(57)【要約】【課題】赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断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、音響波を検出するための検出部４０と、検出部４０の近傍に設けられ、光源から発生する赤外光を被検体に照射するための光照射部５０と、光照射部５０の近傍に設けられ、光照射部５０から照射される赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部６０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響波を検出するための検出部と、
前記検出部の近傍に設けられ、光源から発生する赤外光を被検体に照射するための光照射部と、
前記光照射部の近傍に設けられ、前記光照射部から照射される前記赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部と、を備える、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記光照射部には、前記赤外光を発生する光放出半導体素子からなる前記光源が設けられており、
前記蛍光部は、前記光放出半導体素子の近傍に設けられている、請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記光放出半導体素子は、所定の配光角で赤外光を発生するように構成されており、
前記蛍光部は、前記光放出半導体素子の近傍において、前記所定の配光角の外側に設けられている、請求項２に記載の光音響画像化装置。
【請求項４】
前記蛍光部は、前記所定の配光角の外側において、前記光放出半導体素子の側面に対向する位置に設けられている、請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記光照射部には、前記赤外光を発生する複数の光放出半導体素子からなる前記光源が設けられており、
前記蛍光部により構成される表示部と、
前記光音響画像化装置の状態に応じて、前記複数の光放出半導体素子のうち所定の光放出半導体素子を選択的に発光させる制御部とをさらに備え、
前記表示部は、前記所定の光放出半導体素子から発光され前記蛍光体により変換された可視光により、前記光音響画像化装置の状態を視覚的に識別可能に表示する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】
前記光照射部には、前記光照射部を前記被検体に押し当てた測定状態で、前記被検体に当接する当接面を有するとともに、前記赤外光が出射されるカバー部が設けられており、
前記蛍光部は、前記カバー部または前記カバー部の近傍において、少なくとも一部が前記当接面に対して所定の角度傾斜した平面状または曲面状に形成されている、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】
前記光放出半導体素子は、発光ダイオード素子により構成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記光放出半導体素子は、半導体レーザ素子により構成されている、請求項２〜５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は、有機発光ダイオード素子により構成されている、請求項２〜５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、光照射部を備える光音響画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光照射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、光源から導光された光を被検体に向けて照射する光照射部と、被検体に対する超音波の送受信を行う超音波探触子とにより構成されるプローブ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、光音響画像の生成に先立ってプローブにより超音波の送受信を行うように構成されている。そして、この光音響画像化装置は、超音波の受信結果に基づいて、プローブが被検体に接触しているか否かを判断するとともに、プローブが被検体に接触していると判断された場合にのみ、光照射部から被検体に光を照射して、光音響画像を生成するように構成されている。これにより、この光音響画像化装置では、光照射部からの光が誤って人（使用者など）の目に照射されることを抑制して、人体の目に対する安全性を向上させている。
【０００４】
また、一般的に、光音響画像化装置では、人体などの被検体に照射するのに適した非可視光である赤外光が用いられている。そして、上記特許文献１に記載の光音響画像化装置においても、この非可視光である赤外光が用いられていると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８７３８９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では、超音波の受信状況などによっては、超音波の受信結果に基づいてプローブが被検体に接触しているか否かの判断が誤って行われる可能性もあると考えられる。この場合には、プローブが被検体に接触していなかったとしても、光照射部から非可視光である赤外光が照射されてしまうと考えられる。このような場合に、光照射部により非可視光である赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断することができないという問題点がある。
【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、赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断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、音響波を検出するための検出部と、検出部の近傍に設けられ、光源から発生する赤外光を被検体に照射するための光照射部と、光照射部の近傍に設けられ、光照射部から照射される赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部と、を備える。
【０００９】
この発明の一の局面による光音響画像化装置は、上記のように、光照射部の近傍に、光照射部から照射される赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部を設ける。これにより、被検体の測定を行う際などに光照射部から照射される非可視光である赤外光を、蛍光部の蛍光体により容易に視認可能な可視光に変換することができる。その結果、変換された可視光を視認することにより、赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断することができる。これにより、より安全性の高い光音響画像化装置を得ることができる。
【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、光照射部には、赤外光を発生する光放出半導体素子からなる光源が設けられており、蛍光部は、光放出半導体素子の近傍に設けられている。このように構成すれば、レーザ光に比べて拡散し易い（広がり易い）光放出半導体素子から発生する赤外光を光放出半導体素子の近傍に設けられた蛍光部により効率的に利用することができるので、たとえば専用の導光部材などを設けることなく、蛍光部の蛍光体に入光される赤外光の光量を増加させることができる。その結果、蛍光部で発生する可視光の光量を増加させることができるので、変換された可視光をより容易にユーザに視認させることができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、光放出半導体素子は、所定の配光角で赤外光を発生するように構成されており、蛍光部は、光放出半導体素子の近傍において、所定の配光角の外側に設けられている。このように構成すれば、被検体の測定に寄与する所定の配光角の内側の赤外光を全て測定に利用しつつ、測定にはほとんど寄与しない所定の配光角の外側の赤外光を用いて蛍光部から可視光を発生させることができる。その結果、蛍光部を設ける構成においても被検体の測定性能を維持し、かつ、光源の光を効率的に利用することができる。
【００１２】
上記蛍光部が所定の配光角の外側に設けられる構成において、好ましくは、蛍光部は、所定の配光角の外側において、光放出半導体素子の側面に対向する位置に設けられている。このように構成すれば、容易に、被検体内に入射せず、測定に寄与しない赤外光のみを利用して、蛍光部から視認可能な可視光を発生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、光照射部には、赤外光を発生する複数の光放出半導体素子からなる光源が設けられており、蛍光部により構成される表示部と、光音響画像化装置の状態に応じて、複数の光放出半導体素子のうち所定の光放出半導体素子を選択的に発光させる制御部とをさらに備え、表示部は、所定の光放出半導体素子から発光され蛍光体により変換された可視光により、光音響画像化装置の状態を視覚的に識別可能に表示するように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、測定の際に赤外光が照射されているか否かを直接的に判断することができるだけでなく、所定の光放出半導体素子から発光され蛍光体により変換された可視光により光音響画像化装置の状態（たとえば、スタンバイ状態、異常状態）を知ることができる。
【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、光照射部には、光照射部を被検体に押し当てた測定状態で、被検体に当接する当接面を有するとともに、赤外光が出射されるカバー部が設けられており、蛍光部は、カバー部またはカバー部の近傍において、少なくとも一部が当接面に対して所定の角度傾斜した平面状または曲面状に形成されている。このように構成すれば、測定状態で、容易に、蛍光部を外部に露出した状態にすることができる。その結果、外部に露出した状態で、蛍光部から可視光を発生させることができるので、発生した可視光を容易にユーザに視認させることができる。
【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、光放出半導体素子は、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、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容易に低減することができる。
【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、光放出半導体素子は、半導体レーザ素子により構成されている。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、光放出半導体素子は、有機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、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、有機発光ダイオード素子が設けられる光照射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、赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断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および第２実施形態による光音響画像化装置におけるプローブ部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の光照射部をＹ方向から見た模式的な断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の所定のＬＥＤ素子を選択的に発光させた場合を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の蛍光部の蛍光体の光スペクトラム特性を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の所定のＬＥＤ素子毎にパルス光のパルス幅を異ならせた場合を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第１変形例におけるプローブ部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２変形例における光照射部を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の第３および第４変形例における光照射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〜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、プローブ部１０と、制御部２０と、画像表示部３０とを備えている。
【００２３】
図１および図２に示すように、プローブ部１０は、検出部４０と、２つの光照射部５０とを含んでいる。
【００２４】
検出部４０は、筐体４０ａと、筐体４０ａの内部に配置される超音波振動子４０ｂ（図１参照）とを有している。超音波振動子４０ｂは、筐体４０ａの内部において、ライン状に複数配列されている。また、検出部４０は、音響波により超音波振動子４０ａ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４０は、制御部２０の後述する信号制御部２２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４０ａ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４０は、被検体９０内で反射された超音波により超音波振動子４０ａが振動されることにより、音響波に加えて、超音波も検出するように構成されている。
【００２５】
また、検出部４０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２０の後述する信号処理部２１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４０ａ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。
【００２６】
図２に示すように、２つの光照射部５０は、検出部４０の近傍において、検出部４０に対して一方側（Ｘ２方向側）および他方側（Ｘ１方向側）に配置されるとともに、Ｘ方向の両側から検出部２０を挟むように配置されている。２つの光照射部５０は、配置位置が異なること以外は略同一の構成であるので、以下では、一方側（Ｘ２方向側）に配置される光照射部５０の構成について説明する。
【００２７】
光照射部５０は、ＬＥＤ素子５１と、ＬＥＤ駆動回路５２と、筐体５３とを有している。また、光照射部５０は、図示しない光音響画像化装置本体と配線５４により接続されている。また、第１実施形態では、筐体５３に蛍光部６０（図２においてハッチングにより示す）が設けられている。なお、ＬＥＤ素子５１は、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００２８】
光照射部５０では、筐体５３の内部に、ＬＥＤ素子５１からなる光源が設けられている。ＬＥＤ素子５１は、配光角θ（図３参照）で、赤外光（たとえば、約７００〜約１０００ｎｍの中心波長を有する光）を発生するように構成されている。ここで、配光角θは、発光中心に比べて明るさが半分になる角度のことである。なお、配光角θは、本発明の「所定の配光角」の一例である。また、ＬＥＤ素子５１から発生する赤外光の波長は、検出を所望する検出対象物に応じて適宜決定されればよい。
【００２９】
また、ＬＥＤ素子５１は、複数設けられており、複数のＬＥＤ素子５１は、Ｙ方向に延びるライン状に配列されている。
【００３０】
また、光照射部５０では、筐体５３の内部に、ＬＥＤ駆動回路５２が設けられている。ＬＥＤ素子５１は、このＬＥＤ駆動回路５２の表面上に配置されている。ＬＥＤ駆動回路５２は、制御部２０の後述する信号制御部２２から出力される光制御信号に基づいて、ＬＥＤ素子５１に流れる電流を制御するように構成されている。具体的には、ＬＥＤ駆動回路５２は、光制御信号に基づいて、ＬＥＤ素子５１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。
【００３１】
また、図２および図３に示すように、光照射部５０では、筐体５３は、背面カバー部５３ａと、光源カバー部５３ｂとを有している。なお、光源カバー部５３ｂは、本発明の「カバー部」の一例である。
【００３２】
背面カバー部５３ａは、ＬＥＤ素子５１の出射面５１ａ側とは反対側（Ｚ１方向側）に配置されており、ＬＥＤ素子５１およびＬＥＤ駆動回路５２を背面側（Ｚ１方向側）から覆うように構成されている。
【００３３】
光源カバー部５３ｂは、ＬＥＤ素子５１の出射面５１ａ側（Ｚ２方向側）に配置されており、ＬＥＤ素子５１およびＬＥＤ駆動回路５２を出射面５１ａ側（Ｚ２方向側）から覆うように構成されている。また、光源カバー部５３ｂは、透光性（特に、赤外光を透過する性質）を有する樹脂（たとえば、アクリル樹脂）からなる。
【００３４】
また、光源カバー部５３ｂは、ＬＥＤ素子５１の出射面５１ａと対向する位置に配置される前部５３ｃと、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂと対向する位置に配置される側部５３ｄとを有している。側部５３ｄは、光源カバー部５３ｂにおいて、Ｙ方向の両側およびＸ２方向側の３方からＬＥＤ素子５１を覆うように設けられている。また、光源カバー部５３ｂは、プローブ部１０を被検体９０に押し当てた測定状態で、被検体９０に前部５３ｃの当接面５３ｅが当接するとともに、視認可能なように３方（Ｙ方向の両側およびＸ２方向側）の側部５３ｄが外部に露出するように構成されている。なお、他方側（Ｘ１方向側）の光照射部５０では、Ｙ方向の両側およびＸ１方向側の３方に側部５３ｄが設けられている。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、蛍光部６０は、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄに設けられている。蛍光部６０は、光照射部５０から照射される赤外光を可視光（たとえば、約３８０ｎｍ〜約７００ｎｍの中心波長を有する光）に変換する蛍光体を含んでいる。このような蛍光体は、一般的に、アップコンバージョン蛍光体、アップコンバージョン色素またはアップコンバージョン発光材料と呼ばれている。
【００３６】
また、第１実施形態では、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１の近傍において、配光角θの外側で、かつ、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂと対向する位置に設けられている。具体的には、蛍光部６０は、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄと同様に、Ｙ方向の両側およびＸ２方向側の３方からＬＥＤ素子５１を覆うように設けられている。なお、他方側（Ｘ１方向側）の光照射部１５０では、Ｙ方向の両側およびＸ１方向側の３方に蛍光部６０が設けられている。
【００３７】
また、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂ側（Ｘ２方向側）において、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄの外側面に沿うように膜状に設けられている。蛍光部６０を膜状に形成する方法としては、たとえば、蛍光体が分散されたフィルムを貼付する方法や、蛍光体を塗布する方法を用いることができる。
【００３８】
また、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂ側（Ｘ２方向側）において、配光角θの近傍から出射面５１ａの後側（Ｚ１方向側）の位置までＬＥＤ素子５１を側面５１ｂ側から覆うように設けられている。また、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１の厚みｔよりも大きい高さｈを有しており、側面５１ｂの全体を側面５１ｂ側から覆うように設けられている。また、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１の出射面５１ａの後方（Ｚ１方向側）において、光照射部５０のＸ２方向側の面のうち、接触面に垂直な側面部分まで形成されている。
【００３９】
また、蛍光部６０は、側部５３ｄの外側面に沿って、出射面５１ａ側（Ｚ２方向側）から反対側（Ｚ１方向側）に向けて筐体５０の外側（Ｘ２方向側）に湾曲するように構成されている。すなわち、蛍光部６０は、光源カバー部５３ｂにおいて、当接面５３ｅに対して全体が曲面状に形成されている。したがって、蛍光部６０は、測定状態で、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂと、被検体９０との両方に対向するように構成されている。その結果、蛍光部６０は、ＬＥＤ素子５１から直接的に照射される赤外光だけでなく、被検体９０の表面などで反射された赤外光も容易に可視光に変換することが可能である。
【００４０】
図１に戻り、制御部２０は、信号処理部２１と、信号制御部２２とを含んでいる。制御部２０の信号処理部２１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。
【００４１】
具体的には、制御部２０の信号処理部２１は、受信回路７１と、Ａ／Ｄコンバータ７２と、受信メモリ７３と、データ処理部７４と、音響波画像再構成部７５と、検波・対数コンバータ７６と、音響波画像構築部７７と、超音波画像再構成部７８と、検波・対数コンバータ７９と、超音波画像構築部８０と、画像合成部８１とを含んでいる。
【００４２】
受信回路７１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７１は、受信された検出信号をＡ／Ｄコンバータ７２に出力するように構成されている。
【００４３】
Ａ／Ｄコンバータ７２は、受信回路７１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２２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７２は、デジタル信号に変換された検出信号を受信メモリ７３に出力するように構成されている。
【００４４】
受信メモリ７３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７３は、格納された検出信号をデータ処理部７４に出力するように構成されている。
【００４５】
データ処理部７４は、受信メモリ７３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。また、データ処理部７４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７５に出力するように構成されている。また、データ処理部７４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７８に出力するように構成されている。
【００４６】
音響波画像再構成部７５は、データ処理部７４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７５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７６に出力するように構成されている。
【００４７】
検波・対数コンバータ７６は、音響波画像再構成部７５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７６は、波形処理された画像データを音響波画像構築部７７に出力するように構成されている。
【００４８】
音響波画像構築部７７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７７は、音響波に基づく断層画像を画像合成部８１に出力するように構成されている。
【００４９】
超音波画像再構成部７８、検波・対数コンバータ７９および超音波画像構築部８０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７５、検波・対数コンバータ７６および音響波画像構築部７７と略同様の構成を有している。そして、超音波画像構築部８０は、超音波に基づく断層画像を画像合成部８１に出力するように構成されている。
【００５０】
画像合成部８１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３０に出力するように構成されている。その結果、画像表示部３０に被検体９０内の画像が表示される。画像表示部３０は、一般的な液晶パネルなどにより構成される。
【００５１】
制御部２０の信号制御部２２は、ＣＰＵを含み、各種の制御信号（光制御信号、超音波制御信号など）により光音響画像化装置１００の各構成要素の制御を行うように構成されている。
【００５２】
次に、図３を参照して、蛍光部６０による赤外光の可視光への変換について説明する。
【００５３】
まず、図３に示すように、被検体９０の測定の際には、検出面を下にして被検体９０にプローブ部１０が押し当てられる。そして、被検体９０内の検出対象物から音響波を発生させるために、光照射部５０から被検体９０に赤外光が照射される。
【００５４】
この際、配光角θの内側に出射される大部分の赤外光は、光源カバー部５３ｂの５３ｃを介して、被検体９０に照射される。また、配光角θの外側に出射される一部の赤外光は、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄを介して、蛍光部６０の蛍光体により吸収される。その結果、蛍光部６０の蛍光体により吸収された赤外光が可視光に変換される。可視光に変換された光は、筐体５０の外側に放出されるので、測定状態で、図２に示すハッチングの領域が点灯しているようにユーザに視認される。
【００５５】
また、被検体９０に照射された光のうち被検体９０の表面において反射された赤外光も蛍光部６０の蛍光体により吸収される。そして、この赤外光も、可視光に変換される。
【００５６】
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。
【００５７】
第１実施形態では、上記のように、光照射部５０の近傍に、光照射部５０から照射される赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部６０を設ける。これにより、被検体９０の測定を行う際などに光照射部５０から照射される非可視光である赤外光を、蛍光部６０の蛍光体により容易に視認可能な可視光に変換することができる。その結果、変換された可視光を視認することにより、赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断することができる。これにより、より安全性の高い光音響画像化装置１００を得ることができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、上記のように、光照射部５０には、赤外光を発生するＬＥＤ素子５１からなる光源が設けられており、ＬＥＤ素子５１の近傍に蛍光部６０を設ける。これにより、レーザ光に比べて拡散し易い（広がり易い）ＬＥＤ素子５１から発生する赤外光をＬＥＤ素子５１の近傍に設けられた蛍光部６０により効率的に利用することができるので、たとえば専用の導光部材などを設けることなく、蛍光部６０の蛍光体に入光される赤外光の光量を増加させることができる。その結果、蛍光部６０で発生する可視光の光量を増加させることができるので、変換された可視光をより容易にユーザに視認させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤ素子５１の近傍において、配光角θの外側に蛍光部６０を設ける。これにより、被検体９０の測定に寄与する配光角θの内側の赤外光を全て測定に利用しつつ、測定にはほとんど寄与しない配光角θの外側の赤外光を用いて蛍光部６０から可視光を発生させることができる。その結果、蛍光部６０を設ける構成においても被検体９０の測定性能を維持し、かつ、光源の光を効率的に利用することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、所定の配光角の外側において、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂに対向する位置に蛍光部６０を設ける。これにより、容易に、被検体９０内に入射せず、測定に寄与しない赤外光のみを利用して、蛍光部６０から視認可能な可視光を発生させることができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、光源カバー部５３ｂにおいて、当接面５３ｅに対して曲面状に蛍光部６０を形成する。これにより、測定状態で、容易に、蛍光部６０を外部に露出した状態にすることができる。その結果、外部に露出した状態で、蛍光部６０から可視光を発生させることができるので、発生した可視光を容易にユーザに視認させることができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、上記のように、光放出半導体素子を、発光ダイオード素子（ＬＥＤ素子）５１により構成する。これにより、比較的消費電力の小さいＬＥＤ素子５１を用いることにより消費電力を容易に低減することができる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、図１、図２および図４〜図６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、上記第１実施形態の構成に加えて、蛍光部１６０を利用して光音響画像化装置２００の状態を視覚的に識別可能に表示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。
【００６４】
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、プローブ部１１０と、制御部１２０とを備えている。プローブ部１１０は、２つの光照射部１５０を含んでいる。制御部１２０は、信号制御部１２２を含んでいる。
【００６５】
２つの光照射部１５０には、上記第１実施形態と同様に、光源カバー５３ｂの側部５３ｄの外側面に、蛍光部１６０が設けられている。この第２実施形態においても、２つの光照射部１５０は、配置位置が異なること以外は略同一の構成であるので、以下では、一方側（Ｘ２方向側、図２参照）に配置される光照射部１５０の構成について説明する。
【００６６】
第２実施形態では、図４に示すように、光照射部１５０では、複数（１６個）のＬＥＤ素子１５１がＹ方向に延びるライン状に配列されている。図４は、筐体５３内のＬＥＤ素子１５１を、平面視で（Ｚ１方向側から）見た模式的な図である。図４では、光照射部１５０のうちのＬＥＤ素子１５１、背面カバー部５３ａおよび光源カバー部５３ｂと、側部５３ｄの外側面に設けられた蛍光部１６０を模式的に示している。なお、ＬＥＤ素子１５１は、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００６７】
また、第２実施形態では、図１に示すように、制御部１２０の信号制御部１２２は、光音響画像化装置２００の状態（たとえば、スタンバイ状態、異常状態）に応じて、光制御信号を光照射部１５０に出力することにより、複数のＬＥＤ素子１５１のうち所定のＬＥＤ素子１５４（図４参照）を選択的に発光させるように構成されている。図４では、Ｙ２方向側から数えて１番目、４番目、７番目、１０番目、１３番目および１６番目の６個のＬＥＤ素子が、所定のＬＥＤ素子１５４として選択的に発光されている。また、１番目、４番目、７番目、１０番目、１３番目および１６番目の他のＬＥＤ素子は、発光していない。なお、複数のＬＥＤ素子１５１のうち所定のＬＥＤ素子１５４は、上記組み合わせに限らずに、任意に設定されればよい。
【００６８】
そして、図４に示すように、蛍光部１６０は、所定のＬＥＤ素子１５４の側面５１ｂに対応する位置（発光領域）において、赤外光を可視光に変換するように構成されている。この場合、図４に示す発光領域のみが点灯しているようにユーザに視認される。すなわち、蛍光部１６０は、表示部を構成するとともに、表示部としての蛍光部１６０は、所定のＬＥＤ素子１５４から発光され蛍光体により変換された所定の発光パターンの可視光により、光音響画像化装置２００の状態を視覚的に識別可能に表示するように構成されている。
【００６９】
また、制御部１２０の信号制御部１２２は、光音響画像化装置２００の状態に応じて、所定のＬＥＤ素子１５４を発光（点灯）させるのに加えて、点滅させることも可能なように構成されている。
【００７０】
また、制御部１２０の信号制御部１２２は、光音響画像化装置２００の状態に応じて所定のＬＥＤ素子１５４を発光させる場合には、被検体９０の測定の際の光量よりも十分に小さい光量で所定のＬＥＤ素子１５４を発光させるように構成されている。これにより、光音響画像化装置２００の状態をユーザに通知する場合には、所定のＬＥＤ素子１５４から光量の大きい赤外光が照射されるのを抑制することができる。
【００７１】
また、第２実施形態では、図５に示すように、蛍光部１６０には、照射される赤外光のパルス幅（照射時間）に応じて光スペクトラム特性の変化する（変換される可視光の色が変化する）蛍光体が設けられている。具体的には、図５に示すように、蛍光部１６０の蛍光体は、第１の波長（約５５０ｎｍ）のピークと、第１の波長のピークとは異なる第２の波長（約６６０ｎｍ）のピークとを有するとともに、照射される赤外光のパルス幅に応じて、第２の波長のピークが大きくなる光スペクトラム特性を有している。
【００７２】
図５に示すように、この蛍光体では、赤外光を吸収すると、緑色の光（第１の波長の光）と、赤色の光（第２の波長の光）とが発生する。そして、パルス幅（照射時間）に応じて、緑色の光と赤色の光との強度の割合が変化するので、発光する光の色が変化する。具体的には、この順にパルス幅が大きくなるパルス光Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３およびＰｗ４をこの蛍光体に吸収させた場合には、パルス幅に対応して赤色の光の強度が連続的に大きくなる。したがって、最もパルス幅の大きいパルス光Ｐｗ４をこの蛍光体に吸収させた場合には、赤色の光のピーク強度に対して緑色の光のピーク強度が相対的に小さいので、この蛍光体から黄白色の光が発生する。そして、この蛍光体に吸収させるパルス光のパルス幅を徐々に小さくすると、赤色の光のピーク強度に対して緑色の光のピーク強度が相対的に大きくなっていくので、この蛍光体から発光される光の色が黄白色から黄白色と緑色との中間の色に徐々に変化していく。
【００７３】
そして、第２実施形態では、図６に示すように、制御部１２０の信号制御部１２２は、光制御信号を光照射部１５０に出力することにより、複数の所定のＬＥＤ素子１５４毎に異なるパルス幅（照射時間）で赤外光を照射させることが可能なように構成されている。
【００７４】
図６では、所定のＬＥＤ素子１５４のうち、Ｙ２方向側から数えて１番目、７番目および１３番目の３個のＬＥＤ素子１５４ａが、比較的大きいパルス幅の赤外光（たとえば、図６のパルス光Ｐｗ４または連続的な赤外光）により発光されている。すなわち、ＬＥＤ素子１５４ａに対応する発光領域は、黄白色に発光されている。また、所定のＬＥＤ素子１５４のうち、Ｙ２方向側から数えて４番目、１０番目、および１６番目の３個のＬＥＤ素子１５４ｂが、比較的小さいパルス幅の赤外光（たとえば、図６のパルス光Ｐｗ１）により発光されている。すなわち、ＬＥＤ素子１５４ｂに対応する発光領域は、黄白色と緑色との中間の色に発光されている。
【００７５】
以上のように、第２実施形態では、蛍光部１６０の蛍光体の発光位置、発光状態（点灯および点滅）、発光色とを組み合わせて、様々な光音響画像化装置２００の状態をユーザに視覚的に識別可能に表示するように構成されている。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
第２実施形態では、上記のように、光照射部１５０の近傍に、光照射部１５０から照射される赤外光を可視光に変換するための蛍光体を含む蛍光部１６０を設ける。これにより、この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、変換された可視光を視認することにより、赤外光が照射されているか否かをユーザが直接的に判断することができる。
【００７９】
また、第２実施形態では、上記のように、光照射部１５０に、赤外光を発生する複数のＬＥＤ素子１５１からなる光源を設ける。そして、蛍光部１６０により構成される表示部と、光音響画像化装置２００の状態に応じて、複数のＬＥＤ素子１５１のうち所定のＬＥＤ素子１５４を選択的に発光させる制御部１２０とを設ける。そして、表示部としての蛍光部１６０は、所定のＬＥＤ素子１５４から発光され蛍光体により変換された可視光により、光音響画像化装置２００の状態を視覚的に識別可能に表示するように構成されている。これにより、ユーザは、測定の際に赤外光が照射されているか否かを直接的に判断することができるだけでなく、所定のＬＥＤ素子１５４から発光され蛍光体により変換された可視光により光音響画像化装置２００の状態（たとえば、スタンバイ状態、異常状態）を知ることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明を、光源としてＬＥＤ素子５１（１５１）を用いた光音響画像化装置１００（２００）に適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、光源としてレーザ光源を用いた光音響画像化装置にも適用可能である。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、光照射部５０（１５０）に蛍光部６０（１６０）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光照射部以外に蛍光部を設けてもよい。たとえば、図７に示す第１変形例のように、プローブ部２１０の検出部２４０において、筐体２４０ａの測定状態で被検体９０の近傍に位置する外側面に、蛍光部２６０（ハッチングにより示す）を設けてもよい。この場合、被検体の表面において反射された赤外光が蛍光部２６０により可視光に変換される。
【００８４】
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５１（１５１）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９に示す第３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４５１を、光照射部４５０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４５１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９に示す第４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５５１を、光照射部５５０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５５１を用いることにより、有機発光ダイオード素子５５１が設けられる光照射部５５０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４５１および有機発光ダイオード素子５５１は、共に、本発明の「光放出半導体素子」の一例である。
【００８５】
また、上記第１および第２実施形態では、光音響画像化装置１００（２００）が２つの光照射部５０（１５０）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、光音響画像化装置が１つまたは３つ以上の光照射部を含んでいてもよい。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄの外側面に沿うように膜状に蛍光部６０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、蛍光部６０を膜状以外の形態で設けてもよい。たとえば、光源カバー部５３ｂの側部５３ｄの内部に蛍光体を分散させることにより、側部５３ｄにより蛍光部を構成してもよい。
【００８７】
また、上記第１実施形態では、配光角θの外側に蛍光部６０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、配光角θの内側に蛍光部を設けてもよい。たとえば、主に配光角θの外側に蛍光部を設けるとともに、若干程度配光角θの内側に蛍光部を設けてもよい。この場合、被検体の測定性能を維持できる程度に蛍光部を設ける必要がある。
【００８８】
また、上記第１実施形態では、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂに対向する位置に蛍光部６０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＬＥＤ素子の側面５１ｂに対向する位置以外の位置に蛍光部を設けてもよい。たとえば、図３において、ＬＥＤ素子５１の側面５１ｂに対向する位置よりも下側（Ｚ２方向側、被検体９０側）にのみ蛍光部を設けてもよい。
【００８９】
また、上記第１実施形態では、当接面５３ｅに対して蛍光部６０の全体を曲面状に形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、当接面に対して蛍光部の少なくとも一部だけを曲面状に形成してもよい。また、本発明では、当接面に対して所定の角度傾斜した平面状に蛍光部の少なくとも一部を形成してもよい。たとえば、図８に示す第２変形例のように、光照射部２５０における光源カバー部２５３ｂにおいて、測定状態で被検体９０と当接する当接面２５３ｅに対して所定の角度θａ傾斜した平面状に蛍光部３６０を形成してもよい。なお、光源カバー部２５３ｂは、本発明の「カバー部」の一例である。
【符号の説明】
【００９０】
４０、２４０  検出部
５０、１５０、２５０、４５０、５５０  光照射部
５１、１５１  ＬＥＤ素子（光放出半導体素子）
５３ｂ、２５３ｂ  光源カバー部（カバー部）
５３ｅ、２５３ｅ  当接面
６０、１６０、２６０、３６０  蛍光部
１００、２００  光音響画像化装置
１２０  制御部
１５４  所定のＬＥＤ素子（所定の光放出半導体素子）
４５１  半導体レーザ素子（光放出半導体素子）
５５１  有機発光ダイオード素子（光放出半導体素子）
θ  配光角（所定の配光角）
θａ  所定の角度                                                                            
【図１】
2016036660.tif 000003
【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】
2016036660.tif 000009
【図８】
2016036660.tif 000010
【図９】
2016036660.tif 000011