(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動手段と、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶手段と、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動手段と、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第１位置計測手段と、を備える、
ことを特徴とするＸ線位置計測装置。
【請求項２】
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記制御部は、前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更手段と、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶手段と、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更手段と、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線位置計測装置。
【請求項３】
前記測定対象物が、位置計測を行う位置に位置決めマークが付されている多層プリント配線板であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線位置計測装置。
【請求項４】
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備えたＸ線位置計測装置で使用される位置計測方法であって、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動ステップと、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶ステップと、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動ステップと、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第１位置計測ステップと、を備える、
ことを特徴とするＸ線位置計測装置の位置計測方法。
【請求項５】
前記Ｘ線位置計測装置は、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更ステップと、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶ステップと、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更ステップと、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測ステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のＸ線位置計測装置の位置計測方法。
【請求項６】
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備えたＸ線位置計測装置の前記制御部に設けられるコンピュータを、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動手段、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶手段、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動手段、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第１位置計測手段、として機能させる、
ことを特徴とするＸ線位置計測装置の位置計測用プログラム。
【請求項７】
前記Ｘ線位置計測装置は、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記コンピュータを、前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更手段、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶手段、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更手段、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測手段、としてさらに機能させる、ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線位置計測装置の位置計測用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線位置計測装置、Ｘ線位置計測装置の位置計測方法、及びＸ線位置計測装置の位置計測用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線放射器及びＸ線カメラを有するＸ線位置計測装置を用い、測定対象物である多層プリント基板（積層基板）の表裏面に一対設けられた位置決めマークの形状を測定し、各層の正確な相対位置を把握する位置計測が行われている。このＸ線放射器は、陽極から陰極に対して電子線を衝突させることでＸ線を発生させている。
このようなＸ線位置計測装置では、Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とが合致していることが一対の位置決めマークの形状を正確に測定するために必要となる。
【０００３】
このため、従来のＸ線放射器及びＸ線カメラは、コ字状フレームの一対の先端部に、Ｘ線放射器及びＸ線カメラを取り付けて一体化し、Ｘ線放射器とＸ線カメラとの光軸合わせを行った上で、この光軸が合った状態を維持する構成を採用していた（例えば、特許文献１参照）。つまり、この構成では、Ｘ線放射器及びＸ線カメラは、コ字状フレームとともに測定対象物に対して移動することになる。
【０００４】
ところが、このような構成を採用すると、コ字状フレームは、多層プリント基板と干渉しないようにする必要があるため、大型の多層プリント基板を扱う場合では大型化し、Ｘ線位置計測装置全体も大型化してしまうという事情があった。
【０００５】
これに対して、Ｘ線放射器とＸ線カメラとを互いに独立して測定対象物に対して軌道レールに添って移動可能とする構成が採用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成の場合、Ｘ線放射器及びＸ線カメラが軌道レールに添って移動した位置で、Ｘ線放射器及びＸ線カメラが、軌道レールのうねりなどに起因する光軸ずれを生じる可能性がある。
このため、Ｘ線放射器及びＸ線カメラが位置決めのために動いた距離をリニアスケールでＦＢ（フィードバック）をかけるなどの複雑な処理、高精度な送り機構、高強度な機械筐体が必要となり、Ｘ線位置計測装置が非常に高価になってしまう。
【０００８】
また、Ｘ線カメラの測定精度を向上させるため、Ｘ線放射器及びＸ線カメラの光軸方向（上下方向）での位置関係を変更し、画像を拡大し、分解能を高めることが行われる。この場合、例えば×１の拡大倍率でＸ線放射器とＸ線カメラの光軸合わせを行うと、Ｘ線放射器又はＸ線カメラが、拡大倍率の拡大に伴って軌道レールに沿って移動する範囲の任意の位置において、Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラの光軸とが合致した状態を維持する必要がある。よって、この場合にも、高精度な送り機構と高強度な機械筐体が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、コストを増大させることなく、高い位置計測精度を実現するＸ線位置計測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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るＸ線位置計測装置は、
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動手段と、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶手段と、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動手段と、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第１位置計測手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記制御部は、前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更手段と、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶手段と、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更手段と、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測手段と、をさらに備える、
ことが好ましい。
【００１２】
前記測定対象物が、位置計測を行う位置に位置決めマークが付されている多層プリント配線板であることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るＸ線位置計測装置の位置計測方法は、
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備えたＸ線位置計測装置で使用される位置計測方法であって、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動ステップと、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶ステップと、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動ステップと、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測ステップと、を備える、
ことを特徴とする。
【００１４】
前記Ｘ線位置計測装置は、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更ステップと、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶ステップと、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更ステップと、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測ステップと、をさらに備える、
ことが好ましい。
【００１５】
本発明の第３の観点に係るＸ線位置計測装置の位置計測用プログラムは、
Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が第１Ｘ線投影像として投影される画像表示部と、
前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの間に介在配置され、前記Ｘ線放射器から放射されるＸ線を前記画像表示部に位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具と、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラをそれぞれ独立して前記ワーク載置テーブルに対して移動させる制御部と、
少なくとも前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を補正量として記憶する記憶部と、を備えたＸ線位置計測装置の前記制御部に設けられるコンピュータを、
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記測定対象物で位置計測を行う位置に移動させる第１移動手段、
前記位置計測を行う位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該位置計測を行う位置に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第１測定記憶手段、
前記第１移動部及び第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラを前記位置計測を行う位置に移動させる第２移動手段、
前記位置計測を行う位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測手段、として機能させる、
ことを特徴とする。
【００１６】
前記Ｘ線位置計測装置は、前記Ｘ線放射器及び前記Ｘ線カメラの内の一方を前記ワーク載置テーブルと垂直な方向に移動させることで、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第３移動部をさらに備え、
前記コンピュータを、前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第１拡大倍率変更手段、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記画像表示部における基準位置と前記第２Ｘ線投影像の位置との位置ずれ量を測定するとともに、前記位置ずれ量を当該拡大倍率に対応する補正量として前記記憶部に記憶する第２測定記憶手段、
前記第３移動部を制御し、前記Ｘ線カメラの拡大倍率を変更する第２拡大倍率変更手段、
所定の拡大倍率が実現される前記Ｘ線カメラの位置において、前記補正量に基づいて前記第１移動部及び前記第２移動部を制御し、前記Ｘ線放射器の放射中心及び前記Ｘ線カメラの光軸を合致させるとともに、前記測定対象物の位置計測を行う第２位置計測手段、としてさらに機能させる、
ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コストを増大させることなく、高い位置計測精度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置のハードウェア構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置を図１の−Ｙ方向からみた模式側面図であり、（ｂ）は、同Ｘ線位置計測装置で使用する位置補正用治具の平面図（ｉ）、及び、位置補正用治具の組立状態を示す平面図（ii）である。
【図４】本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置の模式平面図である。
【図５】多層プリント配線板上の位置決めマークの座標位置を示す模式平面図である。
【図６】Ｘ線放射器の放射中心、Ｘ線カメラの光軸、及び位置補正用治具の微小孔の中心位置が合致した状態を示す模式図である。
【図７】Ｘ線放射器及びＸ線カメラのＸ方向移動時にＸ線放射器の放射中心とＸ線カメラの光軸が位置ずれを生じた状態を示す模式図である。
【図８】Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラの光軸とが合致し、Ｘ線カメラの光軸と位置補正用治具の微小孔の中心位置とが合致していない状態を示す模式図である。
【図９】Ｘ線放射器の放射中心、Ｘ線カメラの光軸、及び位置補正用治具の微小孔の中心位置が合致している状態を示す模式図である。
【図１０】Ｘ線カメラの光軸と位置補正用治具の微小孔の中心位置とが合致し、Ｘ線カメラの光軸とＸ線放射器の放射中心とが合致していない状態を示す模式図である。
【図１１】Ｘ線カメラの拡大倍率変更（Ｚ方向移動）時にＸ線放射器の放射中心とＸ線カメラの光軸が位置ずれを生じた状態を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は、Ｘ線位置計測装置を用いて多層プリント配線板の位置計測を行っている状態を示す模式図であり、（ｂ）は、画像表示部に表示された位置決めマークを示す模式平面図である。
【図１３】Ｘ線放射器及びＸ線カメラのＸ方向移動時のＸ線位置計測装置の位置計測処理を示すフローチャートである。
【図１４】Ｘ線カメラの拡大倍率変更時のＸ線位置計測装置の位置計測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置を図面を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態に係るＸ線位置計測装置は、測定対象物である多層プリント基板（積層基板）の表裏面に一対設けられた位置決めマークの形状を測定し、各プリント基板の正確な相対位置を把握する位置計測処理を行うものである。
【００２１】
図１、図２、図３（ａ）、図４に示すように、Ｘ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂと、多層プリント基板（図１では図示せず）を載置する矩形枠状のワーク載置テーブル１０ｃとを備えている。
【００２２】
Ｘ線位置計測装置１０は、床やテーブル上に設置される平面視方形状の基台１０ｄと、この基台１０ｄのＹ方向中央部から上方（＋Ｚ方向）に立設された矩形平板状の立設プレート１０ｅとをさらに備えている。この基台１０ｄの各辺は、それぞれ、左右方向（±Ｘ方向）、前後方向（±Ｙ方向）、上下方向（±Ｚ方向）に沿っており、立設プレート１０ｅは、左右方向に延びている。ワーク載置テーブル１０ｃは、基台１０ｄの上面と平行に配置されている。Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂは、ワーク載置テーブル１０ｃの開口内に所定距離を隔てて上下方向に対向するように配置されている。Ｘ線放射器１０ａから放射され、多層プリント基板を透過したＸ線は、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面でＸ線投影像として捕捉される。
【００２３】
Ｘ線カメラ１０ｂは、断面Ｌ字状のＺ方向移動体１５によって支持され、このＺ方向移動体１５は、一対の第１軌道レール５１を介して矩形状の第１Ｘ方向移動体１３に対して上下方向に移動可能に支持されている。
そして、Ｚ方向移動体１５は、第１Ｘ方向移動体１３に配置されたＺモータ（第３移動部）４３によって、一対の第１軌道レール５１で案内されながら第１Ｘ方向移動体１３に対してワーク載置テーブル面（多層プリント基板の表面）と垂直な方向（上下方向）に移動可能とされている。この一対の第１軌道レール５１は、第１Ｘ方向移動体１３の＋Ｙ側の側面の略中央部にＺ方向に延びるように配置されている。
このように、Ｘ線カメラ１０ｂがＸ線放射器１０ａに対してワーク載置テーブルと垂直な方向に移動することで、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面に投影される、測定対象物を透過したＸ線投影像を拡大及び縮小させ、その拡大倍率を変更することが可能となる。
【００２４】
即ち、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとの離間距離を大きくすると、画像表示部４５における画像が拡大され、分解能が向上する。例えば図１２（ａ）に示すように、Ｘ線放射器１０ａの＋Ｚ側端面から、測定対象物である多層プリント基板７０（銅箔７４）の＋Ｚ側端面までの距離をＬｄ１とし、当該多層プリント基板７０（銅箔７４）の＋Ｚ側端面からＸ線カメラ１０ｂの受光面１００の−Ｚ側端面までの距離をＬｄ２とすると、Ｌｄ１を一定としたまま、Ｌｄ２を拡大していくと、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面１００上に投影される多層プリント基板７０の位置決めマーク７０ｍの画像は受光面１００の一部にのみ投影された状態から、受光面１００の全面に投影されるように拡大されていく。このように受光面１００上に投影される多層プリント基板７０の位置決めマーク７０ｍの画像の大きさが拡大されるに従って画像の分解能が向上する。
なお、図１２（ａ）に示す多層プリント基板７０は、上方から銅箔７４、プリプレグ７１、銅箔７５、プリプレグ７２、銅箔７６、プリプレグ７３、銅箔７７が積層されたものであり、銅箔７５、銅箔７６に、それぞれ、位置計測用のマークとして、大径の円マーク７０ａ、小径の円マーク７０ｂが配置（印刷）されている。
【００２５】
第１Ｘ方向移動体１３は、一対の第２軌道レール５２を介して立設プレート１０ｅに対してＸ方向に移動可能とされている。この一対の第２軌道レール５２は、立設プレート１０ｅの＋Ｙ側の側面の上下周縁部にＸ方向に延びるように配置されている。
そして、第１Ｘ方向移動体１３は、立設プレート１０ｅに配置された第１Ｘモータ（第１移動部）１１によって、第２軌道レール５２で案内されながら立設プレート１０ｅに沿ってＸ方向に移動可能とされている。
さらに、Ｘ線カメラ１０ｂは、Ｚ方向移動体１５上に配置された第３Ｘモータ３１及び第３Ｙモータ３２によって、Ｚ方向移動体１５に対してＸ方向及びＹ方向に微小な範囲で移動可能とされている。
【００２６】
Ｘ線放射器１０ａは、矩形平板状の第２Ｘ方向移動体１４上に載置され、この第２Ｘ方向移動体１４は、Ｘ方向に延びる一対の第３軌道レール５３を介して基台１０ｄに対してＸ方向に移動可能とされている。
そして、第２Ｘ方向移動体１４（Ｘ線放射器１０ａ）は、基台１０ｄに配置された第２Ｘモータ（第２移動部）２１によって、第３軌道レール５３で案内されながら基台１０ｄに対してＸ方向に移動可能とされている。一対の第３軌道レール５３及び第２Ｘモータ２１は、基台１０ｄの中央部にＸ方向に延びるように形成された溝部１０ｆの底面に配置されている（図１参照）。
さらに、Ｘ線放射器１０ａは、第２Ｘ方向移動体１４上に配置された第２Ｙモータ２２によって、第２Ｘ方向移動体１４に対してＹ方向に微小な範囲で移動可能とされている。
【００２７】
以上のように、第１Ｘモータ１１及び第２Ｘモータ２１によって、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂが、ワーク載置テーブル１０ｃ上の多層プリント基板に対して、それぞれ独立して当該ワーク載置テーブル面に沿って移動可能となっている。
【００２８】
ワーク載置テーブル１０ｃは、一対の第３軌道レール５４を介して基台１０ｄに対してＹ方向に移動可能とされている。この第３軌道レール５４は、基台１０ｄの左右周縁部にＹ方向に延びるように配置されている（図４参照）。
そして、ワーク載置テーブル１０ｃは、基台１０ｄ上に配置された第４Ｙモータ４２によって、第３軌道レール５４で案内されながら基台１０ｄに対してＹ方向に移動可能とされている。このように、ワーク載置テーブル１０ｃは、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂとは独立してＹ方向に移動可能となっている。このため、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂが、基台１０ｄに対する所定位置に固定されている状態で、測定対象物である多層プリント基板７０に対してＹ方向に移動可能になっている。
【００２９】
図１に示すように、Ｘ線位置計測装置１０では、Ｘ線カメラ１０ｂは、ワーク載置テーブル１０ｃ（多層プリント基板７０）よりも上方に配置されている。これは、ワーク載置テーブル１０ｃの下方には、Ｘ線カメラ１０ｂを測定対象物である多層プリント基板７０から離間させるための十分なスペースがないためである。図１及び図３（ａ）に示すように、Ｘ線カメラ１０ｂをワーク載置テーブル１０ｃ（多層プリント基板７０）よりも上方に配置することで、Ｘ線カメラ１０ｂをＸ線放射器１０ａからより遠くに配置することが可能となり、Ｘ線投影像の拡大倍率のさらなる増加が実現される。
【００３０】
本実施形態では、Ｘ線カメラ１０ｂをＸ線放射器１０ａに対してワーク載置テーブル１０ｃと垂直な方向に移動させることで、第１Ｘ線投影像１０１又は第２Ｘ線投影像１０２を拡大及び縮小させ、その拡大倍率を変更する。そして、高い測定精度が要求される場合には画像を拡大して分解能を上げる。それと逆に、拡大倍率を下げて広い範囲を投影することで測定対象物における所定の測定位置の特定を容易としている。
【００３１】
第１Ｘ線投影像１０１又は第２Ｘ線投影像１０２を拡大する場合、図１２（ａ）に示す距離Ｌｄ２を一定とした状態で距離Ｌｄ１を小さくする方法が考えられる。しかしながら、距離Ｌｄ１を小さくし過ぎると、多層プリント基板７０と接触して傷がつくなど、製品の品質が悪化する。また、距離Ｌｄ１を小さくする場合にも、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面１００の周辺の構造物が障害となるため、限界がある。
【００３２】
第１Ｘ線投影像１０１又は第２Ｘ線投影像１０２を拡大する他の方法としては、距離Ｌｄ１を一定とした状態で距離Ｌｄ２を大きくする方法も考えられる。この場合は、距離Ｌｄ１を小さくするよりも制約が少ないため、Ｘ線位置計測装置１０のサイズ拡大が許される限りにおいて、第１Ｘ線投影像１０１又は第２Ｘ線投影像１０２を簡単に拡大することができる。そこで、本実施形態では、Ｘ線カメラ１０ｂと多層プリント基板７０との距離Ｌｄ２を大きくすることで、画像を拡大する方法を採用している。
【００３３】
図２に示すように、Ｘ線位置計測装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するコントローラ（制御部）８１、画像表示部４５、Ｘ線放射器駆動部４６、記憶部４７、入力部４８、を備えている。これら画像表示部４５、Ｘ線放射器駆動部４６、記憶部４７、入力部４８は、それぞれ、コントローラ８１に接続されている。
【００３４】
また、コントローラ８１には、上述したＸ線位置計測装置１０の各構成要素を駆動するためのサーボモータ群４４、即ち、上述した第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、Ｚモータ４３、第２Ｙモータ２２、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２、第４Ｙモータ４２（図１参照）が接続されている。
【００３５】
画像表示部４５は、Ｘ線カメラ１０ｂに接続され、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面に投影されたＸ線投影像が、画像表示部４５の表示画面において、多層プリント基板を透過したＸ線による第１Ｘ線投影像や、位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影される。この第２Ｘ線投影像は、ワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板が載置されていない状態で、後述する位置補正用治具６１（図３（ｂ）参照）によって得られるものである。
【００３６】
そして、コントローラ８１では、画像表示部４５の表示画面に表示される第１Ｘ線投影像及び第２Ｘ線投影像が画像処理されるようになっている。この画像処理では、コントローラ８１によって、第１Ｘ線投影像に基づいて、測定対象物である多層プリント基板７０の位置計測が行われ、第２Ｘ線投影像に基づいて、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量の測定が行われる。
【００３７】
上述したように、Ｘ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとの離間距離を調整することでＸ線カメラ１０ｂの受光面に投影されたＸ線投影像を拡大して画像表示部４５の表示画面に表示することができる。Ｘ線投影像を拡大した状態で位置計測を行うと画像の１ピクセルあたりの分解能が高くなるので、より高精度に位置計測が行われるようになる。このため、位置計測は、できる限りＸ線投影像の拡大倍率を上昇させた状態で行うことが好ましいが、位置計測操作の煩雑さと、必要とする位置計測精度とを考慮し、適正な拡大倍率を選ぶことが望ましい。
【００３８】
Ｘ線放射器駆動部４６は、Ｘ線放射器１０ａに接続され、入力部４８からの入力情報に基づいてＸ線放射器１０ａからＸ線を放射させたり、その放射を停止させるものである。
記憶部４７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含む。記憶部４７には、コントローラ８１が実行するプログラム、プログラムの実行に必要な各種パラメータ、上記サーボモータ群４４を駆動し、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを移動させるための各種情報が格納される。
【００３９】
入力部４８は、電源スイッチやＸ線位置計測装置１０に対する指令を入力するための操作パネルなどを含んで構成され、ユーザからの入力を受け付ける。ユーザからの指示は、この入力部４８を介して入力され、コントローラ８１に通知される。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態のＸ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとの間に介在し、Ｘ線放射器１０ａから放射されるＸ線を画像表示部４５にて位置把握の可能な第２Ｘ線投影像として投影させるための位置補正用治具６１を備えている。
【００４１】
位置補正用治具６１は、図３（ｂ）に示すように、矩形平板状の固定用プレート６２と、この固定用プレート６２に設けられた保持用開口６４に着脱可能に保持され、中央部に微小孔６５を有する円盤治具６３とからなる。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、固定用プレート６２は、Ｘ線カメラ１０ｂの下方側で、Ｚ軸方向におけるＸ線カメラ１０ｂとの相対位置が決定された状態で第１Ｘ方向移動体１３の所定位置にボルト及びナットで固定される。このように、位置補正用治具６１は、第１Ｘ方向移動体１３とともに移動する。
【００４３】
円盤治具６３は、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線を遮蔽するように、鉛などの金属から形成されている。円盤治具６３を固定用プレート６２の保持用開口６４に嵌め込んだ状態で、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌが円盤治具６３の微小孔６５の中心位置を通るように設計されている。
【００４４】
固定用プレート６２に円盤治具６３が保持されているときには、Ｘ線放射器１０ａから放射され、円盤治具６３の微小孔６５を通過したＸ線は、画像表示部４５の表示画面に第２Ｘ線投影像１０２（図６参照）として投影される（図３（ａ）参照）。詳しくは後述するが、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸ＬがＸ線位置計測装置１０の機械原点に位置決めされている状態で、画像表示部４５に投影される第２Ｘ線投影像の中心点Ｏ´が、画像表示部４５の表示画面に設けた基準位置（中心位置）Ｏ（図６、図８参照）に一致するように、位置補正用治具６１と、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂとの相対位置を調整する。
【００４５】
一方、固定用プレート６２に円盤治具６３が保持されていないときには、Ｘ線放射器１０ａから放射されたＸ線は、固定用プレート６２の保持用開口６４を通過し、画像表示部４５の表示画面に第１Ｘ線投影像１０１（図１２（ｂ）参照）として投影される。
【００４６】
Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂによって、多層プリント基板７０に設けられた位置決めマーク７０ｍの位置計測を行う場合には、図４及び図５を参照して、特定の位置決めマーク７０ｍの座標位置上にＸ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを移動させる。ここでは、位置決めマーク７０ｍは、多層プリント基板７０の各辺に沿って、複数個設けられている。具体的には、位置決めマーク７０ｍは、多層プリント基板７０上に設けた図５に示すＸＹ座標において、（２、１）〜（ｎ−１、１）；（ｍ、２）〜（ｎ−１、ｍ）；（２、１）〜（ｍ−１、１）；（ｎ、２）〜（ｎ、ｍ−１）の各座標位置に設けられている。また、多層プリント基板７０において、その原点位置は、（１、１）の座標位置に設けられている。
【００４７】
多層プリント基板７０に設けられた位置決めマーク７０ｍの位置計測を行う場合、Ｘ線放射器１０ａ、Ｘ線カメラ１０ｂが、それぞれ、第２Ｘ方向移動体１４、第１Ｘ方向移動体１３を介して、第３軌道レール５３、第２軌道レール５２に沿って移動する（図１参照）。そして、図７に示すように、移動先の座標位置で、第３軌道レール５３、第２軌道レール５２のうねりなどに起因して、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌの位置ずれを生じてしまう。さらに、Ｘ線位置計測装置１０の送り精度、工作精度、組立誤差等によって、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂをＸ方向に同距離だけ移動させても、停止位置がずれる場合がある。その結果、図７に示すように、第２Ｘ線投影像１０２が画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏから位置ずれを生じた状態となり、正確な位置計測を行うことができなくなる。
【００４８】
以下、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ及び第２Ｘ線投影像１０２の位置関係と位置計測精度の関係について説明する。図８に示す状態では、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致しているが、位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置は＋Ｘ方向に位置ずれを生じて合致していない。そのため、画像表示部４５には微小孔６５が第２Ｘ線投影像１０２として画像表示部４５の中心位置Ｏから＋Ｘ方向にずれた状態で表示されている。図８に示すように、Ｘ線は投影領域が次第に拡大するように放射されるので、測定対象物は、Ｘ線放射器１０ａからの距離が同じでも、Ｘ線放射器１０ａの放射中心からの離間距離に応じて、画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影されるときに拡大率が異なるようになる。
【００４９】
具体的には、図８に示すように、画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された、位置補正用治具６１の微小孔６５の−Ｘ側の端点から微小孔６５の中心位置に対応する第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´までの距離をＬａ、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´から微小孔６５の＋Ｘ側の端点までの距離をＬｂとすると、Ｌａ＜Ｌｂとなる。即ち、真円状の微小孔６５が画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された結果、僅かに歪んだ形状で投影されることになる。このように歪んだ形状で投影された第２Ｘ線投影像１０２の中心点を計測すると、第２Ｘ線投影像１０２の真の中心点Ｏ´から位置ずれを生じた中心点Ｏ´´を真の中心点Ｏ´と誤って検出してしまうことになる。
【００５０】
これに対して、図９に示すように、Ｘ線放射器１０ａの放射中心、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ、及び位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置とが合致している場合は、微小孔６５はその形状が歪むことなく画像表示部４５に投影され、Ｌａ＝Ｌｂとなる。このため、第２Ｘ線投影像１０２から、微小孔６５の中心位置を正確に計測することができる。
【００５１】
つまり、高精度な位置計測を行う場合には、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致しているだけでなく、さらに微小孔６５の中心位置も合致していることが望ましい。ただし、Ｘ線放射器１０ａの放射中心、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ、及び位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置は、厳密に合致していなくともよく、要求される位置計測精度に応じた範囲で合致していればよい。
【００５２】
本実施形態のように、多層プリント基板７０に設けられた位置決めマーク７０ｍの位置計測を行う場合にも、上述したように、Ｘ線放射器１０ａの放射中心、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ、及び位置決めマーク７０ｍの中心点が合致している状態で位置計測を行うことが望ましい。
【００５３】
具体的には、次のように位置計測を行う。例えば図５に示すＸＹ座標において、（２、１）の位置にある位置決めマーク７０ｍの位置計測を行うべく、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとを移動させた場合では、多層プリント基板７０に位置決めマーク７０ｍを印刷するときに生じた位置ずれや、多層プリント基板７０自体が雰囲気の温度や湿度によって伸縮をするため、必ずしもＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと、（２、１）の座標位置にある位置決めマーク７０ｍの中心点とが合致しない。
【００５４】
このような状態で位置計測を行うと、上述したように正しく位置計測を行うことができないため、一旦、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量を計測し、その後、当該位置ずれ量がキャンセルされるように、Ｘ線カメラ１０ｂとＸ線放射器１０ａとをその位置ずれ量に応じた距離だけ移動させ、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ及び位置決めマーク７０ｍの中心点とを位置計測の精度に要求される範囲内で合致させるようにする。
【００５５】
そうすると、高精度に位置決めマーク７０ｍの位置計測を行うことが可能となる。すなわち微小孔６５が画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された際の歪み量が十分に小さい状態で位置計測が実行可能になる。このように本実施形態では一旦Ｘ線カメラ１０ｂと位置決めマーク７０ｍとの位置決めを行った後、１度だけ位置ずれ量をキャンセルするための操作を行う。これに限られず、さらに高精度に位置決めをしたい場合は、必要な精度が得られるまで、位置ずれをキャンセルするための操作を繰り返せばよい。
【００５６】
本実施形態では、Ｘ線位置計測装置１０のコントローラ８１は、位置決めマーク７０ｍに対する、Ｘ線カメラ１０ｂ及びＸ線放射器１０ａの相対位置を位置決めする際の第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、第４Ｙモータ４２の移動パルスを記憶している。そして、コントローラ８１は、この移動パルスの記憶値に基づいて、Ｘ線位置計測装置１０の機械原点に対する位置決めマーク７０ｍの相対位置を把握することができる。
【００５７】
ところで、上述したように本実施形態では、測定対象物の位置計測の際に、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂをそれぞれ独立してＸ方向に移動させるため、移動先でＸ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂの停止位置が互いに位置ずれする現象が潜在的に生じる。このような位置ずれを生じ、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致していないと、次のような結果を招く。
【００５８】
即ち、図１０に、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと微小孔６５の中心位置とが合致しているが、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸ＬとＸ線放射器１０ａの放射中心とは合致していない状態を示す。図１０に示すように、Ｘ線は投影領域が次第に拡大するように放射されるので、微小孔６５の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとは合致しているにもかかわらず、投影部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された状態では、第２Ｘ線投影像１０２は、＋Ｘ方向に位置ずれを生じた状態で投影されている。また、図８に示す場合と同様に画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された微小孔６５の−Ｘ側の端点から第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´までの距離をＬａ、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´から微小孔６５の＋Ｘ側の端点までの距離をＬｂとすると、Ｌａ＜Ｌｂとなる。即ち、真円状の微小孔６５が画像表示部４５に第２Ｘ線投影像１０２として投影された結果、僅かに歪んだ形状となっている。
【００５９】
このように歪んだ形状で投影された第２Ｘ線投影像１０２の中心点を計測すると、第２Ｘ線投影像１０２の真の中心点Ｏ´から位置ずれを生じた中心点Ｏ´´を真の中心点Ｏ´と誤って検出してしまうことになる。このような状態で、第２Ｘ線投影像１０２の歪みを矯正するため、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´´と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致するように、位置補正用治具６１（微小孔６５）を移動させてしまうと、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと、微小孔６５の中心位置が合致していた状態から、却って位置ずれを生じ、位置測定の精度が悪化してしまう。
【００６０】
そこで、本実施形態のＸ線位置計測装置１０では、予め、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂのＸ方向移動時における、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの、ＸＹ平面上での位置ずれ量を測定し、補正量として記憶しておく。そして、実際に多層プリント基板の位置計測を行う場合に、その補正量を用いて、多層プリント基板７０において位置計測を行う位置（位置決めマーク７０ｍの位置）、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌの相対位置を補正する。
【００６１】
以下、その一例について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。ここでの位置計測処理は、記憶部４７に格納されたプログラムによってコントローラ８１が実行する。
【００６２】
＜Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂのＸ方向移動時の補正量の取得＞
Ｘ線位置計測装置１０を用いて実際に多層プリント基板の位置計測を行う前に、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂのＸ方向移動時の補正量を取得する。ここでは、ワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板が載置されていない状態とする。また、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率は、所定の倍率（ここでは、×１）で一定としておく。この補正量の取得は、１枚の多層プリント基板の位置計測を行う都度に行うことが好ましい。しかしこれに限られず、複数枚の多層プリント基板の位置計測を行う都度に行っても良い。また、位置計測を行う多層プリント基板の枚数とは無関係に、時期を決めておいて行うことも可能である。
【００６３】
最初に、図５に示す多層プリント基板７０の原点位置（１、１）において、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌの位置合わせを行う。ここでは、多層プリント基板７０の原点位置（１、１）とＸ線位置計測装置１０の機械原点とが同一の座標位置にあるものとする。また、このとき、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１から、円盤治具６３を取り外しておく。
【００６４】
次に、図３（ｂ）に示す位置補正用治具６１と同じ構成の光軸合わせ用治具（図示せず）を用い、その固定用プレートをワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定する。ここで「所定の位置」とは、Ｘ線位置計測装置１０に電源が投入され、上述した第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２、第４Ｙモータ４２による、Ｘ線位置計測装置１０の機械原点への位置決め（リセット操作）が完了した状態で、固定用プレートをワーク載置テーブル１０ｃ（図３（ａ）参照）の所定位置に固定したときに、当該固定プレートに取り付けられた円盤治具６３の微小孔６５の中心位置（孔の中心座標）と、図５に示す原点位置（１、１）とが合致する位置である。
【００６５】
そして、図６を参照して、画像表示部４５の表示画面に投影された、ワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定した光軸合わせ用治具の微小孔６５による第２Ｘ線投影像１０２が、画像表示部４５の表示画面の基準位置（中心位置）Ｏに位置するように、第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２（図１参照）を用い、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとの相対位置を変更する。そして、この操作により、Ｘ線放射器１０ａの放射中心、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ、及び多層プリント基板７０の原点位置（機械原点）とを合致させる。
【００６６】
次に、ワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定した上記固定用プレートを取り外すとともに、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１に円盤治具６３を取り付ける（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。
【００６７】
そして、コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとを合致させた図５に示す原点位置（機械原点）において、そのときの第２Ｘ線投影像１０２を用いて、位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置（第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´）のＸＹ座標を測定する。そして、コントローラ８１は、記憶部４７にそのＸＹ座標を記憶する（ステップＳ１）。この操作によって、図５に示す多層プリント基板７０の原点位置（機械原点）と、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた円盤治具６３の微小孔６５の中心位置とが関連付けられる。さらに、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致するように予め位置合わせをしておく。
【００６８】
この位置合わせは、例えば、次のようにして行う。即ち、まず、サーボモータ群４４の動作により、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´と画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏとを一致させ、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと、ワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定した光軸合わせ用治具６１の微小孔６５の中心位置とを合致させる。その後、ワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定した固定用プレートの保持用開口６４と、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の保持用開口６４とに、両開口６４、６４と同径のピン状の治具を垂直に挿通させる。これにより、両開口６４、６４のＸＹ座標上での位置合わせが行なわれ、ワーク載置テーブル１０ｃの所定位置に固定した光軸合わせ用治具の位置と、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の位置とが合致する。
【００６９】
なお、上述した方法によって、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致するように予め位置合わせをしても、部品精度に起因する位置ずれ、例えば、嵌め合い公差程度の位置ずれが生ずる可能性がある。しかし、このような場合であっても、要求される精度を満足できる程度の位置ずれ量であれば、そのときの位置ずれ量を記憶部４７に記憶しておき、この位置ずれ量を補正値に加算して位置計測操作を行えばよい。なお、本実施形態では、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置と、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとは合致しており、位置ずれがないものとする。
【００７０】
次に、コントローラ８１は、第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ１２、第４Ｙモータ４２を制御し、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを多層プリント基板７０の位置決めマーク７０ｍの各座標位置に順次移動させる（ステップＳ２）。
具体的には、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを、図５に示すＸＹ座標において、（２、１）〜（ｎ−１、１）；（ｍ、２）〜（ｎ−１、ｍ）；（２、１）〜（ｍ−１、１）；（ｎ、２）〜（ｎ、ｍ−１）の各座標位置に設けた位置決めマーク７０ｍに順次移動させる。具体的には、Ｘ方向についてはＸ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを、第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ１２を用いて移動させ、Ｙ方向については、多層プリント基板７０が載置されているワーク載置テーブル１０ｃを、第４Ｘモータ４２を用いて移動させる。
【００７１】
次に、コントローラ８１は、図７を参照して、全ての位置決めマーク７０ｍの各座標位置において、第２Ｘ線投影像１０２が投影された画像表示部４５の画像データを用い、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´のＸＹ座標と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量（ΔＸ１、ΔＹ１）を測定するとともに、この位置ずれ量（ΔＸ１、ΔＹ１）を記憶部４７に補正量として記憶する（ステップＳ３）。
具体的には、図７を参照して、記憶部４７に記憶した、図５に示す原点位置（機械原点）における位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置（第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´）のＸＹ座標を画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏとする。そして、この中心位置Ｏと、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂがＸ方向に移動した先の座標位置での画像表示部４５の表示画面における第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´（微小孔６５の中心位置）のＸＹ座標とを比較して、補正量としての位置ずれ量（ΔＸ１、ΔＹ１）を測定する。そして、コントローラ８１は、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率（Ｘ線カメラ１０ｂのＺ方向位置）、位置決めマーク７０ｍの各座標位置に対応づけて、その座標位置における補正量を記憶部４７に順次記憶する。全ての位置決めマーク７０ｍの各座標位置における補正量を記憶した後、位置補正用治具６１から円盤治具６３を取り外す。
【００７２】
この後、Ｘ線位置計測装置１０を用いて実際に多層プリント基板の位置計測を行うべく、ワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板を載置固定する（図３（ａ）参照）。ここでは、多層プリント基板の位置決めマーク７０ｍが、図５に示すＸＹ座標において、（２、１）〜（ｎ−１、１）；（ｍ、２）〜（ｎ−１、ｍ）；（２、１）〜（ｍ−１、１）；（ｎ、２）〜（ｎ、ｍ−１）の各座標位置に一致するように位置決めをした状態でワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板を載置固定する。
【００７３】
＜多層プリント基板の位置計測＞
次に、コントローラ８１は、多層プリント基板の各位置決めマーク７０ｍで位置計測を行うため、第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、第４Ｙモータ４２を制御し、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを上述した位置決めマーク７０ｍの各座標位置に移動させる（ステップＳ４）。
【００７４】
そして、コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂが移動した各座標位置において、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率（Ｘ線カメラ１０ｂのＺ方向位置、ここでは×１）、位置決めマーク７０ｍの当該座標位置に対応づけられて記憶部４７に記憶された補正量（ΔＸ１、ΔＹ１）を用い、位置決めマーク７０ｍの各座標位置ごとに、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２（図１、図３（ａ）参照）を制御する。そして、コントローラ８１は、その補正量がキャンセルされるように、Ｘ線放射器１０ａを第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２でＸＹ方向にΔＸ１、ΔＹ１相当分移動させ、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとを合致させる（ステップＳ５）。ここでは、先の調整によって、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと微小孔６５の中心位置とは既に合致しているので、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２でＸ線放射器１０ａを移動させ、当該Ｘ線放射器１０ａの放射中心と微小孔６５の中心位置とを合致させるようにすればよい。
【００７５】
そうすると、位置決めマーク７０ｍの各位置座標に基づいて、Ｘ線放射器１０ａと、Ｘ線カメラ１０ｂとをＸ方向にほぼ同じ距離だけ独立して移動させても、図６及び図１２（ａ）に示すように、多層プリント基板の位置決めマーク７０ｍの各座標位置において、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致した状態で正確に位置計測が行われる。
【００７６】
具体的には、図１２（ｂ）に示すように、多層プリント基板７０に付された円マーク７０ｂと、銅箔２に付された円マーク７０ａとが画像表示部４５に投影されてなる第１Ｘ線投影像１０１の位置計測が、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致した状態で行われる。この結果、多層プリント基板７０の位置計測が正確に行なわれるようになる。
【００７７】
上述の位置計測操作の結果、コントローラ８１は、多層プリント基板７０の全ての位置決めマーク７０ｍについて位置計測を終えると、処理を終了する。
【００７８】
また、上述したように、Ｘ線位置計測装置１０では、Ｘ線カメラ１０ｂをＸ線放射器１０ａに対して上下方向に移動させることで拡大倍率を調整することができる。図６に示すように、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとを合致させた状態から、Ｘ線カメラ１０ｂを第１軌道レール５１に沿って上方向に移動させると、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸中心は、設計上、この初期の光軸Ｌに沿って移動する。しかしながら、図１１に示すように、実際には第１軌道レール５１（図３（ａ）参照）のうねりなどの様々な要因によってＸ線カメラ１０ｂの光軸中心は、当該初期の光軸Ｌから外れてしまう。その結果、図１１に示すように、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´が画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏから位置ずれを生じた状態となり、正確な位置計測を行うことができなくなる。
【００７９】
そこで、本実施形態のＸ線位置計測装置１０では、予め、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率の変更時における、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量を測定し、補正量として記憶しておく。そして、実際にＸ線カメラ１０ｂの拡大倍率を変更する場合に、その補正量を用いてＸ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌの位置を補正する。
【００８０】
以下、その一例について、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。ここでの位置計測処理は、記憶部４７に格納されたプログラムによってコントローラ８１が実行する。
【００８１】
＜Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率変更（Ｚ方向移動）時の補正量の取得＞
Ｘ線位置計測装置１０を用いて実際にＸ線カメラ１０ｂの拡大倍率の変更を行う前に、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率変更時の補正量を取得する。ここでは、ワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板が載置されていない状態とする。また、Ｘ線カメラ１０ｂの初期の拡大倍率は、所定の倍率（ここでは、×１）としておく。この補正量の取得は、１枚の多層プリント基板の位置計測を行う都度に行うことが好ましい。しかしこれに限られず、複数枚の多層プリント基板の位置計測を行う都度に行っても良い。また、位置計測を行う多層プリント基板の枚数とは無関係に、時期を決めておいて行うことも可能である。
【００８２】
ここでは、上述したＸ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと、機械原点との位置合わせが既に完了しているものとする。
次に、固定用プレート６２を用いて、位置補正用治具６１を、Ｘ線カメラ１０ｂの下方側で第１Ｘ方向移動体１３の所定位置に固定しておく（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。
【００８３】
そして、コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとを合致させた図５に示す原点位置（機械原点）において、そのときの第２Ｘ線投影像１０２を用いて、位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置（第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´）のＸＹ座標を測定する。そして、コントローラ８１は、記憶部４７にそのＸＹ座標を記憶する（ステップＳ１１）。上述したように、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとは、部品精度に起因する位置ずれ、例えば、嵌め合い公差程度の位置ずれが生ずる可能性がある。しかし、このような場合であっても、要求される精度を満足できる程度の位置ずれ量であれば、そのときの位置ずれ量を記憶部４７に記憶しておき、この位置ずれ量を補正量に加算して位置計測操作を行えばよい。なお、本実施形態では、第１Ｘ方向移動体１３に取り付けられた位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置と、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとは合致しており、位置ずれがないものとする。
【００８４】
次に、コントローラ８１は、Ｚモータ４３を制御し、Ｘ線カメラ１０ｂをＺ方向に沿って移動させ、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率を所定倍率（例えば、×２、×４、×６）に順次変更する（ステップＳ１２）。
【００８５】
次に、コントローラ８１は、図１１を参照して、各拡大倍率に対応するＸ線カメラ１０ｂのＺ方向位置において、第２Ｘ線投影像１０２が投影された画像表示部４５の画像データを用い、第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´のＸＹ座標と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量（ΔＸ２、ΔＹ２）を測定するとともに、この位置ずれ量（ΔＸ２、ΔＹ２）を記憶部４７に補正量として記憶する（ステップＳ１３）。
具体的には、図１１を参照して、記憶部４７に記憶した、図５に示す原点位置（機械原点）における位置補正用治具６１の微小孔６５の中心位置（第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´）のＸＹ座標を画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏとする。そして、この中心位置Ｏと、Ｘ線カメラ１０ｂがＺ方向に移動した先の座標位置での画像表示部４５の表示画面における第２Ｘ線投影像１０２の中心点Ｏ´（微小孔６５の中心位置）のＸＹ座標とを比較して、補正量としての位置ずれ量（ΔＸ２、ΔＹ２）を測定する。そして、コントローラ８１は、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率（Ｘ線カメラ１０ｂのＺ方向位置）に対応づけて、そのＺ方向位置における補正量を記憶部４７に順次記憶する。全ての拡大倍率における補正量を記憶した後、位置補正用治具６１から円盤治具６３を取り外す。
【００８６】
この後、Ｘ線位置計測装置１０を用いて実際に多層プリント基板の位置計測を行うべく、ワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板を載置固定する（図３（ａ）参照）。ここでは、多層プリント基板の位置決めマーク７０ｍが、図５に示すＸＹ座標において、（２、１）〜（ｎ−１、１）；（ｍ、２）〜（ｎ−１、ｍ）；（２、１）〜（ｍ−１、１）；（ｎ、２）〜（ｎ、ｍ−１）の各座標位置に一致するように位置決めをした状態でワーク載置テーブル１０ｃ上に多層プリント基板を載置固定する。
【００８７】
＜多層プリント基板の位置計測＞
次に、コントローラ８１は、多層プリント基板の所定の位置決めマーク７０ｍで位置計測を行うため、第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、第４Ｙモータ４２を制御し、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを上述した位置決めマーク７０ｍのいずれかの座標位置に移動させる（ステップＳ１４）。
【００８８】
そして、コントローラ８１は、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率（ここでは初期の拡大倍率×１である）、位置決めマーク７０ｍの座標位置に対応づけられて記憶部４７に記憶された補正量（ΔＸ１、ΔＹ１）を用い、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２（図１、図３（ａ）参照）を制御する。そして、コントローラ８１は、その補正量がキャンセルされるように、Ｘ線放射器１０ａを第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２でＸＹ方向にΔＸ１、ΔＹ１相当分移動させ、微小孔６５の中心位置（画像表示部４５の表示画面の中心位置Ｏ）、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌを合致させる（ステップＳ１５）。ここでは、先の調整によって、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと微小孔６５の中心位置とは既に合致しているので、第２Ｘモータ２１、第２Ｙモータ２２でＸ線放射器１０ａを移動させ、当該Ｘ線放射器１０ａの放射中心と微小孔６５の中心位置とを合致させるようにすればよい。
【００８９】
さらに、コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂが移動した所定の座標位置において、Ｚモータ４３を制御し、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率の設定を行う（ステップＳ１６）。
【００９０】
そして、コントローラ８１は、Ｘ線カメラ１０ｂが倍率変更に伴って移動したＺ方向位置において、記憶部４７に、Ｘ線カメラ１０ｂの当該拡大倍率（Ｘ線カメラ１０ｂのＺ方向位置）に対応づけられて記憶された補正量（ΔＸ２、ΔＹ２）を用い、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２（図１、図４参照）を制御する。そして、コントローラ８１は、その補正量がキャンセルされるように、Ｘ線カメラ１０ｂを第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２でＸＹ方向にΔＸ２、ΔＹ２相当分移動させ、微小孔６５の中心位置、Ｘ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌを合致させる（ステップＳ１７）。ここでは、先の調整によって、Ｘ線放射器１０ａの放射中心と微小孔６５の中心位置とは既に合致しているので、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２でＸ線カメラ１０ｂを移動させ、当該Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌ及び微小孔６５の中心位置とを合致させるようにすればよい。
【００９１】
そうすると、図６、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、Ｘ線カメラ１０ｂの各拡大倍率において、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致した状態で正確に位置計測が行われる。
【００９２】
上述の位置計測操作の結果、コントローラ８１は、多層プリント基板７０の所定の位置決めマーク７０ｍについてＸ線カメラ１０ｂの所定の拡大倍率での位置計測を終えると、処理を終了する。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態のＸ線位置計測装置１０によれば、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂがそれぞれ独立してＸＹ座標（多層プリント基板の表面）に沿って移動する場合に、位置補正用治具６１を備えることで、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂが移動した先での互いの相対的な位置を把握することが可能となる。そして、位置計測の際に、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとが合致するように、Ｘ線カメラ１０ｂの位置を適正に補正することができるようになる。そのため、従来のようにコ字状フレームでＸ線カメラ１０ｂ及びＸ線放射器１０ａを保持して位置精度を確保する構成が不要となり、Ｘ線位置計測装置全体の小型化が実現できる。また、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂがそれぞれ独立してＸＹ座標に沿って移動する場合には、位置精度の確保のために高精度なＸＹ送り機構や高剛性な機械筐体などが必要となるが、そのような構成を備えなくても高精度な位置計測が可能となる。したがって、本実施形態のＸ線位置計測装置１０によれば、高精度な位置計測が可能でありながら、小型で低価格なＸ線位置計測装置を実現することが可能となる。
【００９４】
また、本実施形態のＸ線位置計測装置１０によれば、互いの相対的な位置関係がＺ方向に変更可能に設けられたＸ線カメラ１０ｂとＸ線放射器１０ａを、Ｚ方向に相対的に移動させ、その結果を位置補正用治具６１によって測定し、移動前後において互いの中心位置の座標がＸＹ方向にずれていないか確認することが可能となる。そのため高精度なＺ方向（上下方向）の送り機構や、高剛性な筐体などを備えていなくても高精度な位置計測が可能となる。さらに、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂがＸＹ座標に沿って移動可能とされている場合には、ＸＹ座標上の任意の座標位置で、Ｚ方向に沿って、Ｘ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれ量を測定、記憶するとともに、補正に使用することが可能となるので、高精度な位置計測が実現できる。
【００９５】
また、本実施形態のＸ線位置計測装置１０によれば、位置計測操作の間に発生する熱によってＸ線位置計測装置１０の各部が熱膨張することによるＸ線放射器１０ａの放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置ずれが発生しても、その位置ずれを適切に補正することで、測定精度が悪化することを防止できるようになる。
【００９６】
例えば、Ｘ線管には、位置計測操作の間に陰極と陽極との間に高電圧が印加され、フィラメントから放出された熱電子がターゲットの焦点に衝突することによりＸ線が発生すると共に、ターゲットに熱が発生する。この熱により、陽極の各部が熱膨張し、その結果ターゲットがＸ線管軸方向に沿って陰極側（例えば本実施形態における−Ｘ方向）へ移動する。この陽極の熱膨張に起因するターゲットの移動の結果、焦点の位置も同量だけ−Ｘ方向に変位することになる。
【００９７】
このように焦点の位置が位置ずれを生じてしまうと、Ｘ線放射器１０ａの放射中心が位置ずれを生じ、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸Ｌと合致しなくなり、上述したように位置計測精度が悪化する。
【００９８】
しかしながら、本実施形態のＸ線位置計測装置１０によれば、位置補正用治具６１を備えることで、Ｘ線放射器１０ａの陰極の熱変位に由来する、Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラの光軸Ｌとの位置ずれ量を検出し、適切に補正することもできるようになる。
【００９９】
例えば、全ての位置決めマーク７０ｍの各座標位置における補正量を測定した後の所定のタイミングで、いずれかの位置決めマーク７０ｍの位置補正用治具６１を用いて第２Ｘ線投影像１０２の位置計測を行い、このときに得られた補正量と、記憶部４７に記憶してある補正量とを比較して、両補正量の差異の有無を検出する。そして両補正量に差異があった場合には、全ての位置決めマーク７０ｍの各座標位置における補正量を測定し直して、その後に得られた補正量を記憶部４７に補正量として記憶する。そして、以後の位置計測操作には、その後に得られた補正量を用いてＸ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌとの位置合わせを行う。
【０１００】
本実施形態によれば、上述したように位置計測処理を行うので、Ｘ線放射器１０ａが熱変位を起こしたとしても、測定精度を確保することができる。そのため、Ｘ線放射器１０ａの熱変位を抑えるための様々な対策を行う必要がなくなる。したがって、Ｘ線位置計測装置１０によって高精度な位置計測が可能になるとともに、そのコストを抑えることができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、測定対象物を７層構造の多層プリント基板７０とした。しかしこれに限られず、測定対象物は、６層以下又は８層以上の多層プリント基板であってもよいし、その他のワークであってもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、位置補正用治具６１は、Ｘ線カメラ１０ｂとの相対位置が決定された状態でＸ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂとの間に介在配置した。しかしこれに限られず、Ｘ線放射器１０ａとの相対位置が決定された状態で介在配置してもよい。
【０１０３】
上記実施形態では、Ｘ線カメラ１０ｂをワーク載置テーブル１０ｃと垂直な方向にＸ線放射器１０ａに対して移動させることで、このＸ線カメラ１０ｂの拡大倍率を変更した。しかしこれに限られず、Ｘ線放射器１０ａをＸ線カメラ１０ｂに対して移動させることでＸ線カメラ１０ｂの拡大倍率を変更する構成とすることも可能である。
【０１０４】
上記実施形態では、位置補正用治具６１は、矩形平板状の固定用プレート６２と、この固定用プレート６２に設けられた保持用開口６４に着脱可能に保持され、中央部に微小孔６５を有する円盤治具６３とから構成した（図３（ｂ）参照）。しかしこれに限られず、円盤治具６３に代えて、固定用プレート６２の所定位置に設けた支点に対して回動し、幅方向中央部に微小孔６５を有するプレート体としてもよい。このプレート体では、位置決めマーク７０ｍの位置計測を行う場合には位置計測に支障をきたさないようにＸ線カメラ１０ｂの下方から退避し、第２Ｘ線投影像１０２の位置計測を行う場合にはＸ線カメラ１０ｂの下方であって位置計測が可能な所定位置に位置決めされるようになる。
【０１０５】
上記実施形態では、位置決めマーク７０ｍの座標位置ごと、又は、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率ごとに、予め取得した補正量を用いてＸ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを移動する位置を修正した。しかしこれに限られず、当該補正量に基づいて、位置計測の結果得られたデータそのものを修正することも可能である。
【０１０６】
上記実施形態では、Ｘ線位置計測装置１０による位置計測は、全ての位置決めマーク７０ｍにおいて、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率を一定とするか、又は、所定の位置決めマーク７０ｍにおいて、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率を変更して行った。しかしこれに限られず、位置決めマーク７０ｍの座標位置ごとに、Ｘ線カメラ１０ｂの拡大倍率を複数段階で変更し、その複数段階の拡大倍率とともに、位置決めマーク７０ｍの座標位置、及び、位置ずれ量の測定値を補正量として記憶する。そして、位置決めマーク７０ｍの座標位置ごとに拡大倍率を変更しながら、その補正量を使用してＸ線放射器１０ａの放射中心及びＸ線カメラ１０ｂの光軸Ｌを合致させ、位置計測を行うことも可能である。
【０１０７】
上記実施形態では、Ｘ線位置計測装置１０による位置計測にあたり、記憶部４７に格納した位置計測用プログラムをコンピュータであるＣＰＵを有するコントローラ８１が実行した。しかしこれに限られず、運搬可能な記録媒体に記録した位置計測用プログラムをコントローラ８１が実行することもできるし、インターネット経由で伝送される位置計測用プログラムをコントローラ８１が実行することも可能である。
【０１０８】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１０９】
１０    Ｘ線位置計測装置
１０ａ  Ｘ線放射器
１０ｂ  Ｘ線カメラ
１０ｃ  ワーク載置テーブル
１０ｄ  基台
１０ｅ  立設プレート
１０ｆ  溝部
１１  第１Ｘモータ
１３  第１Ｘ方向移動体
１４  第２Ｘ方向移動体
１５  Ｚ方向移動体
２１  第２Ｘモータ
２２  第２Ｙモータ
３１  第３Ｘモータ
３２  第３Ｙモータ
４２  第４Ｙモータ
４３  Ｚモータ
４４  サーボモータ群
４５  画像表示部
４６  Ｘ線放射器駆動部
４７  記憶部
４８  入力部
５１  第１軌道レール
５２  第２軌道レール
５３  第３軌道レール
５４  第４軌道レール
６１  位置補正用治具
６２  固定用プレート
６３  円盤治具
６４  保持用開口
６５  微小孔
７０  多層プリント基板
７０ｍ  位置決めマーク
７０ａ  大径の円マーク
７０ｂ  小径の円マーク
７１  表側プリント基板
７２  裏側プリント基板
８１  マイクロコンピュータ
１００  受光面
１０１  第１Ｘ線投影像
１０２  第２Ｘ線投影像
Ｌ  光軸
Ｏ  画像表示部４５の表示画面の中心位置
Ｏ´  第２Ｘ線投影像の真の中心点
Ｏ´´  第２Ｘ線投影像の見かけの中心点
【図１】
0005350350.tif 000002
【図２】
0005350350.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005350350.tif 000006
【図６】
0005350350.tif 000007
【図７】
0005350350.tif 000008
【図８】
0005350350.tif 000009
【図９】
0005350350.tif 000010
【図１０】
0005350350.tif 000011
【図１１】
0005350350.tif 000012
【図１２】
0005350350.tif 000013
【図１３】
0005350350.tif 000014
【図１４】
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