Ｘ線分析方法及びＸ線分析装置
【課題】 分析対象の試料等の被測定物の表面における変位量測定等の形状測定を簡素な構成でかつ迅速に行なう変位計測方法、変位計測装置を提供する。また、精度よくかつ迅速に試料のＸ線分析を行うＸ線分析方法及びＸ線分析装置を提供する。
【解決手段】
この変位計測方法は、被測定物２の表面２ａにラインレーザビーム照射部１からラインレーザビームを照射し表面からの反射ビームを受光することで表面の変位を測定するステップと、被測定物とラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、変位測定と回転とを繰り返すことによりラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことで、精度のよい測定を短時間で行うことができる。または、連続的に相対回転させながら変位測定を行う。
【解決手段】
この変位計測方法は、被測定物２の表面２ａにラインレーザビーム照射部１からラインレーザビームを照射し表面からの反射ビームを受光することで表面の変位を測定するステップと、被測定物とラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、変位測定と回転とを繰り返すことによりラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことで、精度のよい測定を短時間で行うことができる。または、連続的に相対回転させながら変位測定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の表面の変位測定を精度よくかつ迅速に行うことのできる変位計測方法、変位計測装置、この変位計測方法を用いたＸ線分析方法及びＸ線分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光Ｘ線分析装置の使用用途の一つとして工場等の管理分析についての使用があり、この工場の管理分析では製品の生産工程と対応して多数の試料について分析が行われる。このため、日々行われる蛍光Ｘ線分析を迅速に行うことが生産性の向上のために求められている。
【０００３】
一方、蛍光Ｘ線分析は分析試料の表面形状、高さ形状に差があると、Ｘ線強度に影響を与え、分析値が変動してしまい、精度のよい蛍光Ｘ線分析を行うことができない問題があった。これに対し、本願の発明者らは、先に、分析対象の試料の分析面形状に基づいてＸ線強度の補正を行うことで精度の良い蛍光Ｘ線分析が可能な蛍光Ｘ線分析装置を提案した（特願２０００−２７３０２０）。
【０００４】
ところが、蛍光Ｘ線分析の前に行う従来の変位計による形状測定によれば、次のような問題があった。
（１）変位計または試料をＸＹステージを用いてＸ軸、Ｙ軸またはＺ軸をそれぞれに駆動させて計測を行なうために、駆動部が多く、計測時間がかかる。その結果、蛍光Ｘ線分析に時間を要し、生産性が低下してしまう。
（２）軸の駆動個所が多いため、計測器のメンテナンス個所が多くなり、保守または設置時の軸等の調整が複雑になる。
【０００５】
特開平７−２６０４４０号公報は、被測定物の立体的な外形形状を正確に測定するために異なる高さに複数のレーザ変位計を配置したアームを被測定部の周りに回転させる測定方法を開示するが、かかる測定方法では試料の表面形状を測定することはできない。
【０００６】
また、特開平７−２５３３０７号公報は、回転台に取り付けられたレーザ変位計を回転させながらレーザ光を照射しその反射光でブロックの凹面の変位を測定する方法を開示するが、凹面全体を測定するには回転数が多くなりまたレーザ変位計を移動させる必要があり、測定に時間がかかるとともに駆動部が多くなり、保守が大変である。
【０００７】
また、特開２０００−３３７８３５公報は、レンズを回転台に載せて回転しながらレーザ変位計からレーザ光を照射してレンズの偏肉量を測定する方法を開示するが、同様にレンズ全体を測定するには回転数が多くなりまたレーザ変位計を移動させる必要があり、測定に時間がかかるとともに駆動部が多くなり、保守が大変である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、分析対象の試料等の被測定物の表面における変位量測定等の形状測定を簡素な構成でかつ迅速に行なうことができる変位計測方法、変位計測装置を提供することを目的とする。また、この変位計測方法及び変位計測装置を用いて精度よくかつ迅速に試料のＸ線分析を行うことができるＸ線分析方法及びＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明による変位計測方法は、被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する変位計測方法であって、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１０】
この変位計測方法によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、被測定物と照射部とを相対的に回転させながらラインレーザビームにより測定を行うので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。例えば、ラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了するので、短時間で測定ができる。
【００１１】
この場合、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に連続回転させながら所定時間内における変位量変化を測定することで、その所定時間に測定された測定値の平均変位量を求めることができる。
【００１２】
また、本発明による別の変位計測方法は、被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するステップと、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１３】
この変位計測方法によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる１ライン分の測定後に被測定物を相対回転させて次の１ライン分の測定を行うことを繰り返すので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。例えば、ラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了するので、短時間で測定ができる。
【００１４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致しているときには、被測定物の回転中心軸を中心としラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了する。
【００１５】
また、前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれているときには、より大きな領域について変位測定が可能となり、例えば、ラインレーザビームが被測定物の円状領域の半径に相当するように設定することで、その円状領域についての変位測定が被測定物を一回転させるだけで完了し、ラインレーザビームの２倍の直径の円状領域を測定できる。
【００１６】
なお、上述の変位測定と回転とを同期して繰り返しながら実行することで更に効率的な測定ができる。
【００１７】
また、本発明による変位計測装置は、被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、前記回転手段による回転を行いながら前記測定手段による測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１８】
この変位計測装置によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、被測定物と照射手段とを相対的に回転させながらラインレーザビームにより測定を行うので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。また、変位計測装置の駆動軸としては、回転手段の回転駆動軸だけで構成可能であるので、効率的かつ迅速に測定が可能であるとともに、装置の構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できる。また、駆動部分が少ないため保守点検が容易である。
【００１９】
この場合、前記回転手段により前記被測定物と前記照射手段とを相対的に連続回転させながら前記測定手段が所定時間内における変位量変化を測定することで、その所定時間に測定された測定値の平均変位量を求めることができる。
【００２０】
また、本発明による別の変位計測装置は、被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、前記測定手段による測定と前記回転手段による回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００２１】
この変位計測装置によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる１ライン分の測定後に被測定物を相対回転させて次の１ライン分の測定を行うことを繰り返すので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。また、変位計測装置の駆動軸としては、回転手段の回転駆動軸だけで構成可能であるので、効率的かつ迅速に測定が可能であるとともに、装置の構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できる。また、駆動部分が少ないため保守点検が容易である。
【００２２】
この場合、前記ラインレーザビームによる測定が終了すると前記測定手段から信号を発生し、この信号に同期して前記回転手段が回転するように構成することで、測定と回転とが同期して繰り返されることで更に効率的な測定ができる。
【００２３】
また、ラインビーム式レーザ変位計を備え、このラインビーム式レーザ変位計が前記照射手段と前記受光手段とを含むように構成できる。
【００２４】
また、本発明によるＸ線分析方法は、分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明による別のＸ線分析方法は、分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
上述の各Ｘ線分析方法によれば、試料表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので試料表面の変位測定精度が向上するとともに、試料を相対回転させながら測定を連続的に行うか、または、試料を相対回転させて測定を繰り返し行うので、迅速に変位測定ができる。このため、その試料についてのＸ線分析結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、精度のよいＸ線分析を行うことができ、また迅速に変位測定を行うことができるので、Ｘ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性を向上させることができる。
【００２７】
上述の各Ｘ線分析方法では、前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述のＸ線分析方法は、前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことが好ましく、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００２９】
また、前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことが好ましい。これにより、予備室を介して試料の受渡しを行う場合でも、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３０】
なお、上述の試料の表面の変位測定の終了後、次の試料について変位測定を行うことができるが、上述のように、かかる測定を迅速に行うことができるので、Ｘ線分析を行っている間に次の試料を試料受渡位置からＸ線分析位置または予備室まで移動させるステップを迅速にかつタイミングよく実行でき、その結果、上述の両動作をほぼ同時に実行できるようになる。
【００３１】
また、前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正することが好ましい。これにより、試料の表面形状に起因するＸ線分析の結果のばらつきを精度よく補正できる。
【００３２】
また、本発明によるＸ線分析装置は、分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明による別のＸ線分析装置は、分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
上述の各Ｘ線分析装置によれば、試料表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので試料表面の変位測定精度が向上するとともに、試料を相対回転させながら測定を連続的に行うか、または、試料を相対回転させて測定を繰り返し行うので、迅速に変位測定ができる。このため、その試料についてのＸ線分析結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、精度のよいＸ線分析を行うことができ、また迅速に変位測定を行うことができるので、Ｘ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性を向上させることができる。なお、上述の各Ｘ線分析装置では、同一試料について変位測定後にＸ線分析を行うことができ、また、その逆の順序で行うこともできる。
【００３５】
上述のＸ線分析装置は、前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うように構成することが好ましい。これにより、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３６】
上述のＸ線分析装置は、前記Ｘ線分析手段がＸ線分析を行うＸ線分析室と、前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を更に備え、前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うように構成することが好ましい。これにより、予備室を介して試料の受渡しを行う場合でも、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３７】
また、前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することが好ましい。これにより、試料の表面形状に起因するＸ線分析の結果のばらつきを精度よく補正できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、被測定物の表面における変位量測定等の形状測定を簡素な構成でかつ迅速に行なうことができる変位計測方法、変位計測装置を提供できる。また、かかる変位計測方法及び変位計測装置を用いて精度よくかつ迅速に試料のＸ線分析を行うことができるＸ線分析方法及びＸ線分析装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明による第１及び第２の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４０】
〈第１の実施の形態〉
【００４１】
図１は本発明の実施の形態を示す変位計測装置の全体構成を概略的に示す図であり、図２は図１の変位計測装置の測定範囲を説明するための側面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図３は図１の変位計測装置の変位計と被測定物との位置関係を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図４は図１の変位計測装置の変位計と被測定物との別の位置関係を示す側面図である。
【００４２】
図１に示すように、変位計測装置は、ラインビーム式レーザ変位計１と、ラインビーム式レーザ変位計１を制御しかつ得られた測定データを処理する制御装置６と、ラインビーム式レーザ変位計１からラインレーザビームが照射される被測定物である分析対象の試料２を保持するホルダ３と、試料２をホルダ３とともに回転させる回転台４と、回転台４をギアを経由して回転させるパルスモータ（ステップモータ）５とを備える。
【００４３】
ラインビーム式レーザ変位計１は、試料２の表面２ａにラインレーザビームを照射するラインビーム照射部と、その表面２ａからのライン反射ビームを受光するライン受光センサとを有する。図２（ａ）のように、ラインビーム式レーザ変位計１から線状のラインレーザビームを照射し、表面２ａからの反射ビームを受光することで、図２（ｂ）のように、表面２ａ上のビーム幅ｗに相当する線状領域８においてラインビーム式レーザ変位計１と試料２の表面２ａとの間の距離を精度よく測定でき、この測定距離に基づいて表面２ａにおける凹凸による微小な変位、即ち、微少な表面形状を測定することができる。
【００４４】
ホルダ３は、図１のように、内部に円板形状の試料２をコイルばね３ａにより押し当て部材３ｂとマスク３ｃとの間に挟み、マスク３ｃの外周端面３ｄに対し押し付けるようにして保持し固定しており、回転台４上に載置され、パルスモータ５の回転により回転する。
【００４５】
パルスモータ５は、制御装置６がラインビーム式レーザ変位計１で試料２の表面２ａの線状領域８における測定の終了に同期してパルス信号を発生し、このパルス信号により微小角度だけ回転するようになっている。かかる微小角の回転後に表面２ａで次の線状領域８の測定を行うことを繰り返して、回転台４及びホルダ３がパルスモータ５により半回転することで試料２の表面２ａにおける線状領域８の幅ｗを直径とする、図２（ｂ）の破線で示す円状領域８ａについて測定を完了することができる。
【００４６】
また、ラインビーム式レーザ変位計１と回転台４との位置は、回転台４の回転中心軸とラインビーム式レーザ変位計１のビーム幅ｗの中心とが図１の一点鎖線で示す中心軸７に一致するように調整でき、また、回転台４の平面とラインビーム照射部及びライン受光センサとが互いに平行となるようにその平行度が調整できるようになっている。この中心軸７と試料２の中心ｃとを一致させるように回転台４におけるホルダ３の位置を調整することにより、図２（ｂ）、図３（ａ）のように試料２の中心ｃを中心とした半径ｗ／２の円状領域８ａについて測定を行うことができる。
【００４７】
表面形状の計測結果は、制御装置６内の演算部での演算処理により最大値、最小値及び平均値を得てこれらを制御装置６の表示部６ａに表示し、また外部に出力信号として出力するとともに、制御装置６の記憶部に記憶し格納することができる。
【００４８】
図１〜図３の変位計測装置の動作について説明すると、ラインビーム式レーザ変位計１に対して平行度が保たれた回転台４の上にホルダ３に収められ固定された試料２を載せる。このとき、試料の中心ｃが図１の中心軸７と合うように調整する。なお、回転台４に対してホルダ３内の試料２の表面２ａは平行度が保たれている。
【００４９】
次に、ビームライン式レーザ変位計１からラインレーザビームを試料２の表面２ａに照射してラインレーザビームによる１ライン分の変位測定を行ない、この計測が終了すると、これに同期して制御装置６から発生するパルス信号でパルスモータ５が所定の微小角だけ回転し、ホルダ３とともに試料２も回転する。
【００５０】
同様にして、ビームライン式レーザ変位計１により次の測定を行い、パルス信号を発生させ回転台４を回転させることを繰り返す。このようなラインレーザビーム一本分の形状計測及びその形状測定に同期したパルスモータ５の微小回転を試料２が半回転するまで繰り返して行う。試料２の表面２ａにおいてラインレーザビームの幅ｗに対応する直径の円状領域８ａ内の全体の形状を測定でき、その表面形状の計測結果を制御装置６の表示部６ａに表示し、また制御装置６の記憶部に記憶させる。
【００５１】
以上の図１〜図３のような変位計測装置によれば、試料２の表面２ａにおける変位測定をレーザビームを用いて行うので通常の光ビームの場合と比べて測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる測定後に試料２を回転させることを繰り返しながら行うので短時間で測定が終了し迅速に測定ができる。
【００５２】
また、図１〜図３の変位計測装置のパルスモータを連続回転するアナログ式のモータに置き換えてもよく、この場合、試料２を連続的に回転させながら所定時間で変位量変化を測定し、その所定時間内に測定された測定値の平均を求めることにより、試料２の平均表面変位量を求めることができるので、上述と同様に短時間で測定が終了し迅速に測定ができる。
【００５３】
従来の点発光の光ビームによるＸＹステージを用いた変位計測装置では、ＸＹステージでＸ方向に微少量だけずらしながら一点づづ測定し、Ｘ方向の１ライン分が終了すると、Ｙ方向に微少量ずらして再びＸ方向に一点づづ測定することを繰り返して行うので、きわめて時間を要していたのに対し、本実施の形態の変位計測装置によれば、ラインレーザビームで１ライン分の測定（ビーム幅ｗに対応する）を即座に行い、この１ライン分の測定の終了に同期して試料２を回転させて連続的に測定を行うことができるので、きわめて短時間に測定を行うことができる。または、アナログ式のモータで試料２を連続的に回転させながらラインレーザビームで測定を行うことができるので、きわめて短時間に測定を行うことができる。
【００５４】
また、蛍光Ｘ線分析用のホルダ３で試料２を覆うようにして配置されるマスク３ｃは、図２（ｂ）の一点鎖線に示すように、通常、円形状であり、従来のＸＹステージで各軸方向に矩形状の図３（ｂ）の破線で示す領域１０で計測を行なう場合と比べると、図３（ｂ）のように円状領域８ａで計測を行なった方が矩形状領域１０の隅部１０ａの不要な部分で計測を行わないので、効率的で短時間計測が可能となる。
【００５５】
また、変位計測装置の駆動軸としては、パルスモータ５と回転台４との間の回転軸だけであるので、装置構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できるとともに、駆動部分が少ないため保守点検が容易となる。
【００５６】
なお、ラインレーザビームで１ライン分の測定に要する時間はほぼ一定であるので、制御装置６からのパルス信号の発生の時間間隔は、この測定時間よりもわずかに長く設定しておくことで、簡単にパルスモータ５の回転時間間隔を制御できる。また、１ライン分の測定時間に合わせてパルス信号の発生のタイミングを調整することで、その計測の目的に応じた制御が可能となる。
【００５７】
次に、図４により、より大きな面積の領域を測定するためにビームライン式レーザ変位計１の位置を中心軸７に対しずらして配置した例について説明する。図４のように、試料２よりも大きな面積の試料９の回転中心ｃ’（中心軸７と一致する）にラインレーザビームの端を合わせるようにビームライン式レーザ変位計１の位置を調整する。この状態で、ラインレーザビームで１ライン分の測定を行いながら上述のようにパルスモータ５で回転させ、試料９が１回転することで、試料９の表面９ａ上のラインレーザビーム幅ｗを半径とし中心ｃ’を中心とするする円状領域の全体について測定を行うことができる。図４の配置により、図３の場合と比べて２倍の直径の円状領域について測定を行うことができる。
【００５８】
〈第２の実施の形態〉
【００５９】
次に、図５、図６により、図１〜図３の変位計測装置を用いた蛍光Ｘ線分析装置について説明する。図５は第２の実施の形態による蛍光Ｘ線分析装置の概略的構成を示す要部の側断面図であり、図６は図５の蛍光Ｘ線分析装置の動作を示すフローチャートである。
【００６０】
図５に示すように、蛍光Ｘ線分析装置は、試料２をそれぞれ保持した複数のホルダ３（図１）を公転可能に保持するターンテーブル１１と、ターンテーブル１１を回転させるモータ１２と、ターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に対しホルダ３を把持し搬送するためのアーム部１３ａを有するアーム搬送部１３と、搬送部１３により搬送されたホルダ３を一時的に保管し内部が配管１４ａを通して真空排気される予備室１４とを備える。
【００６１】
また、図５の蛍光Ｘ線分析装置は、ホルダ３を予備室１４と蛍光Ｘ線分析位置２１との間を移動させる間に保持する保持部材１６と、ホルダ３を移動させるときに保持する保持部材１６を予備室１４と蛍光Ｘ線分析位置２１との間を搬送するための搬送部１５と、配管１７ａを通して真空排気される蛍光Ｘ線分析室１７と、蛍光Ｘ線分析室１７内の蛍光Ｘ線分析位置２１にあるホルダ３の試料２の表面２ａに対しＸ線を照射するＸ線管１８と、Ｘ線管１８からの試料２に対するＸ線照射で表面２ａから発生する蛍光Ｘ線の強度を検出し分光分析を行う分光室１９と、を備える。
【００６２】
また、予備室１４とＸ線分析室１７との間に、両室１４と１７を隔離しかつ連通させるように図５の矢印のように移動可能な移動部材１４ｂが設けられており、予備室１４は真空排気するときに移動部材１４ｂで密閉され、Ｘ線分析室１７との間でホルダ３を移動させるときに移動部材１４ｂで開放されるようになっている。
【００６３】
図５の蛍光Ｘ線分析装置は、更に、図１と同様の変位計測装置を備え、ターンテーブル１１上の変位量測定位置２２にあるホルダ３に保持された試料２の表面２ａにビームライン式レーザ変位計１からラインレーザビームを照射することで上述のように表面２ａにおける変位量を測定できるようになっている。
【００６４】
次に、図５の蛍光Ｘ線分析装置による分析工程Ｓ０１〜Ｓ１４について図６を参照して説明する。まず、蛍光Ｘ線分析用の試料２を保持したホルダ３をターンテーブル１１上の図５の変位量測定位置２２にセットし（Ｓ０１）、この変位量測定位置２２で搬送を待機している間に回転台４上にあるホルダ３の試料２の表面（分析面）２ａについて上述と同等にして変位量（表面高さ）の測定を行い、その変位量測定値を図１の制御装置６の記憶部に記憶し格納する（Ｓ０２）。
【００６５】
次に、ターンテーブル１１をモータ１２で回転させ、変位量測定を行った試料２をホルダ３とともに図５の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ０３）。次に、搬送アーム部１３でホルダ３を把持してアーム部１３ａが回動しホルダ３を予備室１４内に移動させた（Ｓ０４）後に、移動部材１４ｂにより密閉された状態の予備室１４内の真空排気を行う（Ｓ０５）。
【００６６】
なお、工程Ｓ０２の変位量測定後に、次の分析すべき試料２があるかどうかを判断し（Ｓ１３）、次の試料２があるときには、同様にして搬送待機位置２２で変位量測定が行われる。
【００６７】
次に、予備室１４が所定の圧力まで真空排気されると、移動部材１４ｂが開放され、予備室１４内で保持部材１６に保持されたホルダ３が真空排気された蛍光Ｘ線分析室１７内で搬送部１５の駆動により回動して蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ０６）。この蛍光Ｘ線分析位置２１でホルダ３の試料２の表面２ａに対しＸ線管１８からＸ線が照射され、このＸ線照射で表面２ａから発生した蛍光Ｘ線が分光室１９に向かい、分光室１９でそのＸ線強度が検出されて分光分析される（Ｓ０７）。
【００６８】
上述のようにして得られた分析データを工程Ｓ０２で測定し記憶された試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）に基づいて補正してから（Ｓ１１）、分析データとして出力する（Ｓ１２）。
【００６９】
上述の工程Ｓ１１における補正の例を図７により説明する。図７は、元素Ｐｂの分析時における試料２の分析面２ａの平均高さとＸ線強度との関係を実験的に求め、この関係を図７の近似式により表したものである。図７のように、工程Ｓ０２の測定で得た変位量（表面高さ）から所定領域内における平均高さｚを求め、図７の近似式で平均高さｚに対応するＸ線強度ｓを求め、このＸ線強度ｓを補正されたＸ線強度とする。なお、図７のような近似式が図１の制御装置６の記憶部に記憶されている。
【００７０】
上述の図７のような関係データを分析対象の各元素ごとに予め求めておき、各元素ごとに補正することで、試料２に含まれる各元素成分についての分析データを得ることができる。このとき、分析面２ａの変位量（高さ）を精度よく測定できるので、精度よく補正された分析データを得ることができる。
【００７１】
また、上述のＸ線強度測定（Ｓ０７）が終了すると、その分析の終了した試料２を保持するホルダ３を搬送部材１６の搬送部１５による回動で予備室１４へ移動させ（Ｓ０８）、次に、搬送アーム部１３でホルダ３を把持してアーム部１３ａが回動し、ターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ０９）。次に、ターンテーブル１１を回動させて分析の終了した試料２を保持するホルダ３を排出する（Ｓ１０）。
【００７２】
一方、Ｘ線強度測定の工程Ｓ０７の間に、次の分析すべき試料２があるか判断し（Ｓ１４）、次の試料２があるときには、上述の工程Ｓ０８の前に、次の試料２を予備室１４に同様にして移動させ予備室１４を真空排気しておく（Ｓ０４，Ｓ０５）。その後、蛍光Ｘ線分析室１７内で保持部材１６に保持されたホルダ３が搬送部１５の回動により蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ０６）。この搬送部１５の回動は、上述の分析の終了した試料２のホルダ３を排出するときの工程Ｓ０８における搬送部１５の回動と同じ工程でなされるので、試料の分析のための搬送と分析後の試料の回収とを効率的に行うことができる。
【００７３】
上述のようにして蛍光Ｘ線分析位置２１に移動した次の試料２について同様にしてＸ線分析を行う。このようにして、多数の分析試料２について次々にＸ線分析を行うことができる。
【００７４】
なお、上述の次の分析すべき試料２があるかの判断工程Ｓ１４は、先に行った同様の工程Ｓ１３の判断結果を援用してもよく、また、次の試料２についての工程Ｓ０４，Ｓ０５の実行を先の試料２の工程Ｓ０６とともに開始するようにしてもよい。
【００７５】
以上のように、図５の蛍光Ｘ線分析装置によれば、図１の変位計測装置で試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）の測定を精度よくかつ短時間に行うことができ、Ｘ線強度測定結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので精度のよいＸ線分析を行うことができるとともに、迅速に変位測定を行うことができるのでＸ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００７６】
例えば、Ｘ線分析に要する時間が試料１個当たり２〜３分程度であり、本実施の形態では１個の試料の変位量の測定時間が従来の変位計測装置では５〜１０分程度であったのに対し３０秒程度にでき、変位量測定時間をＸ線分析時間よりもかなり短くでき、多数の試料についてのＸ線分析工程に要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、製品の生産工程に付随して行われる分析管理を効率的に短縮して実行することができるので、生産性を向上できる。
【００７７】
また、図１の変位計測装置では、試料２をホルダ３で保持し固定した状態でその分析面２ａの表面高さ（変位量）を測定でき、その測定した同じ状態で蛍光Ｘ線分析を行うので、精度よくＸ線強度を補正することができる。
【００７８】
次に、図５の蛍光Ｘ線分析装置による別の分析工程Ｓ２１〜Ｓ３５について図８を参照して説明する。この分析工程は、最初に試料のＸ線分析を行い、その後その試料の変位量測定を行うものである。まず、蛍光Ｘ線分析用の試料２を保持したホルダ３をターンテーブル１１上にセットし（Ｓ２１）、試料２をホルダ３とともに図５の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ２２）。次に、搬送アーム部１３で予備室１４内に移動させた（Ｓ２３）後に、予備室１４内の真空排気を行う（Ｓ２４）。なお、工程Ｓ２２の試料受渡位置２０への移動後に、次の分析すべき試料２がある場合（Ｓ３４）、次の試料２をターンテーブル１１上にセットする。
【００７９】
次に、予備室１４の真空排気後、保持部材１６に保持されたホルダ３が予備室１４から搬送部１５により回動して蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ２５）。蛍光Ｘ線分析位置２１で試料２のＸ線強度測定を行う（Ｓ２６）。その後、その分析の終了した試料２を保持するホルダ３を予備室１４へ移動させ（Ｓ２７）、次に、搬送アーム部１３でホルダ３をターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ２８）。次に、ターンテーブル１１を回動させて分析の終了した試料２を保持するホルダ３を変位量測定位置２２へ移動させる（Ｓ２９）。ホルダ３の試料２の表面（分析面）２ａについて上述と同等にして変位量（表面高さ）の測定を行う（Ｓ３０）。この測定された試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）に基づいて工程Ｓ２６で測定したＸ線強度を図７と同様にして補正してから（Ｓ３１）、分析データとして出力する（Ｓ３２）。測定の終了したホルダ３はターンテーブル１１から排出される（Ｓ３３）。
【００８０】
一方、Ｘ線強度測定の工程Ｓ２６の間に、次の分析すべき試料２があるか判断し（Ｓ３５）、次の試料２があるときには、図６と同様に、次の試料２を予備室１４から蛍光Ｘ線分析位置２１に移動するが、この移動は、上述の分析の終了した試料２のホルダ３を蛍光Ｘ線分析位置２１から移動させる工程と同時に行われるので、試料の分析のための搬送と分析後の試料の回収とを効率的に行うことができる。このようにして、ホルダ３内の試料を次々とＸ線分析することができる。
【００８１】
以上のように図８の分析工程によれば、多数のホルダ３内の試料を効率的にＸ線分析することができ、その後、上述のようにきわめて短時間に試料の表面変位量を精度よく測定でき、Ｘ線強度測定結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、Ｘ線分析を精度よく行うことができかつＸ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００８２】
以上のように本発明を実施の形態及び実施例により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１の変位計測装置では、被測定物を下方に変位計を上方に配置したが、上下逆でもよく、また両者を水平方向に配置してもよく、水平方向から傾いた傾斜方向に配置してもよい。また、被測定物としては、蛍光Ｘ線分析用の試料に限定されずに、表面での変位量や表面形状を測定する必要のある他の物であってもよいことは勿論である。また、図１では、被測定物を回転させたが、変位計を回転させるようにしてもよく、両方を回転させてもよい。
【００８３】
また、図５、図６では、予備室がある蛍光Ｘ線分析装置を説明したが、本発明は予備室がない場合にも適用でき、この場合、試料のＸ線分析を行っている間に、次の試料の変位量測定と試料受渡位置への移動を完了させておくことが、上述のように変位量測定時間をＸ線分析時間よりもかなり短くできるために可能であり、従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００８４】
また、蛍光Ｘ線分析装置における試料の搬送方式は、図５に示すもの以外であってもよいことは勿論であり、変位測定をした試料を保持するホルダを自動的に順々にＸ線分析室に搬送しつつ測定後のホルダを自動的に回収する方式が好ましく、他の構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】第１の実施の形態による変位計測装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の変位計測装置の測定範囲を説明するための側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図３】図１の変位計測装置の変位計と被測定物との位置関係を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図４】図１の変位計測装置の変位計と被測定物との別の位置関係を示す側面図であり、変位計を中心軸に対しずらして配置した図である。
【図５】第２の実施の形態による蛍光Ｘ線分析装置の概略的構成を示す要部の側断面図である。
【図６】図７の蛍光Ｘ線分析装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】蛍光Ｘ線分析結果を補正するための試料分析面の平均高さと蛍光Ｘ線強度との関係を示す図である。
【図８】図７の蛍光Ｘ線分析装置の別の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１…ラインビーム式レーザ変位計、２…試料（被測定物）、２ａ…試料２の表面、分析面、３…ホルダ、４…回転台、５…パルスモータ、６…制御部（測定手段）、７…中心軸、８…線状領域、８ａ…円状領域、１３…アーム搬送部、１４…予備室、１５…搬送部、１６…保持部材、１７…蛍光Ｘ線分析室、１８…Ｘ線管、１９…分光室、２０…試料受渡位置、２１…蛍光Ｘ線分析位置、２２…搬送待機位置、ｗ…線状領域８におけるラインレーザビームの幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の表面の変位測定を精度よくかつ迅速に行うことのできる変位計測方法、変位計測装置、この変位計測方法を用いたＸ線分析方法及びＸ線分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光Ｘ線分析装置の使用用途の一つとして工場等の管理分析についての使用があり、この工場の管理分析では製品の生産工程と対応して多数の試料について分析が行われる。このため、日々行われる蛍光Ｘ線分析を迅速に行うことが生産性の向上のために求められている。
【０００３】
一方、蛍光Ｘ線分析は分析試料の表面形状、高さ形状に差があると、Ｘ線強度に影響を与え、分析値が変動してしまい、精度のよい蛍光Ｘ線分析を行うことができない問題があった。これに対し、本願の発明者らは、先に、分析対象の試料の分析面形状に基づいてＸ線強度の補正を行うことで精度の良い蛍光Ｘ線分析が可能な蛍光Ｘ線分析装置を提案した（特願２０００−２７３０２０）。
【０００４】
ところが、蛍光Ｘ線分析の前に行う従来の変位計による形状測定によれば、次のような問題があった。
（１）変位計または試料をＸＹステージを用いてＸ軸、Ｙ軸またはＺ軸をそれぞれに駆動させて計測を行なうために、駆動部が多く、計測時間がかかる。その結果、蛍光Ｘ線分析に時間を要し、生産性が低下してしまう。
（２）軸の駆動個所が多いため、計測器のメンテナンス個所が多くなり、保守または設置時の軸等の調整が複雑になる。
【０００５】
特開平７−２６０４４０号公報は、被測定物の立体的な外形形状を正確に測定するために異なる高さに複数のレーザ変位計を配置したアームを被測定部の周りに回転させる測定方法を開示するが、かかる測定方法では試料の表面形状を測定することはできない。
【０００６】
また、特開平７−２５３３０７号公報は、回転台に取り付けられたレーザ変位計を回転させながらレーザ光を照射しその反射光でブロックの凹面の変位を測定する方法を開示するが、凹面全体を測定するには回転数が多くなりまたレーザ変位計を移動させる必要があり、測定に時間がかかるとともに駆動部が多くなり、保守が大変である。
【０００７】
また、特開２０００−３３７８３５公報は、レンズを回転台に載せて回転しながらレーザ変位計からレーザ光を照射してレンズの偏肉量を測定する方法を開示するが、同様にレンズ全体を測定するには回転数が多くなりまたレーザ変位計を移動させる必要があり、測定に時間がかかるとともに駆動部が多くなり、保守が大変である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、分析対象の試料等の被測定物の表面における変位量測定等の形状測定を簡素な構成でかつ迅速に行なうことができる変位計測方法、変位計測装置を提供することを目的とする。また、この変位計測方法及び変位計測装置を用いて精度よくかつ迅速に試料のＸ線分析を行うことができるＸ線分析方法及びＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明による変位計測方法は、被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する変位計測方法であって、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１０】
この変位計測方法によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、被測定物と照射部とを相対的に回転させながらラインレーザビームにより測定を行うので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。例えば、ラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了するので、短時間で測定ができる。
【００１１】
この場合、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に連続回転させながら所定時間内における変位量変化を測定することで、その所定時間に測定された測定値の平均変位量を求めることができる。
【００１２】
また、本発明による別の変位計測方法は、被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するステップと、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１３】
この変位計測方法によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる１ライン分の測定後に被測定物を相対回転させて次の１ライン分の測定を行うことを繰り返すので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。例えば、ラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了するので、短時間で測定ができる。
【００１４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致しているときには、被測定物の回転中心軸を中心としラインレーザビームの長さを直径とした円状領域についての変位測定が被測定物を半回転させるだけで完了する。
【００１５】
また、前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれているときには、より大きな領域について変位測定が可能となり、例えば、ラインレーザビームが被測定物の円状領域の半径に相当するように設定することで、その円状領域についての変位測定が被測定物を一回転させるだけで完了し、ラインレーザビームの２倍の直径の円状領域を測定できる。
【００１６】
なお、上述の変位測定と回転とを同期して繰り返しながら実行することで更に効率的な測定ができる。
【００１７】
また、本発明による変位計測装置は、被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、前記回転手段による回転を行いながら前記測定手段による測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００１８】
この変位計測装置によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、被測定物と照射手段とを相対的に回転させながらラインレーザビームにより測定を行うので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。また、変位計測装置の駆動軸としては、回転手段の回転駆動軸だけで構成可能であるので、効率的かつ迅速に測定が可能であるとともに、装置の構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できる。また、駆動部分が少ないため保守点検が容易である。
【００１９】
この場合、前記回転手段により前記被測定物と前記照射手段とを相対的に連続回転させながら前記測定手段が所定時間内における変位量変化を測定することで、その所定時間に測定された測定値の平均変位量を求めることができる。
【００２０】
また、本発明による別の変位計測装置は、被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、前記測定手段による測定と前記回転手段による回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする。
【００２１】
この変位計測装置によれば、表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる１ライン分の測定後に被測定物を相対回転させて次の１ライン分の測定を行うことを繰り返すので、ラインレーザビームに対応する線状領域よりも大きな領域を短時間で測定することができ、迅速な測定が可能となる。また、変位計測装置の駆動軸としては、回転手段の回転駆動軸だけで構成可能であるので、効率的かつ迅速に測定が可能であるとともに、装置の構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できる。また、駆動部分が少ないため保守点検が容易である。
【００２２】
この場合、前記ラインレーザビームによる測定が終了すると前記測定手段から信号を発生し、この信号に同期して前記回転手段が回転するように構成することで、測定と回転とが同期して繰り返されることで更に効率的な測定ができる。
【００２３】
また、ラインビーム式レーザ変位計を備え、このラインビーム式レーザ変位計が前記照射手段と前記受光手段とを含むように構成できる。
【００２４】
また、本発明によるＸ線分析方法は、分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明による別のＸ線分析方法は、分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
上述の各Ｘ線分析方法によれば、試料表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので試料表面の変位測定精度が向上するとともに、試料を相対回転させながら測定を連続的に行うか、または、試料を相対回転させて測定を繰り返し行うので、迅速に変位測定ができる。このため、その試料についてのＸ線分析結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、精度のよいＸ線分析を行うことができ、また迅速に変位測定を行うことができるので、Ｘ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性を向上させることができる。
【００２７】
上述の各Ｘ線分析方法では、前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述のＸ線分析方法は、前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことが好ましく、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００２９】
また、前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことが好ましい。これにより、予備室を介して試料の受渡しを行う場合でも、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３０】
なお、上述の試料の表面の変位測定の終了後、次の試料について変位測定を行うことができるが、上述のように、かかる測定を迅速に行うことができるので、Ｘ線分析を行っている間に次の試料を試料受渡位置からＸ線分析位置または予備室まで移動させるステップを迅速にかつタイミングよく実行でき、その結果、上述の両動作をほぼ同時に実行できるようになる。
【００３１】
また、前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正することが好ましい。これにより、試料の表面形状に起因するＸ線分析の結果のばらつきを精度よく補正できる。
【００３２】
また、本発明によるＸ線分析装置は、分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明による別のＸ線分析装置は、分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
上述の各Ｘ線分析装置によれば、試料表面の変位測定をラインレーザビームを用いて行うので試料表面の変位測定精度が向上するとともに、試料を相対回転させながら測定を連続的に行うか、または、試料を相対回転させて測定を繰り返し行うので、迅速に変位測定ができる。このため、その試料についてのＸ線分析結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、精度のよいＸ線分析を行うことができ、また迅速に変位測定を行うことができるので、Ｘ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性を向上させることができる。なお、上述の各Ｘ線分析装置では、同一試料について変位測定後にＸ線分析を行うことができ、また、その逆の順序で行うこともできる。
【００３５】
上述のＸ線分析装置は、前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うように構成することが好ましい。これにより、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３６】
上述のＸ線分析装置は、前記Ｘ線分析手段がＸ線分析を行うＸ線分析室と、前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を更に備え、前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うように構成することが好ましい。これにより、予備室を介して試料の受渡しを行う場合でも、試料のＸ線分析が終了すると、次の別の試料についてのＸ線分析を直ちに行うことができるので、生産性よくＸ線分析を行うことができる。
【００３７】
また、前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することが好ましい。これにより、試料の表面形状に起因するＸ線分析の結果のばらつきを精度よく補正できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、被測定物の表面における変位量測定等の形状測定を簡素な構成でかつ迅速に行なうことができる変位計測方法、変位計測装置を提供できる。また、かかる変位計測方法及び変位計測装置を用いて精度よくかつ迅速に試料のＸ線分析を行うことができるＸ線分析方法及びＸ線分析装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明による第１及び第２の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４０】
〈第１の実施の形態〉
【００４１】
図１は本発明の実施の形態を示す変位計測装置の全体構成を概略的に示す図であり、図２は図１の変位計測装置の測定範囲を説明するための側面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図３は図１の変位計測装置の変位計と被測定物との位置関係を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図４は図１の変位計測装置の変位計と被測定物との別の位置関係を示す側面図である。
【００４２】
図１に示すように、変位計測装置は、ラインビーム式レーザ変位計１と、ラインビーム式レーザ変位計１を制御しかつ得られた測定データを処理する制御装置６と、ラインビーム式レーザ変位計１からラインレーザビームが照射される被測定物である分析対象の試料２を保持するホルダ３と、試料２をホルダ３とともに回転させる回転台４と、回転台４をギアを経由して回転させるパルスモータ（ステップモータ）５とを備える。
【００４３】
ラインビーム式レーザ変位計１は、試料２の表面２ａにラインレーザビームを照射するラインビーム照射部と、その表面２ａからのライン反射ビームを受光するライン受光センサとを有する。図２（ａ）のように、ラインビーム式レーザ変位計１から線状のラインレーザビームを照射し、表面２ａからの反射ビームを受光することで、図２（ｂ）のように、表面２ａ上のビーム幅ｗに相当する線状領域８においてラインビーム式レーザ変位計１と試料２の表面２ａとの間の距離を精度よく測定でき、この測定距離に基づいて表面２ａにおける凹凸による微小な変位、即ち、微少な表面形状を測定することができる。
【００４４】
ホルダ３は、図１のように、内部に円板形状の試料２をコイルばね３ａにより押し当て部材３ｂとマスク３ｃとの間に挟み、マスク３ｃの外周端面３ｄに対し押し付けるようにして保持し固定しており、回転台４上に載置され、パルスモータ５の回転により回転する。
【００４５】
パルスモータ５は、制御装置６がラインビーム式レーザ変位計１で試料２の表面２ａの線状領域８における測定の終了に同期してパルス信号を発生し、このパルス信号により微小角度だけ回転するようになっている。かかる微小角の回転後に表面２ａで次の線状領域８の測定を行うことを繰り返して、回転台４及びホルダ３がパルスモータ５により半回転することで試料２の表面２ａにおける線状領域８の幅ｗを直径とする、図２（ｂ）の破線で示す円状領域８ａについて測定を完了することができる。
【００４６】
また、ラインビーム式レーザ変位計１と回転台４との位置は、回転台４の回転中心軸とラインビーム式レーザ変位計１のビーム幅ｗの中心とが図１の一点鎖線で示す中心軸７に一致するように調整でき、また、回転台４の平面とラインビーム照射部及びライン受光センサとが互いに平行となるようにその平行度が調整できるようになっている。この中心軸７と試料２の中心ｃとを一致させるように回転台４におけるホルダ３の位置を調整することにより、図２（ｂ）、図３（ａ）のように試料２の中心ｃを中心とした半径ｗ／２の円状領域８ａについて測定を行うことができる。
【００４７】
表面形状の計測結果は、制御装置６内の演算部での演算処理により最大値、最小値及び平均値を得てこれらを制御装置６の表示部６ａに表示し、また外部に出力信号として出力するとともに、制御装置６の記憶部に記憶し格納することができる。
【００４８】
図１〜図３の変位計測装置の動作について説明すると、ラインビーム式レーザ変位計１に対して平行度が保たれた回転台４の上にホルダ３に収められ固定された試料２を載せる。このとき、試料の中心ｃが図１の中心軸７と合うように調整する。なお、回転台４に対してホルダ３内の試料２の表面２ａは平行度が保たれている。
【００４９】
次に、ビームライン式レーザ変位計１からラインレーザビームを試料２の表面２ａに照射してラインレーザビームによる１ライン分の変位測定を行ない、この計測が終了すると、これに同期して制御装置６から発生するパルス信号でパルスモータ５が所定の微小角だけ回転し、ホルダ３とともに試料２も回転する。
【００５０】
同様にして、ビームライン式レーザ変位計１により次の測定を行い、パルス信号を発生させ回転台４を回転させることを繰り返す。このようなラインレーザビーム一本分の形状計測及びその形状測定に同期したパルスモータ５の微小回転を試料２が半回転するまで繰り返して行う。試料２の表面２ａにおいてラインレーザビームの幅ｗに対応する直径の円状領域８ａ内の全体の形状を測定でき、その表面形状の計測結果を制御装置６の表示部６ａに表示し、また制御装置６の記憶部に記憶させる。
【００５１】
以上の図１〜図３のような変位計測装置によれば、試料２の表面２ａにおける変位測定をレーザビームを用いて行うので通常の光ビームの場合と比べて測定精度が向上するとともに、ラインレーザビームによる測定後に試料２を回転させることを繰り返しながら行うので短時間で測定が終了し迅速に測定ができる。
【００５２】
また、図１〜図３の変位計測装置のパルスモータを連続回転するアナログ式のモータに置き換えてもよく、この場合、試料２を連続的に回転させながら所定時間で変位量変化を測定し、その所定時間内に測定された測定値の平均を求めることにより、試料２の平均表面変位量を求めることができるので、上述と同様に短時間で測定が終了し迅速に測定ができる。
【００５３】
従来の点発光の光ビームによるＸＹステージを用いた変位計測装置では、ＸＹステージでＸ方向に微少量だけずらしながら一点づづ測定し、Ｘ方向の１ライン分が終了すると、Ｙ方向に微少量ずらして再びＸ方向に一点づづ測定することを繰り返して行うので、きわめて時間を要していたのに対し、本実施の形態の変位計測装置によれば、ラインレーザビームで１ライン分の測定（ビーム幅ｗに対応する）を即座に行い、この１ライン分の測定の終了に同期して試料２を回転させて連続的に測定を行うことができるので、きわめて短時間に測定を行うことができる。または、アナログ式のモータで試料２を連続的に回転させながらラインレーザビームで測定を行うことができるので、きわめて短時間に測定を行うことができる。
【００５４】
また、蛍光Ｘ線分析用のホルダ３で試料２を覆うようにして配置されるマスク３ｃは、図２（ｂ）の一点鎖線に示すように、通常、円形状であり、従来のＸＹステージで各軸方向に矩形状の図３（ｂ）の破線で示す領域１０で計測を行なう場合と比べると、図３（ｂ）のように円状領域８ａで計測を行なった方が矩形状領域１０の隅部１０ａの不要な部分で計測を行わないので、効率的で短時間計測が可能となる。
【００５５】
また、変位計測装置の駆動軸としては、パルスモータ５と回転台４との間の回転軸だけであるので、装置構成が簡単で、モータ、ギア等の部品点数が少なく安価に装置を構成できるとともに、駆動部分が少ないため保守点検が容易となる。
【００５６】
なお、ラインレーザビームで１ライン分の測定に要する時間はほぼ一定であるので、制御装置６からのパルス信号の発生の時間間隔は、この測定時間よりもわずかに長く設定しておくことで、簡単にパルスモータ５の回転時間間隔を制御できる。また、１ライン分の測定時間に合わせてパルス信号の発生のタイミングを調整することで、その計測の目的に応じた制御が可能となる。
【００５７】
次に、図４により、より大きな面積の領域を測定するためにビームライン式レーザ変位計１の位置を中心軸７に対しずらして配置した例について説明する。図４のように、試料２よりも大きな面積の試料９の回転中心ｃ’（中心軸７と一致する）にラインレーザビームの端を合わせるようにビームライン式レーザ変位計１の位置を調整する。この状態で、ラインレーザビームで１ライン分の測定を行いながら上述のようにパルスモータ５で回転させ、試料９が１回転することで、試料９の表面９ａ上のラインレーザビーム幅ｗを半径とし中心ｃ’を中心とするする円状領域の全体について測定を行うことができる。図４の配置により、図３の場合と比べて２倍の直径の円状領域について測定を行うことができる。
【００５８】
〈第２の実施の形態〉
【００５９】
次に、図５、図６により、図１〜図３の変位計測装置を用いた蛍光Ｘ線分析装置について説明する。図５は第２の実施の形態による蛍光Ｘ線分析装置の概略的構成を示す要部の側断面図であり、図６は図５の蛍光Ｘ線分析装置の動作を示すフローチャートである。
【００６０】
図５に示すように、蛍光Ｘ線分析装置は、試料２をそれぞれ保持した複数のホルダ３（図１）を公転可能に保持するターンテーブル１１と、ターンテーブル１１を回転させるモータ１２と、ターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に対しホルダ３を把持し搬送するためのアーム部１３ａを有するアーム搬送部１３と、搬送部１３により搬送されたホルダ３を一時的に保管し内部が配管１４ａを通して真空排気される予備室１４とを備える。
【００６１】
また、図５の蛍光Ｘ線分析装置は、ホルダ３を予備室１４と蛍光Ｘ線分析位置２１との間を移動させる間に保持する保持部材１６と、ホルダ３を移動させるときに保持する保持部材１６を予備室１４と蛍光Ｘ線分析位置２１との間を搬送するための搬送部１５と、配管１７ａを通して真空排気される蛍光Ｘ線分析室１７と、蛍光Ｘ線分析室１７内の蛍光Ｘ線分析位置２１にあるホルダ３の試料２の表面２ａに対しＸ線を照射するＸ線管１８と、Ｘ線管１８からの試料２に対するＸ線照射で表面２ａから発生する蛍光Ｘ線の強度を検出し分光分析を行う分光室１９と、を備える。
【００６２】
また、予備室１４とＸ線分析室１７との間に、両室１４と１７を隔離しかつ連通させるように図５の矢印のように移動可能な移動部材１４ｂが設けられており、予備室１４は真空排気するときに移動部材１４ｂで密閉され、Ｘ線分析室１７との間でホルダ３を移動させるときに移動部材１４ｂで開放されるようになっている。
【００６３】
図５の蛍光Ｘ線分析装置は、更に、図１と同様の変位計測装置を備え、ターンテーブル１１上の変位量測定位置２２にあるホルダ３に保持された試料２の表面２ａにビームライン式レーザ変位計１からラインレーザビームを照射することで上述のように表面２ａにおける変位量を測定できるようになっている。
【００６４】
次に、図５の蛍光Ｘ線分析装置による分析工程Ｓ０１〜Ｓ１４について図６を参照して説明する。まず、蛍光Ｘ線分析用の試料２を保持したホルダ３をターンテーブル１１上の図５の変位量測定位置２２にセットし（Ｓ０１）、この変位量測定位置２２で搬送を待機している間に回転台４上にあるホルダ３の試料２の表面（分析面）２ａについて上述と同等にして変位量（表面高さ）の測定を行い、その変位量測定値を図１の制御装置６の記憶部に記憶し格納する（Ｓ０２）。
【００６５】
次に、ターンテーブル１１をモータ１２で回転させ、変位量測定を行った試料２をホルダ３とともに図５の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ０３）。次に、搬送アーム部１３でホルダ３を把持してアーム部１３ａが回動しホルダ３を予備室１４内に移動させた（Ｓ０４）後に、移動部材１４ｂにより密閉された状態の予備室１４内の真空排気を行う（Ｓ０５）。
【００６６】
なお、工程Ｓ０２の変位量測定後に、次の分析すべき試料２があるかどうかを判断し（Ｓ１３）、次の試料２があるときには、同様にして搬送待機位置２２で変位量測定が行われる。
【００６７】
次に、予備室１４が所定の圧力まで真空排気されると、移動部材１４ｂが開放され、予備室１４内で保持部材１６に保持されたホルダ３が真空排気された蛍光Ｘ線分析室１７内で搬送部１５の駆動により回動して蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ０６）。この蛍光Ｘ線分析位置２１でホルダ３の試料２の表面２ａに対しＸ線管１８からＸ線が照射され、このＸ線照射で表面２ａから発生した蛍光Ｘ線が分光室１９に向かい、分光室１９でそのＸ線強度が検出されて分光分析される（Ｓ０７）。
【００６８】
上述のようにして得られた分析データを工程Ｓ０２で測定し記憶された試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）に基づいて補正してから（Ｓ１１）、分析データとして出力する（Ｓ１２）。
【００６９】
上述の工程Ｓ１１における補正の例を図７により説明する。図７は、元素Ｐｂの分析時における試料２の分析面２ａの平均高さとＸ線強度との関係を実験的に求め、この関係を図７の近似式により表したものである。図７のように、工程Ｓ０２の測定で得た変位量（表面高さ）から所定領域内における平均高さｚを求め、図７の近似式で平均高さｚに対応するＸ線強度ｓを求め、このＸ線強度ｓを補正されたＸ線強度とする。なお、図７のような近似式が図１の制御装置６の記憶部に記憶されている。
【００７０】
上述の図７のような関係データを分析対象の各元素ごとに予め求めておき、各元素ごとに補正することで、試料２に含まれる各元素成分についての分析データを得ることができる。このとき、分析面２ａの変位量（高さ）を精度よく測定できるので、精度よく補正された分析データを得ることができる。
【００７１】
また、上述のＸ線強度測定（Ｓ０７）が終了すると、その分析の終了した試料２を保持するホルダ３を搬送部材１６の搬送部１５による回動で予備室１４へ移動させ（Ｓ０８）、次に、搬送アーム部１３でホルダ３を把持してアーム部１３ａが回動し、ターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ０９）。次に、ターンテーブル１１を回動させて分析の終了した試料２を保持するホルダ３を排出する（Ｓ１０）。
【００７２】
一方、Ｘ線強度測定の工程Ｓ０７の間に、次の分析すべき試料２があるか判断し（Ｓ１４）、次の試料２があるときには、上述の工程Ｓ０８の前に、次の試料２を予備室１４に同様にして移動させ予備室１４を真空排気しておく（Ｓ０４，Ｓ０５）。その後、蛍光Ｘ線分析室１７内で保持部材１６に保持されたホルダ３が搬送部１５の回動により蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ０６）。この搬送部１５の回動は、上述の分析の終了した試料２のホルダ３を排出するときの工程Ｓ０８における搬送部１５の回動と同じ工程でなされるので、試料の分析のための搬送と分析後の試料の回収とを効率的に行うことができる。
【００７３】
上述のようにして蛍光Ｘ線分析位置２１に移動した次の試料２について同様にしてＸ線分析を行う。このようにして、多数の分析試料２について次々にＸ線分析を行うことができる。
【００７４】
なお、上述の次の分析すべき試料２があるかの判断工程Ｓ１４は、先に行った同様の工程Ｓ１３の判断結果を援用してもよく、また、次の試料２についての工程Ｓ０４，Ｓ０５の実行を先の試料２の工程Ｓ０６とともに開始するようにしてもよい。
【００７５】
以上のように、図５の蛍光Ｘ線分析装置によれば、図１の変位計測装置で試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）の測定を精度よくかつ短時間に行うことができ、Ｘ線強度測定結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので精度のよいＸ線分析を行うことができるとともに、迅速に変位測定を行うことができるのでＸ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００７６】
例えば、Ｘ線分析に要する時間が試料１個当たり２〜３分程度であり、本実施の形態では１個の試料の変位量の測定時間が従来の変位計測装置では５〜１０分程度であったのに対し３０秒程度にでき、変位量測定時間をＸ線分析時間よりもかなり短くでき、多数の試料についてのＸ線分析工程に要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、製品の生産工程に付随して行われる分析管理を効率的に短縮して実行することができるので、生産性を向上できる。
【００７７】
また、図１の変位計測装置では、試料２をホルダ３で保持し固定した状態でその分析面２ａの表面高さ（変位量）を測定でき、その測定した同じ状態で蛍光Ｘ線分析を行うので、精度よくＸ線強度を補正することができる。
【００７８】
次に、図５の蛍光Ｘ線分析装置による別の分析工程Ｓ２１〜Ｓ３５について図８を参照して説明する。この分析工程は、最初に試料のＸ線分析を行い、その後その試料の変位量測定を行うものである。まず、蛍光Ｘ線分析用の試料２を保持したホルダ３をターンテーブル１１上にセットし（Ｓ２１）、試料２をホルダ３とともに図５の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ２２）。次に、搬送アーム部１３で予備室１４内に移動させた（Ｓ２３）後に、予備室１４内の真空排気を行う（Ｓ２４）。なお、工程Ｓ２２の試料受渡位置２０への移動後に、次の分析すべき試料２がある場合（Ｓ３４）、次の試料２をターンテーブル１１上にセットする。
【００７９】
次に、予備室１４の真空排気後、保持部材１６に保持されたホルダ３が予備室１４から搬送部１５により回動して蛍光Ｘ線分析位置２１に移動する（Ｓ２５）。蛍光Ｘ線分析位置２１で試料２のＸ線強度測定を行う（Ｓ２６）。その後、その分析の終了した試料２を保持するホルダ３を予備室１４へ移動させ（Ｓ２７）、次に、搬送アーム部１３でホルダ３をターンテーブル１１上の試料受渡位置２０に移動させる（Ｓ２８）。次に、ターンテーブル１１を回動させて分析の終了した試料２を保持するホルダ３を変位量測定位置２２へ移動させる（Ｓ２９）。ホルダ３の試料２の表面（分析面）２ａについて上述と同等にして変位量（表面高さ）の測定を行う（Ｓ３０）。この測定された試料２の表面（分析面）２ａの変位量（表面高さ）に基づいて工程Ｓ２６で測定したＸ線強度を図７と同様にして補正してから（Ｓ３１）、分析データとして出力する（Ｓ３２）。測定の終了したホルダ３はターンテーブル１１から排出される（Ｓ３３）。
【００８０】
一方、Ｘ線強度測定の工程Ｓ２６の間に、次の分析すべき試料２があるか判断し（Ｓ３５）、次の試料２があるときには、図６と同様に、次の試料２を予備室１４から蛍光Ｘ線分析位置２１に移動するが、この移動は、上述の分析の終了した試料２のホルダ３を蛍光Ｘ線分析位置２１から移動させる工程と同時に行われるので、試料の分析のための搬送と分析後の試料の回収とを効率的に行うことができる。このようにして、ホルダ３内の試料を次々とＸ線分析することができる。
【００８１】
以上のように図８の分析工程によれば、多数のホルダ３内の試料を効率的にＸ線分析することができ、その後、上述のようにきわめて短時間に試料の表面変位量を精度よく測定でき、Ｘ線強度測定結果を精度よく得られた変位測定結果に基づいて補正できるので、Ｘ線分析を精度よく行うことができかつＸ線分析を全体として迅速に行うことができる。従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００８２】
以上のように本発明を実施の形態及び実施例により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１の変位計測装置では、被測定物を下方に変位計を上方に配置したが、上下逆でもよく、また両者を水平方向に配置してもよく、水平方向から傾いた傾斜方向に配置してもよい。また、被測定物としては、蛍光Ｘ線分析用の試料に限定されずに、表面での変位量や表面形状を測定する必要のある他の物であってもよいことは勿論である。また、図１では、被測定物を回転させたが、変位計を回転させるようにしてもよく、両方を回転させてもよい。
【００８３】
また、図５、図６では、予備室がある蛍光Ｘ線分析装置を説明したが、本発明は予備室がない場合にも適用でき、この場合、試料のＸ線分析を行っている間に、次の試料の変位量測定と試料受渡位置への移動を完了させておくことが、上述のように変位量測定時間をＸ線分析時間よりもかなり短くできるために可能であり、従って、生産性よくＸ線分析を実行できる。
【００８４】
また、蛍光Ｘ線分析装置における試料の搬送方式は、図５に示すもの以外であってもよいことは勿論であり、変位測定をした試料を保持するホルダを自動的に順々にＸ線分析室に搬送しつつ測定後のホルダを自動的に回収する方式が好ましく、他の構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】第１の実施の形態による変位計測装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の変位計測装置の測定範囲を説明するための側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図３】図１の変位計測装置の変位計と被測定物との位置関係を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図４】図１の変位計測装置の変位計と被測定物との別の位置関係を示す側面図であり、変位計を中心軸に対しずらして配置した図である。
【図５】第２の実施の形態による蛍光Ｘ線分析装置の概略的構成を示す要部の側断面図である。
【図６】図７の蛍光Ｘ線分析装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】蛍光Ｘ線分析結果を補正するための試料分析面の平均高さと蛍光Ｘ線強度との関係を示す図である。
【図８】図７の蛍光Ｘ線分析装置の別の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１…ラインビーム式レーザ変位計、２…試料（被測定物）、２ａ…試料２の表面、分析面、３…ホルダ、４…回転台、５…パルスモータ、６…制御部（測定手段）、７…中心軸、８…線状領域、８ａ…円状領域、１３…アーム搬送部、１４…予備室、１５…搬送部、１６…保持部材、１７…蛍光Ｘ線分析室、１８…Ｘ線管、１９…分光室、２０…試料受渡位置、２１…蛍光Ｘ線分析位置、２２…搬送待機位置、ｗ…線状領域８におけるラインレーザビームの幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する変位計測方法であって、
前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測方法。
【請求項２】
前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に連続回転させながら所定時間内における変位量変化を測定することを特徴とする請求項１に記載の変位計測方法。
【請求項３】
被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するステップと、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測方法。
【請求項４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項１、２または３に記載の変位計測方法。
【請求項５】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項１、２または３に記載の変位計測方法。
【請求項６】
被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、
前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、
前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、
前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、
前記回転手段による回転を行いながら前記測定手段による測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測装置。
【請求項７】
前記回転手段により前記被測定物と前記照射手段とを相対的に連続回転させながら前記測定手段が所定時間内における変位量変化を測定することを特徴とする請求項６に記載の変位計測装置。
【請求項８】
被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、
前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、
前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、
前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、
前記測定手段による測定と前記回転手段による回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測装置。
【請求項９】
前記ラインレーザビームによる測定が終了すると前記測定手段から信号を発生し、この信号に同期して前記回転手段が回転する請求項８に記載の変位計測装置。
【請求項１０】
ラインビーム式レーザ変位計を備え、このラインビーム式レーザ変位計が前記照射手段と前記受光手段とを含む請求項６乃至９のいずれか１項に記載の変位計測装置。
【請求項１１】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項１２】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項１３】
前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行することを特徴とする請求項１１または１２に記載のＸ線分析方法。
【請求項１４】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１１，１２または１３に記載のＸ線分析方法。
【請求項１５】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、
前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項１６】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正する請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項１７】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１８】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１９】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、
前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１７または１８に記載のＸ線分析装置。
【請求項２０】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、
前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、
前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１７または１８に記載のＸ線分析装置。
【請求項２１】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線分析装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項２】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含む
ことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項３】
前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項４】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１，２または３に記載のＸ線分析方法。
【請求項５】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、
前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項６】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項７】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項８】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項９】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備え
ることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１０】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備え
ることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、
前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、
前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、
前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１３】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線分析装置。
【請求項１４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１５】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１】
被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する変位計測方法であって、
前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測方法。
【請求項２】
前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に連続回転させながら所定時間内における変位量変化を測定することを特徴とする請求項１に記載の変位計測方法。
【請求項３】
被測定物の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するステップと、前記被測定物と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させるステップと、を含み、前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測方法。
【請求項４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項１、２または３に記載の変位計測方法。
【請求項５】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項１、２または３に記載の変位計測方法。
【請求項６】
被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、
前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、
前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、
前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、
前記回転手段による回転を行いながら前記測定手段による測定を行うことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測装置。
【請求項７】
前記回転手段により前記被測定物と前記照射手段とを相対的に連続回転させながら前記測定手段が所定時間内における変位量変化を測定することを特徴とする請求項６に記載の変位計測装置。
【請求項８】
被測定物の表面にラインレーザビームを照射する照射手段と、
前記表面からの反射ビームを受光する受光手段と、
前記被測定物と前記照射手段とを相対的に回転させる回転手段と、
前記表面からの反射ビームを前記受光手段で受光することで前記表面の変位を測定する測定手段と、を備え、
前記測定手段による測定と前記回転手段による回転とを繰り返すことで前記ラインレーザビームよりも広い領域の測定を行うことを特徴とする変位計測装置。
【請求項９】
前記ラインレーザビームによる測定が終了すると前記測定手段から信号を発生し、この信号に同期して前記回転手段が回転する請求項８に記載の変位計測装置。
【請求項１０】
ラインビーム式レーザ変位計を備え、このラインビーム式レーザ変位計が前記照射手段と前記受光手段とを含む請求項６乃至９のいずれか１項に記載の変位計測装置。
【請求項１１】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項１２】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項１３】
前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行することを特徴とする請求項１１または１２に記載のＸ線分析方法。
【請求項１４】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１１，１２または１３に記載のＸ線分析方法。
【請求項１５】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、
前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項１６】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正する請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項１７】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１８】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１９】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、
前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１７または１８に記載のＸ線分析装置。
【請求項２０】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、
前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、
前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１７または１８に記載のＸ線分析装置。
【請求項２１】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線分析装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定する際に、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含むことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項２】
分析対象の試料の表面にラインレーザビーム照射部からラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定し、前記試料と前記ラインレーザビーム照射部とを相対的に回転させてから前記変位測定を行うことを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行うステップと、
前記変位を測定した試料についてＸ線分析を行うステップと、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正するステップと、を含む
ことを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項３】
前記試料のＸ線分析のステップの実行後に、前記Ｘ線分析を行った試料について前記変位測定のステップを実行することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項４】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のためのＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１，２または３に記載のＸ線分析方法。
【請求項５】
前記試料を試料受渡位置に移動させるステップと、前記試料を前記試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させるステップと、前記予備室を真空排気してから前記試料をＸ線分析位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析のステップの実行後に前記試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと、前記予備室から前記試料を前記試料受渡位置まで移動させるステップと、前記Ｘ線分析を行っている間に次の試料を前記試料受渡位置から前記予備室まで移動させるステップと、を含み、
前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析位置から前記予備室まで移動させるステップと前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析位置まで移動させるステップとをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項６】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を予め求めておき、前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報に基づいて前記Ｘ線強度を補正する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線分析方法。
【請求項７】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項８】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項１または２に記載のＸ線分析方法。
【請求項９】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記回転を行いながら前記変位測定を行うことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備え
ることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１０】
分析対象の試料の表面にラインレーザビームを照射し前記表面からの反射ビームを受光することで前記表面の変位を測定するラインビーム式レーザ変位計と、
前記試料と前記レーザ変位計とを相対的に回転させる回転手段と、
前記変位測定と前記回転とを繰り返すことで前記表面の所定領域において変位測定を行う測定手段と、
前記試料についてＸ線分析を行うＸ線分析手段と、
前記Ｘ線分析の結果を前記表面の変位計測結果に基づいて補正する補正手段と、を備え
ることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に次の試料を前記試料受渡位置に移動させ、
前記移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記試料受渡位置まで移動させる動作と前記次の試料を前記試料受渡位置から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線分析手段がＸ線照射を行うＸ線分析室と、
前記試料を試料受渡位置からＸ線分析のための予備室に移動させる第１の移動手段と、
前記予備室を真空排気してから前記試料を前記Ｘ線分析室まで移動させる第２の移動手段と、を備え、
前記試料が前記Ｘ線分析室にある間に前記第１の移動手段が次の試料を前記予備室に移動させ、
前記第２の移動手段が前記Ｘ線分析を行った試料を前記Ｘ線分析室から前記予備室まで移動させる動作と前記次の試料を前記予備室から前記Ｘ線分析室まで移動させる動作とをほぼ同時に行うことを特徴とする請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１３】
前記試料の表面の高さ変位情報と前記Ｘ線分析におけるＸ線強度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段が前記表面の変位計測結果から得た前記試料の表面高さ変位情報と前記記憶手段に記憶された関係情報とにより前記Ｘ線強度を補正することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線分析装置。
【請求項１４】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがほぼ一致している請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【請求項１５】
前記被測定物の回転中心軸と前記ラインレーザビームの長手方向の中心とがずれている請求項９または１０に記載のＸ線分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１７４６５（Ｐ２００６−３１７４６５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１２１７４（Ｐ２００６−２１２１７４）
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【分割の表示】特願２００１−３７５６２３（Ｐ２００１−３７５６２３）の分割
【原出願日】平成１３年１２月１０日（２００１．１２．１０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【分割の表示】特願２００１−３７５６２３（Ｐ２００１−３７５６２３）の分割
【原出願日】平成１３年１２月１０日（２００１．１２．１０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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