JP6195052B2 - 標本検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、標本検査装置に関する。

近年、１００ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の周波数を有する電磁波であるテラヘルツ波が注目されている。テラヘルツ波は、イメージング、分光計測等の各種計測、非破壊検査等に用いることができる。

例えば特許文献１には、薬剤（標本）にテラヘルツ波を照射し、薬剤を透過または反射したテラヘルツ波に基づいて、薬剤に異物が含まれているか否かを検査する標本検査装置が記載されている。

国際公開第２００８／１７８５号

しかしながら、特許文献１の標本検査装置は、薬剤に対して一つの方向のみからテラヘルツ波を照射させている。そのため、特許文献１の標本検査装置では、薬剤の形状や配置状態によってテラヘルツ波の散乱が大きくなり、検出精度が低下する場合がある。具体的には、薬剤に印字がされている場合に、テラヘルツ波の散乱が大きくなって、検出精度が低下する場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる標本検査装置を提供することにある。

本発明に係る標本検査装置は、
テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
被検査物としての標本が載置される搬送面を有し、前記搬送面の面内方向に前記標本を搬送可能に構成された搬送部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、前記搬送面に載置された前記標本に照射されるテラヘルツ波の照射方向を変更する照射方向変更部と、
前記搬送面に載置された前記標本に照射されて透過または反射したテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
を備え、
前記照射方向変更部は、前記テラヘルツ波発生部の位置を変更することによって、前記照射方向を変更する。

このような標本検査装置によれば、テラヘルツ波の散乱が大きくなる照射方向を避けて、標本にテラヘルツ波を照射することができる。したがって、このような標本検査装置は、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる。

本発明に係る標本検査装置において、
前記照射方向に応じて、テラヘルツ波を検出可能となるように前記テラヘルツ波検出部の位置を制御する検出位置制御部を備えていてもよい。

このような標本検査装置によれば、高い検出精度を有することができる。

本発明に係る標本検査装置は、
テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
被検査物としての標本が載置される搬送面を有し、前記搬送面の面内方向に前記標本を搬送可能に構成された搬送部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出されて、前記搬送面に載置された前記標本に照射されるテラヘルツ波の照射方向を変更する照射方向変更部と、
前記搬送部に載置された前記標本に照射されて透過または反射したテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
を備え、
前記照射方向変更部は、
前記テラヘルツ波発生部から射出されたテラヘルツ波を反射させることが可能な反射部を含み、前記反射部の位置を変更することによって、前記照射方向を変更する。

このような標本検査装置によれば、反射部を移動させることによって、容易に、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる。

本発明に係る標本検査装置において、
前記搬送部は、前記照射方向から見て、前記標本が重ならないように、前記標本を配列可能に構成されていてもよい。

このような標本検査装置によれば、複数の標本の各々に、同等の強度を有するテラヘルツ波を照射することができる。

本発明に係る標本検査装置において、
前記テラヘルツ波発生部は、
光パルスを発生する光パルス発生部と、
前記光パルス発生部で発生した光パルスが照射される光伝導アンテナと、
を含んでいてもよい。

このような標本検査装置によれば、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる。

本発明に係る標本検査装置において、
前記テラヘルツ波検出部において検出されたテラヘルツ波に基づいて、前記照射方向を決定する照射方向決定部と、
前記照射方向決定部の決定に基づいて、前記照射方向変更部を制御する照射方向制御部と、
を備えていてもよい。

このような標本検査装置によれば、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる。

第１実施形態に係る標本検査装置を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の一部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の搬送部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の搬送部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置のテラヘルツ波発生部の光源を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置のテラヘルツ波検出部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の一部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の照射方向変更部の可動部を模式的に示す図。 第１実施形態に係る標本検査装置の動作を説明するためのフローチャート。 第１実施形態に係る標本検査装置の動作を説明するための図。 第１実施形態に係る標本検査装置の動作を説明するための図。 第１実施形態に係る標本検査装置の動作を説明するための図。 第１実施形態に係る標本検査装置の動作を説明するための図。 被検査物としての標本および標準試料のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフ。 被検査物としての標本のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフ。 被検査物としての標本の物質Ａ，Ｂ，Ｃの分布を示す画像の図。 第２実施形態に係る標本検査装置の一部を模式的に示す図。 第２実施形態に係る標本検査装置の一部を模式的に示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 第１実施形態
１．１． 構成
まず、第１実施形態に係る標本検査装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る標本検査装置１００を模式的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る標本検査装置１００の一部を模式的に示す図である。なお、便宜上、図１では、照射方向変更部５０を透視して図示している。また、図２および後述する図３，４，７，８では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

以下では、被検査物としての標本として、薬剤２を検査するための標本検査装置１００について説明する。薬剤２には、例えば、薬剤の名称を示すための印字が形成されている。

標本検査装置１００は、図１および図２に示すように、搬送部１０と、テラヘルツ波発生部３０と、テラヘルツ波検出部４０と、照射方向変更部５０と、を備える。さらに、標本検査装置１００は、供給部２０と、操作部１１０と、処理部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、を備えることができる。

搬送部１０は、薬剤２を搬送可能に構成されている。搬送部１０の形態は、薬剤２を搬送できれば特に限定されず、ベルトコンベアーであってもよい。搬送部１０は、薬剤２が載置される搬送面１２を有している。図示の例では、搬送面１２は、平坦な面であり、Ｚ軸に沿った垂線（図示せず）を有している。搬送部１０は、搬送面１２の面内方向に薬剤２を搬送する。図示の例では、搬送部１０は、Ｙ軸方向に薬剤２を搬送する。

なお、図示はしないが、搬送面１２には、凹部が形成されていてもよく、該凹部に薬剤２が配置されていてもよい。これにより、例えば薬剤２を搬送中に搬送部１０に衝撃が加わった場合に、所定の位置から薬剤２がずれることを抑制することができる。

搬送部１０の搬送面１２には、複数の薬剤２が載置されている。ここで、図３は、搬送部１０を模式的に示す図であって、Ｚ軸方向から見た図である。図３に示す例では、複数の薬剤２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリックス状に配置されている。例えば、凹部が形成されている搬送面１２に複数の薬剤２を供給し、搬送部１０を振動させて薬剤２を凹部内に配置させることにより、薬剤２を搬送面１２上の所定の位置に配置させることができる。

なお、図４に示すように、複数の薬剤２は、Ｘ軸方向において重ならないように配置されていてもよい。これにより、テラヘルツ波発生部３０からＸ軸方向にテラヘルツ波を照射した場合に、複数の薬剤２の各々に、同等の強度を有するテラヘルツ波を照射することができる。このように、搬送部１０は、テラヘルツ波の照射方向から見て、薬剤２が重ならないように、薬剤２を配列可能に構成されていることが好ましい。

搬送部１０は、テラヘルツ波を透過することができる。搬送部１０の材質は、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂や、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂である。なお、搬送部１０は、紙や布によって構成されていてもよい。

搬送部１０の厚さ（図示の例ではＺ軸方向の大きさ）ｔは、搬送部１０を構成する材料の屈折率をｎとし、搬送部１０に入射する（テラヘルツ波発生部３０から射出される）テラヘルツ波の波長をλとすると、ｔ＜（λ／ｎ）の関係を満たしていることが好ましい。具体的には、搬送部１０に入射するテラヘルツ波の周波数が３００ＧＨｚ以上３ＴＨｚ以下である場合、ｔ＜（１００／ｎ）μｍの関係を満たしていることが好ましい。上記の関係を満たしていないと、搬送部１０に入射したテラヘルツ波が搬送部１０の上面（搬送面１２）と下面との間で干渉を起こし、標本検査装置１００の検出精度が低下する場合ある。

なお、「干渉」とは、搬送部の下面で反射したテラヘルツ波と、搬送部の上面で反射したテラヘルツ波とが、互いに干渉を起こし、テラヘルツ波の位相が一致すると強度が強まり、ずれると強度が弱まる現象のことである。

供給部２０は、図１に示すように、搬送部１０の搬送面１２に薬剤２を供給する。供給部２０の形態は、搬送面１２に薬剤２を供給できれば特に限定されないが、図示の例では、漏斗である。供給部２０の材質は、例えば、ガラス、陶器、樹脂である。

テラヘルツ波発生部３０は、テラヘルツ波を発生する。「テラヘルツ波」とは、周波数が、１００ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の電磁波、特に、３００ＧＨｚ以上３ＴＨｚ以下の電磁波をいう。テラヘルツ波発生部３０は、図２に示すように、光源３１と、ハーフミラー３７と、第１レンズ３８と、を含む。

光源３１は、図２に示すように、複数設けられていてもよい。ここで、図５は、テラヘルツ波発生部３０の光源３１を模式的に示す図である。光源３１は、図５に示すように、光パルス発生部３２と、光伝導アンテナ３３と、を有している。

光パルス発生部３２は、励起光である光パルスを発生する。「光パルス」とは、短時間に急峻に強度が変化する光をいう。光パルスのパルス幅（半値全幅ＦＷＨＭ）は、例えば、１ｆｓ（フェムト秒）以上８００ｆｓ以下である。

光パルス発生部３２としては、例えば、半導体材料からなるパルス圧縮部を備えた半導
体レーザー、フェムト秒ファイバーレーザー、チタンサファイアレーザーを用いる。特に半導体レーザーは、小型化を図ることができるため、光パルス発生部３２として好適に用いることができる。

光伝導アンテナ３３は、光パルス発生部３２で発生した光パルスが照射されることによりテラヘルツ波を発生する。図示の例では、光伝導アンテナ３３は、ダイポール形状の光伝導アンテナ（Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ：ＰＣＡ）である。光伝導アンテナ３３は、半導体基板である基板３４と、基板３４上に設けられ、ギャップ３５を介して対向配置された１対の電極３６と、を有している。この電極３６間に、光パルスが照射されると、光伝導アンテナ３３は、テラヘルツ波を発生させる。

基板３４は、例えば、半絶縁性ＧａＡｓ（ＳＩ−ＧａＡｓ）基板と、ＳＩ−ＧａＡｓ基板上に設けられている低温成長ＧａＡｓ（ＬＴ−ＧａＡｓ）層と、を有している。電極３６の材質は、例えば、金である。１対の電極３６間の距離は、特に限定されず条件に応じて適宜設定されるが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。

光源３１では、まず、光パルス発生部３２が、光パルスを発生させ、光伝導アンテナ３３のギャップ３５に向けて、光パルスを射出する。光伝導アンテナ３３では、ギャップ３５に光パルスが照射されることにより、自由電子が励起される。そして、この自由電子を電極３６間に電圧を印加することによって加速させる。これにより、テラヘルツ波が発生する。

なお、光源３１は、光パルス発生部３２および光伝導アンテナ３３を有する形態に限定されず、例えば、光源３１として、量子カスケードレーザーや、非線形光学系結晶を用いた差周波発生方式を用いてもよい。

ハーフミラー３７の第１面３７ａには、図２に示すように、光源３１から射出されたテラヘルツ波が入射する。ハーフミラー３７は、光源３１から射出されたテラヘルツ波を透過することができる。さらに、ハーフミラー３７の第２面３７ｂには、薬剤２において反射されたテラヘルツ波が入射する。ハーフミラー３７は、薬剤２において反射されたテラヘルツ波を、テラヘルツ波検出部４０のミラー４８に向けて反射させることができる。このように、ハーフミラー３７は、第１面３７ａから入射したテラヘルツ波を透過させ、第２面３７ｂから入射したテラヘルツ波を反射させるハーフミラーである。図示の例では、第１面３７ａおよび第２面３７ｂは、互いに反対方向を向いている。ハーフミラー３７は、例えば、ガラス板と金属膜との積層体によって構成されている。

第１レンズ３８には、ハーフミラー３７を透過したテラヘルツ波が入射する。第１レンズ３８は、ハーフミラー３７を透過したテラヘルツ波を、集光して搬送部１０側に射出することができる。さらに、第１レンズ３８には、薬剤２において反射されたテラヘルツ波が入射する。第１レンズ３８は、薬剤２において反射されたテラヘルツ波を、集光してハーフミラー３７側に射出することができる。第１レンズ３８の材質は、例えば、ガラスである。第１レンズ３８によって、テラヘルツ波を効率よく薬剤２またはハーフミラー３７に導くことができる。

テラヘルツ波検出部４０は、図２に示すように、搬送面１２に載置された薬剤２に照射されて透過または反射したテラヘルツ波を検出する。テラヘルツ波検出部４０は、フィルター４２と、検出部４４と、第２レンズ４６と、ミラー４８と、を含む。

フィルター４２は、目的の波長のテラヘルツ波を透過させる。フィルター４２の材質は、例えば、金属である。ここで、図６は、テラヘルツ波検出部４０のフィルター４２およ
び検出部４４を模式的に示す図である。

フィルター４２は、図６に示すように、２次元的に配置された複数の画素（単位フィルター部）４３を有している。複数の画素４３は、マトリックス状に配置されている。画素４３は、互いに異なる波長のテラヘルツ波を通過させる複数の領域、すなわち、通過させるテラヘルツ波の波長（以下、「通過波長」とも言う）が互いに異なる複数の領域を有している。図示の例では、画素４３は、第１領域４３１、第２領域４３２、第３領域４３３、および第４領域４３４を有している。

検出部４４としては、例えば、テラヘルツ波を熱に変換して検出するもの、すなわち、テラヘルツ波を熱に変換し、そのテラヘルツ波のエネルギー（強度）を検出し得るものを用いる。具体的には、検出部４４は、焦電センサー、ボロメーターである。

検出部４４は、フィルター４２を透過した目的の波長のテラヘルツ波を検出する。検出部４４は、画素４３の第１領域４３１、第２領域４３２、第３領域４３３、および第４領域４３４に対応して、それぞれ設けられた第１単位検出部４４１、第２単位検出部４４２、第３単位検出部４４３、および第４単位検出部４４４を有している。第１単位検出部４４１、第２単位検出部４４２、第３単位検出部４４３、および第４単位検出部４４４は、それぞれ、画素４３の第１領域４３１、第２領域４３２、第３領域４３３、および第４領域４３４を通過したテラヘルツ波を、熱に変換して検出する。これにより、画素４３のそれぞれにおいて、４つの目的の波長のテラヘルツ波を確実に検出することができる。

テラヘルツ波検出部４０は、図２に示すように、複数設けられていてもよい。図示の例では、標本検査装置１００は、テラヘルツ波検出部４０として、第１テラヘルツ波検出部４０ａおよび第２テラヘルツ波検出部４０ｂを有している。

第１テラヘルツ波検出部４０ａは、薬剤２に照射されて透過したテラヘルツ波を検出する。図示の例では、第１テラヘルツ波検出部４０ａは、テラヘルツ波発生部３０のＺ軸方向に位置し、第１テラヘルツ波検出部４０ａとテラヘルツ波発生部３０との間に、搬送部１０が位置している。

第１テラヘルツ波検出部４０ａは、第２レンズ４６を含む。第２レンズ４６には、薬剤２を透過したテラヘルツ波が入射する。第２レンズ４６は、薬剤２を透過したテラヘルツ波を、集光してフィルター４２側に射出することができる。第２レンズ４６の材質は、例えば、ガラスである。第２レンズ４６によって、テラヘルツ波を効率よくフィルター４２に導くことができる。

第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、薬剤２に照射されて反射したテラヘルツ波を検出する。図示の例では、第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、テラヘルツ波発生部３０のＹ軸方向に位置し、搬送部１０に対してテラヘルツ波発生部３０と同じ側に位置している。具体的には、第２テラヘルツ波検出部４０ｂおよびテラヘルツ波発生部３０は、ともに搬送部１０の＋Ｚ軸方向に位置している。

第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、ミラー４８を含む。ミラー４８には、ハーフミラー３７において反射したテラヘルツ波が入射する。ミラー４８は、ハーフミラー３７において反射したテラヘルツ波を、フィルター４２に向けて反射させる。すなわち、ハーフミラー３７およびミラー４８によって、薬剤２において反射されたテラヘルツ波を、第２テラヘルツ波検出部４０ｂのフィルター４２に導くことができる。ミラー４８の材質は、例えば、ガラス、金属である。

標本検査装置１００では、薬剤２の形状や材質によって、第１テラヘルツ波検出部４０ａを用いて検査を行うか、第２テラヘルツ波検出部４０ｂを用いて検査を行うか、選択することができる。すなわち、薬剤２に照射されて透過したテラヘルツ波の方が強度が強い場合は、第１テラヘルツ波検出部４０ａを用いて検査を行い、薬剤２に照射されて反射したテラヘルツ波の方が強度が強い場合は、第２テラヘルツ波検出部４０ｂを用いて検査を行うことができる。なお、テラヘルツ波検出部４０ａ，４０ｂの両方を用いることにより、薬剤２を透過したテラヘルツ波と、薬剤２において反射したテラヘルツ波と、の両方を同時に検出してもよい。

照射方向変更部５０は、図１に示すように、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を支持している。ここで、図７は、標本検査装置１００の一部を模式的に示す図であって、搬送部１０の搬送方向（Ｙ軸方向）から見た図である。図８は、照射方向変更部５０の可動部５４を模式的に示す図であって、Ｙ軸方向（図７とは逆側の方向）から見た図である。なお、便宜上、図７では、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を簡略化して図示している。また、図８では、テラヘルツ波発生部３０を簡略化して図示している。

照射方向変更部５０は、テラヘルツ波発生部３０の位置を変更する。これにより、テラヘルツ波発生部３０から射出され、搬送面１２に載置された薬剤２に照射されるテラヘルツ波の照射方向を変更することができる。さらに、照射方向変更部５０は、テラヘルツ波検出部４０の位置を変更することができる。照射方向変更部５０は、図７および図８に示すように、レール５２と、可動部５４と、を有している。

レール５２は、搬送部１０の周囲に設けられている。レール５２は、図７に示すように、ＸＺ平面において環状の形状を有する部材であってもよく、搬送部１０は、レール５２の内側を通ってＹ軸方向に延出していてもよい。図示の例では、レール５２の形状は、搬送面１２と重なる点を中心Ｏとする円である。レール５２形状は、図示の例に限定されず、三角形や四角形であってもよい。また、レール５２の形状は、薬剤２の重心を中心Ｏとする円であってもよい。レール５２は、図７に示すように搬送部１０の周囲に連続的に設けられていてもよいし、一部が分断されて設けられていてもよい。レール５２の材質は、例えば、金属、樹脂である。

可動部５４は、レール５２上に位置し、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を支持している。可動部５４は、レール５２に沿って移動可能である。可動部５４の移動に伴って、テラヘルツ波発生部３０および第１テラヘルツ波検出部４０ａは、移動することができる。

可動部５４は、複数設けられている。図示の例では、テラヘルツ波発生部３０と、第１テラヘルツ波検出部４０ａと、に対応して、可動部５４は、２つ設けられている。テラヘルツ波発生部３０と第２テラヘルツ波検出部４０ｂとは、例えば、接続部材（図示せず）を介して、接続されている。したがって、第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、テラヘルツ波発生部３０の移動に伴って移動することができる。

なお、図示はしないが、テラヘルツ波発生部３０と第２テラヘルツ波検出部４０ｂとは、接続されておらず、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０ａ，４０ｂの各々に対応するように、可動部５４が設けられていてもよい。この場合、可動部５４は、３つ設けられることとなる。

テラヘルツ波発生部３０を支持している可動部５４と、第１テラヘルツ波検出部４０ａを支持している可動部５４とは、中心Ｏに関して対称となるように移動可能であってもよ
い。これにより、薬剤２を透過したテラヘルツ波を効率よく第１テラヘルツ波検出部４０ａに導くことができる。

可動部５４は、図８に示すように、支持台５６と、車輪５８と、を有している。支持台５６は、テラヘルツ波発生部３０または第１テラヘルツ波検出部４０ａを支持する。車輪５８は、支持台５６を支え、レール５２に接触している。車輪５８は、レール５２上を円滑に回転することができる。支持台５６および車輪５８の材質は、例えば、金属、樹脂である。

なお、可動部５４は、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を支持でき、かつ、レール５２に沿って移動可能であれば、その形態は、図示の例に限定されない。

操作部１１０は、図１に示すように、ユーザーによる操作に応じた操作信号を取得し、処理部１２０に送る処理を行う。操作部１１０は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどである。

処理部（ＣＰＵ）１２０は、記憶部１４０に記憶されているプログラムに従って、テラヘルツ波検出部４０から取得したデータに基づく各種の計算処理や、各種の制御処理（テラヘルツ波発生部３０および照射方向変更部５０の制御や、表示部１３０に対する表示制御等）を行う。具体的には、処理部１２０は、記憶部１４０に記憶されているプログラムを実行することで、テラヘルツ波制御部１２２、照射方向決定部１２４、照射方向制御部１２６、および画像形成部１２８として機能する。

テラヘルツ波制御部１２２は、テラヘルツ波発生部３０の制御を行う。具体的には、テラヘルツ波制御部１２２は、操作部１１０から入力される信号Ｓ１に基づいて、テラヘルツ波発生部３０に駆動信号Ｓ２を送る。

照射方向決定部１２４は、テラヘルツ波の照射方向を決定する。具体的には、照射方向決定部１２４は、テラヘルツ波検出部４０において検出されたテラヘルツ波に起因する検出信号Ｓ３に基づいて、テラヘルツ波発生部３０から射出されるテラヘルツ波の照射方向を決定する。

照射方向制御部１２６は、照射方向変更部５０を制御する。具体的には、照射方向制御部１２６は、操作部１１０から入力される信号Ｓ１や照射方向決定部１２４から入力される信号Ｓ４に基づいて、照射方向変更部５０の可動部５４に駆動信号Ｓ５を送る。照射方向制御部１２６は、照射方向変更部５０を制御することによって、テラヘルツ波発生部３０の位置を制御し、かつ、テラヘルツ波検出部４０の位置を制御する。すなわち、照射方向制御部１２６は、テラヘルツ波検出部４０の位置を制御する検出位置制御部でもある。

画像形成部１２８は、テラヘルツ波検出部４０からの検出信号Ｓ３に基づいて、薬剤２に含有されている物質の分布を示す画像の画像データを作成する。

表示部１３０は、処理部１２０から入力される表示信号Ｓ６に基づいて、処理部１２０の処理結果等を文字やグラフその他の情報として表示する。具体的には、表示部１３０は、画像形成部１２８で作成された画像データを表示する。表示部１３０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、タッチパネル型ディスプレイなどである。なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部１１０と表示部１３０との機能を実現するようにしてもよい。

記憶部１４０は、処理部１２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部１４０は、処理部１２０の作業領域として用いられ、操作部１１０から入力された操作信号、テラヘルツ波検出部４０から取得したデータ、および処理部１２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。

１．２． 動作
次に、標本検査装置１００の動作について、図面を参照しながら説明する。図９は、標本検査装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図１０〜図１３は、標本検査装置１００の動作を説明するための図である。なお、便宜上、図１０〜図１３では、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を簡略化して図示している。また、図１０〜図１３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。以下では、標本検査装置１００として、第２テラヘルツ波検出部４０ｂを備えていない形態、すなわち、薬剤２を透過したテラヘルツ波を検出する形態について説明する。

まず、図１０に示すように、標本検査装置１００は、搬送面１２に載置された標準試料４について測定を行う（標準試料測定処理）。ここで、「標準試料」とは、試料の形状に依存せずに（少なくとも薬剤２よりは形状に依存せずに）、テラヘルツ波を検出可能な試料のことである。すなわち、標準試料４を透過しテラヘルツ波検出部４０において検出されるテラヘルツ波は、形状に依存しない（少なくとも薬剤２よりは形状に依存しない）スペクトルを有している。具体的には、標準試料４は、印字が形成されていない薬剤である。

具体的には、図１に示すように、テラヘルツ波制御部１２２は、操作部１１０から信号Ｓ１が入力されると、テラヘルツ波発生部３０に駆動信号Ｓ２を送る。テラヘルツ波発生部３０は、駆動信号Ｓ２に基づいて、標準試料４に向けてテラヘルツ波を照射する。そして、テラヘルツ波検出部４０は、標準試料４を透過したテラヘルツ波を検出し、該テラヘルツ波に基づく検出信号Ｓ３を処理部１２０に送る。検出信号Ｓ３は、より具体的には、テラヘルツ波検出部４０のフィルター４２を透過したテラヘルツ波の強度に基づく信号である。

なお、標準試料４を検査する際のテラヘルツ波の照射方向は、特に限定されないが、図１０に示す例では、テラヘルツ波の照射方向は、Ｚ軸方向である。図１に示すように、照射方向制御部１２６は、操作部１１０から信号Ｓ１が入力されると、照射方向変更部５０に駆動信号Ｓ５を送る。照射方向変更部５０の可動部５４は、駆動信号Ｓ５に基づいて移動し、テラヘルツ波の照射方向が定まる。例えば、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０には、ジャイロセンサー（角度センサー）が装着されており、ジャイロセンサーからの信号により、照射方向制御部１２６は、可動部５４の位置（すなわち、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０）を認識してもよい。

次に、図１１に示すように、標本検査装置１００は、搬送面１２された薬剤２（印字が形成されている薬剤２）について測定を行う（第１薬剤測定処理）。本処理において、テラヘルツ波の照射方向は、特に限定されないが、図１１に示す例では、標準試料測定処理と同じＺ軸方向（第１方向）である。テラヘルツ波検出部４０は、薬剤２を透過したテラヘルツ波に基づく検出信号Ｓ３を処理部１２０に送る。

次に、図１２に示すように、標本検査装置１００は、第１薬剤測定処理で測定した薬剤２について、テラヘツ波の照射方向を変更して、測定を行う（第２薬剤測定処理）。具体的には、照射方向変更部５０の可動部５４は、図１に示すように、照射方向制御部１２６
から入力される駆動信号Ｓ５に基づいて、所定の位置まで移動する。そして、テラヘルツ波発生部３０は、テラヘルツ波制御部１２２から入力される駆動信号Ｓ２に基づいて、薬剤２に向けてテラヘルツ波を照射する。テラヘルツ波検出部４０は、薬剤２を透過したテラヘルツ波に基づく検出信号Ｓ３を処理部１２０に送る。図１２に示す例では、テラヘルツ波の照射方向は、Ｚ軸に対して４５°傾斜した方向（第２方向）である。

次に、図１３に示すように、標本検査装置１００は、第２薬剤測定処理で測定した薬剤２について、テラヘツ波の照射方向を変更して、測定を行う（第３薬剤測定処理）。図１３に示す例では、テラヘルツ波の照射方向は、Ｚ軸に対して９０°傾斜した方向（Ｘ軸方向、第３方向）である。本処理における具体的な照射方向変更部５０の動作等は、上述した第２薬剤測定処理と同様である。

なお、第２および第３薬剤測定処理において、駆動信号Ｓ２，Ｓ５の送信は、操作部１１０からの信号Ｓ１に従って行われてもよいし、記憶部１４０に記憶されているプログラムに従って行われてもよい。

また、第１薬剤測定処理の測定開始から第３薬剤測定処理の測定終了まで、搬送部１０は、停止している。搬送部１０の停止は、処理部１２０から搬送部１０に入力された信号に基づいて行われてもよい。

次に、標本検査装置１００は、テラヘルツ波検出部４０において検出されたテラヘルツ波に基づいて、照射方向を決定する（照射方向決定処理）。具体的には、図１に示すように、照射方向決定部１２４は、テラヘルツ波検出部４０から入力された検出信号Ｓ３に基づいて、第１〜第３薬剤測定処理において検出されたテラヘルツ波うち、標準試料測定処理において検出されたテラヘルツ波に最も近い強度を有するテラヘルツ波を決定して、照射方向を決定する。以下、より具体的に説明する。

図１４は、薬剤２および標準試料４のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフである。図１４に示すλ１は、例えば、テラヘルツ波検出部４０のフィルター４２における画素４３の第１領域４３１を通過した波長であり、λ２は、画素４３の第２領域４３２を通過した波長である（図６参照）。図１４に示す例では、検出されたテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度、および波長λ２の成分の強度ともに、第３薬剤測定処理において検出されたテラヘルツ波が、標準試料測定処理において検出されたテラヘルツ波に最も近い。したがって、照射方向決定部１２４は、第３薬剤検査処理においてテラヘルツ波を照射した方向（第３方向）を、後述する異物有無検査処理におけるテラヘルツ波の照射方向として決定する。

なお、図１４に示す例では、照射方向決定部１２４は、画素４３の第１領域４３１および第２領域４３２を用いて２種類の波長の成分の強度を比較したが、１種類の波長の成分の強度を比較して、テラヘルツ波の照射方向を決定してもよい。ただし、１種類の波長の成分の強度を比較する場合、第１〜第３薬剤測定処理において検査した薬剤２に、異物が含まれていると、テラヘルツ波の強度の値が異物に起因するものなのか、照射方向に起因するものなのか、判断できない場合がある。したがって、図１４に示す例のように、２種類以上の波長の成分の強度を比較することが好ましい。

次に、標本検査装置１００は、照射方向決定部１２４の決定に基づいて、照射方向変更部５０を駆動させる（照射方向変更部駆動処理）。具体的には、図１に示すように、照射方向決定部１２４は、テラヘルツ波の照射方向の決定に基づく信号Ｓ４を、照射方向変更部５０に送る。照射方向制御部１２６は、照射方向決定部１２４から入力された信号Ｓ４に基づいて、照射方向変更部５０に駆動信号Ｓ５を送る。照射方向変更部５０の可動部５
４は、照射方向制御部１２６から入力された駆動信号Ｓ５に基づいて駆動する。

なお、上記のように、照射方向決定部１２４において決定された照射方向（具体的には第３方向）が、第１〜第３薬剤測定処理のうち、最後に行われた薬剤測定処理（具体的には第３薬剤測定処理）における照射方向と同じ場合は、可動部５４は移動しない。

次に、標本検査装置１００は、照射方向決定部１２４において決定された照射方向から、テラヘルツ波を照射して、薬剤２を検査する（異物有無検査処理）。本処理では、搬送部１０を駆動させ、第１〜第３薬剤測定処理で測定した薬剤２とは別の薬剤２に対して、異物の有無を検査する。本処理では、複数の薬剤２を検査することができる。本処理では、薬剤２の分光イメージングを行う。

以下、薬剤２が、３つの物質Ａ，Ｂ，Ｃ（物質Ｂ，Ｃは異物）で構成されている場合ついて、具体的に説明する。図１５は、薬剤２のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフである。図１６は、薬剤２の物質Ａ，Ｂ，Ｃの分布を示す画像の図である。

上記のように、テラヘルツ波検出部４０のフィルター４２の画素４３において、第１領域４３１および第２領域４３２を使用する（図６参照）。第１領域４３１の通過波長をλ１、第２領域４３２の通過波長をλ２とし、薬剤２を透過したテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度をα１、波長λ２の成分の強度をα２としたとき、その強度α２と強度α１の差分（α２−α１）が、物質Ａと物質Ｂと物質Ｃとで、互いに顕著に区別できるように、第１領域４３１の通過波長λ１および第２領域４３２の通過波長λ２を、設定する。

図１５に示すように、物質Ａにおいては、薬剤２を透過したテラヘルツ波の波長λ２の成分の強度α２と波長λ１の成分の強度α１との差分（α２−α１）は、正値となる。物質Ｂにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、零となる。物質Ｃにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、負値となる。

テラヘルツ波検出部４０では、上記の強度α１および強度α２を検出する。この検出結果は、画像形成部１２８（図１参照）に送出される。なお、薬剤２へのテラヘルツ波の照射および薬剤２を透過したテラヘルツ波の検出は、薬剤２の全体に対して行う。

画像形成部１２８では、テラヘルツ波検出部４０の検出結果に基づいて、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）を求める。そして、薬剤２のうち、差分（α２−α１）が正値となる部位を物質Ａ、差分（α２−α１）が零となる部位を物質Ｂ、差分（α２−α１）が負値となる部位を物質Ｃと判断し、特定する。

画像形成部１２８では、さらに、図１６に示すように、薬剤２の物質Ａ，Ｂ，Ｃの分布を示す画像の画像データを作成する。この画像データは、画像形成部１２８から表示部１３０に送出され、表示部１３０において、薬剤２の物質Ａ，Ｂ，Ｃの分布を示す画像が表示される。例えば、薬剤２の物質Ａの分布する領域は黒色、物質Ｂの分布する領域は灰色、物質Ｃの分布する領域は白色に色分けして表示される。標本検査装置１００では、以上のように、薬剤２を構成する各物質の同定と、その各部質の分布測定とを同時に行うことができる。

なお、上記の例では、３つの方向（第１〜第３方向）からテラヘルツ波を照射して、異物有無検査処理における照射方向を決定したが、２つの方向または４つ以上の方向からテラヘルツ波を照射して、異物有無検査処理における照射方向を決定してもよい。標本検査装置１００では、照射方向変更部５０のレール５２は、搬送部１０の周囲に環状に設けられているため、あらゆる方向からテラヘルツ波の照射が可能である。

また、上記の例では、薬剤２の分光イメージングを行って、薬剤２が異物を含有しているか否か判断する方法について説明したが、分光イメージングを行わずに、特定の波長の成分の強度（薬剤２を透過したテラヘルツ波の強度）が予め設定された範囲内にあるか否かを判定することにより、異物の有無を判断してもよい。

また、標本検査装置１００における被検査物としての標本は、薬剤に限定されず、例えば、お菓子などの食品であってもよいし、半導体プロセスにおいて用いられるウェハーであってもよい。

標本検査装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

標本検査装置１００では、照射方向変更部５０は、テラヘルツ波発生部３０の位置を変更することによって、薬剤２に照射される照射方向を変更する。そのため、標本検査装置１００では、例えば、薬剤２に印字が形成されている場合に、該印字によってテラヘルツ波の散乱が大きくなる照射方向を避けて、薬剤２にテラヘルツ波を照射することができる。したがって、標本検査装置１００は、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができ、高い検出精度を有することができる。

標本検査装置１００では、テラヘルツ波の照射方向に応じて、テラヘルツ波を検出可能となるようにテラヘルツ波検出部４０の位置を制御する検出位置制御部（照射方向制御部）１２６を備えている。そのため、標本検査装置１００は、高い検出精度を有することができる。

標本検査装置１００では、搬送部１０は、テラヘルツ波の照射方向から見て、薬剤２が重ならないように、薬剤２を配列可能に構成されている。そのため、複数の薬剤２の各々に、同等の強度を有するテラヘルツ波を照射することができる。

２． 第２実施形態
次に、第２実施形態に係る標本検査装置について、図面を参照しながら説明する。図１７および図１８は、第２実施形態に係る標本検査装置２００の一部を模式的に示す図である。以下、第２実施形態に係る標本検査装置２００において、第１実施形態に係る標本検査装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

標本検査装置１００では、図１１〜図１３に示すように、照射方向変更部５０は、テラヘルツ波発生部３０の位置を変更することによって、テラヘルツ波の照射方向を変更した。これに対し、標本検査装置２００では、図１７および図１８に示すように、照射方向変更部５０は、テラヘルツ波発生部３０から射出されたテラヘルツ波を反射させる第１反射部６０を含み、第１反射部６０の位置を変更することによって、テラヘルツ波の照射方向を変更する。

標本検査装置２００は、図１７および図１８に示すように、さらに、第２反射部６２と、第３反射部６４と、を含む。反射部６０，６２，６４は、テラヘルツ波を反射させることができる。反射部６０，６２，６４の材質は、例えば、ガラス、金属である。

第１反射部６０は、照射方向変更部５０の可動部５４に支持されている。したがって、第１反射部６０は、可動部５４の移動に伴い移動可能である。図示の例では、照射方向変更部５０のレール５２は、直線状に設けられており、第１反射部６０は、直線移動が可能である。

第１テラヘルツ波検出部４０ａおよび第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、テラヘルツ波発生部３０と離間して設けられている。図示の例では、第１テラヘルツ波検出部４０ａは、搬送部１０の−Ｚ軸方向に位置し、第１テラヘルツ波検出部４０ａと第２反射部６２との間に、搬送部１０が位置している。第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、搬送部１０の＋Ｘ軸方向に位置し、第２テラヘルツ波検出部４０ｂと第３反射部６４との間に、搬送部１０が位置している。

なお、標本検査装置１００では、図２に示すように、第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、ミラー４８を備え、第２レンズ４６を備えていない構成であったが、標本検査装置２００では、第２テラヘルツ波検出部４０ｂは、図２示す第１テラヘルツ波検出部４０ａと同様に、第２レンズ４６を備え、ミラー４８を備えていない構成である。標本検査装置２００では、テラヘルツ波検出部４０ａ，４０ｂともに、薬剤２を透過したテラヘルツ波を検出する。

また、標本検査装置１００では、テラヘルツ波発生部３０は、ハーフミラー３７を備えている構成であったが、標本検査装置２００では、ハーフミラー３７を備えていない構成である。

標本検査装置２００では、第１薬剤測処理において、図１７に示すように、反射部６０，６２は、テラヘルツ波発生部３０から射出されたテラヘルツ波を、薬剤２に向けて反射させる。そして、薬剤２に照射されて透過したテラヘルツ波を、第１テラヘルツ波検出部４０ａにおいて検出する。第１薬剤測定処理の照射方向は、Ｚ軸方向（第１方向）である。

なお、「照射方向」とは、薬剤２に到達する直前のテラヘルツ波の進行方向をいう。すなわち、テラヘルツ波発生部３０から射出されたテラヘルツ波が、複数の反射部等を介することにより進行方向を変えて、薬剤２に到達する場合は、テラヘルツ波が最後に到達した反射部から薬剤２に向かう方向のことをいう。図１７に示す例では、第２反射部６２から薬剤に向かう方向、すなわちＺ軸方向である。

次に、標本検査装置２００では、第２薬剤測定処理において、図１８に示すように、照射方向変更部５０の可動部５４は、第１薬剤測定処理の位置から移動する。これにより、テラヘルツ波発生部３０から射出されたテラヘルツ波は、第１反射部６０では反射せずに、第３反射部６４において反射して、薬剤２を照射する。すなわち、照射方向変更部５０は、第１反射部６０の位置を変更することによって、テラヘルツ波の照射方向を変更する。そして、薬剤２に照射されて透過したテラヘルツ波を、第２テラヘルツ波検出部４０ｂにおいて検出する。第２薬剤測定処理の照射方向は、Ｘ軸方向（第２方向）である。

次に、標本検査装置２００では、標本検査装置１００と同様に、第１および第２薬剤測定処理における測定結果に基づいて、異物有無検査処理における照射方向を、第１方向にするか、第２方向にするか、決定する。

標本検査装置２００では、テラヘルツ波発生部３０およびテラヘルツ波検出部４０を移動させることなく、小型な第１反射部６０を移動させることによって、容易に、テラヘルツ波の散乱による検出精度の低下を抑制することができる。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することが
できる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…薬剤、４…標準試料、１０…搬送部、１２…搬送面、２０…供給部、３０…テラヘルツ波発生部、３１…光源、３２…光パルス発生部、３３…光伝導アンテナ、３４…基板、３５…ギャップ、３６…電極、３７…ハーフミラー、３７ａ…第１面、３７ｂ…第２面、３８…第１レンズ、４０…テラヘルツ波検出部、４０ａ…第１テラヘルツ波検出部、４０ｂ…第２テラヘルツ波検出部、４２…フィルター、４３…画素、４４…検出部、４６…第２レンズ、４８…ミラー、５０…照射方向変更部、５２…レール、５４…可動部、５６…支持台、５８…車輪、６０…第１反射部、６２…第２反射部、６４…第３反射部、１００…標本検査装置、１１０…操作部、１２０…処理部、１２２…テラヘルツ波制御部、１２４…照射方向決定部、１２６…照射方向制御部、１２８…画像形成部、１３０…表示部、１４０…記憶部、２００…標本検査装置、４３１…第１領域、４３２…第２領域、４３３…第３領域、４３４…第４領域、４４１…第１単位検出部、４４２…第２単位検出部、４４３…第３単位検出部、４４４…第４単位検出部

Claims (5)

1. テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
   被検査物としての標本が載置される搬送面を有し、前記搬送面の面内方向に前記標本を搬送可能に構成された搬送部と、
   前記テラヘルツ波発生部から射出され、前記搬送面に載置された前記標本に照射されるテラヘルツ波の照射方向を変更する照射方向変更部と、
   前記搬送面に載置された前記標本に照射されて透過したテラヘルツ波を検出する第１テラヘルツ波検出部と、
   前記搬送面に載置された前記標本に照射されて反射したテラヘルツ波を検出する第２テラヘルツ波検出部と、
   を備え、
   前記照射方向変更部は、前記テラヘルツ波発生部の位置を変更することによって、前記照射方向を変更し、
   前記照射方向変更部は、
   環状の形状を有するレールと、
   前記レールに沿って移動可能であり、前記テラヘルツ波発生部を支持している可動部と、
   を有し、
   前記搬送部は、前記レールの内側を通って延出し、
   前記テラヘルツ波発生部は、
   テラヘルツ波を射出する光源と、
   前記光源から射出されたテラヘルツ波を透過し、かつ、前記標本に照射されて反射したテラヘルツ波を前記第２テラヘルツ波検出部に向けて反射させるハーフミラーと、
   を含む、ことを特徴とする標本検査装置。
2. 前記照射方向に応じて、テラヘルツ波を検出可能となるように前記第１テラヘルツ波検出部および前記第２テラヘルツ波検出部の位置を制御する検出位置制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の標本検査装置。
3. 前記搬送部は、前記照射方向から見て、前記標本が重ならないように、前記標本を配列可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の標本検査装置。
4. 前記テラヘルツ波発生部は、
   光パルスを発生する光パルス発生部と、
   前記光パルス発生部で発生した光パルスが照射される光伝導アンテナと、
   を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の標本検査装置。
5. 前記第１テラヘルツ波検出部および前記第２テラヘルツ波検出部の少なくとも一方において検出されたテラヘルツ波に基づいて、前記照射方向を決定する照射方向決定部と、
   前記照射方向決定部の決定に基づいて、前記照射方向変更部を制御する照射方向制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の標本検査装置。