JP4840258B2

JP4840258B2 - Ｘ線検査装置

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Publication number: JP4840258B2
Application number: JP2007153073A
Authority: JP
Inventors: 卓磨小島
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2027-06-08
Also published as: JP2008304391A

Description

本発明は、工業製品等の非破壊検査等を行うためのＸ線検査装置に関し、特に、基板上の部品や基板自体の検査を行うＸ線検査装置に関する。

一般的なＸ線検査装置では、下方に配置されたＸ線源と、当該Ｘ線源に対向するように、Ｘ線検出器とが上方に配置されている。
さらに、Ｘ線検査装置は、Ｘ線源とＸ線検出器との間で被測定物を載置するＸＹ平面を有するステージを備える。そして、ＸＹ方向へのステージの並進移動等で被測定物の位置を調整しながら、倍率調整軸であるＺ方向へのステージの並進移動等で被測定物の透視Ｘ線像を拡大撮影や縮小撮影している。このとき、ＸＹＺ方向へのステージの並進移動等を行うステージ駆動機構の制御は、種々の駆動信号が与えられることによって実行される。

このようなＸ線検査装置は、例えば、表示装置に画像表示されるＸ線画像によって、外観検査から判断できないハンダ内部の不良等を観察することができるため、基板や基板上に搭載される部品を検査することに利用される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３１８２０６号公報

しかしながら、被測定物の所望のビューポイントをＸ線画像として画像表示した状態で、ビューポイントを拡大撮影すべく、ステージを倍率調整軸であるＺ方向に並進移動させると、ビューポイントがＸ線画像中から外れてしまい、ビューポイントを追尾すべく手動によりステージをＸＹ方向にも並進移動させなければならないことがあった。これは、機械的な調整誤差等によって、Ｘ線光軸方向とＺ方向とが完全に一致していないことに起因する。このとき、特に高拡大率でのＸ線画像の撮影を行う場合、手動によりステージをＸＹ方向にも並進移動させて、ビューポイントを追尾することは極めて困難であった。

このようにＸ線検査装置では、Ｘ線光軸方向とＺ方向とが完全に一致していないことが多かった。つまり、Ｘ線光軸方向は目に見えるものではなく、Ｘ線検査装置の一部としてステージを設置する段階で、Ｘ線光軸方向とＺ方向とを完全に一致させることは不可能であった。また、Ｘ線画像中でＸ線光軸方向とＺ方向とのズレ量を確認して、ステージの設置位置を微調整するという作業を繰返し行ってもいるが、限界がありＸ線光軸方向とＺ方向とを完全に一致させることはできず、ある基準のズレ量内に収まったところで妥協していた。

そこで、本発明は、被測定物の所望のビューポイントを拡大撮影するときに、Ｘ線光軸方向とステージの移動方向とのズレ量に起因するビューポイントのＸ線画像中からの逸脱を防止するために、第一基準点及び第二基準点点が指定可能な基準サンプルを用いて予めＸ線光軸方向とステージの移動方向とのズレ量を算出することにより補正計算等の演算を行うようにすることができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のＸ線検査装置は、第一基準点及び第二基準点が指定可能な基準サンプルと、前記基準サンプルを載置するためのステージと、透視用Ｘ線を照射するＸ線源と、前記基準サンプルの透視Ｘ線像を、Ｘ線光軸を中心として撮影するＸ線検出器とを有するＸ線測定光学系と、前記ステージを駆動信号に基づいて、少なくともＸＹＺ方向に移動させるステージ駆動機構と、前記透視Ｘ線像に基づいて作成されたＸ線画像の画像表示が行われる表示装置と、入力操作される入力装置と、前記入力装置によって操作されるポインタの画像表示を行うポインタ表示制御部とを備えるＸ線検査装置であって、前記ステージは、前記Ｘ線光軸方向に垂直なＸ方向と、前記Ｘ線光軸方向及びＸ方向に垂直なＹ方向と、前記Ｘ線光軸方向と同一方向にしようとしたＺ方向とに移動可能に構成され、さらに、前記ステージを移動させる駆動信号を出力するとともに、前記ステージの位置を含むステージ位置データを記憶部に記憶させる駆動信号発生部と、前記Ｘ線画像中に画像表示された第一基準点画像及び第二基準点画像がポインタで指定されることにより、前記Ｘ線画像中での第一基準点画像及び第二基準点画像の位置を含む基準点画像位置データを記憶部に記憶させる基準点画像指定部と、Ｚ方向の位置が異なるステージ位置で記憶された２つの基準点画像位置データとステージ位置データとを用いて、前記Ｘ線光軸方向とステージのＺ方向とのズレ量を示す軸補正データを算出して、記憶部に記憶させる算出部と、前記軸補正データに基づいて、軸補正を行う補正信号を駆動信号発生部に出力する補正信号作成部とを備えるようにしている。

ここで、「Ｘ線光軸」とは、Ｘ線源とＸ線検出器の検出面とを結ぶ軸をいう。
また、「Ｘ線光軸方向と同一方向にしようとしたＺ方向」とは、Ｚ方向をＸ線光軸方向に一致するように調整したときに、機械的な調整誤差等によってＸ線光軸方向からずれているＺ方向をいう。

本発明のＸ線検査装置によれば、まず、Ｘ線画像中に画像表示された基準サンプル（例えば、球形状や円板形状のものや、２つのマークを有するもの等）の第一基準点画像と第二基準点画像とがポインタで指定されることにより、基準点画像指定部は、Ｘ線画像中での第一基準点画像及び第二基準点画像の位置を記憶させる。次に、基準サンプルを載置したまま、ステージをＺ方向に移動させる駆動信号が入力されることにより、駆動信号発生部は、ステージをＺ方向に移動させる。このとき、１回目のＸ線画像を撮影したときからのステージの移動量を記憶する。そして、再び、Ｘ線画像中に画像表示された基準サンプルの第一基準点画像と第二基準点画像とがポインタで指定されることにより、基準点画像指定部は、Ｘ線画像中での第一基準点画像及び第二基準点画像の位置を記憶させる。これにより、算出部は、異なるステージの位置で記憶された２つの基準点画像位置データとステージ位置データとを用いて、Ｘ線光軸方向とステージのＺ方向とのズレ量を算出する。その結果、補正信号作成部は、ズレ量に基づいて、軸補正を行う補正信号を駆動信号発生部に出力する。

以上のように、本発明のＸ線検査装置によれば、第一基準点及び第二基準点が指定可能な基準サンプルを用いて、Ｘ線光軸方向とステージのＺ方向とのズレ量を正確に算出することができる。その結果、実検査時に、被測定物の所望のビューポイントを拡大撮影する場合に、ズレ量に基づいて、Ｚ方向だけでなくＸＹ方向にも移動させるような軸補正を行うことで、ビューポイントがＸ線画像中から逸脱することがなく、理想的な検査を行うようにすることができる。

（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、本発明のＸ線検査装置においては、前記算出部は、Ｚ方向で異なるステージの位置で記憶された２つの基準点画像位置データとステージ位置データとを用いて、２つのＸ線画像間での第一基準点画像の移動量と、第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離の変化率と、Ｚ方向へのステージの移動量とにより、前記Ｘ線光軸方向とＺ方向とのズレ量を示す軸補正データを算出するようにしてもよい。
このような本発明のＸ線検査装置によれば、Ｘ線画像中に、Ｘ線光軸を原点とし、かつ、ＸＹ方向と位置合わせがされたＸ’ Ｙ’座標系を設定する。
これにより、算出部は、１回目のＸ線画像と２回目のＸ線画像とを比較して、第一基準点画像の移動量（ΔＸ’、ΔＹ’）と、第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）と、ステージのＺ方向への移動量（ΔＺ）とにより、Ｘ線光軸方向とＺ方向とのズレ量を算出することになる。
具体的には、まず、１回目のＸ線画像中の第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離（ｒ）と、２回目のＸ線画像中の第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離（Ｒ）とを用いることにより、第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）を算出することで、すなわち、１回目のＸ線画像から２回目のＸ線画像への拡大率（Ｒ/ｒ）を算出する。次に、第一基準点画像の移動量（ΔＸ’、ΔＹ’）と拡大率（Ｒ/ｒ）とに基づいて、第一基準点画像の移動量（ΔＸ’、ΔＹ’）から、拡大率（Ｒ/ｒ）によるＸ線画像（Ｘ’ Ｙ’座標）中での移動量を取り除く演算を行うことで、Ｘ線検査装置でのＸＹ方向の第一基準点の実移動量（ΔＸ、ΔＹ）を算出する。次に、実移動量（ΔＸ、ΔＹ）と移動量（ΔＺ）とにより演算を行うことで、Ｘ線光軸方向とＺ方向とのズレ量（例えば、Ｘ線光軸方向とＺ方向との間の角度）を算出する。

そして、本発明のＸ線検査装置においては、前記基準サンプルは、球形状であり、前記第一基準点画像は、基準サンプル画像の中心であるとともに、前記第二基準点画像は、基準サンプル画像の円周上の一点であるようにしてもよい。
このような本発明のＸ線検査装置によれば、球形状の基準サンプルであるので、Ｘ線画像上で円形状の基準サンプル画像の中心である第一基準点画像をポインタで指定するとともに、円形状の基準サンプル画像の円周上のどこでもいい任意の一点を第二基準点画像としてポインタで指定することにより、１回目のＸ線画像から２回目のＸ線画像への拡大率（Ｒ/ｒ）を算出することができる。よって、Ｘ線画像中に画像表示された第一基準点画像と第二基準点画像とを迷うことなく容易に選択することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施形態であるＸ線検査装置の構成を示すブロック図である。図２は、Ｘ線光軸方向（後述するＺ’’方向）とステージ１４の移動方向（後述するＺ方向）との関係を示す図である。
Ｘ線検査装置１は、Ｘ線源１１とＸ線検出器１２とを有するＸ線測定光学系１３と、鋼球（基準サンプル）Ｓａを載置するためのステージ１４と、ステージ駆動機構１６と、Ｘ線検査装置１全体の制御を行う制御系（コンピュータ）２０とにより構成される。

Ｘ線測定光学系１３は、Ｘ線検出器１２とＸ線源１１とを有する。Ｘ線検出器１２は、イメージインテンシファイア（以下、ＩＩと略す）と当該ＩＩの裏面に一体的に取り付けられたＣＣＤカメラ、もしくはフラットパネル検出器（以下、ＦＰＤという）から構成される。また、Ｘ線源１１は、ＩＩもしくはＦＰＤの表面に向けて透視用Ｘ線を照射するＸ線管を有する。そして、Ｘ線源１１は、Ｘ線光軸（Ｚ’’方向）が鉛直方向となるように下方に配置され、下方から照射された透視用Ｘ線は、上方のＸ線検出器１２に入射するようになっている。これにより、ＩＩもしくはＦＰＤが透視用Ｘ線を検出することによって透視像を形成することになる。さらに、この透視像をＩＩの場合ＣＣＤカメラで撮影することによって、透視用Ｘ線の映像信号（アナログ信号）がコンピュータ２０に出力され、ＦＰＤの場合ディジタル信号がコンピュータに出力される。

ステージ１４は、上面に鋼球Ｓａを載置するように、中央に四角孔を有する板状体で構成される。さらに、ステージ１４は、透視用Ｘ線が透過するもので形成され、Ｘ線検出器１２とＸ線源１１との間に配置される。また、ステージ１４は、ステージ駆動機構１６により、ステージ１４面に平行な方向（ＸＹ方向）に移動したり、ステージ１４面に垂直とされる方向（Ｚ方向）に昇降移動したりするように、並進移動可能に設けられている。よって、ステージ１４の位置をＸＹ方向に移動させることで、Ｘ線画像中の鋼球Ｓａの位置を移動させることになり、一方、ステージ１４の位置をＺ方向に移動させることで、鋼球Ｓａを拡大撮影や縮小撮影することになる。なお、上述したように、Ｘ線検査装置１でも、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）は目に見えるものではないので、Ｘ線検査装置１の一部としてステージ１４を設置する段階で、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）と、倍率調整軸となるステージ１４のＺ方向とを完全に一致させることはできていない。
ステージ駆動機構１６は、例えば、ＸＹＺ方向の３軸方向駆動用モータを有する。なお、ステージ駆動機構１６の制御は、後述する駆動信号発生部３６から出力された駆動信号が与えられることによって実行される。

コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１と、メモリ（記憶部）２５と、モニタ画面２３ａ等を有する表示装置２３と、入力装置であるキーボード２２ａやマウス２２ｂとを、ハードウェアとして備える。
また、ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、Ｘ線画像作成部３１と、ポインタ表示制御部３２と、駆動信号発生部３６と、基準点画像指定部３７と、算出部３８と、補正信号作成部３９とを有する。また、メモリ２５は、基準座標系（Ｘ’’Ｙ’’Ｚ’’座標系）とステージ座標系（ＸＹＺ座標系）と画像座標系（Ｘ’Ｙ’座標系）とを記憶する座標系記憶領域４１と、ステージ位置データ記憶領域４２と、基準点画像位置データ記憶領域４３と、軸補正データ記憶領域４４とを有する。

ここで、図２に示すように、基準座標系（Ｘ’’Ｙ’’Ｚ’’座標系）を、Ｘ線源１１とＸ線検出器１２の検出面とを結んだものであるＸ線光軸がＺ’’方向となるように設定して、座標系記憶領域４１に記憶させる。また、Ｚ’’方向に垂直な方向をＸ’’方向とし、Ｚ’’方向及びＸ’’方向に垂直な方向をＹ’’方向とするように設定する。
また、図３に示すように、画像座標系（Ｘ’Ｙ’座標系）を、Ｘ線光軸が原点となるようにＸ線画像５１、５２中に設定して、座標系記憶領域４１に記憶させる。さらに、Ｘ’方向と同じ方向がＸ’’方向となり、Ｙ’方向と同じ方向がＹ’’方向となるように設定する。つまり、Ｘ’方向とＸ’’方向とは完全に一致するとともに、Ｙ’方向とＹ’’方向とも完全に一致する。
さらに、図２に示すように、ステージ座標系（ＸＹＺ座標系）を、ステージ１４が初期位置（原点）からＸＹＺ方向で併進移動できるようにしてあるが、このＸＹＺ方向と一致するように設定して、座標系記憶領域４１に記憶させる。なお、Ｘ線検査装置１の一部としてステージ１４を設置する段階で、Ｘ方向と同じ方向がＸ’’方向となり、Ｙ方向と同じ方向がＹ’’方向となるようにステージ１４は設置されている。つまり、Ｘ方向とＸ’’方向とは完全に一致するとともに、Ｙ方向とＹ’’方向とも完全に一致する。しかし、上述したように、Ｚ方向とＺ’’方向とは完全に一致していない。そこで、本発明に係るＸ線検査装置１では、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とステージ１４のＺ方向とのズレ量を正確に算出することになる。

図３（ａ）は、第一基準点６１ａ及び第二基準点６２ａが指定可能な鋼球Ｓａが画像表示されたＸ線画像５１の一例を示す図である。一方、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す鋼球Ｓａをステージ１４に載置したまま、鋼球画像Ｓｂを拡大撮影すべく、テーブル１４をＺ方向（ΔＺ）のみに並進移動させた後の画像表示されたＸ線画像５２の一例を示す図である。つまり、Ｘ線検査装置１でも、鋼球画像Ｓｂの中心（ビューポイント）がＸ線画像５１の中心となるように画像表示した状態で、ビューポイントを拡大撮影すべく、ステージ１４をＺ方向のみに並進移動させただけでは、ビューポイントがＸ線画像５２の中心から外れていってしまうことになる。
なお、鋼球Ｓａは、球形状のものであり、鋼球Ｓａに対応する鋼球画像Ｓｂの中心を第一基準点画像６１ｂとするとともに、円周上の任意の一点を第二基準点画像６２ｂとしている。つまり、第二基準点画像６２ｂは、円周上であればどこでもよく、１回目のＸ線画像５１を撮影したときと、２回目のＸ線画像５２を撮影したときとで、正確な一点でなく異なっていてもよいことになる。
また、Ｘ線画像５１、５２中には、ポインタ６３の画像表示が行われている。

駆動信号発生部３６は、ステージ１４をＸＹＺ方向に移動させる駆動信号をステージ駆動機構１６に出力するとともに、ステージ１４の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示すステージ位置データをステージ位置データ記憶領域４２に記憶させる制御を行うものである。
具体的には、駆動信号発生部３６は、キーボード２２ａやマウス２２ｂの種々の入力操作や、後述する補正信号を受信することによって、ステージ１４を移動させることになる。そして、駆動信号発生部３６は、ステージ１４をＸＹＺ方向に移動させる毎に、ステージ座標系（ＸＹＺ座標系）でのステージ１４の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示すステージ位置データをステージ位置データ記憶領域４２に記憶させる。これにより、ステージ座標系（ＸＹＺ座標系）でのステージ１４の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を記憶させていくことで、ＸＹＺ座標系でのステージ１４の移動量（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）を算出することができるようになる。

Ｘ線画像作成部３１は、Ｘ線検出器１２から出力された映像信号（アナログ信号）から変換されたデジタル信号に基づいて、モニタ画面２３ａにＸ線画像５１、５２の画像表示を行う制御を行うものである。このとき、Ｘ線光軸が常に画像座標系（Ｘ’Ｙ’座標系）の中心となるように、Ｘ線画像５１、５２の画像表示が行われる。
ポインタ表示制御部３２は、モニタ画面２３ａにポインタ６３の画像表示を行うとともに、キーボード２２ａやマウス２２ｂから入力された入力信号に基づいて、モニタ画面２３ａに画像表示されたポインタ６３を移動したり、ポインタ６３でＸ線画像（Ｘ’Ｙ’座標系）５１、５２中の位置を指定したりする制御を行うものである。

基準点画像指定部３７は、Ｘ線画像（Ｘ’Ｙ’座標系）５１、５２中に画像表示された第一基準点画像６１ｂ及び第二基準点画像６２ｂがポインタ６３で指定されることにより、Ｘ線画像５１、５２中での第一基準点画像６１ｂ及び第二基準点画像６２ｂの位置を含む基準点画像位置データを基準点画像位置データ記憶領域４３に記憶させる制御を行うものである。
具体的には、図３（ａ）に示すＸ線画像５１が画像表示されているときに、鋼球画像Ｓｂの中心である第一基準点画像６１ｂをポインタ６３で指定することで、基準点画像指定部３７によりＸ’Ｙ’座標系での第一基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_１ｓ’、Ｙ_１ｓ’）を基準点画像位置データとして記憶させ、さらに、鋼球画像Ｓｂの円周上のどこでもいい任意の一点である第二基準点画像６２ｂをポインタ６３で指定することで、基準点画像指定部３７によりＸ’Ｙ’座標系での第二基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_２ｓ’、Ｙ_２ｓ’）を基準点画像位置データとして記憶させる。また、図３（ｂ）に示すＸ線画像５２が画像表示されているときにも、同様に、Ｘ’Ｙ’座標系での第一基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_１ｔ’、Ｙ_１ｔ’）を基準点画像位置データとして記憶させ、さらに、Ｘ’Ｙ’座標系での第二基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_２ｔ’、Ｙ_２ｔ’）を基準点画像位置データとして記憶させる。
これにより、Ｘ線画像５１中の第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離（ｒ）と、Ｘ線画像５２中の第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離（Ｒ）とを用いることにより、第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）を算出することで、Ｘ線画像５１からＸ線画像５２への拡大率（Ｒ/ｒ）を算出することができるようになる。
また、（Ｘ_１ｓ’、Ｙ_１ｓ’）と（Ｘ_１ｔ’、Ｙ_１ｔ’）とを比較して、Ｘ’Ｙ’座標系での第一基準点画像６１ｂの移動量（ΔＸ_１’、ΔＹ_１’）を算出することができるようになる。

算出部３８は、基準点画像位置データ記憶領域４３に記憶された基準点画像位置データと、ステージ位置データ記憶領域４２に記憶されたステージ位置データとを用いて、２つのＸ線画像５１、５２間での第一基準点画像６１ｂの移動量（ΔＸ_１’、ΔＹ_１’）と、第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）と、Ｚ方向へのステージ１４の移動量（ΔＺ）とにより、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレ量を示す軸補正データ（ΨＸ、ΨＹ）を算出して、軸補正データ記憶領域４４に記憶させる制御を行うものである。
具体的には、図３に示すようなＸ線画像５１とＸ線画像５２とを撮影したときに記憶された基準点画像位置データとステージ位置データとを用いる場合には、まず、上述したように、Ｘ線画像５１中の第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離（ｒ）と、Ｘ線画像５２中の第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離（Ｒ）とを用いることにより、第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）を算出することで、Ｘ線画像５１からＸ線画像５２への拡大率（Ｒ/ｒ）を算出する。
次に、第一基準点画像６１ｂの移動量（ΔＸ_１’、ΔＹ_１’）と拡大率（Ｒ/ｒ）とに基づいて、第一基準点画像６１ｂの移動量（ΔＸ_１’、ΔＹ_１’）から拡大率（Ｒ/ｒ）によるＸ線画像（Ｘ’ Ｙ’座標）中での移動量を取り除く演算を行うことで、基準座標系（Ｘ’’Ｙ’’Ｚ’’座標系）での第一基準点６１ａの実移動量（ΔＸ’’、ΔＹ’’）を算出する。
次に、Ｘ’’Ｙ’’方向とＸＹ方向とは一致しているので、実移動量（ΔＸ’’、ΔＹ’’）は（ΔＸ、ΔＹ）とも表せ、実移動量（ΔＸ、ΔＹ）と移動量（ΔＺ）とにより、下記式（１）、（２）を用いて演算を行うことで、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレ量（Ｚ’’方向とＺ方向との間の角度）（ΨＸ、ΨＹ）を算出する（図７参照）。
最後に、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレ量（ΨＸ、ΨＹ）を示す軸補正データを軸補正データ記憶領域４４に記憶させる。

補正信号作成部３９は、軸補正データ記憶領域４４に記憶された軸補正データが存在し、かつ、ステージ１４をＸ線光軸方向（Ｚ’’方向）に移動させる入力操作を受信したときには、軸補正データ記憶領域４４に記憶されたＸ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレ量（ΨＸ、ΨＹ）を用いて、下記式（３）で演算を行うことにより、軸補正を行ってＸ’’Ｙ’’Ｚ’’方向にステージ１４を移動させる補正信号を駆動信号発生部３６に出力する制御を行うものである。

なお、（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）は、基準座標系（Ｘ’’Ｙ’’Ｚ’’座標系）でのステージ１４の所望の移動量を示し、（ｘ、ｙ、ｚ）は、ステージ１４を所望の移動量（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）を動かすために必要となるステージ座標系（ＸＹＺ座標系）でのステージ１４の移動量を示す。
このように補正信号を出力することによって、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す被測定物Ｔをステージ１４に載置したまま、被測定物Ｔのビューポイントを拡大撮影するときに、Ｚ方向だけでなくＸＹ方向にも移動させるような軸補正を行うことで、ビューポイントがＸ線画像５３、５４中から逸脱することのないように、ステージ１４を移動させることができる。

次に、Ｘ線検査装置１により、球形状の鋼球Ｓａを用いて、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレの関係（ΨＸ、ΨＹ）を算出する算出方法について説明する。図５は、Ｘ線検査装置１による算出方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、ステージ１４上に鋼球Ｓａが載置される。
次に、ステップＳ１０２の処理において、鋼球画像Ｓｂの中心である第一基準点画像６１ｂがポインタ６３で指定されることで、基準点画像指定部３７は、Ｘ’Ｙ’座標系での第一基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_１ｓ’、Ｙ_１ｓ’）を基準点画像位置データとして記憶させる。なお、鋼球Ｓａがステージ１４の四角孔に載置されたときに、第一基準点画像６１ｂがＸ線画像（Ｘ’ Ｙ’座標）の中心に位置するように、ステージは初期位置に配置されている。このとき、ステージ１４の初期位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示すステージ位置データはステージ位置データ記憶領域４２に記憶されている。

次に、ステップＳ１０３の処理において、鋼球画像Ｓｂの円周上のどこでもいい任意の一点である第二基準点画像６２ｂがポインタ６３で指定されることで、基準点画像指定部３７は、Ｘ’Ｙ’座標系での第二基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_２ｓ’、Ｙ_２ｓ’）も基準点画像位置データとして記憶させる。

次に、ステップＳ１０４の処理において、ステージ１４をＺ方向（ΔＺ）に移動させる入力操作が行われる。
次に、ステップＳ１０５の処理において、駆動信号発生部３６は、ステージ１４をＺ方向（ΔＺ）に移動させる駆動信号を出力する。このとき、ステージ１４の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示すステージ位置データをステージ位置データ記憶領域４２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０６の処理において、鋼球画像Ｓｂの中心である第一基準点画像６１ｂがポインタ６３で指定されることで、基準点画像指定部３７は、Ｘ’Ｙ’座標系での第一基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_１ｔ’、Ｙ_１ｔ’）を基準点画像位置データとして記憶させる。
次に、ステップＳ１０７の処理において、鋼球画像Ｓｂの円周上のどこでもいい任意の一点である第二基準点画像６２ｂがポインタ６３で指定されることで、基準点画像指定部３７は、Ｘ’Ｙ’座標系での第二基準点画像６１ｂの位置（Ｘ_２ｔ’、Ｙ_２ｔ’）も基準点画像位置データとして記憶させる。

次に、ステップＳ１０８の処理において、算出部３８は、基準点画像位置データ記憶領域４３に記憶された基準点画像位置データと、ステージ位置データ記憶領域４２に記憶されたステージ位置データとを用いて、２つのＸ線画像５１、５２間での第一基準点画像６１ｂの移動量（ΔＸ_１’、ΔＹ_１’）と、第一基準点画像６１ｂと第二基準点画像６２ｂとの間の距離の変化率（Ｒ/ｒ）と、Ｚ方向へのステージ１４の移動量（ΔＺ）とにより、Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレの量（ΨＸ、ΨＹ）を上記式（３）で算出して、軸補正データ記憶領域４４に記憶させる。
そして、ステップＳ１０８の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させることになる。

次に、Ｘ線検査装置１により、被測定物Ｔを検査する検査方法について説明する。図６は、Ｘ線検査装置１による検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートは、軸補正データ（ΨＸ、ΨＹ）が必要なため、必ず、上述した図５に示すフローチャートの後に、実行されるものである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、ステージ１４上に被測定物Ｔが載置される。
次に、ステップＳ２０２の処理において、ステージ１４をＸ’’Ｙ’’Ｚ’’方向（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）に移動させるために、ステージ１４をＸＹＺ方向（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）に移動させる入力操作が行われる。

次に、ステップＳ２０３の処理において、補正駆動信号発生部３９は、所望のＸ’’Ｙ’’Ｚ’’方向（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）にステージ１４を移動させるように、上記式（３）で演算を行うことで、ステージ１４をＸＹＺ方向（ｘ、ｙ、ｚ）に移動させる補正信号を駆動信号発生部３６に出力する。
次に、ステップＳ２０４の処理において、駆動信号発生部３６は、補正信号を用いて、ステージ１４を所望のＸ’’Ｙ’’Ｚ’’方向（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）に移動させるように、ステージ１４をＸＹＺ方向（ｘ、ｙ、ｚ）に移動させる駆動信号を出力する。つまり、ステージ１４をＸＹＺ方向（ｘ’’、ｙ’’、ｚ’’）に移動させる信号が、ステージ１４をＸＹＺ方向（ｘ、ｙ、ｚ）に移動させる信号に補正されている。
次に、ステップＳ２０５の処理において、本フローチャートを終了させるか否かを判断する。本フローチャートを終了させないと判断した場合には、ステップＳ２０２の処理に戻る。
一方、本フローチャートを終了させると判断した場合には、終了させることになる。

本発明は、基板上の部品や基板自体の検査等を行うＸ線検査装置に利用することができる。

本発明の一実施形態であるＸ線検査装置の構成を示すブロック図である。Ｘ線光軸方向とステージの移動方向との関係を示す図である。第一基準点及び第二基準点が指定可能な鋼球が画像表示されたＸ線画像の一例を示す図である。被測定物が画像表示されたＸ線画像の一例を示す図である。本発明の一実施形態であるＸ線検査装置による算出方法の一例について説明するためのフローチャートである。発明の一実施形態であるＸ線検査装置による検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。Ｘ線光軸方向（Ｚ’’方向）とＺ方向とのズレの量（ΨＸ、ΨＹ）を示す図である。

符号の説明

１：Ｘ線検査装置
１１：Ｘ線源
１２：Ｘ線検出器
１３：Ｘ線測定光学系
１４：ステージ
１６：ステージ駆動機構
２０：制御系（コンピュータ）
２１：ＣＰＵ
２２ａ、２２ｂ：入力装置
２３：表示装置
２５：メモリ（記憶部）
３１：Ｘ線画像作成部
３２：ポインタ表示制御部
３６：駆動信号発生部
３７：基準点画像指定部
３８：算出部
５１、５２：Ｘ線画像
６１ａ：第一基準点
６１ｂ：第一基準点画像
６２ａ：第二基準点
６２ｂ：第二基準点画像
６３：ポインタ
Ｓａ：鋼球（基準サンプル）

Claims

第一基準点及び第二基準点が指定可能な基準サンプルと、
前記基準サンプルを載置するためのステージと、
透視用Ｘ線を照射するＸ線源と、前記基準サンプルの透視Ｘ線像を、Ｘ線光軸を中心として撮影するＸ線検出器とを有するＸ線測定光学系と、
前記ステージを駆動信号に基づいて、少なくともＸＹＺ方向に移動させるステージ駆動機構と、
前記透視Ｘ線像に基づいて作成されたＸ線画像の画像表示が行われる表示装置と、
入力操作される入力装置と、
前記入力装置によって操作されるポインタの画像表示を行うポインタ表示制御部とを備えるＸ線検査装置であって、
前記ステージは、前記Ｘ線光軸方向に垂直なＸ方向と、前記Ｘ線光軸方向及びＸ方向に垂直なＹ方向と、前記Ｘ線光軸方向と同一方向にしようとしたＺ方向とに移動可能に構成され、
さらに、前記ステージを移動させる駆動信号を出力するとともに、前記ステージの位置を含むステージ位置データを記憶部に記憶させる駆動信号発生部と、
前記Ｘ線画像中に画像表示された第一基準点画像及び第二基準点画像がポインタで指定されることにより、前記Ｘ線画像中での第一基準点画像及び第二基準点画像の位置を含む基準点画像位置データを記憶部に記憶させる基準点画像指定部と、
Ｚ方向の位置が異なるステージ位置で記憶された２つの基準点画像位置データとステージ位置データとを用いて、前記Ｘ線光軸方向とステージのＺ方向とのズレ量を示す軸補正データを算出して、記憶部に記憶させる算出部と、
前記軸補正データに基づいて、軸補正を行う補正信号を駆動信号発生部に出力する補正信号作成部とを備えることを特徴とするＸ線検査装置。
前記算出部は、Ｚ方向で異なるステージの位置で記憶された２つの基準点画像位置データとステージ位置データとを用いて、２つのＸ線画像間での第一基準点画像の移動量と、第一基準点画像と第二基準点画像との間の距離の変化率と、Ｚ方向へのステージの移動量とにより、前記Ｘ線光軸方向とＺ方向とのズレ量を示す軸補正データを算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
前記基準サンプルは、球形状であり、
前記第一基準点画像は、基準サンプル画像の中心であるとともに、
前記第二基準点画像は、基準サンプル画像の円周上の一点であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。