形为大致扇形射束状而朝向被检 体照射。
[0057] 探头11检测由被检体内的观察对象物吸收上述脉冲激光而产生的弹性波（光声 波）。为此，探头11具有例如由排列设置于与后述的手动操作的扫描方向相交的方向上的 多个超声波振子构成的超声波换能器阵列。探头11检测上述光声波而输出光声波检测信 号。需要说明的是，上述多个超声波振子以在与大致扇形射束状的激光的扩展面平行的面 内排列的方式配置（对于这一点，在后文详细说明）。
[0058] 在取得被检体的光声图像时，探头11在与上述激光的扩展面相交的方向上移动， 由此，通过激光对被检体进行二维扫描。该扫描可以由检查者利用手动操作使探头11移动 来进行，或者也可以使用扫描机构来实现更精密的二维扫描。
[0059] 超声波单元12具有接收电路21、AD转换单元22、接收存储器23、数据分离单元 24、图像重构单元25、检波/对数变换单元26、图像构建单元27。图像构建单元27的输出 例如向由CRT、液晶显示装置等构成的图像显示单元14输入。此外，超声波单元12具有发 送控制电路30及对超声波单元12内的各部等的动作进行控制的控制单元31。
[0060] 上述接收电路21接收探头11所输出的光声波检测信号。AD转换单元22是采样 单元，对接收电路21所接收到的光声波检测信号进行采样，并转换成作为数字信号的光声 数据。该采样例如与从外部输入的AD时钟信号同步，以预定的采样周期进行。
[0061] 激光源单元13包括：由Ti :Sapphire激光、变石激光等构成的Q开关脉冲激光器 32 ;及作为其激发光源的闪光灯33。指示光射出的光触发信号从控制单元31向该激光源 单元13输入，当接收到该光触发信号时，使闪光灯33点亮而激发Q开关脉冲激光器32。控 制单元31例如当闪光灯33使Q开关脉冲激光器32充分激发时，输出Q开关触发信号。Q 开关脉冲激光器32当接收到Q开关触发信号时，使该Q开关接通，射出波长800nm的脉冲 激光。
[0062] 在此，从闪光灯33的点亮到Q开关脉冲激光器32成为充分的激发状态所需的时 间能够根据Q开关脉冲激光器32的特性等而估计。需要说明的是，也可以取代如上所述地 由控制单元31控制Q开关，而在激光源单元13内在使Q开关脉冲激光器32充分激发之后 使Q开关接通。在这种情况下，也可以将表示使Q开关接通的信号向超声波单元12侧通知。
[0063] 本发明的光声计测装置除了取得光声图像之外，也可以取得由反射超声波产生的 超声波图像。以下，对这样的情况进行说明。控制单元31将指示超声波发送的超声波触发 信号向发送控制电路30输入。发送控制电路30当接收到该超声波触发信号时，使得从探头 11发送超声波。控制单元31先输出光触发信号，之后，输出超声波触发信号。通过输出光 触发信号来进行对被检体的激光的照射及光声波的检测，之后，通过输出超声波触发信号 来进行对被检体的超声波的发送及反射超声波的检测。在此，为了从探头11发送超声波， 可以兼用光声波检测用的超声波换能器阵列，或者可以使用与该超声波换能器阵列不同的 结构。
[0064] 控制单元31还对AD转换单元22输出指示采样开始的采样触发信号。该采样触 发信号在输出了光触发信号之后且输出超声波触发信号之前输出，更优选为在向被检体实 际照射激光的时刻输出。因此，采样触发信号例如与控制单元31输出Q开关触发信号的时 刻同步地输出。AD转换单元22当接收到上述采样触发信号时，开始探头11输出而接收电 路21接收到的光声波检测信号的采样。
[0065] 控制单元31在输出了光触发信号之后，在结束光声波的检测的时刻输出超声波 触发信号。此时，AD转换单元22不中断光声波检测信号的采样，而继续实施采样。换言之， 控制单元31在AD转换单元22继续进行光声波检测信号的采样的状态下输出超声波触发 信号。通过响应于超声波触发信号而探头11进行超声波发送，探头11的检测对象从光声 波改变为反射超声波。AD转换单元22通过继续进行检测出的超声波检测信号的采样，而对 光声波检测信号和超声波检测信号连续地进行采样。
[0066] AD转换单元22将采样而得到的光声数据及超声波数据存储于共用的接收存储器 23。存储于接收存储器23的采样数据在某时刻之前是光声数据，从某时刻起成为超声波数 据。数据分离单元24将存储于接收存储器23的光声数据与超声波数据分离。
[0067] 以下，说明光声图像或反射超声波图像的生成及显示。从接收存储器23读出的超 声波数据及将波长SOOnm的脉冲激光向被检体照射而得到的光声数据向图1的数据分离单 元24输入。数据分离单元24在生成光声图像时仅将光声数据向后段的图像重构单元25 输入。图像重构单元25基于该光声数据，重构表示光声图像的数据。
[0068] 检波/对数变换单元26生成表示上述光声图像的数据的包络线，接着对该包络线 进行对数变换而扩展动态范围。检波/对数变换单元26将这些处理后的数据向图像构建 单元27输入。图像构建单元27基于所输入的数据，构建与通过脉冲激光扫描的截面相关 的光声图像，并将表示该光声图像的数据向图像显示单元14输入。由此在图像显示单元14 显示与上述截面相关的光声图像。
[0069] 需要说明的是，也能够如上所述地使探头11移动而通过激光对被检体进行二维 扫描，基于伴随该扫描而得到的与多个截面相关的图像数据，生成并显示对被检体的所期 望部位、例如血管等进行三维显示的光声图像。
[0070] 另外，也能够基于数据分离单元24所分离的超声波数据，生成并显示被检体的超 声波图像。该超声波图像的生成、显示通过以往公知的方法进行即可，由于与本发明没有直 接关联，因此省略详细的说明，但也可以使这样的超声波图像与光声图像重叠地显示。
[0071] 接着，对探头11详细地进行说明。需要说明的是，在此作为一例，光声图像化装置 10构成为如图2所示的便携式图像化装置，对在此使用的探头11进行说明。首先，说明图 2的便携式图像化装置。该便携式图像化装置具备装置主体112和盖113。在装置主体112 的上表面配置有操作部114,该操作部114设有用于向便携式图像化装置输入各种操作指 示的多个按钮、跟踪球等。在盖113的内表面设有显示光声图像、超声波图像以及各种操作 画面的显示器14(与图1的图像显示单元14对应）。
[0072] 盖113经由铰链116而安装于装置主体112,在图示的开位置与闭位置（未图示） 之间转动自如，该开位置是成为能看见操作部114和显示器14的状态的位置，该闭位置是 使装置主体112的上表面与盖113的内表面面对而将操作部114和显示器14覆盖来进行 保护的位置。在装置主体112的侧面安装有未图示的握处，将装置主体112和盖113形成 为关闭的状态而能够搬运便携式图像化装置。在装置主体112的另一方的侧面设有供探头 11拆装自如地连接的探头连接部117及激光单元连接部172。探头11经由连接器119及 线缆120而与探头连接部117电连接。
[0073] 另一方面，例如内置有Q开关固体激光的脉冲激光单元170经由电源线缆171而 与上述激光单元连接部172连接。该脉冲激光单元170当在取得光声图像时从便携式图像 化装置的操作部114作出发光指示时，接收预定的触发信号而发出脉冲激光。该脉冲激光 经由光纤束173而传播，从探头11朝向被检体照射。
[0074] 接着，详细说明探头11。图3及图4分别是将本发明的第一实施方式的探头11以 互不相同的面切断表示的剖视图。即，图3示出图4中的沿A-A线的面的截面形状，图4示 出图3中的沿B-B线的面的截面形状。
[0075] 本实施方式的探头11主要例如为了经直肠、经阴道用而由操作者用手保持来进 行使用，例如具有由树脂等构成的大致圆柱状的主体50,在其内部配置有：作为光传播单 元的多个光纤51 ;由多个超声波振子构成的超声波换能器阵列52 ;包含超声波的发送以及 由被检体产生的光声波的接收用的电路的基板/配线部53 ;及透光构件55。而且，在超声 波换能器阵列52的外侧安装有用于使上述超声波及光声波会聚的声透镜54。
[0076] 在本实施方式中，光纤51使用10根，排列成1列的5根一组分别配置在基板/配 线部53的两侧。这些光纤51各自的基端（图中的下端）与图2所示的光纤束173光学性 地耦合，但是对于该耦合结构，省略图示。需要说明的是，除了这样的光纤51之外，例如也 可以适用较薄的导光板等作为光传播单元。
[0077] 作为光声波检测部的超声波换能器阵列52是将多个超声波振子沿着一个圆弧配 置而成。即，该超声波换能器阵列52构成为外端面为所谓凸型的结构。需要说明的是，作 为超声波振子，能够使用无机系超声波振子、有机系超声波振子，该无机系超声波振子例如 适用了由PZT(注册商标）等锆钛酸铅（Pb(Zr，Ti)03)系材料构成的薄无机系压电薄膜， 该有机系超声波振子例如适用了由PVDF、P(VDF-TrFE)等氟化系材料构成的有机系压电薄 膜。此外，也可以将无机系超声波振子及有机系超声波振子组合来构成超声波换能器阵列 52〇
[0078] 透光构件55对应于5根一组的光纤51而分别配置1个、总计配置2个。各透光 构件55例如使用光学玻璃、合成树脂等透过率较高的材料，形成为将圆环状的