(57)【要約】【課題】波長可変レーザにおいて、選択された波長に応じてレーザ照射に制限をかける。【解決手段】被検体にレーザ光を照射する照射手段と、レーザ光の波長を選択する波長切り替え手段と、レーザ光の出力値を制限する制限手段と、レーザ光を照射された被検体から発生す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生成する構成手段を有し、制限手段は、波長切り替え手段が選択した波長に応じて出力値の制限を行う被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図１
2015008747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にレーザ光を照射する照射手段と、
前記レーザ光の波長を選択する波長切り替え手段と、
前記レーザ光の出力値を制限する制限手段と、
前記レーザ光を照射された被検体から発生す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生成する構成手段と、
を有し、
前記制限手段は、前記波長切り替え手段が選択した波長に応じて出力値の制限を行う
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記制限手段により電圧を制御される可変電圧電源をさらに有し、
前記照射手段は、パルスフォーミングネットワークにおいて前記可変電圧電源の電圧値に応じて作成された高電流パルスを受信したフラッシュランプがレーザ媒質を励起し、Ｑ−スイッチが前記レーザ媒質をＱ−スイッチングすることによってレーザ光を照射する
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】
前記レーザ媒質は、前記レーザ光の波長ごとに、前記可変電圧電源の電圧値に対するレーザ光の出力値を表わす利得が異なる
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記可変電圧電源から前記パルスフォーミングネットワークに投入される電圧値を監視する監視手段をさらに有し、
前記制限手段は、前記監視手段により検知された電圧値と、前記波長切り替え手段により選択されている波長における利得から求められるレーザ光の出力値とを比較し、前記出力値の制限を行う
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】
前記電圧値について、前記レーザ光の波長ごとに予め求められた閾値を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制限手段は、前記監視手段により検知された電圧値と、前記波長切り替え手段により選択されている波長における前記閾値とを比較し、前記出力値の制限を行う
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】
前記閾値は、前記レーザ光の出力値がＭＰＥを超えない値となるように定められる
ことを特徴とする請求項５に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
各波長における前記閾値に関しては、前記利得が高いほど当該閾値が低くなるように設定される
ことを特徴とする請求項５または６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記制限手段は、前記波長切り替え手段が波長を切り替えるときに、前記レーザ光の出力を制限する
ことを特徴とする請求項５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】
前記波長切り替え手段が、前記レーザ光の波長を、前記閾値が相対的に高い波長から低い波長へと切り替える場合、前記制限手段は、前記波長切り替え手段が波長を切り替える前に、前記レーザ光の出力値の制限を行う
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】
前記制限手段は、前記可変電圧電源から前記パルスフォーミングネットワークへの電圧の投入を抑制することにより、前記出力値の制限を行う
ことを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
前記制限手段は、前記フラッシュランプへの高電流パルスの投下を抑制することにより、前記出力値の制限を行う
ことを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
前記制限手段は、前記Ｑ−スイッチに対してＱ−スイッチングをさせないことにより、前記出力値の制限を行う
ことを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１３】
レーザ光を照射する照射手段と、
前記レーザ光の波長を選択する波長切り替え手段と、
前記レーザ光の出力値を制限する制限手段と、
を有し、
前記制限手段は、前記波長切り替え手段が選択した波長に応じて出力値の制限を行う
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、被検体情報取得装置およびレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を用いた光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ＰＡＩ：光音響イメージング）がある。光音響イメージングでは、パルス光を被検体である生体に照射し、パルス光のエネルギー吸収により腫瘍等の被検部位で発生した音響波を探触子で受信する。そして探触子から出力される受信信号を解析処理することにより、生体内の光学特性分布を画像データとして取得する。
【０００３】
特許文献１では、保持部材で両側から乳房を保持し、保持部材上を探触子が二次元的に走査しながら音響波を受信する装置について開示されている。探触子を二次元的に走査することで、被検体内の複数位置の特性情報を取得することができる。
【０００４】
また、レーザ装置から複数の波長の光を照射し得られた音響波からの信号を用いて、光吸収スペクトルが異なる物質の存在比率を算出する技術が研究されている。例えば、非特許文献１には、血液中に存在する酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとで光吸収スペクトルが異なる点に注目し、複数の波長を用いることで血液中の酸素飽和度を算出する手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０２２８１２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Journal of Biomedical Optics 14(5), 054007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
波長が可変のレーザ装置では、出力するパルス光の波長によって利得が異なる。上記の利得とは電圧を入力したときの出力との比と定義する。利得が異なるため、同じ電圧をかけていても、波長を切り替えてレーザが照射されると、出力にばらつきが生じる。
【０００８】
一般的に光音響波装置を生体に適用する際には、照射光量を所定の閾値以下に制限する必要がある。この値はＭＰＥ（ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）と呼ばれている。そのために例えば、電源回路においてパルス光源に投入される電圧を監視し、ある電圧になったときには投入される電圧を制限する方法がある。この方法によれば、仮に不具合が起こったとしても意図しない電圧がパルス光源へ投入されることを防ぎ、ＭＰＥを超えるパルス光を照射しないようにできる。
【０００９】
しかし、利得の波長依存性に基づき、電圧を監視する際の最適な閾値は波長によって異なるのに関わらず、安全のためのインターロックにおいて電圧監視の基準を波長ごとに切り替える手段は今までなかった。そのため、波長に応じて投入される電圧を制限し、パルス光の照射を制限することができなかった。その結果、例えば、ある波長では適した出力であった電圧でも、波長を切り替えた後には出力が大きくなりすぎ、照射を制限されレーザ装置の動作が止まる可能性や、反対に照射出力が小さくなりすぎる可能性もあった。
【００１０】
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、波長可変レーザにおいて、選択された波長に応じてレーザ照射に制限をかけることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体にレーザ光を照射する照射手段と、
前記レーザ光の波長を選択する波長切り替え手段と、
前記レーザ光の出力値を制限する制限手段と、
前記レーザ光を照射された被検体から発生す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生成する構成手段と、
を有し、
前記制限手段は、前記波長切り替え手段が選択した波長に応じて出力値の制限を行う
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【００１２】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
レーザ光を照射する照射手段と、
前記レーザ光の波長を選択する波長切り替え手段と、
前記レーザ光の出力値を制限する制限手段と、
を有し、
前記制限手段は、前記波長切り替え手段が選択した波長に応じて出力値の制限を行う
ことを特徴とするレーザ装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、波長可変レーザにおいて、選択された波長に応じてレーザ照射に制限をかけることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】被検体情報取得装置の構成を示すブロック図。
【図２】波長切り替え時に照射制限がかかる概念図。
【図３】波長切り替え時に電圧を降下させる一例を示すフローチャート。
【図４】波長切り替え時の出力の違いを示す概念図。
【図５】レーザ装置の主要な構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
本発明において、音響波とは、音波、超音波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含み、受信器は、被検体内を伝播した音響波を受信する。つまり、本発明の被検体情報取得装置とは、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、被検体内の特性情報を取得する光音響効果を利用した装置を含む。
【００１７】
このとき取得される被検体内の特性情報とは、光照射によって生じた音響波の初期音圧や、あるいは、初期音圧から導かれる光エネルギー吸収密度や、吸収係数、組織を構成する物質の濃度等を反映した被検体情報を示す。物質の濃度とは、例えば、酸素飽和度やオキシ・デオキシヘモグロビン濃度などである。また、特性情報としては、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として取得しても良い。つまり、吸収係数分布や酸素飽和度分布等の分布情報を画像データとして取得しても良い。
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の符号を付して、説明を省略する。本発明は被検体情報取得装置やレーザ装置の作動方法、制御方法としても捉えられる。本発明はまた、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。
詳細は各実施形態において説明するが、本発明は複数の波長を使用可能なレーザ装置において、波長に応じて照射の制限がかかる電圧の閾値を変えることを特徴とする。
【００１９】
＜実施形態１＞
本実施形態では、複数の波長の光を照射可能な光音響効果を利用した装置において、各波長でレーザの照射を制限する電圧の閾値を設定する方法について説明する。
【００２０】
（装置の基本的な構成）
図１は、本実施形態における被検体情報取得装置の構成を示すブロック図である。
被検体情報取得装置は、生体等の被検体１０１を保持する保持部材１０２、光を照射する照射ユニット１０３、音響波を受信し受信信号に変換する受信器である探触子１０４を備える。装置はさらに、受信信号を増幅してデジタル信号に変換する計測部１０５、デジタル化された受信信号の積算処理等を行う信号処理部１０６、信号処理部からの出力信号を用いて画像データを生成する画像構成部１０７を備える。装置はさらに、画像構成部１０７で生成された画像を表示する画像表示部１０８、照射ユニット１０３および探触子１０４を移動させる、走査制御部１０９を備える。
以下、各ブロックの詳細を述べる。
【００２１】
（保持部材）
被検体１０１としては、例えば生体の乳房が考えられる。保持部材１０２は、被検体１０１を両側から保持する第一保持部材１０２Ａと第二保持部材１０２Ｂの２枚１対で構成される。両保持部材は、保持間隙と保持圧力を変更するために、図示しない保持機構によって相対位置が制御される。以降の説明において、保持部材１０２Ａと１０２Ｂとを区別する必要がない場合は、まとめて保持部材１０２と表記する。
【００２２】
保持部材１０２で被検体１０１を挟むことで被検体１０１が固定され、被検体１０１が動くことによる計測誤差が低減される。また、光の浸達深度に合わせて、被検体１０１を所望の厚さに調整できる。なお、保持部材１０２Ｂは、光の光路上に位置するため、ポリメチルペンテン等、使用する光に対して高い透過率を有する材料が好ましい。また、探触子１０４側の保持部材１０２Ａは、探触子１０４との音響整合性が高い部材であることが好ましい。
ユーザは筐体に設けられた不図示の扉を開けて被検体１０１を保持する手技を行った後、保持部材１０２を固定し、扉を閉めて撮影を開始する。
【００２３】
（照射ユニット）
被検体１０１に対して光を照射する照射ユニット１０３は、光を発生する光源と、光源からの光を被検体へ導き照射する照射部から構成される。照射ユニットは、本発明の照射手段に相当する。
光源としては、５３０〜１３００ｎｍの近赤外領域に中心波長を有するパルス光（パルス幅１００ｎｓｅｃ以下）を発生可能な固体レーザが好ましい。例えば、Ｙｔｔｒｉｕｍ−Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ−ＧａｒｎｅｔレーザやＴｉｔａｎ−Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザが使用される。なお、計測光の波長は、計測対象とする被検体内の光吸収物質（例えばヘモグロビンやグルコース、コレステロールなど）に応じて５３０ｎｍから１３００ｎｍの間から選択される。
【００２４】
光源は、パルスフォーミングネットワーク（ＰＦＮ）、フラッシュランプ、レーザ媒質、波長切り替え手段、Ｑ−スイッチ、可変電圧電源、電圧監視回路、電圧制御手段、照射制限制御手段、電圧閾値切り替え手段から構成される。
【００２５】
電圧制御手段は可変電圧電源を制御する。パルスフォーミングネットワークは可変電圧電源の電圧に応じて電荷を蓄積し、蓄積した電荷から高電流パルスを作成する。さらにパルスフォーミングネットワークからの高電流パルスを、フラッシュランプへと送りレーザ媒質を励起させることでレーザ光を発光する。このときＱ−スイッチは、励起されたレーザ媒質から、ジャイアントパルスを出力する。
【００２６】
電圧監視回路はパルスフォーミングネットワークへ投入する電圧を監視し、電圧値を検知する。仮に光源に異常が生じ、投入する電圧が高くなった場合には、電圧監視回路がそれを検知すると、蓄積する電荷が過大とならないように、照射制限制御手段において強制的にレーザの照射を制限し、レーザが照射されないようにする。電圧監視回路は、本発明の監視手段に相当する。
【００２７】
強制的にレーザの照射を制限するために、様々な方法が考えられる。例えば、可変電圧電源からパルスフォーミングネットワークへの電圧の投入を抑制する方法がある。また、フラッシュランプへのパルスの投下を抑制する方法がある。また、後述の照射部からのレーザの照射を防ぐために、出射端をシャッタで完全遮光する方法がある。また、フィルタなどの減光手段によって照射光を十分に弱める方法がある。また、レンズなどの光拡散手段によって、単位面積当たりの照射光を十分に弱める方法がある。また、レーザ照射のためのＱ−スイッチングを行わない方法がある。
特に、可変電圧電源からパルスフォーミングネットワークへの電圧の投下を抑制する方法は、そもそもレーザ媒質の励起が行われないため、より確実にレーザの照射を制限可能である。
【００２８】
本実施形態における光源は複数の波長を照射可能な波長可変レーザであり、使用する波長によって利得が異なる。つまりパルスフォーミングネットワークへの投下する電圧が同じだったとしても、波長に応じてレーザの出力は異なる。そのため、電圧が一定であれば、切り替え前の波長ではＭＰＥ（ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）を超えない光量だったのに、切り替え後の波長においてはＭＰＥを超えてしまう現象が起こり得る。このような現象は、切り替え前の波長では相対的に利得が低く、切り替え後の波長では利得が高い場合に発生する。
【００２９】
そこで、使用する波長を切り替えてもＭＰＥを超える光を照射しないように、電圧閾値切り替え手段によって、波長に応じて電圧監視回路における閾値を切り替える。この閾値とは、電圧がこの値を超えると、照射ユニットからの光照射を強制的に停止する数値である。波長に応じた閾値は、レーザ媒質ごと、または固有の装置ごとに予め求めておき、記憶手段に記憶しておいて必要に応じて読みだせばよい。あるいは、使用者による閾値の入力を、不図示の入力手段から受け付けても良い。この制御により、波長切り替え時にＭＰＥを超えるレーザ光が照射されなくなり、適切にレーザの照射を制限できる。
【００３０】
パルスフォーミングネットワークへ投下する電圧が低くても出力が大きくなる波長、言い換えると、電圧値に対する出力値が相対的に大きい波長では、レーザの照射を制限する電圧を低く設定する。逆に、パルスフォーミングネットワークに投入する電圧を高くしないと出力が大きくならない波長、言い換えると、電圧値に対する出力値が相対的に小さい波長では、レーザの照射を制限する電圧を高く設定する。これにより、利得差を考慮して、レーザの照射を制限できる。
波長切り替え手段により波長の選択を行うのに先立って、電圧閾値切り替え手段で閾値
を切り替える。
【００３１】
光源は、通常、照射周波数が決まっている。これは、所望の強度のパルス光を継続的に照射するために、設計値として定められる。この照射周波数は、単位時間に行える光音響測定の回数に影響するため、高ければ高いほど好ましい。
【００３２】
照射部としては、例えば、光を反射するミラーや、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズ、光を分散・屈折・反射するプリズム、光を伝搬させる光ファイバ、拡散板等が挙げられる。照射部は、光源から発せられた光が被検体の所望の領域に所望の形状で照射されれば、どのようなものを用いてもかまわない。
【００３３】
図５を用いて、レーザ装置の主要な構成要素を説明する。レーザ媒質５０１は、フラッシュランプ５０２により励起され、Ｑ−スイッチングにより光を放出する。放出されたレーザ光は、波長切り替え手段５０３により選択された所望の波長の照射光となり、出力鏡５０５から出射する。また必要に応じてシャッタ５０４を設けて出力制御を行っても良い。フラッシュランプ５０２には、可変電圧電源５０７の電圧を受けたパルスフォーミングネットワーク５０６からの高電流パルスが流入している。
【００３４】
制御部５０８は、これらの構成要素を制御する。制御部は、単一の制御回路や情報処理装置であってもよい。あるいは、制御部は、上述した電圧制御手段、照射制限制御手段、電圧閾値切り替え手段などが、レーザ光の出力値を制限する機能を集合的に捉えたものであっても良い。この場合、本発明の制限手段が制御部に相当する。
制御部から各構成要素に向かう点線の矢印は、前述した、強制的にレーザの照射を制限するための各種の方法のそれぞれにおける制御信号を示す。
【００３５】
（探触子）
探触子１０４は、音響波を受信して電気信号（受信信号）に変換する素子を備える。探触子１０４の素子としては、圧電現象を用いた変換素子、光の共振を用いた変換素子、静電容量の変化を用いた変換素子などが考えられる。音響波を受信して電気信号に変換できるものであれば、どのような素子を用いてもよい。複数の素子を１次元または２次元に配置した探触子を用いれば、測定面積の拡大、測定時間の短縮、ＳＮ比向上などの点で好ましい。
【００３６】
なお、発生する音響波の音圧は光の光強度に比例するため、受信信号のＳＮ比を向上させるには、探触子の前面の領域を照射することが好ましい。そのため、照射ユニット１０３の光の出射端と探触子１０４とは被検体を挟んで対向する位置に配置することが好ましい。そして走査制御部１０９により、光の出射端と探触子１０４とは両者の位置関係を保つように同期して走査されることが好ましい。また、照射部が探触子１０４側にも光を導くことで、被検体１０１に対して探触子１０４と同じ側からも光を照射できる。
【００３７】
（計測部）
計測部１０５は、探触子１０４から入力されるアナログ信号（アナログの受信信号）を増幅する信号増幅部と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部から構成される。信号増幅部では、被検体内の深度によらずに均一なコントラストをもつ画像データを得るために、光の照射から音響波が探触子の素子に到達するまでの時間に応じて増幅利得を増減する制御などを行う。
【００３８】
（信号処理部）
信号処理部１０６は、計測部１０５から出力されたデジタルの受信信号に対して素子の感度ばらつき補正や、物理的または電気的に欠損した素子の補完処理、図示しない記録媒
体への記録動作、ノイズ低減のための積算処理などを行う。積算処理は、被検体１０１に対して同じ走査位置で音響波の受信を繰り返し行い、受信信号の加算平均処理を行うことでシステムノイズを低減して、受信信号のＳＮ比を向上するために行う。
【００３９】
（画像構成部）
画像構成部１０７は、信号処理部１０６から出力された信号を用いて、被検体１０１内の各位置の光学的な特性情報を示す分布（吸収係数分布や酸素飽和度分布等の特性分布）を画像データとして取得する。また、生成した画像データに対して、輝度の調整や歪補正、注目領域の切り出しなどの各種補正処理を適用して、より診断に好ましい画像データを作成してもよい。画像構成部は、本発明の構成手段に相当する。
【００４０】
（画像表示部）
画像表示部１０８は、画像構成部１０７より画像データが入力され、特性分布の画像を表示する。
【００４１】
（走査制御部）
走査制御部１０９は、上述したように、光の出射端と探触子１０４の走査位置を制御する。被検体１０１に対して二次元走査して各走査位置で音響波の受信を行うことで、小型の探触子でも広い範囲の特性情報を取得できる。
本実施形態では、保持部材１０２上を、照射ユニット１０３および探触子１０４を走査して音響波を受信する構成としたが、複数の波長を用いて、手動で探触子を走査し光音響測定を行う装置においても本実施形態を適用可能である。
手動で探触子を走査し光音響測定を行う装置に適用した場合、波長切り替えに伴い、測定に用いない不要な照射光を被検体に照射してしまうことを防ぐことができる。被検体が生体の場合は特に、不要な光の照射は抑制する必要がある。
【００４２】
＜実施形態２＞
実施形態２では、使用する波長それぞれで照射の制限がかかる電圧の閾値が異なることを前提とする。その時、使用する波長を変更しても、照射の制限がかからないように現在使用している電圧を調節する制御を行う。
より具体的には、使用する波長を変更する際に、波長を変更する以前に、波長ごとの電圧の閾値に基づいて、現在使用中の電圧を低く調整する制御を行う。
【００４３】
本実施形態の被検体情報取得装置の構成は実施形態１と同様であるが、実施形態１における照射ユニット１０３における光源の制御方法が異なるので、その点を詳細に説明する。
本実施形態の光源は実施形態１と同様の構成である。レーザの照射方法、およびレーザ照射を制限する方法も実施形態１と同じである。
【００４４】
照射ユニット１０３中の光源では、上述したように、使用する波長それぞれで照射の制限がかかる電圧の閾値が異なる。そのためレーザ装置が照射するレーザ光の波長を切り替えると、照射制限がかかる場合がある。
【００４５】
図２を用いてこの様子を説明する。縦軸は電圧値であり、Ｔｈ（λ１）は波長λ１の照射制限がかかる閾値、Ｔｈ（λ２）は、波長λ２の照射制限がかかる閾値である。図示したように、Ｔｈ（λ１）＞Ｔｈ（λ２）である。
横軸は時間であり、ｔ（ｓｗ）のタイミングで、レーザ光の波長をλ１からλ２へ切り替えることを示している。すると、波長λ１では照射制限がかかる電圧が高いため使用可能だった電圧（現在使用中の電圧）が、波長λ２への切り替えに伴って照射制限がかかる電圧となるため、照射が制限されるようになる。
【００４６】
強制的にレーザの照射を制限するために様々な方法を利用できることは、実施形態１で既に述べたとおりである。例えば、可変電圧電源からパルスフォーミングネットワークへの電圧の投入を抑制する方法がある。また、フラッシュランプへのパルスの投下を抑制する方法がある。また、後述の照射部からのレーザの照射を防ぐために、出射端をシャッタで完全遮光する方法がある。また、フィルタなどの減光手段によって照射光を十分に弱める方法がある。また、レンズなどの光拡散手段によって、単位面積当たりの照射光を十分に弱める方法がある。また、レーザ照射のためのＱ−スイッチングを行わない方法がある。
【００４７】
本実施形態における光源も、複数の波長を照射可能な波長可変レーザであり、使用する波長によって利得が異なる。つまりパルスフォーミングネットワークへ投入する電圧が同じだったとしても、波長に応じてレーザの出力は異なる。そこで本実施形態では、上述したように、波長それぞれで照射の制限がかかる電圧の閾値が異なることを前提としている。このように電圧監視回路での基準となる閾値を切り替えることで、適切にレーザの照射を制限する。つまり、波長切り替え後の光量がＭＰＥを超えないようになる。
【００４８】
パルスフォーミングネットワークへの投入する電圧が低くても出力が大きくなる波長、言い換えると、電圧値に対する出力値が相対的に大きい波長では、レーザの照射を制限する電圧を低く設定する。逆に、パルスフォーミングネットワークに投入する電圧が高くないと、出力が大きくならない波長、言い換えると、電圧値に対する出力値が相対的に小さい波長では、レーザの照射を制限する電圧を高く設定する。これにより、利得差を考慮して、レーザの照射を制限する。こうした波長に応じた閾値設定は、実施形態１と共通する処理である。
【００４９】
このように、電圧監視回路が波長ごとの利得差を考慮してパルスフォーミングネットワークへの電圧の監視を行ったとしても、使用する波長を切り替えたときの電圧が照射制御のかかる値だった場合、波長を切り替えることにより、レーザの照射ができなくなる。そのため光源では波長の切り替え時には図３に示すステップで、波長の切り替えを行い、レーザの照射ができなくなるのを防ぐ。
【００５０】
図３は波長を切り替えるところから開始される。
まずステップＳ３０１において、現在、パルスフォーミングネットワークに投入している電圧をチェックする。
次にステップＳ３０２において、波長切り替え後の波長における照射制限がかかる電圧をチェックする。
【００５１】
ステップＳ３０３では、Ｓ３０１でチェックされた、現在、パルスフォーミングネットワークに投入している電圧と、ステップＳ３０２でチェックされた、照射制限がかかる電圧を比較する。
パルスフォーミングネットワークに投入している電圧が、波長切り替え後の波長における照射制限がかかる電圧より低かった場合（Ｓ３０３＝ＮＯ）、ステップＳ３０４に進み、波長を切り替える。
【００５２】
一方、パルスフォーミングネットワークに投入している電圧が、波長切り替え後の波長における照射制限がかかる電圧より高かった場合（Ｓ３０３＝ＹＥＳ）、ステップＳ３０５において、電圧を下げる制御を行う。
電圧を下げる制御の方法としては、抵抗を設け、そこにパルスフォーミングネットワークに投入している電圧をかけることで電圧を落とす方法がある。また、照射部からのレーザの照射を防ぐために出射端をシャッタで完全遮光したうえで、一度レーザを照射し、た
まった電圧をすべて無くす方法もある。
【００５３】
本実施形態では、波長に対応して照射の制限がかかる電圧の閾値を比較して、必要であれば電圧を降下させる方法を示した。しかし、波長切り替え時に電圧の閾値にかかわらず、電圧を降下させることも可能である。
【００５４】
本実施形態では、保持部材１０２上を、照射ユニット１０３および探触子１０４を走査して音響波を受信する構成としたが、複数の波長を用いて、手動で探触子を走査し光音響測定を行う装置においても本実施形態を適用可能である。
【００５５】
＜実施形態３＞
実施形態３では、利得が異なる複数の波長を使用する時に、レーザの波長を切り替えるときにはレーザの照射を制限する。
【００５６】
本実施形態の被検体情報取得システムの構成は実施形態１と同様であるが、実施形態１における照射ユニット１０３における光源の制御方法が異なるので、その点を詳細に説明する。
本実施形態の光源は実施形態１と同様に、パルスフォーミングネットワーク、フラッシュランプ、レーザ媒質、電圧監視回路等から構成される。レーザの照射方法、およびレーザ照射を制限する方法も実施形態１と同じである。
【００５７】
照射ユニット１０３中の光源では、使用する波長それぞれで利得が異なる。したがって、パルスフォーミングネットワークに投入する電圧を一定とした場合、使用する波長を切り替えたときに出力が変化する。そのため、仮に光源に異常が生じ、波長を切り替えるときに、予期せずにレーザが照射されると、強いレーザが照射される可能性がある。
【００５８】
図４を参照して、あるレーザ媒質を用いたレーザ装置において波長λ３から波長λ４へ切り替える場合を検討する。横軸は波長であり、縦軸はある電圧に対応するレーザ光の出力値を示す。図より、同じ電圧をパルスフォーミングネットワークに与えた場合、波長λ３およびλ４における出力値は相対的に小さいが、両者の中間の波長領域（高出力区間）における出力値は、相対的に大きいことが分かる。
したがって、波長λ３からλ４への切り替えの途中に、何らかの異常によりレーザが照射された場合、強度が高くなり、ＭＰＥを超えてしまう恐れがある。
【００５９】
そこで本実施形態では、波長の切り替え時には、レーザの照射を防ぐような制御を行う。制御方法には様々なものが考えられる。例えば、可変電圧電源からパルスフォーミングネットワークへの電圧の投下を抑制する方法がある。また、フラッシュランプへのパルスの投入を抑制する方法がある。また、後述の照射部からのレーザの照射を防ぐために出射端をシャッタで完全遮光する方法がある。また、フィルタなどの減光手段によって照射光を十分に弱める方法がある。また、レンズなどの光拡散手段によって、単位面積当たりの照射光を十分に弱める方法がある。また、レーザ照射のためのＱ−スイッチングを行わないがある。
特に、可変電圧電源からパルスフォーミングネットワークへの電圧の投下を制限する方法は、そもそもレーザ媒質の励起が行われないため、より確実にレーザの照射を制限可能である。
【００６０】
本実施形態では、保持部材１０２上を、照射ユニット１０３および探触子１０４を走査して音響波を受信する構成としたが、複数の波長を用いて、手動で探触子を走査し光音響測定を行う装置においても本実施形態を適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０３：照射ユニット，１０４：探触子，１０７：画像構成部，５０３：波長切り替え手段，５０８：制御回路
【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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