JP2013051403A - レーザ光源ユニット、その制御方法、光音響画像生成装置及び方法 - Google Patents
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- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
Abstract
【解決手段】レーザロッド51を挟んで対向する一対のミラー53、54を含む光共振器内に、Qスイッチ55と、複屈折フィルタ56とが挿入される。複屈折フィルタ56は、回転変位に伴って光共振器の発振波長を変化させる。回転制御部60は、出射すべきパルスレーザ光の波長系列に含まれる波長の数に応じた所定の回転速度で複屈折フィルタ56を回転させる。発光制御部61は、フラッシュランプ52からレーザロッド51に励起光を照射した後、複屈折フィルタ56の回転変位位置が、出射すべきパルスレーザ光の波長に対応した位置となるタイミングでQスイッチ55をオンにしてパルスレーザ光を出射させる。
【選択図】図2
Description
11:プローブ
12:超音波ユニット
13:レーザ光源ユニット
14:画像表示手段
21:受信回路
22:AD変換手段
23:受信メモリ
24:複素数化手段
25:光音響画像再構成手段
26:位相情報抽出手段
27:強度情報抽出手段
28:検波・対数変換手段
29:光音響画像構築手段
30:トリガ制御回路
31:制御手段
32:データ分離手段
33:超音波画像再構成手段
34:検波・対数変換手段
35:超音波画像構築手段
36:画像合成手段
37:送信制御回路
51:レーザロッド
52:フラッシュランプ
53、54:ミラー
55:Qスイッチ
56:複屈折フィルタ
57:駆動手段
58:回転変位検出手段
59:制御部
60:回転制御部
61:発光制御部
Claims (12)
- 相互に異なる2以上の波長を含む所定の波長系列で複数のパルスレーザ光を順次に出射するレーザ光源ユニットであって、
レーザロッドと、
前記レーザロッドに励起光を照射する励起光源と、
前記レーザロッドを挟んで対向する一対のミラーを含む光共振器と、
前記光共振器内に挿入されたQスイッチと、
前記光共振器の内部に挿入され、回転変位に伴って前記光共振器の発振波長を変化させる複屈折フィルタと、
前記波長系列に含まれる波長の数に応じた所定の回転速度で前記複屈折フィルタを回転させる回転制御部と、
前記励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射した後、前記複屈折フィルタの回転変位位置が、出射すべきパルスレーザ光の波長に対応した位置となるタイミングで前記Qスイッチをオンにしてパルスレーザ光を出射させる発光制御部とを備えたことを特徴とするレーザ光源ユニット。 - 前記所定の回転速度は、前記複屈折フィルタにおける回転変位位置に対する発振波長の変化特性と、前記波長系列に含まれる波長の数、及び単位時間当たりのパルスレーザ光の発光回数とに基づいて決定される請求項1に記載のレーザ光源ユニット。
- 前記複屈折フィルタが1回転の間に繰り返す自由スペクトルレンジの回数をk[回/回転]とし、前記波長系列に含まれる波長の数をn[個]とし、単位時間当たりのパルスレーザ光の発光回数をm[回/秒]とする場合、前記所定の回転速度が、v=m/(k×n)[回転/秒]で計算された値に決定される請求項1又は2に記載のレーザ光源ユニット。
- 前記回転制御部は、前記複屈折フィルタを所定の方向に前記所定の回転速度で連続的に回転させる請求項1から3何れかに記載のレーザ光源ユニット。
- 前記複屈折フィルタを回転させる駆動手段と、前記複屈折フィルタの回転変位を検出する回転変位検出手段とを更に備え、
前記回転制御部は、所定時間の間に前記回転変位検出手段が検出した回転変位の量が前記所定の回転速度に応じた量になるように前記駆動手段を制御する請求項1から4何れかに記載のレーザ光源ユニット。 - 前記複屈折フィルタはステッピングモータにより回転されており、前記回転制御部が、前記複屈折フィルタが前記所定の回転速度で回転するように、前記ステッピングモータに供給するパルス信号のパルス間隔を制御する請求項1から4何れかに記載のレーザ光源ユニット。
- 相互に異なる2以上の波長を含む所定の波長系列で複数のパルスレーザ光を順次に出射するレーザ光源ユニットと、
前記所定の波長系列に含まれる各波長のパルスレーザ光が被検体に照射されたときに被検体内で生じた光音響信号を検出し、各波長に対応した光音響データを生成する検出手段と、
前記各波長に対応した光音響データ間の相対的な信号強度の大小関係を抽出する強度比抽出手段と、
前記抽出された大小関係に基づいて光音響画像を生成する光音響画像構築手段とを備え、
前記レーザ光源ユニットが、
レーザロッドと、
前記レーザロッドに励起光を照射する励起光源と、
前記レーザロッドを挟んで対向する一対のミラーを含む光共振器と、
前記光共振器内に挿入されたQスイッチと、
前記光共振器の内部に挿入され、回転変位に伴って前記光共振器の発振波長を変化させる複屈折フィルタと、
前記波長系列に含まれる波長の数に応じた所定の回転速度で前記複屈折フィルタを回転させる回転制御部と、
前記励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射した後、前記複屈折フィルタの回転変位位置が、出射すべきパルスレーザ光の波長に対応した位置となるタイミングで前記Qスイッチをオンにしてパルスレーザ光を出射させる発光制御部とを有することを特徴とする光音響画像生成装置。 - 前記各波長に対応した光音響データに基づいて信号強度を示す強度情報を生成する強度情報抽出手段を更に備え、
前記光音響画像構築手段が、前記光音響画像の各画素の階調値を前記強度情報に基づいて決定すると共に、各画素の表示色を前記抽出された大小関係に基づいて決定する請求項7に記載の光音響画像生成装置。 - 前記所定の波長系列が第1の波長と第2の波長を含み、
前記第1の波長のパルスレーザ光が照射されたときに検出された光音響信号に対応する第1の光音響データと、前記第2の波長のパルスレーザ光が照射されたときに検出された光音響信号に対応する第2の光音響データとのうちの何れか一方を実部、他方を虚部とした複素数データを生成する複素数化手段と、
前記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を生成する光音響画像再構成手段とを更に備え、
前記強度比抽出手段が前記再構成画像から前記大小関係を抽出し、前記強度情報抽出手段が前記再構成画像から前記強度情報を抽出する請求項8に記載の光音響画像生成装置。 - 前記検出手段が、更に、被検体に送信された音響波に対する反射音響波を検出して反射音響波データを生成し、
前記反射音響波データに基づいて音響波画像を生成する音響波画像生成手段を更に備える請求項7から9何れかに記載の光音響画像生成装置。 - 相互に異なる2以上の波長を含む所定の波長系列で複数のパルスレーザ光を順次に出射するレーザ光源ユニットの制御方法であって、
レーザロッドを挟んで対向する一対のミラーを含む光共振器内に挿入され、回転変位に伴って前記光共振器の発振波長を変化させる複屈折フィルタを所定の回転速度で回転させるステップと、
前記レーザロッドに励起光を照射し、励起光の照射後、前記複屈折フィルタの回転変位位置が、出射すべきパルスレーザ光の波長に対応した位置となるタイミングで前記光共振器内に挿入されたQスイッチをオンにしてパルスレーザ光を出射させるステップとを有することを特徴とするレーザ光源ユニットの制御方法。 - 相互に異なる2以上の波長を含む所定の波長系列で複数のパルスレーザ光を順次に出射させるステップであって、レーザロッドを挟んで対向する一対のミラーを含む光共振器内に挿入され、回転変位に伴って前記光共振器の発振波長を変化させる複屈折フィルタを所定の回転速度で回転させつつ、前記レーザロッドに励起光を照射し、励起光の照射後、前記複屈折フィルタの回転変位位置が、出射すべきパルスレーザ光の波長に対応した位置となるタイミングで前記光共振器内に挿入されたQスイッチをオンにしてパルスレーザ光を出射させるステップと、
前記所定の波長系列に含まれる各波長のパルスレーザ光が被検体に照射されたときに被検体内で生じた光音響信号を検出し、各波長に対応した光音響データを生成するステップと、
前記各波長に対応した光音響データ間の相対的な信号強度の大小関係を抽出するステップと、
前記抽出された大小関係に基づいて光音響画像を生成するステップとを有することを特徴とする光音響画像生成方法。
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