光声计测装置及光声计测装置用探头

1.一种光声计测装置用探头，具有向被检体照射光的送光部和检测从接受了所述光的照射的被检体的一部分发出的光声波的光声波检测部，
所述送光部具备：
光传播单元，传播来自光源的光；及
透光构件，具有内周面和外周面，并以使从所述光传播单元射出的光向所述内周面入射的方式配置，所述内周面形成为弯曲的凹面状，所述外周面具有比该内周面的曲率半径大的曲率半径并形成为弯曲的凸面状，
所述光声波检测部形成为具有凸状的外端面，
所述透光构件的外周面形成为沿着所述光声波检测部的凸状的外端面而弯曲的形状。
2.根据权利要求1所述的光声计测装置用探头，其中，
所述透光构件的内周面及外周面形成为在公共的一面内具有曲率的形状。
3.根据权利要求1所述的光声计测装置用探头，其中，
所述光传播单元是光纤。
4.一种光声计测装置用探头，具有向被检体照射光的送光部和检测从接受了所述光的照射的被检体的一部分发出的光声波的光声波检测部，
所述送光部具备：
光传播单元，传播来自光源的光；及
透光构件，具有内周面和外周面，并以使从所述光传播单元射出的光向所述内周面入射的方式配置，所述内周面形成为弯曲的凹面状，所述外周面具有比该内周面的曲率半径大的曲率半径并形成为弯曲的凸面状，
在所述透光构件的内周面与所述光传播单元之间配置有使从该光传播单元射出的光的强度分布均匀化的导光构件。
5.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
所述导光构件的至少一部分与将所述透光构件的内周面和外周面相连的该透光构件的端面的至少一部分面对。
6.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
所述导光构件形成为截面积从所述光传播单元一侧向所述透光构件一侧逐渐增大的锥形状。
7.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
在所述导光构件与所述光传播单元之间配置有光扩散构件。
8.根据权利要求7所述的光声计测装置用探头，其中，
作为所述光扩散构件，使用其一方向上的光扩散的程度比与该一方向正交的方向上的光扩散的程度小的构件。
9.根据权利要求8所述的光声计测装置用探头，其中，
作为所述光扩散构件，使用其光扩散图案为椭圆状的构件。
10.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
在所述透光构件的内周面与所述导光构件之间，在与该内周面相向的位置配置有具有负光焦度的透镜。
11.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
所述透光构件的内周面及外周面形成为在公共的一面内具有曲率的形状。
12.根据权利要求4所述的光声计测装置用探头，其中，
所述光传播单元是光纤。
13.一种光声计测装置用探头，具有向被检体照射光的送光部和检测从接受了所述光的照射的被检体的一部分发出的光声波的光声波检测部，
所述送光部具备：
光传播单元，传播来自光源的光；及
透光构件，具有内周面和外周面，并以使从所述光传播单元射出的光向所述内周面入射的方式配置，所述内周面形成为弯曲的凹面状，所述外周面具有比该内周面的曲率半径大的曲率半径并形成为弯曲的凸面状，
在与所述透光构件的内周面相向的位置配置有具有负光焦度的透镜。
14.根据权利要求13所述的光声计测装置用探头，其中，
所述透光构件的内周面及外周面形成为在公共的一面内具有曲率的形状。
15.根据权利要求13所述的光声计测装置用探头，其中，
所述光传播单元是光纤。
16.一种光声计测装置，具备权利要求1或4或13所述的光声计测装置用探头。

光声计测装置及光声计测装置用探头\n技术领域\n[0001] 本发明涉及光声计测装置、即进行向生物体组织等被检体照射光并基于伴随着光照射而产生的光声波使被检体图像化等处理的装置。\n[0002] 而且，本发明涉及在这种光声计测装置中使用的探头。\n背景技术\n[0003] 以往，例如如专利文献1、非专利文献1所示，已知利用光声效应来使生物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向生物体内照射。在接受了该脉冲光的照射的生物体内部，吸收了脉冲光的能量的生物体组织因热而发生体积膨胀，产生光声波(声音信号)。因此，能够利用超声波探头等来检测该光声波，并基于其检测信号来使生物体内部可视化。\n[0004] 另一方面，如专利文献2、专利文献3所示，使用超声波探头的超声波图像化装置从以往就已知。这种超声波探头在前端具备超声波换能器，在大多情况下，由背衬材料、压电体及夹持该压电体的电极、声音匹配层以及声透镜等构成。在超声波图像化装置中，从超声波换能器向人体等被检体照射超声波，来自被检体的反射超声波由超声波换能器接收。并且，通过对该反射超声波的检测信号进行电处理，得到超声波图像。\n[0005] 需要说明的是，在本说明书中，将从探头发出的弹性波称为超声波，将通过光声效应而发出的弹性波称为光声波。\n[0006] 如上所述的超声波探头也能够与超声波同样地检测光声波，因此也广泛适用于光声计测装置。即，在这种装置中，在超声波探头附加朝向被检体照射光的光照射部，接收来自该光照射部的光而从被检体发出的光声波由超声波探头的超声波换能器检测。\n[0007] 专利文献1：日本特开2005-21380号公报\n[0008] 专利文献2：国际公开WO2009/069379号\n[0009] 专利文献3：日本特开2011-10827号公报\n[0010] 非专利文献\n[0011] 非专利文献1：A High-Speed Photoacoustic Tomography System based on a Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array,Xueding Wang,Jonathan Cannata,Derek DeBusschere,Changhong Hu,J.Brian Fowlkes,and Paul Carson,Proc.SPIE Vol.7564,756424(Feb.23,2010)\n发明内容\n[0012] 发明要解决的课题\n[0013] 然而，在光声图像化装置中通过光声效应来使被检体的一部分图像化时，以通过一次就能够使较大的区域图像化的方式在更大的范围内对被检体进行光照射为优选。这样的要求并不局限于光声图像化装置，在利用光声效应来进行除了图像化以外的各种计测的光声计测装置中也同样被确认。\n[0014] 本发明鉴于上述的情况而作出，其目的在于提供能够在较大的范围内对计测对象进行光照射的光声计测装置用探头及光声计测装置。\n[0015] 用于解决课题的方案\n[0016] 本发明的光声计测装置用探头具有向被检体照射光的送光部和检测从接受了该光的照射的被检体的一部分发出的光声波的光声波检测部，\n[0017] 送光部具备：\n[0018] 传播来自光源的光的例如光线等光传播单元；及\n[0019] 透光构件，具有内周面和外周面，并以使从光传播单元射出的光向上述内周面入射的方式配置，上述内周面形成为弯曲的凹面状，上述外周面具有比该内周面的曲率半径大的曲率半径并形成为弯曲的凸面状。\n[0020] 此外，特别优选的是，上述透光构件的内周面及外周面形成为在公共的一面内具有曲率的形状。\n[0021] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，优选的是，上述光声波检测部形成为具有凸状的外端面，另外，透光构件的外周面形成为沿着光声波检测部的凸状的外端面而弯曲的形状。\n[0022] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，优选的是，在透光构件的内周面与光传播单元之间配置有使从该光传播单元射出的光的强度分布均匀化的导光构件。\n[0023] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，优选的是，上述导光构件的至少一部分与将透光构件的内周面和外周面相连的该透光构件的端面的至少一部分面对。\n[0024] 并且，优选的是，上述导光构件形成为截面积从光传播单元一侧向透光构件一侧逐渐增大的锥形状。\n[0025] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，优选的是，在导光构件与光传播单元之间配置有光扩散构件。\n[0026] 优选的是，作为这样的光扩散构件，适用其一方向上的光扩散的程度比与该一方向正交的方向上的光扩散的程度小的构件。作为这种的光扩散构件，具体而言，可列举光扩散图案为椭圆状的构件。\n[0027] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，优选的是，在与透光构件的内周面相向的位置配置有具有负光焦度的透镜。\n[0028] 此外，在设置上述的导光构件的情况下，上述具有负光焦度的透镜配置于该导光构件与透光构件的内周面之间。\n[0029] 另一方面，本发明的光声计测装置具备以上说明的本发明的光声计测装置用探头。\n[0030] 发明效果\n[0031] 根据本发明的光声计测装置用探头，设有透光构件，该透光构件具有内周面和外周面，并以从光传播单元射出的光向上述内周面入射的方式配置，上述内周面形成为弯曲的凹面状，上述外周面具有比该内周面的曲率半径大的曲率半径并形成为弯曲的凸面状，由此从光传播单元入射到该透光构件的光通过透光构件的凹透镜效果，以比从光传播单元射出时的射出角度大的角度范围从透光构件射出。因此根据该光声计测装置用探头，能够在较大的范围内对计测对象进行光照射。\n[0032] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，尤其是在透光构件的内周面及外周面形成为在公共的一面内具有曲率的形状的情况下，能够仅对于一方向扩大光从透光构件射出的光射出角度，对于不希望扩大的方向能够将光射出角度确保得较小。\n[0033] 另外，在本发明的光声计测装置用探头中，特别是在配置有上述的导光构件、光扩散构件、具有负光焦度的透镜的情况下，通过它们的作用，能够进一步扩大对计测对象的光照射范围。其理由通过后述的实施方式详细地进行说明。\n[0034] 另外，本发明的光声计测装置具备如上所述的本发明的光声计测装置用探头，因此能够在较大的范围内对计测对象进行光照射。\n附图说明\n[0035] 图1是表示适用本发明的探头的光声计测装置的一例的概略结构的框图。\n[0036] 图2是表示上述光声计测装置的外形形状的例子的立体图。\n[0037] 图3是表示本发明的第一实施方式的探头的剖视图。\n[0038] 图4是以另一截面来表示图3的探头的剖视图。\n[0039] 图5是表示本发明的第二实施方式的探头的剖视图。\n[0040] 图6是以另一截面来表示图5的探头的剖视图。\n[0041] 图7是表示本发明的第三实施方式的探头的剖视图。\n[0042] 图8是以另一截面来表示图7的探头的剖视图。\n[0043] 图9是表示本发明的第四实施方式的探头的剖视图。\n[0044] 图10是表示本发明的第五实施方式的探头的剖视图。\n[0045] 图11是表示本发明的第六实施方式的探头的剖视图。\n[0046] 图12是表示本发明的第七实施方式的探头的剖视图。\n[0047] 图13是以另一截面来表示图12的探头的剖视图。\n[0048] 图14是说明适用于本发明的探头的导光构件的效果的图。\n[0049] 图15是说明适用于本发明的探头的导光构件的效果的图。\n[0050] 图16是说明适用于本发明的探头的导光构件的效果的图。\n[0051] 图17是说明适用于本发明的探头的导光构件的效果的图。\n[0052] 图18是表示适用于本发明的探头的光扩散构件的一例的立体图。\n[0053] 图19是表示本发明的第八实施方式的探头的剖视图。\n具体实施方式\n[0054] 以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。图1是表示适用了本发明的一实施方式的光声计测装置用探头11的光声计测装置的基本结构的框图。该光声计测装置作为一例是光声图像化装置10，除了具备本发明的超声波探头(探头)11之外，还具备超声波单元\n12、激光源单元13及图像显示单元14。\n[0055] 需要说明的是，以下，将从探头11发出的弹性波称为超声波，而且将从照射有来自探头11的光的被检体的一部分通过光声效应发出的弹性波称为光声波。\n[0056] 上述激光源单元13发出例如中心波长800nm的激光。从激光源单元13射出的脉冲激光向被检体照射。该激光例如使用多个光纤等导光单元而被导光至探头11并从探头11的一部分朝向被检体照射为优选。该激光如后所述地成形为大致扇形射束状而朝向被检体照射。\n[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。\n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)。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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；\n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\n32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。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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\n23。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。\n[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800nm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。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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\n10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)。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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。\n[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\n53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。\n[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)O3)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。\n[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，形成为将圆环状的板材的一部分(在本例中为一半)去除后的形状。即，该透光构件55的内周面55a和外周面55b形成为各自沿着作为同心圆的2个圆的形状，因此，作为凸面的外周面55b的曲率半径大于作为凹面的内周面\n55a的曲率半径。而且，透光构件55的内周面55a及外周面55b成为在公共的一面内具有曲率的形状。并且，各透光构件55配置成使外周面55b沿着超声波换能器阵列52的外端面延伸的状态。需要说明的是，内周面55a的曲率半径与外周面55b的曲率半径必须设为后者比前者大的关系。\n[0079] 从5根一组的光纤51射出的激光L从上述内周面55a向透光构件55内入射，透过其内部而从外周面55b射出。此时，通过形成为上述的形状的透光构件55的凹透镜效果，在与该透光构件55的半圆环状的侧面平行的面(图3所示的面)内，激光L扩展成比从5根一组的光纤51射出时的射出角度大的角度而射出。另一方面，在与该透光构件55的半圆环状的侧面垂直的面(图4所示的面)内，未产生透光构件55的凹透镜效果，因此激光L几乎不扩展而射出。\n[0080] 如上所述，从探头11射出2个大致扇形射束状的激光L，由它们照射被检体的图像化对象部分。激光L相对于被检体的扫描方向设为与图3的纸面大致垂直的方向(图4中的左右方向)，因此只要该激光L的射出角度如上所述地扩展，则将相对于被检体的照射角度确保得较大。这样的话，能够在被检体的大范围内取得光声图像。\n[0081] 需要说明的是，如从以上的说明可知的那样，在本实施方式的探头11中，朝向被检体照射光的送光部由光纤51及透光构件55构成。\n[0082] 在此，声透镜54及其附近的主体50的表面部分具有激光L的波长域的平均扩散反射率为85％以上且平均吸收率为10％以下的光学特性为优选。在被赋予这样的光学特性的情况下，能够抑制由被检体反射后的激光L通过声透镜54而由超声波换能器阵列52吸收或者由声透镜54吸收的情况。由此，能够减少由激光L的照射引起的伪像的产生。\n[0083] 需要说明的是，上述主体50的表面部分的光学特性例如能够通过含有第一无机颜料的涂料来赋予。在这种情况下，第一无机颜料优选为氧化钛、氧化锆、氧化铁及氧化铈中的至少1种氧化物粒子。而且，第一无机颜料的粒子的大小优选为0.05～0.35μm，第一无机颜料的添加量优选为2～65wt％。\n[0084] 另外，上述表面部分的光学特性也能够通过扩散反射片来赋予。\n[0085] 此外，上述表面部分的光学特性也能够利用高反射原料构成该表面部分来赋予。\n在这种情况下，高反射原料优选为含有无机颜料的聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(FEP)及乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)。\n[0086] 另一方面，声透镜54的光学特性例如能够利用含有第二无机颜料的原料构成声透镜54来赋予。在这种情况下，第二无机颜料优选为氧化钛、氧化锆、氧化铁及氧化铈中的至少1种氧化物粒子。而且，第二无机颜料的粒子的大小优选为0.05～0.35μm，第二无机颜料的添加量优选为2～65wt％。\n[0087] 另外，主体50及/或声透镜54的表面由保护层覆盖为优选。\n[0088] 接着，参照图5及图6，说明本发明的第二实施方式的探头11A。需要说明的是，在这些图中，对于与图3及图4中的要素等同的要素标注相同编号，对于它们的说明只要不是特别必要就省略(以下同样)。而且，图5及图6的显示截面位置与图3及图4的情况相同，因此对于截面位置，同样地由“A”、“B”表示，其重复的说明也省略(以下同样)。\n[0089] 该第二实施方式的探头11A与图3及图4所示的探头11相比时，基本差异是在光纤\n51与透光构件55之间配置有导光构件56这一点。该导光构件56例如是如下构件：对较薄的长方体状的丙烯酸板、石英板的表面实施特殊的加工，使从一方的端面(图中的下端面)入射的光从另一方的端面(图中的上端面)均匀地射出。这样的导光构件56例如能够通过在石英板的侧面形成低折射率的树脂薄膜等而制作。在设为这样的结构的情况下，从导光构件\n56的下端面入射的激光L在石英板与树脂薄膜的界面处发生全反射，反复发生多重反射的同时进行传播，并从上端面射出。\n[0090] 通过如上所述激光L反复发生多重反射，从导光构件56射出而向透光构件55入射的激光L的光强度分布均匀化，因此能够以更均匀的强度的光来照射被检体的各部。而且，在本实施方式中，也设有透光构件55，因此，由此能够得到与第一实施方式的结构同样的效果。以上说明的效果在后述的第三至第七实施方式中也同样得到。\n[0091] 接着，参照图7及图8，说明本发明的第三实施方式的探头11B。该第三实施方式的探头11B与图5及图6所示的探头11A相比时，基本差异是在光纤51与导光构件56之间配置有光扩散构件57这一点。该光扩散构件57通常也称为均化器，具有使从光纤51入射的激光L扩散并对该激光L的能量曲线(能量分布)进行平顶化的功能。\n[0092] 在此，如上所述对能量曲线进行“平顶化”是，换言之，将向光扩散构件57入射的激光L成形为中心附近具有平顶的能量曲线。该“平顶”是指，在从光扩散构件57射出的激光L的能量曲线中取得直径为射束直径的80％的同心圆并对于该同心圆内的各点的能量求出标准偏差的情况下，该标准偏差为该同心圆内的平均能量的25％以内的状态。通常，光扩散构件57以在无限远处使光完全成为平顶、即上述标准偏差大致等于0的方式进行结构设计。\n[0093] 然而，激光L向导光构件56入射时的能量曲线未必非要完全为平顶的状态，在上述范围的程度内是平顶的状态即可。\n[0094] 如上所述通过使激光L的能量曲线平顶化，可防止向被检体照射的激光L的光强度因被检体的一部分而变得各式各样的情况。\n[0095] 另外，光扩散构件57使所入射的激光L扩散，因此从导光构件56射出而向透光构件\n55入射的激光L以更大的角度范围入射。因此，在本实施方式中，与使用第二实施方式的探头11A的情况相比，能够在更大的范围内向被检体照射激光L。\n[0096] 以上叙述的由光扩散构件57产生的效果在后述的第四至第七实施方式中也同样地得到。\n[0097] 需要说明的是，光扩散构件57可以由单一的光学元件构成，也可以将多个光学元件组合而构成。作为单一的光学元件，优选使用使微小的透镜状部分在基板的单面上随机配置而成的透镜扩散板。作为这样的透镜扩散板，可以使用例如RPC Photonics公司制的工程扩散板(Engineered Diffusers)。通过使用这样的元件，能够使激光L的能量曲线及形状大致任意地变化。需要说明的是，作为由这样的元件构成的光扩散构件57的优选的例子，可列举(图7所示的面内的射出角)×(图8所示的面内的射出角)为60°×10°的情况、89°×25°的情况等。\n[0098] 尤其是在本实施方式的探头11B中，具有想要在图8所示的面内宁可使激光L不扩散而提高光利用效率这样的要求，因此优选为适用图7所示的面内的光扩散效果明显大于图8所示的面内的光扩散效果的、各向异性的光扩散构件。作为这样的光扩散构件，如图18所示，可列举使激光L呈椭圆状地扩散的椭圆形的扩散要素157a将其长轴方向对齐而配置的所谓椭圆扩散板157。\n[0099] 如上所述，在由单一的光学元件构成光扩散构件57的情况下能够将送光光学系统设为更简易的结构。\n[0100] 接着，参照图9，说明本发明的第四实施方式的探头11C。该第四实施方式的探头\n11C与图7及图8所示的探头11B相比时，基本差异是导光构件56及光扩散构件57的尺寸不同这一点。即本实施方式的导光构件56设为该光射出端面(图中的上端面)的一部分与透光构件55的下端面55c面对的大小。需要说明的是，该透光构件55的下端面55c是将该内周面55a与外周面55b相连的平坦的端面。\n[0101] 通过形成为上述的结构，在本实施方式的探头11C中，从导光构件56经由上述下端面55c向透光构件55内直线前进的光线分量与从透光构件55射出的激光L重叠。因此，在这种情况下，能够利用使光强度更均匀化的激光L来照射被检体。\n[0102] 接着，参照图10，说明本发明的第五实施方式的探头11D。该第五实施方式的探头\n11D与图7及图8所示的探头11B相比时，基本差异是导光构件56A的形状不同这一点。即，本实施方式的导光构件56A形成为透光构件55侧的横宽大于光纤51侧的横宽并形成为截面积从光纤51侧向透光构件55侧逐渐增大的锥形状。\n[0103] 通过形成为上述的结构，在本实施方式的探头11D中，与使用图7所示的较薄的长方体状的导光构件56的情况相比时，以较小的入射角向导光构件56A的左右侧端面入射的光线分量相对减少。通过导光构件56的左右侧端面而以较小的入射角入射的光线分量在此处未发生全反射，直接通过该侧端面的情况较多。因此，如上所述，若使以较小的入射角向导光构件56A的左右侧端面入射的光线分量减少，则能够将来自该导光构件56A的激光L的泄漏抑制得较少，而提高光利用效率。\n[0104] 接着，参照图11，说明本发明的第六实施方式的探头11E。该第六实施方式的探头\n11E与图10所示的探头11D相比时，基本差异是导光构件56B及光扩散构件57的尺寸不同这一点。即，本实施方式的锥形状的导光构件56B与图10的导光构件56A相比时，形成为上端面的横宽更长。因此，该导光构件56B的上端面(光射出端面)的一部分成为与透光构件55的下端面55c面对的状态。\n[0105] 通过形成为上述的结构，在本实施方式的探头11E中，也与图9所示的探头11C的情况同样，从导光构件56B经由上述下端面55c向透光构件55内直线前进的光线分量与从透光构件55射出的激光L重叠。因此，在这种情况下，也能够利用使光强度更均匀化的激光L来照射被检体。\n[0106] 接着，参照图12及图13，说明本发明的第七实施方式的探头11F。该第七实施方式的探头11F与图11所示的探头11E相比时，基本差异是导光构件56B的配置状态不同这一点。\n即，本实施方式的导光构件56B成为其上端面(光射出端面)的一部分与透光构件55的下端面55c紧贴的状态。\n[0107] 因此，在这种情况下，也与第六实施方式的情况同样地，得到能够利用使光强度更均匀化的激光L来照射被检体这样的效果，而且透光构件55与导光构件56B之间的位置调整作业也容易化。而且，在设为这样的结构的情况下，也能够通过树脂等来一体成形透光构件\n55和导光构件56B，在这样的情况下，探头11F的组装作业被简化。\n[0108] 接着，参照图19，说明本发明的第八实施方式的探头11G。该第八实施方式的探头\n11G与图5所示的探头11A相比时，基本差异是在导光构件56与透光构件55之间设有3个凹透镜71、72、73这一点。需要说明的是，上述的凹透镜71、72、73分别对应于平坦的形状的透光构件55(参照图6等)，在与图19的纸面垂直的方向上使形状一定。这样的凹透镜例如能够通过将圆柱体透镜在与其长轴正交的面上较薄地切断来制作。\n[0109] 在以上的结构中，通过具有负光焦度的3个凹透镜71、72、73，得到使激光L发散的作用，因此与未设置凹透镜71、72、73的情况相比，激光L以角度范围更大的状态对透光构件\n55进行入射。因此，成为从透光构件55射出的激光L的射出角度也更大的状态。\n[0110] 如先前所说明的那样，当如图10所示的导光构件56A那样使用锥状的导光构件时，得到使从透光构件55射出的激光L的角度范围进一步增大的效果，这与上述凹透镜71、72、\n73的效果相同。然而，在使用这种凹透镜的情况下，与使用锥状的导光构件的情况相比，能够使光学构件的配置状态更加小型化，因此在使探头小型化、薄型化的情况下，使用这种凹透镜是有利的。\n[0111] 需要说明的是，适用于本实施方式的凹透镜71、72、73均在图19所示的面内形成为平凹透镜，作为一例，它们的曲率半径分别为-6.6mm、-7.1mm、-9.8mm。而且，作为用于本发明的具有负光焦度的透镜，并不局限于上述的平凹透镜，也能够适用其他、例如双凹透镜、负的凸凹透镜等。而且，具有负光焦度的透镜的数目也不局限于上述实施方式中的3片，能够适用1片以上的适当的数目的透镜。而且，在本实施方式中，设为在透光构件55的内周面\n55a与导光构件56之间配置凹透镜71、72、73的方式，但也能够设为省略导光构件56的方式，这是不言而喻的。\n[0112] 在此，说明对在使用锥形状的导光构件的情况下得到的光利用效率提高的效果进行了分析的结果。在此，作为使用图14～17所示的4个导光构件56-1、56-2、56-3、56-4的情况，通过基于计算机的模拟而计算了光利用效率。4个导光构件均与上述第七实施方式的情况同样地，设为其光射出端面的一部分与透光构件55的下端面紧贴，其厚度设为共同的\n3mm，光射出端面的横宽Lu设为共同的16mm。而且，图14的导光构件56-1设为光射出端面的横宽Lu与光入射端面的横宽Lb相同的较薄的长方体状。另一方面，图15、16及17的各导光构件56-2、56-3、56-4设为光入射端面的横宽Lb分别为14mm、12mm、11mm的锥形状。\n[0113] 对于使用以上的4个导光构件56-1、56-2、56-3、56-4的情况分别求出的光利用效率分别为84％、87％、89％、90％，可知锥形的角度越大则得到越高的光利用效率。需要说明的是，在此求出的光利用效率是以向光扩散构件的入射光的能量进行了标准化后的值。\n[0114] 另外，对根据如上所述设为锥形状(梯形形状)的导光构件的长度(光入射端面与光出射端面之间的尺寸)而从透光构件55射出的光的角度范围(视野角)及光利用效率发生变化的情况，将通过基于计算机的模拟而求出的结果示于以下。\n[0115] 在此，考察了基本上如图10所示的结构、即从透光构件55朝向光源侧依次配置有锥形状导光构件56A、光扩散构件57的结构。而且，透光构件55的内周面的半径设为7mm，外周面的半径设为10mm，导光构件56A的光射出端面的横宽Lu设为与透光构件55的内周面的两端间的距离相等的14mm，导光构件56A的光入射端面的横宽Lb设为6mm，光源宽度(在图10中向光扩散构件57入射的光的左右方向长度)设为5mm。并且，作为光扩散构件57，考虑(图\n10所示的面内的射出角)×(与其正交的面内的射出角)为60°×10°的情况、89°×25°的情况，使用了前者时的结果示于表1，使用了后者时的结果示于表2。\n[0116] [表1]\n[0117] 光扩散构件：60°×10°\n[0118]\n导光构件长度 0mm 5mm 10mm 15mm 20mm\n视野角(半值全角) 100° 145° 160° 140° 130°\n光利用效率 74.6％ 72.8％ 81.0％ 81.0％ 81.1％\n[0119] [表2]\n[0120] 光扩散构件：89°×25°\n[0121]\n导光构件长度 0mm 5mm 10mm 15mm 20mm\n视野角(半值全角) 130° 170° 170° 160° 145°\n光利用效率 49.6％ 54.3％ 64.8％ 62.3％ 60.6％\n[0122] 如表1及表2所示，导光构件的长度越短，光利用效率越下降。这认为是因为，在较短的情况下，在导光构件的光射出端面处反射而返回的光增多。而且，当将表1的结果与表2的结果进行比较时，可知从光扩散构件的射出角越大，最终从透光构件射出的光的角度范围(视野角)越大，但是反之，光利用效率下降。\n[0123] 另外，对根据透光构件的形状而上述视野角和光利用效率如何变化的情况，将通过基于计算机的模拟而求出的结果示于下面的表3。在此，考察了不使用如上所述的导光构件而将光扩散构件与透光构件接近配置的情况。作为该光扩散构件，考虑射出角为60°×\n10°的情况，而且光源宽度设为13mm。并且，考虑了透光构件的外周面的半径全部设为共同的10mm、内周面的半径及内周面与外周面的中心间距离不同的六个例子。在此，上述中心间距离在内周面与外周面处于同心圆上的情况下设为0mm(表3的最右列的例子)，表示与这种情况相比内周面中心与光源侧分离的长度。而且，表3中的从左起的3列的例子是外周面半径比内周面半径小的例子，是不包含于本发明的例子。\n[0124] [表3]\n[0125]\n内周面半径 +∞ 17.5mm 10.6mm 8.1mm 7.3mm 7mm\n外周面半径 10mm 10mm 10mm 10mm 10mm 10mm\n中心间距离 +∞ 16mm 8mm 4mm 2mm 0mm\n视野角(半值全角) 95° 110° 125° 140° 145° 140°\n光利用效率 94.8° 82.0° 82.1° 82.9° 83.2° 83.8°\n[0126] 另行求出仅使用了光扩散构件时的视野角，但这种情况下的视野角为105°，因此如表3所示，可知通过设置透光构件而得到视野角增大的效果。\n[0127] 以上，说明了本发明的优选实施方式，但本发明的光声计测装置用探头不限定于上述实施方式，从上述实施方式的结构实施了各种修正及变更后的方式也包含于本发明的范围。\n[0128] 例如，上述的光声图像化装置也能够取得并显示反射超声波的超声波图像，但是本发明的探头也可以适用于不具备这样的功能的光声图像化装置，而且，也能够适用于光声图像化装置以外的光声计测装置。\n[0129] 附图标记说明\n[0130] 10 光声图像化装置\n[0131] 11、11A、11B、11C、11D、11E、11F 探头\n[0132] 12 超声波单元\n[0133] 13 激光源单元\n[0134] 14 图像显示单元\n[0135] 21 接收电路\n[0136] 22 AD转换单元\n[0137] 23 接收存储器\n[0138] 24 数据分离单元\n[0139] 25 图像重构单元\n[0140] 26 检波/对数变换单元\n[0141] 27 图像构建单元\n[0142] 30 发送控制电路\n[0143] 31 控制单元\n[0144] 32 Q开关激光器\n[0145] 33 闪光灯\n[0146] 50 探头的主体\n[0147] 51 光纤\n[0148] 52 超声波换能器阵列\n[0149] 53 基板/配线部\n[0150] 54 声透镜\n[0151] 55 透光构件\n[0152] 56、56A、56B 导光构件\n[0153] 71、72、73 凹透镜\n[0154] 57 光扩散构件\n[0155] 157 椭圆扩散板(光扩散构件)