板材的一部 分(在本例中為一半)去除后的形狀。即,該透光構(gòu)件55的內(nèi)周面55a和外周面55b形成 為各自沿著作為同心圓的2個(gè)圓的形狀,因此,作為凸面的外周面55b的曲率半徑大于作為 凹面的內(nèi)周面55a的曲率半徑。而且,透光構(gòu)件55的內(nèi)周面55a及外周面55b成為在公共 的一面內(nèi)具有曲率的形狀。并且,各透光構(gòu)件55配置成使外周面55b沿著超聲波換能器陣 列52的外端面延伸的狀態(tài)。需要說(shuō)明的是,內(nèi)周面55a的曲率半徑與外周面55b的曲率半 徑必須設(shè)為后者比前者大的關(guān)系。
[0079] 從5根一組的光纖51射出的激光L從上述內(nèi)周面55a向透光構(gòu)件55內(nèi)入射,透過(guò) 其內(nèi)部而從外周面55b射出。此時(shí),通過(guò)形成為上述的形狀的透光構(gòu)件55的凹透鏡效果, 在與該透光構(gòu)件55的半圓環(huán)狀的側(cè)面平行的面(圖3所示的面)內(nèi),激光L擴(kuò)展成比從5 根一組的光纖51射出時(shí)的射出角度大的角度而射出。另一方面,在與該透光構(gòu)件55的半 圓環(huán)狀的側(cè)面垂直的面(圖4所示的面)內(nèi),未產(chǎn)生透光構(gòu)件55的凹透鏡效果,因此激光 L幾乎不擴(kuò)展而射出。
[0080] 如上所述,從探頭11射出2個(gè)大致扇形射束狀的激光L,由它們照射被檢體的圖像 化對(duì)象部分。激光L相對(duì)于被檢體的掃描方向設(shè)為與圖3的紙面大致垂直的方向(圖4中 的左右方向),因此只要該激光L的射出角度如上所述地?cái)U(kuò)展,則將相對(duì)于被檢體的照射角 度確保得較大。這樣的話,能夠在被檢體的大范圍內(nèi)取得光聲圖像。
[0081] 需要說(shuō)明的是,如從以上的說(shuō)明可知的那樣,在本實(shí)施方式的探頭11中,朝向被 檢體照射光的送光部由光纖51及透光構(gòu)件55構(gòu)成。
[0082] 在此,聲透鏡54及其附近的主體50的表面部分具有激光L的波長(zhǎng)域的平均擴(kuò)散 反射率為85%以上且平均吸收率為10%以下的光學(xué)特性為優(yōu)選。在被賦予這樣的光學(xué)特 性的情況下,能夠抑制由被檢體反射后的激光L通過(guò)聲透鏡54而由超聲波換能器陣列52 吸收或者由聲透鏡54吸收的情況。由此,能夠減少由激光L的照射引起的偽像的產(chǎn)生。
[0083] 需要說(shuō)明的是,上述主體50的表面部分的光學(xué)特性例如能夠通過(guò)含有第一無(wú)機(jī) 顏料的涂料來(lái)賦予。在這種情況下,第一無(wú)機(jī)顏料優(yōu)選為氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵及氧化鈰 中的至少1種氧化物粒子。而且,第一無(wú)機(jī)顏料的粒子的大小優(yōu)選為0. 05?0. 35 μ m,第一 無(wú)機(jī)顏料的添加量?jī)?yōu)選為2?65wt%。
[0084] 另外,上述表面部分的光學(xué)特性也能夠通過(guò)擴(kuò)散反射片來(lái)賦予。
[0085] 此外,上述表面部分的光學(xué)特性也能夠利用高反射原料構(gòu)成該表面部分來(lái)賦予。 在這種情況下,高反射原料優(yōu)選為含有無(wú)機(jī)顏料的聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯 (PTFE)、全氟烷氧基樹脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物 (FEP)及乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)。
[0086] 另一方面,聲透鏡54的光學(xué)特性例如能夠利用含有第二無(wú)機(jī)顏料的原料構(gòu)成聲 透鏡54來(lái)賦予。在這種情況下,第二無(wú)機(jī)顏料優(yōu)選為氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵及氧化鈰中的 至少1種氧化物粒子。而且,第二無(wú)機(jī)顏料的粒子的大小優(yōu)選為〇. 05?0. 35 μ m,第二無(wú)機(jī) 顏料的添加量?jī)?yōu)選為2?65wt %。
[0087] 另外,主體50及/或聲透鏡54的表面由保護(hù)層覆蓋為優(yōu)選。
[0088] 接著,參照?qǐng)D5及圖6,說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的探頭11A。需要說(shuō)明的是,在 這些圖中,對(duì)于與圖3及圖4中的要素等同的要素標(biāo)注相同編號(hào),對(duì)于它們的說(shuō)明只要不是 特別必要就省略(以下同樣)。而且,圖5及圖6的顯示截面位置與圖3及圖4的情況相 同,因此對(duì)于截面位置,同樣地由表示,其重復(fù)的說(shuō)明也省略(以下同樣)。
[0089] 該第二實(shí)施方式的探頭IlA與圖3及圖4所示的探頭11相比時(shí),基本差異是在光 纖51與透光構(gòu)件55之間配置有導(dǎo)光構(gòu)件56這一點(diǎn)。該導(dǎo)光構(gòu)件56例如是如下構(gòu)件:對(duì) 較薄的長(zhǎng)方體狀的丙烯酸板、石英板的表面實(shí)施特殊的加工,使從一方的端面(圖中的下 端面)入射的光從另一方的端面(圖中的上端面)均勻地射出。這樣的導(dǎo)光構(gòu)件56例如能 夠通過(guò)在石英板的側(cè)面形成低折射率的樹脂薄膜等而制作。在設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)的情況下, 從導(dǎo)光構(gòu)件56的下端面入射的激光L在石英板與樹脂薄膜的界面處發(fā)生全反射,反復(fù)發(fā)生 多重反射的同時(shí)進(jìn)行傳播,并從上端面射出。
[0090] 通過(guò)如上所述激光L反復(fù)發(fā)生多重反射,從導(dǎo)光構(gòu)件56射出而向透光構(gòu)件55入 射的激光L的光強(qiáng)度分布均勻化,因此能夠以更均勻的強(qiáng)度的光來(lái)照射被檢體的各部。而 且,在本實(shí)施方式中,也設(shè)有透光構(gòu)件55,因此,由此能夠得到與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)同樣 的效果。以上說(shuō)明的效果在后述的第三至第七實(shí)施方式中也同樣得到。
[0091] 接著,參照?qǐng)D7及圖8,說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的探頭11B。該第三實(shí)施方式 的探頭IlB與圖5及圖6所示的探頭IlA相比時(shí),基本差異是在光纖51與導(dǎo)光構(gòu)件56之 間配置有光擴(kuò)散構(gòu)件57這一點(diǎn)。該光擴(kuò)散構(gòu)件57通常也稱為均化器,具有使從光纖51入 射的激光L擴(kuò)散并對(duì)該激光L的能量曲線(能量分布)進(jìn)行平頂化的功能。
[0092] 在此,如上所述對(duì)能量曲線進(jìn)行"平頂化"是,換言之,將向光擴(kuò)散構(gòu)件57入射的 激光L成形為中心附近具有平頂?shù)哪芰壳€。該"平頂"是指,在從光擴(kuò)散構(gòu)件57射出的 激光L的能量曲線中取得直徑為射束直徑的80 %的同心圓并對(duì)于該同心圓內(nèi)的各點(diǎn)的能 量求出標(biāo)準(zhǔn)偏差的情況下,該標(biāo)準(zhǔn)偏差為該同心圓內(nèi)的平均能量的25%以內(nèi)的狀態(tài)。通常, 光擴(kuò)散構(gòu)件57以在無(wú)限遠(yuǎn)處使光完全成為平頂、即上述標(biāo)準(zhǔn)偏差大致等于0的方式進(jìn)行結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0093] 然而,激光L向?qū)Ч鈽?gòu)件56入射時(shí)的能量曲線未必非要完全為平頂?shù)臓顟B(tài),在上 述范圍的程度內(nèi)是平頂?shù)臓顟B(tài)即可。
[0094] 如上所述通過(guò)使激光L的能量曲線平頂化,可防止向被檢體照射的激光L的光強(qiáng) 度因被檢體的一部分而變得各式各樣的情況。
[0095] 另外,光擴(kuò)散構(gòu)件57使所入射的激光L擴(kuò)散,因此從導(dǎo)光構(gòu)件56射出而向透光構(gòu) 件55入射的激光L以更大的角度范圍入射。因此,在本實(shí)施方式中,與使用第二實(shí)施方式 的探頭IlA的情況相比,能夠在更大的范圍內(nèi)向被檢體照射激光L。
[0096] 以上敘述的由光擴(kuò)散構(gòu)件57產(chǎn)生的效果在后述的第四至第七實(shí)施方式中也同樣 地得到。
[0097] 需要說(shuō)明的是,光擴(kuò)散構(gòu)件57可以由單一的光學(xué)元件構(gòu)成,也可以將多個(gè)光學(xué)元 件組合而構(gòu)成。作為單一的光學(xué)元件,優(yōu)選使用使微小的透鏡狀部分在基板的單面上隨機(jī) 配置而成的透鏡擴(kuò)散板。作為這樣的透鏡擴(kuò)散板,可以使用例如RPC Photonics公司制的 工程擴(kuò)散板(Engineered Diffusers)。通過(guò)使用這樣的元件,能夠使激光L的能量曲線及 形狀大致任意地變化。需要說(shuō)明的是,作為由這樣的元件構(gòu)成的光擴(kuò)散構(gòu)件57的優(yōu)選的例 子,可列舉(圖7所示的面內(nèi)的射出角)X(圖8所示的面內(nèi)的射出角)為60° X 10°的 情況、89° X 25°的情況等。
[0098] 尤其是在本實(shí)施方式的探頭IlB中,具有想要在圖8所示的面內(nèi)寧可使激光L不 擴(kuò)散而提高光利用效率這樣的要求,因此優(yōu)選為適用圖7所示的面內(nèi)的光擴(kuò)散效果明顯大 于圖8所示的面內(nèi)的光擴(kuò)散效果的、各向異性的光擴(kuò)散構(gòu)件。作為這樣的光擴(kuò)散構(gòu)件,如圖 18所示,可列舉使激光L呈橢圓狀地?cái)U(kuò)散的橢圓形的擴(kuò)散要素157a將其長(zhǎng)軸方向?qū)R而配 置的所謂橢圓擴(kuò)散板157。
[0099] 如上所述,在由單一的光學(xué)元件構(gòu)成光擴(kuò)散構(gòu)件57的情況下能夠?qū)⑺凸夤鈱W(xué)系 統(tǒng)設(shè)為更簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)。
[0100] 接著,參照?qǐng)D9,說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的探頭11C。該第四實(shí)施方式的探頭 IlC與圖7及圖8所示的探頭IlB相比時(shí),基本差異是導(dǎo)光構(gòu)件56及光擴(kuò)散構(gòu)件57的尺寸 不同這一點(diǎn)。即本實(shí)施方式的導(dǎo)光構(gòu)件56設(shè)為該光射出端面(圖中的上端面)的一部分 與透光構(gòu)件55的下端面55c面對(duì)的大小。需要說(shuō)明的是,該透光構(gòu)件55的下端面55c是 將該內(nèi)周面55a與外周面55b相連的平坦的端面。
[0101] 通過(guò)形成為上述的結(jié)構(gòu),在本實(shí)施方式的探頭IlC中,從導(dǎo)光構(gòu)件56經(jīng)由上述下 端面55c向透光構(gòu)件55內(nèi)直線前進(jìn)的光線分量與從透光構(gòu)件55射出的激光L重疊。因此, 在這種情況下,能夠利用使光強(qiáng)度更均勻化的激光L來(lái)照射被檢體。
[0102] 接著,參照?qǐng)D10,說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施方式的探頭11D。該第五實(shí)施方式的探頭 IlD與圖7及圖8所示的探頭IlB相比時(shí),基本差異是導(dǎo)光構(gòu)件56的形狀不同這一點(diǎn)。即, 本實(shí)施方式的導(dǎo)光構(gòu)件56A形成為透光構(gòu)件55側(cè)的橫寬大于光纖51側(cè)的橫寬并形成為截 面積從光纖51側(cè)向透光構(gòu)件55側(cè)逐漸增大的錐形狀。
[0103] 通過(guò)形成為上述的結(jié)構(gòu),在本實(shí)施方式的探頭IlD中,與使用圖7所示的較薄的長(zhǎng) 方體狀的導(dǎo)光構(gòu)件56的情況相比時(shí),以較小的入射角向?qū)Ч鈽?gòu)件56A的左右側(cè)端面入射的 光線分量相對(duì)減少。通過(guò)導(dǎo)光構(gòu)件56的左右側(cè)端面而以較小的入射角入射的光線分量在 此處未發(fā)生全反射,直接通過(guò)該側(cè)端面的情況較多。因此,如上所述,若使以較小的入射角 向?qū)Ч鈽?gòu)件56A的左右側(cè)端面入射的光線分量減少,則能夠?qū)?lái)自該導(dǎo)光構(gòu)件56A的激光 L的泄漏抑制得較少,而提高光利用效率。
[0104