光照射装置およびその制御方法、ならびに被検体情報取得装置
【課題】光を被検体に照射する機構を有する装置において、照明光の安全を確保しつつ装置構成を簡素にする為の技術を提供する。
【解決手段】光源からの光を被検体に導く出射部、出射部を含むハウジング、および、被検体とハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、接触状態量の程度および接触状態量の変化に基づいて出射部からの光の照射を制御する制御装置を有し、制御装置は、接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、ハウジングが被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、出射部からの光の照射を可能にする制御を行うことを特徴とする光照射装置を用いる。
【解決手段】光源からの光を被検体に導く出射部、出射部を含むハウジング、および、被検体とハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、接触状態量の程度および接触状態量の変化に基づいて出射部からの光の照射を制御する制御装置を有し、制御装置は、接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、ハウジングが被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、出射部からの光の照射を可能にする制御を行うことを特徴とする光照射装置を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置およびその制御方法、ならびに被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんに起因して発生する血管新生を特異的に画像化する方法として、光音響トモグラフィ（以下、ＰＡＴ：Photoacoustic tomography）が注目されている。ＰＡＴは照明光（近赤外線）を被検体に照明し、被検体内部から発せられる光音響波を超音波探触子で受信して画像化する方式である。
【０００３】
非特許文献１では、ハンドヘルド型光音響装置について述べられている。この装置では、光源からの光を照射するバンドルファイバがハンドヘルド型の探触子に固定されている。ところが、非特許文献１には、照明光の放出面と被検体との接触について記載されていない。そのため、照明光は被検体だけでなく空間内にも照射され、照明光に対する安全性に改善の余地がある。
【０００４】
この課題には特許文献１の技術を適用することで対処できる。図７（ａ）および図７（ｂ）は、特許文献１の装置の構成を示したものである。図７において、エネルギ放出面１０１は皮膚と接触する面であり、光などエネルギが照射される。支持構造体１０２はエネルギ放出面１０１を固定しており、接触センサ１０３を介してハウジング１０４に内包されている。接触センサ１０３はエネルギ放出面１０１と不図示の皮膚との接触を検出するものであり、エネルギ放出面１０１を取り囲むように配置されている。そして、接触センサ１０３が皮膚との接触を検出されない限り、エネルギ放出を停止する。こうすることで、エネルギ放出面１０１が皮膚に完全に密着した状態でのみエネルギ照射され、エネルギ照射に対して安全性が改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２５０３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】S.A.Ermilov et al., Development of laser optoacoustic and ultrasonic imaging system for breast cancer utilizing handheld array probes, Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2009, Proc. of SPIE vol. 7177, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来の技術では以下のような課題があった。
非特許文献１には照明光の放出面と被検体との接触について記載されていないため、被検体以外の空間内に照明光が照射される。たとえ術者が注意して皮膚と密着させても、エネルギ放出面と皮膚が完全に密着せず、エネルギ放出面の一部のみが皮膚に対して接触すると偏当たりとなって、隙間が生じる可能性がある。そのため、照明光に対する安全性に改善の余地がある。
【０００８】
この課題は特許文献１を適用することで改善する。すなわち、照明光の放出面の周囲に皮膚との接触センサを設け、接触センサが接触を検知しない限り、照明光の放出を停止する制御を行えばよい。ところが、エネルギ放出面が皮膚に対して偏当たりすることを防止するためには、照明光の放出面周囲に多数の接触センサを配置するといった、多段の放出
防止機構が必要であり、装置構成が複雑になっていた。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光を被検体に照射する機構を有する装置において、照明光の安全を確保しつつ装置構成を簡素にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的に鑑みて、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、光源からの光を被検体に導く出射部、前記出射部を含むハウジング、および、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記接触状態量の程度および前記接触状態量の変化に基づいて前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置であって、前記制御装置は、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行うことを特徴とする光照射装置である。
【００１１】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、光源からの光を被検体に導く出射部と、前記出射部を含むハウジングと、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置の制御方法であって、前記制御装置が、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるかどうかを判定する工程と、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であると判定された場合に、前記制御装置が、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う工程と、を有することを特徴とする光照射装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光を被検体に照射する機構を有する装置において、照明光の安全を確保しつつ装置構成を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における装置構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御装置を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるタッチセンサの実装を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における光照明制御方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における光照明制御方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例３における光照明制御方法を説明する図である。
【図７】背景技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。本発明は、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波（光音響波とも言い、典型的には超音波）を受信して、被検体情報を画像情報として取得する光音響効果を利用した装置に適用できる。このような被検体情報取得装置は光音響装置と呼ばれる。
【００１５】
取得される被検体情報とは、光照射によって生じた音響波の発生源分布や、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギ吸収密度分布や、吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。
【００１６】
なお、音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、音響波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含む。また本発明において光とは、可視光線や赤外線を含む電磁波を示す。被検体情報取得装置が測定対象とする成分により特定の波長の光を選択すると良い。
【００１７】
被検体は本発明の被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。本発明の被検体情報取得装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患、血糖値などの診断や化学治療の経過観察などが可能である。よって、被検体としては生体、具体的には人体や動物の乳房や指、手足などを想定できる。被検体内部の光吸収体としては、被検体内で相対的に吸収係数が高いものを示す。例えば、人体が測定対象であれば、酸化あるいは還元ヘモグロビンやそれらを含む血管、あるいは新生血管を多く含む悪性腫瘍が該当する。被検体が生体である場合、本発明の装置を生体情報処理装置と呼ぶことができる。
【００１８】
実施の形態について図１を用いて説明する。図１はハンドヘルド型光音響装置を模式的に図示したものである。
【００１９】
光源１と照明光学系２、バンドルファイバ３は不図示の被検体へ近赤外線を照明するための構成要素である。光源１にはＮｄ：ＹＡＧレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。このほか、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザやＯＰＯレーザを用いても良い。さらにあるいはキセノンランプなどレーザ以外の光源を用いても良い。照明光学系２は光源１からの照明光を拡大し、バンドルファイバ３へ入射させる。その照明光はバンドルファイバ３を介して被検体を照明する。図１ではバンドルファイバを二本に分岐するように示したが、分岐本数は任意である。また、バンドルファイバ３から被検体への照明光学系も不図示としたが、バンドルファイバ３の出射端３ａから直接被検体を照明しても良いし、拡散板など任意の光学系を設けても良い。ここでは出射端３ａが本発明の出射部に当たる。
【００２０】
超音波探触子４は被検体から発せられた光音響波を受信するものである。超音波探触子としては例えば、ＰＺＴ、ＣＭＵＴなどの検出素子を１次元または２次元のアレイ状に並べたものを用いることができる。あるいは単素子のものを用いても良い。処理装置５は照明光が発せられるトリガ信号が入力されるタイミングで、超音波探触子４が受信した光音響信号を取得する。そして、光音響信号に増幅、ディジタル変換、検波などを行い、画像情報を生成し、モニタ６で表示させる。
【００２１】
ハウジング７は超音波探触子４やバンドルファイバ出射端３ａを装着するものである。そして、ハウジング７にはタッチセンサ８を設けている。タッチセンサ８は被検体とハウジング７との接触状態量を測定するセンサである。このタッチセンサ８の出力は制御装置９に入力される。制御装置９はタッチセンサの出力から、発光制御信号を生成し、光源１へ送信する。ハンドヘルドプローブ１０はバンドルファイバの出射端３ａと超音波探触子４とハウジング７およびタッチセンサ８で構成される。制御装置の信号に応じて、被検体に光を照射することが可能か、それとも照射が停止されるかが定まる。
【００２２】
処理装置５および制御装置９は、例えば情報処理装置を用いて実現できる。情報処理装置はそれぞれの処理を専用の回路で行っても良いし、ＣＰＵを備えたコンピュータ等を動作させるプログラムとして実現しても構わない。
【００２３】
次に制御装置９での制御方法について、図２を用いて説明する。
図２のように、制御装置９には、タッチセンサ８から出力された被検体との接触状態量が入力される。制御装置９は接触状態量から接触状態を判別し、十分に接触していれば、
照明を許可する。また、十分に接触していなければ照明を停止させる。この制御信号は光源１へ送信され、発光制御に用いられる。
【００２４】
接触状態の判別方法は、接触の程度を表す接触状態量を第一の基準値と比較するとともに、接触状態量の変化の程度（例えば時間微分）を第二の基準値と比較する事により行われる。照明が許可される条件は、接触状態量が第一の基準値以上であり、かつその接触の変化が第二の基準値以上であることである。接触の変化については、押しつける時を正、離す時を負として、ある負の値が第二の基準値となる。例えばタッチセンサ８が測定する状態量の時間微分が第二の基準値以上であることを条件として照明を許可する。
【００２５】
接触の程度を表す接触状態量が第一の基準値以上の条件であれば、ハウジング７は被検体との間で偏当たりせず、十分に接触できていることがわかる。また、その時間微分が第二の基準値以下であれば、ハンドヘルドプローブ１０が被検体から離れそうなことがわかる。すなわちハンドヘルドプローブ１０が被検体から完全に離れる状態だけでなく、偏当たりしそうになることがわかる。そのため、照明エリアを取り囲むように接触を検出するセンサを設けなくても、離れる前にいち早く光源１へ照明の制御信号を送信することができる。したがって、多数の接触センサを配置せずとも、レーザ照射の安全性が得られる。
【００２６】
本発明では被検体との接触状態に基づき、照明光の発光制御が行われる点に特徴がある。したがって、光路に配置される構成要素は、照明光学系２やバンドルファイバ３に限定されない。例えば、バンドルファイバ３を用いる代わりに、ミラーやプリズムとこれらを内包する遮光筒を設け、被検体へ照明するまでの光路を確保しても良い。
また、光源１の発光制御は、光源１の内部シャッタを開閉する方法でも良いし、内部トリガ信号を制御する方法でも有効である。さらに、制御装置９からの制御信号は光源１の発光制御を行うものとして説明したが、これに限定されない。例えば、光源１と照明光学系２との間に外部シャッタを設け、シャッタ開閉を制御しても良い。
【００２７】
つぎに、タッチセンサ８について説明する。本発明で用いるタッチセンサ８はハウジング７と被検体との接触状態量を測定できるセンサであれば、その種類は任意である。例えば、力や圧力、距離などの状態量が測定できれば良く、その原理も光学式、抵抗式、静電容量式などを用いることができる。ここでは、タッチセンサ８をひずみゲージとする場合の構成について説明する。
【００２８】
図３（ａ）はハウジング７の側面図、図３（ｂ）は下面図、図３（ｃ）は斜視図である。図３（ｂ）の下面図のように、ハウジング７の底面は被検体への照明開口と、光音響波を受信する領域に分けられる。ハウジング７にひずみゲージ８ａを設ける場合、ハウジング７の一部を板ばね７ａとして、板ばね７ａにひずみゲージ８ａを接着させる。こうすることで、被検体との接触状態に対して、ひずみゲージ８ａの出力の感度が上がる。そのため、高精度に接触状態量（板ばね７ａのひずみ）を測定することができる。したがって、制御装置９での制御の安定性が向上するので、照明開口を囲むようにタッチセンサ８を配置せず、その個数を減らしても、光照射の安全性が得られる。さらに、制御装置９での制御の安定性が向上すると、非接触での照明あるいは接触での非照明といったエラーを低減でき、光音響装置を安定して使用することが可能となる。
【００２９】
ひずみゲージ８ａの位置は板ばね７ａへの接着に限定されない。図３（ｄ）に示した別の側面図のように、ハウジング７をひずみ易い材質にして、ひずみゲージ８ａをハウジング７の側面に接着しても良い。
また図３（ｃ）のように、照明開口（照明光路）を挟むように二個程度のタッチセンサ８（ひずみゲージ８ａ）を設け、接着状態量とその変化から発光の制御を行えば、安全性を確保して装置構成を簡素にすることができる。
【実施例１】
【００３０】
実施例１では、図４（ａ）を用いて制御装置９の制御方法についてより詳しく説明する。制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
【００３１】
（Ｓ１１）接触状態があらかじめ設定された第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（第一の基準値）ならば、次の工程Ｓ１２へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ１４を行う。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００３２】
（Ｓ１２）接触の変化があらかじめ設定された第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が第二の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ１３を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ１４を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂは負の値である。
【００３３】
（Ｓ１３）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ１４）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ１１と工程Ｓ１２は入れ替えても良い。
【００３４】
本実施例の制御方法によると、図４（ｂ）に示す接触状態量（横軸：ひずみ量εｉ）とその変化（縦軸：ｄεｉ／ｄｔ）がそれぞれ照明可の場合に照明を許可し（斜線の領域）、照明不可の場合に照明を停止する制御を行う。そして、一例として、実施例１で説明した板ばね７ａにひずみゲージ８ａを搭載した場合、第一の基準値ａ＝０．０５、第二の基準値ｂ＝−０．１として制御した。その結果、ハンドヘルドプローブ１０と被検体が偏当たりせず密着させることができた。なお、これらの数値はこれに限定されず、板ばね７ａの材質、形状寸法、あるいは被検体の弾性率などの条件によって変更する必要がある。
【００３５】
また、接触状態の変化量は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂを負の値と説明したが、正負および不等号は反対でも有効である。さらにＳ１１とＳ１２で、条件を満足するεｉ≧ａ，ｄεｉ／ｄｔ≧ｂに等号を入れたが、これらをεｉ＞ａ，ｄεｉ／ｄｔ＞ｂとしても有効である。そしてさらに、被検体との接触状態量（ひずみ量εｉ）は移動平均値を求め、その移動平均値からＳ１１、Ｓ１２の判定を行っても良い。以下の実施例でも同様とする。
【００３６】
さらに、接触状態の変化量は接触状態量の時間微分として説明したが、時間のサンプリングΔｔは任意である。例えばタッチセンサ８の出力を制御部９へ入力する際のサンプリング周波数（１ｋＨｚ程度）としても良いし、数秒程度のサンプリングによってその差分を接触状態の変化量としても良い。
【００３７】
本実施例によると、照明エリアを取り囲むように接触を検出するセンサを設けなくても、離れる前にいち早く光源１へ照明の制御信号を送信することができる。したがって、多数の接触センサを配置する必要がなく、レーザ照射の安全性が得られる。さらに、接触を検出するセンサを減らし、ハウジング７の小型化ができる、その結果、ハンドヘルドプローブ１０全体を小さくすることができる。
【００３８】
以上、ここまでは、光音響装置を例として説明したが、本発明の適用対象はこれに限定
されない。例えば、ＡＯＴ（Acousto-Optical Tomography）やＤＯＴ（Diffuse Optical Tomography）などの他の被検体情報取得装置にも適用できる。さらに、被検体情報取得装置に限らず、レーザ治療器などの光照射制御にも適用できる。すなわち本発明は、光を照射する機構を有するハンドヘルドプローブを含むような光照射装置が適用対象と言える。
【実施例２】
【００３９】
実施例１で説明した制御方法は、接触状態量（ひずみ量εｉ）の第一の基準値ａと、その変化（ひずみ量の時間微分ｄεｉ／ｄｔ）の第二の基準値ｂをあらかじめ設定された値として説明したが、これらは接触の状態に応じて変更しても良い。
【００４０】
実施例２では、接触状態量の基準値（第一の基準値）をその変化に応じて変更させる。これは、ハンドヘルドプローブ１０と被検体との接触状態量は、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けるときと、ハンドヘルドプローブ１０を被検体から離すときで、その密着状態が異なることに伴い変化するためである。例えば、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けるときは８Ｎ以上の力でハンドヘルドプローブ１０と被検体が密着するのに対し、ハンドヘルドプローブ１０を被検体から離すときは３Ｎ程度の力でもハンドヘルドプローブ１０と被検体が密着する。そこで、接触状態量（ひずみ量εｉ）の第一の基準値を接触状態の時間微分（ｄεｉ／ｄｔ）に応じて決定する。
【００４１】
その決定方法は接触状態の時間微分の関数となるように、制御装置９に数式を持たせる。あるいは、接触状態の時間微分に応じて接触状態量の基準値を決定するテーブルを制御装置９に持たせても良い。さらにあるいは、第一の基準値は二値をもち、接触状態の時間微分から、ハンドヘルドプローブ１０が被検体から押しつけるのか離すのか判定し、その判定に基づき接触状態量の基準値を選択しても良い。
【００４２】
そして図５（ａ）のように、制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
（Ｓ２１）接触状態の変化を計算する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔを計算する。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００４３】
（Ｓ２２）接触状態量の第一の基準値を決定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合はひずみ量の基準値ａを決定する。
（Ｓ２３）接触状態がＳ２２で求めた第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（基準値）ならば、次の工程Ｓ２４へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ２６を行う。
【００４４】
（Ｓ２４）接触の変化があらかじめ設定された第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が第二の基準値ｂ以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ２５を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ２６を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂは負の値である。
【００４５】
（Ｓ２５）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ２６）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ２３と工程Ｓ２４は入れ替えても良い。
【００４６】
本実施例の制御方法によると、図５（ｂ）に示すようにハンドヘルドプローブ１０を被
検体に対して押し付けるときは、第一の基準値ａを小さく設定する。反対に、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して離すときは、第一の基準値ａを大きく設定する。こうすることによって、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して押し付けるときは弱い密着でも照明が許可されため、ハンドヘルドプローブ１０を必要以上に被検体へ押しつける必要がなくなり、装置の操作性が向上する。
【実施例３】
【００４７】
実施例３では、第二の基準値を接触状態量から決める。これは、実施例２で説明した通り、ハンドヘルドプローブ１０と被検体との密着状態はその押しつけ状態によって異なるためである。たとえば、比較的強い力でハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けた後、その密着を維持したまま押し付け力を緩和させ接触状態量の変化が離れる方向に大きくても、その密着は維持できる。そこで、接触状態の変化（ ｄεｉ／ｄｔ ）の第二の基準値ｂを接触状態量（ひずみ量εｉ）に応じて決定する。その決定方法は接触状態量の関数となるように、制御装置９に数式を持たせる。あるいは、接触状態量に応じて接触状態の変化の基準値を決定するテーブルを制御装置９に持たせても良い。
【００４８】
そして図６（ａ）のように、制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
（Ｓ３１）接触状態量から第二の基準値を決定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合はひずみ量の変化（時間微分）を判断する第二の基準値ｂを決定する。
（Ｓ３２）接触状態があらかじめ設定された第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（基準値）ならば、次の工程Ｓ３３へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ３５を行う。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００４９】
（Ｓ３３）接触の変化がＳ３１で求めた第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が所定の基準値ｂ以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ３４を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ３５を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、基準値ｂは負の値である。
（Ｓ３４）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ３５）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ３２と工程Ｓ３３は入れ替えても良い。
【００５０】
本実施例の制御方法によると、図６（ｂ）に示すようにハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して強く密着しているときは、第二の基準値ｂを低めに設定し、その変化が引き離す方向に大きくなっても照明を許容できる。反対に、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して弱く密着しているときは、第二の基準値ｂを高めに設定して照明の可否判断を行う。こうすることによって、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して強く密着しているときは、多少密着が緩和しても照明は許可されるが、弱く密着しているときは抑えつける方向に密着していかない限り照明は許可されない。こうすることで例えば、比較的強い力でハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けた後、その密着を維持したまま押し付け力を緩和させたときでもレーザ発光が停止するような不具合を抑制できる。そのため、さらに装置の操作性が向上する。
【００５１】
さらに、実施例２と実施例３を合わせ、接触状態量の基準値と、接触が離れる方向の変化の基準値をタッチセンサ８で測定した接触状態量に応じてそれぞれ決定しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１：光源，７：ハウジング，８：タッチセンサ，９：制御装置，１０：ハンドヘルドプローブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置およびその制御方法、ならびに被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんに起因して発生する血管新生を特異的に画像化する方法として、光音響トモグラフィ（以下、ＰＡＴ：Photoacoustic tomography）が注目されている。ＰＡＴは照明光（近赤外線）を被検体に照明し、被検体内部から発せられる光音響波を超音波探触子で受信して画像化する方式である。
【０００３】
非特許文献１では、ハンドヘルド型光音響装置について述べられている。この装置では、光源からの光を照射するバンドルファイバがハンドヘルド型の探触子に固定されている。ところが、非特許文献１には、照明光の放出面と被検体との接触について記載されていない。そのため、照明光は被検体だけでなく空間内にも照射され、照明光に対する安全性に改善の余地がある。
【０００４】
この課題には特許文献１の技術を適用することで対処できる。図７（ａ）および図７（ｂ）は、特許文献１の装置の構成を示したものである。図７において、エネルギ放出面１０１は皮膚と接触する面であり、光などエネルギが照射される。支持構造体１０２はエネルギ放出面１０１を固定しており、接触センサ１０３を介してハウジング１０４に内包されている。接触センサ１０３はエネルギ放出面１０１と不図示の皮膚との接触を検出するものであり、エネルギ放出面１０１を取り囲むように配置されている。そして、接触センサ１０３が皮膚との接触を検出されない限り、エネルギ放出を停止する。こうすることで、エネルギ放出面１０１が皮膚に完全に密着した状態でのみエネルギ照射され、エネルギ照射に対して安全性が改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２５０３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】S.A.Ermilov et al., Development of laser optoacoustic and ultrasonic imaging system for breast cancer utilizing handheld array probes, Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2009, Proc. of SPIE vol. 7177, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来の技術では以下のような課題があった。
非特許文献１には照明光の放出面と被検体との接触について記載されていないため、被検体以外の空間内に照明光が照射される。たとえ術者が注意して皮膚と密着させても、エネルギ放出面と皮膚が完全に密着せず、エネルギ放出面の一部のみが皮膚に対して接触すると偏当たりとなって、隙間が生じる可能性がある。そのため、照明光に対する安全性に改善の余地がある。
【０００８】
この課題は特許文献１を適用することで改善する。すなわち、照明光の放出面の周囲に皮膚との接触センサを設け、接触センサが接触を検知しない限り、照明光の放出を停止する制御を行えばよい。ところが、エネルギ放出面が皮膚に対して偏当たりすることを防止するためには、照明光の放出面周囲に多数の接触センサを配置するといった、多段の放出
防止機構が必要であり、装置構成が複雑になっていた。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光を被検体に照射する機構を有する装置において、照明光の安全を確保しつつ装置構成を簡素にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的に鑑みて、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、光源からの光を被検体に導く出射部、前記出射部を含むハウジング、および、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記接触状態量の程度および前記接触状態量の変化に基づいて前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置であって、前記制御装置は、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行うことを特徴とする光照射装置である。
【００１１】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、光源からの光を被検体に導く出射部と、前記出射部を含むハウジングと、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置の制御方法であって、前記制御装置が、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるかどうかを判定する工程と、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であると判定された場合に、前記制御装置が、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う工程と、を有することを特徴とする光照射装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光を被検体に照射する機構を有する装置において、照明光の安全を確保しつつ装置構成を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における装置構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御装置を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるタッチセンサの実装を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における光照明制御方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における光照明制御方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例３における光照明制御方法を説明する図である。
【図７】背景技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。本発明は、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波（光音響波とも言い、典型的には超音波）を受信して、被検体情報を画像情報として取得する光音響効果を利用した装置に適用できる。このような被検体情報取得装置は光音響装置と呼ばれる。
【００１５】
取得される被検体情報とは、光照射によって生じた音響波の発生源分布や、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギ吸収密度分布や、吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。
【００１６】
なお、音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、音響波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含む。また本発明において光とは、可視光線や赤外線を含む電磁波を示す。被検体情報取得装置が測定対象とする成分により特定の波長の光を選択すると良い。
【００１７】
被検体は本発明の被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。本発明の被検体情報取得装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患、血糖値などの診断や化学治療の経過観察などが可能である。よって、被検体としては生体、具体的には人体や動物の乳房や指、手足などを想定できる。被検体内部の光吸収体としては、被検体内で相対的に吸収係数が高いものを示す。例えば、人体が測定対象であれば、酸化あるいは還元ヘモグロビンやそれらを含む血管、あるいは新生血管を多く含む悪性腫瘍が該当する。被検体が生体である場合、本発明の装置を生体情報処理装置と呼ぶことができる。
【００１８】
実施の形態について図１を用いて説明する。図１はハンドヘルド型光音響装置を模式的に図示したものである。
【００１９】
光源１と照明光学系２、バンドルファイバ３は不図示の被検体へ近赤外線を照明するための構成要素である。光源１にはＮｄ：ＹＡＧレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。このほか、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザやＯＰＯレーザを用いても良い。さらにあるいはキセノンランプなどレーザ以外の光源を用いても良い。照明光学系２は光源１からの照明光を拡大し、バンドルファイバ３へ入射させる。その照明光はバンドルファイバ３を介して被検体を照明する。図１ではバンドルファイバを二本に分岐するように示したが、分岐本数は任意である。また、バンドルファイバ３から被検体への照明光学系も不図示としたが、バンドルファイバ３の出射端３ａから直接被検体を照明しても良いし、拡散板など任意の光学系を設けても良い。ここでは出射端３ａが本発明の出射部に当たる。
【００２０】
超音波探触子４は被検体から発せられた光音響波を受信するものである。超音波探触子としては例えば、ＰＺＴ、ＣＭＵＴなどの検出素子を１次元または２次元のアレイ状に並べたものを用いることができる。あるいは単素子のものを用いても良い。処理装置５は照明光が発せられるトリガ信号が入力されるタイミングで、超音波探触子４が受信した光音響信号を取得する。そして、光音響信号に増幅、ディジタル変換、検波などを行い、画像情報を生成し、モニタ６で表示させる。
【００２１】
ハウジング７は超音波探触子４やバンドルファイバ出射端３ａを装着するものである。そして、ハウジング７にはタッチセンサ８を設けている。タッチセンサ８は被検体とハウジング７との接触状態量を測定するセンサである。このタッチセンサ８の出力は制御装置９に入力される。制御装置９はタッチセンサの出力から、発光制御信号を生成し、光源１へ送信する。ハンドヘルドプローブ１０はバンドルファイバの出射端３ａと超音波探触子４とハウジング７およびタッチセンサ８で構成される。制御装置の信号に応じて、被検体に光を照射することが可能か、それとも照射が停止されるかが定まる。
【００２２】
処理装置５および制御装置９は、例えば情報処理装置を用いて実現できる。情報処理装置はそれぞれの処理を専用の回路で行っても良いし、ＣＰＵを備えたコンピュータ等を動作させるプログラムとして実現しても構わない。
【００２３】
次に制御装置９での制御方法について、図２を用いて説明する。
図２のように、制御装置９には、タッチセンサ８から出力された被検体との接触状態量が入力される。制御装置９は接触状態量から接触状態を判別し、十分に接触していれば、
照明を許可する。また、十分に接触していなければ照明を停止させる。この制御信号は光源１へ送信され、発光制御に用いられる。
【００２４】
接触状態の判別方法は、接触の程度を表す接触状態量を第一の基準値と比較するとともに、接触状態量の変化の程度（例えば時間微分）を第二の基準値と比較する事により行われる。照明が許可される条件は、接触状態量が第一の基準値以上であり、かつその接触の変化が第二の基準値以上であることである。接触の変化については、押しつける時を正、離す時を負として、ある負の値が第二の基準値となる。例えばタッチセンサ８が測定する状態量の時間微分が第二の基準値以上であることを条件として照明を許可する。
【００２５】
接触の程度を表す接触状態量が第一の基準値以上の条件であれば、ハウジング７は被検体との間で偏当たりせず、十分に接触できていることがわかる。また、その時間微分が第二の基準値以下であれば、ハンドヘルドプローブ１０が被検体から離れそうなことがわかる。すなわちハンドヘルドプローブ１０が被検体から完全に離れる状態だけでなく、偏当たりしそうになることがわかる。そのため、照明エリアを取り囲むように接触を検出するセンサを設けなくても、離れる前にいち早く光源１へ照明の制御信号を送信することができる。したがって、多数の接触センサを配置せずとも、レーザ照射の安全性が得られる。
【００２６】
本発明では被検体との接触状態に基づき、照明光の発光制御が行われる点に特徴がある。したがって、光路に配置される構成要素は、照明光学系２やバンドルファイバ３に限定されない。例えば、バンドルファイバ３を用いる代わりに、ミラーやプリズムとこれらを内包する遮光筒を設け、被検体へ照明するまでの光路を確保しても良い。
また、光源１の発光制御は、光源１の内部シャッタを開閉する方法でも良いし、内部トリガ信号を制御する方法でも有効である。さらに、制御装置９からの制御信号は光源１の発光制御を行うものとして説明したが、これに限定されない。例えば、光源１と照明光学系２との間に外部シャッタを設け、シャッタ開閉を制御しても良い。
【００２７】
つぎに、タッチセンサ８について説明する。本発明で用いるタッチセンサ８はハウジング７と被検体との接触状態量を測定できるセンサであれば、その種類は任意である。例えば、力や圧力、距離などの状態量が測定できれば良く、その原理も光学式、抵抗式、静電容量式などを用いることができる。ここでは、タッチセンサ８をひずみゲージとする場合の構成について説明する。
【００２８】
図３（ａ）はハウジング７の側面図、図３（ｂ）は下面図、図３（ｃ）は斜視図である。図３（ｂ）の下面図のように、ハウジング７の底面は被検体への照明開口と、光音響波を受信する領域に分けられる。ハウジング７にひずみゲージ８ａを設ける場合、ハウジング７の一部を板ばね７ａとして、板ばね７ａにひずみゲージ８ａを接着させる。こうすることで、被検体との接触状態に対して、ひずみゲージ８ａの出力の感度が上がる。そのため、高精度に接触状態量（板ばね７ａのひずみ）を測定することができる。したがって、制御装置９での制御の安定性が向上するので、照明開口を囲むようにタッチセンサ８を配置せず、その個数を減らしても、光照射の安全性が得られる。さらに、制御装置９での制御の安定性が向上すると、非接触での照明あるいは接触での非照明といったエラーを低減でき、光音響装置を安定して使用することが可能となる。
【００２９】
ひずみゲージ８ａの位置は板ばね７ａへの接着に限定されない。図３（ｄ）に示した別の側面図のように、ハウジング７をひずみ易い材質にして、ひずみゲージ８ａをハウジング７の側面に接着しても良い。
また図３（ｃ）のように、照明開口（照明光路）を挟むように二個程度のタッチセンサ８（ひずみゲージ８ａ）を設け、接着状態量とその変化から発光の制御を行えば、安全性を確保して装置構成を簡素にすることができる。
【実施例１】
【００３０】
実施例１では、図４（ａ）を用いて制御装置９の制御方法についてより詳しく説明する。制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
【００３１】
（Ｓ１１）接触状態があらかじめ設定された第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（第一の基準値）ならば、次の工程Ｓ１２へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ１４を行う。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００３２】
（Ｓ１２）接触の変化があらかじめ設定された第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が第二の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ１３を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ１４を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂは負の値である。
【００３３】
（Ｓ１３）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ１４）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ１１と工程Ｓ１２は入れ替えても良い。
【００３４】
本実施例の制御方法によると、図４（ｂ）に示す接触状態量（横軸：ひずみ量εｉ）とその変化（縦軸：ｄεｉ／ｄｔ）がそれぞれ照明可の場合に照明を許可し（斜線の領域）、照明不可の場合に照明を停止する制御を行う。そして、一例として、実施例１で説明した板ばね７ａにひずみゲージ８ａを搭載した場合、第一の基準値ａ＝０．０５、第二の基準値ｂ＝−０．１として制御した。その結果、ハンドヘルドプローブ１０と被検体が偏当たりせず密着させることができた。なお、これらの数値はこれに限定されず、板ばね７ａの材質、形状寸法、あるいは被検体の弾性率などの条件によって変更する必要がある。
【００３５】
また、接触状態の変化量は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂを負の値と説明したが、正負および不等号は反対でも有効である。さらにＳ１１とＳ１２で、条件を満足するεｉ≧ａ，ｄεｉ／ｄｔ≧ｂに等号を入れたが、これらをεｉ＞ａ，ｄεｉ／ｄｔ＞ｂとしても有効である。そしてさらに、被検体との接触状態量（ひずみ量εｉ）は移動平均値を求め、その移動平均値からＳ１１、Ｓ１２の判定を行っても良い。以下の実施例でも同様とする。
【００３６】
さらに、接触状態の変化量は接触状態量の時間微分として説明したが、時間のサンプリングΔｔは任意である。例えばタッチセンサ８の出力を制御部９へ入力する際のサンプリング周波数（１ｋＨｚ程度）としても良いし、数秒程度のサンプリングによってその差分を接触状態の変化量としても良い。
【００３７】
本実施例によると、照明エリアを取り囲むように接触を検出するセンサを設けなくても、離れる前にいち早く光源１へ照明の制御信号を送信することができる。したがって、多数の接触センサを配置する必要がなく、レーザ照射の安全性が得られる。さらに、接触を検出するセンサを減らし、ハウジング７の小型化ができる、その結果、ハンドヘルドプローブ１０全体を小さくすることができる。
【００３８】
以上、ここまでは、光音響装置を例として説明したが、本発明の適用対象はこれに限定
されない。例えば、ＡＯＴ（Acousto-Optical Tomography）やＤＯＴ（Diffuse Optical Tomography）などの他の被検体情報取得装置にも適用できる。さらに、被検体情報取得装置に限らず、レーザ治療器などの光照射制御にも適用できる。すなわち本発明は、光を照射する機構を有するハンドヘルドプローブを含むような光照射装置が適用対象と言える。
【実施例２】
【００３９】
実施例１で説明した制御方法は、接触状態量（ひずみ量εｉ）の第一の基準値ａと、その変化（ひずみ量の時間微分ｄεｉ／ｄｔ）の第二の基準値ｂをあらかじめ設定された値として説明したが、これらは接触の状態に応じて変更しても良い。
【００４０】
実施例２では、接触状態量の基準値（第一の基準値）をその変化に応じて変更させる。これは、ハンドヘルドプローブ１０と被検体との接触状態量は、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けるときと、ハンドヘルドプローブ１０を被検体から離すときで、その密着状態が異なることに伴い変化するためである。例えば、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けるときは８Ｎ以上の力でハンドヘルドプローブ１０と被検体が密着するのに対し、ハンドヘルドプローブ１０を被検体から離すときは３Ｎ程度の力でもハンドヘルドプローブ１０と被検体が密着する。そこで、接触状態量（ひずみ量εｉ）の第一の基準値を接触状態の時間微分（ｄεｉ／ｄｔ）に応じて決定する。
【００４１】
その決定方法は接触状態の時間微分の関数となるように、制御装置９に数式を持たせる。あるいは、接触状態の時間微分に応じて接触状態量の基準値を決定するテーブルを制御装置９に持たせても良い。さらにあるいは、第一の基準値は二値をもち、接触状態の時間微分から、ハンドヘルドプローブ１０が被検体から押しつけるのか離すのか判定し、その判定に基づき接触状態量の基準値を選択しても良い。
【００４２】
そして図５（ａ）のように、制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
（Ｓ２１）接触状態の変化を計算する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔを計算する。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００４３】
（Ｓ２２）接触状態量の第一の基準値を決定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合はひずみ量の基準値ａを決定する。
（Ｓ２３）接触状態がＳ２２で求めた第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（基準値）ならば、次の工程Ｓ２４へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ２６を行う。
【００４４】
（Ｓ２４）接触の変化があらかじめ設定された第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が第二の基準値ｂ以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ２５を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ２６を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、第二の基準値ｂは負の値である。
【００４５】
（Ｓ２５）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ２６）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ２３と工程Ｓ２４は入れ替えても良い。
【００４６】
本実施例の制御方法によると、図５（ｂ）に示すようにハンドヘルドプローブ１０を被
検体に対して押し付けるときは、第一の基準値ａを小さく設定する。反対に、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して離すときは、第一の基準値ａを大きく設定する。こうすることによって、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して押し付けるときは弱い密着でも照明が許可されため、ハンドヘルドプローブ１０を必要以上に被検体へ押しつける必要がなくなり、装置の操作性が向上する。
【実施例３】
【００４７】
実施例３では、第二の基準値を接触状態量から決める。これは、実施例２で説明した通り、ハンドヘルドプローブ１０と被検体との密着状態はその押しつけ状態によって異なるためである。たとえば、比較的強い力でハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けた後、その密着を維持したまま押し付け力を緩和させ接触状態量の変化が離れる方向に大きくても、その密着は維持できる。そこで、接触状態の変化（ ｄεｉ／ｄｔ ）の第二の基準値ｂを接触状態量（ひずみ量εｉ）に応じて決定する。その決定方法は接触状態量の関数となるように、制御装置９に数式を持たせる。あるいは、接触状態量に応じて接触状態の変化の基準値を決定するテーブルを制御装置９に持たせても良い。
【００４８】
そして図６（ａ）のように、制御装置９はタッチセンサ８からの被検体との接触状態量から、以下の工程を行い、照明光の発光を制御する。
（Ｓ３１）接触状態量から第二の基準値を決定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合はひずみ量の変化（時間微分）を判断する第二の基準値ｂを決定する。
（Ｓ３２）接触状態があらかじめ設定された第一の基準値以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ひずみ量εｉ≧ａ（基準値）ならば、次の工程Ｓ３３へ進む。εｉ＜ａならば工程Ｓ３５を行う。なお、ｉはひずみゲージ８ａ（タッチセンサ８）のチャンネル番号を意味する。
【００４９】
（Ｓ３３）接触の変化がＳ３１で求めた第二の基準値以上か判定する。より具体的には、接触状態の時間微分が所定の基準値ｂ以上か判定する。タッチセンサ８にひずみゲージ８ａを使用した場合は、ｄεｉ／ｄｔ≧ｂならば、次の工程Ｓ３４を行う。ｄεｉ／ｄｔ＜ｂならば、工程Ｓ３５を行う。ただし、接触の変化は押しつける時を正、離す時を負とし、基準値ｂは負の値である。
（Ｓ３４）照明を許可するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
（Ｓ３５）照明を停止するように、光源１を制御する。あるいは不図示のシャッタを制御しても良いし、光源とシャッタをともに制御しても良い。
なお、工程Ｓ３２と工程Ｓ３３は入れ替えても良い。
【００５０】
本実施例の制御方法によると、図６（ｂ）に示すようにハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して強く密着しているときは、第二の基準値ｂを低めに設定し、その変化が引き離す方向に大きくなっても照明を許容できる。反対に、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して弱く密着しているときは、第二の基準値ｂを高めに設定して照明の可否判断を行う。こうすることによって、ハンドヘルドプローブ１０を被検体に対して強く密着しているときは、多少密着が緩和しても照明は許可されるが、弱く密着しているときは抑えつける方向に密着していかない限り照明は許可されない。こうすることで例えば、比較的強い力でハンドヘルドプローブ１０を被検体に押し付けた後、その密着を維持したまま押し付け力を緩和させたときでもレーザ発光が停止するような不具合を抑制できる。そのため、さらに装置の操作性が向上する。
【００５１】
さらに、実施例２と実施例３を合わせ、接触状態量の基準値と、接触が離れる方向の変化の基準値をタッチセンサ８で測定した接触状態量に応じてそれぞれ決定しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１：光源，７：ハウジング，８：タッチセンサ，９：制御装置，１０：ハンドヘルドプローブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を被検体に導く出射部、前記出射部を含むハウジング、および、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、
前記接触状態量の程度および前記接触状態量の変化に基づいて前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、
を有する光照射装置であって、
前記制御装置は、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記接触状態量の変化は、前記接触状態量の時間微分である
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第一の基準値および前記第二の基準値としてあらかじめ設定された値を使用して制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記接触状態量の変化の値が大きくなるほど、前記第一の基準値を小さくしながら制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記接触状態量の値が大きくなるほど、前記第二の基準値を小さくしながら制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記タッチセンサは前記ハウジングに配置されたひずみゲージであり、
前記接触状態量は前記ハウジングのひずみ量である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光照射装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光照射装置と、
前記プローブに含まれており、前記出射部から前記被検体に光が照射されたときに発生する音響波を取得する超音波探触子と、
前記音響波から前記被検体の内部の画像情報を生成する処理装置と、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項８】
光源からの光を被検体に導く出射部と、前記出射部を含むハウジングと、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるかどうかを判定する工程と、
前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であると判定された場合に、前記制御装置が、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う工程と、
を有することを特徴とする光照射装置の制御方法。
【請求項１】
光源からの光を被検体に導く出射部、前記出射部を含むハウジング、および、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、
前記接触状態量の程度および前記接触状態量の変化に基づいて前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、
を有する光照射装置であって、
前記制御装置は、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるときに、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記接触状態量の変化は、前記接触状態量の時間微分である
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第一の基準値および前記第二の基準値としてあらかじめ設定された値を使用して制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記接触状態量の変化の値が大きくなるほど、前記第一の基準値を小さくしながら制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記接触状態量の値が大きくなるほど、前記第二の基準値を小さくしながら制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記タッチセンサは前記ハウジングに配置されたひずみゲージであり、
前記接触状態量は前記ハウジングのひずみ量である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光照射装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光照射装置と、
前記プローブに含まれており、前記出射部から前記被検体に光が照射されたときに発生する音響波を取得する超音波探触子と、
前記音響波から前記被検体の内部の画像情報を生成する処理装置と、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項８】
光源からの光を被検体に導く出射部と、前記出射部を含むハウジングと、前記被検体と前記ハウジングの接触状態量を取得するタッチセンサを含むプローブと、前記出射部からの光の照射を制御する制御装置と、を有する光照射装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記ハウジングが前記被検体に押しつけられる時の接触状態量の変化が正であるとした場合の前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であるかどうかを判定する工程と、
前記接触状態量が第一の基準値以上であり、かつ、前記接触状態量の変化が第二の基準値以上であると判定された場合に、前記制御装置が、前記出射部からの光の照射を可能にする制御を行う工程と、
を有することを特徴とする光照射装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３１９７８（Ｐ２０１２−２３１９７８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０２８４１（Ｐ２０１１−１０２８４１）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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