(57)【要約】【課題】光放出半導体光源部から検出部に電磁波が伝わることを抑制することにより、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比を向上させ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、ＬＥＤ素子１０と、ＬＥＤ素子１０からの光を第１方向に反射する磁性を有するリフレクタ１３とを含むＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂと、ＬＥＤ素子１０から照射された光を吸収した被検体Ｐ内の検出対象物Ｑから発生する音響波ＡＷを検出するための検出部２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放出半導体素子と、前記光放出半導体素子からの光を被検体に向かう第１方向に反射する磁性を有するリフレクタとを含む光放出半導体光源部と、
前記光放出半導体素子から照射された光を吸収した被検体内の検出対象物から発生する音響波を検出するための検出部とを備える、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記リフレクタは、前記光放出半導体素子の前記検出部側に配置され、前記検出対象物側の前記第１方向に光を反射する内側反射面と、前記光放出半導体素子の前記検出部とは反対側に配置され、前記検出対象物側の前記第１方向に光を反射する外側反射面とを含み、
前記内側反射面と前記外側反射面との間の間隔は、前記光放出半導体素子側から前記被検体側に向かうにしたがって広がるように構成され、
前記内側反射面は、前記光放出半導体素子の光軸に対して、第１角度で傾斜し、
前記外側反射面は、前記光放出半導体素子の光軸に対して、前記第１角度よりも小さい第２角度で傾斜している、請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記検出部は、第２方向に延びるように配置され、
前記光放出半導体素子は、前記第２方向に沿って延びるとともに前記検出部の検出面に直交し、かつ、被検体側に位置する平面側に、前記光放出半導体素子の光の出射方向が傾くように配置されている、請求項１または２に記載の光音響画像化装置。
【請求項４】
前記出射方向が前記平面側に傾くように配置されている前記光放出半導体素子は、複数設けられており、
前記複数の光放出半導体素子は、前記検出部に隣接して前記第２方向に延びるように配置される第１光放出半導体素子列と、前記第１光放出半導体素子列よりも前記検出部から離間した位置で、前記第１光放出半導体素子列に隣接して前記第２方向に延びるように配置される第２光放出半導体素子列とを含み、
前記第１光放出半導体素子列を構成する前記複数の光放出半導体素子の光軸は、前記平面に対して、第３角度で傾斜し、
前記第２光放出半導体素子列を構成する前記複数の光放出半導体素子の光軸は、前記平面に対して、前記第３角度よりも大きい第４角度で傾斜している、請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記検出部は、第２方向に延びるように配置され、
前記第２方向に沿って延びるとともに前記検出部の検出面に直交する平面と、前記外側反射面を延長させた延長面とが、前記検出部に対して前記検出対象物側で交差している、請求項２に記載の光音響画像化装置。
【請求項６】
前記光放出半導体光源部は、前記光放出半導体素子として発光ダイオード素子を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項７】
前記光放出半導体光源部は、前記光放出半導体素子として半導体レーザ素子を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記光放出半導体光源部は、前記光放出半導体素子として有機発光ダイオード素子を含む、請求項１〜５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、被検体に光を照射するレーザ光源部（固体レーザなど）と、レーザ光源部から照射された光が被検体の検出対象物に吸収されることにより発生される音響波を検出する検出部とを備えた光音響画像化装置が開示されている。この光音響画像化装置は、レーザ光源からの光を光ファイバーを用いてプローブまで導き、被検体に照射するとともに、照射された光に応じて被検体から生じる音響波を、検出部によって検出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２０１３−７５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の光音響画像化装置では、固体レーザなどのレーザ光源部を備えているため、装置が大型化するという不都合がある。一方、装置小型化のためにレーザ光源部をＬＥＤ素子などを用いる光放出半導体光源部に置き換えた場合、レーザ光源部の出力に比べて光放出半導体光源部の出力が小さいことから被検体に十分な光（被検体を検出することができる光量の光）を照射することができないという不都合が新たに生じる。そこで、被検体に十分な光を照射するために光放出半導体光源部を被検体に近接させた場合、光放出半導体光源部が被検体近傍に配置された超音波振動素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、光放出半導体光源部に光を発生させるための電流を供給すると、光放出半導体光源部の光に含まれる電磁波（ノイズ）が発生する。このため、検出部に電磁波（ノイズ）が伝わり、検出した音響波の信号のＳ／Ｎ比（信号／ノイズ比）が悪化する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、光放出半導体光源部から検出部に電磁波が伝わることを抑制することにより、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比を向上させ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】
この発明の一の局面による光音響画像化装置は、光放出半導体素子と、光放出半導体素子からの光を被検体に向かう第１方向に反射する磁性を有するリフレクタとを含む光放出半導体光源部と、光放出半導体素子から照射された光を吸収した被検体内の検出対象物から発生する音響波を検出するための検出部とを備える。
【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、光放出半導体素子からの光を被検体に向かう第１方向に反射する磁性を有するリフレクタを含む光放出半導体光源部を設けることによって、磁性を有するリフレクタにより光放出半導体素子からの光が反射されるので、反射時におけるリフレクタでの磁気損失により電磁波（ノイズ）を吸収することができる。これにより、光放出半導体光源部から検出部に伝わる電磁波が抑制されるので、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【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、リフレクタは、光放出半導体素子の検出部側に配置され、検出対象物側の第１方向に光を反射する内側反射面と、光放出半導体素子の検出部とは反対側に配置され、検出対象物側の第１方向に光を反射する外側反射面とを含み、内側反射面と外側反射面との間の間隔は、光放出半導体素子側から被検体側に向かうにしたがって広がるように構成され、内側反射面は、光放出半導体素子の光軸に対して、第１角度で傾斜し、外側反射面は、光放出半導体素子の光軸に対して、第１角度よりも小さい第２角度で傾斜している。このように構成すれば、光放出半導体素子の両側に所定角度で傾斜する内側反射面および外側反射面が配置されるので、リフレクタに対して光放出半導体素子を配置するのに要するスペースが小さくなり、隣接する光放出半導体素子を互いに近接して配置することができる。その結果、光を検出部の直下近傍に集光することができる。また、開き角度（第２角度）が第１角度よりも小さい外側反射面は、内側反射面よりも光放出半導体素子に近接して配置されるので、電磁波をより吸収することができる。これにより、光放出半導体光源部から検出部に伝わる電磁波が抑制されるので、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。
【００１０】
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、検出部は、第２方向に延びるように配置され、光放出半導体素子は、第２方向に沿って延びるとともに検出部の検出面に直交し、かつ、被検体側に位置する平面側に、光放出半導体素子の光の出射方向が傾くように配置されている。このように構成すれば、光放出半導体素子の光の出射方向（光の配向角の中心である光軸）が、検出部の直下および検出部の直下近傍に向かう方向側（上記平面側）に傾くので、検出部の直下近傍の検出対象物から強い音響波を取得することができる。すなわち、検出部直下および検出部直下の近傍から離れていく検出に用いられない光放出半導体素子からの光を低減し、光エネルギーを効率的に利用することができる。
【００１１】
この場合において、好ましくは、出射方向が平面側に傾くように配置されている光放出半導体素子は、複数設けられており、複数の光放出半導体素子は、検出部に隣接して第２方向に延びるように配置される第１光放出半導体素子列と、第１光放出半導体素子列よりも検出部から離間した位置で、第１光放出半導体素子列に隣接して第２方向に延びるように配置される第２光放出半導体素子列とを含み、第１光放出半導体素子列を構成する複数の光放出半導体素子の光軸は、上記平面に対して、第３角度で傾斜し、第２光放出半導体素子列を構成する複数の光放出半導体素子の光軸は、上記平面に対して、第３角度よりも大きい第４角度で傾斜している。このように構成すれば、第１光放出半導体素子列および第２光放出半導体素子列からの光が検出部の直下近傍に集中するので、光放出半導体素子からの光エネルギーをより効率的に利用することができる。
【００１２】
上記リフレクタが内側反射面と外側反射面とを含む構成において、好ましくは、検出部は、第２方向に延びるように配置され、第２方向に沿って延びるとともに検出部の検出面に直交する平面と、外側反射面を延長させた延長面とが、検出部に対して検出対象物側で交差している。このように構成すれば、外側反射面が光放出半導体素子に近づくので（光放出半導体素子を覆うようになるので）、リフレクタによって、光放出半導体素子からの光がより反射されるようにすることで、より大きな電磁波を吸収し易くすることができる。その結果、光放出半導体光源部から検出部に伝わる電磁波がより抑制されるので、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。
【００１３】
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、光放出半導体光源部は、光放出半導体素子として発光ダイオード素子を含む。このように構成すれば、比較的消費電力の小さい発光ダイオード素子を用いることにより消費電力を低減することができる。
【００１４】
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、光放出半導体光源部は、光放出半導体素子として半導体レーザ素子を含む。このように構成すれば、発光ダイオード素子と比べて、比較的指向性の高いレーザ光を被検体に照射することができるので、半導体レーザ素子からの光の大部分を確実に被検体に照射することができる。
【００１５】
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、光放出半導体光源部は、光放出半導体素子として有機発光ダイオード素子を含む。このように構成すれば、薄型化が容易な有機発光ダイオード素子を用いることにより、光放出半導体光源部を容易に小型化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記のように、光放出半導体光源部から検出部に電磁波が伝わることを抑制することにより、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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ＬＥＤ光源部および検出部を示した模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置のＬＥＤ光源部および検出部を被検体が配置される側から見た図である。
【図４】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置のＬＥＤ光源部および検出部を示した模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態による光音響画像化装置のＬＥＤ光源部および検出部を示した模式図である。
【図６】本発明の第１変形例による光音響画像化装置のＬＥＤ光源部および検出部を示した模式図である。
【図７】本発明の第２変形例による光音響画像化装置のＬＥＤ光源部および検出部を示した模式図である。
【図８】本発明の第３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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（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。
【００２０】
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および図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源部１ａおよび１ｂと、音響波を検出する検出部２とを備えている。また、光音響画像化装置１００は、検出部２により検出された信号を処理して画像化を行う制御部３と、制御部３により処理された画像を表示するための表示部４とを備えている。なお、ＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂは、共に、本発明の「光放出半導体光源部」の一例である。
【００２１】
光音響画像化装置１００は、ＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂから被検体Ｐ内に所定波長の光を照射することにより、被検体Ｐ内で光を吸収した検出対象物Ｑを膨張収縮させ、検出対象物Ｑから音響波ＡＷを発生させる。光音響画像化装置１００は、検出対象物Ｑから発生した音響波ＡＷを検出部２によって検出し、得られた検出信号に基づいて被検体Ｐ内における検出対象物Ｑを画像化する機能を有する。また、光音響画像化装置１００は、検出部２から被検体Ｐに対して超音波を照射し、被検体Ｐ内で反射した反射波（超音波）を検出部２によって検出し、得られた検出信号に基づいて被検体Ｐ内を画像化する機能を有する。光音響画像化装置１００は、これらの音響波画像と超音波画像とを統合することにより、被検体Ｐ内に関する多様な情報を画像化して表示することが可能である。
【００２２】
なお、本明細書では、被検体Ｐ内の検出対象物Ｑが光を吸収することにより発生する超音波を「音響波」とし、検出部２により発生されるとともに、被検体Ｐに反射される超音波を「超音波」として、説明の都合上、区別して記載している。
【００２３】
図１に示すように、ＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂは、検出部２のＸ方向の両側に一対設けられている。また、ＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂは、検出部２に近接して配置されている。なお、ＬＥＤ光源部１ａおよび１ｂは、検出部２を挟んで略対称に構成されているので、以下では、Ｘ１方向側のＬＥＤ光源部１ａのみについて説明する。
【００２４】
ＬＥＤ光源部１ａは、被検体Ｐに光を照射して被検体Ｐ内の検出対象物Ｑに光を吸収させることにより、検出対象物Ｑから音響波ＡＷを発生させるように構成されている。また、ＬＥＤ光源部１ａは、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、ＬＥＤ光源部１ａは、信号線３ａを介して制御部３と接続されており、信号線３ａを介して制御部３から電力供給を受けるとともに制御信号を受信するように構成されている。また、ＬＥＤ光源部１ａには、光源駆動回路（図示せず）が形成されており、ＬＥＤ光源部１ａは、制御部３の制御信号に基づいて光の出射および停止を行うように構成されている。
【００２５】
ＬＥＤ光源部１ａは、複数のＬＥＤ素子１０と、リフレクタ１３とを含んでいる。なお、ＬＥＤ素子１０は、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００２６】
図３に示すように、複数のＬＥＤ素子１０は、リフレクタ１３の後述する底面１３ａに実装されている。また、複数のＬＥＤ素子１０は、検出部２に隣接してＹ方向に延びるように配置される２つのＬＥＤ素子列１０ａおよび１０ｂを含んでいる。すなわち、ＬＥＤ素子列１０ａおよび１０ｂは、それぞれ、複数のＬＥＤ素子１０がＹ方向に直線状に並べられるとともに、図示しないボンディングワイヤにより直列接続されることにより構成されている。また、複数のＬＥＤ素子１０は、全体として面光源を構成している。
【００２７】
図２に示すように、リフレクタ１３は、ＬＥＤ光源部１ａの先端部（Ｚ２方向側の端部）に設けられている。また、リフレクタ１３は、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、リフレクタ１３は、磁性を有する材料から形成されている。たとえば、リフレクタ１３は、鉄、ニッケル、コバルトまたはカドミウムなどの磁性体を含んだ材料から形成されている。
【００２８】
また、リフレクタ１３は、底面１３ａと、内側反射面１３ｂと、外側反射面１３ｃと、前面１３ｄとを含んでいる。底面１３ａと、内側反射面１３ｂと、外側反射面１３ｃとは、それぞれ、検出部２側（内側、Ｘ２方向側）と、検出部２とは離間した側（Ｘ１方向側）とに一対に設けられている。そこで、以下では、検出部２側（内側、Ｘ２方向側）の底面１３ａ、内側反射面１３ｂおよび外側反射面１３ｃのみについて説明する。
【００２９】
内側反射面１３ｂと外側反射面１３ｃとは、内側反射面１３ｂと外側反射面１３ｃとの間に配置される底面１３ａによって接続されている。また、リフレクタ１３には、内側反射面１３ｂと外側反射面１３ｃと底面１３ａとにより、前面１３ｄからＺ１方向に凹む凹形状部が形成されている。
【００３０】
底面１３ａには、ＬＥＤ素子１０が実装されている。すなわち、底面１３ａには、ＬＥＤ素子列１０ａが配列されている。また、底面１３ａは、ＸＹ方向に延びるように形成されている。したがって、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａ（光の配向角の中心）は、ＸＹ方向に延びる底面１３ａに直交するＺ方向に延びている。
【００３１】
内側反射面１３ｂは、ＬＥＤ素子１０の検出部２側（内側、Ｘ２方向側）に配置されている。また、内側反射面１３ｂは、検出対象物Ｑ側に光を反射するように構成されている。また、内側反射面１３ｂは、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａに対して、第１角度θ１で傾斜している。
【００３２】
外側反射面１３ｃは、ＬＥＤ素子１０の検出部２とは反対側（外側、Ｘ１方向側）に配置されている。また、外側反射面１３ｃは、検出対象物Ｑ側に光を反射するように構成されている。外側反射面１３ｃは、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａに対して、第１角度θ１よりも小さい第２角度θ２で傾斜している。また、内側反射面１３ｂと外側反射面１３ｃとの間の間隔はＬＥＤ素子１０側（Ｚ２方向側）から被検体Ｐ側（Ｚ１方向側）に向かうにしたがって広がるように構成されている。
【００３３】
前面１３ｄは、底面１３ａのＺ２方向側に、底面１３ａと平行に配置されている。また、前面１３ｄは、内側反射面１３ｂおよび外側反射面１３ｃのＺ２方向側の端部に接続されている。また、前面１３ｄには、一対のＬＥＤ素子列１０ａおよび１０ｂ（底面１３ａ、内側反射面１３ｂおよび外側反射面１３ｃ）を囲うように、塞止部１３ｅ（いわゆるダム材）が枠状に形成されている。また、塞止部１３ｅは、磁性を有する材料から形成されている。たとえば、塞止部１３ｅは、鉄、ニッケル、コバルトまたはカドミウムなどの磁性体を含んだ材料から形成されている。また、塞止部１３ｅの内側には、ＬＥＤ素子１０を封止するための封止樹脂部１３ｆが設けられている。
【００３４】
検出部２は、超音波検出プローブである。また、検出部２は、Ｙ方向に延びるように配置されている。また、検出部２は、超音波振動素子２０を含んでいる。また、超音波振動素子２０は、被検体Ｐに近接するように、検出部２の先端に配置されている。また、超音波振動素子２０は、多数の超音波振動素子２０がアレイ状に配列されているものであり、検出面２ａ（Ｚ２方向側の面）において、全体としてＹ方向に延びる矩形形状をなすように構成されている。なお、各図では、超音波振動素子２０のアレイ全体の外形形状のみを概略的に示している。
【００３５】
また、図１に示すように、超音波振動素子２０は、音響波（超音波）ＡＷを検出することが可能であるとともに、被検体Ｐに対して超音波を照射することが可能に構成されている。また、超音波振動素子２０は、信号線３ｂを介して制御部３と接続されており、被検体Ｐ内の検出対象物Ｑから発生した音響波ＡＷ、および、被検体Ｐ内で反射された超音波を検出し、検出信号を制御部３に出力するように構成されている。また、超音波振動素子２０は、信号線３ｂを介して、制御部３の制御信号に基づき、被検体Ｐに超音波を照射するように構成されている。
【００３６】
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。
【００３７】
第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤ素子１０からの光を検出対象物Ｑ側に反射する磁性を有するリフレクタ１３を含むＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）を設けることによって、磁性を有するリフレクタ１３によりＬＥＤ素子１０からの光が反射されるので、反射時におけるリフレクタ１３での磁気損失により電磁波（ノイズ）を吸収することができる。これにより、ＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）から検出部２に伝わる電磁波が抑制されるので、検出する音響波ＡＷの信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、リフレクタ１３に、ＬＥＤ素子１０の検出部２側に配置され、検出対象物Ｑ側に光を反射する内側反射面１３ｂと、ＬＥＤ素子１０の検出部２とは反対側に配置され、検出対象物Ｑ側に光を反射する外側反射面１３ｃとを設け、内側反射面１３ｂと外側反射面１３ｃとの間の間隔を、ＬＥＤ素子１０側から被検体Ｐ側に向かうにしたがって広がるように構成し、内側反射面１３ｂを、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａに対して、第１角度θ１で傾斜させ、外側反射面１３ｃを、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａに対して、第１角度θ１よりも小さい第２角度θ２で傾斜させる。これにより、ＬＥＤ素子１０の両側に所定角度で傾斜する内側反射面１３ｂおよび外側反射面１３ｃが配置されるので、リフレクタ１３に対してＬＥＤ素子１０を配置するのに要するスペースが小さくなり、隣接するＬＥＤ素子１０を互いに近接して配置することができる。その結果、光を検出部２の直下近傍に集光することができる。また、開き角度（第２角度θ２）が第１角度θ１よりも小さい外側反射面１３ｃは、内側反射面１３ｂよりもＬＥＤ素子１０に近接して配置されるので、電磁波をより吸収することができる。これにより、ＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）から検出部２に伝わる電磁波が抑制されるので、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）がＬＥＤ素子１０を含む。このように構成すれば、比較的消費電力の小さいＬＥＤ素子１０を用いることにより消費電力を低減することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、図１および図４を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａ（光の配向角の中心）がＺ方向に延びる上記第１実施形態とは異なり、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａ１およびＡ２がＺ方向に対して傾斜した所定方向に延びる例について説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、第２実施形態による光音響画像化装置２００（図１参照）では、ＬＥＤ素子１０は、Ｙ方向に沿って延びるとともに検出部２の検出面２ａに直交し、かつ、被検体Ｐ側に位置する平面Ｆ（検出面２ａを通るＹＺ平面）側に、ＬＥＤ素子１０の光の出射方向が傾くように配置されている。すなわち、ＬＥＤ素子１０は、光の出射方向が、検出部２の直下近傍を向くように配置されている。つまり、検出部２のＸ１方向側およびＸ２方向側のＬＥＤ素子１０は、それぞれ、検出対象物Ｑ側に光を出射するように配置されている。
【００４２】
複数のＬＥＤ素子１０は、検出部２に隣接してＹ方向に延びるように配置される第１ＬＥＤ素子列２１０ａと、第１ＬＥＤ素子列２１０ａよりも検出部２から離間した位置で、第１ＬＥＤ素子列２１０ａに隣接してＹ方向に延びるように配置される第２ＬＥＤ素子列２１０ｂとを含んでいる。第１ＬＥＤ素子列２１０ａおよび第２ＬＥＤ素子列２１０ｂは、それぞれ、複数のＬＥＤ素子１０がＹ方向に直線状に並べられるとともに、図示しないボンディングワイヤにより直列接続されることにより構成されている。なお、第１ＬＥＤ素子列２１０ａは、本発明の「第１光放出半導体素子列」の一例である。また、なお、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂは、本発明の「第２光放出半導体素子列」の一例である。
【００４３】
第１ＬＥＤ素子列２１０ａを構成する複数のＬＥＤ素子１０の光軸Ａ１（光の配向角の中心）は、平面Ｆに対して、第３角度θ３で傾斜している。すなわち、光軸Ａ１は、ＸＺ平面上に、Ｚ軸から第３角度θ３傾いた状態で配置されている。また、光軸Ａ１と平面Ｆは、検出部２に対して被検体Ｐ側（Ｚ２方向側）で交差している。なお、第１ＬＥＤ素子列２１０ａが実装されるリフレクタ２１３の底面１３ａは、光軸Ａ１に直交する方向に傾斜している。また、第１ＬＥＤ素子列２１０ａは、第１ＬＥＤ素子列２１０ａが実装される底面１３ａと平行に配置され、かつ、平坦に形成される面を被検体Ｐ側に有する封止樹脂部１３ｆにより封止さている。
【００４４】
第２ＬＥＤ素子列２１０ｂを構成する複数のＬＥＤ素子１０の光軸Ａ２は、平面Ｆに対して、第３角度θ３よりも大きい第４角度θ４で傾斜している。すなわち、光軸Ａ２は、ＸＺ平面上に、Ｚ軸から第４角度θ４傾いた状態で配置されている。また、光軸Ａ２と平面Ｆは、検出部２に対して被検体Ｐ側（Ｚ２方向側）で交差している。なお、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂが実装されるリフレクタ２１３の底面１３ａは、光軸Ａ２に直交する方向に傾斜している。また、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂは、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂが実装される底面１３ａと平行な露出面を有する封止樹脂部１３ｆにより封止さている。
【００４５】
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。
【００４６】
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ＬＥＤ素子１０からの光を検出対象物Ｑ側に反射する磁性を有するリフレクタ２１３を含むＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）を設けることによって、検出する音響波ＡＷの信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００４７】
また、第２実施形態では、上記のように、検出部２を、Ｙ方向に延びるように配置し、ＬＥＤ素子１０を、Ｙ方向に沿って延びるとともに検出部２の検出面に直交する平面Ｆ側に、ＬＥＤ素子１０の光の出射方向が傾くように配置する。これにより、ＬＥＤ素子１０の光の出射方向（光の配向角の中心である光軸）が、検出部２の直下近傍に向かう方向側（平面Ｆ側）に傾くので、検出部２の直下近傍の検出対象物Ｑから強い音響波ＡＷを取得することができる。すなわち、検出部２の直下近傍から離れていく検出に用いられないＬＥＤ素子１０からの光を低減し、光エネルギーを効率的に利用することができる。
【００４８】
また、第２実施形態では、上記のように、出射方向が平面Ｆ側に傾くように配置されているＬＥＤ素子１０を、複数設け、複数のＬＥＤ素子１０により、検出部２に隣接してＹ方向に延びるように配置される第１ＬＥＤ素子列２１０ａと、第１ＬＥＤ素子列２１０ａよりも検出部２から離間した位置で、第１ＬＥＤ素子列２１０ａに隣接してＹ方向に延びるように配置される第２ＬＥＤ素子列２１０ｂとを構成し、第１ＬＥＤ素子列２１０ａを構成する複数のＬＥＤ素子１０の光軸Ａ１を、平面Ｆに対して、第３角度θ３で傾斜させ、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂを構成する複数のＬＥＤ素子１０の光軸Ａ２を、平面Ｆに対して、第３角度θ３よりも大きい第４角度θ４で傾斜させる。これにより、第１ＬＥＤ素子列２１０ａおよび第２ＬＥＤ素子列２１０ｂからの光が検出部２の直下近傍に集中するので、ＬＥＤ素子１０からの光エネルギーをより効率的に利用することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、図１および図５を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、Ｙ方向に沿って延びるとともに検出部２の検出面２ａに直交する平面Ｆと、外側反射面３１３ｃを延長させた延長面とが検出対象物Ｑに対して検出部２側で交差した上記第２実施形態とは異なり、平面Ｆと、外側反射面３１３ｃを延長させた延長面Ｅとが、検出部２に対して検出対象物Ｑ側で交差する例について説明する。なお、第３実施形態において、上記第２実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図５に示すように、第３実施形態による光音響画像化装置３００（図１参照）では、リフレクタ３１３の外側反射面３１３ｃを延長させた延長面Ｅと、平面Ｆとが、検出部２に対して検出対象物Ｑ側で交差している。なお、延長面Ｅと、平面Ｆとは、交点Ｃで交差している。すなわち、リフレクタ３１３は、面方向（面が延びる方向）が検出部２直下または検出部２の直下近傍の検出対象物Ｑを向く外側反射面３１３ｃを有している。
【００５１】
第１ＬＥＤ素子列２１０ａ近傍の（内側）の外側反射面３１３ｃは、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａ１に対して、第１角度θ１よりも小さい第２角度θ５で傾斜している。また、第２ＬＥＤ素子列２１０ｂ近傍の（内側）の外側反射面３１３ｃは、ＬＥＤ素子１０の光軸Ａ２に対して、第１角度θ１よりも小さい第２角度θ５で傾斜している。
【００５２】
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。
【００５３】
第３実施形態では、上記第２実施形態と同様に、ＬＥＤ素子１０からの光を検出対象物Ｑ側に反射する磁性を有するリフレクタ３１３を含むＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）を設けることによって、検出する音響波ＡＷの信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００５４】
また、第３実施形態では、上記のように、検出部２を、Ｙ方向に延びるように配置し、Ｙ方向に沿って延びるとともに検出部２の検出面に直交する平面Ｆと、外側反射面３１３ｃを延長させた延長面Ｅとを、検出部２に対して検出対象物Ｑ側で交差させる。これにより、外側反射面３１３ｃがＬＥＤ素子１０に近づくので（ＬＥＤ素子１０を覆うようになるので）、リフレクタ３１３によって、ＬＥＤ素子１０からの光がより反射されるようにすることで、より大きな電磁波を吸収し易くすることができる。その結果、ＬＥＤ光源部１ａ（１ｂ）から検出部２に伝わる電磁波がより抑制されるので、検出する音響波の信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。
【００５５】
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（変形例）が含まれる。
【００５６】
たとえば、上記第１〜３実施形態では、ＬＥＤ素子列を２列で構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＬＥＤ素子列を１列または３列以上で構成してもよい。
【００５７】
また、上記第１〜３実施形態では、封止樹脂の露出面（Ｚ２方向側の面）を平坦に形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図６に示した第１変形例のように、封止樹脂４１３ｆの露出面を被検体側に凸状となる円弧状に形成してもよい。このように構成すれば、封止樹脂がレンズとして機能させることができるので、ＬＥＤ素子１０からの光を所定方向に効率的に集光することができる。また、図７に示した第２変形例のように、リフレクタ３１３の前面１３ｄと同一面上に露出面が配置されるように封止樹脂５１３ｆを形成してもよい。このように構成すれば、光音響画像化装置を当接させる被検体の接触面が平坦である場合に、光音響画像化装置と被検体との間に空気層が形成されるのを抑制することができる。
【００５８】
また、上記第１〜３実施形態では、ＬＥＤ素子の光軸に対して、外側反射面を第１角度よりも小さい第２角度で傾斜させた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＬＥＤ素子の光軸に対して、外側反射面を第１角度よりも大きい角度、または、第１角度と等しい角度で傾斜させてもよい。
【００５９】
また、上記第１〜３実施形態では、リフレクタが外側反射面、内側反射面および底面を有するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＬＥＤ素子からの光を検出部の直下近傍に反射可能であれば、リフレクタを異なる構成としてもよい。
【００６０】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の光放出半導体素子として、ＬＥＤ素子を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の光放出半導体素子として、ＬＥＤ素子以外の光放出半導体素子を用いてもよい。たとえば、図８に示す第３変形例のように、光放出半導体素子５１０として、半導体レーザ素子や、有機発光ダイオード素子を用いてもよい。また、半導体レーザ素子を用いる場合には、発光ダイオード素子と比べて、比較的指向性の高いレーザ光を被検体に照射することができるので、半導体レーザ素子からの光の大部分を確実に被検体に照射することができる。また、有機発光ダイオード素子を用いる場合には、薄型化が容易な有機発光ダイオード素子を用いることにより、光放出半導体素子５１０が設けられる光放出半導体光源部５０１ａ（５０１ｂ）を容易に小型化することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ、１ｂ、５０１ａ、５０１ｂ  ＬＥＤ光源部（光放出半導体光源部）
２  検出部
２ａ  検出面
１０  ＬＥＤ素子（光放出半導体素子）
１３、２１３、３１３  リフレクタ
１３ｂ  内側反射面
１３ｃ、３１３ｃ  外側反射面
１００、２００、３００  光音響画像化装置
２１０ａ  第１ＬＥＤ素子列（第１光放出半導体素子列）
２１０ｂ  第２ＬＥＤ素子列（第２光放出半導体素子列）
５１０  光放出半導体素子（半導体レーザ素子、有機発光ダイオード素子）
Ａ、Ａ１、Ａ２  光軸
θ１  第１角度
θ２、θ５  第２角度
Ｆ  平面
θ３  第３角度
θ４  第４角度
Ｅ  延長面
【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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