(57)【要約】【課題】簡単な構成で被検査体に照射されるＸ線等の放射線の焦点位置の経時変化の影響を取り除き、再構成計算によって算出される内部構造データの精細度の向上を実現するコンピュータ断層撮像方法及び装置を提案する。【解決手段】放射線源１と、被検査体７の投影像を撮像する二次元検出手段２と、この放射線源１とこの二次元検出手段２との間に配置されたこの被検査体７を載置して所定角度変位で回転する回転基台部とを有し、各角度変位毎に撮像したこの被検査体７の投影像より内部構成データを再構成するコンピュータ断層撮像方法において、この放射線の任意の時刻における焦点位置を基準焦点位置として設定し、この基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出し、この基準焦点位置とこの所定時間経過後の焦点位置との変化量を算出し、この変化量に基づき、この放射線源１と、この被検査体７およびこの二次元検出手段２との位置関係を移動させるようにしたものである。【選択図】  図４
2004340630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源と、被検査体の投影像を撮像する二次元検出手段と、前記放射線源と前記二次元検出手段との間に配置された前記被検査体を載置して所定角度変位で回転する回転基台部とを有し、各角度変位毎に撮像した前記被検査体の投影像より内部構成データを再構成するコンピュータ断層撮像方法において、
前記放射線の任意の時刻における焦点位置を基準焦点位置として設定するステップと、
前記基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出するステップと、
前記基準焦点位置と前記所定時間経過後の焦点位置との変化量を算出するステップと、
前記変化量に基づき、前記放射線源と、前記被検査体および前記二次元検出手段との位置関係を移動させるステップと
を備えることを特徴とするコンピュータ断層撮像方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンピュータ断層撮像方法において、
前記変化量として、前記二次元検出手段に得られる任意の投影像と当該任意の投影像撮像後に所定時間経過後の投影像との差異から、各投影像間の差異量を検出し、前記差異量および前記投影像の拡大率より前記放射線の焦点位置の前記基準焦点位置からの変化量を算出する
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像方法。
【請求項３】
請求項１記載のコンピュータ断層撮像方法において、
前記二次元検出手段と前記放射線源との間に変化量検出のための画像的特徴を持つ照準を移動可能に配置し、前記放射線の基準焦点位置および焦点位置を前記照準の投影像の特徴点より得る
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像方法。
【請求項４】
放射線源と、被検査体の投影像を撮像する二次元検出手段と、前記放射線源と前記二次元検出手段との間に配置された前記被検査体を載置して所定角度変位で回転する回転基台部とを有し、各角度変位毎に撮像した前記被検査体の投影像より内部構成データを再構成するコンピュータ断層撮像装置において、
前記放射線源より出射される放射線の焦点位置の基準焦点位置からの変化量を検出し、前記放射線源と、前記被検査体および前記二次元検出手段との位置関係を前記焦点位置の変化量分動かすよう制御する制御手段を備える
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載のコンピュータ断層撮像装置において、
前記被検査体を載置する前記回転基台部の駆動機構を制御する機構制御手段と、
前記二次元検出手段の駆動機構を制御する機構制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記二次元検出手段にて撮像された投影像より前記放射線の任意の時刻における焦点位置を前記基準焦点位置として設定し、該基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出して前記基準焦点位置との変化量を算出し、該変化量に基づき、前記被検査体および前記二次元検出手段を移動させるよう各機構制御手段に制御信号を送信する
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像装置。
【請求項６】
請求項４記載のコンピュータ断層撮像装置において、
前記放射線源の駆動機構を制御する機構制御手段を備え、
前記制御手段は、前記二次元検出手段にて撮像された投影像より前記放射線の任意の時刻における焦点位置を前記基準焦点位置として設定し、該基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出して前記基準焦点位置との変化量を算出し、該変化量に基づき、前記放射線源を移動させるよう前記機構制御手段に制御信号を送信する
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像装置。
【請求項７】
請求項４記載のコンピュータ断層撮像装置において、
前記変化量として、前記二次元検出手段に得られる任意の投影像と当該任意の投影像撮像後に所定時間経過後の投影像との差異から、各投影像間の差異量を検出し、前記差異量および前記投影像の拡大率より前記放射線の焦点位置の前記基準焦点位置からの変化量を算出する
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像方法。
【請求項８】
請求項４記載のコンピュータ断層撮像装置において、
前記二次元検出手段と前記放射線源との間に画像的特徴を持つ照準を移動可能に配置し、前記放射線の基準焦点位置および焦点位置を前記照準の投影像の特徴点より得る
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像装置。
【請求項９】
請求項４記載のコンピュータ断層撮像装置において、
変化量検出用の二次元検出手段を前記被検査体の投影像が映り込まない位置に配置するとともに、前記変化量検出用の二次元検出手段と前記放射線源との間に画像的特徴を持つ照準を移動可能に配置し、前記放射線の基準焦点位置および焦点位置を前記照準の投影像の特徴点より得る
ことを特徴とするコンピュータ断層撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線等の放射線を用いて被検査体の内部構造を検査するコンピュータ断層撮像方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等の研究開発分野などでは、微小被検査体内部に存在するひび割れや断線等を検査するため非破壊３次元分析が要求されている。その手法のひとつとして用いられる方法としてはＸ線によるコンピュータ断層撮像装置（以下、Ｘ線断層撮像装置と称する。）がある。
【０００３】
Ｘ線断層撮像装置は、例えば、Ｘ線源（Ｘ線管等から構成されるＸ線発生装置）と、このＸ線源よりＸ線焦点を経て被検査体にコーンビーム状に照射されて透過したＸ線を検出する検出手段と、この検出手段との間に被検査体を載置すると共にＸ線焦点からこの検出手段の受光面に降ろした垂線に直交する回転軸を備え設定に基づく角度変位ピッチで回転する回転基台部を有し、被検査体の透過Ｘ線を検出手段により撮像しディジタル化された各角度位相毎の複数の画像データ等として処理し、これら各画像データより内部構造データを再構成することによって被検査体内部を検査及び観察等行い易くする。
【０００４】
Ｘ線焦点の移動に起因する画質の劣化を容易に防止することができるものとして、Ｘ線焦点の移動による２枚のブレード板間を通過するＸ線の厚さ方向の変動量を検出し、検出したＸ線の変動量に基づいて、ブレード板間を通過するＸ線量がＸ線焦点の移動前のＸ線量となるようにビームトリマを移動させるようにしたＸ線ＣＴ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１７８７１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線断層撮像装置の断層撮像工程においては、各角度位相毎の撮像条件が一定であることが望まれ、内部構造データの再構成計算を行う前段階として肝要である。この撮像条件の主な外乱要素の一つにＸ線の焦点位置の経時変化が挙げられる。焦点位置の変化は被検査体の投影像のずれを齎し、投影像のずれは再構成計算結果の内部構造データの鮮明さを失わせる結果となる。
【０００７】
このＸ線のゆらぎには、主に照射量のゆらぎと焦点位置のゆらぎの２つの要素が挙げられる。
まず、Ｘ線の照射量のゆらぎは、検出器に得られる投影像の明度のゆらぎを齎し、投影像の明度が一定であることを前提とした再構成計算の計算結果に影響を及ぼし、内部構造を正確に認識することができない問題があるが、各角度位相における投影像の撮像終了後に、それら各投影像の明度を補正することは計算機上で容易に実現できる。
【０００８】
Ｘ線の焦点位置の経時変化は、被検査体の回転中心及びＸ線源の焦点位置、検出手段が一直線上に固定されていることを前提とした再構成計算アルゴリズムが算出する内部構造データにもぶれをもたらす。微小被検査体を検査するためＸ線源が例えば焦点サイズ１μｍ以下の微小焦点より構成され、Ｘ線源から被検査体までの距離とＸ線源から検出器までの距離との比で決定される拡大率を有するＸ線断層撮像装置においては、このＸ線焦点位置が僅かにずれると、検出器で得られる投影像も拡大率に応じたぶれを生じ、高精細な内部構造画像を得る上で大きな問題となる。
【０００９】
拡大率がさほど大きくなければ、Ｘ線の焦点位置の変化と拡大率から算出されるずれ分だけ、投影像のデータをシフトさせれば、計算機上での補正は可能である。
【００１０】
しかし、拡大率が大きい場合、例えば右眼からの画像と左眼からの画像が、単に右眼と左眼の距離の差に起因するずれ量だけ補正しても一致しないのと同様、Ｘ線の焦点位置の変化分、画像をシフトさせるだけではＸ線の焦点位置の補正を行なうことができず、焦点位置の経時変化による影響を取り除けないという問題があった。
【００１１】
本発明は、斯かる点に鑑み、簡単な構成で被検査体に照射されるＸ線等の放射線の焦点位置の経時変化の影響を取り除き、再構成計算によって算出される内部構造データの精細度の向上を実現するコンピュータ断層撮像方法及び装置を提案する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明コンピュータ断層撮像方法は、放射線源と、被検査体の投影像を撮像する二次元検出手段と、この放射線源とこの二次元検出手段との間に配置されたこの被検査体を載置して所定角度変位で回転する回転基台部とを有し、各角度変位毎に撮像したこの被検査体の投影像より内部構成データを再構成するコンピュータ断層撮像方法において、この放射線の任意の時刻における焦点位置を基準焦点位置として設定し、この基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出し、この基準焦点位置とこの所定時間経過後の焦点位置との変化量を算出し、この変化量に基づき、この放射線源と、この被検査体およびこの二次元検出手段との位置関係を移動させるようにしたものである。
【００１３】
斯かる本発明によれば、放射線の任意の時刻における焦点位置を基準焦点位置として設定し、基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出し、この基準焦点位置と所定時間経過後の焦点位置との変化量を算出して、算出した変化量に基づき、放射線源と、被検査体および二次元検出手段との位置関係を移動制御するようにしたので、焦点位置の変化を追従、補正しながら投影像の撮像を行い、焦点位置の経時的変化に起因する影響を取り除くことができる。
【００１４】
本発明コンピュータ断層撮像装置は、放射線源と、被検査体の投影像を撮像する二次元検出手段と、この放射線源とこの二次元検出手段との間に配置されたこの被検査体を載置して所定角度変位で回転する回転基台部とを有し、各角度変位毎に撮像したこの被検査体の投影像より内部構成データを再構成するコンピュータ断層撮像装置において、この放射線源より出射される放射線の焦点位置の基準焦点位置からの変化量を検出し、この放射線源と、この被検査体およびこの二次元検出手段との位置関係をこの焦点位置の変化量分動かすよう制御する制御手段を備えるものである。
【００１５】
斯かる本発明によれば、この放射線源より出射される放射線の焦点位置の基準焦点位置からの変化量を検出し、この放射線源と、この被検査体およびこの二次元検出手段との位置関係をこの焦点位置の変化量分動かすようにしたので、簡単な構成で、焦点位置の変化を追従、補正しながら投影像の撮像を行い、焦点位置の経時的変化に起因する影響を取り除くことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１０を参照して、本発明のコンピュータ断層撮像方法を適用したコンピュータ断層撮像装置の一実施の形態の例につき、Ｘ線断層撮像装置を例として説明する。
【００１７】
図１Ａ，Ｂは工業用、例えば半導体素子等微小被検査体の内部構造を検査する非破壊検査等の用途に使用されるＸ線断層撮像装置の一例の概略図である。図中、１は例えばコーンビームのＸ線を発生して被検査体７全体を照射する公知のＸ線源（Ｘ線発生装置）であり、Ｘ線発生装置のＸ線管１から照射されるＸ線により被検査体７の投影像の撮像を行い、この被検査体７の透過Ｘ線あるいは蛍光Ｘ線を、二次元検出手段としてのＸ線二次元検出器２で捕獲し投影像を得る。
【００１８】
Ｘ線管１から照射されるＸ線は、例えば焦点サイズ１μｍ以下の極小のＸ線焦点を形成するよう構成されている。Ｘ線断層撮像装置の分解能はＸ線の焦点サイズで決まるため、この数値は小さいほうがより微少サイズの損傷等を観察でき好ましい。
【００１９】
Ｘ線二次元検出器２は、例えば、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）より構成され、Ｘ線の焦点から下ろした垂線がＸ線二次元検出器２の中心に照射されるよう、Ｘ線二次元検出器Ｙ’Ｚ’軸駆動機構（以下、単にＹ’Ｚ’軸駆動機構と称する。）１４により、左右上下への動きを調節することができる。ＦＰＤについては、特開平６−３４２０９８に具体的に開示されている。被写体を透過したＸ線を光導電層で吸収してＸ線強度に応じた電荷を発生させ、その電荷量を画素毎に検知する如くするものである。他の方式のＦＰＤの例としては、特開平９−９００４８に開示されているように、Ｘ線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発生させ、その蛍光の強度を光電変換素子で検知するものがある。蛍光の検知手段としては他に、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサを用いる方法もある。
【００２０】
特に上記の特開平６−３４２０９８に開示された方式のＦＰＤでは、Ｘ線量を画素毎の電荷量に直接変換するため、ＦＰＤでの鮮鋭性の劣化が少なく、鮮鋭性に優れた画像が得られる。このように本例は、Ｘ線等のＸ線を捕獲し何等かの手段で画素毎に処理して画像信号を得られるものであればよい。
【００２１】
３は被検査体７を載置する回転基台、回転基台を回転させるためのモーター及び後述する軸受け等より構成される回転基台部全体（以後、回転基台という）である。後述するＸ線の焦点位置の変化を検出するための照準１３もこの回転基台上に戴置されている。この回転基台３を回転基台の回転軸と平行方向、即ち図１Ｂに示すＺ軸方向に移動させるためのＺ軸駆動機構３ａを備えてなる。また、Ｙ軸方向に被検査体７、および照準１３を移動させるためのＹ軸駆動機構６を備えてなる。被検査体７は回転基台上の保持冶具８にて保持、固定されるようになっている。
【００２２】
この回転基台３は、後述する空気軸受けによって支持されており、この空気軸受けに同軸上に直結された０．２分以下の角度位置決め精度を持つサーボモータ及び回転位相検出手段により、之等サーボモータ及び回転位相検出手段の分解能に応じた各角度変位において、再構成に必要な上記投影データの取り込み期間に同期して静止される。
【００２３】
４は被検査体回転基台の軸受けである。軸受け４の回転軸はＸ線管１の焦点からＸ線二次元検出器２へ降ろした垂線と直交している。本例ではこの軸受け４は回転基台３を微少角度変位制御できる空気軸受けよりなるが、これに限るものではなく、回転基台３を支持し滑らかに回転して微少角度変位制御できるものであればよい。
【００２４】
５はＸ線源であるＸ線管１を搭載し、軸受け４の回転軸と直交する平面上を移動するＸＹテーブルである。被検査体７の旋回半径を適宜ＸＹテーブルに５にフィードバックし、必要に応じ被検査体７とＸＹテーブル５を極接近させた状態で投影データを取得することができる。拡大率を支配する一番上位の要素はＸ線焦点と回転基台３に保持された被検査体７との相互間距離であり、拡大率が大きければ、より微細な部位の内部構造を解析することが可能となる。
【００２５】
１０は以上述べたＸ線断層像撮象装置を構成する全ての装置、部材等を載置し、照射位置に誤差が生じないよう振動を除去する除振台である。そして、１１はＸ線断層撮像装置からＸ線が外部に漏れないよう全体を覆う、鉛等よりなるシールドカバーである。
【００２６】
図２は図１Ａの要部の拡大図である。照準１３はＺ軸駆動機構３ａとＹ軸駆動機構６によって、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動が可能である。
【００２７】
図３は本例のＸ線断層撮像装置の構成図である。まず、Ｘ線源を構成するＸ線管１より回転基台３に載置された被検査体７に対してＸ線が照射される。このとき照射されるＸ線の強度、焦点サイズ等はＸ線制御手段であるＸ線制御部２０を通じて制御手段である制御操作卓２２により制御される。また、回転基台３の位置、回転角度ピッチ、初期回転角等は回転基台３並びにＸＹステージ５の動きを制御する機構制御手段である機構制御部２１を通じて、制御操作卓２２により制御される。
【００２８】
そして、回転基台３に載置された被検査体７は制御操作卓２２によって指定された角度回転され、その投影像はＸ線二次元検出器２により撮像される。Ｘ線二次元検出器２は、制御操作卓２２により機構制御部２６を通じてＹ’Ｚ’軸駆動機構１４を制御することで、Ｙ’Ｚ’軸方向を移動させることができる。
【００２９】
制御操作卓２２は、キーボードやマウス等の入力手段、機器動作状態や入力値等表示する表示手段とを有するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備えるとともに、後述する焦点位置変化量計算などの処理を行い、所定の制御を行うプロセッサ等の制御手段から構成される。例えば、例としてＸ線管１よりのＸ線強度等の情報を制御操作卓２２に取り込みこの表示手段に表示したり、回転基台３や二次元検出器２に対して被検査体７の適切な位置出しの指令を出力したりするなど行うことができる。
【００３０】
被検査体７を透過したＸ線はＦＰＤ等のＸ線二次元検出器２で検出される。このＸ線二次元検出器２は検出したＸ線の情報である投影像を投影像記憶手段としての投影像記憶部２３に供給し、この投影像は制御操作卓２２からの指示により、例えばディジタル化された投影データとして大容量の磁気記録装置等よりなる投影像記憶部２３にその角度に応じた適切な箇所に保存される。この投影像記憶手段は投影データを記録できる記録容量を有する記録装置または記録媒体であればこれに限るものではなく、光ディスクや半導体メモリ等さまざまなものが適用できる。
【００３１】
投影像記憶部２３に記憶された投影データは、これと接続された再構成手段としての再構成計算用計算機２４に供給される。この投影像記憶部２３に記憶された投影データは、制御操作卓２２よりその投影像の回転角度ピッチや初期回転角、Ｘ線強度等の情報と対応して記憶される。
【００３２】
再構成計算用計算機２４では入力された投影データより、内部構造データを再構成計算し、再構成された内部構造データは、投影像記憶部２３あるいは他の記録媒体に記憶されると共に、図示しない表示メモリを介して表示手段である再構成結果表示装置２５に入力され、ＣＲＴモニタ等のディスプレイに表示される。この再構成計算用計算機２４は、入力される投影データを収集して内部構造データを再構成できる演算処理能力があればよく、制御操作卓２２の情報処理手段と共用でもよい。また、再構成結果表示装置２５の表示手段は制御操作卓２２のＧＵＩで構成してもよい。
【００３３】
以上のようにして、被検査体７の内部構造データが再構成結果表示装置２５に得られて画面上に内部構造が表示され、容易に微小な電子部品素子等の被検査体内部のひび割れや断線などの欠陥の有無を視覚的に確認することができる。
【００３４】
図４を参照して、本例のＸ線断層撮像方法の原理図を説明する。図において、Ｘ線管１からのＸ線焦点からＸ線二次元検出器２へ下ろした垂線上に被検査体中心を配置する。この状態において撮像開始直後、実線で示される焦点位置が被検査対７の中心を通るＸ線が被検査体７を透過し二次元検出器２に到達していたものが、任意の時間経過後、経時変化によりＸ線管１より出射されるＸ線の焦点位置が被検査体７の中心から破線で示す位置にΔだけずれて二次元検出器２に到達した場合を想定する。このときに、本例のＸ線断層撮像方法はＸ線の焦点位置がずれたΔ分だけ、ずれた方向（矢印方向）に被検査体７および二次元検出器２をそれぞれ移動させて、Ｘ線の焦点位置のずれ量を吸収するようにしたものである。
【００３５】
図５は本例のＸ線断層撮像方法の流れを示すフローチャートである。本例では、回転基台３を３６０°、即ち被検査体７を１  回転させて所定角度変位毎に投影像をＸ線二次元検出器２で撮像する場合について説明する。
【００３６】
まず、被検査体７のどの部分を撮像するか、Ｙ軸駆動機構６、およびＺ軸駆動機構３ａにより移動し、これを被検査体７の初期撮像位置とする。次にＹ軸駆動機構６、およびＺ軸駆動機構３ａにより照準１３がＸ線の焦点からＸ線二次元検出器２へ下ろした垂線上の位置へと移動される。この照準撮影位置はＸ線断層撮像中、固定値である。照準１３を撮像し、初期焦点位置（座標）として、図６Ａに示す照準１３の投影像の画素中心１３ａの位置（Ｐ０，Ｑ０）を検出する（ステップＳ１）。このＰ０、Ｑ０はＸ線二次元検出器２の検出面上における画素位置を表すものである。３０は二次元検出器２で撮像された投影像の要部を表す。
【００３７】
初期焦点位置検出後、Ｙ軸駆動機構６、およびＺ軸駆動機構３ａにより被検査体７を初期撮像位置へと移動し、回転基台３の初期角度位相を０°に設定し（ステップＳ２）、基準焦点位置を検出するためこの角度位相０°での初期投影像（ｉ＝０）を撮像しておく（ステップＳ３）。
【００３８】
そして、回転基台３上に載置された被検査体７を所定角度変位ピッチで回転させ（ステップＳ４）、Ｘ線を照射して投影像をＸ線二次元検出器２に撮像し、同時に撮像枚数ｉ（ｉは自然数）をカウントしておく（ステップＳ５）。撮像枚数ｉが一被検査体の内部構成データを再構成するのに必要とされる予定の総撮像枚数Ｎ枚（Ｎは自然数）であるかどうかを判断し（ステップＳ６）、予定のＮ枚となった場合は、その時点でＸ線断層撮像を終了する。撮像枚数ｉがＮ枚に達せず、後述するｍの倍数である場合（ステップＳ７）、ここでＸ線の焦点位置を検出する。
【００３９】
投影像をＸ線二次元検出器２に撮像していき、ｍ枚に一回、Ｙ軸駆動機構６、およびＺ軸駆動機構３ａにより照準１３をＸ線の焦点からＸ線二次元検出器２へ下ろした垂線上の位置へと移動し、照準１３を撮像し、Ｘ線焦点位置変化を検出するため、照準１３の投影像の画素中心１３ｂの位置（Ｐ´，Ｑ´）を求める（ステップＳ８）。Ｘ線の焦点位置は急激には変化しないので、毎回（ｍ＝１）検出する必要はなく、例えば３６０枚撮像時に６０枚に一回程度の検出で十分である。撮像枚数ｉがｍの倍数でない場合は、ステップＳ３に戻り、投影像の撮像を続ける。
【００４０】
Ｘ線焦点位置の変化、即ち焦点位置のずれ量は次のような手法で計算される。照準１３の投影像の中心位置が、図６Ａの（Ｐ０，Ｑ０）から図６Ｂの（Ｐ´，Ｑ´）に変化していた場合を考える。検出器の１画素当たりの大きさをＣμｍとすれば、二次元検出器面上で、照準１３の投影像の中心位置は、
（（Ｐ０−Ｐ´）×Ｃ，（Ｑ０−Ｑ´）×Ｃ）（μｍ）
だけ移動したことになる。
【００４１】
Ｘ線二次元検出器２の検出面とＸ線管１の焦点位置との距離をｄＦＤ、回転基台３の中心軸とＸ線管１の焦点位置との距離をｄＯＦとすれば、（拡大率Ｍ）  ＝  ｄＦＤ／ｄＯＦが求まる。従って、Ｘ線のＹＺ軸方向の焦点位置は
（ΔＹ，ΔＺ）＝（（Ｐ０−Ｐ´）×Ｃ／Ｍ，（Ｑ０−Ｑ´）×Ｃ／Ｍ）
（μｍ）だけ移動したことがわかる。
【００４２】
上述の計算により、焦点位置が変化しているか否か、変化して入れどの方向に変化しているかを判断し（ステップＳ９）、焦点位置が変化している場合には、Ｘ線二次元検出器Ｙ’Ｚ’軸駆動機構１４によりＸ線二次元検出器２を、Ｙ軸駆動機構６とＺ軸駆動機構３ａにより被検査体７を、それぞれ焦点位置の変化分（ΔＹ，ΔＺ）だけ焦点位置が変化した方向に移動させ（ステップＳ１０）、これを新たな撮像位置とする。そして、投影像撮像工程のステップＳ３に戻り撮像を継続し、Ｎ枚分の投影像が撮像されたら、Ｘ線断層撮像を終了する。
【００４３】
焦点位置が変化していない場合には、そのまま投影像撮像工程のステップＳ３に移行して撮像を継続し、Ｎ枚分の投影像が撮像されたら、Ｘ線断層撮像を終了する。
【００４４】
以上のようにして焦点位置が所定時間経過毎に補正されたＮ枚の投影像から、再構成計算用計算機２４により再構成計算を行い、再構成計算結果表示装置２５に、その再構成計算結果である被検査体７の内部構造が表示される。
【００４５】
図８は、被検査体７にＸ線を照射したときのＸ線源の水平方向、垂直方向の補正なしの焦点位置の変化と、焦点位置を追従補正した場合の焦点位置の変化とを比較した一例を示したものである。それぞれの図において、縦軸は照射開始時からの焦点位置ずれ量（μｍ）、横軸は時間（分）を表す。照射開始後からの焦点位置ずれ量として、補正ありの焦点位置のずれ量の場合、過去のずれ量を累積加算するようにする。例えば、４０分時点の総ずれ量は２０分と４０分のときのずれ量を加算し、６０分時点での総ずれ量は４０分までの総ずれ量と６０分時に測定した位置ずれ量とを加算したものとなる。補正なしの焦点位置のずれ量については各時刻の実測値をプロットしていくようにする。
【００４６】
一見して明らかなように、焦点位置を追従補正した場合の方が、焦点位置ずれ量が少なく、特に６０分を経過後は顕著に現れる。また、追従補正した場合は、１２０分後でも焦点位置ずれ量が実用的な範囲とされる±０．５μｍ内に収まっている。
【００４７】
以上のように本例によれば、Ｘ線管１と、被検査体７および二次元検出器２との位置関係を、検出されたＸ線焦点位置の基準焦点位置からの変化量分だけ移動、補正することにより、Ｘ線の経時的変化による焦点位置ずれを抑えることができ、より鮮明な微小な電子部品素子等被検査体内部のひび割れや断線などの欠陥の有無を視覚的に確認することができる。
【００４８】
尚、本例の基準焦点位置検出に使用される照準１３の材料はＸ線透過率が周囲のそれと異なり、投影像上の画像的特徴が得られるものであればよく、好ましくは元素記号の周期表における高い原子番号の金属、例えばタングステン、金、銅又はモリブデン等考えられる。また、ずれ量検出のための特徴的投影パターンが得られるものであれば良く、その形状は十字に限らない。
【００４９】
この例では、照準１３は投影像のずれ量検出を行うために使用される如く述べたが、Ｘ線照射量のゆらぎによる投影像の明度の変化量補正に利用することもできる。
【００５０】
上述例ではＸ線の焦点位置が変化したときに、被検査体７および二次元検出器２を焦点位置の変化分移動させるようにしたが、Ｘ線管１を動かすことにより、相対的に焦点位置ずれを補正し、同様の効果を得ることができる。このような本発明の他の実施の形態の例のＸ線撮像装置の構成図を図８に示す。図中、図３と対応する部分には、同一符号を付す。図８においては、Ｘ線二次元検出器２を移動させるための機構制御部２６が削除され、Ｘ線管１の移動機構をであるＸＹテーブル５を制御する機構制御部２７を設けるようにしている。このように構成したことにより、図３例と同様の作用効果が得られる。
【００５１】
本発明のさらに他の実施の形態の例につき説明する。図９に示すように、被検査体撮像用のＸ線二次元検出器２の横に新たにずれ量検出用の比較的小型のＸ線二次元検出器１２を追設する。Ｘ線等の放射線は、Ｘ線焦点とＸ線二次元検出器２とを結ぶ直線から左右に、例えば、６０°程度拡散して出射されている。このことを利用して、前述のタングステン線照準１３を、図９に鎖線で表される図１０要部拡大図に示すように、被検査体７の投影像に映り込まない、かつ照準１３の中心がＸ線管１のＸ線焦点とＸ線二次元検出器１２の中心を結ぶ直線上に位置するように配置する。このＸ線二次元検出器１２及び照準１３は撮像（スキャン）時には固定されるが、照準１３の投影像検出用のＸ線二次元検出器１２上での位置微調整等のために微可動できるように構成してもよい。
【００５２】
以上のように構成されたＸ線断層撮像装置により、本来の被検査体７の投影像の撮像と同時進行で、十字のタングステン線照準１３による投影像の撮像を行うことができるので、被検査体７の投影像の撮像を行いながら、同時にＸ線の焦点位置変化による投影像のずれ量あるいはＸ線の照射量変化による投影像の明度変化量を監視することができ、投影像の画像データを補正、再構成して最終的に高精細な内部構造データを得るまでにかかる総所要時間を短縮することができる。
【００５３】
尚、上述例においては、Ｘ線を用いたコンピュータ断層撮像方法および装置につき説明したが、本発明はＸ線に限らずその他放射線を検査体に照射し、この検査体を透過して撮像される複数の投影像より内部構造データを再構成する方法、およびその方法が用いられる装置に適用することができる。
【００５４】
また、本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を取り得ることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のコンピュータ断層撮像方法によれば、放射線の任意の時刻における焦点位置を基準焦点位置として設定し、基準焦点位置設定後に所定時間経過後の焦点位置を検出し、この基準焦点位置と所定時間経過後の焦点位置との変化量を算出して、算出した変化量に基づき、放射線源と、被検査体および二次元検出手段との位置関係を移動制御するようにしたので、焦点位置の変化を追従、補正しながら投影像の撮像を行い、焦点位置の経時的変化の影響を受けない、より鮮明な被検査体の内部構造データを再構成計算することができ、被検査体の内部構造データの精細度の向上が実現できる。
【００５６】
本発明のコンピュータ断層撮像装置によれば、この放射線源より出射される放射線の焦点位置の基準焦点位置からの変化量を検出し、この放射線源と、この被検査体およびこの二次元検出手段との位置関係をこの焦点位置の変化量分動かすようにしたので、簡単な構成で、焦点位置の変化を追従、補正しながら投影像の撮像を行い、焦点位置の経時的変化の影響を受けない、より鮮明な被検査体の内部構造データを再構成計算することができ、被検査体の内部構造データの精細度の向上が実現できる。
【００５７】
また、本発明コンピュータ断層撮像装置において、被検査体の投影像を撮像する二次元検出手段とは別に、投影像の差異量検出用の二次元検出手段を追設した場合には、被検査体の投影像の撮像を行いながら、並行して放射線の焦点移動を監視して被検査体の撮像条件が一定となるよう投影像の補正を行うことができるので、高精細な内部構造データを得るまでにかかる総所要時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の例のＸ線断層撮像装置の概略図であり、Ａは上面図、Ｂは  側面図である。
【図２】図１の要部の拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態の例のＸ線断層撮像装置の構成図である。
【図４】本発明のＸ線断層撮像方法の説明に供する線図である。
【図５】本発明の一実施の形態の例の照準の投影像の説明に供する概略図である。
【図６】本発明のＸ線断層撮像方法の説明に供するフローチャートである。
【図７】本発明Ｘ線断層撮像方法による補正前および補正後の焦点移動の結果を示す線図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の例のＸ線断層撮像装置の構成図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態の例のＸ線断層撮像装置の概略上面図である。
【図１０】図９の要部の拡大図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線管、２，１２…Ｘ線二次元検出器、３…回転基台、３ａ…Ｚ軸駆動機構、４…軸受け、５…ＸＹテーブル、６…Ｙ軸駆動機構、７…被検査体、８…保持冶具、１０…除振台、１１…シールドカバー、１２…（差異量検出用）二次元検出器、１３…照準、１４…Ｙ’Ｚ’軸駆動機構、２０…Ｘ線制御部、２１…（回転基台用）機構制御部、２２…制御操作卓、２３…投影像記憶部、２４…再構成計算用計算機、２５…再構成結果表示装置、２６…（Ｘ線二次元検出器用）機構制御部、２７…（Ｘ線管用）機構制御部
【図１】
2004340630.tif 000003
【図２】
2004340630.tif 000004
【図３】
2004340630.tif 000005
【図４】
2004340630.tif 000006
【図５】
2004340630.tif 000007
【図６】
2004340630.tif 000008
【図７】
2004340630.tif 000009
【図８】
2004340630.tif 000010
【図９】
2004340630.tif 000011
【図１０】
2004340630.tif 000012