JP2016013287A - Photoacoustic imaging device - Google Patents

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裕介 繁田
Yusuke Shigeta
裕介 繁田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoacoustic imaging device in which a light source can be arranged closed to an ultrasonic probe, and irradiation efficiency of measurement light irradiated to a subject from the light source can be improved.SOLUTION: A photoacoustic imaging device 1 for detecting an ultrasonic wave from a subject A and generating an image includes: an ultrasonic probe 11 for detecting an ultrasonic wave from the measurement area in the subject A; a first LED chip arranged at a predetermined distance from the ultrasonic probe 11; a first lens for guiding the light emitted from the first LED chip to the measurement area; a second LED chip arranged at a different distance; a second lens for guiding the light emitted from the second LED chip to the measurement area; and an image generation part 3 for generating an image based on the detected ultrasonic wave. The first LED chip is arranged by a first deviation amount from the optical axis of the first lens, and the second LED chip is arranged by a second deviation amount different from the first deviation amount from the optical axis of the second lens.

Description

本発明は、光音響画像化装置に関し、特に、被検体へ向けて光を照射する光源を備えた光音響画像化装置に関する。   The present invention relates to a photoacoustic imaging apparatus, and more particularly, to a photoacoustic imaging apparatus including a light source that emits light toward a subject.

従来、測定光を被検体(人体等)へ照射し、被検体内で光音響効果により生じた音響波を検出して、被検体の超音波画像を生成する光音響画像化装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、被検体に超音波プローブを接触させた状態で超音波プローブ側から被検体内に向けて測定光が照射され、この測定光に起因して被検体内で発生する音響波(超音波)を超音波プローブ内の超音波検出部で検出するようになっている。   Conventionally, a photoacoustic imaging apparatus that irradiates a subject (such as a human body) with measurement light, detects an acoustic wave generated by a photoacoustic effect in the subject, and generates an ultrasonic image of the subject is known. (For example, refer to Patent Document 1). In this apparatus, measurement light is irradiated from the ultrasonic probe side into the subject in a state where the ultrasonic probe is in contact with the subject, and an acoustic wave generated in the subject due to the measurement light (super wave) Sound wave) is detected by an ultrasonic wave detection unit in the ultrasonic probe.

光は被検体内で減衰し易く、大きな測定深度を確保するには、光源から測定深度に応じた大きな光出力を有する測定光を照射する必要がある。光音響画像化装置は、一般に、パルスレーザ装置(固体レーザ装置等)を光源として備えており、パルスレーザ装置は、大きな光出力を有する短パルス出力を容易に実現することができる。   Light is easily attenuated in the subject, and in order to ensure a large measurement depth, it is necessary to irradiate measurement light having a large light output corresponding to the measurement depth from the light source. The photoacoustic imaging apparatus generally includes a pulse laser device (such as a solid-state laser device) as a light source, and the pulse laser device can easily realize a short pulse output having a large light output.

特開2012−168094号公報JP 2012-168094 A

しかしながら、レーザ装置を組み込むことによって、装置全体が大型化してしまうと共に、装置価格が高額になり、一般の医療施設内等に配備することが困難であるという問題があった。そこで、本発明者は、光源としてレーザ装置の代わりに発光ダイオード(LED)チップを用いた光音響画像化装置を考案した。このような小型の発光素子を用いることにより、超音波プローブ筐体内に又は超音波プローブ筐体に近接するように、超音波プローブに光源を配置可能となり、装置全体として小型化ができると共に、装置を大幅に安価に製造することができる。   However, by incorporating the laser device, the entire device is increased in size, the device price is increased, and it is difficult to deploy in a general medical facility. Therefore, the present inventor has devised a photoacoustic imaging apparatus using a light emitting diode (LED) chip instead of a laser device as a light source. By using such a small light emitting element, a light source can be arranged in the ultrasonic probe so as to be in the ultrasonic probe casing or close to the ultrasonic probe casing, and the entire apparatus can be downsized. Can be manufactured at a significantly lower cost.

ところが、LEDチップが発光する放射光は、レーザ光とは異なり、所定の配光角を有する拡散光であり、また、チップ1個当たりの光出力が小さいため、所定の測定深度に十分な光エネルギーを到達させるには、多数のLEDチップを配置する必要がある。そして、本発明者は、単に超音波プローブに多数のLEDチップを配置しただけでは、超音波プローブの光源サイズが大きくなってしまうと共に、被検体へ照射する測定光の照射効率が低くなり、目標とする測定深度まで十分な光エネルギーを到達させるような光出力を有する測定光を照射できないという新たな課題を見出した。   However, unlike the laser light, the emitted light emitted from the LED chip is diffused light having a predetermined light distribution angle, and since the light output per chip is small, sufficient light for a predetermined measurement depth is obtained. In order to reach energy, it is necessary to arrange a large number of LED chips. Then, the present inventor simply placed a large number of LED chips on the ultrasonic probe increases the light source size of the ultrasonic probe and decreases the irradiation efficiency of the measurement light irradiated to the subject. A new problem has been found that it is impossible to irradiate measurement light having a light output capable of reaching sufficient light energy up to the measurement depth.

従って、本発明は、複数のLEDチップからなる光源を超音波プローブに近接して配置することが可能であり、この光源から被検体へ照射する測定光の照射効率を向上させることができる光音響画像化装置を提供することを目的としている。   Therefore, according to the present invention, it is possible to arrange a light source composed of a plurality of LED chips close to the ultrasonic probe, and photoacoustic that can improve the irradiation efficiency of the measurement light emitted from the light source to the subject. An object is to provide an imaging device.

上述した課題を解決するために、本発明は、被検体からの超音波を検知して、画像を生成する光音響画像化装置において、被検体内の測定領域に対向するように配置され、測定領域からの超音波を検出する超音波検出部と、超音波検出部から所定の距離に配置された、光を出射する第1のLEDチップと、第1のLEDチップから出射された光を測定領域に導く第1のレンズと、所定の距離と異なる距離に配置された、光を出射する第2のLEDチップと、第2のLEDチップから出射された光を測定領域に導く第2のレンズと、超音波検出部によって検出された超音波に基づいて画像を生成する画像生成部と、を備え、第1のLEDチップは、第1のレンズの光軸から第1のずれ量で配置され、第2のLEDチップは、第2のレンズの光軸から第1のずれ量と異なる第2のずれ量で配置されることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the present invention is a photoacoustic imaging apparatus that detects an ultrasonic wave from a subject and generates an image, and is arranged so as to face a measurement region in the subject. An ultrasonic detection unit that detects ultrasonic waves from a region, a first LED chip that emits light, disposed at a predetermined distance from the ultrasonic detection unit, and light emitted from the first LED chip is measured. A first lens that leads to the region, a second LED chip that emits light, disposed at a distance different from the predetermined distance, and a second lens that guides the light emitted from the second LED chip to the measurement region And an image generation unit that generates an image based on the ultrasonic waves detected by the ultrasonic detection unit, and the first LED chip is arranged with a first deviation amount from the optical axis of the first lens. The second LED chip is the optical axis of the second lens It is characterized by being arranged in a second displacement amount different from the al first shift amount.

このように構成された本発明によれば、光を被検体に向けて照射し、光音響効果により生成された音響波を受信して、被検体の超音波画像を生成することができる。光は、超音波検出部を内部に含む超音波プローブに配置された光源ユニットから被検体に向けて照射することができる。この光源ユニットは、第1及び第2のLEDチップを含み、さらに、各LEDチップに対向してそれぞれ配置された第1及び第2のレンズと、を備えている。よって、本発明では、各LEDチップから照射された光は、対応するレンズを通って被検体へ向けて出射される。   According to the present invention configured as described above, it is possible to generate an ultrasonic image of a subject by irradiating light toward the subject and receiving an acoustic wave generated by the photoacoustic effect. The light can be emitted toward the subject from a light source unit arranged in an ultrasonic probe including an ultrasonic detection unit. The light source unit includes first and second LED chips, and further includes first and second lenses disposed to face the respective LED chips. Therefore, in this invention, the light irradiated from each LED chip is radiate | emitted toward a subject through a corresponding lens.

第1のLEDチップは、超音波検出部から所定の距離に配置され、第2のLEDチップは、超音波検出部から前記所定の距離とは異なる距離に配置される。そして、各レンズは、対応するLEDチップから照射された光が、被検体内の測定領域(例えば、超音波検出部のセンサ面の直下の所定の測定深度付近)に向けて集光されるように配置することができる。このため、第1のLEDチップは、第1のレンズの光軸から第1のずれ量で配置され、第2のLEDチップは、第2のレンズの光軸から第1のずれ量と異なる第2のずれ量で配置される。
このように、本発明では、超音波検出部から互いに異なる距離だけ離間して複数のLEDチップを配置した特有の構成を採用し、さらに、各LEDチップからの照射光を個別かつ効率的に測定領域へ配向するように、レンズがそれぞれ対応して異なるずれ量で配置されている。
The first LED chip is disposed at a predetermined distance from the ultrasonic detection unit, and the second LED chip is disposed at a distance different from the predetermined distance from the ultrasonic detection unit. In each lens, the light emitted from the corresponding LED chip is condensed toward a measurement region in the subject (for example, near a predetermined measurement depth immediately below the sensor surface of the ultrasonic detection unit). Can be arranged. For this reason, the first LED chip is arranged with a first deviation amount from the optical axis of the first lens, and the second LED chip is different from the first deviation amount from the optical axis of the second lens. It is arranged with a shift amount of 2.
As described above, in the present invention, a unique configuration is adopted in which a plurality of LED chips are arranged at different distances from the ultrasonic detection unit, and the irradiation light from each LED chip is measured individually and efficiently. The lenses are arranged in different amounts so as to be oriented in the region.

このように、本発明では、各LEDチップにおいて適切にずれ量を設定することにより、複数のLEDチップからの照射光を、対応するレンズを通して測定領域へ到達させるように集光させることができる。従来は、被検体へ供給する大きな光エネルギーの励起光源としてパルスレーザ装置が用いられてきたが、本発明では、複数のLEDチップを配置し、すべてのLEDチップからの照射光を対応するレンズを利用して測定領域付近へ集光させることによって、これらLEDチップを十分な測定精度を確保することができる励起光源として用いることができる。また、本発明では、複数のLEDチップからの出射光を特定の測定領域に集光させることにより、必要とされるLEDチップの個数を低減することが可能となり、超音波検出部を含む超音波プローブのサイズ及び重量の増大を抑制することができる。   As described above, in the present invention, by appropriately setting the shift amount in each LED chip, the irradiation light from the plurality of LED chips can be condensed so as to reach the measurement region through the corresponding lens. Conventionally, a pulse laser device has been used as an excitation light source for large light energy supplied to a subject. However, in the present invention, a plurality of LED chips are arranged, and lenses corresponding to irradiation light from all LED chips are provided. These LED chips can be used as an excitation light source capable of ensuring sufficient measurement accuracy by condensing light in the vicinity of the measurement region. Further, in the present invention, it is possible to reduce the number of required LED chips by condensing emitted light from a plurality of LED chips in a specific measurement region, and an ultrasonic wave including an ultrasonic wave detection unit. An increase in the size and weight of the probe can be suppressed.

本発明において、好ましくは、第2のずれ量は、超音波検出部から離れるほどに、ずれ量が大きく設定されている。
このように構成された本発明によれば、LEDチップが超音波検出部から遠いほど、レンズの光軸と対応するLEDチップとの間のずれ量を大きくすることにより、このLEDチップから照射される光の傾け角を大きくして、測定領域へ集光させることができる。このように、本発明では、LEDチップと超音波検出部との間の距離に応じて、ずれ量を調整するという簡易な構成により、各LEDチップからの照明光を特定領域に向けて集光させることができる。
In the present invention, it is preferable that the second shift amount is set to be larger as the second shift amount is farther from the ultrasonic detection unit.
According to the present invention configured as described above, the farther the LED chip is from the ultrasonic detection unit, the larger the amount of deviation between the optical axis of the lens and the corresponding LED chip is, and thus the LED chip is irradiated. It is possible to increase the tilt angle of the light to be focused on the measurement region. As described above, in the present invention, the illumination light from each LED chip is condensed toward a specific region by a simple configuration in which the shift amount is adjusted according to the distance between the LED chip and the ultrasonic detection unit. Can be made.

本発明において、好ましくは、超音波検出部は、被検体と接触するセンサ面を備え、センサ面は、長手方向の辺及びこれと直交する短手方向の辺を有する略矩形であり、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップからなり、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップの複数のLEDチップは、少なくともセンサ面の長手方向の辺に沿って配置されると共に、短手方向に沿って所定の間隔で配置されている。
このように構成された本発明によれば、長手方向に沿って配置された複数のLEDチップの照射光は、対応するレンズとのずれ量を調整することにより、短手方向に照射角度を傾けることができ、測定領域に照明光を集光させることが可能となる。
In the present invention, preferably, the ultrasonic detection unit includes a sensor surface that comes into contact with the subject, and the sensor surface is a substantially rectangular shape having a side in the longitudinal direction and a side in the short direction perpendicular thereto. The LED chip and the second LED chip are each composed of a plurality of LED chips, and the plurality of LED chips of the first LED chip and the second LED chip are arranged at least along the longitudinal side of the sensor surface. And at predetermined intervals along the short direction.
According to the present invention configured as described above, the irradiation light of the plurality of LED chips arranged along the longitudinal direction tilts the irradiation angle in the short direction by adjusting the amount of deviation from the corresponding lens. And the illumination light can be condensed on the measurement region.

本発明において、好ましくは、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップからなり、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップの複数のLEDチップは、超音波検出部の周囲に環状に配置されると共に、超音波検出部から放射状に所定の間隔で配置されている。
このように構成された本発明によれば、超音波検出部の周囲に同心円状に配置された複数のLEDチップの照射光を、対応するレンズによって超音波検出部の方向へ傾けることができるので、測定領域を周方向から明るく照射することが可能となる。
In the present invention, preferably, each of the first LED chip and the second LED chip is composed of a plurality of LED chips, and the plurality of LED chips of the first LED chip and the second LED chip is an ultrasonic detector. Are arranged in a ring shape around the periphery of the ultrasonic wave, and are arranged radially from the ultrasonic detection unit at a predetermined interval.
According to the present invention configured as described above, the irradiation light of the plurality of LED chips arranged concentrically around the ultrasonic detection unit can be tilted toward the ultrasonic detection unit by the corresponding lens. The measurement area can be illuminated brightly from the circumferential direction.

本発明において、好ましくは、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップが所定の間隔で列状に配置されたLEDチップ列であり、第1のレンズ及び第2のレンズは、LEDチップ列近傍に光軸を持つシリンドリカルレンズである。
このように構成された本発明によれば、LEDチップ列に対して、シリンドリカルレンズを配置することにより、簡易にLEDチップからの照射光を集光させることが可能である。
In the present invention, preferably, each of the first LED chip and the second LED chip is an LED chip row in which a plurality of LED chips are arranged in rows at a predetermined interval, and the first lens and the second LED chip are The lens is a cylindrical lens having an optical axis in the vicinity of the LED chip array.
According to the present invention configured as described above, it is possible to easily collect the irradiation light from the LED chip by arranging the cylindrical lens with respect to the LED chip array.

本発明の光音響画像化装置によれば、複数のLEDチップからなる光源を超音波プローブに近接して配置することが可能であり、この光源から被検体へ照射する測定光の照射効率を向上させることができる。   According to the photoacoustic imaging apparatus of the present invention, it is possible to place a light source composed of a plurality of LED chips close to the ultrasonic probe, and to improve the irradiation efficiency of measurement light emitted from the light source to the subject. Can be made.

本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の電気ブロック図である。1 is an electrical block diagram of a photoacoustic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブの側面図である。It is a side view of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブの構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面及び光源ユニットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sensor surface and light source unit of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the lens array and LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブから照射される測定光の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement light irradiated from the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 比較例に係る超音波プローブから照射される測定光の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement light irradiated from the ultrasonic probe which concerns on a comparative example. 本発明の第1実施形態及び比較例による光音響画像化装置における測定光の放射強度の指向性の説明図である。It is explanatory drawing of the directivity of the radiation intensity of the measurement light in the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention and a comparative example. 本発明の第1実施形態及び比較例による光音響画像化装置における測定光の放射強度の指向性の説明図である。It is explanatory drawing of the directivity of the radiation intensity of the measurement light in the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention and a comparative example. 本発明の第2実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面及び光源ユニットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sensor surface and light source unit of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the lens array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 2nd Embodiment of this invention, and a LED chip array. 本発明の第3実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the lens array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 3rd Embodiment of this invention, and a LED chip array. 本発明の第4実施形態による光音響画像化装置の超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the lens array and LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe of the photoacoustic imaging device by 4th Embodiment of this invention.

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による光音響画像化装置を説明する。
まず、図1〜図9を参照して、第1実施形態に係る光音響画像化装置を説明する。図1は光音響画像化装置の電気ブロック図であり、図2は超音波プローブの側面図であり、図3は超音波プローブの構成を模式的に示す分解説明図であり、図4は超音波プローブのセンサ面及び光源ユニットを示す説明図であり、図5は超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図であり、図6は超音波プローブから照射される測定光の説明図であり、図7は比較例に係る超音波プローブから照射される測定光の説明図であり、図8及び図9は本実施形態及び比較例における測定光の放射強度の指向性の説明図である。
Next, a photoacoustic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the photoacoustic imaging apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is an electrical block diagram of the photoacoustic imaging apparatus, FIG. 2 is a side view of the ultrasonic probe, FIG. 3 is an exploded explanatory view schematically showing the configuration of the ultrasonic probe, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing the sensor surface and the light source unit of the ultrasonic probe, FIG. 5 is an explanatory view showing the positional relationship between the lens array and the LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe, and FIG. 6 is irradiated from the ultrasonic probe. FIG. 7 is an explanatory diagram of the measurement light emitted from the ultrasonic probe according to the comparative example, and FIGS. 8 and 9 show the radiation intensity of the measurement light in the present embodiment and the comparative example. It is explanatory drawing of directivity.

図1に示すように、本実施形態の光音響画像化装置1は、被検体A(例えば、人体)に接触させる超音波プローブ2と、超音波プローブ2の制御及び超音波プローブ2で取得された超音波検出信号の処理を行うコントローラ3とを備えている。   As shown in FIG. 1, the photoacoustic imaging apparatus 1 of the present embodiment is acquired by an ultrasonic probe 2 that is brought into contact with a subject A (for example, a human body), the control of the ultrasonic probe 2, and the ultrasonic probe 2. And a controller 3 for processing the ultrasonic detection signal.

超音波プローブ2は、図2に示すように、プローブ本体10と、プローブ本体10の両側に配置された照明部20A及び照明部20Bとを備えている。照明部20A,20Bは、プローブ本体10を間に挟み込むようにして、プローブ本体10に対して位置合わせされた状態で着脱可能又は固定的に取り付けられており、プローブ本体10に対して対称な構造を有している。なお、プローブ本体10と照明部20A,20Bが共通の筐体内に収容されるように構成してもよい。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 2 includes a probe main body 10, and an illumination unit 20 </ b> A and an illumination unit 20 </ b> B disposed on both sides of the probe main body 10. The illumination units 20A and 20B are detachably or fixedly attached in a state of being aligned with the probe body 10 so as to sandwich the probe body 10 therebetween, and are symmetric with respect to the probe body 10. have. In addition, you may comprise so that the probe main body 10 and illumination part 20A, 20B may be accommodated in a common housing | casing.

図2に示すように、超音波プローブ2は、被検体Aにプローブ本体10の先端部を接触させた状態で作動される。作動中、照明部20A,20Bは、プローブ本体10の直下の測定深度L(例えば、L=40mm)付近に設定された被検体A内の目標測定領域R(即ち、センサ面から測定深度Lだけz方向に離間した領域)に向けて測定光6を集光させるように構成されている。目標測定領域Rは、例えば、超音波プローブ2の直下において注射針が差し込まれる領域である。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 2 is operated in a state where the tip of the probe body 10 is in contact with the subject A. During operation, the illumination units 20A and 20B are set to the target measurement region R in the subject A set in the vicinity of the measurement depth L (for example, L = 40 mm) immediately below the probe body 10 (ie, the measurement depth L from the sensor surface). The measurement light 6 is condensed toward a region separated in the z direction). The target measurement region R is, for example, a region where the injection needle is inserted immediately below the ultrasonic probe 2.

図3に示すように、プローブ本体10は、超音波探触子11と、これを収容するプローブ筐体13を備えている。プローブ本体10は、基端部から先端部へ向けて高さ方向(z方向)に延びており、先端部にセンサ面が配置されている。本実施形態では、プローブ本体10は、先端部が略長方形の断面を有しており、奥行き方向(x方向)よりも幅方向(y方向)の方が長い薄型に構成されている。また、プローブ本体10は、接続線4を介してコントローラ3と接続されており、接続線4内には、プローブ本体10内の構成要素に電力を供給する電源供給ラインや、通信を行うための信号ライン等が含まれる。   As shown in FIG. 3, the probe main body 10 includes an ultrasonic probe 11 and a probe housing 13 that accommodates the ultrasonic probe 11. The probe main body 10 extends in the height direction (z direction) from the proximal end portion toward the distal end portion, and a sensor surface is disposed at the distal end portion. In this embodiment, the probe main body 10 has a substantially rectangular cross section at the tip, and is configured to be thin in the width direction (y direction) longer than the depth direction (x direction). The probe main body 10 is connected to the controller 3 via the connection line 4. In the connection line 4, a power supply line for supplying power to the components in the probe main body 10 and for performing communication are provided. Signal lines and the like are included.

超音波探触子11は、音響レンズ11a,音響整合層11b,振動素子(圧電素子)11c,バッキング材11dが順に高さ方向(−z方向)に接合されて構成されている。
振動素子11cは、外部から超音波を受信し、超音波の受信に基づいて超音波検出信号を生成する。振動素子11cは、圧電素子を含んで構成されており、外部からの超音波を受信することにより振動し電圧信号(超音波検出信号)を発生するが、電圧を印加することにより振動し超音波を発生することも可能である。したがって、振動素子11cは、超音波の送受信を行うことが可能である。本実施形態の超音波探触子11は、リニア型超音波プローブであり、振動素子11cは多数のチャンネル(例えば128チャンネル)が所定間隔で幅方向に直線状に配置されている。なお、超音波プローブタイプは、リニア型に限らず、コンベックス型、セクタ型であってもよい。
The ultrasonic probe 11 is configured by sequentially joining an acoustic lens 11a, an acoustic matching layer 11b, a vibration element (piezoelectric element) 11c, and a backing material 11d in the height direction (−z direction).
The vibration element 11c receives an ultrasonic wave from the outside, and generates an ultrasonic detection signal based on the reception of the ultrasonic wave. The vibration element 11c is configured to include a piezoelectric element and vibrates by receiving an external ultrasonic wave to generate a voltage signal (ultrasonic detection signal). However, the vibration element 11c vibrates by applying a voltage and is ultrasonic. It is also possible to generate Therefore, the vibration element 11c can transmit and receive ultrasonic waves. The ultrasonic probe 11 of this embodiment is a linear ultrasonic probe, and the vibration element 11c has a large number of channels (for example, 128 channels) arranged linearly in the width direction at predetermined intervals. The ultrasonic probe type is not limited to the linear type, but may be a convex type or a sector type.

バッキング材11dは、振動素子11cの背面に配置されており、超音波の後方伝搬を抑制する。音響整合層11bは、超音波の効率のよい送受信のため、振動素子11cと被検体Aとの間の音響インピーダンスの差を小さくするものである。音響レンズ11aは、超音波ビームを集束し分解能を向上させるように機能する。   11 d of backing materials are arrange | positioned at the back surface of the vibration element 11c, and suppress the back propagation of an ultrasonic wave. The acoustic matching layer 11b reduces the difference in acoustic impedance between the vibration element 11c and the subject A for efficient transmission and reception of ultrasonic waves. The acoustic lens 11a functions to focus the ultrasonic beam and improve the resolution.

照明部20A,20Bは、それぞれ光源ユニット22A,22Bと、光パルス駆動部30A,30Bと、これらを収容する光源筐体21A,21Bと、を備えている。また、照明部20A,20Bは、それぞれ接続線4A,4Bを介してコントローラ3と接続されており、接続線4A,4B内には、電源供給ラインや信号ライン等が含まれる。   The illumination units 20A and 20B include light source units 22A and 22B, optical pulse driving units 30A and 30B, and light source housings 21A and 21B for housing them, respectively. The illumination units 20A and 20B are connected to the controller 3 via connection lines 4A and 4B, respectively. The connection lines 4A and 4B include a power supply line, a signal line, and the like.

光源ユニット22A,22Bは、複数の発光ダイオード(LED)チップと、LEDチップから出射された測定光を目標測定領域に向けて集光するレンズユニットとを備えている。測定光は、例えば、150n秒のパルス幅を有する光パルスであり、この光パルスが繰り返し周期毎に間欠的に照射される。   The light source units 22A and 22B include a plurality of light emitting diode (LED) chips and a lens unit that condenses measurement light emitted from the LED chips toward a target measurement region. The measurement light is, for example, an optical pulse having a pulse width of 150 ns, and this optical pulse is irradiated intermittently at each repetition period.

光パルス駆動部30A,30Bは、光源ユニット22A,22Bに向けて駆動電圧を繰返し周期毎に間欠的に供給するように構成されている。光パルス駆動部30A,30Bは、コントローラ3から光照射を指令する光パルストリガ信号を受けることに応答して、所定の照射期間(例えば、150n秒)だけ光源ユニット22A,22Bへ駆動電圧を印加するように作動する。これにより、光源ユニット22A,22Bには、所定の照射期間だけ駆動電圧が印加され、照射期間のパルス幅を有する光パルスが照射される。   The optical pulse driving units 30A and 30B are configured to intermittently supply a driving voltage to the light source units 22A and 22B every repetition cycle. The optical pulse driving units 30A and 30B apply a driving voltage to the light source units 22A and 22B for a predetermined irradiation period (for example, 150 nsec) in response to receiving an optical pulse trigger signal instructing light irradiation from the controller 3. Operates to Thus, the drive voltage is applied to the light source units 22A and 22B only for a predetermined irradiation period, and the light pulse having the pulse width of the irradiation period is irradiated.

コントローラ3は、図1に示すように、制御部3aと、画像信号生成部3bとを有する。
制御部3aは、所定の繰り返し周期毎に、超音波プローブ2内の光パルス駆動部30A,30Bに対して、同期して光パルストリガ信号を出力して、超音波プローブ2の作動を制御する。
As shown in FIG. 1, the controller 3 includes a control unit 3a and an image signal generation unit 3b.
The control unit 3a controls the operation of the ultrasonic probe 2 by outputting an optical pulse trigger signal synchronously to the optical pulse driving units 30A and 30B in the ultrasonic probe 2 at every predetermined repetition period. .

画像信号生成部3bは、超音波プローブ2から接続線4を介して送信されてきた超音波検出信号を受信し、受信した超音波検出信号をデジタル信号に変換し、生成したデジタル信号に基づいて断面画像信号(超音波画像信号)を生成する。この超音波画像信号は、画像表示部(ディスプレイ)3cに出力され、画像表示部3cにより断面画像が表示される。   The image signal generation unit 3b receives the ultrasonic detection signal transmitted from the ultrasonic probe 2 via the connection line 4, converts the received ultrasonic detection signal into a digital signal, and based on the generated digital signal. A cross-sectional image signal (ultrasonic image signal) is generated. The ultrasonic image signal is output to an image display unit (display) 3c, and a cross-sectional image is displayed by the image display unit 3c.

このように構成された本実施形態の光音響画像化装置1では、測定が開始されると、コントローラ3は、繰り返し周期毎に光パルストリガ信号を光パルス駆動部30A,30Bへ同期して送信する。光パルス駆動部30A,30Bは、この光パルストリガ信号に応答して、光源ユニット22A,22Bへ駆動電圧を供給する。駆動電圧を受けた光源ユニット22A,22Bは、光パルス(測定光)を被検体Aの目標測定領域Rに向けて照射する。   In the photoacoustic imaging apparatus 1 of the present embodiment configured as described above, when measurement is started, the controller 3 transmits an optical pulse trigger signal to the optical pulse driving units 30A and 30B in synchronization with each repetition period. To do. The optical pulse driving units 30A and 30B supply a driving voltage to the light source units 22A and 22B in response to the optical pulse trigger signal. The light source units 22 </ b> A and 22 </ b> B that have received the drive voltage irradiate the target measurement region R of the subject A with a light pulse (measurement light).

被検体Aは、測定光を受けることにより、各部位において内部分子が測定光の光エネルギーを吸収し熱を放出する。この放出熱により被検体Aの各部位は体積膨張し、音響波(超音波)を発生する(光音響効果)。このようにして発生した音響波は、被検体Aの内部を伝搬し、被検体Aの表面に到達する。超音波探触子11は、被検体Aに直接的又は間接的に接触されたセンサ面を介して、被検体Aの表面に到達した音響波を検出し、これを電気信号(超音波検出信号)に変換してコントローラ3へ送信する。そして、コントローラ3は、繰り返し周期毎に受け取る超音波検出信号を信号処理して超音波画像信号を生成し、画像表示部3cへ被検体Aの断面画像を表示させる。   When the subject A receives the measurement light, the internal molecule absorbs the light energy of the measurement light and emits heat at each site. Each part of the subject A is volume-expanded by this emitted heat and generates an acoustic wave (ultrasound) (photoacoustic effect). The acoustic wave generated in this way propagates inside the subject A and reaches the surface of the subject A. The ultrasonic probe 11 detects an acoustic wave that has reached the surface of the subject A via a sensor surface that is directly or indirectly contacted with the subject A, and detects the acoustic wave as an electrical signal (ultrasonic detection signal). ) And transmitted to the controller 3. Then, the controller 3 processes the ultrasonic detection signal received at each repetition period to generate an ultrasonic image signal, and displays the cross-sectional image of the subject A on the image display unit 3c.

次に、照明部20A,20Bの構成について詳細に説明する。
図4は、超音波プローブ2を超音波探触子11のセンサ面側(音響レンズ11aの表面側)から見た模式図である。超音波探触子11は、センサ面12を介して、外部から超音波を受信する。また、センサ面12から外部へ向けて超音波を送信することも可能である。
Next, the configuration of the illumination units 20A and 20B will be described in detail.
FIG. 4 is a schematic view of the ultrasonic probe 2 viewed from the sensor surface side (surface side of the acoustic lens 11 a) of the ultrasonic probe 11. The ultrasonic probe 11 receives ultrasonic waves from the outside via the sensor surface 12. It is also possible to transmit ultrasonic waves from the sensor surface 12 to the outside.

本実施形態では、センサ面12は、略矩形の形状を有しており、図4においてy方向が長手方向であり、x方向が短手方向である。超音波探触子11の複数のチャンネルは、y方向に沿って配列されている。また、超音波探触子11は、先端部から−z方向に順に、音響レンズ11a,音響整合層11b,振動素子11c,バッキング材11dが配置されている。   In the present embodiment, the sensor surface 12 has a substantially rectangular shape, and in FIG. 4, the y direction is the longitudinal direction, and the x direction is the short direction. The plurality of channels of the ultrasonic probe 11 are arranged along the y direction. In the ultrasonic probe 11, an acoustic lens 11a, an acoustic matching layer 11b, a vibration element 11c, and a backing material 11d are arranged in this order from the tip in the −z direction.

照明部20A,20Bは、センサ面12の外周縁の側方に配置されている。具体的には、照明部20Aは、センサ面12の左側の長手方向の辺に沿って配置され、照明部20Bは、センサ面12の右側の長手方向の辺に沿って配置されている。   The illumination units 20 </ b> A and 20 </ b> B are arranged on the side of the outer peripheral edge of the sensor surface 12. Specifically, the illumination unit 20 </ b> A is disposed along the left longitudinal side of the sensor surface 12, and the illumination unit 20 </ b> B is disposed along the right longitudinal side of the sensor surface 12.

照明部20Aは、複数のLEDチップ23が互いに離間して配列されたLEDチップアレイ23Aと、LEDチップ23と同数のマイクロレンズ24が配列されたレンズアレイ24Aと、を備えている。同様に、照明部20Bは、LEDチップアレイ23Bと、レンズアレイ24Bと、を備えている。各マイクロレンズ24は、対応するLEDチップ23に対向するように配置されている。   The illumination unit 20A includes an LED chip array 23A in which a plurality of LED chips 23 are arranged apart from each other, and a lens array 24A in which the same number of microlenses 24 as the LED chips 23 are arranged. Similarly, the illumination unit 20B includes an LED chip array 23B and a lens array 24B. Each microlens 24 is disposed so as to face the corresponding LED chip 23.

LEDチップ23は、正面視略矩形であり、約1mm×0.5mmのサイズを有する。LEDチップ23は、配光角約60度の光をz方向に向けて照射するように構成されている。
マイクロレンズ24は、測定光に対して透明な光学レンズ体であり、正面視略円形の略半球形状を有する。マイクロレンズ24は、入射した光を凸面側から出射する際に、出射方向に沿って出射光を集束するように構成されている。
The LED chip 23 is substantially rectangular when viewed from the front, and has a size of about 1 mm × 0.5 mm. The LED chip 23 is configured to irradiate light having a light distribution angle of about 60 degrees in the z direction.
The microlens 24 is an optical lens body that is transparent to measurement light, and has a substantially hemispherical shape that is substantially circular when viewed from the front. The microlens 24 is configured to focus the emitted light along the emission direction when the incident light is emitted from the convex surface side.

本実施形態では、図4に示すように、LEDチップアレイ23Aは、3列のLEDチップ列23A1,23A2,23A3を備えており、レンズアレイ24Aは、各LEDチップ列に対応して配置された3列のレンズユニット24A1,24A2,24A3を備えている。
同様に、LEDチップアレイ23Bは、3列のLEDチップ列23B1,23B2,23B3を備えており、レンズアレイ24Bは、各LEDチップ列に対応して配置された3列のレンズユニット24B1,24B2,24B3を備えている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the LED chip array 23A includes three LED chip rows 23A1, 23A2, and 23A3, and the lens array 24A is arranged corresponding to each LED chip row. Three rows of lens units 24A1, 24A2, and 24A3 are provided.
Similarly, the LED chip array 23B includes three LED chip arrays 23B1, 23B2, and 23B3. The lens array 24B includes three lens units 24B1, 24B2, and two lens units 24B1, 24B2, and the like arranged in correspondence with the LED chip arrays. 24B3.

図4では、理解の容易のため、LEDチップアレイ及びレンズユニットが、それぞれ7個のLEDチップ23及びマイクロレンズ24を有するように示されているが、更に多数(例えば、36個)のLEDチップ及びマイクロレンズを有していてもよい。
なお、レンズユニットは、複数のマイクロレンズを長手方向に繋げたマイクロレンズ板であってもよい。さらに、レンズアレイは、このような複数のマイクロレンズ板を幅方向(x方向)に連結した構成であってもよい。
In FIG. 4, for ease of understanding, the LED chip array and the lens unit are shown as having seven LED chips 23 and microlenses 24, respectively, but a larger number (for example, 36) of LED chips. And may have a microlens.
The lens unit may be a microlens plate in which a plurality of microlenses are connected in the longitudinal direction. Further, the lens array may have a configuration in which such a plurality of microlens plates are coupled in the width direction (x direction).

本実施形態では、各LEDチップ列及び各レンズユニットは、センサ面12の長手方向の辺に沿うように直線状に延びている。また、各光源ユニットにおいて、3列のLEDチップ列は、センサ面12の広がり方向(即ち、x方向及びy方向)のうち、短手方向(x方向)に互いに離間して配置されている。   In the present embodiment, each LED chip row and each lens unit extend linearly along the longitudinal side of the sensor surface 12. In each light source unit, the three LED chip rows are arranged apart from each other in the short direction (x direction) of the sensor surface 12 in the spreading direction (that is, the x direction and the y direction).

本実施形態では、各LEDチップ列及び各レンズユニットにおいて、センサ面12の長手方向におけるLEDチップ23及びマイクロレンズ24のピッチは同一であり、且つ、y方向においては、対応するLEDチップ23とマイクロレンズ24の中心位置が一致するように構成されている。   In this embodiment, in each LED chip row and each lens unit, the pitches of the LED chips 23 and the micro lenses 24 in the longitudinal direction of the sensor surface 12 are the same, and in the y direction, the corresponding LED chips 23 and micro lenses are in the same direction. The center positions of the lenses 24 are configured to match.

一方、本実施形態では、レンズユニット間のx方向におけるピッチは一定であるが、LEDチップ列間のx方向におけるピッチは一定ではなく、センサ面12からx方向に離れるほどLEDチップ列間のピッチが大きく設定されている。したがって、少なくともセンサ面12に対してより外側に位置するLEDチップ列においては、対応するLEDチップ23とマイクロレンズ24の中心位置がx方向にずれており、マイクロレンズ24よりも対応するLEDチップ23の方が、センサ面12からより離れた位置に配置されている。   On the other hand, in the present embodiment, the pitch in the x direction between the lens units is constant, but the pitch in the x direction between the LED chip rows is not constant, and the pitch between the LED chip rows is further away from the sensor surface 12 in the x direction. Is set larger. Therefore, at least in the LED chip row located on the outer side with respect to the sensor surface 12, the center positions of the corresponding LED chip 23 and the microlens 24 are shifted in the x direction, and the corresponding LED chip 23 than the microlens 24. Is disposed at a position farther from the sensor surface 12.

具体的には、図5(A)に示すように、レンズユニット24A1,24A2,24A3は、それぞれy方向に延びるセンサ面12の中心軸12aと平行に延びると共に、x方向において一定のピッチa1で配列されている。同様に、レンズユニット24B1,24B2,24B3も、中心軸12aと平行に延びると共に、x方向において所定のピッチa1で配列されている。即ち、レンズユニット24A1,24A2,24A3の中心軸c1,c2,c3の間隔は、それぞれピッチa1である。レンズユニット24B1,24B2,24B3でも同様である。ここで、レンズユニットの中心軸とは、レンズユニットにおいて複数のマクロレンズ24の正面視における中心位置(頂部)又は光軸の位置を結んだ軸線である。   Specifically, as shown in FIG. 5A, the lens units 24A1, 24A2, and 24A3 each extend in parallel with the central axis 12a of the sensor surface 12 extending in the y direction, and at a constant pitch a1 in the x direction. It is arranged. Similarly, the lens units 24B1, 24B2, and 24B3 also extend parallel to the central axis 12a and are arranged at a predetermined pitch a1 in the x direction. That is, the distance between the central axes c1, c2, and c3 of the lens units 24A1, 24A2, and 24A3 is the pitch a1. The same applies to the lens units 24B1, 24B2, and 24B3. Here, the central axis of the lens unit is an axis that connects the central positions (tops) or the positions of the optical axes of the plurality of macro lenses 24 in front view in the lens unit.

一方、図5(B)に示すように、LEDチップ列23A1,23A2,23A3は、それぞれy方向に延びるセンサ面12の中心軸12aと平行に延びるが、x方向において隣接するLEDチップ列間のピッチが異なって設定されている。同様に、LEDチップ列23B1,23B2,23B3も、中心軸12aと平行に延びるが、x方向において隣接するLEDチップ列間のピッチが異なって設定されている。即ち、LEDチップ列23A1,23A2,23A3の中心軸d1,d2,d3の間隔は同一ではない。LEDチップ列23B1,23B2,23B3でも同様である。ここで、LEDチップ列の中心軸とは、LEDチップ列において複数のLEDチップ23の正面視における中心位置を結んだ軸線である。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, the LED chip rows 23A1, 23A2, and 23A3 extend in parallel with the central axis 12a of the sensor surface 12 extending in the y direction, but between adjacent LED chip rows in the x direction. The pitch is set differently. Similarly, the LED chip rows 23B1, 23B2, and 23B3 also extend in parallel with the central axis 12a, but the pitches between adjacent LED chip rows in the x direction are set differently. That is, the intervals between the central axes d1, d2, and d3 of the LED chip rows 23A1, 23A2, and 23A3 are not the same. The same applies to the LED chip rows 23B1, 23B2, and 23B3. Here, the central axis of the LED chip array is an axis line that connects the center positions of the plurality of LED chips 23 in a front view in the LED chip array.

中心軸d1,d2間はピッチa2(>a1)に設定されており、中心軸d2,d3間はピッチa3b(>a2)に設定されている。更に、中心軸c1よりも中心軸d1の方が、x方向においてセンサ面12から遠い位置に設定されている。したがって、中心軸c1と中心軸d1の間にはずれ量e1が設定されており、中心軸c2と中心軸d2の間にはずれ量e2(>e1)が設定されており、中心軸c3と中心軸d3の間にはずれ量e3(>e2)が設定されている。   The distance between the central axes d1 and d2 is set to a pitch a2 (> a1), and the distance between the central axes d2 and d3 is set to a pitch a3b (> a2). Furthermore, the center axis d1 is set farther from the sensor surface 12 in the x direction than the center axis c1. Therefore, a deviation amount e1 is set between the central axis c1 and the central axis d1, and a deviation amount e2 (> e1) is set between the central axis c2 and the central axis d2, and the central axis c3 and the central axis A deviation amount e3 (> e2) is set between d3.

このように本実施形態では、LEDチップ列と対応するレンズユニットとは、x方向に相対的にシフトして配置されており、そのずれ量(シフト量)は、センサ面12から遠ざかるほど大きく設定されている。
図6に示すように、対応するLEDチップ列とレンズユニットとの間のx方向のずれ量e1−e3は、各LEDチップ列から照射された光がセンサ面12のz方向における被検体Aの測定深度L付近の目標測定領域R(図2参照)に向けて集光されるような大きさに設定されている。なお、図6において、各マイクロレンズ24及び各LEDチップ23をの中心位置をそれぞれ上下に通過する破線が示されており、このうち、各マイクロレンズ24を通過する破線は光軸に対応する。
As described above, in the present embodiment, the LED chip row and the corresponding lens unit are shifted relative to each other in the x direction, and the shift amount (shift amount) is set to increase as the distance from the sensor surface 12 increases. Has been.
As shown in FIG. 6, the displacement e1-e3 in the x direction between the corresponding LED chip array and the lens unit is determined by the light irradiated from each LED chip array of the subject A in the z direction of the sensor surface 12. The size is set such that the light is condensed toward the target measurement region R (see FIG. 2) near the measurement depth L. In FIG. 6, broken lines that pass vertically through the center positions of the microlenses 24 and the LED chips 23 are shown, and among these, the broken lines that pass through the microlenses 24 correspond to the optical axis.

即ち、図6に示されているように、LEDチップ23はz方向に沿って拡散光を照射するように配置されており、対応するマイクロレンズ24はz方向に頂部が向くように配置されている。LEDチップ23からz方向に向けて照射された光は、対応するマイクロレンズ24の底面側から入射し、頂面側の凸面を通過して外部へ出射される。このとき、マイクロレンズ24の光軸を通る中心位置が、LEDチップ23の中心位置に対して+x方向(又は−x方向)に、あるずれ量だけシフトしていると、光はずれ量に応じてマイクロレンズ24の凸面で+x方向(又は−x方向)に傾けられる。これにより、LEDチップ23からの光は、+x方向(又は−x方向)に角度付けられる。そして、この角度は、ずれ量が大きいほど大きくなる。したがって、本実施形態では、LEDチップ23の配置位置が、センサ面12の広がり方向に沿ってセンサ面12から遠くなるほど、大きなずれ量が設定される。   That is, as shown in FIG. 6, the LED chip 23 is arranged so as to irradiate diffused light along the z direction, and the corresponding microlens 24 is arranged so that the top portion thereof faces in the z direction. Yes. The light emitted from the LED chip 23 in the z direction enters from the bottom surface side of the corresponding microlens 24, passes through the convex surface on the top surface side, and is emitted to the outside. At this time, if the center position passing through the optical axis of the microlens 24 is shifted by a certain amount of shift in the + x direction (or -x direction) with respect to the center position of the LED chip 23, the light depends on the amount of shift. The convex surface of the microlens 24 is tilted in the + x direction (or -x direction). Thereby, the light from the LED chip 23 is angled in the + x direction (or -x direction). This angle increases as the deviation amount increases. Therefore, in this embodiment, the larger the amount of deviation is set, the farther the arrangement position of the LED chip 23 is from the sensor surface 12 along the spreading direction of the sensor surface 12.

一方、図7(比較例)に示すように、LEDチップ列とレンズユニットとの間にx方向のずれ量を設定しない場合(即ち、各LEDチップ23とマイクロレンズ24との中心軸がx及びy方向において略一致する場合)、各LEDチップ列から出射した光は、対応するレンズユニットによってz方向にビーム指向性が大きくなるように集光されるが、x方向に傾けられることはない。このため、マイクロレンズ24を通過した光は、被検体Aに対してz方向に沿って真っすぐに照射される。このため、目標測定領域Rに到達する光エネルギーが不足し、十分な測定精度を得ることができない。   On the other hand, as shown in FIG. 7 (comparative example), when the amount of deviation in the x direction is not set between the LED chip row and the lens unit (that is, the center axis of each LED chip 23 and the micro lens 24 is x and When substantially matching in the y direction), the light emitted from each LED chip row is condensed by the corresponding lens unit so as to increase the beam directivity in the z direction, but is not tilted in the x direction. For this reason, the light that has passed through the microlens 24 is irradiated straight on the subject A along the z direction. For this reason, the light energy reaching the target measurement region R is insufficient, and sufficient measurement accuracy cannot be obtained.

図8(B)は、図7と同様の比較例に対応し、LEDチップ列からの光が、x及びy方向共にずれ量が設定されていないレンズユニットを通過した場合の光放射強度の指向性グラフを示している。図8(B)中、線a、bは、それぞれx方向,y方向の光放射強度の指向性を示しており、これらはいずれも対称である。また、x方向の15度における光放射強度は、約320(W/sr)である。図9(B)も図8(B)と同様の事項を示している。   FIG. 8B corresponds to a comparative example similar to FIG. 7 and directs the light emission intensity when the light from the LED chip array passes through a lens unit in which no shift amount is set in both the x and y directions. The sex graph is shown. In FIG. 8B, lines a and b indicate the directivities of the light emission intensities in the x direction and the y direction, respectively, and both are symmetric. The light emission intensity at 15 degrees in the x direction is about 320 (W / sr). FIG. 9B also shows the same items as FIG.

一方、図8(A)は、本実施形態において、LEDチップ列からの光が、x方向に約15度傾くように、LEDチップ列とレンズユニットとの間のずれ量が設定された場合の光強度の指向性グラフを示している。図8(A)中、線a、線bは、それぞれx方向,y方向の光強度指向性を示している。線a(x方向指向性)は、x方向の約15度にピークを有するような指向性を有しており、光強度のピーク値は約400(W/sr)である。また、線b(y方向指向性)から分かるように、y方向においては光ビームは対称である。図9(A)も図8(A)と同様の事項を示している。   On the other hand, FIG. 8A shows the case where the amount of deviation between the LED chip array and the lens unit is set so that the light from the LED chip array is tilted by about 15 degrees in the x direction in this embodiment. A directivity graph of light intensity is shown. In FIG. 8A, line a and line b indicate the light intensity directivities in the x and y directions, respectively. The line a (x direction directivity) has such directivity as to have a peak at about 15 degrees in the x direction, and the peak value of the light intensity is about 400 (W / sr). Further, as can be seen from the line b (directivity in the y direction), the light beam is symmetric in the y direction. FIG. 9A also shows the same items as FIG.

このように、本実施形態では、x方向の所定角度に光放射強度のピークがあらわれるように、光ビーム指向性が傾けられることにより、この角度方向における光放射強度を比較例よりも高めることができる。   As described above, in this embodiment, the light beam directivity is tilted so that the peak of the light emission intensity appears at a predetermined angle in the x direction, so that the light emission intensity in this angle direction can be increased as compared with the comparative example. it can.

このように、本実施形態では、各LEDチップ列においてずれ量を適宜に異なって設定することにより、複数のLEDチップ列からの照射光を、対応するレンズユニットによって目標測定領域Rへ到達させるように集光させて、十分な測定精度を確保することができる光エネルギーを提供することが可能である。   As described above, in the present embodiment, by setting the amount of deviation appropriately different in each LED chip row, the irradiation light from the plurality of LED chip rows is caused to reach the target measurement region R by the corresponding lens unit. It is possible to provide light energy that can be condensed to ensure sufficient measurement accuracy.

また、本実施形態では、複数のLEDチップ23からの出射光を特定の測定領域に集光させるので、必要とされるLEDチップ23の個数を低減することが可能となり、超音波プローブ2のサイズ及び重量の増大を抑制することができる。   Moreover, in this embodiment, since the emitted light from several LED chip 23 is condensed on a specific measurement area | region, it becomes possible to reduce the number of LED chips 23 required, and size of the ultrasonic probe 2 And an increase in weight can be suppressed.

次に、図10及び図11を参照して、第2実施形態に係る光音響画像化装置を説明する。図10は超音波プローブのセンサ面及び光源ユニットを示す説明図であり、図11は超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。
なお、以下において、理解の容易のため、第1実施形態と重複する部分については繰り返しの記載を省略する。また、第1実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明する。
Next, a photoacoustic imaging apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the sensor surface of the ultrasonic probe and the light source unit. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the lens array and the LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe.
In the following description, for ease of understanding, repeated description of the same parts as those in the first embodiment is omitted. Further, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

第1実施形態では、レンズアレイが、複数のマイクロレンズ24を有する3つのレンズユニットを備えていたが、本実施形態では、レンズアレイを構成するレンズユニットが、シリンドリカルレンズを備えている点で相違する。
本実施形態では、図10(A)に示すように、レンズアレイ124Aは、各LEDチップ列に対応して配置された3列のレンズユニット124A1,124A2,124A3を備えている。同様に、レンズアレイ124Bは、各LEDチップ列に対応して配置された3列のレンズユニット124B1,124B2,124B3を備えている。
In the first embodiment, the lens array includes three lens units each having a plurality of microlenses 24. However, in the present embodiment, the lens unit constituting the lens array includes a cylindrical lens. To do.
In the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the lens array 124A includes three rows of lens units 124A1, 124A2, and 124A3 arranged corresponding to the LED chip rows. Similarly, the lens array 124B includes three rows of lens units 124B1, 124B2, and 124B3 arranged corresponding to the LED chip rows.

本実施形態では、各レンズユニットは、図10(B)に示すように、断面略半円形状のシリンドリカルレンズであり、センサ面12の長手方向に沿って延びている。
本実施形態では、第1実施形態と同様に、レンズユニット間のx方向におけるピッチは一定であるが、LEDチップ列間のx方向におけるピッチは一定ではなく、センサ面12からx方向に離れるほどLEDチップ列間のピッチが大きく設定されている。したがって、少なくともセンサ面12に対してより外側に位置するLEDチップ列においては、対応するLEDチップ23とシリンドリカルレンズの中心位置がx方向にずれており、シリンドリカルレンズよりも対応するLEDチップ23の方が、センサ面12からより離れた位置に配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10B, each lens unit is a cylindrical lens having a substantially semicircular cross section, and extends along the longitudinal direction of the sensor surface 12.
In the present embodiment, as in the first embodiment, the pitch in the x direction between the lens units is constant, but the pitch in the x direction between the LED chip rows is not constant, and the distance from the sensor surface 12 in the x direction increases. The pitch between the LED chip rows is set large. Therefore, at least in the LED chip array located on the outer side with respect to the sensor surface 12, the center positions of the corresponding LED chip 23 and the cylindrical lens are shifted in the x direction, and the corresponding LED chip 23 is more than the cylindrical lens. Is disposed at a position farther from the sensor surface 12.

具体的には、図11(A)に示すように、レンズユニット124A1,124A2,124A3は、それぞれy方向に延びるセンサ面12の中心軸12aと平行に延びると共に、x方向において一定のピッチa1で配列されている。レンズユニット124B1,124B2,124B3も同様である。ここで、レンズユニットの中心軸とは、レンズユニットにおいてシリンドリカルレンズの頂部又は光軸位置を結んだ軸線である。   Specifically, as shown in FIG. 11A, each of the lens units 124A1, 124A2, and 124A3 extends in parallel with the central axis 12a of the sensor surface 12 extending in the y direction, and at a constant pitch a1 in the x direction. It is arranged. The same applies to the lens units 124B1, 124B2, and 124B3. Here, the central axis of the lens unit is an axis connecting the top of the cylindrical lens or the optical axis position in the lens unit.

一方、図11(B)は、図5(B)と同様であり、LEDチップ列23A1,23A2,23A3は、それぞれy方向に延びるセンサ面12の中心軸12aと平行に延びるが、x方向において隣接するLEDチップ列間のピッチが異なって設定されている。LEDチップ列23B1,23B2,23B3も同様である。   On the other hand, FIG. 11B is the same as FIG. 5B, and the LED chip rows 23A1, 23A2, and 23A3 extend in parallel to the central axis 12a of the sensor surface 12 extending in the y direction. The pitch between adjacent LED chip rows is set differently. The same applies to the LED chip rows 23B1, 23B2, and 23B3.

中心軸d1,d2間はピッチa2(>a1)に設定されており、中心軸d2,d3間はピッチa3b(>a2)に設定されている。更に、中心軸c1よりも中心軸d1の方が、x方向においてセンサ面12から遠い位置に設定されている。したがって、中心軸c1と中心軸d1の間にはずれ量e1が設定されており、中心軸c2と中心軸d2の間にはずれ量e2(>e1)が設定されており、中心軸c3と中心軸d3の間にはずれ量e3(>e2)が設定されている。   The distance between the central axes d1 and d2 is set to a pitch a2 (> a1), and the distance between the central axes d2 and d3 is set to a pitch a3b (> a2). Furthermore, the center axis d1 is set farther from the sensor surface 12 in the x direction than the center axis c1. Therefore, a deviation amount e1 is set between the central axis c1 and the central axis d1, and a deviation amount e2 (> e1) is set between the central axis c2 and the central axis d2, and the central axis c3 and the central axis A deviation amount e3 (> e2) is set between d3.

このように、本実施形態では、LEDチップ列は、対応するレンズユニットに対して、x方向にシフトして配置されており、そのずれ量(シフト量)は、センサ面12から遠ざかるほど大きく設定されている。   As described above, in the present embodiment, the LED chip rows are arranged so as to be shifted in the x direction with respect to the corresponding lens unit, and the shift amount (shift amount) is set to increase as the distance from the sensor surface 12 increases. Has been.

したがって、本実施形態は、第1実施形態と比較して、各レンズユニットの対応するLEDチップアレイに対するずれ量は同じに設定されている。よって、本実施形態においても、レンズアレイ124A,124Bから出射した測定光を、被検体Aの測定深度L付近における目標測定領域Rに向けて集光することができる。   Therefore, in the present embodiment, the amount of shift of each lens unit with respect to the corresponding LED chip array is set to be the same as that in the first embodiment. Therefore, also in this embodiment, the measurement light emitted from the lens arrays 124A and 124B can be condensed toward the target measurement region R in the vicinity of the measurement depth L of the subject A.

次に、図12を参照して、第3実施形態に係る光音響画像化装置を説明する。図12は超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。   Next, a photoacoustic imaging apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the lens array and the LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe.

本実施形態では、センサ面112が略正方形の形状を有しており、このセンサ面112の外周縁の側方に、LEDチップアレイ223及びレンズアレイ224が配置されている。
LEDチップアレイ223は、センサ面112の広がり方向に互いに離間するように、センサ面112の周囲に同心円状に、配置された3列の環状のLEDチップ列223a,223b,223cを有する。各LEDチップ列は、外側の列ほど、多くの個数のLEDチップ23を含んでいる。詳しくは、LEDチップ列223a,223b,223cは、それぞれ円f1,f2,f3上にLEDチップ23の中心が位置するように配置されている。
In the present embodiment, the sensor surface 112 has a substantially square shape, and the LED chip array 223 and the lens array 224 are disposed on the side of the outer peripheral edge of the sensor surface 112.
The LED chip array 223 includes three circular LED chip rows 223a, 223b, and 223c arranged concentrically around the sensor surface 112 so as to be separated from each other in the spreading direction of the sensor surface 112. Each LED chip row includes a larger number of LED chips 23 in the outer row. Specifically, the LED chip rows 223a, 223b, and 223c are arranged so that the centers of the LED chips 23 are located on the circles f1, f2, and f3, respectively.

そして、レンズアレイ224は、各LEDチップ列に対応して、3つのレンズユニット224a,224b,224cを有する。各レンズユニットは、対応するLEDチップ列に含まれるLEDチップ23と同数のマイクロレンズ24を有しており、各マイクロレンズ24が対応するLEDチップ23に対向するように配置されている。詳しくは、レンズユニット224a,224b,224cは、それぞれ円g1,g2,g3上にマイクロレンズ24の中心又は光軸位置が位置するように配置されている。円g1と円g2の半径の差、及び、円g2と円g3の半径の差は同じに設定されている。   The lens array 224 includes three lens units 224a, 224b, and 224c corresponding to each LED chip row. Each lens unit has the same number of microlenses 24 as the LED chips 23 included in the corresponding LED chip row, and each microlens 24 is arranged so as to face the corresponding LED chip 23. Specifically, the lens units 224a, 224b, and 224c are arranged so that the center or the optical axis position of the microlens 24 is positioned on the circles g1, g2, and g3, respectively. The difference in radius between the circle g1 and the circle g2 and the difference in radius between the circle g2 and the circle g3 are set to be the same.

図12に示すように、円f1は、円g1よりも長さe1だけ半径が大きく設定されており、同様に、円f2は円g2よりも長さe2(>e1)だけ大きく設定されており、円f3は円g3よりも長さe3(>e2)だけ大きく設定されている。したがって、半径方向において、対応するLEDチップ23とマイクロレンズ24とは、それぞれの中心位置がずれるように配列されており、LEDチップ23の方がマイクロレンズ24よりもセンサ面112から遠い位置に配置されている。即ち、LEDチップ列223a,223b,223cにおけるずれ量は、それぞれe1,e2,e3であり、より外側に位置するLEDチップ列ほど、ずれ量が大きく設定されている。
一方、周方向においては、対応するLEDチップ23とマイクロレンズ24とは、それぞれの中心位置が揃うように配列されている。
As shown in FIG. 12, the radius of the circle f1 is set larger than the circle g1 by the length e1, and similarly, the circle f2 is set larger than the circle g2 by the length e2 (> e1). The circle f3 is set larger than the circle g3 by a length e3 (> e2). Accordingly, in the radial direction, the corresponding LED chip 23 and the microlens 24 are arranged so that their center positions are shifted, and the LED chip 23 is arranged at a position farther from the sensor surface 112 than the microlens 24. Has been. That is, the deviation amounts in the LED chip rows 223a, 223b, and 223c are e1, e2, and e3, respectively, and the deviation amount is set larger as the LED chip row is located on the outer side.
On the other hand, in the circumferential direction, the corresponding LED chip 23 and microlens 24 are arranged so that their center positions are aligned.

このずれ量e1,e2,e3は、上記実施形態と同様に、LEDチップ23から出射された光を対応するマイクロレンズ24によってセンサ面112の直下の測定深度L付近の目標測定領域Rに集光させるようにそれぞれ設定されている。よって、本実施形態においても、レンズアレイ224から出射した測定光を、被検体Aの測定深度L付近における目標測定領域Rに向けて集光することができる。   The shift amounts e1, e2, e3 are similar to the above embodiment, and the light emitted from the LED chip 23 is condensed on the target measurement region R near the measurement depth L just below the sensor surface 112 by the corresponding microlens 24. Each is set to let. Therefore, also in this embodiment, the measurement light emitted from the lens array 224 can be condensed toward the target measurement region R in the vicinity of the measurement depth L of the subject A.

次に、図13を参照して、第4実施形態に係る光音響画像化装置を説明する。図13は超音波プローブのセンサ面に対するレンズアレイとLEDチップアレイの位置関係を示す説明図である。
第3実施形態では、レンズアレイが、複数のマイクロレンズ24を有する3つのレンズユニットを備えていたが、本実施形態では、レンズアレイを構成するレンズユニットが、円環状のシリンドリカルレンズを備えている点で相違する。
Next, a photoacoustic imaging apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the lens array and the LED chip array with respect to the sensor surface of the ultrasonic probe.
In the third embodiment, the lens array includes three lens units each having a plurality of microlenses 24. However, in this embodiment, the lens unit constituting the lens array includes an annular cylindrical lens. It is different in point.

本実施形態では、レンズアレイ324は、3つのレンズユニット324a,324b,324cを有しており、各レンズユニットは、円環状のシリンドリカルレンズであり、正面視で略円形環状の形状を有すると共に、第2実施形態と同様に断面略半円形状を有する。   In the present embodiment, the lens array 324 includes three lens units 324a, 324b, and 324c, each lens unit is an annular cylindrical lens, and has a substantially circular annular shape when viewed from the front. Similar to the second embodiment, it has a substantially semicircular cross section.

レンズユニット324a,324b,324cの断面の頂部又は光軸位置を結ぶ円g1,g2,g3は、第3実施形態の円g1,g2,g3と同様である。したがって、各LEDチップ23は、その中心位置が半径方向において、対応するレンズユニットの中心位置とずれて配置されている。LEDチップ列223a,223b,223cにおけるずれ量は、それぞれe1,e2,e3であり、より外側に位置するLEDチップ列ほど、ずれ量が大きく設定されている。   Circles g1, g2, and g3 connecting the tops or optical axis positions of the cross sections of the lens units 324a, 324b, and 324c are the same as the circles g1, g2, and g3 of the third embodiment. Accordingly, each LED chip 23 is arranged such that its center position is shifted from the center position of the corresponding lens unit in the radial direction. The deviation amounts in the LED chip rows 223a, 223b, and 223c are e1, e2, and e3, respectively, and the deviation amount is set larger as the LED chip row is located on the outer side.

このずれ量e1,e2,e3は、第3実施形態と同様に、LEDチップ23から出射された光を対応するレンズユニットによってセンサ面112の直下の測定深度L付近の目標測定領域Rに集光させるようにそれぞれ設定されている。よって、本実施形態においても、レンズアレイ324から出射した測定光を、被検体Aの測定深度L付近における目標測定領域Rに向けて集光することができる。   As in the third embodiment, the deviations e1, e2, and e3 are obtained by condensing the light emitted from the LED chip 23 onto the target measurement region R near the measurement depth L just below the sensor surface 112 by the corresponding lens unit. Each is set to let. Therefore, also in this embodiment, the measurement light emitted from the lens array 324 can be condensed toward the target measurement region R in the vicinity of the measurement depth L of the subject A.

上記実施形態は、以下のように改変してもよい。
第1実施形態では、y方向においては、LEDチップ23とマイクロレンズ24とが相対的に位置ずれされていないが、これに限らず、y方向においても相対的に位置ずらして、測定光をy方向の所定領域に集光させるように構成してもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
In the first embodiment, the LED chip 23 and the microlens 24 are not relatively displaced in the y direction. However, the present invention is not limited to this. You may comprise so that it may concentrate on the predetermined area | region of a direction.

また、第1及び第2実施形態では、センサ面12の長手方向の辺の長さと略同じ長さ範囲に、LEDチップ列が設けられているが、これに限らず、センサ面12の長手方向の辺を越えて、より長い範囲にLEDチップ列が延びるようにLEDチップ列の長手方向の長さを拡大してもよい。このように構成することにより、センサ面12の長手方向の端部においても中央部と同様な光出力を確保することが可能となり、センサ面12に対して光出力を長手方向において略均一にすることができる。   In the first and second embodiments, the LED chip array is provided in the length range substantially the same as the length of the side of the sensor surface 12 in the longitudinal direction. The length in the longitudinal direction of the LED chip row may be enlarged so that the LED chip row extends in a longer range beyond this side. With this configuration, it is possible to ensure the same light output at the end of the sensor surface 12 in the longitudinal direction as in the central portion, and make the light output substantially uniform in the longitudinal direction with respect to the sensor surface 12. be able to.

また、第1及び第2実施形態では、LEDチップ23をセンサ面12の長手方向に延びる辺の側方に配置しているが、これに限らず、短手方向の辺の側方にも付加的に配置してよい。この場合、付加的に配置したLEDチップ23に対応して、マイクロレンズ又はシリンドリカルレンズを配置する際に、LEDチップ23の中心位置とレンズの中心位置をy方向にずらして、y方向に沿ってセンサ面12の鉛直下方側若しくは逆側に光パルスの進行方向を傾けてもよいし、ずらさずにz方向に沿ってLEDチップ23の鉛直下方に光パルスが照射されるようにしてもよい。   Further, in the first and second embodiments, the LED chip 23 is arranged on the side of the side extending in the longitudinal direction of the sensor surface 12, but not limited to this, it is also added to the side of the side in the short side direction. May be arranged. In this case, when a microlens or a cylindrical lens is disposed corresponding to the additionally disposed LED chip 23, the center position of the LED chip 23 and the center position of the lens are shifted in the y direction, and along the y direction. The traveling direction of the light pulse may be tilted vertically downward or opposite to the sensor surface 12, or the light pulse may be irradiated vertically below the LED chip 23 along the z direction without shifting.

上記実施形態では、複数のレンズユニット間のピッチを一定にし、LEDチップ列間のピッチを異ならせているが、これに限らず、レンズユニットと対応するLEDチップ列との相対位置がずれていればよい。よって、LEDチップ列間のピッチを一定にし、レンズユニット間のピッチを異ならせてもよい。   In the above embodiment, the pitch between the plurality of lens units is made constant and the pitch between the LED chip rows is made different. However, the present invention is not limited to this, and the relative position between the lens unit and the corresponding LED chip row may be shifted. That's fine. Therefore, the pitch between the LED chip rows may be constant and the pitch between the lens units may be different.

上記実施形態では、光音響画像化装置が、照明部から照射された測定光に起因して光音響効果により発生する音響波を検出し、これに基づいて超音波画像信号を生成しているが、これに限らず、光音響画像化装置が、音響波に加えて、超音波探触子11から出力された測定用の超音波に対応する反射波を超音波探触子11によって検出し、これに基づく超音波画像信号も更に生成するように構成してもよい。   In the above embodiment, the photoacoustic imaging device detects an acoustic wave generated by the photoacoustic effect due to the measurement light emitted from the illumination unit, and generates an ultrasonic image signal based on the acoustic wave. In addition to this, the photoacoustic imaging apparatus detects, in addition to the acoustic wave, the reflected wave corresponding to the measurement ultrasonic wave output from the ultrasonic probe 11 by the ultrasonic probe 11, An ultrasonic image signal based on this may also be generated.

1 光音響画像化装置
2 超音波プローブ
3 コントローラ
10 プローブ本体
11 超音波探触子(超音波検出部)
12 センサ面
12a 中心軸
20A,20B 照明部
22A,22B 光源ユニット
23 LEDチップ
23A,23B LEDチップアレイ
23A1,23A2,23A3 LEDチップ列
23B1,23B2,23B3 LEDチップ列
24 マイクロレンズ
24A,24B レンズアレイ
24A1,24A2,24A3 レンズユニット
24B1,24B2,24B3 レンズユニット
A 被検体
e1,e2,e3 ずれ量
L 測定深度
R 目標測定領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoacoustic imaging device 2 Ultrasonic probe 3 Controller 10 Probe main body 11 Ultrasonic probe (ultrasonic detection part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Sensor surface 12a Center axis 20A, 20B Illumination part 22A, 22B Light source unit 23 LED chip 23A, 23B LED chip array 23A1, 23A2, 23A3 LED chip row 23B1, 23B2, 23B3 LED chip row 24 Micro lens 24A, 24B Lens array 24A1 , 24A2, 24A3 Lens unit 24B1, 24B2, 24B3 Lens unit A Subject e1, e2, e3 Deviation L Measurement depth R Target measurement area

Claims (5)

被検体からの超音波を検知して、画像を生成する光音響画像化装置において、
前記被検体内の測定領域に対向するように配置され、前記測定領域からの超音波を検出する超音波検出部と、
前記超音波検出部から所定の距離に配置された、光を出射する第1のLEDチップと、
前記第1のLEDチップから出射された光を前記測定領域に導く第1のレンズと、
前記所定の距離と異なる距離に配置された、光を出射する第2のLEDチップと、
前記第2のLEDチップから出射された光を前記測定領域に導く第2のレンズと、
前記超音波検出部によって検出された超音波に基づいて画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記第1のLEDチップは、前記第1のレンズの光軸から第1のずれ量で配置され、
前記第2のLEDチップは、前記第2のレンズの光軸から前記第1のずれ量と異なる第2のずれ量で配置されることを特徴とする光音響画像化装置。
In a photoacoustic imaging apparatus that detects an ultrasonic wave from a subject and generates an image,
An ultrasonic detector that is arranged to face the measurement region in the subject and detects ultrasonic waves from the measurement region;
A first LED chip that emits light, disposed at a predetermined distance from the ultrasonic detector;
A first lens for guiding light emitted from the first LED chip to the measurement region;
A second LED chip that emits light, disposed at a distance different from the predetermined distance;
A second lens for guiding light emitted from the second LED chip to the measurement region;
An image generation unit that generates an image based on the ultrasonic waves detected by the ultrasonic detection unit,
The first LED chip is arranged with a first deviation amount from the optical axis of the first lens,
The photoacoustic imaging apparatus, wherein the second LED chip is arranged with a second shift amount different from the first shift amount from the optical axis of the second lens.
前記第2のずれ量は、前記超音波検出部から離れるほどに、ずれ量が大きく設定されていることを特徴とする、請求項1記載の光音響画像化装置。   2. The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein the second shift amount is set to increase as the distance from the ultrasonic detection unit increases. 前記超音波検出部は、前記被検体と接触するセンサ面を備え、前記センサ面は、長手方向の辺及びこれと直交する短手方向の辺を有する略矩形であり、
前記第1のLEDチップ及び前記第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップからなり、
前記第1のLEDチップ及び前記第2のLEDチップの複数のLEDチップは、少なくとも前記センサ面の長手方向の辺に沿って配置されると共に、短手方向に沿って所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光音響画像化装置。
The ultrasonic detection unit includes a sensor surface in contact with the subject, and the sensor surface is a substantially rectangular shape having a longitudinal side and a lateral direction perpendicular thereto.
Each of the first LED chip and the second LED chip comprises a plurality of LED chips,
The plurality of LED chips of the first LED chip and the second LED chip are arranged along at least a side in the longitudinal direction of the sensor surface and arranged at a predetermined interval along the short side direction. The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a photoacoustic imaging apparatus.
前記第1のLEDチップ及び前記第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップからなり、
前記第1のLEDチップ及び前記第2のLEDチップの複数のLEDチップは、前記超音波検出部の周囲に環状に配置されると共に、前記超音波検出部から放射状に所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光音響画像化装置。
Each of the first LED chip and the second LED chip comprises a plurality of LED chips,
The plurality of LED chips of the first LED chip and the second LED chip are annularly arranged around the ultrasonic detection unit, and are arranged radially from the ultrasonic detection unit at predetermined intervals. The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a photoacoustic imaging apparatus.
前記第1のLEDチップ及び前記第2のLEDチップは、それぞれ複数のLEDチップが所定の間隔で列状に配置されたLEDチップ列であり、前記第1のレンズ及び前記第2のレンズは、前記LEDチップ列近傍に光軸を持つシリンドリカルレンズであることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光音響画像化装置。   Each of the first LED chip and the second LED chip is an LED chip row in which a plurality of LED chips are arranged in rows at a predetermined interval, and the first lens and the second lens are The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein the photoacoustic imaging apparatus is a cylindrical lens having an optical axis in the vicinity of the LED chip array.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7061304B2 (en) 2017-09-20 2022-04-28 株式会社ディテクト Golf shot shooting device, golf shot analysis system and ball spin measuring device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7061304B2 (en) 2017-09-20 2022-04-28 株式会社ディテクト Golf shot shooting device, golf shot analysis system and ball spin measuring device
JP2019158393A (en) * 2018-03-08 2019-09-19 オムロン株式会社 Image inspection device
US11022560B2 (en) 2018-03-08 2021-06-01 Omron Corporation Image inspection device
JP7187782B2 (en) 2018-03-08 2022-12-13 オムロン株式会社 Image inspection equipment

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