JP7238366B2 - 分析システム - Google Patents

Description

この発明は、分析システムに関する。

試料の分析を行なう分析システムの１つとして、蛍光Ｘ線分析システムがある。蛍光Ｘ線分析は、試料に対してＸ線を照射し、試料から発せられる蛍光Ｘ線の強度を測定することで試料の元素含有量を分析するものである。特に、欧州でのＲｏＨＳ（Directive on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical Equipment：電気・電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する欧州議会および理事会指令）規制に伴うカドミウム、鉛、六価クロム、臭素の元素分析の需要が大きく、迅速に環境負荷物質の検出を行なうために、蛍光Ｘ線分析が広く使われている。エネルギー分散型（Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer；ＥＤＸ）の蛍光Ｘ線分析システムによれば、ＲｏＨＳ規制における環境規制５元素６物質や、ＥＬＶ指令（廃自動者指令）に伴う環境規制４元素４物質を迅速にスクリーニング測定することができる。

蛍光Ｘ線分析システムは、一般的に、試料からの蛍光Ｘ線を測定する測定装置と、測定装置で測定された蛍光Ｘ線の定量分析を行なう情報処理装置とを備えている。蛍光Ｘ線分析を用いて検査を行なう測定者は、試料ごとに、情報処理装置による分析結果に関する報告書を手作業で作成する。

または、特開２００７－１０１３２０号公報（特許文献１）に示されるように、処理装置によって自動的に報告書を作成することもできる。特許文献１では、超音波を検査対象物に発信して検査対象物の反射源で反射したエコーに相当するエコー像を画像データに変換するとともに、この画像データと、予め記憶された文書データとを関連付けることにより、報告書データを自動で作成する。

特開２００７－１０１３２０号公報

製品の製造メーカー等では、従来より、製品の検査工程において、測定者に対して、測定条件として製品の測定すべき位置を指定させるとともに、当該測定位置における分析結果を記入させるために、報告書のフォーマットが利用されている。

検査工程では、通常、測定者が製品を見ながら製品の測定位置を決定して検査を行なう。そして、測定者は、予め用意された報告書のフォーマットに対して、決定した測定位置および当該測定位置における分析結果を手作業で記入する。

このような構成において、製品ごとに形状や構成材料が異なる場合には、製品ごとに測定位置が異なることがある。また、複数のパーツで構成されている製品であって、パーツ間で構成材料が異なるものについては、測定位置が複数設定されることがある。その結果、製品ごとに異なるフォーマットの報告書を作成することが必要とされる。これによると、製品の種類が増えるに伴なって、報告書のフォーマットの種類も増えることになる。

上述したように報告書のフォーマットの種類が増えると、測定者は、試料となる製品の報告書のフォーマットをその製品名または製品番号で検索することが必要となり、測定準備の段階で手間がかかっていた。また、製品名または製品番号が識別できるように、製品の表面にバーコードシールを貼り付けて製品を管理しているため、製品の管理にも手間がかかっていた。その結果、分析作業の効率化が困難となっていた。

なお、上記特許文献１に記載される技術では、自動的に作成できる報告書は１種類に限定されており、検査対象物の多様化への対応については言及されていない。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、試料の分析を行なう分析システムにおいて、分析作業の効率化を実現することである。

この発明のある局面に従えば、試料の分析を行なう分析システムは、試料の測定を行なう測定装置と、測定装置を制御するとともに、測定装置の測定結果を分析するように構成された情報処理装置と、情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成された表示装置と、試料の画像を取得する撮像部とを備える。情報処理装置は、試料の種類に対応付けられた報告書のフォーマットが予め記憶されたデータベースを有している。情報処理装置は、撮像部により取得された試料の画像から試料の種類に関する情報を取得し、取得された試料の種類に基づいて、データベースの中から試料に対応する前記報告書のフォーマットを選択する。

上記分析システムによれば、撮像部で取得された試料の画像に基づいて、試料となる製品の報告書のフォーマットが自動的に選択されるため、測定者が試料の種類に対応付けられた報告書のフォーマットを検索して準備する手間をなくすことができる。特に、試料となる製品が多品種に及ぶ場合には、報告書のフォーマットの種類も多くなるが、撮像部により試料の画像を撮像するだけで、多数の報告書のフォーマットの中から試料に対応する報告書のフォーマットを直ちに自動で読み出すことができる。これにより、測定者の利便性が向上されるとともに、分析作業の効率化を実現することができる。

好ましくは、報告書のフォーマットは、試料の１または複数の測定位置の候補を示す第１の領域と、分析結果を記入するための第２の領域とを有する。

これによると、測定者は、報告書のフォーマットに示された測定位置の候補の中から選択した測定位置について蛍光Ｘ線の測定を行ない、その分析結果を報告書のフォーマットに記入することで、容易に報告書を作成することができる。また、第三者が作成された報告書を見れば、試料のどの位置の分析結果であるかを容易に知ることができる。

好ましくは、上記分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備える。入力部は、第２の領域に分析結果を記入するための操作を受け付けるように構成される。

これによると、測定者は、入力部を用いて報告書のフォーマットの指定された領域に分析結果を書込むだけで報告書を作成することができる。

好ましくは、入力部は、さらに、第１の領域に示された１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成される。情報処理装置は、入力部が測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、測定位置における分析結果を第２の領域に自動的に記入する。

これによると、測定者は報告書のフォーマット上で測定位置を選択する操作を行なうだけで、分析結果を記入する作業が不要となるため、測定者の利便性をさらに高めることができる。特に、１つの製品に複数の測定位置が設定されている場合において、測定者の利便性が向上されるとともに、分析作業の効率化を実現することができる。

好ましくは、上記分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部と、試料の測定位置を調整するための駆動機構とをさらに備える。入力部は、第１の領域に示された１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成される。情報処理装置は、入力部が測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、駆動機構により測定位置を自動的に調整する。

これによると、試料となる製品に対応した報告書のフォーマット上で試料の測定位置が選択されると、試料の測定位置の調整が自動的に実行されるため、測定者の利便性を向上させることができるとともに、測定作業の工数を削減することができる。

好ましくは、上記分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部と、試料の測定位置を調整するための駆動機構とをさらに備える。入力部は、第１の領域に示された１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成される。情報処理装置は、入力部が測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、駆動機構により測定位置を自動的に調整し、測定装置による試料の測定を自動的に実行する。

これによると、試料となる製品に対応した報告書のフォーマット上で試料の測定位置が選択されると、試料の測定位置の調整および試料の測定という一連の処理が自動的に実行されるため、測定者の利便性をさらに向上させることができるとともに、測定作業の工数を大幅に削減することができる。

好ましくは、撮像部は、試料の全体画像を取得可能に構成される。第１の領域において、１または複数の測定位置の候補は、試料の全体画像上に図示される。

これによると、測定者は、報告書のフォーマットに示された測定位置の候補を容易に理解することができる。

好ましくは、第１の領域において、１または複数の測定位置は、試料となる製品の全体画像の全体画像上に予め設定された基準点を原点として互いに直交する２軸で規定される２次元座標面の座標値で表される。

これによると、測定位置を正確に特定することができるため、測定者は、測定位置の調整が容易となる。また、測定位置の座標値を利用して、測定位置の自動調整を行なうことが可能となる。

好ましくは、第２の領域において、分析結果は表の形式で表示される。
これによると、測定者は、表の対応する欄に分析結果を書込むことで、容易に報告書を作成することができる。

好ましくは、報告書のフォーマットは、過去の分析結果を表示するための第３の領域をさらに有する。

これによると、測定者は、分析結果の変動の様子を視覚的に把握することができ、今回の分析結果を予想することができる。測定者は、予想される分析結果から、例えばどの測定位置を重点的に分析すべきか等を判断することができる。したがって、報告書の有用性を高めることができる。

好ましくは、上記分析システムは、試料に対してＸ線を照射し、試料から発せられる蛍光Ｘ線の強度を測定することで試料の元素含有量を分析する蛍光Ｘ線分析システムである。

これによると、蛍光Ｘ線分析の試料となる製品の種類の増加に伴って報告書のフォーマットの種類が多くなっても、多数の報告書のフォーマットの中から、試料に対応する報告書のフォーマットを直ちに読み出すことができる。これにより、測定者の利便性が向上されるとともに、蛍光Ｘ線分析作業の効率化を実現することができる。

この発明によれば、試料の分析を行なう分析システムにおいて、分析作業の効率化を実現することができる。

実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析装置における撮像部と試料との位置関係を示す図である。 図１に示した情報処理装置の構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係る情報処理装置の機能の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る報告書のフォーマットの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る報告書のフォーマットの構成例を示す図である。 試料の測定位置を選択するための操作を説明する図である。 実施の形態２に係る情報処理装置の機能の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける報告書のフォーマットの構成例を示す図である。 実施の形態３に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態４に係る情報処理装置の機能の構成例を示すブロック図である。 実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態５に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係る分析システムの全体構成を概略的に示す図である。以下では、本実施の形態に係る分析システムの適用例として、蛍光Ｘ線分析システム１００について説明する。

図１を参照して、蛍光Ｘ線分析システム１００は、蛍光Ｘ線分析装置１０と、情報処理装置２０と、表示装置４０とを備える。蛍光Ｘ線分析装置１０は「測定装置」の一実施例に対応し、情報処理装置２０は「情報処理装置」の一実施例に対応し、表示装置４０は「表示装置」の一実施例に対応する。

蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料Ｓ中に含まれる元素の濃度を測定するエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置であり、試料室１および測定室５によって構成される。試料室１および測定室５内部の空間は、筐体３によって気密に囲繞され、必要に応じて内部を真空に保つことができる。

試料室１は、底部に試料台２を備えている。試料台２には、円形状の開口部４が形成されている。開口部４を覆うように、試料台２上に試料Ｓが載置される。試料Ｓは、測定位置が開口部４から露出するように試料台２上に載置される。

測定室５は、その壁面６にＸ線管７と、検出器８とを備えている。Ｘ線管７は試料Ｓに向けて１次Ｘ線を照射する。Ｘ線管７は、熱電子を出すフィラメントと、熱電子を所定の１次Ｘ線に変換して出射するターゲットとを有する。Ｘ線管７が出射した１次Ｘ線は、開口部４を通じて試料Ｓの測定位置に照射される。試料Ｓが発した２次Ｘ線（蛍光Ｘ線）は検出器８に入射し、蛍光Ｘ線のエネルギーおよび強度が測定される。Ｘ線管７は「Ｘ線源」の一実施例に対応し、検出器８は「検出器」の一実施例に対応する。

測定室５には、シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１、コリメータ１３および撮像部１６が設置されている。シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１およびコリメータ１３は駆動機構１２によって、図１の紙面に垂直な方向にスライド可能に構成されている。

シャッター９は、鉛などのＸ線吸収材で形成されており、必要なときに１次Ｘ線の光路に挿入して１次Ｘ線を遮蔽することができる。

１次Ｘ線フィルタ１１は、目的に応じて選択された金属箔によって形成されており、Ｘ線管７から発せられる１次Ｘ線のうちのバックグラウンド成分を減衰して、必要な特性Ｘ線のＳ／Ｎ比を向上させる。実際の装置では、互いに異なる種類の金属で形成された複数枚のフィルタ１１が使用されており、目的に応じて選択されたフィルタ１１が駆動機構１２によって１次Ｘ線の光路に挿入される。

コリメータ１３は、中央に円形状の開口を有するアパーチャ―であり、試料Ｓを照射する１次Ｘ線のビームの大きさを決定する。コリメータ１３は、鉛、黄銅などのＸ線吸収材により形成される。実際の装置では、開口径が互いに異なる複数枚のコリメータ１３が、図１の紙面に垂直な方向に並設されており、目的に応じて選択されたコリメータ１３が駆動機構１２によって１次Ｘ線ビームライン上に挿入される。

撮像部１６は、測定室５の下部に設置されている。撮像部１６は、試料台２に形成された開口部４を通して試料Ｓの測定位置を撮像するように構成されている。測定前において、蛍光Ｘ線分析を行なう測定者は、この撮像部１６により取得された画像を表示装置４０に表示させ、この画像を見ながら試料Ｓの測定位置を調整することができる。

試料室１の上部には撮像部１８が設置されている。具体的には、撮像部１８は、試料台２を挟んでＸ線管７および検出器８と反対側に配置される。図２は、実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析装置１０における撮像部１８と試料Ｓとの位置関係を示す図である。図２に示すように、試料台２には、測定位置が開口部４から露出するように試料Ｓが載置される。撮像部１８は、試料台２に載置された試料Ｓの画像を撮像することができる。なお、図２の例では、撮像部１８は、試料Ｓの全体画像を撮像可能に構成されているが、試料Ｓの特徴部分を撮像する構成としてもよい。また、撮像部１８は、試料Ｓを真上から撮像するように試料Ｓの真上に位置するように配置されているが、試料Ｓを斜めから撮像するように、試料Ｓの真上からずらして配置してもよい。撮像部１８の画像データは情報処理装置２０に伝送される。

撮像部１６，１８は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）など、複数の画素に区画された撮像素子を含んで構成される。

情報処理装置２０は、演算処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体として構成される。情報処理装置２０には、例えばパーソナルコンピュータなどを利用することができる。情報処理装置２０にはＸ線管７、検出器８、撮像部１６，１８および表示装置４０が接続される。

情報処理装置２０は、後述する入力部３４によって入力された測定条件などに基づいて、蛍光Ｘ線分析装置１０を制御する。具体的には、情報処理装置２０は、Ｘ線管７における管電圧、管電流および照射時間などを制御するとともに、シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１およびコリメータ１３の各々を駆動する。

情報処理装置２０は、測定時、検出器８により検出された２次Ｘ線のスペクトルを取得する。情報処理装置２０は、検出器８で検出された２次Ｘ線のスペクトルに基づいて各元素の定量分析を行なう。

情報処理装置２０は、さらに、撮像部１８による撮像を制御するとともに、後述するように、撮像部１８で取得された画像データに基づいて、内蔵するデータベースの中から、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための報告書のフォーマットを選択する。本願明細書において、「報告書のフォーマット」とは、コンピュータで作成する報告書の書式情報だけで構成されたファイルを意味する。報告書のフォーマットでは分析結果が記入される位置が指定されており、指定された位置にデータを書込むだけで報告書を作成することができる。情報処理装置２０は、選択した報告書のフォーマットを示すデータを表示装置４０に伝送する。

表示装置４０は、情報処理装置２０から送信されるデータに従う画像を表示する。表示装置４０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro Luminescence）により構成される。表示装置４０は、撮像部１６，１８で撮像された試料Ｓの画像の他、情報処理装置２０で選択された報告書のフォーマットを表示することができる。

［情報処理装置の構成］
図３は、図１に示した情報処理装置２０の構成を概略的に示す図である。

図３を参照して、情報処理装置２０は、ＣＰＵ２２と、プログラムおよびデータを格納する記憶部とを備えており、プログラムに従って動作するように構成される。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）２４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２６およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０を含む。

ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２２にて実行されるプログラムを格納することができる。ＲＡＭ２６は、ＣＰＵ２２におけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納することができ、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能することができる。ＨＤＤ３０は、不揮発性の記憶装置であり、蛍光Ｘ線分析装置１０による測定結果、撮像部１６，１８によって取得された画像データおよび、情報処理装置２０による分析結果など情報処理装置２０で生成された情報を格納することができる。ＨＤＤ３０に加えて、あるいは、ＨＤＤ３０に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。

情報処理装置２０は、さらに、通信インターフェイス３２、Ｉ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス２８、および入力部３４を含む。通信インターフェイス３２は、情報処理装置２０が蛍光Ｘ線分析装置１０を含む外部機器と通信するためのインターフェイスである。

Ｉ／Ｏインターフェイス２８は、情報処理装置２０への入力または情報処理装置２０からの出力のインターフェイスである。図２に示すように、Ｉ／Ｏインターフェイス２８は、入力部３４および表示装置４０に接続される。

入力部３４は、測定者からの情報処理装置２０に対する指示を含む入力を受け付ける。入力部３４は、キーボード、マウスおよび、表示装置４０の表示画面と一体的に構成されたタッチパネルなどを含み、試料Ｓの測定条件、および撮像部１６，１８に対する撮像指示などを受け付ける。

表示装置４０は、測定条件を設定する際に、例えば測定条件の入力画面および撮像部１６で取得された試料Ｓの測定位置の画像などを表示することができる。測定中には、表示装置４０は、検出器８により検出された２次Ｘ線のスペクトルおよび、情報処理装置２０による分析結果を、撮像部１６で取得された試料Ｓの測定位置を示す画像とともに表示することができる。

表示装置４０は、さらに、試料Ｓの蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示することができる。測定者は、入力部３４を用いて、報告書のフォーマットに分析結果を書き込むことで報告書を作成することができる。あるいは、情報処理装置２０に試料Ｓの測定位置を認識させることで、分析結果を報告書に自動で書き込むことができる。

図４は、情報処理装置２０の機能の構成例を示すブロック図である。
図４を参照して、情報処理装置２０は、データ処理部５０と、製品画像ＤＢ（データベース）６０と、フォーマットＤＢ６２とを有する。これらの機能構成は、図３に示す情報処理装置２０において、ＣＰＵ２２が所定のプログラムを実行することで実現される。

データ処理部５０は、撮像部１８から送られる画像データに基づいて、フォーマットＤＢ６２の中から試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択するように構成される。具体的には、データ処理部５０は、画像取得部５２と、分類部５４と、選択部５６とを有する。画像取得部５２は、撮像部１８が試料Ｓの全体を撮像することで生成された画像データを取得する。

分類部５４は、製品画像ＤＢ６０を参照することにより、画像取得部５２が取得した試料Ｓの全体画像を製品ごとに分類する。具体的には、製品画像ＤＢ６０には、分析対象として指定されている複数の製品の全体画像（以下、「製品画像」とも称する）が格納されている。製品画像は「試料の種類に関する情報」の一実施例に対応する。製品画像は、予め複数の製品の各々を撮像部１８で撮像することで取得することができる。分類部５４は、製品画像ＤＢ６０を検索することにより、試料Ｓの全体画像に対応する製品画像を探し出す。

選択部５６は、分類部５４によって探し出された製品画像に基づいて、フォーマットＤＢ６２の中から報告書のフォーマットを選択する。具体的には、フォーマットＤＢ６２には、蛍光Ｘ線分析システム１００の分析対象に指定されている複数の製品にそれぞれ対応した複数の報告書のフォーマットが格納されている。選択部５６は、フォーマットＤＢ６２を検索することにより、複数の報告書のフォーマットの中から、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択する。

図５は、実施の形態１に係る報告書のフォーマットの構成例を示す図である。図５には、複数の製品のうちの製品Ａの報告書Ｆ１のフォーマットの概要が示される。

図５を参照して、製品Ａの報告書Ｆ１には、蛍光Ｘ線の測定条件を指示するための領域８０と、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための領域８２とが設けられている。領域８０は「第１の領域」の一実施例に対応し、領域８２は「第２の領域」の一実施例に対応する。

領域８０には、蛍光Ｘ線の測定条件として、試料Ｓの測定位置などが記載される。領域８０は、測定者に対して、試料Ｓの測定位置の候補を示すための測定指示書として機能する。図５の例では、領域８０には、試料Ｓとなる製品Ａの全体画像が示されており、この製品Ａの全体画像上に、測定位置（開口部４の中心）の候補を表す点Ｐ０が書き込まれている。

なお、点Ｐ０の図示とともに、または図示に代えて、点Ｐ０の位置情報を書き込むことができる。例えば、製品Ａの全体画像上に予め設定された基準点を原点０として互いに直交する第１軸（Ｘ軸とする）および第２軸（Ｙ軸とする）で規定される２次元座標面を想定し、点Ｐ０の位置をこの２次元座標面の座標値（Ｘ１，Ｙ１（単位はピクセル））で表すことができる。

領域８２には、試料Ｓの測定位置（点Ｐ０）が発する蛍光Ｘ線を定量分析したときの分析結果が記入される。図５の例では、検出器８（図１）で検出された２次Ｘ線のスペクトルに基づいて分析対象の元素の定量分析を行なった結果が表の形式で表現されている。図中の表Ｔは、分析対象の元素ごとに、定量値および判定結果を記入する形式となっている。なお、分析対象の元素が予め指定されている場合には、図８に示すように、表Ｔ中の分析対象の元素の欄に予め元素名を記載しておくことができる。

定量分析において、判定は、定量値と予め定められた管理基準値とを比較することにより行なうことができる。表Ｔの判定結果の欄には、例えば「ＯＫ」、「ＮＧ」、「グレーゾーン」の三段階で記入することができる。例えば、定量値が第１の管理基準値未満である場合には「ＯＫ」と判定され、定量値が第１の管理基準値よりも高い第２の管理基準値を超える場合には「ＮＧ」と判定され、定量値が第１の管理基準値以上かつ第２の管理基準値以下である場合には「グレーゾーン」と判定される。

図４に戻って、データ処理部５０は、入力部３４から指示を受け付けると、選択した報告書のフォーマットを表示装置４０に表示させる。測定者は、報告書のフォーマットの領域８０に記載された測定条件に従って、撮像部１６により取得された画像を見ながら試料Ｓの測定位置を調整する。

測定位置についての蛍光Ｘ線の分析が完了すると、測定者は、入力部３４を用いて、報告書のフォーマットの領域８２に分析結果を記入することができる。図５の例では、測定者は、入力部３４を用いて、領域８２に示された表Ｔに対して、元素ごとに定量値および判定結果を記入することができる。

図６は、実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析システム１００における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。

図６を参照して、情報処理装置２０は、ステップＳ０１により、撮像部１８に撮像された試料Ｓの全体画像を取得する。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ０２により、製品画像ＤＢ６０を検索し、試料Ｓの全体画像に対応する製品画像を探し出す。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ０３により、フォーマットＤＢ６２を検索し、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択する。

情報処理装置２０は、ステップＳ０４により、ステップＳ０３で選択した報告書のフォーマットを表示装置４０に表示する（図５参照）。なお、ステップＳ０４の処理は、予め定められたタイミング（例えば、蛍光Ｘ線の測定前の所定のタイミング）で行なってもよく、ユーザの指示を受け付けて行なってもよい。

このように実施の形態１に係る蛍光Ｘ線分析システムによれば、撮像部１８で取得された試料Ｓの全体画像に基づいて、試料となる製品の報告書のフォーマットが自動的に選択されるため、測定者が報告書のフォーマットを検索して準備する手間をなくすことができる。

特に、試料Ｓとなる製品が多品種に及ぶ場合には、報告書のフォーマットの種類も多くなるため、報告書のフォーマットを探し出すのに手間がかかってしまい、作業効率が低下することが懸念される。本実施の形態によれば、製品画像ＤＢ６０に分析対象となる複数の製品の製品画像を蓄積しておくとともに、フォーマットＤＢ６２に製品ごとの報告書のフォーマットを蓄積しておくことで、撮像部１８により試料Ｓの全体画像を撮像するだけで、試料Ｓに対応する報告書のフォーマットを直ちに自動で読み出すことができる。これにより、測定者の利便性が向上されるとともに、分析作業の効率化を実現することができる。

なお、実施の形態１では、撮像部１８で試料Ｓの全体画像を取得し、取得した全体画像に基づいて試料Ｓとなる製品の種類に関する情報を取得する構成について例示したが、撮像部１８で試料Ｓの特徴部分の画像を取得し、この特徴部分の画像に基づいて試料Ｓとなる製品の種類に関する情報を取得する構成としてもよい。

［実施の形態２］
以下の実施の形態２～４では、実施の形態１に係る報告書のフォーマットの他の構成例について説明する。

図７は、実施の形態２に係る報告書のフォーマットの構成例を示す図である。図７には、製品Ａの報告書Ｆ２のフォーマットの概要が示される。

図７を参照して、報告書Ｆ２のフォーマットには、図５に示した報告書Ｆ１のフォーマットと同様に、蛍光Ｘ線の測定条件を指示するための領域８０と、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための領域８２とが設けられている。

図７の例では、領域８０において、製品Ａの全体画像上に、複数（例えば４個）の測定位置を表す点Ｐ１～Ｐ４で示されている。さらに、点Ｐ１～Ｐ４の図示しともに、点Ｐ１～Ｐ４の位置情報が２次元座標面の座標値（Ｘ，Ｙ）で表わされている。

（判定結果自動入力機能）
本実施の形態では、測定者は、表示された報告書Ｆ２のフォーマット上で、入力部３４を用いて、領域８０に示された複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択することができる。例えば図８に示すように、入力部３４を操作して表示画面上のカーソル９０を移動させ、製品Ａの全体画像上に示された点Ｐ１～Ｐ４のうちの測定したい１点にカーソル９０を合わせ、入力部３４により決定操作を行なう。あるいは、入力部３４がタッチパネルで構成されている場合には、点Ｐ１～Ｐ４のうちの測定したい１点を指でタッチすることにより、測定位置を選択することができる。

本実施の形態では、測定前に、試料Ｓとなる製品Ａに対応する報告書Ｆ２のフォーマットが表示装置４０に表示される。測定者は、報告書Ｆ２のフォーマットに対して上述した入力操作を行なうことにより、領域８０に示された複数の測定位置（点Ｐ１～Ｐ４）の中から試料Ｓの測定位置を選択することができる。

本実施の形態では、さらに、試料Ｓの測定位置が選択されると、情報処理装置２０は、当該測定位置についての蛍光Ｘ線の分析が完了したときに、報告書Ｆ２のフォーマットの領域８２に当該測定位置の分析結果を自動的に記入するように構成される。図７の例では、報告書Ｆ２のフォーマットの領域８２には、測定位置である点Ｐ１～Ｐ４のそれぞれについて、分析結果を記入するための表Ｔ１～Ｔ４が示されている。表Ｔ１～Ｔ４の形式は図５に示した表Ｔと同じである。例えば測定前において点Ｐ１が測定位置に選択された場合、情報処理装置２０は、分析の完了後に、測定位置Ｐ１の蛍光Ｘ線の分析結果を、対応する表Ｔ１に記入する。

図９は、実施の形態２に係る情報処理装置２０の機能の構成例を示すブロック図である。図９に示す機能構成は、図３に示す情報処理装置２０において、ＣＰＵ２２が所定のプログラムを実行することで実現される。

図９を参照して、実施の形態２に係る情報処理装置２０は、図４に示した情報処理装置２０と比較して、データ処理部５０が分析部５８を有する点および分析結果ＤＢ６４を有する点が異なる。

データ処理部５０において、画像取得部５２、分類部５４および選択部５６は協働して、撮像部１８から送られる画像データに基づいて、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択する。データ処理部５０は、選択した報告書のフォーマットを表示装置４０に表示する。

報告書のフォーマットが表示されている状態において、入力部３４が試料Ｓの測定位置を選択する操作を受け付けると、分析部５８は、検出器８で検出された、当該測定位置の２次Ｘ線のスペクトルに基づいて各元素の定量分析を行ない、その分析結果を報告書のフォーマットの領域８２に書込む。分析部５８はさらに、分析結果を分析結果ＤＢ６４に格納する。

図１０は、実施の形態２に係る蛍光Ｘ線分析システム１００における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図１０に示すフローチャートでは、図６に示したフローチャートに対してステップＳ０５～Ｓ０９の処理が追加されている。

図１０を参照して、情報処理装置２０は、図６と同じステップＳ０１～Ｓ０４の処理を実行することにより、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択して表示装置４０に表示する。情報処理装置２０は、続くステップＳ０５にて、入力部３４からの信号に基づいて、試料Ｓの測定位置を選択するための入力操作が行なわれたか否かを判定する。

ステップＳ０５にて測定位置を選択する入力操作が行なわれていない場合（Ｓ０５のＮＯ判定時）、情報処理装置２０は処理を終了する。この場合、情報処理装置２０は、報告書のフォーマットに対する測定者のデータ入力を待ち受ける状態となる。

一方、ステップＳ０５にて測定位置を選択する入力操作が行なわれた場合（Ｓ０５のＹＥＳ判定時）には、情報処理装置２０は、ステップＳ０６に進み、検出器８から当該測定位置が発する２次Ｘ線の測定結果を受信したか否かを判定する。検出器８から測定結果を受信していない場合（Ｓ０６のＮＯ判定時）、情報処理装置２０は処理を終了する。

一方、ステップＳ０６にて検出器８から測定結果を受信すると（Ｓ０６のＹＥＳ判定時）、情報処理装置２０は、ステップＳ０７により、測定結果を定量分析する。情報処理装置２０は、ステップＳ０８により、分析結果を報告書のフォーマットの領域８２（図７の表Ｔ１～Ｔ４のいずれか）に記入するとともに、ステップＳ０９により、分析結果を分析結果ＤＢ６４に格納する。

なお、図５の例にように１つの製品に対して測定位置が１つ設定されている場合であっても、実施の形態２に係る分析結果の自動入力機能を実行することができる。例えば、測定者が図５中の点Ｐ０を選択する入力操作を行なうと、点Ｐ０についての分析結果が報告書のフォーマットに自動的に記入される。

このように実施の形態２に係る蛍光Ｘ線分析システムにおいては、試料Ｓとなる製品の報告書のフォーマットが、試料Ｓの測定位置を選択するための入力操作を受け付け可能に構成され、かつ、上記入力操作によって選択された測定位置の蛍光Ｘ線の分析結果が報告書のフォーマットに自動的に記入されるように構成される。これによると、測定者は表示装置４０に表示された報告書のフォーマット上で測定位置を選択する操作を行なうだけで、分析結果を記入する作業が不要となるため、測定者の利便性をさらに高めることができる。特に、１つの製品に複数の測定位置が設定されている場合において、測定者の利便性が向上されるとともに、分析作業の効率化を実現することができる。

［実施の形態３］
図１１は、実施の形態３に係る蛍光Ｘ線分析システムにおける報告書のフォーマットの構成例を示す図である。図１１には、図７に示した製品Ａの報告書Ｆ３のフォーマットが部分的に示されている。

図１１に示す報告書Ｆ３のフォーマットには、図５および図７に示した報告書Ｆ１，Ｆ２のフォーマットと同様に、蛍光Ｘ線の測定条件を指示するための領域８０と、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための領域８２とが設けられている。報告書Ｆ３のフォーマットにはさらに、過去の分析結果の傾向を表すトレンドグラフＧを表示する領域８４が設けられている。図１１の例では、領域８４には、過去の分析結果において、定量値がロット間でどのように変動しているかを示すトレンドグラフＧが示されている。領域８４は「第３の領域」の一実施例に対応する。

なお、報告書Ｆ３のフォーマットにおける領域８０，８２については、実施の形態１で示したように、測定者が入力部３４を用いて、試料Ｓの測定位置および分析結果を記入する構成とすることができる。あるいは、実施の形態２で示したように、領域８０に示された測定位置の候補の中から、測定者が今回の測定位置を選択することで、選択された測定位置の分析結果が領域８２に自動的に記入される構成とすることができる。

本実施の形態では、情報処理装置２０は、図９に示した機能構成と同様の機能構成を有しており、分析結果ＤＢ６４に蓄積された過去の分析結果に基づいてトレンドグラフを作成する。トレンドグラフは、公知の統計処理を行なうことで作成することができる。トレンドグラフの形式は図１１に示される形式に限定されるものではない。

図１２は、実施の形態３に係る蛍光Ｘ線分析システム１００における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図１２に示すフローチャートでは、図６に示したフローチャートに対してステップＳ０３１の処理が追加されている。

図１２を参照して、情報処理装置２０は、図６と同じステップＳ０１～Ｓ０３の処理を実行することにより、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択すると、ステップＳ０３１に進み、分析結果ＤＢ６４に蓄積される過去の分析結果のトレンドグラフを作成する。情報処理装置２０は、作成したトレンドグラフを報告書のフォーマットの領域８４に書込む。情報処理装置２０は、ステップＳ０４により、報告書のフォーマットを表示装置４０に表示する（図１１参照）。

このように実施の形態３に係る蛍光Ｘ線分析システムによれば、報告書のフォーマットに過去の分析結果のトレンドグラフが示されることにより、測定者は、分析結果の変動の様子を視覚的に把握することができ、今回の分析結果を予想することができる。図１１の例では、ロットごとの定量値が増加傾向にあり、直近のロットでは定量値が閾値を超えている。この場合、今回のロットの定量値も閾値を超える可能性が高いことが予想される。なお、図示は省略するが、元素ごとにトレンドグラフを作成することで、今回のロットにおいてどの元素を重点的に分析すべきか等を判断することができる。これによれば、報告書の有用性を高めることができる。

なお、本実施の形態では、報告書のフォーマットに過去の分析結果の傾向を表すトレンドグラフを表示する構成について説明したが、今回の分析結果を含めたトレンドグラフを表示する構成としてもよい。この場合、情報処理装置２０は、測定者の入力操作または分析部５８の処理によって今回の分析結果を取得すると、公知の統計処理を行なってトレンドグラフを作成して報告書Ｆ３のフォーマットの領域８４に表示する。これによると、測定者は、今回の分析結果とともに、分析結果の変動を容易に把握することができる。

［実施の形態４］
図１３は、この発明の実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システム１００の全体構成を概略的に示す図である。

図１３を参照して、実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システム１００は、図１に示した蛍光Ｘ線分析システム１００と比較して、基本的な構成が同じであるが、蛍光Ｘ線分析装置１０がＸＹステージ１４および駆動機構１５を有する点が異なる。

蛍光Ｘ線分析装置１０において、ＸＹステージ１４は、試料Ｓを試料台２の面内方向に沿って移動可能に構成されている。ＸＹステージ１４は駆動機構１５によって面内の互いに垂直な２軸方向に駆動することができる。これにより、試料Ｓの測定位置を自動的に調整することができ、測定位置の蛍光Ｘ線の自動測定が可能となる。

図１４は、実施の形態４に係る情報処理装置２０の機能の構成例を示すブロック図である。図１４に示す機能構成は、図３に示す情報処理装置２０において、ＣＰＵ２２が所定のプログラムを実行することで実現される。

図１４を参照して、実施の形態４に係る情報処理装置２０は、図９に示した実施の形態２に係る情報処理装置２０と比較して、データ処理部５０が駆動部５９を有する点が異なる。駆動部５９以外の機能構成は図９の情報処理装置２０と同じであるため、詳細な説明は繰返さない。

駆動部５９は、ＸＹステージ１４を駆動する駆動機構１５を制御するとともに、Ｘ線管７を制御するように構成される。駆動部５９は、報告書Ｆ２のフォーマットに対する入力操作が行なわれて試料Ｓの測定位置が選択されると、駆動機構１５を制御することにより、選択された測定位置が試料台２の開口部４から露出するようにＸＹステージ１４を移動させる。

具体的には、測定位置は製品Ａの全体画像を２次元座標面とする座標値（Ｘ，Ｙ）で特定されている。駆動部５９は、撮像部１８の撮像範囲における試料台２の開口部４の位置を予め取得している。駆動部５９は、測定位置の座標値が開口部４の位置と重なり合うように、駆動機構１５によりＸＹステージ１４を駆動する。

駆動部５９は、また、試料Ｓとなる製品の種類および測定位置に基づいてコリメータ１３を選択し、選択したコリメータ１３を駆動機構１２によって１次Ｘ線ビームのライン上に挿入する。これにより、製品の種類および測定位置に応じて、試料Ｓを照射する１次Ｘ線のビームの大きさを自動的に調整することができる。

測定位置の調整およびコリメータ１３の選択を行なうと、駆動部５９は、Ｘ線管７を駆動して試料Ｓに１次Ｘ線ビームを照射し、検出器８による蛍光Ｘ線の測定を開始する。

図１５は、実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システム１００における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図１０に示したフローチャートに対してステップＳ０５１～Ｓ０５３の処理が追加されている。

図１５を参照して、情報処理装置２０は、図１０と同じステップＳ０１～Ｓ０４の処理を実行することにより、試料Ｓとなる製品に対応する報告書のフォーマットを選択して表示装置４０に表示する。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ０５にて、試料Ｓの測定位置を選択するための入力操作が行なわれたか否かを判定する。ステップＳ０５にて測定位置を選択する入力操作が行なわれていない場合（Ｓ０５のＮＯ判定時）、情報処理装置２０は処理を終了する。この場合、情報処理装置２０は、報告書のフォーマットに対するユーザのデータ入力を待ち受ける状態となる。

一方、ステップＳ０５にて測定位置を選択する入力操作が行なわれた場合（Ｓ０５のＹＥＳ判定時）には、情報処理装置２０は、ステップＳ０５１に進み、選択された測定位置が試料台２の開口部４から露出するように、駆動機構１５によりＸＹステージ１４を移動させる。

続いてステップＳ０５２により、情報処理装置２０は、試料Ｓとなる製品の種類や測定位置に基づいてコリメータ１３を選択し、選択したコリメータ１３を駆動機構１２によって１次Ｘ線ビームのライン上に挿入する。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ０５３により、Ｘ線管７を駆動し、試料Ｓの測定位置にＸ線を照射する。

蛍光Ｘ線の測定が開始されると、情報処理装置２０は、ステップＳ０６に進み、検出器８から当該測定位置が発する２次Ｘ線の測定結果を受信したか否かを判定する。検出器８から測定結果を受信していない場合（Ｓ０６のＮＯ判定時）、情報処理装置２０は処理を終了する。

一方、ステップＳ０６にて検出器８から測定結果を受信すると（Ｓ０６のＹＥＳ判定時）、情報処理装置２０は、ステップＳ０７により、測定結果を定量分析する。情報処理装置２０は、ステップＳ０８により、分析結果を報告書のフォーマット（図８の表Ｔ）に記入するとともに、ステップＳ０９により、分析結果を分析結果ＤＢ６４に格納する。

このように実施の形態４に係る蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料Ｓとなる製品に対応した報告書のフォーマット上で試料Ｓの測定位置が選択されると、情報処理装置２０は、試料Ｓの測定位置の調整、コリメータ１３の選択および蛍光Ｘ線の測定という一連の処理を自動的に実行するように構成される。これによると、測定者が試料Ｓの測定位置を選択するだけで、蛍光Ｘ線の測定作業が自動的に行なわれるため、測定者の利便性をさらに向上させることができるとともに、測定作業の工数を大幅に削減することができる。

［実施の形態５］
上述した実施の形態１～４では、蛍光Ｘ線分析装置１０に撮像部１８を設置することで試料Ｓの全体画像を撮像する構成について説明したが、撮像部１８は情報処理装置２０に設置する構成としてもよい。

図１６は、この発明の実施の形態５に係る蛍光Ｘ線分析システム１００の全体構成を概略的に示す図である。

図１６を参照して、実施の形態５に係る蛍光Ｘ線分析システム１００は、図１に示す蛍光Ｘ線分析システム１００と比較して、撮像部１８が情報処理装置２０に接続されている点が異なる。撮像部１８としては、例えばＵＳＢカメラを用いることができる。

撮像部１８は、試料Ｓの画像を撮像するためのものである。本実施の形態では、試料Ｓを試料台２に載置する前に、撮像部１８によって試料Ｓの全体画像が取得される。なお、撮像部１８は、試料Ｓの特徴部分の画像を取得する構成としてもよい。情報処理装置２０は、撮像部１８で取得された画像データに基づいて、内蔵するフォーマットＤＢ６２の中から、蛍光Ｘ線の測定条件および分析結果を記入するための報告書のフォーマットを選択する。

なお、上述した実施の形態１～５では、本発明に係る分析システムの適用例として蛍光Ｘ線分析システムの構成について説明したが、本発明は試料を分析する分析システム全般に広く適用することができる。

なお、以上で説明した実施の形態１～５について、明細書内で言及されていない組み合わせを含めて、不都合や矛盾が生じない範囲内で、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 試料室、２ 試料台、３ 筐体、４ 開口部、５ 測定室、６ 壁面、７ Ｘ線管、８ 検流器、１０ 蛍光Ｘ線分析装置、１１ 、１２，１５ 駆動機構、１３ 、１４ ＸＹステージ、１６，１８ 撮像部、２０ 情報処理装置、２２ ＣＰＵ、２４ ＲＯＭ、２６ ＲＡＭ、２８ Ｉ／Ｏインターフェイス、３０ ＨＤＤ、３２ 通信インターフェイス、３４ 入力部、４０ 表示装置、５０ データ処理部、５２ 画像取得部、５４ 分類部、５６ 選択部、５８ 分析部、６０ 製品画像ＤＢ、６２ フォーマットＤＢ、６４ 分析結果ＤＢ、８０，８２，８４ 領域、Ｓ 試料、Ｆ１～Ｆ 報告書、Ｔ，Ｔ１～Ｔ４ 表、Ｇ トレンドグラフ。

Claims (10)

1. 試料の分析を行なう分析システムであって、
   前記試料の測定を行なう測定装置と、
   前記測定装置を制御するとともに、前記測定装置の測定結果を分析するように構成された情報処理装置と、
   前記情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成された表示装置と、
   前記試料の画像を取得する撮像部とを備え、
   前記情報処理装置は、前記試料の種類に対応付けられた前記報告書のフォーマットが予め記憶されたデータベースを有しており、
   前記情報処理装置は、前記撮像部により取得された前記試料の画像から前記試料の種類に関する情報を取得し、取得された前記試料の種類に基づいて、前記データベースの中から前記試料に対応する前記報告書のフォーマットを選択し、
   前記報告書のフォーマットは、前記試料の画像上に前記試料の１または複数の測定位置の候補を示す第１の領域と、前記１または複数の測定位置における前記分析結果を記入するための第２の領域とを有する、分析システム。
2. 測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記入力部は、前記第２の領域に前記分析結果を記入するための操作を受け付けるように構成される、請求項１に記載の分析システム。
3. 前記入力部は、さらに、前記第１の領域に示された前記１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成され、
   前記情報処理装置は、前記入力部が前記測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、前記測定位置における前記分析結果を前記第２の領域に自動的に記入する、請求項２に記載の分析システム。
4. 測定者の入力操作を受け付ける入力部と、
   前記試料の前記測定位置を調整するための駆動機構とをさらに備え、
   前記入力部は、前記第１の領域に示された前記１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成され、
   前記情報処理装置は、前記入力部が前記測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、前記駆動機構により前記測定位置を自動的に調整する、請求項１に記載の分析シ
   ステム。
5. 測定者の入力操作を受け付ける入力部と、
   前記試料の前記測定位置を調整するための駆動機構とをさらに備え、
   前記入力部は、前記第１の領域に示された前記１または複数の測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けるように構成され、
   前記情報処理装置は、前記入力部が前記測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、前記駆動機構により前記測定位置を自動的に調整し、前記測定装置による前記試料の測定を自動的に実行する、請求項１に記載の分析システム。
6. 前記撮像部は、前記試料の全体画像を取得可能に構成され、
   前記第１の領域において、前記１または複数の測定位置の候補は、前記試料の全体画像上に図示される、請求項１から５のいずれか１項に記載の分析システム。
7. 前記第１の領域において、前記１または複数の測定位置は、前記試料となる製品の全体画像の全体画像上に予め設定された基準点を原点として互いに直交する２軸で規定される２次元座標面の座標値で表される、請求項１から５のいずれか１項に記載の分析システム。
8. 前記第２の領域において、前記分析結果は表の形式で表示される、請求項１から７のいずれか１項に記載の分析システム。
9. 前記報告書のフォーマットは、過去の分析結果を表示するための第３の領域をさらに有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の分析システム。
10. 前記分析システムは、前記試料に対してＸ線を照射し、前記試料から発せられる蛍光Ｘ線の強度を測定することで前記試料の元素含有量を分析する蛍光Ｘ線分析システムである、請求項１から９のいずれか１項に記載の分析システム。

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