JP4041637B2

JP4041637B2 - X-ray fluoroscopy system

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Publication number: JP4041637B2
Application number: JP2000099447A
Authority: JP
Inventors: 清英玉木; 英行富沢; 喜一郎宇山
Original assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Current assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001281168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に非破壊検査に使用するＸ線透視検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非破壊検査法は、周知のように、被検体を破壊することなく、その内部構造を検査するもので、なかでもＸ線透視検査装置は、様々な製品の非破壊検査において利用されている。
【０００３】
このような非破壊検査が利用されている製品の一つに、電子、電気機器がある。これは、電子機器の小型、軽量化に伴い、電子部品の実装技術において、リードフレームなどを用いず、基板に直接電子部品を実装する技術が開発され、目視では部品と基板との接合点を確認することが出来なくなって来ているために、近年、特に多く利用されているものである。
【０００４】
例えば、基板に電子部品を実装するときＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を用いた高密度実装技術では、電子部品と基板の間にボール状のハンダを縦横アレイ状にならべて接合し、基板上の配線と電子部品の端子とを電気接続をするものである。
【０００５】
このような高密度実装された製品の検査に用いられる従来のＸ線透視検査装置を図９に示す。
【０００６】
電子部品の実装技術において、その検査に用いられるＸ線透視検査装置、特にＢＧＡ品の検査に用いるＸ線透視検査装置は、ボールのつぶれ具合や、浮きなどを検査するため基板面垂直方向だけでなく、傾斜した方向からの透視が必要である。このため、被検体を傾斜させた方向から透視できるようにするための旋回機構が備えられている。
【０００７】
図９に示す装置では、Ｘ線管１０１から放射されたＸ線ビーム１０３が被検体１０４を透過し、上方に固定された２次元の検出器１０２で検出され透過像が得られる。Ｘ線管１０１と検出器１０２は、図示していない旋回機構によって一体で旋回されて透視角度を変更する。被検体１０４は、テーブル１０５に載置される。テーブル１０５は、ＸＹスライド機構１０６でテーブル面に沿って移動される。このＸＹ移動は被検体１０４の検査個所を透過像視野に入れるために使用される。傾斜する方位は、回転機構１０７によって被検体とＸＹスライド機構全体を回転させることで変更される。また、Ｘ線管１０１と検出器１０２は、それぞれ図示していない昇降機構で昇降でき、透過像の拡大率が変更できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来のＸ線透視検査装置では、まず、旋回軸１０８が常に被検体１０４の注目面上にくるわけではないので、傾斜させたときに注目個所が視野からずれてしまう問題がある。
【０００９】
次に、傾斜なしの状態で回転中心が視野中心になるように機構調整しておいても、傾斜させた場合に注目面上の回転中心が視野中心からずれてしまう。したがって、傾斜透視時に傾斜方位を変更すると注目個所が視野からずれてしまう問題がある。また、Ｘ線管１０１と検出器１０２の昇降機構の調整が悪いと、拡大率変更のとき視野ずれが生じる問題もある。
【００１０】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、透視の傾斜角を変更しても被検体の注目個所が透過像視野からずれることのないＸ線透視検査装置を提供することにある。また、他の目的は、透視の拡大率を変更しても被検体の注目個所が透過像視野からずれることのないＸ線透視検査装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１記載の発明は、Ｘ線透視検査装置において、Ｘ線源と、前記Ｘ線源からのＸ線ビームを検出するＸ線検出器と、被検体を前記Ｘ線ビーム内に位置決めするテーブルと、前記Ｘ線検出器で得られたデータから前記被検体の透過像を表示する表示部と、前記テーブルをテーブル面に沿って移動させ前記被検体上の注目位置を変更させる第１のスライド機構と、前記テーブルと前記第１のスライド機構をテーブル面に沿って回転させる回転機構と、前記テーブルと前記第１のスライド機構と前記回転機構及び前記回転の軸を前記テーブル面に沿って移動させる第２のスライド機構と、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器のうち、少なくとも前記Ｘ線検出器を前記テーブル面に沿った軸に対し旋回させる旋回機構と、前記旋回にともなって前記被検体上の注目位置が、この注目位置を設定するためのデータと予め求められている較正量とに基づいて、前記透過像視野からはずれないように前記第２のスライド機構によって前記テーブルを移動させる視野ずれ補正手段と、を有することを要旨とする。
【００１２】
この発明は、補正手段が、旋回を行ったときの被検体の注目面上の視野中心の動きを計算し、これにあわせて回転中心を第２のスライド機構により移動させることで常に回転中心が注目面上の視野中心に合わせるようにしたものである。したがって、第１のスライド機構で被検体の注目位置を回転中心に、一度合わせれば旋回および回転を行っても注目位置は透過像視野からずれない。なお、ここで注目面とは、注目位置（点）を通ってテーブル面に平行な面のことである。
【００１３】
上記の課題を解決するために請求項２記載の発明は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源からのＸ線ビームを検出するＸ線検出器と、被検体を前記Ｘ線ビーム内に位置決めするテーブルと、前記テーブルをテーブル面に沿って移動させる第１のスライド機構と、前記テーブルをテーブル面に沿って回転させる回転機構と、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器のうち、少なくとも前記Ｘ線検出器を前記テーブル面に沿った軸に対し旋回させる旋回機構と、前記Ｘ線検出器で得られたデータから前記被検体の透過像を表示する表示部と、前記回転と前記旋回にともなって前記被検体の注目位置が、この注目位置を設定するためのデータと予め求められている較正量とに基づいて、透過像視野からはずれないように前記第１のスライド機構により前記テーブルをスライド移動させる視野ずれ補正手段と、を有し、前記較正量は、被検体のテーブル面から距離の異なる２つの注目点について、Ｘ線検出器のみを旋回させたときの２つの角度において、それぞれ該２つの注目点が表示されている透過像画面の同一位置にくるように前記スライド機構をスライド移動させたときの移動量と当該注目点を設定するためのデータとに基づいてＸ線源の位置較正量として得られることを要旨とする。
【００１４】
この発明は、回転および旋回したときの被検体の注目面上の視野中心の動きを計算し、これに合わせて被検体をスライド機構により移動させることで常に注目面上の注目位置が視野中心に合わせられるようにしたものである。したがって、スライド機構で被検体の注目位置を視野中心に一度あわせれば旋回および回転をおこなっても注目位置は透過像視野からずれないようにできる。さらに、この発明は、Ｘ線検出器のみが旋回される構成において、テーブル面からの距離が既知で互いに異なる２つの注目点に対し、それぞれ同一の旋回時のスライド移動量を求め、その比から幾何的にテーブル面とＸ線源の距離を計算して、Ｘ線源の位置較正量として装置に記憶させるようにしたものである。これにより、正確にＸ線源の位置が求められる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の構成において、前記旋回機構が、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器の両方を一体的に旋回させることを要旨とする。
【００１６】
この発明は、請求項１の構成において、Ｘ線源およびＸ線検出器の両方を一体的に旋回させるようにした場合でも、旋回および回転を行ったときに注目位置が透過像視野からずれないようにしようとするものである。
【００１７】
上記の課題を解決するために請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のＸ線透視検査装置において、前記較正量が、少なくとも３つの旋回角において、被検体の注目点が透過像画面上の同一位置にくるように第１のスライド機構または第２のスライド機構を移動させて、旋回角とそのときのスライド機構の移動量と当該被検体の注目点を設定するためのデータとに基づいて旋回軸の位置較正量として得られることを要旨とする。
【００１８】
この発明は、旋回機構によって旋回される角度範囲の中の少なくとも３つの旋回角において、画面の同一位置と注目面上の注目点とのずれを、スライド機構の移動量として読み取り、この読み取り値を用いて方程式を解いて旋回軸の位置較正量として装置に記憶させる。そして、装置の実使用時に視野ずれ補正手段は、この旋回軸の位置較正量を用いて自動的に視野中心の動きを計算し、第１または第２のスライド機構によりスライドを移動させることで、正確に、かつ確実に視野ずれを補正することができる。
【００１９】
上記の課題を解決するために請求項５の記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線透視検査装置において、前記Ｘ線源を前記被検体に接近離反させる第１の昇降機構と、前記Ｘ線検出器を前記被検体に接近離反させる第２の昇降機構と、予め記憶された第１および第２の昇降機構による接近離反の位置の複数の組み合わせに対する透過像の視野のずれ量をもとに、該第１および第２の昇降機構による接近離反の位置から視野のずれ量を計算し、前記被検体の注目位置が視野からずれないように、前記テーブルを前記スライド機構によりスライド移動させる拡大率視野ずれ補正手段と、を有することを要旨とする。
【００２０】
この発明は、接近離反の位置ｚｓ、ｚｄを任意に選択して、透過像の拡大率を変更しても接近離反の位置ｚｓ、ｚｄの複数の組み合わせから例えば補間によりその位置に最適な視野中心のずれ量を計算して、注目位置が透過像視野からずれないようにしたものである。
【００２１】
上記の課題を解決するために請求項６記載の発明は、請求項１に記載のＸ線透視検査装置において、前記較正量が、被検体のテーブル面から距離の異なる２つの注目点について、Ｘ線検出器のみを旋回させたときの２つの角度において、それぞれ該２つの注目点が表示されている透過像画面の同一位置にくるように前記スライド機構をスライド移動させたときの移動量と当該注目点を設定するためのデータとに基づいてＸ線源の位置較正量として得られることを要旨とする。
【００２２】
この発明は、Ｘ線検出器のみが旋回される構成において、テーブル面からの距離が既知で互いに異なる２つの注目点に対し、それぞれ同一の旋回時のスライド移動量を求め、その比から幾何的にテーブル面とＸ線源の距離を計算して、Ｘ線源の位置較正量として装置に記憶させるようにしたものである。これにより、正確にＸ線源の位置が求められる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
（第１の実施の形態の構成）
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るＸ線透視検査装置の概略構成を示す図面である。
【００２５】
図１に示すＸ線透視検査装置は、大別して、Ｘ線を被検体に照射してその透過像を検出するための機構部分と、機構部分の動作を制御し、また各種データを処理する制御部分からなる。
【００２６】
機構部分は、Ｘ線を照射するＸ線管１、Ｘ線を検出する検出器２、被検体４を載置するテーブル５、テーブル５をテーブル面に沿った方向に移動させるＸＹスライド機構６、テーブル５をテーブル面に沿って回転させる回転機構７、回転の軸をテーブル面に沿った方向に移動させるｘｙスライド機構８、およびＸ線管１と検出器２を旋回させる旋回アーム９によって構成されている。
【００２７】
一方、制御部分は、照射するＸ線を制御するＸ線制御部１４、各機構の動作を制御する機構制御部１５、各種データの処理や各部の制御と後述する視野ずれの補正計算、および較正のための計算を行なうデータ処理部１６、および透過像の表示を行なう表示部１７によって構成されている。
【００２８】
このＸ線透視検査装置においては、Ｘ線管１と検出器２は旋回アーム９上に対向して取り付けられており、旋回軸１１に対して一体で旋回される。旋回アーム９は、図示しない旋回機構によって旋回される。
【００２９】
また、Ｘ線管１と検出器２は、旋回アーム９上で、それぞれ独立した昇降機構（不図示）によって昇降位置ｚｓ、ｚｄ方向に昇降され、Ｘ線ビーム３内に保持された被検体４に対して、それぞれ近づけたり、遠ざけたりすることができ、この昇降位置の変更によって撮影倍率が変更できるようになっている。また、Ｘ線管１は、Ｘ線焦点Ｆ（Ｘ線発生点）が数ないし数十μｍのマイクロフォーカスＸ線管を用いている。
【００３０】
このＸ線透視検査装置において、被検体４は、水平なテーブル５に載置される。そして、テーブル５はＸＹスライド機構６によりＸ、Ｙ２つの水平方向にスライド移動される。またテーブル５はＸＹスライド機構６ごと、回転機構７により水平面に沿って回転され、さらにテーブル５はＸＹスライド機構６および回転機構７ごと、ｘｙスライド機構８によりｘ、ｙ２つの水平方向にスライド移動される。
【００３１】
ＸＹ移動は、被検体中の検査個所の変更に、旋回は透視角度の傾斜に、回転は傾斜方位の変更に使用される。
【００３２】
検出器２は、Ｘ線像増強管とテレビカメラを組み合わせたもので、２次元の透過像を映像信号として出力する。映像信号はデータ処理部１６に取り込まれ表示部１７に表示される。
【００３３】
Ｘ線制御部１４は、データ処理部１６からの指令によってＸ線管１の管電圧と管電流の制御、およびＸ線のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００３４】
機構制御部１５は、データ処理部１６からの指令で機構部を制御するとともに、機構部の状態をデータ処理部１６に送る。
【００３５】
データ処理部１６および表示部１７は、通常のパソコンに代表されるコンピュータを利用したもので、インターフェース、メモリ、ディスク、マウス、キーボードなどを備えている。またデータ処理部１６は、操作者の指令で各機構の動作やＸ線のＯＮ／ＯＦＦの指令を出すとともに透過像の処理や記憶を行なうように、所定のソフトウエアによって動作する。そして、本実施の形態ではデータ処理部１６が下記補正式にしたがって、自動的に位置補正を行うための計算を行っている。
【００３６】
なお、図１ではＸ線遮蔽部材や、機構部分の支持部材など、直接発明の構成に関わらない部分は省略した。
【００３７】
（第１の実施の形態の作用）
次に、図１を参照して本実施の形態における作用を説明する。
【００３８】
操作者は、被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力する。その後、Ｘ線をＯＮすると表示部１７に透過像が表示される。操作者はさらに、ＸＹ移動で注目位置を透過像視野にいれ、昇降位置ｚｓ、ｚｄを変更することで透過像の拡大率を変更し、旋回させることで透視角度を傾斜させ、回転させて傾斜方位を変更する。
【００３９】
〈旋回視野ずれ補正〉
図２を参照して、旋回視野ずれ補正を説明する。図２ａは正面図、図２ｂは平面図である。
【００４０】
データ処理部１６は、Ｘ線管１と検出器２が旋回アーム９によって旋回するにつれて、被検体４上の注目位置が透過像視野からずれないようにするための位置補正値ｘ、ｙを算出する。ｘ、ｙは次式により計算される（導出省略）。
【００４１】
η＝ｘ０−ｘ００ …（１）
ΔＬ＝（δ−ｄ）・ｔａｎθ＋η・（１／ｃｏｓθ−１） …（２）
ｘ＝ｘ０＋ΔＬ …（３）
ｙ＝ｙ０ …（４）
各式中、ｄは操作者の入力した値、θは旋回角、δ、ｘ００、ｘ０、およびｙ０は較正量である。図２を参照して、各値をさらに説明すると、ｄはテーブル５の上面と被検体４の注目面１８との距離、θは垂直からの旋回角、δはテーブル面基準の旋回軸１１の高さ、ηはＸ線焦点Ｆと検出器中心Ｄを結ぶ中心線１９のθ＝０°のときの旋回軸からのずれ、ｘ０、ｙ０は中心線１９のθ＝０°のときの注目面１８との交点Ａ（＝視野中心）のｘｙ座標（正確には、回転中心がＡ点に一致するｘｙ送り読値）である。ｘ００は旋回軸１１のｘ座票（＝ｘ０−η）である。各値は図示の方向を＋にとる。
【００４２】
このようにして算出されたｘおよびｙに基づいて、ｘｙスライド機構８によりｘ、ｙを移動することで、Ｘ線管１と検出器２を旋回させた場合でも、被検体４の注目位置を常に旋回視野内に位置させておくことができる。
【００４３】
〈旋回視野ずれ較正〉
次に、図２を参照して、この装置における旋回視野ずれ較正を説明する。
【００４４】
この較正は、実使用に先立って較正量δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０を求める操作である。
【００４５】
較正を行うためには、操作者は被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、昇降位置ｚｓ、ｚｄを標準位置ｚｓ０、ｚｄ０に設定する。
【００４６】
次に、透過像を目視し、ＸＹスライド機構６によるＸＹ移動と、回転機構７による回転を行ないながら被検体４上の注目点を回転中心に合わせる。すなわち、回転させたとき注目点を中心に回転するようにする。
【００４７】
次に、画面中央に十字カーソルを表示させ、少なくとも３つの旋回角においてそれぞれ注目点（回転中心）が透過像の画面中央にくるようにｘｙスライド機構８によってｘｙを移動させ、このときのｘｙの読値を読み込ませる。３組の読値から方程式が解けて旋回軸の位置が求められる。なお、少なくとも３つの旋回角は、例えば基準旋回角（θ＝０°）、最大旋回角（ｍａｘ角）、および基準旋回角と最大旋回角の略中間の角の３つとする。
【００４８】
データ処理部１６は、読値、ｘ０、ｙ０、θ１、ｘ１、ｙ１、θ２、ｘ２、ｙ２および入力値ｄを用いて次式によりδ、ｘ００を計算する（導出省略）。
【００４９】
ΔＬ１＝ｘ１−ｘ０ …（５）
ΔＬ２＝ｘ２−ｘ０ …（６）
ａ１＝ｔａｎθ１ …（７）
ｂ１＝１／ｃｏｓθ１−１ …（８）
ｃ１＝ΔＬ１ …（９）
ａ２＝ｔａｎθ２ …（１０）
ｂ２＝１／ｃｏｓθ２−１ …（１１）
ｃ２＝ΔＬ２ …（１２）
η＝（ｃ１・ａ２−ｃ２・ａ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（１３）
δ＝ｄ＋（−ｃ１・ｂ２＋ｃ２・ｂ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（１４）
ｘ００＝ｘ０−η …（１５）
データ処理部１６はδ、ｘ００とｘ０、ｙ０を較正量として記憶し、実使用時の視野ずれ補正計算を行なう。なお、較正量ｘ００はかわりにηを用いるようにしてもよい。
【００５０】
〈拡大率視野ずれ較正〉
次に、図３を参照して、拡大率視野ずれ較正を説明する。
【００５１】
これは昇降位置ｚｓ、ｚｄを移動させたときの視野ずれ較正である。θ＝０°において、昇降位置ｚｓ、ｚｄで標準位置ｚｓ０、ｚｄ０のときの視野中心ＡはＡ’にずれる。これは昇降ｚｓ、ｚｄの方向がそれぞれ正確には垂直でないためである。
【００５２】
この較正は次のように行なう。まず、操作者は、旋回角θ＝０°に固定し、透過像を見ながら被検体４の注目点を回転中心と合わせる。次に、昇降位置ｚｓ、ｚｄの組み合わせを変えながら、注目点（回転中心）が画面中央にくるようにｘｙを移動させ、このときのｘｙ読値を読み込ませる。データ処理部１６は、この組み合わせ、ｘ０（ｚｓ，ｚｄ）、ｙ０（ｚｓ，ｚｄ）を較正量として記憶する。
【００５３】
〈拡大率視野ずれ補正〉
次に、図３を参照して拡大率視野ずれ補正を説明する。
【００５４】
データ処理部１６は、昇降位置ｚｓ、ｚｄが変化するごとに、下記式により較正量から２次元の補間計算で昇降位置ｚｓ、ｚｄに対応するｘ０’、ｙ０’を計算する。実使用時にｘ０、ｙ０のかわりにこのｘ０’、ｙ０’を用いれば拡大率変更による視野ずれが補正できる。
【００５５】
ｘ０’，ｙ０’←ｚｓ，ｚｄ，ｘ０（ｚｓ，ｚｄ），ｙ０（ｚｓ，ｚｄ）より補間 …（１６）
ｘ０＝ｘ０’ …（１７）
ｙ０＝ｙ０’ …（１８）
（第１の実施の形態の効果）
以上のように、本実施の形態では、Ｘ線源とＸ線検出器を一体で旋回させた場合に、データ処理部１６によって、被検体４の注目面１８上の視野中心Ａの動きにあわせて、回転中心をｘｙスライド機構８により移動させることとしているので、常に回転中心が注目面上の視野中心に自動的に合うようになる。したがって、ＸＹスライド機構６で被検体４の注目面上の注目位置を回転中心に一度あわせれば、旋回および回転を行なっても注目位置は透過像視野からずれない。
【００５６】
また、３つの旋回角において、視野中心と注目面上の回転中心（すなわち注目点）とのずれがｘｙ読値として求まり、これにより旋回軸の位置が計算で求められ、旋回軸の位置（δ，ｘ００）と基準旋回角（θ＝０°）における視野中心と回転中心の位置関係（ｘ０，ｙ０）を較正量として装置に記憶させることができる。これにより簡便に旋回視野ずれ補正の較正を行うことができる。
【００５７】
また、昇降位置ｚｓ、ｚｄを任意に選択して透過像の拡大率を変更しても、昇降位置ｚｓ、ｚｄの複数の組み合わせから補間によりその位置に最適な視野中心のずれ量が計算でき、注目位置が透過像視野からずれないようにできる。
【００５８】
さらに、昇降位置ｚｓ、ｚｄの組み合わせを変えながら、注目点（回転中心）が視野中心にくるようにｘｙを移動させたときのｘｙ読値を記憶させることで簡便に拡大率視野ずれ補正の較正が行える。
【００５９】
（第１の実施の形態の変形形態）
以上説明した旋回視野ずれ較正および拡大率視野ずれ較正は、注目点を回転中心に合わせて行なったが、これは必須ではない。すなわち、一度基準の昇降位置ｚｓ、ｚｄおよびθ＝０°においてｘ０、ｙ０が得られれば、後は基準からの視野の相対ずれのみ求めればよい。相対ずれ測定は、注目点を回転中心と合わせなくてもよく、また、ｘｙ移動ではなく、ＸＹ移動を用いてもよい。さらに、この場合、注目点は視野中心でなく画面上の一定の点ならどこに合わせてもよい。
【００６０】
また、拡大率視野ずれ補正では、補間計算を行なったが、補間計算でなく、関数をフィッティングで求めて記憶させ、この関数で計算してもよい。
【００６１】
図４は第１の実施の形態の変形形態を説明するための図面である。
【００６２】
第１の実施の形態においては、旋回軸１１はｙ軸と平行としたが、傾いていても視野ずれ補正ができる。
【００６３】
今仮に、ｘｙスライド機構の軸が図のｘ’、ｙ’のようにξだけ傾いている場合、旋回視野ずれ補正は、前述の式（３）、（４）でｘ、ｙを計算したあと、下記式（１８）および（１９）によりｘ’、ｙ’に座標変換し、ｘｙスライド機構を移動させればよい。
【００６４】
ｘ’＝ｘ・ｃｏｓξ−ｙ・ｓｉｎξ …（１９）
ｙ’＝ｘ・ｓｉｎξ＋ｙ・ｃｏｓξ …（２０）
なお、式中ξは新たな較正量である。
【００６５】
また、この場合の旋回視野ずれ較正においては、読値、ｘ０’、ｙ０’、ｘ１’、ｙ１’、ｘ２’、ｙ２’からまずをξを求める。
【００６６】
Δｘ１＝ｘ１’−ｘ０’ …（２１）
Δｙ１＝ｙ１’−ｙ０’ …（２２）
Δｘ２＝ｘ２’−ｘ０’ …（２３）
Δｙ２＝ｙ２’−ｙ０’ …（２４）
ａｂΔＬ１＝√（Δｘ１＾２＋Δｙ１＾２） …（２５）
ａｂΔＬ２＝√（Δｘ２＾２＋Δｙ２＾２） …（２６）
ξ＝ａｔａｎ［｛（Δｙ１／Δｘ１）・ａｂΔＬ１＋（Δｙ２／Δｘ２）・ａｂΔＬ２｝／（ａｂΔＬ１＋ａｂΔＬ２）］ …（ウェイト付平均）（２７）
このξは、新たな較正量として記憶する。
【００６７】
次に、読値、ｘ０’、ｙ０’、ｘ１’、ｙ１’、ｘ２’、ｙ２’を下記式（２８）および（２９）により座標変換を行なって、それぞれ、ｘ０、ｙ０、ｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ２に変換してから式（５）ないし（１５）の計算をすればよい。
【００６８】
ｘ＝ｘ’・ｃｏｓξ＋ｙ’・ｓｉｎξ …（２８）
ｙ＝−ｘ’・ｓｉｎξ＋ｙ’・ｃｏｓξ …（２９）
この変形形態によれば、旋回軸１１とｘｙスライド機構の軸が傾いていても視野ずれ補正ができる。また、簡便に較正できる。
【００６９】
［第２の実施の形態］
（第２の実施の形態の構成）
第２の実施の形態の構成は、図１に示した第１の実施の形態によるＸ線透視検査装置において、Ｘ線管１と図示しないＸ線管昇降機構が旋回せず、フロア側に支持されている点が、第１の実施の形態と異なるのみで、その他の構成は第１の実施の形態によるＸ線透視検査装置と同様である。
【００７０】
（第２の実施の形態の作用）
操作者は、前述した第１の実施の形態と同様に、被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、Ｘ線をＯＮし、ＸＹ移動で注目位置を透過像視野にいれ、昇降位置ｚｓ、ｚｄを変更することで透過像の拡大率を変更し、旋回させることで透視角度を傾斜させ、回転させて傾斜方位を変更する。
【００７１】
〈旋回視野ずれ補正〉
まず、図５を参照して、本実施の形態の装置における旋回視野ずれ補正を説明する。図５ａは正面図、図５ｂは平面図で、図２と同一記号を用いている。
【００７２】
データ処理部１６は、旋回につれて、自動的に移動させるｘ、ｙを前出の式（１）、（３）および（４）、ならびに下記式（２’）を用いて計算する（導出省略）。
【００７３】
ΔＬ＝−（Ｄｓ＋ｄ）・（（Ｄｄ−δ）・ｓｉｎθ＋η・（１−ｃｏｓθ））／（Ｄｓ＋（Ｄｄ−δ）・ｃｏｓθ＋η・ｓｉｎθ＋δ） …（２’）
前述したように、式中、ｄは操作者の入力した値、θは旋回角、δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０は較正量である。ＤｓはＸ線焦点とテーブル表面の距離、Ｄｄはθ＝０°のときのテーブル表面と検出器の検出面の距離である。Ｄｓ、Ｄｄは、一度較正しておけばデータ処理部１６は昇降位置ｚｓ、ｚｄの送り量から認知でき、この値を計算に用いる。
【００７４】
〈旋回視野ずれ較正〉
次に、同じく図５を参照して、旋回視野ずれ較正を説明する。この較正は、実使用に先立って較正量δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０を求める操作である。
【００７５】
構成には、操作者は第１の実施の形態と同様に、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、昇降位置ｚｓ、ｚｄを標準位置ｚｓ０、ｚｄ０に設定し、注目点を回転中心に合わせ、３つの旋回角においてそれぞれ注目点（回転中心）が画面中央にくるようにｘｙを移動させ、このときのｘｙ読値を読み込ませる。なお、旋回角は、基準旋回角（θ＝０°）、最大旋回角（ｍａｘ角）、および基準旋回角と最大旋回角の略中間の角の３つとする。
【００７６】
データ処理部１６は、読値、ｘ０、ｙ０、θ１、ｘ１、ｙ１、θ２、ｘ２、ｙ２におよび入力値ｄを用いてδ、ｘ００を前出の式（５）ないし（１５）のうち、式（５）、（６）、（１３）、（１５）を共通に用いて、他の式の代わりに以下の式を用いて計算する。なお、式（５）、（６）、（１３）、（１５）は共通である（導出省略）。
【００７７】
ａ１＝−ｓｉｎθ１＋（１−ｃｏｓθ１）・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（７’）
ｂ１＝１−ｃｏｓθ１＋ｓｉｎθ１・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（８’）
ｃ１＝−Ｄｄ・ｓｉｎθ１−（Ｄｓ＋Ｄｄ・ｃｏｓθ１）・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（９’）
ａ２＝−ｓｉｎθ２＋（１−ｃｏｓθ２）・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（１０’）
ｂ２＝１−ｃｏｓθ２＋ｓｉｎθ２・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（１１’）
ｃ２＝−Ｄｄ・ｓｉｎθ２−（Ｄｓ＋Ｄｄ・ｃｏｓθ２）・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（１２’）
δ＝（−ｃ１・ｂ２＋ｃ２・ｂ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（１４’）
〈拡大率視野ずれ較正〉
次に、図３を参照して、本実施の形態における拡大率視野ずれ較正を説明する。これは昇降位置ｚｓ、ｚｄを移動させたときの視野ずれ較正である。
【００７８】
これには、まず、第１の実施の形態の場合と同様に、基準旋回角θ＝０°において、昇降位置ｚｓ、ｚｄの組み合わせを変えながら、注目点（回転中心）が画面中央にくるようにｘｙを移動させ、このときのｘｙ読値を読み込ませる。データ処理部１６は、この組み合わせ、ｘ０（ｚｓ，ｚｄ）、ｙ０（ｚｓ，ｚｄ）を較正量として記憶する。
【００７９】
〈拡大率視野ずれ補正〉
次に、同じく図３を参照して、本実施の形態における拡大率視野ずれ補正を説明する。
【００８０】
これは第１の実施の形態の場合と同様に、昇降位置ｚｓ、ｚｄが変化するごとに較正量から補間計算で昇降位置ｚｓ、ｚｄに対応するｘ０’、ｙ０’を計算することで行なわれる。実使用時には、前出の式（１６）、（１７）、（１８）によって、ｘ０、ｙ０のかわりにｘ０’、ｙ０’を用いれば拡大率変更による視野ずれが補正できる。
【００８１】
〈Ｘ線焦点位置の較正〉
次に、Ｘ線焦点位置の較正について説明する。図６は、Ｘ線焦点位置較正の説明図である。ここでは、Ｘ線焦点とテーブル表面間の距離Ｄｓを較正する。
【００８２】
まず、操作者は昇降位置ｚｓ、ｚｄを最大倍率の位置に固定し、第１の被検体４を載置して、被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、２つの旋回角（基準旋回角（θ＝０°）および最大旋回角（ｍａｘ角））において、注目点がそれぞれ画面の一定位置にくるようにｘｙを移動させ、それぞれｘｙの値を読み込ませる。
【００８３】
次に、被検体４の注目面１８の位置ｄの異なる第２の被検体の注目点について同様にｘｙを読み込ませる。
【００８４】
データ処理部１６は、入力値、ｄ１、ｄ２と、読み取った値、ｘ０１、ｙ０１、ｘ１、ｙ１、ｘ０２、ｙ０２、ｘ２、ｙ２により次式でＤｓを計算する（導出省略）。
【００８５】
ΔＬ１＝√（（ｘ１−ｘ０１）＾２＋（ｙ１−ｙ０１）＾２） …（３０）
ΔＬ２＝√（（ｘ２−ｘ０２）＾２＋（ｙ２−ｙ０２）＾２） …（３１）
ｋ＝ΔＬ１／ΔＬ２ …（３２）
Ｄｓ＝（ｋ・ｄ２−ｄ１）／（１−ｋ） …（３３）
処理部１６は、このＤｓ値と、このときのｚｓ値を記憶すれば、任意のｚｓ読値におけるＤｓ値を認知することができる。
【００８６】
旋回軸１１がｙ軸から傾いている場合でも、そのまま（３０）ないし（３３）でＤｓが求められる。
【００８７】
Ｄｓの値は視野ずれに敏感に影響するが、この方法で簡単に、かつ正確に較正することができる。
【００８８】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態においては第１の実施の形態と同じ効果を上げることができる。それに加えて、透視角の傾斜を行なったときでもＸ線焦点Ｆを被検体４に近づけることができ、拡大率が大きく取れる利点がある（ただしＸ線管はＸ線放射角が広い型を用いないと傾斜角が十分取れない）。
【００８９】
また、Ｘ線焦点とテーブル表面間の距離Ｄｓを簡単にまた正確に較正することができる。
【００９０】
（第２の実施の形態の変形形態）
本第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態の場合と同様に、相対ずれのみを測定する場合は、旋回視野ずれ較正および拡大率視野ずれ較正のいずれにおいても、注目点を回転中心と合わせる工程は必須ではない。また、ｘｙ移動の代わりにＸＹ移動を用いてもよいし、さらには、注目点は視野中央でなく画面上任意の一定の点に合わせればよい。
【００９１】
また、Ｘ線焦点位置較正もｘｙ移動の代わりにＸＹ移動を用いても同様に較正することができる。
【００９２】
さらに、旋回軸１１がｙ軸から傾いていても視野ずれ補正と較正が可能である。
【００９３】
［第３の実施の形態］
（第３の実施の形態の構成）
第３の実施の形態の構成は、図１に示した第１の実施の形態におけるＸ線透視検査装置からｘｙスライド機構８を除いた構成であり、その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００９４】
（第３の実施の形態の作用）
操作者は、第１の実施の形態と同様に被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、Ｘ線をＯＮし、ＸＹ移動で注目位置を透過像視野にいれ、昇降位置ｚｓ、ｚｄを変更することで透過像の拡大率を変更し、旋回させることで透視角度を傾斜させ、回転させて傾斜方位を変更する。
【００９５】
〈回転・旋回視野ずれ補正〉
図７を参照して、回転および旋回視野ずれ補正を説明する。図７ａは正面図、図７ｂは平面図で、図２と同一記号を用いている。
【００９６】
データ処理部１６は、回転および旋回につれて、自動的に移動させるＸ、Ｙを次のように計算する。
【００９７】
η＝ｘ０−ｘ００ …（３４）
ΔＬ＝（δ−ｄ）・ｔａｎθ＋η・（１／ｃｏｓθ−１） …（３５）
Ｘ＝（ｘ０＋ΔＬ）・ｃｏｓφ＋ｙ０・ｓｉｎφ …（３６）
Ｙ＝−（ｘ０＋ΔＬ）・ｓｉｎφ＋ｙ０・ｃｏｓφ …（３７）
各式中、前述したように、ｄは操作者の入力した値、θは旋回角、φは回転角、δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０は較正量である。図７を参照して、各値をさらに説明すると、ｄはテーブル５の上面と被検体４の注目面１８との距離、θは垂直からの旋回角、δはテーブル面基準の旋回軸１１の高さ、ηは中心線１９のθ＝０°のときの旋回軸からのずれ、ｘ０、ｙ０は視野中心Ａのｘｙ座標（回転中心Ｃ基準）である。ｘ００は旋回軸１１のｘ座票（＝ｘ０−η）である。
【００９８】
データ処理部１６は、この計算値Ｘ、Ｙを操作者が手動操作したＸ、Ｙに加算してＸＹスライド機構６を制御する。これにより、操作者が望む注目位置を透過視野に入れるとともに、回転、旋回を行なっても視野からずれないようにすることができる。
【００９９】
〈回転・旋回視野ずれ較正〉
さらに、図７を参照して、回転および旋回視野ずれ較正を説明する。
【０１００】
この較正は、実使用に先立って較正量δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０を求める操作である。操作者は、まず、被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に披検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、昇降位置ｚｓ、ｚｄを標準位置ｚｓ０、ｚｄ０に、および回転角φを約０°に設定する。
【０１０１】
次に、少なくとも３つの旋回角（例えば基準旋回角（θ＝０゜）、最大旋回角（ｍａｘ角）、および中間角）において、それぞれ注目点が透過像画面の一定位置にくるようにＸＹを移動させ、このときのＸＹ読値を読み込ませる。
【０１０２】
データ処理部１６は、読値、Ｘ０、Ｙ０、θ１、Ｘ１、Ｙ１、θ２、Ｘ２、Ｙ２、および入力値ｄを用いて次式によってδ、ηを計算する（導出省略）。
【０１０３】
ΔＬ１＝√（（Ｘ１−Ｘ０）＾２＋（Ｙ１−Ｙ０）＾２）・（Ｘ１−Ｘ０）／ａｂｓ（Ｘ１−Ｘ０） …（３８）
ΔＬ２＝√（（Ｘ２−Ｘ０）＾２＋（Ｙ２−Ｙ０）＾２）・（Ｘ２−Ｘ０）／ａｂｓ（Ｘ２−Ｘ０） …（３９）
ａ１＝ｔａｎθ１ …（４０）
ｂ１＝１／ｃｏｓθ１−１ …（４１）
ｃ１＝ΔＬ１ …（４２）
ａ２＝ｔａｎθ２ …（４３）
ｂ２＝１／ｃｏｓθ２−１ …（４４）
ｃ２＝ΔＬ２ …（４５）
η＝（ｃ１・ａ２−ｃ２・ａ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（４６）
δ＝ｄ＋（−ｃ１・ｂ２＋ｃ２・ｂ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（４７）
次に、データ処理部１６は、予め求めて入力されているｘ０、ｙ０を使って、下記式（４８）によりｘ００を求め、δ、ｘ００とｘ０、ｙ０を較正量として記憶し、実使用時の視野ずれ補正計算を行なう。
【０１０４】
ｘ００＝ｘ０−η …（４８）
なお、ｘ０、ｙ０の較正は、次のようにして行うことができる。
【０１０５】
まず、操作者は、旋回角度を基準旋回角度（θ＝０°）に、昇降位置ｚｓ、ｚｄを標準位置ｚｓ０、ｚｄ０に固定し、被検体４の注目点が回転中心にくるよう回転させながらＸＹ移動させ、透過像上の注目点の中心からのずれと透視拡大率から標準ｚｓ、ｚｄでのｘ０、ｙ０を求めることで、ｘ０、ｙ０の較正が行われる。
【０１０６】
〈拡大率視野ずれ較正〉
次に、図３および７を参照して拡大率視野ずれ較正を説明する。これは昇降位置ｚｓ、ｚｄを移動させたときの視野ずれ較正である。
【０１０７】
本実施の形態においても、前述した第１の実施の形態の場合と同様に、旋回角θ＝０°、回転角φ＝０°において、昇降位置ｚｓ、ｚｄの組み合わせを変えながら、注目点が表示されている透過像画面の一定位置にくるように、ＸＹを移動させ、このときのＸＹ読値を読み込ませて、データ処理部１６によりＸＹ読値を（標準ｚｓ、ｚｄからの差を標準ｘ０、ｙ０に加算して）ｘｙ値に変換し、この組み合わせ、ｘ０（ｚｓ，ｚｄ）、ｙ０（ｚｓ，ｚｄ）を較正量として記憶する。
【０１０８】
〈拡大率視野ずれ補正〉
次に、拡大率視野ずれ補正について説明する。拡大率視野ずれ補正は、前述の第１の実施の形態の場合と同様に、昇降位置ｚｓ、ｚｄが変化するごとに較正量から補間計算で昇降位置ｚｓ、ｚｄに対応するｘ０’、ｙ０’を計算することで行なわれる。実使用時にｘ０、ｙ０の代わりにこのｘ０’、ｙ０’を用いれば拡大率変更による視野ずれが補正できる（計算は前出の式（１６）、（１７）、（１８）と同様である）。
【０１０９】
（第３の実施の形態の効果）
第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同じ効果を上げることができるとともに、さらに、ｘｙスライド機構を省略できる利点がある。
【０１１０】
［第４の実施の形態］
（第４の実施の形態の構成）
第４の実施の形態の構成は、前述した第２の実施の形態によるＸ線透視検査装置からｘｙスライド機構８を除いた構成である。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。
【０１１１】
（第４の実施の形態の作用）
まず、操作者は、第１の実施の形態と同様に被検体４をテーブル５に載置し、データ処理部１６に被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、Ｘ線をＯＮし、ＸＹ移動で注目位置を透過像視野にいれ、昇降位置ｚｓ、ｚｄを変更することで透過像の拡大率を変更し、旋回させることで透視角度を傾斜させ、回転させて傾斜方位を変更する。
【０１１２】
〈回転・旋回視野ずれ補正〉
図８を参照して、回転および旋回視野ずれ補正を説明する。図８ａは正面図、図８ｂは平面図で、図５と同一記号を用いている。
【０１１３】
データ処理部１６は、旋回につれて、自動的に移動させるＸ、Ｙを前出の式（３４）ないし（３７）を用いて計算するが、このうち式（３５）のみ次式（３５’）を用いる（導出省略）。
【０１１４】
ΔＬ＝−（Ｄｓ＋ｄ）・（（Ｄｄ−δ）・ｓｉｎθ＋η・（１−ｃｏｓθ））／（Ｄｓ＋（Ｄｄ−δ）・ｃｏｓθ＋η・ｓｉｎθ＋δ） …（３５’）
なお、式中、前述したように、ｄは操作者の入力した値、θは旋回角、φは回転角：δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０は較正量である。
【０１１５】
さらに図８を参照して、ＤｓはＸ線焦点とテーブル表面の距離、Ｄｄはθ＝０°のときのテーブル表面と検出器の検出面間の距離である。Ｄｓ、Ｄｄは一度較正しておけば、データ処理部１６は昇降位置ｚｓ、ｚｄの送り量から認知でき、この値を計算に用いる。
【０１１６】
データ処理部１６は、この計算値Ｘ、Ｙを操作者が手動操作したＸ、Ｙに加算してＸＹスライド機構６を制御する。これにより、操作者が望む注目位置を透過像視野にいれるとともに回転、旋回しても視野からずれないようにできる。
【０１１７】
〈回転・旋回視野ずれ較正〉
次に、回転・旋回視野ずれ較正は、実使用に先立って較正量δ、ｘ００、ｘ０、ｙ０を求める操作である。操作者は、前述した第３の実施の形態の場合と同様に、被検体４の注目面１８の位置ｄを入力し、昇降位置ｚｓ、ｚｄを標準位置ｚｓ０、ｚｄ０に、および回転角φを約０°に設定し、次に、少なくとも３つの旋回角（例えば基準旋回角（θ＝０゜）、最大旋回角（ｍａｘ角）、および中間角）において、それぞれ注目点が透過像画面の一定位置にくるようにＸＹを移動させ、このときのＸＹ読値を読み込ませる。
【０１１８】
データ処理部１６は、読値、Ｘ０、Ｙ０、θ１、Ｘ１、Ｙ１、θ２、Ｘ２、Ｙ２、および入力値ｄを用いて、δ、ηを前出の式（３８）ないし（４７）のうち、式（３８）、（３９）、（４６）を共通に用いて、他の式の代わりに、以下の式を用いて計算する（導出省略）。
【０１１９】
ａ１＝−ｓｉｎθ１＋（１−ｃｏｓθ１）・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（４０’）
ｂ１＝１−ｃｏｓθ１＋ｓｉｎθ１・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（４１’）
ｃ１＝−Ｄｄ・ｓｉｎθ１−（Ｄｓ＋Ｄｄ・ｃｏｓθ１）・ΔＬ１／（Ｄｓ＋ｄ） …（４２’）
ａ２＝−ｓｉｎθ２＋（１−ｃｏｓθ２）・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（４３’）
ｂ２＝１−ｃｏｓθ２＋ｓｉｎθ２・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（４４’）
ｃ２＝−Ｄｄ・ｓｉｎθ２−（Ｄｓ＋Ｄｄ・ｃｏｓθ２）・ΔＬ２／（Ｄｓ＋ｄ） …（４５’）
δ＝（−ｃ１・ｂ２＋ｃ２・ｂ１）／（ｂ１・ａ２−ｂ２・ａ１） …（４７’）
次に、データ処理部１６は、同様に予め求めて入力されているｘ０、ｙ０を使って前出の式（４８）によりｘ００を求め、δ、ｘ００とｘ０、ｙ０を較正量として記憶し、実使用時の視野ずれ補正計算を行なう。
【０１２０】
なお、本実施の形態においては、拡大率視野ずれ較正および拡大率視野ずれ補正は、前述した第３の実施の形態の場合と同様に行なわれる。また、Ｘ線焦点位置較正は、前述した第２の実施の形態の場合と同様に行なわれる。
【０１２１】
（第４の実施の形態の効果）
第４の実施の形態においては、前述した第２の実施の形態と同じ効果を上げることができるとともに、さらに、ｘｙスライド機構８を省略できる利点がある。
【０１２２】
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、各実施の形態で使用したパラメータ定義や数式表現は、色々可能であり発明を限定するものではない。したがって、当業者により本発明の技術思想の範囲内において、様々に変形可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検体を透視する際に、旋回や回転により傾斜角を変更し、あるいはＸ線源やＸ線検出器と被検体との距離を変えることにより拡大率を変更しても、被検体の注目個所が透過像視野からずれることのないＸ線透視検査装置を提供することができる。また、本発明によれば、このようなＸ線透視検査装置において、その較正を簡単に、かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるＸ線透視検査装置の概略構成を示す図面である。
【図２】第１の実施の形態における旋回視野ずれ補正および較正を説明するための図面である。
【図３】拡大率視野ずれ補正および較正を説明するための図面である。
【図４】旋回軸が傾いている場合の拡大率視野ずれ補正および較正を説明するための図面である。
【図５】第２の実施の形態における旋回視野ずれ補正および較正を説明するための図面である。
【図６】第２の実施の形態におけるＸ線焦点位置の較正を説明するための図面である。
【図７】第３の実施の形態における回転および旋回の視野ずれ補正、および較正を説明するための図面である。
【図８】第４の実施の形態における回転および旋回の視野ずれ補正、および較正を説明するための図面である。
【図９】従来のＸ線透視検査装置を示す概略構成を示す図面である。
【符号の説明】
１Ｘ線管
２検出器
３Ｘ線ビーム
４被検体
５テーブル
６ＸＹスライド機構
７回転機構
８ｘｙスライド機構
９旋回アーム
１１旋回軸
１４Ｘ線制御部
１５機構制御部
１６データ処理部
１７表示部
１８注目面
１９中心線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray fluoroscopic inspection apparatus used particularly for nondestructive inspection.
[0002]
[Prior art]
As is well known, the nondestructive inspection method inspects the internal structure of an object without destroying the subject, and in particular, the X-ray fluoroscopic inspection apparatus is used in nondestructive inspection of various products.
[0003]
One of the products for which such nondestructive inspection is used is electronic and electrical equipment. This is because with the reduction in size and weight of electronic devices, a technology for mounting electronic components directly on a substrate without using a lead frame has been developed in the mounting technology for electronic components. Since it is no longer possible to confirm, it has been used particularly recently.
[0004]
For example, in mounting high-density mounting technology using BGA (ball grid array) when mounting electronic components on a substrate, ball-shaped solder is joined between the electronic components and the substrate in a vertical and horizontal array, and wiring on the substrate Are electrically connected to the terminals of the electronic component.
[0005]
FIG. 9 shows a conventional X-ray fluoroscopic inspection apparatus used for inspecting such a product mounted with high density.
[0006]
In the mounting technology of electronic components, the X-ray fluoroscopic inspection device used for the inspection, especially the X-ray fluoroscopic inspection device used for the inspection of BGA products, is only in the direction perpendicular to the substrate surface in order to inspect the ball crushing and floating. There is no need to see through from an inclined direction. For this reason, a turning mechanism is provided for enabling the subject to be seen through from the inclined direction.
[0007]
In the apparatus shown in FIG. 9, the X-ray beam 103 radiated from the X-ray tube 101 passes through the subject 104 and is detected by the two-dimensional detector 102 fixed above to obtain a transmission image. The X-ray tube 101 and the detector 102 are turned together by a turning mechanism (not shown) to change the perspective angle. The subject 104 is placed on the table 105. The table 105 is moved along the table surface by the XY slide mechanism 106. This XY movement is used to bring the inspection portion of the subject 104 into the transmission image field. The tilting direction is changed by rotating the subject and the entire XY slide mechanism by the rotation mechanism 107. Further, the X-ray tube 101 and the detector 102 can be moved up and down by a lifting mechanism (not shown), respectively, and the magnification of the transmission image can be changed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional X-ray fluoroscopic examination apparatus configured as described above, first, since the pivot shaft 108 is not always on the attention surface of the subject 104, the problem is that the point of interest shifts from the visual field when tilted. There is.
[0009]
Next, even if the mechanism is adjusted so that the center of rotation becomes the center of the field of view without tilting, the center of rotation on the surface of interest shifts from the center of the field of view when tilted. Therefore, there is a problem that the attention location shifts from the field of view if the tilt direction is changed during tilt fluoroscopy. In addition, if the elevating mechanism of the X-ray tube 101 and the detector 102 is poorly adjusted, there is also a problem that a visual field shift occurs when the enlargement ratio is changed.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to perform an X-ray fluoroscopy in which the target portion of the subject does not deviate from the transmitted image field even if the tilt angle of fluoroscopy is changed. To provide an apparatus. Another object of the present invention is to provide an X-ray fluoroscopic examination apparatus in which the target portion of the subject does not deviate from the transmission image field of view even if the magnification of fluoroscopy is changed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is an X-ray fluoroscopic examination apparatus, wherein an X-ray source, an X-ray detector for detecting an X-ray beam from the X-ray source, and a subject A table for positioning in the X-ray beam, a display unit for displaying a transmission image of the object from the data obtained by the X-ray detector, and the table is moved along the table surface.Changing the position of interest on the subjectFirst slide mechanism and the tableAnd the first slide mechanismA rotation mechanism that rotates the table along the table surface;The table, the first slide mechanism, the rotation mechanism, andOf the second slide mechanism that moves the axis of rotation along the table surface, and the X-ray source and the X-ray detector, at least the X-ray detector pivots with respect to the axis along the table surface And the position of interest on the subject with the turning is not deviated from the transmission image field based on the data for setting the position of interest and the calibration amount obtained in advance. The gist of the invention is to include a field-of-view deviation correction unit that moves the table by the second slide mechanism.
[0012]
According to the present invention, the correction means calculates the movement of the center of the visual field on the attention surface of the subject when turning, and the rotation center is always moved by the second slide mechanism in accordance with the movement. It is designed to match the center of the visual field on the attention surface. Therefore, once the target position of the subject is set to the center of rotation by the first slide mechanism, the target position does not deviate from the transmitted image field of view even if swiveling and rotating. Here, the attention surface is a surface that passes through the attention position (point) and is parallel to the table surface.
[0013]
  In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 2 is directed to an X-ray source, an X-ray detector for detecting an X-ray beam from the X-ray source, and a subject to be positioned in the X-ray beam. At least the X of the table, a first slide mechanism that moves the table along the table surface, a rotation mechanism that rotates the table along the table surface, the X-ray source, and the X-ray detector. A swiveling mechanism that swivels the line detector with respect to an axis along the table surface, a display unit that displays a transmission image of the subject from data obtained by the X-ray detector, and the rotation and swiveling. Thus, the first slide mechanism is used to scan the table so that the position of interest of the subject does not deviate from the transmission image field of view based on the data for setting the position of interest and the calibration amount obtained in advance. Yes and the field shift correction means for Ido movement, theThe calibration amount is a transmission in which the two points of interest are displayed at two angles when only the X-ray detector is turned with respect to two points of interest having different distances from the table surface of the subject. Obtained as the position calibration amount of the X-ray source based on the movement amount when the slide mechanism is slid so as to come to the same position on the image screen and the data for setting the attention point.This is the gist.
[0014]
  This invention calculates the movement of the center of the visual field on the target surface of the subject when rotating and turning, and moves the subject according to the slide mechanism in accordance with this movement, so that the target position on the target surface is always at the center of the visual field. It can be matched. Therefore, once the position of interest of the subject is adjusted to the center of the visual field by the slide mechanism, the position of interest can be prevented from deviating from the transmitted image visual field even if turning and rotation are performed.Furthermore, in the configuration in which only the X-ray detector is swiveled, the present invention obtains the same amount of slide movement at the time of turning for two different points of interest that are known from the table surface and are different from each other. The distance between the table surface and the X-ray source is calculated geometrically and stored in the apparatus as the position calibration amount of the X-ray source. Thereby, the position of the X-ray source is accurately obtained.
[0015]
  The invention according to claim 3 is the above-mentioned claim.1The gist of the present invention is that the turning mechanism turns both the X-ray source and the X-ray detector integrally.
[0016]
  The present invention claims1'sIn the configuration, even when both the X-ray source and the X-ray detector are integrally rotated, the target position is intended not to deviate from the transmitted image field when the rotation and rotation are performed. .
[0017]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is the X-ray fluoroscopic examination apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the calibration amount is at least three turning angles and the attention of the subject The first slide mechanism or the second slide mechanism is moved so that the point is at the same position on the transmission image screen, and the turning angle, the amount of movement of the slide mechanism at that time, and the target point of the subject are set. The main point is that it is obtained as a position calibration amount of the swivel axis based on the data for this purpose.
[0018]
The present invention reads the deviation between the same position on the screen and the point of interest on the surface of interest as the amount of movement of the slide mechanism at at least three turning angles within the range of angles that are swung by the turning mechanism, and reads the read value. The equations are used to solve and stored in the apparatus as the position calibration amount of the pivot axis. Then, during actual use of the apparatus, the visual field deviation correction means automatically calculates the movement of the visual field center using the position calibration amount of the pivot axis, and moves the slide by the first or second slide mechanism, The visual field deviation can be corrected accurately and reliably.
[0019]
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 5 is the X-ray fluoroscopic examination apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the X-ray source is moved closer to and away from the subject. Field of view of transmission image with respect to a plurality of combinations of a lifting mechanism, a second lifting mechanism for moving the X-ray detector closer to and away from the subject, and a first and second lifting mechanism stored in advance. Based on the amount of deviation, the amount of visual field deviation is calculated from the approach and separation positions by the first and second lifting mechanisms, and the table is slid so that the target position of the subject does not deviate from the field of view. The gist of the present invention is to include an enlargement ratio visual field shift correcting means that slides by a mechanism.
[0020]
In the present invention, even when the approaching / separating positions zs and zd are arbitrarily selected and the enlargement ratio of the transmission image is changed, the optimum field center for the position is obtained from a plurality of combinations of the approaching / separating positions zs and zd by interpolation, for example. Is calculated so that the position of interest does not deviate from the transmission image field of view.
[0021]
  In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 6 is a claim.1In the X-ray fluoroscopic examination apparatus described above, the two calibration points have two attention points at two angles when only the X-ray detector is swung with respect to two attention points having different distances from the table surface of the subject. As a position calibration amount of the X-ray source based on the amount of movement when the slide mechanism is slid so as to be at the same position on the transmission image screen on which the point is displayed and the data for setting the point of interest The gist is to be obtained.
[0022]
In the configuration in which only the X-ray detector is swiveled, the slide movement amount at the same turning time is obtained for two different points of interest whose distance from the table surface is known and different from each other. The distance between the table surface and the X-ray source is calculated and stored in the apparatus as the position calibration amount of the X-ray source. Thereby, the position of the X-ray source is accurately obtained.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0024]
[First Embodiment]
(Configuration of the first embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied.
[0025]
The X-ray fluoroscopic examination apparatus shown in FIG. 1 is roughly divided into a mechanism part for irradiating a subject with X-rays and detecting a transmission image thereof, a control for controlling the operation of the mechanism part, and processing various data. It consists of parts.
[0026]
The mechanism includes an X-ray tube 1 that irradiates X-rays, a detector 2 that detects X-rays, a table 5 on which the subject 4 is placed, an XY slide mechanism 6 that moves the table 5 in a direction along the table surface, The rotation mechanism 7 rotates the table 5 along the table surface, the xy slide mechanism 8 moves the axis of rotation in the direction along the table surface, and the swing arm 9 rotates the X-ray tube 1 and the detector 2. ing.
[0027]
On the other hand, the control part includes an X-ray control unit 14 that controls the X-rays to be irradiated, a mechanism control unit 15 that controls the operation of each mechanism, processing of various data and control of each unit, correction calculation of visual field shift described later, and calibration. For example, a data processing unit 16 for performing calculations and a display unit 17 for displaying a transmission image.
[0028]
In this X-ray fluoroscopic inspection apparatus, the X-ray tube 1 and the detector 2 are mounted on the turning arm 9 so as to face each other, and are turned integrally with the turning shaft 11. The turning arm 9 is turned by a turning mechanism (not shown).
[0029]
The X-ray tube 1 and the detector 2 are moved up and down in the lifted positions zs and zd by independent lift mechanisms (not shown) on the swivel arm 9 and held in the X-ray beam 3. However, the magnification can be changed by changing the lift position. The X-ray tube 1 uses a microfocus X-ray tube having an X-ray focal point F (X-ray generation point) of several to several tens of μm.
[0030]
In this X-ray fluoroscopic examination apparatus, the subject 4 is placed on a horizontal table 5. Then, the table 5 is slid in the X and Y horizontal directions by the XY slide mechanism 6. Further, the table 5 is rotated along the horizontal plane by the XY slide mechanism 6 and the rotation mechanism 7, and the table 5 is slid and moved in the x and y horizontal directions by the XY slide mechanism 8 by the XY slide mechanism 6 and the rotation mechanism 7. The
[0031]
XY movement is used to change the examination location in the subject, swiveling is used to tilt the perspective angle, and rotation is used to change the tilt direction.
[0032]
The detector 2 is a combination of an X-ray image intensifier tube and a television camera, and outputs a two-dimensional transmission image as a video signal. The video signal is captured by the data processing unit 16 and displayed on the display unit 17.
[0033]
The X-ray control unit 14 controls the tube voltage and tube current of the X-ray tube 1 and the X-ray ON / OFF according to a command from the data processing unit 16.
[0034]
The mechanism control unit 15 controls the mechanism unit according to a command from the data processing unit 16 and sends the state of the mechanism unit to the data processing unit 16.
[0035]
The data processing unit 16 and the display unit 17 use a computer typified by a normal personal computer, and include an interface, a memory, a disk, a mouse, a keyboard, and the like. The data processing unit 16 is operated by predetermined software so as to issue an operation of each mechanism and an X-ray ON / OFF command according to an operator's command, and to process and store a transmission image. In this embodiment, the data processing unit 16 performs a calculation for automatically correcting the position according to the following correction formula.
[0036]
In FIG. 1, portions not directly related to the configuration of the invention, such as an X-ray shielding member and a support member for a mechanism portion, are omitted.
[0037]
(Operation of the first embodiment)
Next, the operation in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0038]
The operator places the subject 4 on the table 5 and inputs the position d of the attention surface 18 of the subject 4 to the data processing unit 16. Thereafter, when the X-ray is turned on, a transmission image is displayed on the display unit 17. Further, the operator puts the target position in the transmitted image field of view by XY movement, changes the magnification ratio of the transmitted image by changing the lift position zs, zd, tilts the perspective angle by turning, and tilts it by rotating. Change the direction.
[0039]
<Swivel vision shift correction>
With reference to FIG. 2, the turning visual field shift correction will be described. 2a is a front view and FIG. 2b is a plan view.
[0040]
The data processing unit 16 calculates position correction values x and y for preventing the position of interest on the subject 4 from deviating from the transmitted image field as the X-ray tube 1 and the detector 2 are turned by the turning arm 9. To do. x and y are calculated by the following equations (derivation omitted).
[0041]
η = x0−x00 (1)
ΔL = (δ−d) · tan θ + η · (1 / cos θ−1) (2)
x = x0 + ΔL (3)
y = y0 (4)
In each equation, d is a value input by the operator, θ is a turning angle, δ, x00, x0, and y0 are calibration amounts. Each value will be further described with reference to FIG. 2. D is the distance between the upper surface of the table 5 and the surface of interest 18 of the subject 4, θ is the turning angle from the vertical, and δ is the turning axis 11 of the table surface reference. Height, η is the deviation of the centerline 19 connecting the X-ray focal point F and the detector center D from the turning axis when θ = 0 °, and x0, y0 are the attention planes when the centerline 19 is θ = 0 °. 18 is an xy coordinate (precisely, an xy feed reading in which the center of rotation coincides with the point A) of the intersection A (= the center of the visual field). x00 is an x seat slip (= x0−η) of the turning shaft 11. Each value takes + in the direction shown.
[0042]
Even if the X-ray tube 1 and the detector 2 are swung by moving x and y by the xy slide mechanism 8 based on x and y calculated in this way, the target position of the subject 4 can be determined. It can always be located in the turning field of view.
[0043]
<Swivel vision shift calibration>
Next, with reference to FIG. 2, the rotation visual field shift calibration in this apparatus will be described.
[0044]
This calibration is an operation for obtaining calibration amounts δ, x00, x0, y0 prior to actual use.
[0045]
In order to perform calibration, the operator places the subject 4 on the table 5, inputs the position d of the attention surface 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, and sets the lift positions zs and zd as the standard positions zs0, Set to zd0.
[0046]
Next, the transmitted image is visually observed, and the point of interest on the subject 4 is aligned with the center of rotation while performing XY movement by the XY slide mechanism 6 and rotation by the rotation mechanism 7. That is, when it is rotated, it is rotated around the point of interest.
[0047]
Next, a cross cursor is displayed at the center of the screen, and xy is moved by the xy slide mechanism 8 so that the attention point (center of rotation) is at the center of the screen of the transmission image at at least three turning angles. Read readings. The equation is solved from the three sets of readings to determine the position of the pivot axis. The at least three turning angles are, for example, a reference turning angle (θ = 0 °), a maximum turning angle (max angle), and a substantially intermediate angle between the reference turning angle and the maximum turning angle.
[0048]
The data processing unit 16 calculates δ and x00 by the following equation using the reading value, x0, y0, θ1, x1, y1, θ2, x2, and y2 and the input value d (derivation omitted).
[0049]
ΔL1 = x1−x0 (5)
ΔL2 = x2−x0 (6)
a1 = tan θ1 (7)
b1 = 1 / cos θ1-1 (8)
c1 = ΔL1 (9)
a2 = tan θ2 (10)
b2 = 1 / cos θ2-1 (11)
c2 = ΔL2 (12)
η = (c1 · a2−c2 · a1) / (b1 · a2−b2 · a1) (13)
δ = d + (− c1 · b2 + c2 · b1) / (b1 · a2−b2 · a1) (14)
x00 = x0−η (15)
The data processing unit 16 stores δ, x00 and x0, y0 as calibration amounts, and performs visual field deviation correction calculation in actual use. Note that η may be used instead of the calibration amount x00.
[0050]
<Magnification magnification field shift calibration>
Next, with reference to FIG. 3, the magnification field-of-view deviation calibration will be described.
[0051]
This is a visual field shift calibration when the elevating positions zs and zd are moved. At θ = 0 °, the visual field center A at the standard positions zs0 and zd0 at the lift positions zs and zd is shifted to A ′. This is because the directions of up and down zs and zd are not exactly vertical.
[0052]
This calibration is performed as follows. First, the operator fixes the turning angle θ = 0 °, and aligns the point of interest of the subject 4 with the center of rotation while viewing the transmission image. Next, while changing the combination of the lift positions zs and zd, xy is moved so that the point of interest (center of rotation) is at the center of the screen, and the xy reading at this time is read. The data processing unit 16 stores this combination, x0 (zs, zd), y0 (zs, zd) as a calibration amount.
[0053]
<Expansion field of view correction>
Next, magnification ratio visual field deviation correction will be described with reference to FIG.
[0054]
Each time the elevation positions zs and zd change, the data processing unit 16 calculates x0 'and y0' corresponding to the elevation positions zs and zd by two-dimensional interpolation calculation from the calibration amount according to the following equation. If these x0 'and y0' are used instead of x0 and y0 in actual use, the visual field shift due to the change in magnification can be corrected.
[0055]
Interpolated from x0 ', y0' ← zs, zd, x0 (zs, zd), y0 (zs, zd) (16)
x0 = x0 '(17)
y0 = y0 '(18)
(Effects of the first embodiment)
As described above, in the present embodiment, when the X-ray source and the X-ray detector are rotated together, the data processing unit 16 matches the movement of the visual field center A on the attention surface 18 of the subject 4. Since the center of rotation is moved by the xy slide mechanism 8, the center of rotation always automatically matches the center of the visual field on the surface of interest. Therefore, once the attention position on the attention surface of the subject 4 is adjusted to the center of rotation by the XY slide mechanism 6, the attention position does not deviate from the transmitted image field of view even if turning and rotation are performed.
[0056]
Further, at the three turning angles, the deviation between the center of the visual field and the center of rotation on the surface of interest (that is, the point of interest) is obtained as an xy reading, whereby the position of the turning axis is obtained by calculation, and the position of the turning axis (δ, x00) and the positional relationship (x0, y0) between the visual field center and the rotation center at the reference turning angle (θ = 0 °) can be stored in the apparatus as a calibration amount. This makes it possible to simply calibrate the turning visual field deviation correction.
[0057]
Further, even if the lifting positions zs and zd are arbitrarily selected and the magnification ratio of the transmission image is changed, the optimum amount of deviation of the center of the visual field can be calculated by interpolation from a plurality of combinations of the lifting positions zs and zd. It is possible to prevent the position of interest from deviating from the transmission image field of view.
[0058]
Further, by changing the combination of the lift positions zs and zd and storing the xy readings when xy is moved so that the point of interest (rotation center) is at the center of the field of view, calibration of magnification rate field deviation correction is easily performed. Yes.
[0059]
(Modification of the first embodiment)
The turning visual field deviation calibration and the magnification rate visual field deviation calibration described above were performed with the point of interest aligned with the center of rotation, but this is not essential. That is, once x0 and y0 are obtained at the reference lift positions zs, zd and θ = 0 °, only the relative deviation of the visual field from the reference is obtained. The relative deviation measurement does not need to align the point of interest with the rotation center, and may use XY movement instead of xy movement. Further, in this case, the point of interest may be set anywhere as long as it is not a center of the visual field but a fixed point on the screen.
[0060]
In addition, in the magnification ratio visual field deviation correction, the interpolation calculation is performed. However, instead of the interpolation calculation, a function may be obtained and stored by fitting, and the function may be calculated.
[0061]
FIG. 4 is a view for explaining a modification of the first embodiment.
[0062]
In the first embodiment, the turning shaft 11 is parallel to the y-axis, but the visual field deviation can be corrected even if it is tilted.
[0063]
If the axis of the xy slide mechanism is tilted by ξ as shown in the figure x ′ and y ′, the swivel visual field deviation correction is performed after calculating x and y by the above formulas (3) and (4). The coordinates may be converted into x ′ and y ′ by the following equations (18) and (19), and the xy slide mechanism may be moved.
[0064]
x ′ = x · cos ξ−y · sin ξ (19)
y ′ = x · sinξ + y · cosξ (20)
In the equation, ξ is a new calibration amount.
[0065]
In this case, in the turning visual field shift calibration, first, ξ is obtained from the reading values x0 ', y0', x1 ', y1', x2 ', y2'.
[0066]
Δx1 = x1′−x0 ′ (21)
Δy1 = y1′−y0 ′ (22)
Δx2 = x2′−x0 ′ (23)
Δy2 = y2′−y0 ′ (24)
abΔL1 = √ (Δx1 ^ 2 + Δy1 ^ 2) (25)
abΔL2 = √ (Δx2 ^ 2 + Δy2 ^ 2) (26)
ξ = atan [{(Δy1 / Δx1) · abΔL1 + (Δy2 / Δx2) · abΔL2} / (abΔL1 + abΔL2)] (average with weight) (27)
This ξ is stored as a new calibration amount.
[0067]
Next, the readings, x0 ′, y0 ′, x1 ′, y1 ′, x2 ′, y2 ′ are subjected to coordinate transformation by the following formulas (28) and (29), and x0, y0, x1, y1, x2 are respectively obtained. , Y2 may be converted into equations (5) to (15).
[0068]
x = x ′ · cosξ + y ′ · sinξ (28)
y = −x ′ · sinξ + y ′ · cosξ (29)
According to this modification, the visual field deviation can be corrected even when the pivot shaft 11 and the axis of the xy slide mechanism are inclined. Moreover, it can calibrate simply.
[0069]
[Second Embodiment]
(Configuration of Second Embodiment)
The configuration of the second embodiment is that the X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 supports the X-ray tube 1 and the X-ray tube lifting mechanism (not shown) on the floor side without turning. The only difference from the first embodiment is that the other configurations are the same as those of the X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to the first embodiment.
[0070]
(Operation of the second embodiment)
As in the first embodiment described above, the operator places the subject 4 on the table 5, inputs the position d of the surface of interest 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, and turns on the X-ray. Then, move the focus position to the transmitted image field by XY movement, change the magnification of the transmitted image by changing the lift position zs, zd, tilt the perspective angle by turning, and change the tilt azimuth by rotating. To do.
[0071]
<Swivel vision shift correction>
First, with reference to FIG. 5, the turning visual field deviation correction in the apparatus of the present embodiment will be described. 5A is a front view, FIG. 5B is a plan view, and the same symbols as those in FIG. 2 are used.
[0072]
The data processing unit 16 calculates x and y that are automatically moved as the vehicle turns using the above formulas (1), (3), and (4), and the following formula (2 ′) (derivation omitted). .
[0073]
ΔL = − (Ds + d) · ((Dd−δ) · sin θ + η · (1−cos θ)) / (Ds + (Dd−δ) · cos θ + η · sin θ + δ) (2 ′)
As described above, in the formula, d is a value input by the operator, θ is a turning angle, δ, x00, x0, and y0 are calibration amounts. Ds is the distance between the X-ray focal point and the table surface, and Dd is the distance between the table surface and the detection surface of the detector when θ = 0 °. Once Ds and Dd are calibrated, the data processing unit 16 can recognize from the feed amounts of the lift positions zs and zd, and use these values for calculation.
[0074]
<Swivel vision shift calibration>
Next, with reference to FIG. 5 as well, the turning visual field shift calibration will be described. This calibration is an operation for obtaining calibration amounts δ, x00, x0, y0 prior to actual use.
[0075]
In the configuration, as in the first embodiment, the operator inputs the position d of the surface of interest 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, and sets the elevating positions zs and zd to the standard positions zs0 and zd0. The point of interest is aligned with the center of rotation, and xy is moved so that the point of interest (center of rotation) is at the center of the screen at each of the three turning angles, and the xy reading at this time is read. Note that the turning angle is assumed to be a reference turning angle (θ = 0 °), a maximum turning angle (max angle), and a substantially intermediate angle between the reference turning angle and the maximum turning angle.
[0076]
The data processing unit 16 uses the input value d as the reading value, x0, y0, θ1, x1, y1, θ2, x2, and y2 and δ and x00 to the formulas (5) to (15). (5), (6), (13), (15) are used in common, and calculation is performed using the following formula instead of other formulas. In addition, Formula (5), (6), (13), (15) is common (derivation omitted).
[0077]
a1 = −sin θ1 + (1−cos θ1) · ΔL1 / (Ds + d) (7 ′)
b1 = 1−cos θ1 + sin θ1 · ΔL1 / (Ds + d) (8 ′)
c1 = −Dd · sin θ1− (Ds + Dd · cos θ1) · ΔL1 / (Ds + d) (9 ′)
a2 = −sin θ2 + (1-cos θ2) · ΔL2 / (Ds + d) (10 ′)
b2 = 1−cos θ2 + sin θ2 / ΔL2 / (Ds + d) (11 ′)
c2 = −Dd · sin θ2− (Ds + Dd · cos θ2) · ΔL2 / (Ds + d) (12 ′)
δ = (− c 1 · b 2 + c 2 · b 1) / (b 1 · a 2 −b 2 · a 1) (14 ′)
<Magnification magnification field shift calibration>
Next, with reference to FIG. 3, the magnification rate visual field shift calibration in the present embodiment will be described. This is a visual field shift calibration when the elevating positions zs and zd are moved.
[0078]
For this, first, as in the case of the first embodiment, at the reference turning angle θ = 0 °, the attention point (center of rotation) comes to the center of the screen while changing the combination of the lift positions zs and zd. Xy is moved to, and the xy reading at this time is read. The data processing unit 16 stores this combination, x0 (zs, zd), y0 (zs, zd) as a calibration amount.
[0079]
<Expansion field of view correction>
Next, with reference to FIG. 3 as well, the magnification rate visual field shift correction in the present embodiment will be described.
[0080]
As in the case of the first embodiment, this is performed by calculating x0 ′ and y0 ′ corresponding to the lift positions zs and zd from the calibration amount by interpolation calculation every time the lift positions zs and zd change. . In actual use, the visual field shift due to the magnification change can be corrected by using x0 'and y0' instead of x0 and y0 according to the above equations (16), (17), and (18).
[0081]
<Calibration of X-ray focal position>
Next, calibration of the X-ray focal position will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram of X-ray focal position calibration. Here, the distance Ds between the X-ray focal point and the table surface is calibrated.
[0082]
First, the operator fixes the ascending / descending positions zs and zd at the maximum magnification position, places the first subject 4, inputs the position d of the surface of interest 18 of the subject 4, and enters two swivel angles ( At the reference turning angle (θ = 0 °) and the maximum turning angle (max angle), xy is moved so that the attention point is at a fixed position on the screen, and the value of xy is read.
[0083]
Next, xy is similarly read for the attention points of the second subject having different positions d on the attention surface 18 of the subject 4.
[0084]
The data processing unit 16 calculates Ds by the following equation based on the input value, d1, d2, and the read value, x01, y01, x1, y1, x02, y02, x2, y2 (derivation omitted).
[0085]
ΔL1 = √ ((x1−x01) ^ 2 + (y1−y01) ^ 2) (30)
ΔL2 = √ ((x2−x02) ^ 2 + (y2−y02) ^ 2) (31)
k = ΔL1 / ΔL2 (32)
Ds = (k · d2-d1) / (1-k) (33)
If the processing unit 16 stores the Ds value and the zs value at this time, the processing unit 16 can recognize the Ds value in an arbitrary zs reading value.
[0086]
Even when the turning shaft 11 is tilted from the y-axis, Ds is obtained as it is from (30) to (33).
[0087]
The value of Ds sensitively affects the field shift, but can be calibrated easily and accurately by this method.
[0088]
(Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, the X-ray focal point F can be brought close to the subject 4 even when the perspective angle is tilted, and there is an advantage that a large enlargement ratio can be obtained (however, an X-ray tube having a wide X-ray radiation angle is used). Otherwise, the tilt angle cannot be taken sufficiently).
[0089]
Further, the distance Ds between the X-ray focal point and the table surface can be easily and accurately calibrated.
[0090]
(Modification of the second embodiment)
Also in the second embodiment, as in the case of the first embodiment described above, in the case of measuring only the relative deviation, attention is paid to both the turning visual field deviation calibration and the magnification rate visual field deviation calibration. The step of aligning with the center of rotation is not essential. In addition, XY movement may be used instead of xy movement, and the attention point may be adjusted to an arbitrary fixed point on the screen instead of the center of the visual field.
[0091]
Further, the X-ray focal point position calibration can be similarly performed by using XY movement instead of xy movement.
[0092]
Furthermore, even if the turning axis 11 is tilted from the y-axis, the visual field deviation correction and calibration can be performed.
[0093]
[Third Embodiment]
(Configuration of the third embodiment)
The configuration of the third embodiment is a configuration obtained by removing the xy slide mechanism 8 from the X-ray fluoroscopic inspection apparatus in the first embodiment shown in FIG. 1, and the other configurations are the same as those of the first embodiment described above. It is the same as the form.
[0094]
(Operation of the third embodiment)
As in the first embodiment, the operator places the subject 4 on the table 5, inputs the position d of the attention surface 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, turns on the X-ray, and XY The position of interest is moved into the transmission image field by movement, the magnification of the transmission image is changed by changing the lift positions zs and zd, the perspective angle is inclined by turning, and the inclination direction is changed by rotating.
[0095]
<Rotation / turning field of view correction>
With reference to FIG. 7, the rotation and turning visual field shift correction will be described. 7A is a front view, FIG. 7B is a plan view, and the same symbols as in FIG. 2 are used.
[0096]
The data processing unit 16 calculates X and Y to be automatically moved as the rotation and the turn as follows.
[0097]
η = x0−x00 (34)
ΔL = (δ−d) · tan θ + η · (1 / cos θ−1) (35)
X = (x0 + ΔL) · cosφ + y0 · sinφ (36)
Y = − (x0 + ΔL) · sinφ + y0 · cosφ (37)
In each equation, as described above, d is a value input by the operator, θ is a turning angle, φ is a rotation angle, δ, x00, x0, and y0 are calibration amounts. With reference to FIG. 7, each value will be further described. D is the distance between the upper surface of the table 5 and the surface of interest 18 of the subject 4, θ is the turning angle from the vertical, and δ is the turning axis 11 of the table surface reference. Height, η is a deviation of the center line 19 from the turning axis when θ = 0 °, and x0, y0 are xy coordinates of the field center A (rotation center C reference). x00 is an x seat slip (= x0−η) of the turning shaft 11.
[0098]
The data processing unit 16 controls the XY slide mechanism 6 by adding the calculated values X and Y to X and Y manually operated by the operator. As a result, the position of interest desired by the operator can be placed in the transmission field of view, and can be prevented from shifting from the field of view even when rotating and turning.
[0099]
<Rotation / swivel field of view calibration>
Furthermore, with reference to FIG. 7, the rotation and swivel field of view calibration will be described.
[0100]
This calibration is an operation for obtaining calibration amounts δ, x00, x0, y0 prior to actual use. The operator first places the subject 4 on the table 5, inputs the position d of the surface of interest 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, sets the lift positions zs and zd to the standard positions zs0 and zd0, and Set the rotation angle φ to about 0 °.
[0101]
Next, at least three turning angles (for example, a reference turning angle (θ = 0 °), a maximum turning angle (max angle), and an intermediate angle), XY is set so that the attention point is at a fixed position on the transmission image screen. The XY reading at this time is read.
[0102]
The data processing unit 16 calculates δ and η by the following equations using the reading values, X0, Y0, θ1, X1, Y1, θ2, X2, Y2, and the input value d (derivation omitted).
[0103]
ΔL1 = √ ((X1-X0) ^ 2 + (Y1-Y0) ^ 2). (X1-X0) / abs (X1-X0) (38)
ΔL2 = √ ((X2-X0) ^ 2 + (Y2-Y0) ^ 2). (X2-X0) / abs (X2-X0) (39)
a1 = tan θ1 (40)
b1 = 1 / cos θ1-1 (41)
c1 = ΔL1 (42)
a2 = tan θ2 (43)
b2 = 1 / cos θ2-1 (44)
c2 = ΔL2 (45)
η = (c1 · a2−c2 · a1) / (b1 · a2−b2 · a1) (46)
δ = d + (− c1 · b2 + c2 · b1) / (b1 · a2−b2 · a1) (47)
Next, the data processing unit 16 obtains x00 by the following equation (48) using x0 and y0 obtained and inputted in advance, and stores δ, x00 and x0 and y0 as calibration amounts, and at the time of actual use The visual field deviation correction calculation is performed.
[0104]
x00 = x0−η (48)
The calibration of x0 and y0 can be performed as follows.
[0105]
First, the operator fixes the turning angle to the reference turning angle (θ = 0 °), the elevating positions zs and zd to the standard positions zs0 and zd0, and rotates the subject 4 so that the point of interest is at the center of rotation. The x0 and y0 are calibrated by moving XY and obtaining x0 and y0 at the standard zs and zd from the deviation from the center of the point of interest on the transmission image and the perspective magnification.
[0106]
<Magnification magnification field shift calibration>
Next, the magnification rate field shift calibration will be described with reference to FIGS. This is a visual field shift calibration when the elevating positions zs and zd are moved.
[0107]
Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment described above, the attention point is changed while changing the combination of the lift positions zs and zd at the turning angle θ = 0 ° and the rotation angle φ = 0 °. The XY is moved so as to be at a certain position on the displayed transmission image screen, the XY reading at this time is read, and the XY reading is read by the data processing unit 16 (the difference from the standard zs, zd is the standard x0, It is converted into an xy value (added to y0), and this combination, x0 (zs, zd), y0 (zs, zd) is stored as a calibration amount.
[0108]
<Expansion field of view correction>
Next, the magnification rate visual field deviation correction will be described. In the same way as in the case of the first embodiment described above, the magnification rate visual field deviation correction is performed by interpolation calculation from the calibration amount every time the lift positions zs and zd change, and x0 ′ and y0 ′ corresponding to the lift positions zs and zd. This is done by calculating If this x0 ′, y0 ′ is used instead of x0, y0 in actual use, the visual field shift due to the enlargement ratio change can be corrected (calculation is the same as the above formulas (16), (17), (18)). .
[0109]
(Effect of the third embodiment)
The third embodiment has the advantage that the same effects as those of the first embodiment can be obtained and the xy slide mechanism can be omitted.
[0110]
[Fourth Embodiment]
(Configuration of the fourth embodiment)
The configuration of the fourth embodiment is a configuration obtained by removing the xy slide mechanism 8 from the X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to the second embodiment described above. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
[0111]
(Operation of the fourth embodiment)
First, the operator places the subject 4 on the table 5 as in the first embodiment, inputs the position d of the attention surface 18 of the subject 4 to the data processing unit 16, and turns on the X-ray. , Move the position of interest to the transmission image field by XY movement, change the magnification of the transmission image by changing the lift position zs, zd, tilt the perspective angle by turning, and change the tilt direction by rotating. .
[0112]
<Rotation / turning field of view correction>
With reference to FIG. 8, the rotation and turning visual field shift correction will be described. 8a is a front view, FIG. 8b is a plan view, and the same symbols as in FIG. 5 are used.
[0113]
The data processing unit 16 calculates X and Y, which are automatically moved as the vehicle turns, using the above equations (34) to (37). Of these, only the equation (35) represents the following equation (35 ′). Use (Omitted derivation).
[0114]
ΔL = − (Ds + d) · ((Dd−δ) · sin θ + η · (1−cos θ)) / (Ds + (Dd−δ) · cos θ + η · sin θ + δ) (35 ′)
In the formula, as described above, d is a value input by the operator, θ is a turning angle, φ is a rotation angle: δ, x00, x0, and y0 are calibration amounts.
[0115]
Further, referring to FIG. 8, Ds is a distance between the X-ray focal point and the table surface, and Dd is a distance between the table surface and the detection surface of the detector when θ = 0 °. Once Ds and Dd are calibrated, the data processing unit 16 can recognize from the feed amounts of the lift positions zs and zd, and use these values for calculation.
[0116]
The data processing unit 16 controls the XY slide mechanism 6 by adding the calculated values X and Y to X and Y manually operated by the operator. Thereby, the attention position desired by the operator can be put in the transmitted image field of view, and can be prevented from being shifted from the field of view even if it is rotated and turned.
[0117]
<Rotation / swivel field of view calibration>
Next, the rotation / swivel visual field shift calibration is an operation for obtaining the calibration amounts δ, x00, x0, y0 prior to actual use. As in the case of the third embodiment described above, the operator inputs the position d of the surface of interest 18 of the subject 4, raises / lowers positions zs, zd to the standard positions zs0, zd0, and the rotation angle φ. Set to about 0 °, and then at each of the at least three turning angles (for example, the reference turning angle (θ = 0 °), the maximum turning angle (max angle), and the intermediate angle), the point of interest is constant on the transmission image screen. The XY is moved so as to reach the position, and the XY reading value at this time is read.
[0118]
The data processing unit 16 uses the reading value, X0, Y0, θ1, X1, Y1, θ2, X2, Y2, and the input value d to calculate δ and η among the above formulas (38) to (47). Equations (38), (39), and (46) are used in common, and calculation is performed using the following equations instead of other equations (derivation omitted).
[0119]
a1 = −sin θ1 + (1−cos θ1) · ΔL1 / (Ds + d) (40 ′)
b1 = 1−cos θ1 + sin θ1 · ΔL1 / (Ds + d) (41 ′)
c1 = −Dd · sin θ1− (Ds + Dd · cos θ1) · ΔL1 / (Ds + d) (42 ′)
a2 = −sin θ2 + (1-cos θ2) · ΔL2 / (Ds + d) (43 ′)
b2 = 1−cos θ2 + sin θ2 / ΔL2 / (Ds + d) (44 ′)
c2 = −Dd · sin θ2− (Ds + Dd · cos θ2) · ΔL2 / (Ds + d) (45 ′)
δ = (− c 1 · b 2 + c 2 · b 1) / (b 1 · a 2 −b 2 · a 1) (47 ′)
Next, the data processing unit 16 similarly obtains x00 according to the above equation (48) using x0 and y0 obtained and inputted in advance, and stores δ, x00 and x0, y0 as calibration amounts, Calculate the field of view correction during actual use.
[0120]
In the present embodiment, the magnification rate field deviation calibration and the magnification rate field deviation correction are performed in the same manner as in the third embodiment described above. Further, the X-ray focal position calibration is performed in the same manner as in the second embodiment described above.
[0121]
(Effect of the fourth embodiment)
The fourth embodiment has the advantage that the same effects as those of the second embodiment described above can be achieved and the xy slide mechanism 8 can be omitted.
[0122]
Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, various parameter definitions and mathematical expressions used in the embodiments are possible and do not limit the invention. Therefore, various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the subject is seen through, the tilt angle is changed by turning or rotating, or the X-ray source or X-ray detector is changed by changing the distance between the subject and the subject. It is possible to provide an X-ray fluoroscopic inspection apparatus in which the target portion of the subject does not deviate from the transmission image field of view even if the rate is changed. Further, according to the present invention, in such an X-ray fluoroscopic inspection apparatus, the calibration can be performed easily and accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view for explaining turning visual field shift correction and calibration in the first embodiment;
FIG. 3 is a diagram for explaining magnification ratio field shift correction and calibration;
FIG. 4 is a view for explaining enlargement factor visual field deviation correction and calibration when a turning axis is inclined;
FIG. 5 is a view for explaining turning visual field shift correction and calibration in the second embodiment;
FIG. 6 is a diagram for explaining calibration of an X-ray focal position in the second embodiment.
FIG. 7 is a view for explaining rotation and turning visual field shift correction and calibration in a third embodiment;
FIG. 8 is a view for explaining rotation and turning visual field shift correction and calibration in a fourth embodiment;
FIG. 9 is a schematic view showing a conventional X-ray fluoroscopic inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
1 X-ray tube
2 Detector
3 X-ray beam
4 subjects
5 tables
6 XY slide mechanism
7 Rotating mechanism
8 xy slide mechanism
9 Swivel arm
11 Rotating axis
14 X-ray controller
15 Mechanism controller
16 Data processing section
17 Display
18 Notable aspects
19 Centerline

Claims

An X-ray source;
An X-ray detector for detecting an X-ray beam from the X-ray source;
A table for positioning a subject within the X-ray beam;
A display unit for displaying a transmission image of the subject from data obtained by the X-ray detector;
A first slide mechanism Ru was moved to change the position of interest on the subject along the table to the table surface,
A rotation mechanism for rotating the table and the first slide mechanism along a table surface;
A second slide mechanism that moves the table, the first slide mechanism, the rotation mechanism, and the axis of rotation along the table surface;
A turning mechanism for turning at least the X-ray detector with respect to an axis along the table surface among the X-ray source and the X-ray detector;
The second slide so that the position of interest on the subject does not deviate from the transmission image field of view on the basis of the data for setting the position of interest and the calibration amount obtained in advance as the turn occurs. X-ray fluoroscopic inspection apparatus, comprising: a visual field shift correction unit that moves the table by a mechanism.

An X-ray source;
An X-ray detector for detecting an X-ray beam from the X-ray source;
A table for positioning a subject within the X-ray beam;
A first slide mechanism for moving the table along the table surface;
A rotation mechanism for rotating the table along the table surface;
A turning mechanism for turning at least the X-ray detector with respect to an axis along the table surface among the X-ray source and the X-ray detector;
A display unit for displaying a transmission image of the subject from data obtained by the X-ray detector;
With the rotation and the turning, the first position of the subject is not deviated from the transmission image field of view based on the data for setting the target position and the calibration amount obtained in advance. a field deviation correcting means for sliding the table by the slide mechanism, the possess,
The calibration amount is a transmission image screen on which two attention points are displayed at two angles when only the X-ray detector is turned with respect to two attention points having different distances from the table surface of the subject. X-rays obtained as a position calibration amount of the X-ray source based on the amount of movement when the slide mechanism is slid so as to come to the same position and the data for setting the target point Fluoroscopy device.

It said pivoting mechanism, the X-ray source and the X-ray detector X-ray fluoroscopy apparatus according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that pivoting integrally both.

4. The X-ray fluoroscopic examination apparatus according to claim 1, wherein the calibration amount is a first value so that a point of interest of a subject is at the same position on a transmission image screen at at least three turning angles. By moving the slide mechanism or the second slide mechanism, the position calibration amount of the swing axis is obtained based on the swing angle, the amount of movement of the slide mechanism at that time, and the data for setting the target point of the subject. X-ray fluoroscopic inspection apparatus characterized by the above.

In the X-ray fluoroscopic inspection apparatus in any one of Claims 1 thru | or 4,
A first lifting mechanism for moving the X-ray source closer to and away from the subject;
A second lifting mechanism for moving the X-ray detector toward and away from the subject;
Based on the shift amount of the field of view of the transmission image with respect to a plurality of combinations of the positions of approaching and separating by the first and second lifting mechanisms stored in advance, the field of view is determined from the position of approaching and separating by the first and second lifting mechanisms. X-ray fluoroscopic examination, comprising: an enlargement ratio visual field deviation correcting means for calculating a deviation amount of the subject so that the position of interest of the subject does not deviate from the visual field so that the table is slid by the slide mechanism apparatus.

The X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to claim 1 ,
The calibration amount is a transmission image screen on which two attention points are displayed at two angles when only the X-ray detector is turned with respect to two attention points having different distances from the table surface of the subject. X-rays obtained as a position calibration amount of the X-ray source based on the amount of movement when the slide mechanism is slid so as to come to the same position and the data for setting the target point Fluoroscopy device.