非接触式的旋转式传输器和计算机断层扫描仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种计算机断层扫描仪和一种用于计算机断层扫描仪的非接触式的旋转式传输器。根据本实用新型专利技术的用于计算机断层扫描仪的非接触式的旋转式传输器具有：‑第一载体环；‑第二载体环；以及‑用于传输数据的光学的传输系统，‑其中第一载体环相对于第二载体环可转动地支承；‑其中光学的传输系统具有发送器和接收器；‑其中发送器具有用于发出光学射束的源并且设置在第一载体环上；‑其中接收器具有用于接收光学射束的探测器并且设置在第二载体环上，以及‑其中接收器具有阶梯透镜。

Contactless rotary transmitter and CT

【技术实现步骤摘要】
非接触式的旋转式传输器和计算机断层扫描仪
本技术涉及一种用于计算机断层扫描仪的非接触式的旋转式传输器。
技术介绍
典型地，计算机断层扫描仪具有旋转式传输器，其中功率和/或数据接触式地(与滑环电流耦合)或非接触式地(电磁和/或电容性耦合)从旋转式传输器的第一载体环传输至旋转式传输器的第二载体环。通常，要么第一载体环要么第二载体环旋转地构成，其中在旋转的载体环上例如设置有X射线管和X射线探测器，用于执行成像测量。尤其地，在成像测量中检测到的数据由旋转的载体环例如借助于电流耦合和/或电磁耦合和/或电容性耦合传输到其他的、尤其固定的载体环。通常，电流耦合与用于传输数据相比更适合用于传输功率。在电容性耦合的情况下，在第一载体环和第二载体环上典型地分别设置有电容性耦合元件，其中在电容性耦合元件之间是空气膜或绝缘材料。因此，电容性耦合对于机械公差、旋转时的波动和介电常数的不均匀性非常敏感。在电磁耦合的情况下，在第一载体环和第二载体环上典型地分别设置有电磁耦合元件，其中尤其数据优选在电磁耦合元件之间的近场中传输。视为在电磁耦合的情况下最难的技术问题是：实现低的干扰放射和高的抗干扰性。此外，在电磁耦合元件中的阻抗匹配对于在更高频带中的使用而言是大的挑战。US5,469,488A描述一种计算机断层扫描仪，所述计算机断层扫描仪具有用于传输数据的光学耦合装置。
技术实现思路
本技术所基于的目的是提出一种具有小的易受干扰性的用于传输数据的非接触式的旋转式传输器。该目的通过本技术的特征来实现。有利的设计方案在下面的说明书中描述。根据本技术的用于计算机断层扫描仪的非接触式的旋转式传输器具有：-第一载体环，-第二载体环，以及-用于传输数据的光学的传输系统，-其中第一载体环相对于第二载体环可转动地支承，-其中光学的传输系统具有发送器和接收器，-其中发送器具有用于发出光学射束的源并且设置在第一载体环上，-其中接收器具有用于接收光学射束的探测器并且设置在第二载体环上，以及-其中接收器具有阶梯透镜。根据一个实施方式，阶梯透镜设置在探测器和第一载体环之间。根据一个实施方式，阶梯透镜具有焦点，探测器具有该焦点。根据一个实施方式，第一载体环和第二载体环设置为，使得当在发送器和接收器之间的间距最小时，源和探测器相互对准。根据一个实施方式，阶梯透镜构成为，将垂直入射的光学射束转向到探测器上。根据一个实施方式，阶梯透镜是菲涅尔阶梯透镜。根据一个实施方式，光学的传输系统具有发送器控制单元，并且发送器控制单元构成为用于对源进行控制，使得光学射束是二进制编码的。根据一个实施方式，发送器控制单元构成为对源进行控制，使得根据开关键控来调制光学射束。根据一个实施方式，源是激光器。根据一个实施方式，激光器构成为发出在红外范围中的光学射束。根据一个实施方式，激光器构成为发出功率直至最大50μW的光学射束。根据一个实施方式，激光器构成为发出功率直至最大25μW的光学射束。根据一个实施方式，激光器构成为发出功率直至10μW的光学射束。根据一个实施方式，探测器是光电二极管。根据一个实施方式，源是激光器并且探测器是光电二极管。根据一个实施方式，光学的传输系统具有接收器控制单元，所述接收器控制单元构成为放大和/或数字化所接收到的光学射束。根据一个实施方式，光学的传输系统除了所述发送器之外还具有至少一个另外的发送器，其中所述至少一个另外的发送器设置在第二载体环上。根据一个实施方式，光学的传输系统除了所述发送器之外还具有一定数量的另外的发送器，其中所述数量的另外的发送器和所述发送器环形地设置在第一载体环上。根据一个实施方式，光学的传输系统除了所述接收器之外还具有至少一个另外的接收器，其中所述至少一个另外的接收器设置在第一载体环上。根据一个实施方式，光学的传输系统除了所述接收器之外还具有一定数量的另外的接收器，其中所述数量的另外的接收器和所述接收器环形地设置在第二载体环上。根据一个实施方式，非接触式的旋转式传输器具有角度位置传感器，用于确定在第一载体环和第二载体环之间的转动角度，其中光学的传输系统构成为根据转动角度接通或关断发送器。根据一个实施方式，当光学射束垂直地射到探测器上时，在发送器和接收器之间的间距大于0.1mm或大于1mm或大于5mm或大于1cm或大于5cm或大于10cm或大于15cm。根据一个实施方式，非接触式的旋转式传输器具有非接触式的或接触式的用于传输功率的传输系统。根据一个实施方式，第一载体环是固定的，而第二载体环是旋转的。根据一个实施方式，第一载体环是旋转的，而第二载体环是固定的。根据一个实施方式，非接触式的旋转式传输器具有另一传输系统，其中所述另一传输系统的第一耦合元件设置在第一载体环上，而所述另一传输系统的第二耦合元件设置在第二载体环上，并且其中第一耦合元件和第二耦合元件构成为用于电容性地或电感性地或接触式地传输数据。根据本技术的计算机断层扫描仪具有：-非接触式的旋转式传输器，-X射线管，以及-X射线探测器，其中X射线管和X射线管设置在第一载体环上或者设置在第二载体环上。根据本技术的系统尤其提供如下优点：非接触式的旋转式传输器能够实现以每秒数千兆比特的速率传输数据。此外，非接触式的旋转式传输器典型地可利于制造。此外，有利地可以将在这两个载体环之间的间距从毫米范围增大至厘米范围。优选地，非接触式的旋转式传输器在静止状态中、尤其在两个载体环之间的角度保持固定的情况下，和在旋转时、尤其在两个载体环之间的角度连续改变的情况下，提供数据的传输。有利地，非接触式的旋转式传输器构成为在两个载体环之间单向地或双向地以及离散地或连续地传输数据。非接触式的旋转式传输器的另一优点典型是，数据的传输对于处于附近的人员无危险，尤其是眼睛安全的。换言之，光学射束由于其功率和/或其频谱是眼睛安全的从而尤其不会损伤人员的眼睛。优选地，非接触式的旋转式传输器尤其可以利用有效的算法来接通以及关断发送器和/或接收器，使得非接触式的旋转式传输器的功率消耗可以优化。优选地，非接触式的旋转式传输器对于电磁干扰不敏感。有利地，非接触式的旋转式传输器尤其不因光学射束的发出而对其他电子部件造成干扰或仅非常少地造成干扰。优选地，光学射束对应于经调制的和/或不可见的光束。因此，典型地可以省去特定的编码算法，所述编码算法使得数据的传输对接触噪声和/或干扰是鲁棒的。非接触式的旋转式传输器、尤其两个载体环优选可以非常紧凑地构造，尤其利用阶梯透镜来构造。阶梯透镜优选可以在两个载体环之间的直至10°的角度范围上将发送器的光学射束转向到探测器上。光学的传输系统典型地不需要复杂的镜系统，该镜系统典型要耗费地实现和/或运行。优选地，不存在耦合输入到光导体中和/或耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计算机断层扫描仪(30)的非接触式的旋转式传输器(10)，所述旋转式传输器具有：/n-第一载体环(11)，/n-第二载体环(12)，以及/n-用于传输数据的光学的传输系统(13)，/n-其中所述第一载体环(11)相对于所述第二载体环(12)可转动地支承，/n其特征在于，/n所述光学的传输系统(13)具有发送器(14)和接收器(15)，/n-其中所述发送器(14)具有用于发出光学射束的源(14.1)并且设置在所述第一载体环(11)上，/n-其中所述接收器(15)具有用于接收所述光学射束的探测器(15.1)并且设置在所述第二载体环(12)上，以及/n-其中所述接收器(15)具有阶梯透镜(15.2)。/n

【技术特征摘要】
20180226 DE 202018001031.61.一种用于计算机断层扫描仪(30)的非接触式的旋转式传输器(10)，所述旋转式传输器具有：
-第一载体环(11)，
-第二载体环(12)，以及
-用于传输数据的光学的传输系统(13)，
-其中所述第一载体环(11)相对于所述第二载体环(12)可转动地支承，
其特征在于，
所述光学的传输系统(13)具有发送器(14)和接收器(15)，
-其中所述发送器(14)具有用于发出光学射束的源(14.1)并且设置在所述第一载体环(11)上，
-其中所述接收器(15)具有用于接收所述光学射束的探测器(15.1)并且设置在所述第二载体环(12)上，以及
-其中所述接收器(15)具有阶梯透镜(15.2)。


2.根据权利要求1所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述阶梯透镜(15.2)设置在所述探测器(15.1)和所述第一载体环(11)之间。


3.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述阶梯透镜(15.2)具有焦点(B)，所述阶梯透镜(15.2)相对于所述探测器(15.1)定向为，使得所述焦点(B)对准所述探测器(15.1)。


4.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述第一载体环(11)和所述第二载体环(12)设置为，使得当在所述发送器(14)和所述接收器(15)之间的间距(A)最小时，所述源(14.1)和所述探测器(15.1)相互对准。


5.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述阶梯透镜(15.2)构成为，使垂直入射的光学射束转向到所述探测器(15.1)上。


6.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述阶梯透镜(15.2)是菲涅尔阶梯透镜。


7.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述光学的传输系统(13)具有发送器控制单元(14.2)，并且其中所述发送器控制单元(14.2)构成为对所述源(14.1)进行控制，使得所述光学射束是二进制编码的。


8.根据权利要求7所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述发送器控制单元(14.2)构成为对所述源(14.1)进行控制，使得所述光学射束根据开关键控来调制。


9.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述源(14.1)是激光器。


10.根据权利要求9所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述激光器构成为发出在红外范围中的光学射束。


11.根据权利要求9所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述激光器构成为发出功率直至最大50μW的光学射束。


12.根据权利要求11所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述激光器构成为发出功率直至25μW的光学射束。


13.根据权利要求11所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述激光器构成为发出功率直至10μW的光学射束。


14.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述探测器(15.1)是光电二极管。


15.根据权利要求1或2所述的非接触式的旋转式传输器(10)，
其特征在于，
所述源(14.1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿利·拉兹姆图兹，
申请(专利权)人：西门子医疗保健有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE