DE102008035617B4

DE102008035617B4 - Arrangement and method for transmitting data

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Publication number: DE102008035617B4
Application number: DE102008035617A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Franke; Stefan Dipl.-Ing. Nerreter; Sebastian Dr. Randel; Bernhard Prof. Schmauß; Joachim Dr. Walewski
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2028-07-26
Also published as: DE102008035617A1

Abstract

Anordnung mit einem ersten zur Rotation geeigneten Teil (20), das ein erstes optisches Sende- und/oder Empfangselement (60) aufweist, und einem zweiten, ortsfesten optischen Sende- und/oder Empfangselement (130), das mit dem ersten Sende- und/oder Empfangselement (60) in einer optischen Verbindung steht, wobei die optische Verbindung zumindest einen Lichtwellenleiter (70) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
– das erste Teil (20) eine erste Aufwickeleinrichtung (80) aufweist, auf bzw. von der der Lichtwellenleiter (70) bei Rotation des ersten Teils (20) auf- oder abgewickelt wird,
– die erste Aufwickeleinrichtung (80) durch einen Ring gebildet ist und
– das erste Teil (20) zusätzlich zu dem Ring außerdem einen Rotor (200) umfasst, wobei der Ring koaxial zu dem Rotor angeordnet ist,
– eine Kupplungseinrichtung (210) vorhanden ist, die im eingekuppelten Zustand den Ring und den Rotor (200) verbindet, so dass diese gemeinsam rotieren, und im ausgekuppelten Zustand eine relative Drehung zwischen dem Rotor...Arrangement with a first part (20) suitable for rotation, which has a first optical transmitting and / or receiving element (60), and a second stationary optical transmitting and / or receiving element (130) which is connected to the first transmitting and or receiving element (60) is in an optical connection, wherein the optical connection comprises at least one optical waveguide (70),
characterized in that
The first part (20) has a first take-up device (80) on or from which the optical waveguide (70) is wound or unwound during rotation of the first part (20),
- The first take-up device (80) is formed by a ring and
The first part (20) additionally comprises, in addition to the ring, a rotor (200), the ring being arranged coaxially with the rotor,
- A coupling device (210) is present, which in the engaged state, the ring and the rotor (200) connects, so that they rotate together, and in the disengaged state, a relative rotation between the rotor and the rotor ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an arrangement with the features according to the preamble of Claim 1.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 336 167 A2 ist eine solche Anordnung bekannt. Bei dieser Anordnung soll ein optoelektronisches Koppelsystem mit einem Lichtwellenleiter-Kabel, an dessen Enden jeweils ein optoelektronisches Sender- und/oder Empfängerbauelement optisch angekoppelt ist, eine Signal- oder Datenübertragung auf bzw. von beliebig drehbaren elektronischen Systemen ermöglichen. Das Lichtwellenleiter-Kabel ist flexibel, aber torsionsstabil ausgebildet und an seinem einen Ende mit dem einen optoelektronischen Sender- und/oder Empfängerbauelement verbunden. Das Lichtwellenleiter-Kabel ist an seinem anderen Ende in zwei axial gegenüberliegende Teile aufgetrennt, die jeweils in den Seitenteilen eines Drehlagers befestigt und somit axial drehbar optisch und mechanisch miteinander gekoppelt sind. Das mit dem Endteil des Lichtwellenleiter-Kabels versehene Seitenteil des Drehlagers ist mit einem um eine Rotationsachse drehbaren Träger starr verbunden, auf dem das andere optoelektronische Sender- und/oder Empfängerbauelement befestigt ist.From the European patent application EP 0 336 167 A2 Such an arrangement is known. In this arrangement, an optoelectronic coupling system with an optical fiber cable, at the ends of each optoelectronic transmitter and / or receiver component is optically coupled to allow signal or data transmission to or from any rotatable electronic systems. The optical fiber cable is flexible but torsionally stable and connected at one end to the one optoelectronic transmitter and / or receiver component. The optical fiber cable is separated at its other end into two axially opposite parts, which are respectively secured in the side parts of a rotary bearing and thus axially rotatably coupled optically and mechanically. The provided with the end portion of the optical fiber cable side part of the pivot bearing is rigidly connected to a rotatable about a rotation axis carrier, on which the other optoelectronic transmitter and / or receiver component is attached.

Aus der US-amerikanischen Veröffentlichungsschrift US 2007/0080298 A1 ist eine andere Anordnung bekannt. Diese Anordnung wird durch einen Computertomographen gebildet, bei dem eine Bildaufnahmeeinrichtung auf einem Rotor angeordnet ist. Der Rotor und damit die Bildaufnahmeeinrichtung werden während des Betriebs des Computertomographen um einen innerhalb des Rotors befindlichen Patienten gedreht, so dass Bild daten in verschiedenen Aufnahmewinkeln erzeugt werden können. Die Bilddaten werden mittels eines auf dem Rotor befindlichen optischen Sende- und/oder Empfangselements über eine Freistrahlverbindung zu einem zweiten, ortsfesten optischen Sende- und/oder Empfangselement übertragen. Das zweite optische Sende- und/oder Empfangselement befindet sich auf der Rotorachse des Rotors des Computertomographen, so dass unabhängig vom Drehwinkel des Rotors eine Übertragung der Bilddaten möglich ist.From the US publication US 2007/0080298 A1 another arrangement is known. This arrangement is formed by a computer tomograph in which an image pickup device is arranged on a rotor. The rotor and thus the image recording device are rotated during operation of the computed tomography device around a patient located within the rotor, so that image data can be generated in different recording angles. The image data are transmitted by means of an optical transmitting and / or receiving element located on the rotor via a free-jet connection to a second, fixed optical transmitting and / or receiving element. The second optical transmitting and / or receiving element is located on the rotor axis of the rotor of the computer tomograph, so that regardless of the angle of rotation of the rotor transmission of the image data is possible.

Weitere Lichtwellenleiteranordnungen sind aus dem japanischen Abstract JP 56-016334 A , den US-Patentschriften US 4,277,134 A und US 5,450,509 A und der deutschen Offenlegungsschrift DE 30 30 361 A1 bekannt.Further optical waveguide arrangements are from the Japanese Abstract JP 56-016334A , the US patents US 4,277,134 A and US 5,450,509 A and the German Offenlegungsschrift DE 30 30 361 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs angegebenen Art anzugeben, bei der eine Datenübertragung mit noch höherer Datenrate als bisher möglich ist.Of the Invention is based on the object, an arrangement of the above specified type, in which a data transmission with even higher data rate as previously possible is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a Arrangement with the features according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are specified in subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Aufwickeleinrichtung durch einen Ring gebildet ist und das erste Teil zusätzlich zu dem Ring außerdem einen Rotor umfasst, wobei der Ring koaxial zu dem Rotor angeordnet ist. Auch ist eine Kupplungseinrichtung vorhanden, die im eingekuppelten Zustand den Ring und den Rotor verbindet, so dass diese gemeinsam rotieren, und im ausgekuppelten Zustand eine relative Drehung zwischen dem Rotor und dem Ring erlaubt. Ein Auf- oder Abwickeln des Lichtwellenleiters auf bzw. von der ersten Aufwickeleinrich tung lässt sich von der Rotation des Rotors trennen. Es kann also im ausgekuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung ein Aufwickeln oder Abwickeln des Lichtwellenleiters auf der ersten Aufwickeleinrichtung erfolgen, ohne dass der Rotor entsprechend mitgedreht werden muss. Aufgrund dieser mechanischen Trennung zwischen Rotor und erster Aufwickeleinrichtung ist es möglich, einen beliebigen Wickelzustand des Lichtwellenleiters einzustellen. So kann beispielsweise der Lichtwellenleiter mehr oder weniger auf der ersten Aufwickeleinrichtung aufgewickelt werden, bevor ein Verkuppeln mit dem Rotor erfolgt: Dies ermöglicht es, je nach der zu erwartenden bzw. beabsichtigten Drehrichtung des Rotors die für die Rotation nötige Kabellänge des Lichtwellenleiters auf der ersten Aufwickeleinrichtung bereitzustellen und mit einer relativ kurzen Kabelgesamtlänge alle gewünschten Rotationsbewegungen des Rotors zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es möglich, einen gewünschten Startzustand einzustellen, bei dem eine vorgegebene Kabellänge auf der ersten Aufwickeleinrichtung aufgewickelt ist. Hierzu wird die Aufwickeleinrichtung vor einem Auf- oder Abwickeln vom Lichtwellenleiterkabel zunächst von dem Rotor getrennt, so dass dieser zum Einstellen des Startzustands nicht mitbewegt werden muss. Es muss daher lediglich die erste Aufwickeleinrichtung in eine Rotationsbewegung versetzt werden, nicht jedoch der Rotor. Ein solches Abkoppeln der ersten Aufwickeleinrichtung wird insbesondere dann von großem Vorteil sein, wenn der Rotor sehr schwer ist und demgemäß für eine Drehbewegung des Rotors ein großes Drehmoment und viel Rotationsenergie benötigt werden.According to the invention, it is provided that the take-up device is formed by a ring and the first part in addition to the ring as well Rotor comprises, wherein the ring is arranged coaxially with the rotor. Also, a coupling device is present, which engaged in the Condition connects the ring and the rotor, making this common rotate, and in the disengaged state, a relative rotation between allowed the rotor and the ring. A winding or unwinding of the optical waveguide on or from the first Aufwickeleinrich device can be determined by the rotation of the Separate rotor. It can therefore in the disengaged state of the coupling device winding or unwinding the optical fiber on the first Winding done without the rotor accordingly must be rotated. Due to this mechanical separation between Rotor and first take-up device, it is possible, any winding condition of the optical waveguide. For example, the Optical fiber more or less on the first take-up device be wound up before coupling with the rotor: this allows it, depending on the expected or intended direction of rotation of the rotor for the the rotation necessary cable length of the optical waveguide on the first take-up device and with a relatively short total cable length all desired To allow rotational movements of the rotor. Furthermore Is it possible, a desired one Set start state at which a given cable length the first take-up device is wound up. For this purpose, the Winding device before winding or unwinding from the optical fiber cable first separated from the rotor, so that this for setting the starting state does not have to be moved. It must therefore only the first take-up be placed in a rotational movement, but not the rotor. Such uncoupling of the first take-up device becomes in particular then of great Be beneficial when the rotor is very heavy and thus for a rotary motion of the rotor a big one Torque and much rotational energy are needed.

An dem Ring ist ein ringseitiges optisches Koppelelement und auf dem Rotor ein rotorseitiges Koppelelement vorhanden, wobei sich die beiden Koppelelemente im eingekuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung gegenüberliegen. Beispielsweise bil den das ringseitige optische Koppelelement und das rotorseitige Koppelelement eine – vorzugsweise kurze (z. B. kürzer als 100 μm) – optische Freistrahlverbindung oder alternativ eine mechanische optische Verbindung.On the ring, a ring-side optical coupling element and on the rotor, a rotor-side coupling element is present, with the two coupling elements opposite each other in the engaged state of the coupling device. For example, the ring-side optical coupling element and the rotor-side coupling element form a preferably free (eg shorter than 100 μm) optical free-jet connection or alternatively a mechanical one optical connection.

Besonders einfach lässt sich die beschriebene lichtwellenleitergebundene Übertragung ermöglichen, wenn das erste Teil eine erste Aufwickeleinrichtung aufweist, auf bzw. von der der Lichtwellenleiter bei Rotation des ersten Teils auf- oder abgewickelt wird.Especially just lets the described fiber-optic transmission enable, if the first part has a first take-up device or of the optical waveguide during rotation of the first part is wound up or unwound.

Besonders bevorzugt ist eine zweite Aufwickeleinrichtung vorhanden, die mit der ersten Aufwickeleinrichtung derart zusammenwirkt, dass bei einem Abwickeln des Lichtwellenleiters von der ersten Aufwickeleinrichtung der abgewickelte Abschnitt des Lichtwellenleiters auf der zweiten Aufwickeleinrichtung aufgewickelt wird und bei einem Aufwickeln des Lichtwellenleiters auf der ersten Aufwickeleinrichtung der aufzuwickelnde Abschnitt des Lichtwellenleiters von der zweiten Aufwickeleinrichtung abgewickelt wird. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann also das Lichtwellenleiterkabel, das von der ersten Aufwickeleinrichtung abgewickelt wird, nicht lose herumliegen, weil es von der zweiten Aufwickeleinrichtung aufgenommen wird.Especially Preferably, a second winding device is present, which with the first winding device cooperates such that at a Unwinding the optical waveguide from the first winding device the unwound portion of the optical fiber on the second Winding device is wound up and wound up of the optical waveguide on the first take-up device of the wound up Section of the optical waveguide from the second take-up device is handled. In this preferred embodiment can thus the fiber optic cable coming from the first take-up device is handled, do not lie around loosely, because it is from the second Winding device is added.

Auf der Achse der zweiten Aufwickeleinrichtung ist vorzugsweise eine optische Schnittstelle angeordnet, um die Daten von der zweiten Aufwickeleinrichtung in Richtung zweites Sende- und/oder Empfangselement auszukoppeln.On the axis of the second take-up device is preferably one optical interface arranged to receive the data from the second Winding device in the direction of the second transmitting and / or receiving element decouple.

Vorzugsweise weist die optische Schnittstelle ein erstes optisches Koppelglied, das im Bereich der Achse der zweiten Aufwickeleinrichtung an dieser angebracht ist, und ein zweites Koppelglied auf, das sich ebenfalls im Bereich dieser Achse befindet und mit dem ersten optischen Koppelglied zusammenwirkt, jedoch von der zweiten Aufwickeleinrichtung getrennt und ortsfest ist. Alternativ kann die optische Schnittstelle auch durch eine Freistrahlverbindung gebildet sein. Diese Freistrahlverbindung ist jedoch vorzugsweise deutlich kürzer als die Freistrahlverbindung der Anordnung gemäß der genannten Schrift US 2007/0080298 A1 , um einen Verlust der Datenrate zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Länge einer solchen Freistrahlverbindung kleiner als 100 μm.Preferably, the optical interface has a first optical coupling member, which is mounted in the region of the axis of the second take-up device thereto, and a second coupling member, which is also in the region of this axis and cooperates with the first optical coupling member, but of the second take-up device separated and stationary. Alternatively, the optical interface may also be formed by a free-jet connection. However, this free jet connection is preferably significantly shorter than the free jet connection of the arrangement according to the cited document US 2007/0080298 A1 in order to avoid a loss of the data rate. Preferably, the length of such a free jet connection is less than 100 microns.

Die Anordnung kann beispielswiese eine bildgebende medizinische Anordnung, insbesondere einen Computertomographen, bevorzugt einen Kernspintomographen oder einen Röntgentomographen, bilden. In einem solchen Falle bildet der Rotor der Anordnung vorzugsweise einen Rotor des Computertomographen.The Arrangement can, for example, an imaging medical device, in particular a computer tomograph, preferably a magnetic resonance tomograph or an X-ray tomograph. In such a case, the rotor of the arrangement preferably forms a rotor of the computer tomograph.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einem ersten optischen Sende- und/oder Empfangselement, das auf oder in einem ersten zur Rotation geeigneten Teil angebracht ist, und einem zweiten ortsfesten optischen Sende- und/oder Empfangselement, das mit dem ersten Sende- und/oder Empfangselement in einer optischen Verbindung steht.The Invention relates to it to a method of transmission data between a first optical transmitting and / or receiving element, mounted on or in a first part suitable for rotation is, and a second fixed optical transmitting and / or receiving element, that with the first transmitting and / or receiving element in an optical Connection stands.

Um bei einem solchen Verfahren eine Datenübertragung mit möglichst hoher Datenrate zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Daten durch zumindest einen Lichtwellenleiter geleitet werden.Around in such a method, a data transfer as possible to allow high data rate is provided according to the invention, that the data is passed through at least one optical fiber become.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Anordnung im Wesentlichen entsprechen.Regarding the Advantages of the method according to the invention be on the above statements in connection with the arrangement according to the invention, since the advantages of the method according to the invention those of the inventive arrangement essentially correspond.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the method according to the invention are specified in subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:The Invention will be explained in more detail with reference to embodiments; there show by way of example:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zum Übertragen von Daten, anhand dieser Anordnung wird auch das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutert, und 1 a first embodiment of an arrangement for transmitting data, based on this arrangement, the inventive method is exemplified, and

2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine solche Anordnung, wobei bei dieser ein Rotor und ein damit koppelbarer Ring vorhanden ist, der eine an- und abkoppelbare Aufwickeleinrichtung bildet. 2 a second embodiment of such an arrangement, wherein in this a rotor and a ring coupled therewith is present, which forms a coupling and uncoupled Aufwickeleinrichtung.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.In The figures become the overview half for identical or comparable components always the same reference numerals used.

In der 1 ist eine Anordnung dargestellt, die beispielsweise einen Computertomographen 10, insbesondere einen Kernspincomputertomographen oder einen Röntgencomputertomographen, bildet.In the 1 an arrangement is shown, for example, a computed tomography 10 , in particular a magnetic resonance tomograph or an X-ray computer tomograph.

Die Anordnung umfasst ein erstes zur Rotation geeignetes Teil 20, an bzw. in dem eine Bildaufnahmeeinrichtung 30 angebracht ist. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 ist geeignet, Bilddaten D zu erzeugen, die sich auf einen auf einer Patientenliege 40 befindlichen Patienten beziehen. Wird das erste Teil 20 in eine Rotationsbewegung gebracht, so können mit der Bildaufnahmeeinrichtung 30 Bilddaten D mit verschiedenen Aufnahmewinkeln erzeugt werden.The arrangement comprises a first part suitable for rotation 20 , on or in which an image recording device 30 is appropriate. The image capture device 30 is capable of generating image data D referring to one on a patient couch 40 referring patients. Will be the first part 20 brought into a rotational movement, so can with the image pickup device 30 Image data D with different recording angles are generated.

Darüber hinaus ist es möglich, die Patientenliege 40 entlang der Pfeilrichtung L, also parallel zur Rotationsachse des ersten Teils 20, oder entlang der Pfeilrichtung Q, also quer zur Rotationsachse des ersten Teils 20, zu bewegen.In addition, it is possible to use the patient bed 40 along the direction of the arrow L, that is parallel to the axis of rotation of the first part 20 , or along the Arrow direction Q, ie transverse to the axis of rotation of the first part 20 , to move.

Um die von der Bildaufnahmeeinrichtung 30 erzeugten Bilddaten D zu einer ortsfesten Auswerteinrichtung 50 zu übertragen, ist an bzw. in dem ersten Teil 20 ein erstes Sende- und/oder Empfangselement 60 angeordnet. Dieses erste Sende- und/oder Empfangselement 60 ist an einen Lichtwellenleiter 70 angeschlossen, der auf einer ersten Aufwickeleinrichtung 80 des ersten Teils 20 aufgewickelt bzw. davon abgewickelt wird, wenn das erste Teil 20 in Rotation versetzt wird.To those of the image pickup device 30 generated image data D to a stationary evaluation device 50 to transfer is at or in the first part 20 a first transmitting and / or receiving element 60 arranged. This first transmitting and / or receiving element 60 is to an optical fiber 70 connected to a first take-up device 80 of the first part 20 wound up or unwound if the first part 20 is set in rotation.

Der Lichtwellenleiter 70 verbindet die erste Aufwickeleinrichtung 80 des ersten Teils 20 mit einer zweiten Aufwickeleinrichtung 90, die mit der ersten Aufwickeleinrichtung 80 zusammenwirkt. So wird der Lichtwellenleiter 70 von der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 abgewickelt, wenn dieser auf der ersten Aufwickeleinrichtung 80 aufgewickelt wird; in entsprechender Weise wird der Lichtwellenleiter 70 auf der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 aufgewickelt, wenn er von der ersten Aufwickeleinrichtung 80 abgewickelt wird.The optical fiber 70 connects the first take-up device 80 of the first part 20 with a second winding device 90 that with the first take-up device 80 interacts. This is how the optical fiber becomes 70 from the second take-up device 90 settled when this on the first take-up device 80 is wound up; in a corresponding manner, the optical waveguide 70 on the second take-up device 90 when wound up from the first take-up device 80 is handled.

Um die Übertragung der Bilddaten D von der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 zu der Auswerteinrichtung 50 zu ermöglichen, ist auf der Rotationsachse 100 der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 eine optische Schnittstelle 110 angeordnet, die die Bilddaten D von dem Lichtwellenleiter 70 in einen weiteren Lichtwellenleiter 120 einkoppelt. Der weitere Lichtwellenleiter 120 steht mit einem zweiten ortsfesten Sende- und/oder Empfangselement 130 in Verbindung, das an die Auswerteinrichtung 50 angeschlossen ist. Die Bilddaten D werden von dem Lichtwellenleiter 70 also durch die optische Schnittstelle 110 in den weiteren Lichtwellenleiter 120 eingespeist und von dem zweiten Sende- und/oder Empfangselement 130 empfangen, das die Bilddaten D nachfolgend zu der Auswerteinrichtung 50 überträgt, in der eine Auswertung der Bilddaten erfolgen kann.To transfer the image data D from the second take-up device 90 to the evaluation device 50 to enable is on the axis of rotation 100 the second winding device 90 an optical interface 110 arranged, the image data D from the optical waveguide 70 in another optical fiber 120 couples. The further optical fiber 120 is connected to a second stationary transmitting and / or receiving element 130 connected to the evaluation device 50 connected. The image data D is from the optical fiber 70 So through the optical interface 110 in the other optical fiber 120 fed and from the second transmitting and / or receiving element 130 received, the image data D below to the evaluation device 50 transmits, in which an evaluation of the image data can be done.

Die optische Schnittstelle 110 kann durch einen so genannten „Auf-der-Achse-Drehübertrager” gebildet sein. In einem solchen Fall weist die optische Schnittstelle beispielsweise ein im Bereich der Rotationsachse 100 der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 angebrachtes erstes optisches Koppelglied auf, das sich gemeinsam mit der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 mitdreht. Dieses erste optische Koppelglied steht optisch mit einem zweiten Koppelglied der optischen Schnittstelle 110 in Verbindung, das ortsfest und rotationsfest ist, also nicht mitgedreht wird, so dass dieses ortsfeste zweite Koppelglied mit dem ortsfesten und ebenfalls nicht rotierenden weiteren Lichtwellenleiter 120 mechanisch und optisch verbunden sein kann. Auch können für die optische Schnittstelle 110 „Auf-der-Achse-Drehübertrager” verwendet werden, wie sie in der Schrift WO 2005/031416 beschrieben sind.The optical interface 110 can be formed by a so-called "on-the-axis rotary transformer". In such a case, the optical interface, for example, in the region of the axis of rotation 100 the second winding device 90 mounted first optical coupling member, which together with the second winding device 90 rotates. This first optical coupling element is optically connected to a second coupling element of the optical interface 110 in connection, which is stationary and rotationally fixed, that is not rotated, so that this stationary second coupling member with the stationary and also not rotating further optical fiber 120 can be mechanically and visually connected. Also, for the optical interface 110 "On-the-axis rotary transformer" can be used as in the Scriptures WO 2005/031416 are described.

Alternativ kann die optische Schnittstelle 110 auch durch eine Freistrahlverbindung gebildet sein, bei der ein erstes mit der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 mitdrehendes optisches Koppelglied, das auf der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 im Bereich der Drehachse 100 angeordnet ist, die Bilddaten D in Freistrahltechnik zu einem ortsfesten, nicht mitdrehenden Koppelelement der optischen Schnittstelle 110 überträgt.Alternatively, the optical interface 110 also be formed by a free jet connection, in which a first with the second winding device 90 co-rotating optical coupling member on the second take-up device 90 in the area of the axis of rotation 100 is arranged, the image data D in free jet technology to a stationary, non-rotating coupling element of the optical interface 110 transfers.

Der Computertomograph 10 gemäß 1 lässt sich also beispielsweise in der Art betreiben, dass mit der Bildaufnahmeeinrichtung 30 Bilddaten D erzeugt werden, die sich auf einen auf der Patientenliege 40 befindlichen Patienten beziehen. Die Bilddaten D werden über den Lichtwellenleiter 70 über die optische Schnittstelle 110 zu dem weiteren Lichtwellenleiter 120 übertragen, der die Bilddaten D zu dem zweiten Sende- und/oder Empfangselement 130 überträgt. Von dort gelangen die Bilddaten D zu der Auswerteinrichtung 50, von der sie ausgewertet werden können.The computer tomograph 10 according to 1 Thus, for example, it can be operated in such a way that with the image recording device 30 Image data D are generated, referring to one on the patient couch 40 referring patients. The image data D are transmitted via the optical waveguide 70 over the optical interface 110 to the other optical fiber 120 transmit the image data D to the second transmitting and / or receiving element 130 transfers. From there, the image data D arrive at the evaluation device 50 from which they can be evaluated.

Wird dann während der Bildaufnahme das erste Teil 20 gedreht, so wird der Lichtwellenleiter 70 je nach der Drehrichtung entweder auf der ersten Aufwickeleinrichtung 80 aufgewickelt oder abgewickelt; in entsprechender Weise erfolgt ein Auf- oder Abwickeln des Lichtwellenleiters 70 auf der zweiten Aufwickeleinrichtung 90.Will then during the image acquisition the first part 20 turned, so is the optical fiber 70 depending on the direction of rotation either on the first take-up device 80 wound up or wound up; In a corresponding manner, a winding or unwinding of the optical waveguide takes place 70 on the second take-up device 90 ,

In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für das zur Rotation geeignete erste Teil 20 des Computertomographen 10 gemäß 1 gezeigt. Dabei stellt der obere Abschnitt der 2 das Teil 20 im Querschnitt und der untere Abschnitt der 2 das Teil 20 in einem Längsschnitt dar.In the 2 is a second embodiment of the first part suitable for rotation 20 of the computer tomograph 10 according to 1 shown. The upper section represents the 2 the part 20 in cross-section and the lower section of the 2 the part 20 in a longitudinal section.

Man erkennt, dass das erste Teil 20 einen Rotor 200 umfasst, der mit der ersten Aufwickeleinrichtung 80 des ersten Teils 20 gekoppelt oder entkoppelt sein kann. Hierzu ist eine Kupplungseinrichtung 210 vorgesehen, mit der sich die erste Aufwickeleinrichtung 80 mit dem Rotor 200 verbinden oder von diesem trennen lässt. Die Aufwickeleinrichtung 80 ist zum Beispiel als Ring ausgebildet.You realize that the first part 20 a rotor 200 comprising, with the first winding device 80 of the first part 20 coupled or decoupled. For this purpose, a coupling device 210 provided with which the first take-up device 80 with the rotor 200 connect or disconnect from it. The winding device 80 is designed as a ring, for example.

Bei dem ersten Teil 20 gemäß 2 befinden sich die Bildaufnahmeeinrichtung 30 sowie das erste Sende- und/oder Empfangselement 60 auf dem Rotor 200, so dass diese Teile während der Bildaufnahme des Patienten mitgedreht werden. Ein Mitdrehen der ersten Aufwickeleinrichtung 80 erfolgt nur, wenn die Kupplungseinrichtung 210 eingekuppelt ist.In the first part 20 according to 2 are the image pickup device 30 as well as the first transmitting and / or receiving element 60 on the rotor 200 so that these parts are rotated during imaging of the patient. A co-rotation of the first take-up device 80 occurs only when the coupling device 210 is engaged.

Nur im Falle eines eingekuppelten Kupplungszustands und einer Verbindung zwischen dem Rotor 200 und der ersten Aufwickeleinrichtung 80 erfolgt auch eine optische Datenübertragung der Bilddaten D von dem ersten Sende- und/oder Empfangselement 60 zu dem Lichtwellenleiter 70. Hierzu ist die erste Aufwickeleinrichtung 80 mit einem ringseitigen Koppelelement 220 ausgestattet, das mit einem rotorseitigen Koppelelement 230 zusammenwirkt. Die beiden Koppelelemente 220 und 230 liegen einander gegenüber und ermöglichen eine Übertragung der Bilddaten D, wenn die Kupplungseinrichtung 210 eingekuppelt ist. Ansonsten, wenn also die Kupplungseinrichtung 210 ausgekuppelt ist, können sich die beiden Koppelelemente 220 und 230 gegeneinander verdrehen, so dass diese voneinander optisch getrennt werden und eine Datenübertragung nicht möglich ist.Only in the case of a coupled coupling condition and a connection between the rotor 200 and the first take-up device 80 An optical data transmission of the image data D from the first transmitting and / or receiving element also takes place 60 to the optical fiber 70 , For this purpose, the first winding device 80 with an annular coupling element 220 equipped with a rotor-side coupling element 230 interacts. The two coupling elements 220 and 230 are opposite each other and allow transmission of the image data D when the coupling device 210 is engaged. Otherwise, if so the coupling device 210 is disengaged, the two coupling elements can 220 and 230 rotate against each other so that they are optically separated from each other and a data transfer is not possible.

Der Lichtwellenleiter 70, der auf der ersten Aufwickeleinrichtung 80 aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt wird, steht beispielsweise mit einer zweiten Aufwickeleinrichtung 90 in Verbindung, wie sie in der 1 gezeigt und im Zusammenhang mit der Beschreibung de 1 erläutert worden ist.The optical fiber 70 on the first take-up device 80 is wound or unwound from this, for example, with a second winding device 90 in connection, as in the 1 shown and in connection with the description de 1 has been explained.

Die Anordnung gemäß 2 ermöglicht im Unterschied zu der Anordnung gemäß 1, ein Auf- oder Abwickeln des Lichtwellenleiters 70 auf bzw. von der ersten Aufwickeleinrichtung 80 von der Rotation des Rotors 200 zu trennen. Es kann also im ausgekuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung 210 ein Aufwickeln oder Abwickeln des Lichtwellenleiters 70 auf der ersten Aufwickeleinrichtug 80 erfolgen, ohne dass der Rotor 200 entsprechend mitgedreht werden muss. Aufgrund dieser mechanischen Trennung zwischen Rotor 200 und erster Aufwickeleinrichtung 80 ist es möglich, einen beliebigen Wickelzustand des Lichtwellenleiters 70 einzustellen.The arrangement according to 2 allows in contrast to the arrangement according to 1 , a winding or unwinding of the optical waveguide 70 on or from the first take-up device 80 from the rotation of the rotor 200 to separate. It can therefore in the disengaged state of the coupling device 210 a winding or unwinding of the optical waveguide 70 on the first take-up device 80 done without the rotor 200 must be rotated accordingly. Due to this mechanical separation between rotor 200 and first take-up device 80 It is possible, any winding state of the optical waveguide 70 adjust.

So kann beispielsweise der Lichtwellenleiter 70 mehr oder weniger auf der ersten Aufwickeleinrichtung 80 aufgewickelt werden, bevor ein Verkuppeln mit dem Rotor 200 erfolgt: Dies ermöglicht es, je nach der zu erwartenden bzw. beabsichtigten Drehrichtung des Rotors 200 die für die Rotation nötige Kabellänge des Lichtwellenleiters 70 auf der ersten Aufwickeleinrichtung 80 oder auf der zweiten Aufwickeleinrichtung 90 bereitzustellen und mit einer relativ kurzen Kabelgesamtlänge alle gewünschten Rotationsbewegungen des Rotors 200 zu ermöglichen.For example, the optical fiber 70 more or less on the first take-up device 80 be wound up before coupling with the rotor 200 This makes it possible, depending on the expected or intended direction of rotation of the rotor 200 the cable length of the optical waveguide necessary for the rotation 70 on the first take-up device 80 or on the second take-up device 90 to provide and with a relatively short total cable length all the desired rotational movements of the rotor 200 to enable.

Darüber hinaus ist es bei der Anordnung gemäß der 2 besonders einfach möglich, einen gewünschten Startzustand einzustellen, bei dem eine vorgegebene Kabellänge auf der ersten Aufwickeleinrichtung und eine vorgegebene Kabellänge auf der zweiten Aufwickeleinrichtung aufgewickelt ist. Hierzu wird die Aufwickeleinrichtung 80 vor einem Auf- oder Abwickeln vom Lichtwellenleiterkabel zunächst von dem Rotor 200 getrennt, so dass dieser zum Einstellen des Startzustands nicht mitbewegt werden muss. Es müssen daher lediglich die Aufwickeleinrichtungen in eine Rotationsbewegung versetzt werden, nicht jedoch der Rotor 200. Ein solches Abkoppeln der ersten Aufwickeleinrichtung 80 wird insbesondere dann von großem Vorteil sein, wenn der Rotor 200 sehr schwer ist und demgemäß für eine Drehbewegung des Rotors ein großes Drehmoment und viel Rotationsenergie benötigt werden.Moreover, it is in the arrangement according to the 2 particularly easy to set a desired start state, in which a predetermined cable length is wound on the first take-up device and a predetermined cable length on the second take-up device. For this purpose, the winding device 80 before winding or unwinding of the optical fiber cable first from the rotor 200 disconnected so that it does not have to be moved to set the start state. Therefore, only the winding devices must be set in a rotary motion, but not the rotor 200 , Such uncoupling of the first take-up device 80 will be particularly of great advantage when the rotor 200 is very heavy and therefore for a rotary motion of the rotor, a large torque and a lot of rotational energy are needed.

In entsprechender Weise kann nach einem Betrieb auch wieder ein gewünschter Endzustand eingestellt werden, indem die Aufwickeleinrichtung 80 von dem Rotor 200 getrennt wird und anschließend eine vorgegebene Kabellänge auf der ersten Aufwickeleinrichtung und eine vorgegebene Kabellänge auf der zweiten Aufwickeleinrichtung aufgewickelt wird.In a corresponding manner, after operation, a desired final state can again be set by the take-up device 80 from the rotor 200 is separated and then a predetermined cable length is wound on the first take-up device and a predetermined cable length on the second take-up device.

Claims

Arrangement with a first part suitable for rotation ( 20 ) comprising a first optical transmitting and / or receiving element ( 60 ), and a second, fixed optical transmitting and / or receiving element ( 130 ) associated with the first transmitting and / or receiving element ( 60 ) is in an optical connection, wherein the optical connection at least one optical waveguide ( 70 ), characterized in that - the first part ( 20 ) a first winding device ( 80 ), on or from which the optical waveguide ( 70 ) during rotation of the first part ( 20 ) is wound or unwound, - the first winding device ( 80 ) is formed by a ring and - the first part ( 20 ) in addition to the ring also has a rotor ( 200 ), wherein the ring is arranged coaxially to the rotor, - a coupling device ( 210 ) is present, which in the engaged state, the ring and the rotor ( 200 ) so that they rotate together, and in the disengaged state, a relative rotation between the rotor ( 200 ) and the ring, and - on the ring a ring-side optical coupling element ( 220 ) and on the rotor a rotor-side coupling element ( 230 ) is present, wherein the two coupling elements ( 220 . 230 ) in the engaged state of the coupling device ( 210 ) are opposite.

Arrangement according to claim 1, characterized in that a second take-up device ( 90 ) provided with the first take-up device ( 80 ) cooperates such that - when unwinding the optical waveguide ( 70 ) from the first take-up device ( 80 ) the unwound portion of the optical waveguide on the second winding device ( 90 ) is wound and - in a winding of the optical waveguide ( 70 ) on the first take-up device ( 80 ) the portion of the optical waveguide to be wound ( 70 ) from the second take-up device ( 90 ).

Arrangement according to claim 2, characterized in that an optical interface ( 110 ) on the axis ( 100 ) of the second winding device ( 90 ) is arranged.

Arrangement according to claim 3, characterized in that the optical interface ( 110 ) establishes a free jet connection.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ring-side optical coupling element ( 220 ) and the rotor-side coupling element ( 230 ) form a free-jet optical connection.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement comprises an imaging medical device, in particular a computer tomograph ( 10 ), preferably a magnetic resonance tomograph or an X-ray tomograph.

Arrangement according to claim 6, characterized in that the rotor ( 200 ) of the arrangement a rotor ( 200 ) of the computer tomograph ( 10 ).

Method for transmitting data between a first optical transmitting and / or receiving element ( 60 ) which is on or in a first part suitable for rotation ( 20 ), and a second fixed optical transmitting and / or receiving element ( 130 ) associated with the first transmitting and / or receiving element ( 60 ) is in an optical connection, wherein the data is transmitted through at least one optical waveguide ( 70 . 120 ), characterized in that - during rotation of the first part ( 20 ) of the optical waveguide ( 70 ) on a first winding device ( 80 ) is wound up or unwound from this and - a coupling device ( 210 ), which in the engaged state, a the winding device ( 80 ) forming ring of the first part ( 20 ) and a rotor ( 200 ) of the first part ( 20 ) so that they rotate together, and in the disengaged state, a relative rotation between rotor ( 200 ) and ring is allowed to engage when data is transferred between the rotor ( 200 ) and the second transmitting and / or receiving element ( 130 ) and disengaged before, in a period of time without data transmission, the optical fiber ( 70 ) is wound or unwound from the ring, wherein - the data in the engaged state of the coupling device ( 210 ) between a ring-side. optical coupling element ( 220 ) and a rotor-side optical coupling element (FIG. 230 ) be transmitted.

A method according to claim 8, characterized in that - in an unwinding of the optical waveguide ( 70 ) from the first take-up device ( 80 ) the unwound portion of the optical waveguide ( 70 ) on a second take-up device ( 90 ) is wound and - in a winding of the optical waveguide ( 70 ) on the first take-up device ( 80 ) the portion of the optical waveguide to be wound ( 70 ) from the second take-up device ( 90 ).