JP2006090793A - X-ray fluoroscopic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray fluoroscopic device for intuitively performing the positioning of a specimen stage to move a watch point to the center of a fluoroscopic visual field, and moreover, keeping the watch point from getting out of an X-ray fluoroscopic image plane even if the specimen stage is turned/inclined in its positioned state. <P>SOLUTION: Optical images are displayed which are obtained by photographing a fluoroscoping object W by using optical cameras 5 and 6 from two directions substantially orthogonal to each other and including an X-ray fluoroscoping direction. Markers M1 and M2 for expressing the position of an X-ray optical axis L are superimposedly displayed on the respective optical images. The markers M1 and M2 are moved on the optical image to designate the watch point V, thereby moving the specimen stage 3 to position the watch point V on the optical axis L. In this state, when turning/inclining the specimen stage 3, the specimen stage 3 is automatically moved so that the watch point V is positioned on the optical axis L and remains at the same position in the optical axis L direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は産業用のX線透視装置に関し、特にアルミ鋳物などの内部結果を非破壊のもとに観察するのに適したX線透視装置に関する。   The present invention relates to an industrial X-ray fluoroscopic apparatus, and more particularly to an X-ray fluoroscopic apparatus suitable for observing an internal result of an aluminum casting or the like under non-destructive conditions.

アルミ鋳物などの物品の内部欠陥を非破壊のもとに検査する装置として、従来、X線源とX線検出器の間に、被検査物(透視対象物)を固定して移動並びに回転・傾動させる試料ステージを配置したX線透視装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
この種の装置においては、一般に、注目ポイントが視野の中心に位置するように試料ステージを手動により平行移動させて透視するとともに、その際、透視対象物を一方向から透視するだけではなく、試料ステージを回転させ、あるいは傾動させながら、内部欠陥の有無や形状、あるいは透視対象物上での位置を観察する。
特開2003−279502号公報
As a device that inspects internal defects of articles such as aluminum castings in a non-destructive manner, the inspection object (perspective object) is fixed between the X-ray source and the X-ray detector. An X-ray fluoroscopic apparatus in which a tilted sample stage is arranged is known (for example, see Patent Document 1).
In this type of apparatus, in general, the specimen stage is manually translated so that the point of interest is located at the center of the field of view, and the specimen is not only seen through from one direction, but also the specimen. While rotating or tilting the stage, the presence / absence or shape of an internal defect or the position on the fluoroscopic object is observed.
JP 2003-279502 A

ところで、以上のようなX線透視装置において、特に高い倍率で透視をしている状態等において、それが透視対象物のどの位置を透視しているのかを直感的に把握することが難しい場合があり、このような場合、注目ポイントを変更するに当たり、どの方向に試料ステージを移動させてよいのか直ちに判断することができないことがある。   By the way, in the X-ray fluoroscopic apparatus as described above, there is a case where it is difficult to intuitively grasp which position of the fluoroscopic object is fluoroscopically, particularly in a state where fluoroscopy is performed at a high magnification. In such a case, when changing the point of interest, it may be impossible to immediately determine in which direction the sample stage may be moved.

このような場合、X線源と透視対象物の距離を変えることによって透視倍率を下げ、透視対象物の全体をカバーする透視像から、現時点における透視方向や視野中心の位置などを確認したうえで、試料ステージを移動すべき方向などを決定し、移動の後に透視倍率を再度上げて透視するという作業手順が一般的に行われており、このことが作業効率を低下させる一因となっている。   In such a case, the perspective magnification is reduced by changing the distance between the X-ray source and the fluoroscopic object, and the current fluoroscopic direction and the position of the visual field center are confirmed from the fluoroscopic image covering the entire fluoroscopic object. In general, there is a work procedure of determining the direction in which the sample stage should be moved, etc., and then increasing the fluoroscopic magnification after the movement to perform fluoroscopy, which contributes to a reduction in work efficiency. .

また、図8に平面図で示すように、注目ポイントVを透視している状態、つまりX線光軸L上に透視対象物W上の注目ポイントVが位置するように試料ステージSを位置決めしている状態で、透視方向を変更すべく試料ステージSをその回転中心軸Rの回りに回転させると、注目ポイントVが試料ステージSの回転中心軸R上に位置していない場合には、注目ポイントVがX線光軸Lからずれる結果、X線透視画面上で注目ポイントVの透視像が移動してしまい、特に高い倍率で透視している状態では注目ポイントVの像がX線透視画面外に移動してしまうことがある。   Further, as shown in a plan view in FIG. 8, the sample stage S is positioned so that the point of interest V is seen through, that is, the point of interest V on the fluoroscopic object W is positioned on the X-ray optical axis L. When the sample stage S is rotated around its rotation center axis R in order to change the fluoroscopic direction in the state where the target point V is not located on the rotation center axis R of the sample stage S, As a result of the point V deviating from the X-ray optical axis L, the fluoroscopic image of the target point V moves on the X-ray fluoroscopic screen, and the image of the target point V is X-ray fluoroscopic screen especially when the fluoroscope is viewed at a high magnification. May move outside.

また、図9に示すように、試料ステージSを傾動中心軸Tの回りに傾動させた場合においても、傾動前に視野中心に位置していた、従ってX線光軸L上に位置させていた注目ポイントVがX線光軸Lからずれる結果、その注目ポイントVの像がX線透視画面外に移動してしまうことがある。   Further, as shown in FIG. 9, even when the sample stage S is tilted around the tilting center axis T, it was positioned at the center of the visual field before tilting, and thus was positioned on the X-ray optical axis L. As a result of the attention point V deviating from the X-ray optical axis L, the image of the attention point V may move outside the X-ray fluoroscopic screen.

このような場合、高い倍率を維持したまま注目ポイントの像を再びX線透視画面内に復帰させるべく試料ステージを移動させることは困難であり、そのため、倍率を低下させて注目ポイントの像をX線透視画面内に収め、その状態で注目ポイントの像がX線透視画面上の中央付近に位置するように試料ステージを位置決めした後、透視倍率を高くするなどの面倒な作業を強いられる。   In such a case, it is difficult to move the sample stage so that the image of the point of interest is returned to the X-ray fluoroscopic screen again while maintaining a high magnification. Therefore, the image of the point of interest is reduced by reducing the magnification. After the sample stage is positioned so that the image of the point of interest is positioned in the vicinity of the center on the X-ray fluoroscopic screen in that state, the troublesome work such as increasing the fluoroscopic magnification is forced.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、注目ポイントを視野中心に移動させるための試料ステージの位置決めを直感的に行うことができ、しかも、その位置決め状態において試料ステージを回転および/または傾動させても、注目ポイントがX線透過画面外に出てしまうことのないX線透視装置の提供をその課題としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can intuitively position the sample stage for moving the point of interest to the center of the visual field, and can rotate and / or rotate the sample stage in the positioned state. Alternatively, an object of the present invention is to provide an X-ray fluoroscopic apparatus in which the point of interest does not go out of the X-ray transmission screen even when tilted.

上記の課題を解決するため、本発明のX線透視装置は、X線源とX線検出器とが対向配置され、これらの間に透視対象物を固定するための試料ステージが設けられているとともに、その試料ステージを上記X線源とX線検出器の対に対して相対的に移動、回転および傾動させる駆動機構を備えたX線透視装置において、上記試料ステージ上の透視対象物を撮影する光学カメラと、その光学カメラによりX線透視方向を含む互いに略直交する2方向から透視対象物を撮影した2枚の光学像を表示するとともに、その各光学像上にX線光軸の位置を表すマーカーをそれぞれ表示する表示手段と、その表示画面上の各マーカーを移動させて注目ポイントを指定する指定手段と、その2つのマーカーで特定される透視対象物上の位置にX線光軸を一致させて注目ポイントのX線透視像をX線透視画面の中心に位置させるべく上記移動機構を自動的に駆動する試料ステージ位置決め手段と、上記試料ステージを回動もしくは傾動させたとき、上記注目ポイントのX線透視像がX線透視画面の中心を維持し、かつ、透視倍率を維持するように上記移動機構を駆動制御する注目ポイント追尾手段を備えていることによって特徴づけられる(請求項1)。   In order to solve the above-described problems, in the X-ray fluoroscopic apparatus of the present invention, an X-ray source and an X-ray detector are arranged to face each other, and a sample stage for fixing a fluoroscopic object is provided between them. In addition, an X-ray fluoroscopic apparatus provided with a drive mechanism that moves, rotates, and tilts the sample stage relative to the pair of the X-ray source and the X-ray detector, and images a fluoroscopic object on the sample stage. An optical camera and two optical images obtained by photographing the fluoroscopic object from two directions substantially orthogonal to each other including the X-ray fluoroscopic direction by the optical camera, and the position of the X-ray optical axis on each optical image Display means for displaying each marker representing the position, designation means for moving each marker on the display screen to designate the point of interest, and an X-ray optical axis at a position on the fluoroscopic object specified by the two markers Match The sample stage positioning means for automatically driving the moving mechanism to position the X-ray fluoroscopic image of the target point at the center of the X-ray fluoroscopic screen, and the target point when the sample stage is rotated or tilted. The X-ray fluoroscopic image is characterized by comprising a point of interest tracking means for driving and controlling the moving mechanism so that the center of the X-ray fluoroscopic screen is maintained and the fluoroscopic magnification is maintained (Claim 1). .

ここで、本発明においては、上記表示器に表示する2枚の光学像を、互いに略直交する方向に配置された2台の光学カメラによるライブ画像とする構成(請求項2)、あるいは、上記表示器に表示する2枚の光学像が、1台のカメラによりあらかじめ撮影されて記憶されている光学像とする構成(請求項3)のいずれをも採用することができる。   Here, in the present invention, the two optical images to be displayed on the display unit are configured as live images by two optical cameras arranged in directions substantially orthogonal to each other (Claim 2), or Any of the configurations (claim 3) in which two optical images to be displayed on the display device are taken and stored in advance by one camera can be employed.

本発明は、X線透視装置に光学カメラ設けて試料ステージ上の透視対象物の外観を撮影し、X線透視方向を含む互いに略直交する方向から撮影した2つの光学像を表示器に表示するとともに、その各光学像に重畳表示したX線光軸の位置を表すマーカーを移動させることによって注目ポイントを指定することにより、その指定されたポイントがX線光軸上に位置するように試料ステージを自動的に移動させる機能と、試料ステージを回転および/または傾動させたときに、注目ポイントのX線透視像がX線透視画面の中心を維持し、かつ、透視倍率を維持するように試料ステージを移動させる機能を設けることにより、課題を解決しようとするものである。   In the present invention, an optical camera is provided in an X-ray fluoroscopic apparatus to photograph the appearance of a fluoroscopic object on a sample stage, and two optical images photographed from directions substantially perpendicular to each other including the X-ray fluoroscopic direction are displayed on a display. At the same time, by specifying a point of interest by moving a marker representing the position of the X-ray optical axis superimposed on each optical image, the sample stage is positioned on the X-ray optical axis. A sample that automatically moves the sample stage, and when the sample stage is rotated and / or tilted, the X-ray fluoroscopic image of the point of interest maintains the center of the X-ray fluoroscopic screen, and the fluoroscopic magnification is maintained. By providing a function for moving the stage, an object is to solve the problem.

すなわち、透視対象物を互いに略直交する方向から撮影した2枚の光学像上で、X線光軸の位置を表すマーカーを重畳表示することにより、その時点における透視位置(視野中心)と方向を直感的に判断することができる。そして、互いに略直交する方向から撮影した2つの光学像上においてそれぞれX線光軸を表すマーカーにより、3次元座標上の1点を特定することができることを利用し、これらのマーカーを移動させて透視対象物上の注目ポイントを指定することにより、指定されたポイントがX線光軸上に位置するように自動的に試料テーブルを移動させることで、例えば高い倍率のもとに透視している状態においても、注目ポイントを視野中心に移動させる操作を直感的に行うことができる。   That is, by superimposing a marker representing the position of the X-ray optical axis on two optical images obtained by photographing a fluoroscopic object from directions substantially orthogonal to each other, the fluoroscopic position (field center) and direction at that time are displayed. It can be judged intuitively. Then, by using the fact that one point on a three-dimensional coordinate can be specified by using a marker representing an X-ray optical axis on two optical images taken from directions substantially orthogonal to each other, these markers are moved. By designating the point of interest on the fluoroscopic object, the sample table is automatically moved so that the designated point is located on the X-ray optical axis, for example, fluoroscopy is performed at a high magnification. Even in the state, the operation of moving the attention point to the center of the visual field can be performed intuitively.

そして、試料ステージを回転および/または傾動させたときに、その時点において視野中心に位置している注目ポイントの透視像がその中心を維持するように自動的に試料ステージを移動させることによって、注目ポイントは試料ステージの回転/傾動に係わらずX線透視画面から逸脱することなく常にその中心部に位置し、注目ポイントがX線透視画面外にずれてしまってこれを探すべく倍率を低下させる等の作業が不要となる。   Then, when the sample stage is rotated and / or tilted, the sample stage is automatically moved so that the fluoroscopic image of the point of interest located at the center of the visual field at that time maintains the center. The point is always located at the center of the sample stage without departing from the X-ray fluoroscopy screen regardless of the rotation / tilt of the sample stage, the point of interest is shifted outside the X-ray fluoroscopy screen, and the magnification is decreased to find this. Is no longer necessary.

本発明によれば、光学カメラにより互いに略直交する方向から撮影した透視対象物の2つの光学像上のマーカーを移動させて注目ポイントを指定することによって、そのポイントがX線透視画面の中心に位置するように自動的に試料ステージを移動させるので、例えば高い透視倍率で透視している状態で、現在の注目ポイントから次の注目ポイントを透視すべく試料ステージを移動させるに当たり、従来のように倍率を低下させて移動の方向等を確認する等の作業が不要となり、直感的に注目ポイントを指定することにより直ちにそのポイントをX線透視の視野中心に移動させることができる。   According to the present invention, a point of interest is designated by moving a marker on two optical images of a fluoroscopic object photographed from directions substantially orthogonal to each other by an optical camera, so that the point becomes the center of the X-ray fluoroscopic screen. Since the sample stage is automatically moved so that it is positioned, for example, when the sample stage is moved from the current point of interest to the next point of interest while being seen through at a high perspective magnification, An operation such as confirming the direction of movement by reducing the magnification is not necessary, and the point can be immediately moved to the center of the field of fluoroscopy by intuitively designating the point of interest.

また、試料ステージを回転/傾動させたときに、注目ポイントがX線透視画面の中心を維持するように試料ステージが自動的に移動するので、従来のように試料ステージの回転/傾動時に注目ポイントがX線透視画面から逸脱してこれを探すべく透視倍率を低下させるといった作業も不要となる。   In addition, when the sample stage is rotated / tilted, the sample stage automatically moves so that the point of interest maintains the center of the fluoroscopic screen. However, the operation of deviating from the X-ray fluoroscopic screen and reducing the fluoroscopic magnification to search for it becomes unnecessary.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a schematic diagram showing a mechanical configuration and a block diagram showing a system configuration.

X線源1に水平方向に対向してX線検出器2が配置されており、これらの間に透視対象物Wを搭載するための試料ステージ3が配置されている。試料ステージ3は、X線源1からのX線光軸方向(x軸方向)、水平面上でそのx軸方向に直交するy軸方向、および鉛直のz軸方向への移動のための移動機構を内蔵しているとともに、z軸に平行な回転中心軸Rの回りの回転(φ)のための回転機構と、y軸に平行な傾動中心軸Tの回りの傾動(θ)のための傾動機構をも内蔵している。これらの各機構は、パーソナルコンピュータ11の制御下に置かれている5軸制御装置4からの駆動信号によって駆動制御される。   An X-ray detector 2 is disposed opposite to the X-ray source 1 in the horizontal direction, and a sample stage 3 for mounting the fluoroscopic object W is disposed therebetween. The sample stage 3 has a moving mechanism for moving in the X-ray optical axis direction (x-axis direction) from the X-ray source 1, in the y-axis direction orthogonal to the x-axis direction on the horizontal plane, and in the vertical z-axis direction. And a rotation mechanism for rotation (φ) around the rotation center axis R parallel to the z axis, and tilting for tilting (θ) about the tilt center axis T parallel to the y axis. It also has a built-in mechanism. Each of these mechanisms is driven and controlled by a driving signal from a 5-axis control device 4 placed under the control of the personal computer 11.

X線検出器2はイメージインテンシファイアとCCDとを組み合わせたもの、もしくはパネル型検出器であって、その出力はパーソナルコンピュータ11に組み込まれているキャプチャボード12aに取り込まれ、表示器13にX線透視像としてライブ表示される。   The X-ray detector 2 is a combination of an image intensifier and a CCD, or a panel type detector. The output of the X-ray detector 2 is taken into a capture board 12 a built in the personal computer 11 and is displayed on the display 13. Live display as a fluoroscopic image.

X線検出器2に隣接してその直下にCCDカメラ5が配置されている。このCCDカメラ5は、X線検出器2と略同等の方向から試料ステージ3上の透視対象物Wを撮影することができる。また、試料ステージ3の直上にも別のCCDカメラ6が配置されている。このCCDカメラ6は、試料ステージのx,y方向への移動と連動してx,y方向に移動し、例えば試料ステージ3の移動機構によりx軸およびy軸方向に移動するテーブルに対してコラム(図示略)を介して固定されている。   A CCD camera 5 is disposed adjacent to and immediately below the X-ray detector 2. The CCD camera 5 can take an image of the fluoroscopic object W on the sample stage 3 from a direction substantially equivalent to that of the X-ray detector 2. Further, another CCD camera 6 is also disposed immediately above the sample stage 3. The CCD camera 6 moves in the x and y directions in conjunction with the movement of the sample stage in the x and y directions. For example, the CCD camera 6 is columnar with respect to a table that moves in the x and y axis directions by the moving mechanism of the sample stage 3. (Not shown).

以上の各CCDカメラ5,6の出力は、それぞれパーソナルコンピュータ11に組み込まれている個別のキャプチャーボード12b,12cに取り込まれ、それぞれ透視対象物WをほぼX線透視方向から見た光学像、および、透視対象物Wを鉛直上方から見た光学像として、表示器13にライブ表示される。   The outputs of the CCD cameras 5 and 6 are taken into individual capture boards 12b and 12c incorporated in the personal computer 11, respectively, and optical images obtained when the fluoroscopic object W is viewed from a substantially X-ray fluoroscopic direction. Then, the fluoroscopic object W is displayed live on the display unit 13 as an optical image viewed from above.

パーソナルコンピュータコンピュータ11は、以下に示すように、CCDカメラ5および6による透視対象物Wの光学像にX線光軸Lの位置を表すマーカーを重畳表示するとともに、操作部14によりそのマーカーを移動させて注目ポイントを指定することによって、指定されたポイントがX線光軸上に位置するように試料テーブル3の移動機構を駆動制御するテーブル位置決めのための試料テーブル位置決め用プログラムがインストールされているとともに、試料テーブル3を回転中心軸Rの回りに回転させたとき、および、傾動中心軸Tの回りに傾動させたときに、回転前ないしは傾動前のX線透視画面の中心に位置する透視対象物W上の注目ポイントが、X線透視画面の中心を維持するように試料テーブル3を自動的に移動させる注目ポイント追尾プログラムがインストールされている。   The personal computer computer 11 displays a marker representing the position of the X-ray optical axis L on the optical image of the fluoroscopic object W by the CCD cameras 5 and 6 and moves the marker by the operation unit 14 as shown below. Then, by specifying the point of interest, a sample table positioning program for table positioning for driving and controlling the moving mechanism of the sample table 3 is installed so that the specified point is positioned on the X-ray optical axis. At the same time, when the sample table 3 is rotated about the rotation center axis R and tilted about the tilt center axis T, the fluoroscopic object located at the center of the X-ray fluoroscopic screen before rotation or before tilting. Attention for automatically moving the sample table 3 so that the point of interest on the object W maintains the center of the fluoroscopic screen Into tracking program has been installed.

以下にその各プログラムの実行による本発明の実施の形態の作用を説明する。
まず、試料ステージ3が初期位置、例えばxyz座標で(0,0,z0 )、に位置している状態でその上に透視対象物Wを載せる。表示器13には、図2にその表示例を示すように、X線透視像を表示するX線透視画面13aに隣接して、光学像を表示するための2つの光学像画面13bおよび13cが設定されており、一方の光学像画面13bにはCCDカメラ6により透視対象物Wをその直上から撮影した光学像が、他方の光学像画面13cにはCCDカメラ5により透視対象物WをX線透視方向と略同一の方向から撮影した光学像がそれぞれライブ表示される。
The operation of the embodiment of the present invention by executing each program will be described below.
First, the fluoroscopic object W is placed thereon in a state where the sample stage 3 is positioned at an initial position, for example, (0, 0, z 0 ) in xyz coordinates. As shown in the display example of FIG. 2, the display unit 13 has two optical image screens 13b and 13c for displaying an optical image adjacent to the X-ray fluoroscopic screen 13a for displaying the X-ray fluoroscopic image. An optical image obtained by photographing the fluoroscopic object W from directly above it with the CCD camera 6 is displayed on one optical image screen 13b, and the fluoroscopic object W is X-rayed by the CCD camera 5 on the other optical image screen 13c. Optical images taken from substantially the same direction as the fluoroscopic direction are displayed live.

また、各光学像画面13b,13cには、透視対象物Wの光学像に重畳してX線光軸Lの位置を示すマーカーM1,M2が表示される。透視対象物Wの直上から撮影した光学像を表示する光学像画面13bには、X線光軸LのマーカーM1は線として表示され、透視方向から見た光学像を表示する光学像画面13cにはX線光軸LのマーカーM2は点として表示される。   Further, on each of the optical image screens 13b and 13c, markers M1 and M2 indicating the position of the X-ray optical axis L are displayed so as to be superimposed on the optical image of the fluoroscopic object W. On the optical image screen 13b displaying an optical image taken from directly above the fluoroscopic object W, the marker M1 of the X-ray optical axis L is displayed as a line, and on the optical image screen 13c displaying the optical image viewed from the fluoroscopic direction. The marker M2 of the X-ray optical axis L is displayed as a point.

さて、以上のような表示が行われている状態で、オペレータが注目したい部位、つまり注目ポイントを指定するには、操作部14を操作して各光学像画面13b,13cに表示されているマーカーM1,M2が注目ポイントVを指すように移動させて移動指令を与える。これにより、パーソナルコンピュータ11は5軸制御装置4を介して試料ステージ3の移動機構に駆動制御信号を供給し、X線光軸L上に透視対象物W上の注目ポイントVが位置するように試料ステージ3を自動的に移動させる。これにより、X線透視画面13aに表示されるX線透視像は、注目ポイントVの像が画面中央に位置した状態となる。また、このとき、表示器13の各光学像画面13b,13cの画像は、図3に示すように、マーカーM1,M2を図2のように中央に戻し、各光学像をデジタル的にスクロールして移動させる。この状態では、試料テーブル3をX線光軸方向(x軸方向)移動させて透視像を拡大させても、注目ポイントVの像は常にX線透視画面13aの中央に位置することになる。   Now, in the state where the display is performed as described above, in order to designate a part that the operator wants to pay attention to, that is, a point of interest, the marker displayed on each of the optical image screens 13b and 13c is operated by operating the operation unit 14. A movement command is given by moving M1 and M2 so as to point to the point of interest V. As a result, the personal computer 11 supplies a drive control signal to the moving mechanism of the sample stage 3 via the 5-axis controller 4 so that the point of interest V on the fluoroscopic object W is positioned on the X-ray optical axis L. The sample stage 3 is automatically moved. Thereby, the X-ray fluoroscopic image displayed on the X-ray fluoroscopic screen 13a is in a state where the image of the point of interest V is located at the center of the screen. At this time, the images on the optical image screens 13b and 13c of the display unit 13 return the markers M1 and M2 to the center as shown in FIG. 2 and digitally scroll the optical images as shown in FIG. To move. In this state, even if the sample table 3 is moved in the X-ray optical axis direction (x-axis direction) to enlarge the fluoroscopic image, the image of the point of interest V is always located at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a.

以上のように注目ポイントVの像がX線透視画面13aの中央に位置している状態で、試料ステージ3を回転中心軸Rの回りに回転させたとき、パーソナルコンピュータ11は、注目ポイントVの像がX線透視画面13aの中央に位置した状態を維持し、かつ、透視倍率を維持するように、従って注目ポイントVがX線光軸L上に位置し、かつ、x軸方向に移動しない状態を維持するよう、図4に平面図で示すように、5軸制御装置4を介して試料ステージ3の移動機構に駆動制御信号を供給して試料ステージ3をx,y方向に自動的に移動させる。   As described above, when the sample stage 3 is rotated around the rotation center axis R in a state where the image of the attention point V is located at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a, the personal computer 11 The point of interest V is located on the X-ray optical axis L and does not move in the x-axis direction so that the image is maintained at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a and the fluoroscopic magnification is maintained. In order to maintain the state, as shown in a plan view in FIG. 4, a drive control signal is supplied to the moving mechanism of the sample stage 3 via the 5-axis controller 4 to automatically move the sample stage 3 in the x and y directions. Move.

また、試料ステージ3を傾動中心軸Tの回りに傾動させたときにも、パーソナルコンピュータ11は、注目ポイントVの像がX線透視画面13aの中央に位置し、かつ、透視倍率を維持するように、つまり注目ポイントVがX線光軸L上に位置し、かつ、x軸方向へに移動しない状態を維持するよう、図5に側面図で示すように、5軸制御装置4を介して試料ステージ3の移動機構に駆動制御信号を供給して試料ステージ3をx,z方向に移動させる。   Even when the sample stage 3 is tilted about the tilting central axis T, the personal computer 11 maintains the perspective magnification while the image of the point of interest V is located at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a. That is, in order to maintain the state where the point of interest V is located on the X-ray optical axis L and does not move in the x-axis direction, as shown in a side view in FIG. A drive control signal is supplied to the moving mechanism of the sample stage 3 to move the sample stage 3 in the x and z directions.

試料ステージ3の回転時および傾動時における試料ステージ3のx,y,z方向への移動量は、以下に示すように算出することができる。すなわち、回転前の回転中心軸Rの回りの角度をφ1 、傾動前の傾動中心軸Tの回りの角度をθ1 とし、回転後および傾動後の角度をそれぞれφ2 およびθ2 とし、回転および傾動前の試料ステージ3のxyz座標を(r・cosφ1 ・cosθ1 ,r・cosφ1 ・sinθ1 ,rsinφ1 )としたとき、回転および傾動後に(r・cosφ2 ・cosθ2 ,r・cosφ2 ・sinθ2 ,rsinφ2 )となるように、回転/傾動前後のx,y,z軸方向の座標の差分だけ各軸方向に試料ステージ3を移動させればよい。 The amount of movement of the sample stage 3 in the x, y, and z directions when the sample stage 3 is rotated and tilted can be calculated as follows. That is, the angle around the rotation center axis R before rotation is φ 1 , the angle around the tilt center axis T before tilt is θ 1, and the angles after rotation and after tilt are φ 2 and θ 2 , respectively. And xyz coordinates of the sample stage 3 before tilting are (r · cos φ 1 · cos θ 1 , r · cos φ 1 · sin θ 1 , rsin φ 1 ), after rotation and tilting (r · cos φ 2 · cos θ 2 , r · cos φ 2 · sin θ 2 , rsin φ 2 ), the sample stage 3 may be moved in each axial direction by the difference in coordinates in the x, y, and z axis directions before and after rotation / tilting.

以上の本発明の実施の形態によると、透視対象物Wの光学像上でマーカーM1,M2を移動させることによって注目ポイントVの像をX線透視画面13aの中央に位置させることができ、また、その状態で試料ステージ3を回転ないしは傾動させたときに、注目ポイントVの像がX線透視画面13aの中央に位置した状態を維持することができるので、熟練を要することなく、また、従来のように透視拡大率を変更して確認する等の作業を要することなく直感的に注目ポイントをX線透視画面の中央に位置させることができ、しかも、その状態で試料ステージ3を回転または傾動させても、注目ポイントの像が常にX線透視画面13aの中央に位置する状態を維持することができ、この場合においても従来のようにX線透視画面外に逸脱してしまった注目ポイントの像を探すといった作業が不要となる。   According to the above-described embodiment of the present invention, the image of the point of interest V can be positioned at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a by moving the markers M1 and M2 on the optical image of the fluoroscopic object W. In this state, when the sample stage 3 is rotated or tilted, it is possible to maintain the state where the image of the point of interest V is located at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a. Thus, the point of interest can be intuitively positioned at the center of the X-ray fluoroscopic screen without the need for changing and confirming the fluoroscopic magnification, and the sample stage 3 is rotated or tilted in that state. Even in this case, it is possible to maintain the state in which the image of the point of interest is always located at the center of the X-ray fluoroscopic screen 13a. Tasks such as Find an image of waiting was a point of interest is not required.

ここで、以上の実施の形態においては、透視対象物Wを互いに略直交する2方向から撮影した2つの光学像を、2台のCCDカメラ5,6を用いてライブ画像で表示した例を示したが、透視対象物Wの側方に、X線光軸Lに対して既知の角度に1台のCCDカメラを配置して、透視に先立って試料ステージ3を回転させて図6に例示するように複数枚の光学像を撮影して記憶装置に記憶しておき(実際には例えば5°間隔で360°分、合計72枚)、その各光学像のうち、透視時の試料ステージ3の回転角度に応じてX線透視方向から見たものに最も近い光学像と、その光学像に対して90°相違する方向から撮影した光学像とを選択し、図7に表示器13による表示例を示すように、これらの光学像を光学像画面13bと13cに表示してマーカーM1,M2を重畳表示しても、先の例と同等の作用効果を奏することができる。   Here, in the above embodiment, an example is shown in which two optical images obtained by photographing the fluoroscopic object W from two directions substantially orthogonal to each other are displayed as live images using the two CCD cameras 5 and 6. However, one CCD camera is disposed on the side of the fluoroscopic object W at a known angle with respect to the X-ray optical axis L, and the sample stage 3 is rotated prior to fluoroscopy, and is illustrated in FIG. In this way, a plurality of optical images are taken and stored in a storage device (actually, for example, 360 ° at 5 ° intervals for a total of 72), and among these optical images, the sample stage 3 at the time of fluoroscopy An optical image closest to the one viewed from the X-ray fluoroscopic direction and an optical image photographed from a direction different from the optical image by 90 ° are selected according to the rotation angle, and a display example by the display unit 13 in FIG. As shown, these optical images are displayed on the optical image screens 13b and 13c. Manufacturers M1, be superimposed on the M2, it is possible to obtain the same effects as in the previous examples.

また、上記した実施の形態における傾動については、試料ステージ3を傾動させるのではなく、X線源1とX線検出器2を例えば共通のC形のフレームで支持し、そのフレームごとX線源1とX線検出器の2の対を試料ステージ3に対して傾動させる構成を採用してもよい。   As for the tilting in the above-described embodiment, the sample stage 3 is not tilted, but the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 are supported by, for example, a common C-shaped frame, and the X-ray source for each frame is supported. A configuration in which two pairs of 1 and X-ray detector are tilted with respect to the sample stage 3 may be employed.

更に、以上の各実施の形態においては、2つの光学像を同時に表示した例を示したが、表示器のスペースが小さい場合には、これらの2つの光学像を選択的に切り換えて表示してもよい。   Further, in each of the embodiments described above, an example in which two optical images are displayed simultaneously has been shown. However, when the space of the display is small, these two optical images are selectively switched and displayed. Also good.

本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。In the configuration diagram of the embodiment of the present invention, a schematic diagram showing a mechanical configuration and a block diagram showing a system configuration are shown together. 本発明の実施の形態における表示器13の表示例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of a display of the indicator 13 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態においてマーカーM1,M2の移動により注目ポイントを指定した後の表示器13の表示例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of a display of the indicator 13 after designating an attention point by the movement of the markers M1 and M2 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における試料ステージ3を回転させたときに同時に行われる試料ステージ3の移動の説明図である。It is explanatory drawing of the movement of the sample stage 3 performed simultaneously when rotating the sample stage 3 in embodiment of this invention. 同じく本発明の実施の形態における試料ステージ3を傾動させたときに同時に行われる試料ステージの移動の説明図である。Similarly, it is an explanatory view of the movement of the sample stage that is simultaneously performed when the sample stage 3 is tilted in the embodiment of the present invention. 1台の光学カメラを用いる本発明の他の実施の形態において、その光学カメラによりあらかじめ撮影される透視対象物の光学像の例の説明図である。In other embodiment of this invention using one optical camera, it is explanatory drawing of the example of the optical image of the fluoroscopic target object image | photographed beforehand with the optical camera. 本発明の他の実施の形態における表示器の表示例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of a display of the indicator in other embodiment of this invention. 従来のX線透視装置における試料ステージを回転させたときに注目ポイントがX線透視画面上で移動する理由の説明図である。It is explanatory drawing of the reason for which an attention point moves on an X-ray fluoroscopic screen, when rotating the sample stage in the conventional X-ray fluoroscopic apparatus. 従来のX線透視装置における試料ステージを傾動させたときに注目ポイントがX線透過画面上で移動する理由の説明図である。It is explanatory drawing of the reason for an attention point moving on an X-ray transmissive screen when tilting the sample stage in the conventional X-ray fluoroscopic apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線源
2 X線検出器
3 試料ステージ
4 5軸制御装置
5,6 CCDカメラ
11 パーソナルコンピュータ
12a,12b,12c キャプチャーボード
13 表示器
14 操作部
L X線光軸
M1,M2 マーカー
R 回転中心軸
T 傾動中心軸
V 注目ポイント
W 透視対象物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray source 2 X-ray detector 3 Sample stage 4 5-axis controller 5,6 CCD camera 11 Personal computer 12a, 12b, 12c Capture board 13 Display 14 Operation part L X-ray optical axis M1, M2 Marker R Rotation center Axis T Tilting center axis V Point of interest W Perspective object

Claims (3)

X線源とX線検出器とが対向配置され、これらの間に透視対象物を固定するための試料ステージが設けられているとともに、その試料ステージを上記X線源とX線検出器の対に対して相対的に移動、回転および傾動させる駆動機構を備えたX線透視装置において、
上記試料ステージ上の透視対象物を撮影する光学カメラと、その光学カメラによりX線透視方向を含む互いに略直交する2方向から透視対象物を撮影した2枚の光学像を表示するとともに、その各光学像上にX線光軸の位置を表すマーカーをそれぞれ表示する表示手段と、その表示画面上の各マーカーを移動させて注目ポイントを指定する指定手段と、その2つのマーカーで特定される透視対象物上の位置にX線光軸を一致させて注目ポイントのX線透視像をX線透視画面の中心に位置させるべく上記移動機構を自動的に駆動する試料ステージ位置決め手段と、上記試料ステージを回転および/または傾動させたとき、上記注目ポイントのX線透視像がX線透視画面の中心を維持し、かつ、透視倍率を維持するように上記移動機構を駆動制御する注目ポイント追尾手段を備えていることを特徴とするX線透視装置。
An X-ray source and an X-ray detector are opposed to each other, and a sample stage for fixing a fluoroscopic object is provided between them. The sample stage is a pair of the X-ray source and the X-ray detector. In an X-ray fluoroscopic apparatus provided with a drive mechanism for moving, rotating and tilting relative to
An optical camera for photographing the fluoroscopic object on the sample stage, and two optical images obtained by photographing the fluoroscopic object from two directions substantially orthogonal to each other including the X-ray fluoroscopic direction by the optical camera are displayed. Display means for displaying each marker representing the position of the X-ray optical axis on the optical image, designation means for moving each marker on the display screen to designate a point of interest, and fluoroscopy specified by the two markers A sample stage positioning means for automatically driving the moving mechanism so that the X-ray optical axis coincides with the position on the object and the X-ray fluoroscopic image of the point of interest is positioned at the center of the X-ray fluoroscopic screen; The moving mechanism is driven and controlled so that the X-ray fluoroscopic image of the point of interest maintains the center of the X-ray fluoroscopic screen and maintains the fluoroscopic magnification when the camera is rotated and / or tilted. X-ray fluoroscopy apparatus characterized by comprising a point of interest tracking means that.
上記表示器に表示する2枚の光学像が、互いに略直交する方向に配置された2台の光学カメラによるライブ画像であることを特徴とする請求項1に記載のX線透視装置。   The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1, wherein the two optical images displayed on the display are live images from two optical cameras arranged in directions substantially orthogonal to each other. 上記表示器に表示する2枚の光学像が、1台のカメラによりあらかじめ撮影されて記憶されている光学像であることを特徴とする請求項1に記載のX線透視装置。   2. The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1, wherein the two optical images displayed on the display are optical images that are previously captured and stored by a single camera.
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