JPWO2009078415A1 - X-ray inspection apparatus and method - Google Patents

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JPWO2009078415A1
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和人 小泉
和人 小泉
達郎 若松
達郎 若松
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株式会社ユニハイトシステム
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

Abstract

迅速な簡易検査ができ、かつ必要に応じて即座に精密検査することが可能なX線検査装置を提供する。 Can quickly simple test, and immediately to provide an X-ray inspection apparatus capable of close examination as required. コーンビーム状に照射領域を持つX線源と、検査対象ワークの保持機構と、平面型撮像面を備えたX線カメラを有するX線検査装置。 X-ray examination apparatus comprising an X-ray source having an irradiation area on a cone-beam shape, and the holding mechanism of the inspected workpiece, the X-ray camera having a planar imaging surface. 検査対象ワークの基準面とX線カメラの撮像面を互いに平行な面に配置すると共にX線源から照射されるX線の光軸が検査対象ワークの基準面を斜めにとおり撮像面に入射するよう配置し、これら三者の相互の配置関係を維持しつつ検査対象ワーク及びX線源のいずれか一方とX線カメラとを装置の中心軸線を中心に円軌道に沿って回転する機構を有するX線カメラの撮像面をその中心法線(撮像面中心軸)の回りに投影データの所望の取得角度に応じて回転ないし設定自在な撮像面回転機構を有する。 The optical axis of the X-rays emitted from the X-ray source is incident on the imaging plane through the reference surface of the inspected workpiece obliquely with placing a reference surface and the imaging surface of the X-ray camera of the inspection object work in a plane parallel to each other and arranged, it has a mechanism for rotating along a circular path about the axis of either the X-ray camera and a device to be inspected workpiece and the X-ray source while maintaining the mutual positional relationship of these three having a rotating or settable imaging plane rotation mechanism in accordance with the imaging plane of the X-ray camera to the desired acquisition angle around the projection data of the central normal (imaging surface central axis). 撮像面回転機構は、前記撮像面を常時中心軸線に関し所定の方位を保持した状態において作動可能である。 Imaging surface rotating mechanism is operable in a state of holding a predetermined orientation of the imaging plane relates constantly central axis. (図1) (Fig. 1)

Description

[関連出願の記載] [Description of Related Application]
本発明は、日本国特許出願:特願2007−324831号(2007年12月17日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。 The present invention, Japanese Patent Application: is based on the priority claim of Japanese Patent Application No. 2007-324831 (December 17, 2007 application), the entire description of the application is incorporated herein in its citation and things.
本発明は、物体、特に全体的には、平たい形状の物体の検査に関し、特にプリント基板の半田付け部の検査等、平たい形状であるが凹凸等の立体構造を有する物体の欠陥の検出に関する。 The present invention, the object, in particular relates generally inspecting objects of flat shape, in particular inspection of the soldered portions of the printed circuit board relates to the detection of defects in an object having a three-dimensional structure is uneven such a flat shape.

従来、一例として厚みが薄いプリント基板のような板状の検査対象ワークの半田接合部位を検査する場合、傾斜方向からのX線画像の目視による観察や、断層解析があり、後者では傾斜CTによる断層観察が用いられ、大量に検査するための自動検査では、ラミノグラフィやトモシンセシスを用いて特定の断層のみを検査する簡易断層検査装置が、主流であった。 Conventionally, when inspecting the solder joint portion of a plate-shaped inspection object work like a small thickness printed circuit board as an example, and a visual observation of the X-ray image from the inclination direction, there is fault analysis by the inclined CT in the latter fault observation is used in large quantities automated inspection for inspecting, simplified tomographic inspection apparatus for inspecting only certain faults using laminography and tomosynthesis was the mainstream.

CT断層法の一種として、特許文献1に偏心断層合成法が記載されている。 As a type of CT tomography, eccentric tomosynthesis technique in Patent Document 1 is described. これは、一つの検査対象上の複数の関心領域(A,B,C)に対する偏軸X線画像を一つのX線検出器上の異なった隣接受光領域(スポット)として得るものであり、複数の関心領域(A,B,C)を通過した偏心ビームを受取るように構成される。 This is what may be one of the plurality of regions of interest on the test object (A, B, C) the off-axis X-ray image on the one X-ray detector for different adjacent light receiving areas (spots), a plurality region of interest (a, B, C) configured to receive an eccentric beam that has passed through the. 放射線源は定置するか又は(複数の)関心領域をビーム内に配置するために偏心移動可能である。 The radiation source can be eccentrically moved to place or (s) of interest regions placed in the beam. この場合、X線源の移動は、垂直軸に直交する水平経経路に沿って偏心範囲内で行われる。 In this case, the movement of the X-ray source is carried out in an eccentric range along a horizontal via path perpendicular to the vertical axis.

特表2004−515762(WO2002/046729) JP-T 2004-515762 (WO2002 / 046729)

なお、上記特許文献の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。 Note that the entire disclosures of the above patent documents describe narrowing Repetitive herein by reference thereto. 以下の分析は、本発明によって与えられたものである。 The following analysis is given by the present invention.
以下の分析は、本願発明により与えられる。 The following analysis is given by the present invention. これらの手法には以下の特徴がある。 These methods have the following features.
[目視による検査] [Visual inspection]
(1)観察方向やX線画像の倍率を任意に変え、検査部位を詳細に観察できる。 (1) optionally changing the magnification of the observation direction and the X-ray image can be observed examination site in detail.
(2)目視による検査のため定量できでなく、個人差により、検出精度が異なる。 (2) not not be quantified because of the visual inspection, the individual difference, the detection accuracy varies.
(3)大量に検査することができない。 (3) can not be large amount of inspection.
[傾斜CTによる検査] [Inspection by the inclination CT]
(1)精度の高い断層像ができるため、その断層像を利用して3D表示することにより、クラックのような微細な欠陥も検査できる。 (1) since it is highly accurate tomographic images, by 3D display using the tomographic image, fine defects such as cracks can be inspected.
(2)良好な断層像を得るためには、撮影光軸角を大きくとる必要がある。 (2) in order to obtain a good tomographic image, it is necessary to increase the shooting optical axis angle.
(3)1カ所の検査に、多くの投影データが必要であり、撮影および再構成演算に時間がかかる。 (3) the inspection of one location requires a lot of projection data, takes time to photographing and reconstruction operations.
(4)傾斜型CTは、カメラの撮像面を光軸と直角に配向することが一般的であり、カメラを十分検査ワークに近づけることができず、一般的に高倍率検査が主流である。 (4) inclined CT, it is common to orient an imaging surface of the camera at right angles to the optical axis, it can not be brought close to the camera a sufficient inspection work, generally high magnification examination is the mainstream.
[ラミノグラフィ、トモシンセシスによる簡易断層検査] [Laminography, simple fault inspection by the tomosynthesis]
(1)CTと比較し、少数のプロジェクションで、ノイズの少ない断層画像が再構成できる。 (1) compared to CT, a small number of projections, can be reconfigured is less tomographic image noise.
(2)撮影光軸角が比較的浅く(小さく)ても再構成できる。 (2) shooting optical axis angle is relatively shallow (small) and can be reconfigured is also.
(3)投影データが少ないため、再構成画像の画質は傾斜CTに劣る。 (3) Since the projection data is small, the image quality of the reconstructed image is less inclined CT.
(4)カメラ(撮像面)を検査ワークに平行に配置するため、板状のワークの場合、カメラを近づけやすく、低倍率の検査が可能。 (4) a camera for placing in parallel the inspection work (the imaging surface), when the plate-shaped workpiece, easily close the camera, allows low magnification inspection.

前述のように既知の各方式には、一長一短があり、一方で高精度を求めると検査時間がかかり、他方で検査時間を求めると、ラミノグラフィやトモシンセシスのような簡易断層による検査になってしまう。 Each scheme known as described above, there are advantages and disadvantages, while consuming inspection time and requiring a high accuracy and obtain the test time on the other hand, it becomes the inspection by the simple fault such as laminography and tomosynthesis. また従来簡易断層を利用した装置で検査しても、検出できない欠陥が存在することがあり、また検出しても詳細に分析する場合は、解析用の別のX線装置で時間をかけて検査する必要があった。 Also be tested in the apparatus using a conventional simple faults, there is a defect that can not be detected exists and if be detected and analyzed in detail, over time in a different X-ray apparatus for analyzing test there was a need to.

なお、特許文献1に記載の方法は、検査対象の複数の異なった関心領域(A,B,C...)に対応して偏心ビームを対応偏心位置のX線源から照射し、一つの検出器(定置)の受光面内に収まる範囲内に偏心した隣接受光領域(スポットA,B,C...)として対応像を求めるものである。 Incidentally, the method described in Patent Document 1, a plurality of different regions of interest of the test object (A, B, C ...) irradiating the eccentric beam so as to correspond to the X-ray source of the corresponding eccentric position, one adjacent light receiving regions decentered in the range that falls on the light receiving plane of the detector (stationary) (spot a, B, C ...) and requests the corresponding image as.

この方法では、検査対象内の法線に対し大きな斜め角度でのX線光軸は得られず斜めCTを実現することはできない。 In this way, it is impossible to realize the X-ray optical axis obtained without oblique CT of a large oblique angle to the normal of the test object. そのため、迅速な簡易検査が可能であり、かつ必要に応じて即座に精密検査することも可能なX線装置及び検査方法等を実現することが望まれる。 Therefore, it is possible rapid simple test, and it is also to achieve a possible X-ray apparatus and inspection method such as by workup immediately optionally desired.

検査対象ワークとX線カメラを平行に配置し、円軌道に沿って回動させることにより、ラミノグラフィやトモシンセシス等の簡易断層の撮影を行えると同時に、円軌道と同期してX線カメラを水平に回転できる機構により、ラミノグラフィやトモシンセシス等の簡易断層撮影と同一の箇所を、高画質の傾斜CTで観察できるようにする。 Inspected workpiece and place the X-ray camera in parallel, by rotating along a circular path, laminography and at the same time allows the simple tomographic photographing such tomosynthesis, the X-ray camera horizontally synchronously with the circular path the rotation mechanism capable, the simplified tomographic the same location, such as laminography and tomosynthesis, to be observed in the quality of the inclined CT.

また射影変換することにより、人間が認識しやすい遠近感のある画像を作成し、モニタに表示することにより、ラミノグラフィないしトモシンセシスや傾斜CTでの再構成結果をもとに、目視による観察も可能とする。 Also by projective transformation, to create an image with a human recognizes easily perspective, by displaying on the monitor, based on the reconstruction results in laminography to tomosynthesis and inclined CT, and can also be visually observed to.

本発明の第1の視点によれば、X線検査装置は、コーンビーム状に照射領域を持つX線源と、検査対象ワークの保持機構と、平面型撮像面を備えたX線カメラを有するX線検査装置であって、検査対象ワークの基準面とX線カメラの撮像面を互いに平行な面に配置すると共にX線源から照射されるX線の光軸が検査対象ワークの基準面(中心)を斜めにとおり撮像面(の中心)に入射するよう配置し、これら三者の相互の配置関係を維持しつつ検査対象ワーク及びX線源のいずれか一方とX線カメラとを装置の中心軸線を中心に円軌道に沿って回転する機構を有すること、及び精密CT画像再構成と簡易断層撮影、X線カメラの撮像面をその中心法線(撮像面中心軸)の回りに投影データの所望の取得角度に応じて回転ないし設定自在な撮像面回転機 According to a first aspect of the present invention, X-ray examination apparatus comprises an X-ray source having an irradiation area on a cone-beam shape, and the holding mechanism of the inspected workpiece, the X-ray camera having a planar imaging surface an X-ray examination apparatus, reference plane and X-ray camera reference surface of the X-ray optical axes inspected workpiece to be irradiated from the X-ray source with an imaging surface arranged in a plane parallel to each other in the inspected work ( the center) is arranged so as to be incident on the imaging surface (the center of) as diagonally, of either the X-ray camera and a device to be inspected workpiece and the X-ray source while maintaining the mutual positional relationship of these three to have a mechanism for rotating along a circular path about the axis, and the precise CT image reconstruction and simple tomography, around the projection data of the center normal line of the imaging surface of the X-ray camera (imaging surface central axis) rotation to set freely the imaging surface rotating machine in accordance with the desired acquisition angle を有すること、を特徴とする。 To have, and wherein. (装置基本構成、形態1) (Device basic structure, form 1)
本発明の第2の視点によれば、X線検査方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, X-ray examination method is provided. このX線検査方法は、X線源からの照射X線を、検査対象ワークを透過させ平面型撮像面を備えたX線カメラで撮像するX線検査方法であって、 The X-ray inspection method, an X-ray irradiation from the X-ray source, an X-ray inspection method for imaging an X-ray camera having a planar imaging surface is transmitted through an inspection object work,
検査対象ワークの基準面とX線カメラの撮像面を互いに平行な面に配置すると共にX線源から照射されるX線の光軸が検査対象ワークの基準面を斜めにとおり撮像面に入射するよう配置し、これら三者の相互の配置関係を維持しつつ検査対象ワーク及びX線源のいずれか一方とX線カメラとを装置の中心軸線を中心に円軌道に沿って回転した位置で撮像すること、を特徴とする。 The optical axis of the X-rays emitted from the X-ray source is incident on the imaging plane through the reference surface of the inspected workpiece obliquely with placing a reference surface and the imaging surface of the X-ray camera of the inspection object work in a plane parallel to each other as arranged, these three imaging in either a position rotated along a circular path about the axis of the X-ray camera and an apparatus mutual inspected workpiece and the X-ray source and while maintaining the arrangement of to it, and it said. (方法基本構成、方法形態1) (For the basic structure, a method embodiment 1)
さらに、X線カメラの撮像面をその中心法線(撮像面中心軸)の回りに投影データの所望の取得角度に応じて回転ないし設定自在として撮像面回転により撮像面方位を配向すること、を特徴とする。 Moreover, orienting the imaging plane orientation by the imaging plane rotating an imaging surface of the X-ray camera as rotatably to set according to the desired acquisition angle around the projection data of the central normal (imaging surface central axis), the and features. (方法形態2) (How to form 2)

本発明の基本的構成により、迅速な簡易検査が可能であり、かつ必要に応じて即座に精密検査することも可能なX線装置及び検査方法が実現される。 The basic configuration of the present invention, is capable of rapid simple test, and also X-ray apparatus and inspection method to workup in real is implemented as required.

さらに、本願に開示された展開形態及び図面の記載に基づきそれぞれ付加的な効果が達成される。 Furthermore, each additional effect based on the description of the deployed configuration and drawings disclosed in the present application is achieved.

簡易検査としては、ラミノグラフィないしトモシンセシスが、さらに精密検査としては、傾斜型CT画像再構成が、一つの装置によってワークの他の装置への移動再セッティング等を要することなく有利に適用される。 The simple test, laminography or tomosynthesis is, as the further workup, inclined CT image reconstruction is advantageously applied without the need for moving re settings, etc. to another device of a work by a single device.

本発明の一実施形態を示す概念図である。 Is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention. 本発明の他の一実施形態を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing another embodiment of the present invention. 本発明のX線カメラの撮像面の一回転態様(中心軸線を指向)を示す概念図である。 One revolution aspect of the imaging surface of the X-ray camera of the present invention (directed to the central axis) is a conceptual diagram showing. 本発明のX線カメラの撮像面の他の一回転態様(互いに平行な配向)を示す概念図である。 Another rotation mode of the imaging surface of the X-ray camera of the present invention (orientation parallel to one another) is a conceptual diagram showing. 本発明の一撮像形態を比較例と対比して示す概念図であり、それぞれ(A)X線撮像断面の一例、(B)本発明による平行面撮像の一例、(C)遠近法的表示の一例を示す。 Is a conceptual diagram showing a comparison of an image pickup mode of the present invention and comparative example, an example of each (A) X-ray imaging section, (B) an example of a parallel plane imaging according to the present invention, (C) the perspective view of the It shows an example. 本発明の他の一実施例の斜視概念図である。 It is a perspective schematic view of another embodiment of the present invention. 本発明の他の一実施例の正面から見たZ軸を含む概念図である。 It is a conceptual diagram including a Z-axis as seen from the front of another embodiment of the present invention. 本発明の他の一実施例の斜視概念図である。 It is a perspective schematic view of another embodiment of the present invention. 射影変換式を導くための説明図である。 It is an explanatory diagram for guiding the projection conversion formula. 射影変換式を導くための説明図である。 It is an explanatory diagram for guiding the projection conversion formula. 従来の三次元X線CT画像再構成ための座標系についての説明図である。 It is an explanatory view of a conventional three-dimensional X-ray CT image reconstruction coordinate system for. 本発明に係わるX線の照射方向を任意の方向に設定し、検出器も任意の方向に配置した座標系についての説明図である。 The irradiation direction of the X-ray according to the present invention set in an arbitrary direction, the detector is also an explanatory diagram of a coordinate system which is arranged in an arbitrary direction. φ=90°、ψ=30°、θ=30°の場合の座標系についての説明図である。 φ = 90 °, ψ = 30 °, an illustration of a coordinate system in the case of θ = 30 °. 検出面は点線で構成した面である。 Detecting surface is a surface constituted by a dotted line. (a)ファントム、(b)[図3]の装置で検出した投影データ画像に対して、本発明の手法で再構成した三次元画像の中心部縦断面、(c)[図1]の装置で検出した投影データ画像に対して、FDK法で再構成した三次元画像の中心部縦断面。 (A) phantom, (b) the projection data images detected by the apparatus of FIG. 3, the center longitudinal plane of the three-dimensional image reconstructed by the method of the present invention, apparatus (c) [1] in the detected projection data image, the center longitudinal plane of the three-dimensional image reconstructed in FDK method. φ=90°、ψ=30°、θ=45°として得られた実験結果、即ち、ファントム、各手法で再構成した三次元画像の中心部縦断面像及びこれら断面像の中心線に沿ったプロファイルである。 φ = 90 °, ψ = 30 °, θ = 45 ° as experimental results obtained, i.e., along the phantom, the center line of the central longitudinal section images and their cross-sectional images of a three-dimensional image reconstructed in each method it is a profile. 図5と同様な角度条件で、再構成した三次元画像の中心部断面像及びこれらの断面像の端部に近い位置における点線に沿ったプロファイル。 In the same angle conditions as FIG. 5, the profile along the dotted line in position near the end of the central cross-sectional image and these cross-sectional images of the reconstructed three-dimensional image. 本発明の三次元CT画像再構成手順の一実施例を示すフローチャート。 Flow chart showing an example of the three-dimensional CT image reconstruction procedure of the present invention. 本発明の装置(システム)を総合的に示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing the overall apparatus (system) of the present invention. 本発明の装置(システム)の制御システムを総合的に示すブロック図である。 Is a block diagram showing overall control system of the apparatus (system) of the present invention.

発明の実施の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時前記中心軸線に関し所定の方位を保持した状態において作動可能にできる。 The imaging surface rotating mechanism can be operable in a state of holding a predetermined orientation of the imaging plane relates constantly the central axis. (形態2) (Form 2)
前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時前記中心軸線に向かって一定の方位関係で保持して前記中心軸線の回りを回転させる第1のモードを有することができる。 The imaging surface rotating mechanism can have a first mode for rotating to around the central axis held in a fixed orientation relationship towards said imaging surface at all times the central axis. (形態3) (Mode 3)
前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時互いに平行な方向に配向しつつ前記中心軸線の回りを回転させる第2のモードを有することができる。 The imaging surface rotating mechanism may have a second mode for rotating about said central axis while orienting the imaging surface always mutually parallel. (形態4) (Mode 4)
X線源を固定し、検査対象ワークとX線カメラとを前記中心軸線を中心にそれぞれ回転させる検査対象ワーク回転機構及びX線カメラ回転機構を有することができる。 The X-ray source fixed, may have an inspection object work rotating mechanism and the X-ray camera rotating mechanism for rotating each and inspected workpiece and the X-ray camera about said central axis. (形態5) (Form 5)
検査対象ワークを固定し、X線源とX線カメラとを前記中心軸線を中心にそれぞれ回転させるX線源回転機構及びX線カメラ回転機構を有することができる(形態6) Inspected workpiece to secure the can have an X-ray source and the X-ray source rotation mechanism and X-ray camera is rotated respectively about said central axis and the X-ray camera rotation mechanism (Embodiment 6)
簡易断層撮影と精密CT画像再構成とを切替撮影するための切替制御部を有することが好ましい。 It is preferred to have a switching control unit for switching shooting and simple tomography and precision CT image reconstruction. (形態7) (Form 7)
前記精密CT画像再構成は、傾斜型CT画像再構成であり、前記簡易断層撮影はラミノグラフィなし、トモシンセシスである。 The precise CT image reconstruction is inclined CT image reconstruction, the simplified tomography no laminography is tomosynthesis. (形態8) (Form 8)
目視によるモニタ観察がしやすいように(遠近法表示に)射影変換する変換部を有することができる。 Can have a conversion unit Visual inspection monitor observation is likely way (in perspective view) of the projective transformation. (形態9) (Mode 9)
検査対象ワーク(測定物)を載置し、検査観察目標部位へ移動・保持する検査対象ワーク移動・保持機構(ステージ装置)を備えることができる。 Inspected workpiece (measured) is placed and may comprise an inspection object work moving and holding mechanism for moving and holding the test observation target site (stage apparatus). (形態10) (Form 10)
X線検査装置において、検査対象ワークの中心法線に対しX線を0度より大きい角度で照射して撮像面で投影画像データを検出し、検出した投影データ画像から画像再構成を行い、検査対象ワークの内部構造を表示するCT画像再構成装置を含み、該CT画像再構成装置は、 In X-ray inspecting apparatus detects the projected image data on the imaging surface of the X-ray with respect to the center normal of the inspected workpiece is irradiated at an angle greater than 0 degrees, performs image reconstruction from the detected projection data image, inspection includes a CT image reconstruction device for displaying the internal structure of the object work, the CT image reconstruction apparatus,
(A)投影画像データに所定の重みを掛ける手段、 (A) means for applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛ける手段、 (B) means for applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行う手段、を含むこと、が好ましい。 (C) means for performing a back projection in three-dimensional reconstruction space to the filtered data in a predetermined manner, to contain, is preferred. (形態11) (Form 11)
X線検査方法において、 In the X-ray inspection method,
(1)検査対象ワークの中心法線に対しX線を0度より大きい角度で照射して撮像面で投影画像データを検出する工程、及び(2)検出した投影データ画像から画像再構成を行い、検査対象ワークの内部構造を表示する工程を含むCT画像再構成工程を含み、該CT画像再構成工程は、 (1) detecting the projection image data on the imaging surface is irradiated with X-rays at an angle greater than 0 degrees to the center normal of the inspected work, and (2) performs image reconstruction from the detected projection data image includes a CT image reconstruction process including a step of displaying the internal structure of the inspected work, the CT image reconstruction process,
(A)投影画像データに所定の重みを掛けること、 (A) applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛けること、 (B) applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行うこと、が好ましい。 (C) by performing back projection in a predetermined manner in the three-dimensional reconstruction space to the data after filtering, is preferable. (方法形態3) (How to form 3)
[装置の構成概要] Configuration Summary of Apparatus]
(1)X線カメラの回転機構(X−Y平面内θc)と、X線源又は検査対象ワークの少なくともいずれか一方の回転機構(X−Y平面内θ1又はθs)とを備える。 (1) a rotating mechanism of the X-ray camera and (X-Y plane .theta.c), at least one of the rotation mechanism of X-ray source or inspected workpiece (X-Y plane θ1 or [theta] s).
(2)X線カメラに投影データ取得角と同期して撮像面をその中心軸(中心法線)のまわりに回転できるθ軸(θcカメラのz軸)を追加する。 (2) the X-ray camera in synchronism with the projection data acquisition angles add an imaging surface a central axis (z axis θc camera) rotation can θ axis around (center normal line).
(3)ラミノグラフィないしトモシンセシスと傾斜CTが同一系で再構成できる再構成機能を備える。 (3) laminography to tomosynthesis and inclined CT comprises a reconstruction function that can be reconfigured in the same system.
(4)射影変換して、モニタにあたかも光軸直角で撮影したかのように遠近感のある画像を生成して、モニタ表示し、観察を可能にする機能も備える。 (4) to projective transformation, and generates an image as if a perspective as if taken with an optical axis perpendicular to the monitor, and the monitor display also includes a feature that allows observation.
(5)X線光軸角(装置中心軸線と光軸のなす角α)の可変調節機構も備える。 (5) variable adjusting mechanism of the X-ray optical axis angle (an angle of the device center axis and the optical axis alpha) also comprises.
(6)検査対象ワークの移動・保持機構(少なくともX−Y2次元,任意にさらにZ軸や回転軸θs)を備える。 (6) comprising a moving-holding mechanism of the inspection object work (at least X-Y2-dimensional, and Z-axis and the rotation axis θs optionally).
(7)ラミノグラフィ・トモシンセシスなど簡易断層画像再構成機能を備える。 (7) a simple tomographic image reconstruction functions such as laminography tomosynthesis.
(8)CT画像再構成機能を備えると共に各撮像ないし再構成方式の切替制御機能を備える。 (8) comprises a switching control function of each imaging or reconstruction mode provided with a CT image reconstruction function.

図1は、本発明のX線検査装置の一実施例を示す概念図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an X-ray examination apparatus of the present invention. 図1において、定置のX線源1の照射X線コーンビーム6の中心軸線(=装置の中心軸線)をX軸として示し、検査対象ワーク3(3a)を斜めに透過する照射X線光軸6aを受光するカメラ2の位置2aにおける撮像面の配向方向(Z軸を指向)を矢印で示している。 In Figure 1, the center axis line (= center axis of the device) shown as X-axis, the X-ray optical axis passing through the inspected workpiece 3 (3a) at an oblique X-ray cone beam 6 of the X-ray source 1 stationary It indicates the orientation direction of the imaging surface (directed to the Z axis) by an arrow at the position 2a of the camera 2 that receives 6a. ワーク3は、その出発位置3aから3b−3c−3dと円軌道5に沿って回転移動可能に構成され、それに同期して、カメラ2は位置2a−2b−2c−2dと回転し、その際撮像面の配向方向は各矢印に示すとおりZ軸(即ち、照射X線コーンビームの中心軸線)を指向している。 Work 3 is configured to rotatably move along from its initial position 3a to 3b-3c-3d and circular orbit 5, it synchronously, the camera 2 is rotated to the position 2a-2b-2c-2d, when the alignment direction of the imaging surface is directed to Z-axis as shown in the arrow (i.e., the center axis of the X-ray cone beam). このような角度的に同期するカメラ回転機構によって円軌道4に沿って、カメラの撮像面のなす平面内において、カメラ(その撮像面)が回転移動する。 Such angularly along a circular orbit 4 by a camera rotating mechanism for synchronizing, in a plane formed of the imaging surface of the camera, the camera (image pickup surface thereof) is rotational movement. 即ち、Z軸はワーク3及びカメラ2の回転の中心軸線を成す。 That, Z axis forms a center axis of rotation of the workpiece 3 and the camera 2. なお、ワーク3の配向は、回転によっては不変(一定の方向を指向)に保たれるので、これによって、ワーク3への照射X線の光軸は、それぞれの回転角度位置において、ワーク3に対し、異なった斜め角度(方位)から(一回転すれば360度)ワークの基準面と交叉することにより、それぞれの(3a−3b−3c−3d或いは任意の中間位置)位置において所望の角度(方位)からの斜めの透視像を得ることができる。 Incidentally, the orientation of the workpiece 3, because the rotation is kept unchanged (oriented a certain direction), thereby, the optical axis of the X-ray irradiation to the work 3, at each angular position of rotation, the workpiece 3 contrast, different from an oblique angle (azimuth) (360 ° if one revolution) by crossing the reference surface of the workpiece, the desired angle in each of the (3a-3b-3c-3d or any intermediate position) position ( can be obtained oblique perspective image from the azimuth).

一方カメラ2は、ワーク3の回動に角度的に同期して、常に矢印で示す撮像面の配向方向を中心軸線(Z軸)に向けて、かつ撮像面をワークの基準面と平行に保ちつつ回転され、その都度(Z軸回りの)回転角度位置(2a〜2d、或いは任意の角度位置)において、ワークの斜め透視像を撮像することができる。 Meanwhile camera 2 are angularly synchronized with the rotation of the workpiece 3, always toward the central axis of the alignment direction of the imaging surface indicated by the arrow (Z-axis), and in parallel keeping the reference surface of the workpiece an imaging surface while being rotated, in each case (the Z axis) rotation angle position (2 a to 2 d, or any angular position), it is possible to image the oblique fluoroscopic image of the workpiece.

なお、カメラの円軌道4に沿った移動はX−Y面内でのX、Y軸駆動装置の数値制御によって行うことができ、任意の光軸角αへの対応も併せて可能である。 The movement along the circular path 4 of the camera can be performed by X, the numerical control of the Y-axis drive unit in the X-Y plane, it is possible also to respond to any of the optical axis angle alpha. しかし、必要に応じ中心軸線回りの回転ガイド機構を用いることもできる。 However, it is also possible to use a central axis of the rotation guide mechanism necessary. 回転ガイド機構としては、例えば回転可能な半径(ないし直径)方向アームにカメラの半径方向スライド機構を設けたものでもよい。 The turn guide mechanism may be for example one provided with radial sliding mechanism of the camera to the rotatable radius (or diameter) direction arm.

これによって、ワークの基準面に対し、任意の異なった方位角度からの斜め透視像を得ることができる。 Thus, the reference plane of the workpiece, it is possible to obtain an oblique perspective image from any different azimuth angles. 自動検査のためには、ラミノグラフィないしトモシンセシスなどの簡易断層像を得ることができる。 For automatic inspection can be obtained a simple tomogram like laminography or tomosynthesis.

さらに、後述の「CT画像再構成方法及び装置」によって、X線照射方向と検出器の配向を任意な方向に設定してCT画像再構成を行うことができる。 Furthermore, it is possible to perform the "CT image reconstruction method and apparatus" below, the CT image reconstruction by setting the orientation of the X-ray irradiation direction detector arbitrary direction. このCT画像再構成方法を、上述の実施例(他の実施例、態様についても同様)について適用することによって、所望の高精度CT再構成画像を効率よく、得ることができる。 The CT image reconstruction method, the above-described embodiment by applying about (other examples, as well Aspects), the desired high precision CT reconstructed image can be efficiently obtained. (以下、「CT画像再構成」という) (Hereinafter referred to as "CT image reconstruction")
なお、Z軸に対するX線光軸の角度αは所望の値に可変調節可能であり、X線源からの照射X線のコーンビームの拡がり角度に応じて、その範囲内で任意の角度に選択・設定できる。 The angle α of the X-ray optical axis with respect to the Z-axis is possible variable adjusted to the desired value, depending on the spread angle of the cone beam of X-ray irradiation from the X-ray source, selecting an arbitrary angle within the range - it can be set.

中心軸線からの傾斜角αの範囲は斜めCT用としては、できるだけ広い傾斜角が好ましく、通例45〜60°であり、ラミノグラフィ(ないしトモシンセシス)は比較的浅い傾斜角30〜45°で用いられるが、これに限定されない(ワークによっては例えば60°もありうる)。 The use range of the inclination angle α is oblique CT from the central axis, as broad as possible tilt angle preferably a customary 45 to 60 °, laminography (or tomosynthesis) but is used in a relatively shallow angle of inclination 30-45 ° , but not limited to (there may be for example 60 ° by the work).

対象ワーク3は、観察対象を所望観察視野に導入して位置調節しかつ保持するステージ(ないし、テーブル)機構に載置される。 Target work 3, the observation target (to no table) stage for adjusting and holding position by introducing a desired observation field is placed on the mechanism. このステージ機構は、少なくともX−Y2次元の駆動機構を有し、ワーク3の基準面をセット・保持する機能を有する。 The stage mechanism has a function of at least having a X-Y2-dimensional drive mechanism to set and hold the reference surface of the workpiece 3.

2次元(ないし3次元)の位置調節は既知のステージ機構を用いることができる。 Position adjustment of the two-dimensional (or three dimensional) may be a known stage mechanism. ただし、ワーク3を円軌跡に沿って回転する際、ワークの基準平面内での方位(指向性)は本実施例では一定に保持する。 However, when rotating along the workpiece 3 in a circular trajectory, the orientation (directionality) of the reference plane of the workpiece is kept constant in the present embodiment. (三角マーク参照)(なお、ワーク基準面の方位を矢印で示すと、各位置3a〜3dにおいて、矢印は平行に保たれる)これに対応する、回転に伴う一定方位維持機構は、種々の形式のものが可能であるが、ワーク基準面中心に、基準面に対する中心法線Nを立て、この中心法線Nを中心として、ワークの水平回転角度θに同期して、それと反対方向に(−θ)回転させる自転軸を設けることにより、実現される。 (See triangle symbol) corresponding to the (Incidentally, indicating the orientation of the workpiece reference surface with an arrow, at each position 3 a to 3 d, arrows parallel kept being) which, fixed orientation maintaining mechanism accompanying the rotation, various While it is possible that the form, the work reference surface center, make a center normal line N with respect to the reference plane, as the center the center normal line N, in synchronization with the horizontal rotation angle of the workpiece theta, same in the opposite direction ( - [theta]) by providing a rotation axis for rotating is realized. 最も簡単な仕組みは装置ベースに対し回転を拘束する機構である。 The simplest mechanism is a mechanism for restraining the rotation relative to the device base.

このような駆動機構自体は、既知のメカニズム原理を応用でき、詳述は省略する。 Such drive mechanism itself, can be applied a known mechanism principles described will be omitted.

図1の実施例において、ワークに照射される照射X線の光軸について、ワークのX−Y面内水平移転とこれに同期するカメラのX−Y面内水平回転(いずれも装置中心軸線たるZ軸を中心とする)の際、倍率は一定に保たれる。 In the embodiment of FIG. 1, the optical axis of the irradiated X-rays irradiated to the workpiece, both X-Y plane horizontal rotation of X-Y plane horizontal transfer of the workpiece and the camera to be synchronized to (serving device central axis during centered) the Z-axis, the magnification is kept constant.

なお、倍率設定のため、X線源(発生器)はZ軸に沿って、移動可能とすることが好ましい(特に、ワーク(ステージ)にZ軸調節機能がない場合など)。 Since the magnification setting, X-rays source (generator) is along the Z axis, it is preferable that the movable (in particular, the work (stage) such as when there is no Z-axis adjustment function).

図2は、図1に示す実施例1に比べ、ワーク3を固定し(例えばその基準面の中心OはステージのXY移動調節・設定によりXYZ座標系の原点におく)、X線源1(X線発生器1a)を所定半径γ(調節可)の円軌道に沿って中心軸線(Z軸)を中心に回転するX線源回転機構を有する。 2, compared with Example 1 shown in FIG. 1, to secure the workpiece 3 (the center O of the example the reference surface is placed at the origin of the XYZ coordinate system by the XY moving adjusting and setting the stage), X-ray source 1 ( the X-ray generator 1a) having an X-ray source rotation mechanism that rotates a predetermined radius gamma (about the axis along the circular path of the adjustable) (Z-axis). X線源回転機構もX−Y2次元数値制御によることができるが、カメラの場合と同様回転ガイド機構を用いることもできる。 X-ray source rotation mechanism may be by also X-Y2-dimensional numerical control, but may also use the same rotational guide mechanism in the case of the camera.

そして、X線源1とワーク3の基準面中心Oを結ぶ照射X線光軸は、所定倍率をもって配されたカメラの撮像面2a(その中心)に至る。 Then, the X-ray optical axis connecting the reference plane center O of the X-ray source 1 and the workpiece 3, and reaches the imaging surface 2a of the camera arranged at a predetermined ratio (the center). 同様に1b−O−2b、1c−O−2c、1d−O−2dがワークの基準面の各位置(1a〜1d)と撮像面の各位置(2a〜2d)の間で、三者間の相対的距離関係即ち倍率(両面間の平行関係も)を維持して配される。 Similarly 1b-O-2b, among 1c-O-2c, 1d-O-2d are respective positions of the reference surface of the workpiece (1 a to 1 d) and the position of the imaging surface (2 a to 2 d), tripartite the relative distance relationship i.e. ratio of (parallel relationship between the two sides as well) are arranged to maintain.

なお、倍率は図5に示すとおり、X線源(焦点位置)とX線源光軸のワーク基準面との交叉位置の間の距離をFODとし、X線源と撮像面との間の距離をFIDとすると、FID/FODで与えられる。 Incidentally, the magnification as shown in Figure 5, and X-ray source the distance between the intersecting position between (focus position) and the workpiece reference surface of the X-ray source light axis FOD, the distance between the X-ray source and the imaging surface the When FID, given by FID / FOD.

本実施例の場合、カメラ2'(その撮像面2)は、X線源の回転(1a〜1d)に応じて、これに同期して、円軌道4に沿って、撮像面をワーク3の基準面に平行に保ちつつ、回転される。 In this embodiment, a camera 2 '(Part imaging surface 2) in response to rotation of the X-ray source (1 a to 1 d), in synchronism with this, along the circular path 4, the image pickup surface of the workpiece 3 while in parallel keeping the reference plane, it is rotated. その際、撮像面の配向(矢印で示す)は、互いに平行(矢印が互いに平行)になるように維持される。 At that time, the orientation of the imaging plane (shown by arrows) is maintained to be parallel (arrow parallel) to each other.

この相対位置関係の下における同期回転によって、ワーク3の基準面に対するX線光軸の斜め透過が、360°の異なった方位(回転方位)をもって、実現される。 The rotation synchronization under this relative positional relation, oblique transmission of X-ray optical axis with respect to the reference plane of the workpiece 3, with different orientations (rotation direction) of 360 °, is realized. これにより、実施例1と同様な透過X線画像が撮像され、さらにトモグラフィ等やCT画像再構成も可能である。 Thus, the same transmission X-ray image as in Example 1 is captured, it is possible further tomography etc. and CT image reconstruction.

カメラ2'の円軌道4に沿った公転(軌道上回転)に対し、撮像面の方位を一定に維持するには、実施例1のワーク3について説明したのと同じ機構を用いることができる。 To revolve along a circular orbit 4 of the camera 2 '(orbit rotation), to maintain the orientation of the imaging surface at a constant, it is possible to use the same mechanism as described for the workpiece 3 of Example 1. その一例としては、図6に示すとおり、カメラZ軸としてZc軸をカメラX軸XcとカメラY軸Ycの交点に直交して設け、Zc軸の回りに回転可能とする(θc軸)。 As an example, as shown in FIG. 6, provided perpendicular to Zc axis as a camera Z-axis in the camera X-axis Xc and the camera Y-axis intersection of Yc, and rotatable about the Zc axis (.theta.c axis).

この実施例の場合、ワーク載置ステージ(テーブル)の構造が実施例1よりも簡単になるという利点がある。 In this embodiment, there is an advantage that the structure of the workpiece mounting stage (table) can be simplified than in Example 1. ワーク位置調節ステージは、少なくともX,Y2軸(場合により、さらに面の角度調節用回転軸)に関し位置調節可能に構成し、Z=0で、かつX−Y面に平行なワーク基準面を、所定の倍率で設定できるようにする。 Work position adjusting stage (optionally, further angular adjustment rotation axis of the surface) at least X, Y2 axis position adjustable composed relates, in Z = 0, and parallel work reference surface onto the X-Y plane, to be set at a predetermined magnification. ワーク載置ステージの一例としては、図6に示すとおり、X−Y面内で一方向(例えばX方向)に移動(例えばスライド)可能なコンベア式(例えばガイドレールによる)のものが有用である。 An example of a workpiece mounting stage, as shown in FIG. 6, it is useful as a mobile in one direction (e.g., X direction) in the X-Y plane (e.g., slide) can conveyor type (e.g. by the guide rails) . なお、ステージにはさらにZ軸調節機能を付加することもできる。 Incidentally, it may be further added Z-axis adjustability to the stage.

本実施例では、X線源から放射されるX線照射コーンビームの使い方が、実施例1とは、やや異なる。 In this embodiment, use of the X-ray irradiation cone beam emitted from the X-ray source, the first embodiment, differs somewhat. 実施例1では、固定位置のX線発生器(X線源)から直接出射形成されるコーンビームをその中心軸線をZ軸として用いればよいが、実施例2では、Z軸は、X線源の円軌道6に沿った軌道回転により形成されるX線光軸の軌跡(包絡線)により形成される仮想的コーンの中心軸線をもってZ軸となす。 In Example 1, may be used cone beam directly emitted formed from the X-ray generator of a fixed position (X-ray source) and its central axis as a Z-axis, but in the second embodiment, the Z-axis, X-ray source It makes with the Z-axis with an imaginary cone which is formed by the trajectory of the X-ray optical axis formed by the orbital rotation along the circular orbit 6 of (envelope) the central axis of. このZ軸は、カメラ2の回転軌道4に沿った回転の中心軸線である。 The Z axis is the center axis of rotation along the rotation path 4 of the camera 2. (=装置の中心軸線) (= Center axis of the device)
(カメラ回転系) (Camera rotation system)
カメラ(その撮像面)の回転方式の代表例は図3,図4に示す通りである。 Representative examples of rotary type camera (imaging surface thereof) 3, is shown in FIG.

図3は、図1の場合と同様であり、撮像面は常にZ軸の方向を指向(矢印で示す)しつつ円軌道に沿って回転する。 Figure 3 is similar to that of Figure 1, the imaging surface is always in the direction of Z-axis directional (indicated by arrows) to rotate along a circular orbit while.

図4は、それに対し、図2の場合と同様であり、撮像面は常にX−Y面の一定の方向に指向(図示の場合矢印がY軸に平行に設定されている)して、互いに平行に推移(平行移動)する。 Figure 4 is a contrast is the same as in the case of FIG. 2, the imaging surface is always directed in a certain direction of the X-Y plane (in the illustrated arrow is set parallel to the Y axis) to each other parallel to transition (translation).

図4のカメラ回転系を図1の実施例のカメラ2の回転系に代えて用いることもでき、また図3のカメラ回転系を図2の実施例のカメラ2の回転系に代えて用いることもできる。 The camera rotation system of Figure 4 can be used instead of the rotating system of the embodiment of the camera 2 in FIG. 1, also be used in place of the camera rotating system of FIG. 3 in the rotation system of the camera 2 of the embodiment of FIG. 2 It can also be. いずれも、ワークに対する撮像面の配列関係の必要性ないしカメラ撮像面の有効利用度を考慮して選定できる。 Both can be selected in consideration of effective utilization of the need to camera imaging plane of arrangement relations of the imaging surface with respect to the workpiece.

例えば、図1の実施例では、ワーク3の各位置3a〜3dの平面形状(ないし基準面の形状)が、そのままカメラ撮像面2の各位置2a〜2dに写像的に反映するので、撮像面の利用効率並びに撮像面のカメラ座標系Xc,Ycの、ワーク3の座標系Xw,Ywとの対応関係がとり易く変換も容易であるという利点がある。 For example, in the embodiment of FIG. 1, the planar shape of each position 3a~3d of the work 3 (the shape of or reference surface), since the mapping to directly reflected in the respective positions 2a~2d camera imaging plane 2, the imaging plane there is an advantage in the use efficiency and the camera coordinate system Xc of the imaging surface, the Yc, coordinate system Xw of the workpiece 3, that easily converts to take the relationship between Yw is easy.

一方、図2の実施例の場合には、定置(固定)セットされたワーク3の座標系Xw,Ywに対し、カメラの撮像面の各位置2a〜2d(X線源の位置1a〜1dに対応、同期)での座標系Xc,Ycは、互いに平行関係にあり、変換が容易である。 On the other hand, in the case of the embodiment of Figure 2, stationary (fixed) set coordinate system of the workpiece 3 Xw, Yw respect, the position 1a~1d of each position 2 a to 2 d (X-ray source of the imaging surface of the camera correspondingly, the coordinate system Xc in synchronous), Yc are in mutually parallel relationship, it is easy conversion.

なお、ワーク3の寸法に対し、カメラ撮像面2の寸法に余裕がある場合には、両者の座標系間に所定の対応関係(可及的に簡単な数式をもって変換可能があることが好ましい)を条件として、図1,2の実施例に示す組み合わせには、必ずしも限定されないことが、判る。 Incidentally, with respect to the dimensions of the workpiece 3, in the case where the size of the camera imaging plane 2 has an allowance, (there is preferably a convertible with a simple formula as possible) a predetermined relationship between the two coordinate systems the condition, in the combination shown in the embodiment of FIGS. 1 and 2, may not be necessarily limited to, understood.
(具体的適用例) (Specific Application Example)
図6,図7に具体的適用例を斜視図及び正面図として示す。 Figure 6 shows a perspective view and a front view of the specific application example in FIG. 図6において、装置の基本系たるXYZ座標系たるX線発生器1'のX線源1は、装置の中心軸線たるZ軸の方向にその照射X線のコーンビーム中心線を一致させて配置される。 6, the basic system serving XYZ coordinate system serving as the X-ray source 1 of X-ray generator 1 'of the apparatus, to match the cone-beam center line of the X-ray irradiation in the direction of the central axis serving as Z-axis of the device arrangement It is. 装置基本系に加え、ワークのX軸Xw,Y軸Yw、Z軸Zwから成るワーク座標系(Xw,Yw,Zw)が示される。 In addition to the device basic system, X-axis of the workpiece Xw, Y-axis Yw, work coordinate system having the Z-axis Zw (Xw, Yw, Zw) is shown.

一方カメラには、カメラのX軸Xc,Y軸Yc,Z軸Zcから成る座標系(Xc,Yc,Zc)があり、カメラZc軸は、水平回転軸(θ軸)と合致している(を構成している)。 The contrast camera, the X-axis Xc, Y-axis Yc, coordinate system having the Z-axis Zc (Xc, Yc, Zc) has, camera Zc axis is consistent with the horizontal rotary axis (theta-axis) ( constitute a).

検査ワーク3はワークステージ7の搬送レール(ないしコンベア)7aに載置されている。 Inspection work 3 is placed on a transport rail (or conveyor) 7a of the workpiece 7. ワークステージ7は各ワーク軸ないしステージ軸(Xw,Yw,Zw)の方向へ、各移動(位置調節)可能に構成され、ワーク3を所定検査位置へ導くと共に、その位置に保持する。 Workpiece 7 each work axis to stage axis (Xw, Yw, Zw) in the direction of each mobile (position adjustment) capable configured, guides the workpiece 3 to a predetermined inspection position, held in that position. ワーク3は矢印8a,8bの方向へ移動(搬送)可能であり矢印8aの方向から導入(装入)され検査終了後矢印8bの方向へ送出される。 Work 3 is sent in the direction of arrow 8a, the movement in the direction of 8b (conveyance) possible is introduced from the direction of the arrow 8a (charging) the inspection after completion of arrows 8b. なお、ワークステージの各軸駆動機構、回転駆動機構は図示を省略する。 Each axis drive mechanism of the workpiece, the rotation drive mechanism not shown.

アライメント認識・位置確認用カメラ9は、ワーク(ないしステージ)のアライメントマークの確認により、ワーク(ステージ)の位置決めを行う。 Alignment recognition and localization camera 9, the confirmation of the alignment marks of the workpiece (or stage), for positioning the workpiece (stage).

図7に、ワークの一例構造を示すと共に、照射X線光軸に沿った、焦点・受光間距離FID、焦点・オブジェクト(ワーク)間距離FODの関係を、撮影光軸角αと共に示す。 7, shown with an example structure of a workpiece, along the X-ray optical axis, the focus and receiving distance FID, the ratio of the focal object (workpiece) between the distance FOD, with shooting optical axis angle alpha. 各照射光軸は、ワークの基準面3'(点線で示す)の中心と斜交し、中心軸Zからのオブジェクト円軌道半径ORを規定する。 Each irradiation optical axis is interlinked center and the oblique reference surface 3 of the work '(shown by a dotted line), to define the object circular orbit radius OR from the central axis Z.

照射光軸についての倍率はFID/FODにより定まる。 Magnification of the irradiation optical axis is determined by the FID / FOD.

図示のとおりオブジェクト(ワーク)の基準面は、Z軸と直交する。 Reference plane as shown object (workpiece) is perpendicular to the Z axis.

一方、カメラ2'の影像面2は、Z軸と直交する平面内にあり、Z軸からのカメラ半径軌道半径CRを確定する。 On the other hand, imaging surface 2 of the camera 2 'is in the plane perpendicular to the Z-axis, to determine the camera radius orbital radius CR from the Z axis.

垂直方向に関しては、焦点オブジェクト間垂直距離WD焦点カメラ間垂直距離FCDがそれぞれ規定される。 With respect to the vertical direction, the vertical distance FCD between between focal object vertical distance WD focus camera is defined respectively.

焦点カメラ間垂直距離FCDがそれぞれ規定される。 Focus camera between the vertical distance FCD is defined respectively.

図8には、図1の実施例1に対応する具体例(X線発生器1'、ワーク3とカメラ2'を備える)を、斜視図をもって示した。 Figure 8 shows a specific example corresponding to Example 1 of FIG. 1 (X-ray generator 1 comprises a ', the work 3 and the camera 2'), it showed with perspective. ワーク3は円形軌道5に沿って、カメラ2'は円形軌道4に沿って、それぞれZ軸の回りを(角度的に)同期回転する。 Work 3 along a circular path 5, the camera 2 'along a circular path 4, (angularly) around the Z-axis respectively synchronous rotation. ワークとしては、平板状基板に電子部品を実装し表面が凹凸構造をなす、回路基板の一例を示す。 The work surface mounting electronic components on a flat substrate forming a concavo-convex structure, showing an example of a circuit board. 各円軌道4,5の形成する平面は、X−Y面に平行である。 Plane formed by the respective circular orbit 4,5 is parallel onto the X-Y plane.
(射影変換機能) (Projective transformation function)
透過観察(遠近法による立体視)のために、本発明では、さらに、射影(投影)変換(さらに任意的にシェーディング、即ち、陰影付与の補正)を行うことができる。 For transmission observation (stereoscopic due perspective), in the present invention, furthermore, the projection (projected) conversion (and optionally the shading, i.e., the correction of shading applied) can be performed. これにより、あたかも平面型X線センサ(FPD)ないしX線撮像面を照射光軸に対し直角に配置したかのごとく画像を表示できる。 Thus, it can be displayed or as an image arranged at right angles to if it were planar X-ray sensor (FPD) to the irradiation optical axis of the X-ray imaging surface. これにより、画像は遠近法に依拠したものがえられ、遠近感を生じ、見やすい画像を得ることができる。 Thus, images are example those which rely on perspective, produce perspective, it is possible to obtain an easily viewable image.

図5に、射影変換の原理を概念的に示す。 Figure 5 conceptually illustrates the principles of the projective transformation.

X線焦点位置(=X線源)から発し、水平に置いた検査ワーク3の基準面3'〔上面とする〕に斜交する照射光軸について中心光軸Acに対し左、右側の光軸をA1,A2とする。 X-ray focal position originating from (= X-ray source), the optical axis left and right relative to the central optical axis Ac for irradiating the optical axis obliquely intersect the reference surface 3 of the test workpiece 3 placed horizontally '[a top] It is referred to as A1, A2.

水平撮像面2の場合、A1,A2についての倍率M1,M2はM1=FID1/FOD1、M2=FID2/FOD2となりM1=M2となる。 For horizontal imaging plane 2, A1, magnification M1, M2 for A2 becomes M1 = FID1 / FOD1, M2 = FID2 / FOD2 next M1 = M2. その結果、水平撮像面2の画像パターンは、ワーク3の基盤目パターンがそのまま一定倍率で写像されたものとなる。 As a result, an image pattern of horizontal imaging plane 2 is intended to foundation th pattern of the workpiece 3 is mapped as a constant magnification. (図5(C)) (FIG. 5 (C))
それに対し、中心光軸Acに直交する撮像面2Rの場合、光軸A1についての倍率M1'=FID1/FOD1,光軸A2については、M2'=FID2/FOD2。 In contrast, if the imaging plane 2R perpendicular to the central optical axis Ac, magnification M1 on the optical axis A1 '= FID1 / FOD1, the optical axis A2 is, M2' = FID2 / FOD2. ここにFOD1<FOD2であるので、M1'>M2'となり、図5(B)に示すような画像パターンとなる。 <Because it is FOD2, M1 '> here FOD1 next M2', the image pattern as shown in FIG. 5 (B). 即ち、画面上部は大きく拡大され画面下部は拡大率が小さく、遠近法的なパターンとなる。 That is, the top of the screen is greatly magnified screen bottom has a small magnification, a perspective legal pattern. この場合、立体視の感が強くなるので、物体構造の視認には、好都合である。 In this case, since the feeling of stereoscopic becomes stronger, the visibility of the object structure is advantageous.

本発明の射影変換機能によれば、目視の認識効果を高めるため、図5(B)に示すような遠近法的パターンをディスプレイに表示することができる。 According to projective transformation function of the present invention, to enhance the recognition effect of visually can be displayed perspectively pattern as shown in FIG. 5 (B) on the display.

なお、図5(B),(C)はパターンの類型的差異を示すものであり、各表示倍率は、図5(A)の配置関係に直接対応するものではない。 Incidentally, FIG. 5 (B), (C) are those showing a typological difference pattern, the display magnification does not directly correspond to the arrangement of FIG. 5 (A).

図5(B)では、太字で囲んだ部分を考えると、撮像面枠全体に対し下縁部及び左右両縁部(マージン)に有効利用されない領域がある。 In FIG. 5 (B), the consideration of a part surrounded by bold, there is a region which is not effectively utilized in the lower edge and the lateral edges with respect to the entire imaging plane frame (margin). このため撮像面(受光面)の利用効率は、最大とはいえずかなり低いことがわかる。 Therefore utilization efficiency of the imaging surface (light receiving surface), it can be seen that considerably lower not be said to be the largest.

それに対し、図5(C)では、碁盤状舛目は、画面全体に及び撮像面の利用効率は高い。 In contrast, in FIG. 5 (C), the checkerboard shaped mass eyes, the utilization efficiency of the entire screen and the imaging surface is high. ただし、遠近感はない。 However, there is no perspective.

この射影変換機能は、実際に撮像面を機械的に光軸に直行される必要はなく、水平撮像面2による撮像データに射影変換処理をコンピュータ処理により施すことにより、得ることができる。 The projective transformation function need not be actually perpendicular to the mechanical optical axis imaging plane, by performing a computer process the projective transformation processing on the image pickup data by the horizontal image pickup surface 2, can be obtained.

そのため、下記の射影変換式を用いて、射影変換できる。 Therefore, by using the projective transformation formula may projective transformation.

図9はX線源―カメラ系を真横から見たものである。 Figure 9 is an X-ray source - is viewed of the camera system from the side. Pを焦点(X線源)としOQ面に投影されたX線像をOQ'面上に射影変換する。 P a to projective transformation focus (X-ray source) and X-ray image projected on the OQ plane OQ 'on the surface.
Y方向:DO=dとおいて Y direction: at the DO = d
y:y'cosθ=OQ:OQ' =PO:PR=d:d-y'sinθ=1:1-y'sinθ/dより y: y'cosθ = OQ: OQ '= PO: PR = d: d-y'sinθ = 1: from 1-y'sinθ / d
y'=y/(ysinθ/d+cosθ) y '= y / (ysinθ / d + cosθ)
y'=y/(ysinθ/d+cosθ) y '= y / (ysinθ / d + cosθ)
Y方向:また、X方向は真上から見た図を用いて Y direction: Further, X direction with a view from directly above
x:x'=PO:PR=d:d-y'sinθより x: x '= PO: from d-y'sinθ: PR = d
x'=x(1-y'sinθ/d) x '= x (1-y'sinθ / d)

1. 1. 機器構成例 コーンビームX線源(以下X線源) Equipment configuration example cone beam X-ray source (hereinafter X-ray source)
フラットパネルセンサ等の歪みの少ない平面型X線センサ(以下FPD、flat panel detector) Less distortion planar X-ray sensor such as a flat panel sensor (hereinafter FPD, flat panel detector)
観察対象を保持するステージ機構2. Stage mechanism 2 for holding an observation target. 目標とする機能・条件例(1)観察対象に対し傾斜方向からのX線撮影を行い、透視画像と断層画像を得ることができること。 Perform X-ray imaging from the inclined direction with respect to function and Conditions Example (1) observation target as a target, it is possible to obtain a fluoroscopic image and the tomographic image.
(2)断層画像再構成においてCT、ラミノグラフ(トモシンセシス)の両アルゴリズムを利用出来ること。 (2) CT in tomographic image reconstruction, it can be utilized both algorithms laminograph (tomosynthesis).
(3)断層画像による解析、自動検査が可能であること。 (3) Analysis by a tomographic image, that the automatic test is possible.
(4)断層像を得るための回転軌道を縮小し、装置の外形サイズを小さくできること。 (4) reducing the rotational trajectory to obtain a tomographic image, to be able to reduce the outer size of the device.
3. 3. 総合配置構成例[構成1](図1,実施例1参照) Examples General arrangement [Configuration 1] (see FIG. 1, Example 1)
図1に示すようにX線源1に対しFPD〔撮像面2〕と観察対象(ワーク3)を水平に配置する(両者は互いに平行)。 Observed with respect to the X-ray source 1 as shown in FIG. 1 and FPD [imaging plane 2] target (work 3) a horizontally disposed (both parallel to each other). 観察対象とFPDをそれぞれ円軌道上(5,4)を移動させ断層プロジェクション画像を撮影する。 It was the observation target and the FPD is moved respectively on the circular path of the (5,4) capturing a tomographic projection image. このときFPDは回転軸Zに直交して配置する。 In this case FPD is arranged orthogonal to the rotation axis Z.
[構成2](図2,実施例2参照) [Configuration 2] (see FIG. 2, Example 2)
図2に示すようにX線源1に対しFPDと観察対象をいずれも水平に配置する。 With respect to the X-ray source 1 as shown in FIG. 2 arranged both horizontally observation target FPD. 観察対象(ワーク3)を固定し、X線源1とFPD2をそれぞれ円軌道上(6,4)を移動させ断層プロジェクション画像を撮影する。 Observation target (work 3) are fixed and a tomographic projection image is moved X-ray source 1 and FPD2 respectively circular orbit the (6,4). このときX線源1とFPD2は回転軸Zに直交して配置する。 In this case the X-ray source 1 and FPD2 is arranged orthogonal to the rotation axis Z.

両構成1,2はともにCT断層用プロジェクション画像及びラミノグラフ(トモシンセシス)断層用プロジェクション画像を撮影する機能を持つ。 Both configurations 1 and 2 both have the function of photographing a CT tomographic for projection images and laminograph (tomosynthesis) tomographic for projection images. CT断層撮像の場合は一例として図3のようにFPDがその撮像面の配向方向はZ軸に指向した状態でX線源に対し水平方向に回転し、ラミノグラフ(トモシンセシス)断層撮像の場合は一例として図4のようにFPDがX線源に対し平行移動的に円軌道上を移動する。 FPD is the orientation direction of the imaging surface as shown in FIG. 3 as an example in the case of CT tomography is rotated in the horizontal direction with respect to the X-ray source while directed to the Z-axis, an example in the case of laminograph (tomosynthesis) tomography FPD as shown in FIG. 4 is moved to move on a circular track parallel to the X-ray source as. (FDD撮像面の配向方向はいつも同じ方向、矢印参照) (Orientation direction is always the same direction of the FDD imaging surface, see the arrow)

4. 4. 水平配置関係の利点(4.1)FPDと観察対象がいずれも水平に配置されることによる利点は次の通りである。 Advantage of the benefits (4.1) FPD an observation target in the horizontal positional relationship is arranged horizontally none is as follows.

従来の傾斜観察ではFPDは図5の2Rのように光軸に対し直角に配置される。 In the conventional tilted observation FPD are arranged at right angles to the optical axis as in 2R in FIG. これに対し本装置ではFDD面は回転軸に対し直角をなす面(検査対象基準面に対し平行)に配置される。 In contrast FDD surface in this device is arranged in a plane at right angles to the rotation axis (parallel to the inspection target reference plane). その特長は以下に挙げるとおりである。 Its features are as listed below.
・FPDを光軸方向へ向けるための軸(および回転機能)が不要となる。 - axis for directing FPD in the optical axis direction (and rotation function) is not necessary.
・断層構築時に投影変換を行わないため、撮像面(受光面)を広く使うことができる。 · Since the fault during the construction does not perform projective transformation, may be used an imaging surface (light receiving surface) wide.
・FPDが回転軸に対し直交な面(観察対象に対し平行)に配置されるため、高さ方向の物理干渉が少ない。 · Since the FPD are arranged in orthogonal planes to the rotation axis (parallel to the observation target), physical interference in the height direction is small. このため、装置高さを縮小することができる。 Therefore, it is possible to reduce the apparatus in height.
・上記の理由によりX線源−FPD間距離(以下FID)を縮小することができるため、X線の感度が向上し、S/N比(シグナル−ノイズ比)を向上させ、高画質な画像を得ることが出来る。 · Since the above reason it is possible to reduce the X-ray source -FPD distance (hereinafter FID), improves the sensitivity of the X-rays, S / N ratio - improves (signal to noise ratio), a high quality image it can be obtained.
・FIDの縮小により、撮影時のカメラ軌道半径CRも縮小され、撮影時間を短縮することが出来る。 · By reduction of FID, camera orbital radius CR at the time of photographing is also reduced, it is possible to shorten the imaging time.
・FPDを光軸方向に直角に配置した場合に比べX線の最大照射角度が抑えられ、より高い角度での撮影が可能となる。 · FPD maximum irradiation angle of X-ray than in case of arranging at right angles to the optical axis direction is suppressed, it is possible to shoot at higher angles. また、撮影可能な最短のFID距離を縮小できる。 In addition, it reduces the FID distance can image the shortest.
・斜め方向からの透視画像の分解能が均一となる(均等倍率の画像になる)ため、透視検査への利用が可能となる。 - resolution of the fluoroscopic image from an oblique direction is uniform (the image becomes equal magnification) Therefore, it is possible to use for fluoroscopy. (図5(B)に比べ(A)参照) (Compared to FIG. 5 (B) (A) see)
・ワーク固定で、FPD回転の機構の場合、回転軸精度の要求が低くなる。 · A work fixed, if the mechanism of the FPD rotation required of the rotating shaft be less accurate.

(4.2)CT断層撮影・ラミノグラフ(トモシンセシス)断層撮影のデュアルモードとしたことの利点 本実施例ではCTによる高画質断層像とラミノグラフ(トモシンセシス)による低プロジェクション数での断層像の2通りの断層撮影が可能となる。 (4.2) CT tomography-laminograph (tomosynthesis) of two types of tomographic images at low projection number by high quality tomographic images by CT is an advantage embodiment of it has a dual-mode tomography and laminograph (tomosynthesis) it is possible to tomography. その特長は次の通りである。 Its features are as follows.
・ワークの形状、検査の要求精度などにより2モード間の切り替えを行い、タクトを縮小出来る。 - the shape of the workpiece, due to the required accuracy of the inspection to switch between the two modes can reduce the tact. 必要な場合は直ちに、しかも必要なときだけ、高精度のCT断層撮影に切替えることができ、一般的には高速なラミノグラフィ等の簡易断層撮影により高速検査ができる。 If necessary immediately, yet only when needed, it can be switched with high accuracy of CT tomography, generally can speed inspection by the simple tomography, such as high speed laminography.
・ラミノグラフ(トモシンセシス)はCT(一般に光軸角度45〜60°)に比べて、比較的小さい光軸角度(一般に30〜45°)での撮影が可能である。 · Laminograph (tomosynthesis) is compared to CT (typically the optical axis angle 45 to 60 °), it is possible to shoot at a relatively small optical axis angle (typically 30-45 °). これを利用して隣接部品の高さ等で撮影できなかった部位の検査も可能になる。 Test sites which can not be taken at the height or the like of the adjacent components utilizing also possible.

(4.3)透視観察機能の利点 本実施例での透視観察時は投影変換(さらに任意にシェーディング補正)を行い、あたかもFPDを光軸直角に配置したような画像を(遠近法的に)表示する。 (4.3) during fluoroscopic observation in advantages embodiment of fluoroscopic observation function performs projection transformation (optionally further shading correction), as if the image as arranged FPD perpendicular the optical axis (in the perspective) indicate. この機能により遠近感のある人間が理解しやすい画像を得ることが出来る。 Can be human beings with a sense of perspective to gain easy image understood by this function.

(CT画像再構成) (CT image reconstruction)
精密CT画像再構成は既知のCT画像再構成方法ないし装置(システム)によって行うことができるが、好ましくは、同一出願人の先の出願に係る「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」(以下「CT画像再構成」と称する)と題する日本特許出願特願2006−163695(平成18年6月13日出願)及びこの出願に基づく優先権主張による国際出願PCT/JP2007/61429(2007年6月6日出願)に開示した技術を用いて行うことができる。 Although precise CT image reconstruction can be carried out by known CT image reconstruction method to apparatus (system), preferably, the optional orientation of the same applicant of the earlier application as "X-ray irradiation direction detector CT machine set in a direction, the three-dimensional image reconstruction method and program "(hereinafter" CT image is referred to as a reconstruction ") entitled Japanese Patent application No. 2006-163695 (June 2006 13 filed) and the international application by the priority claim based on the application PCT / JP2007 / 61429 can be performed using the techniques disclosed in (June 6, 2007 application). 上記日本特許出願及びPCT国際出願の全記載内容は、引用をもって本書に繰込み記載されているものとする。 All the details of the above-Japan patent applications and PCT international application is intended to have the quotation has been described narrowing Repetitive in this book.

このCT画像再構成は、下記のとおりの技術であるが、本発明の一視点において,このCT画像再構成において、X線照射方向(光軸の方向)と検出器(撮像面)の配向を、所望の「配向関係」に設定(可変調節も含む)して用いることにより精密CT画像再構成を行うことができる。 The CT image reconstruction is a technique as follows, in one aspect of the present invention, in the CT image reconstruction, a detector X-ray irradiation direction (direction of the optical axis) the alignment of the (imaging surface) , it is possible to perform a precise CT image reconstruction by using set to the desired "orientation relationship" (including variable regulation).

<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>(CT画像再構成) <X-ray irradiation direction detector CT apparatus set at arbitrary direction orientation, the three-dimensional image reconstruction method and program> (CT image reconstruction)
[CT形態1] [CT Embodiment 1]
(1)X線源に対し所定距離に配置した測定物(検査対象ワーク)を透過したX線を検出する検出面を配設したX線CT装置を用意する工程、 (1) X-ray source with respect to the measurement object arranged at a predetermined distance step of preparing an X-ray CT apparatus which is disposed a detection surface for detecting the X-rays transmitted through the (inspected workpiece),
(2)検出器の検出面配置をX線源と測定物の中心を結ぶ直線に対して任意の方向に配向する工程、 (2) a step of orienting the detection surface arrangement of the detector in any direction relative to a straight line connecting the centers of the X-ray source and the measurement subject,
(3)測定物の回転軸方向に対しX線を0度より大きい角度で照射して検出器で投影画像データを検出する工程、 (3) detecting the projection image data to X-ray with respect to the rotational axis of the workpiece by the detector is irradiated with an angle greater than 0 degrees,
(4)検出した投影データ画像から画像再構成を行い、測定物の内部構造を表示する工程を含むCT画像再構成方法であって、 (4) performs image reconstruction from the detected projection data image, a CT image reconstruction method comprising the step of displaying the internal structure of the measurement object,
(A)投影画像データに所定の重みを掛けること、 (A) applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛けること、 (B) applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行うこと、を含む処理を行うこと を特徴とする測定物を三次元画像化するCT画像再構成方法。 (C) CT image reconstruction method for three-dimensional imaging measurement object, which comprises carrying out the three-dimensional reconstruction space to the data after the filtering by performing a back projection in a predetermined manner, the process comprising.

[CT形態2] [CT Embodiment 2]
測定物或いはその一部を拡大して三次元画像化する斜めCT装置を用い、X線源とカメラを固定し測定物を回転させて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態1に記載のCT画像再構成方法。 Measured or using an oblique CT apparatus for three-dimensional imaging an enlarged part thereof, to fix the X-ray source and the camera rotates the workpiece to detect the projection image data, using as the detected projection image data CT image reconstruction method according to the CT mode 1 for three-dimensional image reconstruction Te.

[CT形態3] [CT Embodiment 3]
測定物が固定されX線源と検出器が測定物の周りを回転する幾何系を有する測定装置を用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態1に記載のCT画像再構成方法。 Measured by using a measuring device having a geometric system with detector fixed X-ray source rotates around the workpiece to detect the projection image data, as it uses in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data CT image reconstruction method according to the CT mode 1 performed.

[CT形態4] [CT Embodiment 4]
デジタルラミノグラフィデータを用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態1に記載のCT画像再構成方法。 Digital laminography data was used to detect the projection image data, CT image reconstruction method according to the CT mode 1 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data.

[CT形態5] [CT Embodiment 5]
マイクロCT装置を用い、検出器を任意の方向へ配向し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態1に記載のCT画像再構成方法。 Using a micro CT system, to orient the detector in any direction, CT image reconstruction method according to the CT mode 1 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data.

[CT形態6] [CT form 6]
前記重みとして、X線焦点から測定物中心までの距離をD so 、検出面座標系を(p,q)とすると、該距離D soに対する検出面座標系(p,q)での点の位置(p,q)を考慮した重みを用いることを特徴とするCT形態1〜5の一に記載のCT画像再構成方法。 As the weight, the distance from the X-ray focal point to the workpiece center D so, when the detection surface coordinate system (p, q), the position of a point on the detection surface coordinate system with respect to the distance D so (p, q) (p, q) CT image reconstruction method according to one of the CT mode 1 to 5, characterized by using a weight in consideration of.

[CT形態7] [CT form 7]
前記重みとして、式 As the weight, the formula
(ただし、 (However,
は、夫々、点(p,q)における投影データ及び重みづけした投影データであり、 , Respectively, a projection data association projection data and the weight at the point (p, q),
は、検出面の直交座標の各座標軸p、qと円軌道での検出面の直交座標の各座標軸と成す角度を示し、R=D so sinφ、d=D so cosφであり、βは測定物の回転軸(Z軸)に対する投影角度を示す。 , Each coordinate axis p of the orthogonal coordinates of the detected face indicates the angle between the coordinate axes of the rectangular coordinate detection surface at q and circular orbit, R = D so sinφ, a d = D so cosφ, β is measured It shows a projection angle with respect to the rotation axis (Z-axis). )を用いることを特徴とするCT形態6に記載のCT画像再構成方法。 CT image reconstruction method according to the CT embodiment 6, wherein the use of).

[CT形態8] [CT form 8]
前記フィルタとして検出面の配向角度を用いることを特徴とするCT形態1〜6の一に記載のCT画像再構成方法。 One CT image reconstruction method according to the CT mode 1 to 6, wherein the use of the orientation angle of the detection plane as the filter.

[CT形態9] [CT form 9]
前記フィルタ後のデータに対して下記の式により逆投影を行うこと: By performing back projection by the following equation with respect to data after the filter:
(ただし、t=xcosβ+ysinβ、s=-xsinβ+ycosβであり、βは測定物の回転軸に対する投影角度を示す)を特徴とするCT形態1〜8の一に記載のCT画像再構成方法。 (Where, t = xcosβ + ysinβ, a s = -xsinβ + ycosβ, β denotes the projection angle with respect to the rotation axis of the workpiece) CT image reconstruction method according to one of the CT mode 1 to 8, wherein .

[CT形態10] [CT form 10]
X線源に対し所定距離に配した測定物を透過したX線を検出する検出面を配設したX線CT装置において、 In X-ray CT apparatus which is disposed a detection surface for detecting the X-rays transmitted through the measured object arranged at a predetermined distance with respect to the X-ray source,
検出器の検出面配置をX線源と測定物の中心を結ぶ直線に対して任意の方向に配向し、 Oriented in any direction the detecting surface arrangement of the detector with respect to a straight line connecting the centers of the X-ray source and the measurement subject,
測定物の回転軸方向に対しX線を0度より大きい角度で照射して検出器で投影画像データを検出し、 The X-ray with respect to the rotation axis direction of the measured object to detect the projection image data in a detector is irradiated at an angle greater than 0 degrees,
検出した投影データ画像から画像再構成を行い、測定物の内部構造を表示するCT画像再構成装置であって、 Performs image reconstruction from the detected projection data image, a CT image reconstruction device for displaying the internal structure of the measurement object,
(A)投影画像データに所定の重みを掛ける手段、 (A) means for applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛ける手段、 (B) means for applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行う手段、を含むこと を特徴とする測定物を三次元画像化するCT画像再構成装置。 (C) CT image reconstruction device for three-dimensional imaging measurement object, characterized in that it comprises in a three-dimensional reconstruction space to the data after the filtering means for performing back projection in a predetermined manner, a.

[CT形態11] [CT form 11]
測定物或いはその一部を拡大して三次元画像化する斜めCT装置を用い、X線源とカメラを固定し測定物を回転させて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態10に記載のCT画像再構成装置。 Measured or using an oblique CT apparatus for three-dimensional imaging an enlarged part thereof, to fix the X-ray source and the camera rotates the workpiece to detect the projection image data, using as the detected projection image data CT image reconstruction apparatus according to the CT mode 10 to perform the three-dimensional image reconstruction Te.

[CT形態12] [CT form 12]
測定物が固定されX線源と検出器が測定物の周りを回転する幾何系を有する測定装置を用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態10に記載のCT画像再構成装置。 Measured by using a measuring device having a geometric system with detector fixed X-ray source rotates around the workpiece to detect the projection image data, as it uses in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data CT image reconstruction apparatus according to the CT mode 10 carried out.

[CT形態13] [CT form 13]
デジタルラミノグラフィデータを用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態10に記載のCT画像再構成装置。 Digital laminography data was used to detect the projection image data, CT image reconstruction apparatus according to the CT mode 10 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data.

[CT形態14] [CT form 14]
マイクロCT装置を用い、検出器を任意の方向へ配向し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態10に記載のCT画像再構成装置。 Micro CT using the apparatus, to orient the detector in any direction, the detected CT image reconstruction apparatus according to the CT mode 10 to perform the three-dimensional image reconstruction uses exactly the projection image data.

[CT形態15] [CT form 15]
前記重みとして、X線焦点から測定物中心までの距離をD so 、検出面座標系を(p,q)とすると、該距離D soに対する検出面座標系(p,q)での点の位置(p,q)を考慮した重みを用いることを特徴とするCT形態10〜14の一に記載のCT画像再構成装置。 As the weight, the distance from the X-ray focal point to the workpiece center D so, when the detection surface coordinate system (p, q), the position of a point on the detection surface coordinate system with respect to the distance D so (p, q) (p, q) CT image reconstruction apparatus according to one of the CT mode 10-14 which comprises using a weighting in consideration of.
[CT形態16] [CT form 16]
前記重みとして、式 As the weight, the formula
(ただし、 (However,
は、夫々、点(p,q)における投影データ及び重みづけした投影データであり、 , Respectively, a projection data association projection data and the weight at the point (p, q),
は、検出面の直交座標の各座標軸p、qと円軌道での検出面の直交座標の各座標軸と成す角度を示し、R=D so sinφ、d=D so cosφであり、βは測定物の回転軸(Z軸)に対する投影角度を示す。 , Each coordinate axis p of the orthogonal coordinates of the detected face indicates the angle between the coordinate axes of the rectangular coordinate detection surface at q and circular orbit, R = D so sinφ, a d = D so cosφ, β is measured It shows a projection angle with respect to the rotation axis (Z-axis). )を用いることを特徴とするCT形態15に記載のCT画像再構成装置。 ) CT image reconstruction apparatus according to the CT mode 15, wherein the use of.

[CT形態17] [CT form 17]
前記フィルタとして検出面の配向角度を用いることを特徴とするCT形態1〜6の一に記載のCT画像再構成方法。 One CT image reconstruction method according to the CT mode 1 to 6, wherein the use of the orientation angle of the detection plane as the filter.

[CT形態18] [CT form 18]
前記フィルタ後のデータに対して下記の式により逆投影を行うこと: By performing back projection by the following equation with respect to data after the filter:
(ただし、t=xcosβ+ysinβ、s=-xsinβ+ycosβであり、βは測定物の回転軸に対する投影角度を示す)を有することとするCT形態10〜17の一に記載のCT画像再構成装置。 (Where, t = xcosβ + ysinβ, a s = -xsinβ + ycosβ, β the projection angle shows a relative to the axis of rotation of the workpiece) CT image reconstruction according to one of the CT form 10 to 17 to have a apparatus.

[CT形態19] [CT form 19]
(1)X線源に対し所定距離に配置した測定物を透過したX線を検出する検出面を配設したX線CT装置を用意する工程、 (1) X-ray source with respect to the step of preparing an X-ray CT apparatus which is disposed a detection surface for detecting the X-rays transmitted through the measured object is arranged at a predetermined distance,
(2)検出器の検出面配置をX線源と測定物の中心を結ぶ直線に対して任意の方向に配向する工程、 (2) a step of orienting the detection surface arrangement of the detector in any direction relative to a straight line connecting the centers of the X-ray source and the measurement subject,
(3)測定物の回転軸方向に対しX線を0度より大きい角度で照射して検出器で投影画像データを検出する工程、 (3) detecting the projection image data to X-ray with respect to the rotational axis of the workpiece by the detector is irradiated with an angle greater than 0 degrees,
(4)検出した投影データ画像から画像再構成を行い、測定物の内部構造を表示する工程を含むCT画像再構成方法であって、 (4) performs image reconstruction from the detected projection data image, a CT image reconstruction method comprising the step of displaying the internal structure of the measurement object,
(A)投影画像データに所定の重みを掛けること、 (A) applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛けること、 (B) applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行うこと、を含む処理を行うこと を特徴とする測定物を三次元画像化するCT画像再構成方法を実施するための、コンピュータ読取り可能なプログラム。 (C) carried out in a three-dimensional reconstruction space to the data after the filtering by performing a back projection in a predetermined manner, the CT image reconstruction method for three-dimensional imaging measurement object, which comprises carrying out a process comprising for, computer-readable program.

[CT形態20] [CT form 20]
測定物或いはその一部を拡大して三次元画像化する斜めCT装置を用い、X線源とカメラを固定し測定物を回転させて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態19に記載のプログラム。 Measured or using an oblique CT apparatus for three-dimensional imaging an enlarged part thereof, to fix the X-ray source and the camera rotates the workpiece to detect the projection image data, using as the detected projection image data program according to the CT mode 19 for a three-dimensional image reconstruction Te.

[CT形態21] [CT form 21]
測定物が固定されX線源と検出器が測定物の周りを回転する幾何系を有する測定装置を用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態19に記載のプログラム。 Measured by using a measuring device having a geometric system with detector fixed X-ray source rotates around the workpiece to detect the projection image data, as it uses in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data program according to the CT mode 19 for.

[CT形態22] [CT form 22]
デジタルラミノグラフィデータを用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態19に記載のプログラム。 Digital laminography data was used to detect the projection image data, the program according to the CT mode 19 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data.

[CT形態23] [CT form 23]
マイクロCT装置を用い、検出器を任意の方向へ配向し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態19に記載のプログラム。 Using a micro CT system, to orient the detector in any direction, the program according to the CT mode 19 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data.

[CT形態24] [CT form 24]
前記重みとして、X線焦点から測定物中心までの距離をD so 、検出面座標系を(p,q)とすると、該距離D soに対する検出面座標系(p,q)での点の位置(p,q)を考慮した重みを用いることを特徴とするCT形態19〜23の一に記載のプログラム。 As the weight, the distance from the X-ray focal point to the workpiece center D so, when the detection surface coordinate system (p, q), the position of a point on the detection surface coordinate system with respect to the distance D so (p, q) (p, q) program according to one of the CT mode 19-23 which comprises using a weighting in consideration of.

[CT形態25] [CT form 25]
前記重みとして、式 As the weight, the formula
(ただし、 (However,
は、夫々、点(p,q)における投影データ及び重みづけした投影データであり、 , Respectively, a projection data association projection data and the weight at the point (p, q),
は、検出面の直交座標の各座標軸p、qと円軌道での検出面の直交座標の各座標軸と成す角度を示し、R=D so sinφ、d=D so cosφであり、βは測定物の回転軸(Z軸)に対する投影角度を示す。 , Each coordinate axis p of the orthogonal coordinates of the detected face indicates the angle between the coordinate axes of the rectangular coordinate detection surface at q and circular orbit, R = D so sinφ, a d = D so cosφ, β is measured It shows a projection angle with respect to the rotation axis (Z-axis). )を用いることを特徴とするCT形態24に記載のプログラム。 Program according to the CT mode 24, wherein the use of).

[CT形態26] [CT form 26]
前記フィルタとして検出面の配向角度を用いることを特徴とするCT形態19〜25の一に記載のプログラム。 Program according to one of the CT mode 19-25 which comprises using the orientation angle of the detection plane as the filter.

[CT形態27] [CT form 27]
前記フィルタ後のデータに対して下記の式により逆投影を行うこと: By performing back projection by the following equation with respect to data after the filter:
(ただし、t=xcosβ+ysinβ、s=-xsinβ+ycosβであり、βは測定物の回転軸に対する投影角度を示す)を特徴とするCT形態19〜26の一に記載のプログラム。 (Where, t = xcosβ + ysinβ, a s = -xsinβ + ycosβ, β denotes the projection angle with respect to the rotation axis of the workpiece) program according to one of the CT forms 19-26, wherein.

本発明のCT画像再構成は、放射線(特にX線)CT装置及びその三次元画像再構成方法に関し、特に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装置およびその三次元画像再構成法並びにそのためのプログラムに関する。 CT image reconstruction of the present invention, the radiation (in particular X-ray) CT apparatus and a relates three-dimensional image reconstruction method, CT device and a three-dimensional, especially setting the orientation of the detector and the X-ray irradiation direction in an arbitrary direction image reconstruction method and a program therefor.
[CT画像再構成の背景技術] [CT image reconstruction of the background art]
CT画像再構成X線CT装置による三次元画像再構成法について、例えば特許文献2に記載の斜めCT装置がある。 For CT image reconstruction X-ray CT apparatus according to the three-dimensional image reconstruction method, for example, a diagonal CT apparatus described in Patent Document 2. 一方、従来の投影データの三次元再構成法としてFDK法が一般に知られている(非特許文献1)。 On the other hand, FDK method is generally known as a three-dimensional reconstruction method of a conventional projection data (Non-Patent Document 1).

特開2003−344316号公報 JP 2003-344316 JP

CT画像再構成における課題[従来の再構成法(FDK法)および問題点] Challenge in CT image reconstruction [conventional reconstruction methods (FDK method) and problem]
従来のCT装置ないし三次元画像再構成法は以下の点で問題がある。 Conventional CT apparatus or the three-dimensional image reconstruction method has a problem in the following point.
<通常のX線CT装置> <Normal X-ray CT apparatus>
図1で示したような従来の通常のX線CT装置の一例では、検出面をX線焦点と測定物の回転中心点を結ぶ直線と直交するように固定した後、測定物を回転台の上に置き、回転台を一回転することによって、複数枚の2次元投影データ画像を検出し、検出した複数枚の2次元投影データ画像から画像再構成を行うことによって、測定物の内部構造を三次元画像化する。 In one example of a conventional ordinary X-ray CT apparatus as shown in FIG. 1, after fixing the detection surface so as to be perpendicular to the straight line connecting the rotational center point of the X-ray focal point and the measurement subject, the turntable of the measured put on, by the turntable rotates once, to detect the two-dimensional projection data a plurality of images, by performing image reconstruction from a plurality of two-dimensional projection data image detected, an internal structure of the measurement object to three-dimensional imaging. この装置において、よく用いられる画像再構成法はFDK法である。 In this apparatus may image reconstruction method used is FDK method. FDK法はFeldkamp, Davis, Kressにより提案された方法であり、再構成法の主流を成す(非特許文献1)。 FDK method makes Feldkamp, ​​Davis, a method proposed by Kress, the mainstream reconstruction method (Non-Patent Document 1). FDK法は、X線源と検出面を図1のように配置した場合に適用できる再構成法である。 FDK method is a reconstruction method that can be applied in the case of arranging the detection surface and the X-ray source as shown in FIG. このような装置は、X線源の照射方向と検出器の傾き(配向角度)に自由度がないため、X線源、回転台、検出器の位置によって、対象物体に対する倍率は決まってしまうという欠点がある。 Such a device, since there is no flexibility in the inclination of the illumination direction and the detector of the X-ray source (orientation angle), X-ray source, turntable, by the position of the detector, that ratio is thus fixed with respect to the target object there is a drawback.

従来のCTは以下の方面で問題点がある。 Conventional CT there is a problem in the following quarters.
<斜めCT装置> <Oblique CT apparatus>
近年、本件出願人は、半導体部品、プリント基板、半田接合部等の検査を行うため斜めCT装置を開発した。 Recently, the applicant of the present invention, semiconductor components, printed circuit board, has been developed oblique CT apparatus for inspecting such as solder joints. 斜めCT装置(特開2003−344316)において、再構成アルゴリズムは次のステップで行われる。 In oblique CT apparatus (JP 2003-344316), the reconstruction algorithm is performed in the next step.
(1) 投影画像に対して射影変換を行う。 (1) performing projective transformation on the projection image.
(2) 投影データに固有の重みを掛ける。 (2) multiplied by the specific weight to the projection data.
(3) 重みを掛けた投影データに対してフィルタを掛ける。 (3) applying a filter to the projection data obtained by multiplying the weight.
(4) 固有の方式で逆投影を行う。 (4) performing a back projection in a unique manner.
この装置は、X線を斜めに対象物体に照射し、検出器はX線の斜め照射方向に直交するように配置して撮影を行い、得られた撮影画像をFDK法に適用するため、撮影画像に対して射影変換を行っている。 This apparatus irradiates a target object to X-rays at an angle, the detector performs arrangement for shooting so as to be orthogonal to oblique irradiation direction of the X-ray, for applying a photographic image obtained FDK method, shooting It is performed projective transformation for the image. この変換により、対象物体の分解能が下がると言う問題点があることが判明した。 This transformation, it has been found that there is a problem that the resolution of the object is lowered. また、検出器の傾きには自由度がないため、やはり、X線源、回転台、検出器の位置によって倍率も決まってしまうという欠点がある。 Moreover, since there is no degree of freedom in the inclination of the detector, again, X-rays source, turntable, there is disadvantage that determined also the magnification by the position of the detector.
[注]X線源、回転台、検出器を相対的に動かして、再構成空間において、その幾何系が上述の2種類の装置と同じの場合は、説明を省略する。 [Note] X-ray source, turntable, by relatively moving the detector in the reconstruction space, if the geometrical system of the same two types of devices described above, the description thereof is omitted.

本発明は、これらの欠点を解消することに鑑みて成したものである。 The present invention has been form in view to eliminate these drawbacks. 即ち、本発明は、X線などの放射線を用いたCT装置において、対象物体(測定物)の分解能が高く、しかも検出器の配向の自由度が高い三次元画像再構成法及び装置並びにプログラムを提供することを課題とする。 That is, the present invention provides a CT apparatus using a radiation such as X-rays, high resolution of the target object (workpiece), yet the three-dimensional image reconstruction method is a high degree of freedom in orientation of the detectors and the apparatus, and program it is an object of the present invention to provide.
<FDK法> <FDK method>
先ず、良く使われている再構成法であるFDK法について説明する。 First, a description will be given is a reconstruction method that is used often FDK method.
再構成空間の座標系を(x,y,z)とし、二次元検出器平面の座標系を(p,q)、投影角度βに対して検出器平面上の点(p,q)においての投影値をP β (p,q)とすると、点(x,y,z)における吸収係数分布f(x,y,z)は、 The coordinate system of the reconstruction space and (x, y, z), the coordinates of the two-dimensional detector plane (p, q), a point on the detector plane relative to the projection angle β (p, q) of the When the projection values and P β (p, q), point (x, y, z) in the absorption coefficient distribution f (x, y, z) is
(1) (1)
と表される。 Denoted. ここで、D soはX線焦点から測定物中心までの距離、 Here, D so the distance from the X-ray focal point to the workpiece center,
(2) (2)
である。 It is. また、(p,q)座標系は検出面に固定された座標系であるが、FDK法では再構成空間の座標系に(p,q)座標系を移動して再構成を考える。 Further, (p, q) is the coordinate system is a fixed coordinate system the detection surface, consider the reconstructed moving (p, q) coordinate system to the coordinate system of the reconstruction space in the FDK method.

式(1)によって行われる三次元画像再構成法は、次の手順で行われる。 Three-dimensional image reconstruction process performed by the equation (1) is performed in the following procedure.
1:初期化: f(x,y,z)=0と置く。 1: Initialization: Put f (x, y, z) = 0 and.
2:各方向から検出した投影データ画像に対して、次のステップを繰り返す。 2: the projection data images detected from each direction, and repeats the subsequent steps.
[STEP 1]投影データに重みを掛ける。 [STEP 1] multiplied by the weight to the projection data. この「重み」は、距離D soに対する検出物座標系p、qを考慮した距離の関する重みづけを成す。 The "weight" is formed the distance D detected object coordinate system for so p, the weighting regarding the distance in consideration of q.
(3) (3)
[STEP 2]重みを掛けた投影データに対してフィルタを掛ける。 [STEP 2] applying a filter to the projection data obtained by multiplying the weight.
(4) (4)
[STEP 3]逆投影を行う。 Carry out the [STEP 3] reverse projection.
(5) (5)
ここで、 here,
は式2によって定義されたものである。 Are those defined by Formula 2.

[CT画像再構成のための解決手段] [SOLUTION for CT image reconstruction]
本発明のCT画像再構成では、図12で示したような、X線の照射方向に一つの自由度φ、検出器の傾き(配向)に二つの自由度 The CT image reconstruction of the present invention, as shown in FIG. 12, one degree of freedom in the irradiation direction of the X-ray phi, two degrees of freedom to the inclination of the detector (orientation)
を与えたX線CT装置の系を考える。 Given the system of X-ray CT apparatus that gave. このような装置系において、三次元画像再構成法としては、撮影画像データを変換なしでそのまま使って行う手法が提案される。 In such an apparatus system, as the three-dimensional image reconstruction method, a method of performing with intact without converting the captured image data is proposed.
即ち、本発明のCT画像再構成の第1の視点において、測定物を三次元画像化するCT画像構成方法は、(1)X線源に対し所定距離に配置した測定物を透過したX線を検出する検出面を配設したX線CT装置を用意する工程、 That is, in the first aspect of the CT image reconstruction of the present invention, CT image construction method for three-dimensional imaging measurement comprises, X-rays transmitted through the measured object is arranged at a predetermined distance with respect to (1) X-ray source preparing a X-ray CT apparatus which is disposed a detection surface for detecting,
(2)検出器の検出面配置をX線源と測定物の中心を結ぶ直線に対して任意の方向に配向する工程、 (2) a step of orienting the detection surface arrangement of the detector in any direction relative to a straight line connecting the centers of the X-ray source and the measurement subject,
(3)測定物の回転軸方向に、X線を0度より大きい角度で照射して検出器で投影画像データを検出する工程、 (3) detecting the projected image data in the rotation axis direction of the measured object, the X-ray at the detector and irradiated at an angle greater than 0 degrees,
(4)検出した投影データ画像から画像再構成を行い、測定物の内部構造を表示する工程、を含むCT画像再構成方法であって、 (4) performs image reconstruction from the detected projection data image, the step of displaying the internal structure of the measurement object, a CT image reconstruction method comprising,
(A)投影画像データに所定の重みを掛けること、 (A) applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛けること、 (B) applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行うこと、を含む処理を行うこと を特徴とする測定物を三次元画像化するCT画像再構成方法を特徴とする。 (C) wherein CT image reconstruction method for three-dimensional imaging measurement product by performing back projection in a predetermined manner in the three-dimensional reconstruction space to the filtered data, and performing processing including to.

<基本構成−構成1> <Basic Configuration - Configuration 1>
本発明のCT画像再構成の第2の視点において、測定物を三次元画像化するCT画像再構成装置が提供される。 In a second aspect of the CT image reconstruction of the present invention, the CT image reconstruction device for three-dimensional imaging measurement object is provided. この装置は、X線源に対し所定距離に配置した測定物を透過したX線を検出する検出面を配設したX線CT装置において、 In this apparatus, X-ray CT apparatus which is disposed a detection surface for detecting the X-rays transmitted through the measured object with respect to the X-ray source is arranged at a predetermined distance,
検出器の検出面配置をX線源と測定物の中心を結ぶ直線に対して任意の方向に配向し、 Oriented in any direction the detecting surface arrangement of the detector with respect to a straight line connecting the centers of the X-ray source and the measurement subject,
測定物の回転軸方向に対しX線を0度より大きい角度で照射して検出器で投影画像データを検出し、 The X-ray with respect to the rotation axis direction of the measured object to detect the projection image data in a detector is irradiated at an angle greater than 0 degrees,
検出した投影データ画像から画像再構成を行い、測定物の内部構造を表示するCT画像再構成装置であって、 Performs image reconstruction from the detected projection data image, a CT image reconstruction device for displaying the internal structure of the measurement object,
(A)投影画像データに所定の重みを掛ける手段、 (A) means for applying a predetermined weight to the projection image data,
(B)重みを掛けた投影画像データに対してフィルタを掛ける手段、 (B) means for applying a filter to the projection image data obtained by multiplying the weights,
(C)フィルタ後のデータに対し三次元再構成空間において所定の方式で逆投影を行う手段、を含むことを特徴とする。 It characterized in that it comprises a means for performing back projection in a predetermined manner in (C) the three-dimensional reconstruction space to the filtered data.
さらに本発明のCT画像再構成の第3の視点において、前記基本構成1の方法を実施するためのプログラムが提供される。 In yet a third aspect of the CT image reconstruction of the present invention, a program for implementing the basic structure 1 there is provided a method.
以下に、本発明のCT画像再構成のさらに好適な構成を示す。 Hereinafter, a further preferred configuration of the CT image reconstruction of the present invention.
測定物或いはその一部を拡大して三次元画像化する斜めCT装置において、X線源とカメラを固定し測定物を回転させて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行うCT形態1に記載のCT画像再構成方法。 In measuring object or oblique CT apparatus for three-dimensional imaging an enlarged part thereof, to fix the X-ray source and the camera rotates the workpiece to detect the projection image data, by using as the detected projection image data CT image reconstruction method according to the CT mode 1 for three-dimensional image reconstruction. (構成2) (Configuration 2)
測定物が固定されX線源と検出器が測定物の周りを回転する幾何系を有する測定装置を用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行う構成1に記載のCT画像再構成方法。 Measured by using a measuring device having a geometric system with detector fixed X-ray source rotates around the workpiece to detect the projection image data, as it uses in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data CT image reconstruction method according to structure 1 performed. (構成3) (Configuration 3)
デジタルラミノグラフィデータを用いて投影画像データを検出し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行う構成1に記載のCT画像再構成法。 Digital laminography data was used to detect the projection image data, CT image reconstruction method according to Structure 1 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data. (構成4) (Configuration 4)
マイクロCT装置を用い、検出器を任意の方向へ配向し、検出した投影画像データをそのまま使って三次元画像再構成を行う構成1に記載のCT画像再構成方法。 Using a micro CT system, to orient the detector in any direction, CT image reconstruction method according to Structure 1 for directly using in the three-dimensional image reconstruction of the detected projection image data. (構成5) (Configuration 5)
前記重みとして、X線源から測定物中心までの距離をD so 、検出面座標系を(p,q)とすると、該距離D soに対する検出面座標系(p,q)での点の位置(p,q)を考慮した重みを用いる事を特徴とする構成1〜6の一に記載のCT画像再構成方法。 As the weight, the distance from the X-ray source to workpiece center D so, when the detection surface coordinate system (p, q), the position of a point on the detection surface coordinate system with respect to the distance D so (p, q) (p, q) CT image reconstruction method according to one of structures 1-6, characterized in that using a weight considering. (構成6) (Structure 6)
前記重みとして、式 As the weight, the formula
を用いることを特徴とする構成1〜6の一に記載のCT画像再構成方法。 CT image reconstruction method according to one of structures 1-6, characterized by using a. (構成7) (Configuration 7)
前記フィルタとして検出面の配向角度を用いることを特徴とする構成1〜7の一に記載のCT画像再構成方法。 CT image reconstruction method according to one of structures 1-7, which comprises using the orientation angle of the detection plane as the filter. (構成8) (Configuration 8)
前記フィルタ後のデータに対して下記の式により逆投影を行うこと: By performing back projection by the following equation with respect to data after the filter:
を特徴とする構成1〜9の一に記載のCT画像再構成方法。 CT image reconstruction method according to one of structures 1 to 9, wherein the. (構成9) (Configuration 9)

<提案装置の配置> <Placement of the proposed equipment>
次に、X線の照射方向と検出器の傾きをどのようなステップで決めるかについて説明する。 Then either explained decide in what step the tilt of the irradiation direction and the detector of the X-ray.
(1)X線源の配置 測定物の回転軸に対して、X線の照射方向は0度より大きい角度φで照射する。 (1) with respect to the rotation axis of the arrangement measurement of X-ray source, the irradiation direction of the X-ray is irradiated at 0 ° greater than the angle phi. (φは所望の角を選択して設定可) (Φ is configurable by selecting the desired angular)
(2)検出器の配置 検出器は次の手順で配置する。 (2) disposed detectors of the detector are arranged in the following procedure.
[STEP 1]図1で示したように、検出面がy軸と直交するように配置する。 As shown in [STEP 1] FIG. 1, the detection surface are arranged so as to be perpendicular to the y-axis.
[STEP 2]測定物の回転軸方向に対して0度より大きい角度φでX線を照射する場合、検出器の中心点CがX線焦点Sと回転中心点Oを結ぶ直線上にあるように、検出器を上下に移動して位置を定める。 [STEP 2] the case of irradiation with X-rays at 0 ° greater than the angle φ relative to the rotational axis of the workpiece, as in the straight line to the center point C of the detector connecting the rotational center point O between the X-ray focal point S to define the position by moving the detector up and down.
[STEP 3]検出面のq軸を回転軸として、p軸を角度 As the rotation axis q-axis of [STEP 3] detection surface, angle p shaft
[STEP 4]検出面のp軸を回転軸として、q軸を角度−θだけ回転する。 As [STEP 4] rotation axis p axis of the detection surface, to rotate the q-axis by an angle - [theta].
[注]提案方法において、検出面上で、p軸とq軸を回転する幾何系は当面考慮しない。 In [Note] proposed a method, on the detection surface, the geometric system rotating the p-axis and q-axis are not considered for the time being. 上述の装置の幾何系と相対的に位置・運動関係において同じ装置は、同じと見なす。 The same device in the geometric system relatively position and motion relationship of the above device is considered the same as.
<本装置においての三次元画像再構成法> <Three-dimensional image reconstruction method of the present device>
本装置において、 In the present apparatus,
と表示すると、点(x,y,z)における吸収係数分布f(x,y,z)は以下のようになる。 When displayed, the point (x, y, z) in the absorption coefficient distribution f (x, y, z) is as follows.

(6) (6)
ここで、 here,
(7) (7)
であり、tとsは式(2)によって定義されたものである。 In and, t and s are as defined by equation (2).
式(3)によって行われる本発明における三次元画像再構成は、次の手順で行われる。 Three-dimensional image reconstruction in the present invention performed by equation (3) is performed in the following procedure.
1)初期値化:f(x,y,z)=0と置く2)各方向から検出した投影データ画像に対して、次のステップを繰り返す。 1) Initial value conversion: For f (x, y, z) = 0 and put 2) projection data images detected from each direction, and repeats the subsequent steps.
[STEP 1]投影データP β (p、q)に下記の重みを掛ける。 [STEP 1] multiplied by the weight of the following to the projection data P β (p, q).
(8) (8)
[STEP 2]重みを掛けた投影データに対して下記のフィルタを掛ける。 [STEP 2] applying a following filter to the projection data obtained by multiplying the weight.
(9) (9)
[STEP 3]上記フィルタリングの結果に対し逆投影を行う。 Performing back projection to [STEP 3] Result of the filtering.
(10) (10)
ここで、 here,
は式(7)によって定義されたものである。 Is as defined by equation (7).
上記の方法ステップは、コンピュータ読取り可能なプログラムのフローステップとして図7に示す通り実現される。 The above method steps are implemented as shown in FIG. 7 as a flow steps of the computer-readable program. プログラム化に際し、以下のステップS1〜S6が実行され、S6でYesの時はS7に至り、Noの時はS2へ戻る。 Upon programmed, the step S1~S6 run or less, it leads to S7 when Yes in S6, when No is returned to S2.
スタートに次いで[S1]で初期化を行う。 Following the start to initialize in the [S1].
[S1]初期値f(x,y,z)=0と初期方向β=0を入力する。 [S1] to enter the initial values ​​f (x, y, z) = 0 and the initial direction beta = 0.
[S2]投影データP β (p、q)に重みを掛ける: [S2] the projection data P β (p, q) in subjecting the weights:
[S3]重みを掛けたデータ [S3] data multiplied by the weight
にフィルタを掛ける: Applying a filter to:
[S4]ファイリングしたデータに対し逆投影を行う: [S4] perform a reverse projection for filing data:
[S5]β:=β+Δβ [S5] β: = β + Δβ
[S6]β 2πかどうか判断する。 [S6] β> 2π whether to determine whether.
[S6]でYesの時、[S7]へ移行し、[S7]で対象物体の再構成画像f(x,y,z)を出力して、endとなる。 When Yes in [S6], the process proceeds to [S7], and outputs the reconstructed image f (x, y, z) of the object at [S7], the end The.
[S6]でNoの時は、[S2]へリターンする。 When No in [S6], and then returns to the [S2].
このプログラムは、制御ユニット(特にそのCPU)に備えた記録媒体に記録され、あるいは、さらに通信回線(有線、無線)を介して伝送されることができ、遮蔽室外から必要に応じ遠隔制御を行うこともできる。 The program control unit (especially the CPU) recorded on a recording medium having the or further communication line (wired, wireless) can be transmitted via, performing remote control if necessary from the shield outside it is also possible.

以下に本発明のCT画像再構成の実施例(以下「CT実施例」と称する)を示す。 The following shows an example of a CT image reconstruction of the present invention (hereinafter referred to as "CT Example").
[CT実施例1] [CT Example 1]
本発明の高解像度機能を示すため、図2に概要を示す装置で、 To illustrate the high-resolution capabilities of the present invention, the apparatus outlined in FIG. 2,
の場合に対して再構成した三次元画像の中心部縦断面と、図11の装置でFDK法を用いて再構成した三次元画像の中心部縦断面をシミュレーション実験により比較する。 Comparing the center longitudinal plane of the reconstructed three-dimensional image, the simulation experiments a central vertical section of a three-dimensional image reconstructed using the FDK method in the apparatus of FIG. 11 for the case of. まず、図12の装置で、 First, in the apparatus of FIG. 12,
の場合の座標系は図3に示すとおりである。 Coordinate system in the case of is shown in FIG. 次に、実験に用いたファントムがディスクファントムの場合において、再構成三次元画像の中心部縦断面のシミュレーションの比較図を図4に示す。 Then, when the phantom used in the experiment is a disk phantom shows a comparison diagram of the simulation of the central longitudinal plane of the reconstructed three-dimensional image in FIG. ただし、本実験を行う際に、図11と図13の装置において、X線源から回転中心までの距離、X線源から検出器までの距離、X線源の性質、検出器の機能等はまったく同じであると仮定する。 However, when performing the experiment, in the apparatus of FIG. 11 and FIG. 13, the distance from the X-ray source to the center of rotation, the distance from the X-ray source to the detector, the nature of the X-ray source, function, etc. of the detector It assumed to be exactly the same. 図14において、(a)ファントム、(b)図13の装置で検出した投影データ画像に対して、本発明に従い再構成した三次元画像の中心部縦断面、(c)図11の装置で検出した投影データ画像に対して、FDK法で再構成した三次元画像の中心部縦断面、を夫々示す。 In FIG 14, (a) phantom, (b) the projection data images detected by the apparatus of FIG. 13, the center longitudinal plane of the reconstructed three-dimensional image in accordance with the present invention, detection in the apparatus of (c) 11 against projection data image, the center longitudinal plane of the three-dimensional image reconstructed in FDK method, respectively shown. 図14の実験結果から、本発明で提案した装置に対して、本発明を用いて再構成した三次元画像の中心部縦断面の解像度が、従来の装置でFDK法を用いて再構成した画像と比較して十分高いことが分かる。 From the experimental results of FIG. 14, with respect to the proposed device in the present invention, the image resolution of the central longitudinal section of the three-dimensional image reconstructed using the present invention were reconstituted with FDK method in a conventional apparatus it can be seen sufficiently high compared to.

[CT実施例2] [CT Example 2]
CT実施例1においてθ=45°に設定した点を除き、その他実施例1と同様な条件で比較実験を行った。 Except set to theta = 45 ° in CT Example 1 was carried out comparative experiments under the same conditions as other first embodiment. 図15に各断面像及び各断面像の中心線に沿ったプロファイルを示し、図16に各断面像及び各断面像の端部に近い位置における点線に沿ったプロファイルを示す。 Figure 15 shows the profiles along the center line of each cross-sectional image and the sectional image shows the profile along the dotted line at positions near the ends of each cross-sectional image and the sectional image in FIG. 図15、図16において、ファントムのプロファイルに比べ、本発明のプロファイルは、高い精度で合致し遜色がないが、FDK法では、プロファイルにおいて各ディスクの境界がその中央部において完全に消失して一体化して表示されている。 15, 16, compared with the phantom profile, the profile of the present invention is no comparable match with high accuracy, the FDK method, the boundary of each disk completely disappeared at its central portion in the profile piece It has been turned into the display.
このように、本発明では、FDK法に比べて、本質的に改良された精度で画像再構成がなされることが明らかである。 Thus, in the present invention, as compared with the FDK method, it is clear that the image reconstruction is made in substantially improved accuracy.

[CT画像再構成の効果] [CT image reconstruction of the effect]
以上に詳述した本発明のCT画像再構成のX線の照射方向と検出器の傾きに自由度を与えた装置とその三次元画像再構成法は、装置の高倍率化・小型化が実現できるばかりでなく、斜めCT装置、ラミノグラフィ装置等で検出した投影データ画像に対して変換なしで画像再構成を行うことができるという利点がある。 Apparatus and their three-dimensional image reconstruction method gave freedom to the inclination of the irradiation direction and the detector of the X-ray CT image reconstruction of the present invention described above in detail, the high magnification and miniaturization of the apparatus is achieved can not only, oblique CT apparatus, there is an advantage that it is possible to perform the image reconstruction without converting the projection data images detected by laminography apparatus.
本発明のCT画像再構成は、高解像度化・小型化が実現できるばかりでなく、その三次元画像再構成法は、斜めCT装置(例えば特開2003−344316)において、投影データを変換なしでそのまま使って、画像再構成を行うことができるため、再構成画像の画質がよくなる利点がある。 CT image reconstruction of the present invention, not only high resolution and miniaturization can be achieved, the three-dimensional image reconstruction method, in the oblique CT apparatus (for example, JP 2003-344316), without converting the projection data use as is, since it is possible to perform image reconstruction, there is the advantage that the image quality of the reconstructed image is improved. この装置において、再構成アルゴリズムは次のステップで行われる。 In this device, the reconstruction algorithm is performed in the next step.
(1) 投影データに固有の重みを掛ける。 (1) multiplied by the specific weight to the projection data.
(2) 重みを掛けた投影データに対してフィルタを掛ける。 (2) applying a filter to the projection data obtained by multiplying the weight.
(3) 固有の方式で逆投影を行う。 (3) performing a back projection in a unique manner.
本発明のCT画像再構成は、X線の照射方向に一つの自由度、検出器の傾きに二つの自由度を与えることによって、従来CT装置と比較して、装置の高倍率化・小型化および対象物体の分解能の改善ができる。 CT image reconstruction of the present invention, one degree of freedom in the irradiation direction of the X-ray, by providing two degrees of freedom to the inclination of the detector, as compared with the conventional CT apparatus, high magnification and miniaturization of the apparatus and it can improve the resolution of the target object. 即ち、本発明のCT画像再構成を用いて、検出器(カメラ撮像面)を検査対象ワークと平行に設定することができ、それを用いて精密CT画像再構成を達成することができる。 That is, using the CT image reconstruction of the present invention, the detector (camera imaging plane) can be set parallel to the inspected workpiece and can achieve a precise CT image reconstructed using it.

[CT画像再構成の産業上の利用可能性] [The availability of on the CT image reconstruction of the industry]
本発明のCT画像再構成のX線の照射方法及び検出器の傾き配向をそれぞれ任意の方向に配置した装置による三次元画像再構成法は、マイクロCT装置、斜めCT装置、ラミノグラフィ装置等で検出した投影データ画像に直接適用できるばかりでなく、理論的に検出した投影データ画像が、上述の装置で検出した投影データ画像と全く同じ効果があり、再構成空間においてその幾何系と全く同じであれば、全部簡単に適用できるという一般性を持つ特徴がある。 Three-dimensional image reconstruction method by the device which respectively disposed in any direction the tilt orientation of the irradiation method and detector of the X-ray CT image reconstruction of the present invention, the micro-CT apparatus, oblique CT apparatus, detection at laminography device or the like not only can be applied directly to the projection data image, the projection data images theoretically detected, there is exactly the same effect as the projection data images detected by the apparatus described above, whether the geometric system with exactly the same in the reconstruction space if, it is characterized with a generality that all can be easily applied.
この原理はX線装置に限らず、一般的に放射線(電子線・電磁波を含む)CT装置における三次元画像再構成に適用可能である。 This principle is not limited to the X-ray device, it is applicable to general radiation (including electron beam, an electromagnetic wave) three-dimensional image reconstruction in CT apparatus.
なお、図面の説明中においてはイメージを用いる表記が出来ないため図13及び図15において Note that, in FIGS. 13 and 15 since it is not possible notation used an image during the description of the figures
をψ=30°で表した It was expressed in [psi = 30 °

(総合システム) (Integrated system)
図18に本発明の装置(システム)を総合的に概念図によって示し、図19に対応して総合的制御システムを示す。 Overall indicated by conceptual diagram of the apparatus of the present invention (system) in FIG. 18 shows the overall control system corresponding to Figure 19.

(基本構成1) (Basic configuration 1)
X線源1はZ軸(装置中心軸)上にX線源位置調節によりセットされ、装置の基本座標系(X、Y、Z)の原点Oに位置している。 X-ray source 1 is set by the X-ray source position adjustment on the Z-axis (the center axis of the device), is located at the origin O of the basic coordinate system of the device (X, Y, Z). Z軸方向に距離Z1離れた位置にZ軸に直行する回転面を有するワークの円軌道5があり、ステージのXs,Ys軸制御によって円軌道5上のワーク3は所定位置(x)に位置する。 There is a circular orbit 5 work having a rotating plane perpendicular to the Z axis to the Z axis direction distance Z1 away, the workpiece 3 on the circular path 5 by Xs, Ys-axis control stage located in a predetermined position (x) to. この際ワークへの照射X線の光軸は、Z軸と光軸角αをなして延在し、X線カメラの撮像面2上の点(x)に至る。 The optical axis of the time X-ray irradiation to the work extends at an Z-axis and the optical axis angle alpha, from the point on the imaging plane 2 of the X-ray camera (x). 撮像面2は、X線源からZ軸方向にZ1離れた円軌道4のなす軌道面上にある。 Imaging surface 2, from the X-ray source in the Z-axis direction on the forming raceways Z1 apart circular path 4. カメラにはカメラのX、Y、Z軸としてXc,Yc,Zc軸があり、カメラの自転軸としてθc軸が考えられる。 Xc is the camera the camera X, Y, as Z-axis, Yc, there is Zc axis, .theta.c axis is considered as the rotation axis of the camera. カメラは、撮像面回転機構・移動調節機構20によって3次元位置制御及びカメラθc軸についての方位制御をされる。 Camera, the imaging plane rotation mechanism and movement adjustment mechanism 20 is the orientation control for the three-dimensional position control and camera θc axis.

X線カメラ、ワークステージ、X線源の配置−調節制御パラメータの組合わせとしては少なくとも次のとおりの組合わせが可能である。 X-ray camera, the work stage, the arrangement of the X-ray source - as a combination of regulatory control parameters can be at least the following as the combination of.
図18をさらに見ると線源6は、円軌道6上に丸点(●)で示され、光軸は、Z軸上にあるワーク3を通過して、円軌道4上にある撮像面(丸点(●)で示す)に至る。 Source 6 Looking further to FIG. 18, indicated by a circle point (●) on circular path 6, the optical axis passes through the workpiece 3 that is on the Z-axis, an imaging surface located on circular path 4 ( leading to the show in the round point (●)). これは、上述の構成2に相当するもので、測定中はワーク3は定置となり、設定した光軸角α(可変であるが)で、X線源を円軌道6上の任意の位置へ移動すると共に、対応位置に移設した撮像面にX線画像を結像することができる。 This is equivalent to the configuration 2 described above, movement during the measurement the work 3 becomes stationary, the optical axis angle set alpha (but variable), the X-ray source to an arbitrary position on the circular path 6 while it is possible to image the X-ray image on the imaging surface that is transferred to the corresponding position. この構成2において、倍率は、X線カメラとX線源をZ方向に移動して設定される。 In this Configuration 2, the magnification is set by moving the X-ray camera and an X-ray source in the Z direction.

いずれの構成によってもワークの面(基準面)とカメラ撮像面は互いに平行に推移する。 Also a camera imaging plane surface of the workpiece (reference plane) is parallel to transition to each other by any of the configurations. そして光軸角αによってワークに対する斜め入射による、任意の方位(0〜360°)における異なった方位角から所望の数(ないし角度ピッチで)撮像することができる。 And by oblique incidence relative to the workpiece by the optical axis angle alpha, a desired number (in or angular pitch) from different azimuth angles at an arbitrary azimuth (0 to 360 °) can be captured. この撮像データを用いて、3次元CT画像の再構成を、所望の精度(粗く簡易にも、精密にも)で行うことができる。 Using this imaging data, the reconstruction of the three-dimensional CT image, can be performed with a desired accuracy (also rough easily, precisely also).
かくて、一つの検査装置に、ワークを導入セットして、簡易な自動検査を迅速に行うことができると共に、欠陥の疑いのある箇所とワークについては、そのままさらに切替によって精密X線画像解析(斜めCT画像検査)を行うことができる。 And thus, the one inspection device, by introducing sets the workpiece, it is possible to rapidly perform a simple automatic inspection, for places and work suspected defective, precision X-ray image analysis by further switching it ( oblique CT image inspection) can be performed.
ステージには、ガイドレールを設け、ワークの移動機構(プッシャや連行機構等)によって、多量のワークを順次送給・排出し自動検査に供することができる。 The stage, a guide rail is provided, the moving mechanism of the work (pusher or entrainment mechanism, etc.), can be subjected to sequential feeding and discharging a large amount of work in automatic inspection.
ワークは、X線源(の出射面)に対し平行でよいので、十分近付ける(Z1を小さくする)ことができ、必要な倍率の下で装置寸法は、十分小さいスペースに収めることができる。 Work, since it is parallel to the X-ray source (emission face) of sufficiently close (Z1 to reduce) that can, device dimensions under the required magnification can be kept sufficiently small space.

図19を参照して、カメラ(撮像面)は撮像面回転機構(θ)・移動調節機構(X,Y、Z)20によって3次元位置及び方位(θ)を制御され、ワーク(ステージ)はワーク(ステージ)回転機構・移動保持機構30によって位置(X,Y,Z)及び方位(θ)を制御されることができる。 Referring to FIG. 19, a camera (imaging surface) is controlled to the imaging surface rotating mechanism (theta) · moving adjusting mechanism (X, Y, Z) 20 by the three-dimensional position and orientation (theta), the workpiece (stage) is work (stage) position by the rotating mechanism, the movable holding mechanism 30 (X, Y, Z) and orientation (theta) can be controlled.

X線源(発生器)はその駆動機構10によって少なくともZ方向に位置制御され(固定の場合もある)、XY2次元的に、或いはXYZ3次元的に位置制御することもできる。 X-ray source (generator) is (which may be fixed) at least Z direction is a position control by the driving mechanism 10 may be XY2 dimensionally, or XYZ3 dimensionally position control to be.

制御部100は、倍率、光軸角α等設定及びX線源作動制御部101、撮像面回転角度(方位θ)、光軸角との調整部102、ワーク回転角度(方位)θ、光軸角との調整部102、ワーク回転角度(方位)θ、ワーク位置(X,Y,Z)、調節(ステージ制御)部103、X線源回転角度θ1(XY位置)及びZ軸調節部104、透視、ラミノ、斜めCT等のモード切替部105、3次元CT画像再構成部106、(ラミノグラフィ等も含む)、及び射影(投影)変換部107を備える。 Control unit 100, the magnification, the optical axis angle α such configuration and the X-ray source operation controller 101, the imaging plane rotation angle (orientation theta), adjusting section 102 and the optical axis angle, work rotation angle (orientation) theta, the optical axis adjustment unit 102 with angular, work rotation angle (orientation) theta, a work position (X, Y, Z), regulatory (stage control) unit 103, X-ray source rotation angle .theta.1 (XY position) and Z-axis adjusting section 104, fluoroscopy, comprising lamino, the mode switching unit 105,3 dimensional CT image reconstruction unit 106, such as oblique CT, (including such laminography), and projection (projection) converter 107.
制御部は、図示外の中央演算装置PC,記憶手段(メモリ、レジスタ等)、を備えると共に、入出力部、表示部を有し、これらの各部分はバスで接続される(有線及び/又は無線)。 Control unit, not shown in the central processing unit PC, storage means (memory, registers, etc.), provided with a input and output unit, a display unit, each of these parts are connected by a bus (wired and / or wireless).
制御部のパラメータは、総合的に表示してあるが、既述のとおり、必要に応じて選択的に用いられ(不要の場合には、当初から省略することもできる)、制御される。 Parameters of the control unit, are comprehensively displayed, as described above, used optionally selectively (if unnecessary, may be omitted from the beginning), is controlled. そのプログラム及び各パラメータの選択、設定、切替等は入出力部を介して行われ、必要に応じ表示部に表示される。 Selection of the program and the parameters, setting, switching, etc. takes place via the input unit, is displayed on the display unit as needed.

本発明の開示した解決原理の枠内において、各要素、パラメータの取捨選択(付加ないし削除も含む)は、用途目的必要に応じ、行うことができ、記載され或いは図示された具体例に限定されるものではない。 Within the scope of the disclosed solved principles of the present invention, selection of the elements, the parameters (including the addition or deletion) is optionally intended use, can be carried out, it is limited to the embodiments described by or shown not shall.

本発明は、上記実施形態を基に説明したが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変更、変形、改良等を含むことはいうまでもない。 The present invention has been described based on the above embodiment, without being limited to the above embodiments, various modifications within the scope of the present invention, modified, of course including the improvements, and the like. また、本発明の範囲内において、開示した要素の多様な組み合わせ、置換ないし選択が可能である。 Also within the scope of the present invention, various combinations of the disclosed elements are possible substitution to select.

本発明のさらなる課題・目的及び展開形態は、特許請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。 A further problem, object and the deployed configuration of the present invention will become apparent from the entire disclosure of the present invention including the claims.

Claims (20)

  1. コーンビーム状に照射領域を持つX線源と、検査対象ワークの保持機構と、平面型撮像面を備えたX線カメラを有するX線検査装置であって、 And X-ray source having an irradiation area on a cone-beam shape, and the holding mechanism of the inspected workpiece, a X-ray examination apparatus having an X-ray camera having a planar imaging surface,
    検査対象ワークの基準面とX線カメラの撮像面を互いに平行な面に配置すると共にX線源から照射されるX線の光軸が検査対象ワークの基準面を斜めにとおり撮像面に入射するよう配置し、これら三者の相互の配置関係を維持しつつ検査対象ワーク及びX線源のいずれか一方とX線カメラとを装置の中心軸線を中心に円軌道に沿って回転する機構を有すること、及び X線カメラの撮像面をその中心法線(撮像面中心軸)の回りに投影データの所望の取得角度に応じて回転ないし設定自在な撮像面回転機構を有すること、を特徴とするX線検査装置。 The optical axis of the X-rays emitted from the X-ray source is incident on the imaging plane through the reference surface of the inspected workpiece obliquely with placing a reference surface and the imaging surface of the X-ray camera of the inspection object work in a plane parallel to each other and arranged, it has a mechanism for rotating along a circular path about the axis of either the X-ray camera and a device to be inspected workpiece and the X-ray source while maintaining the mutual positional relationship of these three it, and have a rotation to set freely the imaging plane rotation mechanism in accordance with the imaging plane of the X-ray camera to the desired acquisition angle around the projection data of the central normal (imaging surface central axis), characterized by X-ray inspection apparatus.
  2. 前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時前記中心軸線に関し所定の方位を保持した状態において作動可能であることを特徴とする請求項1に記載のX線検査装置。 The imaging surface rotating mechanism, X-rays inspection apparatus according to claim 1, characterized in that it is operable in a state of maintaining a predetermined orientation of the imaging plane relates constantly the central axis.
  3. 前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時前記中心軸線に向かって一定の方位関係で保持して前記中心軸線の回りを回転させる第1のモードを有することを特徴とする請求項2に記載のX線検査装置。 The imaging surface rotating mechanism according to claim 2, characterized in that it comprises a first mode for rotating about said central axis and held at a fixed orientation relationship towards said imaging surface at all times the central axis X-ray inspection apparatus.
  4. 前記撮像面回転機構は、前記撮像面を常時互いに平行な方向に配向しつつ前記中心軸線の回りを回転させる第2のモードを有することを特徴とする請求項2または3に記載のX線検査装置。 The imaging surface rotating mechanism, X-rays examination of claim 2 or 3, characterized in that it has a second mode for rotating about said central axis while orienting the imaging surface always mutually parallel apparatus.
  5. X線源を固定し、検査対象ワークとX線カメラとを前記中心軸線を中心にそれぞれ回転させる検査対象ワーク回転機構及びX線カメラ回転機構を有する ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のX線検査装置。 The X-ray source is fixed, any of claims 1 to 4, characterized in that it has an inspection object work rotating mechanism and the X-ray camera rotating mechanism for rotating each and inspected workpiece and the X-ray camera about said central axis X-ray examination apparatus as crab according.
  6. 検査対象ワークを固定し、X線源とX線カメラとを前記中心軸線を中心にそれぞれ回転させるX線源回転機構及びX線カメラ回転機構を有する ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のX線検査装置。 Any inspection target workpiece is fixed and the claims 1-4, characterized in that it comprises an X-ray source and the X-ray X-ray source rotation mechanism and a camera is rotated respectively about said central axis and the X-ray camera rotation mechanism X-ray examination apparatus as crab according.
  7. 簡易断層撮影と精密CT画像再構成とを切替撮影するための切替制御部をさらに有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のX線検査装置。 X-ray inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a switching control unit for switching shooting and simple tomography and precision CT image reconstruction.
  8. 前記精密CT画像再構成は、傾斜型CT画像再構成であり、前記簡易断層撮影はラミノグラフィないしトモシンセシスであることを特徴とする請求項7に記載のX線検査装置。 The precise CT image reconstruction is inclined CT image reconstruction, X-rays inspection apparatus according to claim 7, wherein the simple tomography is laminography or tomosynthesis.
  9. 目視によるモニタ観察がしやすいように(遠近法表示に)射影変換する変換部を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のX線検査装置。 As monitor observation is easily visually (in perspective view) X-ray inspection apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a converter for projective transformation.
  10. 検査対象ワークを載置し、検査観察目標部位へ移動・保持する検査対象ワーク移動・保持機構を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のX線検査装置。 Placing the inspected work, X-rays inspection apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises the inspected workpiece moving and holding mechanism for moving and holding the test observe the target site.
  11. X線源からの照射X線、検査対象ワークを透過させ平面型撮像面を備えたX線カメラで撮像するX線検査方法であって、 X-ray irradiation from the X-ray source, an X-ray inspection method for imaging an X-ray camera having a planar imaging surface is transmitted through an inspection object work,
    検査対象ワークの基準面とX線カメラの撮像面を互いに平行な面に配置すると共にX線源から照射されるX線の光軸が検査対象ワークの基準面を斜めにとおり撮像面に入射するよう配置し、これら三者の相互の配置関係を維持しつつ検査対象ワーク及びX線源のいずれか一方とX線カメラとを装置の中心軸線を中心に円軌道に沿って回転した位置で撮像すること、 The optical axis of the X-rays emitted from the X-ray source is incident on the imaging plane through the reference surface of the inspected workpiece obliquely with placing a reference surface and the imaging surface of the X-ray camera of the inspection object work in a plane parallel to each other as arranged, these three imaging in either a position rotated along a circular path about the axis of the X-ray camera and an apparatus mutual inspected workpiece and the X-ray source and while maintaining the arrangement of It is,
    を特徴とするX線検査方法。 X-ray inspection method according to claim.
  12. X線カメラの撮像面をその中心法線(撮像面中心軸)の回りに投影データの所望の取得角度に応じて回転ないし設定自在として撮像面回転により撮像面方位を配向すること、 An imaging surface of the X-ray camera orienting the imaging plane orientation by the imaging surface rotates freely rotate to set in accordance with the desired acquisition angle around the projection data of the central normal (imaging surface central axis),
    を特徴とする請求項11に記載のX線検査方法。 X-ray inspection method of claim 11, wherein.
  13. 前記撮像面回転は、前記撮像面を常時前記中心軸線に関し所定の方位を保持した状態において作動可能であることを特徴とする請求項12に記載のX線検査方法。 It said imaging surface rotation, X-rays inspection method according to claim 12, characterized in that it is operable in a state of maintaining a predetermined orientation of the imaging plane relates constantly the central axis.
  14. 前記撮像面回転は、前記撮像面を常時前記中心軸線に向かって一定の方位関係で保持して前記中心軸線の回りを回転させる第1のモードにより行うことを特徴とする請求項12に記載のX線検査方法。 Said imaging surface rotation, according to claim 12, characterized in that the first mode for rotating to around the central axis held in a fixed orientation relationship towards said imaging surface at all times the central axis X-ray inspection method.
  15. 前記撮像面回転は、前記撮像面を常時互いに平行な方位に配向しつつ前記中心軸線の回りを回転させる第2のモードにより行うことを特徴とする請求項12または13に記載のX線検査方法。 Said imaging surface rotation, X-rays inspection method according to claim 12 or 13, characterized in that the second mode for rotating about said central axis while orienting the imaging surface always mutually parallel orientation .
  16. X線源を固定し、検査対象ワークとX線カメラとを前記中心軸を中心にそれぞれ回転させること を特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載のX線検査方法。 The X-ray source is fixed, X-rays inspection method according to any one of claims 11 to 15 and inspected workpiece and the X-ray camera, wherein the rotating respectively about said central axis.
  17. 検査対象ワークを固定し、X線源とX線カメラとを前記中心軸を中心にそれぞれ回転させること を特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載のX線検査方法。 X-ray inspection method according to any one of claims 11 to 15 inspected workpiece is fixed and characterized by an X-ray source and an X-ray camera can be rotated respectively about said central axis.
  18. 簡易断層撮影と精密CT画像再構成とを切替撮影することを特徴とする請求項11〜17のいずれかに記載のX線検査方法。 X-ray inspection method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the switching shooting and simple tomography and precision CT image reconstruction.
  19. 前記精密CT画像再構成は、傾斜型CT画像再構成であり、前記簡易断層撮影はラミノグラフィないしトモシンセシスであることを特徴とする請求項18に記載のX線検査方法。 The precise CT image reconstruction is inclined CT image reconstruction, X-rays inspection method according to claim 18, wherein the simple tomography is laminography or tomosynthesis.
  20. 目視によるモニタ観察がしやすいように(遠近法表示に)射影変換することを特徴とする請求項11〜19のいずれかに記載のX線検査方法。 X-ray inspection method according to any one of claims 11 to 19, characterized in that the monitor visual observation is likely way (in perspective view) of the projective transformation.
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