專利名稱：用于無(wú)接觸地傳輸信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的一種在計(jì)算機(jī)斷層造影儀中用于無(wú)接觸地傳輸信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種這樣的設(shè)備例如由US5577026公開。在該已知設(shè)備中，利用電磁輻射通過(guò)天線傳輸信號(hào)。
為提高傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率，必須縮短天線。天線越短，信號(hào)的傳輸就越容易受到外界環(huán)境(例如干涉或電磁干擾場(chǎng))的影響。天線的縮短導(dǎo)致在傳輸信號(hào)時(shí)的質(zhì)量損失。
在通過(guò)作為發(fā)射/接收設(shè)備的天線傳輸信號(hào)時(shí)，向環(huán)境輻射一定量的電磁輻射。位于所述發(fā)射/接收設(shè)備附近的電子設(shè)備會(huì)受到干擾。所述發(fā)射/接收設(shè)備必須符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。
此外，在已知設(shè)備中，所述發(fā)射/接收設(shè)備必須總是非常好地接地。否則，傳輸會(huì)受到同步干擾電壓的顯著干擾。
由US4525025公開了一種設(shè)備，其中在轉(zhuǎn)子和定子之間的信號(hào)光學(xué)地傳輸。在此，信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)耦合到定子上的一個(gè)環(huán)，為與所述發(fā)射/接收設(shè)備相匹配，該環(huán)設(shè)置有反射內(nèi)表面。所述信號(hào)由安裝在轉(zhuǎn)子上的接收設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于帶有高脈沖功率的非常短的脈沖的情形，隨著提高了的數(shù)據(jù)速率在所述光導(dǎo)中產(chǎn)生非線性(例如自相位調(diào)制)和色散效應(yīng)。這些效應(yīng)對(duì)所傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量有損害。
DE19543386描述了一種設(shè)備，其中，信號(hào)的傳輸通過(guò)一種光學(xué)接觸環(huán)(Schleifring)實(shí)現(xiàn)。在此，所述光導(dǎo)內(nèi)的光線必須覆蓋不同長(zhǎng)度的路徑。這里，非線性和色散效應(yīng)也隨著提高的數(shù)據(jù)速率損害了所傳輸信號(hào)的質(zhì)量。
此外，在所述的已知光學(xué)設(shè)備中，表面粗糙度、機(jī)械制造公差和反射表面的機(jī)械振動(dòng)造成光的模式色散并進(jìn)一步惡化了所傳輸信號(hào)的質(zhì)量。此外，所述信號(hào)由于在反射表面上的多次反射而減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。尤其是給出了一種可以用來(lái)更好地傳輸信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)的設(shè)備。本發(fā)明的另一目的在于，給出一種可以用來(lái)傳輸高的數(shù)據(jù)速率的設(shè)備。
該技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決。適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)在權(quán)利要求2至18中給出。
根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，第一和第二發(fā)射/接收設(shè)備分別具有用于發(fā)射和/或接收定向信號(hào)的發(fā)射/接收裝置和用于將所述一個(gè)發(fā)射/接收裝置與另一個(gè)發(fā)射/接收裝置自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的裝置，使得在第二發(fā)射/接收設(shè)備相對(duì)于第一發(fā)射/接收設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)可以傳輸所述定向信號(hào)。在兩個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備之間直接地實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。不需要用于傳輸?shù)难b置(例如光導(dǎo))或者為了匹配發(fā)射和接收設(shè)備的在大鏡面上的多次反射?？梢员苊馕铡⒎蔷€性和色散效應(yīng)。所傳輸?shù)男盘?hào)的質(zhì)量可以顯著地被改善。
此外，在利用定向信號(hào)的傳輸中電磁干擾輻射的輻射極小。可以顯著地減少對(duì)在附近的電氣設(shè)備的干擾。尤其是可以減少對(duì)借助于計(jì)算機(jī)斷層造影儀檢查的患者的電磁輻射照射量。
根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)，所述固定單元具有兩個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備，而所述X射線裝置至少具有一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備?？蛇x的是，所述固定單元至少具有一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備，而所述X射線裝置具有兩個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備。通常在計(jì)算機(jī)斷層造影X射線檢查中，患者通常位于計(jì)算機(jī)斷層造影儀的臺(tái)架的中央開口的范圍內(nèi)。因此，在一個(gè)第一和一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備之間的信號(hào)傳輸并不是在所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備的每個(gè)角位置中都是可能的。利用一種總共有三個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備的適當(dāng)布置和對(duì)參與傳輸?shù)陌l(fā)射/接收設(shè)備的切換，可以近乎連續(xù)地在所述臺(tái)架的所有旋轉(zhuǎn)角上傳輸信號(hào)。僅僅在切換時(shí)可能會(huì)短時(shí)間地中斷所述傳輸。一種這樣的中斷可以例如通過(guò)對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行緩存和壓縮來(lái)彌補(bǔ)。
根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)，所述固定單元和所述X射線設(shè)備分別具有兩個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備。一種總共具有四個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備的適當(dāng)設(shè)置允許在所有旋轉(zhuǎn)角上實(shí)現(xiàn)在一個(gè)第一和一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備之間的連續(xù)信號(hào)傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)，所述固定單元或所述X射線設(shè)備的發(fā)射/接收設(shè)備關(guān)于z軸方位角近似均勻分布地設(shè)置。在一個(gè)第一和一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備之間可能進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)慕嵌确秶梢员粩U(kuò)大。這尤其對(duì)于兩個(gè)在所述固定單元上以錯(cuò)開約180度的角度設(shè)置的發(fā)射/接收設(shè)備是可能的。類似地，也可以在X射線設(shè)備上以錯(cuò)開約180度的角度設(shè)置兩個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備。
在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)中，所述固定單元或所述X射線設(shè)備的發(fā)射/接收設(shè)備關(guān)于z軸以相等的方位角安裝。這樣安裝的發(fā)射/接收設(shè)備可以以簡(jiǎn)單的方式接線并為進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而相互耦合。需要較少的信號(hào)導(dǎo)線。通過(guò)饋線減少了對(duì)要傳輸?shù)男盘?hào)的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)，所述固定單元的發(fā)射/接收設(shè)備和所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備的發(fā)射/接收設(shè)備分別以距z軸相同的徑向距離安裝。利用所述發(fā)射/接收設(shè)備的設(shè)置的一種簡(jiǎn)單幾何形狀，可能為對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備而以一種簡(jiǎn)單的方式使用一個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一種設(shè)計(jì)，所述固定單元的發(fā)射/接收設(shè)備或所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備的發(fā)射/接收設(shè)備在z軸方向上錯(cuò)開設(shè)置。因此，可以避免發(fā)射/接收設(shè)備的相互影響并實(shí)現(xiàn)改善的傳輸。
根據(jù)一種設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了所述固定單元的發(fā)射/接收設(shè)備分別與所述X射線設(shè)備的發(fā)射/接收設(shè)備之間的傳輸。所述發(fā)射/接收設(shè)備可以是以分別由一個(gè)第一和一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備組成的一對(duì)共同組成。因此，可以在對(duì)準(zhǔn)時(shí)降低成本，并加快所述對(duì)準(zhǔn)。尤其是可以在傳送時(shí)避免兩對(duì)之間的相互影響。例如，可以為傳輸信號(hào)而為每對(duì)使用一個(gè)特定頻率或信號(hào)調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明的另一種特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)，光學(xué)地(優(yōu)選利用激光)實(shí)現(xiàn)所述定向信號(hào)的傳輸。傳輸可以例如利用調(diào)制的激光進(jìn)行。
信號(hào)的光學(xué)的傳輸、尤其是利用激光的信號(hào)傳輸，可能實(shí)現(xiàn)高的數(shù)據(jù)速率和所傳輸信號(hào)的質(zhì)量。
干燥空氣幾乎不吸收光，色散近似為0。此外，沒(méi)有出現(xiàn)由于(例如在光導(dǎo)和反射表面處的)反射和非線性效應(yīng)而造成的損失。所傳輸?shù)男盘?hào)幾乎不被減弱。
對(duì)于激光，輻射展寬尤其小。激光不必耗費(fèi)成本地例如在通過(guò)光導(dǎo)和鏡面進(jìn)行傳輸時(shí)那樣再聚焦。
此外，在光學(xué)的傳輸時(shí)沒(méi)有輻射電磁干擾場(chǎng)?？梢燥@著地簡(jiǎn)化所述發(fā)射/接收設(shè)備與兼容性標(biāo)準(zhǔn)的匹配。
可選的是，可以借助于電磁波、優(yōu)選借助于射頻或無(wú)線電波來(lái)實(shí)現(xiàn)所述定向信號(hào)的傳輸?？梢越档透蓴_場(chǎng)的輻射和患者的電磁輻射照射量。
如果以定向天線、例如雷達(dá)進(jìn)行傳輸，則可以按照錐形射線形式輻射定向電磁波?？梢员苊庠谒鲇?jì)算機(jī)斷層造影儀的殼體上的反射以及干涉。
在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)中，設(shè)置有用于雙向傳輸信號(hào)的發(fā)射/接收設(shè)備。由此能夠?qū)崿F(xiàn)所述X射線設(shè)備的拍攝數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理設(shè)備的傳輸，以及控制信號(hào)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和測(cè)量協(xié)議向X射線設(shè)備的傳輸。
在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)中，這樣構(gòu)造所述發(fā)射/接收設(shè)備，使得信號(hào)傳輸以固定大小的數(shù)據(jù)分組的形式進(jìn)行。固定大小的數(shù)據(jù)分組方便了對(duì)所發(fā)射和接收的信號(hào)的加工和處理?？梢员嬲J(rèn)和糾正傳輸誤差。
根據(jù)一種優(yōu)選設(shè)計(jì)，優(yōu)選以首行或末行的形式設(shè)置用于將附加信息添加到數(shù)據(jù)分組中的裝置。例如，可以在首行中添加分組編號(hào)并在末行中添加質(zhì)量因子，例如數(shù)據(jù)分組的驗(yàn)證和(校驗(yàn)和)、故障發(fā)現(xiàn)編碼(循環(huán)冗余校驗(yàn)碼)或故障校正碼(向前誤差校正碼)。所述附加信息使得數(shù)據(jù)分組的加工和處理可以簡(jiǎn)化。借助于分組編號(hào)可以識(shí)別數(shù)據(jù)分組并以正確的順序彼此緊鄰地連接。例如，對(duì)于兩次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，可以決定是否應(yīng)當(dāng)被拒絕和哪一個(gè)應(yīng)當(dāng)被拒絕。借助于所述質(zhì)量因子，可以辨別和校正傳輸誤差。
此外，所述首行和末行可以包括關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸方式的信息，例如數(shù)據(jù)分組是否包括控制信號(hào)或檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)，設(shè)置用于對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行編碼的編碼裝置，優(yōu)選地根據(jù)8B10B編碼進(jìn)行編碼。在8B10B編碼中，在該裝置中傳輸一個(gè)大致恒定的信號(hào)強(qiáng)度或光強(qiáng)度。這樣，所傳輸?shù)男盘?hào)可以用于所述發(fā)射/接收設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)。例如，沒(méi)有編碼會(huì)將強(qiáng)度的零值序列解釋為誤差信號(hào)或錯(cuò)誤的對(duì)準(zhǔn)。此外，用于對(duì)準(zhǔn)的裝置不需要任何單獨(dú)的發(fā)射/接收裝置。所述發(fā)射/接收設(shè)備可以簡(jiǎn)單且緊湊地構(gòu)造。
數(shù)據(jù)分組的8B10B編碼產(chǎn)生要發(fā)射的比特/秒的提高。不過(guò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率可以通過(guò)壓縮方法進(jìn)一步降低。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選設(shè)計(jì)，以一個(gè)在1至100千兆比特每秒(Gbps)的范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行信號(hào)傳輸。帶有多行檢測(cè)器的計(jì)算機(jī)斷層造影儀、復(fù)雜的拍攝協(xié)議和控制指令，要求以高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行的可靠傳輸。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠以100Gbps和以上的數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)盡可能無(wú)干擾的傳輸。即使在短脈沖和高數(shù)據(jù)量的情況下，也可以快速可靠地傳輸該信號(hào)。
此外，用于對(duì)準(zhǔn)所述發(fā)射/接收裝置的裝置具有對(duì)定向的光學(xué)信號(hào)或電磁射頻或無(wú)線電波的檢測(cè)裝置。為控制所述對(duì)準(zhǔn)，可以使用光學(xué)信號(hào)或電磁波。尤其可能的是，該裝置用于對(duì)準(zhǔn)所述發(fā)射/接收裝置的信號(hào)。不需要任何用于為對(duì)準(zhǔn)而發(fā)射信號(hào)的單獨(dú)裝置。尤其是避免了所述發(fā)射/接收設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)的信號(hào)與例如測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸?shù)男盘?hào)之間的相互干擾。所述發(fā)射/接收設(shè)備可以簡(jiǎn)單、緊湊且成本低廉地構(gòu)造。
象限光電檢測(cè)器(Quad-Fotodetektor)適于對(duì)光學(xué)信號(hào)的方向變化進(jìn)行良好的檢測(cè)。這能夠?qū)崿F(xiàn)精確迅速的對(duì)準(zhǔn)并對(duì)于計(jì)算機(jī)斷層造影儀的相向轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)射/接收設(shè)備尤其適用。


下面將根據(jù)附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。在附圖中圖1示出了計(jì)算機(jī)斷層造影儀的示意結(jié)構(gòu)，圖2示出了該計(jì)算機(jī)斷層造影儀在z方向上的視圖，圖3示出了發(fā)射/接收設(shè)備的第一種布置，圖4示出了發(fā)射/接收設(shè)備的第二種布置，圖5示出了發(fā)射/接收設(shè)備的第三種布置，圖6示出了發(fā)射/接收設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
為簡(jiǎn)化起見，對(duì)信號(hào)的單向傳輸進(jìn)行說(shuō)明。反向上的傳輸類似地實(shí)現(xiàn)。尤其是可能利用所說(shuō)明的設(shè)備進(jìn)行雙向的信號(hào)傳輸。
圖1示出了計(jì)算機(jī)斷層造影儀1的示意結(jié)構(gòu)，該計(jì)算機(jī)斷層造影儀帶有患者臥榻2、臺(tái)架3和數(shù)據(jù)處理單元4。臺(tái)架3具有中央開口5，在檢查時(shí)可以將帶有位于其上的患者的患者臥榻2沿z方向駛?cè)氲皆撻_口中。所述臺(tái)架3由固定單元6和可繞z軸A轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備7組成。X射線設(shè)備7具有X射線管8和相對(duì)置地設(shè)置的檢測(cè)器9。以參考標(biāo)記10表示從X射線管8中發(fā)出的X射線輻射。在X射線設(shè)備7上安裝由一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備11和另一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備12。它們?cè)趜方向上錯(cuò)開，并關(guān)于z軸A以相同的徑向距離和方位角安裝。在所述固定單元6上，在上部區(qū)域內(nèi)安裝有第一發(fā)射/接收設(shè)備13。在下部區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備14繞z軸A錯(cuò)開180°地安裝。第一發(fā)射/接收設(shè)備13和另一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備14距離z軸A的距離相同。從第二發(fā)射/接收設(shè)備11沿第一發(fā)射/接收設(shè)備13的方向發(fā)出定向的第一激光射線15。從另一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備12沿另一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備14的方向發(fā)出定向的激光輻射16。所述固定單元6的第一發(fā)射/接收設(shè)備13和另一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備14利用第一導(dǎo)線17與所述數(shù)據(jù)處理單元4相連。所述附圖標(biāo)記x和y標(biāo)識(shí)出與所述z方向z相對(duì)應(yīng)的x和y方向。術(shù)語(yǔ)“發(fā)射/接收設(shè)備”在下文中縮寫為“SE”。
所述計(jì)算機(jī)斷層造影儀1的功能如下在一項(xiàng)計(jì)算機(jī)斷層造影技術(shù)的X射線檢查中，臥榻2連同位于其上的患者這樣地沿z方向z運(yùn)動(dòng)，使得要進(jìn)行檢查的對(duì)象位于所述臺(tái)架3的中央開口5的范圍內(nèi)。利用可繞z軸A轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備7，對(duì)于不同角度拍攝檢查對(duì)象的投影數(shù)據(jù)。在此，X射線輻射10從安裝在X射線設(shè)備7上的X射線管8發(fā)出并擊中檢查對(duì)象。沒(méi)有被該檢查對(duì)象吸收的X射線由檢測(cè)器9采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字電子數(shù)據(jù)。借助于定向信號(hào)將所述數(shù)據(jù)從X射線設(shè)備7傳輸?shù)焦潭▎卧?。借助于第一定向激光射線15進(jìn)行在第二SE11和第一SE13之間的信號(hào)傳輸。借助于第二定向激光射線16進(jìn)行在另一個(gè)第二SE12和另一個(gè)第一SE14之間的定向信號(hào)傳輸。所述信號(hào)以固定大小的編碼數(shù)據(jù)分組的形式傳輸。為區(qū)別起見，所述數(shù)據(jù)分組在首行包括一個(gè)明確的號(hào)碼，利用該號(hào)碼對(duì)所述數(shù)據(jù)分組進(jìn)行識(shí)別。在末行中包括質(zhì)量編碼。由第一SE13和另一SE14接收的信號(hào)分別借助于第一導(dǎo)線17傳遞到所述數(shù)據(jù)處理單元4并由其進(jìn)一步處理。
圖2示出了圖1所示計(jì)算機(jī)斷層造影儀1在z方向z上的示意視圖。第二SE11和另一個(gè)第二SE12通過(guò)第二導(dǎo)線18與檢測(cè)器相連。第一SE13和另一個(gè)第一SE14通過(guò)第三導(dǎo)線19彼此相連。參考標(biāo)記11A、12A、13A和14A表示第二SE11、另一個(gè)第二SE12、第一SE13和另一個(gè)第一SE14的第一、第二、第三和第四發(fā)射/接收裝置。參考標(biāo)記11B、12B、13B和14B表示第一、第二、第三和第四發(fā)射/接收裝置11A、12A、13A和14A的第一、第二、第三和第四用于自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的裝置。術(shù)語(yǔ)“發(fā)射/接收裝置”在下文中縮寫成“SEM”。術(shù)語(yǔ)“用于自動(dòng)校準(zhǔn)的裝置”在下文中縮寫成“AM”。
在第二SE11、另一個(gè)第二SE12、第一SE13和另一個(gè)第一SE14的所示布置中，第一SEM11A和第二SEM12A可以直接地向第三SEM13A和第四SEM14A傳輸信號(hào)。第一SEM11A和第二SEM12A將通過(guò)第二導(dǎo)線18以大小相同的編碼數(shù)據(jù)分組形式得到的數(shù)據(jù)向第三SEM13A和第四SEM14A傳輸。所述數(shù)據(jù)分組由數(shù)據(jù)處理單元4解碼，相應(yīng)于所述號(hào)碼在正確序列內(nèi)進(jìn)行組合并被進(jìn)一步處理。此外，借助于所述號(hào)碼識(shí)別被傳輸兩次的數(shù)據(jù)分組。那些具有不良編碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)分組被舍棄。
通過(guò)第三導(dǎo)線19和通過(guò)第二SE11和另一個(gè)第二SE12之間的未示出的連接交換對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這連同第二SE11和另一個(gè)第二SE12、第一SE13和另一個(gè)第一SE14的布置的已知對(duì)稱性在它們的對(duì)準(zhǔn)時(shí)被一起加以考慮。
在圖3至圖5中示出了安裝在X射線設(shè)備7上的第二SE11和另一個(gè)第二SE12的第一、第二和第三種布置。在圖3中，第二SE11和另一個(gè)第二SE12相對(duì)于z軸A與負(fù)x方向x成0°角。在圖4中，其沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)30°的角α，而在圖5中，其繞z軸A轉(zhuǎn)動(dòng)135°的角β。
在圖3中，第一SEM11A借助于所述定向信號(hào)15將數(shù)據(jù)分組傳輸給第三SEM13A。第二SEM12A沒(méi)有將任何數(shù)據(jù)分組傳輸給第四SEM14A。
在圖4中示出，X射線設(shè)備7相對(duì)于圖3所示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度α＝30°。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一至第四AM11B至14B與第一至第四SEM11A至14A自動(dòng)地相互對(duì)準(zhǔn)。在從圖3所示位置轉(zhuǎn)動(dòng)到圖4所示位置時(shí)，第一SEM11A總是可以向第三SEM13A傳輸信號(hào)。在第二SEM12A和第四SEM14A之間的信號(hào)傳輸會(huì)在從所述第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)到第二位置時(shí)漸增地受到圍繞中央開口5的殼體20的干擾。數(shù)據(jù)分組的傳輸漸增地發(fā)生故障。從一個(gè)第一角度起不再能在第二SEM12A和第四SEM14A之間進(jìn)行信號(hào)傳輸。第二SEM12A和第四SEM14A被停用。數(shù)據(jù)分組僅僅通過(guò)第一SEM11A和第三SEM13A進(jìn)行傳輸。
在圖5中示出，X射線設(shè)備7相對(duì)于圖4所示第二位置沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度β＝135°。僅僅第一SEM11A向第三SEM13A傳輸數(shù)據(jù)分組。第二SEM12A和第四SEM14A是停用的。所述X射線設(shè)備繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可能在一個(gè)第二角度下進(jìn)行第二SEM12A和第四SEM14A之間的信號(hào)傳輸。它們?cè)谶_(dá)到該第二角度時(shí)被激活，并開始所述對(duì)準(zhǔn)。在此，使用所述第一至第四SEM11A至14A所存儲(chǔ)的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在另一轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，第二AM12B和第四AM14B自動(dòng)地彼此對(duì)準(zhǔn)第二SEM12A和第四SEM14A。在第二SEM12A和第四SEM14A之間的所述信號(hào)傳輸在進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動(dòng)中得以改善。如果X射線設(shè)備7逆時(shí)針地轉(zhuǎn)過(guò)圖2所示位置，則在第三角度下，第一SEM11A和第三SEM13A之間的信號(hào)傳輸受到干擾。在第一SEM11A和第三SEM13A之間的傳輸質(zhì)量降低。所述數(shù)據(jù)分組的傳輸在第一和第三SEM11A和13A停用后，僅僅通過(guò)第二SEM12A和第四SEM14A實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)過(guò)渡范圍內(nèi)，例如在所述第二和第三角度之間，在傳輸方面實(shí)現(xiàn)所述發(fā)射/接收裝置的切換，例如從所述第一和第三SEM11A和13A向所述第二和第四SEM12A和14A的切換。在此，激活兩個(gè)發(fā)射/接收裝置、例如第一SEM11A和第三SEM13A，并重新彼此對(duì)準(zhǔn)。停用另外兩個(gè)、例如第二SEM12A和第四SEM14A。在重新對(duì)準(zhǔn)發(fā)射/接收裝置時(shí)，首先在初始化過(guò)程中出現(xiàn)增多的傳輸誤差。這通過(guò)數(shù)據(jù)分組的暫時(shí)二次傳輸進(jìn)行補(bǔ)償。二次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的質(zhì)量通過(guò)質(zhì)量因子的運(yùn)用而進(jìn)行驗(yàn)證。僅保留質(zhì)量更好的數(shù)據(jù)分組。整體上，在X射線設(shè)備7的一整圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所述傳輸總體上沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失和質(zhì)量損失。
圖6示意地示出發(fā)射/接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在激光器21的射線路徑上，連續(xù)地設(shè)置二色鏡22、可動(dòng)的凸面鏡23和中空鏡24。一束由激光器發(fā)出的、經(jīng)調(diào)制的激光射束以參考標(biāo)記25表示。入射的、經(jīng)調(diào)制的激光射束以參考標(biāo)記26表示。在其射線路徑上，象限光電檢測(cè)器27位于距凸面鏡23的距離為ρ處。所述象限光電檢測(cè)器27利用第四導(dǎo)線28與數(shù)據(jù)處理設(shè)備29相連。所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用第五導(dǎo)線30與控制設(shè)備31相連。以參考標(biāo)記32和33表示引入和引出的數(shù)據(jù)線。所述數(shù)據(jù)線與激光器21或數(shù)據(jù)處理設(shè)備29相連。所述發(fā)射/接收設(shè)備安裝在對(duì)準(zhǔn)設(shè)備34上。參考標(biāo)記Φ表示所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備34繞軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)。參考標(biāo)記Δ表示對(duì)準(zhǔn)設(shè)備34繞δ軸δ的第二轉(zhuǎn)動(dòng).
所述發(fā)射/接收設(shè)備的功能如下所述所述發(fā)射/接收裝置的激光器21通過(guò)輸入數(shù)據(jù)線32獲得輸入信號(hào)。所述激光器相應(yīng)于所述信號(hào)發(fā)射輸出的調(diào)制激光射束25。激光射束25通過(guò)二色鏡22、凸面鏡23和中空鏡24從發(fā)射/接收裝置輻射出，并傳輸至另一個(gè)發(fā)射/接收裝置。
同時(shí)，所述發(fā)射/接收裝置接收所述輸入的、經(jīng)調(diào)制的激光射束26。所述激光射束26在沒(méi)有由二色鏡22折射的情況下通過(guò)所述中空鏡24、凸面鏡23聚焦在象限光電檢測(cè)器27上。所述象限光電檢測(cè)器27具有四個(gè)活動(dòng)的象限，以檢測(cè)所述輸入的激光射束26。每個(gè)象限通過(guò)一根第四導(dǎo)線28與數(shù)據(jù)處理設(shè)備29相連。由所述象限檢測(cè)到的激光射束26由數(shù)據(jù)處理設(shè)備29轉(zhuǎn)換成一個(gè)信號(hào)，并通過(guò)輸出數(shù)據(jù)線33傳遞。
兩個(gè)通信的活動(dòng)的發(fā)射/接收裝置的相對(duì)實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)改變了它們的相互位置。在所述發(fā)射/接收裝置之間的距離的改變改變了在所述象限光電檢測(cè)器27上的焦點(diǎn)的大小。與此相聯(lián)系的是所述象限的信號(hào)的改變。
此外，在象限光電檢測(cè)器27上的焦點(diǎn)由于所述轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生移動(dòng)。由此同樣造成了所述象限的信號(hào)的改變。
數(shù)據(jù)處理設(shè)備29采集所述象限的信號(hào)，并產(chǎn)生三個(gè)誤差信號(hào)。所述誤差信號(hào)通過(guò)第五導(dǎo)線30向控制設(shè)備31傳遞。借助于調(diào)節(jié)環(huán)路以及設(shè)置于所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備34上的、未示出的電子執(zhí)行器，這樣地改變所述發(fā)射/接收裝置的對(duì)準(zhǔn)，使得所述誤差信號(hào)最小化并確保信號(hào)的最可能的傳輸。所述誤差信號(hào)的最小化通過(guò)執(zhí)行器的下述動(dòng)作實(shí)現(xiàn)-將焦距ρ調(diào)整為平衡兩個(gè)發(fā)射/接收裝置的改變了的距離；-執(zhí)行繞所述軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)Φ，用于平衡相對(duì)于z軸z的改變了的方位角，以及-執(zhí)行繞所述δ軸δ的第二轉(zhuǎn)動(dòng)Δ，用于平衡在z方向z上的對(duì)中誤差。
為了進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，可以引入事先存儲(chǔ)的所述發(fā)射/接收裝置的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及其它發(fā)射/接收裝置的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由此加快了對(duì)準(zhǔn)并改善了信號(hào)的傳輸。
權(quán)利要求
1.一種X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其帶有安裝在固定單元(6)上的、可相對(duì)于所述固定單元(6)繞z軸(A)轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備(7)以及用于在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備(7)和所述固定單元(6)之間無(wú)接觸地傳輸信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)的設(shè)備，其中，至少一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)安裝在所述固定單元(6)上，且至少一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)安裝在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備(7)上，其特征在于，所述第一發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)和所述第二發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)分別具有用于發(fā)射和/或接收定向信號(hào)(15，16)的發(fā)射/接收裝置(13A，14A和11A，12A)以及用于自動(dòng)地將一個(gè)發(fā)射/接收裝置與另一個(gè)發(fā)射/接收裝置對(duì)準(zhǔn)的裝置(13B，14B和11B，12B)，使得在所述第二發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)相對(duì)于第一發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)運(yùn)動(dòng)時(shí)可以傳輸所述定向信號(hào)(15，16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)具有兩個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)且所述X射線設(shè)備(7)具有至少一個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備(11或12)，或者，所述固定單元(6)具有至少一個(gè)第一發(fā)射/接收設(shè)備(13或14)且所述X射線設(shè)備(7)具有兩個(gè)第二發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)和所述X射線設(shè)備(7)分別具有兩個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備(13，14和11，12)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)或所述X射線設(shè)備(7)的所述發(fā)射/接收設(shè)備(13，14或11，12)關(guān)于所述z軸(A)方位角近似均勻分布地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，在所述固定單元(6)和/或在所述X射線設(shè)備(7)上以錯(cuò)開約180度的一個(gè)角度設(shè)置有兩個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)或所述X射線設(shè)備(7)的所述發(fā)射/接收設(shè)備(13，14或11，12)相對(duì)于所述z軸(A)以相等的方位角安裝。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)的所述發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)和所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備(7)的所述發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)分別以距所述z軸(A)的相等的徑向距離安裝。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，所述固定單元(6)或所述X射線設(shè)備(7)的所述發(fā)射/接收設(shè)備(13，14或11，12)在所述z軸(A)的方向上錯(cuò)開地設(shè)置。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，實(shí)現(xiàn)了在所述固定單元(6)的一個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備(13，14)與所述X射線設(shè)備(7)的分別一個(gè)發(fā)射/接收設(shè)備(11，12)之間的傳輸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，光學(xué)地、優(yōu)選利用激光(25，26)進(jìn)行所述定向信號(hào)(15，16)的傳輸。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，利用電磁波、優(yōu)選利用射頻或無(wú)線電波進(jìn)行所述定向信號(hào)的傳輸。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，設(shè)置發(fā)射/接收裝置(11A-14A)用于信號(hào)的雙向傳輸。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，這樣構(gòu)成所述發(fā)射/接收裝置(11A-14A)，使得以固定大小的數(shù)據(jù)包的形式進(jìn)行信號(hào)傳輸。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，設(shè)置有用于向數(shù)據(jù)包添加附加信息、優(yōu)選為按照首行和/或末行形式的附加信息的裝置。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，設(shè)置有用于為所述數(shù)據(jù)包編碼的編碼裝置、優(yōu)選為根據(jù)8B10B編碼進(jìn)行編碼的編碼裝置。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，以一個(gè)1至100Gbps的范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行信號(hào)傳輸。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，用于對(duì)準(zhǔn)所述發(fā)射/接收裝置(11A-14A)的裝置(11B-14B)具有對(duì)于定向光學(xué)信號(hào)或電磁射頻或無(wú)線電波的檢測(cè)裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其中，對(duì)于定向光學(xué)信號(hào)的檢測(cè)裝置是象限光電檢測(cè)器(27)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種X射線計(jì)算機(jī)斷層造影儀(1)，其帶有固定單元(6)和可轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線設(shè)備(7)。所述X射線設(shè)備(7)可以相對(duì)于固定單元(6)繞z軸A轉(zhuǎn)動(dòng)。為了在X射線設(shè)備(7)和固定單元(6)之間傳輸信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)，在其上安裝有發(fā)射/接收設(shè)備(11－14)。發(fā)射/接收設(shè)備(11－14)傳輸定向的信號(hào)并在由于所述X射線設(shè)備(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)而造成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間自動(dòng)地相互對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H04B10/22GK1997315SQ200480043749
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者斯蒂芬·波佩斯庫(kù) 申請(qǐng)人:西門子公司