[發(fā)明專利]光源單元及使用了該光源單元的光聲計測裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201380043184.3 | 申請日： | 2013-08-20 |
| 公開（公告）號： | CN104582581B | 公開（公告）日： | 2016-11-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 入澤覺 | 申請（專利權(quán)）人： | 富士膠片株式會社 |
| 主分類號： | A61B8/00 | 分類號： | A61B8/00 |
| 代理公司： | 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219 | 代理人： | 熊傳芳;蘇卉 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光源 單元 使用 光聲計測 裝置 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及射出激光的光源單元及使用了該光源單元的光聲計測裝置。
背景技術(shù)
光聲分光法為，將具有預(yù)定的波長(例如，可見光、近紅外光或中間紅外光的波長帶)的光向被檢體照射，檢測被檢體內(nèi)的特定物質(zhì)吸收該光的能量的結(jié)果所產(chǎn)生的彈性波即光聲波，測定該特定物質(zhì)的濃度或分布(例如專利文獻1)。被檢體內(nèi)的特定物質(zhì)例如在被檢體為人體時，是指血液中含有的葡萄糖、血紅蛋白等。而且，檢測光聲波并基于其檢測信號來生成光聲圖像的技術(shù)被稱為光聲成像(PAI：Photoacoustic?Imaging)或光聲層析成像(PAT：Photo?Acoustic?Tomography)。
照射到被檢體的激光的強度在被檢體內(nèi)傳播的過程中因吸收、散射而顯著減衰，因此在上述那樣的利用了光聲分光法的計測(光聲計測)中，通常使用具有大的光能的激光。并且，例如如圖20所示，光聲計測裝置1具備光聲計測用的探頭4、向該探頭4供給激光L的光源單元3及對由探頭4檢測出的光聲波的信號進行處理的音響信號處理單元2。而且，在使用情況上，探頭4和音響信號處理單元2能夠通過第一連接器5a連接和斷開，探頭4和光源單元3能夠通過第二連接器5b連接和斷開。在探頭4內(nèi)設(shè)置音響檢測元件陣列4a，音響檢測元件陣列4a通過控制信號線4c而與音響信號處理單元2的控制單元2a連接。從光源3a輸出的激光L由光纖4b導光至探頭4的前端，向被檢體M照射。
然而，在如上述那樣探頭和光源單元能夠連接和斷開的情況下，作為光源單元的殼體內(nèi)部的激光的傳送，不使用光纖等導光部件而采用空間傳送的情況較多。這是因為，在使用光纖進行殼體內(nèi)部的傳送的情況下，光纖無法承受光能而被破壞。例如在圖20的光源單元3中，從光源3a到第二連接器5b為止的殼體內(nèi)部的激光L的傳送通過空間傳送來進行。
專利文獻
專利文獻1：日本特開2010-12295號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
然而，在如上述那樣將殼體內(nèi)部的激光的傳送設(shè)為空間傳送的情況下，光源單元的殼體內(nèi)部和殼體壁伴隨著溫度變化及振動而分別進行不同的移動，因此有時會產(chǎn)生光向連接器座部的入射位置發(fā)生偏移，傳送的能量不穩(wěn)定，進而傳送效率下降這樣的問題。在這種情況下，結(jié)果是也存在與使用了導光部件的光傳送相比傳送效率下降的情況。
本發(fā)明鑒于上述問題而作出，目的在于提供能夠更穩(wěn)定且高效地進行光源單元的殼體內(nèi)部的光傳送的光源單元及使用了該光源單元的光聲計測裝置。
用于解決課題的方案
為了解決上述課題，本發(fā)明的光源單元是向探頭的導光部射出激光的光源單元，其特征在于，具備：單元殼體，具有能夠與導光部的連接器部連接和斷開的連接器座部；光源，設(shè)置于單元殼體的內(nèi)部且輸出激光；擴散部，使從光源輸出的激光擴散；聚光透鏡系統(tǒng)，對由擴散部擴散后的激光進行聚光；及光傳送部，包含將由聚光透鏡系統(tǒng)聚光后的激光傳送至連接器座部的光纖，連接器座部將光纖及導光部光學連接。
另一方面，本發(fā)明的光聲裝置具備：探頭，具有對為了產(chǎn)生光聲波而朝被檢體射出的激光進行導光的導光部；及光源單元，向?qū)Ч獠可涑黾す?，該光聲計測裝置的特征在于，光源單元具備：單元殼體，具有能夠與導光部的連接器部連接和斷開的連接器座部；光源，設(shè)置于單元殼體的內(nèi)部且輸出激光；擴散部，使從光源輸出的激光擴散；聚光透鏡系統(tǒng)，對由擴散部擴散后的激光進行聚光；及光傳送部，包含將由聚光透鏡系統(tǒng)聚光后的激光傳送至連接器座部的光纖，連接器座部將光纖及導光部光學連接。
并且，在本發(fā)明的光源單元及光聲計測裝置中，優(yōu)選的是，光纖為單纖維。
另外，在光纖為單纖維的情況下，優(yōu)選的是，光傳送部在光纖的光入射側(cè)的端部具有耐光能結(jié)構(gòu)，聚光透鏡系統(tǒng)以使由下述式1規(guī)定的激光的最小光束直徑D在與光纖的光入射側(cè)的芯部直徑din的關(guān)系中成為din/2以上的方式對激光進行聚光，光纖的光入射側(cè)的芯部端面配置成在激光的光束直徑為din/2以上的狀態(tài)下使激光入射。在這種情況下，光傳送部優(yōu)選是具有被覆部件的氣隙光纜，該被覆部件以使光纖的端面附近的側(cè)面露出的方式被覆光纖。
[數(shù)學式1]
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