(57)【要約】【課題】簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得する。【解決手段】測定対象物に励起光を照射する複数の励起光源（３）と、測定対象物が励起光を受けて発した蛍光を検出する光検出器（４）と、測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能な、外光を遮蔽するカバー（２）と、を備え、光検出器（４）は、カバー（２）の内部に配置され、測定対象物が励起光を受けて発した蛍光のスペクトルデータを検出結果として出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に励起光を照射する複数の励起光源と、
上記測定対象物が上記励起光を受けて発した蛍光を検出する検出部と、を備えた蛍光検出装置であって、
上記測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能な、外光を遮蔽するカバーを備え、
上記検出部は、上記カバーの内部に配置され、上記測定対象物が励起光を受けて発した蛍光のスペクトルデータを検出結果として出力することを特徴とする蛍光検出装置。
【請求項２】
上記励起光源のそれぞれは、上記カバーの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光検出装置。
【請求項３】
上記蛍光のスペクトルデータに基づいて、上記測定対象物に含まれる蛍光物質を同定する分析部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光検出装置。
【請求項４】
上記蛍光のスペクトルデータを表示部に表示させる制御を行う表示制御部を備えていることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の蛍光検出装置。
【請求項５】
上記励起光は、紫外領域または青色領域の波長範囲の光であることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の蛍光検出装置。
【請求項６】
上記検出部は、電荷転送素子、相補形金属酸化膜半導体および光電子倍増管の何れかを含むことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の蛍光検出装置。
【請求項７】
上記蛍光のスペクトルデータと上記測定対象物に含まれる蛍光物質との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備えていることを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の蛍光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に励起光を照射する複数の励起光源と、上記測定対象物が上記励起光を受けて発した蛍光を検出する検出部と、を備えた蛍光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品などに含まれる蛍光物質を蛍光検出装置によって検出することで、食品の品質、安全性などに関する情報を得ることができる。このような蛍光検出装置に関する技術が、特許文献１に開示されている。同文献には、様々な場所や環境に手軽に持ち運べ、検出対象物質が発する特定波長の蛍光を容易に検出することができる蛍光検出装置が開示されている。この蛍光検出装置は、微生物またはウイルスに特定の励起光を照射したときの蛍光画像を検出するものである。この蛍光検出装置は、励起光源、バンドパスフィルタ、カメラ、および制御部であるコンピュータ、によって構成され、微生物またはウイルスから発する蛍光を画像化し、生物の成分を特定している。
【０００３】
また、特許文献２では、フォトディテクタにＵＶＡ（Ultra Violet-A）から近赤外まで様々な光を透過するバンドパスフィルタを介することにより、蛍光スペクトルを得ることのできる小型分光器が挙げられている。これは、複数のバンドパスフィルタで構成されたフィルタ配列に入射光を通し、そのフィルタ配列のスペクトル応答のデジタル化を行うことによって、デジタル化されたフィルタ配列のスペクトル応答に基づく入射光のプロファイルの推定行うスペクトルセンシング方法を採用したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９３９８９号公報（２０１２年１０月１１日公開）
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／００４４３２１号明細書（２０１３年２月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、物質の蛍光スペクトルを得ることが困難であるという問題がある。例えば、生肉の蛍光物質にはトリプトファン、ＮＡＤＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）、結合組織、およびプロトポルフィリンが蛍光することが分かっている。これらの物質は紫外線によって刺激され、刺激された物質の電子が安定な基底状態からエネルギー的に不安定な励起状態に遷移する。この不安定な励起状態から安定な基底状態に戻る際に電子が蛍光を発する。しかしながら、発せられた蛍光物質の蛍光強度は弱いため、環境光（外光）の影響により、物質の蛍光スペクトルを得ることが困難である。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得することができる蛍光検出装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る蛍光検出装置は、測定対象物に励起光を照射する複数の励起光源と、上記測定対象物が上記励起光を受けて発した蛍光を検出する検出部と、を備えた蛍光検出装置であって、上記測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能な、外光を遮蔽するカバーを備え、上記検出部は、上記カバーの内部に配置され、上記測定対象物が励起光を受けて発した蛍光のスペクトルデータを検出結果として出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る蛍光検出装置によれば、簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る蛍光検出装置の概要構成を示す図であり、（ｂ）は、上記蛍光検出装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態２に係る蛍光検出装置の下面図であり、（ｂ）は、上記蛍光検出装置の側面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る光検出器の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態４に係る蛍光検出装置の概要構成を示す図である。
【図４】蛍光検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】蛍光スペクトルの検出例を示す図である。
【図６】物質同定処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】ハンドタイプの分光放射計を使って測定した洗剤の蛍光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図１〜図７に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の項目にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００１１】
〔従来技術の問題点について〕
まず、図７に基づき、従来技術の問題点について説明する。図７は、ハンドタイプの分光放射計を使って測定した洗剤の蛍光スペクトルを示す図である。同図に示すように、暗箱を使用した場合、測定対象物の正確な蛍光スペクトルデータを取得することが可能であることが分かる。一方、暗箱を使用せず、環境光の影響を受ける場合、環境光の放射スペクトルも同時に測定するため、測定対象物の正確な蛍光スペクトルを得ることは難しいことが分かる。このため、できるだけ簡単な構成で環境光の影響を抑制することが好ましい。以下で説明する本発明の実施の形態は、以上の問題点に基づき考案されたものである。
【００１２】
〔実施形態１〕
次に、図１に基づき、本発明の実施形態１に係る蛍光検出装置１００の構成について説明する。図１の（ａ）は、蛍光検出装置１００の概要構成を示す図である。同図に示すように、蛍光検出装置１００は、表示装置１、カバー２、励起光源３および光検出器４を備えている。
【００１３】
また、図１の（ａ）に示すように、表示装置１は、表示部１３（表示デバイス）を備えており、後述するように、表示部１３には、測定対象物から検出した蛍光のスペクトルデータ等が表示されるようになっている。表示部１３にはタッチスクリーン機能を持った５インチ液晶ディスプレイを用いた。表示部１３はこれに限定されるものではなく、４インチ〜１０インチ程度の表示機能を持ったパネルであればよい。また、表示部１３は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等で構成しても良い。
【００１４】
カバー２は、外光（環境光）を遮蔽するものであり、紙面に対して下側に開口部を有する聴診器状の形状を為し、開口部を測定対象物に当てることにより、測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能になっている。また、カバー２の材質はポリエステルや木綿などである。カバー２によれば、環境光の侵入を防ぐことができるため、弱い蛍光であっても正確な蛍光スペクトルを得ることができる。
【００１５】
励起光源３は、所定波長帯域にピーク波長を有する励起光を測定対象物に照射するものであり、例えば、単一波長のＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。当該励起光源３は、例えば、励起光としてレーザ光を発するレーザダイオードであって良い。本実施形態では、励起光源３として３〜４個の複数のＬＥＤを用いている。なお、励起光源３の数は、３〜４個に限定されず、２個であっても良いし、５個以上であっても良い。
【００１６】
励起光源３が発する励起光は、少なくともＵＶＡ（Ultra Violet-A）、ＵＶＢ（Ultra Violet-B）、ＵＶＣ（Ultra Violet-C）および低波長可視光（青色光）の何れかであり、励起光源３は、２８０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する紫外光または低波長可視光（紫外領域または青色領域の波長範囲の光）を発することができるようになっている。励起光は半値幅±１０ｎｍを有する。これにより、励起光の波長範囲を適切に設定することによって、測定対象物に含まれる蛍光物質を励起することが可能になる。励起光源３が発する励起光を観察範囲に照射することで、測定対象物に存在する蛍光物質が、励起光の光エネルギーを吸収し、特定の光エネルギーを蛍光として放出する。なお、測定対象物に存在する蛍光物質としては、食材等に含まれる蛍光物質の他、洋服やコートに付着した花粉に含まれる蛍光物質、何らかの部材に付着した血液などの液体に含まれる蛍光物質などを例示することができる。
【００１７】
また、本実施形態では、複数の励起光源３のそれぞれは、カバー２の内部において光検出器４の周囲を囲むように円形状に配置されている。これにより、励起光源３がカバー２の外部に配置されている場合と比較して、導光部材などを用意する必要がないため、装置全体をより小型化することができる。
【００１８】
光検出器４は、カバー２の内部の底（紙面に対して上側の底）に配置されており、測定対象物が励起光を受けて発した蛍光を検出するものであり、測定対象物が励起光を受けて発した蛍光のスペクトルデータを検出結果として出力できるようになっている。本実施形態では、例えば、光検出器４は、円形状に配置された複数の励起光源３の近傍の内側に配置されている。
【００１９】
次に、図１の（ｂ）に基づき、蛍光検出装置１００の要部構成について説明する。図１の（ｂ）は、蛍光検出装置１００の要部構成を示すブロック図である。光検出器４は、例えば、小型分光器で構成され、同図に示すように、フィルタ４１、フォトディテクタ４２およびデジタル化部４３を備えている。
【００２０】
フィルタ４１は、特定波長の蛍光を透過させる蛍光フィルタである。例えば、励起光（ピーク波長が４００ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下）に対し、食肉が発する蛍光のピーク波長は、５９５ｎｍ前後である。測定対象物が食肉である場合には、特定波長として、例えば、５９５ｎｍを基準とする蛍光フィルタを透過し、フォトディテクタ４２によって検出する。なお、食肉の蛍光スペクトルを検出する場合、励起光源３は、４２０±１０ｎｍの波長の励起光を食肉に照射すれば良い。
【００２１】
フィルタ４１によって、測定対象物から発せられた蛍光が特定の波長領域でフィルタリングされる。フィルタ４１によってフィルタリングされた蛍光は、フォトディテクタ４２によって検出される。フォトディテクタ４２としては、フォトダイオードの他、電荷転送素子（ＣＣＤ；Charge Coupled Device）、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ；Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの光電変換素子を採用することができる。これにより、蛍光の検出結果を視覚化することが可能になる。
【００２２】
デジタル化部４３は、例えば、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器で構成され、フォトディテクタ４２によって検出された蛍光のスペクトルデータ（アナログデータ）をデジタルデータ化するものである。
【００２３】
次に、図１の（ｂ）に示すように、表示装置１は、制御部１１、記憶部１２、表示部１３および操作部１４を備える。制御部１１は、表示装置１を含む蛍光検出装置１００の各構成要素の動作を統括的に制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリを有する。制御部１１は、ＣＰＵがＲＯＭに予め記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部１１と接続されている各部を制御して特定波長の蛍光を検出する検出処理を行う。具体的には、制御部１１は、後述する操作部１４の照射ボタン１４２に対するユーザ操作に応じて、励起光源３から励起光を照射させる制御を実行する。また、制御部１１は、光検出器４で検出された蛍光の電気信号に対して増幅処理を含む所定の信号処理を行い、信号処理後の電気信号を電流値に変換する処理を実行する。なお、制御部１１は、露光時間のような光検出器４側に光を取り入れる時間を長くするようなデジタル処理や感度を変えるようなデジタル処理を行っても良い。
【００２４】
また、図１の（ｂ）に示すように、制御部１１は、測定結果分析部（分析部）１１１および表示制御部１１２を含んでいる。測定結果分析部１１１は、蛍光のスペクトルデータに基づいて測定対象物に含まれる蛍光物質を同定する処理を実行する。これにより、測定対象物に含まれる蛍光物質を同定することができる。なお、測定結果分析部１１１は、蛍光のスペクトルデータのピークトップの位置やその半値幅を特徴点抽出することによって、各物質を同定したり、推定したりするようなデジタル処理を行うよう構成しても良い。次に、表示制御部１１２は、蛍光のスペクトルデータを表示部１３に表示させる制御を行う。これにより、蛍光のスペクトルデータを視覚的に視認することが可能になる。
【００２５】
記憶部１２には、蛍光のスペクトルデータと測定対象物に含まれる蛍光物質との対応関係を示すテーブルが予め記録される。例えば、蛍光のスペクトルデータのピークトップの位置やその半値幅を特徴点抽出した結果と、測定対象物に含まれる蛍光物質との対応関係を予めテーブル化することができる。これにより、測定結果分析部１１１は、蛍光のスペクトルデータの検出結果から、上記テーブルを参照して測定対象物に含まれる蛍光物質の同定を行えば良いため、蛍光物質の同定が容易になる。
【００２６】
操作部１４は、電源ボタン１４１、照射ボタン１４２、切替ボタン１４３および測定ボタン１４４を備える。電源ボタン１４１は、光検出器４のオンまたはオフを切り替えるユーザ操作を受け付ける。照射ボタン１４２は、励起光源３からの励起光の照射タイミングを指示するユーザ操作を受け付ける。切替ボタン１４３は、様々な測定モードを切り替える処理を指示するユーザ操作を受け付けたり、点灯させる励起光源３を切り替えることにより照射する励起光を切り替える処理を指示するユーザ操作を受け付けたりするものである。測定ボタン１４４は、光検出器４によって検出された蛍光の検出結果に基づき、測定対象物に含まれる蛍光物質を同定する処理を指示するユーザ操作を受け付ける。電源ボタン１４１、照射ボタン１４２、切替ボタン１４３および測定ボタン１４４は、それぞれ受け付けたユーザ操作を示す操作信号を制御部１１へ出力する。
【００２７】
以上で説明した蛍光検出装置１００によれば、カバー２によって測定対象物の少なくとも一部分を覆い、暗室（環境光が遮蔽された空間）を形成できる。暗室内では、環境光の影響が抑制されるため、カバー２の内部（暗室内）に配置された光検出器４において、蛍光を精度よく検出し、蛍光のスペクトルデータを取得できる。すなわち、簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得することが可能となる。その結果、例えばハンドタイプ（聴診器タイプ）のような小型の蛍光検出装置１００を実現できる。
【００２８】
また、蛍光検出装置１００には、食品の栄養素やアレルゲンを励起させることができる適切な波長の励起光源３が複数搭載されているため、光検出器４によって物質の持つ複数の蛍光スペクトルを適切に得ることができる。また、その蛍光スペクトルが物質によって固有な蛍光スペクトルを持つので物質の同定や物質の有無を確認することができる。
【００２９】
次に、蛍光検出装置１００は、携帯電話などの表示装置１に接続可能なため、表示装置１の表示部１３に表示された蛍光スペクトルを視覚的に確認することができる。また、得られた蛍光スペクトルの波形から食品の栄養素やアレルゲンを検出することができる。
【００３０】
また、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのカメラ付きの携帯電話などを表示装置１として、蛍光検出装置１００に付属させることで蛍光スペクトルの他に画像情報を得ることもできる。
【００３１】
さらに、携帯電話などの表示装置１に取り外し可能なカバー２（光検出器４を備える）であるため、持ち歩くことができるハンディな蛍光検出装置１００となっている。また、測定対象物が大きい場合は、その一部にカバー２を当てて、物質の蛍光スペクトルデータを得ることができ、物質の同定を行うことができる。
【００３２】
〔実施形態２〕
次に、図２に基づき、本発明の実施形態２に係る蛍光検出装置２００の構成について説明する。図２の（ａ）は、蛍光検出装置２００の下面図である。一方、図２の（ｂ）は、蛍光検出装置２００の側面図である。
【００３３】
図２の（ａ）に示すように、蛍光検出装置２００は、表示装置１、暗室（カバー）２ａ、励起光源３、光検出器４、および固定トリガ５を備える。実施形態１と同様に、蛍光検出装置２００は、光検出器４と励起光源３を複数（４つ）有しており、光検出器４の周囲を取り囲むように複数の励起光源３が配置されている。また、本実施形態では、表示装置１を固定する固定トリガ５を有しているため、表示装置１から簡単に取り外しが可能である。また、暗闇状態を作るために暗室２ａが設けられており、蛍光検出装置２００に取付け可能になっている。
【００３４】
図２の（ｂ）に示すように、暗室２ａは、外光（環境光）を遮蔽するものであり、暗室２ａの開口部を測定対象物に当てることにより、測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能になっている。
【００３５】
以上で説明した蛍光検出装置２００によれば、暗室２ａによって測定対象物の少なくとも一部分を覆い、環境光が遮蔽された空間を形成できる。暗室２ａ内では、環境光の影響が抑制されるため、暗室２ａの内部に配置された光検出器４において、蛍光を精度よく検出し、蛍光のスペクトルデータを取得できる。すなわち、簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得することが可能となる。
【００３６】
〔実施形態３〕
次に、図３の（ａ）に基づき、本発明の実施形態３に係る光検出器（検出部）４ａの構成について説明する。図３の（ａ）は、光検出器４ａの構成を示すブロック図である。本実施形態の光検出器４ａは、上述した実施形態１の蛍光検出装置１００、実施形態２の蛍光検出装置２００、および後述する実施形態４の蛍光検出装置３００の何れかに搭載させることが可能である。図３の（ａ）に示すように、光検出器４ａは、回折格子４１ａ、光電子倍増管４２ａ、およびデジタル化部４３を備えている。本実施形態では、光電子倍増管４２ａを用い、回折格子４１ａで光を分光することによって、蛍光を可視化する。これにより、蛍光の検出結果を視覚化することが可能になる。なお、デジタル化部４３の機能は上述したとおりなので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
〔実施形態４〕
次に、図３の（ｂ）に基づき、本発明の実施形態４に係る蛍光検出装置３００の概要構成について説明する。図３の（ｂ）は、蛍光検出装置３００の概要構成を示す図である。
【００３８】
本実施形態の蛍光検出装置３００は、励起光源３がカバー２の外部に配置されている点で、上述した実施形態１と異なっている。図３の（ｂ）に示すように、本実施形態では、励起光源３が発する励起光は、導光部材６の入射端部６ｂから入射し、導光部材６の出射端部６ａまで導光され、カバー２の内部に導入される。本実施形態では、励起光源３をカバー２の外部に配置するので、カバー２の内部に励起光源を配置する場合と比較して、カバー２自体の小型化が可能である。
【００３９】
〔蛍光検出装置による蛍光検出処理の動作について〕
次に、図４に基づき、上述した蛍光検出装置１００〜３００による蛍光検出処理の動作について説明する。図４は、蛍光検出処理の動作を示すフローチャートである。
【００４０】
ユーザは、蛍光検出装置の切替ボタン１４３を押下し、所望の測定モードに切り替える。本実施形態では、４つの励起光源３を備えており、切替ボタン１４３の押下操作によって、第一励起光、第二励起光、第三励起光および第四励起光の何れかを測定対象物に照射する測定モードに切り替えが可能になっている。
【００４１】
後述する蛍光検出処理の前に、まず、バックグラウンド測定を行う（Ｓ１０１）。バックグラウンド測定の場合、制御部１１は、切替ボタン１４３の押下操作によって選択される測定モードに変え、暗闇状態で測定する。
【００４２】
上述したバックグラウンド測定後、カバー２または暗室２ａの開口部を測定対象物に当てる。切替ボタン１４３を押下操作すると、制御部１１によって励起光源３が切り替えられる。それによって第一励起光が測定対象物に照射される（Ｓ１０２）。Ｓ１０３にて第一励起光で一定の蛍光強度が検出された場合（ｙｅｓの場合）、同様に第二励起光を照射する（Ｓ１０４）。Ｓ１０５にて第二励起光で一定の蛍光強度が検出された場合（ｙｅｓの場合）、同様に第三励起光を照射する（Ｓ１０６）。
【００４３】
Ｓ１０７にて第三励起光で一定の蛍光強度が検出された場合（ｙｅｓの場合）、同様に第四励起光を照射する（Ｓ１０８）。Ｓ１０９にて第四励起光で一定の蛍光強度が検出された場合（ｙｅｓの場合）、Ｓ１１０に進む。なお、第一〜第四励起光のうちの何れか少なくとも１つについて一定の蛍光強度が検出されなかった場合など、第一〜第四励起光のすべてについて一定の蛍光強度が検出されるケース以外のケースの蛍光検出処理に関する動作については、Ｓ１１２〜Ｓ１２３を参照されたい。
【００４４】
Ｓ１１０では、第一、第二、第三および第四励起光の何れか少なくとも１つによる蛍光スペクトルが検出され、様々な励起光を吸収し、蛍光する物質を特定することができる（Ｓ１１１）。例えば、食肉の場合、蛍光物質としてプロトポルフィリンＩＸ、結合組織、ＮＡＤＨ、トリプトファンがある。食肉の蛍光スペクトルを検出したい場合、選択すべき、第一、第二、第三、第四励起光のそれぞれの波長は次のようになる。第一励起光のピーク波長は４１０ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下である（プロトポルフィリンＩＸが蛍光する）。第二励起光のピーク波長は３６０ｎｍ以上、３７０ｎｍ以下である（結合組織が蛍光する）。第三励起光のピーク波長は３２０ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下である（ＮＡＤＨが蛍光する）。第四励起光のピーク波長は２８０ｎｍ以上、３１０ｎｍ以下である（ＮＡＤＨが蛍光する）。
【００４５】
また、第一、第二、第三、第四励起光を照射してもの蛍光が得られない場合（すべてｎｏの場合）、これらの励起光では蛍光しない物質であることがわかる。例えば、食塩のような物質では、実際に第一、第二、第三、第四励起光を照射しても蛍光が得られなかった。
【００４６】
このように、ユーザが第一、第二、第三、第四励起光を選択することによって様々な波長の励起光が吸収され、対応する蛍光スペクトルデータが得られる。様々な励起波長の光を照射し、蛍光するかしないかの有無によって物質の特定や蛍光物質の検出を行うことができる。
【００４７】
〔蛍光検出装置による蛍光スペクトルの検出例〕
次に、図５に基づき、上述した蛍光検出装置１００〜３００による蛍光スペクトルの検出例について説明する。例えば、第一励起光のピーク波長を４２０ｎｍとし、食肉（国産牛、輸入牛、国産豚肉）に照射した場合、４００から７００ｎｍの範囲に図５の（ａ）に示す蛍光スペクトルが現れる。４００から５７０ｎｍの範囲にブロードなピーク波長は励起光である４２０ｎｍの光を検出している。また、５９５ｎｍ付近と６３５ｎｍ付近に小さなピークが現れている。５９５ｎｍ付近のピークはプロトポルフィリンＩＸ、６３５ｎｍ付近のピークは亜鉛プロトポルフィリンＩＸの蛍光が現れる。これらの蛍光スペクトルのピークは、牛肉・豚肉に限らず一般の食肉に現れる。食肉の種類によってピークの強度は異なる。なお、このケースにおける第一励起光のピーク波長は、４００ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下であれば良い。
【００４８】
次に、例えば、第二励起光のピーク波長を３６５ｎｍとし、食肉（国産牛、輸入牛、国産豚肉）に照射した場合、３００から６００ｎｍの範囲に図５の（ｂ）に示すような蛍光スペクトルが現れる。３４０から４００ｎｍのブロードなピーク波長は励起光である３６５ｎｍの光を検出している。また、４５０ｎｍ付近にピークが現れている。これは食肉のもつ結合組織の蛍光が現れている。なお、このケースにおける第二励起光のピーク波長は、３５０ｎｍ以上、３７０ｎｍ以下であれば良い。
【００４９】
次に、例えば、第三励起光のピーク波長を３２５ｎｍとし、食肉（国産牛、輸入牛、国産豚肉）に照射した場合、３００から６００ｎｍの範囲に図５の（ｃ）に示すような蛍光スペクトルが現れる。３１０から３５０ｎｍのブロードなピーク波長は励起光である３２５ｎｍの光を検出している。また、３９０ｎｍ付近と４４０ｎｍ付近にピークが現れている。３９０ｎｍ付近のピークはビタミンＢ６、４４０ｎｍ付近のピークはＮＡＤＨの蛍光が現れる。なお、このケースにおける第三励起光のピーク波長は、３２０ｎｍ以上、３４０ｎｍ以下であればよい。
【００５０】
次に、例えば、第四励起光のピーク波長を３００ｎｍとし、食肉（国産牛、輸入牛、国産豚肉）に照射した場合、３００から５００ｎｍの範囲に図５の（ｄ）に示すような蛍光スペクトルが現れる。３００から３２０ｎｍのブロードなピーク波長は励起光である３００ｎｍの光を検出している。また、３４０ｎｍ付近にピークが現れている。これは食肉のもつタンパク質中のトリプトファンの蛍光が現れている。なお、このケースにおける第四励起光のピーク波長は、２８０ｎｍ以上、３１０ｎｍ以下であればよい。以上のように、様々な励起光を選択することによって食肉中に含まれる栄養素を特定（同定）することが可能である。
【００５１】
〔蛍光検出装置による物質同定処理の動作について〕
次に、図６に基づき、上述した蛍光検出装置１００〜３００による物質同定処理の動作について説明する。図６は、物質同定処理の動作を示すフローチャートである。例えば、励起光の波長を適宜選択することによって、様々な物質を同定（特定）することができる。このフローチャートは、励起波長の選択と蛍光波長の有無によって物質を同定するフローである。
【００５２】
日立分光光度計Ｆ−２０００によって様々な物質の蛍光指紋（励起光、蛍光および強度の三次元マトリックス）を測定し、このデバイスがどんな物質を同定できるか推定した。例えば、第一励起光、第二励起光、第三励起光、および第四励起光のピーク波長をそれぞれ、４２０ｎｍ、３６０ｎｍ、３３０ｎｍ、および２８０ｎｍとする（Ｓ２０１、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１７、Ｓ２１８、Ｓ２１９、Ｓ２２３参照）。なお、Ｅｘ４２０ｎｍは、励起波長４２０ｎｍを意味する。
【００５３】
第一励起光を照射した場合、蛍光波長が６７０、５９５ｎｍ場合、それぞれ植物葉由来物質、生肉や血液であることが推定できる（Ｓ２０２、Ｓ２０３参照）。なお、Ｅｍ６７０ｍｍは、蛍光波長６７０ｎｍを意味する。さらに第二励起光を照射し、５２０ｎｍの波長の光が蛍光した場合、花粉やダニであることが推定できる（Ｓ２０５参照）。
【００５４】
第一励起光で蛍光せず、第二励起光を照射し、蛍光した場合、４００〜４６０ｎｍや５２０ｎｍに蛍光が現れる（Ｓ２０７参照）。二つの波長の光が同時に蛍光した場合、さらに第三励起光を照射し、４００ｎｍ〜４６０ｎｍに蛍光すると、ＡＧＥｓ（後期糖化反応生成物）、ＮＡＤＨ、脂肪酸などであることが分かり（Ｓ２０８参照）、一方、５２０ｎｍに蛍光すると、ビタミンＢ２溶解物質（ビタミンＢ２含有尿）であることがわかる（Ｓ２０９参照）。これは第四励起光を照射したとき、３４０ｎｍに蛍光する（Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６参照）。
【００５５】
また、二つの波長の光が同時に蛍光した場合、さらに第三励起光を照射し、蛍光しないと、牛乳であることが推定できる（Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１５参照）。一方、二つの波長の光が同時に蛍光した場合、さらに第三励起光を照射し、３４０ｎｍに蛍光した場合、ビタミンＢ２なし尿、または醤油であることが推定できる（Ｓ２１０、Ｓ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２１１参照）
次に、第一励起光で蛍光せず、第二励起光を照射下で、一つの波長の光が蛍光した場合について説明する。蛍光波長が５２０ｎｍで第三励起光を照射し、４００ｎｍに蛍光した場合、栄養ドリンクであることが推定できる（Ｓ２１１、Ｓ２１８、Ｓ２２２参照）。
【００５６】
また、蛍光波長が４００〜４６０ｎｍで第四励起光を照射し、蛍光しない場合、食用油であることが推定できる（Ｓ２１０、Ｓ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０参照）。
【００５７】
第一励起光でも第二励起光でも蛍光せず、第四励起光を照射し、３４０ｎｍ蛍光した場合、トリプトファンか潤滑油であることがわかる（Ｓ２２３、Ｓ２２４参照）。
【００５８】
また、第四励起光を照射しても蛍光しない場合、塩などの無機物であることが推定できる（Ｓ２２３、Ｓ２２５参照）。このように様々な励起光を選択することによって物質を同定することができる。
【００５９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る蛍光検出装置は、測定対象物に励起光を照射する複数の励起光源（３）と、上記測定対象物が上記励起光を受けて発した蛍光を検出する検出部（光検出器４）と、を備えた蛍光検出装置であって、上記測定対象物の少なくとも一部分を覆うことが可能な、外光を遮蔽するカバー（２）を備え、上記検出部は、上記カバーの内部に配置され、上記測定対象物が励起光を受けて発した蛍光のスペクトルデータを検出結果として出力する構成である。
【００６０】
上記構成によれば、カバーによって測定対象物の少なくとも一部分を覆い、暗室（環境光が遮蔽された空間）を形成できる。暗室内では、環境光の影響が抑制されるため、カバーの内部（暗室内）に配置された検出部において、蛍光を精度よく検出し、蛍光のスペクトルデータを取得できる。すなわち、簡単な構成で環境光の影響を抑制することで、高精度な蛍光のスペクトルデータを取得することが可能となる。その結果、例えばハンドタイプ（聴診器タイプ）のような小型の蛍光検出装置を実現できる。
【００６１】
本発明の態様２に係る蛍光検出装置は、上記態様１において、上記励起光源のそれぞれは、上記カバーの内部に配置されていても良い。上記構成によれば、励起光源がカバーの外部に配置されている場合と比較して、導光部材などを用意する必要がないため、装置全体をより小型化することができる。
【００６２】
本発明の態様３に係る蛍光検出装置は、上記態様１または２において、上記蛍光のスペクトルデータに基づいて、上記測定対象物に含まれる蛍光物質を同定する分析部（測定結果分析部１１１）を備えていることが好ましい。上記構成によれば、測定対象物に含まれる蛍光物質を同定することができる。
【００６３】
本発明の態様４に係る蛍光検出装置は、上記態様１〜３の何れかにおいて、上記蛍光のスペクトルデータを表示部に表示させる制御を行う表示制御部（１１２）を備えていることが好ましい。上記構成によれば、蛍光のスペクトルデータを視覚的に視認することが可能になる。
【００６４】
本発明の態様５に係る蛍光検出装置は、上記態様１〜４の何れかにおいて、上記励起光は、紫外領域または青色領域の波長範囲の光であることが好ましい。上記構成によれば、励起光の波長範囲を適切に設定することによって、測定対象物に含まれる蛍光物質を励起することが可能になる。
【００６５】
本発明の態様６に係る蛍光検出装置は、上記態様１〜５の何れかにおいて、上記検出部は、電荷転送素子、相補形金属酸化膜半導体および光電子倍増管（４２ａ）の何れかを含んでいても良い。上記構成によれば、蛍光の検出結果を視覚化することが可能になる。
【００６６】
本発明の態様７に係る蛍光検出装置は、上記態様１〜６の何れかにおいて、上記蛍光のスペクトルデータと上記測定対象物に含まれる蛍光物質との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部（１２）を備えていることが好ましい。上記構成によれば、測定対象物に含まれる蛍光物質の同定が容易になる。
【００６７】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２    カバー
２ａ  暗室（カバー）
３    励起光源
４    光検出器（検出部）
４ａ  光検出器（検出部）
１２    記憶部
４２ａ  光電子倍増管
１００    蛍光検出装置
１１１    測定結果分析部（分析部）
１１２    表示制御部
２００    蛍光検出装置
３００    蛍光検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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