放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラム
【課題】複数の検査対象を検査する際の検査速度を高速化することができなかった。
【解決手段】放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射し、前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施し、前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させ、前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する。
【解決手段】放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射し、前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施し、前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させ、前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の医療機器をネットワークによって接続し、Ｘ線ＣＴなどにて高負荷の演算を実施するにあたり、使用されていない医療機器のＣＰＵも利用して演算を実施する技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６３４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の放射線検査装置においては、複数の検査対象を検査する際の検査速度を高速化することができなかった。
すなわち、従来の放射線検査装置においては、もっぱら画像処理などの演算処理を高速化するために分散処理を行っており撮像系の高速化を伴っていない。従って、解析対象となる画像を取得するための処理に時間がかかり、検査処理のボトルネックとなってしまっていた。特に、一つの基板に対して複数の部品が実装されており、各部品のバンプやリードなど複数の箇所を検査対象として３次元ＣＴによる解析を行うために各検査対象について回転撮像系を一回転させて撮影を行う構成では、撮影を完了するまでに多くの時間がかかる。このため、複数の検査対象についての撮影を完了するために極めて多くの時間がかかってしまう。
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、複数の検査対象を検査する場合であっても高速に検査を実施することが可能な放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明では、回転軌道上の撮影位置における静止と回転とを繰り返して放射線検出器を回転させて前記検査対象の透過放射線を取得できるように構成する。この構成において、前記撮影位置のそれぞれにて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させ、それぞれの検査対象を透過した透過放射線の強度を取得する。
【０００５】
すなわち、ある撮影位置にて放射線検出器を静止させている間に、複数の検査対象の透過放射線強度を取得する。従って、このような透過放射線の取得処理を各撮影位置で実施しながら放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる処理を実施するのみで複数の検査対象について３次元ＣＴによる解析を行うための透過放射線強度情報を取得することができる。
【０００６】
一般に、バンプやリードなどの検査対象が複数個存在していても、これらの検査対象の重量は放射線を検出するための放射線検出器より軽く、当該放射線検出器を回転移動させる速度は複数の検査対象を移動させる速度より遅い。従って、放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる間に複数の検査対象を移動させて透過放射線を取得する構成を採用することで、高速に透過放射線を取得することが可能である。
【０００７】
また、放射線検出器を回転移動させる機構の耐久性や剛性は複数の検査対象を移動させる機構の耐久性や剛性より劣っている。従って、放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる間に複数の検査対象を移動させて透過放射線を取得する構成を採用することで、装置の耐久性を向上することができる。
【０００８】
なお、以上の構成は、工場内の検査ラインなど、連続的に製品の検査を行う放射線検査装置に適用することが好ましい。すなわち、検査ラインにおいてライン上を搬送される製品に複数の検査対象が含まれる場合、当該複数の検査対象について検査を実施するために放射線検出器を複数回、回転させると透過放射線を取得するために極めて多くの時間がかかってしまう。ところが、本発明においては放射線検出器を一回転させるのみで複数の検査対象について３次元ＣＴによる解析を実施するために必要な透過放射線の強度情報を取得することができるので、極めて高速に検査対象の透過放射線を取得することができる。
【０００９】
ここで、放射線照射手段は、放射線発生器によって放射線を出力することができればよく、放射線発生器としては開放管や密閉管など種々の放射線源を採用可能である。さらに、放射線検出器回転手段は、放射線検出器を回転軌道上で静止および回転させることができればよい。すなわち、前記回転軸から一定の距離にある円周（回転軌道）上で公転のごとく放射線検出器を回転させ、任意の位置で静止させることができればよく、回転軌道上の複数の位置で複数の検査対象のそれぞれを撮影することによって３次元ＣＴ解析を行うための透過放射線画像を取得することができればよい。
【００１０】
従って、放射線検出器をアームに接続し、回転軸を中心にして当該アームを回転させる機構や、ボールベアリング等による回転機構など、種々の構成を採用可能である。なお、回転軌道上の撮影位置は予め決められており、これによって各撮影位置における放射線検出器の視野が予め規定されていればよい。むろん、各撮影位置同士の角度ピッチは任意であり、検査対象を検査する際に必要な精度や時間によって予め決定すればよいし、任意の値を設定できるように構成してもよい。
【００１１】
検査対象移動手段は、放射線の照射範囲内で複数の検査対象を移動させることができればよく、例えば、直交する２軸に沿って移動を行うＸ−Ｙステージ等を採用可能であるが、むろん、複数の検査対象を回転させる機構が付加されていても良い。また、複数の検査対象を備える製品を連続的に検査するために、複数の検査対象を備える製品の搬送機構と連動するように構成することが好ましい。
【００１２】
また、各撮影位置における放射線検出器の視野は予め特定されるので、この視野内に各検査対象を配置するためには、例えば、検査対象を放射線検出器の視野中心に配置することとし、当該視野中心に配置すべき検査対象の座標を予め特定しておき、検査対象移動手段によってこの座標を視野中心に移動させる制御を実施する構成等を採用可能である。
【００１３】
透過放射線取得手段においては、複数の検査対象を透過した透過放射線のそれぞれを放射線検出器にて検出し、各検査対象について透過放射線の強度を検出することができれば良く、種々の構成を採用することが可能である。例えば、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等のセンサを２次元的に配置したセンサであってもよいし、１次元的に配置したセンサによってスキャンを行っても良い。
【００１４】
さらに、透過放射線取得手段にて取得した透過放射線の強度に基づいて３次元ＣＴによる解析を実施するため、再構成演算を実施する再構成演算部を備える構成を採用しても良い。この構成におけるより具体的な例として、複数の再構成演算部を備える構成とし、それぞれの再構成演算部による分散処理によって複数の検査対象について再構成演算を実施しても良い。この構成によれば、各撮影位置にて取得する透過放射線の強度に基づいて複数の検査対象について再構成演算を実施しても高速に処理を終了することができる。従って、撮像系の撮影速度に対して再構成演算処理がボトルネックになることを防止することができ、再構成演算を含む検査処理の全体を高速化することができる。なお、複数の再構成演算部を構成する際のより具体的な例として、各撮影位置において透過放射線を取得する検査対象の数（各撮影位置における撮影回数）の最大値と再構成演算部の数とを一致させても良い。
【００１５】
以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような放射線検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）本発明の構成：
（２）Ｘ線検査処理：
（３）他の実施形態：
【００１７】
（１）本発明の構成：
図１は本発明にかかるＸ線検査装置１０の概略ブロック図である。同図において、このＸ線検査装置１０は、Ｘ線発生器１１とＸ−Ｙステージ１２とＸ線検出器１３ａと搬送装置１４とを備えており、各部をＣＰＵ２５によって制御する。すなわち、Ｘ線検査装置１０はＣＰＵ２５を含む制御系としてＸ線制御機構２１とステージ制御機構２２と画像取得機構２３と搬送機構２４とＣＰＵ２５と入力部２６と出力部２７とメモリ２８とを備えている。この構成において、ＣＰＵ２５は、メモリ２８に記録された図示しないプログラムを実行し、各部を制御し、また所定の演算処理を実施することができる。
【００１８】
当該ＣＰＵ２５は、各部の制御や良否判定のための処理を実施するための演算部であり、本実施形態においてはＣＰＵ２５に加えて、他のＣＰＵ（ＣＰＵ１〜Ｎ）と画像メモリ（画像メモリ１〜Ｎ）とからなるＮ個（Ｎは正の整数）の再構成演算部１〜Ｎを備えている。これらの再構成演算部１〜ＮにおいてＣＰＵ１〜Ｎは、画像メモリ１〜Ｎをバッファメモリとして図示しないプログラムを実行し、後述する処理にて取得された透過Ｘ線画像に基づいて再構成演算を実施する。
【００１９】
メモリ２８はデータを蓄積可能な記憶媒体であり、予め検査対象データ２８ａと撮像条件データ２８ｂとが記録されている。検査対象データ２８ａは、検査対象の位置を示すデータであり、本実施形態においては、基板上に配設されたバンプやリードなど、複数の検査対象をＸ線検出器１３ａの視野に配設するためのデータである。
【００２０】
撮像条件データ２８ｂは、Ｘ線発生器１１にてＸ線を発生させる際の条件を示すデータであり、Ｘ線管に対する印加電圧，撮像時間等を含む。Ｘ線制御機構２１は、当該撮像条件データ２８ｂを参照し、Ｘ線発生器１１を制御して所定のＸ線を発生させることができる。Ｘ線発生器１１は、いわゆる透過型開放管であり、Ｘ線の出力位置である焦点Ｆから出力側のほぼ全方位、すなわち、立体角２πの範囲にＸ線を出力する。
【００２１】
ステージ制御機構２２はＸ−Ｙステージ１２と接続されており、前記検査対象データ２８ａに基づいて同Ｘ−Ｙステージ１２を制御する。本実施形態において、複数の検査対象は基板上に配置されており、この基板をＸ−Ｙステージ１２上に載置して各検査対象の良否判定を行う。このためステージ制御機構２２は前記検査対象データ２８ａを参照し、検査対象がＸ線検出器１３ａの視野に含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を制御する。
【００２２】
また、搬送機構２４は、搬送装置１４を制御して基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２に搬入する。すなわち、搬送装置１４によって一方向に基板１２ａを搬送し、Ｘ−Ｙステージ１２において基板１２ａ上の複数の検査対象を検査し、搬送装置１４にて検査後の基板１２ａを搬出する処理を連続的に実施できるように構成されている。
【００２３】
画像取得機構２３はＸ線検出器１３ａに接続されており、２次元的に分布したセンサを備えている。従って、画像取得機構２３は、Ｘ線検出器１３ａが出力する検出値に基づいて、複数の検査対象のそれぞれを透過した透過Ｘ線の強度の２次元分布を表す透過Ｘ線画像を取得することができる。
【００２４】
Ｘ線検出器１３ａはアームを介して回転機構１３ｂに接続されており、Ｘ線検出器１３ａは、Ｘ線発生器１１の焦点Ｆから鉛直上方に延ばした軸Ａを中心に半径Ｒの円周（回転軌道）上を公転のように回転可能である。この回転機構１３ｂは、画像取得機構２３のθ制御部２３ａによって制御される。また、Ｘ線発生器１１の焦点ＦからＸ線検出器１３ａにおける検出面の中心に対して延ばした直線と、当該検出面とが直交するように検出面が配向されている。
【００２５】
出力部２７は前記透過Ｘ線画像等を表示するディスプレイであり、入力部２６は利用者の入力を受け付ける操作入力機器である。すなわち、利用者は入力部２６を介して種々の入力を実行可能であるし、ＣＰＵ２５の処理によって得られる種々の演算結果や透過Ｘ線画像データ、検査対象の良否判定結果等を出力部２７に表示することができる。
【００２６】
ＣＰＵ２５は、メモリ２８に蓄積された各種制御プログラムに従って所定の演算処理を実行可能であり、検査対象の検査を行うために、図１に示す搬送制御部２５ａとＸ線制御部２５ｂと検出器回転部２５ｃとステージ制御部２５ｄと画像取得部２５ｅと良否判定部２５ｆとにおける演算を実行する。搬送制御部２５ａは、搬送機構２４を制御して、適切なタイミングで基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２に供給し、また、適切なタイミングで搬送装置１４を駆動して検査済みの基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２から取り除く。
【００２７】
Ｘ線制御部２５ｂは、前記撮像条件データ２８ｂを取得し、前記Ｘ線制御機構２１を制御して所定のＸ線をＸ線発生器１１から出力させる。検出器回転部２５ｃは、画像取得機構２３のθ制御部２３ａに指示を行い、Ｘ線検出器１３ａを回転駆動する。すなわち、前記回転軌道上でＸ線検出器１３ａを回転させ、また、所定の位置でＸ線検出器１３ａを静止させる。
【００２８】
ステージ制御部２５ｄは、前記検査対象データ２８ａを取得し、複数の検査対象のそれぞれをＸ線検出器１３ａの視野内に配置するための座標値を算出し、ステージ制御機構２２に供給する。この結果、ステージ制御機構２２は、それぞれの検査対象がＸ線検出器１３ａの視野に含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を移動させる。なお、本実施形態においては、Ｘ線検出器１３ａが前記回転軌道上の所定位置で静止している間に、Ｎ個の検査対象を逐次Ｘ線検出器１３ａの視野に配置することができる。
【００２９】
画像取得部２５ｅは、Ｘ線検出器１３ａにて取得されたＮ個の検査対象の透過Ｘ線画像データを画像メモリ１〜Ｎに転送する。すなわち、Ｎ個の検査対象について撮影されたＮ枚の透過Ｘ線画像は、異なる画像メモリ１〜Ｎに転送される。各画像メモリ１〜Ｎに透過Ｘ線画像データが転送されると、各画像メモリ１〜Ｎに対応したＣＰＵ１〜Ｎが再構成演算を実施し、その結果を画像メモリ１〜Ｎに記録する。
【００３０】
以上の処理を実施してＸ線検出器１３ａを一回転させ、ＣＰＵ１〜Ｎによる再構成演算が終了すると、Ｎ個の検査対象について３次元ＣＴによる解析を行うための情報が得られているので、良否判定部２５ｆは、これらの再構成演算結果に基づいて各検査対象が良品であるか、不良品であるかを判定する。
【００３１】
（２）Ｘ線検査処理：
本実施形態においては、上述の構成において図２に示すフローチャートに従って検査対象の良否判定を行う。本実施形態においては、複数の検査対象を搭載した基板１２ａを搬送装置１４によって搬送し、逐次Ｘ−Ｙステージ１２上で基板１２ａ上の検査対象を検査する。このため、検査に際しては、まず搬送制御部２５ａが搬送機構２４に指示を出し、搬送装置１４によって検査対象の基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２上に搬送する（ステップＳ１００）。
【００３２】
次に、複数の検査対象をＸ線検出器１３ａの視野内に移動させて透過Ｘ線画像を取得するため、検査対象の通し番号を特定するために使用する変数Ｉ、Ｘ線検出器１３ａの回転角度を示す変数θ、各回転角にて撮影する検査対象の数を示す変数Ｎを初期値に設定する（Ｉ＝０（ステップ１０５）、θ＝０（ステップＳ１１０）、Ｎ＝１（ステップ１１５））。なお、Ｉ＋Ｎは検査対象の通し番号である。また、ステップＳ１１０においては、検出器回転部２５ｃがθ制御部２３ａに指示を行ってＸ線検出器１３ａを回転駆動し、予め決められたθ＝０の回転角に当該Ｘ線検出器１３ａを静止させる。
【００３３】
続いて、Ｘ線検出器１３ａにて検査対象の透過Ｘ線画像を撮影するため、Ｉ＋Ｎ番目の検査対象を角度θにて静止しているＸ線検出器１３ａの視野中心へ移動させる（ステップＳ１２０）。すなわち、ステージ制御部２５ｄは前記検査対象データ２８ａを参照してＩ＋Ｎ番目の検査対象の座標を特定し、この座標がＸ線検出器１３ａの視野中心となるようにステージ制御機構２２に指示する。この結果、ステージ制御機構２２はＸ−Ｙステージ１２を移動させてこの座標をＸ線検出器１３ａの視野中心に配置する。
【００３４】
次に、Ｘ線制御部２５ｂおよび画像取得部２５ｅの制御により、Ｘ線検出器１３ａにて回転角θの透過Ｘ線画像を撮影する（ステップＳ１２５）。すなわち、Ｘ線制御部２５ｂは、前記撮像条件データ２８ｂを取得し、当該撮像条件データ２８ｂに示される条件でＸ線を出力するようにＸ線制御機構２１に対して指示を行う。この結果、Ｘ線発生器１１が立体角２πの範囲でＸ線を出力するので、画像取得部２５ｅはＸ線検出器１３ａが検出した透過Ｘ線画像を取得する。
【００３５】
画像取得部２５ｅは、当該取得した透過Ｘ線画像のデータをＣＰＵ Ｎに転送する。ＣＰＵ Ｎは、当該透過Ｘ線画像データに基づいて再構成演算を実施し、その演算結果を画像メモリＮに記録する（ステップＳ１３５）。以上のステップＳ１３５は、ＣＰＵ２５と異なるＣＰＵ１〜Ｎにて実施されるので、ＣＰＵ２５においては、当該ステップＳ１３５における処理の完了を待つことなくステップＳ１３０にて透過Ｘ線画像データを転送した後に次の処理を開始する。すなわち、処理負荷の大きい再構成演算に影響されることなく透過Ｘ線画像の撮影処理を続ける。
【００３６】
撮影処理を続けるため、画像取得部２５ｅは変数Ｎをインクリメントし(ステップＳ１４０）、通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいか否か判別する（ステップＳ１４５）。ステップＳ１４５にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいと判別されたときには、全ての検査対象について撮影が終了しているので、後述する良否判定処理（ステップ１７５）を実施する。
【００３７】
ステップＳ１４５にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいと判別されないときには、変数Ｎが予め設定されている最大値Ｎmax（再構成演算の数と同値）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にて変数Ｎが最大値Ｎmax以下であると判別されたときには回転角θにおいて撮影すべき検査対象について撮影が終了していないので、ステップＳ１２０以降の処理を繰り返す。
【００３８】
なお、ＣＰＵ１〜Ｎにおける再構成演算は、検査対象の３次元構造を再構成することができれば良く、種々の処理を採用可能である。例えば、フィルタ補正逆投影法を採用可能である。この処理においては、まず、透過Ｘ線画像に対してフーリエ変換を実施し、フーリエ変換で得られた結果に対して周波数空間でフィルタ補正関数を乗じる。さらに、この結果に対して逆フーリエ変換を実施することで、フィルタ補正を行った画像を取得する。なお、このフィルタ補正関数は、画像のエッジを強調するための関数等を採用可能である。
【００３９】
続いて、フィルタ補正後の画像を、それが投影された軌跡に沿って３次元空間へ逆投影する。すなわち、画像メモリ１〜Ｎには３次元空間のデータを蓄積するためのバッファが用意されており、逆投影結果を各座標に記録する。各検査対象について以上の逆投影を１回転分実施すると、３次元空間上で検査対象が存在する部分のＸ線吸収係数分布が強調され、各検査対象の３次元形状が得られる。
【００４０】
上述のステップＳ１５０にて変数Ｎが最大値Ｎmax以下であると判別されたときには回転角θにおいて撮影すべき検査対象について撮影が終了しているので、Ｘ線検出器１３ａの回転角を所定のピッチΔθだけ増加させる（ステップＳ１５５）。すなわち、検出器回転部２５ｃはθ制御部２３ａに指示を行い、ピッチΔθだけＸ線検出器１３ａを回転させるように回転機構１３ｂを駆動する。
【００４１】
そして、検出器回転部２５ｃは、回転角θが最大値θmaxより小さいか否かを判別し（ステップＳ１６０）、回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されるときにはステップＳ１１５以降の処理を繰り返す。当該ステップＳ１６０にて回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されないときには、変数Ｉに変数Ｎの最大値Ｎmaxを加えた値を新たに変数Ｉの値とし（ステップＳ１６５）、通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７０）。
【００４２】
すなわち、ステップＳ１５０の判別により、Ｎmax個の検査対象について１回転分の撮影が終了してからステップＳ１２０〜Ｓ１５０のループを抜けるので、ステップＳ１６５においては、撮影が終了したＮmax個分のカウントを増加させておき、ステップＳ１７０にて全検査対象についての撮影が終了したか否かを判別する。ステップＳ１７０にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であると判別されたときには、全検査対象についての撮影が終了していないので、ステップＳ１１０に戻ってＸ線検出器１３ａを再度回転させる。なお、このとき、残りの検査対象の数が直前までのＮmaxの数に満たない場合には必要に応じてＮmaxの値を修正しても良い。
【００４３】
一方、ステップＳ１７０にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であると判別されないときには、全検査対象についての撮影が終了しているのでステップＳ１７５にて良否判定処理を行う。すなわち、ステップＳ１７５の処理を実施する時点で画像メモリ１〜ＮにはＩmax個の検査対象のそれぞれについて、再構成演算結果を示すデータが蓄積されているので、予め決められた基準に基づいてそれぞれの再構成演算結果からそれぞれの検査対象の良否を特定する。以上のようにして複数の検査対象について良否判定を実施したら、ステップＳ１００に戻って処理を繰り返すことで、複数の基板１２ａについての検査を実施する。
【００４４】
図３は、以上の処理を具体例に則して説明するための図であり、Ｘ線検出器１３ａの視野と複数の検査対象とを模式的に示している。この図３においては、Ｘ−Ｙステージ１２による移動平面をｘ−ｙ平面とし、この平面に垂直な方向をｚ方向としており、ｘ−ｙ平面を眺めた図である。この例において、Ｘ線発生器１１の焦点は図３に示す点Ｏの下方に存在し、Ｘ線検出器１３ａは点Ｏを通りｚ軸に垂直な方向に延びる回転軸を中心とした回転軌道上を反時計回りに回転する。
【００４５】
また、この図においては点Ｏから−ｙ方向に延ばした直線方向にＸ線検出器１３ａが存在するときにθ＝０としており、回転角θ＝０°，９０°，１８０°，２７０°で透過Ｘ線画像を撮影する例を示している。この例において、各角度におけるＸ−Ｙステージ１２上での視野領域ＦＯＶ１〜ＦＯＶ４やその視野中心はＸ線発生器１１の焦点とＸ線検出器１３ａとの関係から予め特定することが可能である。なお、Ｘ線検出器１３ａは、その検出面がＸ線発生器１１の焦点に向けられながら回転軌道上を回転するので、図３の視野領域ＦＯＶ１〜ＦＯＶ４に示すように回転に伴って視野領域の向きが回転する。一方、Ｘ−Ｙステージ１２はｘ方向とｙ方向とのそれぞれに平行な直線に沿って基板１２ａを移動させるので、基板１２ａの向きはＸ−Ｙステージ上で一定である。
【００４６】
図３に示す例においては、基板１２ａ上に６個の検査対象が存在する例を拡大した状態を模式的に示しており、矩形で示す検査対象の模式図にその通し番号（図３の例では１〜６）を記載してある。Ｘ線検査装置１０が４個の再構成演算部を備え、Ｘ線検出器１３ａを１回転させる間に最大４個の検査対象の透過Ｘ線画像を撮影する場合を想定すると、Ｘ線検出器１３ａの１回転目にて４個の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影し、２回転目にて２個の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影する。
【００４７】
すなわち、この例においてはＩmaxが”６”，１回転目のＮmaxが”４”，２回転目のＮmaxが”２”であり、Ｉ＝０，Ｎ＝１で処理を開始すると、上述のステップＳ１２０〜ステップＳ１５０により、通し番号１〜４の検査対象を視野領域ＦＯＶ１の視野中心に逐次配置して透過Ｘ線画像を撮影する。このとき、各透過Ｘ線画像データに基づく再構成演算は個別のＣＰＵ１〜Ｎにて実施するので、当該再構成演算がＸ−Ｙステージ１２の駆動やＸ線検出器１３ａの回転駆動、撮影処理を実施する際にボトルネックになることはない。
【００４８】
ステップＳ１２０〜Ｓ１５０によってＮ＝４個の検査対象について撮影を終えると、ステップＳ１１５〜Ｓ１６０の処理により、Ｘ線検出器１３ａをΔθ＝９０°毎に回転させて同様の撮影を繰り返す。視野領域ＦＯＶ４において４個の検査対象について撮影を終えると、ステップＳ１６５にて変数ＩがＩ＝４に設定され、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。このとき、上述のようにＮmaxが２になるので、変数Ｎ＝１，２にて特定される検査対象は通し番号５，６となり、ステップＳ１１０以降の処理の繰り返しによって通し番号５，６の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影することになる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、Ｘ線検出器１３ａを１回転させる間に複数の検査対象の透過Ｘ線画像を撮影することができる。また、異なるＣＰＵにて分散処理を行うことによって各検査対象の透過Ｘ線画像に基づく再構成演算が実施される。従って、撮像系による透過Ｘ線画像の撮影処理速度を低下させることなく再構成演算を実施することができる。
【００５０】
（３）他の実施形態：
本発明においては、Ｘ線検出器が特定の回転角に静止している間に複数の検査対象についての透過Ｘ線画像を撮影することができればよく、前記実施形態の他、種々の構成を採用可能である。例えば、Ｘ線検出器１３ａの向きは前記焦点ＦからＸ線検出器１３ａの中心に延ばした直線に対して垂直である構成の他、種々の構成を採用可能であり、Ｘ−Ｙステージ１２に対して検出面が平行であり、この検出面に対して平行な面内でＸ線検出器１３ａを回転させる構成等を採用可能である。
【００５１】
また、回転駆動するＸ線検出器１３ａの他、固定的に配置された検出器を設けることで、透過Ｘ線画像に基づく簡易的な検査を実施できるように構成してもよい。さらに、上述の例においては、検査対象が６個であるときに１回転目で４個、２回転目で２個の検査対象を撮影していたが、むろん、１回転あたりに撮影する検査対象の数を均等に、例えば、各回転で３個ずつの検査対象を撮影する構成としても良い。
【００５２】
さらに、上述の実施形態においてはステップＳ１７５にて一括して良否判定処理を実施する形態を示したが、ステップＳ１６０で回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されず、かつ、Ｘ線検出器１３ａをもう一回転以上させて撮影を行う場合、この回転と並行して再構成演算済のデータに基づいて良否判定を行っても良い。さらに、以上の実施形態においては、放射線としてＸ線を利用する場合を例示したが、利用できる放射線はＸ線に限らずγ線であってもよく、検査対象を透過するその他の放射線であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかるＸ線検査装置の概略ブロック図である。
【図２】Ｘ線検査処理のフローチャートである。
【図３】視野と複数の検査対象との関係を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１〜Ｎ…再構成演算部
１０…Ｘ線検査装置
１１…Ｘ線発生器
１２…Ｘ−Ｙステージ
１２ａ…基板
１３ａ…Ｘ線検出器
１３ｂ…回転機構
１４…搬送装置
２１…Ｘ線制御機構
２２…ステージ制御機構
２３…画像取得機構
２３ａ…θ制御部
２４…搬送機構
２５…ＣＰＵ
２５ａ…搬送制御部
２５ｂ…Ｘ線制御部
２５ｃ…検出器回転部
２５ｄ…ステージ制御部
２５ｅ…画像取得部
２５ｆ…良否判定部
２６…入力部
２７…出力部
２８…メモリ
２８ａ…検査対象データ
２８ｂ…撮像条件データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の医療機器をネットワークによって接続し、Ｘ線ＣＴなどにて高負荷の演算を実施するにあたり、使用されていない医療機器のＣＰＵも利用して演算を実施する技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６３４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の放射線検査装置においては、複数の検査対象を検査する際の検査速度を高速化することができなかった。
すなわち、従来の放射線検査装置においては、もっぱら画像処理などの演算処理を高速化するために分散処理を行っており撮像系の高速化を伴っていない。従って、解析対象となる画像を取得するための処理に時間がかかり、検査処理のボトルネックとなってしまっていた。特に、一つの基板に対して複数の部品が実装されており、各部品のバンプやリードなど複数の箇所を検査対象として３次元ＣＴによる解析を行うために各検査対象について回転撮像系を一回転させて撮影を行う構成では、撮影を完了するまでに多くの時間がかかる。このため、複数の検査対象についての撮影を完了するために極めて多くの時間がかかってしまう。
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、複数の検査対象を検査する場合であっても高速に検査を実施することが可能な放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明では、回転軌道上の撮影位置における静止と回転とを繰り返して放射線検出器を回転させて前記検査対象の透過放射線を取得できるように構成する。この構成において、前記撮影位置のそれぞれにて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させ、それぞれの検査対象を透過した透過放射線の強度を取得する。
【０００５】
すなわち、ある撮影位置にて放射線検出器を静止させている間に、複数の検査対象の透過放射線強度を取得する。従って、このような透過放射線の取得処理を各撮影位置で実施しながら放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる処理を実施するのみで複数の検査対象について３次元ＣＴによる解析を行うための透過放射線強度情報を取得することができる。
【０００６】
一般に、バンプやリードなどの検査対象が複数個存在していても、これらの検査対象の重量は放射線を検出するための放射線検出器より軽く、当該放射線検出器を回転移動させる速度は複数の検査対象を移動させる速度より遅い。従って、放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる間に複数の検査対象を移動させて透過放射線を取得する構成を採用することで、高速に透過放射線を取得することが可能である。
【０００７】
また、放射線検出器を回転移動させる機構の耐久性や剛性は複数の検査対象を移動させる機構の耐久性や剛性より劣っている。従って、放射線検出器を前記回転軌道上で一回転させる間に複数の検査対象を移動させて透過放射線を取得する構成を採用することで、装置の耐久性を向上することができる。
【０００８】
なお、以上の構成は、工場内の検査ラインなど、連続的に製品の検査を行う放射線検査装置に適用することが好ましい。すなわち、検査ラインにおいてライン上を搬送される製品に複数の検査対象が含まれる場合、当該複数の検査対象について検査を実施するために放射線検出器を複数回、回転させると透過放射線を取得するために極めて多くの時間がかかってしまう。ところが、本発明においては放射線検出器を一回転させるのみで複数の検査対象について３次元ＣＴによる解析を実施するために必要な透過放射線の強度情報を取得することができるので、極めて高速に検査対象の透過放射線を取得することができる。
【０００９】
ここで、放射線照射手段は、放射線発生器によって放射線を出力することができればよく、放射線発生器としては開放管や密閉管など種々の放射線源を採用可能である。さらに、放射線検出器回転手段は、放射線検出器を回転軌道上で静止および回転させることができればよい。すなわち、前記回転軸から一定の距離にある円周（回転軌道）上で公転のごとく放射線検出器を回転させ、任意の位置で静止させることができればよく、回転軌道上の複数の位置で複数の検査対象のそれぞれを撮影することによって３次元ＣＴ解析を行うための透過放射線画像を取得することができればよい。
【００１０】
従って、放射線検出器をアームに接続し、回転軸を中心にして当該アームを回転させる機構や、ボールベアリング等による回転機構など、種々の構成を採用可能である。なお、回転軌道上の撮影位置は予め決められており、これによって各撮影位置における放射線検出器の視野が予め規定されていればよい。むろん、各撮影位置同士の角度ピッチは任意であり、検査対象を検査する際に必要な精度や時間によって予め決定すればよいし、任意の値を設定できるように構成してもよい。
【００１１】
検査対象移動手段は、放射線の照射範囲内で複数の検査対象を移動させることができればよく、例えば、直交する２軸に沿って移動を行うＸ−Ｙステージ等を採用可能であるが、むろん、複数の検査対象を回転させる機構が付加されていても良い。また、複数の検査対象を備える製品を連続的に検査するために、複数の検査対象を備える製品の搬送機構と連動するように構成することが好ましい。
【００１２】
また、各撮影位置における放射線検出器の視野は予め特定されるので、この視野内に各検査対象を配置するためには、例えば、検査対象を放射線検出器の視野中心に配置することとし、当該視野中心に配置すべき検査対象の座標を予め特定しておき、検査対象移動手段によってこの座標を視野中心に移動させる制御を実施する構成等を採用可能である。
【００１３】
透過放射線取得手段においては、複数の検査対象を透過した透過放射線のそれぞれを放射線検出器にて検出し、各検査対象について透過放射線の強度を検出することができれば良く、種々の構成を採用することが可能である。例えば、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等のセンサを２次元的に配置したセンサであってもよいし、１次元的に配置したセンサによってスキャンを行っても良い。
【００１４】
さらに、透過放射線取得手段にて取得した透過放射線の強度に基づいて３次元ＣＴによる解析を実施するため、再構成演算を実施する再構成演算部を備える構成を採用しても良い。この構成におけるより具体的な例として、複数の再構成演算部を備える構成とし、それぞれの再構成演算部による分散処理によって複数の検査対象について再構成演算を実施しても良い。この構成によれば、各撮影位置にて取得する透過放射線の強度に基づいて複数の検査対象について再構成演算を実施しても高速に処理を終了することができる。従って、撮像系の撮影速度に対して再構成演算処理がボトルネックになることを防止することができ、再構成演算を含む検査処理の全体を高速化することができる。なお、複数の再構成演算部を構成する際のより具体的な例として、各撮影位置において透過放射線を取得する検査対象の数（各撮影位置における撮影回数）の最大値と再構成演算部の数とを一致させても良い。
【００１５】
以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような放射線検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）本発明の構成：
（２）Ｘ線検査処理：
（３）他の実施形態：
【００１７】
（１）本発明の構成：
図１は本発明にかかるＸ線検査装置１０の概略ブロック図である。同図において、このＸ線検査装置１０は、Ｘ線発生器１１とＸ−Ｙステージ１２とＸ線検出器１３ａと搬送装置１４とを備えており、各部をＣＰＵ２５によって制御する。すなわち、Ｘ線検査装置１０はＣＰＵ２５を含む制御系としてＸ線制御機構２１とステージ制御機構２２と画像取得機構２３と搬送機構２４とＣＰＵ２５と入力部２６と出力部２７とメモリ２８とを備えている。この構成において、ＣＰＵ２５は、メモリ２８に記録された図示しないプログラムを実行し、各部を制御し、また所定の演算処理を実施することができる。
【００１８】
当該ＣＰＵ２５は、各部の制御や良否判定のための処理を実施するための演算部であり、本実施形態においてはＣＰＵ２５に加えて、他のＣＰＵ（ＣＰＵ１〜Ｎ）と画像メモリ（画像メモリ１〜Ｎ）とからなるＮ個（Ｎは正の整数）の再構成演算部１〜Ｎを備えている。これらの再構成演算部１〜ＮにおいてＣＰＵ１〜Ｎは、画像メモリ１〜Ｎをバッファメモリとして図示しないプログラムを実行し、後述する処理にて取得された透過Ｘ線画像に基づいて再構成演算を実施する。
【００１９】
メモリ２８はデータを蓄積可能な記憶媒体であり、予め検査対象データ２８ａと撮像条件データ２８ｂとが記録されている。検査対象データ２８ａは、検査対象の位置を示すデータであり、本実施形態においては、基板上に配設されたバンプやリードなど、複数の検査対象をＸ線検出器１３ａの視野に配設するためのデータである。
【００２０】
撮像条件データ２８ｂは、Ｘ線発生器１１にてＸ線を発生させる際の条件を示すデータであり、Ｘ線管に対する印加電圧，撮像時間等を含む。Ｘ線制御機構２１は、当該撮像条件データ２８ｂを参照し、Ｘ線発生器１１を制御して所定のＸ線を発生させることができる。Ｘ線発生器１１は、いわゆる透過型開放管であり、Ｘ線の出力位置である焦点Ｆから出力側のほぼ全方位、すなわち、立体角２πの範囲にＸ線を出力する。
【００２１】
ステージ制御機構２２はＸ−Ｙステージ１２と接続されており、前記検査対象データ２８ａに基づいて同Ｘ−Ｙステージ１２を制御する。本実施形態において、複数の検査対象は基板上に配置されており、この基板をＸ−Ｙステージ１２上に載置して各検査対象の良否判定を行う。このためステージ制御機構２２は前記検査対象データ２８ａを参照し、検査対象がＸ線検出器１３ａの視野に含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を制御する。
【００２２】
また、搬送機構２４は、搬送装置１４を制御して基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２に搬入する。すなわち、搬送装置１４によって一方向に基板１２ａを搬送し、Ｘ−Ｙステージ１２において基板１２ａ上の複数の検査対象を検査し、搬送装置１４にて検査後の基板１２ａを搬出する処理を連続的に実施できるように構成されている。
【００２３】
画像取得機構２３はＸ線検出器１３ａに接続されており、２次元的に分布したセンサを備えている。従って、画像取得機構２３は、Ｘ線検出器１３ａが出力する検出値に基づいて、複数の検査対象のそれぞれを透過した透過Ｘ線の強度の２次元分布を表す透過Ｘ線画像を取得することができる。
【００２４】
Ｘ線検出器１３ａはアームを介して回転機構１３ｂに接続されており、Ｘ線検出器１３ａは、Ｘ線発生器１１の焦点Ｆから鉛直上方に延ばした軸Ａを中心に半径Ｒの円周（回転軌道）上を公転のように回転可能である。この回転機構１３ｂは、画像取得機構２３のθ制御部２３ａによって制御される。また、Ｘ線発生器１１の焦点ＦからＸ線検出器１３ａにおける検出面の中心に対して延ばした直線と、当該検出面とが直交するように検出面が配向されている。
【００２５】
出力部２７は前記透過Ｘ線画像等を表示するディスプレイであり、入力部２６は利用者の入力を受け付ける操作入力機器である。すなわち、利用者は入力部２６を介して種々の入力を実行可能であるし、ＣＰＵ２５の処理によって得られる種々の演算結果や透過Ｘ線画像データ、検査対象の良否判定結果等を出力部２７に表示することができる。
【００２６】
ＣＰＵ２５は、メモリ２８に蓄積された各種制御プログラムに従って所定の演算処理を実行可能であり、検査対象の検査を行うために、図１に示す搬送制御部２５ａとＸ線制御部２５ｂと検出器回転部２５ｃとステージ制御部２５ｄと画像取得部２５ｅと良否判定部２５ｆとにおける演算を実行する。搬送制御部２５ａは、搬送機構２４を制御して、適切なタイミングで基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２に供給し、また、適切なタイミングで搬送装置１４を駆動して検査済みの基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２から取り除く。
【００２７】
Ｘ線制御部２５ｂは、前記撮像条件データ２８ｂを取得し、前記Ｘ線制御機構２１を制御して所定のＸ線をＸ線発生器１１から出力させる。検出器回転部２５ｃは、画像取得機構２３のθ制御部２３ａに指示を行い、Ｘ線検出器１３ａを回転駆動する。すなわち、前記回転軌道上でＸ線検出器１３ａを回転させ、また、所定の位置でＸ線検出器１３ａを静止させる。
【００２８】
ステージ制御部２５ｄは、前記検査対象データ２８ａを取得し、複数の検査対象のそれぞれをＸ線検出器１３ａの視野内に配置するための座標値を算出し、ステージ制御機構２２に供給する。この結果、ステージ制御機構２２は、それぞれの検査対象がＸ線検出器１３ａの視野に含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を移動させる。なお、本実施形態においては、Ｘ線検出器１３ａが前記回転軌道上の所定位置で静止している間に、Ｎ個の検査対象を逐次Ｘ線検出器１３ａの視野に配置することができる。
【００２９】
画像取得部２５ｅは、Ｘ線検出器１３ａにて取得されたＮ個の検査対象の透過Ｘ線画像データを画像メモリ１〜Ｎに転送する。すなわち、Ｎ個の検査対象について撮影されたＮ枚の透過Ｘ線画像は、異なる画像メモリ１〜Ｎに転送される。各画像メモリ１〜Ｎに透過Ｘ線画像データが転送されると、各画像メモリ１〜Ｎに対応したＣＰＵ１〜Ｎが再構成演算を実施し、その結果を画像メモリ１〜Ｎに記録する。
【００３０】
以上の処理を実施してＸ線検出器１３ａを一回転させ、ＣＰＵ１〜Ｎによる再構成演算が終了すると、Ｎ個の検査対象について３次元ＣＴによる解析を行うための情報が得られているので、良否判定部２５ｆは、これらの再構成演算結果に基づいて各検査対象が良品であるか、不良品であるかを判定する。
【００３１】
（２）Ｘ線検査処理：
本実施形態においては、上述の構成において図２に示すフローチャートに従って検査対象の良否判定を行う。本実施形態においては、複数の検査対象を搭載した基板１２ａを搬送装置１４によって搬送し、逐次Ｘ−Ｙステージ１２上で基板１２ａ上の検査対象を検査する。このため、検査に際しては、まず搬送制御部２５ａが搬送機構２４に指示を出し、搬送装置１４によって検査対象の基板１２ａをＸ−Ｙステージ１２上に搬送する（ステップＳ１００）。
【００３２】
次に、複数の検査対象をＸ線検出器１３ａの視野内に移動させて透過Ｘ線画像を取得するため、検査対象の通し番号を特定するために使用する変数Ｉ、Ｘ線検出器１３ａの回転角度を示す変数θ、各回転角にて撮影する検査対象の数を示す変数Ｎを初期値に設定する（Ｉ＝０（ステップ１０５）、θ＝０（ステップＳ１１０）、Ｎ＝１（ステップ１１５））。なお、Ｉ＋Ｎは検査対象の通し番号である。また、ステップＳ１１０においては、検出器回転部２５ｃがθ制御部２３ａに指示を行ってＸ線検出器１３ａを回転駆動し、予め決められたθ＝０の回転角に当該Ｘ線検出器１３ａを静止させる。
【００３３】
続いて、Ｘ線検出器１３ａにて検査対象の透過Ｘ線画像を撮影するため、Ｉ＋Ｎ番目の検査対象を角度θにて静止しているＸ線検出器１３ａの視野中心へ移動させる（ステップＳ１２０）。すなわち、ステージ制御部２５ｄは前記検査対象データ２８ａを参照してＩ＋Ｎ番目の検査対象の座標を特定し、この座標がＸ線検出器１３ａの視野中心となるようにステージ制御機構２２に指示する。この結果、ステージ制御機構２２はＸ−Ｙステージ１２を移動させてこの座標をＸ線検出器１３ａの視野中心に配置する。
【００３４】
次に、Ｘ線制御部２５ｂおよび画像取得部２５ｅの制御により、Ｘ線検出器１３ａにて回転角θの透過Ｘ線画像を撮影する（ステップＳ１２５）。すなわち、Ｘ線制御部２５ｂは、前記撮像条件データ２８ｂを取得し、当該撮像条件データ２８ｂに示される条件でＸ線を出力するようにＸ線制御機構２１に対して指示を行う。この結果、Ｘ線発生器１１が立体角２πの範囲でＸ線を出力するので、画像取得部２５ｅはＸ線検出器１３ａが検出した透過Ｘ線画像を取得する。
【００３５】
画像取得部２５ｅは、当該取得した透過Ｘ線画像のデータをＣＰＵ Ｎに転送する。ＣＰＵ Ｎは、当該透過Ｘ線画像データに基づいて再構成演算を実施し、その演算結果を画像メモリＮに記録する（ステップＳ１３５）。以上のステップＳ１３５は、ＣＰＵ２５と異なるＣＰＵ１〜Ｎにて実施されるので、ＣＰＵ２５においては、当該ステップＳ１３５における処理の完了を待つことなくステップＳ１３０にて透過Ｘ線画像データを転送した後に次の処理を開始する。すなわち、処理負荷の大きい再構成演算に影響されることなく透過Ｘ線画像の撮影処理を続ける。
【００３６】
撮影処理を続けるため、画像取得部２５ｅは変数Ｎをインクリメントし(ステップＳ１４０）、通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいか否か判別する（ステップＳ１４５）。ステップＳ１４５にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいと判別されたときには、全ての検査対象について撮影が終了しているので、後述する良否判定処理（ステップ１７５）を実施する。
【００３７】
ステップＳ１４５にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmaxより大きいと判別されないときには、変数Ｎが予め設定されている最大値Ｎmax（再構成演算の数と同値）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にて変数Ｎが最大値Ｎmax以下であると判別されたときには回転角θにおいて撮影すべき検査対象について撮影が終了していないので、ステップＳ１２０以降の処理を繰り返す。
【００３８】
なお、ＣＰＵ１〜Ｎにおける再構成演算は、検査対象の３次元構造を再構成することができれば良く、種々の処理を採用可能である。例えば、フィルタ補正逆投影法を採用可能である。この処理においては、まず、透過Ｘ線画像に対してフーリエ変換を実施し、フーリエ変換で得られた結果に対して周波数空間でフィルタ補正関数を乗じる。さらに、この結果に対して逆フーリエ変換を実施することで、フィルタ補正を行った画像を取得する。なお、このフィルタ補正関数は、画像のエッジを強調するための関数等を採用可能である。
【００３９】
続いて、フィルタ補正後の画像を、それが投影された軌跡に沿って３次元空間へ逆投影する。すなわち、画像メモリ１〜Ｎには３次元空間のデータを蓄積するためのバッファが用意されており、逆投影結果を各座標に記録する。各検査対象について以上の逆投影を１回転分実施すると、３次元空間上で検査対象が存在する部分のＸ線吸収係数分布が強調され、各検査対象の３次元形状が得られる。
【００４０】
上述のステップＳ１５０にて変数Ｎが最大値Ｎmax以下であると判別されたときには回転角θにおいて撮影すべき検査対象について撮影が終了しているので、Ｘ線検出器１３ａの回転角を所定のピッチΔθだけ増加させる（ステップＳ１５５）。すなわち、検出器回転部２５ｃはθ制御部２３ａに指示を行い、ピッチΔθだけＸ線検出器１３ａを回転させるように回転機構１３ｂを駆動する。
【００４１】
そして、検出器回転部２５ｃは、回転角θが最大値θmaxより小さいか否かを判別し（ステップＳ１６０）、回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されるときにはステップＳ１１５以降の処理を繰り返す。当該ステップＳ１６０にて回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されないときには、変数Ｉに変数Ｎの最大値Ｎmaxを加えた値を新たに変数Ｉの値とし（ステップＳ１６５）、通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７０）。
【００４２】
すなわち、ステップＳ１５０の判別により、Ｎmax個の検査対象について１回転分の撮影が終了してからステップＳ１２０〜Ｓ１５０のループを抜けるので、ステップＳ１６５においては、撮影が終了したＮmax個分のカウントを増加させておき、ステップＳ１７０にて全検査対象についての撮影が終了したか否かを判別する。ステップＳ１７０にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であると判別されたときには、全検査対象についての撮影が終了していないので、ステップＳ１１０に戻ってＸ線検出器１３ａを再度回転させる。なお、このとき、残りの検査対象の数が直前までのＮmaxの数に満たない場合には必要に応じてＮmaxの値を修正しても良い。
【００４３】
一方、ステップＳ１７０にて通し番号Ｉ＋Ｎが最大値Ｉmax以下であると判別されないときには、全検査対象についての撮影が終了しているのでステップＳ１７５にて良否判定処理を行う。すなわち、ステップＳ１７５の処理を実施する時点で画像メモリ１〜ＮにはＩmax個の検査対象のそれぞれについて、再構成演算結果を示すデータが蓄積されているので、予め決められた基準に基づいてそれぞれの再構成演算結果からそれぞれの検査対象の良否を特定する。以上のようにして複数の検査対象について良否判定を実施したら、ステップＳ１００に戻って処理を繰り返すことで、複数の基板１２ａについての検査を実施する。
【００４４】
図３は、以上の処理を具体例に則して説明するための図であり、Ｘ線検出器１３ａの視野と複数の検査対象とを模式的に示している。この図３においては、Ｘ−Ｙステージ１２による移動平面をｘ−ｙ平面とし、この平面に垂直な方向をｚ方向としており、ｘ−ｙ平面を眺めた図である。この例において、Ｘ線発生器１１の焦点は図３に示す点Ｏの下方に存在し、Ｘ線検出器１３ａは点Ｏを通りｚ軸に垂直な方向に延びる回転軸を中心とした回転軌道上を反時計回りに回転する。
【００４５】
また、この図においては点Ｏから−ｙ方向に延ばした直線方向にＸ線検出器１３ａが存在するときにθ＝０としており、回転角θ＝０°，９０°，１８０°，２７０°で透過Ｘ線画像を撮影する例を示している。この例において、各角度におけるＸ−Ｙステージ１２上での視野領域ＦＯＶ１〜ＦＯＶ４やその視野中心はＸ線発生器１１の焦点とＸ線検出器１３ａとの関係から予め特定することが可能である。なお、Ｘ線検出器１３ａは、その検出面がＸ線発生器１１の焦点に向けられながら回転軌道上を回転するので、図３の視野領域ＦＯＶ１〜ＦＯＶ４に示すように回転に伴って視野領域の向きが回転する。一方、Ｘ−Ｙステージ１２はｘ方向とｙ方向とのそれぞれに平行な直線に沿って基板１２ａを移動させるので、基板１２ａの向きはＸ−Ｙステージ上で一定である。
【００４６】
図３に示す例においては、基板１２ａ上に６個の検査対象が存在する例を拡大した状態を模式的に示しており、矩形で示す検査対象の模式図にその通し番号（図３の例では１〜６）を記載してある。Ｘ線検査装置１０が４個の再構成演算部を備え、Ｘ線検出器１３ａを１回転させる間に最大４個の検査対象の透過Ｘ線画像を撮影する場合を想定すると、Ｘ線検出器１３ａの１回転目にて４個の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影し、２回転目にて２個の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影する。
【００４７】
すなわち、この例においてはＩmaxが”６”，１回転目のＮmaxが”４”，２回転目のＮmaxが”２”であり、Ｉ＝０，Ｎ＝１で処理を開始すると、上述のステップＳ１２０〜ステップＳ１５０により、通し番号１〜４の検査対象を視野領域ＦＯＶ１の視野中心に逐次配置して透過Ｘ線画像を撮影する。このとき、各透過Ｘ線画像データに基づく再構成演算は個別のＣＰＵ１〜Ｎにて実施するので、当該再構成演算がＸ−Ｙステージ１２の駆動やＸ線検出器１３ａの回転駆動、撮影処理を実施する際にボトルネックになることはない。
【００４８】
ステップＳ１２０〜Ｓ１５０によってＮ＝４個の検査対象について撮影を終えると、ステップＳ１１５〜Ｓ１６０の処理により、Ｘ線検出器１３ａをΔθ＝９０°毎に回転させて同様の撮影を繰り返す。視野領域ＦＯＶ４において４個の検査対象について撮影を終えると、ステップＳ１６５にて変数ＩがＩ＝４に設定され、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。このとき、上述のようにＮmaxが２になるので、変数Ｎ＝１，２にて特定される検査対象は通し番号５，６となり、ステップＳ１１０以降の処理の繰り返しによって通し番号５，６の検査対象について透過Ｘ線画像を撮影することになる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、Ｘ線検出器１３ａを１回転させる間に複数の検査対象の透過Ｘ線画像を撮影することができる。また、異なるＣＰＵにて分散処理を行うことによって各検査対象の透過Ｘ線画像に基づく再構成演算が実施される。従って、撮像系による透過Ｘ線画像の撮影処理速度を低下させることなく再構成演算を実施することができる。
【００５０】
（３）他の実施形態：
本発明においては、Ｘ線検出器が特定の回転角に静止している間に複数の検査対象についての透過Ｘ線画像を撮影することができればよく、前記実施形態の他、種々の構成を採用可能である。例えば、Ｘ線検出器１３ａの向きは前記焦点ＦからＸ線検出器１３ａの中心に延ばした直線に対して垂直である構成の他、種々の構成を採用可能であり、Ｘ−Ｙステージ１２に対して検出面が平行であり、この検出面に対して平行な面内でＸ線検出器１３ａを回転させる構成等を採用可能である。
【００５１】
また、回転駆動するＸ線検出器１３ａの他、固定的に配置された検出器を設けることで、透過Ｘ線画像に基づく簡易的な検査を実施できるように構成してもよい。さらに、上述の例においては、検査対象が６個であるときに１回転目で４個、２回転目で２個の検査対象を撮影していたが、むろん、１回転あたりに撮影する検査対象の数を均等に、例えば、各回転で３個ずつの検査対象を撮影する構成としても良い。
【００５２】
さらに、上述の実施形態においてはステップＳ１７５にて一括して良否判定処理を実施する形態を示したが、ステップＳ１６０で回転角θが最大値θmaxより小さいと判別されず、かつ、Ｘ線検出器１３ａをもう一回転以上させて撮影を行う場合、この回転と並行して再構成演算済のデータに基づいて良否判定を行っても良い。さらに、以上の実施形態においては、放射線としてＸ線を利用する場合を例示したが、利用できる放射線はＸ線に限らずγ線であってもよく、検査対象を透過するその他の放射線であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかるＸ線検査装置の概略ブロック図である。
【図２】Ｘ線検査処理のフローチャートである。
【図３】視野と複数の検査対象との関係を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１〜Ｎ…再構成演算部
１０…Ｘ線検査装置
１１…Ｘ線発生器
１２…Ｘ−Ｙステージ
１２ａ…基板
１３ａ…Ｘ線検出器
１３ｂ…回転機構
１４…搬送装置
２１…Ｘ線制御機構
２２…ステージ制御機構
２３…画像取得機構
２３ａ…θ制御部
２４…搬送機構
２５…ＣＰＵ
２５ａ…搬送制御部
２５ｂ…Ｘ線制御部
２５ｃ…検出器回転部
２５ｄ…ステージ制御部
２５ｅ…画像取得部
２５ｆ…良否判定部
２６…入力部
２７…出力部
２８…メモリ
２８ａ…検査対象データ
２８ｂ…撮像条件データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射手段と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転手段と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動手段と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得手段とを備えることを特徴とする放射線検査装置。
【請求項２】
前記透過放射線取得手段は、前記取得した透過放射線の強度に基づいて再構成演算を実施する複数個の再構成演算部を備え、前記撮影位置のそれぞれにおいて取得された各検査対象の透過放射線の強度に基づく再構成演算を前記複数個の再構成演算部によって分散処理することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査装置。
【請求項３】
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記透過放射線の強度を取得する検査対象の数の最大値は前記再構成演算部の数と同数であり、各検査対象についての再構成演算をそれぞれの再構成演算部によって実行することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の放射線検査装置。
【請求項４】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射工程と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転工程と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動工程と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得工程とを含むことを特徴とする放射線検査方法。
【請求項５】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射機能と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転機能と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動機能と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする放射線検査プログラム。
【請求項１】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射手段と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転手段と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動手段と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得手段とを備えることを特徴とする放射線検査装置。
【請求項２】
前記透過放射線取得手段は、前記取得した透過放射線の強度に基づいて再構成演算を実施する複数個の再構成演算部を備え、前記撮影位置のそれぞれにおいて取得された各検査対象の透過放射線の強度に基づく再構成演算を前記複数個の再構成演算部によって分散処理することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査装置。
【請求項３】
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記透過放射線の強度を取得する検査対象の数の最大値は前記再構成演算部の数と同数であり、各検査対象についての再構成演算をそれぞれの再構成演算部によって実行することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の放射線検査装置。
【請求項４】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射工程と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転工程と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動工程と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得工程とを含むことを特徴とする放射線検査方法。
【請求項５】
放射線発生器によって放射線を複数の検査対象に照射する放射線照射機能と、
前記放射線発生器の焦点を通る直線を回転軸とした回転軌道上に設定された複数の撮影位置における放射線検出器の静止と当該回転軌道上における前記放射線検出器の回転とを実施する放射線検出器回転機能と、
前記撮影位置のそれぞれにおいて前記複数の検査対象を逐次前記放射線検出器の視野に移動させる検査対象移動機能と、
前記複数の検査対象のそれぞれについて透過放射線の強度を取得する透過放射線取得機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする放射線検査プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１１６３８８（Ｐ２００８−１１６３８８Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０１３６８（Ｐ２００６−３０１３６８）
【出願日】平成１８年１１月７日（２００６．１１．７）
【出願人】（０００２４３８８１）名古屋電機工業株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月７日（２００６．１１．７）
【出願人】（０００２４３８８１）名古屋電機工業株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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