JP2018063134A

JP2018063134A - X-ray diffraction measurement device

Info

Publication number: JP2018063134A
Application number: JP2016200553A
Authority: JP
Inventors: 洋一丸山; Yoichi Maruyama; 竜次佐藤; Tatsuji Sato
Original assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Current assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: JP6221199B1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an accurate diffraction ring to be formed when a measurement object is irradiated with an X-ray while being horizontally oscillated and the diffraction ring is formed, even when the surface of the measurement object is not plane.SOLUTION: A measurement object OB is irradiated with an LED light having the same optical axis with an emission X-ray while being moved by a stage movement mechanism 60, and detection of a movement position and calculation of the distance from an LED light irradiation point to an imaging plate by processing the captured image data of a camera are carried out at the same timing. The obtained data is processed and the surface profile of the measurement object OB is calculated. When the measurement object OB is irradiated with an X-ray while being horizontally oscillated and a diffraction ring is formed, the position of a housing 50 of an X-ray diffraction measurement device is varied by a position change mechanism 120 on the basis of the acquired surface profile, and the distance from an X-ray irradiation point to the imaging plate is made constant.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により回折環を形成するＸ線回折測定装置に関する。 The present invention relates to an X-ray diffraction measurement apparatus that irradiates a measurement object with X-rays and forms a diffraction ring by X-rays diffracted by the measurement object.

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線出射器及び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線と同一光軸の平行な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、測定対象物の該筐体に対する位置と姿勢を変化させ、カメラの撮影画像上におけるＬＥＤ光の照射点が適切な位置になるよう調整することで、Ｘ線照射点からイメージングプレートまでの距離を設定値通りにすることができるようになっている。そして、測定対象物の位置と姿勢を調整した後、測定対象物にＸ線を照射して発生する回折Ｘ線により、回折環をイメージングプレートに撮像する撮像工程、イメージングプレートにレーザ検出装置からのレーザ光を走査しながら照射することで回折環の形状を検出する読取り工程、及び該回折環をＬＥＤ光の照射により消去する消去工程を連続して行えるようになっている。このＸ線回折測定装置を用いれば、短時間で測定対象物の残留応力を測定することができる。 Conventionally, for example, as shown in Patent Document 1, an X-ray diffraction ring (hereinafter referred to as a diffraction ring) is formed by X-rays diffracted by a measurement object by irradiating the measurement object with X-rays at a predetermined incident angle. There is known an X-ray diffraction measurement apparatus that forms a diffraction ring, detects the shape of the formed diffraction ring, performs analysis by a cos α method, and measures a residual stress of a measurement object. The apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a diffraction ring imaging unit such as an X-ray emitter and an imaging plate, a diffraction ring reading unit such as a laser detection device and a laser scanning mechanism, and a diffraction ring erasing unit such as an LED irradiator. Are provided in one housing. In addition, it has the function of irradiating parallel LED light with the same optical axis as the X-ray emitted from the X-ray emitter and photographing the irradiated part with a camera, and changes the position and orientation of the measurement object relative to the housing The distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate can be set to the set value by adjusting the LED light irradiation point on the captured image of the camera to an appropriate position. Then, after adjusting the position and orientation of the measurement object, the imaging step of imaging the diffraction ring on the imaging plate by the diffracted X-rays generated by irradiating the measurement object with X-rays, the imaging plate from the laser detection device A reading process for detecting the shape of the diffractive ring by irradiating the laser beam while scanning and an erasing process for erasing the diffractive ring by irradiating the LED light can be performed continuously. If this X-ray diffractometer is used, the residual stress of the measurement object can be measured in a short time.

このようなＸ線回折測定装置を用いて測定対象物の残留応力を測定するとき、測定対象物が微小量しかなかったり、結晶粒が大きかったりすると明瞭な回折環が検出されない場合がある。具体的には、検出される回折環が不連続になったり、回折環の半径方向のＸ線強度分布が正規分布状にならない場合がある。このような場合でも、例えば以下の非特許文献１に示されているように、Ｘ線照射点に対して測定対象物を一定の方向に移動（以下、平面揺動という）させながらＸ線照射を行って回折環を撮像するようにすると、通常の方法では明瞭な回折環が得られない場合であっても、明瞭な回折環を得ることができる。この方法を特許文献１に示されている装置に適用するには、対象物セット装置のステージを移動させる１つの操作子を電動式にし、ステージを移動させながら回折環を撮像するようにすればよい。また、このような平面揺動における測定対象物の移動方向を残留垂直応力を測定したい方向と合致させると、平均化された残留垂直応力を測定することができ、測定精度を向上させることができる。 When measuring the residual stress of an object to be measured using such an X-ray diffraction measuring apparatus, a clear diffraction ring may not be detected if the object to be measured has only a minute amount or crystal grains are large. Specifically, the detected diffraction ring may be discontinuous or the X-ray intensity distribution in the radial direction of the diffraction ring may not be a normal distribution. Even in such a case, for example, as shown in Non-Patent Document 1 below, X-ray irradiation is performed while moving the measurement object in a certain direction with respect to the X-ray irradiation point (hereinafter referred to as plane oscillation). If a diffraction ring is imaged by performing the above, a clear diffraction ring can be obtained even if a normal diffraction method cannot provide a clear diffraction ring. In order to apply this method to the apparatus shown in Patent Document 1, one operating element for moving the stage of the object setting apparatus is electrically operated, and the diffraction ring is imaged while moving the stage. Good. Further, if the moving direction of the measurement object in such a plane swing is matched with the direction in which the residual normal stress is desired to be measured, the averaged residual normal stress can be measured, and the measurement accuracy can be improved. .

特開２０１４−９８６７７号公報JP 2014-98677 A 佐々木俊彦、広瀬幸雄、安川昇一「イメージングプレートを用いた粗大結晶粒材料のＸ線マクロ応力測定」、日本機械学界論文集（Ａ編），６３，ｐｐ．５３３−５４１，（１９９７）Toshihiko Sasaki, Yukio Hirose, Shoichi Yaskawa “X-Ray Macro Stress Measurement of Large Grained Materials Using Imaging Plates”, Japanese Mechanics Review (A), 63, pp. 533-541, (1997)

しかしながら、測定対象物によっては表面が完全な平面でない場合があり、そのような測定対象物において平面揺動させながら回折環を形成（撮像）すると、Ｘ線照射点ごとにＸ線照射点から回折環撮像面までの距離及びＸ線の入射角が変化してしまい、精度のよい回折環を形成することができず、精度のよいＸ線回折測定を行うことができないという問題がある。 However, depending on the measurement object, the surface may not be a perfect plane. When a diffraction ring is formed (imaged) while the measurement object is plane-fluctuated, diffraction is performed from the X-ray irradiation point for each X-ray irradiation point. There is a problem in that the distance to the ring imaging surface and the incident angle of X-rays change, so that an accurate diffraction ring cannot be formed and accurate X-ray diffraction measurement cannot be performed.

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、Ｘ線照射点に対して測定対象物を平面揺動させながら測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により撮像面に回折環を形成するＸ線回折測定装置において、測定対象物の表面が平面でなくても、Ｘ線照射点ごとのＸ線照射点から回折環撮像面までの距離及びＸ線の入射角を一定にして、精度のよい回折環を形成することができるＸ線回折測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve this problem, and its purpose is to irradiate the measurement object with X-rays while oscillating the measurement object in a plane with respect to the X-ray irradiation point, and to diffract the measurement object. In an X-ray diffraction measurement apparatus that forms a diffraction ring on the imaging surface by X-rays, the distance from the X-ray irradiation point to the diffraction ring imaging surface for each X-ray irradiation point and the X An object of the present invention is to provide an X-ray diffraction measurement apparatus capable of forming a diffraction ring with high accuracy while keeping the incident angle of a line constant.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、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と、測定対象物を、筐体と相対的に測定対象物の表面に略平行な１方向に移動させる移動手段とを備えたＸ線回折測定装置において、移動手段による移動の位置を検出する移動位置検出手段と、Ｘ線出射器からＸ線が出射されていない状態で、Ｘ線出射器から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光である可視光を測定対象物に出射する可視光出射器と、可視光の照射点を含む領域の測定対象物の画像を結像する結像レンズ、及び結像レンズによって結像された画像を撮像する撮像器を有し、撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、カメラから出力される撮像信号を入力して撮像器上における可視光の照射点の位置を検出し、検出した位置及び予め記憶されている撮像器上の位置と撮像面までの距離との関係を用いて、可視光の照射点から撮像面までの距離を検出する距離測定手段と、筐体を測定対象物と相対的に、移動手段による移動方向に交差する方向であって、移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる筐***置変化手段と、移動手段により測定対象物を移動させながら可視光出射器から可視光を出射させ、移動位置検出手段により移動位置を検出することと距離測定手段により可視光の照射点から撮像面までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、測定対象物の移動手段による移動方向における表面プロファイルを取得する表面プロファイル取得手段と、移動手段により測定対象物を移動させながらＸ線出射器からＸ線を出射させて回折環形成手段により回折環を形成させると同時に、移動位置検出手段により移動位置を検出し、検出した移動位置と表面プロファイル取得手段により取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から撮像面までの距離が一定になるよう、筐***置変化手段により筐体の位置を変化させる回折環形成制御手段とを備えるようにしたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an X-ray emitter that emits X-rays toward an object to be measured and an X-ray emitted from the X-ray emitter toward the object to be measured. In this case, diffracted X-rays generated at the measurement object are received by an imaging surface perpendicular to the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray emitter, and an image of the diffracted X-rays is captured on the imaging surface. A diffraction ring forming means for forming a diffraction ring, a housing in which an X-ray emitter and a diffraction ring forming means are disposed, and a measurement object relative to the housing on the surface of the measurement object. In an X-ray diffraction measurement apparatus comprising a moving means for moving in one parallel direction, a moving position detecting means for detecting the position of movement by the moving means, and a state in which X-rays are not emitted from the X-ray emitter, Visible light, which is parallel light having the same optical axis as that of the X-ray emitted from the X-ray emitter, is emitted to the measurement object. A visible light emitter, an imaging lens that forms an image of an object to be measured in an area including the irradiation point of visible light, and an imager that captures an image formed by the imaging lens. A camera that outputs an imaging signal representing a captured image, and an input of an imaging signal output from the camera to detect the position of an irradiation point of visible light on the imaging device, and the detected position and the pre-stored imaging device The distance measurement means for detecting the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface using the relationship between the position of the sensor and the distance to the imaging surface, and the moving direction of the casing relative to the measurement object by the moving means A housing position changing means for changing the position in a direction substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. Possible while moving the measurement object by means Visible light is emitted from the light emitter, and the movement position detection means detects the movement position and the distance measurement means repeatedly detects the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface at the same timing. A surface profile acquisition means for processing a plurality of movement position data and distance data thus obtained to obtain a surface profile in the direction of movement by the movement means of the measurement object; and an X-ray emitter while moving the measurement object by the movement means X-rays are emitted from the diffractive ring forming means to form the diffractive ring, and at the same time, the moving position is detected by the moving position detecting means. Based on the detected moving position and the surface profile acquired by the surface profile acquiring means, Diffraction that changes the position of the housing by the housing position changing means so that the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface is constant. And a ring formation control means.

これによれば、まず表面プロファイル取得手段が、移動手段により測定対象物を移動させ、移動方向における測定対象物の表面プロファイルを取得する。そして、回折環形成制御手段が表面プロファイルを取得した測定対象物の箇所を移動手段により移動（平面揺動）させながら回折環形成手段により撮像面に回折環を形成させるとき、移動位置検出手段が検出した移動位置と先に取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から撮像面までの距離が一定になるよう、筐***置変化手段により筐体の位置を変化させる。これにより、測定対象物の表面が平面でなくても、Ｘ線照射点ごとのＸ線照射点から回折環撮像面までの距離を一定にして、精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, the surface profile acquisition means first moves the measurement object by the movement means, and acquires the surface profile of the measurement object in the movement direction. Then, when the diffraction ring formation control unit forms the diffraction ring on the imaging surface by the diffraction ring formation unit while moving the position of the measurement object from which the surface profile is acquired by the movement unit (plane swing), the movement position detection unit Based on the detected moving position and the previously acquired surface profile, the position of the casing is changed by the casing position changing means so that the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface is constant. Thereby, even if the surface of the measurement object is not a flat surface, the distance from the X-ray irradiation point to the diffractive ring imaging surface for each X-ray irradiation point can be made constant, and an accurate diffraction ring can be formed.

また、本発明の他の特徴は、筐体を測定対象物と相対的に、移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化手段を備え、回折環形成制御手段は、検出した移動位置と取得された表面プロファイルに基づいて、筐***置変化手段により筐体の位置を変化させるとともに、測定対象物におけるＸ線入射角が一定になるようＹ軸周り傾斜角変化手段により筐体の傾斜角を変化させることも行うようにしたことにある。 Another feature of the present invention is that the casing is rotated substantially perpendicular to a plane parallel to the moving direction of the moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object. A diffractive ring formation control means comprising a tilt angle changing means for changing a tilt angle about a rotation axis that intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. Based on the position and the acquired surface profile, the position of the casing is changed by the casing position changing means, and the inclination angle changing means around the Y axis is changed by the inclination angle changing means so that the X-ray incident angle on the measurement object is constant. This is because the inclination angle is also changed.

これによれば、回折環形成手段により撮像面に回折環を形成させるとき、Ｘ線照射点から回折環撮像面までの距離に加え測定対象物におけるＸ線の入射角も一定にすることができ、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, when the diffraction ring is formed on the imaging surface by the diffraction ring forming means, in addition to the distance from the X-ray irradiation point to the diffraction ring imaging surface, the incident angle of X-rays on the measurement object can be made constant. In addition, a diffractive ring with higher accuracy can be formed.

また、本発明の他の特徴は、表面プロファイル取得手段が測定対象物の表面プロファイルを取得する際に行う移動手段による測定対象物の移動が、設定された方向に設定された距離だけ行われるようにし、表面プロファイル取得手段が表面プロファイルを取得した直後に、回折環形成制御手段が移動手段により測定対象物を移動させながら回折環形成手段により回折環を形成することを、測定対象物の移動が設定された方向の逆方向に、設定された距離以下の距離で行うようにする測定制御手段を備えたことにある。 Another feature of the present invention is that the movement of the measurement object by the moving means performed when the surface profile acquisition means acquires the surface profile of the measurement object is performed for a set distance in the set direction. Immediately after the surface profile acquisition means acquires the surface profile, the diffraction ring formation control means forms the diffraction ring by the diffraction ring formation means while moving the measurement object by the movement means. In other words, a measurement control means is provided to perform the measurement in a direction opposite to the set direction at a distance less than the set distance.

これによれば、表面プロファイル取得手段による測定対象物の表面プロファイルの取得と、回折環形成制御手段による測定対象物を平面揺動させながらの回折環形成を、移動手段により測定対象物を往復移動させる間に行うことができるので、測定効率をよくすることができる。 According to this, the acquisition of the surface profile of the measurement object by the surface profile acquisition means and the diffraction ring formation while the measurement object is plane-fluctuated by the diffraction ring formation control means are moved back and forth by the movement means. Measurement efficiency can be improved.

また、本発明の他の特徴は、可視光出射器から出射される可視光の光軸を、測定対象物と相対的に、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させる可視光光軸移動手段と、筐体を測定対象物と相対的に、移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＸ軸周り傾斜角変化手段と、表面プロファイル取得手段が測定対象物の表面プロファイルを取得する際に行う移動手段による測定対象物の移動を、設定された方向に設定された距離だけ行われる第１の移動と、第１の移動の後、可視光光軸移動手段による１０ｍｍ以内の設定された距離の移動を行った上で設定された方向の逆方向に設定された距離だけ行われる第２の移動とにして、表面プロファイル取得手段が２つの表面プロファイルを取得するようにするプロファイル取得制御手段とを備え、回折環形成制御手段は、検出した移動位置と取得された２つの表面プロファイルに基づいて、筐***置変化手段及びＹ軸周り傾斜角変化手段により筐体の位置及び傾斜角を変化させるとともに、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるよう、Ｘ軸周り傾斜角変化手段により筐体の傾斜角を変化させるようにしたことにある。 Another feature of the present invention is that the optical axis of the visible light emitted from the visible light emitter is moved in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis relative to the measurement object. A visible light optical axis moving means, and a rotational axis substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object. The X-axis tilt angle changing means for changing the tilt angle about the rotation axis intersecting the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, and the surface profile acquisition means determine the surface profile of the measurement object. The movement of the object to be measured by the moving means performed at the time of acquisition is a first movement performed by a set distance in a set direction, and after the first movement, within 10 mm by the visible light optical axis moving means. Moves the set distance and reverses the set direction A profile acquisition control unit that causes the surface profile acquisition unit to acquire two surface profiles as a second movement performed for a predetermined distance, and the diffraction ring formation control unit includes the detected movement position and Based on the acquired two surface profiles, the position and inclination angle of the housing is changed by the housing position changing means and the Y axis inclination angle changing means, and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter is changed. And the tilt angle of the housing by the tilt angle changing means around the X axis so that a plane parallel to the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object is substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis. It is to have changed.

これによれば、回折環形成制御手段が回折環形成手段により撮像面に回折環を形成させるとき、Ｘ線照射点から回折環撮像面までの距離と測定対象物におけるＸ線の入射角を一定にすることに加え、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるようにする。これは、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点における法線とを含む平面が撮像面と交差するラインが、定まった位置になるようにすることである。これにより、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, when the diffraction ring formation control means causes the diffraction ring formation means to form a diffraction ring on the imaging surface, the distance from the X-ray irradiation point to the diffraction ring imaging surface and the X-ray incident angle on the measurement object are constant. In addition, the plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object is the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis. Make it almost vertical. This is to ensure that the line where the plane including the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the normal at the X-ray irradiation point of the measurement object intersects the imaging surface is at a fixed position. It is. Thereby, a more accurate diffraction ring can be formed.

また、本発明の他の特徴は、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と、測定対象物を筐体と相対的に測定対象物の表面に略平行な１方向に移動させる測定対象物移動手段とを備えたＸ線回折測定装置において、移動手段による移動の位置を検出する測定対象物移動位置検出手段と、Ｘ線出射器からＸ線が出射されていない状態で、Ｘ線出射器から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光である可視光を測定対象物に出射する可視光出射器と、可視光の照射点を含む領域の測定対象物の画像を結像する結像レンズ、及び結像レンズによって結像された画像を撮像する撮像器を有し、撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、カメラから出力される撮像信号を入力して撮像器上における可視光の照射点の位置を検出し、検出した位置と予め記憶されている撮像器上の位置と撮像面までの距離との関係とを用いて、可視光の照射点から撮像面までの距離を検出する距離測定手段と、可視光出射器から出射される可視光の光軸を測定対象物と相対的に、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させる可視光光軸移動手段と、可視光光軸移動手段による移動の位置を検出する光軸移動位置検出手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向に交差する方向であって、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる筐***置変化手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＸ軸周り傾斜角変化手段と、測定対象物移動手段により測定対象物を移動させるとともに、可視光光軸移動手段により可視光光軸位置を往復移動させながら、可視光出射器から可視光を出射させ、測定対象物移動位置検出手段と光軸移動位置検出手段とにより２つの移動位置をそれぞれ検出することと、距離測定手段により可視光の照射点から撮像面までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、測定対象物の３次元における表面プロファイルを取得する表面プロファイル取得手段と、測定対象物移動手段により測定対象物を移動させながらＸ線出射器からＸ線を出射させて回折環形成手段により回折環を形成させると同時に、測定対象物移動位置検出手段により移動位置を検出し、検出した移動位置と表面プロファイル取得手段により取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から撮像面までの距離及び測定対象物におけるＸ線入射角が一定になるよう、筐***置変化手段とＹ軸周り傾斜角変化手段により筐体の位置と傾斜角を変化させるとともに、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるよう、Ｘ軸周り傾斜角変化手段により筐体の傾斜角を変化させる回折環形成制御手段とを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that an X-ray emitter that emits X-rays toward a target measurement object, and measurement when X-rays are irradiated from the X-ray emitter toward the measurement object. Diffraction X-rays generated on the object are received by an imaging surface perpendicular to the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray emitter, and a diffraction ring that is an image of diffracted X-rays on the imaging surface. A diffractive ring forming means for forming an X-ray, a housing in which an X-ray emitter and a diffractive ring forming means are arranged, and a measurement object relative to the housing in one direction substantially parallel to the surface of the measurement object In an X-ray diffraction measurement apparatus provided with a measurement object moving means to be moved, in a state where X-rays are not emitted from the measurement object movement position detection means for detecting the position of movement by the movement means and the X-ray emitter. The visible light, which is parallel light with the same optical axis as the X-ray emitted from the X-ray emitter, is emitted to the measurement object. A visible light emitter, an imaging lens that forms an image of an object to be measured in an area including the irradiation point of visible light, and an imager that captures an image formed by the imaging lens. A camera that outputs an imaging signal representing a captured image, and an input of an imaging signal output from the camera to detect the position of an irradiation point of visible light on the imaging device. Distance measurement means that detects the distance from the irradiation point of the visible light to the imaging surface, and the optical axis of the visible light emitted from the visible light emitter Visible light optical axis moving means that moves relative to the object in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis, and an optical axis moving position that detects the position of movement by the visible light optical axis moving means The detection means and the casing are measured relative to the measurement target. The position is changed in a direction that intersects the moving direction of the moving means and is substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the measuring object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. Rotation that is substantially perpendicular to a plane parallel to the movement direction of the measurement object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object. A tilt angle changing means around the Y axis that changes the tilt angle around the rotation axis that intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter; A rotation axis substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the measuring object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter Tilt angle changing means for changing the tilt angle around the rotation axis intersecting with the X axis, and a measurement object The object to be measured is moved by the object moving means, and the visible light optical axis position is reciprocated by the visible light optical axis moving means, while visible light is emitted from the visible light emitter, and the object to be measured moving position detecting means and the light are moved. Detecting each of the two movement positions by the axis movement position detection means and detecting the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface by the distance measurement means are repeatedly performed at the same timing, and a plurality of obtained plural positions are detected. Surface profile acquisition means for processing the movement position data and distance data to acquire a three-dimensional surface profile of the measurement object; and X-rays from the X-ray emitter while moving the measurement object by the measurement object movement means At the same time as the diffraction ring is formed by the diffraction ring forming means, the movement position is detected by the measurement object movement position detection means, and the detected movement position is detected. Based on the surface profile acquired by the surface profile acquisition means, the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface and the X-ray incident angle at the measurement object are constant, and the tilt angle around the Y-axis with respect to the housing position changing means The plane and the plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object are changed along the Y axis while changing the position and the inclination angle of the housing by the changing means. And a diffraction ring formation control means for changing the tilt angle of the casing by the tilt angle changing means around the X axis so as to be substantially perpendicular to the rotation axis of the surrounding tilt angle changing means.

これによれば、表面プロファイル取得手段が測定対象物の３次元における表面プロファイルを取得することができるので、回折環形成制御手段が、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるようにすることをさらに精度よく行うことができ、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, since the surface profile acquisition means can acquire the three-dimensional surface profile of the measurement object, the diffraction ring formation control means can measure the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the measurement object. The plane parallel to the normal of the X-ray irradiation point portion of the object can be made more accurately so that the plane around the Y axis is substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle changing means, and the diffraction can be performed more accurately. Rings can be formed.

また、本発明の他の特徴は、回折環形成手段はイメージングプレートに回折環を撮像する手段であり、イメージングプレートに撮像された回折環の形状をイメージングプレートにレーザ光を走査しながら照射することにより検出する回折環検出手段と、イメージングプレートと連結されたユニットをＹ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させるイメージングプレート移動手段であって、イメージングプレートを、少なくとも回折環を撮像する位置から撮像された回折環の形状を回折環検出手段により検出する位置までの範囲内で移動させるイメージングプレート移動手段を備え、可視光出射器はイメージングプレートと連結されたユニットと一体になっており、可視光光軸移動手段は、イメージングプレート移動手段により可視光出射器を移動させる手段であるようにしたことにある。 Another feature of the present invention is that the diffractive ring forming means images the diffractive ring on the imaging plate, and irradiates the imaging plate with the shape of the diffractive ring imaged on the imaging plate while scanning the laser beam. Diffracting ring detecting means for detecting the imaging plate, and imaging plate moving means for moving the unit connected to the imaging plate in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means about the Y axis, Imaging plate moving means for moving the imaged diffraction ring shape within the range from the position where the image is picked up to the position detected by the diffraction ring detection means, and the visible light emitter is integrated with the unit connected to the imaging plate. The visible light optical axis moving means is controlled by the imaging plate moving means. Lies in the so is the means for moving the visual light emitting device.

これによれば、イメージングプレート移動手段を可視光光軸移動手段にすることができるので、可視光光軸移動手段を新たに設ける必要がなく、Ｘ線回折測定装置のコストを抑制することができる。 According to this, since the imaging plate moving means can be a visible light optical axis moving means, it is not necessary to newly provide a visible light optical axis moving means, and the cost of the X-ray diffraction measuring apparatus can be suppressed. .

本発明の実施形態に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１のＸ線回折測定装置、傾斜角変化機構及び位置変化機構の拡大図である。It is an enlarged view of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 1, an inclination angle change mechanism, and a position change mechanism. 図１のＸ線回折測定システムをＸ線回折測定装置の正面から見た時の外観図である。It is an external view when the X-ray-diffraction measuring system of FIG. 1 is seen from the front of an X-ray-diffraction measuring apparatus. 図１のＸ線回折測定装置におけるＸ線が通過する部分を拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the part through which the X-ray passes in the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図４のプレート部分の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the plate part of FIG. 図１のＸ線回折測定システムを用いて測定対象物を平面揺動させながら回折環を撮像する際に、コントローラが実行するプログラムのフロー図である。FIG. 2 is a flowchart of a program executed by a controller when imaging a diffraction ring while swinging a measurement object on a plane using the X-ray diffraction measurement system of FIG. 1. 取得された移動位置データと距離データから測定対象物の表面プロファイルを計算し、位置と傾斜角を制御するデータを計算する方法を視覚的に示した図である。It is the figure which showed visually the method of calculating the surface profile of a measuring object from the acquired movement position data and distance data, and calculating the data which controls a position and an inclination angle. 変形例１における、図１のＸ線回折測定システムを用いて測定対象物を平面揺動させながら回折環を撮像する際に、コントローラが実行するプログラムのフロー図である。FIG. 9 is a flowchart of a program executed by a controller when imaging a diffraction ring while a measurement object is plane-fluctuated using the X-ray diffraction measurement system of FIG. 取得された２つの表面プロファイルから、表面とＹ軸方向とが成す角度Θｘｎ’を求める方法を視覚的に示した図である。It is the figure which showed visually the method of calculating | requiring angle (theta) xn 'which a surface and the Y-axis direction comprise from two acquired surface profiles. 変形例２における、図１のＸ線回折測定システムを用いて測定対象物を平面揺動させながら回折環を撮像する際に、コントローラが実行するプログラムのフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of a program executed by a controller when imaging a diffraction ring while causing a measurement object to be plane-fluctuated using the X-ray diffraction measurement system of FIG. コントローラが図１０のプログラムを実行する際に実行する別のプログラムのフロー図である。FIG. 11 is a flowchart of another program executed when the controller executes the program of FIG. 10.

本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムの構成について図１乃至図５を用いて説明する。図１は、Ｘ線回折測定システムの全体概略図であり、図２はＸ線回折測定システムにおけるＸ線回折測定装置、傾斜角変化機構及び位置変化機構の拡大図であり、図３はＸ線回折測定システムをＸ線回折測定装置の正面から見た時の外観図である。また、図４と図５はＸ線回折測定装置の一部の拡大図である。なお、このＸ線回折測定システムが、先行技術文献の特許文献１に示されているＸ線回折測定システムと異なっている点は、Ｘ線回折測定装置の筐体５０が傾斜角変化機構１１０に連結され、傾斜角変化機構１１０が位置変化機構１２０に連結されている点、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の側面壁が上側面壁、中側面壁、下側面壁の３つの平面壁から形成されている点、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の前面壁、後面壁を測定対象物ＯＢの表面と垂直にし、中側面壁を測定対象物ＯＢの表面と所定の角度を成すようにしてＸ線を出射する点、Ｘ線を出射して回折環を撮像する前にステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させ、平面揺動のラインにおける測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得する点、及びＸ線を出射して回折環を撮像する際、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させ（平面揺動させ）、傾斜角変化機構１１０と位置変化機構１２０により筐体５０の位置と傾斜角を変化させる点である。よって、特許文献１に示されているＸ線回折測定システムで既に説明されている箇所は、簡略的に説明するにとどめる。 A configuration of an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall schematic diagram of an X-ray diffraction measurement system, FIG. 2 is an enlarged view of an X-ray diffraction measurement device, an inclination angle change mechanism, and a position change mechanism in the X-ray diffraction measurement system, and FIG. It is an external view when the diffraction measurement system is seen from the front of the X-ray diffraction measurement apparatus. 4 and 5 are enlarged views of a part of the X-ray diffraction measurement apparatus. Note that this X-ray diffraction measurement system is different from the X-ray diffraction measurement system disclosed in Patent Document 1 of the prior art document in that the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is connected to the tilt angle changing mechanism 110. The tilt angle change mechanism 110 is connected to the position change mechanism 120, and the side wall of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is separated from three plane walls: an upper side wall, an inner side wall, and a lower side wall. The formed point, the front wall and the rear wall of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus are perpendicular to the surface of the measurement object OB, and the inner side wall is at a predetermined angle with the surface of the measurement object OB. Before the X-ray is emitted and the diffraction ring is imaged by emitting the X-ray, the stage moving mechanism 60 moves the measurement object OB to obtain the surface profile of the measurement object OB in the plane swing line. Dots and X-rays are emitted and the diffraction ring is When an image, moving the measured object OB by the stage moving mechanism 60 (by plane swung), the position change mechanism 120 and the tilt angle change mechanism 110 is the point of changing the inclination angle and position of the housing 50. Therefore, the part already demonstrated by the X-ray-diffraction measurement system shown by patent document 1 is only demonstrated briefly.

図１及び図２に示すように、このＸ線回折測定システムは、ステージ移動機構６０のステージ６１に測定対象物ＯＢをセットし、ステージ移動機構６０によりステージ６１を移動させることで測定対象物ＯＢを平面揺動させながらＸ線を照射して回折環を撮像するものである。傾斜角変化機構１１０はＸ線回折測定装置の筐体５０の異なる２軸周りにおける傾斜角を変化させ、測定対象物ＯＢに対するＸ線の照射方向を変化させるものである。また、位置変化機構１２０はＸ線回折測定装置の筐体５０の位置を高さ方向に変化させ、測定対象物ＯＢのＸ線照射点から回折環を撮像するイメージングプレート１５までの距離を変化させるものである。なお、図１及び図２においては、傾斜角変化機構１１０及び位置変化機構１２０とＸ線回折測定装置の筐体５０は連結状態のみを示しており、本来の配置関係は図３に示すようになっている。Ｘ線回折測定は様々な金属において行うことができるが、本実施形態では測定対象物ＯＢは鉄製の部材とする。 As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray diffraction measurement system sets the measurement object OB on the stage 61 of the stage moving mechanism 60 and moves the stage 61 by the stage moving mechanism 60, thereby measuring the measurement object OB. The diffraction ring is imaged by irradiating X-rays while rotating the plane. The tilt angle changing mechanism 110 changes the tilt angle around two different axes of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device, and changes the X-ray irradiation direction on the measurement object OB. The position changing mechanism 120 changes the position of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device in the height direction, and changes the distance from the X-ray irradiation point of the measurement object OB to the imaging plate 15 that images the diffraction ring. Is. In FIGS. 1 and 2, the tilt angle changing mechanism 110, the position changing mechanism 120, and the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus are shown only in a connected state, and the original arrangement relationship is as shown in FIG. It has become. The X-ray diffraction measurement can be performed on various metals, but in the present embodiment, the measurement object OB is an iron member.

図１乃至図３に示すように、Ｘ線回折測定装置は、筐体５０内に、Ｘ線出射器１０、イメージングプレート１５を取り付けるテーブル１６、テーブル１６を回転及び移動させるテーブル駆動機構２０及び回折環を検出するレーザ検出装置３０等を備える。そして、Ｘ線回折測定システムは、このＸ線回折測定装置とともに、傾斜角変化機構１１０、位置変化機構１２０、固定台１３０、ステージ移動機構６０、コンピュータ装置１００及び高電圧電源１０５を備える。筐体５０内には、上述した装置及び機構に接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図１において筐体５０外に示された２点鎖線で囲われた各種回路は、筐体５０内の２点鎖線内に納められている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the X-ray diffraction measurement apparatus includes an X-ray emitter 10, a table 16 to which an imaging plate 15 is attached, a table driving mechanism 20 that rotates and moves the table 16, and diffraction. A laser detection device 30 or the like for detecting the ring is provided. The X-ray diffraction measurement system includes the tilt angle changing mechanism 110, the position changing mechanism 120, the fixed base 130, the stage moving mechanism 60, the computer apparatus 100, and the high voltage power source 105 together with the X-ray diffraction measuring apparatus. Various types of circuits for controlling operation and inputting detection signals are connected to the above-described apparatus and mechanism, and are shown in FIG. Various circuits surrounded by a dotted line are accommodated in a two-dot chain line in the housing 50.

Ｘ線回折測定装置の筐体５０は、図２の断面で見ると直方体の前方の一部を切り取ったような形状であるが、図３の正面から見た外観図が示すように上面と下面の間に３つの側面が存在し、八角柱を横にし、前方の一部を切り取ったような形状である。以後、筐体５０の上面を上面壁５０ｆ、下面を底面壁５０ａ、図３の正面側を向く面を前面壁５０ｂ、前面壁５０ｂの反対側の面を後面壁５０ｅという。また、上面壁５０ｆと底面壁５０ａの間にある３つの側面を上側面壁５０ｇ３、中側面壁５０ｇ２、下側面壁５０ｇ１という。そして、Ｘ線回折測定装置の筐体５０には、正面から見て右側と左側の中側面壁５０ｇ２、下側面壁５０ｇ１が交差するライン２つに合わせて、前面壁５０ｂから切り取ったときに形成される面があり、この面を切欠き部壁５０ｃという。切欠き部壁５０ｃは底面壁５０ａに平行な上面と垂直な横面とがある。また、筐体５０には、切欠き部壁５０ｃの上面の途中から中側面壁５０ｇ２に垂直で底面壁５０ａと所定の角度を成すように前面壁５０ｂ側に向けて切り取ったときに形成される面があり、この面を繋ぎ壁５０ｄという。繋ぎ壁５０ｄが底面壁５０ａと成す角度は例えば３０〜４５度であり、本実施形態では３０度にされている。中側面壁５０ｇ２と下側面壁５０ｇ１が成す角度及び中側面壁５０ｇ２と上側面壁５０ｇ３が成す角度も例えば３０〜４５度であり、本実施形態では中側面壁５０ｇ２と下側面壁５０ｇ１が成す角度は４５度、中側面壁５０ｇ２と上側面壁５０ｇ３が成す角度は３０度にされている。中側面壁５０ｇ２と上側面壁５０ｇ３が所定の角度を成すことにより、後述するＸ軸周り駆動ステージ１１５と平板連結体１１８に対し上面壁５０ｆが所定の角度を成すように、筐体５０を傾斜角変化機構１１０に連結させることができる。 The housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus has a shape that is obtained by cutting off a part of the front of the rectangular parallelepiped when viewed in the cross section of FIG. 2, but the upper surface and the lower surface are shown in the external view seen from the front of FIG. There are three side surfaces between the two, and the shape is such that the octagonal column is sideways and a part of the front is cut off. Hereinafter, the upper surface of the housing 50 is referred to as an upper surface wall 50f, the lower surface is referred to as a bottom wall 50a, the surface facing the front side in FIG. 3 is referred to as a front wall 50b, and the surface opposite to the front wall 50b is referred to as a rear wall 50e. The three side surfaces between the top wall 50f and the bottom wall 50a are referred to as an upper side wall 50g3, an intermediate side wall 50g2, and a lower side wall 50g1. The housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is formed when the right and left inner side walls 50g2 and the lower side wall 50g1 are cut from the front wall 50b so as to meet two lines intersecting each other. There is a surface to be cut, and this surface is referred to as a notch wall 50c. The cutout wall 50c has an upper surface parallel to the bottom wall 50a and a horizontal surface perpendicular to the bottom wall 50a. Further, the casing 50 is formed when it is cut from the middle of the upper surface of the notch wall 50c toward the front wall 50b so as to be perpendicular to the middle wall 50g2 and to form a predetermined angle with the bottom wall 50a. There is a surface, and this surface is called a wall 50d. The angle formed by the connecting wall 50d and the bottom wall 50a is, for example, 30 to 45 degrees, and is 30 degrees in this embodiment. The angle formed by the middle side wall 50g2 and the lower side wall 50g1 and the angle formed by the middle side wall 50g2 and the upper side wall 50g3 are, for example, 30 to 45 degrees, and in this embodiment, the angle formed by the middle side wall 50g2 and the lower side wall 50g1. Is 45 degrees, and the angle formed by the middle side wall 50g2 and the upper side wall 50g3 is 30 degrees. When the middle side wall 50g2 and the upper side wall 50g3 form a predetermined angle, the housing 50 is inclined so that the upper surface wall 50f forms a predetermined angle with respect to the X-axis driving stage 115 and the flat plate coupling body 118 described later. The angle change mechanism 110 can be connected.

以降の説明において、上面壁５０ｆ、底面壁５０ａ、上側面壁５０ｇ３、中側面壁５０ｇ２及び下側面壁５０ｇ１に平行な方向をＹ軸方向、固定台１３０を設置する平面及びステージ移動機構６０のステージ６１の上面においてＹ軸方向に垂直な方向をＸ軸方向、及びＸ軸方向、Ｙ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向とする。この方向は図２及び図３に座標軸で示されている方向である。なお、ステージ移動機構６０によるステージ６１の移動方向はＸ軸方向に一致しており、傾斜角変化機構１１０による筐体５０の傾斜角変化の回転軸の１つはＹ軸方向に平行であり、位置変化機構１２０による筐体５０の移動方向はＺ軸方向に一致している。 In the following description, the direction parallel to the top wall 50f, the bottom wall 50a, the upper side wall 50g3, the middle side wall 50g2, and the lower side wall 50g1 is the Y-axis direction, the plane on which the fixed base 130 is installed, and the stage of the stage moving mechanism 60 A direction perpendicular to the Y-axis direction on the upper surface of 61 is taken as an X-axis direction, and an X-axis direction and a direction perpendicular to the Y-axis direction are taken as a Z-axis direction. This direction is the direction indicated by the coordinate axes in FIGS. The moving direction of the stage 61 by the stage moving mechanism 60 coincides with the X-axis direction, and one of the rotation axes of the tilt angle change of the housing 50 by the tilt angle changing mechanism 110 is parallel to the Y-axis direction, The moving direction of the housing 50 by the position change mechanism 120 is coincident with the Z axis direction.

傾斜角変化機構１１０は、２つのゴニオステージを重ね上面を下側に向けたステージ機構部、及びステージ機構部の上面とＸ線回折測定装置の筐体５０とを連結させる連結体部からなる。ステージ機構部の上側のゴニオステージは固定ステージ１１１とＹ軸周り駆動ステージ１１２とモータ１１３から構成され、モータ１１３が回転駆動することにより固定ステージ１１１に対しＹ軸周り駆動ステージ１１２が成す角度が変化する。すなわち、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２はＹ軸方向に平行な回転軸を中心に設定された範囲だけ回転することができる。そして、モータ１１３が正回転または逆回転することにより、Ｘ線回折測定装置の筐体５０はＹ軸方向に平行な回転軸周りに傾斜角が変化する。以後、この傾斜角変化をＹ軸周り傾斜角変化という。ステージ機構部の下側のゴニオステージは固定ステージ１１４とＸ軸周り駆動ステージ１１５とモータ１１６から構成され、モータ１１６が回転駆動することにより固定ステージ１１４に対しＸ軸周り駆動ステージ１１５が成す角度が変化する。すなわち、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５は、ＸＺ平面に平行でＸ軸方向と所定の角度を成す回転軸を中心に設定された範囲だけ回転することができる。そして、モータ１１６が正回転または逆回転することにより、Ｘ線回折測定装置の筐体５０はＸＺ平面に平行でＸ軸方向と所定の角度を成す回転軸周りに傾斜角が変化する。以後、この傾斜角変化をＸ軸周り傾斜角変化という。なお、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸は、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２が駆動するとＹ軸方向周りに変化するが、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２が駆動していないとき（固定ステージ１１１に対する回転角度０度のとき）、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸がＸ軸方向と成す角度は例えば１０〜２０度であり、本実施形態では１５度にされている。言い換えれば、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２が駆動していないとき、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５の上面がＸＹ平面（固定台１３０を水平な面に置けば水平面）と成す角度は例えば１０〜２０度であり、本実施形態では１５度にされている。また、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２の回転軸とＸ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸は１点で交差するようになっている。この点はＸ線回折測定装置から出射するＸ線の光軸上の点であって、後述するイメージングプレート１５までの距離が設定値Ｌになる点になるよう、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５の上面とＸ線回折測定装置の筐体５０とが連結体部により連結されている。なお、上述したように、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸はＸ軸と平行ではなく、Ｘ軸方向と例えば１０〜２０度、本実施形態では１５度の角度を成しているが、Ｘ軸方向に近い回転軸であるためＸ軸周り、としている。 The tilt angle changing mechanism 110 includes a stage mechanism unit in which two gonio stages are overlapped and an upper surface thereof is directed downward, and a connecting body unit that connects the upper surface of the stage mechanism unit and the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus. The gonio stage on the upper side of the stage mechanism is composed of a fixed stage 111, a Y-axis driving stage 112, and a motor 113, and the angle formed by the Y-axis driving stage 112 with respect to the fixed stage 111 changes as the motor 113 rotates. To do. That is, the drive stage 112 around the Y axis can rotate only within a set range around a rotation axis parallel to the Y axis direction. When the motor 113 rotates forward or backward, the tilt angle of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus changes around the rotation axis parallel to the Y-axis direction. Hereinafter, this change in tilt angle is referred to as a change in tilt angle around the Y axis. The gonio stage on the lower side of the stage mechanism unit is composed of a fixed stage 114, an X axis driving stage 115, and a motor 116. When the motor 116 is rotationally driven, an angle formed by the X axis driving stage 115 with respect to the fixed stage 114 is increased. Change. In other words, the drive stage 115 around the X axis can rotate by a set range around a rotation axis that is parallel to the XZ plane and forms a predetermined angle with the X axis direction. When the motor 116 rotates forward or backward, the tilt angle of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus changes around a rotation axis that is parallel to the XZ plane and forms a predetermined angle with the X-axis direction. Hereinafter, this change in tilt angle is referred to as a change in tilt angle around the X axis. The rotation axis of the drive stage 115 around the X axis changes around the Y axis when the drive stage 112 around the Y axis is driven, but when the drive stage 112 around the Y axis is not driven (the rotation angle with respect to the fixed stage 111). The angle formed by the rotation axis of the drive stage 115 around the X axis and the X axis direction is, for example, 10 to 20 degrees, and is set to 15 degrees in this embodiment. In other words, when the drive stage 112 around the Y axis is not driven, the angle formed by the upper surface of the drive stage 115 around the X axis with the XY plane (horizontal plane when the fixed base 130 is placed on a horizontal surface) is, for example, 10 to 20 degrees. Yes, in this embodiment, it is 15 degrees. Further, the rotation axis of the drive stage 112 around the Y axis and the rotation axis of the drive stage 115 around the X axis intersect at one point. This point is a point on the optical axis of X-rays emitted from the X-ray diffraction measuring apparatus, and the upper surface of the drive stage 115 around the X-axis is set so that the distance to the imaging plate 15 described later becomes a set value L. And the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus are connected by a connecting body portion. As described above, the rotational axis of the drive stage 115 around the X axis is not parallel to the X axis, and forms an angle of, for example, 10 to 20 degrees with the X axis direction, for example, 15 degrees in this embodiment. Since it is a rotation axis close to the axial direction, it is set around the X axis.

傾斜角変化機構１１０の連結体部は、平板連結体１１８、角度付連結体１１７及び側面壁連結体１１９から構成されている。平板連結体１１８は長方形状の平板であり、Ｘ線回折測定装置の正面側から見ると左側がＸ軸周り駆動ステージ１１５の上面にネジ止めにより固定され、右側が角度付連結体１１７をネジ止めにより固定している。角度付連結体１１７はＸ線回折測定装置の正面側から見ると右側が直角で左側が所定の角度にされた台形状の２枚の平板であり、左側の側面が平板連結体１１８にネジ止めにより固定され、左側の側面が側面壁連結体１１９をネジ止めにより固定している。正面側から見て角度付連結体１１７の左側の角度は例えば４０〜６０度であり、本実施形態では４５度になっている。なお、２つの角度付連結体１１７は同じ大きさであり、図３では奥側の角度付連結体１１７は前側の角度付連結体１１７に隠れて見えなくなっている。側面壁連結体１１９は長方形状の平板であり、Ｘ線回折測定装置の正面側から見ると上側が角度付連結体１１７にネジ止めにより固定され、下側がＸ線回折測定装置の筐体５０の中側面壁５０ｇ２をネジ止めにより固定している。この連結により、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の中側面壁５０ｇ２がＸＹ平面と交差するラインはＹ軸方向と平行で、中側面壁５０ｇ２がＸＹ平面と成す角度は上述した各角度から４０〜７０度になる。なお、本実施形態では中側面壁５０ｇ２がＸＹ平面と成す角度は上述した各角度から６０度になる。また、この連結により、傾斜角変化機構１１０のステージ機構部のＸ軸方向周り回転とＹ軸方向周り回転が、Ｘ線回折測定装置の筐体５０のＸ軸周り傾斜角変化とＹ軸周り傾斜角変化になる。そして、位置変化機構１２０により筐体５０の位置を変化させ、測定対象物ＯＢのＸ線照射点を後述するイメージングプレート１５までの距離が設定値Ｌになる点にすれば、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２の回転軸とＸ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸が交差する点がＸ線照射点に合致する。よって、位置変化機構１２０により筐体５０の位置をＸ線照射点が上記の位置になるよう変化させれば、傾斜角変化機構１１０によりＸ軸周り傾斜角変化及びＹ軸周り傾斜角変化を行っても、Ｘ線照射点の位置は変化しないようにすることができる。 The connecting body portion of the tilt angle changing mechanism 110 includes a flat plate connecting body 118, an angled connecting body 117, and a side wall connecting body 119. The flat plate connecting body 118 is a rectangular flat plate. When viewed from the front side of the X-ray diffraction measuring apparatus, the left side is fixed to the upper surface of the driving stage 115 around the X axis by screwing, and the right side is screwed to the angled connecting body 117. It is fixed by. When viewed from the front side of the X-ray diffraction measuring apparatus, the angled coupling body 117 is two trapezoidal flat plates having a right side at a right angle and a left side at a predetermined angle, and the left side surface is screwed to the plate coupling body 118. The left side surface fixes the side wall connecting body 119 by screwing. The angle on the left side of the angled coupling body 117 when viewed from the front side is 40 to 60 degrees, for example, and is 45 degrees in this embodiment. The two angled coupling bodies 117 have the same size, and in FIG. 3, the angled coupling body 117 on the back side is hidden behind the angled coupling body 117 on the front side and cannot be seen. The side wall connecting body 119 is a rectangular flat plate. When viewed from the front side of the X-ray diffraction measuring apparatus, the upper side is fixed to the angled connecting body 117 by screws and the lower side is the housing 50 of the X-ray diffraction measuring apparatus. The middle side wall 50g2 is fixed by screwing. By this connection, the line where the inner side wall 50g2 of the casing 50 of the X-ray diffraction measurement device intersects the XY plane is parallel to the Y-axis direction, and the angle formed by the inner side wall 50g2 with the XY plane is 40 from the above-described angles. It will be ~ 70 degrees. In the present embodiment, the angle formed by the inner side wall 50g2 with the XY plane is 60 degrees from each angle described above. Further, by this connection, the rotation of the stage mechanism portion of the tilt angle changing mechanism 110 around the X axis and the rotation around the Y axis cause the change in the tilt angle around the X axis and the tilt around the Y axis of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus. It becomes an angular change. Then, if the position of the housing 50 is changed by the position changing mechanism 120 and the X-ray irradiation point of the measurement object OB is set to a point where the distance to the imaging plate 15 described later becomes the set value L, the drive stage around the Y axis The point where the rotation axis 112 and the rotation axis of the drive stage 115 around the X axis intersect with each other coincides with the X-ray irradiation point. Therefore, if the position change mechanism 120 changes the position of the housing 50 so that the X-ray irradiation point becomes the above position, the inclination angle change mechanism 110 changes the inclination angle around the X axis and the inclination angle around the Y axis. However, the position of the X-ray irradiation point can be prevented from changing.

傾斜角変化機構１１０のステージ機構部のモータ１１３は、Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０から入力する駆動信号により回転駆動する。Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０は、コンピュータ装置１００を構成するコントローラ１０１から傾斜角度が入力すると、後述するＹ軸周り傾斜角度検出回路９１から入力した傾斜角度がコントローラ１０１から入力した傾斜角度と一致するまで、モータ１１３を正回転または逆回転させる駆動信号出力する。コントローラ１０１からＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０へ出力する傾斜角度は、作業者が入力装置１０２から入力する値による場合と、コントローラ１０１が後述するプログラムを実行して計算される値による場合がある。この点は後程詳細に説明する。また、Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０は、コントローラ１０１から傾斜方向と傾斜速度が入力すると、モータ１１３のエンコーダ１１３ａから入力するパルス列信号の単位時間あたりのパルス数が、コントローラ１０１から入力した傾斜速度に相当する単位時間あたりのパルス数に一致するよう、モータ１１３に正回転または逆回転のための駆動信号を出力する。コントローラ１０１からＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０へ出力する傾斜速度は予めコントローラ１０１に記憶されており、作業者が入力装置１０２から傾斜方向を入力することにより、傾斜方向とともに出力がされる。 The motor 113 of the stage mechanism section of the tilt angle changing mechanism 110 is rotationally driven by a drive signal input from the tilt motor control circuit 90 around the Y axis. When the tilt angle is input from the controller 101 constituting the computer apparatus 100, the Y axis tilt motor control circuit 90 matches the tilt angle input from the Y axis tilt angle detection circuit 91 described later with the tilt angle input from the controller 101. Until this is done, a drive signal for rotating the motor 113 forward or backward is output. The tilt angle output from the controller 101 to the tilt motor control circuit 90 about the Y-axis may depend on a value input by the operator from the input device 102 or a value calculated by the controller 101 executing a program described later. . This point will be described in detail later. Further, when the tilt direction and the tilt speed are input from the controller 101, the Y-axis tilt motor control circuit 90 determines the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 113a of the motor 113 as the tilt speed input from the controller 101. A drive signal for forward rotation or reverse rotation is output to the motor 113 so as to coincide with the number of pulses per unit time corresponding to. The tilt speed output from the controller 101 to the Y-axis tilt motor control circuit 90 is stored in the controller 101 in advance, and is output together with the tilt direction when the operator inputs the tilt direction from the input device 102.

Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１は、モータ１１３のエンコーダ１１３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、モータ１１３の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンさせて積算カウント値とし、積算カウント値から傾斜角度を計算してＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０とコントローラ１０１に出力する。エンコーダ１１３ａはモータ１１３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出力する。このパルス列信号には位相がπ／２ずれた２つの信号があり、どちらの信号の位相が進んでいるかにより回転方向を判別することができ、これによりカウントアップとカウントダウンを選定することができる。後述するエンコーダが出力する信号を入力する別の回路においても、カウントアップとカウントダウンの選定は同一である。傾斜角度が０となる位置は、Ｘ線回折測定装置の正面側から見て固定ステージ１１１とＹ軸周り駆動ステージ１１２の左右の側面が１つの平面内にある位置であり、言い換えるとＹ軸周り駆動ステージ１１２が正側と負側の駆動限界位置の中間にある位置である。 The Y-axis tilt angle detection circuit 91 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 113a of the motor 113, and counts up or down according to the rotation direction of the motor 113 to obtain an integrated count value. The tilt angle is calculated and output to the tilt motor control circuit 90 and the controller 101 around the Y axis. The encoder 113a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level each time the motor 113 rotates by a predetermined minute rotation angle. This pulse train signal has two signals whose phases are shifted by π / 2, and the direction of rotation can be determined depending on which phase of the signal is advanced, so that count-up and count-down can be selected. The selection of count-up and count-down is the same in another circuit that inputs a signal output from an encoder described later. The position where the tilt angle is 0 is a position where the left and right side surfaces of the fixed stage 111 and the Y-axis driving stage 112 are within one plane when viewed from the front side of the X-ray diffraction measuring apparatus. This is a position where the drive stage 112 is in the middle between the positive and negative drive limit positions.

Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１が傾斜角度０の位置で積算カウント値を０に設定するのは、Ｘ線回折測定装置に電源を投入したとき、コントローラ１０１からの指令により次の作動がされることにより行われる。電源の投入時において、コントローラ１０１はＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０とＹ軸周り傾斜角度検出回路９１に傾斜角度０の設定を指令する信号を出力し、この指令が入力すると、Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０はＹ軸周り駆動ステージ１１２が図３において左周りに回転する駆動信号を出力し、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１は、エンコーダ１１３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントする。そして、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１は、パルス列信号のパルス数がカウントされなくなると、積算カウント値をリセットして０にし、駆動限界位置を意味する信号をＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０に出力する。Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０は駆動限界位置を意味する信号が入力すると、モータ１１３の回転方向を逆にする駆動信号を出力し、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１から入力する傾斜角度が予め記憶されている傾斜角度になったとき駆動信号の出力を停止する。そして、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１はパルス列信号のパルス数がカウントされなくなると、再び積算カウント値をリセットして０にする。 The reason why the tilt angle detection circuit 91 around the Y axis sets the accumulated count value to 0 at the position where the tilt angle is 0 is that when the power is turned on to the X-ray diffractometer, the following operation is performed by a command from the controller 101. Is done. When the power is turned on, the controller 101 outputs a signal for commanding the setting of the tilt angle 0 to the Y-axis tilt motor control circuit 90 and the Y-axis tilt angle detection circuit 91, and when this command is input, the controller 101 tilts around the Y axis. The motor control circuit 90 outputs a drive signal in which the Y-axis drive stage 112 rotates counterclockwise in FIG. 3, and the Y-axis tilt angle detection circuit 91 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 113a. Then, when the number of pulses of the pulse train signal is not counted, the Y-axis tilt angle detection circuit 91 resets the accumulated count value to 0, and sends a signal indicating the drive limit position to the Y-axis tilt motor control circuit 90. Output. When a signal indicating the drive limit position is input to the Y axis tilt motor control circuit 90, a drive signal that reverses the rotation direction of the motor 113 is output, and the tilt angle input from the Y axis tilt angle detection circuit 91 is determined in advance. When the stored tilt angle is reached, the drive signal output is stopped. Then, when the number of pulses of the pulse train signal is not counted, the Y-axis tilt angle detection circuit 91 resets the accumulated count value to 0 again.

傾斜角変化機構１１０のステージ機構部のモータ１１６のＸ軸周り傾斜モータ制御回路８８及びＸ軸周り傾斜角度検出回路８９による制御は、上述したモータ１１３のＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０及びＹ軸周り傾斜角度検出回路９１による制御と同一である。すなわち、Ｘ軸周り傾斜モータ制御回路８８は、コントローラ１０１から傾斜角度が入力すると、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１から入力する回転角度がコントローラ１０１から入力した傾斜角度になるまでモータ１１６を回転させる制御を行う。また、Ｘ軸周り傾斜モータ制御回路８８は、コントローラ１０１から傾斜方向と傾斜速度が入力すると、エンコーダ１１６ａから入力するパルス列信号の単位時間あたりのパルス数が、コントローラ１０１から入力した傾斜速度に相当する単位時間あたりのパルス数に一致するよう、モータ１１３に正回転または逆回転のための駆動信号を出力する。また、Ｘ軸周りの傾斜角度が０となる位置は、Ｘ線回折測定装置の正面側から見て固定ステージ１１４とＸ軸周り駆動ステージ１１５の前後の側面が１つの平面内にある位置であり、Ｘ軸周り駆動ステージ１１５が正側と負側の駆動限界位置の中間にある位置である。そして、Ｘ軸周り傾斜角度検出回路８９が傾斜角度０の位置で積算カウント値を０に設定するのは、上述したＹ軸周り傾斜角度検出回路９１の場合と同様、Ｘ線回折測定装置に電源を投入したときコントローラ１０１からの指令により行われる。 The control by the tilt motor control circuit 88 around the X axis of the motor 116 and the tilt angle detection circuit 89 around the X axis of the stage mechanism section of the tilt angle changing mechanism 110 is controlled by the tilt motor control circuit 90 around the Y axis of the motor 113 and the Y axis. This is the same as the control by the surrounding inclination angle detection circuit 91. That is, when the tilt angle is input from the controller 101, the X-axis tilt motor control circuit 88 rotates the motor 116 until the rotation angle input from the Y-axis tilt angle detection circuit 91 becomes the tilt angle input from the controller 101. Take control. Further, when the tilt direction and the tilt speed are input from the controller 101, the X-axis tilt motor control circuit 88 corresponds to the tilt speed input from the controller 101 by the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 116a. A drive signal for forward rotation or reverse rotation is output to the motor 113 so as to match the number of pulses per unit time. Further, the position where the inclination angle around the X axis is 0 is a position where the front and back side surfaces of the fixed stage 114 and the X axis driving stage 115 are within one plane when viewed from the front side of the X-ray diffraction measurement apparatus. This is a position where the drive stage 115 around the X axis is intermediate between the drive limit positions on the positive side and the negative side. The X-axis tilt angle detection circuit 89 sets the integrated count value to 0 at the tilt angle 0 position as in the case of the Y-axis tilt angle detection circuit 91 described above. Is performed according to a command from the controller 101.

傾斜角変化機構１１０のステージ機構部の固定ステージ１１１は、Ｙ軸周り駆動ステージ１１２と迎合する側の反対側が三角状連結体１２６の下面にネジ止めにより固定されており、三角状連結体１２６の上面は位置変化機構１２０の高さ方向移動ステージ１２５の表面にネジ止めにより固定されている。三角状連結体１２６は、直角三角形の上面と下面を有する角柱であり、Ｘ線回折測定装置の正面側から見て、直角三角形が逆さになるよう高さ方向移動ステージ１２５に固定されている。位置変化機構１２０は、楔型状の横方向移動ステージ１２４と楔型状の高さ方向移動ステージ１２５とが斜面で迎合する構造になっており、横方向移動ステージ１２４の水平面は固定プレート１２１と迎合していて、モータ１２３が回転駆動することにより固定プレート１２１に対してＸ軸方向に移動する。モータ１２３は固定ブロック１２２に固定され、固定ブロック１２２は固定プレート１２１に固定されることで、モータ１２３は固定プレート１２１と一体になっている。横方向移動ステージ１２４がＸ軸方向に移動すると斜面が迎合している高さ方向移動ステージ１２５はＺ軸方向に移動する。そして、高さ方向移動ステージ１２５がＺ軸方向に移動することで、傾斜角変化機構１１０及びＸ線回折測定装置の筐体５０もＺ軸方向に移動する。 The fixed stage 111 of the stage mechanism portion of the tilt angle changing mechanism 110 is fixed to the lower surface of the triangular connecting body 126 by screws, and is opposite to the side where the driving stage 112 around the Y axis is engaged. The upper surface is fixed to the surface of the height direction moving stage 125 of the position changing mechanism 120 by screws. The triangular connection body 126 is a prism having an upper surface and a lower surface of a right triangle, and is fixed to the height direction moving stage 125 so that the right triangle is inverted when viewed from the front side of the X-ray diffraction measurement apparatus. The position changing mechanism 120 has a structure in which a wedge-shaped lateral movement stage 124 and a wedge-shaped height movement stage 125 meet on a slope, and the horizontal plane of the lateral movement stage 124 is fixed to the fixed plate 121. The motor 123 rotates and is moved in the X-axis direction with respect to the fixed plate 121. The motor 123 is fixed to the fixed block 122, and the fixed block 122 is fixed to the fixed plate 121, so that the motor 123 is integrated with the fixed plate 121. When the horizontal movement stage 124 moves in the X-axis direction, the height-direction movement stage 125 on which the inclined surface is moving moves in the Z-axis direction. As the height direction moving stage 125 moves in the Z-axis direction, the tilt angle changing mechanism 110 and the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus also move in the Z-axis direction.

位置変化機構１２０の固定プレート１２１は、固定台１３０の平板１３１にネジ止めにより固定されている。固定台１３０は４つの支柱１３２と平板１３１を有するテーブル状の構造のものであり、手で持って運搬することができ、傾斜角調整機構１１０と位置変化機構１２０に連結されたＸ線回折測定装置を希望する場所に運搬することができる。 The fixed plate 121 of the position changing mechanism 120 is fixed to the flat plate 131 of the fixed base 130 by screws. The fixed base 130 has a table-like structure having four columns 132 and a flat plate 131, can be carried by hand, and is connected to the tilt angle adjusting mechanism 110 and the position changing mechanism 120 for X-ray diffraction measurement. The device can be transported to the desired location.

位置変化機構１２０のモータ１２３は、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２から入力する駆動信号により回転駆動する。Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２は、コンピュータ装置１００を構成するコントローラ１０１から移動位置が入力すると、後述するＺ軸方向移動位置検出回路９３から入力した移動位置がコントローラ１０１から入力した移動位置と一致するまで、モータ１１３を正回転または逆回転させる駆動信号を出力する。コントローラ１０１からＺ軸方向移動モータ制御回路９２へ出力する移動位置は、作業者が入力装置１０２から入力する値による場合と、コントローラ１０１が後述するプログラムを実行して計算される値による場合がある。この点は後程詳細に説明する。また、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２は、コントローラ１０１から移動方向と移動速度が入力すると、モータ１２３のエンコーダ１２３ａから入力するパルス列信号の単位時間あたりのパルス数が、コントローラ１０１から入力した移動速度に相当する単位時間あたりのパルス数に一致するよう、モータ１２３に正回転または逆回転のための駆動信号を出力する。コントローラ１０１からＺ軸方向移動モータ制御回路９２へ出力する移動速度は予めコントローラ１０１に記憶されており、作業者が入力装置１０２から移動方向を入力することにより、移動方向とともに出力がされる。 The motor 123 of the position change mechanism 120 is rotationally driven by a drive signal input from the Z-axis direction moving motor control circuit 92. When the movement position is input from the controller 101 constituting the computer apparatus 100, the Z-axis direction movement motor control circuit 92 matches the movement position input from the Z-axis direction movement position detection circuit 93 described later with the movement position input from the controller 101. Until this is done, a drive signal for rotating the motor 113 forward or backward is output. The moving position output from the controller 101 to the Z-axis direction moving motor control circuit 92 may depend on a value input by the operator from the input device 102 or a value calculated by the controller 101 executing a program described later. . This point will be described in detail later. Further, when the moving direction and the moving speed are input from the controller 101, the Z-axis direction moving motor control circuit 92 determines the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 123a of the motor 123 as the moving speed input from the controller 101. A drive signal for forward rotation or reverse rotation is output to the motor 123 so as to coincide with the number of pulses per unit time corresponding to. The moving speed output from the controller 101 to the Z-axis direction moving motor control circuit 92 is stored in the controller 101 in advance, and is output together with the moving direction when the operator inputs the moving direction from the input device 102.

Ｚ軸方向移動位置検出回路９３は、モータ１２３のエンコーダ１２３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、モータ１２３の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンさせて積算カウント値とし、積算カウント値から移動位置を計算してＺ軸方向移動モータ制御回路９２とコントローラ１０１に出力する。エンコーダ１２３ａはエンコーダ１１３ａと同様、位相がπ／２ずれた２つのパルス列信号を出力するので回転方向を判別することができ、これによりカウントアップとカウントダウンを選定することができる。移動位置が０となるときは、図３において横方向移動ステージ１２４が右側の駆動限界位置にあるときであり、高さ方向移動ステージ１２５が最も高い位置にあるときである。すなわち、傾斜角変化機構１１０及びＸ線回折測定装置の筐体５０が最も高い位置にあるときである。 The Z-axis direction movement position detection circuit 93 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 123a of the motor 123, and counts up or down according to the rotation direction of the motor 123 to obtain an integrated count value. The movement position is calculated and output to the Z-axis direction movement motor control circuit 92 and the controller 101. Similarly to the encoder 113a, the encoder 123a outputs two pulse train signals whose phases are shifted by π / 2, so that the rotation direction can be discriminated, and accordingly, counting up and counting down can be selected. The movement position becomes 0 when the lateral movement stage 124 is at the right drive limit position in FIG. 3 and when the height movement stage 125 is at the highest position. That is, when the tilt angle changing mechanism 110 and the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device are at the highest position.

Ｚ軸方向移動位置検出回路９３が移動位置０の位置で積算カウント値を０に設定するのは、Ｘ線回折測定装置に電源を投入したときコントローラ１０１からの指令により次の作動がされることにより行われる。電源の投入時において、コントローラ１０１はＺ軸方向移動モータ制御回路９２とＺ軸方向移動位置検出回路９３に移動位置０の設定を指令する信号を出力し、この指令が入力すると、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２は横方向移動ステージ１２４が図３において右方向に移動する駆動信号を出力し、Ｚ軸方向移動位置検出回路９３は、エンコーダ１２３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントする。そして、Ｚ軸方向移動位置検出回路９３は、パルス列信号のパルス数がカウントされなくなると、積算カウント値をリセットして０にし、駆動限界位置を意味する信号をＺ軸方向移動モータ制御回路９２に出力する。Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２は駆動限界位置を意味する信号が入力すると、モータ１２３への駆動信号を停止する。 The reason why the Z-axis direction movement position detection circuit 93 sets the integrated count value to 0 at the movement position 0 is that the following operation is performed by a command from the controller 101 when the X-ray diffraction measurement apparatus is turned on. Is done. When the power is turned on, the controller 101 outputs a signal for instructing the setting of the movement position 0 to the Z-axis direction movement motor control circuit 92 and the Z-axis direction movement position detection circuit 93. When this command is input, the controller 101 moves in the Z-axis direction. The motor control circuit 92 outputs a drive signal for moving the lateral movement stage 124 in the right direction in FIG. 3, and the Z-axis direction movement position detection circuit 93 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 123a. When the number of pulses of the pulse train signal is no longer counted, the Z-axis direction movement position detection circuit 93 resets the accumulated count value to 0, and sends a signal indicating the drive limit position to the Z-axis direction movement motor control circuit 92. Output. When a signal indicating the drive limit position is input to the Z-axis direction moving motor control circuit 92, the drive signal to the motor 123 is stopped.

ステージ移動機構６０は、ステージ６１、枠体６２、モータ６３、スクリューロッド６４及び軸受部６５から構成され、モータ６３の回転駆動によりステージ６１を図３の横方向、すなわちＸ軸方向に移動するものである。ステージ６１は枠体６２に挟まれていてＸ軸方向にのみ移動が可能になっており、中央にＸ軸方向に雌ネジが切られた孔があって、雄ネジが切られているスクリューロッド６４と迎合している。そして、モータ６３が正回転または逆回転するとスクリューロッド６４が正回転または逆回転し、ステージ６１が図３の右方向または左方向に移動する。 The stage moving mechanism 60 includes a stage 61, a frame body 62, a motor 63, a screw rod 64, and a bearing portion 65, and moves the stage 61 in the lateral direction of FIG. It is. The stage 61 is sandwiched by the frame body 62 and can move only in the X-axis direction. The screw rod has a hole with a female thread in the X-axis direction in the center and a male thread. 64 is compliant. When the motor 63 rotates forward or backward, the screw rod 64 rotates forward or backward, and the stage 61 moves rightward or leftward in FIG.

ステージ移動機構６０のモータ６３は、Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４から入力する駆動信号により回転駆動する。Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４は、コンピュータ装置１００を構成するコントローラ１０１から移動位置が入力すると、後述するＸ軸方向移動位置検出回路９５から入力した移動位置がコントローラ１０１から入力した移動位置と一致するまで、モータ６３を正回転または逆回転させる駆動信号を出力する。コントローラ１０１からＸ軸方向移動モータ制御回路９４へ出力する移動位置は、作業者が入力装置１０２から入力する値による。また、Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４は、コントローラ１０１から移動方向と移動速度が入力すると、モータ６３のエンコーダ６３ａから入力するパルス列信号の単位時間あたりのパルス数が、コントローラ１０１から入力した移動速度に相当する単位時間あたりのパルス数に一致するよう、モータ６３に正回転または逆回転のための駆動信号を出力する。コントローラ１０１からＸ軸方向移動モータ制御回路９４へ出力する移動速度は予めコントローラ１０１に記憶されており、作業者が入力装置１０２から移動方向を入力することにより、およびコントローラ１０１が後述するプログラムを実行することにより移動方向とともに出力がされる。この点は後程詳細に説明する。 The motor 63 of the stage moving mechanism 60 is rotationally driven by a drive signal input from the X-axis direction moving motor control circuit 94. When the movement position is input from the controller 101 constituting the computer apparatus 100, the X-axis direction movement motor control circuit 94 matches the movement position input from the controller 101 with the movement position input from the X-axis direction movement position detection circuit 95 described later. Until this is done, a drive signal for rotating the motor 63 forward or backward is output. The moving position output from the controller 101 to the X-axis direction moving motor control circuit 94 depends on the value input from the input device 102 by the operator. When the moving direction and moving speed are input from the controller 101, the X-axis moving motor control circuit 94 determines the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 63 a of the motor 63 as the moving speed input from the controller 101. A drive signal for forward rotation or reverse rotation is output to the motor 63 so as to match the number of pulses per unit time corresponding to. The moving speed output from the controller 101 to the X-axis direction moving motor control circuit 94 is stored in the controller 101 in advance. When the operator inputs the moving direction from the input device 102, the controller 101 executes a program to be described later. By doing so, the output is performed together with the moving direction. This point will be described in detail later.

Ｘ軸方向移動位置検出回路９５は、モータ６３のエンコーダ６３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、モータ６３の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンさせて積算カウント値とし、積算カウント値から移動位置を計算してＸ軸方向移動モータ制御回路９４とコントローラ１０１に出力する。エンコーダ６３ａはエンコーダ１１３ａ，１２３ａと同様、位相がπ／２ずれた２つのパルス列信号を出力するので回転方向を判別することができ、これによりカウントアップとカウントダウンを選定することができる。移動位置が０となるときは、図３においてステージ６１が左側の駆動限界位置にあるときである。 The X-axis direction movement position detection circuit 95 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 63a of the motor 63, and counts up or down according to the rotation direction of the motor 63 to obtain an integrated count value. The movement position is calculated and output to the X-axis direction movement motor control circuit 94 and the controller 101. Like the encoders 113a and 123a, the encoder 63a outputs two pulse train signals whose phases are shifted by π / 2, so that the rotation direction can be determined, and accordingly, counting up and counting down can be selected. The movement position becomes 0 when the stage 61 is at the left drive limit position in FIG.

Ｘ軸方向移動位置検出回路９５が移動位置０の位置で積算カウント値を０に設定するのは、Ｘ線回折測定装置に電源を投入したときコントローラ１０１からの指令により次の作動がされることにより行われる。電源の投入時において、コントローラ１０１はＸ軸方向移動モータ制御回路９４とＸ軸方向移動位置検出回路９５に移動位置０の設定を指令する信号を出力し、この指令が入力すると、Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４はステージ６１が図３において左方向に移動する駆動信号を出力し、Ｘ軸方向移動位置検出回路９５は、エンコーダ６３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントする。そして、Ｘ軸方向移動位置検出回路９５は、パルス列信号のパルス数がカウントされなくなると、積算カウント値をリセットして０にし、駆動限界位置を意味する信号をＸ軸方向移動モータ制御回路９４に出力する。Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４は駆動限界位置を意味する信号が入力すると、モータ６３への駆動信号を停止する。 The reason why the X-axis direction movement position detection circuit 95 sets the integrated count value to 0 at the position of the movement position 0 is that the following operation is performed by a command from the controller 101 when the X-ray diffraction measurement apparatus is turned on. Is done. When the power is turned on, the controller 101 outputs a signal for instructing the setting of the movement position 0 to the X-axis direction movement motor control circuit 94 and the X-axis direction movement position detection circuit 95. When this command is input, the controller 101 moves in the X-axis direction. The motor control circuit 94 outputs a drive signal for moving the stage 61 leftward in FIG. 3, and the X-axis direction movement position detection circuit 95 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 63a. Then, when the number of pulses of the pulse train signal is not counted, the X-axis direction movement position detection circuit 95 resets the accumulated count value to 0 and sends a signal indicating the drive limit position to the X-axis direction movement motor control circuit 94. Output. The X-axis direction moving motor control circuit 94 stops the drive signal to the motor 63 when a signal indicating the drive limit position is input.

Ｘ線出射器１０は、図１乃至図２に示すように筐体５０内の上部にて図示左右方向、すなわちＹ軸方向に延設されて筐体５０に固定されており、高電圧電源９５からの高電圧の供給を受け、Ｘ線を図示下方向に出射する。正確には図３に示すように、Ｙ軸周り傾斜角、Ｘ軸周り傾斜角とも０であるとき、ＸＺ平面に平行で、Ｚ軸と例えば２０〜５０度、本実施形態では３０度の角度を成す方向に出射する。すなわち、Ｙ軸周り傾斜角、Ｘ軸周り傾斜角とも０であるとき、ＸＹ平面に３０度の入射角で入射するよう出射する。別の言い方をすると、Ｘ線はＸ線回折測定装置の筐体５０の上面壁５０ｆ、底面壁５０ａ及び切欠き部壁５０ｃの上面に垂直で、中側面壁５０ｇ２、前面壁５０ｂ、後面壁５０ｅ及び切欠き部壁５０ｃの横面に平行な方向に出射される。Ｘ線制御回路７１は、コントローラ１０１から指令が入力すると、Ｘ線出射器１０から一定強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線出射器１０に高電圧電源９５から供給される駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、Ｘ線出射器１０は、図示しない冷却装置を備えていて、Ｘ線制御回路７１は、この冷却装置に供給される駆動信号も制御する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray emitter 10 extends in the left-right direction in the figure, that is, in the Y-axis direction, and is fixed to the housing 50 at the upper portion in the housing 50. X-rays are emitted downward in the figure in response to the supply of a high voltage from. To be precise, as shown in FIG. 3, when both the inclination angle around the Y axis and the inclination angle around the X axis are 0, the angle is parallel to the XZ plane and is, for example, 20 to 50 degrees with the Z axis, in this embodiment, 30 degrees. The light is emitted in the direction of That is, when both the inclination angle around the Y axis and the inclination angle around the X axis are 0, the light is emitted so as to enter the XY plane at an incident angle of 30 degrees. In other words, the X-rays are perpendicular to the top surfaces of the top surface wall 50f, bottom surface wall 50a, and notch wall 50c of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus, and the inner side wall 50g2, the front wall 50b, and the rear wall 50e. And it is radiate | emitted in the direction parallel to the horizontal surface of the notch part wall 50c. The X-ray control circuit 71 receives a drive current supplied from the high-voltage power supply 95 to the X-ray emitter 10 so that X-rays with a constant intensity are emitted from the X-ray emitter 10 when a command is input from the controller 101. Control drive voltage. In addition, the X-ray emitter 10 includes a cooling device (not shown), and the X-ray control circuit 71 also controls a drive signal supplied to the cooling device.

テーブル駆動機構２０は、筐体５０に固定され、Ｘ線出射器１０の下方にて移動ステージ２１を備えている。移動ステージ２１は、テーブル駆動機構２０における対向する１対の板状のガイド２５，２５により挟まれていて、テーブル駆動機構２０に固定されたフィードモータ２２、スクリューロッド２３及び軸受部２４によりＹ軸方向に移動する。別の言い方をすると、出射Ｘ線の光軸が含まれる筐体５０の中側面壁５０ｇ２に平行な平面内であって、出射Ｘ線の光軸に垂直な方向に移動する。フィードモータ２２内には、エンコーダ２２ａが組み込まれており、エンコーダ２２ａはフィードモータ２２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７２及びフィードモータ制御回路７３へ出力する。 The table driving mechanism 20 is fixed to the housing 50 and includes a moving stage 21 below the X-ray emitter 10. The moving stage 21 is sandwiched between a pair of opposed plate-like guides 25, 25 in the table driving mechanism 20, and is fixed to the table driving mechanism 20 by a feed motor 22, a screw rod 23, and a bearing portion 24. Move in the direction. In other words, it moves in a plane parallel to the inner side wall 50g2 of the housing 50 including the optical axis of the outgoing X-ray and in a direction perpendicular to the optical axis of the outgoing X-ray. An encoder 22a is incorporated in the feed motor 22, and the encoder 22a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level each time the feed motor 22 rotates by a predetermined minute rotation angle. And output to the feed motor control circuit 73.

位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３は、コントローラ１０１からの指令により作動する。測定開始直後において、フィードモータ制御回路７３は、移動ステージ２１をフィードモータ２２側へ移動させるようフィードモータ２２に駆動信号を出力し、位置検出回路７２は、移動ステージ２１が移動限界位置に達して、エンコーダ２２ａからパルス列信号が入力されなくなると、駆動信号停止を意味する信号をフィードモータ制御回路７３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７３は、これにより駆動信号の出力を停止する。この移動限界位置が移動ステージ２１の原点位置となり、位置検出回路７２は、以後、移動ステージ２１が移動するごとにエンコーダ２２ａからのパルス列信号をカウントし、移動方向によりカウント値を加算または減算して移動限界位置からの移動距離ｘを位置信号として出力する。フィードモータ制御回路７３は、コントローラ１０１から移動ステージ２１の移動位置を入力すると、位置検出回路７２から入力する位置信号が入力した移動位置に等しくなるまで、フィードモータ２２を正転又は逆転駆動する。また、フィードモータ制御回路７３は、コントローラ１０１から移動ステージ２１の移動方向と移動速度を入力すると、エンコーダ２２ａから入力したパルス列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２１の移動速度を計算し、計算した移動速度が入力した移動速度になるようにフィードモータ２２に駆動信号を出力する。 The position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 operate according to a command from the controller 101. Immediately after the start of measurement, the feed motor control circuit 73 outputs a drive signal to the feed motor 22 so as to move the moving stage 21 toward the feed motor 22, and the position detection circuit 72 indicates that the moving stage 21 has reached the movement limit position. When the pulse train signal is no longer input from the encoder 22a, a signal indicating that the drive signal is stopped is output to the feed motor control circuit 73, and the count value is set to “0”. Thus, the feed motor control circuit 73 stops outputting the drive signal. This movement limit position becomes the origin position of the moving stage 21, and the position detection circuit 72 thereafter counts the pulse train signal from the encoder 22a every time the moving stage 21 moves, and adds or subtracts the count value depending on the moving direction. The movement distance x from the movement limit position is output as a position signal. When the movement position of the moving stage 21 is input from the controller 101, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 22 in the forward or reverse direction until the position signal input from the position detection circuit 72 becomes equal to the input movement position. In addition, when the moving direction and moving speed of the moving stage 21 are input from the controller 101, the feed motor control circuit 73 determines the moving speed of the moving stage 21 using the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 22a. A drive signal is output to the feed motor 22 so that the calculated movement speed becomes the input movement speed.

一対のガイド２５，２５の上端は、板状の上壁２６によって連結されており、上壁２６には貫通孔２６ａが設けられていて、貫通孔２６ａの中心位置はＸ線出射器１０の出射口１１の中心位置に対向しており、出射Ｘ線は、出射口１１及び貫通孔２６ａを介してテーブル駆動機構２０内に入射する。後述するイメージングプレート１５が回折環撮像位置にある状態（図１、図２及び図４の状態）において、移動ステージ２１の貫通孔２６ａと対向する位置には、図４に拡大して示すように、貫通孔２１ａが形成されている。移動ステージ２１には、出射口１１及び貫通孔２６ａ，２１ａの中心軸線位置を回転中心とするスピンドルモータ２７が組み付けられており、スピンドルモータ２７の出力軸２７ａは円筒状で断面円形の貫通孔２７ａ１を有する。スピンドルモータ２７の出力軸２７ａの反対側には、貫通孔２７ｂが設けられ、貫通孔２７ｂの内周面上には、貫通孔２７ｂの一部の内径を小さくするための円筒状の通路部材２８が固定されている。 The upper ends of the pair of guides 25, 25 are connected by a plate-like upper wall 26, and a through hole 26 a is provided in the upper wall 26, and the center position of the through hole 26 a is the emission of the X-ray emitter 10. Opposite the center position of the mouth 11, the outgoing X-rays enter the table drive mechanism 20 through the outgoing opening 11 and the through hole 26a. In a state where an imaging plate 15 described later is in the diffraction ring imaging position (the state shown in FIGS. 1, 2, and 4), the position facing the through hole 26 a of the moving stage 21 is enlarged as shown in FIG. 4. A through hole 21a is formed. The moving stage 21 is assembled with a spindle motor 27 whose center of rotation is the position of the central axis of the emission port 11 and the through holes 26a, 21a. The output shaft 27a of the spindle motor 27 is cylindrical and has a circular cross section. Have A through hole 27b is provided on the opposite side of the output shaft 27a of the spindle motor 27, and a cylindrical passage member 28 for reducing the inner diameter of a part of the through hole 27b is provided on the inner peripheral surface of the through hole 27b. Is fixed.

また、スピンドルモータ２７内にはエンコーダ２７ｃが組み込まれ、エンコーダ２７ｃは、スピンドルモータ２７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７４及び回転角度検出回路７５へ出力する。さらに、エンコーダ２７ｃは、スピンドルモータ２７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１０１及び回転角度検出回路７５に出力する。 An encoder 27c is incorporated in the spindle motor 27. The encoder 27c controls a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level every time the spindle motor 27 rotates by a predetermined minute rotation angle. It outputs to the circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75. Further, the encoder 27c outputs an index signal that switches from a low level to a high level for a predetermined short period each time the spindle motor 27 makes one rotation, to the controller 101 and the rotation angle detection circuit 75.

スピンドルモータ制御回路７４は、コントローラ１０１から回転速度を入力すると、エンコーダ２７ｃから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数から計算される回転速度が、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２７に出力する。回転角度検出回路７５は、エンコーダ２７ｃから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値から回転角度θｐを計算してコントローラ１０１に出力する。また、回転角度検出回路７５は、エンコーダ２７ｃからインデックス信号を入力すると、カウント値をリセットして「０」にする。これが回転角度０°の位置である。なお、イメージングプレート１５の回転角度０°の位置とは、後述するレーザ検出装置３０からのレーザ照射によりイメージングプレート１５に形成された回折環を読み取る際、インデックス信号を入力した時点でレーザ光が照射されている位置である。この位置はイメージングプレート１５の各半径位置ごとにあるためラインであり、以後このラインを回転基準位置のラインという。そして、回転基準位置のラインはＹ軸と平行である。 When the rotation speed is input from the controller 101, the spindle motor control circuit 74 outputs a drive signal so that the rotation speed calculated from the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 27c becomes the input rotation speed. Output to the spindle motor 27. The rotation angle detection circuit 75 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 27c, calculates the rotation angle θp from the count value, and outputs it to the controller 101. In addition, when the index signal is input from the encoder 27c, the rotation angle detection circuit 75 resets the count value to “0”. This is the position at a rotation angle of 0 °. Note that the position of the imaging plate 15 at a rotation angle of 0 ° means that the laser beam is irradiated when an index signal is input when a diffraction ring formed on the imaging plate 15 is read by laser irradiation from a laser detection device 30 described later. It is a position that has been. This position is a line because it is at each radial position of the imaging plate 15, and this line is hereinafter referred to as a rotation reference position line. The rotation reference position line is parallel to the Y axis.

テーブル１６は、円形状であり、スピンドルモータ２７の出力軸２７ａの先端部に固定されている。テーブル１６は、下面中央部から下方へ突出した突出部１７を有し、突出部１７の外周面には、ねじ山が形成されている。テーブル１６の下面にはイメージングプレート１５が取付けられる。イメージングプレート１５の中心部には貫通孔１５ａが設けられていて、この貫通孔１５ａに突出部１７を通し、突出部１７の外周面上にナット状の固定具１８をねじ込むことにより、イメージングプレート１５が、固定具１８とテーブル１６の間に挟まれて固定される。固定具１８は、円筒状の部材で、内周面に、突出部１７のねじ山に対応するねじ山が形成されている。 The table 16 has a circular shape and is fixed to the tip of the output shaft 27 a of the spindle motor 27. The table 16 has a protruding portion 17 that protrudes downward from the central portion of the lower surface, and a thread is formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 17. An imaging plate 15 is attached to the lower surface of the table 16. A through hole 15 a is provided in the center of the imaging plate 15, and the projection 17 is passed through the through hole 15 a, and a nut-shaped fixture 18 is screwed onto the outer peripheral surface of the projection 17, thereby imaging plate 15. Is fixed between the fixture 18 and the table 16. The fixture 18 is a cylindrical member, and a thread corresponding to the thread of the protrusion 17 is formed on the inner peripheral surface.

テーブル１６、突出部１７及び固定具１８にも貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａがそれぞれ設けられており、貫通孔１８ａの内径は通路部材２８の内径と同じである。すなわち、出射Ｘ線は、貫通孔２６ａ，２１ａ，通路部材２８，貫通孔２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａを介して出射され、通路部材２８の内径及び貫通孔１８ａの内径は小さいので、貫通孔１８ａから出射されるＸ線は貫通孔２７ａ１の軸線に平行な平行光となり、筐体５０の円形孔５０ｃ１から出射される。 The table 16, the protruding portion 17, and the fixture 18 are also provided with through holes 16 a, 17 a, and 18 a, and the inner diameter of the through hole 18 a is the same as the inner diameter of the passage member 28. That is, the emitted X-rays are emitted through the through holes 26a and 21a, the passage member 28, the through holes 27b, 27a1, 16a, 17a and 18a, and the inner diameter of the passage member 28 and the inner diameter of the through hole 18a are small. The X-ray emitted from the hole 18a becomes parallel light parallel to the axis of the through hole 27a1, and is emitted from the circular hole 50c1 of the housing 50.

イメージングプレート１５は、移動ステージ２１、スピンドルモータ２７及びテーブル１６と共に、回折環撮像位置へ移動し、また、後述する撮像した回折環を読み取る回折環読取り領域、及び回折環を消去する回折環消去領域へ移動する。この移動において、イメージングプレート１５の中心軸は、出射Ｘ線の光軸とイメージングプレート１５における回転基準位置のラインとが含まれる平面内に保たれた状態で、出射Ｘ線の光軸に垂直な方向に移動する。上述したように、この方向はＹ軸方向である。 The imaging plate 15 moves to the diffraction ring imaging position together with the moving stage 21, the spindle motor 27, and the table 16, and also includes a diffraction ring reading region for reading the imaged diffraction ring, which will be described later, and a diffraction ring erasing region for erasing the diffraction ring. Move to. In this movement, the central axis of the imaging plate 15 is perpendicular to the optical axis of the outgoing X-ray while being maintained in a plane including the optical axis of the outgoing X-ray and the line of the rotation reference position in the imaging plate 15. Move in the direction. As described above, this direction is the Y-axis direction.

レーザ検出装置３０は、回折環を撮像したイメージングプレート１５にレーザ光を照射し、イメージングプレート１５が発光した光の強度を検出する。レーザ検出装置３０は、回折環撮像位置にあるイメージングプレート１５からフィードモータ２２側に充分離れており、測定対象物ＯＢにて回折したＸ線がレーザ検出装置３０によって遮られないようになっている。レーザ検出装置３０は、レーザ光源３１、コリメートレンズ３２、反射鏡３３、ダイクロイックミラー３４、及び対物レンズ３６等を備えた光ヘッドであり、光ディスクの記録再生に用いられるものと同様な構成である。レーザ駆動回路７７は、コントローラ１０１から指令が入力すると、フォトディテクタ４２から入力する信号の強度が所定の強度になるようレーザ光源３１に駆動信号を出力し。レーザ光源３１からは一定強度のレーザ光が出射される。フォトディテクタ４２は後述するダイクロイックミラー３４で微量が反射し、集光レンズ４１を介して受光したレーザ光の強度に相当する強度の信号を出力するが、ダイクロイックミラー３４での反射の割合は一定であるので、出射したレーザ光の強度に相当する強度の信号を出力すると見なせる。コリメートレンズ３２はレーザ光を平行光にし、反射鏡３３はレーザ光を、ダイクロイックミラー３４に向けて反射し、ダイクロイックミラー３４は、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。対物レンズ３６は、レーザ光をイメージングプレート１５の表面に集光させる。対物レンズ３６には、フォーカスアクチュエータ３７が組み付けられており。後述するフォーカスサーボにより、レーザ光の焦点は常にイメージングプレート１５の表面に合致する。 The laser detection device 30 irradiates the imaging plate 15 that images the diffraction ring with laser light, and detects the intensity of the light emitted from the imaging plate 15. The laser detection device 30 is sufficiently separated from the imaging plate 15 at the diffraction ring imaging position toward the feed motor 22 so that the X-ray diffracted by the measurement object OB is not blocked by the laser detection device 30. . The laser detection device 30 is an optical head including a laser light source 31, a collimating lens 32, a reflecting mirror 33, a dichroic mirror 34, an objective lens 36, and the like, and has the same configuration as that used for recording and reproduction of an optical disc. When a command is input from the controller 101, the laser drive circuit 77 outputs a drive signal to the laser light source 31 so that the intensity of the signal input from the photodetector 42 becomes a predetermined intensity. Laser light with a constant intensity is emitted from the laser light source 31. The photodetector 42 reflects a small amount by a dichroic mirror 34 to be described later, and outputs a signal having an intensity corresponding to the intensity of the laser beam received through the condenser lens 41, but the ratio of reflection at the dichroic mirror 34 is constant. Therefore, it can be considered that a signal having an intensity corresponding to the intensity of the emitted laser light is output. The collimating lens 32 collimates the laser light, the reflecting mirror 33 reflects the laser light toward the dichroic mirror 34, and the dichroic mirror 34 transmits most of the incident laser light (for example, 95%) as it is. The objective lens 36 focuses the laser light on the surface of the imaging plate 15. A focus actuator 37 is assembled to the objective lens 36. The focus of the laser light always matches the surface of the imaging plate 15 by a focus servo described later.

集光されたレーザ光が、イメージングプレート１５の回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光（Ｐｈｏｔｏ−ＳｔｉｍｕｌａｔｅｄＬｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）現象が生じ、回折環撮像時における回折Ｘ線の強度に応じた光が発生する。この輝尽発光により発生した光はレーザ光の波長よりも波長が短く、レーザ光の反射光と共に対物レンズ３６を通過するが、ダイクロイックミラー３４にて大部分が反射し、レーザ光の反射光は大部分が透過する。ダイクロイックミラー３４で反射した光は、集光レンズ３８、シリンドリカルレンズ３９を介してフォトディテクタ４０に入射する。フォトディテクタ４０は、４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子からなり、４つの受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を増幅回路７８に出力する。なお、シリンドリカルレンズ３９は非点収差を生じさせるためにある。 When the focused laser beam is applied to the portion of the imaging plate 15 where the diffractive ring is imaged, a photo-stimulated luminescence phenomenon occurs, corresponding to the intensity of the diffracted X-ray at the time of diffractive ring imaging. Light is generated. The light generated by the stimulated light emission has a wavelength shorter than that of the laser light and passes through the objective lens 36 together with the reflected light of the laser light, but most of the light is reflected by the dichroic mirror 34, and the reflected light of the laser light is Most are transparent. The light reflected by the dichroic mirror 34 enters the photodetector 40 via the condenser lens 38 and the cylindrical lens 39. The photodetector 40 includes a four-part light receiving element including four light receiving elements having the same square shape, and outputs four light receiving signals (a, b, c, d) to the amplifier circuit 78. The cylindrical lens 39 is used to cause astigmatism.

増幅回路７８は、入力した４つの受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を増幅してフォーカスエラー信号生成回路７９及びＳＵＭ信号生成回路８０へ出力する。フォーカスエラー信号生成回路７９は、非点収差法におけるフォーカスエラー信号を生成してフォーカスサーボ回路８１へ出力する。フォーカスサーボ回路８１は、コントローラ１０１により指令が入力すると作動開始し、入力した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８２に出力する。ドライブ回路８２は、入力した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３７を駆動して、対物レンズ３６をレーザ光の光軸方向に変位させ、これにより、レーザ光の焦点は常にイメージングプレート１５の表面に合致する。 The amplification circuit 78 amplifies the four received light signals (a, b, c, d) and outputs them to the focus error signal generation circuit 79 and the SUM signal generation circuit 80. The focus error signal generation circuit 79 generates a focus error signal in the astigmatism method and outputs the focus error signal to the focus servo circuit 81. The focus servo circuit 81 starts to operate when a command is input from the controller 101, generates a focus servo signal based on the input focus error signal, and outputs the focus servo signal to the drive circuit 82. The drive circuit 82 drives the focus actuator 37 in accordance with the input focus servo signal to displace the objective lens 36 in the direction of the optical axis of the laser beam, so that the focal point of the laser beam is always on the surface of the imaging plate 15. Match.

ＳＵＭ信号生成回路８０は、入力した４つの受光信号を合算してＳＵＭ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器８３に出力する。ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート１５にて反射し、ダイクロイックミラー３４で反射した微量の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１５にて反射する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、撮像された回折環における回折Ｘ線の強度に相当する。Ａ／Ｄ変換器８３は、コントローラ１０１から指令が入力すると、入力するＳＵＭ信号の瞬時値をデジタルデータに変換してコントローラ１０１に出力する。 The SUM signal generation circuit 80 adds the four received light signals to generate a SUM signal and outputs it to the A / D converter 83. The intensity of the SUM signal is equivalent to the intensity of a small amount of laser light reflected by the imaging plate 15 and reflected by the dichroic mirror 34 and the intensity of light generated by the stimulated emission. Since the intensity of the reflected laser beam is substantially constant, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the light generated by the stimulated emission. That is, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of diffracted X-rays in the imaged diffraction ring. When a command is input from the controller 101, the A / D converter 83 converts the instantaneous value of the input SUM signal into digital data and outputs it to the controller 101.

また、対物レンズ３６に隣接して、ＬＥＤ光源４３が設けられている。ＬＥＤ光源４３は、ＬＥＤ駆動回路８４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１５に撮像された回折環を消去する。ＬＥＤ駆動回路８４は、コントローラ１０１から指令を入力すると、ＬＥＤ光源４３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。 Further, an LED light source 43 is provided adjacent to the objective lens 36. The LED light source 43 is controlled by the LED drive circuit 84 to emit visible light and erase the diffraction ring imaged on the imaging plate 15. When an instruction is input from the controller 101, the LED drive circuit 84 supplies a drive signal for generating visible light having a predetermined intensity to the LED light source 43.

また、Ｘ線回折測定装置は、ＬＥＤ光源４４を有する。ＬＥＤ光源４４は、図２、図４及び図５に示すように、移動ステージ２１とテーブル駆動機構２０の上壁２６の下面との間に配置されたプレート４５の一端部下面に固定されている。プレート４５は、移動ステージ２１内に固定されたモータ４６の出力軸４６ａに固着されており、モータ４６の回転により、上壁２６の下面に平行な面内を回転する。移動ステージ２１にはストッパ部材４７ａ，４７ｂが設けられており、ストッパ部材４７ａは、プレート４５を図５のＤ１方向に回転させたとき、ＬＥＤ光源４４が上壁２６の貫通孔２６ａ及び移動ステージ２１の貫通孔２１ａに対向する位置（Ａ位置）で静止するように、プレート４５の回転を規制する。一方、ストッパ部材４７ｂは、プレート４５を図５のＤ２方向に回転させたとき、プレート４５が上壁２６の貫通孔２６ａと移動ステージ２１の貫通孔２１ａとの間を遮断しない位置（Ｂ位置）で静止するように、プレート４５の回転を規制する。言い換えれば、Ａ位置は、プレート４５が図２及び図４に示す状態にある位置であり、ＬＥＤ光源４４から出射されるＬＥＤ光がスピンドルモータ２７の貫通孔２７ａ１に設けた通路部材２８の通路に入射する位置である。Ｂ位置は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線がプレート４５によって遮られない位置である。ＬＥＤ光源４４は、コントローラ１０１によって作動制御されるＬＥＤ駆動回路８５からの駆動信号によりＬＥＤ光を出射する。ＬＥＤ光は拡散する可視光であるが、プレート４５がＡ位置にあるとき、その一部は、出射Ｘ線と同様の経路で貫通孔１８ａから出射するので、出射Ｘ線と同様、貫通孔２７ａ１の軸線に平行な平行光になる。 The X-ray diffraction measurement apparatus has an LED light source 44. As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the LED light source 44 is fixed to the lower surface of one end portion of a plate 45 disposed between the moving stage 21 and the lower surface of the upper wall 26 of the table driving mechanism 20. . The plate 45 is fixed to an output shaft 46 a of a motor 46 fixed in the moving stage 21, and rotates in a plane parallel to the lower surface of the upper wall 26 by the rotation of the motor 46. The moving stage 21 is provided with stopper members 47a and 47b. When the plate 45 is rotated in the direction D1 in FIG. 5, the LED light source 44 causes the through hole 26a in the upper wall 26 and the moving stage 21 to move. The rotation of the plate 45 is regulated so that it stops at a position (position A) facing the through hole 21a. On the other hand, the stopper member 47b is a position (B position) where the plate 45 does not block between the through hole 26a of the upper wall 26 and the through hole 21a of the moving stage 21 when the plate 45 is rotated in the direction D2 in FIG. The rotation of the plate 45 is restricted so as to be stationary. In other words, the A position is a position where the plate 45 is in the state shown in FIGS. 2 and 4, and the LED light emitted from the LED light source 44 enters the passage of the passage member 28 provided in the through hole 27 a 1 of the spindle motor 27. This is the incident position. The B position is a position where X-rays emitted from the X-ray emitter 10 are not blocked by the plate 45. The LED light source 44 emits LED light in accordance with a drive signal from an LED drive circuit 85 that is controlled by the controller 101. Although the LED light is a diffusing visible light, when the plate 45 is at the A position, a part of the light is emitted from the through hole 18a through the same path as the outgoing X-ray, so that the through hole 27a1 is the same as the outgoing X-ray. Becomes parallel light parallel to the axis.

モータ４６はエンコーダ４６ｂを備えており、エンコーダ４６ｂはモータ４６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回転制御回路８６に出力する。回転制御回路８６は、コントローラ１０１から回転方向と回転開始の指令が入力されると、モータ４６に駆動信号を出力し、モータ４６を指示方向に回転させる。そして、エンコーダ４６ｂからパルス列信号の入力が停止すると、駆動信号の出力を停止する。これにより、プレート４５を、上述したＡ位置及びＢ位置までそれぞれ回転させることができる。 The motor 46 includes an encoder 46b. The encoder 46b outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the rotation control circuit 86 every time the motor 46 rotates by a predetermined minute rotation angle. When a rotation direction and a rotation start command are input from the controller 101, the rotation control circuit 86 outputs a drive signal to the motor 46 to rotate the motor 46 in the indicated direction. When the input of the pulse train signal from the encoder 46b is stopped, the output of the drive signal is stopped. Thereby, the plate 45 can be rotated to the A position and the B position, respectively.

筐体５０の切欠き部壁５０ｃの横面には結像レンズ４８が設けられ、筐体５０内部には撮像器４９が設けられている。撮像器４９は、ＣＣＤ受光器又はＣＭＯＳ受光器で構成され、各撮像素子ごとの受光強度に相当する強度の信号をセンサ信号取出回路８７に出力する。結像レンズ４８及び撮像器４９は、イメージングプレート１５に対して設定された位置にある測定対象物ＯＢにおけるＬＥＤ光の照射点を中心とした領域の画像を撮像するデジタルカメラとして機能する。イメージングプレート１５に対して設定された位置とは、測定対象物ＯＢにおけるＸ線及びＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの垂直距離が、予め決められた設定値Ｌとなる位置である。この場合の結像レンズ４８及び撮像器４９による被写界深度は、該照射点を中心とした前後の範囲で設定されている。センサ信号取出回路８７は、撮像器４９の各撮像素子ごとの信号強度データを、各撮像素子の位置（すなわち画素位置）が分かるデータと共にコントローラ１０１に出力する。 An imaging lens 48 is provided on the lateral surface of the notch wall 50 c of the housing 50, and an imager 49 is provided inside the housing 50. The image pickup device 49 is constituted by a CCD light receiver or a CMOS light receiver, and outputs a signal having an intensity corresponding to the light reception intensity of each image pickup device to the sensor signal extraction circuit 87. The imaging lens 48 and the imager 49 function as a digital camera that captures an image of a region around the irradiation point of the LED light on the measurement object OB located at a position set with respect to the imaging plate 15. The position set with respect to the imaging plate 15 is a position where the vertical distance from the irradiation point of the X-ray and LED light on the measurement object OB to the imaging plate 15 becomes a predetermined set value L. In this case, the depth of field by the imaging lens 48 and the imaging device 49 is set in a range before and after the irradiation point. The sensor signal extraction circuit 87 outputs the signal intensity data for each image pickup device of the image pickup device 49 to the controller 101 together with data indicating the position of each image pickup device (that is, the pixel position).

また、結像レンズ４８の光軸は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とイメージングプレート１５の回転基準位置のラインを含む平面に含まれるとともに、この光軸と測定対象物ＯＢに照射されるＸ線及びＬＥＤ光の光軸が交わる点は、イメージングプレート１５までの垂直距離が設定値Ｌとなる点であるように調整されている。測定対象物ＯＢに照射されるＬＥＤ光は平行光であるので、照射点において、ＬＥＤ光は散乱光と、略平行光のまま反射する反射光を発生させるが、散乱光のうち結像レンズ４８に入射した光は撮像器４９の位置で結像して照射点の画像となる。ＬＥＤ光の照射点がイメージングプレート１５に対して設定された位置にあるとき、結像レンズ４８に入射する散乱光の光軸は結像レンズ４８の光軸と一致するため、照射点の画像は結像レンズ４８の光軸が撮臓器４９と交差する所定の位置に生じる。よって、撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点が撮影画像上の所定の位置に生じるよう、位置変化機構１２０によりＸ線回折測定装置の筐体５０の位置を調整すれば、Ｘ線及びＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの距離を設定値Ｌにすることができる。以下、Ｘ線及びＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの距離を、照射点−ＩＰ間距離という。 The optical axis of the imaging lens 48 is included in a plane including the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray emitter 10 and the rotation reference position line of the imaging plate 15. The point where the optical axes of the X-rays and LED light irradiated to the OB intersect with each other is adjusted so that the vertical distance to the imaging plate 15 becomes the set value L. Since the LED light applied to the measurement object OB is parallel light, the LED light generates scattered light and reflected light that is reflected substantially as parallel light at the irradiation point. The light incident on the light is imaged at the position of the image pickup device 49 to form an image of the irradiation point. When the irradiation point of the LED light is at a position set with respect to the imaging plate 15, the optical axis of the scattered light incident on the imaging lens 48 coincides with the optical axis of the imaging lens 48. The optical axis of the imaging lens 48 is generated at a predetermined position where it intersects the imaging organ 49. Therefore, if the position of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device is adjusted by the position change mechanism 120 so that the irradiation point of the LED light in the captured image is generated at a predetermined position on the captured image, the irradiation of the X-ray and the LED light is performed. The distance from the point to the imaging plate 15 can be set to the set value L. Hereinafter, the distance from the X-ray and LED light irradiation point to the imaging plate 15 is referred to as an irradiation point-IP distance.

また、撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向の位置と、照射点−ＩＰ間距離とには三角測量の原理から１：１の関係があり、コントローラ１０１のメモリにはこの関係が予め記憶されている。よって、コントローラ１０１にセンサ信号取出回路８７から撮影画像データが入力し、コントローラ１０１が撮影画像データを処理すれば、照射点−ＩＰ間距離を算出することができる。撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係は、鉄等の粉末を糊塗した（残留応力０の）測定対象物ＯＢでＬＥＤ光の照射点の縦方向位置を取得し、続いて後述するようにＸ線を照射して回折環を形成し回折環の半径を測定すれば、回折環の半径から照射点−ＩＰ間距離を計算することができるので得ることができる。 The vertical position of the irradiation point of the LED light in the photographed image and the irradiation point-IP distance have a 1: 1 relationship from the principle of triangulation, and this relationship is stored in the memory of the controller 101 in advance. Has been. Therefore, when the captured image data is input from the sensor signal extraction circuit 87 to the controller 101 and the controller 101 processes the captured image data, the irradiation point-IP distance can be calculated. The relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light in the photographed image and the distance between the irradiation point and the IP is as follows. If the position is acquired and then the X-ray is irradiated to form a diffraction ring and the radius of the diffraction ring is measured as described later, the distance between the irradiation point and the IP can be calculated from the radius of the diffraction ring. be able to.

また、上述した平板連結体１１８は、その下面にＸ線及びＬＥＤ光の照射点における測定対象物ＯＢの法線がＺ軸方向と平行であるとき、ＬＥＤ光照射点で発生した反射光が受光するラインが描かれている。言い換えると、Ｘ線及びＬＥＤ光の照射点を含むＸＺ平面と平行な平面が平板連結体１１８と交差する箇所にラインが描かれている。よって、ＬＥＤ光の反射光の受光位置が平板連結体１１８の下面に描かれたライン上に生じるようにすれば、Ｘ線及びＬＥＤ光の光軸とＸ線及びＬＥＤ光の照射点における測定対象物ＯＢの法線を含む平面を、イメージングプレート１５の所定の箇所と交差させることができる。この箇所は回転角度９０°のラインである。 In addition, when the normal line of the measurement object OB at the irradiation point of X-rays and LED light is parallel to the Z-axis direction on the lower surface of the flat plate coupling body 118 described above, reflected light generated at the LED light irradiation point is received. The line to be drawn is drawn. In other words, a line is drawn at a location where a plane parallel to the XZ plane including the irradiation point of X-rays and LED light intersects the flat plate coupling body 118. Therefore, if the light receiving position of the reflected light of the LED light is generated on the line drawn on the lower surface of the flat plate coupling body 118, the measurement target at the optical axis of the X-ray and LED light and the irradiation point of the X-ray and LED light. A plane including the normal line of the object OB can intersect with a predetermined portion of the imaging plate 15. This point is a line with a rotation angle of 90 °.

コンピュータ装置１００は、コントローラ１０１、入力装置１０２及び表示装置１０３からなる。コントローラ１０１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各種プログラムを実行してＸ線回折測定装置の作動を制御するとともに記憶したデータを用いて演算処理を行う。また、コントローラ１０１の記憶装置には、上述した撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係、測定対象物ＯＢのブラック角、傾斜角０のときのＸＹ平面に対するＸ線の入射角、及び残留応力の計算に必要な諸定数等、必要な数値が予め記憶されている。入力装置１０２は、コントローラ１０１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作動指令などの入力のために利用される。表示装置１０３は、表示画面上に撮像器４９によって撮像された照射点を含む画像に加えて、ＬＥＤ光の照射点を合致させるべき位置を示すマークも表示される。さらに、表示装置１０３は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果なども視覚的に知らせる。高電圧電源１０５は、Ｘ線出射器１０にＸ線出射のための高電圧及び電流を供給する。 The computer device 100 includes a controller 101, an input device 102, and a display device 103. The controller 101 is an electronic control unit having a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, a large-capacity storage device, and the like as a main part, and executes various programs stored in the large-capacity storage device to perform an X-ray diffraction measurement apparatus. The operation is controlled and the stored data is used for arithmetic processing. Further, the storage device of the controller 101 stores the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and the IP in the captured image, the black angle of the measurement object OB, and the XY when the inclination angle is 0. Necessary numerical values such as an incident angle of the X-ray with respect to the plane and various constants necessary for calculating the residual stress are stored in advance. The input device 102 is connected to the controller 101 and is used by an operator for inputting various parameters, operation commands, and the like. In the display device 103, in addition to the image including the irradiation point imaged by the imaging device 49, a mark indicating the position where the irradiation point of the LED light should be matched is displayed on the display screen. Further, the display device 103 visually notifies the operator of various setting situations, operating situations, measurement results, and the like. The high voltage power source 105 supplies a high voltage and current for X-ray emission to the X-ray emitter 10.

次に、上記のように構成したＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを用いて、測定対象物ＯＢに対するＸ線回折測定装置の位置と姿勢を調整したうえで、測定対象物ＯＢの残留応力を測定するためのＸ線回折測定を行う具体的方法について説明する。まず、作業者はＸ線回折測定システムに電源を投入し、ステージ移動機構６０のステージ６１に残留応力の測定をする測定対象物ＯＢを載置する。このとき残留垂直応力の測定方向がＸ軸方向（ステージ６１の移動方向）と一致するよう測定対象物ＯＢを載置する。次に、入力装置１０２からステージ６１に移動位置または移動方向を入力して、ステージ６１を移動させ、おおよそでＸ線回折測定装置から出射されるＸ線が測定対象物ＯＢの測定箇所に照射されるようにする。この後、Ｘ線回折測定は、位置姿勢調整工程Ｓ１、回折環撮像工程Ｓ２、回折環読取り工程Ｓ３、回折環消去工程Ｓ４及び残留応力計算工程Ｓ５が行われることで実施される。なお、回折環撮像工程Ｓ２以外の各工程で、先行技術文献の特許文献１で詳細に説明されている箇所は簡略的に説明するにとどめる。 Next, using the X-ray diffraction measurement system including the X-ray diffraction measurement apparatus configured as described above, the position and orientation of the X-ray diffraction measurement apparatus with respect to the measurement object OB are adjusted, and then the measurement object OB is adjusted. A specific method for performing X-ray diffraction measurement for measuring residual stress will be described. First, the operator turns on the power of the X-ray diffraction measurement system, and places the measurement object OB for measuring the residual stress on the stage 61 of the stage moving mechanism 60. At this time, the measurement object OB is placed so that the measurement direction of the residual normal stress coincides with the X-axis direction (the moving direction of the stage 61). Next, the moving position or moving direction is input from the input device 102 to the stage 61, the stage 61 is moved, and approximately the X-rays emitted from the X-ray diffraction measuring device are irradiated to the measurement location of the measurement object OB. So that Thereafter, the X-ray diffraction measurement is performed by performing a position and orientation adjustment step S1, a diffraction ring imaging step S2, a diffraction ring reading step S3, a diffraction ring elimination step S4, and a residual stress calculation step S5. Note that, in each step other than the diffraction ring imaging step S2, portions that are described in detail in Patent Document 1 of the prior art document will be simply described.

位置姿勢調整工程Ｓ１は、測定対象物ＯＢに対するＸ線回折測定装置（筐体５０）の位置と姿勢（傾斜角）を調整する工程である。作業者は、入力装置１０２から位置姿勢の調整を行うことを入力すると、コントローラ１０１は、各回路に指令を出力し、イメージングプレート１５を回折環撮像位置（図１、図２及び図４の状態）に移動させ、モータ４６を駆動させてプレート４５をＡ位置まで回転させ、ＬＥＤ光源４４を点灯させる。これにより平行光であるＬＥＤ光が筐体５０の円形孔５０ｃ１から外部へ出射され、測定対象物ＯＢの測定箇所付近に照射される。さらに、コントローラ１０１は、撮像器４９による撮像信号をセンサ信号取出回路８７からコントローラ１０１に出力させ、この撮像信号から作成したＬＥＤ光の照射位置近傍の画像を表示装置１０３に表示させる。このとき、表示される画像には、撮像信号によって表示される画像とは独立して、結像レンズ４８の光軸が撮像器４９と交差する位置に相当する撮影画像上の位置に、十字マークが表示される。 The position and orientation adjustment step S1 is a step of adjusting the position and orientation (tilt angle) of the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) with respect to the measurement object OB. When the operator inputs an adjustment of the position and orientation from the input device 102, the controller 101 outputs a command to each circuit, and the imaging plate 15 is moved to the diffraction ring imaging position (states in FIGS. 1, 2, and 4). ), The motor 46 is driven to rotate the plate 45 to the A position, and the LED light source 44 is turned on. As a result, LED light, which is parallel light, is emitted from the circular hole 50c1 of the housing 50 to the outside, and is irradiated near the measurement location of the measurement object OB. Further, the controller 101 outputs an image pickup signal from the image pickup device 49 from the sensor signal extraction circuit 87 to the controller 101, and causes the display device 103 to display an image near the irradiation position of the LED light created from the image pickup signal. At this time, the displayed image has a cross mark at a position on the captured image corresponding to the position where the optical axis of the imaging lens 48 intersects the image pickup device 49 independently of the image displayed by the imaging signal. Is displayed.

この場合、十字マークのクロス点は表示装置１０３の画面の中心に位置し、この位置は照射点−ＩＰ間距離が設定値Ｌであるとき、照射点が撮像される位置である。また、十字マークの縦方向のラインは、出射Ｘ線の光軸とイメージングプレート１５の回転基準位置のラインを含む平面が撮臓器４９と交差するラインに相当し、言い換えると出射Ｘ線の光軸を撮臓器４９に投影させたラインである。 In this case, the cross point of the cross mark is located at the center of the screen of the display device 103, and this position is a position where the irradiation point is imaged when the distance between the irradiation point and the IP is the set value L. The vertical line of the cross mark corresponds to a line where a plane including the optical axis of the outgoing X-ray and the rotation reference position of the imaging plate 15 intersects the imaging organ 49, in other words, the optical axis of the outgoing X-ray. Is a line projected onto the imaging organ 49

作業者は、表示装置１０３に表示される画像を見ながら入力装置１０２からＺ軸方向の移動位置またはＺ軸方向の移動方向（すなわち、図３の上方向または下方向）を入力して、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）の位置を調整するとともに、入力装置１０２からＸ軸方向の移動位置またはＸ軸方向の移動方向（すなわち、図３の右方向または左方向）を入力して、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の位置を調整し、撮影画像上におけるＬＥＤ光の照射点が測定対象物ＯＢの目的とする測定箇所になるとともに十字マークのクロス点と合致するようにする。これにより、出射Ｘ線は測定対象物ＯＢの目的とする測定箇所に照射され、照射点−ＩＰ間距離は設定値Ｌになる。 The operator inputs the movement position in the Z-axis direction or the movement direction in the Z-axis direction (that is, the upward or downward direction in FIG. 3) from the input device 102 while viewing the image displayed on the display device 103. While adjusting the position of the line diffraction measurement device (housing 50), the movement position in the X-axis direction or the movement direction in the X-axis direction (that is, the right direction or the left direction in FIG. 3) is input from the input device 102. The position of the stage 61 (measurement object OB) is adjusted so that the irradiation point of the LED light on the photographed image becomes the target measurement position of the measurement object OB and coincides with the cross point of the cross mark. Thereby, the emitted X-ray is irradiated to the target measurement location of the measurement object OB, and the distance between the irradiation point and the IP becomes the set value L.

次に、測定対象物ＯＢに対する出射Ｘ線の入射角をＸＹ平面に対する入射角Θｘｙ（本実施形態では３０°に設定されている）とは別の入射角にしたいときは、入力装置１０２からＹ軸周り傾斜角またはＹ軸周りの傾斜方向（すなわち、図３の右周りまたは左周り）を入力し、モータ１１３を駆動させる。Ｙ軸周り傾斜角をΘｙとし、図３の右周りを正とすると、測定対象物ＯＢに対する出射Ｘ線の入射角は、Θｘｙ＋Θｙである。Ｙ軸周り傾斜角Θｙは、Ｙ軸周り傾斜角度検出回路９１からコントローラ１０１に入力しているので、コントローラ１０１は入力したＹ軸周り傾斜角Θｙから測定対象物ＯＢに対する出射Ｘ線の入射角（Θｘｙ＋Θｙ）を計算し、表示装置１０３に表示する。作業者は表示装置１０３の表示を見て、出射Ｘ線の入射角を確認することができる。 Next, when the incident angle of the outgoing X-ray with respect to the measurement object OB is desired to be different from the incident angle Θxy (which is set to 30 ° in the present embodiment) with respect to the XY plane, the input device 102 uses Y The motor 113 is driven by inputting an inclination angle around the axis or an inclination direction around the Y axis (that is, clockwise or counterclockwise in FIG. 3). Assuming that the inclination angle around the Y axis is Θy and the right rotation in FIG. 3 is positive, the incident angle of the outgoing X-ray with respect to the measurement object OB is Θxy + Θy. Since the tilt angle Θy around the Y axis is input from the tilt angle detection circuit 91 around the Y axis to the controller 101, the controller 101 receives the incident angle (X Θxy + Θy) is calculated and displayed on the display device 103. The operator can check the incident angle of the emitted X-ray by looking at the display on the display device 103.

次に、入力装置１０２からＸ軸周り傾斜角またはＸ軸周りの傾斜方向を入力し、モータ１１６を駆動させて、測定対象物ＯＢからのＬＥＤ光の反射光が、平板連結体１１８の下面に描かれたライン上に生じるようにする。これにより、ＬＥＤ光の照射点（出射Ｘ線の照射点）における測定対象物ＯＢの法線がＺ軸と平行になり、出射Ｘ線の光軸と出射Ｘ線の照射点における測定対象物ＯＢの法線とを含む平面を、イメージングプレート１５の所定の箇所と交差させることができる。上述したように、Ｙ軸周り傾斜角変化とＸ軸周り傾斜角変化の回転軸の交差点は、イメージングプレート１５から垂直距離が設定値Ｌの出射Ｘ線の光軸上の点と合致しているので、Ｙ軸周り傾斜角変化とＸ軸周り傾斜角変化を行っても、出射Ｘ線及びＬＥＤ光の照射点は変化せず、照射点−ＩＰ間距離は変化しない。 Next, the tilt angle around the X axis or the tilt direction around the X axis is input from the input device 102 and the motor 116 is driven, and the reflected light of the LED light from the measurement object OB is applied to the lower surface of the plate connector 118. To occur on the drawn line. Thereby, the normal line of the measurement object OB at the irradiation point of LED light (irradiation point of the emitted X-ray) is parallel to the Z axis, and the measurement object OB at the irradiation axis of the emitted X-ray and the emission X-ray The plane including the normal line can intersect with a predetermined portion of the imaging plate 15. As described above, the intersection of the rotation axes of the change in the tilt angle around the Y axis and the change in the tilt angle around the X axis coincides with a point on the optical axis of the outgoing X-ray whose vertical distance from the imaging plate 15 is the set value L. Therefore, even if the tilt angle change around the Y axis and the tilt angle change around the X axis are performed, the irradiation point of the emitted X-ray and the LED light does not change, and the distance between the irradiation point and the IP does not change.

作業者は、測定対象物ＯＢに対するＸ線回折測定装置（筐体５０）の位置と姿勢（傾斜角）の調整が完了すると、入力装置１０２から位置姿勢の調整終了を入力する。これにより、コントローラ１０１は、各回路に指令を出力し、ＬＥＤ光源４４を消灯させ、撮像信号の出力を停止させる。 When the adjustment of the position and posture (inclination angle) of the X-ray diffraction measurement device (housing 50) with respect to the measurement object OB is completed, the operator inputs the end of position and posture adjustment from the input device 102. As a result, the controller 101 outputs a command to each circuit, turns off the LED light source 44, and stops the output of the imaging signal.

次の回折環撮像工程Ｓ２において、作業者は入力装置１０２から測定対象物ＯＢの材質（本実施形態では、鉄）を入力し、測定開始を入力する。これにより、コントローラ１０１は、スピンドルモータ制御回路７４を制御して、イメージングプレート１５を低速回転させ、エンコーダ２７ｃ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１５の回転を停止させる。これにより、回折環の読取り時において回転角度０°となる状態で、イメージングプレート１５に回折環が撮像されるようになる。次に、コントローラ１０１は、図６に示すフローのプログラムをスタートさせる。このプログラムは、測定対象物ＯＢの平面揺動のラインにおける表面プロファイルを取得した後、測定対象物ＯＢを平面揺動させながらＸ線を照射して回折環を撮像するプログラムである。以下、図６のフローに沿って説明する。 In the next diffraction ring imaging step S2, the operator inputs the material of the measurement object OB (in this embodiment, iron) from the input device 102, and inputs the start of measurement. Thus, the controller 101 controls the spindle motor control circuit 74 to rotate the imaging plate 15 at a low speed, and stops the rotation of the imaging plate 15 when the index signal is input from the encoder 27c. Thereby, the diffraction ring is imaged on the imaging plate 15 in a state where the rotation angle is 0 ° at the time of reading the diffraction ring. Next, the controller 101 starts the program of the flow shown in FIG. This program is a program for obtaining an image of a diffraction ring by irradiating X-rays while oscillating the measurement object OB in a plane after acquiring a surface profile in a plane oscillation line of the measurement object OB. Hereinafter, it demonstrates along the flow of FIG.

まず、コントローラ１０１は、ステップＳ１０にてプログラムをスタートさせると、ステップＳ１２にて変数ｎ及び変数ｍに０を入力する。変数ｎ及び変数ｍは、測定対象物ＯＢの平面揺動のラインにおける、移動量と照射点−ＩＰ間距離のデータ群を得る際、各データに０から順に付される整数である。次にコントローラ１０１は、ステップＳ１４にてＬＥＤ駆動回路８５に指令を出力してＬＥＤ光源４４からＬＥＤ光を出射させ、ステップＳ１６にてセンサ信号取出回路８７に指令を出力して撮像器４９から出力される信号から作成される撮影画像データを出力させる。次にコントローラ１０１は、ステップＳ１８にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に移動方向と移動速度を出力し、モータ６３を駆動させてステージ６１（測定対象物ＯＢ）の図３の右方向への移動を開始させる。そして、ステップＳ２０にてＸ軸方向移動位置検出回路９５が出力する移動位置を取り込み、最初に取り込んだ移動位置をそれ以降に取り込んだ移動位置から減算して移動量とし、ステップＳ２２にて移動量が変数ｎと予め記憶されている微小移動量Δｄを乗算した値になるのを待って、ステップＳ２４にてセンサ信号取出回路８７から入力している撮影画像データを取り込む。そして、ステップＳ２６にて取り込んだ撮影画像データからＬＥＤ光照射点の画像上の位置を取得し、予め記憶されている撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係から、撮影画像データを取り込んだ時点における照射点−ＩＰ間距離を計算して記憶する。そして、ステップＳ２８にてステップＳ２０にて計算した移動量が、予め記憶されている上限値以上になっていないと「Ｎｏ」と判定してステップＳ３０に行き、ステップＳ３０にて変数ｎをインクリメントしてステップＳ２０に戻る。このようにして、上述したステップＳ２０乃至ステップＳ３０を繰り返し実行することで、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）が移動量０，Δｄ，２・Δｄ，３・Δｄ・・・と、Δｄ移動するごとに、照射点−ＩＰ間距離が移動量に対応させて記憶されていく。 First, when the controller 101 starts the program in step S10, the controller 101 inputs 0 to the variable n and the variable m in step S12. The variable n and the variable m are integers that are assigned to each data in order from 0 when obtaining a data group of the movement amount and the distance between the irradiation point and the IP in the plane swing line of the measurement object OB. Next, in step S14, the controller 101 outputs a command to the LED drive circuit 85 to emit LED light from the LED light source 44. In step S16, the controller 101 outputs a command to the sensor signal extraction circuit 87 and outputs it from the image pickup device 49. The photographed image data created from the processed signal is output. Next, in step S18, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed to the X-axis direction moving motor control circuit 94 and drives the motor 63 to move the stage 61 (measurement object OB) to the right in FIG. Start moving. Then, in step S20, the movement position output by the X-axis direction movement position detection circuit 95 is fetched, the first fetched movement position is subtracted from the subsequent movement positions, and the movement amount is obtained in step S22. Is taken to be a value obtained by multiplying the variable n by a pre-stored minute movement amount Δd, and the photographed image data input from the sensor signal extraction circuit 87 is captured in step S24. Then, the position of the LED light irradiation point on the image is acquired from the captured image data captured in step S26, and the vertical position of the LED light irradiation point and the irradiation point-IP distance in the captured image stored in advance are obtained. From the relationship, the distance between the irradiation point and the IP at the time when the captured image data is taken in is calculated and stored. Then, if the movement amount calculated in step S20 in step S28 is not equal to or greater than the upper limit value stored in advance, it is determined as “No”, the process proceeds to step S30, and the variable n is incremented in step S30. The process returns to step S20. In this way, by repeatedly executing the above-described steps S20 to S30, the stage 61 (measurement object OB) moves by Δd with the movement amounts 0, Δd, 2, Δd, 3, Δd,. In addition, the distance between the irradiation point and the IP is stored in correspondence with the amount of movement.

そして、ステップＳ２０にて計算した移動量が予め記憶されている上限値以上になったとき、ステップＳ２８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ３２に行き、ステップＳ３２にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に作動停止の指令を出力し、モータ６３の回転駆動を停止してステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止する。次にステップＳ３４にてＬＥＤ駆動回路８５とセンサ信号取出回路８７に停止指令を出力して、ＬＥＤ光の照射と撮影画像データの出力を停止させる。次にステップＳ３６にて、メモリに記憶されている移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離を用いて、ステップＳ１８乃至ステップＳ３２にて行ったステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動によるＬＥＤ光照射点の移動ラインにおける測定対象物ＯＢの表面プロファイルを計算し、平面揺動させながらのＸ線照射による回折環撮像時に照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角を設定値にするための制御値を計算する。 When the amount of movement calculated in step S20 is equal to or greater than the upper limit value stored in advance, it is determined as “Yes” in step S28, and the process proceeds to step S32. In step S32, the X-axis moving motor control is performed. The operation stop command is output to the circuit 94, the rotation drive of the motor 63 is stopped, and the movement of the stage 61 (measurement object OB) is stopped. In step S34, a stop command is output to the LED drive circuit 85 and the sensor signal extraction circuit 87 to stop the irradiation of the LED light and the output of the captured image data. Next, in step S36, the LED by the movement of the stage 61 (measurement object OB) performed in steps S18 to S32 using the irradiation point-IP distance corresponding to the movement amount stored in the memory. Calculates the surface profile of the measurement object OB in the moving line of the light irradiation point, and sets the distance between the irradiation point and the IP and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB at the time of imaging of the diffraction ring by X-ray irradiation while the plane is swung Calculate the control value to make the value.

この計算処理を詳細に説明する。移動量はｎ・Δｄであるので、移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離は、変数ｎにも対応している。まず、変数ｎの最大値、すなわち、ステップＳ３２にてステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止したときの変数ｎをｎ_ｍａｘとして、ｎ_ｍａｘからそれぞれの変数ｎを減算し、変数ｍとする。これで、移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離は変数ｍにも対応し、ｍ・Δｄは、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の停止位置を原点としたときの照射点−ＩＰ間距離を取得した位置の距離である。言い換えると、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の停止位置からこれまでと反対方向にΔｄ移動するごとの移動量である。次に変数ｎごとに、照射点−ＩＰ間距離から照射点のＸ，Ｚ座標値を計算する。視覚的に示すと図７に示すように、測定対象物ＯＢに対してＬＥＤ光の光軸が０，Δｄ，２・Δｄ，３・Δｄ・・・とΔｄ移動するごとに得られている照射点−ＩＰ間距離と、ＸＹ平面に対するＸ線入射角（Θｘｙ＋Θｙ）とからＸＺ平面における照射点の位置がわかるので、任意に座標原点を定め、照射点のＸ，Ｚ座標値を計算する。座標原点は任意に定めてよいが、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動開始時（ｎ＝０）における照射点を座標原点にするのが後の計算がやりやすい。得られた変数ｎごとのＸ，Ｚ座標値を結んだものが測定対象物ＯＢの表面プロファイルになる。図７はわかりやすくするため変数ｎごとの間隔（すなわちΔｄ）を長くして示しているいるが、実際はΔｄは微少量であるので、変数ｎごとのＸ，Ｚ座標値を直線で結べば測定対象物ＯＢの表面プロファイルになると考えてよい。 This calculation process will be described in detail. Since the movement amount is n · Δd, the irradiation point-IP distance corresponding to the movement amount also corresponds to the variable n. First, the maximum value of the variable n, that is, the variable n when the movement of the stage 61 (measurement object OB) is stopped in step S32 is set to n _max , and each variable n is subtracted from n _max to obtain the variable m To do. Thus, the distance between the irradiation point and the IP corresponding to the movement amount also corresponds to the variable m, and m · Δd is between the irradiation point and the IP when the stop position of the stage 61 (measurement object OB) is the origin. It is the distance of the position where the distance was acquired. In other words, this is the amount of movement each time Δd moves in the opposite direction from the stop position of the stage 61 (measurement object OB). Next, for each variable n, the X and Z coordinate values of the irradiation point are calculated from the distance between the irradiation point and the IP. Visually, as shown in FIG. 7, the irradiation obtained every time the optical axis of the LED light moves 0, Δd, 2 · Δd, 3 · Δd,. Since the position of the irradiation point on the XZ plane can be known from the point-IP distance and the X-ray incident angle (Θxy + Θy) with respect to the XY plane, the coordinate origin is arbitrarily determined, and the X and Z coordinate values of the irradiation point are calculated. Although the coordinate origin may be determined arbitrarily, it is easy to perform later calculations by setting the irradiation point at the start of movement of the stage 61 (measurement object OB) (n = 0) as the coordinate origin. A surface profile of the measurement object OB is obtained by connecting the obtained X and Z coordinate values for each variable n. Although FIG. 7 shows the interval for each variable n (that is, Δd) for the sake of clarity, Δd is actually very small. Therefore, measurement is performed by connecting the X and Z coordinate values for each variable n with a straight line. It may be considered that the surface profile of the object OB is obtained.

次に、測定対象物ＯＢの表面プロファイルから、変数ｎごとに、すなわちステージ６１（測定対象物ＯＢ）が０，Δｄ，２・Δｄ，３・Δｄ・・・とΔｄ移動するごとに、照射点−ＩＰ間距離が設定値ＬになるためのＺ軸方向移動位置Ｃｎを計算する。これは、図７に示すように、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動開始時（ｎ＝０）における照射点からＸ軸方向にΔｄごとの点からＺ軸方向に測定対象物ＯＢの表面までの距離Ｃｎ’を計算し、Ｚ軸方向により正負の符号をつけ、現時点のＺ軸方向移動位置に加算すればよい。上述したようにｍ＝ｎ_ｍａｘ−ｎであるので、計算したＺ軸方向移動位置Ｃｎは変数ｍにも対応しており、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の停止位置から、これまでと反対方向にΔｄ移動するごとのＺ軸方向移動位置Ｃｍでもある。次に、測定対象物ＯＢの表面プロファイルから変数ｎごとに、Ｘ線入射角が設定角度（ＸＹ平面に対するＸ線入射角）になるためのＹ軸周り傾斜角Θｙｎを計算する。これは、変数ｎ（変数ｍ）ごとに計算したＺ軸方向移動位置に対応する測定対象物ＯＢの表面の点における法線とＺ軸方向とが成す角度Θｙｎ’を計算し、Ｙ軸周り傾斜角の方向により正負の符号をつけ、現時点のＹ軸周り傾斜角に加算すればよい。計算したＹ軸周り傾斜角Θｙｎは変数ｍにも対応しており、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の停止位置から、これまでと反対方向にΔｄ移動するごとのＹ軸周り傾斜角Θｙｍでもある。 Next, from the surface profile of the measurement object OB, every time the variable 61 is moved, that is, every time the stage 61 (measurement object OB) moves 0, Δd, 2, Δd, 3, Δd. -The Z-axis direction moving position Cn for the inter-IP distance to be the set value L is calculated. As shown in FIG. 7, this is because the surface of the measurement object OB from the irradiation point at the start of movement of the stage 61 (measurement object OB) (n = 0) in the X-axis direction from every point Δd from the point in the Z-axis direction. The distance Cn ′ is calculated by adding a positive or negative sign in the Z-axis direction and adding it to the current movement position in the Z-axis direction. As described above, since m = n _max −n, the calculated movement position Cn in the Z-axis direction also corresponds to the variable m, and from the stop position of the stage 61 (measurement object OB), the opposite direction to the past. This is also the Z-axis direction moving position Cm every time Δd is moved. Next, a tilt angle Θyn around the Y axis for the X-ray incident angle to be a set angle (X-ray incident angle with respect to the XY plane) is calculated for each variable n from the surface profile of the measurement object OB. This calculates the angle Θyn ′ formed by the normal to the surface point of the measurement object OB corresponding to the movement position in the Z-axis direction calculated for each variable n (variable m) and the Z-axis direction, and tilts around the Y-axis. What is necessary is just to add a positive / negative code | symbol according to the direction of an angle, and to add to the inclination angle around the present Y-axis. The calculated inclination angle Θyn around the Y axis also corresponds to the variable m, and is also the inclination angle Θym around the Y axis every time Δd moves in the opposite direction from the stop position of the stage 61 (measurement object OB). .

次に、ステップＳ３８にてコントローラ１０１は回転制御回路８６に指令を出力し、モータ４６を駆動させてプレート４５をＢ位置まで回転させる。これにより、Ｘ線出射器１０からのＸ線が移動ステージ２１の貫通孔２１ａに入射され得る状態となる。次に、ステップＳ４０にてコントローラ１０１は、Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４に先とは反対方向の移動方向と移動速度を出力し、モータ６３を駆動させてステージ６１（測定対象物ＯＢ）の図３の左方向への移動を開始させ、ステップＳ４２にてＸ線制御回路７１に指令を出力してＸ線出射器１０にＸ線の出射を開始させる。これにより、測定対象物ＯＢにＸ線が照射されるとともに、先の移動とは反対方向の移動が開始され、発生した回折Ｘ線によりイメージングプレート１５に回折環が撮像され始める。そして、ステップＳ４４にてＸ軸方向移動位置検出回路９５が出力する移動位置を取り込み、最初に取り込んだ移動位置からそれ以降に取り込んだ移動位置を減算して移動量とし、ステップＳ４６にて移動量が変数ｍと予め記憶されている微小移動量Δｄを乗算した値になるのを待って、ステップＳ４８及びステップＳ５０にて、ステップＳ３６にて計算したＺ軸方向移動位置ＣｍとＹ軸周り傾斜角Θｙｍを、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２とＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０にそれぞれ出力する。そして、ステップＳ５２にてステップＳ４４にて計算した移動量が、予め記憶されている上限値以上になっていないと「Ｎｏ」と判定してステップＳ５４に行き、ステップＳ５４にて変数ｎをインクリメントしてステップＳ４４に戻る。このようにして、上述したステップＳ４４乃至ステップＳ５４を繰り返し実行することで、イメージングプレート１５に回折環が撮像されている間、Ｘ線回折測定装置の筐体５０のＺ軸方向の位置調整とＹ軸周り傾斜角調整が繰り返し行われ、照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角が設定値になるようにされる。 Next, in step S38, the controller 101 outputs a command to the rotation control circuit 86, and drives the motor 46 to rotate the plate 45 to the B position. As a result, the X-ray from the X-ray emitter 10 can enter the through hole 21 a of the moving stage 21. Next, in step S40, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed opposite to the previous direction to the X-axis moving motor control circuit 94, and drives the motor 63 to move the stage 61 (measurement object OB). 3 is started, a command is output to the X-ray control circuit 71 in step S42, and the X-ray emitter 10 starts X-ray emission. As a result, the measurement object OB is irradiated with X-rays, and the movement in the direction opposite to the previous movement is started, and the diffraction ring starts to be imaged on the imaging plate 15 by the generated diffraction X-rays. Then, in step S44, the movement position output by the X-axis direction movement position detection circuit 95 is fetched, the movement position fetched thereafter is subtracted from the movement position fetched first, and the movement amount is obtained in step S46. Waits for a value obtained by multiplying the variable m by a pre-stored minute movement amount Δd, and in steps S48 and S50, the Z axis direction movement position Cm calculated in step S36 and the Y axis tilt angle are calculated. Θym is output to the Z-axis direction moving motor control circuit 92 and the Y-axis tilt motor control circuit 90, respectively. Then, if the amount of movement calculated in step S52 in step S52 is not greater than or equal to the upper limit value stored in advance, it is determined as “No”, the process proceeds to step S54, and variable n is incremented in step S54 The process returns to step S44. In this way, by repeatedly executing Step S44 to Step S54 described above, while the diffraction ring is imaged on the imaging plate 15, the position adjustment in the Z-axis direction of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus and the Y The tilt angle adjustment around the axis is repeatedly performed so that the irradiation point-IP distance and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB become set values.

そして、ステップＳ４４にて計算した移動量が予め記憶されている上限値以上になったとき、ステップＳ５２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５６に行き、ステップＳ５６にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に停止の指令を出力してステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止し、ステップＳ５８にてＸ線制御回路７１に停止の指令を出力して、測定対象物ＯＢへのＸ線の照射を停止する。そして、ステップＳ６０にてプログラムを終了させる。これにより測定対象物ＯＢを平面揺動させての回折環撮像は終了する。 When the amount of movement calculated in step S44 is greater than or equal to the upper limit value stored in advance, it is determined as “Yes” in step S52, and the process proceeds to step S56. In step S56, the X-axis moving motor control is performed. A stop command is output to the circuit 94 to stop the movement of the stage 61 (measurement object OB). In step S58, a stop command is output to the X-ray control circuit 71, and the X-rays to the measurement object OB are output. Stop irradiation. In step S60, the program is terminated. Thereby, the imaging of the diffraction ring with the measurement object OB being swung in a plane is completed.

次にコントローラ１０１は、自動または作業者の入力により回折環読取り工程Ｓ３を実行する。コントローラ１０１は、フィードモータ制御回路７３を制御して、イメージングプレート１５を回折環読取り領域内の読取り開始位置へ移動させる。読取り開始位置とは、レーザ光の照射位置が回折環基準半径Ｒｏの円に対して若干だけ内側になるような位置である。回折環基準半径Ｒｏとは、測定対象物ＯＢの残留応力が「０」であるときに、イメージングプレート１５上に形成される回折環の半径であり、測定対象物ＯＢにおけるＸ線の回折角度２Θ_０（Θ_０はブラッグ角）及び距離ＩＰ−ＯＢの設定値ＬからＲｏ＝Ｌ・ｔａｎ（２Θ_０）の計算式で計算される。そして、Ｘ線の回折角度２Θ_０は測定対象物ＯＢの材質で決まり、距離Ｌは設定値に調整されているので、測定対象物ＯＢの材質ごとに予め回折角２Θ_０を記憶しておけば、測定対象物ＯＢの材質を入力することで回折環基準半径Ｒｏは計算できる。 Next, the controller 101 executes the diffraction ring reading step S3 automatically or by operator input. The controller 101 controls the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 15 to the reading start position in the diffraction ring reading region. The reading start position is a position where the irradiation position of the laser beam is slightly inside the circle with the diffraction ring reference radius Ro. The diffraction ring reference radius Ro is the radius of the diffraction ring formed on the imaging plate 15 when the residual stress of the measurement object OB is “0”, and the X-ray diffraction angle 2Θ on the measurement object OB. ₀ (Θ ₀ is a Bragg angle) and the set value L of the distance IP-OB are calculated by the following formula: Ro = L · tan (2Θ ₀ ). The X-ray diffraction angle 2Θ ₀ is determined by the material of the measurement object OB, and the distance L is adjusted to a set value. Therefore, if the diffraction angle 2Θ ₀ is stored in advance for each material of the measurement object OB, The diffraction ring reference radius Ro can be calculated by inputting the material of the measurement object OB.

次に、コントローラ１０１は、スピンドルモータ制御回路７４を制御して、スピンドルモータ２７を所定の回転速度で回転させ、レーザ駆動回路７７を制御してレーザ検出装置３０からレーザ光をイメージングプレート１５に照射させ、フォーカスサーボ回路８１を制御してフォーカスサーボを開始させる。さらに、回転角度検出回路７５を制御して、スピンドルモータ２７（イメージングプレート１５）の回転角度θｐの出力を開始させ、Ａ／Ｄ変換器８３を制御して、ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉのデータ出力を開始させ、フィードモータ制御回路７３を制御してフィードモータ２２を回転させ、イメージングプレート１５を読取り開始位置から図１及び図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は、相対的にイメージングプレート１５上を螺旋状に回転し始める。その後、コントローラ１０１は、イメージングプレート１５が所定の小さな角度だけ回転するごとに、Ａ／Ｄ変換器８３が出力するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉのデータと、回転角度検出回路７５が出力する回転角度θｐのデータと位置検出回路７２が出力する移動距離ｘのデータとを入力し、それぞれのデータを対応させて記憶する。なお、移動距離ｘはレーザ光照射位置の径方向距離ｒ（半径値ｒ）に変換したうえで記憶する。これにより、螺旋状に回転するレーザ光の照射位置に関して、ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを表すデータが所定回転角度ごとに順次記憶されていく。 Next, the controller 101 controls the spindle motor control circuit 74 to rotate the spindle motor 27 at a predetermined rotation speed, and controls the laser drive circuit 77 to irradiate the imaging plate 15 with laser light from the laser detection device 30. The focus servo circuit 81 is controlled to start focus servo. Further, the rotation angle detection circuit 75 is controlled to start outputting the rotation angle θp of the spindle motor 27 (imaging plate 15), and the A / D converter 83 is controlled to output the data of the instantaneous value I of the SUM signal. , And the feed motor control circuit 73 is controlled to rotate the feed motor 22 to move the imaging plate 15 from the reading start position in the lower right direction in FIGS. 1 and 2 at a constant speed. Thereby, the irradiation position of the laser beam starts to rotate relatively spirally on the imaging plate 15. Thereafter, every time the imaging plate 15 rotates by a predetermined small angle, the controller 101 outputs the instantaneous value I data of the SUM signal output from the A / D converter 83 and the rotation angle θp output from the rotation angle detection circuit 75. And the data of the movement distance x output from the position detection circuit 72 are input and stored in correspondence with each other. The moving distance x is stored after being converted into a radial distance r (radius value r) of the laser beam irradiation position. As a result, the data representing the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r of the SUM signal are sequentially stored for each predetermined rotation angle with respect to the irradiation position of the laser beam rotating in a spiral.

ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを表すデータの所定回転角度ごとの記憶動作と並行して、コントローラ１０１は、回転角度θｐごとに半径値ｒに対するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉの曲線を作成し、曲線のピークに対応した半径値ｒ_αとＳＵＭ信号強度値Ｉ_αを記憶する。これは回折環の回転角度αごとに半径方向における回折Ｘ線の強度分布を求め、回折Ｘ線の強度がピークとなる箇所の半径値ｒ_αと回折Ｘ線の強度に相当する強度Ｉ_αを求める処理である。そして、すべての回転角度θｐ（回転角度α）において半径値ｒ_αと強度Ｉ_αを取得し、検出するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉが強度Ｉ_αに対して充分小さくなった時点で、データの記憶を終了する。これにより、回折環における回折Ｘ線の強度に相当する強度の分布が瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒのデータ群で、及び回折環の形状が回転角度αごとの半径値ｒ_αで検出されたことになる。その後、コントローラ１０１は、各回路に指令を出力し、フォーカスサーボを停止させ、レーザ光の照射を停止させ、Ａ／Ｄ変換器８３と回転角度検出回路７５の作動を停止させ、フィードモータ２２の作動を停止させる。なおイメージングプレート１５の回転は、継続されている。 In parallel with the storing operation for each predetermined rotation angle of the data representing the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r of the SUM signal, the controller 101 determines the instantaneous value I of the SUM signal with respect to the radius value r for each rotation angle θp. A curve is created, and a radius value r _α and a SUM signal intensity value I _α corresponding to the peak of the curve are stored. This is to obtain the intensity distribution of the diffracted X-rays in the radial direction for each rotation angle α of the diffraction ring, and to calculate the radius value r _{α at the} location where the intensity of the diffracted X-rays reaches the peak and the intensity I _α corresponding to the intensity of the diffracted X-rays. This is the processing that you want Then, the radius value r _α and the intensity I _α are acquired at all the rotation angles θp (rotation angle α), and when the instantaneous value I of the SUM signal to be detected becomes sufficiently small with respect to the intensity I _α , the data is stored. Exit. Thereby, the intensity distribution corresponding to the intensity of the diffracted X-ray in the diffraction ring is a data group of the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r, and the shape of the diffraction ring is the radius value r _α for each rotation angle _α . It is detected. Thereafter, the controller 101 outputs a command to each circuit, stops the focus servo, stops the irradiation of the laser beam, stops the operation of the A / D converter 83 and the rotation angle detection circuit 75, and controls the feed motor 22. Stop operation. The rotation of the imaging plate 15 is continued.

次にコントローラ１０１は、自動または作業者の入力により回折環消去工程Ｓ４を実行する。コントローラ１０１は、フィードモータ制御回路７３を制御してイメージングプレート１５を回折環消去領域内の消去開始位置へ移動させる。このイメージングプレート１５の消去開始位置とは、ＬＥＤ光源４３から出力されるＬＥＤ光の中心が回折環基準半径Ｒｏの円に対して前記読取り開始位置の場合よりもさらに内側になる位置である。次に、コントローラ１０１は、ＬＥＤ駆動回路８４を制御してＬＥＤ光源４３によるＬＥＤ光をイメージングプレート１５に対して照射させ、フィードモータ制御回路７３を制御して、イメージングプレート１５が前記消去開始位置から消去終了位置まで図１及び図２の右下方向に一定速度で移動するよう、フィードモータ２２を回転させる。消去終了位置とは、ＬＥＤ光の中心が回折環基準半径Ｒｏよりも前記消去開始位置と同じ程度の距離だけ外側となる位置である。これにより、ＬＥＤ光がイメージングプレート１５上に螺旋状に照射され、撮像された回折環が消去される。 Next, the controller 101 executes the diffraction ring elimination step S4 automatically or by operator input. The controller 101 controls the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 15 to the erase start position in the diffraction ring erase region. The erasure start position of the imaging plate 15 is a position where the center of the LED light output from the LED light source 43 is further inside than the reading start position with respect to the circle having the diffraction ring reference radius Ro. Next, the controller 101 controls the LED driving circuit 84 to irradiate the imaging plate 15 with the LED light from the LED light source 43, and controls the feed motor control circuit 73 so that the imaging plate 15 moves from the erasing start position. The feed motor 22 is rotated so as to move at a constant speed in the lower right direction in FIGS. 1 and 2 to the erase end position. The erase end position is a position where the center of the LED light is outside the diffraction ring reference radius Ro by the same distance as the erase start position. Thereby, LED light is irradiated spirally on the imaging plate 15, and the imaged diffraction ring is erased.

イメージングプレート１５が消去終了位置になると、コントローラ１０１は、フィードモータ制御回路７３を制御してイメージングプレート１５の移動を停止させ、ＬＥＤ駆動回路８４を制御してＬＥＤ光の照射を停止させ、位置検出回路７２の作動を停止させ、スピンドルモータ制御回路７４を制御してスピンドルモータ２７（イメージングプレート１５）の回転を停止させる。 When the imaging plate 15 reaches the erasing end position, the controller 101 controls the feed motor control circuit 73 to stop the movement of the imaging plate 15, controls the LED drive circuit 84 to stop the irradiation of the LED light, and detects the position. The operation of the circuit 72 is stopped, and the spindle motor control circuit 74 is controlled to stop the rotation of the spindle motor 27 (imaging plate 15).

次にコントローラ１０１は、自動または作業者の入力により残留応力計算工程Ｓ５を実行する。これは、回折環の形状である回転角度αごとの半径値ｒαのデータと、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離の設定値Ｌ及びＸ線の入射角の設定値ψ（Θｘｙ＋Θｙ）を用いて、ｃｏｓα法を用いた演算により残留応力を計算する演算処理である。この演算は公知技術であり、例えば特開２００５−２４１３０８号公報の〔００２６〕〜〔００４４〕に詳細に説明されている。ただし、本実施形態では、出射Ｘ線とＸ線照射点における測定対象物ＯＢの法線とを含む平面がイメージングプレート１５と交差する箇所の回転角度は９０度と２７０度になっており、公知技術のように０度と１８０度ではない。よって、回転角度αから９０度を減算した値を回転角度αとして公知技術で示されたように計算を行う。 Next, the controller 101 executes the residual stress calculation step S5 automatically or by operator input. This is based on the data of the radius value rα for each rotation angle α which is the shape of the diffraction ring, the set value L of the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 and the set value ψ (Θxy + Θy) of the X-ray incident angle. This is a calculation process for calculating the residual stress by calculation using the cos α method. This calculation is a known technique and is described in detail, for example, in [0026] to [0044] of JP-A-2005-241308. However, in this embodiment, the rotation angle of the portion where the plane including the exit X-ray and the normal line of the measurement object OB at the X-ray irradiation point intersects the imaging plate 15 is 90 degrees and 270 degrees. It is not 0 degrees and 180 degrees like technology. Therefore, a value obtained by subtracting 90 degrees from the rotation angle α is calculated as the rotation angle α as shown in the known art.

コントローラ１０１は計算が終了すると、表示装置に１０３に残留応力の計算結果を表示する。なお、残留応力以外に、平面揺動の長さと移動速度、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌ、及びＸ線の入射角ψ等の測定条件を表示するようにしてもよい。また、回折環の形状曲線（回転角度αごとの半径値ｒ_αから得られる曲線）、回折環の強度分布画像（瞬時値Ｉを明度に換算し、瞬時値Ｉに対応する明度、回転角度θｐ及び半径値ｒのデータ群から作成される画像）等を表示するようにしてもよい。作業者は結果を見ることで、測定対象物ＯＢの疲労度の評価や、ショットピーニングなどによる加工結果の評価等を行うことができる。 When the calculation is completed, the controller 101 displays the residual stress calculation result on the display device 103. In addition to the residual stress, measurement conditions such as the length and movement speed of the plane swing, the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, and the X-ray incident angle ψ may be displayed. The shape curve of the diffraction rings (curve obtained from the radius value r _alpha of each rotation angle alpha), the intensity distribution image (instantaneous value I of the diffraction ring in terms of brightness, corresponding to the instantaneous value I brightness, rotation angle θp And an image created from the data group of the radius value r) or the like. By looking at the result, the operator can evaluate the fatigue level of the measurement object OB, evaluate the processing result by shot peening, and the like.

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、対象とする測定対象物ＯＢに向けてＸ線を出射するＸ線出射器１０と、Ｘ線出射器１０から測定対象物ＯＢに向けてＸ線が照射された際、測定対象物ＯＢにて発生した回折Ｘ線を、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸に対して垂直に交差するイメージングプレート１５にて受光し、イメージングプレート１５に回折Ｘ線の像である回折環を形成するテーブル１６、イメージングプレート１５等からなる回折環形成機器と、Ｘ線出射器１０と回折環形成機器とを内部に配置した筐体５０と、測定対象物ＯＢを、筐体５０と相対的に測定対象物ＯＢの表面に略平行な１方向に移動させるステージ移動機構６０とを備えたＸ線回折測定システムにおいて、ステージ移動機構６０による移動の位置を検出するＸ軸方向移動位置検出手回路９５と、Ｘ線出射器１０からＸ線が出射されていない状態で、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光であるＬＥＤ光を測定対象物ＯＢに出射するＬＥＤ光源４４、スピンドルモータ２７の内部構造等からなるＬＥＤ光出射器と、ＬＥＤ光の照射点を含む領域の測定対象物ＯＢの画像を結像する結像レンズ４８、及び結像レンズ４８によって結像された画像を撮像する撮像器４９を有し、撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、カメラから出力される撮像信号を入力して撮像器４９上におけるＬＥＤ光の照射点の位置を検出し、検出した位置及び予め記憶されている撮像器４９上の位置とイメージングプレート１５までの距離との関係を用いて、ＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの距離を検出するコントローラ１０１にインストールされた距離検出プログラムと、筐体５０を測定対象物ＯＢと相対的に、ステージ移動機構６０による移動方向に交差する方向であって、ステージ移動機構６０による移動方向とＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる位置変化機構１２０と、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させながらＬＥＤ光出射器からＬＥＤ光を出射させ、Ｘ軸方向移動位置検出手回路９５により移動位置を検出することと距離検出プログラムによりＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、測定対象物ＯＢのステージ移動機構６０による移動方向における表面プロファイルを取得するコントローラ１０１にインストールされた表面プロファイル取得プログラムと、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させながらＸ線出射器１０からＸ線を出射させて回折環形成機器により回折環を形成させると同時に、Ｘ軸方向移動位置検出手回路９５により移動位置を検出し、検出した移動位置と表面プロファイル取得プログラムにより取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離が一定になるよう、位置変化機構１２０により筐体５０の位置を変化させるコントローラ１０１にインストールされた回折環形成制御プログラムとを備えている。 As can be understood from the above description, in the above embodiment, the X-ray emitter 10 that emits X-rays toward the target measurement object OB, and the X-ray emitter 10 toward the measurement object OB. When X-rays are irradiated, the diffracted X-rays generated at the measurement object OB are received by the imaging plate 15 perpendicular to the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray emitter 10, A diffracting ring forming device comprising a table 16 for forming a diffracting ring as an image of diffracted X-rays on the imaging plate 15, an imaging plate 15 and the like, and a housing 50 in which the X-ray emitter 10 and the diffracting ring forming device are arranged. And a stage moving mechanism 60 that moves the measurement object OB in one direction substantially parallel to the surface of the measurement object OB relative to the housing 50, The X-axis direction moving position detecting hand circuit 95 that detects the position of the movement of the X-ray and the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 in the state where the X-ray is not emitted from the X-ray emitter 10 are the same as the optical axis. LED light source 44 for emitting LED light, which is parallel light, to the measurement object OB, an LED light emitter comprising the internal structure of the spindle motor 27, etc., and an image of the measurement object OB in the region including the irradiation point of the LED light An imaging lens 48 for imaging the image, an imager 49 for imaging an image formed by the imaging lens 48, a camera for outputting an imaging signal representing the captured image, and an imaging output from the camera By inputting a signal, the position of the irradiation point of the LED light on the image pickup device 49 is detected, and the relationship between the detected position and the position on the image pickup device 49 stored in advance and the distance to the imaging plate 15 is used. LE A distance detection program installed in the controller 101 for detecting the distance from the light irradiation point to the imaging plate 15 and the direction in which the casing 50 is relative to the measurement object OB and intersects the moving direction of the stage moving mechanism 60. A position changing mechanism 120 that changes the position in a direction substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the stage moving mechanism 60 and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and the stage moving mechanism 60. The LED light is emitted from the LED light emitter while moving the measurement object OB, and the moving position is detected by the X-axis direction movement position detecting hand circuit 95, and the imaging plate 15 is detected from the irradiation point of the LED light by the distance detection program. Repeatedly detecting the distance until the multiple moving position data obtained at the same timing. The surface profile acquisition program installed in the controller 101 that acquires the surface profile in the moving direction of the measurement object OB by the stage moving mechanism 60 and the measurement object OB by the stage moving mechanism 60. X-rays are emitted from the X-ray emitter 10 while being moved, and a diffraction ring is formed by the diffraction ring forming device. At the same time, the movement position is detected by the X-axis direction movement position detection hand circuit 95, and the detected movement position and surface Based on the surface profile acquired by the profile acquisition program, the diffraction installed in the controller 101 that changes the position of the housing 50 by the position change mechanism 120 so that the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is constant. A ring formation control program.

これによれば、まず表面プロファイル取得プログラムが、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させ、移動方向における測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得する。そして、回折環形成制御プログラムが、表面プロファイルを取得した測定対象物ＯＢの箇所をステージ移動機構６０により移動（平面揺動）させながら、回折環形成機器によりイメージングプレート１５に回折環を形成させるとき、Ｘ軸方向移動位置検出手回路９５が検出した移動位置と先に取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離が一定になるよう、位置変化機構１２０により筐体５０の位置を変化させる。これにより、測定対象物ＯＢの表面が平面でなくても、Ｘ線照射点ごとのＸ線照射点からイメージングプレート１５までの距離を一定にして、精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, the surface profile acquisition program first moves the measurement object OB by the stage moving mechanism 60 and acquires the surface profile of the measurement object OB in the movement direction. When the diffraction ring formation control program causes the diffraction plate forming device to form a diffraction ring on the imaging plate 15 while moving the position of the measurement object OB that has acquired the surface profile by the stage moving mechanism 60 (plane swinging). Based on the movement position detected by the X-axis direction movement position detection hand circuit 95 and the previously acquired surface profile, the position change mechanism 120 uses the position change mechanism 120 so that the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is constant. The position of the body 50 is changed. Thereby, even if the surface of the measurement object OB is not flat, the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 for each X-ray irradiation point can be made constant, and a highly accurate diffraction ring can be formed.

また、上記実施形態においては、筐体５０を測定対象物ＯＢと相対的に、ステージ移動機構６０による移動方向とＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化機能がある傾斜角変化機構１１０を備え、回折環形成制御プログラムは、検出した移動位置と取得された表面プロファイルに基づいて、位置変化機構１２０により筐体５０の位置を変化させるとともに、測定対象物ＯＢにおけるＸ線入射角が一定になるよう傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能により、筐体５０の傾斜角を変化させることも行うようにしている。 Further, in the above embodiment, the casing 50 is approximately in a plane parallel to the moving direction of the stage moving mechanism 60 and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 relative to the measurement object OB. An inclination angle changing mechanism 110 having a function of changing an inclination angle around the Y axis that changes the inclination angle around a rotation axis that is a vertical rotation axis and intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10. The diffraction ring formation control program changes the position of the housing 50 by the position changing mechanism 120 based on the detected movement position and the acquired surface profile, and the X-ray incident angle on the measurement object OB becomes constant. The tilt angle of the housing 50 is also changed by the tilt angle changing function of the tilt angle changing mechanism 110 around the Y axis.

これによれば、回折環形成機器によりイメージングプレート１５に回折環を形成させるとき、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離に加え、測定対象物ＯＢにおけるＸ線の入射角も一定にすることができ、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, when the diffraction ring is formed on the imaging plate 15 by the diffraction ring forming device, in addition to the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, the incident angle of X-rays on the measurement object OB is also made constant. And a diffractive ring with higher accuracy can be formed.

また、上記実施形態においては、表面プロファイル取得プログラムが測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得する際に行うステージ移動機構６０による測定対象物ＯＢの移動が、設定された方向に設定された距離だけ行われるようにし、表面プロファイル取得プログラムが表面プロファイルを取得した直後に、回折環形成制御プログラムがステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させながら回折環形成機器により回折環を形成することを、測定対象物ＯＢの移動が設定された方向の逆方向に設定された距離行うようにする、表面プロファイル取得プログラムと回折環形成制御プログラムを組み合わせたプログラムを備えている。 Further, in the above embodiment, the movement of the measurement object OB by the stage moving mechanism 60 performed when the surface profile acquisition program acquires the surface profile of the measurement object OB is performed by a set distance in the set direction. As soon as the surface profile acquisition program acquires the surface profile, it is measured that the diffraction ring formation control program forms the diffraction ring by the diffraction ring forming device while moving the measurement object OB by the stage moving mechanism 60. A program combining a surface profile acquisition program and a diffractive ring formation control program is provided so that the movement of the object OB is performed at a set distance in the opposite direction of the set direction.

これによれば、表面プロファイル取得プログラムによる測定対象物ＯＢの表面プロファイルの取得と、回折環形成制御プログラムによる測定対象物ＯＢを平面揺動させながらの回折環形成を、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを往復移動させる間に行うことができるので、測定効率をよくすることができる。 According to this, acquisition of the surface profile of the measurement object OB by the surface profile acquisition program and formation of the diffraction ring while the measurement object OB is plane-fluctuated by the diffraction ring formation control program are measured by the stage moving mechanism 60. Since the measurement can be performed while the object OB is reciprocated, the measurement efficiency can be improved.

（変形例１）
上記実施形態は、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。上記実施形態においては、位置姿勢調整工程Ｓ１にて行うＸ線回折測定装置（筐体５０）の位置と姿勢（傾斜角）の調整において、Ｘ軸周り傾斜角の調整を行った後、Ｘ軸周り傾斜角を変化させることはなかった。これは、測定対象物ＯＢの平面揺動において、出射Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点における法線とを含む平面が、イメージングプレートと交差するラインが多少変動しても、形成される回折環の精度には大きく影響しないためである。しかし、測定対象物ＯＢを平面揺動させながら回折環を形成する際、出射Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点における法線とを含む平面がイメージングプレートと交差するラインが、定まった位置（回転角度９０度の位置）になるよう制御すれば、さらに精度のよい回折環を形成することができる。別の表現をすると、出射Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点における法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化の回転軸であるＹ軸周り駆動ステージ１１２の回転軸と略垂直になるよう制御すれば、さらに精度のよい回折環を形成することができる。変形例１及び後述する変形例２は、測定対象物ＯＢを平面揺動させながら回折環を形成する際、上記実施形態が行う制御に加えて、出射Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点における法線とを含む平面がイメージングプレートと交差するライン（以下、回折環基準角度という）が、定まった位置（回転角度９０度の位置）になるようにＸ軸周り傾斜角の制御も行うようにしたものである。そして、変形例１はＸ軸周り傾斜角の制御を行うため、測定対象物ＯＢの表面プロファイル取得を、Ｙ軸方向に微小な間隔だけ位置が異なる２つのラインで行うようにしたものである。 (Modification 1)
The above embodiment can be variously modified without departing from the object of the present invention. In the above embodiment, in the adjustment of the position and posture (tilt angle) of the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) performed in the position and orientation adjustment step S1, the tilt angle around the X axis is adjusted, and then the X axis The surrounding inclination angle was not changed. This is because even when the plane intersecting the imaging plate changes slightly in the plane swing of the measurement object OB, the plane including the optical axis of the emitted X-ray and the normal line at the X-ray irradiation point of the measurement object OB. This is because the accuracy of the formed diffraction ring is not greatly affected. However, when the diffraction ring is formed while the measurement object OB is oscillated on the plane, there is a line where the plane including the optical axis of the emitted X-ray and the normal line at the X-ray irradiation point of the measurement object OB intersects the imaging plate. If it is controlled to be a fixed position (position at a rotation angle of 90 degrees), a diffractive ring with higher accuracy can be formed. In other words, the plane parallel to the optical axis of the emitted X-ray and the normal line at the X-ray irradiation point of the measurement object OB is the rotation of the Y-axis driving stage 112 that is the rotation axis of the tilt angle change around the Y axis. If it is controlled so as to be substantially perpendicular to the rotation axis, a diffractive ring with higher accuracy can be formed. In the first modification and the second modification described later, in addition to the control performed by the above embodiment, when the diffraction ring is formed while the measurement object OB is swung in a plane, the optical axis of the emitted X-ray and the measurement object OB The angle of inclination around the X axis is such that a line (hereinafter referred to as the diffraction ring reference angle) where the plane including the normal at the X-ray irradiation point intersects the imaging plate is at a fixed position (position at a rotation angle of 90 degrees). Control is also performed. In the first modification, in order to control the tilt angle around the X-axis, the surface profile of the measurement object OB is acquired with two lines that differ in position by a minute interval in the Y-axis direction.

変形例１において上記実施形態と異なっているのは、コントローラ１０１にインストールされている回折環撮像工程Ｓ２で実行するプログラムと、コントローラ１０１のメモリに記憶されている撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係のみであり、Ｘ線回折測定システムの構成は上記実施形態と同一である。よって、上記実施形態と異なっている箇所のみを説明する。 The modification 1 differs from the above embodiment in the program executed in the diffraction ring imaging step S2 installed in the controller 101 and the irradiation point of the LED light in the captured image stored in the memory of the controller 101. Only the relationship between the position in the vertical direction and the distance between the irradiation point and IP is the same, and the configuration of the X-ray diffraction measurement system is the same as that in the above embodiment. Therefore, only the points different from the above embodiment will be described.

変形例１において、コントローラ１０１のメモリに記憶されている撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係は、上記実施形態のように、ＬＥＤ光の光軸が出射Ｘ線の光軸と合致している場合と、テーブル駆動機構２０により移動ステージ２１を設定された微小距離だけ移動させ、ＬＥＤ光の光軸を出射Ｘ線の光軸からＹ軸方向に微小距離だけ移動させた場合の２つがある。ＬＥＤ光の光軸をＹ軸方向に微小距離だけ移動させた場合のＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係は、基準ブロックのように表面がステージ６１の平面に平行（ＸＹ平面に平行）なものに鉄等の粉末を糊塗したものを測定対象物ＯＢにすれば、ＬＥＤ光の光軸を移動させても照射点−ＩＰ間距離は変化しないので、上記実施形態と同様の方法で求めることができる。なお、設定された微小距離は微少であれば任意の値でよいが、１０ｍｍ以下の値であることが望ましい。 In the first modification, the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and IP in the captured image stored in the memory of the controller 101 is the optical axis of the LED light as in the above embodiment. Is aligned with the optical axis of the outgoing X-ray, and the table drive mechanism 20 moves the moving stage 21 by a set minute distance so that the optical axis of the LED light is shifted from the optical axis of the outgoing X-ray in the Y-axis direction. There are two cases of moving by a minute distance. When the optical axis of the LED light is moved by a minute distance in the Y-axis direction, the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and the IP is as follows. If the object to be measured is an object that is parallel to the XY plane (parallel to the XY plane) and coated with a powder such as iron, the distance between the irradiation point and the IP does not change even if the optical axis of the LED light is moved. It can be determined by the same method as in the embodiment. The set minute distance may be an arbitrary value as long as it is very small, but is preferably a value of 10 mm or less.

変形例１において、コントローラ１０１にインストールされているプログラムで上記実施形態と異なっているのは、回折環撮像工程Ｓ２において実行するプログラムである。変形例１では図６に示すフローのプログラムに替えて図８に示すフローのプログラムを実行する。以下、図８に示すフローに沿って説明するが、図６に示すフローと同一の箇所は、同一であることを説明するにとどめる。 In the first modification, the program installed in the controller 101 is different from the above embodiment in the program executed in the diffraction ring imaging step S2. In the first modification, the flow program shown in FIG. 8 is executed instead of the flow program shown in FIG. In the following, description will be made along the flow shown in FIG. 8, but only the same parts as those in the flow shown in FIG. 6 will be described.

コントローラ１０１は、ステップＳ１００にてプログラムをスタートさせるが、ステップＳ１００乃至ステップＳ１２２の処理は、上記実施形態のステップＳ１０乃至ステップＳ３２の処理と同一であり、ＬＥＤ光を照射して測定対象物ＯＢをＸ軸方向に設定された距離だけ送り、移動量がΔｄ変化するごとの照射点−ＩＰ間距離を取得する処理である。この処理の後、コントローラ１０１はステップＳ１２４にてフィードモータ制御回路７３に、移動ステージ２１を設定された微小距離だけ移動させるための移動位置を出力する。これにより、フィードモータ２２が駆動して移動ステージ２１は移動し、照射されているＬＥＤ光の光軸は設定された微小距離だけＹ軸方向に移動する。設定された微小距離は、コントローラ１０１のメモリに記憶されているＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係における設定された微小距離と同一である。次にコントローラ１０１は、ステップＳ１２６にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に移動方向と移動速度を出力し、モータ６３を駆動させてステージ６１（測定対象物ＯＢ）のこれまでと逆方向、すなわち図３の左方向への移動を開始させる。 The controller 101 starts the program in step S100, but the processing in steps S100 to S122 is the same as the processing in steps S10 to S32 in the above embodiment, and the measurement object OB is irradiated with the LED light. This is a process of sending the distance set in the X-axis direction and acquiring the irradiation point-IP distance every time the movement amount changes by Δd. After this processing, the controller 101 outputs a moving position for moving the moving stage 21 by a set minute distance to the feed motor control circuit 73 in step S124. As a result, the feed motor 22 is driven to move the moving stage 21, and the optical axis of the irradiated LED light moves in the Y-axis direction by a set minute distance. The set minute distance is the same as the set minute distance in the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light stored in the memory of the controller 101 and the irradiation point-IP distance. Next, in step S126, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed to the X-axis direction moving motor control circuit 94, and drives the motor 63 to reverse the stage 61 (measurement object OB) until now, that is, The movement to the left in FIG. 3 is started.

ステップＳ１２６乃至ステップＳ１４０の処理は、ステップＳ１０８乃至ステップＳ１２２の処理と同一であり、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）をステップＳ１２２にて停止した位置からＸ軸方向に設定された距離、すなわちステップＳ１０８にて移動開始した位置まで送り、移動量がΔｄ変化するごとの照射点−ＩＰ間距離を取得する処理である。これにより、移動量がΔｄ変化するごとの照射点−ＩＰ間距離が、Ｙ軸方向に微小な間隔だけ位置が異なる２つのラインにて取得される。そして、コントローラ１０１はステップＳ１４２にてＬＥＤ駆動回路８５とセンサ信号取出回路８７に停止指令を出力して、ＬＥＤ光の照射と撮影画像データの出力を停止させ、ステップＳ１４４にて、メモリに記憶されている２つのラインにおける移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離を用いて、２つの測定対象物ＯＢの表面プロファイルを計算し、平面揺動させながらのＸ線照射による回折環撮像時に照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角を設定値にし、回折環基準角度を９０度にするための制御値を計算する。 The processing from step S126 to step S140 is the same as the processing from step S108 to step S122, and the distance set in the X-axis direction from the position where the stage 61 (measurement object OB) is stopped in step S122, that is, step S108. In this process, the distance between the irradiation point and the IP is acquired every time the movement amount is changed by Δd. Thereby, the distance between the irradiation point and the IP each time the movement amount changes by Δd is acquired by two lines whose positions are different by a minute interval in the Y-axis direction. Then, the controller 101 outputs a stop command to the LED drive circuit 85 and the sensor signal extraction circuit 87 in step S142 to stop the irradiation of the LED light and the output of the captured image data, and is stored in the memory in step S144. The surface profile of the two measurement objects OB is calculated using the distance between the irradiation point and the IP corresponding to the movement amount in the two lines, and irradiation is performed at the time of diffraction ring imaging by X-ray irradiation while the plane is swung. The control value for setting the point-IP distance and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB to the set values and the diffraction ring reference angle to 90 degrees is calculated.

この計算処理において、照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角を設定値にする制御値であるＺ軸方向移動位置Ｃｎ及びＹ軸周り傾斜角Θｙｎは、ｍ＝ｎ_ｍａｘ−ｎを計算しない点を除いて上記実施形態と同一であるので、上記実施形態で示されているように計算する。ｍ＝ｎ_ｍａｘ−ｎを計算しないのは、後述する回折環形成において、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動方向が上記実施形態と逆、すなわち、図３の右方向への移動であるためである。なお、この計算においては、変数ｎに対応する照射点−ＩＰ間距離のみを使用し、変数ｍに対応する照射点−ＩＰ間距離は使用しない。 In this calculation process, the Z-axis direction moving position Cn and the Y-axis tilt angle Θyn, which are control values for setting the irradiation point-IP distance and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB, are set to m = n _max − Since it is the same as the above embodiment except that n is not calculated, it is calculated as shown in the above embodiment. The reason why m = n _max −n is not calculated is that the movement direction of the stage 61 (measurement object OB) is opposite to that in the above embodiment in the formation of the diffraction ring described later, that is, the movement to the right in FIG. It is. In this calculation, only the irradiation point-IP distance corresponding to the variable n is used, and the irradiation point-IP distance corresponding to the variable m is not used.

次に、回折環基準角度を９０度にするための制御値であるＸ軸周り傾斜角Θｘｎを以下のように計算する。まず、変数ｍの最大値、すなわち、ステップＳ１４０でステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止したときの変数ｍをｍ_ｍａｘとして、ｍ_ｍａｘからそれぞれの変数ｍを減算し、変数ｎとする。これで、ステップＳ１２６乃至ステップＳ１４０の処理で取得した移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離も、変数ｎに対応し、２つのラインにおける変数ｎ（移動量ｎ・Δｄ）が等しい時、ＬＥＤ光の光軸はＹ軸方向に設定された微小距離移動したものになる。そして、上記実施形態のように測定対象物ＯＢの表面プロファイルを、ステップＳ１２６乃至ステップＳ１４０の処理で取得した移動量に対応させた照射点−ＩＰ間距離においても計算する。これにより、２つのラインにおける表面プロファイルを移動量がｎ・ΔｄごとにＹＺ平面に平行な平面で切断すると、測定対象物ＯＢのＹ軸方向における表面プロファイルの２つの点となる。視覚的に示すと図９に示すように、ＬＥＤ光の光軸が出射Ｘ線の光軸と同じ位置あるときの測定対象物ＯＢの点と、ＬＥＤ光の光軸をＹ軸方向に設定された微小距離だけ移動させたときの測定対象物ＯＢの点とが、変数ｎ（移動量ｎ・Δｄ）に対応させて得られる。そして、得られた２つの点のＹ軸方向の間隔は微小距離であるため、得られた２つの点を結んだラインとＹ軸方向とが成す角度を、測定対象物ＯＢのＹ軸方向の表面プロファイルとＹ軸方向とが成す角度Θｘｎ’とすることができる。そして、この角度を０°にするために傾斜させる角度もΘｘｎ’であるので、角度Θｘｎ’にＸ軸周り傾斜角の方向により正負の符号をつけ、現時点のＸ軸周り傾斜角に加算すればＸ軸周り傾斜角Θｘｎを求めることができる。なお、上述したようにＸ軸周り駆動ステージ１１５の回転軸はＸ軸と平行ではなく、Ｘ軸方向と本実施形態では１５度の角度を成しているため、厳密にはＸ軸周り傾斜角Θｘｎは上記のように計算した値とは微小なずれがあるが、角度Θｘｎ’が大きくなければこのずれは無視することができる。以上により、変数ｎ（移動量ｎ・Δｄ）に対応させて、Ｚ軸方向移動位置Ｃｎ、Ｙ軸周り傾斜角Θｙｎ及びＸ軸周り傾斜角Θｘｎを得ることができる。 Next, an inclination angle Θxn around the X axis, which is a control value for setting the diffraction ring reference angle to 90 degrees, is calculated as follows. First, the maximum value of the variable m, that is, the variable m when the movement of the stage 61 (measurement object OB) is stopped in step S140 is set to m _max , and each variable m is subtracted from m _max to obtain the variable n. . Thus, the irradiation point-IP distance corresponding to the movement amount acquired in the processing of steps S126 to S140 also corresponds to the variable n, and when the variable n (movement amount n · Δd) in the two lines is equal, The optical axis of the LED light is moved by a minute distance set in the Y-axis direction. Then, as in the above embodiment, the surface profile of the measurement object OB is also calculated at the irradiation point-IP distance corresponding to the movement amount acquired in the processing of Steps S126 to S140. Thus, when the surface profile in two lines is cut by a plane parallel to the YZ plane for each movement amount n · Δd, two points of the surface profile in the Y-axis direction of the measurement object OB are obtained. Visually, as shown in FIG. 9, the point of the measurement object OB when the optical axis of the LED light is at the same position as the optical axis of the outgoing X-ray and the optical axis of the LED light are set in the Y-axis direction. The point of the measurement object OB when moved by a very small distance is obtained in correspondence with the variable n (movement amount n · Δd). Since the distance between the two obtained points in the Y-axis direction is a minute distance, the angle formed by the line connecting the two obtained points and the Y-axis direction is determined in the Y-axis direction of the measurement object OB. The angle Θxn ′ formed by the surface profile and the Y-axis direction can be used. Since the angle to be tilted to make this angle 0 ° is also Θxn ′, a positive or negative sign is added to the angle Θxn ′ depending on the direction of the tilt angle around the X axis and added to the current tilt angle around the X axis. The inclination angle Θxn around the X axis can be obtained. Note that, as described above, the rotation axis of the drive stage 115 around the X axis is not parallel to the X axis and forms an angle of 15 degrees with the X axis direction in the present embodiment. Although Θxn has a slight deviation from the value calculated as described above, this deviation can be ignored unless the angle Θxn ′ is large. As described above, the Z-axis direction moving position Cn, the Y-axis inclination angle Θyn, and the X-axis inclination angle Θxn can be obtained in correspondence with the variable n (movement amount n · Δd).

次に、ステップＳ１４６にてコントローラ１０１は変数ｎを０にし、ステップＳ１４８にて回転制御回路８６に指令を出力してプレート４５をＢ位置まで回転させ、フィードモータ制御回路７３に移動位置を出力してイメージングプレート１５を回折環撮像位置（図１、図２及び図４の状態）に移動させる。これにより、Ｘ線出射器１０からのＸ線が移動ステージ２１の貫通孔２１ａに入射され得る状態となる。次に、ステップＳ１５０にてコントローラ１０１は、Ｘ軸方向移動モータ制御回路９４に移動方向と移動速度を出力し、モータ６３を駆動させてステージ６１（測定対象物ＯＢ）の図３の右方向への移動を開始させ、ステップＳ１５２にてＸ線制御回路７１に指令を出力してＸ線出射器１０にＸ線の出射を開始させる。これにより、測定対象物ＯＢにＸ線が照射されるとともに、図３の右方向への移動が開始され、発生した回折Ｘ線によりイメージングプレート１５に回折環が撮像され始める。ステップＳ１５４乃至ステップＳ１６６の処理は、上記実施形態のように、微小移動量ΔｄごとにＺ軸方向移動位置ＣｎとＹ軸周り傾斜角Θｙｎを、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２とＹ軸周り傾斜モータ制御回路９０に出力することに加え、微小移動量ΔｄごとにＸ軸周り傾斜角ΘｘｎをＸ軸周り傾斜モータ制御回路８８に出力する処理である。これにより、イメージングプレート１５に回折環が撮像されている間、Ｘ線回折測定装置の筐体５０のＺ軸方向位置の調整、Ｙ軸周り傾斜角の調整及びＸ軸周り傾斜角の調整が繰り返し行われ、照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角が設定値になり、回折環基準角度が９０度になるようにされる。 Next, in step S146, the controller 101 sets the variable n to 0, outputs a command to the rotation control circuit 86 in step S148, rotates the plate 45 to the B position, and outputs the movement position to the feed motor control circuit 73. Then, the imaging plate 15 is moved to the diffraction ring imaging position (state shown in FIGS. 1, 2 and 4). As a result, the X-ray from the X-ray emitter 10 can enter the through hole 21 a of the moving stage 21. Next, in step S150, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed to the X-axis direction moving motor control circuit 94, and drives the motor 63 to move the stage 61 (measurement object OB) to the right in FIG. In step S152, a command is output to the X-ray control circuit 71 to cause the X-ray emitter 10 to start emitting X-rays. As a result, the measurement object OB is irradiated with X-rays, and movement to the right in FIG. 3 is started, and the diffraction ring starts to be imaged on the imaging plate 15 by the generated diffraction X-rays. As in the above-described embodiment, the processes in steps S154 to S166 are performed by setting the Z-axis direction movement position Cn and the Y-axis inclination angle Θyn for each minute movement amount Δd, and the Z-axis movement motor control circuit 92 and the Y-axis inclination. In addition to outputting to the motor control circuit 90, the X axis tilt angle Θxn is output to the X axis tilt motor control circuit 88 for each minute movement amount Δd. Thereby, while the diffraction ring is imaged on the imaging plate 15, the adjustment of the position in the Z-axis direction, the adjustment of the inclination angle around the Y axis, and the adjustment of the inclination angle around the X axis are repeated. The distance between the irradiation point and the IP and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB are set values, and the diffraction ring reference angle is set to 90 degrees.

そして、ステップＳ１５４にて計算した移動量が予め記憶されている上限値以上になったとき、ステップＳ１６４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１６８に行き、ステップＳ１６８にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に停止の指令を出力してステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止し、ステップＳ１７０にてＸ線制御回路７１に停止の指令を出力して、測定対象物ＯＢへのＸ線の照射を停止する。そして、ステップＳ１７２にてプログラムの実行を終了する。 When the amount of movement calculated in step S154 becomes equal to or greater than the upper limit value stored in advance, it is determined as “Yes” in step S164, and the process proceeds to step S168. A stop command is output to the circuit 94 to stop the movement of the stage 61 (measurement object OB). In step S170, a stop command is output to the X-ray control circuit 71, and the X-ray to the measurement object OB is output. Stop irradiation. In step S172, the execution of the program is terminated.

上記説明からも理解できるように、上記変形例１においては、上記実施形態のように構成したＸ線回折測定システムにおいて、ＬＥＤ光源４４、スピンドルモータ２７の内部構造等からなるＬＥＤ光出射器から出射されるＬＥＤ光の光軸を測定対象物ＯＢと相対的に、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸に略平行な方向に移動させるテーブル駆動機構２０と、筐体５０を測定対象物ＯＢと相対的に、ステージ移動機構６０による移動方向とＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させる傾斜角変化機構１１０のＸ軸周り傾斜角変化機能と、表面プロファイル取得プログラムが測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得する際に行うステージ移動機構６０による測定対象物ＯＢの移動を、設定された方向に設定された距離だけ行われる第１の移動と、第１の移動の後、テーブル駆動機構２０による１０ｍｍ以内の設定された距離の移動を行った上で設定された方向の逆方向に設定された距離だけ行われる第２の移動とにして、表面プロファイル取得プログラムが２つの表面プロファイルを取得するようにする表面プロファイル取得プログラムを含んだ制御プログラムとを備え、回折環形成制御プログラムは、Ｘ軸方向移動位置検出手回路９５が検出した移動位置と取得された２つの表面プロファイルに基づいて、位置変化機構１２０及び傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能により筐体５０の位置及び傾斜角を変化させるとともに、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸と略垂直になるよう、傾斜角変化機構１１０のＸ軸周り傾斜角変化機能により筐体５０の傾斜角を変化させるようにしている。 As can be understood from the above description, in the first modification, in the X-ray diffraction measurement system configured as in the above embodiment, the light is emitted from the LED light emitter including the LED light source 44, the internal structure of the spindle motor 27, and the like. The table drive mechanism 20 that moves the optical axis of the LED light to be measured in the direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing function around the Y axis of the tilt angle changing mechanism 110 relative to the measurement object OB, and the housing 50 Relative to the measurement object OB, a rotation axis substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the stage moving mechanism 60 and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, The tilt angle changing function around the X axis of the tilt angle changing mechanism 110 that changes the tilt angle around the rotation axis that intersects the optical axis of the X-rays emitted from the vessel 10 and the surface profile acquisition program are included in the measurement object OB. The movement of the measuring object OB by the stage moving mechanism 60 that is performed when acquiring the surface profile is performed by the first movement that is performed for the set distance in the set direction, and the table driving mechanism 20 after the first movement. The surface profile acquisition program acquires two surface profiles by performing a movement of a set distance within 10 mm by the second movement performed by a distance set in the opposite direction of the set direction. And a control program including a surface profile acquisition program for performing the diffraction ring formation control program based on the movement position detected by the X-axis direction movement position detection hand circuit 95 and the two acquired surface profiles. When the position and the inclination angle of the housing 50 are changed by the inclination angle changing function around the Y axis of the change mechanism 120 and the inclination angle change mechanism 110 In addition, the plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object OB changes the tilt angle around the Y axis of the tilt angle changing mechanism 110. The tilt angle of the housing 50 is changed by the tilt angle changing function around the X axis of the tilt angle changing mechanism 110 so as to be substantially perpendicular to the rotation axis of the function.

これによれば、回折環形成制御プログラムが回折環形成機器によりイメージングプレート１５に回折環を形成させるとき、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離と測定対象物ＯＢにおけるＸ線の入射角を一定にすることに加え、傾斜角変化機構１１０のＸ軸周り傾斜角変化機能がＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸と略垂直になるようにする。これは、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点における法線とを含む平面がイメージングプレートと交差するラインが、定まった位置になるようにすることである。これにより、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, when the diffraction ring formation control program causes the imaging plate 15 to form a diffraction ring by the diffraction ring forming device, the distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 and the X-ray incident angle on the measurement object OB are determined. In addition to making it constant, the tilt angle changing function of the tilt angle changing mechanism 110 is such that the X-ray optical axis emitted from the X-ray emitter 10 and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object OB The plane parallel to the tilt angle change mechanism 110 is substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle change mechanism 110 around the Y axis. This is so that the line where the plane including the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line at the X-ray irradiation point of the measurement object OB intersects the imaging plate is at a fixed position. It is to be. Thereby, a more accurate diffraction ring can be formed.

また、上記変形例１においては、イメージングプレート１５に撮像された回折環の形状をイメージングプレート１５にレーザ光を走査しながら照射することにより検出するレーザ検出装置３０及び各種回路等からなる回折環検出機器と、前記イメージングプレート１５と連結されている移動ステージ２１を、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸に略平行な方向に移動させるテーブル駆動機構２０であって、イメージングプレート１５を、少なくとも回折環を撮像する位置から撮像された回折環の形状を回折環検出機器により検出する位置までの範囲内で移動させるテーブル駆動機構２０とを備え、ＬＥＤ光出射器は移動ステージ２１と一体になっており、ＬＥＤ光の光軸の移動は、テーブル駆動機構２０によりＬＥＤ光出射器を移動することで行うようになっている。 Moreover, in the said modification 1, the diffraction ring detection which consists of the laser detector 30 which detects the shape of the diffraction ring imaged by the imaging plate 15 by irradiating the imaging plate 15 while scanning a laser beam, various circuits, etc. A table driving mechanism 20 that moves a device and a moving stage 21 connected to the imaging plate 15 around the Y axis of the tilt angle changing mechanism 110 in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing function. And a table driving mechanism 20 that moves the plate 15 within a range from at least a position where the diffraction ring is imaged to a position where the shape of the imaged diffraction ring is detected by the diffraction ring detection device. The movement of the optical axis of the LED light is controlled by the table drive mechanism 20 using the LED light. And it performs by moving the elevation device.

これによれば、テーブル駆動機構２０を可視光光軸を移動させる機構にすることができるので、可視光光軸を移動させる機構を新たに設ける必要がなく、Ｘ線回折測定装置のコストを抑制することができる。 According to this, since the table drive mechanism 20 can be a mechanism for moving the visible light optical axis, it is not necessary to provide a new mechanism for moving the visible light optical axis, and the cost of the X-ray diffraction measurement apparatus is reduced. can do.

（変形例２）
上記変形例１においては、測定対象物ＯＢのＹ軸方向の表面プロファイルは２点のみ取得し、この２点のＹ軸方向の距離は微小であるため、この２点を結んだラインとＹ軸方向とが成す角度が、Ｘ線照射点（ＬＥＤ光照射点）における測定対象物ＯＢの表面とＹ軸方向とが成す角度であるとした。しかし、測定対象物ＯＢの表面の凹凸の度合いが大きいときは、実施例１の方法では、Ｘ線照射点（ＬＥＤ光照射点）における測定対象物ＯＢの表面とＹ軸方向とが成す角度を精度よく求めることができず、Ｘ軸周り傾斜角の制御である回折環基準角度が９０度になるようにする制御の精度が悪くなる場合がある。変形例２は、測定対象物ＯＢの表面プロファイルを３次元で取得し、Ｘ軸周り傾斜角の制御の精度を変形例２よりも向上させたものである。 (Modification 2)
In the first modification, only two points of the surface profile in the Y-axis direction of the measurement object OB are acquired, and the distance between the two points in the Y-axis direction is very small, so the line connecting these two points and the Y-axis The angle formed by the direction is the angle formed by the surface of the measurement object OB at the X-ray irradiation point (LED light irradiation point) and the Y-axis direction. However, when the degree of unevenness on the surface of the measurement object OB is large, in the method of Example 1, the angle formed by the surface of the measurement object OB and the Y-axis direction at the X-ray irradiation point (LED light irradiation point) is set. In some cases, it cannot be obtained with high accuracy, and the accuracy of the control to make the diffraction ring reference angle, which is the control of the tilt angle around the X axis, to be 90 degrees may deteriorate. In the second modification, the surface profile of the measurement object OB is acquired in three dimensions, and the control accuracy of the tilt angle around the X axis is improved as compared with the second modification.

変形例２において変形例１と異なっているのは、コントローラ１０１にインストールされている回折環撮像工程Ｓ２で実行するプログラムと、コントローラ１０１のメモリに記憶されている撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係のみであり、Ｘ線回折測定システムの構成は上記実施形態及び変形例１と同一である。よって、上記実施形態及び変形例１と異なっている箇所のみを説明する。 The modification 2 is different from the modification 1 in the program executed in the diffraction ring imaging step S2 installed in the controller 101 and the irradiation point of the LED light in the photographed image stored in the memory of the controller 101. Only the relationship between the position in the vertical direction and the distance between the irradiation point and the IP is shown, and the configuration of the X-ray diffraction measurement system is the same as that in the embodiment and the first modification. Therefore, only the points different from the above embodiment and the first modification will be described.

変形例２において、コントローラ１０１のメモリに記憶されている撮影画像におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係は、ＬＥＤ光の光軸が出射Ｘ線の光軸と合致している場合の位置からＹ軸方向の両方向に微小距離Δｄｙずつ移動させた位置ごとにある。この微小距離Δｄｙは１ｍｍ以下であることが望ましい。微小距離Δｄｙごとの複数の位置におけるＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係は、変形例１と同様にステージ６１の平面に平行（ＸＹ平面に平行）なものに、鉄等の粉末を糊塗したものを測定対象物ＯＢにすれば得ることができる。すなわち、変形例１においてＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）が２つの位置にあるとき、ＬＥＤ光の照射点の縦方向位置を得たのを、ＬＥＤ光の光軸の位置が微小距離Δｄｙ変化するごとに得るようにすればよい。 In the second modification, the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and the IP in the captured image stored in the memory of the controller 101 is that the optical axis of the LED light is the optical axis of the emitted X-ray. For each position moved by a minute distance Δdy in both directions in the Y-axis direction from the position where it matches. The minute distance Δdy is preferably 1 mm or less. The relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and the IP at a plurality of positions for each minute distance Δdy is parallel to the plane of the stage 61 (parallel to the XY plane) as in the first modification. In addition, it is possible to obtain a measurement object OB by applying a powder of iron or the like. That is, in the first modification, when the optical axis of the LED light (moving stage 21) is at two positions, the vertical position of the irradiation point of the LED light is obtained. The position of the optical axis of the LED light is a minute distance Δdy. You only have to get it every time it changes.

変形例２において、コントローラ１０１にインストールされているプログラムで変形例１と異なっているのは、回折環撮像工程Ｓ２において実行するプログラムである。変形例２では図８に示すフローのプログラムに替えて図１０及び図１１に示すフローのプログラムを実行する。以下、図１０に示すフローに沿って説明するが、図６又は図８に示すフローと同一の箇所は、同一であることを説明するにとどめる。 In the second modification, the program installed in the controller 101 is different from the first modification in the program executed in the diffraction ring imaging step S2. In the second modification, the flow program shown in FIGS. 10 and 11 is executed instead of the flow program shown in FIG. In the following, description will be made along the flow shown in FIG. 10, but only the same parts as those in the flow shown in FIG. 6 or FIG.

コントローラ１０１は、ステップＳ２００にてプログラムをスタートさせるが、ステップＳ２００乃至ステップＳ２０８の処理は、上記実施形態のステップＳ１０乃至ステップＳ１８の処理と同一であり、ＬＥＤ光を照射してステージ６１（測定対象物ＯＢ）をＸ軸方向に移動開始するものである。コントローラ１０１は、ステップＳ２０８の次にステップＳ２１０にて図１１に示すフローのプログラムをスタートさせる。図１１に示すフローのプログラムは、ＬＥＤ光の光軸を出射Ｘ線の光軸と合致している位置からＹ軸方向の両方向に定めた移動限界の間を往復移動させるものである。以下、図１１に示すフローに沿って説明する。コントローラ１０１は、ステップＳ３００にてプログラムをスタートさせると、ステップＳ３０２にて、フィードモータ制御回路７３に正方向の移動方向と移動速度を出力し、ＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）をＹ軸方向の正方向へ移動させる。次に、ステップＳ３０４にて位置検出回路７２が出力する移動位置を取り込み、ステップＳ３０６にて移動位置が予め設定されている最大値になったか判定し、なっていなければ「Ｎｏ」と判定してステップＳ３１４を経由してステップＳ３０４に戻ることを繰り返す。これを繰り返しているとやがて取り込んだ移動位置が予め設定されている最大値になるので、ステップＳ３０６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ３０８に行き、ステップＳ３０８にてフィードモータ制御回路７３に負方向の移動方向と移動速度を出力し、ＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）をＹ軸方向の負方向へ移動させる。次に、ステップＳ３１０にて位置検出回路７２が出力する移動位置を取り込み、ステップＳ３１２にて移動位置が予め設定されている最大値になったか判定し、なっていなければ「Ｎｏ」と判定してステップＳ３１６を経由してステップＳ３１０に戻ることを繰り返す。これを繰り返しているとやがて取り込んだ移動位置が予め設定されている最小値になるので、ステップＳ３１２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ３０２に行き、ステップＳ３０２にて上記と同様にフィードモータ制御回路７３に出力してＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）をＹ軸方向の正方向へ移動させる。このように、ステップＳ３０２乃至ステップＳ３１２を繰り返し実行することで、ＬＥＤ光の光軸は出射Ｘ線の光軸と合致している位置からＹ軸方向の両方向に定めた移動限界の間を往復移動する。そして、コントローラ１０１がＬＥＤ光光軸往復移動停止の指令を出すと、ステップＳ３１４又はステップＳ３１６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ３１８に行き、ステップＳ３１８にてフィードモータ制御回路７３に移動停止の指令を出力する。次に、ステップＳ３２０にてフィードモータ制御回路７３に移動位置を出力し、移動ステージ２１をイメージングプレート１５が回折環を撮像する位置（図１、図２及び図４の状態）に移動させ、ステップＳ３２２にてプログラムの実行を終了する。 The controller 101 starts the program in step S200, but the processing in steps S200 to S208 is the same as the processing in steps S10 to S18 in the above embodiment, and the stage 61 (measurement target) is irradiated with LED light. The object OB) starts to move in the X-axis direction. The controller 101 starts the program of the flow shown in FIG. 11 in step S210 after step S208. The program of the flow shown in FIG. 11 is to reciprocate between the movement limits determined in both directions in the Y-axis direction from the position where the optical axis of the LED light coincides with the optical axis of the outgoing X-ray. Hereinafter, a description will be given along the flow shown in FIG. When the controller 101 starts the program in step S300, in step S302, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed in the positive direction to the feed motor control circuit 73, and sets the optical axis of the LED light (moving stage 21) to the Y axis. Move in the positive direction. Next, in step S304, the movement position output by the position detection circuit 72 is fetched. In step S306, it is determined whether the movement position has reached a preset maximum value. If not, “No” is determined. It repeats returning to step S304 via step S314. If this is repeated, the captured movement position will eventually become the maximum value set in advance, so that “Yes” is determined in step S306, the process proceeds to step S308, and the feed motor control circuit 73 is negatively determined in step S308. The movement direction and movement speed of the direction are output, and the optical axis (movement stage 21) of the LED light is moved in the negative direction of the Y-axis direction. Next, in step S310, the movement position output by the position detection circuit 72 is captured, and in step S312, it is determined whether the movement position has reached a preset maximum value. If not, “No” is determined. It repeats returning to step S310 via step S316. If this is repeated, the captured movement position will eventually become the preset minimum value, so that “Yes” is determined in step S312, the process proceeds to step S302, and the feed motor control is performed in the same manner as described above in step S302. It outputs to the circuit 73 and moves the optical axis (moving stage 21) of LED light to the positive direction of the Y-axis direction. As described above, by repeatedly executing Steps S302 to S312, the optical axis of the LED light reciprocates between the movement limits determined in both directions in the Y-axis direction from the position where it matches the optical axis of the emitted X-ray. To do. Then, when the controller 101 issues a command to stop reciprocating movement of the LED optical axis, “Yes” is determined in step S314 or step S316, the process proceeds to step S318, and the feed motor control circuit 73 is stopped in step S318. Outputs a command. Next, in step S320, the movement position is output to the feed motor control circuit 73, and the movement stage 21 is moved to a position where the imaging plate 15 images the diffraction ring (the state shown in FIGS. 1, 2, and 4). In S322, the execution of the program is terminated.

図１０に示すフローに戻り、コントローラ１０１はステップＳ２１０にて図１１に示すフローのプログラムによりＬＥＤ光の光軸の往復移動を開始すると、次にステップＳ２１２にて時間を０にして時間計測を開始する。そして、ステップＳ２１４にて計測した時間がｎ・ΔＴになったか判定し、ｎ・ΔＴになると、ステップＳ２１６にてＸ軸方向移動位置検出回路９５が出力する移動位置を取り込み、最初に取り込んだ移動位置をそれ以降に取り込んだ移動位置から減算して移動量とする。次にステップＳ２１８にて位置検出回路７２が出力する移動位置を取り込み、ステップＳ２２０にてセンサ信号取出回路８７から入力している撮影画像データを取り込む。そして、ステップＳ２２２にて取り込んだ撮影画像データからＬＥＤ光照射点の画像上の縦方向位置を検出し、ステップＳ２１８にて取り込んだＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）の移動位置、及び予め記憶されているＬＥＤ光の光軸の移動位置ごとのＬＥＤ光の照射点の縦方向位置と照射点−ＩＰ間距離との関係から、撮影画像データを取り込んだ時点の照射点−ＩＰ間距離を計算して記憶する。取り込んだＬＥＤ光の光軸の移動位置と予め記憶されているＬＥＤ光の光軸の移動位置とが完全に一致することは稀なので、補間法により照射点−ＩＰ間距離を計算する。すなわち、記憶されているＬＥＤ光の光軸の移動位置から、取り込んだＬＥＤ光の光軸の移動位置を挟んでいる移動位置を抽出して、２つの照射点−ＩＰ間距離を計算し、補間法により取り込んだＬＥＤ光の光軸の移動位置における照射点−ＩＰ間距離を計算する。そして、ステップＳ２２４にてステップＳ２１６にて計算した移動量が予め設定した上限値になるまで「Ｎｏ」と判定してステップＳ２２６にて変数ｎをインクリメントしてステップＳ２１４に戻ることを繰り返す。これにより、時間が０，ΔＴ，２ΔＴ，３ΔＴ・・・と、ΔＴ経過するごとに、Ｘ軸方向の移動量と、ＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）の移動位置とに対応させて照射点−ＩＰ間距離がコントローラ１０１のメモリに記憶されていく。 Returning to the flow shown in FIG. 10, the controller 101 starts reciprocation of the optical axis of the LED light in step S210 according to the flow program shown in FIG. To do. Then, it is determined whether or not the time measured in step S214 is n · ΔT. When n · ΔT is reached, the movement position output by the X-axis direction movement position detection circuit 95 is fetched in step S216, and the movement first taken in The position is subtracted from the movement position captured after that to obtain the movement amount. In step S218, the movement position output by the position detection circuit 72 is captured. In step S220, the captured image data input from the sensor signal extraction circuit 87 is captured. Then, the vertical position of the LED light irradiation point on the image is detected from the captured image data captured in step S222, and the movement position of the optical axis (moving stage 21) of the LED light captured in step S218 is stored in advance. The distance between the irradiation point and the IP when the captured image data is captured is calculated from the relationship between the vertical position of the irradiation point of the LED light and the distance between the irradiation point and the IP for each movement position of the optical axis of the LED light. And remember. Since it is rare that the movement position of the optical axis of the captured LED light and the movement position of the optical axis of the LED light stored in advance are completely coincident, the distance between the irradiation point and the IP is calculated by an interpolation method. That is, the movement position sandwiching the movement position of the optical axis of the captured LED light is extracted from the movement position of the optical axis of the stored LED light, and the distance between the two irradiation points-IP is calculated and interpolated. The distance between the irradiation point and the IP at the movement position of the optical axis of the LED light captured by the method is calculated. In step S224, “No” is determined until the movement amount calculated in step S216 reaches the preset upper limit value, and the variable n is incremented in step S226 and the process returns to step S214. As a result, every time ΔT elapses with time 0, ΔT, 2ΔT, 3ΔT,..., Irradiation is performed in correspondence with the movement amount in the X-axis direction and the movement position of the optical axis of the LED light (moving stage 21). The point-IP distance is stored in the memory of the controller 101.

そして、ステップＳ２２４にてステップＳ２１６にて計算した移動量が予め設定した上限値になると、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２２８へ行き、ステップＳ２２８にてステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止し、ステップＳ２３０にて図１１に示すフローのプログラムの実行を停止することでＬＥＤ光の光軸（移動ステージ２１）の移動を停止する。そして、ステップＳ２３２にてＬＥＤ駆動回路８５とセンサ信号取出回路８７に停止指令を出力して、ＬＥＤ光の照射と撮影画像データの出力を停止させる。次に、コントローラ１０１はステップＳ２３４にて、メモリに記憶されているＸ軸方向の移動量と、ＬＥＤ光の光軸の移動位置とに対応させた照射点−ＩＰ間距離を用いて、３次元の測定対象物ＯＢの表面プロファイルを計算し、平面揺動させながらのＸ線照射による回折環撮像時に、移動量ｍ・Δｄごとに、照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角を設定値にし、回折環基準角度を９０度にするための制御値を計算する。 When the amount of movement calculated in step S216 in step S224 reaches the preset upper limit value, “Yes” is determined and the process proceeds to step S228. In step S228, the stage 61 (measurement object OB) is moved. The movement of the optical axis (moving stage 21) of the LED light is stopped by stopping the execution of the program of the flow shown in FIG. 11 in step S230. In step S232, a stop command is output to the LED drive circuit 85 and the sensor signal extraction circuit 87 to stop the irradiation of the LED light and the output of the captured image data. Next, in step S234, the controller 101 uses the irradiation point-IP distance corresponding to the movement amount in the X-axis direction stored in the memory and the movement position of the optical axis of the LED light to perform a three-dimensional operation. The surface profile of the measurement object OB is calculated, and at the time of diffraction ring imaging by X-ray irradiation while oscillating the plane, the distance between the irradiation point and the IP and the X-ray incidence on the measurement object OB for each movement amount m · Δd A control value for setting the angle to the set value and setting the diffraction ring reference angle to 90 degrees is calculated.

この計算処理において、メモリに記憶されているＸ軸方向の移動量と照射点−ＩＰ間距離を用いて、変数ｎごとのＸ，Ｚ座標値を計算する方法は上記実施形態と同じである。そして、変数ｎごとのＹ座標値は、記憶されているそれぞれのＬＥＤ光の光軸の移動位置からＬＥＤ光の光軸が出射Ｘ線の光軸と一致する移動位置を減算すれば得ることができる。これにより、変数ｎごとのＸ，Ｙ，Ｚ座標値が得られ、このデータ群を用いて公知の演算処理を実行すれば測定対象物ＯＢの表面プロファイルを３次元で得ることができる。得られた３次元の表面プロファイルからＹ座標値が０であるＸＺ平面における表面プロファイルを求めれば、上記実施形態と同様の表面プロファイルを得ることができる。そして、ＸＺ平面における表面プロファイルにおいて、Ｘ線照射開始時にＸ線が照射される箇所のＸ軸方向移動量を０とした場合の、移動量ｍ・ΔｄごとのＺ軸方向移動位置Ｃｍ及びＹ軸周り傾斜角Θｙｍは、上記実施形態と同様に計算することができる。また、得られた３次元の表面プロファイルから、Ｚ軸方向移動位置Ｃｍ及びＹ軸周り傾斜角Θｙｍを得た点を含むＹＺ平面における表面プロファイルを求め、Ｙ座標値が０（ＬＥＤ光の光軸が出射Ｘ線の光軸と一致する移動位置）における接線がＹ軸方向と成す角度Θｘｍ’を求め、角度Θｘｍ’にＸ軸周り傾斜角の方向により正負の符号をつけて、現時点のＸ軸周り傾斜角に加算すれば、Ｘ軸周り傾斜角Θｘｍを求めることができる。これにより、移動量ｍ・ΔｄごとのＺ軸方向移動位置Ｃｍ、Ｙ軸周り傾斜角Θｙｍ及びＸ軸周り傾斜角Θｘｍを得ることができる。 In this calculation process, the method of calculating the X and Z coordinate values for each variable n using the movement amount in the X-axis direction and the irradiation point-IP distance stored in the memory is the same as in the above embodiment. The Y coordinate value for each variable n can be obtained by subtracting the movement position at which the optical axis of the LED light coincides with the optical axis of the emitted X-ray from the movement position of the optical axis of each LED light stored. it can. Thereby, the X, Y, Z coordinate values for each variable n are obtained, and the surface profile of the measurement object OB can be obtained in three dimensions by executing a known calculation process using this data group. If a surface profile in the XZ plane having a Y coordinate value of 0 is obtained from the obtained three-dimensional surface profile, the same surface profile as in the above embodiment can be obtained. Then, in the surface profile on the XZ plane, the Z axis direction movement position Cm and the Y axis for each movement amount m · Δd when the X axis direction movement amount of the portion irradiated with X rays at the start of X ray irradiation is zero. The surrounding inclination angle Θym can be calculated in the same manner as in the above embodiment. Further, from the obtained three-dimensional surface profile, a surface profile in the YZ plane including the point where the Z-axis direction moving position Cm and the Y axis inclination angle Θym are obtained is obtained, and the Y coordinate value is 0 (the optical axis of the LED light). The angle Θxm ′ formed by the tangent at the optical axis of the emitted X-ray) and the Y-axis direction is obtained, and a positive or negative sign is attached to the angle Θxm ′ depending on the direction of the inclination angle around the X-axis. By adding to the surrounding inclination angle, the inclination angle Θxm around the X axis can be obtained. Thereby, the Z-axis direction moving position Cm, the Y-axis tilt angle Θym, and the X-axis tilt angle Θxm for each movement amount m · Δd can be obtained.

次に、コントローラ１０１は、ステップＳ２３６にて回転制御回路８６に指令を出力してプレート４５をＢ位置まで回転させて、Ｘ線出射器１０からのＸ線が移動ステージ２１の貫通孔２１ａに入射され得る状態にする。次に、コントローラ１０１は、ステップＳ２３６にてＸ軸方向移動モータ制御回路９４に移動方向と移動速度を出力し、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の図３の左方向への移動を開始させ、ステップＳ２４０にてＸ線制御回路７１に指令を出力してＸ線出射器１０にＸ線の出射を開始させる。これにより、測定対象物ＯＢにＸ線が照射されるとともに、測定対象物ＯＢの移動が開始され、発生した回折Ｘ線によりイメージングプレート１５に回折環が撮像され始める。ステップＳ２４２乃至ステップＳ２６０の処理は、上記変形例１と同様であり、微小移動量ΔｄごとにＺ軸方向移動位置Ｃｍ、Ｙ軸周り傾斜角Θｙｍ及びＸ軸周り傾斜角Θｘｍを、Ｚ軸方向移動モータ制御回路９２，Ｙ軸周り傾斜モータ制御回路９０及びＸ軸周り傾斜モータ制御回路８８に出力し、照射点−ＩＰ間距離と測定対象物ＯＢに対するＸ線入射角を設定値にし、回折環基準角度を９０度にする処理である。そして、上記変形例１と同様、ステップＳ２４２にて計算した移動量が予め記憶されている上限値以上になったとき、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動を停止し、Ｘ線の照射を停止してステップＳ２６０にてプログラムの実行を終了する。 Next, the controller 101 outputs a command to the rotation control circuit 86 in step S236 to rotate the plate 45 to the B position, and the X-ray from the X-ray emitter 10 enters the through hole 21a of the moving stage 21. To a state where it can be done. Next, the controller 101 outputs the moving direction and moving speed to the X-axis direction moving motor control circuit 94 in step S236, and starts moving the stage 61 (measurement object OB) in the left direction in FIG. In step S240, a command is output to the X-ray control circuit 71 to cause the X-ray emitter 10 to start emitting X-rays. As a result, the measurement object OB is irradiated with X-rays, the movement of the measurement object OB is started, and the diffraction ring starts to be imaged on the imaging plate 15 by the generated diffraction X-rays. The processing from step S242 to step S260 is the same as in the first modification, and the Z-axis direction movement position Cm, the Y-axis inclination angle Θym, and the X-axis inclination angle Θxm are moved in the Z-axis direction for each minute movement amount Δd. Output to the motor control circuit 92, the Y-axis tilt motor control circuit 90, and the X-axis tilt motor control circuit 88, set the irradiation point-IP distance and the X-ray incident angle with respect to the measurement object OB as set values, and the diffraction ring reference This is a process of setting the angle to 90 degrees. As in the first modification, when the amount of movement calculated in step S242 is equal to or greater than the upper limit value stored in advance, the movement of the stage 61 (measurement object OB) is stopped and X-ray irradiation is performed. Stop and end the execution of the program in step S260.

上記説明からも理解できるように、上記変形例２においては、上記実施形態のように構成したＸ線回折測定システムにおいて、ＬＥＤ光源４４、スピンドルモータ２７の内部構造等からなるＬＥＤ光出射器から出射されるＬＥＤ光の光軸を測定対象物ＯＢと相対的に、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸に略平行な方向に移動させるテーブル駆動機構２０と、テーブル駆動機構２０による移動の位置を検出する位置検出回路７２と、筐体５０を測定対象物ＯＢと相対的に、ステージ移動機構６０による移動方向とＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に平行で、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させる傾斜角変化機構１１０のＸ軸周り傾斜角変化機能と、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させるとともにテーブル駆動機構２０により可視光光軸位置を往復移動させながら、ＬＥＤ光出射器からＬＥＤ光を出射させ、Ｘ軸方向移動位置検出回路９５と位置検出回路７２とにより２つの移動位置をそれぞれ検出することと、距離検出プログラムによりＬＥＤ光の照射点からイメージングプレート１５までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、測定対象物ＯＢの３次元における表面プロファイルを取得する、コントローラ１０１にインストールされた表面プロファイル取得プログラムと、ステージ移動機構６０により測定対象物ＯＢを移動させながらＸ線出射器１０からＸ線を出射させて回折環形成機器により回折環を形成させると同時に、Ｘ軸方向移動位置検出回路９５により移動位置を検出し、検出した移動位置と表面プロファイル取得プログラムにより取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離及び測定対象物ＯＢにおけるＸ線入射角が一定になるよう、位置変化機構１２０と傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能により筐体５０の位置と傾斜角を変化させるとともに、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸と略垂直になるよう、傾斜角変化機構１１０のＸ軸周り傾斜角変化機能により筐体５０の傾斜角を変化させる、コントローラ１０１にインストールされた回折環形成制御プログラムとを備えている。 As can be understood from the above description, in the second modification, in the X-ray diffraction measurement system configured as in the above embodiment, the light is emitted from the LED light emitter including the LED light source 44, the internal structure of the spindle motor 27, and the like. Table driving mechanism 20 for moving the optical axis of the LED light to be moved in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing function around the Y axis of the tilt angle changing mechanism 110 relative to the measurement object OB, and a table driving mechanism 20, a position detection circuit 72 that detects the position of the movement by 20, the movement direction of the stage moving mechanism 60 relative to the measurement object OB, and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10. A tilt angle changing function around the X axis of the tilt angle changing mechanism 110 that changes the tilt angle around a rotation axis that is parallel to a plane parallel to the X axis and intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10; While moving the measuring object OB by the stage moving mechanism 60 and reciprocating the visible light optical axis position by the table driving mechanism 20, the LED light is emitted from the LED light emitting device, and the X-axis direction moving position detection circuit 95 and the position are detected. The detection circuit 72 detects each of the two movement positions, and the distance detection program repeatedly detects the distance from the LED light irradiation point to the imaging plate 15 at the same timing, and obtains the plurality of movements acquired. A position profile and distance data are processed to acquire a three-dimensional surface profile of the measurement object OB, a surface profile acquisition program installed in the controller 101, and the measurement object OB is moved by the stage moving mechanism 60 while moving the measurement object OB. Diffraction ring formation by emitting X-rays from the line emitter 10 At the same time as the diffraction ring is formed by the detector, the moving position is detected by the X-axis direction moving position detection circuit 95, and imaging is performed from the X-ray irradiation point based on the detected moving position and the surface profile acquired by the surface profile acquisition program. The position and tilt angle of the housing 50 are changed by the tilt angle changing function around the Y axis of the position change mechanism 120 and the tilt angle change mechanism 110 so that the distance to the plate 15 and the X-ray incident angle at the measurement object OB are constant. In addition, a plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object OB changes the tilt angle around the Y axis of the tilt angle changing mechanism 110. The tilt angle of the casing 50 is changed by the tilt angle changing function around the X axis of the tilt angle changing mechanism 110 so as to be substantially perpendicular to the rotation axis of the function. And a stalled diffraction ring formation control program.

これによれば、表面プロファイル取得プログラムが測定対象物ＯＢの３次元における表面プロファイルを取得することができるので、回折環形成制御プログラムが、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と測定対象物ＯＢのＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、傾斜角変化機構１１０のＹ軸周り傾斜角変化機能の回転軸と略垂直になるようにすることを、さらに精度よく行うことができ、さらに精度のよい回折環を形成することができる。 According to this, since the surface profile acquisition program can acquire the three-dimensional surface profile of the measurement object OB, the diffraction ring formation control program can detect the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and The plane parallel to the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object OB is more accurately set to be substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle changing mechanism 110 around the Y axis. It is possible to form a diffractive ring with higher accuracy.

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。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

上記実施形態及び変形例１，２においては、傾斜角変化機構１１０及び位置変化機構１２０を設け、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）のＺ軸方向位置、Ｘ軸周り傾斜角及びＹ軸周り傾斜角を変化させるようにしたが、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）をＺ軸方向に移動させる機構と、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）をＸ軸周り及びＹ軸周りに傾斜角を変化させる機構とを設け、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）は固定して、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）のＺ軸方向位置、Ｘ軸周り傾斜角及びＹ軸周り傾斜角を変化させるようにしてもよい。 In the embodiment and the first and second modifications, the tilt angle changing mechanism 110 and the position changing mechanism 120 are provided, and the X-ray diffraction measurement device (housing 50) is positioned in the Z-axis direction, tilted around the X axis, and rotated around the Y axis. Although the inclination angle is changed, the mechanism for moving the stage 61 (measurement object OB) in the Z-axis direction and the inclination angle of the stage 61 (measurement object OB) around the X axis and the Y axis are changed. The X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) is fixed, and the position of the stage 61 (measurement object OB) in the Z-axis direction, the tilt angle around the X axis, and the tilt angle around the Y axis are changed. May be.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）をＺ軸方向に移動させる位置変化機構１２０を設けたが、照射点−ＩＰ間距離を設定値Ｌに制御することができればよいので、位置変化機構１２０はＸ線回折測定装置（筐体５０）を、ＸＹ平面に平行な方向でＺ軸と所定の角度を成す方向に移動させる機構であってもよい。この場合、Ｚ軸方向移動位置Ｃｎ（Ｃｍ）は、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）の移動開始時（ｎ＝０）における照射点からＸ軸方向にΔｄごとの点から位置変化機構１２０の移動方向に測定対象物ＯＢの表面までの距離Ｃｎ’ （Ｃｍ’）を計算し、該移動方向により正負の符号をつけ、現時点の位置変化機構１２０の移動位置に加算すればよい。 In the embodiment and the first and second modifications, the position change mechanism 120 that moves the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) in the Z-axis direction is provided. Therefore, the position change mechanism 120 may be a mechanism that moves the X-ray diffraction measurement device (housing 50) in a direction parallel to the XY plane and at a predetermined angle with the Z axis. Good. In this case, the movement position Cn (Cm) in the Z-axis direction is the movement of the position change mechanism 120 from the irradiation point at the start of movement of the stage 61 (measurement object OB) (n = 0) from the point of Δd in the X-axis direction. The distance Cn ′ (Cm ′) to the surface of the measurement object OB is calculated in the direction, and a positive or negative sign is given depending on the movement direction, and the distance Cn ′ (Cm ′) is added to the current movement position of the position change mechanism 120.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、ステージ移動機構６０を設け、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）をＸ軸方向に移動させることにより平面揺動を行うようにしたが、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）を移動させる機構を設け、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）は動かさず、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）をＸ軸方向に移動させることにより平面揺動を行うようにしてもよい。 In the above embodiment and the first and second modifications, the stage moving mechanism 60 is provided, and the stage 61 (measurement object OB) is moved in the X-axis direction so that the plane is swung. A mechanism for moving the diffraction measuring apparatus (housing 50) is provided, and the stage 61 (measuring object OB) is not moved, but the X-ray diffraction measuring apparatus (housing 50) is moved in the X-axis direction so as to move the plane. You may make it perform.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、回折環を形成する（撮像する）機器を、イメージングプレート１５、テーブル１６及び固定具１８等から構成されるものにしたが、回折環を形成することができるならば、どのような機器を用いてもよい。例えば、イメージングプレート１５と同じ広さの平面を有するＸ線ＣＣＤを備え、Ｘ線出射器１０からのＸ線照射の際、Ｘ線ＣＣＤの各画素が出力する電気信号により回折Ｘ線の強度分布を検出する機器でもよい。また、微小サイズのＸ線検出センサを位置を検出しながら走査し、Ｘ線検出センサの各画素が出力する電気信号とＸ線検出センサの走査位置から、回折Ｘ線の強度分布を検出する機器でもよい。Ｘ線検出センサとしては、Ｘ線ＣＣＤやシンチレータから出た蛍光を光電子増倍管（ＰＭＴ）で検出するシンチレーションカウンタ等を用いることができる。 In the embodiment and the first and second modifications, the apparatus for forming (imaging) the diffraction ring is configured by the imaging plate 15, the table 16, the fixture 18, and the like. However, the diffraction ring is formed. Any device can be used as long as it can. For example, an X-ray CCD having a plane as wide as the imaging plate 15 is provided, and when X-ray irradiation from the X-ray emitter 10 is performed, the intensity distribution of diffracted X-rays is generated by an electrical signal output from each pixel of the X-ray CCD. It may be a device that detects. Also, a device that scans a minute size X-ray detection sensor while detecting the position, and detects the intensity distribution of the diffracted X-ray from the electrical signal output from each pixel of the X-ray detection sensor and the scanning position of the X-ray detection sensor But you can. As the X-ray detection sensor, an X-ray CCD or a scintillation counter that detects fluorescence emitted from the scintillator with a photomultiplier tube (PMT) can be used.

また、上記変形例１，２においては、テーブル駆動機構２０により、移動ステージ２１をＹ軸方向に移動させることでＬＥＤ光の光軸をＹ軸方向に移動させたが、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）をＹ軸方向に移動させる機構を設け、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）と相対的にＬＥＤ光の光軸をＹ軸方向に移動させるようにしてもよい。また、装置が大型化してもよければ、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）をＹ軸方向に移動させる機構を設け、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）を移動させるようにしてもよい。 In the first and second modifications, the table driving mechanism 20 moves the moving stage 21 in the Y-axis direction to move the optical axis of the LED light in the Y-axis direction. OB) may be provided in the Y-axis direction, and the optical axis of the LED light may be moved in the Y-axis direction relative to the stage 61 (measurement object OB). If the apparatus can be enlarged, a mechanism for moving the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) in the Y-axis direction may be provided to move the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50). .

また、上記実施形態においては、平面揺動しての回折環撮像時に、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）のＺ軸方向位置とＸ軸周り傾斜角を制御し、照射点−ＩＰ間距離とＸ線の入射角が設定値になるようにしたが、形成される回折環の精度をやや落としてもよい場合は、Ｚ軸方向位置のみを制御し、照射点−ＩＰ間距離のみが設定値になるようにしてもよい。 In the above embodiment, the position of the irradiation point-IP is controlled by controlling the position in the Z-axis direction and the tilt angle around the X-axis of the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) during imaging of the diffraction ring with a plane swing. The X-ray incident angle is set to the set value, but if the accuracy of the formed diffraction ring may be slightly reduced, only the position in the Z-axis direction is controlled and only the distance between the irradiation point and IP is set. You may make it become a value.

また、上記実施形態及び変形例２においては、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）を移動させて、平面揺動時にＸ線が照射されるラインの測定対象物ＯＢの表面プロファイルを得、その後、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）を停止位置から移動開始位置まで逆方向に移動させる平面揺動を行いながら回折環の撮像を行うようにした。すなわち、ステージ６１（測定対象物ＯＢ）が往復移動する間に表面プロファイル検出と、平面揺動を行いながらの回折環撮像を行うようにした。しかし、測定効率を重要視しなければ、測定対象物ＯＢの表面プロファイル検出と平面揺動を行いながらの回折環撮像は分けて行うようにしてもよい。例えば、測定対象物ＯＢの表面プロファイルを複数のラインで検出して、表面プロファイルの凹凸が少ないラインを選択して平面揺動を行いながらの回折環撮像を行うようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment and the modification 2, the stage 61 (measuring object OB) is moved, the surface profile of the measuring object OB of the line irradiated with an X-ray at the time of plane swing is obtained, and then the stage The diffraction ring was imaged while performing plane swinging to move 61 (measurement object OB) from the stop position to the movement start position in the reverse direction. That is, while the stage 61 (measurement object OB) reciprocates, surface profile detection and diffractive ring imaging while performing plane swing are performed. However, if the measurement efficiency is not regarded as important, the surface profile detection of the measurement object OB and the diffraction ring imaging while performing plane swing may be performed separately. For example, the surface profile of the measurement object OB may be detected by a plurality of lines, and a diffraction ring imaging may be performed while performing plane swinging by selecting a line with few surface profile irregularities.

また、上記実施形態においては、測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得するときのＸ軸方向への移動と、測定対象物ＯＢを平面揺動させて回折環を撮像するときのＸ軸方向への移動は、移動方向は逆であるが移動距離は等しいとした。しかし、測定時間をやや長くしてもよい場合は、測定対象物ＯＢを平面揺動させて回折環を撮像するときの移動距離は、測定対象物ＯＢの表面プロファイルを取得するときの移動距離より短くしてもよい。この場合、測定対象物ＯＢの表面プロファイルを長めに取得し、表面プロファイルがより平面に近い領域を選定して、平面揺動させての回折環撮像を行うといった測定方法が考えられる。 Moreover, in the said embodiment, the movement to the X-axis direction when acquiring the surface profile of the measuring object OB, and the X-axis direction when imaging the diffraction ring by rocking the measuring object OB in a plane The movement is assumed to have the same movement distance although the movement direction is opposite. However, when the measurement time may be slightly longer, the moving distance when imaging the diffraction ring by swinging the measuring object OB on the plane is larger than the moving distance when acquiring the surface profile of the measuring object OB. It may be shortened. In this case, a measurement method may be considered in which the surface profile of the measurement object OB is acquired longer, a region where the surface profile is closer to a plane is selected, and diffraction ring imaging is performed with the plane being swung.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、コントローラ１０１に残留応力を計算する演算プログラムを備えた。しかし、Ｘ線回折測定に時間がかかってもよい場合は、Ｘ線回折測定システムは回折環の形状を検出するまでにし、別のコンピュータ装置に回折環の形状データと照射点−ＩＰ間距離、Ｘ線入射角等のパラメータを入力して、残留応力を計算するようにしてもよい。この場合、別のコンピュータ装置にデータを入力する方法としては、記録媒体を介する方法、ネット回線等を使用して転送する方法等、様々な方法が考えられる。また、計算の一部または全部を人為的に行ってもよい。 Moreover, in the said embodiment and the modifications 1 and 2, the controller 101 was equipped with the calculation program which calculates a residual stress. However, if the X-ray diffraction measurement may take a long time, the X-ray diffraction measurement system detects the shape of the diffraction ring, and another computer device stores the shape data of the diffraction ring and the distance between the irradiation point and the IP. The residual stress may be calculated by inputting parameters such as an X-ray incident angle. In this case, as a method of inputting data to another computer apparatus, various methods such as a method via a recording medium and a method of transferring using a network or the like can be considered. Also, some or all of the calculations may be performed artificially.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）内とコントローラ１０１に、レーザ検出装置３０、テーブル駆動機構２０及び制御プログラム等の回折環の形状を検出する機能を備えた。しかし、Ｘ線回折測定に時間がかかってもよい場合は、Ｘ線回折測定システムは回折環を形成（撮像）するまでにし、回折環の形成されたイメージングプレート１５を取り外して、回折環の形状を検出する装置にセットし、回折環の形状を検出するようにしてもよい。 In the embodiment and the first and second modifications, the shape of the diffraction ring such as the laser detection device 30, the table driving mechanism 20, and the control program is detected in the X-ray diffraction measurement device (housing 50) and the controller 101. With the function to do. However, when X-ray diffraction measurement may take time, the X-ray diffraction measurement system forms a diffraction ring until the imaging ring 15 is formed (images are taken), and the imaging plate 15 on which the diffraction ring is formed is removed. May be set in a device for detecting the shape of the diffraction ring.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、プレート４５、モータ４６及びストッパ部材４７ａによりＬＥＤ光源４４をＸ線の光軸上に移動させて、ＬＥＤ光を測定対象物ＯＢに照射する構造にした。しかし、これに代えて、出射Ｘ線と光軸を同一にした可視の平行光を照射することができれば、どのような構造にしてもよい。例えば、ビームスプリッタを出射Ｘ線の光軸上に配置し、ＬＥＤ光をビームスプリッタで反射させて出射Ｘ線と光軸を同一にして照射するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment and the modifications 1 and 2, the structure which irradiates LED light to the measurement object OB by moving the LED light source 44 on the optical axis of a X-ray with the plate 45, the motor 46, and the stopper member 47a. I made it. However, instead of this, any structure may be used as long as it can emit visible parallel light having the same optical axis as that of the emitted X-ray. For example, the beam splitter may be disposed on the optical axis of the outgoing X-ray, and the LED light may be reflected by the beam splitter so that the outgoing X-ray and the optical axis are the same.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、スピンドルモータ２７の貫通孔２７ｂに内径の小さな通路部材２８を設けるとともに、固定具１８の貫通孔１８ａ，１８ｂの内径を小さくして、ＬＥＤ光源４４から出射されたＬＥＤ光から小さな断面径の平行光が得られるようにしたが、小さな断面径の可視の平行光が得られるならば、別の構造にしてもよい。例えば、可視光であるレーザ光を出射するレーザ光源の近くにコリメートレンズとエキスパンダーレンズを配置し、小さな断面径のレーザ光の光軸をスピンドルモータ２７の出力軸２７ａの貫通孔２７ａ１の中心軸線と一致させ、固定具１８の貫通孔１８ａ，１８ｂに入射させるようにしてもよい。 In the embodiment and the first and second modifications, the LED light source is provided with the passage member 28 having a small inner diameter provided in the through hole 27b of the spindle motor 27 and the inner diameters of the through holes 18a and 18b of the fixture 18 being reduced. Although parallel light with a small cross-sectional diameter can be obtained from the LED light emitted from 44, another structure may be used as long as visible parallel light with a small cross-sectional diameter can be obtained. For example, a collimator lens and an expander lens are disposed near a laser light source that emits visible laser light, and the optical axis of the laser light having a small cross-sectional diameter is set to the central axis of the through hole 27a1 of the output shaft 27a of the spindle motor 27. They may be made to coincide and enter the through holes 18 a and 18 b of the fixture 18.

また、上記実施形態及び変形例１，２においては、結像レンズ４８の光軸をＬＥＤ光（出射Ｘ線）の光軸と照射点−ＩＰ間距離が設定値Ｌになる点で交差させ、撮像器４９と結像レンズ４８の光軸が交差する点の撮影画像上の位置に、撮影画像とは独立して十字マークが表示されるようにした。しかし、結像レンズ４８の光軸を照射点−ＩＰ間距離が設定値Ｌになる点でＬＥＤ光（出射Ｘ線）の光軸と交差させることは必須ではない。すなわち、ＬＥＤ光の照射点が照射点−ＩＰ間距離が設定値Ｌになる点と合致するときの、撮影画像上のＬＥＤ光の照射点の位置に撮影画像とは独立して十字マークが表示されるようすればよい。 Further, in the embodiment and the first and second modifications, the optical axis of the imaging lens 48 intersects the optical axis of the LED light (exit X-ray) at the point where the distance between the irradiation point and the IP becomes the set value L, A cross mark is displayed independently of the captured image at a position on the captured image at a point where the optical axes of the image pickup device 49 and the imaging lens 48 intersect. However, it is not essential to cross the optical axis of the imaging lens 48 with the optical axis of the LED light (emitted X-ray) at a point where the distance between the irradiation point and the IP becomes the set value L. That is, when the LED light irradiation point coincides with the point where the distance between the irradiation point and the IP becomes the set value L, a cross mark is displayed at the position of the LED light irradiation point on the captured image independently of the captured image. What should I do?

また、上記実施形態においては、固定台１３０に位置変化機構１２０を固定し、位置変化機構１２０に傾斜角変化機構１１０を固定し、傾斜角変化機構１１０にＸ線回折測定装置（筐体５０）を固定するようにした。しかし、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）のＺ軸方向位置、Ｘ軸周り傾斜角及びＹ軸周り傾斜角を変化させることができれば、位置変化機構、傾斜角変化機構の固定のさせ方は目的に合った様々な構造を採用してよい。 In the above embodiment, the position change mechanism 120 is fixed to the fixed base 130, the tilt angle change mechanism 110 is fixed to the position change mechanism 120, and the X-ray diffraction measurement device (housing 50) is connected to the tilt angle change mechanism 110. Was fixed. However, if the position of the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) in the Z-axis direction, the tilt angle around the X axis, and the tilt angle around the Y axis can be changed, the position change mechanism and the tilt angle change mechanism can be fixed. Various structures suitable for the purpose may be adopted.

１０…Ｘ線出射器、１５…イメージングプレート、１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２６ａ，２７ａ１，２７ｂ…貫通孔、１６…テーブル、１７…突出部、１８…固定具、２０…テーブル駆動機構、２１…移動ステージ、２２…フィードモータ、２３…スクリューロッド、２７…スピンドルモータ、２８…通路部材、３０…レーザ検出装置、３１…レーザ光源、３６…対物レンズ、４４…ＬＥＤ光源、４５…プレート、４６…モータ、４７ａ，４７ｂ…ストッパ部材、４８…結像レンズ、４９…撮像器、５０…筐体、５０ａ…底面壁、５０ｃ…切欠き部壁、５０ｄ…繋ぎ壁、５０ｆ…上面壁、５０ｇ１…上側面壁、５０ｇ２…中側面壁、５０ｇ３…下側面壁、６０…ステージ移動機構、６１…ステージ、６３…モータ、１００…コンピュータ装置、１０１…コントローラ、１０２…入力装置、１０３…表示装置、１０５…高電圧電源、１１０…傾斜角変化機構、１１２…Ｙ軸周り駆動ステージ、１１３…モータ、１１５…Ｘ軸周り駆動ステージ、１１６…モータ、１１７…角度付連結体、１１８…平板連結体、１１９…側面壁連結体、１２０…位置変化機構、１２１…固定プレート、１２３…モータ、１２４…横方向移動ステージ、１２５…高さ方向移動ステージ、１３０…固定台、ＯＢ…測定対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray emitter, 15 ... Imaging plate, 15a, 16a, 17a, 18a, 21a, 26a, 27a1, 27b ... Through-hole, 16 ... Table, 17 ... Projection part, 18 ... Fixing tool, 20 ... Table drive mechanism , 21 ... Moving stage, 22 ... Feed motor, 23 ... Screw rod, 27 ... Spindle motor, 28 ... Passage member, 30 ... Laser detector, 31 ... Laser light source, 36 ... Objective lens, 44 ... LED light source, 45 ... Plate 46 ... motor, 47a, 47b ... stopper member, 48 ... imaging lens, 49 ... imaging device, 50 ... casing, 50a ... bottom wall, 50c ... notch wall, 50d ... connection wall, 50f ... top wall, 50 g 1 ... upper side wall, 50 g 2 ... middle side wall, 50 g 3 ... lower side wall, 60 ... stage moving mechanism, 61 ... stage, 63 ... motor, 100 ... PC ... 101 ... Controller 102 ... Input device 103 ... Display device 105 ... High voltage power source 110 ... Tilt angle changing mechanism 112 ... Y-axis driving stage 113 113 Motor 115 ... X-axis driving stage DESCRIPTION OF SYMBOLS 116 ... Motor, 117 ... Angle connection body, 118 ... Flat plate connection body, 119 ... Side wall connection body, 120 ... Position change mechanism, 121 ... Fixed plate, 123 ... Motor, 124 ... Lateral movement stage, 125 ... Height Direction moving stage, 130 ... fixed base, OB ... measurement object

また、本発明の他の特徴は、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と、測定対象物を筐体と相対的に測定対象物の表面に略平行な１方向に移動させる測定対象物移動手段とを備えたＸ線回折測定装置において、測定対象物移動手段による移動の位置を検出する測定対象物移動位置検出手段と、Ｘ線出射器からＸ線が出射されていない状態で、Ｘ線出射器から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光である可視光を測定対象物に出射する可視光出射器と、可視光の照射点を含む領域の測定対象物の画像を結像する結像レンズ、及び結像レンズによって結像された画像を撮像する撮像器を有し、撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、カメラから出力される撮像信号を入力して撮像器上における可視光の照射点の位置を検出し、検出した位置と予め記憶されている撮像器上の位置と撮像面までの距離との関係とを用いて、可視光の照射点から撮像面までの距離を検出する距離測定手段と、可視光出射器から出射される可視光の光軸を測定対象物と相対的に、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させる可視光光軸移動手段と、可視光光軸移動手段による移動の位置を検出する光軸移動位置検出手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向に交差する方向であって、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる筐***置変化手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化手段と、筐体を測定対象物と相対的に、測定対象物移動手段による移動方向とＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＸ軸周り傾斜角変化手段と、測定対象物移動手段により測定対象物を移動させるとともに、可視光光軸移動手段により可視光光軸位置を往復移動させながら、可視光出射器から可視光を出射させ、測定対象物移動位置検出手段と光軸移動位置検出手段とにより２つの移動位置をそれぞれ検出することと、距離測定手段により可視光の照射点から撮像面までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、測定対象物の３次元における表面プロファイルを取得する表面プロファイル取得手段と、測定対象物移動手段により測定対象物を移動させながらＸ線出射器からＸ線を出射させて回折環形成手段により回折環を形成させると同時に、測定対象物移動位置検出手段により移動位置を検出し、検出した移動位置と表面プロファイル取得手段により取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から撮像面までの距離及び測定対象物におけるＸ線入射角が一定になるよう、筐***置変化手段とＹ軸周り傾斜角変化手段により筐体の位置と傾斜角を変化させるとともに、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるよう、Ｘ軸周り傾斜角変化手段により筐体の傾斜角を変化させる回折環形成制御手段とを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that an X-ray emitter that emits X-rays toward a target measurement object, and measurement when X-rays are irradiated from the X-ray emitter toward the measurement object. Diffraction X-rays generated on the object are received by an imaging surface perpendicular to the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray emitter, and a diffraction ring that is an image of diffracted X-rays on the imaging surface. A diffractive ring forming means for forming an X-ray, a housing in which an X-ray emitter and a diffractive ring forming means are arranged, and a measurement object relative to the housing in one direction substantially parallel to the surface of the measurement object In an X-ray diffraction measurement apparatus provided with a measurement object moving means to be moved, X-rays are emitted from a measurement object movement position detecting means for detecting a position of movement by the measurement object moving means and an X-ray emitter. Measurement of visible light, which is parallel light with the same optical axis as the X-ray emitted from the X-ray emitter A visible light emitting device that emits light to the object, an imaging lens that forms an image of the measurement object in the region including the irradiation point of visible light, and an image pickup device that captures the image formed by the imaging lens. A camera that outputs an imaging signal representing the captured image, and an input of an imaging signal output from the camera to detect the position of the irradiation point of visible light on the imaging device, and the detected position is stored in advance. A distance measuring means for detecting the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface using the relationship between the position on the imaging device and the distance to the imaging surface, and the visible light emitted from the visible light emitter A visible light optical axis moving means for moving the optical axis relative to the measurement object in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis, and a position of movement by the visible light optical axis moving means are detected. The optical axis movement position detection means and the housing are relatively Position in a direction that intersects the moving direction of the measuring object moving means and is substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the measuring object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter A position change means for changing the position of the housing, and a plane parallel to the moving direction of the measurement object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object. A tilt angle changing means for changing the tilt angle around a rotation axis that is a vertical rotation axis and intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter; In particular, the X-ray emitted from the X-ray emitter is a rotation axis substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the measurement object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. A tilt angle changing means around the X axis for changing the tilt angle around the rotation axis intersecting the optical axis of In addition to moving the measurement object by the measurement object moving means, the visible light optical axis position is reciprocated by the visible light optical axis moving means, and the visible light is emitted from the visible light emitter to detect the movement position of the measurement object. Detecting each of the two moving positions by the means and the optical axis movement position detecting means, and detecting the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface by the distance measuring means are repeatedly performed at the same timing and acquired. A plurality of movement position data and distance data are processed to obtain a surface profile acquisition means for acquiring a three-dimensional surface profile of the measurement object, and from the X-ray emitter while moving the measurement object by the measurement object movement means. X-rays are emitted and the diffraction ring is formed by the diffraction ring forming means, and at the same time, the movement position is detected and detected by the measurement object movement position detection means. Based on the movement position and the surface profile acquired by the surface profile acquisition means, the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface and the X-ray incident angle at the measurement object are constant so that the housing position changing means and the Y axis The position and inclination angle of the housing is changed by the surrounding inclination angle changing means, and a plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the normal line of the X-ray irradiation point portion of the measurement object is provided. And diffractive ring formation control means for changing the tilt angle of the housing by the tilt angle changing means around the X axis so as to be substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis.

Claims

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と、
前記測定対象物を、前記筐体と相対的に前記測定対象物の表面に略平行な１方向に移動させる移動手段とを備えたＸ線回折測定装置において、
前記移動手段による移動の位置を検出する移動位置検出手段と、
前記Ｘ線出射器からＸ線が出射されていない状態で、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光である可視光を測定対象物に出射する可視光出射器と、
前記可視光の照射点を含む領域の測定対象物の画像を結像する結像レンズ、及び前記結像レンズによって結像された画像を撮像する撮像器を有し、前記撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、
前記カメラから出力される撮像信号を入力して前記撮像器上における前記可視光の照射点の位置を検出し、前記検出した位置及び予め記憶されている前記撮像器上の位置と前記撮像面までの距離との関係を用いて、前記可視光の照射点から前記撮像面までの距離を検出する距離測定手段と、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記移動手段による移動方向に交差する方向であって、前記移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる筐***置変化手段と、
前記移動手段により前記測定対象物を移動させながら前記可視光出射器から可視光を出射させ、前記移動位置検出手段により移動位置を検出することと前記距離測定手段により前記可視光の照射点から前記撮像面までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、前記測定対象物の前記移動手段による移動方向における表面プロファイルを取得する表面プロファイル取得手段と、
前記移動手段により前記測定対象物を移動させながら前記Ｘ線出射器からＸ線を出射させて前記回折環形成手段により回折環を形成させると同時に、前記移動位置検出手段により移動位置を検出し、前記検出した移動位置と前記表面プロファイル取得手段により取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から前記撮像面までの距離が一定になるよう、前記筐***置変化手段により前記筐体の位置を変化させる回折環形成制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。 An X-ray emitter that emits X-rays toward a target measurement object;
When X-rays are radiated from the X-ray emitter toward the measurement object, the diffracted X-rays generated at the measurement object are reflected with respect to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. Diffracting ring forming means for receiving light on imaging surfaces that intersect perpendicularly and forming a diffracting ring that is an image of the diffracted X-rays on the imaging surface;
A housing in which the X-ray emitter and the diffraction ring forming means are disposed;
In an X-ray diffraction measurement apparatus comprising a moving means for moving the measurement object relative to the housing in one direction substantially parallel to the surface of the measurement object,
Moving position detecting means for detecting the position of movement by the moving means;
Visible light emission in which visible light, which is parallel light having the same optical axis as that of the X-ray emitted from the X-ray emitter, is emitted to the measurement object in a state where X-rays are not emitted from the X-ray emitter. And
An imaging lens that forms an image of a measurement object in an area including the irradiation point of the visible light, and an imager that captures an image formed by the imaging lens, and represents the captured image A camera that outputs an imaging signal;
The imaging signal output from the camera is input to detect the position of the irradiation point of the visible light on the imaging device, and the detected position and the pre-stored position on the imaging device and the imaging surface are detected. Distance measuring means for detecting the distance from the irradiation point of the visible light to the imaging surface using the relationship with the distance of
The casing is in a direction that intersects the moving direction of the moving unit relative to the object to be measured, and the moving direction of the moving unit and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. A housing position changing means for changing the position in a direction substantially parallel to a parallel plane;
Visible light is emitted from the visible light emitter while moving the measurement object by the moving means, the moving position is detected by the moving position detecting means, and the visible light irradiation point is detected by the distance measuring means. Detecting the distance to the imaging surface is repeatedly performed at the same timing, and the obtained plurality of movement position data and distance data are processed to obtain a surface profile in the movement direction of the measurement object by the moving means. Surface profile acquisition means;
While moving the measurement object by the moving means, emit X-rays from the X-ray emitter and form a diffraction ring by the diffraction ring forming means, and at the same time, detect a moving position by the moving position detection means, Based on the detected moving position and the surface profile acquired by the surface profile acquisition means, the position of the casing is controlled by the casing position changing means so that the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface is constant. An X-ray diffraction measurement apparatus comprising: a diffraction ring formation control means for changing the angle.

請求項１に記載のＸ線回折測定装置において、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化手段を備え、
前記回折環形成制御手段は、前記検出した移動位置と前記取得された表面プロファイルに基づいて、前記筐***置変化手段により前記筐体の位置を変化させるとともに、前記測定対象物におけるＸ線入射角が一定になるよう、前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段により前記筐体の傾斜角を変化させることも行うことを特徴とするＸ線回折測定装置。 The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1,
A rotation axis that is substantially perpendicular to a plane parallel to the moving direction of the moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object; Inclination angle changing means around the Y axis that changes the inclination angle around the rotation axis that intersects the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter,
The diffractive ring formation control means changes the position of the casing by the casing position changing means based on the detected moving position and the acquired surface profile, and an X-ray incident angle at the measurement object. The X-ray diffraction measurement apparatus is characterized in that the tilt angle of the housing is also changed by the tilt angle changing means around the Y-axis so as to be constant.

請求項１又は請求項２に記載のＸ線回折測定装置において、
前記表面プロファイル取得手段が前記測定対象物の表面プロファイルを取得する際に行う前記移動手段による前記測定対象物の移動が、設定された方向に設定された距離だけ行われるようにし、前記表面プロファイル取得手段が表面プロファイルを取得した直後に、前記回折環形成制御手段が前記移動手段により前記測定対象物を移動させながら前記回折環形成手段により回折環を形成することを、前記測定対象物の移動が前記設定された方向の逆方向に、前記設定された距離以下の距離で行うようにする測定制御手段を備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。 In the X-ray diffraction measuring apparatus according to claim 1 or 2,
The movement of the measurement object by the moving means performed when the surface profile acquisition means acquires the surface profile of the measurement object is performed for a set distance in a set direction, and the surface profile acquisition Immediately after the means acquires the surface profile, the diffraction ring formation control means forms the diffraction ring by the diffraction ring formation means while moving the measurement object by the movement means. An X-ray diffraction measurement apparatus, comprising: a measurement control unit configured to perform measurement in a direction opposite to the set direction at a distance equal to or less than the set distance.

請求項２に記載のＸ線回折測定装置において、
前記可視光出射器から出射される可視光の光軸を、前記測定対象物と相対的に、前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させる可視光光軸移動手段と、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＸ軸周り傾斜角変化手段と、
前記表面プロファイル取得手段が前記測定対象物の表面プロファイルを取得する際に行う前記移動手段による前記測定対象物の移動を、設定された方向に設定された距離だけ行われる第１の移動と、前記第１の移動の後、前記可視光光軸移動手段による１０ｍｍ以内の設定された距離の移動を行った上で前記設定された方向の逆方向に前記設定された距離だけ行われる第２の移動とにして、前記表面プロファイル取得手段が２つの表面プロファイルを取得するようにするプロファイル取得制御手段とを備え、
前記回折環形成制御手段は、前記検出した移動位置と前記取得された２つの表面プロファイルに基づいて、前記筐***置変化手段及び前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段により前記筐体の位置及び傾斜角を変化させるとともに、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と前記測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるよう、前記Ｘ軸周り傾斜角変化手段により前記筐体の傾斜角を変化させることを特徴とするＸ線回折測定装置。 The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 2,
Visible light optical axis moving means for moving the optical axis of visible light emitted from the visible light emitter in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis relative to the measurement object. When,
A rotation axis substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the moving means relative to the measurement object and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, An X-axis tilt angle changing means for changing the tilt angle around a rotation axis intersecting with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter;
The movement of the measurement object by the movement means performed when the surface profile acquisition means acquires the surface profile of the measurement object; a first movement performed by a set distance in a set direction; After the first movement, the second movement is performed by the set distance in the direction opposite to the set direction after moving the set distance within 10 mm by the visible light optical axis moving means. And a profile acquisition control means for allowing the surface profile acquisition means to acquire two surface profiles,
The diffractive ring formation control means, based on the detected movement position and the two acquired surface profiles, the position and inclination angle of the casing by the casing position changing means and the Y axis inclination angle changing means. And a plane parallel to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the normal of the X-ray irradiation point portion of the measurement object rotates the tilt angle changing means around the Y axis. An X-ray diffraction measurement apparatus, wherein the inclination angle of the casing is changed by the inclination angle changing means around the X axis so as to be substantially perpendicular to the axis.

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と、
前記測定対象物を前記筐体と相対的に前記測定対象物の表面に略平行な１方向に移動させる測定対象物移動手段とを備えたＸ線回折測定装置において、
前記移動手段による移動の位置を検出する測定対象物移動位置検出手段と、
前記Ｘ線出射器からＸ線が出射されていない状態で、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線と光軸を同一にした平行光である可視光を測定対象物に出射する可視光出射器と、
前記可視光の照射点を含む領域の測定対象物の画像を結像する結像レンズ、及び前記結像レンズによって結像された画像を撮像する撮像器を有し、前記撮像された画像を表す撮像信号を出力するカメラと、
前記カメラから出力される撮像信号を入力して前記撮像器上における前記可視光の照射点の位置を検出し、前記検出した位置と予め記憶されている前記撮像器上の位置と前記撮像面までの距離との関係とを用いて、前記可視光の照射点から前記撮像面までの距離を検出する距離測定手段と、
前記可視光出射器から出射される可視光の光軸を前記測定対象物と相対的に、前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させる可視光光軸移動手段と、
前記可視光光軸移動手段による移動の位置を検出する光軸移動位置検出手段と、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記測定対象物移動手段による移動方向に交差する方向であって、前記測定対象物移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な方向において位置を変化させる筐***置変化手段と、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記測定対象物移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略垂直な回転軸であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＹ軸周り傾斜角変化手段と、
前記筐体を前記測定対象物と相対的に、前記測定対象物移動手段による移動方向と前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸とに平行な平面に略平行な回転軸であって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と交差する回転軸周りに傾斜角を変化させるＸ軸周り傾斜角変化手段と、
前記測定対象物移動手段により前記測定対象物を移動させるとともに、前記可視光光軸移動手段により可視光光軸位置を往復移動させながら、前記可視光出射器から可視光を出射させ、前記測定対象物移動位置検出手段と前記光軸移動位置検出手段とにより２つの移動位置をそれぞれ検出することと、前記距離測定手段により前記可視光の照射点から前記撮像面までの距離を検出することとを繰り返し同じタイミングで行い、取得された複数の移動位置データと距離データを処理して、前記測定対象物の３次元における表面プロファイルを取得する表面プロファイル取得手段と、
前記測定対象物移動手段により前記測定対象物を移動させながら前記Ｘ線出射器からＸ線を出射させて前記回折環形成手段により回折環を形成させると同時に、前記測定対象物移動位置検出手段により移動位置を検出し、前記検出した移動位置と前記表面プロファイル取得手段により取得された表面プロファイルに基づいて、Ｘ線照射点から前記撮像面までの距離及び前記測定対象物におけるＸ線入射角が一定になるよう、前記筐***置変化手段と前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段により前記筐体の位置と傾斜角を変化させるとともに、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と前記測定対象物のＸ線照射点部分の法線とに平行な平面が、前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸と略垂直になるよう、前記Ｘ軸周り傾斜角変化手段により前記筐体の傾斜角を変化させる回折環形成制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。 An X-ray emitter that emits X-rays toward a target measurement object;
When X-rays are radiated from the X-ray emitter toward the measurement object, the diffracted X-rays generated at the measurement object are reflected with respect to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. Diffracting ring forming means for receiving light on imaging surfaces that intersect perpendicularly and forming a diffracting ring that is an image of the diffracted X-rays on the imaging surface;
A housing in which the X-ray emitter and the diffraction ring forming means are disposed;
An X-ray diffraction measurement apparatus comprising: a measurement object moving unit that moves the measurement object in one direction substantially parallel to the surface of the measurement object relative to the housing;
A measurement object moving position detecting means for detecting a position of movement by the moving means;
Visible light emission in which visible light, which is parallel light having the same optical axis as that of the X-ray emitted from the X-ray emitter, is emitted to the measurement object in a state where X-rays are not emitted from the X-ray emitter. And
An imaging lens that forms an image of a measurement object in an area including the irradiation point of the visible light, and an imager that captures an image formed by the imaging lens, and represents the captured image A camera that outputs an imaging signal;
The imaging signal output from the camera is inputted to detect the position of the irradiation point of the visible light on the imaging device, and the detected position, the position on the imaging device stored in advance and the imaging surface are detected. Distance measuring means for detecting the distance from the irradiation point of the visible light to the imaging surface using the relationship with the distance of
Visible light optical axis moving means for moving the optical axis of visible light emitted from the visible light emitter relative to the measurement object in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis; ,
An optical axis movement position detecting means for detecting a position of movement by the visible light optical axis moving means;
Relative to the measurement object, the casing intersects the movement direction of the measurement object movement means, and the movement direction of the measurement object movement means and the X-ray emitted from the X-ray emitter A housing position changing means for changing the position in a direction substantially parallel to a plane parallel to the optical axis of the line;
The rotation axis is substantially perpendicular to a plane parallel to the moving direction of the measurement object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measurement object. And a tilt angle changing means around the Y axis for changing the tilt angle around the rotation axis intersecting the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter,
The casing has a rotation axis that is substantially parallel to a plane parallel to the moving direction of the measuring object moving means and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter, relative to the measuring object. An X-axis tilt angle changing means for changing the tilt angle around a rotation axis intersecting with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter;
The measurement object is moved by the measurement object moving means, and visible light is emitted from the visible light emitter while reciprocating the visible light optical axis position by the visible light optical axis moving means, and the measurement object Detecting two movement positions by the object movement position detection means and the optical axis movement position detection means, respectively, and detecting the distance from the visible light irradiation point to the imaging surface by the distance measurement means. Repetitively performing the same timing, processing the acquired plurality of movement position data and distance data, and obtaining a surface profile in three dimensions of the measurement object;
While moving the measurement object by the measurement object moving means, X-rays are emitted from the X-ray emitter and a diffraction ring is formed by the diffraction ring forming means. At the same time, the measurement object movement position detection means is used. Based on the detected moving position and the surface profile acquired by the surface profile acquisition means, the distance from the X-ray irradiation point to the imaging surface and the X-ray incident angle at the measurement object are constant. The position and tilt angle of the casing are changed by the casing position changing means and the Y axis tilt angle changing means so that the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter and the measurement are changed. By the tilt angle changing means around the X axis, the housing is arranged so that a plane parallel to the normal of the X-ray irradiation point portion of the object is substantially perpendicular to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis. X-ray diffraction measurement apparatus, characterized in that a diffraction ring formation control means for changing the inclination angle.

請求項４又は請求項５に記載のＸ線回折測定装置において、
前記回折環形成手段はイメージングプレートに回折環を撮像する手段であり、
前記イメージングプレートに撮像された回折環の形状を前記イメージングプレートにレーザ光を走査しながら照射することにより検出する回折環検出手段と、
前記イメージングプレートと連結されたユニットを前記Ｙ軸周り傾斜角変化手段の回転軸に略平行な方向に移動させるイメージングプレート移動手段であって、前記イメージングプレートを、少なくとも回折環を撮像する位置から撮像された回折環の形状を前記回折環検出手段により検出する位置までの範囲内で移動させるイメージングプレート移動手段を備え、
前記可視光出射器は前記イメージングプレートと連結されたユニットと一体になっており、
前記可視光光軸移動手段は、前記イメージングプレート移動手段により前記可視光出射器を移動させる手段であることを特徴とするＸ線回折測定装置。 In the X-ray diffraction measuring apparatus according to claim 4 or 5,
The diffraction ring forming means is means for imaging the diffraction ring on an imaging plate,
A diffractive ring detecting means for detecting the shape of the diffractive ring imaged on the imaging plate by irradiating the imaging plate with a laser beam;
Imaging plate moving means for moving a unit connected to the imaging plate in a direction substantially parallel to the rotation axis of the tilt angle changing means around the Y axis, and imaging the imaging plate from at least a position where the diffraction ring is imaged An imaging plate moving means for moving the shape of the diffracted ring within a range up to a position detected by the diffractive ring detecting means;
The visible light emitter is integrated with a unit connected to the imaging plate,
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1, wherein the visible light optical axis moving means is means for moving the visible light emitter by the imaging plate moving means.