JP3229158B2 - ビーム照射部監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被照射物の殺菌、殺
虫、食品の発芽防止、フィルムの硬化処理等の目的で荷
電粒子や電磁波を照射するビーム照射装置に適用される
ビーム照射部監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の荷電粒子や電磁波を照射するビー
ム照射装置について、図３により説明する。なお、図３
には、上記装置の一例である電子ビーム照射装置が示さ
れており、以下この電子ビーム照射装置について説明す
る。

【０００３】図３において、１は電子ビーム２を放射す
る電子ビーム発生装置、４は同発生装置１の下方に設け
られ電子ビーム２が照射される被照射物３を搬送するコ
ンベア、５は同コンベア４の上方に設けられ同コンベア
４上を照明する蛍光灯、６は上記コンベア４の上方に設
けられ同コンベア４上を撮影する監視カメラである。

【０００４】上記において、電子ビーム発生装置１は図
示しない真空排気装置により内部が真空に保持されてお
り、当該電子ビーム発生装置１から発生した電子ビーム
２は、当該装置１に設置されている図示しない薄膜を介
して真空中から大気中に出射し、被照射物３に電子ビー
ム２を照射する。当該被照射物３は大量に連続的に照射
処理できるように複数個が順次コンベア４の上にのせら
れており、当該コンベア４の作動により被照射物３は連
続的に電子ビーム２照射位置がずれていく。

【０００５】この際、電子ビーム２の照射が不具合なく
遂行されるようにコンベア４上での被照射物３の設置状
況を確認する必要があるが、通常は、電子ビーム２の照
射を行う部屋では当該室に設置した蛍光灯５を光源とし
て前記状況を当該室内に設置された監視カメラ６を用い
て撮影し、別室内に設置した図示しないモニタを用いて
これを確認していた。

【０００６】なお、電子ビーム２を被照射物３に照射し
た場合、当該電子ビーム２エネルギ、ビーム電流及び被
照射物３によって決定される波長及び強度をもった蛍光
７が被照射物３の電子ビーム２の照射位置から放出され
る。

【０００７】被照射物３への電子ビーム２照射状況（均
一性，強度等）の確認手段としては、図示しない吸収線
量確認用シールを被照射物３に貼付する等の手段によっ
ているが、被照射物３の電子ビーム２照射面全体に亘り
当該手段を講ずることはコスト面等から非現実的なもの
である。このため、連続的に当該状況を把握する方法と
して当該蛍光７を観測することが行われている。

【０００８】しかし、当該蛍光７は蛍光灯５から放出さ
れる光よりも強度が低く且つ短波長であることから、当
該蛍光７は蛍光灯５から放出される光と重畳された状態
でしか監視カメラ６では認識できない。

【０００９】このため、蛍光７確認時には照射室内の蛍
光灯５を一旦消灯し、当該蛍光灯５の光がない状況にて
前記監視カメラ６による確認を行っていた。なお、前記
蛍光７の強度分布を評価するためには、監視カメラ６で
得られた画像を図示しない画像処理装置にて画像処理を
施す必要があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のビーム照射装置
において、前記のように電子線照射室の内部状況と被照
射物から放出される蛍光を同一カメラを用いて室内蛍光
灯の点・消灯により撮影を行う場合には、当該カメラか
ら得られる画像が内部状況または発生蛍光のいずれかの
みとなる。このため、内部状況及び電子ビーム照射状況
を連続的に確認することができなかった。

【００１１】なお、当該課題は複数台のカメラを用い、
各々の確認分担を内部状況確認用と発生蛍光確認用とに
分離した場合も、両者の確認時には室内蛍光灯の点・消
灯を行う必要があるため、自動的には行うことができな
かった。本発明は上記の課題を解決しようとするもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のビーム照射部監
視装置は、コンベアにより搬送される被照射物にビーム
発生装置よりビームが照射される照射室内に設けられス
トロボ光を発光するストロボ照明器、同照明器の発光を
利用して上記照明室内を撮影する可視光カメラ、同カメ
ラが撮影した画像を入力して記憶する画像メモリ、同メ
モリより画像を入力して表示するモニタ、上記被照射物
から放出される蛍光を上記ストロボ照明器が発光してい
ないときに撮影する蛍光カメラ、上記可視光カメラより
同期信号を入力して上記ストロボ照明器と可視光カメラ
と蛍光カメラへそれぞれへの指令信号を出力するシステ
ムコントローラ、上記蛍光カメラが撮影した画像を入力
して処理する画像処理装置、および同画像処理装置より
画像処理結果を入力して表示する表示装置を備えたこと
を特徴としている。

【００１３】

【作用】上記において、システムコントローラは、可視
光カメラから初回の同期信号を入力すると、次回の同期
信号を入力するまでの間に一定時間遅延した指令信号を
ストロボ照明器と可視光カメラへ出力し、ストロボ照明
器は発光し、可視光カメラは照明室内を撮影する。

【００１４】上記システムコントローラは、２回目の同
期信号を入力したときには指令信号を出力しないが、３
回目の同期信号を入力すると、再びストロボ照明器と可
視光カメラへの指令信号を出力し、上記と同様にストロ
ボ照明器の発光と可視光カメラによる撮影が行われる。

【００１５】上記可視光カメラにより撮影された画像は
画像メモリに入力され、システムコントローラが２回目
の同期信号を入力してから４回目の同期信号を入力する
までの間、上記画像メモリに記憶され、モニタにより表
示される。

【００１６】上記システムコントローラの初回同期信号
入力時から３回目同期信号入力時までの上記各装置の動
作は、３回目同期信号入力時以降繰り返し行われ、画像
モニタは照射室内が撮影された画像を表示し続ける。

【００１７】一方、上記システムコントローラは、蛍光
カメラに対しては、同期信号を入力する度に指令信号を
出力し、同蛍光カメラはその度に被照射物から放出され
た蛍光を撮影し、蛍光カメラは蛍光の映像を画像処理装
置へ出力し、画像処理装置はこれを画像処理して蛍光強
度分布等を表示装置に表示する。

【００１８】上記のように、照射室内の状況はストロボ
発光時に可視光カメラにより撮影され、被照射物が放出
する蛍光はストロボが発光していない時に撮影されるた
め、照射室内状況及びビーム照射状況を同時、且つ自動
的、連続的に確認することが可能となる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例に係るビーム照射部監視装
置を図１に示す。なお、図１に示す本実施例の装置は、
電子ビーム照射室５０内に設けられ電子ビーム５２を放
射する電子ビーム発生装置５１、および当該発生装置５
１の下方に配設され被照射物５３を電子ビーム照射位置
まで連続的に順次搬送するコンベア５４を備えた電子ビ
ーム照射装置に適用されたものであり、この照射装置の
作用は従来の装置と同様のため、説明を省略する。

【００２０】図１に示す本実施例のビーム照射部監視装
置は、上記電子ビーム照射室５０内において、電子ビー
ム照射室５０内の状況の確認のための光源として使用す
るストロボ照明器５５、当該ストロボ照明器５５からの
発光を利用して照射室内状況を観察する可視光カメラ５
６、および前記ストロボ照明器５５と同期がとられスト
ロボ光が発光していない場合において電子ビーム５２が
照射された被照射物５３から放出される蛍光５９を計測
するための蛍光カメラ６０を備えている。

【００２１】また、前記電子ビーム照射室５０外におい
ては、前記可視光カメラ５６により得られた画像を表示
するためのモニタ５７、当該可視光カメラ５６により得
られた画像を前記ストロボ照明器５５からの発光がない
間においても前記モニタ５７に表示せしめるための画像
メモリ５８、前記ストロボ照明器５５の発光タイミング
と可視光カメラ５６及び蛍光カメラ６０の垂直同期信号
の同期をとるためのシステムコントローラ６１、当該蛍
光カメラ６０からの画像を処理するための画像処理装置
６２、および当該画像処理装置６２により処理した結果
を表示するためのＣＲＴ６３を備えている。

【００２２】本実施例のビーム照射部監視装置は、各構
成要素が図２に示す作動タイミングで作動するものであ
り、以下、図２に基づき各構成要素の作動についても説
明する。

【００２３】可視光カメラ５６から得られる垂直同期信
号は、システムコントローラ６１を介して外部同期方式
に対応可能である蛍光カメラ６０に入力され、両カメラ
５６，６０の垂直同期信号は同一タイミングとなる。

【００２４】システムコントローラ６１に接続されてい
るストロボ照明器５５の発光タイミングは、当該システ
ムコントローラ６１に入力される垂直同期信号から一定
時間遅延して生じ、この垂直同期信号の次の垂直同期信
号が入力された後に再度同様に入力された垂直同期信号
から一定時間遅延して生じるものであり、それぞれの発
光タイミングに至った後、ストロボ照明器５５からは一
定時間ストロボ光が発光される。

【００２５】なお、後述する蛍光５９のモニタ時への支
障がないように、当該ストロボ発光は次の垂直同期信号
が入力するまでに切る必要があり、この間は照射室５０
内は充分な光があるために可視光カメラ５６により照射
室内状況の観察が可能となる。

【００２６】このため、システムコントローラ６１によ
りストロボ照明器５５の発光タイミングと同時に可視光
カメラ５６の図示しないシャッタを開状態とする。これ
により、可視光カメラ５６は、照射室内状況が観察でき
る映像を取り込むことができる。

【００２７】なお、映像取込は垂直同期信号の入力頻度
に対して半分しか実施できないため、画像をモニタ５７
に出力するために前記取込映像は可視光カメラ５６から
画像メモリ５８に入力し、当該画像メモリ５８内に保持
した取込映像を連続的に使用することにより疑似的にモ
ニタ５７に表示する画像を合成する。通常、垂直同期信
号は６０Hzで入力されるため、通常の監視目的には支障
を来さない。

【００２８】一方、ストロボ光発光時以外は照射室５０
内は暗いため、電子ビーム５２を被照射物５３に照射し
た際に発光する蛍光５９が蛍光カメラ６０により観測可
能となる。このため、垂直同期信号入力と同時に蛍光カ
メラ６０の図示しないシャッタを開状態とする。

【００２９】これにより、蛍光カメラ６０は、電子ビー
ム５２の照射に伴い被照射物５３から放出される蛍光５
９の映像を取り込むことができる。当該映像は画像処理
装置６２に入力し、画像処理することにより蛍光強度分
布等をＣＲＴ６３に表示することができる。

【００３０】本実施例の装置は、上記のように構成され
ているため、その操作を全て自動で行うことができ、且
つ照射室内監視状況及び蛍光モニタを同時に行うことが
できる。

【００３１】以上、本実施例においては、ビーム照射部
監視装置について、電子ビームを例にとり具体的に説明
をしたが、電子ビーム照射装置に限定されるものではな
い。イオンビーム等の荷電粒子ビーム及びレーザービー
ムでも同様に蛍光がビーム照射位置から発光するため、
適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明のビーム照射部監視装置は、スト
ロボ光を発するストロボ照明器と、照射室内を撮影する
可視光カメラと、同カメラより画像メモリを介して画像
を入力し表示するモニタと、被照射物が放出する蛍光を
撮影する蛍光カメラと、同カメラより蛍光の映像を入力
する画像処理装置と、同装置より処理結果を入力して表
示する表示装置を備えたことによって、照射室内の状況
はストロボ発光時に可視光カメラにより撮影され、被照
射物が放出する蛍光はストロボが発光していない時に蛍
光カメラにより撮影され、照射室内状況及びビーム照射
状況を同時、且つ自動的、連続的に確認することが可能
となり、安全性、作業効率の向上等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るビーム照射部監視装置
の説明図である。

【図２】上記一実施例に係る各構成要素の動作タイミン
グの説明図である。

【図３】従来の装置の説明図である。

【符号の説明】

５０ 電子ビーム照射室 ５１ 電子ビーム発生装置 ５２ 電子ビーム ５３ 被照射物 ５４ コンベア ５５ ストロボ照明器 ５６ 可視光カメラ ５７ モニタ ５８ 画像メモリ ５９ 蛍光 ６０ 蛍光カメラ ６１ システムコントローラ ６２ 画像処理装置 ６３ ＣＲＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 朋弘 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三 菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 関戸 秀章 名古屋市港区大江町10番地 三菱重工業 株式会社名古屋航空宇宙システム製作所 内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベアにより搬送される被照射物にビ
   ーム発生装置よりビームが照射される照射室内に設けら
   れストロボ光を発光するストロボ照明器、同照明器の発
   光を利用して上記照明室内を撮影する可視光カメラ、同
   カメラが撮影した画像を入力して記憶する画像メモリ、
   同メモリより画像を入力して表示するモニタ、上記被照
   射物から放出される蛍光を上記ストロボ照明器が発光し
   ていないときに撮影する蛍光カメラ、上記可視光カメラ
   より同期信号を入力して上記ストロボ照明器と可視光カ
   メラと蛍光カメラへそれぞれへの指令信号を出力するシ
   ステムコントローラ、上記蛍光カメラが撮影した画像を
   入力して処理する画像処理装置、および同画像処理装置
   より画像処理結果を入力して表示する表示装置を備えた
   ことを特徴とするビーム照射部監視装置。