JP3513136B2 - Ｘ線検査システム - Google Patents

Ｘ線検査システム

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JP3513136B2
JP3513136B2 JP2001574861A JP2001574861A JP3513136B2 JP 3513136 B2 JP3513136 B2 JP 3513136B2 JP 2001574861 A JP2001574861 A JP 2001574861A JP 2001574861 A JP2001574861 A JP 2001574861A JP 3513136 B2 JP3513136 B2 JP 3513136B2
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鈴木　　誠
博茂 森
富和 米澤
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    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
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    • G01N2223/076—X-ray fluorescence

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定速度で移動す
る被測定物のＸ線透視像に基づいて該被測定物を検査す
るＸ線検査システムに関し、特に、ベルトコンベアなど
で運搬される被測定物を検査するインライン非破壊検査
装置に用いられるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、被測定物の内部状態等を非破
壊で検査するシステムとして、Ｘ線を利用したＸ線検査
システムが知られている。Ｘ線検査システムは、Ｘ線源
の１点から一定角度方向に発散出力されたＸ線を被測定
物に照射し、その被測定物を透過したＸ線をＸ線撮像器
により撮像することにより、その被測定物の内部状態等
を検査するものである。
【０００３】そして、このＸ線検査システムを用いて、
ベルトコンベア等のライン上を次々に移動してくる複数
の被測定物を検査するＸ線検査システムが、特開平１１
−１０８８５８号公報に開示されている。このＸ線検査
システムは、移動している被測定物のＸ線撮像におい
て、明瞭なＸ線透視像を得ることを目的としている。す
なわち、Ｘ線源とＸ線撮像器とを結ぶ直線上を被測定物
が通過する際に、ゲート信号をＸ線撮像器に送信し、こ
のゲート信号によってＸ線撮像器の動作を制御して、被
測定物がＸ線源とＸ線撮像器との間を横切る瞬間にＸ線
透視像の撮像を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｘ
線検査システムは、感度の面で問題を有していた。すな
わち、被測定物の移動速度が増加すれば、必要な解像度
を得るためにＸ線撮像器による撮像時間を短縮する必要
があるが、撮像時間が短縮されれば必然的にＸ線撮像器
の受ける透過Ｘ線の量が少なくなり、感度の低下を招く
結果となっていた。
【０００５】そこで、本発明は上記課題を解決し、移動
している被測定物のＸ線撮像において、必要な解像度と
十分な感度の両方を実現できるＸ線検査システムを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＸ線検査シ
ステムは、移動している被測定物にＸ線を照射するＸ線
源と、被測定物に対応したＸ線像が入射されると電子像
に変換するＸ線電子変換面、及びＸ線電子変換面から放
出された電子像が入射されると共に入射された電子像に
対応して被測定物のＸ線透視像を出力する出力面を有す
るＸ線撮像器と、被測定物の位置を検知する位置検知手
段と、位置検知手段によって検知された被測定物の位置
に基づいて、Ｘ線電子変換面から出力面へ向かう電子像
の流れを偏向して出力面上の所定領域に電子像を結像さ
せる偏向手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】このようにＸ線電子変換面と出力面との間
に偏向手段を備えることで、Ｘ線電子変換面で変換され
放出された電子像の進行方向を、被測定物の位置に基づ
いて偏向させることができる。これにより、移動する被
測定物を透過したＸ線が、Ｘ線電子変換面の異なる位置
に入射する場合も、出力面の所定の領域にＸ線透視像を
結像させることができる。
【０００８】上記Ｘ線検査システムにおいて、Ｘ線源
は、被測定物がＸ線撮像器の撮像範囲にある場合にＸ線
を出力するパルスＸ線源であることを特徴としても良
い。このようにパルスＸ線源を用いることとすれば、移
動する被測定物へのＸ線照射量を低減できる。また、被
測定物が撮像範囲にある場合にのみＸ線を出力すること
とすれば、人体等に悪影響を及ぼす危険のあるＸ線の出
力を抑制することができる。
【０００９】上記Ｘ線検査システムにおいて、Ｘ線撮像
器は、Ｘ線電子変換面と出力面との間に電圧を印加する
ことによって、出力面へ向かう電子像の流れを規制する
電極をさらに備えることを特徴としても良い。このよう
に出力面へ向かう電子像の流れを規制する電極を備える
こととすれば、Ｘ線撮像器による被測定物の撮像時間を
制御することができる。これにより、移動する被測定物
のＸ線透視像の解像度を向上できる。
【００１０】上記Ｘ線検査システムにおいて、Ｘ線撮像
器は、Ｘ線電子変換面と出力面との間に電圧を印加する
ことによって、出力面へ向かう電子像の流れを規制する
電極をさらに備え、電極は、パルスＸ線源からＸ線を出
力した後に電子像の流れの規制を解除し、パルスＸ線源
からのＸ線出力を停止する前に電子像の流れを規制する
ことを特徴としても良い。このように電極によってＸ線
電子変換面と出力面との間に印加する電圧によって電子
像の流れを制御することで、パルスＸ線の立ち上がりや
立ち下がりに生じる不安定な部分において、Ｘ線撮像器
は撮像しないように制御でき、強度の安定したＸ線によ
って撮像可能となる。
【００１１】上記Ｘ線検査システムにおいて、Ｘ線源は
点光源であることを特徴としても良く、出力面は電子像
が入射されることによって蛍光を発する蛍光面であって
も良い。
【００１２】上記Ｘ線検査システムにおいて、位置検知
手段は、Ｘ線撮像器の撮像範囲に到る前に被測定物を検
知する被測定物検知手段を備え、被測定物検知手段によ
る被測定物の検知と、被測定物が検知された時刻からの
経過時間とに基づいて、撮像範囲内の被測定物の位置を
求めることを特徴としても良い。このように被測定物検
知手段によって、一定の方向に所定速度で移動している
被測定物をＸ線の撮像範囲に到る前に検知することで、
Ｘ線撮像範囲内での被測定物の位置を検知時刻と経過時
間から容易に算出できる。
【００１３】上記Ｘ線検査システムにおいて、被測定物
検知手段は、被測定物に光を照射する１個の発光素子
と、異なる地点に設けられると共に発光素子から出力さ
れた光を受光する２個の受光素子とを備え、発光素子か
ら各受光素子へ出力された光が被測定物によって遮られ
た時刻の時間間隔から、被測定物の移動経路と発光素子
との距離を検知することを特徴としても良い。このよう
に１個の発光素子から出力された光を異なる地点に設け
られた２個の受光素子で受光し、被測定物が各受光素子
で検出される時刻を検出することにより、一定の方向に
所定速度で移動している被測定物の移動経路と発光素子
との距離を容易に算出することができる。
【００１４】上述のＸ線検査システムは、被測定物通過
経路を挟んで対向配置されるＸ線源及びＸ線像撮像器を
備えたＸ線検査システムにおいて、Ｘ線像撮像器はＸ線
電子変換材料及びＸ線電子変換材料に対向配置された出
力蛍光面を備え、Ｘ線像撮像器は、出力蛍光面上の所定
領域にＸ線電子変換材料からの電子像が静止して結像す
るように、被測定物の移動速度に同期した速度で、Ｘ線
電子変換材料と出力蛍光面との間の電子像の流れを偏向
するものである。
【００１５】被測定物の移動速度に同期した速度で、Ｘ
線電子変換材料と出力蛍光面との間の電子像の流れが偏
向されるので、被測定物Ｐの撮像時間を長くすることが
でき、したがって、必要な解像度と十分な感度の両方を
実現することができる。また、上述のＸ線検査システム
は、被測定物の位置に基づいて発生する所定のトリガー
に応じて偏向を開始するものであることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明に係るＸ
線検査システムの好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号
を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】図１は、本実施形態のＸ線検査システム１
０を示すブロック図である。Ｘ線検査システム１０は、
ベルトコンベア１２上に載置されて一定方向に移動して
いる錠剤（被測定物）Ｐを検査するために用いられる。
Ｘ線検査システム１０は、載置された錠剤Ｐを一定速度
Ｖで運搬するベルトコンベア１２と、ベルトコンベア１
２上の錠剤Ｐに向かってパルスＸ線を照射するパルスＸ
線源１４と、ベルトコンベア１２を挟んでパルスＸ線源
１４と対向されたＸ線ゲートイメージインテンシファイ
ア（以下、「Ｘ線ゲートＩ・Ｉ」という）４０と、Ｘ線
ゲートＩ・Ｉ４０によって取得されたＸ線透視像を撮像
するＣＣＤカメラ１８と、撮像されたＸ線透視像に基づ
いて錠剤Ｐの良否を判定して選別等の処理を行う処理判
定装置２８と、を備えている。Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０と
ＣＣＤカメラ１８との間には、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０で
取得したＸ線透視像をＣＣＤカメラ１８の受光部に結像
させるためのレンズ１６が設けられている。
【００１８】また、Ｘ線撮像がなされる撮像範囲のベル
トコンベア１２の上流には、被測定物検知手段３０が設
けられている。被測定物検知手段３０は、ベルトコンベ
ア１２上の錠剤Ｐに向かって発光する発光ダイオード３
２と、ベルトコンベア１２を挟んでベルトコンベア１２
と平行に配置された２個のフォトダイオード３４、３６
とから構成されている。２個のフォトダイオード３４、
３６はタイミング回路２０に接続されている。これによ
り、タイミング回路２０は一定速度Ｖで移動する錠剤Ｐ
の位置を、フォトダイオード３４、３６が錠剤Ｐを検知
した時刻と、検知時刻からの経過時間に基づいて算出で
きる。
【００１９】そして、タイミング回路２０は、パルスＸ
線源１４から出力するＸ線の制御を行うＸ線電源２２
と、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０のゲートの開閉を行うＸ線ゲ
ート電源２６と、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０の外周に設けら
れた偏向コイル４４の制御を行う偏向回路２４とに接続
され、それぞれの動作タイミングをタイミング信号によ
って制御する。
【００２０】Ｘ線源１４とＸ線ゲートＩ・Ｉ４０との間
の空間に錠剤Ｐが到着する時刻を求めることができるの
で、この到着時刻に同期して偏向を開始し、錠剤Ｐの移
動速度に同期して電子像の流れを偏向すればよい。すな
わち、タイミング回路２０の出力は、錠剤Ｐの位置に基
づいて発生する所定のトリガーであって、このトリガー
に応じて前記偏向は開始される。
【００２１】次に、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０について説明
する。図２は、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０を示す断面図であ
る。Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０は、入射されたＸ線像を電子
像に変換するＸ線電子変換面４２と、電子像が入射する
と蛍光を発する出力蛍光面４６とが、ほぼ真空に減圧さ
れた容器４９に封入されて構成されている。また、容器
４９の内周には加速電極４８が設けられており、この加
速電極４８に印加する電圧を制御することによって、Ｘ
線ゲートＩ・Ｉ４０のゲート制御を行うことができる。
すなわち、出力蛍光面４６側を高電位とすればＸ線電子
変換面４２から出力蛍光面４６へ向かう電子像は加速さ
れ、逆に出力蛍光面４６側を低電位とすればＸ線電子変
換面４２から出力蛍光面４６へ向かう電子像の流れは規
制される。
【００２２】次に、Ｘ線検査システム１０の動作につい
て説明する。被測定物である錠剤Ｐはベルトコンベア１
２に載置されて、図１における右方向に一定速度Ｖで移
動している。錠剤Ｐが発光ダイオード３２から第一フォ
トダイオード３４へ出力された光を遮ると、その時刻
（以下、「第一遮光時刻」という）が第一フォトダイオ
ード３４からタイミング回路２０へ送信される。さら
に、錠剤Ｐがベルトコンベア１２によって運搬されて発
光ダイオード３２から第二フォトダイオード３６へ出力
された光を遮ると、その時刻（以下、「第二遮光時刻」
という）が第二フォトダイオード３６からタイミング回
路２０へ送信される。
【００２３】タイミング回路２０は、第二フォトダイオ
ード３６から送信された第二遮光時刻に基づいて、錠剤
Ｐの位置検知を行う。すなわち、ベルトコンベア１２の
送り速度Ｖはあらかじめ決まっているので、タイミング
回路２０は、第二遮光時刻と第二遮光時刻からの経過時
間とによって、錠剤Ｐの現在位置を算出することができ
る。そして、この位置情報、すなわち第二遮光時刻から
の経過時間に基づいて、タイミング回路２０はパルスＸ
線電源２２、偏向回路２４、及びＸ線ゲート電源２６に
タイミング信号を出力して制御する。
【００２４】次に、本実施形態の特徴である偏向コイル
４４の制御について、偏向コイル４４に導通させる偏向
電流と電子軌道の関係を示す図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを
参照しながら説明する。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃにおい
ては、偏向電流の導通方向を明確にするため偏向コイル
４４を容器４０の内部に模式的に記載し、また錠剤Ｐの
移動する方向をＸ軸、パルスＸ線源１４とＸ線ゲートＩ
・Ｉ４０のＸ線電子変換面４２の中心とを結ぶ直線をＹ
軸、紙面の奥から手前に向かう軸をＺ軸とし、Ｘ軸、Ｙ
軸、及びＺ軸の交点を原点Ｏとしている。そして図３
Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、ベルトコンベア１２によって運
搬される錠剤Ｐが原点Ｏを通過する時の様子を時系列的
に示す図である。
【００２５】図３Ａに示されるように錠剤ＰがＸ軸の負
領域（図３ＡにおけるＹ軸の上側）にある場合には、錠
剤Ｐを透過したＸ線像はＸ線電子変換面４２上のＸ軸の
負領域に入射する。Ｘ線電子変換面４２にＸ線像が入射
すると、Ｘ線電子変換面４２から電子像が放出され、放
出された電子像は加速電極４８によって加速されて出力
蛍光面４６に入射する。この過程において、図３Ａに示
すように偏向コイル４４に図３Ａにおける反時計周りの
電流を導通させて、Ｚ軸方向の磁界Ｂを発生させる。こ
れによって、Ｘ線電子変換面４２から出力蛍光面４６へ
向かう電子像は、磁界Ｂからローレンツ力を受けてＸ軸
方向にシフトし、出力蛍光面４６のほぼ中心に入射する
ことになる。
【００２６】図３Ｂに示されるように、錠剤Ｐが移動し
て錠剤Ｐが原点Ｏに来た場合は、錠剤Ｐの透過Ｘ線像は
Ｘ線電子変換面４２の中心に入射する。この場合には磁
界Ｂを発生させる必要はなく、Ｘ線電子変換面４２から
放出された電子像は、そのまま出力蛍光面４６の中央に
入射される。
【００２７】図３Ｃに示されるように、さらに錠剤Ｐが
移動してＸ軸の正領域（図３ＡにおけるＹ軸の下側）に
ある場合には、錠剤Ｐの透過Ｘ線像はＸ線電子変換面４
２上のＸ軸の正領域に入射する。この場合は、図３Ａに
示す場合とは逆に偏向コイル４４に図３Ｃにおける時計
周りの電流を導通させて、Ｚ軸の負方向の磁界Ｂを発生
させることによって、電子像をＸ軸の負方向へ偏向させ
て出力蛍光面４６のほぼ中央に電子像を入射させる。
【００２８】図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに示すような磁界
を発生させるため、偏向コイル４４に導通させる電流
は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃにおける時計周り方向を＋
とすると、図４に示すようになる。すなわち、時刻ｔ２
に偏向コイル４４に−方向の電流を導通させ、錠剤Ｐが
原点Ｏに近づくに従って電流量を小さくする。これは、
錠剤Ｐが原点Ｏに近づくに従って偏向量を小さくするた
めである。そして、錠剤Ｐが原点Ｏを通過する時刻ｔ４
に電流の方向を反転させ、その後錠剤Ｐが原点から離隔
するに従って電流量を増加するように制御される。そし
て、時刻ｔ６に電流を０にする。
【００２９】この際に偏向コイル４４に導通させる電流
の大きさは、Ｘ線電子変換面４２から出力された電子像
を偏向させて出力蛍光面４６の中心にＸ線透視像を形成
する大きさである。従って、偏向コイル４４に導通させ
る電流量はＸ線電子変換面４２に入射する透過Ｘ線像の
位置に応じて変化する。
【００３０】ここで、パルスＸ線源１４は点光源である
ため、Ｘ線電子変換面４２に投影される透過Ｘ線像の位
置は、Ｘ軸方向の錠剤Ｐの位置だけではなく、Ｙ軸方向
の位置によっても変化する。
【００３１】本実施形態では、第二遮光時刻からの経過
時間によって錠剤ＰのＸ軸方向の位置を算出することと
しているが、第一遮光時刻をも取得しているので、錠剤
ＰのＹ軸方向の位置、すなわちパルスＸ線源１４からの
距離も検知することが可能であり、これによって錠剤Ｐ
を透過してＸ線電子変換面４２に入射されるＸ線像の位
置及び移動速度を計算できる。この点について、図５を
参照して説明する。図５に示すように、被測定物検知手
段３０を構成する各要素の位置関係は、第一フォトダイ
オード３４と第二フォトダイオード３６が距離ｄを隔て
て錠剤Ｐの移動方向と平行に配置され、２個のフォトダ
イオード３４、３６の各受光面をつなぐ直線と発光ダイ
オード３２との距離はＤである。
【００３２】この状態で第一遮光時刻と第二遮光時刻と
の間隔をΔｔとすれば、その間の錠剤Ｐの移動距離はＶ
Δｔである。三角形の相似関係を利用して、錠剤Ｐの軌
跡と発光ダイオード３２との間隔Ｘは、
【００３３】Ｘ＝Ｄ×ＶΔｔ／ｄ ・・・（１） と算出される。パルスＸ線源１４とＸ線ゲートＩ・Ｉ４
０とが、図５に示す発光ダイオード３２とフォトダイオ
ード３４、３６に対応する位置に配置されているとすれ
ば、Ｘ線電子変換面４２に入射する透過Ｘ線像の移動速
度Ｖ’は、
【００３４】Ｖ’＝Ｖ×Ｄ／Ｘ ・・・（２） であり、（２）に（１）を代入して、
【００３５】Ｖ’＝ｄ／Δｔ と算出される。この結果と第二遮光時刻からの経過時間
とに基づいて、錠剤Ｐを透過してＸ線電子変換面４２に
入射するＸ線像の位置も算出でき、偏向コイル４４に導
通させる電流量を制御できる。
【００３６】以上のように偏向コイル４４に導通させる
電流を制御して、電子軌道を偏向させる磁界Ｂを発生さ
せることによって、錠剤Ｐが原点Ｏを通過する際に出力
蛍光面４６に投影されるＸ線透視像は、常に出力蛍光面
４６の中央に入射されることとなり、この間錠剤ＰのＸ
線透視像は出力蛍光面４６の中央で静止して見える。
【００３７】次に、タイミング回路２０からＸ線電源２
２、偏向回路２４及びＸ線ゲート電源２６に出力される
タイミング信号について説明する。Ｘ線電源２２、偏向
回路２４及びＸ線ゲート電源２６は、いずれも第二遮光
時刻ｔ０からの経過時間に基づいて制御される。図６
は、それぞれのタイミングを示すチャートである。
【００３８】図６に示すように、錠剤Ｐが時刻ｔ０に第
二フォトダイオード３６で検知され、第二フォトダイオ
ード３６からのタイミング回路２０への信号７０がＯＮ
になる。タイミング回路２０は、ベルトコンベア１２の
送り速度Ｖが一定であることから錠剤Ｐが撮像範囲に入
る時刻ｔ３及び撮像範囲から逸脱する時刻ｔ５を算出
し、タイミング回路２０は錠剤Ｐが撮像範囲内にある場
合にＸ線ゲート電源２６へのタイミング信号７３をＯＮ
し、すなわち加速電極４８によって出力蛍光面４６側が
高電位となるように電圧を印加して錠剤ＰのＸ線透視像
の撮像を行う。そして、タイミング回路２０は、時刻ｔ
３より前の時刻ｔ１にタイミング回路２０からＸ線電源
２２へのタイミング信号７１をＯＮにしてパルスＸ線源
１４からＸ線を出力し、時刻ｔ１と時刻ｔ３との間にあ
る時刻ｔ２にタイミング回路２０から偏向回路２４への
タイミング信号７２をＯＮして偏向コイル４４に電流を
導通させる。
【００３９】このときのパルスＸ線源１４から出力され
るＸ線強度の変化及び偏向コイル４４を流れる電流の変
化を図７に示す。Ｘ線強度８１は、時刻ｔ１にパルスＸ
線源１４から出力された後、急速に立ち上がってＸ線の
最大強度付近でほぼ安定し、Ｘ線出力を停止する時刻ｔ
７に向かって立ち下がる。また、偏向コイル４４を流れ
る電流量８２は、電流の流れ始めである時刻ｔ２及び電
流を停止する時刻ｔ６付近ではそれぞれ偏向歪みが生じ
るが、基本的には時刻ｔ２から時刻ｔ６まで時間軸に対
して直線的に変化する。
【００４０】上記のように、パルスＸ線源１４から出力
されるＸ線は完全なパルス状ではなく、Ｘ線出力の開始
及び終了時に立ち上がり及び立ち下がり部分が存在し、
偏向コイル４４を流れる電流にも偏向歪みが生じるた
め、この間は正確な撮像を行うことができない。
【００４１】本実施形態のＸ線検査システムではＸ線ゲ
ートＩ・Ｉ４０を用い、パルスＸ線電源１４及び偏向コ
イル４４を流れる電流が安定した状態、すなわち時刻ｔ
３からｔ５の間にＸ線ゲートＩ・Ｉ４０のゲートを開い
て錠剤ＰのＸ線透視像を撮像している。これにより、図
７に示すように、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０に入射されるＸ
線量８３は、ほぼパルス状とすることができる。また、
偏向電流８２についても偏向の始めと終わりに生じる偏
向歪みを回避することができる。
【００４２】上記のように制御されてＸ線ゲートＩ・Ｉ
４０で取得されたＸ線透視像は、ＣＣＤカメラ１８で撮
像されて処理判定装置２８に送信される。処理判定装置
２８では、撮像されたＸ線透視像に基づいて、錠剤Ｐの
選別等の処理を行う。
【００４３】本実施形態のＸ線検査システム１０では、
Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０に偏向コイル４４を設け、Ｘ線電
子変換面４２から放出された電子像の軌道を偏向させ
て、錠剤Ｐの位置に依らないで出力蛍光面４６のほぼ中
央に結像させている。これによって、移動している錠剤
Ｐを出力蛍光面４６に静止させて撮像することができる
ので、錠剤Ｐの移動速度が増加しても露光時間を確保す
ることができ、感度を高めることができる。
【００４４】この点について、図８に示す具体的な例に
基づいて説明する。まず、図８に示すＸ線検査システム
１０について説明すると、錠剤Ｐはベルトコンベア１２
に載置されて速度１（ｍ／ｓ）で図８の右方向に移動し
ている。錠剤ＰはパルスＸ線源１４とＸ線ゲートＩ・Ｉ
４０とを１：５に内分する線上を移動しているので、Ｘ
線ゲートＩ・Ｉ４０のＸ線電子変換面４２に入射する錠
剤Ｐの透過Ｘ線像は、速度５（ｍ／ｓ）で図８の右方向
に移動している。
【００４５】この場合に、錠剤Ｐを解像度０．５（ｍ
ｍ）で撮像するためには、シャッター時間Ｔが：
【００４６】 Ｔ＝０．５（ｍｍ）／（５０００（ｍｍ／ｓ））＝１／１００００（ｓ） となるようにＸ線ゲートを制御しなければならない。し
かし、実際には１（ｍｓ）以下のシャッター時間での撮
像は、感度不足のため不可能である。
【００４７】本実施形態のＸ線検査システム１０は、Ｘ
線電子変換面４２上で透過Ｘ線像が、例えば１０（ｍ
ｍ）移動する間にわたって、Ｘ線電子変換面４２から出
力された電子の軌道を偏向させ、出力蛍光面４６上に静
止させることができる。これによって実質的に：
【００４８】１０（ｍｍ）／０．５（ｍｍ）＝２０
（倍） の時間、すなわち２（ｍｓ）の十分な露光時間を得るこ
とができる。
【００４９】以上に具体的な例を挙げて示したように、
本実施形態のＸ線検査システム１０は、移動速度の大き
い錠剤Ｐを観察する際に解像度と感度の両方を確保する
ことができる。
【００５０】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。図９に示す第２実施形態のＸ線検査システム５０
は、第１実施形態のＸ線検査システム１０と基本的な構
成は同一であるが、パルスＸ線源１４に代えてＸ線源５
２を用いている点が異なっている。
【００５１】第２実施形態において、Ｘ線源５２は連続
的にＯＮとし、図１０に示すようにタイミング回路２０
はＸ線電源２２の制御を行わない。すなわち、図示しな
い電源回路からＸ線電源２２に常にＯＮの信号７１を入
力する。そして、タイミング回路２０は、時刻ｔ２に偏
向回路２４へのタイミング信号７２をＯＮし、続いて時
刻ｔ３にＸ線ゲート電源２６へのタイミング信号７３を
ＯＮして撮像を行う。これにより、タイミング回路２０
による制御が容易になると共に、Ｘ線を連続的に出力し
ているので、図１１に示すようにＸ線ゲートＩ・Ｉ４０
から見て完全なパルスＸ線が得られる。
【００５２】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。図１２に示す第３実施形態のＸ線検査システム６
０は、第１実施形態のＸ線検査システム１０と基本的な
構成は同一であるが、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０に代えてゲ
ート機能を有しないＸ線ＩＩ６２を用いている点が異な
っている。
【００５３】第３実施形態において、Ｘ線ＩＩ６２は連
続的にＯＮとし、図１３に示すようにタイミング回路２
０はＸ線ゲートの制御を行わない。すなわち、図示しな
い電源回路からＸ線ゲート電源２６に常にＯＮの信号７
３を入力する。そして、タイミング回路２０は時刻ｔ１
１に偏向回路２４へのタイミング信号７２をＯＮし、続
いて時刻ｔ１２にＸ線電源２２へのタイミング信号７１
をＯＮする。これにより、タイミング回路２０による制
御が容易になると共に、図１４に示すように偏向電流８
２の歪みを避けることができる。
【００５４】以上、本発明の実施形態について詳細に説
明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。
【００５５】上記実施形態では、錠剤Ｐの被測定物検知
手段３０として１個の発光ダイオード３２と２個のフォ
トダイオード３４、３６を組み合わせたものを用い、こ
れと経過時間から錠剤Ｐの位置を算出しているが、錠剤
Ｐの位置が検知できるものであれば上記実施形態に限定
されない。例えばビデオカメラで錠剤Ｐを撮影して、撮
像範囲を通過する錠剤Ｐの位置を解析することとしても
良い。
【００５６】また、錠剤Ｐの移動経路が狭い範囲に限定
されている場合や、錠剤Ｐの移動経路がＸ線ゲートＩ・
Ｉ側に近接しており、錠剤Ｐの移動経路の変動によって
Ｘ線ゲートＩ・Ｉ上に投影される透過Ｘ線像の移動速度
が大きく変化しない場合には、被測定物検知手段は１個
の発光ダイオードと１個のフォトダイオードを組み合わ
せたものでも良い。
【００５７】上述のＸ線検査システムは、被測定物Ｐの
通過経路を挟んで対向配置されるＸ線源１４及びＸ線像
撮像器４０（１６，１８）を備えたＸ線検査システムに
おいて、Ｘ線像撮像器４０はＸ線電子変換材料４２及び
Ｘ線電子変換材料４２に対向配置された出力蛍光面４６
を備え、Ｘ線像撮像器４０は被測定物Ｐの移動速度に同
期した速度で、Ｘ線電子変換材料４２と出力蛍光面４６
との間の電子像の流れを偏向するものであった。
【００５８】被測定物Ｐの移動速度に同期した速度で、
Ｘ線電子変換材料４０と出力蛍光面４６との間の電子像
の流れが偏向されるので、被測定物Ｐの撮像時間を長く
することができ、したがって、必要な解像度と十分な感
度の両方を実現することができる。
【００５９】また、上述のＸ線検査システムは、被測定
物Ｐの位置に基づいて発生する所定のトリガーに応じて
偏向を開始するものであった。すなわち、Ｘ線源１４と
Ｘ線撮像器４０との間の空間に被測定物Ｐが到着する時
刻を求めることができるので、この到着時刻に同期して
偏向を開始し、被測定物Ｐの移動速度に同期して電子像
の流れが偏向された。換言すれば、タイミング回路２０
の出力は、被測定物Ｐの位置に基づいて発生する所定の
トリガーであって、このトリガーに応じて前記偏向は開
始される。
【００６０】また、上述のＸ線検査システムにおいて
は、被測定物Ｐの位置が非接触で検出され、検出された
位置に基づいて、前記トリガーが発生されるものであっ
た。
【００６１】これは、被測定物Ｐの位置を物理的接触を
利用して検出し、検出された位置に基づいて、前記トリ
ガーを発生させる構成としてもよい。
【００６２】図１５は、このような構成のＸ線検査シス
テムの説明図であり、上述の実施形態との変更点のみを
示してある。ベルトコンベア１２上の特定位置に被測定
物Ｐが到達すると、被測定物ＰにレバーＬが押され、レ
バーＬの移動経路上に配置されたスイッチＳがオンとな
り、これに同期してトリガー（偏向信号）が出力され
る。
【００６３】また、上述のＸ線検査システムにおいて、
被測定物の位置を拘束する拘束手段と、拘束を解放する
解放手段とを備え、前記トリガーを前記解放動作から所
定時間経過後に発生させる構成としてもよい。
【００６４】図１６は、このような構成のＸ線検査シス
テムの説明図であり、上述の実施形態との変更点のみを
示してある。ベルトコンベア１２上の特定位置に被測定
物Ｐは拘束手段（ストッパーＳＴＰ及びストッパーＳＴ
Ｐに固定されたアクチュエータＡＣＴ）によって拘束さ
れており、アクチュエータＡＣＴが上方向に移動すると
ストッパーが解放し、解放手段として機能する。この解
放動作はスタートコントローラＳＣＴからアクチュエー
タＡＣＴに与えられるトリガーによって行われるが、ト
リガーは遅延回路ＤＬＹを介して偏向信号としてＸ線ゲ
ートＩ・Ｉ４０に与えられる。したがって、偏向を開始
させるトリガーは、前記解放動作から所定時間経過後に
発生することとなる。この所定時間は、ベルトコンベア
１２の移動速度と撮影位置までの距離に基づいて予め算
出されている。
【００６５】また、上述のＸ線検査システムにおいて、
被測定物Ｐの位置とは独立に偏向を行う構成としてもよ
い。
【００６６】図１７は、このような構成のＸ線検査シス
テムのＸ線ゲートＩ・Ｉ４０の偏向コイル４４に与えら
れる偏向電流及びゲート信号のタイミングチャートであ
る。図１のものとの相違点は、偏向が被測定物の位置と
は独立に行われる点である。ベルトコンベア１２の速度
（正確には被測定物ＰのＸ線ゲートＩＩの光電面上での
Ｘ線像の速度）にあった、偏向電流を偏向信号として偏
向コイル４４に流すことにより、常に静止画像を取りつ
づけることができる。偏向電流は鋸波である。鋸波の帰
線区間（ブランキング）は、Ｘ線ゲートＩ・Ｉ４０のゲ
ート信号をオフとする。ゲート信号がオフの場合、Ｘ線
撮像器の出力が禁止される。これにより、更に鮮明な画
像を得ることができる。また、出力像の撮像には、ＮＴ
ＳＣ方式（１／３０秒に１コマ）に併せて、被測定物Ｐ
を当該間隔（１／３０秒）で移動させるか、任意に撮像
時間が設定できる高速カメラを用いる。
【００６７】また、図１，図２に示したＸ線検査システ
ムにおいては、Ｘ線撮像器は、出力蛍光面４６に対向配
置されたＣＣＤカメラ１８を備えていたが、被測定物Ｐ
の位置を自身の撮像機構、すなわち、ＣＣＤカメラ１８
によって検出してもよい。ＣＣＤカメラ１８から出力さ
れた画像の端部に被測定物Ｐが掛かった場合、この画像
を構成する映像信号が変化するので、この信号変化を検
知し、偏向を開始する。被測定物がＸ線ゲートＩ・Ｉ４
０の中央部で撮像される位置に到達する時間、移動に同
期した偏向速度は、ベルトコンベア１２の移動速度に基
づいて演算できる。
【００６８】また、上述のＸ線検査システムにおいて、
前記トリガーは、被測定物Ｐを目視した作業者が偏向を
開始するためのスイッチ（図１におけるタイミング回路
２０に相当）をオンすることによって発生することとし
てもよい。
【００６９】また、上述のＸ線検査システムにおいて
は、ベルトコンベア１２は一定の速度で移動することと
したが、これは一定でなくてもよい。すなわち、ベルト
コンベア１２の速度をエンコーダ等でリアルタイムに検
出すれば、被測定物Ｐの移動速度に併せて上記偏向を行
うこともできる。
【００７０】
【発明の効果】以上のＸ線検査システムによれば、偏向
機能を有するＸ線撮像器を用いることによって、移動し
ている被測定物を高感度、かつ解像度良く撮像すること
が可能となる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】第１実施形態のＸ線検査システムを示すブロッ
ク図である。
【図２】Ｘ線ゲートＩ・Ｉを示す断面図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは電子軌道の変化を示
す図である。
【図４】偏向コイルに導通させる電流の制御を示す図で
ある。
【図５】位置検知手段による位置の算出方法を説明する
図である。
【図６】タイミング回路による制御を示すタイミングチ
ャートである。
【図７】パルスＸ線源、偏向回路、及びＸ線ゲートＩ・
Ｉでの信号を示す図である。
【図８】偏向距離と露光時間との関係を具体的に示す図
である。
【図９】第２実施形態のＸ線検査システムを示すブロッ
ク図である。
【図１０】タイミング回路による制御を示すタイミング
チャートである。
【図１１】パルスＸ線源、偏向回路、及びＸ線ゲートで
の信号を示す図である。
【図１２】第３実施形態のＸ線検査システムを示すブロ
ック図である。
【図１３】タイミング回路による制御を示すタイミング
チャートである。
【図１４】パルスＸ線源、偏向回路、及びＸ線ゲートで
の信号を示す図である。
【図１５】Ｘ線検査システムの説明図である。
【図１６】Ｘ線検査システムの説明図である。
【図１７】Ｘ線検査システムＸ線ゲートＩ・Ｉ４０に与
えられる偏向電流及びゲート信号のタイミングチャート
である。
【符号の説明】
１０・・・Ｘ線検査システム、４０・・・Ｘ線撮像器、
４２・・・Ｘ線電子変換面、４６・・・出力蛍光面、４
４・・・偏向手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−206352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−100360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−10085（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−48045（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 23/00 - 23/227 H04N 7/18 H01J 31/50 H01J 29/76

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動している被測定物にＸ線を照射する
    Ｘ線源と、 前記被測定物に対応したＸ線像が入射されると電子像に
    変換するＸ線電子変換面、及び前記Ｘ線電子変換面から
    放出された前記電子像が入射されると共に入射された前
    記電子像に対応して前記被測定物のＸ線透視像を出力す
    る出力面を有するＸ線撮像器と、 前記被測定物の位置を検知する位置検知手段と、 前記位置検知手段によって検知された前記被測定物の位
    置に基づいて、前記Ｘ線電子変換面から前記出力面へ向
    かう前記電子像の流れを偏向して前記出力面上の所定領
    域に前記電子像を結像させる偏向手段と、 を備えることを特徴とするＸ線検査システム。
  2. 【請求項２】 前記Ｘ線源は、前記被測定物が前記Ｘ線
    撮像器の撮像範囲にある場合にＸ線を出力するパルスＸ
    線源であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査
    システム。
  3. 【請求項３】 前記Ｘ線撮像器は、前記Ｘ線電子変換面
    と前記出力面との間に電圧を印加することによって、前
    記出力面へ向かう前記電子像の流れを規制する電極をさ
    らに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査
    システム。
  4. 【請求項４】 前記Ｘ線撮像器は、前記Ｘ線電子変換面
    と前記出力面との間に電圧を印加することによって、前
    記出力面へ向かう前記電子像の流れを規制する電極をさ
    らに備え、 前記電極は、前記パルスＸ線源からＸ線を出力した後に
    前記電子像の流れの規制を解除し、前記パルスＸ線源か
    らのＸ線出力を停止する前に前記電子像の流れを規制す
    ることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査システ
    ム。
  5. 【請求項５】 前記Ｘ線源は点光源であることを特徴と
    する請求項１に記載のＸ線検査システム。
  6. 【請求項６】 前記出力面は、前記電子像が入射される
    ことによって蛍光を発する蛍光面であることを特徴とす
    る請求項１に記載のＸ線検査システム。
  7. 【請求項７】 前記位置検知手段は、 前記Ｘ線撮像器の撮像範囲に到る前に、前記被測定物を
    検知する被測定物検知手段を備え、 前記被測定物検知手段による前記被測定物の検知と、前
    記被測定物が検知された時刻からの経過時間とに基づい
    て、撮像範囲内の前記被測定物の位置を求めることを特
    徴とする請求項１に記載のＸ線検査システム。
  8. 【請求項８】 前記被測定物検知手段は、 前記被測定物に光を照射する１個の発光素子と、 異なる地点に設けられると共に前記発光素子から出力さ
    れた光を受光する２個の受光素子と、を備え、 前記発光素子から前記各受光素子へ出力された光が前記
    被測定物によって遮られた時刻の時間間隔から、前記被
    測定物の移動経路と前記発光素子との距離を検知するこ
    とを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査システム。
  9. 【請求項９】 被測定物通過経路を挟んで対向配置され
    るＸ線源及びＸ線像撮像器を備えたＸ線検査システムに
    おいて、前記Ｘ線像撮像器はＸ線電子変換材料及び前記
    Ｘ線電子変換材料に対向配置された出力蛍光面を備え、
    前記Ｘ線像撮像器は、前記出力蛍光面上の所定領域に前
    記Ｘ線電子変換材料からの電子像が静止して結像するよ
    うに、前記被測定物の移動速度に同期した速度で、前記
    Ｘ線電子変換材料と前記出力蛍光面との間の電子像の流
    れを偏向することを特徴とするＸ線検査システム。
  10. 【請求項１０】前記被測定物の位置に基づいて発生する
    所定のトリガーに応じて前記偏向を開始することを特徴
    とする請求項９に記載のＸ線検査システム。
  11. 【請求項１１】前記被測定物の位置が非接触で検出さ
    れ、検出された位置に基づいて、前記トリガーは発生さ
    れることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線検査シス
    テム。
  12. 【請求項１２】前記被測定物の位置が物理的接触を利用
    して検出され、検出された位置に基づいて、前記トリガ
    ーは発生されることを特徴とする請求項１０に記載のＸ
    線検査システム。
  13. 【請求項１３】前記被測定物の位置を拘束する拘束手段
    と、前記拘束を解放する解放手段とを備え、前記トリガ
    ーは、前記解放動作から所定時間経過後に発生されるこ
    とを特徴とする請求項１０に記載のＸ線検査システム。
  14. 【請求項１４】前記被測定物の位置とは独立に偏向を行
    うことを特徴とする請求項９に記載のＸ線検査システ
    ム。
  15. 【請求項１５】前記Ｘ線撮像器は、前記出力蛍光面に対
    向配置されたＣＣＤカメラを備え、前記ＣＣＤカメラに
    よって前記被測定物の位置が検出されることを特徴とす
    る請求項１１に記載のＸ線検査システム。
  16. 【請求項１６】前記トリガーは、前記被測定物を目視し
    た作業者が前記偏向を開始するためのスイッチをオンす
    ることによって発生することを特徴とする請求項１０に
    記載のＸ線検査システム。
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