(57)【要約】【課題】錠剤の品質を高い精度で判定する錠剤品質判定装置を実現する。【解決手段】錠剤品質判定装置（１）は、テラヘルツ光を錠剤（２０）に照射する第１軸外し放物面鏡（４）と、錠剤（２０）を支持する支持部（５）と、錠剤（２０）を透過して屈折したテラヘルツ光を集光する第２光学系（６、７）と、第２光学系（６、７）にて集光されたテラヘルツ光を受光する受光部（８）と、信号処理部（１０）と、錠剤（２０）に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて錠剤（２０）の品質を判定する判定部（１２）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸レンズ形状の錠剤の品質を判定する錠剤品質判定装置であって、
周波数帯が０．１ＴＨｚ以上１００ＴＨｚ以下であるテラヘルツ光を上記錠剤に照射する第１光学系と、
上記錠剤を凸レンズとみなしたときに、上記錠剤の品質を判定する品質判定位置において、当該凸レンズの回転対称軸が、上記第１光学系により照射される上記テラヘルツ光の光軸中心と略一致するように上記錠剤を支持する支持部と、
上記錠剤を透過して屈折した上記テラヘルツ光を集光する、上記錠剤の屈折率と表面形状に基づいて規定される第２光学系と、
上記第２光学系にて集光された上記テラヘルツ光を受光する受光部と、
上記受光部の出力信号を処理する信号処理部と、
上記信号処理部による上記出力信号の処理結果から特定される、上記錠剤に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて上記錠剤の品質を判定する判定部と、を備える錠剤品質判定装置。
【請求項２】
上記テラヘルツ光の波長をλ、上記錠剤を凸レンズとみなしたときの当該錠剤の中心点からの焦点距離をｆとしたときに、上記支持部は、上記回転対称軸と、上記第１光学系により照射される上記テラヘルツ光の光軸中心との角度がａｒｃｔａｎ（２λ／ｆ）以内、かつ、上記中心点と上記光軸中心との距離が２λ以下となるように上記錠剤を支持する請求項１に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項３】
上記テラヘルツ光の波長をλ、上記錠剤を凸レンズとみなしたときの当該錠剤の中心点からの焦点距離をｆとしたときに、上記支持部は、上記回転対称軸と、上記第１光学系により照射される上記テラヘルツ光の光軸中心との角度がａｒｃｔａｎ（λ／ｆ）以内、かつ、上記中心点と上記光軸中心との距離がλ以下となるように上記錠剤を支持する請求項１または２に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項４】
上記支持部は、上記錠剤を透過した上記テラヘルツ光を透過する透過部を備える、請求項１から３の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項５】
上記支持部は、上記錠剤の少なくとも一部を嵌合する、請求項１から４の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項６】
上記支持部は、上記錠剤を吸着し、当該支持部に上記錠剤を固定する吸着部を備える、請求項１から５の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項７】
上記薬効成分を含み、基準となる錠剤を第２錠剤、当該第２錠剤から上記薬効成分を除いた錠剤を第１錠剤、品質判定の対象となる錠剤を第３錠剤としたときに、
上記判定部は、上記第１錠剤と上記第２錠剤を用いたときの互いの上記出力信号の比率と、上記第１錠剤と上記第３錠剤を用いたときの互いの上記出力信号の比率とに基づいて、上記第３錠剤の品質を判定する、請求項１から６の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項８】
上記判定部による判定結果に基づき上記錠剤を選別する選別部を備える、請求項７に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項９】
上記第２光学系は、凸レンズと軸外し放物面鏡により構成される、請求項１から８の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１０】
上記第２光学系は、凹レンズと軸外し放物面鏡により構成される、請求項１から８の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１１】
上記凹レンズは、上記支持部に固定されている、請求項１０に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１２】
上記第２光学系は、上記支持部に固定された凹レンズにより構成される、請求項１から８の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１３】
上記第２光学系は、上記受光部に固定されたシリコンレンズにより構成される、請求項１から８の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１４】
上記第２光学系は、１以上の軸外し放物面鏡により構成される、請求項１から８の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１５】
上記錠剤は屈折率が１．１以上の有機物から構成される、請求項１から１４の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１６】
上記錠剤を構成する顆粒の粒径は３００ｎｍ以上３００μｍ以下である、請求項１から１５の何れか１項に記載の錠剤品質判定装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の錠剤品質判定装置を備える錠剤製造装置。
【請求項１８】
凸レンズ形状の錠剤の品質を判定する錠剤品質判定方法であって、
周波数帯が０．１ＴＨｚ以上１００ＴＨｚ以下であるテラヘルツ光を上記錠剤に照射する照射ステップと、
上記錠剤を凸レンズとみなしたときに、当該凸レンズの回転対称軸が、上記照射ステップにて照射された上記テラヘルツ光の光軸中心と略一致するように上記錠剤を支持する支持ステップと、
上記錠剤の屈折率と表面形状に基づいて、上記錠剤を透過して屈折した上記テラヘルツ光を集光する集光ステップと、
上記集光ステップにて集光された上記テラヘルツ光を受光する受光ステップと、
上記受光ステップにて受光された上記テラヘルツ光の出力信号を処理する信号処理ステップと、
上記信号処理ステップにおいて上記出力信号を処理した処理結果から特定される、上記錠剤に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて上記錠剤の品質を判定する判定ステップと、を含む錠剤品質判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、錠剤の品質を判定する錠剤品質判定装置、当該錠剤品質判定装置を備えた錠剤製造装置、及び錠剤品質判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬用の錠剤製造過程において、錠剤中の薬効成分濃度の管理は重要であり、抜き取りで、破壊検査、又は、重量、直径、若しくは厚み等が測定されている。医薬品は生命に関わることから、本来は、抜き取り調査ではなく全数検査が望ましい。そのような背景から、錠剤製造過程における錠剤中の成分管理技術が望まれており、光学的な手法により薬効成分を測定する技術が開発されている。
【０００３】
光学的な手法により薬効成分を測定する技術が特許文献１、２に開示されている。特許文献１、２は、錠剤に対して透過性が高いテラヘルツ光を用いた測定技術を開示する。
【０００４】
具体的に、特許文献１は以下の構成を開示する。電磁波２を用いる検査装置は、電磁波を発生して検査対象物１１に照射する電磁波発生・照射手段９と、複数の検出部を備える電磁波検出手段１０と、を有する。複数の検出部は、電磁波発生・照射手段で発せられ検査対象物１１の異なる部位と相互作用して透過又は反射した電磁波を検出する様に配置され、且つ異なる部位からの電磁波を夫々異なる検出時間或いは検出周波数で検出する様に構成される。検査装置は、複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物１１の電磁波応答の情報を取得する。
【０００５】
特許文献２は以下の構成を開示する。具体的に、テラヘルツ光検査装置１００では、被検査物群Ｓにテラヘルツパルス光Ｔ１を照射し、被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度の時間的変化を検出し、この検出データをフーリエ変換することによりスペクトルデータを測定する。スペクトル比較部２２では、そのスペクトルデータをスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータと比較し、被検査物群Ｓ中に検査対象物質を有する被検査物があるか否かを判定し、検査対象物質を有する被検査物がある場合はその被検査物を特定し、分別部３１へ仕分けのための制御信号を送出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−  ５８３１０号公報（２００９年  ３月１９日公開）
【特許文献２】特開２００６−２７５８６７号公報（２００６年１０月１２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２の技術は以下の課題を有する。
【０００８】
具体的に、特許文献１の検査装置は、テラヘルツ光を軸外し放物面鏡で集光して検査対象に照射し、反射・透過光を再び軸外し放物面鏡で平行光に戻している。テラヘルツ光を軸外し放物面鏡で集光して検査対象に照射すると、検査対象全体にテラヘルツ光を照射できず、そのため、検査対象全体中の薬効成分濃度を正確に分析することは困難になる。
【０００９】
そこで、特許文献１の検査装置は、検査対象全体の薬効成分濃度を評価するために検査対象を走査する。しかしながら、検査対象は、走査されている間にテラヘルツ光が複数回照射される領域を有することになる。そのため、結果として、特許文献１の検査装置では、検査対象全体中の薬効成分濃度を正確に分析することが困難である。
【００１０】
特許文献２のテラヘルツ光検査装置１００は次のような課題を有する。
【００１１】
テラヘルツ光は、波長が長く散乱しにくいが、照射対象の屈折率と表面形状によって屈折が生ずる。特許文献２のテラヘルツ光検査装置１００は、被検査物（封書の束など）に対して平行光を照射しその透過光を受光する。特許文献２のテラヘルツ光検査装置１００では、被検査物の表面が屈曲している場合には、被検査対象の屈折率及び曲率に応じてテラヘルツ光が屈折し、受光量が低下する。その結果、特許文献２のテラヘルツ光検査装置１００は検査精度を十分に高めることが困難である。
【００１２】
本開示の一態様は、錠剤の品質を高い精度で判定する錠剤品質判定装置、錠剤製造装置、及び錠剤品質判定方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る錠剤品質判定装置は、凸レンズ形状の錠剤の品質を判定する錠剤品質判定装置であって、周波数帯が０．１ＴＨｚ以上１００ＴＨｚ以下であるテラヘルツ光を上記錠剤に照射する第１光学系と、上記錠剤を凸レンズとみなしたときに、上記錠剤の品質を判定する品質判定位置において、当該凸レンズの回転対称軸が、上記第１光学系により照射されるテラヘルツ光の光軸中心と略一致するように上記錠剤を支持する支持部と、上記錠剤を透過して屈折したテラヘルツ光を集光する、上記錠剤の屈折率と表面形状に基づいて規定される第２光学系と、上記第２光学系にて集光されたテラヘルツ光を受光する受光部と、上記受光部の出力信号を処理する信号処理部と、上記信号処理部による上記出力信号の処理結果から特定される、上記錠剤に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて上記錠剤の品質を判定する判定部と、を備える。
【００１４】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る錠剤品質判定方法は、凸レンズ形状の錠剤の品質を判定する錠剤品質判定方法であって、周波数帯が０．１ＴＨｚ以上１００ＴＨｚ以下であるテラヘルツ光を上記錠剤に照射する照射ステップと、上記錠剤を凸レンズとみなしたときに、当該凸レンズの回転対称軸が、上記照射ステップにて照射されたテラヘルツ光の光軸中心と略一致するように上記錠剤を支持する支持ステップと、上記錠剤の屈折率と表面形状に基づいて、上記錠剤を透過して屈折したテラヘルツ光を集光する集光ステップと、上記集光ステップにて集光されたテラヘルツ光を受光する受光ステップと、上記受光ステップにて受光されたテラヘルツ光の出力信号を処理する信号処理ステップと、上記信号処理ステップにおいて上記出力信号を処理した処理結果から特定される、上記錠剤に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて上記錠剤の品質を判定する判定ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の一態様によれば、本開示の一態様に係る錠剤品質判定装置、錠剤製造装置、及び錠剤品質判定方法は、錠剤の品質を高い精度で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る錠剤品質判定装置の概略図である。
【図２】レンズによる光路補正の原理を説明するための図である。
【図３】支持部による錠剤の支持方法を説明するための図である。
【図４】本開示に係る錠剤品質判定装置による品質判定方法を説明するフローチャートである。
【図５】実施形態２に係る錠剤品質判定装置の要部概略図である。
【図６】実施形態３に係る錠剤品質判定装置の要部概略図である。
【図７】実施形態４に係る錠剤品質判定装置の要部概略図である。
【図８】実施形態５に係る錠剤品質判定装置の要部概略図である。
【図９】実施形態６に係る錠剤品質判定装置の要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、本開示の実現手段としての一例であり、本開示が適用される装置の構成又は各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下に説明する図面において、同一または機能的に同様の構成要素については同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。さらに、各図面は、以下の説明と併せて参照したときに分かりやすいように示したものであり、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれていない。
【００１８】
〔実施形態１〕
図１は、本開示の実施形態１に係る錠剤品質判定装置１の概略図である。錠剤品質判定装置１は、凸レンズ形状の錠剤２０の品質を判定する装置であって、レーザ光源２、テラヘルツ照射部３、第１軸外し放物面鏡４（第１光学系）、支持部５、凸レンズ６（第２光学系）、第２軸外し放物面鏡７（第２光学系）、受光部８、光路遅延部９、信号処理部１０、記録部１１、判定部１２、及び選別部１３を備える。
【００１９】
レーザ光源２は、テラヘルツ光を発生させるためのレーザ光をテラヘルツ照射部３へ照射する。レーザ光源２は、例えば、フェムト秒パルスレーザである。
【００２０】
テラヘルツ照射部３は、テラヘルツ照射部３から照射されたレーザ光を利用して周波数帯が０．１ＴＨｚ以上１００ＴＨｚ以下のテラヘルツ光を生成し、その生成したテラヘルツ光を第１軸外し放物面鏡４に向けて照射する。テラヘルツ光の発生方法は、差周波発生による発生方法または光伝導アンテナによる発生方法などが知られている。テラヘルツ照射部３は、例えば、光スイッチ素子及びバイアス回路を有する公知の装置であってよい。
【００２１】
第１軸外し放物面鏡４は、テラヘルツ照射部３から照射されたテラヘルツ光を平行光として反射する。第１軸外し放物面鏡４で反射した平行光の光路の延長上に錠剤２０が位置決めされる。平行光は、第１軸外し放物面鏡４から錠剤２０を視たときの錠剤２０の領域（面積）と同程度の領域（面積）を有するように第１軸外し放物面鏡４にて調整される。これにより、錠剤品質判定装置１では錠剤２０または平行光の走査が不要となる。
【００２２】
第１軸外し放物面鏡４は、固定部４ａに固定される。固定部４ａは、第１軸外し放物面鏡４を固定することができるのであれば、どのような構成で実現されてもよい。
【００２３】
支持部５は、錠剤２０が錠剤品質判定装置１によって品質判定される位置（以下、「品質判定位置」と称する。）にて１以上の錠剤２０を支持する。支持部５は、開口５ａ〜５ｃ（透過部）を有する。開口５ａ〜５ｃはそれぞれ、凸レンズ形状の錠剤２０の形状に合わせて形成されてよい。この構成によれば、開口５ａ〜５ｃはそれぞれ、錠剤２０の少なくとも一部を嵌合し、錠剤２０を安定的に支持することができる。
【００２４】
支持部５は、開口５ａ〜５ｃに代えて１以上の透過部（不図示）を備えてもよい。透過部は、例えばテラヘルツ光に対して高い透過率を有するＰＴＦＥにより形成される。透過部は、凸レンズ形状の錠剤２０の形状に合わせて形成されてよい。この構成によれば、透過部は、錠剤２０の少なくとも一部を嵌合し、錠剤２０を安定的に支持することができる。あるいは、透過部は、単なる平板でもよい。この場合、透過部上に載置された錠剤２０の回転対称軸を自ずと鉛直方向（重力方向）に向けることができる。錠剤２０は、その後に位置合わせされればよい。
【００２５】
支持部５は、複数の錠剤（例えば、錠剤２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を同時に支持することができる。また、支持部５は、錠剤２０ａ、２０ｂ、２０ｃを品質判定位置に順次搬送することができる。支持部５による錠剤２０の支持方法は図３を参照して後述する。
【００２６】
凸レンズ６は、凸レンズ６の焦点を通って入射する光線を平行光に補正する。つまり、凸レンズ６は、錠剤２０を透過して光路変調した、凸レンズ６の焦点を通るテラヘルツ光を平行光に補正することができる。凸レンズ６による光路補正の原理は図２を参照して後述する。
【００２７】
第２軸外し放物面鏡７は、凸レンズ６を通って平行光となったテラヘルツ光を受光部８に集光する。第２軸外し放物面鏡７は固定部７ａに固定される。固定部７ａは、第２軸外し放物面鏡７を固定することができるのであれば、どのような構成で実現されてもよい。
【００２８】
受光部８は、第２軸外し放物面鏡７にて集光されたテラヘルツ光を受光する。受光部８は、公知の受光素子であってよい。受光部８は、例えばフォトトランジスタである。フォトトランジスタは、フォトダイオードとトランジスタが一体化した構造になっており、フォトダイオードの出力電流をトランジスタで増幅してから出力する。受光部８は、光路遅延部９及び信号処理部１０に出力信号（例えば、出力電流又は出力電圧）を出力する。
【００２９】
光路遅延部９は、受光部８に接続され、テラヘルツ光が受光部８に到達する時間を遅延させることができる。光路遅延部９は、受光部８の出力信号に基づいてレーザ光源２の動作を制御し、受光部８の出力信号を調整することができる。
【００３０】
信号処理部１０は、受光部８に接続され、受光部８から出力された出力信号を処理する。信号処理部１０は、錠剤品質判定装置１に内蔵された記録部１１に出力信号を記録する。記録部１１は、錠剤品質判定装置１に外付けされていてもよい。
【００３１】
判定部１２は、信号処理部１０により処理された出力信号（参照信号）を読み出し、記録部１１に記録された出力信号（計測信号）と比較し、比較結果に基づく制御信号を選別部１３に送出する。錠剤品質判定装置１による品質判定方法は図４を参照して後述する。
【００３２】
選別部１３は、判定部１２から送出された制御信号に基づいて一部の錠剤２０を機械的に除外する。具体的に、選別部１３は、所定の薬効成分濃度を有していない錠剤を選別し、除外する。
【００３３】
〔凸レンズ６を用いた光路補正の原理〕
図２は、凸レンズ６による光路補正の原理を説明するための図である。図２の錠剤２０は、凸レンズ形状であり、両側面が球面で形成されている。その球面は、錠剤２０に入射するテラヘルツ光が回転対称軸から離れるほど内側に屈折するように形成されている。また、錠剤２０は、１つの軸（以下、「回転対称軸」とも称する。）のまわりに回転対称に形成されている。
【００３４】
図２において、「ｔｃ」は錠剤２０の回転軸方向の厚みを示す。「Ｒ」は錠剤２０の曲率半径を示す。「ｆ」及び「ｆｂ」は焦点距離を示す。「Ｆ」は焦点を示す。「Ｃ］は錠剤２０の中心点を示す。「ＴＷ」はテラヘルツ光を示す。
【００３５】
テラヘルツ光は、医薬品等の錠剤の品質管理のために光学的に成分分析を行う場合に用いられる。錠剤２０にテラヘルツ光を照射すると、錠剤２０の形状及び屈折率に応じてテラヘルツ光の光路が屈折する。
【００３６】
例えば、錠剤２０が、テラヘルツ周波数域での屈折率（ｎ）＝１．７、厚みｔｃ＝３ｍｍ、曲率半径Ｒ＝２０ｍｍである場合を考える。この場合、平行光で照射したテラヘルツ光ＴＷは、凸レンズの焦点距離を求める以下の式よりｆ＝２５．６３ｍｍ、ｆｂ＝２４．０５の位置に集光される。
ｆ＝ｎ×Ｒ２／（（ｎ−１）×（２ｎＲ−ｔｃ（ｎ−１）））
ｆｂ＝ｆ×（１−ｔｃ（ｎ−１）／ｎＲ）
錠剤２０を透過することによって集光されたテラヘルツ光を受光部８で受光するために、その集光されたテラヘルツ光は平行光に補正される。平行光に補正するための光学系として、例えばテラヘルツ光に対して高い透過率を有するＰＴＦＥ製の凸レンズが挙げられる。そこで、焦点Ｆを中心として錠剤２０と対称の位置（ｆｂ＝２４．０５）に屈折率＝１．４、曲率半径＝１４．０２、厚さ＝３ｍｍの凸レンズを設ける。これにより、錠剤２０で屈折したテラヘルツ光が平行光に補正される。
【００３７】
以上、凸レンズ６を用いた光路の原理を説明した。凸レンズ６の仕様は、錠剤２０の屈折率と表面形状に基づいて規定される。同様に、後述の各実施形態に記載される第２光学系もそれぞれ、錠剤２０の屈折率と表面形状に基づいて規定される。錠剤２０は屈折率と表面形状は錠剤ごとに異なる。そのため、第２光学系は錠剤ごとに規定されるものであることを付言しておく。
【００３８】
〔支持部５による錠剤２０の支持方法〕
錠剤２０はそれぞれ、連続移動しながら品質判定位置（測定位置）に到達したときに、同期したフラッシュ測定に供される。または、テラヘルツ光が連続照射される中、錠剤２０が品質判定位置に到達したときに検出された値を測定データとする。そして、錠剤２０はそれぞれ、支持部５からの距離（距離Ｄ）、角度（角度θ）が以下のように規定される許容範囲内で支持部５に支持され、測定データは許容範囲内で測定されたものと仮定して品質判定される。錠剤２０が支持される位置が許容範囲外であった場合には測定データが大きく減衰するため、その測定データを以て不良品と判断する。
【００３９】
なお、フラッシュ測定とは、少なくとも測定対象（錠剤２０）が測定位置（品質判定位置）に来たときに、テラヘルツ光を短時間照射してデータを測定することを言う。１回の測定に要する時間（測定時間）は１μｓｅｃから１００ｍｓｅｃ程度であるため、テラヘルツ光の照射時間は少なくとも上記測定時間よりも長い時間照射する必要がある。また、受光部８での光検出は、少なくとも錠剤２０が品質判定位置に来たときに行う必要があるが、例えば常時連続して検出しておき、錠剤２０が品質判定位置に来たときに検出した値を測定データとしてもよい。
【００４０】
図３は、支持部５による錠剤２０の支持方法を説明するための図である。図３において、「ＬＡ」は、錠剤２０に入射するテラヘルツ光の光軸中心を示す。ＳＡは、錠剤２０を凸レンズとみなしたときの当該凸レンズの回転対称軸を示す。「Ｄ」は、錠剤２０の中心点Ｃと光軸中心ＬＡとの距離（ずれ）を、「θ」は回転対称軸ＳＡと光軸中心ＬＡとの角度（ずれ）を示す。
【００４１】
錠剤品質判定装置１では、以下の≪条件１≫または≪条件２≫が満たされるように、少なくとも品質判定位置において、支持部５は錠剤２０を支持する。「λ」はテラヘルツ光の波長を示す。「ｆ」は中心点からの錠剤２０の焦点距離を示す（図２参照）。
≪条件１≫テラヘルツ光の散乱光成分を無視する場合
錠剤２０の中心点Ｃと光軸中心ＬＡとのずれ（距離Ｄ）：「２λ」以下、かつ、
回転対称軸ＳＡと光軸中心ＬＡとのずれ（角度θ）：「ａｒｃｔａｎ（２λ／ｆ）」以下。
≪条件２≫テラヘルツ光の散乱光成分を無視しない場合
錠剤２０の中心点Ｃと光軸中心ＬＡとのずれ（距離Ｄ）：「λ」以下、かつ、
回転対称軸ＳＡと光軸中心ＬＡとのずれ（角度θ）：「ａｒｃｔａｎ（λ／ｆ）」以下。
【００４２】
≪条件１≫は、テラヘルツ光の散乱光成分を無視する場合の条件である。錠剤２０を透過した光の散乱光成分の割合によっては、凸レンズ６の効果を十分に得ることができず、凸レンズ６を用いない方が高い出力を得ることができる場合がある。そのため、条件１では、回転対称軸ＳＡと光軸中心ＬＡとのずれの許容量は、散乱光成分が無いと仮定する場合の方が散乱光を考慮する場合よりも大きくすることができる。≪条件２≫は、テラヘルツ光の散乱光成分を無視しない場合の条件である。
【００４３】
いずれの条件も、凸レンズ６を用いない場合の受光部８の受光出力を上回る受光出力が見込まれる許容範囲を示し、錠剤２０の品質を高い精度で判定する境界を規定する。また、いずれの条件も、錠剤２０を透過して集光された光の焦点と凸レンズ６の焦点が少なくとも一部分で交わり、錠剤２０を透過して集光された光が凸レンズ６に到達するための条件である。
【００４４】
上述したように、支持部５は開口５ａ〜５ｃを有する。開口５ａ〜５ｃはそれぞれ、凸レンズ形状の錠剤２０の形状に合わせて形成される。これにより、開口５ａ〜５ｃはそれぞれ、錠剤２０の少なくとも一部を嵌合し、錠剤２０を安定的に支持することができる。このとき、支持部５は、≪条件１≫または≪条件２≫を満たすように錠剤２０を支持する。
【００４５】
本開示に係る各実施形態では、≪条件１≫が満たされる場合に、錠剤２０の回転対称軸とテラヘルツ光の光軸中心とが「略一致」の関係にあるものとする。
【００４６】
第１軸外し放物面鏡４は固定部４ａに固定されており、品質判定位置に対するテラヘルツ光（平行光）の照射領域は変化しない。また、支持部５は、錠剤２０を安定的に支持し、かつ、錠剤２０を品質判定位置に搬送する。したがって、錠剤品質判定装置１は、最初に各部の調整を行うことで、≪条件１≫または≪条件２≫を常に満たすことができる。
【００４７】
また、光軸中心は、錠剤２０に照射されるテラヘルツ光（平行光）の形状により定めることができる。例えば、当該形状が円の場合はその中心点、四角形の場合は対角線の交点、というように光軸中心を規定することができる。
【００４８】
以下、距離Ｄ及び角度θの一例を説明する。具体的に、錠剤２０を屈折率（ｎ）＝１．７、厚みｔｃ＝３ｍｍ、曲率半径Ｒ＝２０ｍｍ、ｆ＝２５．６３ｍｍの凸レンズとみなし、かつ、平行光で照射したテラヘルツ光ＴＷの周波数が１．３６ＴＨｚである場合を考える。この場合、距離Ｄの許容範囲はそれぞれ、λ＝２２０．４μｍ、２λ＝４４０．８μｍとなる。また、角度θの許容範囲はそれぞれ、ａｒｃｔａｎ（λ／ｆ）＝０．４９２６９°、ａｒｃｔａｎ(２λ／ｆ)＝０．９８５３１°となる。
【００４９】
上述したように、支持部５は、錠剤２０が錠剤品質判定装置１によって品質判定される位置にて錠剤２０を支持する。例えば、支持部５は、錠剤２０に合わせた形状に形成された複数の開口を有する。これにより、当該複数の開口に錠剤２０を置くことで、距離Ｄ及び角度θが許容範囲内となるように錠剤２０を当該複数の開口に収めることができる。
【００５０】
さらに、支持部５は、少なくとも一部形状が錠剤２０と嵌合し、錠剤２０を支持部５に吸引固定する吸着部を備えていてもよい。吸着部が錠剤２０を吸着することにより、距離Ｄ及び角度θが許容範囲内となるように、さらに確実に錠剤２０を当該複数の開口に固定することができる。吸着部は、錠剤２０が支持部５に置かれたときに錠剤２０の吸着を開始し、選別部１３が一部の錠剤２０を除外するときに吸着を終了してよい。吸着部は、様々な構成により実現されうる。例えば、吸着部は、空気の吸引によって錠剤２０を支持部５に吸着する構成で実現されてよい。
【００５１】
このように、支持部５は、様々な方法により、距離Ｄ及び角度θが許容範囲内となるように錠剤２０を当該複数の開口に収めることができる。支持部５の上記構成は、開示された各実施形態に係る錠剤品質判定装置それぞれに適用することができる。例えば、後述する実施形態４に係る錠剤品質判定装置５０では、凹レンズ５２ａ〜５２ｃが、支持部５の開口５ａ〜５ｂに埋め込まれ、かつ、支持部５と一体化されている。凹レンズ５２ａ〜５２ｃは、凹面が錠剤２０の方向を向いており、凹面で錠剤２０を支持する。この構成において、支持部５がさらに吸着部を備えることにより、さらに確実に、距離Ｄ及び角度θが許容範囲内となるように錠剤２０を凹面に固定することができる。
【００５２】
〔錠剤品質判定方法〕
図４は、錠剤品質判定装置１による品質判定方法を説明するフローチャートである。
【００５３】
まず、Ｓ１では、支持部５が、薬効成分を含まず賦形剤のみを含む錠剤（第１錠剤）を品質判定位置まで搬送する（支持ステップ）。
【００５４】
Ｓ２では、第１錠剤にテラヘルツ光が照射される（照射ステップ）。
【００５５】
Ｓ３では、光路遅延部９が、受光部８の出力信号に基づいてレーザ光源２の動作を制御し、受光部８の出力信号（第１出力信号）を最大にする。その最大の出力信号は信号処理部１０により記録部１１に記録される（信号処理ステップ）。
【００５６】
Ｓ４では、支持部５が、薬効成分を含み、基準となる錠剤（第２錠剤）を品質判定位置まで搬送する。なお、第１錠剤と第２錠剤の関係は、次のように言い換えることもできる。つまり、薬効成分を含み、基準となる錠剤が第２錠剤であり、第２錠剤から薬効成分を除いた錠剤が第１錠剤である。
【００５７】
Ｓ５では、第２錠剤にテラヘルツ光が照射され、そのときの受光部８の出力信号（第２出力信号）が信号処理部１０により記録部１１に記録される。
【００５８】
Ｓ６では、支持部５が、品質判定の対象とする錠剤（第３錠剤）を品質判定位置まで搬送する。
【００５９】
Ｓ７では、第３錠剤にテラヘルツ光が照射され、そのときの受光部８の出力信号（第３出力信号）が信号処理部１０により記録部１１に記録される。
【００６０】
Ｓ８では、判定部１２が、第３錠剤が良品であるか不良品であるかを判定する。具体的に、判定部１２は次のように判定する。
【００６１】
テラヘルツ光は第１錠剤、第２錠剤、及び第３錠剤に吸収されて減衰する。錠剤２０に含まれる薬効成分の吸収ピークにおける第１錠剤と第２錠剤の出力信号の比が第２錠剤の吸光度となる（以下、第２錠剤の吸光度を「参照吸光度」と称する）。また、錠剤２０に含まれる薬効成分の吸収ピークにおける第１錠剤と第３錠剤の出力信号の比が第３錠剤の吸光度となる（以下、第３錠剤の吸光度を「計測吸光度」と称する）。
【００６２】
最初に、判定部１２が、第１錠剤、第２錠剤、及び第３錠剤の出力信号をそれぞれ記録部１１から読み出す。次に、判定部１２は、読み出されたそれぞれの出力信号に基づいて、参照吸光度と計測吸光度を算出する。
【００６３】
医薬品の薬効成分の含有量の許容誤差としては、薬効成分が１０％含まれている錠剤に対して±１％以内程度の含有量誤差が望ましい。そのため、計測吸光度は参照吸光度の±１０％以内となるのが望ましい。そこで、判定部１２は、計測吸光度が参照吸光度の±１０％以内であるかどうかを判定する。
【００６４】
例えば、薬効成分がブチルスコポラミン臭化物である場合を考える。ブチルスコポラミン臭化物は、１．３６ＴＨｚに吸収ピークを有する。そこで、テラヘルツ光の１．３６ＴＨｚにおける吸収ピーク強度から、判定対象中の薬効成分濃度が測定される。
【００６５】
Ｓ８で「Ｙｅｓ」の場合、Ｓ９に進む。Ｓ９では、判定部１２は、第３錠剤が良品であると判定する。次にＳ１０に進む。Ｓ１０では、支持部５が次の第３錠剤を品質判定位置に搬送する。
【００６６】
Ｓ８で「Ｎｏ」の場合、Ｓ１１に進む。Ｓ１１では、判定部１２は、第３錠剤が不良品であると判定する。次にＳ１２に進む。Ｓ１２では、選別部１３が、判定部１２から送出された制御信号に基づいて、不良品と判定された錠剤２０を除外する。
【００６７】
このように、判定部１２は、信号処理部１０による出力信号の処理結果から特定される、錠剤２０に含まれる薬効成分の吸光度に基づいて錠剤２０の品質を判定する。
【００６８】
なお、上記説明では、判定部１２は、計測吸光度が参照吸光度の±１０％以内であるかどうかを判定する。しかしながら、判定部１２は、錠剤２０の性質等に応じて、他の数字（例えば、±５％）に基づいて錠剤２０が良品であるかどうかを判定することができる。
【００６９】
また、錠剤２０は、好ましくは、屈折率が１．１以上の有機物から構成される。屈折率１．１以上は、錠剤２０が凸レンズとしての集光特性を有し、かつ、一般的な形状（ｔｃ＝３ｍｍ、Ｒ＝２０ｍｍ）を有する錠剤の焦点距離を１０ｃｍ以内とするためである。この焦点距離（１０ｃｍ）は、錠剤品質判定装置として実用的な距離である。
【００７０】
また、錠剤２０は、好ましくは、錠剤２０を構成する顆粒の粒径が３００ｎｍ以上３００μｍ以下である。粉体の凝集体である錠剤２０を凸レンズとして利用するため、粉体の粒径を照射されるテラヘルツ光の波長以下とすることが好ましいためである。
【００７１】
以上、錠剤品質判定装置１の構成と動作を説明した。錠剤品質判定装置１は、上記の構成を備えることにより、以下に説明する種々の効果を奏することができる。
【００７２】
具体的に、錠剤品質判定装置１では、品質判定の対象となる錠剤２０に対して、テラヘルツ光を集光せずに、テラヘルツ光を平行光として照射する。その平行光は、第１軸外し放物面鏡４から錠剤２０を視たときの錠剤２０の領域（面積）と同程度の領域（面積）を有するように第１軸外し放物面鏡４にて調整されている。
【００７３】
これにより、錠剤品質判定装置１は、錠剤２０と同程度のスポットのテラヘルツ光を錠剤２０に照射することができる。その結果、錠剤品質判定装置１では、錠剤２０または平行光の走査は不要となる。それゆえ、錠剤品質判定装置１は、極めて短時間に錠剤２０に含まれる有効成分の分析を行うことができる。
【００７４】
さらに、錠剤品質判定装置１は、錠剤２０の屈折率及び表面形状に応じた光学系（凸レンズ６、第２軸外し放物面鏡７）を設ける。これにより、錠剤品質判定装置１は、錠剤２０の屈折率及び表面形状にかからず、品質判定の精度を高めることができる。
【００７５】
錠剤品質判定装置１による上記種々の効果は、後述する他の実施形態に係る錠剤品質判定装置（錠剤品質判定装置３０等）にも共通する。
【００７６】
〔実施形態２〕
図５は、本開示の実施形態２に係る錠剤品質判定装置３０の要部概略図である。錠剤品質判定装置３０は、凸レンズ６を凹レンズ３２（第２光学系）に代替した点を除き、錠剤品質判定装置１と同じ構成を備える。凹レンズは、光源に対して反対側の焦点に向かう光を通過させると、その光を平行光に補正する。
【００７７】
錠剤２０の屈折率が低く、かつ、その曲率半径が大きい場合、錠剤２０の焦点距離は長くなる。そこで、錠剤品質判定装置３０は、凹レンズ３２を用いることにより錠剤２０から第２軸外し放物面鏡７までの距離を短くする。その結果、錠剤品質判定装置３０は、コンパクトな装置を実現することができる。凹レンズ３２の仕様は、錠剤２０の屈折率と表面形状に基づいて決められる。
【００７８】
錠剤品質判定装置３０は、上記構成を備えることにより、錠剤品質判定装置１と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
〔実施形態３〕
図６は、本開示の実施形態３に係る錠剤品質判定装置４０の要部概略図である。錠剤品質判定装置４０は、以下の点で実施形態２に係る錠剤品質判定装置３０と異なる。
【００８０】
具体的に、錠剤品質判定装置４０では、支持部５の開口５ａ〜５ｃに凹レンズ４４ａ〜４４ｃ（第２光学系）がそれぞれ嵌合される。凹レンズ４４ａ〜４４ｃは、凹面が第２軸外し放物面鏡７の方向を向いている。
【００８１】
これにより、錠剤品質判定装置４０は、錠剤２０にそれぞれ対応する凹レンズ４４ａ〜４４ｃと錠剤２０ａ〜２０ｃとの距離のバラツキを抑えることができる。その結果、錠剤品質判定装置４０は、錠剤２０の僅かな位置ずれに伴う焦点位置（Ｆ）のずれを抑制することができ、品質判定の精度をさらに改善することができる。凹レンズ４４の仕様は、錠剤２０の屈折率と表面形状、及び／又は、開口５ａ〜５ｃのサイズに基づいて決められる。
【００８２】
錠剤品質判定装置４０は、上記構成を備えることにより、錠剤品質判定装置１と同様の効果を奏することができる。
【００８３】
〔実施形態４〕
図７は、本開示の実施形態４に係る錠剤品質判定装置５０の要部概略図である。錠剤品質判定装置５０は、レーザ光源２、テラヘルツ照射部３、第１軸外し放物面鏡４、支持部５、凹レンズ５２ａ〜５２ｃ（第２光学系）、シリコンレンズ５４（第２光学系）、受光部５５、光路遅延部９、信号処理部１０、記録部１１、判定部１２、及び選別部１３を備える。
【００８４】
凹レンズ５２ａ〜５２ｃは、支持部５の開口５ａ〜５ｂに埋め込まれ、かつ、支持部５と一体化されている。凹レンズ５２ａ〜５２ｃは、凹面が錠剤２０の方向を向いており、凹面で錠剤２０を支持する。
【００８５】
錠剤２０に入射したテラヘルツ光は、錠剤２０で屈折して凹レンズ５２ａ〜５２ｃに入射する。凹レンズ５２ａ〜５２ｃに入射したテラヘルツ光は、凹レンズ５２ａ〜５２ｃでさらに屈折し、シリコンレンズ５４に入射する。
【００８６】
シリコンレンズ５４は、例えば赤外線センサなどの赤外線を受光するレンズとして使用されるものであってよく、受光部５５に一体化されている。凹レンズ５２ａ〜５２ｃ及びシリコンレンズ５４の仕様はそれぞれ、互いの集光特性、及び／又は、錠剤２０の屈折率と表面形状により決められる。受光部５５は、実施形態１に係る錠剤品質判定装置１に含まれる受光部８と同じであってよい。
【００８７】
錠剤品質判定装置５０は、上記構成を備えることにより、錠剤品質判定装置１と同様の効果を奏するとともに、錠剤２０の屈折率と表面形状による収差を補正することができる。さらに、錠剤品質判定装置５０は、錠剤２０から受光部５５の間でテラヘルツ光を平行光にする必要がなく、凹レンズ５２ａ〜５２ｃから出たテラヘルツ光を、シリコンレンズ５４を介して受光部５５で直接受光することができる。これにより、錠剤品質判定装置５０は、錠剤２０から受光部５５までの距離を短くし、その結果、コンパクトなサイズの装置を実現することができる。
【００８８】
〔実施形態５〕
図８は、本開示の実施形態５に係る錠剤品質判定装置６０の要部概略図である。錠剤品質判定装置６０は、凹レンズ５２を備えていない点を除き、実施形態４に係る錠剤品質判定装置５０と同じ構成を備える。
【００８９】
錠剤品質判定装置６０では、錠剤２０を透過したテラヘルツ光はシリコンレンズ６４（第２光学系）を介して受光部６５に入射する。シリコンレンズ６４は、例えば赤外線センサなどの赤外線を受光するレンズとして使用されるものであってよく、受光部６５に一体化されている。シリコンレンズ６４の仕様は、錠剤２０の屈折率と表面形状により決められる。受光部６５は、実施形態１に係る錠剤品質判定装置１に含まれる受光部８と同じであってよい。
【００９０】
錠剤品質判定装置６０は、シリコンレンズ６４の光学特性と錠剤２０の焦点距離などの光学特性を最適化することにより、錠剤２０で屈折したテラヘルツ光を、シリコンレンズ６４を介して受光部６５で直接受光することができる。これにより、錠剤品質判定装置６０は、錠剤品質判定装置１と同様の効果を奏するとともに、錠剤２０から受光部６５までの距離を短くし、コンパクトなサイズの装置を実現することができる。
【００９１】
〔実施形態６〕
図９は、本開示の実施形態６に係る錠剤品質判定装置７０の要部概略図である。錠剤品質判定装置７０は、レーザ光源２、テラヘルツ照射部３、第１軸外し放物面鏡４（第１光学系）、支持部５、第２軸外し放物面鏡７１（第２光学系）、第３軸外し放物面鏡７２（第２光学系）、受光部８、光路遅延部９、信号処理部１０、記録部１１、判定部１２、及び選別部１３を備える。
【００９２】
錠剤品質判定装置７０では、錠剤２０にて屈折したテラヘルツ光は、固定部７１ａに固定された第２軸外し放物面鏡７１を用いて平行光に補正される。そして、第２軸外し放物面鏡７１にて平行光に補正されたテラヘルツ光は、固定部７２ａに固定された第３軸外し放物面鏡７２により受光部８に集光される。
【００９３】
上記構成によると、錠剤品質判定装置７０は、錠剤２０を透過したテラヘルツ光を、レンズを介さずに平行光へ補正することができる。従って、テラヘルツ光は、レンズで吸収されず、光強度の減衰が防止される。これにより、錠剤品質判定装置７０は、品質判定の精度をさらに改善することができる。
【００９４】
なお、上記では、第２光学系は、２つの軸外し放物面鏡（第２軸外し放物面鏡７１及び第３軸外し放物面鏡７２）により構成されるものと説明した。しかしながら、第２光学系は、同様の機能を果たすのであれば、１以上の任意の数の軸外し放物面鏡により構成されてよい。
【００９５】
〔錠剤製造装置〕
本開示は、上記各実施形態に係る錠剤品質判定装置を備えた錠剤製造装置を含む。当該錠剤製造装置は、上記各実施形態に係る錠剤品質判定装置を備えることにより、打錠後の錠剤を、人手を介さずに一連のシーケンスで品質判定することが可能となる。その結果、当該錠剤製造装置は、錠剤の汚染を防ぐ、歩留まりを高める、錠剤の良品率を改善する、といった種々の効果を奏することができる。
【００９６】
〔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。
【符号の説明】
【００９７】
１、３０、４０、５０、６０、７０  錠剤品質判定装置
２  レーザ光源
３  テラヘルツ照射部
４、７、７１、７２  放物面鏡
４ａ、７ａ、７１ａ、７２ａ  固定部
５  支持部
６  凸レンズ
８、５５、６５  受光部
９  光路遅延部
１０  信号処理部
１１  記録部
１２  判定部
１３  選別部
２０、２０ａ〜２０ｃ  錠剤
３２、４４、５２  凹レンズ
５４、６４  シリコンレンズ
【図１】
2020173162.tif 000003
【図２】
2020173162.tif 000004
【図３】
2020173162.tif 000005
【図４】
2020173162.tif 000006
【図５】
2020173162.tif 000007
【図６】
2020173162.tif 000008
【図７】
2020173162.tif 000009
【図８】
2020173162.tif 000010
【図９】
2020173162.tif 000011