(57)【要約】【課題】被検物の構造を検査する判定の判定精度の低下を抑制できる。【解決手段】検査方法は、被検物を測定して、得られる情報に基づいて、被検物の構造を検査する検査方法であって、第１、第２領域を含む被検物を測定することと、第１領域内の構造と、第２領域内の構造とを比較することと、比較した結果を用いて、被検物の良否を判断することと、を含む。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物を測定して、得られる情報に基づいて、前記被検物の構造を検査する検査方法であって、
第１、第２領域を含む被検物を測定することと、
前記第１領域内の構造と、前記第２領域内の構造とを比較することと、
比較した結果を用いて、被検物の良否を判断することと、を含む検査方法。
【請求項２】
前記第１領域と前記第２領域との間には、第３領域が配置され、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とを比較する、
請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記第１領域内から特定された構造を変換処理し、前記変換処理した構造と、前記第２領域内の構造とを比較する、
請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記変換処理として、前記特定された構造に対しての、所定の方向に向けての移動処理、所定の軸を中心にした回転処理、所定の位置を中心にした拡大処理のうち、何れかの処理を含む、
請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
前記変換処理において、複数の変換処理を適用して複数の自由度を有する変換処理を行う場合には、それぞれの変換処理の成分に基づいて、変換処理の次数を制限した近似変換処理を行う、
請求項３又は４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記被検物内において所定間隔で繰り返される構造があり、前記第２領域内の構造と前記所定間隔に基づいて比較する前記第１領域内の構造を特定する、
請求項１から５の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項７】
前記第１領域内から特定される構造は、
前記被検物内において所定の方向で繰り返される構造があり、前記第２領域内の構造と前記所定の方向に基づいて比較する前記第１領域内の構造を特定する、
請求項１から６の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項８】
前記所定の方向は、第１の方向、前記第１の方向と直交する第２の方向とを含む面内の方向、もしくは、前記面と直交する第３の方向で形成される空間内の方向の何れかである、
請求項７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記被検物において繰り返される構造には、層構造と格子構造の何れかが含まれる、
請求項１から８の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記被検物において繰り返される構造が前記層構造である場合には、
前記層構造における何れかの層の法線方向に繰り返される間隔に基づいて、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造との相違を比較する、
請求項９に記載の検査方法。
【請求項１１】
前記被検物において繰り返される構造が前記格子構造を含む場合には、
前記格子構造における格子ベクトルの方向に繰り返される間隔に基づいて、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造との相違を比較する、
請求項９又は１０に記載の検査方法。
【請求項１２】
前記第１領域内の構造に含まれる一部の構造を特定して、前記第１領域内の一部の構造と、前記第２領域内の一部の構造とを比較し、前記被検物の構造を検査する、
請求項１から１１の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項１３】
前記測定は、前記被検物に対してＸ線を投影して、前記被検物を透過した透過Ｘ線の少なくとも一部を検出することを含み、前記透過Ｘ線の測定により前記被検物の構造を取得する、
請求項１から１２の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項１４】
前記検査の結果から得られた情報を、前記被検物に対してＸ線を射出するＸ線源の交換の要否を判定する、
請求項１３に記載の検査方法。
【請求項１５】
前記測定は、前記被検物に対して超音波を照射して、前記被検物を透過した透過超音波の少なくとも一部を検出することを含み、前記透過超音波の測定により前記被検物の構造を取得する、
請求項１から１２の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項１６】
前記測定は、前記被検物の磁気共鳴による励起を施し、前記被検物から磁気共鳴信号を収集し、前記被検物の構造を取得する、
請求項１から１２の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項１７】
被検物の構造を測定して得られた情報に基づいて前記被検物の構造を検査するシステムであって、
前記被検物の第１領域内の構造と、前記第１領域とは異なる第２領域内の構造との違いを、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出する判定部
を備える検査システム。
【請求項１８】
被検物の構造を測定して得られた情報に基づいて前記被検物の構造を検査する検査システムが備える演算処理装置に、
前記被検物の第１領域内の構造と、前記第１領域とは異なる第２領域内の構造との違いを、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出するステップ
を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
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計測する測定工程と、
前記測定工程で得られた形状情報を請求項１７に記載の検査装置及び請求項１から１６に記載の検査方法の何れかを用いて検査する検査工程と、を有する構造物の製造方法。
【請求項２０】
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１９に記載の構造物の製造方法。
【請求項２１】
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２０に記載の構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査方法、検査システム、プログラム、及び構造物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の内部の情報を非破壊で取得する検査システムとして、例えば下記特許文献に開示されているような、物体にＸ線を照射して、その物体を透過した透過Ｘ線を検出する検査システムが知られている。また、Ｘ線以外を用いる検査方法により物体の内部の情報を非破壊で取得する検査システムとして、超音波検査システムや核磁気共鳴（ＭＲＩ）検査システムが知られている。
このような検査システムは、それぞれの検査方法に応じて、物体（被検物）に対して複数の角度方向からそれぞれ照射したエネルギーの変化量をそれぞれ検出する。上記検査システムは、取得した複数のエネルギーの変化量から物体の内部の情報の再構成処理を行うことにより断層画像を取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２６８８６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような検査システムによって断層画像を取得することができても、検査による良否を判定することが困難であった。例えば、検査対象とする領域に類似性の高い構造が含まれる場合であっても、個々の構造を単独にそれぞれ検出することが必要とされている。そのため、被検物の構造を検査する判定において、判定結果のバラツキが大きくなるという問題があり、判定精度の低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明の態様は、被検物の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる検査方法、検査システム、プログラム、及び構造物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、被検物を測定して、得られる情報に基づいて、被検物の構造を検査する検査方法であって、第１、第２領域を含む被検物を測定することと、第１領域内の構造と、第２領域内の構造とを比較することと、比較した結果を用いて、被検物の良否を判断することと、を含む検査方法が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、被検物の構造を測定して得られた情報に基づいて前記被検物の構造を検査するシステムであって、前記被検物の第１領域内の構造と、前記第１領域とは異なる第２領域内の構造との違いを、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出する判定部を備える検査システムが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、被検物の構造を測定して得られた情報に基づいて前記被検物の構造を検査する検査システムが備える演算処理装置に、前記被検物の第１領域内の構造と、前記第１領域とは異なる第２領域内の構造との違いを、前記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出するステップを実行させるためのプログラムが提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、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計測する測定工程と、前記測定工程で得られた形状情報を請求項１８に記載の検査装置及び請求項１から１７に記載の検査方法の何れかを用いて検査する検査工程と、を有する構造物の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、被検物の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線源の一例を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る検出装置における処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】検出装置を備えた構造物製造システムの一例を示す構成図である。
【図５】構造物製造システムによる処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図である。
【図７】検査対象の測定物の一態様を示す俯瞰図である。
【図８】検査対象の測定物の拡大図である。
【図９】検査対象の測定物の断面図である。
【図１０】本実施形態の検査システムによる検査手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態において導出した式にニュートン法を適用した場合の関係式を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。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。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。本実施形態においては、本発明をＸ線照射型の検査装置に適用した一実施態様について説明する。
【００１４】
検出装置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線は、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線は、約５０ｋｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線、及び約２０〜１００ｋｅＶの硬Ｘ線および、１００ｋｅＶ以上の放射線の少なくとも一つを含む。
【００１５】
本実施形態において、検出装置１は、測定物ＳにＸ線を照射して、その測定物Ｓを透過した透過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。
【００１６】
図１において、検出装置１は、Ｘ線ＸＬを射出するＸ線源２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２から射出され、ステージ装置３に保持された測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する検出器４と、検出装置１全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。
【００１７】
また、本実施形態において、検出装置１は、Ｘ線源２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。本実施形態において、Ｘ線源２、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。
【００１８】
本実施形態において、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。本実施形態においては、支持部材６Ｓにより、チャンバ部材６の下面と、支持面ＦＲとは離れる。すなわち、チャンバ部材６の下面と支持面ＦＲとの間に空間が形成される。なお、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。
【００１９】
本実施形態において、チャンバ部材６は、鉛を含む。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の外部空間ＲＰに漏出することを抑制する。
【００２０】
本実施形態おいて、検出装置１は、チャンバ部材６に取り付けられ、チャンバ部材６よりも熱伝導率が小さい部材６Ｄを有する。本実施形態において、部材６Ｄは、チャンバ部材６の外面に配置される。部材６Ｄは、内部空間ＳＰの温度が外部空間ＲＰの温度（温度変化）の影響を受けることを抑制する。すなわち、部材６Ｄは、外部空間ＲＰの熱が内部空間ＳＰに伝わることを抑制する断熱部材として機能する。部材６Ｄは、例えばプラスチックを含む。本実施形態において、部材６Ｄは、例えば発泡スチロールを含む。
【００２１】
Ｘ線源２は、測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。Ｘ線源２は、Ｘ線ＸＬを射出する射出部８を有する。Ｘ線源２は、点Ｘ線源を形成する。本実施形態において、射出部８は、点Ｘ線源を含む。Ｘ線源２は、測定物Ｓに円錐状のＸ線（所謂、コーンビーム）を照射する。
なお、Ｘ線源２は、射出するＸ線ＸLの強度を調整可能でもよい。Ｘ線源２から射出されるＸ線ＸＬの強度を調整する場合、測定物ＳのＸ線吸収特性等に基づいてもよい。また、Ｘ線源２から射出されるＸ線の拡がる形状は円錐状に限られず、例えば、扇状のＸ線（所謂、ファンビーム）でもよい。
【００２２】
射出部８は、＋Ｚ方向を向いている。本実施形態において、射出部８から射出されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、内部空間ＳＰにおいて、＋Ｚ方向に進行する。
【００２３】
ステージ装置３（ステージ駆動部）は、測定物Ｓ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。
本実施形態において、駆動システム１０は、ステージ９を移動させることにより測定物Ｓの方向を変更することができる。要するに、ステージ装置３は、Ｘ線源２から検出器４までに到る方向に対する測定物Ｓの方向を変更するように、ステージ９を駆動することができる。
【００２４】
本実施形態において、ステージ９は、測定物Ｓを保持する保持部１１を有するテーブル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。
【００２５】
テーブル１２は、保持部１１に測定物Ｓ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。
【００２６】
本実施形態において、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。
【００２７】
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。本実施形態において、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。本実施形態において、第２可動部材１４が有するナットとねじ軸２０Ｂとの間にボールが配置される。すなわち、第２駆動装置１８は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。
【００２８】
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。本実施形態において、第３可動部材１５が有するナットとねじ軸２３Ｂとの間にボールが配置される。すなわち、第３駆動装置１９は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施形態において、検出装置１は、ベース部材２６を有する。ベース部材２６は、チャンバ部材６に支持される。本実施形態において、ベース部材２６は、支持機構を介して、チャンバ部材６の内壁（内面）に支持される。ベース部材２６の位置は、所定の位置で固定される。
【００３１】
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。
【００３２】
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方向に移動（回転）可能なモータを含む。
【００３３】
本実施形態において、テーブル１２に保持された測定物Ｓ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、テーブル１２に保持された測定物Ｓを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動させてもよい。また、本実施形態においては、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を含んでもよい。例えば、駆動システム１０は、リニアモータを含んでもよいし、平面モータを含んでもよい。
【００３４】
本実施形態において、ステージ９は、内部空間ＳＰにおいて移動可能である。ステージ９は、射出部８の＋Ｚ側に配置される。ステージ９は、内部空間ＳＰのうち、射出部８よりも＋Ｚ側の空間で移動可能である。ステージ９の少なくとも一部は、射出部８と対向可能である。ステージ９は、保持した測定物Ｓを、射出部８と対向する位置に配置可能である。ステージ９は、射出部８から射出されたＸ線ＸＬが通過する経路上に、測定物Ｓを配置可能である。ステージ９は、射出部８から射出されたＸ線ＸＬの照射範囲内に、配置可能である。
【００３５】
本実施形態において、検出装置１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。本実施形態において、計測システム２８は、エンコーダシステムを含む。
【００３６】
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。
【００３７】
本実施形態において、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。
【００３８】
検出器４は、内部空間ＳＰにおいて、Ｘ線源２及びステージ９よりも＋Ｚ側に配置される。検出器４の位置は、所定の位置で固定される。なお、検出器４が移動可能でもよい。
ステージ９は、内部空間ＳＰのうち、Ｘ線源２と検出器４との間の空間を移動可能である。
【００３９】
検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線源２からのＸ線ＸＬが入射する入射面３３を有するシンチレータ部３４と、シンチレータ部３４において発生した光を受光する受光部３５とを有する。検出器４の入射面３３は、ステージ９に保持された測定物Ｓと対向可能である。
【００４０】
シンチレータ部３４は、Ｘ線が当たることによって、そのＸ線とは異なる波長の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増幅し、電気信号に変換して出力する。
【００４１】
検出器４は、シンチレータ部３４を複数有する。シンチレータ部３４は、ＸＹ平面内において複数配置される。シンチレータ部３４は、アレイ状に配置される。検出器４は、複数のシンチレータ部３４のそれぞれに接続するように、受光部３５を複数有する。なお、検出器４は、入射するＸ線を、光に変換することなく直接電気信号に変換してもよい。
【００４２】
図２は、本実施形態に係るＸ線源２の一例を示す断面図である。図２において、Ｘ線源２は、電子を発生するフィラメント３９と、電子の衝突又は電子の透過によりＸ線を発生するターゲット４０と、電子をターゲット４０に導く導電子部材４１とを備えている。また、本実施形態において、Ｘ線源２は、導電子部材４１の少なくとも一部を収容するハウジング４２を備えている。本実施形態において、フィラメント３９、導電子部材４１、及びターゲット４０のそれぞれが、ハウジング４２に収容されている。
【００４３】
フィラメント３９は、例えばタングステンを含む。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）が放出される。フィラメント３９の形状は、先端が尖っており、その尖った部分から電子が放出される。フィラメント３９の形状は、コイル状に巻かれている。
【００４４】
ターゲット４０は、例えばタングステンを含み、電子の衝突又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、Ｘ線源２は、所謂、透過型である。本実施形態において、ターゲット４０は、電子の透過により、Ｘ線を発生する。
【００４５】
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との間に電圧が加えられると、フィラメント３９から飛び出した熱電子が、ターゲット（陽極）４０に向かって加速し、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。
【００４６】
導電子部材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からの電子の通路の周囲の少なくとも一部に配置される。導電子部材４１は、例えば集束レンズ、及び対物レンズ等の電子レンズ、もしくは偏光器を含み、フィラメント３９からの電子をターゲット４０に導く。導電子部材４１は、ターゲット４０の一部の領域（Ｘ線焦点）に電子を衝突させる。ターゲット４０において電子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。
【００４７】
Ｘ線源２において、ターゲット４０に電子が照射されると、その電子のエネルギーのうち、一部のエネルギーが、Ｘ線となる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る検出装置の動作の一実施態様について説明する。
【００４９】
図３は、本実施形態に係る検出装置における処理を示すフローチャートである。本実施形態においては、図３のフローチャートに示すように、検出装置１のキャリブレーション（ステップＳＡ１）と、測定物Ｓに対するＸ線ＸＬの照射及び測定物Ｓを通過した透過Ｘ線の検出（ステップＳＡ２）と、測定物Ｓの内部構造の算出（ステップＳＡ３）とが実行される。
【００５０】
キャリブレーション（ステップＳＡ１）について説明する。本実施形態における検出装置は、測定系がおかれた温度変化の影響を受け、測定結果に温度に依存する偏差が生じる。検出装置は、測定物Ｓの測定に先立ち、測定系がおかれた温度に依存する偏差を補正するためのキャリブレーション処理を行う。
【００５１】
キャリブレーションが終了した後、測定物Ｓの検出が行われる（ステップＳＡ２）。検出において、制御装置５は、測定物Ｓが保持されたステージ装置３を制御して、測定物ＳをＸ線源２と検出器４との間に配置する。
制御装置５は、計測システム２８でステージ９の位置を計測しつつ、駆動システム１０を制御して、測定物Ｓを保持したステージ９の位置を調整する。
【００５２】
制御装置５は、Ｘ線源２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。
【００５３】
Ｘ線源２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。所定温度Ｔａにおいて、測定物ＳにＸ線源２からの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。所定温度Ｔａにおいて、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。本実施形態において、所定温度Ｔａにおいて得られる測定物Ｓの像の寸法（大きさ）は、寸法Ｗｓである。検出器４の検出結果は、制御装置５に出力される。
【００５４】
本実施形態において、制御装置５は、所定温度Ｔａにおいて測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬのうち、測定物Ｓを通過した透過Ｘ線の検出結果を、キャリブレーションの結果を用いて補正する。
【００５５】
本実施形態において、制御装置５は、測定物ＳにおけるＸ線源２からのＸ線ＸＬの照射領域を変えるために、測定物Ｓの位置を変えながら、その測定物ＳにＸ線源２からのＸ線ＸＬを照射する。すなわち、制御装置５は、複数の測定物Ｓの位置毎で、測定物ＳにＸ線源２からのＸ線ＸＬを照射させて、その測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出器４で検出させる。
【００５６】
本実施形態において、制御装置５は、測定物Ｓを保持したテーブル１２を回転して、Ｘ線源２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２からのＸ線ＸＬの照射領域を変える。
【００５７】
すなわち、本実施形態において、制御装置５は、測定物Ｓを保持したテーブル１２を回転させながら、その測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。テーブル１２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（Ｘ線透過データ）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。
【００５８】
制御装置５は、検出器４の検出結果から、測定物の内部構造を算出する（ステップＳＡ３）。本実施形態において、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（Ｘ線透過データ）に基づく測定物Ｓの像を取得する。すなわち、制御装置５は、測定物Ｓの像を複数取得する。
【００５９】
制御装置５は、測定物Ｓを回転させつつその測定物ＳにＸ線ＸＬを照射することにより得られた複数のＸ線透過データ（像）に基づいて演算を行って、測定物Ｓの断層画像を再構成して、測定物Ｓの内部構造の三次元データ（三次元構造）を取得する。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、及び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。
【００６０】
次に、上述した検出装置１を備えた構造物製造システムについて説明する。
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、その説明を簡略もしくは省略する。
【００６１】
図４は、構造物製造システム２００の構成図である。構造物製造システム２００は、上述の検出装置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２００は、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、及び回路基板を備える電子部品等の成形品を作成する。
【００６２】
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。本実施形態における設計情報には、測定物Ｓの大きさ、形状、材質の配置を示す構造情報が含まれる。
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の成形工程は、鋳造、鍛造、及び切削の少なくとも一つを含む。
【００６３】
検出装置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、記憶部１３１と、検査部１３２とを備える。記憶部１３１には、設計装置１１０により設計情報が記憶される。検査部１３２は、記憶部１３１から設計情報を読み出す。検査部１３２は、検出装置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、検出装置１から受信した座標を示す情報（形状情報）と記憶部１３１から読み出した設計情報とを比較、又は、前述の形状情報に含まれる異なる領域の情報どうしを比較する。検査部１３２は、比較結果に基づいて、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、比較結果に基づいて、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。
【００６４】
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いて、構造物の不良部位を加工する。
【００６５】
図５は、構造物製造システム２００による処理の流れを示す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（成形）する（ステップＳ１０２）。次に、検出装置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、検出装置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、又は、前述の形状情報に含まれる異なる領域の情報どうし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）。
【００６６】
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Ｓ１０５  ＹＥＳ）、構造物製造システム２００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Ｓ１０５  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Ｓ１０６）。
【００６７】
作成された構造物が修復できる場合（ステップＳ１０６  ＹＥＳ）、リペア装置１４０は、構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０７）、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Ｓ１０６  ＹＥＳ）、構造物製造システム２００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。
【００６８】
以上により、上記の実施形態における検出装置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２００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２００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。
また、本実施形態における構造物製造システム２００による測定は、測定物Ｓ（被検物）に対してＸ線ＸＬを投影して、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線の少なくとも一部を検出することを含み、透過Ｘ線（Ｘ線透過データ）の測定により測定物Ｓの構造が取得される。
なお、本実施形態における検出装置１は、制御装置１３０における検査の結果から得られた情報を、測定物Ｓ（被検物）に対してＸ線ＸＬを射出するＸ線源２の交換の要否を判定するための情報としてもよい。
【００６９】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。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検出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。
【００７０】
なお、構造物製造システム２００（検査システム）が製造する構造物は、検出装置１における前述の測定物Ｓと同義である。以下の説明において、「測定物Ｓ」として説明する。
【００７１】
次に、図６を参照し、制御装置１３０の詳細について説明する。
図６は、制御装置の構成を示す構成図である。この図６には、制御装置１３０の他、検出装置１と設計装置１１０とが合わせて示されている。制御装置１３０には、検出装置１から測定物Ｓを測定した結果が供給される。制御装置１３０には、設計装置１１０から測定物Ｓの設計情報が供給される。
構造物製造システム２００（検査システム）において、制御装置１３０（検査部１３２）は、測定物Ｓ（被検物）を測定して、得られる情報に基づいて測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する。本実施形態における、制御装置１３０は、測定物Ｓ（被検物）のうち、基準とする第１領域内の構造と、基準とする第１領域とは異なる被検査領域としての第２領域内の構造との違いを、第１領域内の構造と第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出する。
なお、本実施形態における制御装置１３０が測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する検査方法は、少なくとも次の３つのステップを含む。第１のステップとして、第１、第２領域を含む測定物Ｓ（被検物）を測定すること。第２のステップとして、第１領域内の構造と、第２領域内の構造とを比較すること。第３のステップとして、第２のステップにおいて比較した結果を用いて、被検物の良否を判断すること。以上のステップをそれぞれ実施することにより、制御装置１３０は、測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する。
以下、このような制御装置１３０について、本実施形態における一実施態様を示す。
【００７２】
本実施形態における制御装置１３０は、記憶部１３１、検査部１３２、設計情報取得部１３４、及び、測定情報取得部１３６を備える。
記憶部１３１は、設計情報記憶部１３１１、測定情報記憶部１３１５を備える。
設計情報記憶部１３１１は、測定物Ｓの座標情報を含む設計情報を記憶する。
設計情報記憶部１３１１が記憶する設計情報には、測定物Ｓの大きさ、形状、材質の配置を示す構造情報が含まれており、設計情報記憶部１３１１は、測定物Ｓの位置を示す座標情報に関連付けて、上記構造情報を記憶する。
測定情報記憶部１３１５は、各々の照射方向毎に検出した透過Ｘ線に基づいて生成された複数の情報（検出情報Dact_k）、及び、検出情報Dact_kに基づいて再構成した再構成画像情報を記憶する。
【００７３】
設計情報取得部１３４は、設計装置１１０に対する通信の通信処理をする。設計情報取得部１３４は、設計装置１１０との通信処理により取得した設計情報を記憶部１３１に記憶させる。設計装置１１０より取得した設計情報は、測定物Ｓの座標情報を含む。
測定情報取得部１３６は、検出装置１に対する通信の通信処理をする。測定情報取得部１３６は、検出装置１との通信処理により取得した情報を、測定物Ｓを検出して得られた複数の情報（検出情報Dact_k）として測定情報記憶部１３１５に記憶させるとともに、測定物Ｓを検出して得られた複数の情報（検出情報Dact_k）から再構成した再構成画像を生成する。測定情報取得部１３６は、再構成した再構成画像を測定情報記憶部１３１５に記憶させる。
【００７４】
検査部１３２は、各々のＸ線ＳＬの照射方向毎に検出した透過Ｘ線に基づいて生成された複数の情報（検出情報Dact_k）に基づいて再構成された再構成画像情報によって測定物Ｓの状態を検出する。
本実施形態における検査部１３２は、基準座標設定部１３２１、変換基準設定部１３２３、基準構造特定部１３２５、位置変換処理部１３２７、及び、判定部１３２９を備える。
【００７５】
基準座標設定部１３２１は、測定物Ｓから得られた再構成画像に含まれる繰り返し構造におけるピッチと方向(格子ベクトル)を設定する。基準座標設定部１３２１は、設計情報記憶部１３１１に記憶されている設計値に基づいて設定するか、又は、測定情報記憶部１３１５に記憶されている再構成画像情報から導出した情報に基づいて設定するかの少なくとも何れかの設定方法により設定する。
【００７６】
変換基準設定部１３２３は、後述の位置変換処理部１３２７によって行われる変換処理の変換基準を設定する。変換基準設定部１３２３は、設計情報記憶部１３１１に記憶されている設計値に基づいて設定するか、又は、測定情報記憶部１３１５に記憶されている再構成画像情報から導出した情報に基づいて設定するかの少なくとも何れかの設定方法により設定する。
【００７７】
基準構造特定部１３２５は、測定情報記憶部１３１５に記憶されている再構成画像情報から導出した情報に基づいて、検査対象を検査する基準とする基準構造を特定する。
【００７８】
位置変換処理部１３２７は、変換基準設定部１３２３によって設定された設定方法に従って、基準構造特定部１３２５によって特定された基準構造の情報に基づいて、基準構造の位置を変換する位置変換処理をする。
【００７９】
判定部１３２９は、位置変換処理部１３２７によって変換された基準構造の情報に基づいて、測定情報記憶部１３１５に記憶されている再構成画像情報によって示される構造を判定する。
【００８０】
検査部１３２が備える各部の機能についての説明は、後述とする。
【００８１】
（測定物の構造について）
図７から図９を参照し、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）における測定物Ｓ（被検物）の一態様を示し、その構造について説明する。
図７は、検査対象の測定物の一態様を示す俯瞰図である。図８は、検査対象の測定物の拡大図である。図９は、検査対象の測定物の断面図である。
【００８２】
図７において示す測定物Ｓには、測定物Ｓ（被検物）内において所定間隔で繰り返される層構造があり、Ｌａ１からＬａ３として示される部材により層構造を成して形成されている。例えば、測定物Ｓは、硬質樹脂（不図示）により形成されているものであり、強度補強のための膜（部材Ｌａ１からＬａ３）を硬質樹脂（不図示）内に含むものとする。部材Ｌａ１からＬａ３は、例えば、ＸＹＺ座標系のＸＹ平面と略平行に配置され、互いに所定の間隔を空けて設けられている。また、測定物Ｓは、部材Ｌａ１より＋Ｚ軸方向、部材Ｌａ３より−Ｚ軸方向に図示されない樹脂層がある。
要するに、測定物Ｓ（被検物）には、その内部において所定間隔で繰り返される構造（層構造を成す部材Ｌａ１からＬａ３）があり、層構造を成す部材Ｌａ１からＬａ３がＸＹ平面に沿って設けられており、ＸＹ平面と直交するＺ軸方向に繰り返されている。そして、部材Ｌａ１からＬａ３のそれぞれの間には図示されない樹脂が充填されているものとする。
【００８３】
また、部材Ｌａ１からＬａ３のそれぞれは、例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれに沿う繊維状の部材によって織られた膜を形成する。部材Ｌａ１からＬａ３として図示されるそれぞれの膜は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ沿う繊維状の部材により平織りされた膜として例示されている。上記膜内において繊維状の部材が格子構造を成している。要するに、測定物Ｓ（被検物）内には、所定間隔で繰り返される格子構造の部材がある。このように、部材Ｌａ１からＬａ３の各層においては、同様な構造により構成されている。要するに、上記部材Ｌａ１からＬａ３のそれぞれにおいて、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの方向に沿って連続する格子構造があり、設計情報に基づいて予め定められた方向（例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向）に沿って、所定の間隔（ピッチ）に従って繰り返されている。
【００８４】
ここで、部材Ｌａ１とＬａ２においては、格子構造の連続性が確保された正常な状態を示す。部材Ｌａ１における領域Ｚｏ１と領域Ｚｏ２とには、同じ構成の格子構造が含まれており、領域Ｚｏ１と領域Ｚｏ２の何れか一方を基準構造として定義することにより、他方に同じ構造が含まれているか否かを判定できる。なお、領域Ｚｏ１と領域Ｚｏ２の間には、領域Ｚｏ１と領域Ｚｏ２の何れの領域にも含まれない領域が存在してもよい。
【００８５】
このように測定物Ｓは、連続性が確保された層構造と格子構造の何れの構造を有する領域が含まれている。一方で、図示されている部材Ｌａ３においては、一部の領域に格子構造の連続性が確保されていない欠陥を含む部分（領域ＢＺ１とＢＺ２）が示されている。
【００８６】
図８の拡大図を参照し、上記図７に示した領域ＢＺ１とＢＺ２についての説明を補足する。図８（ａ）は、格子構造の連続性が確保された状態を示す。領域ＢＰＺに含まれる構造を基準構造として定義したことにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの方向に沿って基準構造が繰り返して設けられており、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの方向に沿って連続している。領域ＢＰＺから所定の距離に含まれる構造を基準構造と定義することにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの方向に沿って基準構造が連続している。
【００８７】
一方、上記図８（ａ）に対し図８（ｂ）と図８（ｃ）は、格子構造の連続性が確保されていない欠陥を含む部分（領域ＢＺ１とＢＺ２）をそれぞれ示している。
上記図９（ａ）と図９（ｂ）は、部材Ｌａ３において、層構造の連続性が確保されていない欠陥を含む部分（領域ＢＺ１とＢＺ２）をそれぞれ示している。
要するに、図８（ｂ）と図９（ａ）において、部材Ｌａ３における領域ＢＺ１内の構造には、Ｘ軸方向の繊維のうち、一部の繊維が欠損（断線）しており、所定の位置に繊維がない状態が示されている。
【００８８】
また、図８（ｃ）と図９（ｂ）において、部材Ｌａ３における領域ＢＺ２には、Ｙ軸方向の繊維のうち、一部の繊維が、設計情報において定められる所定の位置からＸ軸方向にずれており、所定の位置に繊維がない状態が示されている。
【００８９】
本実施形態の制御装置１３０によれば、上記の領域ＢＺ１とＢＺ２において示されている構造上の欠陥を、部材Ｌａ３に沿って繰り返し設けられている格子構造に基づいて検出することができる。
さらに、本実施形態の制御装置１３０によれば、上記の領域ＢＺ１とＢＺ２において示されている構造上の欠陥を、部材Ｌａ１からＬａ３方向（Ｚ軸方向）に、各層が周期性に繰り返し設けられている層構造に基づいて検出することもできる。
【００９０】
このように、本実施形態の制御装置１３０によれば、構造上の欠陥の検出を、基準構造を単位とする領域毎に行うことにより、検出を行う位置を繰り返し構造が設けられていると推定される位置を基準にして行うようにする。このように、領域を単位として検出することにより、全領域を一様に検出する場合に比べ、重点的に検出する領域と検出を不要とする領域を分類することができることから、検出に必要とされる繰り返し回数を削減することが可能となる。例えば、繰り返し間隔（周期）が１００として、製造誤差、検出精度を加味した範囲に所定の構造が存在するか否かを判定するものとした場合に、製造誤差、検出精度を加味した範囲を±１０と定めることにより、基準位置（０）を基準に±１０の範囲を検出範囲として定めることができる。同条件に従って、特定の２軸によって定められる場合には、一様に検出する場合に比べ、６４％の範囲を検出範囲から削減することができる。さらに、特定の方向についてだけ定めた場合には、一様に検出する場合に比べ、８０％の範囲を検出範囲から削減することができる。上記の削減率は、一例を示したものであり、測定物と測定条件などにより異なる数値になるが、一様に検出する場合に比べて検出効率を高めることができる。
【００９１】
（内部構造の検査方法の概要）
測定物Ｓ（被検物）である硬質樹脂（不図示）内部の構成は、外部から直接確認することができないため、上述の検出装置１により状態の検出（測定）が行われる。
以下、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）における検査に係る処理の概要について順に説明する。
【００９２】
検査部１３２は、測定物Ｓ（被検物）を測定して得られた情報に基づいて測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する。
検査部１３２は、上記測定物Ｓ（被検物）の被検査対象領域（第１領域）内の構造と、上記被検査対象領域（第１領域）とは異なる領域であって、基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造との違いを、上記被検査対象領域（第１領域）内の構造と上記基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出する。
検査部１３２は、上記被検査対象領域（第１領域）内の構造と上記基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造とに基づいて比較した結果を基にして、被検査対象領域（第１領域）内の構造が所定の設計仕様に基づいて製造されているか否かを判定する。
【００９３】
また、検査部１３２が行う判定処理に先立ち、基準構造特定部１３２５は、基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造に基づいて、上記第２領域内の構造（基準構造）と比較する被検査対象領域（第１領域）内の構造を特定する。ここで、検査部１３２は、特定された基準構造に基づいて、同じ測定物Ｓ内の他の領域を検査する。
【００９４】
また、被検査対象領域（第１領域）と基準構造を抽出した領域（第２領域）の配置について、被検査対象領域（第１領域）と、基準構造を抽出した領域（第２領域）との間には、第３領域が配置されており、判定部１３２９は、被検査対象領域（第１領域）内の構造と、基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造とを比較する。要するに、被検査対象領域（第１領域）と基準構造を抽出した領域（第２領域）とは、連続していている場合に限られず、被検査対象領域（第１領域）と基準構造を抽出した領域（第２領域）とが連続していなくてもよい。
【００９５】
また、基準構造特定部１３２５によって被検査対象領域（第１領域）内から特定された基準構造を、位置変換処理部１３２７が変換処理する。判定部１３２９は、位置変換処理部１３２７が変換処理した基準構造と、被検査対象領域（第１領域）内の構造とを比較する。このように、同一の測定物Ｓから抽出された複数の構造を比較することにより、測定物Ｓ内の個体差に応じた比較を容易とすることができる。
【００９６】
例えば、位置変換処理部１３２７による変換処理として、基準構造特定部１３２５によって特定された構造（基準構造）に対して、所定の方向（例えば、単位ベクトル方向）に向けての移動処理、所定の軸を中心にした回転処理、所定の位置を中心にした拡大処理のうち、何れかの処理を含む。このように、基準構造を基とした、移動処理、回転処理、拡大（縮小）処理のうちの何れかの処理を少なくとも含み、位置変換処理部１３２７が上記の変換処理に応じて基準構造に対する変換処理を行う。
【００９７】
また、位置変換処理部１３２７による変換処理において、複数の変換処理を適用して複数の自由度を有する変換処理を行う場合には、それぞれの変換処理の成分に基づいて、変換処理の次数を制限した近似変換処理を行う。近似変換処理については、後述とする。
【００９８】
また、上記被検査対象領域（第１領域）内から特定される構造として、上記測定物Ｓ（被検物）内において所定間隔で繰り返される構造がある場合には、基準構造特定部１３２５は、上記基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造と上記所定間隔に基づいて比較する上記被検査対象領域（第１領域）内の構造とを特定する。
【００９９】
また、上記被検査対象領域（第１領域）内から特定される構造として、上記測定物Ｓ（被検物）内において所定の方向で繰り返される構造がある場合には、基準構造特定部１３２５は、上記基準構造を抽出した領域（第２領域）内の構造と上記所定方向とに基づいて、比較する上記被検査対象領域（第１領域）内の構造を特定する。
例えば、上記所定の方向は、第１の方向（例えば、Ｘ軸方向）、第１の方向（Ｘ軸方向）と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）とを含む面（ＸＹ平面と平行の面）内の任意の方向、もしくは、上記面（ＸＹ平面と平行の面）と、上記面に直交する第３の方向（Ｚ軸方向）で形成される空間内の任意の方向の何れかである。
このように、制御装置１３０は、面内の任意の方向、又は、空間における任意の方向に沿って繰り返される構造を特定する。
【０１００】
上記測定物Ｓ（被検物）において繰り返される構造には、層構造と格子構造の何れかが少なくとも含まれる。測定物Ｓ（被検物）の構造として、層構造だけ、格子構造だけでもよく、前述の図７から図９に示した層構造と格子構造とが組み合わされた構造であってもよい。
【０１０１】
上記測定物Ｓ（被検物）において繰り返される構造が上記層構造である場合には、判定部１３２９は、上記層構造における何れかの層の法線方向に繰り返される間隔に基づいて、上記被検査対象領域（第１領域）内の構造と上記第２領域内の構造との相違を比較する。
【０１０２】
上記被検物において繰り返される構造が上記格子構造を含む場合には、判定部１３２９は、上記格子構造における格子ベクトルの方向に繰り返される間隔に基づいて、上記被検査対象領域（第１領域）内の構造と上記第２領域内の構造との相違を比較する。
【０１０３】
このように、判定部１３２９は、上記被検査対象領域（第１領域）内の構造に含まれる一部の構造を特定して、上記第１領域内の一部の構造と、上記第２領域内の一部の構造とを比較し、上記測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する。
【０１０４】
以下、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）における検査に係る主な処理について順に説明する。
【０１０５】
（繰り返し構造におけるピッチと方向(格子ベクトル)を設定する方法）
検査部１３２において、繰り返し構造におけるピッチと方向(格子ベクトル)を設定する方法について説明する。
次に示す方法により、制御装置１３０が検査対象とする測定物Ｓにおいて、繰り返し構造の特徴を示す繰り返し間隔（ピッチ）と方向(格子ベクトル)を、測定部Ｓの特徴情報として設定する。例えば、繰り返し間隔（ピッチ）と方向(格子ベクトル)は、次の何れかの設定基準により定める。
（ａ）測定物Ｓの設計値があり、且つ測定結果に設計値からのずれが小さいと認定される場合
上記の場合、設計値を基準にして、繰り返し構造におけるピッチと方向(格子ベクトル)を設定することを基本とする。
（ｂ）測定物Ｓの設計値がない場合、或は、設計値があっても、測定結果とのずれが大きいと認定される場合
上記の場合、検出装置１が検出した画像情報から、繰り返し構造におけるピッチと方向(格子ベクトル)を導出して、設定することを基本とする。
画像情報から繰り返し構造を導出するには、画像情報に対してフーリエ変換処理を行い、ピーク値を示す周波数成分（ピーク周波数）を検出する。画像情報によって示される空間周波数のエネルギーは、繰り返し頻度が高い繰り返し構造による周波数成分が強くなる。空間周波数におけるピーク周波数を検出することにより、ピーク周波数に対応する波長が、格子ピッチとして検出できる。
検出結果として判定する情報が１次元の情報として扱える場合には、スカラー量として扱うことができる。
一方、検出結果として判定する情報が２次元又は３次元の情報として扱う場合には、繰り返し構造の方向成分も判定のための特徴量となる。上記の１次元の情報としてピッチを導出した場合と同様に、繰り返し構造の方向(格子ベクトル)についても、フーリエ変換処理において検出されたピーク周波数に基づいて、判定処理を行うことができる。
【０１０６】
（基準構造の抽出）
次に、検査部１３２による基準構造の抽出について説明する。
まず、検査対称の領域を検査するにあたり、検査対称を検査する際に基準とする元画像情報を抽出する。以下の説明において、例えば、抽出する元画像情報をｐで表し、元画像情報の位置をrで表す。元画像情報ｐは、元画像情報の位置rによって参照される離散的なデータの塊として定義され、式（１）のように示される。
【０１０７】
【数１】
2014134386.tif 000003
【０１０８】
式（１）において、ｒは、例えば、元画像情報の位置（位置ｒ）を示すベクトルとして定義され、式（２）のように示される。
【０１０９】
【数２】
2014134386.tif 000004
【０１１０】
式（１）と式（２）により定義される位置ｒと、位置ｒを基準にした元画像情報ｐを抽出し、抽出した元画像情報ｐを基準に、元画像情報ｐと異なる領域の検査を以下に示す検査方法に従って実施する。
元画像情報ｐから基準構造を抽出する方法として、「方法１」から「方法３」の方法がある。
【０１１１】
方法１．繰り返し部分の画像を切り出してそのまま使用する方法。
この「方法１」として示される方法は、検出装置によって検出（取得）された画像の中から、繰り返しの基準構造となる部分を抽出し、抽出した情報をそのまま元画像情報ｐとして使用する方法である。この方法１においては、式（１）に示した元画像情報ｐは、位置ｒに基づいた離散的なデータの塊として表される。
【０１１２】
方法２．繰り返し部分の画像を複数切り出し、複数の画像の情報を平均化して使用する方法。
この「方法２」として示される方法は、検出装置によって検出（取得）された画像の中から、繰り返しの基準構造となる部分を複数抽出し、抽出された繰り返しの基準構造として抽出された複数の画像の情報（濃淡情報）を平均化処理する方法である。
なお、抽出された繰り返しの基準構造となる複数の部分には形状（濃淡分布）の微小な違いがそれぞれ含まれている。形状（濃淡分布）の微小な違いは、前述の平滑化処理を施すことにより予め除去しておくことにより、上記の平均化処理による形状（濃淡分布）の微小な違いを際立たせることができる。
上記のように平均化処理をする場合も、元画像情報ｐは、位置rに基づいた離散的なデータの塊として表される。
【０１１３】
方法３．上記方法１や方法２により抽出された元画像情報ｐにフィットする解析関数を使用する方法。
この「方法３」として示される方法は、上記方法１や方法２により抽出された元画像情報ｐに基づいて、繰り返しの基準構造となる部分をモデル化する解析関数を定義する方法である。
繰り返しの基準構造となる部分は、元画像情報ｐから抽出され、位置ｒに基づいた離散的なデータの塊として表される。検査部１３２（基準構造特定部１３２５）は、繰り返しの基準構造となる部分において、元画像情報ｐにフィットする解析関数を定義する。換言すれば、検査部１３２（基準構造特定部１３２５）は、解析関数を定義することにより、繰り返しの基準構造となる部分をモデル化する。
検査部１３２（基準構造特定部１３２５）は、繰り返しの基準構造となる部分における元画像情報ｐにフィットする解析関数を定義するに当たり、元画像情報ｐを抽出した区間内で連続かつ微分可能（Ｃ２級）な関数とする。上記のように定義された解析関数により、元画像情報ｐに代えて、解析関数に基づいて連続的なデータとして取り扱うことができる。
解析関数を用いる方法の詳細については後述とし、本実施形態においては、上記方法１と方法２によって抽出された、離散的なデータの塊の元画像情報ｐに基づいた処理を以下に説明する。
【０１１４】
（形状変換処理）
元画像情報ｐとして抽出した情報に基づいて、検査部１３２（位置変換処理部１３２７）が形状変換を行う処理について説明する。
【０１１５】
まず、２次元の情報を変換する場合について示す。２次元の情報を変換する変換処理には、回転、拡大縮小、直交度の線形変換の組み合わせにより、様々な変換を行うことができる。また、それぞれの線形変換を行う順序を変えることにより、異なる変換結果が導かれる。個々の変換処理において、回転、拡大縮小、直交度による線形変換を個々の行列として示すことができる。回転、拡大縮小、直交度による線形変換を、例えば、変換行列Ｏ、Ｍ、Ｒとしてそれぞれ示す。変換行列Ｏ、Ｍ、Ｒのそれぞれは、正方行列であるがゆえ、適用する線形変換処理の順に応じて、個々の行列の演算順序を変えることができる。
変換行列Ｏ、Ｍ、Ｒの演算順序を変えた場合の結果を式（３）として纏めて示す。
【０１１６】
【数３】
2014134386.tif 000005
【０１１７】
式（３）において、（ＯＭＲ）、（ＯＲＭ）、（ＭＯＲ）、（ＭＲＯ）、（ＲＯＭ）、（ＲＭＯ）の順に変換結果が示されている。例えば、（ＯＭＲ）は、基となるデータに、回転変換（Ｏ）、拡大縮小変換（Ｍ）、直交度変換（Ｒ）を順に実施した場合を示す。
また、式（３）において、Ｍｘは拡大縮小変換（Ｍ）におけるＸ軸方向の倍率を示し、Ｍｙは拡大縮小変換（Ｍ）におけるＹ軸方向の倍率を示し、γは直交度変換（Ｒ）における変換後のＸ軸とＹ軸の直交度を示し、θは回転変換（Ｏ）におけるＺ軸を基準にした回転角度を示す。
上記の式（３）に示されるように、演算順序が異なると異なる結果になることがわかる。ここで、上記の変換処理を低次にモデル化することにより、式を簡略化して式（４）のように整理する。
【０１１８】
【数４】
2014134386.tif 000006
【０１１９】
上記の式（３）に示されている変換結果のそれぞれは、式（３）に纏めて示されている式毎に異なる結果が導かれるが、式（３）に示す各変換結果を１次の項までに丸めることにより式（４）のように整理することができる。
このように、式（４）によれば、線形処理の順序に関係することなく共通化することができ、さらに演算量を低減できる。
【０１２０】
ただし、上記の式（４）は、回転、拡大縮小、直交度の線形変換を、適応順に応じた計算順に従う厳密な変換式から得られる結果と異なる結果を導くものである。変換次数が高くなる条件の場合には、変換前の情報から変換後の情報に対する乖離が大きくなることは明らかである。このような位置関係にある場合においては、情報の一致度を検出するまでもなく、一致性が低いと認定できる。そのため、式（４）のように１次の項までに丸めることにより検出する条件を制限したとしても、検出するべき対象を未検出としてしまうことはない。
本実施形態においては、このような連続性の特徴に着目して、変換式を式（４）のように定めている。
上記の式（４）のように変換処理を低次にモデル化しても、低次にモデル化した影響を受けずに、測定対象Ｓの検出処理を行うことができる。また、低次にモデル化するために１次までの式に展開したことにより見通しのよい式になり、計算処理を簡素化したことによる計算時間の短縮に貢献できる。
上記式（４）に示した２次元の場合の結果を、アフィン変換形式でそれぞれ記述すると、式（５）になる。
【０１２１】
【数５】
2014134386.tif 000007
【０１２２】
以上に示した変換処理により、検査部１３２は、２次元の情報を変換することができる。
【０１２３】
次に、３次元の情報を変換する場合について示す。
上記において、２次元の変換を示したが、３次元の場合も同様に低次にモデル化するために１次までの項に丸める変換式に基づいて変換処理を行うことができる。
例えば、式（６）に示されるＭＲｘＯｘＲｙＯｙＲｚＯｚを計算すると、Ｕ１１からＵ３３を要素とする行列が導かれる。
【０１２４】
【数６】
2014134386.tif 000008
【０１２５】
上記式（６）について、２次元の場合と同様に１次の項までに丸めることにより、式（７）を得る。
【０１２６】
【数７】
2014134386.tif 000009
【０１２７】
このように、式（７）に示した３次元の場合の結果を、アフィン変換形式でそれぞれ記述すると、式（８）になる。
【０１２８】
【数８】
2014134386.tif 000010
【０１２９】
以上に示したように、２次元の情報を変換する場合と同様な変換処理により、３次元の情報を変換することができる。
【０１３０】
（合わせ込みの処理）
続いて、検査部１３２（判定部１３２９）が、基準画像を、検出対象を含む被評価画像に合わせ込む処理について説明する。
基準画像の座標と濃淡分布とを、座標ｒと濃淡分布ｐ（ｒ）として示す。本実施形態においては、濃淡分布ｐ（ｒ）は滑らかな関数ではなく、上記に記述したような離散値の場合を考える。検出対象を含む領域の被評価画像の座標と濃淡分布をξｉ、ｑｉとして、ξの変換後の座標をＲとすれば、ξの変換処理を式（９）に示すことができる。
【０１３１】
【数９】
2014134386.tif 000011
【０１３２】
式（９）において、Δｘ、Δｙ、Δｚは、それぞれ基準画像から被評価画像までの距離をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各成分である。
この変換後の座標Ｒを用いて、式（１０）により基準画像の濃淡を導出する。
【０１３３】
【数１０】
2014134386.tif 000012
【０１３４】
式（１０）に従って、評価領域全体にわたって抽出する。上記式（１０）において、piは、式（１１）に示す評価値が最小となる画素ｊにおける濃度を表すこととする。
【０１３５】
【数１１】
2014134386.tif 000013
【０１３６】
以上に示したように式（１）から式（１１）に従って得られた、評価領域全体におけるpiとｑｉの差の二乗和が、最小となるような、Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ，θｘ，θｙ，θｚ，γｘ，γｙ，γｚ，Δｘ，Δｙ，Δｚを決定する。
【０１３７】
（最小二乗法に基づいた判定）
続いて、検査部１３２（判定部１３２９）における最小二乗法に基づいた判定について説明する。
まず、式（１２）に示される評価関数Ｆが定義される。
【０１３８】
【数１２】
2014134386.tif 000014
【０１３９】
式（１２）において、パラメータＲｉ，Ｍ，θ，γ，Δｒは、それぞれＸＹＺの３成分を持つものとする。例えば、ＭがＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを成分とし、θがθｘ，θｙ，θｚを成分とし、γがγｘ，γｙ，γｚを成分とし、ΔｒがΔｘ，Δｙ，Δｚを成分とする。
また、新たにχというパラメータを導入し、画像の濃淡分布を調整することとした。特に、式（１３）の関係がある場合には、評価関数Ｆとして式（１４）に示す関係が導かれる。
【０１４０】
【数１３】
2014134386.tif 000015
【０１４１】
【数１４】
2014134386.tif 000016
【０１４２】
式（１３）に示される関係がある場合、式（１４）に示されるようにＲは、ξ,Ｍ,θ,γの関数であるから、ｐもξ,Ｍ,θ,γの関数となる。したがって、これらのパラメータを求めるために解くべき方程式は式（１５）となる。
【０１４３】
【数１５】
2014134386.tif 000017
【０１４４】
式（１５）に示す方程式は、ｐをべき級数多項式で表した場合においても非線形となる。
以上に示したように、基準画像を、検出対象を含む被評価画像に合わせ込むことができる。
【０１４５】
以上に示した評価関数Ｆ、及び、評価関数Ｆの偏微分計算式からなる連立方程式を定義して、この連立方程式解く。なお、偏微分の計算は、離散値の差分演算とする。
これによって、実際の検出データに基づいた離散値を用いる場合において、上記の連立方程式の解くことにより、評価関数Ｆに基づいた判定が行える。
【０１４６】
（検査手順）
続いて、図１０を参照し、以上に示した一連の検査処理を行う検査手順について説明する。図１０は、本実施形態の検査システムによる検査手順を示すフローチャートである。以下の示す処理に先立ち、前述の図５のステップＳ１０３などの処理において検出装置１によって測定物Ｓを測定して取得された再構成画像情報が記憶部１３１において記憶されているものとする。
【０１４７】
（測定物Ｓが、２次元の平面内又は３次元の空間内において繰り返し構造を有する場合の検査手順）
測定物Ｓに含まれる構造物が、２次元の平面内又は３次元の空間内において繰り返し構造を有している場合の検査手順について説明する。
【０１４８】
まず、検査部１３２における基準座標設定部１３２１は、得られた画像情報、即ち記憶部１３１（測定情報記憶部１３１５）に記憶されている再構成画像情報に対して平滑化処理を行う。例えば、この平滑化処理は、一般の画像処理におけるメディアンフィルターを適用してもよい。検査部１３２は、この平滑化処理により、得られた画像情報に含まれるランダム性の変動分（ノイズ成分）を除去する（ステップＳ４０５）。
【０１４９】
次に、基準座標設定部１３２１は、基準ベクトルを算出する（ステップＳ４１０）。例えば、測定物Ｓが、２次元の平面内又は３次元の空間内において繰り返し構造を有している場合には、基準座標設定部１３２１は、繰り返し構造を含む面に垂直な方向に基準ベクトルを定める。
【０１５０】
上述のステップＳ４１０において定めた基準ベクトルの方向を、例えばＺ軸方向とする座標変換処理を、基準座標設定部１３２１は、検査対象領域に含まれる領域の再構成画像情報に対して行う（ステップＳ４１５）。
基準座標設定部１３２１は、繰り返し構造の基準情報を算出する（ステップＳ４２０）。例えば、測定物Ｓが２次元の平面内又は３次元の空間内において繰り返し構造を有している場合には、繰り返し構造のピッチと方向（格子ベクトル）を算出する。
【０１５１】
基準構造特定部１３２５は、以降の検査処理の基準とする基準構造を設定する（ステップＳ４２５）。なお、本ステップにおいて設定する基準構造は、再構成画像情報から抽出された情報、又は、再構成画像情報から複数抽出された情報を平均化した情報の何れかの情報に基づいて設定する。
【０１５２】
位置変換処理部１３２７は、繰り返し構造が並ぶ方向に、基準構造を抽出した位置からピッチに応じた距離に、設定した基準構造を移動させる（ステップＳ４３０）。
位置変換処理部１３２７は、基準構造に対して、ずれが少なくなるようなパラメータを導出する（ステップＳ４３５）。
位置変換処理部１３２７は、導出されたパラメータによって変換された結果に対して、予め定められた評価方法による評価値を導出する（ステップＳ４４０）。例えば、測定物Ｓが２次元の平面内又は３次元の空間内において繰り返し構造を有している場合には、位置・形状について、基準構造との差を算出する。要するに、繰り返し構造を有している測定物Ｓから抽出された構造の位置・形状と基準構造とを比較する。
【０１５３】
判定部１３２９は、評価値に基づいた判定処理として、導出されたパラメータが妥当か否かを判定する（ステップＳ４５０）。例えば、この判定処理により、測定物Ｓに含まれている繰り返し構造における、格子歪や周期性の乱れなどを検出する。
【０１５４】
ステップＳ４５０における判定により、導出されたパラメータが妥当でないと判定された場合（ステップＳ４５０：Ｎｏ）、ステップＳ４３５に進む。
一方、ステップＳ４５０における判定により、導出されたパラメータが妥当であると判定された場合（ステップＳ４５０：Ｙｅｓ）、判定部１３２９は、基準構造と線形変換後の画像の差を算出する（ステップＳ４５５）。
判定部１３２９は、画像の差が所定の値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４６０）。
【０１５５】
ステップＳ４６０における判定により、画像の差が所定の値より大きいと判定された場合（ステップＳ４６０：Ｙｅｓ）、判定部１３２９は、欠陥箇所（不良）と判定し（ステップＳ４７０）、ステップＳ４８０に進む。
【０１５６】
一方、ステップＳ４６０における判定により、画像の差が所定の値より大きくないと判定された場合（ステップＳ４６０：Ｎｏ）、判定部１３２９は、正常な箇所（良）と判定し（ステップＳ４７５）、ステップＳ４８０に進む。
判定部１３２９は、未判定の箇所が残っているか否かを判定する（ステップＳ４８０）。未判定の箇所が残っていると判定された場合（ステップＳ４８０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４３０に進む。
【０１５７】
一方、未判定の箇所が残っていないと判定された場合（ステップＳ４８０：Ｎｏ）には、判定部１３２９は、領域内の検査結果を記憶部１３１に記録させて検査処理を終える。
【０１５８】
以上に示した手順によれば、２次元の平面内又は３次元の空間内において、繰り返して配置される構造物が含まれている測定物Ｓの検査を行うことができる。
【０１５９】
（測定物Ｓが、所定の方向（１次元方向）に繰り返し構造を有する場合の検査手順）
測定物Ｓに含まれる構造物が、所定の方向（１次元方向）に繰り返し構造を有している場合について説明する。
所定の方向（一次元方向）に繰り返して配置される構造物が含まれている測定物Ｓを検査する場合、２次元の平面内又は３次元の空間内を対象とする処理として示した上記手順の一部を以下のように変更する。
【０１６０】
基準ベクトルを算出するステップＳ４１０において、基準座標設定部１３２１は、指定位置を基準に積層方向に垂直な方向に基準ベクトルを定める。
また、繰り返し構造の基準情報を算出するステップＳ４２０において、基準座標設定部１３２１は、繰り返し構造のピッチを算出する。
また、導出されたパラメータによって変換された結果に対して、予め定められた評価方法による評価値を導出するステップＳ４４０において、位置変換処理部１３２７は、位置・傾斜角度について、基準構造との差を算出する。
【０１６１】
上記のように、図１０に示す手順の一部を変更することにより、所定の方向（一次元方向）に繰り返して配置される構造物が含まれている測定物Ｓを検査することができるようになる。
【０１６２】
このように、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）によれば、繰り返し構造を含む測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる。
さらに、被検査対象内の構造の良否の判断結果を用いて、被検査物の良否の判断をすることができる。したがって、被検査物の一部の領域内の構造の情報を用いて、被検物の良否を判断することができるので、被検査物の全ての領域の情報を用いることなく被検査物の良否を判断することができる。したがって、被検物の良否を判断するために必要な情報が少なくなるので、被検物の良否判断に用いる情報を削減できる。
【０１６３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。
前述の図６を参照し、第２実施形態における制御装置１３０の異なる実施態様について説明する。
前述の第１実施形態に示した解析方法において離散情報を基にした解析方法を示したが、以下に示す本実施形態においては、解析関数を用いた解析方法について説明する。
【０１６４】
前述のとおり、元画像情報ｐにフィットする解析関数を定義するに当たり、元画像情報ｐを抽出した区間内で連続かつ微分可能（Ｃ２級）な関数を解析関数として定義することにより、元画像情報ｐに代えて、解析関数に基づいた連続的なデータとして取り扱うことができる。
第１実施形態において、「抽出された元画像情報ｐにフィットする解析関数を使用する方法（方法３）」を例示したが、以下の説明においてより具体的な方法について説明する。
【０１６５】
方法３ａ．解析関数をべき級数多項式とする方法。
前述の「方法３」において定義する解析関数をべき級数多項式とする。解析関数をＫ次の曲面として表すと、式（１６）のようになる。
【０１６６】
【数１６】
2014134386.tif 000018
【０１６７】
式（１６）において、ｌ，ｍ，ｎは、「０」以上の整数であってｌ，ｍ，ｎの合計は、次数であるＫ以下とする。また、ａｌｍｎは、係数である。
この方法３ａにおいては、定義された解析関数に対して、検査領域の離散的データをフィッティングして、解析関数と検査領域の離散的データとの誤差の大きさを所定の評価関数により評価する。所定の評価関数には、例えば最小二乗法が適用できる。このように、解析関数をべき級数多項式とする方法においては、元画像情報ｐによって示される区間を共通の式で示すことができる。
【０１６８】
方法３ｂ．解析関数にフーリエ級数を用いる方法。
前述の「方法３」において定義する解析関数をフーリエ級数とする。解析関数をフーリエ級数に展開して表すと、式（１７）のようになる。
【０１６９】
【数１７】
2014134386.tif 000019
【０１７０】
上記式（１７）において、ａｋとｂｋは係数であり、式（１８）により定められる。
【０１７１】
【数１８】
2014134386.tif 000020
【０１７２】
元画像情報ｐにおける各周波数（空間周波数）成分に応じた係数を定めることにより、任意の関数を得ることができる。検査対象領域においても同様にフーリエ級数を算出する。
この方法３ｂにおいては、定義されたフーリエ級数から算出される周波数スペクトルと、検査対象領域において算出されるフーリエ級数から算出される周波数スペクトルのクロスパワースペクトル又はコンボリューションを算出して評価する。このように、解析関数をフーリエ級数とする方法においては、元画像情報ｐによって示される区間を共通の式で示すことができる。
【０１７３】
方法３ｃ．解析関数に平滑化スプラインを用いる方法。
前述の「方法３」において定義する解析関数を平滑化スプラインとする。
解析関数として平滑化スプライン法による平滑化関数を表すと、式（１９）のようになる。
【０１７４】
【数１９】
2014134386.tif 000021
【０１７５】
上記式（１９）において、λは、平滑関数の滑らかさと、データに対する当てはまり具合のバランスを調整するパラメータであり、平滑化パラメータ（smoothing parameter）と呼ばれている。λの値が大きいほど、滑らかな曲線が得られる。このように、平滑化パラメータの大きさが曲線の滑らかさを左右する。抽出した区間内の曲線の滑らかさが、抽出した区間内で変化する場合には、抽出した区間の全空間で共通にすることができない。このように、解析関数を平滑化スプライン法による平滑化関数とする方法においては、元画像情報ｐによって示される区間を共通の式で示すと、データに対するあてはまり具合が低下する虞がある。そのため、平滑化パラメータを元画像情報ｐによって示される区間の中で変化させることが必要となることから、方法３ｃは、前述の方法３ａ、方法３ｂと比べて演算処理の負荷が大きくなる。
【０１７６】
以上、方法３ａから方法３ｃとして示した各方法によれば、抽出した区間内を連続する解析関数を定義することにより、抽出したデータが離散データであっても、データ間を補完することが可能になる。例えば、今回導出した式にニュートン法（Ｎｅｗｔｏｎ法）を適用することができる。
図１１は、本実施形態において導出した式にニュートン法（Ｎｅｗｔｏｎ法）を適用した場合の関係式を示す説明図である。この図１１に示される式（２０）に基づいて、今回導出した式の近似解を算出する。この式（２０）における各パラメータの初期値において、Δx，Δy，Δzについては、元画像情報ｐにおける繰り返し構造における座標軸方向のピッチに対応する値に、χは「１」に、他のパラメータは「０」にそれぞれ定める。なお、離散的な基準構造を抽出した区間内で連続かつ微分可能(Ｃ２級）な解析関数とすることにより、上記のニュートン法の適用が可能となる。
【０１７７】
また、このような検査方法に基づいて処理することにより、構造物製造システム２００（検査システム）は、測定物Ｓの構造を検査することが可能となる。
なお、本実施形態において、前述の図１０に示した処理の手順を同様に適用することができる。
【０１７８】
このように、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）によれば、繰り返し構造を含む測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる。
【０１７９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。
次に、前述の図４から図１１を参照し、構造物製造システム２００（検査システム）の異なる実施態様について説明する。
本実施形態における構造物製造システム２００（検査システム）は、検出装置１における測定物Ｓの検出方法が前述の第１実施形態、第２実施形態と異なる。前述の第１実施形態と、第２実施形態とにおける検出装置１は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線の強度を検出するものであったが、本実施形態における検出装置１は、測定物Ｓ（被検物）に対して超音波を照射して、測定物Ｓ（被検物）を透過した透過超音波の少なくとも一部を検出する。要するに、検出装置１は、測定物Ｓ（被検物）を透過した透過超音波の強度を検出するものである。
このように、本実施形態における検出装置１によれば、超音波測定により測定物Ｓ（被検物）の構造を取得することができ、透過Ｘ線の強度を検出する場合に限ることなく他の検出方式についても適用可能である。なお、超音波検査を行う検出装置１に関しては、例えば、米国登録特許６７９２８０８号明細書に記載されている。
【０１８０】
このように、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）によれば、超音波測定により測定物Ｓ（被検物）の構造を取得する検出装置１が検出した結果を基にする場合においても、繰り返し構造を含む測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる。
【０１８１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。
次に、前述の図４から図１１を参照し、構造物製造システム２００（検査システム）の異なる実施態様について説明する。
本実施形態における構造物製造システム２００（検査システム）は、検出装置１における測定物Ｓの検出方法が前述の第１実施形態から第３実施形態に示す何れの実施形態とも異なる。前述の第１実施形態から第３実施形態の何れかに記載の検出装置１は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線の強度又は透過した超音波の強度を検出するものであったが、本実施形態における検出装置１は、測定物Ｓ（被検物）の磁気共鳴による励起を施し、測定物Ｓ（被検物）から磁気共鳴信号の強度を検出して収集するものである。
このように、本実施形態における検出装置１によれば、磁気共鳴信号の強度の測定により測定物Ｓ（被検物）の構造を取得することができ、透過Ｘ線の強度を検出する場合に限ることなく他の検出方式についても適用可能である。なお、ＭＲＩ検査を行う検出装置１に関しては、例えば、米国特許公開２００７−０２５７７５８号明細書に記載されている。
【０１８２】
このように、本実施形態の構造物製造システム２００（検査システム）によれば、磁気共鳴信号の強度の測定により測定物Ｓ（被検物）の構造を取得する検出装置１が検出した結果を基にする場合においても、繰り返し構造を含む測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する判定精度の低下を抑制できる。
【０１８３】
以上に示したように、上記の実施形態における制御装置１３０は、測定部Ｓの状態の判定において、判定精度の低下を抑制して、測定部Ｓの状態を判定することができる。
また、これにより、構造物製造システム２００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２００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。
【０１８４】
なお、本実施形態によれば、構造物製造システム２００（検査システム）における制御装置１３０は、測定物Ｓ（被検物）の第１領域内の構造と、上記第１領域とは異なる第２領域内の構造との違いを、上記第１領域内の構造と前記第２領域内の構造とに基づいて比較した結果に基づいて検出する。
これにより、制御装置１３０は、測定物Ｓ（被検物）の第１領域内の構造を基にして、第２領域内の構造との違いを検出できるようになることから、構造物製造システム２００（検査システム）は、繰り返し構造を含む測定物Ｓ（被検物）の構造を検査する判定精度の低下を抑制することができるようになる。
【０１８５】
なお、上述の各実施形態においては、検出装置１がＸ線源を有することとしたが、Ｘ線源が検出装置１に対する外部装置でもよい。換言すれば、Ｘ線源が検出装置の少なくとも一部を構成しなくてもよい。
【０１８６】
上述の各実施形態においては、Ｘ線源２及び検出装置１を所定の位置に固定し、ステージを回転させ、測定物Ｓの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２及び検出装置１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２及び検出装置１の両方が移動可能でもよい。また、検出装置１は、米国特許公開2005/0254621号明細書、米国特許第7233644号明細書等に開示されているような複数のＸ線源を備えたＸ線装置にも適用できる。更に、例えば、米国特許公開2007/685985号、米国特許公開2001/802468号明細書等に開示されているような、被検物（測定物Ｓ）を回転させる回転軸に沿って、被検物（測定物Ｓ）を順次移動させるヘリカル方式のＸ線装置にも適用できる。また、更に例えば、米国特許公開2010／0220834号明細書に開示されているような、被検物（測定物Ｓ）中を進む際にＸ線に生じるわずかな偏向を評価する位相コントラスト方式のＸ線にも適用できる。また、更に例えば、米国特許公開2009／0003514号、又は米国特許公開2007/0230657号明細書等に開示されているような、ベルトコンベアーで被検物（測定物Ｓ）を移動させ、Ｘ線により被検物（測定物Ｓ）を検査するようなＸ線装置にも適用することができる。
なお、上述の実施形態においては、被検物（測定物Ｓ）の良否を判断することとしているが、被検物（測定物Ｓ）の欠陥部位の位置を特定することに用いても構わない。
【０１８７】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。例えば、上記の説明では、制御装置１３０と検出装置１とを異なる装置として説明したが、一体の装置として形成してもよい。その場合、制御装置１３０は、検出装置１の制御装置５が実施する処理も合わせて実施して、被検物（測定物Ｓ）の検出（測定）を行うようにしてもよい。また、単に制御装置１３０と制御装置５とを一体にしてもよい。また、一部の構成要素を用いない場合もある。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検出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本文の記載の一部とする。
【０１８８】
なお、上記の実施形態における構造物製造システム２００が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリ及びマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
【０１８９】
なお、この構造物製造システム２００が備える各部は、メモリ及びＣＰＵ（演算処理装置）により構成され、構造物製造システム２００が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【０１９０】
また、構造物製造システム２００、及び制御装置１３０が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み取らせて、実行することにより各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１９１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１９２】
１…検出装置、２…Ｘ線源、３…ステージ装置、４…検出器、
５…制御装置、１１０…設計装置、
１３０…制御装置、１３１…記憶部、１３２…検査部、
１３２５…基準構造特定部、１３２７…位置変換処理部、１３２９…判定部、
２００…構造物製造システム（検査システム）、
Ｓ…測定物（被検物）、ＳＰ…内部空間、ＸＬ…Ｘ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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