專利名稱：相位比較器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振圖像診斷裝置、相位比較器、控制單元以及線圈單元。
背景技術(shù)：
一般地在磁共振圖像診斷裝置(magnetic resonance imaging apparatus)中，收集系統(tǒng)的多信道化正在發(fā)展，能夠?qū)⒍鄠€線圈単元與控制單元連接。因此，由于線圈単元與控制單元之間的連接纜線(cable)的數(shù)量也隨著增多而造成不便，所以期望將線圈単元與控制單元之間的信號傳送進(jìn)行無線化。并且，在這種情況下，已經(jīng)提出了以下技術(shù)，即、將線圈單元與控制單元之間的信號傳送進(jìn)行無線化的技術(shù)(例如，參照日本特開平05-261085號公報)。另外相關(guān)聯(lián)的技術(shù)在日本特開2001-76439號公報中被公開。近年來線圈單元正呈多功能化發(fā)展，有必要能夠由控制單元來控制線圈單元的動作狀態(tài)。當(dāng)想要通過無線進(jìn)行傳送為其操作的控制信號時，就還要增加無線信道。另ー方面，本申請人在日本特愿2009-122247 (日本特開2010-29644號公報)中已經(jīng)提出了以下技術(shù)，即、在線圈單元與控制單元(主単元)之間的信號傳送中使用數(shù)字無線方式的技木。根據(jù)該特愿2009-122247的技術(shù)，需要用于分別傳送采樣時鐘以及載波的無線信道。

發(fā)明內(nèi)容
這樣，在線圈單元與控制單元之間的信號傳送中，存在需要多個無線信道，用于無線信號的發(fā)送接收的電路規(guī)模増大的問題。本發(fā)明提供ー種磁共振圖像診斷裝置，具備控制單元以及獨立于該控制単元的線圈單元，該磁共振圖像診斷裝置的特征在于上述控制單元具備時鐘生成部，生成第I時鐘信號；數(shù)據(jù)生成部，生成用于指示上述線圈單元的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號；調(diào)制部，利用上述數(shù)據(jù)信號對上述第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，取得調(diào)制信號；傳送信號生成部，生成含有上述調(diào)制信號的時鐘傳送信號；以及發(fā)送天線，將上述時鐘傳送信號向空間放射，上述線圈單元具備接收天線，將在上述空間中傳播的上述時鐘傳送信號轉(zhuǎn)換為電信號狀態(tài)；檢波部，從通過上述接收天線被轉(zhuǎn)換為電信號狀態(tài)的上述時鐘傳送信號，對上述調(diào)制信號進(jìn)行檢波；時鐘再生部，根據(jù)由上述檢波部被檢波出的上述調(diào)制信號，生成與上述第I時鐘信號同步的第2時鐘信號；線圈，對由被檢體產(chǎn)生的磁共振信號進(jìn)行檢測；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，與上述第2時鐘信號同步地對由上述線圈檢測出的上述磁共振信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)檢測部，根據(jù)由上述檢波部被檢波出的上述調(diào)制信號，使用上述第2時鐘信號來檢測上述數(shù)據(jù)信號；以及控制部，控制上述線圈單元的動作狀態(tài)，以使其成為由通過上述數(shù)據(jù)檢測部檢測出的上述數(shù)據(jù)信號所指示的動作狀態(tài)。本發(fā)明提供ー種相位比較器，輸出表不調(diào)制信號與第2時鐘信號的相位差的時鐘相位差信號，該調(diào)制信號為利用數(shù)據(jù)信號對第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制而取得的信號，該相位比較器的特征在于，具備上升沿相位比較器，輸出上升相位差信號，在比第2時鐘信號的上升沿更早地檢測出第I時鐘信號的上升沿的情況下，在從上述調(diào)制信號的上升沿到上述第2時鐘信號的上升沿的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第I電平，在比上述調(diào)制信號的上升沿更早地檢測出上述第2時鐘信號的上升沿的情況下，在從上述第2時鐘信號的上升沿到上述調(diào)制信號的上升沿的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第2電平，在除此以外的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第3電平；下降沿相位比較器，輸出下降相位差信號，在比上述第2時鐘信號的下降沿更早地檢測出上述調(diào)制信號的下降沿的情況下，在從上述調(diào)制信號的下降沿到上述第2時鐘信號的下降沿的期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第 I電平，在比上述調(diào)制信號的下降沿更早地檢測出上述第2時鐘信號的下降沿的情況下，在從上述第2時鐘信號的下降沿到上述調(diào)制信號的下降沿的期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第2電平，在除此以外期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第3電平；相位差合成器，輸出上述時鐘相位差信號，在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均為上述第3電平的情況以及在從上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均不為上述第3電平時起開始的規(guī)定期間內(nèi)的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為上述第3電平，在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號僅任意一方為上述第3電平的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為將上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號的各自的電平進(jìn)行了合成而得的電平。本發(fā)明提供一種控制単元，與獨立的線圈單元一同在磁共振圖像診斷裝置中被使用，該控制単元的特征在于，包括時鐘生成部，生成第I時鐘信號；數(shù)據(jù)生成部，生成用于指示上述線圈單元的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號；調(diào)制部，利用上述數(shù)據(jù)信號對上述第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，取得調(diào)制信號；傳送信號生成部，生成含有上述調(diào)制信號的時鐘傳送信號；以及發(fā)送天線，將上述時鐘傳送信號向空間放射。本發(fā)明提供ー種線圈單元，與獨立的控制單元一同在磁共振圖像診斷裝置中被使用，該控制単元具有向空間放射時鐘傳送信號的功能，該時鐘傳送信號含有利用用于指示動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號對第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制而取得的調(diào)制信號，該線圈単元的特征在于，包括接收天線，將在上述空間中傳播的上述時鐘傳送信號轉(zhuǎn)換為電信號狀態(tài)；檢波部，從通過上述接收天線被轉(zhuǎn)換為電信號狀態(tài)的上述時鐘傳送信號，對上述調(diào)制信號進(jìn)行檢波；時鐘再生部，根據(jù)由上述檢波部被檢波出的上述調(diào)制信號，生成與上述第I時鐘信號同步的第2時鐘信號；線圈，對由被檢體產(chǎn)生的磁共振信號進(jìn)行檢測；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，與上述第2時鐘信號同步地對由上述線圈檢測出的上述磁共振信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)檢測部，根據(jù)由上述檢波部被檢波出的上述調(diào)制信號，使用上述第2時鐘信號來檢測上述數(shù)據(jù)信號；以及控制部，控制上述線圈單元的動作狀態(tài)，以使其成為由通過上述數(shù)據(jù)檢測部檢測出的上述數(shù)據(jù)信號所指示的動作狀態(tài)。
根據(jù)這種情況，期望減少無線信道數(shù)，由此可以縮小用于無線信號的發(fā)送接收的電路規(guī)模。


結(jié)合在這里并構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實施方式，并且與上述的概要說明以及下面的對優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述一同用來說明本發(fā)明的原理。圖I為表示與一個實施方式有關(guān)的磁共振圖像診斷裝置(MRI裝置)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2為圖I中的線圈單元以及無線單元的框圖。圖3為圖2中的檢波部、時鐘再生部以及數(shù)據(jù)檢測部的框圖。圖4為表不調(diào)制信號的一個例子的圖。
圖5為表不調(diào)制信號的一個例子的圖。圖6為表不調(diào)制信號的一個例子的圖。圖7為數(shù)據(jù)信號與動作狀態(tài)的變化的定時圖。圖8為數(shù)據(jù)信號與動作狀態(tài)的變化的定時圖。圖9為在圖2中的時鐘再生部的第I實施方式中的框圖。圖10為在圖9中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖11為在圖2中的時鐘再生部的第I實施方式的第I變形例中的框圖。圖12為在圖11中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖13為在圖2中的時鐘再生部的第I實施方式的第2變形例中的框圖。圖14為在圖13中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖15為在圖2中的時鐘再生部的第2實施方式中的框圖。圖16為在圖15中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖17為在圖2中的時鐘再生部的第2實施方式的第I變形例中的框圖。圖18為在圖17中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖19為在圖2中的時鐘再生部的第2實施方式的第2變形例中的框圖。圖20為在圖19中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖21為在圖15中的相位比較器的動作的變形例中的定時圖。圖22為在圖17中的相位比較器的動作的變形例中的定時圖。圖23為在圖19中的相位比較器的動作的變形例中的定時圖。圖24為在圖2中的時鐘再生部的第3實施方式中的框圖。圖25為在圖24中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖26為在圖2中的時鐘再生部的第3實施方式的第I變形例中的框圖。圖27為在圖26中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖28為在圖2中的時鐘再生部的第3實施方式的第2變形例中的框圖。圖29為在圖28中的相位比較器的動作的一個例子中的定時圖。圖30為在圖2中的時鐘再生部的第3實施方式的第3變形例中的框圖。圖31為在圖2中的時鐘再生部的第3實施方式的第4變形例中的框圖。圖32為表示通過在已有的PLL上連接相位比較器來實現(xiàn)第3實施方式的第3以及第4變形例的構(gòu)思的圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的ー種磁共振圖像診斷裝置包括控制單元以及與該控制単元獨立的線圈單元。控制單元包括時鐘生成部、數(shù)據(jù)生成部、傳送信號生成部以及發(fā)送天線。上述時鐘生成部生成第I時鐘信號。上述數(shù)據(jù)生成部生成用于指示上述線圈單元的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號。上述調(diào)制部通過上述數(shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)制上述第I時鐘信號而取得調(diào)制信號。上述傳送信號生成部生成含有上述調(diào)制信號的時鐘傳送信號。上述發(fā)送天線向空間中放射上述時鐘傳送信號。上述線圈單元包括接受天線、檢波部、時鐘再生部、線圈、數(shù)字轉(zhuǎn)換部、數(shù)據(jù)檢測部以及控制部。上述接收天線將在上述空間中進(jìn)行傳播的上述時鐘傳送信號轉(zhuǎn)換為電信號狀態(tài)。上述檢波部根據(jù)通過上述接收天線被轉(zhuǎn)換成電信號狀態(tài)的上述時鐘傳送信號，對上述調(diào)制信號進(jìn)行檢波。上述時鐘再生部根據(jù)由上述檢波部所檢波出的上述調(diào)制信號，生成與上述第I時鐘信號同步的第2時鐘信號。上述線圈檢測由被檢體產(chǎn)生的磁共振信號。上述數(shù)字轉(zhuǎn)換部與上述第2時鐘信號同步地對由上述線圈所檢測出的上述磁共振信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。上述數(shù)據(jù)檢測部根據(jù)由上述檢波部所檢波出的上述調(diào)制信號，使用上述第2時鐘信號來檢測上述數(shù)據(jù)信號。上述控制部控制上述線圈單元的動作狀態(tài)，以使得成為由通過上述數(shù)據(jù)檢測部所檢測出的上述數(shù)據(jù)信號所指示的動作狀態(tài)。 以下，參照附圖針對實施方式進(jìn)行說明。圖I為表示與實施方式有關(guān)的磁共振圖像診斷裝置(MRI裝置)100的結(jié)構(gòu)的圖。MRI裝置100包括靜磁場磁鐵(static magnet) I、傾斜磁場線圈(gradient coil) 2、傾斜磁場電源(gradient power supply)3、床4、床控制部5、線圈單元6a, 6b、發(fā)送部7、時鐘生成部8、高頻脈沖 傾斜磁場控制部(RF/gradient fields controller) 9、驅(qū)動器10、無線單元11、重建前端15、重建系統(tǒng)20、存儲部21、顯示部22、輸入部23、主控制部24以及數(shù)據(jù)生成部25。另外，這些各部分中的除線圈單元6b以外的各部分具備于與線圈單元6b獨立的主単元。另外主單元還具有機(jī)架與處理單元被分開的情況。該情況例如在機(jī)架中具備靜磁場磁鐵I、傾斜磁場線圈2、傾斜磁場電源3、床4、床控制部5、線圈單元6a、發(fā)送部7、高頻脈沖 傾斜磁場控制部9以及無線單元11，在處理單元中具備時鐘生成部8、驅(qū)動器10、重建前端15、重建系統(tǒng)20、存儲部21、顯示部22、輸入部23以及主控制部24。這樣，主單元或者處理單元具有作為控制單元的功能。靜磁場磁鐵I形成中空的圓筒形，在內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn)生均勻的靜磁場。作為該靜磁場磁鐵I例如使用永久磁鐵、超導(dǎo)磁鐵等。傾斜磁場線圈2形成中空的圓筒形，配置在靜磁場磁鐵I的內(nèi)側(cè)。傾斜磁場線圈2組合與相互正交的X，Y，Z的各軸對應(yīng)的3種線圏。關(guān)于傾斜磁場線圈2，上述3種線圈從傾斜磁場電源3中獨立地接受電流供給，產(chǎn)生磁場強(qiáng)度沿著X，Y，Z的各軸傾斜的傾斜磁場。另外，Z軸方向例如設(shè)與靜磁場同方向。X，Y，Z各軸的傾斜磁場例如分別與切片(siice)選擇用傾斜磁場Gs、相位編碼用傾斜磁場Ge以及讀出用傾斜磁場Gr對應(yīng)。切片選擇用傾斜磁場Gs為了任意決定成像斷面而被使用。相位編碼用傾斜磁場Ge為了根據(jù)空間位置改變磁共振信號的相位而被使用。讀出用傾斜磁場Gr為了根據(jù)空間位置改變磁共振信號的頻率而被使用。被檢體200以載置在床4的頂板4a上的狀態(tài)被插入到傾斜磁場線圈2的內(nèi)部的空間(成像空間)內(nèi)。床4在床控制部5的控制下，使頂板4a在該長度方向(在圖I中的左右方向)以及上下方向上移動。通常，以該長度方向與靜磁場磁鐵I的中心軸成平行的方式設(shè)置床4。線圈單元6a將ー個或者多個線圈收容在圓筒狀的盒子里來構(gòu)成。線圈單元6a配置在傾斜磁場線圈2的內(nèi)側(cè)。線圈單元6a從發(fā)送部7中接受高頻脈沖(RF脈沖)的供給，產(chǎn)生高頻磁場。線圈單元6b載置在頂板4a上，或者內(nèi)置在頂板4a中，或者裝置在被檢體200上。并且在成像時，與被檢體200 —同插入成像空間內(nèi)，接受由被檢體200作為電磁波被放射出的磁共振信號從而取得電形式的磁共振信號。作為線圈単元6b能夠任意地安裝各種類型的物體。另外接收用的線圈單元也可以被安裝2個以上。線圈單元6b具有對作為電形式的信號取得的磁共振信號進(jìn)行數(shù)字無線發(fā)送的功能。發(fā)送部7向線圈單元6a提供與拉莫爾頻率對應(yīng)的RF脈沖。 時鐘生成部8產(chǎn)生規(guī)定頻率的第I時鐘信號。該第I時鐘信號也可以作為MRI裝置100的整體動作定時的基準(zhǔn)的系統(tǒng)時鐘被使用。高頻脈沖 傾斜磁場控制部9在主控制部24的控制下，以依照所需要的脈沖序列使各傾斜磁場變化、并且發(fā)送RF脈沖的方式控制傾斜磁場電源3以及發(fā)送部7。另外在高頻脈沖 傾斜磁場控制部9中，在通過驅(qū)動器10恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整第I時鐘信號的電平后提供該第I時鐘信號。高頻脈沖 傾斜磁場控制部9與該第I時鐘信號同步地使脈沖序列前迸。無線單元11接收由線圈單元6b進(jìn)行數(shù)字無線發(fā)送出的磁共振信號。無線單元11在對接收到的數(shù)字狀態(tài)的磁共振信號進(jìn)行了數(shù)字解調(diào)后輸出至重建前端15。另外，無線單元11將第I時鐘信號以及調(diào)制解調(diào)時鐘信號無線發(fā)送至線圈單元6b。進(jìn)而無線單元11用由數(shù)據(jù)生成部25輸出的數(shù)據(jù)信號對第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，將數(shù)據(jù)信號與第I時鐘信號一同進(jìn)行無線發(fā)送。重建前端15對由無線單元11所提供的磁共振信號實施增益控制(gaincontrol)、頻率轉(zhuǎn)換以及正交檢波。進(jìn)而重建前端15對磁共振信號實施在線圈單元6b中的振幅壓縮的復(fù)原處理。重建系統(tǒng)20根據(jù)由重建前端15所處理處后的磁共振信號的至少ー個，來重建(reconstruct)與被檢體200有關(guān)的圖像。存儲部21存儲表示由重建系統(tǒng)20所重建出的圖像的圖像數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)。顯示部22在主控制部24的控制下顯示由重建系統(tǒng)20所重建出的圖像，或者用于用戶操作MRI裝置100的各種操作畫面等各種信息。作為顯示部22能夠使用液晶顯示器等顯不設(shè)備。輸入部23受理來自操作者的各種指令或者信息輸入。作為輸入部23能夠適當(dāng)?shù)厥褂檬髽?biāo)或者軌跡球等定位設(shè)備、模式切換開關(guān)等選擇設(shè)備、或者鍵盤等輸入設(shè)備。主控制部24具有未圖示的CPU或者存儲器等，綜合地控制MRI裝置100。數(shù)據(jù)生成部25在主控制部24的指示下生成用于指示線圈單元6b的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號。圖2為圖I中的線圈單元6b以及無線單元11的框圖。線圈單元6b包括接收天線31、檢波部32、時鐘再生部33、載波生成部35、多個線圈36、耦合電路37、選擇器38、LOG放大器39、數(shù)字轉(zhuǎn)換器40、信號附加部41、調(diào)制處理部42、驅(qū)動器43、發(fā)送天線44、數(shù)據(jù)檢測部45以及控制部46。另外，無線單元11包括調(diào)制部51、載波生成部52、振幅調(diào)制部53、驅(qū)動器54、發(fā)送天線55、解調(diào)用信號生成部56以及解調(diào)處理部63。調(diào)制部51通過以從數(shù)據(jù)生成部25中所輸出的數(shù)據(jù)信號對從時鐘生成部8中所輸出的第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，來生成調(diào)制信號。載波生成部52生成用于進(jìn)行無線傳送調(diào)制信號的規(guī)定頻率的載波信號。載波信號的頻率設(shè)定為避開了磁共振頻率的整數(shù)分之一的頻率的值。振幅調(diào)制部53通過利用調(diào)制信號對載波信號進(jìn)行振幅調(diào)制，生成時鐘傳送信號。驅(qū)動器54將時鐘傳送信號調(diào)整為適合進(jìn)行無線發(fā)送的電平。這樣載波生成部52、振幅調(diào)制部53、驅(qū)動器54以及發(fā)送天線55構(gòu)成用于生成含 有調(diào)制信號的時鐘傳送信號的傳送信號生成部。發(fā)送天線55當(dāng)提供從驅(qū)動器54中輸出的電形式的時鐘傳送信號時，將時鐘傳送信號作為電磁波向空間進(jìn)行放射。接收天線31接受含有從發(fā)送天線55中所放射出的時鐘傳送信號的電磁波，從而輸出與其對應(yīng)的電信號。檢波部32根據(jù)包含在從發(fā)送天線55輸出的電信號中的時鐘傳送信號，對調(diào)制信號進(jìn)行檢波。時鐘再生部33生成與由檢波部32所檢波出的調(diào)制信號中所包含的第I時鐘信號的分量同步的第2時鐘信號。解調(diào)用信號生成部56生成規(guī)定頻率的解調(diào)用信號。載波生成部35使用由時鐘再生部33所再生出的第2時鐘信號來生成載波。載波的頻率設(shè)定為避開磁共振頻率的整數(shù)分之ー的頻率、并且與載波信號的頻率不同的頻率。并且載波生成部35在適當(dāng)調(diào)整了再生出的載波的電平后提供給調(diào)制處理部42。線圈36雖然在圖2中只表示出兩個，但是也可以在線圈單元6b中設(shè)置3個以上。并且這些線圈36形成相控陣列線圈(PAC)。線圈36分別接受從被檢體200作為電磁波所放射出的磁共振信號，并輸出與其對應(yīng)的電形式的磁共振信號。耦合電路37在多個線圈36中的2個之間的耦合/退耦進(jìn)行切換。耦合電路37為了切換耦合/退耦具備例如PIN ニ極管。耦合電路37中，在設(shè)置有3個以上的線圈36的情況下，也可以分別對線圈36不同的組合設(shè)置2個以上的耦合電路37。選擇器38通過在控制部46的控制下選擇多個線圈36中的任ー個，來將該選擇出的線圈36進(jìn)行有效化。選擇器38將選擇出的線圈36輸出的磁共振信號輸入至LOG放大器39中。另外，選擇器38也可以設(shè)為能同時選擇多個線圈36的全部或者一部分的至少2個線圈36。例如，當(dāng)多個線圈36被幾個部分(section)分開并且在各部分中至少有2個線圈36歸屬時,選擇器38同時選擇屬于同一單兀中的至少2個線圈36。LOG放大器39根據(jù)預(yù)先決定了的對數(shù)函數(shù)對從選擇器38輸入的磁共振信號的振幅進(jìn)行壓縮。數(shù)字轉(zhuǎn)換部40對從LOG放大器39輸出的模擬狀態(tài)的磁共振信號進(jìn)行數(shù)字化。數(shù)字轉(zhuǎn)換部40與從時鐘再生部33所提供的第2時鐘信號同步地進(jìn)行用于上述數(shù)字化的磁共振信號的米樣。信號附加部41在控制部46的控制下，對由數(shù)字轉(zhuǎn)換部40進(jìn)行數(shù)字化后的磁共振信號附加表示回波信號的開始定時的開始信號。調(diào)制處理部42對附加開始信號后的磁共振信號實施用于數(shù)字發(fā)送的編碼。在該編碼中，例如能夠應(yīng)用卷積碼(convolutional code)、里德所羅門碼(Reed Solomoncode)、渦輪碼(Turbo code)或者LDCP碼等。進(jìn)而調(diào)制處理部42通過利用進(jìn)行編碼后的磁共振信號對從載波生成部35提供的載波進(jìn)行調(diào)制，取得傳送用信號。驅(qū)動器43在將調(diào)制處理部42輸出的傳送用信號調(diào)整為適于進(jìn)行無線發(fā)送的電平后，提供給發(fā)送天線44。這樣載波生成部35、調(diào)制處理部42以及驅(qū)動器43構(gòu)成共振信號發(fā)送部。發(fā)送天線44將由驅(qū)動器43提供的電形式的傳送用信號作為電磁波向空間進(jìn)行放 射。天線62接受含有從發(fā)送天線44放射出的傳送用信號的電磁波，并輸出與其對應(yīng)的電信號。解調(diào)處理部63將從天線62輸出的電信號，使用由解調(diào)用信號生成部56所提供的載波，解調(diào)成數(shù)字狀態(tài)的磁共振信號，進(jìn)行解調(diào)。圖3為檢波部32、時鐘再生部33以及數(shù)據(jù)檢測部45的框圖。檢波部32包括包絡(luò)線檢波部32a以及濾波器32b。包絡(luò)線檢波部32a對在從發(fā)送天線55輸出的電信號中所包含的時鐘傳送信號進(jìn)行包絡(luò)線檢波，并提取相當(dāng)于調(diào)制信號的信號分量。過濾器32b通過用頻帶限制抑制希望頻帶外的信號，從通過包絡(luò)線檢波所提取出的信號分量中提取調(diào)制信號。時鐘再生部33包括相位比較器33a、環(huán)路濾波器33b以及振蕩器(以下稱為VC0)33c。相位比較器33a比較由檢波部32所提供的調(diào)制信號與V0C33c輸出的第2時鐘信號的相位，輸出時鐘相位差信號。環(huán)路濾波器33b通過將時鐘相位差信號進(jìn)行頻帶限制，生成VC033c的控制電壓。VC033c使第2時鐘信號進(jìn)行振蕩。VC033c根據(jù)由環(huán)路濾波器33b所提供的控制信號的電壓，變更振蕩頻率。數(shù)據(jù)檢測部45包括采樣部45a以及檢測部45b。采樣部45a與由時鐘再生部33提供的第2時鐘信號同步地采樣由檢波部32提供的調(diào)制信號。檢測部45b通過將由采樣部45a取得的代碼串作為數(shù)據(jù)信號，與預(yù)先決定出的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較，從而檢測數(shù)據(jù)信號?？刂撇?6根據(jù)由數(shù)據(jù)檢測部45所檢測出的數(shù)據(jù)信號，如后述ー樣地控制耦合電路37、選擇器38、L0G放大器39、數(shù)字轉(zhuǎn)換部40、信號附加部41、調(diào)制處理部42以及驅(qū)動器43的動作狀態(tài)。接下來針對如以上所構(gòu)成的MRI裝置100的動作進(jìn)行說明。但是，針對使回波信號在被檢體200中產(chǎn)生，收集回波信號，根據(jù)該收集到的回波信號重建與被檢體200有關(guān)的圖像的動作等這樣的與原有的MRI裝置相同的動作省略說明，并以MRI裝置100的特征性動作為中心進(jìn)行說明。在線圈單元6b中，例如針對如以下的各項目能夠變更動作狀態(tài)。(I)選擇器38中的線圈36的選擇狀態(tài)。
(2)耦合模式/退耦模式的選擇狀態(tài)。(3)對磁共振信號附加開始信號。(4)磁共振信號的發(fā)送/非發(fā)送并且這些動作狀態(tài)在主控制部24中被決定。當(dāng)主控制部24出現(xiàn)需要變更在線圈單元6b中的一些動作狀態(tài)時，以生成用于指示變更該動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號的方式對數(shù)據(jù)生成部25進(jìn)行指示。當(dāng)接受該指示時，數(shù)據(jù)生成部25生成由主控制部24所指定的數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號用排列了“0”或者“I”的序列進(jìn)行表示，根據(jù)指示的內(nèi)容，序列的模式不同。預(yù)先分配與如上述那樣的動作狀態(tài)的各項目分別對應(yīng)起來并相互不同的數(shù)據(jù)模式。并且數(shù)據(jù)生成部25生成具有與由主控制部24所指示的項目對應(yīng)的數(shù)據(jù)模式的序列的數(shù)據(jù)信號。由數(shù)據(jù)生成部25生成的數(shù)據(jù)信號被提供給調(diào)制部51。當(dāng)這樣提供數(shù)據(jù)信號吋，調(diào)制部51用數(shù)據(jù)信號對由時鐘生成部8提供的第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，取得調(diào)制信號。在該調(diào)制中，例如能夠使用OOK (ON-OFF-Keying開關(guān)鍵控)或者ASK (Amplitude-shift-Keying幅移鍵控)。圖4、5、6為分別表不調(diào)制信號的一個例子的圖。在這些圖4、5、6中，區(qū)間301、401、501表示第I時鐘信號的周期。并且在圖4、
5、6的例子中，通過以該第I時鐘信號的周期単位使振幅發(fā)生變化，多路復(fù)用數(shù)據(jù)信號。例如，將第I時鐘信號的振幅為原狀的時候設(shè)為“1”，將第I時鐘信號的振幅變小的時候設(shè)為“O”。這樣在區(qū)間302,402,502中分別多路復(fù)用具有形成“ 10010110”、“01001011”、“01001110”的序列的數(shù)據(jù)信號。調(diào)制部51中這樣取得的調(diào)制信號，為了在振幅調(diào)制部53中對由載波生成部52所生成的載波信號進(jìn)行振幅調(diào)制而被使用。并且由振幅調(diào)制部53取得的時鐘傳送信號經(jīng)由驅(qū)動器54被提供給發(fā)送天線55，通過該發(fā)送天線55作為電波放射至空間。當(dāng)該電波在空間中進(jìn)行傳播并到達(dá)接收天線31吋，時鐘傳送信號通過接收天線31被返回成電信號狀態(tài)。并且通過由檢波部32進(jìn)行檢波時鐘傳送信號，從時鐘傳送信號中提取出調(diào)制信號。該調(diào)制信號被分別提供至?xí)r鐘再生部33以及數(shù)據(jù)檢測部45。在時鐘再生部33中，通過生成與調(diào)制信號同步的第2時鐘信號，虛擬地再生包含在調(diào)制信號中的第I時鐘信號。在數(shù)據(jù)檢測部45中，與由時鐘再生部33生成的第2時鐘信號同步地采樣調(diào)制信號，進(jìn)而通過將通過該采樣取得的代碼串與被預(yù)先決定的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較來檢測數(shù)據(jù)信號。并且由數(shù)據(jù)檢測部45向控制部46提供該數(shù)據(jù)信號本身、或者與數(shù)據(jù)信號所表示的指示相關(guān)聯(lián)的指令。通過這樣，與在線圈單元6b中的一些動作狀態(tài)變更有關(guān)的指示以與第I時鐘信號重疊的狀態(tài)通過無線被發(fā)送至線圈單元6b的控制部46?？刂撇?6根據(jù)通過這樣所給出的指示，如下那樣進(jìn)行與上述各項目有關(guān)的動作狀態(tài)的變更。
(I)當(dāng)指示變更在多個線圈36中應(yīng)該設(shè)為有效的線圈36時，控制部46以重新選擇應(yīng)該設(shè)為有效的線圈36的方式控制選擇器38。(2)當(dāng)指示設(shè)定耦合模式時，控制部46將耦合電路37設(shè)為耦合狀態(tài)，當(dāng)指示設(shè)定退耦模式時，將耦合電路37設(shè)為退耦狀態(tài)。(3)當(dāng)指示對磁共振信號附加開始信號時，控制部46以對磁共振信號附加開始信號的方式控制信號附加部41。(4)當(dāng)指示發(fā)送磁共振信號時，控制部46使LOG放大器39、數(shù)字轉(zhuǎn)換部40、調(diào)制處理部42以及驅(qū)動器43進(jìn)行動作，當(dāng)指示非發(fā)送時，控制部46使LOG放大器39、數(shù)字轉(zhuǎn)換部40、調(diào)制處理部42以及驅(qū)動器43停止。另外在本實施方式中，設(shè)數(shù)據(jù)信號為觸發(fā)信號來進(jìn)行處理。即、主控制部24在生出需要變更在線圈單元6b中的ー些動作狀態(tài)的定時，使數(shù)據(jù)生成部25生成數(shù)據(jù)信號。并且控制部46根據(jù)通過數(shù)據(jù)檢測部45進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)信號的操作，變更動作狀態(tài)。其中，既可 以如圖7所示，通過數(shù)據(jù)信號只指示從第I動作狀態(tài)切換到第2動作狀態(tài)的定時，在經(jīng)過預(yù)先決定的期間繼續(xù)第2動作狀態(tài)的后，不依照在數(shù)據(jù)信號中的指示切換為第I動作狀態(tài)；也可以如圖8所示，在從第I動作狀態(tài)切換至第2動作狀態(tài)的定時以及從第2狀態(tài)動作切換至第I動作狀態(tài)的定時的任意ー個中利用數(shù)據(jù)信號進(jìn)行指示。另外在后者的情況下，還可以在從第I動作狀態(tài)切換至第2動作狀態(tài)的定時與從第2動作狀態(tài)切換至第I動作狀態(tài)的定時，使數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)模型不同。關(guān)于上述(I)的動作狀態(tài)的變更，一般情況下圖8所示的方式適合。關(guān)于上述(2)的動作狀態(tài)的變更，根據(jù)耦合模式的變更序列，圖7所示的方式以及圖8所示的方式中的任意一方都能夠適合。即、既可以當(dāng)采用只在恒定期間設(shè)定某一方的模式、而在其他期間設(shè)定另一方的模式這樣的變更序列時，圖7所示的方式適合，也可以當(dāng)采用能夠變更設(shè)定兩個模式的期間這樣的變更序列吋，圖8所示的方式適合。關(guān)于上述(3)的動作狀態(tài)的變更，當(dāng)信號附加部41對磁共振信號結(jié)束附加規(guī)定的開始信號，則應(yīng)該停止處理，因此一般情況下圖7所示的方式適合。關(guān)于上述(4)的動作狀態(tài)的變更，根據(jù)使磁共振信號為非發(fā)送的目的，圖7所示的方式以及圖8所示的方式中的任意ー個都能適合。作為使磁共振信號為非發(fā)送的目的，考慮回避由線圈單元6a產(chǎn)生高頻磁場時(90度脈沖的發(fā)送時或者180度脈沖的發(fā)送時)的干擾。在這個目的中，當(dāng)產(chǎn)生高頻磁場的期間為恒定時，能夠使用圖7所示的方式，但是當(dāng)產(chǎn)生高頻磁場期間發(fā)生變化時，應(yīng)該使用圖8所示的方式。進(jìn)而，考慮在不進(jìn)行用于成像的一連串動作的期間中，通過設(shè)為使磁共振信號為非發(fā)送的動作狀態(tài)，來抑制LOG放大器39、數(shù)字轉(zhuǎn)換部40、調(diào)制處理部42以及驅(qū)動器43的動作產(chǎn)生的電池(battery)的消耗。這樣根據(jù)本實施方式，雖然可以由主單元來控制線圈單元6b中的動作狀態(tài)，但是由于用于該控制的數(shù)據(jù)信號與時鐘信號重疊傳送，因此不需要確保用于傳送數(shù)據(jù)信號的無線信道。該結(jié)果，可以減少用于在線圈單元6b與主単元之間信息傳送的無線信道數(shù)，由此縮小用于發(fā)送接收無線信號的電路規(guī)模。但是，在時鐘再生部33中，能夠使用眾所周知的PLL。PLL通過將輸入時鐘信號與輸出時鐘信號的相位進(jìn)行比較，調(diào)整輸出時鐘信號的頻率以使得兩時鐘信號的相位差變小，從而生成與輸入時鐘信號相位同步的輸出時鐘信號。但是這里所指的時鐘信號表示如Cff (Continuous Wave連續(xù)波)或者矩形波的那樣，周期性地產(chǎn)生信號的上升以及下降的信號的情況。作為PLL，例如在專利文獻(xiàn)2中所公開的內(nèi)容而得知。在該PLL中包括限定于信號上升沿(positive edge)的出現(xiàn)定時，輸出相位差信號的相位比較器，以及限定于信號下降沿(Negative Edge)的出現(xiàn)定時,輸出相位差信號的相位比較器,并通過將分別從這2個相位比較器輸出的相位差信號進(jìn)行相加而取得的信號通過低通濾波器(LPF)，來取得VCO的控制電壓。但是本實施方式的輸入至?xí)r鐘再生部33的輸入信號為通過OOK或者ASK等用數(shù)據(jù)信號對第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制了的調(diào)制信號。在該調(diào)制信號中，由于使第I時鐘信號的振幅一部分變小，因此檢測在第I時鐘信號中的一部分的邊沿較困難。因此，在時鐘再生部33中應(yīng)用了在專利文獻(xiàn)2中所公開的PLL的情況下，有可能像第2時鐘信號的相位較大地延遲了那樣被錯誤地檢測，并且第2時鐘信號的相位噪聲增加。因此作為時鐘再生部33，期望采用以下所示的幾個實施方式的任意ー個結(jié)構(gòu)。 (第I實施方式)圖9為時鐘再生部33的第I實施方式中的框圖。另外，在圖9中與圖3相同部分處附上同一符號。在第I實施方式的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括上升(positive)沿相位比較器(P0S相位比較器)71、下降(negative)沿相位比較器(NEG相位比較器)72以及相位差合成器73。從檢波部32輸出的調(diào)制信號以及從VC033c輸出的第2時鐘信號分別被輸入至POS相位比較器71以及NEG相位比較器72。POS相位比較器71觀測調(diào)制信號以及第2時鐘信號的各上升沿，輸出與該相位差對應(yīng)的上升相位差信號。具體來講，POS相位比較器71在將第2時鐘信號的上升沿比調(diào)制信號的上升沿先檢測出的情況下，在從第2時鐘信號的上升沿到調(diào)制信號的上升沿的期間，設(shè)上升相位差信號為第I電平(Level)。POS相位比較器71在將調(diào)制信號的上升沿比第2時鐘信號的上升沿先檢測出的情況下，在從調(diào)制信號的上升沿到第2時鐘信號的上升沿的期間，設(shè)上升相位差信號為第2電平。并且在除此以外的期間，POS相位比較器71設(shè)上升相位為第3電平。NEG相位比較器72觀測調(diào)制信號以及第2時鐘信號的各下降沿，輸出與該相位差對應(yīng)的下降相位差信號。具體來講，NEG相位比較器72在將第2時鐘信號的下降沿比調(diào)制信號的下降沿先檢測出的情況下，在從第2時鐘信號的下降沿到調(diào)制信號的下降沿的期間，設(shè)下降相位差信號為第I電平。NEG相位比較器72在將調(diào)制信號的下降沿比第2時鐘信號的下降沿先檢測出的情況下，從調(diào)制信號的下降沿到第2時鐘信號的下降沿的期間，設(shè)下降相位差信號為第2電平。并且在除此以外的期間，NEG相位比較器72設(shè)下降相位為第3電平。這樣，上升相位差信號以及下降相位差信號，在為第I電平時表示第2時鐘信號比調(diào)制信號的相位向前的情況，在為第2電平時表示第2時鐘信號比調(diào)制信號的相位落后的情況，在為第3電平時表示不可以檢測相位差的狀態(tài)。并且這些第I-第3電平，例如分別設(shè)為以具有某常數(shù)值X來表示的+X[V]、-X[V]、0[V]這樣的電壓值。或者也可以設(shè)為具有相反的值-x [V]、+X [V]、O [V]。另外也可以如+父[幻、0[幻、+父/2[乂]的那樣全部設(shè)為O以上的值。另外，也可以使用邏輯值(logical value)分別設(shè)10、01、00這樣的2位(bit)值。另外，在以下設(shè)第I至第3電平為+X[V]、-X[V]、0[V]。相位差合成器73在上升相位差信號以及下降相位差信號均為第3電平的情況下，設(shè)時鐘相位差信號為第3電平，在只有上升相位差信號以及下降相位差信號的任意ー個為第3電平的情況下，設(shè)時鐘相位差信號為上升相位差信號以及下降相位差信號的各電平之和。即、在設(shè)第3電平為0[V]的情況下，相位合成器73求出上升相位差信號與下降相位差信號的異或，將該結(jié)果作為時鐘相位差信號輸出。該相位差合成器73輸出的時鐘相位差信號被提供給環(huán)路濾波部33b。其次，針對在以上那樣的第I實施方式中的時鐘再生部33的動作進(jìn)行說明。圖10為在第I實施方式中的相位比較器33a的動作的ー個例子的定時圖。在調(diào)制信號中只第I時鐘信號的分量(以下標(biāo)記為“無欠缺”)被表現(xiàn)的情況下，在 上升沿相位差信號以及下降相位差信號中表現(xiàn)出第I電平或者第2電平被的定時，如圖10所示偏移了大約第2時鐘信號的周期的一半。即、在調(diào)制信號與第2時鐘信號的相位處于某程度的狀況下，在上升沿相位差信號以及下降相位差信號中沒有同時表現(xiàn)出第I電平或者第2電平。另ー方面，在第I時鐘信號的分量中存在欠缺，在不能檢測出在第I時鐘信號中應(yīng)該存在的邊沿時，如在圖10中的期間701至704那樣，有可能發(fā)生經(jīng)過第2時鐘信號的I個周期以上的期間產(chǎn)生第I電平或者第2電平的情況。并且如期間701以及期間703重復(fù)的期間705，或者期間702以及期間704重復(fù)的期間706等那樣，在上升沿相位差信號以及下降相位差信號中同時表現(xiàn)出第I電平或者第2電平。由此，在上升沿相位差信號以及下降相位差信號中同時表現(xiàn)出第I電平或者第2電平時，由于在第I時鐘信號分量中存在欠缺，上升沿相位差信號以及下降相位差信號錯誤的可能性比較高。這樣在上升沿相位差信號以及下降相位差信號中同時表現(xiàn)出第I電平或第2電平的期間705，706中，上升沿相位差信號以及下降相位差信號的異或成為第3電平，在除此以外的期間中上升沿相位差信號以及下降相位差信號的異或成為上升沿相位差信號以及下降相位差信號的各電平之和。并且生成具有這種電平變化的例如圖10所示的時鐘相位差信號。通過這樣在相位比較器33a中所生成的時鐘相位差信號，被輸入至環(huán)路濾波器33b中并進(jìn)行頻域限制后，作為控制電壓提供至VC033c。VC033c在時鐘相位差信號為第I電平時，使第2時鐘信號的頻率降低。在時鐘相位差信號為第I電平吋，由于第2時鐘信號比調(diào)制信號的相位向前，因此通過使第2時鐘信號的頻率降低來減少該相位差。VC033c在時鐘相位差信號為第2電平時，使第2時鐘信號的頻率上升。在時鐘相位差信號為第2電平吋，由于調(diào)制信號比第2時鐘信號的相位向前，因此通過使第2時鐘信號的頻率上升來減少該相位差。VC033c在時鐘相位差信號為第3電平吋，不改變第2時鐘信號的頻率。這樣，通過重復(fù)調(diào)整這種第2時鐘信號的頻率，使第2時鐘信號與包含在調(diào)制信號中的第I時鐘信號分量相位同歩。當(dāng)為引用文獻(xiàn)2中所公開的以往的PLL時，即使在期間705、706中時鐘相位差信號也被設(shè)為第I電平，基于此第2時鐘信號的頻率被過分地變更，與此相対，由于在第I實施方式中的時鐘再生部33中無視在期間705，706中由POS相位比較器71以及NEG相位比較器72所檢測的相位偏移而進(jìn)行調(diào)整第2時鐘信號的頻率，因此與使用以往的PLL的情況相比，第2時鐘信號的相位噪音被減少。(第I實施方式的第I變形例)圖11為表示在時鐘再生部33的第I實施方式的第I變形例中的結(jié)構(gòu)的框圖。另夕卜，在圖11中在與圖3以及圖9相同部分處附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括POS相位比較器71、NEG相位比較器72、相位差合成器73以及停止器74。在停止器74中，輸入從POS相位比較器71輸出的上升相位差信號，并且作為停止控制信號輸入從相位差合成器73輸出的信號。并且停止器74的輸出信號被作為時鐘相位差信號提供給環(huán)路濾波器33b。停止器74在停止控制信號為第I電平或者第2電平期間直接輸出上升相位差信號，在除此以外的期間通過停止上升相位差信號的輸出來生成時鐘相位差信號。即、停止器74作為在停止控制信號為第I電平或者第2電平的期間具有上升相 位差信號的電平，在除此以外的期間具有第3電平的如圖12所示的信號，生成時鐘相位差信號。如果像這樣做，由于受第I時鐘信號的分量欠缺的影響，在期間707，708中產(chǎn)生的下降相位差信號中的誤差沒有被反映在時鐘相位差信號中，因此第2時鐘信號的相位噪音進(jìn)ー步被減少。其中，在時鐘相位差信號中所反映的相位差檢測的次數(shù)在第I實施方式的基本結(jié)構(gòu)上進(jìn)行減半。(第I實施方式的第2變形例)圖13為表示在時鐘再生部33的第I實施方式的第2變形例中的結(jié)構(gòu)的框圖。另夕卜，在圖13中與圖3、圖9以及圖11相同部分處附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括POS相位比較器71、NEG相位比較器72、相位差合成器73以及停止器74。在停止器74中，輸入從NEG相位比較器72中輸出的下降相位差信號與從相位差合成器73中輸出的信號作為停止控制信號。并且停止器74的輸出信號作為時鐘相位差信號被提供給環(huán)路濾波器33b。停止器74在停止控制信號為第I電平或者第2電平期間，直接輸出下降相位差信號，在除此以外的期間通過停止下降相位差信號的輸出來生成時鐘相位差信號。即、停止器74作為在停止控制信號為第I電平或者第2電平的期間具有下降相位差信號的電平、在除此以外的期間具有第3電平的如圖14所示的信號，生成時鐘相位差信號。如果這樣做，由于受第I時鐘信號的分量欠缺的影響在期間709，710中產(chǎn)生的上升相位差信號中的誤差沒有被反映在時鐘相位差信號中，因此第2時鐘信號的相位噪音進(jìn)一歩被減少。其中，在時鐘相位差信號中所反映的相位差檢測的次數(shù)與第I實施方式的基本構(gòu)成相比減半。另外，當(dāng)置換為具有只檢測上升沿或者下降沿的相位差的相位比較器的以往的PLL并采用本實施方式的時鐘再生部33吋，當(dāng)應(yīng)用圖11或者圖13所示的結(jié)構(gòu)吋，則在第I時鐘信號的分量中不欠缺的期間可以取得與以往相同的性能。另外，當(dāng)置換為專利文獻(xiàn)2所公開的以往的PLL并采用本實施方式的時鐘再生部33吋，當(dāng)應(yīng)用圖9所示的結(jié)構(gòu)時，在第I時鐘信號的分量不欠缺的期間可以取得與以往相同的性能。(第2實施方式)
圖15為時鐘再生部33的第2實施方式中的框圖。另外，在圖15中與圖3以及圖9相同部分處附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在第2實施方式的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括POS相位比較器71、NEG相位比較器72以及相位差合成器75。即、在第2實施方式中，代替在第I實施方式中的相位差合成器73而具有相位差合成器75。相位差合成器75在從上升相位差信號以及下降相位差信號均成為了除第3電平以外電平的時刻到經(jīng)過規(guī)定時間為止的輸出停止期間，設(shè)時鐘相位差信號為第3電平，在除此以外的期間設(shè)時鐘相位差信號為上升相位差信號以及下降相位差信號的各電平之和。即、在設(shè)第3電平為0 [V]的情況下，相位差合成器75分別求出上升相位差信號與下降相位差信號的OR合成值以及AND合成值，基本上將OR合成值作為時鐘相位差信號輸出，但是只有在從AND合成值成為第I或者第2電平的時刻到經(jīng)過規(guī)定時間為止的期間設(shè)時鐘相位差信號為第3電平。該相位差合成器75輸出的時鐘相位差信號被提供至環(huán)路濾波器33b。
其次，針對在以上這樣的第2實施方式中的時鐘再生部33的動作進(jìn)行說明。圖16為在第2實施方式中的相位比較器33a的動作的一個例子中的定時圖。另夕卜，關(guān)于圖16的例子與圖10所不的例子ー樣的狀況,在相同部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。如期間701以及期間703重復(fù)的期間705或者期間702以及期間704重復(fù)的期間706等那樣，在上升沿相位差信號以及下降相位差信號中同時表現(xiàn)出第I電平或者第2電平的期間中，AND合成值成為第I或者第2電平。并且，這樣生成從AND合成值成為第I或者第2電平的定時711，712起到經(jīng)過規(guī)定時間為止的輸出停止期間713，714中被設(shè)為第3電平，在除此以外的期間設(shè)為OR合成值的例如如圖16所示的時鐘相位差信號。在相位差合成器75中用于求出輸出停止期間的規(guī)定時間的測定，例如可以通過使用第2時鐘信號或者調(diào)制信號進(jìn)行了驅(qū)動的計數(shù)器來進(jìn)行。但是，第2時鐘信號為由VC033c生成的信號，由于產(chǎn)生欠缺的可能性較低，因此比起使用調(diào)制信號，使用第2時鐘信號的情況可以精度更好地測定規(guī)定時間。但是，即使規(guī)定時間的測定的精度多少不佳，由于能取得與使用以往的PLL的情況相比可以減少第2時鐘信號的相位噪音的效果，因此也可以使用調(diào)制信號來測定規(guī)定時間。進(jìn)而，也可以通過使用第2時鐘信號進(jìn)行驅(qū)動的計數(shù)器與使用調(diào)制信號進(jìn)行驅(qū)動的計數(shù)器兩方來測定經(jīng)過時間，當(dāng)在某一方的計數(shù)器先到達(dá)規(guī)定時間時也可以判定為輸出停止期間結(jié)束了。如果這樣做，在時鐘上無欠缺的情況下，通過用第2時鐘信號與調(diào)制信號兩者進(jìn)行測定，能夠進(jìn)一歩精度良好地測定期間，另外即使在調(diào)制信號中存在欠缺的情況下，可以以與在只使用了 I個計數(shù)器的情況相同程度的精度進(jìn)行測定。另外，在第I時鐘分量中產(chǎn)生欠缺的部分中，調(diào)制信號與第2時鐘信號哪ー個的邊沿先產(chǎn)生是由進(jìn)行多路復(fù)用數(shù)據(jù)信號的方式來決定的。例如在圖4至6所示的實施了多路復(fù)用的情況下，由于將從信號上升到信號下降的期間設(shè)為ー個周期而使信號振幅改變，因此在第I時鐘信號的分量中產(chǎn)生欠缺的期間中上升沿先被檢測。(第2實施方式的第I變形例)圖17為表示在時鐘再生部33的第2實施方式的第I變形例中的結(jié)構(gòu)的框圖。另夕卜，在圖17中與圖3以及圖15相同部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。
在本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括POS相位比較器71、NEG相位比較器72、相位差合成器76以及停止器77。相位差合成器76根據(jù)上升相位差信號與下降相位差信號生成停止控制信號。具體來講，相位差合成器76求出上升相位差信號與下降相位差信號的AND合成值，該AND合成值只有在從成為第I或者第2電平的時刻到經(jīng)過規(guī)定時間為止的期間作為表示停止的信號來生成停止控制信號。在停止器77中，輸入從POS相位比較器71輸出的上升相位差信號與從相位差合成器76輸出的停止控制信號。并且停止器77的輸出信號作為時鐘相位差信號被提供給環(huán)路濾波器33b。停止器77通過在停止控制信號表示停止的期間直接輸出上升相位差信號，在除此以外的期間停止上升相位差信號的輸出，來生成時鐘相位差信號。即、停止器77作為停止控制信號在表示停止的期間具有第3電平，在除此以外的期間具有上升相位差信號的電平的如圖18所示的信號，生成時鐘相位差信號。如果這樣做，由于受第I時鐘信號分量的欠缺的影響在期間715中產(chǎn)生的下降相 位差信號中的誤差沒有被反映在時鐘相位差信號中，因此，第2時鐘信號的相位噪音進(jìn)ー步被減少。其中，反映在時鐘相位差信號中的相位差檢測的次數(shù)在第2實施方式的基本構(gòu)成中被減半。(第2實施方式的第2變形例)圖19為表示在時鐘再生部33的第2實施方式的第2變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。另外，在圖19中與圖3、圖15以及圖17相同的部分附上同一的符號，省略其詳細(xì)的說明。本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括POS相位比較器71、NEG相位比較器72、相位差合成器76以及停止器77。在停止器77中，輸入從NEG相位比較器72輸出的下降相位差信號與從相位差合成器76輸出的停止控制信號。并且，停止器77的輸出信號作為時鐘相位差信號被提供給環(huán)路濾波器33b。停止器77通過在停止控制信號表示停止的期間直接輸出下降相位差信號，在除此以外的期間停止下降相位差信號的輸出，來生成時鐘相位差信號。即、停止器77作為在停止控制信號表示停止的期間具有第3電平，在除此以外的期間具有下降相位差信號的電平的如圖20所示的信號，生成時鐘相位差信號。如果這樣做，由于受第I時鐘信號的分量欠缺的影響在期間709、710中產(chǎn)生的上升相位差信號中的誤差沒有被反映在時鐘相位差信號中，因此第2時鐘信號的相位噪音進(jìn)一歩被減少。其中，在時鐘相位差信號中所反映的相位差檢測的次數(shù)在第2實施方式的基本結(jié)構(gòu)中減半。另外，當(dāng)置換為具有只檢測上升沿或者下降沿的相位差的相位比較器的以往的PLL并采用本實施方式的時鐘再生部33吋，如果應(yīng)用圖17或者圖19所示的結(jié)構(gòu)吋，則可以在第I時鐘信號的分量沒有欠缺的期間取得與以往相同的性能。另外當(dāng)置換為專利文獻(xiàn)2所公開的以往的PLL并采用本實施方式的時鐘再生部33吋，如果應(yīng)用圖15所示的結(jié)構(gòu)吋，則可以在第I時鐘信號的分量沒有欠缺的期間取得與以往相同的性能。但是期望第2實施方式中的輸出停止期間設(shè)為與數(shù)據(jù)信號的信號序列的長度相同。其原因是因為在設(shè)為比信號序列短的期間的情況下，從輸出停止期間重新開始之后在第I時鐘的分量中產(chǎn)生欠缺的可能性變高，而在設(shè)為比信號序列長的期間的情況下，存在減少能夠進(jìn)行有效的相位比較的機(jī)會并且直到PLL鎖住為止的時間變長的可能性。這里所指的信號序列的長度是像用圖4至6的期間302、402、502所表示的那樣，表示數(shù)據(jù)信號被第I時鐘信號進(jìn)行多路復(fù)用的期間的情況。其中，在預(yù)先了解信號序列的情況下，也可以設(shè)在第I時鐘信號的分量中實際出現(xiàn)欠缺的期間。例如在圖3至5的例子中為期間303、403、503。通過這樣做，可以將輸出停止期間的長度抑制為最小限度。但是，在只了解信號序列的長度卻不了解信號序列的數(shù)值的情況下，或者在多個數(shù)據(jù)信號的各個中在第I時鐘信號的分量中實際上出現(xiàn)欠缺的期間發(fā)生變化的情況下，期望使用期間302、402、502。通過這樣做，可以不依賴于信號序列的值，避開從停止期間重新開始后在時鐘上產(chǎn)生欠缺的狀態(tài)。另一方面，由于在信號序列的多路復(fù)用而產(chǎn)生的此外的、例如噪音這樣的原因而可能引起與信號的序列長相比較短的期間的時鐘欠缺的情況下，也可以設(shè)使停止期間比信號序列長度短。通過這樣做，即使在受噪音等影響而停止的情況下，也可以以更短的時間從停止期間進(jìn)行復(fù)原，可以有效地進(jìn)行相位比較。圖21至23為在圖15、17、19的各結(jié)構(gòu)中將輸出停止期間的長度設(shè)為與數(shù)據(jù)信號的信號序列的長度相同的情況中的相位比較器33a的動作的一個例子中的定時圖，在輸出停止期間716中均將時鐘相位差信號設(shè)為第3電平。 (第3實施方式)圖24為時鐘再生部33的第3實施方式中的框圖。另外，在圖24中與圖3以及圖9相同部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在第3實施方式的時鐘再生部33中的相位比較器33a包括上升沿相位比較器(P0S相位比較器)78、下降沿相位比較器(NEG相位比較器)79、相位差合成器80以及復(fù)位器81。POS相位比較器78以及NEG相位比較器79基本上與POS相位比較器71以及NEG相位比較器72—祥，輸出上升相位差信號以及下降相位差信號。但是，POS相位比較器78以及NEG相位比較器79具有在來自復(fù)位器81的控制下將動作狀態(tài)復(fù)位為初期狀態(tài)的功倉^:。相位差合成器80在上升相位差信號以及下降相位差信號的任意一個為第I或者第2電平時，設(shè)時鐘相位差信號為第I或者第2電平。從該相位差合成器80輸出的時鐘相位差信號被提供給環(huán)路濾波器33b。另外，相位差合成器80隨著上升相位差信號以及下降相位差信號均成為第3電平以外的電平，將復(fù)位信號輸出至復(fù)位器81。即、在設(shè)第3電平為0[V]的情況下，相位差合成器80求出上升相位差信號與下降相位差信號的OR合成值，并將該OR合成值作為時鐘相位差信號輸出。另外，相位差合成器80求出上升相位差信號與下降相位差信號的AND合成值，并將該AND合成值作為復(fù)位信號輸出。復(fù)位器81根據(jù)由相位差合成器80提供復(fù)位信號，將POS相位比較器78以及NEG相位比較器79復(fù)位為初期狀態(tài)。POS相位比較器78以及NEG相位比較器79的初期狀態(tài)表示將到此為止的任意ー個邊沿的檢測結(jié)果進(jìn)行復(fù)位，等待根據(jù)調(diào)制信號或者第2時鐘信號的任意一個檢測先到的邊沿的狀態(tài)。另外，通過復(fù)位，上升相位差信號以及下降相位差信號都返回第3電平。接著，針對在如以上那樣的第3實施方式中的時鐘再生部33的動作進(jìn)行說明。圖25為第3實施方式中的相位比較器33a的動作的一個例子中的定時圖。另外，圖25的例子關(guān)于與圖10所不的例子相同的狀況,在同一期間附上同一符號,省略其詳細(xì)的說明。在上升相位差信號與下降相位差信號均成為第3電平以外的電平的各時刻717、718,719的各自中，由于AND合成值成為第I電平或者第2電平，因此與此相對應(yīng)地向復(fù)位器81提供復(fù)位信號。當(dāng)這樣做，復(fù)位器81將POS相位比較器78以及NEG相位比較器79復(fù)位為初期狀態(tài)。這樣，上升相位差信號與下降相 位差信號均返回為第3電平，解除那些均為第3電平以外的電平的狀態(tài)。其結(jié)果，防止基于起因于第I時鐘信號的分量的欠缺而被錯誤地檢測出的相位差，第2時鐘頻率的調(diào)整相關(guān)聯(lián)地被進(jìn)行的情況，第2時鐘信號的相位噪音被減少。特別是在第3實施方式中，由于在上升相位差信號與下降相位差信號中毎次同時出現(xiàn)第3電平以外的電平就進(jìn)行復(fù)位，因此在零散地產(chǎn)生第I時鐘信號的分量欠缺的情況下，可以特別有效地減少被錯誤地輸出的相位差。另外，也可以將上升相位差信號以及下降相位差信號分別輸入給復(fù)位器81，在復(fù)位器81中計算出AND合成值。(第3實施方式的第I變形例)圖26為表示在時鐘再生部33的第3實施方式的第I變形例中的結(jié)構(gòu)的框圖。另夕卜，在圖26中與圖3以及圖24相同的部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a中，將上升相位差信號直接作為時鐘相位差信號提供給環(huán)路濾波器33b。圖27為在第3實施方式的第I變形例中的相位比較器33a的動作的一個例子的定時圖。(第3實施方式的第2變形例)圖28為表示時鐘再生部33在第3實施方式的第2變形例中的結(jié)構(gòu)的框圖。另外，在圖28中與圖3以及圖24相同部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中的相位比較器33a中，將下降相位差信號直接作為時鐘相位差信號提供給環(huán)路濾波器33b。圖29為在第3實施方式的第2變形例中的相位比較器33a的動作的一個例子的定時圖。該實施方式，能夠進(jìn)行以下各種變形實施。(第3實施方式的第3變形例)圖30為時鐘再生部33的在第3的實施方式的第3變形例中的框圖。另外，在圖30中與圖3以及圖24相同的部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中包括相位比較器33a、環(huán)路濾波器33b、VC033c以及上升沿相位比較器(P0S相位比較器)33d。相位比較器33a包括POS相位比較器78、NEG相位比較器79、相位差合成器80以及復(fù)位器81。調(diào)制信號除了被提供給相位比較器33a以外還被提供給POS相位比較器33d。POS相位比較器33d與POS相位比較器78同樣地生成上升相位差信號。并且，該POS相位比較器33d生成的上升相位差信號被作為時鐘相位差信號提供給環(huán)路濾波器33b。進(jìn)而，POS相位比較器33d具有在來自復(fù)位器81的控制下將動作狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位至初期狀態(tài)的功能。
這樣，在本變形例中也生成與第3實施方式的第2變形例相同的第2時鐘信號。并且，根據(jù)該變形例，由環(huán)路濾波器33b、VC033c以及POS相位比較器33d構(gòu)成眾所周知的PLL電路，因此能夠通過對這種原有的PLL電路附加相位比較器33a的操作來簡易地實現(xiàn)。(第3實施方式的第4變形例)圖31為在時鐘再生部33的第3實施方式的第4變形例中的框圖。另外，在圖31中與圖3以及圖24相同部分附上同一符號，省略其詳細(xì)的說明。在本變形例的時鐘再生部33中，包括相位比較器33a、環(huán)路濾波器33b、VC033c以及下降沿相位比較器(NEG相位比較器)33e。相位比較器33a包括POS相位比較器78、NEG相位比較器79、相位差合成器80以及復(fù)位器81。調(diào)制信號除相位比較器33a以外還被提供給NEG相位比較器33e。NEG相位比較器33e與NEG相位比較器79 —樣地生成下降相位差信號。并且，該NEG相位比較器33e生成的下降相位差信號被作為時鐘相位差信號提供給環(huán)路濾波器33b。進(jìn)而，NEG相位比較器 33e具有在來自復(fù)位器81的控制下將動作狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位至初期狀態(tài)的功能。這樣，在本變形例中也生成與第3實施方式的第3變形例一樣的第2時鐘信號。并且，根據(jù)本變形例，由環(huán)路濾波器33b、VC033c以及NEG相位比較器33e構(gòu)成眾所周知的PLL電路，因此能夠通過對這樣原有的PLL電路附加相位比較器33a的操作來簡易地實現(xiàn)。圖32為表示通過將相位比較器33a與原有的PLL91連接來實現(xiàn)第3實施方式的第3以及第4的變形例的構(gòu)思的圖。線圈單元6b也可以被用于RF發(fā)送中。并且，在該情況中，可以通過數(shù)據(jù)信號由主控制部24控制接受磁共振信號的動作狀態(tài)與進(jìn)行RF發(fā)送的動作狀態(tài)。本發(fā)明不是直接被限定為上述實施方式的技術(shù)方案。在實施階段在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)變形各種構(gòu)成要素來具體化、或者適當(dāng)?shù)亟M合上述實施方式中公開的多個過程要素，從而形成各種發(fā)明。例如、可以從實施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除ー些個構(gòu)成要素。進(jìn)而也可以適當(dāng)?shù)亟M合不同的實施方式的構(gòu)成要素。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到其它優(yōu)點和變更方式。因此，本發(fā)明就其更寬的方面而言不限于這里示出和說明的具體細(xì)節(jié)和代表性的實施方式。因此，在不背離由所附的權(quán)利要求書以及其等同物限定的一般發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.ー種相位比較器，輸出表示調(diào)制信號與第2時鐘信號的相位差的時鐘相位差信號，該調(diào)制信號為利用數(shù)據(jù)信號對第I時鐘信號進(jìn)行調(diào)制而取得的信號，該相位比較器的特征在于，具備 上升沿相位比較器，輸出上升相位差信號，在比第2時鐘信號的上升沿更早地檢測出第I時鐘信號的上升沿的情況下，在從上述調(diào)制信號的上升沿到上述第2時鐘信號的上升沿的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第I電平，在比上述調(diào)制信號的上升沿更早地檢測出上述第2時鐘信號的上升沿的情況下，在從上述第2時鐘信號的上升沿到上述調(diào)制信號的上升沿的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第2電平，在除此以外的期間，將上述上升相位差信號設(shè)為第3電平； 下降沿相位比較器，輸出下降相位差信號，在比上述第2時鐘信號的下降沿更早地檢測出上述調(diào)制信號的下降沿的情況下，在從上述調(diào)制信號的下降沿到上述第2時鐘信號的下降沿的期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第I電平，在比上述調(diào)制信號的下降沿更早地檢測出上述第2時鐘信號的下降沿的情況下，在從上述第2時鐘信號的下降沿到上述調(diào)制信號的下降沿的期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第2電平，在除此以外期間，將上述下降相位差信號設(shè)為上述第3電平； 相位差合成器，輸出上述時鐘相位差信號，在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均為上述第3電平的情況以及在從上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均不為上述第3電平時起開始的規(guī)定期間內(nèi)的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為上述第3電平，在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號僅任意一方為上述第3電平的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為將上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號的各自的電平進(jìn)行了合成而得的電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在于 上述相位差合成器將上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均不是上述第3電平的期間設(shè)為上述規(guī)定期間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在干 上述相位差合成器將從上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均不為上述第3電平時起經(jīng)過規(guī)定時間為止的期間設(shè)為上述規(guī)定期間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位比較器，其特征在于 上述相位差合成器將上述調(diào)制信號或者上述第2時鐘信號的上升沿或者下降沿的計數(shù)數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)時的時間設(shè)為上述規(guī)定時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位比較器，其特征在干 上述相位差合成器將相當(dāng)于上述數(shù)據(jù)信號的序列長度的時間設(shè)為上述規(guī)定時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在于 上述相位差合成器將從上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號均不為上述第3電平時起、到接下來上述上升相位差信號和上述下降相位差信號僅任意一方成為上述第3電平為止的期間設(shè)為上述規(guī)定期間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在于 上述相位差合成器在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號僅任意一方為上述第3電平的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為將上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號的各自的電平進(jìn)行了相加而得的電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在干 上述相位差合成器在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號僅任意一方為上述第3電平的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為上述上升相位差信號的電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相位比較器，其特征在于 上述相位差合成器在上述上升相位差信號以及上述下降相位差信號僅任意一方為上述第3電平的情況下，將上述時鐘相位差信號設(shè)為上述下降相位差信號的電平。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁共振圖像診斷裝置、相位比較器、控制單元及線圈單元，該磁共振圖像診斷裝置具有控制單元和線圈單元?？刂茊卧〞r鐘生成部，生成第1時鐘信號；數(shù)據(jù)生成部，生成數(shù)據(jù)信號；調(diào)制部，取得調(diào)制信號；傳送信號生成部，生成時鐘傳送信號；發(fā)送天線，放射時鐘傳送信號。線圈單元包括接收天線，轉(zhuǎn)換時鐘傳送信號為電信號狀態(tài)；檢波部，依時鐘傳送信號檢波調(diào)制信號；時鐘再生部，依調(diào)制信號生成與第1時鐘信號同步的第2時鐘信號；線圈，檢測磁共振信號；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，與第2時鐘信號同步數(shù)字轉(zhuǎn)換磁共振信號；數(shù)據(jù)檢測部，依調(diào)制信號用第2時鐘信號檢測數(shù)據(jù)信號；控制部，控制線圈單元的動作狀態(tài)，以使成為由數(shù)據(jù)信號所指示的動作狀態(tài)。
文檔編號G01R33/36GK102830379SQ20121028970
公開日2012年12月19日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者秋田耕司, 關(guān)口孝公, 岡本和也, 加藤莊十郎 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社