(57)【要約】【課題】光源部に発光ダイオード素子等の発光素子を用いる場合で、かつ、検出部の検出周波数が大きい場合にも、光音響波信号が小さくなるのを抑制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１１と、光源部１１により被検体Ｐに光が照射されることに起因して被検体Ｐ内から発生する音響波Ａを検出する検出部１２と、光源部１１に電力を供給して光源部１１を駆動させる光源駆動部２１とを備え、光源駆動部２１は、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、検出部１２の検出周波数が大きいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成されている。【選択図】図１
2017006288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部により被検体に光が照射されることに起因して前記被検体内から発生する音響波を検出する検出部と、
前記光源部に電力を供給して前記光源部を駆動させる光源駆動部とを備え、
前記光源駆動部は、前記光源部に供給する前記電力のピーク電流値が所定のピーク電流値になるように、前記検出部の検出周波数が大きいほど、前記光源部に供給する前記電力の電圧値を大きくするように構成されている、光音響画像化装置。
【請求項２】
前記光源駆動部は、前記検出部の検出周波数に基づいて、前記光源部から照射する光のパルス幅を設定するとともに、前記パルス幅が小さいほど、前記光源部に供給する前記電力の電圧値を大きくする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】
前記光源駆動部は、互いに直列に接続されたｎ個の発光素子を含み、前記パルス幅をｔｗ、前記所定のピーク電流値をＩｏ、および、所定の比例定数をｋとして、以下の式（１）に表される電圧値Ｖに、前記光源部に供給する前記電力の電圧値を設定する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。
Ｖ＝ｎ×１／ｋ×１／ｔｗ×Ｉｏ  ・・・  （１）
【請求項４】
前記光源駆動部は、前記検出部が検出することが可能な前記音響波の最大周波数が大きいほど、前記パルス幅を小さく設定するように構成されている、請求項２または３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記光源駆動部は、前記光源部の応答特性に基づいて、前記光源部に供給する前記電力のピーク電流値が前記所定のピーク電流値になるように、前記光源部に供給する前記電力の電圧値を設定するように構成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の光音響画像化装置。
【請求項６】
前記光源部は、第１の波長の光を発する第１光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を発する第２光源とを含み、
前記光源駆動部は、前記第１光源の応答特性と前記第２光源の応答特性とに基づいて、前記第１光源に供給する電力のピーク電流値と前記第２光源に供給する電力のピーク電流値とが略等しいピーク電流値になるように、前記第１光源に供給する電力の第１電圧値および前記第２光源に供給する電力の第２電圧値をそれぞれ設定するように構成されている、請求項５に記載の光音響画像化装置。
【請求項７】
前記光源駆動部は、前記検出部の識別情報および前記光源部の識別情報の少なくとも一方と、前記光源部に供給する前記電力の電圧値との対応関係を表すテーブルに基づいて、前記光源部に供給する前記電力の電圧値を設定するように構成されている、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】
前記光源部は、発光ダイオード素子および半導体レーザ素子のうちの少なくとも一方を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【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、光源ユニット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には、超音波探触子と、画像化部とが設けられている。光源ユニットは、Ｑスイッチパルスレーザ光源を含む。そして、この光音響画像化装置は、光源ユニットにより、被検体にレーザ光を照射して、超音波探触子により被検体から発生した音響波信号を検出するように構成されている。そして、画像化部は、超音波探触子により検出された音響波信号を画像化するように構成されている。また、この光音響画像化装置は、超音波探触子の周波数帯域に応じて、Ｑスイッチパルスレーザ光源からのパルス光のパルス幅を調整するように構成されている。
【０００４】
ここで、一般的に、Ｑスイッチパルスレーザ光源は、たとえば、発光ダイオード素子等の発光素子と異なり、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が必要になる。このため、上記特許文献１の光音響画像化装置の構造は、比較的大きくなると考えられる。そこで、上記特許文献１の光音響画像化装置の大型化を抑制するために、光源ユニット（光源部）に、Ｑスイッチパルスレーザ光源の代わりに、発光ダイオード素子等の発光素子を設ける構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２８７２２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の光音響画像化装置では、超音波探触子の周波数帯域に応じて、光源からのパルス光のパルス幅を調整するように構成されている。ここで、一般的に、発光ダイオード素子等の発光素子は、電流を流す時間（パルス幅）が長くなる程、ピーク電流値が大きくなる特性を有する。このため、上記特許文献１の光音響画像化装置に発光ダイオード素子等の発光素子を用いる構成では、超音波探触子の周波数帯域が大きい場合に、パルス幅が小さくなるように調整された場合（電流を流す時間が短い場合）に、ピーク電流値が光音響波信号を取得するために十分な大きさのピーク電流値に達しない場合があると考えられる。この場合、この光音響画像化装置では、光源からのパルス光の光量が十分な光量にならないため、被検体から発生する光音響波信号が小さくなるという不都合がある。したがって、この光音響画像化装置では、発光ダイオード素子等の発光素子を用いる場合で、かつ、超音波探触子（検出部）の周波数帯域（検出周波数）が大きい（パルス幅が小さい）場合には、音響波信号が小さくなるのを抑制することが困難である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、光源部に発光ダイオード素子等の発光素子を用いる場合で、かつ、検出部の検出周波数が大きい場合にも、光音響波信号が小さくなるのを抑制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】
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、光源部により被検体に光が照射されることに起因して被検体内から発生する音響波を検出する検出部と、光源部に電力を供給して光源部を駆動させる光源駆動部とを備え、光源駆動部は、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値になるように、検出部の検出周波数が大きいほど、光源部に供給する電力の電圧値を大きくするように構成されている。
【０００９】
ここで、本願発明者が鋭意検討した結果、本願発明者は、光源部に供給する電力の電圧値が大きい程、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値に達するまでの時間が短くなり、光源部に供給する電力の電圧値が小さい程、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値に達するまでの時間が長くなることを見出した。言い換えると、光源部に供給する電力の電圧値が大きい程、光源部に供給する電力の電流値が上昇する速度が大きくなり、光源部に供給する電力の電圧値が小さい程、光源部に供給する電力の電流値が上昇する速度が小さくなることを見出した。本願発明者は、この点に着目することによって、本願発明を想到するに至った。
【００１０】
すなわち、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、光源駆動部を、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値になるように、検出部の検出周波数が大きいほど、光源部に供給する電力の電圧値を大きくするように構成する。これにより、検出部の検出周波数が大きい場合にパルス幅を小さくする場合（光源部に電流を流す時間が短い場合）でも、光源部に供給する電力の電圧値を大きくすることにより電流値が上昇する速度を大きくすることができる。この結果、光源部に供給する電力のピーク電流値を所定のピーク電流値にすることができる。そして、光源部に供給する電力の電流値が所定のピーク電流値（光音響波信号を取得するために十分な大きさのピーク電流値）に達しない状態になるのを抑制することができるので、光音響波信号が小さくなるのを抑制することができる。その結果、光源部に発光ダイオード素子等の発光素子を用いる場合で、かつ、検出部の検出周波数が大きい場合にも、音響波信号が小さくなるのを抑制することができる。
【００１１】
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、光源駆動部は、検出部の検出周波数に基づいて、光源部から照射する光のパルス幅を設定するとともに、パルス幅が小さいほど、光源部に供給する電力の電圧値を大きくするように構成されている。このように構成すれば、パルス幅が小さいほど、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値に達するまでの時間が短くされるので、パルス幅を小さくする場合でも、確実に、光源部に供給する電力のピーク電流値を所定のピーク電流値にすることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、光源駆動部は、互いに直列に接続されたｎ個の発光素子を含み、パルス幅をｔｗ、所定のピーク電流値をＩｏ、および、所定の比例定数をｋとして、以下の式（１）に表される電圧値Ｖに、光源部に供給する前記電力の電圧値を設定するように構成されている。
Ｖ＝ｎ×１／ｋ×１／ｔｗ×Ｉｏ  ・・・  （１）
このように構成すれば、発光素子の数ｎ、パルス幅ｔｗ、および、所定のピーク電流値Ｉｏが変更された場合でも、上記の式（１）を用いることにより、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値Ｉｏになるための電圧値Ｖを容易に設定することができる。
【００１３】
上記検出部の検出周波数に基づいて光源部から照射する光のパルス幅を設定する光音響画像化装置において、好ましくは、光源駆動部は、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数が大きいほど、パルス幅を小さく設定するように構成されている。ここで、被検体から発生する音響波は、被検体に照射されたパルス幅の逆数の値を有する周波数を最大周波数として、最大周波数以下の周波数を有する音響波として発生する。この点に着目して、本発明では、光源駆動部を、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数が大きいほど、パルス幅を小さく設定するように構成することにより、検出部の最大周波数が大きいほど、被検体から発生する音響波の最大周波数を大きくすることができる。その結果、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数と、被検体から発生する音響波の最大周波数とを略一致させることができるので、効率良く、音響波を発生させることができる。なお、本願明細書では、最大周波数とは、検出部が検出することが可能な音響波の周波数成分のピーク値（０ｄＢ）に対して、−６ｄＢの値となる周波数のうち、大きい周波数を最大周波数として記載している。
【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、光源駆動部は、光源部の応答特性に基づいて、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値になるように、光源部に供給する電力の電圧値を設定するように構成されている。ここで、光源部では、電圧が印加された場合に、光源部の応答特性に応じて光源部に流れる電流の電流値の上昇する速度が変化する。この点に着目して、本発明では、光源駆動部を、光源部の応答特性に基づいて、光源部に供給する電力のピーク電流値が所定のピーク電流値になるように、光源部に供給する電力の電圧値を設定することにより、光源部に供給する電力のピーク電流値を上昇させる速度を適切に設定することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、光源部は、第１の波長の光を発する第１光源と、第１の波長とは異なる第２の波長の光を発する第２光源とを含み、光源駆動部は、第１光源の応答特性と第２光源の応答特性とに基づいて、第１光源に供給する電力のピーク電流値と第２光源に供給する電力のピーク電流値とが略等しいピーク電流値になるように、第１光源に供給する電力の第１電圧値および第２光源に供給する電力の第２電圧値をそれぞれ設定するように構成されている。ここで、一般的に、光源部の波長が異なる場合には、波長に応じて光源部の応答特性が異なる。このため、互いに波長が異なる第１光源および第２光源に、同じ電圧値を有する電力を供給した場合には、第１光源からのパルス光の光量（ピーク電流値）と第２光源からのパルス光の光量（ピーク電流値）とに違いが生じる。この場合、第１光源からのパルス光に起因する音響波の強度と、第２光源からのパルス光に起因する音響波の強度とを比較する際に、光量の違いを考慮した比較的複雑な補正をする必要があるので、光音響画像化装置の信号処理を複雑化すると考えられる。この点を考慮して、本発明では、上記のように構成することにより、第１光源に供給する電力のピーク電流値と第２光源に供給する電力のピーク電流値とを略等しくすることができるので、第１光源からのパルス光に起因する音響波の強度と、第２光源からのパルス光に起因する音響波の強度とを比較する場合に、比較的複雑な補正をする必要がないので、光音響画像化装置の信号処理が複雑化するのを抑制することができる。
【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、光源駆動部は、検出部の識別情報および光源部の識別情報の少なくとも一方と、光源部に供給する電力の電圧値との対応関係を表すテーブルに基づいて、光源部に供給する電力の電圧値を設定するように構成されている。このように構成すれば、テーブルを用いることにより、比較的複雑な計算式を用いて計算させる必要がない分、容易に、光源部に供給する電力の電圧値を設定することができる。
【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、光源部は、発光ダイオード素子および半導体レーザ素子のうちの少なくとも一方を含む。このように構成すれば、固体レーザ素子（Ｑスイッチパルスレーザ光源）を用いる場合と異なり、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が必要にならないので、その分、光音響画像化装置の構造が大型化するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、発光ダイオード素子等の発光素子を用いる場合で、かつ、検出部の検出周波数が大きい場合でも、音響波信号が小さくなるのを抑制することができる。
【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パルス光の照射に関する構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による検出部の検出周波数の特性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パルス光とピーク電流値との関係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光源部に印加する電圧値とピーク電流値との関係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パルス光を照射した場合の被検体から発生する音響波の周波数分布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光源部に印加する電圧値に対するピーク電流値の測定に関する実験結果を示す図である。
【図８】本発明の第２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９】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の検出部の識別情報とパルス幅との対応関係を表すテーブルを示した図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による光音響画像化装置の光源部の識別情報と電圧値との対応関係を表すテーブルを示した図である。
【図１１】本発明の第３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１２】本発明の第３実施形態による光音響画像化装置の光源部の識別情報と電圧値との対応関係を示すテーブルを示した図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による光音響画像化装置の第１光源部および第２光源部に印加する電圧値とピーク電流値との関係を説明するための図である。
【図１４】被検体の検出対象物の光吸収特性を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の変形例による光源部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
［第１実施形態］
（光音響画像化装置の全体構成）
図１〜図６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。図１に示すように、光音響画像化装置１００は、被検体Ｐ（人体など）の内部の検出対象物（血液、臓器、および、穿刺針など）から音響波Ａを検出して、光音響波信号を画像化する機能を有する。
【００２２】
本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００には、図１に示すように、プローブ本体部１と装置本体部２とが設けられている。また、光音響画像化装置１００には、プローブ本体部１と装置本体部２とを接続するケーブル３が設けられている。
【００２３】
プローブ本体部１は、操作者により把持されながら被検体Ｐ（人体の体表など）の表面上に配置されるように構成されている。そして、プローブ本体部１には、光源部１１と検出部１２とが設けられている。
【００２４】
そして、光源部１１は、被検体Ｐに光を照射することが可能に構成されている。検出部１２は、光源部１１により被検体Ｐに光が照射されることに起因して被検体Ｐ内から発生する音響波Ａを検出するように構成されている。そして、検出部１２は、ケーブル３を介して、音響波Ａを光音響波信号として装置本体部２に伝達するように構成されている。
【００２５】
装置本体部２には、光源駆動部２１と、制御部２２と、画像化部２３と、画像表示部２４と、操作部２５とが設けられている。光源駆動部２１は、制御部２２からの指令に基づいて光源部１１に電力を供給して光源部１１を駆動させるように構成されている。制御部２２は、光音響画像化装置１００の各部の制御を行うように構成されている。画像化部２３は、プローブ本体部１により検出された光音響波信号を処理して画像化するように構成されている。画像表示部２４は、たとえば、液晶モニタからなり、画像化された光音響波信号を表示するように構成されている。操作部２５は、たとえば、キーボードなどからなり、操作者からの入力操作を受け付けるように構成されている。
【００２６】
（光音響画像化装置の各部の構成）
〈パルス光の照射に関する構成〉
光源部１１は、図２に示すように、複数の発光ダイオード素子１１ａを含む。発光ダイオード素子１１ａは、たとえば、複数（ｎ個）の発光ダイオード素子１１ａが互いに直列に接続された複数の発光素子群１１ｂとして構成されており、発光素子群１１ｂは、光源駆動部２１に対して、たとえば、３列並列に接続されている。なお、発光ダイオード素子１１ａは、特許請求の範囲の「発光素子」の一例である。
【００２７】
そして、光源部１１は、光源駆動部２１から電力が供給されることにより赤外域の波長（たとえば、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長であり、好ましくは、約８５０ｎｍの波長）を有するパルス光を放出することが可能に構成されている。そして、光源部１１は、複数の発光ダイオード素子１１ａから放出された光を被検体Ｐに照射するように構成されている。
【００２８】
そして、図１に示すように、光源部１１から被検体Ｐに照射されたパルス光は、被検体Ｐ内の検出対象物（たとえば、ヘモグロビン等）により吸収される。そして、検出対象物が、パルス光の照射強度（光量および吸収量）に応じて、膨張および収縮する（膨張した大きさから元の大きさに戻る）ことにより、検出対象物（被検体Ｐ）から音響波Ａが生じる。
【００２９】
制御部２２は、光源駆動部２１に光トリガ信号を伝達するように構成されている。そして、光源駆動部２１は、光トリガ信号に応じて、光源部２１から光を照射させるように構成されている。また、制御部２２は、光トリガ信号に同期したサンプリングトリガ信号を画像化部２３に伝達するように構成されている。
【００３０】
図２に示すように、光源駆動部２１は、駆動電源部２１ａとスイッチ部２１ｂ〜２１ｄとを含む。
【００３１】
駆動電源部２１ａは、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ等からなり、外部電源（図示せず）から電力を取得するとともに、制御部２２から制御信号を取得するように構成されている。そして、駆動電源部２１ａは、取得した電力を、取得した制御信号に応じた電圧値Ｖを有する直流の電力に変換するように構成されている。そして、駆動電源部２１ａは、光源部１１の発光素子群１１ｂのアノード側に接続されており、発光ダイオード素子１１ａのアノード側に生成した電力を供給する（電圧値Ｖを印加する）ように構成されている。
【００３２】
スイッチ部２１ｂ〜２１ｄは、それぞれの一方側は、光源部１１の発光ダイオード素子１１ａのカソード側に接続されており、それぞれの他方側は接地されている。そして、スイッチ部２１ｂ〜２１ｄは、たとえば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含み、それぞれ制御部２２からのパルス状の光トリガ信号に基づいて、オンとオフとを切り替え可能に構成されている。
【００３３】
そして、スイッチ部２１ｂ〜２１ｄがオンした場合には、発光ダイオード素子１１ａのカソード側の電圧値が低下する（接地される）ことにより、発光ダイオード素子１１ａのアノード側とカソード側とに電位差（略電圧値Ｖ）が生じて、発光ダイオード素子１１ａに電流が流れるように構成されている。すなわち、スイッチ部２１ｂ〜２１ｄがオンする時間が光源部１１から照射されるパルス光のパルス幅ｔｗの大きさに対応して、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値の大きさが光源部１１から照射されるパルス光の光量の大きさに対応する。
【００３４】
〈音響波の検出に関する構成〉
検出部１２は、圧電素子（たとえば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））などにより構成されている。そして、検出部１２は、上記した音響波Ａを取得した場合には、振動して電圧（信号）を生じるように構成されている。そして、検出部１２は、図１に示すように、光音響波信号を装置本体部２に伝達するように構成されている。
【００３５】
ここで、図３に示すように、検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘは、検出部１２が検出することが可能な音響波Ａの周波数特性（検出周波数の特性）から決定される。図３に示す例の場合、検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘは、ピーク値（０ｄＢ）を基準として、６ｄＢ小さい（−６ｄＢとなる）周波数（７．５ＭＨｚおよび２．５ＭＨｚ）のうちの高い周波数である７．５ＭＨｚである。なお、本願明細書では、上記のように、最大周波数ｆｍａｘを、検出部１２が検出することが可能な音響波Ａの周波数成分のピーク値（０ｄＢ）に対して、−６ｄＢの値となる周波数のうち、大きい周波数を最大周波数ｆｍａｘとして記載している。
【００３６】
ここで、検出部１２は、検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘが、２０ＭＨｚ以下になるように構成されている。一般的に、音響波Ａの周波数は大きくなる程、分解能は大きくなる一方、音響波Ａが被検体Ｐの内部で伝搬する際の減衰率は大きくなる。たとえば、被検体Ｐ（たとえば、生体）から２０ＭＨｚよりも大きな音響波Ａが発生した場合に、表層部分よりも深い部分から発生した２０ＭＨｚよりも大きな音響波Ａは、検出部１２に到達することが困難になる。すなわち、検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘを２０ＭＨｚよりも大きくした場合は、検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘを２０ＭＨｚとした場合と実質的に検出される音響波Ａの周波数は同等となる。したがって、検出部１２の最大周波数ｆｍａｘが２０ＭＨｚ以下になるように、検出部１２を構成するのが好ましい。
【００３７】
また、検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘは、１ＭＨｚ以上になるように構成されている。一般的に、音響波Ａの周波数が小さい程、音響波Ａが被検体Ｐの内部を伝搬することが可能な距離（深度）は大きくなる一方、分解能は小さくなる。たとえば、１ＭＨｚの音響波Ａを用いて画像化する場合、分解能は、約１．５ｍｍとなる。一般的に、音響波Ａの画像を診断に用いる場合には、分解能が１．５ｍｍ以下であることが望ましい。したがって、検出部１２の最大周波数ｆｍａｘが１ＭＨｚ以上になるように構成することにより、光音響画像化装置１００を用いた診断が困難になるのを抑制することが可能になる。
【００３８】
〈パルス幅の設定および光源部に供給する電力の電圧値の設定に関する構成〉
図４は、光源部１１に印加する電圧値Ｖを一定にした場合の光源部１１に流れる電流の波形について図示している。たとえば、制御部２２は、期間τ１の間（時点ｔ１からｔ２までの期間）、光トリガ信号をスイッチ部２１ｂ〜２１ｄに伝達した場合には、光源部１１から照射される光のパルス幅ｔｗは、ｔｗ１となる（たとえば、１００ｎｓとする）。なお、本願明細書では、パルス光のパルス幅ｔｗを、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値の半値全幅の時間幅として記載している。
【００３９】
この場合、光源部１１（発光ダイオード素子１１ａ）に流れる電流値は、時点ｔ１からｔ２にかけて徐々に大きくなり、時点ｔ２において、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値の最大値であるピーク電流値ＩｐがＩ１となる（たとえば、１５Ａとする）。そして、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値は、時点ｔ２の後は徐々に小さくなり、時点ｔ３で略零になる。すなわち、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値の波形（パルス光の波形）は、略三角波形状を有するように、光源駆動部２１により電力が供給される。
【００４０】
また、制御部２２は、期間τ１よりも長い期間τ２の間（時点ｔ１からｔ４までの期間）、光トリガ信号をスイッチ部２１ｂ〜２１ｄに伝達した場合には、光源部１１から照射される光のパルス幅ｔｗは、ｔｗ２となる（たとえば、５００ｎｓとする）。この場合、光源部１１（発光ダイオード素子１１ａ）に流れる電流値は、時点ｔ１から時点ｔ４にかけて徐々に大きくなり、時点ｔ４において、ピーク電流値Ｉｐが電流値Ｉ１よりも大きなＩ２となる（たとえば、７５Ａとする）。そして、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値は、時点ｔ４の後は徐々に小さくなり、時点ｔ５で略零になる。したがって、光源駆動部２１の駆動電源部２１ａの電圧値Ｖを一定にして、光源部１１に印加する電圧値Ｖを一定にした場合には、光源部１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐは、パルス幅ｔｗが大きい程、大きく、パルス幅ｔｗが小さい程、小さくなる。
【００４１】
図５は、光源部１１に印加する電圧値Ｖを変化させた場合の光源部１１に流れる電流の波形について図示している。具体的には、光源部１１に電圧を印加する期間を一定（期間τ３（時点ｔ１１からｔ１３まで）にした状態で、光源部１１に印加する電圧値Ｖを電圧値Ｖ１、Ｖ２、および、Ｖ３とした場合のそれぞれの電流値の波形を、図４に示している。なお、電圧値Ｖ１、Ｖ２、および、Ｖ３は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係があるものとする。
【００４２】
この場合、光源部１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐは、電圧値Ｖ１の場合、電流値Ｉ３となり、電圧値Ｖ２の場合、電流値Ｉ４となり、電圧値Ｖ３の場合、電流値Ｉ５となる。なお、Ｉ３＞Ｉ４＞Ｉ５の関係を有する。
【００４３】
ここで、電流値Ｉ４を設定ピーク電流値Ｉｏとすると、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖが大きい程、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏに達するまでの時間が短くなり、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖが小さい程、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏに達するまでの時間が長くなる。たとえば、電圧値Ｖ１の場合には、時点ｔ１３より前の時点ｔ１２に、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値が設定ピーク電流値Ｉｏに到達する。また、電圧値Ｖ２の場合には、時点ｔ１３に、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値が設定ピーク電流値Ｉｏに到達する。電圧値Ｖ３の場合には、時点ｔ１３より後に、発光ダイオード素子１１ａに流れる電流値が設定ピーク電流値Ｉｏに到達する。
【００４４】
すなわち、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖが大きい程、光源部１１に供給する電力の電流値が上昇する速度（単位時間あたりの電流値の上昇値）が大きくなり、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖが小さい程、光源部１１に供給する電力の電流値が上昇する速度が小さくなる。
【００４５】
ここで、第１実施形態では、光源駆動部２１は、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、検出部１２の検出周波数（検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘ）が大きいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成されている。以下、具体的に説明する。
【００４６】
第１実施形態では、光源駆動部２１（制御部２２）により設定ピーク電流値Ｉｏが予め設定されている。設定ピーク電流値Ｉｏは、設定ピーク電流値Ｉｏが光源部１１に流れることにより生成されたパルス光が被検体Ｐに照射された場合に、被検体Ｐから十分な大きさの音響波Ａを生成させることが可能な値に設定されている。たとえば、図５に示すように、設定ピーク電流値Ｉｏは、Ｉ４として設定されている。
【００４７】
そして、第１実施形態では、光源駆動部２１（制御部２２）は、検出部１２の検出周波数（検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘ）に基づいて、光源部１１から照射する光のパルス幅ｔｗを設定するように構成されている。
【００４８】
具体的には、光源部１１のパルス幅ｔｗは、検出部１２が検出することが可能な音響波Ａの最大周波数をｆｍａｘとした場合に、光源駆動部２１（制御部２２）により発光ダイオード素子１１ａに電圧が印加される時間の幅（光トリガ信号のパルス幅）が調整されることにより、パルス光のパルス幅ｔｗを、下記の式（２）に表されるパルス幅ｔｗに設定するように構成されている。
０．５／ｆｍａｘ≦ｔｗ≦１／ｆｍａｘ  ・・・  （２）
【００４９】
たとえば、検出部１２の最大周波数ｆｍａｘが７．５ＭＨｚ（図３参照）であるとすると、制御部２２は、パルス幅ｔｗを、０．５／７．５ＭＨｚ≦ｔｗ≦１／７．５ＭＨｚに設定する。すなわち、パルス幅ｔｗは、約６７ｎｓ以上約１３３ｎｓ以下の範囲内に設定される。そして、たとえば、制御部２２により、パルス幅ｔｗを１００ｎｓに設定したとすると、光源部１１により照射された光に起因して発生する音響波Ａの周波数分布は、図６に示すように、検出部１２が検出することが可能な音響波Ａの周波数特性（図３参照）に対応するような分布となる。
【００５０】
そして、第１実施形態では、光源駆動部２１（制御部２２）は、パルス幅ｔｗが小さいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成されている。すなわち、光源駆動部２１（制御部２２）は、検出部１２の検出周波数（検出部１２が検出することが可能な最大周波数ｆｍａｘ）が大きいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成されている。詳細には、光源駆動部２１は、互いに直列に接続されたｎ個の発光素子を含み、パルス幅をｔｗ、設定ピーク電流値をＩｏ、および、所定の比例定数をｋとして、以下の式（３）に表される電圧値Ｖに、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成されている。
Ｖ＝ｎ×１／ｋ×１／ｔｗ×Ｉｏ  ・・・  （３）
【００５１】
たとえば、図５に示すように、設定ピーク電流値ＩｏがＩ４、パルス幅ｔｗが１００ｎｓ（光トリガ信号のパルス幅τ３）の場合、電圧値Ｖは、Ｖ２として設定される。これにより、光源駆動部２１は、所望の設定ピーク電流値Ｉｏとパルス幅ｔｗとを有するパルス光を生成することが可能になる。
【００５２】
また、たとえば、操作者による操作部２５の操作に基づいて、制御部２２（光源駆動部２１）により、パルス幅ｔｗが、１００ｎｓよりも大きく（光トリガ信号のパルス幅τ４（＞τ３））設定された場合にも、上記の式（３）を用いて同様に、電圧値Ｖが電圧値Ｖ４（＜Ｖ２）に設定される。
【００５３】
（光源部に印加する電圧値とピーク電流値との関係に関する実験結果）
次に、図７を参照して、第１実施形態による光音響画像化装置１００における、光源部１１に印加する電圧値Ｖと、光源部１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐとの関係に関する実験結果について説明する。この実験では、発光ダイオード素子１１ａの個数ｎを１、パルス幅ｔｗを１００ｎｓとして、光源部１１に印加する電圧値Ｖを変化させて、ピーク電流値Ｉｐを測定する実験を行った。
【００５４】
測定の結果、光源部１１に印加する電圧値Ｖを、７Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、８Ａとなった。また、電圧値Ｖを、１３Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、１５Ａとなった。また、電圧値Ｖを、２０Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、２２Ａとなった。また、電圧値Ｖを、２７Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、３０Ａとなった。また、電圧値Ｖを、３４Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、３９Ａとなった。また、電圧値Ｖを、４１Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、４６Ａとなった。また、電圧値Ｖを、４８Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、５２Ａとなった。また、電圧値Ｖを、５３Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、６０Ａとなった。また、電圧値Ｖを、５９Ｖとした場合、ピーク電流値Ｉｐは、６６Ａとなった。
【００５５】
以上の結果から、光源部１１に印加する電圧値Ｖと、光源部１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐとは、以下の式（４）に示すような比例関係を有することが判明した。
Ｉｐ＝ｋ×ｔｗ／ｎ×Ｖ  ・・・  （４）
【００５６】
これにより、上記の式（４）のピーク電流値Ｉｐを設定ピーク電流値Ｉｏとして、上記の式（４）を変形すれば、上記の（３）を導くことが可能であることが判明した。
【００５７】
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。
【００５８】
第１実施形態では、上記のように、光源駆動部２１を、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、検出部１２の検出周波数（の最大周波数ｆｍａｘ）が大きいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成する。これにより、検出部１２の検出周波数が大きい場合にパルス幅ｔｗを小さくする場合（光源部１１に電流を流す時間が短い場合）でも、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくすることにより電流値が上昇する速度を大きくすることができる。この結果、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐを設定ピーク電流値Ｉｏにすることができる。そして、光源部１１に供給する電力の電流値が設定ピーク電流値Ｉｏ（光音響波信号を取得するために十分な大きさのピーク電流値）に達しない状態になるのを抑制することができるので、光音響波信号が小さくなるのを抑制することができる。その結果、発光ダイオード素子１１ａを用いる場合で、かつ、検出部１２の検出周波数が大きい場合にも、音響波信号が小さくなるのを抑制することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、光源駆動部２１を、検出部１２の検出周波数に基づいて、光源部１１から照射する光のパルス幅ｔｗを設定するとともに、パルス幅ｔｗが小さいほど、光源部１１に供給する電力の電圧値Ｖを大きくするように構成する。これにより、パルス幅ｔｗが小さいほど、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏに達するまでの時間を短くすることができるので、パルス幅ｔｗを小さくする場合でも、確実に、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐを設定ピーク電流値Ｉｏにすることができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、光源駆動部２１を、互いに直列に接続されたｎ個の発光ダイオード素子１１ａを含み、パルス幅をｔｗ、設定ピーク電流値をＩｏ、および、所定の比例定数をｋとして、上記の式（３）に表される電圧値Ｖに、光源部１１に供給する電力の電圧値を設定するように構成する。これにより、発光ダイオード素子１１ａの数、パルス幅ｔｗ、および、設定ピーク電流値Ｉｏが変更された場合でも、上記の式（３）を用いることにより、光源部１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるための電圧値Ｖを容易に設定することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、光源駆動部２１を、検出部１２が検出することが可能な音響波の最大周波数ｆｍａｘが大きいほど、パルス幅ｔｗを小さく設定するように構成する。ここで、被検体１２から発生する音響波Ａは、被検体Ｐに照射されたパルス幅ｔｗの逆数の値を有する周波数を最大周波数として、最大周波数以下の周波数を有する音響波Ａとして発生（図６参照）する。この点に着目して、第１実施形態では、光源駆動部２１を、検出部１２が検出することが可能な音響波の最大周波数ｆｍａｘが大きいほど、パルス幅ｔｗを小さく設定するように構成することにより、検出部１２の最大周波数ｆｍａｘが大きいほど、被検体Ｐから発生する音響波Ａの最大周波数を大きくすることができる。その結果、検出部１２が検出することが可能な音響波の最大周波数ｆｍａｘと、被検体Ｐから発生する音響波Ａの最大周波数とを略一致させることができるので、効率良く、音響波Ａを発生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、光源部１１に、発光ダイオード素子１１ａを設ける。これにより、固体レーザ素子（Ｑスイッチパルスレーザ光源）を用いる場合と異なり、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が必要にならないので、その分、光音響画像化装置１００の構造が大型化するのを抑制することができる。
【００６３】
［第２実施形態］
次に、図８〜図１０を参照して、第２実施形態による光音響画像化装置２００の構成について説明する。第２実施形態では、検出部２１２の検出周波数の特性のみならず、光源部２１１の応答特性に基づいて、光源部２１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成されている。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。
【００６４】
（第２実施形態による光音響画像化装置の構成）
図８に示すように、第２実施形態による光音響画像化装置２００には、プローブ本体部２０１と、装置本体部２０２とが設けられている。プローブ本体部２０１は、光源部２１１と検出部２１２とを含む。また、装置本体部２０２は、光源駆動部２２１と、制御部２２２と、記憶部２２５とを含む。
【００６５】
プローブ本体部２０１は、ケーブル３に対して、脱着可能に構成されており、プローブ本体部２０１を他の種類のプローブ本体部２０１に交換することが可能に構成されている。
【００６６】
光源部２１１は、複数の発光ダイオード素子１１ａを含む。また、光源部２１１には、予め識別情報（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）２１１ｂが格納されている。そして、光源部２１１は、プローブ本体部２０１に対して、脱着可能に構成されており、光源部２１１を他の種類の（応答特性が異なる）光源部２１１に交換することが可能に構成されている。
【００６７】
検出部２１２には、予め識別情報２１２ａが格納されている。そして、検出部２１２は、光源部２１１と同様に、プローブ本体部２０１に対して、脱着可能に構成されており、検出部２１２を他の種類の（最大周波数ｆｍａｘが異なる）検出部２１２に交換することが可能に構成されている。
【００６８】
ここで、第２実施形態では、光源駆動部２２１は、光源部２１１の応答特性に基づいて、光源部２１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成されている。
【００６９】
また、第２実施形態では、光源駆動部２２１は、検出部２１２の識別情報２１２ａおよび光源部２１１の識別情報２１１ｂと、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖとの対応関係を表すテーブル２２５ａに基づいて、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成されている。
【００７０】
具体的には、図９および図１０に示すように、記憶部２２５には、検出部２１２の識別情報２１２ａおよび光源部２１１の識別情報２１１ｂと、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖとの対応関係を表すテーブル２２５ａが予め記憶されている。なお、記憶部２２５は、テーブル２２５ａを外部機器（図示せず）から取得するように構成されていてもよい。
【００７１】
たとえば、図９に示すように、テーブル２２５ａには、検出部２１２の識別情報２１２ａと、光源部２１１からのパルス光のパルス幅ｔｗとの対応関係を示すテーブルを含む。具体的には、識別情報「０１」や「０２」などにそれぞれ対応するように、パルス幅「ｔｗ１１」や「ｔｗ１２」などが設定されている。なお、最大周波数ｆｍａｘが比較的大きい検出部２１２の識別情報２１２ａに対応するパルス幅ｔｗは比較的小さく設定されている。
【００７２】
また、図１０に示すように、テーブル２２５ａには、光源部２１１の識別情報２１１ｂと、光源部２１１に印加される電圧値Ｖとの対応関係を示すテーブルを含む。具体的には、識別情報およびパルス幅ｔｗに対応するように、電圧値Ｖが設定されている。たとえば、識別情報「１０」が取得されるとともに、パルス幅ｔｗ１３が設定されている場合には、制御部２２２（光源駆動部２２１）は、電圧値Ｖ１３を設定する。なお、テーブル２２５ａに設定されている電圧値Ｖは、光源部２１１の発光ダイオード素子１１ａの応答特性を考慮して識別情報２１１ｂごとに設定されている。ここで、本願明細書の応答特性とは、発光ダイオード素子１１ａの立上りおよび立下りの特性のみならず、上記した第１実施形態による光音響画像化装置１００の式（３）の比例定数ｋ、発光ダイオード素子１１ａの個数ｎ、および、設定ピーク電流値Ｉｏの情報を含んでいる。
【００７３】
そして、制御部２２２（光源駆動部２２１）は、プローブ本体部２０１からケーブル３を介して、検出部２１２の識別情報２１２ａを取得して、取得した識別情報２１２ａに対応するパルス幅ｔｗを設定するように構成されている。そして、制御部２２２（光源駆動部２２１）は、プローブ本体部２０１からケーブル３を介して、光源部２１１の識別情報２１１ｂを取得して、取得した識別情報２１１ｂおよびパルス幅ｔｗに対応する電圧値Ｖを設定するように構成されている。
【００７４】
そして、光源駆動部２２１は、設定された電圧値Ｖを光源部２１１に印加して、光源部２１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐが、設定ピーク電流値Ｉｏになる状態で、被検体Ｐにパルス光を照射するように構成されている。
【００７５】
また、第２実施形態による光音響画像化装置２００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００７６】
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。
【００７７】
第２実施形態では、上記のように、光源駆動部２２１（制御部２２２）を、光源部２１１の応答特性（識別情報２１１ｂおよびテーブル２２５ａ）に基づいて、光源部２１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｏになるように、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成する。ここで、光源部２１１は、電圧が印加された場合に、光源部２１１の応答特性に応じて光源部２１１に流れる電流値の上昇する速度が変化する。この点に着目して、第２実施形態では、光源駆動部２２１を、光源部２１１の応答特性に基づいて、光源部２１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐが設定ピーク電流値Ｉｐになるように、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定することにより、光源部２１１に供給する電力の電流値を上昇させる速度を適切に設定することができる。
【００７８】
また、第２実施形態では、上記のように、光源駆動部２２１（制御部２２２）を、検出部２１２の識別情報２１２ａおよび光源部２１１の識別情報２１１ｂと、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖとの対応関係を表すテーブル２２５ａに基づいて、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定するように構成する。これにより、テーブル２２５ａを用いることにより、比較的複雑な計算式を用いて計算させる必要がない分、容易に、光源部２１１に供給する電力の電圧値Ｖを設定することができる。
【００７９】
また、第２実施形態による光音響画像化装置２００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００８０】
［第３実施形態］
次に、図１１〜図１４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実施形態では、プローブ本体部３０１に、互いに異なる波長を有するパルス光を照射可能な光源部（第１光源部３１１および第２光源部３１３）が設けられている。なお、上記第１実施形態および上記第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。
【００８１】
（第３実施形態による光音響画像化装置の構成）
図１１に示すように、第３実施形態による光音響画像化装置３００には、プローブ本体部３０１と、装置本体部３０２とが設けられている。プローブ本体部３０１は、検出部２１２と、第１光源部３１１と、第２光源部３１３とを含む。また、装置本体部３０２は、光源駆動部３２１と、制御部３２２と、記憶部３２５とを含む。
【００８２】
プローブ本体部３０１は、ケーブル３に対して、脱着可能に構成されており、プローブ本体部３０１を他の種類のプローブ本体部３０１に交換することが可能に構成されている。
【００８３】
ここで、第３実施形態では、プローブ本体部３０１には、約８５０ｎｍの波長（中心波長が約８５０ｎｍ）のパルス光を発する第１光源部３１１と、約８５０ｎｍの波長とは異なる約７６０ｎｍの波長（中心波長が約７６０ｎｍ）のパルス光を発する第２光源部３１３とが設けられている。そして、光源駆動部３２１は、第１光源部３１１の応答特性と第２光源部３１３の応答特性とに基づいて、第１光源部３１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐａと第２光源部３１３に供給する電力のピーク電流値Ｉｐｂとが略等しい設定ピーク電流値Ｉｏになるように、第１光源部３１１に供給する電力の第１電圧値Ｖａおよび第２光源部３１３に供給する電力の第２電圧値Ｖｂをそれぞれ設定するように構成されている。なお、約８５０ｎｍの波長は、特許請求の範囲の「第１の波長」の一例である。また、約７６０ｎｍの波長は、特許請求の範囲の「第２の波長」の一例である。
【００８４】
また、第１光源部３１１には、予め識別情報３１１ｂが格納されている。また、第２光源部３１３には、予め識別情報３１３ｂが格納されている。そして、第１光源部３１１および第２光源部３１３は、それぞれプローブ本体部３０１に対して、脱着可能に構成されている。
【００８５】
検出部２１２は、第２実施形態による検出部２１２と同様に構成されており、予め識別情報２１２ａが格納されている。また、記憶部３２５には、テーブル３２５ａが記憶されている。
【００８６】
また、制御部３２１は、検出部２１２の識別情報２１２ａ、第１光源部３１１の識別情報３１１ｂ、および、第２光源部３１３の識別情報３１３ｂと、第１光源部３１１に供給する電力の第１電力値Ｖａおよび第２光源部３１３に供給する電力の第２電力値Ｖｂとの対応関係を表すテーブル３２５ａに基づいて、第１電力値Ｖａおよび第２電力値Ｖｂを設定するように構成されている。
【００８７】
具体的には、図１２に示すように、テーブル３２５ａには、検出部２１２の識別情報２１２ａ、第１光源部３１１の識別情報３１１ｂ、および、第２光源部３１３の識別情報３１３ｂとの組み合わせに応じて、それぞれ、第１光源部３１１のパルス光のパルス幅ｔｗａおよび電圧値Ｖａと、第２光源部３１３のパルス光のパルス幅ｔｗｂおよび電圧値Ｖｂとが設定されている。パルス幅ｔｗａおよび電圧値Ｖａと、パルス幅ｔｗｂおよび電圧値Ｖｂとは、第１光源部３１１（第１発光ダイオード素子３１１ａ）の応答特性および第２光源部３１３（第２発光ダイオード素子３１３ａ）の応答特性が考慮して設定されている。
【００８８】
そして、制御部３２１は、テーブル３２５ａに基づいて、パルス幅ｔｗａおよびｔｗｂと、電圧値ＶａおよびＶｂとを設定して、設定した条件により光源駆動部３２２から第１光源部３１１および第２光源部３１３のそれぞれに、電力を供給するように構成されている。
【００８９】
光源駆動部３２２は、図１３に示すように、制御部３２１の指令に基づいて、パルス幅ｔｗａ（トリガ信号τ１１）および電圧値Ｖａに対応した電圧を第１光源部３１１に印加するとともに、パルス幅ｔｗｂ（トリガ信号τ１２）および電圧値Ｖｂに対応した電圧を第２光源部３１３に印加するように構成されている。これにより、第１光源部３１１に流れる電流のピーク電流値Ｉｐａが設定ピーク電流値Ｉｏとなるとともに、第２光源部３１３に流れる電流のピーク電流値Ｉｐｂが設定ピーク電流値Ｉｏとなる。
【００９０】
また、図１４に示すように、被検体Ｐの検出対象物により光吸収特性は異なる。たとえば、波長８５０ｎｍの光に対する吸光係数は、脱酸素化ヘモグロビンよりも酸素化ヘモグロビンの方が大きいが、波長７６０ｎｍの光に対する吸光係数は、脱酸素化ヘモグロビンよりも酸素化ヘモグロビンの方が小さい。第３実施形態では、第１光源部３１１は、波長８５０ｎｍのパルス光を被検体Ｐに照射可能であるとともに、第２光源部３１３は、波長７６０ｎｍのパルス光を被検体Ｐに照射可能である。これにより、光音響画像化装置３００は、脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数および酸素化ヘモグロビンの吸光係数の差異を利用して、たとえば、血管が動脈または静脈のいずれであるかを判別することが可能に構成されている。
【００９１】
また、第３実施形態による光音響画像化装置３００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００９２】
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。
【００９３】
第３実施形態では、上記のように、プローブ本体部３０１には、約８５０ｎｍの波長のパルス光を発する第１光源部３１１と、約８５０ｎｍの波長とは異なる約７６０ｎｍの波長のパルス光を発する第２光源部３１３とが設けられている。そして、光源駆動部３２１は、第１光源部３１１の応答特性と第２光源部３１３の応答特性とに基づいて、第１光源部３１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐａと第２光源部３１３に供給する電力のピーク電流値Ｉｐｂとが略等しい設定ピーク電流値Ｉｏになるように、第１光源部３１１に供給する電力の第１電圧値Ｖａおよび第２光源部３１３に供給する電力の第２電圧値Ｖｂをそれぞれ設定するように構成されている。ここで、一般的に、光源部の波長が異なる場合には、波長に応じて光源部の応答特性が異なる。このため、互いに波長が異なる第１光源部３１１および第２光源部３１３に、同じ電圧値Ｖを有する電力を供給した場合には、第１光源部３１１からのパルス光の光量（ピーク電流値Ｉｐａ）と第２光源部３１３からのパルス光の光量（ピーク電流値Ｉｐｂ）とに違いが生じる。この場合、第１光源部３１１からのパルス光に起因する音響波Ａの強度と、第２光源部３１３からのパルス光に起因する音響波Ａの強度とを比較する際に、光量の違いを考慮した比較的複雑な補正をする必要があるので、光音響画像化装置３００の信号処理を複雑化すると考えられる。この点を考慮して、第３実施形態では、上記のように構成することにより、第１光源部３１１に供給する電力のピーク電流値Ｉｐａと第２光源部３１３に供給する電力のピーク電流値ピーク電流値Ｉｐｂとを略等しくすることができるので、第１光源部３１１からのパルス光に起因する音響波Ａの強度と、第２光源部３１３からのパルス光に起因する音響波Ａの強度とを比較する場合に、比較的複雑な補正をする必要がないので、光音響画像化装置３００の信号処理が複雑化するのを抑制することができる。
【００９４】
また、第３実施形態による光音響画像化装置３００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。
【００９５】
［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。
【００９６】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、光源部に発光ダイオード素子を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、光源部に発光ダイオード素子以外の発光素子を用いてもよい。たとえば、図１５に示す変形例のように、光源部４１１に、半導体レーザ素子４１１ａを用いてもよい。
【００９７】
また、上記第１および第２実施形態では、制御部（光源駆動部）を、パルス光のパルス幅ｔｗを設定した後に、電圧値を設定す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、制御部（光源駆動部）を、パルス光のパルス幅ｔｗを設定する前に、電圧値を設定するように構成してもよい。すなわち、制御部（光源駆動部）は、光源部に供給する電力のピーク電流値が設定ピーク電流値になるように、検出部の検出周波数が大きいほど、光源部に供給する前記電力の電圧値を大きくするように構成されていればよい。
【００９８】
また、上記第２実施形態では、パルス幅を設定するためのテーブル（図９参照）と、電圧値を設定するためのテーブル（図１０参照）とを別々に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第３実施形態のテーブル（図１２参照）のように、第２実施形態のテーブルを１つのテーブルとして構成してもよい。なお、第３実施形態のテーブル（図１２参照）を、第２実施形態のテーブル（図９および図１０参照）のように、パルス幅を設定するためのテーブルと、電圧値を設定するためのテーブルとの別々のテーブルとして構成してもよい。
【００９９】
また、上記第２および第３実施形態では、制御部を、検出部および光源部から識別情報を取得して、取得した識別情報に基づいて、パルス幅および電圧値を設定す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、制御部を、検出部および光源部から識別情報ではなく最大周波数の情報および応答特性の情報を取得して、取得した最大周波数の情報および応答特性の情報に基づいて、パルス幅および電圧値を設定するように構成してもよい。
【０１００】
また、上記第１〜第３実施形態では、光源駆動部を装置本体部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、光源駆動部をプローブ本体部に設けてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１１、２１１、４１１  光源部
１１ａ  発光ダイオード素子１１ａ（発光素子）
１２、２１２  検出部
２１、２２１、３２１  光源駆動部
１００、２００、３００  光音響画像化装置
２１１ｂ、３１１ｂ、３１３ｂ  識別情報（光源部の識別情報）
２１２ａ  識別情報（検出部の識別情報）
２２５ａ、３２５ａ  テーブル
３１１  第１光源部（第１光源、光源部）
３１３  第２光源部（第２光源、光源部）
４１１ａ  半導体レーザ素子（発光素子）
【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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【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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