JP2016530898A - 光音響装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態にかかる光音響装置は、光音響波の受信信号に基づいて対象物情報を取得する装置である。
基本構造
対象物
光源
光学系
変換器
支持部材
ここで、Rは、高感度領域Gの低限界解像度であり、RHは、最高解像度であり、r0は、半球状支持部材400の半径であり、φdは、変換器の直径である。例えば、低限界解像度は、最高解像度の半分の解像度である。支持部材400が半球形状を有する場合、支持部材400の曲率中心では、一般的には、解像度が最高になる。
も意味する。すなわち、本実施形態における「湾曲面」という用語はまた、湾曲面と考えることが可能な程度に一様ではない不均一面、および湾曲面と考えることが可能な程度に楕円形状である(楕円の3次元類似体であり、2次元湾曲面を有する)楕円の表面も意味する。さらに、本実施形態における「湾曲面」という用語は、複数の平面を連結することによって形成される面を意味する。本実施形態における「受信面」という用語は、最高受信感度方向に垂直な方向に設けられる面を意味する。
スキャナ
撮像装置
コンピュータ
音響整合材
表示部
入力部
形状維持部
光音響装置の動作
S100:対象物の表面についての座標情報を取得するステップ
S200:対象物の表面についての座標情報に基づいて、支持部材の移動領域を設定するためのステップ
S300:移動領域内で支持部材を動かし、移動領域における複数の位置で光音響波を受信することによって受信信号を取得するステップ
S400:受信信号に基づく対象物情報を取得するステップ
第2の実施形態
第3の実施形態
第4の実施形態
第5の実施形態
数式(2)および数式(3)から、数式(4)を導出することができる。
図17では、0<α<90度および0<(α+θt)<90度であるので、数式(4)は、数式(5)によって表された以下の関係を有する。
したがって、数式(6)によって表された関係を取得することが可能である。
すなわち、形状維持部1100の内側(図17における上側)で、形状維持部1100の外側(図17における下側)から入射する音波は、入射角より大きい角度で屈折する。したがって、移動領域は、この屈折を考慮することなく取得された受信信号から取得された対象物の表面についての座標情報に基づいて設定される場合、実際の対象物のサイズより大きい領域が移動領域として設定される。
したがって、音波を送受信する変換器300から送信された音波が、形状維持部1100の外側境界面1740で、または内側境界面1750で、全反射されないよう変換器300を配置することが望ましい。この構成によれば、送信された音波が、全反射されることなく対象物の表面に到達することが可能である。したがって、対象物を含むBモード画像を取得することが可能である。
他の実施形態
Claims (21)
- 光音響装置であって、
光源と、
音波を受信して電気信号を出力するよう構成された複数の変換器であって、前記音波が前記光源から生成された光で対象物が照射された場合に生成される、複数の変換器と、
前記複数の変換器の指向軸を集めるように前記複数の変換器を支持するよう構成された支持部材と、
前記支持部材の移動領域を設定するよう構成された移動領域設定部と、
前記対象物と前記支持部材との間の相対位置が変化するよう前記移動領域内で前記支持部材を動かすよう構成された移動部と、
前記電気信号に基づいて対象物情報を取得するよう構成された情報取得部と
を備え、
前記光源が、前記支持部材が前記移動領域内に位置するときに前記光を放出し、
前記移動領域設定部が、前記対象物の表面についての座標情報を取得して前記対象物の前記表面についての前記座標情報に基づいて前記移動領域を決定する、光音響装置。 - 前記光源が、複数のタイミングで前記光を生成し、前記移動領域設定部が、前記対象物の前記表面についての前記座標情報に基づいて前記複数の変換器によって規定された高感度領域の少なくとも一部が前記複数のタイミングで前記対象物と重なるように、前記移動領域を設定する、請求項1に記載の光音響装置。
- 前記光源が、複数のタイミングで前記光を生成し、前記移動領域設定部が、前記複数の変換器によって規定された高感度領域が前記複数のタイミングで前記対象物内に位置するように前記移動領域を設定する、請求項1または2に記載の光音響装置。
- 前記光源が、複数のタイミングで前記光を生成し、前記移動領域設定部が、前記複数の変換器の前記指向軸が集まる位置が前記複数のタイミングで前記対象物内に位置するよう前記移動領域を設定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 撮像素子をさらに備え、前記移動領域設定部が、前記撮像素子から出力された信号に基づいて前記対象物の前記表面についての前記座標情報を取得する、請求項1から4のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記撮像素子が、前記複数の変換器の少なくとも1つであり、前記少なくとも1つの前記複数の変換器が、前記音波を送信し、前記音波の反射波を受信して、前記信号を出力する、請求項5に記載の光音響装置。
- 前記対象物の形状を維持するための形状維持部に取り付けるよう構成された取付部をさらに備え、前記少なくとも1つの前記複数の変換器が、前記少なくとも1つの前記複数の変換器の前記指向軸が前記形状維持部の表面に垂直な方向に向けられるよう、前記支持部材に配置される、請求項6に記載の光音響装置。
- 前記対象物の形状を維持するための形状維持部に取り付けるよう構成された取付部と、前記形状維持部の表面についての座標情報を格納するよう構成された記憶部とをさらに備え、前記移動領域設定部が、前記対象物の前記表面についての前記座標情報のように、前記記憶部に格納された前記形状維持部の前記表面についての前記座標情報を取得する、請求項1から4のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記対象物の複数の形状を維持するための複数の形状維持部に取り付けるか、または取り外すよう構成された取付部と、前記複数の形状維持部のそれぞれの表面についての座標情報を格納するよう構成された記憶部とをさらに備え、前記移動領域設定部が、前記記憶部に格納された前記複数の形状維持部のそれぞれの前記表面についての前記座標情報から取付部に取り付けられた前記形状維持部の前記表面についての座標情報を読み出し、前記対象物の前記表面についての前記座標情報として前記読み出した座標情報を取得する、請求項1から4のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記取付部に取り付けられた形状維持部の種類についての情報を前記複数の形状維持部の前記種類からユーザが入力することを可能にするよう構成された入力部をさらに備え、前記入力部からの出力に基づいて、前記移動領域設定部が、前記取付部に取り付けられた前記形状維持部の前記表面についての前記座標情報を、前記記憶部に格納された前記複数の形状維持部のそれぞれの前記表面についての前記座標情報から読み出し、前記対象物の前記表面についての前記座標情報として前記読み出した座標情報を取得する、請求項9に記載の光音響装置。
- 前記取付部に取り付けられた形状維持部の種類を検出するよう構成された検出部をさらに備え、前記検出部からの出力に基づいて、前記移動領域設定部が、前記取付部に取り付けられた前記形状維持部の前記表面についての前記座標情報を、前記記憶部に格納された前記複数の形状維持部のそれぞれの前記表面についての前記座標情報から読み出し、前記対象物の前記表面についての前記座標情報として前記読み出した情報を取得する、請求項9に記載の光音響装置。
- 前記移動領域設定部が、前記対象物の前記表面についての前記座標情報と、前記支持部材での前記複数の変換器の配置とに基づいて、前記移動領域を設定する、請求項1から11のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 光音響装置であって、
光源と、
音波を受信して電気信号を出力するよう構成された複数の変換器であって、前記音波が前記光源から生成された光で対象物が照射された場合に生成される、複数の変換器と、
前記複数の変換器の指向軸を集めるように前記複数の変換器を支持するよう構成された支持部材と、
前記支持部材の移動領域を設定するよう構成された移動領域設定部と、
前記対象物と前記支持部材との間の相対位置が変化するよう前記移動領域内で前記支持部材を動かすよう構成された移動部と、
ユーザが関心領域についての情報を入力することを可能にするよう構成された入力部と、
前記入力部からの出力に基づいて前記関心領域を設定するよう構成された関心領域設定部と、
前記電気信号に基づいて前記関心領域についての対象物情報を取得するよう構成された情報取得部と
を備え、
前記光源が、前記支持部材が前記移動領域内に位置するときに前記光を放出し、
前記移動領域設定部が、前記関心領域についての座標情報に基づいて前記移動領域を決定する、光音響装置。 - 光音響装置であって、
光源と、
音波を受信して電気信号を出力するよう構成された複数の変換器であって、前記音波が前記光源から生成された光で対象物が照射された場合に生成される、複数の変換器と、
前記複数の変換器の指向軸を集めるように前記複数の変換器を支持するよう構成された支持部材と、
前記支持部材の移動領域を設定するよう構成された移動領域設定部と、
前記対象物と前記支持部材との間の相対位置が変化するよう前記移動領域内で前記支持部材を動かすよう構成された移動部と、
前記電気信号に基づいて対象物情報を取得するよう構成された情報取得部と
を備え、
前記光源が、前記支持部材が前記移動領域内に位置するときに前記光を放出し、
前記移動領域設定部が、前記移動領域を変更することができる、光音響装置。 - 前記光源が、前記移動領域における複数の位置のそれぞれに前記支持部材が位置するときに前記光を生成し、前記複数の変換器が、前記音波を受信して、前記電気信号を出力し、前記音波が、前記支持部材が前記移動領域における前記複数の位置のそれぞれに位置するときに前記光で前記対象物を照射した結果として生成される、請求項1から14のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記移動部は、前記支持部材に、前記移動領域内で2次元円形移動をさせる、請求項1から15のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記移動部は、前記支持部材に、前記移動領域内での複数の面のそれぞれで2次元円形移動をさせる、請求項1から15のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記2次元円形移動が、2次元スパイラル移動である、請求項16または請求項17のいずれかに記載の光音響装置。
- 前記移動部は、前記支持部材に、前記移動領域内で3次元円形移動をさせる、請求項1から15のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 前記移動部は、前記支持部材に、前記移動領域内で複数の3次元円形移動をさせる、請求項1から15のいずれか一項に記載の光音響装置。
- 光音響装置であって、
光源と、
音波を受信して電気信号を出力するよう構成された複数の変換器であって、前記音波が前記光源から生成された光で対象物が照射された場合に生成される、複数の変換器と、
前記複数の変換器の指向軸を集めるように前記複数の変換器を支持するよう構成された支持部材と、
前記支持部材に連続的な円形移動をさせるよう構成された移動部と、
前記電気信号に基づいて対象物情報を取得するよう構成された情報取得部と
を備え、
前記移動部が、前記支持部材に、前記連続的な円形移動をさせる間に前記光源が前記光を放出する、光音響装置。
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