KR101999156B1 - X선 투시 검사 장치 - Google Patents

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마사미 도미자와
도시노리 우치다
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도시바 아이티 앤 콘트롤 시스템 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 X선 발생기와 카메라의 광축을 일치시켜, 검사 대상물의 외관과 내부 구조의 대응 관계를 용이하게 파악할 수 있는 X선 투시 검사 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, X선 발생기(1)는 검사 대상물(3)에 대하여 X선을 조사한다. X선 검출기(2)는 X선 발생기(1)의 광축 상에 설치되어서 검사 대상물(3)을 투과한 X선을 수광 한다. 카메라(5)는 X선 발생기(1)와는 다른 방향의 광축을 가지며, X선 발생기(1)의 조사 범위 밖의 위치에 설치된다. 반사경(4)은 X선 발생기(1)의 광축 상에 배치되어, 검사 대상물(3)의 외관상(外觀像)을 카메라(5)에 대하여 반사시키는 것이며, 검사 대상물(3)로부터 반사경(4)에 이르는 카메라(5)의 광축과 X선 발생기(1)의 광축이 일치하도록 배치된다. 화상 표시부(8)는 X선 검출기(2)에 의해 취득된 검사 대상물(3)의 X선 투시 화상과, 카메라(5)에 의해 취득된 검사 대상물의 외관 화상을 표시한다.

Description

X선 투시 검사 장치{X-RAY FLUOROSCOPIC EXAMINATION APPARATUS}
본 발명의 실시형태는, X선 발생기와 동영상 촬영 카메라(이하, 본 명세서 내에서는 카메라라고 함)를 사용하여, 검사 대상물의 미소(微小) 시간 내에 있어서의 거동을 X선 투시 화상과 투시 화상 이외의 외관 화상에 의해 동시에 표시하는 X선 투시 검사 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 모터의 로터(rotor) 등과 같이 불투명한 케이스의 내부의 움직임을 관찰하기 위해 고속도 X선 투시 검사 장치가 사용되고 있으며, 프레임 레이트가 매초 100 프레임 이상, 최고 매초 20,000 프레임 정도에서 관찰할 수 있다. 그리고, 검사 대상물의 외부의 상황도 동시에 관찰하는 것이 요청되고 있다.
X선을 가시광으로 변환하는 수단과 카메라를 사용한 종래의 X선 투시 검사 장치에서는, 미소한 시간에서 발생하는 내부의 동적인 거동을 관찰할 수 있지만, 그 거동이 발생한 시점의, 예를 들면 검사 대상물의 외관과 같은 X선 투시 화상으로부터는 확인할 수 없는 정보와 대조해서 거동을 해석할 수는 없었다. 예를 들면, 검사 대상물의 외부가 수지나 알루미늄과 같은 X선이 투과하기 쉬운 재료로 구성되고, 검사 대상물의 내부에 스테인레스 등의 X선의 흡수가 큰 재료로 이루어지는 부품이 사용되었을 경우에, 조사하는 X선의 에너지를 검사 대상물의 내부에 맞추면, 검사 대상물의 외부를 투과하는 X선 선량이 많아, 투시 화상으로부터는 외형의 변화나 표면 상태의 변화의 관찰은 곤란하였다.
동적인 거동을 나타내는 검사 대상물에 있어서, 내부와 외관의 거동을 결부시켜서 관찰해야 하지만, 재현성이 있는 거동이면, 각각 별개 촬영 후에 합성하면 된다. 그러나, 종래에는, 재현성이 없거나, 또는, 검사 대상물이 1회 밖에 사용할 수 없을 경우, 이러한 관찰을 행하는 것은 불가능하였다.
일본국 특개평 11-295242호 공보 일본국 특개평 06-217973호 공보
X선 광축 상에 미러(mirror)를 배치해서 X선 투시 화상과 동시에 미러를 통해 외관상(外觀像)을 얻는 X선 투시 검사 장치가, 주로 검사 대상물의 위치 결정을 할 목적으로 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 종류의 종래 기술에서는, 매초 100 프레임 이상의 고속도 촬영으로 얻어지는 동적인 검사 대상물의 내부 투시 화상과, 통상의 카메라에 의한 외관 화상을 동시에 취득하고 있지 않으며, 그 2개를 동기시킨 해석은 할 수 없었다. 특히, 검사 대상물의 거동이 발생한 시점의 검사 대상물의 외관과 같은 X선 투시 화상으로부터는 확인할 수 없는 정보와 대조하여, 검사 대상물의 거동을 해석하는 것은 가능하지 않았다.
또한, 검사 대상물의 주목하고 있는 동적인 거동이 발생한 시점에서 내부의 거동과 외관의 거동을 대조해서 해석하기 위해서는, 별도로 카메라를 준비할 필요가 있지만, X선 발생 장치의 광축 상에 카메라를 배치할 수 없기 때문에, 투시 화상과 외관 화상이 같은 시점이 아니어서, 기울어짐으로부터 퍼스펙티브를 보정해서 동기시키는 등, 그 화상의 정밀도에 과제가 있었다.
이렇게 종래의 X선 투시 검사 장치에 있어서는, 고속도 X선 투시 화상의 X선 광축과 검사 대상물의 외관을 관찰하는 카메라의 각각의 광축은 불일치하기 때문에, 양쪽 화상에는 시차(視差)가 생기고, 검사 대상물을 구성하는 부분의 대응 관계를 파악하기 어려웠다.
본 실시형태의 목적은, X선 발생기와 카메라의 광축을 일치시켜, 검사 대상물의 외관과 내부 구조의 대응 관계를 용이하게 파악할 수 있는 X선 투시 검사 장치를 제공하는 것에 있다.
본 실시형태의 X선 투시 검사 장치는, 다음과 같은 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
(1) 검사 대상물에 대하여 X선을 조사하는 X선 발생기.
(2) 상기 X선 발생기의 광축 상에 설치되어서 상기 검사 대상물을 투과한 X선을 수광하는 X선 검출기.
(3) 상기 X선 발생기와는 다른 방향의 광축을 가지며, 상기 X선 발생기의 조사 범위 밖의 위치에 설치된 카메라.
(4) 상기 X선 발생기의 광축 상에 배치되어, 검사 대상물의 외관상(外觀像)을 상기 카메라에 대하여 반사시키는 반사경으로서, 검사 대상물로부터 반사경에 이르는 상기 카메라의 광축과 상기 X선 발생기의 광축이 일치하도록 배치된 반사경.
(5) 상기 X선 검출기에 의해 취득된 검사 대상물의 X선 투시 화상과, 상기 카메라에 의해 취득된 검사 대상물의 외관 화상을 표시하는 화상 표시부.
이하와 같은 실시형태도, 본 발명의 일 태양이다.
(1) 상기 X선 투시 화상과 상기 외관 화상을 중첩시킨 합성 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하고, 상기 화상 표시부가 상기 화상 처리부로부터의 합성 화상을 표시한다.
(2) 상기 X선 발생기와 상기 카메라가, 각각 소정의 프레임 레이트(frame rate)로 검사 대상물을 촬영하는 것이며, 상기 X선 발생기의 프레임과, 상기 카메라의 프레임을 동기시키는 동기 신호 발생부를 구비한다.
(3) 상기 반사경이, X선 발생기의 광축과, 상기 카메라에 있어서의 상기 카메라와 상기 반사경 사이의 광축과의 각도가 90°보다 작거나 또는 90°보다 커지도록 설치된다.
(4) 상기 검사 대상물을 사이에 두고 복수의 반사경이 마련되며, 각 반사경에 대응해서 복수의 카메라가 마련되어 있다.
(5) 상기 반사경이 복수 마련되며, 각 반사경에 대응해서 각각 다른 파장의 광선을 촬영하는 복수의 카메라가 마련되고, 상기 복수의 반사경은, 그 반사경에 대응하는 카메라 이외의 카메라가 촬영하는 파장의 광선을 투과시킨다.
(6) 상기 카메라가, 가시광 카메라와 적외선 카메라 중의 어느 한쪽 또는 양쪽이다.
도 1은 제 1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 제 2 실시형태의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 제 3 실시형태의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 제 4 실시형태의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 제 5 실시형태의 전체 구성을 나타내는 블록도.
[1. 제 1 실시형태]
[1-1. 실시형태의 구성]
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시형태의 X선 투시 검사 장치는, 검사 대상물(3)에 대하여 X선을 조사하는 X선 발생기(1)와, 검사 대상물(3)을 투과한 X선을 수광하는 X선 검출기(2)와, 검사 대상물(3)의 외관을 촬영하는 가시광 카메라(5)와, 검사 대상물(3)의 외관상을 가시광 카메라(5)에 대하여 반사시키는 가시광 반사경(4)을 구비한다.
X선 검출기(2)는, 예를 들면 고속으로 응답하는 X선 이미지 인텐시파이어에 의해서 X선상(像)을 고감도로 가시광으로 변환하고, 그 상을 내장하는 카메라에 의해서 촬영한다. X선 검출기(2)는, 매초 30 프레임(30 FPS)을 초과하는 고속의 프레임 레이트에서 X선 투시 화상을 수집한다.
가시광 반사경(4)은, X선 발생기(1)의 광축 상에 배치되어, 검사 대상물(3)의 외관상을 카메라에 대하여 반사시킨다. 가시광 반사경(4)은, 검사 대상물(3)로부터 가시광 반사경(4)에 이르는 카메라의 광축과 X선 발생기(1)의 광축이 일치하도록, X선 발생기(1)의 광축에 대하여 45°의 각도로 배치된다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, X선 발생기(1)와 가시광 카메라(5)의 광축 맞춤을 용이하게 하기 위해서, 가시광 반사경(4)은 X선 발생기(1)의 광축에 대하여 45°의 각도로 배치된다. 검사 대상물(3)로부터의 가시광의 광축은 가시광 반사경(4)에 의해 90°꺾어서 가시광 카메라(5)로 인도된다. 가시광 반사경(4)은 X선의 투과율과 가시광의 반사율이 높을수록 바람직하며, 아크릴 등의 수지제의 평면판의 표면에 알루미늄 등의 박막을 증착한 것을 사용할 수 있다.
가시광 카메라(5)는, X선 발생기(1)와는 다른 방향의 광축을 가지며, 투시 화상 형성의 방해가 되지 않도록, X선 발생기(1)의 조사 범위 밖의 위치에 설치된다. 가시광 카메라(5)의 화각은 X선 투시 화상의 형성에 이용되는 X선의 확대 각도와 거의 동일하게 하는 것이 좋다.
가시광 카메라(5)는, 소정의 프레임 레이트에서 검사 대상물(3)을 촬영한다. 가시광 카메라(5)의 프레임 레이트는, X선 검출기(2)의 프레임 레이트와 동일해도 되지만, 본 실시형태에서는 다르다. 그 때문에, 본 실시형태의 X선 투시 검사 장치는, X선 발생기(1)의 프레임과, 카메라의 프레임을 동기시키는 동기 신호 발생부(6)를 구비한다.
본 실시형태의 X선 투시 검사 장치는, X선 검출기(2)에 의해서 얻어진 X선 투시 화상과 가시광 카메라(5)에 의해서 얻어진 외관 화상을 기억 및 처리하는 화상 처리부(7)를 구비한다. 화상 처리부(7)는, 각각 단독으로 화상 표시부(8)의 소정의 표시 영역에 출력하는 기능과, 양자를 중첩시킨 합성 화상을 생성하여, 화상 표시부(8)의 하나의 화상 표시 영역에 위치를 맞춰서 겹쳐(오버레이해서) 표시하는 기능을 갖는다. 화상 처리부(7)는, 내부 투시 화상과 외관 화상을 겹쳐 표시할 때에 상기 2개의 화상 중 어느 한쪽, 또는, 양쪽의 투명도를 가변시키는 기능을 구비한다. 화상 처리부(7)는, 양쪽 화상 각각의 외형이 거의 일치하도록 위치와 확대율을 조정해서 표시함과 함께, 그 위치와 확대율을 자유롭게 설정하는 기능을 갖는다.
화상 표시부(8)는, 화상 처리부(7)로부터의 출력 데이터에 의거하여, X선 검출기(2)에 의해 취득된 검사 대상물(3)의 X선 투시 화상과, 가시광 카메라(5)에 의해 취득된 검사 대상물(3)의 외관 화상을 표시한다. X선 투시 화상과 가시광 화상은 각각 화상 표시부(8)에 단독으로, 또는 나란하게 동시에, 혹은 위치를 맞추어 겹쳐져서, 오버레이하여 표시된다.
[1-2. 실시형태의 작용]
본 실시형태에 있어서, 검사 대상물(3)을 검사할 경우, X선 발생기(1)로부터 조사된 X선은, 그 광축 상에 있는 가시광 반사경(4)을 투과하여, 검사 대상물(3)에 도달한다. 검사 대상물(3)을 투과한 X선은, X선 검출기(2)에 있어서 수광되며, 그 내부에 마련된 카메라에 의해 투시 화상이 생성된다. 이 투시 화상은, X선 검출기(2)로부터 화상 처리부(7)로 출력된다.
한편, 가시광 반사경(4)에 의해 반사된 검사 대상물(3)의 외관상은, 가시광 반사경(4)에 의해 반사된 후 가시광 카메라(5)에 의해 촬영되며, 촬영된 외관 화상은 화상 처리부(7)로 출력된다. 이 경우, 동기 신호 발생부(6)에 의해, X선 발생기(1)의 프레임과, 카메라의 프레임을 동기시킨다.
화상 처리부(7)에서는, 입력된 투시 화상과 외관 화상에 의거하여, 화상 표시부(8)에 출력할 화상을 생성한다. 예를 들면, 투시 화상과 외관 화상을 화상 표시부(8)에 별개로 표시할 경우에는, 각각의 표시용의 화상을 생성한다. 또한, 2개의 화상을 중첩시켜서 표시할 경우에는, 필요에 따라 양쪽 화상의 투명도나 확대율을 조정하여, 중첩 처리를 행한다. 이들 작업은, X선 발생기(1)의 프레임과 카메라의 프레임이 동기되어 있기 때문에, 투시 화상과 외관 화상을 같은 타이밍에서 표시시킬 수 있어, 2개의 화상의 비교를 쉽게 행하거나, 중첩시킨 화상에 플리커(flicker) 등의 부적합이 생길 일이 없다.
화상 처리부(7)에 의해서 생성된 표시용의 화상 데이터는 화상 표시부(8)에 출력되어, 그 화상 데이터에 따른 태양으로 표시된다.
[1-3. 실시형태의 효과]
본 실시형태의 장치는, 다음과 같은 효과를 갖는다.
(1) X선 투시 화상에 의한 검사 대상물(3)의 내부 투시 화상과, 가시광 화상에 의한 표면의 외관 화상이 동일한 광축에서 시차가 없이, X선 투시 화상에 의한 관찰 대상부에 해당하는 검사 대상물(3)의 표면에서의 가시광 화상의 위치적인 대응 관계를 보다 양호하게 파악할 수 있다. 특히, 검사 대상물(3)과 X선 발생기(1) 사이에 미러를 배치하고, 그 미러로부터 반사되는 가시광의 정보를 촬영함으로써, 같은 방향으로부터 검사 대상물(3)의 내부와 외관의 거동을 동시에 관찰할 수 있다.
(2) X선 투시 화상에 있어서는, 검사 대상물(3)의 X선 초점에 가까운 부분일 수록 크게 비춘다. 검사 대상물(3)의 X선 초점측으로부터 가시광 카메라(5)로 촬영함으로써 X선 투시 화상과 가시광 화상의 원근감을 일치시킬 수 있다.
(3) X선 투시 화상에 의한 관찰 대상부에 해당하는 검사 대상물(3)의 표면에서의 가시광 화상을 시간 동기해서 파악할 수 있다. 또한, 검사 대상물(3)의 내부와 외관을 동시에 촬영함으로써 촬영 시간의 단축이 가능해진다.
(4) 동기 신호 발생부(6)에 의해 X선 검출기(2)와 가시광 카메라(5)의 프레임 레이트를 일치시키도록 했으므로, 2개의 화상이 동시에 표시되어 있을 때는 동(同)시각에 촬영된 프레임을 동기해서 재생할 수 있다. 따라서, X선 검출기(2)와 가시광 카메라(5)가 본래 갖는 프레임 레이트가 다르게 되어 있을 경우여도, 화상 표시부(8)에 동기한 영상을 표시할 수 있으며, 내부 투시 화상과 외관 화상의 불일치가 없어, 플리커 등의 발생이 없는 양호한 화상을 표시할 수 있다.
(5) 동시에 관찰한 내부 투시 화상과 외관 화상을 화상 처리에서 중첩시킴으로써, 내부의 거동과 외관의 거동의 상관을 해석하는 것이 가능해진다. 종래, 동일한 검사 대상물(3)에서는, 별개로 촬영하는 것 밖에 할 수 없었던 비가역적인 변화나 재현성이 낮은 거동에 대하여도 적용할 수 있다.
(6) 가시광 반사경(4)을 사용함으로써, X선 투시 화상을 관찰하고 있는 방향과 같은 방향으로부터 본 외관상을, X선 발생기(1)의 광축과는 다른 각도로 배치한 가시광을 촬영하는 가시광 카메라(5)에 의해서 관찰할 수 있다. 그 결과, 가시광 카메라(5)를 X선 발생기(1)에 대해 자유로운 위치에 배치하는 것이 가능해져, 장치 구성의 자유도가 향상된다.
(7) 가시광 카메라(5)를 사용함으로써 검사 대상물(3)을 회전시켜서 화상을 받아들였을 경우, 조감도와 같은 입체적인 화상의 생성도 가능해져, 사상의 관찰 정밀도가 보다 향상된다.
[2. 제 2 실시형태]
제 2 실시형태를 도 2에 의해 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다. 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태의 X선 투시 검사 장치에 있어서, 검사 대상물(3)로부터의 가시광의 광축을 가시광 반사경(4)에 의해 90°이외의 각도로 꺾어서 가시광 카메라(5)로 인도하는 것이다. 즉, 가시광 반사경(4)이, X선 발생기(1)의 광축과, 가시광 카메라(5)에 있어서의 가시광 카메라(5)와 상기 가시광 반사경(4) 사이의 광축과의 각도가 90°보다 작아지도록 설치된다.
이러한 구성의 본 실시형태에 따르면, 상기 각 실시형태와 공통의 구성이 갖는 작용 효과에 더해서, X선 광축으로부터 가시광 카메라(5)의 최단부까지의 거리를 단축할 수 있다. 일반적으로, 가시광 반사경(4) 사용시의 광축 맞춤을 용이하게 하기 위해서는, 가시광 반사경(4)은 X선 광축에 대하여 45°의 각도가 바람직하다. 그러나, 45°의 각도로 하면, 가시광 카메라(5)가 장척(長尺)일 경우, X선의 광축으로부터 가시광 카메라(5)의 단부까지의 거리가 길어져, 장치 전체가 대형화된다. 본 실시형태에서는, 가시광 반사경(4)의 각도를 변화시키는 것에 의해, 가시광 카메라(5)를 X선 광축에 따른 각도로 눕힘으로써, X선 광축과 직각 방향의 치수를 단축할 수 있다. 그 결과, 가시광 카메라(5)의 설치 공간만을 위해 예를 들면 납제의 X선 차폐 상자를 대형화할 필요가 없게 되어, 장치 전체의 소형화가 가능해진다.
검사 대상물(3)과 X선 검출기(2) 사이의 거리를 짧게 하고자 할 경우에는, 가시광 반사경(4)을 얕은 각도로 설치하게 되지만, 가시광 카메라(5)의 위치와 가시광 반사경(4)의 각도가 연관되어 이동하는 기구를 설치함으로써, 가시광 카메라(5)의 각도가 변화되어도 그 광축과 X선의 광축을 항상 일치시키는 것이 가능하다.
[3. 제 3 실시형태]
제 3 실시형태를 도 3에 의해 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다. 제 3 실시형태는, 제 1 실시형태의 X선 투시 검사 장치에 있어서, 적외선에 대한 반사율이 높은 적외선 반사경(10)을 사용하며, 또한 가시광 카메라(5)를 적외선 카메라(9)로 대체한다.
적외선 반사경(10)은 X선의 투과율과 적외선의 반사율이 높을수록 바람직하므로, 아크릴 등의 수지 또는 실리콘 등의 평면판의 표면에 은 또는 금 등의 박막을 증착한 것을 사용한다. X선 검출기(2)의 프레임 레이트는 예를 들면 수만 FPS까지 높게 할 수 있지만, 적외선 카메라(9)의 프레임 레이트는 최고에서도 수십 FPS 정도이다. 그 때문에, 적외선 카메라(9)의 프레임 레이트는 X선 검출기(2)의 프레임 레이트의 정수(整數)분의 1이 되도록 설정하는 것을 기본으로 하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
제 3 실시형태에 따르면, 상기 각 실시형태와 공통의 구성이 갖는 작용 효과에 더해서, X선 투시 화상에 의한 검사 대상물(3)의 내부 투시 화상과, 적외선 화상에 의한 표면의 온도 분포 화상이 동일한 광축에서 시차가 없이, 동시에 얻어진다. 그 결과, 양쪽 화상의 원근감이 일치하는, 양쪽 화상을 시간 동기해서 얻을 수 있고, X선 투시 화상에 의한 관찰 대상부에 해당하는 검사 대상물(3)의 표면 온도 분포 화상을 시간 동기해서 파악할 수 있다.
[4. 제 4 실시형태]
제 4 실시형태를 도 4에 의해 설명한다. 상기 각 실시형태와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다. 제 4 실시형태는, 제 1 실시형태에 있어서의 X선 발생기(1)와 가시광 반사경(4) 사이에 적외선 반사경(10)을 두고, 그 상(像)을 적외선 카메라(9)로 촬영한다. 가시광 반사경(4)은 X선의 적외선의 투과율이 높을수록 바람직하므로, 아크릴 등의 수지제 또는 얇은 유리제의 하프 미러 등의 투명한 평면판을 사용한다. 적외선의 투과율을 높이기 위해서 표면에 알루미늄 등의 박막이 증착되어 있지 않은 것을 사용한다.
화상 처리부(7)와 화상 표시부(8)는, X선 투시 화상, 가시광 화상, 적외선 화상 중 적어도 2개를 화상 표시 영역에 위치를 맞춰서 겹쳐(오버레이해서) 표시하는 기능을 갖는다. 또한, 오버레이 표시되어 있는 각각의 화상은, 표시 투명도를 변화시킬 수 있으며, 또한 각각의 외형이 거의 일치하도록 위치와 확대율을 조정해서 표시하는 것을 기본으로 하지만, 그 위치와 확대율을 자유롭게 설정하는 것도 가능하다.
본 실시형태에 따르면, 상기 각 실시형태와 공통의 구성이 갖는 작용 효과에 더해서, X선 투시 화상에 의한 검사 대상물(3)의 내부 투시 화상과, 가시광 화상에 의한 표면의 화상, 및 적외선 화상에 의한 표면의 온도 분포 화상(양쪽 화상)이 동일한 광축에서 시차가 없이, 동시에 얻어진다. 그 결과, X선 투시 화상에 의한 관찰 대상부에 해당하는 검사 대상물(3)의 가시광 화상에 의한 표면의 화상, 및 표면 온도 분포 화상을 시간 동기해서 파악할 수 있다.
[5. 제 5 실시형태]
제 5 실시형태를 도 5에 의해 설명한다. 상기 각 실시형태와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다. 제 5 실시형태는, 제 2 가시광 반사경(4)을 검사 대상물(3)과 X선 검출기(2) 사이에도 배치하고, 그 상을 가시광 카메라(5)로 촬영한다.
화상 처리부(7)와 화상 표시부(8)는, X선 투시 화상, 2개의 가시광 화상 중 적어도 2개를 화상 표시 영역에 위치를 맞춰서 겹쳐(오버레이해서) 표시하는 기능을 갖는다. 또한, 오버레이 표시되어 있는 각각의 화상은, 표시 투명도를 변화시킬 수 있으며, 또한 각각의 외형이 거의 일치하도록 위치와 확대율을 조정해서 표시하는 기능을 갖지만, 그 위치와 확대율을 자유롭게 설정하는 기능을 가져도 된다. 제 1 가시광 화상과 제 2 가시광 화상은, 검사 대상물(3)의 좌우가 반대로 카메라에 비추므로, 화상 처리부(7)와 화상 표시부(8)는, 그들 화상의 방향이 X선 투시 화상과 같은 방향이 되도록 맞춰 표시한다.
본 실시형태에 따르면, 상기 각 실시형태와 공통의 구성이 갖는 작용 효과에 더해서, 검사 대상물(3)의 양쪽 표면의 가시광 화상을 얻을 수 있고, 검사 대상물(3)의 한쪽에서는 알 수 없는 관찰이 가능하게 된다.
[6. 다른 실시형태]
본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 나타나 있는 전체 구성요소로부터 몇 가지 구성요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시형태에 걸친 구성요소를 적절히 조합시켜도 된다. 구체적으로는, 다음과 같은 다른 실시형태도 포함한다.
(1) 제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태의 변형예로서, 반사경(4, 10)의 위치를, 검사 대상물(3)의 뒤에 배치한다. 즉, 검사 대상물(3)의 뒤에 반사경(4, 10)을 둘 경우에는, 검사 대상물(3)의 X선 투시 화상과, 외관 화상은 원근감이 반대로 되기 때문에, 화상 보정이 필요해진다. 따라서, 앞에 반사경을 두는 편이, 촬영 화상의 퍼스펙티브가 맞으므로 좋다.
X선 투시 화상에 있어서는, 검사 대상물(3)의 X선 초점에 가까운 부분일 수록 크게 비춘다. 검사 대상물(3)의 X선 초점측으로부터 가시광 카메라(5)나 적외선 카메라(9)로 촬영함으로써 X선 투시 화상과 가시광 화상 또는 적외선 화상의 원근감을 일치시킬 수 있다. 그러나, X선 광학계의 확대율을 크게 하기 위해서 검사 대상물(3)을 X선 초점에 근접시켜서 촬상하고, X선 발생기(1)와 검사 대상물(3) 사이에 반사경(4, 10)을 둘 공간이 부족할 때는, 검사 대상물(3)과 X선 검출기(2) 사이에 반사경(4, 10)과 가시광 카메라(5)나 적외선 카메라(9)를 두어도 된다. 이 때, X선 투시 화상과 가시광 화상의 원근감은 반대로 된다.
(2) 제 5 실시형태의 변형예로서, 검사 대상물(3)의 앞뒤에 마련한 가시광 카메라(5)의 어느 한쪽 또는 양쪽을 적외선 카메라(9)로 할 수 있다. 예를 들면, 1 세트의 적외선 카메라(9)와 그 반사경(10)을, 검사 대상물(3)의 X선 발생기(1)측과 X선 검출기(2)측에 각각 배치함으로써, 검사 대상물(3)의 내부 이상이 검사 대상물(3)의 표면과 이면에 각각 어떤 영향을 주는지 등의 검사를 행할 수 있다.
(3) 제 4 실시형태의 변형예로서, X선 발생기(1)와 검사 대상물(3) 사이에 배치한 제 1 가시광 카메라(5)와 제 1 적외선 카메라(9) 및 그들의 반사경(4, 10)에 더해서, 제 2 가시광 카메라(5)와 제 2 적외선 카메라(9)를 각각의 반사경(4, 10)과 함께, 검사 대상물(3)과 X선 검출기(2) 사이에도 배치한다. 이와 같이 하면, 검사 대상물(3)의 양쪽 표면의 가시광 화상과 적외선 화상을 얻을 수 있으며, 검사 대상물(3)의 한쪽에서는 알 수 없는 관찰이 가능하게 된다.
(4) 카메라로서, 가시광 카메라(5)나 적외선 이외의 카메라, 예를 들면 자외선 카메라로 대체하며, 또한 자외선에 대한 반사율이 높은 반사경을 사용한다. 이와 같이 하면, X선 투시 화상에 의한 검사 대상물(3)의 내부 투시 화상과, 가시광 또는 적외선 이외의 화상, 예를 들면 자외선에 의해 검사 대상물(3) 표면의 화상을 가시광보다 선명하게 동일한 광축에서 시차가 없이, 동시에 얻을 수 있다.
1…X선 발생기 2…X선 검출기
3…검사 대상물 4…가시광 반사경
5…가시광 카메라 6…동기 신호 발생부
7…화상 처리부 8…화상 표시부
9…적외선 카메라 10…적외선 반사경

Claims (7)

  1. 검사 대상물에 대하여 X선을 조사하는 X선 발생기와,
    상기 X선 발생기의 광축 상에 설치되어서 상기 검사 대상물을 투과한 X선을 수광하는 X선 검출기와,
    상기 X선 발생기와는 다른 방향의 광축을 가지며, 상기 X선 발생기의 조사 범위 밖의 위치에 설치된 카메라와,
    상기 X선 발생기의 광축 상에 배치되어, 검사 대상물의 외관상(外觀像)을 상기 카메라에 대하여 반사시키는 반사경으로서, 검사 대상물로부터 반사경에 이르는 상기 카메라의 광축과 상기 X선 발생기의 광축이 일치하도록 배치된 반사경과,
    상기 X선 검출기에 의해 취득된 검사 대상물의 X선 투시 화상과, 상기 카메라에 의해 취득된 검사 대상물의 외관 화상을 표시하는 화상 표시부와,
    상기 X선 발생기와 상기 카메라가, 각각 소정의 프레임 레이트(frame rate)로 검사 대상물을 촬영하는 것이며, 상기 X선 발생기의 프레임과, 상기 카메라의 프레임을 동기시키는 동기 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 투시 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 X선 투시 화상과 상기 외관 화상을 중첩시킨 합성 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하고, 상기 화상 표시부가 상기 화상 처리부로부터의 합성 화상을 표시하는 X선 투시 검사 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사경이, X선 발생기의 광축과, 상기 카메라에 있어서의 상기 카메라와 상기 반사경 사이의 광축과의 각도가 90°보다 작거나 또는 90°보다 커지도록 설치되는 X선 투시 검사 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검사 대상물을 사이에 두고 복수의 반사경이 마련되며, 각 반사경에 대응해서 복수의 카메라가 마련되어 있는 X선 투시 검사 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사경이 복수 마련되며, 각 반사경에 대응해서 각각 다른 파장의 광선을 촬영하는 복수의 카메라가 마련되고, 상기 복수의 반사경은, 그 반사경에 대응하는 카메라 이외의 카메라가 촬영하는 파장의 광선을 투과시키는 X선 투시 검사 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라가, 가시광 카메라와 적외선 카메라 중의 어느 한쪽 또는 양쪽인 X선 투시 검사 장치.
  7. 삭제
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