JP2011089963A - 物品検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素のサイズやピッチ等の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能な物品検査装置を得る。
【解決手段】Ｘ線検出部８は、Ｘ線を電気信号に変換する変換部２０と、電気信号を処理する信号処理部２１とを有し、Ｘ線変換部８は、物品１２を透過したＸ線を受け、当該Ｘ線を直接的に電気信号に変換するＸ線変換膜３０と、Ｘ線変換膜３０に接する少なくとも一つの画素電極３２Ａとを含み、信号処理部２１は、電気信号を処理する回路が形成された回路基板３３と、物品１２の搬送方向に略直交する方向に沿って回路基板３３上に並設され、Ｘ線変換膜３０によって生成された電気信号を画素電極３２Ａから回路基板３３に取り出す、複数の接続電極３４とを含み、一つの画素電極３２Ａが複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、物品検査装置に関する。

従来より、食品業界においては、食品への異物混入の有無を検査するためのＸ線検査装置に用いられるＸ線センサとして、間接変換方式のＸ線センサが広く使用されてきた。間接変換方式のＸ線センサでは、検査対象物を透過してきたＸ線はシンチレータによって可視光に変換され、シンチレータから発せられた可視光はフォトダイオードによって電気信号に変換される。

ところが、間接変換方式のＸ線センサでは、シンチレータ内部での光の散乱等に起因して空間分解能が低下するため、異物の検出性能が低いという欠点があった。その一方で、食品の安全に対する消費者の要求により、食品向けのＸ線検査装置においても高い検出性能が求められるようになってきた。間接変換方式のＸ線センサにおいても、照射するＸ線量を多くすることで、検出性能を高めることは可能である。しかしながら、照射Ｘ線量を多くすると、シンチレータを透過してフォトダイオードに照射されるＸ線量も増大する。その結果、フォトダイオードの耐久性が低下し、部品交換の頻度が高くなるため、ユーザの経済的負担が大きくなってしまう。

このような事情から、食品業界においても今後は、間接変換方式ではなく直接変換方式のＸ線センサの実用化が期待されている。直接変換方式のＸ線センサは、現在では主に医療分野でＣＴ装置等に使用されており、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）を用いた半導体センサ（ＣｄＴｅセンサ）が知られている。例えば下記特許文献１に、ＣｄＴｅセンサを用いたＣＴ装置の一例が開示されている。また、例えば下記特許文献２に、ＣｄＴｅセンサを用いた放射線検出方法の一例が開示されている。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータを備えておらず、検査対象物を透過してきたＸ線は、直接的に電気信号に変換される。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータによる光の散乱の影響がないために空間分解能が高く、しかもＸ線の変換効率も高いため、間接変換方式のＸ線センサと比べて、少ない照射Ｘ線量で高精細な画像を得ることができる。そのため、照射Ｘ線量を抑えることができるため、Ｘ線の照射に起因する半導体センサの耐久性の低下も抑制できる。

特開２００３−２９４８４４号公報 特許第３１５１４８７号公報

図１５は、直接変換方式のＸ線センサ１０１の構造を模式的に示す図である。図１５に示すようにＸ線センサ１０１は、変換部１０２と信号処理部１０３とを備えている。変換部１０２において、Ｘ線変換膜１１０の上面にはバイアス電極１１１が形成されている。Ｘ線変換膜１１０の底面には、Ｘ線センサ１０１の各画素に対応して画素電極１１２が形成されている。信号処理部１０３において、回路基板１１３の上面には複数の接続電極１１４が形成されている。画素電極１１２と接続電極１１４とは一対一に対応しており、各画素電極１１２と各接続電極１１４とは、半田バンプ１１５を介して互いに物理的かつ電気的に接続されている。Ｘ線が照射されることによってＸ線変換膜１１０内で発生した電荷は、画素電極１１２、半田バンプ１１５、及び接続電極１１４をこの順に経由すること
によって、電気信号として回路基板１１３に取り出される。

ところで、物品検査装置においては、検査対象である物品の種類や要求される検査精度等に応じて、画素のサイズやピッチ等のＸ線センサ１０１の仕様が異なる場合がある。ここで、図１４に示したＸ線センサ１０１においては、変換部１０２の画素電極１１２と信号処理部１０３の接続電極１１４とが一対一に対応している。従って、Ｘ線センサ１０１の仕様によって画素電極１１２のサイズや形成ピッチ等が異なる場合には、各仕様に応じた接続電極１１４を有する信号処理部１０３を用意する必要がある。つまり、異なる仕様毎に変換部１０２と信号処理部１０３とのペアを用意する必要があるため、生産効率が悪い。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、画素のサイズやピッチ等の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能な物品検査装置を得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係る物品検査装置は、検査対象である物品を第１方向に沿って搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部とを備え、前記検出部は、電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、電気信号を処理する信号処理部とを有し、前記変換部は、前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、前記変換膜に接する少なくとも一つの画素電極とを含み、前記信号処理部は、前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、前記第１方向に略直交する第２方向に沿って前記回路基板上に並設され、前記変換膜によって生成された前記電気信号を前記画素電極から前記回路基板に取り出す、複数の接続電極とを含み、一つの前記画素電極が複数の前記接続電極に対して平面視上オーバーラップしていることを特徴とするものである。

第１の態様に係る物品検査装置によれば、一つの画素電極が複数の接続電極に対して平面視上オーバーラップしている。従って、変換部の仕様が異なることによって画素電極の面積や形成ピッチが異なる場合であっても、画素電極との間にバンプを形成すべき接続電極を適切に選択することにより、画素電極と接続電極とをバンプを介して互いに接続することができる。その結果、変換部の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る物品検査装置は、第１の態様に係る物品検査装置において特に、前記変換部は、第１の面積の複数の第１の画素電極が第１の形成ピッチで前記第２方向に沿って並設された、第１の画素電極列と、前記第１の面積とは異なる第２の面積の複数の第２の画素電極が前記第１の形成ピッチとは異なる第２の形成ピッチで前記第２方向に沿って並設された、第２の画素電極列とを含むことを特徴とするものである。

第２の態様に係る物品検査装置によれば、変換部は、画素電極の面積及び形成ピッチが互いに異なる複数の画素電極列を含む。従って、複数の画素電極列から得られる電気信号を用いて複合的な検査を実行できるため、検査精度を向上することが可能となる。また、隣接する複数の画素からの電気信号を加算等することによって検出部の解像度を変換する場合と比較すると、演算処理が不要となるため、画質を向上することが可能となる。

本発明の第３の態様に係る物品検査装置は、第１の態様に係る物品検査装置において特に、前記画素電極は、前記第１方向に関する寸法と前記第２方向に関する寸法とが互いに異なる長方形の形状を有することを特徴とするものである。

第３の態様に係る物品検査装置によれば、画素電極の形状を、正方形を伸張して長方形とすることにより、各画素の面積も拡大されるため、各画素から出力される電気信号のレベルを高めることができる。つまり、検出部の高出力化を図ることが可能となる。

本発明の第４の態様に係る物品検査装置は、第３の態様に係る物品検査装置において特に、前記第１方向に関する寸法が前記第２方向に関する寸法より大きいことを特徴とするものである。

第４の態様に係る物品検査装置によれば、物品の搬送方向（第１方向）に略直交する方向（第２方向）に関しては解像度が低下しないため、検査精度の低下を回避することが可能となる。

本発明の第５の態様に係る物品検査装置は、第１の態様に係る物品検査装置において特に、前記画素電極は、前記変換膜上にベタ膜状に形成されていることを特徴とするものである。

第５の態様に係る物品検査装置によれば、画素電極をベタ膜状に形成することにより、画素電極のパターニング工程が不要となるため、製造コストを低減することが可能となる。なお、画素電極との間にバンプを形成すべき接続電極を任意に選択することによって、変換部に所望の画素を規定することができる。

本発明の第６の態様に係る物品検査装置は、第１の態様に係る物品検査装置において特に、前記画素電極は複数であり、全ての前記画素電極がいずれかの前記接続電極に対して完全に平面視上オーバーラップするように、前記画素電極の形成ピッチが前記接続電極の形成ピッチに対して所定の倍率に設定されていることを特徴とするものである。

第６の態様に係る物品検査装置によれば、全ての画素電極がいずれかの接続電極に対して完全に平面視上オーバーラップするため、全ての画素電極を、バンプを介していずれかの接続電極に接続することができる。その結果、バンプの不形成によって使用できない画素電極が存在しないため、検査精度の低下を回避することが可能となる。

本発明の第７の態様に係る物品検査装置は、検査対象である物品を第１方向に沿って搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部とを備え、前記検出部は、電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、電気信号を処理する信号処理部とを有し、前記変換部は、前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、前記変換膜に接する少なくとも一つの画素電極とを含み、前記信号処理部は、前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、前記第１方向に略直交する第２方向に沿って前記回路基板上に並設され、バンプを介して前記画素電極に接続されることにより、前記変換膜によって生成された前記電気信号を前記画素電極から前記回路基板に取り出す、複数の接続電極とを含み、前記バンプは、前記変換部に規定される画素に対応して、前記複数の接続電極に関して選択的に形成されていることを特徴とするものである。

第７の態様に係る物品検査装置によれば、変換部の仕様が異なることによって画素電極の面積や形成ピッチが異なる場合であっても、変換部に規定される画素に対応して、画素電極との間にバンプを形成すべき接続電極を適切に選択することにより、画素電極と接続電極とをバンプを介して互いに接続することができる。その結果、変換部の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能となる。

本発明によれば、画素のサイズやピッチ等の仕様が異なっても、共通の信号処理部を使用することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の全体構成を模式的に示す正面図である。 図１に示したシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。 Ｙ軸方向から眺めたＸ線検出部の構造を模式的に示す平面図である。 図３に示した構造の一部を拡大して示す図である。 回路基板上の接続電極の形成パターンの一例を示す上面図である。 図５に示した構造上に画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 Ｙ軸方向から眺めたＸ線検出部の他の構造を模式的に示す平面図である。 図５に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。 直接変換方式のＸ線センサの構造を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置１の全体構成を模式的に示す正面図である。図１に示すようにＸ線検査装置１は、上部筐体２、シールドボックス３、及び下部筐体４を備えている。上部筐体２には、タッチパネル機能付きのモニタ、つまり表示・入力部５が設けられている。

シールドボックス３は、Ｘ線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。シールドボックス３内には、Ｘ線照射部７とＸ線検出部８とが配設されている。Ｘ線照射部７は、検査対象物である食品等の物品１２に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部８は、Ｘ線照射部７から照射されて物品１２を透過したＸ線を検出する。物品１２内に異物が混入していると、その異物の混入箇所において、Ｘ線検出部８が検出するＸ線の強度が極端に低下する。これにより、異物の大きさや混入箇所を特定することができる。

また、シールドボックス３内には、ベルトコンベア６が配設されている。ベルトコンベア６は、物品１２がＸ線照射部７とＸ線検出部８との間のＸ線照射領域１００（図２参照）を通過するように、所定の搬送方向（図中に示したＸＹＺ直交座標軸におけるＹ軸方向）に沿って物品１２を搬送する。シールドボックス３には、ベルトコンベア６の上流端近
傍に物品搬入口１３が、下流端近傍に物品搬出口１４が、それぞれ設けられている。

下部筐体４内には、Ｘ線検査装置１の動作制御やデータ処理を行うためのコンピュータ９が配設されている。

ベルトコンベア６の上流側には、物品１２を上流の処理装置からＸ線検査装置１に搬入するためのベルトコンベア１０が設けられている。ベルトコンベア６の下流側には、検査後の物品１２をＸ線検査装置１から搬出するためのベルトコンベア１１が設けられている。ベルトコンベア１１には、Ｘ線検査装置１による検査の結果に基づいて良品と不良品とを振り分けるための任意の振分機構１５が配設されている。

図２は、図１に示したシールドボックス３の内部構成を示す斜視図である。ベルトコンベア６の上方には、Ｘ線照射部７としてのＸ線照射器（以下「Ｘ線照射器７」とも称す）が配設されている。ベルトコンベア６の下方には、Ｘ線検出部８が配設されている。図２においてＸ線照射領域１００として示すように、Ｘ線照射器７は、Ｘ線検出部８に向かって、扇形状にＸ線を照射する。

図３は、Ｙ軸方向から眺めたＸ線検出部８の構造を模式的に示す平面図である。図３に示すようにＸ線検出部８は、Ｘ線を電気信号に変換する変換部２０と、変換部２０によって生成された電気信号を処理する信号処理部２１とを有している。

変換部２０は、Ｘ線変換膜３０と、Ｘ線変換膜３０の上面に全面的に形成されたバイアス電極３１と、Ｘ線変換膜３０の底面に形成された複数の画素電極３２Ａとを有している。複数の画素電極３２Ａは、所定の形成ピッチＰ２で、Ｙ軸方向に直交（ほぼ直交する場合も含む）するＸ軸方向に沿って並設されている。画素電極３２Ａは、各画素に対応して設けられている。Ｘ線検出部８は直接変換方式のＸ線センサであり、Ｘ線変換膜３０は例えばＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅによって構成されている。なお、Ｘ線検出部８は、画素列が一列のみ設けられたラインセンサであってもよく、あるいは、Ｙ軸方向に沿って複数の画素列が設けられることにより複数の画素が行列状に配置されたエリアセンサ（面センサ）であってもよい。

信号処理部２１はＡＳＩＣ等として構成されており、信号処理を行うための半導体集積回路が形成された回路基板３３と、回路基板３３の上面に形成された複数の接続電極３４とを有している。複数の接続電極３４は、所定の形成ピッチＰ１で、Ｘ軸方向に沿って並設されている。

画素電極３２Ａの形成ピッチＰ２は、接続電極３４の形成ピッチＰ１よりも大きく設定されている。図３に示した例では、形成ピッチＰ２は形成ピッチＰ１の１．５倍に設定されている。従って、例えば画素電極３２１は、複数の接続電極３４１，３４２に対して平面視上オーバーラップしている。つまり、Ｚ軸方向から眺めた場合に、画素電極３２１は、接続電極３４１の全体と、接続電極３４２の一部とに対してオーバーラップしている。

各画素電極３２Ａは、半田バンプ３５を介して、いずれかの接続電極３４に物理的かつ電気的に接続されている。ここで、接続電極３４の個数は画素電極３２Ａの個数よりも多いため、全ての接続電極３４の中には、半田バンプ３５によって画素電極３２Ａに接続されない接続電極３４Ｎも存在する。

図４は、図３に示した構造の一部を拡大して示す図である。各画素６０において、バイアス電極３１を通過してＸ線変換膜３０に照射されたＸ線５０は、Ｘ線変換膜３０によって直接的に電気信号に変換される。具体的に、直接変換方式のＸ線センサでは、Ｘ線変換
膜３０にＸ線５０が照射されると、照射されたＸ線量に応じてＸ線変換膜３０内に電荷５１が励起される。また、Ｘ線変換膜３０内には、バイアス電極３１に印加されているバイアス電圧によって、所定の電界が生じている。Ｘ線変換膜３０内に発生した電荷５１は、その電界によって電荷発生点６１から画素電極３２に引き寄せられ、また、画素電極３２Ａ内に生じている電界によって、画素電極３２Ａと半田バンプ３５との接触点である電荷取出点６２に引き寄せられる。その後、電荷取出点６２から半田バンプ３５及び接続電極３４を順に経由することにより、電流として回路基板３３に取り出される。そして、その電流値が回路基板３３内の電流／電圧変換回路（図示しない）によって電圧値に変換されて、データとして出力される。

図５は、回路基板３３上の接続電極３４の形成パターンの一例を示す上面図である。複数の接続電極列（この例では４本の接続電極列Ｍ１〜Ｍ４）が、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各接続電極列Ｍ１〜Ｍ４は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ１で並設された複数の接続電極３４を有している。なお、Ｙ軸方向に関する接続電極３４の形成ピッチは、形成ピッチＰ１と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

図６は、図５に示した構造上に画素電極３２Ａの形成パターンを重ねて示す上面図である。図６では、接続電極３４と画素電極３２Ａとの区別を容易にすべく、接続電極３４を破線で示し、画素電極３２Ａを実線で示している。また、図６では、接続電極３４と画素電極３２Ａとの間に形成される半田バンプ３５を、砂地のハッチングを付して示している。

図６に示すように、複数の画素電極列（この例では２本の画素電極列Ｌ１，Ｌ２）が、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列Ｌ１，Ｌ２は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ２で並設された複数の画素電極３２Ａを有している。図６の例では、各画素電極３２Ａは、正方形の上面形状を有している。つまり、各画素電極３２Ａにおいて、Ｘ軸方向に関する寸法とＹ軸方向に関する寸法とは互いに等しい。図６に示すように、各画素電極３２Ａは、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続されている。なお、Ｙ軸方向に関する画素電極３２Ａの形成ピッチは、形成ピッチＰ２と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、画素電極３２Ａの上面形状は必ずしも正方形である必要はなく、任意の多角形、円形、又は楕円形等の任意の幾何学図形であってもよい。

図７は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ｂの形成パターンを重ねて示す上面図である。図６と同様に、２本の画素電極列Ｌ１，Ｌ２がＹ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列Ｌ１，Ｌ２は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ３で並設された複数の画素電極３２Ｂを有している。図７に示した例では、形成ピッチＰ３は形成ピッチＰ１の１．７５倍に設定されている。各画素電極３２Ｂは、複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしている。また、図７の例では、各画素電極３２Ｂは、正方形の上面形状を有している。また、各画素電極３２Ｂは、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続されている。なお、Ｙ軸方向に関する画素電極３２Ｂの形成ピッチは、形成ピッチＰ３と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、画素電極３２Ｂの上面形状は必ずしも正方形である必要はなく、任意の多角形、円形、又は楕円形等の任意の幾何学図形であってもよい。

図８は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ｃの形成パターンを重ねて示す上面図である。図６と同様に、２本の画素電極列Ｌ１，Ｌ２がＹ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列Ｌ１，Ｌ２は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ４で並設された複数の画素電極３２Ｃを有している。図８に示した例では、形成ピッチＰ４は形成ピッチＰ１の２倍に設定されている。各画素電極３２Ｃは、複数の接続電極３４に対し
て平面視上オーバーラップしている。また、図８の例では、各画素電極３２Ｃは、正方形の上面形状を有している。また、各画素電極３２Ｃは、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続されている。なお、Ｙ軸方向に関する画素電極３２Ｃの形成ピッチは、形成ピッチＰ４と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、画素電極３２Ｃの上面形状は必ずしも正方形である必要はなく、任意の多角形、円形、又は楕円形等の任意の幾何学図形であってもよい。

図９は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ａ，３２Ｃの形成パターンを重ねて示す上面図である。図６と同様に、２本の画素電極列Ｌ１，Ｌ２がＹ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。画素電極列Ｌ１は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ２で並設された複数の画素電極３２Ａを有しており、画素電極列Ｌ２は、Ｘ軸方向に沿って形成ピッチＰ４で並設された複数の画素電極３２Ｃを有している。このように図９に示した例では、画素電極の面積及び形成ピッチが互いに異なる複数の画素電極列が、一つの変換部２０内に混在して形成されている。

図１０は、図９の変形例を示す上面図である。画素電極３２Ｃの平面視上の中央部（ほぼ中央を含む）に、半田バンプ３５が接続されている。この変形例は、上述の画素電極３２Ａ，３２Ｂ及び後述の画素電極３２Ｄ，３２Ｅについても適用可能である。

図１１は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ｄの形成パターンを重ねて示す上面図である。図６と同様に、２本の画素電極列Ｌ１，Ｌ２がＹ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列Ｌ１，Ｌ２は、Ｘ方向に沿って並設された複数の画素電極３２Ｄを有している。各画素電極３２Ｄは、長方形の上面形状を有しており、図１１に示した例では、Ｙ軸方向に関する寸法ＬＹ１がＸ軸方向に関する寸法ＬＸ１よりも大きく設定されている。上記と同様に、各画素電極３２Ｄは、複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしており、また、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続されている。

図１２は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ｅの形成パターンを重ねて示す上面図である。複数の画素電極列（この例では４本の画素電極列Ｌ１〜Ｌ４）が、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列Ｌ１〜Ｌ４は、Ｘ方向に沿って並設された複数の画素電極３２Ｅを有している。各画素電極３２Ｅは、長方形の上面形状を有しており、図１２に示した例では、Ｘ軸方向に関する寸法ＬＸ２がＹ軸方向に関する寸法ＬＹ２よりも大きく設定されている。上記と同様に、各画素電極３２Ｅは、複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしており、また、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続されている。

図１３は、図３に対応して、Ｙ軸方向から眺めたＸ線検出部８の他の構造を模式的に示す平面図である。また、図１４は、図５に示した構造上に他の画素電極３２Ｆの形成パターンを重ねて示す上面図である。

図１３，１４を参照して、変換部２０は、Ｘ線変換膜３０と、Ｘ線変換膜３０の上面に全面的に形成されたバイアス電極３１と、Ｘ線変換膜３０の底面に全面的に形成された画素電極３２Ｆとを有している。つまり、変換部２０は、ベタ膜状の画素電極３２Ｆを有している。画素電極３２Ｆは、複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしている。画素電極３２Ｆは、複数の箇所において、半田バンプ３５を介して接続電極３４に物理的かつ電気的に接続されている。全ての接続電極３４のうち半田バンプ３５を形成すべき接続電極３４は、ユーザが所望する解像度等に応じて任意に選択可能である。従って、全ての接続電極３４の中には、半田バンプ３５によって画素電極３２Ａに接続されない接続電極３４Ｎも存在する。半田バンプ３５の形成パターンによって、画素の配列パターン
を任意に規定することができる。図１３を参照して、半田バンプ３５の形成ピッチＰ５は、画素ピッチＰ５に等しい。なお、回路基板３３に電荷を取り出す用途には使用しない接続電極３４Ｎであっても、画素電極３２Ｆとの間に半田バンプ３５を形成してもよい。これにより、変換部２０と信号処理部２１との物理的な接続強度を高めることができる。

このように本実施の形態に係るＸ線検査装置１（物品検査装置）によれば、一つの画素電極３２Ａ〜３２Ｆが複数の接続電極３４に対して平面視上オーバーラップしている。従って、変換部２０の仕様が異なることによって画素電極３２Ａ〜３２Ｆの面積や形成ピッチが異なる場合であっても、画素電極３２Ａ〜３２Ｆとの間に半田バンプ３５を形成すべき接続電極３４を適切に選択することにより、画素電極３２Ａ〜３２Ｆと接続電極３４とを半田バンプ３５を介して互いに接続することができる。その結果、変換部２０の仕様が異なっても、共通の信号処理部２１を使用することが可能となる。つまり、異なる仕様毎に変換部２０と信号処理部２１とのペアを用意する必要がある場合と比較して、生産効率を向上することができる。

また、図９に示した構造によれば、変換部２０は、画素電極３２Ａ，３２Ｃの面積及び形成ピッチが互いに異なる複数の画素電極列Ｌ１，Ｌ２を含む。従って、複数の画素電極列Ｌ１，Ｌ２から得られる電気信号を用いて複合的な検査を実行できるため、検査精度を向上することが可能となる。図９に示した例では、画素電極列Ｌ１から得られる電気信号を用いることにより高解像度の検査を実行できるとともに、画素電極列Ｌ２から得られる電気信号を用いることにより高出力の検査を実行できる。また、図９の例では、４個の接続電極３４の面積に相当する電気信号を１個の画素電極３２Ｃから得ることができる。従って、接続電極３４と同一面積の４個の画素電極から得られる電気信号を加算することによって、４個の接続電極の面積に相当する電気信号を得る場合と比較すると、加算処理が不要となり、演算誤差に起因する画質の低下が発生しないため、画質を向上することが可能となる。

また、図１１，１２に示した構造によれば、画素電極３２Ｄ，３２Ｅの形状を、正方形を伸張して長方形とすることにより、各画素の面積も拡大されるため、各画素から出力される電気信号のレベルを高めることができる。つまり、変換部２０の高出力化を図ることが可能となる。

特に図１１に示した構造によれば、物品１２の搬送方向（Ｙ軸方向）に略直交する方向であるＸ軸方向に関しては解像度が低下しないため、検査精度の低下を回避することが可能となる。

また、特に図１２に示した構造によれば、Ｙ軸方向に関しては画素の形成ピッチが低下しないため、Ｙ軸方向に沿ってより多くの画素列を確保することができる。なお、図１２に示した構造によればＸ軸方向に関する解像度が低下するが、各画素からの出力信号のサンプリング周波数を上げることによって、同一の異物をより多く撮像することが可能となるため、異物検出感度を維持することができる。

また、図１３，１４に示した構造によれば、画素電極３２Ｆをベタ膜状に形成することにより、画素電極のパターニング工程が不要となるため、製造コストを低減することが可能となる。なお、画素電極３２Ｆとの間に半田バンプ３５を形成すべき接続電極３４を任意に選択することによって、変換部２０に所望の画素を規定することができる。

また、図６〜８に示したように、画素電極３２Ａ〜３２Ｃの形成ピッチＰ２〜Ｐ４を、接続電極３４の形成ピッチＰ１に対して特定の倍率（１．５倍、１．７５倍、あるいは２倍以上）に設定することにより、全ての画素電極３２Ａ〜３２Ｃがいずれかの接続電極３
４に対して完全に平面視上オーバーラップすることとなる。そのため、全ての画素電極３２Ａ〜３２Ｃを、半田バンプ３５を介していずれかの接続電極３４に接続することができる。その結果、半田バンプ３５を形成できないことに起因して使用できない画素電極が生じることを回避できるため、検査精度の低下を回避することが可能となる。

なお、以上の説明では物品の検査にＸ線を用いる例について述べたが、透過作用を有する他の電磁波又は粒子線を用いてもよい。

１ Ｘ線検査装置
６ ベルトコンベア
７ Ｘ線照射部
８ Ｘ線検出部
１２ 物品
２０ 変換部
２１ 信号処理部
３０ Ｘ線変換膜
３２Ａ〜３２Ｆ 画素電極
３３ 回路基板
３４ 接続電極
３５ 半田バンプ

Claims (7)

1. 検査対象である物品を第１方向に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、
   前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部と
   を備え、
   前記検出部は、
   電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、
   電気信号を処理する信号処理部と
   を有し、
   前記変換部は、
   前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、
   前記変換膜に接する少なくとも一つの画素電極と
   を含み、
   前記信号処理部は、
   前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、
   前記第１方向に略直交する第２方向に沿って前記回路基板上に並設され、前記変換膜によって生成された前記電気信号を前記画素電極から前記回路基板に取り出す、複数の接続電極と
   を含み、
   一つの前記画素電極が複数の前記接続電極に対して平面視上オーバーラップしている、物品検査装置。
2. 前記変換部は、
   第１の面積の複数の第１の画素電極が第１の形成ピッチで前記第２方向に沿って並設された、第１の画素電極列と、
   前記第１の面積とは異なる第２の面積の複数の第２の画素電極が前記第１の形成ピッチとは異なる第２の形成ピッチで前記第２方向に沿って並設された、第２の画素電極列と
   を含む、請求項１に記載の物品検査装置。
3. 前記画素電極は、前記第１方向に関する寸法と前記第２方向に関する寸法とが互いに異なる長方形の形状を有する、請求項１に記載の物品検査装置。
4. 前記第１方向に関する寸法が前記第２方向に関する寸法より大きい、請求項３に記載の物品検査装置。
5. 前記画素電極は、前記変換膜上にベタ膜状に形成されている、請求項１に記載の物品検査装置。
6. 前記画素電極は複数であり、
   全ての前記画素電極がいずれかの前記接続電極に対して完全に平面視上オーバーラップするように、前記画素電極の形成ピッチが前記接続電極の形成ピッチに対して所定の倍率に設定されている、請求項１に記載の物品検査装置。
7. 検査対象である物品を第１方向に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、
   前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部と
   を備え、
   前記検出部は、
   電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、
   電気信号を処理する信号処理部と
   を有し、
   前記変換部は、
   前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、
   前記変換膜に接する少なくとも一つの画素電極と
   を含み、
   前記信号処理部は、
   前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、
   前記第１方向に略直交する第２方向に沿って前記回路基板上に並設され、バンプを介して前記画素電極に接続されることにより、前記変換膜によって生成された前記電気信号を前記画素電極から前記回路基板に取り出す、複数の接続電極と
   を含み、
   前記バンプは、前記変換部に規定される画素に対応して、前記複数の接続電極に関して選択的に形成されている、物品検査装置。

Images