JP2010286469A5 - - Google Patents

Description

Ｘ線検査装置

本発明は、物品にＸ線を照射し、物品内の異物を検出するＸ線検査装置に関する。

従来、物品内の異物を検出するためにＸ線検査装置等が使用されている。これらのＸ線検査装置に関して、日々研究開発が行われている。

特許文献１には、ワイヤボンディングに必要なスペースを最小にし、放射線検出器の小型化および制作を容易にし、かつ２次元検出装置の制作が容易になる放射線検出器用部品が開示されている。この放射線検出器用部品は、Ｘ線検査装置に使用されるものである。

特許文献１記載の放射線検出器用部品では、基板上面の一部領域上に配置されかつ受光面上に第１パッドを有する光電素子を備え、該光電素子が受光する光の強度に基づく電気信号を出力する放射線検出器用部品であって、基板の他の領域上に配置されたパッド形成部と、該パッド形成部上に形成され、光電素子の受光面上に配置された第１パッドと同一平面を形成するよう配置され、第１パッドと電気的に接続された第２パッドと、を備えるものである。

さらに、特許文献１記載の放射線検出器用部品では、光電素子の受光面よりも受光方向上流側に光導波路をさらに備えるものについても開示されている（特許文献１の請求項２２および図７参照）。

特開２００３−０８４０６６号公報

例えば、特許文献１記載の放射線検出用部品においては、光導波路としてコリメータ１４を用いて平行光のみを検出に使用することが例示されている（特許文献１の図７参照）。しかしながら、特許文献１記載の図７のように、フォトダイオードアレイ２とシンチレータアレイ１１との大きさを一致させ、マトリクスとして形成する場合、型費用等、製造工程にかかる費用が莫大となる。

すなわち、コスト低減を考慮すると、フォトダイオードアレイ（以下、ＰＤＡと略記する）２上にシンチレータアレイ１１を光学接着剤により接着する場合、ＰＤＡ２の幅は、０．１ｍｍ〜０．９ｍｍ程度と微小であり、シンチレータアレイ１１の幅は、コスト低減における接着工程を考慮した場合、数ｍｍ必要となる。

そのため、シンチレータアレイ１１がＰＤＡ２よりも大きいため、シンチレータアレイ１１で変換された可視光線が、ＰＤＡ２に対して回り込み、微小な検出物の検出が困難となる。以下当該回り込みについて説明を行う。

図１５は、微小異物の検出を低下させる状態を説明するための模式的断面図である。

図１５に示すように、従来のＸ線検査装置９００においては、Ｘ線照射装置２００からＸ線Ｓ１が照射され、Ｘ線Ｓ１がベルトコンベア８０１を透過し、シンチレータ３００のシンチレータ素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅから可視光線が発光される。そして、当該可視光線が、ＰＤＡ４００に入光され電気信号が発信される。

このように、シンチレータ３００のシンチレータ素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅは、Ｘ線Ｓ１が照射された場合、全方位３６０度方向に対して可視光線を発光させる。したがって、物品内に微小異物がある場合、微小異物の下方に存在するシンチレータ素子から可視光線の発光がされない。しかしながら、シンチレータ素子が多数存在するため、物品内の微小異物の下方の近傍に位置するシンチレータ素子により変換された可視光線が、ＰＤＡ４００に入光されることとなる。それにより、フォトダイオードアレイ４００における微小異物の電気信号の際が薄くなり、物品内の微小異物の有無の検出が困難となる。

本発明の目的は、簡易な構造で、微小異物の検出を確実に行うことができるＸ線検査装置を提供することである。
本発明の他の目的は、簡易な構造で、製造コストを低減させ、微小異物の検出を確実に行うことができるＸ線検査装置を提供することである。

（１）
本発明に係るＸ線検査装置は、被対象物を搬送して被対象物内の異物を検出するＸ線検査装置であって、被対象物にＸ線を照射するＸ線照射装置と、被対象物の搬送方向と交差する方向に延在して配設され、Ｘ線照射装置により照射されたＸ線を可視光線に光変換するシンチレータと、搬送方向と交差する方向に延在して設けられたスリットを有し、スリットを通過したＸ線だけがシンチレータに入るように、Ｘ線の照射方向においてシンチレータの上流側に配設されたスリット部材と、シンチレータの配設方向に沿って配設され、シンチレータにより光変換された可視光線を検出して電気信号に変換するフォトダイオードアレイと、を含み、スリット部材のスリット幅は、搬送方向においてシンチレータの幅より小さく、搬送方向においてフォトダイオードアレイの受光幅の１／２以上である。

本発明に係るＸ線検査装置においては、Ｘ線照射装置により被対象物にＸ線が照射され、スリット部材のスリットを通過したＸ線がシンチレータにより可視光線に光変換され、フォトダイオードアレイにより光変換された可視光線が検出されて電気信号に変換される。

この場合、スリット部材のスリット幅が、シンチレータの幅より小さく、フォトダイオードアレイの受光幅の１／２以上の大きさで設けられる。したがって、スリット部材のスリットを通過したＸ線を、シンチレータで確実に光変換し、フォトダイオードアレイで電気信号に変換することができる。
また、シンチレータをフォトダイオードアレイの受光幅に合わせて製造する必要がないため、Ｘ線検査装置の製造コストを低減することができる。
さらに、被対象物内の微小異物を検出する場合、スリット部材により可視光線の回り込みを防止し、微小異物の際を明確にすることができる。以上により、簡易な構造で、微小異物の検出を確実に行うことができる。

（２）
本発明に係るＸ線検査装置は、スリットを通してシンチレータに照射する照射幅を調整する照射幅調整機構をさらに備えてもよい。

この場合、照射幅調整機構によりシンチレータに照射する照射幅を調整することができる。例えば、シンチレータとスリット部材との間隔を調整することで、シンチレータへのＸ線の照射幅、入光量を調整することができる。

（３）
フォトダイオードアレイの受光幅とスリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：３の範囲内であることが好ましい。

この場合、フォトダイオードアレイの受光幅と、スリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：３の範囲内で設けられる。したがって、スリット部材のスリット幅が、シンチレータの幅より小さく、フォトダイオードアレイの受光幅以上の大きさで設けられる。
また、シンチレータをフォトダイオードアレイの受光幅に合わせて製造する必要がないため、Ｘ線検査装置の製造コストを低減することができる。さらに、フォトダイオードアレイにおける解像度および電気信号を高く維持することができる。

（４）
シンチレータの厚みと、スリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：６の範囲内であってもよい。

この場合、シンチレータの厚みスリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：６の範囲内で形成されるので、スリット幅を通過したＸ線をシンチレータにおいて効率よく光変換させることができる。

本発明によれば、スリット部材により可視光線の回り込みを防止し、被対象物内の微小異物の際を明確にすることができる。以上により、簡易な構造で、微小異物の検出を確実に行うことができる。

本発明に係るＸ線検査装置の一例を示す模式的外観図 本発明に係るＸ線検査装置の内部の一例を示す模式図 図２のＸ線検査装置を側方から視野した模式図 図３の一部を拡大した模式的拡大図 図３の一部を拡大した模式的拡大図 ＭＴＦ曲線の一例を示す模式図 スリット幅に応じた解像度の一例を示す模式図 スリット幅に応じたセンサー出力の一例を示す模式図 スリット幅に応じた出力減衰比の一例を示す模式図 従来のＸ線検査装置を説明するための模式図 従来のＸ線検査装置を説明するための模式図 本発明に係るＸ線検査装置を説明するための模式図 本発明に係るＸ線検査装置を説明するための模式図 本発明に係る効果を説明するための説明図 従来のＸ線検査装置に係る微小異物の検出を低下させる状態を説明するための模式的断面図

以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。
（一実施の形態）
図１は、本発明に係るＸ線検査装置１００の一例を示す模式的外観図であり、図２は、本発明に係るＸ線検査装置１００の内部の一例を示す模式図である。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線照射装置２００を内蔵している。また、ベルトコンベア８００に検査物である商品を載せて搬送させることにより、Ｘ線検査装置１００の内部において異物混入がないか否かのＸ線検査を行うものである。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１００のベルトコンベア８００は、Ｘ線検査装置１００の外部に突出するように形成されており、複数のＸ線漏れ防止カーテン８５０が設けられている。また、作業者は、タッチパネル画面ＭＴを操作することによりＸ線検査装置１００を駆動させる。以下、Ｘ線検査装置１００の内部構造について説明を行う。

図２に示すように、本発明に係るＸ線検査装置１００は、主にＸ線照射装置２００、ベルトコンベア８００、スリット部材５００、照射幅調整機構５１０（図３参照）、シンチレータ３００およびフォトダイオードアレイ（以下、ＰＤＡと略記する）４００からなる。ここで、ベルトコンベア８００は、無端状のベルトが一対のローラに巻回されており、図２では、往路をベルトコンベア８０１で示し、復路をベルトコンベア８０２で示す。スリット部材５００、シンチレータ３００およびＰＤＡ４００が順に上から配置され、これらが、ベルトコンベア８０１，８０２の間に配設され、ベルトコンベア８０１の上方にＸ線照射装置２００が配設される。ベルトコンベア８０１が矢印Ｌ１の方向に物品を搬送し、ベルトコンベア８０２が矢印−Ｌ１の方向に移動することにより、ベルトコンベア８０１の往路側に戻される。本実施の形態においては、Ｘ線Ｓ１の減衰が、ベルトコンベア８０１の影響のみで、ベルトコンベア８０２には、依存しないように設けられている。

図２のＸ線照射装置２００からＸ線Ｓ１が照射される。また、スリット部材５００、シンチレータ３００およびＰＤＡ４００の上方のベルトコンベア８０１により物品６００が矢印Ｌ１の方向に搬送される。

また、図２に示すように、シンチレータ３００には、シンチレータ素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅが含まれる。なお、シンチレータ素子３１０ａ，〜，３１０ｅは、説明上５個としているが、本来、シンチレータ３００には、多数のシンチレータ素子が含まれている。また、図２のスリット部材５００のスリットは、矢印Ｌ１の方向と垂直な方向で設けられる。

次に、図３、図４および図５を用いてスリット部材５００のスリットについて説明を行う。図３は、図２のＸ線検査装置１００を側方から視野した模式図であり、図４および図５は、図３の一部を拡大した模式的拡大図である。なお、図４および図５においては、シンチレータ素子３１０ｄの図示を省略している。

図３に示すように、シンチレータ３００は、ＰＤＡ４００に化学接着剤で接着されている。そして、Ｘ線照射装置２００からＸ線Ｓ１の照射が行われる。本実施の形態においては、スリット部材５００により、Ｘ線Ｓ２の範囲のみがシンチレータ３００に照射され、その他のＸ線Ｓ１はスリット部材５００により反射される。すなわち、Ｘ線Ｓ２は、Ｘ線Ｓ１のうちスリット部材５００のスリットを通過する範囲のＸ線である。なお、このスリット及びＸ線Ｓ２は、シンチレータ３００により変換された可視光線をＰＤＡ４００が受光する幅に依存する。

従来のＸ線検査装置９００のＸ線照射装置２００においては、スリット部材５００が積層されていないため、Ｘ線Ｓ１の範囲で照射される。そのため、シンチレータ３００のシンチレータ素子３１０ａ，３１０ｅにも可視光線の光変換が生じ、当該可視光線が、ＰＤＡ４００に入光される。それにより、本来の物品内に微小異物が存在する場合であっても、物品内の微小異物の輪郭がぼかされることになり、物品内の微小異物の検出が困難となる。この微小異物の検出が困難となる状態の具体例については、後述する。

次に、図４に示すように、ＰＤＡ４００の幅をＨ１とし、シンチレータ３００の厚みをＡ２、幅をＨ２とし、スリット部材５００の厚みをＡ３、スリット幅をＨ３とした場合、Ｈ１≦Ｈ３＜Ｈ２の関係を有する。

また、図４および図５に示すように、照射幅調整機構５１０によりスリット部材５００を鉛直上下方向（矢印Ｍ５１０の方向）に移動させることにより、シンチレータ３００およびスリット部材５００の間隔を距離Ａ２３から距離Ａ２３ａに変更させることができる。これにより、Ｘ線Ｓ２の照射幅を、Ｘ線Ｓ２１の照射幅に変更させることができる。

以上のように、シンチレータ３００をＰＤＡ４００に化学接着剤で接着し、スリット部材５００を設けることにより、シンチレータ３００の幅Ｈ２をＰＤＡ４００の幅Ｈ１に合わせて製造する必要がない。すなわち、仮にシンチレータ３００をＰＤＡ４００の幅Ｈ１に合わせて製造した場合のシンチレータ３００とＰＤＡ４００との接着ずれ等による歩留まりの低下を改善することができる。また、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１に合わせた微小なシンチレータ３００を製造するためのコスト低減を図ることができる。

また、最大限必要なシンチレータ３００にのみＸ線Ｓ２，Ｘ線Ｓ２１を照射することができ、余分なシンチレータ３００（図３のシンチレータ素子３１０ａ，３１０ｅ）にＸ線を照射させないことができる。そして、光変換により意図しない多くの可視光線がＰＤＡ４００に入光され、回り込みによりＰＤＡ４００に不要な可視光線を与えることを防止することができる。

次に、図６から図９を用いてシンチレータ３００の厚みＡ２、フォトダイオードアレイ４００の幅Ｈ１およびスリット幅Ｈ３の関係について説明を行う。なお、以下の実験におけるＸ線の照射強度は、５０ｋＶである。以下の実験は、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１が０．６ｍｍの条件下で実施した。

図６はＭＴＦ曲線の一例を示す模式図であり、図７はスリット幅に応じた解像度の一例を示す模式図であり、図８はスリット幅に応じた出力減衰比の一例を示す模式図であり、図９はスリット幅に応じたセンサー出力の一例を示す模式図である。

まず、図６に示すＭＴＦ曲線は、横軸に単位長（ミリメートル）あたりの周期の数である空間周波数を示し、縦軸にゼロ周波数で１もしくは１００に規格化したコントラスト再現度（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）を示すものである。ここで、空間周波数とは、周期的に白と黒とを繰返す縞模様の間隔を示す値である。

図６に係る実験においては、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの条件下で実施した。また、スリット幅Ｈ３を０．６ｍｍ，０．９ｍｍ，１．２ｍｍ，１．５ｍｍ，１．８ｍｍと複数種作成したスリット部材５００を設けた場合と、スリット部材５００を設けない場合について実施した。

図６では、スリット幅Ｈ３が０．６ｍｍのものを曲線Ｔ０６で示し、スリット幅Ｈ３が０．９ｍｍのものを曲線Ｔ０９で示し、スリット幅Ｈ３が１．２ｍｍのものを曲線Ｔ１２で示し、スリット幅Ｈ３が１．５ｍｍのものを曲線Ｔ１５で示し、スリット幅Ｈ３が１．８ｍｍのものを曲線Ｔ１８で示し、スリット部材５００を設けない場合を曲線Ｔ０で示した。

図６の結果から、曲線Ｔ０６、曲線Ｔ０９、曲線Ｔ１２、曲線Ｔ１５、曲線Ｔ１８、曲線Ｔ０の順で空間周波数を高く維持することができることがわかる。
すなわち、スリットがない場合よりも、スリットがある方が好ましいことがわかる。

次に、図７の横軸はスリット幅Ｈ３（ｍｍ）を示し、縦軸は解像度（ｍｍ）を示すものである。図７においては、ＭＴＦ値０．１を初めて下回る空間周波数の値の逆数を解像度（ｍｍ）と定義した。

図７においては、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍである場合を曲線Ａ０３で示す。シンチレータ３００の厚みＡ２が０．５ｍｍである場合を曲線Ａ０５で示す。なお、曲線Ａ０３および曲線Ａ０５は、それぞれの条件において、スリット幅Ｈ３を、０．６ｍｍ，０．９ｍｍ，１．２ｍｍ，１．５ｍｍ，１．８ｍｍ，２．４ｍｍに変化させた点から推定した多項式近似曲線である。

図７に示すように、曲線Ａ０５と比較して、曲線Ａ０３は、全領域にわたって解像度が高いため、その結果、本実験において、シンチレータ３００の厚みＡ２は、０．５ｍｍよりも０．３ｍｍである方が解像度が高いことがわかる。

また、図７の結果より、曲線Ａ０３においてスリット幅Ｈ３が１．８ｍｍ以上において解像度が一定になる。その結果、スリット幅Ｈ３の上限は１．８ｍｍであり、スリット幅Ｈ３を１．８ｍｍ以上にしても意味をなさない。

続いて、図８は、横軸にスリット幅（ｍｍ）を示し、縦軸にセンサー出力を示したものである。ここで、センサー出力とは、ＰＤＡ４００からの電気信号の出力値を示すものである。

図８においては、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍである場合を曲線Ａ０３で示し、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．５ｍｍである場合を曲線Ａ０５で示す。なお、曲線Ａ０３および曲線Ａ０５は、それぞれの条件において、スリット幅Ｈ３を、０．６ｍｍ，０．９ｍｍ，１．２ｍｍ，１．５ｍｍ，１．８ｍｍ，２．４ｍｍに変化させた点から推定した多項式近似曲線である。

図８に示すように、曲線Ａ０５よりも曲線Ａ０３の方が、センサー出力の値が高く示されており、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの場合は、厚みＡ２が０．５ｍｍの場合と比較して、効率よく光変換を行っていることがわかる。

また、図８を参照すると、スリット幅Ｈ３が１．８ｍｍ以上であると、センサー出力が一定になる。その結果、スリット幅Ｈ３の上限は、１．８ｍｍであり、スリット幅Ｈ３を１．８ｍｍ以上にしても意味をなさない。また、センサー出力の下限値が約３００程度以上あれば、画像処理が可能であるため、スリット幅Ｈ３の下限は、０．３ｍｍとなる。
さらに、センサー出力におけるＳＮ比を考慮すると、ノイズ成分が一定値であるためシグナル成分が大きくなる方が好ましい。画像処理をより好適に行うためには、センサー出力が約１０００以上あるほうが好ましい。したがって、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの場合に、スリット幅Ｈ３の下限は約０．６ｍｍとなる。

上記のように、スリット幅Ｈ３は、０．３ｍｍから１．８ｍｍであることが好ましいことが分かる。シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの場合、スリット幅Ｈ３の上限は、１．８ｍｍであるために、シンチレータ３００の厚みＡ２とスリット幅Ｈ３の上限との比率は、１：６となる。シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの場合、スリット幅Ｈ３の下限は、０．３ｍｍであるために、シンチレータ３００の厚みＡ２とスリット幅Ｈ３の下限との比率は、１：１となる。
したがって、シンチレータ３００の厚みＡ２とスリット幅Ｈ３との比率は、１：６から１：１の範囲がよい。

また、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１が０．６ｍｍの場合、スリット幅Ｈ３の上限は、１．８ｍｍであるので、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１とスリット幅Ｈ３の上限との比率は、１：３となる。また、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１が０．６ｍｍの場合、センサーの出力の下限値が約３００程度であり、スリット幅Ｈ３の下限は、０．３ｍｍであるので、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１とスリット幅Ｈ３の下限との比率は、２：１となる。
また、上述したように画像処理を好適に行うためには、センサー出力が約１０００以上あるほうが好ましいので、スリット幅Ｈ３の下限は、０．６ｍｍとなる。また、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１は、０．６ｍｍであるので、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１とスリット幅Ｈ３の下限との比率は、１：１となる。
したがって、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１とスリット幅Ｈ３との比率は、２：１から１：３の範囲がよく、より好ましいＰＤＡ４００の幅Ｈ１とスリット幅Ｈ３との比率は、１：１から１：３の範囲がよい。

最後に、図９は、横軸にスリット幅（ｍｍ）を示し、縦軸に出力減衰比（％）を示したものである。

図９においては、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍである場合を曲線Ａ０３で示し、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．５ｍｍである場合を曲線Ａ０５で示す。なお、曲線Ａ０３および曲線Ａ０５は、それぞれの条件において、スリット幅Ｈ３を、０．６ｍｍ，０．９ｍｍ，１．２ｍｍ，１．５ｍｍ，１．８ｍｍ，２．４ｍｍに変化させた点から推定した多項式近似曲線である。

図９に示すように、曲線Ａ０５よりも曲線Ａ０３の方が、出力減衰比が大きく示されており、シンチレータ３００の厚みＡ２が０．３ｍｍの場合は、厚みＡ２が０．５ｍｍの場合と比較して、出力減衰比（％）が高く維持されている。

以上の図６から図９に示すように、ＰＤＡ４００の幅Ｈ１が０．６ｍｍである場合、シンチレータ３００の厚みＡ２は、０．３ｍｍであることが好ましく、スリット部材５００のスリット幅Ｈ３は、０．６ｍｍから１．８ｍｍ以内であることが好ましいことがわかる。

次に、図１０乃至図１４を用いて従来のＸ線検査装置９００および本発明に係るＸ線検査装置１００の相違点について説明する。図１０および図１１は、従来のＸ線検査装置９００を説明するための模式図であり、図１２および図１３は、本発明に係るＸ線検査装置１００を説明するための模式図である。

図１０および図１１に示す従来のＸ線検査装置９００においては、Ｘ線照射装置２００からＸ線Ｓ１が照射され、微小異物６１０を有する物品６００が矢印Ｌ１の方向に搬送される。この場合、物品６００内の微小異物６１０は、Ｘ線Ｓ１を透過させないので、シンチレータ３００のシンチレータ素子３１０ｃにＸ線Ｓ１が照射されず、シンチレータ素子３１０ｃのみで可視光線への光変換が行われない。

しかしながら、シンチレータ素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｄ，３１０ｅは、全方位に可視光線を発光させるので、図１１に示すように、ＰＤＡ４００に斜め方向の可視光線ＫＳＤ（回り込み）が入光される。よって、物品６００内の微小異物６１０が極めて小さい場合、ＰＤＡ４００の電気出力信号において差が現れず、物品６００内の微小異物６１０が認識されない場合がある。すなわち、可視光線ＫＳＤが微小異物６１０の変化を消去してしまうからである。ここで、可視光線ＫＳＤは、シンチレータ素子３１０ａ，３１０ｂによる斜め４５度下方向の可視光線、および、シンチレータ素子３１０ｄ，３１０ｅによる斜め４５度下方向の可視光線が合算されたものである。

一方、図１２および図１３に示す本発明に係るＸ線検査装置１００においては、Ｘ線照射装置２００からＸ線Ｓ１が照射されるが、スリット部材５００によりＸ線Ｓ１よりも幅の狭いＸ線Ｓ２がシンチレータ３００に照射される。そして、物品６００が矢印Ｌ１の方向に搬送される。
この場合、物品６００内の微小異物６１０およびスリット部材５００は、Ｘ線Ｓ１を透過させないので、シンチレータ３００のシンチレータ素子３１０ａ，３１０ｃ，３１０ｅにＸ線Ｓ１およびＸ線Ｓ２が照射されない。その結果、シンチレータ素子３１０ａ，３１０ｅからシンチレータ素子３１０ｃ側への可視光線の回り込みの影響を大きく低減することができる。

その結果、図１１に示すように、ＰＤＡ４００に斜め方向の可視光線ＫＳＤが入光されず、図１３に示すように、ＰＤＡ４００にほぼ直線下方向の可視光線ＫＳＥが入光される。すなわち、シンチレータ素子３１０ａ，３１０ｅは、光変換を行わず、可視光線ＫＳＥは、シンチレータ素子３１０ｂのみによる下方への可視光線と、斜め４５度下方向の可視光線、および、シンチレータ素子３１０ｄのみによる下方への可視光線と、斜め４５度下方向の可視光線とが合算されたものである。したがって、物品６００内の微小異物６１０が極めて小さい場合でも、ＰＤＡ４００において可視光線の差が現れるため、物品６００内の微小異物６１０を確実に検出することができる。

ここで、図１４を用いて、本発明による効果について説明を行う。図１４は、本発明に係る効果を説明するための説明図である。縦軸はＰＤＡ４００からの電気信号出力を示し、横軸は時間経過を示す。

図１４に示すように、従来のＸ線検査装置９００を用いた場合、回り込みが発生し、可視光線ＫＳＤが生じるので、物品６００内の微小異物６１０は、領域ＡＲ９でのみ現れる。

一方、本発明に係るＸ線検査装置１００を用いた場合、回り込みを防止することができ、可視光線ＫＳＥにより、物品６００内の微小異物６１０は、領域ＡＲ１で現れる。このように、領域ＡＲ１は、領域ＡＲ９と比較して、数倍の大きさで現れるので、微小異物６１０を確実に検出することができる。

以上のように、本発明に係るＸ線検査装置１００においては、スリット部材５００によりＸ線Ｓ１の照射が、最終的にＰＤＡ４００に入光させるために最低限必要なシンチレータ３００およびＰＤＡ４００に対してのみ入光される。したがって、微小異物を検出する場合、スリット部材５００により微小異物の下側方の近傍に位置するシンチレータ３００にＸ線Ｓ１を与えないので、可視光線の回り込みを防止することができる。

さらに、スリット部材５００のスリット幅Ｈ３が、シンチレータ３００の幅Ｈ２より小さく、フォトダイオードアレイ４００の幅Ｈ１よりも大きく設けられる。したがって、スリット部材５００のスリットを通過したＸ線Ｓ２を、シンチレータ３００で確実に光変換し、フォトダイオードアレイ４００で電気信号に変換することができる。
また、シンチレータ３００をフォトダイオードアレイ４００の幅Ｈ１に合わせて製造する必要がないため、Ｘ線検査装置１００の製造コストを低減することができる。

また、スリット部材５００のスリットが矢印Ｌ１の物品の搬送方向と交差する方向に設けられているので、スリット部材５００を通過する物品６００内の微小異物６１０の陰影を明確にすることができる。その結果、簡易な構造で、物品６００内の微小異物６１０の検出を確実に行うことができる。

さらに、Ｘ線照射装置２００と物品６００との間に障害物がないため、Ｘ線の強度が弱められることなく、スリット部材５００を介してＰＤＡ４００に入射される。その結果、Ｘ線強度を適度に調整し、効率の良いＸ線検査を実施することができる。

本実施の形態においては、物品６００が被対象物に相当し、Ｘ線Ｓ１，Ｓ２がＸ線に相当し、Ｘ線照射装置２００がＸ線照射装置に相当し、シンチレータ３００が、シンチレータに相当し、フォトダイオードアレイ４００がフォトダイオードアレイに相当し、スリット部材５００がスリット部材に相当し、スリット幅Ｈ３がスリット幅に相当し、シンチレータ３００の幅Ｈ２がシンチレータの幅に相当し、フォトダイオードアレイ４００の幅Ｈ１がフォトダイオードアレイの受光幅に相当し、矢印Ｌ１が搬送の方向に相当し、照射幅調整機構５１０が照射幅調整機構に相当し、Ｘ線検査装置１００がＸ線検査装置に相当する。

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

１００ Ｘ線照射装置
３００ シンチレータ
４００ フォトダイオードアレイ
５００ スリット部材

Claims (4)

1. 被対象物を搬送して前記被対象物内の異物を検出するＸ線検査装置であって、
   前記被対象物にＸ線を照射するＸ線照射装置と、
   前記被対象物の搬送方向と交差する方向に延在して配設され、前記Ｘ線照射装置により照射されたＸ線を可視光線に光変換するシンチレータと、
   前記搬送方向と交差する方向に延在して設けられたスリットを有し、前記スリットを通過したＸ線だけが前記シンチレータに入るように、Ｘ線の照射方向において前記シンチレータの上流側に配設されたスリット部材と、
   前記シンチレータの配設方向に沿って配設され、前記シンチレータにより光変換された可視光線を検出して電気信号に変換するフォトダイオードアレイと、を含み、
   前記スリット部材のスリット幅は、前記搬送方向において前記シンチレータの幅より小さく、前記搬送方向において前記フォトダイオードアレイの受光幅の１／２以上であることを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記スリットを通して前記シンチレータに照射する照射幅を調整する照射幅調整機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
3. 前記フォトダイオードアレイの受光幅と前記スリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：３の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のＸ線検査装置。
4. 前記シンチレータの厚みと、前記スリット部材のスリット幅との比率が、１：１から１：６の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３記載のＸ線検査装置。