図面 (/)

技術 ギガビット/秒のデータの直流絶縁伝達方法とシステム

出願人 シーメンスアクチエンゲゼルシヤフト
発明者 ポペスク、シュテファン
出願日 2002年3月28日 (18年9ヶ月経過) 出願番号 2002-580808
公開日 2004年9月2日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2004-526518
状態 特許登録済
技術分野 放射線診断機器
主要キーワード 測定セットアップ データ伝達システム スリップリングシステム 伝達チャンネル 直列クロック 光学的伝達 光学送信機 静止データ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年9月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題・解決手段

ギガビット/秒の率でデータを伝達するためのデータ伝達システムと方法において、回転部分に配置したソースから静止部分へ、スリップリングシステムを経由してデータを伝達する。回転部分では第1のギガビットデータリンクがソースからスリップリングシステムの回転モジュール続き、そこからスリップリングシステムの静止モジュールにデータを伝達する。データは、スリップリングシステムの静止モジュールから第2のデータリンクを経由して受信機に伝達される。スリップリングシステムの回転モジュールおよび静止モジュールの夫々は、クロックリジェネレータを備えている。このクロックリジェネレータは、第1のデータリンクから進み、かつ第2のデータリンクへ進むギガビット/秒のデータを、安定した基準クロックに同期させるべく動作し、その結果、ソースから受信機へジッタが進むことを防止する。

概要

背景

本発明は、特にコンピュータトモグラフィ装置静止データ処理構成と、回転しているガントリとの間における、スリップリング構成経由等の直流絶縁された態様でギガビット/秒のデータを伝達するための方法およびシステムに関する。

概要

ギガビット/秒の率でデータを伝達するためのデータ伝達システムと方法において、回転部分に配置したソースから静止部分へ、スリップリングシステムを経由してデータを伝達する。回転部分では第1のギガビットデータリンクがソースからスリップリングシステムの回転モジュール続き、そこからスリップリングシステムの静止モジュールにデータを伝達する。データは、スリップリングシステムの静止モジュールから第2のデータリンクを経由して受信機に伝達される。スリップリングシステムの回転モジュールおよび静止モジュールの夫々は、クロックリジェネレータを備えている。このクロックリジェネレータは、第1のデータリンクから進み、かつ第2のデータリンクへ進むギガビット/秒のデータを、安定した基準クロックに同期させるべく動作し、その結果、ソースから受信機へジッタが進むことを防止する。

目的

本発明の1目的は、直流絶縁した態様でデータをギガビット/秒の率で伝達する、この形式データ伝達に関する上記の仕様満足する方法とシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

データ伝達システムであって、静止部分、前記静止部分と相対的に回転可能な回転部分、前記回転部分に備わるギガビット/秒のデータのソースであり、前記データはジッタを受け易いとするデータのソース、前記データを前記回転部分から前記静止部分に伝達するためのスリップリングシステムであり、前記回転部分に備わる回転スリップリングモジュールおよび前記静止部分に備わる静止スリップリングモジュールを有するスリップリングシステム、前記回転部分に備わる前記ソースから続く第1のギガビット/秒のデータリンク、前記回転スリップリングモジュールに備わる前記第1のデータリンクに接続される第1のクロックリジェネレータ、前記静止部分に備わる前記ギガビット/秒のデータに関する受信機、前記静止部分に備わる前記受信機へ続く第2のギガビット/秒のデータリンクおよび、前記静止スリップリングモジュールに備わる前記第2のデータリンクに接続される第2のクロックリジェネレータを備え、前記第1および第2のクロックリジェネレータが、前記第1のデータリンクから進み、前記第2のデータリンクへ進む前記ギガビット/秒のデータの、安定した基準クロックに対する同期を行い、前記ジッタが前記ソースから前記受信機に進むことを防止するデータ伝達システム。

請求項2

前記第1および第2のクロックリジェネレータが、直列クロックリジェネレータである請求項1記載のシステム

請求項3

前記ジッタが高周波ジッタを含み、それにおいて前記直列クロックリジェネレータの夫々が、リカバリクロックおよび前記リカバリクロックに対して出側のデータの同期を行うことによって前記高周波ジッタを除去するクロックおよびデータリカバリ回路を備える請求項2記載のシステム。

請求項4

前記各直列クロックリジェネレータが、ローカル基準クロックおよび前記ローカル基準クロックに対して出側のデータの同期を行うことによって前記ジッタを全て除去するクロックおよびデータリカバリ回路を備える請求項2記載のシステム。

請求項5

前記第1および第2のクロックリジェネレータの夫々が、並列クロックリジェネレータである請求項1記載のシステム。

請求項6

前記各並列クロックリジェネレータが、ローカル基準クロックおよび前記ローカル基準クロックに対して出側のデータの同期を行うことで前記ジッタを全て除去するシリアライズ回路並びにデシリアライズ回路を備える請求項5記載のシステム。

請求項7

前記並列クロックリジェネレータの夫々が、前記ギガビット/秒のデータを複数のデータパケットに、夫々前記データパケット間にアイドルサイクルを伴って変換するための回路および前記データパケット間のアイドルサイクルを選択的に破棄することで前記ギガビット/秒のデータの同期を行う同期回路を備える請求項5記載のシステム。

請求項8

前記各並列クロックリジェネレータが、前記パケットの夫々に関して巡回冗長検査コードを計算し、かつ前記回転部分に備わる前記並列クロックリジェネレータが、前記第1のデータリンク内のジッタを最小化するために前記巡回冗長検査コードを前記ソースに伝達し、かつ前記静止部分に備わる前記並列クロックリジェネレータが、前記第2のデータリンク内のジッタを除去するために前記巡回冗長検査コードを前記受信機に伝達する請求項7記載のシステム。

請求項9

前記回転部分が、コンピュータトモグラフィ装置ガントリを備え、該ガントリは、それにマウントされてそれと共に回転するX線源並びに放射線検出器を有し、前記放射線検出器が、前記ギガビット/秒のデータのソースを構成し、前記ガントリが被検査患者の周囲を回転するとき、前記被検査患者によって減衰されて前記放射線検出器に入射する放射線に応じて前記ギガビット/秒のデータを生成し、かつ前記静止部分が、前記ギガビット/秒のデータから前記患者イメージ再構築するイメージ構築システムを備える請求項1記載のシステム。

請求項10

前記ギガビットデータのソースが、前記ガントリの回転軸と平行な方向に、互いに隣接して配置された複数の平行な放射線検出器要素の列を有する請求項9記載のシステム。

請求項11

ギガビット/秒のデータを伝達するための方法であって、静止部分および前記静止部分と相対的に回転可能な回転部分を備えるステップ、前記回転部分に備わるソースにおいてギガビット/秒のデータを生成するステップであって、前記データはジッタを受け易いとするステップ、前記回転部分から前記静止部分へ、スリップリングシステムを経由して前記データを伝達するステップであり、前記スリップリングシステムは、前記回転部分に回転スリップリングモジュールを、前記静止部分に静止スリップリングモジュールを有するものとするステップ、前記データを、前記回転部分において前記ソースから前記回転スリップリングモジュールに続く第1のギガビット/秒のデータリンクを経由して伝達するステップ、前記スリップリングモジュールにおいて前記第1のデータリンクに第1のクロックリジェネレータを接続するステップ、前記静止部分において前記ギガビット/秒のデータに関する受信機を備えるステップ、前記ギガビット/秒のデータを、前記静止部分において、前記静止スリップリングモジュールから前記受信機に続く第2のデータリンクを経由して伝達するステップ、前記静止スリップリングモジュールにおいて前記第2のデータリンクに第2のクロックリジェネレータを接続するステップ、および前記第1および第2のクロックリジェネレータを協働して動作させて、前記第1のデータリンクから進み、前記第2のデータリンクへ進む前記ギガビット/秒のデータの、安定した基準クロックに対する同期を行い、前記ジッタが前記ソースから前記受信機に進むことを防止するステップを含む方法。

請求項12

前記第1のクロックリジェネレータとして第1の直列クロックリジェネレータを備えることおよび前記第2のクロックリジェネレータとして第2の直列クロックリジェネレータを備えることを含む請求項11記載の方法。

請求項13

前記ジッタが高周波ジッタを含むものとし、更に前記第1および第2の各直列クロックリジェネレータおいて、リカバリクロックに対して出側のデータの同期を行うことによって前記高周波ジッタを除去するステップを含む請求項12記載の方法。

請求項14

前記第1および第2の直列クロックリジェネレータの夫々において、ローカル基準クロックに対して出側のデータの同期を行うことにより、前記ジッタを全て除去するステップを含む請求項12記載の方法。

請求項15

前記第1のクロックリジェネレータとして第1の並列クロックリジェネレータを備えることおよび前記第2のクロックリジェネレータとして第2の並列クロックリジェネレータを備えることを含む請求項11記載の方法。

請求項16

前記第1および第2の並列クロックリジェネレータの夫々において、シリアライズ回路およびデシリアライズ回路内におけるローカル基準クロックに対する出側のデータの同期を行うことにより前記ジッタを全て除去するステップを含む請求項15記載の方法。

請求項17

前記第1および第2の並列クロックリジェネレータの夫々において、前記ギガビット/秒のデータを複数のデータパケットに、夫々前記データパケット間にアイドルサイクルを伴って変換し、かつデータパケット間のアイドルサイクルを選択的に破棄して前記ギガビット/秒のデータの同期を行うことを含む請求項15記載の方法。

請求項18

前記第1および第2の並列クロックリジェネレータの夫々において、前記パケットの夫々に関して巡回冗長検査コードを計算し、前記第1の並列クロックリジェネレータにおいて計算した前記巡回冗長検査コードを、前記第1のデータリンク内のジッタを最小化するために前記ソースに伝達することおよび前記巡回冗長検査コードを、前記第2のデータリンク内のジッタを除去するために前記第2の並列クロックリジェネレータから前記受信機に伝達することを含む請求項17記載の方法。

請求項19

前記ソースとして放射線検出器を備え、X線を用いて前記放射線検出器を照射し、減衰されたX線が前記放射線検出器に入射するよう被検査患者を前記X線のパス内に配置し、その一方でガントリを回転し、前記ギガビット/秒のデータとして前記検出器から測定データを生成することで前記ギガビット/秒のデータを生成することを含む請求項11記載の方法。

請求項20

前記ガントリが回転軸周りに回転することおよび前記軸に沿って互いに並べて配置される複数の平行な列を有する放射線検出器を備えるステップを含む請求項19記載の方法。

--

0001

本発明は、特にコンピュータトモグラフィ装置静止データ処理構成と、回転しているガントリとの間における、スリップリング構成経由等の直流絶縁された態様でギガビット/秒のデータを伝達するための方法およびシステムに関する。

0002

第3世代コンピュータトモグラフィシステム等の医療イメージングデバイスは、スリップリングを用い、連続的に回転するガントリ上に配置したデータ測定システムDMS)から、静止イメージ再構築システム(IRS)に測定データを伝達する。DMSは、ノイズの影響を受け易いDMSの測定チャンネル漏れ電流および電磁干渉により擾乱されるのを回避すべく、回転するガントリから電気的に絶縁せねばならない。それに加えて、ガントリ上の動作要素で用いる高電圧に起因した電気的な危険性から操作員を保護するためだけでなく、ガントリで生成される電磁干渉がIRSを擾乱することを回避し、かつIRSにより生成する電磁干渉がガントリの要素を擾乱するのを回避するため、IRSとガントリを電気的に絶縁する必要がある。

0003

より新しいコンピュータトモグラフィシステムは、DMS内に2次元検出器アレイを備えており、従って1回転毎のスライスをより多く測定可能になっている。一例を挙げればSiemens Somatom Volume Zoom(シーメンスソマトムボリュームズーム)の最新世代のCTスキャナは、同時に4スライスを取り込み、その結果、約200メガビット/秒の率で測定データを生ずる。新しい臨床応用では、同時に測定すべきスライスの数が更に増加しており、DMSからIRSに伝達すべきデータ率がギガビット/秒レンジ迄増加している。

0004

データソースからデータデスティネーションへの、ギガビット/秒の率でのデータ伝達は、連続的に接続された(連鎖)通信リンクを使用する場合、ジッタの累積に起因して特に困難になる。ジッタは、シリアルビットストリーム内の2進データにおける1から0へのおよび0から1への遷移の、基準クロックと完全に同相ではない、ランダム又は決定論的シフトの効果に対する総称である。これらシフトは、所謂アイダイアグラム内に生じる平均位相からの偏差として目につき易くなる。データ伝達リンク内では、各要素がその入力で受け取ったジッタを伝達し、更に内部的に発生したジッタを、その出力において加算する。データリンク品質は、リンクの出力端で生じるジッタの量で評価でき、それは、この箇所がクロックおよびデータリカバリCDR回路ビットを正しくデコードせねばならない箇所であることによる。CDR回路は、ジッタに抗し満足のいくビットエラー率BER)を提供せねばならない。リンクには、ジッタの他にもノイズが流入し、また非線形要素に起因するパルス歪が全体的なBERを低下させる。ITU‐T勧告は、ジッタ伝達、ジッタ生成およびジッタ許容範囲に関する限界を指定している(ITU‐RBT.1363,『Jitter Specifications and Method for Jitter Measurements of Bit‐serial Signals(ジッタ仕様およびビットシリアル信号のジッタ測定に関する方法)』を参照されたい)。

0005

コンピュータトモグラフィシステムにおいては、一般にデータソースが、スリップリングシステムSRS)に対して測定データをシリアル送出する光学送信機を備え、回転受信モジュール到来光ビットストリーム電気信号に変換する。この電気信号は、容量性結合によって、又は高出力レーザを使用して光学的に静止SRSモジュールに伝達される。静止SRSモジュールは、回転部分から受け取った信号を電気的なビットストリームに変換し、それを更に、データコンシューマディスティネーション)への光学送信機を介して受信機に伝達する。この種の周知の構成を、略図的に図1に示す。

0006

即ちSRSは、通信リンクの論理セグメントとして働くハイレベルプロトコルにとって透明な伝達チャンネルとして機能する。このリンクが機能するには、送信機と受信機の間の全要素のジッタ寄与が、受信機が妥当なBERをもって到来ビットストリームをデコード可能である程度に充分に低くなければならない。この要件は、標準的な要素を使用する200メガビット/秒未満のデータ率に関し、満足のいく態様で達成可能である。

0007

ギガビット(>1000メガビット/秒)リンクの場合、IEEE標準により、通信リンクのジッタバジェットおよびリンク要素に沿ったその分配方法についての指定が、1998年5月6日のIEE草案P802.3z/D5.0『Supplement to Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection(Csma/cd) Access Method & Physical Layer Specifications ‐ Media Access Control (Mac) Parameters, Physical Layer, Repeater and Management Parameters for 1,000 Mb/s Operation(コリジョン検出を伴うキャリア検出多重アクセス(Csma/cd)アクセス方法および物理レイヤ仕様の補足‐1,000Mb/秒のオペレーションに関するメディアアクセスコントロール(Mac)パラメータ、物理レイヤ、中継器およびマネジメントパラメータ)』にある。この仕様のセクション38.5には、ジッタのマージンをはじめ、必要な測定セットアップリストされている。本明細書の図2に示すように、この標準は、ジッタが指定されている4つの遵守ポイントTP1、TP2、TP3並びにTP4および追加のジッタを追加する可能性がある3つのリンクセグメント、即ちTP1からTP2へ、TP2からTP3へ、更にTP3からTP4へ至るリンクセグメントを定義している。

0008

ジッタバジェットは、次に示す表に従って分配される。

0009

【表1】

背景技術

0010

上記の表の数字は、高周波ジッタ(500kHz超)を表しており、スリップリング伝達の場合に回転に起因して本質的に生じる低周波のジッタや歳差は含んでいない。

0011

図3は、送信機と受信機の間にスリップリングシステムを用い、利用かつ実現可能なジッタバジェットを使用した場合のギガビットリンクをジッタの観点から分解して示す。この図3に示すように、標準の遵守ポイントTP2とTP3の間にスリップリングシステム(SRS)を含めたことで、追加のジッタ生成要素出現する。SRSモジュールの光学要素は決定論的ジッタを呈し、それについての代表的な数字を図3中に示す。更に、スリップリングの内部伝達が追加のジッタに寄与する。例えば一般にノイズの多いCTガントリの環境の外側で、回転を伴うことなく400MHzで実験的に動作させた容量性スリップリング構成は、電気的な伝達自体だけに関し、約500psの合計ジッタを示した。この値によれば、SRSは、全体として約600psのジッタを生成することになり、これは許容限界の136psを遥かに超える。従って、標準要素と周知の技術を使用する絶縁スリップリング構成を経由したギガビット/秒レンジにおけるデータの伝達は、過剰なジッタに起因し不適切なものとなる。極めて高速な光学要素を使用してジッタの低減を試みたとしても、容量性スリップリング伝達構成に起因する全体的なリンクが追加の外部的に注入されるノイズを受け易いことから、この問題を解決し得ない。

0012

本発明の1目的は、直流絶縁した態様でデータをギガビット/秒の率で伝達する、この形式のデータ伝達に関する上記の仕様を満足する方法とシステムを提供することにある。

発明が解決しようとする課題

0013

本発明の他の目的は、ギガビット/秒のデータソースが配置される回転部分等の可動部分と、当該可動部分に対して静止しているデータディスティネーションの間でデータを伝達するための、その種のデータ伝達方法および構成を提供することにある。

0014

本発明の更に他の目的は、CT装置内の回転するガントリ上に装着された検出システムから静止しているイメージ再構築システムへのギガビット/秒の測定データの、スリップリングシステムを経由した伝達に適した、上記のジッタ仕様を満足するデータ伝達方法およびシステムを提供することにある。

0015

この目的は、データ伝達システムと方法に関し、本発明の原理に従って達成される。その場合、回転部分に配置されるデータソースから静止部分へ、スリップリングシステムを経由してギガビット/秒のデータが伝達され、回転部分においては第1のギガビットデータリンクがソースからスリップリングシステムの回転モジュール続き、かつ第1のデータリンクと回転スリップリングモジュールの間に第1のクロックリジェネレータが接続され、静止部分においては第2のギガビットデータリンクがスリップリングシステムの静止モジュールから静止部分のデータのディスティネーションに続き、かつ静止スリップリングモジュールと第2のデータリンクの間に第2のクロックリジェネレータが接続されており、更に第1および第2のクロックリジェネレータが協働して動作し、第1のデータリンクから進むギガビット/秒のデータ並びに第2のデータリンクへ進むギガビット/秒のデータを、安定した基準クロックに対し同期させ、その結果、ソースからディスティネーションへジッタが進むのを防止する。

課題を解決するための手段

0016

一実施態様においては、第1および第2のクロックリジェネレータが直列クロックリジェネレータになり、別の実施態様においては、第1および第2のクロックリジェネレータが並列のクロックリジェネレータになる。

0017

回転部分は、CT装置のガントリとすることができ、その際ギガビット/秒のデータソースが放射線検出器となり、ギガビット/秒のデータが、X線源からのX線を用いた放射並びに被検査患者により得られる測定データとなり、減衰したX線が検出器入射して測定される。この実施態様では、静止部分がイメージ再構築システムとなり、それがスリップリングシステムを経由してそれに供給された測定データから被検査患者のイメージを再構築する。

0018

本発明に従い、ギガビット/秒の率でデータを伝達するシステムの基本要素図4に示す。この構成は、CT装置の回転するガントリ等の回転部分上に配置される要素と、CT装置のイメージ再構築システム等の静止部分に配置される要素を含む。ギガビット/秒のデータは、回転するガントリ上の要素と、静止部分に配置した要素の間をスリップリングシステム(SRS)を経て伝達される。このSRSは、図4にSRSロータリとして示す回転モジュールと、図4にSRSステーショナリとして示す静止モジュールを持つ。ギガビット/秒のデータは、図4に送信機として示す箇所で生成されるが、例えばそれを、X線源を用いた被検査患者の放射線から結果として得た測定データを生成するCT装置の検出器システムとすることができる。ギガビット/秒のデータは、送信機からSRSロータリに、回転するガントリ内の光学リンクを経て伝達される。SRSを経由した伝達の後、データは、SRSステーショナリから別の光学リンクを経由し、図4に受信機として示したデータディスティネーションに供給される。この受信機は、例えばCT装置のデータ処理チェーンおよびコンピュータシステムとすることができ、それが周知の方法に従いギガビット/秒のデータを処理し、被検査患者のイメージを再構築する。

0019

前述したジッタ蓄積問題を解決するため、図4に示す本発明の構成では、クロックおよびデータリジェネレータを使用しており、図4ではそれらを、各SRSモジュール内のクロックリジェネレータ、即ちSRSロータリのクロックリジェネレータおよびSRSステーショナリのクロックリジェネレータとして示している。SRSロータリにあるクロックリジェネレータは、送信機からSRSロータリへの伝達(直接伝達である必要はない)に伴い蓄積したジッタを除去する。SRSステーショナリ内のクロックリジェネレータは、SRS伝達自体によって生成したジッタを除去し、従って受信機において受け取ったデータの正確なデコーディングが可能になる。

0020

クロックリジェネレータは、安定した基準クロックに対しデータを同期させることでジッタを除去し、従って1つのリンクから別のリンクへジッタが移動するのを防ぐ。

0021

図5と6に示す一実施態様では、直列クロックリジェネレータを用いている。この実施態様では、標準のクロックおよびデータリカバリ回路を用い、ビットストリーム内に存在する高周波ジッタを除く。PLL等のクロックリカバリユニットは、ローパスフィルタを用いてデータから高周波ジッタを取り除く。PLLは、その帯域に満たない大量の低周波ジッタドリフト又は歳差等)を追跡することもできる。しかし低周波ジッタは、リンクの動作に影響を与えない。

0022

直列クロックリジェネレータを使用する実施態様におけるSRSロータリモジュールの基本要素を図5に示す。SRSロータリモジュールは、光学受信機を介して光学ビットストリームを受け取るが、この受信機は『信号脱落』状態の検出が可能であり、脱落があるときにはその状態を送信機に通知する。光学受信機は、到来光学ビットストリームを対応する電気的なビットストリームに変換し、それを、集積回路チップ等のクロックおよびデータリカバリ(CDR)回路に供給する。

0023

CDR回路は、電気的なビットストリームをデコードし、データビットおよび高周波ジッタのないリカバリ後のクロックを供給する。PLLエラーが検出され、クロックおよびデータ信号と共にプログラマブルロジックデバイス(PLD)に供給される。PLDは、供給されたクロックを用いてデータの再同期を行い、PLLエラーがあればそれを処理する。この種の再同期は、同一の安定した基準クロックで動作するCDR回路およびPLDの両方で行われ、PLDは、出力側のデータをSRSロータリモジュールの伝達要素に供給する。このデータも、まだ多少の低周波ジッタと歳差を受ける可能性がある。

0024

上記に代えて、PLDを基準クロックに同期させてデータを伝達してもよい。この場合には、ローカルクロック周波数入力クロックより僅かに高く設定し、データビットの脱落を防止せねばならない。無視可能なBERが許容されるなら、モジュールは、同一の周波数に整合したクロックソースを使用できる。

0025

SRSステーショナリモジュールの要素を図6に示す。これも類似の態様で働く。SRS伝達要素が、SRSロータリモジュールの伝達要素からデータを受け取る。受け取ったデータを制限増幅器に供給するが、これもまた、『信号脱落』状態をステーショナリ受信機に示すことができる。この制限増幅器からの電気的なビットストリームは、SRSステーショナリモジュール内のCDR回路で処理され、リカバリクロックデータビットストリームが生ずる。SRSステーショナリモジュールにおいても、SRSロータリモジュールのPLDと全く同じPLDが再同期並びにエラー検出を実行する。図5と同様に、CDRとPLDが同一の基準クロックにより動作することを示しているが、SRSロータリモジュールに関し前述した修正と同じクロック信号に関する修正も使用できる。

0026

SRSモジュールで使用する直列クロックリジェネレータは、先行する要素によりリンク内に導入された高周波ジッタを除去する。従って、ジッタのないローカルクロックソースを用いてデータを転送できる。この結果、SRS内の内部データリンクが、400psを超えるジッタマージンを有することになり、これは、前述した表におけるTP1からTP4迄のリンクセグメントに等価である。CTシステムに従来から使用されている大径のスリップリングを用いる場合でも、これを容易に達成可能である。

0027

システムが通信エラーを検出し、それを各リンク内、即ち送信機からSRSロータリ、SRSロータリからSRSステーショナリおよびSRSステーショナリからステーショナリ受信機のリンク内に各々分離して局在化させることが可能となり、ジッタが低減した結果としてエラー検出を改善できる。ロータリ送信機とステーショナリ受信機の夫々は、リンクの他端に、少なくともジッタに関して『不可視の』SRSを伴う標準ギガビットパートナを『見る』ことになる。

0028

図7と8は、並列クロックリジェネレータを用いた別の実施態様を示す。この実施態様では、標準のシリアライザデシリアライザ(SERESデバイスを用いており、パラレルワードとしてデータのリカバリを行い、脱落を伴うことなく出力ワードとビットストリームを安定した基準クロックに対し再同期化する。各クロックリジェネレータは、僅かに異なるクロック率の間(入力におけるリカバリ後のクロックと出力におけるローカル基準クロックの間)をネゴシエートできなければならない。ローカルクロックがリカバリ後のクロックより遅い場合、リジェネレータが、データストリームを再同期化すべく、幾つかの重要なワードを破棄する。アイドルワードを認識するため、各リジェネレータにとってデータフォーマット既知でなければならず、その結果、各データパケットの分離が可能になり、必要ならパケット間の1つのアイドルサイクルを破棄できる。図7は、並列クロックリジェネレータを伴うSRSロータリモジュールを示す。前述と同様に、SRSロータリモジュールは、送信機からの光学ビットストリームを、『信号脱落』状態インジケータを伴う光学受信機を用いて受け取る。PMA‐RX回路がリカバリ後のクロックと同期させて電気的なビットストリームをデコードし、ワードにパックして小容量FIFOメモリ内に書き込む。このワードは、例えば16ビットのワードとなし得る。検出したコード違反はエラーとして通知する。安定したローカルクロックを用いて駆動されるPLDは、ワードストリームの再同期化を行い、ジッタを除く。最終的にPLDは、ローカルクロックがリカバリ後のクロックより僅かに遅い場合、アイドル状態を破棄しFIFOメモリのオーバフローを防ぐ。PLDは、CRCとその他のプロトコルエラーを検出し、シリアライザPMA‐TX回路にワードを再送する。その後、ジッタのないシリアルビットストリームをシリアライザPMA‐TXからSRSの伝達要素に送る。

0029

並列クロックリジェネレータを用いたSRSステーショナリモジュールの構造を図8に示す。これは、前述した図7のSRSロータリモジュールに類似する。SRS受信要素から制限増幅器に到来ストリームを供給するが、該増幅器は『信号脱落』状態を提供可能である。ビットストリームは、ワードにパックされてFIFOメモリ内に書き込まれる。図7に示すロータリモジュール内で使用するのと同じPLDが、再同期並びにエラー検出を実行する。これらワードは、再びPMA‐TXシリアライザでジッタのないビットストリームにシリアル化され、光学信号に変換されてステーショナリ受信機に渡される。

0030

図7と8に示す実施態様では、ビットストリームをパラレルワードに変換することで、各SRSモジュールによるデータパケットの認識と各パケットに関する巡回冗長検査(CRC)コードの計算とが可能になる。従って、図5と6に示す直列クロックリジェネレータを使用する実施態様に比べると、エラー検出と局在化を改善できる。

0031

更に、図7と8に示す実施態様で、データの脱落を伴うことなくデータストリームを更に伝達し、基準クロックに同期させることが可能になる。即ち、各リジェネレータで、先行する1ないしは複数のリンク内に生じた低周波ジッタ並びに歳差を除去する。SRSステーショナリにクロックリジェネレータを備えることで、ドリフトと回転の間に生成する歳差の低周波ジッタ成分からステーショナリ受信機を絶縁できる。この歳差ジッタは、SRSロータリとSRSステーショナリの間の変化する距離に基づき生じる。歳差ジッタは4ns超に達し、純粋なSRSの副作用である。

0032

SRSに対し標準インターフェースを使用することで、ロータリ送信機およびステーショナリ受信機等の要素を変更することなく、各種形式のスリップリングを使用できる。例えばSRSが単一リンクを経由してデータを伝達できないとき、SRSが、SRSロータリにおけるデータストリームを分割し、SRSステーショナリにおいてそれを単一ストリング再結合することで、2ないしはそれを超える並列パスを使用できる。これは、システム内の他の要素にとって不可視的に達成可能である。

0033

SRSは、CTシステム内での使用に関し、機械的スリップリングアッセンブリ光学的伝達或いは無線周波数伝達システム等の任意の適切な形式のアッセンブリにできる。

0034

図9は、コンピュータトモグラフィ(CT)システムの基本要素を示す。それでは、上記の、ギガビット/秒のデータ伝達構成の全実施態様が使用できる。

発明を実施するための最良の形態

0035

コンピュータトモグラフィシステムは、回転可能なガントリ14上にマウントしたX線源1と放射線センサ3を有する。X線源1は、高電圧電源9により駆動されて焦点11から扇形X線ビーム2を放射する。ガントリ14は、駆動ユニット15により矢印の方向に回転され、その結果、検査ボリューム6内に配置され、患者ベッド5上に横たわっている患者4が、多数の異なる方向からのX線ビーム2で照射される(投影)。各投影毎に、放射線センサ3により、それに入射するX線の減衰に応じた測定データが生成される。図9の図面の平面内では、放射線センサ3を検出器要素の列から構成する形で示すが、放射線センサ3は図面と垂直の方向に延び、従って多数の隣接する検出器の列から構成されることになる。より新しい世代のCTシステムでは、X線ビーム2がシステムの軸10、即ちその周囲をガントリ14が回転する軸に沿った広がりを有し、その結果、複数の検出器の列が同時に照射される。これらのより新しい世代のCTシステムでは、放射線センサ3で生成する測定データがギガビット/秒台となる。図9では、スリップリングシステムが、ガントリ14と共に回転するSRSロータリとして示す、ガントリ14上のモジュールおよび図4〜8のいずれかに示すSRSリンクを経由してデータを受け取るSRSステーショナリとして示した、ステーショナリモジュールにより略図的に示している。本発明に従いジッタから開放されたギガビット/秒のデータは、本発明の各種実施態様で説明した、受信機として機能するコンピュータ7に供給される。コンピュータ7は、このデータから周知の方法に従い被検査患者4のイメージを再生し、それをモニタ8上に表示する。

0036

修正および変更が当業者によって示唆されることもあり得るが、発明者の技術への寄与の範囲内に正当かつ適正に帰する全ての変更並びに修正がここに保証される特許の中に具現されていることは、発明者の意図するところである。

0037

図1
従来の直流絶縁データ伝達構成を示すブロック図。
図2
IEEE標準に従いジッタに関する遵守ポイントを識別したギガビットリンクのブロック図。
図3
スリップリングシステムおよび図2のIEEE標準により示された遵守ポイントにおいて測定されるジッタを伴う図1の周知の構成に関し更に詳細を示すブロック図。
図4
本発明の原理に従って構成した構成を示すブロック図。
図5
本発明の一実施態様に係わるスリップリングシステムの回転モジュールのブロック図。
図6
本発明の一実施態様に係わるスリップリングシステムの静止モジュールのブロック図。
図7
本発明の一実施態様に係わるスリップリングシステムの回転モジュールのブロック図。
図8
本発明の一実施態様に係わるスリップリングシステムの静止モジュールのブロック図。
図9
本発明の方法とシステムの実施態様に従ったコンピュータトモグラフィ装置の説明図。
【符号の説明】

図面の簡単な説明

0038

1X線源、2X線ビーム、3放射線センサ、4患者、5患者ベッド、6検査ボリューム、7コンピュータ、8モニタ、9高電圧電源、10 軸、11焦点、14ガントリ、15 駆動ユニット

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ