JP2001324456A - X-ray cross-sectional plane examination apparatus - Google Patents

X-ray cross-sectional plane examination apparatus

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JP2001324456A
JP2001324456A JP2000144744A JP2000144744A JP2001324456A JP 2001324456 A JP2001324456 A JP 2001324456A JP 2000144744 A JP2000144744 A JP 2000144744A JP 2000144744 A JP2000144744 A JP 2000144744A JP 2001324456 A JP2001324456 A JP 2001324456A
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ray
image
rotation
rotating
inspected
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Kenji Shibata
健治 芝田
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray cross-sectional plane examination apparatus which can obtain clear X-ray images using a limited number of parts and a simple structure and without the use of a special optical system. SOLUTION: This apparatus is provided with an X-ray source 2 for irradiating a subject S with X rays, a first rotating means (rotating stage 4) for revolving the specimen, an X ray-optical image conversion means (X rays I.I5) to convert a fluoroscopic image transmitted through the specimen into an optical image, an image pickup means 8 for picking up the optical image, a second rotating means (rotation mechanism 6) for rotating the imaging means synchronized with the first rotation means and an image processing means 9, which composites a plurality of images at the angles of rotation to generate a tomographic image of a subject. The fluoroscopic image is detected by rotating the subject, while the imaging means for obtaining the optical image from transmission X rays is rotated to synchronize the rotation of the subject, thereby obtaining an X-ray image with a higher sharpness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査体を透過す
る透過X線を用いて被検査体のX線断層面の検査を行う
X線断層面検査装置に関し、実装基板のはんだ接続検査
に適用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tomographic plane inspection apparatus for inspecting an X-ray tomographic plane of an inspected object using transmitted X-rays transmitted through the inspected object. Can be applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】実装基板のはんだ接続検査等、被検査体
の内部検査を行う装置として、X線ラミノグラフィやX
線トモシンセシス等の透過X線を用いるX線断層面検査
装置が知られている。X線ラミノグラフィは、X線源,
被検査体,及びX線検出器の3つの要素の内、2つの要
素を移動させることによって、断層面の画像を検出す
る。図6はX線ラミノグラフィを用いたX線断層面検査
装置の一構成を示す図である。図6に示すX線断層面検
査装置は、X線源とX線検出器を回転させることによっ
て断層面画像を得るものであり、断層面の高さは被検査
体Sを制御部26でXYZテーブル27を移動させるこ
とによって変更するものである。
2. Description of the Related Art X-ray laminography, X-ray laminography and the like
An X-ray tomography apparatus using transmitted X-rays such as X-ray tomosynthesis is known. X-ray laminography is an X-ray source,
An image of a tomographic plane is detected by moving two of the three elements of the subject and the X-ray detector. FIG. 6 is a diagram showing one configuration of an X-ray tomographic plane inspection apparatus using X-ray laminography. The X-ray tomographic plane inspection apparatus shown in FIG. 6 obtains a tomographic plane image by rotating an X-ray source and an X-ray detector. This is changed by moving the table 27.

【0003】図6において、走査X線源20は、電子ビ
ーム28を周回させながら筒状の陽極21に照射し、こ
れによって得られるX線ビーム29を周回させながら被
検査体Sを透過させる。被検査体Sを透過したX線ビー
ム29は、シンチレータ回転機構23を介してCCDカ
メラ25によって検出され、該検出で得られる透過X線
画像によって被検査体の断層面の検査を行う。シンチレ
ータ回転機構23は、検出スクリーン24,ミラー,及
び回転機構(図示しない)を備え、回転動作によって周
回する透過X線の検出を行う。
In FIG. 6, a scanning X-ray source 20 irradiates a cylindrical anode 21 while rotating an electron beam 28, and transmits an inspection object S while rotating an X-ray beam 29 obtained thereby. The X-ray beam 29 transmitted through the subject S is detected by the CCD camera 25 via the scintillator rotating mechanism 23, and the tomographic plane of the subject is inspected by the transmitted X-ray image obtained by the detection. The scintillator rotation mechanism 23 includes a detection screen 24, a mirror, and a rotation mechanism (not shown), and detects a transmitted X-ray circulating by a rotation operation.

【0004】一方、X線トモシンセシスは、1回の撮像
によって得られる複数個の画像データを合成することに
よって、断層面の画像を検出する。図7はX線トモシン
セシスを用いたX線断層面検査装置の一構成を示す図で
ある。図7に示すX線断層面検査装置は、X線源20に
よって回転するX線ビーム29を形成し、X線ビーム2
9が1回転する間に得られる透過X線ビームを複数個の
X線輝度倍増管及び複数個のCCDカメラ(図中の30
a〜30h)で検出し、得られた複数の画像データを用
いて画像の回転/移動/合成等のデータ処理を行って断
層面画像を得るものである。
On the other hand, X-ray tomosynthesis detects an image of a tomographic plane by synthesizing a plurality of image data obtained by one imaging. FIG. 7 is a diagram showing one configuration of an X-ray tomographic plane inspection apparatus using X-ray tomosynthesis. The X-ray tomography apparatus shown in FIG. 7 forms an X-ray beam 29 rotated by the X-ray source 20 and
The transmission X-ray beam obtained during one rotation of the 9 is converted into a plurality of X-ray brightness doubling tubes and a plurality of CCD cameras (30 in the figure).
a) to 30h), and performs data processing such as rotation / movement / combination of the image using a plurality of obtained image data to obtain a tomographic plane image.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】X線ラミノグラフィに
よるX線断層面検査装置は、断層面の画像データ毎に回
転機構を駆動し撮像を行う必要があるという問題があ
り、また、また、受像系の回転や上下動作に高精度が要
求され、シンチレータ回転機構等の特殊な光学系が必要
であって構造が複雑となるという問題がある。また、X
線トモシンセシスによるX線断層面検査装置は、断層面
画像の精度を高めるには、X線入射面の湾曲度が小さな
X線輝度倍増管が必要であり、また、配設するX線輝度
倍増管及びCCDカメラの個数を増加させる必要があ
り、多くの部品点数を要するという問題がある。
An X-ray tomographic plane inspection apparatus using X-ray laminography has a problem that it is necessary to drive a rotating mechanism for each image data of a tomographic plane to take an image. There is a problem that a high precision is required for the rotation and vertical movement of the lens, and a special optical system such as a scintillator rotation mechanism is required, and the structure becomes complicated. Also, X
An X-ray tomography apparatus using X-ray tomosynthesis requires an X-ray luminance doubler having a small curvature of an X-ray incident surface in order to enhance the accuracy of a tomographic image. In addition, there is a problem that the number of CCD cameras needs to be increased and a large number of parts are required.

【0006】一方、湾曲度が小さなX線輝度倍増管を用
いたり、X線輝度倍増管及びCCDカメラの個数を増加
することは、価格やスペースの点から困難であるため、
X線トモシンセシスによるX線断層面検査装置では、鮮
明なX線画像を得ることは現実的な面から困難となる。
そこで、本発明は前記した従来のX線断層面検査装置の
持つ問題点を解決し、特殊な光学系を用いることなく、
また少ない部品点数で簡易な構成によって鮮明なX線断
層画像を得ることができるX線断層面検査装置を提供す
ることを目的とする。
On the other hand, it is difficult to use an X-ray luminance doubler with a small degree of curvature or to increase the number of X-ray luminance doublers and CCD cameras in terms of cost and space.
With an X-ray tomography apparatus using X-ray tomosynthesis, it is difficult to obtain a clear X-ray image from a practical viewpoint.
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional X-ray tomographic plane inspection apparatus, without using a special optical system,
It is another object of the present invention to provide an X-ray tomographic plane inspection apparatus capable of obtaining a clear X-ray tomographic image with a simple configuration with a small number of parts.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、透過X線像か
ら得た画像データを画像処理することによって断層面画
像を合成して断層面の検査を行う装置であり、被検査体
を回転させながら透過X線像を検出すると共に、透過X
線から光学像を得る撮像手段を被検査体の回転と同期さ
せて回転させることによって、高い鮮明度のX線画像を
得るものである。本発明のX線断層面検査装置は、撮像
手段を被検査体と同期回転させるという簡易な構成によ
って、シンチレータ回転機構等の特殊な光学系や多数の
X線輝度倍増管及びCCDカメラを要することなく、断
層面の高さ精度を向上させ、簡易な構造とすることがで
きる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an apparatus for inspecting a tomographic plane by synthesizing a tomographic plane image by performing image processing on image data obtained from a transmission X-ray image. While detecting the transmitted X-ray image,
By rotating an imaging unit for obtaining an optical image from a line in synchronization with the rotation of the object to be inspected, an X-ray image with high definition is obtained. The X-ray tomographic plane inspection apparatus of the present invention requires a special optical system such as a scintillator rotating mechanism, a large number of X-ray luminance doubling tubes, and a CCD camera by a simple configuration in which the imaging means is rotated synchronously with the object to be inspected. In addition, the height accuracy of the tomographic plane can be improved and a simple structure can be achieved.

【0008】本発明のX線断層面検査装置は、被検査体
に対してX線を照射するX線源と、被検査体を回転させ
る第1の回転手段と、被検査体と透過した透過X線像を
光学像に変換するX線−光学像変換手段と、光学像を撮
像する撮像手段と、撮像手段を第1の回転手段と同期し
て回転させる第2の回転手段と、各回転角度の複数の画
像を合成して、被検査体の断層画像を生成する画像処理
手段とを備える構成とする。
An X-ray tomographic plane inspection apparatus according to the present invention comprises: an X-ray source for irradiating an X-ray to an object to be inspected; first rotating means for rotating the object to be inspected; X-ray-optical image conversion means for converting an X-ray image into an optical image, imaging means for capturing an optical image, second rotation means for rotating the imaging means in synchronization with the first rotation means, and each rotation Image processing means for combining a plurality of images at different angles to generate a tomographic image of the object to be inspected.

【0009】本発明の第1の回転手段は、被検査体を回
転させながら透過X線像を検出することによって、検査
対象とする断層位置の透過X線像を複数求めるものであ
り、本発明の第2の回転手段は、撮像手段を回転させな
がら透過X線像から得られる光学像を撮像することによ
って、回転位置が異なる光学像を複数求めるものであ
る。そして、本発明は、第1の回転手段と第2の回転手
段の回転を同期させることによって、第1の回転手段に
よってずれた光学像の回転位置を合わせ、検査対象とす
る断層位置における複数の光学像を同一方向に揃えるも
のである。これによって、得られた複数の画像を加算等
の合成処理を行うことによって、検査対象とする断層位
置の断層画像を求めることができる。
The first rotating means of the present invention detects a transmission X-ray image while rotating an object to be inspected, thereby obtaining a plurality of transmission X-ray images at a tomographic position to be inspected. The second rotating means is for obtaining a plurality of optical images having different rotation positions by capturing an optical image obtained from the transmitted X-ray image while rotating the image capturing means. Then, the present invention synchronizes the rotations of the first rotating means and the second rotating means, adjusts the rotational positions of the optical images shifted by the first rotating means, and sets a plurality of positions at a tomographic position to be inspected. The optical images are aligned in the same direction. As a result, a tomographic image at a tomographic position to be inspected can be obtained by performing a combining process such as addition on the plurality of obtained images.

【0010】本発明において、駆動する部分は2つの回
転手段のみであり、特殊な光学系や多数の部品を用いる
ことなく、両回転手段を同期回転させるという簡易な構
成によって、被検査体上において検査対象とする断層位
置での透過X線像の回転位置と、撮像手段で得られる光
学像の回転位置とを合わせることができる。第1の回転
手段と第2の回転手段の同期回転は、同一角度の回動動
作と停止動作を同期して繰り返すステップ状動作とする
ことができる。第1の回転手段と第2の回転手段を、同
一の角度分だけ回転した後に停止させ、このとき撮像手
段で光学像を撮像する。このステップ状動作において、
各回動動作の角度は等角とすることも、あるいは各回転
位置毎に任意の角度とすることもできる。
In the present invention, only two rotating means are driven, and a simple structure of synchronously rotating the two rotating means without using a special optical system or a large number of parts is used on the object to be inspected. The rotational position of the transmitted X-ray image at the tomographic position to be inspected and the rotational position of the optical image obtained by the imaging unit can be matched. The synchronous rotation of the first rotating means and the second rotating means may be a step-like operation in which a rotation operation and a stop operation at the same angle are repeated in synchronization. The first rotating means and the second rotating means are stopped after rotating by the same angle, and at this time, an optical image is captured by the imaging means. In this step-like operation,
The angle of each rotation operation can be equal, or can be an arbitrary angle for each rotation position.

【0011】画像処理手段は、各回転角度の複数の画像
を加算する画像合成することによって断層面を生成する
ことができ、加算前に各画像をそれぞれ所定方向に平行
移動することによって、被検査体の検査対象の断層位置
の像を同一位置にずらし、これらの画像を加算すること
によって、任意断面の断層面の画像を得ることができ
る。
[0011] The image processing means can generate a tomographic plane by synthesizing images by adding a plurality of images at each rotation angle. By shifting the image of the tomographic position of the body to be inspected to the same position and adding these images, an image of the tomographic plane of an arbitrary cross section can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明のX線断
層面検査装置の構成例の概略を説明するための概略図で
ある。X線断層面検査装置1は、被検査体Sに対してX
線を照射する位置を変更する機構としてX線源2に対し
て被検査体Sを回転させる機構を備え、また、光学像を
回転しながら撮像するために、撮像手段8を回転させる
機構を備える。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of a configuration example of the X-ray tomography apparatus according to the present invention. The X-ray tomographic plane inspection apparatus 1
A mechanism for rotating the subject S with respect to the X-ray source 2 is provided as a mechanism for changing a position to irradiate a line, and a mechanism for rotating the imaging unit 8 for capturing an optical image while rotating it is provided. .

【0013】X線断層面検査装置1は、X線源2と、被
検査体SをX,Y方向に移動可能に支持するX,Yステ
ージ3と、X,Yステージ3と共に被検査体Sを第1の
回転軸C1の回りで回転移動させる回転ステージ4と、
被検査体Sと透過して得られる透過X線像を光学像とし
て出力するX線I.I(輝度倍増管)5と、X線I.I
5の光学像を撮像するための撮像手段8(撮像レンズ8
a及び光学撮像カメラ8b)と、撮像手段8をX線I.
I5に対して第2の回転軸C2の回りで回転移動させる
回転機構6及びアダプタ7と、撮像手段8で得た画像デ
ータを画像処理して断層面の画像を生成する画像処理手
段9及びモニター11と、回転ステージ4と回転機構6
とを同期させて回転させるための制御部10とを備え
る。
The X-ray tomographic plane inspection apparatus 1 includes an X-ray source 2, an X-Y stage 3 for supporting the inspection object S movably in the X and Y directions, and an X-Y stage 3 together with the X-Y stage 3. A rotating stage 4 for rotating and moving around a first rotation axis C1,
X-rays I. for outputting a transmitted X-ray image obtained by transmitting the object S as an optical image. I (brightness doubling tube) 5 and X-ray I.I. I
Imaging means 8 (imaging lens 8)
a and the optical imaging camera 8b) and the imaging means 8 are connected to an X-ray I.D.
A rotating mechanism 6 and an adapter 7 for rotating and moving around the second rotation axis C2 with respect to I5; an image processing means 9 for processing image data obtained by the imaging means 8 to generate an image of a tomographic plane; and a monitor 11, rotating stage 4 and rotating mechanism 6
And a controller 10 for synchronizing and rotating them.

【0014】また、画像処理手段9は、撮像手段8で得
られた画像信号をデジタル信号に変換して画像処理を行
うデジタル画像処理部9a、回転機構6の回転毎に得ら
れる画像データを格納する画像格納部9b、画像格納部
9bに格納された複数の画像に対して、平行移動や加算
等の演算を施して合成画像を形成する画像合成部9cを
備える。制御部10は、回転ステージ4及び回転機構6
を同期して回転させる制御部分であり、あらかじめ定め
られた回転角度に従って、回転ステージ4と回転機構6
を同期させて回転させる。なお、回転角度は等角とする
ことも任意の角度とすることもできる。
The image processing means 9 converts an image signal obtained by the image pickup means 8 into a digital signal to perform image processing, and stores image data obtained every time the rotation mechanism 6 rotates. The image storage unit 9b includes an image synthesizing unit 9b that performs operations such as parallel movement and addition on a plurality of images stored in the image storage unit 9b to form a synthesized image. The control unit 10 includes a rotation stage 4 and a rotation mechanism 6
Are rotated in synchronization with each other, and the rotating stage 4 and the rotating mechanism 6 are rotated according to a predetermined rotating angle.
And rotate them synchronously. Note that the rotation angle may be equal or arbitrary.

【0015】同期回転の態様は、例えば、同一角度の回
動動作と停止動作を同期して繰り返すステップ状動作
や、異なるタイミングの回転動作等、種々の態様とする
ことができるが、少なくとも、撮像手段の撮像時におい
て、回転ステージ4と回転機構6が同一の回転位置であ
れば、任意の同期回転の態様とすることができる。な
お、回転ステージ4は第1の回転手段を構成し、回転機
構6は第2の回転手段を構成し、X線I.I5はX線−
光学像変換手段を構成している。
The mode of the synchronous rotation can be various modes such as a step-like operation in which a rotation operation and a stop operation at the same angle are repeated in synchronization, and a rotation operation at different timings. If the rotation stage 4 and the rotation mechanism 6 are in the same rotation position when the means captures an image, an arbitrary synchronous rotation mode can be adopted. The rotating stage 4 constitutes first rotating means, the rotating mechanism 6 constitutes second rotating means, and the X-ray I.D. I5 is X-ray-
It constitutes an optical image conversion means.

【0016】図2は、被検査体の回転による透過X線像
の形成を説明する概略図である。固定したX線源2から
はX線ビーム12が、回転ステージ4上に配置された被
検査体Sに向けて照射される。被検査体Sと透過した透
過X線は、X線I.I5の入力面5aに入射してX線像
5Aを形成する。X線I.I5は、X線像5Aを光学像
5Bに変換して出力する。X線ビーム12の照射角度及
びビーム開度は、X線ビーム12が少なくとも被検査体
S全体を透過する程度であることが望ましく、X線I.
I5は透過X線を受光できる程度の大きさが望ましい。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining formation of a transmission X-ray image by rotation of the object to be inspected. An X-ray beam 12 is emitted from a fixed X-ray source 2 toward a subject S arranged on a rotary stage 4. The transmitted X-rays that have transmitted through the subject S are X-ray I.I. An X-ray image 5A is formed by entering the input surface 5a of I5. X-ray I. I5 converts the X-ray image 5A into an optical image 5B and outputs it. The irradiation angle and the beam opening of the X-ray beam 12 are desirably such that the X-ray beam 12 transmits at least through the entire inspection object S.
I5 is desirably large enough to receive transmitted X-rays.

【0017】上記構成において、X線源2、X,Yステ
ージ3及び回転ステージ4、X線I.I5、回転機構6
及び撮像手段8の配置位置は固定したものであるため、
X線源2から発せられた照射X線は、常に同一条件で被
検査体Sを透過し、X線I.I5で検出される。そのた
め、回転ステージ4によって被検査体Sが回転したと
き、回転X線I.I5で検出されるX線像、及び形成さ
れる光学像の回転位置は回転ステージ4の回転位置と一
対一に対応する。一方、被検査体Sの断層面は、X線
I.I5では平面方向にずれて検出される。被検査体S
が厚さ方向の分布を有するとき、この厚さ方向の分布
は、透過X線像及び光学像において横方向の分布として
現れる。例えば、被検査体Sが上層Su(図中ではFで
示す)と下層Sd(図中ではKで示す)の厚さ方向の分
布を備える場合、X線I.I5に形成される透過X線像
及び光学像は、上層SuのFの像及び下層SdのKの像が
横方向に並んだ像として形成される。
In the above configuration, the X-ray source 2, the X and Y stages 3 and the rotary stage 4, and the X-ray I.D. I5, rotating mechanism 6
Since the arrangement position of the imaging means 8 is fixed,
Irradiated X-rays emitted from the X-ray source 2 always pass through the subject S under the same conditions, and the X-rays I.I. Detected at I5. Therefore, when the inspection object S is rotated by the rotation stage 4, the rotational X-ray I.D. The rotation positions of the X-ray image detected at I5 and the formed optical image correspond one-to-one with the rotation position of the rotary stage 4. On the other hand, the tomographic plane of the subject S is X-ray I.O. At I5, the displacement is detected in the plane direction. Inspection object S
Has a distribution in the thickness direction, the distribution in the thickness direction appears as a distribution in the lateral direction in the transmission X-ray image and the optical image. For example, when the inspection object S has a distribution in the thickness direction of an upper layer Su (indicated by F in the figure) and a lower layer Sd (indicated by K in the figure), the X-ray I.D. The transmission X-ray image and the optical image formed in I5 are formed as images in which the F image of the upper layer Su and the K image of the lower layer Sd are arranged in the horizontal direction.

【0018】ここで、被検査体Sを第1の回転軸C1の
回りで回転させると、X線I.I5に形成される透過X
線像及び光学像も回転する。このとき、透過X線像及び
光学像の各回転像は、被検査体Sの所定の断層面を中心
に回転する。どの断層面が回転の中心となるかは、X線
源2と被検査体SとX線I.I5の配置関係から定ま
り、上層あるいは下層の断層面の像は中心となる断層面
の像の周囲に各回転角に対応した位置に形成される。X
線断層面検査装置は、断層画像が同一面上で横方向にず
れて形成されることを利用し、検査対象とする断層面の
像を同一回転位置として重ね合わせることによって、鮮
明な検査対象の断層面を得る。
Here, when the test object S is rotated around the first rotation axis C1, the X-ray I.D. Transmission X formed in I5
The line image and the optical image also rotate. At this time, each rotation image of the transmission X-ray image and the optical image rotates around a predetermined tomographic plane of the subject S. Which tomographic plane becomes the center of rotation depends on the X-ray source 2, the subject S, and the X-ray I.D. Determined from the arrangement relationship of I5, the image of the upper or lower tomographic plane is formed around the image of the central tomographic plane at a position corresponding to each rotation angle. X
The line tomographic plane inspection apparatus utilizes the fact that a tomographic image is formed laterally shifted on the same plane, and superimposes the image of the tomographic plane to be inspected as the same rotational position, thereby providing a clear inspection object. Get the fault plane.

【0019】この回転した光学像の重ね合わせにおい
て、中心位置の像は被検査体Sの回転と同期して回転し
た像であるため、X線I.I5上で形成される光学像を
そのままの回転位置で重ね合わせると、回転方向の位置
ずれによって正確な重ね合わせ像を得ることができな
い。そこで、本発明のX線断層面検査装置は、X線I.
I5上に形成された光学像を撮像するCCDカメラ等の
撮像手段を被検査体Sの回転と同期して回転させる構成
とし、これによって、各像の回転位置を合わせて回転方
向の位置ずれを無くし、正確な重ね合わせ像を得る。
In the superposition of the rotated optical images, since the image at the center position is an image rotated in synchronization with the rotation of the subject S, the X-ray I.D. If the optical images formed on I5 are superimposed at the same rotational position, an accurate superimposed image cannot be obtained due to a displacement in the rotational direction. Therefore, the X-ray tomographic plane inspection apparatus of the present invention provides an X-ray I.D.
An image pickup means such as a CCD camera for picking up an optical image formed on I5 is rotated in synchronization with the rotation of the inspected object S, whereby the rotational position of each image is adjusted to shift the position in the rotational direction. Eliminate and obtain an accurate superimposed image.

【0020】本発明のX線断層面検査装置の画像処理を
図3を用いて説明する。なお、図3では、被検査体Sを
回転軸C1の回りで90度毎に回転させた場合を示して
いるが、回転角度は任意とすることができ、回転角度を
細かくして取得する画像データ数を増加させることによ
って、より高精度の断層面画像を得ることができる。以
下、被検査体Sは上層部Su(Fの符号で示す)と下層
部Sd(Kの符号で示す)を備えるものとし、これによ
って本発明のX線断層面検査装置による断層面画像の形
成を説明する。
The image processing of the X-ray tomographic plane inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that FIG. 3 shows a case where the test object S is rotated at every 90 degrees around the rotation axis C1, but the rotation angle can be arbitrarily set, and the image obtained by reducing the rotation angle is obtained. By increasing the number of data, a more accurate tomographic plane image can be obtained. Hereinafter, it is assumed that the inspected object S has an upper layer part Su (indicated by the symbol of F) and a lower layer part Sd (indicated by the symbol of K), thereby forming a tomographic image by the X-ray tomographic inspection apparatus of the present invention. Will be described.

【0021】図3は、被検査体Sの断層中の上層部Su
の断層像が、X線I.I5上の回転中心上に形成される
場合を示している。被検査体Sが0度の位置にある場合
には(図中の左方に示す回転位置を0度とする)、X線
I.I5はX線像5A中のFKで示される方向の透過X
線を検出し、X線−光学像変換によって光学像5Bを形
成する。このとき、回転機構6によって撮像手段8の回
転位置0°をX線I.I5の基準位置に回転位置を合わ
せ、X線I.I5に形成される光学像を同回転角の状態
で撮像する。画像データ8Au(0°)は撮像で得られ
る画像データを示している。
FIG. 3 shows an upper layer part Su in the tomogram of the object S to be inspected.
X-ray I.M. The case where it is formed on the rotation center on I5 is shown. When the inspected object S is at the position of 0 degree (the rotational position shown on the left side in the figure is 0 degree), the X-ray I.D. I5 is the transmission X in the direction indicated by FK in the X-ray image 5A.
The lines are detected, and an optical image 5B is formed by X-ray-optical image conversion. At this time, the rotation position of the imaging unit 8 is set to 0 ° by the rotation mechanism 6 and the X-ray I.D. The rotational position is adjusted to the reference position of I5. An optical image formed at I5 is captured at the same rotation angle. The image data 8Au (0 °) indicates image data obtained by imaging.

【0022】以下、この画像データ8Auが得られる被
検査体Sの回転位置を基準として説明する。被検査体S
を回転軸C1の回りで180°回転させると、(図中の
右方に示す回転位置を180度とする)、X線I.I5
はX線像5A´中の反転したFKで示される透過X線を
検出し、X線−光学像変換によって光学像5B´を形成
する。このとき、回転機構6によって撮像手段8を18
0°回転させて、回転位置180°をX線I.I5の基
準位置に回転位置を合わせ、X線I.I5に形成される
光学像を180°回転させた回転角の状態で撮像する。
画像データ8Au(180°)は撮像で得られる画像デ
ータを示している。撮像手段8を180°回転させて撮
像することによって、得られた画像データ8Au(18
0°)の画像の向きは、基準の画像データ8Au(0
°)と同方向となる。
Hereinafter, the description will be made with reference to the rotational position of the inspection object S from which the image data 8Au is obtained. Inspection object S
Is rotated about the rotation axis C1 by 180 ° (the rotation position shown on the right side in the figure is 180 °), and the X-ray I.I. I5
Detects the transmitted X-ray indicated by the inverted FK in the X-ray image 5A ', and forms an optical image 5B' by X-ray-optical image conversion. At this time, the image pickup means 8 is moved to 18 by the rotation mechanism 6.
0 °, and the rotational position 180 ° is changed to X-ray I.D. The rotational position is adjusted to the reference position of I5. The optical image formed at I5 is imaged at a rotation angle of 180 °.
Image data 8Au (180 °) indicates image data obtained by imaging. The image data 8Au (18) obtained by rotating the image capturing unit 180 by 180 ° and capturing an image.
0 °) is based on the reference image data 8Au (0 °).
°).

【0023】同様にして、被検査体Sを回転軸C1の回
りで90°回転させた場合には、撮像手段8を90°回
転させて画像データ8Au(90°)を求め、被検査体
Sを回転軸C1の回りで270°回転させた場合には、
撮像手段8を270°回転させて画像データ8Au(2
70°)を求める。さらに、図示していないが、これら
の0°、90°、180°、270°の回転角の間の角
度においても撮像手段を被検査体と同期させて回転させ
て撮像することによって、回転位置を合わせた複数の画
像データを得ることができる。得られた画像データ8A
u(0°),…,8Au(90°),…,8Au(180
°),…,8Au(270°),…を加算することによ
って、合成画像8Buを形成する。これによって、目的
外の層(例えば下層部Sd)の以外の像(例えばK)は
ぼやけて消え、目的とする層(例えば上層部Su)の像
(例えばF)が顕在化された断層面を得ることができ
る。
Similarly, when the test object S is rotated by 90 ° around the rotation axis C1, the image pickup means 8 is rotated by 90 ° to obtain image data 8Au (90 °). Is rotated 270 ° about the rotation axis C1,
The image data 8Au (2
70 °). Further, although not shown, the image pickup means is also rotated at an angle between the rotation angles of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 ° in synchronization with the object to be inspected, so that the rotational position is obtained. To obtain a plurality of image data. Obtained image data 8A
u (0 °),..., 8Au (90 °),.
.., 8Au (270 °),... To form a composite image 8Bu. Thereby, the image (for example, K) other than the layer other than the target (for example, the lower part Sd) is blurred and disappears, and the tomographic plane in which the image (for example, F) of the target layer (for example, upper part Su) is made visible Obtainable.

【0024】次に、被検査体の他の断層面を求める場合
について説明する。図4は被検査体の他の断層面を求め
る画像処理を説明するための概略図である。以下、被検
査体Sの下層部Sdの断層面を求める場合を示す。被検
査体の他の断層面は、前記の上層部Suの断層面を求め
る際に求めておいた光学像の画像データ8Au(0
°),…,8Au(90°),…,8Au(180°),
…,8Au(270°),…を用いることができ、該画
像データを平行移動させ、該処理画像データを加算する
ことによって求めることができる。
Next, a case where another tomographic plane of the object to be inspected is obtained will be described. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining image processing for obtaining another tomographic plane of the test object. Hereinafter, a case where the tomographic plane of the lower layer portion Sd of the inspection object S is obtained will be described. The other tomographic plane of the object to be inspected is image data 8Au (0) of the optical image obtained when the tomographic plane of the upper layer part Su is obtained.
°), ..., 8Au (90 °), ..., 8Au (180 °),
, 8Au (270 °),..., And can be obtained by moving the image data in parallel and adding the processed image data.

【0025】画像データ8Au(0°),…,8Au(9
0°),…,8Au(180°),…,8Au(270
°),…をそれぞれ平行移動させることによって、今回
検査対象とする下層部SdのKを同一位置に位置合わせ
る。求めた画像データ8Ad(0°),…,8Ad(90
°),…,8Ad(180°),…,8Ad(270
°),…を加算することによって、合成画像8Bdを形
成する。これによって、目的外の層(例えば上層部S
u)の以外の像(例えばF)はぼやけて消え、目的とす
る層(例えば下層部Sd)の像(例えばK)が顕在化さ
れた断層面を得ることができる。
The image data 8Au (0 °),..., 8Au (9
0 °),..., 8Au (180 °),.
°) are moved in parallel, so that K of the lower layer portion Sd to be inspected this time is positioned at the same position. The obtained image data 8Ad (0 °),..., 8Ad (90
°), ..., 8Ad (180 °), ..., 8Ad (270
°) are added to form a composite image 8Bd. As a result, an unintended layer (for example, the upper layer S
The image (for example, F) other than u) is blurred and disappears, and a tomographic plane in which the image (for example, K) of the target layer (for example, the lower layer portion Sd) is made visible can be obtained.

【0026】被検査体の何れの断層面を検査断層面とす
るかのスライス面の決定は、被検査体上に基準点を用い
て画像を重ね合わせることによって行うことができる。
図5はスライス面の決定を説明するための図である。図
5(a)において、検出部S1及び基準部S2について
異なる角度からX線画像を検出すると、図5(b)に示
すようなX線画像が得られる。このX線画像について、
基準部S2が重なるように画像合成を行うと(図5
(c))、基準部S2と同じ高さの検出部S1部分が加
算される(図5(d))。スライス面の決定は画像処理
で行うことができるため、被検査体の移動が不要であ
り、1回の撮像のみで行うことができる。
The determination of the slice plane as to which of the tomographic planes of the inspected object is the inspection tomographic plane can be performed by superimposing images on the inspected object using the reference points.
FIG. 5 is a diagram for explaining the determination of the slice plane. In FIG. 5A, when an X-ray image is detected from different angles for the detection unit S1 and the reference unit S2, an X-ray image as shown in FIG. 5B is obtained. About this X-ray image,
When the images are synthesized such that the reference portions S2 overlap (see FIG. 5).
(C)), the detection section S1 having the same height as the reference section S2 is added (FIG. 5D). Since the slice plane can be determined by image processing, there is no need to move the object to be inspected, and the slice plane can be determined by only one imaging.

【0027】なお、上記説明では、被検査体の上層部及
び下層部の2つの断層面を求める例を示しているが、求
めた像の平行移動量を変更することによって、任意の深
さのX線断面像を得ることができる。本発明の実施態様
によれば、単に撮像手段を被検査体の回転と同期回転さ
せるという簡易な構成によって、複雑な光学系や多数の
部品を用いることなくX線断面像を求めることができ
る。
In the above description, an example is shown in which two tomographic planes of the upper layer and the lower layer of the object to be inspected are obtained. However, by changing the amount of parallel movement of the obtained image, an arbitrary depth can be obtained. An X-ray cross-sectional image can be obtained. According to the embodiment of the present invention, an X-ray cross-sectional image can be obtained without using a complicated optical system and a large number of components by a simple configuration in which the imaging unit is simply rotated synchronously with the rotation of the inspection object.

【0028】本発明の実施態様によれば、1回の撮像で
任意の深さの鮮明なX線断面像を得ることができる。本
発明の実施態様によれば、基板上の実装された部品につ
いて適用することによって、はんだ接続の状態を任意の
高さについて検査することができる。
According to the embodiment of the present invention, a clear X-ray cross-sectional image at an arbitrary depth can be obtained by one imaging. According to the embodiment of the present invention, the state of the solder connection can be inspected at an arbitrary height by applying to the mounted component on the board.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のX線断層
面検査装置によれば、特殊な光学系を用いることなく、
また少ない部品点数で簡易な構成によって鮮明なX線断
層画像を得ることができる。
As described above, according to the X-ray tomographic plane inspection apparatus of the present invention, a special optical system is not used.
Also, a clear X-ray tomographic image can be obtained with a simple configuration with a small number of parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のX線断層面検査装置の構成例の概略を
説明するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of a configuration example of an X-ray tomographic plane inspection apparatus according to the present invention.

【図2】被検査体の回転による透過X線像の形成を説明
する概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining formation of a transmission X-ray image by rotation of a test object.

【図3】本発明のX線断層面検査装置の画像処理を説明
する概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating image processing of the X-ray tomographic plane inspection apparatus according to the present invention.

【図4】被検査体の他の断層面を求める画像処理を説明
するための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining image processing for obtaining another tomographic plane of a test object.

【図5】スライス面の決定を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining how a slice plane is determined.

【図6】X線ラミノグラフィを用いたX線断層面検査装
置の一構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing one configuration of an X-ray tomographic plane inspection apparatus using X-ray laminography.

【図7】X線トモシンセシスを用いたX線断層面検査装
置の一構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing one configuration of an X-ray tomographic plane inspection apparatus using X-ray tomosynthesis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線断層面検査装置、2…X線源、3…XYステー
ジ、4…回転ステージ、5…X線I.I(輝度倍増
管),5a…X線I.I入力面、5A…X線像、5B…
光学像、6…回転機構、7…アダプタ、8…撮像手段、
8a…撮像レンズ、8b…光学撮像カメラ、8Au,8
Ad…画像データ、8Bu,8Bd…合成画像、9…画像
処理手段、9a…デジタルが処理部、9b…画像格納
部、9c…画像合成部、10…制御部、11…モニタ
ー、12…X線ビーム、C1,C2…回転軸、S…被検
査体、Sa…上層部、Sb…下層部、S1…検出部、S
2…基準部、20…走査X線像、21…陽極、23…シ
ンチレータ回転機構、24…検出スクリーン、25…C
CDカメラ、26…制御部、27…XYZテーブル、2
8…電子ビーム、29…X線ビーム、30a〜30h…
CCDカメラ。
1. X-ray tomographic plane inspection apparatus, 2. X-ray source, 3. XY stage, 4. rotary stage, 5. X-ray I. I (brightness intensifier), 5a ... X-ray I.I. I input surface, 5A ... X-ray image, 5B ...
Optical image, 6 ... rotating mechanism, 7 ... adapter, 8 ... imaging means,
8a: imaging lens, 8b: optical imaging camera, 8Au, 8
Ad: image data, 8Bu, 8Bd: composite image, 9: image processing means, 9a: digital processing unit, 9b: image storage unit, 9c: image synthesis unit, 10: control unit, 11: monitor, 12: X-ray Beam, C1, C2: rotation axis, S: test object, Sa: upper layer, Sb: lower layer, S1: detection unit, S
2: Reference part, 20: Scanned X-ray image, 21: Anode, 23: Scintillator rotation mechanism, 24: Detection screen, 25: C
CD camera 26 control unit 27 XYZ table 2
8: electron beam, 29: X-ray beam, 30a to 30h ...
CCD camera.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査体に対してX線を照射するX線源
と、被検査体を回転させる第1の回転手段と、被検査体
と透過した透過X線像を光学像に変換するX線−光学像
変換手段と、前記光学像を撮像する撮像手段と、前記撮
像手段を第1の回転手段と同期して回転させる第2の回
転手段と、各回転角度の複数の画像を合成して、被検査
体の断層画像を生成する画像処理手段とを備える、X線
断層面検査装置。
1. An X-ray source for irradiating an X-ray to an object to be inspected, first rotating means for rotating the object to be inspected, and a transmitted X-ray image transmitted through the object to be inspected is converted into an optical image. X-ray-optical image conversion means, imaging means for capturing the optical image, second rotation means for rotating the imaging means in synchronization with first rotation means, and a plurality of images at each rotation angle are synthesized. And an image processing means for generating a tomographic image of the object to be inspected.
【請求項2】 第1の回転手段と第2の回転手段の同期
回転は、同一角度の回動動作と停止動作を同期して繰り
返すステップ状動作であり、各回動動作の角度は等角あ
るいは任意角である、請求項1記載のX線断層面検査装
置。
2. The synchronous rotation of the first rotation means and the second rotation means is a step-like operation in which a rotation operation and a stop operation at the same angle are repeated in synchronization, and the angle of each rotation operation is equiangular or The X-ray tomographic plane inspection apparatus according to claim 1, wherein the angle is an arbitrary angle.
【請求項3】 前記画像処理手段は、各回転角度の複数
の画像を平行移動し加算する画像合成によって、被検査
体の任意断面の断層面を生成する、請求項1,又は2記
載のX線断層面検査装置。
3. An X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein said image processing means generates a tomographic plane of an arbitrary cross section of the inspection object by image synthesis in which a plurality of images at respective rotation angles are translated and added. Line fault plane inspection equipment.
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