、第１の光送信機として提供され、第２の光学信号送信デバイスは、第１の光受信機として提供される。ここで、第１の光送信機及び第１の光受信機は、第１の信号経路を形成する。更なる例として、第１の光学信号送信デバイスは、第２の光受信機を有し、第２の光学信号送信デバイスは、第２の光送信機を有する。ここで、第２の光受信機及び第２の光送信機は、第２の信号経路を形成し、第１及び第２の信号経路は対向する信号方向を持つ。

本発明の第２の側面によれば、高電圧スイッチが提供され、これは、トランジスタと、上述の側面及び例のいずれかに記載の集積信号及び電力送信装置とを有する。上記トランジスタが、上記メインボードに提供される。上記変圧器装置は、上記トランジスタを駆動するために電力を提供するよう構成され、上記第２の光学信号送信デバイスが、信号送信のため上記トランジスタの上記駆動回路に接続される。

本発明の側面によれば、光学送信は、すべてのトランジスタの正確な同期のために用いられる。変形結合は、（例えば、ＭｏｓＦＥＴ）トランジスタゲートに充分な駆動エネルギーを供給する。両方とも、即ち誘導的送信及び光学送信は、トランジスタの制御に関して責任を負う。ドレインソース回路において切り替えられる実際のエネルギーは、生成器により提供される。

更なる例示的な実施形態によれば、複数のトランジスタが提供され、このトランジスタは直列接続される。信号送信装置が、上記トランジスタのそれぞれに関して提供され、上記トランジスタは、共通のメインボードに提供される。

変圧器装置は、トランジスタの各々に関して提供されることができる。

別の例によれば、少なくとも１つの変圧器装置は、共有変圧器装置として提供され、これは、メインボードに配置される少なくとも２つのセカンダリ電気導体における電磁気誘導をもたらすよう、供給ボードにおけるプライマリ電気導体を有する。ここで、少なくとも２つのセカンダリ電気導体の各々は、分離したトランジスタ入力を供給する。

本発明の例示的な実施形態によれば、直接隣接する信号送信装置の間の光導体として作用するよう、上記絶縁プレートが構成される。

更なる例示的な実施形態によれば、隣接する信号送信装置の上記絶縁プレートの部分の間で、光学分離が提供される。

もちろん、光学分離及び光導体効果が、組合せにおいて提供されることができる。この場合例えば、第１の数の隣接する信号送信装置が光学分離を具備し、第２の数の隣接する信号送信装置は、光導体効果を具備する。

本発明の第３の側面によれば、陰極及び陽極を持つＸ線源と、上述の側面及び例の１つによる高電圧スイッチとを有するＸ線生成器が提供される。上記陰極及び上記陽極が、Ｘ線放射線の生成に関して上記陰極から上記陽極へと電子ビームを放出するよう、上記高電圧スイッチからの電気エネルギーを具備する。

本発明の第４の側面によれば、Ｘ線源に関して高電圧源を生成する方法が、提供され、この方法は、ａ）変圧器装置のプライマリ電気導体に対してプライマリ電気エネルギーを提供するステップであって、セカンダリ電気エネルギーを生じさせるセカンダリ電気導体における電磁気誘導がもたらされ、上記プライマリ電気導体及び上記セカンダリ電気導体が、絶縁プレートにより分離される、ステップと、ｂ）上記セカンダリ電気エネルギーをトランジスタに提供するステップと、ｃ）光学信号を生成するため、第１の光学信号送信デバイスに対してプライマリ制御信号を提供するステップと、ｄ）セカンダリ制御信号を生成するため、第２の光学信号送信デバイスに対して上記絶縁プレートを通り上記光学信号を送信するステップであって、上記絶縁プレートが、上記第１及び第２の光学信号送信デバイスの間の少なくとも部分において光透過性である、ステップと、ｅ）上記トランジスタを切り替えるため、上記セカンダリ制御信号を上記トランジスタに提供するステップとを有する。

本発明のある側面によれば、電力供給送信は、電力供給送信に関する絶縁プレートに電気的な分離を提供することにより信号送信と組み合わされ、この絶縁プレートは、送信される信号に関して透過性である。この信号は、光信号として提供される。従って、最小数の要素を持ち、最小化された構築空間だけを消費する集積信号及び電力供給送信が提供される。従って、この集積信号及び電力供給送信装置は、コンピュータ断層撮影機器に特に適している。

本発明のこれら及び他の側面が、以下に説明される実施形態から明らかとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。

本発明の例示的な実施形態による、集積信号及び電力供給送信装置を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明による集積信号及び電力供給送信装置の更なる例を示す図である。 本発明の例示的な実施形態による高電圧スイッチを概略的に示す図である。 本発明による高電圧スイッチの更なる例を示す図である。 本発明による高電圧スイッチの更なる例を示す図である。 本発明による高電圧スイッチの更なる例を示す図である。 本発明によるＸ線生成器の例示的な実施形態を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態によるＸ線源のための高電圧源を生成する方法の基本的な方法ステップを概略的に示す図である。

本発明の例示的な実施形態が、以下の図面を参照して以下に説明されることになる。

図１は、供給ボード１２、メインボード１４及び絶縁プレート１６を有する高電圧スイッチに関する集積信号及び電力供給送信装置１０を示す。更に、少なくとも１つの変圧器装置１８及び少なくとも１つの信号送信装置２０が提供される。絶縁プレート１６は、供給ボード１２及びメインボード１４の間に提供される。

少なくとも１つの変圧器装置１８は、Ｘ線源に電気エネルギーを供給するために提供される。ここで、少なくとも１つの変圧器装置１８は、メインボード１４に配置されるセカンダリ電気導体２４における電磁気誘導（図示省略）を引き起こすため、供給ボード１２に配置されるプライマリ電気導体２２を有する。

少なくとも１つの信号送信装置２０は、供給ボード１２及びメインボード１４の間の、矢印２６により示される信号を送信するよう構成される。矢印２６で示される信号は、例示にすぎないものとして図１において特定の方向を持って示される点に留意されたい。従って、信号は、逆方向に送信されることもできる。少なくとも１つの信号送信装置２０は、供給ボード１２に提供される第１の光学信号送信デバイス２８及びメインボード１４に提供される第２の光学信号送信デバイス３０を少なくとも有する。

絶縁プレート１６は、第１及び第２の光学信号送信デバイス２８、３０の間の少なくとも部分において光透過性である。絶縁プレートは、単離プレートとも呼ばれる。更に、第１及び第２の光学信号送信デバイス２８、３０は、光学接続において配置される。

用語「高電圧」は、少なくとも１ｋＶの電圧を指す。

図１に示されるように、絶縁プレート１６は、第１及び第２の光学信号送信デバイス２８、３０の間の光透過性の部分３２を具備する連続的なプレートとして配置される。

更なる例（図示省略）によれば、絶縁プレートは、光学信号送信デバイスの間の光学接続を提供するため、第１及び第２の光学信号送信デバイス２８、３０の間に配置される穴を具備する。

更なる例によれば、集積信号及び電力供給送信装置１０が提供される高電圧スイッチは、Ｘ線高電圧スイッチである。

上述したように、用語「光学接続」、「光学信号送信デバイス」、及び「光透過性」は、可視光として提供される電磁放射線を参照するが、赤外線光及びレーダー範囲における電磁波も含む。但し、後者は通常「光」とは呼ばれない。

上述されるように、光学信号送信デバイス２０は、供給ボードからメインボードへと信号を送信し、及び／又は反対にメインボードから供給ボードへと信号を送信するよう構成される。

例えば、絶縁プレートは、透過的プレートとして提供される。絶縁プレートは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から作られることができる。絶縁プレートは、信号２６が送信される領域においてだけ透過的である必要がある点に留意されたい。従って、絶縁プレートの残りは、色づけられることができ、又は不透明であるよう、若しくはそれらの部分において少なくとも減らされた光送信特性を持つよう他の態様で提供されることができる。しかしながら、アセンブリ及びコストの点から、透過的絶縁プレートの提供が好ましい。もちろん、少なくとも１つの信号送信装置２０の部分又は領域において、個別の光透過性の特性が提供され、一方他の領域は、それとは異なるよう、異なる物質から作られる絶縁プレートを提供することも可能である。

図２に示されるように、電気導体は、図２において単一のラインだけで示されるコイル３４として提供される。例えば、コイルは、個別のボードにおける螺旋トラックとして提供されることができる。

例えば、変圧器装置１８は、プライマリ及びセカンダリ部分を有する２部（two-part）コアを具備する。これらの間には、ギャップが提供される（図示省略）。

別の例によれば、図に示されるように、変圧器装置１８は、コアレス変圧器として提供される。

絶縁プレートの可能な大きな厚みによってもたらされる、磁気コアの欠如が原因で、コイルは、それ自体はあまり有効ではないリンクを備える変圧器を形成するものとみなされることができる。にもかかわらず、変圧器を共振態様で、かつ高周波数で作動させることにより、例えば７０％を超える充分な効率が提供される。従って、より小さな結合要素を回避することが可能である。

図３に示される更なる例示的な実施形態によれば、プライマリ及びセカンダリ電気導体の少なくとも１つは、円周構造を具備する。ここで、第１及び第２の信号送信デバイスの少なくとも１つは、電気導体を具備し同心的な態様で提供される。図３において、プライマリ及びセカンダリ電気導体２２、２４は、コイルとして提供される。図３の概略的な断面は、これらのコイルの中央とほぼ整列配置される。その結果、図面は、コイルの個別の左半分と、コイルの個別の右半分とを示す。それぞれ、文字「Ｌ」及び文字「Ｒ」で示される。もちろん、コイルの代わりに、他の円周構造が提供されることができる。ここで、「円周」という用語は、第１及び第２の信号送信デバイス２８、３０をこの中央に提供することができるよう、中央領域を未使用のままにする電気導体の構造を指す。

図３に概略的に示されるように、第１及び第２の信号送信デバイス２８、３０は、プライマリ及びセカンダリ電気導体２２、２４内部に配置される。鎖点入りの中央ライン３６は、同心状の装置を示す。同心的態様又は同心的装置は、幾何中心ポイント又は中央ラインに対して正確に整列配置される必要がない点に留意されたい。もちろん、わずかにシフトされた構成も可能である。ここで、１つの部分又は要素が、他の部分又は要素内部に配置される。

図示省略された更なる例によれば、第１及び第２の信号送信デバイス２８、３０も、円周構造を具備する。その結果、プライマリ及びセカンダリ電気導体２２、２４を個別の信号送信デバイス２８、３０内部に配置することができる。

例えば、用語「円周構造」は、円形又は環状構造を指す。

図示省略される更なる例によれば、プライマリ及びセカンダリ電気導体２２、２４の１つが円周構造において提供されない場合（図１２も参照）、第１及び第２の信号送信デバイスの１つだけを同心的態様において提供することも可能である。

図４に示されるように、更なる例示的な実施形態によれば、絶縁プレート１６は、供給ボード及びメインボードの１つのエッジ４２の前部端部４０の少なくとも部分が、絶縁プレート１６により覆われるよう構成される少なくとも１つの突出エッジ３８を持つ。

突出エッジは、絶縁耐力を増加させる。更なる側面によれば、図４に示されるように、突出エッジは、Ｌ字状のエッジ４４として提供される。

図５に示されるように、絶縁プレート１６は、Ｕ型の断面４６を形成する反対側エッジに、突出するエッジ３８を具備する。

例えば（図示省略）、絶縁プレート１６は、突出する円周エッジを具備する。これは、上記の例だけでなく以下の例にもあてはまる。

図６に示されるように、突出エッジ３８は、Ｔ字状のエッジ４８として提供される。これは、供給ボード１２のエッジの前部端部の少なくとも部分及びメインボード１４のエッジの前部端部の少なくとも部分を覆う。

図４〜図６は、上述された側面だけを示す点に留意されたい。言い換えると、図１、２又は３に示される他の特徴は、図４〜図６では図示省略されるが、もちろん、これらの図に対してもあてはまる。

図７に概略的に示されるように、少なくとも１つの信号送信装置２０は、光送信機５０及び光受信機５２の少なくとも１つのペアを有する。光送信機５０及び光受信機５２の配置が、逆態様において提供されることもできる、即ち光送信機５０が、供給ボード１２又はメインボード１４に提供されることができる点に留意されたい。これは光受信機５２にもあてはまる。

少なくとも１つの変圧器装置１８が、２つのラインで概略的にのみ示される点に更に留意されたい。

例えば、信号２６は、絶縁プレート１６を通り送信される光学信号である。

供給ボード１２は、光学信号を送信するよう構成される少なくとも１つの光透過性の開口部（図示省略）を有することができる。ここで、図７に示されるように、光学信号送信デバイスは、絶縁プレートから離れて面する供給ボードに配置される。

メインボードは、光学信号を送信するよう構成される少なくとも１つの光透過性の開口部を有することができる。ここで、光学信号送信デバイスは、（図７にも示されるように）絶縁プレートから離れて面するメインボードに配置される。

更なる例（図示省略）によれば、第１の光学信号送信デバイスは、第１の光送信機として提供され、第２の光学信号送信デバイスは、第１の光受信機として提供される。従って、第１の光送信機及び第１の光受信機は、第１の信号経路を形成する。

更なる例によれば、第１の光学信号送信デバイスは第２の光参照を有し、第２の光学信号送信デバイスは、第２の光送信機を有する。従って、第２の光受信機及び第２の光送信機は、第２の信号経路を形成する。この場合、第１及び第２の信号経路は対向する信号方向を持つことができる。

従って、例えば、カスケード接続スキームが可能である。

図８に示されるように、コイルは、個別のボード、即ち供給ボード１２及び／又はメインボード１４上の多層スタック５４における螺旋トラック５３として提供されることができる。

本発明の更なる側面によれば、図９に示されるように、トランジスタ２１０と、上述された例及び／又は実施形態の１つによる集積信号及び電力供給送信装置１０とを有する、高電圧スイッチ２００が提供される。トランジスタ２１０は、メインボード１４に提供される。変圧器装置１８は、トランジスタに電力を提供するよう構成される。第２の光学信号送信デバイス３０は、信号送信のためトランジスタに接続される。

例えば、電力供給又は信号送信に関する接続は、図示されない点に留意されたい。

例えば、少なくとも１つのトランジスタに関するドライバ２１２は提供されることができる。この場合、第２の光学信号送信デバイス３０は、トランジスタへの信号送信のためドライバを介してトランジスタに接続される。図９に示されるにもかかわらず、ドライバは省略されることもできる点に留意されたい。

更なる例によれば、信号送信は、トランジスタ２１０のゲート端子へ／から提供される。

更なる例（図示省略）によれば、更なるデバイスは、メインボード１４に配置されることができる。これは、鎖点入りのフレーム２１４で示される。

図１０は、更なる例を示す。この例によれば、トランジスタ２１０の複数２１６が提供される。このトランジスタは、直列に接続される。図１０は、いわば上からの表示として装置を示し、一方、図１〜９は、側面からの概略的な断面として示される点に留意されたい。

図１０によれば、信号送信装置２０は、各々のトランジスタ２１０に関して提供される。トランジスタは、共通のメインボード１４に提供される。

図１０を参照すると、図１０が、メインボード１４に関する装置だけを概略的に示す点に更に留意されたい。一方、図１１において、供給ボード１４及び絶縁プレート１６が示される。

図１０において、コイル構造体を持つセカンダリ電気導体２４が示される。これは、図１１にもあてはまる。ここで、コイル構造体を持つプライマリ電気導体２２も示される。更に、図１１において、第１の光学信号送信デバイス２８が示され、一方、図１０は、第２の光学信号送信デバイス３０を示す。

図１２は、更なる例示的な実施形態を概略的に示す。この実施形態によれば、少なくとも２つの変圧器装置１８が、共有変圧器装置２１８として提供される。これは、メインボード１４に配置される少なくとも２つのセカンダリ電気導体２２２における電磁気誘導をもたらすよう、供給ボード１２における１つのプライマリ電気共通の導体２２０を有する。図１２の説明に対するメインボード１４の下側での配置を示すため、このセカンダリ電気導体２２２が、鎖点入りの円で示される。少なくとも２つのセカンダリ電気導体２２２の各々は、分離したトランジスタ２１０を供給する。

図１２は、上部の部分において３つのセカンダリ電気導体２２２に電気エネルギーを供給する共有変圧器装置２２０、及びより下部の半分において２つのセカンダリ電気導体２２２にだけ電気エネルギーを供給する共有変圧器装置２２０に関する例を示す。更に、信号送信装置２０が、各々のトランジスタ２１０に対して提供される。

更なる例によれば、上記したように、共通の絶縁プレートが提供される。

例えば、図１２に示されるように、共通の供給ボードが提供されることもできる。プライマリ電気導体２２及び第１の光学信号送信デバイス２８は、共通の供給ボードに配置される。

代替的な例によれば、複数の供給ボード及び／又は複数の絶縁プレートが提供されることができる（図示省略）。

図１０〜図１２に関連して示されるが、図１０〜図１２に関して説明される特徴に関しては省略されることもできる更なる例によれば、個別の変圧器装置及び信号送信装置を持つ各々のトランジスタが、鎖点入りのフレーム２２４で図１０に示されるチャネルを形成する。各チャネルは、その高い電位に関して動作可能である。

更なる例（図示省略）によれば、直接隣接する信号送信装置の間の光導体として作用するよう、絶縁プレートは構成される。

例えば、並列制御スイッチの場合、信号送信装置の故障は、隣接する信号送信装置の信号により置換されることができる。

代替的な例（図示省略）によれば、隣接する信号送信装置の絶縁プレートの部分の間で光学分離が提供される。

例えば、別々に制御されたスイッチの場合、光学信号経路の光学クロストークが、最小化されることができる。

図１３は、陰極３１２及び陽極３１４を持つＸ線源３１０を有するＸ線生成器３００の例示的な実施形態を示す。更に、上述された実施形態及び例の１つに基づかれる高電圧スイッチ２００が提供される。陰極及び陽極は、高電圧スイッチからの電気エネルギーを具備する。これは、２つの供給ライン３１６で概略的に示される。陰極及び陽極に対する電気エネルギーの提供は、Ｘ線放射線３２０の生成のため陰極から陽極まで電子ビーム３１８を放出するために提供される。Ｘ線放射線２２０が、鎖点入りの矢印でのみ示されるが、ファン形状のＸ線ビームに関してコーンビームももちろん有する点に留意されたい。原理を説明するため、Ｘ線生成器３００が非常に概略的な態様で示される点に更に留意されたい。もちろん、例えば真空ハウジングといった必要な部分又は制御デバイスは、図示されない。

図１４は、本発明の例示的な実施形態によるＸ線源に関する高電圧源を生成する方法４００を示す。方法４００は、以下のステップを含む。

第１の提供ステップ４１０において、プライマリ電気エネルギー４１２は変圧器装置のプライマリ電気導体に提供される。これにより、セカンダリ電気エネルギー２１４を生じさせるセカンダリ電気導体における電磁気誘導がもたらされる。プライマリ電気導体及びセカンダリ電気導体は、絶縁プレートにより分離される。

第２の提供ステップ４１６において、セカンダリ電気エネルギーは、トランジスタに提供される。これは、フレーム４１８を用いて示される。

第３の提供ステップ４２０において、プライマリ制御信号４２２は、光学信号を生成するため、第１の光学信号送信デバイスに提供される。

送信ステップ４２４において、光学信号は、セカンダリ制御信号４２８を生成する４２６ため、第２の光学信号送信デバイスに対して絶縁プレートを通り送信される。そこでは、絶縁プレートは、第１及び第２の光学信号送信デバイスの間の少なくとも部分において光透過性である。

更に、第４の提供ステップ４３０において、セカンダリ制御信号４２８は、トランジスタのスイッチングのため、トランジスタ４１８に提供される。

従って、制御信号だけでなく、電気エネルギーをトランジスタ４１８に供給することが可能である。

第１の提供ステップ４１０は、ステップａ）と、第２の提供ステップ４１６は、ステップｂ）と、第３の提供ステップ４２０は、ステップｃ）と、送信ステップ４２４は、ステップｄ）と、第４の提供ステップ４３０は、ステップｅ）とも呼ばれる点に留意されたい。

以下において、いくつかの更なる側面が、本発明と関連して説明される。例えば、本発明による集積信号及び電力供給送信は、Ｘ線システムにおける高電圧スイッチに適している。Ｘ線生成のために用いられる高電圧を生成するため、高電圧スイッチは、トランジスタの直列接続により構築されることができる。各々のトランジスタは、そのゲート端子及びソース端子の間の信号により駆動されなければならない。これは、各ドライバが、そのトランジスタの源電圧でのその基準電位を持つことを意味する。従って、電力がドライバに提供されなければならず、信号はトランジスタの制御のため送信されなければならない。

本発明によれば、絶縁プレートの使用は、高価であり、空間を消費する複雑なジオメトリを持つ高電圧絶縁を回避する。また、例えば本発明のプレート形状の絶縁材料の単一のピースにより、絡み合わさった態様において絶縁材料の複数の部分がアセンブリされることが回避される。前述したように、電力は、例えば、プレートの上下のコアレスコイルシステムにより転送され、信号は、透過的絶縁を通る光により送信され、他の側で受信される。

図９に示されるように、メインボード１４は、トランジスタ２１０及びドライバ又はその他デバイス２１２を具備する。これらには、エネルギー及び信号が供給されなければならない。メインボード１４は、透過的電気単離物質１６のプレートにより、供給ボード１２から絶縁される。これにより、メインボード１４のすべての電位は、信号及び電力源からうまく切り離される。これは、図示省略される。絶縁耐力は、単離プレート１６の厚みにより与えられる。

電源は、単離プレート１６の各側面で、コイルを持つコアレス変圧器により実現されることができる。プレートの厚み、及び、例えば、コイルを通る磁気コアの欠如は、それほど効率的にリンクされない変圧器を形成するために考慮されることができる。しかしながら、共振的にかつ高周波数で作動させることにより、７０％を超える充分な効率が実現されることができる。

メインボード１４からの及びこれへの信号は、光送信機及び受信機のペアにより提供されることができる。図９の例は、単離プレート１６の上の送信機及びこの下の受信機を持つ１つの信号チャネルを具備することができる。光は、供給ボード１２における穴を通り、透過的単離プレート１６を通り、及び受信機へのメインボード１４における穴を通り進む。

高電圧スイッチは、直列接続されたトランジスタを含むことができる（図１０参照）。各々のトランジスタ、そのドライバ及び支持回路は、いわゆる「チャネル」を形成する。各チャネルは、それ自身の高い電位で作動する。各チャネルは、バックワードセンシティブな光ダイオード及びプリント回路基板（ＰＣＢ）の多層スタックにおける螺旋トラックにより実現されるコイルを具備することができる。例えばＰＭＭＡ（「プレキシガラス」とも知られる）から作られる単離プレートが、供給ボードに提供される。供給ボードのコイルは、その相対物と同じ態様でＰＣＢコイルとして実現されることができる。１つ又は両方のコイルは、結合を増加させるためのワイヤにより実現されることができる。コイルサイズは、異なることもできる。例えば、１つの送信コイルは、２つ又はこれ以上の受信コイルを供給する。

更に追加的なＰＣＢが、利用可能な空間を利用するため、供給ＰＣＢの上にスタックされることができる。

本発明による集積信号及び電力供給送信を持つ高電圧スイッチは、非常にコンパクトに実現され、空間最適化されて実現される。これは、コンピュータ断層撮影システムのガントリーといった高密度アセンブリにおける高電圧スイッチングに関する技術を可能にする特徴である。

本発明の実施形態が異なる主題を参照して記載される点に留意されたい。特に、ある実施形態は、方法タイプの請求項を参照して説明されるが、他の実施形態は、装置タイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、他の記載がない限り、あるタイプの主題に属する特徴の任意の組合せに加えて、異なる主題に関する特徴の任意の組合せが、本願に開示されると考えられる点を上記又は下記の説明から推察するであろう。しかしながら、すべての特徴は、これらの特徴の単純な合計より多くのシナジー効果を提供する態様で、結合されることができる。

本発明が図面及び前述の説明において詳細に図示され及び説明されたが、斯かる図示及び説明は、説明的又は例示的であると考えられ、本発明を限定するものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。図面、開示及び添付された請求項の研究から、開示された実施形態に対する他の変形が、請求項に記載の本発明を実施する当業者により理解され、実行されることができる。

請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味するものではない。請求項における任意の参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (12)

1. 高電圧スイッチに関する集積信号及び電力供給送信装置であって、
   供給ボードと、
   メインボードと、
   絶縁プレートと、
   少なくとも１つの変圧器装置と、
   少なくとも１つの信号送信装置とを有し、
   前記絶縁プレートが、前記供給ボード及び前記メインボードの間に提供され、
   前記少なくとも１つの変圧器装置は、トランジスタの駆動回路に対して電気エネルギーを供給するために提供され、前記エネルギーは続いてＸ線源に供給され、前記少なくとも１つの変圧器装置が、前記メインボードに配置されるセカンダリ電気導体において電磁気誘導をもたらすよう、前記供給ボードに配置されるプライマリ電気導体を有し、
   前記少なくとも１つの信号送信装置は、前記供給ボード及び前記メインボードの間で信号を送信するよう構成され、前記少なくとも１つの信号送信装置が、前記供給ボードに提供される第１の光学信号送信デバイス及び前記メインボードに提供される第２の光学信号送信デバイスを少なくとも有し、
   前記絶縁プレートは、前記第１及び第２の光学信号送信デバイスの間の少なくとも部分において光透過性であり、
   前記第１及び第２の光学信号送信デバイスが、光学接続経路に配置される、装置。
2. 前記プライマリ及びセカンダリ電気導体の少なくとも１つが、円周構造を具備し、
   前記第１及び第２の信号送信デバイスの少なくとも１つは、前記電気導体を持ち同心的態様において提供される、請求項１に記載の装置。
3. 前記供給ボード及びメインボードの１つのエッジの前部端部の少なくとも部分が、前記絶縁プレートにより覆われるよう配置される少なくとも１つの突出エッジを、前記絶縁プレートが持つ、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの信号送信装置が、光送信機及び光受信機の少なくとも１つのペアを有する、請求項１、２又は３に記載の装置。
5. 前記プライマリ電気導体及び前記セカンダリ電気導体が、前記個別のボードの多層スタックにおける螺旋トラックとして提供されるコイルとして配される、請求項１又は２に記載の装置。
6. 高電圧スイッチであって、
   トランジスタと、
   請求項１乃至５の一項に記載の集積信号及び電力送信装置とを有し、
   前記トランジスタが、前記メインボードに提供され、
   前記変圧器装置は、前記トランジスタを駆動するために電力を提供するよう構成され、
   前記第２の光学信号送信デバイスが、信号送信のため前記トランジスタの駆動回路に接続される、高電圧スイッチ。
7. 複数のトランジスタが提供され、前記トランジスタは直列接続され、
   信号送信装置が、前記トランジスタのそれぞれに関して提供され、
   前記トランジスタは、共通のメインボードに提供される、請求項６に記載の高電圧スイッチ。
8. 前記個別の変圧器装置及び信号送信装置を持つ各トランジスタが、チャネルを形成し、各チャネルは、自身の高い電位で動作可能である、請求項６又は７に記載の高電圧スイッチ。
9. 直接隣接する信号送信装置の間の光導体として作用するよう、前記絶縁プレートが構成される、請求項６乃至８の一項に記載の高電圧スイッチ。
10. 隣接する信号送信装置の前記絶縁プレートの部分の間で、光学分離が提供される、請求項６乃至８の一項に記載の高電圧スイッチ。
11. Ｘ線生成器であって、
    陰極及び陽極を持つＸ線源と、
    請求項６乃至１０の一項に記載の高電圧スイッチとを有し、
    前記陰極及び前記陽極が、Ｘ線放射線の生成に関して前記陰極から前記陽極へと電子ビームを放出するよう、前記高電圧スイッチからの電気エネルギーを具備する、Ｘ線生成器。
12. Ｘ線源に関する高電圧源を生成する方法において、
    ａ）変圧器装置のプライマリ電気導体に対してプライマリ電気エネルギーを提供するステップであって、セカンダリ電気エネルギーを生じさせるセカンダリ電気導体における電磁気誘導がもたらされ、前記プライマリ電気導体及び前記セカンダリ電気導体が、絶縁プレートにより分離される、ステップと、
    ｂ）前記セカンダリ電気エネルギーをトランジスタに提供するステップと、
    ｃ）光学信号を生成するため、第１の光学信号送信デバイスに対してプライマリ制御信号を提供するステップと、
    ｄ）セカンダリ制御信号を生成するため、第２の光学信号送信デバイスに対して前記絶縁プレートを通り前記光学信号を送信するステップであって、前記絶縁プレートが、前記第１及び第２の光学信号送信デバイスの間の少なくとも部分において光透過性である、ステップと、
    ｅ）前記トランジスタを切り替えるため、前記セカンダリ制御信号を前記トランジスタに提供するステップとを有する、方法。

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