JPH0427857B2 - - Google Patents

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JPH0427857B2
JPH0427857B2 JP62272562A JP27256287A JPH0427857B2 JP H0427857 B2 JPH0427857 B2 JP H0427857B2 JP 62272562 A JP62272562 A JP 62272562A JP 27256287 A JP27256287 A JP 27256287A JP H0427857 B2 JPH0427857 B2 JP H0427857B2
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JP
Japan
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ring
shaped electrode
signal
signal supply
electrode
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Kazuo Mori
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、リング状電極及びブラシ電極を介し
てデータ伝送を行うスリツプリング装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a slip ring device that transmits data via a ring-shaped electrode and a brush electrode.

(従来の技術) データ伝送を行うデータ伝送装置として、リン
グ状電極とこのリング状電極上を摺動するブラシ
電極とを有して成り静止系から回転系へのデータ
伝送を可能とするものである。これをスリツプリ
ング装置と称している。第4図は従来のスリツプ
リング装置の一例を示している。1はリング状に
形成されたリング状電極、2はこのリング状電極
1上を摺動するブラシ電極である。3はデータ送
信側の送信部であり、4はデータ受信側の受信部
である。リング状電極1及び送信部3は静止系に
属し、ブラシ電極2及び受信部4は回転系に属す
る。リング状電極1に単一の信号供給点Pが形成
され、送信部3より出力された電気信号(送信デ
ータ)がこの信号供給点Pよりリング状電極1に
供給される。ブラシ電極2は回転系の回転に応じ
てリング状電極1上を摺動し、リング状電極2に
供給された電気信号を受信部4に取り込む。この
ようにして静止系から回転系へのデータ伝送が行
われる。
(Prior Art) A data transmission device that transmits data is composed of a ring-shaped electrode and a brush electrode that slides on the ring-shaped electrode, and enables data transmission from a stationary system to a rotating system. be. This is called a slip ring device. FIG. 4 shows an example of a conventional slip ring device. 1 is a ring-shaped electrode formed in a ring shape, and 2 is a brush electrode that slides on this ring-shaped electrode 1. 3 is a transmitting section on the data transmitting side, and 4 is a receiving section on the data receiving side. The ring-shaped electrode 1 and the transmitter 3 belong to a stationary system, and the brush electrode 2 and the receiver 4 belong to a rotating system. A single signal supply point P is formed on the ring-shaped electrode 1, and the electrical signal (transmission data) output from the transmitter 3 is supplied from this signal supply point P to the ring-shaped electrode 1. The brush electrode 2 slides on the ring-shaped electrode 1 according to the rotation of the rotating system, and receives the electric signal supplied to the ring-shaped electrode 2 into the receiving section 4. In this way, data is transmitted from the stationary system to the rotating system.

ここで、ブラシ電極2によつて受信部4に取り
込まれる電気信号は、リング状電極1上において
CW方向に伝達された信号と、これとは逆の
CCW方向に伝達された信号との和である。ブラ
シ電極2の位置は回転系の回転により変化する。
ブラシ電極2が信号供給点のごとく近傍に位置す
る場合、CW方向に伝搬する信号とCCW方向に
伝搬する信号とでは、リング状電極1上での伝搬
距離が2πr(r:リング状電極1の半径)だけ異な
り、それらの位相も異なる。信号周波数をと
し、リング状電極1での信号伝搬速度をvとする
と、 2πr/v=1/2 なる関係が成立する場合の信号周波数におい
て、CW方向の伝搬信号とCCW方向の伝搬信号
との位相差が180゜となり互いに打ち消し合うた
め、それらの和が零となる。すなわち、このとき
のがカツトオフ周波数となる。例えば、r=
1m、v=1.5×108m/sec.の場合、カツトオフ周
波数は11.9MHzとなる。この場合、毎秒11.9Mbit
のデータ伝送は不可能となり、安全に伝送し得る
のはこの値の数分の一までである。
Here, the electric signal taken into the receiving section 4 by the brush electrode 2 is transmitted on the ring-shaped electrode 1.
Signals transmitted in the CW direction and vice versa
This is the sum of the signal transmitted in the CCW direction. The position of the brush electrode 2 changes with the rotation of the rotating system.
When the brush electrode 2 is located near the signal supply point, the propagation distance on the ring electrode 1 is 2πr (r: the distance of the signal propagating in the CW direction and the signal propagating in the CCW direction). radius), and their phases also differ. Let the signal frequency be the signal propagation speed in the ring-shaped electrode 1, and let the signal propagation velocity in the ring-shaped electrode 1 be v. At the signal frequency when the relationship 2πr/v=1/2 holds, the propagation signal in the CW direction and the propagation signal in the CCW direction are Since the phase difference becomes 180° and they cancel each other out, their sum becomes zero. That is, the frequency at this time becomes the cutoff frequency. For example, r=
In the case of 1 m, v=1.5×10 8 m/sec., the cutoff frequency is 11.9 MHz. In this case, 11.9Mbit per second
data transmission becomes impossible, and only a fraction of this value can be safely transmitted.

ところで、第3世代(R/R型とも称される)
のX線CTスキヤナでは、X線管とともにX線検
出器も回転するため、データ伝送ケーブルによつ
て静止系と回転系とを結び、回転系で収集された
X線透過情報を静止系に伝送するようにしてい
る。このため、CW方向又はCCW方向に1回転
スキヤンする毎に一旦停止し次は逆方向にスキヤ
ンすることになり、連続高速スキヤンが不可能と
なる。
By the way, 3rd generation (also called R/R type)
In X-ray CT scanners, the X-ray detector rotates along with the X-ray tube, so a data transmission cable connects the stationary system and the rotating system, and the X-ray transmission information collected by the rotating system is transmitted to the stationary system. I try to do that. For this reason, every time it scans once in the CW or CCW direction, it has to stop once and then scan in the opposite direction, making continuous high-speed scanning impossible.

そこで、上記のスリツプリング装置の適用によ
り上記のデータ伝送用ケーブルを省略し、連続高
速スキヤンの実行が本願発明者によつて試みられ
た。
Therefore, the inventor of the present application attempted to perform continuous high-speed scanning by applying the above-mentioned slip-ring device and omitting the above-mentioned data transmission cable.

しかしながら、第3世代のX線CTスキヤナに
おいて高速連続スキヤンを行うには例えば毎秒
12Mbitのデータレートで回転系から静止系へデ
ータを伝送する必要があり、このためデータ伝送
は、上述したカツトオフ周波数のために極めて困
難となる。スリツプリング装置を多数搭載してリ
ング状電極1本当りビツトレートを下げる方法も
考えられるが、そうすると、X線CTスキヤナの
ガントリ(架台)の大型化,コスト上昇は必至と
なる。
However, in order to perform high-speed continuous scanning in the third generation X-ray CT scanner, e.g.
It is necessary to transmit data from the rotating system to the stationary system at a data rate of 12 Mbit, which makes data transmission extremely difficult due to the cut-off frequency mentioned above. One possibility is to lower the bit rate per ring-shaped electrode by installing multiple slip ring devices, but this would inevitably increase the size and cost of the X-ray CT scanner gantry.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように従来装置においては、リング状
電極の径と信号伝搬速度とによるカツトオフ周波
数が割合に低く、高速データ伝装が困難となる。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional device, the cut-off frequency depending on the diameter of the ring-shaped electrode and the signal propagation speed is relatively low, making high-speed data transmission difficult.

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、
その目的とするところは、カツトオフ周波数を高
めることにより高速データ伝送を可能としたスリ
ツプリング装置を提供することにある。
Therefore, the present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks.
The purpose is to provide a slip ring device that enables high-speed data transmission by increasing the cutoff frequency.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、リング状に形成されたリング状電極
と、これに接触するブラシ電極とを介してデータ
伝送を行うスリツプリング装置において、リング
状電極への信号供給点を該電極上の複数箇所に形
成し、且つ、各信号供給点での信号位相が一致す
るように各信号供給点への信号供給を行う信号供
給系を備えたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a slip ring device that transmits data via a ring-shaped electrode and a brush electrode in contact with the ring-shaped electrode. Equipped with a signal supply system that forms signal supply points to a shaped electrode at multiple locations on the electrode and supplies signals to each signal supply point so that the signal phase at each signal supply point matches. It is.

(作 用) 本発明では、リング状電極への信号供給点を該
電極上の複数箇所に形成し、各信号供給点での信
号位相を一致させることにより、リング状電極の
型と信号伝搬速度とによるカツトオフ周波数を高
め、これにより高速データ伝送を可能としてい
る。
(Function) In the present invention, by forming signal supply points to a ring-shaped electrode at multiple locations on the electrode and matching the signal phase at each signal supply point, the shape of the ring-shaped electrode and the signal propagation speed can be adjusted. This increases the cut-off frequency and enables high-speed data transmission.

(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
(Example) Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

第1図は本発明に係るスリツプリング装置の一
実施例を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of a slip ring device according to the present invention.

同図において、リング状電極1及び送信部3は
静止系に属し、ブラシ電極2及び受信部4は回転
系に属する。
In the figure, the ring-shaped electrode 1 and the transmitter 3 belong to a stationary system, and the brush electrode 2 and the receiver 4 belong to a rotating system.

リング状電極1上に3個の信号供給点P1,P2
P3が形成されている。リング状電極1の円周方
向における各信号供給点P1,P2,P3間の距離は
全て等しくなつている。しかして送信部3の出力
分岐点5より3本の駆動ラインa,b,cが分岐
され、この駆動ラインa,b,cにより送信信号
が信号供給点P1,P2,P3に伝達されるようにな
つている。駆動ラインの長さはaが最も長く、
b,cの順に短い。駆動ラインb,c中には遅延
部6,7がそれぞれ設けられている。
Three signal supply points P 1 , P 2 ,
P 3 is formed. The distances between the signal supply points P 1 , P 2 , and P 3 in the circumferential direction of the ring-shaped electrode 1 are all equal. Three drive lines a, b, and c are branched from the output branch point 5 of the transmitter 3, and the transmission signals are transmitted to signal supply points P 1 , P 2 , and P 3 through these drive lines a, b, and c. It is becoming more and more common. The length of the drive line is the longest a,
Shortest in order of b and c. Delay sections 6 and 7 are provided in drive lines b and c, respectively.

この遅延部6,7は駆動ラインb,cをそれぞ
れ伝搬する信号を所定時間遅延するもので、例え
ば遅延線が適用される。この遅延部6,7の信号
遅延により、各信号供給点P1,P2,P3での信号
位相が揃えられるようになつている。ここで、駆
動ラインa,b,c及び遅延部6,7により、本
発明における信号供給系が形成される。しかして
この遅延部6,7の遅延時間は次のように決定さ
れる。
The delay units 6 and 7 delay the signals propagating through the drive lines b and c by a predetermined period of time, and may be, for example, a delay line. Due to the signal delays of the delay units 6 and 7, the signal phases at each signal supply point P 1 , P 2 , and P 3 are aligned. Here, the drive lines a, b, and c and the delay sections 6 and 7 form a signal supply system in the present invention. The delay time of the lever delay sections 6 and 7 is determined as follows.

駆動ラインa,b,cの長さをそれぞれla,
lb,lcとすると、駆動ラインaとbとの長さの差
は(la−lb)となり、駆動ラインaとcとの長さ
の差は(la−lc)となる。駆動ライン上の信号伝
搬速度をv′とすると、遅延部6の遅延時間は、 (la−lb)/v′ となり、遅延部7の遅延時間は、 (la−lc)/v′ となる。
The lengths of drive lines a, b, and c are la,
Assuming lb and lc, the difference in length between drive lines a and b is (la-lb), and the difference in length between drive lines a and c is (la-lc). When the signal propagation speed on the drive line is v', the delay time of the delay section 6 is (la-lb)/v', and the delay time of the delay section 7 is (la-lc)/v'.

次に、上記のように構成された実施例装置の作
用について説明する。
Next, the operation of the embodiment device configured as described above will be explained.

送信部3からの送信信号は駆動ラインa,b,
cを介してそれぞれ信号供給点P1,P2,P3に伝
達される。このとき、駆動ラインb,cを伝搬す
る信号は遅延部6,7によりそれぞれ所定時間遅
延され、この結果、各信号供給点P1,P2,P3
の信号位相はほぼ完全に一致する。
Transmission signals from the transmitter 3 are transmitted to drive lines a, b,
The signals are transmitted to signal supply points P 1 , P 2 , and P 3 via the signal lines P 1 , P 2 and P 3 respectively. At this time, the signals propagating through drive lines b and c are delayed for a predetermined time by delay units 6 and 7, respectively, and as a result, the signal phases at each signal supply point P 1 , P 2 , and P 3 almost completely match. .

従つて、リング状電極1の各所とも大体同位相
で駆動され、リング状電極1のCW方向とCCW
方向とにおける伝搬路長の差は、従来(第4図参
照)の1/3になり、このため、リング状電極1の
径と信号伝搬速度とによるカツトオフ周波数は従
来装置の3倍となる。
Therefore, each part of the ring-shaped electrode 1 is driven in approximately the same phase, and the CW direction and CCW direction of the ring-shaped electrode 1 are driven in approximately the same phase.
The difference in propagation path length between the two directions is 1/3 that of the conventional device (see FIG. 4), and therefore the cutoff frequency, which is determined by the diameter of the ring-shaped electrode 1 and the signal propagation speed, is three times that of the conventional device.

このように本実施例装置においては、カツトオ
フ周波数が従来装置の3倍となるので、従来装置
に比して高速データ伝送が可能となる。
In this way, in the device of this embodiment, the cut-off frequency is three times that of the conventional device, so data transmission can be performed at a higher speed than in the conventional device.

以上本発明の一実施例について説明したが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形実施が可能となる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
Various modifications are possible.

例えば上記実施例では、遅延部6,7を設けた
ものについて説明したが、遅延部6,7を特別に
設けなくとも、例えば第2図に示すように駆動ラ
インa,b′,c′の長さを揃え、出力分岐点5から
各信号供給点P1,P2,P3までの物理的線路長を
等しくするようにしても上記実施例と同様の効果
を奏する。この場合、本発明における信号供給系
は駆動ラインa,b′,c′により形成される。
For example, in the above embodiment, the delay sections 6 and 7 are provided, but even if the delay sections 6 and 7 are not provided, for example, as shown in FIG. 2, the drive lines a, b', c' Even if the lengths are made equal and the physical line lengths from the output branch point 5 to each signal supply point P 1 , P 2 , P 3 are made equal, the same effect as in the above embodiment can be obtained. In this case, the signal supply system in the present invention is formed by drive lines a, b', c'.

また、上記実施例では静止系から回転系にデー
タを伝送するようにしたが、これとは逆に回転系
から静止系にデータ伝達する場合でも本発明を適
用し得る。この場合の実施例を第3図に示す。
Further, in the above embodiment, data is transmitted from a stationary system to a rotating system, but the present invention can also be applied to the case where data is transmitted from a rotating system to a stationary system. An example in this case is shown in FIG.

同図において7は受信部であり、この受信部7
及びリング状電極1は静止系に属する。8は送信
部であり、この送信部8からの送信信号はブラシ
電極12に伝達され、また、遅延部9,10を介
してそれぞれブラシ電極11,13に伝達される
ようになつている、ブラシ電極11,12,13
はリング状電極1を円周方向に3等分する位置に
配置される。この配置関係を維持した状態でブラ
シ電極11,12,13がリング状電極1上を摺
動する。このブラシ電極11,12,13及び送
信部8は回転系に属する。遅延部9,10は上記
実施例の場合と同様に作用し、これにより各ブラ
シ電極11,12,13とリング状電極1との接
触点での信号位相が一致するようになつている。
ここでは、各ブラシ電極11,12,13とリン
グ状電極1との接触点が本発明における信号供給
点となり、駆動ラインa,b,c及び遅延部9,
10にり本発明における信号供給系が形成され
る。このように構成しても上記実施例と同様の効
果を奏する。
In the figure, 7 is a receiving section, and this receiving section 7
and the ring-shaped electrode 1 belong to the stationary system. Reference numeral 8 denotes a transmitting section, and the transmitting signal from the transmitting section 8 is transmitted to the brush electrode 12, and is also transmitted to the brush electrodes 11 and 13 via delay sections 9 and 10, respectively. Electrodes 11, 12, 13
are arranged at positions dividing the ring-shaped electrode 1 into three equal parts in the circumferential direction. The brush electrodes 11, 12, 13 slide on the ring-shaped electrode 1 while maintaining this arrangement. The brush electrodes 11, 12, 13 and the transmitter 8 belong to a rotating system. The delay sections 9 and 10 operate in the same manner as in the above embodiment, so that the signal phases at the contact points between the brush electrodes 11, 12, 13 and the ring-shaped electrode 1 match.
Here, the contact points between each brush electrode 11, 12, 13 and the ring-shaped electrode 1 are the signal supply points in the present invention, and the drive lines a, b, c and the delay section 9,
10 forms the signal supply system in the present invention. Even with this configuration, the same effects as in the above embodiment can be achieved.

本発明を第3世代のX線CTスキヤナに適用す
る場合には第3図の構成となる。(回転系から静
止系へのデータ伝送)。この場合、単一のスリツ
プリング装置にて高速データ伝送が可能となるか
ら、ガントリ(架台)の大型化,コスト上昇を伴
うことなく高速連続スキヤンを行い得る。
When the present invention is applied to a third generation X-ray CT scanner, the configuration is shown in FIG. 3. (Data transmission from rotating system to stationary system). In this case, since high-speed data transmission is possible with a single slip-ring device, high-speed continuous scanning can be performed without increasing the size of the gantry or increasing costs.

更に、上記実施例ではリング状電極1が静止系
に属するものについて説明したが、このリング状
電極1が回転する場合でも本発明を適用し得る。
Further, in the above embodiments, the ring-shaped electrode 1 belongs to a stationary system, but the present invention can be applied even when the ring-shaped electrode 1 rotates.

そしてまた、上記実施例では信号供給点を3箇
所に形成したものについて説明したが、信号供給
点を2箇所に形成してもよいし、4箇所以上に形
成してもよい。
Further, in the above embodiment, the signal supply points are formed at three locations, but the signal supply points may be formed at two locations, or may be formed at four or more locations.

尚、安全なデータ伝送を可能とするために2台
のスリツプリング装置を用いて差動形式で1系統
のデータ伝送を行う場合もあるが、かかる場合に
も本発明を適用し得る。
Incidentally, in order to enable safe data transmission, there are cases where two slip ring devices are used to perform one system of data transmission in a differential format, and the present invention can also be applied to such a case.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、カツトオ
フ周波数を高めることにより高速データ伝送を可
能としたスリツプリング装置を提供することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a slip ring device that enables high-speed data transmission by increasing the cutoff frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るスリツプリング装置の一
実施例を示す回路図、第2図及び第3図は他の実
施例を示す回路図、第4図は従来例を示す回路図
である。 1…リング状電極、2,11,12,13…ブ
ラシ電極、P1,P2,P3…信号供給点、6,7,
9,10…遅延部、a,b,c,b′,c′…駆動ラ
イン、(a,b,c,6,7),(aa,b′,c′),
(a,b,c,9,10)…信号供給系。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a slip ring device according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing other embodiments, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional example. 1... Ring-shaped electrode, 2, 11, 12, 13... Brush electrode, P 1 , P 2 , P 3 ... Signal supply point, 6, 7,
9, 10... Delay section, a, b, c, b', c'... Drive line, (a, b, c, 6, 7), (aa, b', c'),
(a, b, c, 9, 10)...Signal supply system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リング状に形成されたリング状電極と、これ
に接触するブラシ電極とを介してデータ伝送を行
うスリツプリング装置において、リング状電極へ
の信号供給点をこのリング状電極上の複数箇所に
形成し、且つ、各信号供給点での信号位相が一致
するように各信号供給点への信号供給を行う信号
供給系を備えたことを特徴とするスリツプリング
装置。 2 前記リング状電極に供給される信号を、X線
CTスキヤナにおいて収集されたX線透過情報と
した特許請求の範囲第1項に記載のスリツプリン
グ装置。
[Claims] 1. In a slip ring device that transmits data via a ring-shaped electrode and a brush electrode in contact with the ring-shaped electrode, a signal supply point to the ring-shaped electrode is connected to the ring-shaped electrode. A slip ring device characterized by comprising a signal supply system formed at a plurality of locations above and supplying a signal to each signal supply point so that the signal phase at each signal supply point coincides. 2. The signal supplied to the ring-shaped electrode is
The slip ring device according to claim 1, wherein the X-ray transmission information is collected in a CT scanner.
JP62272562A 1987-10-28 1987-10-28 Slip ring apparatus Granted JPH01115346A (en)

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