JP2018091744A

JP2018091744A - 分光スペクトル解析プログラム

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Publication number: JP2018091744A
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Inventors: 知幸原田; Tomoyuki Harada
Original assignee: Shimadzu Corp
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Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-06-14
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Abstract

【課題】一つの分光スペクトルについて、基本解析と特殊解析の両方を行う場合の作業負担を軽減する。【解決手段】分光光度計による試料測定で得られた分光スペクトルからその形状に関する特徴量を抽出する基本解析手段２２６と、前記分光スペクトルと、予め与えられた演算式から前記試料の特性に関する指標値を算出する特殊解析手段２２７と、基本解析手段２２６で抽出可能な複数種類の特徴量と、特殊解析手段２２７で算出可能な複数種類の指標値の中から少なくとも一つをユーザに選択させる選択手段２２２と、選択手段２２２でユーザが選択した特徴量を基本解析手段２２６で抽出した結果、又は選択手段２２２でユーザが選択した指標値を特殊解析手段２２７で算出した結果をユーザに提示する解析結果提示手段２３０としてコンピュータを機能させるプログラムを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、紫外可視分光光度計などの分光光度計を用いた試料（検体）の測定により得られるスペクトルを解析するためのプログラムに関する。

紫外可視分光光度計、紫外可視近赤外分光光度計、赤外分光光度計、原子吸光分光光度計、ラマン分光光度計、及び分光蛍光光度計などの分光光度計では、試料に光を照射し、該試料と相互作用した後の光（反射光、透過光、又は蛍光など）を検出することにより、横軸が波長又は波数であり、縦軸が吸光度、反射率、透過率、又は蛍光強度等であるスペクトル（以下、分光スペクトルとよぶ）が生成される。

こうした分光光度計は、専用ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されて用いられることが多い。ユーザは専用ソフトウェアを起動し、ＰＣのモニタに表示されるユーザインターフェース（ＵＩ）を介して試料の分析条件及び分光スペクトルの解析条件を入力する。その後、ユーザが前記ＵＩを介して分析開始を指示すると、前記分析条件に基づく制御信号が生成され、該制御信号がＰＣから分光光度計に送出される。制御信号を受けた分光光度計は、前記分析条件に従った試料分析を実行し、該試料分析で得られた反射光、透過光、又は蛍光などの検出信号から分光スペクトルを生成してＰＣに送出する。ＰＣは該分光スペクトルを前記解析条件に従って解析し、その結果をモニタに表示する。

前記のような分光スペクトルの解析により、例えば、該分光スペクトルの全体又は予め指定された波長範囲について、吸光度、反射率、透過率、若しくは蛍光強度（以下、「吸光度等」と総称する）の最大値や最小値、該分光スペクトル上に現れるピークの高さ、面積、若しくは波長、又は予め指定された波長における吸光度等、といった分光スペクトルの形状に関する特徴量を抽出することができる。以下、こうした分光スペクトルからの特徴量の抽出を「基本解析」とよぶ。

また、前記のような分光スペクトルの解析では、色彩又は色差などの色に関する値や、膜厚、日射反射率、バンドギャップ値といった、特定の種類の試料や特定の測定目的に特化した指標値を算出することも行われる。以下、このような解析を「特殊解析」とよぶ。

こうした特殊解析では、分光スペクトルに加えて、測定項目に応じた所定の情報が必要となる。例えば、色彩の測定（カラー測定）では、試料の分光スペクトル（反射率スペクトル）に加えて、光源の分光分布、及び等色関数が必要であり、これらを用いて所定の演算を行うことにより、試料の色が数値で表現される。膜厚測定では、試料である膜物質の分光スペクトル（反射率スペクトル）から抽出した特徴量である「所定の波長範囲におけるピーク（山）又はバレー（谷）の数」に加えて、前記膜物質の屈折率や、測定光の前記膜物質への入射角などの情報が必要である。また、日射透過率測定及び日射反射率測定では、前記所定の情報としてJIS 3106に定める重価係数が必要であり、バンドギャップ測定では、前記所定の情報としてプランク定数及び所定の比例定数が必要である。これら所定の情報及び演算式は予め専用ソフトウェアに内蔵されているか、専用ソフトウェアが解析前にユーザに入力を求めるようになっている。

"紫外可視近赤外(UV-Vis-NIR) 分光光度計 > 付属品選択ガイド(固体試料編)",[online],平成14年10月1日,株式会社島津製作所,[平成28年10月12日検索],インターネット<URL:http://www.an.shimadzu.co.jp/uv/support/faq/op/solid06.htm>

しかしながら、こうした特殊解析を行うためのソフトウェアは、従来、基本解析を行うためのソフトウェアとは別のオプションソフトウェアとして提供されており、なおかつ、測定項目別に異なるオプションソフトウェアが提供されている（例えば、非特許文献１を参照）。そのため、一つの試料について基本解析と特殊解析の両方を行う場合や、一つの試料について複数の特殊解析を行う場合には、ユーザは複数のソフトウェアを使用する必要があり、操作が煩雑になるという問題があった。また、ソフトウェア毎に解析結果ファイルが生成されるため、ファイル管理が複雑になるという問題もあった。

ところで、製剤や各種材料等のメーカーの品質管理部門などでは、製品の品質を確認するために分光光度計等による製品（試料）の分析が行われており、得られた分光スペクトルから求められた前記特徴量や指標値に基づいて試料の合否を判定している。しかしながら、従来、こうした合否判定は、品質管理の担当者がソフトウェアによるスペクトル解析で求められた前記特徴量又は指標値と、個々の特徴量又は指標値について設けられた合否判定基準とを照らし合わせることで行っていたため、担当者の作業負担が大きいという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて成されたものであり、第１の解決課題は、一つの試料について基本解析と特殊解析の両方を行う場合や、一つの試料について複数の特殊解析を行う場合におけるユーザの作業負担を軽減することであり、第２の解決課題は、基本解析又は特殊解析の結果に基づく合否判定を省力化することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る分光スペクトル解析プログラムは、
a)試料を分光光度計で測定して得られた、縦軸が吸光度、反射率、透過率、又は蛍光強度である分光スペクトルから該分光スペクトルの形状に関する特徴量を抽出する基本解析手段と、
b)前記分光スペクトルの形状に関する特徴量と、予め与えられた演算式から前記試料の特性に関する指標値を算出する特殊解析手段と、
c)前記基本解析手段で抽出可能な複数種類の特徴量と、前記特殊解析手段で算出可能な複数種類の指標値の中から少なくとも一つをユーザに選択させる選択手段と、
d)前記選択手段でユーザが選択した特徴量を前記基本解析手段で抽出した結果、又は前記選択手段でユーザが選択した指標値を前記特殊解析手段で算出した結果をユーザに提示する解析結果提示手段と、
としてコンピュータを機能させることを特徴としている。

本発明において、「分光スペクトルの形状に関する特徴量」とは、例えば、該分光スペクトルの全体又は予め指定された波長範囲における、吸光度等の最大値や最小値、ピーク（又はバレー）の数、高さ（深さ）、幅、面積、若しくは波長、吸光度等の平均値や標準偏差などの統計値、又は予め指定された波長における吸光度等、などの値を指す。

また、本発明において「試料の特性に関する指標値」とは、前記分光スペクトルの形状に関する特徴量に基づき公知の演算（換算）により二次的に算出される、試料の特性を定量的に表した値であって、例えば、色彩、色差、膜厚、日照透過率、日照反射率、バンドギャップ値、又は製剤等の溶け方を示す溶出量、溶出率、溶出時間などの値を指す。

なお、光学デバイス（ＵＶカットガラス等）の検査では、該デバイスが所定波長域の光（例えば可視光）を透過し、なおかつ別の所定波長域の光（例えば紫外光）は遮断することを確認する場合がある。こうした場合、試料測定で得られた分光スペクトルについて、予め指定された波長範囲内で長波長側又は短波長側から順に縦軸の値（例えば透過率）を確認し、縦軸の値が予め指定された値を初めて上回る（又は下回る）時の波長値が求められる。このような場合には、該波長値が「試料の特性に関する指標値」に相当する。

また、「試料の特性に関する指標値」の算出に用いる「分光スペクトルの形状に関する特徴量」としては、基本解析手段によって求められたものを利用してもよく、特殊解析手段が前記分光スペクトルに基づいて独自に求めるようにしてもよい。

このような構成によれば、従来別のソフトウェアで行っていた基本解析と特殊解析、又は複数種類の特殊解析を単一のソフトウェア上で行うことが可能となり、試料分析に関するユーザの作業負担を軽減することができる。

なお、前記解析結果提示手段は、前記基本解析又は特殊解析の結果をＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から成る表示装置に出力して該表示装置の画面上に表示させるものや、前記基本解析又は特殊解析の結果をプリンタに出力して印刷させるものなどとすることができる。

前記本発明に係る分光スペクトル解析プログラムは、更に、コンピュータを
e)前記基本解析手段によって抽出された前記特徴量又は前記特殊解析手段によって算出された前記指標値の少なくとも一つを該特徴量又は該指標値について予め定められた合否判定基準と比較することにより、該特徴量又は該指標値の合否判定を行う合否判定手段と、
f)前記合否判定手段による判定結果をユーザに提示する合否提示手段と、
として機能させるものとすることが望ましい。

また、前記本発明に係る分光スペクトル解析プログラムは、
前記合否判定手段が、前記特徴量又は前記指標値の複数について前記合否判定を行うものであって、
更に、
g)前記合否判定手段による複数の合否判定結果から前記試料の合否を判定する総合評価手段と、
h)前記総合評価手段による判定結果をユーザに提示する総合評価提示手段と、
としてコンピュータを機能させるものとすることがより望ましい。

このような構成によれば、従来人手によって行っていた各特徴量や指標値の合否判定や、試料の合否判定を自動的に行うことが可能となり、合否判定に関するユーザの作業負担を一層軽減することができる。

なお、前記判定結果提示手段又は前記総合評価提示手段も、判定結果を表示装置の画面上に表示させるものや、プリンタに印刷させるものとすることができる。

また、前記本発明に係る分光スペクトル解析プログラムは、更に、コンピュータを
i)前記基本解析手段によって抽出された前記特徴量及び前記特殊解析手段によって算出された前記指標値を含む単一のファイルを生成して記憶装置に記憶させる結果ファイル生成手段、
として機能させるものとすることが望ましい。

このような構成によれば、従来は別々のファイルとして記憶されていた基本解析の結果と特殊解析の結果を単一のファイルとして記憶させることができるため、ファイル管理を簡単にすることができる。

また、前記本発明に係る分光スペクトル解析プログラムは、更に、コンピュータを
j)試料を分光光度計で測定する際の測定条件をユーザに設定させる測定条件設定手段と、
k)前記測定条件に基づいて分光光度計の動作を制御する測定制御手段と、
l)前記測定条件に基づく試料測定の結果である分光スペクトルを前記分光光度計から取得するスペクトル取得手段と、
として機能させるものであって、
前記基本解析手段及び前記特殊解析手段が、前記スペクトル取得手段によって取得された前記分光スペクトルを用いて前記特徴量の抽出又は前記指標値の算出を行うものとすることが望ましい。

このような構成によれば、分光スペクトルの基本解析及び特殊解析に加えて、該分光スペクトルを得るための試料測定の条件設定も単一のソフトウェアで行うことが可能となるため、分析に関するオペレータの手間を更に軽減することができる。

以上で説明した通り、本発明に係るプログラムによれば、一つの試料について基本解析と特殊解析の両方を行う場合や、一つの試料について複数の特殊解析を行う場合のユーザの作業負担を軽減することができる。更に、上記のような合否判定手段や総合評価手段を備えた構成によれば、基本解析又は特殊解析の結果に基づく合否判定及び総合評価を簡単に行うことができる。

本発明の一実施例に係るプログラムを備えた分光分析システムの概略構成図。同実施例に係るプログラムが実行する処理の一例を示すフローチャート。同実施例における設定画面の一例を示す図。同実施例における解析結果表示画面の一例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。

図１は本実施例に係るプログラムを備えた分光分析システムの概略構成図である。この分光分析システムは、分光分析部１００とデータ処理装置２００とを含んでいる。分光分析部１００は、紫外可視分光光度計と該紫外可視分光光度計に複数の試料を予め定められた順序で自動的に導入する自動試料導入装置とを含んで成る。分光分析部１００とデータ処理装置２００は互いに接続されており、各種のデータを授受することが可能となっている。なお、両者はいかなる形態で接続されていてもよく、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）などを介して接続してもよいし、通信ケーブルによって直接的に接続してもよい。なお、データ処理装置２００は分光分析部１００の動作を制御する制御装置としての機能を併せ持っている。

データ処理装置２００の実体はパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータであり、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、メモリ２０２と、キーボードやマウス等から成る入力部２０３と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から成る表示部２０４と、外部装置等とのＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介した接続を司るためのインターフェース（I/F）２０５と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置から成る記憶部２１０等が、互いに接続された構成を備えている。記憶部２１０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）２１１や、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２（本発明の分光スペクトル解析手段に相当）が記憶されているほか、スペクトル記憶部２１３、測定条件記憶部２１４、解析条件記憶部２１５、解析結果記憶部２１６が設けられている。

図１に描かれているように、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２には、測定条件設定部２２１、解析条件設定部２２２、測定制御部２２３、スペクトル取得部２２４、前処理部２２５、基本解析部２２６、特殊解析部２２７、合否判定部２２８、総合評価部２２９、結果表示制御部２３０、及び結果ファイル生成部２３１が含まれているが、これらはいずれもＣＰＵ２０１が分析制御／スペクトル解析プログラム２１２をメモリ２０２に読み出して実行することによってソフトウェア的に実現される機能である。なお、解析条件設定部２２２が、本発明における選択手段に相当し、結果表示制御部２３０が、本発明における、解析結果提示手段、合否提示手段、及び総合評価提示手段に相当する。

次に、本実施例に係る分析制御／スペクトル解析プログラム２１２が実行する処理の一例を、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２が起動している状態で、ユーザが入力部２０３から所定の操作を行うと、測定条件設定部２２１が、分光分析部１００による試料測定時の条件（測定条件）を設定するための設定画面（図示略）を表示部２０４に表示させ、ユーザに所定の事項を入力させる（ステップＳ１１）。このとき入力された内容、例えば、測定対象とする試料の名称、各試料の測定に適用する測定モード（吸光度測定モード、反射率測定モード、透過率測定モード、又は蛍光測定モードなど）、及び測定波長範囲などは、測定条件記憶部２１４に記憶される。

続いて、ユーザが入力部２０３から所定の操作を行うと、解析条件設定部２２２が、ステップＳ１１で設定した測定条件による試料測定で得られる分光スペクトルを解析する際の条件（解析条件）を設定するための解析条件設定画面３００（図３）を表示部２０４に表示させ、ユーザに所定の事項を入力させる（ステップＳ１２）。

解析条件設定画面３００は、図３に示すように、項目選択欄３１０と、前処理設定欄３２０と、項目別設定欄３３０と、総合評価要否チェックボックス３４０とを備えている。

項目選択欄３１０には、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２によって解析可能な複数の項目（解析項目）のリストが表示されている。ここで前記解析項目には、スペクトル上における吸光度等の最大値や最小値、スペクトル上に表れるピーク（又はバレー）の数・高さ（又は深さ）・幅・波長・面積などの基本項目に加えて、日射透過率、日射反射率、膜厚、色彩、溶出率などの特殊項目も含まれている。項目選択欄３１０では、ユーザがマウスのクリック操作などによって前記リスト中の解析項目名を選択することにより、解析対象のスペクトルに対し、いかなる解析項目についての解析を行うかを設定することができる。

前処理設定欄３２０は、分光分析部１００で得られた分光スペクトルを解析する前に、該分光スペクトルから所定のブランクスペクトルを差し引いたり、ベースラインを差し引いたりといった前処理を行うか否かを設定する欄である。前処理設定欄３２０には、ブランクスペクトル差し引きチェックボックス３２１、ベースライン差し引きチェックボックス３２２、及び波長域設定ボタン３２３が設けられている。波長域設定ボタン３２３は、ベースライン差し引きチェックボックス３２２にチェックが入れられた場合にのみ有効となるボタンであり、該ボタン３２３を押下すると、分光スペクトルからベースラインを差し引く際の開始波長λ_a及び終了波長λ_b（後述する）をユーザに入力させるためのダイアログボックスが表示される。

項目別設定欄３３０は、パラメータ設定欄３３１、合否判定要否チェックボックス３３２、合否判定基準選択メニュー３３３、閾値１設定ボタン３３４、及び閾値２設定ボタン３３５を含んでいる。

パラメータ設定欄３３１は、項目選択欄３１０でユーザが選択した解析項目に応じたパラメータの設定を行う欄であり、この欄３３１に表示される内容は、項目選択欄３１０で選択された項目に応じて変化する。図３の例では、項目選択欄３１０において「ピーク波長」が選択されており、これに対応して、項目別設定欄３３０には、ピーク波長を求めるに当たって対象とする波長域をユーザに入力させるためのテキストボックス３３１ａと、ピーク検出用の判定基準をユーザに選択させるためのドロップダウンリスト３３１ｂと、複数のピークが検出された場合に強度順で何番目のピークを採用するかをユーザに選択させるためのドロップダウンリスト３３１ｃが表示されている。なお、項目選択欄３１０にて例えば「膜厚」が選択された場合には、パラメータ設定欄３３１には、試料である膜物質の屈折率や膜厚の算出に用いる波長範囲（計算波長範囲）をユーザに入力させるためのテキストボックスやドロップダウンリストが表示される。なお、項目選択欄３１０でいずれの解析項目も選択されていない場合には、パラメータ設定欄３３１には何も表示されない。

合否判定要否チェックボックス３３２は、前記各解析項目のそれぞれに関し、解析結果として得られた値の合否判定を行うか否かを設定するものであり、項目選択欄３１０でいずれかの解析項目が選択されている場合のみ有効（すなわちチェックのＯＮ／ＯＦＦが可能な状態）となる。

合否判定基準選択メニュー３３３は、合否判定要否チェックボックス３３２がＯＮのときのみ有効となるメニューであり、クリック操作により「値が閾値以上であれば合格」、「値が閾値以下であれば合格」、「値が閾値の間にあれば合格」、「値が閾値の間になければ合格」等を選択可能なドロップダウンリストが表示される。更に、閾値１設定ボタン３３４及び閾値２設定ボタン３３５を押下すると、ユーザに閾値を入力させるためのダイアログボックスが表示される。但し、閾値２設定ボタン３３５は、合否判定基準選択メニュー３３３において二つの閾値を要する判定条件が選択された場合のみ有効となる。

項目別設定欄３３０に設けられたＯＫボタン３３６をクリックすると、項目選択欄３１０で選択されている解析項目に対応した解析条件の設定が完了する。解析対象の分光スペクトルに対し、複数種類の解析項目についての解析を行う場合は、再び項目選択欄３１０でいずれかの解析項目を選択し、項目別設定欄３３０での設定操作を行う。

総合評価要否チェックボックス３４０は、項目別設定欄３３０で設定が行われた一つ又は複数の解析項目について分光スペクトルの解析を行って得られた結果に基づいて試料の総合評価を行うか否かを設定するものである。

ユーザが解析条件設定画面３００への入力を完了して該画面３００右下のＯＫボタン３５０を押下すると、同画面３００にて設定された条件（解析条件）が解析条件記憶部２１５に記憶される。なお、複数の試料について連続分析を行う場合、試料ごとに個別に解析条件を設定するようにしてもよく、全ての試料について一括して解析条件を設定する（つまり、各試料ついて得られた分光スペクトルのそれぞれに対し、同一内容の解析を行うよう設定する）ようにしてもよい。

続いて、ユーザが入力部２０３を用いて所定の操作を行うと、測定制御部２２３による分光分析部１００の制御が実行される（ステップＳ１３）。すなわち、測定制御部２２３が測定条件記憶部２１４に記憶された測定条件に基づいて制御信号を生成して分光分析部１００に送出する。その結果、分光分析部１００にて前記分析条件に従った試料の測定が実行される。

分光分析部１００では、前記測定の結果として、例えば、横軸が波長であり、縦軸が反射率である分光スペクトルが生成される。スペクトル取得部２２４は、前記測定の開始後、所定の時点（例えば一つの試料の測定が完了した時点）で分光分析部１００から前記分光スペクトルを取得する（ステップＳ１４）。

続いて、前処理部２２５が解析条件記憶部２１５を参照し、解析条件として前処理を行う旨が設定されているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、前処理を行う旨が設定されていなかった場合は、直ちにステップＳ１７に進む。

一方、前処理を行う旨が設定されていた場合、前処理部２２５にて前記分光スペクトルの前処理が実行される（ステップＳ１６）。例えば、ステップＳ１２においてユーザが解析条件設定画面３００のブランクスペクトル差し引きチェックボックス３２１にチェックを入れていた場合、ステップＳ１４で取得された分光スペクトルから予めデータ処理装置２００の記憶部２１０に記憶されていたブランクスペクトルが差し引かれる。また、ステップＳ１２においてユーザがベースライン差し引きチェックボックス３２２にチェックを入れていた場合、まず、ステップＳ１４で取得された分光スペクトルのベースラインが決定され、その後、該ベースラインが該分光スペクトルから差し引かれる。ここで、ベースラインとは、前記分光スペクトル上における開始波長λ_a及び終了波長λ_bにおけるデータ点を結ぶ直線であり、λ_a及びλ_bはステップＳ１２においてユーザが解析条件設定画面３００上の波長域設定ボタン３２３をクリックし、表示されるダイアログボックスにλ_a及びλ_bの値を入力することにより予め設定される。

次に、解析条件設定画面３００の解析項目選択欄３１０にてユーザが選択した各解析項目についての解析処理が実行される（ステップＳ１７）。

例えば、該分光スペクトルについて基本解析である「ピーク波長」の導出と特殊解析である「膜厚」の導出を行う旨が設定されていた場合、まず、基本解析部２２６が前記分光スペクトルに基づいてピーク面積の算出を行う。

このとき、基本解析部２２６は、ステップＳ１２において「ピーク波長」に関してパラメータ設定欄３３１で設定されたパラメータに基づき、前記分光スペクトル上で所定の波長範囲に存在するピークを検出し、検出されたピークのうち予め設定された条件（例えば「強度が大きい方から3番目」など）に合致するピークを特定して、その波長λ_pを導出する。

続いて、合否判定部２２８が条件記憶部２１０に記憶されている解析条件を参照し、ステップＳ１７で解析した項目に関して合否判定を行う旨が設定されているか否かを確認する（ステップＳ１８）。

このステップＳ１８でＮｏとなった場合には、合否判定を行うことなく次のステップＳ２０に進む。

一方、ステップＳ１８においてＹｅｓとなった場合には、合否判定部２２８がステップＳ１７で求められた値（上記の例ではピーク波長）をステップＳ１２で設定された合否判定基準（例えば「閾値１」以上であるか否か）と照らし合わせることにより、当該値の合否を判定する（ステップＳ１９）。

その後、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２は、解析条件記憶部２１５を参照し、ユーザが設定した全ての解析項目についてスペクトル解析が完了したか否かを判断する（ステップＳ２０）。

このステップＳ２０でＹｅｓとなった場合には、次のステップＳ２１に進む。

一方、ステップＳ２０でＮｏとなった場合には、ステップＳ１７に戻り解析が完了していない解析項目についてのスペクトル解析を実行する。

上記の例では、基本解析である「ピーク波長」の導出と特殊解析である「膜厚」の導出を行う旨が設定されており、ピーク波長の導出は既に完了しているため、続いて、特殊解析部２２７による膜厚の導出を実行する。このとき、特殊解析部は、解析条件記憶部２１５から、ユーザがステップＳ１２で膜厚に関してパラメータ設定欄３３１で設定したパラメータ、すなわち計算波長範囲と試料である膜物質の屈折率ｎを読み出し、それらの値と前記分光スペクトルに基づいて膜厚の値を算出する。

具体的には、前記分光スペクトルにおいて前記計算波長範囲に現れるピークの数Δｍを求め、以下の式から試料の膜厚ｄを算出する。
ｄ＝Δｍ／｛２・（ｎ^２−ｓｉｎ^２θ）^１／２（１／λ_２−１／λ_１）｝ …（１）
ここで、θは試料への入射角であって分光分析部１００を構成する紫外可視分光光度計に固有の値である。

その後、ユーザが設定した全解析項目についての解析が完了すると（すなわちステップＳ２０でＹｅｓになると）、総合評価部２２９が、解析条件記憶部２１５を参照して試料についての総合評価を行うか否かを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１でＮｏと判定された場合は、総合評価を行わずに次のステップＳ２３に進む。

一方、ステップＳ２１でＹｅｓと判定された場合は、総合評価部２２９が、ステップＳ１９で合否判定が行われた各解析項目についての判定結果に基づき、試料の総合評価を実行する（ステップＳ２２）。このときの判定基準としては、例えば全ての解析項目についての判定結果が「合格」であった場合のみ総合評価を「合格」とし、一つの解析項目でも「不合格」であった場合には総合評価を「不合格」とすることが考えられるが、これに限定されるものではない。

ステップＳ２２が完了すると、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２が、ステップＳ１１で設定した全ての測定対象試料について分光スペクトルの解析が完了したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＮｏとなった場合にはステップＳ１４に戻り、ステップＳ２３でＹｅｓになるまでステップＳ１４〜Ｓ２３の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ２３でＮｏとなった時点で、分光分析部１００での次の測定対象試料の測定が完了していなかった場合は、該測定の完了を待ってステップＳ１４を実行する。

ステップＳ２３でＹｅｓになると、結果表示制御部２３０が、以上で得られた解析結果を表示部２０４に表示させる（ステップＳ２４）。

このとき表示される解析結果表示画面４００の一例を図４に示す。同画面４００では、解析結果を表形式で示した解析結果テーブル４１０が含まれている。解析結果テーブル４１０は、一行が一つの試料に対応し、各列がそれぞれ試料名、総合評価、各解析項目について導出された値、及び該値に基づく各解析項目の判定結果を示すものとなっている。図４の例では、Sample A〜Fの６種類の試料について、それぞれ解析項目ａ〜ｃの３種類の解析項目のそれぞれに関する値（ステップＳ１７で導出された値）が表示されると共に、合否判定結果（ステップＳ１９の判定結果）として合格を意味する「○」又は不合格を意味する「×」が表示されている。更に、解析項目ａ〜ｃの全てについて合否判定結果が合格であった試料については。総合評価として合格を意味する「○」が表示され、前記合否判定結果が一つでも不合格であった試料については、総合評価として不合格を意味する「×」が表示されている。なお、総合評価を行わなかった試料についてはその旨を示す「−」が表示されている。

次いで、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２は、ユーザにより解析結果の保存指示がなされたか否かを判別し（ステップＳ２５）、該指示が成されていない場合には（ステップＳ２５でＮｏ）、処理をステップＳ２７に移行させる。

一方、ユーザにより解析結果の保存指示がなされた場合（ステップＳ２５でＹｅｓ）、結果ファイル生成部２３１が解析結果テーブル４１０の内容を含む単一のファイルを生成して解析結果記憶部２１６に記憶させ（ステップＳ２６）、処理をステップＳ２７に移行させる。

ステップＳ２７では、分析制御／スペクトル解析プログラム２１２が、ユーザから処理終了の指示がなされたか否かを判別し、ステップＳ２７でＹｅｓになるまでステップＳ２５〜Ｓ２６の処理を繰り返し実行する。そして、処理終了の指示がなされた時点（ステップＳ２７でＹｅｓ）で一連の処理を終了する。

以上のように、本実施例に係る分析制御／スペクトル解析プログラム２１２によれば、一つのプログラムを起動及び操作することにより、基本解析に該当する解析項目及び特殊解析に該当する解析項目について値を得ることができるため、ユーザの作業負担を軽減することができる。また、個々の解析項目についての合否判定や、該合否判定結果に基づく試料の総合評価を自動的に行うことができるため、こうした判定に係るユーザの負担を軽減することもできる。また更に、基本解析及び特殊解析、又は複数の特殊解析に属する解析項目についての解析結果を一つのファイルとして保存することができるため、ファイル管理を容易にすることができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を挙げて説明を行ったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で適宜変更が可能である。例えば、上記の例では一つの測定対象試料について分光分析部１００での測定が完了した時点で測定結果である分光スペクトルを取得して解析を行うものとしたが、これに限らず全ての測定対象試料について各試料の分析で得られた分光スペクトルのそれぞれを解析するものとしたが、これに限らず、予め定められた数の試料（例えば一つの試料）について分光分析部１００で分光スペクトルが生成される毎に、本発明に係るプログラムでの解析を行うものとしてもよい。

また、上記実施例では、本発明に係るプログラムを、分光分析部１００の制御と分光スペクトルの解析の両方を行うものとしたが、これに限らず、分光分析部１００の制御は、別個に用意された分析制御専用のプログラムによって行うものとしてもよい。
この場合、分光分析部１００で生成された分光スペクトルは一旦データ処理装置２００の記憶部２１０に記憶し、該分光スペクトルを本発明に係るプログラムが記憶部２１０から読み出して上記ステップＳ１５〜Ｓ２７の処理を行うものとすることができる。

また、本発明に係るプログラムは、紫外可視分光光度計以外の分光光度計、例えば、紫外可視近赤外分光光度計、赤外分光光度計、原子吸光分光光度計、ラマン分光光度計、及び分光蛍光光度計などで得られた分光スペクトルの解析にも適用することができる。

１００…分光分析部
２００…データ処理装置
２０１…ＣＰＵ
２０２…メモリ
２０３…入力部
２０４…表示部
２１０…記憶部
２１０…条件記憶部
２１２…分析制御／スペクトル解析プログラム
２１３…スペクトル記憶部
２１４…測定条件記憶部
２１５…解析条件記憶部
２１６…解析結果記憶部
２２１…測定条件設定部
２２２…解析条件設定部
２２３…測定制御部
２２４…スペクトル取得部
２２５…前処理部
２２６…基本解析部
２２７…特殊解析部
２２８…合否判定部
２２９…総合評価部
２３０…結果表示制御部
２３１…結果ファイル生成部

Claims

a)試料を分光光度計で測定して得られた、縦軸が吸光度、反射率、透過率、又は蛍光強度である分光スペクトルから該分光スペクトルの形状に関する特徴量を抽出する基本解析手段と、
b)前記分光スペクトルの形状に関する特徴量と予め与えられた演算式から前記試料の特性に関する指標値を算出する特殊解析手段と、
c)前記基本解析手段で抽出可能な複数種類の特徴量と、前記特殊解析手段で算出可能な複数種類の指標値の中から少なくとも一つをユーザに選択させる選択手段と、
d)前記選択手段でユーザが選択した特徴量を前記基本解析手段で抽出した結果、又は前記選択手段でユーザが選択した指標値を前記特殊解析手段で算出した結果をユーザに提示する解析結果提示手段と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする分光スペクトル解析プログラム。
前記分光スペクトルの形状に関する特徴量が、前記分光スペクトルの全体又は該分光スペクトル中の予め指定された波長範囲における、吸光度、反射率、透過率、若しくは蛍光強度の最大値若しくは最小値、ピーク若しくはバレーの数、高さ若しくは深さ、幅、面積、若しくは波長、標準偏差若しくは平均値、又は予め指定された波長における吸光度、反射率、透過率、若しくは蛍光強度のうちの一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の分光スペクトル解析プログラム。
前記試料の特性に関する指標値が、色彩、色差、膜厚、日照透過率、日照反射率、バンドギャップ値、又は製剤等の溶け方を示す溶出量、溶出率、溶出時間のうちの一つ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の分光スペクトル解析プログラム。
更に、
e)前記基本解析手段によって抽出された前記特徴量又は前記特殊解析手段によって算出された前記指標値の少なくとも一つを該特徴量又は該指標値について予め定められた合否判定基準と比較することにより、該特徴量又は該指標値の合否判定を行う合否判定手段と、
f)前記合否判定手段による判定結果をユーザに提示する合否提示手段と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分光スペクトル解析プログラム。
前記合否判定手段が、前記特徴量又は前記指標値の複数について前記合否判定を行うものであって、
更に、
g)前記合否判定手段による複数の合否判定結果から前記試料の合否を判定する総合評価手段と、
h)前記総合評価手段による判定結果をユーザに提示する総合評価提示手段と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項４に記載の分光スペクトル解析プログラム。
更に、
i)前記基本解析手段によって抽出された前記特徴量及び前記特殊解析手段によって算出された前記指標値を含む単一のファイルを生成して記憶装置に記憶させる結果ファイル生成手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の分光スペクトル解析プログラム。
更に、
j)試料を分光光度計で測定する際の測定条件をユーザに設定させる測定条件設定手段と、
k)前記測定条件に基づいて分光光度計の動作を制御する測定制御手段と、
l)前記測定条件に基づく試料測定の結果である分光スペクトルを前記分光光度計から取得するスペクトル取得手段と、
としてコンピュータを機能させると共に、
前記基本解析手段及び前記特殊解析手段が、前記スペクトル取得手段によって取得された前記分光スペクトルを用いて前記特徴量の抽出又は前記指標値の算出を行うものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の分光スペクトル解析プログラム。