(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記薬剤の容量は、前記薬剤に含まれる水の蒸発により時間の経過に応じて減少するものであり、
前記針状凹部内に前記薬剤を充填してから前記測定波強度取得ステップを開始するまでの経過時間を取得する経過時間取得ステップを有し、
前記容量取得ステップは、前記経過時間取得ステップで取得した前記経過時間に基づき、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量の時間の経過に応じた減少を補正して、前記針状凹部内に充填された前記薬剤の充填量を前記針状凹部ごとに取得する測定方法。
【請求項２】
前記針状凹部内の前記薬剤の容量の時間の経過に応じた減少を補正する補正値を取得する補正値取得ステップを有し、
前記容量取得ステップは、前記経過時間取得ステップで取得した前記経過時間に基づき、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量を前記補正値取得ステップで取得した前記補正値で補正して、前記針状凹部ごとの前記薬剤の充填量を取得する請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
前記測定波強度取得ステップでは、前記薬剤が水を含む場合、水に吸収される波長域の前記測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する請求項１に記載の測定方法。
【請求項４】
前記容量取得ステップは、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量から前記モールドに充填された前記薬剤の容量の総量を取得する請求項１又は３に記載の測定方法。
【請求項５】
前記容量取得ステップで取得した取得結果の表示及び記憶部への記憶の少なくともいずれか一方を実行する取得結果処理ステップを有する請求項１から４のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項６】
前記測定波強度取得ステップは、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過して前記薬剤から出射した前記測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する第１の取得処理と、
前記薬剤とは異なる領域を透過した前記測定波の強度を取得する第２の取得処理と、
前記第１の取得処理で取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度を、前記第２の取得処理で取得した前記測定波の強度で正規化する正規化処理と、を含み、
前記容量取得ステップは、前記正規化処理された前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する請求項１から５のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項７】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記容量取得ステップは、前記測定波強度取得ステップで取得した針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記測定波が前記針状凹部内の前記薬剤を透過した距離を前記針状凹部ごとに取得し、取得した前記針状凹部ごとの前記距離と、既知の前記針状凹部の形状とに基づき、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量を取得する測定方法。
【請求項８】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記容量取得ステップは、前記測定波強度取得ステップで取得した針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、予め取得した前記測定波の強度と前記容量との対応関係を参照して、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量を取得する測定方法。
【請求項９】
前記測定波強度取得ステップでは、前記モールドの前記薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面から前記モールド内に入射して前記薬剤の薬剤表面から出射した前記測定波の強度を前記針状凹部ごとに取得する処理を、前記測定波の波長域を変えながら繰り返し行い、
前記容量取得ステップは、
前記測定波強度取得ステップで前記波長域ごとに取得した取得結果から、前記薬剤表面の各位置よりそれぞれ出射した複数の前記波長域の前記測定波が前記薬剤内を透過した距離を、前記針状凹部ごとに検出する距離検出ステップと、
前記距離検出ステップの検出結果に基づき、前記針状凹部ごとの容量を演算する容量演算ステップと、を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１０】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記測定波強度取得ステップでは、前記モールドの前記薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面から前記モールド内に入射して前記薬剤の薬剤表面から出射した前記測定波の強度を前記針状凹部ごとに取得する処理を、前記測定波の波長域を変えながら繰り返し行い、
前記容量取得ステップは、
前記測定波強度取得ステップで前記波長域ごとに取得した取得結果から、前記薬剤表面の各位置よりそれぞれ出射した複数の前記波長域の前記測定波が前記薬剤内を透過した距離を、前記針状凹部ごとに検出する距離検出ステップと、
前記距離検出ステップの検出結果に基づき、前記針状凹部ごとの容量を演算する容量演算ステップと、を有し、
前記測定波強度取得ステップは、前記測定波が光である場合、
前記第２面に対して前記測定波を入射する入射ステップと、
前記測定波の光路に、前記測定波の波長域を制限する複数のフィルタであって且つ制限する波長域が異なる複数のフィルタを交互に挿入して配置する配置ステップと、
前記複数のフィルタのいずれか及び前記薬剤を透過した前記測定波を撮像した撮像画像を、前記複数のフィルタごとに取得する撮像画像取得ステップと、
前記撮像画像取得ステップで取得した前記複数のフィルタごとの前記撮像画像を解析して、前記針状凹部ごとの前記測定波の強度を、前記複数のフィルタに対応する複数の前記波長域ごとに検出する画像解析ステップと、を含む測定方法。
【請求項１１】
前記測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、
前記各位置における前記第１測定波の強度をＩλ１とし、前記各位置における前記第２測定波の強度をＩλ２とし、前記第１測定波の強度及び前記第２測定波の強度に影響するパラメータをＰとした場合、前記距離検出ステップは、前記各位置における前記距離Ｈを下記の式、
Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、Ｐ］
を用いて求める請求項９又は１０に記載の測定方法。
【請求項１２】
前記薬剤が水を含み且つ前記第１測定波及び前記第２測定波が光である場合、前記パラメータＰは、前記第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、前記第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２とを含み、
前記距離検出ステップは、前記各位置における前記距離Ｈを下記の式、
Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、αλ１、αλ２］
を用いて求める請求項１１に記載の測定方法。
【請求項１３】
前記距離検出ステップは、前記各位置における前記距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000031
を用いて求める請求項１２に記載の測定方法。
【請求項１４】
前記測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、
前記測定波強度取得ステップでは、前記第２面に入射する前記第１測定波及び前記第２測定波の各々の入射強度と、前記針状凹部ごとに前記薬剤表面の前記各位置から出射した前記第１測定波及び前記第２測定波の各々の出射強度とを取得し、
前記距離検出ステップは、前記測定波強度取得ステップの取得結果と、前記第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、前記第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２とに基づき、前記各位置における前記距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000032
を用いて求める請求項９又は１０に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、
前記距離検出ステップでは、前記各位置における前記第１測定波の強度と、前記各位置における前記第２測定波の強度との差分に基づき、前記各位置における前記距離を検出する請求項９又は１０に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記容量取得ステップは、前記測定波強度取得ステップで前記波長域ごとに取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、予め取得した前記波長域ごとの前記測定波の強度の少なくともいずれか１つと前記容量との対応関係を参照して、前記針状凹部ごとの前記薬剤の容量を取得する請求項９又は１０に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波及び第３測定波である場合、
前記測定波強度取得ステップでは、前記第２面に入射する前記第１測定波及び前記第２測定波及び前記第３測定波の各々の入射強度と、前記針状凹部ごとに前記薬剤表面の前記各位置から出射した前記第１測定波及び前記第２測定波及び前記第３測定波の各々の出射強度とを取得し、
前記距離検出ステップは、前記測定波強度取得ステップの取得結果と、前記第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、前記第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２と、前記第３測定波に対応する水の光吸収係数αλ３とに基づき、前記各位置における前記距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000033
を用いて求める請求項９又は１０に記載の測定方法。
【請求項１８】
前記距離検出ステップの検出結果と既知の前記針状凹部の形状とに基づき、前記針状凹部ごとの前記薬剤表面の形状を検出する形状検出ステップを有する請求項９から１７のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１９】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記測定波が光であり、且つ前記薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ前記特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、
前記測定波強度取得ステップでは、前記モールドの厚みに応じて、複数の前記特定の波長域の中から前記測定波の前記波長域を決定する測定方法。
【請求項２０】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記測定波が光であり、且つ前記薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ前記特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、
前記測定波強度取得ステップでは、前記針状凹部内に充填された前記薬剤の充填量に応じて、複数の前記特定の波長域の中から前記測定波の前記波長域を決定する測定方法。
【請求項２１】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、
前記測定波強度取得ステップで取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得ステップと、を有し、
前記測定波が光であり、且つ前記薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ前記特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、
前記測定波強度取得ステップでは、前記モールドの前記薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面側に設けた拡散板を介して拡散させた前記測定波を、前記第２面に入射させ、
前記第１面側に設けた撮像部により前記第１面から出射した前記測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定方法。
【請求項２２】
マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの前記針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定装置において、
前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記薬剤から出射した測定波の強度を、前記針状凹部ごとに取得する測定波強度取得部と、
前記測定波強度取得部が取得した前記針状凹部ごとの前記測定波の強度に基づき、前記針状凹部ごとの前記容量を取得する容量取得部と、を有し、
前記測定波が光であり、且つ前記薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ前記特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、
前記測定波強度取得部は、
前記モールドの前記薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面側に設けた拡散板と、前記第１面側に設けた撮像部とを有し、
前記拡散板を介して拡散されて前記第１面に入射し、前記針状凹部内の前記薬剤を透過し且つ前記薬剤内を透過した距離に応じた分だけ前記薬剤により吸収されて前記第２面から出射した測定波の強度を、前記撮像部により前記針状凹部ごとに取得する測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルを形成するモールドの針状凹部内に充填された薬剤の容量（充填量）を測定する測定方法及び測定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、痛みを伴わずにインシュリン（Insulin）及びワクチン（Vaccines）及びｈＧＨ（human Growth Hormone）などの薬剤を皮膚内に投与可能な新規剤型として、マイクロニードルアレイ（Micro-Needle Array：以下、ＭＮＡと略す）が知られている。ＭＮＡは、薬剤を含み、生分解性のあるマイクロニードル（微細針又は微小針ともいう）をアレイ状に配列したものである。このＭＮＡを皮膚に貼付することにより、各マイクロニードルが皮膚に突き刺さり、これらマイクロニードルが皮膚内で吸収され、各マイクロニードル中に含まれた薬剤を皮膚内に投与することができる。
【０００３】
このようなＭＮＡの製造方法としては、ＭＮＡの反転型である多数の針状凹部を有するモールド（型）の各針状凹部内に、薬剤等を含む薬剤水溶液を充填して乾燥させることでＭＮＡを形成した後、ＭＮＡをモールドから剥離する方法が知られている（特許文献１及び２参照）。ＭＮＡを製造する際には、ＭＮＡより皮膚内に投与される薬剤の量を厳密に管理する必要がある。このため、ＭＮＡの製造工程では、ＭＮＡに含まれる薬剤の量の定量化を図っている。
【０００４】
特許文献３に記載のＭＮＡの製造方法では、ＭＮＡを水に溶解させてＭＮＡに含まれる薬剤の量を測定している。しかし、この特許文献３に記載の方法では、破壊測定を行う必要があるため、生産したＭＮＡを破壊してしまうという問題が生じる。
【０００５】
ここで、ＭＮＡにより皮膚内に供給される薬剤の量は、モールドの各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の容量（体積）に依存する。このため、モールドの各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の容量の測定を行い、各針状凹部内の薬剤水溶液の容量の定量化を図ることで、ＭＮＡに含まれる薬剤の量の定量化を図ることができる。
【０００６】
モールドの各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の容量の測定方法としては、例えば、薬剤水溶液の充填前のモールドの重量と、薬剤水溶液の充填後のモールドの重量とを高精度電子天秤で測定して、充填前後の重量差と薬剤水溶液の密度に基づき薬剤水溶液の容量を測定する方法が知られている。この高精度電子天秤で測定する方法によれば、モールドの各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の容量の非破壊測定が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１６２９８２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５４９５２号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の高精度電子天秤を用いた場合であっても、薬剤水溶液の容量の高精度及び高速度の測定が困難である。その理由は、１）特に微小の量を測定する場合の電子天秤での測定結果は、測定環境（温度と湿度と対流）及びモールド材料（吸水性、及び静電気が生じ易いなど）によりの影響が大きくなるので、測定結果が不安定になる。例えばモールドの重量が８００ｍｇであり、このモールドに２ｍｇの薬剤水溶液を充填する場合を例に挙げて説明を行う。この場合、２ｍｇの容量のばらつきの許容範囲を２ｍｇの±３％とすると、この許容範囲は±０．０６ｍｇになるため、高精度電子天秤は０．０１ｍｇの分解能を有する必要がある。しかし、測定環境（温度と湿度と対流）およびモールド材料の特徴（シリコンゴム自身が吸水性を有し、且つ静電気もたまり易い）の影響で、０．０１ｍｇの分解能を有する天秤であっても、充填前の空のモールドの重量を計る際に、測定値（重量の値）が安定しない。また、コントロール環境下（温度及び湿度一定、且つ風流なし、且つ静電気除去）においた測定でも、測定値のばらつきは分解能の数倍から数十倍になる。従って、高精度電子天秤を用いた場合であっても、高精度（例えば、１％以下）の測定結果の取得が困難である。
【０００９】
２）また、高精度電子天秤を含む電子天秤の測定時間は長いという問題がある。電子天秤にモールドをセットしてから測定安定にするまでの測定時間は、特に高精度電子天秤の場合は数秒（３秒〜８秒）かかってしまう。３）さらに高精度電子天秤で測定する場合、モールド単位で測定を行う必要がある。例えば一つシートの上にＭＮＡ（モールドパッチともいう）が数十個形成されている場合は、測定を行うためにシートから一つ一つのＭＮＡ（モールドパッチ）を切り離す作業を行う必要があるが、この作業は実際の生産工程上では許されない。すなわち、高精度電子天秤を用いた重量測定方法は、ロールツーロール生産方式には不向きである。
【００１０】
また、上記の高精度電子天秤を用いた測定では、モールドの針状凹部ごとの薬剤水溶液の容量を個別に測定することができない。その結果、針状凹部ごとの薬剤水溶液の容量のばらつきを測定することはできない。このため、モールドの針状凹部ごとの薬剤水溶液の容量を高速かつ高精度に非破壊測定することができる技術の開発が望まれていた。またこの際に、ＭＮＡの製造工程では、インシュリンやワクチン等の複数種類の薬剤のＭＮＡを切り替えながら製造することが一般的であるので、薬剤の種類に依存しない測定技術の開発が望まれていた。
【００１１】
なお、上記の特許文献２には、ＭＮＡの各マイクロニードルを青色に着色して、モールドから剥離した青色のマイクロニードルをビデオマイクロスコープで観察し、着色した部分の長さを測定する方法が開示されている。モールドの各針状凹部の形状は既知であるので、各針状凹部内のマイクロニードルの長さの測定結果に基づき、各針状凹部内のマイクロニードルの個別の体積（容量）が求められる。しかし、この方法は、乾燥後のマイクロニードルを測定対象としているので、薬剤の種類に関係なく実施できるものの、破壊検査（理由：ＭＮＡの各マイクロニードルを青色に着色）であり、且つ速度及び精度が低いこと（理由：モールドから剥離した青色のマイクロニードルをビデオマイクロスコープで観察）から、量産化に要求されている非破壊且つ高精度且つ高速度検査に向いてはいない。なお、剥離した青色のマイクロニードルをビデオマイクロスコープで観察する代わりに、マイクロニードルに水を加えて作成した青色の水溶液を分光光度計で測定して得られた濃度に基づいて、容量を推定する手法も存在している。この方法は、上記と同様の理由（破壊検査であり、且つ測定時間が１日〜２日かかり、且つ測定精度は高精度天秤での重量法測定よりも劣る）により、量産化で要求される検査には向いていない。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、モールドの針状凹部ごとの薬剤の水溶液の容量を高精度に非破壊測定することができる測定方法及び測定装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的を達成するための測定方法は、マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定方法において、針状凹部内の薬剤を透過し且つ薬剤内を透過した距離に応じた分だけ薬剤により吸収されて薬剤から出射した測定波の強度を、針状凹部ごとに取得する測定波強度取得ステップと、測定波強度取得ステップで取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、針状凹部ごとの容量を取得する容量取得ステップと、を有する。
【００１４】
この測定方法によれば、モールドの各針状凹部内の薬剤を透過した測定光の強度に基づき、各針状凹部内の薬剤の容量を高精度に非破壊測定することができる。また、従来の高精度電子天秤を用いる方法と比較して高速測定が可能となる。
【００１５】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波強度取得ステップでは、薬剤が水を含む場合、水に吸収される波長域の測定波の強度を、針状凹部ごとに取得する。これにより、各針状凹部内の薬剤の水溶液の容量を高精度に非破壊測定することができる。
【００１６】
本発明の他の態様に係る測定方法において、容量取得ステップは、針状凹部ごとの薬剤の容量からモールドに充填された薬剤の容量の総量を取得する。これにより、薬剤の総量を高精度に非破壊測定することができる。
【００１７】
本発明の他の態様に係る測定方法において、薬剤の容量は、薬剤に含まれる水の蒸発により時間の経過に応じて減少するものであり、針状凹部内に薬剤を充填してから測定波強度取得ステップを開始するまでの経過時間を取得する経過時間取得ステップを有し、容量取得ステップは、経過時間取得ステップで取得した経過時間に基づき、針状凹部ごとの薬剤の容量の時間の経過に応じた減少を補正して、針状凹部内に充填された薬剤の充填量を針状凹部ごとに取得する。これにより、各針状凹部内の薬剤の充填量（充填直後の薬剤の容量）を取得することができるので、この取得結果を各針状凹部内に薬剤を充填する充填装置にフィードバックすることができる。その結果、充填装置による針状凹部ごとの薬剤の充填量を適切に調整することができる。
【００１８】
本発明の他の態様に係る測定方法において、針状凹部内の薬剤の容量の時間の経過に応じた減少を補正する補正値を取得する補正値取得ステップを有し、容量取得ステップは、経過時間取得ステップで取得した経過時間に基づき、針状凹部ごとの薬剤の容量を補正値取得ステップで取得した補正値で補正して、針状凹部ごとの薬剤の充填量を取得する。これにより、充填装置による針状凹部ごとの薬剤の充填量を適切に調整することができる。
【００１９】
本発明の他の態様に係る測定方法において、容量取得ステップで取得した取得結果の表示及び記憶部への記憶の少なくともいずれか一方を実行する取得結果処理ステップを有する。これにより、取得結果を表示することでこの取得結果をユーザが確認することができ、取得結果を記憶部に記憶させることでユーザがいつでも取得結果を確認することができる。
【００２０】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波強度取得ステップは、針状凹部内の薬剤を透過して薬剤から出射した測定波の強度を、針状凹部ごとに取得する第１の取得処理と、薬剤とは異なる領域を透過した測定波の強度を取得する第２の取得処理と、第１の取得処理で取得した針状凹部ごとの測定波の強度を、第２の取得処理で取得した測定波の強度で正規化する正規化処理と、を含み、容量取得ステップは、正規化処理された針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、針状凹部ごとの容量を取得する。正規化処理を行うことで、各針状凹部内の薬剤の容量をより正確に測定することができる。
【００２１】
本発明の他の態様に係る測定方法において、容量取得ステップは、測定波強度取得ステップで取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、測定波が針状凹部内の薬剤を透過した距離を針状凹部ごとに取得し、取得した針状凹部ごとの距離と、既知の針状凹部の形状とに基づき、針状凹部ごとの薬剤の容量を取得する。各針状凹部内の薬剤の容量の測定を簡単に測定することができる。
【００２２】
本発明の他の態様に係る測定方法において、容量取得ステップは、測定波強度取得ステップで取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、予め取得した測定波の強度と容量との対応関係を参照して、針状凹部ごとの薬剤の容量を取得する。これにより、対応関係から各針状凹部内の薬剤の容量を直接取得することができるので、演算処理を減らすことができる。
【００２３】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波強度取得ステップでは、モールドの薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面からモールド内に入射して薬剤の薬剤表面から出射した測定波の強度を針状凹部ごとに取得する処理を、測定波の波長域を変えながら繰り返し行い、容量取得ステップは、測定波強度取得ステップで波長域ごとに取得した取得結果から、薬剤表面の各位置よりそれぞれ出射した複数の波長域の測定波が薬剤内を透過した距離を、針状凹部ごとに検出する距離検出ステップと、距離検出ステップの検出結果に基づき、針状凹部ごとの容量を演算する容量演算ステップと、を有する。これにより、各針状凹部内の薬剤の容量をより高精度に測定することができる。
【００２４】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波強度取得ステップは、測定波が光である場合、第２面に対して測定波を入射する入射ステップと、測定波の光路に、測定波の波長域を制限する複数のフィルタであって且つ制限する波長域が異なる複数のフィルタを交互に挿入して配置する配置ステップと、複数のフィルタのいずれか及び薬剤を透過した測定波を撮像した撮像画像を、複数のフィルタごとに取得する撮像画像取得ステップと、撮像画像取得ステップで取得した複数のフィルタごとの撮像画像を解析して、針状凹部ごとの測定波の強度を、複数のフィルタに対応する複数の波長域ごとに検出する画像解析ステップと、を含む。これにより、針状凹部ごとの測定波の強度を、複数の波長域ごとにそれぞれ取得することができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、各位置における第１測定波の強度をＩλ１とし、各位置における第２測定波の強度をＩλ２とし、第１測定波の強度及び第２測定波の強度に影響するパラメータをＰとした場合、距離検出ステップは、各位置における距離Ｈを下記の式、Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、Ｐ］を用いて求める。これにより、第１測定波及び第２測定波の強度とパラメータとから各位置における距離Ｈを計算式で求めることができる。
【００２６】
本発明の他の態様に係る測定方法において、薬剤が水を含み且つ第１測定波及び第２測定波が光である場合、パラメータＰは、第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２とを含み、距離検出ステップは、各位置における距離Ｈを下記の式、Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、αλ１、αλ２］を用いて求める。これにより、第１測定波及び第２測定波の強度と光吸収係数とから各位置における距離Ｈを計算式で求めることができる。
【００２７】
本発明の他の態様に係る測定方法において、距離検出ステップは、各位置における距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000002
を用いて求める。これにより、第１測定波及び第２測定波の強度と光吸収係数とから各位置における距離Ｈを計算式で求めることができる。
【００２８】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、測定波強度取得ステップでは、第２面に入射する第１測定波及び第２測定波の各々の入射強度と、針状凹部ごとに薬剤表面の各位置から出射した第１測定波及び第２測定波の各々の出射強度とを取得し、距離検出ステップは、測定波強度取得ステップの取得結果と、第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２とに基づき、各位置における距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000003
を用いて求める。これにより、波長域ごとの測定波の入射強度が異なる場合でも各針状凹部内の薬剤の容量を高精度に測定することができる。
【００２９】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波である場合、距離検出ステップでは、各位置における第１測定波の強度と、各位置における第２測定波の強度との差分に基づき、各位置における距離を検出する。これにより、差分から距離を検出することで、第１測定波及び第２測定波に含まれる迷光の影響をキャンセルすることができ、各位置における距離をより正確に検出することができる。その結果、各針状凹部内の薬剤の容量を高精度に測定することができる。
【００３０】
本発明の他の態様に係る測定方法において、容量取得ステップは、測定波強度取得ステップで波長域ごとに取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、予め取得した波長域ごとの測定波の強度の少なくともいずれか１つと容量との対応関係を参照して、針状凹部ごとの薬剤の容量を取得する。これにより、対応関係から各針状凹部内の薬剤の容量を直接取得することができるので、演算処理を減らすことができる。
【００３１】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が波長域の異なる第１測定波及び第２測定波及び第３測定波である場合、測定波強度取得ステップでは、第２面に入射する第１測定波及び第２測定波及び第３測定波の各々の入射強度と、針状凹部ごとに薬剤表面の各位置から出射した第１測定波及び第２測定波及び第３測定波の各々の出射強度とを取得し、距離検出ステップは、測定波強度取得ステップの取得結果と、第１測定波に対応する水の光吸収係数αλ１と、第２測定波に対応する水の光吸収係数αλ２と、第３測定波に対応する水の光吸収係数αλ３とに基づき、各位置における距離Ｈを下記の式、
0006395739.tif 000004
を用いて求める。これにより、迷光の影響をキャンセルすることができ、各位置における距離をより正確に検出することができる。その結果、各針状凹部内の薬剤の容量を高精度に測定することができる。
【００３２】
本発明の他の態様に係る測定方法において、距離検出ステップの検出結果と既知の針状凹部の形状とに基づき、針状凹部ごとの薬剤表面の形状を検出する形状検出ステップを有する。これにより、針状凹部内の薬剤の表面形状も同時に検出することができる。
【００３３】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が光であり、且つ薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、測定波強度取得ステップでは、モールドの厚みに応じて、複数の特定の波長域の中から測定波の波長域を決定する。これにより、モールドの厚みに適した測定波の波長域を決定することができる。
【００３４】
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が光であり、且つ薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、測定波強度取得ステップでは、針状凹部内に充填された薬剤の充填量に応じて、複数の特定の波長域の中から測定波の波長域を決定する。これにより、薬剤の充填量に適した測定波の波長域を決定することができる。
本発明の他の態様に係る測定方法において、測定波が光であり、且つ薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、測定波強度取得ステップでは、モールドの薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面側に設けた拡散板を介して拡散させた測定波を、第２面に入射させ、第１面側に設けた撮像部により第１面から出射した測定波の強度を、針状凹部ごとに取得することが好ましい。
【００３５】
本発明の目的を達成するための測定装置は、マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する測定装置において、針状凹部内の薬剤を透過し且つ薬剤内を透過した距離に応じた分だけ薬剤により吸収されて薬剤から出射した測定波の強度を、針状凹部ごとに取得する測定波強度取得部と、測定波強度取得部が取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、針状凹部ごとの容量を取得する容量取得部と、を有する。
本発明の他の態様に係る測定装置において、測定波が光であり、且つ薬剤は、複数の特定の波長域の光を吸収し且つ特定の波長域ごとに光の吸収率が異なる水を含み、測定波強度取得部は、モールドの薬剤が充填される側の第１面とは反対側の第２面側に設けた拡散板と、第１面側に設けた撮像部とを有し、拡散板を介して拡散されて第１面に入射し、針状凹部内の薬剤を透過し且つ薬剤内を透過した距離に応じた分だけ薬剤により吸収されて第２面から出射した測定波の強度を、撮像部により針状凹部ごとに取得することが好ましい。
【００３６】
本発明の目的を達成するためのプログラムは、マイクロニードルの反転型である針状凹部が複数形成されているモールドの針状凹部に充填された薬剤の容量を測定する手段としてコンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、針状凹部内の薬剤を透過し且つ薬剤内を透過した距離に応じた分だけ薬剤により吸収されて薬剤から出射した測定波の強度を取得する取得部から、針状凹部ごとの測定波の強度を取得する測定波強度取得部と、測定波強度取得部が取得した針状凹部ごとの測定波の強度に基づき、針状凹部ごとの容量を取得する容量取得部として機能させる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の測定方法及び測定装置及びプログラムは、モールドの針状凹部ごとの薬剤の水溶液の容量を高精度に非破壊測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の測定方法及び測定装置に係る第１実施形態の測定装置の概略図である。
【図２】モールドの断面図である。
【図３】モールドの各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の状態変化を説明するための説明図である。
【図４】薬剤水溶液に含まれる水の光吸収特性を説明するための説明図である。
【図５】水の光吸収の分布を示す光吸収分布のグラフである。
【図６】薬剤水溶液の光吸収の分布を示す光吸収分布のグラフである。
【図７】図１に示した撮像ユニットの具体的な構成の一例を示す撮像ユニットの側面図である。
【図８】（Ａ）は、第１撮像画像データの正面図であり、図８（Ｂ）は、第２撮像画像データの正面図である。
【図９】第１実施形態の装置本体の構成を示すブロック図である。
【図１０】１つの針状凹部に対応する波長域λ１の測定光の透過光強度の分布と、波長域λ２の測定光の透過光強度の分布とを示したグラフである。
【図１１】（Ａ）は、図１０に示したグラフの一部分を拡大して表示した拡大図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した径方向位置ｘに入射する波長域λ１の測定光のモールド内での光路を説明するための説明図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示した径方向位置ｘに入射する波長域λ２の測定光のモールド内での光路を説明するための説明図である。
【図１２】光源と撮像部の位置関係を本実施形態とは逆にした場合に、（Ａ）は、波長域λ１の測定光が針状凹部内の薬剤水溶液を透過する比較例の光路を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、波長域λ２の測定光が針状凹部内の薬剤水溶液を透過する比較例の光路を説明するための説明図である。
【図１３】３次元形状演算部による薬剤表面の３次元形状の演算処理の一例を説明するための説明図である。
【図１４】（Ａ）は、波長域λ２＝λｌｏｗの光源として市販のＬＥＤ赤外光源を利用する場合の第１干渉フィルタの波長域λ１の選択方法を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、光源として使用するＬＥＤ赤外光源の発光スペクトルを示したグラフである。
【図１５】光吸収係数の演算を説明するための説明図である。
【図１６】図１５とは異なる光吸収係数の演算を説明するための説明図である。
【図１７】第１実施形態における針状凹部ごとの薬剤水溶液の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】波長選択フィルタを配置する位置が第１実施形態とは異なる撮像ユニットの側面図である。
【図１９】１つのモールド内の全ての針状凹部を同時に撮像し、この撮像により得られた各撮像画像データを解析して、各針状凹部内の薬剤水溶液の容量を演算する測定装置の概略図である。
【図２０】（Ａ）は、第１面に親水性処理が施されていないモールドの断面図であり、（Ｂ）は、第１面に親水性処理が施されているモールドの断面図である。
【図２１】針状凹部内に充填された薬剤水溶液の容量と、充填直後から経過時間との関係を表したグラフである。
【図２２】（Ａ），（Ｂ）は、第２実施形態の測定装置による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。
【図２３】（Ａ），（Ｂ）は、第３実施形態の測定装置による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。
【図２４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、第４実施形態の測定装置による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。
【図２５】（Ａ），（Ｂ）は、第４実施形態の距離検出部による距離Ｈの検出を具体的に説明するための説明図である。
【図２６】第５実施形態の測定装置の装置本体の構成を示すブロック図である。
【図２７】（Ａ）は第１データテーブルの一例を説明するための説明図であり、図２７（Ｂ）は第２データテーブルの一例を説明するための説明図である。
【図２８】第５実施形態における針状凹部ごとの薬剤水溶液の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】第６実施形態の測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第６実施形態の測定装置による各針状凹部内に充填された薬剤水溶液の充填量の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３１】第７実施形態の測定装置による針状凹部内の薬剤水溶液の容量の測定処理を説明するための説明図である。
【図３２】第７実施形態の測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３３】第７実施形態の測定装置による各針状凹部内の薬剤水溶液の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４】（Ａ），（Ｂ）は、針状凹部ごとの透過光強度の検出結果から撮像ユニットの各部に起因する変動の影響を低減するための正規化処理の説明図である。
【図３５】第８実施形態の測定装置による各針状凹部内の薬剤水溶液の容量の測定の流れを示すフローチャートである。
【図３６】モールドに対してその第１面側から測定光の入射を行う場合を説明するための説明図である。
【図３７】モールドの第２面に対して測定光を斜めに入射する場合を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［第１実施形態の測定装置の全体構成］
図１は、本発明の測定方法及び測定装置に係る第１実施形態の測定装置１０の概略図である。この測定装置１０は、モールド１２の針状凹部１４内に充填された薬剤１６（図３参照）の水溶液である薬剤水溶液１８の容量を測定する。この測定装置１０は、大別して、撮像ユニット１０Ａと、装置本体１０Ｂとにより構成されている。なお、薬剤１６と、水１９（図４参照）を含む薬剤１６である薬剤水溶液１８とは、共に本発明の薬剤に相当するものである。
【００４０】
図２は、モールド１２の断面図である。図２に示すように、モールド１２は、マイクロニードル２８をアレイ状に配列してなるＭＮＡ２９の製造に用いられる平板状の型である。このモールド１２は、本実施形態では例えばシリコンゴムで形成されており、光透過性を有している。ここでいう光透過性とは、透明及び半透明を含む概念であり、より詳しくは後述の光源２７から出射される測定光ＰＬ（本発明の測定波に相当）の少なくとも一部を透過させる性質である。モールド１２には、マイクロニードル２８の反転型である針状凹部１４がアレイ状に複数形成されている。
【００４１】
針状凹部１４は、マイクロニードル２８の形状に対応して、モールド１２の第１面１２ａ（図中の上面）から第１面１２ａとは反対側の第２面１２ｂ（図中の下面）に向かって次第に先細りとなる錐形状を有している。このため、針状凹部１４の壁面は傾斜面となる。なお、本実施形態では、針状凹部１４の壁面のうちで針状凹部１４の第１面１２ａ側の開口近傍部分の傾斜角度が、他の部分の傾斜角度よりも小さくなるように形成されている（図１１（Ｂ）等参照）。
【００４２】
モールド１２の各針状凹部１４内には、第１面１２ａ側から薬剤水溶液１８がそれぞれ充填される。なお、図中の符号１８ａは、針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の表面（液面）である薬剤表面である。
【００４３】
モールド１２の第２面１２ｂには、各針状凹部１４にそれぞれ連通する複数の連通孔３１が形成されている。モールド１２は、各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填後に、第１面１２ａを図中上向きにし、第２面１２ｂを図中下向きにした状態で撮像ユニット１０Ａにセットされる。
【００４４】
各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填後、モールド１２を乾燥させることにより、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８から水１９（図４参照）が蒸発して薬剤１６（図３参照）が固化し、各針状凹部１４内にマイクロニードル２８が形成される。これにより、モールド１２の第１面１２ａ上にＭＮＡ２９が形成され、このＭＮＡ２９はモールド１２から剥離される。
【００４５】
図３は、モールド１２の各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の状態変化を説明するための説明図である。ここで、図３（Ａ）は針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填直後の状態、図３（Ｂ）はモールド１２を乾燥させている乾燥中の状態、図３（Ｃ）はモールド１２の乾燥後の状態である。
【００４６】
図３（Ａ）から図３（Ｃ）に示すように、各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填後、モールド１２を乾燥させることで、各針状凹部１４内の液体状態の薬剤水溶液１８から水１９（図４参照）が蒸発して最終的に薬剤１６が固化して固形物となり、各針状凹部１４内にマイクロニードル２８が形成される。これにより、前述の図２に示したようにモールド１２の第１面１２ａ上にＭＮＡ２９が形成される。
【００４７】
マイクロニードル２８は、薬剤水溶液１８に含まれる薬剤１６の結晶である。このため、マイクロニードル２８の光学特性（屈折率や光の吸収率など）は、薬剤水溶液１８に含まれる薬剤１６の種類によって変わる。
【００４８】
一方、薬剤水溶液１８は、水１９（図４参照）が約８０％を占め、薬剤１６の割合が数％であり、残りはＨＥＳ（hydroxyethyl starch）溶液等である。従って、薬剤水溶液１８は水１９（図４参照）及びＨＥＳ溶液等が９５％を占めているので、詳しくは後述するが、薬剤水溶液１８に含まれる水１９（図４参照）が薬剤水溶液１８の光学特性を決定している。このため、薬剤水溶液１８中の薬剤１６の種類が変わったとしても、薬剤水溶液１８の光学特性は大きくは変わらない。そこで、測定装置１０では、薬剤水溶液１８に含まれる水１９（図４参照）の光吸収特性に着目して、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の容量（体積）を測定する。
【００４９】
図４は、薬剤水溶液１８に含まれる水１９の光吸収特性を説明するための説明図である。図４に示すように、水１９に入射する光の強度をＩ０とし、水１９を透過した光の強度をＩ（Ｉ＜Ｉ０）とし、光が水１９の中を通る（透過する）距離をＨとし、波長λの光についての水１９の光吸収係数をαλとした場合に、水１９の光吸収特性は次式で表される。
【００５０】
【数１】
0006395739.tif 000005
【００５１】
上記［数１］式によれば、水１９による光の吸収と、光が水１９の中を通る距離Ｈとの間には一定の関係が成り立つため、水１９による光の吸収を測定すれば距離Ｈが求められる。
【００５２】
図５は、水１９の光吸収の分布を示す光吸収分布のグラフである。このグラフの横軸は光の波長域λ（ｎｍ）であり、縦軸は光の吸収率［ｌｏｇ（Ｉ０／Ｉ）］である。図５に示すように、光の波長λが約１４００ｎｍ及び約１９００ｎｍである場合に、水１９による光吸収が大きくなる。従って、例えば波長λが約１４００ｎｍの光に着目すると、水１９が少ない場合（上記の距離Ｈが短い場合）には光の吸収率が小さくなり、逆に水１９が多い場合（上記の距離Ｈが長い場合）には光の吸収率が大きくなる。
【００５３】
図６は、薬剤水溶液１８の光吸収の分布を示す光吸収分布（図中、実線で表示）のグラフである。このグラフの横軸及び縦軸は図５に示したグラフと同じである。また、図６中には、モールド１２の光吸収分布（図中、点線で表示）も表示している。
【００５４】
図６に示すように、薬剤水溶液１８の光吸収分布は、前述の図５に示した水１９の光吸収分布と基本的に同じであり、波長λが約１４００ｎｍ及び約１９００ｎｍの付近で光の吸収率が高くなる。従って、薬剤水溶液１８に含まれている水１９以外の成分（薬剤１６など）は、薬剤水溶液１８に含まれる水１９による光吸収に基本的には影響を及ぼしていない。そこで、測定装置１０では、薬剤水溶液１８に含まれる水１９による光吸収に着目することで、薬剤水溶液１８に含まれる薬剤１６の種類に関係なく、針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量を測定する。なお、詳しくは後述するが、図６中の波長λが１２６０ｎｍの付近の光、波長λが１４５０ｎｍの付近の光、及び波長λが１５５０ｎｍの付近の光は、後述の測定装置１０による測定で使用される波長域の光である。
【００５５】
測定装置１０による測定時期は、薬剤水溶液１８に含まれる水が蒸発して薬剤１６が固化する前であり、具体的には、前述の図３（Ａ）に示した針状凹部１４への薬剤水溶液１８の充填直後、及び前述の図３（Ｂ）に示したモールド１２の乾燥中である。なお、モールド１２の乾燥中に測定を行う場合には、モールド１２の針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填してから予め定めた時間以内、又は予め定めた時間以内の一定時刻で開始することが好ましい。ここで、「予め定めた時間以内」とは、測定時間内において薬剤水溶液１８の状態に大きな変化がない時間以内である。この時間は、ＭＮＡ２９の製造条件（薬剤１６の種類、針状凹部１４の形状、乾燥時の温度など）により変化するため、製造条件ごとに実験やシミュレーション等を行って決定する。例えば、本実施形態の「予め定めた時間以内」は５分以内である。さらに、予め定めた時間以内の一定時刻に測定を開始することで、薬剤水溶液１８から水１９が蒸発する場合でも、常に針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の測定を同条件で行うことができる。
【００５６】
図１に戻って、測定装置１０による測定では、最初に、撮像ユニット１０Ａによりモールド１２の第２面１２ｂに対して測定光ＰＬを垂直（本明細書における垂直には略垂直を含む、以下同じ）に入射し、モールド１２の各部（薬剤水溶液１８等）を透過して第１面１２ａから出射した測定光ＰＬを撮像して、測定光ＰＬの撮像画像データを得る。次いで、装置本体１０Ｂにより、撮像画像データを解析して測定光ＰＬの透過光強度を取得し、取得した透過光強度に基づき、測定光ＰＬが各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した距離Ｈを検出する。各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置からそれぞれ出射する測定光ＰＬについての距離Ｈを検出することで、各針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量を検出することができる。
【００５７】
この際に、上記［数１］式を用いた距離Ｈの算出を適用できるのは、モールド１２を透過していない測定光ＰＬ、すなわち、連通孔３１から針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に直接入射した測定光ＰＬだけである。モールド１２内を透過して針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に入射した測定光ＰＬは、針状凹部１４の内面と薬剤水溶液１８との境界面での屈折等の影響を受ける。このため、測定光ＰＬの透過光強度は、薬剤水溶液１８（水１９）による光吸収以外の影響を受けた値となるので、上記［数１］式では距離Ｈの検出結果に誤差が生じる場合がある。
【００５８】
そこで、第１実施形態の測定装置１０では、撮像ユニット１０Ａにより波長域の異なる２種類の測定光ＰＬを用いてモールド１２を透過した２種類の測定光ＰＬをそれぞれ撮像して２種類の第１及び第２撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得する。そして、装置本体１０Ｂにより２種類の第１及び第２撮像画像データＤ１，Ｄ２を解析して、各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置からそれぞれ出射する測定光ＰＬの距離Ｈを検出する。
【００５９】
＜撮像ユニットの構成＞
図７は、図１に示した撮像ユニット１０Ａの具体的な構成の一例を示す撮像ユニット１０Ａの側面図である。
【００６０】
図１及び図７に示すように、撮像ユニット１０Ａは、大別して、ＸＹＺステージ３０と、光源２７と、波長選択フィルタ３２と、撮像光学系３３と、撮像部３４と、を備える。
【００６１】
ＸＹＺステージ３０は、光透過性を有する透明ステージである。このＸＹＺステージ３０は、針状凹部１４内に薬剤水溶液１８が充填されたモールド１２を、Ｘ軸及びＹ軸及びＺ軸（図１参照）の各方向に移動自在に支持する。また、ＸＹＺステージ３０は、後述の装置本体１０Ｂの制御の下、図示しないステージ駆動機構によりＸＹＺ軸の各方向に位置調整される。これにより、モールド１２の位置を、その第１面１２ａ及び第２面１２ｂに平行な平行方向（以下、単に平行方向という）と、その第１面１２ａ及び第２面１２ｂに垂直な高さ方向（以下、単に高さ方向という）とに位置調整することができる。
【００６２】
光源２７は、モールド１２の第２面１２ｂ側、すなわち、モールド１２の図中下方に配置されている。この光源２７は、薬剤水溶液１８の充填後のモールド１２の第２面１２ｂに向けて測定光ＰＬを出射する。この測定光ＰＬは、本発明の第１測定波及び第２測定波（すなわち、本発明の測定波）に相当するものであり、本例では例えば第１面１２ａ又は第２面１２ｂと直交（略直交を含む）する平行光である。測定光ＰＬは、前述の水１９による光の吸収率が高くなる波長域の光、すなわち、赤外光（Infrared光：ＩＲ光）であることが好ましい。
【００６３】
波長選択フィルタ３２は、光源２７とＸＹＺステージ３０との間に配置されている。波長選択フィルタ３２は、本発明のフィルタに相当する第１干渉フィルタ３２ａと第２干渉フィルタ３２ｂとを有しており、両干渉フィルタ３２ａ，３２ｂを交互に測定光ＰＬの光路である撮像光路（本発明の光路に相当）に挿入して配置する。波長選択フィルタ３２は、装置本体１０Ｂの制御の下、撮像光路に挿入する干渉フィルタ（第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂ）の切り替えを行う。
【００６４】
なお、図中では、図面の煩雑化を防止するため、両干渉フィルタ３２ａ，３２ｂが撮像光路に挿入された状態を図示している。また、撮像光路とは、光源２７から出射した測定光ＰＬが後述の撮像部３４に到達するまでの光路である。
【００６５】
第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂとしては、例えば、透過する測定光ＰＬの波長域を制限するバンドパスフィルタが用いられる。第１干渉フィルタ３２ａは、光源２７から入射する測定光ＰＬのうち、中心波長が波長λ１となる本発明の第１波長域（以下、単に「波長域λ１」と省略する）の測定光ＰＬを通す。これにより、波長域λ１の測定光ＰＬがモールド１２の第２面１２ｂに入射する。一方、第２干渉フィルタ３２ｂは、光源２７から入射する測定光ＰＬのうち、中心波長が波長λ１とは異なる波長λ２となる本発明の第２波長域（以下、単に「波長域λ２」と省略する）の測定光ＰＬを通す。これにより、波長域λ２の測定光ＰＬがモールド１２の第２面１２ｂに入射する。なお、波長域λ１の測定光ＰＬと波長域λ２の測定光ＰＬの強度は同じである。また、本明細書における「波長域」とは、例えばレーザ光等の単波長の光を除外するものではない。
【００６６】
このように撮像光路に挿入する干渉フィルタ（第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂ）の切り替えを行うことで、モールド１２の第２面１２ｂに対して波長域の異なる２種類（波長域λ１，λ２）の測定光ＰＬを交互に入射させることができる。なお、第１干渉フィルタ３２ａが撮像光路に挿入されている状態で光源２７から出射される測定光ＰＬが本発明の第１測定波に相当し、第２干渉フィルタ３２ｂが撮像光路に挿入されている状態で光源２７から出射される測定光ＰＬが本発明の第２測定波に相当する。
【００６７】
波長域λ１及び波長域λ２の選択については、詳しくは後述するが、波長域λ１の測定光ＰＬは、波長域λ２の測定光ＰＬよりも水１９による吸収の程度が弱くなる（光の吸収率が小さくなる）波長域の光である。逆に、波長域λ２の測定光ＰＬは、波長域λ１の測定光ＰＬよりも水１９による吸収の程度が強くなる（光吸収率が大きくなる）波長域の光である。
【００６８】
撮像光学系３３は、モールド１２の第１面１２ａ側、すなわち、モールド１２の図中上方に配置されている。この撮像光学系３３は、モールド１２（針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を含む）を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ、及び波長域λ２の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４まで導き、この撮像部３４の撮像面上に結像させる。
【００６９】
撮像部３４は、撮像光学系３３の上方に配置されている。撮像部３４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の撮像素子を含んで構成されている。この撮像部３４は、波長域λ１及び波長域λ２を含む波長帯域、例えば赤外域に感度をもって測定光ＰＬの撮像が可能な赤外カメラである。撮像部３４は、装置本体１０Ｂの制御の下、撮像光学系３３より撮像素子の撮像面に結像された波長域λ１の測定光ＰＬと、波長域λ２の測定光ＰＬとをそれぞれ撮像する。
【００７０】
この際に、撮像部３４では、モールド１２の第１面１２ａを透過した測定光ＰＬを撮像するため、撮像光学系３３を通して第１面１２ａに焦点（以下、撮像焦点という）を合わせた状態で撮像を行う。なお、第１面１２ａに撮像焦点を合わせる方法としては、例えば、第１面１２ａに焦点調整の目標となるマーク（凹凸文字や記号でも可）を形成しておき、このマークを目標にして焦点調整を行う方法、或いは第１面１２ａ上のゴミ、傷、各種の痕跡を目標にして焦点調整を行う方法などの各種の方法を採用してもよい。
【００７１】
撮像部３４は、撮像光学系３３を通して波長域λ１の測定光ＰＬが撮像素子の撮像面に結像された場合には、波長域λ１の測定光ＰＬを撮像して第１撮像画像データＤ１を生成し、この第１撮像画像データＤ１を装置本体１０Ｂへ出力する。一方、撮像部３４は、撮像光学系３３を通して波長域λ２の測定光ＰＬが撮像素子の撮像面に結像された場合には、波長域λ２の測定光ＰＬを撮像して第２撮像画像データＤ２を生成し、この第２撮像画像データＤ２を装置本体１０Ｂへ出力する。これら第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２は同サイズで且つ同画素数である。
【００７２】
なお、本実施形態では、撮像部３４の撮像素子の解像度の関係から、１回の撮像で得られる第１撮像画像データＤ１に基づく画像、及び第２撮像画像データＤ２に基づく画像に含まれる針状凹部１４の数は１又は数個である（図８参照）。従って、本実施形態では、前述のＸＹＺステージ３０でモールド１２を平行方向（ＸＹ軸方向）に移動させながら、モールド１２の個々の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ及び波長域λ２の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４で個別に撮像する。これにより、針状凹部１４ごとの第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２が、撮像部３４から装置本体１０Ｂへ出力される。
【００７３】
図８（Ａ）は、第１撮像画像データＤ１の正面図であり、図８（Ｂ）は、第２撮像画像データＤ２の正面図である。前述の通り、波長域λ１の測定光ＰＬは、波長域λ２の測定光ＰＬよりも薬剤水溶液１８中の水１９に吸収され難い波長域の光であり、逆に波長域λ２の測定光ＰＬは、波長域λ１の測定光ＰＬよりも薬剤水溶液１８中の水１９に強く吸収される波長域の光である。このため、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１撮像画像データＤ１は第２撮像画像データＤ２よりも明るい画像となり、逆に第２撮像画像データＤ２は第１撮像画像データＤ１よりも暗い画像となる。
【００７４】
モールド１２を透過した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの中で、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した測定光ＰＬは、薬剤水溶液１８中の水１９に光吸収されるため、モールド１２内の薬剤水溶液１８以外の領域を透過した測定光ＰＬよりも透過光強度が低くなる。このため、第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２内において、針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８に対応する領域は暗画像となり、他の領域は明画像となる。
【００７５】
この際に、前述の通り、連通孔３１を通って薬剤水溶液１８を透過した測定光ＰＬは、モールド１２及び薬剤水溶液１８を透過した測定光ＰＬとは異なり、針状凹部１４の内面と薬剤水溶液１８との境界面での屈折等の影響を受けない。このため、連通孔３１を介して薬剤水溶液１８を透過した測定光ＰＬの透過光強度は、モールド１２及び薬剤水溶液１８を透過した測定光ＰＬの透過光強度よりも高くなる。その結果、第２撮像画像データＤ２よりも明るくなる第１撮像画像データＤ１内では、薬剤水溶液１８に対応する暗画像の中心部、すなわち、連通孔３１に対応する領域が明るくなる（輝度が高くなる）。
【００７６】
このように、少なくとも第１撮像画像データＤ１に基づく画像内では、連通孔３１に対応する領域を認識することができる。これにより、第１撮像画像データＤ１に基づく画像上で、撮像部３４の撮像素子の中心と、針状凹部１４の中心である連通孔３１との位置合わせが可能となる。
【００７７】
なお、モールド１２の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８以外の領域（シリコンゴム領域）での測定光ＰＬの光吸収は微小であるので、第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２において、薬剤水溶液１８以外の領域の明るさ（輝度）は同じ又はほぼ同じになる。
【００７８】
＜第１実施形態の装置本体の構成＞
図９は、第１実施形態の装置本体１０Ｂの構成を示すブロック図である。装置本体１０Ｂは、撮像部３４から入力されたモールド１２の針状凹部１４ごとの第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２に基づき、各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置からそれぞれ出射する透過光の距離Ｈを検出し、これら距離Ｈの検出結果に基づき針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を検出する。
【００７９】
図９に示すように、装置本体１０Ｂは、大別して、制御部４６と、記憶部４７と、操作入力部４８と、表示部４９と、を備える。
【００８０】
制御部４６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む各種の演算部や処理部により構成されたものであり、操作入力部４８からの制御信号に基づき、記憶部４７から読み出した各種プログラムや情報を実行することで、撮像ユニット１０Ａを含む測定装置１０の全体を統括的に制御する。また、制御部４６は、詳しくは後述するが、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量及び薬剤表面１８ａの３次元形状などを演算する。
【００８１】
記憶部４７には、測定プログラム５１と、針状凹部データ５３と、を含む各種情報が記憶されている。測定プログラム５１は、本発明のプログラムに相当するものであり、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を測定する手段として制御部４６（測定装置１０のコンピュータ）を機能させる。
【００８２】
針状凹部データ５３は、モールド１２にアレイ状に形成されている各針状凹部１４の位置情報と、針状凹部１４の形状情報（寸法を含む）と、を含む。この針状凹部データ５３は、事前に公知の方法で各情報を測定したものを用いてもよいし、モールド１２の製造メーカにて予め測定されたデータを用いてもよい。
【００８３】
操作入力部４８は、薬剤水溶液１８の容量の測定の開始操作などに用いられる。また、表示部４９は、例えば液晶ディスプレイなどであり、制御部４６による薬剤水溶液１８の容量の演算結果などを表示する。
【００８４】
＜制御部の構成＞
制御部４６は、記憶部４７から読み出した測定プログラム５１を実行することにより、本発明の取得部に相当する撮像制御部５４と、シフト制御部５６と、フィルタ切替制御部５７と、画像解析部５８と、距離検出部５９と、容量取得部６０と、３次元形状演算部６１として機能する。
【００８５】
撮像制御部５４は、撮像部３４と有線接続あるいは無線接続（インターネット等の通信ネットワークを介した接続を含む）している。この撮像制御部５４は、撮像部３４の撮像素子による測定光ＰＬの撮像を制御する。
【００８６】
具体的に、撮像制御部５４は、撮像部３４の撮像素子の中心と撮像対象の針状凹部１４の中心とが一致（略一致を含む）し、且つ波長域λ１の測定光ＰＬが撮像素子の撮像面に結像している状態で、撮像部３４による撮像を実行させる。この場合に、撮像制御部５４は、撮像部３４から第１撮像画像データＤ１を取得する。また、撮像制御部５４は、撮像部３４の撮像素子の中心と撮像対象の針状凹部１４の中心とが一致し、且つ波長域λ２の測定光ＰＬが撮像素子の撮像面に結像している状態で、撮像部３４による撮像を実行させる。この場合に、撮像制御部５４は、撮像部３４から第２撮像画像データＤ２を取得する。そして、撮像制御部５４は、撮像部３４から取得した第１撮像画像データＤ１及び第２撮像画像データＤ２（以下、各撮像画像データＤ１，Ｄ２と略す）をそれぞれ画像解析部５８へ出力する。
【００８７】
なお、撮像制御部５４は、第１干渉フィルタ３２ａが撮像光路にセットされている際には、後述のシフト制御部５６による撮像部３４の撮像素子の中心と、撮像対象の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせのために、撮像部３４にリアルタイムの撮像を実行させる。そして、撮像制御部５４は、撮像部３４から取得した位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１をシフト制御部５６へ出力する。
【００８８】
シフト制御部５６は、記憶部４７内の針状凹部データ５３と、撮像制御部５４から入力される位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１とに基づき、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、撮像対象の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行う。
【００８９】
最初に、シフト制御部５６は、針状凹部データ５３から、モールド１２にアレイ状に形成されている各針状凹部１４の位置情報（例えば、モールド１２のコーナ部を起点とした位置座標等）を取得し、モールド１２内の各針状凹部１４のおおよその位置を認識する。そして、シフト制御部５６は、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、撮像対象の第１番目の針状凹部１４内の連通孔３１とのおおよその位置合わせを行う。次いで、シフト制御部５６は、位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１に基づき、撮像部３４の撮像素子の中心と、第１番目の撮像対象の針状凹部１４内の連通孔３１との正確な位置調整を行う。
【００９０】
前述の図８（Ａ）に示したように、第１撮像画像データＤ１内では薬剤水溶液１８に対応する領域が暗画像となり、さらに、暗画像内で連通孔３１に対応する領域が他の部分よりも明るくなる（輝度が高くなる）。このため、第１撮像画像データＤ１内に針状凹部１４（薬剤水溶液１８）が存在する場合に、この画像内では、薬剤水溶液１８以外の領域に対応する明画像の輝度値が最も高くなり、薬剤水溶液１８に対応する暗画像の輝度値が最も低くなり、さらに、連通孔３１に対応する暗画像の中心部の輝度値が暗画像の他の部分の輝度値よりも高くなる。このため、シフト制御部５６は、位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１の全画素の輝度値を検出して比較することで、この第１撮像画像データＤ１に基づく画像内に連通孔３１が存在しているか否かを判別することができ、さらに連通孔３１が存在している場合にはその位置を判別することができる。
【００９１】
従って、シフト制御部５６は、第１撮像画像データＤ１内での連通孔３１の位置の判別結果に基づき、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心（画像の中心）と、第１番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行う。
【００９２】
次いで、シフト制御部５６は、撮像制御部５４が撮像部３４から第１番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得した場合、各針状凹部１４の位置情報に基づき、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、第２番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行う。各針状凹部１４のピッチは既知であるので、第１撮像画像データＤ１の解析を行わなくとも、撮像部３４の撮像素子の中心と、第２番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせをある程度は正確に行うことができる。なお、第１撮像画像データＤ１を解析して連通孔３１の位置を判別し、この判別結果に基づき撮像部３４の撮像素子の中心と、第２番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行ってもよい。
【００９３】
このようにシフト制御部５６は、撮像制御部５４が撮像部３４から第ｉ番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得する度に、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、第ｉ＋１番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行う。ここで「ｉ」は、モールド１２に形成されている針状凹部１４の総数を「Ｎ」とした場合、Ｎ以下の自然数である。なお、撮像制御部５４が撮像部３４から第Ｎ番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得した場合、シフト制御部５６は位置合わせを終了する。これにより、モールド１２の個々の針状凹部１４（薬剤水溶液１８）を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ、及び波長域λ２の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４で個別に撮像することができる。
【００９４】
なお、上述のシフト制御部５６による撮像部３４の撮像素子の中心と、モールド１２の各針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせの方法は一例であり、他の公知の方法を用いて位置合わせを行ってもよい。また、シフト制御部５６によるモールド１２の高さ方向の位置調整、すなわち、第１面１２ａに撮像焦点を合わせる焦点調整方法は、例えば第１撮像画像データＤ１に基づく画像内で第１面１２ａ上のマークや各種痕跡を判別した結果に基づき、公知の手法で行うことができる。
【００９５】
フィルタ切替制御部５７は、波長選択フィルタ３２が撮像光路に挿入する干渉フィルタ（第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂ）の切り替えを制御する。フィルタ切替制御部５７は、撮像制御部５４が撮像部３４から第１撮像画像データＤ１（前述の位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１を除く）を取得した場合には、第２干渉フィルタ３２ｂを撮像光路に挿入する。また、フィルタ切替制御部５７は、撮像制御部５４が撮像部３４から第２撮像画像データＤ２を取得した場合には、第１干渉フィルタ３２ａを撮像光路に挿入する。これにより、モールド１２の個々の針状凹部１４（薬剤水溶液１８）内に波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬを交互に入射させることができる。
【００９６】
画像解析部５８は、撮像制御部５４から入力された針状凹部１４ごとの各撮像画像データＤ１，Ｄ２を解析して、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過して薬剤表面１８ａの各位置から出射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度を、針状凹部１４ごとに検出する。なお、各測定光ＰＬの透過光強度［本発明の測定波の強度（出射強度）に相当］は、例えば、各撮像画像データＤ１，Ｄ２の各画素の輝度値（輝度情報）に基づき検出することができる。そして、画像解析部５８は、針状凹部１４ごとの２種類（波長域λ１及び波長域λ２）の透過光強度の検出結果を、距離検出部５９へ出力する。
【００９７】
このように本実施形態では、光源２７と、第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂと、撮像部３４と、撮像制御部５４と、画像解析部５８とにより、本発明の測定波強度取得部が構成される。
【００９８】
図１０は、画像解析部５８が検出した１つの針状凹部１４に対応する波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ１の分布（図中実線で表示、本発明の第１測定波の強度に相当）と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ２の分布（図中点線で表示、本発明の第２測定波の強度に相当）とを示したグラフである。このグラフの横軸は、針状凹部１４の径方向の中心（図８（Ａ），（Ｂ）に示す各撮像画像データＤ１，Ｄ２の中心）を通り且つ第２面１２ｂに平行な任意の軸に沿った針状凹部１４の径方向位置を示す。従って、グラフの横軸の中心が前述の連通孔３１の位置に対応している。また、グラフの縦軸は測定光ＰＬの透過光強度である。なお、図１０では、透過光強度の分布を１次元で表しているが、各撮像画像データＤ１，Ｄ２を解析して得られる実際の透過光強度の分布は２次元で表される。
【００９９】
前述の通り、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、薬剤水溶液１８に含まれる水１９により光吸収されるが、波長域λ２の測定光ＰＬは波長域λ１の測定光ＰＬよりも水１９により吸収され易い。このため、図１０に示すように、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ２は、薬剤水溶液１８内の同じ光路を透過して薬剤表面１８ａから出射した波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ１よりも低くなる。従って、任意の径方向位置を「ｘ」とした場合、Ｉλ１＞Ｉλ２を満たす径方向位置ｘは、針状凹部１４内で薬剤水溶液１８が充填されている領域を示す。このため、各撮像画像データＤ１，Ｄ２を解析して得られる２次元の透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の分布から、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａの領域を判別することができる。
【０１００】
一方、モールド１２の薬剤水溶液１８以外の領域（シリコンゴム領域）では薬剤水溶液１８に含まれる水１９による光吸収は殆ど発生しない。このため、この領域内で同一の光路を通ってモールド１２の同一位置から出射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度は、ほぼ同じ大きさになる。このため、Ｉλ１≒Ｉλ２を満たす径方向位置ｘは、モールド１２の薬剤水溶液１８以外の領域（シリコンゴム領域）を示す。
【０１０１】
図１１（Ａ）は、図１０に示したグラフの一部分を拡大して表示した拡大図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示した径方向位置ｘに入射する波長域λ１の測定光ＰＬのモールド１２（針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を含む）内での光路を説明するための説明図である。図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）に示した径方向位置ｘに入射する波長域λ２の測定光ＰＬのモールド１２内での光路を説明するための説明図である。なお、図中の「Ｉ０」は、モールド１２に入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの強度（入射光強度）を示し、「Ｈ」は、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬがそれぞれ薬剤水溶液１８内を透過した距離を示すものであり、前述の［数１］式のＩ０及びＨと基本的に同じものである。
【０１０２】
図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）に示すように、モールド１２の第２面１２ｂ内の同一（ほぼ同一を含む）の位置Ａに入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、そのままモールド１２のシリコンゴム領域を第１面１２ａに向けて直進して、針状凹部１４の内面と薬剤水溶液１８との境界面内の同一の位置Ｂに入射する。
【０１０３】
この際に、シリコンゴムの屈折率（約１．４０〜１．５０）は、薬剤水溶液１８の屈折率（約１．３５〜１．５０）と近い値になるため、位置Ｂでそれぞれ屈折される波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの屈折角度は小さくなる。このため、位置Ｂに入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、それぞれ薬剤水溶液１８内を第１面１２ａに向けてほぼ直進し、薬剤表面１８ａ内の同一の位置Ｃに入射する。
【０１０４】
位置Ｃに入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、薬剤表面１８ａ（すなわち、薬剤水溶液１８と空気との境界面）で屈折され、それぞれ波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬとして薬剤表面１８ａから出射する。そして、位置Ｃから出射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、それぞれ径方向位置ｘに入射し、撮像焦点面である第１面１２ａに撮像焦点を合わせた撮像部３４により撮像される。
【０１０５】
ここで、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬがそれぞれ薬剤表面１８ａの位置Ｃで屈折される。波長域λ１と波長域λ２とが近い波長域であり（例えば両波長域の波長の差＜１００ｎｍ〜２００ｎｍ）、位置Ｃから出射した光の屈折角度はほぼ同じである。このため、位置Ｃから出射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、前述の径方向位置ｘ、すなわち、撮像焦点面内のほぼ同じ位置に入射する。
【０１０６】
従って、径方向位置ｘに入射した透過光強度Ｉλ１を示す波長域λ１の測定光ＰＬと、透過光強度Ｉλ２を示す波長域λ２の測定光ＰＬとは、モールド１２（針状凹部１４内の薬剤水溶液１８）内で同じ光路を通った光といえる。すなわち、両測定光ＰＬが薬剤水溶液１８内を透過する距離Ｈも同一である。
【０１０７】
モールド１２のシリコンゴム領域での光吸収は微小であるため、径方向位置ｘでの透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２との差は、薬剤水溶液１８に含まれる水１９による両測定光ＰＬの光吸収の差のみに起因する。このため、両測定光ＰＬがそれぞれ薬剤水溶液１８内を透過する距離Ｈが長くなるほど、透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２との差は大きくなる。よって、透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２は、薬剤表面１８ａ内の位置Ｃから出射した両測定光ＰＬが薬剤水溶液１８内を透過した距離Ｈを示すものである。その結果、各撮像画像データＤ１，Ｄ２から画素ごとの透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２を検出することで、薬剤表面１８ａ内の各位置における位置Ｂと位置Ｃとの間の距離Ｈを検出することができる。この距離Ｈは、針状凹部データ５３に基づき針状凹部１４の形状情報が既知であれば、薬剤表面１８ａの各位置の液面高さ（例えば第２面１２ｂを基準とした液面高さ）を示すものである。
【０１０８】
なお、上述のように薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈをより正確に検出することができるのは、モールド１２の第２面１２ｂ側に光源２７が配置され、第１面１２ａ側に撮像部３４が配置されている場合であり、光源２７と撮像部３４の位置関係が逆である場合には位置Ｂと位置Ｃとの間の距離Ｈの検出精度は、図１１に示した場合よりも劣る。
【０１０９】
図１２（Ａ）は、光源２７と撮像部３４の位置関係を本実施形態とは逆にした場合に、波長域λ１の測定光ＰＬが針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過する比較例の光路を説明するための説明図である。また、図１２（Ｂ）は、光源２７と撮像部３４の位置関係を逆にした場合に、波長域λ２の測定光ＰＬが針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過する比較例の光路を説明するための説明図である。
【０１１０】
図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、薬剤表面１８ａ上の同一の位置ＡＸから薬剤表面１８ａの同一の位置ＢＸに垂直入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、薬剤表面１８ａで屈折されて針状凹部１４の内面のほぼ同一の位置ＣＸに入射した後、そのままシリコンゴム領域を直進して第２面１２ｂ（撮像焦点面）の径方向位置ｘに入射する。従って、この場合の距離Ｈは、位置ＢＸと位置ＣＸとの間の距離であり、位置ＢＸとこの位置ＢＸの垂直下方に位置する位置ＤＸとの間の距離ではない。すなわち、光源２７と撮像部３４の位置関係を本実施形態とは逆にした場合には、距離Ｈと、薬剤表面１８ａの各位置の液面高さとの間には誤差が生じる。よって、本実施形態のように、モールド１２の第２面１２ｂ側に光源２７を配置し、第１面１２ａ側に撮像部３４を配置することが好ましい。
【０１１１】
図９に戻って、距離検出部５９は、針状凹部１４ごとの２種類（波長域λ１及び波長域λ２）の透過光強度の検出結果（透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２）に基づき、針状凹部１４ごとに薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを検出する。以下、距離検出部５９による距離Ｈの検出について説明する。
【０１１２】
透過光強度Ｉλ１及び透過光強度Ｉλ２は、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの強度を前述の「Ｉ０」とし、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬが薬剤表面１８ａでそれぞれ屈折される際の損失（光強度の減衰率）を「η」とし、波長域λ１の光についての水１９の光吸収係数を「αλ１」とし、波長域λ２の光についての水１９の光吸収係数を「αλ２」とした場合に、次式でそれぞれ表される。
【０１１３】
【数２】
0006395739.tif 000006
【０１１４】
【数３】
0006395739.tif 000007
【０１１５】
上記［数２］式及び［数３］式から下記の［数４］式が得られ、この［数４］式から「透過光強度Ｉλ１及び透過光強度Ｉλ２」と「距離Ｈ」との関係を示す下記の［数５］式が得られる。
【０１１６】
【数４】
0006395739.tif 000008
【０１１７】
【数５】
0006395739.tif 000009
【０１１８】
上記［数５］式に、透過光強度Ｉλ１及び透過光強度Ｉλ２と、光吸収係数αλ１及び光吸収係数αλ２とをそれぞれ代入することで、薬剤表面１８ａ内の１点（位置Ｃ）における距離Ｈを算出することができる。なお、光吸収係数αλ１及び光吸収係数αλ２の決定方法については後述する。
【０１１９】
また、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２と光吸収係数αλ１，αλ２とに基づいて距離Ｈを算出する式は、上記［数５］式に限定されるものではなく、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２及び光吸収係数αλ１，αλ２を含む下記の［数５Ａ］式を用いて距離Ｈを算出してもよい。さらに、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２と、これら透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２に影響するパラメータＰを含む下記の［数５Ｂ］式を用いて距離Ｈを算出してもよい。ここで、パラメータＰとしては、前述の光吸収係数αλ１，αλ２の他に、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの各々に対するモールド１２の屈折率などが例として挙げられる。
【０１２０】
［数５Ａ］
Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、αλ１、αλ２］
【０１２１】
［数５Ｂ］
Ｈ＝ｆ［（Ｉλ１）、（Ｉλ２）、Ｐ］
【０１２２】
距離検出部５９は、例えばラスタースキャン方式で、第１番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２の各々の左上の画素から、画素ごとの透過光強度Ｉλ１及び透過光強度Ｉλ２を順次に［数５］式に代入して、画素ごとの距離Ｈを検出する。各撮像画像データＤ１，Ｄ２の薬剤表面１８ａに対応する領域内の画素では、透過光強度Ｉλ１＞透過光強度Ｉλ２となるので、距離Ｈ＞０となる。一方、各撮像画像データＤ１，Ｄ２の薬剤表面１８ａ以外のシリコンゴム領域内の画素では、透過光強度Ｉλ１≒透過光強度Ｉλ２となるので、距離Ｈ≒０として検出される。従って、これら各撮像画像データＤ１，Ｄ２の画素ごとの距離Ｈの検出結果は、第１番目の針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを示すものである。
【０１２３】
以下同様に距離検出部５９は、第２番目以降の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２についても画素ごとの距離Ｈを検出する。これにより、針状凹部１４ごとに薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを検出することができる。そして、距離検出部５９は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果を、容量取得部６０と３次元形状演算部６１とにそれぞれ出力する。
【０１２４】
容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果に基づき、針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量（体積）を針状凹部１４ごとに演算することで、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を取得する。具体的に、容量取得部６０は、第１番目の針状凹部１４に対応する全画素の距離Ｈの検出結果を加算する。前述の通り薬剤表面１８ａ以外のシリコンゴム領域内の画素では距離Ｈ≒０となるので、全画素の距離Ｈの加算結果は、第１番目の針状凹部１４の薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを加算したものであり、第１番目の針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量Ｖ１に相当する。これにより、第１番目の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量が演算される。
【０１２５】
以下同様に、容量取得部６０は、第２番目以降の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を演算する。これにより、全ての針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量を取得することができる。そして、容量取得部６０は、１つのモールド１２内（全ての針状凹部１４内）に充填されている薬剤水溶液１８の体積を取得することができる。第ｉ番目の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量をＶｉとした場合、１つのモールド１２内に充填されている薬剤水溶液１８の容量の総量Ｖｔｏｔａｌは次式で表される。
【０１２６】
【数６】
0006395739.tif 000010
【０１２７】
容量取得部６０が取得（演算）した針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量、及びモールド１２内の薬剤水溶液１８の全体の総量は、薬剤水溶液１８の容量の測定結果として記憶部４７に記憶されると共に表示部４９に表示される。
【０１２８】
３次元形状演算部６１は、距離検出部５９から入力される針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果と、記憶部４７に記憶されている針状凹部データ５３とに基づき、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの３次元形状（表面形状）を演算する。針状凹部１４の内面が滑らかな形状を有している点と、薬剤表面１８ａの表面張力とを考慮すると、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示した径方向位置ｘと位置Ｃとの距離は極めて小さくなる。このため、前述の通り、針状凹部データ５３に基づき針状凹部１４の形状情報が既知であれば、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果から、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置Ｃの液面高さ（例えば第２面１２ｂを基準とした液面高さ）が求められる。よって、３次元形状演算部６１は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果と、針状凹部データ５３とに基づき、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの３次元形状を演算することができる。
【０１２９】
図１３は、３次元形状演算部６１による薬剤表面１８ａの３次元形状の演算処理の一例を説明するための説明図である。図１３において、各撮像画像データＤ１，Ｄ２内の領域ＡＷは、「透過光強度Ｉλ１＞透過光強度Ｉλ２」を満たす領域、すなわち、針状凹部１４内の薬剤表面１８ａに対応する領域である。
【０１３０】
最初に３次元形状演算部６１は、第１番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２の領域ＡＷ内に存在する各画素の座標を図中に示したメッシュの頂点リストに登録する。また、３次元形状演算部６１は、針状凹部データ５３に基づく針状凹部１４の形状情報と、全画素の距離Ｈの検出結果とに基づき、領域ＡＷ内の各画素の液面高さ（例えば、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示した位置ＡＣ間の距離）を演算する。
【０１３１】
次いで、３次元形状演算部６１は、メッシュの任意の頂点（図中のｐ１）に隣接する頂点（３点：図中のｐ２、ｐ３、ｐ４）について、その３点で構成した三角形をメッシュに登録する。この登録処理をメッシュの頂点ごとに繰り返し実行することで、第１番目の針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの３次元形状が演算される。
【０１３２】
以下同様に、３次元形状演算部６１は、第２番目以降の針状凹部１４の薬剤表面１８ａの３次元形状も演算する。なお、各針状凹部１４の形状は既知であるので、各針状凹部１４の薬剤表面１８ａの３次元形状に基づき、各針状凹部１４内にそれぞれ充填されている薬剤水溶液１８の全体の３次元形状も演算することができる。これら３次元形状の演算結果は、記憶部４７に記憶されると共に表示部４９に表示される。
【０１３３】
［第１干渉フィルタ（波長域λ１）及び第２干渉フィルタ（波長域λ２）の選択］
次に、第１干渉フィルタ３２ａ（波長域λ１）及び第２干渉フィルタ３２ｂ（波長域λ２）の選択について説明を行う。前述の図５及び図６に示したように、水１９は、波長が１４５０ｎｍの付近の光及び１９４５ｎｍ付近の光に対する光吸収率が高く、さらに、波長が１９４５ｎｍの付近の光に対する光吸収率は１４５０ｎｍの付近の光に対する光吸収率よりも高くなる。ここで本実施形態では、１４５０ｎｍを中心波長とする波長域をλｌｏｗと定義し、１９４５ｎｍを中心波長とする波長域をλｈｉｇｈと定義する。
【０１３４】
この際に、水１９は波長域λｈｉｇｈの光に対する光吸収率が極めて高くなるので、波長域λｈｉｇｈの測定光ＰＬを針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に入射した場合、薬剤水溶液１８の容量（距離Ｈ）の大きさによっては、測定光ＰＬが薬剤水溶液１８により殆ど光吸収されてしまう。その結果、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２がほぼゼロとなり、上記の［数５］式等で距離Ｈを演算できないおそれがある。このため、本実施形態では、モールド１２の厚みや薬剤水溶液１８の充填量の大きさによっては、波長域λ１，λ２として波長域λｈｉｇｈは除外し、波長域λｌｏｗを基準として波長域λ１，λ２を決定する。さらに、波長域λｌｏｗの中で１３５０ｎｍ付近の光はモールド１２でも吸収されるため、この吸収に起因する誤差が上記の［数５］式等で演算される距離Ｈに発生するおそれがある。このため、本実施形態では、波長域λ１，λ２として１３５０ｎｍ付近の波長は除外している。
【０１３５】
また、透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２との差に基づき薬剤水溶液１８の容量を測定する場合には、測定精度を高めるために、モールド１２の厚み、又は針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量に応じて、第１干渉フィルタ３２ａ（波長域λ１）及び第２干渉フィルタ３２ｂ（波長域λ２）を適切に決定することが好ましい。
【０１３６】
具体的に、本実施形態では、モールド１２として、その厚み（第１面１２ａ又は第２面１２ｂに対して垂直方向の厚み）が予め定めた基準値よりも大きいモールド１２を測定対象とする場合、すなわち、針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量が多くなる場合には、水１９による光吸収が低い方の波長域である波長域λｌｏｗ（１４５０ｎｍ付近）を、第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２として選択する。また、後述のように波長域λ２＝λｌｏｗよりも光吸収率の低い波長域を第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１として決定する。
【０１３７】
一方、モールド１２として、その厚みが予め定めた基準値以下となるモールド１２を測定対象とする場合、すなわち、針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量が少なくなる場合には、水１９による光吸収が高い方の波長域λｈｉｇｈ（１９４５ｎｍ付近）を、第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２として選択する。また、波長域λ２＝λｈｉｇｈよりも光吸収率の低い波長域を第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１として決定する。薬剤水溶液１８の容量が少ない場合、水１９による光吸収が低い波長域の測定光ＰＬを薬剤水溶液１８に入射しても薬剤水溶液１８による光吸収が微小となるため、透過光強度Ｉλ１≒透過光強度Ｉλ２となり、上記の［数５］式等で距離Ｈを演算できないおそれがある。このため、薬剤水溶液１８の容量が少ない場合、波長域λｈｉｇｈ（１９４５ｎｍ付近）を第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２として選択することで透過光強度Ｉλ１＞透過光強度Ｉλ２となり、距離Ｈを演算することができる。
【０１３８】
さらに、モールド１２の厚みが同じであっても、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量（充填直後の薬剤水溶液１８の容量）に応じて、水１９により光吸収される波長域λｈｉｇｈや波長域λｌｏｗ等の複数の特定の波長域であって且つ互いに光吸収率が異なる複数の特定の波長域の中から、波長域λ１，λ２をそれぞれ決定してもよい。
【０１３９】
例えば、針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量が予め定めた基準よりも多い場合には、測定時における針状凹部１４内の容量も多くなる。従って、この場合には波長域λｌｏｗ（１４５０ｎｍ付近）を第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２として選択した後、第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１を選択する。また、針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量が予め定めた基準よりも少ない場合には、測定時における針状凹部１４内の容量も少なくなる。従って、この場合には波長域λｈｉｇｈ（１９４５ｎｍ付近）を第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２として選択した後、第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１を選択する。
【０１４０】
このようにモールド１２の厚みや針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の充填量（容量）に応じて、水１９により光吸収される複数の特定の波長域の中から波長域λ１，λ２として適切な波長域をそれぞれ決定することにより、距離Ｈの演算を確実に行うことができる。
【０１４１】
第２干渉フィルタ３２ｂの波長域λ２を選択した場合、この波長域λ２に適した第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１の選択を行う。波長域λ１は、色分散を起こさないため波長域λ２と近い波長域であり、さらに、透過光強度Ｉλ１が高くなるように光源２７の発光輝度が高くなる波長域で且つ水１９による光の吸収率が低い波長域であることが好ましい。
【０１４２】
ここで、色分散とは、光線を透過し屈折させる物質において、一般にその屈折率は一定ではなく、光線の波長（周波数）によって異なることである。本実施形態で用いる波長域λ１と波長域λ２の光は、色分散が少なく、且つ水１９の光吸収が大きく異なっていることが望ましい。色分散が少ない場合には、２種類の光線（波長域λ１と波長域λ２の光）がモールド１２の同じ位置に同じ入射角度で入射すると、モールド１２から透過光として出射するまでの光線ルートがほぼ同じになる。この際に、２種類の光線（波長域λ１と波長域λ２の光）の水１９による光吸収は大きく異なっているので、モールド１２から出射した２種類の透過光（波長域λ１と波長域λ２の光）の強度の差は、水１９による光吸収の差のみによって生じることになる。
【０１４３】
また、光源２７の特性を示す重要なパラメータの一つは、光源２７の発光スペクトルである。例えば、中心波長１４５０ｎｍのＬＥＤ（Light Emitting Diode）赤外光源の発光スペクトル（後述の図１４（Ｂ）参照）において、ＬＥＤ赤外光源から出射する光の波長域は、波長１２００ｎｍから１６００ｎｍまで広がっている。
【０１４４】
図１４（Ａ）は、波長域λ２＝λｌｏｗ（１４５０ｎｍ）の光源２７として市販のＬＥＤ赤外光源を利用する場合の第１干渉フィルタ３２ａの波長域λ１の選択方法を説明するための説明図である。図１４（Ｂ）は、光源２７として使用するＬＥＤ赤外光源の発光スペクトルを示したグラフである。図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、波長域λ２＝λｌｏｗである場合、光源２７の発光効率と水１９による光吸収とを考慮して、波長域λ２よりも水１９による光吸収率が低い波長域λ１の中心波長として１２６０ｎｍあるいは１５５０ｎｍを選択する。
【０１４５】
［光吸収係数αλ１及び光吸収係数αλ２の決定］
次に、光吸収係数αλ１及び光吸収係数αλ２の決定について説明する。モールド１２に入射する測定光ＰＬが単波長の光であれば、光吸収係数αλ１，αλ２は図５に示したグラフに基づき簡単に決定することができる。しかし、第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂ（バンドパスフィルタ）のバンド幅（Bandwidth）は一定幅をもつため、第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂを透過した測定光ＰＬは単波長ではなく、複数波長を有している。図５に示した水１９の光吸収分布によれば、光（測定光ＰＬ）の波長が変わると、光吸収係数も変わる。よって、一定幅をもつ光（測定光ＰＬ）について、その光吸収係数は、第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂの半値全幅ＦＷＨＭ（full width at half maximum）や光源２７の発光スペクトル、及び水１９の光吸収分布をトータルで考えることが好ましい。
【０１４６】
具体的に、干渉フィルタ（第１干渉フィルタ３２ａ及び第２干渉フィルタ３２ｂ）の中心波長を「λｆ」とし、前述の半値全幅ＦＷＨＭを「ｆｗｈｍ」とする。干渉フィルタを透過した光（測定光ＰＬ）の分光特性は、光源２７の分光特性と干渉フィルタの分光特性との積算であるので、ここでは干渉フィルタを透過した光は、中心波長域λｆ、半値全幅ＦＷＨＭ＝ｆｗｈｍの光を出射する光源に相当する「フィルタをかけた光源」から出射される光と定義する。
【０１４７】
図１５は、「フィルタをかけた光源」のスペクトルが「λｆ−ｆｗｈｍ」，「λｆ＋ｆｗｈｍ」で均一の場合の光吸収係数の演算を説明するための説明図である。図１５において、二点鎖線は水１９による光吸収分布を示し、実線は中心波長域λｆ、半値全幅ＦＷＨＭ＝ｆｍｗｈの（フィルタをかけた）光源２７の分光特性である。この光源２７から出射した光（測定光ＰＬ）について、水１９の光吸収係数αλｆは次式で計算される。
【０１４８】
【数７】
0006395739.tif 000011
【０１４９】
上記［数７］式において、Ｗ（λ）は水１９による光吸収分布を示す。光吸収係数αλｆは、図１５における斜線部の面積を「２×ｆｗｈｍ」で割ったものである。
【０１５０】
図１６は、「フィルタをかけた光源」のスペクトルが「λｆ−ｆｗｈｍ」，「λｆ＋ｆｗｈｍ」で不均一の場合の光吸収係数の演算を説明するための説明図である。図１６において、二点鎖線は水１９による光吸収分布を示し、実線は中心波長域λｆ、半値全幅ＦＷＨＭ＝ｆｗｈｍの（フィルタをかけた）光源２７の分光特性である。この光源２７から出射した光（測定光ＰＬ）について、水１９の光吸収係数αλｆは次式で計算される。
【０１５１】
【数８】
0006395739.tif 000012
【０１５２】
上記［数８］式において、Ｗ（λ）は水１９による光吸収分布を示し、Ｆ（λ）は光源の分光特性である。
【０１５３】
このように本実施形態では、［数７］式及び［数８］式のいずれかを用いて、光吸収係数αλ１及び光吸収係数αλ２を決定してもよい。
【０１５４】
［第１実施形態の測定装置の作用］
次に、図１７を用いて、上記構成の第１実施形態の測定装置１０の作用、すなわち、モールド１２の針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量の測定処理（本発明の測定方法）について説明する。図１７は、第１実施形態における針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、記憶部４７には、公知の手法で測定された針状凹部データ５３が予め記憶されている。
【０１５５】
図１７に示すように、モールド１２の各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８を充填後、このモールド１２を測定装置１０のＸＹＺステージ３０上にセットする（ステップＳ１）。また、既述の通り、モールド１２の厚みや各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量に応じて、水１９により光吸収される複数の特定の波長域の中から波長域λ１，λ２として適切な波長域をそれぞれ予め選択しておく（ステップＳ１Ａ）。
【０１５６】
次いで、操作入力部４８において薬剤水溶液１８の容量の測定開始操作がなされると、制御部４６のシフト制御部５６は、記憶部４７から読み出した針状凹部データ５３に基づき、モールド１２内での各針状凹部１４のおおよその位置を認識する。そして、シフト制御部５６は、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、撮像対象の第１番目の針状凹部１４内の連通孔３１とのおおよその位置合わせを行う。
【０１５７】
また、制御部４６のフィルタ切替制御部５７が波長選択フィルタ３２を制御して、第１干渉フィルタ３２ａを撮像光路に挿入して配置させる（本発明の配置ステップに相当）。その後、光源２７からモールド１２の第２面１２ｂに向けて測定光ＰＬが出射される。これにより、第１干渉フィルタ３２ａを通して波長域λ１の測定光ＰＬが第２面１２ｂに垂直入射し、モールド１２を透過した波長域λ１の測定光ＰＬが第１面１２ａから出射する。この波長域λ１の測定光ＰＬは、撮像光学系３３を経て撮像部３４の撮像素子の撮像面に入射する。
【０１５８】
撮像部３４は、撮像制御部５４の制御の下、撮像光学系３３により撮像素子の撮像面に結像された波長域λ１の測定光ＰＬの撮像を行い、位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１を撮像制御部５４へ出力する。そして、撮像制御部５４は、撮像部３４から取得した位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１をシフト制御部５６へ出力する。
【０１５９】
シフト制御部５６は、撮像制御部５４から入力される位置合わせ用の第１撮像画像データＤ１（図８（Ａ）参照）を解析して、第１撮像画像データＤ１に基づく画像内に存在している連通孔３１の位置を認識する。次いで、シフト制御部５６は、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、第１番目の針状凹部１４内の連通孔３１との正確な位置合わせを行う（ステップＳ２）。この位置合わせ後、測定装置１０による測定を開始する。本実施形態では、各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填してから予め定めた時間以内（例えば５分以内）、又は予め定めた時間以内の一定時刻で測定を開始する（ステップＳ２Ａ）。これにより、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の状態に大きな変化がないうちに測定を開始することができる。また、予め定めた時間以内の一定時刻に測定を開始することで、薬剤水溶液１８から水１９が蒸発する場合でも、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の測定を常に同条件で行うことができる。
【０１６０】
そして、第１干渉フィルタ３２ａを通して波長域λ１の測定光ＰＬがモールド１２の第２面１２ｂに垂直入射する（ステップＳ３、本発明の入射ステップに相当）。この波長域λ１の測定光ＰＬは、図１１（Ｂ）に示したように第１番目の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８等を透過する。これにより、この薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａの各位置等から波長域λ１の測定光ＰＬが出射し、この波長域λ１の測定光ＰＬは、撮像光学系３３を経て撮像部３４の撮像素子の撮像面に入射する。
【０１６１】
撮像部３４は、撮像制御部５４の制御の下、撮像光学系３３により撮像素子の撮像面に結像された波長域λ１の測定光ＰＬの撮像を行い、透過光強度検出用の第１撮像画像データＤ１を撮像制御部５４へ出力する（ステップＳ４）。これにより、撮像制御部５４は、撮像部３４から第１番目の針状凹部１４に対応する第１撮像画像データＤ１を取得し、この第１撮像画像データＤ１を画像解析部５８へ出力する（ステップＳ５）。これらステップＳ４及びステップＳ５は、本発明の撮像画像取得ステップに相当する。
【０１６２】
フィルタ切替制御部５７は、撮像制御部５４が撮像部３４から第１撮像画像データＤ１を取得した後、第２干渉フィルタ３２ｂを撮像光路に挿入して配置する（本発明の配置ステップに相当）。これにより、撮像光路内に挿入される干渉フィルタが第１干渉フィルタ３２ａから第２干渉フィルタ３２ｂに切り替えられる。そして、第２干渉フィルタ３２ｂを通して波長域λ２の測定光ＰＬがモールド１２の第２面１２ｂに垂直入射する（ステップＳ６、本発明の入射ステップに相当）。
【０１６３】
波長域λ２の測定光ＰＬは、図１１（Ｃ）に示したように第１番目の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８等を透過する。これにより、この薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａの各位置等から波長域λ２の測定光ＰＬが出射し、この波長域λ２の測定光ＰＬは、撮像光学系３３を経て撮像部３４の撮像素子の撮像面に入射する。
【０１６４】
撮像部３４は、撮像制御部５４の制御の下、撮像光学系３３により撮像素子の撮像面に結像された波長域λ２の測定光ＰＬの撮像を行い、透過光強度検出用の第２撮像画像データＤ２を撮像制御部５４へ出力する（ステップＳ７）。これにより、撮像制御部５４は、撮像部３４から第１番目の針状凹部１４に対応する第２撮像画像データＤ２を取得し、この第２撮像画像データＤ２を画像解析部５８へ出力する（ステップＳ８）。これらステップＳ７及びステップＳ８は、本発明の撮像画像取得ステップに相当する。
【０１６５】
次いで、シフト制御部５６は、前述の針状凹部データ５３から得られた各針状凹部１４の位置情報（ピッチ等）に基づき、ＸＹＺステージ３０を駆動して、撮像部３４の撮像素子の中心と、第２番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせを行う（ステップＳ９でＹＥＳ、ステップＳ２）。
【０１６６】
撮像部３４の撮像素子の中心と、第２番目の針状凹部１４内の連通孔３１との位置合わせ後、前述のステップＳ３からステップＳ８までの処理が繰り返し実行される。これにより、撮像制御部５４は、撮像部３４から第２番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得して、各撮像画像データＤ１，Ｄ２を画像解析部５８へ出力する。
【０１６７】
以下同様に、撮像制御部５４は、モールド１２内の全ての針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を撮像部３４から順次に取得し、取得した各撮像画像データＤ１，Ｄ２を画像解析部５８へ出力する（ステップＳ９でＮＯ）。
【０１６８】
画像解析部５８は、撮像制御部５４から入力された針状凹部１４ごとの各撮像画像データＤ１，Ｄ２を解析する。これにより、画像解析部５８は、図１０に示したように、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過して薬剤表面１８ａの各位置から出射した波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ１と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ２とを、針状凹部１４ごとに検出する（ステップＳ１０、本発明の画像解析ステップに相当）。その結果、装置本体１０Ｂ（制御部４６）にて、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１と透過光強度Ｉλ２とを取得することができる。すなわち、ステップＳ２からステップＳ１０までが本発明の測定波強度取得ステップに相当する。次いで、画像解析部５８は、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の取得結果を距離検出部５９へ出力する。
【０１６９】
距離検出部５９は、撮像制御部５４から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、針状凹部１４ごとに薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを検出する。
【０１７０】
最初に、距離検出部５９は、第１番目の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２の各々の左上の画素から、画素ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２を順次に［数５］式に代入して、画素ごとの距離Ｈを算出する。これにより、第１番目の針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈが検出される。
【０１７１】
次いで、距離検出部５９は、第２番目以降の針状凹部１４に対応する画素ごとの距離Ｈについても同様に検出する。これにより、針状凹部１４ごとに薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを検出することができる（ステップＳ１１、本発明の距離検出ステップに相当）。そして、距離検出部５９は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果を、容量取得部６０と３次元形状演算部６１とにそれぞれ出力する。
【０１７２】
なお、画像解析部５８による解析と、距離検出部５９による距離Ｈの検出とは、撮像制御部５４が個々の針状凹部１４に対応する各撮像画像データＤ１，Ｄ２を取得するごとに実行してもよい。
【０１７３】
容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果に基づき、最初に、第１番目の針状凹部１４に対応する全画素の距離Ｈの検出結果を加算して、第１番目の針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量Ｖ１を演算する。
【０１７４】
次いで、容量取得部６０は、第２番目以降の針状凹部１４についても同様に、個々の針状凹部１４ごとに全画素の距離Ｈの検出結果を加算することで、第２番目以降の針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量Ｖ２〜ＶＮを演算する。これにより、全ての針状凹部１４内に充填されている薬剤水溶液１８の容量が個別に演算され、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を取得することができる（ステップＳ１２、本発明の容量演算ステップに相当）。また、ステップＳ１２において容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量Ｖ１〜ＶＮを加算して、１つのモールド１２内に充填されている薬剤水溶液１８の全体の総量Ｖｔｏｔａｌを演算する。すなわち、ステップＳ１１からステップＳ１２までが本発明の容量取得ステップに相当する。
【０１７５】
容量取得部６０は、薬剤水溶液１８の容量及び総量の演算結果（容量Ｖ１〜ＶＮ、容量Ｖｔｏｔａｌ）を、薬剤水溶液１８の容量及び総量の測定結果として記憶部４７及び表示部４９に出力する。これにより、薬剤水溶液１８の容量及び総量の測定結果が記憶部４７に記憶されると共に、表示部４９に表示される（ステップＳ１３、本発明の取得結果処理ステップに相当）。なお、薬剤水溶液１８の容量及び総量の測定結果の記憶と表示は必ずしも両方行う必要はなく、いずれか一方だけ実行してもよい。また、測定結果の表示態様及び記憶（記録）態様は特に限定されるものではない。
【０１７６】
一方、３次元形状演算部６１は、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈの検出結果と、針状凹部データ５３とに基づき、前述の図１３に示したように、各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの３次元形状を演算する（ステップＳ１４、本発明の形状検出ステップに相当）。また、３次元形状演算部６１は、各針状凹部１４の薬剤表面１８ａの３次元形状と、既知の各針状凹部１４の形状とに基づき、各針状凹部１４内にそれぞれ充填されている薬剤水溶液１８の３次元形状も演算する。これら３次元形状の演算結果についても、針状凹部１４ごとの３次元形状の測定結果として記憶部４７に記憶されると共に表示部４９に表示される（ステップＳ１５）。
【０１７７】
なお、測定装置１０により得られた薬剤水溶液１８の容量の測定結果は、モールド１２の各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填する充填装置にフィードバックされる。例えば、充填装置による薬剤水溶液１８の充填工程には、モールド１２の第１面１２ａに薬剤水溶液１８を塗布する塗布工程と、ハケやスクレーパ等により第１面１２ａ上の余分な薬剤水溶液１８を除去して第１面１２ａ上に薬剤水溶液１８の薄膜を形成する除去工程と、が含まれる。これら塗布工程や除去工程は、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量に影響を及ぼす工程である。従って、薬剤水溶液１８の容量の測定結果（容量の大きさやばらつき）に応じて、塗布工程の塗布速度や除去工程の除去速度を制御することで、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を適切に調整することができる。
【０１７８】
［第１実施形態の効果］
以上のように第１実施形態の測定装置１０では、モールド１２（針状凹部１４内の薬剤水溶液１８）を透過した波長域の異なる２種類の測定光ＰＬをそれぞれ撮像して得られた２種類の各撮像画像データＤ１，Ｄ２に基づき、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定するので、モールド１２の針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を高精度に非破壊測定することができる。また、測定装置１０は、薬剤水溶液１８に含まれる薬剤１６の種類が変わっても基本的な測定方法を変更することなく測定を行うことができる。さらに従来の高精度電子天秤を用いる方法と比較して高速測定が可能となる。
【０１７９】
［第１実施形態の変形例］
上記実施形態の撮像ユニット１０Ａでは、光源２７とモールド１２の第２面１２ｂとの間に波長選択フィルタ３２が配置されているが、この波長選択フィルタ３２を配置する位置は、光源２７との撮像部３４との間（すなわち、撮像光路）であれば特に限定されない。
【０１８０】
図１８は、波長選択フィルタ３２を配置する位置が上記第１実施形態とは異なる撮像ユニット７０の側面図である。図１８に示すように、撮像ユニット７０では、波長選択フィルタ３２が撮像光学系３３の内部（例えば、小型落射投光管の内部）、すなわち、光源２７とモールド１２の第１面１２ａとの間に配置されている。この場合でも撮像部３４の撮像素子には、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬがそれぞれ入射するので、上記第１実施形態と同様の各撮像画像データＤ１，Ｄ２が得られる。その結果、上記第１実施形態と同様に、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定することができる。
【０１８１】
上記第１実施形態では、撮像部３４の撮像素子の解像度の関係からモールド１２内の各針状凹部１４を１個ずつ撮像しているが、撮像素子の解像度が十分に高い場合には１つのモールド１２内の全ての針状凹部１４を同時に撮像することができる。
【０１８２】
図１９は、１つのモールド１２内の全ての針状凹部１４を同時に撮像し、この撮像により得られた各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌを解析して、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を演算する測定装置８０の概略図である。
【０１８３】
図１９に示すように、測定装置８０は、１つのモールド１２内の全ての針状凹部１４を同時に撮像し、この撮像により得られた第１撮像画像データＤ１Ｌ及び第２撮像画像データＤ２Ｌを解析する点を除けば、上記第１実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１８４】
測定装置８０は、撮像ユニット８０Ａと装置本体８０Ｂとにより構成されている。撮像ユニット８０Ａは、ＸＹＺステージ３０上に複数のモールド１２がセットされる点と、上記実施形態の撮像部３４の代わりに撮像部３４Ｈを備える点とを除けば、上記第１実施形態の撮像ユニット１０Ａと基本的に同じ構成である。ただし、撮像ユニット８０Ａでは、１つのモールド１２の第２面１２ｂの全面（ほぼ全面を含む）に測定光ＰＬが入射し、第１面１２ａの全面から測定光ＰＬが出射して、この測定光ＰＬが撮像光学系３３を通して撮像部３４Ｈの撮像素子の撮像面に入射する。
【０１８５】
撮像部３４Ｈは、モールド１２内の全ての針状凹部１４を同時に撮像可能な高解像度の撮像素子を備えている。撮像部３４Ｈは、波長選択フィルタ３２によって撮像光路に第１干渉フィルタ３２ａが配置された場合、波長域λ１の測定光ＰＬを撮像して第１撮像画像データＤ１Ｌを生成し、この第１撮像画像データＤ１Ｌを装置本体８０Ｂへ出力する。また、撮像部３４Ｈは、波長選択フィルタ３２によって撮像光路に第２干渉フィルタ３２ｂが配置された場合、波長域λ２の測定光ＰＬを撮像して第２撮像画像データＤ２Ｌを生成し、この第２撮像画像データＤ２Ｌを装置本体８０Ｂへ出力する。
【０１８６】
第１撮像画像データＤ１Ｌ及び第２撮像画像データＤ２Ｌには、それぞれモールド１２内の全ての針状凹部１４の像が含まれている。
【０１８７】
撮像ユニット８０Ａでは、１つのモールド１２の各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌの生成及び出力が完了した後、ＸＹＺステージ３０を駆動して、次の撮像対象のモールド１２を測定位置（撮像光路）にセットする。次いで、撮像ユニット８０Ａは、次の撮像対象のモールド１２を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ及び波長域λ２の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４Ｈで撮像して、各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌの生成及び装置本体８０Ｂへの出力を行う。
【０１８８】
以下同様に、撮像ユニット８０Ａは、ＸＹＺステージ３０上の個々のモールド１２を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ及び波長域λ２の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４Ｈで撮像して、モールド１２ごとの各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌを装置本体８０Ｂへ出力する。
【０１８９】
装置本体８０Ｂは、モールド１２ごとの各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌを解析して、モールド別に、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２を検出した後、針状凹部１４ごとの全画素の距離Ｈを検出する。次いで、装置本体８０Ｂは、モールド別に、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量Ｖ１〜ＶＮと、薬剤水溶液１８の全体の総量Ｖｔｏｔａｌと、各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａ等の３次元形状とをそれぞれ演算する。なお、これらの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出方法と、距離Ｈの検出方法と、薬剤水溶液１８の容量及び総量の演算方法と、３次元形状の演算方法とは、基本的には上記第１実施形態と同じ方法であるので、ここでは具体的な説明を省略する。
【０１９０】
このように測定装置８０では、モールド１２内の全ての針状凹部１４を同時に撮像し、この撮像により得られた各撮像画像データＤ１Ｌ，Ｄ２Ｌに基づき、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定するため、上記第１実施形態と同様の効果を得つつ、上記第１実施形態よりも高速測定が可能となる。これにより、ＭＮＡ２９の製造工程に測定装置８０を組み込んだ際に、効率の良いＭＮＡ２９の生産（例えば、Roll to Roll方式の生産）が可能となる。
【０１９１】
上記第１実施形態では、位置Ｂに入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬは、それぞれ薬剤水溶液１８内を第１面１２ａに向けてほぼ直進するものとして説明を行ったが（図１１参照）、シリコンゴムの屈折率と薬剤水溶液１８の屈折率との差異により、位置Ｂに入射した波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬはそれぞれ屈折する。各測定光ＰＬの屈折角度は、薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度により変わり、最大で１５度である。この屈折角度は、針状凹部１４の内面の傾き角度が一定であれば一定になるので、次式で距離Ｈを補正することもできる。なお、次式において、「ＨＲ」は補正後の距離であり、「θ」は屈折角度である。
【０１９２】
【数９】
0006395739.tif 000013
【０１９３】
上記第１実施形態では、モールド１２の第１面１２ａに表面処理を施していないが、例えば、針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填前に予め第１面１２ａに対してテフロン（登録商標）処理等の親水性処理を施してもよい。図２０（Ａ）は、第１面１２ａに親水性処理が施されていないモールド１２の断面図であり、図２０（Ｂ）は、第１面１２ａに親水性処理が施されているモールド１２の断面図である。
【０１９４】
図２０（Ａ）に示すように、第１面１２ａに親水性処理が施されていないモールド１２では、針状凹部１４内の薬剤表面１８ａにメニスカスが発生する。これに対して、図２０（Ｂ）に示すように、針状凹部１４内への薬剤１６の充填前に予め第１面１２ａに対して親水性処理が施されているモールド１２では、針状凹部１４内の薬剤表面１８ａにメニスカスが発生するのを抑え、薬剤表面１８ａを平面状にすることができる。これにより、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示した位置Ｃでの両測定光ＰＬの屈折角度を減少させることができるので、両測定光ＰＬの位置Ｃ（径方向位置ｘ）の誤差が減少する。その結果、薬剤水溶液１８の容量や薬剤表面１８ａの３次元形状をより高精度に測定することができる。
【０１９５】
上記第１実施形態の容量取得部６０は、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を演算するが、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の演算結果に基づき針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に含まれる薬剤１６の容量を演算してもよい。
【０１９６】
図２１は、針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の容量と、充填直後から経過時間との関係を表したグラフである。図２１に示すように、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量は、前述の図３に示したように薬剤水溶液１８に含まれる水１９の蒸発により時間の経過と共に減少するが、針状凹部１４内の薬剤１６の容量は変わらない。このため、薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度は、時間の経過と共に増加する。従って、図２１に示したような針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の時間変化を予め求めおくことで、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度の時間変化が求められる。
【０１９７】
このような薬剤１６の濃度の時間変化を記憶部４７に予め記憶しておくことで、容量取得部６０は、前述の薬剤水溶液１８の容量の測定時における針状凹部１４内の薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度を求めることができる。これにより、容量取得部６０は、薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度と、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量の測定結果とに基づき、針状凹部１４ごとの薬剤１６の容量を演算することができる。また、モールド１２内の全体の薬剤１６の容量の総量も演算することができる。これら薬剤１６の容量及び総量の演算結果についても、薬剤１６の容量及び総量の測定結果として記憶部４７に記憶されると共に、表示部４９に表示される。
【０１９８】
上記第１実施形態では、モールド１２の各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填した後、時間の経過と共に薬剤水溶液１８に含まれる水１９が蒸発するため、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量が減少する。この際に、例えば、薬剤水溶液１８の充填後から少なくとも測定装置１０による測定が完了するまでの間、モールド１２の周囲の湿度を湿度１００％（ほぼ１００％を含む）に調整することで、水１９の蒸発を抑えるようにしてもよい。これにより、薬剤水溶液１８中の薬剤１６の濃度は、時間の経過に関係なくほぼ一定になるので、薬剤水溶液１８の容量の測定結果から薬剤１６の容量を容易に求めることができる。なお、モールド１２の周囲の湿度を湿度１００％にする代わりに、モールド１２の第１面１２ａを透明な蓋（膜等）で覆うことで水１９の蒸発を抑えてもよい。
【０１９９】
［第２実施形態］
図２２（Ａ），（Ｂ）は、第２実施形態の測定装置１０による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。上記第１実施形態（その変形例を含む、以下同じ）では、既述の図１１（Ｂ），（Ｃ）に示したように、第２面１２ｂに入射する波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの入射光強度（入射強度）が共に「Ｉ０」であると仮定して、距離検出部５９が上記［数５］式を用いて薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを検出している。これに対して、第２実施形態の距離検出部５９は、第２面１２ｂに入射する波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの入射光強度が異なる場合を想定して、薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出する。
【０２００】
なお、第２実施形態の測定装置１０は、上記第１実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。ただし、第２実施形態では、既述の図１７に示したステップＳ２からステップＳ１０（本発明の測定波強度取得ステップ）において、制御部４６による波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの各々の入射光強度（入射強度）の取得が並行して行われ、各々の入射光強度が距離検出部５９に入力される。なお、入射光強度の取得は、実測により取得しても良いし或いは予め実測されたものを取得してもよい。
【０２０１】
図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２面１２ｂに入射する波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの各々の入射光強度が異なる場合、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度（出射強度）は下記の［数１０］式で表され、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度（出射強度）は下記の［数１１］式で表される。なお、下記式中の損失は、位置（点）Ｂでの屈折による損失と位置（点）Ｃにおける屈折による測定光ＰＬの損失とを示す。
【０２０２】
【数１０】
0006395739.tif 000014
【０２０３】
【数１１】
0006395739.tif 000015
【０２０４】
ここで、波長域λ１と波長域λ２とが互いに近い値であって且つ水１９の光吸収係数が大きく異なるように設定されている場合、上記［数１０］式における損失と上記［数１１］式における損失とは近似する。このため、上記［数１０］式における波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度を、上記［数１１］式における波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度で除算すると、下記［数１２］式のように表される。そして、この［数１２］式より、薬剤表面１８ａ内の各位置における距離Ｈを示す下記の［数１３］式が導かれる。
【０２０５】
【数１２】
0006395739.tif 000016
【０２０６】
【数１３】
0006395739.tif 000017
【０２０７】
このように第２実施形態では、波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの各々の入射光強度が異なる場合に、上記［数１３］式を用いることによって上記第１実施形態よりも薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを正確に検出することができる。これ以降の処理は上記第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは説明は省略する。
【０２０８】
［第３実施形態］
図２３（Ａ），（Ｂ）は、第３実施形態の測定装置１０による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。上記各実施形態では、上記［数４］式及び上記［数１２］式に示すように、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度を、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度で除算した式から、上記［数５］式及び上記［数１３］式を導出して距離Ｈを求めている。これに対して第３実施形態では、図２３（Ａ），（Ｂ）に示すように、符号「φ」（添え字は省略）で表す迷光の影響を考慮して、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度との差分から、距離Ｈを求める。ここで迷光とは、距離Ｈの測定対象となる測定光ＰＬとは異なる光であり、フレア成分ともいう。
【０２０９】
なお、第３実施形態の測定装置１０は、上記各実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０２１０】
迷光の影響を考慮した場合、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度は下記の［数１４］式で表され、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度は下記の［数１５］式で表される。そして、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度との差分は、下記［数１６］式のように表される。
【０２１１】
【数１４】
0006395739.tif 000018
【０２１２】
【数１５】
0006395739.tif 000019
【０２１３】
【数１６】
0006395739.tif 000020
【０２１４】
ここで上記第２実施形態と同様に、波長域λ１と波長域λ２とが互いに近い値であって且つ水１９の光吸収係数が大きく異なるように設定されている場合、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度とは近似する。また、波長域λ１の測定光ＰＬの入射光強度と波長域λ２の測定光ＰＬの入射光強度とは近似する。さらに、波長域λ１の測定光ＰＬの損失と波長域λ２の測定光ＰＬの損失とは近似する。その結果、上記［数１６］式は、下記［数１７］式のように表される。
【０２１５】
【数１７】
0006395739.tif 000021
【０２１６】
そして、上記［数１７］式を、下記［数１８］式に表すような近似式を用いて近似すると、下記［数１９］式のように表される。
【０２１７】
【数１８】
0006395739.tif 000022
【０２１８】
【数１９】
0006395739.tif 000023
【０２１９】
上記［数１９］式に含まれる「Ａ」及び「Ｂ」は、測定光ＰＬの屈折に関わるパラメータであり、定数で近似することができる。これにより、第３実施形態の距離検出部５９は、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度と、水１９の光吸収係数とから、上記［数１９］式を用いて薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを正確に検出することができる。また、第３実施形態では、上記［数１９］式に示すように、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度との差分から距離Ｈを検出するので、迷光の影響をキャンセルすることができる。その結果、上記第１実施形態よりも薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈをより正確に検出することができる。これ以降の処理は上記第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは説明は省略する。
【０２２０】
なお、上記第１実施形態で説明したように、薬剤水溶液１８の屈折率とモールド１２の材料であるシリコンゴムの屈折率とは近い値になる。このため、図中の位置Ｂでそれぞれ屈折される波長域λ１及び波長域λ２の測定光ＰＬの屈折角度は小さくなり、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量（体積）は距離Ｈと比例関係にある。また、撮像部３４とモールド１２との間の距離が長い場合には、撮像部３４に入射する測定光ＰＬは平行光になる。このため、薬剤表面１８ａの形状の影響が小さくなる。さらに、撮像部３４の分解能が低い場合、上記［数１９］式に含まれる「Ａ」及び「Ｂ」を定数で近似することができる。その結果、下記の［数２０］式に示すように、薬剤表面１８ａの各位置における透過光強度の差分の総和は、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量Ｖと比例関係にある。
【０２２１】
【数２０】
0006395739.tif 000024
【０２２２】
［第４実施形態］
図２４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、第４実施形態の測定装置１０による距離Ｈの検出処理を説明するための説明図である。上記各実施形態では、２つの波長域λ１，λ２の測定光ＰＬを用いて針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出するが、第４実施形態では、３つの波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬを用いて針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出する。ここで、波長域λ３の測定光ＰＬは、本発明の第３測定波に相当する。例えば本実施形態では、波長域λ１は１３５０ｎｍであり、波長域λ２は１４５０ｎｍであり、波長域λ３は１５５０ｎｍである。
【０２２３】
なお、第４実施形態の測定装置１０は、撮像ユニット１０Ａ（図１、図１８参照）が波長域λ１，λ２，λ３にそれぞれ対応する３種類のフィルタ（干渉フィルタ：バンドパスフィルタ）を、測定光ＰＬの撮像光路に交互に挿入して配置可能である点を除けば、上記各実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０２２４】
図２４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第４実施形態では、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した波長域λ１の測定光ＰＬ及び波長域λ２の測定光ＰＬ及び波長域λ３の測定光ＰＬをそれぞれ撮像部３４により撮像する。これにより、図示しない第１撮像画像データ及び第２撮像画像データ及び第３撮像画像データを針状凹部１４ごとに取得することができる。その結果、既述の画像解析部５８（図９参照）により、波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬのそれぞれの透過光強度を針状凹部１４ごとに検出することができる。
【０２２５】
このような波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ３の測定光ＰＬの透過光強度とは、前述の迷光の影響を考慮した場合、下記の［数２１］式で表される。なお、第４実施形態では迷光の強度をδで表している。
【０２２６】
【数２１】
0006395739.tif 000025
【０２２７】
ここで、波長域λ１と波長域λ２とが近い値である場合、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度とは近似する。また、波長域λ１の測定光ＰＬの屈折により引き起こした損失と、波長域λ２の測定光ＰＬの屈折により引き起こした損失についても近似する。従って、波長域λ１の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度との差分を求めると、下記の［数２２］式で表される。
【０２２８】
【数２２】
0006395739.tif 000026
【０２２９】
また、波長域λ２と波長域λ３とが近い値である場合、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度と、波長域λ３の測定光ＰＬの透過光強度に含まれる迷光の強度とは近似する。さらに、波長域λ２の測定光ＰＬの屈折により引き起こした損失と、波長域λ３の測定光ＰＬの屈折により引き起こした損失についても近似する。このため、波長域λ３の測定光ＰＬの透過光強度と、波長域λ２の測定光ＰＬの透過光強度との差分を求めると、下記の［数２３］式で表される。
【０２３０】
【数２３】
0006395739.tif 000027
【０２３１】
そして、上記［数２２］式で表される差分を、上記［数２３］式で表される差分で除算すると、下記の［数２４］式で表される。なお、上記［数２３］式及び上記［数２４］式の各々において差分を求めているので、迷光の影響をキャンセルすることができる。
【０２３２】
【数２４】
0006395739.tif 000028
【０２３３】
上記［数２４］式では距離Ｈが指数で表されているため、第４実施形態の距離検出部５９が上記［数２４］式を用いて距離Ｈを求めることは困難である。このため、第４実施形態の距離検出部５９は、上記［数２４］式を変形した下記［数２５］式で表されるΔＤに距離Ｈを例えば０．０１刻みで０からＨＭＡＸまで代入して、ΔＤが最小となる距離Ｈを求める。すなわち、第４実施形態の距離検出部５９は、下記［数２６］式を用いて薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出する。
【０２３４】
【数２５】
0006395739.tif 000029
【０２３５】
【数２６】
0006395739.tif 000030
【０２３６】
図２５（Ａ），（Ｂ）は、第４実施形態の距離検出部５９による距離Ｈの検出を具体的に説明するための説明図である。図２５（Ａ）に示すように、第４実施形態の距離検出部５９は、画像解析部５８から波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬのそれぞれの透過光強度を、針状凹部１４ごとに取得する。なお、図中の「incident_y255」は測定光ＰＬの入射光強度の一例を示し、「1350nm_trans_y255」、「1450nm_trans_y255」、「1550nm_trans_y255」は波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬのそれぞれの透過光強度の一例を示す。
【０２３７】
次いで、第４実施形態の距離検出部５９は、各透過光強度の取得結果と、既知の波長域毎の光吸収係数とを上記［数２６］式に代入した後、図２５（Ｂ）に示すように、ΔＤに距離Ｈを例えば０．０１刻みで０からＨＭＡＸまで代入して、ΔＤが最小となる距離Ｈを求める。例えば図２５（Ｂ）中では距離Ｈが６９８ｎｍの場合にΔＤが最小となるため、第４実施形態の距離検出部５９は距離Ｈを６９８ｎｍとする。以下同様にして、第４実施形態の距離検出部５９は、薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出する。これ以降の処理は上記第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは説明は省略する。
【０２３８】
このように第４実施形態では、３つの波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬの透過光強度を取得した後、上記［数２６］式により針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出するので、迷光の影響をキャンセルすることができる。その結果、上記第１実施形態よりも薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈをより正確に検出することができる。
【０２３９】
上記第４実施形態では、３つの波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬを用いて針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出する場合について説明したが、互いに異なる（一部重複している場合も含む）４つ以上の波長域の測定光ＰＬを用いて薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出してもよい。
【０２４０】
［第５実施形態］
図２６は、第５実施形態の測定装置１０の装置本体１０Ｂの構成を示すブロック図である。上記第１実施形態では、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、上記［数５］式を用いて針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを針状凹部１４ごとに検出し、この検出結果等から針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を演算している。これに対して第５実施形態では、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、数式を用いた演算処理を行うことなく針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を直接取得する。なお、第５実施形態の測定装置は、上記第１実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０２４１】
図２６に示すように、第５実施形態の画像解析部５８は、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果を距離検出部５９と容量取得部６０とにそれぞれ出力する。また、第５実施形態の記憶部４７には、第１データテーブル９０と第２データテーブル９１とが予め格納されている。第１データテーブル９０は、本発明の対応関係に相当するものであり、第５実施形態の容量取得部６０による針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量の取得に用いられる。また、第２データテーブル９１は、第５実施形態の距離検出部５９による針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈの検出に用いられる。
【０２４２】
図２７（Ａ）は第１データテーブル９０の一例を説明するための説明図であり、図２７（Ｂ）は第２データテーブル９１の一例を説明するための説明図である。
【０２４３】
図２７（Ａ）に示すように、第１データテーブル９０は、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の各々と、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量との対応関係を予め実験やシミュレーション等を行って求めることにより生成されたものである。
【０２４４】
例えば第１データテーブル９０は、薬剤表面１８ａの各位置における透過光強度Ｉλ１の合計値又は代表値と薬剤水溶液１８の容量との対応関係、及び各位置における透過光強度Ｉλ２の合計値又は代表値と薬剤水溶液１８の容量との対応関係をそれぞれ示す。なお、代表値とは、薬剤表面１８ａの各位置の中の任意の一点（例えば中心）における透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２、或いは各位置の中の任意の複数点における平均の透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２などである。
【０２４５】
図２７（Ｂ）に示すように、第２データテーブル９１は、透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の各々と、距離Ｈとの対応関係を予め実験やシミュレーション等を行って求めることにより生成されたものである。なお、第２データテーブル９１は、針状凹部１４内への測定光ＰＬの入射位置（例えば連通孔３１、針状凹部１４の壁面）に応じて、入射位置ごとに生成してもよい。
【０２４６】
図２６に戻って、第５実施形態の容量取得部６０は、画像解析部５８から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、記憶部４７から取得した第１データテーブル９０を参照して、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を取得する。例えば、透過光強度Ｉλ１の検出結果から得られる薬剤水溶液１８の容量と、透過光強度Ｉλ２の検出結果から得られる薬剤水溶液１８の容量との平均、或いは予め定めた一方を、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量として取得してもよい。
【０２４７】
また、第５実施形態の容量取得部６０は、第１実施形態と同様に、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量から、モールド１２内の薬剤水溶液１８の全体の総量を演算する。
【０２４８】
第５実施形態の距離検出部５９は、画像解析部５８から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、記憶部４７から取得した第２データテーブル９１を参照して、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置の距離Ｈを検出し、この検出結果を３次元形状演算部６１へ出力する。例えば、透過光強度Ｉλ１の検出結果から得られる距離Ｈと、透過光強度Ｉλ２の検出結果から得られる距離Ｈとの平均或いは予め定めた一方を、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置の距離Ｈとして決定する。
【０２４９】
なお、第１データテーブル９０及び第２データテーブル９１は、記憶部４７に記憶する代わりに、インターネット上のサーバやデータベースなどの装置本体１０Ｂとは別体の記憶部に記憶しておき、この記憶部から第１データテーブル９０及び第２データテーブル９１を取得してもよい。
【０２５０】
次に、図２８を用いて、上記構成の第５実施形態の測定装置１０の作用について説明する。図２８は、第５実施形態における針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１からステップＳ１０までの処理は、既述の図１７に示した第１実施形態の処理と基本的に同じであるので、具体的な説明は省略する。
【０２５１】
ステップＳ１０の処理により、画像解析部５８から距離検出部５９及び容量取得部６０に対して、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１及び透過光強度Ｉλ２の検出結果が出力される。この出力後、容量取得部６０は記憶部４７内から第１データテーブル９０を取得し、距離検出部５９は、記憶部４７内から第２データテーブル９１を取得する（ステップＳ１１Ａ）。
【０２５２】
次いで、容量取得部６０は、画像解析部５８から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、第１データテーブル９０を参照して、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を取得する共に、モールド１２内の薬剤水溶液１８の全体の総量を演算する（ステップＳ１２Ａ、本発明の容量取得ステップに相当）。そして、容量取得部６０は、薬剤水溶液１８の容量の取得結果及び総量の演算結果を、薬剤水溶液１８の容量及び総量の測定結果として記憶部４７及び表示部４９に出力する。これにより、薬剤水溶液１８の容量及び総量の測定結果が記憶部４７に記憶されると共に、表示部４９に表示される（ステップＳ１３）。
【０２５３】
また、距離検出部５９は、画像解析部５８から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果に基づき、第２データテーブル９１を参照して、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置の距離Ｈを検出し、その検出結果を３次元形状演算部６１へ出力する。これにより、第１実施形態と同様に、３次元形状演算部６１にて各針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの３次元形状が演算される（ステップＳ１４Ａ、本発明の形状検出ステップに相当）。なお、これ以降の処理は、上記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２５４】
このように第５実施形態の測定装置１０では、予め取得した第１データテーブル９０及び第２データテーブル９１に基づき、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２の検出結果から針状凹部１４ごとの容量や距離Ｈを直接求められるので、第１実施形態と同様の効果が得られる他に、第１実施形態と比較して演算処理を減らすことができる。
【０２５５】
なお、上記第４実施形態のように３つの波長域λ１，λ２，λ３の測定光ＰＬを用いて距離Ｈを検出する場合においても、第５実施形態と同様に予め取得した図示しない第１データテーブル及び第２データテーブルを参照して、針状凹部１４ごとの容量や距離Ｈを直接求めてもよい。この際に、３つの波長域の測定光ＰＬの透過光強度と距離Ｈとの対応関係を示す第２データテーブルは、上記［数２６］式等を用いて生成してもよい。また、本発明の対応関係の例としてデータテーブルを記載したが、対応関係を示すものであればその形式は特に限定はされない。
【０２５６】
［第６実施形態］
図２９は、第６実施形態の測定装置１０の構成を示すブロック図である。上記各実施形態では、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定しているが、既述の通り、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に含まれる水１９は時間の経過と共に蒸発するので、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量は充填時から時間の経過と共に減少する（図３参照）。このため、第６実施形態の測定装置１０では、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量（薬剤水溶液１８の充填直後の容量）を演算する。なお、第６実施形態の測定装置１０は、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量を測定する点を除けば、上記各実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であり、上記各実施形態と機能や構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【０２５７】
図２９に示すように、第６実施形態の装置本体１０Ｂには、経過時間取得部９５が設けられていると共に、記憶部４７内に補正値９６が記憶されている。
【０２５８】
経過時間取得部９５は、各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填してから既述の図１７に示したステップＳ３［本発明の入射ステップ（測定波強度取得ステップ）］を開始するまでの経過時間を取得する。例えば、経過時間取得部９５は、事前に入力された各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填時刻と、前述のステップＳ３の開始時刻とを比較することにより前述の経過時間を取得する。そして、経過時間取得部９５は、取得した経過時間を容量取得部６０へ出力する。
【０２５９】
補正値９６は、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の容量の時間の経過に応じた減少を補正する補正値であり、例えば既述の図２１に示したような針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の時間変化を表したグラフなどから経過時間ごとに求められる。
【０２６０】
具体的に、図２１に示したグラフ等から経過時間ごとの薬剤水溶液１８の減少量を判別できるので、経過時間ごとの薬剤水溶液１８の減少量を補正値９６として用いることができる。なお、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量と、既述の距離Ｈ（図１１参照）との間には比例関係が成り立つので、前述の「薬剤水溶液１８の容量の時間の経過に応じた減少を補正する」には「距離Ｈの時間の経過に応じた減少を補正する」ことが含まれる。従って、補正値９６には、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を直接補正する補正値の他に、針状凹部１４内の薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを充填時の距離Ｈに補正することにより間接的に針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を補正する補正値も含まれる。
【０２６１】
第６実施形態の測定装置１０の容量取得部６０は、上記第１実施形態と同様に各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を取得する他に、経過時間取得部９５から入力された経過時間と、記憶部４７から読み出した補正値９６とに基づき、各針状凹部１４内に充填された薬剤１６の充填量を取得する。
【０２６２】
図３０は、上記第６実施形態の測定装置１０による各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量の測定処理の流れを示すフローチャートである。図３０に示すように、ステップＳ１２までの処理の流れは既述の図１７に示した上記第１実施形態と基本的に同じである。ただし、第６実施形態では、ステップＳ３の処理後、経過時間取得部９５が前述の経過時間を取得して容量取得部６０へ出力する（ステップＳ３Ａ、本発明の経過時間取得ステップに相当）。
【０２６３】
第６実施形態の容量取得部６０は、ステップＳ１２において上記第１実施形態と同様に針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量等を求めた後、記憶部４７から補正値９６を取得する（ステップＳ１２Ｂ、本発明の補正値取得ステップに相当）。なお、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量等を取得する方法としては、既述の第５実施形態で説明した方法を実行してもよい。
【０２６４】
次いで、容量取得部６０は、経過時間取得部９５が取得した経過時間に基づき、この経過時間に対応した補正値９６にて、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を補正する。例えば、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量に対して、経過時間に応じた薬剤水溶液１８の減少量分（補正値９６）を加算する。これにより、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量が演算され、さらに針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の充填量からモールド１２の全体での薬剤水溶液１８の充填量の総量が演算される（ステップＳ１２Ｃ）。これにより、容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の充填量とその総量とを取得することができる。
【０２６５】
なお、容量取得部６０は、補正値９６が前述の距離Ｈの補正値である場合、距離検出部５９から入力される針状凹部１４ごとの距離Ｈの検出結果をそれぞれ補正値９６で補正して、補正後の距離Ｈに基づき各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の充填直後の距離Ｈを取得する。これにより、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を間接的に補正することができる。そして、容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈと、記憶部４７から読み出した針状凹部データ５３とに基づき、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量を演算する。
【０２６６】
そして、容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量及び充填量の演算結果と、薬剤水溶液１８の容量及び充填量の各々の総量の演算結果とを、記憶部４７及び表示部４９に出力する。これにより、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量及び充填量の演算結果が、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量及び充填量の測定結果として記憶部４７に記憶されると共に、表示部４９に表示される（ステップＳ１３Ａ、本発明の取得結果処理ステップに相当）。また、薬剤水溶液１８の容量及び充填量の各々の総量の演算結果が、薬剤水溶液１８の容量及び充填量の各々の総量の測定結果として記憶部４７に記憶されると共に、表示部４９に表示される。
【０２６７】
また、表示部４９には、薬剤１６の容量の許容基準、充填量の許容基準、容量及び充填量の各々の総量の許容基準が表示されると共に、各々が許容基準を満たすか否かを判定した判定結果が表示される。これ以降の処理は、上記第１実施形態と基本的に同じであるので説明は省略する。
【０２６８】
なお、本実施形態では、容量取得部６０が補正値９６を用いて針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を補正しているが、例えば経過時間ごとに予め定められた容量を針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量に加算する等の補正値９６を用いない方法で針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を補正してもよい。
【０２６９】
［第６実施形態の効果］
このように第６実施形態では、各針状凹部１４内に充填された薬剤水溶液１８の充填量を測定することができるので、この測定結果をモールド１２の各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８を充填する充填装置（図示せず）にフィードバックすることができる。その結果、充填装置による針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の充填量を適切に調整することができる。
【０２７０】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態の測定装置１０について説明を行う。上記第１実施形態では、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過した波長域の異なる２種類の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２に基づき、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定している。
【０２７１】
これに対して、図３１に示すように第７実施形態の測定装置１０では、１種類の波長域λ０の測定光ＰＬを用いて各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定する。ここで図３１は、第７実施形態の測定装置１０による針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の測定処理を説明するための説明図である。
【０２７２】
第７実施形態の測定装置１０では、針状凹部１４の内面と薬剤水溶液１８との境界面での屈折等の影響を避けるため、連通孔３１から各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８に対して波長域λ０の測定光ＰＬを入射し、この薬剤水溶液１８を透過した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０（本発明の測定波の強度に相当）を検出する。なお、波長域λ０は、水１９による光吸収が生じる波長域（図５、図６参照）であれば特に限定されるものではなく、上記第１実施形態で説明したように、モールド１２の厚みや薬剤水溶液１８の充填量に応じて適切な波長域を決定してもよい。
【０２７３】
次いで、第７実施形態の測定装置１０では、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０の検出結果に基づき、上記［数１］式を用いて、連通孔３１から薬剤表面１８ａまでの距離Ｈ、すなわち、針状凹部１４の中心を通る位置Ａと薬剤表面１８ａの位置Ｃとの間の距離Ｈを検出する。そして、第７実施形態の測定装置１０では、位置Ｃにおける距離Ｈを薬剤表面１８ａの全面の液面高さ（第２面１２ｂから仮想的な薬剤表面１８ｂまでの距離）とみなして、この距離Ｈ（液面高さ）と針状凹部データ５３とに基づき各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を演算する。
【０２７４】
なお、既述の図２０（Ｂ）に示したように、モールド１２の第１面１２ａに親水性処理を施すことにより薬剤表面１８ａを平面状にすることができ、実際の薬剤表面１８ａと仮想的な薬剤表面１８ｂとの誤差を低減させられる。その結果、測定精度を上げることができる。
【０２７５】
図３２は、第７実施形態の測定装置１０の構成を示すブロック図である。また、図３３は、上記第７実施形態の測定装置１０による各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、第７実施形態の測定装置１０は、１種類の波長域λ０の測定光ＰＬを用いて測定を行う点を除けば、上記各実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であり、上記各実施形態と機能や構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【０２７６】
図３２及び図３３に示すように、第７実施形態では、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の充填後（ステップＳ１）、撮像部３４の撮像素子の中心と、測定対象の針状凹部１４の中心（連通孔３１）との位置合わせを行う（ステップＳ２Ｄ）。
【０２７７】
次いで、上記第１実施形態（図１７のステップＳ２Ａ）と同様に、薬剤水溶液１８を充填してから予め定めた時間以内（例えば５分以内）、又は予め定めた時間以内の一定時刻以内に、光源２７から図示しない干渉フィルタ等を介して、波長域λ０の測定光ＰＬを第２面１２ｂの連通孔３１に入射させる（ステップＳ３Ｄ）。この波長域λ０の測定光ＰＬは、連通孔３１を通して測定対象の針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過する。これにより、薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａから波長域λ０の測定光ＰＬが出射し、この波長域λ０の測定光ＰＬは撮像光学系３３を経て撮像部３４に入射する。
【０２７８】
撮像部３４は、波長域λ０の測定光ＰＬの撮像を行い、この撮像により得られた撮像画像データＤ０を撮像制御部５４へ出力する（ステップＳ４Ｄ）。これにより、撮像制御部５４は、撮像部３４から測定対象の針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０を取得し、この撮像画像データＤ０を画像解析部５８へ出力する（ステップＳ５Ｄ）。以下同様に、モールド１２内の全ての針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０が画像解析部５８へ出力される（ステップＳ９Ｄ）。
【０２７９】
画像解析部５８は、撮像制御部５４から入力された針状凹部１４ごとの撮像画像データＤを解析して、連通孔３１から針状凹部１４の中心位置を通って薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａから出射した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０（図３１参照）を、針状凹部１４ごとに検出する（ステップＳ１０Ｄ）。これにより、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０を取得することができる。すなわち、ステップＳ２ＤからステップＳ１０Ｄまでが本発明の測定波強度取得ステップに相当する。次いで、画像解析部５８は、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０の取得結果を距離検出部５９へ出力する。
【０２８０】
距離検出部５９は、画像解析部５８から入力された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０と、既知の測定光ＰＬの入射光強度と、波長域λ０に対応する水の光吸収係数とに基づき、上記［数１］式を用いて針状凹部１４ごとの中心位置における距離Ｈ（図３１参照）を検出し、針状凹部１４ごとの距離Ｈの検出結果を容量取得部６０へ出力する（ステップＳ１１Ｄ）。
【０２８１】
容量取得部６０は、距離検出部５９から入力された針状凹部１４ごとの中心位置の距離Ｈと、記憶部４７から取得した針状凹部データ５３とに基づき、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を演算（取得）する（ステップＳ１２Ｄ、本発明の容量取得ステップに相当）。また、容量取得部６０は、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量から、モールド１２の全体での薬剤水溶液１８の総量を演算（取得）する。
【０２８２】
なお、既述の第５実施形態で説明したように、容量取得部６０は、画像解析部５８が検出した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０に基づき、記憶部４７から予め取得した透過光強度Ｉλ０と薬剤水溶液１８の容量との対応関係を示す第１データテーブル９０Ａを参照して、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の容量を取得してもよい。また、容量取得部６０は、既述の第８実施形態で説明したように、針状凹部１４ごとの薬剤水溶液１８の充填量を演算してもよい。これ以降の処理は上記第１実施形態と基本的に同じである。
【０２８３】
このように第７実施形態では、１種類の波長域λ０の測定光ＰＬを用いて各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定するので、上記第１実施形態よりも測定精度は劣るものの第１実施形態よりも簡単かつ短時間で測定を行うことができる。
【０２８４】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態の測定装置１０について説明を行う。上記第７実施形態では、波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を針状凹部１４ごとに検出しているが、この透過光強度Ｉλ０の検出結果には、既述の図１等に示した撮像ユニット１０Ａの各部（光源２７、撮像光学系３３、フィルタ、撮像部３４等）に起因する変動が生じる場合がある。このため、第８実施形態の測定装置１０では、撮像ユニット１０Ａの各部に起因する変動の影響を低減した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０を検出する。
【０２８５】
なお、第８実施形態の測定装置１０は、上記第７実施形態の測定装置１０と基本的に同じ構成であり、上記第７実施形態と機能や構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【０２８６】
図３４（Ａ），（Ｂ）は、針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０の検出結果から撮像ユニット１０Ａの各部に起因する変動の影響を低減するための正規化処理の説明図である。図３４（Ａ）に示すように、第８実施形態の測定装置１０では、上記第７実施形態と同様にして、各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８が充填されている状態で、波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を針状凹部１４ごと（Ｎｏ１、Ｎｏ２、・・・）に検出する第１の取得処理を行う。
【０２８７】
また、第８実施形態の測定装置１０では、各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８が充填されてない空の状態にて連通孔３１から針状凹部１４内に波長域λ０の測定光ＰＬを入射し、針状凹部１４内の空気を透過した測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を針状凹部１４ごと（Ｎｏ１、Ｎｏ２、・・・）に検出する第２の取得処理を行う。ここで、針状凹部１４内の空気は、本発明の薬剤とは異なる領域に相当する。なお、第１の取得処理と第２の取得処理の処理順は順不同である。
【０２８８】
次いで、第８実施形態の測定装置１０では、第１の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０を、第２の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０で針状凹部１４別にそれぞれ除算する正規化処理を行う。具体的には、第１の取得処理で取得した「Ｎｏ１」の針状凹部１４に対応する透過光強度Ｉλ０を、第２の取得処理で取得した「Ｎｏ１」の針状凹部１４に対応する透過光強度Ｉλ０で除算する。以下同様に、Ｎｏ２以降の針状凹部１４についてもそれぞれ第１の取得処理で取得した透過光強度Ｉλ０を第２の取得処理で取得した透過光強度Ｉλ０で除算する。そして、第８実施形態の測定装置１０では、正規化処理した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０に基づき、前述の距離Ｈを針状凹部１４ごとに検出する。
【０２８９】
図３５は、上記第８実施形態の測定装置１０による各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量の測定の流れを示すフローチャートである。最初に、モールド１２の各針状凹部１４内への薬剤水溶液１８の充填前において（ステップＳ１Ｅ）、撮像部３４の撮像素子の中心と、測定対象の針状凹部１４の中心（連通孔３１）との位置合わせを行う（ステップＳ２Ｅ）。
【０２９０】
次いで、光源２７から図示しない干渉フィルタ等を介して、波長域λ０の測定光ＰＬをモールド１２の第２面１２ｂに入射させる（ステップＳ３Ｅ）。この波長域λ０の測定光ＰＬは、連通孔３１を通して測定対象の空の針状凹部１４内を透過する。これにより、針状凹部１４内の空気を透過した波長域λ０の測定光ＰＬが撮像光学系３３を経て撮像部３４に入射する。
【０２９１】
撮像部３４は、波長域λ０の測定光ＰＬの撮像を行い、この撮像により得られた撮像画像データＤ０を撮像制御部５４へ出力する（ステップＳ４Ｅ）。これにより、撮像制御部５４は、撮像部３４から空の針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０を取得し、この撮像画像データＤ０を画像解析部５８へ出力する（ステップＳ５Ｅ）。以下同様に、モールド１２内の全ての空の針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０が画像解析部５８へ出力される（ステップＳ９Ｅ）。
【０２９２】
次いで、モールド１２の各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８が充填される（ステップＳ９ＦでＮＯ、ステップＳ９Ｇ）。そして、各針状凹部１４内に薬剤水溶液１８が充填されている状態にて、上述のステップＳ２ＥからステップＳ９Ｅまでの処理が繰り返し実行される。これにより、既述の図３３に示した上記第７実施形態のステップＳ２ＤからステップＳ９Ｄまでの処理と同様に、モールド１２内の全ての針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０が撮像制御部５４から画像解析部５８へ出力される。
【０２９３】
画像解析部５８は、空の各針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０を解析して、連通孔３１から針状凹部１４内の空気を透過して出射した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を、針状凹部１４ごとに検出する（ステップＳ１０Ｅ）。これにより、本発明の第２の取得処理が完了する。
【０２９４】
また、画像解析部５８は、薬剤水溶液１８の充填後の各針状凹部１４に対応する撮像画像データＤ０を解析して、連通孔３１から針状凹部１４の中心位置を通って薬剤表面１８ａから出射した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を、針状凹部１４ごとに検出する（ステップＳ１０Ｅ）。これにより、本発明の第１の取得処理が完了する。次いで、画像解析部５８は、第１の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０と、第２の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０とを、距離検出部５９へそれぞれ出力する。
【０２９５】
距離検出部５９は、第１の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０を、第２の取得処理で取得した針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０で針状凹部１４別にそれぞれ除算する正規化処理を行う（ステップＳ１０Ｆ）。そして、距離検出部５９は、正規化処理された針状凹部１４ごとの透過光強度Ｉλ０と、既知の測定光ＰＬの入射光強度と、水１９の光吸収係数とに基づき、上記［数１］式を用いて針状凹部１４ごとの中心位置における距離Ｈ（図３１参照）を検出し、針状凹部１４ごとの距離Ｈの検出結果を容量取得部６０へ出力する（ステップＳ１１Ｅ）。これ以降処理は、上記第７実施形態と基本的に同じであるので説明は省略する。
【０２９６】
このように第８実施形態では、薬剤水溶液１８が充填されている状態で針状凹部１４ごとに取得した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を、薬剤水溶液１８が充填されていない空の状態で針状凹部１４ごとに取得した波長域λ０の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０で正規化処理することで、撮像ユニット１０Ａの各部に起因する変動の影響を低減することができる。その結果、各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量をより正確に測定することができる。
【０２９７】
なお、上記第８実施形態では、１つ波長域λ０の測定光ＰＬを用いて測定を行う場合の正規化処理について説明したが、上記第１実施形態から第６実施形態のように複数の波長域の測定光ＰＬを用いて測定する場合にも、波長域ごと取得した測定光ＰＬの透過光強度をそれぞれ正規化処理してもよい。
【０２９８】
また、上記第８実施形態のでは、空の各針状凹部１４内の空気を透過した測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ０を用いて正規化処理を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、モールド１２の針状凹部１４が形成されていない領域を透過した測定光ＰＬの透過光強度、或いはモールド１２を撮像ユニット１０Ａにセット（配置）していない状態で測定した測定光ＰＬの透過光強度など、薬剤水溶液１８とは異なる各種領域を透過した測定光の透過光強度を用いて正規化処理を行ってもよい。
【０２９９】
［その他］
なお、上記各実施形態では、モールド１２の第２面１２ｂに、針状凹部１４ごとにそれぞれ１つの連通孔３１が形成されているが、針状凹部１４ごとにそれぞれ複数の連通孔３１が形成されていてもよい。また、連通孔３１の直径の大きさも適宜変更してもよい。
【０３００】
上記各実施形態では、撮像ユニットと装置本体とを備える測定装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の測定装置は装置本体のみにより構成されていてもよい。すなわち、別途に得られた前述の透過光強度の検出結果（或いは前述の撮像画像データ）をメモリカード或いは通信ネットワークなどを介して取得し、取得した検出結果或いは撮像画像データに基づき薬剤水溶液１８の容量を演算する測定装置にも本発明を適用することができる。
【０３０１】
上記各実施形態では、干渉フィルタを用いて１又は複数の波長域の測定光ＰＬをモールド１２に入射させているが、測定光ＰＬの波長域を制限する方法は干渉フィルタを用いる方法に限定されるものではなく、公知の手法を用いることができる。また、測定光ＰＬの波長域を干渉フィルタ等で制限する代わりに、１又は複数の波長域の測定光ＰＬを出射可能な光源を用いてもよい。
【０３０２】
上記各実施形態では、モールド１２の第２面１２ｂ側から測定光ＰＬを入射し、針状凹部１４内の薬剤水溶液１８を透過して薬剤表面１８ａから第１面１２ａ側に出射した測定光ＰＬを撮像部３４で撮像しているが、モールド１２の第１面１２ａ側から測定光ＰＬを入射してもよい。
【０３０３】
図３６は、モールド１２に対してその第１面１２ａ側から測定光ＰＬの入射を行う場合を説明するための説明図である。図３６に示すように、第１面１２ａ側から測定光ＰＬの入射を行う場合には、第２面１２ｂ上に測定光ＰＬを反射可能な反射板１００（拡散板でも可）を設ける。これにより、第１面１２ａ側から各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の薬剤表面１８ａの各位置に入射した測定光ＰＬ（中心位置以外に入射した測定光ＰＬは図示を省略）は、薬剤水溶液１８等を透過して反射板１００で反射された後、再び同一の光路で薬剤水溶液１８等を透過して薬剤表面１８ａの各位置から出射する。すなわち、測定光ＰＬは、上記各実施形態と比較して２倍の距離だけ薬剤水溶液１８内を透過する。
【０３０４】
従って、第１面１２ａ側から測定光ＰＬの入射を行う場合には、薬剤表面１８ａの各位置から出射した波長域λ１，λ２の測定光ＰＬの透過光強度Ｉλ１，Ｉλ２等から、薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈの２倍の値（すなわち、Ｈ×２＝２Ｈ）が求められる。これにより、針状凹部１４ごとに薬剤表面１８ａの各位置における距離Ｈを検出することができる。
【０３０５】
なお、既述の第１実施形態の図１２で説明したように、モールド１２に対して第１面１２ａ側から入射された測定光ＰＬは薬剤表面１８ａで屈折されるため、既述の図２０（Ｂ）に示したように、第１面１２ａに親水性処理を施すことにより薬剤表面１８ａを平面状にしておくことが好ましい。これにより、距離Ｈの測定精度を上げることができる。
【０３０６】
また、モールド１２の第１面１２ａ側から測定光ＰＬの入射を行う場合には、例えば積分球を用いて測定を行ってもよい。
【０３０７】
上記各実施形態では、モールド１２の第２面１２ｂに対して測定光ＰＬを垂直入射しているが、第２面１２ｂに対して斜めに測定光ＰＬを入射させてもよい。
【０３０８】
図３７は、モールド１２の第２面１２ｂに対して測定光ＰＬを斜めに入射する場合を説明するための説明図である。図３７に示すように、測定光ＰＬを第２面１２ｂに対して斜めに入射する場合には、第２面１２ｂ上に測定光ＰＬを拡散可能な拡散板１０１（拡散板でも可）を設ける。これにより、モールド１２の第２面１２ｂに斜めに入射した測定光ＰＬは拡散板１０１にて拡散される。この際に、モールド１２と撮像部３４との間に距離があると、拡散板１０１に拡散された測定光ＰＬ（拡散光）の中で、第２面１２ｂに垂直入射した測定光ＰＬ以外の測定光ＰＬが撮像部３４に入射する量は小さくなる。このため、測定光ＰＬを第２面１２ｂに対して斜めに入射した場合であっても、第２面１２ｂに垂直入射した測定光ＰＬを撮像部３４にて選択的に撮像することができる。
【０３０９】
上記各実施形態では、モールド１２の各針状凹部１４内の薬剤水溶液１８の容量を測定する場合について説明したが、モールド１２の各針状凹部１４内で固形状やゲル状の薬剤１６の容量を測定する場合にも本発明を適用することができる。この場合には、測定光ＰＬとして薬剤１６に光吸収される波長域の光を用いる。
【０３１０】
上記各実施形態では、本発明の測定波として測定光ＰＬを例に挙げて説明を行ったが、光以外の熱、電波、及び音波等の各種の物理波を本発明の測定波として用いてもよい。
【０３１１】
［薬剤水溶液の容量を測定する手段としてコンピュータを機能させるプログラム］
上述の実施形態で説明した測定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム（前述の測定プログラム５１等）を光ディスクや磁気ディスクやその他のコンピュータ可読媒体（有体物たる非一時的な情報記憶媒体）に記録し、情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
【符号の説明】
【０３１２】
１０…測定装置，１０Ａ…撮像ユニット，１０Ｂ…装置本体，１２…モールド，１２ａ…第１面，１２ｂ…第２面，１４…針状凹部，１６…薬剤，１８…薬剤水溶液，１８ａ…液面，２７…光源，３２…波長選択フィルタ，５４…撮像制御部，５８…画像解析部，５９…距離検出部，６０…容量取得部，６１…３次元形状演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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