光声图像生成装置及声波单元的制作方法

光声图像生成装置及声波单元的制作方法
【专利摘要】在激光光源单元中，以期望的波长系列射出脉冲激光。在包括隔着激光棒（51）而相向的一对反光镜（53、54）的光共振器内，插入Q开关（55）和双折射滤光器（56）。双折射滤光器（56）随着旋转位移而使光共振器的振荡波长发生变化。触发控制电路（30）以应射出的脉冲激光的波长系列所含的波长数所对应的规定的转速使双折射滤光器（56）旋转。并且，触发控制电路（30）在从闪光灯（52）向激光棒（51）照射了激励光后，在双折射滤光器（56）的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长所对应的位置的时刻，接通Q开关（55）而使脉冲激光射出。
【专利说明】光声图像生成装置及声波单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及光声图像生成装置及声波单元，更详细而言，涉及基于将多个波长的激光照射到被检体时对各波长检测出的光声信号来生成光声图像的光声图像生成装置及声波单元。
【背景技术】
[0002]一直以来，例如如专利文献1、非专利文献I所示，公知有利用光声效应将活体的内部图像化的光声图像化装置。在该光声图像化装置中，例如将脉冲激光等脉冲光照射于活体。在受到该脉冲光照射的活体内部，吸收了脉冲光的能量的活体组织因热而体积膨胀，产生声波。能够用超声波探针等检测该声波，并基于检测出的信号(光声信号)使活体内部可视图像化。在光声图像化方法中，在特定的吸光体中产生声波，因此能够使活体中的特定的组织例如血管等图像化。 [0003]然而，多数活体组织的光吸收特性根据光的波长而变化，并且一般而言，该光吸收特性对应各组织也是特有的。例如图12表示在人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白(与氧结合的血红蛋白:oxy_Hb)和静脉中较多含有的脱氧血红蛋白(未与氧结合的血红蛋白deoxy-Hb)的各光波波长下的分子吸收系数。动脉的光吸收特性与氧合血红蛋白的特性对应，静脉的光吸收特性与脱氧血红蛋白的特性对应。公知有如下的光声图像化方法:利用与该波长对应的光吸收率的不同，将彼此不同的两种波长的光照射到血管部分，区分动脉和静脉并进行图像化(例如参照专利文献2)。
[0004]在此，关于可变波长激光，在专利文献3中记载了:将作为波长选择元件的标准具或双折射滤光器配置于光共振器内，通过调整其旋转角度来获得期望波长的激光。并且，专利文献4中记载了:将作为波长选择单元的标准具配置于光共振器内，并以一定的速度扫描标准具。专利文献4中存在以下记载:仅在标准具的透射波长与激光的纵模振荡一致时进行激光振荡，在增加了标准具的扫描速度的情况下，激光振荡变为脉冲性振荡。
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2005-21380号公报
[0007]专利文献2:日本特开2010-046215号公报
[0008]专利文献3:日本特开2009-231483号公报
[0009]专利文献4:日本特开2000-105464号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1:A High-Speed Photoacoustic Tomography System based ona Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array, Xueding Wang, JonathanCannataj Derek DeBusscherejChanghong HujJ.Brian Fowlkes, and Paul Carson,Proc.SPIE Vol.7564，756424 (Feb.23，2010)

【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]在专利文献3中，为了切换并射出多个波长的激光，每当激光射出时都需要进行标准具、双折射滤光器的旋转角度的调整。在光声成像中可考虑以下情况:例如在将第一波长和第二波长的脉冲激光照射到被检体时，调整波长选择元件，将第一波长的激光照射到被检体，第一波长的激光的光声信号的检测全部结束后，调整波长选择元件使得射出第二波长的激光，将第二波长的激光照射到被检体。在光声成像中，将人等会动的物体作为对象的情况较多，在从第一波长切换到第二波长的期间内若对象物运动，则有时照射第一波长的激光时的光声信号和照射第二波长的激光时的光声信号会产生不匹配。
[0014]在光声成像中，从防止上述不匹配的观点出发，例如可考虑将第一波长和第二波长对应各脉冲进行切换并照射激光。即，例如可考虑只要以依次含有第一波长和第二波长的规定的波长系列来反复照射激光即可。作为对应各脉冲而改变照射的激光的波长的激光装置，包括专利文献4中记载的装置，但在专利文献4中，仅在标准具的透射波长与激光的纵模振荡一致时进行激光振荡，因此只能获得某个特定的波长系列的激光，无法获得任意的波长系列的激光。
[0015]本发明鉴于以上情况，其目的在于提供能够从波长可变的激光光源以期望的波长系列射出脉冲激光的声波单元及含有该声波单元的光声图像生成装置。
[0016]用于解决问题的方法
[0017]为了实现上述目的，本发明提供一种光声图像生成装置，其特征在于具备:激光光源单元和声波单元，上述激光光源单元以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光，并具有:激光棒；激励光源，向该激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到光共振器内；及双折射滤光器，插入到光共振器的内部，随着旋转位移而使光共振器的振荡波长变化，上述声波单元进行光声图像的生成，并具有:检测单元，检测出规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号并生成与各`波长对应的光声数据；强度比提取单兀，提取与各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；光声图像构建单兀，基于提取出的大小关系而生成光声图像；及触发控制电路，使双折射滤光器以与波长系列所含的波长数对应的规定的转速旋转并从激励光源向激光棒照射激励光，在照射该激励光后，在双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，将Q开关接通而使脉冲激光射出。
[0018]在本发明中，规定的转速可以基于双折射滤光器中的振荡波长相对于旋转位移位置的变化特性、波长系列所含的波长数及每单位时间的脉冲激光的发光次数来决定。
[0019]也可以是，双折射滤光器在将旋转一圈的期间内重复的自由光谱范围的次数设为k (次/圈)、将波长系列所含的波长数设为η (个)、将每单位时间的脉冲激光的发光次数设为m (次/秒)时,将规定的转速决定为由v=m/ (kXn)(圈/秒)计算的值。
[0020]在本发明中，触发控制电路可以采用使双折射滤光器沿规定方向以规定的转速连续旋转的构成。
[0021]也可以是，触发控制电路基于表示双折射滤光器的旋转位移位置的双折射滤光器状态信息来决定照射激励光的时刻及接通Q开关的时刻。
[0022]触发控制电路可以在双折射滤光器状态信息变为表示以下位置的信息时向激光棒照射激励光，该位置是从应射出的脉冲激光的波长所对应的双折射滤光器的位置减去在激光棒的激励所需的时间内双折射滤光器旋转位移的量而得到的位置。
[0023]也可以是，触发控制电路使双折射滤光器旋转，使得规定时间内的双折射滤光器状态信息的变化的量成为与规定的转速对应的变化量。
[0024]也可以替代上述构成而采用下述构成:激光光源单元进一步具有:驱动单元，使双折射滤光器旋转；旋转位移检测单元，检测双折射滤光器的旋转位移；及旋转控制部，控制驱动单元，使得在规定时间内旋转位移检测单元检测出的旋转位移的量成为与规定的转速对应的量。
[0025]也可以是，声波单元可以采用进一步具有强度信息提取单元的构成，该强度信息提取单兀基于与各波长对应的光声数据而生成表不信号强度的强度信息，光声图像构建单元基于强度信息来决定光声图像的各像素的灰度值，并且基于提取出的大小关系来决定各像素的显示颜色。
[0026]也可以是，规定的波长系列包括第一波长和第二波长，声波单元可以采用以下构成，进一步具有:复数化单元，生成将第一光声数据和第二光声数据中的任一方作为实部、将另一方作为虚部的复数数据，上述第一光声数据与照射第一波长的脉冲激光时所检测出的光声信号对应，上述第二光声数据与照射第二波长的脉冲激光时所检测出的光声信号对应；及光声图像重构单元，根据复数数据通过傅里叶变换法生成重构图像，强度比提取单元从重构图像提取作为大小关系的相位信息，强度信息提取单元从重构图像提取强度信息。
[0027]也可以是，检测单 元进一步检测出对发送到被检体的声波的反射声波并生成反射声波数据，声波单元进一步具有声波图像生成单元，该声波图像生成单元基于反射声波数据生成声波图像。
[0028]本发明还提供一种声波单元，其特征在于具备:检测单元，检测出含有相互不同的两个以上波长的规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据；强度比提取单兀，提取与各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；光声图像构建单元，基于提取出的大小关系而生成光声图像；及触发控制电路，插入到包括隔着激光棒而相向的一对反光镜的光共振器内，使随着旋转位移而使光共振器的振荡波长变化的双折射滤光器以与波长系列所含的波长数对应的规定的转速旋转并从激励光源向激光棒照射激励光，在照射该激励光后，在双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，将插入到光共振器内的Q开关接通而使脉冲激光射出。
[0029]发明效果
[0030]本发明的光声图像生成装置及声波单元中，使插入到光共振器内、随着旋转位移而使振荡波长变化的双折射滤光器以与应从激光光源单元射出的脉冲激光的波长系列数对应的转速旋转，在双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，将插入到光共振器内的Q开关接通。双折射滤光器的转速越快，则越能够使波长的切换高速化，相反，转速越慢，则越能够增加可选择的振荡波长的个数。在本发明中，根据波长系列所含的波长数来控制双折射滤光器的转速，通过如此构成，能够从声波单元将从激光光源单元射出的脉冲激光的波长控制为任意的波长系列。并且，在本发明中，声波单兀决定脉冲激光的射出时刻，在光声信号米样开始时，无需从激光光源单兀取得表不激光射出的同步信号这样的信号。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1是表示本发明的第一实施方式的光声图像生成装置的框图。
[0032]图2是表示第一实施方式的激光光源单元的构成的框图。
[0033]图3是表示双折射滤光器、驱动单元及旋转位移检测单元的构成例的立体图。
[0034]图4是表示相对于双折射滤光器的旋转位移的波长透射特性的一例的图表。
[0035]图5是表示双折射滤光器以I秒内旋转I圈的速度旋转时的振荡波长特性的图表。
[0036]图6是表不各种触发和发光时刻的时序图。
[0037]图7是表示第一实施方式的光声图像生成装置的动作步骤的流程图。
[0038]图8是表不波长系列含有6个波长时的各种触发和发光时刻的时序图。
[0039]图9是表示本发明的第二实施方式的光声图像生成装置的框图。
[0040]图10是表示第二实施方式的光声图像生成装置的动作步骤的框图。
[0041]图11是表示变形例的激光光源单元的构成的框图。
[0042]图12是表示氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的各光波波长的分子吸收系数的图表。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，在本发明的实施例中，作为声波使用超声波，但通过根据被检对象、测定条件等选择适当的频率，也可以是可听频率的声波。图1表示本发明的第一实施方式的光声图像生成装置。光声图像生成装置10具备:超声波探头(探针)11、超声波单元12及激光光源单元13。激光光源单元13射出应照射到被检体的脉冲激光。激光光源单元13以包含相互不同的两个以上的波长的规定的波长系列射出多个脉冲激光。在以下说明中，主要说明以下情况:波长系列依次含有第一波长和第二波长，激光光源单元13依次射出第一波长的脉冲激光和第二波长的脉冲激光。
[0044]例如，作为第一波长(中心波长)考虑约为750nm,作为第二波长考虑约为800nm。当参照之前说明的图12时，人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白(与氧结合的血红蛋白:oxy-Hb)的波长750nm下的分子吸收系数小于波长800nm下的分子吸收系数。另一方面，静脉中较多含有的脱氧血红蛋白(未与氧结合的血红蛋白:deoxy-Hb)的波长750nm下的分子吸收系数大于波长SOOnm下的分子吸收系数。利用这一性质，通过调查波长750nm下获得的光声信号相对于波长SOOnm下获得的光声信号是相对较大还是较小，从而能够判别出来自动脉的光声信号和来自静脉的光声信号。
[0045]从激光光源单元13射出的脉冲激光例如使用光纤等导光单元被导光至探针11，从探针11向被检体照射。脉冲激光的照射位置无特别限定，也可以从探针以外的场所进行脉冲激光的照射。在被检体内，通过吸光体吸收所照射的脉冲激光的能量而产生超声波(声波)。探针11含有超声波检测器。探针11例如具有一维排列的多个超声波检测器元件(超声波振子 )，通过该一维排列的超声波振子来检测出来自被检体内的声波(光声信号)。
[0046]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、复数化单元24、光声图像重构单元25、相位信息提取单元26、强度信息提取单元27、检波/对数变换单元28、光声图像构建单元29、触发控制电路30及控制单元31。接收电路21接收探针11检测出的光声信号。AD转换单元22是检测单元，对接收电路21接收到的光声信号进行采样，生成作为数字数据的光声数据。AD转换单元22与AD时钟信号同步，以规定的采样周期进行光声信号的米样。
[0047]AD转换单元22将光声数据存储于接收存储器23。AD转换单元22将与从激光光源单元13射出的脉冲激光的各波长对应的光声数据存储于接收存储器23。即，AD转换单兀22将第一光声数据和第二光声数据存储于接收存储器23,上述第一光声数据是对向被检体照射了第一波长的脉冲激光时由探针11检测出的光声信号进行采样而得到的数据，上述第二光声数据是对照射了第二脉冲激光时由探针11检测出的光声信号进行采样而得到的数据。
[0048]复数化单元24从接收存储器23读出第一光声数据和第二光声数据并生成将任一方作为实部、将另一方作为虚部的复数数据。以下，说明复数化单元24生成将第一光声数据作为实部、将第二光声数据作为虚部的复数数据的情况。
[0049]光声图像重构单元25从复数化单元24输入复数数据。光声图像重构单元25根据输入的复数数据通过傅里叶变换法(FTA法)进行图像重构。在基于傅里叶变换法的图像重构中，例如能够适用文献“Photoacoustic Image Reconstruction-A QuantitativeAnalysis’’Jonathan 1.Sperl et al.SPIE-OSA Vol.6631663103 等中记载的现有公知的方法。光声图像重构单元25将表示重构图像的傅里叶变换的数据输入到相位信息提取单元26和强度信息提取单元27。
[0050]相位信息提取单兀26提取与各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系。在本实施方式中，相位信息提取单元26将由光声图像重构单元25重构的重构图像作为输入数据，根据作为复数数据的输入数据，生成表示比较了实部和虚部时相对地哪个大多少的相位信息。相位信息提取单元26例如在复数数据以X+iY表示时,生成Θ = tan^1 (Y/X)作为相位信息。此外，在X=O时，θ=90°。当构成实部的第一光声数据(X)和构成虚部的第二光声数据(Y)相等时，相位信息是θ=45°。相位信息相对而言，第一光声数据越大则越靠近θ=0°，第二光声数据越大则越靠近θ=90°。
[0051]强度信息提取单兀27基于与各波长对应的光声数据生成表不信号强度的强度信息。在本实施方式中，强度信息提取单元27将由光声图像重构单元25重构的重构图像作为输入数据，根据作为复数数据的输入数据，生成强度信息。强度信息提取单元27例如在复数数据以X+iY表示时，提取(Χ2+Υ2)1/2作为强度信息。检波/对数变换单元28生成表示由强度信息提取单元27提取出的强度信息的数据的包络线，接着对该包络线进行对数变换，扩大动态范围。
[0052]光声图像构建单元29从相位信息提取单元26输入相位信息，从检波/对数变换单元28输入检波/对数变换处理后的强度信息。光声图像构建单元29基于输入的相位信息和强度信息，生成作为吸光体的分布图像的光声图像。光声图像构建单元29例如基于输入的强度信息，决定吸光体的分布图像中的各像素的亮度(灰度值)。并且，光声图像构建单元29例如基于相位信息，决定吸光体的分布图像中的各像素的颜色(显示颜色)。光声图像构建单元29例如将相位0°到90°的范围用于与规定颜色对应的色图，基于输入的相位信息来决定各像素的颜色。
[0053]在此，相位0°到45°的范围是第一光声数据比第二光声数据大的范围，因此可认为光声信号的发生源是主要含有对波长756nm的吸收比对波长798nm的吸收大的脱氧血红蛋白的血液在流动的静脉。另一方面，相位45°到90°的范围是第一光声数据比第二光声数据小的范围，因此可认为光声信号的发生源是主要含有对波长756nm的吸收比对波长798nm的吸收小的氧合血红蛋白的血液在流动的动脉。
[0054]因此，作为色图使用如下色图:例如以在相位是0°时为蓝色、随着相位接近45°而变为无色(白色)的方式使颜色逐渐变化，并且以在相位是90°时为红色、随着相位接近45°而变为白色的方式使颜色逐渐变化。在这种情况下，在光声图像上，可以用红色表示与动脉对应的部分，用蓝色表示与静脉对应的部分。也可以不使用强度信息，使灰度值恒定，仅按照相位信息进行与动脉对应的部分及与静脉对应的部分的颜色区分。图像显示单元14将光声图像构建单元29生成的光声图像显示于显示画面上。
[0055]接着，详细说明激光光源单元13的构成。图2表示激光光源单元13的构成。激光光源单元13具有:激光棒51、闪光灯52、反光镜53、54、Q开关55、双折射滤光器(BRF:birefringent filter) 56、驱动单元57及旋转位移检测单元58。激光棒51是激光介质。激光棒 51 例如可以使用变石结晶、Cr:LiSAF (Cr:LiSrAlF6)、Cr:LiCAF (Cr:LiCaAlF6)结晶、T1: Sapphire结晶。闪光灯52是激励光源，向激光棒51照射激励光。也可以将闪光灯52以外的光源作为激励光源使用。例如，当激光棒51是钛蓝宝石时，作为激励光源可使用Nd-YAG (SHG)0
[0056]反光镜53、54隔着激光棒51而相向，由反光镜53、54构成光共振器。反光镜54在输出侧。在光共振器内插入Q开关55及双折射滤光器56。通过Q开关55,使光共振器内的插入损失从损失大(低Q)向损失小(高Q)急速变化，从而能够获得脉冲激光。双折射滤光器56随着旋转位移而使透射波长发生变`化，使光共振器的振荡波长发生变化。驱动单元57使双折射滤光器56旋转。旋转位移检测单元58检测双折射滤光器56的旋转位移。旋转位移检测单元58将表示双折射滤光器56的旋转位移位置的BRF状态信息输出到超声波单元12。
[0057]返回到图1，控制单元31进行超声波单元12内的各部件的控制。触发控制电路30使激光光源单元13内的双折射滤光器56以规定的转速旋转，该规定的转速与应从激光光源单元13射出的脉冲激光的波长系列所含的波长数对应。双折射滤光器的转速能够例如基于双折射滤光器56中的振荡波长相对于旋转位移位置的变化特性、波长系列中含有的波长数及每单位时间的脉冲激光的发光次数(脉冲激光间的时间间隔)来决定。
[0058]触发控制电路30输出用于控制双折射滤光器56的旋转的BRF控制信号。激光光源单元13的驱动单元57根据BRF控制信号使双折射滤光器56旋转。触发控制电路30通过BRF控制信号使双折射滤光器旋转，例如使得规定时间内的BRF状态信息的变化量成为与规定的转速对应的变化量。
[0059]在此基础上,触发控制电路30向激光光源单兀13输出用于控制闪光灯52的发光的闪光灯触发信号，从闪光灯52向激光棒51照射激励光。触发控制电路30基于BRF状态信号，输出闪光灯触发信号。例如触发控制电路30在BRF状态信息变为表示以下位置的信息时输出闪光灯触发信号，对激光棒51照射激励光，该位置是从应射出的脉冲激光的波长所对应的双折射滤光器56的位置减去在激光棒51的激励所需的时间内双折射滤光器51发生旋转位移的量而得到的位置。
[0060]触发控制电路30在照射激励光后，在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，向Q开关55输出Q开关触发信号。换言之,触发控制电路30在BRF状态信息变为表示透射应射出的脉冲激光的波长的双折射滤光器56的位置的信息时，输出Q开关触发信号。Q开关55响应Q开关触发信号，使光共振器内的插入损失从损失大向损失小急剧地变化(接通Q开关)，从而从输出侧的反光镜54射出脉冲激光。
[0061]触发控制电路30与Q开关触发信号的时刻即脉冲激光的射出时刻对应地向AD转换单元22输出采样触发信号(AD触发信号)。AD转换单元22基于采样触发信号开始光声信号的米样。
[0062]图3表示双折射滤光器56、驱动单元57及旋转位移检测单元58的构成例。在该例中，驱动单元57是伺服马达，旋转位移检测单元58是旋转编码器。双折射滤光器56随着伺服马达的输出轴的旋转而旋转。旋转编码器通过安装于伺服马达的输出轴的有狭缝的旋转板和透射型光电断路器，检测双折射滤光器56的旋转位移，生成BRF状态信息。触发控制电路30例如监控BRF状态信息，为了使规定时间内由旋转编码器检测出的伺服马达的旋转轴的旋转位移量保持为规定量，通过BRF控制信号控制提供给伺服马达的电压等，从而以规定的速度使双折射滤光器56旋转。
[0063]图4表示相对于双折射滤光器56的旋转位移的波长透射特性(振荡波长特性)的一例。双折射滤光器56例如在700nm至840nm之间使光共振器的振荡波长发生变化。双折射滤光器56例如在旋转位移位置为0°至90°的期间(旋转1/4圈)重复3次自由光谱范围(FSR:Free spectral Range),每旋转 I 圈重复 12 次 FSR。
[0064]图5表示双折射滤光器56以I秒内旋转I圈的速度旋转时的振荡波长特性。当使具有图4所示的波长透射特性的双折射滤光器56以每秒旋转I圈的转速旋转时，双折射滤光器56在1/4秒内重复3次FSR，在I秒内重复12次(12Hz) FSR。双折射滤光器56的转速越快，则I秒内FSR的重复次数越多，若转速减慢，则I秒内FSR的重复次数变少。
[0065]图6是表不各种触发和发光时刻的时序图。(a)表不相对于时间变化的光共振器的振荡波长特性(双折射滤光器56的透射波长特性)。(b)表示闪光灯触发，(c)表示Q开关触发。(d)表不闪光灯的发光时刻及脉冲激光的射出时刻。此外在图5中，为了简化说明，闪光灯52及Q开关55对触发进行瞬间响应，但实际上存在延迟时间。但该延迟是数μ秒至100 μ秒左右，因此能够忽略该延迟。
[0066]触发控制电路30首先为了从激光光源单元13射出波长750nm的脉冲激光，在时刻tl向闪光灯52输出闪光灯触发信号(b)，使闪光灯52点亮(d)。之后，触发控制电路30在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长750nm对应的位置的时刻t2输出Q开关触发信号(c),通过接通Q开关55,从光共振器射出波长750nm的脉冲激光。
[0067]接着，触发控制电路30为了从激光光源单元13射出波长800nm的脉冲激光，在时刻t3向闪光灯52输出闪光灯触发信号(b)，使闪光灯52点亮(d)。之后，触发控制电路30在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长800nm对应的位置的时刻t4输出Q开关触发信号(c),通过接通Q开关55,从光共振器射出800nm的脉冲激光。[0068]在此，输出闪光灯触发信号的时刻tl是从双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长750nm对应的位置的时刻t2提前与激光棒51的激励所需的时间对应的量的时刻。并且，输出闪光灯触发信号的时刻t3是从双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长800nm对应的位置的时刻t4提前与激光棒51的激励所需的时间对应的量的时刻。与时刻tl及t3对应的双折射滤光器56的旋转位移位置能够根据双折射滤光器56的波长750nm及800nm所对应的旋转位移位置、双折射滤光器56的转速及激光棒51的激励所需的时间来求出。
[0069]以下同样地，触发控制电路30在时刻t5、t7、t9、til向闪光灯52输出闪光灯触发信号。并且，在时刻t6、t8、tlO、tl2向Q开关55输出Q开关触发信号,射出波长与各时刻下的双折射滤光器56的透射波长对应的脉冲激光。时刻t6及tlO下的双折射滤光器56的透射波长是750nm，时刻t8及tl2下的双折射滤光器的透射波长是800nm，因此激光光源单元13依次重复射出750nm和800nm的脉冲激光。
[0070]在图6的例子中，激光光源单元13在1/12秒内交替地射出波长750nm的脉冲激光和波长SOOnm的脉冲激光这两者。激光光源单元13切换两个波长并在I秒内射出24次脉冲激光(24Hz动作)。换言之，将I组两个波长的脉冲激光在I秒内射出12组。
[0071]图7表示光声图像生成装置10的动作步骤。在此，说明将被检体被激光照射的区域分割为多个局部区域的情况。触发控制电路30在对被检体照射脉冲激光之前，将表示以规定的转速使激光光源单元13内的双折射滤光器56旋转这一内容的BRF控制信号输出到激光光源单元13 (步骤Al)。例如，双折射滤光器56在旋转一圈的期间内重复12次FSR，在1/12秒内依次射出 波长750nm的脉冲激光和波长800nm的脉冲激光时(24Hz动作时)，触发控制电路30输出表在I秒内使双折射滤光器56旋转一圈这一内容的BRF控制信号。
[0072]触发控制电路30在作好了光声信号的接收准备时，为了射出构成波长系列的第一个波长(750nm)的脉冲激光，在规定的时刻向激光光源单元13输出闪光灯触发信号(步骤A2)。激光光源单元13的闪光灯52响应闪光灯触发信号而点亮，开始激光棒51的激励(步骤A3)。触发控制电路30基于BRF状态信息，例如在从双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长750nm对应的位置的时刻反向算出的时刻，使闪光灯56点亮。
[0073]触发控制电路30在闪光灯52点亮后，基于BRF状态信息，在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与构成波长系列的第一个波长(750nm)对应的位置的时刻，接通Q开关55 (步骤A4)。通过将Q开关55接通，激光光源单元13射出波长750nm的脉冲激光。
[0074]从激光光源单元13射出的波长750nm的脉冲激光例如被导光至探针11，从探针11照射到被检体的第一个局部区域。在被检体内，吸光体吸收所照射的脉冲激光的能量，从而产生光声信号。探针11检测出在被检体内产生的光声信号。由探针11检测出的光声信号由接收电路21接收。
[0075]触发控制电路30与输出Q开关触发信号的时刻对应地向AD转换单元22输出采样触发信号。AD转换单元22以规定的采样周期对接收电路21所接收的光声信号进行采样(步骤A5)。将由AD转换单元22采样所得的光声信号作为第一光声数据存储于接收存储器23。
[0076]控制单元31判断是否存在剩余波长，即判断是否射出了构成波长系列的所有波长的脉冲激光(步骤A6)。当存在剩余波长时，为了射出下一波长的脉冲激光，返回到步骤A2，从触发控制电路30向激光光源单元13输出闪光灯触发信号。闪光灯52在步骤A3中响应闪光灯触发信号而点亮，触发控制电路30在步骤A4中，在双折射滤光器56变为与构成波长系列的第二个波长(SOOnm)对应的旋转位移位置的时刻，接通Q开关55，射出脉冲激光。
[0077]从激光光源单元13射出的波长800nm的脉冲激光例如被导光至探针11，从探针11照射到被检体的第一个局部区域。探针11检测出被检体内的吸光体通过吸收波长SOOnm的脉冲激光而产生的光声信号。触发控制电路30与Q开关触发信号的输出对应地向AD转换单元22输出采样触发信号，AD转换单元22在步骤A5中进行光声信号的采样。将由AD转换单元22采样所得的光声信号作为第二光声数据存储于接收存储器23中。光声图像生成装置10对构成波长系列的各波长执行步骤Al至A5，将构成波长系列的各波长的脉冲激光照射到被检体，从被检体检测出光声信号。 [0078]控制单元31在步骤A6中若判断为不存在剩余波长，则判断是否选择了所有局部区域(步骤A7)。当应选择的局部区域有剩余时，返回到步骤A2。光声图像生成装置10对各局部区域执行步骤A2至A6，对各局部区域依次照射构成波长系列的各波长(750nm、800nm)的脉冲激光，将与各局部区域对应的第一光声数据和第二光声数据存储于接收存储器23中。若对所有局部区域进行脉冲激光的照射及光声信号的检测，则备齐了用于生成I帧光声图像所需的光声数据。
[0079]控制单元31在步骤A7中若判断为选择了所有局部区域，则使处理转移到光声图像的生成。复数化单元24从接收存储器23读出第一光声数据和第二光声数据，生成以第一光声图像数据为实部、以第二光声图像数据为虚部的复数数据(步骤AS)。光声图像重构单元25根据由步骤AS进行复数化所得的复数数据，通过傅里叶变换法(FTA法)进行图像重构(步骤A9)。
[0080]相位信息提取单元26从重构的复数数据(重构图像)提取相位信息(步骤A10)。相位信息提取单元26例如在重构的复数数据以X+iY表示时,提取Θ = tan —1 (Y/X)作为相位信息(其中，在X=O时，θ=90° )。强度信息提取单元27从重构的复数数据中提取出强度信息(步骤Al I )。强度信息提取单元27例如在重构的复数数据以X+iY表示时，提取(X2+Y2)1/2作为强度信息。
[0081]检波/对数变换单元28对在步骤All提取出的强度信息实施检波/对数变换处理。光声图像构建单元29基于在步骤AlO提取出的相位信息及对在步骤All提取出的强度信息实施了检波/对数变换处理所得的信息，生成光声图像(步骤Α12)。光声图像构建单元29例如基于强度信息决定吸光体的分布图像中的各像素的亮度(灰度值)，基于相位信息决定各像素的颜色，从而生成光声图像。生成的光声图像显示于图像显示单元14中。
[0082]在此，双折射滤光器56的转速只要根据应射出的脉冲激光的波长系列所含的波长数适当决定即可。以下，说明波长系列含有6个波长(720nm、740nm、760nm、780nm、800nm、820nm)的情况。图8是表不波长系列含有6个波长时的各种触发和发光时刻的时序图。
(a)表不相对于时间变化的光共振器的振荡波长特性(双折射滤光器56的透射波长特性)。
(b)表示闪光灯触发，(c)表示Q开关触发。(d)表示闪光灯的发光时刻及脉冲激光的射出时刻。
[0083]若使图4所示的旋转一圈重复12次FSR的双折射滤光器564秒旋转一圈，则双折射滤光器56在I秒内旋转1/4圈，在I秒内重复3次FSR(a)。触发控制电路30首先为了从激光光源单元13射出波长720nm的脉冲激光，在时刻t21向闪光灯52输出闪光灯触发信号(b)，使闪光灯52点亮(d)。之后，触发控制电路30在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长720nm对应的位置的时刻t22，输出Q开关触发信号(C)，通过接通Q开关55，从光共振器射出波长720nm的脉冲激光。
[0084]接着，触发控制电路30为了从激光光源单元13射出波长740nm的脉冲激光，在时刻t23，向闪光灯52输出闪光灯触发信号(b)，使闪光灯52点亮(d)。之后，触发控制电路30在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与波长740nm对应的位置的时刻t24，输出Q开关触发信号(c),通过接通Q开关55,从光共振器射出740nm的脉冲激光。
[0085]之后同样地，触发控制电路30在时刻t25、t27、t29、t31向闪光灯52输出闪光灯触发信号。并且，在时刻t26、t28、t30、t32向Q开关55输出Q开关触发信号，射出波长与各时刻下的双折射滤光器56的透射波长对应的脉冲激光。时刻t26、t28、t30及t32下的双折射滤光器56的透射波长分别是760nm、780nm、800nm及820nm，激光光源单元13在1/3秒内，在720nm至820nm的范围内射出波长每次变长20nm的6个脉冲激光。
[0086]在图8的例子中，激光光源单元13在1/3秒内射出波长720nm至820nm的6个波长的脉冲激光。激光光源单元13切换6个波长并在I秒内18次射出脉冲激光(18Hz动作)。换言之，将I组6个波长的脉冲激光在I秒内射出3组。
[0087]双折射滤光器56的转速优选设定为能够通过一次的FSR射出构成波长系列的各波长的脉冲激光。例如，将双折射滤光器56在旋转I圈的期间内重复的FSR的次数设为k(次/圈)、将波长系列中含有的波长数设为η (个)、将每单位时间的脉冲激光的发光次数设为m (次/秒)时,能够将双折射滤光器56的转速设为由v=m/ (kXn)(圈/秒)决定的值。在这种情 况下，每I次FSR切换η个波长并能够在I秒内射出m个脉冲激光(mHz动作)。
[0088]在本实施方式中，使双折射滤光器56以规定的转速旋转的同时，点亮闪光灯52，激励激光棒51，在该激励后，在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，接通Q开关55。双折射滤光器56的转速越慢，则越能够增加例如在双折射滤光器56的一次量的FSR中可选择的振荡波长的个数。另一方面，在波长系列中含有的波长是两个的情况下，通过提高双折射滤光器56的转速，能够使两个波长的切换高速化。如此，在本实施方式中，通过控制双折射滤光器56的转速，能够从激光光源单元13以期望的波长系列射出脉冲激光。在本实施方式中，从超声波单元12输出Q开关触发信号，无需从激光光源单元13取得表示激光发光时刻的同步信号这样的信息。
[0089]在本实施方式中，生成将由两个波长获得的第一光声数据和第二光声数据中的任一方作为实部、将另一方作为虚部的复数数据，根据该复数数据通过傅里叶变换法生成重构图像。在这种情况下，与分别重构第一光声数据和第二光声数据的情况相比，能够高效地进行重构。通过照射多个波长的脉冲激光，并使用照射了各波长的脉冲激光时的光声信号(光声数据)，能够进行利用了各吸光体的光吸收特性根据波长而不同的功能成像。
[0090]并且，在本实施方式中，例如在光照射区域分为3个局部区域时，对第一局部区域依次照射第一波长的脉冲激光、第二波长的脉冲激光，接着对第二局部区域依次照射第一波长的脉冲激光、第二波长的脉冲激光，之后，对第三局部区域依次照射第一波长的脉冲激光、第二波长的脉冲激光。在本实施方式中，在对某个局部区域连续照射了第一波长的脉冲激光、第二波长的脉冲激光后，转移到下一个局部区域。在这种情况下，与将第一波长的脉冲激光照射到3个局部区域后将第二波长的脉冲激光照射到3个局部区域的情况相比，能够缩短在同一位置上从照射第一波长的脉冲激光到照射第二脉冲激光之间的时间。通过缩短从照射第一波长的脉冲激光到照射第二波长的脉冲激光之间的时间，能够抑制第一光声数据和第二光声数据的不匹配。
[0091]接着，说明本发明的第二实施方式。图9表示本发明的第二实施方式的光声图像生成装置。本实施方式的光声图像生成装置IOa中的超声波单元12a在图1所示的第一实施方式的光声图像生成装置10中的超声波单元12的构成的基础上还具有:数据分离单元32、超声波图像重构单元33、检波/对数变换单元34、超声波图像构建单元35、图像合成单兀36及发送控制电路37。本实施方式的光声图像生成装置10与第一实施方式的不同点在于，在生成光声图像的基础上还生成超声波图像。其他部分与第一实施方式相同。
[0092]在本实施方式中，探针11在检测光声信号的基础上，还对被检体进行超声波的输出(发送)及对发送出的超声波进行来自被检体的反射超声波的检测(接收)。触发控制电路30在生成超声波图像时，向发送控制电路37发送表示指示超声波发送这一内容的超声波发送触发信号。发送控制电路37在接收到触发信号时，从探针11发送超声波。探针11在超声波发送后检测来自被检体的反射超声波。
[0093]探针11检测出的反射超声波经由接收电路21输入到AD转换单元22。触发控制电路30与超声波发送的时刻对应地向AD转换单元22发送采样触发信号，开始反射超声波的采样。AD转换单元22将反射超声波的采样数据(反射超声波数据)存储于接收存储器23中。
[0094]数据分离单元32分离接收存储器23中存储的反射超声波数据和第一及第二光声数据。数据分离单元32将反射超声波数据传送到超声波图像重构单元33，将第一及第二光声数据传送到复数化单元24。基于第一及第二光声数据的光声图像的生成与第一实施方式相同。数据分离单元32将分离的反射超声波的采样数据输入到超声波图像重构单元33。
[0095]超声波图像重构单元33基于由`探针11的多个超声波振子检测出的反射超声波(其采样数据)，生成超声波图像的各行数据。超声波图像重构单元33例如对来自探针11的64个超声波振子的数据加上与超声波振子的位置对应的延迟时间，生成I行数据(延迟相加法)。
[0096]检波/对数变换单元34求出超声波图像重构单元33输出的各行数据的包络线，并对求出的包络线进行对数变换。超声波图像构建单元35基于实施了对数变换的各行数据，生成超声波图像。超声波图像重构单元33、检波/对数变换单元34及超声波图像构建单元35构成基于反射超声波生成超声波图像的超声波图像生成单元。
[0097]图像合成单元36合成光声图像和超声波图像。图像合成单元36例如通过重叠光声图像和超声波图像而进行图像合成。此时，图像合成单元36优选在光声图像和超声波图像中以使对应点变为同一位置的方式进行对位。合成的图像显示于图像显示单元14。也可以不进行图像合成，而在图像显示单元14上并列显示光声图像和超声波图像，或者在光声图像和超声波图像之间进行切换。
[0098]图10表示光声图像生成装置IOa的动作步骤。以下，说明将被检体的照射激光的区域分割为多个局部区域的情况。触发控制电路30将表示以规定的转速使激光光源单元13内的双折射滤光器56旋转这一内容的BRF控制信号输出到激光光源单元13(步骤BI)。
[0099]触发控制电路30在作好了光声信号的接收准备时，为了射出构成波长系列的第一个波长(750nm)的脉冲激光,输出闪光灯触发信号(步骤B2)。闪光灯52响应闪光灯触发信号而点亮，开始激光棒51的激励(步骤B3)。
[0100]触发控制电路30在闪光灯52点亮后，基于BRF控制信号，在双折射滤光器56的旋转位移位置变为与构成波长系列的第一个波长(750nm)对应的位置的时刻，接通Q开关55 (步骤B4)。通过将Q开关55接通，激光光源单元13射出波长750nm的脉冲激光。
[0101]从激光光源单元13射出的波长750nm的脉冲激光例如被导光至探针11，从探针11照射到被检体的第一个区域。在被检体内，吸光体吸收所照射的脉冲激光的能量，从而产生光声信号。探针11检测出在被检体内产生的光声信号。触发控制电路30与Q开关触发信号的输出对应地向AD转换单元22输出采样触发信号。AD转换单元22经由接收电路21接收由探针11检测出的光声信号，以规定的采样周期对光声信号进行采样(步骤B5 )。将 由AD转换单元22采样所得的光声信号作为第一光声数据存储于接收存储器23中。
[0102]控制单元31判断是否存在剩余波长，即判断是否射出了构成波长系列的所有波长的脉冲激光(步骤B6)。当存在剩余波长时，为了射出下一波长的脉冲激光，返回到步骤B2，从触发控制电路30向激光光源单元13输出闪光灯触发信号。闪光灯52在步骤B3中响应闪光灯触发信号而点亮，触发控制电路30在步骤B4中，在双折射滤光器56变为与构成波长系列的第二个波长(SOOnm)对应的旋转位移位置的时刻，接通Q开关55，射出脉冲激光。
[0103]从激光光源单元13射出的波长800nm的脉冲激光例如被导光至探针11，从探针11照射到被检体的第一个局部区域。探针11检测被检体内的吸光体吸收波长800nm的脉冲激光而产生的光声信号。触发控制电路30与Q开关触发信号的输出对应地向AD转换单元22输出采样触发信号，AD转换单元22在步骤B5中进行光声信号的采样。将由AD转换单元22采样所得的光声信号作为第二光声数据存储于接收存储器23中。光声图像生成装置10对构成波长系列的各波长执行步骤BI至B5，将构成波长系列的各波长的脉冲激光照射到被检体，从被检体检测出光声信号。步骤BI至B5可以与图7的步骤Al至A5相同。
[0104]控制单元31在步骤B6中若判断为不存在剩余波长，则将处理转移到超声波的收发。触发控制电路30经由发送控制电路37从探针11向被检体发送超声波(步骤B7)。在步骤B7中，对与被检体的照射了脉冲激光的局部区域相同的区域发送超声波。探针11检测出与发送的超声波相对的反射超声波(步骤B8)。检测出的反射超声波经过接收电路21由AD转换单元22进行采样，作为反射超声波数据存储于接收存储器23中。
[0105]控制单元31判断是否选择了所有局部区域(步骤B9)。当应选择的局部区域有剩余时，返回到步骤B2。光声图像生成装置10对各局部区域执行步骤B2至B6，对各局部区域依次照射构成波长系列的各波长(750nm、800nm)的脉冲激光,将第一光声数据和第二光声数据存储于接收存储器23中。并且，执行步骤B7及B8，将反射超声波数据存储于接收存储器23中。若对所有局部区域进行脉冲激光的照射和光声信号的检测及超声波的收发，则备齐了用于生成I帧光声图像及超声波图像所需的数据。
[0106]控制单元31在步骤B9中若判断为选择了所有局部区域，则使处理转移到光声图像及超声波图像的生成。数据分离单元32分离第一及第二光声数据和反射超声波数据。数据分离单元32将分离的第一及第二光声数据传送到复数化单元24，将反射超声波数据传送到超声波图像重构单元33。复数化单元24生成以第一光声图像数据为实部、以第二光声图像数据为虚部的复数数据(步骤B10)。光声图像重构单元25根据由步骤BlO进行复数化所得的复数数据，通过傅里叶变换法(FTA法)进行图像重构(步骤B11)。
[0107]相位信息提取单元26从重构的复数数据中提取相位信息(步骤B12)。强度信息提取单元27从重构的复数数据中提取出强度信息(步骤B13)。检波/对数变换单元28对在步骤B13提取出的强度信息实施检波/对数变换处理。光声图像构建单元29基于在步骤B12中提取出的相位信息及对在步骤B13提取出的强度信息实施了检波/对数变换处理所得的信息，生成光声图像(步骤B14)。步骤BlO至B14可以与图7的步骤A8至A12相同。
[0108]超声波图像重构单元33例如通过延迟相加法生成超声波图像的各行数据。检波/对数变换单元34求出超声波图像重构单元33输出的各行数据的包络线，对求出的包络线进行对数变换。超声波图像构建单元35基于实施了对数变换的各行数据，生成超声波图像(步骤B15)。图像合成单元36合成光声图像和超声波图像，将合成后的图像显示于图像显示单元14 (步骤B16)。
[0109]在本实施方式中，光声图像生成装置在生成光声图像的基础上还生成超声波图像。通过参照超声波图像，能够观察在光声图像中无法图像化的部分。其他效果与第一实施方式相同。
[0110]此外，在上述各实施方式中，说明了使第一光声数据和第二光声数据进行复数化的例子，但也可以不进行复数化，而分别重构第一光声数据和第二光声数据。而且，在此，进行复数化并使用相位信息来计算第一光声数据与第二光声数据之比，但根据两者的强度信息来计算比也可获得同样的效果，并且，强度信息能够基于第一重构图像中的信号强度和第二重构图像中的信号强度来生成。
[0111]在生成光声图像时，照射到被检体的脉冲激光的波长数不限于两个，也可以将3个以上的脉冲激光照射到被检体，基于与各波长对应的光声数据生成光声图像。在这种情况下，例如相位信息提取单元26只要生成与各波长对应的光声数据之间的相对的信号强度的大小关系作为相位信息即可。并且，强度信息提取单元27例如只要生成将与各波长对应的光声数据中的信号强度统一为一个而得到的信号强度作为强度信息即可。
[0112]在上述各实施方式中，说明了以下情况:触发控制电路30监控BRF状态信息，通过BRF控制信号将双折射滤光器56的转速控制为规定的转速,但不限于此。图11表不激光光源单元的变形例。该激光光源单元13a在图2所示的激光光源单元13的构成的基础上还具有旋转控制部59。旋转控制部59控制提供给驱动单元57的电压等，使得在规定时间内由旋转位移检测单元58检测出的旋转位移量变为与双折射滤光器56的规定的转速对应的量。触发控制电路30通过BRF控制信号，向旋转控制部59指示双折射滤光器56的转速。旋转控制部59驱动驱动单元57，使得双折射滤光器56的转速变为指示的转速。
[0113]以上，基于优选实施方式说明了本发明，但本发明的超声波单元及光声图像生成装置不仅限于上述实施方式，根据上述实施方式的构成实施了各种修正及变更的方式也包含于本发明的范围内。
[0114]附图标记说明
[0115]10:光声图像生成装置[0116]11:探针
[0117]12:超声波单元
[0118]13:激光光源单元
[0119]14:图像显示单元
[0120]21:接收电路
[0121]22:A D转换单元
[0122]23:接收存储器
[0123]24:复数化单元
[0124]25:光声图像重构单元
[0125]26:相位信息提取单元
[0126]27:强度信息提取单元
[0127]28:检波/对数变换单元
[0128]29:光声图像构建单元
[0129]30:触发控制电路
[0130]31:控制单元
[0131]32:数据分离单元
[0132]33:超声波图像重构单元
[0133]34:检波/对数变换单元
[0134]35:超声波图像构建单元
[0135]36:图像合成单元
[0136]37:发送控制电路
[0137]51:激光棒
[0138]52:闪光灯
[0139]53、54:反光镜
[0140]55:Q 开关
[0141]56:双折射滤光器
[0142]57:驱动单元
[0143]58:旋转位移检测单元
[0144]59:旋转控制部
【权利要求】
1.一种光声图像生成装置，其特征在于，具备: 激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光，该激光光源单7Π具有:激光棒；激励光源，向该激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着上述激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到上述光共振器内；及双折射滤光器，插入到上述光共振器的内部，随着旋转位移而使上述光共振器的振荡波长变化；及 声波单元，进行光声图像的生成，该声波单元具有:检测单元，检测出在上述规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据；强度比提取单元，提取与上述各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；光声图像构建单元，基于上述提取出的大小关系，生成光声图像；及触发控制电路，使上述双折射滤光器以与上述波长系列所含的波长数对应的规定的转速旋转并从上述激励光源向上述激光棒照射激励光，在照射该激励光后，在上述双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，将上述Q开关接通而使脉冲激光射出。
2.根据权利要求1所述的光声图像生成装置，其中， 上述规定的转速基于上述双折射滤光器中的振荡波长相对于旋转位移位置的变化特性、上述波长系列所含的波长数及每单位时间的脉冲激光的发光次数来决定。
3.根据权利要求1或2所述的光声图像生成装置，其中， 上述双折射滤光器在将旋转一圈的期间内重复的自由光谱范围的次数设为k(次/圈)、将上述波长系列所含的波长数设为η (个)、将每单位时间的脉冲激光的发光次数设为m (次/秒)的情况下，将上述规定的转速决定为由v=m/ (kXn)(圈/秒)计算的值。
4.根据权利要求1~3中·任一项所述的光声图像生成装置，其中， 上述触发控制电路使上述双折射滤光器沿规定方向以上述规定的转速连续旋转。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光声图像生成装置，其中， 上述触发控制电路基于表示上述双折射滤光器的旋转位移位置的双折射滤光器状态信息来决定照射上述激励光的时刻及接通上述Q开关的时刻。
6.根据权利要求5所述的光声图像生成装置，其中， 上述触发控制电路在上述双折射滤光器状态信息变为表示以下位置的信息时向上述激光棒照射激励光，该位置是从上述应射出的脉冲激光的波长所对应的上述双折射滤光器的位置减去在上述激光棒的激励所需的时间内上述双折射滤光器旋转位移的量而得到的位置。
7.根据权利要求5或6所述的光声图像生成装置，其中， 上述触发控制电路使上述双折射滤光器旋转，使得规定时间内的上述双折射滤光器状态信息的变化的量成为与上述规定的转速对应的变化量。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的光声图像生成装置，其中， 上述激光光源单元进一步具有:驱动单元，使上述双折射滤光器旋转；旋转位移检测单元，检测上述双折射滤光器的旋转位移；及旋转控制部，控制上述驱动单元，使得在规定时间内上述旋转位移检测单元检测出的旋转位移的量成为与上述规定的转速对应的量。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的光声图像生成装置，其中， 上述声波单元进一步具备强度信息提取单元，该强度信息提取单元基于与上述各波长对应的光声数据来生成表不信号强度的强度信息， 上述光声图像构建单元基于上述强度信息来决定上述光声图像的各像素的灰度值，并且基于上述提取出的大小关系来决定各像素的显示颜色。
10.根据权利要求9所述的光声图像生成装置，其中， 上述规定的波长系列包括第一波长和第二波长， 上述声波单元进一步具备:复数化单元，生成将第一光声数据和第二光声数据中的任一方作为实部、将另一方作为虚部的复数数据，上述第一光声数据与照射上述第一波长的脉冲激光时所检测出的光声信号对应，上述第二光声数据与照射上述第二波长的脉冲激光时所检测出的光声信号对应；及光声图像重构单元，根据上述复数数据通过傅里叶变换法生成重构图像， 上述强度比提取单元从上述重构图像提取作为上述大小关系的相位信息，上述强度信息提取单元从上述重构图像提取上述强度信息。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的光声图像生成装置，其中， 上述检测单元进一步检测出对发送到被检体的声波的反射声波并生成反射声波数据， 上述声波单元进一步具备声波图像生成单元，该声波图像生成单元基于上述反射声波数据而生成声波图像。
12.—种声波单元，其特征在于，具备: 检测单元，检测出包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据； 强度比提取单元，提取与上述各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系; 光声图像构建单元，基于上述提取出的大小关系而生成光声图像；及 触发控制电路，插入到包括隔着激光棒而相向的一对反光镜的光共振器内，使随着旋转位移而使上述光共振器的振荡波长变化的双折射滤光器以与上述波长系列所含的波长数对应的规定的转速旋转并从激励光源向上述激光棒照射激励光，在照射该激励光后，在上述双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，将插入到上述光共振器内的Q开关接通而使脉冲激光射出。
【文档编号】A61B8/00GK103717139SQ201280037133
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】广田和弘, 笠松直史 申请人:富士胶片株式会社