专利名称：具有带棱镜的视图选择器的x射线断层摄影系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于获取测试物体的断层图像的X射线断层摄影系统，其可对肉眼无法观察的测试物体的内部进行检测。
在工业产品的制造过程中，为了确定产品是否合格，通常施行各种不同性质的检测。在这些检测中，X射线断层摄影系统用来检测难于用肉眼观察的一定内部区域，例如安装在印刷电路板上的电子元件的钎焊连接部分等。
下面介绍现有技术X射线断层摄影系统的结构和操作。
如
图1所示，X射线断层摄影系统1包括平台10，X-射线源20，图像放大器30，视图选择器40和照相机50。从X-射线源20发射出来的X-射线以预定的速度沿X-射线源20的圆周转动。该转动的X-射线透射穿过装载在平台10上测试物体E。透射穿过测试物体E的X-射线在图像投射平面32上产生图像。
此时，由于转动的X-射线是从不同位置放射出的，如图2所示，图像被投射在图像投射平面32的不同部分上。图像投射平面32的各个部分上的图像彼此叠加，就得到了断层的图像。
通常，由于X-射线沿X-射线源20的圆周转动，透射穿过物体E的图像会在图像投射平面上沿圆周方向转动。因此，图像被视图选择器40依次选中并被接收到照相机50中。
上述视图选择器40通过一对反射镜装置从图像投射平面32的各个区域将图像引导入照相机50中。美国专利No.4,926,452和No.5,594,770公开了这类视图选择器的典型实例。
如图3所示，根据美国专利No.4,926,452公开的视图选择器，一对彼此相对的反射镜42’和44’与沿图像投射平面32的圆周方向转动的图像一起转动，以便将图像引导入照相机50中。这里，反射镜42’和44’以及图像以相同的速度一起转动。同时，图4示出了美国专利No.5,594,770的视图选择器，其中一对反射镜42”和44”以下述方式设置在图像放大器的下方，即反射镜42”和44”可以分别绕X轴和Y轴转动。因此，当图像在设置在图像放大器的图像投射平面32上移动时，反射镜42”和44”绕X和Y轴转动，以便选择一定区域的图像。由此，通过位于图像投射平面32上的图像在反射镜42”和44”上依次被反射，这些图像就被依次接收到照相机中。图4中的附图标记43”和45”表示用来转动反射镜42”和44”的电机。
但是，根据美国专利No.4,926,452的视图选择器，该视图选择器仅当图像在图像投射平面的圆周方向运动时才起作用。而且，该专利的视图选择器还具有缺陷，即图像放大器的中心部分上的图像很难得到。根据美国专利No.5594770的视图选择器可能产生图像变形，这是因为对应于图像的不同位置X-射线的入射角度在不断变化。
本发明的目的是提供一种X射线断层摄影系统，能够获得投射在图像投射平面任意位置上的任何图像并且保证不发生变形。
本发明的上述目的是这样实现的，即提供一种X射线断层摄影系统，包括平台，X-射线源，图像放大器，视图选择器和照相机。视图选择器具有折射光线的棱镜，和将棱镜调整到使图像放大器图像投射平面上一定区域内的图像可被照相机接收的位置上的调整部分。
调整部分包括沿图像放大器圆周方向转动棱镜的第一电机，和在相对域图像放大器径向垂直的方向上转动棱镜的第二电机。由此，可将反射镜设置在棱镜的与图像放大器的中心部分相对应的位置上，以便将图像放大器中心部分上的图像折射入另外一个照相机中。
或者，可以在图像放大器的下方设置一对可分别绕X轴和Y轴转动的棱镜。作为调整装置的一对电机驱动棱镜绕X轴和Y轴转动。
通过下述参照附图对优选实施例进行的详细描述，本发明的上述目的和优点将更为明显，其中图1是示出传统X射线断层摄影系统结构的透视图；图2示出传统X射线断层摄影系统，其中断层图像的位置变化对应X-射线放射位置；图3是在传统X射线断层摄影系统中采用的视图选择器实例的示意图；图4是在传统X射线断层摄影系统中采用的视图选择器的另一实例的示意图；图5是解释本发明视图选择器中采用的棱镜的工作原理的示意图6是根据本发明第一优选实施例的视图选择器的示意性透视图；图7A是示出根据本发明第一优选实施例的视图选择器操作的示意图；图7B是示出根据本发明第一优选实施例的视图选择器获取位于图像投射平面中心部分的图像的方法的示意图；图7C是示出根据本发明第一优选实施例的视图选择器获取位于图像投射平面中心部分的图像的另一方法的示意图；和图8是示出根据本发明第二优选实施例的视图选择器的示意性透视图。
图1中示出了本发明的与相关技术结构相类似的X射线断层摄影系统。具体说，本发明的X射线断层摄影系统包括装载有测试物体E的平台10，用于对装载在平台10上的物体E放射X-射线的X-射线源20，将透射穿过物体E的X-射线转换成可视图像的放大器30，用来对图像投射平面32的一定区域进行选择的视图选择器40，以及用来获取视图选择器所选择的图像的照相机50。从X-射线源20放射出的X-射线透射穿过装载在平台10上的物体E后，在投射到图像投射平面32上之前被转换成可视图像。然后，视图选择器选择图像放大器30的图像投射平面的一定区域。由此，位于选中区域内的图像被接收到照相机50中。(下面，相同的元件用相同的附图标记表示。)本发明的独特方面涉及视图选择器。就是说，与相关技术中的视图选择器(其采用反射光线的反射镜)不同，本发明的视图选择器40’包括棱镜110，该棱镜110可折射光线，以便对图像投射平面32的一定区域进行选择。
众所周知，棱镜110折射了光线，从而改变了光路。因此，如图5所示，在透射穿过棱镜110时，棱镜1 10上的入射光线被折射到位置P’，其离开原始光线入射点P的宽度为X，以便使光线被接收到照相机50中。
下面详细描述本发明的第一优选实施例。
如图6所示，根据本发明第一优选实施例的X射线断层摄影系统的视图选择器40’包括折射率为预定值的棱镜122，用于在放大器30的图像投射平面32的圆周方向上(即绕Z轴)转动棱镜122的第一电机(未示出)，以及绕与Z轴相垂直延伸的L轴(即相对于图像投射平面32的径向方向垂直的方向)转动棱镜122的第二电机124。
因此，第一电机驱动棱镜122关于Z轴转动(图5)，从而使棱镜在圆周方向以与投射在图像放大器的图像投射平面32上的图像相同的速度转动。结果，投射在图像投射平面32上的、并以与X-射线被折射的水平距离相对应的半径作圆周转动的投射图像被依次地接收到照相机50中。另外，如图7A所示，通过用电机调整棱镜122倾斜的角度，可以改变X-射线的折射距离X。由此，可以简便地得到在各个圆周上作圆周运动的所有图像。由于采用了棱镜122，被照相机50接收的图像的光轴与照相机50呈垂直关系，从而可以防止图像变形。
此外，不但可以得到位于图像投射平面的圆周的图像，而且可以得到位于图像投射平面中心部分的图像。就是说，通过将棱镜122转动到如图7B所示的水平位置，光线被折射的距离X为零。由此，光线不被折射，而是直接透射穿过棱镜122，进而图像投射平面32中心位置的未变形图像就被接收到照相机50中。
如图7C所示，在棱镜122的一侧形成的反射镜部分123是另外一种获取图像投射平面32的中心位置上的图像的方法。反射镜部分123与照相机50位于同一轴线上。另外一个照相机52设置在由反射镜部分123反射的光线可以到达的位置上。由此，图像投射平面32的中心位置上的图像被反射镜部分123反射，并被接收到另外一个照相机52中。
同时，图8是示出根据本发明的第二优选实施例的视图选择器结构。根据第二优选实施例，采用了一对棱镜132和134。具体说，棱镜132和134彼此平行地设置在图像投射平面32和照相机50之间。棱镜132和134分别绕Y轴132a和X轴134a转动，其转动的角度分别由与各个棱镜132和134的转动轴相连的电机调整(未示出)。上棱镜132相对X轴改变光路，而下棱镜134相对Y轴改变光路。
由此，通过棱镜132和134彼此垂直地转动，棱镜132和134各自倾斜的角度可以进行调整，结果图像投射平面32上任何区域内的图像都可以被接收到照相机50中。
如上所述，根据本发明，通过调整棱镜的位置，使图像投射平面32上所有区域内的图像都可以得到。另外，由于被接收到照相机50内的图像的光轴与照相机50相垂直，所以防止了图像变形。
虽然参照优选实施例对本发明进行了详细描述，本领域的技术人员应该理解的是，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，可以对形式和细节进行改动。
权利要求
1.一种X射线断层摄影系统，包括支承测试物体的平台；向装载在平台上的测试物体放射X-射线的X-射线源，X-射线可从同一平面的不同位置放射出；用于将透射穿过测试物体的X-射线图像转换成可视图像的图像放大器，图像放大器限定了图像投射平面；图像选择器；用于获取选中区域的图像的照相机，其特征在于，所述图像选择器包括棱镜和与棱镜相连的调整机构，所述棱镜用于接收和折射来自图像放大器的光线，所述调整机构用于将棱镜调整到可以选中图像投射平面上一定区域的图像的位置上。
2.如权利要求1所述的X射线断层摄影系统，其特征在于，可视图像沿具有几何中心的圆周路径从图像放大器射出，调整机构包括用于绕与几何中心重合的第一轴转动所述棱镜的第一电机，和用于绕大致垂直第一轴延伸的第二轴转动所述棱镜的第二电机。
3.如权利要求2所述的X射线断层摄影系统，其特征在于，照相机包括第一照相机，还包括第二照相机，以及设置在所述棱镜上与第一轴交叉的中心位置上的反射镜，所述反射镜用于将图像反射到第二照相机中。
4.如权利要求2所述的X射线断层摄影系统，其特征在于，棱镜包括第一棱镜，以及设置在第一棱镜下方的第二棱镜，第二棱镜能绕垂直于第一和第二轴的延伸的第三轴转动。
全文摘要
一种X射线断层摄影系统包括平台、X－射线源、图像放大器、视图选择器和照相机。视图选择器包括棱镜和用来将棱镜调整到使图像放大器图像投射平面上一定区域的图像可被照相机接收的位置上的调整部分。调整部分包括沿图像放大器圆周方向转动棱镜的第一电机,和在垂直于图像放大器径向的方向上转动棱镜的第二电机。故可以图像投射平面上任意区域的图像。且由于照相机接收的图像的光轴与照相机垂直而不会发生图像变形。
文档编号G01N23/02GK1249446SQ9910494
公开日2000年4月5日 申请日期1999年4月6日 优先权日1998年9月30日
发明者金亨哲, 卞钟垠, 金晋永, 金昌孝, 赵荥锡, 高国原, 卢荣俊 申请人:三星电子株式会社