(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光音響波の信号処理を行う信号処理部を有する装置本体と、
該装置本体に着脱自在なプローブであって、該プローブへ入射した測定光を被検体に向けて出射させるプローブと、
前記測定光の光強度を調整する強度調整部とを備え、
前記プローブは、前記測定光を導光する導光部と、前記測定光の前記導光部からの出射に応じて前記被検体内で発生した前記光音響波を検出する音響波検出部と、前記測定光が前記プローブから出射した時の光量プロファイルを示す光量プロファイル情報を記憶した記憶部とを有し、前記装置本体に装着された状態で、前記音響波検出部により検出された前記光音響波の信号を前記信号処理部に送り、
前記装置本体は、前記記憶部から前記光量プロファイル情報を読み取る読取部を有し、  前記強度調整部は、前記読取部により読み取られた前記光量プロファイル情報を用いて、前記測定光が前記プローブに入射する以前に前記測定光の光強度を調整する光音響計測装置であって、
前記光量プロファイル情報は、前記導光部の測定光を導光するための光学的構造によって、被写体に照射される時の測定光の光強度の調整条件が異なるプローブの種類に応じた情報であり、
前記強度調整部は、ルックアップテーブルを参照しながら、該ルックアップテーブルによって前記光量プロファイル情報に対応付けられた調整条件を取得し、当該調整条件に従って前記測定光の光強度を調整するものである光音響計測装置。
【請求項２】
前記調整条件は、前記測定光の光強度の目標値を指定し、
前記強度調整部は、前記測定光の光強度の目標値になるように光強度を調整するものである請求項１記載の光音響計測装置。
【請求項３】
前記強度調整部は、可変減衰器を使用して前記測定光の光強度の減衰量を増減させるものである請求項１又は２に記載の光音響計測装置。
【請求項４】
前記可変減衰器は偏光バリアブルアッテネータである請求項３に記載の光音響計測装置。
【請求項５】
前記強度調整部は、前記導光部に入射する際の前記測定光のビーム直径を増減させるものである請求項１から４いずれか１項に記載の光音響計測装置。
【請求項６】
前記読取部は、前記装置本体に装着された前記プローブが複数ある場合に、使用者が指定したプローブの前記記憶部から前記光量プロファイル情報を読み取るものである請求項１から５いずれか１項に記載の光音響計測装置。
【請求項７】
前記プローブはハンドヘルド型プローブである請求項１から６いずれか１項に記載の光音響計測装置。
【請求項８】
光音響波の信号処理を行う信号処理部を有する装置本体に着脱可能で、測定光を被検体に向けて出射させるプローブであって、
前記測定光を導光する導光部、
前記測定光の前記導光部からの出射に応じて前記被検体内で発生した前記光音響波を検出する音響波検出部、及び
前記測定光が前記プローブから出射した時の光量プロファイルを示す光量プロファイル情報を記憶した記憶部を備え、
前記装置本体に装着された状態で、前記音響波検出部により検出された前記光音響波の信号を前記信号処理部に送るプローブであって、
前記光量プロファイル情報は、前記導光部の測定光を導光するための光学的構造によって、被写体に照射される時の測定光の光強度の調整条件が異なるプローブの種類に応じた情報である、
プローブ。
【請求項９】
光音響波の信号処理を行う信号処理部を有する装置本体と、 
該装置本体に着脱自在なプローブであって、該プローブへ入射した測定光を被検体に向けて出射させるプローブと、 
前記測定光の光強度を調整する強度調整部とを備え、 
前記プローブは、前記測定光を導光する導光部と、前記測定光の前記導光部からの出射に応じて前記被検体内で発生した前記光音響波を検出する音響波検出部と、前記測定光の光強度の設定に関連する情報を記憶した記憶部とを有し、前記装置本体に装着された状態で、前記音響波検出部により検出された前記光音響波の信号を前記信号処理部に送り、 
前記装置本体は、前記記憶部から前記情報を読み取る読取部を有し、 
前記強度調整部は、前記読取部により読み取られた前記情報に基づいて、前記測定光が前記プローブに入射する以前に前記測定光の光強度を調整する光音響計測装置であって、
前記情報は、前記導光部の測定光を導光するための光学的構造によって、被写体に照射される時の測定光の光量密度が異なるプローブの種類に応じた情報である、
光音響計測装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内で発生した光音響波を計測する光音響計測装置及び当該装置に備えられる光音響計測用プローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体（例えば生体）内部の状態を非侵襲で検査できる画像検査法の一種として、超音波検査法が知られている。超音波検査では、超音波の送信及び受信が可能な超音波探触子を用いる。超音波探触子から被検体に超音波を送信させると、その超音波は被検体内部を進んでいき、組織界面で反射する。超音波探触子でその反射超音波を受信し、反射超音波が超音波探触子に戻ってくるまでの時間に基づいて距離を計算することで、内部の様子を画像化することができる。【０００３】
また、光音響効果を利用して被検体の内部を画像化する光音響イメージングが知られている。一般に光音響イメージングでは、例えばパルスレーザ光が被検体内に照射される。被検体内部では、組織がパルスレーザ光のエネルギーを吸収し、そのエネルギーによる断熱膨張により超音波（光音響波）が発生する。この光音響波を超音波探触子などで検出し、この検出信号に基づいて光音響画像を構成することで、光音響波に基づく被検体内の可視化が可能である。【０００４】
上記のような音響波の計測においては、計測の目的、手法及び部位等の計測条件に応じて、形状、構造及び性能が異なる種々の探触子（プローブ）が用意されている。例えば、生体外から腹部を計測する場合には振動子が直線状に配列したリニア型のプローブが使用され、経直腸から前立腺を計測する場合には振動子が円弧状に配列したコンベックス型のプローブが使用される。また、高分解能の計測又は高画質の画像が要求される場合には、検出帯域の中心周波数が高いプローブ（例えば２０ＭＨｚ）が使用され、それほど精度が要求されない場合には上記中心周波数が低いプローブ（例えば１０ＭＨｚ以下）が使用される。【０００５】
一般的に臨床現場では、１つの超音波装置に対して、種類の異なるプローブが複数用意され、計測条件に応じて、プローブをつなぎ替えたり、既に装着されたプローブの中から使用するプローブを選択したりして所望の計測が実施される。【０００６】
ところで、光音響イメージングでは、光源としてレーザを用いる場合、生体に照射される光量密度（単位面積当たりの光量）の最大値は、レーザ安全基準の規格により定められる最大許容露光量(ＭＰＥ : Maximum Permissible Exposure)を超えないようにする必要がある。そこで、特許文献１は、生体に照射される光の光量密度分布を実測し、その最大値が最大許容露光量を超えないように光量を調整する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２２９７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように、光量密度を実測するためにはそのための測定手段が必要になり、装置が複雑化し、装置の製造コストが上昇してしまう。また、ハンドヘルド型のプローブ（使用者が把持する把持部を有するプローブ）を使用する場合には、プローブの位置が固定されず、光量密度を正確に実測することは難しい。さらに、前述したように複数のプローブを計測条件に応じて使い分ける場合には、プローブの取り付け或いは切り替えごとに光量密度の実測が必要となり煩雑である。【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、装置本体に着脱可能な光音響計測用プローブを使用する場合に、測定光の光量密度を適切な範囲内に容易に設定することを可能にする光音響計測装置及び光音響計測用プローブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の光音響計測装置は、
光音響波の信号処理を行う信号処理部を有する装置本体と、
装置本体に着脱自在なプローブであって、プローブへ入射した測定光を被検体に向けて出射させるプローブと、
測定光の光強度を調整する強度調整部とを備え、
プローブは、測定光を導光する導光部と、測定光の導光部からの出射に応じて被検体内で発生した光音響波を検出する音響波検出部と、測定光の光強度の設定に関連する情報を記憶した記憶部とを有し、装置本体に装着された状態で、音響波検出部により検出された光音響波の信号を信号処理部に送り、
装置本体は、記憶部から上記情報を読み取る読取部を有し、
強度調整部は、読取部により読み取られた上記情報に基づいて、測定光がプローブに入射する以前に測定光の光強度を調整するものである。【００１１】
本明細書において、「測定光の光強度の設定に関連する情報」とは、プローブに入射する以前の測定光の光強度を、計測手法や目的に適合した強度に設定するにあたり役に立つ情報をいう。【００１２】
そして、本発明の光音響計測装置において、上記情報は、プローブの種類を識別する識別情報を含むことが好ましい。そして、識別情報は、プローブの型がリニア型、コンベックス型及びセクタ型のいずれか１種であることを識別する型情報を含むことが好ましい。また、識別情報は、プローブの光出射面の面積を示す出射面積情報を含むことが好ましい。【００１３】
また、本発明の光音響計測装置において、上記情報は、プローブの光学性能を示す光学性能情報を含むことが好ましい。そして、光学性能情報は、測定光がプローブへ入射する時の光量密度を基準にした、測定光がプローブから出射した時の光量密度の変化の程度を示す光量密度情報を含むことが好ましい。また、光学性能情報は、プローブ内での測定光の透過率を示す透過率情報を含むことができ、又は、測定光がプローブから出射した時の光量プロファイルを示す光量プロファイル情報を含むことができる。【００１４】
また、本発明の光音響計測装置において、強度調整部は、ルックアップテーブルを参照しながら、ルックアップテーブルによって上記情報に対応付けられた調整条件を取得し、当該調整条件に従って測定光の光強度を調整するものであることが好ましい。【００１５】
あるいは、本発明の光音響計測装置において、強度調整部は、上記情報に基づいて算出された算出値を測定光の光強度の目標値に設定して光強度を調整するものであることが好ましい。【００１６】
また、本発明の光音響計測装置において、上記情報は、測定光の光強度の目標値を示す目標値情報であり、強度調整部は、目標値情報が示す数値を測定光の光強度の目標値に設定して光強度を調整するものであることが好ましい。【００１７】
また、本発明の光音響計測装置において、強度調整部は、可変減衰器を使用して測定光の光強度の減衰量を増減させるものであることが好ましい。この場合、可変減衰器は偏光バリアブルアッテネータであることが好ましい。【００１８】
また、本発明の光音響計測装置において、強度調整部は、導光部に入射する際の測定光のビーム直径を増減させるものであることが好ましい。【００１９】
また、本発明の光音響計測装置において、上記情報は、測定光の光強度の減衰の要否を示す減衰要否情報であり、強度調整部は、減衰要否情報に従って減衰器の有無を制御して測定光の光強度を調整するものである構成を採用できる。【００２０】
また、本発明の光音響計測装置において、読取部は、装置本体に装着されたプローブが複数ある場合に、使用者が指定したプローブの記憶部から上記情報を読み取るものであることが好ましい。【００２１】
また、本発明の光音響計測装置において、プローブはハンドヘルド型プローブであることが好ましい。【００２２】
本発明の光音響計測用プローブは、
光音響波の信号処理を行う信号処理部を有する装置本体に着脱可能で、測定光を被検体まで導光するプローブであって、
前記測定光を導光する導光部、
前記測定光の前記導光部からの出射に応じて前記被検体内で発生した前記光音響波を検出する音響波検出部、及び
前記測定光の光強度の設定に関連する情報を記憶した記憶部を備え、
前記装置本体に装着された状態で、前記音響波検出部により検出された前記光音響波の信号を前記信号処理部に送るものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光音響計測装置及び光音響計測用プローブにより、装置本体に着脱可能な光音響計測用プローブを使用する場合に、測定光の光量密度を容易に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る光音響画像生成装置（光音響計測装置）の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るプローブの構成を概略的に示す正面断面図（ａ）及び側面断面図（ｂ）である。
【図３】リニア型プローブ（ａ）及びコンベックス型プローブ（ｂ）を示す概略断面図である。
【図４】可変減衰器の例を示す概略図である。
【図５】可変減衰器の他の例を示す概略図である。
【図６】第２の実施形態に係る光音響画像生成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】ビーム径変換器の例を示す概略図である。
【図８】第３の実施形態に係る光音響画像生成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】第４の実施形態に係る光音響画像生成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００２６】
「第１の実施形態」
第１の実施形態に係る光音響計測装置について説明する。本実施形態において、光音響計測装置は、例えば、プローブで光音響波を検出し、検出した光音響波の信号に基づいて光音響画像を生成する光音響画像生成装置１０である。図１は、本実施形態に係る光音響画像生成装置（光音響計測装置）の構成を概略的に示すブロック図である。図２は、本実施形態に係るプローブの構成を概略的に示す正面断面図（ａ）及び側面断面図（ｂ）である。
【００２７】
光音響画像生成装置１０は、図１に示されるように、プローブ１１、光超音波システム１２、表示部１４および入力部１５を備えている。なお、本発明の実施形態では、音響波として超音波を用いるが、超音波に限定されるものでは無く、被検対象や測定条件等に応じて適切な周波数を選択してさえいれば、可聴周波数の音響波を用いても良い。
【００２８】
＜プローブ＞
プローブ１１は、例えば図１および図２に示されるように、振動子アレイ２０、ケーブル４０、ケーブル４０に内包されたバンドルファイバ４１、振動子アレイ２０を挟むように配置された２つの光出射部４２、記憶部４３、ケーブル４０の一端に設けられたコネクタ部４５ａ及び筺体１１ａを備える。筐体１１ａは、振動子アレイ２０、バンドルファイバ４１の出射端側の部分及び２つの光出射部４２を包含する。また、バンドルファイバ４１及び２つの光出射部４２が全体として本発明の導光部に相当する。
【００２９】
プローブ１１は、被検体に向けて超音波を照射したり、被検体Ｍ内を伝搬する音響波Ｕを検出したりするものである。すなわち、プローブ１１は、被検体Ｍに対する超音波の照射（送信）、および被検体Ｍから反射して戻って来た反射超音波（反射音響波）の検出（受信）を行うことができる。さらにプローブ１１は、被検体Ｍ内の吸収体がレーザ光を吸収することにより被検体Ｍ内に発生した光音響波の検出も行うことができる。吸収体としては、例えば血管、金属部材等が挙げられる。なお、光音響波も超音波ではあるが、以下では便宜上「超音波」とはプローブにより送信された音響波およびその反射波を意味し、「光音響波」とは測定光の照射による光音響効果により被検体Ｍ内に発生した音響波を意味するものとする。
【００３０】
振動子アレイ２０は、例えば一次元または二次元に配列した複数の超音波振動子（或いは音響波検出素子）から構成される。本実施形態において、振動子アレイ２０または超音波振動子のそれぞれが、本発明の音響波検出部に相当する。超音波振動子は、例えば、圧電セラミクス、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような高分子フィルムから構成される圧電素子である。超音波振動子は、音響波Ｕを受信した場合にその受信信号を電気信号に変換する機能を有し、超音波振動子で発生した電気信号は後述する受信回路２１に出力される。振動子アレイ２０の形状は、セクタ型、リニア型及びコンベックス型等の種類の中から撮像部位に応じて選択される。
【００３１】
バンドルファイバ４１は、複数の光ファイバ素線４１ａが束ねられたものであり、レーザユニット３５からのレーザ光Ｌを光出射部４２にまで導く。バンドルファイバ４１は、特に限定されず、石英ファイバ等の公知のものを使用することができる。バンドルファイバ４１は、出射側において光ファイバ素線４１ａごとに分岐し、光出射部４２に接続される。
【００３２】
光出射部４２は、バンドルファイバ４１によって導光されたレーザ光を被検体Ｍに照射する部分である。図１および図２のｂに示されるように、本実施形態では２つの光出射部４２が、振動子アレイ２０を挟んで対向するように、振動子アレイ２０のエレベーション方向（振動子アレイのアレイ方向に垂直で検出面に平行な方向）の両側に配置されている。また、光出射部４２は、図２のｂにおいて、振動子アレイ２０の検出面を含む当接平面から上側（当接平面に関して振動子アレイ側）に離れて配置されている。これにより、光出射部から出射した測定光の伝搬距離を確保することができる。なお、出射端面の一部（例えば出射端面の角）が当接平面に接していても構わない。
【００３３】
光出射部４２の出射端には、光出射部４２の内部の光軸と斜めに交わる出射端面４２ｅが形成されており、測定光は当該出射端面４２ｅを出射する際に屈折する。このとき、光出射部４２内部の屈折率は空気中の屈折率より大きいため、上記出射端面における光軸が、振動子アレイ２０（音響波検出部）の検出面の法線方向に対して振動子アレイ２０がある側の反対側に傾いた状態で、光出射部４２から測定光Ｌが出射される（図２のｂを参照）。なお、「光軸」は、測定光のエネルギー伝送の観点から光路の代表となり得る線を考慮して規定する。
【００３４】
光出射部４２としては例えば導光板を使用することができる。導光板は、例えば樹脂やや石英からなる板の表面に特殊な加工を施して、一方の端面から入れた光を他方の端面から均一に面発光させる板である。樹脂としては、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。振動子アレイ２０の両側の被検体表面を均一に照明するため、導光板は例えば先太りのテーパ形状を有し、振動子アレイ２０のアレイ方向の幅と導光板の最大幅は同程度の長さであることが好ましい。これにより測定光の伝搬範囲を振動子アレイ２０のアレイ方向にわたって広げることができる。また導光板の光軸方向の最大長さは１０〜４０ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
コネクタ部４５ａは、筐体１１ａが設けられた側の反対側のケーブル４０の一端に設けられ、バンドルファイバ４１の入射端部はコネクタ部４５ａ内に配置されている。コネクタ部４５ａは、本発明の装置本体としての光超音波システム１２の装着部４５ｂに着脱可能な構造を有する。したがって、プローブ１１は、コネクタ部４５ａが装着部４５ｂに装着されることによって光超音波システム１２に接続される。
【００３６】
記憶部４３は、測定光の光強度の設定に関連する情報を記憶している。この情報は、プローブ１１の光学的構造又は光学的な性能に関する情報であり、測定光としてのレーザ光Ｌの光強度の設定の際に参照される。情報の具体的な内容と情報の使用方法についての詳細は後述する。記憶部４３は、本実施形態ではコネクタ部４５ａの内部に設けられているが、筐体１１ａの内部に設けられてもよい。
【００３７】
＜光超音波システム＞
光超音波システム１２は、受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、光音響画像生成部２４、表示制御部３０、読取部３１、制御部３４、レーザユニット３５、可変減衰器４４ａ及び装着部４５ｂを有する。本実施形態では、光超音波システム１２が本発明における装置本体に相当し、さらに受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、光音響画像生成部２４及び表示制御部３０が全体として本発明における信号処理部に相当する。
【００３８】
レーザユニット３５は、例えばレーザ光を発するＱスイッチによる固体レーザ光源を有し、被検体Ｍに照射する測定光としてレーザ光Ｌを出力する。レーザユニット３５は、例えば、光超音波システム１２の制御部３４からのトリガ信号を受けてレーザ光を出力するように構成されている。レーザユニット３５は、レーザ光として１〜１００ｎｓｅｃのパルス幅を有するパルス光を出力するものであることが好ましい。例えば本実施形態では、レーザユニット３５の光源はＱスイッチを使用したアレキサンドライトレーザ光源である。レーザユニット３５は、アレキサンドライトレーザ光源の他、同様に近赤外波長域のレーザ光を出力可能なＹＡＧ−ＳＨＧ−ＯＰＯレーザ光源やＴｉ−Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ光源とすることもできる。
【００３９】
レーザ光の波長は、計測の対象となる被検体内の吸収体の光吸収特性によって適宜決定される。例えば計測対象が生体内のヘモグロビンである場合（つまり、血管を撮像する場合）には、一般的には波長は近赤外波長域に属する波長であることが好ましい。近赤外波長域とはおよそ７００〜８５０ｎｍの波長域を意味する。しかしながら、レーザ光の波長は当然これに限られるものではない。また、レーザ光は、単波長でもよいし、複数の波長（例えば７５０ｎｍおよび８００ｎｍ）を含んでもよい。さらに、レーザ光が複数の波長を含む場合には、これらの波長の光は、同時に被検体Ｍに照射されてもよいし、交互に切り替えられながら照射されてもよい。
【００４０】
制御部３４は、光音響画像生成装置１０の各部を制御するものであり、本実施形態ではトリガ制御回路（図示省略）を備える。トリガ制御回路は、例えば計測が開始された際に、レーザユニット３５に光トリガ信号を送る。これによりレーザユニット３５で、フラッシュランプが点灯し、レーザロッドの励起が開始される。そして、レーザロッドの励起状態は維持され、レーザユニット３５はパルスレーザ光を出力可能な状態となる。そして、制御部３４は、その後トリガ制御回路からレーザユニット３５へＱｓｗトリガ信号を送信する。これにより、共振器内のＱ値が切り替えられ、レーザ発振のきっかけとなる。つまり、制御部３４は、このＱｓｗトリガ信号によってレーザユニット３５からのパルスレーザ光の出力タイミングを制御している。また本実施形態では、制御部３４は、Ｑｓｗトリガ信号の送信と同時にサンプリングトリガ信号をＡＤ変換部２２に送信する。サンプリングトリガ信号は、ＡＤ変換部２２における光音響信号のサンプリングの開始タイミングの合図となる。このように、サンプリングトリガ信号を使用することにより、レーザ光の出力と同期して光音響信号をサンプリングすることが可能となる。
【００４１】
受信回路２１は、プローブ１１で検出された光音響信号を受信する。受信回路２１で受信された光音響信号はＡＤ変換部２２に送信される。
【００４２】
ＡＤ変換部２２は、受信回路２１が受信した光音響信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部２２は、例えば所定周波数のＡＤクロック信号に基づいて、所定のサンプリング周期で受信した光音響信号をサンプリングする。
【００４３】
受信メモリ２３は、ＡＤ変換部２２でサンプリングされた光音響信号のデータ（光音響データ）を記憶する。そして、受信メモリ２３は、プローブ１１によって検出された光音響データを光音響画像生成部２４に出力する。
【００４４】
光音響画像生成部２４は、例えば受信メモリ２３に格納された上記光音響データを、超音波振動子の位置に応じた遅延時間で互いに加算して１ライン分のデータを再構成し、各ラインの光音響データに基づいて断層画像（光音響画像）のデータを生成する。なお、この光音響画像生成部２４は、遅延加算法に代えて、ＣＢＰ法（Circular Back Projection）により再構成を行うものでもよい。光音響画像生成部２４は、上記のようにして生成された光音響画像のデータを表示制御部３０に出力する。
【００４５】
表示制御部３０は、生成された光音響画像データに基づいて、光音響画像をディスプレイ装置等の表示部１４に表示させる。表示制御部３０は、プローブ１１が二次元配列した振動子アレイを有することまたはプローブ走査により、複数の光音響画像が取得された場合には、例えば、それらの光音響画像に基づいてボリュームデータを作成し、三次元画像を表示部１４に表示させることもできる。
【００４６】
装着部４５ｂは、プローブ１１のコネクタ部４５ａが装着される部分である。すなわち、コネクタ部４５ａ及び装着部４５ｂは、プローブ１１と受信回路２１とを電気的に接続し、かつ、プローブ１１とレーザユニット３５とを光学的に接続するコネクタ構造を構成している。このようなコネクタとしては、例えば多芯コネクタを使用することができる。この場合、複数ある芯のうち一部をプローブ１１及び受信回路２１の電気的接続のために割り当て、他の一部をプローブ１１及びレーザユニット３５の光学的接続のために割り当てればよい。また、装着部４５ｂは、複数設けられてもよい。この場合には、種類の異なるプローブがそれぞれ装着部に装着される。そして、実際に計測に使用するプローブは、例えば使用者による入力部１５の操作によって選択される。
【００４７】
読取部３１は、プローブ１１が光超音波システム１２の装着部４５ｂに装着された場合に、プローブ１１の記憶部４３に記憶されている「測定光の光強度の設定に関連する情報」を読み取る。読み取った情報は制御部３４に送られる。制御部３４は、読取部３１から受け取った情報に基づいて可変減衰器４４ａの駆動を制御する。読み取るタイミングは、特に制限されず、プローブが装着された後すぐに読み取ってもよいし、レーザ光が出力される前のある決まったタイミングで読み取ってもよい。また、上記情報を一度読み取ったプローブを用いてその後も連続して計測を行う場合には、２回目以降の計測では最初に読み取った情報を援用することができる。種類の異なるプローブ１１が光超音波システム１２に複数装着されている場合には、読取部３１は、例えば使用者によって選択されたプローブの記憶部から情報を読み取る。
【００４８】
可変減衰器４４ａは、本発明の強度調整部に相当し、読取部３１が読み取った上記情報に基づいて、レーザ光Ｌの強度調整を行う部分である。
【００４９】
以下、上記情報の具体的な内容、上記情報の使用方法及び上記情報に基づいたレーザ光Ｌの強度調整方法について説明する。
【００５０】
前述したようにプローブ（特に音響波検出部）には、計測の目的、手法及び部位等の計測条件に応じて、形状、構造及び性能が異なる種々のものが用意されている。そして、これらの種類に対応して光音響計測用のプローブでは、測定光を導光するための光学的構造がその種類ごとにそれぞれ異なっている。例えば、図３は、リニア型プローブ（ａ）及びコンベックス型プローブ（ｂ）を示す概略断面図である。リニア型プローブ１１ｂでは、直線状に配列した超音波振動子からなる振動子アレイ２０ａに対応して、光出射部として、光出射面が直線状の導光板４２ａが配置されている。この導光板４２ａを出射したレーザ光Ｌの広がり角は例えばφ１である。一方、コンベックス型プローブ１１ｃでは、円弧状に配列した超音波振動子からなる振動子アレイ２０ｂに対応して、光出射部として、光出射面が円弧状の導光板４２ｂが配置されている。この導光板４２ｂを出射したレーザ光Ｌの広がり角は例えばφ２（＞φ１）である。このように、プローブの種類が異なれば、各プローブに入射するレーザ光Ｌの光量密度が等しくても、被検体に照射される時の光量密度は光学的構造の相違に応じて等しくなるとは限らない。したがって、使用するプローブによって光量密度が変動することになる。
【００５１】
そこで、本発明では各プローブが、「レーザ光Ｌ（測定光）の光強度の設定に関連する情報」を予め持ち、その情報に基づいて、プローブ１１に入射する時（以下、単に入射時ともいう。）のレーザ光Ｌの光強度が、その情報を持っていたプローブを用いた計測にとって適切な範囲となるように、プローブ１１に入射する以前にレーザ光Ｌの光強度が調整される。すなわち、本発明のプローブ１１は、レーザ光Ｌの入射時の光強度の設定に役立つ情報を自分自身で保持している。したがって、プローブ１１が保持している情報に基づいてレーザ光Ｌの光強度が設定されれば、必然的に当該プローブ１１に適した光強度で計測が可能となる。そのプローブの計測に適した光強度の具体的な値は、例えば、高画質の画像を得ること若しくは光量密度がＭＰＥを超えないこと又はその両方の観点などから適宜決められる。なお、レーザ光が「プローブに入射する以前」とは、レーザ光がプローブに入射する時よりも前の段階を意味し、レーザ光が光源から出射してからプローブに入射するまでの間の任意の段階の他、レーザ光が光源から出射する時も含む意味である。
【００５２】
レーザ光Ｌ（測定光）の光強度の設定に関連する情報は、例えばプローブの種類を識別する識別情報を含む。これは、プローブの種類が識別できれば、プローブ内の光学的構造もある程度決まり、そのプローブに入射する時のレーザ光の光量密度とプローブから出射した時（以下、単に出射時ともいう。）の光量密度の関係、つまり、入射時の光量密度を基準にした出射時の光量密度の変化の程度を推定できるためである。上記関係が推定できれば、この関係に基づいて、レーザ光の出射時に所望の光量密度が得られるようにレーザ光の入射時の光強度を設定することが可能になる。プローブの種類とは、プローブ又はその構成要素の性質（例えばプローブの大きさ及び用途、音響波検出部の構造及びその大きさ、並びに光学的構造の具体的構成及びその材料等）に基づいた分類である。識別情報は、プローブ内の光学的構造を識別又は特定することができれば、情報の形式は特に制限されない。例えば、識別情報は、プローブの種類ごとに紐づけされた、文字及び記号の羅列からなるコードデータである。
【００５３】
上記のような識別情報には、プローブの型を識別する型情報が含まれ、特にその型情報はプローブの型がリニア型、コンベックス型及びセクタ型のいずれか１種であることを識別するものであることが好ましい。これらの型は振動子アレイ（音響波検出部）の構造に基づいた分類である。したがって、これらの型の相違は光学的構造の相違と密接に関連しているため（例えば図３を参照）、このような型情報はレーザ光の入射時及び出射時の光量密度の関係を推定する際に役に立つ。
【００５４】
また、識別情報は、プローブの光出射面の面積を示す出射面積情報を含むことが好ましい。プローブの光出射面とは、レーザ光が被検体に照射される以前に、最後にレーザ光が通過したプローブ部分の表面である。したがって、プローブの光出射面は、通常、光出射部の光出射面、或いは光出射部がプローブ筐体に包含されている場合には、その筐体に設けられた光学窓の表面である。また、音響レンズ等のアタッチメントがプローブに装着されている場合には、プローブの光出射面は、レーザ光が通過する当該アタッチメントの表面である。プローブの型が同じであっても、光出射面の面積（又はプローブの大きさ）が異なれば、レーザ光の入射時及び出射時の光量密度の関係は異なってくる。したがって、このような出射面積情報もレーザ光の入射時及び出射時の光量密度の関係を推定する際に役に立つ。なお、上記の説明では、出射面積情報は識別情報と独立したものとして説明したが、本発明はこれに限られない。つまり、識別情報をプローブの大きさまで識別できるものにすれば、出射面積情報を識別情報に包含させることができる。
【００５５】
また、レーザ光Ｌの光強度の設定に関連する情報は、例えばプローブの光学性能を示す光学性能情報を含んでもよい。プローブがレーザ光をどのように導光するかは、レーザ光の出射時の光量密度に密接に関係する。したがって、そのような光学性能が分かれば、それを考慮してレーザ光の入射時の光強度を設定することができる。なお、レーザ光Ｌの光強度の設定に関連する情報は、上記識別情報又は上記光学性能情報を単独で含んでもよいし、上記識別情報及び上記光学性能情報を同時に含んでもよい。レーザ光Ｌの光強度の設定に関連する情報が上記識別情報及び上記光学性能情報を同時に含む場合でも、どちらか一方の情報を使用すれば十分である。例えばどちらか一方がデフォルトで使用される。
【００５６】
光学性能情報は、例えば、レーザ光の入射時の光量密度（例えばその入射面内での最大値）を基準にした、レーザ光の出射時の光量密度（例えばその出射面での最大値）の変化の程度（例えば変化量又は変化の割合）を示す光量密度情報である。このような光量密度情報は、レーザ光の入射時及び出射時の光量密度の関係そのものであるから、レーザ光の入射時の光強度を設定する際に役立つ。
【００５７】
また、光学性能情報は、プローブ内でのレーザ光の透過率を示す透過率情報、又は、測定光がプローブから出射した時の光量プロファイルを示す光量プロファイル情報を含んでもよい。レーザ光が全体としてどの程度透過するか、及び／又は、出射したレーザ光がどのような光量プロファイルを形成するかが分かれば、それを考慮してレーザ光の光強度を設定することができる。また、光学性能情報は、プローブ内でのレーザ光のエネルギー損失を示すような情報を含んでもよい。
【００５８】
上記情報に基づいたレーザ光の光強度の設定は、例えば、予め作成されたルックアップテーブルを利用して実施される。例えばルックアップテーブルは以下の手順により作成される。まずプローブの光出射面（例えばプローブ１１ｂの場合には符号Ｓ１、又はプローブ１１ｃの場合には符号Ｓ２。図３を参照）における光量プロファイル、透過率及びエネルギー損失量等のプローブの光学性能を測定する。そして、当該プローブの光出射面における光量がＭＰＥとなるようなレーザ光の光強度を求める。次に、あるシステムマージン（例えばＭＰＥの９０％）を設定し、当該プローブの既定の光強度を算出する。つまり、この規定のレーザ光が当該プローブに入射した場合、当該プローブの光出射面における光量密度はＭＰＥに対して上記システムマージンを持った値となる。このような測定は、種類の異なる複数のプローブについて行なわれる。そして、それらの結果は、プローブ（光学的構造）の種類又はプローブの光学性能と、その規定の光強度とが対応付けられたテーブル状にまとめられる。このテーブルデータは例えば光音響画像生成装置１０内の図示しないメモリに保存される。また、このようなテーブルデータは、光音響画像生成装置１０の外部の記憶装置（例えば、当該装置に外付けされたハードディスクドライブや、ネットワーク上の記憶領域）に記憶され、必要な時に光音響画像生成装置１０が取得するようにしてもよい。
【００５９】
本実施形態では、例えば制御部３４がルックアップテーブルを持っており、制御部３４が読取部３１から受け取った情報を当該ルックアップテーブルを参照して照合する。上記のようなルックアップテーブルを用いることにより、制御部３４は、プローブの種類又はプローブの光学性能と、その規定の光強度とを対応付けることができる。
【００６０】
あるいは、上記情報に基づいたレーザ光の光強度の設定は、例えば、予め作成された標準関数（検量線）を利用して実施される。例えば標準関数は以下の手順により作成される。上記と同様に、種類の異なる複数のプローブのそれぞれについて既定の光強度を算出する。そして、それらの結果に基づいて、プローブの光学性能に関するパラメータ値と、その規定の光強度との関係を表す標準関数が求められる。この標準関数は例えば、光音響画像生成装置１０内の図示しないメモリに保存される。標準関数を用いてプローブの種類を既定の光強度に直接的に対応付けることはできないが、例えば、プローブの種類を、その種類を反映した光学性能に関するパラメータ値に変換するテーブルを作成しておけば、標準関数を用いてプローブの種類を既定の光強度に間接的に対応付けることは可能である。
【００６１】
また、上記の説明では、プローブの種類又はプローブの光学性能を、そのプローブの規定の光強度に対応付けることを説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、プローブの種類又はプローブの光学性能を、その規定の光強度を実現するための光強度の調整手法に対応付けてもよい。具体的には、ＮＤフィルタ等の減衰器がレーザ光の光路上に挿入されることによって、あるプローブの規定の光強度が実現される場合には、プローブの種類又はプローブの光学性能を、“減衰器の挿入”という調整手法に対応付けることが可能である。あるいは、可変減衰器がレーザ光の光強度をある一定の程度に減衰させることによって、あるプローブの規定の光強度が実現される場合には、プローブの種類又はプローブの光学性能を、その減衰の程度に対応付けることが可能である。このように、レーザ光の光強度の設定に関連する情報は、レーザ光の光強度の設定の目標値そのものや、その目標値を実現するための調整手法等の「調整条件」と対応付けることが可能である。
【００６２】
次に、上記情報に基づいたレーザ光Ｌの強度調整方法について説明する。本実施形態では、レーザ光Ｌの光強度は可変減衰器を用いて調整される。図４は、可変減衰器の例を示す概略図である。本実施形態に係る可変減衰器４４ａは、例えばλ／２板４６及び偏光ビームスプリッタ４７からなり、レーザ光の偏光を利用して光量の調整を行う偏光バリアブルアッテネータである。λ／２板４６には回転機構が設けられており、光軸を中心にして回転可能に構成されている。レーザ光Ｌの光強度を減衰させない場合、λ／２板４６は、ｐ偏光成分Ｌｐのみが偏光ビームスプリッタ４７のスプリッタ面に入射する角度に維持され、ｐ偏光成分Ｌｐ（つまり全てのレーザ光）はスプリッタ面を通過する（図４の（ａ）を参照）。図４の（ａ）の状態からλ／２板４６が光軸を中心にして回転すると、レーザ光Ｌの偏光方向も回転する。そして、スプリッタ面に対するレーザ光Ｌのｓ偏光成分Ｌｓが発生し、このｓ偏光成分Ｌｓはスプリッタ面で反射され、残りのｐ偏光成分Ｌｐのみがスプリッタ面を通過する（図４の（ｂ）を参照）。さらに、図４の（ｂ）の状態からλ／２板４６が光軸を中心にして回転すると、スプリッタ面に対するレーザ光Ｌのｓ偏光成分Ｌｓが増加し、スプリッタ面を通過するｐ偏光成分Ｌｐが減少する（図４の（ｃ）を参照）。このように、偏光バリアブルアッテネータでは、λ／２板の回転角度によってレーザ光Ｌの光強度を調整することができる。光強度が調整されたレーザ光Ｌは、その後、例えば集光レンズ等の光学系（図示省略）を用いてバンドルファイバ４１に入射される。
【００６３】
以下、本実施形態に係る光音響計測の工程を説明する。まず、光音響画像生成装置１０の使用者は、プローブ１１のコネクタ部４５ａを光超音波システム１２の装着部４５ｂに装着する。このとき、読取部３１は、プローブ１１の記憶部４３から測定光の光強度の設定に関連する情報を読み取り、読み取った情報を制御部３４に送信する。制御部３４は、予め作成されたルックアップテーブルを参照しながら、受信したその情報と当該ルックアップテーブル上のデータとを照合し、その情報に対応付けられた調整条件を取得する。なお、このときにその情報に対応付けられた調整条件が存在しなかった場合には、例えばその時点で計測が終了され、その旨が表示部１４に表示される。上記読み取られた情報に対応付けられた調整条件が取得できた場合には、制御部３４は、可変減衰器４４ａを制御してその調整条件に従いレーザ光Ｌの光強度を調整する。例えば、その調整条件が、レーザ光の光強度の設定の目標値を指定する場合には、制御部３４は、可変減衰器４４ａのλ／２板４６の回転角度を、光強度がその目標値になる回転角度に変更する。あるいは、その調整条件が、その目標値を実現するためのλ／２板４６の回転角度を指定する場合には、制御部３４は、λ／２板４６の回転角度をその指定の角度に合わせる。これにより、レーザ光Ｌの光強度の調整のための準備が完了する。
【００６４】
使用者は、プローブ１１を持ち、その先端を被検体に当てる。その後、レーザ光Ｌが光出射部４２から出射し、レーザ光Ｌが被検体に照射される。そして、レーザ光の照射に起因して発生した光音響波がプローブ１１で検出され、その信号に基づいて光音響画像が生成される。その後、光音響画像は、表示制御部３０に送られ、表示部１４に表示される。計測を続行する場合には、上記の工程が繰り返され、そうでなければ終了する。ただし、同じプローブ１１を使用して計測を繰り返す場合には、既にレーザ光Ｌの光強度の調整は済んでいるため、再度の情報の読み取りは不要である。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る光音響計測装置及び光音響計測用プローブでは、プローブが、測定光の光強度の設定に関連する情報を予め持ち、その情報に基づいて、プローブに入射する時のレーザ光の光強度が、その情報を持っていたプローブを用いた計測にとって適切な範囲となるように調整される。したがって、本実施形態に係る光音響計測装置及び光音響計測用プローブでは、実測しなくてもレーザ光の光強度をそのプローブを用いた計測にとって適切な範囲に設定することができる。特許文献１の発明では、生体に照射される光の光量密度分布が実測され、その最大値が最大許容露光量を超えないように光量が調整される。しかしながら、本発明では上記のような光量密度の実測は不要である。この結果、本実施形態に係る光音響計測装置及び光音響計測用プローブにより、装置本体に着脱可能な光音響計測用プローブを使用する場合に、測定光の光量密度を容易に設定することが可能になる。
【００６６】
また、装置本体に着脱可能な複数のプローブ（例えばハンドヘルド型のプローブ）を取り扱う場合には、使用するプローブを装置本体に装着するだけで、或いは使用するプローブを選択するだけで、レーザ光の光強度の設定が可能である。
【００６７】
なお、本実施形態では、可変減衰器４４ａが偏光バリアブルアッテネータである場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、図５は、可変減衰器の他の例を示す概略図である。図５の可変減衰器４４ｂは、光学濃度が異なる複数の領域を有するステップ可変ＮＤ（減光）フィルタ４８と、そのＮＤフィルタ４８を回転駆動する駆動部４９からなる透過バリアブルアッテネータである。ＮＤフィルタ４８は、光学濃度が異なる３つの領域５０ａ、５０ｂ及び５０ｃを有し、例えば領域５０ａの光学濃度が最も低く、領域５０ｃの光学濃度が最も高い。ＮＤフィルタ４８は、レーザ光Ｌの光路上に配置され、駆動部４９が回転軸４８ａを回転させることで、光路上に配置される領域が切り替えられる。つまり、領域５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのうち、どの領域が光路上に配置されるかによってレーザ光Ｌの光強度が調整される。例えば、制御部３４は、読取部３１から受信した情報に基づいて、所定の光学濃度を有する領域が光路上に配置されるように、駆動部４９に指示を与える。そして、所定の光学濃度を有する領域が光路上に配置されたことにより、レーザ光Ｌの光強度の調整のための準備が完了する。光強度が調整されたレーザ光Ｌは、その後、例えば集光レンズ等の光学系（図示省略）を用いてバンドルファイバ４１に入射される。
【００６８】
ステップ可変型のＮＤフィルタ４８に代えて、連続可変型のＮＤフィルタを使用することもできる。また図５では、バンドルファイバ４１の入射端に、バンドルファイバ４１及びその周囲部材（フェルール等）の損傷を防止するため、キャップ部材４０ａが設けられている。キャップ部材４０ａとしては、例えば光エネルギー耐性の高い石英ロッドを使用することができる。
【００６９】
また、測定光の光強度の設定に関連する情報は、レーザ光の光強度の減衰の要否を示す減衰要否情報であってもよい。この場合、上記のような可変減衰器に代えて、ある光学濃度を有するＮＤフィルタが強度調整部として使用され、当該ＮＤフィルタの挿入又は非挿入という調整条件に従って光強度が調整される。
【００７０】
また、本実施形態では、レーザユニット３５及び可変減衰器４４ａは、光超音波システム１２内に配置された場合について説明したが、本発明はこれに限られない。つまり、レーザユニット３５及び可変減衰器４４ａは、光超音波システム１２の外側にあってもよい。この場合には、コネクタ部４５ａは、電気的接続用コネクタ及び光学的接続用コネクタの二股構造にすることができる。
【００７１】
「第２の実施形態」
次に、第２の実施形態に係る光音響計測装置について説明する。本実施形態において、光音響計測装置は、第１の実施形態と同様に光音響画像生成装置１０である。本実施形態に係る光音響画像生成装置１０は、可変減衰器４４ａに代えてビーム径変換器４４ｃを有する点で、第１の実施形態と異なる。したがって、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は、特に必要のない限り省略する。
【００７２】
図６は、本実施形態に係る光音響画像生成装置（光音響計測装置）の構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態に係る光音響画像生成装置１０は、図６に示されるように、プローブ１１、光超音波システム１２、表示部１４および入力部１５を備えている。そして、光超音波システム１２は、受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、光音響画像生成部２４、表示制御部３０、読取部３１、制御部３４、レーザユニット３５、ビーム径変換器４４ｃ及び装着部４５ｂを有する。
【００７３】
ビーム径変換器４４ｃは、本発明の強度調整部に相当し、読取部３１が読み取った「レーザ光Ｌの光強度の設定に関連する情報」に基づいて、レーザ光Ｌの強度調整を行う部分である。
【００７４】
つまり本実施形態では、レーザ光Ｌの光強度はビーム径変換器４４ｃを用いて調整される。図７は、ビーム径変換器の例を示す概略図である。本実施形態に係るビーム径変換器４４ｃは、例えばビーム径を拡大又は縮小するビームエキスパンダ５１からなる。例えば、ある調整条件では、ビームエキスパンダ５１は、レーザ光Ｌａのビームの直径をバンドルファイバ４１の直径に等しくするようにビーム径を制御する（図７の（ａ）を参照）。レーザ光Ｌのビームの直径をバンドルファイバ４１の直径に等しくすることにより、入射面でのエネルギー集中を回避でき、バンドルファイバ４１の損傷を防止できる。なお、バンドルファイバ４１の損傷をより確実に防止するために、本実施形態に係るバンドルファイバ４１においても、その入射端にキャップ部材４０ａが設けられている。一方、図７の（ａ）の状態よりも出射時の光量密度を下げたい場合には、ビームエキスパンダ５１は、レーザ光Ｌｂのビームの直径をバンドルファイバ４１の直径よりも大きくするようにビーム径を制御する（図７の（ｂ）を参照）。これにより、バンドルファイバ４１に入射するレーザ光が減少し、レーザ光Ｌの出射時の光量密度が減少する。この場合には、バンドルファイバ４１に入射しないレーザ光によってバンドルファイバ４１の周囲部材の損傷を防止するため、例えば図７に示されるようにリング部材４０ｂを設けることが好ましい。図７では、バンドルファイバ４１に入射しないレーザ光を受けるように、リング部材４０ｂはキャップ部材に嵌められている。リング部材４０ｂは、例えば、使用するレーザ光の波長帯域において光吸収性に優れたサファイア等の光エネルギー耐性の高い材料から形成される。なお、可変減衰器を使用して測定光の光強度を減衰させた後に、ビーム径変換器を使用してレーザ光Ｌの光強度を調整してもよい。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る光音響計測装置及び光音響計測用プローブでも、プローブが、測定光の光強度の設定に関連する情報を予め持ち、その情報に基づいて、プローブに入射する時のレーザ光の光強度が、その情報を持っていたプローブを用いた計測にとって適切な範囲となるように調整される。したがって、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
「第３の実施形態」
次に、第３の実施形態に係る光音響計測装置について説明する。本実施形態において、光音響計測装置は、第１の実施形態と同様に光音響画像生成装置１０である。本実施形態に係る光音響画像生成装置１０は、可変減衰器４４ａを有さず、レーザユニット３５から出射するレーザ光Ｌの光強度自体が調整される点で、第１の実施形態と異なる。したがって、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は、特に必要のない限り省略する。
【００７７】
図８は、本実施形態に係る光音響画像生成装置（光音響計測装置）の構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態に係る光音響画像生成装置１０は、図８に示されるように、プローブ１１、光超音波システム１２、表示部１４および入力部１５を備えている。そして、光超音波システム１２は、受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、光音響画像生成部２４、表示制御部３０、読取部３１、制御部３４、レーザユニット３５及び装着部４５ｂを有する。
【００７８】
本実施形態では、レーザユニット３５自体が強度調整部として機能し、レーザユニット３５から出射する時のレーザ光Ｌの光強度が調整される。レーザユニット３５は、例えばレーザ光を発するＱスイッチによる固体レーザ光源を有する。レーザユニット３５では、制御部３４のトリガ制御回路から光トリガ信号を受けると、フラッシュランプが点灯し、レーザロッドの励起が開始される。そして、レーザロッドの励起状態は維持され、レーザユニット３５はパルスレーザ光を出力可能な状態となる。そして、制御部３４は、その後トリガ制御回路からレーザユニット３５へＱｓｗトリガ信号を送信し、この結果レーザ発振が起こる。
【００７９】
ここで、レーザ光の光強度は、レーザの発振条件に依存して増減する。例えば、レーザロッドを励起するフラッシュランプの数や、１つ当たりのフラッシュランプの充電電圧を増やせば、レーザロッドがより高い状態に励起され、レーザ光Ｌの光強度も増加する。また、例えば、光トリガ信号が出されてからＱｓｗトリガ信号が出されるまでのディレイ時間を増減させることにより、レーザ光Ｌの光強度を制御することもできる。
【００８０】
そこで、制御部３４は、読取部３１から受信した情報に基づいて、プローブの種類又はプローブの光学性能とレーザ光の発振条件とが対応付けられたルックアップテーブルを参照して、当該情報に対応したレーザ光の発振条件でレーザ光を発振させてレーザ光の光強度を所望の値にするように、レーザユニット３５に指示を与える。レーザユニット３５により光強度が調整されたレーザ光Ｌは、その後、例えば集光レンズ等の光学系（図示省略）を用いてバンドルファイバ４１に入射される。
【００８１】
以上のように、本実施形態に係る光音響計測装置及び光音響計測用プローブでも、プローブが、測定光の光強度の設定に関連する情報を予め持ち、その情報に基づいて、プローブに入射する時のレーザ光の光強度が、その情報を持っていたプローブを用いた計測にとって適切な範囲となるように調整される。したがって、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８２】
「第４の実施形態」
次に、第４の実施形態に係る光音響計測装置について説明する。本実施形態において、光音響計測装置は、第１の実施形態と同様に光音響画像生成装置１０である。本実施形態は、光音響画像に加えて超音波画像も生成する点で、第１の実施形態と異なる。したがって、第１の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要がない限り省略する。
【００８３】
本実施形態の光音響画像生成装置１０は、プローブ１１、光超音波システム１２、表示部１４および入力部１５を備える。
【００８４】
＜光超音波システム＞
本実施形態の光超音波システム１２は、図１に示す光音響画像生成装置の構成に加えて、超音波画像生成部２９および送信制御回路３３を備える。本実施形態では、受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、光音響画像生成部２４、超音波画像生成部２９及び表示制御部３０が全体として本発明における信号処理部に相当する。
【００８５】
本実施形態では、プローブ１１は、光音響信号の検出に加えて、被検体に対する超音波の出力（送信）、及び送信した超音波に対する被検体からの反射超音波（反射音響波）の検出（受信）を行う。超音波の送受信を行う超音波振動子としては、本発明における振動子アレイ２０を使用してもよいし、超音波の送受信用に別途プローブ１１中に設けられた新たな超音波振動子を使用してもよい。また、超音波の送受信は分離してもよい。例えばプローブ１１とは異なる位置から超音波の送信を行い、その送信された超音波に対する反射超音波をプローブ１１で受信してもよい。
【００８６】
制御部３４は、超音波画像の生成時は、送信制御回路３３に超音波送信を指示する旨の超音波送信トリガ信号を送る。送信制御回路３３は、このトリガ信号を受けると、プローブ１１から超音波を送信させる。プローブ１１は、超音波の送信後、被検体からの反射超音波を検出する。
【００８７】
プローブ１１が検出した反射超音波は、受信回路２１を介してＡＤ変換部２２に入力される。制御部３４は、超音波送信のタイミングに合わせてＡＤ変換部２２にサンプリグトリガ信号を送り、反射超音波のサンプリングを開始させる。ＡＤ変換部２２は、反射超音波のサンプリング信号を受信メモリ２３に格納する。光音響信号のサンプリングと、反射超音波のサンプリングとは、どちらを先に行ってもよい。
【００８８】
超音波画像生成部２９は、プローブ１１の振動子アレイ２０で検出された反射超音波（そのサンプリング信号）に基づいて、再構成処理、検波処理および対数変換処理等の信号処理を施して、超音波画像のデータを生成する。画像データの生成には、光音響画像生成部２４における画像データの生成と同様に、遅延加算法などを用いることができる。超音波画像生成部２９は、上記のようにして生成された超音波画像のデータを表示制御部３０に出力する。
【００８９】
表示制御部３０は、例えば、光音響画像と超音波画像とを別々に、またはこれらの合成画像を表示部１４に表示させる。表示制御部３０は、例えば光音響画像と超音波画像とを重畳することで画像合成を行う。
【００９０】
本実施形態では、光音響計測装置は、光音響画像に加えて超音波画像を生成する。したがって、第１の実施形態の効果に加えて、超音波画像を参照することで、光音響画像では画像化することができない部分を観察することができる。
【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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