JP4016265B2 - X線ct装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業用のX線CT装置に関し、更に詳しくは、X線管とX線検出器の間にターンテーブルを配置して測定対象物を回転させ、得られたX線透視データをコーンビームCT再構成アルゴリズムを用いて再構成することにより、測定対象物の断層像を得るタイプのX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
産業用のX線CTにおいては、一般に、図に基本的構成図を示すように、X線管51にX線検出器52を対向配置するとともに、これらの間にターンテーブル53を配置した構成を取り、ターンテーブル53の回転軸Rは、X線管51とX線検出器52を結ぶX線光軸Lに対して直交する向きとされる(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−298105号公報(第8−第11頁,図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、X線CT装置においては、測定対象物を360°回転させて透過X線データを収集しなければCT断層像の再構成を行うことができないため、プリント配線基板などの板状部材の表面に沿った断層像を得る場合、以下に示すような問題が生じる。
【0005】
すなわち、図に示すように、測定対象物Wをプリント配線基板とし、その基板表面に平行な面で切断した断層像を得ようとする場合、測定対象物Wであるプリント配線基板はターンテーブル53の表面に沿って搭載する必要がある。そのため、基板がX線管51に干渉して、X線管51とターンテーブル53の回転軸Rとの距離を近づけるには、測定対象物Wである基板の長辺の寸法による制約が生じ、これによって拡大率を大きく採ることができないという問題がある。
【0006】
また、表面にはんだボールが複数個並んだBGAや、鉄などの比較的X線が透過しにくい測定対象物のCT撮像を行った場合、360°回転させながら透過X線データを採取すると、例えば複数のはんだボールがX線の透過方向に重なった状態での透過X線データが得られることになって、メタルアーティファクトと呼ばれる虚像が生じ、正確な断面構成ができないという問題があった。
【0007】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、プリント配線基板などの板状の物品を測定対象物としてその表面に沿った断層像を得るに当たり、従来のCT装置に比してより拡大率を大きくすることができ、また、BGAや鉄板などのCT撮像に際してもメタルアーティファクトの発生を抑制することのできるX線CT装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明のX線CT装置は、X線管とX線検出器の間に、測定対象物を搭載するためのターンテーブルが配置され、このターンテーブルをその回転軸を中心として360°にわたって回転させつつ測定対象物にX線を照射して所定の回転角度ごとに検出した透過X線データを用いて、コーンビームCT再構成アルゴリズムにより上記回転軸に直交する平面で切断した測定対象物の断層像を再構成するX線CT装置において、上記ターンテーブルをその回転軸ごと傾斜させることによって、上記X線管とX線検出器とを結ぶX線光軸と、上記ターンテーブルの回転軸との相対角度を任意に設定する回転軸−X線光軸相対角度変更機構を備えていることによって特徴づけられる。
【0009】
また、同じ目的を達成するため、請求項2に係る発明のX線CT装置は、同じくX線管とX線検出器の間に、測定対象物を搭載するためのターンテーブルが配置され、このターンテーブルをその回転軸を中心として360°にわたって回転させつつ測定対象物にX線を照射して所定の回転角度ごとに検出した透過X線データを用いて、コーンビームCT再構成アルゴリズムにより上記回転軸に直交する平面で切断した測定対象物の断層像を再構成するX線CT装置において、上記X線管の照射角度内で上記X線検出器を移動させることによって、上記X線管とX線検出器とを結ぶX線光軸と、上記ターンテーブルの回転軸との相対角度を任意に設定する回転軸−X線相対角度変更機構を備えていることによって特徴づけられる。
【0010】
本発明は、プリント配線基板などの板状部材を測定対象物とし、その表面に沿った断層像を得るに際して、X線光軸とターンテーブルの回転軸との相対角度を90°からずらすことによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【0011】
すなわち、X線光軸とターンテーブルの回転軸との相対角度を90°以外とすることにより、ターンテーブル上にプリント配線基板などの板状部材を搭載して回転させたとき、相対角度が90°の場合に比してよりX線管をより回転軸に接近させることが可能となるとともに、測定対象物である板状部材に対して斜めに透過したX線がX線検出器によって検出されるので、基板表面にはんだボールなどが並んでいるような場合でも、X線が複数のはんだボールを透過してX線検出器に入射することを避けることが可能となり、メタルアーティファクトの発生を防止することができ、しかも、X線光軸とターンテーブルの回転軸との相対角度を設定する機構を請求項1もしくは2に係る発明における構成とすることで、それぞれ下記の利点を奏するものである。
【0012】
すなわち、請求項に係る発明のように、ターンテーブルを回転軸ごと傾斜させる機構を採用すると、図に示した従来の構造を持つX線CT装置に対して、簡単な設計変更によって上記の作用効果を実現でき、また、既設の従来のX線CT装置を比較的簡単に改造して上記の作用効果を実現することができる。
【0013】
また、X線管のX線の照射角度が大きい場合には、請求項に係る発明のように、回転軸−X線光軸相対角度変更機構として、X線の照射角度内でX線検出器を移動させる機構を採用することにより、設計変更や改造が比較的簡単であり、しかも、ターンテーブルの回転軸の角度を変化させる必要がないため、つまり、ターンテーブルの回転軸を常に鉛直方向に沿わせることができるので、測定対象物を安定して支持することができるという利点がある。
【0014】
【発明の実施の形態】
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は請求項1に係る発明の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【0015】
X線管1に対向してX線検出器2が配置され、これらの間に測定対象物Wを搭載して回転させるためのターンテーブル3が配置されている、X線検出器2は、例えばイメージインテンシファイアとCCDカメラを組み合わせた公知のものであり、その出力はデータ処理部4に取り込まれる。データ処理部4には表示器41が接続されており、データ処理部4ではターンテーブル3を回転させつつ、所定の角度ごとに取り込んだ測定対象物Wの透過X線データを用いて、回転軸Rに直交する平面に沿った断層像を再構成し、表示器41に表示する。
【0016】
この実施の形態の特徴は、X線源1とそれに対向配置されたX線検出器2が一定の姿勢であって、これらの間のターンテーブル3をその回転軸Rごと傾斜させるテーブル傾斜機構31を備えている点である。
【0017】
ターンテーブル3を回転軸Rの回りに回転させる回転機構32、およびこのターンテーブル3を互いに直交する3軸方向に移動させるテーブル移動機構33は、ターンテーブル3上の測定対象物WのX線透過の妨げとならないように、ターンテーブル3の周囲に配置されているとともに、ターンテーブル3自体はX線を透過させやすい例えばアクリル等の樹脂によって形成されている。また、傾斜したターンテーブル3上にプリント配線基板などの測定対象物Wを固定するために、例えば測定対象物Wのエッジ部に複数の爪などを配置するなどの適宜の対策を施すことが望ましい。
【0018】
ここで、以上の構成においては、測定対象物Wを透過するX線は全て回転軸Rに直交しない方向からのものとなるが、このような透過X線データから断層像を再構成する方法については、Feldkampの提唱するコーンビームCT再構成アルゴリズムを採用することができる。
【0019】
以上の実施の形態によると、テーブル傾斜機構31を操作してターンテーブル3をその回転軸Rごと傾斜させることによって、X線源1とX線検出器2を結ぶX線光軸Lに対する回転軸Rの傾斜角度θを任意に設定することができ、これにより、測定対象物Wがプリント配線基板のように板状部材であっても、図に示した従来のX線CT装置に比して、X線管1を回転軸Rに対してより接近させることができ、従って拡大率をより大きくすることが可能となる。
【0020】
また、測定対象物Wが多数のはんだボール等を表面に搭載したプリント配線基板であっても、X線が各はんだボールを重畳して透過しない角度にまでターンテーブル3を傾斜させることによって、メタルアーティファクトを生じることなく、正確な断層像を得ることができる。
【0021】
そして、この実施の形態によれば、X線管1とX線検出器2は対向配置された従来の構造のままであるため、ターンテーブル3およびその周辺機構の設計変更と、テーブル傾斜機構31の追加だけで以上の効果を奏することができ、既設装置の改造も容易となる。
【0022】
次に、請求項2に係る発明の実施の形態について説明する。図2はその要部構成を示す模式図である。
この実施の形態の特徴は、X線管1として、例えば透過型の開放管を用いることにより、そのX線の照射角度φを大きいものとして水平のx方向にX線を照射するように固定するとともに、ターンテーブル3の回転軸Rは鉛直のz方向に固定して、X線検出器2をX線の照射角度φ内でz方向に移動する検出器移動機構21を設けた点にある。
【0023】
この実施の形態においても、ターンテーブル3の回転機構32および直交3軸方向にターンテーブル3を移動させるテーブル移動機構33は、ターンテーブル3上の測定対象物WのX線透過を妨げないように、ターンテーブル3の周囲に配置され、また、ターンテーブル3自体の材質はX線を透過させやすいアクリル等であることは先の例と同等である。
【0024】
この実施の形態によると、検出器移動機構21によりX線検出器2をz方向に移動させることにより、X線管1とX線検出器2を結ぶX線光軸Lとターンテーブル3の回転軸Rとのなす角度θを任意に設定することができ、先の例と同様にX線管1と回転軸Rとの距離を従来に比してより短くして拡大率を大きくすることができると同時に、メタルアーティファクトの発生を防止することができる。
【0025】
なお、図2の実施の形態では、X線管1からのX線をターンテーブル3の上方から照射した例を示したが、下方から照射してもよいことは勿論である。
【0026】
また、図2の実施の形態においては、検出器移動機構21によりX線検出器2を鉛直方向に移動させることによってθを変化させたが、X線検出器2を例えばX線管1の焦点を中心として傾動させる傾動機構を設けてもよい。
【0027】
更に、X線管として、X線の照射角度の大きな透過型の開放管を用いる場合には、図2に示した構成のほか、図に模式図で示す構成を採用することができる。すなわち、X線管1をそのX線出力方向が鉛直上方に向くように配置し、その直上に水平にターンテーブル3を配置し、その回転軸Rを鉛直方向に沿わせた状態とする。そして、X線検出器2をその上方の任意の位置に移動させる移動機構21(あるいは傾動させる傾動機構)を設ける。この構成によると、X線管1を測定対象物Wに対して可及的に接近させることが可能となり、拡大率をより大きくすることが可能となるという利点がある。
【0028】
そして、図2,図3の実施の形態においては、X線検出器2の受光面とターンテーブル3の回転軸Rが互いに平行になっている例を示したが、これらは必ずしも平行である必要はなく、相互の角度が何度であっても、そのX線透過データを、受光面と回転軸Rとが平行である場合と等価なデータに換算することができ、その換算後のデータを用いて断層像を構築することによって、上記した各実施の形態と同等の断層像を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、比較的簡単な設計変更ないしは改造により、測定対象物の回転軸とX線管との距離を従来のこの種のCT装置に比して短くすることができるので、プリント配線基板などの板状の部材を測定対象物としても、断層像の拡大率をより大きくすることができる。また、表面に複数のはんだボールが並んだBGAや、鉄などの比較的X線を透過させにくい測定対象物であっても、X線の透過方向に任意に選択できるため、メタルアーティファクトの発生を抑制ないしは軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【図2】 本発明の他の実施の形態の要部構成を示す模式図である。
【図3】 本発明の更に他の実施の形態の要部構成を示す模式図である。
【図4】 従来の産業用X線CT装置の基本的構成の説明図である。
【図5】 従来の産業用X線CT装置により板状の部材をその表面に沿った方向への断層像を得ようとする場合に、拡大率を大きくできない理由の説明図である。
【符号の説明】
1 X線管
11 X線管傾斜機構
2 X線検出器
21 検出器移動機構
3 ターンテーブル
31 テーブル傾斜機構
32 回転機構
33 テーブル移動機構
4 データ処理部
L X線光軸
R 回転軸
W 測定対象物

Claims (2)

  1. X線管とX線検出器の間に、測定対象物を搭載するためのターンテーブルが配置され、このターンテーブルをその回転軸を中心として360°にわたって回転させつつ測定対象物にX線を照射して所定の回転角度ごとに検出した透過X線データを用いて、コーンビームCT再構成アルゴリズムにより上記回転軸に直交する平面で切断した測定対象物の断層像を再構成するX線CT装置において、
    上記ターンテーブルをその回転軸ごと傾斜させることによって、上記X線管とX線検出器とを結ぶX線光軸と、上記ターンテーブルの回転軸との相対角度を任意に設定する回転軸−X線光軸相対角度変更機構を備えていることを特徴とするX線CT装置。
  2. X線管とX線検出器の間に、測定対象物を搭載するためのターンテーブルが配置され、このターンテーブルをその回転軸を中心として360°にわたって回転させつつ測定対象物にX線を照射して所定の回転角度ごとに検出した透過X線データを用いて、コーンビームCT再構成アルゴリズムにより上記回転軸に直交する平面で切断した測定対象物の断層像を再構成するX線CT装置において、
    上記X線管の照射角度内で上記X線検出器を移動させることによって、上記X線管とX線検出器とを結ぶX線光軸と、上記ターンテーブルの回転軸との相対角度を任意に設定する回転軸−X線相対角度変更機構を備えていることを特徴とするX線CT装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4732886B2 (ja) * 2005-12-15 2011-07-27 東芝Itコントロールシステム株式会社 X線透視検査装置
WO2007145109A1 (ja) * 2006-06-13 2007-12-21 Uni-Hite System Corporation X線照射方向と検出器の配向を任意な方向に設定したct装置、その三次元画像再構成法及びプログラム
DE102013013344B4 (de) * 2013-08-05 2021-08-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung zur tomografischen Erfassung von plattenförmigen Objekten
US9791387B2 (en) 2014-09-26 2017-10-17 Test Research, Inc. Inspection system and method for controlling the same
JP6858372B2 (ja) * 2017-06-22 2021-04-14 リョーエイ株式会社 製品のx線ct検査方法
US12007340B2 (en) 2019-07-25 2024-06-11 Shimadzu Techno-Research, Inc. X-ray CT apparatus

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