(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から発生するＸ線の光軸に対して傾斜した第１の回転軸と、
該第１の回転軸に固定された撮像対象となる対象物を回転させる第１の回転手段と、
前記第１の回転軸に平行に配置された第２の回転軸と、
前記第１の回転手段によって回転する前記対象物を透過したＸ線像を、前記第１の回転軸と前記Ｘ線の光軸との交点を含む断層面に平行で、かつ前記Ｘ線の光軸と前記第２の回転軸との交点を含む平面を撮像面とする光学像に変換する手段と、
変換された該光学像を前記第２の回転軸で回転させる第２の回転手段と、
該第２の回転手段によって回転された光学像を映像情報となる電気信号に変換する手段とからなるＸ線検出系を使用して、かつ、この映像情報となる電気信号を電子計算機に取込み処理する機能を持つ装置において、
前記第１の回転手段は、前記第１の回転軸を前記Ｘ線の光軸方向にステップ的に移動停止する手段と、前記第１の回転軸を前記Ｘ線の光軸と一致させるために移動する手段を持ち、
該移動手段は、前記第１の回転軸に調整のための対象物を固定し、前記調整のための対象物を撮像した断層画像から得られる情報により、前記移動停止手段によって前記第１の回転軸を前記Ｘ線の光軸方向にステップ的に移動停止する位置毎に、前記第１の回転軸を前記Ｘ線の光軸に一致させるように調整することを特徴とするＸ線断層撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線断層撮像装置において、前記撮像した断層画像から得られる情報は、前記断層画像を２値化し、その２値画像に基づいて前記調整のための対象物上のパターンを検出し、該検出されるパターンの面積であり、該面積が最小または指定値に近づくように、前記第１の回転軸を調整することを特徴とするＸ線断層撮像装置。
【請求項３】
Ｘ線源から発生するＸ線の光軸に対して傾斜した第１の回転軸に固定された撮像対象となる対象物を第１の回転手段によって回転し、
前記対象物を透過したＸ線像を、前記第１の回転軸に平行に配置された第２の回転軸と前記Ｘ線の光軸との交点を含む平面を撮像面とする光学像に変換し、
該光学像を前記第２の回転軸で回転させ、
該回転させた光学像を電気信号に変換し、
該電気信号を断層画像として電子計算機で取込み、画像処理し、
前記第１の回転軸に、調整のための対象物を固定し、
該調整のための対象物を撮像した断層画像から得られる情報により、断層画像の画像の拡大率を調整するＺ軸ステージの停止位置毎に、前記第１の回転軸と前記Ｘ線の光軸とを一致させるように調整することを特徴とするＸ線断層撮影装置のＸ線断層撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被破壊検査の分野で定着しているＸ線検査装置に関するもので、Ｘ線撮像装置による断層撮像方法とその装置に関するものである。特に、電気・電子機器に用いる多層プリント基板の欠陥解析、バンプ接合部の欠陥解析等に有効なＸ線断層撮像装置の自動調整機能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなＸ線断層撮像装置は、例えば特開平５−３１２７３５号公報にも記載されているように公知の技術である。この技術、すなわち、Ｘ線ラミノグラフィーではＸ線の光軸と回転テーブルの回転中心軸の交点を含む受光面に平行な面が断層像として得られる。このため、Ｘ線の光軸と回転テーブルの回転中心軸を機械的に一致させる必要がある。従来この調整方法は、回転テーブルの回転軸位置を電動で移動する平面２軸のステージ機構を手動操作で動かしながら、断層像をＴＶモニタ等で目視により観察しながら調整を行う必要があった。この調整は、画像の拡大率を調整するＺ軸（Ｘ線の光軸に平行な移動軸）を移動停止する位置毎に行なう必要がある。このＺ軸はステップ的に移動するものである。装置の立上げ時に数十個所の調整を行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は断層画像から、Ｘ線の光軸と回転軸の回転中心の一致度を判断する基準と方法を確立して、Ｘ線の光軸と回転軸の回転中心を一致させる調整の簡素化と調整者による人的な不安定要素を排除することを目的とするものである。
【０００４】
【作用】
本発明の作用について説明すると、予め定めたチャートの断層像を電子計算機に取込み、その断層像を画像処理しその面積または２点間の距離が最小または指定値に近づくように、回転テーブル回転軸の位置を移動する平面２軸ステージを制御用計算機からの制御で移動し、この処理を繰返すことによりＸ線の光軸と回転ステージの回転軸が一致するように制御すると、Ｘ線の光軸と回転軸の回転中心を一致させる調整の簡素化と調整者による人的なバラツキ等、不安定要素を排除することが出来装置が安定した性能を維持できる様になる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下この発明の一実施例を図１より説明する。図１は、ラミノグラフィ方式によるＸ線断層画像撮像装置の概略の構成をモデル化して示したもので、１はＸ線を発生させるためのＸ線管であり、２にＸ線が発生するＸ線発生点を、３にＸ線が円錐状に照射されることを模擬的に示す。また、４には撮像面の中心位置とＸ線発生点を結ぶＸ線の光軸を示す。５は試料テーブルであり、回転機構と、幾何学拡大を行うためのＸ線の光軸４に沿った移動機構、断層面を変える為の回転面に垂直方向の移動機構（図示せず）及び試料の撮像位置を変えるための回転面に平行方向の移動機構（図示せず）を持つ。６はテーブル回転軸で、回転機構の回転中心線を示す。７は断層面で、光軸４とテーブル回転軸６の交点を含む撮像面に平行な平面である。８は、回転テーブル、９は光軸調整ステージ、１０が撮像面で、Ｘ線蛍光物質であり、Ｘ線のエネルギーの強弱を可視光に変換する機能を有する。１１が蛍光倍増管で、光の強さを増幅する。１２がプリズム回転軸で像回転プリズムの回転中心を示し、１３が、像回転プリズムである。１４が蓄積カメラであり試料テーブルの回転機構とこの画像回転プリズム、蓄積カメラの作用によりＸ線断層画像を得ることが出来る。１５が映像信号、１６が制御用計算機で、画像取込機能及び画像処理機能、ステージ機構の制御機能を有する。なお、このようなＸ線ラミノグラフに関する基本的な説明は前述の特開平に詳しく説明されているのここでの原理説明は省略する。
【０００６】
試料テーブル５に調整のための図２に示すようなチャート２０を取付ける。このチャート２０は、表面に銅箔等により四角形を形成し、裏面には同じく銅箔等により、前記表面パタン２１の中心で交差するような線状の裏面パターン２２を設けている。チャート２０の全体の材質は、通常検査するプリント基板等の資料と同じものが望ましい。このようなチャート２０回転テーブルと像回転プリズムを回転させ断層画像を得る。次に、この動作を図３のフローチャートに示す手順に従って説明する。
【０００７】
チャート２０の画像は通常の検査の時と同じように、その断層画像が制御用計算機１６に取込まれる（画像処理込みステップ３１）。このときの画像が画像３６で、光軸と回転軸が一致していない場合には、周辺が薄くぼけたような画面となる。次に予め指定した閾値に従って２値化処理３２を行い検出領域の面積を算出する（面積計算処理３３）。このときの２値化画像が３７である。３６１は閾値を示す境界線である。Ｘ線の光軸４とテーブル回転軸６の位置がズレているときにはラミノグラフィの原理から、その面積が実像の面積に比較して大きくなる。例えば、図２で示す表面パターン２１の四角形パターン面を断層面７として調整する場合、実像に対し四方に影が広がり面積が大きく写る。この面積は光軸調整ステージ９の移動方向に関係なく、Ｘ線の光軸４とテーブル回転軸６の位置がズレ方向の場合に大きくなり、一致する方向のとき小さくなり一致した時に最小になる。３８が光軸と回転軸がずれが大きいときの画面であり、４０はその二値化画像。３９は光軸と回転軸がずれが小さいときの画面で、４１はその二値化画像である。制御用計算機１６は求めた面積を記憶し、光軸調整ステージ９をＸ方向プラス側に一定量動（光軸調整ステージＸ／Ｙ軸移動ステップ３４）し、２回目の画像を取込み（ステップ３５）、二値化処理３２１の後、再び面積（面積計算処理ステップ３３１）を求める。次に、判定ステップ４２にて求めた面積を前回の値と比較し面積が大きくなっていれば（判定Ｎ）、光軸調整ステージＸ／Ｙ軸移動ステップ３４にて、ステージ９をＸ方向マイナス側移動する。このような動作を光軸調整ステージ９を移動ながら繰返す。ステージ９のＸ線方向での移動による面積の変化が最小値を示したところで次にＹ方向で同様の処理を繰返す。Ｙ方向での移動による面積変化が最小値を示したら、１回のステージ９の移動量を前回より小さくしてＸ方向の調整を行い、次に、同じくＹ方向についてもこの処理を繰返し、実像値に近い面積が求められるまでこの処理を繰返す。更に、この処理は、拡大率毎にＺ軸ステージ（図示せず）の停止位置毎に行われる。このように、本発明によれば全ての調整処理工程を自動で制御することができる。また、調整結果を記録することも可能である。更に調整結果に人的なバラツキが生じないことは言うまでもない。
【０００８】
なお、以上実施例ではチャート２０のパターンとして四角形の表面パターン２１と線状の裏面パターン２２を用いたが、このような形状に限らずともよいことは言うまでもない。つまり、本発明は予め定めたチャートの断層像を電子計算機に取込み、その断層像を画像処理しその面積または２点間の距離が最小または指定値に近づくように、回転テーブル回転軸の位置を移動する平面２軸ステージを制御用計算機からの制御で移動し、この処理を繰返すことによりＸ線の光軸と回転ステージの回転軸が一致するように制御すればよい。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によればＸ線の光軸と回転軸の回転中心を一致させる調整の簡素化と調整者による人的な不安定要素を排除することが出来装置が安定した性能を維持できる様になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が、対象とするＸ線断層撮像装置の概略構成を示す。
【図２】本発明に利用する、光軸の位置合せチャートの構造図を示す。
【図３】本発明の実施例に示す自動調整の手順。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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