JPH10185842A

JPH10185842A - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JPH10185842A
Application number: JP8341669A
Authority: JP
Inventors: Masaji Fujii; 正司藤井; Kiichiro Uyama; 喜一郎宇山
Original assignee: Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】人力で持ち運びが可能であり、建造物等の移
動困難な対象物の内部を、片側からのみで検査可能なＸ
線検査装置を提供する。【解決手段】Ｘ線発生手段とＸ線ビーム走査手段と散
乱Ｘ線を検出するＸ線検出手段とを一体構成してなる測
定ユニットＹＵと、Ｘ線検出手段の出力データを収集す
るデータ収集手段と、散乱Ｘ線画像を作成する画像化手
段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検査装置に係
り、特に建造物の内部構造を非破壊で検査するＸ線検査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建造物の内部構造、例えば石膏ボ
ードの壁の中の筋違いや電気配線，コンクリートの中の
鉄筋等を非破壊で検査・調査する場合には、Ｘ線写真を
用いていた。該Ｘ線写真は検査対象物に対してＸ線を透
過させて撮影するのが基本的な撮影手段であるが、この
場合は撮影・現像等に非常に手間が掛かる。また、建造
物によっては壁面の両側にＸ線撮影用の機材を配置でき
ないため、片側だけからのＸ線撮影により検査対象物の
検査が要望されている。

【０００３】この要望を実現する手段として、Ｘ線が検
査対象物に当たって散乱した散乱Ｘ線を用いて物体の内
部を画像化する手段が考えられる。この種の装置とし
て、例えば特開昭６３−２５５３７号公報に記載の荷物
検査用装置（Ｘ線作像装置）が知られている。図１３
は、特開昭６３−２５５３７号公報に開示された荷物検
査用装置の概略構成図である。

【０００４】図１３に示すように、直線コリメータ１０
１と回転コリメータ１０２により作られたペンシル状の
走査Ｘ線ビーム１０３により、コンベア１０４により矢
印方向に移動する荷物１０５を照射する。荷物１０５か
ら発生した散乱Ｘ線１０６を、シンチレータ柱と光電子
増倍管等を備えた散乱線検出器１０７により検出し、画
像メモリ（図示せず）に記憶しながら画像として表示部
（図示せず）に表示する。

【０００５】また、この装置は透過線検出器１０９を備
え、前記散乱Ｘ線と同時に透過Ｘ線に基づく画像を作成
することも可能である。更に、図１３に示す装置に加
え、荷物検査用装置の制御と画像化を行う装置が付属し
ている。なお、１０８はＸ線管、１０２ａは回転コリメ
ータ１０２の回転スリットである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例の装置は据え置き型の装置であり、持ち運びができ
ず、例えば建造物等の固定物の検査には不向きである。
また、Ｘ線ビームの走査手段は、Ｘ線的に不透明な鉛等
の重金属で構成する必要があるため、重量が重く、装置
が大型である。そこで、本発明の目的は、人力で持ち運
びが可能であり、建造物等の移動困難な対象物の内部
を、片側からのみで検査可能なＸ線検査装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、Ｘ線発生手段と、該Ｘ線発生
手段により発生されたＸ線ビームを走査するＸ線ビーム
走査手段と、該Ｘ線ビーム走査手段により走査されたＸ
線ビームが検査対象物に当たって生ずる散乱Ｘ線を検出
するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段とＸ線ビーム走
査手段とＸ線検出手段とを一体に構成してなる測定ユニ
ットと、前記検査対象物と測定ユニットの相対移動に伴
う前記Ｘ線検出手段の出力データを収集するデータ収集
手段と、該データ収集手段が収集したデータに基づき検
査対象物の散乱Ｘ線画像を作成する画像化手段とを備え
たことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、Ｘ線発生手
段と、該Ｘ線発生手段により発生されたＸ線ビームを走
査するＸ線ビーム走査手段と、該Ｘ線ビーム走査手段に
より走査されたＸ線ビームが壁に当たって生ずる散乱Ｘ
線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段とＸ線
ビーム走査手段とＸ線検出手段とを一体に構成してな
り、可搬手段としての把持手段を備えた測定ユニット
と、前記壁に対する測定ユニットの移動に伴う前記Ｘ線
検出手段の出力データを収集するデータ収集手段と、該
データ収集手段が収集したデータに基づき前記壁の散乱
Ｘ線画像を作成する画像化手段とを備えたことを特徴と
する建造物の壁の内部を検査する可搬型のＸ線検査装置
である。

【０００９】請求項１または請求項２記載の発明によれ
ば、例えば図２に示すように、測定ユニットＹＵをオペ
レータ（作業員）Ｏが手に持って、検査対象物４１に沿
って移動させ、検査対象物４１を散乱Ｘ線画像により検
査できる。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、前記Ｘ線検
出手段は、光を遮蔽する暗箱と、該暗箱の内部に配置し
た前記散乱Ｘ線を検出し可視光化するＸ線−光変換手段
と、該Ｘ線−光変換手段により発生された可視光を検出
する光電子増倍管とを備えることを特徴とする。請求項
３記載の発明によれば、暗箱と内面のＸ線−光変換手段
よりなるＸ線検出手段により軽量で検出面積を大きくで
き、散乱Ｘ線は効率よく検出できる。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、前記Ｘ線ビ
ーム走査手段は、回転体に形成されたＸ線通過口に前記
Ｘ線ビームを通過させて円形Ｘ線ビームを生成する手段
であり、前記画像化手段は、前記円形Ｘ線ビームに基づ
く散乱円形Ｘ線ビームの幾何歪みを補正する補正手段を
備えたことを特徴とする。請求項４記載の発明によれ
ば、（直線状でなく）円弧状に走査されるＸ線ビームを
作るので走査手段は小型軽量にできる。（スリットの組
合せでなく）１つのＸ線通過口で１つのＸ線ビームが形
成されるので、ビーム形状は走査位置によらず一定とな
り画質が良好となる。円弧状になるために生ずる画像の
歪は補正手段で補正される。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、前記Ｘ線ビ
ーム走査手段は、Ｘ線通過口を設けた円筒状の回転体を
前記Ｘ線発生手段を覆うように配置してなることを特徴
とする。請求項５記載の発明によれば、１つの回転体の
みで走査されるＸ線ビームを作るので走査手段は小型軽
量にできる。（スリットの組合せでなく）１つのＸ線通
過口で１つのＸ線ビームが形成されるので、ビーム形状
は走査位置によらず一定となり画質が良好となる。ま
た、直線状の走査となるので画像の歪はない。

【００１３】また、請求項６記載の発明は、前記回転体
の前記Ｘ線通過口は大きさの異なる複数の穴よりなり、
各穴を選択切換えて使用することを特徴とする。請求項
６記載の発明によれば、被検体によりＸ線ビームの太さ
を切換えて使用する。太い場合はＸ線量が増えノイズの
少ない画像が得られ、細い場合は高分解能の画像が得ら
れる。

【００１４】また、請求項７記載の発明は、前記回転体
の前記Ｘ線通過口は大きさの異なる複数の穴よりなり、
各穴それぞれに対応するＸ線ビームにより穴の大きさ毎
に散乱線画像を作成することを特徴とする。請求項７記
載の発明によれば、異なる太さのＸ線ビームによる走査
が交互に行われ、それぞれのデータは別々に画像化さ
れ、同一部位の異なる散乱線画像を１回の移動で得るこ
とができる。大きい穴の画像はＸ線量が多くノイズが少
なく、小さい穴の画像は高分解能となる。

【００１５】また、請求項８記載の発明によれば、前記
Ｘ線発生手段の管電圧は、５０ｋＶ以上、１００ｋＶ以
下であることを特徴とする。請求項８記載の発明によれ
ば、管電圧が５０ｋＶ未満であれば、最も薄い建造物の
壁をＸ線が透過できず、また、１００ｋＶ以上である
と、Ｘ線を遮蔽するための手段の重量が重くなり、手動
で移動することが困難になる。従って、Ｘ線発生手段の
管電圧が、５０ｋＶ以上、１００ｋＶ以下であれば、可
搬型のＸ線検査装置を構成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＸ線検査装置を図
示の実施形態例に基づいて説明する。（Ｉ）第１実施形態例本実施形態例を（１）機構系の概略構成と、（２）制御
系の概略構成と、（３）動作に分けて説明する。

【００１７】（１）機構系の概略構成図１は本実施形態例のＸ線検査装置をシステムとして構
成した場合の機構的な概念図である。図１に示すよう
に、該システムは、散乱Ｘ線検出器等を備えた測定ユニ
ットＹＵと、検査対象物の画像等を表示する表示ユニッ
トＤと、操作パネルＰ（後述）と、前記測定ユニットＹ
Ｕおよび表示ユニットＤ、画像化部６０（後述）等を収
納する可搬収納箱Ｍ等からなる。

【００１８】そして、図２に示すように、検査対象物
（壁）４１の内部の検出対象物（筋違い）４２を検査す
る場合には、測定ユニットＹＵの所定の測定面を壁４１
に沿って移動させ、検出対象物（筋違い）４２を表示ユ
ニットＤに表示させて目視により検査を行う（検査方法
については後述する）。

【００１９】次に、各ユニット等について説明する。測定ユニットＹＵ図１，図２に示すように、測定ユニットＹＵは、オペレ
ータ（作業者）Ｏが持ち運び可能なように全体形状が一
体構成された略直方体状をなし、後半側の把持部１０と
前半側の筐体２０とからなる。把持部１０は掴みやすい
ように楕円形に形成し、その内面側には測定ユニットＹ
Ｕによりデータ収集の開始・停止等のオン・オフ制御を
行うためのスイッチ１２を設ける。

【００２０】筐体２０の背面側にはＸ線発生器２１とＤ
ＡＳ（データ収集装置）２２と該Ｘ線発生器２１の前面
側には次に説明する走査用のＸ線ビームを発生するＸ線
ビーム発生器２３を配置する。なお、ＤＡＳ２２は可搬
収納箱Ｍに収納してもよい。

【００２１】また、筐体２０の前面側には散乱Ｘ線検出
器３０を配置し、該散乱Ｘ線検出器３０は略立方体をな
す暗箱を兼ねた保持箱３１とその内部の構成よりなる。
該保持箱３１の前面側の内面には検査対象物４２からの
散乱Ｘ線Ｒを受けて発光し、可視光に変換する蛍光板３
２を配置する。保持箱３１の内面には光反射のよい白色
塗料を塗る。更に、保持箱３１の内部には前記蛍光板３
２により変換された可視光を検出するＰＭＴ（光電子増
倍管）３３とＰＭＴ用の電源３４とを配置する。

【００２２】筐体２０の前面側にはローラ３５を取り付
ける。これにより、建造物の壁４１等の内部を検査する
際に、該壁４１の壁面に沿って測定ユニットＹＵをスム
ーズに移動させることが可能になる。

【００２３】なお、保持箱３１を壁４１に押しつけたと
きに、データ収集の開始信号を発生する接触検出手段を
設けてもよい。具体的には、ローラ３５に回転スイッチ
を組み込んだり、接触スイッチを設けることにより、例
えば回転スイッチの場合は移動によりローラが回転を開
始したときデータ収集の開始信号を発生するようにす
る。そして、走査Ｘ線ビーム発生器２３から図１の上下
方向に走査するＸ線ビームＢが発せられ、測定ユニット
ＹＵをＸ線ビームＢの走査方向と略直角に移動すること
により、壁４１の面についての散乱Ｘ線Ｒのデータ収集
が可能となる。

【００２４】表示ユニットＤ図１，図２に示すように、表示ユニットＤは、手軽に持
ち運び可能な液晶等により構成され、可搬収納箱Ｍに接
続されている。なお、表示ユニットＤを測定ユニットＹ
Ｕに一体に構成してもよい（例えば、測定ユニットＹＵ
の側面，手前面（把持部１０の近傍）等に取り付ければ
よい）。

【００２５】可搬型収納箱Ｍ図１，図２に示すように、可搬型収納箱Ｍは、縦長の直
方体状をなし、オペレータＯが背負った場合の動作がし
やすくなっている。また、該収納箱Ｍには画像表示器Ｄ
のケーブル，商用電源用のコンセント，家庭用のテレビ
受像機Ｄ1 （用途は次に説明する）が接続可能になって
いる。

【００２６】（２）制御系の概略構成図３（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態例の制御系のシステ
ム構成図である。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、制
御系システムは、Ｘ線発生器等からなる測定部５０と、
該測定部５０で測定したＸ線データを画像化する画像メ
モリ等からなる画像化部６０と、該画像化部６０で画像
化された像を表示する表示部Ｄと各種の指示入力を行う
操作パネルＰ等からなる。

【００２７】制御系システムを、測定部５０と、画
像化部６０と、その他に分けて説明する。測定部５０測定部５０は、前述のスイッチ１２とＸ線発生器２１と
ＤＡＳ２２と走査Ｘ線ビーム発生器２３と散乱Ｘ線検出
器３０（蛍光板３２，ＰＭＴ３３）に加えて、ＤＡＳ２
２へ制御信号を供給するタイミング信号発生器５１を備
えている。

【００２８】(i) 走査Ｘ線ビーム発生器２３図４（Ａ），（Ｂ）は、走査Ｘ線ビーム発生器２３の構
成図である。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、走査Ｘ
線ビーム発生器２３は、Ｘ線的に不透明な回転体（ホイ
ール）２３ａの一部にＸ線通過穴Ｐ，Ｑを穿設して構成
した回転ビーム発生手段である。

【００２９】前記回転体２３ａは、鉛又はステンレス板
からなる円板状のホイール板２３ａ1 に、大径の穴Ｐを
３個と、小径の穴Ｑを３個とを穿設して構成する。そし
て、Ｘ線的に不透明な板材（例えば、鉛板）からなる３
方に突起を設けた遮蔽板２３ａ2 で３個の小径の穴Ｑを
同時に遮蔽する。遮蔽板２３ａ2 は取り付け角度を変更
することにより、３個の大径の穴Ｐ側を遮蔽可能であ
る。２３ｂはコリメータ、２３ｃは検査対象物の照射面
である。

【００３０】なお、穴の数は１個でもよいが、効率よく
データ収集するためには、複数の穴を等分に配置し（穴
が３個の場合は１２０°ピッチ）、必要な回転角のデー
タを取り込むようにすればよい。また、大径と小径の穴
を設けた理由は、大小を切り換えて使用することにより
壁４１や検査対象物４２のＸ線透過特性に合わせたデー
タ収集が可能になるからである。即ち、Ｘ線が透過し難
い場合は大径の穴を用いる。

【００３１】Ｘ線ビームＢの強度は穴Ｐ，Ｑの大きさで
決まり、大きいと強度が増すが、データのボケが増加す
る。そして、ホイール板２３ａを回転させ、複数の穴
（Ｘ線通過口）Ｐ（或いはＱ）をそれぞれ通過したＸ線
ビームＢによる散乱Ｘ線Ｒが干渉しない範囲の散乱Ｘ線
Ｒを検出し、これを画像データとする。

【００３２】検査対象物４２に照射されるＸ線ビームの
軌跡は、回転体２３ａの回転に伴い形成されるので円弧
を描くことになる。なお、前記従来例では直線状の軌跡
になるため、幾何歪みは発生し難いという利点がある。
しかし、コリメータの構成要素が増加し、重量も増える
ため、軽量化が難しく、またＸ線ビームが検査対象物上
を走査する速度やビームの断面形状が一定にならず、ム
ラが生じ、画像データの精度が低下する欠点がある。

【００３３】また、大きさの異なる穴Ｐ，Ｑの両方とも
開放にしておき、データ収集部のデータ収集タイミング
（１ラインの収集トリガのタイミング）を切換えて片方
のデータのみを収集するようにすることも可能である
（［変形例］参照）。更に、大きさの異なる穴Ｐ，Ｑの
両方とも開放にしておき、それぞれに対応するＸ線ビー
ムによるＸ線データを分けて記憶することにより、Ｘ線
ビームＢの１回の移動で分解能の異なる２種類の画像を
同時に得ることも可能である（［変形例］参照）。

【００３４】(ii)データ収集のタイミング信号発生器５
１タイミング信号発生器５１はデータ収集のためのタイミ
ング信号を発生する手段であり、走査Ｘ線ビーム発生器
２３のホイール２３ａの回転周期の信号に基づいて発生
させる。走査Ｘ線ビーム発生器２３の回転速度を変化さ
せることにより、データ収集周期を変えることができ
る。

【００３５】前記図４の２３ａ3 はロータリエンコーダ
であり、ホイール２３ａが回転したときパルスを発生
し、タイミング信号発生器５１に信号を送る。タイミン
グ信号発生器５１はこれを分周しＤＡＳ２２（図３参
照）へ送り、ＤＡＳ２２はこれをデータ収集のトリガと
する。１ラインの収集のトリガはロータリエンコーダ２
３ａ3 のＺ相信号（ロータリエンコーダの回転の基準位
置で発生する信号）で取るが、例えばホイール２３ａの
一部に穴を形成し、その穴の位置と相関した光電式や電
磁式の収集開始点検出器を設けて前記トリガを取っても
よい。

【００３６】また、次に説明する画像メモリ６５のクロ
ック信号に基づいてデータ収集のタイミング信号を発生
させ、また、走査Ｘ線ビーム発生器２３の回転周期の同
期をとってもよい。この場合、クロック信号はインター
フェース６３（図３（Ａ））からＤＡＳ２２を経由し、
タイミング信号発生器５１に供給される。クロック信号
は、また走査Ｘ線ビーム発生器２３へも供給される。走
査Ｘ線ビーム発生器２３はこの信号に基づきパルスモー
タ等で同期させた回転制御を行う。

【００３７】画像化部６０画像化部６０は、画像歪み補正を行なうＣＰＵ６１と、
前述のＤＡＳ２２とのインタフェース６３と、Ｘ線発生
器２１およびスイッチ１２とのインタフェース６２と、
画像歪み補正後の画像を記憶する画像メモリ（VIDEO ME
MORY）６５と、画像表示器Ｄとのインタフェース６４
と、各種の入力を行う操作パネルＰとのインタフェース
６６等を備えている。

【００３８】画像メモリ６５は、図３（Ｂ）に示すよう
に、メモリ部６５ａと、書き込み，読み出し制御部６５
ｂ，６５ｃとを備えて構成され、所望の番地において画
像データを読み書き可能である。ＣＰＵ６１による画像
歪みの補正は、画像メモリ６５から画像データをＣＰＵ
６１が読み出し、所定のデータ変換を行った後に、再度
画像メモリ６５へデータを書き込むことにより実行され
る。

【００３９】ここで、画像歪み補正の手段(i),(ii)につ
いて説明する。 (i) 第１の画像歪み補正手段本手段は、散乱Ｘ線データをラスタデータとして第１の
画像メモリ６５Ａ（メモリ部６５ａの一部をなす）に一
度記憶し、歪み補正した後に第２画像メモリ６５Ｂ（メ
モリ部６５ａの一部をなす）に格納し、補正済みの散乱
Ｘ線データをそのまま読み出す場合である。

【００４０】壁４１および検査対象物４２のスキャンは
測定ユニットＹＵ全体を走査することで行われ（図２参
照）、この際、走査Ｘ線ビーム発生器２３から回転して
いるＸ線ビームＢが検査対象物４２に照射される（図４
参照）。従って、収集されたデータは図５（Ａ）に示す
符号Ｆの如く、円弧状のデータ列となる。このデータを
マトリクス状の第１画像メモリ６５Ａ上にラスタデータ
として書き込むと、図５（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向
に０番地からｍ番地まで直線状に書き込まれる（斜線部
で示す）。そして、画像表示の際にはそのまま読み出す
ので、元来円弧であるものが直線となってしまい、幾何
歪みが発生するので好ましくない。

【００４１】そこで、この幾何歪みを補正するために、
散乱Ｘ線データを第２画像メモリ６５Ｂに記憶する際
に、図５（Ｃ）に示すように、データの記憶アドレスを
１ラインのデータの画素毎に、記憶番地を歪み補正量に
応じて順次指定する。即ち、図５（Ｃ）において、ライ
ンデータをＹ軸の０番地からｍ番地に記憶するとき、補
正すべき値をＸ軸の番地にプラスした値を発生させる
（例えば、Ｆ1（０，０）に対してはＦ11（０＋６，
０）にする）。この補正量はＹ軸の番地に対して固定し
た値となる。つまり、回転するＸ線ビームＢの直径は図
４（Ｂ）に示す穴Ｐ，Ｑの位置により決定されるが、前
記補正値はこの直径の曲率に対応した固定値とする。

【００４２】そして、画像表示の際には図５（Ｃ）に示
した状態（図５（Ａ）の円弧に対応した状態）の散乱Ｘ
線データを第２画像メモリ６５Ｂからラスタ走査順に読
み出すので、画像歪みが補正されたことになる。

【００４３】(ii)第２の画像歪み補正手段他の画像歪み補正手段は次の通りである。散乱Ｘ線デー
タを画像メモリ６５Ａへ記憶する際に、このデータをメ
モリの画素毎に前記曲率に応じて決められた補正値によ
り位置補正して記憶する（図５（Ｃ）の状態）。この操
作により最初に記憶するとき、直接画像歪みを補正す
る。或いは、ラスタ状に記憶し（図５（Ｂ）の状態）、
読み出す差に常に位置補正して読み出すようにしてもよ
い。

【００４４】(iii) 散乱Ｘ線データの補間散乱Ｘ線データの幾何歪みの補正に際しては、図５
（Ｃ）のように番地をずらすのみでは厳密には正確では
ない。より正確に補正するために、理想位置の画像デー
タを周囲の画像データから補間して求めることが有効で
ある。補間は、簡易的にはＸ軸方向のみの両隣のデータ
から補間する。

【００４５】更に正確に補間を行うためには、第２画像
メモリ６５Ｂ上の画素番地に対し、Ｘ線ビームの軌跡の
番地とのずれ量から４近傍、又は８近傍のデータを用い
て補間を行う。元データの正確な画像上の位置は、も
し、ラインデータをＹ軸方向に直線上に書き込んだ場合
は、図５（Ｃ）のＹ軸方向にも位置が異なっている。従
って、Ｙ軸方向も補間することで正確な補間となる。

【００４６】その他操作パネルＰに、散乱Ｘ線検出器３０から画像化部６０
へ送られる信号の幾何歪みを補正する動作，停止を指示
する歪み補正制御スイッチを設ける。この場合は、歪み
補正を行わないことを選択すると歪み画像が表示される
が、画像化する壁４１，検査対象物４２の構造，形状等
が予測可能の場合は、検査対象物４２の良否判断の支障
にならい場合もある。

【００４７】（３）動作説明次に本実施形態例のＸ線検査装置の動作を、図６を参照
して説明する。

【００４８】オペレータＯは図１に示した状態にシステ
ムを組み、商用電源を可搬収納箱Ｍに供給しておく。そ
して、オペレータＯは図２に示すように、可搬収納箱Ｍ
を背負い、画像表示器Ｄを左手に持ち、右手に測定ユニ
ットＹＵの把持部１０を握り、測定ユニットＹＵの前面
側を建造物の壁４１に向ける。検査対象物（壁）４１の
内部には筋違いが配設されていて、該筋違いが検出対象
物４２である。

【００４９】この状態でオペレータは測定ユニットを壁
に沿って移動させながらスイッチ１２をオンにする（ス
テップＳ１）。すると、検出対象物４２を照射したＸ線
ビームから発生した散乱Ｘ線を検出して得られた散乱Ｘ
線データは（ステップＳ２）、インターフェース６３を
介して画像化部６０に取り込まれ、画像メモリ６５にラ
スタ状に記憶される（ステップＳ３）。

【００５０】この記憶された散乱Ｘ線データをテレビ方
式の信号タイミングで読み出して画像表示部Ｄに表示す
ることで、散乱Ｘ線Ｒの画像が観察可能になる。この
時、ＤＡＳ２２によるデータ収集時の画像歪みの幾何的
な補正を行い、画像表示を行う（ステップＳ４）。オペ
レータＯは散乱Ｘ線画像を視認し、検出対象物４２を検
出する（ステップＳ５）。

【００５１】なお、測定ユニットＹＵの保持箱３１で散
乱Ｘ線Ｒが遮蔽されるようになされているので、オペレ
ータＯは検査作業の間にＸ線被曝を受けることがない。
また、画像データ収集の開始を指令する開始信号として
は、検出対象物４２に対してＸ線発生器２１，走査Ｘ線
ビーム発生器２３，散乱Ｘ線検出器３０を相対的に移動
開始したときの信号を使用することもできる。

【００５２】更に、本装置は、検査対象物（移動可能な
物体の場合）を移動させる使用方法も可能であり、この
場合は（Ｘ線検査装置を固定しておく場合）、検査の開
始信号として検査対象物の搬送手段（ベルトコンベア
等）の移動指令信号、又は速度検出器（ベルトコンベア
の速度検出器等）の出力信号を使用する。また、画像表
示部Ｄにデータ収集中の画像を順次表示できるスクロー
ル機能付き画像化手段を用いることもでき、連続したデ
ータ収集，画像表示を可能とすることができる。

【００５３】また、画像化部Ｄの映像出力のテレビ方式
を一般的なＮＴＳＣ方式等にすれば、家庭用のテレビモ
ニタＤ1 に検出対象物４２を表示することも可能となる
（図１参照）。

【００５４】以上説明したように本実施形態例によれ
ば、 (a) Ｘ線検査装置を人力で持ち運ぶことが可能なので、
固定された（或いは移動が困難な）検査対象物の検査を
片側だけからの接近で行うことができる。特に、建築物
の壁の内部を片側接近のみで画像化できる。 (b) 散乱Ｘ線検出器３０を暗箱（保持箱）３１と蛍光板
３２とＰＭＴ３３とを備えて構成したので、軽量で検出
面積が大きく検出効率の高い散乱Ｘ線の検出が可能とな
る。従って、可搬型のＸ線検査装置で良好な画像が得ら
れる。

【００５５】(c) 把持部をオペレータが握って測定ユニ
ットをスキャンできるので、狭い場所等でもきめ細かく
データ収集が行える。 (d) １つの回転体（ホイール２３ａ）のみで（直線状で
なく）円弧状に走査されるビームを作るので、走査手段
は小型軽量にできる。また、（スリットの組合せでな
く）１つのＸ線通過口（穴Ｐ，Ｑ）で１つのＸ線ビーム
が形成されるので、ビーム形状は走査位置によらず一定
となり画質が良好となる。

【００５６】(e) 走査が円弧状になるために生ずる画像
の歪は補正手段で補正され、良好な画像が得られる。 (f) 検査対象物（例えば、石膏ボードとコンクリート）
により、Ｘ線ビームの太さを切換えて使用できる。太い
場合はＸ線量が増えノイズの少ない画像が得られ（コン
クリート）、細い場合は高分解能の画像が得られる（石
膏ボード）。従って、１回の測定ユニットの移動で同一
部位のノイズが少ない画像と、分解能の高い画像の２種
の画像を同時に得ることも可能である。

【００５７】(g) 幾何歪みを補正する補正手段の動作ま
たは動作停止を選択的に制御できるので、検査対象物に
応じて処理時間を短くでき、リアルタイム性を高められ
る。

【００５８】(h) 回転式の走査Ｘ線ビーム発生手段２３
の回転速度を変化させることにより、ＤＡＳにおけるデ
ータ収集周期を可変にできる。 (i) 画像メモリ６５のクロック信号とデータ収集と、Ｘ
線ビームの走査とを同期させることができる。

【００５９】(j) 画像データ収集の開始を指令する開始
信号を、測定ユニットＹＵを検査対象物等に押し付けた
とき、或いは相対的に移動させたときに発生させること
ができる。 (k) 測定ユニットＹＵの把持部１０にスイッチを設ける
ことで、任意のデータ収集開始が制御可能になる。

【００６０】(l) 測定ユニットＹＵを検査対象物に押し
つけたときデータ収集を開始できる。 (m) 測定ユニットＹＵと表示ユニットＤを一体で構成し
た場合、測定ユニットＹＵ上で画像を観察できる。 (n) 連続したデータ収集，画像表示を可能とすることが
できる。 (o) 家庭用のテレビモニタにも表示可能になる。［変形例］本変形例は、前記図４（Ａ），（Ｂ）を敷衍
したものである。図７は、回転円盤（ホイール）に複数
の穴径の穴群を設け、データ収集の間隔を空けることに
より、どの穴を使用するかを切り替えることができる。
図７ではＰの穴でＸ線透過が悪く大まかな構造物に（例
えば、コンクリート）、Ｑの穴ではその逆の検査対象物
４１（例えば、石膏ボード）に有効である。

【００６１】また、前記の複数の穴をもったコリメータ
でデータ収集の休止期間を設けないでＰ，Ｑ両方のデー
タを取り、ＰとＱのデータを分けて画像メモリ６５に記
憶すると１回のデータ収集で異なる性質の画像データを
得ることができる。図８にその構成を示す。データ収集
部ＤＡＳからのデータをインターフェースを介してＣＰ
Ｕ６１に取り込み、ＰとＱを分けて画像メモリ６５Ｃと
６５Ｄへ記憶する。画像メモリ６５ＣへはＰの画像、画
像メモリ６５ＤへはＱの画像が記憶される。これを選択
して画像表示すると、より正確な検出対象物４２の確認
が可能になる。

【００６２】（ＩＩ）第２実施形態例図９（Ａ）は、本実施形態例を構成する測定ユニットの
平面図であり、図９（Ｂ）は側面図である。なお、測定
ユニット以外の部分は前記第１実施形態例と同じであ
る。図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、検出器を構成す
る暗箱８１の側面形状（図９（Ｂ））は台形をなし、長
辺側にＸ線窓８２を形成し、短辺側に次に説明するＸ線
発生器２１等を配置する。

【００６３】前記暗箱８１はＸ線遮蔽性の材料（例え
ば、鉛）が内面に貼られた箱であり、該暗箱８１の検査
対象物４１側にＸ線透過性のＸ線窓８２を設ける。暗箱
８１の内側にはＸ線ビーム通路Ｗ1 を除いてシンチレー
タ膜８３を貼付する。暗箱８１の内部のシンチレータ膜
８３以外の部分には、光反射率の高い銀メッキ等の処理
を施す。

【００６４】暗箱８１の内部にはＰＭＴ３４を配置する
他に、Ｘ線発生器２１と回転円筒８４とモータ＆エンコ
ーダ８５を配置する。回転円筒８４はその中心軸の回り
に回転され、穴８６ａ，８６ｂを通ってできるＸ線ビー
ムＢを走査する。暗箱８１には更に把持部８７と、デー
タ収集開始を指令するスイッチ８７ａと、２軸フレキシ
ブルなジョイント８８を介して画像表示部Ｄを取り付け
る。

【００６５】Ｘ線発生器２１は高電圧発生器とＸ線管を
備え、管電圧７０ｋＶでＸ線を発生させる。これにより
通常の家屋の壁内の検査ができる。また、検査対象物に
より５０ｋＶ〜１００ｋＶの範囲でＸ線管，高電圧発生
器，検出器を選択して測定ユニットを組むことが可能で
ある。５０ｋＶ未満の場合は、建造物の最も薄い壁でも
透過できず、１００ｋＶを越えるとＸ線遮蔽の重量が増
し、手動で走査することが困難になる。

【００６６】本第２実施形態例の用途はほぼ前記第１実
施形態例と同一であるが、異なる点はＸ線ビームが直線
状に走査されるので幾何歪の補正が不要な点である。前
記第１実施形態例の効果に加えて第２実施形態例の効果
は下記の通りである。

【００６７】(a) 幾何歪補正が不要である。 (b) 暗箱８１の中にＰＭＴ３４，Ｘ線発生器２１，走査
Ｘ線ビーム発生器２３等を配置したのでスペースファク
タがよい。 (c) 暗箱８１の検査対象物側以外の面にもシンチレータ
膜８３を貼ったので、散乱Ｘ線の補足効率が上がりノイ
ズの少ない画像が得られる。

【００６８】(d) 暗箱８１の内面および内部の部品（Ｘ
線発生器２１，モータ８５等）に銀メッキ等の反射処理
を施したのでＰＭＴ３４の受光効率が上がり、ノイズの
少ない画像が得られる。 (e) フレキシブルなジョイント８８を用いて測定ユニッ
トに画像表示部が接続されているので、楽な姿勢で画像
観察ができる。

【００６９】［第１応用例］図１０は第２実施形態例の
第１応用例である。本応用例は、キャスタＣＡ1 のガイ
ド棒に測定ユニットＹＵ21を取り付けた場合である。

【００７０】この場合はＸ線ビームＢは矢印Ｙ11方向に
スキャンし、矢印Ｘ11方向にオペレータＯが移動させ
る。このようにすれば、測定ユニットＹＵ21の移動が楽
になり、オペレータへの負担を減らすことができる。

【００７１】［第２応用例］図１１は第２実施形態例の
第２応用例である。本応用例は、台車９１にガイド棒Ｃ
Ａ2 を固定し、そのガイド棒に測定ユニットＹＵ22を取
り付けた場合である。Ｍは可搬収納箱である。この場合
はＸ線ビームＢは矢印Ｙ12方向にスキャンし、矢印Ｘ12
方向にオペレータＯが移動させる。

【００７２】このようにすれば、測定ユニットＹＵ22お
よび画像化部を収納した可搬収納箱Ｍ等の装置一式を台
車９１に搭載できるので、装置一式の移動が楽になり、
オペレータへの負担を更に減らすことができる。

【００７３】［第３応用例］図１２は第２実施形態例の
第３応用例である。本応用例は、キャスタＣＡ3 のガイ
ド棒に測定ユニットＹＵ23を上下動可能に取り付け、ワ
イヤ９３を巻取器９４で巻き取り測定ユニットＹＵ23を
上下移動させる場合である。

【００７４】この場合はＸ線ビームＢは矢印Ｘ13方向に
スキャンし、矢印Ｙ13方向に測定ユニットＹＵ23をオペ
レータＯが移動させる。このようにしても、オペレータ
への負担を減らすことができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、Ｘ線検査装置を人力で持ち運び可能に構成
し、散乱Ｘ線を検出するようにしたので、固定された建
造物やデータ収集を行うために移動させることが困難な
検査対象物の内部の画像化を片側からのみの接近で行う
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例の機構系のシステム構
成図である。

【図２】同第１実施形態例の使用状態説明図である。

【図３】同第１実施形態例の制御系のシステム構成図で
ある。

【図４】同第１実施形態例における走査Ｘ線ビーム発生
器の側面図および要部正面図である。

【図５】同第１実施形態例における歪み補正の原理説明
図であって、（Ａ）はＸ線ビームの走査軌跡、（Ｂ）は
第１画像メモリへの格納状態図、（Ｃ）は第２画像メモ
リへの格納状態図である。

【図６】同第１実施形態例の動作フローチャートであ
る。

【図７】同第１実施形態例における走査Ｘ線ビーム発生
手段のホイールの変形例を示す図である。

【図８】同変形例で複数画像をデータ収集するためのブ
ロック図である。

【図９】同第２実施形態例の測定ユニットの平面図およ
び側面図である。

【図１０】同第２実施形態例の第１応用例の斜視図であ
る。

【図１１】同第２実施形態例の第２応用例の斜視図であ
る。

【図１２】同第２実施形態例の第３応用例の斜視図であ
る。

【図１３】従来のＸ線検査装置の一例の斜視図である。

【符号の説明】

ＢＸ線ビームＤ画像表示器Ｍ可搬収納箱Ｐ操作パネルＹＵ測定ユニット１０把持部１２スイッチ２０筐体２１Ｘ線発生器２２ＤＡＳ２３走査Ｘ線ビーム発生器３０散乱Ｘ線検出器３１保持箱３２蛍光板３３ＰＭＴ３５ローラ４１建造物の壁４２検出対象物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線発生手段と、該Ｘ線発生手段により
発生されたＸ線ビームを走査するＸ線ビーム走査手段
と、該Ｘ線ビーム走査手段により走査されたＸ線ビーム
が検査対象物に当たって生ずる散乱Ｘ線を検出するＸ線
検出手段と、前記Ｘ線発生手段とＸ線ビーム走査手段と
Ｘ線検出手段とを一体に構成してなる測定ユニットと、前記検査対象物と測定ユニットの相対移動に伴う前記Ｘ
線検出手段の出力データを収集するデータ収集手段と、該データ収集手段が収集したデータに基づき検査対象物
の散乱Ｘ線画像を作成する画像化手段とを備えたことを
特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】Ｘ線発生手段と、該Ｘ線発生手段により
発生されたＸ線ビームを走査するＸ線ビーム走査手段
と、該Ｘ線ビーム走査手段により走査されたＸ線ビーム
が壁に当たって生ずる散乱Ｘ線を検出するＸ線検出手段
と、前記Ｘ線発生手段とＸ線ビーム走査手段とＸ線検出
手段とを一体に構成してなり、可搬手段としての把持手
段を備えた測定ユニットと、前記壁に対する測定ユニットの移動に伴う前記Ｘ線検出
手段の出力データを収集するデータ収集手段と、該データ収集手段が収集したデータに基づき前記壁の散
乱Ｘ線画像を作成する画像化手段とを備えたことを特徴
とする建造物の壁の内部を検査する可搬型のＸ線検査装
置。
【請求項３】前記Ｘ線検出手段は、光を遮蔽する暗箱
と、該暗箱の内部に配置した前記散乱Ｘ線を検出し可視
光化するＸ線−光変換手段と、該Ｘ線−光変換手段によ
り発生された可視光を検出する光電子増倍管とを備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＸ線検
査装置。
【請求項４】前記Ｘ線ビーム走査手段は、回転体に形
成されたＸ線通過口に前記Ｘ線ビームを通過させて円形
Ｘ線ビームを生成する手段であり、前記画像化手段は、前記円形Ｘ線ビームに基づく散乱円
形Ｘ線ビームの幾何歪みを補正する補正手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のＸ線検査
装置。
【請求項５】前記Ｘ線ビーム走査手段は、Ｘ線通過口
を設けた円筒状の回転体を前記Ｘ線発生手段を覆うよう
に配置してなることを特徴とする請求項１または請求項
２記載のＸ線検査装置。
【請求項６】前記回転体の前記Ｘ線通過口は大きさの
異なる複数の穴よりなり、各穴を選択切換えて使用する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のＸ線
検査装置。
【請求項７】前記回転体の前記Ｘ線通過口は大きさの
異なる複数の穴よりなり、各穴それぞれに対応するＸ線
ビームにより穴の大きさ毎に散乱線画像を作成すること
を特徴とする請求項４または請求項５記載のＸ線検査装
置。
【請求項８】前記Ｘ線発生手段の管電圧は、５０ｋＶ
以上、１００ｋＶ以下であることを特徴とする請求項２
記載の建造物の壁の内部を検査する可搬型のＸ線検査装
置。