JP2013211528A - レーザ光源ユニット、その制御方法および光音響画像生成装置 - Google Patents

レーザ光源ユニット、その制御方法および光音響画像生成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】レーザ光源ユニットにおいて、波長が異なっても所望の発光強度でパルスレーザ光を出射することができるようにする。
【解決手段】波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する際には、高圧スイッチ７４をオンとして、第１のフラッシュランプ５２を点灯し、レーザロッドを励起する。波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する際には、高圧スイッチ８４をオンとし、第２のフラッシュランプ５３を点灯し、レーザロッドを励起する。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザ光源ユニットおよびその制御方法に関し、さらに詳しくは、複数の波長のレーザ光を切り替えて出射可能なレーザ光源ユニット、およびその制御方法に関する。
また、本発明は、光音響画像生成装置に関し、さらに詳しくは、被検体に複数の波長のレーザ光を照射して光音響信号を検出し、検出された光音響信号に基づいて光音響画像を生成する光音響画像生成装置に関する。
従来、例えば特許文献１や非特許文献１に示されているように、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響画像化装置が知られている。この光音響画像化装置においては、例えばパルスレーザ光等のパルス光が生体に照射される。このパルス光の照射を受けた生体内部では、パルス光のエネルギーを吸収した生体組織が熱によって体積膨張し、音響波が発生する。この音響波を超音波プローブ等で検出し、検出された信号（光音響信号）に基づいて生体内部を可視像化することが可能となっている。光音響画像化方法では、特定の光吸収体において音響波が発生するため、生体における特定の組織、例えば血管等を画像化することができる。
ところで、生体組織の多くは光吸収特性が光の波長に応じて変わり、また一般に、その光吸収特性も組織ごとに特有のものとなっている。例えば図１２に、ヒトの動脈に多く含まれる酸素化ヘモグロビン(酸素と結合したヘモグロビン:oxy-Hb)、および静脈に多く含まれる脱酸素化ヘモグロビン（酸素と結合していないヘモグロビンdeoxy-Hb)の光波長ごとの分子吸収係数を示す。動脈の光吸収特性は、酸素化ヘモグロビンのそれに対応し、静脈の光吸収特性は、脱酸素化ヘモグロビンのそれに対応する。この波長に応じた光吸収率の違いを利用して、互いに異なる２種類の波長の光を血管部分に照射し、各波長で得られた光音響信号の大きさを調べることで、動脈からの光音響信号と静脈からの光音響信号とを判別し、動脈と静脈とを区別して画像化する光音響画像化方法が知られている（特許文献２参照）。
一方、レーザ光源においては、波長により発振利得が異なるため、発光強度が異なる。このため、波長掃引型のガスレーザ装置において、レーザ利得、具体的には励起電流等を制御することにより、波長が変わってもレーザ発光強度を一定に保つ手法が提案されている（特許文献３参照）。
特開２００５−２１３８０号公報 特開２０１０−０４６２１５号公報 特開昭５２−１１４２９２号公報
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)
光音響画像化方法においては、上述したように２種類の波長の光を被検体の血管部分に照射し、動脈と静脈とを区別して画像化しているが、波長に応じてレーザ光の発光強度が異なると、検出される光音響信号の大きさが波長に応じて異なるものとなり、その結果、動脈と静脈とが区別しにくくなるおそれがある。また、２種類の波長により得られる光音響信号の信号強度の差がそれほど大きくなければ（例えば３ｄＢ程度であれば）、光音響信号の演算時に補正することも可能であるが、信号強度が大きく異なる場合、システムの検出範囲を信号レベルの高いほうに合わせると、低いレベルの信号が検出できなくなる。逆に、信号レベルの低い方に合わせると、高いレベルの信号が飽和してしまい、適切に検出できなくなる。上記特許文献３に記載された手法は、ガスレーザを対象とするものであり、固体レーザーを対象とするものではない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、波長が異なっても所望の発光強度でパルスレーザ光を出射することができるレーザ光源ユニットおよびその制御方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのようなレーザ光源ユニットを含む光音響画像生成装置を提供することを目的とする。
本発明によるレーザ光源ユニットは、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、レーザロッドに励起光を照射し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源と、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、パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段と、光共振器の内部に挿入され、光共振器の発振波長を変化させる波長切替部と、出射されるパルスレーザ光の波長に応じて、レーザロッドに励起光を照射する励起光源を切り替え、かつ切り替えられた励起光源からレーザロッドに励起光を照射する励起光制御手段と、励起光源からのレーザロッドへの励起光の照射に同期して、出射されるパルスレーザ光の波長となるように波長切替部により発振波長を切り替えて、レーザ光出射手段によりパルスレーザ光を出射させる発光制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
「インピーダンスパラメータ」とは、励起光源のインピーダンスを決定するためのパラメータであり、励起光源の発光長、内径およびガスの封入圧により決定される。
なお、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、励起光制御手段を、均等な光量により励起した場合における、レーザロッドからのパルスレーザ光の発光強度が弱い波長ほど、インピーダンスパラメータが大きい励起光源に切り替える手段としてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、所定の波長系列が第１の波長および第２の波長を含み、励起光源の数が２つであり、かつ第２の波長のパルスレーザ光の発光強度が第１の波長のパルスレーザ光の発光強度よりも弱い場合、励起光制御手段を、発振波長が第１の波長である場合は、インピーダンスパラメータが小さい励起光源からレーザロッドに励起光を照射し、発振波長が第２の波長である場合は、インピーダンスパラメータが大きい励起光源からレーザロッドに励起光を照射する手段としてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、第１の波長のパルスレーザ光の発光強度と第２の波長のパルスレーザ光の発光強度との比と、第１の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータと第２の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータとの比とを、逆としてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、レーザロッドをアレキサンドライトとし、第１の波長は７４８ｎｍ〜７７０ｎｍの範囲にあり、かつ、第２の波長は７９３ｎｍ〜８０２ｎｍの範囲にあってもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、励起光制御手段を、２以上の励起光源のそれぞれについて、昇圧回路およびパルス発生回路を有するものとしてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、励起光制御手段を、１つの昇圧回路と、２以上の励起光源のそれぞれについてのパルス発生回路とを有するものとしてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、励起光制御手段を、１つの昇圧回路および１つのパルス発生回路を有し、レーザロッドに励起光を照射する励起光源のみを点灯させる手段としてもよい。
また、本発明によるレーザ光源ユニットにおいては、レーザ光出射手段を、光共振器内に挿入されたＱスイッチとしてもよい。
本発明による光音響画像生成装置は、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、
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、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、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、レーザ光源ユニットが、レーザロッドと、レーザロッドに励起光を照射し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源と、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、パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段と、光共振器の内部に挿入され、かつ光共振器の発振波長を変化させる波長切替部と、出射されるパルスレーザ光の波長に応じて、レーザロッドに励起光を照射する励起光源を切り替え、かつ切り替えられた励起光源からレーザロッドに励起光を照射する励起光制御手段と、励起光源からのレーザロッドへの励起光の照射に同期して、出射されるパルスレーザ光の波長となるように波長切替部により発振波長を切り替えて、レーザ光出射手段によりパルスレーザ光を出射させる発光制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
なお、本発明による光音響画像生成装置においては、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さらに備えるものとし、
光音響画像構築手段を、光音響画像の各画素の階調値を強度情報に基づいて決定するとともに、各画素の表示色を抽出された大小関係に基づいて決定する手段としてもよい。
また、本発明による光音響画像生成装置においては、検出手段を、さらに被検体に送信された超音波に対する反射超音波を検出して反射超音波データを生成する手段とし、
反射超音波データに基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手段をさらに備えるものとしてもよい。
本発明によるレーザ光源ユニットの制御方法は、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、レーザロッドに励起光を照射し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源のうち、出射されるパルスレーザ光の波長に応じてレーザロッドに励起光を照射する励起光源を切り替えるステップと、切り替えられた励起光源からレーザロッドに励起光を照射するステップと、励起光源からのレーザロッドへの励起光の照射に同期して、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の内部に挿入され、光共振器の発振波長を変化させる波長切替部により出射されるパルスレーザ光の波長となるように、発振波長を切り替えるステップと、パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段により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ものである。
本発明によれば、レーザロッドに励起光を照射する、インピーダンスパラメータが異なる２以上の励起光源のうち、出射されるパルスレーザ光の波長に応じて励起光源を切り替え、切り替えられた励起光源からレーザロッドに励起光を照射し、これに同期して、波長切替部により出射されるパルスレーザ光の波長となるように発振波長を切り替えて、レーザ光出射手段によりパルスレーザ光を出射させるようにしたものである。このため、均等な光量により励起した場合におけるパルスレーザ光の発光強度が弱い波長ほど、インピーダンスパラメータが大きい励起光源を使用することにより、出射されるパルスレーザ光の波長に拘わらず、パルスレーザ光の発光強度を揃えることができる。また、励起光を照射する励起光源を変更するのみで、パルスレーザ光の発光強度を揃えることができるため、レーザ光源ユニットの構成を簡易かつ安価なものとすることができる。
また、上記のように発光強度が揃えられた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し、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し、抽出された大小関係に基づいて光音響画像を生成することにより、光音響データ間の相対的な信号強度の大小関係を正確に抽出することができるため、診断に適した光音響画像を生成することができる。
本発明の第１実施形態によるレーザ光源ユニットを適用した光音響画像生成装置の構成を示すブロック図 第１実施形態によるレーザ光源ユニットの構成を示すブロック図 アレキサンドライト結晶が出射するレーザ光の波長と出力エネルギーとの摂氏６０度における関係を示すグラフ 第１の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図 波長切替部、駆動部および駆動状態検出部の構成例を示す斜視図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート（その１） 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート（その２） 第２の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図 第３の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図 第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ結晶が出射するレーザ光の波長と出力エネルギーとの関係を示すグラフ 酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの光波長ごとの分子吸収係数を示すグラフ
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるレーザ光源ユニットを適用した光音響画像生成装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、光音響画像生成装置１０は、超音波探触子（プローブ）１１と、超音波ユニット１２と、レーザ光源ユニット１３とを備える。レーザ光源ユニット１３は、被検体に照射すべきパルスレーザ光を出射する。レーザ光源ユニット１３は、相互に異なる複数の波長のパルスレーザ光を切り替えて出射する。以下の説明においては、主に、レーザ光源ユニット１３が、第１の波長のパルスレーザ光と第２の波長のパルスレーザ光とを順次に出射するものとして説明する。
本実施形態においては、例えば、第１の波長（中心波長）として約７５０ｎｍを考え、第２の波長として約８００ｎｍを考える。この場合、第１の波長（約７５０ｎｍ）と第２の波長（約８００ｎｍ）が所定の波長系列になる。先に説明した図１２を参照すると、ヒトの動脈に多く含まれる酸素化ヘモグロビン(酸素と結合したヘモグロビン:oxy-Hb)の波長７５０ｎｍにおける分子吸収係数は、波長８００ｎｍにおける分子吸収係数よりも低い。一方、静脈に多く含まれる脱酸素化ヘモグロビン（酸素と結合していないヘモグロビンdeoxy-Hb)の波長７５０ｎｍにおける分子吸収係数は、波長８００ｎｍにおける分子吸収係数よりも高い。この性質を利用し、波長８００ｎｍで得られた光音響信号に対して、波長７５０ｎｍで得られた光音響信号が相対的に大きいのか小さいのかを調べることで、動脈からの光音響信号と静脈からの光音響信号とを判別することができる。
レーザ光源ユニット１３から出射したパルスレーザ光は、例えば光ファイバ等の導光部を用いてプローブ１１まで導光され、プローブ１１から被検体に向けて照射される。パルスレーザ光の照射位置は特に限定されず、プローブ１１以外の場所からパルスレーザ光の照射を行ってもよい。被検体内では、照射されたパルスレーザ光のエネルギーを光吸収体が吸収することで超音波（音響波）が生じる。プローブ１１は、超音波検出器を含む。プローブ１１は、例えば一次元的に配列された複数の超音波検出器素子（超音波振動子）を有し、その一次元配列された超音波振動子により、被検体内からの音響波（光音響信号）を検出する。なお、本実施形態では、プローブ１１は、光音響信号の検出に加えて、被検体に対する超音波の出力（送信）、および送信した超音波に対する被検体からの反射超音波の検出（受信）を行う。
超音波ユニット１２は、受信回路２１、ＡＤ変換部２２、受信メモリ２３、複素数化部２４、光音響画像再構成部２５、位相情報抽出部２６、強度情報抽出部２７、検波・対数変換部２８、光音響画像構築部２９、タイミング制御回路３０（発光制御手段）、および制御部３１を有する。また、超音波画像を生成するための、データ分離部３２、超音波画像再構成部３３、検波・対数変換部３４、超音波画像構築部３５、画像合成部３６、および送信制御回路３７を有する。
受信回路２１は、プローブ１１が検出した光音響信号および反射超音波信号を受信する。ＡＤ変換部２２は検出手段であり、受信回路２１が受信した光音響信号および反射超音波信号をサンプリングし、デジタルデータである光音響データおよび反射超音波データを生成する。ＡＤ変換部２２は、超音波送信のタイミングに合わせてタイミング制御回路３０から送信されたサンプリグトリガ信号を受信し、反射超音波のサンプリングを開始する。ＡＤ変換部２２は、ＡＤクロック信号に同期して、所定のサンプリング周期で光音響信号および反射超音波信号のサンプリングを行う。
ＡＤ変換部２２は、レーザ光源ユニット１３から出射されるパルスレーザ光の各波長に対応した光音響データを受信メモリ２３に格納する。すなわち、ＡＤ変換部２２は、被検体に第１の波長のパルスレーザ光が照射されたときにプローブ１１で検出された光音響信号をサンプリングした第１の光音響データと、第２のパルスレーザ光が照射されたときにプローブ１１で検出された光音響信号をサンプリングした第２の光音響データとを、受信メモリ２３に格納する。また、ＡＤ変換部２２は、被検体に超音波を送信したときにプローブ１１で検出された反射超音波信号をサンプリングした反射超音波データを、受信メモリ２３に格納する。
複素数化部２４は、受信メモリ２３から第１の光音響データと第２の光音響データとを読み出し、いずれか一方を実部、他方を虚部とした複素数データを生成する。以下では、複素数化部２４が、第１の光音響データを実部とし、第２の光音響データを虚部とした複素数データを生成するものとして説明する。
光音響画像再構成部２５は、複素数化部２４から複素数データを入力する。光音響画像再構成部２５は、入力された複素数データから、フーリエ変換法（ＦＴＡ法）により画像再構成を行う。フーリエ変換法による画像再構成には、例えば文献”Photoacoustic Image Reconstruction-A Quantitative Analysis”Jonathan I.Sperl et al. SPIE-OSA Vol.6631 663103 等に記載されている従来公知の方法を適用することができる。光音響画像再構成部２５は、再構成画像を示すフーリエ変換のデータを位相情報抽出部２６と強度情報抽出部２７とに入力する。
位相情報抽出部２６は、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。本実施形態では、位相情報抽出部２６は、光音響画像再構成部２５で再構成された再構成画像を入力データとし、複素数データである入力データから、実部と虚部とを比較したときに、相対的にどちらがどれくらい大きいかを示す位相情報を抽出する。位相情報抽出部２６は、例えば複素数データがＸ＋ｉＹで表されるとき、θ＝ｔａｎ-1（Ｙ／Ｘ）を位相情報として生成する。なお、Ｘ＝０の場合はθ＝９０°とする。実部を構成する第１の光音響データ（Ｘ）と虚部を構成する第２の光音響データ（Ｙ）とが等しいとき、位相情報はθ＝４５°となる。位相情報は、相対的に第１の光音響データが大きいほどθ＝０°に近づいていき、第２の光音響データが大きいほどθ＝９０°に近づいていく。
強度情報抽出部２７は、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。本実施形態では、強度情報抽出部２７は、光音響画像再構成部２５で再構成された再構成画像を入力データとし、複素数データである入力データから、強度情報を生成する。強度情報抽出部２７は、例えば複素数データがＸ＋ｉＹで表されるとき、（Ｘ2＋Ｙ2）1/2を、強度情報として抽出する。検波・対数変換部２８は、強度情報抽出部
２７で抽出された強度情報を示すデータの包絡線を生成し、次いでその包絡線を対数変換してダイナミックレンジを広げる。
光音響画像構築部２９は、位相情報抽出部２６から位相情報を入力し、検波・対数変換部２８から検波・対数変換処理後の強度情報を入力する。光音響画像構築部２９は、入力された位相情報と強度情報とに基づいて、光吸収体の分布画像である光音響画像を生成する。光音響画像構築部２９は、例えば入力された強度情報に基づいて、光吸収体の分布画像における各画素の輝度（階調値）を決定する。また、光音響画像構築部２９は、例えば位相情報に基づいて、光吸収体の分布画像における各画素の色（表示色）を決定する。光音響画像構築部２９は、例えば例えば位相０°から９０°の範囲を所定の色に対応させたカラーマップを用いて、入力された位相情報に基づいて各画素の色を決定する。
ここで、位相０°から４５°の範囲は、第１の光音響データが第２の光音響データよりも大きい範囲であるため、光音響信号の発生源は、波長８００ｎｍに対する吸収よりも波長７５０ｎｍに対する吸収の方が大きい脱酸素化ヘモグロビンを主に含む血液が流れている静脈であると考えられる。一方、位相４５°から９０°の範囲は、第２の光音響データが第１の光音響データよりも小さい範囲であるため、光音響信号の発生源は、波長８００ｎｍに対する吸収よりも波長７５０ｎｍに対する吸収の方が小さい酸素化ヘモグロビンを主に含む血液が流れている動脈であると考えられる。
そこで、カラーマップとして、例えば位相が０°が青色で、位相が４５°に近づくにつれて無色（白色）になるように色が徐々に変化するとともに、位相９０°が赤色で、位相が４５°に近づくにつれて白色になるように色が徐々に変化するようなカラーマップを用いる。この場合、光音響画像上で、動脈に対応した部分を赤色で表し、静脈に対応した部分を青色で表すことができる。強度情報を用いずに、階調値は一定として、位相情報に従って動脈に対応した部分と静脈に対応した部分との色分けを行うだけでもよい。画像表示部１４は、光音響画像構築部２９が生成した光音響画像を、後述する超音波画像とともに表示画面上に表示する。
データ分離部３２は、受信メモリ２３に格納された反射超音波データと、第１および第２の光音響データとを分離し、反射超音波データを超音波画像再構成部３３に入力し、第１および第２の光音響データを複素数化部２４に入力する。
超音波画像再構成部３３は、プローブ１１の複数の超音波振動子で検出された反射超音波（そのサンプリングデータ）に基づいて、超音波画像の各ラインのデータを生成する。超音波画像再構成部３３は、例えばプローブ１１の６４個の超音波振動子からのデータを、超音波振動子の位置に応じた遅延時間で加算し、１ライン分のデータを生成する（遅延加算法）。
検波・対数変換部３４は、超音波画像再構成部３３が出力する各ラインのデータの包絡線を求め、求めた包絡線を対数変換する。超音波画像構築部３５は、対数変換が施された各ラインのデータに基づいて、超音波画像を生成する。超音波画像再構成部３３、検波・対数変換部３４、および超音波画像構築部３５は、反射超音波に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手段を構成する。
画像合成部３６は、光音響画像と超音波画像とを合成する。画像合成部３６は、例えば光音響画像と超音波画像とを重畳することで画像合成を行う。その際、画像合成部３６は、光音響画像と超音波画像とで、対応点が同一の位置となるように位置合わせをすることが好ましい。合成された画像は、画像表示部１４に表示される。画像合成を行わずに、画像表示部１４に、光音響画像と超音波画像とを並べて表示し、あるいは光音響画像と超音波画像とを切り替えてすることも可能である。
送信制御回路３７は、超音波画像の生成時にタイミング制御回路３０から送信された、超音波送信を指示する旨の超音波送信トリガ信号を受けると、プローブ１１から超音波を送信させる。プローブ１１は、超音波の送信後、被検体からの反射超音波を検出する。
次いで、レーザ光源ユニット１３の構成を詳細に説明する。図２は第１の実施形態によるレーザ光源ユニット１３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、レーザ光源ユニット１３は、レーザロッド５１、第１のフラッシュランプ５２、第２のフラッシュランプ５３、励起チャンバ５４、ミラー５５，５６、Ｑスイッチ５７、波長切替部５８、駆動部５９、および駆動状態検出部６０を備える。
レーザロッド５１は、レーザ媒質である。レーザロッド５１には、例えばアレキサンドライト結晶やＣｒ：ＬｉＳＡＦ（Ｃｒ：ＬｉＳｒＡｌＦ６）結晶、Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ（Ｃｒ：ＬｉＣａＡｌＦ６）結晶、Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅ結晶を用いることができる。本実施形態においては、アレキサンドライト結晶を用いるものとする。
第１および第２のフラッシュランプ５２，５３は励起光源であり、レーザロッド５１に励起光を照射する。フラッシュランプ５２，５３には、例えばキセノンランプを用いることができる。第１および第２のフラッシュランプ５２，５３は、後述するフラッシュランプ電源６１により点灯が制御される。
ここで、本実施形態においては、波長が７５０ｎｍおよび８００ｎｍのパルスレーザ光を出射して光音響画像を生成するものであるが、均等な光量によりレーザロッド５１を励起した場合、レーザ光源ユニット１３から出射されるパルスレーザ光の発光強度は波長に応じて異なるものとなる。図３はレーザロッド５１に用いられるアレキサンドライト結晶が出射するレーザ光の波長と出力エネルギーとの摂氏６０度における関係を示すグラフである。図３に示すように、波長が７５０ｎｍと８００ｎｍの場合とで、出力エネルギー（すなわち発光強度）の比は、波長８００ｎｍのエネルギー／波長７５０ｎｍのエネルギー≒０．７／１．２≒０．６となっている。すなわち、第１の波長のパルスレーザ光の発光強度と第２の波長のパルスレーザ光の発光強度との比は、１：０．６になる。
このため、本実施形態においては、インピーダンスパラメータが相互に異なる第１および第２のフラッシュランプ５２，５３を使用する。具体的には、第１のフラッシュランプ５２と第２のフラッシュランプ５３とでインピーダンスパラメータの比が０．６：１となるフラッシュランプを使用する。すなわち、第１の波長のパルスレーザ光の発光強度と第２の波長のパルスレーザ光の発光強度との比と、第１の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータと第２の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータとの比とが、逆になる。なお、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光により得られる光音響信号と、波長８００ｎｍのパルスレーザ光により得られる光音響信号との信号強度の差が３ｄＢ程度であれば、演算時にその差を補正することが可能である。このため、波長が７５０ｎｍと８００ｎｍの場合との出力エネルギーの比に、例えば０．４２〜０．８５のように幅を持たせてもよい。この場合、第１のフラッシュランプ５２と第２のフラッシュランプ５３とでインピーダンスパラメータの比は０．４２：１〜０．８５：１になる。
そして、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合には、第１のフラッシュランプ５２を点灯し、波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合には、第２のフラッシュランプ５３を点灯するように、フラッシュランプ電源６１により第１および第２のフラッシュランプ５２，５３の点灯を制御する。
ここで、キセノンランプのインピーダンスパラメータは、下記の式（１）により表される。但し、式（１）において、Ｋ０はインピーダンスパラメータ、Ｐはキセノンガスの封入圧、Ｌはランプの発光長、ｄはランプの内径である。
キセノンランプのランプ抵抗はインピーダンスパラメータＫ０を用いて下記の式（２）により表される。但し、式（２）において、ＲＬはランプ抵抗、ｉはランプ電流である。
ランプに電流ｉが流れた場合、ランプに印加されるエネルギーは、下記の式（３）により表される。但し、式（３）において、Ｅはエネルギー、Ｖはランプに印加される電圧である。
式（３）に示すように、インピーダンスパラメータＫ０が大きいほどフラッシュランプからの発光エネルギーが大きくなる。このため、本実施形態においては、第１のフラッシュランプ５２と比較して、インピーダンスパラメータが大きい第２のフラッシュランプ５３を使用する。具体的には、第１のフラッシュランプ５２として、発光長Ｌ＝１００ｍｍ、内径ｄ＝６ｍｍ、キセノンガスの封入圧Ｐ＝４５０Ｔｏｒｒのものを使用し、第２のフラッシュランプ５３として、発光長Ｌ＝１００ｍｍ、内径ｄ＝３．６ｍｍ、キセノンガスの封入圧Ｐ＝４５０Ｔｏｒｒのものを使用する。この場合、第１のフラッシュランプ５２のインピーダンスパラメータＫ０は２１．２となり、第２のフラッシュランプ５３のインピーダンスパラメータＫ０は３５．３となる。したがって、第１のフラッシュランプ５２のインピーダンスパラメータと第２のフラッシュランプ５３のインピーダンスパラメータとの比は略０．６：１となっている。
励起チャンバ５４は、レーザロッド５１と、第１および第２のフラッシュランプ５２，５３とを収容する。励起チャンバ５４内には冷却水が循環しており、レーザロッド５１と第１および第２のフラッシュランプ５２，５３とを冷却している。
ミラー５５，５６は、レーザロッド５１を挟んで対向しており、ミラー５５，５６により光共振器が構成される。なお、ミラー５６が出力側であるものとする。光共振器内には、Ｑスイッチ５７（レーザ光出射手段）が挿入される。Ｑスイッチ５７により、光共振器内の挿入損失を損失大（低Ｑ）から損失小（高Ｑ）へと急速に変化させることで、パルスレーザ光を得ることができる。なお、光共振器内のＱスイッチに代えて、チョッパ等の短パルスを切り出す手段を光共振器外に設けるようにしてもよい。
波長切替部５８は、透過波長が相互に異なる複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ：BandPass Filter）を含む。波長切替部５８は、複数のバンドパスフィルタを光共振器の光路上に選択的に挿入する。波長切替部５８は、例えば波長７５０ｎｍ（中心波長）の光を透過させる第１のバンドパスフィルタと、波長８００ｎｍ（中心波長）の光を透過させる第２のバンドパスフィルタとを含む。光共振器の光路上に第１のバンドパスフィルタを挿入することで、光発振器の発振波長を７５０ｎｍとすることができ、光共振器の光路上に第２のバンドパスフィルタを挿入することで、光発振器の発振波長を８００ｎｍとすることができる。
駆動部５９は、光共振器の光路上に挿入されるバンドパスフィルタが所定の順序で順次に切り替わるように波長切替部５８を駆動する。例えば波長切替部５８が、回転変位に伴って光共振器の光路上に選択的に挿入するバンドパスフィルタを切り替えるフィルタ回転体で構成されているとき、駆動部５９は、波長切替部５８を構成するフィルタ回転体を回転駆動する。駆動状態検出部６０は、波長切替部５８の駆動状態を検出する。駆動状態検出部６０は、例えばフィルタ回転体である波長切替部５８の回転変位を検出する。駆動状態検出部６０は、フィルタ回転体の回転変位位置を示すＢＰＦ状態信号Ｂ２を超音波ユニット１２に出力する。
次いで、フラッシュランプ電源の構成について詳細に説明する。図４は第１の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図である。フラッシュランプ電源６１は励起光制御手段であり、ＡＣ−ＤＣコンバータ７１，８１、パルス発生回路(Pulse forming Network)７２，８２、トリガ回路７３，８３、スイッチ制御回路６２、およびトリガ制御回路６３を備える。
ＡＣ−ＤＣコンバータ７１は、不図示の交流電源からの電圧を、第１のフラッシュランプ５２を発光させるために必要な電圧に昇圧する昇圧回路である。ＡＣ−ＤＣコンバータ８１は、不図示の交流電源からの電圧を、第２のフラッシュランプ５３を発光させるために必要な電圧に昇圧する回路である。なお、ＡＣ−ＤＣコンバータ７１，８１は、ダイオードブリッジ整流回路と昇圧トランスとを組み合わせた公知の回路を有する。
パルス発生回路７２，８２は、それぞれ高圧スイッチ７４，８４、所定容量のコンデンサ７５，８５およびコイル７６，８６を備える。高圧スイッチ７４，８４は、それぞれがスイッチ制御回路６２からのスイッチ信号Ｓ１１，Ｓ１２に応じてオンとなり、コンデンサ７５，８５を充電する。そしてフラッシュランプ５２，５３を発光するのに十分な充電がなされると、トリガ制御回路６３からトリガ回路７３，８３にフラッシュランプトリガ信号（Ｆ／Ｌトリガ信号）Ｆ１１，Ｆ１２がそれぞれ出力される。ここで、フラッシュランプ５２，５３は、通常は絶縁状態となっているが、フラッシュランプトリガ信号Ｆ１１，Ｆ１２を受信したトリガ回路７３，８３によりフラッシュランプ５２，５３が導電状態となり、これにより、フラッシュランプ５２，５３が点灯する。なお、高圧スイッチに代えて、低電圧の１次側（交流側）にスイッチを設け、このスイッチをオンとすることにより、コンデンサを充電するようにしてもよい。
スイッチ制御回路６２は、タイミング制御回路３０からのスイッチ信号Ｓ１，Ｓ２を受信して、高圧スイッチ７４，８４をオンとするためのスイッチ信号Ｓ１１，Ｓ１２を高圧スイッチ７４，８４に出力する回路である。トリガ制御回路６３は、タイミング制御回路３０からのフラッシュランプトリガ信号Ｆ１，Ｆ２を受信して、フラッシュランプ５２，５３を導電状態とするためのフラッシュランプトリガ信号Ｆ１１，Ｆ１２を、トリガ回路７３，８３に出力する回路である。
図１に戻り、制御部３１は、超音波ユニット１２内の各部の制御を行う。タイミング制御回路３０は、レーザ光源ユニット１３内の波長切替部５８が、光共振器の光路上に挿入するバンドパスフィルタが所定の切替え速度で切り替わるように駆動部５９を制御する。タイミング制御回路３０は、例えば、波長切替部５８を構成するフィルタ回転体が、所定の方向に所定の回転速度で連続的に回転するように駆動部５９を制御する。フィルタ回転体の回転速度は、例えばレーザ光源ユニット１３から出射されるパルスレーザ光の波長の数（バンドパスフィルタの透過波長の数）と、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できる。
タイミング制御回路３０は、波長切替部５８の駆動を制御するためのＢＰＦ制御信号Ｂ１を出力する。レーザ光源ユニット１３の駆動部５９は、ＢＰＦ制御信号Ｂ１に応じて波長切替部５８を駆動する。タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ制御信号Ｂ１を通じて、例えば所定時間の間におけるＢＰＦ状態信号の変化量が所定のバンドパスフィルタの切替え速度（フィルタ回転体の回転速度）に応じた変化量となるように、駆動部５９を制御する。
上記に加えて、タイミング制御回路３０は、レーザ光源ユニット１３に、高圧スイッチ７４，８４をオンとするためのスイッチ信号Ｓ１，Ｓ２およびフラッシュランプ５２，５３の発光を制御するためのフラッシュランプトリガ信号Ｆ１，Ｆ２を出力し、フラッシュランプ５２，５３からレーザロッド５１に励起光を照射させる。タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、スイッチ信号Ｓ１，Ｓ２およびフラッシュランプトリガ信号Ｆ１，Ｆ２を出力する。例えばタイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２が、出射されるパルスレーザ光の波長に対応したバンドパスフィルタが光共振器の光路上に挿入される波長切替部５８の駆動位置を示す状態を表すものになるとスイッチ信号Ｓ１，Ｓ２を出力し、その駆動位置から、レーザロッド５１の励起に要する時間の間に波長切替部５８が変位する量を差し引いた位置を示す情報になると、フラッシュランプトリガ信号Ｆ１，Ｆ２を出力し、レーザロッド５１に励起光を照射させる。
タイミング制御回路３０は、励起光の照射後、波長切替部５８が、出射されるパルスレーザ光の波長に対応した透過波長のバンドパスフィルタを光共振器の光路上に挿入しているタイミングでＱスイッチ５７にＱスイッチトリガ信号Ｑ０を出力する。例えば波長切替部５８がフィルタ回転体で構成されるとき、タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２が、出射されるパルスレーザ光の波長に対応したバンドパスフィルタが光共振器の光路上に挿入されていることを示す位置を表すものとなっているときに、Ｑスイッチトリガ信号Ｑ０を出力する。Ｑスイッチ５７が、Ｑスイッチトリガ信号Ｑ０に応答して光共振器内の挿入損失を損失大から損失小に急激に変化させることで（Ｑスイッチがオンすることで）、出力側のミラー５６からパルスレーザ光が出射する。
タイミング制御回路３０は、Ｑスイッチトリガ信号Ｑ０のタイミング、すなわちパルスレーザ光の出射タイミングに合わせて、ＡＤ変換部２２にサンプリングトリガ信号（ＡＤトリガ信号）を出力する。ＡＤ変換部２２は、サンプリングトリガ信号に基づいて光音響信号のサンプリングを開始する。また、タイミング制御回路３０は、超音波画像の生成のタイミングに合わせて、送信制御回路３７に超音波トリガ信号を、ＡＤ変換部２２にサンプリングトリガ信号を出力する。送信制御回路３７は、超音波トリガ信号に基づいて、プローブ１１から超音波を送信させる。ＡＤ変換部２２は、サンプリングトリガ信号に基づいて、反射超音波信号のサンプリングを開始する。
図５は、波長切替部５８、駆動部５９、および駆動状態検出部６０の構成例を示す斜視図である。この例では、波長切替部５８は２つのバンドパスフィルタを含むフィルタ回転体であり、駆動部５９はサーボモータである。また、駆動状態検出部６０はロータリーエンコーダーである。波長切替部５８は、サーボモータの出力軸の回転に従って回転する。波長切替部５８を構成するフィルタ回転体の半分（例えば回転変位位置０°から１８０°）は波長７５０ｎｍの光を透過させる第１のバンドパスフィルタであり、残りの半分（例えば回転変位位置１８０°から３６０°）は波長８００ｎｍの光を透過させる第２のバンドパスフィルタである。このようなフィルタ回転体を回転させることで、光共振器の光路上に、第１のバンドパスフィルタと第２のバンドパスフィルタとを、フィルタ回転体の回転速度に応じた切り替え速度で交互に挿入することができる。
ロータリーエンコーダーは、サーボモータの出力軸に取り付けられたスリット入りの回転板と透過型フォトインタラプタとでフィルタ回転体の回転変位を検出し、ＢＰＦ状態信号Ｂ２を生成する。タイミング制御回路３０は、例えばＢＰＦ状態信号Ｂ２をモニタし、所定時間の間にロータリーエンコーダーで検出されるサーボモータの回転軸の回転変位量が所定量に保たれるように、ＢＰＦ制御信号Ｂ１を通じてサーボモータに供給する電圧等を制御することで、フィルタ回転体を所定の速度で回転させる。
次いで、第１の実施形態の動作について説明する。図６および図７は第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。なお、ここでは、被検体のレーザ光が照射される領域が複数の部分領域に分割されているものとして説明する。タイミング制御回路３０は、被検体に対するパルスレーザ光照射に先立って、所定の回転速度でレーザ光源ユニット１３内の波長切替部（フィルタ回転体）５８を回転させる旨のＢＰＦ制御信号Ｂ１をレーザ光源ユニット１３に出力する（ステップＳＴ１）。例えば図５に示すフィルタ回転体を用いる場合で、かつ１秒間に２４回のパルスレーザ光を出射する場合、フィルタ回転体の１回転の間に７５０ｎｍおよび８００ｎｍの２つの波長のパルスレーザ光が出射可能であるから、１秒当たり２４／２＝１２回転の回転速度でフィルタ回転体を回転させればよい。
タイミング制御回路３０は、光音響信号の受信準備が整うと、１つ目の波長（ここでは７５０ｎｍとする）のパルスレーザ光を出射させるべく、所定のタイミングでレーザ光源ユニット１３のフラッシュランプ電源６１にスイッチ信号を出力する（ステップＳＴ２）。なお、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射させる場合、第１のフラッシュランプ５２を点灯させるため、ここで出力されるのはスイッチ信号Ｓ１である。フラッシュランプ電源６１のスイッチ制御回路６２は、高圧スイッチ７４をオンとするためにスイッチ信号Ｓ１１を高圧スイッチ７４に出力し、これに応答して高圧スイッチ７４がオンとされて、コンデンサ７５の充電が開始される。
そして、タイミング制御回路３０は、コンデンサ７５の充電が完了するタイミングで、フラッシュランプトリガ信号Ｆ１をフラッシュランプ電源６１に出力する（ステップＳＴ３）。フラッシュランプ電源６１のトリガ制御回路６３は、トリガ回路７３にフラッシュランプトリガ信号Ｆ１１を出力し、これに応答して第１のフラッシュランプ５２が点灯して、レーザロッド５１の励起が開始される（ステップＳＴ４）。ここで、タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、例えば波長切替部５８の回転変位位置が波長７５０ｎｍの光を透過させるバンドパスフィルタを光共振器の光路上に挿入している位置となっているタイミングから逆算されたタイミングで、第１のフラッシュランプ５２を点灯させる。
タイミング制御回路３０は、フラッシュランプ５２の点灯後、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、波長切替部５８の回転変位位置が波長７５０ｎｍの光を透過するバンドパスフィルタが光共振器の光路上に挿入される位置となっているタイミングでＱスイッチ５７をオンにする（ステップＳＴ５）。Ｑスイッチ５７がオンになったとき、光共振器の光路上には透過波長７５０ｎｍのバンドパスフィルタが挿入されているため、レーザ光源ユニット１３は、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する。
レーザ光源ユニット１３から出射した波長７５０ｎｍのパルスレーザ光は、例えばプローブ１１まで導光され、プローブ１１から被検体の１つ目の部分領域に照射される。被検体内では、光吸収体が照射されたパルスレーザ光のエネルギーを吸収することで、光音響信号が発生する。プローブ１１は、被検体内で発生した光音響信号を検出する（ステップＳＴ６）。プローブ１１で検出された光音響信号は、受信回路２１にて受信される。
タイミング制御回路３０は、Ｑスイッチトリガ信号Ｑ０を出力するタイミングに合わせて、ＡＤ変換部２２にサンプリングトリガ信号を出力する。ＡＤ変換部２２は、受信回路２１で受信された光音響信号を所定のサンプリング周期でサンプリングする。ＡＤ変換部２２でサンプリングされた光音響信号は、受信メモリ２３に第１の光音響データとして格納される。
次いで制御部３１は、次の波長、すなわち８００ｎｍのパルスレーザ光を出射させるために、所定のタイミングでレーザ光源ユニット１３のフラッシュランプ電源６１にスイッチ信号を出力する（ステップＳＴ７）。なお、８００ｎｍのパルスレーザ光を出射させる場合、第２のフラッシュランプ５３を点灯させるため、ここで出力されるのはスイッチ信号Ｓ２である。フラッシュランプ電源６１のスイッチ制御回路６２は、高圧スイッチ８４をオンとするためにスイッチ信号Ｓ１２を高圧スイッチ８４に出力し、これに応答して高圧スイッチ８４がオンとされて、コンデンサ８５の充電が開始される。
そして、タイミング制御回路３０は、コンデンサ８５の充電が完了するタイミングで、フラッシュランプトリガ信号Ｆ２をフラッシュランプ電源６１に出力する（ステップＳＴ８）。フラッシュランプ電源６１のトリガ制御回路６３は、トリガ回路８３にフラッシュランプトリガ信号Ｆ１２を出力し、これに応答して第２のフラッシュランプ５３が点灯して、レーザロッド５１の励起が開始される（ステップＳＴ９）。ここで、タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、例えば波長切替部５８の回転変位位置が波長８００ｎｍの光を透過させるバンドパスフィルタを光共振器の光路上に挿入している位置となっているタイミングから逆算されたタイミングで、第２のフラッシュランプ５３を点灯させる。
タイミング制御回路３０は、フラッシュランプ５３の点灯後、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、波長切替部５８の回転変位位置が波長８００ｎｍの光を透過するバンドパスフィルタが光共振器の光路上に挿入される位置となっているタイミングでＱスイッチ５７をオンにする（ステップＳＴ１０）。Ｑスイッチ５７がオンになったとき、光共振器の光路上には透過波長８００ｎｍのバンドパスフィルタが挿入されているため、レーザ光源ユニット１３は、波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する。
レーザ光源ユニット１３から出射した波長８００ｎｍのパルスレーザ光は、例えばプローブ１１まで導光され、プローブ１１から被検体の１つ目の部分領域に照射される。プローブ１１は、被検体内の光吸収体が波長８００ｎｍのパルスレーザ光を吸収することで発生した光音響信号を検出する（ステップＳＴ１１）。タイミング制御回路３０は、Ｑスイッチトリガ信号Ｑ０の出力に合わせてＡＤ変換部２２にサンプリングトリガ信号を出力する。ＡＤ変換部２２は、受信回路２１で受信された光音響信号を所定のサンプリング周期でサンプリングする。ＡＤ変換部２２でサンプリングされた光音響信号は、受信メモリ２３に第２の光音響データとして格納される。
次いで制御部３１は、超音波の送受信に処理を移す。タイミング制御回路３０は、送信制御回路３７を介してプローブ１１から被検体に超音波を送信させる（ステップＳＴ１２）。ステップＳＴ１２では、被検体のパルスレーザ光が照射された部分領域と同じ領域に対して超音波を送信する。プローブ１１は、送信した超音波に対する反射超音波を検出する（ステップＳＴ１３）。検出された反射超音波は、受信回路２１を経てＡＤ変換部２２でサンプリングされ、受信メモリ２３に反射超音波データとして格納される。
そして、制御部３１は、部分領域を全て選択したか否かを判断する（ステップＳＴ１４）。選択すべき部分領域が残っているときは、ステップＳＴ２に戻る。光音響画像生成装置１０は、各部分領域に対してステップＳＴ２からＳＴ１１の処理を実行し、各部分領域に各波長（７５０ｎｍ、８００ｎｍ）のパルスレーザ光を順次照射し、各部分領域に対応した第１の光音響データおよび第２の光音響データを受信メモリ２３に格納する。また、ステップＳＴ１２およびＳＴ１３を実行して、反射超音波データを受信メモリ２３に格納する。全ての部分領域に対してパルスレーザ光の照射と光音響信号の検出、および超音波の送受信を行うと、１フレームの光音響画像および超音波画像を生成するために必要なデータが揃う。
制御部３１は、ステップＳＴ１４で全ての部分領域を選択したと判断すると、光音響画像および超音波画像の生成に処理を移す。データ分離部３２は、第１および第２の光音響データと反射超音波データとを分離する。データ分離部３２は、分離した第１および第２の光音響データを複素数化部２４に渡し、反射超音波データを超音波画像再構成部３３に渡す。複素数化部２４は、受信メモリ２３から第１の光音響データと第２の光音響データとを読み出し、第１の光音響画像データを実部とし、第２の光音響画像データを虚部とした複素数データを生成する（ステップＳＴ１５）。光音響画像再構成部２５は、ステップＳＴ１３で複素数化された複素数データから、フーリエ変換法（ＦＴＡ法）により画像再構成を行う（ステップＳＴ１６）。
位相情報抽出部２６は、再構成された複素数データ（再構成画像）から位相情報を抽出する（ステップＳＴ１７）。位相情報抽出部２６は、例えば再構成された複素数データがＸ＋ｉＹで表されるとき、θ＝ｔａｎ-1（Ｙ／Ｘ）を位相情報として抽出する（但し、Ｘ＝０の場合はθ＝９０°）。強度情報抽出部２７は、再構成された複素数データから強度情報を抽出する（ステップＳＴ１８）。強度情報抽出部２７は、例えば再構成された複素数データがＸ＋ｉＹで表されるとき、（Ｘ2＋Ｙ2）1/2を強度情報として抽出する。
検波・対数変換部２８は、ステップＳＴ１８で抽出された強度情報に対して検波・対数変換処理を施す。光音響画像構築部２９は、ステップＳＴ１７で抽出された位相情報と、ステップＳＴ１８で抽出された強度情報に対して検波・対数変換処理を施したものとに基づいて、光音響画像を生成する（ステップＳＴ１９）。光音響画像構築部２９は、例えば強度情報に基づいて光吸収体の分布画像における各画素の輝度（階調値）を決定し、位相情報に基づいて各画素の色を決定することで、光音響画像を生成する。
超音波画像再構成部３３は、例えば遅延加算法により、超音波画像の各ラインのデータを生成する。検波・対数変換部３４は、超音波画像再構成部３３が出力する各ラインのデータの包絡線を求め、求めた包絡線を対数変換する。超音波画像構築部３５は、対数変換が施された各ラインのデータに基づいて、超音波画像を生成する（ステップＳＴ２０）。画像合成部３６は、光音響画像と超音波画像とを合成し、合成した画像を画像表示部１４に表示する（ステップＳＴ２１）。
このように、本実施形態においては、レーザロッド５１に励起光を照射するために、インピーダンスパラメータＫ０が異なる第１および第２のフラッシュランプ５２，５３を用意し、出射されるパルスレーザ光の波長に応じて点灯するフラッシュランプ５２，５３を切り替え、切り替えられたフラッシュランプ５２，５３からレーザロッド５１に励起光を照射し、その後、波長切替部５８により出射されるパルスレーザ光の波長となるように発振波長を切り替え、Ｑスイッチ５７をオンにしてパルスレーザ光を出射させるようにしたものである。具体的には、均等な光量によりレーザロッド５１を励起した場合において、レーザ光源ユニット１３からの発光強度が大きい波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合に点灯する第１のフラッシュランプ５２と、波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合に点灯する第２のフラッシュランプ５３とのインピーダンスパラメータＫ０の比を、０．６：１としたものである。
このため、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合、レーザロッド５１に照射される励起光の光量は波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合の０．６倍となる。したがって、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光の発光強度と、波長８００ｎｍのパルスレーザ光の発光強度とを揃えることができる。また、点灯するフラッシュランプ５２，５３を変更するのみで、パルスレーザ光の発光強度を揃えることができるため、レーザ光源ユニット１３の構成を簡易かつ安価なものとすることができる。
また、上記のように発光強度が揃えられた各波長のパルスレーザ光を用いて光音響画像を生成しているため、光音響データ間の相対的な信号強度の大小関係を正確に抽出することができ、その結果、診断に適した光音響画像を生成することができる。
また、本実施形態では、２つの波長で得られた第１の光音響データと、第２の光音響データとのいずれか一方を実部、他方を虚部とした複素数データを生成し、その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している。このようにする場合、第１の光音響データと第２の光音響データとを別々に再構成する場合に比して、再構成を効率的に行うことができる。複数の波長のパルスレーザ光を照射し、各波長のパルスレーザ光を照射したときの光音響信号（光音響データ）を用いることで、各光吸収体の光吸収特性が波長に応じて異なることを利用した機能イメージングを行うことができる。
また、本実施形態では、例えば光照射領域が３つの部分領域に分かれているときには、第１の部分領域に対して第１の波長のパルスレーザ光、第２の波長のパルスレーザ光を順次に照射し、次いで、第２の部分領域に対して第１の波長のパルスレーザ光、第２の波長のパルスレーザ光を順次に照射し、その後、第３の部分領域に対して第１の波長のパルスレーザ光、第２の波長のパルスレーザ光を順次に照射する。本実施形態では、ある部分領域に対して第１の波長のパルスレーザ光、第２の波長のパルスレーザ光を連続的に照射した後に、次の部分領域に移っている。この場合、第１の波長のパルスレーザ光を３つの部分領域に照射した後に、第２の波長のパルスレーザ光を３つの部分領域に照射する場合に比して、同じ位置において第１の波長のパルスレーザ光を照射してから第２のパルスレーザ光が照射されるまでの間の時間を短くすることができる。第１の波長のパルスレーザ光が照射されてから第２の波長のパルスレーザ光が照射されるまでの間の時間を短縮することで、第１の光音響データと第２の光音響データとの不整合を抑制することができる。
また、本実施形態では、光音響画像に加えて超音波画像を生成しているため、超音波画像を参照することで、光音響画像では画像化することができない部分を観察することができる。
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態によるレーザ光源ユニットおよびレーザ光源ユニットを適用した光音響画像生成装置の構成は第１の実施形態と同一であるため、ここではレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成についてのみ説明する。図８は第２の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。
第２の第２の実施形態によるレーザ光源ユニット１３のフラッシュランプ電源６１Ａは、１つのＡＣ−ＤＣコンバータ７１のみを備え、ＡＣ−ＤＣコンバータ７１からパルス発生回路８２にも電圧を供給して、第２のフラッシュランプ５３を点灯するためのコンデンサ８５に充電を行うようにした点が第１の実施形態と異なる。すなわち、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合には、高圧スイッチ７４をオンとしてＡＣ−ＤＣコンバータ７１によりコンデンサ７５を充電し、波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合には、高圧スイッチ８４をオンとして、ＡＣ−ＤＣコンバータ７１によりコンデンサ８５を充電するようにしたものである。
なお、第２の実施形態の動作は、上記第１の実施形態の動作と同一であるため、ここでは詳細な説明は省略する。第２の実施形態においては、１つのＡＣ−ＤＣコンバータ７１のみを用いるようにしたため、第１の実施形態と比較してレーザ光源ユニットの構成を簡易かつ安価なものとすることができる。
次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態によるレーザ光源ユニットおよびレーザ光源ユニットを適用した光音響画像生成装置の構成は第１の実施形態と同一であるため、ここではレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成についてのみ説明する。図９は第３の実施形態によるレーザ光源ユニットのフラッシュランプ電源の構成を示す図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。図９に示すように、フラッシュランプ電源６１Ｂは、ＡＣ−ＤＣコンバータ９１、パルス発生回路９２、トリガ回路７３，８３、スイッチ制御回路６２およびトリガ制御回路６３を備え、第１および第２のフラッシュランプ５２，５３が、パルス発生回路９２に並列に接続されている点が第１の実施形態と異なる。
ＡＣ−ＤＣコンバータ９１は、それぞれ第１および第２のフラッシュランプ５２，５３を発光させるために、不図示の交流電源からの電圧をフラッシュランプ５２，５３を発光させるために必要な電圧に昇圧する回路である。なお、ＡＣ−ＤＣコンバータ９１はダイオードブリッジ整流回路と昇圧トランスとを組み合わせた公知の回路を有する。
パルス発生回路９２は、高圧スイッチ９４、所定容量のコンデンサ９５およびコイル９６を備える。高圧スイッチ９４は、スイッチ制御回路６２からのスイッチ信号Ｓ１３によりオンとなり、コンデンサ９５を充電する。そしてフラッシュランプ５２，５３を発光するのに十分な充電がなされると、トリガ制御回路６３からトリガ回路７３，８３にフラッシュランプトリガ信号Ｆ１１，Ｆ１２がそれぞれ出力される。ここで、フラッシュランプ５２，５３は、通常は絶縁状態となっているが、フラッシュランプトリガ信号Ｆ１１，Ｆ１２の入力を受けたトリガ回路７３，８３によりフラッシュランプ５２，５３が導電状態となり、これにより、フラッシュランプ５２，５３がそれぞれ点灯する。
第３の実施形態においては、スイッチ制御回路６２は、タイミング制御回路３０からのスイッチ信号Ｓ３を受信して、高圧スイッチ９４をオンとするためのスイッチ信号Ｓ１３を出力する回路である。トリガ回路７３，８３は、タイミング制御回路３０からのフラッシュランプトリガ信号Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ受信して、トリガ回路７３，８３によりフラッシュランプ５２，５３を導電状態とするためのフラッシュランプトリガ信号Ｆ１１，Ｆ１２を出力する回路である。
なお、第３の実施形態においては、波長が波長７５０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合、第１のフラッシュランプ５２を点灯させ、波長が８００ｎｍの波長のパルスレーザ光を出射する場合、第２のフラッシュランプ５３を点灯させる。なお、第１のフラッシュランプ５２のインピーダンスパラメータと第２のフラッシュランプ５３のインピーダンスパラメータとの比は、第１の実施形態と同様に０．６：１となっている。これにより、第１のフラッシュランプ５２を点灯した場合にレーザロッド５１に照射される励起光の光量は、第２のフラッシュランプ５３を点灯した場合の光量の０．６倍となる。したがって、波長７５０ｎｍのパルスレーザ光および波長８００ｎｍのパルスレーザ光の発光強度を揃えることができる。
次いで、第３の実施形態の動作について説明する。図１０は第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様に、被検体のレーザ光が照射される領域が複数の部分領域に分割されているものとして説明する。タイミング制御回路３０は、被検体に対するパルスレーザ光照射に先立って、所定の回転速度でレーザ光源ユニット１３内の波長切替部（フィルタ回転体）５８を回転させる旨のＢＰＦ制御信号Ｂ１をレーザ光源ユニット１３に出力する（ステップＳＴ３１）。
タイミング制御回路３０は、光音響信号の受信準備が整うと、１つ目の波長（７５０ｎｍ）のパルスレーザ光を出射させるべく、所定のタイミングでレーザ光源ユニット１３のフラッシュランプ電源６１にスイッチ信号Ｓ３を出力する（ステップＳＴ３２）。フラッシュランプ電源６１のスイッチ制御回路６２は、高圧スイッチ９４をオンとするためにスイッチ信号Ｓ１３を高圧スイッチ９４に出力し、これに応答して高圧スイッチ９４がオンとされて、コンデンサ９５の充電が開始される。
そして、タイミング制御回路３０は、コンデンサ９５の充電が完了するタイミングで、フラッシュランプトリガ信号Ｆ１をフラッシュランプ電源６１に出力する（ステップＳＴ３３）。フラッシュランプ電源６１Ｂのトリガ制御回路６３は、トリガ回路７３にフラッシュランプトリガ信号Ｆ１１を出力し、これに応答して第１のフラッシュランプ５２が点灯して、レーザロッド５１の励起が開始される（ステップＳＴ３４）。ここで、タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、例えば波長切替部５８の回転変位位置が波長７５０ｎｍの光を透過させるバンドパスフィルタを光共振器の光路上に挿入している位置となっているタイミングから逆算されたタイミングで、第１のフラッシュランプ５２を点灯させる。
そして第１の実施形態と同様にＱスイッチ５７がオンとされ（ステップＳＴ３５）、レーザ光源ユニット１３から波長７５０ｎｍのパルスレーザ光がプローブ１１から被検体の１つ目の部分領域に照射され、これにより発生した光音響信号が検出される（ステップＳＴ３６）。検出された光音響信号は、ＡＤ変換部２２でサンプリングされて、受信メモリ２３に第１の光音響データとして格納される。
次いで制御部３１は、次の波長、すなわち波長８００ｎｍのパルスレーザ光を出射させるために、所定のタイミングでレーザ光源ユニット１３のフラッシュランプ電源６１Ｂにスイッチ信号Ｓ３を出力する（ステップＳＴ３７）。フラッシュランプ電源６１のスイッチ制御回路６２は、高圧スイッチ９４をオンとするためにスイッチ信号Ｓ１３を高圧スイッチ９４に出力し、これに応答して高圧スイッチ９４がオンとされて、コンデンサ９５の充電が開始される。
そして、タイミング制御回路３０は、コンデンサ９５の充電が完了するタイミングで、フラッシュランプトリガ信号Ｆ２をフラッシュランプ電源６１Ｂに出力する（ステップＳＴ３８）。フラッシュランプ電源６１Ｂのトリガ制御回路６３は、トリガ回路８３にフラッシュランプトリガ信号Ｆ１２を出力し、これに応答して第２のフラッシュランプ５３が点灯して、レーザロッド５１の励起が開始される（ステップＳＴ３９）。ここで、タイミング制御回路３０は、ＢＰＦ状態信号Ｂ２に基づいて、例えば波長切替部５８の回転変位位置が波長８００ｎｍの光を透過させるバンドパスフィルタを光共振器の光路上に挿入している位置となっているタイミングから逆算されたタイミングで、第２のフラッシュランプ５３を点灯させる。
そして第１の実施形態と同様にＱスイッチ５７がオンとされ（ステップＳＴ４０）、レーザ光源ユニット１３から波長８００ｎｍのパルスレーザ光がプローブ１１から被検体の１つ目の部分領域に照射され、これにより発生した光音響信号が検出される（ステップＳＴ４１）。検出された光音響信号は、ＡＤ変換部２２でサンプリングされて、受信メモリ２３に第２の光音響データとして格納される。その後、制御部３１は、図７におけるステップＳＴ１２の処理に進み、光音響画像および超音波画像を生成する。
このように、第３の実施形態においては、１つのＡＣ−ＤＣコンバータ９１および１つのパルス発生回路９２のみを用いて、第１および第２のフラッシュランプ５２，５３を点灯するようにしたため、第１の実施形態と比較して、レーザ光源ユニットの構成を簡易かつ安価なものとすることができる。
なお、上記各実施形態においては、第１および第２のフラッシュランプ５２，５３を使用し、２種類の波長のパルスレーザ光を出射するようにしているが、３以上の波長のパルスレーザ光を出射すべく、３以上のフラッシュランプを用いるようにしてもよい。この場合、各波長におけるパルスレーザ光の発光強度に応じて、インピーダンスパラメータＫ０が異なるフラッシュランプを使用すればよい。また、超音波画像を生成する場合には、全ての波長のパルスレーザ光を被検体に照射して光音響信号を検出した後に、超音波画像の生成を行えばよい。また、３以上のパルスレーザ光を用いた場合、例えば位相情報抽出部２６は、各波長に対応する光音響データ間での相対的な信号強度の大小関係を位相情報として生成すればよい。また、強度情報抽出部２７は、例えば各波長に対応する光音響データにおける信号強度を１つにまとめたものを強度情報として生成すればよい。また、上記第１の実施形態においては、フラッシュランプの数に応じてＡＣ−ＤＣコンバータ、パルス発生回路およびトリガ回路を用意すればよく、第２の実施形態においては、フラッシュランプの数に応じてパルス発生回路およびトリガ回路を用意すればよい。また、第３の実施形態においては、フラッシュランプの数に応じてトリガ回路を用意すればよい。
また、上記各実施形態においては、パルスレーザ光の波長を７５０ｎｍおよび８００ｎｍとしているが、これに限定されるものではなく、波長切替部５８のバンドパスフィルタの透過波長を変更することにより、各種波長のパルスレーザ光を出射させることが可能である。この場合、使用する波長に応じて、インピーダンスパラメータＫ０が異なるフラッシュランプを使用すればよい。例えば、レーザロッド５１がアレキサンドライトの場合において、波長７３０ｎｍおよび波長７６０ｎｍのパルスレーザ光を出射させる場合には、波長７３０ｎｍと波長７６０ｎｍとでインピーダンスパラメータＫ０の比が０．４／１．３≒０．３となるようなフラッシュランプを使用すればよい。また、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ結晶が出射するレーザ光の波長と出力エネルギーとの摂氏６０度における関係は図１１に示すものとなる。このため、レーザロッド５１としてＣｒ：ＬｉＳＡＦ結晶を使用し、波長９００ｎｍおよび波長８２０ｎｍのパルスレーザ光を出射する場合、波長９００ｎｍと波長８２０ｎｍとでインピーダンスパラメータＫ０の比が２．８／４≒０．７となるようなフラッシュランプを使用すればよい。
また、上記各実施形態においては、光音響画像および超音波画像の双方を生成しているが、光音響画像のみを生成するようにしてもよい。この場合、超音波ユニット１２においては、データ分離部３２、超音波画像再構成部３３、検波・対数変換部３４、超音波画像構築部３５、画像合成部３６、および送信制御回路３７を省略することができる。
また、上記各実施形態では、第１の光音響データと第２の光音響データとを複素数化する例について説明したが、複素数化せずに、第１の光音響データと第２の光音響データとを別々に再構成してもよい。さらに、ここでは、複素数化して位相情報を用いて第１の光音響データと第２の光音響データとの比を計算しているが、両者の強度情報から比を計算しても同様の効果が得られる。また、強度情報は、第１の再構成画像における信号強度と、第２の再構成画像における信号強度とに基づいて生成できる。
上記各実施形態では、主に、波長切替部５８が、図５に示されるような２つのバンドパスフィルタ領域を含むフィルタ回転体で構成される例を説明したが、波長切替部５８は、回転変位に伴って発振波長を変化させる複屈折フィルタを回転させることにより、波長を切り替えるものであってもよい。また、バンドパスフィルタまたは複屈折フィルタを用いるものには限定されるものではなく、複数の波長を切替可能であれば、任意の構成を採用可能である。
また、上記実施形態においては、レーザ光源ユニットを光音響画像生成装置に適用しているが、２以上の波長のパルスレーザ光を用いる任意の装置に適用可能である。また、レーザ光源ユニットを単体で用いることも可能である。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のレーザ光源ユニットおよび光音響画像生成装置は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正および変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
１０ 光音響画像生成装置
１１ プローブ
１２ 超音波ユニット
１３ レーザ光源ユニット
３０ タイミング制御回路
５１ レーザロッド
５２，５３ フラッシュランプ
５５，５６ ミラー
５７ Ｑスイッチ
５８ 波長切替部
６１，６１Ａ，６１Ｂ フラッシュランプ電源
６２ スイッチ制御回路
６３ トリガ制御回路
７１，８１，９１ ＡＣ−ＤＣコンバータ
７２，８２，９２ パルス発生回路
７３，８３ トリガ回路

Claims (13)

  1. 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し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源と、
    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、
    前記パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段と、
    前記光共振器の内部に挿入され、かつ前記光共振器の発振波長を変化させる波長切替部と、
    出射されるパルスレーザ光の波長に応じて、前記レーザロッドに励起光を照射する前記励起光源を切り替え、かつ該切り替えられた励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射する励起光制御手段と、
    前記励起光源からの前記レーザロッドへの励起光の照射に同期して、前記出射されるパルスレーザ光の波長となるように、前記波長切替部により前記発振波長を切り替えて、前記レーザ光出射手段によりパルスレーザ光を出射させる発光制御手段と、
    を備えたことを特徴とするレーザ光源ユニット。
  2. 前記励起光制御手段は、均等な光量により励起した場合における、前記レーザロッドからの前記パルスレーザ光の発光強度が弱い波長ほど、前記インピーダンスパラメータが大きい励起光源に切り替える手段であることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源ユニット。
  3. 前記所定の波長系列が第１の波長および第２の波長を含み、前記励起光源の数が２つであり、かつ前記第２の波長のパルスレーザ光の発光強度が前記第１の波長のパルスレーザ光の発光強度よりも弱い場合、前記励起光制御手段は、前記発振波長が前記第１の波長である場合は、前記インピーダンスパラメータが小さい励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射し、前記発振波長が前記第２の波長である場合は、前記インピーダンスパラメータが大きい励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射する手段であることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ光源ユニット。
  4. 前記第１の波長のパルスレーザ光の発光強度と前記第２の波長のパルスレーザ光の発光強度との比と、前記第１の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータと前記第２の波長のパルスレーザ光を出射する際に使用する励起光源のインピーダンスパラメータとの比とが、逆であることを特徴とする請求項３記載のレーザ光源ユニット。
  5. 前記レーザロッドはアレキサンドライトであり、前記第１の波長は７４８ｎｍ〜７７０ｎｍの範囲にあり、かつ前記第２の波長は７９３ｎｍ〜８０２ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項３または４記載のレーザ光源ユニット。
  6. 前記励起光制御手段は、前記２以上の励起光源のそれぞれについて、昇圧回路およびパルス発生回路を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のレーザ光源ユニット。
  7. 前記励起光制御手段は、１つの昇圧回路と、前記２以上の励起光源のそれぞれについてのパルス発生回路とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のレーザ光源ユニット。
  8. 前記励起光制御手段は、１つの昇圧回路および１つのパルス発生回路を有し、前記レーザロッドに励起光を照射する前記励起光源のみを点灯させる手段であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のレーザ光源ユニット。
  9. 前記レーザ光出射手段は、前記光共振器内に挿入されたＱスイッチであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のレーザ光源ユニット。
  10. 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し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源と、
    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、
    前記パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段と、
    前記光共振器の内部に挿入され、かつ前記光共振器の発振波長を変化させる波長切替部と、
    出射されるパルスレーザ光の波長に応じて、前記レーザロッドに励起光を照射する前記励起光源を切り替え、かつ該切り替えられた励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射する励起光制御手段と、
    前記励起光源からの前記レーザロッドへの励起光の照射に同期して、前記出射されるパルスレーザ光の波長となるように、前記波長切替部により前記発振波長を切り替えて、前記レーザ光出射手段により前記パルスレーザ光を出射させる発光制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光音響画像生成装置。
  11. 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さらに備え、
    前記光音響画像構築手段は、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ともに、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手段であることを特徴とする請求項１０記載の光音響画像生成装置。
  12. 前記検出手段は、さらに被検体に送信された超音波に対する反射超音波を検出して反射超音波データを生成する手段であり、
    前記反射超音波データに基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１０または１１記載の光音響画像生成装置。
  13. 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、
    レーザロッドに励起光を照射し、かつインピーダンスパラメータが相互に異なる２以上の励起光源のうち、出射されるパルスレーザ光の波長に応じて前記レーザロッドに励起光を照射する前記励起光源を切り替えるステップと、
    前記切り替えられた励起光源から前記レーザロッドに励起光を照射するステップと、
    前記励起光源からの前記レーザロッドへの励起光の照射に同期して、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の内部に挿入され、前記光共振器の発振波長を変化させる波長切替部により前記出射されるパルスレーザ光の波長となるように、前記発振波長を切り替えるステップと、
    前記パルスレーザ光を出射させるためのレーザ光出射手段により前記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。
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