(57)【要約】【課題】光源部を被検体近傍に配置した場合でも、ノイズの影響を受けた信号が超音波振動子および受信回路により取得されるのを抑制することが可能な光音響画像化装置を提供する。【解決手段】この光音響画像化装置１００は、発光ダイオード素子２１ａ（２１ｂ）を含み、被検体１０にパルス光を照射可能な光源部２１と、パルス光が照射されることに応じて、被検体１０の内部の検出対象物１０ａから発生する音響波Ａ１により振動するとともに、音響波Ａ１による振動に応じた音響波信号を生じさせる超音波振動子２４と、超音波振動子２４から音響波信号を取得する受信回路３３と、発光ダイオード素子２１ａ（２１ｂ）がパルス光を発生させる期間τ１と重なる所定の期間τ２、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成されている制御部３１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス光を発生可能な発光素子を含み、被検体に前記パルス光を照射可能な光源部と、
前記パルス光が照射されることに応じて、前記被検体の内部の検出対象物から発生する音響波により振動するとともに、前記音響波による振動に応じた音響波信号を生じさせる超音波振動子と、
前記超音波振動子から前記音響波信号を取得する受信回路と、
前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間と重なる所定の期間、前記超音波振動子を不活性化させる制御を行うように構成されている制御部とを備える、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記所定の期間は、少なくとも前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間を含む、請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記所定の期間は、前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間に加えて、前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間の前後の期間を含む、請求項２に記載の光音響画像化装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間の後、前記受信回路が前記音響波信号の取得を開始するように制御を行うように構成されており、
前記所定の期間は、前記発光素子が前記パルス光を発生させる期間を含むとともに、前記受信回路が前記音響波信号の取得を開始する以前の期間からなる、請求項２または３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記所定の期間、前記超音波振動子の両端の電位を略同電位にすることにより、前記超音波振動子を不活性化させる制御を行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項６】
前記超音波振動子に接続されているスイッチ部をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することによって、前記超音波振動子の両端の電位を略同電位にする制御を行うように構成されている、請求項５に記載の光音響画像化装置。
【請求項７】
前記制御部が前記スイッチ部を制御するための制御信号の波形の立上りまたは立下りのうちの少なくとも一方は、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成されている、請求項６に記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記光源部と前記超音波振動子とが内部に配置されているとともに、前記被検体の近傍に配置されることによって、前記光源部からの前記パルス光を前記被検体に照射可能に構成されているプローブ部をさらに備え、
前記スイッチ部は、前記プローブ部の内部に配置されている、請求項６または７に記載の光音響画像化装置。
【請求項９】
前記光源部と前記超音波振動子とが内部に配置されているとともに、前記被検体の近傍に配置されることによって、前記光源部からの前記パルス光を前記被検体に照射可能に構成されているプローブ部と、
前記プローブ部とケーブルを介して接続されているとともに、前記受信回路と前記制御部とが内部に配置されている装置本体部とをさらに備え、
前記スイッチ部は、前記装置本体部の内部に配置されている、請求項６または７に記載の光音響画像化装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、前記パルス光を発生可能な発光ダイオード素子により構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光音響画像化装置に関し、特に、被検体に光を照射する光源部と超音波振動子とを備えた光音響画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体に光を照射する光源部と超音波振動子とを備えた光音響画像化装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、パルス光を被検部に照射する光発生手段と、圧電素子とを備えた光超音波断層画像化装置が開示されている。この光超音波断層画像化装置は、光発生手段から、パルス光が複数並んだパルス列を測定光として被検部に照射するとともに、照射された測定光に起因して被検部から生じる超音波を、被検部に近接して配置されている圧電素子によって検出するように構成されている。また、この光超音波断層画像化装置は、断層画像取得手段を含み、この断層画像取得手段は、検出した超音波と測定光のパルス列との相関処理を行うことによって、検出した超音波の信号うちのシグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を向上させて画像化するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４２１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、光発生手段（光源部）からの光を被検部（被検体）に照射（導光）する際の光量の損失を減少させるために、光源部を被検体に近接させて設けた場合には、光源部が被検体近傍に配置された圧電素子（超音波振動子）と極めて近い位置に配置されることになる。この場合に、光源部にパルス光を発生させるための電流を供給すると、光源部に供給される電流に起因したノイズ（電磁波等）が、超音波振動子近傍において発生する。このため、ノイズにより超音波振動子が振動する（誤作動する）という不都合がある。このように、超音波振動子がノイズにより誤作動することによって、超音波振動子から超音波が発生するとともに、被検体内で反射されて、超音波振動子により検出される。このため、超音波振動子の誤作動により生じたノイズの影響を受けた信号が、超音波振動子および受信回路により取得されてしまうという問題点があると考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、光源部を被検体近傍に配置した場合でも、ノイズに起因する信号が超音波振動子および受信回路により取得されるのを抑制することが可能な光音響画像化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による光音響画像化装置は、パルス光を発生可能な発光素子を含み、被検体にパルス光を照射可能な光源部と、パルス光が照射されることに応じて、被検体の内部の検出対象物から発生する音響波により振動するとともに、音響波による振動に応じた音響波信号を生じさせる超音波振動子と、超音波振動子から音響波信号を取得する受信回路と、発光素子がパルス光を発生させる期間と重なる所定の期間、超音波振動子を不活性化させる制御を行うように構成されている制御部とを備える。
【０００８】
この発明の一の局面による光音響画像化装置では、上記のように、制御部を、発光素子がパルス光を発生させる期間と重なる所定の期間、超音波振動子を不活性化させる制御を行うように構成する。これにより、発光素子にパルス光を発生させるための電流が流れることに起因するノイズ（電磁波等）が生じる期間と重なる所定の期間、超音波振動子を不活性化させるので、ノイズに起因して超音波振動子が誤作動（振動）することを抑制することができる。その結果、光源部を被検体近傍に配置した場合でも、ノイズの影響を受けた信号が超音波振動子および受信回路により取得されるのを抑制することができる。
【０００９】
上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、所定の期間は、少なくとも発光素子がパルス光を発生させる期間を含む。このように構成すれば、パルス光を発生させている期間中は、超音波振動子が不活性化されるので、超音波振動子が誤作動（振動）することをより抑制することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、所定の期間は、発光素子がパルス光を発生させる期間に加えて、発光素子がパルス光を発生させる期間の前後の期間を含む。このように構成すれば、パルス光を発生させている期間中に加えて、発光素子がパルス光を発生させる期間の前後の期間中も含めて、超音波振動子が不活性化されるので、より確実に、超音波振動子が誤作動（振動）することを抑制することができる。
【００１１】
上記所定の期間が少なくとも発光素子がパルス光を発生させる期間を含むように構成されている光音響画像化装置において、好ましくは、制御部は、発光素子がパルス光を発生させる期間の後、受信回路が音響波信号の取得を開始するように制御を行うように構成されており、所定の期間は、発光素子がパルス光を発生させる期間を含むとともに、受信回路が音響波信号の取得を開始する以前の期間からなる。このように構成すれば、受信回路が音響波信号の取得を開始するまでに所定の期間が終了するので、超音波振動子を不活性化する所定の期間を設けることによる受信回路が音響波信号の取得を行う期間が減少するのを抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、制御部は、所定の期間、超音波振動子の両端の電位を略同電位にすることにより、超音波振動子を不活性化させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、超音波振動子の両端に電位差が生じないので、超音波振動子を容易に不活性化させることができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、超音波振動子に接続されているスイッチ部をさらに備え、制御部は、スイッチ部を制御することによって、超音波振動子の両端の電位を略同電位にする制御を行うように構成されている。このように構成すれば、スイッチ部を制御することによって、容易に、超音波振動子の両端の電位を略同電位にすることができる。
【００１４】
上記スイッチ部を備える光音響画像化装置において、好ましくは、制御部がスイッチ部を制御するための制御信号の波形の立上りまたは立下りのうちの少なくとも一方は、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成されている。このように構成すれば、スイッチ部を制御する（駆動させる）ことに起因したノイズ（電磁波等）の発生を抑制することができる。その結果、超音波振動子の両端の電位を略同電位にするために、スイッチ部を設けた場合にも、超音波振動子が誤作動（振動）することを、効果的に抑制することができる。
【００１５】
上記スイッチ部を備える光音響画像化装置において、好ましくは、光源部と超音波振動子とが内部に配置されているとともに、被検体の近傍に配置されることによって、光源部からのパルス光を被検体に照射可能に構成されているプローブ部をさらに備え、スイッチ部は、プローブ部の内部に配置されている。このように構成すれば、超音波振動子とスイッチ部とを近接させて配置することができるので、超音波振動子とスイッチ部とが離れて配置される場合に比べて、超音波振動子とスイッチ部との間のインピーダンス（抵抗、浮遊容量等）を小さくすることができる。その結果、より確実に超音波振動子の両端を略同電位にすることができる。
【００１６】
上記スイッチ部を備える光音響画像化装置において、好ましくは、光源部と超音波振動子とが内部に配置されているとともに、被検体の近傍に配置されることによって、光源部からのパルス光を被検体に照射可能に構成されているプローブ部と、プローブ部とケーブルを介して接続されているとともに、受信回路と制御部とが内部に配置されている装置本体部とをさらに備え、スイッチ部は、装置本体部の内部に配置されている。このように構成すれば、プローブ部にスイッチ部を配置する場合と異なり、ケーブルにスイッチ部を制御するための配線を行う必要がない。その結果、ケーブルにスイッチ部を制御するための配線を行う必要がない分、光音響画像化装置の構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００１７】
上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、発光素子は、パルス光を発生可能な発光ダイオード素子により構成されている。このように構成すれば、レーザ光を発する発光素子を用いる場合と異なり、光学部材の精密なアライメント（位置合わせ）が不要であるとともに、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が不要となる。その結果、光学部材の精密なアライメントが不要で、かつ、光学定盤や強固な筐体が不要な分、光音響画像化装置の大型化および光音響画像化装置の構成の複雑化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、光源部を被検体近傍に配置した場合でも、ノイズの影響を受けた信号が超音波振動子および受信回路により取得されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置のプローブ部の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による超音波振動子を不活性化させるための処理を説明するための図である。
【図４】光音響画像化装置のノイズの影響を受けた音響波信号を説明するための図である。
【図５】光音響画像化装置のノイズの影響を受けた音響波信号が画像化された図である。
【図６】本発明の第１実施形態による音響波信号を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態による音響波信号が画像化された図である。
【図８】本発明の第２実施形態（第３実施形態）による光音響画像化装置の全体構成を示したブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態による超音波振動子を不活性化させるための処理を説明するための図である。
【図１０】光音響画像化装置のスイッチ部に起因するノイズの影響を受けた音響波信号を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による音響波信号を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の変形例による光音響画像化装置の全体構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の変形例による超音波振動子を不活性化させるための処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００の構成について説明する。
【００２２】
本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００は、図１に示すように、被検体１０内からの音響波信号を検出するためのプローブ部２０と、プローブ部２０により検出された音響波信号を処理して画像化を行う本体部３０と、本体部３０により処理された画像を表示するための画像表示部４０とを備えている。そして、プローブ部２０と本体部３０とは、金網などに覆われた耐電磁波シールドケーブルからなるケーブル５０を介して、接続されている。なお、本体部３０は、本発明の「装置本体部」の一例である。
【００２３】
また、図１に示すように、プローブ部２０は、光源部２１と、光駆動回路２２と、駆動電源部２３と、超音波振動子２４とを含む。そして、光源部２１は、約７６０ｎｍの波長を有するパルス光を発生可能に構成された複数の発光ダイオード素子２１ａと、約８５０ｎｍの波長を有するパルス光を発生可能に構成された複数の発光ダイオード素子２１ｂと、発光ダイオード素子２１ａおよび発光ダイオード素子２１ｂからのパルス光を集光して、被検体１０にパルス光を照射可能に構成されている集光レンズ２１ｃとを含む。
【００２４】
そして、図２に示すように、光源部２１から被検体１０に照射されたパルス光は、被検体１０内の光吸収性物質（図２の検出対象物１０ａ（たとえば、ヘモグロビン等））により吸収される。そして、検出対象物１０ａが、パルス光の照射強度（吸収量）に応じて、膨張および収縮する（膨張した大きさから元の大きさに戻る）ことにより、検出対象物１０ａから音響波Ａ１が生じる。なお、本明細書では、説明の都合上、被検体１０内の検出対象物１０ａが光を吸収することにより発生する超音波を「音響波Ａ１」として、超音波振動素子２４により発生されるとともに、被検体１０に反射される超音波を後述する「超音波Ｂ２」として区別して記載している。
【００２５】
また、図１に示すように、光駆動回路２２は、駆動電源部２３と電気配線７０を介して接続されているとともに、駆動電源部２３から電力が供給されるように構成されている。また、駆動電源部２３は、外部商用電源（図示せず）から電力を取得して、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂの駆動に適した電圧に変換するように構成されている。そして、光駆動回路２２は、後述する制御部３１に接続されているとともに、制御部３１から波長制御信号およびパルス光照射信号を取得して、取得した波長制御信号およびパルス光照射信号に基づいて、駆動電源部２３からの電力を、電気配線７１を介して、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂに供給するように構成されている。たとえば、光駆動回路２２は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂに対して、パルス幅１００ｎｓ以上２００ｎｓ未満で、かつ、ピーク電流値が約４５Ａの電流を供給可能に構成されている。これにより、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂは、光駆動回路２２から供給された電流の波形と略等しい波形（パルス幅）のパルス光を発生するように構成されている。
【００２６】
また、図１に示すように、超音波振動子２４は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等により構成されており、一方端２４ａおよび他方端２４ｂを含む。そして、超音波振動子２４の一方端２４ａは、ケーブル５０を介して、送信スイッチ３７と、受信スイッチ３８と、不活性化スイッチ３９とに接続されているとともに、超音波振動子２４の他方端２４ｂは、接地されている。
【００２７】
そして、超音波振動子２４は、一方端２４ａと他方端２４ｂとの間の電位差に応じて変形（電位差がある場合、膨張）するように構成されている。ここで、超音波振動子２４は、送信スイッチ３７を介して、後述する送信回路３２から、被検体１０に照射するための超音波に対応した振動数（たとえば、約３ＭＨｚ）を有する信号を与えるように構成されている。これにより、超音波振動子２４は、約３ＭＨｚの振動数で振動して、超音波Ｂ１（図２参照）を発生させるように構成されている。
【００２８】
そして、図２に示すように、超音波振動子２４により発生した超音波Ｂ１は、被検体１０内の音響インピーダンスが高い物質に反射される。たとえば、図２の検出対象物１０ａは、音響インピーダンスが高いとする。また、反射された超音波を超音波Ｂ２とする。そして、反射された超音波Ｂ２は、超音波振動子２４に照射され、超音波振動子２４は、振動するように構成されている。
【００２９】
そして、超音波振動子２４は、超音波Ｂ２および音響波Ａ１によって、振動が生じた場合、一方端２４ａと他方端２４ｂとの間に、振動に応じた電位差（音響波信号）が生じるように構成されている。そして、図１に示すように、超音波振動子２４は、受信スイッチ３８を介して、受信回路３３に音響波信号を伝達可能に構成されている。
【００３０】
また、図１に示すように、本体部３０は、制御部３１と、送信回路３２と、受信回路３３と、Ａ／Ｄコンバータ３４と、受信メモリ３５と、データ処理部３６と、送信スイッチ３７と、受信スイッチ３８と、不活性化スイッチ３９と、音響波画像再構成部５１と、検波・対数コンバータ５２と、音響波画像構築部５３と、超音波画像再構成部５４と、検波・対数コンバータ５５と、超音波画像構築部５６と、画像合成部５７とが設けられている。なお、不活性化スイッチ３９は、本発明の「スイッチ部」の一例である。
【００３１】
そして、図１に示すように、制御部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などにより構成されており、各部に制御信号を送信することによって
光音響画像化装置１００の制御を行うように構成されている。たとえば、制御部３１は、上記した波長制御信号およびパルス光照射信号を、光駆動回路２２に伝達するように構成されている。また、制御部３１は、送信スイッチ３７、受信スイッチ３８、および、不活性化スイッチ３９のオンオフ（閉開）の制御を行うように構成されている。また、制御部３１は、パルス光照射信号に対応させて、制御部３１からＡ／Ｄコンバータ３５にサンプリングトリガ信号を伝達するように構成されている。
【００３２】
そして、送信回路３２は、制御部３１からの制御信号に基づいて、上記したように、超音波振動子２４の一方端２４ａおよび他方端２４ｂに電位差を生じさせることによって、超音波振動子２４から超音波Ｂ１（図２参照）を生じさせるように構成されている。
【００３３】
また、受信回路３３は、カップリングコンデンサ等を含み、超音波振動子２４の一方端２４ａに生じた電圧の交流成分を取得可能に構成されている。そして、受信回路３３は、受信スイッチ３８がオンの場合で、かつ、超音波振動子２４が超音波Ｂ２および音響波Ａ１（図２参照）によって振動が生じた場合に、上記した音響波信号を取得するように構成されている。そして、受信回路３３は、Ａ／Ｄコンバータ３４と接続されており、取得した音響波信号をＡ／Ｄコンバータ３４に伝達するように構成されている。
【００３４】
そして、Ａ／Ｄコンバータ３４は、受信回路３３から取得した音響波信号（アナログ信号）を、制御部３１から取得したサンプリングトリガ信号に対応させて、デジタル信号に変換するように構成されている。そして、Ａ／Ｄコンバータ３４は、受信メモリ３５と接続されており、Ａ／Ｄコンバータ３４は、デジタル信号に変換された音響波信号を、受信メモリ３５に伝達するように構成されている。
【００３５】
また、受信メモリ３５は、デジタル信号に変換された音響波信号を一時的に格納するように構成されている。そして、受信メモリ３５は、データ処理部３６と接続されており、格納された音響波信号をデータ処理部３６に伝達するように構成されている。
【００３６】
また、データ処理部３６は、音響波信号のうち音響波Ａ１の信号と超音波Ｂ２の信号とを互いに分離する処理を行うように構成されている。そして、データ処理部３６は、音響波画像再構成部５１と接続されており、分離された音響波Ａ１のデータを音響波画像再構成部５１に伝達するように構成されている。
【００３７】
そして、音響波画像再構成部５１は、分離された音響波Ａ１のデータを、画像として再構成する処理を行うように構成されている。そして、音響波画像再構成部５１は、検波・対数コンバータ５２と接続されており、画像として再構成された音響波Ａ１のデータを検波・対数コンバータ５２に伝達するように構成されている。
【００３８】
そして、検波・対数コンバータ５２は、画像として再構成されたデータの波形処理を行うように構成されている。そして、検波・対数コンバータ５２は、音響波画像構築部５３と接続されており、波形処理されたデータを伝達するように構成されている。
【００３９】
そして、音響波画像構築部５３は、波形処理されたデータに基づいて、被検体１０内の断層画像を構築する処理を行うように構成されている。そして、音響波画像構築部５３は、画像合成部５７と接続されており、音響波Ａ１に基づいた断層画像を伝達するように構成されている。
【００４０】
また、図１に示すように、本体部の超音波画像再構成部５４は、データ処理部３６により分離された超音波Ｂ２のデータを、画像として再構成する処理を行うように構成されている。そして、超音波画像再構成部５４は、検波・対数コンバータ５５と、超音波画像構築部５６とを介して、超音波Ｂ２に基づいた断層画像を、画像合成部５７に伝達するように構成されている。
【００４１】
また、画像合成部５７は、音響波Ａ１に基づいた断層画像と超音波Ｂ２に基づいた断層画像とを合成する処理を行い、合成された画像を画像表示部４０に出力するように構成されている。
【００４２】
そして、画像表示部４０は、液晶パネル等により構成されており、本体部３０から入力された画像を表示するように構成されている。
【００４３】
また、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸収スペクトルの大小関係が波長約８００ｎｍ付近で逆転することを利用して、発光ダイオード素子２１ａのパルス光により検出された音響波Ａ１と、発光ダイオード素子２１ｂのパルス光により検出された音響波Ａ１との強度の差を、データ処理部３６などにより演算することにより、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとのどちらが血液中に多く含まれているかを検出することが可能に構成されている。これにより、被検体１０内の動脈および静脈を判別して、画像表示部４０に表示することが可能に構成されている。
【００４４】
また、本体部３０の送信スイッチ３７は、送信回路３２と超音波振動子２４の一方端２４ａとの間に設けられており、制御部３１の制御信号に基づいて、オンオフ（開閉）するように構成されている。そして、送信スイッチ３７がオンされた場合に、送信回路３２と超音波振動子２４の一方端２４ａとが導通するように構成されている。
【００４５】
また、本体部３０の受信スイッチ３８は、受信回路３３と、超音波振動子２４の一方端２４ａおよび不活性化スイッチ３９との間に設けられており、制御部３１の受信回路スイッチ信号に基づいて、オンオフ（開閉）するように構成されている。そして、受信スイッチ３８がオンされた場合に、受信回路３３と超音波振動子２４の一方端２４ａおよび不活性化スイッチ３９とが導通するように構成されている。
【００４６】
ここで、第１実施形態では、光音響画像化装置１００は、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとの電位を略同電位にすることにより、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成されている。そして、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとの電位差がない場合（一方端２４ａと他方端２４ｂとが略同電位の場合）には、超音波振動子２４は振動せずに超音波Ｂ１が生じないように構成されている。
【００４７】
具体的には、図１に示すように、本体部３０は、超音波振動子２４に接続されている不活性化スイッチ３９を含み、制御部３１は、不活性化スイッチ３９を制御することによって、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとの電位を略同電位にする制御を行うように構成されている。より詳細には、不活性化スイッチ３９は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などにより構成されており、制御部３１からの素子不活性化信号に基づいて、不活性化スイッチ３９をオンオフ（開閉）するように構成されている。
【００４８】
そして、不活性化スイッチ３９の一方側は、受信スイッチ３８と、超音波振動子２４の一方端２４ａと、送信スイッチ３７とに接続されている。そして、不活性化スイッチ３９の他方側は、接地されている。これにより、不活性化スイッチ３９がオンされた場合は、受信スイッチ３８と、超音波振動子２４の一方端２４ａと、送信スイッチ３７とは、接地される。その結果、超音波振動子２４の他方端２４ｂも、接地されているので、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとは略同電位になる。
【００４９】
また、図２に示すように、プローブ部２０において、超音波振動素子２４は、被検体１０に近接するように、プローブ部２０の被検体１０側（Ｚ２方向側）の端面近傍に配置されている。また、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂと、集光レンズ２１ｃとは、超音波振動素子２４と同様に、被検体１０に近接するように、プローブ部２０の被検体１０側（Ｚ２方向側）に配置されている。すなわち、超音波振動子２４と、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂとは、近接するように（距離Ｄ１の間隔を隔てて）設けられている。
【００５０】
また、プローブ部２０は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂと、集光レンズ２１ｃとを各々一対ずつ含み、それぞれの対の間に、超音波振動素子２４を挟むように配置されている。また、プローブ部２０において光源駆動回路２２および駆動電源部２３は、光源部２１および超音波振動子２４よりも、被検体１０側の反対側（Ｚ１方向側）に配置されている。
【００５１】
また、プローブ部２０は、超音波振動素子２４の配置されたプローブ部２０の被検体１０側（Ｚ２方向側）の面と、被検体１０との間に、光を透過させる透明なゲル層６０を介在させた状態で音響波および超音波を、検出するように構成されている。このゲル層６０は、被検体１０の表面と略同等の屈折率を有し、光源部２１から被検体１０に照射された光が被検体１０の表面で反射されることを抑制するように構成されている。また、ゲル層６０は、被検体１０の検出対象物１０ａから発生した音響波Ａ１および検出対象物１０ａから反射された超音波Ｂ２を超音波振動素子２４に効率良く伝播させるための伝播物質としての機能も兼ねている。
【００５２】
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、制御部３１は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１を含む所定の期間τ２、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成されている。また、所定の期間τ２は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１に加えて、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる前の期間τ３およびパルス光を発生させた後の期間τ４を含むように構成されている。すなわち、期間τ１〜τ４は、以下の式（１）で表される関係を有する。
τ２  ＝  τ１  ＋  τ３  ＋  τ４  ・・・  （１）
【００５３】
そして、図３に示すように、制御部３１は、期間τ１（時間ｔ２から時間ｔ３までの間）を有するパルス光照射信号Ｃ１を、時間間隔τ５（時間ｔ２から時間ｔ８までの時間間隔）で、光駆動回路２２に伝達するように構成されている。また、制御部３１は、期間τ２（時間ｔ１から時間ｔ４までの間）を有する素子不活性化信号Ｅ１を、時間間隔τ５（時間ｔ１から時間ｔ７までの時間間隔）で、不活性化スイッチ３９に伝達するように構成されている。
【００５４】
また、第１実施形態では、図３に示すように、所定の期間τ２は、受信回路３３が音響波信号の取得を開始する以前の期間から構成されている。具体的には、制御部３１は、時間ｔ５（時間ｔ４よりも後の時間）から時間ｔ６（時間ｔ７よりも前の時間）までの間、受信回路スイッチ信号Ｆ１を、受信スイッチ３８に伝達するように構成されている。すなわち、受信回路３３は、時間ｔ４よりも後の時間の時間ｔ５に音響波信号の取得を開始するように構成されており、所定の期間τ２（時間ｔ１から時間ｔ４までの時間）は、時間ｔ５以前の期間を含む。
【００５５】
また、図３に示すように、パルス光を発生させた後の期間τ４の長さは、パルス光を発生させる期間τ１の長さ以下に構成されている。すなわち、期間τ１と期間τ４とは、以下の式（２）で表される関係を有する。
τ４  ≦  τ１  ・・・  （２）
【００５６】
ここで、パルス光を発生させる期間τ１は、音響波Ａ１を発生させるための分解能に対応するので、パルス光を発生させた後の期間τ４の長さを期間τ１以下に構成することによって、受信回路３３によって取得される音響波信号の取得期間が過度に小さくなるのを抑制することが可能になる。たとえば、パルス光を発生させる期間τ１の長さを１００ｎｓ、被検体１０内の音速を１５００ｍ／ｓとした場合には、分解能は、０．１５ｍｍとなる。そして、パルス光を発生させた後の期間τ４の長さを１００ｎｓ以下にすることによって、受信回路３３は、パルス光を被検体１０に照射した後（１００ｎｓ後）、超音波振動子２４からの音響波信号を取得することが可能になる。
【００５７】
この場合、ゲル層６０の厚みが約０．１５ｍｍであれば、被検体１０内の表面近傍に検出対象物１０ａがある場合であっても検出することができる。なお、ゲル層６０の厚みが０．１５ｍｍ以上、または、本体部３０により被検体１０内の表面近傍を画像化しない場合には、ゲル層６０の厚みまたは画像化しない被検体１０内の表面の厚みに応じて、期間τ４または受信回路３３による音響波信号の取得開始（時間ｔ５）を調整することが可能である。
【００５８】
次に、図２、図４および図５を参照して、光源部がパルス光を発生させる期間に、超音波振動子を不活性化させない従来の光音響画像化装置を用いた場合における、ノイズの影響を受けた音響波信号の画像化処理について説明する。
【００５９】
従来の光音響画像化装置において、図２のようにプローブ部を構成した場合には、音響波信号は、ノイズの影響を受ける場合がある。具体的には、光源部によりパルス光を発生させるために、パルス幅１００ｎｓ以上２００ｎｓ未満で、かつ、ピーク電流値が約４５Ａの電流が、光駆動回路から光源部に流される。この場合、光源部近傍では、電流が流れることに起因した電磁誘導が生じて、放射ノイズ（電磁波）などが発生する。光源部と超音波振動子とは、近接して配置されているため、超音波振動子の両端には、放射ノイズなどに起因した電位差が生じ、超音波振動子は、振動する（誤動作する）。
【００６０】
そして、受信回路は、放射ノイズなどに起因して生じた超音波振動子の両端の電位差を取得する。すなわち、図４に示すように、受信回路は、超音波振動子から音響波信号Ｇ１を取得する。そして、図５に示すように、画像表示部には、音響波信号Ｇ１に対応する虚像Ｈ１が表示される。
【００６１】
また、図２に示すように、光源部からのパルス光は、約３．０×１０８ｍ／ｓの速さで、被検体内を進み、検出対象物（光源部と検出対象物とは、距離Ｄ２を有する）に到達する。そして、検出対象物は、パルス光を吸収することによって、音響波を発する。そして、検出対象物から発せられた音響波は、約１５００ｍ／ｓの速さで被検体内を進み、音響波が発生してから時間Ｔ後に、超音波振動子に到達する。この場合、パルス光が被検体内を進む速さは、音響波が被検体内を進む速さよりも十分速いので、パルス光が被検体内を進む時間は無視することができる。これにより、光源部からパルス光を照射した後、超音波振動子が音響波により振動するまでの期間は、略時間Ｔを有する。すなわち、図４に示すように、受信回路は、超音波振動子から音響波信号Ｇ２を取得する。そして、図５に示すように、画像表示部には、音響波信号Ｇ２に対応する真像Ｈ２が表示される。
【００６２】
また、図２に示すように、超音波振動子が誤動作することによって生じた超音波は、被検体内に照射される。そして、誤動作することによって生じた超音波は、約１５００ｍ／ｓの速さで被検体内を進み、誤動作による超音波が発生してから時間Ｔ後に、検出対象物に到達する。そして、誤動作による超音波は、検出対象物により反射され、さらに時間Ｔ後に、超音波振動子に到達する。そして、超音波振動子は、誤動作の後、略時間Ｔ×２（Ｔの２倍の時間）後に、振動する。すなわち、図４に示すように、受信回路は、超音波振動子から音響波信号Ｇ３を取得する。そして、図５に示すように、画像表示部には、音響波信号Ｇ３に対応する虚像Ｈ３が表示される。上記のように、従来の光音響画像化装置において、図２のようにプローブ部を構成した場合には、真像Ｈ２の他に、不要な虚像Ｈ１およびＨ３が画像表示部に表示される。
【００６３】
次に、図２、図６および図７を参照して、第１実施形態による光音響画像化装置１００における音響波信号の画像化処理について説明する。
【００６４】
第１実施形態による光音響画像化装置１００では、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂによりパルス光を発生させるために、パルス幅１００ｎｓ以上２００ｎｓ未満で、かつ、ピーク電流値が約４５Ａの電流が、光駆動回路２２から発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂに流される。この場合、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂ近傍では、電流が流れることに起因した電磁誘導が生じて、放射ノイズ（電磁波）などが発生する。一方、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂによりパルス光を発生させている間（図３の符号Ｃ１）は、超音波振動子２４は、不活性化スイッチ３９がオンされることにより、一方端２４ａと他方端２４ｂとが略同電位となり、不活性化されている。これにより、超音波振動子２４は、放射ノイズなどに起因した振動（誤作動）が抑制される。
【００６５】
そして、図６に示すように、受信回路３３は、光源部２１から被検体１０内にパルス光が照射されたことにより、被検体１０内の検出対象物１０ａから発せられた音響波Ａ１を取得する。すなわち、受信回路３３は、音響波信号Ｇ２を取得する。なお、図４のような音響波信号Ｇ１およびＧ３は、超音波振動子２４が誤作動を生じないため、受信回路３３には、取得されない。その結果、図７に示すように、画像表示部４０には、真像Ｈ２のみが表示され、従来の光音響画像化装置を用いた場合（図５参照）とは異なり、虚像Ｈ１およびＨ３は表示されない。
【００６６】
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６７】
第１実施形態では、上記のように、制御部３１を、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１と重なる所定の期間τ２（図３参照）、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成する。これにより、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂにパルス光を発生させるための電流が流れることに起因するノイズ（電磁波等）が生じる期間（期間τ１と略等しい期間）と重なる所定の期間τ２、超音波振動子２４を不活性化させるので、ノイズに起因して超音波振動子２４が誤作動（振動）することを抑制することができる。その結果、光源部２１を被検体１０近傍に配置した場合でも、ノイズの影響を受けた信号が超音波振動子２４および受信回路３３により取得されるのを抑制することができる。
【００６８】
また、第１実施形態では、上記のように、所定の期間τ２を、少なくとも発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１を含むように構成する。これにより、パルス光を発生させている期間τ１中は、超音波振動子２４が不活性化されるので、超音波振動子２４が誤作動（振動）することをより抑制することができる。
【００６９】
また、第１実施形態では、上記のように、所定の期間τ２を、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１に加えて、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１の前の期間τ３および後の期間τ４を含むように構成する。これにより、パルス光を発生させている期間τ１中に加えて、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１の前の期間τ３および後の期間τ４も含めて、超音波振動子２４が不活性化されるので、より確実に、超音波振動子２４が誤作動（振動）することを抑制することができる。
【００７０】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１を、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１の後、受信回路３３が音響波信号の取得を開始する制御を行うように構成して、所定の期間τ２を、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１を含むとともに、受信回路３３が音響波信号の取得を開始する以前の期間（図３の時間ｔ５以前の期間）からなるように構成する。これにより、受信回路３３が音響波信号の取得を開始する（時間ｔ５）までに所定の期間が終了する（時間ｔ４）ので、超音波振動子２４を不活性化する所定の期間τ２を設けることによる受信回路３３が音響波信号の取得を行う期間（時間ｔ５から時間ｔ６までの期間）が減少するのを抑制することができる。
【００７１】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１を、所定の期間τ２、超音波振動子２４の両端（一方端２４ａおよび他方端２４ｂ）の電位を略同電位にすることにより、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成する。これにより、超音波振動子２４の両端（一方端２４ａおよび他方端２４ｂ）に電位差が生じないので、超音波振動子２４を容易に不活性化させることができる。
【００７２】
また、第１実施形態では、上記のように、超音波振動子２４に接続されている不活性化スイッチ３９をさらに備え、制御部３１を、不活性化スイッチ３９を制御することによって、超音波振動子２４の両端（一方端２４ａおよび他方端２４ｂ）の電位を略同電位にする制御を行うように構成する。これにより、不活性化スイッチ３９を制御することによって、容易に、超音波振動子２４の両端（一方端２４ａおよび他方端２４ｂ）の電位を略同電位にすることができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、上記のように、光音響画像化装置１００は、光源部２１と超音波振動子２４とが内部に配置されているとともに、被検体１０の近傍に配置されることによって、光源部２１からのパルス光を被検体１０に照射可能に構成されているプローブ部２０と、プローブ部２０とケーブル５０を介して接続されているとともに、受信回路３３と制御部３１とが内部に配置されている本体部３０とを備える。そして、不活性化スイッチ３９を、本体部３０の内部に配置する。これにより、プローブ部２０に不活性化スイッチ３９を配置する場合と異なり、ケーブル５０に不活性化スイッチ３９を制御するための配線を行う必要がない。その結果、ケーブル５０に不活性化スイッチ３９を制御するための配線を行う必要がない分、光音響画像化装置１００の構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、上記のように、光源部２１を、パルス光を発生可能な発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂを含むように構成する。これにより、レーザ光を発する発光素子を用いる場合と異なり、光学部材の精密なアライメント（位置合わせ）が不要であるとともに、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が不要となる。その結果、光学部材の精密なアライメントが不要で、かつ、光学定盤や強固な筐体が不要な分、光音響画像化装置１００の大型化および光音響画像化装置１００の構成の複雑化を抑制することができる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図８を参照して、第２実施形態による光音響画像化装置１０１の構成について説明する。第２実施形態では、本体部に不活性化スイッチが設けられていた第１実施形態による光音響画像化装置１００と異なり、プローブ部に不活性化スイッチが設けられている。
【００７６】
図８に示すように、第２実施形態による光音響画像化装置１０１は、光源部２１と超音波振動子２４とが内部に配置されているとともに、被検体１０の近傍に配置されることによって、光源部２１からのパルス光を被検体１０に照射可能に構成されているプローブ部２０ａと、プローブ部２０ａにケーブル５０ａを介して接続されている本体部３０ａとを含む。そして、プローブ部２０ａの内部には、不活性化スイッチ３９ａが配置されている。また、ケーブル５０ａは、第１実施形態によるケーブル５０の内部に含まれる配線に加えて、制御部３１と不活性化スイッチ３９ａとを接続するための配線を含む。また、本体部３０ａに含まれる構成は、第１実施形態による本体部３０の内部から不活性化スイッチ３９を除いた構成と同様である。
【００７７】
また、図８に示すように、不活性化スイッチ３９ａの一方側は、超音波振動子２４の一方端２４ａと接続されているとともに、不活性化スイッチ３９ａの他方側は、超音波振動子２４の他方端２４ｂと接続されている。これにより、不活性化スイッチ３９ａが、制御部３１から素子不活性化信号を取得して、オンした場合（閉になった場合）には、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとが短絡するように構成されている。そして、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとが短絡することによって、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとが略同電位になるように構成されている。また、不活性化スイッチ３９ａの他方側は、接地されているため、不活性化スイッチ３９ａがオンされた場合、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとの電位は、接地される。
【００７８】
また、不活性化スイッチ３９ａと超音波振動子２４とは、共にプローブ部２０ａ内部に近接して配置されている。これにより、不活性化スイッチ３９ａを本体部３０ａに設け、かつ、超音波振動子２４をプローブ部２０ａに設ける場合に比べて、不活性化スイッチ３９ａと超音波振動子２４との間の配線の長さが小さくなる。その結果、不活性化スイッチ３９ａと超音波振動子２４との間の配線の長さが小さくなる分、不活性化スイッチ３９ａと超音波振動子２４との間のインピーダンス（抵抗、浮遊容量等）が小さくなる。なお、配線のインピーダンスが高い場合には、超音波振動子２４の両端が略同電位になりにくい場合がある。
【００７９】
また、図８に示すように、第２実施形態による制御部３１の超音波振動子２４を不活性化させるための処理は、第１実施形態による制御部３１と同様の処理（図３、図６および図７参照）である。すなわち、第２実施形態による超音波振動子２４は、第１実施形態による超音波振動子２４と同様に、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからパルス光が発生される期間、超音波振動子２４の両端が略同電位にされることによって、超音波振動子２４近傍に電流が流されることによって生じるノイズ（電磁波等）の影響が抑制されるように構成されている。また、第２実施形態による光音響画像化装置１０１のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００８０】
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８１】
第２実施形態では、上記のように、光音響画像化装置１０１に、光源部２１と超音波振動子２４とが内部に配置されているとともに、被検体１０の近傍に配置されることによって、光源部２１からのパルス光を被検体１０に照射可能に構成されているプローブ部２０ａを設ける。そして、不活性化スイッチ３９ａを、プローブ部２０ａの内部に配置する。これにより、超音波振動子２４と不活性化スイッチ３９ａとを近接させて配置することができるので、超音波振動子２４と不活性化スイッチ３９ａとが離れて配置される場合に比べて、超音波振動子２４と不活性化スイッチ３９ａとの間のインピーダンス（抵抗、浮遊容量等）を小さくすることができる。その結果、より確実に超音波振動子２４の両端を略同電位にすることができる。また、第２実施形態による光音響画像化装置１０１のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、図８および図９を参照して、第３実施形態による光音響画像化装置１０２の構成について説明する。第３実施形態では、制御部が不活性化スイッチを制御するための素子不活性化信号の波形の立上りまたは立下りは、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成されている。
【００８３】
図８に示すように、第３実施形態による光音響画像化装置１０２は、第２実施形態による光音響画像化装置１０１と同様に、光源部２１と超音波振動子２４とが内部に配置されているとともに、被検体１０の近傍に配置されることによって、光源部２１からのパルス光を被検体１０に照射可能に構成されているプローブ部２０ｂと、プローブ部２０ｂとケーブル５０ａを介して接続されている本体部３０ｂとを含む。そして、プローブ部２０ｂの内部には、不活性化スイッチ３９ｂが配置されている。また、本体部３０ｂは、制御部３１ａを含む。そして、不活性化スイッチ３９ｂは、第１実施形態による不活性化スイッチ３９と同様に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などにより構成されており、制御部３１ａからの素子不活性化信号の信号レベル（ゲート−ソース間の電圧）に応じて、不活性化スイッチ３９ｂの両端（ドレイン−ソース間）を流れる電流の大きさを制御することが可能に構成されている。
【００８４】
ここで、第３実施形態では、制御部３１ａが不活性化スイッチ３９ｂを制御するための素子不活性化信号の波形Ｅ２の立上りまたは立下りは、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成されている。具体的には、図９に示すように、制御部３１ａは、素子不活性化信号の波形Ｅ２の立上り（時間ｔ１１から時間ｔ１２までの期間）を時定数τ６でオフからオンとなる信号レベルに、徐々に上昇させる制御を行うように構成されている。また、制御部３１ａは、素子不活性化信号の波形Ｅ２の立下り（時間ｔ１５から時間ｔ１６までの間）を時定数τ７でオンからオフとなる信号レベルに、徐々に降下させる制御を行うように構成されている。なお、時定数τ６とτ７とは、等しい値に構成してもよい。
【００８５】
また、図９に示すように、制御部３１ａは、第１実施形態による制御部３１と同様に、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１を含む所定の期間τ２（時間ｔ１２から時間ｔ１５までの期間）、超音波振動子２４を不活性化させる制御を行うように構成されている。また、所定の期間τ２は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる期間τ１に加えて、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂがパルス光を発生させる前の期間τ３およびパルス光を発生させた後の期間τ４を含むように構成されている。
【００８６】
また、図９に示すように、所定の期間τ２は、第１実施形態による所定の期間τ２と同様に、受信回路３３が音響波信号の取得を開始する以前の期間から構成されている。具体的には、制御部３１ａは、受信回路３３に、時間ｔ１６よりも後の時間の時間ｔ１７に音響波信号の取得を開始するように構成されている。また、第３実施形態による光音響画像化装置１０２のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００８７】
次に、図１０および図１１を参照して、第３実施形態による光音響画像化装置１０２における、鈍らせた形状を有する素子不活性化信号の波形Ｅ２を用いて、不活性化スイッチに起因するノイズ発生の抑制の原理について説明する。
【００８８】
図１０に示すように、制御部から不活性化スイッチに矩形波形状の素子不活性化信号Ｅ３を伝達した場合、矩形波形状の素子不活性化信号Ｅ３の立上りおよび立下りに起因したノイズ（電磁波等）が生じる場合がある。この場合、受信回路は、ノイズに起因した不要な音響波信号Ｇ４およびＧ５を取得する。
【００８９】
一方、図１１に示すように、第３実施形態では、制御部３１ａから不活性化スイッチ３９ｂに鈍らせた形状を有する素子不活性化信号の波形Ｅ２を伝達した場合、矩形波形状の素子不活性化信号Ｅ３に比べて、立上りおよび立下りの期間が時定数τ６およびτ７を有して長くなるため、立上りおよび立下りの期間が長くなる分、波形の変化に起因したノイズ（電磁波等）は小さくなる（無視できる程度になる）。この場合、受信回路３３は、ノイズに起因した不要な音響波信号Ｇ４およびＧ５を取得しない。
【００９０】
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００９１】
第３実施形態では、上記のように、制御部３１ａが不活性化スイッチ３９ｂを制御するための素子不活性化信号の波形Ｅ２の立上りまたは立下りを、矩形波形状（素子不活性化信号Ｅ３）よりも鈍らせた形状を有するように構成する。これにより、不活性化スイッチ３９ｂを制御する（駆動させる）ことに起因したノイズ（電磁波等）の発生を抑制することができる。その結果、超音波振動子２４の両端の電位を略同電位にするために、不活性化スイッチ３９ｂを設けた場合にも、超音波振動子２４が誤作動（振動）することを、効果的に抑制することができる。また、第３実施形態による光音響画像化装置１０２のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００９２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９３】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、本発明の発光素子として発光ダイオード素子を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、発光素子として発光ダイオード素子以外の発光素子を用いてもよい。たとえば、発光素子としてレーザダイオード素子を用いてもよい。
【００９４】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の被検体に照射するパルス光の例として、近赤外域の波長のパルス光を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、被検体に照射するパルス光として、近赤外域以外の波長のパルス光を用いてもよい。
【００９５】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の被検体に照射するパルス光の例として、パルス幅１００ｎｓ以上２００未満のパルス光を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、被検体に照射するパルス光として、パルス幅１００ｎｓ以上２００未満以外のパルス幅のパルス光を用いてもよい。たとえば、被検体に照射するパルス光として、パルス幅１００ｎｓ未満のパルス光を用いてもよいし、パルス幅２００ｎｓ以上のパルス光を用いてもよい。
【００９６】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の超音波振動子の両端を略同電位にする例として、一方側を超音波振動子の一方端に接続されるとともに、他方側を接地して設けられた不活性化スイッチを用いて、不活性化スイッチをオン（閉）にすることにより、超音波振動子の両端を接地することによって、超音波振動子を不活性化させる構成の例を示したが、本発明は、これに限られない。本発明は、超音波振動子の両端を接地すること以外の方法によって、超音波振動子を不活性化させてもよい。たとえば、図１２および図１３に示す変形例のように、不活性化スイッチ３９ｃを、超音波振動子２４の他方端２４ｂと、グラウンド（アース）との間に設けて、所定の期間（第１実施形態による期間τ２）に、不活性化スイッチ３９ｃをオフ（開）にすることによって、超音波振動子２４を不活性化させるように構成してもよい。
【００９７】
ここで、変形例による光音響画像化装置１０３は、図１２に示すように、プローブ部２０ｃと、プローブ部２０ｃとケーブル５０ａを介して接続された本体部３０ｃとを含む。そして、プローブ部２０ｃは、不活性化スイッチ３９ｃを含む。また、本体部３０ｃは、制御部３１ｂを含む。そして、不活性化スイッチ３９ｃの一方側は、超音波振動子２４の他方端２４ｂと接続されているとともに、不活性化スイッチ３９ｃの他方側は接地されている。そして、図１３に示すように、制御部３１ｃは、不活性化スイッチ３９ｃを所定の期間（第１実施形態による期間τ２）にオフ（開）にすることによって、超音波振動子２４の一方端２４ａと他方端２４ｂとを略同電位にするように構成されている。
【００９８】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の素子不活性化信号の波形の立上りおよび立下りの鈍らせた形状の例として、素子不活性化信号の信号レベルを徐々に大きく（小さく）することによって、立上りおよび立下りの時定数を大きくして、矩形波形状よりも鈍らせた形状にする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、素子不活性化信号の信号レベルを徐々に大きく（小さく）すること以外の方法によって、立上りおよび立下りの時定数を大きくして、矩形波形状よりも鈍らせた形状にしてもよい。たとえば、素子不活性化信号のデューティを徐々に大きく（小さく）することによって、不活性化スイッチを流れることが可能な電流の大きさを徐々に大きく（小さく）して、実質的に、立上り（立下り）の時定数を大きくしてもよい。
【００９９】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の素子不活性化信号の波形の立上りおよび立下りを、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成することにより、不活性化スイッチに起因するノイズの発生を抑制する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、素子不活性化信号の波形以外の立上りおよび立下りを、矩形波形状よりも鈍らせた形状を有するように構成してもよい。たとえば、超音波振動子と不活性化スイッチとの間に、抵抗、および、コンデンサまたはインダクタ等を含む回路を設けて、超音波振動子と不活性化スイッチとの間に流れる電流の波形を鈍らせて、不活性化スイッチの動作に起因するノイズの発生を抑制してもよい。
【０１００】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の不活性化スイッチとして電界効果トランジスタにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、不活性化スイッチとして電界効果トランジスタ以外のスイッチにより構成してもよい。たとえば、不活性化スイッチとしてバイポーラトランジスタを用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  被検体
１０ａ  検出対象物
２０、２０ａ〜２０ｃ  プローブ部
２１  光源部
２１ａ、２１ｂ  発光ダイオード素子（発光素子）
２４  超音波振動子
３０、３０ａ〜３０ｃ  本体部（装置本体部）
３１、３１ａ、３１ｂ  制御部
３３  受信回路
３９、３９ａ〜３９ｃ  不活性化スイッチ（スイッチ部）
５０、５０ａ  ケーブル
１００〜１０３  光音響画像化装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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