JP2023001428A - CT image generation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工業製品等の被検査体を非破壊で検査するためのX線検査装置においてCT画像を生成するためのCT画像生成方法に関する。 The present invention relates to a CT image generation method for generating a CT image in an X-ray inspection apparatus for nondestructively inspecting an object to be inspected such as an industrial product.
従来、X線を用いて被検査体の断層像を撮影する断層撮影装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の断層撮影装置は、X線管と、X線検出器と、被検査体が載置されるテーブルと、上下方向に平行な回転中心軸を回転中心にしてテーブルを回転させる回転機構と、X線検出器を移動させる検出器移動機構とを備えている。この断層撮影装置では、検出器移動機構によってX線検出器を移動させることで、テーブルの回転中心軸とX線光軸とがなす角度であるラミノ角を0°~約70°の範囲で変えることが可能になっている。
Conventionally, there is known a tomography apparatus that captures a tomographic image of an object to be inspected using X-rays (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100003). The tomography apparatus described in
特許文献1に記載の断層撮影装置では、被検査体の検査を行うときに、回転中心軸を回転中心にしてテーブルを回転させ360°に亘ってX線検出器で被検査体のX線画像を取得する。このときには、ラミノ角は0°を超える角度に設定されている。すなわち、この断層撮影装置では、被検査体の検査を行うときのラミノ角は鋭角になっており、被検査体に斜め方向からX線を照射している。
In the tomography apparatus described in
特許文献1に記載の断層撮影装置では、被検査体の検査に先立って、ラミノ角を0°に設定するとともに被検査体の代わりに基準被検査体をテーブルの回転中心軸の近傍に載置し、回転中心軸を中心にしてテーブルを回転させ360°に亘ってX線検出器で基準被検査体のX線画像を取得している。基準被検査体は、たとえば、X線を透過しやすい板の上にX線を透過しにくい金属ボールを接着したものであり、金属ボールが回転中心軸の近傍に配置される。
In the tomography apparatus disclosed in
特許文献1に記載の断層撮影装置では、基準被検査体のX線画像から、テーブルが360°回転したときの金属ボールの重心の振れを求めてメモリに記憶する。より具体的には、上述のように、この断層撮影装置では、基準被検査体のX線画像を取得するときのラミノ角が0°に設定されているため、基準被検査体のX線画像から、テーブルが360°回転したときの金属ボールの重心の水平方向の振れを求めてメモリに記憶する。被検査体の検査時には、メモリに記憶された金属ボールの重心の水平方向の振れに基づいて、X線検出器で取得された被検査体のX線画像を補正している。
In the tomography apparatus described in
本願発明者は、工業製品等の被検査体を非破壊で検査するためのX線検査装置を開発している。具体的には、本願発明者は、特許文献1に記載の断層撮影装置と同様に、被検査体の検査を行うときのラミノ角が鋭角に設定されるX線検査装置を開発している。すなわち、本願発明者は、斜め方向から被検査体にX線を照射して被検査体のX線画像を取得するX線検査装置を開発している。このX線検査装置では、X線検出器で取得された被検査体の複数枚のX線画像に基づく所定の演算が行われてCT画像が生成される。このX線検査装置において、被検査体の検査精度をより高めるためには、より精度の高いCT画像が生成されることが好ましい。
The inventor of the present application has developed an X-ray inspection apparatus for nondestructively inspecting an object to be inspected such as an industrial product. Specifically, the inventor of the present application has developed an X-ray inspection apparatus in which the Lamino angle is set to an acute angle when inspecting an object to be inspected, like the tomography apparatus described in
そこで、本発明の課題は、斜め方向から被検査体にX線を照射して被検査体のX線画像を取得するとともに取得した複数枚のX線画像に基づいてCT画像を生成するX線検査装置において、より精度の高いCT画像を生成することが可能となるCT画像生成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain an X-ray image of an object to be inspected by irradiating the object to be inspected with X-rays from an oblique direction, and to generate a CT image based on a plurality of acquired X-ray images. An object of the present invention is to provide a CT image generation method that enables an inspection apparatus to generate a CT image with higher accuracy.
上記の課題を解決するため、本願発明者は、まず、被検査体が載置されるテーブルを回転させる回転機構の機械的な調整を精度良く行って、被検査体がテーブルと一緒に回転するときの被検査体の水平方向の振れを抑制することにした。また、本願発明者は、回転機構の機械的な調整を行ってテーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れを抑制した後、テーブルを回転させてX線検出器で被検査体のX線画像を取得し、取得したX線画像を確認することにした。 In order to solve the above problems, the inventors of the present application firstly performed mechanical adjustment of a rotating mechanism for rotating a table on which an object to be inspected is placed so that the object to be inspected rotates together with the table. We decided to suppress the vibration of the object to be inspected in the horizontal direction. In addition, the inventor of the present application performed a mechanical adjustment of the rotation mechanism to suppress horizontal deflection of the object to be inspected rotating together with the table, and then rotated the table to detect the object to be inspected by the X-ray detector. I decided to acquire an X-ray image and confirm the acquired X-ray image.
本願発明者は、かかる過程の中で、テーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れが抑制されてくると、テーブルと一緒に回転する被検査体の上下方向(鉛直方向)の振れが被検査体のX線画像に与える影響が大きくなって、被検査体のX線画像の精度を高めることが困難になり、その結果、より精度の高いCT画像を生成することが困難になることを知見するに至った。また、本願発明者は、テーブルと一緒に回転する被検査体の上下方向の振れが被検査体のX線画像に与える影響が大きくなって、被検査体のX線画像の精度を高めることが困難になっても、複数枚のX線画像に基づいてCT画像を生成する際に、テーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れを補正するだけでなく被検査体の上下方向の振れを補正することで、より精度の高いCT画像を生成することが可能になることを知見するに至った。 In this process, the inventor of the present application found that when the horizontal deflection of the object rotating together with the table was suppressed, the vertical (vertical) deflection of the object rotating together with the table was suppressed. has a greater influence on the X-ray image of the object to be inspected, making it difficult to improve the accuracy of the X-ray image of the object to be inspected, and as a result, it becomes difficult to generate a more accurate CT image. I came to know that. Further, the inventors of the present application have found that the vertical vibration of the object to be inspected rotating together with the table has a greater influence on the X-ray image of the object to be inspected, and the accuracy of the X-ray image of the object to be inspected can be improved. Even if it becomes difficult, when generating a CT image based on a plurality of X-ray images, it is possible not only to correct the horizontal vibration of the object to be inspected that rotates with the table, but also to correct the vertical direction of the object to be inspected. It has been found that correcting the shake makes it possible to generate a CT image with higher accuracy.
本発明のCT画像生成方法は、かかる新たな知見に基づくものであり、X線発生器と、X線発生器との間に被検査体を挟むように配置されるX線検出器と、被検査体が載置されるテーブルと、上下方向に平行な回転中心軸を中心にしてテーブルを回転させる回転機構とを備え、X線発生器が射出するX線の光軸であるX線光軸と回転中心軸とがX線発生器と被検査体との間においてなす角度が鋭角になっているX線検査装置でCT画像を生成するためのCT画像生成方法であって、テーブルに球状の球体を載置し、被検査体のX線画像を取得するときの傾斜角度と同じ角度でX線光軸を回転中心軸に対して傾けた状態でテーブルを回転させるとともにX線発生器にX線を照射させて、一定角度ごとにX線検出器に球体のX線画像を取得させる球体画像取得ステップと、球体画像取得ステップで取得した複数枚の球体のX線画像に基づいて、テーブルが1回転する間の球体の中心の軌跡である球体中心軌跡を特定する軌跡特定ステップと、テーブルに被検査体を載置し、テーブルを回転させるとともにX線発生器にX線を照射させて、一定角度ごとにX線検出器に被検査体のX線画像を取得させる画像取得ステップと、画像取得ステップで取得した複数枚の被検査体のX線画像に基づく所定の演算を行って被検査体のCT画像を生成するCT画像生成ステップとを備え、CT画像生成ステップでは、球体中心軌跡に基づく所定の補正を行って被検査体のCT画像を生成することを特徴とする。 The CT image generation method of the present invention is based on such new knowledge, and includes an X-ray generator, an X-ray detector arranged to sandwich an object to be inspected between the X-ray generator, An X-ray optical axis that is the optical axis of X-rays emitted by an X-ray generator, comprising a table on which an object to be inspected is placed and a rotation mechanism that rotates the table around a rotation center axis parallel to the vertical direction. A CT image generation method for generating a CT image with an X-ray inspection apparatus in which an acute angle is formed between an X-ray generator and an object to be inspected by the rotation center axis and the X-ray generator, the method comprising: The table is rotated while the sphere is placed and the X-ray optical axis is tilted with respect to the rotation center axis at the same angle as the tilt angle when acquiring the X-ray image of the object to be inspected. A spherical image acquisition step of causing an X-ray detector to acquire X-ray images of a sphere at regular intervals by irradiating rays, and a table based on a plurality of X-ray images of the sphere acquired in the spherical image acquisition step. A trajectory specifying step of specifying a sphere center trajectory, which is the trajectory of the center of the sphere during one rotation; an image acquisition step of causing an X-ray detector to acquire an X-ray image of an object to be inspected at each constant angle; and a CT image generation step of generating a CT image of the body, wherein the CT image generation step performs a predetermined correction based on the sphere center locus to generate the CT image of the subject.
本発明のCT画像生成方法では、球体画像取得ステップにおいて、上下方向に平行な回転中心軸に対してX線光軸を傾けた状態でテーブルを回転させて一定角度ごとにX線検出器に球体のX線画像を取得させ、軌跡特定ステップにおいて、球体画像取得ステップで取得した複数枚の球体のX線画像に基づいて、テーブルが1回転する間の球体の中心の軌跡である球体中心軌跡を特定している。そのため、本発明では、テーブルと一緒に回転する球体の水平方向の振れに加えて球体の上下方向の振れを含んだ球体のX線画像を取得して、テーブルと一緒に回転する球体の水平方向の振れおよび上下方向の振れを含んだ球体中心軌跡を取得することが可能になる。 In the CT image generation method of the present invention, in the spherical image acquisition step, the table is rotated with the X-ray optical axis tilted with respect to the central axis of rotation parallel to the vertical direction, and the spherical body is projected onto the X-ray detector at regular intervals. In the trajectory specifying step, the sphere center trajectory, which is the trajectory of the center of the sphere during one rotation of the table, is determined based on the multiple X-ray images of the sphere acquired in the sphere image acquisition step. have specified. Therefore, in the present invention, an X-ray image of the sphere including the vertical vibration of the sphere in addition to the horizontal vibration of the sphere that rotates together with the table is acquired, and the horizontal vibration of the sphere that rotates together with the table is acquired. It is possible to acquire the sphere center locus including the vertical vibration and the vertical vibration.
また、本発明では、球体画像取得ステップにおいて、被検査体のX線画像を取得するときの傾斜角度と同じ角度でX線光軸を回転中心軸に対して傾けた状態でテーブルを回転させているため、被検査体のX線画像を取得するときにテーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れおよび上下方向の振れと同程度の振れを含んだ球体中心軌跡を取得することが可能になる。 Further, in the present invention, in the spherical image acquisition step, the table is rotated while the X-ray optical axis is tilted with respect to the rotation center axis at the same angle as the tilt angle at which the X-ray image of the object to be inspected is acquired. Therefore, when an X-ray image of the object to be inspected is acquired, it is possible to acquire a locus of the center of the sphere that includes horizontal and vertical shakes of the object to be inspected rotating together with the table. be possible.
さらに、本発明では、被検査体のCT画像を生成するCT画像生成ステップにおいて、テーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れおよび上下方向の振れと同程度の振れを含んだ球体中心軌跡に基づく所定の補正を行って被検査体のCT画像を生成している。そのため、本発明では、複数枚の被検査体のX線画像に基づいて被検査体のCT画像を生成する際に、テーブルと一緒に回転する被検査体の水平方向の振れを補正するだけでなく被検査体の上下方向の振れを補正することが可能になる。したがって、本発明のCT画像生成方法でCT画像を生成すれば、より精度の高いCT画像を生成することが可能になる。 Furthermore, in the present invention, in the CT image generation step for generating a CT image of the object to be inspected, the center of the sphere containing the same degree of vibration as the horizontal and vertical vibrations of the object to be inspected rotating together with the table. A CT image of the object to be inspected is generated by performing a predetermined correction based on the trajectory. Therefore, in the present invention, when a CT image of an object to be inspected is generated based on a plurality of X-ray images of the object to be inspected, it is only necessary to correct the vibration in the horizontal direction of the object to be inspected that rotates together with the table. Therefore, it is possible to correct the vibration of the object to be inspected in the vertical direction. Therefore, if a CT image is generated by the CT image generating method of the present invention, it becomes possible to generate a CT image with higher precision.
本発明において、CT画像生成ステップでは、たとえば、球体中心軌跡の重心と球体中心軌跡との平均距離を半径とし球体中心軌跡の重心を中心とする仮想円、または、球体中心軌跡に内接する仮想円、あるいは、球体中心軌跡に外接する仮想円の中心から球体中心軌跡までの距離と仮想円の半径との差の分の補正を行って被検査体のCT画像を生成する。この場合には、CT画像生成ステップでの補正量を小さくすることが可能になる。 In the present invention, in the CT image generation step, for example, a virtual circle whose radius is the average distance between the center of gravity of the sphere center locus and the center of the sphere center trajectory and whose center is the center of gravity of the sphere center locus, or a virtual circle inscribed in the sphere center locus Alternatively, a CT image of the object to be inspected is generated by correcting the difference between the distance from the center of the virtual circle circumscribing the sphere center locus to the sphere center locus and the radius of the virtual circle. In this case, it is possible to reduce the amount of correction in the CT image generation step.
本発明において、球体画像取得ステップでは、回転中心軸の近傍に球体を載置し、CT画像生成ステップでは、球体中心軌跡の重心と球体中心軌跡との距離の分の補正を行って被検査体のCT画像を生成しても良い。 In the present invention, in the sphere image acquisition step, the sphere is placed near the center axis of rotation, and in the CT image generation step, the distance between the center of gravity of the sphere center trajectory and the sphere center trajectory is corrected. of CT images may be generated.
以上のように、本発明のCT画像生成方法でCT画像を生成すれば、斜め方向から被検査体にX線を照射して被検査体のX線画像を取得するとともに取得した複数枚のX線画像に基づいてCT画像を生成するX線検査装置において、より精度の高いCT画像を生成することが可能になる。 As described above, if a CT image is generated by the CT image generating method of the present invention, the object to be inspected is irradiated with X-rays from an oblique direction to acquire an X-ray image of the object to be inspected, and a plurality of acquired X-ray images are obtained. An X-ray inspection apparatus that generates a CT image based on a line image can generate a CT image with higher accuracy.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(X線検査装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるCT画像生成方法でCT画像を生成するX線検査装置1の概略構成を説明するための図である。図2は、図1に示す保持部材11の平面図である。
(Configuration of X-ray inspection device)
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an
本形態のCT画像生成方法は、工業製品等の被検査体2を非破壊で検査するためのX線検査装置1においてCT画像を生成するための方法である。被検査体2は、たとえば、平板状に形成されるガラスエポキシ基板等の基板(回路基板)である。被検査体2である基板には、ICチップ等の電子部品が実装されており、X線検査装置1では、基板と電子部品との接合部分の検査が行われる。そのため、X線検査装置1での検査では、たとえば、ミクロン単位の高い検査精度が要求される。
The CT image generation method of this embodiment is a method for generating a CT image in an
X線検査装置1は、被検査体2にX線を照射するX線発生器3と、X線発生器3との間で被検査体2を挟むように配置されるとともに被検査体2のX線画像を取得するX線検出器4と、被検査体2が載置されるテーブル5と、上下方向(鉛直方向)に平行な回転中心軸CRを回転中心にしてテーブル5を回転させる回転機構6と、X線検出器4で取得されたX線画像を取り込んで処理するパーソナルコンピュータ(PC)7とを備えている。
An
X線検査装置1では、X線発生器3が射出するX線の光軸であるX線光軸OAが水平方向に対して傾くとともに上下方向に対して傾いている。具体的には、X線検査装置1では、X線発生器3と被検査体2との間においてX線光軸OAと回転中心軸CRとがなす角度(ラミノ角)θが鋭角になっている。すなわち、X線検査装置1は、いわゆる斜めCT装置である。角度θは、たとえば、45°~60°となっている。
In the
X線発生器3は、被検査体2に向かって円錐状のX線を射出する。X線検出器4は、二次元のX線検出器(エリアセンサ)である。X線検出器4は、X線検出器4の受光面がX線発生器3側を向くように配置されている。X線光軸OAは、X線検出器4の受光面に直交している。X線検出器4には、被検査体2の透視像が写し出される。X線発生器3とX線検出器4との間には、たとえば、被検査体2の一部分が挟まれている。テーブル5は、回転機構6の上端に取り付けられており、回転機構6の上側に配置されている。X線発生器3は、被検査体2よりも上側に配置されている。X線検出器4は、回転機構6よりも下側に配置されている。
The
テーブル5は、いわゆるXYテーブルであり、テーブル5に載置される被検査体2は、上下方向に直交するX方向と、上下方向とX方向とに直交するY方向とに移動可能となっている。被検査体2である基板は、基板の厚さ方向と上下方向とが一致するようにテーブル5に載置される。テーブル5には、X線発生器3から射出されるX線を通過させるための貫通穴が形成されている。
The table 5 is a so-called XY table, and the
回転機構6は、テーブル5が取り付けられるとともにテーブル5と一緒に回転する回転部材10と、回転部材10を回転可能に保持する保持部材11と、回転部材10と保持部材11との間に配置される転がり軸受12とを備えている。また、回転機構6は、回転部材10を回転させる駆動機構(図示省略)を備えている。駆動機構は、たとえば、駆動源としてのモータと、モータの動力を回転部材10に伝達する動力伝達機構とを備えている。モータは、保持部材11に固定されている。動力伝達機構は、たとえば、モータの出力軸に固定される駆動歯車と、回転部材10に固定される円環状かつ大径の従動歯車とを備えている。
The rotating mechanism 6 includes a rotating
転がり軸受12(以下「軸受12」とする。)は、クロスローラ軸受である。軸受12は、回転部材10に固定される円環状の内輪14と、保持部材11に固定される円環状の外輪15と、内輪14と外輪15との間に配置される複数のローラ(ころ)とを備えている。軸受12は、比較的大型の軸受であり、内輪14の内径は、たとえば、500mmとなっている。なお、軸受12は、クロスローラ軸受以外のころ軸受(ローラ軸受)であっても良いし、玉軸受(ボール軸受)であっても良い。
The rolling bearing 12 (hereinafter referred to as "bearing 12") is a cross roller bearing. The bearing 12 includes an annular
回転部材10は、内輪14の内周側に配置されている。回転部材10は、円環状に形成されている。X線発生器3から射出されるX線は、円環状に形成される回転部材10の内周側を通過する。保持部材11は、円環状に形成されている。X線発生器3から射出されるX線は、円環状に形成される保持部材11の内周側を通過する。保持部材11には、外輪15が載置される載置面11aが形成されている。載置面11aは、円環状に形成される保持部材11の中心を曲率中心とする円環状に形成されている。また、載置面11aは、上下方向に直交する平面である。載置面11aに載置される外輪15は、軸受12の周方向に配列される複数の固定用ネジによって保持部材11に固定されている。
The rotating
(CT画像生成方法)
図3は、本発明の実施の形態にかかるCT画像生成方法の球体画像取得ステップを説明するための概略図である。図4(A)は、本発明の実施の形態にかかるCT画像生成方法を説明するための図である。
(CT image generation method)
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the spherical image acquisition step of the CT image generation method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4A is a diagram for explaining the CT image generation method according to the embodiment of the present invention.
X線検査装置1では、以下のように被検査体2のCT画像が生成される。まず、被検査体2のX線画像を取得する前に、テーブル5に球状の球体22を載置し、被検査体2のX線画像を取得するときの傾斜角度と同じ角度θでX線光軸OAを回転中心軸CRに対して傾けた状態でテーブル5を回転させるとともにX線発生器3にX線を照射させて、テーブル5の回転方向における一定角度ごとにX線検出器4に球体22のX線画像を取得させる(球体画像取得ステップ)。
The
球体画像取得ステップにおいてテーブル5に載置される球体22は、X線が透過しにくい(あるいは、X線が透過しない)金属製のボールである。球体22は、たとえば、鋼材によって形成された鋼球であり、球体22の真球度は高くなっている。球体22の直径は、たとえば、0.3mmとなっている。球体22は、被検査体2の検査を行う作業者によって回転中心軸CRの近傍に載置される。
The
球体画像取得ステップでは、回転機構6は、球体22が載置されたテーブル5を一定速度で少なくとも360°回転させ、X線発生器3は、回転機構6が等速で回転させている球体22にX線を照射する。X線検出器4は、球体22の透視像が写る二次元のX線画像を、テーブル5が一定角度回転するごとに連続的に複数枚取得する。たとえば、X線検出器4は、テーブル5が0.36°回転するごとに連続的に1000枚のX線画像を取得する。X線検出器4で取得された複数枚の球体22のX線画像は、PC7に取り込まれる。本形態では、後述の画像取得ステップで取得される被検査体2のX線画像の枚数と同じ枚数の球体22のX線画像が取得される。
In the spherical image acquisition step, the rotating mechanism 6 rotates the table 5 on which the
なお、本形態では、球体画像取得ステップの前に、回転機構6の機械的な調整が行われている。たとえば、テーブル5と一緒に回転する球体22の水平方向の振れが5μm程度となり、テーブル5と一緒に回転する球体22の上下方向の振れが10μm程度となるように、回転機構6の精密な調整が行われている。
In this embodiment, mechanical adjustment of the rotating mechanism 6 is performed before the spherical image acquisition step. For example, the rotation mechanism 6 is precisely adjusted so that the horizontal deflection of the
球体画像取得ステップで球体22のX線画像が取得されると、球体画像取得ステップで取得した複数枚の球体22のX線画像に基づいて、テーブル5が1回転する間(360°回転する間)の球体22の中心(重心)の軌跡である球体中心軌跡BTを特定する(軌跡特定ステップ)。軌跡特定ステップでは、PC7に取り込まれた複数枚の球体22のX線画像に基づいてPC7が球体中心軌跡BTを特定する。球体中心軌跡BTは、テーブル5の回転角度に応じて、たとえば、図4(A)のように変動する。
When the X-ray image of the
また、球体画像取得ステップの後には、テーブル5から球体22を降ろしてテーブル5に被検査体2を載置し、テーブル5を回転させるとともにX線発生器3にX線を照射させて、テーブル5の回転方向における一定角度ごとにX線検出器4に被検査体2のX線画像を取得させる(画像取得ステップ)。画像取得ステップでは、回転機構6は、被検査体2が載置されたテーブル5を一定速度で少なくとも360°回転させ、X線発生器3は、回転機構6が等速で回転させている被検査体2にX線を照射する。X線検出器4は、被検査体2の透視像が写る二次元のX線画像を、テーブル5が一定角度回転するごとに連続的に複数枚取得する。X線検出器4で取得された複数枚の被検査体2のX線画像は、PC7に取り込まれる。
After the spherical object image acquisition step, the
画像取得ステップで被検査体2のX線画像が取得されると、画像取得ステップで取得した複数枚の被検査体2のX線画像に基づく所定の演算を行って被検査体2のCT画像を生成する(CT画像生成ステップ)。CT画像生成ステップでは、PC7に取り込まれた複数枚の被検査体2のX線画像に基づいてPC7が所定の演算処理を行って被検査体2のCT画像を生成する。また、CT画像生成ステップでは、球体中心軌跡BTに基づく所定の補正を行って被検査体2のCT画像を生成する。
When the X-ray image of the
球体中心軌跡BTの重心と球体中心軌跡BTとの平均距離(球体中心軌跡BTの重心と球体中心軌跡BTとの距離の平均値)を半径rとし、球体中心軌跡BTの重心を中心Cとする円を仮想円VCとすると(図4(A)参照)、本形態では、CT画像生成ステップにおいて、仮想円VCの中心Cから球体中心軌跡BTまでの距離と仮想円VCの半径rとの差dの分の補正を行って被検査体2のCT画像を生成する。具体的には、上述のように、画像取得ステップでは、テーブル5の回転方向における一定角度ごとに複数枚の被検査体2のX線画像が取得されており、CT画像生成ステップでは、テーブル5の各回転角度における被検査体2のX線画像に対して、その回転角度において算出される差dの分の補正を行って被検査体2のCT画像を生成する。
Let the average distance between the center of gravity of the sphere center locus BT and the sphere center locus BT (the average value of the distance between the center of gravity of the sphere center locus BT and the sphere center locus BT) be the radius r, and let the center of gravity of the sphere center locus BT be the center C. Assuming that the circle is a virtual circle VC (see FIG. 4A), in the present embodiment, in the CT image generation step, the difference between the distance from the center C of the virtual circle VC to the sphere center locus BT and the radius r of the virtual circle VC A CT image of the
たとえば、CT画像生成ステップでは、テーブル5の各回転角度における被検査体2のX線画像を差dの分だけ所定の方向へずらす補正を行う。この場合、仮想円VCの中心Cから球体中心軌跡BTまでの距離が仮想円VCの半径rよりも大きければ、差dの分だけマイナスの方向に被検査体2のX線画像をずらし、仮想円VCの中心Cから球体中心軌跡BTまでの距離が仮想円VCの半径rよりも小さければ、差dの分だけプラスの方向に被検査体2のX線画像をずらす。
For example, in the CT image generation step, the X-ray image of the
あるいは、CT画像生成ステップでは、複数枚のX線画像に対する所定の演算を行う際に、テーブル5の各回転角度において算出される差dの分の補正を行う。なお、本形態では、球体画像取得ステップにおける回転部材10、保持部材11および軸受12等の状態と、画像取得ステップにおける回転部材10、保持部材11および軸受12等の状態とが、環境温度の変動等に伴って変動するのを抑制して、回転部材10、保持部材11および軸受12等の状態の変動がCT画像に与える影響を最小限に抑制するために、球体画像取得ステップの直後に画像取得ステップを行っている。
Alternatively, in the CT image generation step, correction is performed for the difference d calculated at each rotation angle of the table 5 when performing predetermined calculations on a plurality of X-ray images. In the present embodiment, the state of the rotating
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、球体画像取得ステップにおいて、上下方向に平行な回転中心軸CRに対してX線光軸OAを傾けた状態でテーブル5を回転させて一定角度ごとに球体22のX線画像を取得し、軌跡特定ステップにおいて、球体画像取得ステップで取得した複数枚の球体22のX線画像に基づいて、テーブル5が1回転する間の球体22の中心の軌跡である球体中心軌跡BTを特定している。そのため、本形態では、テーブル5と一緒に回転する球体22の水平方向の振れに加えて球体22の上下方向の振れを含んだ球体22のX線画像を取得して、テーブル5と一緒に回転する球体22の水平方向の振れおよび上下方向の振れを含んだ球体中心軌跡BTを取得することが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, in the spherical image acquisition step, the table 5 is rotated with the X-ray optical axis OA tilted with respect to the rotation center axis CR parallel to the vertical direction, and the
また、本形態では、球体画像取得ステップにおいて、被検査体2のX線画像を取得するときの傾斜角度と同じ角度θでX線光軸OAを回転中心軸CRに対して傾けた状態でテーブル5を回転させているため、被検査体2のX線画像を取得するときにテーブル5と一緒に回転する被検査体2の水平方向の振れおよび上下方向の振れと同程度の振れを含んだ球体中心軌跡BTを取得することが可能になる。
Further, in this embodiment, in the spherical image acquisition step, the table is tilted with the X-ray optical axis OA tilted with respect to the rotation center axis CR at the same angle θ as the tilt angle when acquiring the X-ray image of the
さらに、本形態では、CT画像生成ステップにおいて、テーブル5と一緒に回転する被検査体2の水平方向の振れおよび上下方向の振れと同程度の振れを含んだ球体中心軌跡BTに基づく所定の補正を行って被検査体2のCT画像を生成している。そのため、本形態では、複数枚の被検査体2のX線画像に基づいて被検査体2のCT画像を生成する際に、テーブル5と一緒に回転する被検査体2の水平方向の振れを補正するだけでなく被検査体2の上下方向の振れを補正することが可能になる。したがって、本形態のCT画像生成方法でCT画像を生成すれば、より精度の高いCT画像を生成することが可能になる。
Furthermore, in the present embodiment, in the CT image generation step, a predetermined correction based on the sphere center locus BT including horizontal and vertical vibrations of the object to be inspected 2 rotating together with the table 5 is performed. is performed to generate a CT image of the
なお、本形態では、軸受12が比較的大型の軸受であって、内輪14の内径は比較的大きくなっている。また、本形態では、X線発生器3から射出されるX線が回転部材10および保持部材11の内周側を通過するように、回転部材10および保持部材11が円環状に形成されている。そのため、本形態では、回転部材10、保持部材11および軸受12の剛性が比較的低くなっていて、テーブル5と一緒に回転する被検査体2に上下方向の振れが生じやすくなるが、本形態では、テーブル5と一緒に回転する被検査体2に上下方向の振れが生じやすくなっていても、より精度の高いCT画像を生成することが可能になる。
In addition, in this embodiment, the bearing 12 is a relatively large bearing, and the inner diameter of the
本形態では、CT画像生成ステップにおいて、仮想円VCの中心Cから球体中心軌跡BTまでの距離と仮想円VCの半径rとの差dの分の補正を行って被検査体2のCT画像を生成している。そのため、本形態では、球体中心軌跡BTの重心と球体中心軌跡BTとの距離の分の補正を行う場合と比較して、CT画像生成ステップでの補正量を小さくすることが可能になる。 In this embodiment, in the CT image generating step, the CT image of the subject 2 is corrected by correcting the difference d between the distance from the center C of the virtual circle VC to the sphere center locus BT and the radius r of the virtual circle VC. are generating. Therefore, in this embodiment, it is possible to reduce the amount of correction in the CT image generation step compared to the case of performing correction for the distance between the center of gravity of the sphere center locus BT and the sphere center locus BT.
(他の実施の形態)
上述した形態において、仮想円VCは、図8(B)に示すように、球体中心軌跡BTに内接する内接円であっても良いし、図8(C)に示すように、球体中心軌跡BTに外接する外接円であっても良い。この場合であっても、CT画像生成ステップにおいて、仮想円VCの中心Cから球体中心軌跡BTまでの距離と仮想円VCの半径rとの差dの分の補正を行って被検査体2のCT画像を生成する。この場合であっても、CT画像生成ステップでの補正量を小さくすることが可能になる。また、上述した形態において、仮想円VCの半径rが十分に小さい場合には、CT画像生成ステップにおいて、球体中心軌跡BTの重心と球体中心軌跡BTとの距離の分の補正を行って被検査体2のCT画像を生成しても良い。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the virtual circle VC may be an inscribed circle inscribed in the sphere center locus BT as shown in FIG. It may be a circumscribed circle that circumscribes BT. Even in this case, in the CT image generation step, correction is performed for the difference d between the distance from the center C of the virtual circle VC to the sphere center locus BT and the radius r of the virtual circle VC. Generate a CT image. Even in this case, it is possible to reduce the amount of correction in the CT image generation step. Further, in the above embodiment, when the radius r of the virtual circle VC is sufficiently small, in the CT image generation step, the center of gravity of the sphere center locus BT and the distance between the sphere center locus BT and the center of gravity of the sphere center locus BT are corrected. A CT image of
上述した形態において、画像取得ステップで被検査体2のX線画像を取得するときに、360°の等分割位置においてテーブル5を一時停止させながら、順次、X線検出器4が被検査体2のX線画像を取得しても良い。また、上述した形態において、球体画像取得ステップで球体22のX線画像を取得するときに、360°の等分割位置においてテーブル5を一時停止させながら、順次、X線検出器4が球体22のX線画像を取得しても良い。
In the embodiment described above, when acquiring an X-ray image of the
上述した形態において、画像取得ステップの後に球体画像取得ステップを行っても良い。この場合には、画像取得ステップの直後に球体画像取得ステップを行うことが好ましい。また、上述した形態において、画像取得ステップで取得される被検査体2のX線画像の枚数と球体画像取得ステップで取得される球体22のX線画像の枚数とが異なっていても良い。さらに、上述した形態において、X線検出器4が被検査体2より上側に配置され、X線発生器3が回転機構6より下側に配置されていても良い。また、上述した形態において、X線検査装置1で検査が行われる被検査体2は、基板以外のものであっても良い。
In the embodiment described above, the spherical image acquisition step may be performed after the image acquisition step. In this case, it is preferable to perform the spherical image acquisition step immediately after the image acquisition step. Further, in the above-described embodiment, the number of X-ray images of the object to be inspected 2 acquired in the image acquisition step and the number of X-ray images of the
1 X線検査装置
2 被検査体
3 X線発生器
4 X線検出器
5 テーブル
6 回転機構
22 球体
BT 球体中心軌跡
C 仮想円の中心
CR 回転中心軸
d 仮想円の中心から球体中心軌跡までの距離と仮想円の半径との差
OA X線光軸
r 仮想円の半径
VC 仮想円
1
Claims (3)
前記テーブルに球状の球体を載置し、前記被検査体のX線画像を取得するときの傾斜角度と同じ角度で前記X線光軸を前記回転中心軸に対して傾けた状態で前記テーブルを回転させるとともに前記X線発生器にX線を照射させて、一定角度ごとに前記X線検出器に前記球体のX線画像を取得させる球体画像取得ステップと、
前記球体画像取得ステップで取得した複数枚の前記球体のX線画像に基づいて、前記テーブルが1回転する間の前記球体の中心の軌跡である球体中心軌跡を特定する軌跡特定ステップと、
前記テーブルに前記被検査体を載置し、前記テーブルを回転させるとともに前記X線発生器にX線を照射させて、一定角度ごとに前記X線検出器に前記被検査体のX線画像を取得させる画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得した複数枚の前記被検査体のX線画像に基づく所定の演算を行って前記被検査体のCT画像を生成するCT画像生成ステップとを備え、
前記CT画像生成ステップでは、前記球体中心軌跡に基づく所定の補正を行って前記被検査体のCT画像を生成することを特徴とするCT画像生成方法。 An X-ray generator, an X-ray detector arranged to sandwich an object to be inspected between the X-ray generator, a table on which the object to be inspected is placed, and a rotation center parallel to the vertical direction. and a rotation mechanism for rotating the table around an axis, wherein the X-ray optical axis, which is the optical axis of the X-ray emitted by the X-ray generator, and the rotation center axis are aligned with the X-ray generator and the subject. A CT image generation method for generating a CT image with an X-ray inspection apparatus having an acute angle with an object to be inspected,
A spherical body is placed on the table, and the table is moved while the X-ray optical axis is tilted with respect to the rotation center axis at the same angle as the tilt angle at which the X-ray image of the object to be inspected is acquired. a sphere image acquisition step of rotating and irradiating the X-ray generator with X-rays to cause the X-ray detector to acquire an X-ray image of the sphere at regular intervals;
a trajectory identifying step of identifying a sphere center trajectory, which is a trajectory of the center of the sphere during one rotation of the table, based on the plurality of X-ray images of the sphere acquired in the spherical image acquisition step;
The object to be inspected is placed on the table, the table is rotated, the X-ray generator is irradiated with X-rays, and the X-ray image of the object to be inspected is transmitted to the X-ray detector at regular intervals. an image acquisition step to be acquired;
a CT image generating step of generating a CT image of the subject by performing a predetermined calculation based on the plurality of X-ray images of the subject obtained in the image obtaining step;
In the CT image generating step, a CT image of the object to be inspected is generated by performing a predetermined correction based on the spherical center locus.
前記CT画像生成ステップでは、前記球体中心軌跡の重心と前記球体中心軌跡との距離の分の補正を行って前記被検査体のCT画像を生成することを特徴とする請求項1記載のCT画像生成方法。 In the sphere image acquisition step, the sphere is placed in the vicinity of the rotation center axis,
2. The CT image according to claim 1, wherein in said CT image generation step, the CT image of said object to be inspected is generated by correcting the distance between the center of gravity of said spherical center locus and said spherical center locus. generation method.
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