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JP2015206685A - X-ray apparatus, control method of x-ray apparatus, image forming method, manufacturing method of structure, and structure manufacturing system - Google Patents

X-ray apparatus, control method of x-ray apparatus, image forming method, manufacturing method of structure, and structure manufacturing system Download PDF

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JP2015206685A
JP2015206685A JP2014087496A JP2014087496A JP2015206685A JP 2015206685 A JP2015206685 A JP 2015206685A JP 2014087496 A JP2014087496 A JP 2014087496A JP 2014087496 A JP2014087496 A JP 2014087496A JP 2015206685 A JP2015206685 A JP 2015206685A
Authority
JP
Japan
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ray
measurement object
image
projection image
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014087496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
青木 貴史
Takashi Aoki
貴史 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2014087496A priority Critical patent/JP2015206685A/en
Publication of JP2015206685A publication Critical patent/JP2015206685A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a reduction in the accuracy of examination.SOLUTION: An X-ray apparatus includes an X-ray source that emits X-rays, a detection device that detects at least a part of the X-rays emitted from the X-ray source and passed through a measuring object, and a control device that forms a third projection image by using a first projection image obtained from the measuring object with a first X-ray irradiation condition and a second projection image obtained from the measuring object with a second X-ray irradiation condition different from the first X-ray condition.

Description

本発明は、X線装置、X線装置の制御装置、画像形成方法、構造物の製造方法、及び構造物製造システムに関する。   The present invention relates to an X-ray apparatus, an X-ray apparatus control device, an image forming method, a structure manufacturing method, and a structure manufacturing system.

物体の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば、物体にX線を照射して、その物体を通過するX線を検出するX線装置が知られている。このX線装置は、X線を照射するX線源を有し、物体を通過するX線を検出して内部を観察可能としたものである(特許文献1参照)。これにより物体の内部の情報を取得する。   As an apparatus that acquires information inside an object nondestructively, for example, an X-ray apparatus that irradiates an object with X-rays and detects X-rays passing through the object is known. This X-ray apparatus has an X-ray source that irradiates X-rays, and can detect X-rays passing through an object and observe the inside (see Patent Document 1). Thereby, information inside the object is acquired.

米国特許出願公開第2010/0098209号US Patent Application Publication No. 2010/0098209

しかしながら、上記のようなX線装置で取得された画像は、物体に照射されるX線に起因して、得られた画像に偽像などが含まれる可能性がある。その結果、検査精度が低下するといった問題がある。   However, the image acquired by the X-ray apparatus as described above may include a false image or the like in the acquired image due to the X-rays irradiated on the object. As a result, there is a problem that the inspection accuracy is lowered.

本発明の態様では、検査精度が低下するのを抑制できるX線装置、X線装置の制御装置、画像形成方法、構造物の製造方法、及び構造物製造システムを提供することを目的とする。   An object of the aspect of the present invention is to provide an X-ray apparatus, an X-ray apparatus control device, an image forming method, a structure manufacturing method, and a structure manufacturing system that can suppress a decrease in inspection accuracy.

本発明の第1態様によれば、X線を射出するX線源と、X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出する検出装置と、測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、測定物に対して前記第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られる第2投影像とを用いて、第3投影像を形成する制御装置と、を含むX線装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, an X-ray source that emits X-rays, a detection device that detects at least part of the X-rays emitted from the X-ray source and passed through the measurement object, and the measurement object Using the first projection image obtained under the first X-ray irradiation condition and the second projection image obtained under the second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition for the measurement object, a third projection image is obtained. An X-ray device is provided that includes a control device to form.

本発明の第2態様によれば、X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出する検出装置からの検出結果を用いて画像を形成するX線装置の制御装置であって、測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、測定物に対して第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られる第2投影像とを用いて、第3の投影像を形成するX線装置の制御装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the control device for the X-ray apparatus that forms an image using the detection result from the detection device that detects at least a part of the X-ray emitted from the X-ray source and passed through the measurement object. A first projection image obtained on the measurement object under the first X-ray irradiation condition and a second projection image obtained on the measurement object under a second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition. In use, a control device for an X-ray apparatus for forming a third projection image is provided.

本発明の第3態様によれば、X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出して画像を形成する画像形成方法であって、測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、測定物に対して第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られ第2投影像とを用いて、第3投影像を形成することを含む、画像形成方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming method for forming an image by detecting at least a part of X-rays emitted from an X-ray source and passed through a measurement object. Forming a third projection image using the first projection image obtained under the irradiation condition and the second projection image obtained under the second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition for the measurement object; An image forming method is provided.

本発明の第4態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作成する成形工程と、作製された構造物の形状を本発明の第1態様によるX線装置を用いて計測する工程と、計測工程で得られた形状情報と、設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法が提供される。   According to the fourth aspect of the present invention, the design process for creating the design information related to the shape of the structure, the molding process for creating the structure based on the design information, and the shape of the manufactured structure There is provided a method for manufacturing a structure having a measurement process using an X-ray apparatus according to one aspect, and an inspection process for comparing shape information obtained in the measurement process with design information.

本発明の第5態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、設計情報に基づいて構造物を作製する成形装置と、作製された構造物の形状を測定する本発明の第1態様によるX線装置と、X線装置によって得られた構造物の形状に関する形状情報と設計情報とを比較する検査装置と、を含む構造物製造システムが提供される。   According to the fifth aspect of the present invention, the design apparatus for producing design information relating to the shape of the structure, the molding apparatus for producing the structure based on the design information, and the present invention for measuring the shape of the produced structure. There is provided a structure manufacturing system including an X-ray apparatus according to the first aspect of the present invention and an inspection apparatus that compares design information with shape information related to the shape of the structure obtained by the X-ray apparatus.

本発明の態様によれば、検査精度が低下するのを抑制できる。   According to the aspect of the present invention, it is possible to suppress a decrease in inspection accuracy.

第1実施形態に係るX線装置の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the X-ray apparatus which concerns on 1st Embodiment. X線装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an X-ray apparatus. X線源の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an X-ray source. ターゲットに電子が入射してX線が発生する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that an electron injects into a target and a X-ray | X_line generate | occur | produces. 制御装置による画像の合成の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mode of an image synthesis | combination by a control apparatus. X線の条件を変更する場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example in the case of changing X-ray conditions. 制御装置による画像の合成の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of an image synthesis | combination by a control apparatus. 測定物を反転させる一例を示す図である。It is a figure which shows an example which reverses a measurement object. 測定物を反転させる他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example which reverses a measurement object. ステージ装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a stage apparatus. 第2実施形態に係るX線装置において、X線源の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of an X-ray source in the X-ray apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るX線装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the X-ray apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 構造物製造システムのブロック構成図である。It is a block block diagram of a structure manufacturing system. 構造物製造システムによる処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process by a structure manufacturing system.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をZ軸方向、水平面内においてZ軸方向と直交する方向をX軸方向、Z軸方向及びX軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をY軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Further, in the drawings, in order to describe the embodiment, the scale is appropriately changed and expressed, for example, partly enlarged or emphasized. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as the Z-axis direction, a direction orthogonal to the Z-axis direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, and a direction orthogonal to each of the Z-axis direction and the X-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るX線装置1の全体構成の一例を示す図である。図2(a)及び(b)は、X線装置1の一例を示す図である。図1、図2(a)及び(b)に示すように、X線装置1は、測定物SにX線XLを照射して、その測定物Sを透過した透過X線を検出する。X線装置1は、測定物SにX線を照射して、その測定物Sを通過したX線を検出して、その測定物Sの内部の情報(例えば、内部構造)を非破壊で取得するX線CT検査装置を含む。本実施形態において、測定物Sは、例えば機械部品、電子部品等の産業用部品を含む。X線CT検査装置は、産業用部品にX線を照射して、その産業用部品を検査する産業用X線CT検査装置を含む。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the X-ray apparatus 1 according to the first embodiment. FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating an example of the X-ray apparatus 1. As shown in FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b), the X-ray apparatus 1 irradiates the measurement object S with X-ray XL and detects transmitted X-rays transmitted through the measurement object S. The X-ray apparatus 1 irradiates the measurement object S with X-rays, detects the X-rays that have passed through the measurement object S, and acquires information (for example, internal structure) inside the measurement object S in a non-destructive manner. X-ray CT inspection apparatus. In the present embodiment, the measurement object S includes industrial parts such as mechanical parts and electronic parts. The X-ray CT inspection apparatus includes an industrial X-ray CT inspection apparatus that irradiates industrial parts with X-rays and inspects the industrial parts.

X線装置1は、X線XLを射出するX線源100と、測定物Sを保持して移動可能なステージ装置3と、X線源100から射出され、ステージ装置3に保持された測定物Sを通過したX線の少なくとも一部を検出する検出器4と、X線装置1全体の動作を制御する制御装置5と、を備える。X線装置1は、X線源100から射出されるX線XLが進行する内部空間SPを形成するチャンバ部材6を備えている。X線源100、ステージ装置3、及び検出器4は、内部空間SPに配置される。   The X-ray apparatus 1 includes an X-ray source 100 that emits X-ray XL, a stage apparatus 3 that can move while holding the measurement object S, and a measurement object that is emitted from the X-ray source 100 and held on the stage apparatus 3. The detector 4 which detects at least one part of the X-ray which passed S, and the control apparatus 5 which controls operation | movement of the X-ray apparatus 1 whole are provided. The X-ray apparatus 1 includes a chamber member 6 that forms an internal space SP in which the X-ray XL emitted from the X-ray source 100 travels. The X-ray source 100, the stage device 3, and the detector 4 are disposed in the internal space SP.

また、本実施形態において、測定物Sは、一例として示している。測定物Sは、テーパー部Saと、円柱部Sbとを有している。例えば図1に示すように、テーパー部Saの下面(−Y側の面)には、端面Scを備えている。端面Scは、円形に形成された平面である。また、例えば図1に示すように、円柱部Sbの上面(+Y側の面)には端面Sdが形成されている。端面Sdは、円形に形成された平面である。端面Scと端面Sdとは平行に配置されている。測定物Sは、端面Sc又は端面Sdが底部となった状態でステージ装置3のステージ9に立てて配置することが可能である。測定物Sは、例えば、端面Scから端面Sdにかけての全体が、均一な密度の材料で形成されている。   In the present embodiment, the measurement object S is shown as an example. The measurement object S has a tapered portion Sa and a cylindrical portion Sb. For example, as illustrated in FIG. 1, the lower surface (the surface on the −Y side) of the tapered portion Sa includes an end surface Sc. The end surface Sc is a flat surface formed in a circular shape. For example, as shown in FIG. 1, an end surface Sd is formed on the upper surface (the surface on the + Y side) of the cylindrical portion Sb. The end surface Sd is a plane formed in a circular shape. The end surface Sc and the end surface Sd are arranged in parallel. The measurement object S can be placed upright on the stage 9 of the stage apparatus 3 with the end face Sc or the end face Sd being the bottom. For example, the entire measured object S from the end surface Sc to the end surface Sd is formed of a material having a uniform density.

X線源100は、測定物Sに向けてX線XLを照射する。X線源100は、測定物SのX線吸収特性に基づいて、測定物Sに照射するX線の強度を調整可能である。X線源100は、点X線源を含み、測定物Sに円錐状のX線(いわゆるコーンビーム)を照射する。X線源100は、Y方向に長手となるように設置されている。X線源100の+Y側の先端には、射出口100aが形成されている。射出口100aは、測定物Sに向けて開口している。射出口100aは、X線XLの透過性が高い素材で閉じられてもよい。X線XLは、射出口100aから+Z方向に向けて射出される。X線源100から射出されたX線XLの少なくとも一部は、+Z方向に進行する。なお、X線源10の射出口100aは測定物Sに向けて開口していなくてよく、後述するハウジング42から突出していても構わない。   The X-ray source 100 irradiates the measurement object S with X-ray XL. The X-ray source 100 can adjust the intensity of X-rays applied to the measurement object S based on the X-ray absorption characteristics of the measurement object S. The X-ray source 100 includes a point X-ray source and irradiates the measurement object S with conical X-rays (so-called cone beam). The X-ray source 100 is installed so as to be long in the Y direction. An exit port 100a is formed at the tip of the X-ray source 100 on the + Y side. The injection port 100a opens toward the measurement object S. The injection port 100a may be closed with a material having high X-ray XL permeability. The X-ray XL is emitted from the injection port 100a in the + Z direction. At least a part of the X-ray XL emitted from the X-ray source 100 travels in the + Z direction. Note that the emission port 100a of the X-ray source 10 does not have to open toward the measurement object S, and may protrude from the housing 42 described later.

ステージ装置3は、ステージ9と、不図示のステージ駆動機構とを備えている。ステージ9は、測定物Sを保持して移動可能に設けられている。ステージ9は、測定物Sを保持する保持部を有している。ステージ9は、不図示のステージ駆動機構により、例えばX方向、Y方向及びZ方向に平行移動可能であり、θY方向に回転可能である。なお、ステージ駆動機構によるステージ9の位置(測定物Sの位置)は、制御装置5によって制御される。   The stage device 3 includes a stage 9 and a stage drive mechanism (not shown). The stage 9 is provided so as to be movable while holding the measurement object S. The stage 9 has a holding unit that holds the measurement object S. The stage 9 can be translated in, for example, the X direction, the Y direction, and the Z direction by a stage drive mechanism (not shown), and can be rotated in the θY direction. Note that the position of the stage 9 (position of the measuring object S) by the stage driving mechanism is controlled by the control device 5.

ステージ9は、測定物Sの端面Sc及び端面Sdの両方を保持可能な不図示の保持部を有している。例えば、図2(a)に示すように、テーパー部Sa側の端面Scをステージ9に載置する場合、不図示の保持部により、ステージ9は端面Scの位置がずれないように端面Scを保持することができる。また、図2(b)に示すように、円柱部Sb側の端面Sdをステージ9に載置する場合、不図示の保持部により、ステージ9は端面Sdの位置がずれないように端面Sdを保持することができる。このように、ステージ9は、面積の異なる端面Sc、Sdのいずれが載置される場合であっても、これら端面Sc及びSdを保持することが可能となっている。ただし、ステージ9は、測定物Sに対する保持部を備えなくてもよい。この場合、測定物Sは、端面Scまたは端面Sdがステージ9と接触状態で、ステージ9に載置される。   The stage 9 has a holding unit (not shown) that can hold both the end surface Sc and the end surface Sd of the measurement object S. For example, as illustrated in FIG. 2A, when the end surface Sc on the tapered portion Sa side is placed on the stage 9, the end surface Sc is placed on the stage 9 so that the position of the end surface Sc does not shift by a holding unit (not illustrated). Can be held. Further, as shown in FIG. 2B, when the end surface Sd on the cylindrical portion Sb side is placed on the stage 9, the stage 9 has an end surface Sd that is not displaced by a holding unit (not shown). Can be held. As described above, the stage 9 can hold the end faces Sc and Sd regardless of which of the end faces Sc and Sd having different areas is placed. However, the stage 9 may not include a holding unit for the measurement object S. In this case, the measuring object S is placed on the stage 9 with the end surface Sc or the end surface Sd in contact with the stage 9.

検出器4は、ステージ9(測定物S)を挟んでX線源100の反対側に配置される。検出器4は、ステージ9よりも+Z側に配置される。検出器4は、例えば、X線装置1の所定の位置に固定されるが、移動可能でもよい。検出器4は、入射面33と、シンチレータ部34と、受光部35とを有している。入射面33は、XY平面に平行に形成された平面であり、−Z方向に向けられている。入射面33は、ステージ9に保持された測定物Sと対向して配置される。入射面33には、測定物Sを透過した透過X線を含むX線源100からのX線XLが入射する。なお、同一の測定物Sを測定する場合であっても、例えば図2(a)に示すように端面Scがステージ9に載置される場合と、図2(b)に示すように端面Sdがステージ9に載置される場合とでは、検出器4で検出される検出結果は異なるものとなる。   The detector 4 is disposed on the opposite side of the X-ray source 100 across the stage 9 (measurement object S). The detector 4 is arranged on the + Z side with respect to the stage 9. For example, the detector 4 is fixed at a predetermined position of the X-ray apparatus 1, but may be movable. The detector 4 includes an incident surface 33, a scintillator unit 34, and a light receiving unit 35. The incident surface 33 is a plane formed in parallel with the XY plane and is directed in the −Z direction. The incident surface 33 is disposed to face the measurement object S held on the stage 9. The X-ray XL from the X-ray source 100 including the transmitted X-ray that has passed through the measurement object S is incident on the incident surface 33. Even when the same measurement object S is measured, for example, when the end surface Sc is placed on the stage 9 as shown in FIG. 2A and when the end surface Sd is shown in FIG. The detection result detected by the detector 4 is different from the case where is placed on the stage 9.

シンチレータ部34は、X線が当たることによって、光を発生させるシンチレーション物質を含む。受光部35は、光電子倍増管を含む。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。受光部35は、シンチレータ部34において発生した光を受光して増幅し、電気信号に変換して出力する。検出器4は、複数のシンチレータ部34を有する。シンチレータ部34は、XY平面内においてアレイ状に複数配置される。検出器4は、複数のシンチレータ部34のそれぞれと接続するように、複数の受光部35を有している。受光部35における出力結果は、制御装置5に送信される。   The scintillator section 34 includes a scintillation substance that generates light when it is irradiated with X-rays. The light receiving unit 35 includes a photomultiplier tube. The photomultiplier tube includes a phototube that converts light energy into electrical energy by a photoelectric effect. The light receiving unit 35 receives and amplifies the light generated in the scintillator unit 34, converts it into an electrical signal, and outputs it. The detector 4 has a plurality of scintillator sections 34. A plurality of scintillator sections 34 are arranged in an array in the XY plane. The detector 4 has a plurality of light receiving portions 35 so as to be connected to each of the plurality of scintillator portions 34. The output result in the light receiving unit 35 is transmitted to the control device 5.

制御装置5は、X線源100、ステージ装置3(ステージ9)及び検出部4の動作を統括的に制御する。また、制御装置5は、画像構成部51を有している。画像構成部51は、検出器4における検出結果に基づいて、測定物Sの画像を形成する。画像構成部51は、検出器4からの1つ又は複数の検出結果を用いて、測定物Sの画像を形成する。画像構成部51は、2次元画像及び3次元画像のいずれも形成することが可能である。制御装置51は、自動計算機能を有するコンピュータである。なお、制御装置5は、一箇所ではなく、複数の場所であっても構わない。例えば、画像構成部51は、検出器4における検出結果に基づいて、測定物Sの画像を形成するが、検出器4における検出結果を複数のコンピュータに送信し、それぞれのコンピュータでの検出結果を、さらに他のコンピュータで統合しても構わない。この場合に、X線装置に電線により接続されている制御装置5と、インターネットなどの無線により接続されている制御装置5との複数であっても、勿論構わない。したがって、例えば、制御装置5の画像構成部51は、画像構成部を実行するためのプログラムをコンピュータに導入すれば、制御装置5の画像構成部51を複数にすることができる。また、本実施形態において、制御装置5は、X線源100、ステージ装置3(ステージ9)及び検出部4の動作を統括的に制御するために、有線により信号を送信しているが、無線であっても構わない。また、制御装置5を複数設けて、複数のそれぞれでX線源100、ステージ装置3(ステージ9)及び検出部4の動作を制御しても構わない。また、複数のX線装置を制御している場合には、制御している制御装置であって構わない。   The control device 5 comprehensively controls the operations of the X-ray source 100, the stage device 3 (stage 9), and the detection unit 4. In addition, the control device 5 has an image configuration unit 51. The image construction unit 51 forms an image of the measuring object S based on the detection result in the detector 4. The image construction unit 51 forms an image of the measurement object S using one or a plurality of detection results from the detector 4. The image construction unit 51 can form both a two-dimensional image and a three-dimensional image. The control device 51 is a computer having an automatic calculation function. In addition, the control apparatus 5 may not be one place but a several place. For example, the image construction unit 51 forms an image of the measurement object S based on the detection result in the detector 4, but transmits the detection result in the detector 4 to a plurality of computers, and the detection result in each computer is transmitted. Further, it may be integrated with another computer. In this case, it is needless to say that there may be a plurality of control devices 5 connected to the X-ray device by electric wires and control devices 5 connected wirelessly such as the Internet. Therefore, for example, the image composition unit 51 of the control device 5 can have a plurality of image composition units 51 of the control device 5 by introducing a program for executing the image composition unit into the computer. In the present embodiment, the control device 5 transmits signals by wire in order to comprehensively control the operations of the X-ray source 100, the stage device 3 (stage 9), and the detection unit 4. It does not matter. A plurality of control devices 5 may be provided, and the operations of the X-ray source 100, the stage device 3 (stage 9), and the detection unit 4 may be controlled by each of the plurality of control devices 5. In addition, when a plurality of X-ray apparatuses are controlled, the controlling apparatus may be used.

図3は、本実施形態に係るX線源100の一例を示す図である。図3に示すように、X線源100は、フィラメント39と、ターゲット40と、電子光学系41と、ハウジング42と、偏向装置43と、アノード44と、を備える。フィラメント39、電子光学系41、偏向装置43、及びアノード44は、Y方向に沿って配置される。フィラメント39は、例えばタングステン(W)を含む。フィラメント39に電流が流れ、その電流によってフィラメント39が加熱されると、フィラメント39から電子(熱電子)EBが放出される。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the X-ray source 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the X-ray source 100 includes a filament 39, a target 40, an electron optical system 41, a housing 42, a deflection device 43, and an anode 44. The filament 39, the electron optical system 41, the deflecting device 43, and the anode 44 are arranged along the Y direction. The filament 39 includes, for example, tungsten (W). When a current flows through the filament 39 and the filament 39 is heated by the current, electrons (thermoelectrons) EB are emitted from the filament 39.

ターゲット40は、電子光学系41からの電子EBの射出方向に配置される。ターゲット40は、アノード44によって加速された電子の衝突または電子の透過によりX線を発生する。X線は、例えば波長1pm〜30nm程度の電磁波である。X線は、約数10eVの超軟X線、約0.1〜2keVの軟X線、約2〜20keVのX線、及び約20〜50KeVの硬X線を含む。ターゲット40は、例えばタングステン(W)又はモリブデン(Mo)等の重金属を含む平行平板であり、電子の衝突または電子の透過によりX線を発生する。本実施形態において、ターゲット40は、発生したX線を反射させてZ方向に射出する反射型ターゲットである。ターゲット40は、例えば、グランドGND等に電気的に接続されてもよく、グランドGND等に電気的に接続されなくてもよい。   The target 40 is arranged in the emission direction of the electrons EB from the electron optical system 41. The target 40 generates X-rays by collision of electrons accelerated by the anode 44 or transmission of electrons. X-rays are electromagnetic waves having a wavelength of about 1 pm to 30 nm, for example. X-rays include ultra-soft X-rays of about several tens eV, soft X-rays of about 0.1 to 2 keV, X-rays of about 2 to 20 keV, and hard X-rays of about 20 to 50 KeV. The target 40 is a parallel plate containing heavy metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo), for example, and generates X-rays by collision of electrons or transmission of electrons. In the present embodiment, the target 40 is a reflective target that reflects generated X-rays and emits them in the Z direction. For example, the target 40 may be electrically connected to the ground GND or the like, or may not be electrically connected to the ground GND or the like.

電子光学系41は、フィラメント39とターゲット40との間において、フィラメント39からの電子EBの通路の周囲の少なくとも一部に配置される。電子光学系41は、コイルや集束レンズを含み、フィラメント39からの電子EBをターゲット40に導く。電子光学系41は、光軸AX1を有している。光軸AX1は、Y軸に平行に設定されている。電子光学系41は、ターゲット40の一部の領域(X線の発生領域)に電子EBを衝突させる。ターゲット40において電子EBが衝突する領域の寸法(スポットサイズ)は、十分に小さい。これにより、実質的に点X線源が形成される。   The electron optical system 41 is disposed between at least a part of the periphery of the path of the electron EB from the filament 39 between the filament 39 and the target 40. The electron optical system 41 includes a coil and a focusing lens, and guides the electron EB from the filament 39 to the target 40. The electron optical system 41 has an optical axis AX1. The optical axis AX1 is set parallel to the Y axis. The electron optical system 41 causes the electron EB to collide with a partial region (X-ray generation region) of the target 40. The size (spot size) of the region where the electron EB collides with the target 40 is sufficiently small. Thereby, a point X-ray source is substantially formed.

なお、本実施形態において、ターゲットの表面での電子EBが衝突する領域の寸法は、例えばμm単位の大きさである。例えば、電子が衝突する領域の寸法は、0.1μm〜1cmの円のいずれも大きさでも構わない。勿論、電子が衝突する領域の寸法はこれに限られない。また、電子が衝突する領域のXY平面の形状は、円に限られない。例えば、楕円、長円、矩形等の多角形でも構わない。   In the present embodiment, the size of the region where the electron EB collides on the surface of the target is, for example, in units of μm. For example, the size of the region where the electrons collide may be any size from 0.1 μm to 1 cm. Of course, the size of the region where the electrons collide is not limited to this. Further, the shape of the XY plane of the region where the electrons collide is not limited to a circle. For example, a polygon such as an ellipse, an ellipse, or a rectangle may be used.

ハウジング42は、X線源100を構成する部材の少なくとも一部を収容する。ハウジング42は、フィラメント39、ターゲット40、電子光学系41、偏向装置43、及びアノード44のそれぞれを収容する。ハウジング42には、X線を射出するための射出口100aを備える。なお、ハウジング42は、不図示の排気系が接続され、同じく不図示のターボ分子ポンプ等の真空ポンプを備える。この真空ポンプによって、ハウジング42内は高真空状態に設定される。   The housing 42 accommodates at least a part of members constituting the X-ray source 100. The housing 42 accommodates each of the filament 39, the target 40, the electron optical system 41, the deflecting device 43, and the anode 44. The housing 42 is provided with an injection port 100a for emitting X-rays. The housing 42 is connected to an exhaust system (not shown) and includes a vacuum pump such as a turbo molecular pump (not shown). The inside of the housing 42 is set to a high vacuum state by this vacuum pump.

偏向装置43は、フィラメント39から射出した電子の進行方向を変えるものである。偏向装置43は、例えばコイル及び電子レンズを含む。偏向装置43は、電子光学系41に対して前側(フィラメント39側)及び後ろ側(ターゲット40側)の双方に配置される。偏向装置43は、アライナーまたは偏向器とも称される。なお、複数の偏向装置43が配置されることに限定されず、例えば、電子光学系41の後ろ側に1つ配置させてもよい。   The deflecting device 43 changes the traveling direction of electrons emitted from the filament 39. The deflecting device 43 includes, for example, a coil and an electron lens. The deflection device 43 is arranged on both the front side (filament 39 side) and the rear side (target 40 side) with respect to the electron optical system 41. The deflection device 43 is also referred to as an aligner or a deflector. The plurality of deflection devices 43 are not limited to being arranged, and for example, one may be arranged behind the electron optical system 41.

アノード44は、フィラメント39から射出した電子をターゲット40に向けて加速する。ただし、アノード44が用いられることに限定されない。例えば、ターゲット40を陽極とし、フィラメント39を陰極として、ターゲット40とフィラメント39との間に電圧を印加することにより、フィラメント39から射出した熱電子をターゲット(陽極)40に向けて加速させ、ターゲット40に照射させるようにしてもよい。   The anode 44 accelerates the electrons emitted from the filament 39 toward the target 40. However, the anode 44 is not limited to being used. For example, by applying a voltage between the target 40 and the filament 39 using the target 40 as the anode and the filament 39 as the cathode, the thermoelectrons emitted from the filament 39 are accelerated toward the target (anode) 40, and the target 40 may be irradiated.

フィラメント39から射出した電子は、アノード44によって加速されるとともに、電子光学系41によって収束されて進行する。電子光学系41から射出された電子の少なくとも一部は、+Y方向に進行する。電子の照射方向(進行方向)は、Y方向である。電子の進行方向は、偏向装置43によって調整される。ターゲット40から射出したX線XLは、光軸AX2を有している。光軸AX2は、Z方向に平行な方向である。   The electrons emitted from the filament 39 are accelerated by the anode 44 and converged by the electron optical system 41 to travel. At least some of the electrons emitted from the electron optical system 41 travel in the + Y direction. The electron irradiation direction (traveling direction) is the Y direction. The traveling direction of the electrons is adjusted by the deflecting device 43. The X-ray XL emitted from the target 40 has an optical axis AX2. The optical axis AX2 is a direction parallel to the Z direction.

なお、図1に示すように、チャンバ部材6は、支持面FR上に配置される。支持面FRは、工場等の床面を含む。チャンバ部材6は、複数の支持部材6Sに支持される。チャンバ部材6は、支持部材6Sを介して、支持面FR上に配置される。支持部材6Sにより、チャンバ部材6の下面と、支持面FRとは離間している。すなわち、チャンバ部材6の下面と支持面FRとの間には空間が形成される。ただし、チャンバ部材6の下面の少なくとも一部と支持面FRとが接触してもよい。チャンバ部材6は、鉛を含む材質で形成される。チャンバ部材6は、内部空間SPのX線XLが、チャンバ部材6の外部に漏出することを抑制する。なお、支持部材6Sには、チャンバ部材6の傾きの補正や振動の除去を行うための駆動装置が含まれてもよい。   In addition, as shown in FIG. 1, the chamber member 6 is arrange | positioned on the support surface FR. The support surface FR includes a floor surface of a factory or the like. The chamber member 6 is supported by a plurality of support members 6S. The chamber member 6 is disposed on the support surface FR via the support member 6S. The lower surface of the chamber member 6 and the support surface FR are separated by the support member 6S. That is, a space is formed between the lower surface of the chamber member 6 and the support surface FR. However, at least a part of the lower surface of the chamber member 6 may be in contact with the support surface FR. The chamber member 6 is formed of a material containing lead. The chamber member 6 suppresses the X-ray XL in the internal space SP from leaking out of the chamber member 6. The support member 6S may include a driving device for correcting the inclination of the chamber member 6 and removing vibrations.

チャンバ部材6の内面及び外面の一方または双方には、チャンバ部材6よりも熱伝導率が小さい断熱材が設けられてもよい。これにより、内部空間SPの温度が外部の温度(温度変化)の影響を受けることを抑制し、外部の熱が内部空間SPに伝わることを抑制する。断熱材として、例えば、プラスチックや発泡スチロールが用いられる。   One or both of the inner surface and the outer surface of the chamber member 6 may be provided with a heat insulating material having a lower thermal conductivity than the chamber member 6. Thereby, it is suppressed that the temperature of internal space SP receives the influence of external temperature (temperature change), and suppresses that external heat is transmitted to internal space SP. As the heat insulating material, for example, plastic or polystyrene foam is used.

次に、X線装置1の動作の一例について説明する。測定物Sの検出では、制御装置5が、ステージ装置3を制御して、ステージ9に保持された測定物SをX線源100と検出器4との間に配置して行う。制御装置5は、測定物Sを保持したステージ9の位置を調整する。そして、制御装置5は、X線源100からX線を射出するために、フィラメント39に電流を流す。これにより、フィラメント39が加熱され、フィラメント39から電子が放出される。フィラメント39から放出された電子は、ターゲット40に照射される。これにより、ターゲット40からX線が発生する。   Next, an example of the operation of the X-ray apparatus 1 will be described. In the detection of the measurement object S, the control device 5 controls the stage device 3 to place the measurement object S held on the stage 9 between the X-ray source 100 and the detector 4. The control device 5 adjusts the position of the stage 9 holding the measurement object S. Then, the control device 5 causes a current to flow through the filament 39 in order to emit X-rays from the X-ray source 100. Thereby, the filament 39 is heated and electrons are emitted from the filament 39. The electrons emitted from the filament 39 are applied to the target 40. Thereby, X-rays are generated from the target 40.

X線源100から発生したX線XLの少なくとも一部は、測定物Sに照射される。測定物SにX線XLが照射されると、その測定物Sに照射されたX線XLの少なくとも一部は、測定物Sを透過する。測定物Sを透過した透過X線は、検出器4の入射面33に入射する。検出器4は、測定物Sを透過した透過X線を検出する。検出器4は、測定物Sを透過した透過X線に基づいて得られた測定物Sの像を検出する。検出器4の検出結果は、制御装置5に出力される。   At least a part of the X-ray XL generated from the X-ray source 100 is irradiated on the measurement object S. When the measurement object S is irradiated with the X-ray XL, at least a part of the X-ray XL irradiated to the measurement object S passes through the measurement object S. The transmitted X-rays that have passed through the measurement object S enter the incident surface 33 of the detector 4. The detector 4 detects transmitted X-rays that have passed through the measurement object S. The detector 4 detects an image of the measurement object S obtained based on the transmitted X-rays transmitted through the measurement object S. The detection result of the detector 4 is output to the control device 5.

制御装置5は、測定物Sを保持したステージ9をθY方向に回転させながら、その測定物SにX線XLを照射する。制御装置5は、X線源100に対する測定物Sの位置を変えることによって、測定物SにおけるX線源100からのX線XLの照射領域を変える。ステージ9の各位置(各回転角度)において測定物Sを通過した透過X線は、検出器4に検出される。検出器4は、各位置における測定物Sの像を取得する。制御装置5は、検出器4の検出結果から、測定物Sの内部構造を算出する。制御装置5は、測定物Sの各位置(各回転角度)のそれぞれにおいて測定物Sを通過した透過X線に基づく測定物Sの画像Im1(図7参照)を取得する。制御装置5は、測定物Sの画像Im1を複数取得する。   The control device 5 irradiates the measurement object S with the X-ray XL while rotating the stage 9 holding the measurement object S in the θY direction. The control device 5 changes the irradiation region of the X-ray XL from the X-ray source 100 in the measurement object S by changing the position of the measurement object S with respect to the X-ray source 100. Transmitted X-rays that have passed through the measurement object S at each position (each rotation angle) of the stage 9 are detected by the detector 4. The detector 4 acquires an image of the measuring object S at each position. The control device 5 calculates the internal structure of the measurement object S from the detection result of the detector 4. The control device 5 acquires an image Im1 (see FIG. 7) of the measurement object S based on the transmitted X-rays that have passed through the measurement object S at each position (each rotation angle) of the measurement object S. The control device 5 acquires a plurality of images Im1 of the measurement object S.

なお、測定物SにX線XLを照射する内部空間SPは、例えば不図示の温度調節装置によって温度調整された気体が供給されてもよい。このように内部空間SPの温度が調節される場合、測定物Sの測定に先だって、X線装置1のキャリブレーションを行ってもよい。キャリブレーションは、例えば、テーブル12に測定物Sとは異なる例えば球体が保持され、X線源100を含む内部空間SPの温度が調整された状態で行う。球体の外形(寸法)は既知であり、少なくとも測定物Sよりも熱変形が抑制された物体である。内部空間SPにおいて温度が変化しても、球体の外形(寸法)は、実質的に変化しない。   The internal space SP that irradiates the measurement object S with the X-ray XL may be supplied with, for example, a gas whose temperature is adjusted by a temperature adjusting device (not shown). Thus, when the temperature of the internal space SP is adjusted, the X-ray apparatus 1 may be calibrated prior to the measurement of the measurement object S. For example, the calibration is performed in a state where, for example, a sphere different from the measurement object S is held on the table 12 and the temperature of the internal space SP including the X-ray source 100 is adjusted. The outer shape (dimension) of the sphere is known and is an object in which thermal deformation is suppressed at least as compared with the measurement object S. Even if the temperature changes in the internal space SP, the outer shape (size) of the sphere does not substantially change.

ここで、測定物Sに照射されるX線XLの特性について説明する。
図4は、ターゲット40に電子が入射してX線が発生する様子を模式的に示す図である。図4に示すように、ターゲット40は表面46を有している。表面46は、電子が入射する面である。表面46は、電子光学系の光軸AX1に対して傾いている。表面46に入射した電子はターゲット40内に進入する。この電子がX線発生領域45に到達した場合、X線発生領域45においてX線XLが発生する。発生したX線XLは、Y方向に拡散しつつ光軸AX2に沿ってターゲット40内を+Z方向に進行する。本実施形態では、発生したX線XLのうち、+Y側に拡散されるX線XLAは、X線発生領域45から表面46上の位置46Aまでターゲット40内を進行し、位置46Aから射出される。また、−Y側に拡散されるX線XLBは、X線発生領域45から表面46上の位置46Bまでターゲット40内を進行し、位置46Bから射出される。
Here, characteristics of the X-ray XL irradiated to the measurement object S will be described.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a state in which electrons enter the target 40 and X-rays are generated. As shown in FIG. 4, the target 40 has a surface 46. The surface 46 is a surface on which electrons are incident. The surface 46 is inclined with respect to the optical axis AX1 of the electron optical system. The electrons incident on the surface 46 enter the target 40. When the electrons reach the X-ray generation region 45, X-rays XL are generated in the X-ray generation region 45. The generated X-ray XL travels in the + Z direction along the optical axis AX2 while diffusing in the Y direction. In the present embodiment, among the generated X-rays XL, X-rays XLA diffused to the + Y side travel through the target 40 from the X-ray generation region 45 to a position 46A on the surface 46, and are emitted from the position 46A. . Further, the X-ray XLB diffused to the −Y side travels in the target 40 from the X-ray generation region 45 to a position 46B on the surface 46, and is emitted from the position 46B.

X線XLは、ターゲット40内を進行することにより、ターゲット40に吸収されて強度が低下する。この場合、ターゲット40内を進行する距離が長いほど、ターゲット40による吸収量が増大し、X線XLの強度が低下する。X線XLAは、X線発生領域45から位置46Aまでの距離LAだけターゲット40内を進行する。また、X線XLBは、X線発生領域45から位置46Bまでの距離LBだけターゲット40内を進行する。ターゲット40が傾いているため、距離LAは距離LBに比べて長くなる。したがって、X線XLAは、X線XLBに比べて、ターゲット40により吸収される量が多くなり、強度が弱くなる。この場合に、X線XLの強度とは、X線XLの所定波長でのX線XLの強度である。したがって、X線XLの波長によっては、距離LAで減少する量が異なる。   As the X-ray XL travels through the target 40, the X-ray XL is absorbed by the target 40 and the intensity decreases. In this case, the longer the distance traveled within the target 40, the greater the amount of absorption by the target 40 and the lower the intensity of the X-ray XL. The X-ray XLA travels within the target 40 by a distance LA from the X-ray generation region 45 to the position 46A. Further, the X-ray XLB travels within the target 40 by a distance LB from the X-ray generation region 45 to the position 46B. Since the target 40 is tilted, the distance LA is longer than the distance LB. Therefore, the amount of X-ray XLA absorbed by the target 40 is increased and the strength is weaker than that of the X-ray XLB. In this case, the intensity of the X-ray XL is the intensity of the X-ray XL at a predetermined wavelength of the X-ray XL. Therefore, the amount of decrease at the distance LA differs depending on the wavelength of the X-ray XL.

図4のグラフは、ターゲット40の表面46から射出されるX線の位置と、X線の強さとの関係を示している。グラフの縦軸は、ターゲット40から射出されるX線XLのY方向の位置を示している。グラフの横軸は、X線の強さを示している。このグラフに示すように、表面46から射出されるX線の強度は、位置によって分布が不均一となる。なお、図4のグラフでは、X線の所定波長でのX線XLの強度の変化を示している。また、なお、用いるX線が所定範囲の波長のX線XLを用いる場合には、所定範囲の波長でのスペクトルの面積を用い、X線の強さとしても構わない。なお、この場合のスペクトルとは、波長毎でのX線の強度を表すスペクトルである。   The graph of FIG. 4 shows the relationship between the position of X-rays emitted from the surface 46 of the target 40 and the intensity of X-rays. The vertical axis of the graph indicates the position in the Y direction of the X-ray XL emitted from the target 40. The horizontal axis of the graph indicates the intensity of X-rays. As shown in this graph, the intensity of X-rays emitted from the surface 46 has a non-uniform distribution depending on the position. Note that the graph of FIG. 4 shows changes in the intensity of the X-ray XL at a predetermined wavelength of the X-ray. In addition, when the X-ray to be used is an X-ray XL having a wavelength in a predetermined range, the spectrum area in the wavelength in the predetermined range may be used as the X-ray intensity. In addition, the spectrum in this case is a spectrum showing the intensity | strength of the X-ray for every wavelength.

また、一般にターゲット40のX線発生領域45から発生するX線XLは単一波長ではなく、複数の連続する波長を有するX線からなる。すなわち、発生するX線XLは所定の範囲の波長を持つスペクトル分布を有する。また、一般に、物質の吸収係数は波長によって異なる。X線XLの波長の長いX線XLが、X線XLの波長の短いX線XLよりも、より多くの物質に吸収される。また、X線XLのターゲット40内での伝搬距離に伴い、X線XLの強度が減少される。したがって、X線XLのターゲット40内の伝搬距離に伴う、X線XLの強度が減少する割合が、X線XLの波長に応じて異なる。すなわち、X線XLの波長の短いX線XLの強度が減少する割合が、X線XLの波長の長いX線XLの強度が減少する割合に対して大きい。なお、X線のXLの強度が減少する割合とは、X線のXLのターゲット40内での伝搬距離が0に対して、どの程度X線が減少したかである。勿論、X線XLの波長の短いX線XLが、X線XLの波長の長いX線XLよりも多くの物質に吸収されても構わない。   In general, the X-ray XL generated from the X-ray generation region 45 of the target 40 is not a single wavelength but an X-ray having a plurality of continuous wavelengths. That is, the generated X-ray XL has a spectral distribution having a predetermined range of wavelengths. In general, the absorption coefficient of a substance varies depending on the wavelength. X-ray XL having a long wavelength of X-ray XL is absorbed by more substances than X-ray XL having a short wavelength of X-ray XL. Further, along with the propagation distance of the X-ray XL within the target 40, the intensity of the X-ray XL is reduced. Accordingly, the rate at which the intensity of the X-ray XL decreases with the propagation distance in the target 40 of the X-ray XL differs depending on the wavelength of the X-ray XL. That is, the rate at which the intensity of the X-ray XL with a short wavelength of the X-ray XL decreases is larger than the rate at which the intensity of the X-ray XL with a long wavelength of the X-ray XL decreases. Note that the rate at which the intensity of X-ray XL decreases is how much the X-ray has decreased with respect to the propagation distance of the X-ray XL within the target 40 being zero. Of course, the X-ray XL having a short wavelength of the X-ray XL may be absorbed by more substances than the X-ray XL having a long wavelength of the X-ray XL.

そのため、X線発生領域45から発生するX線XLは、X線の放射方向に応じて、X線のスペクトルが不均一となる。すなわち、ターゲット40の表面46上の位置46Aから射出されるX線XLAのスペクトルと、ターゲット40の表面46上の位置46Bから射出されるX線XLBのスペクトルとを比較した場合には、スペクトルの形状が異なる。この場合には、XLAのスペクトルにおける、X線XLの波長の長いX線の強度に対するそれよりもX線のXLの波長の短いX線の強度の割合と、XLBのスペクトルにおける、X線XLの波長の長いX線の強度に対するそれよりもX線のXLの波長の短いX線の強度の割合とが異なる。すなわち、ターゲット40の表面46上の位置46Aから射出したX線XLAは、距離LBより長い距離LAを伝搬するため、X線XLBと比較して低いエネルギーをもつX線が多く吸収されたためである。このように、ターゲット40から放射されるX線のスペクトルが、放射方向により異なる。したがって、後述する、測定範囲の吸収係数を算出する際に、同じ物質でも算出される吸収係数が異なる可能性がある。これにより、測定結果に偽像が含まれる可能性があり、測定物の検出不良を招く可能性がある。   For this reason, the X-ray XL generated from the X-ray generation region 45 has a non-uniform X-ray spectrum according to the X-ray emission direction. That is, when the spectrum of the X-ray XLA emitted from the position 46A on the surface 46 of the target 40 and the spectrum of the X-ray XLB emitted from the position 46B on the surface 46 of the target 40 are compared, The shape is different. In this case, in the XLA spectrum, the ratio of the X-ray intensity of the X-ray XL having a shorter wavelength than the X-ray intensity of the X-ray XL having a longer wavelength than that of the X-ray XL, and the X-ray XL of the XLB spectrum. The ratio of the intensity of X-rays with a short wavelength of X-rays is different from that of X-rays with a long wavelength. That is, since the X-ray XLA emitted from the position 46A on the surface 46 of the target 40 propagates a distance LA longer than the distance LB, a lot of X-rays having lower energy than the X-ray XLB are absorbed. . Thus, the spectrum of X-rays radiated from the target 40 varies depending on the radiation direction. Therefore, when calculating the absorption coefficient of the measurement range, which will be described later, the absorption coefficient calculated for the same substance may be different. Thereby, a false image may be included in the measurement result, which may cause a detection failure of the measurement object.

図4に示すように強度分布を有するX線XLが測定物Sに測定される。図5は、制御装置による画像の合成の様子の一例を示す図である。図5の測定物SのXY平面にX線が入射され、測定物Sを通過したX線を受光し、作成された投影像の一例が図5(b)である。図5に測定物Sは4角柱であるが、そのうち一面のXY平面と平行な表面にX線が入射され、対向するXY平面と平行な表面を透過したX線を、不図示のXY平面と平行な受光面をもつ検出器で受光する。なお、図5(a)の測定物Sは、XY平面に入射されたX線のZ軸方向での伝搬距離は同じである。また、図5(a)の測定物Sは単一物質であり、X線に対する吸収係数は測定物S内で同じである。そのため、測定物SのXY平面に入射されるX線の強度がY軸方向に沿って同じであれば、測定物Sを透過するX線は等しく減少される。したがって、Y軸方向に沿って、検出されるX線の強度は同じである。   As shown in FIG. 4, an X-ray XL having an intensity distribution is measured on the measurement object S. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of how images are synthesized by the control device. FIG. 5B shows an example of a projection image created when X-rays are incident on the XY plane of the measurement object S in FIG. 5 and receive the X-rays that have passed through the measurement object S. In FIG. 5, the measuring object S is a quadrangular prism, and X-rays are incident on a surface parallel to one XY plane, and X-rays transmitted through a surface parallel to the opposing XY plane are converted into an XY plane (not shown). Light is received by a detector having a parallel light receiving surface. 5A has the same propagation distance in the Z-axis direction of X-rays incident on the XY plane. In addition, the measurement object S in FIG. 5A is a single substance, and the absorption coefficient for X-rays is the same in the measurement object S. Therefore, if the intensity of the X-rays incident on the XY plane of the measurement object S is the same along the Y-axis direction, the X-rays transmitted through the measurement object S are equally reduced. Therefore, the detected X-ray intensity is the same along the Y-axis direction.

一方、図4に示すようにY軸方向に強度分布を有するX線XLが測定物Sに照射される。この場合に、図5の+Y軸方向にX線の強度が強くなり、−Y軸方向にX線の強度が弱くなるX線を用いる。そのため、本来であれば、Y軸方向に沿った、測定物Sを透過したX線強度は同じである。しかしながら、Y軸方向に強度分布のX線XLが照射されるので、図5(b)に示すような投影像が得られる。したがって、X線XLの強度が+Y軸方向に強くなるので、+Y軸方向に沿って、検出器で得られるシグナルに対するノイズの割合が低くなる。またY軸方向にそって、検出器で得られる画像の輝度が異なる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the measurement object S is irradiated with an X-ray XL having an intensity distribution in the Y-axis direction. In this case, an X-ray is used in which the X-ray intensity increases in the + Y-axis direction and the X-ray intensity decreases in the -Y-axis direction in FIG. Therefore, originally, the X-ray intensity transmitted through the measurement object S along the Y-axis direction is the same. However, since the X-ray XL having the intensity distribution is irradiated in the Y-axis direction, a projection image as shown in FIG. 5B is obtained. Therefore, since the intensity of the X-ray XL increases in the + Y axis direction, the ratio of noise to the signal obtained by the detector decreases along the + Y axis direction. Further, the brightness of the image obtained by the detector varies along the Y-axis direction.

また、測定物Sに入射するX線の強度が、場所によって異なる。さらに、本実施形態においては、用いるX線は単一波長ではなく、所定範囲での複数の波長を含むX線である。すなわち、用いるX線は波長毎の強度の分布のスペクトルで表すことができる。この場合には、X線の発生領域45からの照射方向によって、照射されるX線のスペクトルが異なる。したがって、被検物の位置で入射されるX線のスペクトルが異なる。なお、本実施形態においては、X線の強度とは、X線XLの複数の波長でX線を光子の数で考えた場合の光子の数の多い、少ないである。また、X線の強度は所定波長での光子の数でも構わない。   Further, the intensity of the X-rays incident on the measurement object S varies depending on the location. Further, in the present embodiment, the X-ray used is not a single wavelength but an X-ray including a plurality of wavelengths in a predetermined range. That is, the X-ray used can be represented by a spectrum of intensity distribution for each wavelength. In this case, the spectrum of the irradiated X-ray differs depending on the irradiation direction from the X-ray generation region 45. Therefore, the X-ray spectra incident at the position of the test object are different. In the present embodiment, the intensity of X-rays is a large or small number of photons when X-rays are considered by the number of photons at a plurality of wavelengths of the X-ray XL. Further, the X-ray intensity may be the number of photons at a predetermined wavelength.

一方、物質によっては、波長毎に吸収係数が異なる。したがって、所定物質の所定距離を伝搬する時のX線の減衰率が波長毎に異なる。したがって、所定物質の所定距離を伝搬する前と後ではX線のスペクトルの形状が異なる。また、さらに所定物質の所定距離を伝搬した後のX線を、同じ所定物質の所定距離を伝搬させると、伝搬する前と後とでスペクトル形状が異なる。この場合に、最初に入射する所定距離の所定物質の吸収係数と、次に伝搬した所定距離の所定物質の吸収係数とが異なる。これば、所定距離の所定物質の吸収係数が、単一波長から求めた吸収係数ではなく、多波長から求めた吸収係数に起因する。したがって、上述した通り、被検物に入射するX線の位置に応じて、X線のスペクトルが異なるために、同じ物質であっても披検物の位置に応じて、算出される吸収係数が異なる可能性がある。   On the other hand, depending on the substance, the absorption coefficient differs for each wavelength. Therefore, the attenuation rate of X-rays when propagating a predetermined distance of a predetermined substance differs for each wavelength. Therefore, the shape of the X-ray spectrum is different before and after propagating a predetermined distance of a predetermined substance. Further, when X-rays after propagating a predetermined distance of the predetermined substance are propagated a predetermined distance of the same predetermined substance, the spectrum shapes are different before and after propagation. In this case, the absorption coefficient of the predetermined substance at a predetermined distance that is incident first is different from the absorption coefficient of the predetermined substance that has been propagated next. In this case, the absorption coefficient of the predetermined substance at a predetermined distance is not due to the absorption coefficient obtained from a single wavelength but to the absorption coefficient obtained from multiple wavelengths. Therefore, as described above, since the X-ray spectrum differs depending on the position of the X-ray incident on the test object, the calculated absorption coefficient depends on the position of the test object even for the same substance. May be different.

本実施形態では、測定物Sに照射されるX線XLを照射し、測定物Sの投影像を測定する。その後、測定物Sに照射されるX線XLの条件を変更して、測定物Sの投影像を測定する。測定物に照射されるX線XLの条件が異なるそれぞれの測定結果を合成することで、測定物の位置での照射されるX線の強度のばらつきを、合成する前のそれぞれの測定結果に対して抑制することができる。これにより、X線の強度のばらつきがすくないX線を用いて、測定物に照射された測定結果を取得することができる。   In the present embodiment, the X-ray XL irradiated to the measurement object S is irradiated, and the projected image of the measurement object S is measured. Thereafter, the projection image of the measurement object S is measured by changing the condition of the X-ray XL irradiated to the measurement object S. By combining the respective measurement results with different X-ray XL conditions for irradiating the measurement object, the variation in the intensity of the X-rays irradiated at the position of the measurement object can be compared with the respective measurement results before combining. Can be suppressed. Thereby, the measurement result with which the measurement object was irradiated can be acquired using the X-rays with which the variation in the intensity of the X-rays is small.

図5は、X線XLの条件を変更する場合の一例を示す。
図5(b)で得られる画像(第1投影像)は、+Y軸方向に沿って照射されるX線XLの強度が強い。本実施形態においては、X線XLの条件の変更は、例えば+Y軸方向に沿ってX線XLの強度が強くなる強度分布のX線の照射(第1X線照射条件)から、+Y軸方向に沿ってX線XLの強度が弱くなる照射(第2X線照射条件)に変更することである。照射条件が変更されたX線XLの照射によって取得された投影像(第2投影像)は図5(c)に示される。図5(c)に示される画像は、+Y軸方向に沿って照査されるX線XLの強度が弱い。
FIG. 5 shows an example of changing the X-ray XL condition.
The image (first projection image) obtained in FIG. 5B has a high intensity of the X-ray XL irradiated along the + Y axis direction. In the present embodiment, the change of the X-ray XL condition is, for example, from the X-ray irradiation (first X-ray irradiation condition) of the intensity distribution in which the intensity of the X-ray XL increases along the + Y axis direction to the + Y axis direction. It is changing to irradiation (2nd X-ray irradiation conditions) from which the intensity | strength of X-ray XL becomes weak along. A projection image (second projection image) acquired by irradiation of the X-ray XL with the irradiation condition changed is shown in FIG. In the image shown in FIG. 5C, the intensity of the X-ray XL that is examined along the + Y-axis direction is weak.

また、図5(b)で測定物Sに照射されたX線XLの+Y軸方向におけるX線XLの強度の変化する割合と図5(c)で測定物Sに照射されたX線XLの−Y軸方向におけるX線XLの強度の変化する割合とが同じである。また、図5(b)で測定物SのS1に照射されたX線の強度と、図5(c)で測定物SのS2に照射されたX線の強度とが同一である。また、図5(b)のS1に照射されるX線の強度と図5(c)のS1に照射されるX線の強度との合計と、図5(b)のS2に照射されるX線の強度と図5(c)のS2に照射されるX線の強度の合計とが同じである。また、図5(b)と図5(c)とでそれぞれの画像での同一位置におけるX線の強度の合計は、どの位置でも同じである。   Further, the rate of change of the intensity of the X-ray XL in the + Y-axis direction of the X-ray XL irradiated to the measurement object S in FIG. 5B and the X-ray XL irradiated to the measurement object S in FIG. The rate of change in the intensity of the X-ray XL in the −Y-axis direction is the same. Further, the intensity of the X-ray irradiated to S1 of the measuring object S in FIG. 5B is the same as the intensity of the X-ray irradiated to S2 of the measuring object S in FIG. Further, the sum of the X-ray intensity irradiated to S1 in FIG. 5B and the X-ray intensity irradiated to S1 in FIG. 5C and the X-ray irradiated to S2 in FIG. 5B. The total intensity of the X-rays irradiated to S2 in FIG. 5C is the same. 5B and 5C, the total X-ray intensity at the same position in each image is the same at any position.

また、図5(b)、図5(c)で得られる画像の輝度は、検出器で受光するX線の強度に応じて、変わる。したがって、この場合に、画像の輝度は、図5(b)と図5(c)とでそれぞれの画像での同一位置における画像の輝度の合計は、どの位置でも同じである。   Further, the brightness of the image obtained in FIGS. 5B and 5C varies depending on the intensity of the X-ray received by the detector. Therefore, in this case, the total luminance of the images at the same position in each image in FIGS. 5B and 5C is the same at any position.

次に、それぞれ得られた図5(b)に示す画像と図5(c)に示す画像とを合成して、図5(d)に示す合成画像(第3投影像)を作成する。この場合には、図5(b)に示す画像と図5(c)に示す画像とが重なりあうように位置合わせを行い、合成画像を作成する。図5(d)に示すように、合成画像の輝度は、図5(b)及び図5(c)に示す各画像とは異なり、+Y軸方向で同様となる。したがって、あたかも、測定物Sを透過したX線の強度がY軸方向で同じX線を受光して得られた画像となる。また、図5(d)では、測定物Sに対してY軸方向に同じX線の強度を照射したこととなる。   Next, the obtained image shown in FIG. 5B and the image shown in FIG. 5C are combined to create a combined image (third projection image) shown in FIG. In this case, alignment is performed so that the image shown in FIG. 5B and the image shown in FIG. As shown in FIG. 5D, the brightness of the synthesized image is the same in the + Y-axis direction, unlike the images shown in FIGS. 5B and 5C. Therefore, the image is obtained as if the X-rays transmitted through the measuring object S received the same X-rays in the Y-axis direction. Further, in FIG. 5D, the measurement object S is irradiated with the same X-ray intensity in the Y-axis direction.

また、図6は、X線XLの条件を変更する場合の一例を示す図である。図6に示すように、本実施形態では、電子光学系41の光軸AX1と、X線XLの光軸AX2とを含む平面として基準面αを設定する。この基準面αは、YZ平面に平行に設定される。また、基準面αは、Y軸方向に平行な上下方向Dに沿って設定される。上下方向Dは、X線XLの強度分布及び線質分布が主として形成される方向である。本実施形態では、X線XLの条件を変更する場合に、図6の破線で示すように、上下方向Dに対して測定物Sが反対向きになるように測定物Sの配置を変更する。この配置変更により、テーパー部Sa側の端面Scが+Y側に配置され、円柱部Sb側の端面Sdが−Y側(ステージ9上)に配置される。このように、基準面αに対して、測定物Sの配置を逆にすることにより、測定物Sに照射されるX線の強度分布及び線質分布が上下方向Dについて逆になるように変更される。本実施形態においては、基準面αを中心に、測定物に対するX線照射が180°変化するように測定物Sの配置を逆にする。なお、本実施形態では、180°変化するように測定物Xの配置を逆としたが、これに限られない。170°、175°でも構わない。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of changing the X-ray XL condition. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the reference plane α is set as a plane including the optical axis AX1 of the electron optical system 41 and the optical axis AX2 of the X-ray XL. This reference plane α is set parallel to the YZ plane. The reference plane α is set along the up-down direction D parallel to the Y-axis direction. The vertical direction D is a direction in which the intensity distribution and the quality distribution of the X-ray XL are mainly formed. In the present embodiment, when the condition of the X-ray XL is changed, the arrangement of the measurement object S is changed so that the measurement object S is in the opposite direction with respect to the vertical direction D, as indicated by a broken line in FIG. By this arrangement change, the end surface Sc on the taper portion Sa side is disposed on the + Y side, and the end surface Sd on the columnar portion Sb side is disposed on the −Y side (on the stage 9). Thus, by changing the arrangement of the measurement object S with respect to the reference plane α, the intensity distribution and the quality distribution of the X-rays irradiated to the measurement object S are changed so as to be reversed in the vertical direction D. Is done. In the present embodiment, the arrangement of the measurement object S is reversed so that the X-ray irradiation on the measurement object changes by 180 ° around the reference plane α. In the present embodiment, the arrangement of the measurement object X is reversed so as to change by 180 °, but is not limited thereto. It may be 170 ° or 175 °.

その後、測定物Sに対してX線XLを照射して測定物Sの像を取得する。このとき、X線XLの強度分布及び線質分布は前回の照射時と同様である。一方、測定物Sの上下方向Dについての配置は、前回の照射時とは逆になっている。このため、測定物Sの同一の位置に照射されるX線XLの条件は、前回の照射時とは異なることとなる。   Thereafter, the measurement object S is irradiated with X-ray XL to obtain an image of the measurement object S. At this time, the intensity distribution and the quality distribution of the X-ray XL are the same as in the previous irradiation. On the other hand, the arrangement of the measurement object S in the vertical direction D is opposite to that at the previous irradiation. For this reason, the conditions of the X-ray XL irradiated to the same position of the measuring object S are different from the previous irradiation.

また、本実施形態においては、測定物SのSbで減弱するX線量と、測定物SのSaで減弱するX線量とが同じである。また、X線の波長毎での吸収率も測定物Saと測定物SのSbとで同じである。したがって、測定物に照射されるX線量に分布がなければ、図7の画像Im3のように得られる画像は測定物Sの位置による同じ輝度を示す。これは、表示される画像は、例えば輝度が検出器で受光するX線の強度に応じて変化し、本実施形態では、受光するX線の強度が高くなると、検出器から制御装置に送られるシグナルが大きくなし、シグナルの大きさに伴い、その画素に対応する領域の輝度(明るさ)が変化し、より明るく表示される。勿論、検出器で検出するX線の強度に伴い、その画素に対応する領域の輝度が暗く表示されても構わない。   In the present embodiment, the X-ray dose attenuated by Sb of the measurement object S and the X-ray dose attenuated by Sa of the measurement object S are the same. Also, the absorptance for each wavelength of X-rays is the same for the measurement object Sa and the measurement object Sb. Therefore, if there is no distribution in the X-ray dose irradiated to the measurement object, an image obtained like the image Im3 in FIG. 7 shows the same luminance depending on the position of the measurement object S. This is because, for example, the displayed image changes in luminance according to the intensity of X-rays received by the detector. In this embodiment, when the intensity of received X-rays increases, the image is sent from the detector to the control device. The signal is not large, and the luminance (brightness) of the area corresponding to the pixel changes with the magnitude of the signal to display brighter. Of course, the luminance of the region corresponding to the pixel may be displayed darker according to the intensity of the X-ray detected by the detector.

したがって、図7に示すように、この結果得られる測定物Sの画像Im2には、Y方向に沿った輝度画像の輝度の分布が形成されてしまう。ただし、この場合には、画像Im1とは逆に、画像Im2のうちテーパー部Saの端面Sc側が高輝度で表示され、円柱部Sbの端面Sd側が低輝度で表示される。   Therefore, as shown in FIG. 7, in the image Im2 of the measurement object S obtained as a result, a luminance distribution of the luminance image along the Y direction is formed. However, in this case, contrary to the image Im1, in the image Im2, the end surface Sc side of the tapered portion Sa is displayed with high luminance, and the end surface Sd side of the cylindrical portion Sb is displayed with low luminance.

このように、2回の測定結果について、測定物Sのテーパー部Saは、画像Im1では高輝度輝度で表示され、画像Im2では低輝度輝度で表示されている。また、円柱部Sbは、画像Im1では低輝度輝度で表示され、画像Im2では高輝度輝度で表示されている。なお、テーパー部Saと円柱部Sbとの接続部分は、画像Im1及び画像Im2のいずれにおいても、中程度の輝度で表示されている。   As described above, the taper portion Sa of the measurement object S is displayed with high luminance luminance in the image Im1 and is displayed with low luminance luminance in the image Im2 for the two measurement results. Further, the cylindrical portion Sb is displayed with low luminance in the image Im1, and is displayed with high luminance in the image Im2. Note that the connection portion between the tapered portion Sa and the cylindrical portion Sb is displayed with a medium luminance in both the image Im1 and the image Im2.

次に、制御装置5の画像構成部51は、画像(第1投影像)Im1と画像(第2投影像)Im2とを重ね合わせることにより、画像(第3投影像)Im3を生成する。この場合、画像構成部51は、画像Im1と画像Im2との間で、テーパー部Sa同士、円柱部Sb同士がそれぞれ重なるように位置合わせを行う。また、画像Im2については、180°回転させた後に位置合わせを行う。画像Im1と画像Im2との位置合わせについては、公知の手法を用いることができる。例えば、位置合わせを行うときに、位置合わせ平面内でのX方向またはY方向の移動(平行移動)、同平面に対して垂直方向を軸とした回転、X方向またはY方向の倍率、X方向及びY方向の直交度、などのパラメータが用いられてもよい。また、位置合わせに際して、剛体変換または非剛体変換による画像の変形が適用されてもよく、非剛体に対してのアフィン変換や非アフィン変換が適用されてもよい。   Next, the image configuration unit 51 of the control device 5 generates an image (third projection image) Im3 by superimposing the image (first projection image) Im1 and the image (second projection image) Im2. In this case, the image configuration unit 51 performs alignment so that the tapered portions Sa and the cylindrical portions Sb overlap each other between the images Im1 and Im2. Further, the image Im2 is aligned after being rotated by 180 °. A known method can be used for the alignment of the image Im1 and the image Im2. For example, when performing alignment, movement in the X or Y direction (parallel movement) within the alignment plane, rotation about the vertical direction with respect to the same plane, magnification in the X or Y direction, X direction And parameters such as the orthogonality in the Y direction may be used. Further, when positioning, image deformation by rigid body transformation or non-rigid body transformation may be applied, or affine transformation or non-affine transformation for a non-rigid body may be applied.

上記したパラメータ等に基づいて各種アルゴリズムにより画像の位置合わせを行う。アルゴリズムとしては、公知の手法が用いられる。例えば、上記したパラメータを操作しながら、2つの画像の差分和や最小自乗和が最小になる点を探すようなアルゴリズムが用いられてもよい。その他、ポイント画像重ね合わせ法や、表面画像重ね合わせ法、画素画像重ねあわせ法等が用いられてもよい。ポイント画像重ね合わせ法は、例えば二次元バーコードのように、事前に基準点(マーカ)画像を仕込んでおき、それらを合わせる手法である。表面画像重ね合わせ法は、2つの画像の表面同士が最も近距離になる点を探索する手法であり、例えばHead and Hat法、ICP法などがある。画素画像重ねあわせ法は、例えばSID(最小自乗和)法、CC(相関係数)法、RIU(画像比均一性)法などがある。なお、前処理として、空間フィルタ平滑化・尖鋭化、二値化を行ってもよい。また、特徴点を抽出して、それらの位置を合わせてもよい。また、実像だけでなく、微分像に対して処理する方法や、ヒストグラムを処理する方法が用いられてもよい。また、画像を縮小して位置合わせを行い、元の倍率に戻しながら位置合わせを繰り返してもよい。また、上記した位置合わせは、全体的な位置合わせでもよく局所的な位置合わせであってもよい。   Image alignment is performed by various algorithms based on the above parameters and the like. A known method is used as the algorithm. For example, an algorithm may be used that searches for a point where the difference sum or the least square sum of two images is minimized while operating the above-described parameters. In addition, a point image superposition method, a surface image superposition method, a pixel image superposition method, or the like may be used. The point image superimposing method is a method in which, for example, a reference point (marker) image is prepared in advance, such as a two-dimensional barcode, and these are combined. The surface image superimposing method is a method for searching for a point where the surfaces of two images are closest to each other, such as the Head and Hat method and the ICP method. Examples of the pixel image superimposing method include an SID (least square sum) method, a CC (correlation coefficient) method, and an RIU (image ratio uniformity) method. Note that, as preprocessing, spatial filter smoothing / sharpening, or binarization may be performed. Further, feature points may be extracted and their positions may be matched. In addition to a real image, a method for processing a differential image or a method for processing a histogram may be used. Alternatively, the image may be reduced and aligned, and the alignment may be repeated while returning to the original magnification. Further, the above-described alignment may be global alignment or local alignment.

画像Im1と画像Im2との重ね合わせにより、テーパー部Saの端面Sc側については、画像Im1の高輝度輝度部分と、画像Im2の低輝度輝度部分とが重なる。また、円柱部Sbの端面Sd側については、画像Im1の低輝度輝度部分と、画像Im2の高輝度輝度部分とが重なる。また、テーパー部Saと円柱部Sbとの接続部分については、画像Im1及び画像Im2の中輝度部分同士が重なる。したがって、画像Im1と画像Im2とを重ね合わせることにより、画像Im3においては、端面Sc側から端面Sd側への輝度の分布が相殺されたものになる。   By superimposing the image Im1 and the image Im2, the high-luminance luminance portion of the image Im1 and the low-luminance luminance portion of the image Im2 overlap each other on the end surface Sc side of the tapered portion Sa. On the end surface Sd side of the cylindrical portion Sb, the low luminance portion of the image Im1 and the high luminance portion of the image Im2 overlap. Moreover, about the connection part of the taper part Sa and the cylindrical part Sb, the middle-intensity parts of the image Im1 and the image Im2 overlap. Therefore, by superimposing the image Im1 and the image Im2, in the image Im3, the luminance distribution from the end surface Sc side to the end surface Sd side is canceled.

その後、制御装置5は、画像構成部51によって合成された複数のX線透過データ(像)Im3に基づいて演算を行い、測定物Sの断層画像を再構成して、測定物Sの内部構造の3次元データ(3次元構造)を生成する。これにより、測定物Sの内部構造が算出される。測定物の断層画像の再構成方法としては、例えば、逆投影法、フィルタ補正逆投影法、逐次近似法が挙げられる。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第2002/0154728号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第2010/0220908号明細書に記載されている。   Thereafter, the control device 5 performs an operation based on the plurality of X-ray transmission data (images) Im3 synthesized by the image construction unit 51, reconstructs a tomographic image of the measurement object S, and the internal structure of the measurement object S The three-dimensional data (three-dimensional structure) is generated. Thereby, the internal structure of the measuring object S is calculated. Examples of the reconstruction method of the tomographic image of the measurement object include a back projection method, a filter-corrected back projection method, and a successive approximation method. The back projection method and the filtered back projection method are described in, for example, US Patent Application Publication No. 2002/0154728. The successive approximation method is described, for example, in US Patent Application Publication No. 2010/0220908.

なお、本実施形態では測定物Sは単一物質であるが、複数の元素からなる測定物質でも構わない。例えば、アルミニウムなどの金属とプラスチックなどの有機化合物でも構わない。   In the present embodiment, the measurement object S is a single substance, but may be a measurement substance composed of a plurality of elements. For example, a metal such as aluminum and an organic compound such as plastic may be used.

なお、本実施形態では、X線源100と検出器4とが1個づつ設けられているが、これに限られない。例えば、X線源100の発光点と検出器4の中心とを結ぶ軸が、それぞれ交差し、かつ交差する点がステージの測定物に配置されるように、X線源100と検出器4とを複数セット設けても構わない。この場合に複数の検出器4でそれぞれ照射条件の異なる検出結果を得ることができる。 In this embodiment, one X-ray source 100 and one detector 4 are provided, but the present invention is not limited to this. For example, the X-ray source 100 and the detector 4 are arranged such that the axes connecting the emission point of the X-ray source 100 and the center of the detector 4 intersect each other, and the intersecting points are arranged on the measurement object of the stage. A plurality of sets may be provided. In this case, a plurality of detectors 4 can obtain detection results with different irradiation conditions.

なお、制御装置5は、画像再構成部51によって合成された複数のX線透過データIm3から一度に測定物の再構成画像を生成する場合に限られない。例えば、複数のX線透過データIm3の一部を用いて再構成画像を生成し、十分精度の高い再構成画像が生成されれば、その時点で再構成処理を中止しても構わない。また、十分精度の高い再構成画像が生成されなければ、順次X線透過データIm3を再構成処理に用いて、再構成画像を生成しても良い。また、画像再構成部51によって合成された複数のX線透過データIm3では不十分の場合には、順次制御装置5によりX線透過データIm3を作成するために、Im1およびIm2を取得しても構わない。   Note that the control device 5 is not limited to the case where the reconstructed image of the measurement object is generated at a time from the plurality of X-ray transmission data Im3 synthesized by the image reconstruction unit 51. For example, if a reconstructed image is generated using a part of the plurality of X-ray transmission data Im3 and a reconstructed image with sufficiently high accuracy is generated, the reconstructing process may be stopped at that time. If a reconstructed image with sufficiently high accuracy is not generated, the reconstructed image may be generated by sequentially using the X-ray transmission data Im3 for the reconstructing process. If the plurality of X-ray transmission data Im3 synthesized by the image reconstruction unit 51 is insufficient, Im1 and Im2 may be acquired by the control device 5 in order to create the X-ray transmission data Im3 sequentially. I do not care.

なお、本実施形態において、画像Im1と画像Im2とで基準面αに対して180°変わっているが、測定物SへのX線XLの照射角度が同じである。例えば、測定物Sをステージ装置に乗せ、測定物を1回転(360°)させて、360枚取得する。この場合に、基準面αに対して180°変え、測定物の同じ姿勢から1回転させた場合に、同じ角度の投影像を用いている。例えば、0°で取得した画像Im1と0°で取得した画像Im2とは、測定物Sのステージに対する配置が180°変えているだけである。したがって、測定物の回転対象ではない軸を中心に測定物を1回転させ、かつ360枚で投影像が変化する場合には、画像Im1と画像Im2とを重ねわせるときには、それぞれの投影像の外形部分は一致する。また、この場合に、同じ角度同士の画像を用いなくても構わない。例えば、0°の画像Im1と1°の画像Im2を用いて、重ね合わせても構わない。また、359°の画像Im2と1°の画像Im2を用いて、0°の画像Im2を推定して用いても構わない。これにより重ねわせて作成する画像を作成するまでの時間を短縮することができる。また、0°の画像Im2を用いる代わりに180°の画像Im2もしくは360°の画像Im2を用いても構わない。   In the present embodiment, the image Im1 and the image Im2 are changed by 180 ° with respect to the reference plane α, but the irradiation angle of the X-ray XL to the measurement object S is the same. For example, the measurement object S is placed on the stage device, and the measurement object is rotated once (360 °) to obtain 360 sheets. In this case, a projection image of the same angle is used when the object is rotated 180 ° with respect to the reference plane α and rotated once from the same posture of the measurement object. For example, in the image Im1 acquired at 0 ° and the image Im2 acquired at 0 °, the arrangement of the measurement object S with respect to the stage is merely changed by 180 °. Therefore, when the measured object is rotated once around the axis that is not the rotation target of the measured object and the projected image changes with 360 sheets, when the image Im1 and the image Im2 are overlapped, The external parts match. In this case, images having the same angle need not be used. For example, the 0 ° image Im1 and the 1 ° image Im2 may be used for superposition. Alternatively, the image Im2 at 0 ° may be estimated and used using the image Im2 at 359 ° and the image Im2 at 1 °. As a result, it is possible to shorten the time required to create an image to be created by overlapping. Further, instead of using the 0 ° image Im2, a 180 ° image Im2 or a 360 ° image Im2 may be used.

なお、画像Im1と画像Im2とがそれぞれ対応する角度か否かの判定は、ステージ装置のエンコーダを用いているが、これに限られない。例えば、測定物の姿勢を見積もるための光学カメラを設け、光学カメラの画像を用いてもよい。また、測定物を回転させた場合の角度毎の外観形状を取得して、その外観形状に基づいて、対応する角度か否かを判定してもよい。勿論、画像Im1の外観形状を抽出し、その抽出した外観形状に該当する、画像Im2を複数取得された画像Im2が選出しても構わない。   Note that the determination of whether or not the image Im1 and the image Im2 have corresponding angles uses the encoder of the stage device, but is not limited thereto. For example, an optical camera for estimating the posture of the measurement object may be provided and an image of the optical camera may be used. Alternatively, an external appearance shape for each angle when the measurement object is rotated may be acquired, and it may be determined whether the angle is a corresponding angle based on the external appearance shape. Of course, the appearance shape of the image Im1 may be extracted, and the image Im2 obtained from the plurality of images Im2 corresponding to the extracted appearance shape may be selected.

なお、本実施形態では、2つの画像Im1、Im2を重ね合わせて画像Im3を形成するため、制御装置5は、画像Im3の輝度等が適切になるように、画像Im1、Im2を得る場合のX線XLの照射量を調整してもよい。このX線XLの照射量の調整は、例えばフィラメント39に流す電流値を変化させてX線XLの強さを変更することや、X線XLの照射時間を変化させることなどが挙げられる。例えば、画像Im1、Im2を取得する際、通常のX線XLの照射時間または強度に対してそれぞれ1/2の照射時間または強度に設定されてもよい。このとき、通常のX線XLの照射時間または強度に対してそれぞれ1/2以上に設定されてもよい。例えば、通常のX線XLの照射時間または強度に対して、2/3、3/4、3/5、4/5、5/6に設定されてもよい。通常のX線XLの照射時間または強度とは、1回の撮像で所定の輝度の像を得ることが可能な照射時間または強度である。また、通常のX線XLの照射時間または強度に対して1/2未満に設定されてもよい。例えば、通常のX線XLの照射時間または強度に対して、1/3、1/4、1/5、2/5、1/6に設定されてもよい。また、画像Im1、Im2を得る際のX線XLの照射量については、画像Im1と画像Im2との間で異なってもよい。画像Im3の輝度とは、画像を表すためのピクセルの所定位置での明るさを表す信号強度でもよいし、画像を表すためにピクセルでのX線強度に応じた情報もしくは値が飽和しているかどうかでも良い。   In the present embodiment, since the image Im3 is formed by superimposing the two images Im1 and Im2, the control device 5 obtains the images Im1 and Im2 so that the brightness of the image Im3 is appropriate. You may adjust the irradiation amount of the line XL. The adjustment of the irradiation amount of the X-ray XL includes, for example, changing the intensity of the X-ray XL by changing a current value flowing through the filament 39 or changing the irradiation time of the X-ray XL. For example, when acquiring the images Im1 and Im2, the irradiation time or intensity may be set to ½ of the normal X-ray XL irradiation time or intensity, respectively. At this time, it may be set to 1/2 or more with respect to the irradiation time or intensity of normal X-ray XL. For example, you may set to 2/3, 3/4, 3/5, 4/5, 5/6 with respect to the irradiation time or intensity | strength of normal X-ray XL. The normal irradiation time or intensity of X-ray XL is the irradiation time or intensity at which an image having a predetermined luminance can be obtained by one imaging. Further, it may be set to less than 1/2 with respect to the irradiation time or intensity of normal X-ray XL. For example, it may be set to 1/3, 1/4, 1/5, 2/5, or 1/6 with respect to the irradiation time or intensity of normal X-ray XL. Further, the irradiation amount of the X-ray XL when obtaining the images Im1 and Im2 may be different between the image Im1 and the image Im2. The luminance of the image Im3 may be a signal intensity representing the brightness at a predetermined position of the pixel for representing the image, or is information or a value depending on the X-ray intensity at the pixel saturated to represent the image? I don't mind.

なお、本実施形態においては、画像Im1および画像Im2は画像として表示される例を示したが、画像Im1および画像Im2は制御装置5での、検出器の画素それぞれから排出される受光するX線の強度に対応した信号の強度値でも構わない。したがって、画像Im1および画像Im2は、制御装置5で画像として保存されていなくても構わない。
また、画像Im3も画像として保存されていなくても構わない。測定物Sの断層像のみを表示しても構わない。
In the present embodiment, the image Im1 and the image Im2 are displayed as images. However, the image Im1 and the image Im2 are X-rays that receive light emitted from the pixels of the detector in the control device 5, respectively. The intensity value of the signal corresponding to the intensity may be used. Therefore, the image Im1 and the image Im2 may not be stored as images in the control device 5.
Further, the image Im3 may not be stored as an image. Only the tomographic image of the measurement object S may be displayed.

このように、本実施形態によれば、X線を射出するX線源100と、X線源100から射出され、測定物Sを通過したX線XLの少なくとも一部を検出する検出器4と、測定物Sに対するX線XLの条件を変更して検出器4により検出された複数の検出結果に基づいて画像を形成する制御装置5と、を含むため、測定物Sに照射されるX線が所定方向に沿って強度の分布があったとしても、あたかも測定物Sに照射されるX線が所定方向に沿って強度の分布の少ないX線が照射された測定結果を取得することができる。これは、X線XLの条件を変更した複数の検出結果を用いることにより、あたかもX線が所定の方向に沿った強度分布の小さいX線XLが測定物Sに照射されて検出された結果とすることができる。これにより、測定物の位置に応じて照射されるX線の強度に差が少なくなる。このため、測定物の均一な投影像を取得することができる。さらに、均一な投影像を用いることにより、再構成して得られる像は均一な再構成像となり、高精度で測定物の形状および材質を特定することができる。これにより測定物の検査精度が低減するのを抑制することができる。   Thus, according to the present embodiment, the X-ray source 100 that emits X-rays, and the detector 4 that detects at least a part of the X-ray XL that is emitted from the X-ray source 100 and passes through the measurement object S, And the control device 5 that changes the X-ray XL conditions for the measurement object S and forms an image based on a plurality of detection results detected by the detector 4. Even if there is an intensity distribution along the predetermined direction, it is possible to obtain a measurement result as if the X-ray irradiated to the measuring object S was irradiated with an X-ray having a small intensity distribution along the predetermined direction. . This is because, by using a plurality of detection results obtained by changing the conditions of the X-ray XL, the X-ray XL having a small intensity distribution along a predetermined direction is detected by irradiating the measurement object S with the X-ray XL. can do. Thereby, the difference in the intensity of the X-rays irradiated according to the position of the measurement object is reduced. For this reason, a uniform projection image of the measurement object can be acquired. Furthermore, by using a uniform projection image, an image obtained by reconstruction becomes a uniform reconstruction image, and the shape and material of the measurement object can be specified with high accuracy. Thereby, it can suppress that the test | inspection precision of a measurement object falls.

<変形例>
測定物Sの変形例について図面を参酌して説明する。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。また、以下に説明する変形例では要部について図示しており、他の構成については上記した第1実施形態と同様である。
<Modification>
A modification of the measurement object S will be described with reference to the drawings. In the following description, components that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. Further, in the modified example described below, the main part is illustrated, and other configurations are the same as those in the first embodiment described above.

図8(a)は、変形例に係る測定物S1の一例を示す図である。図8(a)に示すように、測定物S1は、円柱部S1aを有している。円柱部S1aは、第1端部S1b及び第2端部S1cを有している。図8(a)においては、第1端部S1bは円柱部S1aの上側(+Y側)に位置しており、第2端部S1cは円柱部S1aの下側(−Y側)に位置している。   FIG. 8A is a diagram illustrating an example of the measurement object S1 according to the modification. As shown in FIG. 8A, the measurement object S1 has a cylindrical portion S1a. The cylindrical part S1a has a first end S1b and a second end S1c. In FIG. 8A, the first end S1b is located on the upper side (+ Y side) of the cylindrical part S1a, and the second end S1c is located on the lower side (−Y side) of the cylindrical part S1a. Yes.

第1端部S1bは、球面状に形成されており、+Y側に突出するように湾曲した形状となっている。第2端部S1cは、円形の平面となっている。測定物S1は、第2端部S1cがステージ9上に当接された状態で載置されている。この場合、第2端部S1cの平面とステージ9の平面とが当接されるため、安定した状態で載置される。   The first end S1b is formed in a spherical shape, and has a curved shape so as to protrude to the + Y side. The second end S1c is a circular plane. The measurement object S1 is placed with the second end S1c in contact with the stage 9. In this case, since the plane of the second end S1c and the plane of the stage 9 are brought into contact with each other, they are placed in a stable state.

図8(b)は、測定物S1をY方向について反転させた一例を示す図である。図8(b)に示すように、円柱部S1aの第1端部S1bは下側(−Y側)に位置しており、第2端部S1cは上側(+Y側)に位置している。ステージ9は平面であるため、測定物S1をY方向に立てて載置することが難しい。従って、測定物S1は、治具(保持部)61を介してステージ9に載置されている。この治具61によって球面状である第1端部S1bを下側として立てた状態でステージ9に載置可能となる。   FIG. 8B is a diagram illustrating an example in which the measurement object S1 is inverted in the Y direction. As shown in FIG. 8B, the first end S1b of the columnar part S1a is located on the lower side (−Y side), and the second end S1c is located on the upper side (+ Y side). Since the stage 9 is a flat surface, it is difficult to place the measuring object S1 upright in the Y direction. Therefore, the measurement object S <b> 1 is placed on the stage 9 via the jig (holding unit) 61. The jig 61 can be placed on the stage 9 with the spherical first end S1b standing on the lower side.

治具61は、基部61aと、複数のリブ61bとを有している。基部61aは、例えば平板上に形成されており、−Y側が平坦に形成されている。このため、基部61aは、ステージ9上に安定して載置される。なお、基部61aは、ステージ9上に安定して載置される形状であれば、平板状に限られない。リブ61bは、基部61aに複数設けられている。複数のリブ61bは、例えばY方向視において基部61aの中央を囲うようにY軸周りに配置されている。各リブ61bの+Y側の面は、第1端部S1bの形状に対応するように湾曲面となっている。第1端部S1bは、これら複数のリブ61bの湾曲面に当接された状態で載置されている。   The jig 61 has a base 61a and a plurality of ribs 61b. The base 61a is formed on, for example, a flat plate, and the -Y side is formed flat. For this reason, the base 61 a is stably placed on the stage 9. The base 61a is not limited to a flat plate shape as long as the base 61a is stably placed on the stage 9. A plurality of ribs 61b are provided on the base 61a. The plurality of ribs 61b are arranged around the Y axis so as to surround the center of the base 61a when viewed in the Y direction, for example. The surface on the + Y side of each rib 61b is a curved surface corresponding to the shape of the first end S1b. The first end S1b is placed in contact with the curved surfaces of the plurality of ribs 61b.

図8(b)に示す例では、第1端部S1bの形状に対応した形状のリブ61bを複数有する治具61を介して第1端部S1bを支持するため、測定物S1が安定して支持される。なお、リブ61bが3つ以上配置された構成とすることで、より安定して測定物S1を支持することが可能となる。ただし、リブ61bの形状は図示の形状に限定されず、球面状の第1端部S1bを支持可能な任意意の形状を用いることができる。例えば、複数のピンが基部61aに配置されたものでもよい。また、ステージ9の上面に対して突出及び没入可能な複数のピンを形成させ、測定物S1の保持部として用いてもよい。このとき、突出させるピンの選択及び突出量は、制御装置5によって制御させてもよい。   In the example shown in FIG. 8B, the measurement object S1 is stable because the first end S1b is supported via the jig 61 having a plurality of ribs 61b having a shape corresponding to the shape of the first end S1b. Supported. In addition, by setting it as the structure by which three or more ribs 61b are arrange | positioned, it becomes possible to support the measurement object S1 more stably. However, the shape of the rib 61b is not limited to the illustrated shape, and an arbitrary shape capable of supporting the spherical first end S1b can be used. For example, a plurality of pins may be arranged on the base 61a. Further, a plurality of pins that can protrude and immerse with respect to the upper surface of the stage 9 may be formed and used as a holding portion for the measurement object S1. At this time, the selection of the pins to be protruded and the amount of protrusion may be controlled by the control device 5.

また、治具61はステージ9に対して固定されてもよく、単に載置されるだけでもよい。治具61は、ステージ9に対して取り外し可能に形成されてもよい。治具61がステージ9に載置される場合、図8(a)で示すように第1端部S1bを上側として測定物S1を載置するときには、治具61のリブ61b上に測定物S1が載置されてもよい。また、治具61は、X線XLに対する影響が考慮された素材で形成されてもよい。例えば、X線XLを吸収しにくい素材で形成されてもよい。   Further, the jig 61 may be fixed to the stage 9 or simply placed. The jig 61 may be formed so as to be removable from the stage 9. When the jig 61 is placed on the stage 9, as shown in FIG. 8A, when placing the measurement object S1 with the first end S1b on the upper side, the measurement object S1 is placed on the rib 61b of the jig 61. May be placed. The jig 61 may be formed of a material that takes into account the influence on the X-ray XL. For example, it may be formed of a material that hardly absorbs X-ray XL.

図9(a)は、測定物S1を支持する保持部の他の例を示す図である。図9(a)に示すように、ステージ9の載置面9aには、測定物S1が載置されている。測定物S1は、第2端部S1cが載置面9aに当接するように配置されている。ステージ9には、ステージ反転駆動部(条件変更部)AC1が接続されている。ステージ反転駆動部AC1は、ステージ9を例えばX方向またはZ方向を軸として、θX方向またはθZ方向を回転させる。ステージ9の回転位置は、不図示の保持機構等によって保持されてもよい。このステージ駆動部AC1により、ステージ9は、載置面9aを+Y方向(上方)に向けた状態から反転して、載置面9aを−Y方向(下方)に向けた状態に変更することが可能となっている。   FIG. 9A is a diagram illustrating another example of a holding unit that supports the measurement object S1. As shown in FIG. 9A, the measurement object S <b> 1 is placed on the placement surface 9 a of the stage 9. The measurement object S1 is disposed such that the second end S1c abuts on the placement surface 9a. A stage inversion driving unit (condition changing unit) AC1 is connected to the stage 9. The stage inversion driving unit AC1 rotates the stage 9 in the θX direction or the θZ direction with the X direction or the Z direction as an axis, for example. The rotational position of the stage 9 may be held by a holding mechanism (not shown) or the like. By this stage drive unit AC1, the stage 9 can be reversed from the state in which the placement surface 9a is directed in the + Y direction (upward) and changed to the state in which the placement surface 9a is directed in the −Y direction (downward). It is possible.

ステージ9の上方(+Y側)には、治具(保持部)62が設けられている。治具62は、載置面9aに対向するように配置されている。治具62は、少なくとも載置面9aに対して近づく方向及び離れる方向に移動可能に形成され、不図示の駆動装置によって移動する。なお、治具62の移動は、制御装置5によって制御されてもよい。治具62を載置面9aに近づけることにより、治具62によって測定物S1を載置面9aに押さえ付けて保持する。ステージ9がY方向に反転する場合、治具62は、載置面9aに対向した状態を維持するように、ステージ9の姿勢に応じて移動可能となっている。   A jig (holding portion) 62 is provided above the stage 9 (+ Y side). The jig 62 is disposed so as to face the placement surface 9a. The jig 62 is formed so as to be movable at least toward and away from the mounting surface 9a, and is moved by a driving device (not shown). The movement of the jig 62 may be controlled by the control device 5. By bringing the jig 62 close to the placement surface 9a, the measurement object S1 is pressed against and held by the placement surface 9a by the jig 62. When the stage 9 is reversed in the Y direction, the jig 62 is movable according to the posture of the stage 9 so as to maintain the state facing the placement surface 9a.

また、治具62は、ステージ9との間でX方向及びZ方向に相対的に位置を調整する調整機構を備えてもよい。治具62は、X方向及びZ方向の移動により、ステージ9上の測定物S1に対して押さえやすい位置に位置合わせした後に測定物S1を押さえるようにしてもよい。また、治具62は、Y方向の移動により、測定物S1に対して押さえつける力を調整可能である。例えば、測定物S1の剛性が低い場合は、測定物S1を変形させない力で押さえるようにしてもよい。なお、ステージ9に対して治具62をθX方向、θY方向及びθZ方向に相対的に傾けることが可能な構成であってもよい。これにより、測定物S1の形状に応じて治具62の押圧位置を調整することができる。   The jig 62 may include an adjustment mechanism that adjusts the position relative to the stage 9 in the X direction and the Z direction. The jig 62 may be configured to press the measurement object S1 after being positioned at a position where it can be easily pressed against the measurement object S1 on the stage 9 by moving in the X direction and the Z direction. Moreover, the jig 62 can adjust the force pressed against the measurement object S1 by moving in the Y direction. For example, when the measurement object S1 has low rigidity, the measurement object S1 may be pressed with a force that does not deform the measurement object S1. The jig 62 may be configured to be inclined relative to the stage 9 in the θX direction, the θY direction, and the θZ direction. Thereby, the pressing position of the jig 62 can be adjusted according to the shape of the measurement object S1.

また、治具62の−Y側の面は、例えば平坦に形成されているが、これに限定されない。例えば、治具62の−Y側の測定物S1と接触する面が、第1端部S1bの形状に対応するように、曲面状または球面状の凹部を有する構成であってもよい。また、治具62として、測定部S1に当接させる面の形状が異なるように複数種類を用意しておき、第1端部S1bの形状に応じて使い分けるようにしてもよい。   Further, the surface on the −Y side of the jig 62 is formed flat, for example, but is not limited thereto. For example, a configuration in which the surface of the jig 62 that contacts the measurement object S1 on the −Y side has a curved or spherical concave portion so as to correspond to the shape of the first end S1b may be employed. Further, as the jig 62, a plurality of types may be prepared so that the shape of the surface to be brought into contact with the measurement unit S1 is different, and the jig 62 may be used depending on the shape of the first end S1b.

図9(b)は、図9(a)に示す状態から測定物S1をY方向について反転させた例を示す図である。図9(b)に示すように、治具62で第1端部S1bを押圧しつつ、ステージ9を反転させることにより、第2端部S1cを載置面9aに当接させたまま測定物S1をY方向に反転させることができる。この場合、治具62によって第1端部S1bが+Y側へ押圧されているため、安定した状態を維持することができる。測定物S1を反転させた状態でX線XLを照射することにより、上記と同様に測定物S1を反転させた条件で像を取得できる。なお、像を取得した後の手順は上記と同様である。このように、本変形例によれば、測定物S1を容易に反転させることができる。   FIG. 9B is a diagram showing an example in which the measurement object S1 is inverted in the Y direction from the state shown in FIG. 9A. As shown in FIG. 9 (b), the workpiece 9 is reversed while pressing the first end S1b with the jig 62 so that the second end S1c remains in contact with the mounting surface 9a. S1 can be reversed in the Y direction. In this case, since the first end S1b is pressed to the + Y side by the jig 62, a stable state can be maintained. By irradiating the X-ray XL with the measured object S1 inverted, an image can be acquired under the condition where the measured object S1 is inverted as described above. The procedure after acquiring the image is the same as described above. Thus, according to this modification, the measurement object S1 can be easily inverted.

図9(b)に示すように、ステージ9を反転させて測定物S1を反転させた場合、X線XLの光軸AX2の位置が測定物S1から外れる場合がある。この場合は、ステージ装置9をX方向やY方向等に駆動して、X線XLの光軸AX2と測定物S1との位置を合わせるように調整してもよい。また、ステージ9の駆動に代えて、X線源100の位置をX方向やY方向等に移動させて光軸AX2と測定物S1とを位置合わせしてもよい。   As shown in FIG. 9B, when the measurement object S1 is inverted by inverting the stage 9, the position of the optical axis AX2 of the X-ray XL may deviate from the measurement object S1. In this case, the stage device 9 may be driven in the X direction, the Y direction, or the like to adjust the position of the optical axis AX2 of the X-ray XL and the measured object S1. Further, instead of driving the stage 9, the position of the X-ray source 100 may be moved in the X direction, the Y direction, or the like to align the optical axis AX2 and the measurement object S1.

また、図9(a)及び(b)の点線に示すように、治具62に加えて、測定物S1の円柱部S1aの側面をX方向及びZ方向の少なくとも一方から挟んで保持するクランプ機構(保持部)63が設けられてもよい。これにより、測定物S1を保持する力が大きくなるため、より安定した状態を維持することができる。なお、クランプ機構63については、治具62に代えて用いてもよい。クランプ機構63は、テーブル9に設置された不図示の駆動機構によって駆動する。クランプ機構63の動作は、制御装置5によって制御されてもよい。   9A and 9B, in addition to the jig 62, a clamp mechanism that holds the side surface of the cylindrical portion S1a of the measurement object S1 from at least one of the X direction and the Z direction. (Holding part) 63 may be provided. Thereby, since the force holding the measurement object S1 is increased, a more stable state can be maintained. Note that the clamp mechanism 63 may be used in place of the jig 62. The clamp mechanism 63 is driven by a drive mechanism (not shown) installed on the table 9. The operation of the clamp mechanism 63 may be controlled by the control device 5.

上記図8(a)及び(b)、図9(a)及び(b)で示した治具61、62、クランプ機構63は、測定物S1を撮像する条件を変更するための保持部の一例に過ぎず、他の保持機構を用いて測定物S1を保持する構成としても構わない。例えば、ステージ9と測定物9との間を剥離可能な接着剤や両面テープ等で接続させるような形態であってもよい。   The jigs 61 and 62 and the clamp mechanism 63 shown in FIGS. 8A and 8B and FIGS. 9A and 9B are examples of a holding unit for changing the conditions for imaging the measurement object S1. However, the measurement object S1 may be held using another holding mechanism. For example, the stage 9 and the measurement object 9 may be connected with a peelable adhesive or double-sided tape.

図10は、図1に示すX線装置1に適用されるステージ装置3の具体的な構成の一例を示す図である。図10に示すように、ステージ装置3は、測定物S1を保持して移動可能なステージ9と、ステージ9を移動する駆動システム10とを備えている。ステージ9は、測定物S1を載置するテーブル12と、テーブル12を移動可能に支持する第1可動部材13と、第1可動部材13を移動可能に支持する第2可動部材14と、第2可動部材14を移動可能に支持する第3可動部材15とを有する。テーブル12の上面には、例えば、図8に示すような治具61が設けられてもよいし、図9に示すような治具62やクランプ機構63が設けられてもよい。   FIG. 10 is a diagram showing an example of a specific configuration of the stage apparatus 3 applied to the X-ray apparatus 1 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the stage apparatus 3 includes a stage 9 that can move while holding the measurement object S <b> 1, and a drive system 10 that moves the stage 9. The stage 9 includes a table 12 on which the measurement object S1 is placed, a first movable member 13 that movably supports the table 12, a second movable member 14 that movably supports the first movable member 13, and a second And a third movable member 15 that movably supports the movable member 14. For example, a jig 61 as shown in FIG. 8 may be provided on the upper surface of the table 12, or a jig 62 and a clamp mechanism 63 as shown in FIG. 9 may be provided.

テーブル12は、測定物S1を保持した状態で回転可能である。テーブル12は、θY方向に移動(回転)可能である。第1可動部材13は、X軸方向に移動可能である。第1可動部材13がX軸方向に移動すると、第1可動部材13とともに、テーブル12がX軸方向に移動する。第2可動部材14は、Y軸方向に移動可能である。第2可動部材14がY軸方向に移動すると、第2可動部材14とともに、第1可動部材13及びテーブル12がY軸方向に移動する。第3可動部材15は、Z軸方向に移動可能である。第3可動部材15がZ軸方向に移動すると、第3可動部材15とともに、第2可動部材14、第1可動部材13、及びテーブル12がZ軸方向に移動する。   The table 12 can be rotated while holding the measurement object S1. The table 12 can be moved (rotated) in the θY direction. The first movable member 13 is movable in the X axis direction. When the first movable member 13 moves in the X-axis direction, the table 12 moves in the X-axis direction together with the first movable member 13. The second movable member 14 is movable in the Y axis direction. When the second movable member 14 moves in the Y-axis direction, the first movable member 13 and the table 12 move together with the second movable member 14 in the Y-axis direction. The third movable member 15 is movable in the Z-axis direction. When the third movable member 15 moves in the Z-axis direction, the second movable member 14, the first movable member 13, and the table 12 move in the Z-axis direction together with the third movable member 15.

駆動システム10は、第1可動部材13上においてテーブル12を回転させる回転駆動装置16と、第2可動部材14上において第1可動部材13をX軸方向に移動する第1駆動装置17と、第2可動部材14をY軸方向に移動する第2駆動装置18と、第3可動部材15をZ軸方向に移動する第3駆動装置19とを含む。   The drive system 10 includes a rotary drive device 16 that rotates the table 12 on the first movable member 13, a first drive device 17 that moves the first movable member 13 in the X-axis direction on the second movable member 14, 2 includes a second driving device 18 that moves the movable member 14 in the Y-axis direction, and a third driving device 19 that moves the third movable member 15 in the Z-axis direction.

第2駆動装置18は、第2可動部材14が有するナットに配置されるねじ軸20Bと、ねじ軸20Bを回転させるアクチュエータ20とを備える。ねじ軸20Bは、ベアリング21A、21Bによって回転可能に支持される。ねじ軸20Bは、そのねじ軸20Bの軸線とY軸とが実質的に平行となるように、ベアリング21A、21Bに支持される。第2駆動装置18は、いわゆる、ボールねじ駆動機構を含む。   The second drive device 18 includes a screw shaft 20B disposed on a nut included in the second movable member 14, and an actuator 20 that rotates the screw shaft 20B. The screw shaft 20B is rotatably supported by bearings 21A and 21B. The screw shaft 20B is supported by the bearings 21A and 21B so that the axis of the screw shaft 20B and the Y axis are substantially parallel. The second drive device 18 includes a so-called ball screw drive mechanism.

第3駆動装置19は、第3可動部材15が有するナットに配置されるねじ軸23Bと、ねじ軸23Bを回転させるアクチュエータ23とを備える。ねじ軸23Bは、ベアリング24A、24Bによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸23Bは、そのねじ軸23Bの軸線とZ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング24A、24Bに支持される。第3駆動装置19は、いわゆる、ボールねじ駆動機構を含む。   The third drive device 19 includes a screw shaft 23B disposed on a nut included in the third movable member 15, and an actuator 23 that rotates the screw shaft 23B. The screw shaft 23B is rotatably supported by bearings 24A and 24B. In the present embodiment, the screw shaft 23B is supported by the bearings 24A and 24B so that the axis of the screw shaft 23B and the Z-axis are substantially parallel. The third drive device 19 includes a so-called ball screw drive mechanism.

第3可動部材15は、第2可動部材14をY軸方向にガイドするガイド機構25を有する。ガイド機構25は、Y軸方向に長いガイド部材25A、25Bを含む。アクチュエータ20、及びねじ軸20Bを支持するベアリング21A、21Bを含む第2駆動装置18の少なくとも一部は、第3可動部材15に支持される。アクチュエータ20がねじ軸20Bを回転することによって、第2可動部材14は、ガイド機構25にガイドされながら、Y軸方向に移動する。   The third movable member 15 includes a guide mechanism 25 that guides the second movable member 14 in the Y-axis direction. The guide mechanism 25 includes guide members 25A and 25B that are long in the Y-axis direction. At least a part of the second driving device 18 including the actuator 20 and the bearings 21 </ b> A and 21 </ b> B that support the screw shaft 20 </ b> B is supported by the third movable member 15. When the actuator 20 rotates the screw shaft 20B, the second movable member 14 moves in the Y-axis direction while being guided by the guide mechanism 25.

なお、図10に示すように、X線装置1は、チャンバ部材6の内壁(内面)に固定されたベース部材26を有する。ベース部材26は、第3可動部材15をZ軸方向にガイドするガイド機構27を有する。ガイド機構27は、Z軸方向に長いガイド部材27A、27Bを含む。アクチュエータ23、及びねじ軸23Bを支持するベアリング24A、24Bを含む第3駆動装置19の少なくとも一部は、ベース部材26に支持される。アクチュエータ23がねじ軸23Bを回転することによって、第3可動部材15は、ガイド機構27にガイドされながら、Z軸方向に移動する。   As shown in FIG. 10, the X-ray apparatus 1 has a base member 26 fixed to the inner wall (inner surface) of the chamber member 6. The base member 26 has a guide mechanism 27 that guides the third movable member 15 in the Z-axis direction. The guide mechanism 27 includes guide members 27A and 27B that are long in the Z-axis direction. At least a part of the third drive device 19 including the actuator 23 and the bearings 24 </ b> A and 24 </ b> B that support the screw shaft 23 </ b> B is supported by the base member 26. When the actuator 23 rotates the screw shaft 23 </ b> B, the third movable member 15 moves in the Z-axis direction while being guided by the guide mechanism 27.

なお、図示は省略するが、本実施形態において、第2可動部材14は、第1可動部材13をX軸方向にガイドするガイド機構を有する。第1駆動装置17は、第1可動部材13をX軸方向に移動可能なボールねじ機構を含む。回転駆動装置16は、テーブル12をθY軸方向に移動(回転)可能なモータを含む。   Although not shown, in the present embodiment, the second movable member 14 has a guide mechanism that guides the first movable member 13 in the X-axis direction. The first driving device 17 includes a ball screw mechanism that can move the first movable member 13 in the X-axis direction. The rotation drive device 16 includes a motor that can move (rotate) the table 12 in the θY-axis direction.

本実施形態において、テーブル12に保持された測定物S1は、駆動システム10によって、X軸、Y軸、Z軸、及びθY方向の4つの方向に移動可能である。なお、駆動システム10は、図9に示すような、ステージ9(またはテーブル12)を回転させるためのステージ反転駆動部AC1が設けられてもよい。また、駆動システム10は、ボールねじ駆動機構を含むこととしたが、例えば、ボイスコイルモータ、リニアモータ、または平面モータを含むものでもよい。また、駆動システム10は、複数の可動部材を組み合わせた構成に限定されず、テーブル12をロボットハンドやマニュピレータによって移動させてもよい。   In the present embodiment, the measuring object S1 held on the table 12 can be moved by the drive system 10 in four directions including the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θY direction. The drive system 10 may be provided with a stage inversion drive unit AC1 for rotating the stage 9 (or the table 12) as shown in FIG. The drive system 10 includes a ball screw drive mechanism, but may include, for example, a voice coil motor, a linear motor, or a planar motor. Moreover, the drive system 10 is not limited to the structure which combined the several movable member, You may move the table 12 with a robot hand or a manipulator.

また、X線装置1には、ステージ9の位置を計測する計測システム28を備えている。計測システム28は、エンコーダシステムを含む。計測システム28は、テーブル12の回転量(θY方向に関する位置)を計測するロータリーエンコーダ29と、X軸方向に関する第1可動部材13の位置を計測するリニアエンコーダ30と、Y軸方向に関する第2可動部材14の位置を計測するリニアエンコーダ31と、Z軸方向に関する第3可動部材15の位置を計測するリニアエンコーダ32とを有する。   In addition, the X-ray apparatus 1 includes a measurement system 28 that measures the position of the stage 9. The measurement system 28 includes an encoder system. The measurement system 28 includes a rotary encoder 29 that measures the amount of rotation of the table 12 (position in the θY direction), a linear encoder 30 that measures the position of the first movable member 13 in the X-axis direction, and a second movable in the Y-axis direction. The linear encoder 31 that measures the position of the member 14 and the linear encoder 32 that measures the position of the third movable member 15 in the Z-axis direction are provided.

ロータリーエンコーダ29は、第1可動部材13に対するテーブル12の回転量を計測する。リニアエンコーダ30は、第2可動部材14に対する第1可動部材13の位置(X軸方向に関する位置)を計測する。リニアエンコーダ31は、第3可動部材15に対する第2可動部材14の位置(Y軸方向に関する位置)を計測する。リニアエンコーダ32は、ベース部材26に対する第3可動部材15の位置(Z軸方向に関する位置)を計測する。   The rotary encoder 29 measures the amount of rotation of the table 12 relative to the first movable member 13. The linear encoder 30 measures the position of the first movable member 13 with respect to the second movable member 14 (position in the X-axis direction). The linear encoder 31 measures the position of the second movable member 14 with respect to the third movable member 15 (position in the Y-axis direction). The linear encoder 32 measures the position of the third movable member 15 with respect to the base member 26 (position in the Z-axis direction).

ロータリーエンコーダ29は、例えば第1可動部材13に配置されたスケール部材29Aと、テーブル12に配置され、スケール部材29Aの目盛を検出するエンコーダヘッド29Bとを含む。スケール部材29Aは、第1可動部材13に固定されている。エンコーダヘッド29Bは、テーブル12に固定されている。エンコーダヘッド29Bは、スケール部材29A(第1可動部材13)に対するテーブル12の回転量を計測可能である。   The rotary encoder 29 includes, for example, a scale member 29A disposed on the first movable member 13 and an encoder head 29B disposed on the table 12 and detecting the scale of the scale member 29A. The scale member 29 </ b> A is fixed to the first movable member 13. The encoder head 29B is fixed to the table 12. The encoder head 29B can measure the amount of rotation of the table 12 relative to the scale member 29A (first movable member 13).

リニアエンコーダ30は、例えば第2可動部材14に配置されたスケール部材30Aと、第1可動部材13に配置され、スケール部材30Aの目盛を検出するエンコーダヘッド30Bとを含む。スケール部材30Aは、第2可動部材14に固定されている。エンコーダヘッド30Bは、第1可動部材13に固定されている。エンコーダヘッド30Bは、スケール部材30A(第2可動部材14)に対する第1可動部材13の位置を計測可能である。   The linear encoder 30 includes, for example, a scale member 30A disposed on the second movable member 14, and an encoder head 30B disposed on the first movable member 13 and detecting the scale of the scale member 30A. The scale member 30 </ b> A is fixed to the second movable member 14. The encoder head 30 </ b> B is fixed to the first movable member 13. The encoder head 30B can measure the position of the first movable member 13 with respect to the scale member 30A (second movable member 14).

リニアエンコーダ31は、第3可動部材15に配置されたスケール部材31Aと、第2可動部材14に配置され、スケール部材31Aの目盛を検出するエンコーダヘッド31Bとを含む。スケール部材31Aは、第3可動部材15に固定されている。エンコーダヘッド31Bは、第2可動部材14に固定されている。エンコーダヘッド31Bは、スケール部材31A(第3可動部材15)に対する第2可動部材14の位置を計測可能である。   The linear encoder 31 includes a scale member 31A disposed on the third movable member 15 and an encoder head 31B disposed on the second movable member 14 and detecting the scale of the scale member 31A. The scale member 31 </ b> A is fixed to the third movable member 15. The encoder head 31 </ b> B is fixed to the second movable member 14. The encoder head 31B can measure the position of the second movable member 14 with respect to the scale member 31A (third movable member 15).

リニアエンコーダ32は、ベース部材26に配置されたスケール部材32Aと、第3可動部材15に配置され、スケール部材32Aの目盛を検出するエンコーダヘッド32Bとを含む。スケール部材32Aは、ベース部材26に固定されている。エンコーダヘッド32Bは、第3可動部材15に固定されている。エンコーダヘッド32Bは、スケール部材32A(ベース部材26)に対する第3可動部材15の位置を計測可能である。   The linear encoder 32 includes a scale member 32A disposed on the base member 26 and an encoder head 32B disposed on the third movable member 15 and detecting the scale of the scale member 32A. The scale member 32 </ b> A is fixed to the base member 26. The encoder head 32 </ b> B is fixed to the third movable member 15. The encoder head 32B can measure the position of the third movable member 15 with respect to the scale member 32A (base member 26).

このようなステージ装置3を用いることにより、測定物S1の姿勢を安定させることができる。なお、ステージ装置3の説明において、測定物S1を載置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の形状の測定物を載置する場合であっても上記説明が可能である。この場合、測定物の形状に応じた駆動方法でステージ9を駆動することができるため、より測定物の姿勢を安定させることができる。   By using such a stage device 3, the posture of the measuring object S1 can be stabilized. In the description of the stage device 3, the case where the measurement object S <b> 1 is placed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and even when a measurement object having another shape is placed. The above explanation is possible. In this case, since the stage 9 can be driven by a driving method corresponding to the shape of the measurement object, the posture of the measurement object can be further stabilized.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。
図11は、第2実施形態に係るX線装置1Aにおいて、X線源100及び駆動部(条件変更部)AC2を示している。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。なお、他の構成については、第1実施形態と同一である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 11 shows an X-ray source 100 and a drive unit (condition changing unit) AC2 in the X-ray apparatus 1A according to the second embodiment. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

図11に示すように、X線源100は、チャンバ部材6内において、例えばX方向と平行な軸を中心としてθX方向に回転可能に設置される。駆動部AC2は、X線源100をθX方向に回転させると共に、所望の位置でX線源100の姿勢を保持する。駆動部AC2としては、例えば電気モータや油圧等を駆動源とする回転力伝達機構などが用いられる。駆動部AC2は、制御装置5によって制御される。   As shown in FIG. 11, the X-ray source 100 is installed in the chamber member 6 so as to be rotatable in the θX direction around an axis parallel to the X direction, for example. The drive unit AC2 rotates the X-ray source 100 in the θX direction and holds the posture of the X-ray source 100 at a desired position. As the drive unit AC2, for example, a rotational force transmission mechanism using an electric motor or hydraulic pressure as a drive source is used. The drive unit AC2 is controlled by the control device 5.

図11(a)に示すように、射出口100aがX線源100の上方(+Y側)に配置される場合、射出口100aから射出されたX線XLは、+Y側に進行するX線XLAと、−Y側に進行するX線XLBとを含んでいる。この場合、第1実施形態と同様に、X線XLA側(+Y側)からX線XLB(−Y側)にかけてX線XLの強度が高くなっており、X線XLA側(+Y側)のほうがX線XLB側(−Y側)よりも線質が硬化されている。図11(a)に示すX線源100の状態を正立状態と呼ぶ。   As shown in FIG. 11A, when the emission port 100a is disposed above (+ Y side) the X-ray source 100, the X-ray XL emitted from the emission port 100a is the X-ray XLA that travels to the + Y side. And an X-ray XLB traveling toward the -Y side. In this case, as in the first embodiment, the intensity of the X-ray XL increases from the X-ray XLA side (+ Y side) to the X-ray XLB (−Y side), and the X-ray XLA side (+ Y side) is more The radiation quality is harder than the X-ray XLB side (−Y side). The state of the X-ray source 100 shown in FIG. 11A is referred to as an upright state.

一方、図11(b)に示すように、射出口100aがX線源100の下方(−Y側)に配置される場合には、図11(a)に示す場合とは逆に、射出口100aから射出されるX線XLAは−Y側に進行し、X線XLBは+Y側に進行する。このため、射出口100aから射出されるX線XLは、−Y側から+Y側にかけてX線XLの強度が高くなり、かつ−Y側のほうが+Y側よりも線質が硬化される。図11(b)に示すX線源100の状態を倒立状態と呼ぶ。すなわち、X線源100の正立状態と倒立状態とでは、X線XLの強度及び線質がY方向において逆となる。   On the other hand, as shown in FIG. 11B, when the emission port 100a is disposed below (−Y side) the X-ray source 100, the emission port is contrary to the case shown in FIG. The X-ray XLA emitted from 100a travels to the -Y side, and the X-ray XLB travels to the + Y side. For this reason, the X-ray XL emitted from the injection port 100a has a higher X-ray XL intensity from the -Y side to the + Y side, and the -Y side is harder in quality than the + Y side. The state of the X-ray source 100 shown in FIG. 11B is called an inverted state. That is, when the X-ray source 100 is upright and inverted, the intensity and quality of the X-ray XL are reversed in the Y direction.

従って、図11(a)に示す正立状態で測定物S1にX線XLを照射して取得した像と、図11(b)に示す正立状態で測定物S1にX線XLを照射して取得した像とでは、輝度がY方向で逆となる。このとき、測定物S1は、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時において、配置や回転等を変化させない。ただし、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時とで、測定物S1の配置や回転等を変化させてもよい。また、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時とで、X線XLの照射量(照射時間、強度)を変えてもよい。正立状態及び倒立状態のそれぞれの像を重ねあわせて画像を合成する点は、第1実施形態と同様である。   Therefore, an image acquired by irradiating the measuring object S1 with X-ray XL in the upright state shown in FIG. 11A and an X-ray XL irradiated on the measuring object S1 in the upright state shown in FIG. In the image acquired in this way, the luminance is reversed in the Y direction. At this time, the measurement object S1 does not change the arrangement, rotation, or the like during imaging in the upright state and imaging in the inverted state. However, the arrangement, rotation, and the like of the measurement object S1 may be changed between the imaging in the upright state and the imaging in the inverted state. Further, the irradiation amount (irradiation time and intensity) of the X-ray XL may be changed between the imaging in the upright state and the imaging in the inverted state. The point which superimposes each image of an erect state and an inverted state and synthesize | combines an image is the same as that of 1st Embodiment.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、輝度の分布の影響が低減された像を用いて、測定物S1を検査することができるので、測定物の検査精度が低減するのを抑制できる。また、駆動部AC2を用いてX線源100を回転させることとしたので、測定物S1の配置等を変える必要がなく、既存のステージ装置をそのまま用いることができる。   As described above, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the measurement object S1 can be inspected using the image in which the influence of the luminance distribution is reduced, so that the inspection accuracy of the measurement object is improved. Reduction can be suppressed. Further, since the X-ray source 100 is rotated using the drive unit AC2, it is not necessary to change the arrangement of the measurement object S1, and the existing stage apparatus can be used as it is.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。
図12は、第3実施形態に係るX線装置1Bの概略構成を示す図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray apparatus 1B according to the third embodiment. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図12に示すように、X線装置1Bは、X線源100と、反射光学素子(条件変更部)80と、ステージ9と、検出器4と、駆動部AC3とを備えている。なお、他の構成については、第1実施形態と同一である。   As shown in FIG. 12, the X-ray apparatus 1B includes an X-ray source 100, a reflective optical element (condition changing unit) 80, a stage 9, a detector 4, and a drive unit AC3. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本実施形態において、X線源100、ステージ9及び検出器4は、それぞれチャンバ部材6内において、例えばX方向と平行な軸を中心としてθX方向に回転可能に設置される。これらX線源100、ステージ9及び検出器4は、図1に示す配置から、駆動部AC3により、θX方向に回転する。図12に示すように、この駆動部AC3により、X線源100の傾き角度、ステージ9の傾き角度及び検出器4の傾き角度をそれぞれ調整することができる。駆動部AC3の駆動は、制御装置5によって制御されてもよい。   In the present embodiment, the X-ray source 100, the stage 9, and the detector 4 are installed in the chamber member 6 so as to be rotatable in the θX direction, for example, about an axis parallel to the X direction. The X-ray source 100, the stage 9, and the detector 4 are rotated in the θX direction by the drive unit AC3 from the arrangement shown in FIG. As shown in FIG. 12, the drive unit AC3 can adjust the tilt angle of the X-ray source 100, the tilt angle of the stage 9, and the tilt angle of the detector 4, respectively. The drive of the drive unit AC3 may be controlled by the control device 5.

X線源100、ステージ9、及び検出器4のそれぞれは、図1に示す状態の配置から、例えば図12に示すような、予め設定された角度に変化する。なお、それぞれの角度は、図12におけるθX方向の時計回りを+方向とし、反時計回りを−方向として説明する。X線源100は、駆動部AC3により、電子光学系の光軸AX1(図3参照)がY方向に平行な姿勢から、+θX方向に角度θ1回転して保持される。これにより、X線源100の射出口100aは、Z軸に対して+X方向に角度θ1だけ傾いた方向に向けられる。したがって、射出されるX線XLの光軸AX3は、Z軸(上記各実施形態における光軸AX2)に対して+X方向に角度θ1だけ傾いた方向となる。   Each of the X-ray source 100, the stage 9, and the detector 4 changes from the arrangement shown in FIG. 1 to a preset angle as shown in FIG. 12, for example. Each angle is described with the clockwise direction in the θX direction in FIG. 12 as the + direction and the counterclockwise direction as the − direction. The X-ray source 100 is held by the drive unit AC3 by rotating the optical axis AX1 (see FIG. 3) of the electron optical system by an angle θ1 in the + θX direction from a posture parallel to the Y direction. Thereby, the exit port 100a of the X-ray source 100 is directed in a direction inclined by an angle θ1 in the + X direction with respect to the Z axis. Therefore, the optical axis AX3 of the emitted X-ray XL is a direction inclined by the angle θ1 in the + X direction with respect to the Z axis (the optical axis AX2 in the above embodiments).

反射光学素子80は、例えば平板状に形成されるが、これに限定されない。反射光学素子80は、X線を反射する反射面81を有している。反射面81は、+Y方向に向けられており、XZ平面に平行に配置されている。なお、反射面81は曲面であってもよい。反射面81は、例えば金や白金などの金属によって平面状に形成されており、鏡面加工されている。反射光学素子80は、反射面81が、射出口100aから射出されるX線XLの光軸AX3上に配置されている。これにより、X線XLを反射可能となっている。   The reflective optical element 80 is formed in, for example, a flat plate shape, but is not limited thereto. The reflective optical element 80 has a reflective surface 81 that reflects X-rays. The reflecting surface 81 is directed in the + Y direction and is disposed in parallel to the XZ plane. The reflective surface 81 may be a curved surface. The reflecting surface 81 is formed in a planar shape from a metal such as gold or platinum, and is mirror-finished. In the reflection optical element 80, the reflection surface 81 is disposed on the optical axis AX3 of the X-ray XL emitted from the emission port 100a. Thereby, the X-ray XL can be reflected.

X線源100が角度θ1で傾いている場合、X線XLの光軸AX3は、反射面81に対して角度θ1だけ傾いて入射する。なお、金属等により形成された反射面81は、角度θ1の大きさによって反射率が異なる。従って、上記したX線源100を傾ける角度θ1は、反射面81でX線XLを効率よく反射することが可能な角度に設定されてもよい。X線XLが反射面81で反射されることにより、反射後のX線XLの強度及び線質は、反射前の強度及び線質とY方向において逆となる。したがって、射出口100aから射出され反射面81に入射するまでの光路においては、+Y側がX線XLAであり、−Y側がX線XLBである。これに対して、反射面81で反射されて測定物S1に向かうX線XLの光路においては、−Y側がX線XLAとなり、+Y側がX線XLBとなる。   When the X-ray source 100 is inclined at an angle θ1, the optical axis AX3 of the X-ray XL is incident on the reflecting surface 81 with an angle θ1. The reflection surface 81 made of metal or the like has a different reflectance depending on the size of the angle θ1. Therefore, the angle θ1 at which the X-ray source 100 is tilted may be set to an angle at which the X-ray XL can be efficiently reflected by the reflecting surface 81. Since the X-ray XL is reflected by the reflecting surface 81, the intensity and the line quality of the X-ray XL after reflection are opposite to the intensity and the line quality before reflection in the Y direction. Therefore, in the optical path from the exit port 100a until it enters the reflecting surface 81, the + Y side is the X-ray XLA and the -Y side is the X-ray XLB. On the other hand, in the optical path of the X-ray XL reflected by the reflecting surface 81 toward the measurement object S1, the -Y side becomes the X-ray XLA and the + Y side becomes the X-ray XLB.

ステージ9は、駆動部AC3により、XZ平面に平行な姿勢から、XZ平面に対して−X方向に角度θ2回転して保持される。ステージ9の載置面9aには、測定物S1が載置されており、測定物S1も同様に−X方向に角度θ2だけ回転する。なお、ステージ9には、測定物S1を保持する不図示の保持部が設けられてもよく、載置面9aが傾いたときでも測定物S1の位置及び姿勢を安定させるようにしてもよい。ステージ9の角度θ2は、例えば、X線XLの光軸AX3に平行となるように設定することができる。例えばX線XLの光軸AX3がZ軸に対して角度θ1だけ傾いている場合、ステージ9の傾き角度θ2は、角度θ1と等しく設定されてもよい。また、測定物S1にX線XLが照射されるように、ステージ9をX方向、Y方向、Z方向にそれぞれ移動させて、測定物S1の位置を調整してもよい。測定物S1の位置を調整は、制御装置5が行ってもよい。   The stage 9 is held by the drive unit AC3 by rotating the angle θ2 in the −X direction with respect to the XZ plane from a posture parallel to the XZ plane. The measurement object S1 is placed on the placement surface 9a of the stage 9, and the measurement object S1 similarly rotates in the −X direction by an angle θ2. The stage 9 may be provided with a holding unit (not shown) that holds the measurement object S1, and the position and posture of the measurement object S1 may be stabilized even when the placement surface 9a is inclined. The angle θ2 of the stage 9 can be set to be parallel to the optical axis AX3 of the X-ray XL, for example. For example, when the optical axis AX3 of the X-ray XL is inclined by the angle θ1 with respect to the Z axis, the inclination angle θ2 of the stage 9 may be set equal to the angle θ1. Further, the position of the measuring object S1 may be adjusted by moving the stage 9 in the X direction, the Y direction, and the Z direction so that the measuring object S1 is irradiated with the X-ray XL. The control device 5 may adjust the position of the measurement object S1.

検出器4は、駆動部AC3により、XY平面に平行な姿勢から、XY平面に対して−X方向に角度θ3回転して保持される。これにより、検出器4の入射面33もXY平面に対して−X方向に角度θ3回転する。検出器4の傾き角度θ3は、例えばX線XLの光軸AX3に対して垂直となるように設定することができる。例えばX線XLの光軸AX3がZ軸に対して角度θ1だけ傾いている場合、検出器4の傾き角度θ3は、角度θ1と等しく設定されてもよい。すなわち、ステージ9の傾き角度θ2と検出器4の傾き角度θ3とは同一であってもよい。なお、上記では、角度θ1、θ2、θ3が同一であるが、いずれか1つが異なってもよく、全てが異なってもよい。   The detector 4 is held by the drive unit AC3 by rotating the angle θ3 in the −X direction with respect to the XY plane from a posture parallel to the XY plane. As a result, the incident surface 33 of the detector 4 also rotates by an angle θ3 in the −X direction with respect to the XY plane. The inclination angle θ3 of the detector 4 can be set to be perpendicular to the optical axis AX3 of the X-ray XL, for example. For example, when the optical axis AX3 of the X-ray XL is inclined by the angle θ1 with respect to the Z axis, the inclination angle θ3 of the detector 4 may be set equal to the angle θ1. That is, the tilt angle θ2 of the stage 9 and the tilt angle θ3 of the detector 4 may be the same. In the above, the angles θ1, θ2, and θ3 are the same, but any one of them may be different or all may be different.

また、X線源100の姿勢をY方向に平行な姿勢とし、ステージ9の姿勢をXZ平面に平行な姿勢とし、検出器4の姿勢をXY平面に平行な姿勢とした場合、上記した第1実施形態で説明した位置関係と同一である。この場合には、射出口100aから射出されたX線XLは反射面81で反射されずに直接測定物S1に照射され、検出器4に検出される。X線XLが直接測定物S1に照射される場合と、反射面81で反射されて照射される場合とでは、X線XLの強度及び線質がY方向において逆となる。   Further, when the posture of the X-ray source 100 is a posture parallel to the Y direction, the posture of the stage 9 is a posture parallel to the XZ plane, and the posture of the detector 4 is a posture parallel to the XY plane, the first described above. It is the same as the positional relationship described in the embodiment. In this case, the X-ray XL emitted from the emission port 100a is directly reflected on the measurement object S1 without being reflected by the reflecting surface 81, and is detected by the detector 4. The intensity and quality of the X-ray XL are opposite in the Y direction when the X-ray XL is directly irradiated onto the measuring object S1 and when the X-ray XL is reflected by the reflecting surface 81 and irradiated.

従って、直接測定物S1にX線XLを照射して取得した像と、図12に示すように、反射面81で反射させて測定物S1にX線XLを照射して取得した像とでは、輝度がY方向で逆となる。なお、直接測定物S1にX線XLを照射する場合と、反射面81で反射させて測定物S1に照射する場合とで、X線XLの照射量(照射時間、強度)を変えてもよい。例えば、反射面81で反射させる場合は、反射によってX線XLの強度が弱くなるため、X線XLの照射時間を直接照射する場合と比較して長くしてもよい。輝度がY方向で逆となった2つの像を重ねあわせて画像を合成する点は、第1実施形態と同様である。   Therefore, an image obtained by directly irradiating the measurement object S1 with X-ray XL and an image obtained by irradiating the measurement object S1 with X-ray XL as shown in FIG. The luminance is reversed in the Y direction. The irradiation amount (irradiation time and intensity) of the X-ray XL may be changed depending on whether the measurement object S1 is directly irradiated with the X-ray XL or when the measurement object S1 is irradiated with the reflection surface 81. . For example, when the light is reflected by the reflecting surface 81, the intensity of the X-ray XL is weakened by the reflection, and therefore the irradiation time of the X-ray XL may be longer than that in the case of direct irradiation. The point which synthesize | combines an image by superimposing two images with luminance reversed in the Y direction is the same as in the first embodiment.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、輝度の分布の影響が低減された像を用いて、測定物S1を検査することができるので、測定物の検査精度が低減するのを抑制できる。また、反射光学素子80を用いることにより、X線源100やステージ9を反転させるような大きな移動が不要となり、Y方向においてX線XLの強度及び線質を容易に逆にすることができる。   As described above, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the measurement object S1 can be inspected using the image in which the influence of the luminance distribution is reduced, so that the inspection accuracy of the measurement object is improved. Reduction can be suppressed. Further, by using the reflective optical element 80, a large movement that reverses the X-ray source 100 and the stage 9 is not required, and the intensity and quality of the X-ray XL can be easily reversed in the Y direction.

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて適用することも可能である。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用したX線装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in above-described embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention. In addition, one or more of the requirements described in the above embodiments may be omitted. Such modifications, improvements, and omitted forms are also included in the technical scope of the present invention. In addition, the configurations of the above-described embodiments and modifications can be applied in appropriate combinations. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the X-ray apparatus and the like cited in the above embodiments and modifications are incorporated herein by reference.

上記した各実施形態では、例えば測定物S、S1をステージ9上に配置する際に、測定物S等の長手方向がY方向に一致するようにステージ9上に載置する場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、測定物S、S1の短手方向がY方向に一致するようにステージ9上に配置してもよい。測定物S、S1の短手方向をY方向に一致させた場合には、長手方向をY方向に一致させた場合に比べて、測定物S、S1に照射されるX線XLのY方向の幅が小さくなる。上記した各実施形態において、Y方向は、X線XLの強度及びスペクトルの分布が形成される方向であるため、X線XLのY方向の幅が小さいと、強度及びスペクトルの分布の影響が小さくなる。これにより、検出器4において得られる画像の輝度の分布を小さくすることができる。   In each of the above-described embodiments, for example, when the measurement objects S and S1 are arranged on the stage 9, a case where the measurement object S or the like is placed on the stage 9 so that the longitudinal direction of the measurement object S coincides with the Y direction is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, you may arrange | position on the stage 9 so that the transversal direction of the measurement objects S and S1 may correspond to a Y direction. When the short direction of the measuring objects S and S1 is made coincident with the Y direction, the Y direction of the X-ray XL irradiated to the measuring objects S and S1 is compared with the case where the longitudinal direction is made coincident with the Y direction. The width becomes smaller. In each of the above-described embodiments, the Y direction is a direction in which the intensity and spectrum distribution of the X-ray XL is formed. Therefore, if the width in the Y direction of the X-ray XL is small, the influence of the intensity and spectrum distribution is small. Become. Thereby, the luminance distribution of the image obtained in the detector 4 can be reduced.

また、上記した第2及び第3実施形態において、ステージ9上に載置される測定物として測定物S1を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、図1等に示す測定物Sなど、他の測定物がステージ9上に配置されてもよい。   In the second and third embodiments described above, the measurement object S1 is described as an example of the measurement object placed on the stage 9. However, the measurement object S1 is not limited to this, and FIG. Other measurement objects such as the measurement object S shown may be arranged on the stage 9.

また、上記した各実施形態では、Y方向において180度反転した2つの像を合成している(すなわち2つの異なる条件において取得した像を合成している)が、これに限定されない。例えば、測定物S、S1の配置を基準面α(図6参照)に対して90度ずつ時計回りに回転させてそれぞれ4回測定を行い、得られた4つの画像を重ね合わせるようにしてもよい。この場合、測定結果の画像において、上下方向のみならず左右方向についても、輝度の分布を相殺することができる。4つの画像を重ね合わせることは、4つの異なる条件において取得した像を合成したものである。勿論、異なる条件としては2つまたは4つに限定されず、異なる3つ、5つ、6つの条件など、異なる条件の数は限定されない。   Further, in each of the above-described embodiments, two images inverted by 180 degrees in the Y direction are combined (that is, images acquired under two different conditions are combined), but the present invention is not limited to this. For example, the measurement objects S and S1 are rotated 90 degrees clockwise with respect to the reference plane α (see FIG. 6), and each measurement is performed four times, and the obtained four images are superimposed. Good. In this case, in the measurement result image, the luminance distribution can be canceled not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Overlaying four images is a combination of images acquired under four different conditions. Of course, different conditions are not limited to two or four, and the number of different conditions such as three, five, and six conditions is not limited.

また、上記した各実施形態では、測定物S、S1に対してX線XLの条件を変えて照射を行う場合に、光軸AX2を一致させるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、X線XLの条件を変えて照射を行う場合に、X線XLの光軸AX2をずらして照射してもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the optical axis AX2 is made to coincide when the measurement objects S and S1 are irradiated with the X-ray XL condition changed. However, the present invention is not limited to this. For example, when irradiation is performed while changing the X-ray XL conditions, irradiation may be performed while the optical axis AX2 of the X-ray XL is shifted.

また、上記実施形態において、X線の条件を変更する場合に、測定物S、S1の配置をY方向において逆にすることには限定されるものではなく、例えば測定物S、S1を傾けるだけで異なる条件としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, when changing X-ray conditions, it is not limited to reversing arrangement | positioning of measurement object S, S1 in a Y direction, For example, measurement object S, S1 is only tilted. Different conditions may be used.

また、上記した各実施形態では、ターゲット40として、反射型のターゲットが用いられる構成を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、透過型のターゲットが用いられてもよい。透過型のターゲットからX線を発生させる場合、発生したX線の強度分布は、光軸AX2を中心として同心円状に形成される。つまり、X線の強度は、光軸AX2から外側にかけて低下していく。これに対して、X線の条件を変更する場合には、例えば、反射光学素子等を用いて、強度分布が逆になるような、すなわち光軸AX2から外側にかけて強度が大きくなるような強度分布を有するX線を形成させ、測定物S、S1に照射すればよい。また、ターゲット40としては、反射型、透過型のいずれにおいても回転ターゲットが用いられてもよい。回転ターゲットは、回転することにより電子が進入する位置を変更できるので、X線の発生に伴う発熱位置(X線発生領域45)を移動させることにより、ターゲットが高温化するのを抑制できる。   In each of the above-described embodiments, a configuration in which a reflective target is used as the target 40 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a transmission type target may be used. When X-rays are generated from a transmission type target, the intensity distribution of the generated X-rays is formed concentrically around the optical axis AX2. That is, the intensity of X-rays decreases from the optical axis AX2 toward the outside. On the other hand, when changing the X-ray condition, for example, using a reflective optical element, the intensity distribution is such that the intensity distribution is reversed, that is, the intensity increases from the optical axis AX2 to the outside. X-rays having the above may be formed and irradiated on the measuring objects S and S1. Further, as the target 40, a rotating target may be used in either a reflection type or a transmission type. Since the rotating target can change the position where electrons enter by rotating, the temperature of the target can be prevented from increasing by moving the heat generation position (X-ray generation region 45) accompanying the generation of X-rays.

また、上記した各実施形態において、例えば、X線源100の電子光学系41を調整することにより、X線の強度分布やスペクトル分布をY方向において線形に近づけるようにしてもよい。また、例えば、X線XLの強度分布やスペクトル分布が線形に近づくように、ターゲット40の表面(入射面)46の形状を変えるようにしてもよい。例えば、電子が進入する表面46の形状が平面形状に限られず、球面等の曲面であってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, for example, by adjusting the electron optical system 41 of the X-ray source 100, the X-ray intensity distribution and spectral distribution may be made closer to linear in the Y direction. In addition, for example, the shape of the surface (incident surface) 46 of the target 40 may be changed so that the intensity distribution and spectral distribution of the X-ray XL approach linearity. For example, the shape of the surface 46 into which electrons enter is not limited to a planar shape, and may be a curved surface such as a spherical surface.

また、上記した各実施形態では、X線XLの条件を変更して取得した複数の画像のそれぞれについて、画像の全体同士を重ね合わせる場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、少なくとも1つの画像については、他の画像に対して画像全体ではなく一部のみを重ねるようにしてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the case where the entire images are overlapped with each other for each of the plurality of images acquired by changing the X-ray XL conditions is described as an example. Absent. For example, for at least one image, only a part of the other image may be overlapped with the other image.

また、上記した各実施形態において、ターゲット40等に冷却装置が設けられてもよい。冷却装置としては、例えばペルチェ素子や温度調節された流体を流した配管等がターゲット40に設けられてもよい。   In each of the above embodiments, a cooling device may be provided on the target 40 or the like. As the cooling device, for example, a Peltier element, a pipe through which a temperature-controlled fluid is flowed, or the like may be provided on the target 40.

また、上記したX線装置1においては、測定物S、S1として産業用部品に限られず、人体等の生物の一部または全部を測定対象とする医療用のX線装置として用いられてもよい。   In the X-ray apparatus 1 described above, the measurement objects S and S1 are not limited to industrial parts, and may be used as a medical X-ray apparatus for measuring a part or all of a living body such as a human body. .

また、上記したX線装置1においては、X線源100等及び検出器4をチャンバ部材6内の所定の位置に固定し、ステージ9を回転させることにより測定物S、S1を走査した像を取得しているが、走査方法はこれに限られない。X線源100等及び検出器4の一方が所定の位置に固定され、他方が移動可能でもよい。また、X線源100等及び検出器4の両方が移動可能でもよい。   Further, in the X-ray apparatus 1 described above, the X-ray source 100 and the detector 4 and the detector 4 are fixed at predetermined positions in the chamber member 6, and an image obtained by scanning the measuring objects S and S1 by rotating the stage 9 is obtained. However, the scanning method is not limited to this. One of the X-ray source 100 and the like and the detector 4 may be fixed at a predetermined position, and the other may be movable. Further, both the X-ray source 100 and the like and the detector 4 may be movable.

次に、上述したX線装置1を備えた構造物製造システムについて説明する。
図13は、構造物製造システムSYSのブロック構成図である。構造物製造システムSYSは、測定装置としてのX線装置1と、成形装置120と、制御装置(検査装置)130と、リペア装置140とを備える。本実施形態においては、構造物製造システムSYSは、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、回路基板を備える電子部品などの成形品を作成する。
Next, a structure manufacturing system including the X-ray apparatus 1 described above will be described.
FIG. 13 is a block diagram of the structure manufacturing system SYS. The structure manufacturing system SYS includes an X-ray device 1 as a measuring device, a molding device 120, a control device (inspection device) 130, and a repair device 140. In the present embodiment, the structure manufacturing system SYS creates a molded product such as an electronic part including an automobile door part, an engine part, a gear part, and a circuit board.

設計装置110は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置120に送信する。また、設計装置110は、作成した設計情報を制御装置130の後述する座標記憶部131に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置120は、設計装置110から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置120の成形工程には、鋳造、鍛造、または切削等が含まれる。   The design device 110 creates design information related to the shape of the structure, and transmits the created design information to the molding device 120. In addition, the design device 110 stores the created design information in a coordinate storage unit 131 (to be described later) of the control device 130. Here, the design information is information indicating the coordinates of each position of the structure. The molding apparatus 120 produces the structure based on the design information input from the design apparatus 110. The molding process of the molding apparatus 120 includes casting, forging, cutting, or the like.

X線装置(測定装置)1は、測定した座標を示す情報を制御装置130へ送信する。制御装置130は、座標記憶部131と、検査部132とを備える。座標記憶部131には、前述の通り、設計装置110により設計情報が記憶される。検査部132は、座標記憶部131から設計情報を読み出す。検査部132は、X線装置1から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報(形状情報)を作成する。検査部132は、X線装置1から受信した座標を示す情報(形状情報)と座標記憶部131から読み出した設計情報とを比較する。検査部132は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部132は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部132は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部132は、比較結果に基づき、不良部位と修復量を算出し、リペア装置140に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。   The X-ray device (measuring device) 1 transmits information indicating the measured coordinates to the control device 130. The control device 130 includes a coordinate storage unit 131 and an inspection unit 132. As described above, design information is stored in the coordinate storage unit 131 by the design apparatus 110. The inspection unit 132 reads design information from the coordinate storage unit 131. The inspection unit 132 creates information (shape information) indicating the created structure from information indicating the coordinates received from the X-ray apparatus 1. The inspection unit 132 compares information (shape information) indicating coordinates received from the X-ray apparatus 1 with design information read from the coordinate storage unit 131. The inspection unit 132 determines whether or not the structure has been molded according to the design information based on the comparison result. In other words, the inspection unit 132 determines whether or not the created structure is a non-defective product. If the structure is not molded according to the design information, the inspection unit 132 determines whether or not the structure can be repaired. If repair is possible, the inspection unit 132 calculates a defective part and a repair amount based on the comparison result, and transmits information indicating the defective part and information indicating the repair amount to the repair device 140.

リペア装置140は、制御装置130から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。   The repair device 140 processes the defective portion of the structure based on the information indicating the defective portion received from the control device 130 and the information indicating the repair amount.

図14は、構造物製造システムSYSによる処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置110が、構造物の形状に関する設計情報を作製する(ステップS101)。次に、成形装置120は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する(ステップS102)。次に、X線装置1は構造物の形状に関する座標を測定する(ステップS103))。次に制御装置130の検査部132は、X線装置1から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する(ステップS104)。   FIG. 14 is a flowchart showing the flow of processing by the structure manufacturing system SYS. First, the design apparatus 110 creates design information related to the shape of the structure (step S101). Next, the molding apparatus 120 produces the structure based on the design information (step S102). Next, the X-ray apparatus 1 measures coordinates relating to the shape of the structure (step S103). Next, the inspection unit 132 of the control device 130 inspects whether or not the structure is created according to the design information by comparing the shape information of the structure created from the X-ray apparatus 1 and the design information. (Step S104).

次に、制御装置130の検査部132は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する(ステップS105)。作成された構造物が良品である場合(ステップS106:YES)、構造物製造システムSYSはその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合(ステップS106:NO)、制御装置130の検査部132は、作成された構造物が修復できるか否か判定する(ステップS107)。   Next, the inspection unit 132 of the control device 130 determines whether or not the created structure is a non-defective product (step S105). If the created structure is a non-defective product (step S106: YES), the structure manufacturing system SYS ends the process. On the other hand, when the created structure is not a non-defective product (step S106: NO), the inspection unit 132 of the control device 130 determines whether the created structure can be repaired (step S107).

作成された構造物が修復できる場合(ステップS107:YES)、リペア装置140は、構造物の再加工を実施し(ステップS108)、ステップS103の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合(ステップS107 YES)、構造物製造システムSYSはその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。   When the created structure can be repaired (step S107: YES), the repair device 140 performs reworking of the structure (step S108) and returns to the process of step S103. On the other hand, when the created structure cannot be repaired (step S107 YES), the structure manufacturing system SYS ends the process. Above, the process of this flowchart is complete | finished.

以上により、上記の実施形態におけるX線装置1が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システムSYSは、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システムSYSは、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。   As described above, since the X-ray apparatus 1 in the above embodiment can accurately measure the coordinates of the structure, the structure manufacturing system SYS can determine whether or not the created structure is a non-defective product. it can. In addition, the structure manufacturing system SYS can reconstruct and repair the structure when the structure is not good.

AC1…ステージ反転駆動部(条件変更部) AC2、AC3…駆動部 AX1、AX2、AX3…光軸 D…上下方向 Im1、Im2、Im3…画像 S、S1…測定物 XL…X線 α…基準面 1、1A、1B…X線装置 4…検出器(検出装置) 5…制御装置 40…ターゲット 41…電子光学系 61、62…治具(保持部) 63…クランプ機構(保持部) 80…反射光学素子(条件変更部) 100…X線源 110…設計装置 120…成形装置 130…制御装置(検査装置) SYS…構造物製造システム   AC1 ... stage inversion drive unit (condition changing unit) AC2, AC3 ... drive unit AX1, AX2, AX3 ... optical axis D ... vertical direction Im1, Im2, Im3 ... image S, S1 ... measurement object XL ... X-ray α ... reference plane DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B ... X-ray apparatus 4 ... Detector (detection apparatus) 5 ... Control apparatus 40 ... Target 41 ... Electro-optical system 61, 62 ... Jig (holding part) 63 ... Clamp mechanism (holding part) 80 ... Reflection Optical element (condition changing unit) 100 ... X-ray source 110 ... Design device 120 ... Molding device 130 ... Control device (inspection device) SYS ... Structure manufacturing system

Claims (20)

X線を射出するX線源と、
前記X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出する検出装置と、
前記測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、前記測定物に対して前記第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られる第2投影像とを用いて、第3投影像を形成する制御装置と、を含むX線装置。
An X-ray source emitting X-rays;
A detection device that detects at least part of the X-rays emitted from the X-ray source and passed through the measurement object;
A first projection image obtained on the measurement object under the first X-ray irradiation condition and a second projection image obtained on the measurement object under a second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition are used. And a control device for forming a third projection image.
前記第3投影像は、前記第1投影像と前記第2投影像とを重ねることで形成される請求項1に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the third projection image is formed by superimposing the first projection image and the second projection image. 前記制御装置は、前記測定物に対して前記X線源から射出されるX線の照射角度を変化させた複数の第3投影像を形成し、前記形成される複数の第3投影像から、再構成画像を作成する請求項1又は2に記載のX線装置。   The control device forms a plurality of third projection images in which an irradiation angle of X-rays emitted from the X-ray source is changed with respect to the measurement object, and from the plurality of third projection images to be formed, The X-ray apparatus according to claim 1 or 2, which creates a reconstructed image. 前記X線源は、電子を射出する電子光学系と、前記電子光学系からの電子の射出方向に配置されるターゲットと、を含み、
前記電子光学系の光軸と、前記ターゲットから放射されるX線の光軸とを含む基準面に対して前記測定物の配置が異なる、前記第1投影像と前記第2投影像とを作成する請求項1〜3のいずれか一項に記載のX線装置。
The X-ray source includes: an electron optical system that emits electrons; and a target that is disposed in the direction of emission of electrons from the electron optical system,
Creating the first projection image and the second projection image in which the arrangement of the measurement object is different from a reference plane including the optical axis of the electron optical system and the optical axis of the X-ray emitted from the target The X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記第1投影像と前記第2投影像とでは、前記測定物の配置が前記基準面を中心に180°異なる請求項4に記載のX線装置。   5. The X-ray apparatus according to claim 4, wherein the first projection image and the second projection image differ in the arrangement of the measurement object by 180 ° about the reference plane. 前記ターゲットは、反射型ターゲットが用いられる請求項4又は5に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 4, wherein the target is a reflective target. 前記基準面は、前記測定物が載置される載置面と垂直な方向に設定される請求項4〜6のいずれか一項に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the reference surface is set in a direction perpendicular to a placement surface on which the measurement object is placed. 前記測定物に対するX線の照射条件を変更する条件変更部を備える請求項1〜7のいずれか1項に記載のX線装置。   The X-ray apparatus of any one of Claims 1-7 provided with the condition change part which changes the irradiation conditions of the X-ray with respect to the said measurement object. 前記条件変更部は、前記測定物を載置するステージ装置、及び前記X線源のうち少なくとも一方に形成される請求項8記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 8, wherein the condition changing unit is formed on at least one of a stage apparatus on which the measurement object is placed and the X-ray source. 前記ステージ装置に形成される前記条件変更部は、前記測定物の配置を変更して保持する保持部を含む請求項9記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 9, wherein the condition changing unit formed in the stage device includes a holding unit that changes and holds the arrangement of the measurement object. 前記X線源に形成される前記条件変更部は、前記X線源の向きを変更させる駆動部を含む請求項9又は10記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 9 or 10, wherein the condition changing unit formed in the X-ray source includes a drive unit that changes the direction of the X-ray source. 前記条件変更部は、前記X線源から射出したX線を反射して前記測定物に照射する反射光学素子を含む請求項9〜11のいずれか一項記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 9, wherein the condition changing unit includes a reflective optical element that reflects X-rays emitted from the X-ray source and irradiates the measurement object. 前記制御装置は、前記第1X線照射条件と前記第2X線照射条件とで、前記X線源から射出するX線の強度を異ならせる請求項1〜12のいずれか一項に記載のX線装置。   The X-ray according to any one of claims 1 to 12, wherein the control device varies the intensity of X-rays emitted from the X-ray source according to the first X-ray irradiation condition and the second X-ray irradiation condition. apparatus. 前記制御装置は、前記第3投影像の画像が所定の輝度となるように、前記X線源からのX線の強さを調整する請求項13記載のX線装置。   The X-ray device according to claim 13, wherein the control device adjusts the intensity of the X-ray from the X-ray source so that the image of the third projection image has a predetermined luminance. X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出する検出装置からの検出結果を用いて画像を形成するX線装置の制御装置であって、
前記測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、前記測定物に対して前記第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られる第2投影像とを用いて、第3の投影像を形成するX線装置の制御装置。
A control device for an X-ray device that forms an image using a detection result from a detection device that detects at least a part of the X-rays emitted from an X-ray source and passed through a measurement object,
A first projection image obtained on the measurement object under the first X-ray irradiation condition and a second projection image obtained on the measurement object under a second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition are used. And a control device for the X-ray apparatus for forming the third projection image.
X線源から射出され、測定物を通過したX線の少なくとも一部を検出して画像を形成する画像形成方法であって、
前記測定物に対して第1X線照射条件で得られる第1投影像と、前記測定物に対して前記第1X線照射条件とは異なる第2X線照射条件で得られ第2投影像とを用いて、第3投影像を形成することを含む、画像形成方法。
An image forming method for forming an image by detecting at least part of X-rays emitted from an X-ray source and passing through a measurement object,
A first projection image obtained with the first X-ray irradiation condition for the measurement object and a second projection image obtained with a second X-ray irradiation condition different from the first X-ray irradiation condition for the measurement object are used. And forming a third projection image.
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作成する成形工程と、
作製された前記構造物の形状を請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載のX線装置を用いて計測する工程と、
前記計測工程で得られた形状情報と、前記設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法。
A design process for creating design information on the shape of the structure;
A molding step for creating the structure based on the design information;
A step of measuring the shape of the manufactured structure using the X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 14,
A method for manufacturing a structure, comprising: an inspection process for comparing shape information obtained in the measurement process with the design information.
前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する請求項17記載の構造物の製造方法。   The method for manufacturing a structure according to claim 17, further comprising a repair process that is executed based on a comparison result of the inspection process and that performs reworking of the structure. 前記リペア工程は、前記成形工程を再実行する工程である請求項18記載の構造物の製造方法。   The method of manufacturing a structure according to claim 18, wherein the repairing step is a step of re-executing the forming step. 構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
作製された前記構造物の形状を測定する請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載のX線装置と、
前記X線装置によって得られた前記構造物の形状に関する形状情報と前記設計情報とを比較する検査装置と、
を含む構造物製造システム。
A design device for creating design information on the shape of the structure;
A molding apparatus for producing the structure based on the design information;
The X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 14, which measures the shape of the manufactured structure,
An inspection device for comparing shape information on the shape of the structure obtained by the X-ray device with the design information;
Structure manufacturing system including.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111948232A (en) * 2019-05-15 2020-11-17 株式会社岛津制作所 X-ray computed tomography apparatus and X-ray computed tomography method
JP2020187024A (en) * 2019-05-15 2020-11-19 株式会社島津製作所 X-ray ct device and x-ray ct photography method
JP7127608B2 (en) 2019-05-15 2022-08-30 株式会社島津製作所 X-ray CT apparatus and X-ray CT imaging method
CN111948232B (en) * 2019-05-15 2023-08-25 株式会社岛津制作所 X-ray computed tomography apparatus and X-ray computed tomography imaging method

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