JP7206776B2

JP7206776B2 - 錠剤検査装置及び錠剤検査方法

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Publication number: JP7206776B2
Application number: JP2018193888A
Authority: JP
Inventors: 勝也渡邊; 寿一長島; 英之世良
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: WO2020075440A1; JP2020060536A

Description

この出願の発明は、薬剤や健康食品等として販売されている錠剤の製造技術に関するものであり、特に、製造された錠剤の検査技術に関するものである。

近年、錠剤についての品質保持の要請が特に厳しくなってきている。この傾向は、薬剤としての錠剤のみならず、健康食品としての錠剤にも及んできている。例えば、米国では、薬剤のみならず健康食品としての錠剤についてもｅＧＭＰ(current Good Manufacturing Practice）の取得が義務づけられている。日本でも、ＧＭＰの取得を義務化する検討が関係機関において進められている。

錠剤の製造プロセスにおいて、製造された錠剤の品質をより高く保持するには、全数検査が望ましい。しかしながら、現状の錠剤の製造ラインにおいて、全数検査を可能にする実用的な技術は開発されていない。多数の錠剤が製造されて流れている製造ラインにおいて全数検査を行うためには、検査を短時間のうちに且つ精度良く行う必要があるが、このような技術は開発されていない。このため、現状では、定期的に抜き取り検査をし、クロマトグラフィ装置のような分析装置で分析して製品の品質を確認することにとどまっている。

特開２０１１－１９１１２９号公報

http://www.foocom.net/column/takou/5381/

この出願の発明は、上記のような錠剤製造における品質管理の事情を考慮して為されたものであり、錠剤の検査を短時間のうちに精度良く行える技術を提供し、全数検査を可能にすることを目的としている。

上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、製造ラインで製造されて検査場所まで運ばれてきた錠剤に光を照射してその錠剤（多重反射により生じる干渉光を測定することで厚さを測定できるものを除く）からの透過光の分光特性に従って良否を検査する錠剤検査装置であって、
良否を判断し得る９００ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長範囲の光を７×１０ ^３ｍＷ／ｃｍ _２以下の照度で錠剤に照射する光源と、
光照射された錠剤の一点から出た透過光を、互いに平行であって光路差が可干渉距離の範囲内である二つの光路に分離して進ませる分離光学系と、
波長分解能に応じた数の受光素子が受光面に並んでいるアレイ検出器と、
分離光学系により分離した光を互いに干渉させてインターフェログラムをアレイ検出器の受光面に形成する干渉光学系と、
アレイ検出器からの出力に従って錠剤の良否を判断する判断手段（錠剤の厚さを測定するためにフーリエ変換をするものを除く）と
を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記分離光学系及び前記干渉光学系は、シェアリング干渉光学系を構成しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記分離光学系及び前記干渉光学系は、三角光路コモンパス干渉光学系を構成しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記光源は、前記錠剤と同じか又は前記錠剤よりも大きな領域に光を照射する光源であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記光源は、前記錠剤が動いている状態で光を照射する光源であるという構成を有する。

また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、製造ラインで製造されて検査場所まで運ばれてきた錠剤（多重反射により生じる干渉光を測定することで厚さを測定できるものを除く）に光を照射してその錠剤からの透過光の分光特性に従って良否を検査する錠剤検査方法であって、
良否を判断し得る９００ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長範囲の光を７×１０ ^３ｍＷ／ｃｍ _２以下の照度で錠剤に照射する照射工程と、
光照射された錠剤の一点から出た透過光を、互いに平行であって光路差が可干渉距離の範囲内である二つの光路に分離して進ませる分離工程と、
前記分離した光を互いに干渉させ、波長分解能に応じた数の受光素子が受光面に並んでいるアレイ検出器の受光面に当該干渉光のインターフェログラムを形成する干渉工程と、
受光面にインターフェログラムが形成されているアレイ検出器からの出力に従って錠剤の良否を判断する判断工程（錠剤の厚さを測定するためにフーリエ変換をする工程を除く）と
を備えている。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、上記請求項６の構成において、前記照射工程は、前記錠剤と同じか又は前記錠剤よりも大きな領域に光を照射する工程であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、上記請求項６又は７の構成において、前記照射工程は、前記錠剤が動いている状態で光を照射する工程であるという構成を有する。

以下に説明する通り、この出願の請求項１記載の錠剤検査装置又は請求項６記載の錠剤検査方法によれば、錠剤に光を照射し、透過光の分光特性に基づいて良否を判断するので、錠剤の全数検査が可能となる。したがって、品質への高い信頼性が要請されるような場合に特に好適に利用される。また、分離光学系により分離した光を干渉光学系により干渉させてインターフェログラムを形成して良否を判断しているので、より高分解能の測定をしつつもＳＮ比が低下することはなく、良否判断を高い信頼性で行うことができる。さらに、透過光が微弱な場合でも良否判断を高信頼性で行うことができ、錠剤検査の用途に特に適している。
また、錠剤の一点から出た光を互い平行な光路に沿って進む二つの光に分離させてそれらを干渉させるので、錠剤における場所によって干渉の可視度が低下してしまう問題はなく、よりＳＮ比の高い測定が行える。
また、請求項５記載の錠剤検査装置又は請求項８の錠剤検査方法によれば、上記効果に加え、錠剤が動いている状態で光を照射して良否を判断するので、生産性を低下させることなく錠剤の品質を保持することが可能となる。

第一の実施形態に係る錠剤検査装置の概略図である。サバール板の構成及び作用について示した斜視概略図である。実施形態の錠剤検査装置における良否判断について示した概略図である。スペクトル算出プログラムの概略を示したフローチャートである。第二の実施形態の錠剤検査装置の概略図である。移動している錠剤の検査を行う錠剤検査装置の実施形態の一例について主要部を示した図である。

次に、この出願の発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
上記のように、この出願の発明は、錠剤の良否検査を行うため、製造された各錠剤に対して光を照射して分光分析をすることで良否検査を行う錠剤検査装置を提案している。
図１は、第一の実施形態に係る錠剤検査装置の概略図である。図１に示す錠剤検査装置は、錠剤の製造ラインにおいて使用されることを想定している。具体的には、錠剤検査装置は、製造ラインにおいてパッケージングや瓶詰めのような工程の前の工程において使用されることを想定している。即ち、錠剤の製造ラインには、製造された錠剤の検査場所が設けられている。錠剤検査装置は、検査場所に設置されている。

図１に示す錠剤検査装置は、検査場所まで運ばれてきた各錠剤に光を照射してその錠剤からの透過光の分光特性に従って良否を検査する装置である。この際、錠剤の良否検査という目的のために最適化された構成として、透過光について干渉光を生成し、干渉光のインターフェログラムを取得する構成が採用されている。
より具体的に説明すると、実施形態の錠剤検査装置は、光源１と、分離光学系２と、干渉光学系３と、アレイ検出器４と、判断手段５とを備えて構成されている。

光源１としては、錠剤を分光分析して良否を判断し得る波長範囲の光を出射するものが採用される。この実施形態では、９００～１３００ｎｍ程度の近赤外域の帯域の吸収スペクトル（分光吸収率）で良否検査を行うので、この帯域の光を出射するものが使用される。また、ある程度多くの品種の錠剤を検査する観点から、装置としては分光分析の帯域はある程度広い方が好ましく、このため光源１はある程度広い帯域の光を出射するものであることが好ましい。したがって、光源１としては、ハロゲンランプやＬＥＤ等が使用される。

装置は、錠剤Ｔに対して光照射するための照射光学系１１を備えている。照射光学系１１は、光源１からの光を集光して錠剤Ｔに照射する集光レンズ１２を含んでいる。
集光レンズ１２による光の集光位置（光の照射位置）は、検査の際に錠剤Ｔが位置する位置である。この実施形態では、照射位置からずれないよう錠剤Ｔを保持する錠剤保持機構６が設けられている。

錠剤保持機構６としては、この実施形態では、空圧により錠剤Ｔを吸着する機構が採用されている。具体的には、錠剤保持機構６は、検査する錠剤Ｔを受ける透明な受け板６１を備えている。受け板６１は中空状となっており、錠剤Ｔを保持する側の面に吸着孔６２が形成されている。受け板６１には、不図示の真空ポンプが接続されており、内部が真空吸引されるようになっている。真空吸引により、錠剤Ｔが吸着孔６２の位置において保持される。尚、受け板６１の材質としては、ガラス、ＰＥＴのような樹脂等、適宜のものを選定し得る。また、受け板６１は、良否判断のための波長範囲において透明（十分な光透過率）であれば足り、他の波長範囲において光透過率が低くても良い。

尚、受け板６１は凹部を有しており、吸着孔６２は凹部の底面に形成されている。したがって、錠剤Ｔは凹部に落とし込まれた状態で保持される。この構造は、錠剤Ｔの保持位置が光照射位置に対してずれないようにするものである。但し、平坦な面で錠剤Ｔを吸着、保持しても良く、凹部内への落とし込みで保持するので真空吸着は行わない構成であっても良い。

分離光学系２としては、この実施形態では、サバール板２１により分離を行う構成が採用されている。即ち、分離光学系２は、サバール板２１と、サバール板２１の入射側に配置された偏光子２２と、サバール板２１の出射側に配置された検光子２３とを備えている。
偏光子２２としては、錠剤Ｔから出た無偏光の光を直線偏光光に変換する偏光素子が使用される。例えば、方解石等の結晶系の偏光板、偏光フィルムや染料系偏光板のような有機系の偏光板、さらにはワイヤーグリッド偏光板のようなグリッド偏光板等が偏光素子として使用できる。

図２は、サバール板２１の構成及び作用について示した斜視概略図である。サバール板２１は、偏光プリズムの一種で、二枚の複屈折結晶板２２１で形成されている。各複屈折結晶板２２１は、板厚方向が光学軸に対して４５度の傾きを持つように切断されており、両者の厚さは厳密に等しいものとなっている。そして、互いの光学軸が直交するよう重ね合わせて接合される。
図２に示すように、サバール板２１は、４５度の角度の直線偏光光Ｌ０を二つの異なる角度の直線偏光光Ｌ１，Ｌ２に分離する性質を持っている。分離した直線偏光光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ０度（紙面と平行）、９０度（紙面に垂直）の向きの偏光であり、互いに平行な光路に沿って進む。

検光子２３は、この実施形態では、分離された二つの直線偏光光の偏光の向きを揃える目的で配置されている。この実施形態では、検光子２３も一種の偏光板であり、直線偏光光Ｌ１，Ｌ２に対して、±４５度の方向の直線偏光光を透過させる姿勢で配置されている。このため、検光子２３を透過すると、光Ｌ１，Ｌ２は、互い平行なずれた光路に沿って進みつつも偏光の方向が揃った直線偏光光となって進むようになっている。

干渉光学系３は、分離光学系２により分離した光を互いに干渉させてアレイ検出器４の受光面においてインターフェログラムを形成する光学系である。干渉光学系３としては、この実施形態では、投影レンズ３１が使用されている。投影レンズ３１は、分離光学系２により分離した二つの光がアレイ検出器４の受光面上に結ぶよう設けられたレンズである。二つの光は、錠剤Ｔの一点から出た光であり、偏光子２２、サバール板２１、検光子２３を経ることで同じ方向の直線偏光光となっているため、受光面上で干渉してインターフェログラムを形成する。

判断手段５は、アレイ検出器４からの出力に従って錠剤の良否を判断する手段である。この実施形態では、判断手段５は、プロセッサ５１と、プロセッサ５１で実行される各種プログラムを記憶したメモリ等の記憶部５２と、アレイ検出器４からの出力をデジタル信号に変換するＡＤ変換器５３と、判断結果を出力する出力部５４等を備えている。

図３は、実施形態の錠剤検査装置における良否判断について示した概略図である。実施形態において、良否判断は、アレイ検出器４から出力されるインターフェログラムＩに基づいて錠剤の吸収スペクトルＳを算出し、これを基準の吸収スペクトルＳ_０と対比することで行う。基準の吸収スペクトルＳ_０との乖離が許容範囲内なら良品と判断し、許容範囲外であれば不良品と判断する。

具体的には、記憶部５２に記憶されたプログラムの一つは、インターフェログラムＩに基づいて吸収スペクトルＳを算出するスペクトル算出プログラム５２１となっている。また、別のプログラムの一つは、算出された吸収スペクトルＳに基づいて良否判断を行う良否判断プログラム５２２となっている。
まず、吸収スペクトルの算出について説明する。実施形態において、分離光学系２を出射した二つの光Ｌ１，Ｌ２は、互いに平行な光路に沿って進むから、二つの光Ｌ１，Ｌ２の位相差は、光軸に対する角度と波長に応じたものとなる。したがって、位相差が干渉の条件を満たす場合、当該位相差を生じさせる波長及び角度（光軸に対する角度）において干渉が生じて特に強い光が観測されることになる。詳述すると、アレイ検出器４の各受光素子４１への光の入射位置（光軸からの距離）は光の投影レンズ３１への入射角に応じて異なった距離である。特定の受光素子４１の検出される光強度が高くなった場合、それは投影レンズへのある入射角においての光線で干渉が生じたことを示している。どの受光素子４１において干渉が生じて光強度が高くなるかは波長に応じたものであり、各受光素子４１で検出した光強度の分布は、受光素子の位置に応じた干渉光の強度変化を意味している。受光素子４１の位置は、位相差の違いに相当しており、したがって各受光素子４１で検出した光強度の分布はインターフェログラムにほかならない。つまり、この実施形態における干渉光学系３は等傾角干渉光学系の一種であり、位相差掃引を受光素子４１への入射角の変化に置き換えた干渉光学系となっている。

アレイ検出器４は、受光面の中心が干渉光学系３の光軸上に位置するよう精度良く配置されている。したがって、受光面における各受光素子４１は、投影レンズ３１が行うフーリエ変換における横軸に相当する位置に並べられているといえる。このため、各受光素子４１で検出された光強度を順次読み込んでフーリエ変換すると、スペクトルが算出されることになる。尚、ここでのフーリエ変換は、各受光素子４１からのデータの処理であるため、離散フーリエ変換である。

図４は、スペクトル算出プログラム５２１の概略を示したフローチャートである。スペクトル算出プログラム５２１は、ＡＤ変換器５３を介して入力される出力を一時的にファイル（以下、測定データファイル）に格納するデータ格納モジュールと、測定データファイル内のデータに対して離散フーリエ変換を行って吸収スペクトルＳを算出する算出モジュールとを含んでいる。尚、記憶部５２には、予め測定して格納された校正スペクトルデータを記録した校正データファイル５２３が記憶されている。校正スペクトルデータは、錠剤を配置しない状態で光照射し、それをそのまま分離光学系２、干渉光学系３を経てアレイ検出器４で受光して得たデータである。

図４に示すように、スペクトル算出プログラム５２１は、まずデータ格納モジュールを実行する。次に、スペクトル算出プログラム５２１は、最初の波長（最初の受光素子で取得されたデータ）を測定データファイルから読み取り、当該波長についての校正スペクトルデータで規格化し、当該波長での光の低減率から当該波長における錠剤の光吸収率を算出する。算出した光吸収率は、測定結果用の別のファイル（以下、測定結果ファイル）に記録する。
スペクトル算出プログラム５２１は、波長分解能Δλごとに上記処理を繰り返し、最後の波長まで光吸収率の算出とファイル記録とを行う。そして、最後の波長についての処理が終わると、当該錠剤についての吸収スペクトルＳが得られたことになるので、スペクトル算出プログラム５２１は、以下の良否判断プログラム５２２を呼び出して実行し、終了する。

次に、良否判断について説明する。図１に示すように、記憶部５２には、吸収スペクトル基準データファイル５２４が記憶されている。吸収スペクトル基準データファイル５２４は、検査対象の対象となっている錠剤について基準となる吸収スペクトル（以下、基準吸収スペクトル）Ｓ_０のデータを記録したファイルである。
基準吸収スペクトルＳ_０は、錠剤が設計通りの成分で製造された場合に有する理想的な吸収スペクトルである。例えば、良品であることが確認されている錠剤について予め吸収スペクトルを測定し、そのデータを基準スペクトルＳ_０として吸収スペクトル基準データファイル５２４に記録しておく。尚、吸収スペクトル基準データファイル５２４内のデータも、各波長における強度データ（その波長での吸収率）である。

良否判断プログラム５２２は、算出プログラムで算出されたデータ（各波長の吸収率）と、吸収スペクトル基準データファイル５２４内のデータとを比較し、その乖離が許容範囲内であるかどうか判断する。例えば、乖離の平均を算出してそれが許容範囲内かどうか判断したり、最も乖離が大きな値についてそれが許容範囲内であるかどうか判断したりする。良否判断プログラム５２２には、そのような許容値についての定数が与えられている。

良否判断プログラム５２２は、このような判断を行う判断モジュールと、出力モジュールとを有している。判断手段５には、不図示の不良品除外機構が接続されている。判断モジュールは、不良品除外機構に対して不良品の除外指令を出力部５４から出力するモジュールである。不良品除外機構は、不良品であるとされた錠剤を製造ラインから除外し、出荷されないようにする機構である。

次に、上記実施形態の錠剤検査装置の全体の動作について説明する。以下の説明は、錠剤検査方法の発明の実施形態の説明でもある。
錠剤検査装置は、前述したように、錠剤Ｔの打錠工程の後の工程又は製造ラインの終端であって包装工程の前の工程を行う場所に配置される。製造された錠剤Ｔは、搬送機構により錠剤検査装置まで運ばれる。そして、錠剤検査装置に対しては、受け板６１に１個ずつ錠剤Ｔを載置するための機構が付設される。

錠剤Ｔは、受け板６１に載置されて真空吸着される。この状態で、光源１からの光が集光レンズ１２により集光されて錠剤Ｔに照射される。光の一部は錠剤Ｔを透過し、分離光学系２に到達する。そして、偏光子２２により偏光されて直線偏光光となり、サバール板２１で互いに向きが９０度異なる二つの直線偏光光Ｌ１，Ｌ２に分離される。二つの直線偏光光Ｌ１，Ｌ２は、互いに平行なずれた二つの光路に沿って各々進む。二つの直線偏光光はＬ１，Ｌ２は、検光子２３によって偏光の向きが揃えられ、この状態で干渉光学系３に入射する。

干渉光学系３に含まれる投影レンズ３１は、二つの光Ｌ１，Ｌ２をアレイ検出器４に受光面に結ぶ。この際、光Ｌ１，Ｌ２は、元々は錠剤Ｔの１点からの光であり、分離してはいるものの光路差が可干渉距離の範囲内である光路に沿って進んできたものであるため、良好に干渉し、受光面においてインターフェログラムを形成する。即ち、二つの光Ｌ１，Ｌ２の光の位相差は、光軸に対する角度と波長に応じたものとなるため、アレイ検出器４の各受光素子では波長に応じた干渉光強度が検出される。したがって、アレイ検出器４の出力はインターフェログラムとなり、これが判断手段５に入力される。

尚、実際には、分離光学系２や干渉光学系３には、錠剤Ｔの光出射側の面（照射側とは反対側の面）の各点からの光が入射する。したがって、アレイ検出器４の受光面に形成されるインターフェログラムＩも、各点からの光の干渉光によるインターフェログラムを重畳したものであり、錠剤Ｔの透過光全体の干渉光によるインターフェログラムＩが形成されて、それが出力される。

判断手段５は、入力されたデータをＡＤ変換器５３でデジタルデータに変換し、一時的に測定データファイルに格納する。そして、スペクトル算出プログラム５２１が吸収スペクトルＳを算出し、判断プログラム５２２が基準スペクトルＳ_０と対比して良否を判断する。良否の判断結果は、出力部５４を通して出力される。不良品であるとの結果が出力された場合、不図示の不良品除外機構が当該錠剤Ｔを製造ラインから除外し、次の工程に送られないようにする。

このような実施形態の錠剤検査装置又は錠剤検査方法によれば、錠剤に光を照射し、吸収スペクトルを測定してそれに基づいて良否を判断するので、錠剤の全数検査が可能となる。したがって、実施形態の装置は、ＧＭＰの取得のような品質への高い信頼性が要請されるような場合に特に好適に利用される。

また、単に錠剤からの透過光を分光器で分光して吸収スペクトルを得るのではなく、分離光学系２により分離した光を干渉光学系３により干渉させてインターフェログラムＩを解析することで吸収スペクトルＳを得ている。このため、より高分解能の測定をした場合でもアレイ検出器４において検出強度不足になることがない。即ち、グレーティングを使用した一般的なマルチチャンネル分光器の場合、分解能を高くするには入射スリットを狭くする必要がある。入射スリットを狭くすると、捉えられる光束が少なくなるため、透過光が弱い場合、アレイ検出器において検出強度不足になり易い。つまり、吸収スペクトルを表す本来の信号に比べてノイズ分が相対的に多くなるため、ＳＮ比が低下し、良否判定に必要な精度で吸収スペクトルの測定ができないことがあり得る。実施形態の錠剤検査装置では、理論的には錠剤Ｔから出た透過光を全て捉えてインターフェログラムＩを形成して吸収スペクトルＳを得ることが可能であり、入射スリットとグレーティングとを使用するマルチチャンネル分光器のような光のロスはない。このため、より高分解能の測定をしつつもＳＮ比が低下することはなく、良否判断を高い信頼性で行うことができる。

光のロスがないということは、一般的には光の透過率が低いという錠剤の性質を考慮した場合、顕著なメリットをもたらす。成分の解析により良否判断をするには、９００～１３００ｎｍのような近赤外域の光の吸収スペクトルを調べることが好適である場合が多い。しかしながら、錠剤のような化学成形品は、近赤外域の光の吸収率が高い場合が多く、したがって透過光が微弱である場合が多い。透過光が微弱な場合でも良否判断を高信頼性で行うためには、分解能を高くしたりＳＮ比を高くしたりする必要があり、その点で実施形態の錠剤検査装置は優位性を有している。

特に、錠剤は一般的に光や熱に弱い場合が多く、分光分析によって良否を判断するとはいっても、強い光を当てられない場合が多い。発明者の研究によると、錠剤については、光照射による劣化や変性を防止するため、一般的に、照度については７×１０^３ｍＷ／ｃｍ^２以下、光量については４０ｍＪ／ｃｍ^２以下とすることが望ましい。実施形態の錠剤検査装置では、光のロスがないため、このように制限された光照射の場合でも十分な精度で吸収スペクトルを得ることができ、高信頼性の良否判断が行える。

また、上記実施形態において、分離光学系２及び干渉光学系３は、一種のシェアリング干渉光学系を構成しているといえるが、ここでの分離光学系２は、錠剤の一点から出た光を、互いに平行な光路に沿って進む二つの光に分離している。この点は、シフトインバリアントな特性をもたらすものであり、透過光の出射点が錠剤のどの位置にあろうとも、その点（同一の点）から出た光によりインターフェログラムが形成される。このため、場所によって干渉（インターフェログラム）の可視度（ビジリティ）が低下してしまう問題はない。この点は、錠剤全体に光照射して錠剤全体からの透過光でインターフェログラムを形成することでよりＳＮ比の高い測定が行えるという優位性をもたらすことになる。
上記の意味で、照射光学系１１による錠剤への光照射の領域は、錠剤の大きさと同じか又はそれ以上とすることが好ましい。つまり、錠剤全体をカバーする状態で光照射することで、シフトインバリアントな特性をより活かすことができる。

次に、第二の実施形態の錠剤検査装置について説明する。図５は、第二の実施形態の錠剤検査装置の概略図である。
第二の実施形態の錠剤検査装置は、分離光学系２の構成が第一の実施形態と異なっている。即ち、第二の実施形態では、分離光学系２としては、三角光路コモンパス干渉光学系を構成するものが採用されている。

図５に示すように、この分離光学系２は、一つのビームスプリッタ２４と二つのミラー２５，２６とが三角光路コモンパスを形成している。ビームスプリッタ２４は、ビーム分割面が入射光の光軸に対して４５度の角度になるように配置される。第一のミラー２５は、ビームスプリッタ２４を透過した光の光軸（以下、透過光軸という。）Ａ１を４５度曲げて第二のミラー２６に向かわせるよう配置されて平面ミラーである。また、第二のミラー２６は、ビームスプリッタ２４のビーム分割面で反射した光の光軸（以下、反射光軸という。）Ａ２を４５度曲げて第一のミラー２５に向かわせるよう配置された平面ミラーである。

三角光路コモンパスを形成する場合、透過光軸Ａ１の長さと反射光軸Ａ２の長さを少し不均等にする。図５の例では、透過光軸Ａ１を反射光軸Ａ２に比べて少し（距離ａ）だけ短くしている。以下、説明の都合上、透過光軸Ａ１に沿って進んだ光Ｌ１を第一の光とし、反射光軸Ａ２を進んだ光Ｌ２を第二の光とする。第一の光Ｌ１は、第一のミラー２５、第二のミラー２６の順に反射して再びビームスプリッタ２４に入射する。そして、第一の光Ｌ１は、ビームスプリッタ２４のビーム分割面を透過して出射する。また、第二の光Ｌ２は、第二のミラー２６、第一のミラー２５の順に反射して再びビームスプリッタ２４に入射する。第二の光Ｌ２は、ビームスプリッタ２４のビーム分割面に反射して出射する。

図５から解るように、透過光軸Ａ１と反射光軸Ａ２とが距離ａの分だけ長さに差異があるため、第一の光Ｌ１と第二の光Ｌ２は、互いに平行であるが少しずれた光路上を進む状態で出射する。第一の光Ｌ１と第二の光Ｌ２は、元々は錠剤Ｔの一点から出た光であるため、図５に示すように投影レンズ３１によりアレイ検出器４の受光面に結んだ際、干渉する。このため、第一の実施形態と同様、受光面には干渉光のインターフェログラムが形成される。
尚、三角光路コモンパスの入射側には、図５に示すように、コリメータレンズ２７が配置される。コリメータレンズ２７は、三角光路コモンパスに平行光が入射するようにするものである。

この実施形態でも、分離した二つの光Ｌ１，Ｌ２は、互いに平行な光路に沿って進んで干渉光学系３により干渉するため、光学特性は全体としてシフトインバリアントになっている。このため、錠剤中の場所によって干渉の可視度が低下する問題はなく、吸収スペクトルの測定をより高いＳＮ比で行うことができる。
尚、干渉光の強度や質を高くするには、ビームスプリッタ２４は偏光ビームスプリッタであることが望ましい。この場合、上記第一の光Ｌ１と第二の光Ｌ２とは、偏光の方向が９０度異なる直線偏光光となる。そして、三角光路コモンパスの出射側には、第一の実施形態と同様に、直線偏光の向きを揃える検光子２８が配置される。

第二の実施形態においても、フーリエ変換作用を持つ投影レンズ３１によりアレイ検出器４の受光面にインターフェログラムが形成され、波長分解能Δλごとにその強度信号をアレイ検出器４が出力する。判断手段５がこれを処理して吸収スペクトルを算出し、基準吸収スペクトルと比較することで、当該錠剤の良否を判断する。
第二の実施形態の錠剤検査装置も、錠剤の一点から出た透過光を分離光学系２で分離してそれらを干渉させて得たインターフェログラムに基づいて吸収スペクトルを測定するので、実質的な光のロスはなく、高分解能、高ＳＮ比の測定が行える。このため、錠剤の良否判定を高い信頼性で行うことができる。

各実施形態の錠剤検査装置は、上記の通り実質的に光のロスなく吸収スペクトルを得ることができるという優位性を有しているが、この点は、良否判断に要する時間が短くて済むという優位性ももたらす。入射スリットとグレーティングを使用した一般的なマルチチャンネル分光器では、光量を稼ぐためにある程度の長い時間、光を入射させる必要がある。このため、１個の錠剤について良否判定を行うに要する時間がどうしても長くなる。
一方、各実施形態の錠剤検査装置は、実質的に光のロスがないため、それほど長い時間をかけずに必要な光量を確保することできる。このため、１個の錠剤についての良否判定に要する時間が短くできる。

１個の錠剤の良否判定に要する時間が短くできるということは、錠剤が製造ラインで流れている最中に、つまり錠剤が動いている状態でも良否判定が行えるようになることを意味する。例えば、図１に示す錠剤検査装置において、受け板６１の駆動機構を設け、これを製造ラインの搬送機構と連動させる。搬送機構で搬送されてきた錠剤Ｔが１個ずつ受け板６１に移載されるように、錠剤Ｔが載った受け板６１が光照射位置を通過して移動し、その後、次の工程に搬送されるようにする。そして、光照射位置を通過する際に当該錠剤Ｔの吸収スペクトルが測定され、良否判断がされる。このような構成によれば、生産性を低下させることなく錠剤の全数検査が可能になるので、錠剤の品質保持の観点からさらに好適となる。

発明者の研究によると、実施形態のような錠剤検査装置を用いる場合、１個の錠剤の良否検査を１０ミリ秒程度で行うことができる。そして、例えば錠剤間隔が１０ミリメートルの場合、１メートル毎秒程度までの速度で錠剤を停止させることなく光照射して良否判断を行うことができる。
生産性を低下させることなく錠剤の全数検査を可能にする構成の一例について、以下に追加して説明する。図６は、移動している錠剤の検査を行う錠剤検査装置の実施形態の一例について主要部を示した図である。図６（１）は正面概略図、（２）は平面概略図である。

図６に示す錠剤検査装置は、錠剤保持機構６の構成が上記各実施形態と異なっている。この実施形態では、錠剤保持機構６は、回転ドラム６３の周面に複数の錠剤Ｔを保持する機構となっている。
回転ドラム６３は、回転ドラム６３と同心で水平な回転軸６３１の回りに回転する機構である。図示は省略されているが、水平な中心軸に対してベルトやモータを連結し、所定の回転速度で回転するように構成する。

回転ドラム６３の周面には、等間隔をおいて不図示の吸着孔が設けられている。回転ドラム６３の周面を形成する円筒板は、第一の実施形態における受け板６１と同様に中空になっており、真空吸引構造とされる。図６に示すように、各錠剤Ｔは、コンベア等で搬送されて回転ドラム６３の周面に当接し、吸着孔に吸着されてピックアップされるよう構成される。
尚、各錠剤Ｔは、厚さ方向が水平に向くようにして吸着される。このための構成としては、例えばコンベアに溝を設け、溝の幅を錠剤Ｔの厚み程度としておく。各錠剤Ｔは溝に落とし込まれて搬送されるが、この際、垂直に立った姿勢（径方向が鉛直面内となる姿勢）となり、この姿勢で回転ドラム６３に吸着、保持されるようにする。

一方、回転ドラム６３に対して、所定の位置関係で光照射部と光受光部が設けられる。光照射部は、この実施形態では、光源１からの光を導いて出射する照射側光ファイバ１３であり、光受光部は、錠剤Ｔからの透過光が入射する受光側光ファイバ２０である。受光側光ファイバ２０の出射側には、不図示の分離光学系、干渉光学系、及び判断手段が設けられている。これらの構成は、前述したいずれかの実施形態と同様で良い。

判断手段の出力は、同様に不良品除去機構に出力される。不良品除去機構は、この実施形態では、回転ドラム６３に対して付設される。即ち、回転ドラム６３に対しては、良品の場合に錠剤をリリースする位置と、不良品の場合にリリースする位置とが異なる位置として設定されている。良品をリリースする位置には次の工程に搬送するためのコンベア等が配置され、不良品をリリースする位置には、廃棄用の投入口が配置される。

不良品除去機構は、回転ドラム６３に設けられた不図示の制御部となっている。制御部は、各吸着孔の吸着をオフするタイミングを制御できるようになっている。制御部は、判断手段５から不良品である旨の出力がされると、当該錠剤を吸着していた吸着孔の吸着を不良品をリリースする位置でオフにし、それ以外の場合は良品をリリースする位置でオフする。

上記各実施形態において、分離光学系２で分離された二つの光Ｌ１，Ｌ２の光路は同一の長さであったが、これは、アレイ検出器４の受光面において干渉してインターフェログラムを形成する限りにおいて同一であれば良い。言い換えれば、二つの光路の長さが可干渉距離の範囲内であれば良いということになる。

上記各実施形態において、透過光の出射位置は錠剤の光照射側の面とは反対側の面内の位置であるとしたが、これは必須ではない。錠剤に照射された光は、内部で反射したり散乱したりしながら出射することがあり、このような光を捉えた場合でも錠剤の成分の解析は可能である。このような光も錠剤中を伝搬して出射した光であり、その強度は錠剤の成分による吸収特性を示すからである。したがって、「透過光」は、錠剤内を伝搬して出射した光を意味しており、錠剤の表面で反射して内部を伝搬しない光は除外される。

上記各実施形態の錠剤検査装置の説明において、全数検査が可能であると説明したが、全数検査を行うことは必ずしも必須ではない。抜き取り検査を行う場合でも、高分解能、高ＳＮ比の測定によって良否判断を行う構成は、信頼性の高い検査が短時間に完了するという顕著な意義をもたらす。

尚、吸収スペクトルの算出については、予め校正スペクトルデータを取得しておくと説明したが、適宜の切替器を設け、錠剤を経由して光がアレイ検出器に達する状態と経由しないで達する状態とを選択できるようにすると好ましい。そして、錠剤を経由しない状態として校正スペクトルデータを取得する作業を適宜の時期に（例えば１日に１回）行い、校正スペクトルデータの信頼性を高めるようにするとより好適である。また、装置の構成としては、錠剤からの透過光用の分離光学系２、干渉光学系３及びアレイ検出器４とは別に、参照系として同じものを別途設け、そこで得たデータを校正スペクトルデータとする（リアルタイムの校正とする）ことも考えられる。

また、錠剤の検査については、良品・不良品の判断をすることであるとして説明したが、これには異品種の検出も含まれる。錠剤の製造ラインでは、時として異品種が混入してしまうことがあり得る。異品種が混入して出荷されてしまうことも広い意味では品質の低下の一種であり、薬剤の場合には重大な事故につながる場合もあり得る。異品種の場合、当該異なる品種の成分としては良品であるが、混入先の製造ラインで製造されている品種については不良品であり、実施形態の装置、方法において不良品と判断される。このような異品種の検出、除外についても、実施形態の装置、方法は好適に使用することができる。

１光源
１１照射光学系
１２集光レンズ
２分離光学系
２１サバール板
２２偏光子
２３検光子
２４ビームスプリッタ
２５第一のミラー
２６第二のミラー
３干渉光学系
３１投影レンズ
４アレイ検出器
５判断手段
６錠剤保持機構
６１受け板
６２吸着孔

Claims

製造ラインで製造されて検査場所まで運ばれてきた錠剤（多重反射により生じる干渉光を測定することで厚さを測定できるものを除く）に光を照射してその錠剤からの透過光の分光特性に従って良否を検査する錠剤検査装置であって、
良否を判断し得る９００ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長範囲の光を７×１０ ^３ｍＷ／ｃｍ _２以下の照度で錠剤に照射する光源と、
光照射された錠剤の一点から出た透過光を、互いに平行であって光路差が可干渉距離の範囲内である二つの光路に分離して進ませる分離光学系と、
波長分解能に応じた数の受光素子が受光面に並んでいるアレイ検出器と、
分離光学系により分離した光を互いに干渉させてインターフェログラムをアレイ検出器の受光面に形成する干渉光学系と、
アレイ検出器からの出力に従って錠剤の良否を判断する判断手段（錠剤の厚さを測定するためにフーリエ変換をするものを除く）と
を備えていることを特徴とする錠剤検査装置。
前記分離光学系及び前記干渉光学系は、シェアリング干渉光学系を構成していることを特徴とする請求項１記載の錠剤検査装置。
前記分離光学系及び前記干渉光学系は、三角光路コモンパス干渉光学系を構成していることを特徴とする請求項１記載の錠剤検査装置。
前記光源は、前記錠剤と同じか又は前記錠剤よりも大きな領域に光を照射する光源であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の錠剤検査装置。
前記光源は、前記錠剤が動いている状態で光を照射する光源であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の錠剤検査装置。
製造ラインで製造されて検査場所まで運ばれてきた錠剤（多重反射により生じる干渉光を測定することで厚さを測定できるものを除く）に光を照射してその錠剤からの透過光の分光特性に従って良否を検査する錠剤検査方法であって、
良否を判断し得る９００ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長範囲の光を７×１０ ^３ｍＷ／ｃｍ _２以下の照度で錠剤に照射する照射工程と、
光照射された錠剤の一点から出た透過光を、互いに平行であって光路差が可干渉距離の範囲内である二つの光路に分離して進ませる分離工程と、
前記分離した光を互いに干渉させ、波長分解能に応じた数の受光素子が受光面に並んでいるアレイ検出器の受光面に当該干渉光のインターフェログラムを形成する干渉工程と、
受光面にインターフェログラムが形成されているアレイ検出器からの出力に従って錠剤の良否を判断する判断工程（錠剤の厚さを測定するためにフーリエ変換をする工程を除く）と
を備えていることを特徴とする錠剤検査方法。
前記照射工程は、前記錠剤と同じか又は前記錠剤よりも大きな領域に光を照射する工程であることを特徴とする請求項６に記載の錠剤検査方法。
前記照射工程は、前記錠剤が動いている状態で光を照射する工程であることを特徴とする請求項６又は７に記載の錠剤検査方法。