WO2019130777A1 - 検査装置、検査方法、製造装置、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents

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WO2019130777A1
WO2019130777A1 PCT/JP2018/039744 JP2018039744W WO2019130777A1 WO 2019130777 A1 WO2019130777 A1 WO 2019130777A1 JP 2018039744 W JP2018039744 W JP 2018039744W WO 2019130777 A1 WO2019130777 A1 WO 2019130777A1
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inspection object
inspection
unit
light
model
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PCT/JP2018/039744
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京子 松田
真 和泉
綿野　哲
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シャープ株式会社
株式会社Ｐｓ＆Ｔ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids

Definitions

  • the present disclosure relates to an inspection apparatus and the like that performs inspection nondestructively by irradiating light to an inspection object.
  • substances absorb light of a particular wavelength.
  • the wavelength of light absorbed by a substance and its absorbance correlate with the components contained in the substance and its concentration.
  • Absorbance can be determined from spectral data (spectrum) of transmitted light or reflected light.
  • the spectral data can be measured to determine the absorbance for each wavelength, that is, the spectral data of the absorbance from the spectral data.
  • the relationship between the spectral data of (i) absorbance of a specific object known to contain a specific component, and (ii) the type, concentration, and amount of the component contained in the object Derivate in advance.
  • analysis or pattern recognition of characteristics of the data is performed to obtain a specific pattern in advance.
  • models Such relationships and patterns are hereinafter referred to as "models”.
  • the inspection object can be obtained. Quantitative analysis or qualitative analysis of the components contained therein.
  • the quantitative analysis is performed, the type of the component contained in the test object, the concentration of the component, the amount of the component, and the like can be calculated.
  • qualitative analysis it is possible to identify the characteristics of the test object, and to classify the types of components contained in the test object.
  • a relational expression between the spectral data of absorbance and the concentration of the component is derived in advance as a model.
  • a model a pattern indicating the relationship between the pattern of spectral data of absorbance and the characteristics of the test object, or a judgment expression of the type of substance contained in the test object or the inside thereof is prepared in advance. Keep it.
  • such a model can also be said to be a mathematical expression of the relationship between the characteristics of a specific substance, the presence of a specific component, or the concentration of the component and the absorbance.
  • Such a method is conventionally and widely used since it can analyze the inspection object nondestructively.
  • Patent Document 1 describes an optical measurement method for creating a model capable of determining the sugar content of fruits and vegetables. Specifically, a model capable of determining the sugar content from spectral data obtained by irradiating the light for measurement with vegetables and fruits and measuring the amount of light using transmitted light transmitted through the vegetables and fruits is created. In this method, fruits and vegetables (objects to be measured) being transported are to be measured, and the internal characteristics of the fruits and vegetables are nondestructively inspected using the created model.
  • the said optical measurement method performs the light quantity measurement of a spectrum by a charge accumulation system, and according to the size of a to-be-measured object, it measures accumulation time and adjusts it regardless of the size of a to-be-measured object It is possible to perform high-precision measurement.
  • the accuracy of the analysis as described above depends on the accuracy of the model.
  • the accuracy (relevancy) of a model used in an analysis is greatly influenced by various conditions regarding the analysis.
  • the accuracy (required accuracy) required for a certain analysis may differ depending on the type of the inspection object and the like.
  • the optical measurement method described in Patent Document 1 uses a crop as an inspection object.
  • the varieties handled by the same farmer or the same selection site may be approximately the same. Therefore, the composition and the shape of the crop to be inspected do not change significantly. For example, in the case of considering only the crop size, only the charge accumulation time may be adjusted.
  • the present disclosure has been made in view of the above-described conventional problems, and one of its purposes is to be able to easily and appropriately select a model to be used in an inspection apparatus, and to improve the accuracy of analysis. It is providing the inspection apparatus etc. which can be made to be able to make it.
  • the inspection device in one mode of this indication is an inspection device which inspects the inspection object conveyed, and the light of the inspection object irradiates light, and the inspection object concerned Operation for analyzing the inspection object from a plurality of operation models determined in advance based on predetermined information and a measurement unit for acquiring spectral data based on reflected light, diffuse reflected light or transmitted light received from the A calculation unit that performs analysis of the inspection object by calculation based on a selection unit that selects a model, the spectral data acquired by the measurement unit, and the calculation model selected by the selection unit; And a determination unit that determines whether the inspection object satisfies a predetermined criterion based on the calculation result of
  • an inspection method for inspecting a transported inspection object, and the inspection is performed by irradiating the inspection object with light.
  • Selection of an operation model for analyzing the inspection object from a measurement step of acquiring spectral data based on reflected light, diffuse reflected light or transmitted light received from an object, and a plurality of predetermined operation models A calculation step of performing analysis of the inspection object by calculation based on a step, the spectral data acquired in the measurement step, and the calculation model selected in the selection step, and a calculation result in the calculation step And a determination step of determining whether the inspection object satisfies a predetermined criterion based on
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the inspection apparatus in Embodiment 1 together with its peripheral portion. It is a figure explaining an example of a relation of a light source, a light sensing portion, and an inspection subject of the above-mentioned inspection device.
  • FIG. 6 is a view showing an example of the contents of an analysis database in the first embodiment. It is a flowchart which shows an example of the flow of the process which the test
  • an inspection apparatus included in a part of a production line of a certain product which inspects whether the product satisfies a predetermined quality standard or not Will be explained.
  • the inspection apparatus is communicably connected to an exclusion unit (excluder) that excludes a product determined to be defective, and also has a function of transmitting a signal to the exclusion unit.
  • the inspection device in one aspect of the present disclosure is not limited to the above configuration.
  • the usage mode may be arranged independently of the production line, and a plurality of products (inspection objects) may be inspected continuously.
  • the inspection apparatus 1A in the present embodiment performs an inspection as follows. That is, the inspection apparatus 1A acquires spectral data of at least one of the reflected light, the diffuse reflection light, and the transmitted light by irradiating the inspection object 5 to be inspected by the inspection apparatus 1A with light.
  • the inspection apparatus 1A stores a large number of candidate models to be used for analysis corresponding to various analysis conditions and the characteristics of the inspection object 5. Then, the inspection apparatus 1A analyzes the state of the inspection object 5 by calculation based on the model selected based on the characteristics of the inspection object 5 and the analysis conditions, and the acquired spectral data. Conduct an inspection.
  • the spectral data may be data indicating the absorbance for each wavelength of light acquired by the inspection apparatus 1A. Such spectral data can also be referred to as a light absorption spectrum.
  • the spectral data may be data obtained by converting the intensity of each acquired wavelength of light into a relative intensity based on a predetermined reference intensity, and for example, the transmittance and the reflectance are also included in the spectral data.
  • the spectral data may be a bundle of monochromatic light of each wavelength obtained by spectrally dividing the light into monochromatic light using a diffraction grating or the like if it is not necessary to convert the relative intensity.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an inspection apparatus 1A according to the present embodiment along with its peripheral portion.
  • the inspection apparatus 1 ⁇ / b> A is an apparatus included in a manufacturing system (manufacturing apparatus) 100 for manufacturing a certain inspection object 5.
  • the manufacturing system 100 includes the manufacturing unit 2 for manufacturing the inspection object 5, the inspection device 1A for inspecting the inspection object 5, and the inspection object determined to be unsuitable by the inspection device 1A.
  • an exclusion unit (exclusion device) 3 for excluding five.
  • the inspection object 5 is transported using the transport system 4 in this order from left to right in FIG. 1 in the manufacturing unit 2, the inspection apparatus 1A, and the exclusion unit 3.
  • the exclusion unit 3 may be provided inside the inspection device 1A.
  • the inspection apparatus 1A includes the exclusion control unit 35 (described later) in the example shown in FIG. 1, the exclusion control unit 35 may be provided outside the inspection apparatus 1A.
  • the exclusion control unit 35 may be included in the exclusion unit 3, and the inspection device 1 ⁇ / b> A may be configured to transmit a signal informing the defect of the inspection object 5 to the exclusion unit 3.
  • the transport system 4 is, for example, a belt conveyor, and transports the inspection object 5 manufactured by the manufacturing unit 2 to the inspection apparatus 1A. Inside the inspection apparatus 1A, the inspection object 5 is transported by the transport unit 12 (described later).
  • the transport unit 12 may be part of the transport system 4 or may be a transport mechanism different from the transport system 4.
  • the manufacturing system 100 may be configured such that the inspection object 5 transported by the transport system 4 is moved to the transport unit 12 by a robot arm or the like.
  • the exclusion unit 3 is communicably connected to the inspection apparatus 1A, controls the exclusion mechanism (not shown) according to the command received from the inspection apparatus 1A, and eliminates the inspection object 5 determined to be defective. Do.
  • the exclusion unit 3 may include a known exclusion mechanism, and a detailed description of the exclusion mechanism will be omitted.
  • An example of the inspection object 5 of the present embodiment is a tablet such as a medicine.
  • the shape of the inspection object 5 is not limited to the cylindrical shape shown in FIG. 1 and may be any shape.
  • the inspection object 5 may be formed by solidifying powder.
  • the test object 5 may be a drug or a food.
  • the inspection object 5 may have some contents stored inside the capsule.
  • the capsule here may be a soft capsule. That is, the test object 5 may be any one selected from the group consisting of medicines, medicines, health care intakes, nutrients, granules, powders, films and capsules.
  • the accuracy of analysis of the inspection object 5 depends on the accuracy of a model (arithmetic model) used for analysis.
  • the accuracy of the model used for analysis largely depends on the state of the inspection object 5. Specifically, as the state of the inspection object 5, (i) shape conditions such as the size and thickness of the inspection object 5, (ii) components included in the inspection object 5, composition of components, and goods And various conditions such as (iii) environmental conditions related to the surrounding environment such as temperature and humidity, and (iv) measurement conditions. Further, depending on the characteristics of the inspection object 5, the required accuracy required for analysis also differs.
  • the inspection object 5 is an industrial product such as the above-mentioned medicine
  • the inspection object 5 is mass-produced by high-speed conveyance which can not be compared with fruits and vegetables.
  • the form of the transfer may also differ depending on the shape of the product and the like. Specific examples of the form of conveyance include a linear conveyance method in which the inspection object 5 is conveyed by a belt conveyor, and a rotation conveyance method in which the inspection object 5 is conveyed by a rotating disk.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the transport state of the inspection object 5 and the spectral data of absorbance. This graph actually shows linear conveyance and rotational conveyance, respectively, and compares and shows the spectral data obtained by irradiating light.
  • the structure of details of spectral data differs depending on the state of transportation.
  • the correlation between the change in the state of the inspection object 5 and the change in the spectral data can be expressed as a model including, for example, an equation, a threshold, or a pattern. Therefore, if the model is registered in advance in the database, the state of the inspection object 5 can be known by calculating from the spectral data of the inspection object 5 and the model.
  • the model needs to be updated due to changes in the speed at which the inspection object 5 is transported and the transport mode, and the items of the product and the components and component configurations that change accordingly.
  • the model largely depends on the difference in measurement conditions such as providing a hole for light guiding in the transport mechanism or providing a reflective material and acquiring reflected light according to the characteristics of the inspection object 5.
  • a model that is optimal for the combination of these conditions and analyze the inspection object is preferable to read out from the database a model that is optimal for the combination of these conditions and analyze the inspection object. That is, in the inspection apparatus, data of various models suitable for various conditions such as transport conditions, environmental conditions, shape conditions, type conditions, measurement conditions, and required accuracy are stored so as to be classified and selectable. Is preferred. This allows appropriate selection of an appropriate model, which can improve the accuracy of analysis.
  • the inspection apparatus 1A includes a storage unit 10, a control unit 30, a storage unit 40, an input unit 51, a display unit 52, and a clock unit 53.
  • the accommodation unit 10 includes an environment detection unit 11, a measurement unit 20, and a transport unit 12.
  • the measuring unit 20 includes a light source 21, a light receiving unit 22, and a signal processing unit 23.
  • the control unit 30 further includes an information update unit 31, a model selection unit (selection unit) 32, an analysis operation unit (operation unit) 33, a determination unit 34, and an exclusion control unit 35.
  • the storage unit 40 includes a management information database 41, an analysis database 42, and a management standard 43.
  • the configuration of the inspection apparatus 1A described below is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the storage unit 10 or the storage unit 40 may be provided outside the housing of the inspection apparatus 1A.
  • the inspection device 1A and the components of the accommodation unit 10, and the inspection device 1A and the storage unit 40 may be connected in a communicable manner.
  • the accommodation unit 10 is provided with a housing made of, for example, a light shielding case.
  • An environment detection unit 11, a measurement unit 20, and a transport unit 12 are stored inside the housing. This is to suppress that light unnecessary for the inspection of the inspection object 5 is randomly irradiated to the inspection object 5 and is not incident on the light receiving unit 22.
  • the environment detection unit 11, the measurement unit 20, and the transport unit 12 may not be provided in a housing such as the housing unit 10.
  • the environment detection unit 11, the measurement unit 20, and the transport unit 12 may be provided in the inspection apparatus 1A.
  • the transport unit 12 includes a transport mechanism 14 that transports the inspection object 5 so as to pass through the inside of the housing unit 10.
  • the form of conveyance by the conveyance mechanism 14 may be linear conveyance, rotational conveyance, and the like.
  • the transport mode by the transport mechanism 14 may be changeable according to the characteristics of the inspection object 5 and the analysis conditions.
  • Transport unit 12 may be part of transport system 4 that transports inspection object 5 from manufacturing unit 2 to inspection apparatus 1A.
  • an opening for the transport system 4 and the inspection object 5 to pass may be formed in the housing of the inspection apparatus 1A.
  • the measuring unit 20 irradiates light to the inspection object 5 and receives light from the inspection object 5.
  • the measuring unit 20 transmits data indicating the intensity of each wavelength of the received light to the control unit 30. That is, the measuring unit 20 or the measuring unit 20 and the control unit 30 irradiate light to the inspection object 5 to acquire spectral data (light spectrum) used for analysis of the inspection object 5.
  • the light source 21 that irradiates the inspection object 5 with light, and the reflected light, the diffuse reflection light, and the transmitted light that are emitted from the inspection object 5 by the irradiation of the light from the light source 21. It includes a light receiving unit 22 that receives at least one of them, and a signal processing unit 23 that converts a signal of intensity of each wavelength of light detected by the light receiving unit 22 into spectral data of absorbance.
  • the spectral data of the absorbance show the wavelength dependency of absorbance, that is, the wavelength dependency of the light absorption intensity of a substance for a specific wavelength, and reflects the state of the substance.
  • the light source 21 continuously or intermittently applies the inspection light L1 to each of the plurality of inspection objects 5 sequentially transported by the transport unit 12.
  • the light source 21 only needs to emit light of an appropriate wavelength for inspecting the inspection object 5, and may be, for example, a halogen lamp capable of emitting light of a near infrared wavelength.
  • another type of light source may be used, and for example, an LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), a tungsten lamp, a phosphor, or the like may be used.
  • the predetermined wavelength included in the inspection light L1 and used for the calculation is not limited, but may be, for example, 600 nm or more and 2500 nm or less.
  • the inspection object 5 when the inspection object 5 is irradiated with ultraviolet light, the inspection object 5 may be damaged.
  • the inspection light L1 including the wavelength in the above-mentioned wavelength range is preferable because it easily transmits the inspection object 5 and the inspection object 5 is unlikely to be damaged.
  • the predetermined wavelength included in the inspection light L1 and used for the calculation may be, for example, 800 nm or more and 1600 nm or less.
  • Starch starch
  • lactose lactose
  • crystalline cellulose and the like which are contained in a large amount in general tablets, have a large absorption peak at a wavelength of around 1600 nm. Such an absorption peak may obscure the influence on the spectral data by foreign matter or the like mixed in the inspection object 5.
  • the predetermined wavelength included in the inspection light L1 and used for the calculation is 800 nm or more and 1600 nm or less.
  • the light receiving unit 22 detects light by a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor.
  • a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor.
  • the specific mode of the light receiving unit 22 is not particularly limited.
  • the light receiving unit 22 may be an array of light receiving elements, and may be in the form of detecting light using a CCD or a spectroscope.
  • the light receiving unit 22 is a spectroscope.
  • the signal processing unit 23 subjects the input signal received from the light receiving unit 22 to processing such as amplification as necessary. For example, the signal processing unit 23 converts the electrical signal after processing into absorbance, and converts it into spectral data of absorbance indicating absorption of light for each wavelength.
  • FIG. 2 is a view for explaining an example of the relationship among the light source 21, the inspection object 5 and the light receiving unit 22 of the inspection apparatus 1A.
  • the inspection object 5 is conveyed by the conveyance mechanism 14 such as a belt conveyor, and the inspection object 5 is placed on the conveyance mechanism 14.
  • the present invention is not necessarily limited to this configuration, and the inspection object 5 may be conveyed by rotational conveyance by a disk or by another form. Further, FIG.
  • FIG. 1 is a diagram for measuring the reflected light of the light irradiated to the inspection object 5, but this is for illustrating and explaining the relationship of each part, and the measuring unit 20
  • the configuration is not limited to the configuration for measuring the reflected light, and the transmitted light or the diffusely reflected light may be measured as shown in FIG.
  • the light source 21 emits the inspection light L1 based on the command from the control unit 30.
  • the control unit 30 also controls the transport of the inspection object 5 by the transport mechanism 14.
  • the control unit 30 receives a signal from the light receiving unit 22 via the signal processing unit 23 (in FIG. 2, the signal processing unit 23 is not shown).
  • a portion of the transport mechanism 14 in contact with the inspection object 5 is provided with a hole so as to allow the light emitted from the light source 21 and the light received by the light receiving unit 22 to pass through.
  • the light receiving unit 22 has a lens 26 attached to the tip of an optical fiber, and detects light with a spectroscope connected to the other end of the optical fiber.
  • the light source 21 of the present embodiment emits light having a near infrared wavelength as the inspection light L1.
  • the light is likely to intrude into the inspection object 5.
  • the light L2 is emitted from the inspection object 5 as light reflecting information on the surface and the inside of the inspection object 5.
  • the control unit 30 can obtain spectral data reflecting the internal state of the inspection object 5. By using the spectral data, it becomes easy to observe the information inside the inspection object 5.
  • An optical fiber, a lens or the like may be appropriately disposed between the light source 21 and the inspection object 5.
  • An environment detection unit 11 is provided in the accommodation unit 10.
  • the environment detection unit 11 is at least one type of sensor that detects an environmental condition of the inspection object 5 in the accommodation unit 10. As this environmental condition, conditions such as the temperature of the inspection object 5 or the humidity in the storage unit 10 may be mentioned.
  • the at least one type of sensor may be a temperature sensor or a humidity sensor.
  • the temperature sensor nondestructively detects the temperature of the inspection object 5 itself.
  • the temperature sensor may detect the temperature of the atmosphere around the inspection object 5.
  • An object whose temperature is detected by the temperature sensor may be appropriately set according to the characteristics of the inspection object 5 and the analysis condition.
  • the humidity sensor nondestructively detect the humidity of the inspection object 5 itself. If it is difficult to detect the humidity of the inspection object 5 itself, it is possible to detect and substitute the humidity in the atmosphere around the inspection object 5.
  • the shape of the spectral data of absorbance for light in the near infrared region is affected by the absorption peak generated by the absorption of light by water. Furthermore, the absorption peak of water is affected by temperature and humidity. That is, the spectral data of the absorbance of the test object 5 is influenced by the temperature and humidity inside and outside the test object 5.
  • the environment detection unit 11 may be configured to measure one of temperature and humidity.
  • the environment detection unit 11 detects the environmental conditions in the accommodation unit 10 at a time before the inspection light L1 is irradiated to the inspection object 5 conveyed by the conveyance unit 12. It may be That is, the environment detection unit 11 may be provided upstream of the position where the inspection light L1 from the light source 21 is irradiated to the inspection object 5. Since the influence which the inspection object 5 receives from the outside during conveyance may fluctuate according to the form of conveyance of the inspection object 5, the environmental conditions of the inspection object 5 may also fluctuate. An analysis can be performed by selecting an appropriate model while suppressing the influence of the change in environmental conditions. Further, in this case, the environmental condition of the inspection object 5 can be detected before the inspection light L1 is irradiated, and the information can be transmitted to the control unit 30. Therefore, the speed of subsequent arithmetic processing can be increased.
  • the inspection object 5 is transported by being sandwiched by the rollers from the manufacturing unit 2 to the inspection device 1A, the following can be said. Due to the temperature and humidity of the roller, the pressure applied to the inspection object 5, and the temperature and humidity around the inspection object 5, the environmental conditions of the inspection object 5 itself may greatly fluctuate during transportation. In this case, the environmental conditions of the inspection object 5 at the time of manufacturing by the manufacturing unit 2 and the environmental conditions at the time of measuring the inspection object 5 by the measuring unit 20 may be different from each other. Therefore, it is useful to detect the environmental condition of the inspection object 5 in the accommodation unit 10 at a time before the inspection light L1 is irradiated to the inspection object 5.
  • the inspection light L1 when the inspection light L1 is near infrared light, the inspection light L1 includes a heat ray. Therefore, when the irradiation time of the inspection light L1 to the inspection object 5 is long, the intensity of the inspection light L1 is strong, the following may occur. That is, the temperature of the inspection object 5 may increase, or the moisture content may change due to evaporation of water, or the like. In this case, when the inspection object 5 is irradiated with the inspection light L1 before and after the irradiation, the environmental conditions of the inspection object 5 may be different from each other.
  • the environment detection unit 11 may have a configuration in which sensors are provided on both the upstream side and the downstream side of the position where the inspection light L1 from the light source 21 is irradiated.
  • the environment detection unit 11 detects the environmental conditions in the accommodation unit 10 both before and after the inspection light L1 is irradiated to the inspection object 5 in time. It may be.
  • a value obtained by averaging measurement values before and after irradiation of the inspection light L1 can be adopted as the environmental condition.
  • the inspection apparatus 1A can select the model more appropriately and perform analysis.
  • the input unit 51 is a device operated by the user to input various commands and information, and is, for example, a button, a switch, a tablet, a handle, or the like.
  • the input unit 51 may be a touch panel configured integrally with the display unit 52.
  • the input unit 51 receives an input operation of the user, and outputs an instruction and information based on the received operation to the control unit 30.
  • the display unit 52 is controlled by the control unit 30. Thus, when the user operates the input unit 51, the display unit 52 presents the user with information such as an image or text that is useful for supporting the user's input operation.
  • the display unit 52 displays, for example, information on the type and amount of the inspection object 5, and information on the state of the inspection object 5 to be conveyed (conveyance information) on the conveyance speed and conveyance form of the inspection object 5, etc. Do.
  • the display unit 52 displays, for example, an inspection result.
  • the display unit 52 displays options regarding control of various functions of the manufacturing system 100 on which the inspection apparatus 1A is mounted or connected.
  • the display unit 52 also displays, in response to the signal from the control unit 30, the management information of the inspection object 5 stored in the inspection apparatus 1A, and the notification on the function and the like mounted on the inspection apparatus 1A.
  • the clock unit 53 measures time and acquires at least one of date and time.
  • Control part 30 controls each part of inspection device 1A in an integrated manner, and performs various processings.
  • the control unit 30 is an arithmetic processing unit such as a central processing unit (CPU) or a dedicated processor, and memory components such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a hard disc drive (HDD). Not shown) and the like.
  • the control unit 30 reads out and executes various information stored in the memory component and a program for performing various controls.
  • the control unit 30 may be a module realized by executing a program stored in the storage unit 40, or may be a microcomputer including a CPU, a microcontroller, or a hardware circuit.
  • the program executed by the control unit 30 is a program for analyzing the inspection object 5, a control program for each unit, a subroutine, a model quality control program (determining whether the accuracy of the analysis result satisfies the preset criteria) Programs, setting of their criteria, etc.).
  • the storage unit 40 includes a management information database 41, an analysis database 42, a management standard 43, and the like.
  • the storage unit 40 includes an area for loading a program used for analysis, a work area used when the program performs processing, and the like.
  • the storage unit 40 is an area for temporarily storing, together with the user's input content, models that are candidates at that point in time until the desired analysis result is obtained after the optimal model is retrieved, and the operation / analysis result. Is equipped. Such a temporary storage area may be provided in a memory component provided in the control unit 30.
  • the memory components (temporary storage area) provided in the storage unit 40 and the control unit 30 are, for example, a random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), a dynamic random access memory (DRAM), a synchronous DRAM (SDRAM), DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM), RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory (registered trademark)), Direct-RDRAM (Direct Rambus Dynamic Random Access Memory (registered trademark)), flash memory, ROM (Read Only Memory) , Mask ROM, PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM (registered trademark)), it is realized by a FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory).
  • the management information database 41 stores information input via the input unit 51.
  • This information is information used for selecting a model (a model used for analysis of the inspection object 5) by the model selection unit 32 (hereinafter, may be referred to as model selection information).
  • the information that can be input via the input unit 51 includes transport conditions, environmental conditions, shape conditions, type conditions, measurement conditions, analysis accuracy, and the like. More specifically, the information includes, for example, information indicating the analysis condition of the inspection object such as the transport form, shape, type (for example, item or standard of goods), quantity, temperature, etc. of the inspection object 5.
  • the model selection information includes transport information including transport conditions or environmental conditions indicating the speed or mode of transport of the inspection object 5.
  • the transport information may include both transport conditions and environmental conditions.
  • the model selection information includes at least one of characteristic information and transport information.
  • the model selection information preferably includes both the characteristic information and the transport information, and in this case, the model selection unit 32 can select the model more appropriately.
  • the conveyance conditions include the speed at which the inspection object 5 is conveyed, the form in which the inspection object 5 is linearly conveyed by a belt conveyor or rotated and conveyed by a disk, and the fixing method of the inspection object 5 (suction This is a condition related to the production (transportation) of the inspection object 5, such as fixing by a mechanism or a jig.
  • the environmental condition is a condition such as temperature, humidity, etc., which represents the state in which the inspection object 5 is placed, and at least one of the inspection object 5 itself or the surrounding environment of the inspection object 5 Including.
  • the environmental conditions can be expressed as the conditions of the environment for transporting the inspection object 5.
  • Shape conditions are conditions which show shapes, such as a diameter of inspection object 5, thickness, and a size.
  • the type condition is a type of condition indicating a component contained in the inspection object 5, a configuration of the component, an item as a product, and the like.
  • Measurement conditions are conditions of the measurement method, such as whether to measure transmitted light or reflected light.
  • the management information database 41 may store the result of the inspection of the inspection object 5 in the past. In this case, the information on the date and time of the inspection is also stored in association with the result of the inspection of the inspection object 5.
  • the input of the information stored in the management information database 41 may not be manual input by the user.
  • a part of the model selection information may be automatically detected or acquired by the inspection apparatus 1A and stored in the management information database 41.
  • the analysis database 42 stores a model (arithmetic model) used for quantitative analysis or qualitative analysis of the characteristics of the test object 5.
  • a model for example, if the analysis method of the characteristic of the test object 5 is (i) regression analysis to calculate the component from spectral data of absorbance, if (ii) qualitative discriminant analysis test object It is a judgment formula for calculating the similarity of the object 5 by a numerical value or a classification standard which is the judgment threshold value, and (iii) in the case of pattern recognition, a pattern model etc. can be applied.
  • data to be referred to for analysis by the analysis operation unit 33 as needed such as information on measurement conditions attached to the model, is also stored in advance.
  • data of absorbance spectral data are collected in advance under various transport conditions, environmental conditions, shape conditions, type conditions, and measurement conditions for various inspection objects by experiments.
  • a plurality of models created from experimental data using multivariate analysis are stored in an analysis database 42. Further, along with the above analysis, analysis accuracy is also stored in the analysis database 42.
  • FIG. 3 is a view showing an example of the contents of the analysis database 42.
  • the said component may be a component contained most in the test object 5, and may be a main component, It may include multiple components.
  • the content of the component contained is large, and furthermore, the content of the component contained most often differs from the content of the main agent which is the active component. This is because a large amount of cellulose, starch or lactose is mixed and molded in order to make it easy to drink a small amount of active ingredient. Therefore, if it is desired to examine the content of the main drug, it is conceivable that the components in FIG. 3 are single or plural active ingredients.
  • the components in FIG. 3 indicate single substance or plural substances of cellulose, starch and lactose mixed in a large amount.
  • the components assumed in FIG. 3 may vary depending on the purpose of the inspection.
  • the analysis database 42 shown as an example in FIG. 3 has, as attributes, the type (shape), component, size (diameter), thickness, measurement condition, exposure time, transport mode and transport speed of the inspection object. Adopt the configuration of a relational database that has temperature, required accuracy, and model (i), which are related.
  • the analysis database 42 includes model tying information used to determine an appropriate model (arithmetic model) to be used for analysis of a certain inspection object 5, and the model tying information. Many pairs with models are stored.
  • the model association information in the present embodiment includes transport information and characteristic information.
  • the configuration of the database is not limited to this.
  • the type of attribute to be associated with the model and the attribute value are not limited to those shown in FIG. 3, but the model correlating information should at least include the transfer conditions, and also the environmental conditions and the shape conditions It is desirable that one of the type condition, the measurement condition, and the required accuracy be included.
  • the measurement conditions and the exposure time (integration time) are collectively stored in the database as one condition in FIG. 3, the present invention is not limited to this. Further, the form and speed of conveyance are not limited to being stored collectively as one condition.
  • the management standard 43 is information or the like regarding a management standard which is a standard for determining an analysis result.
  • the management standard 43 is an index that indicates the state of the inspection object for maintaining the quality of the inspection object in association with the type and the amount for each of the type and the amount of the inspection object 5.
  • the management standard 43 includes the particle size, the particle size, the content uniformity, the packing density, the component distribution state, the presence or absence of inclusion of foreign matter, and the contained component and predetermined amount of the inspection object 5 Whether the shape of the inspection object is missing or not.
  • the content of the reference may be a threshold or an allowable range such as the amount of component or particle size.
  • the content of the reference is, for example, qualitative analysis or discriminant analysis, classification or type of the state of the inspection object 5, whether the components are uniformly distributed, whether foreign matter is generated, etc. It can also be set with something other than a value.
  • the setting can be suitably determined by the manufacturer or the user according to the type of the inspection object 5 and the type of analysis to be performed.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of the flow of processing performed by the inspection apparatus 1A of the present embodiment.
  • a program for performing the process according to the flowchart of FIG. 4 is stored in advance in the storage unit 40.
  • the processing is realized by the control unit 30 reading the program from the storage unit 40 and executing the program.
  • this process shall be repeatedly performed regularly or non-periodically at the timing previously set to the memory
  • the setting of this timing may be made in advance before the shipment of the manufacturer of the inspection apparatus 1A, or the user of the inspection apparatus 1A may use the input unit 51 to arbitrarily set the timing.
  • the user operates the input unit 51 to input in advance information such as the type, amount, and transport method of the inspection object 5 in the storage unit 10, and the input information is the information update unit 31 are assumed to be stored in the management information database 41.
  • the management standard 43 is also set in advance.
  • the measurement unit 20 may acquire spectral data (reference data serving as a reference of analysis) in a state where the inspection object 5 does not exist.
  • the reference data may be stored in advance in the storage unit 40.
  • the environment detection unit 11 detects the temperature of the inspection object 5 (step 102; hereinafter abbreviated as S102).
  • the information update unit 31 acquires data output from the environment detection unit 11 and updates the information in the management information database 41.
  • the model selection unit 32 reads out information such as the type, amount, temperature and the like of the inspection object 5 from the management information database 41, searches the analysis database 42 based on the read out information, and associates the model. Are selected (extracted) (S104: selection step).
  • the model selection unit 32 acquires, from the management information database 41, the model selection information regarding the inspection object 5 to be analyzed at that time. Then, the model selection unit 32 searches the analysis database 42 based on the acquired information for model selection. As described above, the analysis database 42 stores a large number of sets of model association information used to select a model (arithmetic model) and a model associated with the model association information. (See Figure 3).
  • the model selecting unit 32 collates the model selection information with the model tying information, and selects a model tied to the model tying information in which both coincide with each other as a calculation model used for analysis of the inspection object 5. Alternatively, when there is no matching model linking information, the model selecting unit 32 selects a model linked to the model linking information most similar to the model selection information as the operation model.
  • model selection unit 32 transmits the selected model to the analysis operation unit 33 (S106).
  • the control unit 30 controls the light source 21 to irradiate the inspection object 5 with light (S108). Note that depending on the type of the light source 21, it takes time to stabilize the light quantity, so it may be driven in advance before irradiation. In the case of this embodiment, since a halogen lamp is used, it is desirable to drive in advance for several tens of minutes.
  • the light receiving unit 22 receives transmitted light from the inspection object 5 or reflected light (diffuse reflection light) emitted from the inspection object while being diffused inside the inspection object and reflected many times.
  • the light reception signal is photoelectrically converted, and the electric signal is output to the signal processing unit 23 (S110: measurement step).
  • the signal processing unit 23 processes the input signal received from the light receiving unit 22, and creates data of spectral data of absorbance indicating absorption of light of each wavelength of the reflected light or transmitted light of the inspection object 5. That is, in the light receiving unit 22, the spectral data of the detected light is subjected to processing such as amplification as necessary to be converted into an electric signal, and the electric signal acquired by photoelectric conversion is converted into absorbance to be obtained for each wavelength. It is converted into the spectral data of absorbance showing absorption of light (S112).
  • the signal processing unit 23 outputs the data of the spectral data of the absorbance acquired in S112 to the analysis operation unit 33 (S114).
  • the control unit 30 associates the extracted model with the data of the spectral data of the absorbance obtained in S114, and temporarily stores the data in the storage unit 40 (S116).
  • the storage device for temporarily storing data may be a temporary storage unit (not shown) or the like provided in the control unit 30.
  • the analysis operation unit 33 applies the operation model obtained in step S106 to the data obtained in step S114 and performs operation to analyze the state of the inspection object 5 (S118: operation step).
  • this operation is performed by PLS (Partial Least Squares) regression analysis generally used in multivariate analysis in the case of quantitative analysis, and is performed by PLS discriminant analysis in the case of rejecting defective products such as foreign matter contamination. Ru.
  • PLS Partial Least Squares
  • the method of PLS analysis is, for example, as follows. That is, the component amount model and the foreign substance contamination determination model derived by performing PLS analysis on the spectral data of the absorbance of the measurement object are created in advance. Then, by applying the above-described model to the spectral data of the absorbance of the inspection object 5, it is possible to calculate the component amount and content of the specific component that the measurement object wants to know. Moreover, the foreign material mixed in the inside of the test object 5 can be specified.
  • the inspection apparatus 1A of the present disclosure enables analysis of the state of the inspection object 5 by creating in advance a model uniquely indicating the state of the inspection object 5 by an experiment by the inventors.
  • foreign matter of an organic substance such as insect or hair
  • it can not cope with the conventional analysis by X-ray, appearance inspection by a camera or the like. Therefore, such analysis methods are useful.
  • the analysis operation unit 33 outputs the operation result acquired in S118 to the determination unit 34 as an analysis result (S120).
  • the analysis results include the particle size, particle size, content uniformity, filling density, component distribution state, presence or absence of foreign matter contamination, type of component, content of predetermined component, and the above inspection of the inspection object 5 It contains any of the information about the shape defect of the object.
  • the determination unit 34 determines the current state of the inspection object 5 indicated by the analysis result based on the analysis result input from the analysis operation unit 33 and the management reference 43 stored in the storage unit 40 set in advance. It is determined whether it is necessary to change the operation of the operation of the exclusion unit 3. Specifically, the determination unit 34 searches the management standard 43 based on the type and amount of the inspection object, and reads the corresponding standard. Then, the content of the predetermined reference read out is compared with the analysis result. As a result of the collation, it is determined whether it is necessary to instruct the exclusion unit 3 to perform an operation of excluding a defective product so that the state of the inspection object 5 maintains the reference (S122: determination step).
  • the determination unit 34 determines the defective product so that the state of the inspection object can maintain the predetermined standard. Determine that it is necessary.
  • the determination unit 34 determines whether or not it is defective based on whether or not the value calculated using the calculation model is equal to or more than a preset reference value. For this determination, for example, a method such as determination using a relational database or a correspondence table, or determination using a plot using a graph can be used as appropriate. As an example, although determination part 34 is not limited, it may perform judgment as follows. If the predicted value calculated from the calculation model is 0.5 or more and the partial value is less than 0.5 using the calculation model for calculating the predicted value and the deviation, "normal", the prediction value is less than 0.5 and the partial value If is less than 0.5, it is determined that "a foreign substance is mixed in".
  • the present invention is not limited to this.
  • the inspection apparatus 1A may perform an operation such as issuing a warning indicating that.
  • a warning is given so that the state of the inspection object 5 can maintain the predetermined standard. It may be determined that it is necessary to emit
  • the contents of the management standard 43 and the determination method are not limited to this.
  • the control criteria 43 and the determination method may be changed according to the type and amount of the inspection object 5.
  • control unit 30 advances the process to step S126.
  • the determination unit 34 determines that the removal operation is necessary (YES in S122)
  • the determination unit 34 outputs a command instructing the removal control unit 35 to remove a defective product.
  • the exclusion control unit 35 generates a signal based on the content of the instruction from the determination unit 34 and outputs the signal to the exclusion unit 3.
  • the exclusion unit 3 excludes the defective product according to the instruction content such as a signal supplied from the exclusion control unit 35 (S124). In this way, the exclusion control unit 35 controls the exclusion unit 3 to adjust the rejection operation of the defective product. Then, the process proceeds to step S126.
  • step S126 it is determined whether all the examinations have been completed. If it has not ended, the process returns to step S108. If it finishes, it will progress to step S128.
  • the information includes (i) environmental conditions detected by the environment detection unit 11, (ii) extracted models, (iii) spectral data of absorbance obtained in step S110, (iv) analysis results obtained this time, Information on the rejection of defective products, and (v) information on the date and time obtained by the clock unit 53, and the like.
  • the information may be stored in the storage unit 40, and the storage location is not limited to the management information database 41.
  • the inspection apparatus 1A detects spectral data of light obtained by irradiating the inspection object 5 with light as needed, and an appropriate arithmetic model to be used for analysis of the inspection object 5 from the database created in advance. Then, the calculation model is applied to the spectral data to perform calculation. Thus, the inspection object 5 is analyzed, and the analysis result is reflected in the driving operation of the excluding unit 3. As a result, it is possible to eliminate defective products from the inspection object 5 and manage so as to maintain the quality of the manufactured products properly.
  • the inspection apparatus 1A can select an appropriate calculation model according to the characteristics of the inspection object 5 and the condition of conveyance. Therefore, it is possible to analyze various types of inspection objects (for example, tablets) with high accuracy using one inspection device 1A, and to apply to various manufacturing lines.
  • inspection objects for example, tablets
  • (Modification) (A) Information indicating the state (characteristics) of the inspection object 5 is not limited to the size and amount of the inspection object 5, and may be information related to the quality and components of the inspection object 5 contained in the inspection object 5 Just do it.
  • the analysis method according to the present embodiment may use a method other than PLS regression analysis or PLS discriminant analysis used in the present embodiment.
  • a method other than PLS regression analysis or PLS discriminant analysis used in the present embodiment.
  • multiple regression analysis, principal component analysis, principal component regression analysis, pattern recognition, neural network, support vector machine, hierarchical cluster analysis, etc. may be used. These methods can be applied as appropriate to quantitative analysis and qualitative analysis.
  • the analysis operation unit 33 temporarily stores the analysis progress obtained by the analysis operation unit 33 executing the analysis process in the storage unit 40 as necessary. You may use it for For example, when there are a plurality of model candidates as described above, it can be used when temporarily storing the progress of trials for determining the model to be adopted and the calculation results in the storage unit 40 until the analysis is completed. That is, the optimal model can be specified by temporarily storing the analysis result (the particle size of the inspection object, etc.) obtained by each model in the storage unit 40 and comparing them with each other.
  • the analysis result may be verified with reference to past analysis data stored in the management information database 41. For example, if the shape of the spectral data of absorbance is too different from the trend in the past, there is a risk that the measurement accuracy may be degraded due to adverse conditions acting on the measurement. By referring to past data, it is possible to check whether such an abnormality has occurred.
  • model association information may include timing information on seasons and time zones.
  • information such as the analysis result can be stored in the storage device as the user's usage history in association with the date and time information using the date and time information obtained by the clock unit 53, and when using past data for analysis. It can be used by referring to data of the same season. Therefore, for example, when hair contamination occurs, it is possible to check the state of human beings in and out. Also, if burns occur, it can be checked whether temperature control was appropriate in the production process. Therefore, it is useful to be able to utilize for production control for preventing defective products.
  • the user inputs information such as the type and amount of the inspection object 5 and the transport conditions, but since the calculation for analyzing the state of the inspection object 5 can be performed with high accuracy. If there is, it is not necessary to input. However, it is preferable to select a model in combination with information such as the type and amount of the inspection object 5 because analysis can be performed more accurately.
  • control unit 30 is configured to realize a plurality of functional blocks, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • a plurality of functional blocks may be combined into one functional block, or one functional block may be divided into a plurality of functional blocks, as long as operations for analysis can be performed with high accuracy.
  • the management information database 41 and the analysis database 42 storing the models are stored in the inspection apparatus 1A, but the storage location is not limited to this.
  • the management information database 41 and the analysis database 42 may be stored in the external database apparatus or the external management server in the inspection apparatus 1A.
  • the inspection apparatus 1A may exchange the information by communicating with the database apparatus or the management server.
  • the inspection apparatus 1A can use the latest information stored in the management server.
  • the management accuracy of the inspection apparatus 1A can be maintained by the management server maintaining the inspection apparatus 1A via the network.
  • the inspection apparatus 1 may be in the form of an inspection unit independent of the transport mechanism.
  • Various models are stored in the inspection apparatus 1A so that measurement can be performed with a belt conveyor or a rotating disk. Therefore, the unit can be provided in a plurality of processes of different types, or can be removed and installed in another process.
  • the environment detection unit 11 may be configured to detect temperature and humidity.
  • the model selection information and the model association information may include information on temperature and humidity.
  • Second Embodiment Another embodiment of the present disclosure will be described below based on FIG. In addition, about the structure similar to the test
  • FIG. 5 is a view for explaining an example of the relationship between the light source 21, the light receiving unit 22 and the inspection object 5 in the inspection apparatus 1B in the present embodiment.
  • a transport mechanism 27 composed of a reflective member having reflectivity to the wavelength of light transmitted through the inspection object 5 is used.
  • the light source 21 is provided above the inspection object 5 in FIG. 5 to irradiate the inspection object 5 with light.
  • the inspection light L 1 is irradiated to the inspection object 5, and a part of the light is diffused and reflected inside the inspection object 5 and emitted from the inspection object 5.
  • another part of the inspection light L1 passes through the inspection object 5.
  • the light is reflected by the transport mechanism 27 and irradiated to the inspection object 5 again, and the light is diffused and reflected again or transmitted through the inside of the inspection object 5 and then emitted from the inspection object 5.
  • the light L3 emitted from the inspection object 5 is incident on the light receiving unit 22 and detected.
  • the reflective material is provided on the entire transport mechanism 27.
  • the present invention is not limited to this, and the reflective material may be provided only on the lower part of the inspection object 5.
  • the light transmitted through the inspection object 5 is received on the opposite side of the light source 21.
  • the diffuse reflection light from the inside of the inspection object and the light transmitted through the inspection object 5 are reflected by the transport mechanism 27 and the light transmitted through the inspection object 5 again is reflected. It is detected.
  • the information on the inspection object is further included in the light L3.
  • the inspection apparatus can be put together on the upper part of the transport mechanism. As a result, the size of the inspection apparatus can be made compact. Further, there is a disadvantage that noise is likely to be introduced into the light receiving section 22 when the influence of vibration of a motor or the like inside the transport mechanism is large, but such a noise or the like can be avoided in the inspection apparatus 1B of this embodiment. Furthermore, the inspection apparatus 1B of this embodiment has an advantage that the lens 26 and the light receiving unit 22 are not easily exposed to dirt such as powder spilled from the inspection object 5 through the hole.
  • FIG. 6 is a view for explaining an example of the relationship between the light source 21, the light receiving unit 22, and the inspection object 5 of the inspection apparatus 1 ⁇ / b> C in the present embodiment.
  • the inspection apparatus 1C is a schematic cross-sectional view of a state using a transport mechanism 28 in which a transparent member 29 having transparency to the wavelength of light transmitted through the inspection object 5 is provided under the inspection object 5.
  • the transparent member 29 is formed of, for example, quartz glass.
  • the hole is provided in the transport mechanism 14, but in the present embodiment, light is guided by providing the transparent member 29 in a part of the transport mechanism 28.
  • the lens 26 and the light receiving unit 22 are less likely to be exposed to dirt such as powder falling off the inspection object 5 through the hole.
  • control blocks in particular, the model selection unit 32, the analysis operation unit 33, and the determination unit 34 of the control unit 30 included in the inspection apparatuses 1A to 1C are implemented by logic circuits (hardware) formed in integrated circuits (IC chips) or the like. It may be realized or realized by software.
  • the inspection apparatuses 1A to 1C include a computer that executes instructions of a program that is software that implements each function.
  • the computer includes, for example, at least one processor (control device) and at least one computer readable storage medium storing the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program to achieve the object of the present disclosure.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the processor reads the program from the recording medium and executes the program to achieve the object of the present disclosure.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the processor can be used as the processor.
  • a recording medium a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit or the like can be used besides “a non-temporary tangible medium”, for example, a ROM (Read Only Memory).
  • a RAM Random Access Memory
  • the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program.
  • any transmission medium communication network, broadcast wave, etc.
  • one aspect of the present disclosure may also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.
  • An inspection apparatus is an inspection apparatus that inspects a transported inspection object, and is configured to receive light from the inspection object, thereby receiving reflected light from the inspection object, diffuse reflection
  • a measurement unit for acquiring spectral data based on light or transmitted light, and a selection unit for selecting an operation model for analyzing the inspection object from a plurality of predetermined operation models based on predetermined information
  • An arithmetic unit performing analysis of the inspection object by arithmetic operation based on the spectral data acquired by the measurement unit and an arithmetic model selected by the selection unit; and based on the arithmetic result of the arithmetic unit
  • a determination unit that determines whether the inspection object satisfies a predetermined standard.
  • the selection unit selects an operation model for analyzing the inspection object from the plurality of operation models determined in advance based on the predetermined information. Therefore, the calculation model used by the inspection apparatus can be appropriately selected, and the accuracy of analysis of the inspection object can be improved.
  • the predetermined information preferably includes conveyance information indicating a speed or an aspect in which the inspection object is conveyed.
  • the preferred inspection method of the inspection object may differ depending on the transport condition of the inspection object.
  • the calculation model is selected based on the transport information indicating the speed or the mode of transport of the inspection object. Therefore, it is possible to select an appropriate calculation model in consideration of the transport conditions.
  • each of the plurality of operation models is associated with characteristic information indicating a characteristic of the inspection object, and the selection unit is configured to select the operation model. It is preferable to use the characteristic information as one piece of information.
  • the calculation model can be appropriately selected by considering the characteristic information indicating the characteristic of the inspection object.
  • the calculation result includes the particle size, particle size, content uniformity, filling density, component distribution state, presence or absence of foreign matter contamination, type of component, predetermined of the inspection object.
  • the content of the component, or information on the defect of the shape of the test object may be included.
  • the conveyance information preferably includes the conveyance speed of the inspection object, the conveyance form, or the condition of the environment in which the inspection object is conveyed.
  • the inspection apparatus preferably further includes a storage unit that associates and stores the spectral data acquired by the measurement unit and the operation model selected based on the characteristic information.
  • a manufacturing apparatus is a manufacturing apparatus for manufacturing the inspection object, and includes the inspection apparatus according to any one of aspects 1 to 6.
  • An inspection method is an inspection method for inspecting a transported inspection object, wherein reflected light received from the inspection object by irradiating light to the inspection object, diffuse reflection
  • the inspection object is determined on the basis of the calculation step of performing analysis of the inspection object by calculation based on the spectral data and the calculation model selected in the selection step, and the calculation result of the calculation step.
  • a determination step of determining whether or not the following conditions are satisfied.
  • the inspection apparatus may be realized by a computer.
  • the inspection apparatus is realized by the computer by operating the computer as each unit (software element) included in the inspection apparatus.
  • a control program of an inspection apparatus and a computer readable recording medium recording the same also fall within the scope of the present disclosure.
  • inspection device 2 manufacturing unit 3: exclusion unit 4: conveyance system 5: inspection object 10: accommodation unit 11: environment detection unit 12: conveyance unit 14: conveyance mechanism 20: measurement unit 21: light source 22: light reception Unit 23: signal processing unit 26: lens 29: transparent member 30: control unit 31: information update unit 32: model selection unit (selection unit) 33: analysis operation unit (operation unit) 34: determination unit 35: exclusion control unit 40 : Storage unit 41: Management information database 42: Analysis database 43: Management standard 51: Input unit 52: Display unit 53: Clock unit 100: Manufacturing system (manufacturing apparatus)

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Abstract

検査装置（１Ａ）は、所定の情報に基づいて、予め定められた複数の演算モデルから演算モデルを選択するモデル選択部（３２）と、検査対象物（５）から受光する光に基づく分光データとモデル選択部（３２）が選択した演算モデルとに基づいて、検査対象物（５）を分析する分析演算部（３３）と、検査対象物（５）が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定部（３４）とを備えている。

Description

検査装置、検査方法、製造装置、制御プログラム、および記録媒体
　本開示は、検査対象物に光を照射することにより非破壊で検査を行う検査装置等に関する。
　従来、検査対象物に光を照射することによって透過光または反射光の分光データを取得して、非破壊で検査を行う方法が知られている。この種の方法では、取得した分光データを多変量解析等の計算手法を用いて解析することにより、検査対象物の成分および内外の状態を分析する。
　一般に、物質は特定の波長の光を吸収する。物質によって吸収される光の波長およびその吸光度は、当該物質に含まれる成分およびその濃度に相関がある。吸光度は、透過光または反射光の分光データ（スペクトル）から求めることができる。該分光データを測定して、その分光データから波長毎の吸光度、すなわち吸光度の分光データを求めることができる。測定対象とする成分の種類または濃度に関する吸光度の分光データの変化を分析することによって、測定対象とする成分の種類若しくは該成分の濃度、または検査対象物の内部に入っている物質についての情報を取得することができる。
　例えば、特定の成分を含むことがわかっている特定の対象物の（ｉ）吸光度の分光データと、（ｉｉ）当該対象物に含まれる成分の種類、濃度、および成分量と、の関係式を予め導出する。或いは、吸光度の分光データについて、該データの特性の分析またはパターン認識を行なって特定のパターンを予め求める。こうした関係式およびパターンを、以下では「モデル」と呼ぶ。
　このように、将来の分析処理のためのモデルを予め作成しておき、当該関係式およびパターン認識を利用することによって、未知の検査対象物から得られる分光データを分析すれば、該検査対象物に含まれる成分の定量分析または定性分析を行うことができる。定量分析を行う場合、検査対象物に含まれる成分の種類、当該成分の濃度、当該成分の量等を算出することができる。また、定性分析を行う場合、検査対象物の特性を識別したり、検査対象物に含まれる成分の種類を分類したりすることができる。
　より詳細には、定量分析であれば、モデルとして、吸光度の分光データと成分の濃度との関係式を予め導出しておく。定性分析であれば、モデルとして、吸光度の分光データのパターンと検査対象物の特性との関係を示すパターン、または、検査対象物若しくはその内部に入っている物質の種類の判定式を予め作成しておく。言い換えれば、こうしたモデルは、特定の物質の特性、特定の成分の存在、または当該成分の濃度と、吸光度との関係を数学的に表したものともいえる。
　こうした手法は、検査対象物を非破壊で分析できるため、従来から広く一般的に用いられている。
　例えば、特許文献１には、青果物の糖度を割り出すことができるモデルを作成する光学的測定方法が記載されている。具体的には、青果物に測定用光線を照射し該青果物を透過した透過光を用いて光量を測定することにより得た分光データから糖度を割り出すことができるモデルを作成する。この方法では、搬送中の青果物（被測定物）を測定対象とし、作成したモデルを用いて青果物の内部性状を非破壊で検査している。
　そして、上記光学的測定方法は、分光の光量測定を電荷蓄積方式で行い、被測定物のサイズに合わせて蓄積時間を増減調節して測定することにより、被測定物のサイズの大小にかかわらず精度の高い測定を行えるようになっている。
日本国公開特許公報「特開平７－２２９８４０号公報（１９９５年８月２９日公開）」
　上記のような分析の精度はモデルの精度に依存する。或る分析に用いられるモデルの精度（妥当性）は、その分析に関する様々な条件による影響を大きく受ける。また、或る分析に要求される精度（要求精度）も、検査対象物の種類等に依存して異なり得る。
　特許文献１に記載の光学的測定方法は、農作物を検査対象物としている。この場合、同じ農家または同じ選果場が取り扱う品種（或る装置が取り扱う品種）は、ほぼ同じであり得る。そのため、検査対象物である農作物の成分および形状が大きく変わることはない。例えば、農作物のサイズのみを考慮する場合、電荷蓄積時間のみを調整するだけでよい。
　しかしながら、医薬品等、様々な工業製品を検査対象物とする場合、以下のような問題がある。すなわち、例えば、（ｉ）様々な条件を考慮してモデルを作成する、（ｉｉ）新しい製品に合わせてモデルを頻繁に更新する、等の要求が生じる。検査対象物の品種を変更する度に、モデルを作成し直すとともに装置内の検査用のアルゴリズムを更新することは、非常に煩雑であり、装置のユーザーに負担をかけるとともに、生産速度の低下にもつながる。
　本開示は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的の１つは、検査装置にて利用されるモデルを、容易かつ適切に選択することができ、分析の精度を向上させることができる検査装置等を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様における検査装置は、搬送される検査対象物を検査する検査装置であって、前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定部と、所定の情報に基づいて、予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択部と、前記測定部によって取得された前記分光データと、前記選択部が選択した演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算部と、前記演算部の演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定部とを備えている。
　また、上記の課題を解決するために、本開示の一態様における検査方法は、搬送される検査対象物を検査する検査方法であって、前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定工程と、予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択工程と、前記測定工程において取得された前記分光データと、前記選択工程において選択された演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算工程と、前記演算工程での演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定工程とを含む。
　本開示の一態様によれば、検査装置にて利用されるモデルを容易かつ適切に選択することができ、分析の精度を向上させることができる検査装置等を提供することができるという効果を奏する。
実施形態１における検査装置の概略的な構成を周辺部とともに示すブロック図である。 上記検査装置の光源と受光部と検査対象物との関係の一例を説明する図である。 実施形態１における分析用データベースの内容の一例を示す図である。 実施形態１における検査装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態２における検査装置の光源と受光部と検査対象物との関係の一例を説明する図である。 実施形態３における検査装置の光源と受光部と検査対象物との関係の一例を説明する図である。 検査対象物の搬送の状態と吸光度の分光データとの関係の一例を示すグラフである。
　以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、奥行き、幅等）は、実際の形状および寸法を反映させたものではなく、図面の明瞭化と簡略化とのために適宜変更している。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
　〔実施の形態１〕
　本開示の一実施形態について、図１～４、７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
　本実施形態では、本開示の検査装置の一例として、或る製品の製造ラインの一部に含まれる検査装置であって、該製品が所定の品質基準を満たしているか否かを検査する検査装置について説明する。上記検査装置は、不良と判定された製品を排除する排除部（排除装置）と通信可能に接続されており、該排除部に信号を送信する機能も有する。
　なお、本開示の一態様における検査装置は、上記構成に限定されない。例えば、製造ラインとは独立して配置されて、複数の製品（検査対象物）を連続して検査する使用態様であってもよい。
　本実施の形態における検査装置１Ａは、概略的には以下のように検査を行う。すなわち、検査装置１Ａは、検査装置１Ａが検査の対象とする検査対象物５に光を照射することによって、反射光、拡散反射光、および透過光のうち少なくともいずれかの分光データを取得する。検査装置１Ａは、分析に用いられるモデルの候補を、各種の分析条件および検査対象物５の特性に対応して、予め多数記憶している。そして、検査装置１Ａは、該検査対象物５の特性および分析条件に基づいて選択したモデルと、取得した分光データとに基づいて検査対象物５の状態を演算により分析し、検査対象物５の検査を行う。
　なお、本明細書において、分光データとは、検査装置１Ａが取得した光の波長毎の吸光度を示すデータであってよい。このような分光データは、光吸収スペクトルと称することもできる。また、分光データとしては、取得した光の波長毎の強度を、所定の基準強度に基づく相対強度に変換して表したデータであってもよく、例えば透過率や反射率も分光データに含まれる。分光データは、相対強度に変換する必要が無ければ、単に回折格子等を用いて光を単色光に分光して得られた各波長の単色光（のデータ）の束であってもよい。
　＜装置構成＞
　以下、図１を参照して、本実施の形態における検査装置１Ａの装置構成について説明する。図１は、本実施の形態における検査装置１Ａの概略的な構成を周辺部とともに示すブロック図である。
　図１に示すように、検査装置１Ａは、或る検査対象物５を製造する製造システム（製造装置）１００に含まれる装置である。具体的には、製造システム１００は、検査対象物５を製造する製造ユニット２と、検査対象物５を検査する検査装置１Ａと、該検査装置１Ａにて不適であると判定された検査対象物５を排除する排除部（排除装置）３と、を含む。検査対象物５は、搬送システム４を用いて、製造ユニット２、検査装置１Ａ、および排除部３をこの順に、図１における左から右方向に搬送される。
　なお、排除部３は、検査装置１Ａの内部に設けられていてもよい。また、図１に示す例では検査装置１Ａが排除制御部３５（後述）を含んでいるが、排除制御部３５は検査装置１Ａの外部に設けられていてもよい。例えば排除部３に排除制御部３５が含まれていてもよく、検査装置１Ａから検査対象物５の欠陥を知らせる信号を排除部３に送信する構成とすることもできる。
　搬送システム４は、例えばベルトコンベアであり、製造ユニット２により製造された検査対象物５を検査装置１Ａへ運搬する。検査装置１Ａの内部では、検査対象物５は搬送部１２（後述）によって搬送される。この搬送部１２は、搬送システム４の一部であってよく、搬送システム４とは異なる搬送機構であってもよい。また、製造システム１００は、搬送システム４によって運搬された検査対象物５が、ロボットアーム等により搬送部１２に移動される構成であってもよい。
　排除部３は、検査装置１Ａと通信可能に接続されており、検査装置１Ａから受信した命令に従って、排除機構（図示せず）を制御して、不良品と判定された検査対象物５を排除する。排除部３は、公知の排除機構を備えていてよく、排除機構の具体的な説明については省略する。
　（検査対象物）
　本実施形態の検査対象物５の一例としては、薬品等の錠剤が挙げられる。検査対象物５の形状は、図１に示す円筒形状に限定されず、どのような形状であってもよい。検査対象物５は、粉末を固めて固形に成形されたものであってよい。例えば、検査対象物５は、薬剤であってもよく、食品であってもよい。
　また、検査対象物５は、カプセルの内部に何らかの内容物を収めたものであってもよい。ここでいうカプセルは、ソフトカプセルであってもよい。すなわち、検査対象物５は、薬品、医薬品、健康保持用摂取品、栄養剤、顆粒剤、散剤、フィルム剤、カプセル剤からなる群から選ばれたいずれかであってもよい。
　検査装置１Ａにおける検査によって異物として検出すべきものとしては、例えば、毛髪、虫などの有機物が想定される。樹脂片や金属なども異物として検出すべきものに含めてもよい。検査装置１Ａが行う検査について、詳しくは後述する。
　（本開示の概略的な知見）
　ここで、本開示の検査装置１Ａの理解を容易にするために、上述のような製造システム１００における検査対象物５の検査に関し、本発明者らが見出した知見について以下に説明する。
　検査対象物５の分析の精度は、分析に用いるモデル（演算モデル）の精度に依存する。分析に用いるモデルの精度は、検査対象物５の状態によって大きく左右される。検査対象物５の状態としては、具体的には、（ｉ）検査対象物５の大きさ、厚さ等の形状条件、（ｉｉ）検査対象物５に含まれる成分、成分の構成、商品としての品目等を示す種類条件、（ｉｉｉ）温度、湿度等の周辺環境に関する環境条件、および（ｉｖ）測定条件、等の各種条件が挙げられる。また、検査対象物５の特性によって、分析に必要とされる要求精度も異なる。
　一般に、医薬品、薬品、健康食品等の分野では、日々新たな新商品が大量に生産されている。そのような新商品は、新たな形状、種類、成分等を持つ。そのため、様々な条件を考慮してモデルを新しく作成（更新）する必要があり、その頻度も頻繁である。
　さらに、検査対象物５が上記医薬品等の工業製品である場合、検査対象物５は青果物とは比較にならないほどの高速の搬送によって大量生産される。また、その搬送の形態も、製品の形状等に応じて異なり得る。搬送の形態として、具体的には、検査対象物５がベルトコンベヤで搬送される直線搬送方式、検査対象物５が回転する円盤によって搬送される回転搬送方式、等が挙げられる。
　本発明者らの実験によれば、検査対象物５そのものの特性のみならず、検査対象物５が搬送される速度、上記搬送形態、および検査対象物５の固定方法（吸引機構または治具による固定）といった、検査対象物５の製造（搬送）に関する条件（搬送条件）によっても分光データが変化するという知見を得た。このような現象が生じる理由としては、搬送条件が変化すると、光の散乱および拡散反射の特性、並びに透過の仕方が変わることが考えられる。つまり、これらの搬送条件によっても、モデルの精度が影響を受ける。このことについて、図７を用いて以下に具体的に説明する。
　図７は、検査対象物５の搬送の状態と吸光度の分光データとの関係の一例を示すグラフである。このグラフは、直線搬送と回転搬送とをそれぞれ実際に行い、光を照射して得られた分光データを比較して示している。
　図７に示すように、搬送の状態によって、細かなピークの有無、ピークの大きさ、傾き等の、分光データの細部の構造が異なっている。検査対象物５を検査するに際して、微小な異物の有無および微量な成分の状態を精度よく検出するためには、分光データの細かな形状の変化を捉える必要がある。
　しかし、本発明者らが見出した知見によれば、図７に示すように、搬送条件によって分光データの形状が大きく異なり得る。実際に、検査精度に対する影響を確認する試験を以下のように行った。
　図７に示す直線搬送の条件で測定した分光データに対して、或る検査を行って正答率１００％を得られるモデルを作成した。そして、当該モデルを、図７に示す回転搬送の条件で測定した分光データに適用して正答率を算出した結果、正答率は激減して６０％となった。
　よって、例えば、搬送条件以外の諸条件が同じであることに基づいて、直線搬送される検査対象物５に用いていたモデルを、回転搬送される検査対象物５の検査に適用した場合、次のような問題が生じ得る。すなわち、分光データの本質的でない形状変化によって、本来捉えたい分光データの変化が覆い隠されてしまい、検査精度が悪化してしまう。
　このように、検査対象物５の各種の状態によってモデルを作り分けることが重要であり、モデルの作り分けの手法が検査精度に大きな影響を及ぼす。
　また、こうした検査対象物５の状態の変化と分光データの変化との相関は、例えば数式や閾値やパターンからなるモデルとして表すことができる。そのため、モデルをあらかじめデータベースに登録しておけば、検査対象物５の分光データとモデルとから演算して、検査対象物５の状態を知ることができる。
　検査対象物５が搬送される速度および搬送形態、並びに、商品の品目およびそれに応じて変わる成分や成分構成、等の変化によってモデルを更新する必要が生じる。また、検査対象物５の特性に応じて搬送機構に導光のための穴を設ける、または反射材を設けて反射光を取得する、等の測定条件の違いにもモデルは大きく左右される。
　また、例えば、同じ形状の検査対象物であっても主要成分の種類がデンプンであるかセルロースであるかなど商品の品目によって違いがあり、この場合にもモデルを変更する必要がある。このように検査対象物を変更する度にモデルを作成し直し、装置内の検査用のアルゴリズムを更新することは非常に煩雑であり、装置のユーザーに負担をかけると共に生産速度の低下にもつながる。
　そのため、これら条件の組み合わせに最適なモデルをデータベースから読み出して、当該検査対象物を分析することが好ましい。つまり、検査装置は、搬送条件、環境条件、形状条件、種類条件、測定条件、要求精度などの各種条件に適した様々なモデルのデータが場合分けされて選択可能なように格納していることが好ましい。これにより、適切なモデルを適切に選択することができ、分析の精度を向上させ得る。
　（検査装置）
　以下、本実施形態の検査装置１Ａの構成について、図１を用いて説明する。検査装置１Ａは、収容ユニット１０、制御部３０、記憶部４０、入力部５１、表示部５２、および時計部５３を備えている。収容ユニット１０は、環境検知部１１と、測定部２０と、搬送部１２とを備えている。測定部２０は、光源２１、受光部２２、および信号処理部２３を備えている。また、制御部３０は、情報更新部３１、モデル選択部（選択部）３２、分析演算部（演算部）３３、判定部３４、および排除制御部３５を備えている。記憶部４０は、管理情報データベース４１、分析用データベース４２、および管理基準４３を含んでいる。
　なお、以下に説明する検査装置１Ａの構成は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、収容ユニット１０または記憶部４０は、検査装置１Ａの筐体の外部に設けられていてもよい。この場合、検査装置１Ａと収容ユニット１０の各部と、および検査装置１Ａと記憶部４０とは通信可能に接続されていればよい。
　（収容ユニット）
　収容ユニット１０は、例えば遮光性のケースからなる筐体を備えている。該筐体の内部に、環境検知部１１、測定部２０、および搬送部１２が格納されている。これは、検査対象物５の検査に不要な光が、検査対象物５に不作為に照射されること、および受光部２２に入射することを抑制するためである。
　なお、本開示の別の一態様では、環境検知部１１、測定部２０、および搬送部１２は、収容ユニット１０のような筐体内に設けられていなくともよい。この場合、検査装置１Ａ内に環境検知部１１、測定部２０、および搬送部１２が設けられていればよい。
　搬送部１２は、収容ユニット１０内を通過するように検査対象物５を搬送する搬送機構１４を備えている。搬送機構１４による搬送形態は、直線搬送、回転搬送、等であり得る。搬送機構１４による搬送形態は、検査対象物５の特性および分析条件等に応じて変更可能となっていてもよい。
　なお、搬送部１２は、製造ユニット２から検査装置１Ａへと検査対象物５を運搬する搬送システム４の一部であってもよい。この場合、検査装置１Ａの筐体には、搬送システム４および検査対象物５が通過するための開口部が形成されていてよい。
　（測定部）
　測定部２０は、検査対象物５に光を照射して、検査対象物５からの光を受光する。測定部２０は、受光した光の波長毎の強度を示すデータを制御部３０に送信する。すなわち、測定部２０、または、測定部２０および制御部３０は、検査対象物５に光を照射することによって、検査対象物５の分析に用いる分光データ（光スペクトル）を取得する。
　具体的には、測定部２０は、検査対象物５に光を照射する光源２１と、光源２１からの光の照射によって検査対象物５から出射した反射光、拡散反射光、および透過光のうち少なくともいずれかを受光する受光部２２と、受光部２２で検知された光の波長毎の強度の信号を吸光度の分光データに変換する信号処理部２３とを含む。上記吸光度の分光データは、吸光度の波長依存性、つまり特定の波長に対する物質の光吸収強度の波長依存性を示したものであり、物質の状態を反映している。
　光源２１は、搬送部１２によって次々と搬送される複数の検査対象物５のそれぞれに対して検査光Ｌ１を継続的または断続的に照射する。光源２１は、検査対象物５を検査するために適切な波長の光を出射することができればよく、例えば、近赤外の波長の光を照射可能なハロゲンランプであってよい。また、光源２１として、他の種類の光源を用いてもよく、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、タングステンランプ、蛍光体、等を利用してもよい。
　検査光Ｌ１に含まれ演算に用いられる所定の波長は、限定されないが、例えば６００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下であってよい。例えば紫外線を検査対象物５に照射した場合、検査対象物５が損傷することが有り得る。これに対して、上記波長範囲の波長を含む検査光Ｌ１は、検査対象物５を透過しやすく、かつ検査対象物５に損傷が生じ難いため、好ましい。
　また、検査光Ｌ１に含まれ演算に用いられる所定の波長は、例えば８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であってよい。一般的なタブレットに多く含まれるスターチ（でんぷん）、乳糖、結晶セルロース等は、１６００ｎｍ付近の波長に大きな吸収ピークがある。そのような吸収ピークによって、検査対象物５に混入した異物等による分光データへの影響が覆い隠されることがある。また、光が検査対象物５および後述するレンズ等を経由することによって、光散乱、吸収等による光損失が生じる。検査光Ｌ１の波長が短すぎたり長すぎたりすると、上記光損失が大きくなり得る。この点から、検査光Ｌ１に含まれ演算に用いられる所定の波長は、８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であることが好ましい。
　受光部２２は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子により光を検知する。受光部２２の具体的な態様は特に限定されるものではない。例えば、受光部２２は、受光素子のアレイであってよく、ＣＣＤ若しくは分光器等を用いて光を検知する等の形態であってよい。本実施の形態では、受光部２２は分光器である。
　信号処理部２３は、受光部２２から受信した入力信号に対して、必要に応じて増幅などの処理を行う。信号処理部２３は、例えば、処理後の電気信号を吸光度に変換して、波長毎の光の吸収を示す吸光度の分光データに変換する。
　ここで、図２を参照して、測定部２０および搬送部１２の具体的な構成の一例について説明する。図２は、検査装置１Ａの光源２１と検査対象物５と受光部２２との関係の一例を説明する図である。なお、本実施形態では、検査対象物５がベルトコンベヤ等の搬送機構１４にて搬送される形態を想定しており、検査対象物５は、搬送機構１４上に戴置されている。しかし、必ずしもこの構成に限定されず、検査対象物５は、円盤による回転搬送、またはその他の形態によって搬送されていてもよい。また、図１では検査対象物５に対して照射した光の反射光を測定するような図となっているが、これは各部の関係を図示して説明するためであって、測定部２０は、反射光を測定する構成に限定されず、図２のように透過光や拡散反射光を測定してもよい。
　図２に示すように、制御部３０からの指令に基づいて光源２１は検査光Ｌ１を照射する。また、制御部３０は、搬送機構１４による検査対象物５の搬送を制御する。制御部３０は、受光部２２からの信号を、信号処理部２３を介して受信する（図２では信号処理部２３は図示せず）。
　搬送機構１４における検査対象物５に接する部分は、光源２１が照射する光および受光部２２に受光される光を通すように穴が設けられている。受光部２２は、たとえば光ファイバの先端にレンズ２６が取り付けられており、光ファイバの他方端に接続された分光器で光を検知する。
　（ｉ）検査対象物５の内部を透過した光、および（ｉｉ）検査対象物５の内部にて拡散反射されて検査対象物５から出射された光（拡散反射光）が、上記レンズにより集光されて受光部２２に入射する。上記（ｉ）および（ｉｉ）の光をまとめて光Ｌ２と称する。光源２１からの検査光Ｌ１は、検査対象物５を覆うように照射される。検査対象物５の形状に関わらず、受光部２２は、光Ｌ２を効率よく受光することができる。
　本実施形態の光源２１は、検査光Ｌ１として近赤外の波長を持つ光を照射する。該光は、検査対象物５の中に侵入しやすい。光Ｌ２は、検査対象物５の表面および内部の情報を反映した光として検査対象物５から出射される。よって、制御部３０は、検査対象物５の内部の状態を反映した分光データを得ることができる。該分光データを用いることによって、検査対象物５の内部の情報を観測することが容易となる。
　なお、光源２１と検査対象物５との間には、光ファイバ、レンズ等が適宜配置されていてもよい。
　（環境検知部）
　収容ユニット１０内には環境検知部１１が設けられる。環境検知部１１は、収容ユニット１０内における検査対象物５の環境条件を検知する少なくとも１種類のセンサである。この環境条件としては、検査対象物５の温度または収容ユニット１０内の湿度等の条件が挙げられる。上記少なくとも１種類のセンサとしては、温度センサまたは湿度センサ等であってよい。
　温度センサは、検査対象物５自体の温度を非破壊で検出する。なお、温度センサは、検査対象物５の周辺の大気の温度を検出してもよい。温度センサが温度を検出する対象は、検査対象物５の特性および分析条件に応じて適宜設定されてよい。
　また、湿度センサは、検査対象物５自体の湿度を非破壊で検出することが望ましい。検査対象物５自体の湿度の検出が困難な場合は、検査対象物５の周辺の大気中の湿度を検出して代替することも可能である。
　一般に、近赤外域の波長の光に対する吸光度の分光データの形状には、水分が光を吸収することにより生じる吸収ピークが影響する。さらに、水分の吸収ピークは温度および湿度の影響を受ける。つまり、検査対象物５の吸光度の分光データは、検査対象物５の内部および外部の、温度および湿度に影響される。
　したがって、本実施の形態では、環境検知部１１により温度と湿度とを含む環境条件を検知して、水分による分光データへの寄与を考慮することによって、より一層精度が高い分析を可能としている。なお、環境検知部１１は、温度および湿度のいずれか一方を測定するようになっていてもよい。
　また、環境検知部１１は、搬送部１２によって搬送される検査対象物５に検査光Ｌ１が照射されるよりも時間的に前の時点にて収容ユニット１０内の環境条件を検知するようになっていてもよい。すなわち、環境検知部１１は、光源２１からの検査光Ｌ１が検査対象物５に照射される位置よりも上流側に設けられていてもよい。検査対象物５の搬送の形態に応じて、搬送中に検査対象物５が外部から受ける影響が変動し得るため、検査対象物５の環境条件も変動し得る。この環境条件の変動の影響を抑制して適切なモデルを選択して分析を行うことができる。また、この場合、検査光Ｌ１を照射するよりも前に検査対象物５の環境条件を検出して、制御部３０に情報を送信することができる。そのため、その後の演算処理の速度を高め得る。
　また、例えば、検査対象物５が、製造ユニット２から検査装置１Ａへと、ローラーによって挟まれて搬送される形態の場合、以下のことがいえる。ローラーの温度、湿度、および検査対象物５にかかる圧力と、検査対象物５の周辺の温度および湿度と、によって、検査対象物５自体の環境条件が搬送中に大きく変動することがある。この場合、製造ユニット２にて製造された時点における検査対象物５の環境条件と、測定部２０により検査対象物５を測定する時点における環境条件とが互いに異なり得る。そのため、検査光Ｌ１が検査対象物５に照射されるよりも時間的に前の時点にて収容ユニット１０内における検査対象物５の環境条件を検知することが有用である。
　また、検査光Ｌ１が近赤外光である場合、検査光Ｌ１は熱線を含む。そのため、検査対象物５への検査光Ｌ１の照射時間が長い場合、検査光Ｌ１の強度が強い場合、等には、以下のことが生じ得る。すなわち、検査対象物５の温度が上昇すること、または水分が蒸発することにより含水率が変化すること、等が生じ得る。この場合、検査対象物５に検査光Ｌ１を照射する前と後とを比べると、検査対象物５の環境条件が互いに異なり得る。
　そのため、環境検知部１１は、他の変形例として、光源２１からの検査光Ｌ１が照射される位置よりも上流側および下流側の両方にセンサが設けられている構成であってもよい。換言すれば、環境検知部１１は、検査光Ｌ１が検査対象物５に照射されるよりも時間的に前の時点および後の時点の両方にて収容ユニット１０内の環境条件を検知するようになっていてよい。この場合、例えば、検査光Ｌ１の照射前後の測定値を平均した値を環境条件として採用することができる。これにより、検査装置１Ａは、モデルをより一層適切に選択して分析を行うことができる。
　（入力部）
　入力部５１は、ユーザーが各種の命令および情報を入力するために操作される機器であって、例えばボタン、スイッチ、タブレット、ハンドル、等である。入力部５１は、表示部５２と一体的に構成されたタッチパネルであってよい。入力部５１は、ユーザーの入力操作を受付けて、受付けた操作に基づく命令および情報を制御部３０に出力する。
　（表示部）
　表示部５２は、制御部３０によって制御される。これにより、表示部５２は、ユーザーが入力部５１を操作する場合に、ユーザーの入力操作を支援するために有用な画像またはテキスト等の情報をユーザーに提示する。表示部５２は、例えば、検査対象物５の種類および分量に関する情報、並びに、検査対象物５の搬送速度および搬送形態等に関する、搬送される検査対象物５の状態の情報（搬送情報）を表示する。また、表示部５２は、例えば、検査結果を表示する。
　他の一例として、表示部５２は、検査装置１Ａが搭載される、または接続される製造システム１００の各種機能の制御に関する選択肢を表示する。また、表示部５２は、制御部３０からの信号に応じて、検査装置１Ａに収納されている検査対象物５の管理情報および検査装置１Ａに搭載された機能等に関するお知らせも表示する。
　（時計部）
　時計部５３は、時間を計時して、日付および時刻の少なくともいずれかを取得する。
　（制御部）
　制御部３０は、検査装置１Ａの各部を統括的に制御して、各種の処理を実行する。制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）若しくは専用プロセッサなどの演算処理部、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等のメモリ部品（いずれも図示せず）等により構成されている。制御部３０は、上記メモリ部品に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行する。
　なお、制御部３０は、記憶部４０に記憶されているプログラムを実行することによって実現されるモジュールであってもよいし、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータ、マイクロコントローラまたはハードウェア回路であってもよい。
　制御部３０が実行するプログラムは、検査対象物５の分析を行なうためのプログラム、各部の制御プログラム、サブルーチン、モデルの精度管理プログラム（分析結果の精度があらかじめ設定された基準を満足しているか判断するためのプログラム、それらの判断基準の設定など）を含む。
　制御部３０が含む情報更新部３１、モデル選択部３２、分析演算部３３、判定部３４、および排除制御部３５についての詳細な説明は、検査装置１Ａの動作の説明と合わせて後述する。
　（記憶部）
　記憶部４０は、管理情報データベース４１、分析用データベース４２、および管理基準４３等を含む。また、記憶部４０は、分析に用いるプログラムをロードする領域やプログラムが処理を行なう際に使用する作業領域などを備えている。記憶部４０は、最適なモデルが検索されて所望の分析結果が得られるまでの、その時点での候補であるモデルや演算や分析結果を、ユーザーの入力内容と共に一時的に記憶しておく領域を備えている。なお、このような一時記憶領域は、制御部３０が備えるメモリ部品に設けられていてもよい。
　記憶部４０および制御部３０が備える上記メモリ部品（一時記憶領域）は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ＤＲＡＭ）、ＤＤＲ－ＳＤＲＡＭ（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｄａｔａ　Ｒａｔｅ　ＳＤＲＡＭ）、ＲＤＲＡＭ（Ｒａｍｂｕｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ（登録商標））、Ｄｉｒｅｃｔ－ＲＤＲＡＭ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒａｍｂｕｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ（登録商標））、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、マスクＲＯＭやＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ（登録商標））、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などによって実現される。
　（管理情報データベース）
　管理情報データベース４１には、入力部５１を介して入力された情報が格納される。この情報（所定の情報）は、モデル選択部３２によるモデル（検査対象物５の分析に用いられるモデル）の選択に用いられる情報（以下、モデル選択用情報と称することがある）である。入力部５１を介して入力され得る情報としては、搬送条件、環境条件、形状条件、種類条件、測定条件、分析精度等である。より具体的には、上記情報は、例えば、検査対象物５の搬送形態、形状、種類（例えば商品の品目や規格）、分量、温度、等の検査対象物の分析条件を示す情報を含む。
　ここで、上記環境条件、形状条件、種類条件、測定条件、分析精度についての情報をまとめて、検査対象物５の特性を示す特性情報と称する。また、上記モデル選択用情報は、検査対象物５が搬送される速度若しくは態様を示す搬送条件または環境条件を含む搬送情報を含む。なお、搬送情報は搬送条件および環境条件の両方を含んでいてもよい。
　モデル選択用情報は、特性情報および搬送情報のうち少なくともいずれかを含む。モデル選択用情報は、特性情報および搬送情報の両方を含むことが好ましく、この場合、モデル選択部３２は、モデルをより適切に選択することができる。
　なお、搬送条件、環境条件、形状条件、種類条件、測定条件のそれぞれの用語について、具体的に説明すれば、以下のとおりである。（ｉ）搬送条件とは、検査対象物５が搬送される速度、ベルトコンベヤで直線的に搬送されるか円盤で回転して搬送されるかという形態、および検査対象物５の固定方法（吸引機構または治具による固定）といった、検査対象物５の製造（搬送）に関する条件である。（ｉｉ）環境条件とは、温度、湿度等の、検査対象物５がおかれた状態を表わす条件であり、検査対象物５自体あるいは検査対象物５の周辺環境の、少なくともどちらかの状態を含む。環境条件は、検査対象物５を搬送する環境の条件であると表現できる。（ｉｉｉ）形状条件とは、検査対象物５の直径、厚さ、大きさ等の形状を示す条件である。（ｉｖ）種類条件とは、検査対象物５に含まれる成分、成分の構成、商品としての品目等を示す種類の条件である。（ｖ）測定条件とは、透過光を測定するか反射光を測定するかといった、測定方法の条件である。
　また、管理情報データベース４１には、過去に検査対象物５の検査を行った結果が格納されていてもよい。この場合、検査を行った日時に関する情報も、検査対象物５の検査を行った結果に紐付けられて格納される。
　なお、管理情報データベース４１に格納される情報の入力は、ユーザーの手動による入力でなくともよい。例えば、上記モデル選択用情報の一部は、検査装置１Ａによって自動で検知または取得されて管理情報データベース４１に格納されてもよい。
　（分析用データベース）
　分析用データベース４２には、検査対象物５の特性の定量分析または定性分析に使用するモデル（演算モデル）が格納される。モデルとしては、例えば、検査対象物５の特性の分析方法が（ｉ）回帰分析であれば吸光度の分光データから成分を算出する回帰式であり、（ｉｉ）定性の判別分析であれば検査対象物５の類似性を数値で算出する判定式やその判別閾値である分類基準であり、（ｉｉｉ）パターン認識であればパターンモデル等を適用することができる。
　また、分析用データベース４２には、モデルに付随する測定条件の情報など、分析演算部３３が必要に応じて分析のために参照するデータも予め格納される。
　本実施の形態では、予め実験により様々な検査対象物に対し、様々な搬送条件、環境条件、形状条件、種類条件、および測定条件のもとで吸光度の分光データのデータを収集し、それらの実験データから多変量解析を用いて作成した複数のモデルを分析用データベース４２に格納している。また、上記の解析に伴って、分析精度についても分析用データベース４２に格納している。
　図３は、分析用データベース４２の内容の一例を示す図である。図３に示すように、分析用データベース４２には、検査対象物５の種類（形状）、成分、大きさ（直径）、厚さ、測定条件、露光時間、搬送形態および搬送速度、温度、並びに要求精度からなる各組に対応付けて、適用するべきモデル（ｉ）（ただし、ｉ＝１，２，３・・・）が格納されている。
　なお図３には成分として単体のセルロースなどを記載しているがこれは例示であって、上記成分は、検査対象物５に最も多く含まれる成分でもよいし、主とする成分でもよいし、複数の成分を含む場合があってもよい。例えば検査対象物５が医薬品である場合は含有成分が多数あり、さらに、最も多く含まれる成分の含有量と、有効成分である主薬の含有量とは異なる場合が多い。微量な有効成分を飲みやすくするためにセルロースやデンプンや乳糖を大量に混ぜて成型するためである。よって、主薬の含有量を検査したいのであれば図３の成分とは単体あるいは複数の有効成分であることが考えられる。一方、異物の混入を検査したいのであれば図３の成分とは大量に混ぜたセルロースやデンプンや乳糖の単体あるいは複数を指すことが考えられる。このように検査の目的に応じて図３で想定する成分は変わりうる。
　なお、図３に一例として挙げた分析用データベース４２は、属性として、検査対象物の種類（形状）、成分、大きさ（直径）、厚さ、測定条件、露光時間、搬送形態および搬送速度、温度、要求精度、ならびにモデル（ｉ）を有し、これらが関係付けされているリレーショナルデータベースの構成を採用する。換言すれば、分析用データベース４２には、或る検査対象物５の分析に用いるべき適切なモデル（演算モデル）を決定するために用いられるモデル紐付情報と、該モデル紐付情報に紐付けられたモデルとの組が多数格納されている。本実施形態におけるモデル紐付情報は、搬送情報および特性情報を含む。
　ただし、データベースの構成はこれに限定されるものではない。また、モデルに関係付けされる属性の種類、および属性値も図３に示すものに限定されるものではないが、モデル紐付情報は、少なくとも搬送条件を含むべきであり、また環境条件、形状条件、種類条件、測定条件、要求精度のいずれかが含まれることが望ましい。
　なお、図３では測定条件と露光時間（積算時間）とをまとめてひとつの条件としてデータベースに格納しているが、これに限るものではない。また搬送の形態と速度とについてもまとめてひとつの条件として格納することに限るものではない。
　（管理基準）
　管理基準４３は、分析結果を判定する基準となる管理基準に関する情報等である。管理基準４３は、検査対象物５の種類・分量のそれぞれ毎に、当該種類・分量に対応付けて当該検査対象物が一定の品質を維持するための検査対象物の状態を指す指標である。具体的には、管理基準４３は、検査対象物５の、粒度、粒径、含量均一性、充填密度、成分分布状態、異物の混入有無、含まれる成分、成分が所定の量が含まれているか、検査対象物の形状が欠損しているか等に関する。
　その基準の内容は、例えば定量分析を行うのであれば成分量や粒度などの閾値や許容範囲を値で設定したものであってよい。また、基準の内容は、例えば定性分析や判別分析などを行うのであれば、検査対象物５の状態の分類や種別、成分が均一に分布しているか、異物混入が発生しているか、等のように値以外のもので設定することもできる。その設定は検査対象物５の種類や実行する分析の種類などに応じて、メーカーあるいはユーザーが好適に決めておくことができる。
　＜全体処理＞
　以下、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態における検査装置１Ａによる処理手順（搬送される検査対象物５を検査する検査方法）について説明する。図４は、本実施形態の検査装置１Ａが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４のフローチャートに従う処理を行うためのプログラムは予め記憶部４０に格納されている。制御部３０が当該プログラムを記憶部４０から読出し、プログラムを実行することにより、処理が実現される。
　なお、この処理は、検査装置１Ａの運転中（電源ＯＮ中）は、予め記憶部４０に設定されたタイミングで定期的あるいは非定期的に繰返し実行されるものとする。このタイミングの設定は予め検査装置１Ａのメーカーが出荷前に行っておくこともできるし、検査装置１Ａのユーザーが入力部５１を用いてユーザーの任意に設定してもよい。
　また、ここでは、収容ユニット１０内の検査対象物５の種類、分量、搬送方法などの情報は、ユーザーが入力部５１を操作して予め入力しており、入力された情報は、情報更新部３１によって管理情報データベース４１に格納されていると想定する。また、管理基準４３についても、予め設定されていると想定する。
　なお、検査対象物５の検査を開始する前に、測定部２０は、検査対象物５が存在しない状態における分光データ（分析の基準となる基準データ）を取得してもよい。基準データは予め記憶部４０に格納されていてもよい。
　図４に示すように、まず、環境検知部１１は、検査対象物５の温度を検知する（ステップ１０２；以下、Ｓ１０２のように略記する）。情報更新部３１は、環境検知部１１から出力されるデータを取得して、管理情報データベース４１の情報を更新する。
　次に、モデル選択部３２は、管理情報データベース４１から、検査対象物５の種類、分量、温度等の情報を読出し、読出した情報に基づいて分析用データベース４２を検索して、関連付けされたモデルを選択（抽出）する（Ｓ１０４：選択工程）。
　より詳しくは、モデル選択部３２は、そのときの分析対象とする検査対象物５に関する上記モデル選択用情報を管理情報データベース４１から取得する。そして、モデル選択部３２は、取得した該モデル選択用情報に基づいて、分析用データベース４２を検索する。分析用データベース４２には、前述したように、モデル（演算モデル）を選択するために用いられるモデル紐付情報と、該モデル紐付情報に紐付けられたモデルとの組の情報が多数格納されている（図３参照）。
　モデル選択部３２は、モデル選択用情報とモデル紐付情報とを照合して、両者が一致するモデル紐付情報に紐付けられたモデルを検査対象物５の分析に用いる演算モデルとして選択する。或いは、モデル選択部３２は、一致するモデル紐付情報が無い場合、モデル選択用情報に最も類似するモデル紐付情報に紐付けられたモデルを演算モデルとして選択する。
　次いで、モデル選択部３２は、選択したモデルを分析演算部３３へ送信する（Ｓ１０６）。
　制御部３０は、検査対象物５に光を照射するように光源２１を制御する（Ｓ１０８）。なお、光源２１の種類によっては光量が安定するまでに時間がかかるため、予め照射前から駆動させておいてもよい。本実施の形態の場合はハロゲンランプを用いているために予め数十分ほど前から駆動させておくことが望ましい。
　次いで、受光部２２は、検査対象物５からの透過光や、検査対象物の内部で拡散されて何度も反射しながら検査対象物から出射されてくる反射光（拡散反射光）を受光し、受光信号を光電変換して、電気信号を信号処理部２３に出力する（Ｓ１１０：測定工程）。
　信号処理部２３は、受光部２２から受信した入力信号を処理し、検査対象物５の反射光あるいは透過光の波長毎の光の吸収を示す吸光度の分光データのデータを作成する。すなわち、受光部２２では、検出した光の分光データは、必要に応じて増幅などの処理が加えられて電気信号に変換され、光電変換により取得された電気信号は吸光度に変換されて波長毎の光の吸収を示す吸光度の分光データに変換される（Ｓ１１２）。
　信号処理部２３は、Ｓ１１２で取得した吸光度の分光データのデータを分析演算部３３に出力する（Ｓ１１４）。
　制御部３０は、抽出したモデルとＳ１１４で取得した吸光度の分光データのデータを関連付けて記憶部４０に一時保存する（Ｓ１１６）。なお、データを一時保存する記憶装置は、制御部３０内に設けられた一時記憶部（図示しないメモリ等）であってもよい。
　なお、Ｓ１０２、１０４、１０６の処理と、Ｓ１０８、１１０、１１２、１１４の処理とは、互いに逆の順に実行されてもよく、並行して実行されてもよい。
　Ｓ１１６の後、分析演算部３３は、ステップＳ１１４で得たデータにステップＳ１０６で得た演算モデルを適用して演算し、検査対象物５の状態を分析する（Ｓ１１８：演算工程）。本実施形態では、この演算は定量分析であれば多変量解析において一般的に用いられるＰＬＳ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｌｅａｓｔ　Ｓｑｕａｒｅｓ）回帰分析によって実行され、異物混入等の不良品排除であればＰＬＳ判別分析によって実行される。
　ＰＬＳ分析の手法は、例えば、以下のようなものである。すなわち、測定対象の吸光度の分光データにＰＬＳ分析を施して導出した成分量モデルや異物混入判定モデルを予め作成する。そして検査対象物５の吸光度の分光データに前述のモデルを適用することで、測定対象の知りたい特定成分の成分量や含有量を算出することができる。また、検査対象物５の内部に混入している異物を特定することができる。
　本開示の検査装置１Ａは、発明者らによる実験によって、検査対象物５の状態を示すモデルを予め独自に作成することにより、検査対象物５の状態の分析を可能にしている。特に、虫や毛髪といった有機物の異物が検査対象物５の内部に混入している場合、従来のＸ線による分析やカメラなどによる外観検査等では対応できない。そのため、こうした分析手法は有用である。
　次いで、分析演算部３３は、Ｓ１１８で取得した演算結果を分析結果として判定部３４に出力する（Ｓ１２０）。この分析結果（演算結果）には、検査対象物５の粒度、粒径、含量均一性、充填密度、成分分布状態、異物の混入の有無、成分の種類、所定の成分の含有量、前記検査対象物の形状の欠損に関する情報のいずれかが含まれる。
　判定部３４は、分析演算部３３から入力された分析結果と、予め設定された記憶部４０に格納されている管理基準４３と、に基づいて分析結果が示す検査対象物５の現在の状態について、排除部３の運転の動作を変更する必要があるか否かを判定する。具体的には、判定部３４は、検査対象物の種類・分量に基づき管理基準４３を検索して、対応する基準を読み出す。そして、読出した所定の基準の内容と分析結果とを比較照合する。照合の結果、検査対象物５の状態がその基準を維持するように不良品を排除する動作を排除部３へ指示する必要があるか否かを判定する（Ｓ１２２：判定工程）。
　判定部３４は、分析結果に基づき、現在の検査対象物の状態が所定の基準を満たしていない場合には、検査対象物の状態が所定の基準を満たして維持できるように不良品を排除する必要があると判定する。
　判定部３４は、例えば、計算モデルを用いて算出した値が、予め設定した基準値以上か否かによって、不良であるか否かを判定する。この判定には、例えば、リレーショナルデータベースまたは対応表による判定、またはグラフによるプロットによる判定等の手法を適宜用いることができる。一例としては、判定部３４は、限定されないが、以下のように判定をおこなってよい。予測値および偏差を算出する計算モデルを用いて、計算モデルから計算した予測値が０．５以上かつ偏値が０．５未満であれば「正常」、予測値が０．５未満かつ偏値が０．５未満であれば「異物が混入している」と判定する。
　なお図４のフローチャートでは不良品を排除する場合を示しているが、これに限るものではない。例えば、検査装置１Ａは、現在の検査対象物５の状態が所定の基準を満たしていない場合、その旨を示す警告を発報する等の動作をしてもよい。また、例えば、成分の均一性が徐々に偏るといった、現在の生産条件のままでは所定の基準を達しなくなる分析結果であった場合、検査対象物５の状態が所定の基準を維持できるように警告を発する必要があると判定してもよい。
　なお、管理基準４３の内容および判定方法はこれに限定されない。検査対象物５の種類および量によって管理基準４３および判定方法を変更してもよい。
　判定部３４が排除動作の必要なしと判定した場合は（Ｓ１２２でＮＯ）、制御部３０は処理をステップＳ１２６へ進める。
　判定部３４が排除動作の必要があると判定した場合は（Ｓ１２２でＹＥＳ）、判定部３４から、排除制御部３５に不良品を排除するよう指示する命令が出力される。
　排除制御部３５は、判定部３４からの命令の内容に基づいて信号を生成して排除部３に出力する。排除部３は、排除制御部３５から与えられる信号などの指示内容に従って不良品を排除する（Ｓ１２４）。こうして排除制御部３５が排除部３を制御することで、不良品の排除動作の調整が行われる。そして処理をＳ１２６へ進める。
　Ｓ１２６では、検査が全て終了したかを判定する。終了していなければ処理をステップＳ１０８に戻す。終了すれば、ステップＳ１２８へと進める。
　ステップＳ１２８では、制御部３０は、必要な情報を適宜関連付けて、管理情報データベース４１に記憶する。当該情報は、（ｉ）環境検知部１１が検出した環境条件と、（ｉｉ）抽出したモデルと、（ｉｉｉ）ステップＳ１１０で取得した吸光度の分光データと、（ｉｖ）今回得られた分析結果や不良品の排除の情報と、（ｖ）時計部５３によって得た日時の情報等である。なお、当該情報は、記憶部４０に格納されればよく、格納される場所は管理情報データベース４１に限定されない。
　なお必ずしも全ての情報を関連付ける必要は無いが、分析結果と不良品の発生状況と日時の情報を関連付けることで不良品発生の原因を突き止めて予防策に繋げる等といった生産品質の管理に利用することができる。
　以上で処理は終了する。このように、検査装置１Ａは、検査対象物５に光を照射して得られる光の分光データを随時検知して、予め作成したデータベースから検査対象物５の分析に使用する適切な演算モデルを選択し、該演算モデルを上記分光データに適用して演算を行う。これにより検査対象物５を分析して、その分析結果を排除部３の運転動作に反映させる。その結果、検査対象物５から不良品を排除して生産品の質を適正に保つように管理することができる。
　また、検査装置１Ａは、検査対象物５の特性および搬送の条件等に応じて、適切な演算モデルを選択することができる。そのため、１台の検査装置１Ａを用いて、様々な種類の検査対象物（例えば錠剤）を精度よく分析することできるとともに、様々な製造ラインに適用することができる。
　（変形例）
　（ａ）検査対象物５の状態（特性）を指す情報は、検査対象物５の大きさや量に限定されず、検査対象物５に含まれる検査対象物５の品質や成分に関わる情報であればよい。
　（ｂ）本実施の形態に係る分析手法は、本実施の形態で用いたＰＬＳ回帰分析やＰＬＳ判別分析以外の方法を用いてよい。例えば、重回帰分析、主成分分析、主成分回帰分析（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、パターン認識、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、階層的クラスタ分析（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　Ｃｌｕｓｔｅｒ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）、等を用いてよい。これらの方法を適宜用いて、定量分析や定性分析に適用することができる。
　（ｃ）Ｓ１０４（図４参照）において、使用できるモデル（抽出されたモデル）の候補が複数あった場合、検査対象物５の検査を本格的に始める前に、ユーザーが試行を行い、その結果最も良い精度が得られる最適なモデルを採用してもよい。絞り込みには、制御部３０のプログラムに従って、分析結果が物理的あるいは化学的に誤った数値であるかを判定してもよいし、管理情報データベース４１に格納されている過去のデータを参照して、過去の分析データに基づき試行およびモデルの特定を行ってもよい。
　（ｄ）分析処理を円滑に行うため、分析演算部３３は必要に応じて、分析演算部３３が分析処理を実行して得られた分析経過を一時的に記憶部４０に記憶して分析処理に利用してもよい。たとえば、上記のようにモデルの候補が複数あった場合、採用するモデルを決めるまでの試行の経過や演算結果を、分析が終わるまで記憶部４０に一時的に記憶する場合に利用できる。つまり、各モデルによって得られた分析結果（検査対象物の粒径など）を一時的に記憶部４０に記憶しておき、相互に比較することで最適なモデルを特定することができる。
　（ｅ）Ｓ１１８（図４参照）では、必要であれば管理情報データベース４１に格納されている過去の分析データを参照して分析結果の検証を行ってもよい。例えば、吸光度の分光データの形状があまりにも過去の傾向と異なる場合、何かしら測定に悪条件が作用していて分析精度を下げている恐れがある。過去のデータを参照することにより、そういった異常が生じているかどうかをチェックすることができる。
　（ｆ）本実施形態の変形例では、時計部５３によって得られる日時の情報を用いて、季節による検査対象物の状態の変化や、時間帯による温度や湿度などの測定条件の変化も、分析に反映させてもよい。例えば、食品のように季節によって品質が異なる場合や、水分を多く含んでいて温度や湿度によって状態が大きく変わる検査対象物５の場合は、日時に依存して最適なモデルが変わることがある。
　よって、あらかじめ季節や時間帯ごとに実験を行って作成したモデルを、季節や時間帯に対応付けて分析用データベース４２に格納しておけば、最適なモデルを用いてより精度のよい分析を行うことができる。この場合、モデルを検索するための図３の属性に時間（または季節）に関する属性を追加して時間（季節）に対応するモデルを抽出することができる。モデル紐付情報は、季節や時間帯に関する時期情報を含んでよい。
　また、この場合、時計部５３によって得られる日時の情報を用いて、日時情報に関連づけて分析結果などの情報をユーザーの使用履歴として記憶装置に記憶でき、過去のデータを分析に利用する際に同じ季節のデータを参照するなどして利用できる。そのため、たとえば髪の毛の混入が発生した場合、人間の出入り状態をチェックできる。また、焦げが発生した場合、生産過程において温度コントロールが適切であったか等をチェックできる。よって、不良品発生を予防するための生産管理に活用できるために有益である。
　（ｇ）本実施の形態では分析過程を記憶部４０に一時保存して最終的な結果を管理情報データベース４１に記憶するなどして各種情報を適宜記憶している。ただし、分析のための演算を精度よく行なえるのであれば必ずしもそれぞれの情報を記憶装置（記憶部４０）に記憶せずともよい。しかし、分析中に最適なモデルを抽出するための試行を繰り返す際には、経過を一時保存しておけばより正確に処理を行なうことができる。またユーザーの使用形態とその分析において得られた結果を蓄積しておけば、分析やメンテナンスに利用することができるため、望ましい。
　（ｈ）本実施の形態では、ユーザーが検査対象物５の種類や分量や搬送条件などの情報を入力しているが、検査対象物５の状態を分析するための演算を精度よく行なえるのであれば、必ずしも入力せずともよい。しかし、検査対象物５の種類や分量などの情報と合わせてモデルを選択したほうが、より分析を正確にできるため望ましい。
　（ｉ）本実施の形態では、図１に示すように、制御部３０が複数の機能ブロックを実現する構成としているが、このような構成に限るものではない。分析のための演算を精度よく行なえるのであれば、複数の機能ブロックが１つの機能ブロックにまとめられてもよいし、１つの機能ブロックが複数の機能ブロックに分割されてもよい。
　（ｊ）本実施の形態においては、管理情報データベース４１およびモデルを記憶した分析用データベース４２を検査装置１Ａ内に格納しているが、格納する場所はここに限定されない。例えば、検査装置１Ａに外部データベース装置または外部の管理サーバに管理情報データベース４１および分析用データベース４２を格納してもよい。この場合、検査装置１Ａはデータベース装置または管理サーバと通信することにより、これら情報をやりとりすればよい。この場合、検査装置１Ａは、通信のためのネットワークに接続するための要素が必要とはなるが、検査装置１Ａが管理サーバに格納されている最新の情報を利用できる。また、管理サーバがネットワークを介して検査装置１Ａをメンテナンスすることによって検査装置１Ａの分析精度を維持することができる。
　（ｋ）検査装置１は搬送機構とは独立な検査ユニットの形態であってもよい。検査装置１Ａにはベルトコンベヤでも回転円盤でも測定できるように様々なモデルが格納されている。そのため、ユニットを種類の異なる複数の工程に設けたり、あるいは取り外して別の工程に設置したりする等が可能となる。
　（ｌ）Ｓ１０２（図４参照）において、環境検知部１１は温度および湿度を検出するようになっていてもよい。この場合、モデル選択用情報およびモデル紐付情報は、温度および湿度に関する情報を含んでいてもよい。
　〔実施の形態２〕
　本開示の他の実施の形態について、図５に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態１における検査装置１Ａと同様の構成については、説明を繰り返さない。
　図５は、本実施形態における検査装置１Ｂの光源２１と受光部２２と検査対象物５との関係の一例を説明する図である。図５に示すように、検査装置１Ｂでは、検査対象物５の下に、該検査対象物５を透過した光の波長に対して反射性を備える反射部材からなる搬送機構２７を用いている。
　光源２１は、図５においては検査対象物５の上部に設けられて検査対象物５に光を照射する。検査光Ｌ１は検査対象物５に照射されて、その光の一部は検査対象物５の内部で拡散反射されて検査対象物５から出射される。また、検査光Ｌ１の別の一部は、検査対象物５を透過する。そしてこれらの光が搬送機構２７により反射されて、再度検査対象物５に照射され、検査対象物５の内部を再び拡散反射したり透過したりした後、検査対象物５から出射する。そして、検査対象物５から出射した光Ｌ３が、受光部２２に入射して検出される。
　本実施の形態では搬送機構２７の全体に反射材を設けているが、これに限るものではなく、検査対象物５の下部のみに反射材を設けてもよい。
　前記実施の形態１では検査対象物５を透過した光を、光源２１の反対側で受光する形態であった。これに対して、本実施の形態では検査対象物内部からの拡散反射光や検査対象物５を透過した光を、搬送機構２７により反射して、再度、検査対象物５を透過してきた光を検知している。この場合、検査対象物５を繰り返し透過する形態であるために、光Ｌ３に検査対象物の情報がより一層多く含まれる。また搬送機構に穴を設けて下部に受光部２２を設ける必要が無い。
　そのため、搬送機構の上部に検査装置をまとめることができる。その結果、検査装置のサイズをコンパクトにすることができる。また、搬送機構の内部のモーター等の振動の影響が大きい場合、受光部２２にノイズが入りやすいというデメリットがあるが、本実施形態の検査装置１Ｂではそのようなノイズ等を回避できる。さらに、本実施形態の検査装置１Ｂでは、穴を通して検査対象物５からこぼれおちる粉末などの汚れにレンズ２６や受光部２２が曝されにくいという利点がある。
　〔実施の形態３〕
　本開示の他の実施の形態について、図６に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態１における検査装置１Ａと同様の構成については、説明を繰り返さない。
　図６は、本実施形態における検査装置１Ｃの光源２１と受光部２２と検査対象物５との関係の一例を説明する図である。検査装置１Ｃは、検査対象物５の下に、検査対象物５を透過した光の波長に対して透過性を備える透明部材２９を設けた搬送機構２８を用いた状態の略断面図である。透明部材２９は、例えば石英ガラスを用いて形成されている。
　実施の形態１では搬送機構１４に穴を設ける形態であったが、本実施の形態では搬送機構２８の一部に透明部材２９を設けることで光を導光している。この場合、穴を通して検査対象物５からこぼれおちる粉末などの汚れにレンズ２６や受光部２２がさらされにくいという利点がある。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　検査装置１Ａ～１Ｃが備える制御部３０の制御ブロック（特にモデル選択部３２、分析演算部３３、および判定部３４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
　後者の場合、検査装置１Ａ～１Ｃは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本開示の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本開示の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
　〔まとめ〕
　本開示の態様１に係る検査装置は、搬送される検査対象物を検査する検査装置であって、前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定部と、所定の情報に基づいて、予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択部と、前記測定部によって取得された前記分光データと、前記選択部が選択した演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算部と、前記演算部の演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定部とを備えている。
　上記の構成によれば、選択部は、所定の情報に基づいて、予め定められた複数の演算モデルから、検査対象物を分析するための演算モデルを選択する。そのため、検査装置にて利用される演算モデルを適切に選択することができ、検査対象物の分析の精度を向上させることができる。
　本開示の態様２に係る検査装置において、上記所定の情報には、前記検査対象物が搬送される速度または態様を示す搬送情報が含まれていることが好ましい。
　検査対象物の搬送条件によって、当該検査対象物の好ましい検査方法が異なる可能性がある。上記の構成によれば、検査対象物が搬送される速度または態様を示す搬送情報に基づいて演算モデルが選択される。そのため、搬送条件を考慮した、適切な演算モデルの選択を行うことができる。
　本開示の態様３に係る検査装置において、前記複数の演算モデルのそれぞれは、前記検査対象物の特性を示す特性情報と対応付けられており、前記選択部は、前記演算モデルを選択するための情報のひとつとして前記特性情報を用いることが好ましい。
　上記の構成によれば、検査対象物の特性を示す特性情報を考慮することにより、演算モデルを適切に選択することができる。
　本開示の態様４に係る検査装置において、前記演算結果には、前記検査対象物の粒度、粒径、含量均一性、充填密度、成分分布状態、異物の混入の有無、成分の種類、所定の成分の含有量、前記検査対象物の形状の欠損に関する情報のいずれかが含まれていてもよい。
　上記の構成により、検査対象物の粒度、粒径等についての検査結果を得ることができる。
　本開示の態様５に係る検査装置において、前記搬送情報には、前記検査対象物の搬送速度、搬送形態、または前記検査対象物を搬送する環境の条件が含まれることが好ましい。
　上記の構成により、検査対象物を搬送する環境の条件などを考慮した、適切な演算モデルの選択を行うことができる。
　本開示の態様６に係る検査装置は、前記測定部が取得した前記分光データと、前記特性情報に基づいて選択された前記演算モデルとを関連づけて記憶する記憶部をさらに備えることが好ましい。
　上記の構成により、最終的に演算モデルを選択するまでの途中の過程において、分光データと、特性情報に基づいて、使用する演算モデルの候補として選択された演算モデルとを一時的に保持することができる。
　本開示の態様７に係る製造装置は、前記検査対象物を製造する製造装置であって、態様１から６のいずれかの検査装置を備えている。
　本開示の態様８に係る検査方法は、搬送される検査対象物を検査する検査方法であって、前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定工程と、予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択工程と、前記測定工程において取得された前記分光データと、前記選択工程において選択された演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算工程と、前記演算工程での演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定工程とを含んでいる。
　本開示の各態様に係る検査装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記検査装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記検査装置をコンピュータにて実現させる検査装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本開示の範疇に入る。
　〔付記事項〕
　本開示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開示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。
　（関連出願の相互参照）
　本出願は、2017年12月29日に出願された日本国特許出願：特願2017-255181に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
１Ａ～１Ｃ：検査装置　２：製造ユニット　３：排除部　４：搬送システム　５：検査対象物　１０：収容ユニット　１１：環境検知部　１２：搬送部　１４：搬送機構　２０：測定部　２１：光源　２２：受光部　２３：信号処理部　２６：レンズ　２９：透明部材　３０：制御部　３１：情報更新部　３２：モデル選択部（選択部）　３３：分析演算部（演算部）　３４：判定部　３５：排除制御部　４０：記憶部　４１：管理情報データベース　４２：分析用データベース　４３：管理基準　５１：入力部　５２：表示部　５３：時計部　１００：製造システム（製造装置）

Claims (10)

  1. 　搬送される検査対象物を検査する検査装置であって、
    　前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定部と、
    　所定の情報に基づいて、予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択部と、
    　前記測定部によって取得された前記分光データと、前記選択部が選択した演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算部と、
    　前記演算部の演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定部とを備える、検査装置。
  2. 　上記所定の情報には、前記検査対象物が搬送される速度または態様を示す搬送情報が含まれている、請求項１に記載の検査装置。
  3. 　前記複数の演算モデルのそれぞれは、前記検査対象物の特性を示す特性情報と対応付けられており、
    　前記選択部は、前記演算モデルを選択するための情報のひとつとして前記特性情報を用いる、請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 　前記演算結果には、前記検査対象物の粒度、粒径、含量均一性、充填密度、成分分布状態、異物の混入の有無、成分の種類、所定の成分の含有量、前記検査対象物の形状の欠損に関する情報のいずれかが含まれる、請求項３に記載の検査装置。
  5. 　前記搬送情報には、前記検査対象物の搬送速度、搬送形態、または前記検査対象物を搬送する環境の条件が含まれる、請求項２に記載の検査装置。
  6. 　前記測定部が取得した前記分光データと、前記特性情報に基づいて選択された前記演算モデルと、当該分光データに基づく前記演算部の演算結果とを関連づけて記憶する記憶部をさらに備える、請求項３に記載の検査装置。
  7. 　前記検査対象物を製造する製造装置であって、請求項１～６のいずれか１項に記載の検査装置を備える、製造装置。
  8. 　搬送される検査対象物を検査する検査方法であって、
    　前記検査対象物に光を照射することによって、当該検査対象物から受光する反射光、拡散反射光または透過光に基づく分光データを取得する測定工程と、
    　予め定められた複数の演算モデルから、前記検査対象物を分析するための演算モデルを選択する選択工程と、
    　前記測定工程において取得された前記分光データと、前記選択工程において選択された演算モデルとに基づいて、前記検査対象物の分析を演算により行う演算工程と、
    　前記演算工程での演算結果に基づいて、前記検査対象物が所定の基準を満たしているかどうかを判定する判定工程とを含む、検査方法。
  9. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の検査装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
  10. 　請求項９に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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