(57)【要約】【課題】  Ｘ線測定における誤差要因の影響を低減可能な寸法測定方法及び寸法測定装置を提供することを課題とする。【解決手段】Ｘ線Ｘを照射するＸ線源１０と、被測定対象Ｏが配置され移動可能なステージ２０と、前記被測定対象Ｏを透過した前記Ｘ線Ｘを検出する検出器３０と、前記ステージ２０の移動量を算出する移動量算出部２２と、を備えることを特徴とする構成となっている。ステージ２０の移動量を被測定対象の寸法として採用するにより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。【選択図】図１
2020071209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
被測定対象が配置され移動可能なステージと、
前記被測定対象を透過した前記Ｘ線を検出する検出器と、
前記ステージの移動量を算出する移動量算出部と、を備える、寸法測定装置。
【請求項２】
前記被測定対象の材料に対応した基準ゲージをさらに備え、
前記基準ゲージは、前記ステージに配置される、請求項１に記載の寸法測定装置。
【請求項３】
前記Ｘ線の線質を調整する線質調整手段をさらに備え、
前記線質調整手段は、前記Ｘ線源と前記ステージの間に配置される、請求項１又は請求項２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
被測定対象にＸ線を照射して寸法測定の始点を設定する始点設定工程と、
前記被測定対象を移動させて寸法測定の終点を設定する終点設定工程と、
前記始点から前記終点への移動量に基づいて寸法を算出する寸法算出工程と、を含み、
前記移動量は、前記被測定対象を移動させるステージの移動量に基づいて決定される、寸法測定方法。
【請求項５】
前記被測定対象の輪郭部を鮮明化させる輪郭調整工程をさらに含み、
前記輪郭調整工程は、前記Ｘ線の照射方向と平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動工程と、
Ｘ線源の条件を最適化する線源最適化工程と、
検出器の条件を最適化する検出器最適化工程と、を行う、請求項４に記載の寸法測定方法。
【請求項６】
前記始点設定工程及び前記終点設定工程は、
前記Ｘ線の軸線上に設定された測定領域内に前記被測定対象の輪郭部を移動させる移動工程と、
前記輪郭部に前記始点又は前記終点を登録する登録工程と、を行う、請求項４又は請求項５に記載の寸法測定方法。
【請求項７】
前記移動量は、前記Ｘ線の照射方向と直交するＸ軸方向及び／又はＺ軸方向に前記ステージを移動させて得る、請求項４〜６の何れかに記載の寸法測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いた寸法測定装置及び寸法測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物体内を非破壊で観察できるというＸ線の特徴から、工業製品内部の観察や寸法測定，顕微鏡的用途など、産業利用に向けた期待が高まっている。このような背景の中、Ｘ線ＣＴ装置を寸法計測用途で利用するため、Ｘ線ＣＴ装置の評価や校正を目的とした基準機が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、円筒体または円柱体の円周の外部に、異なる外径の球を複数個配置したＸ線ＣＴ装置の校正器の技術が記載されており、Ｘ線ＣＴ装置のスケーリング（球の中心距離の調整）やオフセット（球の直径の調整）を行えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２０５５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置のように、透過Ｘ線量を測定像（Ｘ線投影像）に変換し、この測定像から寸法測定を行う場合には、対象物の材質，材厚や測定条件，測定環境など多くの誤差要因が存在し、これらが相互に影響しあうため、Ｘ線投影像から精密な寸法を決定することが非常に困難であった。
【０００６】
例えば、装置側の誤差要因としては、装置と被測定物の相対位置に関する誤差要因，線源や検出器の性質・制御条件に関する誤差要因，Ｘ線の特性に関する誤差要因、性能における機差、経時的安定度，等が挙げられる。また、被測定物側の誤差要因としては、被測定物の材質（材料）に関する誤差要因，被測定物の形状に関する誤差要因，等が挙げられる。
【０００７】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、Ｘ線を用いた測定における誤差要因の影響を低減可能な寸法測定装置及び寸法測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る寸法測定装置は、Ｘ線を照射するＸ線源と、被測定対象が配置され移動可能なステージと、前記被測定対象を透過した前記Ｘ線を検出する検出器と、前記ステージの移動量を算出する移動量算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、ステージの移動量を算出する移動量算出部を備えることにより、ステージの移動量を被測定対象の寸法として採用することができ、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。
【００１０】
本発明の好ましい形態では、前記被測定対象の材料に対応した基準ゲージをさらに備え、前記基準ゲージは、前記ステージに配置されることを特徴とする。
このように、ステージ上に被測定対象と基準ゲージを配置することにより、被測定対象の材料に適したＸ線条件を容易に設定することができる。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記Ｘ線の線質を調整する線質調整手段をさらに備え、前記線質調整手段は、前記Ｘ線源と前記ステージの間に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、寸法測定方法にも関する。すなわち、本発明の一態様の寸法測定方法は、被測定対象にＸ線を照射して寸法測定の始点を設定する始点設定工程と、前記被測定対象を移動させて寸法測定の終点を設定する終点設定工程と、前記始点から前記終点への移動量に基づいて寸法を算出する寸法算出工程と、を含み、前記移動量は、前記被測定対象を移動させるステージの移動量に基づいて決定されることを特徴とする。
【００１３】
このように、被測定対象を移動させるステージの移動量に基づいて寸法を算出することにより、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。具体的には、Ｘ線の誤差要因の影響を受けてしまうＸ線投影像から寸法を測定するのではなく、ステージの移動量から寸法を算出することにより、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記被測定対象の輪郭部を鮮明化させる輪郭調整工程をさらに含み、前記輪郭調整工程は、前記Ｘ線の照射方向と平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動工程と、Ｘ線源の条件を最適化する線源最適化工程と、検出器の条件を最適化する検出器最適化工程と、を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい形態では、前記始点設定工程及び前記終点設定工程は、前記Ｘ線の軸線上に設定された測定領域内に前記被測定対象の輪郭部を移動させる移動工程と、前記輪郭部に前記始点又は前記終点を登録する登録工程と、を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記移動量は、前記Ｘ線の照射方向と直交するＸ軸方向及び／又はＺ軸方向に前記ステージを移動させて得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
開示した技術によれば、Ｘ線測定における誤差要因の影響を低減可能な寸法測定方法及び寸法測定装置を提供することができる。
【００１８】
他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る寸法測定装置のブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る寸法測定装置の斜視図。
【図３】本発明の一実施形態に係る寸法測定装置の基準ゲージの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る寸法測定方法のフローチャート。
【図５】本発明の一実施形態に係る寸法測定方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に示した好ましい一実施の形態について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。本発明の技術的範囲は、添付図面に示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、適宜変更が可能である。
【００２１】
［寸法測定装置］
一実施の形態における寸法測定装置は、Ｘ線Ｘを照射するＸ線源１０と、被測定対象Ｏが配置され移動可能なステージ２０と、被測定対象Ｏを透過したＸ線Ｘを検出する検出器３０と、Ｘ線Ｘの線質を調整する線質調整手段４０と、制御処理部５０と、検出器３０の検出信号を表示可能な表示部６０と、を備えている。また、被測定対象Ｏの材料に対応した基準ゲージＯ２をさらに備えても良い。
【００２２】
この寸法測定装置は、ステージ２０の移動量を算出する移動量算出部２２を有している。この被測定対象Ｏを移動させるステージ２０の移動量に基づいて寸法を算出することにより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。
【００２３】
具体的には、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を受けてしまうＸ線投影像から寸法を測定するのではなく、ステージ２０の移動量から寸法を算出することにより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。
【００２４】
＜Ｘ線源＞
Ｘ線源１０は、Ｘ線Ｘを照射可能な構成であればよく、Ｘ線Ｘの条件を制御するＸ線源制御部１１を有している。このＸ線源制御部１１は、制御処理部５０に接続されており、制御処理部５０からの信号を受け付けてＸ線源１０の条件を制御することができる。
【００２５】
このＸ線源制御部１１で制御する条件としては、Ｘ線源１０に供給される管電圧や管電流，照射時間，焦点サイズ等を例示することができ、被測定対象Ｏの材質や形状によって適宜条件を変更することができる。
【００２６】
＜ステージ＞
ステージ２０は、被測定対象Ｏの座標位置（ＸＹＺ方向）及び角度（回転角度θ及び／又は傾斜角度φ）を調節可能な構成であればよく、ステージ２０の移動を制御するステージ制御部２１と、ステージ２０が移動した移動量を算出する移動量算出部２２と、を有している。
【００２７】
ステージ制御部２１は、制御処理部５０に接続されており、制御処理部５０からの信号を受け付けてステージ２０の座標位置や回転角度、傾斜角度を制御することができる。
また、移動量算出部２２は、制御処理部５０に接続されており、ステージ２０が移動した移動量を算出して、制御処理部５０に信号を送信することができる。
【００２８】
なお、この移動量算出部２２は、ステージ２０の移動量を検出器等で検出した検出情報に基づいて算出しても良い。また、制御処理部５０からステージ制御部２１に送信される制御情報に基づいて算出しても良い。具体的には、寸法測定を開始位置である始点ＳＰの座標情報と、寸法測定の終了位置である終点ＥＰの座標情報とを比較することで、ステージ２０の移動量を算出することができる。また、この移動量算出部２２は、制御処理部５０内に組み込まれていても良い。
なお、この移動量算出部２２が算出する移動量は、Ｘ軸及びＺ軸の２軸情報である。
【００２９】
このステージ２０は、被測定対象ＯをＸ線Ｘの進行方向に対して垂直方向（Ｘ軸方向）に移動させるＸステージ２０１と、被測定対象ＯをＸ線Ｘの進行方向に対して平行方向（Ｙ軸方向）に移動させるＹステージ２０２と、被測定対象Ｏの高さ方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺステージ２０３と、被測定対象Ｏの回転角度（θ）を調整するθステージ２０４と、調芯用ＸＹステージ２０５と、を有している。また、この他に被測定対象Ｏの傾斜角度（φ）を調整するφステージをさらに有していても良い。
【００３０】
Ｙステージ２０２や調芯用ＸＹステージ２０５のＹ軸方向への移動は、被測定対象Ｏの輪郭部Ｏ１のボケ改善のため画像の縮小拡大を行うものである。また、調芯用ＸＹステージ２０５は、被測定対象Ｏの測定位置や、ステージ２０への取り付け姿勢などを調整するためのものである。
【００３１】
＜検出器＞
検出器３０は、被測定対象Ｏを透過したＸ線Ｘを検出可能な構成であればよく、フラットパネル（ＦＰＤ），イメージインテンシファイア（Ｉ.Ｉ），ＣＣＤイメージセンサ等の方式を採用することができる。また、この他にも慣用のＸ線検出器を採用することができる。
【００３２】
この検出器３０は、検出条件を制御する検出器制御部３１と、検出された信号を処理する検出信号処理部３２と、を有している。
検出器制御部３１は、制御処理部５０に接続されており、制御処理部５０からの信号を受け付けて検出器３０の読み出し速度や枚数、階調等を制御することができる。
検出信号処理部３２は、制御処理部５０に接続されており、検出器３０が検出したデータに基づいて被測定対象ＯのＸ線投影像（画像等）を構成することができる。
【００３３】
＜線質調整手段＞
線質調整手段４０は、Ｘ線Ｘの線質を調整する複数のフィルタ４０１と、これらのフィルタ４０１を適宜交換可能なフィルタ交換器４０２と、このフィルタ交換器４０２を制御するフィルタ制御部４１と、を有している。
【００３４】
フィルタ４０１は、Ｘ線Ｘの線質を調整可能な材質であれば採用することができ、例えば、Ａｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ａｌ等の薄板を例示することができる。
また、厚さを変えた同じ材質のフィルタ４０１を複数用意することが望ましく、例えば、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍといったように、数μｍ〜数ｍｍ程度の厚さの異なるフィルタ４０１を用意することが望ましい。
【００３５】
このフィルタ４０１の材質・厚さは、Ｘ線源１０の線源ターゲットの材質と管電圧・管電流、被測定対象Ｏの材質・厚さにより決定されるものであり、フィルタ４０１の材質と厚さはＸ線源１０の管電流・管電圧、測定時間と密接に関係し最適測定条件の重要な要素となる。
【００３６】
フィルタ交換器４０２は、被測定対象Ｏの材質がもつ質量吸収係数と形状によるＸ線Ｘの透過距離の変化の状況等により、適切なフィルタ４０１を選択可能なよう構成されている。例えば、図２に示すように、円盤状のフィルタ交換器４０２に円状にフィルタ４０１を配置することで、フィルタ制御部４１により回転角度を制御し、フィルタ４０１の厚さや材質の選択を自動で行う事ができる。この他にも複数のフィルタ４０１を交換可能な機構であれば、当然に採用することができる。このフィルタ４０１の選択によってＸ線物理特有のビームハードニングや各種アンティファクトの削減を行える。
すなわち、フィルタ交換器４０２を採用することにより、被測定対象Ｏに適したフィルタ４０１を適宜選択することができ、被測定対象Ｏをより好ましい条件で測定することができる。
【００３７】
また、測定条件により焦点サイズや集光状態を調整するコリメーターをさらに備えていても良い。
【００３８】
＜基準ゲージ＞
基準ゲージＯ２は、測定したい被測定対象Ｏの材質に対応した基準ゲージＯ２を選択して、ステージ２０上に配置される。この基準ゲージＯ２を、被測定対象Ｏの近傍に配置することで、ステージ２０を移動させるだけで、被測定対象Ｏに適切なＸ線源１０の条件や検出器３０の条件の条件出しを行うことができる。
【００３９】
図３は基準ゲージＯ２の一例を示している。この基準ゲージＯ２は、大径の円柱状に形成された大径外形Ｏ２１と、小径の円柱状に形成された小径外形Ｏ２２と、略楕円中状に形成された内形Ｏ２３と、を有している。
【００４０】
この基準ゲージＯ２は、大径外形Ｏ２１と小径外形Ｏ２２の径が異なる外形を有することにより、ステージ２０を移動させるだけで、Ｘ線透過距離の異なる条件を測定することができる。１回の測定で異なる透過距離のＸ線投影像を同時に得ることができる。
なお、図３においては、上下に貫通する孔を有した筒状の基準ゲージＯ２を示したが、天面を有する有天筒状や底面を有する有底筒状等、適宜変更してもよい。
【００４１】
この基準ゲージＯ２は、外形を円柱状に、内径を楕円状に形成することにより、回転角度θを変化させることで、Ｘ線Ｘの透過距離や測定位置の曲率を変化させることができる。これにより、測定したい被測定対象Ｏに近い条件で、Ｘ線源１０や検出器３０の条件出しを行うことができる。
【００４２】
本発明に係る寸法測定装置によれば、ステージ２０の移動量を算出する移動量算出部２２を備えることにより、ステージ２０の移動量を被測定対象Ｏの寸法として採用することができ、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。
すなわち、Ｘ線投影像より被測定対象Ｏ辺の始点ＳＰを検出器３０の中央一定点に位置決めし記憶し、被測定対象Ｏの他辺終点ＥＰを同様に検出器３０中央の同一位置に移動させて、その移動量を測定寸法とするものである。内部寸法であっても単純な形状では容易に始点ＳＰ、終点ＥＰの確定が行え、Ｘ線ＣＴ装置より早く誤差の少ない寸法測定が行えることが本機の最大の特徴である。なお、Ｘ線Ｘをプローブとして用いる寸法測定装置であるため、ＸＰＭＭ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ）と称することができる。
【００４３】
また、本発明に係る寸法測定装置によれば、被測定対象Ｏの材料に対応した基準ゲージＯ２をさらに備え、基準ゲージＯ２はステージ２０に配置されている。このように、ステージ２０上に被測定対象Ｏと基準ゲージＯ２を配置することにより、被測定対象Ｏの材料に適したＸ線Ｘ条件を容易に設定することができる。
すなわち、質量吸収係数差の少ない２部品の組み合わせや、輪郭形状が複雑なものなどの被測定対象Ｏにおいては、条件によって輪郭部Ｏ１のボケ量が大きくなる。そのため、被測定対象Ｏと類似の材料を採用した基準ゲージＯ２との相対比較により始点ＳＰ、終点ＥＰの決定作業を行い、被測定対象Ｏの材質や形状に関する誤差要因を少なくすることができる。
【００４４】
［寸法測定方法］
一実施の形態に係る寸法測定方法は、図４に示すように、被測定対象Ｏをステージ２０上に設置する設置工程Ｓ１０と、被測定対象ＯにＸ線Ｘを照射して測定したＸ線投影像の輪郭部Ｏ１を鮮明化させる輪郭調整工程Ｓ２０と、被測定対象Ｏの寸法測定の始点ＳＰを設定する始点設定工程Ｓ３０と、被測定対象Ｏを移動させて寸法測定の終点ＥＰを設定する終点設定工程Ｓ４０と、始点ＳＰから終点ＥＰへの移動量に基づいて寸法を算出する寸法算出工程Ｓ５０と、を含む。
【００４５】
＜設置工程＞
設置工程Ｓ１０は、被測定対象Ｏをステージ２０上に設置する工程である。被測定対象Ｏをステージ２０に固定し、ステージ２０を操作して被測定対象Ｏの寸法測定に好ましい位置・角度に調整する。この時、被測定対象Ｏの材質に対応した基準ゲージＯ２を選択して、ステージ２０上に配置しても良い。
【００４６】
＜輪郭調整工程＞
輪郭調整工程Ｓ２０は、被測定対象Ｏの測定したい箇所の輪郭部Ｏ１を鮮明化させる工程であり、Ｘ線Ｘの照射方向と平行なＹ軸方向に被測定対象Ｏを移動させるＹ軸移動工程Ｓ２１と、Ｘ線源１０の条件を最適化する線源最適化工程Ｓ２２と、検出器３０の条件を最適化する検出器最適化工程Ｓ２３と、を含む。
【００４７】
Ｙ軸移動工程Ｓ２１は、ステージ制御部２１を介して、Ｙステージ２０２を動作させることにより、Ｘ線源１０-被測定対象Ｏ-検出器３０間の距離を変化させる工程である。被測定対象Ｏの測定したい箇所の輪郭部Ｏ１が鮮明となる位置にＹステージ２０２を位置決めする。
線源最適化工程Ｓ２２は、Ｘ線源制御部１１を介して、Ｘ線源１０の条件を最適化する工程である。Ｘ線源１０に供給される管電圧や管電流，照射時間，焦点サイズ等を適宜変更することにより、輪郭部Ｏ１が鮮明となる条件に決定する。
検出器最適化工程Ｓ２３は、検出器制御部３１を介して、検出器３０の条件を最適化する工程である。検出器３０の読み出し速度や枚数、階調等を適宜変更することにより、輪郭部Ｏ１が鮮明となる条件に決定する。
【００４８】
被測定対象Ｏでの条件最適化が難しい場合には、被測定対象Ｏの材質に対応した基準ゲージＯ２を用いて、好ましい条件を調べることができる。
【００４９】
また、この工程では、線質調整手段４０を用いて、適切なフィルタ４０１やコリメーターを採用することが望ましい。
【００５０】
＜始点設定工程＞
始点設定工程Ｓ３０は、図５（ａ）に示すように、被測定対象Ｏの寸法測定の始点ＳＰとなる座標位置を設定する工程であり、Ｘ線Ｘの軸線上に設定された測定領域ＭＡ内に被測定対象Ｏの輪郭部Ｏ１を移動させる移動工程Ｓ３１と、輪郭部Ｏ１に始点ＳＰを登録する始点登録工程Ｓ３２と、を含む。
【００５１】
移動工程Ｓ３１は、Ｘ線Ｘの軸線上に設定された測定領域ＭＡに、寸法測定の始点ＳＰを移動させる工程であり、測定領域ＭＡ内に寸法測定の始点ＳＰとなる輪郭部Ｏ１が入るようステージ２０を移動させる。
【００５２】
測定領域ＭＡは、図５に示すように、表示部６０上に二重カーソルを用いて示されている。この二重カーソルは、Ｘ軸方向の基準となる左カーソルＬＣ及び右カーソルＲＣと、Ｚ軸方向の基準となる上カーソルＵＰ及び下カーソルＢＣと、を有している。このＸ軸方向とＺ軸方向の二重カーソルが重なる領域が測定領域ＭＡとなる。
【００５３】
この二重カーソルは、被測定対象Ｏと検出器３０の間にスリット（メカニカルスリット等）を配置して、Ｘ線投影像上に表示されるようにしてもよいし、検出信号処理部３２や制御処理部５０で表示されるようにしても良い。そして、この測定領域ＭＡは、Ｘ線Ｘの軸線上に配置されている。
【００５４】
始点登録工程Ｓ３２は、始点ＳＰの座標情報を登録する工程であり、二重カーソルの中央位置に被測定対象Ｏの輪郭部Ｏ１を配置して、ステージ２０の座標情報を移動量算出部２２に送信・登録する。図５（ａ）のＸ座標のようにゼロリセットしてもよいし、Ｚ座標のように既存の座標情報を登録しても良い。
【００５５】
＜終点設定工程＞
終点設定工程Ｓ４０は、図５（ｂ）に示すように、被測定対象Ｏの寸法測定の終点ＥＰとなる座標位置を登録する工程であり、Ｘ線Ｘの軸線上に設定された測定領域ＭＡ内に被測定対象Ｏの輪郭部Ｏ１を移動させる移動工程Ｓ４１と、輪郭部Ｏ１に終点ＥＰを登録する終点登録工程Ｓ４２と、を含む。
【００５６】
移動工程Ｓ４１は、Ｘ線Ｘの軸線上に設定された測定領域ＭＡに、寸法測定の終点ＥＰを移動させる工程であり、始点位置決め工程Ｓ３０の移動工程Ｓ３１と同様に、測定領域ＭＡ内に寸法測定の終点ＥＰとなる輪郭部Ｏ１が入るようステージ２０を移動させる。
【００５７】
終点登録工程Ｓ４２は、終点ＥＰの座標情報を登録する工程であり、始点設定工程Ｓ３０の始点登録工程Ｓ３２と同様に、二重カーソルの中央位置に被測定対象Ｏの輪郭部Ｏ１を配置して、ステージ２０の座標情報を移動量算出部２２に送信・登録する。
【００５８】
＜寸法算出工程＞
寸法算出工程Ｓ５０は、ステージ２０の移動量に基づいて寸法を算出する工程である。具体的には、移動量算出部２２（若しくは制御処理部５０）に登録された始点ＳＰと終点ＥＰの座標情報から、ステージ２０の移動量を算出する。
【００５９】
本発明に係る寸法測定方法によれば、ステージ２０の移動量を被測定対象Ｏの寸法として採用することができ、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。すなわち、被測定対象Ｏの材質，材厚や測定条件，測定環境など多くの誤差要因が相互に影響しあって得られるＸ線投影像から寸法を得るのではなく、実際にステージ２０を移動させた移動量を寸法として採用することにより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。
【００６０】
また、本発明に係る寸法測定方法によれば、測定領域ＭＡをＸ線Ｘの軸線上に配置することより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。すなわち、コーンビームやファンビームといった広がり角を有するビームを用いる場合においては、Ｘ線Ｘの軸線から離れた位置ほど、回折・散乱等のＸ線の特性に関する誤差要因の影響が大きくなる。そのため、Ｘ線の特性に関する誤差要因が最小となるＸ線Ｘの軸線上に測定領域ＭＡを配置することにより、Ｘ線Ｘの誤差要因の影響を低減することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  Ｘ線源
１１  Ｘ線源制御部
２０  ステージ
２０１  Ｘステージ
２０２  Ｙステージ
２０３  Ｚステージ
２０４  θステージ
２０５  調芯用ＸＹステージ
２１  ステージ制御部
２２  移動量算出部
３０  検出器
３１  検出器制御部
３２  検出信号処理部
４０  線質調整手段
４０１  フィルタ
４０２  フィルタ交換器
４１  フィルタ制御部
５０  制御処理部
６０  表示部
Ｓ１０  設置工程
Ｓ２０  輪郭調整工程
Ｓ３０  始点設定工程
Ｓ４０  終点設定工程
Ｓ５０  寸法算出工程
Ｘ  Ｘ線
Ｏ  被測定対象
Ｏ２  基準ゲージ
【図１】
2020071209.tif 000003
【図２】
2020071209.tif 000004
【図３】
2020071209.tif 000005
【図４】
2020071209.tif 000006
【図５】
2020071209.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月22日(2019.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本発明に係る寸法測定装置によれば、ステージ２０の移動量を算出する移動量算出部２２を備えることにより、ステージ２０の移動量を被測定対象Ｏの寸法として採用することができ、Ｘ線の誤差要因の影響を低減することができる。
すなわち、Ｘ線投影像より被測定対象Ｏ辺の始点ＳＰを検出器３０の中央一定点に位置決めし記憶し、被測定対象Ｏの他辺終点ＥＰを同様に検出器３０中央の同一位置に移動させて、その移動量を測定寸法とするものである。内部寸法であっても単純な形状では容易に始点ＳＰ、終点ＥＰの確定が行え、Ｘ線ＣＴ装置より早く誤差の少ない寸法測定が行えることが本機の最大の特徴である。なお、Ｘ線Ｘをプローブとして用いる寸法測定装置であるため、ＸＰＭＭ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）と称することができる。
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月14日(2019.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
被測定対象が配置され移動可能なステージと、
前記被測定対象を透過した前記Ｘ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線の軸線上に設定された測定領域を用いて前記ステージの移動量を算出する移動量算出部と、を備え、
前記Ｘ線源と前記被測定対象と前記検出器とは、前記Ｘ線の軸線上に一直線に配置される、寸法測定装置。
【請求項２】
前記被測定対象の材料に対応した基準ゲージをさらに備え、
前記基準ゲージは、前記ステージに配置される、請求項１に記載の寸法測定装置。
【請求項３】
前記Ｘ線の線質を調整する線質調整手段をさらに備え、
前記線質調整手段は、前記Ｘ線源と前記ステージの間に配置される、請求項１又は請求項２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の寸法測定装置を用いた寸法測定方法であって、
被測定対象にＸ線を照射し、Ｘ線の軸線上に設定される測定領域を用いて寸法測定の始点を設定する始点設定工程と、
前記被測定対象を移動させ、Ｘ線の軸線上に設定される測定領域を用いて寸法測定の終点を設定する終点設定工程と、
前記始点から前記終点への移動量に基づいて寸法を算出する寸法算出工程と、を含み、
前記始点設定工程及び前記終点設定工程は、表示部上に配置された二重カーソル内に設定された測定領域内に前記被測定対象の輪郭部を移動させる移動工程と、
前記始点及び前記終点の座標情報を登録する登録工程と、を有し、
前記移動量は、前記被測定対象を移動させるステージの移動量に基づいて決定される、寸法測定方法。
【請求項５】
前記被測定対象の輪郭部を鮮明化させる輪郭調整工程をさらに含み、
前記輪郭調整工程は、被測定対象の材質に対応した基準ゲージを用いて輪郭部を鮮明化させる工程である、請求項４に記載の寸法測定方法。
【請求項６】
前記被測定対象の輪郭部を鮮明化させる輪郭調整工程をさらに含み、
前記輪郭調整工程は、前記Ｘ線の照射方向と平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動工程と、
Ｘ線源の条件を最適化する線源最適化工程と、
検出器の条件を最適化する検出器最適化工程と、を行う、請求項４又は請求項５に記載の寸法測定方法。
【請求項７】
前記移動量は、前記Ｘ線の照射方向と直交するＸ軸方向及び／又はＺ軸方向に前記ステージを移動させて得る、請求項４〜６の何れかに記載の寸法測定方法。