(57)【要約】【課題】検査精度が低下するのを抑制する。【解決手段】Ｘ線を射出するＸ線源と、Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出装置と、測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、測定物に対して第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られる第２投影像とを用いて、第３投影像を形成する制御装置と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を射出するＸ線源と、
前記Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出装置と、
前記測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、前記測定物に対して前記第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られる第２投影像とを用いて、第３投影像を形成する制御装置と、を含むＸ線装置。
【請求項２】
前記第３投影像は、前記第１投影像と前記第２投影像とを重ねることで形成される請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記測定物に対して前記Ｘ線源から射出されるＸ線の照射角度を変化させた複数の第３投影像を形成し、前記形成される複数の第３投影像から、再構成画像を作成する請求項１又は２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記Ｘ線源は、電子を射出する電子光学系と、前記電子光学系からの電子の射出方向に配置されるターゲットと、を含み、
前記電子光学系の光軸と、前記ターゲットから放射されるＸ線の光軸とを含む基準面に対して前記測定物の配置が異なる、前記第１投影像と前記第２投影像とを作成する請求項１〜３のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記第１投影像と前記第２投影像とでは、前記測定物の配置が前記基準面を中心に１８０°異なる請求項４に記載のＸ線装置。
【請求項６】
前記ターゲットは、反射型ターゲットが用いられる請求項４又は５に記載のＸ線装置。
【請求項７】
前記基準面は、前記測定物が載置される載置面と垂直な方向に設定される請求項４〜６のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項８】
前記測定物に対するＸ線の照射条件を変更する条件変更部を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載のＸ線装置。
【請求項９】
前記条件変更部は、前記測定物を載置するステージ装置、及び前記Ｘ線源のうち少なくとも一方に形成される請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１０】
前記ステージ装置に形成される前記条件変更部は、前記測定物の配置を変更して保持する保持部を含む請求項９記載のＸ線装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線源に形成される前記条件変更部は、前記Ｘ線源の向きを変更させる駆動部を含む請求項９又は１０記載のＸ線装置。
【請求項１２】
前記条件変更部は、前記Ｘ線源から射出したＸ線を反射して前記測定物に照射する反射光学素子を含む請求項９〜１１のいずれか一項記載のＸ線装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記第１Ｘ線照射条件と前記第２Ｘ線照射条件とで、前記Ｘ線源から射出するＸ線の強度を異ならせる請求項１〜１２のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記第３投影像の画像が所定の輝度となるように、前記Ｘ線源からのＸ線の強さを調整する請求項１３記載のＸ線装置。
【請求項１５】
Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出装置からの検出結果を用いて画像を形成するＸ線装置の制御装置であって、
前記測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、前記測定物に対して前記第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られる第２投影像とを用いて、第３の投影像を形成するＸ線装置の制御装置。
【請求項１６】
Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出して画像を形成する画像形成方法であって、
前記測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、前記測定物に対して前記第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られ第２投影像とを用いて、第３投影像を形成することを含む、画像形成方法。
【請求項１７】
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作成する成形工程と、
作製された前記構造物の形状を請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載のＸ線装置を用いて計測する工程と、
前記計測工程で得られた形状情報と、前記設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法。
【請求項１８】
前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する請求項１７記載の構造物の製造方法。
【請求項１９】
前記リペア工程は、前記成形工程を再実行する工程である請求項１８記載の構造物の製造方法。
【請求項２０】
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
作製された前記構造物の形状を測定する請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載のＸ線装置と、
前記Ｘ線装置によって得られた前記構造物の形状に関する形状情報と前記設計情報とを比較する検査装置と、
を含む構造物製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置、Ｘ線装置の制御装置、画像形成方法、構造物の製造方法、及び構造物製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば、物体にＸ線を照射して、その物体を通過するＸ線を検出するＸ線装置が知られている。このＸ線装置は、Ｘ線を照射するＸ線源を有し、物体を通過するＸ線を検出して内部を観察可能としたものである（特許文献１参照）。これにより物体の内部の情報を取得する。
【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２０１０／００９８２０９号
【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、上記のようなＸ線装置で取得された画像は、物体に照射されるＸ線に起因して、得られた画像に偽像などが含まれる可能性がある。その結果、検査精度が低下するといった問題がある。
【０００５】
本発明の態様では、検査精度が低下するのを抑制できるＸ線装置、Ｘ線装置の制御装置、画像形成方法、構造物の製造方法、及び構造物製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様によれば、Ｘ線を射出するＸ線源と、Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出装置と、測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、測定物に対して前記第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られる第２投影像とを用いて、第３投影像を形成する制御装置と、を含むＸ線装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２態様によれば、Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出装置からの検出結果を用いて画像を形成するＸ線装置の制御装置であって、測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、測定物に対して第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られる第２投影像とを用いて、第３の投影像を形成するＸ線装置の制御装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３態様によれば、Ｘ線源から射出され、測定物を通過したＸ線の少なくとも一部を検出して画像を形成する画像形成方法であって、測定物に対して第１Ｘ線照射条件で得られる第１投影像と、測定物に対して第１Ｘ線照射条件とは異なる第２Ｘ線照射条件で得られ第２投影像とを用いて、第３投影像を形成することを含む、画像形成方法が提供される。
【０００９】
本発明の第４態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作成する成形工程と、作製された構造物の形状を本発明の第１態様によるＸ線装置を用いて計測する工程と、計測工程で得られた形状情報と、設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の第５態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、設計情報に基づいて構造物を作製する成形装置と、作製された構造物の形状を測定する本発明の第１態様によるＸ線装置と、Ｘ線装置によって得られた構造物の形状に関する形状情報と設計情報とを比較する検査装置と、を含む構造物製造システムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、検査精度が低下するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るＸ線装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】Ｘ線装置の一例を示す図である。
【図３】Ｘ線源の一例を示す図である。
【図４】ターゲットに電子が入射してＸ線が発生する様子を模式的に示す図である。
【図５】制御装置による画像の合成の様子の一例を示す図である。
【図６】Ｘ線の条件を変更する場合の一例を示す図である。
【図７】制御装置による画像の合成の様子を示す図である。
【図８】測定物を反転させる一例を示す図である。
【図９】測定物を反転させる他の例を示す図である。
【図１０】ステージ装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係るＸ線装置において、Ｘ線源の動作の一例を示す図である。
【図１２】第３実施形態に係るＸ線装置の一例を示す図である。
【図１３】構造物製造システムのブロック構成図である。
【図１４】構造物製造システムによる処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＺ軸方向、水平面内においてＺ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るＸ線装置１の全体構成の一例を示す図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、Ｘ線装置１の一例を示す図である。図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｘ線装置１は、測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。Ｘ線装置１は、測定物ＳにＸ線を照射して、その測定物Ｓを通過したＸ線を検出して、その測定物Ｓの内部の情報（例えば、内部構造）を非破壊で取得するＸ線ＣＴ検査装置を含む。本実施形態において、測定物Ｓは、例えば機械部品、電子部品等の産業用部品を含む。Ｘ線ＣＴ検査装置は、産業用部品にＸ線を照射して、その産業用部品を検査する産業用Ｘ線ＣＴ検査装置を含む。
【００１５】
Ｘ線装置１は、Ｘ線ＸＬを射出するＸ線源１００と、測定物Ｓを保持して移動可能なステージ装置３と、Ｘ線源１００から射出され、ステージ装置３に保持された測定物Ｓを通過したＸ線の少なくとも一部を検出する検出器４と、Ｘ線装置１全体の動作を制御する制御装置５と、を備える。Ｘ線装置１は、Ｘ線源１００から射出されるＸ線ＸＬが進行する内部空間ＳＰを形成するチャンバ部材６を備えている。Ｘ線源１００、ステージ装置３、及び検出器４は、内部空間ＳＰに配置される。
【００１６】
また、本実施形態において、測定物Ｓは、一例として示している。測定物Ｓは、テーパー部Ｓａと、円柱部Ｓｂとを有している。例えば図１に示すように、テーパー部Ｓａの下面（−Ｙ側の面）には、端面Ｓｃを備えている。端面Ｓｃは、円形に形成された平面である。また、例えば図１に示すように、円柱部Ｓｂの上面（＋Ｙ側の面）には端面Ｓｄが形成されている。端面Ｓｄは、円形に形成された平面である。端面Ｓｃと端面Ｓｄとは平行に配置されている。測定物Ｓは、端面Ｓｃ又は端面Ｓｄが底部となった状態でステージ装置３のステージ９に立てて配置することが可能である。測定物Ｓは、例えば、端面Ｓｃから端面Ｓｄにかけての全体が、均一な密度の材料で形成されている。
【００１７】
Ｘ線源１００は、測定物Ｓに向けてＸ線ＸＬを照射する。Ｘ線源１００は、測定物ＳのＸ線吸収特性に基づいて、測定物Ｓに照射するＸ線の強度を調整可能である。Ｘ線源１００は、点Ｘ線源を含み、測定物Ｓに円錐状のＸ線（いわゆるコーンビーム）を照射する。Ｘ線源１００は、Ｙ方向に長手となるように設置されている。Ｘ線源１００の＋Ｙ側の先端には、射出口１００ａが形成されている。射出口１００ａは、測定物Ｓに向けて開口している。射出口１００ａは、Ｘ線ＸＬの透過性が高い素材で閉じられてもよい。Ｘ線ＸＬは、射出口１００ａから＋Ｚ方向に向けて射出される。Ｘ線源１００から射出されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、＋Ｚ方向に進行する。なお、Ｘ線源１０の射出口１００ａは測定物Ｓに向けて開口していなくてよく、後述するハウジング４２から突出していても構わない。
【００１８】
ステージ装置３は、ステージ９と、不図示のステージ駆動機構とを備えている。ステージ９は、測定物Ｓを保持して移動可能に設けられている。ステージ９は、測定物Ｓを保持する保持部を有している。ステージ９は、不図示のステージ駆動機構により、例えばＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に平行移動可能であり、θＹ方向に回転可能である。なお、ステージ駆動機構によるステージ９の位置（測定物Ｓの位置）は、制御装置５によって制御される。
【００１９】
ステージ９は、測定物Ｓの端面Ｓｃ及び端面Ｓｄの両方を保持可能な不図示の保持部を有している。例えば、図２（ａ）に示すように、テーパー部Ｓａ側の端面Ｓｃをステージ９に載置する場合、不図示の保持部により、ステージ９は端面Ｓｃの位置がずれないように端面Ｓｃを保持することができる。また、図２（ｂ）に示すように、円柱部Ｓｂ側の端面Ｓｄをステージ９に載置する場合、不図示の保持部により、ステージ９は端面Ｓｄの位置がずれないように端面Ｓｄを保持することができる。このように、ステージ９は、面積の異なる端面Ｓｃ、Ｓｄのいずれが載置される場合であっても、これら端面Ｓｃ及びＳｄを保持することが可能となっている。ただし、ステージ９は、測定物Ｓに対する保持部を備えなくてもよい。この場合、測定物Ｓは、端面Ｓｃまたは端面Ｓｄがステージ９と接触状態で、ステージ９に載置される。
【００２０】
検出器４は、ステージ９（測定物Ｓ）を挟んでＸ線源１００の反対側に配置される。検出器４は、ステージ９よりも＋Ｚ側に配置される。検出器４は、例えば、Ｘ線装置１の所定の位置に固定されるが、移動可能でもよい。検出器４は、入射面３３と、シンチレータ部３４と、受光部３５とを有している。入射面３３は、ＸＹ平面に平行に形成された平面であり、−Ｚ方向に向けられている。入射面３３は、ステージ９に保持された測定物Ｓと対向して配置される。入射面３３には、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線源１００からのＸ線ＸＬが入射する。なお、同一の測定物Ｓを測定する場合であっても、例えば図２（ａ）に示すように端面Ｓｃがステージ９に載置される場合と、図２（ｂ）に示すように端面Ｓｄがステージ９に載置される場合とでは、検出器４で検出される検出結果は異なるものとなる。
【００２１】
シンチレータ部３４は、Ｘ線が当たることによって、光を発生させるシンチレーション物質を含む。受光部３５は、光電子倍増管を含む。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。受光部３５は、シンチレータ部３４において発生した光を受光して増幅し、電気信号に変換して出力する。検出器４は、複数のシンチレータ部３４を有する。シンチレータ部３４は、ＸＹ平面内においてアレイ状に複数配置される。検出器４は、複数のシンチレータ部３４のそれぞれと接続するように、複数の受光部３５を有している。受光部３５における出力結果は、制御装置５に送信される。
【００２２】
制御装置５は、Ｘ線源１００、ステージ装置３（ステージ９）及び検出部４の動作を統括的に制御する。また、制御装置５は、画像構成部５１を有している。画像構成部５１は、検出器４における検出結果に基づいて、測定物Ｓの画像を形成する。画像構成部５１は、検出器４からの１つ又は複数の検出結果を用いて、測定物Ｓの画像を形成する。画像構成部５１は、２次元画像及び３次元画像のいずれも形成することが可能である。制御装置５１は、自動計算機能を有するコンピュータである。なお、制御装置５は、一箇所ではなく、複数の場所であっても構わない。例えば、画像構成部５１は、検出器４における検出結果に基づいて、測定物Ｓの画像を形成するが、検出器４における検出結果を複数のコンピュータに送信し、それぞれのコンピュータでの検出結果を、さらに他のコンピュータで統合しても構わない。この場合に、Ｘ線装置に電線により接続されている制御装置５と、インターネットなどの無線により接続されている制御装置５との複数であっても、勿論構わない。したがって、例えば、制御装置５の画像構成部５１は、画像構成部を実行するためのプログラムをコンピュータに導入すれば、制御装置５の画像構成部５１を複数にすることができる。また、本実施形態において、制御装置５は、Ｘ線源１００、ステージ装置３（ステージ９）及び検出部４の動作を統括的に制御するために、有線により信号を送信しているが、無線であっても構わない。また、制御装置５を複数設けて、複数のそれぞれでＸ線源１００、ステージ装置３（ステージ９）及び検出部４の動作を制御しても構わない。また、複数のＸ線装置を制御している場合には、制御している制御装置であって構わない。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るＸ線源１００の一例を示す図である。図３に示すように、Ｘ線源１００は、フィラメント３９と、ターゲット４０と、電子光学系４１と、ハウジング４２と、偏向装置４３と、アノード４４と、を備える。フィラメント３９、電子光学系４１、偏向装置４３、及びアノード４４は、Ｙ方向に沿って配置される。フィラメント３９は、例えばタングステン（Ｗ）を含む。フィラメント３９に電流が流れ、その電流によってフィラメント３９が加熱されると、フィラメント３９から電子（熱電子）ＥＢが放出される。
【００２４】
ターゲット４０は、電子光学系４１からの電子ＥＢの射出方向に配置される。ターゲット４０は、アノード４４によって加速された電子の衝突または電子の透過によりＸ線を発生する。Ｘ線は、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線は、約数１０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線、及び約２０〜５０ＫｅＶの硬Ｘ線を含む。ターゲット４０は、例えばタングステン（Ｗ）又はモリブデン（Ｍｏ）等の重金属を含む平行平板であり、電子の衝突または電子の透過によりＸ線を発生する。本実施形態において、ターゲット４０は、発生したＸ線を反射させてＺ方向に射出する反射型ターゲットである。ターゲット４０は、例えば、グランドＧＮＤ等に電気的に接続されてもよく、グランドＧＮＤ等に電気的に接続されなくてもよい。
【００２５】
電子光学系４１は、フィラメント３９とターゲット４０との間において、フィラメント３９からの電子ＥＢの通路の周囲の少なくとも一部に配置される。電子光学系４１は、コイルや集束レンズを含み、フィラメント３９からの電子ＥＢをターゲット４０に導く。電子光学系４１は、光軸ＡＸ１を有している。光軸ＡＸ１は、Ｙ軸に平行に設定されている。電子光学系４１は、ターゲット４０の一部の領域（Ｘ線の発生領域）に電子ＥＢを衝突させる。ターゲット４０において電子ＥＢが衝突する領域の寸法（スポットサイズ）は、十分に小さい。これにより、実質的に点Ｘ線源が形成される。
【００２６】
なお、本実施形態において、ターゲットの表面での電子ＥＢが衝突する領域の寸法は、例えばμｍ単位の大きさである。例えば、電子が衝突する領域の寸法は、０．１μｍ〜１ｃｍの円のいずれも大きさでも構わない。勿論、電子が衝突する領域の寸法はこれに限られない。また、電子が衝突する領域のＸＹ平面の形状は、円に限られない。例えば、楕円、長円、矩形等の多角形でも構わない。
【００２７】
ハウジング４２は、Ｘ線源１００を構成する部材の少なくとも一部を収容する。ハウジング４２は、フィラメント３９、ターゲット４０、電子光学系４１、偏向装置４３、及びアノード４４のそれぞれを収容する。ハウジング４２には、Ｘ線を射出するための射出口１００ａを備える。なお、ハウジング４２は、不図示の排気系が接続され、同じく不図示のターボ分子ポンプ等の真空ポンプを備える。この真空ポンプによって、ハウジング４２内は高真空状態に設定される。
【００２８】
偏向装置４３は、フィラメント３９から射出した電子の進行方向を変えるものである。偏向装置４３は、例えばコイル及び電子レンズを含む。偏向装置４３は、電子光学系４１に対して前側（フィラメント３９側）及び後ろ側（ターゲット４０側）の双方に配置される。偏向装置４３は、アライナーまたは偏向器とも称される。なお、複数の偏向装置４３が配置されることに限定されず、例えば、電子光学系４１の後ろ側に１つ配置させてもよい。
【００２９】
アノード４４は、フィラメント３９から射出した電子をターゲット４０に向けて加速する。ただし、アノード４４が用いられることに限定されない。例えば、ターゲット４０を陽極とし、フィラメント３９を陰極として、ターゲット４０とフィラメント３９との間に電圧を印加することにより、フィラメント３９から射出した熱電子をターゲット（陽極）４０に向けて加速させ、ターゲット４０に照射させるようにしてもよい。
【００３０】
フィラメント３９から射出した電子は、アノード４４によって加速されるとともに、電子光学系４１によって収束されて進行する。電子光学系４１から射出された電子の少なくとも一部は、＋Ｙ方向に進行する。電子の照射方向（進行方向）は、Ｙ方向である。電子の進行方向は、偏向装置４３によって調整される。ターゲット４０から射出したＸ線ＸＬは、光軸ＡＸ２を有している。光軸ＡＸ２は、Ｚ方向に平行な方向である。
【００３１】
なお、図１に示すように、チャンバ部材６は、支持面ＦＲ上に配置される。支持面ＦＲは、工場等の床面を含む。チャンバ部材６は、複数の支持部材６Ｓに支持される。チャンバ部材６は、支持部材６Ｓを介して、支持面ＦＲ上に配置される。支持部材６Ｓにより、チャンバ部材６の下面と、支持面ＦＲとは離間している。すなわち、チャンバ部材６の下面と支持面ＦＲとの間には空間が形成される。ただし、チャンバ部材６の下面の少なくとも一部と支持面ＦＲとが接触してもよい。チャンバ部材６は、鉛を含む材質で形成される。チャンバ部材６は、内部空間ＳＰのＸ線ＸＬが、チャンバ部材６の外部に漏出することを抑制する。なお、支持部材６Ｓには、チャンバ部材６の傾きの補正や振動の除去を行うための駆動装置が含まれてもよい。
【００３２】
チャンバ部材６の内面及び外面の一方または双方には、チャンバ部材６よりも熱伝導率が小さい断熱材が設けられてもよい。これにより、内部空間ＳＰの温度が外部の温度（温度変化）の影響を受けることを抑制し、外部の熱が内部空間ＳＰに伝わることを抑制する。断熱材として、例えば、プラスチックや発泡スチロールが用いられる。
【００３３】
次に、Ｘ線装置１の動作の一例について説明する。測定物Ｓの検出では、制御装置５が、ステージ装置３を制御して、ステージ９に保持された測定物ＳをＸ線源１００と検出器４との間に配置して行う。制御装置５は、測定物Ｓを保持したステージ９の位置を調整する。そして、制御装置５は、Ｘ線源１００からＸ線を射出するために、フィラメント３９に電流を流す。これにより、フィラメント３９が加熱され、フィラメント３９から電子が放出される。フィラメント３９から放出された電子は、ターゲット４０に照射される。これにより、ターゲット４０からＸ線が発生する。
【００３４】
Ｘ線源１００から発生したＸ線ＸＬの少なくとも一部は、測定物Ｓに照射される。測定物ＳにＸ線ＸＬが照射されると、その測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、測定物Ｓを透過する。測定物Ｓを透過した透過Ｘ線は、検出器４の入射面３３に入射する。検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線に基づいて得られた測定物Ｓの像を検出する。検出器４の検出結果は、制御装置５に出力される。
【００３５】
制御装置５は、測定物Ｓを保持したステージ９をθＹ方向に回転させながら、その測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。制御装置５は、Ｘ線源１００に対する測定物Ｓの位置を変えることによって、測定物ＳにおけるＸ線源１００からのＸ線ＸＬの照射領域を変える。ステージ９の各位置（各回転角度）において測定物Ｓを通過した透過Ｘ線は、検出器４に検出される。検出器４は、各位置における測定物Ｓの像を取得する。制御装置５は、検出器４の検出結果から、測定物Ｓの内部構造を算出する。制御装置５は、測定物Ｓの各位置（各回転角度）のそれぞれにおいて測定物Ｓを通過した透過Ｘ線に基づく測定物Ｓの画像Ｉｍ１（図７参照）を取得する。制御装置５は、測定物Ｓの画像Ｉｍ１を複数取得する。
【００３６】
なお、測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する内部空間ＳＰは、例えば不図示の温度調節装置によって温度調整された気体が供給されてもよい。このように内部空間ＳＰの温度が調節される場合、測定物Ｓの測定に先だって、Ｘ線装置１のキャリブレーションを行ってもよい。キャリブレーションは、例えば、テーブル１２に測定物Ｓとは異なる例えば球体が保持され、Ｘ線源１００を含む内部空間ＳＰの温度が調整された状態で行う。球体の外形（寸法）は既知であり、少なくとも測定物Ｓよりも熱変形が抑制された物体である。内部空間ＳＰにおいて温度が変化しても、球体の外形（寸法）は、実質的に変化しない。
【００３７】
ここで、測定物Ｓに照射されるＸ線ＸＬの特性について説明する。  
図４は、ターゲット４０に電子が入射してＸ線が発生する様子を模式的に示す図である。図４に示すように、ターゲット４０は表面４６を有している。表面４６は、電子が入射する面である。表面４６は、電子光学系の光軸ＡＸ１に対して傾いている。表面４６に入射した電子はターゲット４０内に進入する。この電子がＸ線発生領域４５に到達した場合、Ｘ線発生領域４５においてＸ線ＸＬが発生する。発生したＸ線ＸＬは、Ｙ方向に拡散しつつ光軸ＡＸ２に沿ってターゲット４０内を＋Ｚ方向に進行する。本実施形態では、発生したＸ線ＸＬのうち、＋Ｙ側に拡散されるＸ線ＸＬＡは、Ｘ線発生領域４５から表面４６上の位置４６Ａまでターゲット４０内を進行し、位置４６Ａから射出される。また、−Ｙ側に拡散されるＸ線ＸＬＢは、Ｘ線発生領域４５から表面４６上の位置４６Ｂまでターゲット４０内を進行し、位置４６Ｂから射出される。
【００３８】
Ｘ線ＸＬは、ターゲット４０内を進行することにより、ターゲット４０に吸収されて強度が低下する。この場合、ターゲット４０内を進行する距離が長いほど、ターゲット４０による吸収量が増大し、Ｘ線ＸＬの強度が低下する。Ｘ線ＸＬＡは、Ｘ線発生領域４５から位置４６Ａまでの距離ＬＡだけターゲット４０内を進行する。また、Ｘ線ＸＬＢは、Ｘ線発生領域４５から位置４６Ｂまでの距離ＬＢだけターゲット４０内を進行する。ターゲット４０が傾いているため、距離ＬＡは距離ＬＢに比べて長くなる。したがって、Ｘ線ＸＬＡは、Ｘ線ＸＬＢに比べて、ターゲット４０により吸収される量が多くなり、強度が弱くなる。この場合に、Ｘ線ＸＬの強度とは、Ｘ線ＸＬの所定波長でのＸ線ＸＬの強度である。したがって、Ｘ線ＸＬの波長によっては、距離ＬＡで減少する量が異なる。
【００３９】
図４のグラフは、ターゲット４０の表面４６から射出されるＸ線の位置と、Ｘ線の強さとの関係を示している。グラフの縦軸は、ターゲット４０から射出されるＸ線ＸＬのＹ方向の位置を示している。グラフの横軸は、Ｘ線の強さを示している。このグラフに示すように、表面４６から射出されるＸ線の強度は、位置によって分布が不均一となる。なお、図４のグラフでは、Ｘ線の所定波長でのＸ線ＸＬの強度の変化を示している。また、なお、用いるＸ線が所定範囲の波長のＸ線ＸＬを用いる場合には、所定範囲の波長でのスペクトルの面積を用い、Ｘ線の強さとしても構わない。なお、この場合のスペクトルとは、波長毎でのＸ線の強度を表すスペクトルである。
【００４０】
また、一般にターゲット４０のＸ線発生領域４５から発生するＸ線ＸＬは単一波長ではなく、複数の連続する波長を有するＸ線からなる。すなわち、発生するＸ線ＸＬは所定の範囲の波長を持つスペクトル分布を有する。また、一般に、物質の吸収係数は波長によって異なる。Ｘ線ＸＬの波長の長いＸ線ＸＬが、Ｘ線ＸＬの波長の短いＸ線ＸＬよりも、より多くの物質に吸収される。また、Ｘ線ＸＬのターゲット４０内での伝搬距離に伴い、Ｘ線ＸＬの強度が減少される。したがって、Ｘ線ＸＬのターゲット４０内の伝搬距離に伴う、Ｘ線ＸＬの強度が減少する割合が、Ｘ線ＸＬの波長に応じて異なる。すなわち、Ｘ線ＸＬの波長の短いＸ線ＸＬの強度が減少する割合が、Ｘ線ＸＬの波長の長いＸ線ＸＬの強度が減少する割合に対して大きい。なお、Ｘ線のＸＬの強度が減少する割合とは、Ｘ線のＸＬのターゲット４０内での伝搬距離が０に対して、どの程度Ｘ線が減少したかである。勿論、Ｘ線ＸＬの波長の短いＸ線ＸＬが、Ｘ線ＸＬの波長の長いＸ線ＸＬよりも多くの物質に吸収されても構わない。
【００４１】
そのため、Ｘ線発生領域４５から発生するＸ線ＸＬは、Ｘ線の放射方向に応じて、Ｘ線のスペクトルが不均一となる。すなわち、ターゲット４０の表面４６上の位置４６Ａから射出されるＸ線ＸＬＡのスペクトルと、ターゲット４０の表面４６上の位置４６Ｂから射出されるＸ線ＸＬＢのスペクトルとを比較した場合には、スペクトルの形状が異なる。この場合には、ＸＬＡのスペクトルにおける、Ｘ線ＸＬの波長の長いＸ線の強度に対するそれよりもＸ線のＸＬの波長の短いＸ線の強度の割合と、ＸＬＢのスペクトルにおける、Ｘ線ＸＬの波長の長いＸ線の強度に対するそれよりもＸ線のＸＬの波長の短いＸ線の強度の割合とが異なる。すなわち、ターゲット４０の表面４６上の位置４６Ａから射出したＸ線ＸＬＡは、距離ＬＢより長い距離ＬＡを伝搬するため、Ｘ線ＸＬＢと比較して低いエネルギーをもつＸ線が多く吸収されたためである。このように、ターゲット４０から放射されるＸ線のスペクトルが、放射方向により異なる。したがって、後述する、測定範囲の吸収係数を算出する際に、同じ物質でも算出される吸収係数が異なる可能性がある。これにより、測定結果に偽像が含まれる可能性があり、測定物の検出不良を招く可能性がある。
【００４２】
図４に示すように強度分布を有するＸ線ＸＬが測定物Ｓに測定される。図５は、制御装置による画像の合成の様子の一例を示す図である。図５の測定物ＳのＸＹ平面にＸ線が入射され、測定物Ｓを通過したＸ線を受光し、作成された投影像の一例が図５（ｂ）である。図５に測定物Ｓは４角柱であるが、そのうち一面のＸＹ平面と平行な表面にＸ線が入射され、対向するＸＹ平面と平行な表面を透過したＸ線を、不図示のＸＹ平面と平行な受光面をもつ検出器で受光する。なお、図５（ａ）の測定物Ｓは、ＸＹ平面に入射されたＸ線のＺ軸方向での伝搬距離は同じである。また、図５（ａ）の測定物Ｓは単一物質であり、Ｘ線に対する吸収係数は測定物Ｓ内で同じである。そのため、測定物ＳのＸＹ平面に入射されるＸ線の強度がＹ軸方向に沿って同じであれば、測定物Ｓを透過するＸ線は等しく減少される。したがって、Ｙ軸方向に沿って、検出されるＸ線の強度は同じである。
【００４３】
一方、図４に示すようにＹ軸方向に強度分布を有するＸ線ＸＬが測定物Ｓに照射される。この場合に、図５の＋Ｙ軸方向にＸ線の強度が強くなり、−Ｙ軸方向にＸ線の強度が弱くなるＸ線を用いる。そのため、本来であれば、Ｙ軸方向に沿った、測定物Ｓを透過したＸ線強度は同じである。しかしながら、Ｙ軸方向に強度分布のＸ線ＸＬが照射されるので、図５（ｂ）に示すような投影像が得られる。したがって、Ｘ線ＸＬの強度が＋Ｙ軸方向に強くなるので、＋Ｙ軸方向に沿って、検出器で得られるシグナルに対するノイズの割合が低くなる。またＹ軸方向にそって、検出器で得られる画像の輝度が異なる。
【００４４】
また、測定物Ｓに入射するＸ線の強度が、場所によって異なる。さらに、本実施形態においては、用いるＸ線は単一波長ではなく、所定範囲での複数の波長を含むＸ線である。すなわち、用いるＸ線は波長毎の強度の分布のスペクトルで表すことができる。この場合には、Ｘ線の発生領域４５からの照射方向によって、照射されるＸ線のスペクトルが異なる。したがって、被検物の位置で入射されるＸ線のスペクトルが異なる。なお、本実施形態においては、Ｘ線の強度とは、Ｘ線ＸＬの複数の波長でＸ線を光子の数で考えた場合の光子の数の多い、少ないである。また、Ｘ線の強度は所定波長での光子の数でも構わない。
【００４５】
一方、物質によっては、波長毎に吸収係数が異なる。したがって、所定物質の所定距離を伝搬する時のＸ線の減衰率が波長毎に異なる。したがって、所定物質の所定距離を伝搬する前と後ではＸ線のスペクトルの形状が異なる。また、さらに所定物質の所定距離を伝搬した後のＸ線を、同じ所定物質の所定距離を伝搬させると、伝搬する前と後とでスペクトル形状が異なる。この場合に、最初に入射する所定距離の所定物質の吸収係数と、次に伝搬した所定距離の所定物質の吸収係数とが異なる。これば、所定距離の所定物質の吸収係数が、単一波長から求めた吸収係数ではなく、多波長から求めた吸収係数に起因する。したがって、上述した通り、被検物に入射するＸ線の位置に応じて、Ｘ線のスペクトルが異なるために、同じ物質であっても披検物の位置に応じて、算出される吸収係数が異なる可能性がある。
【００４６】
本実施形態では、測定物Ｓに照射されるＸ線ＸＬを照射し、測定物Ｓの投影像を測定する。その後、測定物Ｓに照射されるＸ線ＸＬの条件を変更して、測定物Ｓの投影像を測定する。測定物に照射されるＸ線ＸＬの条件が異なるそれぞれの測定結果を合成することで、測定物の位置での照射されるＸ線の強度のばらつきを、合成する前のそれぞれの測定結果に対して抑制することができる。これにより、Ｘ線の強度のばらつきがすくないＸ線を用いて、測定物に照射された測定結果を取得することができる。
【００４７】
図５は、Ｘ線ＸＬの条件を変更する場合の一例を示す。
図５（ｂ）で得られる画像（第１投影像）は、＋Ｙ軸方向に沿って照射されるＸ線ＸＬの強度が強い。本実施形態においては、Ｘ線ＸＬの条件の変更は、例えば＋Ｙ軸方向に沿ってＸ線ＸＬの強度が強くなる強度分布のＸ線の照射（第１Ｘ線照射条件）から、＋Ｙ軸方向に沿ってＸ線ＸＬの強度が弱くなる照射（第２Ｘ線照射条件）に変更することである。照射条件が変更されたＸ線ＸＬの照射によって取得された投影像（第２投影像）は図５（ｃ）に示される。図５（ｃ）に示される画像は、＋Ｙ軸方向に沿って照査されるＸ線ＸＬの強度が弱い。
【００４８】
また、図５（ｂ）で測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの＋Ｙ軸方向におけるＸ線ＸＬの強度の変化する割合と図５（ｃ）で測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの−Ｙ軸方向におけるＸ線ＸＬの強度の変化する割合とが同じである。また、図５（ｂ）で測定物ＳのＳ１に照射されたＸ線の強度と、図５（ｃ）で測定物ＳのＳ２に照射されたＸ線の強度とが同一である。また、図５（ｂ）のＳ１に照射されるＸ線の強度と図５（ｃ）のＳ１に照射されるＸ線の強度との合計と、図５（ｂ）のＳ２に照射されるＸ線の強度と図５（ｃ）のＳ２に照射されるＸ線の強度の合計とが同じである。また、図５（ｂ）と図５（ｃ）とでそれぞれの画像での同一位置におけるＸ線の強度の合計は、どの位置でも同じである。
【００４９】
また、図５（ｂ）、図５（ｃ）で得られる画像の輝度は、検出器で受光するＸ線の強度に応じて、変わる。したがって、この場合に、画像の輝度は、図５（ｂ）と図５（ｃ）とでそれぞれの画像での同一位置における画像の輝度の合計は、どの位置でも同じである。
【００５０】
次に、それぞれ得られた図５（ｂ）に示す画像と図５（ｃ）に示す画像とを合成して、図５（ｄ）に示す合成画像（第３投影像）を作成する。この場合には、図５（ｂ）に示す画像と図５（ｃ）に示す画像とが重なりあうように位置合わせを行い、合成画像を作成する。図５（ｄ）に示すように、合成画像の輝度は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す各画像とは異なり、＋Ｙ軸方向で同様となる。したがって、あたかも、測定物Ｓを透過したＸ線の強度がＹ軸方向で同じＸ線を受光して得られた画像となる。また、図５（ｄ）では、測定物Ｓに対してＹ軸方向に同じＸ線の強度を照射したこととなる。
【００５１】
また、図６は、Ｘ線ＸＬの条件を変更する場合の一例を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、電子光学系４１の光軸ＡＸ１と、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ２とを含む平面として基準面αを設定する。この基準面αは、ＹＺ平面に平行に設定される。また、基準面αは、Ｙ軸方向に平行な上下方向Ｄに沿って設定される。上下方向Ｄは、Ｘ線ＸＬの強度分布及び線質分布が主として形成される方向である。本実施形態では、Ｘ線ＸＬの条件を変更する場合に、図６の破線で示すように、上下方向Ｄに対して測定物Ｓが反対向きになるように測定物Ｓの配置を変更する。この配置変更により、テーパー部Ｓａ側の端面Ｓｃが＋Ｙ側に配置され、円柱部Ｓｂ側の端面Ｓｄが−Ｙ側（ステージ９上）に配置される。このように、基準面αに対して、測定物Ｓの配置を逆にすることにより、測定物Ｓに照射されるＸ線の強度分布及び線質分布が上下方向Ｄについて逆になるように変更される。本実施形態においては、基準面αを中心に、測定物に対するＸ線照射が１８０°変化するように測定物Ｓの配置を逆にする。なお、本実施形態では、１８０°変化するように測定物Ｘの配置を逆としたが、これに限られない。１７０°、１７５°でも構わない。
【００５２】
その後、測定物Ｓに対してＸ線ＸＬを照射して測定物Ｓの像を取得する。このとき、Ｘ線ＸＬの強度分布及び線質分布は前回の照射時と同様である。一方、測定物Ｓの上下方向Ｄについての配置は、前回の照射時とは逆になっている。このため、測定物Ｓの同一の位置に照射されるＸ線ＸＬの条件は、前回の照射時とは異なることとなる。  
【００５３】
また、本実施形態においては、測定物ＳのＳｂで減弱するＸ線量と、測定物ＳのＳａで減弱するＸ線量とが同じである。また、Ｘ線の波長毎での吸収率も測定物Ｓａと測定物ＳのＳｂとで同じである。したがって、測定物に照射されるＸ線量に分布がなければ、図７の画像Ｉｍ３のように得られる画像は測定物Ｓの位置による同じ輝度を示す。これは、表示される画像は、例えば輝度が検出器で受光するＸ線の強度に応じて変化し、本実施形態では、受光するＸ線の強度が高くなると、検出器から制御装置に送られるシグナルが大きくなし、シグナルの大きさに伴い、その画素に対応する領域の輝度（明るさ）が変化し、より明るく表示される。勿論、検出器で検出するＸ線の強度に伴い、その画素に対応する領域の輝度が暗く表示されても構わない。
【００５４】
したがって、図７に示すように、この結果得られる測定物Ｓの画像Ｉｍ２には、Ｙ方向に沿った輝度画像の輝度の分布が形成されてしまう。ただし、この場合には、画像Ｉｍ１とは逆に、画像Ｉｍ２のうちテーパー部Ｓａの端面Ｓｃ側が高輝度で表示され、円柱部Ｓｂの端面Ｓｄ側が低輝度で表示される。
【００５５】
このように、２回の測定結果について、測定物Ｓのテーパー部Ｓａは、画像Ｉｍ１では高輝度輝度で表示され、画像Ｉｍ２では低輝度輝度で表示されている。また、円柱部Ｓｂは、画像Ｉｍ１では低輝度輝度で表示され、画像Ｉｍ２では高輝度輝度で表示されている。なお、テーパー部Ｓａと円柱部Ｓｂとの接続部分は、画像Ｉｍ１及び画像Ｉｍ２のいずれにおいても、中程度の輝度で表示されている。
【００５６】
次に、制御装置５の画像構成部５１は、画像（第１投影像）Ｉｍ１と画像（第２投影像）Ｉｍ２とを重ね合わせることにより、画像（第３投影像）Ｉｍ３を生成する。この場合、画像構成部５１は、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２との間で、テーパー部Ｓａ同士、円柱部Ｓｂ同士がそれぞれ重なるように位置合わせを行う。また、画像Ｉｍ２については、１８０°回転させた後に位置合わせを行う。画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２との位置合わせについては、公知の手法を用いることができる。例えば、位置合わせを行うときに、位置合わせ平面内でのＸ方向またはＹ方向の移動（平行移動）、同平面に対して垂直方向を軸とした回転、Ｘ方向またはＹ方向の倍率、Ｘ方向及びＹ方向の直交度、などのパラメータが用いられてもよい。また、位置合わせに際して、剛体変換または非剛体変換による画像の変形が適用されてもよく、非剛体に対してのアフィン変換や非アフィン変換が適用されてもよい。
【００５７】
上記したパラメータ等に基づいて各種アルゴリズムにより画像の位置合わせを行う。アルゴリズムとしては、公知の手法が用いられる。例えば、上記したパラメータを操作しながら、２つの画像の差分和や最小自乗和が最小になる点を探すようなアルゴリズムが用いられてもよい。その他、ポイント画像重ね合わせ法や、表面画像重ね合わせ法、画素画像重ねあわせ法等が用いられてもよい。ポイント画像重ね合わせ法は、例えば二次元バーコードのように、事前に基準点（マーカ）画像を仕込んでおき、それらを合わせる手法である。表面画像重ね合わせ法は、２つの画像の表面同士が最も近距離になる点を探索する手法であり、例えばＨｅａｄ  ａｎｄ  Ｈａｔ法、ＩＣＰ法などがある。画素画像重ねあわせ法は、例えばＳＩＤ（最小自乗和）法、ＣＣ（相関係数）法、ＲＩＵ（画像比均一性）法などがある。なお、前処理として、空間フィルタ平滑化・尖鋭化、二値化を行ってもよい。また、特徴点を抽出して、それらの位置を合わせてもよい。また、実像だけでなく、微分像に対して処理する方法や、ヒストグラムを処理する方法が用いられてもよい。また、画像を縮小して位置合わせを行い、元の倍率に戻しながら位置合わせを繰り返してもよい。また、上記した位置合わせは、全体的な位置合わせでもよく局所的な位置合わせであってもよい。
【００５８】
画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２との重ね合わせにより、テーパー部Ｓａの端面Ｓｃ側については、画像Ｉｍ１の高輝度輝度部分と、画像Ｉｍ２の低輝度輝度部分とが重なる。また、円柱部Ｓｂの端面Ｓｄ側については、画像Ｉｍ１の低輝度輝度部分と、画像Ｉｍ２の高輝度輝度部分とが重なる。また、テーパー部Ｓａと円柱部Ｓｂとの接続部分については、画像Ｉｍ１及び画像Ｉｍ２の中輝度部分同士が重なる。したがって、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２とを重ね合わせることにより、画像Ｉｍ３においては、端面Ｓｃ側から端面Ｓｄ側への輝度の分布が相殺されたものになる。
【００５９】
その後、制御装置５は、画像構成部５１によって合成された複数のＸ線透過データ（像）Ｉｍ３に基づいて演算を行い、測定物Ｓの断層画像を再構成して、測定物Ｓの内部構造の３次元データ（３次元構造）を生成する。これにより、測定物Ｓの内部構造が算出される。測定物の断層画像の再構成方法としては、例えば、逆投影法、フィルタ補正逆投影法、逐次近似法が挙げられる。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２００２／０１５４７２８号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２２０９０８号明細書に記載されている。
【００６０】
なお、本実施形態では測定物Ｓは単一物質であるが、複数の元素からなる測定物質でも構わない。例えば、アルミニウムなどの金属とプラスチックなどの有機化合物でも構わない。
【００６１】
なお、本実施形態では、Ｘ線源１００と検出器４とが１個づつ設けられているが、これに限られない。例えば、Ｘ線源１００の発光点と検出器４の中心とを結ぶ軸が、それぞれ交差し、かつ交差する点がステージの測定物に配置されるように、Ｘ線源１００と検出器４とを複数セット設けても構わない。この場合に複数の検出器４でそれぞれ照射条件の異なる検出結果を得ることができる。
【００６２】
なお、制御装置５は、画像再構成部５１によって合成された複数のＸ線透過データＩｍ３から一度に測定物の再構成画像を生成する場合に限られない。例えば、複数のＸ線透過データＩｍ３の一部を用いて再構成画像を生成し、十分精度の高い再構成画像が生成されれば、その時点で再構成処理を中止しても構わない。また、十分精度の高い再構成画像が生成されなければ、順次Ｘ線透過データＩｍ３を再構成処理に用いて、再構成画像を生成しても良い。また、画像再構成部５１によって合成された複数のＸ線透過データＩｍ３では不十分の場合には、順次制御装置５によりＸ線透過データＩｍ３を作成するために、Ｉｍ１およびＩｍ２を取得しても構わない。
【００６３】
なお、本実施形態において、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２とで基準面αに対して１８０°変わっているが、測定物ＳへのＸ線ＸＬの照射角度が同じである。例えば、測定物Ｓをステージ装置に乗せ、測定物を１回転（３６０°）させて、３６０枚取得する。この場合に、基準面αに対して１８０°変え、測定物の同じ姿勢から１回転させた場合に、同じ角度の投影像を用いている。例えば、０°で取得した画像Ｉｍ１と０°で取得した画像Ｉｍ２とは、測定物Ｓのステージに対する配置が１８０°変えているだけである。したがって、測定物の回転対象ではない軸を中心に測定物を１回転させ、かつ３６０枚で投影像が変化する場合には、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２とを重ねわせるときには、それぞれの投影像の外形部分は一致する。また、この場合に、同じ角度同士の画像を用いなくても構わない。例えば、０°の画像Ｉｍ１と１°の画像Ｉｍ２を用いて、重ね合わせても構わない。また、３５９°の画像Ｉｍ２と１°の画像Ｉｍ２を用いて、０°の画像Ｉｍ２を推定して用いても構わない。これにより重ねわせて作成する画像を作成するまでの時間を短縮することができる。また、０°の画像Ｉｍ２を用いる代わりに１８０°の画像Ｉｍ２もしくは３６０°の画像Ｉｍ２を用いても構わない。
【００６４】
なお、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２とがそれぞれ対応する角度か否かの判定は、ステージ装置のエンコーダを用いているが、これに限られない。例えば、測定物の姿勢を見積もるための光学カメラを設け、光学カメラの画像を用いてもよい。また、測定物を回転させた場合の角度毎の外観形状を取得して、その外観形状に基づいて、対応する角度か否かを判定してもよい。勿論、画像Ｉｍ１の外観形状を抽出し、その抽出した外観形状に該当する、画像Ｉｍ２を複数取得された画像Ｉｍ２が選出しても構わない。
【００６５】
なお、本実施形態では、２つの画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を重ね合わせて画像Ｉｍ３を形成するため、制御装置５は、画像Ｉｍ３の輝度等が適切になるように、画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を得る場合のＸ線ＸＬの照射量を調整してもよい。このＸ線ＸＬの照射量の調整は、例えばフィラメント３９に流す電流値を変化させてＸ線ＸＬの強さを変更することや、Ｘ線ＸＬの照射時間を変化させることなどが挙げられる。例えば、画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を取得する際、通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度に対してそれぞれ１／２の照射時間または強度に設定されてもよい。このとき、通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度に対してそれぞれ１／２以上に設定されてもよい。例えば、通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度に対して、２／３、３／４、３／５、４／５、５／６に設定されてもよい。通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度とは、１回の撮像で所定の輝度の像を得ることが可能な照射時間または強度である。また、通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度に対して１／２未満に設定されてもよい。例えば、通常のＸ線ＸＬの照射時間または強度に対して、１／３、１／４、１／５、２／５、１／６に設定されてもよい。また、画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を得る際のＸ線ＸＬの照射量については、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ２との間で異なってもよい。画像Ｉｍ３の輝度とは、画像を表すためのピクセルの所定位置での明るさを表す信号強度でもよいし、画像を表すためにピクセルでのＸ線強度に応じた情報もしくは値が飽和しているかどうかでも良い。
【００６６】
なお、本実施形態においては、画像Ｉｍ１および画像Ｉｍ２は画像として表示される例を示したが、画像Ｉｍ１および画像Ｉｍ２は制御装置５での、検出器の画素それぞれから排出される受光するＸ線の強度に対応した信号の強度値でも構わない。したがって、画像Ｉｍ１および画像Ｉｍ２は、制御装置５で画像として保存されていなくても構わない。
また、画像Ｉｍ３も画像として保存されていなくても構わない。測定物Ｓの断層像のみを表示しても構わない。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、Ｘ線を射出するＸ線源１００と、Ｘ線源１００から射出され、測定物Ｓを通過したＸ線ＸＬの少なくとも一部を検出する検出器４と、測定物Ｓに対するＸ線ＸＬの条件を変更して検出器４により検出された複数の検出結果に基づいて画像を形成する制御装置５と、を含むため、測定物Ｓに照射されるＸ線が所定方向に沿って強度の分布があったとしても、あたかも測定物Ｓに照射されるＸ線が所定方向に沿って強度の分布の少ないＸ線が照射された測定結果を取得することができる。これは、Ｘ線ＸＬの条件を変更した複数の検出結果を用いることにより、あたかもＸ線が所定の方向に沿った強度分布の小さいＸ線ＸＬが測定物Ｓに照射されて検出された結果とすることができる。これにより、測定物の位置に応じて照射されるＸ線の強度に差が少なくなる。このため、測定物の均一な投影像を取得することができる。さらに、均一な投影像を用いることにより、再構成して得られる像は均一な再構成像となり、高精度で測定物の形状および材質を特定することができる。これにより測定物の検査精度が低減するのを抑制することができる。
【００６８】
＜変形例＞  
測定物Ｓの変形例について図面を参酌して説明する。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。また、以下に説明する変形例では要部について図示しており、他の構成については上記した第１実施形態と同様である。
【００６９】
図８（ａ）は、変形例に係る測定物Ｓ１の一例を示す図である。図８（ａ）に示すように、測定物Ｓ１は、円柱部Ｓ１ａを有している。円柱部Ｓ１ａは、第１端部Ｓ１ｂ及び第２端部Ｓ１ｃを有している。図８（ａ）においては、第１端部Ｓ１ｂは円柱部Ｓ１ａの上側（＋Ｙ側）に位置しており、第２端部Ｓ１ｃは円柱部Ｓ１ａの下側（−Ｙ側）に位置している。
【００７０】
第１端部Ｓ１ｂは、球面状に形成されており、＋Ｙ側に突出するように湾曲した形状となっている。第２端部Ｓ１ｃは、円形の平面となっている。測定物Ｓ１は、第２端部Ｓ１ｃがステージ９上に当接された状態で載置されている。この場合、第２端部Ｓ１ｃの平面とステージ９の平面とが当接されるため、安定した状態で載置される。
【００７１】
図８（ｂ）は、測定物Ｓ１をＹ方向について反転させた一例を示す図である。図８（ｂ）に示すように、円柱部Ｓ１ａの第１端部Ｓ１ｂは下側（−Ｙ側）に位置しており、第２端部Ｓ１ｃは上側（＋Ｙ側）に位置している。ステージ９は平面であるため、測定物Ｓ１をＹ方向に立てて載置することが難しい。従って、測定物Ｓ１は、治具（保持部）６１を介してステージ９に載置されている。この治具６１によって球面状である第１端部Ｓ１ｂを下側として立てた状態でステージ９に載置可能となる。
【００７２】
治具６１は、基部６１ａと、複数のリブ６１ｂとを有している。基部６１ａは、例えば平板上に形成されており、−Ｙ側が平坦に形成されている。このため、基部６１ａは、ステージ９上に安定して載置される。なお、基部６１ａは、ステージ９上に安定して載置される形状であれば、平板状に限られない。リブ６１ｂは、基部６１ａに複数設けられている。複数のリブ６１ｂは、例えばＹ方向視において基部６１ａの中央を囲うようにＹ軸周りに配置されている。各リブ６１ｂの＋Ｙ側の面は、第１端部Ｓ１ｂの形状に対応するように湾曲面となっている。第１端部Ｓ１ｂは、これら複数のリブ６１ｂの湾曲面に当接された状態で載置されている。
【００７３】
図８（ｂ）に示す例では、第１端部Ｓ１ｂの形状に対応した形状のリブ６１ｂを複数有する治具６１を介して第１端部Ｓ１ｂを支持するため、測定物Ｓ１が安定して支持される。なお、リブ６１ｂが３つ以上配置された構成とすることで、より安定して測定物Ｓ１を支持することが可能となる。ただし、リブ６１ｂの形状は図示の形状に限定されず、球面状の第１端部Ｓ１ｂを支持可能な任意意の形状を用いることができる。例えば、複数のピンが基部６１ａに配置されたものでもよい。また、ステージ９の上面に対して突出及び没入可能な複数のピンを形成させ、測定物Ｓ１の保持部として用いてもよい。このとき、突出させるピンの選択及び突出量は、制御装置５によって制御させてもよい。
【００７４】
また、治具６１はステージ９に対して固定されてもよく、単に載置されるだけでもよい。治具６１は、ステージ９に対して取り外し可能に形成されてもよい。治具６１がステージ９に載置される場合、図８（ａ）で示すように第１端部Ｓ１ｂを上側として測定物Ｓ１を載置するときには、治具６１のリブ６１ｂ上に測定物Ｓ１が載置されてもよい。また、治具６１は、Ｘ線ＸＬに対する影響が考慮された素材で形成されてもよい。例えば、Ｘ線ＸＬを吸収しにくい素材で形成されてもよい。
【００７５】
図９（ａ）は、測定物Ｓ１を支持する保持部の他の例を示す図である。図９（ａ）に示すように、ステージ９の載置面９ａには、測定物Ｓ１が載置されている。測定物Ｓ１は、第２端部Ｓ１ｃが載置面９ａに当接するように配置されている。ステージ９には、ステージ反転駆動部（条件変更部）ＡＣ１が接続されている。ステージ反転駆動部ＡＣ１は、ステージ９を例えばＸ方向またはＺ方向を軸として、θＸ方向またはθＺ方向を回転させる。ステージ９の回転位置は、不図示の保持機構等によって保持されてもよい。このステージ駆動部ＡＣ１により、ステージ９は、載置面９ａを＋Ｙ方向（上方）に向けた状態から反転して、載置面９ａを−Ｙ方向（下方）に向けた状態に変更することが可能となっている。
【００７６】
ステージ９の上方（＋Ｙ側）には、治具（保持部）６２が設けられている。治具６２は、載置面９ａに対向するように配置されている。治具６２は、少なくとも載置面９ａに対して近づく方向及び離れる方向に移動可能に形成され、不図示の駆動装置によって移動する。なお、治具６２の移動は、制御装置５によって制御されてもよい。治具６２を載置面９ａに近づけることにより、治具６２によって測定物Ｓ１を載置面９ａに押さえ付けて保持する。ステージ９がＹ方向に反転する場合、治具６２は、載置面９ａに対向した状態を維持するように、ステージ９の姿勢に応じて移動可能となっている。
【００７７】
また、治具６２は、ステージ９との間でＸ方向及びＺ方向に相対的に位置を調整する調整機構を備えてもよい。治具６２は、Ｘ方向及びＺ方向の移動により、ステージ９上の測定物Ｓ１に対して押さえやすい位置に位置合わせした後に測定物Ｓ１を押さえるようにしてもよい。また、治具６２は、Ｙ方向の移動により、測定物Ｓ１に対して押さえつける力を調整可能である。例えば、測定物Ｓ１の剛性が低い場合は、測定物Ｓ１を変形させない力で押さえるようにしてもよい。なお、ステージ９に対して治具６２をθＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向に相対的に傾けることが可能な構成であってもよい。これにより、測定物Ｓ１の形状に応じて治具６２の押圧位置を調整することができる。
【００７８】
また、治具６２の−Ｙ側の面は、例えば平坦に形成されているが、これに限定されない。例えば、治具６２の−Ｙ側の測定物Ｓ１と接触する面が、第１端部Ｓ１ｂの形状に対応するように、曲面状または球面状の凹部を有する構成であってもよい。また、治具６２として、測定部Ｓ１に当接させる面の形状が異なるように複数種類を用意しておき、第１端部Ｓ１ｂの形状に応じて使い分けるようにしてもよい。
【００７９】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す状態から測定物Ｓ１をＹ方向について反転させた例を示す図である。図９（ｂ）に示すように、治具６２で第１端部Ｓ１ｂを押圧しつつ、ステージ９を反転させることにより、第２端部Ｓ１ｃを載置面９ａに当接させたまま測定物Ｓ１をＹ方向に反転させることができる。この場合、治具６２によって第１端部Ｓ１ｂが＋Ｙ側へ押圧されているため、安定した状態を維持することができる。測定物Ｓ１を反転させた状態でＸ線ＸＬを照射することにより、上記と同様に測定物Ｓ１を反転させた条件で像を取得できる。なお、像を取得した後の手順は上記と同様である。このように、本変形例によれば、測定物Ｓ１を容易に反転させることができる。
【００８０】
図９（ｂ）に示すように、ステージ９を反転させて測定物Ｓ１を反転させた場合、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ２の位置が測定物Ｓ１から外れる場合がある。この場合は、ステージ装置９をＸ方向やＹ方向等に駆動して、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ２と測定物Ｓ１との位置を合わせるように調整してもよい。また、ステージ９の駆動に代えて、Ｘ線源１００の位置をＸ方向やＹ方向等に移動させて光軸ＡＸ２と測定物Ｓ１とを位置合わせしてもよい。
【００８１】
また、図９（ａ）及び（ｂ）の点線に示すように、治具６２に加えて、測定物Ｓ１の円柱部Ｓ１ａの側面をＸ方向及びＺ方向の少なくとも一方から挟んで保持するクランプ機構（保持部）６３が設けられてもよい。これにより、測定物Ｓ１を保持する力が大きくなるため、より安定した状態を維持することができる。なお、クランプ機構６３については、治具６２に代えて用いてもよい。クランプ機構６３は、テーブル９に設置された不図示の駆動機構によって駆動する。クランプ機構６３の動作は、制御装置５によって制御されてもよい。
【００８２】
上記図８（ａ）及び（ｂ）、図９（ａ）及び（ｂ）で示した治具６１、６２、クランプ機構６３は、測定物Ｓ１を撮像する条件を変更するための保持部の一例に過ぎず、他の保持機構を用いて測定物Ｓ１を保持する構成としても構わない。例えば、ステージ９と測定物９との間を剥離可能な接着剤や両面テープ等で接続させるような形態であってもよい。
【００８３】
図１０は、図１に示すＸ線装置１に適用されるステージ装置３の具体的な構成の一例を示す図である。図１０に示すように、ステージ装置３は、測定物Ｓ１を保持して移動可能なステージ９と、ステージ９を移動する駆動システム１０とを備えている。ステージ９は、測定物Ｓ１を載置するテーブル１２と、テーブル１２を移動可能に支持する第１可動部材１３と、第１可動部材１３を移動可能に支持する第２可動部材１４と、第２可動部材１４を移動可能に支持する第３可動部材１５とを有する。テーブル１２の上面には、例えば、図８に示すような治具６１が設けられてもよいし、図９に示すような治具６２やクランプ機構６３が設けられてもよい。
【００８４】
テーブル１２は、測定物Ｓ１を保持した状態で回転可能である。テーブル１２は、θＹ方向に移動（回転）可能である。第１可動部材１３は、Ｘ軸方向に移動可能である。第１可動部材１３がＸ軸方向に移動すると、第１可動部材１３とともに、テーブル１２がＸ軸方向に移動する。第２可動部材１４は、Ｙ軸方向に移動可能である。第２可動部材１４がＹ軸方向に移動すると、第２可動部材１４とともに、第１可動部材１３及びテーブル１２がＹ軸方向に移動する。第３可動部材１５は、Ｚ軸方向に移動可能である。第３可動部材１５がＺ軸方向に移動すると、第３可動部材１５とともに、第２可動部材１４、第１可動部材１３、及びテーブル１２がＺ軸方向に移動する。
【００８５】
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。
【００８６】
第２駆動装置１８は、第２可動部材１４が有するナットに配置されるねじ軸２０Ｂと、ねじ軸２０Ｂを回転させるアクチュエータ２０とを備える。ねじ軸２０Ｂは、ベアリング２１Ａ、２１Ｂによって回転可能に支持される。ねじ軸２０Ｂは、そのねじ軸２０Ｂの軸線とＹ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング２１Ａ、２１Ｂに支持される。第２駆動装置１８は、いわゆる、ボールねじ駆動機構を含む。
【００８７】
第３駆動装置１９は、第３可動部材１５が有するナットに配置されるねじ軸２３Ｂと、ねじ軸２３Ｂを回転させるアクチュエータ２３とを備える。ねじ軸２３Ｂは、ベアリング２４Ａ、２４Ｂによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸２３Ｂは、そのねじ軸２３Ｂの軸線とＺ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング２４Ａ、２４Ｂに支持される。第３駆動装置１９は、いわゆる、ボールねじ駆動機構を含む。
【００８８】
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。
【００８９】
なお、図１０に示すように、Ｘ線装置１は、チャンバ部材６の内壁（内面）に固定されたベース部材２６を有する。ベース部材２６は、第３可動部材１５をＺ軸方向にガイドするガイド機構２７を有する。ガイド機構２７は、Ｚ軸方向に長いガイド部材２７Ａ、２７Ｂを含む。アクチュエータ２３、及びねじ軸２３Ｂを支持するベアリング２４Ａ、２４Ｂを含む第３駆動装置１９の少なくとも一部は、ベース部材２６に支持される。アクチュエータ２３がねじ軸２３Ｂを回転することによって、第３可動部材１５は、ガイド機構２７にガイドされながら、Ｚ軸方向に移動する。
【００９０】
なお、図示は省略するが、本実施形態において、第２可動部材１４は、第１可動部材１３をＸ軸方向にガイドするガイド機構を有する。第１駆動装置１７は、第１可動部材１３をＸ軸方向に移動可能なボールねじ機構を含む。回転駆動装置１６は、テーブル１２をθＹ軸方向に移動（回転）可能なモータを含む。
【００９１】
本実施形態において、テーブル１２に保持された測定物Ｓ１は、駆動システム１０によって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθＹ方向の４つの方向に移動可能である。なお、駆動システム１０は、図９に示すような、ステージ９（またはテーブル１２）を回転させるためのステージ反転駆動部ＡＣ１が設けられてもよい。また、駆動システム１０は、ボールねじ駆動機構を含むこととしたが、例えば、ボイスコイルモータ、リニアモータ、または平面モータを含むものでもよい。また、駆動システム１０は、複数の可動部材を組み合わせた構成に限定されず、テーブル１２をロボットハンドやマニュピレータによって移動させてもよい。
【００９２】
また、Ｘ線装置１には、ステージ９の位置を計測する計測システム２８を備えている。計測システム２８は、エンコーダシステムを含む。計測システム２８は、テーブル１２の回転量（θＹ方向に関する位置）を計測するロータリーエンコーダ２９と、Ｘ軸方向に関する第１可動部材１３の位置を計測するリニアエンコーダ３０と、Ｙ軸方向に関する第２可動部材１４の位置を計測するリニアエンコーダ３１と、Ｚ軸方向に関する第３可動部材１５の位置を計測するリニアエンコーダ３２とを有する。
【００９３】
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。
【００９４】
ロータリーエンコーダ２９は、例えば第１可動部材１３に配置されたスケール部材２９Ａと、テーブル１２に配置され、スケール部材２９Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド２９Ｂとを含む。スケール部材２９Ａは、第１可動部材１３に固定されている。エンコーダヘッド２９Ｂは、テーブル１２に固定されている。エンコーダヘッド２９Ｂは、スケール部材２９Ａ（第１可動部材１３）に対するテーブル１２の回転量を計測可能である。
【００９５】
リニアエンコーダ３０は、例えば第２可動部材１４に配置されたスケール部材３０Ａと、第１可動部材１３に配置され、スケール部材３０Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３０Ｂとを含む。スケール部材３０Ａは、第２可動部材１４に固定されている。エンコーダヘッド３０Ｂは、第１可動部材１３に固定されている。エンコーダヘッド３０Ｂは、スケール部材３０Ａ（第２可動部材１４）に対する第１可動部材１３の位置を計測可能である。
【００９６】
リニアエンコーダ３１は、第３可動部材１５に配置されたスケール部材３１Ａと、第２可動部材１４に配置され、スケール部材３１Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３１Ｂとを含む。スケール部材３１Ａは、第３可動部材１５に固定されている。エンコーダヘッド３１Ｂは、第２可動部材１４に固定されている。エンコーダヘッド３１Ｂは、スケール部材３１Ａ（第３可動部材１５）に対する第２可動部材１４の位置を計測可能である。
【００９７】
リニアエンコーダ３２は、ベース部材２６に配置されたスケール部材３２Ａと、第３可動部材１５に配置され、スケール部材３２Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３２Ｂとを含む。スケール部材３２Ａは、ベース部材２６に固定されている。エンコーダヘッド３２Ｂは、第３可動部材１５に固定されている。エンコーダヘッド３２Ｂは、スケール部材３２Ａ（ベース部材２６）に対する第３可動部材１５の位置を計測可能である。
【００９８】
このようなステージ装置３を用いることにより、測定物Ｓ１の姿勢を安定させることができる。なお、ステージ装置３の説明において、測定物Ｓ１を載置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の形状の測定物を載置する場合であっても上記説明が可能である。この場合、測定物の形状に応じた駆動方法でステージ９を駆動することができるため、より測定物の姿勢を安定させることができる。
【００９９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。
図１１は、第２実施形態に係るＸ線装置１Ａにおいて、Ｘ線源１００及び駆動部（条件変更部）ＡＣ２を示している。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。なお、他の構成については、第１実施形態と同一である。
【０１００】
図１１に示すように、Ｘ線源１００は、チャンバ部材６内において、例えばＸ方向と平行な軸を中心としてθＸ方向に回転可能に設置される。駆動部ＡＣ２は、Ｘ線源１００をθＸ方向に回転させると共に、所望の位置でＸ線源１００の姿勢を保持する。駆動部ＡＣ２としては、例えば電気モータや油圧等を駆動源とする回転力伝達機構などが用いられる。駆動部ＡＣ２は、制御装置５によって制御される。
【０１０１】
図１１（ａ）に示すように、射出口１００ａがＸ線源１００の上方（＋Ｙ側）に配置される場合、射出口１００ａから射出されたＸ線ＸＬは、＋Ｙ側に進行するＸ線ＸＬＡと、−Ｙ側に進行するＸ線ＸＬＢとを含んでいる。この場合、第１実施形態と同様に、Ｘ線ＸＬＡ側（＋Ｙ側）からＸ線ＸＬＢ（−Ｙ側）にかけてＸ線ＸＬの強度が高くなっており、Ｘ線ＸＬＡ側（＋Ｙ側）のほうがＸ線ＸＬＢ側（−Ｙ側）よりも線質が硬化されている。図１１（ａ）に示すＸ線源１００の状態を正立状態と呼ぶ。
【０１０２】
一方、図１１（ｂ）に示すように、射出口１００ａがＸ線源１００の下方（−Ｙ側）に配置される場合には、図１１（ａ）に示す場合とは逆に、射出口１００ａから射出されるＸ線ＸＬＡは−Ｙ側に進行し、Ｘ線ＸＬＢは＋Ｙ側に進行する。このため、射出口１００ａから射出されるＸ線ＸＬは、−Ｙ側から＋Ｙ側にかけてＸ線ＸＬの強度が高くなり、かつ−Ｙ側のほうが＋Ｙ側よりも線質が硬化される。図１１（ｂ）に示すＸ線源１００の状態を倒立状態と呼ぶ。すなわち、Ｘ線源１００の正立状態と倒立状態とでは、Ｘ線ＸＬの強度及び線質がＹ方向において逆となる。
【０１０３】
従って、図１１（ａ）に示す正立状態で測定物Ｓ１にＸ線ＸＬを照射して取得した像と、図１１（ｂ）に示す正立状態で測定物Ｓ１にＸ線ＸＬを照射して取得した像とでは、輝度がＹ方向で逆となる。このとき、測定物Ｓ１は、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時において、配置や回転等を変化させない。ただし、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時とで、測定物Ｓ１の配置や回転等を変化させてもよい。また、正立状態での撮像時と倒立状態での撮像時とで、Ｘ線ＸＬの照射量（照射時間、強度）を変えてもよい。正立状態及び倒立状態のそれぞれの像を重ねあわせて画像を合成する点は、第１実施形態と同様である。
【０１０４】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、輝度の分布の影響が低減された像を用いて、測定物Ｓ１を検査することができるので、測定物の検査精度が低減するのを抑制できる。また、駆動部ＡＣ２を用いてＸ線源１００を回転させることとしたので、測定物Ｓ１の配置等を変える必要がなく、既存のステージ装置をそのまま用いることができる。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。
図１２は、第３実施形態に係るＸ線装置１Ｂの概略構成を示す図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１０６】
図１２に示すように、Ｘ線装置１Ｂは、Ｘ線源１００と、反射光学素子（条件変更部）８０と、ステージ９と、検出器４と、駆動部ＡＣ３とを備えている。なお、他の構成については、第１実施形態と同一である。
【０１０７】
本実施形態において、Ｘ線源１００、ステージ９及び検出器４は、それぞれチャンバ部材６内において、例えばＸ方向と平行な軸を中心としてθＸ方向に回転可能に設置される。これらＸ線源１００、ステージ９及び検出器４は、図１に示す配置から、駆動部ＡＣ３により、θＸ方向に回転する。図１２に示すように、この駆動部ＡＣ３により、Ｘ線源１００の傾き角度、ステージ９の傾き角度及び検出器４の傾き角度をそれぞれ調整することができる。駆動部ＡＣ３の駆動は、制御装置５によって制御されてもよい。
【０１０８】
Ｘ線源１００、ステージ９、及び検出器４のそれぞれは、図１に示す状態の配置から、例えば図１２に示すような、予め設定された角度に変化する。なお、それぞれの角度は、図１２におけるθＸ方向の時計回りを＋方向とし、反時計回りを−方向として説明する。Ｘ線源１００は、駆動部ＡＣ３により、電子光学系の光軸ＡＸ１（図３参照）がＹ方向に平行な姿勢から、＋θＸ方向に角度θ１回転して保持される。これにより、Ｘ線源１００の射出口１００ａは、Ｚ軸に対して＋Ｘ方向に角度θ１だけ傾いた方向に向けられる。したがって、射出されるＸ線ＸＬの光軸ＡＸ３は、Ｚ軸（上記各実施形態における光軸ＡＸ２）に対して＋Ｘ方向に角度θ１だけ傾いた方向となる。
【０１０９】
反射光学素子８０は、例えば平板状に形成されるが、これに限定されない。反射光学素子８０は、Ｘ線を反射する反射面８１を有している。反射面８１は、＋Ｙ方向に向けられており、ＸＺ平面に平行に配置されている。なお、反射面８１は曲面であってもよい。反射面８１は、例えば金や白金などの金属によって平面状に形成されており、鏡面加工されている。反射光学素子８０は、反射面８１が、射出口１００ａから射出されるＸ線ＸＬの光軸ＡＸ３上に配置されている。これにより、Ｘ線ＸＬを反射可能となっている。
【０１１０】
Ｘ線源１００が角度θ１で傾いている場合、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ３は、反射面８１に対して角度θ１だけ傾いて入射する。なお、金属等により形成された反射面８１は、角度θ１の大きさによって反射率が異なる。従って、上記したＸ線源１００を傾ける角度θ１は、反射面８１でＸ線ＸＬを効率よく反射することが可能な角度に設定されてもよい。Ｘ線ＸＬが反射面８１で反射されることにより、反射後のＸ線ＸＬの強度及び線質は、反射前の強度及び線質とＹ方向において逆となる。したがって、射出口１００ａから射出され反射面８１に入射するまでの光路においては、＋Ｙ側がＸ線ＸＬＡであり、−Ｙ側がＸ線ＸＬＢである。これに対して、反射面８１で反射されて測定物Ｓ１に向かうＸ線ＸＬの光路においては、−Ｙ側がＸ線ＸＬＡとなり、＋Ｙ側がＸ線ＸＬＢとなる。
【０１１１】
ステージ９は、駆動部ＡＣ３により、ＸＺ平面に平行な姿勢から、ＸＺ平面に対して−Ｘ方向に角度θ２回転して保持される。ステージ９の載置面９ａには、測定物Ｓ１が載置されており、測定物Ｓ１も同様に−Ｘ方向に角度θ２だけ回転する。なお、ステージ９には、測定物Ｓ１を保持する不図示の保持部が設けられてもよく、載置面９ａが傾いたときでも測定物Ｓ１の位置及び姿勢を安定させるようにしてもよい。ステージ９の角度θ２は、例えば、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ３に平行となるように設定することができる。例えばＸ線ＸＬの光軸ＡＸ３がＺ軸に対して角度θ１だけ傾いている場合、ステージ９の傾き角度θ２は、角度θ１と等しく設定されてもよい。また、測定物Ｓ１にＸ線ＸＬが照射されるように、ステージ９をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動させて、測定物Ｓ１の位置を調整してもよい。測定物Ｓ１の位置を調整は、制御装置５が行ってもよい。
【０１１２】
検出器４は、駆動部ＡＣ３により、ＸＹ平面に平行な姿勢から、ＸＹ平面に対して−Ｘ方向に角度θ３回転して保持される。これにより、検出器４の入射面３３もＸＹ平面に対して−Ｘ方向に角度θ３回転する。検出器４の傾き角度θ３は、例えばＸ線ＸＬの光軸ＡＸ３に対して垂直となるように設定することができる。例えばＸ線ＸＬの光軸ＡＸ３がＺ軸に対して角度θ１だけ傾いている場合、検出器４の傾き角度θ３は、角度θ１と等しく設定されてもよい。すなわち、ステージ９の傾き角度θ２と検出器４の傾き角度θ３とは同一であってもよい。なお、上記では、角度θ１、θ２、θ３が同一であるが、いずれか１つが異なってもよく、全てが異なってもよい。
【０１１３】
また、Ｘ線源１００の姿勢をＹ方向に平行な姿勢とし、ステージ９の姿勢をＸＺ平面に平行な姿勢とし、検出器４の姿勢をＸＹ平面に平行な姿勢とした場合、上記した第１実施形態で説明した位置関係と同一である。この場合には、射出口１００ａから射出されたＸ線ＸＬは反射面８１で反射されずに直接測定物Ｓ１に照射され、検出器４に検出される。Ｘ線ＸＬが直接測定物Ｓ１に照射される場合と、反射面８１で反射されて照射される場合とでは、Ｘ線ＸＬの強度及び線質がＹ方向において逆となる。
【０１１４】
従って、直接測定物Ｓ１にＸ線ＸＬを照射して取得した像と、図１２に示すように、反射面８１で反射させて測定物Ｓ１にＸ線ＸＬを照射して取得した像とでは、輝度がＹ方向で逆となる。なお、直接測定物Ｓ１にＸ線ＸＬを照射する場合と、反射面８１で反射させて測定物Ｓ１に照射する場合とで、Ｘ線ＸＬの照射量（照射時間、強度）を変えてもよい。例えば、反射面８１で反射させる場合は、反射によってＸ線ＸＬの強度が弱くなるため、Ｘ線ＸＬの照射時間を直接照射する場合と比較して長くしてもよい。輝度がＹ方向で逆となった２つの像を重ねあわせて画像を合成する点は、第１実施形態と同様である。
【０１１５】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、輝度の分布の影響が低減された像を用いて、測定物Ｓ１を検査することができるので、測定物の検査精度が低減するのを抑制できる。また、反射光学素子８０を用いることにより、Ｘ線源１００やステージ９を反転させるような大きな移動が不要となり、Ｙ方向においてＸ線ＸＬの強度及び線質を容易に逆にすることができる。
【０１１６】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて適用することも可能である。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用したＸ線装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１１７】
上記した各実施形態では、例えば測定物Ｓ、Ｓ１をステージ９上に配置する際に、測定物Ｓ等の長手方向がＹ方向に一致するようにステージ９上に載置する場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、測定物Ｓ、Ｓ１の短手方向がＹ方向に一致するようにステージ９上に配置してもよい。測定物Ｓ、Ｓ１の短手方向をＹ方向に一致させた場合には、長手方向をＹ方向に一致させた場合に比べて、測定物Ｓ、Ｓ１に照射されるＸ線ＸＬのＹ方向の幅が小さくなる。上記した各実施形態において、Ｙ方向は、Ｘ線ＸＬの強度及びスペクトルの分布が形成される方向であるため、Ｘ線ＸＬのＹ方向の幅が小さいと、強度及びスペクトルの分布の影響が小さくなる。これにより、検出器４において得られる画像の輝度の分布を小さくすることができる。
【０１１８】
また、上記した第２及び第３実施形態において、ステージ９上に載置される測定物として測定物Ｓ１を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、図１等に示す測定物Ｓなど、他の測定物がステージ９上に配置されてもよい。
【０１１９】
また、上記した各実施形態では、Ｙ方向において１８０度反転した２つの像を合成している（すなわち２つの異なる条件において取得した像を合成している）が、これに限定されない。例えば、測定物Ｓ、Ｓ１の配置を基準面α（図６参照）に対して９０度ずつ時計回りに回転させてそれぞれ４回測定を行い、得られた４つの画像を重ね合わせるようにしてもよい。この場合、測定結果の画像において、上下方向のみならず左右方向についても、輝度の分布を相殺することができる。４つの画像を重ね合わせることは、４つの異なる条件において取得した像を合成したものである。勿論、異なる条件としては２つまたは４つに限定されず、異なる３つ、５つ、６つの条件など、異なる条件の数は限定されない。
【０１２０】
また、上記した各実施形態では、測定物Ｓ、Ｓ１に対してＸ線ＸＬの条件を変えて照射を行う場合に、光軸ＡＸ２を一致させるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、Ｘ線ＸＬの条件を変えて照射を行う場合に、Ｘ線ＸＬの光軸ＡＸ２をずらして照射してもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態において、Ｘ線の条件を変更する場合に、測定物Ｓ、Ｓ１の配置をＹ方向において逆にすることには限定されるものではなく、例えば測定物Ｓ、Ｓ１を傾けるだけで異なる条件としてもよい。
【０１２２】
また、上記した各実施形態では、ターゲット４０として、反射型のターゲットが用いられる構成を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、透過型のターゲットが用いられてもよい。透過型のターゲットからＸ線を発生させる場合、発生したＸ線の強度分布は、光軸ＡＸ２を中心として同心円状に形成される。つまり、Ｘ線の強度は、光軸ＡＸ２から外側にかけて低下していく。これに対して、Ｘ線の条件を変更する場合には、例えば、反射光学素子等を用いて、強度分布が逆になるような、すなわち光軸ＡＸ２から外側にかけて強度が大きくなるような強度分布を有するＸ線を形成させ、測定物Ｓ、Ｓ１に照射すればよい。また、ターゲット４０としては、反射型、透過型のいずれにおいても回転ターゲットが用いられてもよい。回転ターゲットは、回転することにより電子が進入する位置を変更できるので、Ｘ線の発生に伴う発熱位置（Ｘ線発生領域４５）を移動させることにより、ターゲットが高温化するのを抑制できる。
【０１２３】
また、上記した各実施形態において、例えば、Ｘ線源１００の電子光学系４１を調整することにより、Ｘ線の強度分布やスペクトル分布をＹ方向において線形に近づけるようにしてもよい。また、例えば、Ｘ線ＸＬの強度分布やスペクトル分布が線形に近づくように、ターゲット４０の表面（入射面）４６の形状を変えるようにしてもよい。例えば、電子が進入する表面４６の形状が平面形状に限られず、球面等の曲面であってもよい。
【０１２４】
また、上記した各実施形態では、Ｘ線ＸＬの条件を変更して取得した複数の画像のそれぞれについて、画像の全体同士を重ね合わせる場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、少なくとも１つの画像については、他の画像に対して画像全体ではなく一部のみを重ねるようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記した各実施形態において、ターゲット４０等に冷却装置が設けられてもよい。冷却装置としては、例えばペルチェ素子や温度調節された流体を流した配管等がターゲット４０に設けられてもよい。
【０１２６】
また、上記したＸ線装置１においては、測定物Ｓ、Ｓ１として産業用部品に限られず、人体等の生物の一部または全部を測定対象とする医療用のＸ線装置として用いられてもよい。
【０１２７】
また、上記したＸ線装置１においては、Ｘ線源１００等及び検出器４をチャンバ部材６内の所定の位置に固定し、ステージ９を回転させることにより測定物Ｓ、Ｓ１を走査した像を取得しているが、走査方法はこれに限られない。Ｘ線源１００等及び検出器４の一方が所定の位置に固定され、他方が移動可能でもよい。また、Ｘ線源１００等及び検出器４の両方が移動可能でもよい。
【０１２８】
次に、上述したＸ線装置１を備えた構造物製造システムについて説明する。
図１３は、構造物製造システムＳＹＳのブロック構成図である。構造物製造システムＳＹＳは、測定装置としてのＸ線装置１と、成形装置１２０と、制御装置（検査装置）１３０と、リペア装置１４０とを備える。本実施形態においては、構造物製造システムＳＹＳは、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、回路基板を備える電子部品などの成形品を作成する。
【０１２９】
設計装置１１０は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置１２０に送信する。また、設計装置１１０は、作成した設計情報を制御装置１３０の後述する座標記憶部１３１に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置１２０は、設計装置１１０から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置１２０の成形工程には、鋳造、鍛造、または切削等が含まれる。
【０１３０】
Ｘ線装置（測定装置）１は、測定した座標を示す情報を制御装置１３０へ送信する。制御装置１３０は、座標記憶部１３１と、検査部１３２とを備える。座標記憶部１３１には、前述の通り、設計装置１１０により設計情報が記憶される。検査部１３２は、座標記憶部１３１から設計情報を読み出す。検査部１３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報（形状情報）を作成する。検査部１３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報（形状情報）と座標記憶部１３１から読み出した設計情報とを比較する。検査部１３２は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部１３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部１３２は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部１３２は、比較結果に基づき、不良部位と修復量を算出し、リペア装置１４０に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。
【０１３１】
リペア装置１４０は、制御装置１３０から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。
【０１３２】
図１４は、構造物製造システムＳＹＳによる処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置１１０が、構造物の形状に関する設計情報を作製する（ステップＳ１０１）。次に、成形装置１２０は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する（ステップＳ１０２）。次に、Ｘ線装置１は構造物の形状に関する座標を測定する（ステップＳ１０３））。次に制御装置１３０の検査部１３２は、Ｘ線装置１から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する（ステップＳ１０４）。
【０１３３】
次に、制御装置１３０の検査部１３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。作成された構造物が良品である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御装置１３０の検査部１３２は、作成された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ１０７）。
【０１３４】
作成された構造物が修復できる場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、リペア装置１４０は、構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合（ステップＳ１０７  ＹＥＳ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
【０１３５】
以上により、上記の実施形態におけるＸ線装置１が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システムＳＹＳは、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システムＳＹＳは、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
ＡＣ１…ステージ反転駆動部（条件変更部）  ＡＣ２、ＡＣ３…駆動部  ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３…光軸  Ｄ…上下方向  Ｉｍ１、Ｉｍ２、Ｉｍ３…画像  Ｓ、Ｓ１…測定物  ＸＬ…Ｘ線  α…基準面  １、１Ａ、１Ｂ…Ｘ線装置  ４…検出器（検出装置）  ５…制御装置  ４０…ターゲット  ４１…電子光学系  ６１、６２…治具（保持部）  ６３…クランプ機構（保持部）  ８０…反射光学素子（条件変更部）  １００…Ｘ線源  １１０…設計装置  １２０…成形装置  １３０…制御装置（検査装置）  ＳＹＳ…構造物製造システム
【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６】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図５】
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【図７】
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