特許 6979185 Ｘ線検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6979185

(24)【登録日】2021年11月17日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】Ｘ線検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/04 20180101AFI20211125BHJP

   G01N 23/18 20180101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/04

   G01N23/18

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-240603(P2016-240603)

(22)【出願日】2016年12月12日

(65)【公開番号】特開2018-96796(P2018-96796A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年10月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】598105802

【氏名又は名称】株式会社 システムスクエア

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】池田 倫秋

(72)【発明者】

【氏名】中川 幸寛

【審査官】 田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４２３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０８６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１９７４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１６４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２０３９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３０５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１８９４６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１８４２４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／００−Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定物にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
載置された前記被測定物を所定の搬送方向に搬送する搬送面を備える搬送手段と、
前記搬送面を挟んで前記Ｘ線照射手段に対向して前記搬送方向に沿って直線状に配列され、それぞれがＸ線の検出によりデジタルデータであるＸ線検出データを出力する複数段の検出素子からなる検出素子群を備え、前記検出素子群のうち少なくとも所定の２以上の段の前記検出素子が、前記被測定物の移動に従い前記被測定物の略同一の領域を透過したＸ線を順次検出して前記Ｘ線検出データをそれぞれ出力し、前記被測定物の略同一の領域を透過したＸ線が前記所定の２以上の段の前記検出素子により順次検出されるタイミングの都度、前記所定の２以上の段の前記検出素子が出力するそれぞれの前記Ｘ線検出データを順次足し合わせて前記領域のＸ線検出データとして得るＸ線検出手段と、
前記検出素子群を構成するそれぞれの検出素子ごとに、前記所定の２以上の段に含めるか否かを示す情報の入力を受け付け、それぞれの前記情報に基づき前記所定の２以上の段を特定する段特定手段と、
を備えるＸ線検査装置。

【請求項2】

任意の入力手段から入力された情報に基づき、いずれの前記検出素子が検出したＸ線検出データに対して補正を施すかを特定する補正内容特定手段を更に備え、
前記Ｘ線検出手段は、Ｘ線検出データの足し合わせに先立ち前記補正内容特定手段で特定された前記検出素子のＸ線検出データに対して所定の補正を施す
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。

【請求項3】

前記Ｘ線照射手段によるＸ線の照射強度を入力する照射強度入力手段と、
前記照射強度に応じた、前記検出素子群を構成するそれぞれの検出素子ごとの、前記所定の２以上の段に含めるか否かを示す情報を記憶する記憶手段と、
を更に備え、
前記段特定手段は、前記記憶手段を参照し、前記照射強度検出手段に入力された照射強度に対応するそれぞれの検出素子ごとの前記情報の入力を受け付ける
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。

【請求項4】

前記Ｘ線照射手段によるＸ線の照射強度を検出する照射強度検出手段を更に備え、
前記照射強度検出手段で検出された照射強度が前記照射強度入力手段に入力される
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。

【請求項5】

前記被測定物の厚さを入力する厚さ入力手段と、
前記厚さに応じた、前記検出素子群を構成するそれぞれの検出素子ごとの、前記所定の２以上の段に含めるか否かを示す情報を記憶する記憶手段と、
を更に備え、
前記段特定手段は、前記記憶手段を参照し、前記厚さ入力手段に入力された厚さに対応するそれぞれの検出素子ごとの前記情報の入力を受け付ける
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。

【請求項6】

前記被測定物の厚さを検出する厚さ検出手段を更に備え、
前記厚さ検出手段で検出された厚さが前記厚さ入力手段に入力される
ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線検査装置。

【請求項7】

前記被測定物に応じた、前記検出素子群を構成するそれぞれの検出素子ごとの、前記所定の２以上の段に含めるか否かを示す情報を記憶する記憶手段を更に備え、
前記段特定手段は、前記被測定物を示す情報の入力に基づき、前記記憶手段を参照し、前記被測定物に対応するそれぞれの検出素子ごとの前記情報の入力を受け付ける
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象製品にＸ線を照射して異物等の検査を行うＸ線検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、製品の製造から梱包、出荷に至るまでの各工程では、検査対象となる製品や混入しうる異物の種類（材料、大きさなど）に適した検査方法によって、製品や梱包内に異物が混入していないか検査が行われる。このうち対象製品を非破壊で検査できるＸ線検査装置では、対象製品にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出することで、外側からは見えない内部の異物の有無等を検査することができる。

【0003】

Ｘ線検査装置は、例えばラインセンサで被測定物を走査しながら線状のＸ線透過画像を次々に取得していくことで被測定物の二次元画像を生成し、画像に表現されたコントラストにより被測定物内の異物の有無等を検査する。特許文献１には、ＣＣＤ(Charge Coupled Devices)−ＴＤＩ(時間遅延積分：Time Delay Integration)センサを利用したＸ線検査装置が開示されている。ＣＣＤ−ＴＤＩセンサは、被測定物の移動方向に沿って直線状に配列された複数段の検出素子からなる検出素子群が複数並列に配置されて構成される。そして、被測定物が移動する速度と検出素子群内の検出素子間で電荷が転送される速度とを合わせ、被測定物の略同一の領域を透過したＸ線を検出素子群内の各検出素子が順次検出・累積して転送し、最終的に各検出素子でのＸ線検出データが全て累積された結果が当該領域のＸ線検出データとなる。このように得られた各領域のＸ線検出データは、光量が大きく、ノイズも低減されるため、各領域の集合として構成される画像のコントラスト及びＳ／Ｎ比の向上が図られる。特許文献１のＸ線検査装置では、繰り返し露光・撮影する検出素子の段数、すなわち時間遅延積分の段数を、被測定物の厚さに応じて増減させることで画像の空間分解能の低下を抑制する。

【0004】

時間遅延積分の段数の制御は、例えばセンサと被測定物との間に設けた遮蔽手段を適宜移動させてセンサの一部を物理的に遮蔽してＸ線を検出可能な検出素子列の段数を変化させることにより行う方法が特許文献２で開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２４２３７４号公報

【特許文献2】特開２０１３−０３６８０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＣＣＤ−ＴＤＩセンサでは、検出素子群を構成する各検出素子が、一方の側に隣接する検出素子で検出されたＸ線検出データの転送を受け、これに自身が検出したＸ線検出データを積分して、他方の側に隣接する検出素子に転送するというＣＣＤ特有の処理を行うことで、検出素子群内の全ての検出素子の検出データを累積させて結果を出力する。そのため、被測定物へのＸ線の照射強度によっては検出素子が飽和し測定エラーが生じる。また、ＣＣＤ−ＴＤＩセンサでは被測定物を移動させつつ被測定物の略同一の領域を透過したＸ線を、検出素子群を構成する各検出素子において順次検出するが、Ｘ線照射手段と検出素子との位置関係によっては、Ｘ線が被測定物を通過する際の水平方向（被測定物の移動方向）の入射位置と出射位置とのズレが大きくなり、空間分解能の低下が生じる。この空間分解能の低下の問題の発生は、検出素子の段数が多いほど、また、被測定物が厚いほど顕著になる。

【0007】

そのため、検出データを積分する検出素子の段や段数は、Ｘ線の照射強度、被測定物の厚さ、及びＸ線照射手段と検出素子との位置関係などに応じて柔軟に変更できることが望ましい。しかし、ＣＣＤ−ＴＤＩセンサ単体では、Ｘ線検出データを順次転送していくという方式の制約から、Ｘ線検出データを積分する検出素子の段や段数を変更することが原理的に難しい。また、背景技術で示したように、ＣＣＤ−ＴＤＩセンサと遮蔽手段とを組み合わせることで、Ｘ線が照射される検出素子の段数を変化させることができるが、Ｘ線検出データを積分する対象とする段を不連続に設定することが困難であり、また、機械的手法のため耐久性や動作の確実性に不安がある。

【0008】

本発明の目的は、検出データを足し合わせる検出素子の段や段数を、Ｘ線の照射強度、被測定物の厚さ、及びＸ線照射手段と検出素子との位置関係などに応じて、柔軟に変更することが可能なＸ線検査装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明のＸ線検査装置は、Ｘ線照射手段と搬送手段とＸ線検出手段と段特定手段とを備える。Ｘ線照射手段は被測定物にＸ線を照射する。搬送手段は、載置された被測定物を所定の搬送方向に搬送する搬送面を備える。Ｘ線検出手段は、搬送面を挟んでＸ線照射手段に対向して被測定物の搬送方向に沿って直線状に配列された複数段の検出素子からなる検出素子群を備える。検出素子群のうち少なくとも所定の２以上の段の検出素子が被測定物の移動に従い被測定物の略同一の領域を透過したＸ線を順次検出し、所定の２以上の段の検出素子がそれぞれ検出したＸ線検出データを足し合わせて当該領域のＸ線検出データとして出力する。段特定手段は、任意の入力手段から入力された情報に基づき所定の２以上の段を特定する。

【0010】

（２）足し合わせを容易にするために、検出素子がデジタルデータでＸ線検出データを出力するように構成してもよい。

【0011】

（３）任意の入力手段から入力された情報に基づき、いずれの検出素子が検出したＸ線検出データに対して補正を施すかを特定する補正内容特定手段を更に備え、Ｘ線検出手段が、Ｘ線検出データの足し合わせに先立ち補正内容特定手段で特定された検出素子のＸ線検出データに対して所定の補正を施すように構成してもよい。

【0012】

（４）段特定手段は、空間分解能の低下を抑えるために、検出素子群のＸ線照射手段からのＸ線が垂直に照射される部分を中心として所定の２以上の段を特定してもよい。

【0013】

（５）Ｘ線照射手段によるＸ線の照射強度を入力する照射強度入力手段と、照射強度に応じた所定の２以上の段を記憶する記憶手段と、を更に備え、段特定手段が、記憶手段を参照し照射強度検出手段に入力された照射強度に対応する所定の２以上の段を特定するように構成してもよい。

【0014】

（６）更にＸ線照射手段によるＸ線の照射強度を検出する照射強度検出手段を備え、照射強度検出手段で検出された照射強度が前記照射強度入力手段に入力されるように構成してもよい。

【0015】

（７）被測定物の厚さを入力する厚さ入力手段と、被測定物の厚さに応じた所定の２以上の段を記憶する記憶手段と、を更に備え、段特定手段が、記憶手段を参照し厚さ入力手段に入力された厚さに対応する所定の２以上の段を特定するように構成してもよい。

【0016】

（８）更に被測定物の厚さを検出する厚さ検出手段を備え、厚さ検出手段で検出された厚さが厚さ入力手段に入力されるように構成してもよい。

【0017】

（９）記憶手段が被測定物に応じた所定の２以上の段を記憶し、段特定手段が、被測定物を示す情報の入力に基づき記憶手段を参照して、被測定物に対応する所定の２以上の段を特定するように構成してもよい。

【発明の効果】

【0018】

Ｘ線検査装置をこのように構成することで、検出データを足し合わせる検出素子の段や段数を、Ｘ線の照射強度、被測定物の厚さ、及びＸ線照射手段と検出素子との位置関係などに応じて柔軟に変更することが可能となる。これにより、検出素子の飽和や空間分解能の低下を生じさせることなく被測定物を検査することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明のＸ線検査装置１００の機能ブロック図である。

【図2】Ｘ線検出手段１３０の構成例を示す平面図である。

【図3】検出素子群１３０ｐの上部を移動する被測定物Ｗの各領域を透過したＸ線を各検出素子が検出して出力したＸ線検出データを足し合わせる処理を説明する図である。

【図4】検出素子群１３０ｐの上部を移動する被測定物Ｗの各領域を透過したＸ線を各検出素子が検出して出力したＸ線検出データを足し合わせる処理を説明する別の図である。

【図5】検出素子群１３０ｐごとにＸ線検出データを足し合わせる段を相違させる場合の一例を示す図である。

【図6】被測定物ＷへのＸ線の入射角度の相違により生じる水平方向の入射位置と出射位置とのズレを説明する図である。

【図7】所定の２以上の段の入力インタフェースの一例を示す図である。

【図8】所定の２以上の段の入力インタフェースの別の一例を示す図である。

【図9】所定の２以上の段の入力インタフェースの更に別の一例を示す図である。

【図10】所定の２以上の段を特定する第１の方法によるＸ線検査装置１００の機能ブロック図である。

【図11】記憶手段１９１に記憶するテーブルの一例を示す図である。

【図12】所定の２以上の段を特定する第２の方法によるＸ線検査装置１００の機能ブロック図である。

【図13】記憶手段１９２に記憶するテーブルの一例を示す図である。

【図14】所定の２以上の段を特定する第３の方法によるＸ線検査装置１００の機能ブロック図である。

【図15】記憶手段１９３に記憶するテーブルの一例を示す図である。

【図16】記憶手段１９３に記憶するテーブルの別の一例を示す図である。

【図17】商品番号の入力により所定の２以上の段を特定する方法を説明する図である。

【図18】Ｘ線検出データの補正方法の一例を説明する図である。

【図19】Ｘ線検出データの補正方法の別の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。

【0021】

図１に本発明のＸ線検査装置１００の機能ブロック図を示す。Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線照射手段１１０、搬送手段１２０、Ｘ線検出手段１３０、段特定手段１４０、表示手段１５１、入力手段１５２、及び画像処理手段１６０を備える。

【0022】

Ｘ線照射手段１１０は、対向する搬送手段１２０の搬送面１２０ａに載置された被測定物Ｗに向けてＸ線を照射する。搬送手段１２０は、載置された被測定物Ｗを所定の搬送方向に搬送する搬送面１２０ａを備える。搬送手段１２０は、例えばＸ線の透過性が高いベルトコンベアである。ベルトコンベアを例にとると、搬送面１２０ａはリング状のベルトの外面におけるＸ線照射手段１１０と対向する部分である。ベルトコンベアにおいてはリング状のベルトが移動することでベルトの外面に載置された被測定物Ｗが搬送される。すなわち、リング状のベルトの外面におけるＸ線照射手段１１０と対向する部分（搬送面１２０ａ）は、ベルトそのものに着目すると、ベルトの移動にしたがってリング状のベルトの外面を移動していく領域であって、固定的な領域ではない。

【0023】

Ｘ線照射手段１１０から被測定物Ｗに向けて照射されたＸ線は、被測定物Ｗと搬送手段１２０による吸収を受けつつこれらを透過した後、Ｘ線検出手段１３０に到達する。

【0024】

Ｘ線検出手段１３０は、搬送手段１２０の搬送面を挟んでＸ線照射手段１１０に対向して被測定物Ｗの移動方向に沿って直線状に配列された複数段の検出素子からなる検出素子群１３０ｐを備える。図２はＸ線検出手段１３０の構成例を示す平面図である。この構成例では検出素子群１３０ｐが８段の検出素子１３０ｐ１〜１３０ｐ８からなり、このような検出素子群１３０ｐが並列に８列配置されている場合を示しているが、検出素子の段数や検出素子群の列数は任意である。各検出素子は、シンチレータとフォトダイオードとで構成した間接変換方式のものでも、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）のような半導体を用いた直接変換方式のものでも構わない。

【0025】

それぞれの検出素子群１３０ｐを構成する複数の検出素子のうち、少なくとも所定の２以上の段の検出素子が、被測定物の移動に従い被測定物の略同一の領域を透過したＸ線を順次検出する。図３は、検出素子群１３０ｐの上部を移動する被測定物Ｗの各領域を透過したＸ線を各検出素子が検出する様子を説明する図である。検出素子群１３０ｐが被測定物Ｗのいくつの領域からＸ線を検出するかは、検出素子群１３０ｐ上を通過する被測定物Ｗの長さに依存する。ここではＡからＦの６つの領域から検出する例を示す。紙面右方向に移動する被測定物Ｗが、固定された検出素子群１３０ｐ上に差し掛かっていない状態（図３(a)）から検出素子群１３０ｐ上に差し掛かると、まず、右端の領域Ａを透過したＸ線の検出データａ_１が検出素子群１３０ｐの左端の検出素子１３０ｐ１で検出される（図３(b)）。被測定物Ｗが更に移動すると、領域Ｂを透過したＸ線の検出データｂ_１が検出素子１３０ｐ１で検出されるとともに、領域Ａを透過したＸ線の検出データａ_２が検出素子１３０ｐ１に隣接する検出素子１３０ｐ２で検出される（図３(c)）。被測定物Ｗが更に移動すると、領域Ｃを透過したＸ線の検出データｃ_１が検出素子１３０ｐ１で検出されるとともに、領域Ｂを透過したＸ線の検出データｂ_２が検出素子１３０ｐ１に隣接する検出素子１３０ｐ２で、また、領域Ａを透過したＸ線の検出データａ_３が検出素子１３０ｐ２に隣接する検出素子１３０ｐ３で検出される（図３(d)）。このようにして、各領域を透過したＸ線を順次各検出素子において検出することができる。

【0026】

領域Ａを透過したＸ線について、例えば、検出素子１３０ｐ１〜１３０ｐ８のすべての段で検出することとした場合、検出素子としてＣＣＤを用いたＴＤＩセンサでは、各検出素子のＸ線検出データをバケツリレー式で転送するというＣＣＤの性質上、検出素子群１３０ｐを構成する検出素子のすべての段を使用する必要がある。そのため、領域ＡのＸ線検出データは、ａ_１、ａ_２、・・・、ａ_８のすべてを積分したものとしてしか得ることができない。

【0027】

これに対し本発明では、検出素子群１３０ｐを構成する検出素子の一部の段に限定してＸ線検出データを利用することが可能な検出素子を用いてセンサを構成することで、所定の２以上の段の検出素子のＸ線検出データを足し合わせて領域ＡのＸ線検出データとして出力することを可能とする。

【0028】

Ｘ線検出データの足し合わせに際し、Ｘ線検出データは検出素子からデジタルデータで出力されるのが望ましい。検出素子群１３０ｐを構成する検出素子の一部の段に限定してＸ線検出データを利用することができ、かつＸ線検出データをデジタルデータで出力可能な検出素子としては、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやＣｄＴｅなどの半導体センサが挙げられる。ＣＭＯＳセンサの場合、Ｘ線をシンチレータで可視光に変換した上でフォトダイオードで受光して光電変換し、得られた電荷量をデジタルデータ化することができる。ＣｄＴｅセンサの場合、入射されたＸ線量をそのままデジタルデータ化することができる。

【0029】

被測定物Ｗの或る領域を透過したＸ線を、各検出素子が検出してそれぞれ出力したＸ線検出データの足し合わせは、例えば、リングバッファなどの任意の記録手段であるメモリ１３０ｍに、各検出素子から出力されたＸ線検出データを蓄積していくことにより行う。具体的には例えば次のように行う。

【0030】

メモリ１３０ｍは、少なくとも被測定物Ｗの領域の個数以上の、複数のメモリ領域を備える。例えば、領域が６個の場合、被測定物Ｗの領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅ、及び領域Ｆを透過し各検出素子から出力されたＸ線データが、それぞれメモリ領域１３０ｍ１、メモリ領域１３０ｍ２、メモリ領域１３０ｍ３、メモリ領域１３０ｍ４、メモリ領域１３０ｍ５、及びメモリ領域１３０ｍ６に記録されることとする。

【0031】

被測定物Ｗが、固定された検出素子群１３０ｐ上に差し掛かっていない位置関係（図３(a)）では、検出素子１３０ｐ１〜１３０ｐ８からはＸ線検出データは出力されないため、各メモリ領域には何も記録されていないか又は初期値の０が記録されている。

【0032】

被測定物Ｗが移動し図３(b)の位置関係になると、被測定物Ｗの領域Ａを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ１が検出してＸ線検出データａ₁を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ１に記録される。

【0033】

被測定物Ｗが更に移動し図３(c)の位置関係になると、被測定物Ｗの領域Ａを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ２が検出してＸ線検出データａ₂を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ１に既に記録されたＸ線検出データａ₁と足し合わせて記録される。また、被測定物Ｗの領域Ｂを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ１が検出してＸ線検出データｂ₁を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ２に記録される。

【0034】

被測定物Ｗが更に移動し図３(d)の位置関係になると、被測定物Ｗの領域Ａを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ３が検出してＸ線検出データａ₃を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ１に既に記録されたＸ線検出データａ₁＋ａ₂に足し合わせて記録される。また、被測定物Ｗの領域Ｂを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ２が検出してＸ線検出データｂ₂を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ２に既に記録されたＸ線検出データｂ₁に足し合わせて記録される。また、被測定物Ｗの領域Ｃを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ１が検出してＸ線検出データｃ₁を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ３に記録される。

【0035】

このようにして、被測定物Ｗの領域ごとに透過したＸ線のそれぞれについて、各検出素子がそれぞれ検出し出力したＸ線検出データを足し合わせていくことができる。

【0036】

個別にＸ線検出データを出力することができる検出素子を採用することで、各検出素子から出力されたＸ線検出データの一部を足し合わせの対象から除外したり、特定の検出素子からのＸ線検出データの出力を止めて当該検出素子からのＸ線検出データを０にして足し合わせたりすることができる。

【0037】

例えば、図３に示した例において、検出素子１３０ｐ２から出力されるＸ線検出データを加算から除外する場合を図４に示す。図４において、被測定物Ｗと検出素子１３０ｐとの位置関係は図３と同じである。しかし、メモリ１３０ｍへの記録状態は、図３(c),(d)と図４(c),(d)とで異なる。

【0038】

図４(c)に示す被測定物Ｗと検出素子群１３０ｐとの位置関係においては、被測定物Ｗの領域Ｂを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ１が検出してＸ線検出データｂ₁を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ２に記録される。一方、被測定物Ｗの領域Ａを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ２が検出してＸ線検出データａ₂を出力するが、図３(c)の場合と異なりＸ線検出データａ₂は、メモリ領域１３０ｍ１に既に記録されたＸ線検出データａ₁との足し合わせの対象にならない。そのため、メモリ領域１３０ｍ１に記録されているＸ線検出データはａ₁のままである。

【0039】

被測定物Ｗが移動し図４(d)の位置関係になると、被測定物Ｗの領域Ａを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ３が検出してＸ線検出データａ₃を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ１に既に記録されたＸ線検出データａ₁と足し合わせて記録される。また、被測定物Ｗの領域Ｂを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ２が検出してＸ線検出データｂ₂を出力するが、図３(d)の場合と異なりＸ線検出データｂ₂は、メモリ領域１３０ｍ２に既に記録されたＸ線検出データｂ₁との足し合わせの対象にならない。そのため、メモリ領域１３０ｍ２に記録されているＸ線検出データはｂ₁のままである。また、被測定物Ｗの領域Ｃを透過したＸ線を検出素子１３０ｐ１が検出してＸ線検出データｃ₁を出力し、これがメモリ領域１３０ｍ３に記録される。

【0040】

各検出素子が個別にＸ線検出データを出力できることで、Ｘ線検出データの足し合わせの対象とする所定の２以上の段の検出素子を、検出素子１３０ｐ１〜ｐ３というように連続して設定することもできるし、検出素子１３０ｐ１、１３０ｐ４、１３０ｐ５、１３０ｐ８というように断続的に設定することもできる。Ｘ線検出データの足し合わせの対象とする検出素子の位置についても１３０ｐ１〜ｐ３というように左寄り集中、１３０ｐ３〜ｐ６というように中央集中、１３０ｐ５〜ｐ８というように右寄り集中など、任意に設定することもできる。

【0041】

また、各検出素子が個別にＸ線検出データを出力することができることで、図２に示すように並列に複数配列された検出素子群１３０ｐにおいて、Ｘ線検出データの足し合わせの対象とする２以上の段の検出素子を、検出素子群１３０ｐごとに相違させることもできる。図５に、具体的な設定の一例を示す。○印と×印は、それぞれＸ線検出データを足し合わせの対象とする検出素子とＸ線検出データを足し合わせの対象としない検出素子を示す。すなわち、１列目、２列目、７列目、及び８列目の検出素子群１３０ｐについては、検出素子１３０ｐ１〜ｐ８から出力されるＸ線検出データの全てについて足し合わせの対象としない（０を出力するか、又は結果自体を出力しない）こととする。一方、３〜６列目の検出素子群１３０ｐについては、検出素子１３０ｐ３〜ｐ６から出力されるＸ線検出データについては足し合わせの対象とする一方、残りの４段の検出素子から出力されるＸ線検出データについては足し合わせの対象としない。

【0042】

所定の２以上の段の段数については、多く設定するほど各Ｘ線検出データに基づき描画した際にコントラストの高い画像を得ることができるが、反面、後述のように空間分解能が低下するため、所望の空間分解能の範囲に収まる段数で設定するとよい。

【0043】

例えば、図６に示す位置関係でＸ線照射手段１１０とＸ線検出手段１３０とが配置され、その間を被測定物Ｗが移動していく場合、図６(a)に示すようにＸ線が被測定物Ｗの移動方向に対して垂直に被測定物Ｗに入射したときには、被測定物Ｗの移動方向における入射位置と出射位置とにズレは無い。しかし、被測定物Ｗが更に移動して、図６(b)に示すようにＸ線が被測定物Ｗの移動方向に対して傾斜を持って被測定物Ｗに入射したときには、被測定物Ｗの移動方向における入射位置と出射位置とにズレｇ１が生じ、空間分解能の低下が生じる。このズレｇ１は、検出素子群１３０ｐのＸ線照射手段１１０からのＸ線が垂直に照射される部分から遠い検出素子ほど大きくなる。図６の例では、例えば検出素子１３０ｐ７より検出素子１３０ｐ８においてズレｇ１がより大きくなる。また、点線に示すように被測定物Ｗの厚さが厚いほど大きくなる（ズレｇ２＞ズレｇ１）。そのため、このような状況を考慮して、検出素子群１３０ｐのＸ線照射手段１１０からのＸ線が垂直に照射される部分を中心として２以上の段を所望の空間分解能の範囲に収まる段数で設定することで、空間分解能の低下を抑えることができる。

【0044】

所定の２以上の段は段特定手段１４０が特定し、これに基づきＸ線検出手段１３０が検査を実行する。段特定手段１４０は例えば、入力インタフェースを液晶ディスプレイなどの任意の表示手段１５１に表示し、装置利用者がキーボードやマウスなどの任意の入力手段１５２から入力インタフェースに直接入力された情報に基づき、所定の２以上の段を特定する。そして、この特定した段を任意のメモリに書き込み、Ｘ線検出手段１３０がこれを読み出して検査を実行する。メモリは必ずしも段特定手段１４０の構成要素として備える必要はなく、Ｘ線検出手段１３０が備えてもよいし、その他の構成要素として備えてもよい。

【0045】

入力インタフェースの構成は任意である。例えば、図７(a)に示すような直接段番号の入力を受け付けるインタフェースを表示手段に表示する。この入力インタフェース上で、装置利用者がキーボードから例えば６を入力してＯＫボタンをマウスでクリックすると、図７(b)に示すように６段目が特定される。この例の場合、このような入力操作を、特定する段数分繰り返し行う必要があるため、省力化するために、例えば３段目から２段分と指定して入力する方法を採用してもよい。

【0046】

特定する段をマウス操作のみにより入力できるグラフィカルな入力インタフェースを採用してもよい。一例としては、図８(a)に示す入力インタフェースを表示手段に表示する。この入力インタフェース上で、装置利用者がマウスを操作して例えば６段目をなぞると、図８(b)に示すように６段目が特定される。別の例としては、図９(a)に示す入力インタフェースを表示手段に表示する。この入力インタフェース上で、装置利用者がマウスを操作して例えば１段と６段をクリックすると、図９(b)に示すように１段目と６段目が特定される。なお、このようなグラフィカルなインタフェースを採用した場合には、入力された情報を段番号に変換してメモリに書き込むとよい。

【0047】

段特定手段１４０が特定した段をメモリに書き込むタイミング及びメモリに書き込まれた段をＸ線検出手段１３０が読み出すタイミングは任意である。例えば、段特定手段１４０が特定した段をメモリに書き込んだことをトリガに、メモリに書き込まれた段をＸ線検出手段１３０が読み出して検査を実行する。また例えば、検査の実行に先立ち予めメモリに所定の２以上の段を書き込んでおき、検査を実行する際にＸ線検出手段１３０が読み出すように構成してもよい。メモリに予め段を書き込んでおくことで、検査実施時に段の入力が不要になる。

【0048】

段特定手段１４０による所定の２以上の段の特定は、上記の直接的な入力方法のほか、例えば、以下の３つの方法により行うことができる。

【0049】

第１の方法として、Ｘ線照射手段１１０によるＸ線の照射強度に基づく方法が挙げられる。例えば、図１０に示すようにＸ線照射手段１１０によるＸ線の照射強度を入力する照射強度入力手段１７０と、照射強度に応じた所定の２以上の段を記憶する記憶手段１９１と、を更に備え、段特定手段１４０が、記憶手段１９１を参照し照射強度入力手段１７０に入力された照射強度に対応する所定の２以上の段を特定するように構成する。記憶手段１９１に予め記憶しておく、照射強度と使用する２以上の段との対応関係を示すテーブルの一例を図１１(a)に示す。この例では照射強度が３段階であるが、段階数は任意である。

【0050】

照射強度入力手段１７０への照射強度の入力方法は任意であり、一例として、段特定手段１４０が表示手段１５１に入力インタフェースを表示し、装置利用者が独自に把握したＸ線の照射強度を、キーボードやマウスなどで構成した照射強度入力手段１７０から数値、文字、又は提示された選択肢の選択により入力する方法が挙げられる。また別の例として、Ｘ線照射手段１１０によるＸ線の照射強度を検出する照射強度検出手段１７１を更に備え、照射強度検出手段１７１で検出された照射強度を入力する方法が挙げられる。

【0051】

第２の方法として、被測定物Ｗの厚さに基づく方法が挙げられる。例えば、図１２に示すように被測定物Ｗの厚さを入力する厚さ入力手段１８０と、被測定物Ｗの厚さに応じた所定の２以上の段を記憶する記憶手段１９２と、を更に備え、段特定手段１４０が、記憶手段１９２を参照し厚さ入力手段１８０に入力された厚さに対応する所定の２以上の段を特定するように構成する。記憶手段１９２に予め記憶しておく、被測定物Ｗの厚さと使用する２以上の段との対応関係を示すテーブルの一例を図１３(a)に示す。この例では厚さの段階が６段階であるが、段階数は任意である。

【0052】

厚さ入力手段１８０への厚さの入力方法は任意であり、一例として、段特定手段１４０が表示手段１５１に入力インタフェースを表示し、装置利用者が独自に把握した被測定物Ｗの厚さを、キーボードやマウスなどで構成した厚さ入力手段１８０から数値や提示された選択肢の選択により入力する方法が挙げられる。また別の例として、被測定物Ｗの厚さを検出する厚さ検出手段１８１を更に備え、厚さ検出手段１８１で検出された被測定物Ｗの厚さを入力する方法が挙げられる。

【0053】

第３の方法として、被測定物Ｗに基づく方法が挙げられる。例えば、図１４に示すように、被測定物Ｗに応じた所定の２以上の段を記憶する記憶手段１９３を更に備え、段特定手段１４０が、被測定物Ｗを示す情報の入力に基づき記憶手段１９３を参照して、被測定物Ｗに対応する所定の２以上の段を特定するように構成する。記憶手段１９３に予め記憶しておく、被測定物Ｗと所定の２以上の段との対応関係を示すテーブルの一例を図１５(a)に示す。ここでは、検査に使用する段がそれぞれ異なる被測定物Ｗが７つある場合を例示しており、異なる被測定物Ｗは便宜的に０から６の数字で表している。

【0054】

なお、第３の方法でいう被測定物Ｗは、特定の被測定物Ｗ（例えば鯖）である場合のほか、被測定物Ｗを含む分類（例えば魚）である場合も含む。被測定物Ｗを含む分類である場合、記憶手段１９３は被測定物Ｗを含む分類に応じた所定の２以上の段を記憶する。記憶手段１９３に予め記憶しておく、被測定物Ｗを含む分類と所定の２以上の段との対応関係を示すテーブルの一例を図１５(b)に示す。この例では分類が魚と肉の２種類であるが、分類の個数は任意である。

【0055】

記憶手段１９３に予め記憶しておく、被測定物Ｗと所定の２以上の段との対応関係を示すテーブルの構成は任意であり、図１５に示した構成以外では、例えば以下の３つの構成が挙げられる。

【0056】

１つ目は、使用する２以上の段の組み合わせごとに番号（使用段Ｎｏ）を付与するテーブル（図１６(a)）と、被測定物Ｗと使用段Ｎｏとを対応付けるテーブル（図１６(b)）を用意し、使用段Ｎｏにより２つのテーブルのリレーションをとることで、検査対象の被測定物Ｗの入力により所定の２以上の段を特定することができる。

【0057】

２つ目は、Ｘ線の照射強度と使用する２以上の段とを対応付けるテーブル（図１１(a)）と、被測定物Ｗと照射強度とを対応付けるテーブル（図１１(b)）を用意し、照射強度により２つのテーブルのリレーションをとることで、検査対象の被測定物Ｗの入力により所定の２以上の段を特定することができる。

【0058】

３つ目は、被測定物Ｗの厚さと使用する２以上の段とを対応付けるテーブル（図１３(a)）と、被測定物Ｗと厚さとを対応付けるテーブル（図１３(b)）を用意し、厚さにより２つのテーブルとのリレーションをとることで、検査対象の被測定物Ｗの入力により所定の２以上の段を特定することができる。

【0059】

被測定物Ｗを示す情報の入力方法は任意である。例えば、段特定手段１４０が入力インタフェースを任意の表示手段１５１に表示し、装置利用者が表示された入力インタフェースにキーボードやマウスなどの任意の入力手段１５２から入力する。

【0060】

入力インタフェースの構成は任意である。例えば、被測定物Ｗの名称や分類を、文字や提示された選択肢の選択により入力可能とする構成や、図１７(a)に示すような被測定物Ｗの商品番号の入力を受け付ける構成などが挙げられる。商品番号の入力を受け付ける構成にする場合には、例えば、図１７(b)に示すような商品番号と所定の２以上の段とを対応付けるテーブルを記憶手段１９３に予め記憶しておけばよい。

【0061】

入力手段１５２としてキーボードやマウスを用いる以外の入力方法としては、例えば、入力手段１５２としてコードリーダを用いて、被測定物Ｗを示すバーコードやＱＲコード（登録商標）等を読み取る方法が挙げられる。この場合には、例えば、読み取られたコードから特定される番号等と所定の２以上の段とを対応付けるテーブルを記憶手段１９３に予め記憶しておけばよい。

【0062】

段特定手段１４０が所定の２以上の段を特定する上記の各方法は、個別に適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。

【0063】

以上のようにＸ線検出手段１３０により得られた被測定物Ｗの各領域からのＸ線検出データをもとに、画像処理手段１６０が、Ｘ線透過画像を生成して表示手段１５１に表示するなど、所定の処理を行う。

【0064】

本発明のＸ線検査装置１００によれば、検出データを足し合わせる検出素子の段や段数をＸ線の照射強度、被測定物の厚さ、及びＸ線照射手段と検出素子との位置関係などに応じて柔軟に変更することが可能となる。これにより、検出素子の飽和や空間分解能の低下を生じさせることなく被測定物を検査することが可能となる。

【0065】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。すなわち、本発明において表現されている技術的思想の範囲内で適宜変更が可能であり、その様な変更や改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含む。

【0066】

各検出素子が個別にＸ線検出データを出力できることで、Ｘ線検出データを検出素子ごとに補正することができるため、Ｘ線検査装置にＸ線検出データの補正機能を追加してもよい。図１８(a)は、４段の検出素子１３０ｐ１〜１３０ｐ４を備える検出素子群１３０ｐが４列並列に配置されて構成されたＸ線検出手段１３０において、各検出素子それぞれが出力するＸ線検出データの値の一例を示したものである。このとき、例えば予め２列目の検出素子群１３０ｐの３段目の検出素子１３０ｐ３が故障していることがわかっている場合に、この検出素子のＸ線検出データ（ここでは１８０）の値を補正する。補正方法は任意であるが、例えば、故障した検出素子に隣接する検出素子が出力するＸ線検出データの値に基づく算出値により、故障した検出素子のＸ線検出データの値を置き換える。具体的には故障した検出素子に隣接する検出素子が出力するＸ線検出データの値が１００、８０、８０、６０なので、例えばこれらの総和の平均から算出値８０を得て、この値で故障した検出素子のＸ線検出データの値を置き換える（図１８(b)）。

【0067】

また、特定の段の検出素子の故障が複数の検出素子群１３０ｐにおいて生じていた場合に、例えばすべての検出素子群１３０ｐにおいて当該段の検出素子のＸ線検出データを足し合わせの対象としないという補正機能を追加してもよい。図１９(a)は、４段の検出素子１３０ｐ１〜１３０ｐ４を備える検出素子群１３０ｐが４列並列に配置されて構成されたＸ線検出手段１３０において、各検出素子それぞれが出力するＸ線検出データの値の一例を示したものである。このとき、予め２列目と４列目の検出素子群１３０ｐの３段目の検出素子１３０ｐ３が故障していることがわかっている場合に、すべての検出素子群１３０ｐの検出素子１３０ｐ３について、例えば図１９(b)に示すようにＸ線検出データの値を０に補正する。

【0068】

補正機能は具体的には、例えばＸ線検査装置１００に補正内容特定手段１６５を更に設けることにより実現する。まず、補正内容特定手段１６５が、図２に示すような検出素子マップを表示手段１５１に表示し、装置利用者が入力手段から対象の検出素子の部分をマウスクリックするなどによりいずれの前記検出素子が検出したＸ線検出データに対して補正を施すかを特定する。そして、Ｘ線検出手段１３０が、Ｘ線検出データの足し合わせに先立ち補正内容特定手段１６５で特定された検出素子のＸ線検出データに対して所定の補正を施す。なお、本発明でいう所定の補正は任意であり、図１８に示す方法などにより、補正内容特定手段１６５で特定された検出素子のＸ線検出データの値の補正を行う場合のほか、図１９に示すように、補正内容特定手段１６５で特定された検出素子（及びその検出素子と同じ段の他の列の検出素子）のＸ線検出データを足し合わせの対象から除外するといった処理を行う場合も含む。

【符号の説明】

【0069】

１００…Ｘ線検査装置
１１０…Ｘ線照射手段
１２０…搬送手段
１３０…Ｘ線検出手段
１４０…段特定手段
１５１…表示手段
１５２…入力手段
１６０…画像処理手段
１６５…補正内容特定手段
１７０…照射強度入力手段
１７１…照射強度検出手段
１８０…厚さ入力手段
１８１…厚さ検出手段
１９１、１９２、１９３…記憶手段
Ｗ…被測定物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】