JP2001215202A - 放射線検出方法における特定構造の位置特定方法、放射線検出装置、及び基準スケール - Google Patents
放射線検出方法における特定構造の位置特定方法、放射線検出装置、及び基準スケールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 物体に含まれる特定構造（例えば、半導体素
子におけるビアホール）の正確な位置を検出する。 【解決手段】 放射線源１２から放出された放射線１４
を物体２４に照射し、物体を透過した放射線を撮像装置
１６により検出し、撮像装置で撮影された画像をもと
に、物体に含まれる特定構造３０の位置を検出する方法
及び装置である。この方法及び装置では、放射線源と撮
像装置との間の所定の基準位置２６に、形状及び寸法が
既知の特定構造を含む物体を配置する。次に、既知の形
状及び寸法と撮像装置で撮影された特定構造の放射線画
像の大きさとをもとに、放射線源と撮像装置とを結ぶ方
向に直交する平面における特定構造の位置、または放射
線源と撮像装置とを結ぶ方向に関する特定構造の位置を
特定する。
子におけるビアホール）の正確な位置を検出する。 【解決手段】 放射線源１２から放出された放射線１４
を物体２４に照射し、物体を透過した放射線を撮像装置
１６により検出し、撮像装置で撮影された画像をもと
に、物体に含まれる特定構造３０の位置を検出する方法
及び装置である。この方法及び装置では、放射線源と撮
像装置との間の所定の基準位置２６に、形状及び寸法が
既知の特定構造を含む物体を配置する。次に、既知の形
状及び寸法と撮像装置で撮影された特定構造の放射線画
像の大きさとをもとに、放射線源と撮像装置とを結ぶ方
向に直交する平面における特定構造の位置、または放射
線源と撮像装置とを結ぶ方向に関する特定構造の位置を
特定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線を用いて、
物体に含まれる特定構造の二次元及び三次元位置を検出
する方法及び装置に関する。
物体に含まれる特定構造の二次元及び三次元位置を検出
する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、特に微細な構造を含む電子部品等
の製造分野では、この電子部品に含まれる特定の微細構
造が目的の場所に構成されているか否かを検出する方法
や装置が必要とされている。このような要請に対し、従
来、例えば図７に示すように、放射線（例えば、エック
ス線）の放射線源１０２と撮像装置１０４とを有し、こ
れら放射線源１０２と撮像装置１０４との間の所定位置
（基準位置１０６）に検出対象物体１０８を配置し、こ
の検出対象物体１０８に含まれる微小な特定構造１１０
（例えば、ビアホール）が適正位置に形成されているか
否かを検出する放射線位置検出装置１００が提案されて
いる。
の製造分野では、この電子部品に含まれる特定の微細構
造が目的の場所に構成されているか否かを検出する方法
や装置が必要とされている。このような要請に対し、従
来、例えば図７に示すように、放射線（例えば、エック
ス線）の放射線源１０２と撮像装置１０４とを有し、こ
れら放射線源１０２と撮像装置１０４との間の所定位置
（基準位置１０６）に検出対象物体１０８を配置し、こ
の検出対象物体１０８に含まれる微小な特定構造１１０
（例えば、ビアホール）が適正位置に形成されているか
否かを検出する放射線位置検出装置１００が提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような検出装置１
００では、図８に示すように、放射線源１０２と撮像装
置１０４とを結ぶ中心軸１１２上に位置する特定構造１
１０は、この特定構造１１０に相似な形の投影像１１４
として撮像装置１０４に受像される。しかし、中心軸１
１２から外れた位置にある特定構造１１０’の投影像１
１４’は該特定構造１１０’に相似な形とならない（例
えば、特定構造１１０’の平面形状が円形の場合には投
影像１１４’は略楕円径となる。）。また、特定構造１
１０’’が中心軸１１２方向に所定の厚み（高さ）を有
する場合、その非相似性は更に増大する。さらに、基準
位置１０６から中心軸１１２方向に移動した場所に存在
する特定構造１１０’’の場合、撮像装置１０４に受像
される投影像１１４’’が本来得られるべき投影像（例
えば、投影像１１４）よりも小さく又は大きくなる。そ
して、このような投影像の歪みは、検出対象物体１０８
に含まれる構造の位置を求めるうえで支障となることは
疑い得ない。
００では、図８に示すように、放射線源１０２と撮像装
置１０４とを結ぶ中心軸１１２上に位置する特定構造１
１０は、この特定構造１１０に相似な形の投影像１１４
として撮像装置１０４に受像される。しかし、中心軸１
１２から外れた位置にある特定構造１１０’の投影像１
１４’は該特定構造１１０’に相似な形とならない（例
えば、特定構造１１０’の平面形状が円形の場合には投
影像１１４’は略楕円径となる。）。また、特定構造１
１０’’が中心軸１１２方向に所定の厚み（高さ）を有
する場合、その非相似性は更に増大する。さらに、基準
位置１０６から中心軸１１２方向に移動した場所に存在
する特定構造１１０’’の場合、撮像装置１０４に受像
される投影像１１４’’が本来得られるべき投影像（例
えば、投影像１１４）よりも小さく又は大きくなる。そ
して、このような投影像の歪みは、検出対象物体１０８
に含まれる構造の位置を求めるうえで支障となることは
疑い得ない。
【０００４】そこで、本願発明は、上述した投影像の歪
みを考慮し、検出対象物体に含まれる極めて微小な二次
元構造又は三次元構造の位置を正確に検出する方法と装
置を提供することを目的とする。また、本願発明は、検
出対象物に含まれる微小構造の位置を正確に検出する方
法と装置に有用なツール（基準スケール）を提供するこ
とを目的とする。さらに、本願発明は、上記ツールを利
用した検出装置を提供することを目的とする。
みを考慮し、検出対象物体に含まれる極めて微小な二次
元構造又は三次元構造の位置を正確に検出する方法と装
置を提供することを目的とする。また、本願発明は、検
出対象物に含まれる微小構造の位置を正確に検出する方
法と装置に有用なツール（基準スケール）を提供するこ
とを目的とする。さらに、本願発明は、上記ツールを利
用した検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明は放射線検出方法における特定構造の位
置特定方法において、放射線源と撮像手段との間の所定
の基準位置に、形状及び寸法が既知の特定構造を含む上
記物体を配置し、既知の形状及び寸法と撮像手段で撮影
された特定構造の放射線画像の大きさとをもとに、放射
線源と撮像手段とを結ぶ方向に直交する平面における特
定構造の位置を特定するものである。
ために、本発明は放射線検出方法における特定構造の位
置特定方法において、放射線源と撮像手段との間の所定
の基準位置に、形状及び寸法が既知の特定構造を含む上
記物体を配置し、既知の形状及び寸法と撮像手段で撮影
された特定構造の放射線画像の大きさとをもとに、放射
線源と撮像手段とを結ぶ方向に直交する平面における特
定構造の位置を特定するものである。
【０００６】本発明にかかる位置特定方法の他の形態
は、放射線源と撮像手段との間の所定の基準位置に、形
状及び寸法が既知の特定構造を含む上記物体を配置し、
既知の形状及び寸法と撮像手段で撮影された特定構造の
放射線画像の大きさとをもとに、放射線源と上記撮像手
段とを結ぶ方向に関し、基準位置に対する特定構造の位
置を特定するものである。
は、放射線源と撮像手段との間の所定の基準位置に、形
状及び寸法が既知の特定構造を含む上記物体を配置し、
既知の形状及び寸法と撮像手段で撮影された特定構造の
放射線画像の大きさとをもとに、放射線源と上記撮像手
段とを結ぶ方向に関し、基準位置に対する特定構造の位
置を特定するものである。
【０００７】本発明にかかる放射線検出装置は、放射線
源と撮像手段との間の所定の基準位置に物体を支持する
手段と、物体に含まれる特定構造の形状及び寸法を含む
データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されているデ
ータと撮像手段により撮影された画像をもとに、放射線
源と撮像手段とを結ぶ方向に直交する平面における特定
構造の位置を演算する演算部とを有するものである。
源と撮像手段との間の所定の基準位置に物体を支持する
手段と、物体に含まれる特定構造の形状及び寸法を含む
データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されているデ
ータと撮像手段により撮影された画像をもとに、放射線
源と撮像手段とを結ぶ方向に直交する平面における特定
構造の位置を演算する演算部とを有するものである。
【０００８】本発明の他の形態の放射線検出装置は、放
射線源と撮像手段との間の所定の基準位置に物体を支持
する手段と、物体に含まれる特定構造の形状及び寸法を
含むデータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されてい
るデータと撮像手段により撮影された画像をもとに、放
射線源と撮像手段とを結ぶ方向に関し、基準位置に対す
る特定構造の位置を演算する演算部とを有するものであ
る。
射線源と撮像手段との間の所定の基準位置に物体を支持
する手段と、物体に含まれる特定構造の形状及び寸法を
含むデータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されてい
るデータと撮像手段により撮影された画像をもとに、放
射線源と撮像手段とを結ぶ方向に関し、基準位置に対す
る特定構造の位置を演算する演算部とを有するものであ
る。
【０００９】本発明の他の放射線検出方法は、放射線源
と撮像手段との間の所定の基準位置に、放射線を遮断す
る材料からなる板に、予め決められた決められた間隔を
あけて、放射線が透過できる放射線透過部を複数配置し
た基準スケールを設ける工程と、放射線源から基準スケ
ールに放射線を放出し、放射線透過部を透過した放射線
によりできるスケール画像を作成する工程と、基準スケ
ールに代えて、基準位置に、形状及び寸法が既知の特定
構造を含む物体を配置する工程と、基準スケールに対す
る撮像手段で撮影された特定構造の放射線画像の大きさ
から、特定構造の位置を特定する工程を含む。
と撮像手段との間の所定の基準位置に、放射線を遮断す
る材料からなる板に、予め決められた決められた間隔を
あけて、放射線が透過できる放射線透過部を複数配置し
た基準スケールを設ける工程と、放射線源から基準スケ
ールに放射線を放出し、放射線透過部を透過した放射線
によりできるスケール画像を作成する工程と、基準スケ
ールに代えて、基準位置に、形状及び寸法が既知の特定
構造を含む物体を配置する工程と、基準スケールに対す
る撮像手段で撮影された特定構造の放射線画像の大きさ
から、特定構造の位置を特定する工程を含む。
【００１０】本発明はまた、上記放射線検出方法に用い
る基準スケールに関し、この基準スケールは、放射線を
遮断する材料からなる板に、予め決められた決められた
間隔をあけて、放射線が透過できる放射線透過部を複数
配置したものである。
る基準スケールに関し、この基準スケールは、放射線を
遮断する材料からなる板に、予め決められた決められた
間隔をあけて、放射線が透過できる放射線透過部を複数
配置したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。なお、以下の図面にお
いて、同一の符号は同一又は類似の構成又は部分を示
す。また、以下においては本願発明をエックス線を用い
た検出装置に適用した例を示すが、本願発明が対象とす
る放射線はエックス線に限るものでない。
の好適な実施の形態を説明する。なお、以下の図面にお
いて、同一の符号は同一又は類似の構成又は部分を示
す。また、以下においては本願発明をエックス線を用い
た検出装置に適用した例を示すが、本願発明が対象とす
る放射線はエックス線に限るものでない。
【００１２】（１） 検出装置の構成 図１は、本願発明の一実施形態にかかるエックス線位置
検出装置（以下、「検出装置」という。）１０の構成を
示す。この検出装置１０は、エックス線を放出するエッ
クス線源（放射線源）１２と、この放射線源１２から放
射されたエックス線１４の投影像を撮影するエックス線
撮像装置（以下、「撮像装置」という。）１６を有す
る。この撮像装置１６には種々の公知の撮像装置が利用
可能であるが、微小な半導体素子（画素）を二次元的に
規則正しく配列した電荷結合素子（ＣＣＤ）が好適に利
用できる。
検出装置（以下、「検出装置」という。）１０の構成を
示す。この検出装置１０は、エックス線を放出するエッ
クス線源（放射線源）１２と、この放射線源１２から放
射されたエックス線１４の投影像を撮影するエックス線
撮像装置（以下、「撮像装置」という。）１６を有す
る。この撮像装置１６には種々の公知の撮像装置が利用
可能であるが、微小な半導体素子（画素）を二次元的に
規則正しく配列した電荷結合素子（ＣＣＤ）が好適に利
用できる。
【００１３】これら放射線源１２と撮像装置１６は、放
射線源１２のエックス線放出面１８と撮像装置１６の撮
像面２０が所定の距離を隔てて平行に対向し、かつ、エ
ックス線放出面１８が中心軸２２と撮像面２０の中心を
通るように配置されている。放射線源１２と撮像装置１
６との間には、対象物（物体）２４を所定の基準面（基
準位置）２６に支持する支持部２８が設けてある。対象
物２４には種々の半導体電子部品等が含まれる。また、
本発明の検出装置１０で位置検出すべき対象（構造）に
は、上記検出対象物２４に含まれる特定構造３０（例え
ば、ビアホール）が含まれる。
射線源１２のエックス線放出面１８と撮像装置１６の撮
像面２０が所定の距離を隔てて平行に対向し、かつ、エ
ックス線放出面１８が中心軸２２と撮像面２０の中心を
通るように配置されている。放射線源１２と撮像装置１
６との間には、対象物（物体）２４を所定の基準面（基
準位置）２６に支持する支持部２８が設けてある。対象
物２４には種々の半導体電子部品等が含まれる。また、
本発明の検出装置１０で位置検出すべき対象（構造）に
は、上記検出対象物２４に含まれる特定構造３０（例え
ば、ビアホール）が含まれる。
【００１４】以上の構成の他に、検出装置１０は、対象
物２４に含まれる位置検出構造の正確な位置を検出し表
示するために、制御部３２、画像処理部３４、記憶部３
６、演算部３８、出力部４０を有する。なお、これらの
構成の動作については後に詳細に説明する。
物２４に含まれる位置検出構造の正確な位置を検出し表
示するために、制御部３２、画像処理部３４、記憶部３
６、演算部３８、出力部４０を有する。なお、これらの
構成の動作については後に詳細に説明する。
【００１５】（２） 特定構造の厚み（高さ）に起因す
る撮影像の歪みを考慮した位置検出 図２は、対象物２４に含まれる特定構造３０（例えば、
ビアホール）が中心軸２２から外れた場所の基準位置２
６上に位置する様子、またこの特定構造３０の撮像面２
０における投影像を示す。
る撮影像の歪みを考慮した位置検出 図２は、対象物２４に含まれる特定構造３０（例えば、
ビアホール）が中心軸２２から外れた場所の基準位置２
６上に位置する様子、またこの特定構造３０の撮像面２
０における投影像を示す。
【００１６】図に示すように、特定構造３０は、中心軸
２２と直交する方向に幅（ｗ）、中心軸２２の方向に厚
み（ｔ）を有し、その中心が中心軸２２から距離（ｘ）
だけ離れた位置に存在していると仮定する。また、特定
構造の幅（ｗ）と厚み（ｔ）は既知とする。さらに、放
射線源１２を点源と仮定し、この放射線源１２から基準
位置２６までの距離を（ｄ）、基準位置２６から撮像面
２０までの距離を（ｄ’）と仮定する。
２２と直交する方向に幅（ｗ）、中心軸２２の方向に厚
み（ｔ）を有し、その中心が中心軸２２から距離（ｘ）
だけ離れた位置に存在していると仮定する。また、特定
構造の幅（ｗ）と厚み（ｔ）は既知とする。さらに、放
射線源１２を点源と仮定し、この放射線源１２から基準
位置２６までの距離を（ｄ）、基準位置２６から撮像面
２０までの距離を（ｄ’）と仮定する。
【００１７】この場合、特定構造３０がある厚み（ｔ）
を有するために、放射線源１２から特定構造３０に放射
されたエックス線により得られる撮像面２０上の投影像
（Ａ’Ｂ’）は、特定構造３０における放射線源１２側
の上端部（ａ）と反対側の下端部（ｂ）を通る放射線に
よって囲まれた投影像（Ａ’Ｂ’）となる。なお、投影
像（Ａ’Ｂ’）において、（Ａ’）が上端部（ａ）の投
影位置、（Ｂ’）が下端部（ｂ）の投影位置である。そ
のため、投影像（Ａ’Ｂ’）だけに着目した場合、この
投影像（Ａ’Ｂ’）は、あたかも特定構造３０が基準位
置２６上の点（Ａ）と点（Ｂ）を結ぶ領域（ＡＢ）に存
在するかの情報を提供する。換言すれば、投影像（Ａ’
Ｂ’）は、点（Ａ）と点（Ｂ）の中点（ｘ’）に特定構
造３０の中心が存在するかの情報を提供する。なお、基
準位置２６上の点（Ａ）は直線（ａＡ’）が基準位置２
６と交叉する点で、点（Ｂ）は下端部（ｂ）に一致した
点である。
を有するために、放射線源１２から特定構造３０に放射
されたエックス線により得られる撮像面２０上の投影像
（Ａ’Ｂ’）は、特定構造３０における放射線源１２側
の上端部（ａ）と反対側の下端部（ｂ）を通る放射線に
よって囲まれた投影像（Ａ’Ｂ’）となる。なお、投影
像（Ａ’Ｂ’）において、（Ａ’）が上端部（ａ）の投
影位置、（Ｂ’）が下端部（ｂ）の投影位置である。そ
のため、投影像（Ａ’Ｂ’）だけに着目した場合、この
投影像（Ａ’Ｂ’）は、あたかも特定構造３０が基準位
置２６上の点（Ａ）と点（Ｂ）を結ぶ領域（ＡＢ）に存
在するかの情報を提供する。換言すれば、投影像（Ａ’
Ｂ’）は、点（Ａ）と点（Ｂ）の中点（ｘ’）に特定構
造３０の中心が存在するかの情報を提供する。なお、基
準位置２６上の点（Ａ）は直線（ａＡ’）が基準位置２
６と交叉する点で、点（Ｂ）は下端部（ｂ）に一致した
点である。
【００１８】以上の各点及び距離は、以下の数式
（１）、（２）に定義する関係を有する。 ここで、 Ｏ’Ａ’：投影面における、中心軸２２から点（Ａ’）
までの距離 Ｏ’Ｂ’：投影面における、中心軸２２から点（Ｂ’）
までの距離 ｗ：特定構造の幅 ｔ：特定構造の厚み ｄ：放射線源から基準面までの距離 ｄ’：基準面から撮像面までの距離 である。
（１）、（２）に定義する関係を有する。 ここで、 Ｏ’Ａ’：投影面における、中心軸２２から点（Ａ’）
までの距離 Ｏ’Ｂ’：投影面における、中心軸２２から点（Ｂ’）
までの距離 ｗ：特定構造の幅 ｔ：特定構造の厚み ｄ：放射線源から基準面までの距離 ｄ’：基準面から撮像面までの距離 である。
【００１９】数式（１）、（２）において、距離（Ｏ’
Ａ’）と（Ｏ’Ｂ’）は撮像面２０において測定される
距離の実測値として与えられる。また、距離（ｄ）、
（ｄ’）、幅（ｗ）、厚み（ｔ）は既知である。したが
って、これらの値を数式（１）又は（２）に代入するこ
とにより、中心軸２２から特定構造３０の中心までの距
離（ｘ）が得られる。
Ａ’）と（Ｏ’Ｂ’）は撮像面２０において測定される
距離の実測値として与えられる。また、距離（ｄ）、
（ｄ’）、幅（ｗ）、厚み（ｔ）は既知である。したが
って、これらの値を数式（１）又は（２）に代入するこ
とにより、中心軸２２から特定構造３０の中心までの距
離（ｘ）が得られる。
【００２０】（３） 特定構造の中心軸方向の位置ずれ
に起因する撮影像の歪みを考慮した位置検出 図３は、対象物２４に含まれる特定構造３０が中心軸２
２から外れた場所で基準位置２６の上方に位置する様
子、またこの特定構造３０の撮像面２０における投影像
を示す。
に起因する撮影像の歪みを考慮した位置検出 図３は、対象物２４に含まれる特定構造３０が中心軸２
２から外れた場所で基準位置２６の上方に位置する様
子、またこの特定構造３０の撮像面２０における投影像
を示す。
【００２１】この場合、図面に含まれる各点及び距離
は、以下の数式（３）、（４）に定義する関係を有す
る。 ここで、 ｈ：基準面から特定構造までの高さである。
は、以下の数式（３）、（４）に定義する関係を有す
る。 ここで、 ｈ：基準面から特定構造までの高さである。
【００２２】ここで、数式（３）、（４）において、距
離（Ｏ’Ａ’）と（Ｏ’Ｂ’）は撮像面２０において測
定される距離の実測値として与えられる。また、距離
（ｄ）、（ｄ’）、幅（ｗ）、厚み（ｔ）は既知であ
る。したがって、これらの値を計算式（１）と（２）に
代入して得られる連立方程式（未知数ｘ、ｈ）を解くこ
とにより、中心軸２２から特定構造３０の中心までの距
離（ｘ）及び基準位置２６から特定構造３０までの高さ
（ｈ）が得られる。
離（Ｏ’Ａ’）と（Ｏ’Ｂ’）は撮像面２０において測
定される距離の実測値として与えられる。また、距離
（ｄ）、（ｄ’）、幅（ｗ）、厚み（ｔ）は既知であ
る。したがって、これらの値を計算式（１）と（２）に
代入して得られる連立方程式（未知数ｘ、ｈ）を解くこ
とにより、中心軸２２から特定構造３０の中心までの距
離（ｘ）及び基準位置２６から特定構造３０までの高さ
（ｈ）が得られる。
【００２３】（４） 検出装置の処理 検出装置１０は、上述した数式（１）〜（４）をもと
に、以下のプロセスにしたがって特定構造３０の位置を
計算し、必要に応じてその結果を表示する。図１を参照
して当該プロセスを具体的に説明すると、位置検出対象
である特定構造３０を含む対象物２４は、放射線源１２
と撮像装置１６との間の支持部２８に支持される。この
状態で、制御部３２は放射線源１２を駆動する。これに
より、放射線源１２から放出されたエックス線１４は、
対象物２４を透過し、特定構造３０の形状が撮像装置１
６の投影面２０に投影される。撮像装置１６は、撮像面
２０に投影された画像に対応する信号（アナログ信号）
を作成し、画像処理部３４に送信する。この画像信号
は、撮像面２０に配置されている多数の画素から出力さ
れる信号の集合である。次に、画像処理部３４は、画像
信号を二値のデジタル信号に変換して制御部３２に送信
する。
に、以下のプロセスにしたがって特定構造３０の位置を
計算し、必要に応じてその結果を表示する。図１を参照
して当該プロセスを具体的に説明すると、位置検出対象
である特定構造３０を含む対象物２４は、放射線源１２
と撮像装置１６との間の支持部２８に支持される。この
状態で、制御部３２は放射線源１２を駆動する。これに
より、放射線源１２から放出されたエックス線１４は、
対象物２４を透過し、特定構造３０の形状が撮像装置１
６の投影面２０に投影される。撮像装置１６は、撮像面
２０に投影された画像に対応する信号（アナログ信号）
を作成し、画像処理部３４に送信する。この画像信号
は、撮像面２０に配置されている多数の画素から出力さ
れる信号の集合である。次に、画像処理部３４は、画像
信号を二値のデジタル信号に変換して制御部３２に送信
する。
【００２４】制御部３２は、画像処理部３４から供給さ
れた信号を演算部３８に送り、投影面２０における距離
Ｏ’Ａ’、Ｏ’Ｂ’を演算する。演算された結果は、適
宜記憶部３６に記憶される。記憶部３６はまた、複数の
既知データ（特定構造の幅ｗ、特定構造の厚みｔ、放射
線源から基準面までの距離ｄ、基準面から撮像面までの
距離ｄ’）を記憶している。
れた信号を演算部３８に送り、投影面２０における距離
Ｏ’Ａ’、Ｏ’Ｂ’を演算する。演算された結果は、適
宜記憶部３６に記憶される。記憶部３６はまた、複数の
既知データ（特定構造の幅ｗ、特定構造の厚みｔ、放射
線源から基準面までの距離ｄ、基準面から撮像面までの
距離ｄ’）を記憶している。
【００２５】次に、制御部３２は、記憶部３６に記憶さ
れている計算データ（距離Ｏ’Ａ’、Ｏ’Ｂ’、特定構
造の幅ｗ、特定構造の厚みｔ、放射線源から基準面まで
の距離ｄ、基準面から撮像面までの距離ｄ’）を呼び出
し、演算部３８に送る。演算部３８は、記憶部３６から
送り出された計算データを計算式（１）又は（２）、
（３）、（４）に代入し、中心軸２２から特定構造３０
の中心までの距離（ｘ）と、基準位置２６から特定構造
３０までの距離（高さｈ）を演算する。演算された結果
は、適宜、ディスプレイ等の出力部４０に表示される。
れている計算データ（距離Ｏ’Ａ’、Ｏ’Ｂ’、特定構
造の幅ｗ、特定構造の厚みｔ、放射線源から基準面まで
の距離ｄ、基準面から撮像面までの距離ｄ’）を呼び出
し、演算部３８に送る。演算部３８は、記憶部３６から
送り出された計算データを計算式（１）又は（２）、
（３）、（４）に代入し、中心軸２２から特定構造３０
の中心までの距離（ｘ）と、基準位置２６から特定構造
３０までの距離（高さｈ）を演算する。演算された結果
は、適宜、ディスプレイ等の出力部４０に表示される。
【００２６】（５） 基準スケールを利用した位置検出 上述した特定構造の位置検出は、撮像面に歪みが無いと
仮定した場合のものである。しかし、実際には撮像面２
０に光学的歪みが存在し、基準位置２６に等間隔に配置
された複数の点が、撮像面２０上で等間隔に撮影される
とは限らない。そこで、以下に説明する「基準スケール
を利用した位置検出」は、撮像面２０での光学的歪みを
考慮した特定構造の位置検出に関する。
仮定した場合のものである。しかし、実際には撮像面２
０に光学的歪みが存在し、基準位置２６に等間隔に配置
された複数の点が、撮像面２０上で等間隔に撮影される
とは限らない。そこで、以下に説明する「基準スケール
を利用した位置検出」は、撮像面２０での光学的歪みを
考慮した特定構造の位置検出に関する。
【００２７】具体的に、ここで説明する位置検出は、図
４と図５に示す基準スケール４２を利用するものであ
る。基準スケール４２は、図５に詳細に示すように、放
射線を遮断する（すなわち、透過しない）薄板４４に、
Ｘ方向とこれに直交するＹ方向に一定の間隔（δx、
δy）をあけて格子状に微小な孔あけて放射線透過部
（以下、「格子点」という。）４６を設けたものであ
る。
４と図５に示す基準スケール４２を利用するものであ
る。基準スケール４２は、図５に詳細に示すように、放
射線を遮断する（すなわち、透過しない）薄板４４に、
Ｘ方向とこれに直交するＹ方向に一定の間隔（δx、
δy）をあけて格子状に微小な孔あけて放射線透過部
（以下、「格子点」という。）４６を設けたものであ
る。
【００２８】いま、基準スケール４２を図４に示すよう
に基準位置２６に設置して放射線源１２から放射線を放
出したとする。この場合、基準スケール４２の格子点４
６と該格子点４６に対応する撮像面２０における画素と
の位置関係は、図６のように模式的に表すことができ
る。
に基準位置２６に設置して放射線源１２から放射線を放
出したとする。この場合、基準スケール４２の格子点４
６と該格子点４６に対応する撮像面２０における画素と
の位置関係は、図６のように模式的に表すことができ
る。
【００２９】図６において、（ｘn、ｙn）・・・（ｘ
n+1、ｙn+1）は格子点４６の座標値を示し、（Ｘn、
Ｙn）・・・（Ｘn+1、Ｙn+1）は各格子点に対応する画
素を示し、これらの格子点の座標値と画素とは一対一に
関係付けられて基準テーブル（図示せず）の形で予め記
憶部３６に記憶されている。この基準テーブルを利用す
ると、図６において２つの格子点（ｘn、ｙn）、（ｘ
n+1、ｙn）に対応する２つの画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘ
n+1、Ｙn）を結ぶ線上に位置する画素（Ｘn(i)、Ｙn）
に対応した基準位置２６におけるｘ座標値は、これら２
つの画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘn+1、Ｙn）間の画素数
（ｍ）と対応する２つの格子点の座標及び対応する２つ
の画素間の分解能等を用いて、次の式５で与えられる。
n+1、ｙn+1）は格子点４６の座標値を示し、（Ｘn、
Ｙn）・・・（Ｘn+1、Ｙn+1）は各格子点に対応する画
素を示し、これらの格子点の座標値と画素とは一対一に
関係付けられて基準テーブル（図示せず）の形で予め記
憶部３６に記憶されている。この基準テーブルを利用す
ると、図６において２つの格子点（ｘn、ｙn）、（ｘ
n+1、ｙn）に対応する２つの画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘ
n+1、Ｙn）を結ぶ線上に位置する画素（Ｘn(i)、Ｙn）
に対応した基準位置２６におけるｘ座標値は、これら２
つの画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘn+1、Ｙn）間の画素数
（ｍ）と対応する２つの格子点の座標及び対応する２つ
の画素間の分解能等を用いて、次の式５で与えられる。
【００３０】 ｘn(i)：画素（Ｘn(i)、Ｙn）に対応する基準面上のｘ
座標 ｘn：画素（Ｘn、Ｙn）に対応する基準面上のｘ座標 ｉ：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘn(i)、Ｙn）までの
画素数 δx：基準面における格子点間距離 ｍ：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘn+1、Ｙn）までの画
素数 δx／ｍ：分解能
座標 ｘn：画素（Ｘn、Ｙn）に対応する基準面上のｘ座標 ｉ：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘn(i)、Ｙn）までの
画素数 δx：基準面における格子点間距離 ｍ：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘn+1、Ｙn）までの画
素数 δx／ｍ：分解能
【００３１】同様に、図６において３つの格子点
（ｘn、ｙn）、（ｘn、ｙn+1）、（ｘn+1、ｙn+1）の間
に位置する画素（Ｘn(i)、Ｙn(j)）に対応する基準位置
２６上のｙ座標値は、次の式（６）で与えられる。
（ｘn、ｙn）、（ｘn、ｙn+1）、（ｘn+1、ｙn+1）の間
に位置する画素（Ｘn(i)、Ｙn(j)）に対応する基準位置
２６上のｙ座標値は、次の式（６）で与えられる。
【００３２】 ｙn(j)：画素（Ｘn(i)、Ｙn(j)）に対応する基準面上の
ｘ座標 ｙn：画素（Ｘn、Ｙn）に対応する基準面上のｙ座標 ｊ：画素（Ｘn(i)、Ｙn）から画素（Ｘn(i)、Ｙn(j)）
までの画素数 δy：基準面における格子点間距離 ｍ’：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘm、Ｙn+1）までの
画素数 δy／ｍ’：分解能
ｘ座標 ｙn：画素（Ｘn、Ｙn）に対応する基準面上のｙ座標 ｊ：画素（Ｘn(i)、Ｙn）から画素（Ｘn(i)、Ｙn(j)）
までの画素数 δy：基準面における格子点間距離 ｍ’：画素（Ｘn、Ｙn）から画素（Ｘm、Ｙn+1）までの
画素数 δy／ｍ’：分解能
【００３３】これら式（５）、（６）は記憶部３６に記
憶されている。また、格子点に対応する画素（格子点対
応画素）の番号、格子点対応画素間の画素数（ｍ、
ｍ’）、及び分解能（δx／ｍ、δy／ｍ’）が計算され
て記憶部３６に記憶されている。
憶されている。また、格子点に対応する画素（格子点対
応画素）の番号、格子点対応画素間の画素数（ｍ、
ｍ’）、及び分解能（δx／ｍ、δy／ｍ’）が計算され
て記憶部３６に記憶されている。
【００３４】したがって、図１に示すように基準位置２
６に設置された対象物２４に含まれる特定構造３０の正
確な位置を求める場合、演算部３８は、撮像面２０に投
影された画像の輪郭を、該記憶部３６に記憶されている
画像データをもとに抽出して、または単に画像データを
用いて、該画像データにおけるｘ方向とｙ方向の最大値
及び最小値を示す画素（具体的には、図２、３における
Ａ’点及びＢ’点に対応する画素Ｘn(i)、Ｙn(j)）を特
定する。次に、演算部３８は、特定された画素に隣接す
る格子点対応画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘn、Ｙn+1）、（Ｘ
n+1、Ｙn+1）を特定し、これら特定された格子点対応画
素間の画素数（ｍ、ｍ’）及び分解能（δx／ｍ、δy／
ｍ’）を求め、画素Ｘn(i)、Ｙn(j)に対応する基準位置
２６上の座標ｘn(i)、ｙn(j)（図２及び図３に示すＡ、
Ｂ点、すなわち距離ＯＡ、ＯＢ）、及び特定構造３０の
中心位置（基準位置２６と平行な方向と垂直な方向のず
れ）を計算する。なお、Ａ点とＢ点の座標をもとに、特
定構造３０の中心位置は容易に計算できる。
６に設置された対象物２４に含まれる特定構造３０の正
確な位置を求める場合、演算部３８は、撮像面２０に投
影された画像の輪郭を、該記憶部３６に記憶されている
画像データをもとに抽出して、または単に画像データを
用いて、該画像データにおけるｘ方向とｙ方向の最大値
及び最小値を示す画素（具体的には、図２、３における
Ａ’点及びＢ’点に対応する画素Ｘn(i)、Ｙn(j)）を特
定する。次に、演算部３８は、特定された画素に隣接す
る格子点対応画素（Ｘn、Ｙn）、（Ｘn、Ｙn+1）、（Ｘ
n+1、Ｙn+1）を特定し、これら特定された格子点対応画
素間の画素数（ｍ、ｍ’）及び分解能（δx／ｍ、δy／
ｍ’）を求め、画素Ｘn(i)、Ｙn(j)に対応する基準位置
２６上の座標ｘn(i)、ｙn(j)（図２及び図３に示すＡ、
Ｂ点、すなわち距離ＯＡ、ＯＢ）、及び特定構造３０の
中心位置（基準位置２６と平行な方向と垂直な方向のず
れ）を計算する。なお、Ａ点とＢ点の座標をもとに、特
定構造３０の中心位置は容易に計算できる。
【００３５】具体的に、図３に示すように、特定構造の
底部中心が中心軸２２からｘ、基準面からｈにある場
合、これらの値（ｘ、ｈ）は以下の式７、８からなる連
立方程式を解くことにより計算できる。
底部中心が中心軸２２からｘ、基準面からｈにある場
合、これらの値（ｘ、ｈ）は以下の式７、８からなる連
立方程式を解くことにより計算できる。
【００３６】
【００３７】この基準スケール４２を利用した特定構造
の位置検出によれば、撮像面２０における歪みを考慮し
て、特定構造の位置を極めて正確に計算できる。
の位置検出によれば、撮像面２０における歪みを考慮し
て、特定構造の位置を極めて正確に計算できる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる放射線検出方法及び放射線検出装置によれば、
物体に含まれる特定構造の正確な位置を検出できる。ま
た、基準スケール及び該基準スケールを用いた放射線検
出方法によれば、撮像装置の撮像面における歪みを補正
し、特定構造の正確な位置を求めることができる。
にかかる放射線検出方法及び放射線検出装置によれば、
物体に含まれる特定構造の正確な位置を検出できる。ま
た、基準スケール及び該基準スケールを用いた放射線検
出方法によれば、撮像装置の撮像面における歪みを補正
し、特定構造の正確な位置を求めることができる。
【図１】 本発明にかかる放射線検出装置の概略構造を
示す図。
示す図。
【図２】 基準面上に位置する特定構造の位置検出を説
明する図。
明する図。
【図３】 基準面から撮像面側に移動した位置にある特
定構造の位置検出を説明する図。
定構造の位置検出を説明する図。
【図４】 基準スケールを配置した放射線検出装置の概
略構成を示す図。
略構成を示す図。
【図５】 基準スケールの平面図。
【図６】 基準スケールを利用した放射線検出方法を説
明する図。
明する図。
【図７】 従来の放射線検出装置の概略構造を示す図。
【図８】 放射線検出装置の撮像装置に撮像される像を
説明する図。
説明する図。
１０：位置検出装置、１２：エックス線源（放射線
源）、１４：エックス線、１６：撮像装置、２０：撮像
面、２６：基準位置、２８：支持部、３０：特定構造、
３２：制御部、３６：記憶部、３８：演算部、４２：基
準スケール、４６：格子点。
源）、１４：エックス線、１６：撮像装置、２０：撮像
面、２６：基準位置、２８：支持部、３０：特定構造、
３２：制御部、３６：記憶部、３８：演算部、４２：基
準スケール、４６：格子点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F067 AA03 AA04 AA54 AA67 BB04 CC15 GG04 GG07 HH04 JJ03 KK06 LL16 RR24 RR30 TT01 2G001 AA01 AA02 AA03 BA11 CA01 CA02 CA03 DA02 FA01 FA02 FA06 GA06 GA13 HA01 HA07 HA13 HA14 KA03 LA11 MA05 PA11 SA04 SA12 2G088 EE27 EE29 FF02 FF14 GG20 GG21 JJ05 KK32 KK33 KK35 LL28 4M106 CA39 DB04 DB30 DH34 5B057 AA03 BA03 CD12 DA07 DB02 DB03 DB09
Claims (6)
- 【請求項１】 放射線源から放出された放射線を物体に
照射し、上記物体を透過した放射線を撮像手段により検
出し、上記撮像手段で撮影された画像をもとに、上記物
体に含まれる特定構造の位置を検出する方法において、 上記放射線源と上記撮像手段との間の所定の基準位置
に、形状及び寸法が既知の特定構造を含む上記物体を配
置し、 上記既知の形状及び寸法と上記撮像手段で撮影された上
記特定構造の放射線画像の大きさとをもとに、上記放射
線源と上記撮像手段とを結ぶ方向に直交する平面におけ
る上記特定構造の位置を特定することを特徴とする放射
線検出方法における特定構造の位置特定方法。 - 【請求項２】 放射線源から放出された放射線を物体に
照射し、上記物体を透過した放射線を撮像手段により検
出し、上記撮像手段で撮影された画像をもとに、上記物
体に含まれる特定構造の位置を検出する方法において、 上記放射線源と上記撮像手段との間の所定の基準位置
に、形状及び寸法が既知の特定構造を含む上記物体を配
置し、 上記既知の形状及び寸法と上記撮像手段で撮影された上
記特定構造の放射線画像の大きさとをもとに、上記放射
線源と上記撮像手段とを結ぶ方向に関し、上記基準位置
に対する上記特定構造の位置を特定することを特徴とす
る放射線検出方法における特定構造の位置特定方法。 - 【請求項３】 放射線源から放出された放射線を物体に
照射し、上記物体を透過した放射線を撮像手段により検
出し、上記撮像手段で撮影された画像をもとに、上記物
体に含まれる特定構造の位置を検出する装置において、 上記放射線源と上記撮像手段との間の所定の基準位置に
上記物体を支持する手段と、 上記物体に含まれる上記特定構造の形状及び寸法を含む
データを記憶する記憶部と、 上記記憶部に記憶されているデータと上記撮像手段によ
り撮影された画像をもとに、上記放射線源と上記撮像手
段とを結ぶ方向に直交する平面における上記特定構造の
位置を演算する演算部とを備えた放射線検出装置。 - 【請求項４】 放射線源から放出された放射線を物体に
照射し、上記物体を透過した放射線を撮像手段により検
出し、上記撮像手段で撮影された画像をもとに、上記物
体に含まれる特定構造の位置を検出する装置において、 上記放射線源と上記撮像手段との間の所定の基準位置に
上記物体を支持する手段と、 上記物体に含まれる上記特定構造の形状及び寸法を含む
データを記憶する記憶部と、 上記記憶部に記憶されているデータと上記撮像手段によ
り撮影された画像をもとに、上記放射線源と上記撮像手
段とを結ぶ方向に関し、上記基準位置に対する上記特定
構造の位置を演算する演算部とを備えた放射線検出装
置。 - 【請求項５】 放射線を遮断する材料からなる板に、予
め決められた決められた間隔をあけて、上記放射線が透
過できる放射線透過部を複数配置した基準スケール。 - 【請求項６】 放射線源から放出された放射線を物体に
照射し、上記物体を透過した放射線を撮像手段により検
出し、上記撮像手段で撮影された画像をもとに、上記物
体に含まれる特定構造の位置を検出する方法において、 上記放射線源と上記撮像手段との間の所定の基準位置
に、放射線を遮断する材料からなる板に、予め決められ
た決められた間隔をあけて、上記放射線が透過できる放
射線透過部を複数配置した基準スケールを設け、 上記放射線源から上記基準スケールに放射線を放出し、
上記放射線透過部を透過した放射線によりできるスケー
ル画像を作成し、 上記基準スケールに代えて、上記基準位置に、形状及び
寸法が既知の特定構造を含む上記物体を配置し、 上記基準スケールに対する上記撮像手段で撮影された上
記特定構造の放射線画像の大きさから、上記特定構造の
位置を特定することを特徴とする放射線検出方法におけ
る特定構造の位置特定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025209A JP2001215202A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 放射線検出方法における特定構造の位置特定方法、放射線検出装置、及び基準スケール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025209A JP2001215202A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 放射線検出方法における特定構造の位置特定方法、放射線検出装置、及び基準スケール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001215202A true JP2001215202A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18551098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025209A Pending JP2001215202A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 放射線検出方法における特定構造の位置特定方法、放射線検出装置、及び基準スケール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001215202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005043322A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線内容量検査装置 |
| WO2013164971A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｘ線検査方法及びｘ線検査装置 |
-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000025209A patent/JP2001215202A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005043322A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線内容量検査装置 |
| WO2013164971A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｘ線検査方法及びｘ線検査装置 |
| JP2013231700A (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Tokyo Electron Ltd | Ｘ線検査方法及びｘ線検査装置 |
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