JP6064796B2 - 光学測定装置、並びに、測定結果表示方法及び測定結果表示プログラム - Google Patents

Description

本発明は、試料における任意の測定位置に光を照射し、測定位置からの光を受光することによりスペクトルを測定して、その測定結果を表示画面に表示させる光学測定装置、並びに、試料における任意の測定位置からの光を受光することにより測定されるスペクトルの測定結果を表示画面に表示させる測定結果表示方法及び測定結果表示プログラムに関するものである。

光学測定装置の一例である赤外顕微鏡では、試料に赤外光を照射し、試料における透過光又は反射光を検出部で受光することにより、赤外スペクトルを測定することができるようになっている。試料は、例えば水平方向及び鉛直方向に移動可能なステージ上に載置され、当該ステージを移動させることにより、試料における任意の測定位置に赤外光を照射して測定を行うことができる（例えば、下記特許文献１参照）。赤外スペクトルの測定結果は、例えば試料の観察画像とともに表示画面に表示させることができる。

図６は、従来の赤外顕微鏡における表示画面の一例を示した図である。この例では、撮像部により撮像される試料の観察画像が観察画像表示領域１０１にリアルタイムで表示されるとともに、取得したスペクトルデータのグラフがグラフ表示領域１０２に表示されている。なお、この図では、具体的な観察画像を省略して示している。

観察画像表示領域１０１における観察画像の中心位置は、試料の測定位置１０３に対応している。ステージを移動させた場合には、観察画像表示領域１０１に表示されている観察画像が変化し、測定位置１０３は観察画像の中心位置に保たれるようになっている。また、ステージを移動させた場合には、グラフ表示領域１０２の表示が、移動後の測定位置１０３において取得したスペクトルデータのグラフに切り替わる。

図７は、従来の赤外顕微鏡におけるスペクトルデータのグラフを表示させる際の態様について説明するためのフローチャートである。この例では、測定の停止要求があるまで（ステップＳ３０４でＹｅｓとなるまで）、所定時間ごとに試料の測定位置におけるスペクトルデータを取得し（ステップＳ３０１）、その取得したスペクトルデータのグラフを表示画面に表示させるようになっている（ステップＳ３０２）。

スペクトルデータのグラフを表示させた後は、そのスペクトルデータを破棄している（ステップＳ３０３）。すなわち、常に最新のスペクトルデータのみが記憶部に記憶され、当該スペクトルデータのグラフのみが表示画面に表示されるようになっている。したがって、ステージを移動させた場合には、移動後の測定位置において取得したスペクトルデータのみが記憶部に記憶されることとなる。

特開２００１−２７７２９号公報

上記のような従来の構成では、常に最新のスペクトルデータのグラフのみが表示画面に表示されるため、ユーザは、過去のスペクトルデータのグラフを見ることができない。そのため、ステージを移動させた場合に、ユーザがグラフの変化に気付きにくく、精度よく分析を行うことができないおそれがあった。

そこで、過去のスペクトルデータを記憶部に履歴として記憶しておき、それらのスペクトルデータのグラフを最新のスペクトルデータのグラフとともに表示画面に表示させることが考えられる。しかしながら、この場合は、ステージを移動させていないときに、略同一のグラフが複数表示されることとなり、表示される情報量が必要以上に多くなってしまう。また、表示される情報量が常に多い状態では、実際にグラフに変化があった場合に、かえって変化に気付きにくくなるという問題がある。

一方で、表示画面に表示される観察画像は試料の拡大画像であるため、ステージを移動させた場合に、その移動態様を観察画像からユーザが認識しづらいという問題がある。例えば、ステージを短時間で大きく移動させた場合には、測定位置の移動方向及び移動量（単位時間当たりの移動量を含む。）が分かりにくく、その結果、誤った分析を行ってしまうおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすい光学測定装置、並びに、測定結果表示方法及び測定結果表示プログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、精度よく分析を行うことができる光学測定装置、並びに、測定結果表示方法及び測定結果表示プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る光学測定装置は、試料における任意の測定位置に光を照射し、測定位置からの光を受光することによりスペクトルを測定して、その測定結果を表示画面に表示させる光学測定装置であって、試料の測定位置を移動させるための測定位置移動機構と、複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて記憶する履歴記憶部と、スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理部とを備え、前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする。

このような構成によれば、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフに対して、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフが、グラフ表示領域にずらした状態で表示される。このとき、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフは、グラフ表示領域に実際の表示位置で表示されることにより、例えばグラフの縦軸及び横軸の正確な値を確認することができる。一方、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフは、グラフ表示領域に実際の表示位置からずらして表示されるため、正確な値を確認することはできないものの、そのグラフの形状を移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフと比較しやすい。

すなわち、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合にのみ、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフと比較しやすい状態で、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを表示させることができる。そのため、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすい。一方、試料の測定位置を移動させていないときには、最新のスペクトルデータのグラフのみが表示されるため、表示される情報量が必要以上に多くなるのを防止することができる。

このように、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすく、かつ、表示される情報量が必要以上に多くなるのを防止することができるような構成とすることにより、誤った分析を行ってしまう可能性を低減することができるため、精度よく分析を行うことができる。

前記光学測定装置は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に基づいて、測定位置の移動方向を検出する移動方向検出処理部をさらに備えていてもよい。この場合、前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを前記グラフ表示領域に表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを、前記移動方向検出処理部により検出された測定位置の移動方向に応じた方向にずらして表示させてもよい。

このような構成によれば、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、その移動方向を検出することができる。そして、検出した測定位置の移動方向に応じた方向に、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフをずらして表示させることにより、その移動方向をユーザに分かりやすく表示することができる。したがって、ステージを短時間で大きく移動させた場合などであっても、測定位置の移動方向が分かりやすく、その結果、誤った分析を行ってしまう可能性を低減することができるため、より精度よく分析を行うことができる。

前記光学測定装置は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に基づいて、移動前の測定位置からの移動量又は単位時間当たりの移動量を検出する移動量検出処理部をさらに備えていてもよい。この場合、前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを前記グラフ表示領域に表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを、前記移動量検出処理部により検出された測定位置の移動量に応じた量だけずらして表示させてもよい。

このような構成によれば、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、その移動量（移動前の測定位置からの移動量又は単位時間当たりの移動量）を検出することができる。そして、検出した測定位置の移動量に応じた量だけ、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフをずらして表示させることにより、その移動量をユーザに分かりやすく表示することができる。したがって、ステージを短時間で大きく移動させた場合などであっても、測定位置の移動量が分かりやすく、その結果、誤った分析を行ってしまう可能性を低減することができるため、より精度よく分析を行うことができる。

前記光学測定装置は、測定位置を含む試料の観察画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像される観察画像を前記表示画面の観察画像表示領域に表示させる観察画像表示処理部とをさらに備えていてもよい。この場合、前記観察画像表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記移動方向検出処理部により検出された測定位置の移動方向を、前記観察画像表示領域に表示させた観察画像中に表示させてもよい。

このような構成によれば、スペクトルデータのグラフとともに、試料の観察画像が表示画面に表示されるため、スペクトルデータのグラフに変化があった場合に、試料の観察画像から原因を特定しやすい。また、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、検出された測定位置の移動方向が観察画像中に表示されるため、測定位置の移動方向がユーザにさらに分かりやすい。したがって、誤った分析を行ってしまう可能性をさらに低減することができるため、さらに精度よく分析を行うことができる。

本発明に係る測定結果表示方法は、試料における任意の測定位置からの光を受光することにより測定されるスペクトルの測定結果を表示画面に表示させる測定結果表示方法であって、複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて履歴記憶部に記憶させる履歴記憶ステップと、スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理ステップとを含み、前記グラフ表示処理ステップでは、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする。

本発明に係る測定結果表示プログラムは、試料における任意の測定位置からの光を受光することにより測定されるスペクトルの測定結果を表示画面に表示させる測定結果表示プログラムであって、複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて履歴記憶部に記憶させる履歴記憶ステップと、スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理ステップとをコンピュータに実行させ、前記グラフ表示処理ステップでは、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする。

本発明によれば、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合にのみ、履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフを表示させることができるため、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすい。また、本発明によれば、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすく、かつ、表示される情報量が必要以上に多くなるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る光学測定装置の構成例を示した概略図である。 図１の光学測定装置の制御部の具体的構成を示したブロック図である。 表示部の表示画面の一例を示した図である。 試料のスペクトルを測定する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 スペクトルデータのグラフを表示部の表示画面に表示させる際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 従来の赤外顕微鏡における表示画面の一例を示した図である。 従来の赤外顕微鏡におけるスペクトルデータのグラフを表示させる際の態様について説明するためのフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る光学測定装置の構成例を示した概略図である。この光学測定装置は、例えば赤外顕微鏡であり、試料１に向けて赤外光を照射する光源２と、試料１からの反射光を受光する検出部３とを備えている。試料１は、光源２からの照射光の光軸に垂直な水平方向（ＸＹ方向）、及び、光源２からの照射光の光軸に平行な鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能なステージ４上に載置されている。

光源２からの光は、集光部５により集光され、ハーフミラー６において反射された後、ステージ４上の試料１の表面に対して垂直に照射される。集光部５は、例えばカセグレン鏡により構成することができる。試料１の表面に照射された赤外光は、試料１の表面で反射する際に特定の波長が吸収された後、その反射光がハーフミラー６を透過して検出部３に入射する。検出部３では、受光した光が分光され、波長ごとの受光強度が赤外スペクトルとして検出される。

試料１を測定する際には、水平面内で互いに直交するＸ方向及びＹ方向にステージ４を移動させることにより、試料１における任意の測定位置に光を照射させ、その測定位置からの光を検出部３で受光することによりスペクトルを測定することができる。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向にステージ４を移動させることにより、集光部５から試料１の表面までの光路長を変更し、集光部５により集光される光の焦点位置を試料１の表面上に合わせることができる。

試料１の表面は、例えばＣＣＤカメラからなる撮像部７により撮像される。撮像部７は、光源２からの光が照射される測定位置を含む試料１の観察画像を撮像するものであり、例えば測定位置を中心とする観察画像を撮像することができるように配置されている。

図２は、図１の光学測定装置の制御部１０の具体的構成を示したブロック図である。この光学測定装置の動作は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部１０により制御される。本実施形態における光学測定装置には、上記制御部１０の他に、操作部２０、表示部３０及び記憶部４０などが備えられている。

操作部２０は、例えばキーボード及びマウスにより構成され、作業者が光学測定装置の動作に関する指示を行うために操作される。表示部３０は、例えば液晶表示器からなり、測定結果などを表示画面に表示させることができる。記憶部４０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）からなり、測定したスペクトルデータなどの各種データを記憶することができる。

制御部１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、例えば移動処理部１１、測定処理部１２、グラフ表示処理部１３、移動量検出処理部１４、移動方向検出処理部１５及び観察画像表示処理部１６として機能する。

移動処理部１１は、ステージ４の動作を制御するための処理を行う。当該移動処理部１１は、ステージ４とともに、試料１の測定位置を移動させるための測定位置移動機構を構成している。移動処理部１１は、操作部２０の操作に基づいてステージ４を移動させることができるだけでなく、自動的にステージ４を移動させることができるような構成であってもよい。

測定処理部１２は、検出部３からの検出信号に基づいて、波長ごとの受光強度からなるスペクトルデータを測定結果として出力し、記憶部４０に記憶させる処理を行う。記憶部４０には、複数のスペクトルデータを記憶することができる。測定処理部１２には、移動処理部１１により移動されるステージ４の座標データ（Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標）が入力され、各スペクトルデータに対応付けて、各スペクトルデータの測定時におけるステージ４の座標データを記憶部４０に記憶することができるようになっている。すなわち、記憶部４０は、複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて記憶する履歴記憶部を構成している。

グラフ表示処理部１３は、記憶部４０に記憶されているスペクトルデータのグラフを、表示部３０の表示画面に表示させる処理を行う。本実施形態では、ステージ４により試料１の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、グラフ表示処理部１３が、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフだけでなく、記憶部４０に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータのグラフも、表示部３０の表示画面に表示させるようになっている。

移動量検出処理部１４は、ステージ４により試料１の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、その移動量を検出する処理を行う。この例において、移動量検出処理部１４は、移動後の測定位置に対応するステージ４の座標データと、記憶部４０に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に対応するステージ４の座標データとを比較することにより、測定位置の移動量を検出する。当該移動量は、移動前の測定位置から移動後の測定位置までの移動量であってもよいし、単位時間当たりの移動量（移動速度）であってもよい。

移動方向検出処理部１５は、ステージ４により試料１の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、その移動方向を検出する処理を行う。この例において、移動方向検出処理部１５は、移動後の測定位置に対応するステージ４の座標データと、記憶部４０に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に対応するステージ４の座標データとを比較することにより、測定位置の移動方向を検出する。

本実施形態では、グラフ表示処理部１３が、移動量検出処理部１４により検出された測定位置の移動量、及び、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置の移動方向に基づいて、表示部３０の表示画面にスペクトルデータのグラフを表示させるようになっている。

観察画像表示処理部１６は、撮像部７により撮像される観察画像を表示部３０の表示画面に表示させる処理を行う。この例では、ステージ４により試料１の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置の移動方向に基づいて、観察画像表示処理部１６が表示部３０の表示画面に観察画像を表示させるようになっている。

図３は、表示部３０の表示画面の一例を示した図である。この例では、撮像部７により撮像される試料１の観察画像が観察画像表示領域３１にリアルタイムで表示されるとともに、取得したスペクトルデータのグラフがグラフ表示領域３２に表示されている。なお、この図では、具体的な観察画像を省略して示している。

この図３の例では、表示部３０の表示画面に、ステージ４を移動させる際に指定することができるステージ移動キー３３が表示されている。当該ステージ移動キー３３には、例えばステージ４をＸ方向に沿って一方向又は他方向に移動させるための２つのキーと、ステージ４をＹ方向に沿って一方向又は他方向に移動させるための２つのキーとが含まれる。

作業者は、操作部２０を操作してステージ移動キー３３のいずれかのキーを指定することにより、指定したキーに対応する方向へステージ４を移動させることができる。また、作業者は、例えば観察画像表示領域３１に対するマウスによるドラッグ操作を行うことにより、そのドラッグ操作の操作方向及び操作量に応じてステージ４を移動させることもできる。ただし、ステージ４の移動は、上記のような態様で行われるような構成に限られるものではなく、例えばステージ移動キー３３が表示部３０の表示画面に表示されないような構成であってもよい。また、ステージ４の移動速度が異なる複数のモードを設けることも可能である。

観察画像表示領域３１における観察画像の中心位置は、試料１の測定位置Ｐに対応している。当該測定位置Ｐは、例えば光学測定装置に備えられたアパーチャ（図示せず）により絞られた光の照射範囲である。ステージ４を移動させた場合には、観察画像表示領域３１に表示されている観察画像が変化し、測定位置Ｐは観察画像の中心位置に保たれるようになっている。

ステージ４を移動させていないときには、試料１の測定位置Ｐが変化しないため、測定値にノイズが発生しない限り、グラフ表示領域３２には常に一定のグラフが表示される。一方、ステージ４を移動させた場合には、移動後の測定位置Ｐにおいて取得したスペクトルデータのグラフが、グラフ表示領域３２に表示されることとなる。このとき、本実施形態では、移動後の測定位置Ｐに対応するスペクトルデータ（以下、「移動後スペクトルデータ」という。）のグラフ３２１とともに、記憶部４０に履歴として記憶されている他の測定位置Ｐに対応するスペクトルデータ（以下、「履歴スペクトルデータ」という。）のグラフ３２２が、グラフ表示領域３２に実際の表示位置からずらして表示されるようになっている。

この例では、縦軸を吸光度、横軸を波数とするグラフ表示領域３２に、スペクトルデータのグラフが表示されるようになっている。移動後スペクトルデータのグラフ３２１は、縦軸及び横軸の値に正確に対応付けてグラフ表示領域３２に表示されることにより、実際の表示位置で表示される。一方、履歴スペクトルデータのグラフ３２２は、実際の表示位置からずらしてグラフ表示領域３２に表示されているため、縦軸及び横軸の値に正確に対応付けられていない。

さらに具体的には、履歴スペクトルデータのグラフ３２２は、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置Ｐの移動方向に応じた方向に、移動量検出処理部１４により検出された測定位置Ｐの移動量に応じた量だけずらして表示される。

例えば、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置Ｐの移動方向とは反対方向に、履歴スペクトルデータのグラフ３２２をずらして表示させれば、当該履歴スペクトルデータのグラフ３２２を残像のように表示させることができるため、測定位置Ｐの移動方向をユーザに分かりやすく表示することができる。

また、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、移動量検出処理部１４により検出された測定位置Ｐの移動量に比例する量だけ、履歴スペクトルデータのグラフ３２２をずらして表示させれば、当該履歴スペクトルデータのグラフ３２２と移動後スペクトルデータのグラフ３２１との距離により、測定位置Ｐの移動量をユーザに分かりやすく表示することができる。

短い時間間隔（例えば０．５ｓｅｃ間隔程度）でスペクトルデータが取得される場合には、測定位置Ｐの移動中に、複数のスペクトルデータが座標データとともに記憶部４０に履歴スペクトルデータとして記憶されることとなる。このような場合には、図３に例示されるように、複数の履歴スペクトルデータのグラフ３２２が、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対する残像のように段階的に表示されるため、測定位置Ｐの移動方向及び移動量が非常に分かりやすい。

この例では、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対する距離が遠い履歴スペクトルデータのグラフ３２２ほど、色が薄くなるように表示されている。これにより、履歴スペクトルデータのグラフ３２２をより残像のように表示させることができ、どのグラフが移動後スペクトルデータのグラフ３２１であるかが分かりやすいため、測定位置Ｐの移動方向及び移動量をユーザにさらに分かりやすく表示することができる。

ただし、履歴スペクトルデータのグラフ３２２の色を薄く表示させるような構成に限らず、例えば移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、履歴スペクトルデータのグラフ３２２の色を全く別の色に変更して表示させるような構成であってもよいし、履歴スペクトルデータのグラフ３２２の線種を変更して表示させるような構成であってもよい。また、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置Ｐの移動方向、又は、移動量検出処理部１４により検出された測定位置Ｐの移動量のいずれか一方のみに基づいて、履歴スペクトルデータのグラフ３２２をずらして表示させるような構成であってもよい。

観察画像表示領域３１に表示させた観察画像中には、ステージ４を移動させた場合に、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置Ｐの移動方向３１１が矢印で表示されるようになっている。ただし、矢印に限らず、例えば矢印以外のシンボルを撮像画像中に表示させるなど、他のあらゆる態様で測定位置Ｐの移動方向３１１を撮像画像中に表示させることができる。

以上のように、本実施形態では、試料１の測定位置Ｐを移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、履歴スペクトルデータのグラフ３２２が、グラフ表示領域３２にずらした状態で表示される。このとき、移動後スペクトルデータのグラフ３２１は、グラフ表示領域３２に実際の表示位置で表示されることにより、グラフの縦軸及び横軸の正確な値を確認することができる。一方、履歴スペクトルデータのグラフ３２２は、グラフ表示領域３２に実際の表示位置からずらして表示されるため、正確な値を確認することはできないものの、そのグラフの形状を移動後スペクトルデータのグラフ３２１と比較しやすい。

すなわち、試料１の測定位置Ｐを移動させてスペクトルが測定された場合にのみ、移動後スペクトルデータのグラフ３２１と比較しやすい状態で、履歴スペクトルデータのグラフ３２２を表示させることができる。そのため、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすい。一方、試料１の測定位置Ｐを移動させていないときには、最新のスペクトルデータのグラフ３２１のみが表示されるため、表示される情報量が必要以上に多くなるのを防止することができる。

このように、スペクトルデータのグラフの変化にユーザが気付きやすく、かつ、表示される情報量が必要以上に多くなるのを防止することができるような構成とすることにより、誤った分析を行ってしまう可能性を低減することができるため、精度よく分析を行うことができる。なお、図３の例では、移動後スペクトルデータのグラフ３２１と履歴スペクトルデータのグラフ３２２とがほぼ同じ形状となっているが、測定位置Ｐの移動に伴いスペクトルデータが大きく変化した場合には、これらのグラフ３２１、３２２が大きく異なる形状となる。

また、本実施形態では、試料１の測定位置Ｐを移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後スペクトルデータのグラフ３２１に対して、履歴スペクトルデータのグラフ３２２が、移動方向検出処理部１５により検出された測定位置Ｐの移動方向に応じた方向に、移動量検出処理部１４により検出された測定位置Ｐの移動量に応じた量だけずらして表示される。したがって、ステージを短時間で大きく移動させた場合などであっても、測定位置Ｐの移動方向及び移動量が分かりやすく、その結果、誤った分析を行ってしまう可能性を低減することができるため、より精度よく分析を行うことができる。

さらに、本実施形態では、スペクトルデータのグラフとともに、試料１の観察画像が表示画面に表示されるため、スペクトルデータのグラフに変化があった場合に、試料１の観察画像から原因を特定しやすい。また、試料１の測定位置Ｐを移動させてスペクトルが測定された場合に、検出された測定位置Ｐの移動方向が矢印３１１で観察画像中に表示されるため、測定位置Ｐの移動方向がユーザにさらに分かりやすい。したがって、誤った分析を行ってしまう可能性をさらに低減することができるため、さらに精度よく分析を行うことができる。

図４は、試料１のスペクトルを測定する際の制御部１０による処理の一例を示したフローチャートである。この例では、試料１のスペクトルを測定する際に、まず、所定数のスペクトルデータをステージ４の座標データと対応付けて記憶できるだけの固定長のバッファが、記憶部４０に定義される（ステップＳ１０１）。

その後、測定の停止要求があるまで（ステップＳ１０５でＹｅｓとなるまで）、所定時間ごとに試料１の測定位置Ｐにおけるスペクトルデータを取得する（ステップＳ１０２）。取得したスペクトルデータは、ステージ４の座標データと対応付けて記憶部４０に記憶され（ステップＳ１０３：履歴記憶ステップ）、当該スペクトルデータに基づいて表示画面にグラフが表示されるようになっている（ステップＳ１０４：グラフ表示処理ステップ）。

スペクトルデータを記憶部４０に記憶させる際には、バッファの最後尾のデータ、すなわち最も古いスペクトルデータ及び当該スペクトルデータに対応するステージ４の座標データがバッファから削除されることにより、バッファに空き容量が生成される。そして、測定した最新のスペクトルデータ及び当該スペクトルデータに対応するステージ４の座標データが、バッファの先頭に追加して記憶される。

図５は、スペクトルデータのグラフを表示部３０の表示画面に表示させる際の制御部１０による処理の一例を示したフローチャートである。表示部３０の表示画面には、バッファの先頭に記憶されている最新のスペクトルデータのグラフが表示される（ステップＳ２０１）。このとき、ステージ４を移動させていなければ、最新のスペクトルデータのグラフのみが表示画面に表示されるが、ステージ４を移動させた場合には、以下の処理により、最新のスペクトルデータのグラフとともに、記憶部４０に履歴として記憶されているスペクトルデータのグラフが表示画面に表示されることとなる。

具体的には、まず、バッファの先頭に記憶されている最新のスペクトルデータ（先頭データ）に対して、次のインデックスのスペクトルデータが参照され（ステップＳ２０２）、その参照データと先頭データのそれぞれに対応付けて記憶されているステージ４の座標データが比較される（ステップＳ２０３）。そして、それらの座標データが異なる場合には（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、先頭データに対応する座標データと、参照データに対応する座標データとに基づいて、参照データのグラフを表示画面に表示させる際のパラメータが決定される（ステップＳ２０４）。

上記パラメータは、移動量検出処理部１４及び移動方向検出処理部１５が、先頭データに対応する座標データと、参照データに対応する座標データとを比較することにより、測定位置Ｐの移動量及び移動方向として算出することができる。そして、決定されたパラメータに基づいて、参照データのグラフが、先頭データのグラフに対してずらして表示画面に表示される（ステップＳ２０５）。このとき、例えば参照データの波数の値が、決定されたパラメータを乗算した値に変更されることにより、先頭データのグラフに対してずらして表示されるような構成であってもよい。

その後、次のインデックスのスペクトルデータが参照され（ステップＳ２０６）、当該インデックスが、図４のステップＳ１０１で定義されたバッファの最大サイズを超えていなければ（ステップＳ２０７でＮｏ）、当該参照データについてステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理が行われる。このようにして、記憶部４０に履歴として記憶されている複数のスペクトルデータが参照データとして順次に読み出され、それらのグラフが表示画面に表示されることとなる。そして、最大サイズを超えた時点で（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、スペクトルデータのグラフを表示画面に表示させる処理が終了する。

以上の実施形態では、試料１の測定位置Ｐの移動量及び移動方向に基づいて、記憶部４０に履歴として記憶されている複数のスペクトルデータが表示画面にずらして表示されるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、例えば試料１の測定位置Ｐの移動量及び移動方向に関係なく、記憶部４０に履歴として記憶されている複数のスペクトルデータが表示画面にずらして表示されるような構成であってもよい。

また、試料１の測定位置Ｐは、ステージ４により移動させるような構成に限らず、試料１に対して光源２及び検出部３などを移動させることにより、試料１の測定位置Ｐを移動させるような構成であってもよい。この場合、光源２及び検出部３などの移動に伴い、撮像部７も移動するような構成となっていてもよい。

以上の実施形態では、光学測定装置の一例として、試料１からの反射光を検出部３で受光することにより測定を行う赤外顕微鏡について説明した。しかし、本発明は、試料１からの透過光を検出部３で受光することにより測定を行う赤外顕微鏡にも適用できる他、赤外顕微鏡以外の光学測定装置にも適用可能である。この場合、撮像部７を備えていない光学測定装置にも、本発明を適用することができる。

また、上述のような測定結果表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラム（測定結果表示プログラム）を提供することも可能である。この場合、上記プログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されるような構成であってもよいし、プログラム自体が提供されるような構成であってもよい。

１ 試料
２ 光源
３ 検出部
４ ステージ
５ 集光部
６ ハーフミラー
７ 撮像部
１０ 制御部
１１ 移動処理部
１２ 測定処理部
１３ グラフ表示処理部
１４ 移動量検出処理部
１５ 移動方向検出処理部
１６ 観察画像表示処理部
２０ 操作部
３０ 表示部
３１ 観察画像表示領域
３２ グラフ表示領域
３３ ステージ移動キー
４０ 記憶部
３１１ 移動方向
３２１ グラフ
３２２ グラフ
Ｐ 測定位置

Claims (10)

1. 試料における任意の測定位置に光を照射し、測定位置からの光を受光することによりスペクトルを測定して、その測定結果を表示画面に表示させる光学測定装置であって、
   試料の測定位置を移動させるための測定位置移動機構と、
   複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて記憶する履歴記憶部と、
   スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理部とを備え、
   前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする光学測定装置。
2. 前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に縦軸及び横軸の値に正確に対応付けて表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、縦軸及び横軸の値に正確に対応付けずに前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして表示させることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
3. 前記グラフ表示処理部は、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、縦軸方向及び横軸方向にずらして表示させることを特徴とする請求項２に記載の光学測定装置。
4. 前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に基づいて、測定位置の移動方向を検出する移動方向検出処理部をさらに備え、
   前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記移動方向検出処理部により検出された測定位置の移動方向に応じた方向にずらして表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学測定装置。
5. 前記グラフ表示処理部は、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記移動方向検出処理部により検出された測定位置の移動方向とは反対方向にずらして表示させることを特徴とする請求項４に記載の光学測定装置。
6. 前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他のスペクトルデータの測定位置に基づいて、移動前の測定位置からの移動量又は単位時間当たりの移動量を検出する移動量検出処理部をさらに備え、
   前記グラフ表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記移動量検出処理部により検出された測定位置の移動量に応じた量だけずらして表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学測定装置。
7. 前記グラフ表示処理部は、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記移動量検出処理部により検出された測定位置の移動量に比例する量だけずらして表示させることを特徴とする請求項６に記載の光学測定装置。
8. 測定位置を含む試料の観察画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像される観察画像を前記表示画面の観察画像表示領域に表示させる観察画像表示処理部とをさらに備え、
   前記観察画像表示処理部は、前記測定位置移動機構により試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、前記移動方向検出処理部により検出された測定位置の移動方向を、前記観察画像表示領域に表示させた観察画像中に表示させることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学測定装置。
9. 試料における任意の測定位置からの光を受光することにより測定されるスペクトルの測定結果を表示画面に表示させる測定結果表示方法であって、
   複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて履歴記憶部に記憶させる履歴記憶ステップと、
   スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理ステップとを含み、
   前記グラフ表示処理ステップでは、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする測定結果表示方法。
10. 試料における任意の測定位置からの光を受光することにより測定されるスペクトルの測定結果を表示画面に表示させる測定結果表示プログラムであって、
    複数回分の測定結果の履歴として、複数のスペクトルデータを測定位置に対応付けて履歴記憶部に記憶させる履歴記憶ステップと、
    スペクトルデータを前記表示画面のグラフ表示領域に表示させるグラフ表示処理ステップとをコンピュータに実行させ、
    前記グラフ表示処理ステップでは、試料の測定位置を移動させてスペクトルが測定された場合に、移動後の測定位置に対応するスペクトルデータを前記グラフ表示領域に２軸表示させるとともに、前記履歴記憶部に履歴として記憶されている他の測定位置に対応するスペクトルデータを、前記グラフ表示領域内に実際の表示位置からずらして２軸表示させることを特徴とする測定結果表示プログラム。

Images