(57)【要約】【課題】分子中の原子群と所望の原子との相対的位置関係，及び，原子群同士の相対的位置関係を容易に把握できるようにする。【解決手段】複数の原子からなる分子の構造を３次元的に表示する場合に，複数の原子の中から所望の４個以上の原子をひとつの原子群として指定することができ，その原子群の重心の位置に擬似原子Ｄ１を表示できる。また，原子群を代表する単一の代表平面ＰＬ１も表示できる。擬似原子Ｄ１から所望の原子Ｈ９までの距離を算出して，これを距離・角度ウインドウ４４に表示できる。また，原子Ｈ９から代表平面ＰＬ１までの距離と，代表平面ＰＬ１から原子Ｈ９を見たときの仰角θ１も，距離・角度ウインドウ４４に表示できる。二つの代表平面ＰＬ１，ＰＬ２を指定した場合には，それらの間の角度も表示できる。【選択図】図１６
2006268453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の原子からなる分子の構造を３次元的に表示する分子構造表示装置であって，次の構成を備える分子構造表示装置。
（ア）前記複数の原子の中から所望の１個の原子を指定する原子指定手段。
（イ）前記複数の原子の中から所望の４個以上の原子をひとつの原子群として指定する原子群指定手段。
（ウ）前記原子群指定手段で指定された原子群を代表するオブジェクトを生成して，そのオブジェクトを前記表示装置上に表示するオブジェクト表示手段。
（エ）前記オブジェクトを指定するオブジェクト指定手段。
（オ）前記原子群指定手段で指定された原子群の重心を求めて，その重心を前記分子の構造中に表示する重心表示手段。
（カ）前記原子群指定手段で指定された原子群を代表する単一の代表平面を求めて，その代表平面を前記分子の構造中に表示する代表平面表示手段。
（キ）前記オブジェクト指定手段で指定されたオブジェクトが代表する前記原子群についての前記重心と，前記原子指定手段で指定された原子，との距離を算出して，その距離の値を前記表示装置上に表示する距離表示手段。
（ク）前記オブジェクト指定手段で指定されたオブジェクトが代表する前記原子群についての前記代表平面と，前記原子指定手段で指定された原子，との相対的位置関係を代表する関係値を算出して，その関係値を前記表示装置上に表示する関係値表示段。
【請求項２】
請求項１に記載の分子構造表示装置において，前記関係値表示手段は，代表平面から見た原子の仰角と，原子から代表平面に下ろした垂線の長さ，の少なくとも一方を前記関係値として採用することを特徴とする分子構造表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の分子構造表示装置において，さらに，次の構成を備えることを特徴とする分子構造表示装置。
（ケ）前記オブジェクト指定手段で指定された二つのオブジェクトが代表する二つの前記原子群についての二つの前記代表平面について，それらの代表平面の間の角度を算出して，その角度の値を前記表示装置上に表示する第２の関係値表示段。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の分子構造表示装置において，前記代表平面は，前記原子群指定手段で指定された原子群の各原子からの距離の２乗の和が最小になるように作られることを特徴とする分子構造表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の原子から構成される分子の構造を画面上で３次元的に表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分子の構造を画面上で３次元的に表示することは公知であり，例えば，次の特許文献１に開示されているように，分子の立体構造をボールスティックモデルにより２次元グラフィック表示装置に３次元表示することが知られている。
【特許文献１】特開昭６１−２３３８７２号公報
【０００３】
ところで，複数の原子から構成される分子の特性を研究するためには，原子間の相対的位置関係を知ることが重要である。特に，多数の原子からなる分子の場合には，複数の原子からなる原子群をひとまとまりの単位として，それらの原子群と分子中の他の原子との相対的位置関係や，分子中の原子群同士の相対的位置関係を把握することが大切になる場合がある。次の特許文献２と特許文献３は，分子構造の３次元表示において，原子群をひとまとまりの単位として表示することを開示している。
【特許文献２】特開平２−１１０７７９号公報
【特許文献３】特開平４−２４６７８０号公報
【０００４】
特許文献２は，蛋白質の分子を３次元表示するものであり，蛋白質分子を構成する各ペプチド面に着目した分子表示方法を提案している。蛋白質分子では，Ｏ，Ｃ，Ｎ，Ｈの各原子が平面上で互いに結合されてペプチド面を構成しており，このペプチド面がα炭素と呼ばれる炭素原子を介して互いに順次接続された構造をしている。特許文献２では，ペプチド面と，その両側のα炭素原子とを用いて，ペプチド面を代表する菱形図形を作成し，その菱形図形を立体的に接続したものを蛋白質の分子構造として３次元的に表現している。
【０００５】
特許文献３は，多数の原子からなる分子の構造をワイヤー・フレーム・モデルで立体的に表示するとともに，ファン・デル・ワールス半径に対応する円を併用することにより，分子の拡がりを簡単に把握できるようにしている。そして，この特許文献３は，原子群をひとまとまりの単位として表示することに関係して，次の事項を開示している。（１）分子中の三つの原子を指定して，その三つの原子によって規定される代表平面を作成すること，（２）その代表平面の重心を起点とする法線ベクトルを求めて，その法線ベクトルから分子中の各原子までの距離を計算して，その距離の最大値を求めることで，分子の大きさを把握できるようにすること，（３）分子構造を画面上で３次元的に表示して，上述の代表平面を分子構造中で表示すること，及び，（４）上述の代表平面の重心と分子中の所望の原子とを両端とする線分を求めて，その線分を分子構造中で表示すること。このように，三つの原子に基づく代表平面を表示したり，その代表平面の重心と他の原子とを結ぶ線分を表示したりすることで，分子構造を把握することが容易になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように，分子構造を３次元的に表示することは特許文献１乃至３に開示されており，特に，原子群を代表する平面を表示したり，その代表平面と他の原子との間の関係を表示したりすることは，特許文献３に開示されている。しかしながら，上述の特許文献３の技術を用いても，なお，次のような問題がある。（１）特許文献３の実施例では，６員環を構成する原子群に注目した場合に，そのうちの三つの原子だけを選択して上述の代表平面を作っている。こうすることで，代表平面を一義的に定めることができると考えられる。もし，四つ以上の原子を指定すると，それらの原子が同一平面上にない限り，代表平面が一義的に定まらない。それゆえに，６員環であっても三つの原子だけを指定しているものと考えられる。（２）特許文献３は，分子の大きさを把握するために，上述の代表平面から各原子までの距離を計算している。しかしながら，代表面から見た場合の所望の原子の角度（仰角）を求めることについては，何も触れていない。（３）特許文献３は，複数の代表平面同士の相対的位置関係を調べたり，その関係を表示したりすることについては，何も触れていない。分子の性質を研究する上で，原子群同士の相対的位置関係を把握することは重要なことであるが，特許文献３の技術を用いても，そのような相対的位置関係を把握することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，分子中の原子群と所望の原子との相対的位置関係，及び，原子群同士の相対的位置関係を容易に把握できるようにした分子構造表示装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の分子構造表示装置は，複数の原子からなる分子の構造を３次元的に表示するものであって，次の（ア）乃至（ク）の構成を備えている。（ア）前記複数の原子の中から所望の１個の原子を指定する原子指定手段。（イ）前記複数の原子の中から所望の４個以上の原子をひとつの原子群として指定する原子群指定手段。（ウ）前記原子群指定手段で指定された原子群を代表するオブジェクトを生成して，そのオブジェクトを前記表示装置上に表示するオブジェクト表示手段。（エ）前記オブジェクトを指定するオブジェクト指定手段。（オ）前記原子群指定手段で指定された原子群の重心を求めて，その重心を前記分子の構造中に表示する重心表示手段。（カ）前記原子群指定手段で指定された原子群を代表する単一の代表平面を求めて，その代表平面を前記分子の構造中に表示する代表平面表示手段。（キ）前記オブジェクト指定手段で指定されたオブジェクトが代表する前記原子群についての前記重心と，前記原子指定手段で指定された原子，との距離を算出して，その距離の値を前記表示装置上に表示する距離表示手段。（ク）前記オブジェクト指定手段で指定されたオブジェクトが代表する前記原子群についての前記代表平面と，前記原子指定手段で指定された原子，との相対的位置関係を代表する関係値を算出して，その関係値を前記表示装置上に表示する関係値表示段。
【０００９】
そして，上述の（ク）の関係値表示手段では，代表平面から見た原子の仰角と，原子から代表平面に下ろした垂線の長さ，の少なくとも一方を前記関係値として採用することが好ましい。
【００１０】
原子群の重心と特定の原子との間の距離を求めること，及び，原子群を代表する代表平面と特定の原子との間の仰角を求めることは，次のような意味がある。例えば，ベンゼン環のように原子が環状に配置されていると，環電流が生じ，それに伴って誘導磁場が生じる。ベンゼン環の近傍にある原子は，この磁場の影響を受けることになるが，その影響の度合いは，上述の距離と仰角に依存する。このことは，例えば，ＮＭＲ（各磁気共鳴）の技術分野において考慮されるべき事項である。このように，分子構造における上述の距離や仰角を知ることは，分子の性質を評価する上で大切なことである。
【００１１】
本発明の分子構造表示装置は，さらに，（ケ）前記オブジェクト指定手段で指定された二つのオブジェクトが代表する二つの前記原子群についての二つの前記代表平面について，それらの代表平面の間の角度を算出して，その角度の値を前記表示装置上に表示する第２の関係値表示段，を備えることもできる。
【００１２】
二つの代表平面の間の角度を求めることは，次のような意味がある。二つの代表平面で代表される二つの原子群同士の相互作用の有無や強弱は，二つの代表平面の間の角度に依存する。したがって，そのような角度を知ることは，上述の相互作用の度合いを把握する上で大切なことである。
【００１３】
本発明における代表平面としては，前記原子群指定手段で指定された原子群の各原子からの距離の２乗の和が最小になるように作るのが好ましい。すなわち，代表平面は最小二乗平面とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，分子中の原子群と所望の原子との相対的位置関係，及び，原子群同士の相対的位置関係を視覚的に容易に把握できるので，分子構造の性質を評価するのに有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１はフェロセンの分子の立体構造を２次元画面上に３次元的に表示した状態の斜視図である。この図１は，擬似原子と代表平面を説明する説明図にもなっている。フェロセンの化学式はＦｅ（Ｃ５Ｈ５）２であり，シクロペンタジエニルと鉄がｄ−π結合をしているものである。なお，図１では水素原子の図示を省略している。５個の炭素原子Ｃからなる５員環は，ひとまとまりの原子群を構成していると考えることができる。このフェロセンの性質を考える上で，５員環を構成する個々の炭素原子Ｃと中央の鉄原子Ｆｅとの距離よりは，むしろ，５員環の重心と中央の鉄原子Ｆｅとの距離を議論することの方が有益である。そこで，５員環の重心の位置を分子構造中で表示することが重要である。この実施例では，この重心位置に擬似的な原子Ｄ（以下，擬似原子という）を表示している。これにより，５員環の重心の位置を，分子の立体構造中で見ることができ，その重心と鉄原子Ｆｅとの相対的位置関係を画面上で容易に把握することができる。
【００１６】
なお，この明細書の実施例の説明中で「重心」と言った場合には，特に断りが無い限り，座標重心を意味する。上述の「５員環の重心」も，５個の炭素原子Ｃの座標の重心を意味する。座標重心を求めるには，３次元空間上で，５個の炭素原子Ｃのｘ，ｙ，ｚ座標のそれぞれの平均値をとればよい。
【００１７】
５個の炭素原子Ｃからなる５員環にはπ電子軌道が存在し，このπ電子軌道と鉄原子Ｆｅのｄ電子軌道とが関与することで，５員環と鉄原子とが結合していると考えられている。この場合，鉄原子と５員環との結合状況を研究するには，上述のように，鉄原子Ｆｅと炭素原子Ｃとの距離を議論するよりも，π電子軌道の中心（すなわち，５員環の重心の位置）と鉄原子Ｆｅとの距離を議論する方が適切である。
【００１８】
ところで，原子は，その原子に特有の拡がりをもっている。そこで，この明細書中で「原子の位置」を明示的にまたは暗示的に述べるときは，特に断りのない限り，その原子の中心位置を指すものとする。例えば，「原子からの距離」と言う場合は，原子の中心位置からの距離を指している。
【００１９】
図１では，また，５員環を構成する５個の炭素原子Ｃを代表する代表平面ＰＬを，やはり，分子の立体構造中で表示している。５個の炭素原子Ｃが（すなわち，各炭素原子Ｃの中心位置が）ひとつの平面上にちょうど載っているならば，その平面が代表平面ＰＬとなる。もし，５個の炭素原子Ｃがひとつの平面上に載っていなければ，それぞれの炭素原子Ｃからの距離の２乗の和が最小になるような平面を求めて，これを代表平面ＰＬとする。以下，この明細書では，複数の原子からなる原子群を代表する平面として，その原子群を構成する各原子からの距離の２乗の和が最小になるような平面を採用するものとし，そのような平面を最小二乗平面と呼ぶことにする。この代表平面を表示する大きさは，擬似原子を中心として，該当する原子群が全て含まれる程度の適当な大きさとするのが好ましい。
【００２０】
分子構造中での特定の原子群を考えるときに，上述の擬似原子Ｄと代表平面ＰＬを用いると，その分子の性質を研究する上で，非常に有益である。例えば，上述のように，５個の炭素原子Ｃからなる５員環と鉄原子Ｆｅとの相対的位置関係を表現するのに，５員環の重心の位置にある擬似原子Ｄと鉄原子Ｆｅとの距離をひとつの代表値として取り扱うことができる。また，図１において，中央の鉄原子Ｆｅの上方に位置する５員環と下方に位置する５員環との相対的位置関係を議論する場合に，上方の５員環を代表する代表平面ＰＬと，下方の５員環を代表する代表平面ＰＬについて，二つの代表平面の間の距離や角度を用いることで，二つの５員環の相対的位置関係を容易に把握することができる。
【００２１】
次に，シチジン（cytidine，化学式はＣ９Ｈ１３Ｎ３Ｏ５）の分子を例にして，本発明の分子構造表示装置の実施例を説明する。シチジンはリボ核酸の構成ヌクレオシドである。図２はシチジンの分子の立体構造の斜視図である。このシチジンの分子は，６員環１０（４個の炭素原子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２個の窒素原子Ｎ２，Ｎ３からなる）と，５員環１２（４個の炭素原子Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８と１個の酸素原子Ｏ５からなる）とを含むことが特徴的である。
【００２２】
図３は６員環１０について擬似原子Ｄ１と代表平面ＰＬ１を求めてそれらをシチジンの分子構造中に表示した状態を示す斜視図である。４個の炭素原子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２個の窒素原子Ｎ２，Ｎ３からなる原子群の重心を求めて，その重心の位置に擬似原子Ｄ１を配置している。さらに，４個の炭素原子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２個の窒素原子Ｎ２，Ｎ３について，各原子からの距離の二乗の和が最小になるように最小二乗平面を求めて，それを代表平面ＰＬ１として表示している。
【００２３】
代表平面ＰＬ１は半透明表示とするのが好ましく，その場合，代表平面ＰＬ１の手前にある原子（あるいは原子の一部分）は明るく表示し，代表平面ＰＬ１の後ろにある原子（あるいは原子の一部分）は少し暗く表示する，などの工夫をするのが好ましい。こうすることで，代表平面ＰＬ１と各原子との前後関係を視覚的に容易に把握できる。
【００２４】
図４は６員環１０とシチジン分子中の他の原子との間の相対的位置関係を示す斜視図である。例えば，六員環１０と水素原子Ｈ９との相対的位置関係を示す代表値としては，六員環１０の重心の位置にある擬似原子Ｄ１と水素原子Ｈ９とを結ぶ線分１４の長さ（擬似原子Ｄ１から測った水素原子Ｈ９までの距離に等しい）と，六員環１０が存在する代表平面ＰＬ１に対して水素原子Ｈ９から下ろした垂線１６の長さ（代表平面ＰＬ１から測った水素原子Ｈ９までの距離に等しい）と，上述の線分１４が代表平面ＰＬ１となす角度θ１（代表平面ＰＬ１から見た水素原子Ｈ９の仰角に等しい）を用いることができる。シチジン分子中のその他の原子についても，同様の代表値を求めることができる。
【００２５】
図５は６員環１０と５員環１２との相対的位置関係を示す斜視図である。５員環１２についても，６員環１０と同様に，擬似原子Ｄ２と代表平面ＰＬ２を求めることができて，図５では，それらもシチジン分子中に表示している。６員環１０と５員環１２との相対的位置関係を示す代表値としては，例えば，擬似原子Ｄ１と擬似原子Ｄ２を結ぶ線分１８の長さ（擬似原子Ｄ１と擬似原子Ｄ２との距離に等しい）と，代表平面ＰＬ１に対して擬似原子Ｄ２から下ろした垂線２０の長さ（代表平面ＰＬ１から測った擬似原子Ｄ２までの距離に等しい）と，上述の線分１８が代表平面ＰＬ１となす角度θ２（代表平面ＰＬ１から見た擬似原子Ｄ２の仰角に等しい）と，代表平面ＰＬ１と代表平面ＰＬ２とがなす角度（図示せず）を用いることができる。代表平面ＰＬ１と代表平面ＰＬ２とがなす角度を求めるには，代表平面ＰＬ１の法線と，代表平面ＰＬ２の法線とのなす角度を求めればよい。なお，図５では，６員環１０を代表する代表平面ＰＬ１がほぼ水平になるようにシチジンを配置している。
【００２６】
図６は図５に示すシチジンを別の方向から見た斜視図である。すなわち，５員環１２を代表する代表平面ＰＬ２がほぼ水平になるようにシチジンを配置した状態の斜視図である。
【００２７】
図７は，５員環１２を代表する代表平面ＰＬ２を真横から見た状態のシチジンの３次元的な表示である。この図７は，５員環を構成する５個の原子がひとつの平面上にはないことを示している。５員環を構成する５個の原子，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｏ２，についての最小二乗平面は代表平面ＰＬ２であり，この代表平面ＰＬ２よりも上方に位置するのが，Ｃ５，Ｃ７であり，下方に位置するのがＣ６，Ｃ８であり，代表平面ＰＬ２とほぼ同じ高さにあるのがＯ２である。４個以上の原子の場合は，一般には，これらが同一平面上に存在しないので，本発明のように，最小二乗平面を求めてこれを代表平面とすることで，４個以上の原子からなる原子群に対して，ひとつの代表平面を指定することができる。当然ながら，４個以上の原子がもし同一平面上にあれば，その平面が，最小二乗平面となる。
【００２８】
次に，図３から図５までに示すような分子構造表示をするための操作画面について説明する。
【００２９】
図８は，本発明の分子構造表示装置の表示画面の例である。画面の上部には，分子構造を表示するための画面であることを示す「Crystal Structure」（分子構造）というタイトル表示２２があり，その下に，メニューバー２４がある。このメニューバー２４には，「File」（ファイル），「View」（ビュー），「Display」（表示），「Parameters」（パラメータ），「HKL」，「Utilities」（ユーティリティ），「Graphics」（グラフィックス），「Tools」（ツール）の各メニューが配置されている。メニューバー２４の下方の画面領域には，上述のシチジンの分子構造が３次元的に表示されているものと仮定する。
【００３０】
「Utilities」（ユーティリティ）をクリックすると，該当するプルダウンメニュー２６が表示される。このプルダウンメニュー２６の中の「Dummy Atom」（擬似原子）の項目が本発明の機能に関係している。「Dummy Atom」（擬似原子）の上にポインタをもってくると，その右側にサブメニュー２８が表示される。サブメニュー２８の中の「Make dummy atom ...」（擬似原子の作成）をクリックすると，図９に示すような，「Dummy Atom」（擬似原子）というタイトルを有する，擬似原子ウインドウ３０が表示画面の一部に現れる。この擬似原子ウインドウ３０を用いて，擬似原子を作るための原子群を指定することができる。擬似原子ウインドウ３０の右側の残りの画面には，シチジンの分子構造が３次元的に表示されている。
【００３１】
擬似原子ウインドウ３０の中の「New」（新規）ボタン３１を押すと，擬似原子ウインドウ３０の中の「Selectable atoms」（選択可能な原子）のリストボックス３２の中に，選択可能な状態で，シチジンの分子を構成する３０個の原子がリスト表示される。図９では，５個の酸素原子Ｏ１〜Ｏ５と，３個の窒素原子Ｎ１〜Ｎ３と，１個の炭素原子Ｃ１だけが表示されているが，スライド３４を動かすか，または，上向きボタン３６か下向きボタン３８を押し続けることで，表示されていない残りの原子を表示させることができる。
【００３２】
図１０に示すように，「Selectable atoms」（選択可能な原子）のリストボックス３２において，６員環１０を構成する６個の原子，Ｎ２，Ｎ３，Ｃ１〜Ｃ４，を選択すると，それらの原子が，右隣の「Selected atoms」（選択した原子）のリストボックス３４の中にも表示される。同時に，シチジンの分子構造の３次元的な表示の中において，選択した６個の原子が色違いで表示される。図１０では，選択した原子をハッチングで表示している。以上の操作により，６個の原子からなる原子群（この場合は，６員環１０）を指定したことになる。
【００３３】
原子群を指定する方法としては，上述の「Selectable atoms」（選択可能な原子）のリストボックス３２を使う代わりに，分子構造の表示画面上で直接，原子を指定することもできる。すなわち，シチジンの分子構造の表示画面上で，６員環１０を構成する６個の原子を順番にクリックしても，その原子が色違いで表示され，かつ，「Selected atoms」（選択した原子）のリストボックス３４の中に該当原子が表示される。
【００３４】
図１１において，「Make」（作成）ボタン３６をクリックすると，シチジンの分子構造の表示画面上では，指定されている６個の原子の重心の位置に擬似原子Ｄ１が現れる。６個の原子の指定状態は解除される。また，擬似原子ウインドウ３０では，タイトル表示の下のボックス３８内に「Dummy Atom 1」（擬似原子１）が現れる。
【００３５】
図１２において，分子構造の表示画面上で，擬似原子Ｄ１を右クリックすると，メニュー４０が現れる。このメニュー４０の中の「Display」（表示）の項目にポインタを載せると，右側にサブメニュー４２が現れ，その中の「Plane」（平面）の項目をクリックすると，図１３に示すように，６員環１０を代表する代表平面ＰＬ１が分子構造の表示画面上に現れる。
【００３６】
図１４において，擬似原子Ｄ１または代表平面ＰＬ１の上で右クリックすると，図１２で示したのと同じメニュー４０が現れ，その中の「Distance and angle ...」（距離と角度）の項目をクリックすると，図１５に示すような，「Distance and angle ...」（距離と角度）のウインドウ４４が現れる。この距離・角度ウインドウ４４を表示する別の方法としては，図８に示す「Utilities」（ユーティリティ）のプルダウンメニュー２６の中の「Dummy Atom」（擬似原子）の項目のサブメニュー２８の中の「Distance and angle ...」（距離と角度）の項目を指定する方法もある。
【００３７】
図１５では，距離・角度ウインドウ４４の中の「Dummy atom」（擬似原子）のリストボックス４６の中では「Dummy Atom 1」（擬似原子１）が選択状態になっている。一方，「Atom」（原子）のリストボックス４８の中には，選択可能な原子が表示されている。
【００３８】
図１６に示すように，「Atom」（原子）のリストボックス４８において，水素原子Ｈ９を選択すると，擬似原子１が代表している原子群（この場合，６員環１０）と，水素原子Ｈ９との相対的位置関係が算出されて，その算出値が距離・角度ウインドウ４４内に表示される。この例では，擬似原子１と水素原子Ｈ９との距離（すなわち，６員環１０の重心と水素原子Ｈ９との距離）が，「Distance to dummy atom」（擬似原子までの距離）という表示の右側に，「３．４４６」という数値で表示される。単位はオングストロームである。また，擬似原子１に関連する代表平面ＰＬ１と水素原子Ｈ９との距離（すなわち，水素原子Ｈ９から代表平面ＰＬ１に下ろした垂線１６の長さ）が，「Distance to plane」（平面までの距離）という表示の右側に，「１．９７０」という数値で表示される。単位はオングストロームである。さらに，擬似原子１に関連する代表平面ＰＬ１から見た水素原子Ｈ９の仰角θ１が，「Angle of elevation」（仰角）という表示の右側に，「３４．８５６」という数値で表示される。単位は度である。
【００３９】
図１７は複数の擬似原子を作成した場合の操作画面例である。距離・角度ウインドウ４４の中の「Dummy atom」（擬似原子）のリストボックス４６の中には「Dummy Atom 1」（擬似原子１）と「Dummy Atom 2」（擬似原子２）とが表示されていて，「Dummy Atom 1」（擬似原子１）が選択状態になっている。一方，「Atom」（原子）のリストボックス４８においては，シチジンを構成する原子と，さらに，２個の擬似原子が表示されている。そのうち，この例では，「Dummy Atom 2」（擬似原子２）を選択している。その結果，擬似原子１が代表する原子群と，擬似原子２（または擬似原子２が代表する原子群）との相対的位置関係が算出されて，その算出値が距離・角度ウインドウ４４の中に表示される。この例では，擬似原子１と擬似原子２との距離（すなわち，６員環１０の重心と５員環１２の重心との距離）が，「Distance to dummy atom」（擬似原子までの距離）という表示の右側に，「３．５８１」という数値で表示される。単位はオングストロームである。また，擬似原子１に関連する代表平面ＰＬ１と擬似原子２との距離（すなわち，擬似原子２（Ｄ２）から代表平面ＰＬ１に下ろした垂線２０の長さ）が，「Distance to plane」（平面までの距離）という表示の右側に，「０．６５９」という数値で表示される。単位はオングストロームである。さらに，擬似原子１に関連する代表平面ＰＬ１から見た擬似原子２の仰角θ２が，「Angle of elevation」（仰角）という表示の右側に，「１０．５８６」という数値で表示される。単位は度である。さらに，擬似原子１に関連する代表平面ＰＬ１と，擬似原子２に関連する代表平面ＰＬ２との間の角度が「Angle between planes」（平面間の角度）という表示の右側に，「７９．２７２」という数値で表示される。単位は度である。
【００４０】
以上の実施例において，実施例中の構成と本発明の構成要件との関係の一例を説明すると，次のようになる。図１５の距離・角度ウインドウ４４の中の原子のリストボックス４８が本発明における原子指定手段に相当する。また，図１０の擬似原子ウインドウ３０の中の選択可能な原子のリストボックス３２が本発明における原子群指定手段に相当する。そして，図１１において，分子構造の表示中の擬似原子Ｄ１，及び，擬似原子ウインドウ３０の中のボックス３８の中の「Dummy Atom 1」が，原子群指定手段で指定された原子群を代表するオブジェクトに相当する。さらに，図１１の分子構造の表示中で擬似原子Ｄ１を表示する機能が，本発明におけるオブジェクト表示手段に相当する。図１５の距離・角度ウインドウ４４の中の擬似原子のリストボックス４６の中の「Dummy Atom 1」，及び，分子構造の表示中での擬似原子Ｄ１そのものが，本発明におけるオブジェクト指定手段に相当する。図１１の分子構造の表示中で擬似原子Ｄ１を表示する機能が，本発明における重心表示手段に相当する。したがって，この実施例では，擬似原子Ｄ１は，原子群を代表するオブジェクトとして機能し，かつ，原子群の重心を表示する重心表示手段の一部としても機能する。なお，原子群を代表するオブジェクトと，原子群の重心を表示する重心表示手段とは，別個の物にすることも可能である。例えば，原子群を代表するオブジェクトとして，代表平面を採用することもできるし，擬似原子や代表平面とは別個の物とすることも可能である。このオブジェクトは，原子群を特定することができれば何でもよい。図１３の分子構造の表示中で代表平面ＰＬ１を表示する機能が，本発明における代表平面表示手段に相当する。図１６の距離・角度ウインドウ４４の中の「Distance to dummy atom」という表示と，その右側の距離の値が，本発明における距離表示手段に相当する。図１６の距離・角度ウインドウ４４の中の「Distance to plane」という表示と，その右側に距離の値を表示する機能，及び，「Angle of elevation」という表示と，その右側に角度の値を表示する機能が，本発明における関係値表示手段に相当する。図１７の距離・角度ウインドウ４４の中の「Angle between plane」という表示と，その右側に角度の値を表示する機能が，本発明における第２の関係値表示手段に相当する。
【００４１】
上述の実施例では，原子群の重心として座標重心を用いたが，研究用途によっては，座標重心の代わりに，質量重心または電荷重心を用いてもよい。質量重心は，各原子の座標に，その原子の質量数Ｍの重み付けをしてから，重心を算出するものである。また，電荷重心は，各原子の座標に，その原子の原子番号Ｚの重み付けをしてから，重心を算出するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】フェロセンの分子の立体構造を２次元画面上に３次元的に表示した状態の斜視図である。
【図２】シチジンの分子の立体構造の斜視図である。
【図３】６員環に対して擬似原子と代表平面を求めてそれらをシチジンの分子構造中に表示した状態を示す斜視図である。
【図４】６員環とシチジン分子中の他の原子との間の相対的位置関係を示す斜視図である。
【図５】６員環と５員環との相対的位置関係を示す斜視図である。
【図６】図５に示すシチジンを別の方向から見た斜視図である。
【図７】５員環を代表する代表平面を真横から見た状態のシチジンの３次元的な表示である。
【図８】本発明の分子構造表示装置の表示画面の例である。
【図９】擬似原子ウインドウが表示された画面例である。
【図１０】擬似原子ウインドウによる操作を示す画面例である。
【図１１】擬似原子ウインドウによる操作を示す別の画面例である。
【図１２】擬似原子と代表平面が分子構造中に表示された状態を示す画面例である。
【図１３】擬似原子に関するメニューを表示した画面例である。
【図１４】擬似原子に関するメニューを表示した別の画面例である。
【図１５】距離・角度ウインドウが表示された画面例である。
【図１６】距離・角度ウインドウによる操作を示す画面例である。
【図１７】距離・角度ウインドウによる操作を示す別の画面例である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ６員環
１２  ５員環
１４  Ｄ１とＨ９を結ぶ線分
１６  Ｈ９から代表平面ＰＬ１に下ろした垂線
１８  Ｄ１とＤ２を結ぶ線分
２０  Ｄ２から代表平面ＰＬ２に下ろした垂線
３０  擬似原子ウインドウ
３２  Selectable atomsのリストボックス
３４  Selected atomsのリストボックス
４４  距離・角度ウインドウ
４６  擬似原子のリストボックス
４８  原子のリストボックス
【図１】
2006268453.tif 000003
【図２】
2006268453.tif 000004
【図３】
2006268453.tif 000005
【図４】
2006268453.tif 000006
【図５】
2006268453.tif 000007
【図６】
2006268453.tif 000008
【図７】
2006268453.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月26日(2005.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
原子群の重心と特定の原子との間の距離を求めること，及び，原子群を代表する代表平面と特定の原子との間の仰角を求めることは，次のような意味がある。例えば，ベンゼン環のように原子が環状に配置されていると，環電流が生じ，それに伴って誘導磁場が生じる。ベンゼン環の近傍にある原子は，この磁場の影響を受けることになるが，その影響の度合いは，上述の距離と仰角に依存する。このことは，例えば，ＮＭＲ（核磁気共鳴）の技術分野において考慮されるべき事項である。このように，分子構造における上述の距離や仰角を知ることは，分子の性質を評価する上で大切なことである。