特許 6619963 光音響画像化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6619963

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】光音響画像化装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/13 20060101AFI20191202BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/13

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-157041(P2015-157041)

(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公開番号】特開2017-35194(P2017-35194A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2018年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】506310865

【氏名又は名称】ＣＹＢＥＲＤＹＮＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】特許業務法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】繁田 裕介

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０７７３５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１６８５３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０２９５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 NIEDERHAUSER, Joel J, et al.，Combined Ultrasound and Optoacoustic System for Real-Time High-Contrast Vascular Imaging in Vivo，IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING，米国，２００５年 ４月 ４日，VOL.24, NO.4，p.436-440

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体内の画像化の対象となる検出対象物から発生された音響波を検出する超音波振動子と、当該検出対象物に向かう検出方向に突出するように湾曲した弓なり形状を有し、前記音響波を前記超音波振動子に収束可能な音響レンズとを有する検出部と、
前記検出部から前記検出対象物に向かう検出方向と直交する横方向に並んで配置された光源部とを備え、
前記光源部は、光を出射する光出射面において前記横方向と直交する奥行き方向に列状に配列された複数の発光ダイオード素子を含み、
前記音響レンズの頂点と、前記光源部のうち前記光出射面の前記検出部から離間した側の端部とは、前記横方向および前記奥行き方向を含む同一の平面上にそれぞれ配置され、
前記光出射面と前記平面とのなす角度をα、前記光源部から最大強度の光が出射される第１方向と、前記光源部から最大強度の５０%の強度の光が出射される第２方向とのなす角度をβ、前記横方向における、前記検出部の中心直下から前記光源部の前記検出部側の端部までの距離をＸ、前記光源部の光出射面の幅をＬとすると、
前記光源部は、被検体への光の照射深度を示す以下の式
｛Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝−Ｌ×ｓｉｎα≦１０．０（mm）
を満たす位置に配置されている、光音響画像化装置。

【請求項2】

前記検出部において、前記音響レンズは、前記光源部からの光を反射し、音響波を透過する反射部を含んでいる、請求項１に記載の光音響画像化装置。

【請求項3】

前記検出部が設けられるプローブ本体と、前記光源部が設けられる光源ユニットとをさらに備え、
前記光源ユニットは、前記プローブ本体の外側面に脱着可能に取り付けられている、請求項１または２に記載の光音響画像化装置。

【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、光ファイバにより導光されるレーザ光源部と、被検体の検出対象物からの音響波を検出する検出部とを備えた光音響画像化装置が開示されている。光音響画像化装置は、レーザ光源部からの光を検出部の中心直下の浅い検出対象物に照射するために、レーザ光源部および検出部の検出方向側（検出対象の被検体側）に配置される導光板をさらに備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−４８８９２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の光音響画像化装置では、検出部の中心直下の浅い検出対象物に光を照射するために導光板を設ける必要があるので、装置構成が複雑化している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、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を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、光源部と並んで配置され、音響波を検出する検出部とを備え、光源部は、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置されている。

【0008】

この発明の一の局面による光音響画像化装置では、上記のように、光源部を、検出部と並ぶように配置するとともに、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物Ｑの表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、比較的配向角が広い発光ダイオード素子などの光半導体素子光源により光を照射した場合には、光源部と検出部と並ぶように近接して配置して、導光板を介することなく、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物Ｑの表面近傍の領域に照射することができるようになる。その結果、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。

【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、光源部および検出部は、それぞれ、光源部と検出部とが並ぶ横方向に延びる同一の平面上に配置され、光源部から光を出射する光出射面と上記平面とのなす角度をα、光源部から最大強度の光が出射される第１方向と、光源部から最大強度の５０％の強度の光が出射される第２方向とのなす角度をβ、横方向における、検出部の中心直下から光源部の検出部側の端部までの距離をＸ、光源部の光出射面の幅をＬとすると、光源部は、被検体への光の照射深度を示す以下の式を満たす位置に配置されている。
{Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝−Ｌ×ｓｉｎα≦１０．０（ｍｍ）
このように構成すれば、上式を満たすように検出部に対して光源部を配置することにより、検出部の中心直下で１０．０ｍｍ以下の照射深度となる位置に光源部を容易に配置することができる。

【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、光源部は、光半導体素子光源を複数含み、複数の光半導体素子光源は、平面視において、列状に配列されている。このように構成すれば、導光板により光を拡散させなければならず、光量が安定しにくい光ファイバを用いる場合と比較して、本発明によれば広い列状の配列方向に沿った範囲から安定した強度の光を検出部の中心直下に照射することができる。

【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、検出部は、音響波を検出部に収束可能な音響レンズを含み、音響レンズは、光源部からの光を反射し、音響波を透過する反射部を含んでいる。このように構成すれば、光源部からの光を反射部により反射することができるので、音響レンズに光が吸収されて、音響レンズから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを抑制することができる。特に、光源部を検出部に近接させた場合には、音響レンズに照射される光の量が多くなるため、音響レンズから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを効果的に抑制することができる。

【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、検出部が設けられるプローブ本体と、光源部が設けられる光源ユニットとをさらに備え、光源ユニットは、プローブ本体の外側面に脱着可能に取り付けられている。このように構成すれば、光半導体素子光源を含む光源ユニットがプローブ本体に脱着可能に取り付けられるので、検出部に対する光源部の位置調整を容易に行うことができる。

【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、光源部は、発光ダイオード素子（ＬＥＤ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光半導体素子光源を含む。このように構成すれば、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は、比較的簡易な駆動機構によりパルス発光させることが可能な光源であるため、光源部が大型化するのを抑制することができる。その結果、装置が大型化する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、光源部は、光ファイバーを用いて導光するレーザ光源を含む。このように構成すれば、光ファイバーによって、比較的強度の強い光を導光して照射することができる。また、レーザ光源の向きを調整することにより、検出部の中心直下の浅い位置に光を容易に照射することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上記のように、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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使用状態を示した模式図である。

【図3】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。

【図4】本発明の第１実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した平面図である。

【図5】本発明の第１実施形態による光半導体素子光源としての発光ダイオードの配向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プローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。

【図7】本発明の第３実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

［第１実施形態］
（光音響画像化装置の構成）
まず、図１〜図５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。

【0019】

本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００は、図１および図２に示すように、一対の光源ユニット１と、プローブ２と、装置本体３とを備えている。この光音響画像化装置１００は、検出対象物Ｑから検出された音響波ＡＷに基づいて、検出対象物Ｑを画像化するように構成されている。また、装置本体３と一対の光源ユニット１とは、配線９１ａおよび９１ｂを介して接続されている。また、装置本体３とプローブ２とは、配線９２を介して接続されている。装置本体３は、これら配線９１ａ、９１ｂおよび９２を介して、一対の光源ユニット１およびプローブ２に電力や制御信号などを出力可能に構成されている。また、一対の光源ユニット１は、それぞれ、光源部１０を含んでいる。また、プローブ２は、検出部２０を含んでいる。

【0020】

光音響画像化装置１００は、光源部１０（後述する光半導体素子光源１０ａ）から人体Ｐに向けて光を照射するように構成されている。また、光音響画像化装置１００は、光が照射されたことによって人体Ｐ内の検出対象物Ｑから発生された音響波ＡＷを、プローブ２において検出するように構成されている。なお、人体Ｐは、特許請求の範囲の「被検体」の一例である。

【0021】

ここで、第１実施形態では、光源部１０（後述する光半導体素子光源１０ａ）は、最大強度（出射される光の中で最も強い強度）の５０％の強度の光を検出部２０の中心直下の検出対象物Ｑの表面近傍の領域（たとえば、真皮領域）に照射するように構成されている。詳細については後述する。なお真皮とは、人間の皮膚を構成する１つの要素である。この真皮は、皮膚の最も外側に配置される表皮の内側に配置され、多くの毛細血管を含んでいる。また、光源部１０は、真皮領域に照射する光により、たとえば、皮膚に形成される検出対象物Ｑとしてのメラノーマを検出することが可能なように構成されている。

【0022】

なお、以下の説明において、図３に示すように、プローブ２から画像化の対象となる検出対象物Ｑ（図２参照）に向かう方向を検出方向（Ａ１方向）とする。また、図４に示すように、プローブ２および光源ユニット１は、検出方向（Ａ１方向）に直交する所定方向（奥行き方向（Ｂ方向）とする）に延びる細長形状を有している。また、検出部２０と光源部１０（後述する光半導体素子光源１０ａ）とは、検出方向（Ａ１方向）および奥行き方向（Ｂ方向）に直交する所定方向（横方向（Ｃ方向）とする）に並んで配置されている。なお、説明の便宜上、図３では、人体Ｐ（検出対象物Ｑ）の図示を省略している。

【0023】

一対の光源ユニット１は、それぞれ、プローブ２（後述するプローブ本体２１）の外側面２１ａに脱着可能に取り付けられている。また、一対の光源ユニット１は、Ｃ方向にプローブ２を挟むようにプローブ２の両側に取り付けられている。

【0024】

光源ユニット１は、光源部１０と、光源本体１１とを含んでいる。

【0025】

光源本体１１は、アタッチメント部材(図示せず)を介してプローブ２に固定的に取り付け可能なように構成されている。また、光源本体１１の検出方向（Ａ１方向）の端部近傍には、光源部１０の後述する光源基板１０ｂが設置されている。また、光源本体１１の内部には、光源部１０を駆動させる駆動回路（図示せず）などが収納されている。

【0026】

光源部１０は、人体Ｐに向けて画像化のための光を照射するように構成されている。また、光源部１０は、光半導体素子光源１０ａと、光源基板１０ｂと有している。この光半導体素子光源１０ａは、封止樹脂により封止されている。また、封止樹脂の検出方向側（Ａ１方向側）の端面は、光出射面１０ｃを構成している。

【0027】

光半導体素子光源１０ａは、人体Ｐの画像化に適した赤外領域の所定波長の光（たとえば、約７００ｎｍ〜約１０００ｎｍに中心波長を有する光）を発生するように構成されている。このような光半導体素子光源１０ａとしては、たとえば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ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用いることが可能である。なお、発光ダイオード（ＬＥＤ）の配向特性を図５に示す。発光ダイオードは、配向角が０度（光の出射方向前方）の位置で最も相対強度が大きくなり、配向角が大きく（小さく）なるにつれて、徐々に相対強度が小さくなるように構成されている。

【0028】

光半導体素子光源１０ａは、一例として、１２０度の配向角を有している。配向角とは、最大強度の５０％以上の光を出射可能な角度範囲のことである。要するに、配向角とは、いわゆる１／２ビーム角のことである。

【0029】

最大強度（１００％）の光が出射されるのは、光半導体素子光源１０ａの中心直下の方向である。以下では、最大強度（１００％）の光が出射される方向を第１方向とする。また、最大強度の５０％の光が出射される方向を第２方向とする。また、配向角は、１２０度（一例）であるため、第１方向と第２方向とがなす角度は、配向角の半分の６０度となる。

【0030】

光半導体素子光源１０ａは、図４に示すように、複数設けられている。また、光半導体素子光源１０ａは、平面視において（Ａ１方向側から見て）、光源基板１０ｂ上に、列状に配列されている。具体的は、光半導体素子光源１０ａは、平面視において、検出部２０と光源部１０とが並ぶ横方向（Ｃ方向）に３列、奥行き方向（Ｂ方向）に１４列となるように光源基板１０ｂ上に配列（実装）されている。

【0031】

プローブ２は、図２に示すように、検出部２０と、プローブ本体２１とを含んでいる。

【0032】

プローブ本体２１は、使用時にユーザに把持される筺体部分であり、アタッチメント部材（図示せず）を介して光源ユニット１（光源部１０）が固定的に取り付けられるように構成されている。また、プローブ本体２１の検出方向（Ａ１方向）の端部には、検出部２０が設置されている。

【0033】

検出部２０は、検出対象物Ｑから発生する音響波ＡＷを検出するように構成されている。また、検出部２０は、検出した音響波ＡＷの検出信号を、配線９２を介して装置本体３（後述する制御部３０）に出力するように構成されている。また、検出部２０は、超音波振動子２０ａと、音響レンズ２０ｂとを有している。

【0034】

超音波振動子２０ａは、音響レンズ２０ｂに対して検出方向（Ａ１方向）の逆方向側に配置されている。また、超音波振動子２０ａは、図４に示すように、複数設けられている。また、超音波振動子２０ａは、音響レンズ２０ｂに当接した状態で奥行き方向（Ｂ方向）に並ぶ列状に配列されている。また、超音波振動子２０ａは、検出対象物Ｑから発生した音響波ＡＷを受信して、振動することにより、音響波ＡＷを検出するように構成されている。

【0035】

音響レンズ２０ｂは、図３に示すように、検出方向（Ａ１方向）に突出するように湾曲した弓なり形状を有している。この形状により、音響レンズ２０ｂは、検出対象物Ｑからの音響波ＡＷを、超音波振動子２０ａに集束可能なように構成されている。また、音響レンズ２０ｂは、光半導体素子光源１０ａからの光を反射し、音響波ＡＷを透過する反射層２０ｃを含んでいる。反射層２０ｃは、音響レンズ２０ｂの検出方向（Ａ１方向）側表面に設けられ、検出方向（Ａ１方向）側から超音波振動子２０ａを覆っている。この反射層２０ｃは、アルミニウム、金、または、銀などの金属がコーティングされることにより形成されている。また、音響レンズ２０ｂの反射層２０ｃの内側の部分は、シリコン樹脂などを含有する材料から形成されている。なお、反射層２０ｃは、特許請求の範囲の「反射部」の一例である。

【0036】

図３に示すように、検出部２０および光源部１０の光半導体素子光源１０ａから光を照射する側（Ａ１方向側）の端部は、それぞれ、検出部２０と光半導体素子光源１０ａとが並ぶ横方向（Ｃ方向）に延びる同一の平面Ｆ上に配置されている。要するに、検出部２０の頂点Ｎ１、および、光源部１０の光出射面１０ｃは、それぞれ、平面Ｆ上に配置されている。

【0037】

装置本体３は、図２に示すように、制御部３０と、表示部３１とを含んでいる。

【0038】

制御部３０は、光半導体素子光源１０ａからの光の出射を制御するように構成されている。また、制御部３０は、検出部２０から出力された検出信号に基づいて、検出対象物Ｑの光音響波画像を生成するように構成されている。

【0039】

表示部３１は、一般的な液晶方式などの画面により構成されている。また、表示部３１は、この画面に、制御部３０により生成された光音響波画像を表示するように構成されている。

【0040】

（検出部に対する光源部の配置）
次に、図３を参照して、検出部２０に対する光源部１０の配置について説明する。

【0041】

まず、平面Ｆと、光半導体素子光源１０ａから光を出射する光出射面１０ｃとのなす角度をαとする。なお、第１実施形態では、平面Ｆと光出射面１０ｃとは、同一平面上にあるため、αは０度である。このため、図３には、αを図示していない（αについては、第２実施形態の図６を参照）。また、第１方向と、第２方向とのなす角度をβ（配向角の半分の６０度）とする。また、横方向（Ｃ方向）における、検出部２０の中心（検出部２０を通る一点鎖線で示す）直下から光源部１０（光出射面１０ｃ）の検出部２０側の端部（点Ｎ２）までの距離をＸとする。また、光源部１０の光出射面１０ｃの幅をＬとする。

【0042】

光源部１０は、人体Ｐへの光の照射深度を示す以下の式（１）を満たす位置に配置されている。

【0043】

{Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝−Ｌ×ｓｉｎα≦１０．０（ｍｍ）・・・（１）

【0044】

上式（１）の{Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝は、光源部１０（光出射面１０ｃ）の検出部２０側の端部（点Ｎ２）と、最大強度の５０％の強度の光が照射される検出部２０の中心直下の最も浅い位置（点Ｎ３）との検出方向（Ａ１方向）における距離（Ｙ）を示している。また、Ｌ×ｓｉｎαは、光源部１０（光出射面１０ｃ）の検出部２０側の端部（点Ｎ２）と、平面Ｆとの検出方向（Ａ１方向）における距離（第１実施形態では、Ｌ×ｓｉｎα＝０になる）を示している。

【0045】

したがって、光源部１０は、Ｘ≒６．９３以下となる位置に配置されている。これにより、光音響画像化装置１００は、検出部２０の中心直下１０．０（ｍｍ）よりも浅い深度（Ｙにより示す）の検出対象物Ｑの表面近傍の領域にある検出対象物Ｑに光を照射することが可能なように構成されている。なお、より好ましくは、光音響画像化装置１００は、検出部２０の中心直下４．０（ｍｍ）よりも浅い深度（Ｙにより示す）の検出対象物Ｑの表面近傍の領域にある検出対象物Ｑに光を照射することが可能なように構成されるのが好ましい。

【0046】

（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。

【0047】

第１実施形態では、上記のように、光源部１０（光半導体素子光源１０ａ）を、検出部２０と並ぶように配置するとともに、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部２０の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、比較的配向角が広い発光ダイオード素子などの光半導体素子光源１０ａにより光が照射されるので、光半導体素子光源１０ａを検出部２０と並ぶように近接して配置した場合に、導光板を介することなく、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部２０の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射することができるようになる。その結果、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部２０の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。

【0048】

また、第１実施形態では、上記のように、光源部１０および検出部２０を、それぞれ光半導体素子光源１０ａ（光源部１０）と検出部２０とが並ぶ横方向に延びる同一の平面上に配置し、光半導体素子光源１０ａ（光源部１０）から光を出射する光出射面１０ｃと平面とのなす角度をα、光半導体素子光源１０ａ（光源部１０）から最大強度の光が出射される第１方向と、光半導体素子光源１０ａ（光源部１０）から最大強度の５０％の強度の光が出射される第２方向とのなす角度をβ、横方向における、検出部２０の中心直下から光源部１０の検出部２０側の端部までの距離をＸ、光源部１０の光出射面１０ｃの幅をＬとし、光源部１０を、人体Ｐへの光の照射深度を示す以下の式を満たす位置に配置する。
{Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝−Ｌ×ｓｉｎα≦１０．０（ｍｍ）
これにより、上式を満たすように検出部２０に対して光源部１０を配置することにより、検出部の中心直下で１０．０ｍｍ以下の照射深度となる位置に光源部１０を容易に配置することができる。

【0049】

また、第１実施形態では、上記のように、光源部１０に、光半導体素子光源１０ａを複数設け、複数の光半導体素子光源１０ａを、平面視において、列状に配列する。これにより、導光板により光を拡散させなければならず、光量が安定しにくい光ファイバを用いる場合と比較して、本発明によれば列状の配列方向に沿った広い範囲から安定した強度の光を検出部２０の中心直下に照射することができる。

【0050】

また、第１実施形態では、上記のように、検出部２０に、音響波を検出部２０に収束可能な音響レンズ２０ｂを設け、音響レンズ２０ｂに、光半導体素子光源１０ａ（光源部１０）からの光を反射し、音響波を透過する反射部を設ける。これにより、光半導体素子光源１０ａからの光を反射部により反射することができるので、音響レンズ２０ｂに光が吸収されて、音響レンズ２０ｂから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを抑制することができる。特に、光半導体素子光源１０ａを検出部２０に近接させた場合には、音響レンズ２０ｂに照射される光の量が多くなるため、音響レンズ２０ｂから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを効果的に抑制することができる。

【0051】

また、第１実施形態では、上記のように、検出部２０が設けられるプローブ本体２１と、光源部１０が設けられる光源ユニット１とをさらに設け、光源ユニット１を、プローブ本体２１の外側面２１ａに脱着可能に取り付ける。これにより、光半導体素子光源１０ａを含む光源ユニット１がプローブ本体２１に脱着可能に取り付けられるので、検出部２０に対する光源部１０の位置調整を容易に行うことができる。

【0052】

また、第１実施形態では、上記のように、光源部１０の光半導体素子光源１０ａを、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とする。これにより、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は、比較的簡易な駆動機構によりパルス発光させることが可能な光源であるため、光源部１０が大型化するのを抑制することができる。その結果、装置が大型化するのを抑制することができる。

【0053】

（第２実施形態）
次に、図１および図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、光出射面１０ｃ（光源部１０）を平面Ｆと同一平面上に配置した上記第１実施形態と異なり、光出射面２１０ｃ（光源部２１０）を平面Ｆに対して傾斜させた例をについて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。また、説明の便宜上、図６では、人体Ｐ（検出対象物Ｑ）の図示を省略している。

【0054】

図６に示すように、第２実施形態による光音響画像化装置２００（図１参照）の光源ユニット２０１では、光源部２１０の光出射面２１０ｃは、光源部２１０からの光が検出部２０側に向かうように、平面Ｆに対して角度αだけ傾斜している。

【0055】

光源部２１０の光半導体素子光源１０ａから光を照射する側（Ａ１方向側）の端部は、平面Ｆ上に配置されている。要するに、光出射面２１０ｃの検出部２０から離間した側の端部（点Ｏ）は、平面Ｆ上に配置されている。

【0056】

光源部２１０は、人体Ｐへの光の照射深度を示す上式（１）を満たす位置に配置されている。

【0057】

なお、上式（１）における、{Ｘ／（ｔａｎ（α＋β））｝は、線分Ｎ２−Ｎ４を示している。また、上式（１）における、Ｌ×ｓｉｎαは、線分Ｎ２−Ｎ５を示している。

【0058】

一例として、α＝５．０度、Ｌ＝１０ｍｍである場合について説明する。この場合、光源部２１０は、Ｘ＝（４−ｓｉｎ（５°））×ｔａｎ（６５°）≒８．３９以下となる位置に配置されている。

【0059】

（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。

【0060】

第２実施形態では、上記のように、光源部２１０を、検出部２０と並ぶように配置するとともに、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部２０の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部２０の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。

【0061】

（第３実施形態）
次に、図１および図７を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、光源部１０の先端近傍に設けられた光半導体素子光源１０ａを発光させて光を照射した上記第１実施形態と異なり、光ファイバー３１０ｂにより導光された光を照射する例をについて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。また、説明の便宜上、図７では、人体Ｐ（検出対象物Ｑ）の図示を省略している。

【0062】

図７に示すように、第３実施形態による光音響画像化装置３００（図１参照）の光源ユニット３０１では、光源部３１０は、光ファイバー３１０ｂにより導光するレーザ光源３１０ａを含んでいる。

【0063】

レーザ光源３１０ａは、複数設けられている。また、複数のレーザ光源３１０ａは、全体として、所定の配向角により光が出射されるように、光出射側の端部が放射状に向けられている。

【0064】

（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。

【0065】

第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、光源部３１０を、検出部２０と並ぶように配置するとともに、最大強度の５０％以上の強度の光を検出部２０の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部２０の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。

【0066】

また、第３実施形態では、上記のように、光源部３１０に光ファイバー３１０ｂを用いて導光するレーザ光源３１０ａを設ける。これにより、光ファイバー３１０ｂによって、比較的強度の強い光を導光して照射することができる。また、レーザ光源の向きを調整することにより、検出部２０の中心直下の浅い位置に光を容易に照射することができる。

【0067】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、全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全ての変更（変形例）が含まれる。

【0068】

たとえば、上記第１〜３実施形態では、本発明の反射部の一例としてコーディングにより形成された反射層により光半導体素子光源からの光を反射した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、反射によって音響レンズに光が吸収されるのを抑制することができるならば、反射層以外の構成により光半導体素子光源からの光を反射してもよい。たとえば、本発明の反射部として、金などの金属からなる板部材により光半導体素子光源からの光を反射してもよい。

【0069】

また、上記第１および第２実施形態では、光半導体素子光源を奥行き方向に延びる３列の列状に配列した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、光半導体素子光源を奥行き方向に延びる１、２または４列以上の列数により配列してもよい。

【0070】

また、上記第１〜３実施形態では、光半導体素子光源を、最大強度の５０％の強度の光を検出部の中心直下の領域に照射するように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、たとえば、光半導体素子光源を、最大強度の５０％以上の最大強度の６０％の強度の光を検出部の中心直下の領域に照射するように配置してもよい。また、検出部の中心直下の領域に５０％以上の強度の光を照射できるのであれば、上式（１）を満たさなくてもよい。

【0071】

また、上記第１〜３実施形態では、光源部からの配向角を１２０度とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、たとえば、光半導体素子光源の配向角を１２０度以下の１００度、または、１２０度よりも大きい１５０度としてもよい。

【0072】

また、上記第１〜３実施形態では、光源ユニットをプローブ本体に脱着可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、光源ユニットとプローブ本体とを一体的に構成してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１００、２００、３００ 光音響画像化装置
１、２０１、３０１ 光源ユニット
１０、２１０、３１０ 光源部
１０ａ 光半導体素子光源
１０ｃ、２１０ｃ 光出射面
２０ 検出部
２０ｂ 音響レンズ
２０ｃ 反射層（反射部）
２１ プローブ本体
２１ａ 外側面
３１０ｂ 光ファイバー
Ｐ 人体（被検体）
Ｑ 検出対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】