JP6202904B2 - 被検体情報取得装置、レーザ装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光を用いて被検体の測定を行う被検体情報取得装置に関する。

パルスレーザ光を被検体に照射し、当該光に起因して被検体内部から発生した音響波を受信し、解析することで被検体内部の情報を画像化する光音響装置が医療分野で研究されている。また、パルスレーザ光を発生させる光源として、フラッシュランプ励起によるレーザ装置が広く用いられている。

フラッシュランプ励起によるレーザ装置は、特許文献１に記載されているように、フラッシュランプ、トリガ回路、シマー回路、メイン回路を含んでいる。
トリガ回路は、放電していないフラッシュランプに対して、数ｋＶの高い電圧を印加することで電極間の絶縁破壊を発生させ、放電を開始させる回路である。また、シマー回路は、シマー放電（主放電をスムーズに行うための予備放電）を行う電流を供給する回路である。
メイン回路は、フラッシュランプを発光させるためのパルス電流を供給する回路である。シマー放電中に大電流パルスを供給することで、短い応答時間でパルス光を発光させることができる。本明細書では、パルス電流を供給するメイン回路をＰＦＮ（Pulse Forming Network）と呼ぶ。

レーザ装置は、このような、フラッシュランプを駆動するための回路の他に、Ｑスイッチやチラーといった周辺回路と、これらを制御する制御回路を含んでいる。さらに、レーザ装置が光音響装置の一部として組み込まれている場合には、制御回路が、光音響装置全体の制御を行うシステム制御装置と通信して協調動作する構成になっている。
このように、高電圧回路を含む複数の回路ないしシステムが協調して動作する場合、ノイズに起因する異常動作を引き起こさないよう、ノイズ対策を万全にする必要がある。例えば、特許文献２には、高電圧によるノイズによって制御回路が異常動作をするのを防ぐため、電源線にシールドを施し、電源線の間にノイズフィルタを介挿するレーザ装置の構成が開示されている。さらに、信号線の耐ノイズ性を向上させるため、信号線を光ケーブルに置き換える構成が開示されている。

特開２００１−６０７３２号公報 特開平４−３７１７８号公報

レーザ装置においては、前述したように、高電圧回路から発生したノイズが、他の回路に悪影響を与えるおそれがある。例えば、特許文献１に記載されたレーザ装置では、トリガ回路やＰＦＮから発生したノイズが、制御回路の入出力に悪影響を与えるおそれがある。一方、ノイズを避けるための構成として、特許文献２に記載されたようなシールドやフィルタが一般的に用いられているが、このようなノイズ対策を施すと装置構成が複雑になり、装置の高コスト化を招いてしまう。

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、レーザ励起光源の駆動によって発生するノイズの影響を抑えた被検体情報取得装置を提供することを目的とす
る。

上記課題を解決するために、本発明に係る被検体情報取得装置は、
レーザ光を発するレーザ媒質に対する励起光を発生させるフラッシュランプの駆動を行う電源回路を制御するレーザ制御手段と、前記レーザ光が照射されることにより被検体内で発生する音響波を受信する音響波探触子と、前記レーザ制御手段および前記音響波探触子を制御し、前記受信した音響波に基づいて、前記被検体内の情報を取得する測定制御手段と、を有し、前記測定制御手段は、前記フラッシュランプの発光開始時刻および放電開始時刻の少なくとも一方において、前記レーザ制御手段との入出力を停止することを特徴とする。

また、本発明の第一の形態に係るレーザ装置は、
フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制
御する制御手段と、を有するレーザ装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュランプの発光開始時刻において、前記周辺回路との入出力を停止することを特徴とする。

また、本発明の第二の形態に係るレーザ装置は、
フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制御する制御手段と、を有するレーザ装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュランプの放電開始時刻において、前記周辺回路との入出力を停止することを特徴とする。

また、本発明に係るレーザ装置の制御方法は、
フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制御する制御手段と、を有するレーザ装置の制御方法であって、前記フラッシュランプの放電開始時刻および発光開始時刻の少なくとも一方において、前記制御手段と前記周辺回路との間の通信を停止することを特徴とする。
また、本発明に係る音響波取得装置は、
レーザ光を発するレーザ媒質に対する励起光を発生させるフラッシュランプの駆動を制御するレーザ制御手段と、前記レーザ光が照射されることにより被検体内で発生する音響波を受信する音響波探触子と、前記レーザ制御手段および前記音響波探触子を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記フラッシュランプに供給される電流が所定の値を超えた場合に、前記レーザ制御手段との入出力を停止することを特徴とする。

本発明によれば、レーザ励起光源の駆動によって発生するノイズの影響を抑えた被検体情報取得装置を提供することができる。

第一の実施形態に係るレーザ装置の構成図。 第一の実施形態におけるレーザ制御処理を表すフローチャート図。 第一の実施形態におけるイグニッション処理のフローチャート図。 第一の実施形態におけるイグニッション時のタイミングチャート図。 第一の実施形態におけるレーザ射出処理のフローチャート図。 第一の実施形態におけるレーザ射出時のタイミングチャート図。 第一の実施形態における入出力処理を表すフローチャート図。 第二の実施形態に係る光音響測定装置の構成図。 第二の実施形態におけるレーザ射出処理のフローチャート図。 第二の実施形態におけるレーザ射出命令発行処理のフローチャート図。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。

（第一の実施形態）
<システム構成>
第一の実施形態に係るレーザ装置は、フラッシュランプによってレーザ媒質を励起させ、パルスレーザを生成する装置である。
図１を参照しながら、第一の実施形態に係るレーザ装置１００の構成を説明する。
第一の実施形態に係るレーザ装置１００は、ＣＰＵ１０１、トリガ回路１０２、シマー回路１０３、ＰＦＮ１０４、フラッシュランプ１０５、レーザロッド１０６、メモリ１０７、表示部１０８、入力部１０９を有している。また、チラー回路１１０、Ｑスイッチ回路１１１、光量計回路１１３を有している。符号１１２は信号線（バス）である。

以下、各構成要素について説明する。
レーザロッド１０６は、レーザ光を発生させる媒質（レーザ媒質）が封入されたロッドである。例えば、レーザ光を発生させる媒質として広く利用されているものに、イットリウムとアルミニウムの複合酸化物からなるＹＡＧがある。ＹＡＧは単結晶であってもよいし、セラミックスであってもよい。ＹＡＧセラミックスとは、ＹＡＧ微結晶を固めて作られた多結晶体である。また、レーザロッドは、ＹＡＧ以外の結晶を用いたものであってもよい。
レーザロッド１０６の両端には光学研磨されたミラーである共振器が配置されており、励起したレーザ光を増幅させ、射出口から射出できる構成となっている。

フラッシュランプ１０５は、レーザ媒質を励起させるための光源である。フラッシュランプは、レーザロッド１０６を囲むようにして配置することが好ましい。光源がレーザロッドを囲むことにより、レーザロッド全体に励起光を均一に照射することができ、レーザの励起効率を高めることができる。
フラッシュランプは、ガラス管の中にキセノンやクリプトンなどの不活性ガスを封入し、両端に電極を配置したものである。特に、キセノンガスを封入したキセノンフラッシュランプは、高い輝度を得られるものとして広く利用されている。

トリガ回路１０２、シマー回路１０３、ＰＦＮ１０４は、フラッシュランプの駆動を行う手段であり、本発明における電源回路である。トリガ回路１０２、シマー回路１０３、ＰＦＮ１０４は、それぞれ電源線を介してフラッシュランプ１０５に接続されている。

トリガ回路１０２は、フラッシュランプ１０５に高電圧をかけ、放電を開始させる手段である。フラッシュランプの定格電圧は数十〜数百Ｖであるが、定格電圧を印加しただけでは放電しない。そこで、トリガ回路１０２が、フラッシュランプの両電極間に数ｋＶの高電圧（トリガ電圧）を印加することで、電極間の絶縁破壊を発生させ、放電を開始させる。放電を開始させることをイグニッションと呼び、イグニッションを行うトリガ回路はイグナイタとも呼ばれる。
シマー回路１０３は、予め設定された一定の電流（シマー電流）をフラッシュランプ１０５に流す手段である。シマー電流は、フラッシュランプ１０５の迅速な発光を実現するために予め流される微弱な電流である。トリガを用いてフラッシュランプを発光させる場合、フラッシュランプにその都度高電圧を印加してイグニッションを行わなければならない。これに対して、一度イグニッションを行った後、シマー電流を流しておけば、フラッシュランプの放電状態を維持することができるため、高電圧を印加せずとも、即座にランプを発光させることができるようになる。この予備放電をシマー放電と呼ぶ。

ＰＦＮ１０４は、パルス回路であり、パルス電流を供給することでフラッシュランプを発光させる手段である。前述したように、フラッシュランプにてシマー放電が行われている場合、パルス電流を供給することで、任意のタイミングでランプを発光させることができる。ＰＦＮ１０４は、内蔵されたコンデンサに電荷を蓄え、一気に放電することで大電流パルスをランプに供給する。

次に、周辺回路について説明する。周辺回路とは、レーザ装置に必要な回路であって、フラッシュランプの発光とは直接の関係がない回路である。周辺回路は、励起光によって発生するレーザ光に関する制御を行う回路であり、発生したレーザを増幅する装置や、レーザ光の射出を制御する装置などである。また、レーザ媒質やフラッシュランプを冷却する装置であってもよい。本実施形態では、チラー回路１１０、Ｑスイッチ回路１１１、光量計回路１１３である。

チラー回路１１０は、レーザロッド１０６とフラッシュランプ１０５を冷却し、一定温度に保つ手段である。具体的には、冷却水を循環させてレーザロッドおよびフラッシュランプに対する冷却を行う。
Ｑスイッチ回路１１１は、ジャイアントパルスを得るためのＱスイッチを制御する手段である。Ｑスイッチは、固体レーザにおいて、共振器内の光損失を制御することでパルスの高出力化を図る技術であり、既知のものであるため詳細な説明は省略する。
また、光量計回路１１３は、射出されたレーザの光量を計測する手段である。

レーザ装置が有するその他の手段について説明する。
メモリ１０７は、Ｑスイッチ回路１１１や、その他の回路に設定するパラメータを保存する手段であり、典型的にはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。メモリ１０７には、例えばトリガ電圧やパルス間隔など、レーザ
装置の制御に必要な情報が予め記憶されている。
表示部１０８は、利用者に装置の状態を通知する手段であり、典型的にはＬＥＤ等のランプや、液晶ディスプレイ等で構成される。
入力部１０９は、利用者が行った操作を取得する手段であり、典型的にはスイッチやボタンで構成される。入力部１０９は、利用者から、レーザのイグニッション開始や、レーザ射出の命令を取得することができる。なお、表示部１０８および入力部１０９は、タッチパネルディスプレイ等を用いて一体化してもよい。
ＣＰＵ１０１は、レーザ装置が有する各回路を制御する制御手段である。ＣＰＵ１０１は、Ｉ２Ｃバス１１２を介して、トリガ回路１０２、シマー回路１０３、ＰＦＮ１０４、チラー回路１１０、Ｑスイッチ回路１１１、光量計回路１１３、メモリ１０７、表示部１０８、入力部１０９と接続されている。Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バスとは、組込みシステムで主に用いられているシリアルバスである。

<レーザ制御処理>
次に、第一の実施形態に係るレーザ装置が行う処理の詳細を、ＣＰＵ１０１の処理フローチャートである図２および図３を参照しながら説明する。
レーザ装置の電源が投入されると、まず、イグニッション処理を実行する（ステップＳ２０１）。イグニッション処理は、レーザ装置を起動させる処理であり、前述したように、フラッシュランプにトリガ電圧を印加し、放電を開始させた後にシマー放電に移行する処理である。
シマー放電が開始された後は、利用者からの入力があるまで待機する（ステップＳ２０２）。そして、入力された内容が、レーザ射出命令であった場合はステップＳ２０４に遷移し、終了命令であった場合は終了する。
ステップＳ２０４では、指定した数のパルスレーザ（例えば１秒間かけてパルスを２０回発光）を射出するレーザ射出処理を行い、その後、ステップＳ２０２に戻って再び利用
者からの命令を待つ。

次に、ステップＳ２０１で行うイグニッション処理の詳細について説明する。
図３は、ＣＰＵ１０１が行うイグニッション処理のフローチャートである。イグニッション処理は、利用者が入力部１０９を通してイグニッション開始を指示すると開始される。
まず、メモリ１０７から、トリガ回路１０２に設定する電圧値を読み込む（ステップＳ３０１）。
次に、シマー回路１０３を起動する（ステップＳ３０２）。これにより、シマー電流をフラッシュランプに供給する準備が行われる。
次に、入出力可能フラグをＯＦＦにする（ステップＳ３０３）。入出力可能フラグとは、周辺回路に対する入出力を許可するフラグである。ＣＰＵ１０１は、周辺回路に対して制御を行うためのスレッドを複数持っているが、入出力可能フラグは、全てのスレッドにおいて共有される。すなわち、入出力可能フラグがＯＦＦである場合、ＣＰＵ１０１から周辺回路に対して行われる全ての入出力が停止する。
次に、トリガ回路１０２を起動し、ステップＳ３０１で読み込んだ電圧をフラッシュランプに印加する（ステップＳ３０４）。

ここで、イグニッション処理においてＣＰＵ１０１が入出力を停止すべき期間について、図４を参照しながら説明する。図４は、イグニッション時のフラッシュランプ１０５の両端にかかる電圧、フラッシュランプ１０５に流れる電流、ＣＰＵ１０１の入出力タイミングの関係を表した図である。なお、ＣＰＵの入出力タイミングは、電圧や電流ではなく、入出力が行われているタイミングをブロックで表している。

符号４０１は、ＣＰＵ１０１がトリガ回路１０２を起動するタイミング、すなわち、ステップＳ３０４を実行したタイミングを表す。
トリガ回路が起動すると、ランプの両電極にかかる電圧が上昇していき、絶縁破壊が起こると電極間で放電が発生する（符号４０２、本発明における放電開始時刻）。一度絶縁破壊が発生すると、シマー回路１０３によって電流が維持され、放電が継続する。符号４０３は、シマー電流が安定した時刻を表す。すなわち、イグニッション処理の完了時刻である。

放電が発生する瞬間、フラッシュランプ１０５の両電極にかかる電圧が急激に変動し、ノイズが発生する。このノイズは、ＣＰＵと周辺回路との間の通信を妨害する要因となる。
符号４０２のタイミングで発生するノイズの影響を回避するためには、当該時刻において、ＣＰＵと周辺回路との間で行われる入出力を停止すればよい。本実施形態では、トリガ回路の起動（符号４０１）から、シマー放電が開始される（符号４０３）までの期間において、入出力を停止する。入出力の停止期間（本発明における所定の期間）は、少なくとも、放電開始時刻を含んでいればよい。本実施形態では、入出力の停止期間は約１５ミリ秒である。なお、ノイズの影響を回避することができれば、当該期間の長さは変更してもよい。

処理の説明を続ける。
ステップＳ３０５では、シマー回路１０３から送信される、イグニッションの完了通知を待つ。イグニッションの完了通知は、シマー電流が安定した後、もしくは、予め定められたタイムアウト時間後にシマー回路１０３から送信される。
ステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０１が当該通知を検知して、入出力可能フラグをＯＮにする。
次に、シマー回路１０３からイグニッション処理の実行結果を取得する（ステップＳ３
０７）。シマー回路１０３は、シマー電流が正常に流れている場合は真を返し、正常に流れていない場合は偽を返す。この結果、取得した結果が真であった場合は処理を終了させ、偽であった場合は、ステップＳ３０３に処理を遷移させ、イグニッション処理をやり直す（ステップＳ３０８）。

以上、ステップＳ２０１で行うイグニッション処理について説明した。次に、ステップＳ２０４で行うレーザ射出処理について説明する。
図５は、ＣＰＵ１０１が行うレーザ射出処理のフローチャートである。レーザ射出処理は、利用者が入力部１０９を通してレーザ射出指示を行った場合に開始される。本実施形態では、発光周波数が２０Ｈｚであるパルスレーザを１秒間射出する。
まず、メモリ１０７から、Ｑスイッチ回路１１１に設定する電圧値、およびＰＦＮ１０４に設定する電圧値を読み込む。また、レーザが正常に射出されたかをチェックする際に用いる、光量の適正範囲を読み込む（ステップＳ５０１）。
次に、ステップＳ５０１で読み込んだ電圧値をＱスイッチ回路１１１に設定する（ステップＳ５０２）。
次に、ステップＳ５０１で読み込んだ電圧値をＰＦＮ１０４に設定し、ＰＦＮ１０４に対して、内蔵されたコンデンサへの充電開始を指示する（ステップＳ５０３）。
ステップＳ５０４では、ＰＦＮ１０４から送信される、充電完了通知を待つ。充電完了通知は、充電が完了した後にＰＦＮ１０４から送信される。
ステップＳ５０５では、ＣＰＵ１０１が当該通知を検知して、入出力可能フラグをＯＦＦにする。これにより、ＣＰＵ１０１から周辺回路に対して行われる全ての入出力が停止する。

ここで、レーザ射出処理においてＣＰＵ１０１が入出力を停止すべき期間について、図６を参照しながら説明する。
図６は、ＰＦＮ１０４に内蔵されたコンデンサに蓄えられた電荷、フラッシュランプ１０５に流れる電流、ＣＰＵ１０１の入出力タイミングの関係を表した図である。
符号６０１は、ＰＦＮ１０４が充電を開始するタイミング、すなわち、ステップＳ５０３を実行したタイミングを表す。
ＰＦＮが充電を開始すると、コンデンサに蓄えられた電荷が上昇していき、規定値になると充電完了となる（符号６０２）。そして、放電が開始されると（符号６０３）、フラッシュランプ１０５が発光する。この際、フラッシュランプ１０５に流れる電流が急激に変動し、ノイズが発生する。フラッシュランプに大電流が流れるのは、約１００マイクロ秒間である。
放電開始のタイミングで発生するノイズの影響を回避するためには、当該時刻において、ＣＰＵと周辺回路との間で行われる入出力を停止すればよい。本実施形態では、ＰＦＮが放電を開始する直前（符号６０３）から、放電が完了するまで（符号６０４）の期間において、入出力を停止する。符号６０３から符号６０４までの時間は１ミリ秒である。
なお、符号６０３で表したタイミングが本発明における発光開始時刻である。
また、本例では、入出力の停止期間を１ミリ秒としたが、ノイズの影響を回避することができれば、時間は変更してもよい。好ましくは、電流が安定するまで入出力を停止するとよい。

処理の説明を続ける。
ステップＳ５０６では、ＰＦＮ１０４に対して、コンデンサの放電開始を命令する。
そして、ステップＳ５０７で１ミリ秒だけスリープし、その後、入出力可能フラグをＯＮにする（ステップＳ５０８）。
次に、光量計回路１１３を介して、射出されたレーザの光量を取得し（ステップＳ５０９）、当該光量が、ステップＳ５０１で予め取得した適正範囲にあるかを判断する（ステップＳ５１０）。この結果、適正な光量の範囲であった場合はステップＳ５１１へ遷移し
、適正範囲外であった場合はステップＳ５１２へ遷移する。ステップＳ５１２では、表示部１０８を通して、光量が異常である旨のエラー表示を行う。
ステップＳ５１１では、ステップＳ５０２からＳ５１１までの処理時間が５０ミリ秒になるようにウェイトを挿入する。そして、２０回分のパルスレーザを射出したかどうか判断し（ステップＳ５１３）、完了していたら処理を終了させる。未完了である場合は、処理をステップＳ５０２に遷移させ、同様の処理を繰り返す。

次に、入出力可能フラグを参照する側のスレッドの処理について説明する。
図７は、ＣＰＵ１０１における定期入出力スレッドの処理フローチャート例である。定期入出力スレッドは、レーザ装置の電源が入っている間、繰り返し実行される。すなわち、図３および図５の処理とは別に、独立したタイミングで実行される。ここでは、チラー回路に対して異常監視を行うスレッドを例に説明するが、他の回路に対する処理と読み替えてもよい。

まず、監視の間隔を表す値をメモリ１０７から読み込む（ステップＳ７０１）。次に、ステップＳ７０１で読み込んだ時間（本実施形態では５０ミリ秒）だけスリープする（ステップＳ７０２）。次に、スレッド間で共有しているフラグである入出力可能フラグを参照し、もしＯＦＦであれば、ＯＮになるまで待機する（ステップＳ７０３）。
入出力可能フラグがＯＮであれば、処理はステップＳ７０４に進み、チラー回路１１０からエラーの有無を取得する。そして、ステップＳ７０４で取得したエラーの有無に基づき、予め定められたパターンで表示部１０８に表示を出力し（ステップＳ７０５）、処理はステップＳ７０２に戻る。

以上説明したように、本発明の第一の実施形態によれば、放電開始または発光開始のタイミングでＣＰＵが入出力を一時的に停止することで、高電圧または大電流に起因して発生するノイズの影響を防ぐことができる。なお、ＣＰＵが入出力を停止する期間は、イグニッション時において約１５ミリ秒、レーザの射出時において約１ミリ秒であるため、他の処理に大きく影響しない。

なお、実施形態の説明では、入出力可能フラグを設定することで、ＣＰＵ１０１から周辺回路に対して行う入出力を停止したが、ＣＰＵ１０１に対する入出力を禁止する旨の通知を、ＣＰＵ１０１から周辺回路に対して送信するようにしてもよい。

（第二の実施形態）
第二の実施形態は、第一の実施形態に係るレーザ装置を、光音響イメージング装置の一部に組み込んだ実施形態である。
光音響イメージング装置とは、被検体に光を照射し、当該光に起因して発生した音響波を解析することで、被検体内部の情報を取得する装置（被検体情報取得装置）である。
パルスレーザ光などの計測光を被検体である生体に照射すると、計測光が被検体内の生体組織で吸収される際に音響波が発生する。光音響イメージング装置では、この音響波（典型的には超音波）を受信し、解析することにより、被検体内部の光学特性に関連した情報を画像化することができる。

光音響イメージング装置（以下、光音響測定装置）は、レーザ装置を内蔵しているため、当該レーザ装置にて発生したノイズが、装置の制御を行うコンピュータに影響するおそれがある。本実施形態は、これを避けるため、レーザ装置にてノイズの発生が見込まれる場合に、当該コンピュータが行う入出力を一時的に停止する実施形態である。

図８は、第二の実施形態に係る光音響測定装置２００の構成図である。本実施形態に係る光音響測定装置２００は、レーザ装置１００およびシステム制御装置２０１を含む。
レーザ装置１００の構成は、入力部１０９および表示部１０８を有さないという点を除き、第一の実施形態と同様である。第二の実施形態では、ＣＰＵ１０１が本発明におけるレーザ制御手段である。

また、システム制御装置２０１は、レーザ装置、音響センサ、信号処理装置などを含めた、光音響測定装置のシステム全体を制御するコンピュータであり、本発明における測定制御手段である。なお、光音響イメージング装置自体は公知なものであるため、レーザ装置１００およびシステム制御装置２０１以外の構成要素については、図示および詳細な説明を省略する。光音響測定装置２００は、例えば、レーザ光に起因して被検体内で発生した音響波を受信する音響波探触子や、当該音響波に基づいて、被検体内の光学特性に関連する情報を生成する再構成手段などを含んでおり、システム制御装置２０１がこれらを制御する。
システム制御装置２０１とＣＰＵ１０１は、信号線１２０で接続されており、相互に通信することができる。例えば、システム制御装置２０１は、レーザ装置（ＣＰＵ１０１）に対して、レーザのイグニッション開始や、レーザ射出、レーザ停止の命令を送信することができる。

第二の実施形態において、レーザ装置（ＣＰＵ１０１）が行う、全体処理（図２）、イグニッション処理（図３）、レーザ射出処理（図５）についての、第一の実施形態との相違点を説明する。
第二の実施形態では、レーザ装置の制御に関する命令が入力部１０９ではなくシステム制御装置２０１から送信されるという点、および、入出力の停止が周辺回路だけでなく、システム制御装置２０１にも及ぶという点において第一の実施形態と相違する。具体的な例を、レーザ射出処理を挙げて説明する。なお、全体処理およびイグニッション処理についての相違点も同様であるため、当該処理についての説明は省略する。

図９は、ＣＰＵ１０１が行うレーザ射出処理（ステップＳ２０４）のフローチャートである。ここでは、第一の実施形態（図５）と異なるステップのみを説明する。
レーザ射出処理は、システム制御装置２０１からレーザ射出命令を受信した際に実行が開始される。また、システム制御装置２０１からレーザ停止命令を受信すると実行を終了する。

ステップＳ８０５では、システム制御装置２０１に対して通信不可通知を送信する。通信不可通知とは、装置間の通信が禁止される旨を通知する信号である。入出力可能フラグが、レーザ装置１００の内部でのみ有効なのに対して、通信不可通知は装置の外部に送信される。
また、ステップＳ８１０で、システム制御装置２０１に対して通信許可通知を送信する。通信許可通知は、装置間の通信が可能となった旨を通知する信号である。本実施形態における通信許可通知および通信不可通知は、第一の実施形態における入出力可能フラグと連動しており、そのタイミングは、図４および図６に示したタイミングと同様である。システム制御装置２０１は、各通知を受信して内部で状態を保持し、現在、通信許可状態であるか、通信不可状態であるかを判断する。
ステップＳ８１５では、システム制御装置２０１からレーザ停止命令を受信したかを判断する。レーザ停止命令を受信していた場合、処理をステップＳ８１６に遷移させ、受信していない場合は、処理をステップＳ８０２へ遷移させる。ステップＳ８１６では、システム制御装置１２０に対してレーザ発光が停止した旨の通知を送信する。

図１０は、システム制御装置２０１が、レーザ装置１００に対してレーザ射出命令を発行する処理のフローチャートである。まず、ステップＳ８２１で、ＣＰＵ１０１に対してレーザ射出命令を送信する。ここでは、発光周波数が２０Ｈｚであるパルスレーザを射出
する命令を送信するものとする。
次に、１秒スリープする（ステップＳ８２２）。本実施形態では、パルスレーザ光の発光周波数は２０Ｈｚであるため、この間にパルスレーザ光が２０回発光する。
そして、ステップＳ８２３で、通信許可状態になるまで待つ。なお、すでに通信許可状態である場合は、すぐに次のステップを開始する。
そして、ステップＳ８２４で、ＣＰＵ１０１に対してレーザ発光を停止する命令を送信し、ステップＳ８２５で、ＣＰＵ１０１からレーザ発光が停止した旨の通知が送信されるのを待つ。図１０の処理は、必要に応じて繰り返される。

本発明の第二の実施形態によれば、レーザ光源を内蔵した光音響測定装置のように、レーザ装置が他の装置と協働するような形態であっても、第一の実施形態と同様に、高電圧または大電流に起因して発生するノイズの影響を防ぐことができる。また、通信不可通知を装置の外部に送信することで、装置間の入出力を停止させることができる。

なお、第二の実施形態では、レーザ装置１００とシステム制御装置２０１の間の通信を例示したが、システム制御装置２０１は、光音響測定装置が有する他のデバイスに対して通信を行ってもよい。この場合も、通信許可状態である場合にのみ通信を行い、そうでない場合は通信許可状態になるまで待機するようにしてもよい。
また、本実施形態では、スリープ時間を１秒としたが、例えば、システム制御装置が利用者からの入力を受け付けることで、所望の時間だけレーザを射出させるようにしてもよい。また、所望のパターンでレーザを射出させるようにしてもよい。

（変形例）
なお、各実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。例えば、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む、被検体情報取得装置やレーザ装置として実施することもできる。また、当該被検体情報取得装置やレーザ装置の制御方法として実施することもできる。また、当該レーザ装置を有する、その他の装置として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

また、イグニッション時における入出力の停止期間は、ランプの両電極にかかっている電圧が急激に変動する時刻を含んでいれば、例示した期間以外であってもよい。また、レーザ射出時における入出力の停止期間は、ランプに流れる電流が急激に変動する時刻を含んでいれば、例示した期間以外であってもよい。例えば、電圧または電流が所定値以下となった時刻を停止期間の終期としてもよいし、電圧または電流の単位時間あたりの変動幅が所定値以下となった時刻を停止期間の終期としてもよい。その期間は、トリガ回路の容量や、ＰＦＮが生成するパルスの幅などに応じて適宜設定すればよい。

また、実施形態の説明では、レーザ装置の制御手段としてＣＰＵを用いたが、制御手段は、ＦＰＧＡや専用に設計されたハードウェアを用いて実現してもよい。また、実施形態の説明では、信号線１１２としてＩ２Ｃバスを用いた例を挙げたが、これ以外の既知のインタフェースを用いてもよい。例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）や、Ｐ
ＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスなどを利用してもよい。同様に、信号
線１２０には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やローカルエリアネットワークなど、既知の通信路を用いてもよい。

また、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラ
ムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。
この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

１００・・・レーザ装置、１０１・・・ＣＰＵ、１０２・・・トリガ回路、１０３・・・シマー回路、１０４・・・ＰＦＮ、１０５・・・フラッシュランプ、２０１・・・システム制御装置

Claims (16)

1. レーザ光を発するレーザ媒質に対する励起光を発生させるフラッシュランプの駆動を行う電源回路を制御するレーザ制御手段と、
   前記レーザ光が照射されることにより被検体内で発生する音響波を受信する音響波探触子と、
   前記レーザ制御手段および前記音響波探触子を制御し、前記受信した音響波に基づいて、前記被検体内の情報を取得する測定制御手段と、
   を有し、
   前記測定制御手段は、前記フラッシュランプの発光開始時刻および放電開始時刻の少なくとも一方において、前記レーザ制御手段との入出力を停止する
   ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
2. 前記レーザ制御手段は、前記測定制御手段との入出力を停止する場合に、前記測定制御手段に対して入出力を禁止する命令を送信し、
   前記測定制御手段は、前記命令に基づいて、前記フラッシュランプの発光開始時刻および前記放電開始時刻の少なくとも一方を含む所定の期間における入出力を停止する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の被検体情報取得装置。
3. 前記測定制御手段が前記入出力を停止する期間の終期は、前記フラッシュランプに印加されている電圧または前記フラッシュランプに流れている電流が所定値以下となった時刻である
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
4. 前記フラッシュランプと、前記電源回路と、をさらに有する
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
5. フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、
   前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制御する制御手段と、
   を有するレーザ装置であって、
   前記制御手段は、前記フラッシュランプの発光開始時刻において、前記周辺回路との入出力を停止する
   ことを特徴とするレーザ装置。
6. 前記電源回路は、
   予備放電を行うための電圧を発生させるシマー回路と、
   前記フラッシュランプを発光させるためのパルス電流を発生させるパルス回路と、からなり、
   前記制御手段が前記入出力を停止する期間の終期は、前記フラッシュランプに流れている電流が所定値以下となった時刻である
   ことを特徴とする、請求項５に記載のレーザ装置。
7. 前記制御手段は、前記周辺回路との入出力を停止する場合に、前記周辺回路に対して入出力を禁止する命令を送信し、
   前記周辺回路は、前記命令に基づいて、前記フラッシュランプの発光開始時刻を含む所定の期間における前記制御手段との入出力を停止する
   ことを特徴とする、請求項５または６に記載のレーザ装置。
8. フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、
   前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制御する制御手段と、
   を有するレーザ装置であって、
   前記制御手段は、前記フラッシュランプの放電開始時刻において、前記周辺回路との入出力を停止する
   ことを特徴とするレーザ装置。
9. 前記電源回路は、
   予備放電を行うための電圧を発生させるシマー回路と、
   前記予備放電を開始させるためのトリガ電圧を発生させるトリガ回路と、からなり、
   前記制御手段が前記入出力を停止する期間の終期は、前記フラッシュランプに印加されているトリガ電圧が所定値以下となった時刻である
   ことを特徴とする、請求項８に記載のレーザ装置。
10. 前記制御手段は、前記周辺回路との入出力を停止する場合に、前記周辺回路に対して入出力を禁止する命令を送信し、
    前記周辺回路は、前記命令に基づいて、前記フラッシュランプの放電開始時刻を含む所定の期間における前記制御手段との入出力を停止する
    ことを特徴とする、請求項８または９に記載のレーザ装置。
11. フラッシュランプから発生した励起光によって発生するレーザ光に関する制御を少なくとも行う周辺回路と、
    前記フラッシュランプを駆動する電源回路および前記周辺回路を制御する制御手段と、
    を有するレーザ装置の制御方法であって、
    前記フラッシュランプの放電開始時刻および発光開始時刻の少なくとも一方において、前記制御手段と前記周辺回路との間の通信を停止する
    ことを特徴とする、レーザ装置の制御方法。
12. 前記制御手段と前記周辺回路との間の通信を停止する場合に、前記周辺回路に対して入出力を禁止する命令を送信し、
    前記周辺回路は、前記命令に基づいて、前記フラッシュランプの発光開始時刻および前記放電開始時刻の少なくとも一方を含む所定の期間における入出力を停止する
    ことを特徴とする、請求項１１に記載のレーザ装置の制御方法。
13. 前記通信を停止する期間の終期は、前記フラッシュランプに印加されている電圧または前記フラッシュランプに流れている電流が所定値以下となった時刻である
    ことを特徴とする、請求項１１または１２に記載のレーザ装置の制御方法。
14. レーザ光を発するレーザ媒質に対する励起光を発生させるフラッシュランプの駆動を制御するレーザ制御手段と、
    前記レーザ光が照射されることにより被検体内で発生する音響波を受信する音響波探触子と、
    前記レーザ制御手段および前記音響波探触子を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記フラッシュランプに供給される電流が所定の値を超えた場合に、前記レーザ制御手段との入出力を停止する
    ことを特徴とする、音響波取得装置。
15. 前記レーザ制御手段は、前記制御手段との入出力を停止する場合に、前記制御手段に対して入出力を禁止する命令を送信し、
    前記制御手段は、前記命令に基づいて、前記フラッシュランプに供給される電流が所定の値を超えた場合における入出力の停止を実行する
    ことを特徴とする、請求項１４に記載の音響波取得装置。
16. 前記制御手段が前記入出力を停止する期間の終期は、前記フラッシュランプに印加されている電圧または前記フラッシュランプに流れている電流が所定値以下となった時刻である
    ことを特徴とする、請求項１４または１５に記載の音響波取得装置。

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