JPH05164854A - X-ray detector - Google Patents
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- JPH05164854A JPH05164854A JP32612891A JP32612891A JPH05164854A JP H05164854 A JPH05164854 A JP H05164854A JP 32612891 A JP32612891 A JP 32612891A JP 32612891 A JP32612891 A JP 32612891A JP H05164854 A JPH05164854 A JP H05164854A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、プリント基板等の欠陥を非破壊で
検査することができるX線検知装置に関し、分解能と感
度の両方が向上できる蛍光板を用いたX線検知装置を提
供することを目的とする。
【構成】 蛍光板3を円弧状にし、X線が略直角に入射
するように、蛍光板3のX線入射面3aを凹面にしたの
で、X線が蛍光板3に略直角に入射すると共に、蛍光板
3中のX線の透過経路の長さが一定となる。また、蛍光
板3のX線の透過経路に沿ってラインセンサ4aを配置
したので、X線の透過経路上に生じる蛍光を確実に検出
できる。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to an X-ray detection apparatus capable of nondestructively inspecting defects in a printed circuit board, and an X-ray detection apparatus using a fluorescent plate capable of improving both resolution and sensitivity. The purpose is to provide. The X-ray incidence surface 3a of the fluorescent plate 3 is concave so that the X-rays enter the fluorescent plate 3 at a substantially right angle, and the X-rays enter the fluorescent plate 3 at a substantially right angle. The length of the X-ray transmission path inside is constant. Further, since the line sensor 4a is arranged along the X-ray transmission path of the fluorescent plate 3, it is possible to reliably detect the fluorescence generated on the X-ray transmission path.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は生体又は物質を透過した
X線の強度を検出するX線検知装置に係り、特にプリン
ト基板等の欠陥を非破壊で検査することができるX線検
知装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray detection device for detecting the intensity of X-rays transmitted through a living body or a substance, and more particularly to an X-ray detection device capable of nondestructively inspecting defects on a printed circuit board or the like. ..
【0002】電子計算機の高密度化、高集積化に伴っ
て、外観からは確認できないプリント基板内部の検査が
要求されている。そこで、物体の透過能力が高く、且つ
破壊せずに内部の組織や欠陥を検査できるX線を用いた
検査装置の開発が必要になってくる。With the increase in density and integration of electronic computers, it is required to inspect the inside of a printed circuit board that cannot be visually confirmed. Therefore, it is necessary to develop an inspection apparatus using X-rays, which has high penetrability of an object and can inspect the internal structure and defects without destruction.
【0003】また、前述のように検査対象の高密度化に
より、X線を用いた検査装置に関しても、数ミクロン単
位の高分解能を有することが必要である。Further, due to the high density of the inspection object as described above, it is necessary for an inspection apparatus using X-rays to have a high resolution of several microns.
【0004】[0004]
【従来の技術】X線による被検査物体の像を観測する方
法としては、写真乾板に記録する方法、イメージングプ
レートに記録する方法、X線イメージインテンシファイ
ヤ法、X線撮像管を用いる方法及び蛍光板を用いる方法
等がある。2. Description of the Related Art As a method of observing an image of an object to be inspected by X-ray, a method of recording on a photographic plate, a method of recording on an imaging plate, an X-ray image intensifier method, a method of using an X-ray image pickup tube, and There is a method using a fluorescent plate.
【0005】図13に、これらの方法の長短を、リアル
タイム性、分解能、感度、画像面積及び価格の観点から
判断したX線検知方法の性能の比較例を示す。写真乾板
に記録する方法は、被検査物体を透過したX線像をその
まま銀塩フィルム上に可視像化するものである。イメー
ジングプレートに記録する方法は、前記X線像を、ルミ
ネッセンス機能を有するイメージングプレートと光電変
換装置を介して電気信号に変換した後、ディジタル処理
を経てフィルム上に可視像化するものである。FIG. 13 shows a comparative example of the performance of the X-ray detection method in which the merits and demerits of these methods are judged from the viewpoints of real-time property, resolution, sensitivity, image area and price. The method of recording on a photographic dry plate is to visualize an X-ray image transmitted through an object to be inspected as it is on a silver salt film. The method of recording on an imaging plate is to convert the X-ray image into an electric signal through an imaging plate having a luminescence function and a photoelectric conversion device, and then digitally process the image to form a visible image on a film.
【0006】これらの方法は、図13に示すように、高
分解能で安価である等の利点があるが、リアルタイム
性、即ちその場で検査結果を見ることができないという
欠点を有する。また、X線像を電気信号として取り出せ
ないため、コンピュータによる画像処理もできない。As shown in FIG. 13, these methods have advantages such as high resolution and low cost, but have a drawback of real-time property, that is, the inspection result cannot be seen on the spot. Moreover, since the X-ray image cannot be extracted as an electric signal, image processing by a computer cannot be performed.
【0007】X線イメージインテンシファイヤ法は、X
線照射による外部光電効果で放出された光電子を蛍光板
に当てて輝度の高い蛍光像として観察する方法であり、
感度は良く、リアルタイム性もあるが解像度に難点があ
る。X線撮像管を用いる方法は、リアルタイムで観測で
き、感度と解像度の両立が可能であるが、ターゲット材
が空気中で非常に不安定なため取り扱いが難しく、また
生産性も悪くX線像の観測面積が小さいという欠点があ
る。The X-ray image intensifier method uses X
It is a method of observing as a high-brightness fluorescent image by applying photoelectrons emitted by the external photoelectric effect by line irradiation to a fluorescent plate,
It has good sensitivity and real-time characteristics, but has a problem in resolution. The method using an X-ray image pickup tube enables real-time observation and achieves both sensitivity and resolution, but it is difficult to handle because the target material is extremely unstable in the air, and productivity is poor and X-ray image There is a drawback that the observation area is small.
【0008】蛍光板を用いる方法は特に欠点がないが、
高感度と高解像度の両立が難しい。図14、15は、そ
れぞれ蛍光板の厚さが薄い場合と厚い場合において、感
度と解像度の関係を示す説明図である。The method using a fluorescent plate has no particular drawback,
It is difficult to achieve both high sensitivity and high resolution. 14 and 15 are explanatory diagrams showing the relationship between sensitivity and resolution when the fluorescent plate is thin and thick, respectively.
【0009】蛍光板3は線源1から照射されるX線を光
に変える変換効率が低く、図14に示すように薄い蛍光
板3ではX線の透過経路が短く、十分な感度が得られな
い。そこで、図15に示すように蛍光板3の厚さを増す
とX線の蛍光板3内の透過経路が長くなり感度が向上す
る。しかし、X線は線源1から被検査物体2を介して放
射状に蛍光板3に照射されるため、蛍光板3の厚さが増
すにしたがってX線による蛍光が広がり投影画像と重な
る。その結果、図15に示すAの分だけ分解能が低下す
る。The fluorescent plate 3 has a low conversion efficiency for converting the X-rays emitted from the radiation source 1 into light, and as shown in FIG. 14, the thin fluorescent plate 3 has a short X-ray transmission path and cannot obtain sufficient sensitivity. Therefore, as shown in FIG. 15, if the thickness of the fluorescent plate 3 is increased, the transmission path of X-rays in the fluorescent plate 3 becomes longer, and the sensitivity is improved. However, since the X-rays are radiated from the radiation source 1 through the inspected object 2 to the fluorescent plate 3 in a radial manner, as the thickness of the fluorescent plate 3 increases, the fluorescent light due to the X-rays spreads and overlaps with the projected image. As a result, the resolution is reduced by the amount of A shown in FIG.
【0010】また、X線が蛍光板3に対して斜めに入射
すると、厚さが増すほどX線の透過経路が長くなるの
で、投影画像面から観測すると蛍光が滲んだ状態とな
り、より一層分解能が低下する。即ち、蛍光板3の分解
能と感度の両立は困難である。Further, when X-rays are obliquely incident on the fluorescent plate 3, the thicker the thickness, the longer the X-ray transmission path becomes. Therefore, when observed from the projection image plane, the fluorescence becomes blurred and the resolution is further improved. descend. That is, it is difficult to achieve both resolution and sensitivity of the fluorescent screen 3.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
X線検出方法にはリアルタイム性、分解能、感度、画像
面積及び価格のいずれをも満足する方法はなく、また蛍
光板を用いたX線検出方法は分解能と感度の両方を満足
できないという問題があった。As described above, there is no conventional X-ray detection method that satisfies all of real-time property, resolution, sensitivity, image area and price, and the X-ray using a fluorescent screen is used. The detection method has a problem that both resolution and sensitivity cannot be satisfied.
【0012】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、蛍光板を用いたX線検知装置であっ
て、分解能と感度の両方が優れたX線検知装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and an X-ray detection apparatus using a fluorescent plate, which is excellent in both resolution and sensitivity, is provided. To aim.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。上記課題を解決するために、請求項1記載の
発明は、放射状に照射されたX線を入射したとき蛍光を
発生する蛍光板3と、その蛍光を電気信号に変換する一
次元イメージセンサ4aとを備えたX線検知装置であっ
て、前記蛍光板3を円弧状にし、前記X線が略直角に入
射するように、前記蛍光板3のX線入射面3aを凹面に
し、前記蛍光板3のX線の透過経路に沿って前記一次元
イメージセンサ4aを配置して構成する。FIG. 1 illustrates the principle of the present invention. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 includes a fluorescent plate 3 that emits fluorescence when radially irradiated X-rays are incident, and a one-dimensional image sensor 4a that converts the fluorescence into an electric signal. An X-ray detection device provided, wherein the fluorescent plate 3 has an arc shape, and the X-ray incident surface 3a of the fluorescent plate 3 is a concave surface so that the X-rays are incident at a substantially right angle. The one-dimensional image sensor 4a is arranged along the transmission path.
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記蛍光板3のX線入射面3aに照射され
る前記X線をビーム状に絞るマスク6と、前記一次元イ
メージセンサ4aに代えて遅延積分型電荷結合素子(T
DI:TimeDelay and Integration−CCD)イメージ
センサ9aを用いて構成される。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the mask 6 for narrowing the X-rays incident on the X-ray incident surface 3a of the fluorescent plate 3 into a beam and the one-dimensional image sensor 4a. Instead of the delay integration type charge coupled device (T
DI: Time Delay and Integration-CCD) image sensor 9a.
【0015】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記蛍光板3のX線入射面3aに照
射される前記X線をビーム状に絞るマスク6と、前記蛍
光板3からの蛍光の案内路を形成する複数の光ファイバ
ー11と、これらの光ファイバー11からの光を収束す
るレンズ12と、前記レンズ12からの光を電気信号に
変換するポイントセンサ13で構成される。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the mask 6 for narrowing the X-rays irradiated onto the X-ray incident surface 3a of the fluorescent plate 3 into a beam, and the fluorescent plate 3 are used. 2 is composed of a plurality of optical fibers 11 that form the fluorescent light guide path, a lens 12 that converges the light from these optical fibers 11, and a point sensor 13 that converts the light from the lens 12 into an electric signal.
【0016】[0016]
【作用】請求項1記載の発明では、図1の如く、蛍光板
3を円弧状にし、X線が略直角に入射するように、前記
蛍光板3のX線入射面3aを凹面にしたので、X線が蛍
光板3に略直角に入射すると共に、蛍光板3中のX線の
透過経路の長さが一定となる。また、前記蛍光板3のX
線の透過経路に沿って一次元イメージセンサ(4a)を
配置したので、X線の透過経路上に生じる蛍光を確実に
検出できる。According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the fluorescent plate 3 is formed in an arc shape, and the X-ray incident surface 3a of the fluorescent plate 3 is concave so that the X-rays are incident at a substantially right angle. The rays enter the fluorescent plate 3 at a substantially right angle, and the length of the X-ray transmission path in the fluorescent plate 3 becomes constant. In addition, X of the fluorescent plate 3
Since the one-dimensional image sensor (4a) is arranged along the transmission path of the X-ray, it is possible to reliably detect the fluorescence generated on the transmission path of the X-ray.
【0017】請求項2記載の発明では、マスク6により
X線を所要の大きさのビーム状に形成し、蛍光体3の蛍
光の拡散を防ぐと共に、蛍光をTDI−CCD9aによ
り効率良く検知する。According to the second aspect of the present invention, the mask 6 forms the X-rays into a beam having a required size to prevent the fluorescence of the phosphor 3 from diffusing and detect the fluorescence efficiently by the TDI-CCD 9a.
【0018】請求項2記載の発明では、マスク6により
X線を所要の大きさのビーム状に形成し、蛍光体3の蛍
光の拡散を防ぐと共に、前記蛍光板3からの蛍光を複数
の光ファイバー11で取入れてレンズ12側に案内し、
そしてこれらの光をレンズ12で集光して、ポイントセ
ンサ13に収束し電気信号に変換する。According to the second aspect of the present invention, the mask 6 forms the X-rays into a beam having a required size to prevent the fluorescence of the phosphor 3 from diffusing, and the fluorescence from the phosphor plate 3 is supplied to the plurality of optical fibers 11. Take it in and guide it to the lens 12 side,
Then, these lights are condensed by the lens 12, converged on the point sensor 13 and converted into an electric signal.
【0019】[0019]
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を図面に基
づいて説明する。 [I]第1実施例 図2乃至図6に本発明に係る第1実施例を示す。図2は
本発明の実施例に係るX線検出装置を説明するため全体
構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. [I] First Embodiment FIGS. 2 to 6 show a first embodiment according to the present invention. FIG. 2 is an overall configuration diagram for explaining the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention.
【0020】図2において、線源1から放射されたX線
はステージ5上の被検査物体(例えばプリント基板)2
に照射されて透過し、蛍光板3のX線透視画像投影面
(X線入射面)3aにその像を映す。被検査物体2と蛍
光板3との間には、被検査物体2から散乱したX線が蛍
光板3の側面に入射することを防止するためマスク6が
配設される。このマスク6の材質は鉛で、その中央にス
リット6aが設けられ、そのスリット6aの寸法はX線
が前記X線透視画像投影面3a全体に照射されるように
設定されている。後述するようにスリット6aを通過す
るX線により、X線透視画像の縦1ライン、横1画素分
の画像データが得られる。In FIG. 2, the X-ray emitted from the radiation source 1 is an object to be inspected (eg, a printed circuit board) 2 on a stage 5.
And is transmitted therethrough, and the image is projected on the X-ray transparent image projection surface (X-ray incident surface) 3a of the fluorescent plate 3. A mask 6 is arranged between the object 2 to be inspected and the fluorescent plate 3 to prevent X-rays scattered from the object 2 to be inspected from entering the side surface of the fluorescent plate 3. The material of the mask 6 is lead, and a slit 6a is provided in the center thereof, and the size of the slit 6a is set so that X-rays are irradiated to the entire X-ray fluoroscopic image projection surface 3a. As will be described later, X-rays that pass through the slits 6a provide image data for one vertical line and one horizontal pixel of the X-ray fluoroscopic image.
【0021】前記蛍光板3の一方の側面にはX線が光に
変換される効率、即ち検出効率を向上させるために反射
コーティングが施され、他方の側面の所定の位置に図示
しないレンズと一次元イメージセンサ(以下、ラインセ
ンサという。)4a等から成る蛍光検知器4が配置され
る。レンズは蛍光板3からの蛍光を集め縮小し、X線の
蛍光板3の透過経路に平行に配置されたラインセンサ4
aに投射するものである。ラインセンサ4aは、図3に
示すように、回動可能であり、レンズによって縮小され
た蛍光を電気信号に変換する。なお、蛍光検知器4は図
示しないコンピュータに接続され、蛍光検知器4から供
給される画像データの処理が行われるようになってい
る。A reflection coating is provided on one side surface of the fluorescent plate 3 in order to improve the efficiency of converting X-rays into light, that is, the detection efficiency, and a lens (not shown) and a one-dimensional element are provided at a predetermined position on the other side surface. A fluorescence detector 4 including an image sensor (hereinafter referred to as a line sensor) 4a and the like is arranged. The lens collects and reduces the fluorescence from the fluorescent screen 3, and the line sensor 4 arranged parallel to the transmission path of the X-ray fluorescent screen 3.
It is projected on a. As shown in FIG. 3, the line sensor 4a is rotatable and converts the fluorescence reduced by the lens into an electric signal. The fluorescence detector 4 is connected to a computer (not shown) so that the image data supplied from the fluorescence detector 4 is processed.
【0022】蛍光板3は、図4に示すように、扇形又は
円弧状の板体である。図5に示すように、この形状によ
りX線が蛍光板3のX線透視画像投影面3aに略直角に
入射すると共に、X線の透過経路の長さが一定になる。
また、蛍光板3のX線透視画像投影面3aの横幅が画像
の分解能の幅となると共に、蛍光板3の側面3bの長さ
が感度を決定する(図6)。この長さは必要な感度と蛍
光板3のX線吸収量との兼ね合いにより蛍光板3の種類
に応じて適宜設定される。As shown in FIG. 4, the fluorescent plate 3 is a fan-shaped or arc-shaped plate. As shown in FIG. 5, this shape allows X-rays to enter the X-ray transparent image projection surface 3a of the fluorescent plate 3 at a substantially right angle, and also makes the length of the X-ray transmission path constant.
Further, the lateral width of the X-ray fluoroscopic image projection surface 3a of the fluorescent plate 3 becomes the width of the image resolution, and the length of the side surface 3b of the fluorescent plate 3 determines the sensitivity (FIG. 6). This length is appropriately set according to the type of the fluorescent plate 3 in consideration of the required sensitivity and the X-ray absorption amount of the fluorescent plate 3.
【0023】次に、図7乃至図9を参照して、この実施
例のX線検知装置の動作を説明する。図7はラインセン
サの信号例を示す説明図で、各図ともに横軸は時間、縦
軸は振幅を表す。図8はラインセンサの信号処理手順を
示すフローチャート、図9は2次元X線透過像の作成手
順を示すフローチャートである。Next, the operation of the X-ray detection apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a signal example of the line sensor. In each figure, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents amplitude. FIG. 8 is a flowchart showing the signal processing procedure of the line sensor, and FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of creating a two-dimensional X-ray transmission image.
【0024】線源1から放射されたX線は被検査物体2
に放射状に照射される。被検査物体2を透過したX線は
マスク6のスリット6aによって絞られ、蛍光板3のX
線透視画像投影面3aに直角に照射される。そしてX線
は蛍光を発生しながら徐々に減衰して透過する。このと
き、蛍光板3内のX線の透過経路の長さは照射方向にか
かわらず一定になると共に、X線は光に十分変換され
る。このX線による蛍光を、蛍光板3の側面に配置され
た蛍光検知器4のレンズで集光して縮小し、ラインセン
サ4aに投射して電気信号に変換する。The X-ray emitted from the radiation source 1 is the object to be inspected 2
It is irradiated radially. The X-rays that have passed through the object 2 to be inspected are narrowed down by the slits 6 a of the mask 6, and the X-rays of the fluorescent screen 3 are reduced.
The projection image plane 3a of the fluoroscopic image is irradiated at a right angle. Then, the X-rays are gradually attenuated and transmitted while generating fluorescence. At this time, the length of the X-ray transmission path in the fluorescent plate 3 is constant regardless of the irradiation direction, and the X-rays are sufficiently converted into light. The fluorescence of the X-rays is condensed and reduced by the lens of the fluorescence detector 4 arranged on the side surface of the fluorescent plate 3, projected on the line sensor 4a, and converted into an electric signal.
【0025】蛍光検知器4は、図7(a)に示すライン
センサ4aのビデオ信号を、図7(c)に示す水平同期
信号が立ち上がった時から立ち下がる時までの、図7
(b)に示すピクセルクロック信号のクロック数分だけ
取入れて、1画素の画像データを作成する。この処理に
ついて、図8のフローチャートを参照して説明する。The fluorescence detector 4 detects the video signal of the line sensor 4a shown in FIG. 7 (a) from when the horizontal synchronizing signal shown in FIG. 7 (c) rises to when it falls.
Image data of one pixel is created by taking in only the number of clocks of the pixel clock signal shown in (b). This processing will be described with reference to the flowchart in FIG.
【0026】先ず、水平同期信号が立ち上がったか否か
を判断し(ステップS1)、その答が否定、即ちNoな
らばスタートに戻り、答が肯定、即ちYesならばピク
セルクロック信号のクロックをカウントして、前記水平
同期信号内のピクセルクロック数とラインセンサ4aの
画素数との積で求められる個数の検出を行い(ステップ
S2)、それらを積算する(ステップS3)。次に、積
算結果の電気信号をアナログ信号からディジタル信号に
変換(ステップS4)後、これを1画素の画像データと
して図示しないコンピュータに供給して(ステップS
5)、本プログラムを終了する。First, it is judged whether or not the horizontal synchronizing signal has risen (step S1). If the answer is negative, that is, No, the process returns to the start. If the answer is affirmative, that is, Yes, the clock of the pixel clock signal is counted. Then, the number obtained by multiplying the number of pixel clocks in the horizontal synchronizing signal by the number of pixels of the line sensor 4a is detected (step S2), and these are integrated (step S3). Next, the electric signal of the integration result is converted from an analog signal to a digital signal (step S4), and this is supplied to a computer (not shown) as image data of one pixel (step S4).
5), this program ends.
【0027】このように、ラインセンサ4aの1ライン
(ラインセンサの素子数)がX線透過画像の1画素に相
当する。そして、図3に示すようにラインセンサ4aを
上から下に回転しながら、レンズによって集光された蛍
光を検出して、上記の1画素作成を繰返すことにより、
縦1ラインの画像データを作成する。この画像データが
コンピュータに供給されると、ラインセンサ4aは逆に
下から上に回転して元の位置に戻る。As described above, one line of the line sensor 4a (the number of elements of the line sensor) corresponds to one pixel of the X-ray transmission image. Then, as shown in FIG. 3, while rotating the line sensor 4a from the upper side to the lower side, the fluorescence collected by the lens is detected, and the above-described one pixel creation is repeated,
Image data of one vertical line is created. When this image data is supplied to the computer, the line sensor 4a reversely rotates from bottom to top and returns to the original position.
【0028】次に、ステージ5を移動することにより、
被検査物体2を横方向に移動して次の縦1ラインのデ−
タを作成する。順次、この操作を繰返し2次元X線透過
画像を作成する。この2次元X線透過画像の作成につい
て、図9のフローチャートを参照して更に詳しく説明す
る。Next, by moving the stage 5,
The object 2 to be inspected is moved in the horizontal direction and the next one vertical line
Create the data. This operation is sequentially repeated to create a two-dimensional X-ray transmission image. The creation of this two-dimensional X-ray transmission image will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.
【0029】初期値として、縦入力画素数及び横入力画
素数を零に設定し(ステップS1)、次にステージを初
期位置に設定する(ステップS2)。初期値の零に1を
加算して横入力画素数を1として(ステップS3)、前
述の方法により1画素の画像データを作成する(ステッ
プS4)。続いて、初期値の零に1を加算して縦入力画
素数を1とし(ステップS5)、更に縦入力画素数が縦
有効画素数と等しいか否かを判定する(ステップS
6)。その答が否定、即ちNoならばステップ4に戻り
再び1画素の画像データを作成し、縦入力画素数を2に
する(ステップS5)。以下、ステップS6の答が肯
定、即ちYesになるまで、順次この手順を繰返し、答
がYesになったとき、即ち縦入力画素数が縦有効画素
数と等しくなったときは、縦1ラインの画像データの取
込みが終了したので、縦入力画素数を零にクリアする
(ステップS7)。As initial values, the number of vertical input pixels and the number of horizontal input pixels are set to zero (step S1), and then the stage is set to the initial position (step S2). One is added to the initial value of zero to set the number of horizontal input pixels to 1 (step S3), and image data of 1 pixel is created by the above method (step S4). Then, 1 is added to the initial value of 0 to set the vertical input pixel number to 1 (step S5), and it is further determined whether the vertical input pixel number is equal to the vertical effective pixel number (step S).
6). If the answer is negative, that is, No, the process returns to step 4 and image data of one pixel is created again, and the number of vertical input pixels is set to 2 (step S5). Hereinafter, this procedure is sequentially repeated until the answer in step S6 is affirmative, that is, Yes, and when the answer is Yes, that is, when the vertical input pixel number becomes equal to the vertical effective pixel number, one vertical line Since the image data has been captured, the number of vertically input pixels is cleared to zero (step S7).
【0030】次に、横入力画素数が横有効画素数に等し
いか否かを判定し(ステップS8)、その答がNoのと
きは、再びステップS2に戻りステージを次の位置に移
動する(ステップS2)。そして、横入力画素数を2に
して(ステップS3)、ステップS4からステップS6
までのループ処理を繰返し、縦1ラインの画像データの
取込みを終了した後、縦入力画素数を零にクリアする
(ステップS7)。Next, it is judged whether or not the number of horizontally input pixels is equal to the number of horizontally effective pixels (step S8). If the answer is No, the process returns to step S2 and the stage is moved to the next position (step S8). Step S2). Then, the number of horizontal input pixels is set to 2 (step S3), and steps S4 to S6 are performed.
The loop processing up to is repeated, and after the capture of the image data of one vertical line is completed, the number of vertical input pixels is cleared to zero (step S7).
【0031】そして再び、横入力画素数が横有効画素数
に等しいか否かを判定し(ステップS8)、その答がN
oのときは再びステップS2に戻りステージを次の位置
に移動する(ステップS2)。以下、順次この手順をス
テップS8の答がYes、即ち横入力画素数が横有効画
素数に等しくなるまで行う。Then, again, it is judged whether or not the horizontal input pixel number is equal to the horizontal effective pixel number (step S8), and the answer is N.
When it is o, the process returns to step S2 again to move the stage to the next position (step S2). Hereinafter, this procedure is sequentially performed until the answer to step S8 is Yes, that is, the horizontal input pixel number becomes equal to the horizontal effective pixel number.
【0032】そして、横の画像データの取込みが終了し
たときに、これらの画像データに基づいて2次元X線透
過画像を作成する(ステップS9)。ここで作成された
2次元X線透過画像は、例えばプリント基板のような板
状の物体は中央が間延びした画像となる。そこで、この
ような場合は間引き等の補正を施し(ステップS1
0)、最終的なX線透過画像を得て(ステップS1
1)、本プログラムを終了する。Then, when the acquisition of the horizontal image data is completed, a two-dimensional X-ray transmission image is created based on these image data (step S9). The two-dimensional X-ray transmission image created here is an image in which the center of a plate-shaped object such as a printed circuit board extends. Therefore, in such a case, correction such as thinning is performed (step S1).
0) to obtain the final X-ray transmission image (step S1)
1) End this program.
【0033】このように本実施例によれば、蛍光板3の
分解能と感度の両方を向上できると共に、被検査物体2
を移動することにより2次元X線透過画像を作成するの
で、必要な画像面積が容易に得られる。 [II]第2実施例 図10に本発明に係るX線検知装置の第2実施例の全体
構成図を示す。As described above, according to this embodiment, both the resolution and sensitivity of the fluorescent plate 3 can be improved, and the object 2 to be inspected
Since a two-dimensional X-ray transmission image is created by moving, the required image area can be easily obtained. [II] Second Embodiment FIG. 10 shows an overall configuration diagram of a second embodiment of the X-ray detection apparatus according to the present invention.
【0034】この実施例は、被検査物体2と蛍光板3と
の間に介装されたマスク6の代りに散乱防止フィルタ7
を用い、また厚みが薄く、感度が良い蛍光板8と、ライ
ンセンサとしてTDI−CCD9aを備えた蛍光検知器
9を配置した点が第1実施例と相違する。In this embodiment, instead of the mask 6 interposed between the object 2 to be inspected and the fluorescent plate 3, a scattering prevention filter 7 is used.
Is different from the first embodiment in that a fluorescent plate 8 having a small thickness and high sensitivity and a fluorescent detector 9 having a TDI-CCD 9a as a line sensor are arranged.
【0035】前記散乱防止フィルタ7は、材質が鉛で、
所定の厚みと幅を持った環状の部材の中央に、縦と横の
寸法が1画素となる穴7aを複数設けたもので、回転自
在に配設されている。なお、前記穴7aはX線を絞りビ
ーム状に形成して、感度の良い蛍光板8の蛍光の拡散を
抑制する。The anti-scatter filter 7 is made of lead,
An annular member having a predetermined thickness and width is provided at the center with a plurality of holes 7a each having a vertical and horizontal dimension of one pixel, and is rotatably arranged. The hole 7a forms the X-ray in the form of a diaphragm beam to suppress the diffusion of fluorescence from the fluorescent plate 8 having high sensitivity.
【0036】また、TDI−CCD9aは図11に示す
ように、ラインセンサを平面状に並べた2次元イメージ
センサで、対象からの光をレンズで集光して2次元イメ
ージセンサに照射し、検出した光を一方向に積算して1
次元イメージセンサとして出力する。検出光を積算する
速度と物体の移動速度を同じにすることにより、画像が
積算されて高感度に検出されるものである。As shown in FIG. 11, the TDI-CCD 9a is a two-dimensional image sensor in which line sensors are arranged in a plane, and light from an object is collected by a lens and irradiated onto the two-dimensional image sensor for detection. The accumulated light is integrated in one direction to 1
Output as a three-dimensional image sensor. By making the speed at which the detection light is integrated and the moving speed of the object the same, the images are integrated and detected with high sensitivity.
【0037】また、TDI−CCD9aのSTLモード
は一定時間積算を行わないで蓄積した後、一定時間高速
に積算して出力するものである。この場合、積算時間内
での光の検知を無視できるほど蓄積時間を長くとると、
2次元的画像を出力することができる。この実施例では
STLモードを使用し、2次元的に拡散した全ての蛍光
を検知するために使用する。In the STL mode of the TDI-CCD 9a, the data is accumulated without accumulating for a fixed time, and then accumulated and output at a high speed for a fixed time. In this case, if the accumulation time is long enough to ignore the detection of light within the integration time,
It is possible to output a two-dimensional image. In this embodiment, the STL mode is used, and it is used to detect all the two-dimensionally diffused fluorescence.
【0038】次に、この実施例の作動を説明する。散乱
防止フィルタ7の穴7aを蛍光体8の下端に固定し、線
源1からX線を放射するとX線は被検査物体2を透過し
た後、散乱防止フィルタ7の穴7aで絞られビーム状に
なって蛍光板8に照射される。そして、蛍光板8でX線
は蛍光を発生するが、この蛍光は蛍光検知器9のレンズ
で集光して縮小され、STLモードのTDI−CCD9
aによって蛍光を拡散した光の分まで積算され、これが
1画素の光量(X線量)として検出される。Next, the operation of this embodiment will be described. When the hole 7a of the anti-scattering filter 7 is fixed to the lower end of the phosphor 8 and X-rays are emitted from the radiation source 1, the X-rays pass through the object 2 to be inspected, and then are narrowed down by the hole 7a of the anti-scattering filter 7 to form a beam shape. Then, the fluorescent plate 8 is irradiated. Then, X-rays generate fluorescence on the fluorescent plate 8, but this fluorescence is condensed and reduced by the lens of the fluorescence detector 9, and the STL mode TDI-CCD 9 is used.
The amount of light diffused by the fluorescence is integrated by a, and this is detected as the light amount (X dose) of one pixel.
【0039】その後、散乱防止フィルタ7が上方に1画
素分移動し、上述と同様に蛍光を検出する。以下、順次
この操作を繰り返すことによって縦1ラインのX線透視
画像を得ることができる。After that, the anti-scattering filter 7 moves upward by one pixel and detects the fluorescence as described above. Thereafter, by repeating this operation in sequence, an X-ray fluoroscopic image of one vertical line can be obtained.
【0040】次に、第1実施例と同様にステージ5によ
り被検査物体2が横方向に移動し、次の縦1ラインのX
線透視画像を得る。これを繰り返すことにより2次元の
X線透過画像を得る。Next, as in the first embodiment, the object 5 to be inspected is moved in the horizontal direction by the stage 5, and the next one vertical line X
Obtain a fluoroscopic image. By repeating this, a two-dimensional X-ray transmission image is obtained.
【0041】このように、この実施例では高感度の蛍光
板8とTDI−CCD9aを用いて蛍光を拡散した光の
分まで検出することにより、第1実施例に示した蛍光板
より薄い蛍光板でも検出効率良く、高感度で高分解能の
X線検出を行うことができる。 [III ]第3実施例 図12は本発明に係るX線検知装置の第3実施例の全体
構成図である。As described above, in this embodiment, the fluorescent plate 8 having high sensitivity and the TDI-CCD 9a are used to detect even the amount of the diffused light, so that even a fluorescent plate thinner than the fluorescent plate shown in the first embodiment can be detected. Good, high sensitivity and high resolution X-ray detection can be performed. [III] Third Embodiment FIG. 12 is an overall configuration diagram of a third embodiment of the X-ray detection apparatus according to the present invention.
【0042】この実施例は、TDI−CCD9aで受光
した蛍光板10からの蛍光を、光ファイバーの束から成
る光ファイバープレート11で取り入れ、この光ファイ
バープレート11を伝搬した光をレンズ12で集光し、
ポイントセンサ(例えばフォトマル等)から成る光検知
器13に収束して電気信号に変換する点が第2実施例と
相違する。In this embodiment, the fluorescence from the fluorescent plate 10 received by the TDI-CCD 9a is taken in by an optical fiber plate 11 composed of a bundle of optical fibers, and the light propagated through the optical fiber plate 11 is condensed by a lens 12,
It differs from the second embodiment in that it converges on a photodetector 13 composed of a point sensor (for example, a photo sensor) and converts it into an electric signal.
【0043】第1、第2実施例では蛍光板の一放射線分
の蛍光をラインセンサ又はTDI−CCD9aで積算し
て1画素のデータを求めたが、この実施例では一放射線
分の蛍光をレンズで一点に収束して1画素のデータを求
める。2次元のX線透過画像は第1、第2実施例と同様
に求めることができる。In the first and second embodiments, the fluorescence of one radiation of the fluorescent plate is integrated by the line sensor or TDI-CCD 9a to obtain the data of one pixel. In this embodiment, the fluorescence of one radiation is measured by the lens. It converges to one point and obtains data for one pixel. The two-dimensional X-ray transmission image can be obtained in the same manner as in the first and second embodiments.
【0044】このようにして、第2実施例に使用したT
DI−CCD9aを用いることなく、第2実施例と同様
に、第1実施例に示した蛍光板より薄い蛍光板でも検出
効率良く、高感度で高分解能のX線検出を行うことがで
きる。Thus, the T used in the second embodiment was
As in the second embodiment, it is possible to perform X-ray detection with high detection efficiency, high sensitivity, and high resolution without using the DI-CCD 9a, even with a fluorescent plate thinner than that shown in the first embodiment.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、蛍光板を円弧状にし、X線が略直角に入射
するように、前記蛍光板のX線入射面を凹面にし、前記
蛍光板のX線の透過経路に沿って前記ラインセンサを配
置したので、X線が蛍光板に略直角に入射すると共に、
蛍光板中のX線の透過経路の長さが一定となる。また、
X線の透過経路上に生じる蛍光を確実に検出できる。し
たがって、分解能と感度の両方の性能を向上できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the fluorescent plate has an arc shape, and the X-ray incidence surface of the fluorescent plate has a concave surface so that X-rays are incident at a substantially right angle. Since the line sensor is arranged along the X-ray transmission path of the fluorescent plate, the X-ray enters the fluorescent plate at a substantially right angle, and
The length of the X-ray transmission path in the fluorescent screen becomes constant. Also,
Fluorescence generated on the X-ray transmission path can be reliably detected. Therefore, the performance of both resolution and sensitivity can be improved.
【0046】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項1記載の発明において、蛍光板のX線入射面に照射さ
れる前記X線をビーム状に絞るマスクと、前記ラインセ
ンサとしてTDI−CCDを用いたので、蛍光を拡散し
た光の分まで検出でき、薄い蛍光板でも検出効率良く、
高感度で高分解能のX線検出を行うことができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a mask for narrowing the X-rays incident on the X-ray incidence surface of the fluorescent plate into a beam and a TDI- Since a CCD is used, even the amount of light that has diffused the fluorescence can be detected, and even a thin fluorescent plate has a high detection efficiency,
X-ray detection with high sensitivity and high resolution can be performed.
【0047】更に、請求項3記載の発明によれば、請求
項1記載の発明において、蛍光板のX線入射面に照射さ
れる前記X線をビーム状に絞るマスクと、前記蛍光板か
らの蛍光の案内路を形成する複数の光ファイバーと、こ
れらの光ファイバーからの光を収束するレンズと、前記
レンズからの光を電気信号に変換するポイントセンサを
用いたので、薄い蛍光板でも検出効率良く、高感度で高
分解能のX線検出を行うことができる。Further, according to the invention of claim 3, in the invention of claim 1, a mask for narrowing the X-rays irradiating the X-ray incident surface of the fluorescent plate into a beam shape, and a fluorescent light from the fluorescent plate are used. Since a plurality of optical fibers that form the guide path, a lens that converges the light from these optical fibers, and a point sensor that converts the light from the lenses into an electrical signal are used, even a thin fluorescent plate has good detection efficiency and high sensitivity. High resolution X-ray detection can be performed.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例に係るX線検知装置の全体
構成図である。FIG. 2 is an overall configuration diagram of an X-ray detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】第1実施例のラインセンサの回転動作を示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a rotating operation of the line sensor of the first embodiment.
【図4】第1実施例の蛍光板の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the fluorescent plate of the first embodiment.
【図5】第1実施例の蛍光板の側面図である。FIG. 5 is a side view of the fluorescent plate of the first embodiment.
【図6】第1実施例の蛍光板の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the fluorescent plate of the first embodiment.
【図7】第1実施例のラインセンサの信号例を示す説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a signal example of the line sensor of the first embodiment.
【図8】第1実施例のラインセンサの信号処理手順を示
すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a signal processing procedure of the line sensor of the first embodiment.
【図9】第1実施例の2次元X線透過画像の作成手順を
示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for creating a two-dimensional X-ray transmission image according to the first embodiment.
【図10】本発明の第2実施例に係るX線検知装置の全
体構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of an X-ray detection device according to a second embodiment of the present invention.
【図11】第2実施例のTDI−CCDの動作説明図で
ある。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the TDI-CCD of the second embodiment.
【図12】本発明の第3実施例に係るX線検知装置の全
体構成図である。FIG. 12 is an overall configuration diagram of an X-ray detection device according to a third embodiment of the present invention.
【図13】従来のX線検知方法の性能の比較例を示す説
明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a comparative example of the performance of the conventional X-ray detection method.
【図14】蛍光板の厚さが薄い場合の感度と解像度の関
係を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between sensitivity and resolution when the thickness of the fluorescent plate is thin.
【図15】蛍光板の厚さが厚い場合の感度と解像度の関
係を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a relationship between sensitivity and resolution when a fluorescent plate has a large thickness.
1…線源 3…蛍光板 3a…X線入射面 4a…ラインセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radiation source 3 ... Fluorescent plate 3a ... X-ray incident surface 4a ... Line sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 陽二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Yoji Nishiyama 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (3)
蛍光を発生する蛍光板(3)と、その蛍光を電気信号に
変換する一次元イメージセンサ(4a)とを備えたX線
検知装置であって、 前記蛍光板(3)を円弧状にし、前記X線が略直角に入
射するように、前記蛍光板(3)のX線入射面(3a)
を凹面にし、 前記蛍光板(3)のX線の透過経路に沿って前記一次元
イメージセンサ(4a)を配置したことを特徴とするX
線検知装置。1. An X-ray detection device comprising a fluorescent plate (3) which emits fluorescence when radially irradiated X-rays are incident, and a one-dimensional image sensor (4a) which converts the fluorescence into an electric signal. Then, the fluorescent plate (3) is formed into an arc shape, and the X-ray incidence surface (3a) of the fluorescent plate (3) is arranged so that the X-rays are incident substantially at right angles.
Is a concave surface, and the one-dimensional image sensor (4a) is arranged along the X-ray transmission path of the fluorescent plate (3).
Line detection device.
に照射される前記X線をビーム状に絞るマスク(6)
と、 前記一次元イメージセンサ(4a)として遅延積分型電
荷結合素子イメージセンサ(9a)を用いたことを特徴
とする請求項1記載のX線検知装置。2. An X-ray incident surface (3a) of the fluorescent plate (3)
(6) A mask for narrowing the X-rays to be irradiated onto the beam
2. An X-ray detection device according to claim 1, wherein a delay integration type charge coupled device image sensor (9a) is used as the one-dimensional image sensor (4a).
に照射される前記X線をビーム状に絞るマスク(6)
と、 前記蛍光板(3)からの蛍光の案内路を形成する複数の
光ファイバー(11)と、 これらの光ファイバー(11)からの光を収束するレン
ズ(12)と、 前記レンズ(12)からの光を電気信号に変換するポイ
ントセンサ(13)を用いたことを特徴とする請求項1
記載のX線検知装置。3. An X-ray incident surface (3a) of the fluorescent plate (3)
(6) A mask for narrowing the X-rays that are irradiated onto the beam into a beam shape
A plurality of optical fibers (11) forming a guide path for fluorescent light from the fluorescent plate (3), a lens (12) for converging light from these optical fibers (11), and light from the lens (12) 2. A point sensor (13) for converting electric energy into an electric signal is used.
The X-ray detection device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32612891A JPH05164854A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | X-ray detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32612891A JPH05164854A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | X-ray detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164854A true JPH05164854A (en) | 1993-06-29 |
Family
ID=18184382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32612891A Withdrawn JPH05164854A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | X-ray detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05164854A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008164429A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | X-ray sensor for X-ray inspection equipment |
| CN106373631A (en) * | 2016-10-24 | 2017-02-01 | 上海健康医学院 | Fluorescent screen for X ray detection and preparation method thereof |
| US9688067B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Element substrate, printhead, and printing apparatus |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP32612891A patent/JPH05164854A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008164429A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | X-ray sensor for X-ray inspection equipment |
| US9688067B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Element substrate, printhead, and printing apparatus |
| CN106373631A (en) * | 2016-10-24 | 2017-02-01 | 上海健康医学院 | Fluorescent screen for X ray detection and preparation method thereof |
| CN106373631B (en) * | 2016-10-24 | 2024-05-10 | 上海健康医学院 | Fluorescent screen for X-ray detection and preparation method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |