(57)【要約】      （修正有）【課題】ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制するための技術を提供する。【解決手段】出射端から測定光を照射する測定光源１０８と、音響波が入射する第１のミラーと、測定光が入射する第２のミラーを含むファブリペロー型干渉計１０６と、アレイ状に開口部を設けられたマスク１０７と、測定光がファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサ１１１と、励起光を照射する励起光源１０１と、励起光を照射された被検体から発生して第１のミラーに入射した光音響波による反射光の変化を光センサが検出した結果に基づき、被検体内の特性情報を取得する処理部１１２を有し、マスクは、第１のミラーのうち音響波が入射する面とは反対側の面よりも出射端の側に配置され、マスクは、測定光を吸収する素材からなる被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図１
2015116254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射端から測定光を照射する測定光源と、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
励起光を照射する励起光源と、
前記励起光を照射された被検体から発生して前記第１のミラーに入射した光音響波による前記反射光の変化を前記光センサが検出した結果に基づき、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記マスクは、前記励起光を透過する素材である
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】
出射端から測定光を照射する測定光源と、
前記被検体に音響波を送信するトランスデューサーと、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
前記トランスデューサーから送信されたのち前記被検体内で反射して前記第１のミラーに入射した音響波による前記反射光の変化を前記光センサが検出した結果に基づき、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記ファブリペロー型干渉計は、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーを含む共振ミラーが基板上に形成された構成である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記マスクは、前記ファブリペロー型干渉計の前記基板と前記共振ミラーの間に形成される
ことを特徴とする請求項４に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記マスクは、前記ファブリペロー型干渉計の前記基板の、前記共振ミラーと反対側の面に形成される
ことを特徴とする請求項４に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記マスクは、前記ファブリペロー型干渉計に成膜により形成される
ことを特徴とする請求項１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】
前記測定光源は、アレイ光源である
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】
前記アレイ光源のそれぞれのアレイから出射する前記測定光は、前記マスクのそれぞれの開口部の位置に照射される
ことを特徴とする請求項８に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記アレイ光源から出射した前記測定光は、前記開口部に照射されたときに前記開口部のサイズよりも大きい径となる
ことを特徴とする請求項８または９に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
前記アレイ光源は、ＶＣＳＥＬアレイである
ことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
前記測定光源から出射する前記測定光を前記ファブリペロー型干渉計の上で走査する走査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１３】
前記走査手段は、前記測定光を、前記マスクのそれぞれの開口部の位置に照射する
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１４】
前記光センサは、前記反射光の光量を電気信号に変換するアレイ型の光センサである
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１５】
前記被検体内の特性情報を表示する表示部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１６】
出射端から測定光を照射する測定光源と、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする音響波受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体情報取得装置および音響波受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エックス線、超音波、ＭＲＩ（核磁気共鳴法）を用いたイメージング装置が医療分野で多く使われている。一方、レーザなどの光源から照射した光を生体などの被検体内に伝播させ、その伝播光等を検知することで、生体内の情報を得る光イメージング装置の研究も医療分野で積極的に進められている。このような光イメージング技術の一つとして、光音響イメージング技術が提案されている。
【０００３】
光音響イメージングにおいては、光源から発生したパルス光を被検体に照射し、被検体内で伝播・拡散した光のエネルギーを吸収した生体組織から発生した音響波（以降、光音響波とも呼ぶ）を複数の個所で検出する。それら音響波に基づく信号を解析処理することで、被検体内部の光学特性値に関連した情報が可視化される。その結果、被検体内の光学特性値分布、特に光エネルギー吸収密度分布を得ることができる。
【０００４】
音響波の検出器としては、圧電現象を用いたトランスデューサーや容量の変化を用いたトランスデューサーが挙げられる。さらに近年、光の共振を用いた検出器が開発されている（非特許文献１）。
【０００５】
平行な２枚の反射板の間で光を共振させる構造をファブリペロー型干渉計という。ファブリペロー型干渉計を利用した音響波検出器はファブリペロー型探触子と呼ばれる。ファブリペロー型探触子は、二枚のミラー（以降、共振ミラーと呼ぶ）が高分子膜を挟んだ構造をとる。弾性波が入射した際に、弾性波が入射する側のミラーが高分子膜の膜厚方向に変形し、二枚のミラー間の距離（以降、キャビティー長と呼ぶ）が変化する。この際に生じる反射率の変化を検出することで、入射した弾性波を検出できる。
【０００６】
この際、反射率を測定するための測定光が照射されているエリアが受信領域となる。すなわち、ファブリペロー型探触子における受信領域は、圧電型探触子における１素子サイズに相当する。ファブリペロー型探触子は広帯域であり、さらに受信領域を小さくした際の感度の低下を抑制できるため、高分解能なイメージングが可能となる。
【０００７】
ところで、イメージング装置を実用化するにあたって、短時間にイメージングを行うことが重要である。特に医療現場などで生体を被検体とする場合、イメージングを短時間に行い被検者の負担を軽減することが、実用化に向けて必要となる。
イメージングを短時間に行うためには、短時間でのデータ取得を行う必要がある。しかし、光音響波の二次元分布データを取得するために、１つの探触子をラスタースキャンすると、データ取得に多大な時間を要する。
【０００８】
そこで、光の共振を用いた検出器においては、弾性波の二次元分布を一括に取得するために、二次元アレイ型センサとしてＣＣＤカメラを用いてファブリペロー型干渉計に照射した超音波の音圧を検出した報告例もある（非特許文献２）。
【０００９】
ここで、垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）と呼ばれる半導体レーザについて説明する。通常の端面発光型の半導体レーザは、その基板の端面から光を出射するのに対して、ＶＣＳＥＬは、基板に垂直方向に光を出射する（特許文献１）。また、これを半導体基
板上に２次元に配置した例もある。以降、このように２次元もしくは１次元にアレイ化されたレーザの中の１つのレーザ（１つの発光点）を発光素子と呼ぶ。
【００１０】
ファブリペロー型探触子のキャビティー長にはばらつきがあるため、感度を最適に保つには、ファブリペロー型探触子上の位置に応じて測定光の波長を変化させる必要がある。
ここで、２次元に配置したＶＣＳＥＬは発光素子ごとに独立駆動させることが可能であるため、発光素子ごとに出射光の波長を制御できる。つまり、ＶＣＳＥＬアレイと二次元アレイ型センサを用いることで、キャビティー長にあるばらつきを補正して、弾性波の二次元分布を一括に取得することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１３５８７２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】E. Zang, J. Laufer, and P21. Beard, “Backward-mode multiwavelength photoacoustic scanner using a planer Fabry-Perot polymer film ultrasound sensor for high-resolution three-dimensional imaging of biological tissue”, Applied Optics, 47, 4. (2008)
【非特許文献２】M. Lamont, P. Beard,“2D imaging of ultrasound fields using CCD array to map output of Fabry-Perot polymer film sensor”, Electronics Letters, 42, 3, (2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ファブリペロー型探触子は光を媒体として音響波を検出するため、レーザや複数の光学部品や光センサを使用する。そのため、正確に音響波の分布を得るためには、これらの光学系が常に最適な位置に配置されている必要がある。
【００１４】
しかし、ファブリペロー型探触子を、臨床現場で使用されている超音波診断装置などに用いた場合、探触子のハンドリングの際に機械振動が発生する。また落下衝撃などが生じると非常に強い機械振動が生じる。光学部品等の位置が機械的振動によってずれてしまうと正確な音響波分布が得られず、画像が劣化してしまう。
【００１５】
特に、測定光のファブリペロー型探触子上での照射位置がずれると、被検体と受信素子位置との面内方向の相対的な位置関係がずれてしまうため、画像が劣化する。
また、各光スポットの間隔がずれると、受信素子の間隔が変化してしまうことになり、得られた信号から画像を構成する際に画質が劣化してしまう。
【００１６】
さらに、光学系のずれにより被検体と測定光のスポット位置の、垂直方向の相対的な位置関係がずれてしまうと、ファブリペロー型探触子上でのスポット径が一定に定まらなくなる。その結果、受信素子のサイズが変化し分解能の再現性が得られなくなる。また、受信素子のサイズ変化は音響波の受信に対する素子の指向性の変化を引き起こすことにもなる。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
出射端から測定光を照射する測定光源と、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
励起光を照射する励起光源と、
前記励起光を照射された被検体から発生して前記第１のミラーに入射した光音響波による前記反射光の変化を前記光センサが検出した結果に基づき、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【００１９】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
出射端から測定光を照射する測定光源と、
前記被検体に音響波を送信するトランスデューサーと、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
前記トランスデューサーから送信されたのち前記被検体内で反射して前記第１のミラーに入射した音響波による前記反射光の変化を前記光センサが検出した結果に基づき、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【００２０】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
出射端から測定光を照射する測定光源と、
音響波が入射する第１のミラーと、前記測定光が入射する第２のミラーにより構成されるファブリペロー型干渉計と、
アレイ状に開口部を設けられたマスクと、
前記測定光が前記ファブリペロー型干渉計で反射した反射光を検出する光センサと、
を有し、
前記マスクは、前記第１のミラーのうち前記音響波が入射する面とは反対側の面よりも前記出射端の側に配置され、
前記マスクは、前記測定光を吸収する素材からなる
ことを特徴とする音響波受信装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制するための技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】イメージング装置の構成の一例を示す図
【図２】ファブリペロー型探触子とマスクの構成の一例を示す図
【図３】マスクの光学特性を示す図
【図４】マスクによる面内方向の光学ずれに対する効果を示した図
【図５】マスクによる垂直方向の光学ずれに対する効果を示した図
【図６】イメージング装置の構成の一例を示す図
【図７】イメージング装置の構成の一例を示す図
【図８】ファブリペロー型探触子とマスクの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
本発明の音響波受信装置は、被検体に光（電磁波）を照射し、光音響効果に従って被検体内で発生して伝搬した音響波を受信（検出）する、光音響トモグラフィー技術を利用したイメージング装置を含む。本発明の音響波受信装置はまた、被検体に超音波等の音響波を送信し、被検体内部で反射し伝播した反射波（エコー波）を受信する、超音波エコー技術を利用したイメージング装置を含む。そして本発明の被検体情報取得装置は、上記の音響波受信装置を含み、その音響波を用いて被検体内の特性情報を取得する。
【００２５】
前者の光音響効果を利用した装置の場合、特性情報とは、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。組織を構成する物質とは、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の血液成分、あるいは脂肪、コラーゲン、水分などである。
後者の超音波エコー技術を利用した装置の場合、特性情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違いを反映した情報である。
【００２６】
本発明の音響波受信装置では特に、光音響波を受信する受信素子（探触子、トランスデューサー）としてファブリペロー型干渉計を用いたものを好適に利用できる。以下の記載においては取得した情報に基づき画像データを生成し表示するイメージング装置について説明する。ただし本発明に係る装置は、必ずしも特性情報を表示する必要はなく、利用可能なデータとして保存しておいても良い。
【００２７】
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、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。探触子により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。本発明は音響波受信装置または被検体情報取得装置の作動方法、制御方法としても捉えられる。本発明はまた、作動方法や制御方法を情報処理装置等に実施させるプログラムとしても捉えられる。
【００２９】
［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明における測定光とは、ファブリペロー型干渉計に入射する入射光、およびファブリペロー型干渉計でフォトダイオードに導かれる反射光を含むものである。測定光は、光音響効果を利用して音響波を発生させるために被検体に照射する励起光とは区別される。
【００３０】
（装置構成）
図１は、本実施形態におけるイメージング装置の構成例を説明する図である。
本実施形態のイメージング装置は、励起光源１０１を備える。励起光源１０１は、被検体１０２に励起光１０３を照射する。その結果、被検体の内部もしくは表面における光吸収体１０４が光のエネルギーの一部を吸収することによって、光音響波１０５が発生する。被検体内部の光吸収体としては腫瘍、血管などが挙げられる。
【００３１】
本実施形態の音響波受信装置は、光音響波１０５を検出するためのファブリペロー型探触子１０６を備える。また、ファブリペロー型探触子１０６にはアレイ状に開口部を持つマスク１０７が配置されている。ファブリペロー型探触子１０６は、測定光源であるアレイ光源１０８の出射端から測定光１０９を照射することによって、マスク１０７の開口部における光音響波１０５の音圧を検出できる。
【００３２】
音響波受信装置はまた、アレイ光源１０８から出射する測定光１０９の波長を１素子または複数素子ごとに制御する制御部１１０を備える。
音響波受信装置はまた、マスク１０７の開口部を通ってファブリペロー型探触子１０６の共振ミラーに入射した測定光１０９の反射光量を測定し、電気信号に変換するための光センサ１１１を備える。
以上が音響波受信装置の基本的な構成要素である。
【００３３】
上記音響波受信装置に、さらに処理部１１２と表示部１１３を追加することによって、イメージング装置（被検体情報取得装置）が構成される。処理部１１２は光センサ１１１で得られた電気信号に対し解析等の信号処理を施す。表示部１１３は処理部で得られた光学特性値分布等の被検体情報を表示する。
以上が本実施形態の音響波受信装置を含む、イメージング装置の基本的な構成である。
【００３４】
（光源と光出射）
アレイ光源１０８としては、光を出射する際に、１素子または複数素子ごとに波長を制御できる、波長可変レーザが好適に用いられる。また、音響波がファブリペロー型探触子１０６に入射した際の反射率変化を大きくするために、アレイ光源１０８はシングルモードで動作することが望ましい。アレイ光源は、本発明の測定光源に相当する。
【００３５】
また、アレイ光源１０８は少なくとも、ファブリペロー型探触子１０６のＦＳＲ（Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｏｌ  Ｒａｎｇｅ）以上の波長範囲で、波長を変化させられることが望ましい。ＦＳＲとは隣り合う、共振波長間の波長間隔のことである。
また、アレイ光源１０８は短時間に波長可変を行えることが好ましい。
また、アレイ光源１０８として一次元アレイレーザーもしくは二次元アレイレーザーを用いると、データ取得の短時間化などに効果がある。
上記のような要件に適したアレイ光源１０８として、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）アレイがある。
【００３６】
アレイ光源１０８で生成した測定光１０９は、光学系１１４を通って集光されてファブリペロー型探触子１０６に入射する。
光学系１１４によって、ファブリペロー型探触子１０６上での測定光１０９のスポットサイズや照射間隔が決まる。その際、測定光１０９がマスク１０７の開口の位置に照射されるような光学系を用いる。このような光学系１１４としてテレセントリックレンズを用いることができる。
【００３７】
（マスクおよび探触子）
図２（ａ）は、本実施形態におけるマスク１０７を備えたファブリペロー型探触子１０
６を説明する図である。マスク１０７にはアレイ状に配置された開口２０１が設けられている。マスク１０７は第２のミラー２０３と基板２０５の間に配置されている。開口２０１は、本発明の開口部に相当する。
【００３８】
なお本発明の効果を得るために、ファブリペロー型干渉計におけるマスク１０７の形成位置は、音響波が入射する側の第１のミラー２０２の、共振ミラー内部側の面か、その面よりもアレイ光源の寄りの位置（すなわち出射端の側）とすることが好ましい。より好ましくは、マスク１０７を、測定光の入射する側の第２のミラー２０３のいずれかの面か、基板の共振ミラーとは反対側の面上に形成する。
【００３９】
第１のミラー２０２と第２のミラー２０３の材料としては、誘電多層膜や金属膜を使用できる。ミラーの間にはスペーサー膜２０４が存在する。スペーサー膜２０４としては、弾性波がファブリペロー型探触子に入射した際のひずみが大きいものが好ましく、例えば有機高分子膜が用いられる。有機高分子膜としてはパリレン、ＳＵ８、またはポリエチレンなどを使用できる。ただし、スペーサー膜２０４として、音波を受信したときに膜厚方向に変形する膜であれば、無機膜を用いても構わない。
【００４０】
しかし、有機高分子膜を成膜する際に、膜厚のばらつきが生じやすい。キャビティー長にばらつきが存在する場合、探触子面内の音響波の受信感度を一定に保つには、探触子面内において、キャビティー長のばらつきに対して、測定光の波長を位置ごとに調整する必要がある。さらに受信感度を上げるためには、各々の位置において探触子面内の音響波の受信感度が最大となるように測定光の波長を合わせることが好ましい。
【００４１】
ファブリペロー型探触子は、測定光が入射する側の面以外は保護膜で覆われていることが好ましい。保護膜としてはパリレンなどの有機高分子膜やＳｉＯ２などの無機膜を薄膜形成した物が用いられる。
基板２０５にはガラスやアクリルを使用できる。その際、基板２０５内での光の干渉による影響を減らすために、基板２０５は楔形であることが好ましい。さらに、基板２０５表面における光の反射を避けるために、測定光が入射する側の面にはＡＲコート処理を施すことが好ましい。
【００４２】
図２（ｂ）はマスク１０７を測定光１０９の入射する側から見た図である。アレイ状に開口２０１が設けられている。
本実施形態では図２（ｂ）のようなマスクを図示した。しかし、開口の数や配置は、測定対象や測定範囲に応じて任意に形成すれば良い。
【００４３】
測定光１０９はマスク１０７の開口２０１の位置に照射される。開口２０１における測定光１０９のビーム径は、開口２０１のサイズよりも大きいことが好ましい。この際、開口を通ってファブリペロー型探触子１０６の共振ミラーに照射される測定光１０９のスポット径は開口２０１のサイズによって決まるため、開口２０１のサイズによりファブリペロー型探触子１０６の１つの受信素子の受信面積が決まる。よって必要な分解能によって開口２０１のサイズを決める必要がある。
【００４４】
図３（ａ）に示したように、測定光１０９はマスク１０７の開口２０１以外の部分は透過しない。また、マスク１０７の開口２０１以外の部分で測定光１０９が反射してしまうと、ファブリペロー型探触子１０６で反射した測定光１０９の検出を妨げるため、マスク１０７の材料は測定光１０９を吸収するものを用いる。なお、マスク１０７の材料は、測定光１０９に対する透過率が１．０％以下になるものを用いることが好ましい。マスク１０７の材料は、測定光１０９に対する透過率が０．５％以下になるものを用いることがさらに好ましい。このような材料として染料や顔料などの色素が使用できる。
【００４５】
また本実施形態では、図３（ｂ）に示したように、被検体１０２に励起光１０３をファブリペロー型探触子１０６側から照射するため、マスク１０７には励起光１０３を透過する材料を用いる。なお、マスク１０７の材料は、励起光１０３に対する透過率が９０％以上になるものを用いることが好ましい。また、マスク１０７の材料は、励起光１０３に対する透過率が９５％以上になるものを用いることがさらに好ましい。
しかし、本実施形態とは異なり被検体１０２に対してファブリペロー型探触子１０６と反対側から励起光１０３を照射する場合など、ファブリペロー型探触子１０６を通さずに励起光１０３を被検体１０２に照射することも可能である。その場合はマスク１０７に励起光１０３を透過する材料を用いる必要はない。
【００４６】
マスク１０７を第２のミラー２０３と基板２０５の間に設けるために、ファブリペロー型探触子１０６の基板２０５上にマスクを成膜する手法が利用できる。このような手法として、公知の表示素子用カラーフィルタパターニング技術を利用できる。例えばスピンコート法もしくは印刷法を用いて基板上に光感光性を有する色素材料を形成し、その後開口部がパターニングされているフォトマスクを用いて紫外線を照射することにより、色素膜上に開口部を作製できる。
この他、インクジェット技術を用いてファブリペロー型探触子１０６に色素をパターニングする手法も使用できる。
【００４７】
これらの手法により基板上にマスクを形成したのち、第２のミラー２０３、スペーサー膜２０４、第１のミラー２０２さらには保護膜（図示せず）の順に成膜する。これにより、図２（ａ）に示すような、マスク１０７を備えたファブリペロー型探触子１０６を作製できる。
【００４８】
（動作および効果）
図４は、面内方向の光学的な位置ずれを、本実施形態のマスクを用いて抑制する手法を説明する図である。
【００４９】
図４（ａ）には比較例として、マスクを持たないファブリペロー型探触子を示す。診断の際、探触子に機械的振動を与えることにより、点線で示した測定光４０１が測定光４０２の位置にずれたとする。符号４０３は、この際の、ミラー２０３上での光スポットの面内方向の位置ずれを表している。
このように、光スポットの位置がずれることは、探触子の受信素子の位置がずれることを意味する。その結果として被検体と探触子の位置関係が測定中にずれてしまい、再構成した画像にブレなどの不具合が生じることになる。
【００５０】
また、光スポットの間隔がずれると、受信素子の間隔が変化してしまうことになり、得られた信号から画像を構成する際に画質が劣化してしまう。
また落下衝撃などにより光学系が歪んでも同様の問題が生じ、所望の画像が得られない。
【００５１】
一方、図４（ｂ）は本実施形態の効果を示す図であり、マスク１０７を有するファブリペロー型探触子を用いている。測定光４０４が測定光４０５の位置にずれても、符号４０６に示すようにミラー２０３上での光スポットの面内方向の位置ずれは生じない。また、各光スポットの間隔も一定になる。これにより、機械振動などが取得データに与える影響を抑制し、画像の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５２】
図５は、測定光の入射方向の光学的な位置ずれ（受信面に交差する方向でのずれ）を、本実施形態のマスクを用いてよく制する手法を説明する図である。
【００５３】
図５（ａ）には比較例として、マスクを持たないファブリペロー型探触子を示す。点線で示した測定光５０１が測定光５０２の位置にずれたとする。符号５０３は、この際に、ミラー２０３上で光スポットのスポット径が変化したことを示している。
このように、スポット径が変化することは、探触子の受信素子のサイズが変化することを意味する。その結果として測定中に画像の分解能が変化してしまう。また、受信素子のサイズ変化は音響波の受信に対する素子の指向性の変化を引き起こすことにもなる。
【００５４】
一方、図５（ｂ）は本実施形態の効果を示す図であり、マスク１０７を有するファブリペロー型探触子を用いている。測定光５０４が測定光５０５の位置にずれても、５０６に示すようにミラー２０３上での光スポットのスポット径は変化しない。これにより、機械振動などによるスポット径の変化を抑え、画像の分解能の再現性が向上する。
また、スポット径の変化が抑えられて受信素子のサイズが一定に保たれることにより、素子指向性の変化を抑制できる。
【００５５】
このように、ファブリペロー型探触子１０６にマスク１０７を設けることにより、光学系などに起因する測定光のずれを抑制できるようになる。その結果、分解能の再現性を向上させると共に、画像のブレを低減できる。
【００５６】
本実施形態では、図２（ａ）のように、マスク１０７は第２のミラー２０３と基板２０５の間に配置した構成を示した。ただし、マスク１０７は必ずしもこの位置にある必要はない。たとえば、図８に示すように、基板２０５の共振ミラーとは反対側（測定光が入射する側）の面上にマスク１０７を配置しても、同様の効果を得ることが可能である。この場合も表示素子用カラーフィルタパターニング技術を利用することでマスク１０７を作製できる。
【００５７】
ファブリペロー型探触子に第１のミラー２０２の側から音響波が入射すると、第１のミラー２０２は変形し、この際の膜厚方向への変形により、第１のミラー２０２と第２のミラー２０３とのキャビティー長が変化する。
【００５８】
（好ましい構成の例）
アレイ型光センサ１１１としては、二次元アレイ型、一次元アレイ型の光センサ、フォトダイオードを使用できる。アレイ型の光センサとしては、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等がある。ただし、ファブリペロー型探触子１０６に光音響波１０５が入射した際の、測定光１０９の反射光量を測定し電気信号に変換できるものであれば、これ以外の光センサでも構わない。
【００５９】
なお、マスク１０７の開口を通過して共振ミラーによって反射した測定光１０９を、光センサ１１１に導くための光学系として、ハーフミラー１１５が用いられる。これらは、ファブリペロー型探触子１０６における反射光量を測定できるような構成であれば良い。例えば、ハーフミラー１１５の代わりに偏光ミラーと波長板を用いる構成を採ることもできる。
【００６０】
被検体１０２へ照射する励起光１０３は、被検体１０２を構成する成分のうち特定の成分に吸収される特性の波長の光を用いる。励起光１０３にはパルス光を利用できる。パルス光は、数ピコから数百ナノ秒オーダーのものが好適であり、被検体が生体の場合には数ナノから数十ナノ秒のパルス光を採用することが特に好ましい。励起光１０３を発生する励起光源１０１としてはレーザが好ましいが、レーザの代わりに発光ダイオードやフラッシュランプなどを用いても良い。
【００６１】
レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なレーザを使用できる。発振する波長の変換可能な色素レーザやＯＰＯ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ）レーザ、またはチタンサファイヤレーザ、アレキサンドライトレーザなどを用いれば、光学特性値分布の波長による違いを測定可能になる。
【００６２】
使用する光源の波長に関しては、生体内において吸収が少ない７００ｎｍから１１００ｎｍの領域が好ましい。しかし上記の波長領域よりも範囲の広い、例えば２００ｎｍから１６００ｎｍの紫外から中赤外に至る波長領域、さらにはテラヘルツ波、マイクロ波、ラジオ波領域の使用も可能である。
【００６３】
被検体１０２から生じる光音響波１０５を効率的にファブリペロー型探触子１０６で検出するために、被検体１０２とファブリペロー型探触子１０６との間には音響結合媒体を使うことが望ましい。例えば、被検体１０２とファブリペロー型探触子１０６との間に、音響インピーダンスマッチングジェルを塗る。また、音響結合媒体として水を用いることも可能である。またマッチングジェルや水を塗布する代わりに、被検体を入れた容器中に満たす構成を採用し得る。
【００６４】
人体の一部を被検体とする測定など、装置を医療用途に用いる際は、被検体である患部に音響インピーダンスマッチングジェルを塗り、その上にファブリペロー型探触子１０６を接するように配置してイメージングを行う。なお音響結合媒体はマッチングジェルに限らない。
【００６５】
ファブリペロー型探触子１０６は、光音響波１０５を、マスク１０７の開口を通過した測定光１０９の反射光の光量変化として検出する。光センサ１１１はこの光量変化を電気信号に変換する。
【００６６】
処理部１１２は得られた電気信号を、アレイ光源１０８から出射される測定光１０９のビームごとの光量もしくは光量変化量を用いて規格化することが好ましい。これにより、ファブリペロー型探触子１０６の面内における受信感度のばらつきを抑制できる。
処理部１１２は、得られた電気信号の分布から光学特性値分布等の被検体情報を得るために画像再構成を行う。再構成アルゴリズムとしては、ユニバーサルバックプロジェクションや整相加算などを採用できる。
【００６７】
再構成を行う際は、マスク１０７の開口パターンの情報を用いる。例えば開口の位置情報を音響波１０５の受信位置として用いて計算を行う。本実施例のようなマスクを用いることで、画像再構成を行う際に必要となる受信素子間隔や指向性などのパラメータが、変化せずに一定に保たれる。したがって、これらのパラメータが再構成での入力値と実際の値が異なる場合に生じる画像の劣化を防ぐことができる。
【００６８】
処理部１１２は、光音響波１０５の強度を表す電気信号の時間変化の分布と測定光の光量を用いた演算により、光学特性値分布等の特性情報を求める。さらに表示部に表示するための画像データを生成することが好ましい。処理部１１２としては、情報処理回路やプログラムにしたがって動作する演算装置など、任意のものを利用できる。
【００６９】
励起光１０１として複数の波長の光を用いた場合は、それぞれの波長に関して、生体内の光学係数を算出し、それらの値と生体組織を構成する物質（グルコース、コラーゲン、酸化・還元ヘモグロビンなど）固有の波長依存性とを比較する。これによって、生体を構成する物質の濃度分布を画像化することも可能である。
【００７０】
また、被検体情報取得装置は、信号処理により得られた画像情報を表示する表示部１１３を備えることが望ましい。表示部としてはモニター等、任意のディスプレイを利用できる。
【００７１】
以上のようなイメージング装置を用いることで、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制できるようになる。したがって、ファブリペロー型探触子１０６を用いたイメージングにおいて、分解能の再現性を向上すると共に、画像のブレを低減することが可能となる。
【００７２】
［実施形態２］
図６は、本実施形態におけるイメージング装置の構成例を説明する図である。
本実施形態のイメージング装置は、アレイ光源ではない光源と、前記光源で生成される測定光をファブリペロー型探触子上で走査するするスキャン機構を用いて音響波の受信を行う。実施形態１と同様の構成については、詳細な説明は省略する。
【００７３】
（装置構成）
本実施形態のイメージング装置は、励起光源６０１を備える。励起光源６０１は、被検体６０２に励起光６０３を照射する。その結果、被検体の内部もしくは表面における光吸収体６０４が光のエネルギーの一部を吸収することによって、光音響波６０５が発生する。被検体内部の光吸収体としては腫瘍、血管などが挙げられる。
【００７４】
本実施形態の音響波受信装置は、光音響波６０５を検出するためのファブリペロー型探触子６０６を備える。また、ファブリペロー型探触子６０６にはアレイ状に開口部を持つマスク６０７が配置されている。ファブリペロー型探触子６０６は、測定光源である光源６０８の出射端から測定光６０９を照射することによって、マスク６０７の開口部における光音響波６０５の音圧を検出できる。
【００７５】
音響波受信装置はまた、スキャン機構６１０を備える。スキャン機構６１０が、測定光６０９をファブリペロー型探触子６０６上で走査することで、各開口部における光音響波６０５の音圧が検出される。スキャン機構は、本発明の走査手段に対応する。
【００７６】
音響波受信装置はまた、光源６０８から出射する測定光６０９の波長を制御する制御部６１１を備える。
音響波受信装置はまた、マスク６０７の開口を通ってファブリペロー型探触子６０６の共振ミラーに入射した測定光６０９の反射光量を測定し、電気信号に変換するための光センサ６１２を備える。
以上が音響波受信装置の基本的な構成要素である。
【００７７】
上記音響波受信装置に、さらに処理部６１３と表示部６１４を追加することによって、イメージング装置（被検体情報取得装置）が構成される。処理部６１３は光センサ６１２で得られた電気信号に対し解析等の信号処理を施す。表示部６１４は処理部で得られた光学特性値分布等の被検体情報を表示する。
以上が本実施形態の音響波受信装置を含む、イメージング装置の基本的な構成である。
【００７８】
（光源と光出射）
光源６０８としては、波長可変レーザを使用できる。光源６０８は少なくとも、ファブリペロー型探触子６０６のＦＳＲ（Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｏｌ  Ｒａｎｇｅ）以上の波長範囲で、波長を変化させられることが望ましい。
また、光源６０８は短時間に波長可変を行えることが好ましい。
【００７９】
上記のような要件に適した光源６０８として、Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒ（ＥＣＬ）、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザおよび分布反射型（ＤＢＲ）レーザ、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などがある。
【００８０】
光源６０８で生成された測定光６０９は、スキャン機構６１０と光学系６１５を通って、ファブリペロー型探触子６０６に入射する。
スキャン機構６１０は、測定光６０９がマスク６０７の開口に照射されるように、測定光６０９を走査する。このようなスキャン機構６１０としてガルバノメーターやＭＥＭＳミラーを使用できる。スキャン機構６１０は制御部６１１によって走査位置を制御する。
【００８１】
また、光学系６１５はスキャン機構６１０により導かれた測定光６０９を集光してファブリペロー型探触子６０６に照射する。この際、測定光６０９はミラー面に対して垂直に照射されることが好ましい。このような光学系６１５としてアクロマティックレンズを用いることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、スキャン機構６１０と光学系６１５により、測定光６０９の照射位置を走査して、アレイ状に配置されたマスク６０７の開口のそれぞれに順次入射させる。これにより、各開口位置においてファブリペロー型探触子６０６に入射する音響波６０５を検出できる。
【００８３】
本実施形態でも実施形態１と同様に、図２に示したようなファブリペロー型探触子とマスクを用いる。しかし、開口の数や配置は、測定対象や測定範囲に応じて任意に形成すれば良い。また、図８に示したようなファブリペロー型探触子とマスクを用いることも可能である。
【００８４】
測定光６０９はマスク６０７の開口の位置に照射される。開口における測定光６０９のビーム径は、開口のサイズよりも大きいことが好ましい。この際、開口を通ってファブリペロー型探触子６０６の共振ミラーに照射される測定光６０９のスポット径は開口のサイズによって決まるため、開口のサイズによりファブリペロー型探触子６０６の１つの受信素子の受信面積が決まる。よって必要な分解能によって開口のサイズを決める必要がある。
【００８５】
光センサ６１２としては、フォトダイオードを使用できる。ただし、ファブリペロー型探触子６０６に光音響波６０５が入射した際の、測定光６０９の反射光量を測定し電気信号に変換できるものであれば、これ以外の光センサでも構わない。光センサ６１２で得られた電気信号はアンプにより増幅させることが好ましい。
【００８６】
なお、マスク６０７の開口を通過してファブリペロー型探触子６０６の共振ミラーによって反射した測定光６０９を、光センサ６１２に導くための光学系として、ハーフミラー６１６が用いられる。これらは、ファブリペロー型探触子６０６における反射光量を測定できるような構成であれば良い。例えば、ハーフミラー６１６の代わりに偏光ミラーと波長板を用いる構成を採ることもできる。
【００８７】
（スキャン制御）
制御部６１１は、アレイ状に配置されたマスク６０７の開口の内の１つをスタート位置に設定し、始めにこの開口に測定光６０９が照射されるようにスキャン機構６１０を制御する。
【００８８】
次に、制御部６１１はファブリペロー型探触子６０６の受信感度が最大となるように光源６０８の波長を設定する。各開口位置での受信感度が最大となるような最適波長の求め
方として、波長を掃引した際の反射率の変化が最大となる波長を最適波長とするという方法が考えられる。最適波長は音響波の測定前に事前に求めておいてもよいし、音響波の測定を行いながら求めてもよい。
この状態で、励起光６０３から被検体６０２への光照射と、発生する音響波６０５の受信が行われる。
【００８９】
その後、制御部６１１は、次の開口の位置に測定光６０９が照射されるようにスキャン機構６１０を制御し、次の開口の位置での測定光６０９の最適波長を設定し、同様に音響波６０５を受信する。これを繰り返すことで、アレイ状に配置された開口の位置における、ファブリペロー型探触子に入射した音響波の分布を得ることができる。
【００９０】
以上のようなイメージング装置を用いることで、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制できるようになる。したがって、ファブリペロー型探触子６０６を用いたイメージングにおいて、分解能の再現性を向上すると共に、画像のブレを低減することが可能となる。
【００９１】
［実施形態３］
図７は、本実施形態におけるイメージング装置の構成例を説明する図である。
本実施形態のイメージング装置は、超音波エコー技術を用いて生体内の音響インピーダンス分布を画像化するものである。上記実施形態と同様の構成については、詳細な説明は省略する。
【００９２】
（装置構成）
本実施形態のイメージング装置は、被検体７０１に弾性波７０２を照射するトランスデューサー７０３と、トランスデューサー７０３を駆動するためのパルサー７０４を備える。
【００９３】
本実施形態の音響波受信装置は、ファブリペロー型探触子７０５を備える。ファブリペロー型探触子７０５は、被検体７０１の内部における腫瘍等の、音響インピーダンスの異なる組織の界面において反射した弾性波７０６を検出する。
【００９４】
また、ファブリペロー型探触子７０５にはアレイ状に開口部を持つマスク７０７が配置されている。ファブリペロー型探触子７０５は、測定光源であるアレイ光源７０８の出射端から測定光７０９を照射することによって、マスク７０７の開口部における弾性波７０６の音圧を検出できる。
【００９５】
音響波受信装置はまた、アレイ光源７０８から出射する測定光７０９の波長を１素子または複数素子ごとに制御する制御部７１０を備える。
音響波受信装置はまた、マスク７０７の開口部を通ってファブリペロー型探触子７０５の共振ミラーに入射した測定光７０９の反射光量を測定し、電気信号に変換するための光センサ７１１を備える。
以上が音響波受信装置の基本的な構成要素である。
【００９６】
上記音響波受信装置に、さらに処理部７１２と表示部７１３を追加することによって、イメージング装置（被検体情報取得装置）が構成される。処理部７１２は光センサ７１１で得られた電気信号に対し解析等の信号処理を施す。表示部７１３は処理部で得られた音響インピーダンス分布情報を表示する。
以上が本実施形態の音響波受信装置を含む、イメージング装置の基本的な構成である。
【００９７】
マスク７０５にはアレイ状に配置された開口が設けられている。
本実施形態においても実施形態１と同様に、図２に示したマスクの構造を用いる。しかし、開口の数や配置は、測定対象や測定範囲に応じて任意に形成すれば良い。また、図８に示したようなファブリペロー型探触子とマスクを用いることも可能である。
【００９８】
測定光７０９はマスク７０７の開口以外の部分は透過しない。また、マスク７０７の開口以外の部分で測定光７０９が反射してしまうと、ファブリペロー型探触子７０５で反射した測定光７０９の検出を妨げるため、マスク７０７の材料は測定光７０９を吸収するものを用いる。このような材料として染料や顔料などの色素が使用できる。
【００９９】
以上のようなイメージング装置を用いることで、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制できるようになる。したがって、ファブリペロー型探触子７０５を用いたイメージングにおいて、分解能の再現性を向上すると共に、画像のブレを低減することが可能となる。
【０１００】
被検体７０１内の音響インピーダンスの異なる組織の界面において反射した弾性波７０６を効率的にファブリペロー型探触子７０５で検出するために、被検体７０１とファブリペロー型探触子７０５との間には音響結合媒体を使うことが望ましい。
【０１０１】
図７では音響結合媒体として水を用いて、水槽７１４中に配置された被検体７０１と探触子の間で音響マッチングを取っている。ただし音響結合媒体は水に限られない。例えば、被検体７０１とファブリペロー型探触子７０５との間に、音響インピーダンスマッチングジェルを塗る構成にしてもよい。
【０１０２】
なお、人体の一部を被検体とする測定など、装置を医療用途に用いる際は、水槽７１４を使用するよりも、音響インピーダンスマッチングジェルの使用が好適である。その場合、被検体つまり患部に音響インピーダンスマッチングジェルを塗り、その上にファブリペロー型探触子７０５を接するように配置してイメージングを行う。この際、マッチングジェルに限らず、患部とファブリペロー型探触子７０５との間に音響マッチングがとれるものであれば、音響結合媒体として使用できる。
【０１０３】
得られた電気信号の分布から音響インピーダンス分布を得るための信号処理としては、整相加算などが考えられる。信号処理を行う際は、マスク７０７の開口パターンの情報を用いる。例えば開口の位置情報を弾性波７０５の受信位置として用いて計算を行う。
【０１０４】
処理部７１２としては、弾性波７０６の強度を表す電気信号の時間変化の分布を記憶し、それを演算手段により音響インピーダンス分布のデータに変換できるものであれば、どのようなものを用いてもよい。
また、信号処理により得られた画像情報を表示する表示部７１３を備えることが望ましい。
【０１０５】
以上のようなイメージング装置を用いることで、ファブリペロー型探触子を用いた音響波受信において、測定光のずれを抑制できるようになる。したがって、ファブリペロー型探触子７０５を用いたイメージングにおいて、分解能の再現性を向上すると共に、画像のブレを低減することが可能となる。
【０１０６】
［実施例１］
次に、本発明を実際の音響波取得に適用した実施例について説明する。本実施例のイメージング装置は、実施形態１に記した構成からなる。
【０１０７】
本実施例では、被検体としてイントラリピッド１％水溶液を寒天により固め、その中に
光を吸収する直径１００μｍのゴムワイヤーを配置したサンプルを用いる。
【０１０８】
ファブリペロー型探触子の第１のミラーと第２のミラーには誘電多層膜を用いている。この誘電多層膜は７７０−７９０ｎｍの光において反射率が９５％以上となるように設計されている。誘電多層膜はまた、１０６４ｎｍの光において透過率が９５％以上になるように設計されている。
また、ファブリペロー型探触子の基板はアクリルを用いる。ミラー間のスペーサー膜はパリレンＣを用い、膜厚は３０μｍである。さらに、探触子の保護膜としてもパリレンＣを用いている。
【０１０９】
基板と誘電多層膜の間にはマスクが成膜してある。マスクは色素を基板上にスピンコートしたカラーフィルターであり、フォトリソグラフィー法によりアレイ状に開口（色素がない部分）が設けられている。開口のサイズは２０μｍである。開口は５００μｍ間隔で、縦方向２０列、横方向に２０列の合計４００個の開口が設けられている。
マスクに用いられているフィルターは７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の光は吸収し、透過率が０．５％以下であり、一方９００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の光は透過率が９０％の以上になるものを用いる。
【０１１０】
測定光を出射する波長可変光源として、７８０ｎｍ近傍の範囲において波長可変である、ＶＣＳＥＬアレイを用いる。アレイ数は２０×２０の４００チャンネル、アレイピッチは５００μｍである。
ＶＣＳＥＬアレイの各々の素子からの出射光はテレセントリックレンズを通って、マスクの各々の開口位置に照射する。このとき開口における測定光のビーム径は４０μｍになるように調整する。ファブリペロー型探触子において反射した測定光（反射光）は、ハーフミラーによりＣＭＯＳカメラに入射し、測定される。
【０１１１】
かかる装置において、励起光を被検体に照射し、光音響波の測定を開始する。なお、励起光源はＮｄ：ＹＡＧレーザであり、出射するパルス光の繰り返し周波数は１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎｓ、波長は１０６４ｎｍである。
その後、検出された光音響波に基づく電気信号の分布を用いて、ユニバーサルバックプロジェクションアルゴリズムにより、画像再構成を行う。その結果、光拡散媒体であるイントラリピッド１％寒天中のゴムワイヤーをイメージングすることが可能となる。
【０１１２】
［実施例２］
本実施例のイメージング装置は、実施形態２に記した構成からなる。
本実施例のファブリペロー型探触子とマスクの構成は実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１３】
本実施例では、被検体としてイントラリピッド１％水溶液を寒天により固め、その中に光を吸収する直径１００μｍのゴムワイヤーを配置したサンプルを用いる。
【０１１４】
測定光を出射する波長可変光源として、７８０ｎｍ近傍の範囲において波長可変である、ＥＣＬ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒ）を用いる。
測定光の走査には、２軸のガルバノスキャナーを用いる。
ＥＣＬからの出射光はアクロマティックレンズを通って、ガルバノスキャナーで走査しながらマスクの各々の開口位置に照射する。このとき開口における測定光のビーム径は４０μｍになるように調整する。ファブリペロー型探触子において反射した測定光（反射光）は、ハーフミラーによりフォトダイオードに入射し、測定される。
【０１１５】
かかる装置において、励起光を被検体に照射し、光音響波の測定を開始する。なお、励
起光源はＮｄ：ＹＡＧレーザであり、出射するパルス光の繰り返し周波数は１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎｓ、波長は１０６４ｎｍである。
その後、検出された光音響波に基づく電気信号の分布を用いて、ユニバーサルバックプロジェクションアルゴリズムにより、画像再構成を行う。その結果、光拡散媒体であるイントラリピッド１％寒天中のゴムワイヤーをイメージングすることが可能となる。
【０１１６】
［実施例３］
本実施例のイメージング装置は、実施形態３に記した構成からなる。
本実施例の光学系、光センサの構成は実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１７】
本実施例は、本発明を用いて、被検体としてイントラリピッド１％水溶液を寒天により固めたものの中に配置した、直径３００μｍのポリエチレンワイヤーをイメージングするものである。ファントムは水中に配置する。
【０１１８】
ファブリペロー型探触子の第１のミラーと第２のミラーには金膜を用いている。また、ファブリペロー型探触子の基板はアクリルを用いる。ミラー間のスペーサー膜はパリレンＣを用い、膜厚は３０μｍである。さらに、探触子の保護膜としてもパリレンＣを用いている。
【０１１９】
基板と誘電多層膜の間にはマスクが成膜してある。マスクは色素を基板上にスピンコートしたカラーフィルターであり、フォトリソグラフィー法によりアレイ状に開口が設けられている。開口のサイズは２０μｍである。開口は５００μｍ間隔で、縦方向２０列、横方向に２０列の合計４００個の開口が設けられている。
マスクに用いられているカラーフィルターは７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の光は吸収し、透過率が０．５％以下になるものを用いる。
【０１２０】
測定光を出射する波長可変光源として、７８０ｎｍ近傍の範囲において波長可変である、ＶＣＳＥＬアレイを用いる。アレイ数は２０×２０の４００チャンネル、アレイピッチは５００μｍである。
【０１２１】
かかる装置において、中心周波数２０ＭＨｚのトランスデューサーを用いて被検体に弾性波を照射する。トランスデューサーは圧電型のものでＰＺＴを材料としたものである。弾性波はパルサーを用いてパルス波として出射され、弾性波の繰り返し周波数は１ＫＨｚである。
【０１２２】
その後、ファブリペロー型探触子により、弾性波が被検体内で反射したエコー波の測定を行い、得られた信号を用いて、整相加算を用いた再構成アルゴリズムにより、被検体内の音響インピーダンス分布を画像化する。これにより、寒天中のポリエチレンワイヤーがイメージングされる。
【０１２３】
以上より、超音波エコー技術を用いたイメージング装置においても、本発明を適用して音響波を取得することが可能となる。
【０１２４】
以上、本明細書中では、生体を被検体とした生体情報イメージング装置に関する構成例を中心に述べた。これによると、腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などのため、生体内の光学特性値分布及び、それらの情報から得られる生体組織を構成する物質の濃度分布の画像化が可能となり、医療用画像診断機器として利用可能である。
さらに被検体として非生体物質を対象とした非破壊検査などに応用することは当業者にとって容易である。以上より、本発明は広く検査装置として用いることが可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０８：アレイ光源（測定光源），１０６：ファブリペロー型探触子（ファブリペロー型干渉計），２０２：第１のミラー，２０３：第２のミラー，１０７：マスク，２０１：開口部，１１１：光センサ，１０１：励起光源，１１２：処理部
【図１】
2015116254.tif 000003
【図２】
2015116254.tif 000004
【図３】
2015116254.tif 000005
【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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