CN103487448B

CN103487448B - X射线检查装置

Info

Publication number: CN103487448B
Application number: CN201310058896.4A
Authority: CN
Inventors: 岩尾快彦
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: CN103487448A; JP2013257155A; JP5950100B2

Abstract

本发明的X射线检查装置包括：设在相互相向配置的X射线产生装置与X射线检测器之间、且对被检查物W进行载置的载置台；使载置台在包含X射线光轴方向的三个轴方向上移动的移动机构；取得被检查物的一部分区域的X射线透视图像的X射线透视图像取得部；从X射线光轴方向对被检查物的整个区域的外观图像进行摄影的光学照相机；将外观图像显示在显示器上的外观图像显示控制部；以及通过指定外观图像上的想要的位置，使移动机构驱动，以取得包含该想要的位置的X射线透视图像的移动机构控制部，通过输入被检查物的高度，外观图像显示控制部根据高度使载置台在X射线光轴方向上移动之后，使光学照相机对外观图像进行摄影。

Description

X射线检查装置

技术领域

本发明涉及X射线检查装置，尤其，涉及使用对各种工业产品等被检查物进行X射线照射而得到的X射线透视图像，对被检查物内部有无缺陷等进行非破坏性检查的X射线检查装置。

背景技术

在对各种工业产品的内部有无缺陷等进行非破坏性检查的X射线检查装置中，一般地，具有在X射线产生装置与X射线检测器之间配置有将被检查物进行载置的载置台的结构。通常，载置台能够在包含X射线光轴方向（连接X射线产生装置与X射线检测器的方向、Z方向）的三维方向（XYZ方向）上移动。通过使该载置台在X射线光轴方向（Z方向）上移动而使透视倍率产生变化，通过在与其正交的平面（XY平面）上移动可以使视场中心产生变化。也有代替载置台，使X射线产生装置和X射线检测器与载置台一起移动的装置。

在用于对电路基板（被检查物）上所安装的部件和焊锡球等进行检查的X射线检查装置中，通常，将电路基板上的细节放大透视后进行观察。为此，当前透视的部位是位于电路基板上的何处将变得难以进行判别。因此，已知有以下的技术（中心移动功能）：用较低倍率（宽视场）对被检查物的X射线透视图像进行摄影并存储好，将该X射线透视图像在显示器上显示，通过在该X射线透视图像上指定应该放大透视的位置和大小尺寸（想要的区域），来使载置台自动地移动并将X射线透视图像进行显示（例如，参见专利文献1）。

另外，在用于这种用途的X射线检查装置中，由于采用了用于得到高放大率的X射线透视图像的装置结构，因而无法得到被检查物的整个区域（低倍率）的X射线透视图像，为此，便有了设置用于对载置台上的被检查物的整个区域进行摄影的光学照相机的技术（例如，参见专利文献2）。

图4为示出设有光学照相机的X射线检查装置的结构的模块图。另外，图2为由X射线检查装置所显示的图像的一例。此外，将连接X射线产生装置和X射线检测器的方向作为Z方向，将与Z方向垂直的一个方向作为X方向，将与Z方向和X方向垂直的方向作为Y方向。

X射线检查装置110包括：对被检查物W进行载置的载置台3；使载置台3在XYZ方向上移动的移动机构4；X射线产生装置1；X射线检测器2；用于对被检查物W的整个区域的外观图像进行摄影的光学照相机5；以及对X射线检查装置1整体进行控制的控制系统120。控制系统120由通用的计算机装置构成，将其硬件模块化后进行说明的话，由CPU121、键盘和鼠标等输入装置22、液晶面板等显示器23、和存储器124构成。

另外，如果对CPU121所处理的功能进行模块化来说明的话，其具有从X射线检测器2取得X射线透视图像并在显示器23上进行显示的X射线透视图像取得部21a、从光学照相机5取得外观图像并在显示器23上进行显示的外观图像显示控制部121b以及使移动机构4驱动的移动机构控制部121c。

根据这种X射线检查装置110，如图2所示，显示器23中，在右侧区域显示目前正在透视的X射线透视图像T，且在左侧区域显示外观图像C。

并且，操作者将通过光学照相机5从与X射线的透视方向大致相同方向（-Z方向）对被检查物W进行摄影所得到的外观图像C作为地图那样地来使用，通过在该外观图像C上重叠显示各个时刻的透视位置，或者，用输入装置22在外观图像C上指定应该放大显示的位置，使载置台3自动地移动并使X射线透视图像T进行显示（外观导航功能）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-255286号公报

专利文献2：日本特开2006-343193号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述那样的X射线检查装置110中，当对高度h较高的被检查物W_l进行检查时，外观导航功能有时不能很好地发挥作用。另外，有时无法取得被检查物W_l的整个区域的外观图像C。

用于解决课题的手段

因此，申请人就外观导航功能不能很好地发挥作用的原因进行了探讨。在X射线检查装置110中，将被检查物W载置到载置台3上之后，载置台3将会移动到规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）上，光学照相机5将会对外观图像C进行摄影。一般地，在X射线检查装置110中，多为对电路基板等高度h较低的被检查物W₂进行检查。为此，用于光学照相机5对外观图像C进行摄影的规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）以高度h较低的被检查物W₂为基准而被设定。

在此，图5的（a）是高度h₂较低的被检查物W₂配置于规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）之际，对外观图像C进行摄影时的图；图5的（b）是高度h_l较高的被检查物W_l配置于规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）之际，对外观图像C进行摄影时的图。

在对高度h_l较高的被检查物W_l的外观图像C进行摄影的情况下，被检查物W_l的整个区域将无法映出。

此外，如果设定规定的位置（X’，Y’，Z’），以使高度h_l较高的被检查物W₁的整个区域被映出的话，则在对高度h₂较低的被检查物W₂的外观图像C进行摄影的情况下，被检查物W₂的整个区域的尺寸将变小，对外观图像C上的位置进行指定将变得困难。

另外，图6的（a）是在高度h₂较低的被检查物W₂被配置在某位置（X₁，Y_l，Z_l）之际取得X射线透视图像T时的图；图6的（b）是在高度h_l较高的被检查物W_l被配置在某位置（X₁，Y_l，Z_l）之际取得X射线透视图像T时的图。

对于X射线透视图像T，为了计算用于使被检查物W中的想要的观察位置移动至X射线透视图像T的中心的距离x₁、x₂，则有必要知道想观察的位置（星号）离载置台3表面的高度h_l、h₂。因此，在取得X射线透视图像T之际，有时需输入想观察的位置（星号）离载置台3表面的高度h_l、h₂。

但是，在使用外观图像C的外观导航功能的情况下，在使被检查物W中的想要的观察位置向X射线透视图像T的中心移动的时候，完全没有考虑离载置台3的上表面的高度h_l、h₂。

因此，发现了利用被检查物W的高度h_l、h₂来进行调整用于光学照相机5对外观图像C进行摄影的载置台3的位置（X，Y，Z）。

即，本发明的X射线检查装置包括：载置台，其被设在相互相向配置的X射线产生装置与X射线检测器之间，对被检查物进行载置；移动机构，其使所述载置台在包含X射线光轴方向的至少三个轴方向上移动；X射线透视图像取得部，其取得所述被检查物的一部分区域的X射线透视图像；光学照相机，其用于从X射线光轴方向对所述被检查物的整个区域的外观图像进行摄影；外观图像显示控制部，其将所述外观图像显示在显示器上；移动机构控制部，其通过指定所述外观图像上的想要的位置，使所述移动机构驱动，以便取得包含该想要的位置的X射线透视图像，其特征在于，通过输入所述被检查物的高度，所述外观图像显示控制部根据该高度使载置台在X射线光轴方向上移动之后，使所述光学照相机对外观图像进行摄影。

根据本发明的X射线检查装置，首先，设定被检查物W的高度h。其结果，在对高度h_l较高的被检查物W_l的外观图像C进行摄影的情况下，外观图像显示控制部使载置台位于从规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）在X射线光轴方向上仅移动高度h_l的位置（X₀，Y₀，Z₀-h_l）之后，再让光学照相机对外观图像C进行摄影。据此，被检查物W_l的整个区域将被映出。反之，在对高度h₂较低的被检查物W₂的外观图像C进行摄影的情况下，外观图像显示控制部使载置台位于从规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）在X射线光轴方向上仅移动高度h₂的位置（X₀，Y₀，Z₀-h₂）之后，再让光学照相机对外观图像C进行摄影。据此，被检查物W₂的整个区域的尺寸就不会变小。也就是说，根据被检查物W的高度h，使对外观图像C进行摄影的载置台的位置（X，Y，Z）位于恰当的位置。

而且，因为映在外观图像C上的被检查物W的表面离载置台的高度h为已知的，所以通过在外观图像（被检查物W的表面）C上对应该放大显示的透视位置进行指定，在使载置台移动的时候，也能够正确地计算用于使其移动的距离x、y。也就是说，外观导航功能将会很好地发挥作用。

发明的效果

如上所述，根据本发明的X射线检查装置，即便是各种高度h的被检查物W也能够对被检查物W的整个区域的外观图像C进行摄影。而且，将会出色地发挥外观导航功能。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的X射线检查装置的结构的模块图。

图2是由X射线检查装置所显示的图像的一例。

图3是进行外观图像摄影时的图。

图4是示出设有光学照相机的X射线检查装置的结构的模块图。

图5是进行外观图像摄影时的图。

图6是取得X射线透视图像时的图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并不限于以下说明的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内包含各种形态。

图1为示出本发明的一实施方式的X射线检查装置的结构的模块图。此外，关于与X射线检查装置110相同之处，附上相同的符号。

X射线检查装置10包括：对被检查物W进行载置的载置台3；使载置台3在XYZ方向上移动的移动机构4；X射线产生装置1；X射线检测器2；用于对被检查物W的整个区域的外观图像进行摄影的光学照相机5；以及对X射线检查装置1整体进行控制的控制系统20。

X射线产生装置1向铅垂上方（Z方向）产生带有锥形束状的延展的X射线，在X射线产生装置1的上方相向配置有二维（XY平面）的X射线检测器2。

载置台3配置在X射线产生装置1与X射线检测器2之间，其上表面上载置有被检查物W。据此，由X射线产生装置1产生的X射线透过载置台3上的被检查物W后射入X射线检测器2并被检测出，其检测输出（X射线透视图像T）将会被实时（规定的时间间隔）地输送至控制系统20并在显示器23上显示。

另外，载置台3能够在X方向、Y方向及Z方向合计三个轴方向上移动。据此，通过使载置台3在XY方向上移动，来进行视场中心的调整，且通过使载置台3在Z方向上移动，来进行测量倍率的调整。另外，在该载置台3上也可以装上使试剂以Z轴为中心进行旋转的旋转机构及其他驱动轴等。

光学照相机5是用来从-Z方向对载置台3上的被检查物W的整个区域进行摄影的，其被配置在载置台3的上方（Z方向），与X射线检测器2相邻。来自光学照相机5的摄影输出（外观图像C）按规定的摄影时机被输送至控制系统20并被存储于存储器24中并在显示器23上进行显示。

控制系统20由通用的计算机装置构成，对其硬件模块化后进行说明的话，由CPU21、键盘及鼠标等输入装置22、液晶面板等显示器23、和存储器24构成。

如图2所示，显示器23中，在右侧区域显示有目前正在透视的X射线透视图像T，且在左侧区域显示外观图像C。

输入装置22用来进行如下操作：由操作者输入被检查物W的高度h，或让光学照相机5对外观图像C进行摄影，或一边对X射线透视图像T进行观察一边使载置台3在XYZ方向上移动，或在显示器23上所显示的X射线透视图像T上对应该放大透视的位置与大小尺寸（想要的区域）进行指定，或在显示器23上所显示的外观图像C上对应该放大透视的位置（想要的位置）进行指定。

在此，如果对CPU21所处理的功能进行模块化来说明的话，具有从X射线检测器2取得X射线透视图像T并在显示器23上进行显示的X射线透视图像取得部21a、从光学照相机5取得外观图像C并在显示器23上进行显示的外观图像显示控制部21b、以及使移动机构4驱动的移动机构控制部21c。另外，在存储器24中形成有预先存储有载置台3的规定位置（X₀，Y₀，Z₀）的规定位置存储区域24a和用于存储被检查物W的高度h的高度存储区域24b。

X射线透视图像取得部21a从X射线检测器2取得被检查物W的一部分区域的X射线透视图像T，并进行在显示器23的右侧区域中实时显示X射线透视图像T的控制。据此，操作者对X射线透视图像T进行观察，并对被检查物W内部有无缺陷等进行检查。

外观图像显示控制部21b在接收到来自输入装置22的输入信号“外观图像摄影”之际，根据高度存储区域24b内所设定的被检查物W的高度h，使载置台3移动之后，再从光学照相机5取得外观图像C，并进行将外观图像C显示于显示器23的左侧区域的控制。图3的（a）是在高度h₂较低的被检查物W₂配置在位置（X₀，Y₀，Z₀-h₂）之际对外观图像C进行摄影时的图；图3的（b）是在高度h_l较高的被检查物W_l配置在位置（X₀，Y₀，Z₀-h_l）之际对外观图像C进行摄影时的图。

操作者在对高度h_l为较高的被检查物W_l的外观图像进行摄影的时候，在高度存储区域24b预先设定好被检查物W的高度h_l。并且，操作者用输入装置22将输入信号“外观图像摄影”进行输入。于是，外观图像显示控制部21b在使载置台3位于从规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）朝下仅移动了高度h_l的位置（X₀，Y₀，Z₀-h_l）之后，再让光学照相机5对外观图像C进行摄影（参见图3的（b））。据此，被检查物W_l的整个区域被映出。

另外，操作者在对高度h₂为较低的被检查物W₂的外观图像进行摄影的时候，在高度存储区域24b内预先设定好被检查物W的高度h₂。并且，操作者用输入装置22将输入信号“外观图像摄影”进行输入。于是，外观图像显示控制部21b在使载置台3位于从规定的位置（X₀，Y₀，Z₀）朝下仅移动高度h₂的位置（X₀，Y₀，Z₀-h₂）之后，再让光学照相机5对外观图像进行摄影（参见图3的（a））。据此，被检查物W₂的整个区域的尺寸将不会变小。

移动机构控制部21c通过用输入装置22来指定显示器23上所显示的X射线透视图像T上的想要的区域，进行使载置台3在XYZ方向上移动的控制（中心移动功能），以取得想要的区域的X射线透视图像T。

另外，移动机构控制部21c通过用输入装置22来指定显示器23上所显示的外观图像C上的想要的位置，进行使载置台3在XY方向上移动的控制（外观导航功能）以取得想要的位置成为中心的X射线透视图像T。此时，因为外观图像C中映出的被检查物W的表面离载置台3的高度h被设定在高度存储区域24b内，所以移动机构控制部21c可以用高度h来计算用于取得外观图像C上被指定的想要的位置成为中心的X射线透视图像T的距离x、y，并使载置台3移动。据此，外观导航功能将很好地发挥作用。

如上所述，根据本发明的X射线检查装置10，即使是各种高度h的被检查物W，也能够对被检查物W的整个区域的外观图像C进行摄影。而且，因为用高度h来计算用于取得外观图像C上被指定的想要的位置成为中心的X射线透视图像T的距离x、y，所以外观导航功能将很好地发挥作用。

＜其他实施方式＞

（1）在上述X射线检查装置1中，虽然为在对被检查物W的外观图像C进行摄影之前，将被检查物W的高度h_l在高度存储区域24b内设定好的结构，但也可以是在对相同高度h_l的被检查物W相继进行检查的时候，省略在高度存储区域24b内设定被检查物W的高度h_l的工序的结构。

（2）在上述X射线检查装置1中，在使用加固增高夹具的情况下，也可以是在高度存储区域24b设定好被检查物W的高度h_l与加固增高夹具的高度h’的结构。

产业上的可利用性

本发明可用于采用对各种工业产品等被检查物进行X射线照射后得到的X射线透视图像，对被检查物内部有无缺陷等进行非破坏性检查的X射线检查装置等。

符号的说明

1：X射线产生装置

2：X射线检测器

3：载置台

4：移动机构

5：光学照相机

10：X射线检查装置

21a：X射线透视图像取得部

21b：外观图像显示控制部

21c：移动机构控制部

22：输入装置

23：显示器

24：存储器。

Claims

1.一种X射线检查装置，包括：

载置台，其被设在相互相向配置的X射线产生装置与X射线检测器之间，对被检查物进行载置；

移动机构，其使所述载置台在包含X射线光轴方向的至少三个轴方向上移动；

X射线透视图像取得部，其取得所述被检查物的一部分区域的X射线透视图像；

光学照相机，其用于从X射线光轴方向对所述被检查物的整个区域的外观图像进行摄影；

外观图像显示控制部，其将所述外观图像显示在显示器上；

由移动机构控制部构成的外观导航功能，所述移动机构控制部通过指定所述外观图像上的想要的位置，使所述移动机构在X射线光轴方向以外的两个轴方向上驱动，以便取得包含该想要的位置的X射线透视图像，其特征在于，

通过输入所述被检查物的从底面到表面为止的高度，所述外观图像显示控制部根据该高度使载置台在X射线光轴方向并且远离所述X射线检测器的方向上移动之后，通过使所述光学照相机对外观图像进行摄影来取得所述被检查物的整个区域的外观图像，将该外观图像用于所述外观导航功能。