(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
中央に前記Ｘ線を通過させる貫通孔が形成されたテーブルと、
前記テーブルに固定されて、前記測定対象物にて回折した前記Ｘ線の回折光を受光する受光面を有し、前記回折光の像である回折環を記録するイメージングプレートと、
レーザ光を前記イメージングプレートの受光面に照射するとともに、前記レーザ光の照射によって前記イメージングプレートから出射された光を受光して受光強度を表す受光信号を出力するレーザ検出装置と、
前記テーブルを、前記貫通孔の中心軸回りに回転させる回転手段と、
前記テーブルを、前記イメージングプレートの受光面に平行な方向に、前記レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記Ｘ線出射器から測定対象物にＸ線を照射し、前記測定対象物で回折したＸ線によって前記イメージングプレートに回折環を撮像する回折環撮像手段と、
前記回転手段及び前記移動手段を制御して前記回折環が記録された前記イメージングプレートを回転及び移動させて、前記レーザ検出装置から出射されるレーザ光の前記イメージングプレートにおける照射位置を前記イメージングプレートの中心周りに回転させるとともに半径方向に変化させながら、前記レーザ検出装置から出力される受光信号をそれぞれ入力して、前記入力した受光信号によって表された受光強度を表す受光強度データを前記レーザ光のイメージングプレートにおける照射位置と関連付けて順次読取るデータ読取り手段と、
前記データ読取り手段による受光強度データの読取り後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレートに撮像された回折環に所定の波長の光を照射して前記回折環を消去する回折環消去手段とを備えたＸ線回折測定装置において、
前記イメージングプレートの前記テーブルへの固定後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレート上にＸ線の照射によって形成した、前記イメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを含む識別データの記録部分に前記レーザ検出装置から出射されるレーザ光を照射するとともに、前記レーザ検出装置から出力される受光信号によって表された識別データを取得する識別データ取得手段と、
前記識別データ取得手段によって前記識別データが取得されなかったとき、前記イメージングプレートの使用不能を判定する第1判定手段と、
前記識別データ取得手段によって取得された識別データに含まれる前記イメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを用いて、前記イメージングプレートの使用不能を判定する第２判定手段と、
前記識別データ取得手段による識別データの取得後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレートに形成された識別データの記録部分に所定の波長の光を照射して前記識別データを消去する識別データ消去手段と
を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線回折測定装置において、さらに、
前記回折環撮像手段によって前記イメージングプレートに回折環を撮像するごとに、又は前記回折環消去手段によって前記イメージングプレートに撮像された回折環を消去するごとに、回折環の作成回数を表す回折環作成回数をカウントアップする回折環作成回数計算手段と、
前記回折環作成回数によって表された回折環の作成回数が回折環の作成の限度内かを判定する作成回数判定手段と
を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項３】
測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
中央に前記Ｘ線を通過させる貫通孔が形成されたテーブルと、
前記テーブルに固定されて、前記測定対象物にて回折した前記Ｘ線の回折光を受光する受光面を有し、前記回折光の像である回折環を記録するイメージングプレートと、
レーザ光を前記イメージングプレートの受光面に照射するとともに、前記レーザ光の照射によって前記イメージングプレートから出射された光を受光して受光強度を表す受光信号を出力するレーザ検出装置と、
前記テーブルを、前記貫通孔の中心軸回りに回転させる回転手段と、
前記テーブルを、前記イメージングプレートの受光面に平行な方向に、前記レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記Ｘ線出射器から測定対象物にＸ線を照射し、前記測定対象物で回折したＸ線によって前記イメージングプレートに回折環を撮像する回折環撮像手段と、
前記回転手段及び前記移動手段を制御して前記回折環が記録された前記イメージングプレートを回転及び移動させて、前記レーザ検出装置から出射されるレーザ光の前記イメージングプレートにおける照射位置を前記イメージングプレートの中心周りに回転させるとともに半径方向に変化させながら、前記レーザ検出装置から出力される受光信号をそれぞれ入力して、前記入力した受光信号によって表された受光強度を表す受光強度データを前記レーザ光のイメージングプレートにおける照射位置と関連付けて順次読取るデータ読取り手段と、
前記データ読取り手段による受光強度データの読取り後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレートに撮像された回折環に所定の波長の光を照射して前記回折環を消去する回折環消去手段とを備えたＸ線回折測定装置におけるイメージングプレートの管理方法において、
前記イメージングプレートの前記テーブルへの固定後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレート上にＸ線の照射によって形成した、前記イメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを含む識別データの記録部分に前記レーザ検出装置から出射されるレーザ光を照射するとともに、前記レーザ検出装置から出力される受光信号によって表された識別データを取得する識別データ取得ステップと、
前記識別データ取得ステップによって前記識別データが取得されなかったとき、前記イメージングプレートの使用不能を判定する第1判定ステップと、
前記識別データ取得ステップによって取得された識別データに含まれる前記イメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを用いて、前記イメージングプレートの使用不能を判定する第２判定ステップと、
前記識別データ取得ステップによる識別データの取得後、前記移動手段を制御して前記イメージングプレートを移動し、前記イメージングプレートに形成された識別データの記録部分に所定の波長の光を照射して前記識別データを消去する識別データ消去ステップとを含むことを特徴とするイメージングプレートの管理方法。
【請求項４】
請求項３に記載のイメージングプレートの管理方法において、さらに、
前記回折環撮像手段によって前記イメージングプレートに回折環を撮像するごとに、又は前記回折環消去手段によって前記イメージングプレートに撮像された回折環を消去するごとに、回折環の作成回数を表す回折環作成回数をカウントアップする回折環作成回数計算ステップと、
前記回折環作成回数によって表された回折環の作成回数が回折環の作成の限度内かを判定する作成回数判定ステップと
を含むことを特徴とするイメージングプレートの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物にて回折したＸ線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環の形状や強度分布に基づいて測定対象物の特性を評価するＸ線回折測定装置、及びＸ線回折測定装置におけるイメージングプレートの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定対象物の残留応力や特定の相の割合をＸ線回折により測定することはよく行われている。Ｘ線回折測定装置において、装置を小型化できＸ線の照射時間を短くすることが可能な方法として、下記特許文献１に示された装置がある。この装置は、Ｘ線を所定の角度で測定対象物に照射し、測定対象物にて回折したＸ線（以下、回折Ｘ線という）を、感光性を有するイメージングプレートで受光し、イメージングプレートに形成された環状のＸ線回折像（以下、回折環という）の形状を分析するｃｏｓα法により、測定対象物の残留応力を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４１３０８号公報
【発明の概要】
【０００４】
イメージングプレートに形成された回折環は所定波長の光を照射することにより消すことができるため、イメージングプレートを繰り返して使用できる。しかし、イメージングプレートを繰り返して使用していくと、イメージングプレートが次第に劣化して感光性が落ちていく。感光性が落ちたイメージングプレートに回折環を形成すると、回折環の形状や強度分布を精度よく求めることができず、残留応力などの測定対象物の特性を精度よく評価することができない。よって、イメージングプレートは、回折環を形成するごとに回数をカウントし、回折環形成回数が予め設定した回数を越えたときには、新しいものに交換する必要がある。また、イメージングプレートは、製造されてから年月が経過すると感光性が落ちていくので、新たにセットするイメージングプレートは、製造されてからの経過日数が期限内のものである必要がある。
【０００５】
そして、イメージングプレートに識別番号を付与して正しく管理していれば、常に、未使用であり製造日からの経過日数が期限内のイメージングプレートをセットすることができるが、正しく管理していないと、次のような問題が生じる可能性がある。すなわち、作業者が誤って、既に回折環を設定回数を越えて多数回形成したイメージングプレートをセットしてしまったり、製造日からの経過日数が期限を越えたイメージングプレートをセットしてしまったりする。
【０００６】
本発明はこの問題を解消するためになされたもので、その目的は、作業者が誤っても、常に未使用であり製造日からの経過日数が期限内のイメージングプレートを使用することができるＸ線回折測定装置、及びイメージングプレートの管理方法を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明の特徴は、測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器（１３）と、中央にＸ線を通過させる貫通孔が形成されたテーブル（２７）と、テーブルに固定されて、測定対象物にて回折したＸ線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレート（２８）と、レーザ光をイメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によってイメージングプレートから出射された光を受光して受光強度を表す受光信号を出力するレーザ検出装置（ＰＵＨ）と、テーブルを、貫通孔の中心軸回りに回転させる回転手段（２４，２５）と、テーブルを、イメージングプレートの受光面に平行な方向に、レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動手段（１５，１７，１８，２２）と、移動手段を制御してイメージングプレートを移動し、Ｘ線出射器から測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線によってイメージングプレートに回折環を撮像する回折環撮像手段（ＣＴ，Ｓ２０２〜Ｓ２１２，Ｓ２１８〜Ｓ２２４）と、回転手段及び移動手段を制御して回折環が記録されたイメージングプレートを回転及び移動させて、レーザ検出装置から出射されるレーザ光のイメージングプレートにおける照射位置をイメージングプレートの中心周りに回転させるとともに半径方向に変化させながら、レーザ検出装置から出力される受光信号をそれぞれ入力して、前記入力した受光信号によって表された受光強度を表す受光強度データをレーザ光のイメージングプレートにおける照射位置と関連付けて順次読取るデータ読取り手段（ＣＴ，Ｓ４０８，Ｓ４１６，Ｓ４２２〜Ｓ４２８）と、データ読取り手段による受光強度データの読取り後、移動手段を制御してイメージングプレートを移動し、イメージングプレートに撮像された回折環に所定の波長の光を照射して回折環を消去する回折環消去手段（ＣＴ，Ｓ６０２〜Ｓ６２０）とを備えたＸ線回折測定装置において、イメージングプレートのテーブルへの固定後、移動手段を制御してイメージングプレートを移動し、イメージングプレート上にＸ線の照射によって形成した、イメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを含む識別データの記録部分にレーザ検出装置から出射されるレーザ光を照射するとともに、レーザ検出装置から出力される受光信号によって表された識別データを取得する識別データ取得手段（５２，ＣＴ，Ｓ１０２〜Ｓ１１６）と、識別データ取得手段によって識別データが取得されなかったとき、イメージングプレートの使用不能を判定する第1判定手段（ＣＴ，Ｓ１１８）と、識別データ取得手段によって取得された識別データに含まれるイメージングプレートの製造日又は使用期限日を表すデータを用いて、イメージングプレートの使用不能を判定する第２判定手段（ＣＴ，Ｓ１２２，Ｓ１２４）と、識別データ取得手段による識別データの取得後、移動手段を制御してイメージングプレートを移動し、イメージングプレートに形成された識別データの記録部分に所定の波長の光を照射して識別データを消去する識別データ消去手段（ＣＴ，Ｓ１３０〜Ｓ１４２）とを設けたことにある。
【０００８】
前記のように構成した第１の発明においては、新たなイメージングプレートがテーブルに固定された場合、識別コード取得手段を機能させることにより、新たなイメージングプレートに記録されている識別データが取得される。そして、この識別データの取得後、識別データ消去手段は、イメージングプレートに記録されている識別データを消去する。そして、第１判定手段は、識別データ取得手段によって識別データが取得されなかったとき、イメージングプレートの使用不能を判定するので、識別データが記録されていない誤ったイメージングプレート、例えば、既に使用されて前記識別データ消去手段によって識別データが消去されている使い古しのイメージングプレートが新たなイメージングプレートとしてテーブルに固定されたことを作業者に認識させることができる。また、未使用の新たなイメージングプレートがテーブルに固定された場合でも、使用期限の過ぎたイメージングプレートがテーブルに固定された場合には、第２判定手段がイメージングプレートの使用不能を判定する。その結果、使用期限の切れたイメージングプレートのテーブルへのセットを作業者に認識させることができる。
【００１０】
また、第２の発明は、さらに、回折環撮像手段によってイメージングプレートに回折環を撮像するごとに、又は回折環消去手段によってイメージングプレートに撮像された回折環を消去するごとに、回折環の作成回数を表す回折環作成回数をカウントアップする回折環作成回数計算手段（ＣＴ，Ｓ２２６）と、回折環作成回数によって表された回折環の作成回数が回折環の作成の限度内かを判定する作成回数判定手段（ＣＴ，Ｓ３０２）とを設けたことにある。これによれば、イメージングプレートに対する回折環の撮像及び消去を何回も行った結果、イメージングプレートが劣化した場合には、作成回数判定手段により、回折環作成回数によって表された回折環の作成回数が回折環の作成の限度内であるか否かが判定されるので、イメージングプレートの劣化を作業者に認識させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の実施にあたっては、本発明は、Ｘ線回折測定装置の発明に限定されることなく、Ｘ線回折測定装置におけるイメージングプレートの管理方法の発明としても実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置の全体概略図である。
【図２】図１のＸ線回折測定装置の本体部分を拡大した拡大図である。
【図３】イメージングプレートから測定対象物までの距離と、受光センサにおける受光位置との関係を説明するための説明図である。
【図４Ａ】図１のコントローラによって実行される識別コード読取りプログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】前記識別コード読取りプログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図５】図１のコントローラによって実行される回折環撮像プログラムを示すフローチャートである。
【図６】図１のコントローラによって実行されるイメージングプレート管理プログラムを示すフローチャートである。
【図７Ａ】図１のコントローラによって実行される回折環読取りプログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】前記回折環読取りプログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図８】図１のコントローラによって実行されるピーク検出プログラムを示すフローチャートである。
【図９】図１のコントローラによって実行される回折環消去プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】イメージングプレートへのバーコードの記録例を示す図である。
【図１１】バーコード記録装置の概略図である。
【図１２】図１１の円板の平面図である。
【図１３】イメージングプレートに撮像された回折環を説明する説明図である。
【図１４】イメージングプレートの移動限界位置からの移動距離と、イメージングプレートにおけるレーザ光の照射位置の半径方向距離（半径値）との関係を説明するための図である。
【図１５】読取りポイントの軌跡を説明する説明図である。
【図１６】信号強度のピークを説明するために、受光曲線の一例を示したグラフである。
【図１７】半径位置に対する信号強度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置の構成について図１乃至図３を用いて説明する。このＸ線回折測定装置は、測定対象物ＯＢの特性を評価するために、Ｘ線を測定対象物ＯＢに照射するとともに、同照射による測定対象物ＯＢからの回折Ｘ線により形成される回折環の形状及び回折環ごとの回折Ｘ線の強度を読取る。このＸ線回折測定装置は、箱状に形成されたフレームＦＲを有し、フレームＦＲの底面の角部から下方へ支持脚１１が延設されている。すなわち、フレームＦＲの底面は、Ｘ線回折測定装置の設置面ＦＬよりも上方に位置する。フレームＦＲの下方には、昇降機１２が設けられている。昇降機１２は、測定対象物ＯＢを固定するための昇降ステージ１２ａを有する。昇降ステージ１２ａは、上下に昇降可能となっている。フレームＦＲの底面であって、昇降機１２の上方に位置する部分には開口部が設けられていて、昇降ステージ１２ａを上昇させることにより、固定した測定対象物ＯＢをフレームＦＲの内部へ搬入することができる。
【００１４】
フレームＦＲ内の上部には、Ｘ線制御回路１４によって制御されて、Ｘ線を出射するＸ線出射器１３が固定されている。Ｘ線出射器１３から出射されたＸ線の光軸と、測定対象物ＯＢの法線とが所定の角度θ（例えば、３０°）をなすように、Ｘ線出射器１３の出射口の向きが設定されている。
【００１５】
Ｘ線制御回路１４は、後述するコントローラＣＴによって制御され、Ｘ線出射器１３から一定強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線出射器１３に供給する駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、Ｘ線出射器１３は、図示しない冷却装置を備えていて、Ｘ線制御回路１４は、この冷却装置に供給する駆動信号も制御する。これにより、Ｘ線出射器１３の温度が一定に保たれる。
【００１６】
Ｘ線出射器１３の下方には、移動ステージ１５が設けられている。移動ステージ１５は、ステージ送り装置１６により、Ｘ線出射器１３から出射されたＸ線の光軸に垂直な方向に移動可能となっている。ステージ送り装置１６は、移動ステージ１５に固定された図示しないナットに螺合するスクリューロッド１７と、スクリューロッド１７を回転させるフィードモータ１８とを備えている。スクリューロッド１７は、Ｘ線出射器１３から出射されたＸ線の光軸に垂直な方向に延設されている。そして、スクリューロッド１７の一端部が、フレームＦＲに固定されたフィードモータ１８の出力軸に連結され、他端部が、フレームＦＲに固定された軸受部１９に回転可能に支持される。また、移動ステージ１５は、それぞれフレームＦＲに固定された、対向する１対の板状のガイド２０，２０により挟まれていて、スクリューロッド１７の軸線方向に沿って移動可能となっている。すなわち、フィードモータ１８を正転又は逆転駆動すると、フィードモータ１８の回転運動が移動ステージ１５の直線運動に変換される。フィードモータ１８内には、エンコーダ１８ａが組み込まれている。エンコーダ１８ａは、フィードモータ１８が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路２１及びフィードモータ制御回路２２へ出力する。
【００１７】
位置検出回路２１及びフィードモータ制御回路２２は、コントローラＣＴからの指令により作動開始する。測定開始直後において、フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８を駆動して移動ステージ１５をフィードモータ１８側へ移動させる。位置検出回路２１は、エンコーダ１８ａから出力されるパルス信号が入力されなくなると移動ステージ１５が移動限界位置に達したことを表す信号をフィードモータ制御回路２２に出力し、カウント値を「０」に設定する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１から移動限界位置に達したことを表す信号を入力するとフィードモータ１８への駆動信号の出力を停止する。上記の移動限界位置を移動ステージ１５の原点位置とする。したがって、位置検出回路２１は、移動ステージ１５が図１及び図２にて左上方向に移動して移動限界位置に達したとき「０」を表す位置信号を出力し、移動ステージ１５が移動限界位置から右下方向へ移動するとき、移動限界位置からの移動距離ｘを表す信号を位置信号として出力する。
【００１８】
フィードモータ制御回路２２は、コントローラＣＴから移動ステージ１５の移動先の位置を表す設定値を入力すると、その設定値に応じてフィードモータ１８を正転又は逆転駆動する。位置検出回路２１は、エンコーダ１８ａが出力するパルス信号のパルス数をカウントする。そして、位置検出回路２１は、カウントしたパルス数を用いて移動ステージ１５の現在の位置（移動限界位置からの移動距離ｘ）を計算し、コントローラＣＴ及びフィードモータ制御回路２２に出力する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１から入力した移動ステージ１５の現在の位置が、コントローラＣＴから入力した移動先の位置と一致するまでフィードモータ１８を駆動する。
【００１９】
また、フィードモータ制御回路２２は、移動ステージ１５の移動速度を表す設定値をコントローラＣＴから入力する。そして、エンコーダ１８ａから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いて、移動ステージ１５の移動速度を計算し、前記計算した移動ステージ１５の移動速度がコントローラＣＴから入力した移動速度になるようにフィードモータ１８を駆動する。
【００２０】
一対のガイド２０，２０の上端は、板状の上壁２３によって連結されている。上壁２３には、貫通孔２３ａが設けられていて、貫通孔２３ａには、Ｘ線出射器１３の出射口の先端部が挿入されている。なお、Ｘ線出射器１３の出射口の先端が移動ステージ１５に当接しないように、Ｘ線出射器１３及び移動ステージ１５の位置が設定されている。
【００２１】
また、移動ステージ１５には、スピンドルモータ２４が組み付けられている。スピンドルモータ２４内には、エンコーダ１８ａと同様のエンコーダ２４ａが組み込まれている。すなわち、エンコーダ２４ａは、スピンドルモータ２４が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を、スピンドルモータ制御回路２５及び回転角度検出回路２６へ出力する。さらに、エンコーダ２４ａは、スピンドルモータ２４が１回転するごとに、所定の短い期間だけローレベルからハイレベルに切り替わるインデックス信号を、コントローラＣＴ及び回転角度検出回路２６へ出力する。
【００２２】
スピンドルモータ制御回路２５及び回転角度検出回路２６は、コントローラＣＴからの指令により作動開始する。スピンドルモータ制御回路２５は、コントローラＣＴから、スピンドルモータ２４の回転速度を表す設定値を入力する。そして、エンコーダ２４ａから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いてスピンドルモータ２４の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラＣＴから入力した回転速度になるように、駆動信号をスピンドルモータ２４に供給する。回転角度検出回路２６は、エンコーダ２４ａから出力されたパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値を用いてスピンドルモータ２４の回転角度すなわちイメージングプレート２８の回転角度θｐを計算して、コントローラＣＴに出力する。そして、回転角度検出回路２６は、エンコーダ２４ａから出力されたインデックス信号を入力すると、カウント値を「０」に設定する。すなわち、インデックス信号を入力した位置が回転角度０°の位置である。
【００２３】
スピンドルモータ２４の出力軸２４ｂの先端部には、円板状のテーブル２７が固定されている。テーブル２７の中心軸と、スピンドルモータ２４の出力軸２４ｂの中心軸とは一致している。テーブル２７は、下面中央部から下方へ突出した突出部２７ａを有していて、突出部２７ａの外周面には、ねじ山が形成されている。突出部２７ａの中心軸は、スピンドルモータ２４の出力軸２４ｂの中心軸と一致している。テーブル２７の下面には、イメージングプレート２８が組み付けられている。イメージングプレート２８は、表面に蛍光体が塗布された円形のプラスチックフィルムである。イメージングプレート２８の中心部には、貫通孔２８ａが設けられていて、この貫通孔２８ａに突出部２７ａを通し、突出部２７ａにナット状の固定具２９をねじ込むことにより、イメージングプレート２８が、固定具２９とテーブル２７の間に挟まれて固定される。固定具２９は、円筒状の部材で、内周面に、突出部２７ａのねじ山に対応するねじ山が形成されている。イメージングプレート２８は、フィードモータ１８によって駆動されて、移動ステージ１５、スピンドルモータ２４及びテーブル２７と共に原点位置から回折環を撮像する回折環撮像位置へ移動する。また、イメージングプレート２８は、スピンドルモータ２４によって駆動されて回転しながら、フィードモータ１８によって駆動されて、移動ステージ１５、スピンドルモータ２４及びテーブル２７と共に撮像した回折環を読取る回折環読取り領域内、及び回折環を消去する回折環消去領域内にも移動する。
【００２４】
また、移動ステージ１５、スピンドルモータ２４の出力軸２４ｂ、テーブル２７及び固定具２９には、Ｘ線出射器１３から出射されたＸ線を通過させる貫通孔がそれぞれ設けられている。これらの貫通孔の中心軸と、テーブル２７の回転軸は一致している。すなわち、これらの貫通孔の中心軸と、Ｘ線出射器１３から出射されるＸ線の光軸とが一致するとき、Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射される。このように、Ｘ線を測定対象物ＯＢに照射するときのイメージングプレート２８の位置が、回折環撮像位置である。
【００２５】
フィードモータ１８の下方には、測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を受光する複数の受光素子からなる受光センサ３１（例えば、Ｘ線ＣＣＤ）が組み付けられている。受光センサ３１は、測定対象物ＯＢ及びイメージングプレート２８からフィードモータ１８側に十分離れている。これにより、イメージングプレート２８が回折環撮像位置にあるとき、受光センサ３１は、測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を直接受光できる。受光センサ３１の受光面は、測定対象物ＯＢの上面と平行である。受光センサ３１の受光面におけるＸ線の受光位置は、図３に示すように、測定対象物ＯＢの高さに対応している。言い換えれば、イメージングプレート２８と測定対象物ＯＢとの距離Ｌに対応している。受光センサ３１は、それぞれの受光素子が受光した受光信号をセンサ信号取出回路３２へ出力する。
【００２６】
センサ信号取出回路３２は、コントローラＣＴからの指令により作動開始し、受光センサ３１から入力した受光信号を用いて受光センサ３１の受光面における受光信号のピーク位置を算出して受光位置を表す受光位置信号としてコントローラＣＴへ出力する。
【００２７】
また、受光センサ３１の下方には、レーザ検出装置ＰＵＨが組み付けられている。レーザ検出装置ＰＵＨは、回折環を撮像したイメージングプレート２８にレーザ光を照射して、イメージングプレート２８から入射した光の強度を検出する。レーザ検出装置ＰＵＨは、測定対象物ＯＢ及びイメージングプレート２８からフィードモータ１８側に十分離れている。すなわち、イメージングプレート２８が回折環撮像位置にあるとき、測定対象物ＯＢにて回折したＸ線がレーザ検出装置ＰＵＨによって遮られないようになっている。レーザ検出装置ＰＵＨは、レーザ光源３３と、コリメーティングレンズ３５、反射鏡３６、偏光ビームスプリッタ３７、１／４波長板３８及び対物レンズ３９を備えている。
【００２８】
レーザ光源３３は、レーザ駆動回路３４によって制御されて、イメージングプレート２８に照射するレーザ光を出射する。
【００２９】
レーザ駆動回路３４は、コントローラＣＴによって制御され、レーザ光源３３から所定の強度のレーザ光が出射されるように、駆動信号を制御して供給する。レーザ駆動回路３４は、後述するフォトディテクタ５４から出力された受光信号を入力して、受光信号の強度が所定の強度になるようにレーザ光源３３に出力する駆動信号を制御する。これにより、イメージングプレート２８に照射されるレーザ光の強度が一定に維持される。また、レーザ駆動回路３４は、コントローラＣＴによるハイレベルの出力の指示により、ローレベルの直流信号に所定のパルスレベルのパルスを加算した出力信号を所定の短時間だけ出力し、その後に出力信号をローレベルの直流信号に戻す。
【００３０】
コリメーティングレンズ３５は、レーザ光源３３から出射されたレーザ光を平行光に変換する。反射鏡３６は、コリメーティングレンズ３５にて平行光に変換されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ３７に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ３７は、反射鏡３６から入射したレーザ光の大半（例えば、９５％）をそのまま透過させる。１／４波長板３８は、偏光ビームスプリッタ３７から入射したレーザ光を直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ３９は、１／４波長板３８から入射したレーザ光をイメージングプレート２８の表面に集光させる。
【００３１】
対物レンズ３９には、フォーカスアクチュエータ４０が組み付けられている。フォーカスアクチュエータ４０は、対物レンズ３９をレーザ光の光軸方向に移動させるアクチュエータである。なお、対物レンズ３９は、フォーカスアクチュエータ４０が通電されていないときに、その可動範囲の中心に位置する。
【００３２】
対物レンズ３９によって集光されたレーザ光を、イメージングプレート２８の表面であって、回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光（Ｐｈｏｔｏ−Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）現象が生じる。すなわち、回折環を撮像した後、イメージングプレート２８にレーザ光を照射すると、イメージングプレート２８の蛍光体が回折Ｘ線の強度に応じた光であって、レーザ光の波長よりも波長が短い光を発する。イメージングプレート２８に照射されて反射したレーザ光の反射光及び蛍光体から発せられた光は、対物レンズ３９及び１／４波長板３８を通過して、偏光ビームスプリッタ３７にて反射する。偏光ビームスプリッタ３７の反射方向には、集光レンズ４１、シリンドリカルレンズ４２及びフォトディテクタ４３が設けられている。集光レンズ４１は、偏光ビームスプリッタ３７から入射した光を、シリンドリカルレンズ４２に集光する。シリンドリカルレンズ４２は、透過した光に非点収差を生じさせる。フォトディテクタ４３は、分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子によって構成されており、時計回りに配置された受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）として、増幅回路４４へ出力する。
【００３３】
増幅回路４４は、フォトディテクタ４３から出力された受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）をそれぞれ同じ増幅率で増幅して受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を生成して、フォーカスエラー信号生成回路４５及びＳＵＭ信号生成回路４８へ出力する。増幅回路４４の増幅率は、適切な値に固定設定されている。
【００３４】
本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いる。フォーカスエラー信号生成回路４５は、増幅された受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を用いて、演算によりフォーカスエラー信号を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号生成回路４５は、（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）の演算を行い、この演算結果をフォーカスエラー信号としてフォーカスサーボ回路４６へ出力する。フォーカスエラー信号（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）は、レーザ光の焦点位置のイメージングプレート２８の表面からのずれ量を表している。
【００３５】
フォーカスサーボ回路４６は、コントローラＣＴにより制御され、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号を生成して、ドライブ回路４７に出力する。ドライブ回路４７は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ４０を駆動して、対物レンズ３９をレーザ光の光軸方向に変位させる。これにより、イメージングプレート２８の表面に、レーザ光の焦点を一致させ続けることができる。
【００３６】
ＳＵＭ信号生成回路４８は、受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を合算してＳＵＭ信号（ａ’＋ｂ’＋ｃ’＋ｄ’）を生成し、Ａ／Ｄ変換回路４９に出力する。ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート２８にて反射したレーザ光の強度と輝尽発光により発生した光の強度を合わせた強度に相当するが、イメージングプレート２８にて反射したレーザ光の強度はほぼ一定であるので、ＳＵＭ信号の強度は、輝尽発光により発生した光の強度に相当する。すなわち、ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート２８に入射した回折Ｘ線の強度に相当する。Ａ／Ｄ変換回路４９は、コントローラＣＴによって制御され、ＳＵＭ信号生成回路４８からＳＵＭ信号を入力し、入力したＳＵＭ信号の瞬時値をディジタルデータに変換してコントローラＣＴに出力する。
【００３７】
ＳＵＭ信号生成回路４８には、２値化回路５１及び識別データ生成回路５２も接続されている。これらの２値化回路５１及び識別データ生成回路５２は、イメージングプレート２８に記録されたバーコードを読取るための回路である。ここで、イメージングプレート２８に記録されたバーコードについて説明しておくと、イメージングプレート２８には、図１０に示すように、Ｘ線の照射によって撮像されたバーコードが周方向に沿って記録されている。このバーコードは、バーとバーとの間の複数種類の間隔の組み合わせで構成されている。具体的には、例えば、「１」、「２」、「３」及び「４」がそれぞれ割当てられた４種類のバーとバーとの間隔を用意しておき、この４種類の間隔を組み合わせて符号化されたデータがバーコードとして記録されている。そして、バーコードによって構成されたデータは、イメージングプレート２８の製造日、製造元、製造番号などからなる識別データである。
【００３８】
前記バーコードの記録されたイメージングプレート２８を回転させた状態で、イメージングプレート２８にレーザ光を照射すると、前記回折環の場合と同様に、イメージングプレート２８からバーコードに対応した強度のレーザ光が反射して、ＳＵＭ信号生成回路４８から反射レーザ光の強度に対応したＳＵＭ信号が出力される。２値化回路５１は、このＳＵＭ信号の波高値と予め決められた基準値とを比較して、ＳＵＭ信号の波高値が基準値を超えていればハイレベルとなり、基準値以下であればローレベルとなる２値化信号（パルス列信号）を出力する。識別データ生成回路５２は、コントローラＣＴによる指示により、２値化回路５１からの２値化信号（パルス列信号）に基づいて、パルス間の間隔から複数個の整数値１〜４の組み合わせからなるデータを作成し、このデータをデコードして元データすなわち識別データを生成してコントローラＣＴに出力する。また、識別データ生成回路５２は、イメージングプレート２８にバーコードが形成されておらず、２値化回路５１からローレベルの一定信号が入力して、複数個の整数値の組み合わせからなるデータを作成できなかった場合には、バーコードが無いことを意味するデータをコントローラＣＴに出力する。
【００３９】
また、レーザ検出装置ＰＵＨは、集光レンズ５３及びフォトディテクタ５４を備えている。集光レンズ５３は、レーザ光源３３から出射されたレーザ光の一部であって、偏光ビームスプリッタ３７を透過せずに反射したレーザ光をフォトディテクタ５４の受光面に集光する。フォトディテクタ５４は、受光面に集光された光の強度に応じた受光信号を出力する受光素子である。従って、フォトディテクタ５４は、レーザ光源３３が出射したレーザ光の強度に対応した受光信号をレーザ駆動回路３４へ出力する。
【００４０】
また、対物レンズ３９に隣接して、ＬＥＤ５５が設けられている。ＬＥＤ５５は、ＬＥＤ駆動回路５６によって制御されて、可視光を発して、イメージングプレート２８に撮像されたバーコード及び回折環を消去する。ＬＥＤ駆動回路５６は、コントローラＣＴによって制御され、ＬＥＤ５５に、所定の強度の可視光を発生させるための駆動信号を供給する。
【００４１】
コントローラＣＴは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された図４Ａ及び図４Ｂに示す識別コード読取りプログラム、図５に示す回折環撮像プログラム、図６に示すイメージングプレート管理プログラム、図７Ａ及び図７Ｂに示す回折環読取りプログラム、図８に示すピーク検出プログラム、並びに図９の回折環消去プログラムを実行する。コントローラＣＴには、作業者が各種パラメータ、作業指示などを入力するための入力装置５８と、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果などを視覚的に知らせるための表示装置５７とが接続されている。コントローラＣＴは、Ａ／Ｄ変換回路４９から出力されたＳＵＭ信号のディジタルデータを処理することによりイメージングプレート２８の蛍光体が発した光の強度を検出する。
【００４２】
上記のように構成したＸ線回折測定装置の作動を説明する前に、イメージングプレート２８にＸ線によってバーコードを記録するバーコード記録装置及び同装置を用いたバーコードの記録方法について説明しておく。図１１に示すように、バーコード記録装置は、円板６１、電動モータ６２及びＸ線照射器６３を備えている。円板６１はＸ線を遮蔽する材料で円盤状に形成されていて、イメージングプレート２８に対向するように配置される。この円板６１には、図１２に示すように、周方向の１箇所にて半径方向に伸びたスリット６１ａが設けられ、Ｘ線照射器６３から照射されるＸ線がこのスリット６１ａを介してイメージングプレート２８に到達して、イメージングプレート２８上にスリット６１ａと同じ形状のバーが撮像されるようになっている。
【００４３】
電動モータ６２は、イメージングプレート２８を回転駆動するもので、その出力軸６２ａの先端に回転板６４がその中心部にて固定されている。イメージングプレート２８は、この回転板６４上に載置されて固定されるようになっている。電動モータ６２は、前述したスピンドルモータ２４と同様に構成され、前述したエンコーダ２４ａと同様なエンコーダ６２ｂを備えている。この電動モータ６２にも、前述したスピンドルモータ制御回路２５及び回転角度検出回路２６と同様な回転制御回路６５及び回転角度検出回路６６が接続されている。Ｘ線照射器６３は、前述したＸ線制御回路１４と同様なＸ線制御回路６７により制御されて、円板６１のスリット６１ａを介してイメージングプレート２８にＸ線を照射して、Ｘ線による像をイメージングプレート２８に形成するものである。これらの回転制御回路６５、回転角度検出回路６６及びＸ線制御回路６７は、コントローラ６８によりプログラム制御される。
【００４４】
このように構成したバーコード記録装置においては、コントローラ６８は、前述したイメージングプレート２８の製造日、製造元、製造番号などの識別データをエンコードして、バーとバーとの間隔が複数の間隔の組み合わせからなるデータに変換する。そして、このデータをもとに、回転角度検出回路６６によって検出された回転角を用いて回転制御回路６４を介して電動モータ６２の回転を制御し、イメージングプレート２８上のバーコードを記録すべき位置に、円板６１のスリット６１ａを対向させた状態で、回転板６４の回転を止める。そして、コントローラ６８は、Ｘ線制御回路６７を制御することにより、Ｘ線照射器６３からＸ線を予め決められた所定時間だけ出射させて、イメージングプレート２８上にスリット６１ａの形状を撮像させる。その後、回転板６４を前記変換されたデータに応じた角度だけ順次回転させて停止することによりイメージングプレート２８の回転角度を変化させ、Ｘ線をスリット６１ａを介してイメージングプレート２８上に照射して撮像する。その結果、イメージングプレート２８上には、識別データを表すＸ線によるバーコードが周方向に沿って記録される（図１０参照）。
【００４５】
次に、前述したバーコードの記録されたイメージングプレート２８を用いて、Ｘ線回折測定装置により、測定対象物ＯＢの回折Ｘ線による回折環の形状及び回折環ごとの回折Ｘ線の強度を測定する手順について順次説明するが、まず交換したイメージングプレート２８が適切か否かを判定する処理について説明する。この場合、作業者は、固定具２９を用いて前述したバーコードの記録されたイメージングプレート２８をテーブル２７上に固定する。そして、作業者は、入力装置５８を操作して、図４Ａ及び図４Ｂに示す識別コード読取りプログラムの実行をコントローラＣＴに指示する。
【００４６】
コントローラＣＴは、識別コード読取りプログラムの実行を図４ＡのステップＳ１００にて開始し、ステップＳ１０１にて、表示装置５７に表示されている「回折環作成回数限度超過、イメージングプレート交換」なる表示を消す。この表示は詳しくは後述するプログラム処理で、回折環の作成回数が限度を超えると表示されるもので、作業者にイメージングプレートの交換とイメージングプレートの交換後の識別コード読取りプログラムの実行を喚起させるものである。次に、ステップＳ１０２にて、スピンドルモータ制御回路２５に対して、所定の一定回転速度でイメージングプレート２８を回転させることを指示する。スピンドルモータ制御回路２５は、エンコーダ２４ａからのパルス信号を用いて回転速度を計算しながら、前記指示された一定回転速度でイメージングプレート２８が回転するようにスピンドルモータ２４の回転を制御する。したがって、イメージングプレート２８は前記所定の一定回転速度で回転し始める。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１０４にて、フィードモータ制御回路２２に、イメージングプレート２８を、対物レンズ３９によるレーザ光の集光位置がイメージングプレート２８に形成したバーコードに対向する位置（以下、この位置を中央半径位置という）へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１と協働してフィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を中央半径位置へ移動させる。
【００４７】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１０６にて、レーザ駆動回路３４を制御してレーザ光源３３によるレーザ光のイメージングプレート２８に対する照射を開始させる。この場合、レーザ光の強度は、イメージングプレート２８に形成されたバーコードが輝尽発光して、フォトディテクタ４３によって受光されて増幅回路４４を介してＳＵＭ信号生成回路４８から出力されるＳＵＭ信号からバーコードが読取れる程度に大きな強度である。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１０８にて、フォーカスサーボ回路４６に対して、フォーカスサーボ制御の開始を指示する。これにより、フォーカスサーボ回路４６は、増幅回路４４及びフォーカスエラー信号生成回路４５からのフォーカスエラー信号に応じてフォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路４７に出力する。ドライブ回路４７は、この信号に基づいてフォーカスアクチュエータ４０を駆動制御することにより、フォーカスサーボ制御を開始する。これにより、対物レンズ３９は、レーザ光の焦点がイメージングプレート２８の表面に合うように光軸方向に駆動制御される。
【００４８】
前記ステップＳ１０８の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ１１０にて識別データ生成回路５２に作動開始を指示する。これにより、識別データ生成回路５２は作動を開始する。この状態では、フォトディテクタ４３によって受光された受光信号が増幅回路４４を介してＳＵＭ信号生成回路４８に供給され、ＳＵＭ信号生成回路４８はイメージングプレート２８に形成されたバーコードを表すＳＵＭ信号を２値化回路５１に供給する。２値化回路５１は、ＳＵＭ信号を２値化信号（パルス列信号）に変換して識別データ生成回路５２に供給する。そして、識別データ生成回路５２は、２値化信号（パルス列）信号に基づいて識別データを生成してコントローラＣＴに出力する。また、イメージングプレート２８にバーコードが形成されておらず、識別データが生成されない場合には、識別データ生成回路５２は、バーコードが無いことを意味するデータをコントローラＣＴに出力する。
【００４９】
そして、コントローラＣＴは、ステップＳ１１２にて、識別データの入力があったかを判定することで、この識別データ生成回路５２による識別データのコントローラＣＴに対する出力まで、コントローラＣＴはこの識別データの入力を待機し続ける。この識別データは、イメージングプレート２８に１周にわたって記録されたバーコードを基に作成した複数の整数値からなるデータをデコードしたデータであるか、前述のバーコードが無いことを意味するデータである。識別データの入力があるまで、コントローラＣＴはステップＳ１１２にて「Ｎｏ」と判定し続けてステップＳ１１２の処理を続行する。そして、識別データの入力があると、コントローラＣＴはステップＳ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１１４以降にプログラムを進める。
【００５０】
ステップＳ１１４においては、コントローラＣＴは、フォーカスサーボ回路４６に対してフォーカスサーボ制御の停止を指示することにより、フォーカスサーボ制御を停止させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１１６にて、レーザ照射停止の指示を出力して、レーザ駆動回路３４によるレーザ光源３３からのレーザ光の出射を停止させる。
【００５１】
前記ステップＳ１１６の処理後、コントローラＣＴは、図４ＢのステップＳ１１８にて、識別データが有るか否かを判定する。この場合、前述のように、バーコードが無いことを意味するデータを入力して、識別データ自体を入力していない場合には、コントローラＣＴは、ステップＳ１１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１２０にて、表示装置５７に識別コードの記録が無いこと、及びイメージングプレート２８の使用が不可能であることを表示して、ステップＳ１４４以降に進む。これは、後述するように、既に回折環を設定回数を越えて多数回形成したイメージングプレート２８をテーブル２７にセットしてしまった場合、すなわち既に一度使用したイメージングプレート２８をテーブル２７にセットしてしまった場合を意味し、作業者は、新たなイメージングプレート２８をテーブル２７にセットする必要がある。
【００５２】
一方、識別データ自体を入力した場合には、コントローラＣＴは、ステップＳ１１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２２にて識別データ中に含まれる製造日から現在までの経過日数を計算する。そして、コントローラＣＴは、ステップＳ１２４にて、前記計算した経過日数がイメージングプレート２８の使用期限内であるか否かを判定する。経過日数が使用期限内でなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ１２４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１２６にて、表示装置５７に、識別データの内容を表示するとともに、使用期限が超過していること、及びイメージングプレート２８の使用が不可能であることを表示して、ステップＳ１４４以降に進む。これは、製造日からの経過日数が期限を越えたイメージングプレート２８をテーブル２７にセットしてしまった場合を意味し、作業者は、新たなイメージングプレート２８をテーブル２７にセットする必要がある。
【００５３】
一方、経過日数が使用期限内であった場合には、コントローラＣＴは、ステップＳ１２４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１２８にて、表示装置５７に、識別データの内容を表示するとともに、イメージングプレート２８が使用可能であることを表示して、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。
【００５４】
ステップＳ１３０においては、コントローラＣＴは、回折環消去領域内の位置であって、ＬＥＤの照射位置がイメージングプレート２８に形成されたバーコードよりも内側位置に対向する位置（以下、最小半径位置という）になるように、イメージングプレート２８を移動させることをフィードモータ制御回路２２に指示する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１と協働してフィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を最小半径位置まで移動させる。
【００５５】
前記ステップＳ１３０の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ１３２にて、ＬＥＤ駆動回路５６を制御してＬＥＤ５５による可視光のイメージングプレート２８に対する照射を開始させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１３４にて、フィードモータ制御回路２２に対して、イメージングプレート２８の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を最小半径位置から軸受部１９側（図１，２の右下方向）へ一定速度で移動させる。この場合、前記ステップＳ１０２の処理によってイメージングプレート２８は回転中であるので、ＬＥＤ５５による可視光が、イメージングプレート２８において、回転しながら、最小半径位置から外側方向に一定速度で移動し始める。
【００５６】
前記ステップＳ１３４の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ１３６にて位置検出回路２１からイメージングプレート２８の位置を表す位置信号を入力し、ステップＳ１３８にて、ＬＥＤの照射位置がイメージングプレート２８に形成されたバーコードよりも外側位置に対向する位置（以下、最大半径位置という）を超えているか否かを判定する。そして、イメージングプレート２８の現在の位置が最大半径位置を超えるまで、コントローラＣＴは、ステップＳ１３８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１３６，Ｓ１３８の処理を繰り返し実行する。これにより、回転するイメージングプレート２８に対し、バーコードの内側位置から外側位置まで、ＬＥＤ５５による可視光が照射されるので、イメージングプレート２８上にＸ線によって形成されたバーコードが徐々に消去されていく。
【００５７】
そして、イメージングプレート２８の最大半径位置を超えると、コントローラＣＴは、ステップＳ１３８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１４０にてフィードモータ制御回路２２にイメージングプレート２８の移動停止を指示し、ステップＳ１４２にてＬＥＤ駆動回路５６にＬＥＤ５５による可視光の照射停止を指示する。これにより、フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８の作動を停止させることによりイメージングプレート２８の移動を停止させる。ＬＥＤ駆動回路５６は、ＬＥＤ５５による可視光の照射を停止させる。この状態では、イメージングプレート２８に形成されたバーコードは完全に消去されている。
【００５８】
このステップＳ１４２の処理後、及び前述したステップＳ１２０,Ｓ１２６の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ１４４にて、回折環作成回数をリセットする。この回折環作成回数は、後述する処理によってイメージングプレート２８に回折環が作成された回数を表すもので、コントローラＣＴ内の不揮発性メモリに記憶されて保存される。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ１４６にて、スピンドルモータ制御回路２５に対してイメージングプレート２８の回転停止を指示して、ステップＳ１４８にてこの識別コード読取りプログラムの実行を終了する。スピンドルモータ制御回路２５は、スピンドルモータ２４の回転動作を停止させる。
【００５９】
次に、Ｘ線回折測定装置により、測定対象物ＯＢの回折Ｘ線による回折環の形状及び回折環ごとの回折Ｘ線の強度を測定する具体的手順について説明する。作業者は、測定対象物ＯＢを昇降機１２の昇降ステージ１２ａに取り付け、昇降ステージ１２ａを上昇させて、測定対象物ＯＢをフレームＦＲ内にセットする。そして、作業者が、入力装置５８を用いて測定対象物ＯＢの材質（例えば、本実施形態の場合には鉄）を入力し、回折環撮像プログラムの実行開始をコントローラＣＴに指示する。また、鉄のように複数の結晶構造（フェライト及びオーステナイト）を含む場合には、複数の結晶構造の比率を測定するか否かも入力装置５８を用いて入力する。なお、本実施形態においては、この比率の測定を行うことも入力するものとする。
【００６０】
コントローラＣＴは、図５に示すように、ステップＳ２００にて、回折環撮像プログラムの実行を開始すると、ステップＳ２０２にて、スピンドルモータ制御回路２５に対して、イメージングプレート２８を低速回転させ、エンコーダ２４ａからインデックス信号を入力した時点で、イメージングプレート２８の回転を停止させる。これにより、測定開始時において、イメージングプレート２８の回転角度が０°に設定される。なお、回折環撮像プログラムにおける以降の処理においては、イメージングプレート２８を回転させない。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ２０４にて、フィードモータ制御回路２２を制御することにより、フィードモータ１８を作動させて、位置検出回路２１との協働によりイメージングプレート２８を回折環撮像位置へ移動させる。
【００６１】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ２０６にて、センサ信号取出回路３２の作動を開始させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ２０８にて、Ｘ線制御回路１４を制御してＸ線の出射を開始させる。これにより、Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射され、測定対象物ＯＢの表面にて反射したＸ線が受光センサ３１に受光される。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ２１０にて、センサ信号取出回路３２から受光位置信号を入力し、前記入力した受光位置信号を用いてイメージングプレート２８と測定対象物ＯＢとの距離Ｌを算出する。なお、この距離Ｌは、後述する処理のためにメモリに記憶される。そして、コントローラＣＴは、ステップＳ２１２にて、前記算出した距離Ｌが所定の基準範囲内にあるか否か判定する。距離Ｌが基準範囲外であれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２１４にて、Ｘ線制御回路１４を制御して測定対象物ＯＢへのＸ線の照射を停止させる。
【００６２】
そして、コントローラＣＴは、ステップＳ２１６にて、表示装置５７に、測定対象物ＯＢの高さ方向の位置が不適切である旨を表示するとともに、昇降機１２の昇降ステージ１２ａの高さ調整に関する情報を表示する。すなわち、昇降ステージ１２ａを、どの程度上昇又は下降させるべきかを表示する。そして、後述のステップＳ２２８にて、回折環撮像プログラムを終了する。この場合、作業者は、昇降ステージ１２ａの高さを調整した後、入力装置５８を用いて、再度、測定開始を指示する。上記のステップＳ２０８〜Ｓ２１４までの所要時間は僅かなので、イメージングプレート２８には回折環が撮像されない。また、受光センサ３１が測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を受光しない場合は、ステップＳ２１６にて、測定対象物ＯＢの高さ方向の位置が不適切である旨の表示がなされるのみであって、昇降ステージ１２ａの高さ調整に関する情報は表示されない。この場合、測定対象物ＯＢの位置は、極めて不適切な位置にあると考えられ、昇降ステージ１２ａの高さ調整の方向を目視で判断できる。
【００６３】
一方、ステップＳ２１２の判定処理時に、距離Ｌが所定の基準範囲内である場合には、コントローラＣＴは、ステップＳ２１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２１８に処理を進め、センサ信号取出回路３２の作動を停止させる。そして、コントローラＣＴは、ステップＳ２２０にて時間計測を開始し、ステップＳ２２２にて所定の設定時間を経過したか否かを判定する。時間計測開始から所定の設定時間を経過していなければ、ステップＳ２２２にて「Ｎｏ」と判定して判定処理を実行し続ける。すなわち、コントローラＣＴは、時間計測開始から所定の設定時間を経過するまで待機する。そして、時間計測開始から所定の設定時間を経過すると、コントローラＣＴは、ステップＳ２２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２４にてＸ線制御回路１４を制御してＸ線出射器１３によるＸ線の照射を停止させる。
【００６４】
このようなステップＳ２０２〜Ｓ２１２，Ｓ２１８〜Ｓ２２４の処理により、イメージングプレート２８には回折環が撮像される。図１３はこのイメージングプレート２８に撮像された回折環を示しており、本実施形態のように測定物質が鉄である場合には、内側にフェライトによる回折環が形成され、外側にオーステナイトによる回折環が形成される。なお、フェライトによる回折Ｘ線の強度はオーステナイトによる回折Ｘ線の強度に比べて大きく、イメージングプレート２８上には、フェライトによる回折環がオーステナイトによる回折環に比べて幅広かつ顕著に撮像される。
【００６５】
前記ステップＳ２２４の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ２２６にて、前述した図４ＢのステップＳ１４４にてリセットした回折環作成回数に「１」を加えて、ステップＳ２２８にてこの回折環撮像プログラムの実行を終了する。このステップＳ１４４の処理により、回折環作成回数は、回折環撮像プログラムが実行されるごとに、すなわちイメージングプレート２８に新たな回折環が形成されるごとに順次「１」ずつ増加する。
【００６６】
レーザ照射による回折環の読取りの前に、前記回折環作成回数に基づいて、イメージングプレート２８の交換を作業者に知らせるイメージングプレート２８の管理について説明しておく。このイメージングプレート２８の管理のために、コントローラＣＴは、電源がオンされている間、他のプログラムと常に並行して、図６のイメージングプレート管理プログラムを実行している。すなわち、このＸ線回折測定装置の電源がオンされると、コントローラＣＴは、ステップＳ３００にてこのイメージングプレート管理プログラムの実行を開始し、ステップＳ３０２にて、回折環作成回数は限度内であるか否か、すなわち回折環作成回数は予め決められた限度を表す所定値以下であるか否かを判定する。この場合、回折環作成回数が所定値以下であれば、コントローラＣＴは、ステップＳ３０２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３０６にて、Ｘ線回折測定装置の電源がオフされたかを判定する。そして、電源がオフされていなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ３０６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３０２,Ｓ３０６の判定処理を実行し続ける。
【００６７】
一方、回折環作成回数が所定値を超えると、コントローラＣＴは、ステップＳ３０２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３０４にて、回折環作成回数が限度内にないこと、及びイメージングプレート２８の交換が必要であることを表示装置５７に表示する。この表示後、コントローラＣＴは、前述のように、電源がオフされるまで、前記ステップＳ３０６,Ｓ３０２の判定処理を実行する。なお、前記表示装置５７における表示は、常に表示され続けるとともに、イメージングプレート２８の交換の必要性を作業者に警告するものであるので、表示装置５７において赤色などの目立つ色彩で表示する。
【００６８】
次に、イメージングプレート２８に形成された回折環の読取りについて説明する。この場合、作業者は、入力装置５８を用いて回折環読取りプログラムの実行をコントローラＣＴに指示する。この指示に応答して、コントローラＣＴは、図７Ａ及び図７Ｂの回折環読取りプログラムの実行を開始するとともに、このプログラムに並行して図８のピーク検出プログラムを実行する。回折環読取りプログラムは、イメージングプレート２８上にレーザ光を照射して、イメージングプレート２８上に撮像された回折環を読取るプログラムである。また、ピーク検出プログラムは、前記ＳＵＭ信号の回折環の半径方向のピーク位置を検出するプログラムである。
【００６９】
回折環読取りプログラムの実行は図７ＡのステップＳ４００にて開始され、コントローラＣＴは、ステップＳ４０２にて、回折環基準半径Ｒを算出する。回折環基準半径Ｒは、測定対象物ＯＢの残留応力が「０」である場合の回折環の半径である。回折環基準半径Ｒは、測定対象物ＯＢの材質及びイメージングプレート２８から測定対象物ＯＢまでの距離Ｌに依存する。すなわち、残留応力が「０」であるので、回折角θａは材質によって決定される。距離Ｌと回折環基準半径Ｒとは比例関係にあるので、予め材質ごとに、回折角θａを記憶しておけば、回折環基準半径Ｒを、Ｒ＝Ｌ・ｔａｎ（θａ）の演算によって算出できる。なお、測定対象物ＯＢの回折角θａが不明である場合には、その測定対象物ＯＢの粉末を測定対象物ＯＢに一様に付着させ、上記の回折環撮像プログラムを実行して、回折環を撮像すればよい。そして、このときの回折環の半径Ｒと距離Ｌからなる上記式を用いて回折角θａを求めればよい。
【００７０】
本実施形態の場合には、フェライト及びオーステナイトの２種類の結晶構造を含む鉄を測定対象物ＯＢとしているので、回折角度はフェライト及びオーステナイト用の２種類の回折角度が予め記憶されているか、入力装置５８を用いて入力するとよい。したがって、回折環基準半径Ｒとして前述したフェライト及びオーステナイトによる２つの回折環の回折環基準半径Ｒ１，Ｒ２が計算される。
【００７１】
前記ステップＳ４０２の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ４０４にて、位置検出回路２１の作動を開始させる。そして、ステップＳ４０６にて、フィードモータ制御回路２２に、イメージングプレート２８を回折環読取り領域内の読取り開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１と協働してフィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を読取り開始位置へ移動させる。このイメージングプレート２８が読取り開始位置にある状態では、対物レンズ３９の中心すなわちレーザ光の照射位置が前記計算したフェライトの回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離αだけ小さい位置に位置する。なお、所定距離αは、撮像したフェライトによる回折環の半径が回折環基準半径Ｒ１からずれる可能性のある距離よりもやや大きい距離である。これにより、後述の処理により、フェライトによる回折環の測定が十分に内側から開始されて、フェライトによる回折環が確実に検出される。
【００７２】
ここで、移動ステージ１５の移動限界位置から図１〜３の右下方向への移動距離ｘを表す位置検出回路２１からの位置信号と、イメージングプレート２８の中心からレーザ光の照射位置（対物レンズ３９の中心位置）までの距離（すわちレーザ光の照射位置の半径値ｒ）との関係について説明しておく。移動ステージ１５すなわちイメージングプレート２８が移動限界位置にある状態において、図１４（Ａ）に示すように、イメージングプレート２８の中心から対物レンズ３９の中心位置までの距離をＲｏとする。なお、この場合、対物レンズ３９は前記イメージングプレート２８の中心位置から図１〜３にて左上方向にあり、また前記距離Ｒｏは予め測定されてコントローラＣＴに記憶されている。一方、図１４(Ｂ)に示すように、イメージングプレート２８を移動限界位置から図１〜３の右下方向へ距離ｘだけ移動させると、レーザ光の照射位置の半径値ｒは、ｒ＝ｘ＋Ｒｏで表される。この場合、距離ｘは、前述のように位置検出回路２１から出力される位置信号によって示されるので、今後の処理において、レーザ光の照射位置の半径値ｒは、位置検出回路２１から出力される位置信号によって表された距離ｘに予め記憶されている値Ｒｏを加算することになる。
【００７３】
そして、前記のように、イメージングプレート２８を読取り開始位置へ移動させる場合には、図１４(Ｃ)に示すように、レーザ光の照射位置は、回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離αだけ内側に位置するので、この場合の半径値ｒは距離Ｒ１−αに等しくなるはずである。したがって、イメージングプレート２８を駆動限界位置から図１〜３の右下方向へ移動させる距離ｘは、ｘ＝Ｒ１−α−Ｒｏに等しくなる。すなわち、前記ステップＳ４０８における読取り開始位置への移動処理においては、位置検出回路２１から出力される位置信号により表される距離ｘ（＝Ｒ１−α−Ｒｏ）だけ、テーブル２７を図１〜３の右下方向へ移動させればよい。
【００７４】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４０８にて、スピンドルモータ制御回路２５に対して、所定の一定回転速度でイメージングプレート２８を回転させることを指示する。スピンドルモータ制御回路２５は、エンコーダ２４ａからのパルス信号を用いて回転速度を計算しながら、前記指示された一定回転速度でイメージングプレート２８が回転するようにスピンドルモータ２４の回転を制御する。したがって、イメージングプレート２８は前記所定の一定回転速度で回転し始める。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４１０にて、レーザ駆動回路３４を制御してレーザ光源３３によるレーザ光のイメージングプレート２８に対する照射を開始させる。この場合、コントローラＣＴは、レーザ光の強度が低レベルになるように、レーザ駆動回路３４が低レベルの直流駆動信号でレーザ光源３３を駆動するようにレーザ駆動回路３４を制御する。したがって、この状態では、イメージングプレート２８には、低レベルの強度でレーザ光が照射されることになる。
【００７５】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４１２にて、フォーカスサーボ回路４６に対して、フォーカスサーボ制御の開始を指示する。これにより、フォーカスサーボ回路４６は、増幅回路４４及びフォーカスエラー信号生成回路４５からのフォーカスエラー信号に応じてフォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路４７に供給する。ドライブ回路４７は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ４０を駆動制御することにより、フォーカスサーボ制御を開始する。ステップＳ４１２の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ４１４にて、回転角度検出回路２６及びＡ／Ｄ変換回路４９の作動を開始させる。これにより、回転角度検出回路２６は、スピンドルモータ２４（イメージングプレート２８）の基準位置からの回転角度θｐをコントローラＣＴに出力し始め、Ａ／Ｄ変換回路４９は、ＳＵＭ信号の瞬時値のディジタルデータをコントローラＣＴに出力し始める。
【００７６】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４１６にて、フィードモータ制御回路２２に対して、イメージングプレート２８の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を読取り開始位置から軸受部１９側（図１，２の右下方向）へ一定速度で移動させる。これにより、レーザ光の照射位置が、イメージングプレート２８において、フェライトの回折環基準半径Ｒ１から所定距離αだけ内側から外側方向に一定速度で相対移動し始める。なお、この状態では、レーザ光の照射位置は、前記ステップＳ４０８，Ｓ４１６の処理により、相対的にイメージングプレート２８上を螺旋状に回転する。
【００７７】
前記ステップＳ４１６の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ４１８にて、周方向番号ｎ及び半径方向番号ｍの値をそれぞれ「１」に初期設定する。図１５に示すように、周方向番号ｎは、イメージングプレート２８の周方向の測定位置（読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)）を指定する変数であり、イメージングプレート２８が基準回転位置から所定角度θずつ回転するごとに「１」ずつ増加し、イメージングプレート２８の１回転の間に１〜Ｎにわたって変化する。したがって、値Ｎと所定角度θの関係は、２π＝Ｎ・θの関係にある。半径方向番号ｍは、イメージングプレート２８の半径方向の読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)を指定する変数であり、イメージングプレート２８が１回転するごとに「１」ずつ増加する。なお、読取りポイントＰ（１，１）は、前述したフェライトの回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離αだけ小さい位置に対応している。
【００７８】
前記ステップＳ４１８の初期設定後、コントローラＣＴは、ステップＳ４２０にて、回転角度検出回路２６がエンコーダ２４ａからのインデックス信号を入力したか否かを判定する。回転角度検出回路２６がインデックス信号を入力していなければ、コントローラＣＴはステップＳ４２０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４２０の判定処理を繰り返し実行し続ける。回転角度検出回路２６がインデックス信号を入力すると、コントローラＣＴは、ステップＳ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４２２にて、回転角度検出回路２６からイメージングプレート２８の現在の回転角度θｐを取り込む。そして、コントローラＣＴは、ステップＳ４２６にて、現在の回転角度θｐと変数ｎによって指定される所定の回転角度θ(ｎ)（この場合、ｎ＝１であるのでθ(１)）との差の絶対値｜θｐ−θ(ｎ)｜が所定の許容値未満であるか否か判定する。所定の回転角度θ(１)〜θ(Ｎ)は予めコントローラＣＴに記憶されているもので、０度から所定角度θずつ増加する角度である。
【００７９】
前記絶対値｜θｐ−θ(ｎ)｜が所定の許容値未満でなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ４２４にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ４２２，Ｓ４２４の処理を繰り返し実行する。すなわち、コントローラＣＴは、現在の回転角度θｐが所定の回転角度θ(ｎ)にほぼ一致するまで待機する。そして、現在の回転角度θｐが所定の回転角度θ(ｎ)にほぼ一致すると、コントローラＣＴは、ステップＳ４２４にて「Ｙｅｓ」すなわち前記絶対値｜θｐ−θ(ｎ)｜が所定の許容値未満であると判定して、ステップＳ４２６に進む。
【００８０】
ステップＳ４２６においては、コントローラＣＴは、レーザ駆動回路３４に対して、ハイレベルパルスの出力を指示する。この指示に応答して、レーザ駆動回路３４は、前記ステップＳ４１０による低レベルの直流駆動信号にハイレベルのパルスを重畳したパルス信号でレーザ光源３３を駆動制御する。この場合のパルス信号は、予め決められた所定幅を有する。これにより、レーザ光源３３からハイレベルのパルス状のレーザ光が、イメージングプレート２８の読取りポイントＰ(ｎ，ｍ) （この場合、ｎ＝１、ｍ＝１であるのでＰ(１，１)）で指定される位置に照射される。このハイレベルのパルスは、イメージングプレート２８の読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)から輝尽発光が充分に得られる程度の強度のレーザ光をレーザ光源３３に発光させるものである。
【００８１】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４２８にて、前記パルス状のレーザ光の照射中に、Ａ／Ｄ変換回路４９からＳＵＭ信号を取り込んで、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)としてメモリにそれぞれ記憶する。また、このステップＳ４２８においては、位置検出回路２１からの位置信号を取り込んで、位置信号によって表される距離ｘに所定距離Ｒｏを加算して半径値ｒを計算して、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の半径値ｒ(ｎ，ｍ)として前記信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)に対応させてメモリに記憶する。これにより、レーザ光源３３からハイレベルのパルス状のレーザ光による、イメージングプレート２８の読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)からの輝尽発光の強度すなわち読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に対するＸ線回折光の強度を表す信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の半径値を表す半径値ｒ(ｎ，ｍ)と共にメモリに記憶される。
【００８２】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４３０にて、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、所定の基準値以上であるか否か判定する。信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が所定の基準値以上であれば、コントローラＣＴは、ステップＳ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４３４に進む。一方、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、所定の基準値より小さければ、コントローラＣＴは、ステップＳ４３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４３２にて、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)を消去した後、ステップＳ４３４に進む。この信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)の消去は、所定の基準値より小さな信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)は回折環の測定に不要であるからである。
【００８３】
ステップＳ４３４においては、コントローラＣＴは、周方向番号ｎに「１」を加算する。そして、コントローラＣＴは、ステップＳ４３６にて、変数ｎが１周当たりの読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の数を表す値Ｎより大きいか、すなわちイメージングプレート２８が１回転したか否かを判定する。この場合、ｎ＝２であり、周方向番号ｎは値Ｎ以下であるので、コントローラＣＴは、ステップＳ４３６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４２２に戻る。
【００８４】
そして、前述したステップＳ４２２〜Ｓ４３６の処理を、周方向番号ｎが値Ｎよりも大きくなるまで繰り返す。このステップＳ４２２〜Ｓ４３６の繰り返し処理により、回転角度θ(１)〜θ(Ｎ)にそれぞれ対応した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)がメモリに記憶される。このようなステップＳ４２２〜Ｓ４３６の循環処理により、周方向番号ｎが値Ｎよりも大きくなると、コントローラＣＴは、ステップＳ４３６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４３８にて、後述のピーク検出プログラムによる終了指令の有無を判定する。未だ終了指令がないときは、コントローラＣＴは、ステップＳ４３８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４４０にて周方向番号ｎを「１」に戻すとともに、半径方向番号ｍに「１」を加算する（この場合、ｍ＝２になる）。そして、コントローラＣＴは、前述したステップＳ４２２〜Ｓ４３６の処理を実行して、次の半径方向位置の回転角度θ(１)〜θ(Ｎ)に対応した読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に関する信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)をメモリに記憶する。そして、終了指令の指示があるまで、このようなステップＳ４２２〜Ｓ４４０の処理により、「１」ずつ順次大きくなる半径方向番号ｍ（＝１，２，３・・）と、各半径方向番号ｍごとに回転角度θ(１)〜θ(Ｎ)に対応した周方向番号ｎ（＝１〜Ｎ）とにより指定される読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に対応する信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)がメモリに順次記憶される。なお、この場合も、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)は消去される。
【００８５】
そして、前記ピーク検出プログラムによる終了指令の指示があると、コントローラＣＴは、ステップＳ４３８にて「Ｙｅｓ」と判定し、図７ＢのステップＳ４４２以降に進む。このステップＳ４４２以降の処理について説明する前に、回折環読取りプログラムと並行して実行されているピーク検出プログラムについて説明しておく。
【００８６】
ピーク検出プログラムの実行は図８のステップＳ５００にて開始され、コントローラＣＴは、ステップＳ５０２にて変数ｔを「１」に初期設定する。この変数ｔは、後述するステップＳ５０４〜Ｓ５１８からなる実質的なピーク検出処理を２回連続して行わせるための変数であり、ピーク検出処理の回数を表す。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ５０４にて、周方向番号ｎを「１」に初期設定する。なお、この周方向番号ｎは、回折環読取りプログラムの場合と同様に所定角度θごとの周方向位置を示すものであるが、回折環読取りプログラムに用いられる周方向番号ｎとは独立したものである。
【００８７】
前記ステップＳ５０４の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ５０６にて、詳しくは後述するピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が存在するか、すなわちピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が検出済みであるかを判定する。この場合、ピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)においては、変数ｔによって１回目のピーク検出か２回目のピーク検出かが表され、変数ｎによって検出されたピーク半径の回転角度θ(ｎ)が表される。ピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が検出済みであれば、コントローラＣＴは、ステップＳ５０６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５０８にて周方向番号ｎに「１」を加算し、ステップＳ５１０にて周方向番号ｎが所定数Ｎより大きいか否かを判定する。周方向番号ｎが所定数Ｎ以下であれば、コントローラＣＴは、ステップＳ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ５０６に戻る。周方向番号ｎが所定数より大きければ、コントローラＣＴはステップＳ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、周方向番号ｎを「１」に戻すためにステップＳ５０４に戻る。
【００８８】
一方、ピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が未検出であれば、コントローラＣＴは、ステップＳ５０６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ５１２にて前記図７ＡのステップＳ４２８の処理によって記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上であるか否か判定する。信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上でなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ５１２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ５０８，Ｓ５１０の処理を実行してステップＳ５０６又はステップＳ５０４に戻る。このステップＳ５１２の判定処理は、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が少ない場合には後述するピーク検出処理を実行しても無駄であるからである。なお、前記図７ＡのステップＳ４３２の処理によって消去された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)は、記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)としてカウントされない。
【００８９】
一方、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上であるときは、コントローラＣＴは、ステップＳ５１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５１４にて、ピークの有無を判定する。すなわち、周方向番号ｎによって指定される周方向位置の全ての半径値ｒ(ｎ，ｍ)及び信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)を用いて、ＳＵＭ信号の値のピークの有無を判定する。具体的には、図１６に示すように、周方向番号ｎによって指定される周方向位置の全ての半径値ｒ(ｎ，ｍ)を横軸に取り、その半径値ｒ(ｎ，ｍ)に対応させて信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)を縦軸に取った受光曲線において、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)にピークが存在するか、すなわち信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が増加した後に減少したかを判定するとよい。そして、ピークが存在しなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ５１４にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ５０８，Ｓ５１０の処理を実行してステップＳ５０６又はステップＳ５０４に戻る。
【００９０】
このように、ステップＳ５０４〜Ｓ５１４を繰り返し実行している間に、並行して実行されている回折環読取りプログラムの処理により、さらに半径値ｒ(ｎ，ｍ)及び信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が取り込まれてメモリに次々に記憶されていく。このため、ステップＳ５１４にてピークが検出されるようになり、検出されると、コントローラＣＴは、ステップＳ５１４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５１６にて、ピークの半径値ｒ(ｎ，ｍ)をピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)としてメモリに記憶する。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ５１８にて、取得したピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)の数が所定数Ｎ以上であるか否かを判定する。そして、取得したピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)の数が所定数より小さければ、コントローラＣＴは、ステップＳ５１８にて「Ｎｏ」と判定し、前述したステップＳ５０８，Ｓ５１０の処理を実行してステップＳ５０６又はステップＳ５０４に戻る。
【００９１】
このようにステップＳ５０４〜Ｓ５１８を繰り返すことで、取得したピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)の数が増えていき所定数Ｎに達すると、すなわち周方向の全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)にてピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が取得されると、コントローラＣＴは、ステップＳ５１８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ５２０にて比率測定有りか否かを判定する。ここで、比率測定とは、詳しくは後述する、フェライトの回折積分強度とオーステナイトの回折積分強度との比率の測定を意味する。この場合、比率測定無しならば、コントローラＣＴは、ステップＳ５２０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ５２４にてピーク検出の終了を示す終了指令を出力する。
【００９２】
本実施形態の場合、鉄に関する回折環の測定であり、かつフェライトとオーステナイトの比率の測定を含むので、コントローラＣＴは、ステップＳ５２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５２２に進む。ステップＳ５２２においては、コントローラＣＴは、位置検出回路２１からテーブル２７（すなわちイメージングプレート２８）の位置を入力して、この入力した位置を用いてイメージングプレート２８が読取り終了位置を超えているかを判定する。このイメージングプレート２８の読取り終了位置とは、対物レンズ３９の中心位置すなわちレーザ光の照射位置が回折環基準半径から前記所定距離αだけ外側にある状態である。具体的には、この場合の測定対象はフェライトの回折環であるので、対物レンズ３９の中心位置が前記計算したフェライトの回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離αだけ外側に位置している状態である。そして、イメージングプレート２８が読取り終了位置を超えていなければ、ステップＳ５２２にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ５２２の判定処理を繰り返し実行する。
【００９３】
したがって、この状態では、次のステップＳ５２４の処理による終了指令が出力されない。そのため、コントローラＣＴは、前述した図７ＡのステップＳ４３８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４０の処理によって周方向番号ｎを「１」に戻すとともに半径方向番号ｍを「１」ずつ増加させながら、ステップＳ４２０〜Ｓ４４０の循環処理により、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)をさらに蓄積記憶していく。なお、この場合も、ステップＳ４３０，Ｓ４３２の処理により、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が基準値より小さければ、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)は消去される。このように１周分のピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)が検出された後も信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)を蓄積記憶する理由は、回折環（この場合、フェライトの回折環）に関する回折積分強度を計算するために、図１７に示すように半径方向に分布する回折環の信号強度Ｓを取得するためである。
【００９４】
そして、イメージングプレート２８が読取り終了位置を超えると、コントローラＣＴは、図８のステップＳ５２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５２４にてピーク検出の終了を示す終了指令を出力する。この終了指令の出力後、コントローラＣＴは、ステップＳ５２６にてレーザ照射の停止が指示されたか否かを判定する。なお、このステップＳ５２６の判定処理は、前記終了指令後における所定の短時間内にレーザ照射の停止が指示されたかを判定するもので、短時間内にレーザ照射の停止の指示がなされない場合には、「Ｎｏ」と判定される。言い換えれば、ステップＳ５２６の判定処理は、前記ステップＳ５２４の終了指令の直後に行われるのではなく、所定の短時間だけ待って、その短時間内にレーザ照射停止の指示があったかを判定するものである。このレーザ照射の停止の指示は、詳しくは後述する、回折環読取りプログラムの図７ＢのステップＳ４５８にて出力されるものであり、この場合、レーザ照射の停止の指示は短時間内に出力されることはない。したがって、この場合、コントローラＣＴは、ステップＳ５２６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ５２８にて変数ｔに「１」を加算してステップＳ５０４に戻る。したがって、このピーク検出プログラムにおいては、コントローラＣＴは、ステップＳ５０４〜Ｓ５１８からなる２回目のピーク検出処理及びステップＳ５２０，Ｓ５２２の測定終了判定処理を実行し始める。
【００９５】
前記ステップＳ５２４の終了指令の出力により、コントローラＣＴは、図７ＡのステップＳ４３８にて「Ｙｅｓ」と判定し、図７ＢのステップＳ４４２に進む。ステップＳ４４２においては、コントローラＣＴは、前記ステップＳ４２８の処理によって蓄積記憶した全ての信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)を測定済みの回折環の信号強度Ｓｔ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒｔ(ｎ，ｍ)として保存する。なお、この場合の保存される信号強度Ｓｔ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒｔ(ｎ，ｍ)において、変数ｎは周方向番号ｎに対応し、変数ｍは半径方向番号ｍに対応する。そして、最初の信号強度Ｓｔ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒｔ(ｎ，ｍ)（例えば、Ｓ１(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ１(ｎ，ｍ)）はフェライトの回折環に関するデータである。
【００９６】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４４４にて全ての回折環の読取りが終了したかを判定する。この場合、１つの回折環（フェライトの回折環）の読取りが終了しただけで、他の回折環（オーステナイトの回折環）が残っているので、コントローラＣＴは、ステップＳ４４４にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４４６以降の処理を実行する。ステップＳ４４６においては、コントローラＣＴは、既に保存した全ての信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)をクリアする。
【００９７】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４４８にてフィードモータ制御回路２２にイメージングプレート２８の移動停止を指示する。これに応答して、フィードモータ制御回路２２はフィードモータ１８の作動を停止させて、イメージングプレート２８の移動を停止させる。前記ステップＳ４４８の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ４５０にてフォーカスサーボ回路４６にフォーカスサーボ制御の停止を指示する。これに応答して、フォーカスサーボ回路４６は、フォーカスサーボ信号の出力を停止して、対物レンズ３９のフォーカスサーボ制御を停止する。
【００９８】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４５２にて、フィードモータ制御回路２２にイメージングプレート２８を次の読取り開始位置へ移動することを指示する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１と協働してフィードモータ１８を制御して、イメージングプレート２８を次の読取り開始位置まで移動する。このイメージングプレート２８の次の読取り開始位置とは、対物レンズ３９の中心位置が次の回折環基準半径Ｒ２（本実施形態ではオーステナイトの回折基準半径Ｒ２）から所定距離αだけ内側にある位置である。前記ステップＳ４５２の処理後、コントローラＣＴは、前記ステップＳ４１２と同様なステップＳ４５４の処理により、フォーカスサーボ制御を開始させる。
【００９９】
このステップＳ４５４のフォーカスサーボ制御の開始後、コントローラＣＴは、図７ＡのステップＳ４１６に戻り、前述のように、イメージングプレート２８を図１及び図２の右下方向に一定速度で移動させ始める。これにより、レーザ光がイメージングプレート２８上にフォーカスサーボ制御された状態で、レーザ光の照射位置が、イメージングプレート２８において、回転しながら、オーステナイトの回折環基準半径Ｒ２から所定距離αだけ内側から外側方向に一定速度で移動し始める。そして、前述したフェライトの回折環の場合と同様に、ステップＳ４１８による周方向番号ｎ及び半径方向番号ｍの「１」への初期設定後、ピーク検出プログラムの実行によって終了指令が出力されるまで、ステップＳ４２０〜Ｓ４４０の循環処理により、「１」ずつ順次大きくなる半径方向番号ｍ（＝１，２，３・・）と、各半径方向番号ｍごとに回転角度θ(１)〜θ(Ｎ)に対応した周方向番号ｎ（＝１〜Ｎ）とにより指定される読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に対応する信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)がメモリに順次記憶される。なお、この場合も、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)は消去される。
【０１００】
この状態では、前述したように、コントローラＣＴは、図６の制御パラメータ設定プログラムも並行して実行しているとともに、図８のピーク検出プログラムのステップＳ５０４〜Ｓ５１８からなる２回目のピーク検出処理及びステップＳ５２０，Ｓ５２２の測定終了判定処理を並行して実行している。なお、この場合の、ステップＳ５２２による測定終了判定処理は、２つ目の回折環（本実施形態ではオーステナイトの回折環）に関する判定処理であり、読取り終了位置は、レーザ照射位置（すなわち測定位置）がオーステナイトの回折環基準半径Ｒ２よりも所定距離αだけ外側に移動した位置である。
【０１０１】
そして、ピークが検出され、かつレーザ光の照射位置が読取り終了位置を超えると、コントローラＣＴは、ステップＳ５２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５２４にて終了指令を出力する。この終了指令の出力後、コントローラＣＴは前記場合と同様に、ステップＳ５２６にてレーザ照射停止が指示された否かを判定するが、この場合には、後述する図７ＢのステップＳ４５８の処理によってレーザ照射停止の指示が前記所定の短時間内に出力されるので、その時点で、ステップＳ５２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５３０にてピーク検出プログラムの実行を終了する。
【０１０２】
ふたたび、図７Ａ及び図７Ｂの回折環読取りプログラムの説明に戻ると、前記ピーク検出プログラムによる終了指令の指示があって、コントローラＣＴが、ステップＳ４３８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４２に進むと、ステップＳ４４２においては、前記ステップＳ４２８の処理によりって蓄積記憶した全ての信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ(ｎ，ｍ)を測定済みの回折環の信号強度Ｓｔ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒｔ(ｎ，ｍ)として保存する。なお、この場合の保存される信号強度Ｓｔ(ｎ，ｍ)及び半径値ｒｔ(ｎ，ｍ)は、オーステナイトの回折環に関する信号強度Ｓ２(ｎ，ｍ)及び半径値ｒ２(ｎ，ｍ)である。
【０１０３】
次に、コントローラＣＴは、前述のように、ステップＳ４４４にて全ての回折環の読取りが終了したかを判定する。この場合、２つ目の回折環の測定が終了したので、すなわち本実施形態におけるオーステナイトの回折環の測定が終了したので、コントローラＣＴは、ステップＳ４４４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ４５６以降の処理を実行する。
【０１０４】
そして、コントローラＣＴは、ステップＳ４５６にて、フォーカスサーボ回路４６に対してフォーカスサーボ制御の停止を指示することにより、フォーカスサーボ制御を停止させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ４５８にて、レーザ照射停止の指示を出力して、レーザ駆動回路３４によるレーザ光源３３によるレーザ光の照射を停止させる。このレーザ照射停止の指示の出力により、前述のように図８のピーク検出プログラムの実行が終了される。さらに、コントローラＣＴは、ステップＳ４６０にて、Ａ／Ｄ変換回路４９及び回転角度検出回路２６の作動を停止させ、ステップＳ４６２にて、フィードモータ制御回路２２を制御してフィードモータ１８の作動を停止させることにより、イメージングプレート２８を停止させて、ステップＳ４６４にて回折環読取りプログラムの最実行を終了する。なお、位置検出回路２１の作動及びイメージングプレート２８の回転は、以前と同様のまま継続されている。
【０１０５】
なお、上記説明では、複数の結晶構造（本実施形態ではフェライトとオーステナイト）の比率の測定を行うことを入力したので、図８のピーク検出プログラムのステップＳ５０６〜Ｓ５１８からなる１周分のピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)の検出後も、ステップＳ５２０にて「Ｙｅｓ」との判定のもとに、ステップＳ５２２にてレーザ光の照射位置（測定位置）が読取り終了位置を超えたか否かを判定するようにした。しかし、複数の結晶構造の比率の測定が不要であって、前記比率を測定することを入力しなければ、コントローラＣＴは、ステップＳ５２０にて「Ｎｏ」と判定して、１周分のピーク半径ｒｐ(ｔ，ｎ)の検出直後に、ステップＳ５２４に進む。
【０１０６】
前記回折環読取りプログラムの実行が終了すると、コントローラＣＴは、イメージングプレート２８に撮像された回折環を消去する図９の回折環消去プログラムを実行する。回折環消去プログラムの実行はステップＳ６００にて開始され、コントローラＣＴは、ステップＳ６０２にて、フィードモータ制御回路２２に、イメージングプレート２８を回折環消去領域内の消去開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路２２は、位置検出回路２１と協働してフィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を消去開始位置へ移動させる。このイメージングプレート２８が消去開始位置にある状態では、ＬＥＤ５５から出力される可視光の中心が前記計算したフェライトの回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離γだけ小さい位置に位置する。具体的には、この位置は、イメージングプレート２８が駆動限界位置にある状態において、イメージングプレート２８の中心からＬＥＤの可視光の中心までの距離をＲｏ’とすると、位置検出回路２１から出力される位置がＲ１−γ−Ｒｏ’になる位置である。なお、所定距離γは、前記所定距離αよりも若干大きく、フェライトによって撮像された回折環の半径よりは余裕をもってずれた位置である。これにより、後述の処理により、フェライトによって撮像された回折環が確実に消去される。
【０１０７】
次に、コントローラＣＴは、ステップＳ６０４にて、ＬＥＤ駆動回路５６を制御してＬＥＤ５５による可視光のイメージングプレート２８に対する照射を開始させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ６０６にて、フィードモータ制御回路２２に対して、イメージングプレート２８の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８を駆動制御して、イメージングプレート２８を消去開始位置から軸受部１９側（図１，２の右下方向）へ一定速度で移動させる。これにより、ＬＥＤ５５による可視光が、イメージングプレート２８において、回転しながら、フェライトの回折環基準半径Ｒ１から所定距離γ（γ＞α）だけ内側から外側方向に一定速度で移動し始める。
【０１０８】
前記ステップＳ６０６の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ６０８にて位置検出回路２１からイメージングプレート２８の位置を表す位置信号を入力し、ステップＳ６１０にて、イメージングプレート２８の現在の位置が消去終了位置を超えているか否かを判定する。この終了位置は、フェライトの回折環基準半径Ｒ１よりも所定距離γだけ大きな位置である。具体的には、位置検出回路２１から出力される位置がＲ１＋γ−Ｒｏ’になる位置である。そして、イメージングプレート２８の現在の位置が消去終了位置を超えるまで、コントローラＣＴは、ステップＳ６１０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ６０８，Ｓ６１０の処理を繰り返し実行する。これにより、回転するイメージングプレート２８に対し、前記回折環基準半径Ｒ１から所定距離γだけ内側から所定距離γだけ外側まで、ＬＥＤ５５による可視光が照射されるので、フェライトによる回折Ｘ線によって形成された回折環は内側から徐々に消去されていく。
【０１０９】
そして、イメージングプレート２８の現在の位置が消去終了位置を超えると、コントローラＣＴは、ステップＳ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６１２にてフィードモータ制御回路２２にイメージングプレート２８の移動停止を指示し、ステップＳ６１４にてＬＥＤ駆動回路５６にＬＥＤ５５による可視光の照射停止を指示する。これにより、フィードモータ制御回路２２は、フィードモータ１８の作動を停止させることによりイメージングプレート２８の移動を停止させる。ＬＥＤ駆動回路５６は、ＬＥＤ５５による可視光の照射を停止させる。この状態では、フェライトによって撮像された回折環は完全に消去されている。
【０１１０】
前記ステップＳ６１４の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ６１６にて次の消去位置、すなわちさらに消去する回折環が存在するか否かを判定する。この場合、本実施形態では、イメージングプレート２８にはフェライトによる回折環とオーステナイトによる回折環が存在するので、コントローラＣＴは、ステップＳ６１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６０２に戻る。そして、前述したステップＳ６０２〜Ｓ６１０の処理により、オーステナイトによって撮像された回折環が消去される。なお、この場合のステップＳ６０２の消去開始位置はオーステナイトの回折環基準半径Ｒ２から所定距離γだけ内側位置であり、ステップＳ６１０の消去終了位置はオーステナイトの回折環基準半径Ｒ２から所定距離γだけ外側位置である。具体的には、消去開始位置は位置検出回路２１から出力される位置がＲ２−γ−Ｒｏ’になる位置であり、消去終了位置は位置検出回路２１から出力される位置がＲ２＋γ−Ｒｏ’になる位置である。その後、ステップＳ６１２，Ｓ６１４の処理により、イメージングプレート２８の移動が停止するとともに、ＬＥＤ５５による可視光の照射も停止する。
【０１１１】
前記ステップＳ６１４の処理後、コントローラＣＴは、ステップＳ６１６にて、ふたたび次の消去位置の存在を判定するが、この場合、オーステナイトによる回折Ｘ線によって形成された回折環が消去されているので、同ステップＳ６１６にて「Ｎｏ」すなわち次の消去位置は存在しないと判定して、ステップＳ６１８に進む。ステップＳ６１８においては、コントローラＣＴは、位置検出回路２１の作動を停止させる。次に、コントローラＣＴは、ステップＳ６２０にて、スピンドルモータ制御回路２５に対してイメージングプレート２８の回転停止を指示する。この指示に応答して、スピンドルモータ制御回路２５は、スピンドルモータ２４の作動を停止させて、イメージングプレート２８の回転を停止させる。前記イメージングプレート２８の回転停止後、コントローラＣＴは、ステップＳ６２２にて回折環消去プログラムの実行を終了する。
【０１１２】
前記回折環消去プログラムの実行を終了すると、コントローラＣＴは、図示しないプログラムの実行により、フェライトの回折環のピーク半径ｒｐ(１，ｎ)及びオーステナイトの回折環のピーク半径ｒｐ(２，ｎ)を用いて、ｃｏｓα法により、残留応力を算出して表示装置５７に表示する。また、残留応力の計算では、フェライトの回折環のピーク半径ｒｐ(１，ｎ)及びオーステナイトの回折環のピーク半径ｒｐ(２，ｎ)のうちのいずれか一方のピーク半径を用いるのみでもよい。また、コントローラＣＴは、ピーク半径ｒｐ(１，ｎ)，ｒｐ(２，ｎ)を用いて、フェライト及びオーステナイトの回折環の画像データを作成して、フェライト及びオーステナイトの回折環を表示装置５７に表示する。これにより、回折環の真円からのずれ具合から測定対象物ＯＢ（鉄）の残留応力を認識できる。
【０１１３】
また、コントローラＣＴは、フェライトに関する全ての強度信号Ｓ１(ｎ，ｍ)から全ての強度信号Ｓ１(ｎ，ｍ)の中の最小値（すなわち、回折環が形成されていない箇所の信号強度）を減算した値を合計して、合計値を測定時における周方向番号ｎの最大値Ｎで除算して、フェライトの回折環に関する回折積分強度（図１７の半径Ｒ１近傍の斜線領域の面積に対応）を計算する。また、オーステナイトに関する全ての強度信号Ｓ２(ｎ，ｍ)から全ての強度信号Ｓ２(ｎ，ｍ)の中の最小値（すなわち、回折環が形成されていない箇所の信号強度）を減算した値を合計して、合計値を測定時における周方向番号ｎの最大値Ｎで除算して、オーステナイトの回折環に関する回折積分強度（図１７の半径Ｒ２近傍の斜線領域の面積に対応）を計算する。そして、フェライトの回折積分強度と、オーステナイトの回折積分強度との比により、鉄の中に含まれるフェライトとオーステナイトとの比率を取得する。この場合も、この比率と共に図１７に示すようなフェライト及びオーステナイトの信号強度の分布を表示装置５７に表示するようにするとよい。これらの残留応力及び比率により、鉄の特性を評価することができる。
【０１１４】
上記のように動作するＸ線回折測定装置においては、新たなイメージングプレート２８がテーブルに固定された後、図４ＡのステップＳ１０２〜Ｓ１１６の処理により、新たなイメージングプレート２８に記録されている識別データが取得される。また、前記識別データの取得処理後、ステップＳ１３０〜Ｓ１４２の処理により、前記識別コードがイメージングプレート２８から消去される。そして、ステップＳ１１８の判定処理により、不適切なイメージングプレート２８、例えば既に一度使用したイメージングプレート２８がテーブル２７にセットされたか否かが判定されて、不適切なイメージングプレート２８がステージ２７にセットされた場合には、ステップＳ１２０の処理により、識別コードの記録が無いこと、及びイメージングプレート２８の使用が不可能であることが表示装置５７に表示される。その結果、作業者は、不適切なイメージングプレート２８がテーブル２７にセットされたこと、及び新たなイメージングプレート２８をテーブル２７にセットする必要があることを認識できる。
【０１１５】
また、上記実施形態によれば、図４ＢのステップＳ１２２，Ｓ１２４の処理により、識別データに含まれる使用期限日を表すデータを用い、使用期限を過ぎたイメージングプレート２８がテーブル２７にセットされたか否かが判定される。そして、使用期限の切れたイメージングプレート２８がテーブル２７にセットされた場合には、ステップＳ１２６の処理により、イメージングプレート２８の使用期限が超過していること、及びイメージングプレート２８の使用が不可能であることが表示装置５７に表示される。その結果、作業者は、不適切なイメージングプレート２８がテーブル２７にセットされたこと、及び新たなイメージングプレート２８をテーブル２７にセットする必要があることを認識できる。
【０１１６】
さらに、上記実施形態によれば、図４ＢのステップＳ１４４にて新たにセットされたイメージングプレート２８における回折環作成回数がリセットされ、図５のステップＳ２２６の処理により、回折環がイメージングプレート２８に撮像されるごとに、回折環作成回数がカウントアップされる。そして、図６のステップＳ３０２の処理により、回折環作成回数は限度内であるかが判定され、回折環作成回数が限度内でなくなると、ステップＳ３０４の処理により、回折環作成回数が限度内にないこと、及びイメージングプレート２８の交換が必要であることが表示装置５７に表示される。その結果、作業者は、イメージングプレート２８が使用によって劣化し、新たなイメージングプレート２８をテーブル２７にセットする必要があることを認識できる。
【０１１７】
さらに、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。
【０１１８】
上記実施形態では、イメージングプレート２８に記録される識別データは、製造日、製造元、製造番号などを表すデータであった。しかし、製造日に代え又は加えて、イメージングプレート２８の使用期限の日を表す使用期限日を識別データの中に含ませておいてもよい。これによれば、図９ＢのステップＳ１２２による製造日からの経過日数の計算が不要となり、前記識別データ中に含まれる使用期限日を用いてステップＳ１２４の判定処理を行うことができる。
【０１１９】
また、上記実施形態では、イメージングプレート２８の交換後に識別コードが読取れなかった場合には、図４ＢのステップＳ１２０にて、識別コードの記録がないこと、及びイメージングプレート２８が使用不能であることを表示装置５７に表示して、前記状況を作業者に知らせるようにした。しかし、この表示に代え、又はこの表示に加えて、音声により前記状況を作業者に知らせるようにしてもよい。また、上記実施形態では、交換されたイメージングプレート２８の使用期限が切れている場合には、図４ＢのステップＳ１２６にて、使用期限が超過していること、及びイメージングプレート２８が使用不能であることを表示装置５７に表示して、前記状況を作業者に知らせるようにした。しかし、この場合も、前記表示に代え、又は前記表示に加えて、音声により前記状況を作業者に知らせるようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、回折環作成回数が限度内にない場合、図６のステップＳ３０４にて、回折環作成回数が限度内にないこと、及びイメージングプレート２８の交換が必要であることを表示装置５７に表示して、前記状況を作業者に知らせるようにした。しかし、この場合も、前記表示に代え、又は前記表示に加えて、音声により前記状況を作業者に知らせるようにしてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、イメージングプレート２８の回転方向にバーを並べたバーコードを作成した。しかし、Ｘ線によりバーコードを形成でき、かつＸ線回折測定装置がバーコードを読取ることができれば、バーコードがどのようなものでもよい。例えば、Ｘ線回折測定装置のフィードモータ１８により移動する方向にバーを並べたバーコードでよい。また、イメージングプレート２８の製造日又は使用期限日が含まれる識別データであり、Ｘ線回折測定装置が読取ることができるならば、バーコードでなくてもよい。例えば、文字、記号などを並べたコードでもよいし、丸、三角、四角などの特定の模様を並べたコードでもよい。
【０１２１】
上記実施形態では、イメージングプレート２８の交換後、作業者が入力装置５８を操作することにより、図４Ａ及び図４Ｂの識別コード読取りプログラムをコントローラＣＴに実行させて、イメージングプレート２８が使用可能か否かの判定、及び使用可能な場合には回折環作成回数のリセットを行うようにした。しかし、これに代えて、フレームＦＲ内にイメージングプレート２８をテーブル２７から取り外したことを検出するセンサ、及びフレームＦＲを開閉したことを検出するセンサを設けて、これらのセンサによりイメージングプレート２８の取り外し及びフレームＦＲの開口後の閉止を検出して、図４Ａ及び図４Ｂの識別コード読取りプログラムをコントローラＣＴに自動的に実行させて、イメージングプレート２８が使用可能か否かの判定、及び使用可能な場合には回折環作成回数のリセットを行うようにしてもよい。この場合、イメージングプレート２８の取り外しに関するセンサとしては、固定具２９への光の反射を利用して固定具２９が外されたことを検出するものであるとよい。また、フレームＦＲの開閉に関するセンサとしては、フレームＦＲの図示しない開閉口に取付けた開閉口の開閉を検出するものであるとよい。これらのセンサは、このＸ線回折測定装置の電源オフ後にも機能するように電池内蔵であるとよい。そして、前記検出時には、コントローラＣＴに検出信号を出力し続けて、コントローラＣＴに図４Ａ及び図４Ｂの識別コード読取りプログラムを実行させるとよい。
【０１２２】
また、前記イメージングプレート２８の取り外しを検出するセンサは設けずに、フレームＦＲの開閉のみを検出するセンサを設けて、フレームＦＲの開閉の検出時には、コントローラＣＴを制御することにより、表示装置５７にイメージングプレート２８の交換を行ったか否かの問い合わせを表示させる。そして、作業者による回答に応じて、コントローラＣＴに図４Ａ及び図４Ｂの識別コード読取りプログラムを自動的に実行させたり、させなかったりするようにしてもよい。すなわち、作業者がイメージングプレート２８の交換を行ったと回答した場合には、前記識別コード読取りプログラムをコントローラＣＴに自動的に実行させ、それ以外のときには、前記識別コード読取りプログラムをコントローラＣＴに実行させないようにするとよい。
【０１２３】
また、上記実施形態においては、図５のステップＳ２２６の処理により、回折環を撮像するごとに回折環作成回数をカウントアップして回折環の作成回数を計算するようにした。しかし、これに代えて、回折環を消去するごとに回折環作成回数をカウントアップして回折環の作成回数を計算するようにしてもよい。この場合、図９のステップＳ６２０の回折環の消去処理の終了後に、前記ステップＳ２２６と同様な処理を実行して、回折環作成回数をカウントアップするようにすればよい。なお、この場合も、Ｘ線回折測定装置の電源オン時に、図６のイメージングプレート管理プログラムを繰り返し実行する点は、上記実施形態と同じである。
【０１２４】
また、上記実施形態においては、受光センサ３１によって受光した反射光の受光位置を用いて、測定対象物ＯＢの高さ方向の位置が、所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内になければ、作業者が昇降ステージ１２ａの高さを調整するようにした。しかし、受光センサ３１の受光位置が表す測定対象物ＯＢの高さ方向の位置が所定の範囲内にあるように、昇降ステージ１２ａの高さが自動的に調整されるように構成してもよい。これによれば、作業者がセットした測定対象物ＯＢの高さ方向の位置が、受光センサ３１が反射光を受光できる範囲にありさえすれば、作業者が昇降ステージ１２ａの高さを調整する必要が無いので、作業効率を向上させることができる。なお、例えば上記従来のＸ線検出装置のように、イメージングプレート２８と測定対象物ＯＢとの距離が常に一定になるように構成されていれば、受光センサ３１は不要である。
【０１２５】
また、上記実施形態においては、受光センサ３１の受光位置を用いて、回折環基準半径Ｒを算出し、撮像した回折環の半径が回折環基準半径Ｒからずれる可能性のある領域を想定して、読取り開始位置を決定するようにした。しかし、回折環基準半径Ｒを算出することなく、常に一定の領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート２８の全領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。また、ＬＥＤ５３による可視光の照射についても同様に、常に一定の領域にＬＥＤ５３から発せられた可視光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート２８の全領域にＬＥＤ５３からの可視光を照射するようにしてもよい。ただし、この場合、上記実施形態よりも測定時間が長くなる。
【符号の説明】
【０１２６】
１２…昇降機、１３…Ｘ線出射器、１５…移動ステージ、１８…フィードモータ、２１…位置検出回路、２２…フィードモータ制御回路、２４…スピンドルモータ、２５…スピンドルモータ制御回路、２６…回転角度検出回路、２７…テーブル、２８…イメージングプレート、３１…受光センサ、３３…レーザ光源、３４…レーザ駆動回路、３９…対物レンズ、４３…フォトディテクタ、４８…ＳＵＭ信号生成回路、５１…２値化回路、５２…識別データ生成回路、５７…表示装置、５８…入力装置、ＣＴ…コントローラ、ＰＵＨ…光ヘッド
【図１】
0005803353.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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