(57)【要約】【課題】  Ｖ溝に載置される円柱状物体が物体ごとに又は物体の場所ごとに断面径が大きく異なっている場合でも、Ｖ溝の深さを容易に変更して、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定にする。【解決手段】  直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板１１，１２−１〜１２−５，１３が平行に並べられた第１平板群ユニット１０と、同様の形状の複数の平板２１，２２−１〜２２−６，２３が平行に並べられるとともに、それぞれの平板の間に第１平板群ユニット１０の平板が入る第２平板群ユニット２０とにより、Ｖ溝が形成される。第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０との間隔を伸縮ユニット３０を伸縮させることにより変化させ、Ｖ溝の深さを変化させる。【選択図】図１
2018112421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第１の平面内に含まれるようにして平行に並べられた第１の平板群と、
直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第２の平面内に含まれるようにして平行に並べられるとともに、それぞれの平板の間に前記第１の平板群の平板が入り、前記第１の平面と前記第２の平面でＶ溝が形成されるようにされた第２の平板群と、
前記第１の平板群または前記第２の平板群を、前記Ｖ溝の形が変化せず、大きさが変化する方向に移動する平板群移動手段とを備えたことを特徴とするＶ溝深さ可変ステージ。
【請求項２】
請求項１に記載のＶ溝深さ可変ステージにおいて、
前記第１の平板群及び前記第２の平板群は、それぞれの平板における切り取られた箇所の側面の隣りの側面であって、前記平板群移動手段による移動方向に略平行な側面が第３の平面内に含まれるようにされ、
前記平板群移動手段による移動の移動位置を検出する平板群移動位置検出手段と、
前記Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における前記第３の平面に平行な平面と接する部分が前記第３の平面から設定された距離にあるときの、前記円柱状物体の断面径と前記平板群移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−平板群移動位置関係とを備えたことを特徴とするＶ溝深さ可変ステージ。
【請求項３】
請求項２に記載のＶ溝深さ可変ステージが備えられたＸ線回折測定装置において、
対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
前記Ｘ線出射器から前記測定対象物に向けてＸ線が照射された際、前記測定対象物にて発生した回折Ｘ線を、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対して垂直に交差する撮像面にて受光し、前記撮像面に前記回折Ｘ線の像である回折環を形成する回折環形成手段と、
前記Ｘ線出射器と前記回折環形成手段とを内部に配置した筐体であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸及び前記撮像面において回転角度０度とする回転基準位置のラインを含む基準平面が前記第３の平面に垂直であるとともに、前記第１の平面と前記第２の平面が交差するラインであるＶ溝底部のラインに略平行となるように位置決めされている筐体と、
前記平板群移動手段の移動方向に、前記筐体と相対的に前記Ｖ溝深さ可変ステージを移動させるステージ移動手段と、
前記ステージ移動手段による移動の移動位置を検出するステージ移動位置検出手段と、
前記Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における前記第３の平面に平行な平面と接する部分が前記第３の平面から設定された距離にされ、前記基準平面に前記Ｖ溝底部のラインが含まれるときの、前記円柱状物体の断面径と前記ステージ移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−ステージ移動位置関係とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状物体を載置するＶ溝が形成されたステージであってＶ溝の深さが可変であるステージ、及び該ステージを備えたＸ線回折測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に示されるように、測定対象物に所定の入射角度でＸ線を照射して、測定対象物で回折したＸ線によりＸ線回折環（以下、回折環という）を形成し、形成された回折環の形状を検出してｃｏｓα法による分析を行い、測定対象物の残留応力を測定するＸ線回折測定装置が知られている。特許文献１に示されている装置は、Ｘ線出射器、イメージングプレート等の回折環撮像手段、レーザ検出装置及びレーザ走査機構等の回折環読取手段、並びにＬＥＤ照射器等の回折環消去手段等を１つの筐体内に備えている。また、Ｘ線出射器から出射されるＸ線と同じ光軸の平行なＬＥＤ光を照射し、照射箇所をカメラ撮影する機能を備えており、測定対象物を載置したステージの該筐体に対する位置と傾きを変化させ、カメラの撮影画像上におけるＬＥＤ光の照射点と反射点が適切な位置になるよう調整することで、Ｘ線照射点から回折環撮像手段までの距離および測定対象物に対するＸ線の入射角を設定値通りにすることができるようになっている。このようなＸ線回折測定装置を用いて、鉄管等の円柱状の測定対象物の側面に対してＸ線回折測定を行うことがある。この場合は、測定対象物を載置するステージを、特許文献１に示されるような平板のステージからＶ溝が形成されたステージ（以下、Ｖ溝ステージという）に替えれば、測定対象物を固定してステージの位置調整を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９８６７７号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、円柱状の測定対象物ごとに断面径が大きく異なっている場合は、Ｖ溝ステージに測定対象物をセットしたとき、測定対象物ごとに測定対象物の側面における最も高くなる箇所の高さは大きく変わり、Ｘ線照射点から回折環撮像手段までの距離が設定値通りになるよう、ステージの高さ方向位置を調整するには時間がかかるという問題がある。また、場所ごとに断面径が異なる円柱状の測定対象物のそれぞれの場所をＸ線回折測定する場合も同様の問題がある。また、測定対象物のＸ線回折角が小さい（出射Ｘ線と回折Ｘ線の成す角が大きい）ときは、Ｖ溝の深さに比べて円柱状の測定対象物の断面径が小さいと、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されて良好な回折環が形成されない可能性があるという問題もある。
【０００５】
本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、Ｖ溝に載置される円柱状物体が物体ごとに又は物体内の場所ごとに断面径が大きく異なっている場合であっても、Ｖ溝の深さを容易に変更して、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができ、該一定の高さは、円柱状物体の側面にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されることがない高さであるＶ溝ステージを提供することにある。以下、本発明のＶ溝ステージをＶ溝深さ可変ステージという。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第１の平面内に含まれるようにして平行に並べられた第１の平板群と、直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第２の平面内に含まれるようにして平行に並べられるとともに、それぞれの平板の間に第１の平板群の平板が入り、第１の平面と第２の平面でＶ溝が形成されるようにされた第２の平板群と、第１の平板群または第２の平板群を、Ｖ溝の形が変化せず、大きさが変化する方向に移動する平板群移動手段とを備えたＶ溝深さ可変ステージとしたことにある。
【０００７】
これによれば、平板群移動手段により第１の平板群または第２の平板群を移動すればＶ溝の深さを容易に変更することができ、目視でＶ溝を断面方向に見て、底部ではない２つの角を結ぶラインが円柱状物体の側面に接するようＶ溝の深さを変更すれば、円柱状物体の断面径によらず、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができる。また、目視に替えて、第１と第２の平板群に、Ｖ溝の底部ではない２つの角に接するよう平板を載置し、この平板が円柱状物体の側面に接するようＶ溝の深さを変更すれば、さらに精度よく円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができる。そして、この一定の高さは、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されることがない高さである。さらに、このＶ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用する場合は、第１と第２の平板群に、Ｖ溝の底部ではない２つの角に接するようフィルム状の薄い平板を載置し、特許文献１に示される方法で、Ｘ線回折測定装置の筐体に対する薄い平板の高さ方向位置が適切な位置になるよう、Ｖ溝深さ可変ステージの高さを調整しておけば、上述したようにＶ溝の深さを変更することで、Ｖ溝にセットされた円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、Ｘ線照射点から回折環撮像手段までの距離は設定値通りになる。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、第１の平板群及び第２の平板群は、それぞれの平板における切り取られた箇所の側面の隣りの側面であって、平板群移動手段による移動方向に略平行な側面が第３の平面内に含まれるようにされ、平板群移動手段による移動の移動位置を検出する平板群移動位置検出手段と、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にあるときの、円柱状物体の断面径と平板群移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−平板群移動位置関係とを備えたＶ溝深さ可変ステージとしたことにある。
【０００９】
これによれば、円柱状物体の断面径が既知であれば、既知である断面径を径−平板群移動位置関係に当てはめて平板群移動位置を求め、この移動位置になるよう平板群移動手段による移動を行えば、Ｖ溝に円柱状物体を載置したとき、円柱状物体の断面径によらず円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができる。また、第３の平面からの設定された距離を０（第３の平面と円柱状物体の側面が接する場合）とするか、適切な小さな値にすれば、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されることがないようにすることができる。さらに、このＶ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用する場合は、第３の平面に該設定された距離と等しい厚さの平板（設定された距離が０であれば薄いフィルム状の平板）を載置し、特許文献１に示される方法で、Ｘ線回折測定装置の筐体に対する平板の高さ方向位置が適切な位置になるよう、Ｖ溝深さ可変ステージの高さを調整しておけば、上述したように平板群移動手段による移動位置を定めることで、Ｖ溝にセットされた円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、Ｘ線照射点から回折環撮像手段までの距離は設定値通りになる。なお、径−平板群移動位置関係は、円柱状物体の断面径から平板群移動位置を求めることができればどのような形態でもよく、コンピュータ装置内の演算プログラム又は書面の換算表テーブル等が考えられる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、上述したＶ溝深さ可変ステージが備えられたＸ線回折測定装置において、対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、Ｘ線出射器から測定対象物に向けてＸ線が照射された際、測定対象物にて発生した回折Ｘ線を、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対して垂直に交差する撮像面にて受光し、撮像面に回折Ｘ線の像である回折環を形成する回折環形成手段と、Ｘ線出射器と回折環形成手段とを内部に配置した筐体であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸及び前記撮像面において回転角度０度とする回転基準位置のラインを含む基準平面が第３の平面に垂直であるとともに、第１の平面と前記第２の平面が交差するラインであるＶ溝底部のラインに略平行となるように位置決めされている筐体と、平板群移動手段の移動方向に、筐体と相対的にＶ溝深さ可変ステージを移動させるステージ移動手段と、ステージ移動手段による移動の移動位置を検出するステージ移動位置検出手段と、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にされ、基準平面にＶ溝底部のラインが含まれるときの、円柱状物体の断面径とステージ移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−ステージ移動位置関係とを備えたことにある。
【００１１】
これによれば、円柱状物体の断面径が既知であれば、上述したように平板群移動位置を求め、既知である断面径を径−ステージ移動位置関係に当てはめてステージ移動位置を求め、それぞれの移動位置になるよう平板群移動手段とステージ移動手段による移動を行えば、Ｖ溝に円柱状物体を載置したとき、円柱状物体の中心軸が基準平面に含まれたうえで円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射される。そして、上述したようにＶ溝深さ可変ステージの高さが適切な高さになるよう調整しておけば、Ｘ線照射点から回折環撮像手段までの距離は設定値通りになる。なお、径−ステージ移動位置関係は、円柱状物体の断面径からステージ移動位置を求めることができればどのような形態でもよく、コンピュータ装置内の演算プログラム又は書面の換算表テーブル等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージの全体外観図である。
【図２】図１のＶ溝深さ可変ステージをユニットごとに分解した図である。
【図３】図１のＶ溝深さ可変ステージを上方から見た図である。
【図４】図１のＶ溝深さ可変ステージをＸ線回折測定装置に使用したときの図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージの全体外観図である。
【図６】Ｖ溝に円柱状物体を載置した状態を断面で見て、Ｖ溝と円柱状物体の主要点、主要点間の間隔及び主要な角度に記号を付した図である。
【図７】Ｖ溝に円柱状物体を載置した状態を断面で見て、Ｖ溝と円柱状物体の主要点間の間隔及び主要な角度に記号を付した図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージをＸ線回折測定装置に使用したときの図である。
【図９】Ｖ溝に円柱状物体を載置した状態を断面で見て、円柱状物体の中心軸、Ｖ溝の主要点及び主要点間の間隔に記号を付した図である。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージについて図１乃至図３を用いて説明する。このＶ溝深さ可変ステージはＶ溝に円柱状物体を載置するステージであり、Ｖ溝の深さを変更して、載置する円柱状物体の側面における最も高くなる箇所を、略一定の高さにすることができるステージである。なお、本実施形態ではＶ溝深さ可変ステージを構成する部材の材質はステンレス等の金属である。
【００１４】
Ｖ溝深さ可変ステージは図１乃至図３に示すように、第１平板群ユニット１０、第２平板群ユニット２０及び伸縮ユニット３０から構成されている。第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０は、伸縮ユニット３０の図２の左側先端が第１平板群ユニット１０の孔１５ａ，１５ｂに入って固定され、図２の右側半分が第２平板群ユニット２０の孔４０ａ，４０ｂに入って固定されることにより連結される。そして、連結されると、第２平板群ユニット２０の平板群の隙間には第１平板群ユニット１０の平板群が入るようになっている。なお、孔１５ｂは図２では表示されていないが、第２平板群ユニット２０の孔４０ｂに対応する位置に形成されている。このように構成されたＶ溝深さ可変ステージは、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０でＶ溝が形成される。そして、伸縮ユニット３０を伸縮させることにより、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０間の間隔が変化し、Ｖ溝は形状は変わらず大きさが変化する。言い換えると、Ｖ溝は形状は変わらず深さが変化する。これにより、Ｖ溝に載置した円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さが変化する。
【００１５】
以下、Ｖ溝深さ可変ステージを構成するそれぞれのユニットについて説明するが、第１平板群ユニット１０及び第２平板群ユニット２０を構成しているそれぞれの平板のそれぞれの面を表現する際の語句を以下のように定める。それぞれの平板の厚さ方向に平行な面を側面、垂直な面を表面という。また、側面においてＶ溝深さ可変ステージを置いた面に平行な面を水平面、Ｖ溝深さ可変ステージを置いた面に垂直な面を垂直面、Ｖ溝を形成する面を切取面という。また、図１及び図２で見ることができる側を表側、見ることができない側を裏側という。
【００１６】
第１平板群ユニット１０は長方形状の板の角部分が直線状に切り取られた右端平板１１、右端平板１１と横方向の長さがやや短いがほぼ同じ表面形状で厚さが薄い中央平板１２−１〜１２−５、右端平板１１と同じ形状の左端平板１３、これらの平板群を貫いて固定されている連結棒１４及びこれらの平板群の裏側垂直面を合わせて固定されている縦平板１５から構成されている。右端平板１１の切取面、中央平板１２−１〜１２−５の切取面及び左端平板１３の切取面は、１つの平面内に含まれるようになっている。以後、この平面を第１の平面という。また、右端平板１１の表側水平面、中央平板１２−１〜１２−５の表側水平面及び左端平板１３の表側水平面も、１つの平面内に含まれるようになっている。以後、この平面を第３の平面という。また、右端平板１１の裏側水平面、中央平板１２−１〜１２−５の裏側水平面及び左端平板１３の裏側水平面も、１つの平面内に含まれるようになっている。以後、この平面を第４の平面という。
【００１７】
第２平板群ユニット２０は長方形状の板の角部分が直線状に切り取られた右端平板２１、右端平板２１と同じ表面形状で厚さが薄い中央平板２２−１〜２２−６、右端平板２１と同じ形状の左端平板２３、これらの平板群を貫いて固定されている連結棒２４、これらの平板群の裏側垂直面を合わせて固定されている縦平板２５、及びこれらの平板群の裏側水平面を合わせて固定しているブロック４０から構成されている。図２における１点鎖線は、これらの各部分を接続して第２平板群ユニット２０を製作する際の合わせ部分である。
【００１８】
第２平板群ユニット２０においても、右端平板２１の切取面、中央平板２２−１〜２２−６の切取面及び左端平板２３の切取面は、１つの平面内に含まれるようになっている。以後、この平面を第２の平面という。また、右端平板２１の表側水平面、中央平板２２−１〜２２−６の表側水平面及び左端平板２３の表側水平面も、１つの平面内に含まれるようになっている。この平面は、第１平板群ユニット１０の第３の平面と一致しており、第３の平面は第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０に共通する平面である。
【００１９】
伸縮ユニット３０は、伸縮棒３１と収納部３２から構成されるもので、それぞれの両端を押すと収納部３２に伸縮棒３１が入ることで全体の長さが変化する。伸縮ユニット３０は、市販されているものをそのまま使用することができる。
【００２０】
第２平板群ユニット２０のブロック４０は直方体状で側面に図２の伸縮ユニット３０の右側を入れて固定するための孔４０ａ，４０ｂが形成されている。この孔４０ａ，４０ｂに伸縮ユニット３０を入れて固定し、伸縮ユニット３０の先端を第１平板群ユニット１０の縦平板１５の孔１５ａ，１５ｂに入れて固定すると、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０は一体になり、このとき図２におけるブロック４０の上面は、第１平板群ユニット１０の第４の平面よりやや下になるようになっている。また、一体になると図３に示すように、第２平板群ユニット２０の平板群の隙間には第１板群ユニット１０の平板群が入るようになっている。よって、第１板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０を手で持って互いに相手側の方向に押す又はこれとは反対側に引くと、伸縮ユニット３０が伸縮し、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０は平板同士が当たることなく間隔が変化する。
【００２１】
また、図３に示すように、第２平板群ユニット２０の右側平板２１と中央平板２２−１との間隔は第１平板群ユニット１０の右側平板１１の厚さより僅かに大きく、第２平板群ユニット２０の左側平板２３と中央平板２２−６との間隔も第１平板群ユニット１０の左側平板１３の厚さより僅かに大きくなっている。これにより、力を加えて第１板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０の間隔を変化させるとき、がたつきが発生することがないようになっている。
【００２２】
第１平板群ユニット１０における第１の平面と第３の平面が成す角度と、第２平板群ユニット２０における第２の平面と第３の平面が成す角度とは同一であり、これら第１乃至第３の平面からＶ溝が形成される。そして、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０の間隔を変化させると、これら第１乃至第３の平面から形成されるＶ溝は、形が変化することなく大きさが変化する。言い換えると第１の平面と第２の平面が交差するライン（以下、Ｖ溝底部ラインという）と第３の平面間の距離であるＶ溝深さが変化する。第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０の間隔はＶ溝底部ラインが第３の平面のやや上方になる位置から伸縮ユニット３０が最大の長さになるまで変化するので、第１乃至第３の平面から形成されるＶ溝の深さは大きく変化する。
【００２３】
次に、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０の製作手順を説明する。まず、第１平板群ユニット１０においては、それぞれの平板に等しい厚さの平板と連結棒１４に等しい径の円柱状の棒を用意し、それぞれの平板と連結棒１４を切り出す。このとき、右端平板１１と左端平板１３は同一形状であり中央平板１２−１〜１２−５はすべて同一形状である。次に、すべての平板において表側水平面を上側にし、裏側垂直面を横側にしたとき左上の位置であり、表側水平面と裏側垂直面から同じ距離の位置に連結棒１４を通すための穴を開ける。これで第１平板群ユニット１０を製作するための部材が準備できる。
【００２４】
次に、定盤に精度よく直角が出された２つのブロックを上方から見て直角が形成されるように置き、定盤に右端平板１１を置いて、右端平板１１の裏側垂直面と表側水平面が２つのブロックにそれぞれ当たるように置く。次に連結棒１４を通すために開けられた穴に連結棒１４を入れ、連結棒１４と２つのブロックの間に、連結棒１４が右端平板１１の表面（定盤の面）に垂直になるための適切な厚さのスペーサをそれぞれ入れ、連結棒１４をこのスペーサに押し付けて固定する。この状態で連結棒１４と中央平板１２−１の合わせ目を溶接する。
【００２５】
次に２つのブロックを右端平板１１から離し、連結棒１４を固定しているスペーサを取り除く。そして、右端平板１１と中央平板１２−１の間隔に等しい厚さのスペーサを右端平板１１の表側表面に置き、この上に開けられた孔に連結棒１４を通して中央平板１２−１を置く。次に、２つのブロックの１つに右端平板１１と中央平板１２−１の裏側垂直面が、もう１つに右端平板１１と中央平板１２−１の表側水平面が当たるようにし、連結棒１４と２つのブロックの間に、先に取り除いたスペーサを入れ、連結棒１４をこのスペーサに押し付けて固定する。この状態で連結棒１４と中央平板１２−１の合わせ目を溶接する。以下、これと同じ方法で中央平板１２−２乃至１２−５及び左端平板１３と連結棒１４を、それぞれ順に溶接する。これにより、平板群は表側水平面、切取面、裏側水平面及び裏側垂直面がそれぞれ同一の平面内になるよう連結棒１４に固定される。
【００２６】
次に２つのブロックから組立てた平板群を離し、縦平板１５を、裏側垂直面が定盤に当たり、裏側表面と表側水平面が２つのブロックの直角が形成された箇所にそれぞれ当たるように置く。次に、縦平板１５の裏側垂直面と右端平板１１の裏側表面の間の距離に等しい厚さのスペーサを定盤に置き、この上に組立てた平板群を、右端平板１１の裏側表面がスペーサに当たるようにして置き、平板群の裏側垂直面が縦平板１５の表側表面に当たり、表側水平面がブロックの１つに当たるようにする。この状態で左端平板１３と縦平板１５の合わせ目を溶接する。次に、組立てた平板群を右端平板１１が上側になるようにし、左端平板１３の表側表面がスペーサに当たり、表側水平面がブロックの１つに当たるようにする。この状態で右端平板１１と縦平板１５の合わせ目を溶接する。これにより第１平板群ユニット１０が製作される。
【００２７】
次に、第２平板群ユニット２０においては、右端平板２１、中央平板２２−１〜２２−６、左端平板２３、連結棒２４及び縦平板２５を組立てる手順は、上述した第１平板群ユニット１０と同じである。なお、定盤と右端平板２１及び左端平板２３の間にスペーサを入れない点だけは異なっている。この後は、ブロック４０の所定の箇所に伸縮ユニット３０を入れて固定するための孔を開け、このブロック４０と平板群を固定すればよい。これは、２つのブロックの直角の箇所にブロック４０の２つの側面と平板群の右端平板２１（又は左端平板２３）、縦平板２５の表面がそれぞれ当たるように置き、ブロック４０と平板群の合わせ面を溶接し、２つのブロックに当てたブロック４０と平板群の合わせ面をさらに溶接すればよい。これにより第２平板群ユニット２０が製作される。
【００２８】
図４は、上述した第１実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージのＶ溝に円柱状物体である測定対象物ＯＢを載置し、先行技術文献である特許文献１に示されたＸ線回折測定装置から測定対象物ＯＢにＸ線を照射した状態を示した図である。図４においてＶ溝深さ可変ステージＳＴは第２平板群ユニット２０の縦平板２５側から見た状態になっており、測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所は、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴの第３の平面と接する高さになっている。
【００２９】
Ｖ溝深さ可変ステージＳＴに載置する測定対象物ＯＢの断面径が、測定対象物ＯＢごとに又は同一の測定対象物ＯＢの場所ごとに大きく異なっていても、測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所がＶ溝深さ可変ステージＳＴの第３の平面と接する高さになるよう、Ｖ溝の大きさ（Ｖ溝の深さ）を変化させれば、測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所は一定の高さになる。測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所がＶ溝深さ可変ステージＳＴの第３の平面と接するようにするには、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴをＶ溝底部ラインの方向（測定対象物ＯＢの中心軸方向）に見て、目視でＶ溝の大きさ（Ｖ溝の深さ）を変化させればよい。また、目視に替えて第３の平面に平板を置き、この平板に測定対象物ＯＢが接触するようにＶ溝の大きさ（Ｖ溝の深さ）を変化させれば、さらに精度よく測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所を第３の平面と接する高さにすることができる。
【００３０】
図４のＸ線回折測定装置は先行技術文献である特許文献１に示されたＸ線回折測定装置と同一であり、図に付された番号も特許文献１に示されたＸ線回折測定装置と同一である。なお、図に付された番号はＶ溝深さ可変ステージに付された番号と重複しているものがあるが、本実施形態ではＸ線回折測定装置の構造については説明を省略しているので、混同はないとしてこのままとする。このＸ線回折測定装置は特許文献１に示されるよう、出射Ｘ線と同一光軸の平行光であるＬＥＤ光を照射し、照射箇所をカメラ撮影してＬＥＤ光の照射点の撮影画像上の位置を所定の位置にすることで、Ｘ線照射点から回折環撮像手段であるイメージングプレートまでの距離（以下、照射点−ＩＰ間距離という）を設定値にすることができる。よって、予めＶ溝深さ可変ステージＳＴの第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離が設定値になるよう、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴ自体の高さを調整しておけば、測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたときも、照射点−ＩＰ間距離は設定値になる。第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離を設定値になるようにするには、第３の平面に薄いフィルム状の平板を置き、該フィルム状の平板にＸ線回折測定装置から出射Ｘ線と同一光軸のＬＥＤ光を照射し、撮影画像上のＬＥＤ光の照射点の位置が所定の位置になるよう、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴを置く高さ調整用ブロックＢＬの厚さを適切な厚さのものにすればよい。又は高さ調整用ブロックＢＬを高さ調整用ステージに替えて、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴの高さ方向位置を調整するようにしてもよい。測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所にＸ線を照射するには、Ｘ線回折測定装置から出射Ｘ線と同一光軸のＬＥＤ光を照射し、ＬＥＤ光の照射点がＶ溝底部ラインに形成されるよう、Ｖ溝深さ可変ステージＳＴの横方向位置を調整すればよい。
【００３１】
また、Ｘ線回折測定における残留応力の測定方向を測定対象物ＯＢの中心軸の方向にするには、Ｘ線回折測定装置のカメラの撮影画像における縦方向が、カメラの撮影画像におけるＶ溝底部ラインの方向に平行になるようにＶ溝深さ可変ステージＳＴの位置を調整すればよい。これにより、Ｘ線回折測定装置から出射されるＸ線の光軸とイメージングプレートにおいて回転角度０度とする回転基準位置のラインを含む平面（以下、基準平面という）に、Ｖ溝底部ラインが含まれるようになる。そして、測定対象物ＯＢをＶ溝に載置すれば基準平面に測定対象物ＯＢの中心軸が含まれ、Ｘ線照射点における測定対象物ＯＢの法線も基準平面に含まれるので、残留応力の測定方向は測定対象物ＯＢの中心軸の方向になる。
【００３２】
上記説明からも理解できるように、上記第１実施形態においては、直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板１１，１２−１〜１２−５，１３が、切り取られた箇所の側面が第１の平面内に含まれるようにして平行に並べられた第１平板群ユニット１０と、直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板２１，２２−１〜２２−６，２３が、切り取られた箇所の側面が第２の平面内に含まれるようにして平行に並べられるとともに、それぞれの平板の間に第１平板群ユニット１０の平板が入り、第１の平面と第２の平面でＶ溝が形成されるようにされた第２平板群ユニット２０と、第１平板群ユニット１０または第２平板群ユニット２０を、Ｖ溝の形が変化せず、大きさが変化する方向に移動する伸縮ユニット３０とを備えたＶ溝深さ可変ステージとしている。
【００３３】
これによれば、伸縮ユニット３０により第１平板群ユニット１０または第２平板群ユニット２０を移動すればＶ溝の深さを容易に変更することができ、目視でＶ溝を断面方向に見て、底部ではない２つの角を結ぶラインである第３の平面が、円柱状物体の側面に接するようＶ溝の深さを変更すれば、円柱状物体の断面径によらず、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができる。また、目視に替えて、第３の平面に平板を置き、この平板が円柱状物体の側面に接するようＶ溝の深さを変更すれば、さらに精度よく一定の高さにすることができる。そして、この一定の高さは、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されることがない高さである。さらに、このＶ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用する場合は、第３の平面にフィルム状の薄い平板を載置し、特許文献１に示される方法で、該平板の高さ方向位置が適切な位置になるようＶ溝深さ可変ステージの高さ方向位置を調整しておけば、上述したようにＶ溝の深さを変更することで、Ｖ溝にセットされた円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、照射点−ＩＰ間距離は設定値通りになる。
【００３４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージについて図５を用いて説明する。このＶ溝深さ可変ステージは、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０との間隔の変化を伸縮ユニット３０に伸縮によるものから、ステージ移動装置５０のステージ５２の移動によるものに替えたものである。
【００３５】
図５に示すＶ溝深さ可変ステージは、第１平板群ユニット１０、第２平板群ユニット２０及びステージ移動装置５０から構成されている。第１平板群ユニット１０が第１実施形態によるものと変わっている点は、図２の縦平板１５の下部が平板群１１，１２−１〜１２−５，１３の下端から微小量下側の位置までで終わっている点と、縦平板１５の裏側水平面がステージ移動装置５０の枠体５１に固定されている点である。これ以外は第１実施形態の第１平板群ユニット１０と同一であり、作成方法も第１実施形態で示したものと同一である。また、第２平板群ユニット２０が第１実施形態によるものと変わっている点は、図２のブロック４０の替わりに、平板群２１，２２−１〜２２−５，２３の下端がステージ移動装置５０のステージ５２に固定されている点である。これ以外は第１実施形態の第２平板群ユニット２０と同一であり、作成方法も第２実施形態で示したものと同一である。
【００３６】
ステージ移動装置５０は公知技術による構造であり、直方体状の枠体５１の直方体状の穴に直方体状のステージ５２が移動可能に取り付けられ、マイクロメータ５３のシンブルを回転させるとマイクロメータ５３のスピンドルが回転しながら長さが変化し、ステージ５２が移動する構造である。
そして、枠体５１の図５の左側端部に第１平板群ユニット１０の縦平板１５の裏側水平面が固定され、ステージ５２に第２平板群ユニット２０が固定されているので、マイクロメータ５３のシンブルを回転させると、第１平板群ユニット１０と第２平板群ユニット２０との間隔は変化し、Ｖ溝の大きさ（Ｖ溝の深さ）は変化する。すなわち、第１実施形態で伸縮ユニット３０の伸縮によりＶ溝の大きさ（Ｖ溝の深さ）を変化させていたのを、マイクロメータ５３のスピンドルの長さ変化により変化させるようにしたのが第２実施形態のＶ溝深さ可変ステージである。
【００３７】
マイクロメータ５３のスピンドルの長さ変化は、マイクロメータ５３のスリーブとシンブルに表示された目盛りを読むことにより検出することができる。よって、ステージ５２（第２平板群ユニット２０）の移動位置は、マイクロメータ５３の目盛りを読むことにより検出することができる。また、Ｖ溝深さ可変ステージの第１平面と第３平面が交差するライン（以下、Ｖ溝左側ラインという）と第２平面と第３平面が交差するライン（以下、Ｖ溝右側ラインという）との間隔であるＶ溝横方向長さｄは、２つのラインが一致する（Ｖ溝横方向長さが０になる）ときのステージ５２の移動位置ｍ０を求めておけば、ステージ５２の移動位置ｍから（ｍ−ｍ０）の計算で得ることができる。そして、Ｖ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体の側面が第３の平面と接するときのＶ溝横方向長さｄは、円柱状物体の断面径ｒと一定の関係があるので、円柱状物体の側面が第３の平面と接するときのステージ５２の移動位置ｍは、円柱状物体の断面径ｒと一定の関係がある。この関係を予め求めておけば、円柱状物体の断面径ｒがわかれば、円柱状物体の側面が第３の平面と接するときのステージ５２の移動位置ｍを求めることができ、マイクロメータ５３の目盛りをこの移動位置ｍにすれば、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを設定された高さにすることができる。
【００３８】
円柱状物体の側面が第３の平面と接するときのＶ溝横方向長さｄと円柱状物体の断面径ｒとの関係は、ある計算式により示すことができる。以下にその式について説明する。図６はＶ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体の側面が第３の平面と接するときを、円柱状物体の中心軸（Ｖ溝底部ライン）に垂直な平面で見て、Ｖ溝と円柱状物体の主要点、主要点間の間隔及び主要な角度に記号を付した図である。三角形ａｂｏと三角形ａｃｏは、線ａｏが共通で、線ｃｏの長さと線ｂｏの長さがｒで等しく、角度ａｃｏと角度ａｂｏが直角であることから合同であるので、Θ／２＝ｔａｎ−１ ｛ｒ／（ｄ／２）｝が成立する。これを変形すると以下の数１が成立する。
（数１）
ｄ  ＝  ２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）
上述したように、Ｖ溝横方向長さｄは、ステージ５２の移動位置ｍからＶ溝左側ラインとＶ溝右側ラインが一致するときのステージ５２の移動位置ｍ０を減算した値であるので、数１は以下の数２に書き換えることができる。
（数２）
ｍ  ＝｛２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）｝＋ ｍ０
数２の式を見ると分かるよう、Ｖ溝の第１の平面と第３の平面が成す角度（第２の平面と第３の平面が成す角度）Θが既知であれば、円柱状物体の断面径ｒからステージ５２の移動位置ｍを求めることができる。具体的には、数２の計算式の関係をコンピュータ装置内の演算プログラム又は書面の換算表テーブルの形で用意しておけば、円柱状物体の断面径ｒからステージ５２の移動位置ｍを求めることができる。
【００３９】
なお、Ｖ溝深さ可変ステージの製作誤差により、円柱状物体の側面が第３の平面と接するときの円柱状物体の断面径ｒとステージ５２の移動位置ｍとの関係は、数２の式で示す関係からずれることが考えられる。このずれが無視できない可能性があるときは、断面径ｒが異なる複数の円柱状物体を用意し、それぞれの円柱状物体をＶ溝深さ可変ステージの載置した状態を、ステージ５２の移動方向に移動する表面形状測定装置で測定することをＶ溝の横方向長さｄを変化させるごとに行う。そして、円柱状物体の断面径ｒごとに円柱状物体の側面が第３の平面と接するときの移動位置ｍを求めればよい。
【００４０】
また、上記説明では円柱状物体の側面が第３の平面と接するときとしたが、円柱状物体の側面における最も高い箇所が第３の平面から設定された距離ｈにあるときの、円柱状物体の断面径ｒとステージ５２の移動位置ｍとの関係を用意してもよい。この場合も、数１及び数２に相当する計算式を定めることができる。以下にその式について説明する。図７はＶ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体の側面における最も高い箇所が第３の平面から距離ｈにあるときを、円柱状物体の中心軸（Ｖ溝底部ライン）に垂直な平面で見て、Ｖ溝と円柱状物体の主要点間の間隔及び主要な角度に記号を付した図である。実線は実際のラインであり１点鎖線は仮想のラインである。円柱状物体の側面が仮想の第３の平面と接するとき、仮想のＶ溝横方向長さは、実際のＶ溝横方向長さｄに左側の加算分（ｈ／ｔａｎΘ）と右側の加算分（ｈ／ｔａｎΘ）を加算した長さであり、ｄ＋２・（ｈ／ｔａｎΘ）である。この長さを数１のｄと考えれば同じ式が成立するので、数１に相当する式は以下の数３になる。
（数３）
ｄ  ＝｛２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）｝− ２・（ｈ／ｔａｎΘ）
そして、上述したようにｄ＝（ｍ−ｍ０）であるので、数２に相当する式は以下の数４になる。
（数４）
ｍ  ＝｛２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）｝− ２・（ｈ／ｔａｎΘ）＋ ｍ０
数４の式を見ると分かるよう、円柱状物体の側面における最も高い箇所が第３の平面から設定された距離ｈにあるときも、角度Θが既知であれば、円柱状物体の断面径ｒからステージ５２の移動位置ｍを求めることができる。なお、この場合も、Ｖ溝深さ可変ステージの製作誤差による数４の式からのずれが無視できない可能性があるときは、断面径ｒが異なる複数の円柱状物体を用意し、それぞれの円柱状物体をＶ溝深さ可変ステージの載置した状態を、ステージ５２の移動方向に移動する表面形状測定装置で測定することをＶ溝の横方向長さｄを変化させるごとに行う。そして、円柱状物体の断面径ｒごとに、円柱状物体の側面における最も高い箇所が第３の平面から設定された距離ｈにあるときの移動位置ｍを求めればよい。
【００４１】
第２実施形態のＶ溝深さ可変ステージを、特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用する場合、Ｖ溝深さ可変ステージ自体の高さを適切な高さにしておけば、円柱状物体である測定対象物ＯＢの断面径ｒからステージ５２の移動位置ｍを求め、マイクロメータ５３の目盛りをこの移動位置ｍにするのみで、Ｖ溝深さ可変ステージに載置した測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所の高さを、設定高さにすることができる。このとき、測定対象物ＯＢの側面における最も高い箇所の設定高さを第３の平面と同じ高さ（測定対象物ＯＢの側面が第３の平面と接する高さ）としたときは、第１実施形態と同様に照射点−ＩＰ間距離が設定値になるようＶ溝深さ可変ステージ自体の高さを調整すればよい。また、測定対象物ＯＢの側面における最も高い箇所の設定高さを、第３の平面から設定された距離ｈの高さとしたときは、第１実施形態で第３の平面に薄いフィルム状の平板を置いたのに替えて第３の平面に厚さｈのブロックを置き、後は第１実施形態と同様に照射点−ＩＰ間距離が設定値になるようＶ溝深さ可変ステージ自体の高さを調整すればよい。測定対象物ＯＢの側面における最も高くなる箇所にＸ線を照射し、残留応力の測定方向が測定対象物ＯＢの中心軸の方向になるためのＶ溝深さ可変ステージの位置調整は、第１実施形態と同じように行えばよい。
【００４２】
上記説明からも理解できるように、上記第２実施形態においては、第１平板群ユニット１０の平板群及び第２平板群ユニット２０の平板群は、それぞれの平板における表側水平面が第３の平面内に含まれるようにされ、ステージ移動装置５０によるステージ５２の移動の移動位置を検出するマイクロメータ５３と、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にあるときの、円柱状物体の断面径ｒとマイクロメータ５３が示すステージ５２の移動位置ｍとの関係とを備えたＶ溝深さ可変ステージとしている。
【００４３】
これによれば、円柱状物体の断面径が既知であれば、既知である断面径を断面径ｒ−移動位置ｍの関係に当てはめて移動位置を求め、この移動位置になるようステージ移動装置５０によるステージ５２の移動を行えば、Ｖ溝に円柱状物体を載置したとき、円柱状物体の断面径によらず円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにすることができる。また、第３の平面からの設定された距離を０（第３の平面と円柱状物体の側面が接する場合）とするか、適切な小さな値にすれば、円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線がＶ溝に妨害されることがないようにすることができる。さらに、このＶ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用する場合は、第３の平面に該設定された距離と等しい厚さの平板（設定された距離が０であれば薄いフィルム状の平板）を載置し、特許文献１に示される方法で、Ｘ線回折測定装置の筐体に対する平板の高さ方向位置が適切な位置になるようＶ溝深さ可変ステージの高さを調整しておけば、上述したようにマイクロメータ５３が示すステージ５２の移動位置を定めることで、Ｖ溝にセットされた円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射されたとき、照射点−ＩＰ間距離は設定値通りになる。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージについて図８を用いて説明する。第３実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージは、第２実施形態で示されるＶ溝深さ可変ステージと同一であるが、Ｖ溝深さ可変ステージ全体をステージ５２の移動方向と同じ方向に移動させるステージ移動装置６０に、Ｖ溝深さ可変ステージは取り付けられている。そして、第３実施形態に係るＶ溝深さ可変ステージは、先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用されるものである。以下、第２実施形態のステージ移動装置５０と区別するため、ステージ５２の移動を行う装置を第１ステージ移動装置５０といい、Ｖ溝深さ可変ステージ全体の移動を行う装置を第２ステージ移動装置６０という。
【００４５】
第２ステージ移動装置６０は第１ステージ移動装置５０と同じ構造であり、第１ステージ移動装置５０のステージ５２に相当するステージに、Ｖ溝深さ可変ステージが取り付けられているものである。そして、Ｖ溝深さ可変ステージを取り付けた第２ステージ移動装置６０は、特許文献１に示されたＸ線回折測定装置の筐体に対する位置が設定された位置に位置決めされている。この位置は、Ｘ線回折測定装置の基準平面（出射Ｘ線の光軸とイメージングプレートにおいて回転角度０度とするラインを含む平面）に対して、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面が垂直であるとともにＶ溝底部ラインが平行であり、第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離が設定値になる位置である。
【００４６】
本実施形態においては、第２実施形態で示したように、測定対象物ＯＢの断面径を断面径ｒ−移動位置ｍの関係に当てはめて得られる移動位置に、マイクロメータ５３が示す移動位置が合うよう移動を行い、次いで第２ステージ移動装置６０のマイクロメータ６３が示す移動位置が適切な値になるよう移動を行えば、測定対象物ＯＢに対する照射点−ＩＰ間距離が設定値になるとともに、残留応力の測定方向は測定対象物ＯＢの中心軸の方向になる。すなわち、基準平面に測定対象物ＯＢの中心軸は含まれ、Ｘ線照射点における測定対象物ＯＢの法線も基準平面に含まれる。よって、第１実施形態及び第２実施形態ではＶ溝深さ可変ステージの水平方向位置を、Ｘ線回折測定装置のＬＥＤ光照射機能とカメラ撮影機能を用いて、ＬＥＤ光照射点のあるカメラ画像を見ながら調整したのに対し、本実施形態ではマイクロメータ６３が示す移動位置が適切な値に合うよう移動を行うのみで、位置決めを完了させることができる。
【００４７】
マイクロメータ６３が示す移動位置を適切な値にするには、基準平面に測定対象物ＯＢの中心軸が含まれるときの、測定対象物ＯＢの断面径ｒとマイクロメータ６３が示す移動位置ｓとの関係である断面径ｒ−移動位置ｓの関係を予め得ておき、測定対象物ＯＢの断面径ｒをこの関係に当てはめて移動位置ｓを求め、マイクロメータ６３が示す移動位置をこの移動位置ｓに合うよう移動を行えばよい。そして、断面径ｒ−移動位置ｓの関係は、ある計算式により示すことができる。以下にその式について説明する。
【００４８】
図９はＶ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体の側面が第３の平面と接するときを、円柱状物体の中心軸（Ｖ溝底部ライン）に垂直な平面で見て、円柱状物体の中心軸、Ｖ溝の主要点及び主要点間の間隔に記号を付した図である。第１の平面と第３の平面が成す角度と第２の平面と第３の平面が成す角度は同一であるので、三角形ａｆｅは二等辺三角形である。よって、Ｖ溝底部ラインのｆを通り第３平面であるａｅのラインに垂直なラインがａｅのラインと交差する点ｃはａｅ間の丁度中間にあり、ａｃ間の距離はＶ溝横方向長さｄの半分のｄ／２である。そして、ラインｆｃは円柱状物体の中心軸ｏを通るラインである。よって、基準平面に点ａが含まれるときのマイクロメータ６３が示す移動位置をｓ０とすると、基準平面に測定対象物ＯＢの中心軸が含まれるときのマイクロメータ６３が示す移動位置ｓは、ｓ＝ｓ０＋ｄ／２である。そして、Ｖ溝横方向長さｄは数１で示すことができるので、基準平面に測定対象物ＯＢの中心軸が含まれるときのマイクロメータ６３が示す移動位置ｓは、以下の数５で示すことができる。
（数５）
ｓ  ＝  ｓ０  ＋｛２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）｝／２
また、数５は円柱状物体の側面が第３の平面と接する場合の式であるが、円柱状物体の側面における最も高い箇所が第３の平面から設定された距離ｈにある場合の式は、数１に替えて数３を用いればよく、以下の数６で示すことができる。
（数６）
ｓ  ＝  ｓ０  ＋〔｛２ｒ／ｔａｎ（Θ／２）｝− ２・（ｈ／ｔａｎΘ）〕／２
【００４９】
なお、Ｖ溝深さ可変ステージの製作誤差により、断面径ｒ−移動位置Ｓの関係の数５又は数６の式で示す関係からのずれが無視できない可能性があるときは、第２実施形態で示した断面径ｒが異なる複数の円柱状物体を用いて求めた断面径ｒ−移動位置ｍの関係と、以下の数７の計算式とを用いて断面径ｒ−移動位置Ｓの関係を求めればよい。
（数７）
ｓ  ＝  ｓ０  ＋（ｍ−ｍ０）／２
また、基準平面に点ａが含まれるときの移動位置ｓ０は、Ｘ線回折測定装置から出射Ｘ線と同じ光軸のＬＥＤ光を出射し、点ａ（左側Ｖ溝ライン）にＬＥＤ光の照射点がくるときのマイクロメータ６３が示す値を読めばよい。
【００５０】
このようにして予め断面径ｒ−移動位置Ｓの関係を得ておけば、この関係を用いて測定対象物ＯＢの断面径ｒからマイクロメータ６３が示す値である移動位置ｓを求めることができる。具体的には、数５又は数６の計算式、或いは既に得られている断面径ｒ−移動位置ｍの関係と数７の計算式とから得られる関係を、コンピュータ装置内の演算プログラム又は書面の換算表テーブルの形で用意しておけば、円柱状物体の断面径ｒから移動位置ｓを求めることができる。
【００５１】
上記説明からも理解できるように、上記第３実施形態においては、第２実施形態のＶ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されるＸ線回折測定装置に使用する場合において、出射Ｘ線の光軸及びイメージングプレートにおいて回転角度０度とするラインを含む基準平面が第３の平面に垂直であるとともに、Ｖ溝底部のラインに略平行となるように位置決めされており、第１ステージ移動装置５０によるステージ５２の移動方向に、Ｖ溝深さ可変ステージを移動させる第２ステージ移動装置６０と、第２ステージ移動装置６０によるＶ溝深さ可変ステージの移動の移動位置を検出するマイクロメータ６３と、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にされ、基準平面にＶ溝底部のラインが含まれるときの、円柱状物体の断面径ｒとマイクロメータ６３が示す移動位置ｍとの関係である断面径ｒ−移動位置ｓの関係とを備えている。
【００５２】
これによれば、円柱状物体の断面径が既知であれば、第２実施形態で示したように第１ステージ移動装置５０によるステージ５２の移動位置を求め、既知である断面径を断面径ｒ−移動位置ｓの関係に当てはめて第２ステージ移動装置６０によるＶ溝深さ可変ステージの移動位置を求め、それぞれの移動位置になるよう第１ステージ移動装置５０と第２ステージ移動装置６０による移動を行えば、Ｖ溝に円柱状物体を載置したとき、円柱状物体の中心軸が基準平面に含まれたうえで円柱状物体の側面における最も高くなる箇所にＸ線が照射される。そして、第２実施形態で示したようにＶ溝深さ可変ステージの高さが適切な高さになるよう調整しておけば、照射点−ＩＰ間距離は設定値通りになる。
【００５３】
本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５４】
上記実施形態においては、Ｖ溝深さ可変ステージを先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置に使用した場合の形態を示した。しかし、第１実施形態および第２実施形態のＶ溝深さ可変ステージは、載置される円柱状物体に様々な断面径のものがある場合や１つの円柱状物体に様々な断面径がある場合で、いずれの円柱状物体の側面における最も高くなる箇所の高さを一定の高さにする必要がある場合は、どのような場合であっても用いることができる。例えば、円柱状物体の側面をレーザ加工する装置や、円柱状物体の側面を観察する顕微鏡装置であっても用いることができる。
【００５５】
また、上記実施形態においては、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離又は第３の平面に所定の厚さのブロックを載置したときの照射点−ＩＰ間距離を予め設定値にしておくことで、Ｖ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体にＸ線が照射されたとき、照射点−ＩＰ間距離は設定値になるとした。しかし、先行技術文献の特許文献１に示されるＸ線回折測定装置は、照射点−ＩＰ間距離を設定値にする機能以外に照射点−ＩＰ間距離を検出する機能も持たせることができる。よって、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離又は第３の平面に所定の厚さのブロックを載置したときの照射点−ＩＰ間距離を予め検出しておき、Ｖ溝深さ可変ステージに載置した円柱状物体にＸ線が照射されたとき、照射点−ＩＰ間距離は予め検出されている値になるとしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、第１平板群ユニット１０の平板群及び第２平板群ユニット２０の平板群は、それぞれの平板における表側水平面がすべて第３の平面内に含まれるようにされているとした。しかし、限られた平板のみが第３の平面内に含まれるようにされていてもよい。例えば作業者に見やすい左端平板１３、左端平板２３、中央平板１２−５及び中央平板２２−６のみが第３の平面内に含まれているようにしてもよい。この場合は、第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離の調整または検出は、第３の平面に含まれる平板群のみにフィルム状の薄い平板または所定の厚さのブロックを載置して行えばよい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、第１平板群ユニット１０の平板群及び第２平板群ユニット２０の平板群は、長方形の平板の角を切り取った形状としたが、平板群によりＶ溝底部ラインの方向に見て左右対称となるＶ溝が形成されるならば、平板群のそれぞれの平板はどのような形状でもよい。言い換えると、それぞれの平板は直角を成す角が直線で切り取られた形状の平板であればどのような形状でもよい。この形状であれば第１の平面、第２の平面及び第３の平面は形成されるため、上記実施形態で示した位置と高さの調整方法の説明はそのまま適用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態においては、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面に対する照射点−ＩＰ間距離、又は第３の平面に所定の厚さのブロックを載置したときの照射点−ＩＰ間距離が設定値通りになるようにするＶ溝深さ可変ステージの高さ調整は、先行技術文献の特許文献１に示されたＸ線回折測定装置の、ＬＥＤ光照射機能とカメラ撮影機能を用いて行うようにした。しかし、照射点−ＩＰ間距離を設定値通りにできるならば、どのような機能および方法を用いてもよい。例えば、上記第３実施形態の場合、Ｘ線回折測定装置の筐体側面に顕微鏡をつけ、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面にＸ線に感光するフィルムを置き、Ｘ線照射するごとに、第２ステージ移動装置６０によるＶ溝深さ可変ステージの移動を行い、顕微鏡の所定の位置でＸ線照射跡が観察されるようＶ溝深さ可変ステージの高さを調整するようにしてもよい。また、照射点−ＩＰ間距離が設定値になる出射Ｘ線の光軸上の位置で２つのレーザ光がクロスするようにし、Ｖ溝深さ可変ステージの第３の平面で２つのレーザスポットが重なるようＶ溝深さ可変ステージの高さを調整するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記第２実施形態及び第３実施形態においては、第１ステージ移動装置５０及び第２ステージ移動装置６０をマイクロメータ付きの手動式移動装置にし、ステージ５２の移動位置およびＶ溝深さ可変ステージの移動位置の検出は、マイクロメータ５３及びマイクロメータ６３が示す値を読むことで行うようにした。しかし、ステージ５２の移動位置およびＶ溝深さ可変ステージの移動位置を検出できるならば、検出方法はどのようなものでもよい。例えば第１ステージ移動装置５０及び第２ステージ移動装置６０を電動式モータ付き移動装置にし、電動式モータ内のエンコーダが出力するパルス信号のパルス数をカウントする回路を設け、移動位置を検出するようにしてもよい。またこの場合、コンピュータ装置からの指令で移動位置を制御できるシステムを設け、断面径ｒ−移動位置ｍの関係及び断面径ｒ−移動位置ｓの関係をコンピュータ装置のメモリに記憶しておき、入力装置から測定対象物ＯＢの断面径ｒを入力すると自動で移動位置が算出され、その移動位置になるよう電動式モータが駆動するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態においては、Ｖ溝深さ可変ステージを構成する部材の材質はステンレス等の金属であるとした。しかし、強度および硬度が適切であれば、Ｖ溝深さ可変ステージを構成する部材の材質をプラスチックにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…第１平板群ユニット、１１…右端平板、１２−１〜１２−５…中央平板、１３…左端平板、１４…連結棒、１５…縦平板、２０…第２平板群ユニット、２１…右端平板、２２−１〜２２−６…中央平板、２３…左端平板、２４…連結棒、２５…縦平板、３０…伸縮ユニット、３１…伸縮棒、３２…収納部、４０…ブロック、５０…ステージ移動装置、５１…枠体、５２…ステージ、５３…マイクロメータ、６０…第２ステージ移動装置、６３…マイクロメータ、ＯＢ…測定対象物、ＳＴ…Ｖ溝深さ可変ステージ、ＢＬ…高さ調整用ブロック
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月19日(2018.2.19)
【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】
直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第１の平面内に含まれるようにして平行に並べられた第１の平板群と、
直角を成す角が直線で切り取られた形状の複数の平板が、切り取られた箇所の側面が第２の平面内に含まれるようにして平行に並べられるとともに、それぞれの平板の間に前記第１の平板群の平板が入り、前記第１の平面と前記第２の平面でＶ溝が形成されるようにされた第２の平板群と、
前記第１の平板群または前記第２の平板群を、前記Ｖ溝の形が変化せず、大きさが変化する方向に移動する平板群移動手段と、
前記平板群移動手段による移動の移動位置を検出する平板群移動位置検出手段と、
前記第１の平板群及び前記第２の平板群は、それぞれの平板における切り取られた箇所の側面の隣りの側面であって、前記平板群移動手段による移動方向に略平行な側面が第３の平面内に含まれるようにされ、前記Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における前記第３の平面に平行な平面と接する部分が前記第３の平面から設定された距離にあるときの、前記円柱状物体の断面径と前記平板群移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−平板群移動位置関係とを備えたＶ溝深さ可変ステージが備えられ、
対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
前記Ｘ線出射器から前記測定対象物に向けてＸ線が照射された際、前記測定対象物にて発生した回折Ｘ線を、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対して垂直に交差する撮像面にて受光し、前記撮像面に前記回折Ｘ線の像である回折環を形成する回折環形成手段とを備えたＸ線回折測定装置において、
前記Ｘ線出射器と前記回折環形成手段とを内部に配置した筐体であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸及び前記撮像面において回転角度０度とする回転基準位置のラインを含む基準平面が前記第３の平面に垂直であるとともに、前記第１の平面と前記第２の平面が交差するラインであるＶ溝底部のラインに略平行となるように位置決めされている筐体と、
前記平板群移動手段の移動方向に、前記筐体と相対的に前記Ｖ溝深さ可変ステージを移動させるステージ移動手段と、
前記ステージ移動手段による移動の移動位置を検出するステージ移動位置検出手段と、
前記Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における前記第３の平面に平行な平面と接する部分が前記第３の平面から設定された距離にされ、前記基準平面に前記Ｖ溝底部のラインが含まれるときの、前記円柱状物体の断面径と前記ステージ移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−ステージ移動位置関係とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、平板群移動手段による移動の移動位置を検出する平板群移動位置検出手段と、第１の平板群及び第２の平板群は、それぞれの平板における切り取られた箇所の側面の隣りの側面であって、平板群移動手段による移動方向に略平行な側面が第３の平面内に含まれるようにされ、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にあるときの、円柱状物体の断面径と平板群移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−平板群移動位置関係とを備えたＶ溝深さ可変ステージとしたことにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、上述したＶ溝深さ可変ステージが備えられ、対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、Ｘ線出射器から測定対象物に向けてＸ線が照射された際、測定対象物にて発生した回折Ｘ線を、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対して垂直に交差する撮像面にて受光し、撮像面に回折Ｘ線の像である回折環を形成する回折環形成手段とを備えたＸ線回折測定装置において、Ｘ線出射器と回折環形成手段とを内部に配置した筐体であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸及び前記撮像面において回転角度０度とする回転基準位置のラインを含む基準平面が第３の平面に垂直であるとともに、第１の平面と前記第２の平面が交差するラインであるＶ溝底部のラインに略平行となるように位置決めされている筐体と、平板群移動手段の移動方向に、筐体と相対的にＶ溝深さ可変ステージを移動させるステージ移動手段と、ステージ移動手段による移動の移動位置を検出するステージ移動位置検出手段と、Ｖ溝に載置される円柱状物体の側面における第３の平面に平行な平面と接する部分が第３の平面から設定された距離にされ、基準平面にＶ溝底部のラインが含まれるときの、円柱状物体の断面径とステージ移動位置検出手段が検出する移動位置との関係である径−ステージ移動位置関係とを備えたことにある。