特開 2022-163812 光音響計測装置、光音響計測方法、光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022163812

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】光音響計測装置、光音響計測方法、光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/04 20060101AFI20221020BHJP

   G01N 29/265 20060101ALI20221020BHJP

【ＦＩ】

G01N29/04

G01N29/265

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021068869

(22)【出願日】2021-04-15

(71)【出願人】

【識別番号】504300181

【氏名又は名称】国立大学法人浜松医科大学

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】田村 和輝

【テーマコード（参考）】

2G047

【Ｆターム（参考）】

2G047AA12

2G047BA03

2G047BC03

2G047BC20

2G047CA04

2G047EA19

2G047GD01

(57)【要約】

【課題】細胞のような試料の機械物性を非接触、短時間、高空間分解能で計測できる光音響計測装置の提供。
【解決手段】光音響計測装置１１は、パルス光源２１、集光加振部３１、走査部４１、光干渉計５１、機械物性値算出部６２を備える。パルス光源２１は、光音響波Ｗ１を発生させる励起光Ｌ１を発生する。集光加振部３１は、試料支持体３の非支持面３ｂ側に配置され、励起光Ｌ１を試料支持体３における加振点Ｐ１に集光させ振動を加える。走査部４１は加振点Ｐ１を面方向に移動させる。光干渉計５１はレーザ光源５３と光電変換部５２とを有する。レーザ光源５３は非支持面３ｂ側まで達する計測光Ｌ２を発生する。光電変換部５２は計測光Ｌ２の反射光Ｌ３と参照光との干渉から微小振動を検出して光電変換する。機械物性値算出部６２は、光干渉計５１からのデータに基づき計測点Ｐ２の機械物性値を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、
試料を接触させて支持する試料支持体の非支持面側に配置され、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える集光加振部と、
前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、
前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、
前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部と
を備えたことを特徴とする光音響計測装置。

【請求項2】

前記集光加振部は対物レンズであり、前記対物レンズは前記励起光を前記試料支持体の前記非支持面上における前記加振点に集光させることを特徴とする請求項１に記載の光音響計測装置。

【請求項3】

前記パルス光源は、パルス幅が１００ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生するパルスレーザ光源であり、
前記走査部は光スキャナである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光音響計測装置。

【請求項4】

前記試料は細胞であり、前記試料支持体は細胞培養用シャーレの底部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光音響計測装置。

【請求項5】

パルス光源によって、光音響波を発生させる励起光を発生する励起光発生ステップと、
試料を接触させて支持する試料支持体の非支持面側に配置された集光加振部によって、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える集光加振ステップと、
前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて、光音響波を発生させる光音響波発生ステップと、
前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を照射し、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する微小振動検出ステップと、
前記微小振動の検出結果に基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出ステップと
を含むことを特徴とする光音響計測方法。

【請求項6】

前記集光加振ステップでは、前記励起光を前記試料支持体の前記非支持面上における前記加振点に集光させて、前記非支持面上の前記加振点に振動を加えることを特徴とする請求項５に記載の光音響計測方法。

【請求項7】

前記励起光発生ステップでは、前記励起光としてパルス幅が１００ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光音響計測方法。

【請求項8】

前記試料は細胞であり、前記試料支持体は細胞培養用シャーレの底部であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光音響計測方法。

【請求項9】

顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、
光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、
前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、
前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、
前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部と
を備え、
前記パルス光源の発する前記励起光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ねる
ことを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。

【請求項10】

顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズと、前記顕微鏡側光路上に設けられ前記試料における観察点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部としての光スキャナとを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、
光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、
前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、
前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部と
を備え、
前記パルス光源の発する前記励起光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ね、前記光スキャナが、前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる手段を兼ねる
ことを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。

【請求項11】

顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズと、前記顕微鏡側光路上に設けられたパルス光源とを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、
前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、
前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、
前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部と
を備え、
前記レーザ光源の発する前記計測光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ね、前記パルス光源が、光音響波を発生させる励起光を発生しうる
ことを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光音響計測装置、光音響計測方法、光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

再生医療に使用される移植用の細胞は、通常、移植前の品質管理のため、週単位にわたり観察を行うことが必要とされる。しかし、移植細胞が人体の一部として取り込まれることを考慮すると、観察手法として染色や遺伝子導入の必要がある蛍光観察を採用することは妥当ではない。このため、位相差顕微鏡などの光学顕微鏡を使用して形態的な観察をするほか、細胞の品質管理をする有効な手法がないのが現状である。

【0003】

ここで、細胞における形態以外の特徴としては、硬さ等に代表される機械物性がある。がん化したときや薬剤を処理したとき等には細胞の機械物性が変化することが報告されており、このことから機械物性の計測結果に基づいて細胞の品質管理を行うことが従来検討されている。

【0004】

一般的に機械物性は、試料に外力を与えてその変位を計測することにより求めることができる。ただし、試料が小さな単一の細胞である場合、外力に対する耐久性が極めて弱く破壊しやすいため、変位を計測することは難しい。細胞の機械物性を計測するための従来の手法としては、例えば原子間力顕微鏡を使用して機械物性を計測する手法がある。しかし、探針を細胞に接近させる必要があることから、細胞の汚染や損傷が懸念され、機械物性を計測するための有効な手法とは言えない。

【0005】

このような欠点を解消するためには、細胞培養用のシャーレを密閉して培養環境を保持した状態にして非接触で細胞の機械物性を計測できる手法の確立が不可欠とされている。従来の別の機械物性計測法としては、例えば、バイオ超音波顕微鏡を用いる手法、光干渉断層法（ＯＣＴ）による手法、光音響イメージングによる手法などがある。超音波顕微鏡を用いる手法では、超音波振動子を使って広帯域超音波パルスを照射し、細胞から返ってくる音波を計測して、機械物性を算出する（例えば特許文献１を参照）。光干渉断層法（ＯＣＴ）による手法では、音響放射力を使って細胞を振動させ、加振位置から距離の離れた場所の変位を光干渉断層法で計測することにより、機械物性を算出する。光音響イメージングによる手法では、光音響変換を用いて細胞内の吸光が強い部分から発せられる音波を超音波振動子で計測して、機械物性を算出する（例えば特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－１９０４５４号公報

【特許文献2】特開２０１４－０６６７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術には以下のような問題があった。例えば、バイオ超音波顕微鏡では画像化される１ピクセルごとに超音波パルスを送受信する必要があり、そのために超音波振動子を平面方向に機械走査している。ゆえに、１つの細胞の計測を完了するのに１分以上の時間を要してしまう。また、既存のバイオ超音波顕微鏡では、共焦点レーザ顕微鏡で達成しうる平面方向の空間分解能で計測することができないほか、例えば硬さの計測はできても、弾性や粘性の計測ができない。

【0008】

光音響イメージングによる手法では、細胞の加振及び計測を行うために強いレーザ光を照射する必要があり、その結果として細胞の温度が上がり活性が低下してしまう。

【0009】

また、原子間力顕微鏡やバイオ超音波顕微鏡を用いた手法は、通常の光学顕微鏡を用いた細胞観察とは全く異なるものであるため、生物分野の研究者が使用するにあたって障壁が大きいという欠点もある。

【0010】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、細胞等のような試料の機械物性を非接触、短時間かつ高空間分解能で計測することができる光音響計測装置、光音響計測方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、既存の光学顕微鏡に対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができる光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するための手段を下記［１］～［１１］に列挙する。
［１］光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、試料を接触させて支持する試料支持体の非支持面側に配置され、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える集光加振部と、前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部とを備えたことを特徴とする光音響計測装置。
［２］前記集光加振部は対物レンズであり、前記対物レンズは前記励起光を前記試料支持体の前記非支持面上における前記加振点に集光させることを特徴とする上記１に記載の光音響計測装置。
［３］前記パルス光源は、パルス幅が１００ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生するパルスレーザ光源であり、前記走査部は光スキャナであることを特徴とする上記１または２に記載の光音響計測装置。
［４］前記試料は細胞であり、前記試料支持体は細胞培養用シャーレの底部であることを特徴とする上記１乃至３のいずれか１項に記載の光音響計測装置。
［５］パルス光源によって、光音響波を発生させる励起光を発生する励起光発生ステップと、試料を接触させて支持する試料支持体の非支持面側に配置された集光加振部によって、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える集光加振ステップと、前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて、光音響波を発生させる光音響波発生ステップと、前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を照射し、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する微小振動検出ステップと、前記微小振動の検出結果に基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出ステップとを含むことを特徴とする光音響計測方法。
［６］前記集光加振ステップでは、前記励起光を前記試料支持体の前記非支持面上における前記加振点に集光させて、前記非支持面上の前記加振点に振動を加えることを特徴とする上記５に記載の光音響計測方法。
［７］前記励起光発生ステップでは、前記励起光としてパルス幅が１００ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生することを特徴とする上記５または６に記載の光音響計測方法。
［８］前記試料は細胞であり、前記試料支持体は細胞培養用シャーレの底部であることを特徴とする上記５乃至７のいずれか１項に記載の光音響計測方法。
［９］顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部とを備え、前記パルス光源の発する前記励起光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ねることを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。
［１０］顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズと、前記顕微鏡側光路上に設けられ前記試料における観察点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部としての光スキャナとを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、光音響波を発生させる励起光を発生するパルス光源と、前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部とを備え、前記パルス光源の発する前記励起光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ね、前記光スキャナが、前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる手段を兼ねることを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。
［１１］顕微鏡側光路上に設けられ試料支持体上に接触して支持された試料に光を集光させる対物レンズと、前記顕微鏡側光路上に設けられたパルス光源とを備える光学顕微鏡に取り付けられることにより、前記光学顕微鏡に光音響計測機能を付加することが可能な後付け光音響計測ユニットであって、前記試料支持体における前記加振点を前記試料支持体の面方向に沿って移動させる走査部と、前記加振点に対応した位置にある前記試料の計測点にて発生した光音響波により前記試料支持体が振動するときに、前記集光加振部を介して前記非支持面側まで達する計測光を発生するレーザ光源と、前記非支持面側にて反射されて戻ってくる前記計測光の反射光と参照光との干渉から微小振動を検出して電気信号に変換する光電変換部とを有する光干渉計と、前記光干渉計からのデータに基づいて、前記試料の前記計測点における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部とを備え、前記レーザ光源の発する前記計測光の進路であるユニット側主光路が、前記顕微鏡側光路に光学的に接続可能であるとともに、前記対物レンズが、前記励起光を前記試料支持体における加振点に集光させて前記加振点に振動を加える手段を兼ね、前記パルス光源が、光音響波を発生させる励起光を発生しうることを特徴とする光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット。

【発明の効果】

【0012】

以上詳述したように、請求項１～８に記載の発明によると、細胞等のような試料の機械物性を非接触、短時間かつ高空間分解能で計測することができる光音響計測装置、光音響計測方法を提供することができる。請求項９～１１に記載の発明によると、既存の光学顕微鏡に対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができる光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態における光音響計測装置の構成を示す概略図。

【図2】（ａ）～（ｃ）は上記の光音響計測装置の計測原理を説明するための図。

【図3】第２実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットの構成を示す概略図。

【図4】第３実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットの構成を示す概略図。

【図5】第４実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットの構成を示す概略図。

【図6】第５実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットの構成を示す概略図。

【図7】別の実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニットの構成を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態の光音響計測装置１１を図１、図２に基づき詳細に説明する。図１は、光音響計測装置１１の構成を示す概略図であり、図２（ａ）～（ｃ）は光音響計測装置１１の計測原理を説明するための図である。

【0015】

図１に示されるように、本実施形態の光音響計測装置１１は、細胞培養用のシャーレ１を密閉して培養環境を保持した状態にして、非接触で細胞２の機械物性を計測するための装置である。この光音響計測装置１１においては、細胞培養用シャーレ１の底部３が試料支持体としての役割を果たしている。なお、細胞培養用シャーレ１の底部３の上面が、試料である細胞２を接触させて支持するその支持面３ａ側となっており、その反対にある下面が、非支持面３ｂ側となっている。

【0016】

この光音響計測装置１１を構成する装置本体１２の上面は試料ステージ１３であって、そこには細胞培養用シャーレ１が載置される。この光音響計測装置１１は、パルス光源２１、対物レンズ（集光加振部）３１、光スキャナ（走査部）４１、光干渉計５１、制御装置６１、入出力インターフェース６３等を装置本体１２の内部に備えている。パルス光源２１から非支持面３ｂに到る光線の通り道である主光路Ｒ１１上には、パルス光源２１側から順に、一対のレンズ間にピンホールを配置したレンズユニット２２、ダイクロイックミラー２６、光スキャナ４１、対物レンズ３１が配置されている。

【0017】

パルス光源２１は、光音響波Ｗ１を発生させる励起光Ｌ１を発生するための光源である。このパルス光源２１が発生するパルス光の波長は特に限定されないが、例えば３４０ｎｍ～１２００ｎｍ程度の波長（即ち紫外線領域から近赤外線領域にわたる波長）であればよく、本実施形態では５３２ｎｍまたは１０６４ｎｍに設定している。このパルス光源２１としては、非常に短時間のパルス光を発生するものが使用され、例えばパルス幅が１００ナノ秒以下のパルス光を発生するものが使用される。具体的には、パルス幅が１００ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生するパルスレーザ光源が使用される。パルスレーザ光源は、１ナノ秒以下のパルスレーザ光を発生するものであることが好ましく、ピコ秒レベルのパルスレーザ光を発生するものであることがより好ましく、フェムト秒レベルのパルスレーザ光を発生するものであることが特に好ましい。本実施形態では、フェムト秒レベルのパルスレーザ光を発生可能なパルスレーザ光源を用いている。なお、このようなパルス光源２１としてはパルスレーザ光源が好ましいが、パルスレーザ光源の代わりに、例えば発光ダイオードなどを使用してもよい。

【0018】

集光加振部としての対物レンズ３１は、試料支持体である底部３の非支持面３ｂ側、つまり図１において底部３の下方に配置されている。この対物レンズ３１は、励起光Ｌ１を底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集光させて、加振点Ｐ１に振動を加えるための手段として機能する。本実施形態では、細胞観察用の光学顕微鏡（例えば共焦点レーザ顕微鏡や蛍光顕微鏡など）に用いているものと同等の高倍率の対物レンズ３１を使用している。

【0019】

走査部としての光スキャナ４１は、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１を非支持面３ｂの面方向（ＸＹ方向）に沿って高速で移動させるための手段である。本実施形態においては、一対のガルバノミラー４２、４３を用いて光を走査するガルバノスキャナが用いられている。なお、ガルバノミラー４２、４３を用いたガルバノスキャナの代わりに、例えばＭＥＭＳミラーを用いて光を走査するＭＥＭＳスキャナを用いてもよい。

【0020】

光干渉計５１は、光音響波Ｗ１に起因して発生する振動を光学的に検知するための装置であって、主光路Ｒ１１から分岐した別の光路（副光路Ｒ１２）上に配置されている。好適な光干渉計５１としては例えばマイケルソン干渉計が挙げることができ、本実施形態ではこれを用いている。副光路Ｒ１２と主光路Ｒ１１とは、上記のダイクロイックミラー２６にて交わっている。ダイクロイックミラー２６と光干渉計５１との間には、一対のレンズ間にピンホールを配置したレンズユニット５４が配置されている。この光干渉計５１は、光電変換部５２とレーザ光源５３とを有している。レーザ光源５３は、光干渉法による計測に用いる計測光Ｌ２を発生する。計測光Ｌ２は、光音響波Ｗ１を発生させるためのものではないため、上記の励起光Ｌ１（５３２ｎｍまたは１０６４ｎｍの励起光Ｌ１）とは異なる波長の光が使用される。本実施形態では、例えば可視光領域全般のレーザ光（４００ｎｍ～７００ｎｍ程度のレーザ光（ただし５３２ｎｍを除く））を計測光Ｌ２として使用している。この計測光Ｌ２は、集光加振部である対物レンズ３１を介して底部３の非支持面３ｂ側まで達した後、反射光Ｌ３となって戻ってくる。なお、レーザ光源５３から照射された計測光Ｌ２のうちの一部は、途中で分岐されて参照光（図示略）となり、図示しない参照体にて反射された後に反射光Ｌ３と合成される。光電変換部５２は、非支持面３ｂ側にて反射されて戻ってくる計測光Ｌ２の反射光Ｌ３と参照光との合成光を受信し、両者の干渉から底部３の微小振動（即ち微小変位）を検出して電気信号に変換する。光電変換部５２としては、例えばフォトダイオードや光電子増倍管などが用いられる。

【0021】

制御装置６１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されパーソナルコンピュータであり、パルス光源２１、対物レンズ３１、走査部４１及び光干渉計５１と電気的に接続されている。この制御装置６１は、所定のプログラムを格納しており、そのプログラムに従ってパルス光源２１、対物レンズ３１、走査部４１及び光干渉計５１の動作を適宜制御している。また、この制御装置６１は、光干渉計５１からのデータに基づいて計測点Ｐ２における機械物性値を算出する演算を行う機械物性値算出部としての役割を果たしている。本実施形態の制御装置６１では、例えば硬さ、弾性、粘性を計測するためのプログラムに基づいて、硬さ、弾性、粘性が算出される。入出力インターフェース６３は、制御装置６１に電気的に接続されるとともに、装置外部の図示しないディスプレイ装置や入力装置などに電気的に接続されている。

【0022】

次に、この光音響計測装置１１の動作について説明する。まず計測対象物である細胞２を収容した細胞培養用シャーレ１を試料ステージ１３上に載置する。このとき、制御装置６１は、対物レンズ３１を駆動して、焦点が底部３の非支持面３ｂ上にくるように調整する。入力装置から計測開始を指示する情報が入力されると、制御装置６１は、パルス光源２１を駆動してフェムト秒レベルのパルスレーザ光（励起光Ｌ１）を繰り返し発光させるように制御する（励起光発生ステップ）。また制御装置６１は、パルス光源２１が励起光Ｌ１を繰り返し発光している間、光干渉計５１のレーザ光源５３を駆動し、計測光Ｌ２であるレーザ光を連続的に発光させる。

【0023】

パルス光源２１が発生した励起光Ｌ１は、レンズユニット２２、ダイクロイックミラー２６、光スキャナ４１及び対物レンズ３１を通過して、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集められる。その際、制御装置６１は、所定の走査位置に励起光Ｌ１が集光するように、光スキャナ４１を駆動制御する。すると、加振点Ｐ１に集光された励起光Ｌ１は、光音響作用により加振点Ｐ１に振動を励起させる（集光加振ステップ；図２（ａ）（ｂ）参照）。その結果、加振点Ｐ１に対応した位置にある試料の計測点Ｐ２にて、光音響波Ｗ１が発生する（光音響波発生ステップ；図２（ｃ）参照）。このような光音響波Ｗ１が発生すると、底部３が微小振動して非支持面３ｂが僅かに変位する。

【0024】

非支持面３ｂで反射された計測光Ｌ２（即ち反射光Ｌ３）は、主光路Ｒ１１を戻るように進んでダイクロイックミラー２６に到り、そこで副光路Ｒ１２側に進路変更させられて参照光と合成される。この合成光は、光干渉計５１の光電変換部５２に受信され、電気信号に変換される。つまり、反射光Ｌ３と参照光との干渉から底部３の微小振動を検出して、それを電気信号に変換する（微小振動検出ステップ）。このとき、制御装置６１は、励起光Ｌ１の発光タイミングに合わせて、光電変換部５２からの電気信号を保存する。そして制御装置６１は、先に保存した電気信号から得た微小振動の検出結果に基づいて、計測点Ｐ２における機械物性値（硬さ、弾性、粘性）を算出する演算を行う（機械物性値算出ステップ）。このように算出された機械物性値は、入出力インターフェース６３を介してディスプレイ装置に出力され、所定の態様で表示される。

【0025】

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0026】

（１）上記のように構成された本実施形態の光音響計測装置１１及びそれを用いた光音響計測方法では、試料である細胞２の機械物性を計測するために、細胞２に直接外力を与えて変位を計測するのではなく、光音響効果を利用して細胞２に間接的に振動を加えることで変位を計測する。つまり本実施形態では、細胞培養用のシャーレ１を密閉して培養環境を保持し、その状態で加振と計測とを非接触で行うことにより、細胞２の機械物性を計測することができる。そのため、培養中の細胞２の汚染や損壊といった心配がない。

【0027】

（２）この光音響計測装置１１及び方法では、励起光Ｌ１を細胞２（計測点Ｐ２）に集光させて加振するのではなく、計測点Ｐ２よりも手前側にある底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集光させて加振している。このように励起光Ｌ１である強いパルスレーザ光を細胞２そのものに照射する必要がなくなる結果、細胞２の温度上昇が回避され、細胞２の活性を維持することができる。

【0028】

（３）この光音響計測装置１１及び方法では、パルス光源２１として、パルス幅がフェムト秒レベルのパルスレーザ光をごく短い時間で周期的に発生するパルスレーザ光源を用いている。計測速度はパルスレーザ光の繰り返し周期に依存することから、パルス繰り返し周波数が高いパルスレーザ光源の使用は、計測の高速化にとって有利に作用する。また、走査部として光スキャナ４１を用いて光学的に走査を行っていることから、機械的に走査を行う場合に比べて、加振点Ｐ１を非支持面３ｂの面方向に沿って高速で移動させることができる。以上のことから、機械物性の計測を短時間で済ませることが可能となる。

【0029】

（４）この光音響計測装置１１及び方法では、細胞観察用の光学顕微鏡に用いているものと同等の高倍率の対物レンズ３１を使用している。そのため、共焦点レーザ顕微鏡や蛍光顕微鏡によって達成しうる平面方向の空間分解能で機械物性を計測することができる。

【0030】

（５）この光音響計測装置１１及び方法では、加振点Ｐ１と計測点Ｐ２とを互いに近接した異なる位置に設定したうえで、機械物性の計測を行うことができる。従って、加振点Ｐ１と計測点Ｐ２とを互いに近接した異なる位置に設定困難な既存のバイオ超音波顕微鏡とは異なり、細胞２の硬さに加えて、弾性や粘性についても計測することができる。ちなみに、弾性については、加振点Ｐ１と計測点Ｐ２とを平面方向において同じ位置に設定し、かつ垂直方向に離間させて設定することで、計測可能である。粘性については、加振点Ｐ１と計測点Ｐ２とを平面方向に離間させて設定し、両者間の横波伝搬速度を計測することで、算出可能である。

【0031】

（６）以上説明したように、本実施形態の光音響計測装置１１及びそれを用いた光音響計測方法によれば、細胞２のような試料の機械物性を非接触、短時間かつ高空間分解能で計測することができる。

【0032】

［第２実施形態］
以下、本発明を具体化した第２実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット１０１を図３に基づき詳細に説明する。なお、ここでは第１実施形態と同じ構成については共通の部材番号を付す代わりに詳細な説明を省略する。

【0033】

図３に示されるように、この後付け光音響計測ユニット１０１は、既存の光学顕微鏡７１に取り付けることで、その光学顕微鏡７１に光音響計測機能を付加するためのユニットである。この後付け光音響計測ユニット１０１の取付対象となる光学顕微鏡７１は、顕微鏡本体７２、試料ステージ１３、対物レンズ３１、反射ミラー７４などといった基本構成を備えている。試料ステージ１３上には、細胞２を収容した細胞培養用のシャーレ１が載置されている。顕微鏡側主光路Ｒ１上に設けられた対物レンズ３１は、細胞培養用のシャーレ１内の細胞２を光学的に観察すべく、そこに光を集束できるように構成されている。顕微鏡側主光路Ｒ１上には反射ミラー７４が設けられている。この反射ミラー７４があることにより、対物レンズ３１側から入射した光線が反射されて、カメラポート７３に到るようになっている。

【0034】

本実施形態の後付け光音響計測ユニット１０１は、パルス光源２１、光スキャナ（走査部）４１、光干渉計５１、制御装置６１、入出力インターフェース６３、レンズユニット２２，５４、ダイクロイックミラー２６等を装置本体１０２の内部に備えている。ただしこのユニット１０１は、既存の光学顕微鏡７１側の対物レンズ３１を使用することを前提としたものであることから、対物レンズ３１を備えていない。このユニット１０１は、装置本体１０２の側部に突設された接続ポート１０３を有している。そして、この接続ポート１０３をカメラポート７３に連結することにより、光学顕微鏡７１に対して後付け光音響計測ユニット１０１が取り付けられる。このとき、パルス光源２１の発する励起光Ｌ１の進路であるユニット側主光路Ｒ２が、顕微鏡側主光路Ｒ１に光学的に接続される。また本実施形態では、対物レンズ３１が入出力インターフェース６３を介して制御装置６１に電気的に接続されており、制御装置６１によって対物レンズ３１のフォーカス深度を適宜調整できるように構成されている。その結果、本実施形態の対物レンズ３１は、励起光Ｌ１を底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集光させて加振点Ｐ１に振動を加える手段としても機能する。

【0035】

このように構成された後付け光音響計測ユニット１０１を動作させると、パルス光源２１が発生した励起光Ｌ１は、ユニット側主光路Ｒ２上にあるレンズユニット２２、ダイクロイックミラー２６、光スキャナ４１を通過した後、光学顕微鏡７１内に入る。すると励起光Ｌ１は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にある反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集められ、試料の計測点Ｐ２にて光音響波Ｗ１を発生させる。一方、光干渉計５１のレーザ光源５３が発生した計測光Ｌ２は、ユニット側副光路Ｒ３及びユニット側主光路Ｒ２を通過した後、光学顕微鏡７１内に入る。すると計測光Ｌ２は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にある反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して底部３の非支持面３ｂに至り、そこで反射される。非支持面３ｂで反射された計測光Ｌ２（即ち反射光Ｌ３）は、計測光Ｌ２と同じ経路を逆方向に進み、参照光と合成された後に光干渉計５１の光電変換部５３に受信され、電気信号に変換される。そして制御装置６１は、光電変換部５３により得られた微小振動の検出結果に基づいて、計測点Ｐ２における機械物性値（硬さ、弾性、粘性など）を算出する演算を行う。

【0036】

従って本実施形態のユニット１０１によれば、既存の光学顕微鏡７１に対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができ、それによって細胞２等のような試料の機械物性を非接触、短時間かつ高空間分解能で計測可能なシステムを構築することができる。また、光学顕微鏡７１に本実施形態のユニット１０１を付加してなるシステムの場合、使用感が通常の光学顕微鏡７１とあまり変わらない。それゆえ、例えば生物分野の研究者であっても、抵抗なく容易にシステムを使用することができるというメリットがある。従って、このシステムを用いれば、製薬の研究で使用されるスクリーニング用顕微鏡に応用することにより、形態観察に加えて機械物性値に基づく薬効判定などを行うことが可能となる。

【0037】

［第３実施形態］
以下、本発明を具体化した第３実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット１０１Ａを図４に基づき詳細に説明する。なお、ここでは第１、第２実施形態と同じ構成については共通の部材番号を付す代わりに詳細な説明を省略する。

【0038】

図４に示されるように、ユニット取付対象となる光学顕微鏡７１Ａは、顕微鏡本体７２、試料ステージ１３、対物レンズ３１、反射ミラー７４に加えて、さらに光スキャナ（走査部）４１を基本構成として備えている。この光スキャナ４１も、対物レンズ３１及び反射ミラー７４と同様に顕微鏡側主光路Ｒ１上に設けられている。光スキャナ４１は、細胞２における観察点を底部３の面方向に沿って移動させることができるように構成されている。

【0039】

本実施形態の後付け光音響計測ユニット１０１Ａは、パルス光源２１、光干渉計５１、制御装置６１、入出力インターフェース６３、レンズユニット２２，５４、ダイクロイックミラー２６等を装置本体１０２の内部に備えている。一方、このユニット１０１Ａは、既存の光学顕微鏡７１側の対物レンズ３１及び光スキャナ４１を使用することを前提としたものであることから、対物レンズ３１及び光スキャナ４１を備えていない。

【0040】

また本実施形態では、上記の対物レンズ３１ばかりでなく、光スキャナ４１が入出力インターフェース６３を介して制御装置６１に電気的に接続されており、制御装置６１によって走査位置を移動させることができるように構成されている。その結果、光スキャナ４１が、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１を底部３の面方向に沿って移動させる手段としても機能する。

【0041】

このように構成された後付け光音響計測ユニット１０１Ａを動作させると、パルス光源２１が発生した励起光Ｌ１は、ユニット側主光路Ｒ２上にあるレンズユニット２２、ダイクロイックミラー２６を通過した後、光学顕微鏡７１Ａ内に入る。すると励起光Ｌ１は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にある光スキャナ４１、反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集められ、試料の計測点Ｐ２にて光音響波Ｗ１を発生させる。一方、光干渉計５１のレーザ光源５３が発生した計測光Ｌ２は、ユニット側副光路Ｒ３及びユニット側主光路Ｒ２を通過した後、光学顕微鏡７１Ａ内に入る。すると計測光Ｌ２は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にある光スキャナ４１、反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して非支持面３ｂに至り、そこで反射される。非支持面３ｂで反射された計測光Ｌ２（即ち反射光Ｌ３）は、計測光Ｌ２と同じ経路を逆方向に進み、参照光と合成された後に光干渉計５１の光電変換部５２に受信され、電気信号に変換される。そして制御装置６１は、光電変換部５２により得られた微小振動の検出結果に基づいて、計測点Ｐ２における機械物性値（硬さ、弾性、粘性など）を算出する演算を行う。

【0042】

従って本実施形態のユニット１０１Ａによれば、既存の光学顕微鏡７１Ａに対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができ、それによって細胞２等のような試料の機械物性を非接触、短時間、高空間分解能、かつ光学顕微鏡と同様の使用感で計測可能なシステムを構築することができる。

【0043】

［第４実施形態］
以下、本発明を具体化した第４実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット１０１Ｂを図５に基づき詳細に説明する。なお、ここでは第１、第２実施形態と同じ構成については共通の部材番号を付す代わりに詳細な説明を省略する。

【0044】

図５に示されるように、ユニット取付対象となる光学顕微鏡７１Ｃは、顕微鏡本体７２、試料ステージ１３、対物レンズ３１、光スキャナ４１、反射ミラー７４に加えて、さらにパルス光源２１、レンズユニット２２、ダイクロイックミラー７８を基本構成として備えている。パルス光源２１、レンズユニット２２、ダイクロイックミラー７８、光スキャナ４１、反射ミラー７４及び対物レンズ３１は、顕微鏡側主光路Ｒ１上に設けられている。ダイクロイックミラー７８は、顕微鏡側主光路Ｒ１から分岐した顕微鏡側副光路Ｒ５上にも設けられており、顕微鏡側副光路Ｒ５はカメラポート７３に到っている。なお、本実施形態の光学顕微鏡７１Ｃは例えば二光子顕微鏡または多光子顕微鏡であるため、二光子現象または多光子現象を誘発させるパルスレーザ光（具体的にはフェムト秒レーザ光）を発生可能なパルス光源２１を有している。

【0045】

本実施形態の後付け光音響計測ユニット１０１Ｂは、光干渉計５１、制御装置６１、入出力インターフェース６３、レンズユニット５４等を装置本体１０２の内部に備えている。一方、このユニット１０１Ｂは、既存の光学顕微鏡７１Ｂ側の対物レンズ３１、光スキャナ４１及びパルス光源２１を使用することを前提としたものであることから、対物レンズ３１、光スキャナ４１及びパルス光源２１を備えていない。

【0046】

また本実施形態では、上記の対物レンズ３１ばかりでなく、パルス光源２１が入出力インターフェース６３を介して制御装置６１に電気的に接続されており、制御装置６１によってパルス光源２１が駆動制御されるように構成されている。その結果、パルス光源２１が光音響波Ｗ１を発生させる励起光Ｌ１を所定タイミングで繰り返し発生するようになっている。同様に、光スキャナ４１が入出力インターフェース６３を介して制御装置６１に電気的に接続されており、制御装置６１によって走査位置を移動させることができるように構成されている。その結果、光スキャナ４１が、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１を底部３の面方向に沿って移動させる手段としても機能する。

【0047】

このように構成された後付け光音響計測ユニット１０１Ｂを動作させると、パルス光源２１が発生した励起光Ｌ１は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にあるレンズユニット２２、ダイクロイックミラー７８、光スキャナ４１、反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して、底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集められ、試料の計測点Ｐ２にて光音響波Ｗ１を発生させる。一方、光干渉計５１のレーザ光源５３が発生した計測光Ｌ２は、ユニット側主光路Ｒ２を通過した後、光学顕微鏡７１Ｂ内に入る。ユニット側主光路Ｒ２は、顕微鏡側副光路Ｒ５を介して顕微鏡側主光路Ｒ１にあらかじめ光学的に接続されている。従って、計測光Ｌ２は、顕微鏡側主光路Ｒ１上にあるダイクロイックミラー７８、光スキャナ４１、反射ミラー７４及び対物レンズ３１を通過して非支持面３ｂに至り、そこで反射される。非支持面３ｂで反射された計測光Ｌ２（即ち反射光Ｌ３）は、計測光Ｌ２と同じ経路を逆方向に進み、参照光と合成された後に光干渉計５１の光電変換部５２に受信され、電気信号に変換される。そして制御装置６１は、光電変換部５２により得られた微小振動の検出結果に基づいて、計測点Ｐ２における機械物性値（硬さ、弾性、粘性など）を算出する演算を行う。

【0048】

従って本実施形態のユニット１０１Ｂによれば、既存の光学顕微鏡７１Ｂに対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができ、それによって細胞２等のような試料の機械物性を非接触、短時間、高空間分解能、かつ光学顕微鏡と同様の使用感で計測可能なシステムを構築することができる。

【0049】

［第５実施形態］
以下、本発明を具体化した第５実施形態における光学顕微鏡用の後付け光音響計測ユニット１０１Ｃを図６に基づき詳細に説明する。なお、ここでは第１、第２実施形態と同じ構成については共通の部材番号を付す代わりに詳細な説明を省略する。

【0050】

図６に示されるように、ユニット取付対象となる光学顕微鏡７１は、第２実施形態と同様に、顕微鏡本体７２、試料ステージ１３、対物レンズ３１、反射ミラー７４などといった基本構成を備えたものとなっている。また、この後付け光音響計測ユニット１０１Ｃは、第２実施形態と同様に、パルス光源２１、光スキャナ（走査部）４１、光干渉計５１、制御装置６１、入出力インターフェース６３、レンズユニット２２，５４、ダイクロイックミラー２６等を装置本体１０２の内部に備えている。それに加えてこのユニット１０１Ｃは、図示しないレーザ光源を含んで構成されるレーザ共焦点ユニット７７及びダイクロイックミラー７６をユニット側副光路Ｒ６上に備えたものとなっている。なお、レーザ光源としては、例えば半導体レーザやアルゴンレーザなどが好適例として挙げられる。

【0051】

従って本実施形態のユニット１０１Ｃによれば、既存の光学顕微鏡７１に対して光音響計測機能を比較的簡単に付加することができ、それによって細胞２等のような試料の機械物性を非接触、短時間、高空間分解能、かつ光学顕微鏡と同様の使用感で計測可能なシステムを構築することができる。また、レーザ共焦点ユニット７７を備えていることから、レーザ共焦点顕微鏡としても使用することができる。

【0052】

なお、本発明の実施形態は一例であって、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更してもよい。

【0053】

・例えば、第４実施形態のシステムでは、対物レンズ３１、光スキャナ４１及びパルス光源２１を備える光学顕微鏡７１Ｃと、後付け光音響計測ユニット１０１Ｂとを組み合わせたが、例えばパルス光源２１の代わりにレーザ共焦点ユニット７７を備えた光学顕微鏡７１Ｄを選択してもよい。ちなみに、図７に示す別の実施形態のシステムでは、対物レンズ３１、光スキャナ４１及びレーザ共焦点ユニット７７を備えた光学顕微鏡７１Ｄと、パルス光源２１、光干渉計５１、制御装置６１等を備えた後付け光音響計測ユニット１０１Ａとを組み合わせている。
・上記実施形態では、試料を細胞２とし、試料支持体を細胞培養用シャーレ１の底部３としたが、これに限定されない。例えば、細胞２のような生体組織の代わりに、非生物を試料として計測を行ってもよい。また、試料支持体として細胞培養用シャーレ１以外のものを用いても勿論よい。
・上記実施形態では、対物レンズ３１によって励起光Ｌ１を試料支持体である底部３の非支持面３ｂ上における加振点Ｐ１に集光させるようにしたが、これに限定されない。例えば、底部３の支持面３から非支持面３ｂまでの範囲における任意の位置を加振点Ｐ１とし、そこに集光させるようにしてもよい。
・上記実施形態では、走査部として光スキャナ４１を用いたが、光スキャナ４１のような光学式走査手段に代えて、例えばＸ－Ｙテーブルのような機械式走査手段を用いてもよい。
・例えば、計測によって得られた機械物性値を二次元的にマッピングして画像化したものをディスプレイ装置上に表示させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0054】

２…試料としての細胞
３…試料支持体としての細胞培養用シャーレの底部
３ｂ…非支持面
１１…光音響計測装置
２１…パルス光源としてのパルスレーザ光源
３１…集光加振部としての対物レンズ
４１…走査部としての光スキャナ
５１…光干渉計
５２…光電変換部
５３…レーザ光源
６１…機械物性値算出部
７１、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ…光学顕微鏡
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…後付け光音響計測ユニット
Ｌ１…励起光
Ｌ２…計測光
Ｌ３…反射光
Ｐ１…加振点
Ｐ２…計測点
Ｒ１…顕微鏡側光路としての顕微鏡側主光路
Ｒ２、Ｒ４…ユニット側主光路
Ｒ５…顕微鏡側光路としての顕微鏡側副光路
Ｗ１…光音響波

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】