KR20140045986A - 약제 검출 장치 및 약제 검출 방법 - Google Patents

약제 검출 장치 및 약제 검출 방법 Download PDF

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도모히로 후쿠마
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오츠카 세이야쿠 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 본 발명은, 비접촉이면서도 신속하게 약제의 잔류량을 산출할 수 있는 약제 검출 장치 및 약제 검출 방법을 제공한다.
[해결수단] 본 발명은, 대상 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 장치이며, 대상 영역에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하는 조사 수단과, 대상 영역으로부터의 반사광이 입사되는 분광기와, 분광기에 의해 분광된 스펙트럼을 촬상하여, 촬상 데이터를 생성하는 근적외선 촬상 수단과, 촬상 데이터를 처리하는 제어 수단과, 소정의 약제의 양과, 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 기억하는 기억 수단을 구비하고, 근적외선 촬상 수단은, 상기 대상 영역 내에 할당된 소정수의 화소에서의 각 스펙트럼을 촬상하고, 제어 수단은 각 화소에서의 스펙트럼을 평균화함으로써, 이 영역에서의 평균 스펙트럼 데이터를 산출하고, 기억 수단에 기억된 상기 연산식에 기초하여 평균 스펙트럼 데이터에 대응하는 약제의 양을 산출한다.

Description

약제 검출 장치 및 약제 검출 방법{DRUG DETECTION DEVICE AND DRUG DETECTION METHOD}
본 발명은, 대상이 되는 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 장치 및 약제 검출 방법에 관한 것이다.
종래부터 약제의 제조에 있어서는, 하나의 제조 라인으로 복수의 약제를 제조하는 경우가 있다. 이 경우, 하나의 약제의 제조가 종료되면, 제조 라인의 청소를 행한 후에 상이한 약제의 제조를 행하게 된다. 제조 라인의 청소에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다. 그러나, 제조 라인의 청소를 행한 후에도 먼저 제조한 약제가 잔류하고 있지 않은 것을 확인하기 위해, 라인 내의 소정 개소를 피험재로 닦아내고, 이것을 분석함으로써 약제의 잔류량을 산출하는 것이 행해지고 있다.
일본 특허 공개 제2003-104333호 공보
그러나, 상술한 방법은 약제의 잔류량의 분석에 시간을 필요로 한다는 문제가 있고, 잔류량이 산출될 때까지의 동안에 제조 라인을 정지해야 한다. 그 때문에, 생산 효율이 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 비접촉이면서도 신속하게 약제의 잔류량을 산출할 수 있는 약제 검출 장치 및 약제 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 대상이 되는 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 장치이며, 상기 대상 영역에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하는 조사 수단과, 상기 대상 영역으로부터의 반사광이 입사되는 분광기와, 상기 분광기에 의해 분광된 스펙트럼을 촬상(撮像)하여, 촬상 데이터를 생성하는 근적외선 촬상 수단과, 상기 촬상 데이터를 처리하는 제어 수단과, 소정의 약제의 양과, 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 기억하는 기억 수단을 구비하고, 상기 근적외선 촬상 수단은, 상기 대상 영역 내에 할당된 소정수의 화소에서의 각 스펙트럼을 촬상하고, 상기 제어 수단은 상기 각 화소에서의 스펙트럼을 평균화함으로써, 당해 영역에서의 평균 스펙트럼 데이터를 산출하고, 상기 기억 수단에 기억된 상기 연산식에 기초하여 상기 평균 스펙트럼 데이터에 대응하는 약제의 양을 산출한다.
이 구성에 따르면, 대상 영역으로부터의 반사광을 분광하여 얻어지는 스펙트럼을 분석함으로써, 약제의 잔류량을 산출할 수 있다. 따라서, 단시간에 약제의 잔류량을 확인할 수 있기 때문에, 예를 들면 제조 라인에서의 약제의 잔류량을 확인하는 경우에는 단시간에서의 검출 작업이 가능해지고, 제조 라인의 정지 시간을 최소한으로 할 수 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 장치에서는, 대상 영역 전체에 할당된 각 화소의 스펙트럼을 취득하지만, 처리는 각 화소의 스펙트럼을 평균화한 평균 스펙트럼 데이터를 사용하여 약제의 양을 산출하고 있다. 그 때문에, 데이터의 용량을 작게 할 수 있으며, 약제의 양의 산출을 신속하게 할 수 있다. 또한, 무선 등에서의 데이터 송신에도 적합하여, 장치의 범용성을 향상시킬 수도 있다.
상기 약제 검출 장치에 있어서는, 반사광을 수광(受光)하는 수광부를 내장한 프로브를 더 설치하고, 반사광을 수광부를 통해 분광기에 입사하도록 구성할 수 있다. 이러한 프로브를 사용하면 취급이 용이해진다. 이때, 조사부는 프로브의 외부에 설치할 수도 있고, 내장할 수도 있다.
조사부를 내장하는 경우에는, 예를 들면 적어도 조사부에서 광선을 발하는 조사면을 프로브에 내장할 수 있다. 이때, 광원을 프로브로부터 떨어진 곳에 배치하고, 광원으로부터의 광량을 섬유 등의 공지된 케이블을 통해 공급하면, 측정 포인트 주위가 정돈되고, 고온 고열이 되는 것을 방지할 수 있기 때문에 측정 작업을 행하기 쉬워진다.
조사면은 다양한 구성이 가능하지만, 대상 영역에 균일하게 광선을 조사할 수 있도록 예를 들면 수광부에서 반사광을 수광하는 수광면의 주위를 둘러싸도록 구성할 수 있다.
그 이외에, 상기 약제 검출 장치에서 근적외선 촬상 수단을 라인 센서 카메라로 하고, 대상 영역을 주사하는 미러 스캐너를 더 설치할 수 있다. 또한, 대상 영역을 미러 스캐너로 한 방향으로 주사함으로써, 대상 영역으로부터 반사된 광을 미러 스캐너를 통해 분광기에 입사시킬 수 있다.
이 구성에 따르면, 일반적으로 대상을 가동시켜야 하는 라인 센서 카메라를 사용하여도, 미러 스캐너를 사용함으로써 정지한 대상을 촬상할 수 있다. 또한, 예를 들면 광섬유 등의 케이블을 사용하여 카메라와 분광기를 대상 영역으로부터 이격된 위치에 배치할 수 있어, 측정 포인트의 주위를 콤팩트하게 할 수 있다. 따라서, 제조 라인에서 사용할 때에도 기계의 처리가 용이해진다.
상기 약제 검출 장치에 있어서, 미러 스캐너를 지지하고, 대상 영역과 대향하는 지지 부재를 더 설치할 수 있다. 이때, 이 지지 부재에서 대상 영역과 대향하는 대향면은, 흑색으로 착색하는 것이 바람직하다. 이것은, 다음의 이유에서 이다. 즉, 조사 수단으로부터 조사된 근적외선을 포함하는 광선은 대상 영역에서 반사된 후, 일부가 지지 부재의 대향면에서 반사되어 대상 영역에 대향면의 상이 투영되여, 이것을 미러 스캐너로 주사해버릴 우려가 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 대향면을 흑색으로 착색하면 광선의 반사를 방지할 수 있고, 그 결과 대상 영역으로의 투영을 경감시킬 수 있다. 이에 따라, 약제 검출에서의 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에 관한 약제 검출 방법은, 대상이 되는 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 방법이며, 상기 대상 영역에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하는 스텝과, 상기 대상 영역으로부터의 반사광을 분광기에 입사시키는 스텝과, 상기 분광기에 의해 분광된 스펙트럼을 근적외선 촬상 기기에 의해 촬상하여, 촬상 데이터를 생성하는 스텝과, 상기 촬상 데이터를 처리하는 스텝과, 소정의 약제의 양과, 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 기억하는 스텝을 포함하고, 상기 근적외선 촬상 기기는, 상기 대상 영역 내에 할당된 소정수의 화소에서의 각 스펙트럼을 촬상하고, 상기 촬상 데이터를 처리하는 스텝에서는, 상기 촬상 데이터에 포함되는 상기 각 화소에서의 스펙트럼을 평균화함으로써, 당해 대상 영역에서의 평균 스펙트럼 데이터를 산출하고, 상기 연산식에 기초하여 상기 평균 스펙트럼 데이터에 대응하는 약제의 양을 산출한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 약제의 잔류량을 단시간에 산출할 수 있기 때문에, 예를 들면 제조 라인에서 약제의 잔류량을 확인하는 경우에는 단시간에서의 작업이 가능해지고, 결과적으로 제조 라인의 정지 시간을 최소한으로 할 수 있고, 생산 효율의 향상으로 이어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 샘플판의 예를 도시하는 평면도이다.
도 3은 미러 스캐너에 의한 샘플판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 4는 검량선의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제2 실시 형태의 일부를 도시하는 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 7은 도 6에서 도시한 프로브의 사시도(a) 및 정면도(b)이다.
도 8은 대상 영역의 분할의 예를 도시하는 도면이다.
<부호의 설명>
11 지지 부재
12 미러 스캐너
13 광원(조사부)
114 대향면
3 분광기
4 라인 센서 카메라(근적외선 촬상부, 근적외선 촬상 기기)
5 컴퓨터(제어부, 기억부)
7 프로브
711 수광면
712 조사면
714 트리거(trigger) 버튼
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 약제 검출 장치의 개략 구성도이다.
본 실시 형태에 관한 약제 검출 장치는, 대상 영역에 잔류하는 약제의 양을 검출하기 위한 것이다. 예를 들면, 약제의 제조 라인의 청소 후에 약제의 잔류를 확인하기 위해 사용할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이 장치는 대상 영역 (X)를 상측으로부터 덮는 지지 부재 (11), 이 지지 부재 (11)에 대하여 광섬유 (2)를 통해 접속되는 분광기 (3) 및 근적외선을 촬상 가능한 라인 센서 카메라 (4)를 구비하고 있다. 그 이외에, 장치의 구동, 데이터의 처리 등을 행하는 컴퓨터 (5)가 설치되어 있다. 상기 지지 부재 (11)은 대상 영역 (X)의 주위에 배치되는 복수의 다리부 (111)에 의해 지지되고, 대상 영역 (X)를 상측으로부터 덮는 상자형의 천장부 (112)를 구비하고 있다. 또한, 천장부 (112)에는 요동 가능하게 지지된 미러 스캐너 (12)가 설치되어 있고, 대상 영역 (X)를 한 방향으로 주사하도록 되어 있다. 미러 스캐너 (12)는 상기 컴퓨터 (5)로 구동할 수 있다. 천장부 (112)에서 대상 영역 (X)와 대향하는 대향면 (114)는 흑색으로 착색되어 있어, 광의 반사를 방지하고 있다. 또한, 대상 영역 (X)에 대하여 근적외선을 포함하는 광선(백색광 등)을 조사하는 한 쌍의 광원(예를 들면, 할로겐 램프 등) (13)이 대상 영역 (X)를 전부 비출 수 있도록 천장부 (112)에 설치되어 있다. 또한, 천장부 (112)의 단부(端部)에는, 미러 스캐너 (12)에서 반사된 광을 집광하여 광섬유 (2)로 보내기 위한 렌즈 (14)가 설치되어 있다. 여기서는, 광섬유 (2)의 단부가 수광면으로서 렌즈 (14)와 대향 배치되어 있다. 이와 같이, 지지 부재 (11)은 분광기나 카메라를 갖지 않는 콤팩트한 구조이기 때문에, 지지 부재 (11)만을 운반할 수 있고, 원하는 위치의 약제의 잔류를 측정할 수 있다.
상술한 광섬유 (2)에는, 분광기 (3)을 통해 라인 센서 카메라 (4)가 설치되어 있다. 분광기 (3), 라인 센서 카메라 (4)는 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 라인 센서 카메라 (4)는 대략 파장 900 내지 2500nm의 근적외선에 대하여 충분한 감도를 갖는 것을 사용할 수 있다. 또한, 라인 센서 카메라 (4)는 컴퓨터 (5)에 연결되어 있으며, 촬상 데이터의 처리가 행해진다.
상기 장치는 대상 영역 (X)에 잔류하는 약제의 양을 산출하기 위한 것이지만, 산출에 앞서 소정의 약제의 양과, 대상 영역으로부터의 반사광의 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 작성해 둘 필요가 있다. 이하, 연산식의 작성에 대하여 설명한다.
우선, 연산식 작성을 위한 샘플 제작 방법의 일례를 나타낸다. 우선, 제조 라인의 재질과 동일한 SUS판을 준비하고, 그의 한쪽면에 약제를 용해한, 또는 분산시킨 수계 또는 유기계의 제조 용매를 적하하고, 그 후 용매를 증류 제거시킨다. 샘플판은, 예를 들면 한 변이 10cm의 정사각형인 SUS판을 사용할 수 있다. 이어서, 약제의 양을 적절히 변경한 복수의 샘플판을 제작한다. 예를 들면, 0 내지 200μg/100cm2의 약제를 10종류 정도 제작한다. 또한, 이 약제에 부형제를 혼합한 것을 준비해두는 것이 바람직하다. 또한, 약제는 샘플판의 1개소에 적하할 수도 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 샘플판의 복수 개소에 랜덤으로 적하할 수도 있다. 또한, 샘플판의 재질은, 약제의 제조 장치에서 약제가 부착되는 영역의 재질과 동일하게 하고 있다. 따라서, 샘플판은 부착 영역의 재질마다 제작할 필요가 있다.
이어서, 상기와 같이 제작된 샘플판을 사용하여 근적외선 스펙트럼의 측정을 행한다. 우선, 상기 장치의 지지 부재 (11)의 하측에 샘플판을 배치한다. 또한, 광원 (13)으로부터 근적외선을 포함하는 광선을 샘플판에 대하여 조사하고, 미러 스캐너 (12)에 의한 샘플판의 주사를 행한다. 상술한 바와 같이, 이 장치에서는 라인 센서 카메라 (4)를 사용하고 있지만, 대상 영역 (X)에 소정수의 화소를 할당하여 촬상을 행한다. 예를 들면, 한 변이 10cm인 측정 시야에서는 주사를 행하는 일렬로 300 화소를 할당하고, 주사 방향에 대하여 300 화소의 할당을 행하여 측정하고 있다. 단, 주사 방향의 화소수는, 미러 스캐너 (12)의 구동 속도와 카메라 (4)의 셔터 스피드와의 관계로 결정된다. 이와 같이 하여 하나의 샘플판에 있어서, 이 예에서는 90000 화소의 스펙트럼을 얻을 수 있다. 또한, 대상 영역 (X)에 할당되는 화소수는, 예를 들면 51200 내지 409600으로 할 수 있다. 또한, 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이 미러 스캐너 (12)를 요동시키면서 샘플판의 일단부로부터 타단부를 향해 한 화소열씩 촬상하고, 전체로서 300열의 촬상을 행한다. 미러 스캐너 (12)는 샘플판으로부터의 반사광을 반사하고, 이것이 지지 부재 (11)의 천장부 (112)의 렌즈 (14)에 집광된 후, 광섬유 (2)를 통해 분광기 (3)으로 보내진다. 또한, 샘플판을 미러 스캐너 (12)로 주사할 때에는 한 방향으로부터의 데이터를 복수회 측정할 뿐만 아니라(예를 들면 10회), 오차를 감안하여 네 변 모든 방향으로부터 미러 스캐너를 주사하여 데이터를 수집하는 것이 바람직하다(예를 들면 10회×4 방향).
분광기 (3)에 반사광이 입사되면, 분광 스펙트럼이 형성된다. 또한, 이 분광 스펙트럼은 라인 센서 카메라 (4)의 촬상면에 결상(結像)되어 촬상 데이터가 생성되어, 컴퓨터 (5)로 보내진다. 컴퓨터 (5)에서는 다음과 같은 처리가 행해진다. 우선, 각 샘플판에 있어서 1회의 측정으로 일례로서 90000 화소에서의 스펙트럼이 얻어지지만, 이것을 평균화하여, 1매의 샘플판에 대하여 1회의 측정으로 하나의 평균 스펙트럼 데이터가 산출된다. 이것을 한 방향에 대하여 10회 반복하고, 다른 3 방향에 대해서도 마찬가지로 행한다. 평균화의 방법으로서는, 예를 들면 가산 평균이 있다. 대상 영역으로부터 얻어진 전체 화소의 스펙트럼을 가산하고, 그의 화소수로 나누어 산출하고 있다. 이어서, 각 샘플판으로부터 얻어진 복수개의 평균 스펙트럼 데이터를 예를 들면 다변량 해석 등, 공지된 방법을 사용하여 해석하고, 샘플판에 적하한 약제의 양과의 상관을 계산함으로써, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같은 검량선을 작성한다. 도 4에서는, 횡축이 각 샘플판 상에 적하한 약제의 양을 나타내고, 종축이 다변량 해석의 결과로부터 얻어진 약제의 예측량을 나타내고 있다(단위는 모두 μg/100cm2, 약제는 레바미피드를 주약으로 한 것). 이때, 상관 계수가 0.98 이상인 검량선을 작성하는 것이 바람직하다. 또한, 다변량 해석으로서는, 예를 들면 PLS 회귀 분석을 사용할 수 있다. 이때 사용하는 주성분수(PC수)는 예를 들면 5 내지 20으로 할 수 있지만, 지나치게 높으면 오버 피팅을 발생하여 재현성이 악화되기 때문에 최적의 PC수를 설정하는 것이 바람직하다. 검량선의 검증에는, 공지된 크로스 밸리데이션법을 활용한다.
이와 같이 하여 작성된 검량선에 기초한 연산식을 구해두면, 샘플 측정으로부터 산출된 평균 스펙트럼에 기초하여 제조 라인에 잔류하는 약제의 양을 산출할 수 있다. 연산식의 데이터는, 예를 들면 컴퓨터 (5)의 하드 디스크, SSD 등의 컴퓨터에 내장된 기억부에 보존해 둔다. 이러한 연산식의 데이터를 약제마다 제작하여 하드 디스크에 보존해두고, 약제의 잔류를 측정할 때에 적절히 판독할 수 있도록 해두는 것이 바람직하다. 또한, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 기억 매체에 보존해두고, 이것을 판독할 수도 있다. 또한, 이들의 데이터를 외부의 기억 매체에 보존해두고, 네트워크를 통해 데이터를 컴퓨터 (5) 상에서 판독하여 이용할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기억부란, 컴퓨터 내의 하드 디스크나 불휘발성 메모리 이외에, 외부 기억 매체로부터 판독된 데이터를 일시적으로 보존하는 휘발성 메모리도 포함한다.
이어서, 상술한 약제 검출 장치를 사용한 약제 잔류량의 측정 방법에 대하여 설명한다. 우선, 대상 영역 (X)를 덮도록 지지 부재 (11)을 배치한다. 예를 들면, 약제의 제조 라인의 내부 등, 약제의 잔류량을 확인해야 할 위치에 배치한다. 이어서, 광원 (13)으로부터 근적외선을 포함하는 광선을 대상 영역 (X)에 조사함과 함께, 미러 스캐너 (12)를 구동하여 대상 영역 (X)에서의 반사광을 주사한다. 이때, 대상 영역 (X)와 대향하는 대향면 (114)는 흑색으로 착색되어 있기 때문에, 대상 영역 (X)로의 투영을 감소시킬 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 반사광은, 렌즈 (14), 광섬유 (2), 분광기 (3)을 통해 라인 센서 카메라 (4)로 보내져, 컴퓨터 (5)로 보내진다. 이와 같이 하여, 소정의 화소수의 분광 스펙트럼이 얻어진다.컴퓨터 (5)에서는, 상술한 바와 같이 얻어진 분광 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼이 산출되고, 연산식을 사용함으로써 약제의 양이 산출된다. 또한, 소정 개소에서 산출된 약제의 잔류량이 판정 기준값 이하이면 제조 라인을 가동하고, 판정 기준값보다 높으면 다시 청소를 행한다.
이상과 같이 본 실시 형태에 관한 약제 검출 장치에 따르면, 대상 영역 (X)에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하고, 반사하는 광을 분석함으로써 비접촉으로 약제의 잔류량을 산출할 수 있다. 또한, 단시간에 약제의 잔류량을 확인할 수 있기 때문에 제조 라인의 정지 시간을 최소한으로 할 수 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 장치에서는, 대상 영역 전체에 할당된 각 화소의 스펙트럼을 평균화하고, 평균 스펙트럼 데이터를 사용하여 약제의 양을 산출하고 있다. 그 때문에 데이터의 용량을 작게 할 수 있으며, 약제의 양의 산출을 신속히 행할 수 있다.
(제2 실시 형태)
이어서, 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제2 실시 형태에 대하여 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는, 제2 실시 형태에 관한 약제 검출 장치의 일부를 도시하는 사시도이다. 본 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 것은, 광원 및 미러 스캐너의 구성이다. 이하, 제1 실시 형태와의 상이점을 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에서 제1 실시 형태와 동일 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이 실시 형태에 관한 장치에서는 지지 부재 (11)에 광원을 설치하지 않고, 내장된 미러 스캐너 (18)의 주연에 광원을 설치한다. 광원으로서는, 발열량이 적은 광원 (19) 등을 복수 사용할 수 있다. 또한, 미러 스캐너로서는, 예를 들면 근적외선의 반사율이 높은 금 미러를 사용할 수 있다.
이와 같이, 요동 가능하게 지지된 미러 스캐너 (18)의 주연에 광원 (19)를 설치하면, 균일한 조건으로 촬영을 할 수 있다. 그 이외의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
(제3 실시 형태)
이어서, 본 발명에 관한 약제 검출 장치의 제3 실시 형태에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은, 제3 실시 형태에 관한 약제 검출 장치를 나타내는 개략 구성도, 도 7은 이 실시 형태에서 사용하는 프로브의 사시도 및 정면도이다. 본 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 것은, 제1 실시 형태에서는 미러 스캐너를 구비한 지지 부재를 사용하고 있었던 것에 비해, 본 실시 형태에서는 프로브를 사용하고 있는 점이다. 이하, 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 이 장치에서는 분광기 (3)과 프로브 (7)을 광 케이블 (10)으로 연결하고 있다. 또한, 프로브 (7)에 대하여 근적외선을 포함하는 광선을 공급하기 위한 광원 (9)가 프로브 (7)로부터 떨어진 곳에 설치되어 있다. 광원 (9)와 프로브 (7)을 연결하는 광 공급용의 케이블 (20)은, 광 케이블 (10)과 번들되어 있다. 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 프로브 (7)의 내부에는 결상용의 렌즈 (713)과 복수의 광섬유가 묶인 수광부 (711)이 설치되어 있고, 렌즈 (713)을 통해 대상 영역으로부터의 반사광을 수광한다. 예를 들면, 도 7(b)에 도시한 바와 같이 복수(예를 들면, 약 50 내지 100개)의 광섬유를 선단면이 직사각형 형상이 되도록 묶어서 수광면 (711)이 구성되어 있다. 또한, 이 수광면 (711)의 주위를 둘러싸도록 환상의 조사면 (712)가 설치되어 있다. 조사면 (712)는, 상술한 광원 (9)로부터의 광을 대상 영역을 향해 조사할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 수광면 (711)의 형상은 직사각 형상 이외일 수도 있고, 원형, 다각 형상 등 용도에 따라 다양한 형상이 가능하다.
수광면 (711)에서 수광된 반사광은, 광 케이블 (10)을 통해 분광기 (3)에 전달되고, 여기서 분광 스펙트럼이 형성된다. 또한, 이 분광 스펙트럼은 라인 센서 카메라 (4)의 촬상면에 결상되어 촬상 데이터가 생성되고, 컴퓨터 (5)로 보내진다. 이때, 라인 센서 카메라 (4)에는 대상 영역에 대한 소정수의 화소가 할당되어 있어, 이 화소수의 분광 스펙트럼이 얻어진다. 이 후의 처리는 후술한다.
또한, 프로브 (7)의 선단에는, 통 형상으로 형성된 초점 조정 부재 (72)가 설치되어 있다. 이 초점 조정 부재 (72)는 렌즈 (713)과 대상 영역까지의 거리를 고정하기 위한 것이며, 초점 조정 부재 (72)의 선단으로부터 렌즈 (713)까지의 거리에 기초하여 미리 초점이 설정되어 있다. 따라서, 렌즈 (713)의 초점을 그때마다 조정할 필요가 없고, 대상 영역의 측정을 신속히 행할 수 있다. 또한, 프로브 (7)에는 트리거 버튼 (714)가 설치되어 있으며, 측정 포인트에서 이 트리거 버튼 (714)를 누름으로써 측정이 개시되고, 스펙트럼 데이터의 수집을 행할 수 있게 되어 있다.
이어서, 이와 같이 구성된 프로브 (7)에 의한 약제의 검출에 대하여 설명한다. 또한, 약제의 검출에 앞서 제1 실시 형태와 동일하게 검량선을 작성해둔다. 우선, 검사를 행해야 할 대상 영역을 결정한다. 이어서, 수광면 (711)의 크기에 기초하여 측정할 수 있는 영역이 결정되기 때문에(예를 들면 2.5×2.5cm2), 측정 영역이 예를 들면 10×10cm2인 경우에는 이들 소영역의 측정을 복수회 반복한다. 예를 들면, 도 8의 예에서는 대상 영역을 분할하여 16개의 소영역 (Z)를 설정하고, 16회의 측정을 행한다.
각 소영역 (Z)의 검사를 행하는 경우에는, 1회의 측정으로 1회의 스펙트럼 수집을 행한다. 단, 검량선의 작성시에는, 정밀도를 높이기 위해 제1 실시 형태와 동일하게 복수회의 스펙트럼 수집을 행한다. 약제의 잔류량을 산출하기 위해서는 다양한 방법이 있지만, 예를 들면 1개의 소영역 (Z)의 측정이 완료되면, 그의 소영역에서의 각 화소의 분광 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼을 산출하여, 소영역 (Z)에서의 약제의 잔류량이 산출된다. 또한, 모든 소영역 (Z)로부터의 약제의 잔류량을 합산하면, 이 대상 영역에 잔류하는 약제의 총량을 산출할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면 측정을 행하는 부위를 프로브 (7)에 의해 구성하였기 때문에, 취급이 용이해진다. 또한, 광원 (9)를 프로브 (7)로부터 떨어진 곳에 배치하고, 광원으로부터의 광량을 섬유를 통해 공급할 수 있도록 하였기 때문에, 측정 포인트 주위가 정돈되고, 고온 고열이 되는 것을 방지할 수 있기 때문에 측정 작업을 행하기 쉬워진다.
또한, 프로브의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 다양한 구성이 가능하다. 예를 들면, 조사면 (712)의 형상은 상기와 같은 환상 이외에 직사각 형상, 다각 형상일 수도 있다. 또한, 수광면 (711)을 둘러싸는 형상 이외에 수광면 (711)에 인접할 수도 있다. 또한, 조사면 (712)를 프로브 헤드 (71)에 내장하지 않고, 프로브 헤드 (71)에 광원이나 조사면을 갖는 조명 기기를 설치할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니라, 그의 취지를 일탈하지 않는 한 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 에리어(area) 센서 카메라와 액정 튜너블(tunable) 필터의 조합을 사용할 수도 있다. 또한, 라인 센서 카메라 이외에 에리어 센서 카메라도 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 대상 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 장치이며,
    상기 대상 영역에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하는 조사부와,
    상기 대상 영역으로부터의 반사광이 입사되는 분광기와,
    상기 분광기에 의해 분광된 스펙트럼을 촬상(撮像)하여, 촬상 데이터를 생성하는 근적외선 촬상부와,
    상기 촬상 데이터를 처리하는 제어부와,
    소정의 약제의 양과, 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 기억하는 기억부
    를 구비하고,
    상기 근적외선 촬상부는 상기 대상 영역 내에 할당된 소정수의 화소에서의 각 스펙트럼을 촬상하고,
    상기 제어부는 상기 각 화소에서의 스펙트럼을 평균화함으로써, 당해 영역에서의 평균 스펙트럼 데이터를 산출하고, 상기 기억부에 기억된 상기 연산식에 기초하여 상기 평균 스펙트럼 데이터에 대응하는 약제의 양을 산출하는, 약제 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사광을 수광(受光)하는 수광부가 내장된 프로브를 더 구비하고 있고,
    상기 반사광은 상기 수광부를 통해 상기 분광기에 입사되는, 약제 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조사부에서 상기 광선을 발하는 조사면이 상기 프로브에 내장되어 있는, 약제 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조사면이 상기 수광부에서 상기 반사광을 수광하는 수광면의 주위를 둘러싸도록 구성되어 있는, 약제 검출 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근적외선 촬상부는 라인 센서 카메라인, 약제 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 근적외선 촬상부는 라인 센서 카메라이며,
    상기 대상 영역을 주사하는 미러 스캐너를 더 구비하고 있고,
    상기 대상 영역을 상기 미러 스캐너로 한 방향으로 주사함으로써, 상기 대상 영역으로부터의 반사광을 상기 미러 스캐너를 통해 상기 분광기에 입사시키는, 약제 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미러 스캐너를 지지하고, 상기 대상 영역과 대향하는 지지 부재를 더 구비하며,
    상기 지지 부재에서 상기 대상 영역과 대향하는 대향면은 흑색으로 착색되어 있는, 약제 검출 장치.
  8. 대상 영역에 잔류하는 약제를 검출하는 약제 검출 방법이며,
    상기 대상 영역에 근적외선을 포함하는 광선을 조사하는 스텝과,
    상기 대상 영역으로부터의 반사광을 분광기에 입사시키는 스텝과,
    상기 분광기에 의해 분광된 스펙트럼을 근적외선 촬상 기기에 의해 촬상하여, 촬상 데이터를 생성하는 스텝과,
    상기 촬상 데이터를 처리하는 스텝과,
    소정의 약제의 양과, 스펙트럼에 기초한 스펙트럼 데이터와의 관계를 나타내는 연산식을 기억하는 스텝
    을 포함하고,
    상기 근적외선 촬상 기기는, 상기 대상 영역 내에 할당된 소정수의 화소에서의 각 스펙트럼을 촬상하고, 상기 촬상 데이터를 처리하는 스텝에서는, 상기 촬상 데이터에 포함되는 상기 각 스펙트럼을 평균화함으로써, 당해 영역에서의 평균 스펙트럼 데이터를 산출하고, 상기 연산식에 기초하여 상기 평균 스펙트럼 데이터에 대응하는 약제의 양을 산출하는, 약제 검출 방법.
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