JP2017191075A - 容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から射出された光を受光部で受光することによって行われるセンシングによって検知対象物の容積を検知可能な容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材を提供する。【解決手段】検知対象物５０が収容される収容空間Ｓを画定する内壁面２２０と、収容空間Ｓ内に光を射出する光源２３と、光源２３から射出された光を拡散させる拡散部と、収容空間Ｓ内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部２４と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１１

Description

本発明は、検知対象物が収容される収容空間内に光を照射することで検知対象物の容積を検知可能な容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材に関する。

従来から、光源から射出された光を受光部で受光することによって対象物をセンシングする装置として、例えば、包装品検査装置が知られている（特許文献１参照）。この包装品検査装置では、赤外線送信機（光源）と赤外線受信機（受光部）とが、ブリスターパックにおいて内容物が収容される透明なカップ（収容部）を挟んで対向する位置に配置され、赤外線送信機から赤外線受信機に向けて赤外光が射出される。このとき、赤外線送信機から射出された赤外光を赤外線受信機が受光しない、即ち、カップ内の内容物によって赤外光が遮られることで、カップ内に内容物があることが検知でき、赤外線送信機から射出された赤外光を赤外線受信機が受光した、即ち、赤外光がカップ内を通過することで、カップ内に内容物がないことが検知できる。このように、前記包装品検査装置では、ブリスターパックのカップ内における内容物の有無を非接触で検知することができる。

特開昭５８−２０６２８号公報

上記の包装品検査装置では、光源から受光部に向かう光が遮られるか否かで判断しているため、検知対象物の有無しか検知できない。

しかし、近年、光源から射出された光を受光部で受光することによって行われるセンシングにおいて、検知対象物の容積を検知することが求められている。

そこで、本発明は、光源から射出された光を受光部で受光することで行われるセンシングによって検知対象物の容積を検知可能な容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材を提供することを課題とする。

本発明の発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意研究を行った結果、閉じた空間において光源から射出された光を種々の方向に反射させて十分に拡散された光を受光素子等（受光部）によって受光したときに、前記閉じた空間の容積に応じて受光強度が変化することを見出した。即ち、閉じた空間内に検知対象物を配置し、この閉じた空間内で光源から射出された光を種々の方向に反射させて十分に拡散した場合、この拡散された光を受光部で受光したときの受光強度が、閉じた空間の容積から検知対象物の容積を除いた容積（換言すると、閉じた空間を画定する内壁面と検知対象物の表面との間の隙間空間の容積）に対応することを見出した。具体的には、検知対象物が大きい（即ち、隙間空間が小さい）程、光が反射する回数が増加するため減衰し、これにより、拡散光の受光強度が小さくなる。一方、検知対象物が小さい（即ち、隙間空間が大きい）程、光が反射する回数が抑えられることで拡散光の受光強度が大きくなる。

そこで、前記発明者らは、これらの知見に基づいて、閉じた空間で光を十分に拡散させたときの拡散光の受光部での受光強度と、隙間空間の容積との対応関係に着目し、以下の構成の容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材を創作した。

本発明に係る容積検知装置は、
検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
前記収容空間内に光を射出する光源と、
前記光源から射出された光を拡散させる拡散部と、
前記収容空間内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部と、を備える。

収容空間内に射出された光が収容空間内で拡散されると、収容空間における検知対象物を除いた空間（内壁面と検知対象物の表面との間の隙間空間）の容積に応じて受光部での前記拡散された光の受光強度（光量）が変化するため、上記の構成によれば、光源から射出された光が収容空間内で拡散部によって拡散されることで、前記拡散された光を受光した受光部から検知対象物の容積に応じた強度の電気信号が出力される。この受光部から出力される電気信号に基づくことで、検知対象物の容積が検知可能となる。

前記容積検知装置では、
前記内壁面は、凸部及び凹部の少なくとも一方を有し、
前記拡散部は、前記内壁面を含んでもよい。

かかる構成によれば、光源からの光や、検知対象物等で反射した光が内壁面の凸部及び凹部の少なくとも一方によって、さらに種々の方向に反射される（拡散する）ため、光源から収容空間内に射出された光が隙間空間においてより拡散され、これにより、前記拡散された光を受光した受光部から出力される電気信号の強度が、隙間空間の大きさに対してより精度よく対応するようになる。このため、受光部から出力される電気信号に基づくことで、検知対象物の容積がより精度よく検知可能となる。

また、前記容積検知装置では、
前記内壁面は、前記凸部及び凹部の少なくとも一方を複数有し、且つ所定方向に延びる仮想軸を囲う筒状の周面部を含み、
前記凸部及び凹部の少なくとも一方は、前記周面部における周方向の全域に配置されてもよい。

かかる構成によれば、周面部の周方向の全域において光が種々の方向に反射される（拡散する）ため、光源から射出された光が収容空間内で十分に拡散され、これにより、拡散された光を受光した受光部から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対し、より精度よく対応するようになる。

この場合、
前記凸部及び凹部の少なくとも一方は、前記仮想軸と同方向に延びてもよい。

このように一方向（仮想軸方向）に延びる凸部や凹部といった簡素な構成によって、周面部の周方向の全域において光を種々の方向に反射することができる。

また、前記容積検知装置では、
前記光源は、前記周面部の所定位置から、該周面部の前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出してもよい。

かかる構成によれば、周面部の所定位置近傍に検知対象物がある場合に、光源が光を前記所定位置の法線方向に射出する場合に比べ、検知対象物で反射して光源（発光面等）に戻る光の量が抑えられ、これにより、検知対象物の容積の検知に必要な隙間空間での拡散光の減少が抑えられる。

また、前記容積検知装置では、
前記周面部は、円柱面状であり、
前記光源と前記受光部とは、前記周面部において、該周面部の径方向に対向する位置に配置されてもよい。

かかる構成によれば、受光部が周面部の周方向において光源から最も離れた位置に配置されるため、光源の近くに配置される場合に比べ、十分に反射を繰り返して拡散された光を受光し、これにより、受光部から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対し、より精度よく対応するようになる。

また、前記容積検知装置では、
前記内壁面において少なくとも前記周面部は、鏡面であってもよい。

かかる構成によれば、周面部での周方向の全域において反射による光の減衰が抑えられ、これにより、受光部での受光強度が増大するため、受光部から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対し、さらに精度よく対応するようになる。

また、本発明に係る容積検知装置は、
検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
前記収容空間内に光を射出する光源と、
前記収容空間内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部と、を備え、
前記内壁面は、鏡面であり、且つ所定方向に延びる仮想軸を囲う円筒状の周面部を含み、
前記光源は、前記周面部の所定位置から、該周面部の前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出し、
前記受光部は、前記周面部における前記光源と該周面部の径方向に対向する位置に配置される。

かかる構成によれば、光源から射出された光が検知対象物や内壁面での反射を繰り返して十分に拡散した状態で受光部に到達するため、受光部から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対して精度よく対応することになる。

また、上記のいずれかの容積検知装置では、
前記光源は、赤外領域の波長の光を射出することが好ましい。

外乱光として収容空間に入ってくる可能性のある外部からの光には波長の短い光（例えば、紫外領域の波長の光）が多く含まれている。このため、検知対象物の検知に波長の長い赤外領域の波長の光を用いることで、検知の際の外乱光の影響を抑えることができる。

また、本発明に係るブリスターパックの内容物検知装置は、
上記のいずれかの容積検知装置と、
前記容積検知装置からの電気信号を受信してブリスターパックの収容部内の内容物の有無を検出する検出部と、を備え、
前記内壁面は、開口を有すると共に、前記容積検知装置の検知体対象物である前記収容部が前記開口から前記収容空間内に挿入された状態で前記内壁面の開口周縁部が前記ブリスターパックの前記収容部の周囲に当接することで該収容空間が閉じた空間となる形状を有し、
前記検出部は、前記電気信号の強度に基づいて前記ブリスターパックにおける前記内容物の有無を検出する。

かかる構成によれば、拡散光によって収容空間内の検知対象物の容積をセンシング可能な容積検知装置を用いることによって、光源と受光部との間にブリスターパックの一部（例えば、内容物を押し出した後の潰れた状態の収容部や、収容部の開口を塞いでいた台紙やアルミ箔等のシート）があっても、収容部内の内容物の有無を検知することができる。具体的には、拡散光を用いて検出した収容空間内の検知対象物の容積、即ち、受光部から出力される電気信号の強度に対する適切な閾値を設定し、検出部において受光部から受信した電気信号の強度がこの閾値を超えるか否かでブリスターパックの収容部内の内容物の有無を検出する構成とすることで、光源と、この光源から射出された光を受光する受光部との間、即ち、光源から受光部に直接向かう光の軌道上に物体（ブリスターパックの一部）があったとしても、収容部内の内容物の有無を検知することができる。

また、前記ブリスターパックの内容物検知装置では、
前記容積検知装置は、前記内壁面と前記光源と前記受光部とを一つの検知ユニットとしたときに、複数の検知ユニットを有し、
前記複数の検知ユニットのそれぞれは、複数の収容部を有するブリスターパックの各収容部と対応する位置に配置され、
前記検出部は、前記複数の検知ユニットのそれぞれから前記電気信号を受信すると共に、前記検知ユニット毎の内容物の有無を検出してもよい。

かかる構成によれば、複数の収容部を有するブリスターパックの収容部毎の内容物の有無を検知することができる。

また、前記ブリスターパックの内容物検知装置では、
前記ブリスターパックの収容部が前記収容空間に収容された状態で前記ブリスターパックを前記内壁面の開口周縁部に向けて押さえる押圧部を備えてもよい。

かかる構成によれば、収容部内の内容物の有無の検知の際に、押圧部によってブリスターパックが押さえられて内壁面の開口周縁部とブリスターパックの収容部の周囲とが密接する、即ち、前記開口周縁部と前記収容部の周囲とに隙間が生じ難くなるため、外部からの光（外乱光）の収容空間内への侵入が防がれる。

また、本発明に係る容積検知装置用の収容空間画定部材は、
検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
前記収容空間内に光を射出する光源を配置可能な第一配置部と、
前記収容空間内の光を受光する受光部を配置可能な第二配置部と、を備え、
前記内壁面は、鏡面であり、且つ凸部及び凹部の少なくとも一方を有する。

かかる構成によれば、光源及び受光部を第一配置部及び第二配置部に配置することで、光源から射出された光を受光部で受光することで行われるセンシングによって検知対象物の容積を検知可能な容積検知装置が得られる。

以上より、本発明によれば、光源から射出された光を受光部で受光することで行われるセンシングによって検知対象物の容積を検知可能な容積検知装置、容積検知装置を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材を提供することができる。

図１は、第一実施形態に係るブリスターパックの内容物検知装置のカバーを閉じた状態の斜視図である。 図２は、前記ブリスターパックの内容物検知装置のカバーを開いた状態の斜視図である。 図３は、前記ブリスターパックの内容物検知装置の分解斜視図である。 図４は、前記ブリスターパックの内容物検知装置のカバーを外した状態の平面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ位置における拡大断面図である。 図６は、カバーを開いた状態の前記ブリスターパックの内容物検知装置にブリスターパックを配置した状態の斜視図である。 図７は、収容空間画定部材の内壁面によって画定される収容空間にブリスターパックの収容部が収容された状態を説明するための図である。 図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置における断面図であって、内容物が収容部に収容されている状態の断面図である。 図９は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置における断面図であって、内容物が収容部から押し出された状態の断面図である。 図１０は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置における断面図であって、内容物が収容部から押し出された他の状態の断面図である。 図１１は、第二実施形態に係る容積検知装置を説明するための模式図である。 図１２は、他実施形態に係る容積検知部（容積検知装置）を説明するための模式図である。

以下、本発明の第一実施形態について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。

本発明に係るブリスターパックの内容物検知装置（以下、単に「内容物検知装置」と称する。）は、図６〜図８に示すような、複数の収容部９１を有するブリスターパック９における収容部９１毎の内容物９２の有無を検知する。本実施形態のブリスターパック９は、いわゆるＰＴＰ（press through pack）シートであり、収容部９１に収容されている内容物９２は、錠剤である。このブリスターパック９は、透明な樹脂シート９０に熱成形して作った複数の窪み（収容部）９１のそれぞれに内容物（本実施形態の例では、中央部が外側に膨出した円盤状の錠剤）９２を入れ、収容部９１の開口をアルミ箔等の比較的破れやすいシート９３で覆い、収容部９１の周辺部を接着又はシール等で固定することにより形成されている。

内容物検知装置は、図１〜図５に示すように、検知対象物であるブリスターパック９の収容部９１の容積（体積）に応じた電気信号を出力する容積検知部（容積検知装置）と、容積検知部からの電気信号を受信してブリスターパック９の収容部９１内の内容物９２の有無を検出する第一検出部（検出部）２５と、を備える。

容積検知部は、ブリスターパック９の収容部９１が収容される収容空間Ｓを画定する内壁面２２０を有する収容空間画定部材２２と、収容空間Ｓに光を射出する光源２３と、光源２３から射出された光を拡散させる拡散部と、収容空間Ｓ内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部２４と、を備える。本実施形態の拡散部は、内壁面２２０を含む。

具体的に、内容物検知装置１は、厚板状の装置本体２と、装置本体２の一方の面を覆うことができるカバー（押圧部）３と、を備える。

装置本体２は、筐体２１と、内壁面２２０を有する収容空間画定部材２２と、光源２３と、受光部２４と、第一検出部２５と、を有する。本実施形態の装置本体２には、複数（ブリスターパック９の収容部９１の数に対応した数）の収容空間Ｓが形成されている。即ち、収容空間画定部材２２は、複数の内壁面２２０を有する。複数の内壁面２２０のそれぞれは、ブリスターパック９の複数の収容部９１と対応する位置に配置されている。

収容空間画定部材２２は、矩形の板状であり、且つ厚さ方向に貫通する複数（ブリスターパック９の収容部９１の数に対応した数）の貫通孔２６１を有する画定部材本体２６と、貫通孔２６１の一方の開口を塞ぐ基板２７と、を有する。本実施形態の収容空間画定部材２２では、貫通孔２６１を画定する筒状の周面部２６２と、基板２７における貫通孔２６１の一方の開口を塞ぐ部位（閉塞部）２７１と、によって内壁面２２０が構成されている（図３参照）。即ち、複数の内壁面２２０のそれぞれは、周面部２６２と閉塞部２７１とを有する。本実施形態の内壁面２２０は、開口を有すると共に、ブリスターパック９の収容部９１が開口から収容空間Ｓ内に挿入された状態で内壁面２２０の開口周縁部２２１がブリスターパック９の収容部９１の周囲に当接することで該収容空間Ｓが閉じた空間となる形状を有する（図８参照）。

また、収容空間画定部材２２は、各内壁面２２０と隣接する位置における画定部材本体２６と基板２７との間に、光源２３が配置される第一配置部２８と、受光部２４が配置される第二配置部２９と、を有する（図５参照）。これら第一配置部２８と第二配置部２９とは、収容空間Ｓとそれぞれ連通し、周面部２６２を仮想軸２６０を中心軸とした円柱面とみなしたときの径方向に対向する位置にそれぞれ設けられている。光源２３と受光部２４とは、基板２７に実装された状態で、第一配置部２８と第二配置部２９とに配置される。

複数の周面部２６２のそれぞれは、画定部材本体２６の厚さ方向（所定方向）に延びる仮想軸２６０を囲う筒状（円柱面状）であり、周方向の全域に凸部及び凹部の少なくとも一方を複数有する。本実施形態の周面部２６２は、複数の凸部２６３を有する（図７参照）。

複数の凸部２６３のそれぞれは、仮想軸２６０と同方向に延び、且つ周面部２６２の周方向に並んでいる。各凸部２６３の仮想軸２６０と直交する断面形状は、三角形状である。即ち、周面部２６２の仮想軸２６０と直交する断面形状では、鋸刃状に凹凸が交互に並んでいる（図７参照）。また、複数の周面部２６２のそれぞれは、鏡面である。本実施形態の周面部２６２は、銀蒸着によって鏡面となっている。

尚、周面部２６２の形状である「円柱面状」とは、本実施形態のように仮想軸２６０と直交する断面が周方向に小さな凹凸を繰り返す形状以外に、扁平率の小さな楕円や、円に近い多角形等の大凡円形に見える形状を含む。

このような形状の周面部２６２によって、光源２３から射出された光が、収容空間Ｓ内において、種々の方向に反射を繰り返して拡散する。

光源２３は、第一配置部２８から収容空間Ｓ内に光（赤外領域から紫外領域までの波長のうちの所定の波長の光）を射出する。この光源２３は、単波長の光を射出する。このように、収容空間Ｓに射出される光の波長域を狭くすることで、受光部２４で受光したときの外乱光の影響を除去し易くなる。本実施形態の光源２３は、赤外領域の波長の光を射出する。この光源２３は、周面部２６２の所定位置から、該周面部２６２を仮想軸２６０を中心軸とした円柱面とみなしたときの前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出する。具体的に、本実施形態の光源２３は、発光面２３１が仮想軸２６０に対して周面部２６２の開口側（基板２７と反対側）に傾斜した姿勢となるように配置されている（図５参照）。本実施形態の光源２３は、ＬＥＤである。

受光部２４は、いわゆる受光素子であり、受光面で受光した光の強度に応じた強度の電気信号を出力する。本実施形態の受光部２４は、光源２３から収容空間Ｓ内に射出され、且つ、周面部２６２と、収容空間Ｓ内に収容された検知対象物（本実施形態の例では、ブリスターパック９の収容部９１）と、の間で反射を繰り返して十分に拡散された光を受光する。この受光部２４は、周面部２６２における光源２３と対向する位置に配置されている。本実施形態の受光部２４は、受光面２４１が仮想軸２６０に対して周面部２６２の開口部側に傾斜した姿勢となるように配置されている（図５参照）。

第一検出部２５は、基板２７に実装されている。この第一検出部２５は、受光部２４から受信した電気信号の強度が所定の閾値を超えるか否かでブリスターパック９の収容部９１内の内容物９２の有無を検出する。本実施形態の第一検出部２５は、一つの内壁面２２０と、この内壁面２２０に対応する光源２３及び受光部２４とを一つの検知ユニットとしたときに、複数の検知ユニットのそれぞれから電気信号を受信すると共に、検知ユニット毎の収容部９１内の内容物９２の有無を検出する。

第一検出部２５は、検出結果を、スマートフォン等の外部機器に向けて電波により出力する。このスマートフォン等に所定の服薬管理用のソフトをインストールしておくことで、前記検出結果を受信したスマートフォンで、服薬管理を行うことができる。即ち、ブリスターパック９の複数の収容部９１のうちのいずれの収容部９１内の内容物９２が無いかが検出できるため、例えば、毎日所定個数の錠剤を服薬したか否かや、所定時間毎に錠剤を服薬したか否か等の管理を行うことができる。

尚、内容物検知装置１からの出力情報を受信する前記の外部機器は、スマートフォンに限定されず、ＰＤＡ等の携帯端末、ＰＣ、服薬管理専用端末等でもよい。また、外部機器は、内容物検知装置１の使用場所から離れた場所に設置されてＬＡＮやインターネット等を経由して接続されるサーバ等であってもよい。即ち、外部機器は、収容部９１毎の内容物９２の有無についての情報を利用する機器であればよい。また、本実施形態の内容物検知装置１は、無線接続によって、外部機器に収容部９１毎の内容物９２の有無についての情報を出力しているが、有線接続によって、外部機器に収容部９１毎の内容物９２の有無についての情報を出力する構成でもよい。

カバー３は、板状の部材であり、矩形板状の装置本体２の長辺に、該長辺に沿った軸を回動軸として回動可能に取り付けられている。カバー３は、閉じた状態（図１参照）では、収容空間画定部材２２の各収容空間Ｓ（内壁面２２０）の開口を塞ぎ、開いた状態（図２参照）では、各収容空間Ｓ（内壁面２２０）の開口が開放された状態となる。カバー３は、閉じた状態のときに、収容空間画定部材２２の一方の面に沿って該面の略全体を覆う形状である。このため、本実施形態のカバー３は、閉じた状態のときに、ブリスターパック９を内壁面２２０の開口周縁部２２１に向けて、即ち、収容空間画定部材２２に向けて押さえる機能に加え、外部から収容空間Ｓに向かう光を遮光する機能も有する。

以上のように構成される内容物検知装置１は、以下のように使用される。

カバー３が開かれ（図２参照）、各収容部９１が収容空間Ｓに収容されるようにブリスターパック９が収容空間画定部材２２上に配置される（図６参照）。ブリスターパック９が配置されると、カバー３が閉じられる。このカバー３が閉じたことを装置本体２が検知することで、又は、スイッチ等が操作されることで、複数の検知ユニットのそれぞれにおいて、光源２３が光を射出すると共に、受光部２４が収容空間Ｓ内で反射を繰り返して十分に拡散された光を受光する。複数の受光部２４のそれぞれは、受光強度に応じた強度の電気信号を第一検出部２５にそれぞれ出力する。第一検出部２５は、各受光部２４から受信した電気信号の強度が閾値を超えるか否かで、検知ユニット毎、即ち、ブリスターパック９の収容部９１毎の内容物９２の有無をそれぞれ検出し、検出結果を電波で出力する。

以上の内容物検知装置１では、閉じた空間（本実施形態の例では収容空間Ｓ）において光源２３から射出された光を種々の方向に反射させて十分に拡散された（反射を繰り返した）光を受光部２４によって受光したときに、前記閉じた空間の容積に応じて受光強度が変化することを利用して、ブリスターパック９の収容部９１の内容物９２の有無を検知する。即ち、内容物検知装置１では、拡散光によって収容空間Ｓ内の検知対象物の容積をセンシングする容積検知部（本実施形態の例では、内壁面２２０、光源２３、受光部２４、第一検出部２５）を用いることによって、光源２３と受光部２４との間にブリスターパック９の一部（例えば、図９に示すような内容物９２を押し出した後の潰れた状態の収容部９１や、図１０に示すような収容部９１の開口を塞いでいたシート９３）があっても、収容部９１内の内容物９２の有無を検知することができる。

具体的には、本実施形態の内容物検知装置１では、拡散光を用いて検出した収容空間Ｓ内の収容部９１の容積、即ち、受光部２４から出力される電気信号の強度に対する適切な閾値を設定し、第一検出部２５において受光部２４から受信した電気信号の強度がこの閾値を超えるか否かでブリスターパック９の収容部９１内の内容物９２の有無を検出する構成とすることで、光源２３と、この光源２３から射出された光を受光する受光部２４との間、即ち、光源２３から受光部２４に直接向かう光の軌道上に物体（ブリスターパック９の一部）があったとしても、収容部９１内の内容物９２の有無を検知することができる。

本実施形態の内容物検知装置１では、第一検出部２５が複数の検知ユニット（一つの内壁面２２０と、この内壁面２２０に対応する光源２３及び受光部２４）のそれぞれから電気信号を受信すると共に、検知ユニット毎の収容部９１内の内容物９２の有無を検出しているため、複数の収容部９１を有するブリスターパック９の収容部９１毎の内容物９２の有無を検知することができる。

本実施形態の内容物検知装置１では、内壁面２２０が、仮想軸２６０を囲う筒状の周面部２６２を含み、凸部２６３が、周面部２６２における周方向の全域に配置されている。このため、周面部２６２の周方向の全域において光が種々の方向に反射され（拡散し）、これにより、光源２３から射出された光が収容空間Ｓ内で十分に拡散される。その結果、拡散された光を受光した受光部２４から出力される電気信号の強度が隙間空間（内壁面２２０と収容部９１の表面との間の空間）の大きさに対し、より精度よく対応するようになる。従って、第一検出部２５が受信する受光部２４からの電気信号の強度が、収容空間Ｓ内の収容部９１の容積により精度よく対応するため、内容物９２の有無の判断（閾値との比較）がより精度よく行われる。

また、内壁面２２０の凸部２６３は、仮想軸２６０と同方向に延びている。このように一方向（仮想軸方向）に延びる凸部２６３といった簡素な構成によって、周面部２６２の周方向の全域において光を種々の方向に反射することができる。

また、本実施形態の内容物検知装置１では、光源２３が、周面部２６２の所定位置から、該周面部２６２が仮想軸２６０を中心軸とする円柱面としたときの前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出する。かかる構成によれば、周面部２６２の前記所定位置の近傍に収容部（検知対象物）９１がある場合に、光源２３が光を前記所定位置の法線方向に射出する場合に比べ、収容部９１で反射して光源２３（発光面等）に戻る光の量が抑えられる。これにより、収容部９１の容積の検知に必要な隙間空間での拡散光の減少が抑えられ、第一検出部２５が受信する受光部２４からの電気信号の強度が、収容空間Ｓ内の収容部９１の容積により精度よく対応する。

また、本実施形態の内容物検知装置１では、周面部２６２が、円柱面状であり、光源２３と受光部２４とが、周面部２６２において、該周面部２６２の径方向に対向する位置に配置されている。このため、受光部２４が周面部２６２の周方向において光源２３から最も離れた位置に配置され、これにより、光源２３の近くに配置される場合に比べ、十分に反射を繰り返して拡散された光を受光する。その結果、受光部２４から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対し、より精度よく対応するようになる。

また、本実施形態の内容物検知装置１では、周面部２６２が鏡面であるため、周面部２６２での周方向の全域において反射による光の減衰が抑えられる。これにより、受光部２４での受光強度が増大し、その結果、受光部２４から出力される電気信号の強度が隙間空間の大きさに対し、さらに精度よく対応するようになる。

また、本実施形態の内容物検知装置１は、ブリスターパック９の収容部９１が収容空間Ｓに収容された状態でブリスターパック９を内壁面２２０の開口周縁部２２１に向けて押さえることができるカバー３を備えている。このため、収容部９１内の内容物９２の有無の検知の際に、カバー３によってブリスターパック９が押さえられて内壁面２２０の開口周縁部２２１と、ブリスターパック９の収容部９１の周囲とが密接する。即ち、開口周縁部２２１と収容部９１の周囲とに隙間が生じ難くなる。このため、外部からの光（外乱光）の収容空間Ｓ内への侵入が好適に防がれる。

次に、本発明の第二実施形態について図１１を参照しつつ説明するが、上記第一実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ詳細に説明する。

本実施形態の容積検知装置２０は、図１１に示すように、検知対象物５０が収容される収容空間Ｓを画定する内壁面２２０を有する収容空間画定部材２２と、収容空間Ｓに光を射出する光源２３と、光源２３から射出された光を拡散させる拡散部と、収容空間Ｓ内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部２４と、を備える。また、本実施形態の容積検知装置２０は、受光部２４からの電気信号を受信して検知対象物の容量を検出する第二検出部３０を備える。本実施形態の容積検知装置２０では、拡散部は、内壁面２２０を含む。

収容空間画定部材２２は、閉じた収容空間Ｓを画定する内壁面２２０を有する。即ち、第一実施形態の収容空間画定部材２２は、ブリスターパック９と共同して閉じた収容空間Ｓを形成しているが、本実施形態の収容空間画定部材２２は、収容空間画定部材２２の内壁面２２０のみで閉じた収容空間Ｓを形成（画定）する。この収容空間画定部材２２では、蓋２２５が開閉されることで、検知対象物５０の収容空間Ｓ内への出し入れが行われる。本実施形態の検知対象物５０は、例えば、透明な容器５１に入れられた粉体である。

内壁面２２０は、複数の凹部２２６（図１１に示す例では、ディンプル状の凹部）を有している。本実施形態の内壁面２２０は、検知対象物５０（詳しくは、容器５１）が配置される面を除いた全面に、複数の凹部２２６を有している。また、内壁面２２０の全域が鏡面である。即ち、本実施形態の収容空間Ｓは、全方向において鏡面に囲まれている。

第二検出部３０は、例えば、電気信号の強度と検知対象物５０の容積とを対応させたテーブルを有し、該テーブルに基づいて受光部２４から受信した電気信号の強度と対応する検知対象物５０の容積を出力する。このテーブルは、閉じた空間（本実施形態の例では収容空間Ｓ）において光源２３から射出された光を種々の方向に反射させて十分に拡散し、この拡散された光を受光部２４が受光したときの受光強度が、前記閉じた空間の容積に応じて変化することに基づいて、計算や実測等によって作成されている。具体的に、前記テーブルは、検知対象物５０が大きい（即ち、検知対象物５０と内壁面２２０との間の隙間空間が小さい）程、光が反射する回数が増加するため減衰し、これにより、拡散光の受光強度が小さくなる一方、検知対象物５０が小さい（即ち、隙間空間が大きい）程、光が反射する回数が抑えられることで拡散光の受光強度が大きくなることに基づいて作成されている。尚、第二検出部３０は、前記テーブルを用いず、受信した電気信号の強度に基づいて、演算等によって検知対象物５０の容積を求めてもよい。即ち、第二検出部３０は、受光部２４からの電気信号の強度に基づいて検知対象物５０の容積を導出する構成であればよい。

第二検出部３０は、第一実施形態の第一検出部２５と同様に、電波によって検出結果（検知対象物の容積）をスマートフォン等に出力する構成でもよく、容積検知装置２０に設けられた画面等に出力する構成等でもよい。

以上のように構成される容積検知装置２０は、以下のように使用される。

収容空間画定部材２２の蓋２２５が開かれ、検知対象物５０の入った容器５１が収容空間Ｓに入れられ、その後、蓋２２５が閉じられる。この蓋２２５が閉じたことを容積検知装置２０が検知することで、又は、スイッチ等が操作されることで、光源２３が光を射出すると共に、受光部２４が収容空間Ｓ内で反射を繰り返して十分に拡散された光を受光する。受光部２４は、受光強度に応じた強度の電気信号を第二検出部３０に出力する。第二検出部３０は、受光部２４から受信した電気信号の強度とテーブルとに基づいて検知対象物５０の容積を求め（検出し）、検出結果を電波で出力する。

以上の容積検知装置２０では、収容空間Ｓ内に射出された光が収容空間Ｓ内で拡散されると、収容空間Ｓにおける検知対象物５０を除いた空間（内壁面２２０と検知対象物５０の表面との間の隙間空間）の容積に応じて受光部２４での受光強度（光量）が変化する。このため、本実施形態の容積検知装置２０によれば、光源２３から収容空間Ｓ内に光が射出されることで、検知対象物５０と内壁面２２０とによって反射が繰り返されて十分に拡散された光を受光した受光部２４から検知対象物５０の容積に応じた強度の電気信号が出力され、この電気信号に基づくことで、第二検出部３０が検知対象物５０の容積を導出する。

本実施形態の容積検知装置２０では、鏡面加工された内壁面２２０が、複数の凹部２２６を有し、拡散部を構成している。かかる構成によれば、光源２３からの光や、検知対象物５０等で反射した光が内壁面２２０の複数の凹部２２６によって、さらに種々の方向に反射される（拡散する）。このため、光源２３から収容空間Ｓ内に射出された光が隙間空間（内壁面２２０と検知対象物５０の表面との間の空間）においてより拡散され、これにより、受光部２４から出力される電気信号の強度が、隙間空間の大きさに対して精度よく対応するようになる。その結果、受光部２４から出力される電気信号に基づくことで、検知対象物５０の容積が精度よく導出される。

尚、本発明の容積検知装置、容積検知部（容積検知装置）を備えたブリスターパックの内容物検知装置、及び容積検知装置用の収容空間画定部材は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

第一及び第二実施形態の内壁面２２０の凸部２６３又は凹部２２６の具体的な形状は、限定されない。例えば、第一実施形態の内壁面２２０は、仮想軸２６０の方向に延びる凸部（いわゆる突条）２６３を有し、第二実施形態の内壁面２２０は、ディンプル状の凹部２２６を有するが、一つ内壁面２２０が凸部と凹部との両方を有してもよい。また、凸部及び凹部は、円錐状、柱状等でもよい。即ち、凸部及び凹部は、収容空間Ｓ内で、光を種々の方向に乱反射させる形状であればよい。

第一及び第二実施形態の内壁面２２０の具体的形状は、限定されない。例えば、第一実施形態の内壁面２２０は、ブリスターパック９の収容部９１の形状に対応する形状であればよい。また、第二実施形態の内壁面２２０は、容積を検知する対象物が収容できる形状であればよい。

内壁面２２０の全面が鏡面で無くてもよい。即ち、内壁面２２０の一部が鏡面でもよい。また、光が効率よく反射される構成（壁面）であれば、内壁面２２０は鏡面でなくてもよい。

光源２３が光を射出する具体的な方向は、限定されない。第一実施形態の光源２３は、周面部２６２の所定位置から、該周面部２６２を仮想軸２６０を中心軸とした円柱面とみなしたときの前記所定位置における法線方向と交差する方向に光を射出するが、前記法線方向に光を射出してもよい。即ち、光源２３は、内壁面２２０と、検知対象物（第一実施形態では収容部９１、第二実施形態では検知対象物５０）との間で反射を繰り返すような向きに光を射出できればよい。

また、光源２３が射出する光は、赤外領域の波長に限定されない。紫外領域の波長でもよく、可視光領域の波長でもよい。即ち、光源２３が射出する光は、赤外光と可視光と紫外光とを含む波長領域のうちのいずれかの波長の光であればよい。

尚、赤外光（赤外領域の波長の光）の場合、連続して射出することによって検知対象物の容積の検出や、内容物の有無の検出が精度よく行われるが、紫外光（紫外領域の波長の光）の場合、パルス状に射出することが好ましい。これは、外乱光とし収容空間Ｓ内に侵入する可能性のある外部の光に、紫外光（紫外領域の波長の光）が多く含まれるため、受光部２４から出力される電気信号からこの外乱光の影響を除去し易くするためである。即ち、強度が一定のパルス光（パルス状の紫外光）を光源２３が射出することで、光源２３が発光しているときの受光部２４での受光強度（受光部２４から出力される電気信号の強度）と、光源２３が発光していないときの受光部２４での受光強度（受光部２４から出力される電気信号の強度）とから、外乱光（詳しくは、外乱光に含まれる紫外光）の強度が得られるため、受光部２４から出力される電気信号から外乱光の影響を容易に除去することができる。

第一及び第二実施形態の容積検知部及び容積検知装置２０では、一つの検知ユニットに一つの光源２３と一つの受光部２４とが配置されているが、この構成に限定されない。一つの検知ユニットに少なくとも一つの光源２３と、少なくとも一つの受光部２４とが配置されていればよい。この場合、例えば、図１２に示す例において、異なる位置に配置された二つの光源２３のうちの一方の光源２３が光を射出し、この一方の光源２３と収容空間Ｓを挟んで対向する受光部２４が散乱光を受光した後、一方の光源２３が光の射出を止めた状態で他方の光源２３が光を射出し、この他方の光源２３と収容空間Ｓを挟んで対向する受光部２４が散乱光を受光する構成でもよい。即ち、一つの光源２３と、この光源２３から射出されて散乱された光を受光する一つの受光部２４と、を一組とし、この組が複数配置される構成でもよい。また、複数の光源２３が同時に光を射出し、一つの受光部２４が散乱光を受光してもよく、一つの光源２３が光を射出し、複数の受光部２４が同時に散乱光を受光する構成でもよい。また、複数の光源２３が同時に光を射出し、複数の受光部２４が同時に散乱光を受光する構成でもよい。これらの場合、全ての光源２３が同じ波長域の光を射出する構成でなくてもよい。

第一及び第二実施形態の内壁面２２０には、凸部及び凹部の少なくとも一方が複数配置されているが、この構成に限定されない。内壁面２２０は、局所的な凹凸のない、例えば、球面や、円柱面等であってもよい（図１２参照）。また、内壁面２２０は、正多面体等であってもよい。これらの場合、内壁面２２０が、鏡面によって構成され、光源２３が内壁面２２０の所定位置から径方向（球の中心や、円柱の中心軸、正多面体の中心に向かう方向）と交差する方向に射出する構成であれば、射出された光が乱反射し易く（種々の方向に反射を繰り返し易く）、これにより、十分に拡散する。

第一及び第二実施形態の拡散部は、内壁面２２０を含むが、この構成に限定されない。拡散部は、収容空間Ｓ内に配置された複数の反射板等によって構成され、光源２３から射出された光を種々の方向に反射して拡散する構成でもよい。また、拡散部は、内壁面２２０と、収容空間Ｓ内に配置された反射板等とによって構成されてもよい。

光源２３の発光面は、平面に限定されない。例えば、光源２３は、発光面を凸面等にすることで、光源２３から種々の方向に光が射出される構成でもよい。かかる構成によれば、光源２３から射出された光が収容空間Ｓ内においてより拡散され易くなる。

また、受光部２４の受光面も、平面に限定されない。例えば、受光部２４は、受光面をパラボラ状にした構成でもよい。かかる構成によれば、収容空間Ｓ内の拡散光（種々の方向に進む光）を受光し易くなり、これにより、受光面での受光強度を確保し易くなる。

第一実施形態の内容物検知装置１は、収容部９１毎の内容物９２の有無につていの情報を、外部機器に出力しているが、この構成に限定されない。内容物検知装置１は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示部を備え、この表示部に、前記内容物９２の有無についての情報、又は前記情報に基づいた画像等が表示される構成でもよい。また、内容物検知装置１は、前記内容物９２の有無についての情報を、文字や画像等として紙面等に出力（プリントアウト）する構成でもよい。

第一実施形態のブリスターパックの内容物検知装置１では、ブリスターパック９の収容部９１が透明であるが、この構成に限定されない。収容部９１は不透明でもよい。

１…内容物検知装置、２…装置本体、３…カバー、９…ブリスターパック、２０…容積検知装置、２１…筐体、２２…収容空間画定部材、２２０…内壁面、２２１…開口周縁部、２２５…蓋、２２６…凹部、２３…光源、２３１…発光面、２４…受光部、２４１…受光面、２５…第一検出部、２６…画定部材本体、２６０…仮想軸、２６１…貫通孔、２６２…周面部、２６３…凸部、２７…基板、２７１…閉塞部、２８…第一配置部、２９…第二配置部、３０…第二検出部、５０…検知対象物、５１…容器、９０…樹脂シート、９１…収容部、９２…内容物、９３…シート、Ｓ…収容空間

Claims (13)

1. 検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
   前記収容空間内に光を射出する光源と、
   前記光源から射出された光を拡散させる拡散部と、
   前記収容空間内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部と、を備える、容積検知装置。
2. 前記内壁面は、凸部及び凹部の少なくとも一方を有し、
   前記拡散部は、前記内壁面を含む、請求項１に記載の容積検知装置。
3. 前記内壁面は、前記凸部及び凹部の少なくとも一方を複数有し、且つ所定方向に延びる仮想軸を囲う筒状の周面部を含み、
   前記凸部及び凹部の少なくとも一方は、前記周面部における周方向の全域に配置される、請求項２に記載の容積検知装置。
4. 前記凸部及び凹部の少なくとも一方は、前記仮想軸と同方向に延びる、請求項３に記載の容積検知装置。
5. 前記光源は、前記周面部の所定位置から、該周面部の前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出する、請求項３又は４に記載の容積検知装置。
6. 前記周面部は、円柱面状であり、
   前記光源と前記受光部とは、前記周面部において、該周面部の径方向に対向する位置に配置される、請求項３〜５のいずれか１項に記載の容積検知装置。
7. 前記内壁面において少なくとも前記周面部は、鏡面である、請求項３〜６のいずれか１項に記載の容積検知装置。
8. 検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
   前記収容空間内に光を射出する光源と、
   前記収容空間内の拡散された光を受光すると共に受光強度に応じた強度の電気信号を出力する受光部と、を備え、
   前記内壁面は、鏡面であり、且つ所定方向に延びる仮想軸を囲う円筒状の周面部を含み、
   前記光源は、前記周面部の所定位置から、該周面部の前記所定位置における法線方向と交差する方向に、光を射出し、
   前記受光部は、前記周面部における前記光源と該周面部の径方向に対向する位置に配置される、容積検知装置。
9. 前記光源は、赤外領域の波長の光を射出する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の容積検知装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の容積検知装置と、
    前記容積検知装置からの電気信号を受信してブリスターパックの収容部内の内容物の有無を検出する検出部と、を備え、
    前記内壁面は、開口を有すると共に、前記容積検知装置の検知体対象物である前記収容部が前記開口から前記収容空間内に挿入された状態で前記内壁面の開口周縁部が前記ブリスターパックの前記収容部の周囲に当接することで該収容空間が閉じた空間となる形状を有し、
    前記検出部は、前記電気信号の強度に基づいて前記ブリスターパックにおける前記内容物の有無を検出する、ブリスターパックの内容物検知装置。
11. 前記容積検知装置は、前記内壁面と前記光源と前記受光部とを一つの検知ユニットとしたときに、複数の検知ユニットを有し、
    前記複数の検知ユニットのそれぞれは、複数の収容部を有するブリスターパックの各収容部と対応する位置に配置され、
    前記検出部は、前記複数の検知ユニットのそれぞれから前記電気信号を受信すると共に、前記検知ユニット毎の内容物の有無を検出する、請求項１０に記載のブリスターパックの内容物検知装置。
12. 前記ブリスターパックの収容部が前記収容空間に収容された状態で前記ブリスターパックを前記内壁面の開口周縁部に向けて押さえる押圧部を備える、請求項１０又は１１に記載のブリスターパックの内容物検知装置。
13. 検知対象物が収容される収容空間を画定する内壁面と、
    前記収容空間内に光を射出する光源を配置可能な第一配置部と、
    前記収容空間内の光を受光する受光部を配置可能な第二配置部と、を備え、
    前記内壁面は、鏡面であり、且つ凸部及び凹部の少なくとも一方を有する、容積検知装置用の収容空間画定部材。

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