激光光源单元、激光光源单元的控制方法、光声图像生成装置及方法制造方法及图纸

在激光光源单元中，以期望的波长系列射出脉冲激光。在包括隔着激光棒（51）而相向的一对反光镜（53、54）的光共振器内，插入Q开关（55）和双折射滤光器（56）。双折射滤光器（56）随着旋转位移而使光共振器的振荡波长变化。旋转控制部（60）以应射出的脉冲激光的波长系列所含的波长数所对应的规定的转速使双折射滤光器（56）旋转。发光控制部（61）在从闪光灯（52）向激光棒（51）照射了激励光后，在双折射滤光器（56）的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长所对应的位置的时刻，接通Q开关（55）而使脉冲激光射出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光光源单元、激光光源单元的控制方法、光声图像生成装置及方法
本专利技术涉及激光光源单元及其控制方法，更详细而言，涉及能够切换并射出多个波长的激光的激光光源单元及其控制方法。并且，本专利技术涉及光声图像生成装置及方法，更详细而言，涉及将多个波长的激光照射到被检体来检测光声信号并基于检测出的光声信号来生成光声图像的光声图像生成装置及方法。
技术介绍
一直以来，例如如专利文献1、非专利文献1所示，公知有利用光声效应将活体的内部图像化的光声图像化装置。在该光声图像化装置中，例如将脉冲激光等脉冲光照射于活体。在受到该脉冲光照射的活体内部，吸收了脉冲光的能量的活体组织因热而体积膨胀，产生声波。能够用超声波探针等检测该声波，基于检测出的信号（光声信号）使活体内部可视图像化。在光声图像化方法中，在特定的吸光体中产生声波，因此能够使活体中的特定的组织例如血管等图像化。然而，多数活体组织的光吸收特性根据光的波长而变化，并且一般而言，该光吸收特性对应各组织也是特有的。例如图11表示在人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白（与氧结合的血红蛋白：oxy-Hb）和静脉中较多含有的脱氧血红蛋白（未与氧结合的血红蛋白deoxy-Hb）的各光波波长下的分子吸收系数。动脉的光吸收特性与氧合血红蛋白的特性对应，静脉的光吸收特性与脱氧血红蛋白的特性对应。公知有如下的光声图像化方法：利用与该波长对应的光吸收率的不同，将彼此不同的两种波长的光照射到血管部分，区分动脉和静脉并进行图像化（例如参照专利文献2）。在此，关于可变波长激光，在专利文献3中记载了：将作为波长选择元件的标准具或双折射滤光器配置于光共振器内，通过调整其旋转角度来获得期望波长的激光。并且，专利文献4中记载了：将作为波长选择单元的标准具配置于光共振器内，并以一定的速度扫描标准具。专利文献4中存在以下记载：仅在标准具的透射波长与激光的纵模振荡一致时进行激光振荡，在增加了标准具的扫描速度的情况下，激光振荡变为脉冲性振荡。专利文献专利文献1：日本特开2005-21380号公报专利文献2：日本特开2010-046215号公报专利文献3：日本特开2009-231483号公报专利文献4：日本特开2000-105464号公报非专利文献非专利文献1：AHigh-SpeedPhotoacousticTomographySystembasedonaCommercialUltrasoundandaCustomTransducerArray,XuedingWang,JonathanCannata,DerekDeBusschere,ChanghongHu,J.BrianFowlkes,andPaulCarson,Proc.SPIEVol.7564,756424(Feb.23,2010)
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献3中，为了切换并射出多个波长的激光，每当激光射出时都需要进行标准具、双折射滤光器的旋转角度的调整。在光声成像中可考虑以下情况：例如在将第一波长和第二波长的脉冲激光照射到被检体时，调整波长选择元件，将第一波长的激光照射到被检体，第一波长的激光的光声信号的检测全部结束后，调整波长选择元件使得射出第二波长的激光，将第二波长的激光照射到被检体。在光声成像中，将人等会动的物体作为对象的情况较多，在从第一波长切换到第二波长的期间内若对象物运动，则有时照射第一波长的激光时的光声信号和照射第二波长的激光时的光声信号会产生不匹配。在光声成像中，从防止上述不匹配的观点出发，例如可考虑将第一波长和第二波长对应各脉冲进行切换并照射激光。即，例如可考虑只要以依次含有第一波长和第二波长的规定的波长系列来反复照射激光即可。作为对应各脉冲而改变照射的激光的波长的激光装置，包括专利文献4中记载的装置，但在专利文献4中，仅在标准具的透射波长与激光的纵模振荡一致时进行激光振荡，因此只能获得某个特定的波长系列的激光，无法获得任意的波长系列的激光。本专利技术鉴于以上情况，其目的在于提供能够以期望的波长系列射出脉冲激光的激光光源单元及其控制方法。并且，本专利技术的目的在于提供含有该激光光源单元的光声图像生成装置及使用了激光光源单元的控制方法的光声图像生成方法。用于解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术提供一种激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光，上述激光光源单元的特征在于具备：激光棒；激励光源，向激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到光共振器内；双折射滤光器，插入到光共振器的内部，随着旋转位移而使光共振器的振荡波长变化；旋转控制部，以波长系列所含的波长数所对应的规定的转速使双折射滤光器旋转；及发光控制部，在从激励光源向激光棒照射了激励光后，在双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长所对应的位置的时刻，接通Q开关而使脉冲激光射出。在本专利技术中，规定的转速可以基于双折射滤光器中的振荡波长相对于旋转位移位置的变化特性、波长系列中含有的波长数及每单位时间的脉冲激光的发光次数来决定。也可以是，双折射滤光器在将旋转一圈的期间内重复的自由光谱范围的次数设为k（次/圈）、将波长系列所含的波长数设为n（个）、将每单位时间的脉冲激光的发光次数设为m（次/秒）时，将规定的转速决定为由v=m/（k×n）（圈/秒）计算出的值。在本专利技术中可以采用以下构成，旋转控制部使双折射滤光器沿规定方向以规定的转速连续旋转。本专利技术的激光光源单元可以构成为，进一步具备：驱动单元，使双折射滤光器旋转；及旋转位移检测单元，检测双折射滤光器的旋转位移，旋转控制部控制驱动单元，使得在规定时间内旋转位移检测单元检测出的旋转位移的量成为与规定的转速对应的量。也可以是，替代上述构成，双折射滤光器通过步进马达旋转，旋转控制部控制提供给步进马达的脉冲信号的脉冲间隔，以使双折射滤光器以规定的转速旋转。本专利技术还提供一种光声图像生成装置，其特征在于，具有：激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光；检测单元，检测出规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据；强度比提取单元，提取与各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；及光声图像构建单元，基于提取出的大小关系而生成光声图像，激光光源单元具有：激光棒；激励光源，向激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到光共振器内；双折射滤光器，插入到光共振器的内部，随着旋转位移而使光共振器的振荡波长发生变化；旋转控制部，以波长系列所含的波长数所对应的规定的转速使双折射滤光器旋转；及发光控制部，在从激励光源向激光棒照射了激励光后，在双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长所对应的位置的时刻，接通Q开关而使脉冲激光射出。也可以是，光声图像生成装置进一步具备强度信息提取单元，该强度信息提取单元基于与各波长对应的光声数据，生成表示信号强度的强度信息，光声图像构建单元基于强度信息来决定光声图像的各像素的灰度值，并且基于提取出的大小关系来决定各像素的显示颜色。也可以是，规定的波长系列包括第一波长和第二波长，光声图像生成装置可以采用以下构成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光，上述激光光源单元的特征在于具备：激光棒；激励光源，向上述激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着上述激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到上述光共振器内；双折射滤光器，插入到上述光共振器的内部，并随着旋转位移而使上述光共振器的振荡波长变化；旋转控制部，以与上述波长系列所含的波长数对应的规定的转速使上述双折射滤光器旋转；及发光控制部，在从上述激励光源向上述激光棒照射了激励光后，在上述双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，接通上述Q开关而使脉冲激光射出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.29 JP 2011-166979;2012.07.19 JP 2012-16041.一种激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光，上述激光光源单元的特征在于具备：激光棒；激励光源，向上述激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着上述激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到上述光共振器内；双折射滤光器，插入到上述光共振器的内部，并随着旋转位移而使上述光共振器的振荡波长变化；旋转控制部，以与上述波长系列所含的波长数对应的规定的转速使上述双折射滤光器旋转；及发光控制部，在从上述激励光源向上述激光棒照射了激励光后，在上述双折射滤光器的旋转位移位置变为与应射出的脉冲激光的波长对应的位置的时刻，接通上述Q开关而使脉冲激光射出。2.根据权利要求1所述的激光光源单元，其中，上述规定的转速基于上述双折射滤光器中的振荡波长相对于旋转位移位置的变化特性、上述波长系列所含的波长数及每单位时间的脉冲激光的发光次数来决定。3.根据权利要求1或2所述的激光光源单元，其中，上述双折射滤光器在将旋转一圈的期间内重复的自由光谱范围的次数设为k次/圈、将上述波长系列所含的波长数设为n个、将每单位时间的脉冲激光的发光次数设为m次/秒的情况下，将上述规定的转速决定为由v＝m/(k×n)圈/秒计算出的值。4.根据权利要求1～3中任一项所述的激光光源单元，其中，上述旋转控制部使上述双折射滤光器沿规定方向以上述规定的转速连续旋转。5.根据权利要求1～4中任一项所述的激光光源单元，其中，上述激光光源单元进一步具备：驱动单元，使上述双折射滤光器旋转；及旋转位移检测单元，检测上述双折射滤光器的旋转位移，上述旋转控制部控制上述驱动单元，使得在规定时间内上述旋转位移检测单元检测出的旋转位移的量成为与上述规定的转速对应的量。6.根据权利要求1～4中任一项所述的激光光源单元，其中，由步进马达使上述双折射滤光器旋转，上述旋转控制部控制提供给上述步进马达的脉冲信号的脉冲间隔，使得上述双折射滤光器以上述规定的转速旋转。7.一种光声图像生成装置，其特征在于，具备：激光光源单元，以包括相互不同的两个以上波长的规定的波长系列依次射出多个脉冲激光；检测单元，检测出上述规定的波长系列所含的各波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据；强度比提取单元，提取与上述各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；及光声图像构建单元，基于上述提取出的大小关系而生成光声图像，上述激光光源单元具有：激光棒；激励光源，向上述激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着上述激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到上述光共振器内；双折射滤光器，插入到上述光共振器的内部，并随着旋转位移而使上述光共振器的振荡波...

【专利技术属性】
技术研发人员：笠松直史，入泽觉，广田和弘，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：