JP6670054B2 - 位置補正用治具、ｘ線位置計測装置、及びｘ線の光軸合わせ方法 - Google Patents

Description

本発明は、位置補正用治具、Ｘ線位置計測装置、及びＸ線の光軸合わせ方法に関する。

Ｘ線放射器及びＸ線カメラを用いてプリント板の位置計測を行うＸ線位置計測装置が知られている（特許文献１）。このようなＸ線位置計測装置では、Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とが合致していないと、Ｘ線カメラの撮像画像に歪みが生じ、正確な位置決めを行えない。このため、このようなＸ線位置計測装置では、放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とを合致させる調整が行われる。

特開２０１２−８８１７０号公報

このように放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とを合致させる調整を行う際、調整に手間をとらず、短い調整時間で、正確に、放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とを合致させる調整が行えることが望まれる。

上述の課題を鑑み、本発明は、Ｘ線放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とを、迅速に精度良く調整できる位置補正用治具及びこのような位置補正用治具を用いることができるＸ線位置計測装置、及びＸ線の光軸合わせ方法を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る位置補正用治具は、Ｘ線放射器から放射されたＸ線に基づく画像をＸ線カメラで撮像して測定対象物を測定するＸ線位置計測装置における前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を合わせるために用いられる前記Ｘ線位置計測装置の位置補正用治具であって、前記Ｘ線放射器側が放射した前記Ｘ線を透過する第１透過部と、前記第１透過部によって透過された前記Ｘ線の一部を遮断して前記Ｘ線カメラに投影する第２透過部と、を備え、前記第１透過部は、前記Ｘ線が全て透過される第１の穴と、前記Ｘ線の一部が透過される前記第１の穴以外の部分とを備え、前記第２透過部は、前記Ｘ線が全て透過される第２の穴と、前記Ｘ線が遮断される前記第２の穴以外の部分を備え、前記第１透過部の前記第１の穴によって透過された前記Ｘ線に基づく第１投影像と、前記第２透過部の第２の穴によって透過された前記Ｘ線に基づく第２投影像とを、前記Ｘ線カメラに投影する。

（３）また、本発明の一態様に係る位置補正用治具において、前記第１透過部の穴の径は、前記第２透過部の穴の径より小さいようにしてもよい。

（４）また、本発明の一態様に係る位置補正用治具において、前記第１透過部の部材の厚みは、前記第２透過部の部材の厚みより薄いようにしてもよい。
（５）また、本発明の一態様に係る位置補正用治具において、前記第１透過部と前記第２透過部は、互いにＸ線透過率が異なる部材から構成されるようにしてもよい。

（６）また、本発明の一態様に係る位置補正用治具において、前記第１透過部の部材はアルミニウムであり、前記第２透過部の部材は真鍮であるようにしてもよい。

（７）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るＸ線位置計測装置は、Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が２つの異なるＸ線投影像として投影される画像表示部と、（１）から（６）のいずれか１つの位置補正用治具と、を備え、前記２つの異なるＸ線投影像の位置ずれ量に基づき、前記第１移動部及び第２移動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を一致させる。
（８）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るＸ線の光軸合わせ方法は、測定対象物をワーク載置テーブルに載置する載置ステップと、前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部を移動させる第１移動ステップと、前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部を移動させる第２移動ステップと、前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が２つの異なるＸ線投影像として画像表示部に投影する投影ステップと、（１）から（５）のいずれか１つの位置補正用治具の前記２つの異なるＸ線投影像の位置ずれ量に基づき、前記第１移動部及び第２移動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を一致させる。

本発明によれば、２つの異なるＸ線投影像を用いて、Ｘ線放射器のＸ線放射中心とＸ線カメラの光軸とを合致させる調整を迅速に且つ正確に行うことができる。

本発明の実施形態に係る位置補正用治具により位置調整を行うことができるＸ線位置計測装置の全体構成を示す斜視図である。 Ｘ線位置計測装置の−Ｙ方向からみた模式側面図である。 Ｘ線位置計測装置のハードウェア構成を説明するための機能ブロック図である。 第１実施形態に係る位置補正用治具の側面断面図である。 第１実施形態に係る位置補正用治具の画像解析の説明図である。 第１実施形態に係る位置補正用治具を用いた光軸調整の説明図である。 第１実施形態に係る位置補正用治具を用いた光軸調整の説明図である。 第１実施形態に係る位置補正用治具を用いてＸ線放射器のＸ線放射中心とＸ線カメラの光軸とを合致させる調整を行う際の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る位置補正用治具の画像解析の説明図である。 第３実施形態に係る位置補正用治具の画像解析の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、Ｘ線放射器及びＸ線カメラを用いてプリント板の位置計測を行うＸ線位置計測装置の一例を示す斜視図であり、図２は、Ｘ線位置計測装置１０の−Ｙ方向からみた模式側面図である。本発明の実施形態に係る位置補正用治具は、このようなＸ線位置計測装置１０において、放射器の放射中心とＸ線カメラとの光軸とを合致させる調整を行う際に用いられる。

図１及び図２に示すように、Ｘ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂと、矩形枠状のワーク載置テーブル１０ｃとを備えている。ワーク載置テーブル１０ｃには、図２に示すように、多層プリント基板７０が載置される。

Ｘ線位置計測装置１０は、床やテーブル上に設置される平面視方形状の基台１０ｄと、この基台１０ｄのＹ方向中央部から上方（＋Ｚ方向）に立設された矩形平板状の立設プレート１０ｅとをさらに備えている。この基台１０ｄの各辺は、それぞれ、左右方向（±Ｘ方向）、前後方向（±Ｙ方向）、上下方向（±Ｚ方向）に沿っており、立設プレート１０ｅは、左右方向に延びている。ワーク載置テーブル１０ｃは、基台１０ｄの上面と平行に配置されている。

Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂは、ワーク載置テーブル１０ｃの開口内に所定距離を隔てて上下方向に対向するように配置されている。Ｘ線放射器１０ａから放射され、多層プリント基板を透過したＸ線は、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面でＸ線投影像として捕捉される。

Ｘ線カメラ１０ｂは、断面Ｌ字状のＺ方向移動体１５によって支持され、このＺ方向移動体１５は、一対の第１軌道レール５１を介して矩形状の第１Ｘ方向移動体１３に対して上下方向に移動可能に支持されている。そして、Ｚ方向移動体１５は、第１Ｘ方向移動体１３に配置されたＺモータ４３によって、一対の第１軌道レール５１で案内されながら第１Ｘ方向移動体１３に対してワーク載置テーブル面と垂直な方向（上下方向）に移動可能とされている。この一対の第１軌道レール５１は、第１Ｘ方向移動体１３の＋Ｙ側の側面の略中央部にＺ方向に延びるように配置されている。

第１Ｘ方向移動体１３は、一対の第２軌道レール５２を介して立設プレート１０ｅに対してＸ方向に移動可能とされている。この一対の第２軌道レール５２は、立設プレート１０ｅの＋Ｙ側の側面の上下周縁部にＸ方向に延びるように配置されている。そして、第１Ｘ方向移動体１３は、立設プレート１０ｅに配置された第１Ｘモータ１１によって、第２軌道レール５２で案内されながら立設プレート１０ｅに沿ってＸ方向に移動可能とされている。さらに、Ｘ線カメラ１０ｂは、Ｚ方向移動体１５上に配置された第３Ｘモータ３１及び第３Ｙモータ３２によって、Ｚ方向移動体１５に対してＸ方向及びＹ方向に微小な範囲で移動可能とされている。

Ｘ線放射器１０ａは、矩形平板状の第２Ｘ方向移動体１４上に載置され、この第２Ｘ方向移動体１４は、Ｘ方向に延びる一対の第３軌道レール５３を介して基台１０ｄに対してＸ方向に移動可能とされている。そして、第２Ｘ方向移動体１４は、基台１０ｄに配置された第２Ｘモータ２１によって、第３軌道レール５３で案内されながら基台１０ｄに対してＸ方向に移動可能とされている。一対の第３軌道レール５３及び第２Ｘモータ２１は、基台１０ｄの中央部にＸ方向に延びるように形成された溝部１０ｆの底面に配置されている。さらに、Ｘ線放射器１０ａは、第２Ｘ方向移動体１４上に配置された第２Ｙモータ２２によって、第２Ｘ方向移動体１４に対してＹ方向に微小な範囲で移動可能とされている。

このように、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂは、第１Ｘモータ１１及び第２Ｘモータ２１によって、ワーク載置テーブル１０ｃ上の多層プリント基板に対して、それぞれ独立して当該ワーク載置テーブル面に沿って移動可能となっている。

ワーク載置テーブル１０ｃは、一対の第３軌道レール５４を介して基台１０ｄに対してＹ方向に移動可能とされている。この第３軌道レール５４は、基台１０ｄの左右周縁部にＹ方向に延びるように配置されている。そして、ワーク載置テーブル１０ｃは、基台１０ｄ上に配置された第４Ｙモータ４２によって、第３軌道レール５４で案内されながら基台１０ｄに対してＹ方向に移動可能とされている。

また、Ｘ線カメラ１０ｂとＸ線放射器１０ａとの間には、位置補正用治具１０１が装着される。位置補正用治具１０１は、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させるために用いられる。位置補正用治具１０１は円筒形状に成形されており、側面部１１１と、円筒の両端の底面部１１２ａ及び１１２ｂとを有している。底面部１１２ａがＸ線放射器１０ａ側に配置され、底面部１１２ｂがＸ線カメラ１０ｂ側に配置される。

図３は、Ｘ線位置計測装置１０のハードウェア構成を説明するための機能ブロック図である。図３に示すように、Ｘ線位置計測装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有するコントローラ８１、画像表示部４５、Ｘ線放射器駆動部４６、記憶部４７、入力部４８、を備えている。これら画像表示部４５、Ｘ線放射器駆動部４６、記憶部４７、入力部４８は、それぞれ、コントローラ８１に接続されている。

また、コントローラ８１には、上述したＸ線位置計測装置１０の各構成要素を駆動するためのサーボモータ群４４、即ち、上述した第１Ｘモータ１１、第２Ｘモータ２１、Ｚモータ４３、第２Ｙモータ２２、第３Ｘモータ３１、第３Ｙモータ３２、第４Ｙモータ４２が接続されている。

画像表示部４５は、Ｘ線カメラ１０ｂに接続され、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面に投影されたＸ線投影像が投影される。そして、コントローラ８１では、画像表示部４５の表示画面に表示されるＸ線投影像が画像処理されるようになっている。

Ｘ線放射器駆動部４６は、Ｘ線放射器１０ａに接続され、入力部４８からの入力情報に基づいてＸ線放射器１０ａからＸ線を放射させたり、その放射を停止させるものである。記憶部４７は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含む。記憶部４７には、コントローラ８１が実行するプログラム、プログラムの実行に必要な各種パラメータ、上記サーボモータ群４４を駆動し、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂを移動させるための各種情報が格納される。

入力部４８は、電源スイッチやＸ線位置計測装置１０に対する指令を入力するための操作パネルなどを含んで構成され、ユーザからの入力を受け付ける。ユーザからの指示は、この入力部４８を介して入力され、コントローラ８１に通知される。

次に、第１実施形態に係る位置補正用治具１０１について説明する。図１及び図２に示したように、Ｘ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線画像をＸ線カメラ１０ｂで捕捉して、多層プリント基板の位置計測を行っている。このようなＸ線位置計測装置１０では、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させておく必要がある。本実施形態に係る位置補正用治具１０１は、このようなＸ線位置計測装置１０で、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させるのに用いられる。

図４は、本実施形態に係る位置補正用治具１０１の側面断面図である。図４に示すように、位置補正用治具１０１は、円筒形状に成形されており、側面部１１１と、円筒の両端の底面部１１２ａ（第１透過部）及び底面部１１２ｂ（第２透過部）とを有している。底面部１１２ａは、底面部１１２ｂを構成する部材よりＸ線透過率が大きい（Ｘ線を透過し易い）部材、例えばアルミニウムにより成形されている。底面部１１２ａの中心に、円形の穴１１３ａが形成されている。底面部１１２ｂは、Ｘ線透過率の小さい（Ｘ線を透過し難い）部材、例えば真鍮により成形されている。底面部１１２ｂの中心に、円形の穴１１３ｂが形成されている。底面部１１２ａの穴１１３ａの径は、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの径より小さい。側面部１１１には、フランジ部１１５が設けられる。

なお、この例では、側面部１１１と底面部１１２ｂとを例えば真鍮により一体的に成形し、底面部１１２ａを例えばアルミニウムで成形して位置補正用治具１０１の端面に嵌め込んでいるが、底面部１１２ａと底面部１１２ｂは、どのように加工しても良い。

また、ここでは、底面部１１２ａをアルミニウム、底面部１１２ｂを真鍮としているが、Ｘ線透過率が異なるような部材の組み合わせであれば、どのような部材を用いても良い。例えば、底面部１１２ａは、アルミニウムの代わりに、樹脂を用いても良い。また、底面部１１２ｂは、真鍮の代わりに、鉄、銅、ステンレス等を用いても良い。

また、この例では、底面部１１２ａ及び底面部１１２ｂの厚みは側面部１１１の厚みより薄くしている。これは、位置検出精度を高くするためである。

上述のように、本実施形態に係る位置補正用治具１０１では、一方の底面部１１２ａを例えばアルミニウムから成形し、他方の底面部１１２ｂを例えば真鍮から成形しており、一方の底面部１１２ａと他方の底面部１１２ｂとでＸ線透過率の異なる部材が用いられている。そして、底面部１１２ａ（第１透過部）によって透過されたＸ線に基づく第１投影像と、底面部１１２ｂ（第２透過部）によって透過されたＸ線に基づく第２投影像とが、Ｘ線カメラ１０ｂに投影される。このため、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像から、底面部１１２ａの穴１１３ａの投影像と底面部１１２ｂの穴１１３ｂの投影像とを区別して検出することができる。

図５は、本実施形態に係る位置補正用治具１０１の画像解析の説明図である。図５において、Ｐ１０１は、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線焦点を示している。Ｐ１０２は、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面を示している。Ｇ１００は、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像を示している。

図５（Ａ）において、Ｘ線焦点Ｐ１０１からのＸ線は、一方の底面部１１２ａに照射される。底面部１１２ａに到達したＸ線のうち、穴１１３ａに照射されたＸ線は、そのまま透過して、他方の底面部１１２ｂに到達する。ここで、底面部１１２ａはＸ線透過率の高いアルミニウムから成形されている。このため、底面部１１２ａに照射されたＸ線の一部は、底面部１１２ａを通過して、他方の底面部１１２ｂに到達する。

底面部１１２ｂは真鍮から成形されている。真鍮は、Ｘ線を殆ど遮断する。このため、底面部１１２ｂに到達したＸ線のうち、穴１１３ｂに照射されたＸ線は、そのまま透過して、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面に到達し、穴１１３ｂの周囲に照射されたＸ線は、底面部１１２ｂで遮断される。

このように、Ｘ線放射器１０ａとＸ線カメラ１０ｂとの間に位置補正用治具１０１を装着すると、Ｘ線放射器１０ａから放射されたＸ線の進行方向に対して、第１透過部である底面部１１２ａと第２透過部である底面部１１２ｂとの２つの透過部が介在配置されることになる。そして、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａでは、穴１１３ａの部分によってＸ線が全て透過され、それ以外の部分によってＸ線の一部が透過される。また、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂでは、穴１１３ｂの部分によってＸ線が全て透過され、それ以外の部分によってＸ線が遮断される。

このことから、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００は、図５（Ｂ）に示すようになる。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００では、周囲が最も暗くなり、その内側に、円形の像Ｑ１０２が生じる。最も暗い部分は、例えば真鍮からなる底面部１１２ｂによりＸ線が遮断された部分である。底面部１１２ｂの穴１１３ｂは底面部１１２ａの穴１１３ａより大きいことから、この円形の像Ｑ１０２の部分は、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像である。そして、円形の像Ｑ１０２の内側に、少し明るくなる部分が生じ、その内側に、円形の像Ｑ１０１が生じる。円形の像Ｑ１０２の内側の少し明るくなる部分は、例えばアルミニウムからなる底面部１１２ａをＸ線が通過した部分で、円形の像Ｑ１０１は、底面部１１２ａの穴１１３ａの像である。このように、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００では、最も暗くなる部分の投影像の中心に、穴１１３ｂの像Ｑ１０２が映し出され、少し明るくなる部分の投影像の中心に、最も明るい像として、穴１１３ａの像Ｑ１０１が映し出される。したがって、像の明るさを検出することで、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００上での底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１と、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の位置を分離して検出できる。Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００上での底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１の位置と、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の位置とが検出できれば、以下に説明するように、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる光軸調整を行うことができる。

図６及び図７は、本実施形態に係る位置補正用治具１０１を用いた光軸調整の説明図である。
図６は、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とが一致している場合を示している。図６（Ａ）に示すように、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸と、位置補正用治具１０１の中心が全て一致していれば、Ｘ線放射器１０ａのＸ線焦点Ｐ１０１とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１の位置とを結ぶ線上に、位置補正用治具１０１の２つの円形の穴１１３ａ及び１１３ｂの中心が位置する。したがって、図６（Ｂ）に示すように、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００では、撮像画像Ｇ１００の画像センタＣ１０１で、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心と、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心とが一致するような形態で、Ｘ線画像が撮像される。

これに対して、図７は、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とがずれている場合を示している。図７（Ａ）に示すように、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心と、Ｘ線カメラ１０ｂの光軸の中心とがずれていると、図７（Ｂ）に示すように、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心と、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心との間にずれが生じる。

このことから、Ｘ線位置計測装置１０では、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ１００を解析し、穴１１３ａの像Ｑ１０１の位置と、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の位置とが検出することによって、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とのずれを補正する。

図８は、本実施形態に係る位置補正用治具１０１を用いて、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を行う際の処理を示すフローチャートである。図８に示す処理では、まず、ステップＳ１０２からステップＳ１０４で、Ｘ線カメラ１０ｂ側に配置される底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とを合致させる処理を行っている。次に、ステップＳ１０５からステップＳ１０６で、Ｘ線放射器１０ａ側に配置される底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とを合致させる処理を行っている。以上の処理が終了すれば、底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１は、全て合致されることになり、図６に示したように、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とが合致することになる。

図８において、コントローラ８１は、位置補正用治具１０１の近傍に、Ｘ線カメラ１０ｂ及びＸ線放射器１０ａを移動させる（ステップＳ１０１）。そして、Ｘ線カメラ１０ｂは、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線を受光し、Ｘ線投影像を取得し、画像表示部４５に投影させる（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２でＸ線画像が取得されると、コントローラ８１は、Ｘ線投影像から、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量を検出し、この穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内かどうかを判定する（ステップＳ１０３）。

穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内になければ（ステップＳ１０３：ＮＯ）、コントローラ８１は、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とが一致するように、Ｘ線カメラ１０ｂの位置を移動させる（ステップＳ１０４）。

すなわち、Ｘ線カメラ１０ｂの位置は、第３Ｘモータ３１と第３Ｙモータ３２とにより、Ｘ方向とＹ方向とに動かすことができる。コントローラ８１は、サーボモータ群４４に指令を与え、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１との位置が一致するように、第３Ｘモータ３１と第３Ｙモータ３２とを動かす処理を行う。

コントローラ８１は、Ｘ線カメラ１０ｂの位置を移動させたら、処理をステップＳ１０２に戻す。ステップＳ１０２で、Ｘ線カメラ１０ｂでＸ線画像が取得され、画像表示部４５に投影される。そして、コントローラ８１は、ステップＳ１０３で、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内かどうかを判定する。

穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内であると判定されたら（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａ側の穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量を検出し、この穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内かどうかを判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５で、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内でなければ（ステップＳ１０５：ＮＯ）、コントローラ８１は、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とが一致するように、Ｘ線放射器１０ａの位置を移動させる（ステップＳ１０６）。

すなわち、Ｘ線放射器１０ａの位置は、第２Ｘモータ２１と第２Ｙモータ２２とにより、Ｘ方向とＹ方向とに移動させることができる。コントローラ８１は、サーボモータ群４４に指令を与え、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１との位置が一致するように、第２Ｘモータ２１と第２Ｙモータ２２とを動かす処理を行う。

コントローラ８１は、Ｘ線放射器１０ａの位置を移動させたら、処理をステップＳ１０２に戻す。ステップＳ１０２で、Ｘ線カメラ１０ｂでＸ線画像が取得され、画像表示部４５に投影される。そして、ステップＳ１０３で、コントローラ８１は、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内かどうかを判定する。

なお、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３で、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とを一致させる処理が再び行われるのは、ステップＳ１０６で、Ｘ線放射器１０ａの位置を移動することで、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１との関係が狂う可能性があるからである。

ステップＳ１０３で、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内なら（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５で、コントローラ８１は、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量を検出し、この穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内かどうかを判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５で、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内であると判定されたら（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、位置補正処理は終了される。

ステップＳ１０５で、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内ではない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の処理が繰り返される。そして、ステップＳ１０３で、穴１１３ｂの像Ｑ１０２の中心位置と、Ｘ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内であり、ステップＳ１０５で、穴１１３ａの像Ｑ１０１の中心位置とＸ線カメラ１０ｂの画像センタＣ１０１とのずれ量が既定値以内であると判定されたら、位置補正処理は終了される。

ここで、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂの補正値（移動量）を記憶部４７に記憶し、次回のＸ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整時の補正値として使用してもよい。これにより、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂの光軸合わせを迅速に行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る位置補正用治具２０１の画像解析の説明図である。図９に示すように、本実施形態に係る位置補正用治具２０１は、円筒形状に成形されており、側面部２１１と、円筒の両端の底面部２１２ａ（第１透過部）及び底面部２１２ｂ（第２透過部）とを有している。側面部２１１には、フランジ部２１５が設けられる。底面部２１２ａ及び２１２ｂは同一の部材で、底面部２１２ａの厚みは底面部２１２ｂの厚みより薄く成形されている。底面部２１２ａ及び２１２ｂとして用いる材料としては、ある程度Ｘ線を透過でき、容易に加工できる材料、例えばアルミニウムや樹脂を用いることが考えられる。底面部２１２ａには、円形の穴２１３ａが形成されている。底面部２１２ｂには、円形の穴２１３ｂが形成されている。底面部２１２ａの穴２１３ａの径は、底面部２１２ｂの穴２１３ｂの径より小さい。

また、図９において、Ｐ２０１は、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線焦点を示している。Ｐ２０２は、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面を示している。Ｇ２００は、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像を示している。Ｑ２０１は、底面部２１２ａの穴２１３ａの像を示し、Ｑ２０２は、底面部２１２ｂの穴２１３ｂの像を示している。

本実施形態では、底面部２１２ａ（第１透過部）の厚みと、底面部２１２ｂ（第２透過部）の厚みを異なるようにすることで、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ２００から、底面部２１２ａの穴２１３ａの像Ｑ２０１と底面部２１２ｂの穴２１３ｂの像Ｑ２０２とを区別できるようにしている。

つまり、図９（Ａ）において、Ｘ線焦点Ｐ２０１からのＸ線は、一方の底面部２１２ａに照射される。ここで、底面部２１２ａは薄い材料から成形されており、その中心に、穴２１３ａが形成されている。底面部２１２ａに到達したＸ線のうち、穴２１３ａに照射されたＸ線は、そのまま、他方の底面部２１２ｂに到達する。また、底面部２１２ａが薄い材料であることから、底面部２１２ａの穴２１３ａの周囲に照射されたＸ線の一部は、底面部２１２ａを通過し、他方の底面部２１２ｂに到達する。

底面部２１２ｂは厚い材料から成形されている。このため、底面部２１２ｂに到達したＸ線のうち、穴２１３ｂに照射されたＸ線は、そのまま、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面に到達し、穴２１３ｂの周囲に照射されたＸ線は、底面部２１２ｂで殆ど遮断される。すなわち、本実施形態では、底面部２１２ａと底面部２１２ｂの厚みが異なるため、材質が同じであってもＸ線の透過率が異なっている。

このことから、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像Ｇ２００は、図９（Ｂ）に示すようになる。すなわち、底面部２１２ａを通過した投影像は、図９（Ｂ）に示すように、少し明るい部分の投影像となり、その中心に、最も明るい部分として、穴２１３ａの像Ｑ２０１が映し出される。また、底面部２１２ｂで遮断された投影像は暗い部分の投影像となり、その中心に、穴２１３ｂの像Ｑ２０２が映し出される。

このように、本実施形態では、底面部２１２ａ（第１透過部）と底面部２１２ｂ（第２透過部）との厚みが異なるようにすることで、底面部２１２ａの穴２１３ａの像Ｑ２０１と、底面部２１２ｂの穴２１３ｂの像Ｑ２０２との位置を分離して検出できる。他の構成については、第１実施形態と同様である。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係る位置補正用治具３０１の画像解析の説明図である。図１０に示すように、本実施形態に係る位置補正用治具３０１は、円筒形状に成形されており、側面部３１１と、円筒の両端の底面部３１２ａ（第１透過部）及び底面部３１２ｂ（第２透過部）とを有している。側面部３１１には、フランジ部３１５が設けられる。底面部３１２ａ及び３１２ｂは同一の部材で、同一の厚みのものを用いることができる。底面部３１２ａには、例えば中心が小さな円形でその周囲に十字形の溝が伸びるような形状の穴３１３ａが形成されている。底面部３１２ｂには、円形の穴３１３ｂが形成されている。

また、図１０において、Ｐ３０１は、Ｘ線放射器１０ａからのＸ線焦点を示している。Ｐ３０２は、Ｘ線カメラ１０ｂの受光面を示している。Ｇ３００は、Ｘ線カメラ１０ｂの撮像画像を示している。Ｑ３０１は、底面部３１２ａの穴３１３ａの像を示し、Ｑ３０２は、底面部３１２ｂの穴３１３ｂの像を示している。

本実施形態では、底面部３１２ａの穴３１３ａの形状は中心が小さな円形でその周囲に十字形の溝が伸びるような形態であり、底面部３１２ｂの穴３１３ｂの形状は円形である。したがって、図１０（Ｂ）に示すように、撮像画像Ｇ３００で取得される底面部３１２ａの穴３１３ａと底面部３１２ｂの穴３１３ｂとの形状が異なる。穴３１３ａは例えば中心が小さな円形でその周囲に十字形の溝が伸びるような形状であるから、穴３１３の像Ｑ３１３ａの中心と穴３１３ｂの像Ｑ３０２の中心とが一致すると、像Ｑ３０１の十字形に伸びる部分の長さは全て同じになる。これにより、穴３１３ａの像Ｑ３０１の位置と、穴３１３ｂの像Ｑ３０２の位置とが一致したことが検出できる。他の構成については、第１の実施形態と同様である。

なお、上述の説明では、本発明の実施形態に係る位置補正用治具１０１、２０１、３０１をＸ線位置計測装置１０のＸ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させるための調整に用いているが、本発明の実施形態に係る位置補正用治具１０１、２０１、３０１は、Ｘ線位置計測装置１０ばかりでなく、他の機器にも用いることができる。本発明の実施形態に係る位置補正用治具１０１、２０１、３０１は、例えば、プリント板の穴開け装置に用いることができる。

また、本発明の実施形態において、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させるための調整をコントローラ８１により自動で行う場合について説明したが、作業者が手動でＸ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させた後、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂをネジ等の固定手段により固定する構成であってもよい。

なお、上述した本発明の実施形態では、Ｘ線照射器１０ａ側に１つの穴を備える第１透過部と、Ｘ線カメラ１０ｂ側に１つの穴を備える第２透過部と、を備える例を説明したが、これに限られない。各透過部が備える穴の数は、２つ以上であってもよい。

以上のように、本発明の実施形態に係る位置補正用治具１０１は、Ｘ線放射器１０ａから放射されたＸ線に基づく画像をＸ線カメラ１０ｂで撮像して測定対象物を測定するＸ線位置計測装置１０におけるＸ線放射器のＸ線放射中心とＸ線カメラの光軸を合わせるために用いられるＸ線位置計測装置の位置補正用治具であって、Ｘ線放射器側が放射したＸ線を透過する第１透過部（底面部１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ）と、第１透過部によって透過されたＸ線を透過してＸ線カメラに投影する第２透過部（底面部１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ）と、を備え、第１透過部によって透過されたＸ線に基づく第１投影像（像Ｑ１０１、Ｑ２０１、Ｑ３０１）と、第２透過部によって透過されたＸ線に基づく第２投影像（像Ｑ１０２、Ｑ２０２、Ｑ３０２）とを、Ｘ線カメラに投影する。

この構成によれば、２つの異なるＸ線投影像を用いて、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を迅速に行うことができる。

また、本発明の実施形態に係る位置補正用治具１０１において、第１透過部（底面部１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ）と第２透過部（底面部１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ）は、Ｘ線を透過させる穴（穴１１３ａ及び１１３ｂ、または穴２１３ａ及び２１３ｂ、または穴３１３ａ及び３１３ｂ）を備える。
この構成によれば、例えば底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１と、底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２のＸ線投影像の中心位置を検出することで、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を正確に行うことができる。

また、第１実施形態の位置補正用治具１０１において、第１透過部（底面部１１２ａ）の穴１１３ａの径は、第２透過部（底面部１１２ｂ）の穴１１３ｂの径より小さい。
この構成によれば、Ｘ線投影画像から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａ（第１透過部）の穴１１３ａの像Ｑ１０１と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂ（第２透過部）の穴１１３ｂの像Ｑ１０２とが完全に重なることがなくなる。これにより、１つの撮像画面から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１の位置と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の位置とのずれ量を検出して、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を正確に行うことができる。

また、第２実施形態の位置補正用治具２０１において、第１透過部（底面部２１２ａ）の部材の厚みは、第２透過部（底面部２１２ｂ）の部材の厚みより薄い。
この構成によれば、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部２１２ａ（第１透過部）の部材の厚みをＸ線カメラ１０ｂ側の底面部２１２ｂ（第２透過部）の部材の厚みより薄くすることで、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部２１２ａを介してＸ線の一部が透過される。これにより、Ｘ線投影画像から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部２１２ａの穴２１３ａの像Ｑ２０１と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部２１２ｂの穴２１３ｂの像Ｑ２０２とを判別できる。これにより、１つの撮像画面から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部２１２ａの穴２１３ａの像Ｑ２０１の位置と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部２１２ｂの穴２１３ｂの像Ｑ２０２の位置とのずれ量を検出して、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を正確に行うことができる。

また、第１実施形態の位置補正用治具１０１において、第１透過部（底面部１１２ａ）と第２透過部（底面部１１２ｂ）は、互いにＸ線透過率が異なる部材から構成される。
また、第１実施形態の位置補正用治具１０１において、第１透過部（底面部１１２ａ）の部材はアルミニウムであり、第２透過部（底面部１１２ｂ）の部材は真鍮である。
この構成によれば、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａ（第１透過部）の部材とＸ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂ（第２透過部）の部材とのＸ線透過率を異なるようにすることで、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａを介してＸ線の一部が透過される。これにより、Ｘ線投影画像から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２とを判別できる。これにより、１つの撮像画面から、Ｘ線放射器１０ａ側の底面部１１２ａの穴１１３ａの像Ｑ１０１の位置と、Ｘ線カメラ１０ｂ側の底面部１１２ｂの穴１１３ｂの像Ｑ１０２の位置とのずれ量を検出して、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを合致させる調整を正確に行うことができる。

また、本発明の実施形態に係るＸ線位置計測装置１０は、Ｘ線放射器１０ａ及びＸ線カメラ１０ｂと、測定対象物を載置するワーク載置テーブル１０ｃと、ワーク載置テーブル１０ｃ上の測定対象物に対して、Ｘ線放射器１０ａを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部（第２Ｘモータ２１及び第２Ｙモータ２２）と、ワーク載置テーブル１０ｃ上の測定対象物に対して、Ｘ線カメラ１０ｂを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部（第３Ｘモータ３１及び第３Ｙモータ３２）と、Ｘ線放射器１０ａから放射され、測定対象物を透過したＸ線が２つの異なるＸ線投影像（像Ｑ１０１及びＱ１０２）として投影される画像表示部４５と、実施形態に係る位置補正用治具１０１と、を備え、２つの異なるＸ線投影像（像Ｑ１０１及びＱ１０２）の位置ずれ量に基づき、第１移動部（第２Ｘモータ２１及び第２Ｙモータ２２）及び第２移動部（第３Ｘモータ３１及び第３Ｙモータ３２）の少なくとも一方を移動させることにより、Ｘ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸を一致させるものである。

この構成によれば、Ｘ線位置計測装置１０に配置されているＸ線放射器１０ａのＸ線放射中心とＸ線カメラ１０ｂの光軸とを、迅速に、また、正確に合致させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０…Ｘ線位置計測装置、１０ａ…Ｘ線放射器、１０ｂ…Ｘ線カメラ、１０ｃ…ワーク載置テーブル、２１…第２Ｘモータ、２２…第２Ｙモータ、３１…第３Ｘモータ、３２…第３Ｙモータ、８１…コントローラ、１０１，２０１，３０１…位置補正用治具、１１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，…底面部（第１透過部）、１１２ｂ，２１２ｂ，３１２ｂ…底面部（第２透過部）、１１３ａ，１１３ｂ，２１３ａ，２１３ｂ，３１３ａ，３１３ｂ…穴

Claims (7)

1. Ｘ線放射器から放射されたＸ線に基づく画像をＸ線カメラで撮像して測定対象物を測定するＸ線位置計測装置における前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を合わせるために用いられる前記Ｘ線位置計測装置の位置補正用治具であって、
   前記Ｘ線放射器側が放射した前記Ｘ線を透過する第１透過部と、
   前記第１透過部によって透過された前記Ｘ線の一部を遮断して前記Ｘ線カメラに投影する第２透過部と、
   を備え、
   前記第１透過部は、前記Ｘ線が全て透過される第１の穴と、前記Ｘ線の一部が透過される前記第１の穴以外の部分とを備え、
   前記第２透過部は、前記Ｘ線が全て透過される第２の穴と、前記Ｘ線が遮断される前記第２の穴以外の部分を備え、
   前記第１透過部の前記第１の穴によって透過された前記Ｘ線に基づく第１投影像と、前記第２透過部の第２の穴によって透過された前記Ｘ線に基づく第２投影像とを、前記Ｘ線カメラに投影する、前記Ｘ線位置計測装置の位置補正用治具。
2. 前記第１透過部の穴の径は、前記第２透過部の穴の径より小さい、請求項１に記載の位置補正用治具。
3. 前記第１透過部の部材の厚みは、前記第２透過部の部材の厚みより薄い、請求項１または請求項２に記載の位置補正用治具。
4. 前記第１透過部と前記第２透過部は、互いにＸ線透過率が異なる部材から構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の位置補正用治具。
5. 前記第１透過部の部材はアルミニウムであり、前記第２透過部の部材は真鍮である、請求項４に記載の位置補正用治具。
6. Ｘ線放射器及びＸ線カメラと、
   測定対象物を載置するワーク載置テーブルと、
   前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部と、
   前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、前記Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部と、
   前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過した前記Ｘ線が２つの異なるＸ線投影像として投影される画像表示部と、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置補正用治具と、を備え、
   前記２つの異なるＸ線投影像の位置ずれ量に基づき、前記第１移動部及び第２移動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を一致させる、Ｘ線位置計測装置。
7. 測定対象物をワーク載置テーブルに載置する載置ステップと、
   前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、Ｘ線放射器を当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第１移動部を移動させる第１移動ステップと、
   前記ワーク載置テーブル上の測定対象物に対して、Ｘ線カメラを当該ワーク載置テーブル面に沿って移動させる第２移動部を移動させる第２移動ステップと、
   前記Ｘ線放射器から放射され、前記測定対象物を透過したＸ線が２つの異なるＸ線投影像として画像表示部に投影する投影ステップと、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置補正用治具の前記２つの異なるＸ線投影像の位置ずれ量に基づき、前記第１移動部及び第２移動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記Ｘ線放射器のＸ線放射中心と前記Ｘ線カメラの光軸を一致させる、
   Ｘ線の光軸合わせ方法。

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