(57)【要約】【課題】使用上の制限および装置の構成上の制限を抑制しながら、光源部からの光を効率良く被検体に照射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、光源部１と、検出部２と、光源部１および検出部２の被検体Ｐ側を覆うように設けられているカバー部３とを備え、カバー部３は、カバー部３の下面８１ａよりも検出部２側に設けられ、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側に反射する反射部材７を含む。【選択図】図１
2016169956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部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検出部と、
前記光源部および前記検出部の前記被検体側を覆うように設けられているカバー部とを備え、
前記カバー部は、前記カバー部の前記被検体側の面よりも前記検出部側に設けられ、前記光源部から照射されて前記被検体内で散乱または反射された光を前記被検体側に反射するカバー部側反射部材を含む、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記カバー部の光の屈折率は、前記被検体の光の屈折率よりも大きい、請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記カバー部側反射部材は、前記カバー部の前記被検体側の面よりも前記検出部側に設けられた面の一方端側から他方端側にわたって覆うように設けられている、請求項１または２に記載の光音響画像化装置。
【請求項４】
前記カバー部側反射部材は、前記カバー部側反射部材の外縁が、前記光源部から前記被検体に照射される光の照射領域である光照射領域の外縁よりも外側に広がるように形成されている、請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記カバー部は、前記光源部および前記検出部の前記被検体側を覆うように設けられている下部カバー部と、前記光源部の前記被検体側とは反対側に配置され、前記光源部の前記被検体側とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部とを含み、
前記カバー部側反射部材は、前記下部カバー部と前記上部カバー部との間に設けられている、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】
前記カバー部側反射部材は、前記光源部側から前記カバー部の外側に向かって、前記被検体に近づくように、前記カバー部の前記被検体側の面に対して傾斜して配置されている、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】
前記光源部は、前記光源部から照射される光の配光角の中心を通る軸線の前記光源部からの光が進む側が、前記カバー部の中央側に傾斜するように配置されている、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】
前記カバー部は、前記被検体の光の屈折率よりも大きい屈折率を有する外側カバー部と、前記外側カバー部の屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記外側カバー部の内側に配置されている内側カバー部とを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項９】
前記光源部は、前記光源部の前記被検体側に設けられ、前記光源部から照射されて前記被検体内で散乱または反射された光を前記被検体側に反射する光源部側反射部材を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項１０】
前記カバー部は、前記光源部の前記被検体側とは反対側に配置され、前記光源部の前記被検体とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部を含み、
前記上部カバー部は、前記検出部に対して脱着可能に取り付けるための係合部を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項１１】
前記光源部は、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの素子を含む、請求項１〜１０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、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、光発生部を備えた生体画像化装置が開示されている。この生体画像化装置には、光発生部と、光照射部と、超音波検出部と、反射部と、容器とが設けられている。容器には、光照射部と、超音波検出部と、反射部とが配置されている。光照射部は、容器の内部で光発生部からの光を出力するように構成されている。また、反射部は、楕円体形状を有し、容器の内部に配置されており、楕円体の焦点に、光照射部から出力された光を集光するように構成されている。そして、被検体（たとえば、指）を容器の内部の楕円体の一方の焦点に配置する。超音波検出部は、被検体に光が照射されることに起因して生じる光音響信号を取得するように構成されている。また、超音波検出部は楕円体の他方の焦点の位置に配置している。これにより、反射部により光が集光される分、被検体に照射される光の強度が大きくなるので、その分、超音波検出部に検出される光音響信号を大きくすることが可能となる。また、被検体から発生する光音響信号も反射部により他方の焦点に集光されるため、より強い信号を取得することが可能となる。すなわち、上記特許文献１の生体画像化装置は、光発生部からの光を効率良く被検体に照射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２００６−２０８０５０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の生体画像化装置では、被検体を容器内部の楕円体の一方の焦点に配置する必要があるため、被検体の配置位置や大きさの制限（使用上の制限）があるという不都合がある。すなわち、上記特許文献１の生体画像化装置では、被検体は、手の指など比較的小さな部位に限られる。また、検出部は、容器の内部に固定する必要がある。このため、上記特許文献１の生体画像化装置では、検出部の配置位置を変化させながら（走査しながら）被検体の表面上を移動させることが困難である。また、検出部を容器の楕円体の一方の焦点に対応する位置（他方の焦点の位置）に固定する必要があるため、検出部の大きさおよび配置位置が制限される（構成上の制限）。たとえば、検出部としてアレイ状に複数の超音波振動子が配列されたアレイプローブを用いることが困難になる。したがって、上記特許文献１の生体画像化装置では、使用上の制限および装置の構成上の制限が大きく、利便性が低いとともに設計自由度が小さいという問題点がある。
【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、利便性および設計自由度を向上させながら、光源部からの光を効率良く被検体に照射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】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による光音響画像化装置は、光源部と、光源部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検出部と、光源部および検出部の被検体側を覆うように設けられているカバー部とを備え、カバー部は、カバー部の被検体側の面よりも検出部側に設けられ、光源部から照射されて被検体内で散乱または反射された光を被検体側に反射するカバー部側反射部材を含む。
【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、カバー部を、光源部から照射されて被検体内で散乱または反射された光を被検体側に反射するカバー部側反射部材を含むように構成する。これにより、光源部とカバー部側反射部材とにより、光源部からの光を効率良く被検体に照射することができるとともに、容器を設ける必要がないので、被検体および検出部の配置位置および大きさが制限されなくなる。その結果、利便性および設計自由度を向上させながら、光源部からの光を効率良く被検体に照射することができる。また、カバー部側反射部材を、カバー部の被検体側の面よりも検出部側に設けることにより、カバー部の内部に被検体内で散乱または反射された光を入射させることができる。この場合、カバー部の光の屈折率を適切に設定することにより、カバー部に入射した光を、被検体側の所望する方向に反射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、カバー部の光の屈折率は、被検体の光の屈折率よりも大きい。このように構成すれば、カバー部の光の屈折率を被検体の光の屈折率よりも小さくした場合に比べて、被検体側に対してより鋭角に光を反射させることができる。その結果、被検体側に対して鈍角に光を反射させた場合と異なり、被検体に対する光の照射領域が不要に拡大して光が損失するのを抑制することができるので、光の照射領域が不要に拡大しない分、光源部からの光を、より効率良く被検体側に照射することができる。なお、本願明細書では、光の照射領域を、被検体に対して光源部からの光が侵入する深度（距離）と、光源部の配光角とにより定義される領域として記載している。また、本願明細書では、配光角とは、光源部の直下（配光角の中心の角度）での光強度に対して、１／２の光強度となる角度の２倍角を意味するものとして記載している。また、光の照射領域が不要に拡大して光が損失する場合とは、たとえば、音響波の検出に寄与しない光が発生する場合を意味する。
【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、カバー部側反射部材は、カバー部の被検体側の面よりも検出部側に設けられた面の一方端側から他方端側にわたって覆うように設けられている。このように構成すれば、カバー部側反射部材がカバー部の面の一部を覆う場合に比べて、より多くの光を被検体側に反射させることができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、カバー部側反射部材は、カバー部側反射部材の外縁が、光源部から被検体に照射される光の照射領域である光照射領域の外縁よりも外側に広がるように形成されている。このように構成すれば、カバー部側反射部材の外縁が、光源部から被検体に照射される光の照射領域である光照射領域の外縁よりも内側にある場合に比べて、被検体内（光の照射領域内）で散乱または反射された光を、より確実に被検体側に反射させることができる。
【００１２】
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、カバー部は、光源部および検出部の被検体側を覆うように設けられている下部カバー部と、光源部の被検体側とは反対側に配置され、光源部の被検体側とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部とを含み、カバー部側反射部材は、下部カバー部と上部カバー部との間に設けられている。このように構成すれば、下部カバー部により光源部の被検体側を覆うことができるとともに、上部カバー部により光源部の被検体側とは反対側を覆うことができるので、下部カバー部により光源部の被検体側のみを覆うように構成する場合に比べて、より確実に光源部を保護することができる。また、カバー部側反射部材を、下部カバー部と上部カバー部との間に設けることにより、カバー部側反射部材を、カバー部の被検体側の面よりも検出部側に、容易に配置することができる。
【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、カバー部側反射部材は、光源部側からカバー部の外側に向かって、被検体に近づくように、カバー部の被検体側の面に対して傾斜して配置されている。このように構成すれば、カバー部側反射部材により反射された光を、光源部側に向かうように被検体側に進行させることができる。その結果、被検体に対する光の照射領域が不要に拡大して光が損失するのを、より抑制することができる。これにより、光源部からの光を、被検体のより深部まで到達させることができる。
【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、光源部は、光源部から照射される光の配光角の中心を通る軸線の光源部からの光が進む側が、カバー部の中央側に傾斜するように配置されている。ここで、光源部をカバー部の中央部から離間して配置した場合には、カバー部の中央部近傍の被検体（特に、表面近傍）は、光が照射されにくくなると考えられる。これに対して、本発明では、光源部を、光源部から照射される光の配光角の中心を通る軸線の光源部からの光が進む側が、カバー部の中央側に傾斜するように配置することにより、カバー部の中央部近傍の被検体に、光を照射することができるので、カバー部の中央部近傍の被検体に光が照射されにくくなる状態を抑制することができる。
【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、カバー部は、被検体の光の屈折率よりも大きい屈折率を有する外側カバー部と、外側カバー部の屈折率よりも大きい屈折率を有し、外側カバー部の内側に配置されている内側カバー部とを含む。このように構成すれば、内側カバー部から外側カバー部に入射する光は、全反射される場合がある一方、外側カバー部から内側カバー部に入射する光は、全反射されない。その結果、外側カバー部近傍の被検体に照射される光の強度よりも、内側カバー部近傍の被検体に照射される光の強度が大きくすることができる。
【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、光源部は、光源部の被検体側に設けられ、光源部から照射されて被検体内で散乱または反射された光を被検体側に反射する光源部側反射部材を含む。このように構成すれば、被検体内で散乱または反射された光が、カバー部側反射部材ではなく光源部に入射した場合でも、光を被検体側に反射することができるので、光源部からの光を、さらに効率良く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、カバー部は、光源部の被検体側とは反対側に配置され、光源部の被検体側とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部を含み、上部カバー部は、検出部に対して脱着可能に取り付けるための係合部を含む。このように構成すれば、カバー部は、検出部に対して脱着することができるので、カバー部および光源部の清掃や交換を行うことができる。たとえば、互いに波長が異なる複数の光源部を用意して、画像化を所望する検出対象物に応じて波長を変更する場合でも、容易に、カバー部および光源部の交換を行うことができる。
【００１８】
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、光源部は、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの素子を含む。ここで、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子または有機発光ダイオード素子を光源部として用いる場合には、固体レーザ光源を用いる場合と比べて、光源から照射される光の出力が小さくなるため、検出部により検出される信号の信号強度が比較的小さくなる。その場合、光源部を被検体の近傍（検出部の近傍）に設ける構成が考えられる。この場合でも、光源部および検出部を、被検体の表面上で移動させながら、光の照射および音響波の検出を行うことができるので、被検体、検出部および光源部の配置位置および大きさが制限されなくなる。したがって、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子または有機発光ダイオード素子を光源部として用いる場合に、使用上の制限および装置の構成上の制限を抑制する本発明は、特に有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、使用上の制限および装置の構成上の制限を抑制しながら、光源部からの光を効率良く被検体に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示した斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の光源部を矢印Ｚ２方向側から見た図である。
【図５】図４の符号Ｂの領域を拡大して示した図である。
【図６】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の光源部を矢印Ｘ２方向側から見た図である。
【図７】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の下部カバー部の矢印Ｚ１方向側の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の下部カバー部の矢印Ｚ２方向側の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の反射部材の光の反射について説明するための図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の反射部材の構成と光照射領域との関係について説明するための図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の係合部を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置のカバー部の構成を示した断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による光音響画像化装置のカバー部の構成を示した断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による光音響画像化装置のカバー部の構成を示した断面図である。
【図１５】図１４の符号Ｇの領域を拡大して示した図である。
【図１６】本発明の第１実施形態の第１変形例によるカバー部の構成を示した断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の第２変形例による下部カバー部および反射部材の構成を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
［第１実施形態］
（光音響画像化装置の全体構成）
図１〜図１１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の全体構成について説明する。
【００２３】
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、光源部１と、音響波Ａを検出する検出部２と、光源部１および検出部２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の表面を覆うカバー部３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４と、制御部４による指令に基づいて光源部１を駆動させる光源駆動部５と、制御部４により処理された画像を表示するための表示部６とを備えている。
【００２４】
光音響画像化装置１００は、光源部１から被検体Ｐ（たとえば、人体）内に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（たとえば、血液、臓器、および、穿刺針）を膨張収縮させ、検出対象物Ｑから音響波Ａを発生させるように構成されている。そして、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Ａ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。
【００２５】
ここで、第１実施形態では、カバー部３は、カバー部３の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の面である下面８１ａよりも検出部２側（矢印Ｚ１方向側）に設けられ、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に反射する反射部材７を含む。なお、光反射部材７は、本発明の「カバー部側反射部材」の一例である。また、下面８１ａは、本発明の「カバー部の被検体側の面」の一例である。
【００２６】
また、図２および図３に示すように、２つの光源部１と、検出部２と、下部カバー部８と上部カバー部９とを含むカバー部３とは、Ｚ方向に組み合わされるように構成されている。そして、光源部１と検出部２とカバー部３とは、操作者（ユーザ）により検出部２の筐体２１を把持されながら、一体的に、被検体Ｐの表面に沿って移動されるように構成されている。
【００２７】
（光源部の構成）
図４および図５に示すように、光源部１は、発光素子１１と、光源基板１２と、ソルダーレジスト１３と、ダム１４と、ランド１５と、封止樹脂１６と、ワイヤ１７（図６参照）とを含んでいる。なお、ソルダーレジスト１３、ダム１４、および、ランド１５は、本発明の「光源部側反射部材」の一例である。また、本願明細書では、ソルダーレジストを、光源基板に対して半田付けを行う際に、光源基板の半田付けしない部分に塗布して半田ブリッジによる短絡の発生を抑制するとともに、半田付け後は、そのまま絶縁膜として用いられるレジストを意味するものとして記載している。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、発光素子１１は、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの素子により構成されている。好ましくは、発光素子１１は、発光ダイオード素子により構成されている。
【００２９】
発光素子１１は、図４に示すように、光源部１に複数設けられており、たとえば、１０８個設けられている。そして、発光素子１１は、光源基板１２およびランド１５の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に、３行×３６列を有する千鳥状に配置されている。これにより、発光素子１１から照射される光が、隣接する発光素子１１同士で遮り合うことを抑制しながら、発光素子１１からの光を被検体Ｐ側に照射することが可能となる。
【００３０】
発光素子１１は、図６に示すように、ランド１５、ワイヤ１７およびケーブル１８（図１参照）を介して、光源駆動部５から供給される電力により、被検体Ｐ側にパルス光を照射するように構成されている。パルス光の波長は、人体に比較的（可視光に比べて）侵入しやすい波長である近赤外域の波長（約６００ｎｍ〜約１０００ｎｍ）であり、好ましくは、約８５０ｎｍである。
【００３１】
光源基板１２は、図４に示すように、矢印Ｚ２方向側から見て、長手方向がＹ方向となるような長方形形状を有する平板状に形成されている。また、光源基板１２は、たとえば、アルミニウムにより構成されている。これにより、光源基板１２は、発光素子１１が光を発生する際に生じた熱を効率良く放熱することが可能に構成されている。
【００３２】
ここで、第１実施形態では、図６に示すように、ソルダーレジスト１３、ダム１４、および、ランド１５は、光源部１の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に設けられ、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側に反射するように構成されている。
【００３３】
ランド１５は、図５および図６に示すように、光源基板１２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に配置されるとともに、発光素子１１の矢印Ｚ１方向側に配置されている。また、ランド１５は、ランド１５の被検体Ｐ側に配置されている発光素子１１に電気的に接続されているとともに、隣接する発光素子１１にワイヤ１７を介して、電気的に接続されている。これにより、複数の発光素子１１は、互いに直列に接続される。
【００３４】
ランド１５は、たとえば、光源基板１２に金メッキ加工を施すことにより設けられている。金は、発光素子１１が発生させる光（近赤外域の波長を有する光）を、反射させることが可能である。これにより、ランド１５は、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射され被検体Ｐ側から入射した光（たとえば、図６の矢印Ｔ１）を、再び被検体Ｐ側に反射する（図６の矢印Ｒ１）ように構成されている。
【００３５】
ソルダーレジスト１３は、図５および図６に示すように、光源基板１２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の表面のうちのランド１５が設けられていない部分を覆うように配置されている。そして、ソルダーレジスト１３は、光源基板１２上の図示しない回路パターンを保護するように構成されている。また、ソルダーレジスト１３は、白色を有するように構成されており、発光素子１１が発生させる光（近赤外域の波長を有する光）を、反射させることが可能である。これにより、ソルダーレジスト１３は、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射され被検体Ｐ側から入射した光（たとえば、図６の矢印Ｔ２）を、再び被検体Ｐ側に反射する（図６の矢印Ｒ２）ように構成されている。
【００３６】
ダム１４は、図４に示すように、複数の発光素子１１が配置されている領域を囲むように枠状に配置されている。これにより、ダム１４は、光源部１を製造する際に、封止樹脂１６（図５参照）が、ダム１４を越えて、光源基板１２から外部に漏れ出さないように構成されている。そして、ダム１４は、たとえば、シリコンにより構成されており、白色を有するように構成されている。これにより、ダム１４は、ランド１５およびソルダーレジスト１３と同様に、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射され被検体Ｐ側から入射した光（たとえば、図６の矢印Ｔ３）を、再び被検体Ｐ側に反射する（図６の矢印Ｒ３）ように構成されている。
【００３７】
封止樹脂１６は、ダム１４に取り囲まれた内部を封止して、発光素子１１、ランド１５、および、ワイヤ１７を保護するように構成されている。また、封止樹脂１６は、近赤外域の波長の光を透過するように構成されている。
【００３８】
（カバー部の構成）
〈下部カバー部の構成〉
ここで、第１実施形態では、図１に示すように、カバー部３は、２つの光源部１および検出部２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）を覆うように設けられている下部カバー部８を含む。以下、具体的に説明する。
【００３９】
下部カバー部８は、検出部２および光源部１と、被検体Ｐとの間に配置されている。また、下部カバー部８は、光源部１および検出部２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の表面を覆うように構成されている。また、図７に示すように、下部カバー部８は、矢印Ｚ１方向側から見て、長方形形状を有するとともに、平板形状を有する。
【００４０】
そして、図８に示すように、下部カバー部８は、下部カバー部８の被検体Ｐ側の面であり平面状に形成されている下面８１ａを有する下側部８１と、図７に示すように、下部カバー部８の検出部２側（矢印Ｚ１方向側）の中央部に凸状に設けられ、光源部１を配置可能な光源配置部８２ａおよび検出部２と当接する当接面８２ｂを有する上側部８２とを含む。
【００４１】
図７に示すように、下側部８１は、下側部８１の矢印Ｚ１方向の面である２つの下側部上面８１ｂと、矢印Ｘ１方向側の面である一方端面８１ｃと、矢印Ｘ２方向側の面である他方端面８１ｄとを含む。また、下部カバー部８は、矢印Ｙ１方向側の面である一方端面８１ｅと、矢印Ｙ２方向側の面である他方端面８１ｆとを含む。なお、一方端面８１ｃおよび８１ｅは、本発明の「一方端」の一例である。また、他方端面８１ｄおよび８１ｆは、本発明の「他方端」の一例である。
【００４２】
上側部８２には、Ｘ方向に間隔を隔てて２つの光源配置部８２ａが設けられており、２つの光源配置部８２ａは、凹部を有し光源部１をそれぞれ配置することが可能（図２参照）に形成されている。
【００４３】
２つの光源配置部８２ａの間（カバー部３の中央部側）の上側部８２には、被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に窪んだ曲面からなり、検出部２の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に当接する当接面８２ｂが設けられている。
【００４４】
また、２つの光源配置部８２ａのそれぞれの矢印Ｙ１方向側および矢印Ｙ２方向側の４か所には、雌ネジ部８２ｃが設けられている。雌ネジ部８２ｃは、後述する上部カバー部９の穴部９３ａを介して、ネジ１０（図２参照）と螺合されるように構成されている。これにより、上部カバー部９と下部カバー部８とは、固定されるように構成されている。
【００４５】
また、上側部８２は、検出部２側（矢印Ｚ１方向側）の面である上側部上面８２ｄを含む。
【００４６】
ここで、第１実施形態では、下部カバー部８は、下部カバー部８の光の屈折率が、被検体Ｐの光の屈折率よりも大きくなるように構成されている。すなわち、下部カバー部８は、発光素子１１から照射される光（近赤外域の波長を有する光）を透過させるとともに、被検体Ｐの光の屈折率よりも光の屈折率が大きい材料により形成されている。たとえば、下部カバー部８は、アクリル樹脂（光の屈折率が約１．４〜約１．７）、ＰＣ（ポリカーボネート）（光の屈折率が約１．４〜約１．７）、シリコン樹脂（光の屈折率が約１．３８〜約１．４０）、または、フッ素樹脂（光の屈折率が約１．３５）により構成されている。また、アクリル樹脂、ＰＣ、シリコン樹脂、および、フッ素樹脂は、近赤外域の波長を有する光に対して９０％以上の透過率を有する。
【００４７】
〈カバー部側反射部材の構成〉
ここで、第１実施形態では、反射部材７は、下部カバー部８と上部カバー部９との間に設けられている。具体的には、図７に示すように、反射部材７（ハッチングにより示されている部分）は、下部カバー部８の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の下面８１ａよりも検出部２側（矢印Ｚ１方向側）に設けられた面（下側部上面８１ｂ、上側部上面８２ｄ、および、当接面８２ｂを含む面）の一方端側（一方端面８１ｃおよび８１ｅ）から他方端側（他方端面８１ｄおよび８１ｆ）にわたって覆うように設けられている。すなわち、反射部材７は、下部カバー部８の検出部２側の面のうち光源配置部８２ａの被検体Ｐ側の面８２ｅを除く面の全てを覆うように設けられている。
【００４８】
反射部材７は、光源部１が発生させる光（近赤外域の波長を有する光）を反射するとともに、音響波Ａを透過させるように構成されている。具体的には、反射部材７は、近赤外域の波長を有する光に対して約９０％以上の反射率を有するとともに、音響波Ａに対して約８０％以上の透過率を有する金属性の膜として形成されている。
【００４９】
たとえば、反射部材７は、アルミニウム、金、銀、または、銅により構成されている。反射部材７をアルミニウム（箔）により形成する場合には、厚みを１００μｍ以下になるように反射部材７を形成することにより、または、反射部材７を金、銀、または、銅（めっき）により形成する場合には、厚みを１０μｍ以下になるように反射部材７を形成することにより、近赤外域の波長を有する光に対して約９０％以上の反射率を有するとともに、音響波Ａに対して約８０％以上の透過率を有する膜として形成することが可能である。
【００５０】
これにより、図９に示すように、反射部材７は、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光（図９の矢印Ｔ４）を被検体Ｐ側に反射する（図９の矢印Ｒ４）ように構成されている。ここで、図９には、下部カバー部８の光の屈折率が被検体Ｐの光の屈折率よりも大きい場合の光の進行経路（図９の実線（第１実施形態））と、下部カバー部の光の屈折率が被検体Ｐの光の屈折率よりも小さい場合の光の進行経路（図９の点線（比較例））とを示している。
【００５１】
下部カバー部８の光の屈折率が被検体Ｐの光の屈折率よりも大きい場合には、下部カバー部の光の屈折率が被検体Ｐの光の屈折率よりも小さい場合に比べて、反射部材７により反射される角度が鋭角になる。これにより、被検体Ｐ側からの光が下側カバー部８に入射する位置と、反射部材７により反射された光が下側カバー部８から出射する位置との距離Ｄ１が距離Ｄ２に比べて小さくなる。
【００５２】
ここで、第１実施形態では、図１０に示すように、反射部材７は、外縁部７１ａおよび７１ｂが、光源部１から被検体Ｐに照射される光の照射領域である光照射領域Ｒの外縁Ｒ１および外縁Ｒ３よりも外側（Ｘ方向およびＹ方向）に広がるように形成されている。外縁部７１ａは、一方端面８１ｃを覆っている反射部材７の矢印Ｘ１方向側の部分であり、外縁部７１ｂは、他方端面８１ｄを覆っている反射部材７の矢印Ｘ２方向側の部分である。
【００５３】
本願明細書では、光照射領域Ｒを、被検体Ｐに対して光源部１からの光が侵入する深度Ｄ５と、光源部１の配光角θとにより定義される領域として記載している。具体的には、本願明細書では、光源部１からの光照射領域Ｒの外縁Ｒ１から外縁Ｒ２まで距離Ｄ６を、２×（Ｄ５×（１／２））×ｓｉｎ（１／２×θ）として定義する。たとえば、発光素子１１として、発光ダイオード素子を用いた場合には、配光角θは約１２０度となる。また、被検体Ｐを人体とした場合、深度Ｄ５は、約４ｃｍとなる。この場合、光照射領域Ｒの外縁Ｒ１から外縁Ｒ２まで距離Ｄ６は、約３．５ｃｍ（＝２×（４ｃｍ×（１／２））×ｓｉｎ（６０度））となる。
【００５４】
これにより、２つの光源部１により形成される光照射領域Ｒの幅（一方側の外縁Ｒ１から他方側の外縁Ｒ３までの間隔）は、Ｘ方向に幅Ｗ１、Ｙ方向に幅Ｗ２（図７参照）となる。なお、幅Ｗ１は、上記の距離Ｄ６に２つの光源部１の間隔Ｄ７を加えたものに略等しく（Ｗ１≒Ｄ６＋Ｄ７）なる。また、幅Ｗ２は、後期の距離Ｄ６に光源部１の発光素子１１の配置領域のＹ方向の長さＬ１（図４参照）を加えたものに略等しく（Ｗ２≒Ｄ６＋Ｌ１）なる。
【００５５】
ここで、下部カバー部８のＸ方向の幅Ｗ３は、幅Ｗ１よりも大きく、下部カバー部８のＹ方向の幅Ｗ４（図７参照）は、幅Ｗ２（図４参照）よりも大きい。すなわち、反射部材７の外縁部７１は、光照射領域Ｒの外縁Ｒ１および外縁Ｒ３よりも外側（Ｘ方向およびＹ方向）に広がるように形成されている。
【００５６】
〈上部カバー部の構成〉
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、カバー部３は、２つの光源部１の被検体Ｐ側とは反対側（矢印Ｚ１方向側）に配置され、光源部１の被検体Ｐ側とは反対側（矢印Ｚ１方向側）を覆うように設けられている上部カバー部９を含む。
【００５７】
上部カバー部９は、Ｘ方向およびＹ方向に広がる矩形状でかつ平板状に形成されている。また、上部カバー部９は、たとえば、ＰＯＭ（ポリアセタール）により構成されている。
【００５８】
また、図１に示すように、上部カバー部９は、上部カバー部９の矢印Ｚ２方向側に、矢印Ｚ１方向側に窪んだ凹部９１を有している。凹部９１は、下部カバー部８を配置することが可能に構成されている。これにより、上部カバー部９は、光源部１の検出部２側（矢印Ｚ１方向側）を覆うとともに、下部カバー部８は、光源部１の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）を覆うように構成されている。
【００５９】
また、図２に示すように、上部カバー部９には、中央部に検出部２を配置するための検出部配置部９２と、矩形状かつ平板状に形成されている底板部９３とが設けられている。検出部配置部９２は、上下方向（Ｚ方向）に貫通される貫通穴９２ａと、貫通穴９２ａの縁部から上方（矢印Ｚ１方向）に延びる側壁９２ｂとから構成されている。
【００６０】
貫通穴９２ａは、平面視において（矢印Ｚ１方向から見て）、矩形状に形成されている。そして、貫通穴９２ａは、上部カバー部９と下部カバー部８とが組み合わされた状態で、下部カバー部８の当接面８２ｂに対向するように構成されている。
【００６１】
側壁９２ｂは、Ｘ方向およびＹ方向において、互いに対向する２組の一対の板部から構成されている。矢印Ｙ１方向側および矢印Ｙ２方向側の側壁９２ｂは、矢印Ｙ１方向側、Ｘ方向に延びるとともに上下に２つ並ぶ横孔９２ｃを有する。
【００６２】
底板部９３は、Ｙ方向の両端部近傍に、それぞれネジ１０を通すための穴部９３ａを有している。そして、底板部９３（上部カバー部９）は、ネジ１０により、下面側（Ｚ２方向側）に下部カバー部８が取り付けられるように構成されている。
【００６３】
ここで、第１実施形態では、上部カバー部９は、検出部２に対して脱着可能に取り付けるための係合部９４を含む。
【００６４】
具体的には、２つの横孔９２ｃの間には、それぞれ、上部カバー部９に対して、検出部２を回動可能に取り付けるための係合部９４を有する一対の取付部９５が設けられている。
【００６５】
図１１に示すように、一対の取付部９５は、上部カバー部９の内側（検出部２側）のＹ方向に延びる係合部９４と、係合部９４とは反対側の外側に設けられる把持部９６とにより構成されている。なお、検出部２には、係合部９４に対応する位置に、係合部９４に嵌合することにより、上部カバー部９に回動軸Ｃを中心として回動可能に取り付けるための一対の検出部側係合部２２（図２参照）が設けられている。検出部側係合部２２は、穴状に形成されている。
【００６６】
また、一対の把持部９６は、操作者に把持された状態で互いに離間する方向（Ｙ方向、矢印Ｄで示す方向）に移動されることにより、取付部９５の一部が弾性変形されるように構成されている。これにより、一対の係合部９４も、互いに離間する方向に移動するように構成されている。その結果、係合部９４は、検出部２の横幅（Ｙ方向の大きさ）よりも大きい間隔を有するように互いに離間されるように構成されている。このため、上部カバー部９は、検出部２を回動軸Ｃを中心として回動可能に取り付けることが可能となる。
【００６７】
（検出部の構成）
図１および図２に示すように、検出部２は、超音波検出プローブである。また、検出部２は、先端（矢印Ｚ２方向側の端部）が円弧状に形成されている。また、検出部２は、上記の通り、上部カバー部９の一対の係合部９４に一対の検出部側係合部２２を嵌合させることにより、上部カバー部９に対して回動軸Ｃ（図１１参照）を中心として回動可能に取り付けられるように構成されている。
【００６８】
また、図１および図２に示すように、検出部２は、超音波振動子２３を含んでいる。図２に示すように、超音波振動子２３は、被検体Ｐに近接するように、検出部２の先端（検出面近傍）に配置されている。また、超音波振動子２３は、多数の超音波振動子２３がアレイ状に配列されているものであり、検出面（底面）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。また、超音波振動子２３のアレイは、発光素子１１のアレイと略平行に設けられている。なお、各図では、超音波振動子２３のアレイ全体の外形形状のみを概略的に示している。
【００６９】
また、図１に示すように、超音波振動子２３は、音響波（超音波）Ａを検出することが可能であるとともに、制御部４の制御信号に基づき被検体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、超音波振動子２３は、ケーブル２４を介して、制御部４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Ａ、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４に出力するように構成されている。
【００７０】
［第１実施形態の効果］
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。
【００７１】
第１実施形態では、上記のように、カバー部３を、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に反射する反射部材７を含むように構成する。これにより、光源部１と反射部材７とにより、光源部１からの光を効率良く被検体Ｐに照射することができるとともに、容器を設ける必要がないので、被検体Ｐおよび検出部２の配置位置および大きさが制限されなくなる。その結果、利便性および設計自由度を向上させながら、光源部１からの光を効率良く被検体Ｐに照射することができる。また、反射部材７を、カバー部３の被検体Ｐ側の面（下面８１ａ）よりも検出部２側（矢印Ｚ１方向側）に設けることにより、カバー部３の内部に被検体Ｐ内で散乱または反射された光を入射させることができる。この場合、カバー部３（下部カバー部８）の光の屈折率（たとえば、１．３３よりも大きい）を設定することにより、カバー部３に入射した光を、より適切に被検体Ｐ側に反射させることができる。たとえば、光源部１からの光を、被検体Ｐのより深部に到達させることができる。
【００７２】
また、第１実施形態では、上記のように、下部カバー部８の光の屈折率は、被検体Ｐの光の屈折率よりも大きい。これにより、下部カバー部８の光の屈折率を被検体Ｐの光の屈折率よりも小さくした場合（図９参照）に比べて、被検体Ｐ側に対してより鋭角に光を反射させることができる。その結果、被検体Ｐ側に対して鈍角に光を反射させた場合と異なり、被検体Ｐに対する光照射領域Ｒが不要に拡大して光が損失するのを抑制することができるので、光照射領域Ｒが不要に拡大しない分、光源部１からの光を、より効率良く被検体Ｐ側に照射することができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、上記のように、反射部材７を、下部カバー部８の被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）の下面８１ａよりも検出部２側（矢印Ｚ１方向側）に設けられた面（下側部上面８１ｂ、上側部上面８２ｄ、および、当接面８２ｂ）の一方端側（一方端面８１ｃおよび８１ｅ）から他方端側（他方端面８１ｄおよび８１ｆ）にわたって覆うように設ける。これにより、反射部材７が下部カバー部８の面の一部を覆う場合に比べて、より多くの光を被検体Ｐ側に反射させることができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、上記のように、反射部材７を、反射部材７の外縁部７１ａおよび７１ｂが、光源部１から被検体Ｐに照射される光の照射領域である光照射領域Ｒの外縁Ｒ１およびＲ３よりも外側に広がるように形成する。これにより、反射部材７の外縁が、光照射領域ＲのＲ１およびＲ３よりも内側にある場合に比べて、被検体Ｐ内（光の照射領域Ｒ内）で散乱または反射された光を、より確実に被検体Ｐ側に反射させることができる。
【００７５】
また、第１実施形態では、上記のように、カバー部３に、光源部１および検出部２の被検体Ｐ側を覆うように設けられている下部カバー部８と、光源部１の被検体Ｐ側とは反対側（矢印Ｚ１方向側）に配置され、光源部１の被検体Ｐ側とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部９とを設ける。また、反射部材７を、下部カバー部８と上部カバー部９との間に設ける。これにより、下部カバー部８により光源部１の被検体Ｐ側を覆うことができるとともに、上部カバー部９により光源部１の被検体Ｐ側とは反対側を覆うことができるので、下部カバー部８により光源部１の被検体Ｐ側のみを覆うように構成する場合に比べて、より確実に光源部１を保護することができる。また、反射部材７を、下部カバー部８と上部カバー部９との間に設けることにより、反射部材７を、カバー部３の被検体Ｐ側の面よりも検出部２側に、容易に配置することができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、上記のように、光源部１に、光源部１の被検体Ｐ側に設けられ、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側に反射するソルダーレジスト１３、ダム１４、および、ランド１５を含む。これにより、被検体Ｐ内で散乱または反射された光が、反射部材７ではなく光源部１に入射した場合でも、光を被検体Ｐ側に反射することができるので、光源部１からの光を、さらに効率良く被検体Ｐに照射することができる。
【００７７】
また、第１実施形態では、上記のように、カバー部３に、光源部１の被検体Ｐ側とは反対側に配置され、光源部１の被検体Ｐ側とは反対側を覆うように設けられている上部カバー部９を設ける。また、上部カバー部９に、検出部２に対して脱着可能に取り付けるための係合部９４を設ける。これにより、カバー部３は、検出部２に対して脱着することができるので、カバー部３および光源部１の清掃や交換を行うことができる。たとえば、互いに波長が異なる複数の光源部１を用意して、画像化を所望する検出対象物Ｑに応じて波長を変更する場合でも、容易に、カバー部３および光源部１の交換を行うことができる。
【００７８】
また、第１実施形態では、上記のように、光源部１に、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの素子を含む発光素子１１を設ける。ここで、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子または有機発光ダイオード素子を光源部１として用いる場合には、固体レーザ光源を用いる場合と比べて、光源から照射される光の出力が小さくなるため、検出部２により検出される信号の信号強度が比較的小さくなる。ここで、第１実施形態では、光源部１を被検体Ｐの近傍（検出部２の近傍）に設けている。この場合でも、光源部１および検出部２を、被検体Ｐの表面上で移動させながら、光の照射および音響波Ａの検出を行うことができるので、被検体Ｐ、検出部２および光源部１の配置位置および大きさが制限されなくなる。したがって、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子または有機発光ダイオード素子を光源部１として用いる場合に、使用上の制限および装置の構成上の制限を抑制する本発明は、特に有効である。
【００７９】
［第２実施形態］
（第２実施形態による光音響波画像化装置の構成）
次に、図１２を参照して、第２実施形態による光音響波画像化装置２００の構成について説明する。第２実施形態による光音響波画像化装置２００は、反射部材７が下面８１ａに対して平行に配置されるように設けられていた上記第１実施形態の構成と異なり、反射部材２０７は、光源部１側からカバー部２０３の外側に向かって、被検体Ｐに近づくように、カバー部２０３の被検体Ｐ側の面（下面２８１）に対して傾斜して配置されている。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。
【００８０】
本発明の第２実施形態による光音響画像化装置２００は、図１２に示すように、反射部材２０７とカバー部２０３とを含み、カバー部２０３は、下部カバー部２０８と上部カバー部２０９とを含む。
【００８１】
ここで、第２実施形態では、反射部材２０７は、光源部１側からカバー部２０３の外側に向かって、被検体Ｐに近づくように、カバー部２０３の被検体Ｐ側の面（下面２８１）に対して傾斜して配置されている。
【００８２】
具体的には、カバー部２０３は、下部カバー部２０８を含み、下部カバー部２０８は、矢印Ｘ１方向側でかつ矢印Ｚ１方向側の面である第１上面２８２と、矢印Ｘ２方向側でかつ矢印Ｚ１方向側の面である第２上面２８３とを含む。
【００８３】
第１上面２８２は、下面２８１と平行な面Ｓ１に対して、光源部１側からカバー部２０３の外側（矢印Ｘ１方向側）に向かって、被検体Ｐに近づくように、角度φ１を有するように傾斜して配置されている。また、第２上面２８３は、下面２８１と平行な面Ｓ１に対して、光源部１側からカバー部２０３の外側（矢印Ｘ２方向側）に向かって、被検体Ｐに近づくように、角度φ１を有するように傾斜して配置されている。また、第１上面２８２および第２上面２８３は、平面状に形成されている。ここで、好ましくは、角度φ１は、約１０度以上約４５度未満に設定されている。
【００８４】
反射部材２０７は、第１上面２８２および第２上面２８３を含む面に設けられており、光源部１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光（図１２の矢印Ｔ５およびＴ６）を、カバー部２０３の中央部側でかつ被検体Ｐ側（矢印Ｚ２方向側）に反射する（図１２の矢印Ｒ５およびＲ６）ように構成されている。
【００８５】
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。
【００８６】
［第２実施形態の効果］
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。
【００８７】
第２実施形態では、上記のように、反射部材２０７を、光源部１側からカバー部２０３の外側に向かって、被検体Ｐに近づくように、カバー部２０３の被検体Ｐ側の面（下面２８１）に対して傾斜して配置する。これにより、反射部材２０７により反射された光を、光源部１側（カバー部２０３の中央部側）に向かうように被検体Ｐ側に進行させることができる。その結果、被検体Ｐに対する光照射領域Ｒ（図１０参照）が不要に拡大して光が損失するのを、より抑制することができる。これにより、光源部１からの光を、被検体Ｐのより深部まで到達させることができる。
【００８８】
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。
【００８９】
［第３実施形態］
（第３実施形態による光音響波画像化装置の構成）
次に、図１３を参照して、第３実施形態による光音響画像化装置３００の構成について説明する。第３実施形態による光音響画像化装置３００では、光源部３０１は、光源部３０１から照射される光の配光角θの中心を通る軸線Ｅの光源部３０１からの光が進む側（矢印Ｅ１方向側）が、カバー部３０３の中央側に傾斜するように配置されている。なお、上記第１実施形態および第２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。
【００９０】
本発明の第３実施形態による光音響画像化装置３００は、図１３に示すように、光源部３０１と、カバー部３０３と、反射部材３０７とを含む。
【００９１】
ここで、第３実施形態では、光源部３０１は、光源部３０１から照射される光の配光角θの中心を通る軸線Ｅの光源部３０１からの光が進む側（矢印Ｅ１方向側）が、カバー部３０３の中央側に傾斜するように配置されている。
【００９２】
具体的には、カバー部３０３は、下側カバー部３０８と上側カバー部３０９とを含む。下側カバー部３０８は、下面３８１と２つの光源配置部３８２とを含み、光源配置部３８２は、それぞれ光源部３０１を下面３８１に垂直な方向（Ｚ方向）対して角度φ２の傾斜を有するように配置するように構成されている。これにより、光源部３０１は、光源部３０１から照射される光の配光角θの中心を通る軸線Ｅの光源部３０１からの光が進む側（矢印Ｅ１方向側）が、カバー部３０３の中央側に、角度φ２の傾斜を有するように配置される。
【００９３】
これにより、カバー部３０３の中央部近傍の被検体Ｐ（図１３の符号Ｆ）に光源部３０３からの光が照射されやすくなる。なお、角度φ２は、０度よりも大きく４５度以下が好ましい。そして、角度φ２の大きさが互いに異なる複数の種類のカバー部３０３を構成して、これらを使い分けることにより、操作者は、所望の深度の検出対象物Ｑを観測することが可能となる。
【００９４】
また、反射部材３０７は、第２実施形態による光音響画像化装置２００の反射部材２０７と同様に構成されており、反射部材３０７は、光源部３０１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側に反射するように構成されている。
【００９５】
なお、第３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。
【００９６】
［第３実施形態の効果］
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。
【００９７】
第３実施形態では、上記のように、光源部３０１を、光源部３０１から照射される光の配光角θの中心を通る軸線Ｅの光源部３０１からの光が進む側（矢印Ｅ１方向側）が、カバー部３０３の中央側に傾斜するように配置する。ここで、光源部３０１をカバー部３０３の中央部から離間して配置した場合には、カバー部３０３の中央部近傍の被検体Ｐ（特に、表面近傍（図１３の符号Ｆ）は、光が照射されにくくなると考えられる。これに対して、第３実施形態では、光源部３０１を、光源部３０１から照射される光の配光角θの中心を通る軸線Ｅの光源部３０１からの光が進む側（矢印Ｅ１方向側）が、カバー部３０３の中央側に傾斜するように配置することにより、カバー部３０３の中央部近傍の被検体Ｐ（図１３の符号Ｆ）に、光を照射することができるので、カバー部３０３の中央部近傍の被検体Ｐに光が照射されにくくなる状態を抑制することができる。
【００９８】
なお、第３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。
【００９９】
［第４実施形態］
（第４実施形態による光音響波画像化装置の構成）
次に、図１４および図１５を参照して、第４実施形態による光音響画像化装置４００の構成について説明する。第４実施形態による光音響画像化装置４００では、下部カバー部８は、１つの屈折率を有するように構成されていた第１実施形態による光音響画像化装置１００と異なり、下部カバー部４０８は、２つの屈折率を有するように構成されている。なお、上記第１〜第３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。
【０１００】
本発明の第４実施形態による光音響画像化装置４００は、図１４に示すように、光源部４０１と、カバー部４０３と、反射部材４０７ａ〜４０７ｃとを含む。
【０１０１】
ここで、第４実施形態では、カバー部４０３は、下部カバー部４０８と上部カバー部４０９とを含み、下部カバー部４０８は、被検体Ｐの光の屈折率よりも大きい屈折率を有する外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂと、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの屈折率よりも大きい屈折率を有し、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの内側（間）に配置されている内側カバー部４８２とを含む。具体的には、外側カバー部４８１ａは、内部カバー部４８２の矢印Ｘ１方向側に、内部カバー部４８２に接触しながら配置されている。また、外側カバー部４８１ｂは、内部カバー部４８２の矢印Ｘ２方向側に、内部カバー部４８２に接触しながら配置されている。
【０１０２】
外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの光の屈折率は、被検体Ｐ（たとえば、人体）の光の屈折率（たとえば、約１．３３）よりも大きい。たとえば、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂは、シリコン樹脂またはフッ素樹脂により構成されており、好ましくは、低屈折率のシリコン樹脂（光の屈折率が約１．３８）またはフッ素樹脂（光の屈折率が約１．３５）により構成されている。なお、低屈折率を有するシリコン樹脂およびフッ素樹脂とは、一般的なシリコン樹脂およびフッ素樹脂（光の屈折率が約１．４０）よりも屈折率が小さい（約１．３８または約１．３５）シリコン樹脂およびフッ素樹脂を意味する。
【０１０３】
内側カバー部４８２の光の屈折率は、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの屈折率（たとえば、光の屈折率が約１．３８）よりも大きい。たとえば、内側カバー部４８２は、アクリル樹脂、または、ＰＣにより構成されており、好ましくは、高屈折率を有するアクリル樹脂（光の屈折率が約１．６５以上約１．７０以下）、または、高屈折率を有するＰＣ（光の屈折率が約１．６５以上約１．７０以下）により構成されている。なお、高屈折率を有するアクリル樹脂およびＰＣとは、一般的なアクリル樹脂およびＰＣ（光の屈折率が約１．４９）よりも屈折率が大きい（約１．６５以上約１．７０以下）アクリル樹脂およびＰＣを意味する。
【０１０４】
また、反射部材４０７ａは、外側カバー部４８１ａの矢印Ｚ１方向側の面に設けられており、反射部材４０７ｂは、内側カバー部４８２の矢印Ｚ１方向側の面に設けられており、反射部材４０７ｃは、外側カバー部４８１ｂの矢印Ｚ１方向側の面に設けられている。これにより、反射部材４０７ａ〜４０７ｃは、光源部４０１から照射されて被検体Ｐ内で散乱または反射された光を被検体Ｐ側に反射するように構成されている。
【０１０５】
図１５に示すように、内側カバー部４８２から外側カバー部４８１ａに入射する光は、入射角θｉが臨界角θｔを越えた場合に、全反射される（図１５の矢印Ｈ１参照）一方、外側カバー部４８１ａから内側カバー部４８２に入射する光（図１５の矢印Ｈ２参照）は、全反射されない。また、内側カバー部４８２から外側カバー部４８１ｂに入射する光も同様に、入射角θｉが臨界角θｔを越えた場合に、全反射される一方、外側カバー部４８１ｂから内側カバー部４８２に入射する光は、全反射されない。これにより、カバー部４０３の中央部側の被検体Ｐの表面近傍の光の強度を大きくすることが可能になる。
【０１０６】
なお、第４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。
【０１０７】
［第４実施形態の効果］
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１０８】
第４実施形態では、上記のように、カバー部４０３を、被検体Ｐの光の屈折率よりも大きい屈折率を有する外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂと、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの屈折率よりも大きい屈折率を有し、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂの内側に配置されている内側カバー部４８２とを含むように構成する。これにより、内側カバー部４８２から外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂに入射する光は、全反射される場合がある一方、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂから内側カバー部４８２に入射する光は、全反射されない。その結果、外側カバー部４８１ａおよび４８１ｂ近傍の被検体Ｐに照射される光の強度よりも、内側カバー部４８２近傍の被検体Ｐに照射される光の強度が大きくなり、被検体Ｐに対する光の照射領域が不要に拡大することに起因して、光が損失するのを、さらに抑制することができる。
【０１０９】
なお、第４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。
【０１１０】
［変形例］
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。
【０１１１】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、光源部は、カバー部内、検出部（超音波振動子）は、検出部の筐体内に、別々に設けるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、検出部の筐体内に、光源部および超音波振動子を共に設けるように構成してもよい。
【０１１２】
また、上記第１〜第４実施形態では、反射部材（カバー部側反射部材）を、下部カバー部を覆うように設けるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、反射部材（カバー部側反射部材）を、上部カバー部を覆うように設けるように構成してもよい。図１６に示す第１変形例によるカバー部５０３は、反射部材５０７は、上部カバー部５０９を覆うように設けられている。
【０１１３】
ここで、図１６に示すように、第１変形例によるカバー部５０３は、上部カバー部５０９を含み、反射部材５０７が上部カバー部５０９の矢印Ｚ１方向側の表面を覆うように設けられている。この場合、上部カバー部５０９の光の屈折率が被検体の光の屈折率よりも大きいことが好ましい。
【０１１４】
また、上記第２実施形態では、下部カバー部の第１上面と第２上面とを平面状に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１上面と第２上面と曲面を有するように構成してもよい。図１７に示す第２変形例による下部カバー部６０８の第１上面６８１と第２上面６８２とは、曲面を有するように構成されている。
【０１１５】
ここで、図１７に示すように、第２変形例による下部カバー部６０８は、矢印Ｘ１方向側でかつ矢印Ｚ１方向側の面である第１上面６８１と、矢印Ｘ２方向側でかつ矢印Ｚ１方向側の面である第２上面６８２とを含む。第１上面６８１は、曲面を有し、矢印Ｘ２方向側から矢印Ｘ１方向側に向かって、被検体Ｐに近づくように、円弧を描くように形成されている。また、第２上面６８２は、曲面を有し、矢印Ｘ１方向側から矢印Ｘ２方向側に向かって、被検体Ｐに近づくように、円弧を描くように形成されている。また、反射部材６０７は、第１上面６８１と第２上面６８２とを矢印Ｚ１方向側から覆うように設けられている。
【０１１６】
また、上記第１〜第４実施形態では、下部カバー部と被検体とは、接触するように配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、下部カバー部と被検体との間に、ゲルや音響カプラを設けてもよい。音響カプラを設ける場合には、音響カプラの光の屈折率を下部カバー部または被検体の光の屈折率と略同一にすることが好ましい。
【０１１７】
また、上記第１〜第４実施形態では、上部カバー部を、下部カバー部から脱着可能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。たとえば、上部カバー部を下部カバー部に固定的に取り付けてもよいし、上部カバー部と下部カバー部とを一体的に構成してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１、３０１、４０１  光源部
２  検出部
３、２０３、３０３、４０３、５０３  カバー部
７、２０７、３０７、４０７ａ〜４０７ｃ、５０７、６０７  反射部材（カバー部側反射部材）
８、２０８、３０８、４０８、６０８  下部カバー部
９、２０９、３０９、４０９、５０９  上部カバー部
１３  ソルダーレジスト（光源部側反射部材）
１４  ダム（光源部側反射部材）
１５  ランド（光源部側反射部材）
７１ａ  外縁部（カバー部側反射部材の外縁）
７１ｂ  外縁部（カバー部側反射部材の外縁）
８１ａ、２８１  下面（カバー部の被検体側の面）
８１ｂ  下側部上面（カバー部側反射部材の検出部側に設けられた面）
８１ｃ、８１ｅ  一方端面（一方端）
８１ｄ、８１ｆ  他方端面（他方端）
８２ｄ  上側部上面（カバー部側反射部材の検出部側に設けられた面）
８２ｂ  当接面８２ｂ（カバー部側反射部材の検出部側に設けられた面）
１００、２００、３００、４００  光音響画像化装置
４８１ａ、４８１ｂ  外側カバー部
４８２  内側カバー部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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