[发明专利]光声计测装置

说明书

本发明提供一种光声计测装置，在光声计测中，能够传送高能光，且能够消除在多根光纤中分别行进的光的能量的偏差。声波检测用探针(11)具备以向被检体(M)照射测定光(L)的方式对测定光(L)进行导光的导光部(44)和检测由测定光(L)的照射而在被检体(M)内产生的光声波(U)的声波振子(20)，导光部(44)包含：均化器(40)，对从光学系统的上游侧入射的测定光的能量曲线进行平顶化；聚光部件(41)，对透过了该均化器(40)的测定光(L)进行聚光；及光纤束(42)，包含多根光纤(42a)并配置成使透过了聚光部件(41)的测定光(L)从入射端部(E1)入射。

本申请是申请日为2013年2月27日、申请号为201380011865.1、发明名称为“声波检测用探针及光声计测装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及与测定对象接触来检测声波的光声计测装置。

背景技术

光声分光法是如下方法：将具有预定波长(例如可见光、近红外光或中间红外光的波段)的脉冲光照射到被检体，对被检体内的特定物质吸收该脉冲光的能量结果产生的弹性波即光声波进行检测，并对该特定物质的浓度定量地进行计测(例如专利文献1)。所谓被检体内的特定物质，例如是血液中含有的葡萄糖、血红蛋白等。如此对光声波进行检测并基于其检测信号生成光声图像的技术被称作光声成像(PAI：Photoacoustic Imaging)或光声层析成像(PAT：Photo Acoustic Tomography)。

以往，在利用了上述那样的光声分光法的计测(光声计测)中，存在以下那样的课题。照射到被检体的光的强度在被检体内传播的过程中因吸收、散射而显著地衰减。另外，基于所照射的光而在被检体内产生的光声波的强度也在被检体内传播的过程中因吸收、散射而衰减。因此，在光声计测中，难以获得被检体的深部的信息。为了解决该课题，考虑到例如使用高能量的光来增加照射到被检体内的光的能量，从而增大所产生的光声波。

可是，在利用光纤对光声计测中所需的高能量(1mJ以上)的光进行导光的情况下，该光纤的端面被破坏的可能性高，产生光纤的耐久性的问题。这是因为，通常，在使光入射到光纤时，以光的光束直径收敛成光纤的纤芯直径的方式将光纤的端面配置于聚光透镜的焦点附近位置。可是，在利用聚光透镜进行聚光时光被过度集中而使能量局部地集中，以该能量集中的部分为起点而使光纤的端面的损伤不断发展。

另一方面，在例如专利文献2中，公开了如下内容：使用将入射端部熔接加工后的光纤束(熔接光纤束)来有效地降低每单位面积入射的光的能量，从而实现高能光的传送。

专利文献

专利文献1：日本特开2010－12295号公报

专利文献2：日本特开2004－193267号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，即使将专利文献2的方法适用于光声计测，也存在无法确保从熔接光纤束出射的光的能量曲线的均匀性的问题。这是因为，在专利文献2的方法中，无法确保光入射到熔接光纤束时的能量曲线的均匀性。在专利文献2的第0017段，记载了以与熔接光纤束的直径大致相同直径的点照射光的内容，但是在专利文献2中，仅是通过透镜将光聚集到熔接光纤束的入射端部。在该情况下，可以认为，光入射到熔接光纤束时的能量曲线与通常的光的能量曲线相同而具有高斯分布。于是，可以推定为在光纤束中的各个光纤行进的光的能量产生偏差。

在专利文献2中，只要能够简单地传送光即可，因此不需要确保出射的光的能量曲线的均匀性，但是在光声计测中，从重构优质的光声信号的观点出发，除了高能光的传送外，也要求实际地照射到被检体的光的能量曲线的均匀性。因此，消除在光纤束中的各个光纤行进的光的能量的偏差变得重要。

本发明根据上述期望而作出，目的在于提供能够传送高能光且能够消除在多根光纤中分别行进的光能量的偏差的光声计测装置。