(57)【要約】【課題】フラッシュランプの消耗を低減可能なレーザ装置を提供する。【解決手段】レーザ媒質と、レーザ媒質の温度を調節する温度調節手段と、レーザ媒質を励起する励起手段と、温度調節手段および励起手段を制御する制御手段と、レーザ媒質から被検体にレーザ光が照射されたときに生じる音響波を受信する探触子と、音響波を用いて被検体の特性情報を取得する処理手段を有し、制御手段は、レーザ媒質の温度が所定の範囲内に入るまでは、励起手段を動作させない被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図１
2015012012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質の温度を調節する温度調節手段と、
前記レーザ媒質を励起する励起手段と、
前記温度調節手段および前記励起手段を制御する制御手段と、
前記レーザ媒質から被検体にレーザ光が照射されたときに生じる音響波を受信する探触子と、
前記音響波を用いて前記被検体の特性情報を取得する処理手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記レーザ媒質の温度が所定の範囲内に入るまでは、前記励起手段を動作させない
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記レーザ媒質の温度を測定する温度測定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項３】
前記温度調節手段は、前記レーザ媒質の付近に物質を循環させるサーキュレータと、前記サーキュレータの内部を循環する物質を加熱する加熱手段と、を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記サーキュレータの内部を循環する物質の温度が８０度になるまでは前記加熱手段を駆動し、その後に前記励起手段を駆動する
ことを特徴とする請求項３に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記レーザ媒質の温度が安定するまでは前記加熱手段を駆動し、前記レーザ媒質の温度が安定したのちに前記励起手段を駆動する
ことを特徴とする請求項３に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記加熱手段と前記励起手段の間で、消費電力のピークが重複しないように制御を行う
ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
レーザ光の光量を測定する光量測定手段をさらに有し、
前記制御手段は、一定期間のレーザ光の光量が所定の範囲内で安定したのちに、前記励起手段を駆動する
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記特性情報を表示する表示手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質の温度を調節する温度調節手段と、
前記レーザ媒質を励起する励起手段と、
前記温度調節手段および前記励起手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記レーザ媒質の温度が所定の範囲内に入るまでは、前記励起手段を動作させない
ことを特徴とするレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体情報取得およびレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パルス光を被検体に照射し、被検体内部から発生する光音響波を探触子で受信して被検体内部の形態や機能を画像化する光音響装置が医療分野で多く研究されている。光音響装置のパルス光源として、高出力の固体レーザが用いられる。これらの固体レーザのパルス光量を安定化させるためには、パルス光源内部の温度を安定化させる必要がある。
【０００３】
このため、パルス光源内部の温度が安定化するまで暖気運転を行うレーザ装置が提案されている。特許文献１には、始動時に暖気運転を行い、光源内部の温度が所定範囲内になった後にレーザ出力指令値の補正係数を決定する装置が開示されている。
【０００４】
また、光源内部の温度を発光中に安定化させるサーキュレータが特許文献２に提案されている。特許文献２のサーキュレータでは、温度が一定になるように制御された冷却媒体をレーザ発振部に循環供給する事により、レーザの出力の安定化を図っている。
【０００５】
また、固体レーザの励起源としてはフラッシュランプが多く用いられている。フラッシュランプを発光させてレーザ媒質を励起させた後にＱスイッチングを行うことで急激なレーザ発振を起こし、ジャイアントパルスと呼ばれる強いレーザ光を出射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５１８５５号公報
【特許文献２】特開平１１−０９７７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において、光源内部が冷えている場合には、内部を温めるための暖気運転の時間が長くかかる。その間にフラッシュランプを発光させると、フラッシュランプ消耗により必要な出力が得られなくなり、光源の寿命が短くなるおそれがある。
特許文献２では冷却媒体の温度制御によりレーザの安定化を図るが、暖気運転時のフラッシュランプの消耗低減については記載されていない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、フラッシュランプの消耗を低減可能なレーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質の温度を調節する温度調節手段と、
前記レーザ媒質を励起する励起手段と、
前記温度調節手段および前記励起手段を制御する制御手段と、
前記レーザ媒質から被検体にレーザ光が照射されたときに生じる音響波を受信する探触子と、
前記音響波を用いて前記被検体の特性情報を取得する処理手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記レーザ媒質の温度が所定の範囲内に入るまでは、前記励起手段を動作させない
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【００１０】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質の温度を調節する温度調節手段と、
前記レーザ媒質を励起する励起手段と、
前記温度調節手段および前記励起手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記レーザ媒質の温度が所定の範囲内に入るまでは、前記励起手段を動作させない
ことを特徴とするレーザ装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フラッシュランプの消耗を低減可能なレーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１におけるブロック構成図。
【図２】実施例１における動作フローチャート。
【図３】実施例１におけるレーザ電源のブロック構成図。
【図４】実施例１における温度調節機構のブロック構成図。
【図５】実施例１におけるレーザ発光の動作フローチャート。
【図６】実施例１における温度および消費電力の時間変化を示す図。
【図７】実施例２におけるブロック構成図。
【図８】実施例２における動作フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１４】
本発明の被検体情報取得装置には、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置を含む。
このとき取得される被検体情報とは、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。
【００１５】
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。音響検出器（例えば探触子）は、被検体内で発生又は反射した音響波を受信する。
【００１６】
本発明は、レーザ装置のフラッシュランプの消耗を低減する点に特徴がある。したがって本発明の適用対象は被検体情報取得装置に限られず、レーザ装置に関する発明と捉えることができる。また、これらの装置の制御方法や、当該制御方法を情報処理装置に実行させるプログラムとしても捉えられる。以下の説明では、レーザ装置の代表例として光源制
御装置について述べる。
【００１７】
＜実施例１＞
実施例１では、フラッシュランプの近傍の温度センサが所定の範囲内になるまでは、フラッシュランプの発光を行わない。
【００１８】
（装置構成）
図１は本実施例における光源制御装置（レーザ装置）のブロック構成図である。以下、各ブロックの機能と動作について説明する。
レーザコントローラ１０１は、レーザ電源、レーザヘッドおよび光学系の制御を行う。レーザコントローラ１０１は使用者からの操作を受けることが可能であり、上位のコントローラと接続しそこからの指令をもとに動くことも可能である。レーザコントローラは、本発明の制御手段に相当する。
【００１９】
レーザ電源１０２は、キャパシタ１１０に電荷を供給する可変電圧電源である。レーザ電源１０２はレーザコントローラ１０１からの指令に基づき、キャパシタ１１０の端子間電圧が設定電圧になるまでの間、一定電流で電荷をキャパシタ１１０に供給する機能を持つ。また、レーザ電源１０２はキャパシタ１１０の端子間電圧に比例する電圧をレーザコントローラ１０１に通知する機能を持つ。
【００２０】
パルスフォーミングネットワーク１０３は、レーザ電源１０２からの電荷を蓄積し、フラッシュランプ１１６を発光させるための高電流パルスを発生させる。以下、パルスフォーミングネットワークをＰＦＮと呼ぶ。
【００２１】
レーザ光学系１０４は、レーザ媒質を励起させるためのフラッシュランプを備えたレーザヘッドおよび光学系を示す。本レーザ光学系（およびレーザヘッド）では、複数の波長を出力できる。
【００２２】
プロセッサ１０５は、レーザコントローラ１０１に実装されており、レーザ電源１０２、ＰＦＮ１０３、レーザ光学系１０４（およびレーザヘッド）の各種センサおよびアクチュエータを制御する。プロセッサ１０５は、マイクロコントローラおよび周辺回路からなる半導体チップであり、チップ上で動くソフトウェアに基づいて、発光制御、光量や波長などのパラメータの変更、レーザ電源電圧の設定と監視、異常時の遮断などを行う。また、プロセッサ１０５はレーザ電源１０２および温度調節機構１２８の運転開始、中断、停止制御を行う。
【００２３】
商用電源１０６は、レーザコントローラ１０１へ入力されるＡＣ２００Ｖの電源である。商用電源１０６はレーザコントローラ１０１内部の不図示の直流電源にて直流電圧に変換され、プロセッサ１０５の駆動に使用される。また商用電源１０６はレーザコントローラ１０１を介してレーザ電源１０２、温度調節機構１２８へ分配される。
【００２４】
レーザ電源供給部１０７は、プロセッサ１０５からの信号に基づき、商用電源１０６をレーザ電源１０２へ供給する回路であり、リレー、出力コネクタから構成される。プロセッサ１０５からリレーの短絡、開放を制御する事により、レーザ電源１０２の起動、停止を制御できる。
温調電源供給部１０８は、プロセッサ１０５からの信号に基づき、商用電源１０６を温度調節機構１２８へ供給する回路であり、リレー、出力コネクタから構成される。プロセッサ１０５からリレーの短絡、開放を制御する事により、温度調節機構１２８の起動、停止を制御できる。
【００２５】
放電回路１０９は、キャパシタ１１０に蓄電された電荷を放電するための回路であり、リレーと電流制限抵抗で構成される。プロセッサ１０５からの制御信号に基づいてリレーを短絡させ、キャパシタ１１０の電荷を放電させることができる。
キャパシタ１１０は、フラッシュランプ１１６を発光させるための電荷を蓄積する。高耐圧、大容量のフィルムコンデンサなどが用いられる。
【００２６】
コイル１１１は、キャパシタからのパルス電流波形を整形する。
サイリスタ１１２は、プロセッサ１０５からの制御信号に基づき、キャパシタ１１０の電荷をレーザ光学系１０４内のフラッシュランプ１１６に流すか否かを制御する。
イグナイタ１１３は、プロセッサ１０５からの制御信号に基づき、フラッシュランプ１１６に高電圧を印加し、導電路を形成させる。イグナイタ回路は高電圧のＤＣ−ＤＣコンバータおよび電流制限抵抗で構成される。
【００２７】
シマー回路１１４は、フラッシュランプ１１６に形成された導電路を維持するためにフラッシュランプ１１６に一定の予備電流を流す回路である。シマー回路１１４は定電流回路と逆流防止用のダイオードから構成される。
高電圧リレー１１５は、イグナイタ１１３がフラッシュランプ１１６に高電圧を印加している間、サイリスタ１１２をフラッシュランプ１１６から遮断する。フラッシュランプ１１６に予備電流が流れており、かつ高電圧リレーを短絡させた状態でプロセッサ１０５がサイリスタ１１２に制御信号を送ることにより、キャパシタ１１０の電荷がフラッシュランプ１１６に転送されフラッシュランプ１１６が発光する。
【００２８】
フラッシュランプ１１６は、レーザ媒質を励起するための励起光を発する。フラッシュランプは、本発明の励起手段に相当する。
【００２９】
符号１１７から符号１２１までは、レーザの共振器を構成する部品である。
レーザ媒質１１７は、フラッシュランプの近傍に配置された、ＹＡＧ，チタンサファイア、アレキサンドライトなどの結晶である。本実施例ではアレキサンドライトの場合について説明する。アレキサンドライトレーザは、温度が常温より高いほうが、発光効率が高くなり、光の出力が大きくなる。そのため、常温より高い温度でレーザ媒質の温度を維持する必要がある。そこで温度調節機構１２８よりレーザ媒質の付近に、サーキュレータにより摂氏約８０度の水などの流体状の物質を循環させ、十分な光出力を得るのに必要な温度に保つ。
【００３０】
符号１１８は反射鏡である。
波長切替機構１１９は、複屈折フィルタおよび駆動用モータからなる。プロセッサ１０５からの制御信号に基づき、複屈折フィルタを動かし複数の波長の中から共振する波長を一つ選択できる。本実施例では二種類の波長から一つを選択する場合を用いて説明する。この波長を以後の説明ではそれぞれ第一の波長、第二の波長と呼ぶ。複数の波長を発生できるレーザ装置を被検体情報取得装置に適用すれば、被検体内の物質濃度を特性情報として取得できる。
電気光学素子１２０は、プロセッサ１０５からの制御信号に基づき、Ｑスイッチングを行う。
符号１２１は出力鏡である。
【００３１】
波長センサ１２２は、波長切替機構１１９に取り付けられており、現在選択されている波長を示す信号をプロセッサ１０５に出力する。波長切替機構１１９の位置が第一の波長に対応する位置のときにハイレベルの電圧を出力し、第二の波長に対応する位置のときにローレベルの電圧を出力する。
【００３２】
ビームスプリッタ１２３は、出力鏡１２１を介して出力されたレーザ光の一部を分岐し、光量計１２４に入射させる。ただし、大部分の光は直進し、シャッター１２５へ入射する。光量系は、本発明の光量測定手段に相当する。
光量計１２４は、パルスごとのエネルギーを測定し、プロセッサ１０５に通知する回路であり、パイロエレクトリックセンサまたはフォトダイオードとアンプ回路で構成される。
シャッター１２５は、プロセッサ１０５からの制御信号に基づき、レーザ光を外部に出力させるか否かを切り替える。
【００３３】
メモリ１２６は、各種設定パラメータを格納する不揮発メモリである。例えば、レーザ電源１０２が出力すべき電圧と光源が出力する光量の対応関係が波長ごとに予め校正され、メモリ１２６に格納されているものとする。これにより、プロセッサ１０５は使用者が出力したい光量と波長を指定すると、レーザ電源１０２に設定すべき電圧を割り出して設定できる。
スイッチ１２７は、光源を始動する際に用いる鍵のついたスイッチである。
【００３４】
温度調節機構１２８は、レーザ媒質近傍の温度を安定化させるための機構である。レーザ媒質１１７およびフラッシュランプ１１６が格納された筺体に対し一定温度の水を循環させるポンプを備える。温度調節機構１２８は内部に電熱ヒーター、冷却ファン、温度計、温度コントローラを備えている。そして温度コントローラは温度計で循環水の温度を測定し、ヒーターおよび冷却ファンにて水温を８０度に保つ制御を行う。起動直後で水温が室温と同じく２０度付近のときには、電熱ヒーターにて水を８０度まで加熱する。レーザ発光中には、フラッシュランプのエネルギーの一部が熱になり水温が８０度以上になろうとするが、冷却ファンによって水温が８０度を超えて大幅に高くならないように制御する。温度調節機構は、本発明の温度調節手段に相当する。
【００３５】
ランプハウス１２９は、フラッシュランプ１１６とレーザ媒質１１７を近接して配置し、一つの筺体に収めた筐体である。これらを近接して配置する事により、フラッシュランプの励起光が効率よくレーザ媒質に吸収され、熱として失われるエネルギーを少なくできる。
【００３６】
温度センサ１３０は、ランプハウスにとり付けられている。温度センサとしては熱電対、サーミスタ、赤外線温度センサなどが用いられる。温度センサ１３０からの信号はプロセッサ１０５に入力される。プロセッサは温度の情報をもとに温度調節機構１２８およびレーザ電源１０２の動作を制御する。具体的には、レーザ媒質の温度が８０度付近になるまでは温度調節機構１２８を駆動させるが、レーザ電源１０２は駆動させない。温度が８０度付近で安定化したのちにレーザ電源を駆動させてフラッシュランプ発光を行い、光量計１２４にて光量が安定しているかを確認する。その後、実際にレーザを照射する対象である被検体がセットアップされるまでの間は温度調節機構１２８の動作を継続するが、フラッシュランプの発光は停止し、シマー電流を流しておく。そして、被検体のセットアップが完了したのちに、レーザ電源を駆動させてフラッシュランプ発光を行い、光量計１２４にて光量が安定しているかを確認してから被検体へのレーザ照射を行う。
【００３７】
（処理フロー）
図２は本発明のレーザコントローラを使用した際の光源の起動および運転の動作フローチャートである。
【００３８】
使用者がレーザコントローラに付属のスイッチ１２７を入れると、ステップＳ２０１においてプロセッサ１０５は温調電源供給部１０７に制御指令を送り、商用電源１０６を温度調節機構１２８に供給開始する。これにより、温度調節機構１２８の運転が開始され、
電熱ヒーターによる水の加熱が開始される。すなわち電熱ヒーターは、本発明の加熱手段に相当する。
続いてステップＳ２０２において、プロセッサ１０５は温度センサ１３０からの信号を読み出し温度を算出する。
【００３９】
続いてステップＳ２０３において、プロセッサ１０５は温度センサ１３０の温度が所定の範囲内であるか否かを判定する。本実施例での所定範囲とは、温度が８０度以上の場合とする。８０度以上の場合（Ｓ２０２＝ＹＥＳ）、レーザ媒質１１７は十分温められていると判断し、ステップＳ２０４に進む。一方、温度が８０度より低ければ（Ｓ２０２＝ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻り、一定時間後に再度温度センサ１３０の信号を読み出し温度を算出する。
【００４０】
続いてステップＳ２０４において、高圧電源をＯＮにする。すなわち、プロセッサ１０５がレーザ電源供給部１０８に制御指令を送り、商用電源１０６をレーザ電源１０２に供給開始する。これによりレーザ電源が起動される。
続いて、ステップＳ２０５において、レーザコントローラ１０１はレーザ電源１０２、ＰＦＮ１０３およびレーザ光学系１０４を制御し、レーザを発光させる。レーザ発光の動作フローについては後述する。
なお、ステップＳ２０５ではプロセッサ１０５はシャッター１２５を閉じておき、レーザ光学系１０４の外にレーザ光を出射しないようにする。レーザ光の一部は光量計１２４に入力される。
【００４１】
続いてステップＳ２０６において、プロセッサ１０５は光量計１２４へ信号を送り、パルスごとの光量値を読み出しプロセッサ１０５内部のメモリに記憶させる。
続いてステップＳ２０７において、一定期間の光量値が所定の範囲内で安定しているかどうかを確認する。光量が一定範囲内にある状況が続いた場合（Ｓ２０７＝ＹＥＳ）、パルス光は十分安定したので暖気を完了したと判断しステップＳ２０８へ進む。一方、所定の時間内に光量が一定範囲内に収束しない場合（Ｓ２０７＝ＮＯ）、十分暖気してもパルス光が安定しないと判断しステップＳ２１５へ進む。
【００４２】
ステップＳ２０８において、レーザコントローラ１０１は、暖気が完了したとして待機状態に入る。レーザ電源１０２およびＰＦＮ１０３へ制御指令を送り、キャパシタ１１０の充放電およびフラッシュランプ１１６の発光を停止する。一方、シマー回路１１４へ制御指令を送り、フラッシュランプ１１６への予備電流を流しておく。
続いてステップＳ２０９において、レーザコントローラ１０１は被検体の準備ができるまで待機する。被検体の準備とは、使用者がレーザ光の照射する位置に被検体をセットアップし、照射位置やパルス数などの設定を行い、レーザ照射開始の指示を出すことである。プロセッサ１０５はスイッチ１２７または上位コントローラからレーザ照射開始指示を受けたところでステップＳ２１０に進む。
【００４３】
ステップＳ２１０において、ステップＳ２０５と同様にしてレーザコントローラ１０１はレーザ電源１０２、ＰＦＮ１０３およびレーザ光学系１０４を制御し、レーザを発光させる。
続いてステップＳ２１１において、プロセッサ１０５は光量計１２４へ信号を送りパルスごとの光量値を読み出し、プロセッサ１０５内部のメモリに記憶させる。続いてステップＳ２１２において、ステップＳ２０７と同様にして一定期間の光量値が所定の範囲内で安定していることを確認する。パルス光は安定したと判断された場合（Ｓ２１２＝ＹＥＳ）、ステップＳ２１３へ進む。一方十分暖気してもパルス光が安定しないと判断された場合（Ｓ２１２＝ＮＯ）、ステップＳ２１５へ進む。
【００４４】
続いてステップＳ２１３において、プロセッサ１０５はシャッター１２５に制御指令を送り、シャッターを開く。
そしてステップＳ２１４において、レーザを発光させ被検体に照射させる。そして、予め設定されたパルス数のレーザを発光させた後にレーザ電源１０２および温度調節機構１２８を停止させ、処理を終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ２１５においては、プロセッサ１０５は使用者および上位コントローラに対し、光量が安定しないことをエラーとして通知したのちにレーザ電源１０２および温度調節機構１２８を停止させ、処理を終了する。
【００４６】
（レーザ電源の構造）
図３は、レーザ電源１０２の内部の構造を示すブロック図である。
電源３０１は、レーザ電源供給部１０７から供給されたＡＣ２００Ｖの電源である。
ＡＣ−ＤＣコンバータ３０２は、ＡＣ２００Ｖを直流に変換する。
インバータ３０３は、直流を交流に変換する。
トランス３０４は、インバータからの電圧を昇圧する。
電源コントローラ３０５は、インバータ内の不図示のＦＥＴをオンオフし、インバータ出力のＤＵＴＹ比を制御することで一定の電流をＰＦＮ１０３に出力させる。
分圧抵抗３０６は、トランス３０４で昇圧された電圧を分圧し、電源コントローラにフィードバックする。
【００４７】
分圧抵抗３０６によりフィードバックされる信号３１１を、フィードバック信号と呼ぶ。また、電源コントローラとレーザコントローラの間のインタフェースとして、出力開始信号３０７、電圧設定信号３０８、出力完了信号３０９、モニタ信号３１０がある。
出力開始信号３０７は、１ビットのデジタル信号であり、レーザコントローラ１０１がハイレベルを出力している場合には、電源コントローラ３０５はインバータ３０３を動作させ、一定の電流をＰＦＮ１０３に供給する。一方、図１のレーザコントローラ１０１がローレベルを出力している場合には、電源コントローラ３０５はインバータ３０３を停止させる。
【００４８】
電圧設定信号３０８は、０Ｖから１０Ｖまでの範囲のアナログ信号であり、キャパシタ１１０に蓄電する電荷量の設定に用いる。キャパシタ１１０の端子間電圧が電圧設定信号３０８の電圧に比例した電圧になるまで、ＰＦＮ１０３内のキャパシタ１１０に電荷が供給される。電源コントローラ３０５はフィードバック信号３１１の電圧が電圧設定信号３０８からの入力電圧より小さい時には、インバータ３０３を駆動しキャパシタ１１０への蓄電を行う。一方、フィードバック信号３１１の電圧が電圧設定信号３０８の電圧以上の時には、インバータ３０３を停止させる。
【００４９】
出力完了信号３０９は、１ビットのデジタル信号であり、キャパシタ１１０に電荷を蓄電している途中であるか、蓄電が完了しているかを示す信号である。電源コントローラ３０５はフィードバック信号３１１の電圧が電圧設定信号３０８の電圧より小さい時には、蓄電途中であると判断し出力完了信号をハイレベルにする。一方、フィードバック信号３１１の電圧が電圧設定信号３０８の電圧以上の時には電荷の蓄電が完了していると判断し、出力完了信号３０９をローレベルにする。
【００５０】
モニタ信号３１０は、０Ｖから１０Ｖの範囲のアナログ信号であり、キャパシタ１１０の端子間電圧に比例した電圧がレーザ電源１０２からレーザコントローラ１０１に出力される。電源コントローラ３０５はフィードバック信号３１１の電圧をもとにノイズ除去やインピーダンス変換などを行いレーザコントローラ１０１に出力する。
【００５１】
（温度調節機構の構造）
図４は温度調節機構１２８の内部ブロック構成図である。
【００５２】
水槽４０１は、水をためるための容器である。
温調コントローラ４０２は、水温を設定温度になるように制御する。
電熱ヒーター４０３は、水を加熱する。電熱ヒーターの電流は温調コントローラ４０２から制御可能とする。
水位計４０４は、水槽４０１内の水位を測る。
水管４０５は、水槽４０１からランプハウス１２９へ水を供給する。そして、水管４０６を介して、ランプハウス１２９から水槽４０１へ水が戻る。
温度計４０７は、水管４０５内の水温を測定する。温調コントローラ４０２は、温度計４０７の測定結果を参照して水管４０５の水温を監視する。温度計は、本発明の温度測定手段に相当する。
【００５３】
また、ポンプ４０８は、水槽４０１、水管４０５、フラッシュランプ１１６、水管４０６の経路で水を循環させる。
流量計４０９は、水管４０６内の水の流量を測定する。
圧力計４１０は、水管４０５内の水圧を測定する。温調コントローラ４０２は水位計４０４、流量計４０９、圧力計４１０の値を監視し、水位が所定の範囲外の場合には警告を表示し、ポンプ４０８を停止させる。また、この際にはレーザコントローラ１０１と通信しエラーを通知する。
【００５４】
また、ファン４１１は、水管４０６の水を冷却する。ファンの回転数は温調コントローラ４０２によって制御可能とする。温調コントローラ４０２は温度計４０７の値を読み取り、レーザコントローラ１０１からの温度設定値に一致させるように電熱ヒーター４０３の電流およびファン４１１の回転数のフィードバック制御を行う。制御アルゴリズムとしては温度設定値と温度計４０７の誤差に基づきＰＩＤ制御を行う。
【００５５】
以上のように、温度調節機構１２８はランプハウス１２９内にフラッシュランプ１１６とレーザ媒質１１７が格納されているときに、水温を制御することによりレーザ媒質の温度調節を行う。
【００５６】
（レーザ発光の処理フロー）
図５はレーザ発光の動作フローチャートを示す図である。本図は、レーザコントローラがパルス光を繰り返し発光させる際の動作フローである。
【００５７】
ステップＳ５０１において、プロセッサ１０５は出力設定を行う。すなわち、使用者が設定した光量および波長を読み込み、レーザ電源１０２に対し電圧値を設定する。光量と電圧の関係はメモリ１２６に記録されているものとする。また、使用者の設定した波長に基づいて波長切替機構１１９に制御指令を送り、設定波長を出力するための複屈折フィルタを選択する。波長切替機構の動作が完了すると波長センサ１２２からレーザコントローラ１０１に対し、選択されている波長を示す信号が出力される。また、ステップＳ５０１においてプロセッサ１０５は使用者が設定したパルス光の繰り返し回数を読み込み、内部に記憶しておく。
【００５８】
続いてステップＳ５０２において、プロセッサ１０５はシマー回路１１４に制御信号を送り、シマー回路からの電流出力を開始する。ただし、この段階ではフラッシュランプ１１６に導電路が形成されていないので、シマー電流はほとんど流れない。
【００５９】
続いてステップＳ５０３において、フラッシュランプ１１６に導電路が形成されていな
い場合にはプロセッサ１０５はイグナイタ回路１１３に制御信号を送り、フラッシュランプ１１６へ高電圧を印加させる。この動作をイグニッションとよぶ。これによりフラッシュランプ１１６が放電し、内部に導電路が形成され、シマー１１４から出力された電流がフラッシュランプ１１６に流れるようになる。なお、フラッシュランプに導電路が形成されているか否かは、シマー回路１１４がシマー電流をフラッシュランプに流しているか否かで判断する。
【００６０】
続いてステップＳ５０４にて、プロセッサ１０５は放電回路１０９に制御信号を送り、放電回路のリレーを開放させる。これにより、キャパシタ１１０のプラス側端子とマイナス側端子が開放され、キャパシタ１１０に電荷を蓄積することができるようになる。
続いてステップＳ５０５にて、プロセッサ１０５はレーザ電源１０２に制御信号を送り、キャパシタ１１０に一定電流を出力させる。これにより、キャパシタ１１０に一定の割合で電荷が蓄積されキャパシタ１１０の端子間電圧が上昇していく。レーザ電源１０２はキャパシタ１１０の端子間電圧がステップＳ５０１で設定された電圧になったところで電流出力を停止する。
【００６１】
ステップＳ５０６にて、プロセッサ１０５は、リレー１１５に制御信号を送り、サイリスタ１１２とフラッシュランプ１１６の間を短絡させる。
続いてステップＳ５０７にて、プロセッサ１０５はサイリスタ１１５に制御信号を送り、サイリスタをオンにする。これにより、キャパシタ１１０からフラッシュランプ１１６までの間がコイル１１１を介して接続される。そして、キャパシタ１１０に蓄積された電荷がフラッシュランプ１１６へ流れ込み、フラッシュランプ１１６が発光する。キャパシタ１１０に蓄積された電荷がなくなるとサイリスタ１１５はオフになる。また、フラッシュランプ１１６からの光はレーザ媒質１１７に吸収され、レーザ媒質１１７が励起される。
【００６２】
続いてステップＳ５０８にて、プロセッサ１０５は励起してから数１００マイクロ秒後に不図示のＱスイッチドライバ回路に制御信号を送り、それまで損失の大きい状態であったＱスイッチ（ＱＳＷ）を損失の小さい状態にする。これは電気光学素子の端子間電圧を高電圧から低電圧に変化させることにより行う。これにより、急激なレーザ発振が起こり、ジャイアントパルスが出力鏡１２１から出力される。
【００６３】
続いてステップＳ５０９にて、ステップＳ５０１で設定された回数のレーザ発光が完了したか否かを判定する。完了した場合（Ｓ５０９＝ＹＥＳ）、ステップＳ５１０に進む。一方、完了しなかった場合（Ｓ５０９＝ＮＯ）、ステップＳ５０５に進み、再度キャパシタ１１０に電荷を蓄電する。
ステップＳ５１０にて、プロセッサ１０５はシャッター１２５を閉じるとともにリレー１１５に制御信号を送り、サイリスタ１１２とフラッシュランプ１１６を開放する。また、放電回路１０９に制御信号を送り、キャパシタ１１０の端子間を放電回路内の電流制限抵抗を介して短絡させる。これにより、キャパシタ１１０に残っている電荷が放電される。
【００６４】
（動作のタイミングと発光期間）
図６（ａ）は、温度センサ１３０で検知されるランプハウス１２９近傍の温度の時間変化およびフラッシュランプ１１６の動作時間を示す図である。図６（ｂ）はレーザ電源１０２へ供給されるレーザ発光用の電力と温度調節機構１２８へ供給される温度調節用の電力の時間変化を示す図である。
【００６５】
まず、図６（ａ）を用いて、暖気から被検体へのレーザ照射の動作フローと、ランプハウス１２９の温度およびフラッシュランプ１１６の発光時間について説明する。
図６（ａ）において、グラフ６０１はランプハウス１２９の近傍の温度の時間変化を示す。縦軸は温度、横軸は時刻を表す。グラフ６０２はフラッシュランプ１１６の動作時間を示す。縦軸で動作しているときはハイレベル、動作していないときはローレベルになるように表示している。横軸は時刻を表す。
【００６６】
時刻ｔ６０１において、レーザコントローラ１０１は暖気を開始させる。時刻ｔ６０１は図２のステップＳ２０１に相当する。この段階ではランプハウス１２９近傍の温度は室温と同じく２０度付近（ＴＥＭＰ１）である。
ステップＳ２０１にて温度調節機構１２８が動作を開始すると、温調コントローラ４０２は温度計４０７の値が設定温度である８０度（ＴＥＭＰ３）より低いことから電熱ヒーター４０３へ通電を開始する。これにより水槽４０１内の水が加熱され、ポンプ４０８によってフラッシュランプ１１６へ供給されることによりランプハウスの温度が徐々に上昇していく。
【００６７】
温度計４０７の読み取り値がほぼ設定温度になった時刻をｔ６０２とする。時刻ｔ６０２からは、温調コントローラ４０２は、水温を設定温度に維持するように電熱ヒーター４０３の電流を制御する。この段階では水温は約８０度になっているが、ランプハウス１２９に熱が伝わるには時間がかかるため、温度センサ１３０の読み取り値は８０度より低い値（ＴＥＭＰ２）である。
設定温度の水を循環させているうちにランプハウス１２９に熱が十分伝わり、時刻ｔ６０３において、温度センサ１３０の値が設定温度を超える。するとステップＳ２０４に処理が進み、レーザ電源１０２の電源が投入される。ランプハウス１２９内にはレーザ媒質１１７およびフラッシュランプ１１６が格納されており、レーザ媒質１１７の温度がこの段階では８０度で安定になっているため、レーザ発光の準備ができたと判断される。
【００６８】
時刻ｔ６０４に、ステップＳ２０５およびステップＳ２０６により、レーザ発光と光量の確認が行われる。所定のパルス数の分だけ発光させた後に光量が安定している場合にはステップＳ２０８およびステップＳ２０９においてフラッシュランプの発光を停止させ、被検体の準備が整うまで待つ。
時刻ｔ６０６において被検体の準備が整うと、ステップＳ２１０およびステップＳ２１１によりレーザ発光と光量の確認が行われる。所定のパルス数の分だけ発光させた後に光量が安定している場合にはステップＳ２１３およびステップＳ２１４において被検体へのレーザ照射が行われる。
所定のパルス数だけ発光させた後に、時刻ｔ６０７においてフラッシュランプを停止させる。
【００６９】
このように、暖気からレーザ照射まで動作のなかで、フラッシュランプが発光されるのは、時刻ｔ６０４から時刻ｔ６０５の間および時刻ｔ６０６から時刻ｔ６０７の間のみである。時間のかかるレーザ媒質１１７の加熱時間（ｔ６０１からｔ６０３）および被検体の準備時間（ｔ６０５からｔ６０６）は、フラッシュランプ１１６を発光しない。これにより、フラッシュランプの消耗を低減し、長寿命化できる。
また、時刻ｔ６０３から時刻ｔ６０７の間、レーザ媒質１１７の温度は温度調節機構１２８からの循環水により設定温度付近に維持される。
【００７０】
（動作のタイミングと消費電力）
また、本発明には、暖気中に励起手段と温調手段を同時に駆動する場合に比べて、暖気に要する時間はかかるが、消費電力のピークを低減させる効果がある。図６（ｂ）を用いてこの効果について説明する。
図６（ｂ）においてグラフ６０３は温度調節機構１２８の消費電力、グラフ６０４はレーザ電源１０２の消費電力を示す。縦軸は消費電力、横軸は時刻を表す。なお、図６（ｂ
）では、見やすさのためにグラフ６０３とグラフ６０４の縦軸の原点はずらしている。
【００７１】
時刻ｔ６０１から時刻ｔ６０２までは、温度調節機構１２８の水槽４０１の水を加熱するための電熱ヒーター４０３で主に電力が消費される。温調コントローラ４０２の動作開始直後は水温（ＴＥＭＰ１）と設定温度（ＴＥＭＰ３）の差が大きいため、温調コントローラ４０２は電熱ヒーター４０２に大きな電流を流し早く水を加熱しようとする。徐々に水温が上がり、目標温度との差が小さくなるにつれて、温調コントローラ４０２が電熱ヒーター４０２に流す電流が小さくなっていく。これに伴いグラフ６０３の消費電力も小さくなっていく。
【００７２】
時刻ｔ６０２から時刻ｔ６０３と、時刻ｔ６０５から時刻ｔ６０６においては水温を温度設定値に維持するために、温調コントローラ４０２は電熱ヒーター４０３およびファン４１１に少ない電流を流しておく。また、ポンプ４０８を動作させ水の循環を維持する。この期間は、水を加熱する時よりは少ないほぼ一定の消費電力となる。
時刻ｔ６０４から時刻ｔ６０５、および、時刻ｔ６０６から時刻ｔ６０７においては、フラッシュランプ１１６が発光する際に一部のエネルギーは熱となるため、ランプハウス１２９が加熱される。これを冷却し温度を一定に維持するために、温調コントローラ４０２が、ファン４１１の消費電流が大きくなるような制御を行うため、わずかに温度調節機構１２８の消費電力が上昇する。
【００７３】
一方、レーザ電源１０２の消費電力は、時刻ｔ６０１から時刻ｔ６０３まではレーザ電源供給部１０７から電源が供給されていないのでゼロである。
時刻ｔ６０３から時刻ｔ６０４までは、電源コントローラ３０５およびＡＣ−ＤＣコンバータ３０２は動作するが、インバータ３０３およびトランス３０４は動作していないアイドル状態である。このとき消費電力はわずかに上昇する。
【００７４】
時刻ｔ６０４から時刻ｔ６０５、および、時刻ｔ６０６から時刻ｔ６０７においては図５に示した手順に従った動作が行われる。すなわち、フラッシュランプ１１６を発光させるためインバータ３０３およびトランス３０４を動作させ、キャパシタ１１０への充放電を行うとともに、イグナイタ回路１１３、シマー回路１１４も動作させる。この期間はレーザ電源１０２の消費電力が大きくなる。
時刻ｔ６０５から時刻ｔ６０６までは、キャパシタ１１０への充放電は行わない。ただし、被検体の準備ができ次第フラッシュランプ１１６を発光させるためにシマー回路１１４を駆動し、シマー電流を流しておく。そのためアイドル状態よりはシマー電流を流す分だけ消費電力は多くなるが、フラッシュランプを発光させるときに比べると少ない。
【００７５】
グラフ６０３およびグラフ６０４に示すように、温度調節機構１２８の消費電力が大きい時刻（ｔ６０１からｔ６０２）と、レーザ電源１０２の消費電力が大きい時刻（ｔ６０４からｔ６０５およびｔ６０６からｔ６０７）とは重複しない。これにより光源装置全体の消費電力のピークを少なくし，電源系の小型化、低コスト化を実現できる。
また、レーザ媒質１１７を温める際には商用電源１０６から光源に供給可能な電力の大部分を温度調節機構１２８に割り当て、レーザ発光時は使用可能な電力の大部分をレーザ電源１０２に割り当てることが好ましい。これにより、少ない商用電源設備で高いレーザ光出力を得ることが可能になる。
【００７６】
なお、本実施例ではフラッシュランプ１１６とレーザ媒質１１７を格納したランプハウス１２９で一括して温調と温度測定を行っていたが、本発明はランプハウスで一括して行う場合に限らない。例えば、レーザ媒質とフラッシュランプが分離している構成においても、個別に温調と温度測定を行うことにより本発明を適用可能である。
また、本実施例では被検体の準備中にフラッシュランプ１１６にシマー電流を流してお
く例を用いて説明したが、準備中の動作はこれに限らない。被検体の準備時間が長い場合には一度シマー電流を停止し、準備が完了したのちにイグナイタを動作させ一度放電を行ってもよい。これにより準備期間の消費電力を低減できる。
【００７７】
また、本実施例では温度センサ１３０が設定温度に上昇するまでフラッシュランプを発光させない例を用いて説明したが、途中までは温度調節機構のみを動作させ、続いて温度調節手段とフラッシュランプ発光を同時に行ってもよい。例えば設定温度より低い温度（ＴＥＭＰ２）になるまでの間は温度調節手段を動作させ、ｔ６０２からｔ６０３まではフラッシュランプを発光させてもよい。これによりフラッシュランプの消耗は少し大きくなるが、ランプハウス１２９が温まるまでの時間を短縮できる。また、ＴＥＭＰ１とＴＥＭＰ２の間のある温度からフラッシュランプ発光を開始してもよい。
【００７８】
また、本実施例ではステップＳ２０３で温度が閾値以上であれば，レーザ媒質の温度が安定したと判断していたが、安定したか否かの判断方法は単純な閾値比較に限らない。例えば温度センサが８０度から８５度の範囲にある状況が一定時間以上続いた場合にレーザ媒質の温度が安定したと判断してもよい。
また、本実施例ではステップＳ２１２で光量がある範囲内にある状態が一定時間続けば光量が安定したと判断していたが、安定したか否かの判断方法はこの方法に限らない。例えばある期間の光量の平均値および分散を算出し、平均値がある範囲内でかつ分散が一定値以下の場合に光量が安定したと判定してもよい。
【００７９】
また、本実施例ではレーザ電源１０２と温度調節機構１２８の動作開始、停止の実現方法としてレーザ電源供給部１０７および温調電源供給部１０８による電源の通電、遮断によって行っていたが、起動、停止方法はこれに限らない。例えば、電源コントローラ３０５や温調コントローラ４０２に別途制御線を設け、プロセッサ１０５から制御信号を送り動作開始、停止制御を実現してもよい。
また、本実施例では温度調節機構１２８は電熱ヒーター４０２をＰＩＤ制御することで水温を制御していたが、水温の制御方法はこれに限らない。例えば、ヒートポンプを電熱ヒーターの代わりに用い効率をさらに向上させ、さらに消費電力を低減してもよい。
【００８０】
以上説明してきたように、本発明の光源制御装置（レーザ装置）は、レーザ媒質が温まるまでフラッシュランプを発光しないことにより、フラッシュランプの消耗を軽減し、高寿命化を実現できる。また、暖気中に励起手段と温調手段を同時に駆動する場合に比べて光源全体の消費電力のピークを少なくし、電源系を小型化、低コスト化できる。
【００８１】
＜実施例２＞
続いて本発明の実施例２として、光源制御装置（レーザ装置）を光音響装置（被検体情報取得装置）に応用したシステムの例を示す。
【００８２】
（装置構成）
図７は光音響装置のブロック構成図である。図７においてレーザコントローラ７０１、レーザ電源７０２、ＰＦＮ７０３、レーザ光学系７０４、温度調節系７０５はそれぞれ、実施例１のレーザコントローラ１０１、レーザ電源１０２、ＰＦＮ１０３、レーザ光学系１０４、温度調節系１２８に相当する。そのため、詳しい説明は省略する。
【００８３】
被検体７０６は、光音響装置の測定対象であり、被検者の体の一部である。ここでは生体の一部の乳房とする。投光部７０７は、被検体の測定部位にパルス光を照射する。
投光部７０７は、レーザ光学系からの出射光を所定の倍率で拡大し、照射光の密度および照射領域を調整するための光学系を有している。レーザ光学系７０４から投光部７０７までの光の伝送はバンドルファイバーまたは空間伝送にて行われる。
【００８４】
光吸収体７０８は、被検体内部に存在する光吸収の大きな部位を表したものであり、例えば乳がんに起因する新生血管がこれにあたる。光吸収体７０８にパルス光が照射されると、光音響効果により光音響波７０９が生じる。
探触子７１０は、内部に光音響波７０９を受信するための振動子を備えている。この振動子はＰＺＴ，ＣＭＵＴなどの超音波センサ素子をアレイ状に並べたものであり、光音響波７０９を電気信号に変換する。この電気信号を光音響信号と呼ぶ。
【００８５】
受信回路７１１は、探触子７１０からの光音響信号を受信する。受信回路７１１はプリアンプ、Ａ／Ｄコンバータ、受信メモリ、ＦＰＧＡから構成される。光音響信号はプリアンプで増幅され、Ａ／Ｄコンバータにてデジタル値に変換され、ＦＰＧＡへ入力される。ＦＰＧＡではノイズ除去処理や整相加算などの信号処理を行う。受信回路で信号処理を施された光音響信号は不図示のメモリに保存される。メモリに保存されたデータを光音響信号データと呼ぶ。
【００８６】
コントローラ７１２は、光音響装置の全体の動作を制御する。コントローラ７１２はパソコン、ＧＰＵなどの画像処理回路などで構成される。画像処理回路では、光音響信号データを読み出して画像再構成処理を行い、被検体７０６のパルス光に対する吸収係数分布を示す画像を生成しディスプレイ７１４へ表示させる。コントローラは、本発明の処理手段に相当する。ディスプレイは、本発明の表示手段に相当する。
ユーザインタフェース７１３は、使用者が光音響装置の動作条件の設定や動作開始指示を行うためのブロックである。ユーザインタフェース７１３はキーボード、マウス、ボタンスイッチなどで構成される。動作条件としては、被検体７０６の測定範囲や光音響信号の測定時間などがある。また、動作指示としては被検体の撮影開始および撮影中断などがある。
ディスプレイ７１４は、使用者に診断画像を表示したり、光音響装置の状態を通知したりするための表示装置である。
【００８７】
コントローラ７１２はレーザコントローラ７０１と通信ケーブル７１５を用いて接続されており、レーザの照射パラメータの設定や、照射指示、状態のモニタリングを実行できる。
照射パラメータとしては被検体７０６に照射するレーザ光のパルス数、光量、波長などがある。使用者はユーザインタフェース７１３を介して照射パラメータを設定できる。また、照射指示の内容としては暖気の開始やレーザ照射の開始などがあり、使用者はユーザインタフェースを介してこれらの光源の動作を制御できる。
また、状態のモニタリングとしては、光量計１２４により測定されたパルスごとの照射光量の値の監視がある。この光量を通信ケーブル７１５経由でコントローラ７１２に伝送すれば、信号の補正に利用できる。また、プロセッサ１０５の状態をコントローラ７１２に伝送し、ディスプレイ７１４に表示させることができる。
【００８８】
（処理フロー）
図８は本発明の実施例２の動作フローを示すフローチャートである。
ステップＳ８０１において、レーザコントローラ７０１に対して暖気を開始させる。暖気の際には、レーザコントローラ７０１は、図２のステップＳ２０１からステップＳ２０９までを行い、温度調節系７０５を駆動し、レーザ光学系７０４の温度を安定させる。実施例１と同様に、レーザ媒質１１７の温度が高い温度で安定化するまではフラッシュランプ１１６の発光を行わない。これにより、フラッシュランプの消耗を低減できる。
【００８９】
また、レーザ電源７０２およびＰＦＮ７０３に指示を出し、シャッター１２５を閉じた状態でレーザ光を発光させ、エラーが通知されないか確認する。これにより光源を安定化
させ被検体７０６に対して照射を開始するための準備を行う。ステップＳ８０２においてレーザコントローラ７０１が暖気中にエラーを通知しなかった場合（Ｓ８０２＝ＮＯ）、ステップＳ８０３に進む。エラーを通知した場合（Ｓ８０２＝ＹＥＳ）、ステップＳ８１１に進む。
【００９０】
ステップＳ８０３において、使用者がユーザインタフェース７１３を通じて撮影パラメータを設定し、照射開始指示を行うのを待つ。使用者はこの間に、被検体７０６を不図示の保持機構によって光を照射可能な位置にセットする。この被検体７０６は人体の一部であり、着替えや他の診断、検査などで、撮影準備ができるまでに時間がかかる場合がある。この場合にはステップＳ８０３に長い時間がかかるが、レーザコントローラ７０１はステップＳ２０８にてフラッシュランプの発光を停止させているので、フラッシュランプの消耗を抑制できる。
【００９１】
続いてステップＳ８０４にて、コントローラ７１２は撮影パラメータを読み取り内部のメモリに保存する。撮影パラメータとしては、被検体７０６のレーザ光を照射する範囲や、照射するレーザ光の波長のリストが挙げられる。本実施例では、照射する波長として７５６ｎｍと７９７ｎｍの２つの波長を選択し、それぞれの波長で１００パルスずつ照射するものとする。この場合には７５６ｎｍが第一の波長、７９７ｎｍが第二の波長となる。
【００９２】
続いてステップＳ８０５において、コントローラ７１２は撮影パラメータのうちの光源にかかわる照射パラメータをレーザコントローラ７０１に送信する。１回目にレーザコントローラ７０１に送信される照射パラメータは、波長（７５６ｎｍ）と、照射回数（１００パルス）である。
続いてステップＳ８０６において、コントローラ７１２は、レーザコントローラ７０１に対しレーザ光の照射を開始するように指示を行う。これにより、図２のステップＳ２１０からステップＳ２１４までの手順により、７５６ｎｍのパルス光が１００回、被検体７０６に照射される。この途中のステップＳ２１２にて、十分暖気を行っても光量が安定しないと判断された場合には、ステップＳ２１４によりレーザコントローラ７０１からコントローラ７１２に対してエラーが通知される。
【００９３】
ステップＳ８０７において、コントローラ７１２は、エラーが通知されたか否かの判定を行う。エラーが通知されていない場合（Ｓ８０７＝ＮＯ）、ステップＳ８０８に進む。エラーが通知された場合（Ｓ８０７＝ＹＥＳ）、ステップＳ８１１に進む。
ステップＳ８０８において、受信回路７１１は、パルス光の照射ごとに発生する光音響波７０９を探触子で受信して得た光音響信号に対し、増幅、Ａ／Ｄ変換およびノイズ除去などの信号処理を行った後に内部のメモリに保存する。
【００９４】
ステップＳ８０９において、コントローラ７１２は、指定された全照射パラメータでの光音響信号の取得が完了しているか否かを判定する。完了していない場合（Ｓ８０９＝ＮＯ）、ステップＳ８０５に戻り、次の照射パラメータをレーザコントローラ７０１に対して指定する。本実施例では１回目は波長７５６ｎｍでの照射を行ったが、まだ波長７９７ｎｍでの照射を行っていないのでステップＳ８０５に戻り、波長７９７ｎｍで照射回数を１００回と設定する。７５６ｎｍと７９７ｎｍの両方の波長での光音響信号取得が終わった後にはステップＳ８１０に進む（Ｓ８０９＝ＹＥＳ）。
【００９５】
ステップＳ８１０において、コントローラ７１２は、メモリに保存されている光音響信号データを読み出し、画像再構成処理、スキャン変換処理などの画像処理を行い、ディスプレイ７１４に光音響画像を表示し、処理を終了する。この際に、ユーザインタフェース７１３を介した使用者の指示に応じて、複数の波長の光音響画像を並べて表示したり、波長ごとの光吸収分布の違いから血液ヘモグロビンの酸素飽和度を推定しディスプレイに表
示したりすることも可能である。
【００９６】
一方、暖気およびレーザ光照射の中でレーザコントローラ７０１によりエラーが検出された場合には、ステップＳ８１１においてディスプレイ７１４にエラーメッセージを表示し、使用者に注意を促す。そして、ステップＳ８１２において、コントローラ７１２はレーザコントローラ７０１に指示を送り、レーザ電源７０２、ＰＦＮ７０３、レーザ光学系７０４、温度調節系７０５を停止させる。
【００９７】
このように、光音響装置の動作フローの中で時間のかかる暖気工程および撮影開始待ち工程のフラッシュランプの発光を少なくし、フラッシュランプの消耗を低減する。これによりフラッシュランプの交換頻度を少なくし、メンテナンスコストが少なく可用性の高い光音響装置を提供できる。
【００９８】
以上述べたように、本発明によれば暖気運転時にフラッシュランプの発光回数を最小限にできる。そしてフラッシュランプの消耗を低減し、光源の高寿命化が可能になる。
【符号の説明】
【００９９】
１０１：レーザコントローラ，１０４：レーザ光学系，１０５：プロセッサ，１１６：フラッシュランプ，１１７：レーザ媒質，１２８：温度調節機構，１３０：温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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