JP7240995B2 - ファントムおよび蛍光検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、蛍光を取得する装置の試験に関する。
従来より、蛍光色素を含有する蛍光ファントムが知られている（特許文献１の要約を参照）。また、蛍光測定装置の校正も知られている（特許文献２～５を参照）。
特開２０１３－９６９２０号公報 特表２００９－５４０３２７号公報 特開２００７－２１２４７８号公報 特開２０１６－２９４０１号公報 特開２０１１－１７７２１号公報
しかしながら、上記のような従来技術によれば、蛍光ファントムの蛍光色素が経年劣化してしまう。
そこで、本発明は、蛍光を取得する装置を試験する際に、経年劣化の影響を受けにくくすることを課題とする。
本発明にかかるファントムは、励起光を受け、該励起光の強度に応じた電気信号を出力する電気信号出力部と、前記電気信号を受け、前記電気信号に応じた応答光を発生する応答光発生部とを備え、前記応答光の波長は、蛍光体が前記励起光を受けて発生する蛍光の波長に等しいように構成される。
上記のように構成されたファントムによれば、電気信号出力部が、励起光を受け、該励起光の強度に応じた電気信号を出力する。応答光発生部が、前記電気信号を受け、前記電気信号に応じた応答光を発生する。前記応答光の波長は、蛍光体が前記励起光を受けて発生する蛍光の波長に等しい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号出力部が、光センサを有し、前記応答光発生部が、電子回路素子を有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記光センサが、フォトダイオードであり、前記電子回路素子が、ＬＥＤであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号が電流信号であり、前記応答光発生部が、前記電気信号を電圧信号に変換する電圧変換部と、前記電圧信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部とようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号が電圧信号であり、前記応答光発生部が、前記電圧信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部を有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号がデジタル信号であり、前記デジタル信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部を有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、白色光を発生する白色光源と、前記白色光を受け、所定の波長の光を透過して、前記応答光として出力するフィルタとを有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、所定の波長の光を発生する光源と、前記所定の波長の光を受け、減衰させて、前記応答光として出力する減光部とを有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、所定の波長の光を発生する光源と、前記所定の波長の光を受け、絞って、前記応答光として出力する絞り部とを有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、所定の波長の光を発生する光源と、前記所定の波長の光を受け、拡散させて、前記応答光として出力する拡散部とを有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、前記電気信号に基づき、前記励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合に、前記応答光を発生するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号に基づき、前記励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合に、前記応答光とは異なる判定光を発生する判定光発生部を備えるようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記応答光発生部が、前記蛍光の強度と前記励起光の強度との比に基づき、前記応答光の強度を変更するようにしてもよい。
なお、本発明にかかるファントムは、前記電気信号に基づき前記励起光の強度を出力する励起光強度出力部を備えるようにしてもよい。
本発明にかかる蛍光検出装置は、励起光を出射し、蛍光体が前記励起光を受けて発生する蛍光を検出するものであり、本発明にかかるファントムから受けた前記励起光の強度に基づき、前記励起光の強度を補正する強度補正部を備えるように構成される。
第一の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第一の実施形態の変形例１にかかるファントム１の構成を示す図である。 第一の実施形態の変形例２にかかるファントム１の構成を示す図である。 第二の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第三の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第四の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第五の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第六の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第七の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第八の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第八の実施形態の変形例にかかるファントム１の構成を示す図である。 第九の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。 第九の実施形態の変形例にかかるファントム１の構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
図１は、第一の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第一の実施形態にかかるファントム１は、蛍光検出装置８から励起光を受ける。
蛍光検出装置８は、励起光を、蛍光体に向けて出射する。蛍光体には、蛍光物質が存在している。蛍光体は、励起光を受けると、蛍光を発生する。蛍光検出装置８は、蛍光体から、蛍光を受けて検出する。蛍光体は、例えば、センチネルリンパ節である。蛍光物質は、例えば、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）であるが、他にも、フルオレセインまたはアミノレブリン酸塩酸塩が考えられる。もちろん、蛍光体および蛍光物質は、他にも色々と周知なものが考えられる。
なお、蛍光物質によって、励起光の波長および蛍光の波長が決まっている。例えば、蛍光物質がＩＣＧの場合、励起光の波長は７８５ｎｍ、蛍光の波長は８０５ｎｍ近傍である。例えば、蛍光物質がフルオレセインの場合、励起光の波長４９４ｎｍ、蛍光の波長は５２１ｎｍ近傍である。例えば、蛍光物質がアミノレブリン酸塩酸塩の場合、励起光の波長４００～４１０ｎｍ、蛍光の波長は６３５ｎｍ近傍である。
ファントム１は、蛍光検出装置８から励起光を受けると、蛍光の波長に等しい応答光を発生する。蛍光検出装置８が応答光を受けた際の動作を観察することで、蛍光検出装置８の試験を行うことができる。
例えば、蛍光検出装置８がファントム１に励起光を出射した場合の動作が、蛍光検出装置８が蛍光体に励起光を出射した場合と同様であれば、蛍光検出装置８は正常に動作していると判断できる。例えば、蛍光検出装置８がファントム１に励起光を出射しても応答光を検出できないのであれば、蛍光検出装置８の励起光の出射機能または応答光の検出機能に問題があるということが分かる。
第一の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。
電気信号出力部２は、励起光を受け、励起光の強度に応じた電気信号を出力する。電気信号出力部２が、光減衰板２２、光センサ２４を有する。光減衰板２２は、励起光を減衰させて、光センサ２４に与える。光センサ２４は、光減衰板２２を介して、励起光を受け、励起光を電気信号に変換する。ただし、電気信号は、電流信号Ｉである。光センサ２４は、例えば、フォトダイオードである。なお、光減衰板２２と光センサ２４との間に、バンドパスフィルタを配置してもよい（例えば、蛍光物質が、フルオレセインまたはアミノレブリン酸塩酸塩の場合）。ただし、励起光の強度によっては、光減衰板２２が不要な場合も考えられる。
応答光発生部４は、電気信号を受け、電気信号に応じた応答光を発生する。ただし、応答光の波長は、蛍光の波長に等しい。応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６を有する。電圧変換部４２は、電気信号（電流信号Ｉ）を電圧信号Ｖに変換する。駆動回路４４は、電圧信号Ｖに基づいて電子回路素子４６を駆動する。電子回路素子４６は、駆動回路４４を介して、電圧信号Ｖを受け、電圧信号Ｖを応答光に変換するものである。電子回路素子４６は、例えばＬＥＤである。
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。電子回路素子４６は、応答光を出射する。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第一の実施形態によれば、電気信号出力部２および応答光発生部４は電気信号を用いた電子回路であるため、蛍光色素（例えば、ＩＣＧ）に比べて、経年劣化の影響を受けにくい。よって、第一の実施形態によれば、蛍光検出装置８を試験する際に、経年劣化の影響を受けにくくすることができる。
なお、第一の実施形態には、以下のような変形例が考えられる。
変形例１
図２は、第一の実施形態の変形例１にかかるファントム１の構成を示す図である。第一の実施形態の変形例１は、第一の実施形態の光センサ２４および電圧変換部４２を、光センサ（電圧出力）２５および増幅回路４３に置き換えたものである。
光センサ（電圧出力）２５は、光減衰板２２を介して、励起光を受け、励起光を電気信号に変換する。ただし、電気信号は、電圧信号Ｖ１である。増幅回路４３は、電圧信号Ｖ１を増幅して電圧信号Ｖ２とする。なお、駆動回路４４は、電圧信号V２に基づいて電子回路素子４６を駆動する。ここで、電圧信号V２は電圧信号V１に基づくものなので、駆動回路４４は、電圧信号V１に基づいて電子回路素子４６を駆動することになる。
変形例２
図３は、第一の実施形態の変形例２にかかるファントム１の構成を示す図である。第一の実施形態の変形例２は、第一の実施形態の光センサ２４を、光センサ（デジタル出力）２６に換えてある。さらに、第一の実施形態の変形例２にかかるファントム１の応答光発生部４は、ＦＰＧＡ４１、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）４５、電子回路素子４６を有する。
光センサ（デジタル出力）２６は、光減衰板２２を介して、励起光を受け、励起光を電気信号に変換する。ただし、電気信号はデジタル信号である。ＦＰＧＡ４１およびＤＡＣ４５は、デジタル信号に基づいて電子回路素子４６を駆動するものであり、第一の実施形態の駆動回路４４と同等な機能を奏する。ＦＰＧＡ４１は、光センサ（デジタル出力）２６からデジタル信号を受け、第一の実施形態の駆動回路４４の出力をデジタル変換したものにあたる信号を出力する。ＤＡＣ４５は、ＦＰＧＡ４１の出力（デジタルである）をアナログに変換して、第一の実施形態の駆動回路４４の出力と同等なものにして、電子回路素子４６に与える。
第二の実施形態
第二の実施形態にかかるファントム１は、白色光源４７およびバンドパスフィルタ４８を備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図４は、第二の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第二の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第二の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、白色光源４７、バンドパスフィルタ４８を有する。電圧変換部４２および駆動回路４４は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。白色光源４７は、白色光を発生する。バンドパスフィルタ４８は、白色光を受け、所定の波長の光を透過して、応答光として出力する。ただし、所定の波長は、蛍光の波長に等しい。
次に、第二の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、白色光源４７に与えられる。白色光源４７から白色光が出射され、バンドパスフィルタ４８によって、所定の波長の光が取り出され、応答光となる。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、蛍光の波長に等しい波長の光を発生する光源（例えば、ＬＥＤ）が無くても、蛍光の波長に等しい波長の光を透過するバンドパスフィルタ４８を備えることで、白色光から、蛍光の波長に等しい波長の光を取り出すことにより、応答光を生成できる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）および変形例２（図３参照）においても、同様に、電子回路素子４６にかえて、白色光源４７およびバンドパスフィルタ４８を備えるようにすることができる。
第三の実施形態
第三の実施形態にかかるファントム１は、減光板（減光部）４９ａを備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図５は、第三の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第三の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第三の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６、減光板（減光部）４９ａを有する。電圧変換部４２、駆動回路４４および電子回路素子４６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、電子回路素子４６は、所定の波長の光を発生する光源である。また、所定の波長は、蛍光の波長に等しい。減光板（減光部）４９ａは、所定の波長の光を受け、減衰させて、応答光として出力する。
次に、第三の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。電子回路素子４６から所定の波長の光が出射され、減光板４９ａによって、減衰され、応答光となる。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、減光板４９ａにより応答光を減衰するので、蛍光の出力が小さい蛍光体に対して蛍光検出装置８を使用した場合を想定した試験を行うことができる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）および変形例２（図３参照）においても、同様に、電子回路素子４６の前方に、減光板（減光部）４９ａを備えるようにすることができる。
第四の実施形態
第四の実施形態にかかるファントム１は、絞り部４９ｂを備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図６は、第四の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第四の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第四の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６、絞り部４９ｂを有する。電圧変換部４２、駆動回路４４および電子回路素子４６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、電子回路素子４６は、所定の波長の光を発生する光源である。また、所定の波長は、蛍光の波長に等しい。絞り部４９ｂは、所定の波長の光を受け、絞って、応答光として出力する。また、絞り部４９ｂは、例えば、ピンホールまたはスリットである。
次に、第四の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。電子回路素子４６から所定の波長の光が出射され、絞り部４９ｂによって、絞られ、応答光となる。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第四の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、絞り部４９ｂにより応答光を絞るので、小さい蛍光体に対して蛍光検出装置８を使用した場合を想定した試験を行うことができる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）および変形例２（図３参照）においても同様に、電子回路素子４６の前方に、絞り部４９ｂを備えるようにすることができる。
第五の実施形態
第五の実施形態にかかるファントム１は、拡散板（拡散部）４９ｃを備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図７は、第五の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第五の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第五の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６、拡散板（拡散部）４９ｃを有する。電圧変換部４２、駆動回路４４および電子回路素子４６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、電子回路素子４６は、所定の波長の光を発生する光源である。また、所定の波長は、蛍光の波長に等しい。拡散板４９ｃは、所定の波長の光を受け、拡散させて、応答光として出力する。
次に、第五の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。電子回路素子４６から所定の波長の光が出射され、拡散板４９ｃによって、拡散され、応答光となる。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第五の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、拡散板４９ｃにより応答光を拡散するので、大きい蛍光体に対して蛍光検出装置８を使用した場合を想定した試験を行うことができる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）および変形例２（図３参照）においても、同様に、電子回路素子４６の前方に、拡散板４９ｃを備えるようにすることができる。
第六の実施形態
第六の実施形態にかかるファントム１は、閾値記録部４０ａ、コンパレータ４０ｂを備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図８は、第六の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第六の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第六の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６、閾値記録部４０ａ、コンパレータ４０ｂを有する。電圧変換部４２、駆動回路４４および電子回路素子４６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
閾値記録部４０ａは、励起光の強度が所定の強度であるときの電圧信号Ｖの値を、閾値として記録する。例えば、所定の強度が１０ｍＷであるとき、電圧変換部４２の出力する電圧信号Ｖが１Ｖであるとした場合、閾値として１Ｖを記録する。
コンパレータ４０ｂは、電圧変換部４２の出力する電圧信号Ｖと、閾値記録部４０ａの記録する閾値とを比較する。さらに、コンパレータ４０ｂは、電圧信号Ｖが閾値を超える場合には、駆動信号Ｖ３を駆動回路４４に与える。また、コンパレータ４０ｂは、電圧信号Ｖが閾値未満の場合には、駆動回路４４に信号を与えない。よって、コンパレータ４０ｂが、電気信号（電圧信号Ｖ）に基づき、励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合（すなわち、電圧信号Ｖが閾値を超える場合）には、駆動信号Ｖ３が駆動回路４４に与えられるので、応答光が発生する。
なお、コンパレータ４０ｂは、電圧変換部４２と駆動回路４４との間に配置される。より詳細には、コンパレータ４０ｂの出力端子を駆動回路４４の入力端子に接続し、コンパレータ４０ｂの入力端子を電圧変換部４２の出力端子および閾値記録部４０ａに接続する。
次に、第六の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換される。電圧信号Ｖは、コンパレータ４０ｂに与えられ、閾値を超えるか否かが判定される。
もし、電圧信号Ｖが閾値を超えると判定されれば、駆動信号Ｖ３が駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。電子回路素子４６は、応答光を出射する。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
一方、電圧信号Ｖが閾値を超えないと判定されれば、駆動回路４４には駆動信号Ｖ３が与えられないので、電子回路素子４６は、応答光を出射することはない。
第六の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、励起光の強度が足りない場合は応答光が検出されないため、励起光の強度不足を容易に判定できる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）においても、同様に、閾値記録部４０ａおよびコンパレータ４０ｂを備えることができる。この場合、コンパレータ４０ｂは、増幅回路４３と駆動回路４４との間に配置される。より詳細には、コンパレータ４０ｂの出力端子を駆動回路４４の入力端子に接続し、コンパレータ４０ｂの入力端子を増幅回路４３の出力端子および閾値記録部４０ａに接続する。閾値記録部４０ａは、励起光の強度が所定の強度であるときの電圧信号Ｖ２の値を、閾値として記録する。
また、第一の実施形態の変形例２（図３参照）においても、第六の実施形態と同様な機能を果たすようにすることができる。この場合、ＦＰＧＡ４１において、励起光の強度が所定の強度であるときの電気信号（デジタル信号）の値を、閾値として記録する。ＦＰＧＡ４１は、さらに、電気信号（デジタル信号）が閾値を超えるか否かを判定し、超えていれば電気信号（デジタル信号）をＤＡＣ４５に送り、超えていなければＤＡＣ４５に信号を送らない。
第七の実施形態
第七の実施形態にかかるファントム１は、判定光発生部５を備えた点が、第六の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図９は、第七の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第七の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４、判定光発生部５を備える。以下、第六の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第七の実施形態にかかる蛍光検出装置８、電気信号出力部２および応答光発生部４は、第六の実施形態と同様であり、説明を省略する。
判定光発生部５は、コンパレータ５０ｂ、駆動回路５４、電子回路素子５６を有する。
コンパレータ５０ｂは、電圧変換部４２の出力する電圧信号Ｖと、閾値記録部４０ａの記録する閾値とを比較する。さらに、コンパレータ５０ｂは、電圧信号Ｖが閾値を超える場合には、駆動信号Ｖ４を駆動回路５４に与える。また、コンパレータ４０ｂは、電圧信号Ｖが閾値未満の場合には、駆動回路５４に信号を与えない。
なお、コンパレータ５０ｂは、電圧変換部４２と駆動回路５４との間に配置される。より詳細には、コンパレータ５０ｂの出力端子を駆動回路５４の入力端子に接続し、コンパレータ５０ｂの入力端子を電圧変換部４２の出力端子および閾値記録部４０ａに接続する。
駆動回路５４は、駆動信号Ｖ４に基づいて電子回路素子５６を駆動する。
電子回路素子５６は、駆動回路５４を介して、駆動信号Ｖ４を受け、駆動信号Ｖ４を判定光に変換するものである。電子回路素子５６は、例えばＬＥＤである。
コンパレータ５０ｂが、電気信号（電圧信号Ｖ）に基づき、励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合（すなわち、電圧信号Ｖが閾値を超える場合）には、駆動信号Ｖ４が駆動回路５４に与えられるので、電子回路素子５６が判定光を発生する。判定光は、応答光とは異なるものである。
次に、第七の実施形態の動作を説明する。ただし、第六の実施形態の動作と同じ部分は説明を省略する。
電圧変換部４２から出力された電圧信号Ｖは、コンパレータ５０ｂに与えられ、閾値を超えるか否かが判定される。
もし、電圧信号Ｖが閾値を超えると判定されれば、駆動信号Ｖ４が駆動回路５４を介して、電子回路素子５６に与えられる。電子回路素子５６は、判定光を出射する。
一方、電圧信号Ｖが閾値を超えないと判定されれば、駆動回路５４には駆動信号Ｖ４が与えられないので、電子回路素子５６は、判定光を出射することはない。
第七の実施形態によれば、第六の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、励起光の強度が足りない場合は判定光が出射されないため、励起光の強度不足を容易に判定できる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）においても、同様に、閾値記録部４０ａ、コンパレータ５０ｂ、駆動回路５４および電子回路素子５６を備えることができる。この場合、コンパレータ５０ｂは、増幅回路４３と駆動回路５４との間に配置される。より詳細には、コンパレータ５０ｂの出力端子を駆動回路５４の入力端子に接続し、コンパレータ５０ｂの入力端子を増幅回路４３の出力端子および閾値記録部４０ａに接続する。閾値記録部４０ａは、励起光の強度が所定の強度であるときの電圧信号Ｖ２の値を、閾値として記録する。
また、第一の実施形態の変形例２（図３参照）においても、第七の実施形態と同様な機能を果たすようにすることができる。この場合、電子回路素子５６を備え、さらに、ＦＰＧＡ４１において、励起光の強度が所定の強度であるときの電気信号（デジタル信号）の値を、閾値として記録する。ＦＰＧＡ４１は、さらに、電気信号（デジタル信号）が閾値を超えるか否かを判定し、超えていれば電気信号（デジタル信号）を判定光用ＤＡＣ（ＦＰＧＡ４１と電子回路素子５６との間に配置され、ＦＰＧＡ４１のデジタル出力をアナログに変換して電子回路素子５６に与えるものである）に送り、超えていなければ判定光用ＤＡＣに信号を送らない。
第八の実施形態
第八の実施形態にかかるファントム１は、可変抵抗４２ａを備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図１０は、第八の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第八の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第八の実施形態にかかる蛍光検出装置８および電気信号出力部２は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
応答光発生部４は、電圧変換部４２、可変抵抗４２ａ、駆動回路（駆動部）４４、電子回路素子４６を有する。駆動回路４４および電子回路素子４６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
電圧変換部４２は、第一の実施形態と同様であるが、例えばオペアンプであり、入力側の一端にて電気信号（電流信号Ｉ）の正負を反転して受け、入力側の他端が接地されている。電圧変換部４２の入力側の一端と出力側とが、可変抵抗４２ａにより接続されている。可変抵抗４２ａの抵抗を変化させることで、電圧信号Ｖの値を変化させ、ひいては、応答光の強度を変更することができる。可変抵抗４２ａの抵抗は、蛍光体が発生する蛍光の強度と励起光の強度との比（すなわち、感度）に基づき変更される。よって、応答光の強度は、感度に基づき変更される。
次に、第八の実施形態の動作を説明する。
ファントム１の電気信号出力部２が、蛍光検出装置８から励起光を受ける。励起光は、光減衰板２２を介して、光センサ２４に与えられ、光センサ２４によって、電気信号（電流信号Ｉ）に変換される。電流信号Ｉは、応答光発生部４に与えられる。電流信号Ｉは、電圧変換部４２によって、電圧信号Ｖに変換され、駆動回路４４を介して、電子回路素子４６に与えられる。ただし、感度に基づき、可変抵抗４２ａの抵抗を変化させることで、電圧信号Ｖの値（ひいては、応答光の強度）を変化させることができる。電子回路素子４６は、応答光を出射する。蛍光検出装置８は応答光を検出する。
第八の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、蛍光体の感度に基づき、可変抵抗４２ａの抵抗を変化させることで、応答光の強度を変更することができるので、色々な感度の蛍光体に対して蛍光検出装置８を使用した場合を想定した試験を行うことができる。
なお、第八の実施形態には、以下のような変形例が考えられる。
図１１は、第八の実施形態の変形例にかかるファントム１の構成を示す図である。第八の実施形態の変形例は、第八の実施形態の可変抵抗４２ａを備えず、第八の実施形態の駆動回路４４を可変型駆動回路４４ａに置き換えたものである。可変型駆動回路４４ａは、電子回路素子４６に与える駆動電圧を、蛍光体の感度に基づき、変化させることができ、これにより応答光の強度を変化させることができる。
なお、第八の実施形態およびその変形例の光センサ２４および電圧変換部４２を、光センサ（電圧出力）２５および増幅回路４３（第一の実施形態の変形例１および図２を参照）に置き換えても同様な効果を奏する。
なお、第一の実施形態の変形例２（図３参照）においても、第八の実施形態と同様な機能を果たすようにすることができる。この場合、ＦＰＧＡ４１は、ＤＡＣ４５への出力を、蛍光体の感度に基づき、変化させるようにする。
第九の実施形態
第九の実施形態にかかるファントム１は、励起光強度出力部６を備えた点が、第一の実施形態にかかるファントム１と異なる。
図１２は、第九の実施形態にかかるファントム１の構成を示す図である。第九の実施形態にかかるファントム１は、電気信号出力部２、応答光発生部４、励起光強度出力部６を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
第九の実施形態にかかる電気信号出力部２および応答光発生部４は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、駆動回路４４を、可変型駆動回路４４ａ（第八の実施形態の変形例および図１１を参照）に置き換えてもよい。
励起光強度出力部６は、電気信号に基づき励起光の強度を出力する。励起光強度出力部６は、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）６２、ＦＰＧＡ６４を有する。ＡＤＣ６２は、電圧変換部４２の出力する電圧信号Ｖ（アナログ）をデジタルに変換する。ＦＰＧＡ６４は、ＡＤＣ６２の出力を受け、励起光の強度を出力する。
蛍光検出装置８は、第一の実施形態と同様であるが、目標値記録部８２、強度補正部８４、励起光源８６を有する。目標値記録部８２は、励起光の出力の目標値（例えば、１０ｍW）を記録する。強度補正部８４は、励起光強度出力部６のＦＰＧＡ６４から受けた励起光の強度に基づき、励起光の強度を補正する。具体的には、強度補正部８４は、目標値記録部８２から目標値（例えば、１０ｍW）を、励起光強度出力部６のＦＰＧＡ６４から励起光の強度（例えば、９ｍW）を受ける。強度補正部８４は、（目標値）×（目標値）／（励起光の強度）（＝１０×１０／９＝１１．１ｍW）を新たな目標値として励起光源８６に与えることにより、励起光の強度を補正する。励起光源８６は、強度補正部８４から与えられた新たな目標値に合わせて励起光を出力する。
次に、第九の実施形態の動作を説明する。ただし、第一の実施形態の動作と同じ部分は説明を省略する。
励起光の出力が本来は１０ｍWであるべきところ（目標値）、９ｍWしか出力されていないと仮定する。電圧変換部４２が出力する電圧信号Ｖは、ＡＤＣ６２によりデジタルに変換され、ＦＰＧＡ６４に与えられる。ＦＰＧＡ６４は、励起光の強度（９ｍW）を蛍光検出装置８の強度補正部８４に与える。
すると、励起光の出力が、目標値の９ｍW／１０ｍW＝０．９倍であることが分かる。よって、目標値１０ｍWを１／０．９＝１．１１倍すれば、励起光の出力がちょうど１０ｍWになるであろうことが分かる。よって、強度補正部８４は、（目標値）×（目標値）／（励起光の強度）（＝１０×１０／９＝１１．１ｍW）を新たな目標値として励起光源８６に与えることにより、励起光の強度を補正する。励起光源８６は、強度補正部８４から与えられた新たな目標値１１．１ｍWに合わせて励起光を出力する。すると、励起光の出力が、１１．１ｍW×０．９＝１０ｍWとなる。
第九の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、励起光強度出力部６の出力により、蛍光検出装置８の励起光の出力を自動的に校正することができる。
なお、第一の実施形態の変形例１（図２参照）においても、同様に、増幅回路４３の出力に励起光強度出力部６を接続することができる。
なお、第九の実施形態には、以下のような変形例が考えられる。
図１３は、第九の実施形態の変形例にかかるファントム１の構成を示す図である。蛍光検出装置８は、第九の実施形態のものと同一である。ファントム１は、第一の実施形態の変形例１（図２参照）のものと同一である。ただし、ファントム１のＦＰＧＡ４１の出力が、強度補正部８４に与えられる。ＦＰＧＡ４１が、第九の実施形態の励起光強度出力部６に相当する。
１ ファントム
２ 電気信号出力部
２２ 光減衰板
２４ 光センサ
２５ 光センサ（電圧出力）
４ 応答光発生部
４０ａ 閾値記録部
４０ｂ コンパレータ
４１ ＦＰＧＡ
４２ 電圧変換部
４２ａ 可変抵抗
４３ 増幅回路
４４ 駆動回路（駆動部）
４４ａ 可変型駆動回路
４５ ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）
４６ 電子回路素子
４７ 白色光源
４８ バンドパスフィルタ
４９ａ 減光板（減光部）
４９ｂ 絞り部
４９ｃ 拡散板（拡散部）
５ 判定光発生部
５０ｂ コンパレータ
５４ 駆動回路
５６ 電子回路素子
６ 励起光強度出力部
６２ ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）
６４ ＦＰＧＡ
８ 蛍光検出装置
８２ 目標値記録部
８４ 強度補正部
８６ 励起光源
Ｉ 電流信号
Ｖ、V１、V２ 電圧信号
Ｖ３、Ｖ４ 駆動信号

Claims (15)

  1. 励起光を受け、該励起光の強度に応じた電気信号を出力する電気信号出力部と、
    前記電気信号を受け、前記電気信号に応じた応答光を発生する応答光発生部と、
    を備え、
    前記応答光の波長は、蛍光体が前記励起光を受けて発生する蛍光の波長に等しい、
    ファントム。
  2. 請求項１に記載のファントムであって、
    前記電気信号出力部が、光センサを有し、
    前記応答光発生部が、電子回路素子を有する、
    ファントム。
  3. 請求項２に記載のファントムであって、
    前記光センサが、フォトダイオードであり、
    前記電子回路素子が、ＬＥＤである、
    ファントム。
  4. 請求項２または３に記載のファントムであって、
    前記電気信号が電流信号であり、
    前記応答光発生部が、
    前記電気信号を電圧信号に変換する電圧変換部と、
    前記電圧信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部と、
    を有するファントム。
  5. 請求項２または３に記載のファントムであって、
    前記電気信号が電圧信号であり、
    前記応答光発生部が、
    前記電圧信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部を有するファントム。
  6. 請求項２または３に記載のファントムであって、
    前記電気信号がデジタル信号であり、
    前記デジタル信号に基づいて前記電子回路素子を駆動する駆動部を有するファントム。
  7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、
    白色光を発生する白色光源と、
    前記白色光を受け、所定の波長の光を透過して、前記応答光として出力するフィルタと、
    を有するファントム。
  8. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、
    所定の波長の光を発生する光源と、
    前記所定の波長の光を受け、減衰させて、前記応答光として出力する減光部と、
    を有するファントム。
  9. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、
    所定の波長の光を発生する光源と、
    前記所定の波長の光を受け、絞って、前記応答光として出力する絞り部と、
    を有するファントム。
  10. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、
    所定の波長の光を発生する光源と、
    前記所定の波長の光を受け、拡散させて、前記応答光として出力する拡散部と、
    を有するファントム。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、前記電気信号に基づき、前記励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合に、前記応答光を発生する、
    ファントム。
  12. 請求項１１に記載のファントムであって、
    前記電気信号に基づき、前記励起光の強度が所定の強度を超えると判定した場合に、前記応答光とは異なる判定光を発生する判定光発生部を備えたファントム。
  13. 請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記応答光発生部が、前記蛍光の強度と前記励起光の強度との比に基づき、前記応答光の強度を変更するファントム。
  14. 請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のファントムであって、
    前記電気信号の電力に基づき前記励起光の強度を出力する励起光強度出力部を備えたファントム。
  15. 励起光を出射し、蛍光体が前記励起光を受けて発生する蛍光を検出する蛍光検出装置であって、
    請求項１４に記載のファントムから受けた前記励起光の強度の値に基づき、前記励起光の強度を補正する強度補正部を備えた蛍光検出装置。
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