(57)【要約】      （修正有）【課題】載置台の機械精度等による影響が低減された再構成画像を生成する画像生成方法を提供する。【解決手段】画像生成方法は、回転軸の回転に伴って回転する被検物およびマーカーにＸ線を照射Ｓ２することにより、被検物の投影像とマーカーの投影像とを含む投影データを所定の回転角度ごとに取得する段階Ｓ３と、取得した複数の投影データのそれぞれにおいて、マーカーの投影像に基づいて基準軸を設定する段階Ｓ６と、基準軸を基準として被検物の再構成画像を生成する段階Ｓ１０と、を含む。【選択図】図７
2020201212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回転に伴って回転する被検物およびマーカーにＸ線を照射することにより、前記被検物の投影像と前記マーカーの投影像とを含む投影データを所定の回転角度ごとに取得する段階と、
取得した複数の前記投影データのそれぞれにおいて、前記マーカーの投影像に基づいて基準軸を設定する段階と、
前記基準軸を基準として前記被検物の再構成画像を生成する段階と、
を含む画像生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像生成方法において、
前記複数の投影データのそれぞれの前記基準軸を基準として複数の前記投影データのそれぞれの位置を補正して補正データを生成し、前記補正データに基づいて前記再構成画像を生成する、画像生成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像生成方法において、
前記マーカーの投影像の中心を通る軸を前記基準軸として設定する、画像生成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像生成方法において、
前記回転軸に沿って前記被検物を挟んで配置された２つの前記マーカーの投影像のそれぞれの中心を通る直線を前記基準軸として設定する、画像生成方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の画像生成方法において、
前記回転軸に沿って前記被検物を挟んで配置された２つの前記マーカーの投影像の間の最短距離を結ぶ直線を前記基準軸として設定する、画像生成方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の画像生成方法において、
前記マーカーの投影像に基づいて、前記複数の投影データの倍率を所定の倍率にする、画像生成方法。
【請求項７】
請求項４に従属する請求項６に記載の画像生成方法において、
前記２つのマーカーの投影像のそれぞれの中心間の距離に基づいて、前記所定の倍率を算出する、画像生成方法。
【請求項８】
請求項５に従属する請求項６に記載の画像生成方法において、
前記２つのマーカーの投影像の間の最短距離に基づいて、前記所定の倍率を算出する、画像生成方法。
【請求項９】
請求項６に記載の画像生成方法において、
前記マーカーの投影像の大きさに基づいて、前記所定の倍率を算出する、画像生成方法。
【請求項１０】
Ｘ線装置で測定される被検物を保持する保持具であって、
前記被検物が内部に配置される筒状をなし、第１の端部と第２の端部とを有するボディと、
前記第１の端部および前記第２の端部の少なくとも一方に取り付けられたマーカーと、を備え、
前記第１の端部および前記第２の端部の一方が前記Ｘ線装置の回転軸に取り付けられる、保持具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の保持具が取り付けられ、前記保持具を回転させる前記回転軸と、
前記保持具に保持された前記被検物と前記マーカーとにＸ線を照射するＸ線源と、
前記被検物と前記マーカーとを透過したＸ線を検出し、検出信号を出力する検出器と、を備えるＸ線装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＸ線装置において、
前記検出器からの検出信号に基づいて、前記被検物の投影像と前記マーカーの投影像とを含む投影データを、前記回転軸の所定の回転角度ごとに生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記複数の投影データのそれぞれにおいて、前記マーカーの投影像に基づいて基準軸を設定する設定部と、
前記基準軸を基準として前記被検物の再構成画像を生成する画像再構成部と、を備えるＸ線装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＸ線装置において、
前記基準軸に基づいて、前記複数の投影データのそれぞれの位置を補正して補正データを生成する補正部を備え、
前記画像再構成部は、前記補正部により生成された前記補正データに基づいて前記再構成画像を生成する、Ｘ線装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のＸ線装置において、
前記補正部は、前記マーカーの投影像に基づいて、前記複数の投影データの倍率を所定の倍率にして前記補正データを生成する、Ｘ線装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載のＸ線装置から出力された検出信号を取得する取得部と、
前記検出信号に基づいて、前記被検物の投影像と前記マーカーの投影像とを含む投影データを、前記回転軸の所定の回転角度ごとに生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記複数の投影データのそれぞれにおいて、前記マーカーの投影像に基づいて基準軸を設定する設定部と、
前記基準軸を基準として再構成画像を生成する画像再構成部と、を備える画像生成装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像生成装置において、
前記基準軸に基づいて、前記複数の投影データのそれぞれの前記基準軸を基準として前記複数の投影データのそれぞれの傾きを補正して補正データを生成する補正部を備え、
前記画像再構成部は、前記補正部により生成された前記補正データに基づいて前記再構成画像を生成する、画像生成装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像生成装置において、
前記補正部は、前記マーカーの投影像に基づいて、前記複数の投影データの倍率を所定の倍率にして前記補正データを生成する、画像生成装置。
【請求項１８】
構造物の形状に関する設計情報を作成し、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作成し、
作成された前記構造物の形状を、請求項１１から１４までのいずれか一項に記載のＸ線装置、または請求項１５から１７までのいずれか一項に記載の画像生成装置を用いて計測して形状情報を取得し、
前記取得された前記形状情報と前記設計情報とを比較する構造物の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の構造物の製造方法において、
前記形状情報と前記設計情報との比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を行う、構造物の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の構造物の製造方法において、
前記構造物の再加工は、前記設計情報に基づいて前記構造物の作成を再度行う、構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成方法、保持具、Ｘ線装置、画像生成装置および構造物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、予測画像の基準マーカーと実際に取得された画像の基準マーカーとの比較に基づいて取得された画像を修正し、正確に位置決めができた場合に生成されるべき画像を取得するＸ線画像形成システムが知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、載置台の機械精度等による影響を低減することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９６９９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によれば、画像生成方法は、回転軸の回転に伴って回転する被検物およびマーカーにＸ線を照射することにより、前記被検物の投影像と前記マーカーの投影像とを含む投影データを所定の回転角度ごとに取得する段階と、取得した複数の前記投影データのそれぞれにおいて、前記マーカーの投影像に基づいて基準軸を設定する段階と、前記基準軸を基準として前記被検物の再構成画像を生成する段階と、を含む。
第２の態様によれば、保持具は、Ｘ線装置で測定される被検物を保持する保持具であって、前記被検物が内部に配置される筒状をなし、第１の端部と第２の端部とを有するボディと、前記第１の端部および前記第２の端部の少なくとも一方に取り付けられたマーカーと、を備え、前記第１の端部および前記第２の端部の一方が前記Ｘ線装置が有する回転軸に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施の形態によるＸ線装置としてのＸ線顕微鏡の要部構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】一実施の形態による保持具と、保持具に固定されるマーカーの一例を模式的に示す図である。
【図３】一実施の形態による保持具に固定されるマーカーの別の例を模式的に示す図である。
【図４】マーカーの形状の別の例を模式的に示す図である。
【図５】生成される投影データと投影データに対して行われる処理を説明するための図である。
【図６】生成される投影データと投影データに対して行われる処理を説明するための図である。
【図７】一実施の形態のＸ線装置であるＸ線顕微鏡が実行する処理を説明するフローチャートである。
【図８】実施の形態による構造物製造システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】実施の形態による構造物製造システムが実行する処理を説明するフローチャートである。
【図１０】一実施の形態による画像生成装置の要部構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図面を参照しながら、一実施の形態によるＸ線装置について説明する。Ｘ線装置は、被測定物にＸ線を照射して、被測定物を透過したＸ線を検出することにより、被測定物の内部情報（例えば内部構造）等を被測定物を破壊することなく取得する。Ｘ線装置は、例えば、生体を被測定物として、生化学や医療等にも用いることができる。
本明細書では、Ｘ線装置としてＸ線顕微鏡を一例に挙げて以下の説明を行う。
【０００７】
図１は、本実施の形態によるＸ線装置としてのＸ線顕微鏡１００の構成の一例を示す図である。なお、説明の都合上、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる座標系を図示の通りに設定する。
【０００８】
Ｘ線顕微鏡１００は、筐体１と、Ｘ線源２と、載置部３と、検出部４と、制御装置５と、保持具６と、を備える。筐体１は、その下面が工場等の床面に実質的に平行（水平）となるように配置されている。筐体１の内部には、Ｘ線源２と、載置部３と、検出部４と、保持具６とが収容される。筐体１は、Ｘ線が筐体１の外部に漏洩しないようにするため、Ｘ線遮蔽材料を含む。なお、Ｘ線遮蔽材料として鉛を含む。
【０００９】
Ｘ線源２は、制御装置５による制御に応じて、図１に示す出射点Ｐを頂点としてＺ軸に平行な光軸Ｚｒに沿って、Ｚ方向＋側へ向けてＸ線を放射する。この出射点ＰはＸ線源２の内部で加速、集束された電子線の焦点位置と一致する。すなわち、光軸Ｚｒは、Ｘ線源２の電子線の焦点位置である出射点Ｐと、後述する検出部４の撮像領域の中心とを結ぶ軸である。Ｘ線源２は、電子線の発生部として、例えばショットキー電子銃（ショットキーエミッタ）を有している。このため、Ｘ線源２は、輝度が高くスポット径の小さい電子線がターゲットに衝突して発生したＸ線を出射するので、Ｘ線顕微鏡１００のＸ線の出射源として用いることができる。なお、Ｘ線源２から放射するＸ線は、円錐状に拡がるＸ線（いわゆるコーンビーム）、扇状のＸ線（いわゆるファンビーム）、および直線状のＸ線（いわゆるペンシルビーム）のいずれでもよい。なお、ファンビームおよびペンシルビームを用いる場合は、被検物Ｓ全体を検査するために、ビームと被検物Ｓとを相対的に移動させるスキャン動作を行う必要がある。Ｘ線源２は、例えば、約５０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線および約２０ｋｅＶ〜数ＭｅＶの硬Ｘ線の少なくとも１つを照射する。本実施の形態に係るＸ線顕微鏡１００で観察される被検物Ｓは、例えば、大脳皮質、心筋、肺切片および骨細胞等の生体、または、工業用途の部品である。
【００１０】
載置部３は、保持具６が取り付けられる回転軸３１１を有する載置台３１と、回転駆動部３２と、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５とを備え、Ｘ線源２よりもＺ方向＋側に設けられる。載置台３１の回転軸３１１は、Ｘ軸に平行、かつ、載置台３１の中心を通過する。載置台３１は、回転駆動部３２により回転軸３１１を回転中心として回転可能に設けられる。後述するように、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５とにより載置台３１がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動する際に、回転軸３１１はともに移動する。
【００１１】
回転駆動部３２は、例えば電動モータ等によって構成され、後述する制御装置５により制御されて駆動した電動モータが発生する回転力によって、載置台３１を回転させる。Ｘ軸移動部３３、Ｙ軸移動部３４およびＺ軸移動部３５は、制御装置５により制御されて、載置台３１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ移動させる。Ｚ軸移動部３５は、制御装置５により制御されて、Ｘ線源２から被検物Ｓまでの距離が、撮影される画像における被測定物Ｓの拡大率に応じた距離となるように載置台３１をＺ方向に移動させる。
【００１２】
検出部４は、載置台３１よりもＺ方向＋側に設けられ、検出器４１と検出器４１の前面（Ｚ方向−側）に設けられた増幅部４２とを有する。すなわち、載置台３１は、Ｚ方向において、Ｘ線源２と検出部４との間に設けられる。増幅部４２は、例えば、公知のＸ線イメージインテンシファイア装置（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）であり、入力面、光電陰極、集束電極、陽極および出力面を真空内に有する。Ｘ線源２から出射され、載置台３１上に載置された被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線は、入力面に入射するとＸ線の強弱に応じて発光し、この光により光電陰極から光電子が発生する。この光電子は高電圧によって加速し、集束電極および陽極からなる電子レンズにより集束し、出力面上に結像する。検出器４１は、２次元的に配列された複数の画素を有した、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、増幅部４２の出力面上に結像した像を撮像、電気信号として出力する。これにより、Ｘ線源２から放射され、被測定物Ｓを通過したＸ線の２次元的な投影像の画像データを一括して取得できる。従って、１回の撮影で被測定物Ｓの全体の投影像を取得することができる。
【００１３】
保持具６は、例えば円筒状の部材であり、保持具６の軸が回転軸３１１の軸と同軸となるように、一方の端部（図１においてはＸ方向＋側）が回転軸３１１の端部に取り付けられる。保持具６の内部には、被検物Ｓが配置され、両端部の少なくとも一方にはマーカーＭが固定される。保持具６が載置台３１の回転軸３１１に取り付けられることにより、載置台３１が回転駆動部３２と、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５とにより回転、移動すると、保持具６も載置台３１とともに回転、移動する。すなわち、保持具６に配置された被検物ＳとマーカーＭとが、載置台３１とともに回転、移動する。マーカーＭは、例えば鉛等の金属を材料として作成されるが、投影データにマーカーＭの投影像としてコントラストが現れる材料であればどのような材料を用いて作成されてもよい。
【００１４】
図２に保持具６と、保持具６に配置された被検物ＳとマーカーＭとの一例を模式的に示す。図２（ａ）は、保持具６の円筒状のボディ６１の内部に被検物Ｓが挿入され固定された状態を示す。なお、上述したように、被検物Ｓは、ボディ６１内に配置されていればよく、ボディ６１に固定されていてもいなくてもよい。ボディ６１は、例えば、樹脂等を用いて作成される。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す保持具６のボディ６１のＸ方向＋側の端部にマーカーＭ１を取り付け、ボディ６１のＸ方向−側の端部にマーカーＭ２を取り付けた場合を示す。すなわち、マーカーＭ１とマーカーＭ２とは、Ｘ方向に沿って、被検物Ｓを挟んで配置される。マーカーＭ１、Ｍ２のボディ６１への取り付けは、例えば接着により行われる。図２（ｂ）に示す例では、マーカーＭ１とＭ２とは、ボディ６１の外径よりも大きな径を有する球である。なお、マーカーＭ１とＭ２とは、ボディ６１の内径より大きければ、外径より小さい径を有してもよい。図２（ｃ）には、このようなマーカーＭ１とＭ２とをボディ６１に取り付けた場合を例として示す。
【００１５】
図２（ｂ）に示すようにマーカーＭ１とＭ２とが取り付けられた保持具６は、図２（ｄ）に示すように、回転軸３１１のＸ方向−側の端面に固定される。この場合、ボディ６１のＸ方向＋側に取り付けられたマーカーＭ１は、例えば熱可塑性の接着剤等により回転軸３１１のＸ方向−側の端面に取り付け固定される。保持具６を回転軸３１１に固定する場合には、マーカーＭ１とＭ２とのそれぞれを２面で押し当てることができる図２（ｄ）に模式的に示すような冶具Ｊ１を用いて行う。冶具Ｊ１は、例えば、マーカーＭ１およびＭ２に接するＬ字型の断面を有する柱状の第１部分Ｊ１−１と、回転軸３１１に接するＬ字型の断面を有する柱状の第２部分Ｊ１−２とを有し、第１部分Ｊ１−１と第２部分Ｊ１−２とがＸ方向に沿って組み合わされた構造を有する。
【００１６】
なお、図２（ｃ）に示すようにマーカーＭ１とＭ２とがボディ６１に取り付けられた場合にも、同様にして、図２（ｅ）に示すように、回転軸３１１のＸ方向−側の端面に固定される。この場合、ボディ６１のＸ方向＋側に取り付けられたマーカーＭ１は、例えば熱可塑性の接着剤等により回転軸３１１のＸ方向−側の端面に取り付け固定される。保持具６を回転軸３１１に固定する場合には、ボディ６１を２面で押し当てることができる図２（ｅ）に模式的に示すような冶具Ｊ２を用いて行う。冶具Ｊ２は、例えば、ボディ６１に接するＬ字型の断面を有する柱状の第１部分Ｊ２−１と、回転軸３１１に接するＬ字型の断面を有する柱状の第２部分Ｊ２−２とを有し、第１部分Ｊ２−１と第２部分Ｊ２−２とがＸ方向に沿って組み合わされた構造を有する。
【００１７】
上記の図２を用いた説明では、ボディ６１の両端にそれぞれマーカーＭ１とＭ２とを取り付けた場合を例に挙げたが、ボディ６１の両端のうち一方にマーカーＭを取り付けてもよい。
図３に、ボディ６１の一方の端部にマーカーＭを取り付けた場合を示す。図３（ａ）は、内部に被検物Ｓが固定されたボディ６１（図２（ａ）参照）のＸ方向−側の端部に、マーカーＭを取り付けた場合を示す。この場合、図３（ｂ）に示すように、ボディ６１のＸ方向＋側が、例えば熱可塑性の接着剤等により回転軸３１１のＸ方向−側の端面に取り付け固定される。また、図３（ｃ）は、内部に被検物Ｓが固定されたボディ６１（図２（ａ）参照）のＸ方向＋側の端部にマーカーＭを取り付けた場合を示す。この場合、図３（ｄ）に示すように、ボディ６１に取り付けられたマーカーＭが、例えば熱可塑性の接着剤等により回転軸３１１のＸ方向−側の端面に取り付け固定される。なお、図３に示す例では、マーカーＭは、ボディ６１の外径よりも大きな径を有する場合を示したが、マーカーＭはボディ６１の内径より大きければ、外径より小さい径を有してもよい。また、マーカーＭはボディ６１の内径よりも小さく、ボディ６１の内部に配置されてもよい。
【００１８】
なお、図２、図３に示す例では、マーカーＭが球の場合を例に挙げたが、マーカーＭの形状は球に限定されない。例えば、図４（ａ）に示す円柱のようなＸ軸に対して軸対称な形状を有してよい。また、マーカーＭは、図４（ｂ）に示すように円柱状の第１部分ＭＰ１の上部（Ｘ方向−側）に、例えば三角錐状の第２部分ＭＰ２を有してもよい。この場合、第２部分ＭＰの先端（Ｘ方向−側）にて被検物Ｓを突き刺すことにより、被検物Ｓを保持具６のボディ６１内部で固定するようにしてもよい。なお、図４（ｂ）に示すようなマーカーＭにおいては、第１部分ＭＰ１はＸ軸に対して軸対称な形状を有しているが、第２部分ＭＰ２は軸対称な形状でなくてもよい。
また、図２、図３を用いた説明では、保持具６のボディ６１は円筒状の場合を例に挙げたが、ボディ６１は内部に被検物Ｓが配置可能な中空の筒状でよい。
【００１９】
図１に示す制御装置５は、マイクロプロセッサやその周辺回路等を有しており、不図示の記憶媒体（例えばフラッシュメモリ等）に予め記憶されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、Ｘ線顕微鏡１００の各部を制御する。制御装置５は、Ｘ線制御部５１と、載置台制御部５２と、画像生成部５３と、設定部５４と、補正部５５と、画像再構成部５６と、を有する。Ｘ線制御部５１はＸ線源２の動作を制御する。載置台制御部５２は、回転駆動部３２と、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５との駆動動作を制御する。
【００２０】
画像生成部５３は、検出器４１から出力された電気信号に基づいて、被検物ＳおよびマーカーＭの投影像が含まれるＸ線投影画像データ（以下、投影データ）を生成する。すなわち、画像生成部５３は、検出器４１から出力された電気信号に基づく投影データを取得する取得部として機能する。設定部５４は、画像生成部５３により生成された複数の投影データのそれぞれについて、マーカーＭの投影像に基づいて投影データ上に基準軸を設定する。補正部５５は、設定部５４により設定された基準軸に基づいて、複数の投影データのそれぞれを補正することにより補正データを生成する。補正部５５は、複数の補正データにおける倍率すなわち実際の大きさに対する投影像上の大きさの比がそれぞれ同一の所定の倍率になるように、複数の投影データの倍率を補正する。画像再構成部５６は、複数の投影データに設定された基準軸に基づいて複数の投影データの位置を位置合わせし、公知の画像再構成処理方法を用いて被検物Ｓの再構成画像を生成する。すなわち、画像再構成部５６は、補正部５５により生成された補正データに基づいて再構成画像を生成する。画像再構成処理により、被検物Ｓの内部構造（断面構造）である断面画像データや３次元データが生成される。なお、断面画像データとは、ＸＺ平面と平行な面内における被検物Ｓの構造データを含む。画像再構成処理としては、逆投影法、フィルタ補正逆投影法、逐次近似法等がある。
なお、画像生成部５３と、設定部５４と、補正部５５と、画像再構成部５６とが行う処理の詳細な説明ついては後に行う。
【００２１】
上記の構成を有するＸ線顕微鏡１００では、上述したように保持具６に被検物ＳとマーカーＭとが配置され、回転軸３１１に保持具６が固定されると、載置台制御部５２は、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５とを駆動させ、保持具６を所定の位置（Ｘ線を照射させる照射位置）に移動させる。Ｘ線制御部５１は、Ｘ線源２からＸ線を出射させ、被検物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線を検出部４に入射させる。検出部４の検出器４１は、入射したＸ線に応じた電気信号を出力する。この電気信号に基づいて、画像生成部５３により投影データが生成される。載置台制御部５２は、回転駆動部３２を制御して回転軸３１１を所定の回転角度で回転させることにより、保持具６を所定の回転角度で回転させる。保持具６が所定の回転角度で回転した状態、すなわち被検物Ｓが所定の回転角度で回転した状態で、同様にして、検出器４１は、Ｘ線源２から出射し被検物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線に応じた電気信号を出力する。この電気信号に基づいて、画像生成部５３により投影データが生成される。上記の動作を繰り返すことにより、被検物Ｓが所定の回転角度で回転するごとに投影データが生成される。
【００２２】
本実施の形態のＸ線顕微鏡１００は、載置部３の機械精度や、保持具６の回転軸３１１への取り付け精度や、Ｘ線源２の発光点の変動等の精度不良に起因する劣化を抑制した画像を生成するための処理を行う。特に、被検物Ｓとしての微小物体をサブミクロンの分解能にて観察する際に、上記の要因による画像の劣化は顕著なものとなる。具体的には、画像生成部５３により生成された所定の回転角度ごとの投影データのそれぞれにおいて、上記の精度不良による回転軸３１１の偏心や歳差運動に起因して、被検物Ｓの投影像の大きさ、倍率、および、位置等が複数の投影データ間で異なっている。Ｘ線顕微鏡１００は、これらの投影データのそれぞれに含まれるマーカーＭの投影像に基づいて、各投影データに含まれる被検物Ｓの大きさ、倍率および位置等が複数の投影データ間で一致するように補正して、再構成画像を生成する。以下、詳細に説明する。
【００２３】
以下のＸ線顕微鏡１００が行う処理の説明は、上記の精度不良の影響が大きい場合、中程度の場合、少ない場合のそれぞれに分けて行う。
１．精度不良の影響が大きい場合
精度不良の影響が大きい場合として、回転軸３１１が偏心し、大きな歳差運動を行っている場合を例に挙げる。
図５は、歳差運動の様子と、生成された投影データの一例を模式的に示す。図５（ａ）は、マーカーＭ１、Ｍ２とＸ線源２との間の位置関係を模式的に示す。なお、図５（ａ）は、図２に示すように、保持具６のボディ６１の両端にマーカーＭ１とＭ２とを取り付けた場合を示す。また、図５に示す例では、マーカーＭ１とマーカーＭ２とは同じ形状および大きさを有している。また、図５（ａ）においては、図示の都合から、保持具６を直線にて簡略して示し、被検物Ｓを省略し、破線で示す補助線をそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に平行に示す。図５（ａ）に示す例において、回転軸３１１は矢印ＡＲに示すように時計回りに回転しているものとする。精度不良の影響により、保持具６は、回転軸３１１の回転に伴い、歳差運動により状態ＳＴ１から状態ＳＴ４へ、状態ＳＴ４から状態ＳＴ２へ、状態ＳＴ２から状態ＳＴ３へ、状態ＳＴ３から状態ＳＴ１へ移る。
【００２４】
保持具６が状態ＳＴ１およびその近傍と、状態ＳＴ２およびその近傍の場合には、マーカーＭ１とＸ線源２との間のＺ方向の距離は、マーカーＭ２とＸ線源２との間のＺ方向の距離とほぼ等しくなる。この場合、生成される投影データにおいては、マーカーＭ１の投影像の倍率とマーカーＭ２の投影像の倍率とが等しくなり、マーカーＭ１の投影像とマーカーＭ２の投影像の大きさがほぼ等しくなる。
【００２５】
図５（ｂ）は、上記の状態ＳＴ１やＳＴ２における投影データＤを示し、投影データＤは、被検物Ｓの投影像（以下、被検物像ＤＳと呼ぶ）と、マーカーＭ１の投影像（以下、第１マーカー像Ｄ１と呼ぶ）と、マーカーＭ２の投影像（以下、第２マーカー像Ｄ２と呼ぶ）とを含む。図５（ｂ）に示す例では、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとがほぼ等しいものとする。図５（ｂ）では、載置台３１の中心を通るＸ方向に沿った軸（すなわち装置上の回転中心）をＬ１として一点鎖線にて示す。
【００２６】
制御装置５の設定部５４は、図５（ｂ）の投影データＤから、第１マーカー像Ｄ１と第２マーカー像Ｄ２のそれぞれの中心を結ぶ基準軸Ｌ２を設定する。この場合、設定部５４は、例えばエッジ検出処理等により投影データＤのうち、第１マーカー像Ｄ１の輪郭を抽出し、第１マーカー像Ｄ１の輪郭上の複数の点に基づいて、例えば最小二乗法等の公知の方法を用いて、第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１を検出する。設定部５４は、第２マーカー像Ｄ２についても同様にして、第２マーカー像Ｄ２の中心Ｐ２を検出する。設定部５４は、検出した中心Ｐ１と中心Ｐ２とを結ぶ直線を基準軸Ｌ２（図５（ｂ）においては破線で示す）として設定する。図５（ｂ）において、載置台３１の中心を通るＸ方向に沿った軸Ｌ１と基準軸Ｌ２とのなす角が、歳差運動による回転軸１３３の傾き角である。設定部５４は、所定の回転角度ごとに取得された投影データＤのそれぞれに対しても、同様にして基準軸Ｌ２を設定する。
【００２７】
設定部５４は第１マーカー像Ｄ１と第２マーカー像Ｄ２との間の距離（マーカー間距離）を検出する。この場合、設定部５４は、中心Ｐ１と中心Ｐ２との間の距離をマーカー間距離として算出する。設定部５４は、所定の回転角度ごとに取得された投影データＤのそれぞれに対しても、同様にしてマーカー間距離を算出する。回転軸３１１の歳差運動が大きい場合には、保持具６が所定の回転角度で回転するごとに、マーカーＭ１およびマーカーＭ２のそれぞれのＺ方向の位置が変化するため、投影データＤごとに算出されたマーカー間距離に変動が生じる。
【００２８】
上記のようにして、各投影データＤについて基準軸Ｌ２の設定と、マーカー間距離として中心Ｐ１と中心Ｐ２との間の距離の算出とが行われると、補正部５５は、基準軸Ｌ２と算出された距離とに基づいて各投影データＤを補正した補正データを生成する。
補正部５５は、設定部５４により設定された基準軸Ｌ２に基づいて、投影データＤの位置を調節する調節処理を行う。補正部５５は、調節処理として、基準軸Ｌ２と軸Ｌ１との間の傾き角の大きさだけ投影データＤを回転させるとともに、基準軸Ｌ２が投影データＤの画像中心を通過するように投影データＤの位置を移動（シフト）する。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す投影データＤに対して調節処理を施した場合の投影データＤを模式的に示す図である。
補正部５５は、所定の回転角度ごとの投影データＤのそれぞれに対して、調節処理を行う。
【００２９】
補正部５５は、調節処理が施された投影データＤのそれぞれの倍率を補正して補正データを生成する。この場合、補正部５５は、上記のように投影データＤごとに設定部５４により算出されたマーカー間距離に基づいて、全ての投影データＤのマーカー間距離が等しくなるように各投影データＤの全域にわたって倍率を補正する。この補正により、全ての投影データＤにおいて、第１マーカー像Ｄ１と第２マーカー像Ｄ２との大きさ、およびマーカー間距離が、投影データＤの間で等しくなる。補正部５５は、投影データＤごとに算出されたマーカー間距離に基づいて、基準距離を算出する。補正部５５は、例えば、投影データＤごとに得られたマーカー間距離の平均値や、最大値や、最小値等を基準距離としてよく、複数の投影データＤのうちの一つの投影データにおけるマーカー間距離を基準距離としてもよい。なお、例えば、ボディ６１にマーカーＭ１、Ｍ２を取り付ける際にマーカーＭ１とＭ２との間の距離を実測した場合や、マーカーＭ１、Ｍ２の大きさや種類ごとに予めマーカーＭ１とＭ２との間の距離が決められている場合のように、マーカー間距離が既知の場合には、補正部５５はそのマーカー間距離を基準距離として用いてよい。補正部５５は、各投影データＤのマーカー間距離が算出した基準距離となるように投影データＤごとに補正量を算出し、その補正量に基づいてそれぞれの投影データＤを拡大または縮小して、補正データを生成する。すなわち、生成された補正データのそれぞれは、保持具６の回転中心が画像の中心を通過するように位置が調節（すなわち回転、シフト）され、倍率がそれぞれ同一の所定の倍率になった画像となる。
【００３０】
なお、マーカーＭ１、Ｍ２の大きさが予め分かっている場合には、補正部５５は、精度不良が生じていない場合に得られる第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが被検物Ｓを検査する際に設定された倍率から算出できるので、第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２の大きさに基づいて倍率の補正量を算出し、算出した補正量に基づいて各投影データＤの倍率を補正してもよい。この場合、補正部５５は、取得された投影データＤにおける第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２の大きさと、算出された第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとの差が所定の値よりも小さくなるよう投影データＤの倍率を補正すればよい。または、補正部５５は、例えば、投影データＤごとに得られた第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさの平均値や、最大値や、最小値等を基準として倍率の補正量を算出し、その補正量に基づいて投影データＤを倍率補正してもよく、複数の投影データＤのうちの一つの投影データにおける第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとを基準の大きさとして倍率の補正量を算出してもよい。
【００３１】
画像再構成部５６は、上記のようにして補正部５５によって補正された複数の補正データを用いて、再構成画像を生成する。生成された複数の補正データのそれぞれは、基準軸Ｌ２に基づいて位置合わせおよび倍率補正がなされ、被検物像ＤＳの大きさが等しいので、これらの複数の補正データから生成される再構成画像はモーションアーチファクト等の影響が低減された鮮明な画像となる。
【００３２】
なお、上述した説明では、設定部５４が第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１と第２マーカー像Ｄ２の中心Ｐ２とを検出し、中心Ｐ１と中心Ｐ２とを結ぶ直線を基準軸Ｌ２とした。しかし、投影データＤ内に第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１と第２マーカー像Ｄ２の中心Ｐ２とが含まれていないような場合には、設定部５４は、他の方法を用いて基準軸Ｌ２を設定してもよい。この場合、設定部５４は、抽出した第１マーカー像Ｄ１の輪郭と第２マーカー像Ｄ２の輪郭との間の距離が最短となる直線を検出し、この直線を基準軸Ｌ２として設定してよい。これにより、第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２の一部でも投影データＤに含まれていれば、基準軸Ｌ２の設定が可能となる。
なお、設定部５４は、基準軸Ｌ２を設定する際に検出した上記の第１マーカー像Ｄ１の輪郭と第２マーカー像Ｄ２の輪郭との間の距離をマーカー間距離として設定してよい。
【００３３】
上記の説明は、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとがほぼ等しい場合（図５（ａ）における状態ＳＴ１、ＳＴ２）すなわち第１マーカー像Ｄ１の倍率と第２マーカー像Ｄ２の倍率とが等しい場合における処理について説明した。これに対して、保持具６が図５（ａ）に示す状態ＳＴ３とその近傍や状態ＳＴ４とその近傍の場合、マーカーＭ１とＸ線源２との間のＺ方向の距離と、マーカーＭ２とＸ線源２との間のＺ方向の距離とは異なるものとなる。この場合、生成される投影データＤにおいては、マーカーＭ１の実際の大きさに対する第１マーカー像Ｄ１の大きさの比と、マーカーＭ２の実際の大きさに対する第２マーカー像Ｄ２の大きさの比とが異なり、すなわち、第１マーカー像Ｄ１の倍率と第２マーカー像Ｄ２の倍率とが異なり、これらの大きさが異なる。例えば、状態ＳＴ３の場合には、マーカーＭ１とＸ線源２との間のＺ方向の距離よりも、マーカーＭ２とＸ線源２との間のＺ方向の距離の方が大きい。このため、投影データＤにおいては、第２マーカー像Ｄ２の大きさは、第１マーカー像Ｄ１の大きさよりも小さくなる。また、状態ＳＴ４の場合には、マーカーＭ１とＸ線源２との間のＺ方向の距離よりも、マーカーＭ２とＸ線源２との間のＺ方向の距離の方が短い。このため、投影データＤにおいては、第２マーカー像Ｄ２の大きさは、第１マーカー像Ｄ１の大きさよりも大きくなる。
【００３４】
以下の説明では、上記のように第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが異なる場合における処理について説明する。
図５（ｄ）は、投影データＤに含まれる第１マーカー像Ｄ１の大きさが第２マーカー像Ｄ２の大きさよりも小さい場合を模式的に示した図である。すなわち、図５（ｄ）に示す例は、回転軸３１１の歳差運動により、図５（ａ）における状態ＳＴ４の場合に射出されたＸ線に基づく投影データＤである。すなわち、図５（ｅ）に示すように検出器４１の検出面に対して回転軸３１１（すなわち保持具６）が傾きを有しているために、図５（ｄ）に示すような投影データＤが生成される。
【００３５】
設定部５４は、上述の処理と同様にして、第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１と第２マーカー像Ｄ２の中心Ｐ２とを結ぶ直線を基準軸Ｌ２として設定する。補正部５５は、この基準軸Ｌ２に基づいて、図５（ｂ）と図５（ｃ）とを用いて説明した場合と同様にして、各投影データＤの位置を調節する調節処理を行う。なお、投影データＤに第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２のそれぞれの中心Ｐ１、Ｐ２が含まれない場合には、設定部５４は、上述したように、第１マーカー像Ｄ１と第２マーカー像Ｄ２との最短距離に基づいて基準軸Ｌ２を設定する。
【００３６】
設定部５４は、抽出した第１マーカー像Ｄ１の輪郭と第２マーカー像Ｄ２の輪郭とに基づいて、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとを検出する。ここで、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとして、例えば、それぞれの中心Ｐ１、Ｐ２を通り、投影データＤの長手方向や短手方向に沿った長さとすることができる。マーカーＭ１の大きさとマーカーＭ２の大きさとは既知であり、精度不良が生じていない場合に得られる第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが、予め参照データとしてメモリ（不図示）等に格納されているものとする。
【００３７】
補正部５５は、設定部５４により検出された第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが、参照データとして格納された第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとにそれぞれ一致するように、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさに基づいて補正量を算出し、算出した補正量を用いて調節処理が行われた投影データＤを拡大または縮小して、補正データを生成する。なお、ここで一致とは、補正後の第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２の大きさと、参照データとして格納された第１マーカー像Ｄ１および第２マーカー像Ｄ２との大きさとの差が所定の閾値以下となることである。所定の閾値は、シミュレーション等の結果に基づいて好ましい値が設定される。なお、マーカーＭ１とマーカーＭ２とが同一の大きさである場合には、補正部５５は、投影データＤの第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが一致するように補正量を算出し、投影データＤを拡大または縮小して補正データを生成してよい。また、補正部５５は、例えば、投影データＤごとに得られた第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさの平均値や、最大値や、最小値等を基準として倍率の補正量を算出し、その補正量に基づいて投影データＤを倍率補正してもよく、複数の投影データＤのうちの一つの投影データにおける第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさを基準の大きさとして倍率の補正量を算出してもよい。
以上の処理により、回転軸３１１と検出器４１とが図５（ｅ）に示す位置関係にて取得された投影データＤが補正された補正データは、図５（ｆ）に示すように回転軸３１１と検出器４１の検出面とが平行な状態と仮定した場合に生成される投影データに相当するものとなる。
【００３８】
画像再構成部５６は、上記のようにして補正部５５によって補正された複数の補正データを用いて、再構成画像を生成する。生成された複数の補正データのそれぞれは、基準軸Ｌ２に基づいて位置合わせがされ、被検物像ＤＳの大きさ（すなわち倍率）が等しいので、これらの複数の補正データから生成される再構成画像はモーションアーチファクト等の影響が低減された鮮明な画像となる。また、上記の処理により、増幅部４２に起因するイメージインテンシファイアの歪も補正された再構成画像を生成することが可能となる。
【００３９】
２．精度不良の影響が中程度の場合
精度不良の影響が中程度の場合として、回転軸３１１が偏心し、小さな歳差運動を行っている場合を例に挙げる。
図６（ａ）に、回転軸３１１の精度不良の影響が中程度の場合に生成された投影データの一例を模式的に示す。図６（ａ）に示す投影データＤは、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示す場合と同様に、被検物像ＤＳと、第１マーカー像Ｄ１と、第２マーカー像Ｄ２とを含む。図６（ａ）に示す例では、第１マーカー像Ｄ１の大きさと第２マーカー像Ｄ２の大きさとが異なるものとする。図６（ａ）においても、載置台３１の中心を通るＸ方向に沿った軸（すなわち装置上の回転中心）をＬ１として一点鎖線にて示す。また、図６（ａ）に示す投影データＤは、図２に示すように、保持具６のボディ６１の両端にマーカーＭ１とＭ２とを取り付けた場合に取得されたものである。
【００４０】
Ｘ線顕微鏡１００は、第１マーカー像Ｄ１または第２マーカー像Ｄ２の一方を用いて基準軸Ｌ２を設定し、他方を用いて倍率の補正を行う。図６（ａ）に示す例では、設定部５４が、第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１を通る直線を基準軸Ｌ２として設定した場合を示す。この場合も、設定部５４は、上述した場合と同様にして第１マーカー像Ｄ１の輪郭の抽出と、中心Ｐ１の検出とを行う。設定部５４は、精度不良が中程度の場合は、回転軸３１１の歳差運動の影響が小さく、偏心による影響が大きいものとして、基準軸Ｌ２を軸Ｌ１と平行に設定する。なお、設定部５４は、第２マーカー像Ｄ２の中心Ｐ２を通る直線を基準軸Ｌ２として設定してもよい。
【００４１】
設定部５４は、上述した場合と同様にして、第２マーカー像Ｄ２の輪郭を抽出し、設定した基準軸Ｌ２との交点を検出する。設定部５４は、第１マーカー像Ｄ１と基準軸Ｌ２との交点と、第２マーカー像Ｄ２と基準軸Ｌ２との交点との距離をマーカー間距離として算出する。なお、設定部５４は、第１マーカー像Ｄ１の中心Ｐ１と、第２マーカー像Ｄ２の基準軸Ｌ２との交点との距離をマーカー間距離として算出してもよい。
【００４２】
補正部５５は、上記のように設定された基準軸Ｌ２に基づいて、各投影データＤの位置を調節する調節処理を行う。この場合、補正部５５は、基準軸Ｌ２が投影データＤの中心を通過するように、投影データＤの位置を移動（シフト）させて調節処理を行う。補正部５５は、調節処理が行われた投影データＤのそれぞれに対して、設定部５４により算出されたマーカー間距離に基づいて、各投影データＤの倍率が等しくなるように各投影データＤの倍率の補正量を算出し、この補正量を用いて各投影データＤを補正して補正データを生成する。この場合、補正部５５は、図５（ｂ）、（ｃ）を用いて説明した場合と同様に、算出されたマーカー間距離に基づいて基準距離を算出し、各投影データＤのマーカー間距離が算出した基準距離となるように、それぞれの投影データＤを拡大または縮小して、補正データを生成する。すなわち、生成された補正データのそれぞれは、保持具６の回転中心が画像の中心を通過するように位置が調節（すなわちシフト）され、倍率が等しい画像となる。
画像再構成部５６は、上記のようにして補正部５５によって補正された複数の補正データを用いて、再構成画像を生成する。
【００４３】
３．精度不良の影響が小さい場合
精度不良の影響が小さい場合として、回転軸３１１が偏心し、極僅かに歳差運動を行っている場合を例に挙げる。
図６（ｂ）に、回転軸３１１の精度不良の影響が小さい場合に生成された投影データの一例を模式的に示す。図６（ｂ）に示す投影データＤは、被検物像ＤＳと、第１マーカー像Ｄ１とを含む。図６（ｂ）においても、載置台３１の中心を通るＸ方向に沿った軸（すなわち装置上の回転中心）をＬ１として一点鎖線にて示す。なお、図６（ｂ）に示す投影データＤは、図３に示すように、保持具６のボディ６１のＸ方向＋側の端部にマーカーＭ１を取り付けた場合に取得されたものである。
【００４４】
この場合、Ｘ線顕微鏡１００は、第１マーカー像Ｄ１を用いて基準軸Ｌ２の設定と、倍率の補正を行う。設定部５４は、上述した場合と同様にして第１マーカー像Ｄ１の輪郭の抽出と、中心Ｐ１の検出とを行い、中心Ｐ１を通る直線を基準軸Ｌ２として設定する。設定部５４は、精度不良が小さい場合は、回転軸３１１の歳差運動の影響が極僅かであり、偏心による影響が大きいものとして、基準軸Ｌ２を軸Ｌ１と平行に設定する。
設定部５４は、抽出した輪郭に基づいて、第１マーカー像Ｄ１の大きさを算出する。
【００４５】
補正部５５は、上記のように設定された基準軸Ｌ２に基づいて、各投影データＤの位置を調節する調節処理を行う。この場合、図６（ａ）を用いて説明した場合と同様にして、補正部５５は、基準軸Ｌ２が投影データＤの中心を通過するように、投影データＤの位置を移動（シフト）させて調節処理を行う。補正部５５は、調節処理が行われた投影データＤのそれぞれに対して、設定部５４により算出された第１マーカー像Ｄ１の大きさに基づいて、各投影データＤの倍率が等しくなるように各投影データＤの倍率の補正量を算出し、この補正量を用いて投影データＤを補正して補正データを生成する。補正部５５は、投影データＤごとに算出された第１マーカー像Ｄ１の大きさに基づいて、基準の大きさを算出する。基準の大きさとは、各投影データＤが所定の倍率に等しくなった場合における第１マーカー像Ｄの大きさである。補正部５５は、例えば、投影データＤごとに得られた第１マーカー像Ｄ１の大きさの平均値や、最大値や、最小値等を基準の大きさとしてよく、複数の投影データＤのうちの一つの投影データにおける第１マーカー像Ｄ１の大きさを基準の大きさとしてもよい。補正部５５は、各投影データＤの第１マーカー像Ｄ１の大きさが算出した基準の大きさとなるように補正量を算出し、この補正量を用いてそれぞれの投影データＤを拡大または縮小して、補正データを生成する。すなわち、生成された補正データのそれぞれは、保持具６の回転中心が画像の中心を通過するように位置が調節（すなわちシフト）され、倍率が等しい画像となる。
画像再構成部５６は、上記のようにして補正部５５によって補正された複数の補正データを用いて、再構成画像を生成する。
【００４６】
なお、上記の説明では、保持具６のボディ６１のＸ方向＋側にマーカーＭ１を固定した場合に取得された投影データＤを用いた処理を例に挙げたが、保持具６のボディ６１のＸ方向−側にマーカーＭ２を固定した場合に取得された投影データＤを用いて処理を行ってよい。この場合、Ｘ線顕微鏡１００は、投影データＤに含まれる第２マーカー像Ｄ２を用いて、基準軸Ｌ２の設定と、倍率の補正とを行うとよい。
【００４７】
また、上記の説明では、マーカーＭが球である場合の処理を例に挙げたが、マーカーＭが図４（ａ）に示すような円柱状である場合には、Ｘ線顕微鏡１００は、マーカー像のうち、マーカーＭの径方向に対応する長さに基づいて倍率の補正を行うとよい。また、マーカーＭが図４（ｂ）に示すような形状を有している場合には、Ｘ線顕微鏡１００は、マーカー像のうち、マーカーＭの第１部分ＭＰ１の像の径方向に対応する長さに基づいて、倍率の補正を行うとよい。すなわち、補正部５５は、投影データごとの第１部分ＭＰ１の像の径方向の長さが所定の長さになるように、投影データを拡大または縮小して補正データを生成するとよい。
【００４８】
図７に示すフローチャートを参照しながら、本実施の形態のＸ線顕微鏡１００の動作について説明する。図７のフローチャートに示す各処理は、制御装置５においプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、制御装置５において起動され、実行される。
【００４９】
ステップＳ１では、被検物ＳとマーカーＭとが配置された保持具６が回転軸３１１に固定されると、載置台制御部５２は、Ｘ軸移動部３３と、Ｙ軸移動部３４と、Ｚ軸移動部３５とを駆動させ、保持具６を所定の位置（照射位置）に移動させ、処理はステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、Ｘ線制御部５１は、Ｘ線源２からＸ線を出射させ、処理はステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、画像生成部５３は、入射したＸ線に応じて検出器４１から出力された電気信号に基づいて、投影データを生成して、処理はステップＳ４へ進む。
【００５０】
ステップＳ４では、所定の回転角度ごとの全ての投影データが取得されたか否かが判定される。全ての投影データが取得された場合には、ステップＳ４が肯定判定されて、処理はステップＳ６へ進む。まだ取得されていない投影データが存在する場合には、ステップＳ４が否定判定されて、処理はステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、載置台制御部５２は、回転駆動部３２を制御して、保持具６を所定の回転角度にて回転させ、処理はステップＳ２へ戻る。
【００５１】
ステップＳ６においては、設定部５４は取得された投影データのそれぞれに対して、基準軸Ｌ２を設定し、処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、設定部５４は投影データの倍率を補正するために、マーカー間距離やマーカー像の大きさを算出し、処理はステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、補正部５５は、ステップＳ６にて設定された基準軸Ｌ２に基づいて、各投影データに調節処理を施し、処理はステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、補正部５５は、調節処理が施された投影データのそれぞれに対して、倍率の補正を行うことにより補正データを生成し、処理はステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、画像再構成部５６は、複数の補正データを用いて再構成画像を生成し、処理を終了する。なお、生成された再構成画像は、不図示のモニタに表示されたり、記憶媒体に記憶される。
【００５２】
なお、上記した実施の形態において、１．精度不良の影響が大きい場合、２．精度不良の影響が中程度の場合、３．精度不良の影響が小さい場合の３つの場合について、それぞれに対応した補正処理で処理を行う例を示したが、Ｘ線顕微鏡１００がこれら３つの場合のうちのいずれの場合に該当するかを判断し、この判断に基づいて、測定に用いる補正手法を選択または切り替えてもよい。
【００５３】
この場合、Ｘ線顕微鏡１００のユーザが、例えば図７のステップＳ３またはステップＳ４で生成された投影データを確認し、用いるべき補正手法を判断し、図示しない入力部を介して補正手法を入力してもよい。この場合、制御装置５が図示しないモード設定部を有してもよい。モード設定部は、ユーザによる入力に基づいて補正手法のモードを設定し、画像生成部５３および設定部５４等が、設定されたモードに対応した補正手法を実行してもよい。
【００５４】
または、制御装置５の画像生成部５３が、図７のステップＳ３またはステップＳ４で生成された投影データに基づいて、Ｘ線顕微鏡１００が上記３つの場合のうちのいずれの場合に該当するかを判断し、または、用いるべき補正手法を判断し、判断結果に対応した補正手法を実行してもよい。この場合、制御装置５が、画像生成部５３とは別にモード設定部を有し、このモード設定部により補正手法を判断し、この判断に基づいて画像生成部５３および設定部５４等が補正手法を実行してもよい。
【００５５】
次に、図面を参照して、上述した実施の形態によるＸ線顕微鏡１００を構造物製造システムに適用した場合について説明する。
図８は本実施の形態による構造物製造システム２００の構成の一例を示すブロック図である。構造物製造システム２００は、実施の形態にて説明したＸ線顕微鏡１００と、設計装置２１０と、成形装置２２０と、制御システム２３０と、リペア装置２４０とを備える。
【００５６】
設計装置２１０は、構造物の形状に関する設計情報を作成する際にユーザが用いる装置であって、設計情報を作成して記憶する設計処理を行う。設計情報は、構造物の各位置の座標を示す情報である。設計情報は成形装置２２０および後述する制御システム２３０に出力される。成形装置２２０は設計装置２１０により作成された設計情報を用いて構造物を作成、成形する成形処理を行う。この場合、成形装置２２０は、射出成形、３Ｄ積層成形、鋳造加工、鍛造加工、および切削加工のうち少なくとも１つを行うものについても本発明の一態様に含まれる。
【００５７】
Ｘ線顕微鏡１００は、成形装置２２０により成形された構造物の形状を測定する測定処理を行う。Ｘ線顕微鏡１００は、構造物を測定した測定結果である構造物の座標を示す情報（以後、形状情報と呼ぶ）を制御システム２３０に出力する。制御システム２３０は、座標記憶部２３１と、検査部２３２とを備える。座標記憶部２３１は、上述した設計装置２１０により作成された設計情報を記憶する。
【００５８】
検査部２３２は、成形装置２２０により成形された構造物が設計装置２１０により作成された設計情報に従って成形されたか否かを判定する。換言すると、検査部２３２は、成形された構造物が良品か否かを判定する。この場合、検査部２３２は、座標記憶部２３１に記憶された設計情報を読み出して、設計情報とＸ線顕微鏡１００から入力した形状情報とを比較する検査処理を行う。検査部２３２は、検査処理として、例えば設計情報が示す座標と対応する形状情報が示す座標とを比較し、検査処理の結果、設計情報の座標と形状情報の座標とが一致している場合には設計情報に従って成形された良品であると判定する。設計情報の座標と対応する形状情報の座標とが一致していない場合には、検査部２３２は、座標の差分が所定範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内であれば修復可能な不良品と判定する。
【００５９】
修復可能な不良品と判定した場合には、検査部２３２は、不良部位と修復量とを示すリペア情報をリペア装置２４０へ出力する。不良部位は設計情報の座標と一致していない形状情報の座標を有する部位であり、修復量は不良部位における設計情報の座標と形状情報の座標との差分である。リペア装置２４０は、入力したリペア情報に基づいて、構造物の不良部位を再加工するリペア処理を行う。リペア装置２４０は、リペア処理にて成形装置２２０が行う成形処理と同様の処理を再度行う。
【００６０】
図９に示すフローチャートを参照しながら、構造物製造システム２００が行う処理について説明する。
ステップＳ３１では、設計装置２１０はユーザによって構造物の設計を行う際に用いられ、設計処理により構造物の形状に関する設計情報を作成し記憶してステップＳ３２へ進む。なお、設計装置２１０で作成された設計情報のみに限定されず、既に設計情報がある場合には、その設計情報を入力することで、設計情報を取得するものについても本発明の一態様に含まれる。ステップＳ３２では、成形装置２２０は成形処理により、設計情報に基づいて構造物を作成、成形してステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３においては、Ｘ線顕微鏡１００は測定処理を行って、構造物の形状を計測し、形状情報を出力してステップＳ３４へ進む。
【００６１】
ステップＳ３４では、検査部２３２は、設計装置２１０により作成された設計情報とＸ線顕微鏡１００により測定され、出力された形状情報とを比較する検査処理を行って、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、検査処理の結果に基づいて、検査部２３２は成形装置２２０により成形された構造物が良品か否かを判定する。構造物が良品である場合、すなわち設計情報の座標と形状情報の座標との差が所定の範囲内の場合には、ステップＳ３５が肯定判定されて処理を終了する。構造物が良品ではない場合、すなわち設計情報の座標と形状情報の座標とが一致しない場合や設計情報には無い座標が検出された場合には、ステップＳ３５が否定判定されてステップＳ３６へ進む。
【００６２】
ステップＳ３６では、検査部２３２は構造物の不良部位が修復可能か否かを判定する。不良部位が修復可能ではない場合、すなわち不良部位における設計情報の座標と形状情報の座標との差分が所定範囲を超えている場合には、ステップＳ３６が否定判定されて処理を終了する。不良部位が修復可能な場合、すなわち不良部位における設計情報の座標と形状情報の座標との差分が所定範囲内の場合には、ステップＳ３６が肯定判定されてステップＳ３７へ進む。この場合、検査部２３２はリペア装置２４０にリペア情報を出力する。ステップＳ３７においては、リペア装置２４０は、入力したリペア情報に基づいて、構造物に対してリペア処理を行ってステップＳ３３へ戻る。なお、上述したように、リペア装置２４０は、リペア処理にて成形装置２２０が行う成形処理と同様の処理を再度行う。
【００６３】
上述した実施の形態において、Ｘ線顕微鏡１００の補正部５５は、設定された基準軸Ｌ２に基づいて複数の投影データのそれぞれの位置と倍率とがそれぞれ等しくなるように各投影データを補正することにより補正データを生成する例を説明したが、補正部５５は、各投影データの位置のみが等しくなるように補正することにより補正データを生成してもよい。すなわち、各投影データ間にて倍率の変動による影響が無視できる程度に小さい場合には、補正部５５は投影データの倍率の補正を行わなくてもよい。この場合、図７に示すフローチャートのステップＳ７とＳ９の処理が行われず、ステップＳ８にて調節処理が施された投影データが補正データとして再構成画像を生成する際（ステップＳ１０）に使用される。
【００６４】
また、補正部５５は、基準軸Ｌ２に基づいて調節処理を行なわず、倍率のみを補正した補正データを生成してもよい。この場合、画像再構成部５６は、投影データＤのそれぞれにて設定された基準軸Ｌ２を基準として、補正部５５にて生成された補正データのそれぞれの位置が一致するように補正した後、再構成画像を生成してよい。
【００６５】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）画像生成部５３は、回転軸３１１の回転に伴って回転するように保持された被検物ＳおよびマーカーＭを透過したＸ線による被検物Ｓの投影像とマーカーＭの投影像とを含む、所定の回転角度ごとの投影データＤを生成する。設定部５４は、複数の投影データＤのそれぞれについて、マーカーＭの投影像に基づいて投影データＤ上において基準軸Ｌ２を設定する。画像再構成部５６は、基準軸Ｌ２を基準として再構成画像を生成する。これにより、再構成画像はモーションアーチファクト等の影響が低減された鮮明な画像となり、微細な被検物Ｓを高い分解能にて観察することが可能となる。
【００６６】
（２）補正部５５は、複数の投影データＤのそれぞれの基準軸Ｌ２を基準として複数の投影データＤのそれぞれの位置を補正して補正データを生成し、画像再構成部５６は、基準軸Ｌ２に基づいて複数の投影データＤのそれぞれを補正した補正データを生成する。これにより、基準軸Ｌ２を基準として位置合わせされた複数の補正データから再構成画像が生成されることにより、鮮明な再構成画像を生成することができる。
【００６７】
（３）設定部５４は、マーカーＭの投影像の中心を通る軸を基準軸Ｌ２として設定する。これにより、回転軸３１１の歳差運動や偏心の影響により装置上の回転中心と実際の回転中心が異なる場合であっても、基準軸Ｌ２を回転中心として設定することにより、複数の投影データＤの位置が一致するように位置合わせすることができる。
【００６８】
（４）設定部５４は、回転軸３１１に沿って被検物Ｓを挟んで配置された２つのマーカーＭ１、Ｍ２の投影像のそれぞれの中心Ｐ１、Ｐ２を通る直線を基準軸Ｌ２として設定する。これにより、投影データＤに基準軸Ｌ２を回転中心として設定することが可能となる。
【００６９】
（５）設定部５４は、回転軸３１１に沿って被検物Ｓを挟んで配置された２つのマーカーＭ１、Ｍ２の投影像の間の最短距離を結ぶ直線を基準軸Ｌ２として設定する。これにより、投影データＤにマーカーＭ１、Ｍ２の一部のみの投影像しか含まれない場合であっても、基準軸Ｌ２を設定することが可能になる。
【００７０】
（６）補正部５５は、マーカーＭの投影像に基づいて、複数の投影データＤの倍率を所定の倍率に補正して補正データを生成する。これにより、回転軸３１１の歳差運動や偏心の影響により装置上の回転中心と実際の回転中心が異なることにより、投影データＤのそれぞれにおける被検物像ＤＳの倍率が異なる場合であっても、倍率が等しくなるように補正された複数の補正データから再構成画像を生成できる。したがって、再構成画像は鮮明な画像となり、特に微細な被検物Ｓを高い分解能にて観察することが可能となる。
【００７１】
（７）設定部５４は、２つのマーカーＭ１、Ｍ２の投影像のそれぞれの中心Ｐ１とＰ２との間の距離に基づいて、複数の投影データＤの倍率を所定の倍率になるように、各投影データＤを補正する。これにより、倍率が等しい複数の補正データの生成が可能となる。
【００７２】
（８）設定部５４は、２つのマーカーＭ１、Ｍ２の投影像の間の最短距離に基づいて、複数の投影データＤの倍率が所定の倍率になるように、各投影データＤを補正する。これにより、投影データＤにマーカーＭ１、Ｍ２の一部のみの投影像しか含まれない場合であっても、倍率が等しい複数の補正データの生成が可能となる。
【００７３】
（９）設定部５４は、マーカーＭの投影像の大きさに基づいて、複数の投影データＤの倍率が所定の倍率なるように、各投影データＤを補正する。これにより、１つのマーカーＭのみを保持具６に固定させた場合であっても、倍率が等しい補正データの生成が可能となる。
【００７４】
（１０）載置台３１の回転軸３１１に取り付けられ、被検物Ｓを保持する保持具６は、  筒状のボディ６１を有する。被検物Ｓはボディ６１の内部に配置され、ボディ６１の少なくとも一方の端部にマーカーＭが固定され、ボディ６１の一方の端部が、載置台３１の回転軸３１１に取り付けられる。これにより、複数の投影データＤの位置や倍率を補正するために使用するマーカーＭの投影像を投影データに含めることが可能となる。
【００７５】
（１１）構造物製造システム２００のＸ線顕微鏡１００は、設計装置２１０の設計処理に基づいて成形装置２２０により作成された構造物の形状情報を取得する測定処理を行い、制御システム２３０の検査部２３２は、測定処理にて取得された形状情報と設計処理にて作成された設計情報とを比較する検査処理を行う。したがって、構造物の欠陥の検査や構造物の内部の情報を非破壊検査によって取得し、構造物が設計情報の通りに作成された良品であるか否かを判定できるので、構造物の品質管理に寄与する。
（１２）リペア装置２４０は、検査処理の比較結果に基づいて、構造物に対して成形処理を再度行うリペア処理を行うようにした。したがって、構造物の不良部分が修復可能な場合には、再度成形処理と同様の処理を構造物に対して施すことができるので、設計情報に近い高品質の構造物の製造に寄与する。
【００７６】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
【００７７】
上述した説明においては、Ｘ線顕微鏡１００は、図１に示す構成を有するものとして説明したが、この構成の例に限定されない。例えば、図１の制御装置５が有する設定部５４と、補正部５５と、画像再構成部５６とが、Ｘ線顕微鏡１００とは異なる別装置に設けられてよい。
図１０に、この場合の構成を模式的に示す。Ｘ線顕微鏡１０１が有する制御装置５は、は、図１に示すＸ線顕微鏡１００の制御装置５のうちＸ線制御部５１と、載置台制御部５２と、画像生成部５３とを有する。Ｘ線顕微鏡１０１の他の構成は、Ｘ線顕微鏡１００の場合と同様である。画像生成装置７は、取得部７１と、図１に示す設定部５４と、補正部５５と、画像再構成部５６とを有する。取得部７１は、例えばＸ線顕微鏡１０１の制御装置５と有線または無線により接続するインターフェースであり、Ｘ線顕微鏡１０１の画像生成部５３にて生成された投影データを取得する。これにより、Ｘ線顕微鏡１０１で生成された投影データに基づいて、画像生成装置７が有する設定部５４と、補正部５５と、画像再構成部５６とが上述した処理と同様の処理を行うことにより、再構成画像を生成する。これにより、画像生成装置７も、上述したＸ線顕微鏡１００により得られる作用効果（１）〜（９）と同様の作用効果が得られる。
【００７８】
なお、画像生成装置７においても、補正部５５は、各投影データの位置のみを補正して補正データを生成してもよい。すなわち、各投影データ間にて倍率の変動による影響が無視できる程度に小さい場合には、補正部５５は投影データの倍率の補正を行わなくてもよい。
また、補正部５５は、基準軸Ｌ２に基づいて調節処理を行なわず、倍率のみを補正した補正データを生成してもよい。この場合、画像再構成部５６は、投影データＤのそれぞれにて設定された基準軸Ｌ２を基準として、補正部５５にて生成された補正データのそれぞれの位置が一致するように補正した後、再構成画像を生成してよい。
【００７９】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
２…Ｘ線源
３…載置部
４…検出部
５…制御装置
６…保持具
７…画像生成装置
３１…載置台
４１…検出器
５３…画像生成部
５４…設定部
５５…補正部
５６…画像再構成部
６１…ボディ
７１…取得部
１００、１０１…Ｘ線顕微鏡
２００…構造物製造システム
２１０…計測装置
２２０…成形装置
２３０…制御システム
２４０…リペア装置
【図１】
2020201212.tif 000003
【図２】
2020201212.tif 000004
【図３】
2020201212.tif 000005
【図４】
2020201212.tif 000006
【図５】
2020201212.tif 000007
【図６】
2020201212.tif 000008
【図７】
2020201212.tif 000009
【図８】
2020201212.tif 000010
【図９】
2020201212.tif 000011
【図１０】
2020201212.tif 000012