(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ素子などの光放出半導体素子を光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善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、ＬＥＤ光源部１０と、音響波を検出して、検出信号を出力する検出部２０と、第１の波長の光に起因する第１検出信号と、第２の波長の光に起因する第１検出信号とを個別に検出する第１検出モードと、第１検出信号と、第１検出信号との両方を一度に検出する第２検出モードとにより検出制御を行う制御部３０と、を備える。そして、制御部３０は、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号と第１検出信号とのうち少なくともいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおいて一度に検出された第１検出信号と第１検出信号とを個別の検出信号に分離するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光および第１の波長とは異なる第２の波長の光を照射するための光放出半導体素子光源部と、
前記第１の波長の光または前記第２の波長の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して、検出信号を出力する検出部と、
前記第１の波長の光に起因する第１検出信号と、前記第２の波長の光に起因する第２検出信号とを個別に検出する第１検出モードと、前記第１検出信号と、前記第２検出信号との両方を一度に検出する第２検出モードとにより検出制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１検出モードにおいて検出された前記第１検出信号と前記第２検出信号とのうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記第２検出モードにおいて一度に検出された前記第１検出信号と前記第２検出信号とを個別の検出信号に分離するように構成されている、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成されている、請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２検出モードにおける検出信号を取得し、取得された前記第２検出モードにおける検出信号と、取得された前記第２検出モードにおける検出信号以前に取得された前記第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された前記第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するとともに、変化がないと判断される場合には、前記第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成されている、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、取得された前記第２検出モードにおける検出信号と、取得された前記第２検出モードにおける検出信号以前に取得された前記第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された前記第２検出モードにおける検出信号に変化があると判断される場合には、前記第１検出モードによる検出制御を行うように構成されている、請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２検出モードにおいて、前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とを、互いに異なる時点で前記光放出半導体素子光源部により照射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】
前記制御部は、前記第２検出モードにおいて、前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とを、略同一の時点で前記光放出半導体素子光源部により照射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７】
前記光放出半導体素子光源部は、光放出半導体素子として発光ダイオード素子を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記光放出半導体素子光源部は、光放出半導体素子として半導体レーザ素子を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項９】
前記光放出半導体素子光源部は、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、請求項１〜６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、検出部を備える光音響画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出部を備える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、パルス光を照射する固体レーザ光源と、固体レーザ光源から照射されたレーザ光により人体などの被検体内の検出対象物から発生した超音波（音響波）を検出する検出部とを備える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、検出部により検出された超音波に対応する検出信号に基づいて、被検体の断層画像を取得するように構成されている。
【０００４】
また、従来、光音響画像化装置では、複数の波長の光源部を用いて、検出対象物の波長に応じた光吸収率の特性から、検出対象物を判定することが行われることが知られている。たとえば、第１の波長の光と、第１の波長とは異なる第２の波長の光との２つの波長の光を用いて、それぞれの波長の光に対応する検出信号を得るとともに、これらの検出信号から、検出対象物を判定することが行われることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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に、光源としてＬＥＤ素子などの光放出半導体素子を用いる光源を適用した場合には、固体レーザ光源を用いる場合に比べて、光の出力が小さくなると考えられる。この場合、検出される超音波（音響波）の強度が小さくなるため、検出信号のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）が低下してしまうという問題点が発生すると考えられる。
【０００７】
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、ＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）などの光放出半導体素子を光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善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】
【０００８】
この発明の一の局面による光音響画像化装置は、第１の波長の光および第１の波長とは異なる第２の波長の光を照射するための光放出半導体素子光源部と、第１の波長の光または第２の波長の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して、検出信号を出力する検出部と、第１の波長の光に起因する第１検出信号と、第２の波長の光に起因する第２検出信号とを個別に検出する第１検出モードと、第１検出信号と、第２検出信号との両方を一度に検出する第２検出モードとにより検出制御を行う制御部と、を備え、制御部は、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号と第２検出信号とのうち少なくともいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおいて一度に検出された第１検出信号と第２検出信号とを個別の検出信号に分離するように構成されている。
【０００９】
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、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号と第２検出信号とのうち少なくともいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおいて一度に検出された第１検出信号と第２検出信号とを個別の検出信号に分離するように制御部を構成する。これにより、第１の波長の光と第２の波長の光とを用いて第１および第２検出信号を得る構成において、第２検出モードでは、第１検出信号と第２検出信号とが混在した状態で取得されつつ、第１検出信号と第２検出信号とを個別の検出信号に分離することができる。したがって、第２検出モードでは、第１検出モードとは異なり、個別の検出信号としての第１検出信号と第２検出信号との両方を同じ検出期間内で一度に得ることができる。これにより、第１検出モードでのみ検出制御を行う場合と比べて、第２検出モードで検出制御を行うことにより第１検出信号と第２検出信号との単位時間当たり（検出サイクル毎）の取得数を増加させることができる。その結果、第１検出信号と第２検出信号との取得数が増加した分、平均化処理または積算処理などによりランダムノイズをより低減することができるので、光放出半導体素子を光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【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、制御部は、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成されている。このように構成すれば、第２検出モードによる検出制御を継続させる分だけ、第１検出信号と第２検出信号との取得数をより増加させることができる。その結果、ランダムノイズをより一層低減することができるので、検出信号のＳ／Ｎ比をより改善することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、制御部は、第２検出モードにおける検出信号を取得し、取得された第２検出モードにおける検出信号と、取得された第２検出モードにおける検出信号以前に取得された第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するとともに、変化がないと判断される場合には、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成されている。このように構成すれば、取得された第２検出モードにおける検出信号を第１検出信号と第２検出信号とに正確に分離することができる状態で、第２検出モードにおける検出制御を継続させることができる。その結果、正確に分離された第１検出信号と第２検出信号との取得数をより増加させることができる。
【００１２】
上記取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断する構成において、好ましくは、制御部は、取得された第２検出モードにおける検出信号と、取得された第２検出モードにおける検出信号以前に取得された第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があると判断される場合には、第１検出モードによる検出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、検出信号の変化に起因して取得された第２検出モードにおける検出信号を第１検出信号と第２検出信号とに正確に分離できないと判断される場合に、改めて第１検出モードによる検出制御を行うことができる。その結果、改めて検出制御が行われた第１検出モードにおける検出信号に基づいて、次の第２検出モードにおける検出信号を正確に分離することができる。
【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、制御部は、第２検出モードにおいて、第１の波長の光と第２の波長の光とを、互いに異なる時点で光放出半導体素子光源部により照射させる制御を行うように構成されている。ここで、第１の波長の光に起因する第１検出信号と第２の波長の光に起因する第２検出信号とが互いに重なる場合には、重なった検出信号の強度が大きくなると考えられる。この場合、識別可能な信号強度の最大値を超える可能性があり、最大値を超えた部分の信号の有する情報は欠落してしまう。そこで、上記のように構成すれば、第２検出モードにおいて、第１の波長の光に起因する第１検出信号と第２の波長の光に起因する第２検出信号とが互いに重なった状態で検出されてしまうのを抑制することができる。その結果、第１検出信号と第２検出信号との有する情報が欠落してしまうのを抑制することができる。
【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、制御部は、第２検出モードにおいて、第１の波長の光と第２の波長の光とを、略同一の時点で光放出半導体素子光源部により照射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、第１の波長の光に起因する第１検出信号と第２の波長の光に起因する第２検出信号とを、略同一の時点で検出することができるので、第１検出信号と第２検出信号との両方を検出するために検出期間を延長する必要がない。したがって、検出期間を延長するための時間的な余裕がない場合などにも、第２検出モードにおける検出制御を行うことができる。
【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、光放出半導体素子光源部は、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しつつ、第１検出モードによる検出制御と第２検出モードによる検出制御とを行うことができる。
【００１６】
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、光放出半導体素子光源部は、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。
【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、光放出半導体素子光源部は、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、光放出半導体素子光源部を容易に小型化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、ＬＥＤ素子などの光放出半導体素子を光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善することが可能な光音響画像化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１および第２実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置における被検体内の検出対象物の検出を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第１検出モードおよび第２検出モードによる検出制御を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第２検出モードによる検出制御が継続して行われる場合を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第２検出モードによる検出制御後に第１検出モードが割り込む場合を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の検出モード切替処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の第１検出モードおよび第２検出モードによる検出制御を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第１および第２変形例における光源部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、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１および図２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、ＬＥＤ光源部１０と、検出部２０と、制御部３０と、画像表示部４０とを備えている。なお、ＬＥＤ光源部１０は、本発明の「光放出半導体素子光源部」の一例である。
【００２３】
ＬＥＤ光源部１０は、ＬＥＤ光源１１および１２を有し、ＬＥＤ光源１１および１２から、それぞれ、第１の波長（たとえば、約７５０ｎｍ）のパルス光および第１の波長のパルス光とは異なる第２の波長（たとえば、約８５０ｎｍ）のパルス光を照射するように構成されている。この光音響画像化装置１００では、検出対象物の波長に応じた光吸収率の特性から、検出対象物（後述する光吸収体ＡおよびＢなど）を判定するために、第１の波長のパルス光と、第２の波長のパルス光とが用いられている。なお、光吸収体ＡおよびＢは、共に、本発明の「検出対象物」の一例である。
【００２４】
たとえば、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強度の大小関係が波長８００ｎｍ付近で逆転することが知られている。したがって、ＬＥＤ光源１１および１２を、それぞれ、約７５０ｎｍおよび約８５０ｎｍの波長のパルス光を照射するように構成すれば、得られた音響波により、酸化ヘモグロビンを多く含む物質（検出対象物）と、還元ヘモグロビンを多く含む物質（検出対象物）とを判定することが可能である。また、ＬＥＤ光源部１０から照射される光の波長を適切に選択することにより、酸化ヘモグロビンや還元ヘモグロビン以外の物質の特定も可能である。たとえば、約９４０ｎｍにピークを有する光を照射することにより、人体などの被検体９０内の脂質を特定することも可能である。
【００２５】
また、図２に示すように、ＬＥＤ光源１１および１２は、検出部２０近傍において、検出部２０に対して一方側および他方側に配置されるとともに、検出部２０を挟むように配置されている。
【００２６】
また、図１に示すように、ＬＥＤ光源１１および１２は、それぞれ、ＬＥＤ駆動回路１１ａおよび１２ａを有している。ＬＥＤ駆動回路１１ａは、制御部３０の後述する信号制御部３２から出力される第１光制御信号に基づいて、ＬＥＤ光源１１に流れる電流を制御するように構成されている。また、ＬＥＤ駆動回路１２ａは、信号制御部３２から出力される第２光制御信号に基づいて、ＬＥＤ光源１２に流れる電流を制御するように構成されている。また、ＬＥＤ駆動回路１１ａおよび１２ａは、各々に入力される光制御信号に基づいて、それぞれＬＥＤ光源１１および１２に流れる電流のオンオフの制御、および、電流の大きさ（電流値）の制御を行うように構成されている。
【００２７】
また、ＬＥＤ光源１１および１２は、それぞれ、ＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂを有している。ＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂは、それぞれ、第１の波長の光および第２の波長の光を発生するように構成されている。そして、ＬＥＤ光源１１および１２では、ＬＥＤ駆動回路１１ａおよび１２ａによる電流の制御に基づいて、ＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂから流れた電流に対応するパルス光が発生する。その結果、図２に示すように、パルス光を吸収した被検体９０内の光吸収体ＡおよびＢから、ＬＥＤ光源１１により照射された第１の波長のパルス光ＰＬ１（図３参照）に起因する音響波と、ＬＥＤ光源１２により照射された第２の波長のパルス光ＰＬ２（図３参照）に起因する音響波とが発生する。なお、ＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂは、共に、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００２８】
図１および図２に示すように、検出部２０は、ライン状に配列される複数の超音波振動子２０ａを有し、音響波により超音波振動子２０ａが振動されることにより、音響波（超音波）を検出するように構成されている。また、検出部２０は、制御部３０の後述する信号制御部３２から出力される超音波制御信号に基づいて、超音波振動子２０ａを振動させることにより、超音波を発生することが可能なように構成されている。そして、検出部２０は、被検体９０内で反射された超音波により超音波振動子２０ａが振動されることにより、超音波も検出するように構成されている。
【００２９】
また、検出部２０は、検出された音響波または超音波に対応する検出信号を制御部３０の後述する信号処理部３１に出力するように構成されている。なお、本明細書では、説明の都合上、被検体９０内の検出対象物（光吸収体ＡおよびＢなど）が光を吸収することにより発生する超音波を「音響波」として、超音波振動子２０ａにより発生されるとともに、被検体９０内で反射される超音波を「超音波」として区別して記載する。この光音響画像化装置１００は、検出された音響波および超音波の両方により、被検体９０内の画像化を行うことが可能なように構成されている。また、この光音響画像化装置１００は、音響波の検出と、超音波の検出とが互いに異なる期間において行われるように構成されている。したがって、この光音響画像化装置１００では、音響波による検出信号と、超音波による検出信号とを区別することができる。
【００３０】
図１に示すように、制御部３０は、信号処理部３１と、信号制御部３２とを含んでいる。制御部３０の信号処理部３１は、検出部２０により検出された音響波および超音波に基づいて、被検体９０内の画像化のための信号処理を行うように構成されている。
【００３１】
具体的には、制御部３０の信号処理部３１は、受信回路５１と、Ａ／Ｄコンバータ５２と、受信メモリ５３と、データ処理部５４と、音響波画像再構成部５５と、検波・対数コンバータ５６と、音響波画像構築部５７と、超音波画像再構成部５８と、検波・対数コンバータ５９と、超音波画像構築部６０と、画像合成部６１とを含んでいる。
【００３２】
受信回路５１は、カップリングコンデンサを含み、超音波振動子２０ａから検出信号（交流成分）を受信するように構成されている。また、受信回路５１は、受信された検出信号をＡ／Ｄコンバータ５２に出力するように構成されている。
【００３３】
Ａ／Ｄコンバータ５２は、受信回路５１から入力されたアナログ信号としての検出信号を、信号制御部３２から出力されるサンプリングトリガ信号に基づいて、デジタル信号に変換するように構成されている。また、Ａ／Ｄコンバータ５２は、デジタル信号に変換された検出信号を受信メモリ５３に出力するように構成されている。
【００３４】
受信メモリ５３は、デジタル信号に変換された検出信号を一時的に格納するように構成されている。また、受信メモリ５３は、格納された検出信号をデータ処理部５４に出力するように構成されている。
【００３５】
データ処理部５４は、受信メモリ５３から入力された検出信号に各種の信号処理を行うように構成されている。この信号処理の詳細については、後述する。また、データ処理部５４は、信号処理された音響波に対応する検出信号を、音響波画像再構成部５５に出力するように構成されている。また、データ処理部５４は、信号処理された超音波に対応する検出信号を超音波画像再構成部５８に出力するように構成されている。
【００３６】
音響波画像再構成部５５は、データ処理部５４から入力された音響波に対応する検出信号を、整相加算などにより画像データとして再構成する処理を行うように構成されている。また、音響波画像再構成部５５は、検出信号を再構成して得られた画像データを検波・対数コンバータ５６に出力するように構成されている。
【００３７】
検波・対数コンバータ５６は、音響波画像再構成部５５から入力された画像データに対して包絡線検波などの波形処理を行うように構成されている。また、検波・対数コンバータ５６は、波形処理された画像データを音響波画像構築部５７に出力するように構成されている。
【００３８】
音響波画像構築部５７は、波形処理された画像データに基づいて、被検体９０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。また、音響波画像構築部５７は、音響波に基づく断層画像を画像合成部６１に出力するように構成されている。
【００３９】
超音波画像再構成部５８、検波・対数コンバータ５９および超音波画像構築部６０は、音響波を超音波と読み替えれば、それぞれ、音響波画像再構成部５５、検波・対数コンバータ５６および音響波画像構築部５７と略同様の構成を有している。そして、超音波画像構築部６０は、超音波に基づく断層画像を画像合成部６１に出力するように構成されている。
【００４０】
画像合成部６１は、音響波に基づく断層画像と超音波に基づく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。その結果、画像表示部４０に被検体９０内の画像が表示される。画像表示部４０は、一般的な液晶パネルなどにより構成される。
【００４１】
制御部３０の信号制御部３２は、ＣＰＵを含み、各種の制御信号によりＬＥＤ光源部１０や検出部２０などの光音響画像化装置１００の各構成要素の制御を行うように構成されている。また、制御部３０の信号制御部３２は、信号処理部３１の受信メモリ５３に格納された検出信号の情報を取得可能に構成されている。
【００４２】
次に、図３〜図５を参照して、光音響画像化装置１００における音響波の検出制御に関する信号処理部３１および信号制御部３２の構成について説明する。ここでは、理解の容易のため、図２に示すように、被検体９０内の所定の位置に光吸収体ＡおよびＢの２つの検出対象物のみが存在する例について説明する。また、光吸収体Ａが光吸収体Ｂよりも相対的に第１の波長のパルス光ＰＬ１の光吸収率の大きい検出対象物であり、光吸収体Ｂが光吸収体Ａよりも相対的に第２の波長のパルス光ＰＬ２の光吸収率の大きい検出対象物である例について説明する。
【００４３】
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、制御部３０の信号制御部３２（図１参照）は、第１検出モードと第２検出モードとの２つの検出モードにより音響波の検出制御を行うように構成されている。なお、パルス光の照射制御と、照射されたパルス光に起因する検出信号の取得とは、１回の検出サイクルＣＴ内で行われる。以下、この第１検出モードおよび第２検出モードによる検出制御について詳細に説明する。
【００４４】
まず、第１検出モードについて説明する。第１検出モードは、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ１と、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ２とを個別の検出サイクルＣＴにより検出するモードである。
【００４５】
第１検出モードでは、信号制御部３２は、最初の検出サイクルＣＴで、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ１を信号処理部３１により取得させる。具体的には、まず、第１の波長のパルス光ＰＬ１をＬＥＤ光源１１により照射させる。そして、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ１（一点鎖線により囲った領域の信号）が検出部２０により検出されるとともに、信号処理部３１により第１検出信号Ｄ１が取得される。第１検出信号Ｄ１は、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因して光吸収体Ａから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ１ａと、光吸収体Ｂから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ１ｂとを含んでいる。ここで、音響波に対応する検出信号は、検出部２０に対する検出対象物（光吸収体ＡおよびＢ）の相対位置に応じたタイミング（時点）で検出される。ここでは、検出部２０に対して、光吸収体Ｂよりも光吸収体Ａの方が近い位置に位置するので、光吸収体Ｂに起因する検出信号Ｄ１ｂよりも光吸収体Ａに起因する検出信号Ｄ１ａの方が早いタイミングで検出される。また、光吸収体Ｂよりも光吸収体Ａの方が第１の波長のパルス光ＰＬ１の光吸収率が相対的に大きいので、光吸収体Ｂの検出信号Ｄ１ｂよりも光吸収体Ａの検出信号Ｄ１ａの方が強度の大きい（振幅の大きい）検出信号として検出される。
【００４６】
また、第１検出モードでは、次の検出サイクルＣＴで、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ２を信号処理部３１により取得させる。具体的には、まず、信号制御部３２は、第２の波長のパルス光ＰＬ２をＬＥＤ光源１２により照射させる。そして、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ２（二点鎖線により囲った領域の信号）が検出部２０により検出されるとともに、信号処理部３１により第２検出信号Ｄ２が取得される。第２検出信号Ｄ２は、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因して光吸収体Ａから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ２ａと、光吸収体Ｂから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ２ｂとを含んでいる。第２検出信号Ｄ２では、第１検出信号Ｄ１の場合と同様の理由で、光吸収体Ｂに起因する検出信号Ｄ２ｂよりも光吸収体Ａに起因する検出信号Ｄ２ａの方が早いタイミングで検出される。また、光吸収体Ａよりも光吸収体Ｂの方が第２の波長のパルス光ＰＬ２の光吸収率が相対的に大きいので、光吸収体Ａの検出信号Ｄ２ａよりも光吸収体Ｂの検出信号Ｄ２ｂの方が強度の大きい（振幅の大きい）検出信号として検出される。
【００４７】
上記のように、第１検出モードでは、信号制御部３２による第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射制御と、照射された第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ１の信号処理部３１による取得とは、１回の検出サイクルＣＴ内で行われる。同様に、信号制御部３２による第２の波長のパルス光ＰＬ２の照射制御と、照射された第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ２の信号処理部３１による取得とは、前の検出サイクルＣＴとは異なる１回の検出サイクルＣＴ内で行われる。したがって、第１検出モードでは、第１の波長に起因する第１検出信号Ｄ１と、第２の波長に起因する第２検出信号Ｄ２とが個別の検出サイクルＣＴにより検出される。
【００４８】
次に、第２検出モードについて説明する。第２検出モードは、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ３と、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ４との両方を単一の検出サイクルＣＴ内で一度に検出するモードである。
【００４９】
第２検出モードでは、制御部３０の信号制御部３２は、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とを、単一の検出サイクルＣＴ内の互いに異なる時点でＬＥＤ光源部１０により照射させる制御を行うように構成されている。すなわち、信号制御部３２は、まず、時点ｔ１において第１の波長のパルス光ＰＬ１をＬＥＤ光源１１により照射させるとともに、時点ｔ１に対して異なる時点（後の時点）ｔ２において第２の波長のパルス光ＰＬ２をＬＥＤ光源１２により照射させる。
【００５０】
そして、第１の波長のパルス光ＰＬ１および第２の波長のパルス光ＰＬ２にそれぞれ起因する第１検出信号Ｄ３（一点鎖線により囲った領域の信号）および第２検出信号Ｄ４（二点鎖線により囲った領域の信号）が検出部２０により検出されるとともに、信号処理部３１により第１検出信号Ｄ３および第２検出信号Ｄ４が取得される。第１検出信号Ｄ３は、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因して光吸収体Ａから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ３ａと、光吸収体Ｂから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ３ｂとを含んでいる。第２検出信号Ｄ４は、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因して光吸収体Ａから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ４ａと、光吸収体Ｂから発生する音響波に対応する検出信号Ｄ４ｂとを含んでいる。ここで、第２検出モードにおける検出信号Ｄ３ａ、Ｄ３ｂ、Ｄ４ａおよびＤ４ｂは、それぞれ、第１検出モードにおける検出信号Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ、Ｄ２ａおよびＤ２ｂに対応している。
【００５１】
このように、第２検出モードでは、第１の波長に起因する第１検出信号Ｄ３と、第２の波長に起因する第２検出信号Ｄ４との両方が単一の検出サイクルＣＴ内で一度に検出される。
【００５２】
なお、第１検出モードにおける２つの検出サイクルＣＴと第２検出モードにおける検出サイクルＣＴとは、互いに略同一の時間を有しており、この光音響画像化装置１００では、この検出サイクルＣＴを１周期として所定の周波数（たとえば、１〜１０ｋＨｚ）で、第１検出モードと第２検出モードとが切り替えられながら検出制御が行われる。
【００５３】
また、第１実施形態では、制御部３０の信号処理部３１は、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とに基づいて、第２検出モードにおいて単一の検出サイクルＣＴ内で一度に検出された第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とを個別の検出信号に分離するように構成されている。
【００５４】
具体的には、信号処理部３１は、第１検出モードにおける第１の波長のパルス光の照射時点から第１検出信号Ｄ１の検出時点までの間の時間に基づいて、第２検出モードにおける検出された検出信号のうちから第１検出信号Ｄ３を識別するように構成されている。
【００５５】
ここで、検出部２０に対する検出対象物（光吸収体ＡおよびＢ）の相対位置に変化がない（またはあまり変化がない）場合について考える。この場合、たとえば、第１検出モードにおける第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点から第１検出信号Ｄ１のうち検出信号Ｄ１ａの検出時点までの間の時間Ｔｗ１（すなわち、パルス発光から音響波の検出までの時間）と、第２検出モードにおける第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点から第１検出信号Ｄ３のうち検出信号Ｄ３ａの検出時点までの間の時間Ｔｗ２とは、検出部２０に対する検出対象物（光吸収体ＡおよびＢ）の相対位置に変化がないので、略一致する。したがって、第１検出モードにおける第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点から第１検出信号Ｄ１の検出時点までの間の時間に基づいて、第２検出モードにおいて検出された検出信号のうちから対応するタイミングの検出信号を判断することにより、第１検出信号Ｄ３を識別することが可能である。
【００５６】
同様に、信号処理部３１は、第１検出モードにおける第２の波長のパルス光ＰＬ２の照射時点から第２検出信号Ｄ２の検出時点までの間の時間に基づいて、第２検出モードにおける検出された検出信号のうちから第２検出信号Ｄ４を識別するように構成されている。そして、信号処理部３１は、これらの識別結果に基づいて、第２検出モードにおいて単一の検出サイクルＣＴ内で一度に検出された第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とを個別の検出信号に分離するように構成されている。なお、この第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とを分離する信号処理は、受信メモリ５３に格納された検出信号に基づいて、信号処理部３１のデータ処理部５４により行われる。
【００５７】
なお、ここでは、理解の容易のため、被検体９０内の所定の位置に光吸収体ＡおよびＢの２つの検出対象物のみが存在する例について説明しているが、実際には、検出対象物としての光吸収体は、光吸収体ＡおよびＢ以外にも複数存在する場合が多いと考えられる。この場合、第２検出モードにおいて、第１検出信号と第２検出信号との多くが重なった状態で検出されてしまうと考えられる。
【００５８】
そこで、制御部３０の信号制御部３２は、第１検出モードにおける検出信号に基づいて、第２検出モードにおける第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とが極力重ならないように、第２検出モードにおける第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点ｔ１から第２の波長のパルス光ＰＬ２の照射時点ｔ２までの間の時間Ｔｗ３を変更するように構成されている。この場合、特に検出信号の強度の大きい部分が極力重ならないように時間Ｔｗ３を変更することが好ましい。これにより、現在検出している検出対象物に応じて、第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点ｔ１から第２の波長のパルス光ＰＬ２の照射時点ｔ２までの間の時間Ｔｗ３を異ならせることができるので、より確実に、第２検出モードにおいて第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ３と第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ４とが互いに重なった状態で検出されてしまうのを抑制することが可能になる。
【００５９】
次に、図４および図５を参照して、第１検出モードと第２検出モードとの切り替えについて説明する。第１実施形態では、信号制御部３２は、第１検出モードの後、第２検出モードを継続して行うように構成されている。そして、第２検出モードにおける検出信号に変化がある場合に、第１検出モードに切り替えるように構成されている。
【００６０】
具体的には、制御部３０の信号制御部３２は、第２検出モードにおける検出信号を取得し、取得された第２検出モードにおける検出信号と、取得された第２検出モードにおける検出信号以前に信号処理部３１により取得された第２検出モードにおける検出信号（以下、「参照信号」という）とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するように構成されている。なお、第２検出モードにおける検出信号は、信号処理部３１の受信メモリ５３に所定の回数分だけ格納されている。
【００６１】
より具体的には、制御部３０の信号制御部３２は、第２検出モードにおける第１の波長（または第２の波長）のパルス光ＰＬ１（またはＰＬ２）の照射時点から取得された第２検出モードにおける検出信号の検出時点までの間の時間と、参照信号におけるパルス光ＰＬ１（またはＰＬ２）の照射時点から参照信号の検出時点までの間の時間との差がしきい値よりも大きいか否かを判断することにより、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するように構成されている。検出信号と参照信号との検出時間差がしきい値よりも大きいと判断される場合には、検出信号に変化があると判断される。また、検出信号と参照信号との検出時間差がしきい値以下であると判断される場合には、検出信号に変化がないと判断される。
【００６２】
また、第１実施形態では、図４に示すように、制御部３０の信号制御部３２は、取得された第２検出モードにおける検出信号と、参照信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化がないと判断される場合には、第１検出モードに切り替えることなく、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成されている。図４では、第２検出モードによる検出制御が継続して行われることを示している。さらに第２検出モードによる検出制御を継続して行うか否かを判断する場合には、たとえば、第２検出モードにおける第１の波長のパルス光ＰＬ１の照射時点から取得された第２検出モードにおける検出信号のうち検出信号Ｄ５ａの検出時点までの間の時間Ｔｗ４と、この第２検出モード以前の第２検出モードにおけるパルス光ＰＬ１の照射時点から参照信号のうち検出信号Ｄ３ａの検出時点までの間の時間Ｔｗ２との差がしきい値よりも大きいか否かが判断される。なお、時間Ｔｗ２や時間Ｔｗ４は、検出信号Ｄ３ａおよびＤ５ａ以外の検出信号の検出時点までの時間でもよい。
【００６３】
また、図５に示すように、制御部３０の信号制御部３２は、取得された第２検出モードにおける検出信号と、参照信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があると判断される場合には、第１検出モードによる検出制御を行うように構成されている。この場合、図５に示すように、継続していた第２検出モードによる検出制御から、第１検出モードによる検出制御に検出モードが切り替えられるので、第２検出モード後に第１検出モードが割り込みされる。
【００６４】
次に、図６を参照して、上記した光音響画像化装置１００による検出モード切替処理についてフローチャートに基づいて説明する。光音響画像化装置１００の動作制御は、制御部３０により行われる。
【００６５】
まず、ステップＳ１において、第１検出モードによる検出制御が行われる。その結果、第１の波長のパルス光ＰＬ１（図３参照）に起因する第１検出信号Ｄ１（図３参照）と、第２の波長のパルス光ＰＬ２（図３参照）に起因する第２検出信号Ｄ２（図３参照）とが個別の検出サイクルＣＴにより検出される。
【００６６】
そして、ステップＳ２において、第２検出モードによる検出制御が行われる。その結果、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号Ｄ３（図３参照）と、第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号Ｄ４（図３参照）との両方が単一の検出サイクルＣＴ内で一度に検出される。ステップＳ２において、検出された第１検出信号Ｄ３および第２検出信号Ｄ４は、信号処理部３１により随時個別の検出信号に分離される。
【００６７】
そして、ステップＳ３において、第２検出モードにおける検出信号の取得数が２つ以上あるか否かが判断される。１つしかないと判断された場合には、２つ以上の第２検出モードにおける検出信号を取得（検出）するために、処理がステップＳ１に戻り、第１検出モードによる検出制御と、第２検出モードによる検出制御とが実行される。また、第２検出モードにおける検出信号の取得数が２つ以上あると判断された場合には、処理がステップＳ４に進む。
【００６８】
そして、ステップＳ４において、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かが判断される。具体的には、今回取得された第２検出モードにおける検出信号と、以前に取得（検出）された参照信号とに基づいて、取得された検出信号に変化があるか否かが判断される。検出信号に変化があると判断された場合には、処理がステップＳ１に戻り、第１検出モードにより検出制御が行われる。また、検出信号に変化がないと判断された場合には、処理がステップＳ２に戻り、第２検出モードにより検出制御が行われる。このようにして、光音響画像化装置１００では、第１検出モードと第２検出モードとにより検出制御が適切に切り替えられるとともに、適切に切り替えられた検出モードにおいて検出制御が行われる。
【００６９】
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。
【００７０】
第１実施形態では、上記のように、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とに基づいて、第２検出モードにおいて一度に検出された第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とを個別の検出信号に分離するように制御部３０を構成する。これにより、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とを用いて第１検出信号Ｄ１および第２検出信号Ｄ２を得る構成において、第２検出モードでは、第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とが混在した状態で取得されつつ、第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４とを個別の検出信号に分離することができる。したがって、第２検出モードでは、第１検出モードとは異なり、個別の検出信号としての第１検出信号Ｄ３と第２検出信号Ｄ４との両方を同じ検出期間（検出サイクルＣＴ）内で一度に得ることができる。これにより、第１検出モードでのみ検出制御を行う場合と比べて、第２検出モードで検出制御を行うことにより第１検出信号と第２検出信号との単位時間当たり（検出サイクルＣＴ毎）の取得数を増加させることができる。その結果、第１検出信号と第２検出信号との取得数が増加した分、平均化処理または積算処理などによりランダムノイズをより低減することができるので、ＬＥＤを光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００７１】
また、第１実施形態では、上記のように、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように制御部３０を構成する。これにより、第２検出モードによる検出制御を継続させる分だけ、第１検出信号と第２検出信号との取得数をより増加させることができる。その結果、ランダムノイズをより一層低減することができるので、検出信号のＳ／Ｎ比をより改善することができる。
【００７２】
また、第１実施形態では、上記のように、第２検出モードにおける検出信号を取得し、取得された第２検出モードにおける検出信号と、取得された第２検出モードにおける検出信号以前に取得された第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するとともに、変化がないと判断される場合には、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように制御部３０を構成する。これにより、取得された第２検出モードにおける検出信号を第１検出信号と第２検出信号とに正確に分離することができる状態で、第２検出モードにおける検出制御を継続させることができる。その結果、正確に分離された第１検出信号と第２検出信号との取得数をより増加させることができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、上記のように、取得された第２検出モードにおける検出信号と、取得された第２検出モードにおける検出信号以前に取得された第２検出モードにおける検出信号とに基づいて、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があると判断される場合には、第１検出モードによる検出制御を行うように制御部３０を構成する。これにより、検出信号の変化に起因して取得された第２検出モードにおける検出信号を第１検出信号と第２検出信号とに正確に分離できないと判断される場合に、改めて第１検出モードによる検出制御を行うことができる。その結果、改めて検出制御が行われた第１検出モードにおける検出信号に基づいて、次の第２検出モードにおける検出信号を正確に分離することができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、上記のように、第２検出モードにおいて、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とを、互いに異なる時点でＬＥＤ光源部１０により照射させる制御を行うように制御部３０を構成する。ここで、第１の波長のパルス光に起因する第１検出信号と第２の波長のパルス光に起因する第２検出信号とが互いに重なる場合には、重なった検出信号の強度が大きくなると考えられる。この場合、識別可能な信号強度の最大値を超える可能性があり、最大値を超えた部分の信号の有する情報は欠落してしまう。そこで、上記のように構成することにより、第２検出モードにおいて、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号と第２の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第２検出信号とが互いに重なった状態で検出されてしまうのを抑制することができる。その結果、第１検出信号と第２検出信号との有する情報が欠落してしまうのを抑制することができる。
【００７５】
また、第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤ光源部１０に、光放出半導体素子として発光ダイオード素子（ＬＥＤ素子）１１ｂおよび１２ｂを設ける。これにより、比較的消費電力の小さいＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂを用いることにより消費電力を低減しつつ、第１検出モードによる検出制御と第２検出モードによる検出制御とを行うことができる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、図１、図７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、第２検出モードにおいて第１の波長のパルス光と第２の波長のパルス光とを互いに異なる時点で照射した上記第１実施形態の構成とは異なり、第２検出モードにおいて第１の波長のパルス光と第２の波長のパルス光とを略同一の時点で照射する例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
本発明の第２実施形態による光音響画像化装置２００は、図１に示すように、制御部１３０を備えている。制御部１３０は、信号処理部１３１および信号制御部１３２を含んでいる。
【００７８】
制御部１３０の信号制御部１３２（図１参照）は、上記第１実施形態と同様に、第１検出モードと第２検出モードとの２つの検出モードにより音響波の検出制御を行うように構成されている。
【００７９】
第２実施形態では、図７に示すように、制御部１３０の信号制御部１３２は、第２の検出モードにおいて、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とを、略同一の時点ｔ１１でＬＥＤ光源部１０により照射させる制御を行うように構成されている。なお、第１検出モードによる検出制御の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８０】
この第２実施形態では、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とが略同一の時点で照射されるため、これらのパルス光に起因する第１検出信号および第２検出信号が重畳された状態（重なった状態）で検出信号が検出部２０により検出される。すなわち、図７に示すように、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２との両方に起因する重畳検出信号Ｄ１５が検出部２０により検出される。そして、検出部２０により検出された重畳検出信号Ｄ１５が信号処理部１３２により取得される。
【００８１】
この場合、上記第１実施形態とは異なり、第１検出信号と第２検出信号との検出時点が略同一であるため、上記第１実施形態のように、第１検出モードにおけるパルス光（ＰＬ１またはＰＬ２）の照射時点から第１検出信号Ｄ１または第２検出信号Ｄ２の検出時点までの間の時間に基づいて、第２検出モードにおける検出された検出信号のうちから第１検出信号または第２検出信号を識別して、分離することは困難である。
【００８２】
そこで、第２実施形態では、制御部３０の信号処理部１３１は、第１検出モードにおける第１検出信号Ｄ１を、第２検出モードにおいて検出された重畳検出信号Ｄ１５から減算することにより、第２検出モードにおける第２検出信号を識別するように構成されている。同様に、信号処理部１３１は、第１検出モードにおける第２検出信号Ｄ２を、第２検出モードにおいて検出された重畳検出信号Ｄ１５から減算することにより、第２検出モードにおける第１検出信号を識別するように構成されている。そして、信号処理部１３１は、これらの識別結果に基づいて、第２検出モードにおいて重畳された状態で検出された重畳検出信号Ｄ１５を、第１検出信号と第２検出信号との個別の検出信号に分離するように構成されている。なお、この第１検出信号と第２検出信号とを分離する信号処理は、この第２実施形態においても、受信メモリ５３に格納された検出信号に基づいて、信号処理部１３１のデータ処理部５４により行われる。
【００８３】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８４】
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。
【００８５】
第２実施形態では、上記のように、第１検出モードにおいて検出された第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とに基づいて、第２検出モードにおいて重畳された状態で検出された重畳検出信号Ｄ１５を、第１検出信号と第２検出信号との個別の検出信号に分離するように制御部１３０を構成する。これにより、この第２実施形態による光音響画像化装置２００においても、上記第１実施形態と同様に、ＬＥＤを光源として用いる場合に、検出信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００８６】
また、第２実施形態では、上記のように、第２検出モードにおいて、第１の波長のパルス光ＰＬ１と第２の波長のパルス光ＰＬ２とを、略同一の時点ｔ１１でＬＥＤ光源部１０により照射させる制御を行うように制御部１３０を構成する。これにより、第１の波長のパルス光ＰＬ１に起因する第１検出信号と第２の波長のパルス光ＰＬ２に起因する第２検出信号とを重畳させた状態で、重畳検出信号Ｄ１５のように略同一の時点ｔ１１で検出することができるので、第１検出信号と第２検出信号との両方を検出するために検出期間（検出サイクルＣＴ）を延長する必要がない。したがって、検出期間を延長するための時間的な余裕がない場合などにも、第２検出モードにおける検出制御を行うことができる。
【００８７】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
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。
【００８９】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、ＬＥＤ光源部１０が２つのＬＥＤ光源１１および１２を含んだ例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＬＥＤ光源部が１つまたは３つ以上のＬＥＤ光源を含んでいてもよい。
【００９０】
また、上記第１および第２実施形態では、光放出半導体素子として、ＬＥＤ素子１１ｂおよび１２ｂ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、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１変形例のように、光放出半導体素子として半導体レーザ素子３１１ｂを、光放出半導体素子光源部３１０に設けてもよい。これにより、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３１１ｂ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、図８に示す第２変形例のように、光放出半導体素子として有機発光ダイオード素子４１１ｂを、光放出半導体素子光源部４１０に設けてもよい。これにより、薄型化容易な有機発光ダイオード素子４１１ｂを用いることにより、有機発光ダイオード素子４１１ｂが設けられる光放出半導体素子光源部４１０を容易に小型化することができる。なお、半導体レーザ素子３１１ｂおよび有機発光ダイオード素子４１１ｂは、共に、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００９１】
また、上記第１および第２実施形態では、第１の波長のパルス光ＰＬ１および第２の波長のパルス光ＰＬ２を照射するように光音響画像化装置１００（２００）を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、さらに第３の波長のパルス光や、第４の波長のパルス光を照射するように光音響画像化装置を構成してもよい。すなわち、３つ以上の波長の光を用いる光音響画像化装置にも、本発明は適用可能である。
【００９２】
また、上記第１および第２実施形態では、２つのＬＥＤ光源１１および１２がそれぞれ第１の波長のパルス光ＰＬ１および第２の波長のパルス光ＰＬ２を照射するように光音響画像化装置１００（２００）を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つのＬＥＤ光源が複数の波長のＬＥＤ素子を有することにより、複数の波長の光を照射するように光音響画像化装置を構成してもよい。
【００９３】
また、上記第１および第２実施形態では、第１検出モードにおける第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２との両方に基づいて、第２検出モードにおける検出信号を分離した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１検出モードにおける第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とのいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおける検出信号を分離してもよい。
【００９４】
たとえば、第１実施形態では、第１検出信号Ｄ１に基づいて第２検出モードにおける第１検出信号Ｄ３を識別した後、残りの成分を第２検出モードにおける第２検出信号Ｄ４として識別することが可能である。これにより、第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とのいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおける検出信号を分離することが可能である。第２検出信号Ｄ２を用いる場合にも、同様の手順で分離することが可能である。また、第２実施形態では、第１検出信号Ｄ１を第２検出モードにおいて検出された重畳検出信号Ｄ１５から減算した後、残りの成分を残りの成分を第２検出モードにおける第１検出信号として識別することが可能である。これにより、第１検出信号Ｄ１と第２検出信号Ｄ２とのいずれか一方に基づいて、第２検出モードにおける検出信号を分離することが可能である。第２検出信号Ｄ２を用いる場合にも、同様の手順で分離することが可能である。
【００９５】
また、上記第１実施形態では、第２検出モードにおける検出信号に変化がないと判断される場合に、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２検出モードにおける検出信号に変化がないと判断される場合以外に、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成してもよい。たとえば、第１検出モードによる検出制御の後に、第２検出モードによる検出制御を３回継続して行うなど、予め設定された所定のタイミングで、第２検出モードによる検出制御を継続して行うように構成してもよい。
【００９６】
また、上記第１実施形態では、第２検出モードにおける第１の波長（または第２の波長）のパルス光ＰＬ１（またはＰＬ２）の照射時点から取得された第２検出モードにおける検出信号の検出時点までの間の時間と、この第２検出モード以前の第２検出モードにおける第１の波長（または第２の波長）のパルス光ＰＬ１（またはＰＬ２）の照射時点から取得された第２検出モードにおける検出信号の検出時点までの間の時間との差がしきい値よりも大きいか否かを判断することにより、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するように信号制御部３２を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２検出モードにおける検出信号の検出強度と、この第２検出モード以前の第２検出モードにおける検出信号の検出強度との差がしきい値よりも大きいか否かを判断することにより、取得された第２検出モードにおける検出信号に変化があるか否かを判断するように信号制御部を構成してもよい。
【００９７】
また、上記第２実施形態では、第１検出モードにおける第１検出信号Ｄ１（または第２検出信号Ｄ２）を、第２検出モードにおいて検出された重畳検出信号Ｄ１５から減算することにより、第２検出モードにおける第２検出信号（または第１検出信号）を識別するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１検出モードにおける第１検出信号と第２検出信号との信号強度の比率を、第２検出モードにおいて検出された重畳検出信号に乗算することにより、第２検出モードにおける第１検出信号および第２検出信号を識別するように構成してもよい。
【００９８】
また、上記第１実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部３０の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部３０の処理動作を、イベントごとに処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０  ＬＥＤ光源部（光放出半導体素子光源部）
１１ｂ、１２ｂ  ＬＥＤ素子（光放出半導体素子）
２０  検出部
３０、１３０  制御部
１００、２００  光音響画像化装置
３１０、４１０  光放出半導体素子光源部
３１１ｂ  半導体レーザ素子（光放出半導体素子）
４１１ｂ  有機発光ダイオード素子（光放出半導体素子）
【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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