JP5423705B2 - 放射線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線を用いて検査対象物を検査する放射線検査装置に関する。

放射線検査装置は、放射線（例えば、Ｘ線、β線、γ線、紫外線、可視光線、赤外線、電波等の波長１０ミクロン以上の電磁波）を検査対象物に照射し、検査対象物を透過した放射線を検出して透過特性を求めることにより、検査対象物の検査を行う装置である。この放射線検査装置は、検査対象物を破壊することなくその特性を検査することが可能であるため、様々な分野で用いられている。例えば、生産分野においては、生産されたシートやフィルム（単層フィルム及び多層フィルム）の厚さや塗工量等をオンラインで検査する厚さ検査装置として用いられることが多い。

ここで、上記の厚さ検査装置は、「走査型検査装置」と「全面検査型検査装置」とに大別される。前者の「走査型検査装置」は、例えば放射線を発生する線源ヘッドと電離箱等の検出器ヘッドとを検査対象物を挟むように対向配置し、検査対象物の流れ方向と交差する方向（検査対象物の幅方向）にこれら両ヘッドを一体的に往復運動させることが可能な装置である。これに対し、後者の「全面検査型検査装置」は、例えば検査対象物の幅方向にライン状に延びる放射線を発生する線源ヘッドと検査対象物の幅方向に複数の検出素子が配列されたライン型検出器を備える検出器ヘッドとを検査対象物を挟むように固定配置した装置である。

「走査型検査装置」は、線源ヘッドと検出器ヘッドとを一体的に検査対象物の幅方向に往復運動させつつ線源ヘッドから放出される放射線を検出器ヘッドで検出することにより検査対象物の幅方向の厚さの分布を測定している。これに対し、「全面検査型検査装置」は、線源ヘッド及び検出器ヘッドを移動させることなく、線源ヘッドから放出されるライン状の放射線を検出器ヘッドのライン型検出器で検出することにより検査対象物の幅方向の厚さの分布を測定している。尚、以下の特許文献１，２には、上述した「走査型検査装置」及び「全面検査型検査装置」の従来例がそれぞれ開示されている。

実公平７−５２５７３号公報 実開昭６２−１９３５０５号公報

ところで、厚さ検査装置は、経時変化による線源ヘッドの劣化、検出器の感度変化、環境変化（季節又は朝晩等における温度・湿度等の周期的な変化）等が原因で検査精度が悪化する。このため、上述した「走査型検査装置」及び「全面検査型検査装置」の何れの厚さ検査装置であっても、検査対象物を一旦取り除いて線源ヘッドからの放射線が検出器ヘッドに直接照射される状態にして校正を行う必要がある。

連続生産を行う生産ラインの全長は数十〜百数十メートル程度と長く、生産中に検査対象物（生産物）を容易に取り除くことはできない。このため、例えば生産する品種の切り替え、或いは、生産休止によって検査対象物が途切れるタイミングが校正を行う最良のタイミングであると考えられる。しかしながら、近年においては、生産効率を高めるために、生産する品種の切り替えを行う場合であっても、ダミーシートを用いて切替前後の品種を繋いで、一時期であっても検査対象物が途切れないようにして生産が行われることが多い。このような生産が行われる状況下においては、線源ヘッドと検出器ヘッドとの間には検査対象物或いはダミーシートが常時存在することになるため、正確な校正を行うことは困難である。

ここで、上述した「走査型検査装置」及び「全面検査型検査装置」の何れの厚さ検査装置であっても、検査対象物やダミーシートを介することなく線源ヘッドと検出器ヘッドとを向かい合わせることができる待避位置を設ければ、検査対象物が途切れない状況下においても正確な校正が可能になる。「走査型検査装置」は、線源ヘッド及び検出器ヘッドが小型であり、さほど大きな待避位置が必要にならないため、待避位置を設けて校正を行うのは現実的である。しかしながら、「全面検査型検査装置」は、検査対象物の幅と同程度の長さを有する検出器ヘッドを備えているため、検査対象物の幅と同程度の長さの待避位置が必要になる。実際の生産現場においてはフットプリントを少なくするために極力装置の間隔を詰めて配置されることが多いため、検査対象物の幅と同程度の長さを有する待避位置を確保するのは現実的ではないという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線源とライン型検出器との間に検査対象物等が配置されている状態であっても精度良く校正を行うことが可能な放射線検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の放射線検査装置は、放射線を用いて検査対象物（ＳＴ）を検査する放射線検査装置（２、３）において、前記検査対象物の一方側に配置されて前記検査対象物上に設定された検査方向（Ｄ１、Ｘ方向）に延びるライン状の放射線を前記検査対象物に照射する放射線源（１１）と、前記検査対象物の他方側に配置されて前記検査対象物を透過したライン状の放射線を検出するライン型検出器（１２）と、前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に配置され、前記検査方向に沿って移動しつつ前記放射線源からの放射線を検出する校正用検出器（１４）と、前記校正用検出器の検出結果を用いて前記ライン型検出器の検出結果を校正する校正装置（３０、４０）とを備えており、前記校正装置は、前記ライン型検出器の検出結果に基づいて、前記検査方向における検査位置毎に前記検査対象物の厚さを求める第１演算部（３１）と、前記校正用検出器の検出結果に基づいて、前記検査方向における検査位置毎に前記検査対象物の厚さを求める第２演算部（３２）と、前記検査方向における検査位置毎に、前記第１，第２演算部で求められた前記検査対象物の厚さの差分を示す補正値を求める補正値算出部（３３）と、前記検査方向における検査位置毎に、前記第１演算部で求められた前記検査対象物の厚さを前記補正値算出部で求められた補正値で補正する補正部（３４）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、放射線源から検査対象物に照射されて検査対象物を透過したライン状の放射線がライン型検出器で検出されるとともに、検査対象物を透過したライン状の放射線が検査方向に移動可能な校正用検出器で検出され、ライン型検出器の検出結果が校正用検出器の検出結果を用いて校正される。
また、本発明の放射線検査装置は、前記補正値算出部が、前記第１演算部で求められた前記検査方向の予め定められた原点位置における前記検査対象物の厚さと、前記第２演算部で求められた前記原点位置における前記検査対象物の厚さとの差を用いて、前記第１，第２演算部で求められた前記検査対象物の前記原点位置における厚さを同値化することを特徴としている。
ここで、本発明の放射線検査装置は、前記校正用検出器が、前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に加えて、前記放射線源と前記検査対象物との間にも配置されており、前記校正装置が、前記検査方向における検査位置毎に、前記第１演算部で用いられる前記ライン型検出器の検出結果を前記放射線源と前記検査対象物との間に配置された第１校正用検出器の検査結果で除算し、前記第２演算部で用いられる前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に配置された第２校正用検出器の検出結果を前記第１校正用検出器の検査結果で除算する除算部（４１）を備えることを特徴としている。
また、本発明の放射線検査装置は、前記除算部が、前記検査方向の予め定められた原点位置における前記ライン型検出器及び前記校正用検出器の検出結果との比を用いて、前記ライン型検出器の検出結果を正規化することを特徴としている。
また、本発明の放射線検査装置は、前記検査方向が、前記検査対象物の搬送方向に対して交差する方向に設定されていることを特徴としている。

本発明によれば、放射線源から検査対象物に照射されて検査対象物を透過したライン状の放射線をライン型検出器で検出し、検査対象物を透過したライン状の放射線を検査方向に移動可能な校正用検出器で検出し、ライン型検出器の検出結果を校正用検出器の検出結果を用いて校正しているため、放射線源とライン型検出器との間に検査対象物等が配置されている状態であっても精度良く校正を行うことが可能であるという効果がある。

本発明の第１実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるＸ方向の検査位置を説明するための図である。 本発明の第１実施形態における処理装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における動作を示すフローチャートの例である。 本発明の第２実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図である。 本発明の第２実施形態における信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態における動作を示すフローチャートの例である。 本発明の第３実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図である。 本発明の第３実施形態における信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態における動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による放射線検査装置について詳細に説明する。尚、以下では、放射線（例えば、Ｘ線、β線、γ線、紫外線、可視光線、赤外線、電波等の波長１０ミクロン以上の電磁波）を用いてシートの厚さをオンラインで検出する厚さ検査装置を例に挙げて説明するが、本発明はシートの厚さを検査する厚さ検査装置以外にもフィルムの厚さや塗工量をオンラインで検査する厚さ検査装置等にも適用可能である。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図であって、（ａ）は正面透視図であり、（ｂ）は側面透視図である。図１に示す通り、本実施形態の厚さ検査装置１は、筐体１０、放射線源１１、ライン型検出器１２、及び校正用検出器１３を備えており、例えばシート生産工場に設置されたシート生産ラインに取り付けられて、シート生産装置で生産されたシートＳＴ（検査対象物）の厚さを放射線を用いて検査する。

尚、以下の説明においては、図中に設定したＸＹＺ直交座標系を必要に応じて参照しつつ各部材の位置関係について説明する。但し、説明の便宜のため、各図に示すＸＹＺ直交座標系の原点は固定せずに、各図毎にその位置を適宜変更するものとする。図１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸がシートＳＴの幅方向に沿う方向（検査方向）、Ｙ軸がシートＳＴの搬送方向に沿う方向、Ｚ軸が鉛直方向に沿う方向にそれぞれ設定されている。

筐体１０は、外径形状が略直方体形状であって内部が中空とされた部材であり、その内部に放射線源１１、ライン型検出器１２、及び校正用検出器１３を収容する。この筐体１０の上端部付近（＋Ｚ方向の端部付近）には、−Ｘ方向の端部から＋Ｘ方向の端部付近にまで延びて、シートＳＴが介挿される切欠部１０ａが形成されている。筐体１０に切欠部１０ａが形成されていることにより、シート生産ラインからシートＳＴを取り除くことなく厚さ検査装置１の設置や取り外しを行うことが可能である。

放射線源１１は、筐体１０内部の下端部付近に取り付けられて固定されており、例えばＸ線、β線、γ線等の放射線をシートＳＴに向けて放射する。具体的に、放射線源１１は、シートＳＴが筐体１０の切欠部１０ａに介挿されている状態でシートＳＴの下方（一方側：−Ｚ方向）に配置され、シートＳＴの幅方向であるＸ方向に延びるライン状の放射線をシートＳＴの底面に照射する。

ライン型検出器１２は、筐体１０内部の上端部付近に取り付けられて固定されており、シートＳＴを透過したライン状の放射線を検出する。具体的に、ライン型検出器１２は、Ｘ方向に沿って一定間隔で配列された複数の検出素子１２ａ（例えば、シリコン・フォトダイオード等の半導体検出素子）を備えており、筐体１０に形成された切欠部１０ａの上方（他方側：＋Ｚ方向）であって、シートＳＴを透過した放射線が照射される位置に固定配置される。このライン型検出器１２は、シートＳＴを介さずに放射線源１１からの放射線を受光することができる位置に、検出素子１２ａの一部が配置されていることが望ましい。

以下では、理解を容易にするために、ライン型検出器１２がＮ個（Ｎは２以上の整数）の検出素子１２ａを備えているものとし、図２に示す通り、番号「０」〜「Ｎ−１」によって各々の検出素子１２ａを区別するものとする。図２は、本発明の第１実施形態におけるＸ方向の検査位置を説明するための図である。ここで、Ｘ方向におけるシートＳＴの厚さは、ライン型検出器１２に設けられた検出素子１２ａの各々の検出結果に基づいて検査される。このため、図２に示す番号「０」〜「Ｎ−１」が付された検出素子１２ａが配置されているＸ方向における位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１は、Ｘ方向における検査位置ということができる。以下では、Ｘ方向における検査位置Ｘ_０を「原点位置」という。尚、検査位置Ｘ_Ｎ−１を「原点位置」にしても良い。

校正用検出器１３は、シリコン・フォトダイオード等の半導体検出素子を備えており、放射線源１１とシートＳＴとの間に配置されて、図１中に示す移動方向Ｄ１（Ｘ方向：検査方向）に沿って移動しつつ放射線源１１からの放射線を検出する。具体的に、校正用検出器１３は、図１に示す通り、筐体１０の内部において切欠部１０ａの下方近傍に配置されて、放射線源１１から放射されるライン状の放射線をＸ方向に横切るように移動経路が設定されている。尚、図１においては図示を省略しているが、筐体１０には校正用検出器１３をＸ方向に沿って往復運動させる機構が収容されている。この校正用検出器１３の検出結果は、ライン型検出器１２の検出結果を校正するために用いられる。

ここで、校正用検出器１３を移動方向Ｄ１に沿って移動させつつ放射線源１１からの放射線を検出すれば、放射線のＸ方向における連続的な分布を検出することが可能である。しかしながら、本実施形態では、説明を簡単にするために、校正用検出器１３における検査も、図２に示す検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１で行われるものとする。つまり、校正用検出器１３を移動方向Ｄ１に沿って移動させて放射線を検出したときには、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１における離散的な検出結果が得られるものとする。

次に、厚さ検査装置１が備える信号処理装置について説明する。図３は、本発明の第１実施形態における信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図３に示す通り、信号処理装置２０（校正装置）は、除算部２１及び厚さ演算部２２を備えており、ライン型検出器１２及び校正用検出器１３の検出信号の信号処理を行ってシートＳＴの厚さを求める。具体的には、校正用検出器１３の検出信号の検出結果を用いてライン型検出器１２の検出結果を校正し、校正したライン型検出器１２の検出結果を用いてシートＳＴの厚さを求める。

除算部２１は、校正用検出器１３の検出信号の検出結果を用いてライン型検出器１２の検出結果を校正する。具体的には、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果と校正用検出器１３の検出結果との比を求め、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎にライン型検出器１２の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算した値に上記の比を乗算することによりライン型検出器１２の検出結果を校正する。尚、以上の処理によって校正されたライン型検出器１２の検出結果は、原点位置における値が「１」になるように正規化されている。

ここで、ライン型検出器１２の検出結果は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）に示す要因の影響を受けたものである。
（Ａ）放射線のＸ方向における強度分布
（Ｂ）シートＳＴのＸ方向における厚さ分布
（Ｃ）検出素子１２ａの器差
これに対し、校正用検出器１３の検出結果は、以下の（Ａ），（Ｄ）に示す要因の影響を受けたものである。
（Ａ）放射線のＸ方向における強度分布
（Ｄ）移動方向Ｄ１への移動時における位置誤差

除算部２１は、検査位置毎にライン型検出器１２の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算することによって、上記（Ａ）に示す要因による影響を排除する。尚、上記（Ｄ）に示す要因による影響は、上記（Ａ）〜（Ｃ）に示す要因による影響に比べて小さいため無視するが、必要に応じて補正しても良い。例えば、校正用検出器１３の位置誤差を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいて校正用検出器１３の検出結果を補正するといった具合である。

具体的に、ライン型検出器１２の検出結果をＡ（ｉ）とし、校正用検出器１３の検出結果をＢ（ｉ）とすると、除算部２１は、以下の（１）式に示す演算を行うことによって、上記（Ａ）に示す要因による影響を排除している。尚、変数ｉは０≦ｉ≦Ｎを満たす整数である。
Ｒ・Ａ（ｉ）／Ｂ（ｉ） …（１）
但し、上記（１）中の変数Ｒは、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果と、校正用検出器１３の検出結果との比（Ｒ＝Ａ（０）／Ｂ（０））である。

厚さ演算部２２は、除算部２１で校正されたライン型検出器１２の検出結果に対して厚さ演算を施すことにより、Ｘ方向におけるシートＳＴの厚さ（図２に示す検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１の各々におけるシートＳＴの厚さ）を検出する。ここで、除算部２１で校正されたライン型検出器１２の検出結果は上記（Ａ）に示す要因による影響が排除されたものであるため、厚さ演算部２２で検出されるシートＳＴの厚さも上記（Ａ）に示す要因による影響が排除されたものになる。

次に、上記構成の厚さ検査装置１の動作について説明する。厚さ検査装置１の動作は、大別すると、搬送されるシートＳＴのＸ方向の厚さ分布を検出する際の動作と、ライン型検出器１２の検出結果を校正する際の動作とに大別されるが、以下では主に後者の動作について説明する。尚、後者の動作は、シートＳＴの搬送が停止されており、シートＳＴ（或いは、シートＳＴを繋ぐダミーシート）が筐体１０の切欠部１０ａに介挿されている状態で行われる。

図４は、本発明の第１実施形態における動作を示すフローチャートの例である。厚さ検査装置１の動作が開始されると、まず放射線源１１からシートＳＴの底面に対してＸ方向に延びるライン状の放射線が照射され、シートＳＴを通過したライン状の放射線がライン型検出器１２で検出される（ステップＳ１１）。ライン型検出器１２による放射線の検出が終了すると、筐体１０に収容された不図示の機構によって校正用検出器１３の移動方向Ｄ１（例えば、＋Ｘ方向）への移動が開始され、放射線源１１から放射されるライン状の放射線が校正用検出器１３で検出される（ステップＳ１２）。尚、ライン型検出器１２及び校正用検出器１３による検出結果は、信号処理装置２０に入力される。

ライン型検出器１２の検出結果及び校正用検出器１３の検出結果の双方が信号処理装置２０に入力されると、まず除算部２１において、原点位置における検出結果の比Ｒが算出される（ステップＳ１３）。具体的には、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果Ａ（０）を、原点位置における校正用検出器１３の検出結果Ｂ（０）で除算することによって比Ｒが算出される。

次いで、除算部２１において、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、ライン型検出器１２の検出結果を、校正検出器１３の検出結果で除算する処理が行われる（ステップＳ１４）。具体的には、ライン型検出器１２の検出結果Ａ（ｉ）を、校正検出器１３の検出結果Ｂ（ｉ）で除算する処理が行われる。次に、除算部２１において、除算されたライン型検出器１２の検出結果を正規化する処理が行われる（ステップＳ１５）。具体的には、上記のステップＳ１３で算出された比Ｒを、上記のステップＳ１４で除算されたライン型検出器１２の検出結果に乗算する処理が行われる。

以上の処理によって、ライン型検出器１２の検出結果は前述した（Ａ）に示す放射線のＸ方向における強度分布の要因による影響が排除されたものに校正され、且つ、原点位置における値が「１」になるように正規化される。以上の処理が終了すると、校正されたライン型検出器１２の検出結果が厚さ演算部２２に出力されて厚さ演算が行われる（ステップＳ１６）。これにより、Ｘ方向におけるシートＳＴの厚さ（図２に示す検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１の各々におけるシートＳＴの厚さ）が検出される。

尚、以上の説明では、理解を容易にするために、動作の順をステップＳ１１，Ｓ１２に分散したが、適宜入れ替えたりまとめたりしても良い。また、除算器２１で行われる処理をステップＳ１３〜Ｓ１５の処理に分解して説明したが、前述した（１）式に示す演算を行うことにより、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理をまとめて行うようにしても良い。このような処理を行うことにより、演算や処理に要する時間を短縮することができる。

以上の通り、本実施形態では、移動方向Ｄ１に沿って移動可能な校正用検出器１３を放射線源１１とシートＳＴとの間に設け、ライン型検出器１２の検出結果を校正用検出器１３の検出結果で除算して正規化している。このため、放射線源１１とライン型検出器１２との間にシートＳＴやダミーシートが配置されている状態であっても、ライン型検出器１２の検出結果を、放射線のＸ方向における強度分布の要因による影響が排除されたものに校正することができる。

〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図であって、（ａ）は正面透視図であり、（ｂ）は側面透視図である。図２に示す通り、本実施形態の厚さ検査装置２は、図１に示す厚さ検査装置１が備える校正用検出器１３に代えて校正用検出器１４を設けた構成である。

校正用検出器１４は、校正用検出器１３と同様にシリコン・フォトダイオード等の半導体検出素子を備えるが、校正用検出器１３とは異なり、シートＳＴとライン型センサ１２との間に配置されており、図５中に示す移動方向Ｄ１（Ｘ方向）に沿って移動しつつ放射線源１１からの放射線を検出する。具体的に、校正用検出器１４は、図５に示す通り、筐体１０の内部において切欠部１０ａとライン型センサ１２との間に配置されており、放射線源１１から放射されるライン状の放射線をＸ方向に横切るように移動経路が設定されている。

尚、図５においては図示を省略しているが、筐体１０には校正用検出器１４をＸ方向に沿って往復運動させる機構が収容されている。また、本実施形態においても、説明を簡単にするために、校正用検出器１４を移動方向Ｄ１に沿って移動させて放射線を検出したときには、校正用検出器１３を移動方向Ｄ１に沿って移動させて放射線を検出した場合と同様に、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１における離散的な検出結果が得られるものとする。

図６は、本発明の第２実施形態における信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図６に示す通り、信号処理装置３０（校正装置）は、厚さ演算部３１（第１演算部）、厚さ演算部３２（第２演算部）、補正値算出部３３、及び補正部３４を備えており、ライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出信号の信号処理を行ってシートＳＴの厚さを求める。具体的には、ライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出信号を用いてシートＳＴの厚さをそれぞれ演算し、得られた厚さの差分を示す補正値を求め、ライン型検出器１２の検出信号を用いて得られた厚さを補正値で補正する。

厚さ演算部３１は、ライン型検出器１２の検出結果に対して厚さ演算を施すことにより、Ｘ方向におけるシートＳＴの厚さ（図２に示す検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１の各々におけるシートＳＴの厚さ）を求める。厚さ演算部３２は、校正用検出器１４の検出結果に対して厚さ演算を施すことにより、Ｘ方向におけるシートＳＴの厚さ（図２に示す検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１の各々におけるシートＳＴの厚さ）を求める。

補正値算出部３３は、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、厚さ演算部３１で求められた厚さと厚さ演算部３２で求められた厚さとの差分を示す補正値を求める。具合的には、まず厚さ演算部３１で求められた原点位置における厚さと、厚さ演算部３２で求められた原点位置における厚さとの比を求める。そして、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、厚さ演算部３１で求められた厚さに上記の比を乗算して得られる値から、厚さ演算部３２で求められる厚さを減算することにより補正値を算出する。

補正部３４は、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、厚さ演算部３１で求められた厚さを、補正値算出部３３で求められた補正値で補正する。具体的には、厚さ演算部３１で求められた検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎の厚さから、補正値算出部３３で算出された検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎の補正値を減ずることにより、厚さ演算部３１で求められた厚さを補正する。

ここで、ライン型検出器１２の検出結果は、前述した通り、以下の（Ａ）〜（Ｃ）に示す要因の影響を受けたものである。
（Ａ）放射線のＸ方向における強度分布
（Ｂ）シートＳＴのＸ方向における厚さ分布
（Ｃ）検出素子１２ａの器差
これに対し、校正用検出器１４の検出結果は、以下の（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）に示す要因の影響を受けたものである。
（Ａ）放射線のＸ方向における強度分布
（Ｂ）シートＳＴのＸ方向における厚さ分布
（Ｄ）移動方向Ｄ１への移動時における位置誤差

信号処理装置３０は、まずライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出結果を用いてシートＳＴの厚さを求め、次にそれら厚さの差分を示す補正値を求め、ライン型検出器１２の検出結果を用いて求められたシートＳＴの厚さを補正値で補正することによって、上記（Ａ），（Ｂ）に示す要因による影響を排除する。尚、上記（Ｄ）に示す要因による影響は、第１実施形態と同様に無視できる程度に小さい。

具体的に、ライン型検出器１２の検出結果から得られた厚さをＴ１（ｉ）とし、校正用検出器１４の検出結果から得られた厚さをＴ２（ｉ）とすると、補正値算出部３３は、以下の（２）式に示す演算を行うことによって補正値Δ（ｉ）を算出する。
Δ（ｉ）＝Ｑ・Ｔ１（ｉ）−Ｔ２（ｉ） …（２）
但し、上記（２）中の変数Ｑは、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果から得られた厚さと、校正用検出器１４の検出結果から得られた厚さとの比（Ｑ＝Ｔ１（０）／Ｔ２（０））である。

補正部３４は、以下の（３）式に示す演算を行うことにより、ライン型検出器１２の検出結果から得られた厚さＴ１（ｉ）を補正する。
Ｔ１（ｉ）−Δ（ｉ） …（３）
上記の（３）に示す演算によって得られた厚さは、上記（Ａ），（Ｂ）に示す要因による影響が排除されたものになる。

次に、上記構成の厚さ検査装置２の動作について説明する。尚、本実施形態においても、シートＳＴの搬送が停止されており、シートＳＴ（或いは、シートＳＴを繋ぐダミーシート）が筐体１０の切欠部１０ａに介挿されている状態で行われるライン型検出器１２の検出結果を校正する際の動作について主に説明する。

図７は、本発明の第２実施形態における動作を示すフローチャートの例である。厚さ検査装置１の動作が開始されると、まず放射線源１１からシートＳＴの底面に対してＸ方向に延びるライン状の放射線が照射され、シートＳＴを通過したライン状の放射線がライン型検出器１２で検出される（ステップＳ２１）。ライン型検出器１２による放射線の検出が終了すると、筐体１０に収容された不図示の機構によって校正用検出器１４の移動方向Ｄ１（例えば、＋Ｘ方向）への移動が開始され、放射線源１１から放射されるライン状の放射線が校正用検出器１４で検出される（ステップＳ２２）。尚、ライン型検出器１２及び校正用検出器１４による検出結果は、信号処理装置３０に入力される。

ライン型検出器１２の検出結果が信号処理装置３０に入力されると、厚さ演算部３１において厚さ演算が行われてシートＳＴの厚さが検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に求められる（ステップＳ２３）。同様に、校正用検出器１４の検出結果が信号処理装置３０に入力されると、厚さ演算部３２において厚さ演算が行われてシートＳＴの厚さが検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に求められる（ステップＳ２４）。

厚さ演算部３１の演算結果は補正値算出部３３と補正部３４とに出力される一方で、厚さ演算部３２の演算結果は補正値算出部３３のみに出力される。厚さ演算部３１，３２の演算結果が入力されると、補正値算出部３３において、原点位置における厚さの比Ｑが算出される（ステップＳ２５）。具体的には、厚さ演算部３１で求められた原点位置における厚さＴ１（０）を、厚さ演算部３２で求められた原点位置における厚さＴ２（０）で除算することによって比Ｑが算出される。

次いで、補正値算出部３３において、厚さ演算部３１で求められた厚さＴ１（ｉ）を正規化する処理が行われる（ステップＳ２６）。具体的には、上記のステップＳ２５で算出された比Ｑを、厚さ演算部３１で求められた厚さＴ１（ｉ）に乗算する処理が行われる。そして、補正値算出部３３において、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎の補正値Δ（ｉ）を算出する処理が行われる（ステップＳ２７）。具体的には、ステップＳ２６で正規化された厚さＴ１（ｉ）から、厚さ演算部３２で求められた厚さＴ２（ｉ）を減ずる処理が行われる。

補正値算出部２３で算出された補正値Δ（ｉ）は補正部３４に出力され、補正部３４において、厚さ演算部３１で求められた厚さＴ１（ｉ）を補正値Δ（ｉ）で補正する処理が行われる（ステップＳ２８）。具体的には、前述した（３）式に示す演算が行われる。以上の処理によって得られるシートＳＴの厚さは、前述した（Ａ）に示す放射線のＸ方向における強度分布の要因による影響と、前述した（Ｂ）に示すシートＳＴのＸ方向における厚さ分布の要因による影響とが排除されたものである。

尚、以上の説明では、理解を容易にするために、補正値算出部３３で行われる処理をステップＳ２５〜Ｓ２７の処理に分解して説明したが、前述した（２）式に示す演算を行うことにより、ステップＳ２６，Ｓ２７の処理をまとめて行うようにしても良い。このような処理を行うことにより、演算や処理に要する時間を短縮することができる。また、ステップＳ２１，Ｓ２２及びステップＳ２３，Ｓ２４の順番を適宜入れ替えたりまとめたりしても良い。

以上の通り、本実施形態では、移動方向Ｄ１に沿って移動可能な校正用検出器１４をシートＳＴとライン型検出器１２との間に設け、ライン型検出器１２の検出結果から得られるシートの厚さを、校正用検出器１４の検出結果から得られるシートの厚さを用いて校正している。このため、放射線源１１とライン型検出器１２との間にシートＳＴやダミーシートが配置されている状態であっても、放射線のＸ方向における強度分布の要因による影響とシートＳＴのＸ方向における厚さ分布の要因による影響とが排除されたシートＳＴの厚さを得ることができる。

〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態による放射線検査装置としての厚さ検査装置を示す図であって、（ａ）は正面透視図であり、（ｂ）は側面透視図である。図８に示す通り、本実施形態の厚さ検査装置３は、図１に示す厚さ検査装置１が備える校正用検出器１３と図５に示す厚さ検査装置２が備える校正用検出器１４との双方を備える構成である。

図９は、本発明の第３実施形態における信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図９に示す通り、信号処理装置４０（校正装置）は、図６に示す信号処理装置３０が備える厚さ演算部３１〜補正部３４に除算部４１を追加した構成である。除算部４１は、校正用検出器１３の検出信号の検出結果を用いてライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出結果を校正する。

具体的には、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果と校正用検出器１３の検出結果との比を求め、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎にライン型検出器１２の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算した値に上記の比を乗算することによりライン型検出器１２の検出結果を校正する。同様に、原点位置における校正用検出器１４の検出結果と校正用検出器１３の検出結果との比を求め、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に校正用検出器１４の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算した値に上記の比を乗算することにより校正用検出器１４の検出結果を校正する。尚、以上の処理によって校正されたライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出結果は、原点位置における値が「１」になるように正規化されている。

除算部４１は、検査位置毎にライン型検出器１２の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算することによって、ライン型検出器１２の検出結果から上記（Ａ）に示す要因による影響を排除する。同様に検査位置毎に校正用検出器１４の検出結果から校正用検出器１３の検出結果を除算することによって、校正用検出器１４の検出結果から上記（Ａ）に示す要因による影響を排除する。

具体的に、ライン型検出器１２の検出結果をＡ（ｉ）とし、校正用検出器１３の検出結果をＢ（ｉ）とし、校正用検出器１４の検出結果をＣ（ｉ）とすると、除算部４１は、以下の（４）式に示す演算を行うことによってライン型検出器１２の検出結果から上記（Ａ）に示す要因による影響を排除し、以下の（５）式に示す演算を行うことによって校正用検出器１４の検出結果から上記（Ａ）に示す要因による影響を排除している。
Ｒ１・Ａ（ｉ）／Ｂ（ｉ） …（４）
Ｒ２・Ｃ（ｉ）／Ｂ（ｉ） …（５）

但し、上記（４）中の変数Ｒ１は、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果と、校正用検出器１３の検出結果との比（Ｒ１＝Ａ（０）／Ｂ（０））である。また、上記（５）中の変数Ｒ２は、原点位置における校正用検出器１３の検出結果と、校正用検出器１４の検出結果との比（Ｒ２＝Ｃ（０）／Ｂ（０））である。

次に、上記構成の厚さ検査装置３の動作について説明する。尚、本実施形態においても、シートＳＴの搬送が停止されており、シートＳＴ（或いは、シートＳＴを繋ぐダミーシート）が筐体１０の切欠部１０ａに介挿されている状態で行われるライン型検出器１２の検出結果を校正する際の動作について主に説明する。

図１０は、本発明の第３実施形態における動作を示すフローチャートである。厚さ検査装置１の動作が開始されると、まず放射線源１１からシートＳＴの底面に対してＸ方向に延びるライン状の放射線が照射され、シートＳＴを通過したライン状の放射線がライン型検出器１２で検出される（ステップＳ３１）。ライン型検出器１２による放射線の検出が終了すると、校正用検出器１３，１４の移動方向Ｄ１（例えば、＋Ｘ方向）への移動が順次開始され、放射線源１１から放射されるライン状の放射線が校正用検出器１３，１４で順次検出される（ステップＳ３２）。尚、ライン型検出器１２及び校正用検出器１３，１４による検出結果は、信号処理装置４０に入力される。

ライン型検出器１２及び校正用検出器１３，１４の検出結果が信号処理装置４０に入力されると、除算部４１において、原点位置におけるライン型検出器１２と校正用検出器１３との検出結果の比Ｒ１が算出される（ステップＳ３３）。具体的には、原点位置におけるライン型検出器１２の検出結果Ａ（０）を、原点位置における校正用検出器１３の検出結果Ｂ（０）で除算することによって比Ｒ１が算出される。次いで、除算部４１において、原点位置における校正用検出器１３，１４の検出結果の比Ｒ２が算出される（ステップＳ３４）。具体的には、原点位置における校正用検出器１４の検出結果Ｃ（０）を、原点位置における校正用検出器１３の検出結果Ｂ（０）で除算することによって比Ｒ２が算出される。

次いで、除算部４１において、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、ライン型検出器１２の検出結果を、校正検出器１３の検出結果で除算する処理が行われる（ステップＳ３５）。具体的には、ライン型検出器１２の検出結果Ａ（ｉ）を、校正検出器１３の検出結果Ｂ（ｉ）で除算する処理が行われる。そして、除算部４１において、除算されたライン型検出器１２の検出結果を正規化する処理が行われる（ステップＳ３６）。具体的には、上記のステップＳ３３で算出された比Ｒ１を、上記のステップＳ３５で除算されたライン型検出器１２の検出結果に乗算する処理が行われる。

また、除算部４１において、検査位置Ｘ_０〜Ｘ_Ｎ−１毎に、校正用検出器１４の検出結果を、校正検出器１３の検出結果で除算する処理が行われる（ステップＳ３７）。具体的には、校正用検出器１４の検出結果Ｃ（ｉ）を、校正検出器１３の検出結果Ｂ（ｉ）で除算する処理が行われる。そして、除算部４１において、除算された校正用検出器１４の検出結果を正規化する処理が行われる（ステップＳ３８）。具体的には、上記のステップＳ３４で算出された比Ｒ２を、上記のステップＳ３７で除算された校正用検出器１４の検出結果に乗算する処理が行われる。

以上の処理が終了すると、ステップＳ３６で正規化されたライン型検出器１２の検出結果が厚さ演算部３１に出力されるとともに、ステップＳ３８で正規化された校正用検出器１４の検出結果が厚さ演算部３２に出力される。そして、図７に示すステップＳ２３〜Ｓ２８の処理が順次行われる。

尚、以上の説明では、理解を容易にするために、除算部４１で行われる処理をステップＳ３３〜Ｓ３８の処理に分解して説明したが、前述した（４）式に示す演算を行うことによりステップＳ３５，Ｓ３６の処理をまとめて行うとともに、前述した（５）式に示す演算を行うことによりステップＳ３７，Ｓ３８の処理をまとめて行うようにしても良い。このような処理を行うことにより、演算に要する時間を短縮することができる。

以上の通り、本実施形態では、移動方向Ｄ１に沿って移動可能な校正用検出器１３を放射線源１１とシートＳＴとの間に設けるとともに、移動方向Ｄ１に沿って移動可能な校正用検出器１４をシートＳＴとライン型検出器１２との間に設け、ライン型検出器１２及び校正用検出器１４の検出結果を、校正用検出器１４の検出結果を用いて校正してから、第２実施形態のステップＳ２３〜Ｓ２８の処理を行っている。このため、放射線源１１とライン型検出器１２との間に、大きな厚さを有するシートＳＴやダミーシートが配置されている状態であっても、放射線のＸ方向における強度分布の要因による影響とシートＳＴのＸ方向における厚さ分布の要因による影響とが排除されたシートＳＴの厚さを精度良く得ることができる。

以上、本発明の実施形態による放射線検査装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、校正用検出器１３，１４をＸ方向に複数回に亘って往復運動させつつ放射線を検出し、各々の検出結果を平均化することで精度向上を図ることができる。また、以上の説明では、原点位置における値が「１」になるように正規化を行う例について説明したが、ライン型検出器１２の検出結果の取り扱いを容易にするために、正規化した後で適当な定数を乗算しても良い。

また、上記実施形態では、校正用検出器１３，１４が、シリコン・フォトダイオード等の半導体検出素子を備える例について説明したが、校正用検出器１３，１４にはシンチレーション検出器、計数管、或いは電離箱等が設けられていても良い。つまり、放射線源１１から放射される放射線の波長域や性質に応じて校正用検出器１３，１４に設ける検出器を適宜選択すればよい。

また、ライン型検出器１２と校正用検出器１３，１４との距離に応じて検出結果を補正する処理を追加しても良い。更には、ライン型検出器１２が備える検出素子１２ａが配置されているＸ方向の位置や校正用検出器１３，１４のＸ方向の位置に応じて変化する放射線源１１とのなす角に応じて検出結果を補正する処理を追加しても良い。

また、上記実施形態では、理解を容易にするために、校正用検出器１３のみを備える形態（第１実施形態）、校正用検出器１４のみを備える形態（第２実施形態）、及び校正用検出器１３，１４の双方を備える形態（第３実施形態）について説明した。しかしながら、校正用検出器１３，１４の双方を備える構成にして、ユーザの指示に応じて図４，図７，図１０に示す処理を切り替え可能にすることが望ましい。

１〜３ 放射線検査装置
１１ 放射線源
１２ ライン型検出器
１３，１４ 校正用検出器
２０，３０，４０ 信号処理装置
２１ 除算部
３１，３２ 厚さ演算部
３３ 補正値算出部
３４ 補正部
４１ 除算部
Ｄ１ 移動方向
ＳＴ シート

Claims (5)

1. 放射線を用いて検査対象物を検査する放射線検査装置において、
   前記検査対象物の一方側に配置されて前記検査対象物上に設定された検査方向に延びるライン状の放射線を前記検査対象物に照射する放射線源と、
   前記検査対象物の他方側に配置されて前記検査対象物を透過したライン状の放射線を検出するライン型検出器と、
   前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に配置され、前記検査方向に沿って移動しつつ前記放射線源からの放射線を検出する校正用検出器と、
   前記校正用検出器の検出結果を用いて前記ライン型検出器の検出結果を校正する校正装置と
   を備えており、
   前記校正装置は、前記ライン型検出器の検出結果に基づいて、前記検査方向における検査位置毎に前記検査対象物の厚さを求める第１演算部と、
   前記校正用検出器の検出結果に基づいて、前記検査方向における検査位置毎に前記検査対象物の厚さを求める第２演算部と、
   前記検査方向における検査位置毎に、前記第１，第２演算部で求められた前記検査対象物の厚さの差分を示す補正値を求める補正値算出部と、
   前記検査方向における検査位置毎に、前記第１演算部で求められた前記検査対象物の厚さを前記補正値算出部で求められた補正値で補正する補正部と
   を備えることを特徴とする放射線検査装置。
2. 前記補正値算出部は、前記第１演算部で求められた前記検査方向の予め定められた原点位置における前記検査対象物の厚さと、前記第２演算部で求められた前記原点位置における前記検査対象物の厚さとの差を用いて、前記第１，第２演算部で求められた前記検査対象物の前記原点位置における厚さを同値化することを特徴とする請求項１記載の放射線検査装置。
3. 前記校正用検出器は、前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に加えて、前記放射線源と前記検査対象物との間にも配置されており、
   前記校正装置は、前記検査方向における検査位置毎に、前記第１演算部で用いられる前記ライン型検出器の検出結果を前記放射線源と前記検査対象物との間に配置された第１校正用検出器の検査結果で除算し、前記第２演算部で用いられる前記検査対象物と前記ライン型検出器との間に配置された第２校正用検出器の検出結果を前記第１校正用検出器の検査結果で除算する除算部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放射線検査装置。
4. 前記除算部は、前記検査方向の予め定められた原点位置における前記ライン型検出器及び前記校正用検出器の検出結果との比を用いて、前記ライン型検出器の検出結果を正規化することを特徴とする請求項３記載の放射線検査装置。
5. 前記検査方向は、前記検査対象物の搬送方向に対して交差する方向に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の放射線検査装置。

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