JP6358812B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を用いて被検査物を検査するＸ線検査装置に関し、特に、Ｘ線ラインセンサを被検査物の搬送方向に複数備えるＸ線検査装置に関するものである。

一般に、Ｘ線検査装置は、搬送路上を所定間隔で順次搬送されてくる各品種の被検査物（例えば、肉、魚、加工食品、医薬品など）にＸ線発生器からＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線の透過量を検出することで、被検査物中の異物（金属、ガラス、石、骨など）の有無や欠品の有無などを検査するようになっている。

この種のＸ線検査装置には、Ｘ線ラインセンサを被検査物の搬送方向に複数本併設し、複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成することにより、検査精度を向上させるようにしたものがある。このＸ線検査装置では、各Ｘ線ラインセンサの検出タイミングにズレ（時間差）が発生し、合成画像における被検査物のエッジが不明瞭になったり、微小な異物のコントラストが低下してしまうため、異物検査性能や形状検査性能が低下してしまう。

これに対し、従来、各Ｘ線ラインセンサの間隔および被検査物の搬送速度に基づいて、搬送方向の上流側のＸ線ラインセンサほどそのＸ線ラインセンサからの検出信号の出力を遅延させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のＸ線検査装置によれば、適切な遅延時間を設定することにより、複数のＸ線ラインセンサ間での検出タイミングの時間差および画像の位置ズレを低減することができる。

特開２０１１−１４５２５３号公報

しかしながら、従来のＸ線検査装置は、各Ｘ線ラインセンサをその間隔が高精度で設計値になるように組み付けることには技術上の限界があり、また、組み付け後の各Ｘ線ラインセンサの間隔を高精度で計測することにも技術上の限界があった。すなわち、各Ｘ線ラインセンサの間隔は、組み付け誤差や計測誤差が含まれている。また、被検査物の搬送速度においても、設定速度と実速度との間に差が発生している。このため、各Ｘ線ラインセンサの間隔と被検査物の搬送速度とを変数として算出した遅延時間を適用しても、各Ｘ線ラインセンサからの検出信号のタイミングを高精度で一致させることができなかった。

ここで、合成画像上において各Ｘ線ラインセンサからの検出信号に基づく被検査物の境界が一致するようにソフトウェア的な処理を行うことも考えられるが、この場合、合成画像上での位置調整は画素単位で行われるため、１画素未満の精度で位置ズレを一致させることができないという問題があった。

また、従来のＸ線検査装置は、Ｘ線発生器から放射状にＸ線が照射されることによる拡大効果があるため、複数のＸ線ラインセンサ間での検出タイミングの時間差は、搬送面から高い位置では小さく、搬送面に近い位置では大きくなり、一定ではない。このため、被検査物中の所望の高さの部位を精度良く検査をしようとする場合、各Ｘ線ラインセンサからの検出信号に対して、所望する高さに応じた最適な遅延時間を適用する必要があった。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、被検査物中の搬送面からの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送面上で所定搬送速度で搬送する搬送部と、前記搬送面上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器と、前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサと、前記搬送面からの高さを指定する設定操作部と、下流側の前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接する前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングに対して、前記設定操作部で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させるタイミング遅延部と、前記タイミング遅延部が用いる前記遅延時間を前記所定搬送速度における前記搬送面からの高さの関数として予め記憶する遅延時間記憶部と、前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部と、前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部と、前記遅延時間記憶部に予め記憶される前記遅延時間を設定する遅延時間設定部とを備え、前記搬送部は、基材と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の所定高さに配置された被検知部材と、を有するテストピースを前記所定搬送速度で搬送し、前記遅延時間設定部は、前記所定高さが第１所定高さである前記被検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差として計測する第１検出タイミング差計測処理と、前記所定高さが第２所定高さである前記被検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差として計測する第２検出タイミング差計測処理と、前記第１検出タイミング差と前記第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として前記遅延時間を設定する遅延時間設定処理と、を実行することを特徴とする。
この構成により、所定搬送速度における搬送面からの高さの関数として遅延時間を遅延時間記憶部に予め記憶しておくことで、下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサの検出タイミングに対して、設定操作部で指定された搬送面からの高さに応じた遅延時間だけタイミング遅延部が遅らせることができる。
このため、設定操作部で指定された搬送面からの高さに応じた最適な遅延時間を用いることができ、所定速度における上流側と下流側のＸ線ラインセンサからの検出信号のタイミングを、タイミングのズレが１画素未満となる高い精度で一致させることができる。したがって、被検査物中の搬送面からの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができる。

この構成により、所定高さが第１所定高さおよび第２所定高さの被検知部材をそれぞれ用いて、第１検出タイミング差および第２検出タイミング差を計測することで、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

このため、被検知部材の高さが異なる２つのテストピースをそれぞれ搬送面上で順次搬送することにより、または、１つのテストピースを正立と倒立の状態でそれぞれ搬送面上で順次搬送することにより、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。したがって、上流側と下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングに、搬送面からの所望の高さに応じた最適な遅延時間を設定することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送面上で所定搬送速度で搬送する搬送部と、前記搬送面上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器と、前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサと、前記搬送面からの高さを指定する設定操作部と、下流側の前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接する前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングに対して、前記設定操作部で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させるタイミング遅延部と、前記タイミング遅延部が用いる前記遅延時間を前記所定搬送速度における前記搬送面からの高さの関数として予め記憶する遅延時間記憶部と、前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部と、前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部と、前記遅延時間記憶部に予め記憶される前記遅延時間を設定する遅延時間設定部とを備え、前記搬送部は、基材と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の第１所定高さに配置された第１被検知部材と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の第２所定高さに配置された第２被検知部材と、有するテストピースを前記所定搬送速度で搬送し、前記遅延時間設定部は、前記第１検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差として計測する第１検出タイミング差計測処理と、前記第２検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差として計測する第２検出タイミング差計測処理と、前記第１検出タイミング差と前記第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として前記遅延時間を設定する遅延時間設定処理と、を実行することを特徴とする。
この構成により、所定搬送速度における搬送面からの高さの関数として遅延時間を遅延時間記憶部に予め記憶しておくことで、下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサの検出タイミングに対して、設定操作部で指定された搬送面からの高さに応じた遅延時間だけタイミング遅延部が遅らせることができる。
このため、設定操作部で指定された搬送面からの高さに応じた最適な遅延時間を用いることができ、所定速度における上流側と下流側のＸ線ラインセンサからの検出信号のタイミングを、タイミングのズレが１画素未満となる高い精度で一致させることができる。したがって、被検査物中の搬送面からの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができる。

この構成により、所定高さが第１所定高さおよび第２所定高さの第１検知部材と第２検知部材を有する１つのテストピースを用いて、第１検出タイミング差および第２検出タイミング差を計測することで、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

このため、１つのテストピースを搬送面上で１回搬送することにより、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

したがって、容易に、かつ、短時間で、上流側と下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングに、搬送面からの所望の高さに応じた最適な遅延時間を設定することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の一方に配置されることを特徴とする。

この構成により、被検知部材が薄板状に形成されることで、被検知部材の端部に対する検出信号を精度良く計測することができる。また、被検知部材が基材の上端部または下端部の一方に配置されることで、１つのテストピースを正立させた状態と倒立させた状態との所定高さの差を大きくすることができるので、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を精度良く設定することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記第１被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の一方に配置され、前記第２被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の他方に配置されたことを特徴とする。

この構成により、第１検知部材と第２検知部材の高さの差を大きくすることができるので、第１検出タイミング差と第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として遅延時間を精度良く設定することができる。

本発明は、被検査物中の搬送面からの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができるＸ線検査装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の側面および内部構成を示す図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置のＸ線検出器の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、Ｘ線検出器の上面図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の遅延時間記憶部に記憶される搬送面からの高さと遅延時間との相関を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の遅延時間設定部が遅延時間を設定する際に用いるテストピースの斜視図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置で検出タイミング差を測定する状態を示す側面図であり、（ｂ）は、２つの検出信号における検出タイミング差と遅延時間を説明する図である。 （ａ）は、下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングを遅延させたときの合成部の出力結果を示す図であり、（ｂ）は、検出タイミングを遅延させないときの合成部の出力結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず構成について説明する。図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、搬送部２と検出部３とを筐体４の内部に備え、表示器５を筐体４の前面上部に備えている。

搬送部２は、筐体４に対して水平に配置されたベルトコンベアの搬送面（ベルト面）２ａ上で、被検査物Ｗを所定間隔をおいて順次搬送するようになっている。搬送部２は、図１に示す駆動モータ６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中Ｘ方向）に向けて搬送するようになっている。筐体４内部において搬送面２ａ上を搬入口７から搬出口８まで貫通する空間は搬送路２１を形成している。

検出部３は、搬送路２１途中の検査空間２２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生源としてのＸ線発生器９と、このＸ線発生器９と搬送部２内に対向して配置されたＸ線検出器１０とを備えている。検出部３は、搬送路２１の途中の検査空間２２において、順次搬送される被検査物Ｗに対し、Ｘ線発生器９によりＸ線を照射するとともに、被検査物Ｗを透過するＸ線をＸ線検出器１０により検出するようになっている。

Ｘ線発生器９は、円筒状のＸ線管１２と、このＸ線管１２を絶縁油に浸漬した状態で収納する金属製の箱体１１とを備えており、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成するようになっている。

Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるよう箱体１１内に配置されている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。

ここで、Ｘ線管１２の陽極と陰極との間に流す電流（管電流）に比例して、Ｘ線管１２が発生するＸ線の強度は変化する。また、Ｘ線管１２の陽極と陰極との間に印加する電圧（管電圧）が高くなるに連れて、Ｘ線管１２が発生するＸ線の波長が短くなりＸ線の透過力が強くなる。このため、Ｘ線管１２の管電流および管電圧は、検出対象とする異物および被検査物Ｗの種類や搬送速度に応じて調整されるようになっている。

図２に示すように、搬送路２１内の天井部２１ａには、搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数個所にＸ線遮蔽用の遮蔽カーテン１６が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン１６は、Ｘ線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状（上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態）に加工したものから構成されており、検査空間２２から搬送路２１を介してＸ線が筐体４の外部に漏えいすることを防止するようになっている。

遮蔽カーテン１６は、本実施形態では、搬入口７と検査空間２２との間、および検査空間２２と搬出口８との間にそれぞれ２枚ずつ設けられており、１つの遮蔽カーテン１６が被検査物Ｗと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン１６がＸ線を遮蔽することで、漏えい基準量を超えることなくＸ線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路２１における遮蔽カーテン１６により囲まれた内側の空間は検査空間２２を構成している。

Ｘ線検出器１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、Ｙ方向に直線状に延在する複数のＸ線ラインセンサ５０、６０を搬送面２ａの下方に備えている。Ｘ線ラインセンサ５０はＸ方向上流側に配置され、Ｘ線ラインセンサ６０はＸ方向下流側に配置されている。Ｘ線ラインセンサ５０、６０は、同じエネルギーのＸ線を検出するシングルエナジー、または、Ｘ線を一方が高エネルギーで検出し他方が低エネルギーで検出するデュアルエナジーセンサーとして構成されている。

Ｘ線ラインセンサ５０は、複数のセンサモジュール５１、５２、５３、５４をＹ方向にそれぞれ直線状に接続したものから構成されている。Ｘ線ラインセンサ６０は、複数のセンサモジュール６１、６２、６３、６４をＹ方向にそれぞれ直線状に接続したものから構成されている。

各センサモジュール５１、５２、５３、５４、６１、６２、６３、６４は、それぞれＸ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａを基板５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ上に実装したものから構成されている。

Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、検出素子としてのフォトダイオード（図示せず）と、フォトダイオード上に設けられたシンチレータ（図示せず）とから構成されている。Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗに対してＸ線が照射されているとき、被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換するようになっている。また、Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、シンチレータで変換された光をフォトダイオードで受光し、受光した光を電気信号に変換して出力するようになっている。

Ｘ線検出器１０はＡ／Ｄ変換部４１を備えており、このＡ／Ｄ変換部４１は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０からの検出信号（輝度値データ）を画像にして異物を検出するためのデジタルデータに変換して濃度データとして出力するようになっている。

ここで、Ｘ線検出器１０がＡ／Ｄ変換部４１を備える代わりに、制御部４０がＡ／Ｄ変換部４１を備えるようにしてもよい。すなわち、Ｘ線検出器１０から制御部４０への出力を、デジタルデータに変換された後の濃度データとする代わりに、デジタルデータに変換される前の輝度値データをＸ線検出器１０の側で出力し、制御部４０の側で輝度値データをデジタルデータである濃度データに変換するように構成してもよい。

図２に示すように、Ｘ線検査装置１は制御部４０を備え、この制御部４０は、Ｘ線検出器１０からの検出信号に基づいて被検査物Ｗの良否判定を行うようになっている。また、制御部４０は、被検査物Ｗの良否判定の他に、Ｘ線検査装置１全体の制御を行うようになっている。

制御部４０は、一時記憶部４２と、合成部４６と、判定部４８と、表示器５と、設定操作部４９とを備え、一時記憶部４２に記憶されたＸ線ラインセンサ５０、６０からの検出データを合成部４６で合成し、合成画像に基づいて判定部４８で被検査物Ｗの良否を判定し、判定結果を表示器５により表示するようになっている。

また、本実施形態では、制御部４０は、タイミング遅延部４４と、遅延時間記憶部４５と、遅延時間設定部４７とを備え、タイミング遅延部４４は、遅延時間設定部４７により予め設定および遅延時間記憶部４５に記憶された遅延時間を用いて、Ｘ線ラインセンサ５０に対するＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを調整するようになっている。

一時記憶部４２は、データを高速に記憶および読み出しが可能な半導体メモリ等から構成されており、Ｘ線ラインセンサ５０、６０からの検出データ（濃度データ）を一時的に記憶するようになっている。

合成部４６は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出データを一時記憶部４２から読み出すとともに、読み出した検出データを合成して被検査物Ｗに対応する画像データとして出力するようになっている。

判定部４８は、合成部４６で合成された濃度データに対して被検査物Ｗと異物との判別を行って異物の混入の有無を判定するようになっている、表示器５は、判定部４８による判定結果を表示するようになっている。判定部４８は、合成部４６で合成された画像データ１０ｄｍ（濃度データ）に基づいて、被検査物Ｗの中から異物を検出し、異物の混入の有無を判定するようになっている。

設定操作部４９は、不図示のキーボードおよびタッチパネルを備えており、Ｘ線発生器９のＸ線出力の設定や、搬送速度等の検査パラメータの設定操作、動作モードの選択操作が行われるようになっている。また、設定操作部４９は、後述する設定モード（第１設定モード、第２設定モード）で用いるテストピースＷｐの被検知部材の高さの入力操作や、通常運用モードで検査する被検査物Ｗ中の搬送面２ａからの所望部位の高さの入力操作が行われるようになっている。

タイミング遅延部４４は、下流側のＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して、設定操作部４９で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させるようになっている。ここで、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングとは、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の蓄積（蓄光）開始のタイミングである。

遅延時間記憶部４５は、所定搬送速度における搬送面２ａからの高さに応じた遅延時間を予め記憶している。具体的には、図４に示すように、遅延時間記憶部４５には、所定搬送速度における搬送面２ａからの高さｈと遅延時間ｔとの相関が記憶されている。遅延時間記憶部４５は、所定搬送速度における搬送面２ａからの高さの関数（ｔ＝ｆ（ｈ））として遅延時間ｔを記憶している。高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）は、遅延時間設定部４７によって設定されるようになっている。また、遅延時間の設定には、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すテストピースＷｐが用いられる。

ここで、遅延時間ｔは、Ｘ線発生器９とＸ線ラインセンサ５０、６０をそれぞれ結ぶ直線上を、被検査物Ｗの高さｈの部位が横切るタイミングの差（以下、検出タイミング差）に等しい時間に設定される。詳細は後述するが、遅延時間設定部４７は、高さｈ１、ｈ２での検出タイミング差Δｔ（１）、Δｔ（２）を予めそれぞれ計測しておき、この検出タイミング差Δｔ（１）、Δｔ（２）に等しい値を、高さｈ１、ｈ２に対応する遅延時間ｔ１、ｔ２として設定するようになっている。さらに、遅延時間設定部４７は、計測により既知となった２点（ｈ１、ｔ１）、（ｈ２、ｔ２）から回帰直線を求め、この回帰直線を、図４の関数（直線）として遅延時間記憶部４５に記憶させるようになっている。

なお、２点（ｈ１、ｔ１）、（ｈ２、ｔ２）が取得できれば一意に回帰直線の関数が決定できるため、遅延時間設定部４７は、２点（ｈ１、ｔ１）、（ｈ２、ｔ２）を遅延時間記憶部４５に記憶させておいた上で、設定操作部４９から高さｈが指定された後に回帰直線の関数の算出とこの高さｈに対応する遅延時間の設定を行うようにしてもよい。

ここで、制御部４０が実行する動作モードとしては、通常運用モードと設定モードとがある。設定モードには更に第１設定モードと第２設定モードがある。制御部４０は、設定操作部４９で指定された動作モードに従って、通常運用モードまたは設定モード（第１設定モード、第２設定モード）を選択的に実行するようになっている。

通常運用モードとは、被検査物Ｗに対して異物の有無等の検査を行う動作モードである。設定モードとは、搬送部２によりテストピースＷｐを搬送することで、高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を求め、遅延時間記憶部４５に記憶させる動作モードである。

設定モードのうち第１設定モードは、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すテストピースＷｐを搬送面２ａ上でそれぞれ搬送することで高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を設定するモードであり、第２設定モードは、図５（ｃ）に示すテストピースＷｐを搬送面２ａ上で１回搬送することで高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を設定するモードである。

図５（ａ）、図５（ｂ）に示すテストピースＷｐは、基材６５と被検知部材７０とを備えている。基材６５は、密度が低くＸ線を遮蔽し難い（Ｘ線透過率の高い）材質のものから構成されている。基材６５としては、例えば発泡スチロールが適している。被検知部材７０は、基材６５よりも密度が高くＸ線を遮蔽し易い（Ｘ線透過率の低い）材質の薄板から構成されており、基材６５内の所定高さに配置されている。被検知部材７０としては、例えばステンレス、鉛、タングステン等が適している。

動作モードが第１設定モードであるとき、遅延時間設定部４７は、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すテストピースＷｐが搬送面２ａ上で所定搬送速度で順次搬送されている状態で、高さｈと遅延時間ｔとの相関を設定するようになっている。

また、動作モードが第１設定モードであるとき、遅延時間設定部４７は、以下に説明する第１検出タイミング差計測処理、第２検出タイミング差計測処理、遅延時間設定処理を実行するようになっている。

遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理において、図５（ａ）に示すような、第１所定高さｈ１である被検知部材７０に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差Δｔ（１）として計測するようになっている。

また、遅延時間設定部４７は、第２検出タイミング差計測処理において、図５（ｂ）に示すような、第２所定高さｈ２である被検知部材７０に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差Δｔ（２）として計測するようになっている。

具体的には、図６（ａ）に示すように、テストピースＷｐが搬送面２ａ上を所定速度Ｖで搬送されるとき、Ｘ線ラインセンサ５０とＸ線ラインセンサ６０の各検出信号の間には、図６（ｂ）に示すように、検出タイミング差が生じる。この検出タイミング差と等しい遅延時間でＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングを遅延させることで、Ｘ線ラインセンサ５０の検出信号とＸ線ラインセンサ６０の検出信号のタイミングを一致させることができる。

そこで、遅延時間設定部４７は、遅延時間設定処理において、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定するようになっている。すなわち、遅延時間設定処理では、第１検出タイミング差計測処理および第２検出タイミング差計測処理で計測された２点から高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を表す回帰直線を求めている。なお、テストピースＷｐは、被検知部材７０が第１所定高さｈ１であるものと、被検知部材７０が第２所定高さｈ２であるものの２つを必ずしも用意する必要はない。被検知部材７０が第１所定高さｈ１であるテストピースＷｐを正立と倒立で用いることで、倒立状態のテストピースＷｐを、被検知部材７０の所定高さが第２所定高さｈ２のテストピースＷｐであるものとして用いることができる。また、１つのテストピースＷｐを倒立させて用いる場合、被検知部材７０がテストピースＷｐの上端部または下端部の一方に配置されることが好ましい。この場合、第１所定高さｈ１と第２所定高さｈ２の差を大きくすることができるため、高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を表す回帰直線を精度良く求めることができる。

図５（ｃ）に示すテストピースＷｐは、基材６５と、第１被検知部材７１と、第２被検知部材７２とを備えている。第１被検知部材７１および第２被検知部材７２は、前述の被検知部材７０と同様に基材６５よりも密度が高くＸ線を遮蔽し易い（Ｘ線透過率の低い）材質の薄板から構成されているが、基材６５内の第１所定高さｈ１、および第２所定高さｈ２に配置されている。

動作モードが第２設定モードであるとき、遅延時間設定部４７は、図５（ｃ）に示すテストピースＷｐが搬送面２ａ上で所定搬送速度で搬送されている状態で、高さｈと遅延時間ｔとの相関を設定するようになっている。

動作モードが第２設定モードであるとき、遅延時間設定部４７が実行する第１検出タイミング差計測処理、第２検出タイミング差計測処理、遅延時間設定処理は以下のようになる。

遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理として、第１検知部材７１に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差Δｔ（１）として計測するようになっている。

また、遅延時間設定部４７は、第２検出タイミング差計測処理として、第２検知部材７２に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差Δｔ（２）として計測するようになっている。

ここで、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出信号の輝度は、第２被検知部材７２の先端の通過により１段階低下し、次いで、第１被検知部材７１の先端の通過により更に１段階低下する。このため、テストピースＷｐに第１被検知部材７１と第２被検知部材７２の両方が設けられている場合でも、輝度の２段階の低下が区別されることで、遅延時間設定部４７が第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）の両方を計測することができる。

また、遅延時間設定部４７は、遅延時間設定処理として、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定するようになっている。すなわち、遅延時間設定処理では、第１検出タイミング差計測処理および第２検出タイミング差計測処理で計測された２点から高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を表す回帰直線を求めている。なお、第１被検知部材７１と第２被検知部材７２は、テストピースＷｐの上端部または下端部の一方と他方に配置されることが好ましい。この場合、第１所定高さｈ１と第２所定高さｈ２の差を大きくすることができるため、高さｈと遅延時間ｔとの相関（関数）を表す回帰直線を精度良く求めることができる。

次に動作を説明する。動作モードが第１設定モードであるとき、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すテストピースＷｐが搬送面２ａ上で所定搬送速度で順次搬送されている状態で、遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理、第２検出タイミング差計測処理、遅延時間設定処理を実行し、高さｈと遅延時間ｔとの相関を設定する。

動作モードが第２設定モードであるとき、図５（ｃ）に示すテストピースＷｐが搬送面２ａ上で所定搬送速度で搬送されている状態で、遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理、第２検出タイミング差計測処理、遅延時間設定処理を実行し、高さｈと遅延時間ｔとの相関を設定する。

動作モードが通常運用モードであるとき、制御部４０は、所定搬送速度で搬送部２を駆動して被検査物Ｗを搬送するとともに、予め設定された強度でＸ線発生器９から被検査物ＷにＸ線を照射する。

次いで、制御部４０は、遅延時間設定部４７により予め遅延時間が設定および記憶された遅延時間記憶部４５を参照し、指定された搬送面２ａからの高さに応じた遅延時間を用いてタイミング遅延部４４によりＸ線ラインセンサ５０に対するＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを調整するようになっている。ここでは、タイミング遅延部４４は、下流側のＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して、設定操作部４９で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させる。

次いで、制御部４０は、Ｘ線検出器１０から出力されるＸ線ラインセンサ５０の濃度データとＸ線ラインセンサ６０の濃度データとを一時記憶部４２に記憶する。

次いで、制御部４０は、合成部４６により、図７（ａ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の濃度データの合成を行って、被検査物Ｗの形状に対応する画像データとして出力する。

図７（ａ）において、タイミング遅延部４４により検出タイミングが調整されたＸ線ラインセンサ５０、６０からの濃度データ５０ｄ、６０ｄは、合成部４６により合成（重ね合わせ）されるとともに被検査物Ｗの形状に対応する画像データ１０ｄｍ（濃度データ）として出力されている。

次いで、制御部４０は、判定部４８により、合成部４６で合成された画像データ１０ｄｍに基づいて、被検査物Ｗの中から異物を検出し、異物の混入の有無を判定し、合成部４６で合成された画像データとともに表示器５に表示する。

なお、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングが調整されていない場合、図７（ｂ）に示すように、合成部４６が出力する画像データ１０ｄｍは、Ｘ線ラインセンサ５０の濃度データ５０ｄに基づく被検査物Ｗの画像の境界と、Ｘ線ラインセンサ６０の濃度データ６０ｄに基づく被検査物Ｗの画像の境界とが一致しないものとなる。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、タイミング遅延部４４を備え、このタイミング遅延部４４は、下流側のＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して、設定操作部４９で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させている。また、タイミング遅延部４４が用いる遅延時間は、所定搬送速度における搬送面２ａからの高さの関数として予め遅延時間記憶部４５に記憶されている。

この構成により、所定搬送速度における搬送面２ａからの高さの関数として遅延時間を遅延時間記憶部４５に予め記憶しておくことで、下流側のＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを、上流側に隣接するＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して、設定操作部４９で指定された搬送面２ａからの高さに応じた遅延時間だけタイミング遅延部４４によって遅らせることができる。

このため、設定操作部４９で指定された搬送面２ａからの高さに応じた最適な遅延時間を用いることができ、所定速度における上流側と下流側のＸ線ラインセンサ５０、６０からの検出信号のタイミングを、タイミングのズレが１画素未満となる高い精度で一致させることができる。したがって、被検査物Ｗ中の搬送面２ａからの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、遅延時間記憶部４５に予め記憶される遅延時間を設定する遅延時間設定部４７を備えている。また、搬送部２は、基材６５と、この基材６５よりもＸ線透過率が低く基材６５内の所定高さに配置された被検知部材７０と、を有するテストピースＷｐを所定搬送速度で搬送している。また、遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理として、所定高さが第１所定高さである被検知部材７０に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差Δｔ（１）として計測している。また、遅延時間設定部４７は、第２検出タイミング差計測処理として、所定高さが第２所定高さである被検知部材７０に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差Δｔ（２）として計測している。更に遅延時間設定部４７は、遅延時間設定処理として、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定する。

この構成により、所定高さが第１所定高さおよび第２所定高さの被検知部材７０をそれぞれ用いて、第１検出タイミング差Δｔ（１）および第２検出タイミング差Δｔ（２）を計測することで、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

このため、被検知部材７０の高さが異なる２つのテストピースＷｐをそれぞれ搬送面２ａ上で順次搬送することにより、または、１つのテストピースＷｐを正立と倒立の状態でそれぞれ搬送面２ａ上で順次搬送することにより、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

したがって、上流側と下流側のＸ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングに、搬送面２ａからの所望の高さに応じた最適な遅延時間を設定することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、遅延時間記憶部４５に予め記憶される遅延時間を設定する遅延時間設定部４７を備えている。また、搬送部２は、基材６５と、この基材６５よりもＸ線透過率が低く基材６５内の第１所定高さに配置された第１被検知部材７１と、基材６５よりもＸ線透過率が低く基材６５内の第２所定高さに配置された第２被検知部材７２と、有するテストピースＷｐを所定搬送速度で搬送している。また、遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理として、第１検知部材７１に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差Δｔ（１）として計測している。また、遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差計測処理として、第２検知部材７２に対して、上流側のＸ線ラインセンサ５０からの検出信号と下流側のＸ線ラインセンサ６０からの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差Δｔ（２）として計測している。更に遅延時間設定部４７は、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定する。

この構成により、所定高さがそれぞれ第１所定高さｈ１および第２所定高さｈ２の第１検知部材７１と第２検知部材７２を有する１つのテストピースＷｐを用いて、第１検出タイミング差Δｔ（１）および第２検出タイミング差Δｔ（１）を計測することで、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

このため、１つのテストピースＷｐを搬送面２ａ上で１回搬送することにより、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を設定することができる。

したがって、容易に、かつ、短時間で、上流側と下流側のＸ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングに、搬送面２ａからの所望の高さに応じた最適な遅延時間を設定することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、被検知部材７０は、薄板状に形成され、かつ、基材６５の上端部または下端部の一方に配置されている。

この構成により、被検知部材７０が薄板状に形成されることで、被検知部材７０の端部に対する検出信号を精度良く計測することができる。また、被検知部材７０が基材６５の上端部または下端部の一方に配置されることで、１つのテストピースＷｐを正立させた状態と倒立させた状態との所定高さの差を大きくすることができるので、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を精度良く設定することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、第１被検知部材７１は、薄板状に形成され、かつ、基材６５の上端部または下端部の一方に配置され、第２被検知部材７２は、薄板状に形成され、かつ、基材の上端部または下端部の他方に配置されている。

この構成により、第１検知部材７１と第２検知部材７２の高さの差を大きくすることができるので、第１検出タイミング差Δｔ（１）と第２検出タイミング差Δｔ（２）とから回帰される線形の関数として遅延時間を精度良く設定することができる。

以上のように、本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物中の搬送面からの所望の高さの部位に対して精度良く検査を行うことができるという効果を有し、Ｘ線ラインセンサを被検査物の搬送方向に複数備えるＸ線検査装置として有用である。

１ Ｘ線検査装置
２ 搬送部
２ａ 搬送面
３ 検出部
５ 表示器
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１２ Ｘ線管
２１ 搬送路
２２ 検査空間
４４ タイミング遅延部
４５ 遅延時間記憶部
４６ 合成部
４７ 遅延時間設定部
４８ 判定部
４９ 設定操作部
５０、６０ Ｘ線ラインセンサ
５１、５２、５３、５４、６１、６２、６３、６４ センサモジュール
５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ Ｘ線検知部
５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ 基板
６５ 基材
７０ 被検知部材
７１ 第１被検知部材
７２ 第２被検知部材
Ｗ 被検査物
Ｗｐ テストピース

Claims (4)

1. 被検査物（Ｗ）を搬送面（２ａ）上で所定搬送速度（Ｖ）で搬送する搬送部（２）と、
   前記搬送面上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器（９）と、
   前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサ（５０、６０）と、
   前記搬送面からの高さを指定する設定操作部（４９）と、
   下流側の前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接する前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングに対して、前記設定操作部で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させるタイミング遅延部（４４）と、
   前記タイミング遅延部が用いる前記遅延時間を前記所定搬送速度における前記搬送面からの高さの関数として予め記憶する遅延時間記憶部（４５）と、
   前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部（４６）と、
   前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部（４８）と、
   前記遅延時間記憶部に予め記憶される前記遅延時間を設定する遅延時間設定部（４７）とを備え、
   前記搬送部は、基材（６５）と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の所定高さに配置された被検知部材（７０）と、を有するテストピース（Ｗｐ）を前記所定搬送速度で搬送し、
   前記遅延時間設定部は、
   前記所定高さが第１所定高さである前記被検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差として計測する第１検出タイミング差計測処理と、
   前記所定高さが第２所定高さである前記被検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差として計測する第２検出タイミング差計測処理と、
   前記第１検出タイミング差と前記第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として前記遅延時間を設定する遅延時間設定処理と、を実行することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 被検査物（Ｗ）を搬送面（２ａ）上で所定搬送速度（Ｖ）で搬送する搬送部（２）と、
   前記搬送面上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器（９）と、
   前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサ（５０、６０）と、
   前記搬送面からの高さを指定する設定操作部（４９）と、
   下流側の前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングを、上流側に隣接する前記Ｘ線ラインセンサの検出タイミングに対して、前記設定操作部で指定された高さに応じた遅延時間だけ遅延させるタイミング遅延部（４４）と、
   前記タイミング遅延部が用いる前記遅延時間を前記所定搬送速度における前記搬送面からの高さの関数として予め記憶する遅延時間記憶部（４５）と、
   前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部（４６）と、
   前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部（４８）とを備え、
   前記搬送部は、基材（６５）と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の第１所定高さに配置された第１被検知部材（７１）と、前記基材よりもＸ線透過率が低く前記基材内の第２所定高さに配置された第２被検知部材（７２）と、有するテストピース（Ｗｐ）を前記所定搬送速度で搬送し、
   前記遅延時間設定部は、
   前記第１検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第１検出タイミング差として計測する第１検出タイミング差計測処理と、
   前記第２検知部材に対して、上流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号と下流側の前記Ｘ線ラインセンサからの検出信号との間の検出タイミングの差を第２検出タイミング差として計測する第２検出タイミング差計測処理と、
   前記第１検出タイミング差と前記第２検出タイミング差とから回帰される線形の関数として前記遅延時間を設定する遅延時間設定処理と、を実行することを特徴とするＸ線検査装置。
3. 前記被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の一方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
4. 前記第１被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の一方に配置され、
   前記第２被検知部材は、薄板状に形成され、かつ、前記基材の上端部または下端部の他方に配置されることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。

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