(57)【要約】  Ｘ線断層撮影及び／又はトモシンセシス装置２は、検査物体６の走査・透過用Ｘ線を生成するためのＸ線源を備えた位置を固定されたＸ線管と、透過シーケンスの間検査物体６を位置を固定して配置しておくための位置を固定された検査物体用支持体８と、検査物体６の透過後のＸ線を検出するための位置を固定されたＸ線検出器１０とを有する。この発明によるＸ線検出器１０は、ほぼ平坦な検出面を有し、検出面１２の寸法は、Ｘ線源と検査物体６の間隔及び検査物体６とＸ線検出器１０の間隔を考慮して、走査の間Ｘ線が物体６を透過した後常に検出面１２上に当たるように選定される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査物体を走査、透過するＸ線を生成するためのＸ線源を備えた、位置を固定されたＸ線管と、
透過シーケンスの間検査物体を位置を固定して配置しておくための検査物体用支持体と、
検査物体を透過した後のＸ線を検出するための位置を固定されたＸ線検出器と、
を備えたＸ線断層撮影装置及び／又はＸ線トモシンセシス装置において、
Ｘ線検出器（１０）が、ほぼ平坦な検出面（１２）を有することと、
検出面（１２）の寸法は、Ｘ線源と検査物体（６）の間隔及び検査物体（６）とＸ線検出器（１０）の間隔を考慮して、走査の間Ｘ線が物体（６）を透過した後常に検出面（１２）上に当たるように選定されていることと、
を特徴とする装置。
【請求項２】
当該の検出面は、Ｘ線を検知する検出素子の二次元配列によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該のＸ線を検知する検出素子が、フォトダイオードによって構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１の上位概念に挙げた種類のＸ線による断層撮影及び／又はトモシンセシス用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置は、良く知られており、例えば、電子部品、平坦な構造体又は回路基板を検査するために用いられている。
【０００３】
Ｘ線断層撮影及び／又はトモシンセシス法は、原理的にＸ線源のＸ線を検査する物体に対して相対的に動かす必要がある。Ｘ線断層撮影及び／又はトモシンセシス法の技術的な詳細は、例えば、特許文献１により当業者には良く知られており、従って、ここでは詳しく説明しない。
【０００４】
特許文献１により、Ｘ線断層撮影又はトモシンセシス装置が周知であり、その装置は、検査物体の走査・透過用Ｘ線を生成するためのＸ線源を備えたＸ線管と検査物体用支持体とを有する。この周知の装置は、更に、検査物体の透過後のＸ線を検出するためのＸ線検出器を有する。この周知の装置では、検査の間検査物体をその支持体内において位置を固定して保持する一方、断層撮影又はトモシンセシス法を実施するために、Ｘ線管とＸ線検出器の両方を物体に対して相対的に動かしている。同様の装置が、特許文献２〜７によっても周知である。
【０００５】
これらの周知の装置の欠点は、Ｘ線源とＸ線検出器の両方を動かす必要があるために、検査物体と比べて相対的に大きな重量物を動かさなければならないことであり、そのことは、相当な機械的負担を生じさせ、そのため周知の装置は、製造に負担、費用がかかってしまうこととなる。この欠点は、高い精度で十分な画質を達成するためには、一方におけるＸ線源の動きに対する重量物の動きと他方における検出器の動きとを同期して行わなければならないといったことによって一層増幅されることとなる。
【０００６】
前記の装置の変化形態において、Ｘ線検出器を動かす代わりに、位置を固定された複数のＸ線検出器を使用することが既に提案されている。しかし、それに対応する装置では、引き続きＸ線管を動かす必要があり、その結果基本的に前述した欠点は依然として存在する。
【０００７】
更に、Ｘ線源が位置を固定して配置され、検査物体とＸ線検出器が動かされるＸ線断層撮影又はトモシンセシス装置が既に提案されている。これらの周知の装置でも、相当な重量物を動かさなければならないという基本的な欠点が存在する。
【０００８】
特許文献８によって、Ｘ線源とＸ線検出器が位置を固定して配置される一方、検査の間検査物体用支持体が動かされるＸ線断層撮影又はトモシンセシス装置が周知である。同様の装置が、特許文献９〜１２によっても周知である。
【０００９】
更に、例えば、特許文献１３によって、Ｘ線源がＸ線管内を動く位置を固定されたＸ線管と、位置を固定された検査物体用支持体と、位置を固定されたＸ線検出器とを使用し、所要の空間解像度を達成するために、Ｘ線を検査物体の透過後にＸ線のその時々の位置に対応してＸ線検出器の方に偏向させる可動式ミラーシステムを使用するＸ線断層撮影又はトモシンセシス装置が知られている。同様の装置は、特許文献１４によっても周知である。
【００１０】
この装置でも、依然として相当な重量物を高い精度で動かさなければならないことが欠点である。更に、所要のミラーシステムは、相当な機械的負担を生じさせるとともに、周知の装置の製造費用を上昇させてしまうこととなる。
【００１１】
更に、検査物体の走査用Ｘ線を生成するためのＸ線源を備えたＸ線管と、透過シーケンスの間位置を固定して配置された検査物体用支持体と、検査物体の透過後のＸ線を検出するための位置を固定されたＸ線検出器とを有する前述した種類のＸ線断層撮影又はトモシンセシス装置が周知である。この周知の装置では、Ｘ線検出器が、内部の真空のために外側に向かって大きく膨らんだ前面ガラス板を備えた大きな面のイメージ増強管として構成されている。この周知の装置は、大きな重量物を機械的に動かすことを大幅に防止しているが、それによって撮られた画像の評価が非常に時間がかかるという欠点を有する。
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０３０８５２９号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第０６８３３８９号明細書
【特許文献３】ドイツ特許公開第１０１４２１５９号明細書
【特許文献４】ドイツ特許公開第１０２４２６１０号明細書
【特許文献５】ドイツ特許公開第１９９５１７９３号明細書
【特許文献６】ドイツ特許公開第１０３１７３８４号明細書
【特許文献７】ドイツ特許公開第１０３０９８８７号明細書
【特許文献８】ドイツ特許公開第１９６０４８０２号明細書
【特許文献９】ドイツ特許公開第１９７２３０７４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，７４８，０４６号明細書
【特許文献１１】ドイツ実用新案第３７９０３８８号明細書
【特許文献１２】ドイツ特許公開第１０２３８５７９号明細書
【特許文献１３】ドイツ特許公開第１０３３８７４２号明細書
【特許文献１４】国際特許公開第８９／０４４７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の課題は、Ｘ線管と透過すべき物体用支持体の両方及びＸ線検出器が位置を固定して配置される、即ち、それによって大きな重量物を機械的に動かすことが回避されるとともに、撮った画像の評価が簡単かつ高速に実行可能である、請求項１の上位概念に挙げた種類の装置を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、Ｘ線検出器がほぼ平坦な検出面を有することと、Ｘ線源と物体の間隔及び物体とＸ線検出器の間隔を考慮して、走査している間Ｘ線が物体を透過した後常に検出面上に当たるように、検出面の寸法を選定することとによって、驚くほど簡単な手法で解決される。この発明は、大きく膨らんだ前面ガラス板を備えた検出器の代わりに、ほぼ平坦な検出面を備えたＸ線検出器を使用することによって、撮った画像の評価を大幅に簡単化するとともに時間を短縮するように構成することができるとの知見をベースとする。このようにして、評価時に時間及び計算に関する大きな負担によって補正しなければならない撮った画像の歪みが大幅に防止される。そうすることによって、撮った画像の評価は、大幅に簡単化されるとともに時間を短縮するように構成される。更に、画像を評価するための簡単なアルゴリズムを使用することが可能となり、その結果周知の装置と比べて画像の品質が向上されることとなる。
【００１４】
この発明による装置では、Ｘ線管と検査物体用支持体の両方及びＸ線検出器が位置を固定して配置されているので、大きな重量物を動かすこと無く、Ｘ線断層撮影及び／又はトモシンセシス法の実施が可能となる。検査物体を走査するためにＸ線管内においてＸ線源を動かすことだけが必要である。しかし、その場合に動かす重量物は、無視できるほど小さく、その結果Ｘ線管自体を動かす周知のシステムと比べて、この発明による装置を実現するための機械的な負担が、それにより大幅に低減される。
【００１５】
この発明において、ほぼ平坦な検出面とは、場合によっては存在する膨らみが撮った画像に目立った歪みを生じさせないほど、その膨らみが小さい検出面であると理解する。
【００１６】
この発明において、透過シーケンスとは、検査物体の空間的に画定された検査部分を透過するプロセスであると理解する。この発明では、透過シーケンス後で新しい透過シーケンスの開始前に支持体を新しい位置に動かして、別の物体又はその前に既に検査した物体の別の部分の画像を撮って検査することが可能である。この発明では、透過シーケンスの間、即ち、Ｘ線による撮影シーケンス時間の間支持体が位置を固定されたままであることが重要である。
【００１７】
この発明の意味する所において、走査とは、列状、直線状、曲線状、環状、螺旋状、或いはその他の形状で検査物体に対して相対的にＸ線を動かすかに関わらず、断層撮影又はトモシンセシス法を実施するために、検査物体に対して相対的にＸ線を動かすことであると理解する。
【００１８】
この発明において、検出面とは、Ｘ線を検知するセンサーによって構成される面であると理解する。
【００１９】
この発明による考えの極めて有利な改善構成は、検出面がＸ線を検知する検出素子の二次元配列によって構成されるものと規定する。そのような配列は、標準的な部品として入手可能であり、高感度でＸ線の検出を可能とするものである。
【００２０】
前述した実施構成の改善形態は、Ｘ線を検知する検出素子がフォトダイオードから構成されるものと規定する。そのようなフォトダイオードにより、高感度でＸ線を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下において、この発明による装置の実施例を非常に模式的な添付図面にもとづき詳しく説明する。
【００２２】
図面では、この発明によるＸ線断層撮影及び／又はトモシンセシス装置２は、位置を固定されたＸ線管４を有し、Ｘ線管の内部には検査物体６を走査、透過するＸ線を生成するためのＸ線源が移動可能な形で配置されているのが分かる。Ｘ線源は、検査物体６を走査、透過するために、Ｘ線管４の内部に移動可能な形で配置されている。
【００２３】
この装置２は、更に、支持体８を有し、その上又はその中では、断層撮影又はトモシンセシス法を実施する際の各透過シーケンスの間検査物体６、例えば、電子回路基板が位置を固定して保持されている。透過シーケンスの終了後に、別の物体又はその前に検査した物体の別の部分の画像を撮って検査するために、支持体８を新しい位置に動かすことができる。
【００２４】
更に、この発明による装置２は、検査物体６の透過後のＸ線を検出するための位置を固定されたＸ線検出器１０を有する。この発明では、Ｘ線検出器は、ほぼ平坦な検出面１２を有し、その面は、この実施例では、フォトダイオードの形式のＸ線を検知する素子の二次元配列で構成され、この配列は、図の平面内又は図の平面と平行に延びるとともに、図の平面に垂直に延びている。この発明では、検出面１２の寸法は、Ｘ線源と物体６の間隔及び物体６とＸ線検出器１０の間隔を考慮して、走査している間Ｘ線が物体６を透過した後常に検出面１２上に当たるように選定される。
【００２５】
図面では、符号１４により、Ｘ線源の第一の位置が表示される一方、符号１６により、Ｘ線源のその位置で生じるＸ線の物体６透過後における検出面１２上での投影形状が表示されている。それに対して、図面では、符号１８により、物体６を走査している間のＸ線源の第二の位置が表示される一方、符号２０により、Ｘ線源のその位置で生じるＸ線の物体６透過後における検出面１２上での投影形状が表示されている。即ち、図面では、この発明にもとづき、検出面の寸法は、図の平面内でかつ図の平面に対して垂直に選定されており、任意の好適な手法で、例えば、直線状、曲線状、螺旋状又はその他の形状で実行することが可能な走査の間、Ｘ線が、物体６を透過した後常に検出面上に当たるようになっている。
【００２６】
この発明による装置２の動作方法は、次の通りである。
【００２７】
Ｘ線断層撮影又はトモシンセシス法を実施するために、支持体８により位置を固定された形で保持されている物体は、Ｘ線管４の内部でのＸ線源の相応の動きにもとづき走査され、Ｘ線は、物体６を透過した後Ｘ線検出器１０の平坦な検出面１２上に当たる。それにより生じる検出面１２を構成するフォトダイオードの出力信号は、図示されていない評価機器に供給され、評価機器は、出力信号を評価して、その信号から、例えば、物体６の断層画像を生成し、その画像は、表示機器、例えば、図示されていないモニター上に表示することができる。フォトダイオードの出力信号の評価及びその出力信号の断層画像への変換手法は、当業者に良く知られており、従って、ここでは詳しく説明しない。
【００２８】
この発明にもとづき検出面１２をほぼ平坦に構成することによって、得られる画像の歪みは大幅に低減され、その結果簡単なアルゴリズムを用いて、フォトダイオードの出力信号の評価を実行することができる。平坦でない検出面によって生じる歪みの補正を不要とすることによって、前述した種類の従来技術で周知の装置と比べて、評価時において速度面での大きな利点が得られる。
【００２９】
検査の間Ｘ線管４と検査物体６の両方及びＸ線検出器１０を位置を固定して配置することによって、この発明による装置２では、非常に僅かな重量物しか動かされない。そのため、この発明による装置は、比較的簡単で安価に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明による装置の側面図
【図１】
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【国際調査報告】
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