JP6948858B2 - 放射線検出装置、放射線検出方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、試料の観察と、試料への放射線照射と、試料から発生する放射線の検出とを行う放射線検出装置、放射線検出方法及びコンピュータプログラムに関する。

Ｘ線分析は、電子線又はＸ線等の放射線を試料へ照射し、試料から発生する特性Ｘ線を検出し、特性Ｘ線のスペクトルから試料に含有される成分を分析する手法である。Ｘ線分析の一例として、試料へ照射する放射線をＸ線とした蛍光Ｘ線分析がある。Ｘ線分析に用いられるＸ線検出装置は、試料へ放射線を照射する照射部と、試料から発生する特性Ｘ線を検出する検出部と、試料を照明する光源と、照明された試料の光学像を撮像する撮像部とを備えている。Ｘ線分析を行う際には、試料の光学像を用いて、試料上でＸ線分析を行うべき領域を特定し、特定した領域へ放射線を照射し、Ｘ線分析を行う。特許文献１には、試料を照明する光源と光学顕微鏡とを用いて、Ｘ線分析を行うべき部分の位置を特定する装置が開示されている。

特許第５２９２３２３号公報

光源及び試料の種類によっては、Ｘ線分析を行うべき領域を特定するために必要な試料の詳細を観測することが困難になることがある。この場合には、Ｘ線分析を行うべき領域を正確に特定することが困難になり、試料上でＸ線分析を行うべき領域と実際に特定した領域との間に位置ずれが生じることがある。位置ずれが生じた場合は、領域の特定を再度行った上でＸ線分析を繰り返す必要がある。Ｘ線分析の繰り返しのために余分な時間がかかる。また、Ｘ線分析を繰り返した場合は、試料にＸ線照射による余分な損傷が発生する。例えば、試料が配線基板であり、照明光として白色光を用いた場合、配線基板の内部に設けられた配線パターンは光学像の中に写り難い。このため、Ｘ線分析を行うべき領域として配線基板の内部に設けられた配線パターンを特定することが困難であり、必要なＸ線分析が困難となる。従って、必要なＸ線分析を確実に行うためには、試料上でＸ線分析を行うべき領域を容易に特定する手法が必要となる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、白色光以外の照明光を用いることにより、試料上でＸ線分析を行うべき領域を容易に特定することを可能にする放射線検出装置、放射線検出方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明に係る放射線検出装置は、試料保持部と、該試料保持部が保持する試料へ放射線を照射する放射線照射部と、前記試料からの放射線を検出する検出部とを備える放射線検出装置において、前記試料へ可視光を照射する可視光照射部と、前記試料へ赤外光を照射する赤外光照射部と、可視光及び赤外光の検出が可能であり、前記試料の光学像を撮像する撮像部と、該撮像部が撮像した光学像に基づいた画像を表示する表示部と、前記可視光照射部による可視光の照射と前記赤外光照射部による赤外光の照射とを交互に切り替える照射切替部と、前記表示部が表示する画像上の任意の領域の指定を受け付ける領域受付部と、前記領域受付部が指定を受け付けた領域に対応する前記試料上の部分を、前記放射線照射部から放射線を照射すべき被照射部分として特定する特定部とを備え、前記撮像部は、可視光及び赤外光の夫々を照射された前記試料の光学像を個別に撮像し、前記表示部は、可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を表示し、前記領域受付部は、前記可視画像及び前記近赤外画像に含まれる、前記試料上の同じ部分に対応する領域の指定を受け付けることを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、可視光及び赤外光を試料へ照射することが可能であり、試料の光学像を撮像し、光学像に基づいた画像を表示し、表示した画像に基づいて、放射線を照射すべき試料上の被照射部分を特定する。可視光及び赤外光を照射された試料の光学像を表す画像の表示が可能である。

本発明においては、放射線検出装置は、可視光及び赤外光の夫々を照射された試料の光学像を個別に撮像し、可視光を照射された試料の光学像を表す可視画像と赤外光を照射された試料の光学像を表す近赤外画像とを表示する。一方の画像では不明瞭に表示される部分が試料にあっても、他方の画像ではより明瞭に表示されることがあり、被照射部分を指定するために必要な試料の詳細が明瞭になる画像を使用して、被照射部分を指定することができる。

本発明に係る放射線検出装置は、可視光を照射された前記試料の光学像を単色で表した画像と前記近赤外画像との差分を表す差分画像を生成する差分画像生成部を更に備え、前記表示部は、前記差分画像を表示し、前記領域受付部は、前記差分画像に含まれる領域の指定を受け付けることを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、可視光を照射された試料の光学像を単色で表した画像と近赤外画像との差分を表す差分画像を生成し、差分画像を表示する。他の画像では不明瞭に表示される部分が試料にあっても、差分画像ではより明瞭に表示されることがあり、差分画像を使用して、被照射部分を指定することができる。

本発明に係る放射線検出装置は、前記領域受付部が指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を、前記表示部が表示する画像に重ねて、前記表示部に表示させる画像重畳部と、複数の画像の表示を前記表示部に切り替えさせる画像切替部とを更に備え、前記画像重畳部は、前記画像切替部が画像の表示を切り替えた場合に、切り替え前の画像に重ねた領域指定画像が示す領域に対応する領域を示す領域指定画像を、切り替え後の画像に重ねて前記表示部に表示させることを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、表示する画像上の任意の領域の指定を受け付け、指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を画像に重ねて表示し、指定を受け付けた領域に対応する試料上の部分を被照射部分として特定する。また、放射線検出装置は、可視画像、近赤外画像又は差分画像の表示を切り替え、表示を切り替えた後の画像にも領域指定画像を重ねる。使用者は、画像の表示を切り替えながら、夫々の画像を確認し、領域指定画像を利用して被照射部分の指定を行う。

本発明に係る放射線検出装置は、前記表示部が表示する画像の表示倍率を調整する倍率調整部を更に備え、該倍率調整部は、前記画像切替部が画像の表示を切り替えた場合に、切り替え前の画像と同じ表示倍率に、切り替え後の画像の表示倍率を調整することを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、画像の表示倍率を変更した後に画像の表示を切り替えた場合は、表示を切り替えた後の画像の表示倍率を変更後の表示倍率にする。画像の表示を切り替えても、同じ倍率で画像が表示され、使用者が被照射部分の指定を行うために利用される。

本発明に係る放射線検出装置は、前記領域受付部が指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を、前記表示部が表示する画像に重ねて、前記表示部に表示させる画像重畳部を更に備え、前記表示部は、複数の画像を同時に表示し、前記画像重畳部は、一の画像に重ねた領域指定画像が示す領域に対応する領域を示す領域指定画像を、他の画像に重ねて前記表示部に表示させることを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、複数の画像を同時に表示し、複数の画像の夫々に領域指定画像を重ねて表示する。使用者は、複数の画像を比較しながら、領域指定画像を利用して被照射部分の指定を行う。

本発明に係る放射線検出装置は、前記表示部が表示する画像の表示倍率を調整する倍率調整部を更に備え、該倍率調整部は、前記表示部が同時に表示する複数の画像の表示倍率を同じ表示倍率に調整することを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、複数の画像を同じ表示倍率で表示する。表示倍率を変更した場合でも複数の画像が同じ表示倍率で表示され、被照射部分の指定を行うために使用者が複数の画像を比較することができる。

本発明に係る放射線検出装置は、前記特定部が特定した前記被照射部分を、前記放射線照射部が照射する放射線で走査する走査部と、前記被照射部分内で発生した放射線の強度の分布に応じた分布画像を生成する分布画像生成部とを更に備え、前記表示部は、前記領域指定画像を重ねた画像と同時に、前記分布画像を表示することを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、試料上の被照射部分を放射線で照射し、被照射部分内で発生した放射線の強度の分布に応じた分布画像を表示する。領域指定画像を重ねた画像と分布画像とが同時に表示され、両者の比較が可能となる。

本発明に係る放射線検出装置は、前記撮像部は、第１撮像部と、該第１撮像部が撮像する範囲よりも狭い範囲を光学的に拡大して撮像する第２撮像部とを有し、前記表示部が表示する画像の表示倍率の指定を受け付ける倍率指定受付部と、該倍率指定受付部が指定を受け付けた表示倍率が所定倍率を超過している場合に、前記第２撮像部に前記試料の光学像を撮像させる撮像制御部とを更に備えることを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置は、第１撮像部と、第１撮像部よりも狭い範囲を撮像する第２撮像部とを備え、試料の光学像に基づいた画像の表示倍率が所定倍率を超過する倍率に指定された場合に、第２撮像部で試料を撮像する。使用者が撮像部を切り替える指示をせずとも、表示倍率の指定に応じて、撮像部が切り替えられる。

本発明に係る放射線検出装置は、前記撮像部は、可視光及び赤外光の検出が可能な撮像素子を有し、該撮像素子へ入射する赤外光を遮断するフィルタを有していないことを特徴とする。

本発明においては、放射線検出装置が備える撮像部は、撮像素子へ入射する赤外光を遮断するフィルタを有していない。このため、撮像部は、可視光を照射された試料の光学像、及び赤外光を照射された試料の光学像を撮像することが可能である。

本発明に係る放射線検出方法は、放射線を試料へ照射し、前記試料からの放射線を検出する放射線検出方法において、前記試料へ可視光を照射し、可視光を照射された前記試料の光学像を撮像し、前記試料へ赤外光を照射し、赤外光を照射された前記試料の光学像を撮像し、可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を表示し、表示した前記可視画像及び前記近赤外画像に基づいて、放射線を照射すべき前記試料上の被照射部分を特定し、特定した前記被照射部分へ放射線を照射し、放射線を照射した前記被照射部分からの放射線を検出することを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、試料へ放射線を照射する照射部と、前記試料からの放射線を検出する検出部と、前記試料へ可視光を照射する可視光照射部と、前記試料へ赤外光を照射する赤外光照射部と、前記試料の光学像を撮像する撮像部と、表示部とを備える放射線検出装置を、コンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、可視光を照射された前記試料の光学像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を取得するステップと、可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を前記表示部に表示させるステップと、表示した前記可視画像及び前記近赤外画像に基づいて、放射線を照射すべき前記試料上の被照射部分を特定するステップとを含む処理を実行させることを特徴とする。

本発明においては、試料へ可視光及び赤外光の夫々を照射し、可視光及び赤外光の夫々を照射された試料の光学像を個別に撮像し、可視光を照射された試料の光学像を表す可視画像と赤外光を照射された試料の光学像を表す近赤外画像とを表示し、表示した画像に基づいて、放射線を照射すべき試料上の被照射部分を特定する。一方の画像では不明瞭に表示される部分が試料にあっても、他方の画像ではより明瞭に表示されることがあり、被照射部分を指定するために必要な試料の詳細が明瞭になる画像を使用して、被照射部分を指定することができる。

本発明にあっては、放射線検出装置は、試料上で放射線を照射すべき被照射部分を使用者が容易に指定することを可能とする。従って、放射線検出装置は、試料上で放射線を照射して分析を行うべき領域を容易に特定し、必要な分析を容易に実行することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

Ｘ線検出装置の構成を示すブロック図である。 透光部に対向する位置に試料ステージが位置している状態のＸ線検出装置の一部の構成を示す模式図である。 発光される可視光及び近赤外光の波長範囲の例を示す模式的特性図である。 カラーフィルタが透過させる光の波長範囲の例を示す模式的特性図である。 制御部の構成例を示すブロック図である。 Ｘ線検出装置が実行するＸ線分析の処理の手順を示すフローチャートである。 撮像処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。 試料の光学像に基づいた画像の例を示す模式図である。 表示処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。 実施形態１に係るＸ線検出装置での画像の表示例を示す模式図である。 実施形態１に係るＸ線検出装置での画像の表示例を示す模式図である。 表示倍率を変更した近赤外画像の例を示す模式図である。 特定処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係るＸ線検出装置での画像の表示例を示す模式図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施形態１）
図１は、Ｘ線検出装置の構成を示すブロック図である。Ｘ線検出装置は、蛍光Ｘ線分析装置であり、放射線検出装置に対応する。Ｘ線検出装置は、試料４が載置される試料ステージ４１と、Ｘ線を放射するＸ線源３１と、Ｘ線源３１が放射するＸ線を試料４へ照射するためにＸ線を導くＸ線光学素子３２と、試料４から発生した蛍光Ｘ線を検出する検出部３３とを備えている。試料ステージ４１は、試料保持部に対応する。試料ステージ４１は、載置以外の方法で試料４を保持してもよい。Ｘ線源３１は、例えばＸ線管である。Ｘ線光学素子３２は、例えば、入射されたＸ線を内部で反射させながら導光するＸ線導管を用いたモノキャピラリレンズ、又は複数のＸ線導管を用いたポリキャピラリレンズである。Ｘ線源３１及びＸ線光学素子３２は、放射線照射部に対応する。検出部３３は、検出した蛍光Ｘ線のエネルギーに比例した信号を出力する。Ｘ線源３１はＸ線を放射し、Ｘ線光学素子３２は、試料ステージ４１に載置された試料４上にＸ線を収束させ、試料４にＸ線が照射され、試料４から蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線は検出部３３で検出される。

また、Ｘ線検出装置は、試料４へ可視光を照射する可視光照射部１１と、試料４へ近赤外光を照射する赤外光照射部１２と、ミラー３４と、光学顕微鏡３５と、光学顕微鏡３５の焦点位置を調整する調整部５５とを備えている。可視光照射部１１は、例えば、白色光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）である。赤外光照射部１２は、例えば、近赤外光を発光するＬＥＤである。可視光照射部１１及び赤外光照射部１２は、複数の光源を含んでいてもよい。以下、可視光及び近赤外光をまとめて光と言う。試料４へ照射された光は試料４で反射又は散乱する。ミラー３４は、試料４で反射又は散乱した光を反射し、光学顕微鏡３５へ入射させる。光学顕微鏡３５は入射された光を検出し、試料４の光学像を撮像する。調整部５５は光学顕微鏡３５に連結されている。調整部５５は、光学顕微鏡３５の位置を変更して、試料４上に焦点が合うように、光学顕微鏡３５の焦点位置を調整する。調整部５５は、光学顕微鏡３５内の光学系を調節することによって、光学顕微鏡３５が試料４の光学像を撮像する倍率を調整してもよい。なお、Ｘ線検出装置は、レンズ等の光学系を更に備えていてもよい。調整部５５は、光学顕微鏡３５の内部又は外部の光学系を調整することによって光学顕微鏡３５の焦点位置を調整してもよい。

また、Ｘ線検出装置は、真空箱２１及び試料箱２２を備えている。図１中には真空箱２１及び試料箱２２の断面を示している。真空箱２１及び試料箱２２は連結している。例えば、図１に示すように、真空箱２１は試料箱２２の上側に配置されている。Ｘ線光学素子３２、検出部３３、及びミラー３４は、夫々に、少なくとも一部分が真空箱２１内に配置されている。Ｘ線源３１及び光学顕微鏡３５は、一部又は全部が真空箱２１内に配置されていてもよく、真空箱２１の外部に配置されていてもよい。真空箱２１と試料箱２２との境界の一部は、光及びＸ線を透過させるＸ線透過部２３になっている。可視光照射部１１及び赤外光照射部１２は、試料箱２２内に配置されていてもよく、真空箱２１内に配置され、Ｘ線透過部２３を通して試料４へ光を照射するようになっていてもよい。Ｘ線検出装置は、真空箱２１の内部を真空にする図示しない排気部を備えている。

試料箱２２には、真空箱２１とは別の位置に、開閉可能な蓋部２４が設けられている。蓋部２４の一部は、光を透過させる透光部２５になっている。試料ステージ４１は試料箱２２内に配置されている。試料ステージ４１は、試料箱２２の内部で移動することが可能になっている。より詳しくは、試料ステージ４１は、Ｘ線透過部２３に対向する位置と、透光部２５に対向する位置との間を移動することが可能になっている。例えば、図１に示すように、Ｘ線透過部２３は真空箱２１の下部に設けられており、試料ステージ４１は真空箱２１よりも下側に配置されている。図１中には、Ｘ線透過部２３に対向する位置にある試料ステージ４１及び試料４を示し、透光部２５に対向する位置にある試料ステージ４１及び試料４を破線で示している。

Ｘ線透過部２３に対向する位置にある試料ステージ４１に載置された試料４の表面は、Ｘ線透過部２３に対向する。可視光照射部１１及び赤外光照射部１２は、Ｘ線透過部２３に対向している試料ステージ４１に載置された試料４へ光を照射するように配置されている。ミラー３４及び光学顕微鏡３５は、試料４で反射又は散乱された光がＸ線透過部２３を通ってミラー３４で反射し、光学顕微鏡３５へ入射するように、配置されている。図１中には、光を破線矢印で示している。また、Ｘ線源３１、Ｘ線光学素子３２及び検出部３３は、Ｘ線源３１からのＸ線がＸ線透過部２３を通って試料４へ照射され、試料４で発生した蛍光Ｘ線がＸ線透過部２３を通って検出部３３へ入射するように、配置されている。図１中には、Ｘ線及び蛍光Ｘ線を実線矢印で示している。なお、Ｘ線検出装置は、Ｘ線光学素子３２を備えていない形態であってもよい。

図２は、透光部２５に対向する位置に試料ステージ４１が位置している状態のＸ線検出装置の一部の構成を示す模式図である。試料ステージ４１が透光部２５に対向する位置にある状態で、使用者は、蓋部２４を開放し、試料４を試料ステージ４１に載置させるか、又は試料４を試料箱２２から取り出す。なお、透光部２５は、蓋部２４とは別の位置に設けられていてもよい。

Ｘ線検出装置は、試料４へ可視光を照射する可視光照射部１３と、試料４へ近赤外光を照射する赤外光照射部１４と、試料４を透光部２５を通して撮影するマクロカメラ３６とを備えている。可視光照射部１３、赤外光照射部１４及びマクロカメラ３６は試料箱２２外に配置されている。可視光照射部１３及び赤外光照射部１４は、発光した光が透光部２５を通り、透光部２５に対向する位置にある試料ステージ４１に載置された試料４へ光が照射されるように配置されている。また、マクロカメラ３６は、試料４で反射又は散乱した光が透光部２５を通ってマクロカメラ３６へ入射するように配置されている。図２中には、光を実線矢印で示している。なお、可視光照射部１３及び赤外光照射部１４は、試料箱２２内に配置されていてもよい。また、可視光照射部及び赤外光照射部は、固定されているのではなく、試料ステージ４１と共に移動する形態であってもよい。

光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、撮像部に対応する。光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、共に、撮像素子を有し、入射された光を検出し、試料４の光学像を撮像する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたイメージセンサである。一般的に、撮像素子は可視光に加えて近赤外光を検出することが可能である。

図３は、発光される可視光及び近赤外光の波長範囲の例を示す模式的特性図である。図中の横軸は波長を示し、縦軸は光の相対強度を示す。図中には、可視光照射部１１及び１３並びに赤外光照射部１２及び１４の発光波長領域を実線で示している。例えば、可視光照射部１１及び１３が発光する可視光の波長領域は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであり、赤外光照射部１２及び１４が発光する近赤外光の波長領域は、７８０ｎｍ〜１０００ｎｍである。可視光照射部１１及び１３が発光する可視光の波長領域と、赤外光照射部１２及び１４が発光する近赤外光の波長領域とは、重なっていない。また、図中には、撮像素子が検出することができる光の波長範囲を破線で示している。撮像素子は、可視光照射部１１及び１３が発光する可視光と赤外光照射部１２及び１４が発光する近赤外光との両方を検出することができる。

光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、カラーフィルタを有している。例えば、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、カラーフィルタは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の夫々の光を透過させるカラーフィルタを有している。図４は、カラーフィルタが透過させる光の波長範囲の例を示す模式的特性図である。図中の横軸は波長を示し、縦軸は光の相対強度を示す。図中には、撮像素子が検出することができる光の波長範囲を実線で示している。また、Ｒのカラーフィルタが透過させる光の波長範囲を二点鎖線で示し、Ｇのカラーフィルタが透過させる光の波長範囲を一点鎖線で示し、Ｂのカラーフィルタが透過させる光の波長範囲を破線で示している。夫々のカラーフィルタは、ＲＧＢの夫々の光を透過させる。更に、図４に示すように、ＲＧＢのカラーフィルタはいずれも、７８０ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外光を透過させることができる。

光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６が有する撮像素子へは、カラーフィルタを透過した光が入射される。従来では、近赤外光が迷光となることを防止するために、近赤外光を遮断する近赤外カットフィルタが用いられていた。光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、撮像素子へ入射する近赤外カットフィルタを有していない。このため、近赤外光は撮像素子へ入射することができ、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、近赤外光を検出することができる。試料４に可視光が照射された場合、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、ＲＧＢの各色の光を検出し、各色の光学像を撮像することができる。例えば、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、各色の光学像からカラーの画像を生成することができる構成になっている。また、試料４に近赤外光が照射された場合、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６は、近赤外光を検出し、近赤外光の光像である近赤外光像を撮像することができる。

マクロカメラ３６は第１撮像部に対応し、光学顕微鏡３５は第２撮像部に対応する。マクロカメラ３６は、試料ステージ４１に載置された試料４の全体の光学像を撮像するように構成されている。光学顕微鏡３５は、試料４上のマクロカメラ３６が撮像する範囲よりも狭い範囲を光学的に拡大して撮像する。即ち、光学顕微鏡３５は、試料４の一部を拡大した光学像を撮像する。

検出部３３には、検出部３３が出力した信号を処理する信号処理部５２が接続されている。信号処理部５２は、検出部３３が出力した各値の信号をカウントし、検出された蛍光Ｘ線のエネルギーとカウント数との関係、即ち蛍光Ｘ線のスペクトルを生成する処理を行う。信号処理部５２は、分析部５３に接続されている。分析部５３は、演算を行う演算部及びデータを記憶するメモリを含んで構成されている。信号処理部５２は、生成したスペクトルを示すデータを分析部５３へ出力する。分析部５３は、信号処理部５２からのデータを入力され、入力されたデータが示すスペクトルに基づいて、試料４に含まれる元素の定性分析又は定量分析を行う。試料ステージ４１には、試料ステージ４１を駆動させる駆動部５４が連結されている。駆動部５４は、例えばステッピングモータを用いて構成されている。駆動部５４の動作によって、試料ステージ４１は試料箱２２内を移動する。

Ｘ線検出装置は、更に、制御部５１を備えている。可視光照射部１１及び１３、赤外光照射部１２及び１４、Ｘ線源３１、光学顕微鏡３５、マクロカメラ３６、信号処理部５２、分析部５３、駆動部５４並びに調整部５５は、制御部５１に接続されている。また、制御部５１には、液晶ディスプレイ等の表示部５６と、使用者からの操作を受け付けるキーボード及びポインティングデバイス等の操作部５７とが接続されている。

図５は、制御部５１の構成例を示すブロック図である。制御部５１は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成されている。制御部５１は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit ）５１１と、演算に伴って発生する一時的な情報を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）５１２と、光ディスク等の記録媒体５０から情報を読み取るドライブ部５１３と、不揮発性の記憶部５１４と、インタフェース部５１６を備えている。インタフェース部５１６には、可視光照射部１１及び１３、赤外光照射部１２及び１４、Ｘ線源３１、光学顕微鏡３５、マクロカメラ３６、信号処理部５２、分析部５３、駆動部５４並びに調整部５５が接続されている。記憶部５１４は例えばハードディスクである。

ＣＰＵ５１１は、記録媒体５０からコンピュータプログラム５１５をドライブ部５１３に読み取らせ、読み取ったコンピュータプログラム５１５を記憶部５１４に記憶させる。ＣＰＵ５１１は、必要に応じてコンピュータプログラム５１５を記憶部５１４からＲＡＭ５１２へロードし、ロードしたコンピュータプログラム５１５に従って制御部５１に必要な処理を実行する。なお、制御部５１はドライブ部５１３を備えていなくてもよい。コンピュータプログラム５１５は、図示しない外部のサーバ装置から制御部５１へダウンロードされて記憶部５１４に記憶されてもよい。また、制御部５１は、外部からコンピュータプログラム５１５を受け付けるのではなく、コンピュータプログラム５１５を記録した記録媒体を内部に備えた形態であってもよい。

制御部５１は、可視光照射部１１及び１３、赤外光照射部１２及び１４、Ｘ線源３１、光学顕微鏡３５、マクロカメラ３６、信号処理部５２、分析部５３、駆動部５４、調整部５５、表示部５６及び操作部５７の動作を制御する。また、制御部５１は、使用者が操作部５７を操作することにより使用者からの処理指示を受け付け、受け付けた処理指示に応じてＸ線検出装置の各部を制御する。表示部５６は、光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６が撮像した光学像に基づいた画像を表示する。表示部５６は、信号処理部５２が生成した蛍光Ｘ線スペクトル又は分析部５３による分析結果を表示してもよい。また、制御部５１及び分析部５３は同一のコンピュータで構成されていてもよい。

図６は、Ｘ線検出装置が実行するＸ線分析の処理の手順を示すフローチャートである。制御部５１は、ＣＰＵ５１１がコンピュータプログラム５１５に従った処理を実行することによって、必要な処理を実行する。試料ステージ４１が透光部２５に対向した位置にある状態で、使用者は、蓋部２４を開放して試料ステージ４１に試料４を載置させ、蓋部２４を閉鎖し、操作部５７を操作してＸ線分析の開始の指示を入力する（Ｓ１）。制御部５１は、Ｘ線分析の開始の指示を操作部５７から受け付ける。なお、Ｘ線検出装置は、試料ステージ４１に試料４が載置されたことを検出するためのセンサを備え、試料４の載置を検出した場合に以降の処理を実行する形態であってもよい。

Ｘ線検出装置は、マクロカメラ３６で試料４の光学像を撮像する撮像処理を行う（Ｓ２）。図７は、撮像処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。制御部５１は、可視光照射部１３を発光させ、可視光照射部１３に試料４へ可視光を照射させる（Ｓ２１）。制御部５１は、試料４に可視光が照射されている状態で、マクロカメラ３６に試料４の光学像を撮像させる（Ｓ２２）。光学像は、カラーであってもよく、単色であってもよい。例えば、カラーの光学像は、ＲＧＢの三色の光学像を含んでいる。マクロカメラ３６は、光学像のデータを制御部５１へ入力する。制御部５１では、光学像のデータはインタフェース部５１６に入力され、ＣＰＵ５１１は、光学像のデータを記憶部５１４に記憶させる。制御部５１は、可視光照射部１３に発光を停止させて、試料４への可視光の照射を停止する（Ｓ２３）。

制御部５１は、次に、赤外光照射部１４を発光させ、赤外光照射部１４に試料４へ近赤外光を照射させる（Ｓ２４）。制御部５１は、試料４に近赤外光が照射されている状態で、マクロカメラ３６に試料４の光学像を撮像させる（Ｓ２５）。光学像は、単色である。マクロカメラ３６は、光学像のデータを制御部５１へ入力し、制御部５１は、光学像のデータを記憶部５１４に記憶する。制御部５１は、赤外光照射部１４に発光を停止させて、試料４への近赤外光の照射を停止する（Ｓ２６）。Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２４及びＳ２６の処理は、照射切替部に対応する。Ｓ２１〜Ｓ２６の処理により、Ｘ線検出装置は、試料４へ可視光と近赤外光とを交互に照射し、可視光及び近赤外光の夫々を照射された試料４の光学像を個別に撮像し、制御部５１は夫々の光学像を取得する。なお、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理とＳ２４〜Ｓ２６の処理とは、入れ替わってもよい。即ち、可視光を照射された試料４の光学像と近赤外光を照射された試料４の光学像とを撮像する順番は逆であってもよい。

制御部５１は、次に、可視光を照射された試料４の光学像と近赤外光を照射された試料４の光学像との差分を表す差分画像を生成する（Ｓ２７）。Ｓ２７では、ＣＰＵ５１１は、可視光を照射された試料４の光学像のデータから、光学像を表す可視画像を生成する。可視光を照射された試料４の光学像がカラーである場合は、ＣＰＵ５１１は、カラーの可視画像を生成する。例えば、ＣＰＵ５１１は、ベイヤー変換を行って、カラーの可視画像を生成する。また、ＣＰＵ５１１は、カラーの可視画像を単色の画像へ変換する。単色の可視画像は、グレースケール画像であってもよく、二値画像であってもよい。ＣＰＵ５１１は、近赤外光を照射された試料４の光学像のデータから、光学像を表す近赤外画像を生成する。近赤外画像を生成する際は、ＣＰＵ５１１は、ベイヤー変換を行わない。更に、ＣＰＵ５１１は、単色の可視画像と近赤外画像との差分を表す差分画像を生成する。例えば、ＣＰＵ５１１は、画像の各画素における画素値の差分を計算し、計算した差分値を各画素における画素値とした差分画像を生成する。

なお、単色の可視画像は、ＲＧＢの全ての情報を用いて生成されてもよく、ＲＧＢいずれかの単色の可視画像であってもよい。また、ＣＰＵ５１１は、使用者による操作部５７の操作に応じて、ＲＧＢいずれの単色の可視画像を生成するのかを選択してもよい。試料４の色によって、光の吸収及び反射が異なり、単色の可視画像と近赤外画像との差が異なる。例えば、試料４が緑色である場合は、Ｇの光が試料４の表面で反射し、近赤外光は試料４の表面を透過するので、Ｇの色の可視画像と近赤外画像との差が大きくなる。ＣＰＵ５１１は、差分画像のデータを記憶部５１４に記憶させる。Ｓ２７の処理は、差分画像生成部に対応する。Ｓ２７が終了した後は、制御部５１はＳ２の撮像処理を終了して処理をメインの処理へ戻す。

図８は、試料４の光学像に基づいた画像の例を示す模式図である。図８Ａは可視画像の例を示し、図８Ｂは近赤外画像の例を示し、図８Ｃは差分画像の例を示す。図８には、試料４が配線基板である例を示している。図８Ａに示すように、可視画像では、配線基板上に配置されたチップ６１１が明瞭に写っているものの、配線基板の内部に設けられた配線パターンは不明瞭である。図８Ｂに示すように、近赤外画像では、可視画像に比べて、配線パターン６１２がより明瞭になる。差分画像では、可視画像と近赤外画像との差分が表されるので、片方の画像のみに明瞭に写っている部分が強調される。図８Ｃに示す例では、可視画像では不明瞭であり近赤外画像では明瞭に写っている配線パターン６１２が強調されている。撮像素子が近赤外光を検出する感度は可視光を検出する感度に比べて低いので、近赤外画像の画素値は小さくなりやすい。Ｘ線検出装置は、近赤外画像の画素値を大きくする処理を行うことが望ましい。例えば、Ｘ線検出装置は、Ｓ２４の処理で近赤外光の照射強度を可視光よりも大きくするか、又はＳ２５の処理で近赤外光での撮像時の露光時間を可視光よりも長くする。近赤外画像の画素値を大きくした場合は、可視画像及び近赤外画像の両方に写った部分が差分を計算する際に取り除かれ易くなり、可視画像と近赤外画像との差が明確に差分画像で表される。また、Ｘ線検出装置は、適切な差分画像を生成するために、可視画像の画素値を調整してもよい。

Ｓ２の処理の後、制御部５１は、駆動部５４に、試料ステージ４１をＸ線透過部２３に対向する位置へ移動させる（Ｓ３）。制御部５１は、次に、試料４の光学像に基づいた画像を表示部５６に表示させる表示処理を行う（Ｓ４）。図９は、表示処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。制御部５１は、記憶部５１４に記憶しているデータに基づいて、試料４の光学像に基づいた画像を表示部５６に表示させる（Ｓ３１）。Ｓ３１では、制御部５１は、図８に示す如き可視画像、近赤外画像又は差分画像を表示部５６に表示させる。制御部５１は、次に、使用者が操作部５７を操作して画像変更の指示を入力することによる、画像変更の指示の受付を待ち受ける（Ｓ３２）。画像変更の指示を受け付けた場合は（Ｓ３２：ＹＥＳ）、制御部５１は、受け付けた指示に従って、表示すべき画像を変更し（Ｓ３３）、処理をＳ３１へ戻して変更した画像を表示部５６に表示させる。Ｓ３１〜Ｓ３３の処理は、画像切替部に対応する。

図１０及び図１１は、実施形態１に係るＸ線検出装置での画像の表示例を示す模式図である。図１０は、可視画像を含む画像を表示部５６が表示した例を示している。可視画像６１が表示されており、また、表示する画像として可視画像、近赤外画像及び差分画像の内の可視画像が選択されていることを示す選択部６２が表示されている。表示されている画像とは別の画像が選択部６２で選択されるように、使用者が操作部５７を操作することにより、画像変更の指示が制御部５１へ入力される。図１１は、近赤外画像を含む画像を表示部５６が表示した例を示している。近赤外画像６５が表示されており、また、表示する画像として近赤外画像が選択されていることを示す選択部６２が表示されている。差分画像の表示の指示が制御部５１へ入力された場合は、同様に、差分画像を含む画像が表示部５６に表示される。画像変更の指示の入力は、図１０及び図１１に示したようにＧＵＩ（Graphical User Interface）を用いて行われてもよく、操作部５７に含まれる特定のキーを使用者が押下することによって行われてもよい。

画像変更の指示が無い場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、制御部５１は、使用者が操作部５７を操作して画像の表示倍率の変更の指示を入力することによる、倍率変更の指示の受付を待ち受ける（Ｓ３４）。表示倍率は、マクロカメラ３６が撮像した試料４の光学像に基づいた画像の一部を拡大して表示する際の倍率である。ここで、表示倍率は、予め定められている所定倍率以下の倍率であるとする。Ｓ３４では、制御部５１は、表示倍率を大きくする指示を受け付ける場合に、表示されている画像の中で拡大する部分を指定する指示をも受け付ける。倍率変更の指示を受け付けた場合は（Ｓ３４：ＹＥＳ）、制御部５１は、表示倍率を変更した可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成し（Ｓ３５）、処理をＳ３１へ戻して、表示倍率を変更した画像を表示部５６に表示させる。Ｓ３５では、制御部５１は、マクロカメラ３６が撮像した試料４の光学像に基づいた画像の一部を抽出して拡大する所謂デジタルズームの処理を行う。Ｓ３１、Ｓ３４及びＳ３５の処理は、倍率調整部に対応する。

図１２は、表示倍率を変更した近赤外画像の例を示す模式図である。図１２Ａは試料４の全体の光学像を示す近赤外画像であり、図１２Ｂは表示倍率を二倍にした近赤外画像であり、図１２Ｃは表示倍率を四倍にした近赤外画像である。同様にして、可視画像及び差分画像の表示倍率を変更することも可能である。

Ｓ３１、Ｓ３４及びＳ３５の処理により表示倍率を変更した後に、Ｓ３１〜Ｓ３３の処理により画像を変更する場合は、制御部５１は、変更後の画像を、変更後の表示倍率で表示部５６に表示させる。即ち、表示する画像を変更しても、表示倍率は維持される。なお、制御部５１は、Ｓ４の処理と並行してＳ２の処理を繰り返し実行し、最新の可視画像、近赤外画像又は差分画像を表示部５６に表示させてもよい。倍率変更の指示の受付が無い場合は（Ｓ３４：ＮＯ）、制御部５１は、Ｓ４の表示処理を終了して処理をメインの処理へ戻す。

制御部５１は、次に、使用者が操作部５７を操作して表示倍率の変更の指示を入力することによる、所定倍率を超過した表示倍率へ画像の表示倍率を変更するような指示の受付を待ち受ける（Ｓ５）。Ｓ５の処理は、倍率指定受付部に対応する。所定倍率を超過した表示倍率への変更の指示を受け付けた場合は（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部５１は、駆動部５４に、試料ステージ４１の位置を調整させる（Ｓ６）。制御部５１は、Ｓ５では、表示されている画像の中で拡大すべき部分を指定する指示をも受け付け、Ｓ６では、画像中の拡大すべき部分に対応する試料４上の部分が光学顕微鏡３５の視野に含まれるように、試料ステージ４１の位置を制御する。制御部５１の記憶部５１４は、マクロカメラ３６が撮像した光学像に基づいた画像中の各部分に関連付けて、各部分に対応する試料４上の部分が光学顕微鏡３５の視野の中心に位置するように試料ステージ４１を移動させるための移動方向及び移動距離を記録した移動データ５１７を予め記憶している。制御部５１は、移動データ５１７を利用して、試料ステージ４１の位置を制御する。

Ｘ線検出装置は、光学顕微鏡３５で試料４の光学像を撮像する撮像処理を行う（Ｓ７）。Ｓ７の撮像処理では、マクロカメラ３６で試料４の光学像を撮像するＳ２の撮像処理と同様にして、光学顕微鏡３５で試料４の光学像を撮像する処理が行われる。制御部５１は、Ｓ２１で、可視光照射部１１に試料４へ可視光を照射させ、Ｓ２２で、可視光が照射された試料４の光学像を光学顕微鏡３５に撮像させ、Ｓ２３で、可視光照射部１１に可視光の照射を停止させる。制御部５１は、Ｓ２４で、赤外光照射部１２に試料４へ近赤外光を照射させ、Ｓ２５で、近赤外光が照射された試料４の光学像を光学顕微鏡３５に撮像させ、Ｓ２６で、赤外光照射部１２に近赤外光の照射を停止させる。光学顕微鏡３５は、光学像のデータを制御部５１へ入力し、制御部５１は、光学像のデータを記憶部５１４に記憶する。制御部５１は、Ｓ２７で、差分画像を生成し、処理をメインの処理へ戻す。Ｓ６及びＳ７の処理は撮像制御部に対応する。

Ｓ７の処理の後、制御部５１は、試料４の光学像に基づいた画像を表示部５６に表示させる表示処理を行う（Ｓ８）。Ｓ８の表示処理では、Ｓ４の表示処理と同様の処理が行われる。図１２Ｄは、表示倍率を、所定倍率を超過する倍率にした近赤外画像である。使用者は、試料ステージ４１を移動させる指示、及び撮像部を切り替える指示をせずとも、表示倍率を変更する指示をするだけで、試料ステージ４１が移動し、試料４を撮像する撮像部がマクロカメラ３６から光学顕微鏡３５へ切り替わる。

なお、制御部５１は、Ｓ８の処理と並行してＳ７の処理を繰り返し実行し、最新の可視画像、近赤外画像又は差分画像を表示部５６に表示させてもよい。また、制御部５１は、Ｓ３５では、デジタルズームの処理を行ってもよく、光学顕微鏡３５が試料４の光学像を撮像する倍率を調整部５５に調整させ、倍率調整後に光学顕微鏡３５が撮像した光学像から可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成してもよい。

Ｘ線検出装置は、次に、Ｘ線を照射すべき試料４上の被照射部分を特定するための特定処理を行う（Ｓ９）。図１３は、特定処理のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。制御部５１は、使用者が操作部５７を操作することによる、表示部５６が表示する画像上の任意の領域の指定を受け付ける（Ｓ４１）。Ｓ４１では、ＧＵＩを用いた処理が行われる。Ｓ４１の処理は領域受付部に対応する。制御部５１は、表示部５６が表示している画像に重ねて、指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を表示部５６に表示させる（Ｓ４２）。図１０及び図１１では、可視画像６１及び近赤外画像６５の中の特定の領域を破線で矩形に囲って示す領域指定画像６３を可視画像６１及び近赤外画像６５に重ねている。Ｓ４２の処理は、画像重畳部に対応する。

制御部５１は、次に、使用者が操作部５７を操作することによる、画像変更の指示の受付を待ち受ける（Ｓ４３）。画像変更の指示を受け付けた場合は（Ｓ４３：ＹＥＳ）、制御部５１は、受け付けた指示に従って、表示すべき画像を変更し（Ｓ４４）、処理をＳ４２へ戻して、変更した画像に重ねた領域指定画像を表示部５６に表示させる。表示部５６が表示する画像が変更されても、領域指定画像６３は、表示され続け、試料４上の同じ部分に対応する領域を示し続ける。例えば、図１０に示すような領域指定画像６３が重ねて表示された可視画像６１が近赤外画像６５へ変更された場合には、図１１に示すように、近赤外画像６５に重ねた領域指定画像６３が表示され、可視画像６１に重ねられていた領域指定画像６３と近赤外画像６５に重ねた領域指定画像６３とは、試料４上の同じ部分に対応する領域を示す。

画像変更の指示が無い場合は（Ｓ４５：ＮＯ）、制御部５１は、使用者が操作部５７を操作して画像の表示倍率の変更の指示を入力することによる、倍率変更の指示の受付を待ち受ける（Ｓ４５）。倍率変更の指示を受け付けた場合は（Ｓ４５：ＹＥＳ）、制御部５１は、表示倍率を変更した可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成し、表示倍率を変更した画像を表示部５６に表示させる（Ｓ４６）。制御部５１は、次に、処理をＳ４２へ戻して、表示倍率を変更した画像に重ねた領域指定画像を表示部５６に表示させる。また、制御部５１は、Ｓ４６では、デジタルズームの処理を行ってもよく、光学顕微鏡３５が試料４の光学像を撮像する倍率の調整後に光学顕微鏡３５が撮像した光学像から可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成してもよい。また、制御部５１は、画像の表示倍率の変更に合わせて、表示部５６が領域指定画像を表示する大きさ及び位置を調整する。

制御部５１は、次に、使用者が操作部５７を操作することによる、領域確定の指示の受付を待ち受ける（Ｓ４７）。領域確定の指示の受付が無い場合は（Ｓ４７：ＮＯ）、制御部５１は、処理をＳ４１へ戻して、領域の指定を再度受け付ける。Ｓ４５及びＳ４６の処理により表示倍率を変更した後に、Ｓ４３及びＳ４４の処理により画像を変更する場合は、制御部５１は、変更後の画像を、変更後の表示倍率で表示部５６に表示させる。領域確定の指示を受け付けた場合は（Ｓ４７：ＹＥＳ）、制御部５１は、表示部５６が表示している画像中の領域指定画像が示す領域に対応する試料４上の部分を、Ｘ線を照射すべき被照射部分と特定する（Ｓ４８）。Ｓ４８が終了した後は、制御部５１は、Ｓ９の特定処理を終了して処理をメインの処理へ戻す。

Ｓ５で、所定倍率を超過した表示倍率への変更の指示の受付が無い場合は（Ｓ５：ＮＯ）、制御部５１は、処理をＳ９へ進め、特定処理を行う。Ｓ９の処理は、特定部に対応する。Ｓ９の処理が終了した後、制御部５１は、駆動部５４に、試料ステージ４１の位置を調整させる（Ｓ１０）。Ｓ１０では、制御部５１は、Ｘ線源３１から放射されたＸ線がＸ線光学素子３２を通って試料４上の被照射部分へ照射されるように、駆動部５４を制御して、試料ステージ４１の位置を調整する。

制御部５１は、次に、試料４上の被照射部分をＸ線で走査する（Ｓ１１）。Ｓ１１では、制御部５１の制御により、Ｘ線源３１はＸ線を放射し、Ｘ線は試料４へ照射される。制御部５１は、駆動部５４に試料ステージ４１を順次移動させて、被照射部分の中で点状にＸ線が照射される部分の位置を順次変更することにより、Ｘ線に試料４上の被照射部分を走査させる。Ｘ線が試料４を走査することにより、試料４上の被照射部分内の夫々の部分にＸ線が順次照射される。Ｘ線が試料４を走査することに伴い、試料４上でＸ線を照射された部分から発生した蛍光Ｘ線が検出部３３で順次検出される。検出部３３は、蛍光Ｘ線の検出に応じて順次信号を出力する。信号処理部５２は、順次信号処理を行うことにより、試料４上のＸ線を照射された複数の部分で発生した蛍光Ｘ線のスペクトルを順次生成する。信号処理部５２は、生成した蛍光Ｘ線のスペクトルのデータを順次出力する。Ｓ１１の処理は走査部に対応する。

Ｘ線検出装置は、蛍光Ｘ線の検出結果に応じて、試料４上の被照射部分に含まれる元素の分布画像を生成する（Ｓ１２）。Ｓ１２では、分析部５３は、信号処理部５２から出力された蛍光Ｘ線のスペクトルのデータを受け付け、試料４上でＸ線を照射された部分の位置と蛍光Ｘ線のスペクトルとを関連付けたデータを記憶する。Ｘ線による試料４の走査が終了した段階で、分析部５３は、試料４上の被照射部分内の各点と蛍光Ｘ線のスペクトルとを関連付けることにより、蛍光Ｘ線のスペクトルが二次元座標系上の各点に関連付けられたスペクトル分布を生成する。分析部５３は、各点に関連付けられた蛍光Ｘ線のスペクトルに基づいて、元素の定量分析を行うことにより、各点における各元素の量を計算する。分析部５３は、試料４上の被照射部分内の各点と各元素の量とを関連付けることにより、各元素の量が二次元座標系上の各点に関連付けられた元素分布を生成する。分析部５３は、元素分布のデータを制御部５１へ出力する。制御部５１は、元素分布のデータを受け付け、記憶部５１４に記憶する。制御部５１は、元素分布のデータに基づいて、試料４上の被照射部分内の元素分布を表した元素の分布画像を生成する。元素の量は蛍光Ｘ線のスペクトルに含まれる特定の信号の強度に対応するので、元素の分布画像は、被照射部分内で発生した蛍光Ｘ線の強度の分布に応じた分布画像に対応する。Ｓ１２の処理は、分布画像生成部に対応する。

制御部５１は、次に、生成した元素の分布画像を、表示部５６に表示させる（Ｓ１３）。このとき、制御部５１は、図１０及び図１１に示すように、可視画像６１、近赤外画像６５又は差分画像と、領域指定画像６３と同時に、元素の分布画像６４を表示部５６に表示させる。元素の分布画像６４は、領域指定画像６３で指定された領域に対応する試料４上の被照射部分に含まれる元素の分布画像である。使用者は、試料４上の被照射部分の位置と、被照射部分内の元素の分布とを同時に確認することができる。図１０及び図１１には、Ｓ１３の処理が行われた段階での表示例を示している。Ｓ１３の処理よりも前の段階では、表示部５６には元素の分布画像６４は表示されない。

Ｓ１３が終了した後は、制御部５１は、処理を終了する。制御部５１は、Ｓ１２で、一種類の元素の分布画像を生成してもよく、複数種類の元素の分布画像を生成してもよい。複数種類の元素の分布画像を生成した場合は、制御部５１は、Ｓ１３で、複数の分布画像を同時に表示部５６に表示させてもよく、複数種類の元素の分布画像の表示を切り替える処理を行ってもよい。また、制御部５１は、Ｓ１２で、分析部５３が生成したスペクトル分布に基づいて、蛍光Ｘ線のスペクトルに含まれる一又は複数の信号の強度の分布画像を生成し、Ｓ１３で信号強度の分布画像を表示部５６に表示させてもよい。また、制御部５１は、Ｓ７〜Ｓ１３の処理を適宜繰り返す処理を行ってもよい。この場合は、使用者が操作部５７を操作して被照射部分が特定される都度、分布画像が表示部５６に表示される。

以上詳述した如く、Ｘ線検出装置は、試料４を照明する可視光照射部１１，１３及び赤外光照射部１２，１４を備え、試料４の可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成する。Ｘ線検出装置は、いずれかの画像を表示し、使用者の操作に応じて、Ｘ線を照射すべき試料４上の被照射部分を特定し、被照射部分からの蛍光Ｘ線を検出する。試料４に可視画像では不明瞭に表示される部分があっても、近赤外画像又は差分画像ではより明瞭に表示されることがある。使用者は、可視画像、近赤外画像及び差分画像の中で、被照射部分を指定するために必要な試料４の詳細が明瞭になる画像を使用して、容易に被照射部分を指定することができる。従って、Ｘ線検出装置は、試料４上でＸ線分析を行うべき領域を容易に特定し、必要なＸ線分析を容易に実行することが可能となる。

（実施形態２）
実施形態２に係るＸ線検出装置の構成は、実施形態１と同様である。また、Ｘ線検出装置は、実施形態１と同様に、Ｓ１〜Ｓ１３の処理を実行する。本実施形態では、Ｘ線検出装置は、表示部５６は、可視画像、近赤外画像及び差分画像の内の二つの画像を同時に表示する。

図１４は、実施形態２に係るＸ線検出装置での画像の表示例を示す模式図である。図１４は、可視画像６１及び近赤外画像６５を含む画像を表示部５６が表示した例を示している。可視画像６１及び近赤外画像６５が同時に表示されており、また、表示する画像として近赤外画像６５及び差分画像の内の近赤外画像６５が選択されていることを示す選択部６２が表示されている。また、図１４には、Ｓ１３の処理が行われた段階での表示例を示しており、元素の分布画像６４を含む画像が表示されている。Ｓ１３の処理よりも前の段階では、表示部５６には元素の分布画像６４は表示されない。

可視画像６１及び近赤外画像６５は、試料４上の同一部分の光学像を表しており、同一の表示倍率で表示されている。一方の画像に対応する試料４上の部分が変更された場合は、他方の画像に対応する試料４上の部分も変更される。一方の画像の表示倍率が変更された場合は、他方の画像の表示倍率も同様に変更される。また、領域指定画像６３が可視画像６１及び近赤外画像６５に重ねて表示される。可視画像６１及び近赤外画像６５に重ねた領域指定画像６３は、試料４上の同じ部分に対応する領域を示す。一方の画像に重ねられた領域指定画像６３の大きさ又は位置が変更された場合は、他方の画像に重ねられた領域指定画像６３の大きさ又は位置も変更される。

近赤外画像６５に替わって差分画像が選択部６２で選択されるように、使用者が操作部５７を操作することにより、画像変更の指示が制御部５１へ入力された場合は、制御部５１は、表示部５６に近赤外画像６５を差分画像へ変更させる。このとき、表示部５６は、可視画像６１及び差分画像を同時に表示する。表示部５６に可視画像６１及び差分画像が表示されている場合でも、可視画像６１及び近赤外画像６５が同時に表示されている場合と同様の処理が行われる。なお、制御部５１は、近赤外画像６５及び差分画像を同時に表示部５６に表示させる処理を行ってもよく、また、可視画像６１、近赤外画像６５及び差分画像の全てを同時に表示部５６に表示させる処理を行ってもよい。これらの場合でも、可視画像６１及び近赤外画像６５が同時に表示されている場合と同様の処理が行われる。

本実施形態においても、Ｘ線検出装置は、試料４の可視画像、近赤外画像及び差分画像を生成する。Ｘ線検出装置は、複数の画像を同時に表示し、使用者の操作に応じて、Ｘ線を照射すべき試料４上の被照射部分を特定し、被照射部分からの蛍光Ｘ線を検出する。使用者は、被照射部分を指定するために必要な試料４の詳細が明瞭になる画像を使用して、容易に被照射部分を指定することができる。また、複数の画像が表示されるので、使用者は、画像を比較し、試料４の詳細がより明瞭になる画像を使用して、より容易に被照射部分を指定することができる。従って、本実施形態においても、Ｘ線検出装置は、試料４上でＸ線分析を行うべき領域を容易に特定し、必要なＸ線分析を容易に実行することが可能となる。

なお、以上の実施形態１及び２においては、Ｘ線検出装置が試料４上の被照射部分内で発生した放射線の強度の分布に応じた分布画像を生成する形態を示したが、Ｘ線検出装置は、分布画像を生成せずに、被照射部分内の元素の定性分析又は定量分析を行う形態であってもよい。また、実施形態１及び２においては、Ｘ線検出装置が撮像部として光学顕微鏡３５及びマクロカメラ３６を備えた形態を示したが、Ｘ線検出装置は、単一の撮像部を備えた形態であってもよい。この形態では、Ｘ線検出装置は、画像の表示倍率を変更する際に、撮像部を変更する処理を行わず、デジタルズームの処理のみによって画像の表示倍率を変更してもよい。また、実施形態１及び２においては、撮像部の光軸の外側から可視光又は近赤外光を試料４へ照射する形態を示したが、Ｘ線検出装置は、撮像部の光軸と同軸に可視光又は近赤外光を試料４へ照射する形態であってもよい。

また、実施形態１及び２においては、Ｘ線をエネルギー別に分離して検出するエネルギー分散型の形態を示したが、Ｘ線検出装置は、Ｘ線を波長別に分離して検出する波長分散型の形態であってもよい。また、実施形態１及び２においては、Ｘ線検出装置が蛍光Ｘ線を検出する形態を示したが、Ｘ線検出装置は、試料４を透過したＸ線を検出する形態であってもよい。また、実施形態１及び２においては、Ｘ線を試料４へ照射し、試料４から発生した蛍光Ｘ線を検出する形態を示したが、Ｘ線検出装置は、Ｘ線以外の放射線を試料４へ照射し、試料４から発生する特性Ｘ線を検出する形態であってもよい。また、Ｘ線検出装置は、放射線の方向を変更することにより試料４を放射線で走査する形態であってもよい。また、実施形態１及び２においては、放射線検出装置がＸ線検出装置である形態を示したが、放射線検出装置は、Ｘ線以外の放射線を検出部３３で検出する形態であってもよい。例えば、放射線検出装置は、電子線を試料４へ照射し、試料４から発生する二次電子又は反射電子を検出部３３で検出する形態であってもよい。

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１１、１３ 可視光照射部
１２、１４ 赤外光照射部
３１ Ｘ線源
３３ 検出部
３５ 光学顕微鏡
３６ マクロカメラ
４１ 試料ステージ
５１ 制御部
５１１ ＣＰＵ
５１５ コンピュータプログラム
５４ 駆動部
５６ 表示部
５７ 操作部

Claims (11)

1. 試料保持部と、該試料保持部が保持する試料へ放射線を照射する放射線照射部と、前記試料からの放射線を検出する検出部とを備える放射線検出装置において、
   前記試料へ可視光を照射する可視光照射部と、
   前記試料へ赤外光を照射する赤外光照射部と、
   可視光及び赤外光の検出が可能であり、前記試料の光学像を撮像する撮像部と、
   該撮像部が撮像した光学像に基づいた画像を表示する表示部と、
   前記可視光照射部による可視光の照射と前記赤外光照射部による赤外光の照射とを交互に切り替える照射切替部と、
   前記表示部が表示する画像上の任意の領域の指定を受け付ける領域受付部と、
   前記領域受付部が指定を受け付けた領域に対応する前記試料上の部分を、前記放射線照射部から放射線を照射すべき被照射部分として特定する特定部とを備え、
   前記撮像部は、可視光及び赤外光の夫々を照射された前記試料の光学像を個別に撮像し、
   前記表示部は、可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を表示し、
   前記領域受付部は、前記可視画像及び前記近赤外画像に含まれる、前記試料上の同じ部分に対応する領域の指定を受け付ける
   ことを特徴とする放射線検出装置。
2. 可視光を照射された前記試料の光学像を単色で表した画像と前記近赤外画像との差分を表す差分画像を生成する差分画像生成部を更に備え、
   前記表示部は、前記差分画像を表示し、
   前記領域受付部は、前記差分画像に含まれる領域の指定を受け付けること
   を特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
3. 前記領域受付部が指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を、前記表示部が表示する画像に重ねて、前記表示部に表示させる画像重畳部と、
   複数の画像の表示を前記表示部に切り替えさせる画像切替部とを更に備え、
   前記画像重畳部は、前記画像切替部が画像の表示を切り替えた場合に、切り替え前の画像に重ねた領域指定画像が示す領域に対応する領域を示す領域指定画像を、切り替え後の画像に重ねて前記表示部に表示させること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
4. 前記表示部が表示する画像の表示倍率を調整する倍率調整部を更に備え、
   該倍率調整部は、前記画像切替部が画像の表示を切り替えた場合に、切り替え前の画像と同じ表示倍率に、切り替え後の画像の表示倍率を調整すること
   を特徴とする請求項３に記載の放射線検出装置。
5. 前記領域受付部が指定を受け付けた領域を示す領域指定画像を、前記表示部が表示する画像に重ねて、前記表示部に表示させる画像重畳部を更に備え、
   前記表示部は、複数の画像を同時に表示し、
   前記画像重畳部は、一の画像に重ねた領域指定画像が示す領域に対応する領域を示す領域指定画像を、他の画像に重ねて前記表示部に表示させること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
6. 前記表示部が表示する画像の表示倍率を調整する倍率調整部を更に備え、
   該倍率調整部は、前記表示部が同時に表示する複数の画像の表示倍率を同じ表示倍率に調整すること
   を特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
7. 前記特定部が特定した前記被照射部分を、前記放射線照射部が照射する放射線で走査する走査部と、
   前記被照射部分内で発生した放射線の強度の分布に応じた分布画像を生成する分布画像生成部とを更に備え、
   前記表示部は、前記領域指定画像を重ねた画像と同時に、前記分布画像を表示すること
   を特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の放射線検出装置。
8. 前記撮像部は、第１撮像部と、該第１撮像部が撮像する範囲よりも狭い範囲を光学的に拡大して撮像する第２撮像部とを有し、
   前記表示部が表示する画像の表示倍率の指定を受け付ける倍率指定受付部と、
   該倍率指定受付部が指定を受け付けた表示倍率が所定倍率を超過している場合に、前記第２撮像部に前記試料の光学像を撮像させる撮像制御部と
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の放射線検出装置。
9. 前記撮像部は、
   可視光及び赤外光の検出が可能な撮像素子を有し、
   該撮像素子へ入射する赤外光を遮断するフィルタを有していないこと
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の放射線検出装置。
10. 放射線を試料へ照射し、前記試料からの放射線を検出する放射線検出方法において、
    前記試料へ可視光を照射し、
    可視光を照射された前記試料の光学像を撮像し、
    前記試料へ赤外光を照射し、
    赤外光を照射された前記試料の光学像を撮像し、
    可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を表示し、
    表示した前記可視画像及び前記近赤外画像に基づいて、放射線を照射すべき前記試料上の被照射部分を特定し、
    特定した前記被照射部分へ放射線を照射し、
    放射線を照射した前記被照射部分からの放射線を検出すること
    を特徴とする放射線検出方法。
11. 試料へ放射線を照射する照射部と、前記試料からの放射線を検出する検出部と、前記試料へ可視光を照射する可視光照射部と、前記試料へ赤外光を照射する赤外光照射部と、前記試料の光学像を撮像する撮像部と、表示部とを備える放射線検出装置を、コンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、
    可視光を照射された前記試料の光学像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を取得するステップと、
    可視光を照射された前記試料の光学像を表す可視画像、及び赤外光を照射された前記試料の光学像を表す近赤外画像を前記表示部に表示させるステップと、
    表示した前記可視画像及び前記近赤外画像に基づいて、放射線を照射すべき前記試料上の被照射部分を特定するステップと
    を含む処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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