(57)【要約】  Ｘ線装置は、載置台に載置された被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源が搭載された架台と、架台に加わる振動を減衰させる除振機構と、架台と除振機構とを一体に移動させる移動機構と、を備える。
2015087432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源が搭載された架台と、
前記架台に加わる振動を減衰させる除振機構と、
前記架台と前記除振機構とを一体に移動させる移動機構と、を備えるＸ線装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線装置において、
前記架台は、
前記被測定物を搭載する載置台と、
前記Ｘ線源から照射され前記被測定物を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、をさらに搭載するＸ線装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線装置において、
前記移動機構を支持する基盤をさらに有し、
前記移動機構は前記除振機構を介して前記架台を支持するように構成されるＸ線装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、
案内レールと、
前記案内レールに沿って相対的に移動する複数の移動部材とを有し、
前記除振機構の鉛直方向の下方に前記移動部材が位置しているＸ線装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、前記移動部材の下方に、前記架台を支持するための脚部を装着可能な構造を有するＸ線装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、前記脚部を装着する際に、前記架台の全移動可能量のうちの所定の移動量となる位置で、前記架台の移動を一時的に規制する規制部材を有するＸ線装置。
【請求項７】
請求項４に記載のＸ線装置において、
前記架台が収納される筐体を備え、
前記基盤は前記筐体の一部を構成し、
所定の移動量となる位置において、前記架台の少なくとも一部が前記筐体から露出するＸ線装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線装置において、
前記除振機構は、前記架台の下面外縁部よりも前記架台の下面内側に設けられるＸ線装置。
【請求項９】
請求項２乃至８の何れか一項に記載のＸ線装置において、
前記Ｘ線検出器と前記被測定物との相対位置を変えながら、複数の異なる方向から前記Ｘ線が前記被測定物を透過したときの前記被測定物の投影画像に基づいて、前記被測定物の内部構造を算出する再構成部を備えるＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、点検等を目的として、少なくともＸ線管が取り付けられたフレーム（架台）を有するＸ線検査装置が知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国公開公報第５４９３５９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のＸ線検査装置では、Ｘ線源のメンテナンスのために、Ｘ線源を筐体から引き出す機構が必要となる。しかしながら、フレームと防振マウントとの間に移動機構が設けられているので、振動を十分に減衰させることができず、正確なＸ線計測結果が得られないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によると、Ｘ線装置は、被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源が搭載された架台と、架台に加わる振動を減衰させる除振機構と、架台と除振機構とを一体に移動させる移動機構と、を備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様によるＸ線装置において、架台は、被測定物を搭載する載置台と、Ｘ線源から照射され被測定物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、をさらに搭載することが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第２の態様によるＸ線装置において、移動機構を支持する基盤をさらに有し、移動機構は除振機構を介して架台を支持するように構成されることが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第３の態様によるＸ線装置において、移動機構は、案内レールと、案内レールに沿って相対的に移動する複数の移動部材とを有し、除振機構の鉛直方向の下方に移動部材が位置していることが好ましい。
本発明の第５の態様によると、第４の態様によるＸ線装置において、移動機構は、移動部材の下方に、架台を支持するための脚部を装着可能な構造を有することが好ましい。
本発明の第６の態様によると、第５の態様によるＸ線装置において、移動機構は、脚部を装着する際に、架台の全移動可能量のうちの所定の移動量となる位置で、架台の移動を一時的に規制する規制部材を有することが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第４の態様によるＸ線装置において、架台が収納される筐体を備え、基盤は前記筐体の一部を構成し、所定の移動量となる位置において、架台の少なくとも一部が筐体から露出することが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第１乃至第７の何れか一つの態様によるＸ線装置において、除振機構は、架台の下面外縁部よりも架台の下面内側に設けられることが好ましい。
本発明の第９の態様によると、第２乃至第８の何れか一つの態様によるＸ線装置において、Ｘ線検出器と被測定物との相対位置を変えながら、複数の異なる方向からＸ線が被測定物を透過したときの被測定物の投影画像に基づいて、被測定物の内部構造を算出する再構成部を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動機構は、Ｘ線源が搭載された架台と、架台に加わる振動を減衰させる除振機構とを一体に移動させることができるので、外部から移動機構を介して架台に加わる振動を良好に減衰させて、振動の影響を受けにくいＸ線装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態によるＸ線装置の内部正面図
【図２】本発明の実施の形態によるＸ線装置の内部側面図
【図３】本発明の実施の形態によるＸ線装置の内部平面図
【図４】筐体から内部に収容された架台を筐体外に所定の移動量だけ引き出した場合の側面図
【図５】筐体から内部に収容された架台を筐体外に移動限界まで引き出した場合の側面図
【図６】架台を下方から見た斜視図
【図７】移動規制機構の外観を説明する斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の態様のＸ線装置は、被測定物を載置する載置台とＸ線源とＸ線検出器とが搭載された架台および架台に加わる振動を減衰させる除振機構を、一体に移動させる移動機構を筐体内に備える。すなわち、Ｘ線装置は、架台に搭載された各部の保守、点検時には、架台を筐体の外部へ引き出しが可能となるように構成されている。本発明の態様では、筐体外部からの振動や、筐体外部からの振動が架台の引き出しを行うために搭載された移動機構に作用して生じる振動が架台に伝達されることでＸ線による被測定物の測定結果に及ぼす悪影響を低減可能となるようなＸ線装置の構造とすることにより、保守整備の容易とＸ線測定の精度向上とを両立したものである。以下、詳細に説明する。
【０００９】
−実施の形態−
図面を参照しながら、本発明の一実施の形態によるＸ線装置について説明する。Ｘ線装置は、被測定物にＸ線を照射して、被測定物を透過した透過Ｘ線を検出することにより、被測定物の内部情報（たとえば内部構造）等を非破壊で取得するＸ線ＣＴ検査装置である。被測定物が、たとえば機械部品や電子部品等の産業用部品が対象である場合、Ｘ線装置は産業用Ｘ線ＣＴ検査装置と呼ばれる。
また、本実施の形態は、発明の趣旨の理解のために具体的に説明するためのものであり、特にＸ線指定の無い限り、本発明を限定するものではない。
【００１０】
図１〜図５は本実施の形態によるＸ線装置１００の内部構造の一例を示す図であり、図１はＸ線装置１００の内部正面図、図２は、Ｘ線装置１００の内部側面図、図３はＸ線装置１００の内部平面図、図４は筐体内部に収容された架台を筐体外に所定の移動量だけ引き出した場合の側面図、図５は筐体内部に収容された架台を筐体外に移動限界まで引き出した場合の側面図である。なお、説明の都合上、Ｘ軸、Ｙ軸および鉛直方向に沿ったＺ軸からなる座標系を図示の通りに設定する。
【００１１】
Ｘ線装置１００は、筐体１と、架台２と、Ｘ線源制御装置３と、ステージ制御装置４とを備えている。筐体１は工場等の床面上にＸＹ平面と実質的に平行（水平）となるように配置され、内部に架台２と、Ｘ線源制御装置３と、ステージ制御装置４とが収容される。筐体１は、ＸＺ平面に実質的に平行となる外壁面１１、１２と、ＹＺ平面に実質的に平行となる外壁面１３（図２参照）と、上部壁面１４と、第１底面１５と、扉１８（図２参照）とによって中空の箱状の構造を有する。扉１８は、外壁面１１〜１２、上部壁面１４および第１底面１５のそれぞれのＸ軸−側端部の何れかに取り付けられ、開閉可能に設けられている。筐体１の内部には、ＸＹ平面に実質的に平行となる第２底面１６ａ、１６ｂ（総称する場合には符号１６を付与する）がそれぞれ設けられ、第１底面１５には、第２底面１６ａ、１６ｂをそれぞれ支持する内壁面１７ａ、１７ｂ（総称する場合には符号１７を付与する）が取り付けられている。
【００１２】
架台２は、図に示す空間ＳＰ１からＸ軸方向に沿って筐体１の外部に移動可能に搭載される。架台２は第２底面１６上を移動可能に搭載される。第２底面１６ａの下部の空間ＳＰ２内にはステージ制御装置４が収容され、第２底面１６ｂの下部の空間ＳＰ３内にはＸ線源制御装置３が収容される。Ｘ線源制御装置３およびステージ制御装置４は、後述するＸ線源５および載置部６とそれぞれケーブルによって電気的に接続されている。筐体１を構成する各部はＸ線が筐体１の外部に漏えいしないようにするために、材料として鉛を含む。なお、筐体１を構成する各部のうち少なくとも空間ＳＰ１を囲む部分の材料として鉛を含むものであってもよい。
【００１３】
架台２には、Ｘ線源５と、載置部６と、Ｘ線検出器７と、Ｘ線検出器駆動ユニット８とが搭載されている。架台２は、矩形形状の基礎底盤２２と、基礎底盤２２上の四隅にそれぞれに設けられ、Ｚ軸方向に沿って延伸する４つの支柱２３と、支柱２３の上部から伸びる補助支柱２３１と、補助支柱２３１の上部に設けられ、Ｘ線検出器駆動ユニット８を取り付けるための取付部材２４とによって構成される。なお、補助支柱２３１を有することなく、支柱２３の上部に取付部材２４が固定されるものについても本発明の一態様に含まれる。また、図４〜６では、隣接する支柱２３を連結する補強部材２３２を設けることにより強度を確保している状態を示している。架台２の構造の詳細については、説明を後述する。
【００１４】
Ｘ線源５は、架台２の基礎底盤２２に取り付けられ、基礎底盤２２の中央部近傍から垂下する。Ｘ線源５は、Ｘ線源制御装置３により制御されて、図１に示す点Ｐを出射点として視野Ｖ−Ｖの範囲の円錐状に拡がる広角のＸ線を照射する。この出射点は本Ｘ線源５のフォーカルスポットと一致する。Ｘ線源５のうち基礎底盤２２から垂下する部分は、互いに対向する内壁面１７ａおよび１７ｂの間の空間に収容される。なお、以後の説明では、点Ｐを通るＺ軸方向に平行な軸を基準軸Ｌと呼ぶ。本実施の形態においては、基準軸Ｌが架台２の中心を通るようにＸ線源５が設けられている。
【００１５】
Ｘ線源５は、たとえば約５０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線および約２０〜１００ｋｅＶの硬Ｘ線の少なくとも１種のＸ線を照射する。なお、Ｘ線源５は、透過型Ｘ線源により構成されてもよいし、反射型Ｘ線源により構成されてもよい。
【００１６】
載置部６は、Ｘ線源５の出射点ＰよりもＺ軸＋側に設けられ、被測定物Ｓを載置するための載置台６１と、載置台６１を移動させるためのＸ軸移動機構６２、Ｙ軸移動機構６３およびＺ軸移動機構６４を備えている（図３参照）。Ｘ軸移動機構６２およびＹ軸移動機構６３は、それぞれモータ、レール、スライダー等によって構成され、ステージ制御装置４による制御に従って、載置台６１をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って移動させる。Ｚ軸移動機構６４は、モータ、レール、スライダー等によって構成され、ステージ制御装置４による制御に従って載置台６１をＺ軸方向に移動させる。
【００１７】
Ｘ線検出器７は、公知のシンチレーション物質を含むシンチレータ部、光電子増倍管、受光部等によって構成され、Ｘ線源５から出射され、載置台６１上に載置された被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線を受光する。Ｘ線検出器７は、受光したＸ線を光エネルギーに変換し、当該光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気信号として出力する。なお、Ｘ線検出器７は、入射するＸ線を光エネルギーに変換することなく電気信号に変換して出力してもよい。また、Ｘ線検出器７は、複数の画素を有しており、それらの画素は２次元的に配列されている。これにより、Ｘ線源５から放射され、被測定物Ｓ全体において被測定物Ｓを通過したＸ線の強度分布を一括で取得できる。したがって、１回の撮影で被測定物Ｓの全体の投影像を取得することができる。
【００１８】
Ｘ線検出器駆動ユニット８は、Ｘ線検出器７を基準軸Ｌを中心とする回転軌道Ｍ上を移動させる。Ｘ線検出器駆動ユニット８は、架台２の取付部材２４に取り付けられた回転機構８１と、回転機構８１により回転する円弧状ステージ８２とを備える。回転機構８１は、取付プレート８１１と、取付プレート８１１に取り付けられたモータ８１２と、モータ８１２により回転する第１ギア８１３と、第１ギア８１３と噛み合う第２ギア８１４と、中空の回転軸８１５とを有している。回転軸８１５が第２ギア８１４によって基準軸Ｌを中心として回転することにより、回転軸８１５の下部に固定された円弧状ステージ８２は回転し、円弧状ステージ８２上に移動可能に設けられたＸ線検出器７は基準軸Ｌを中心とした回転軌道ＭＭに沿って回転する。回転軸８１５は中空構造を有しているので、Ｘ線検出器７のケーブル類（不図示）を回転軸８１５の内側を通過させることができる。
【００１９】
アライメント機構８１６はねじ等によって構成され、調整作業時には、回転軸８１５の内側に調整用治具である直線棒状の部材を貫通させ、治具の下端を点Ｐと一致させた状態とする。これにより、回転軸８１５の回転軸と基準軸Ｌとを一致させるように、取付部材２４のチルト、シフトおよび高さを微調整する。このアライメント機構８１６により、Ｘ線源５の出射点ＰとＸ線検出器７との距離を所定の設計値に保持できる、簡単な構成により被測定物Ｓの計測精度の管理を行うことができる。
【００２０】
円弧状ステージ８２は、Ｘ線の出射点である点Ｐを中心とする円弧状に所定の長さを有して形成されたプレートである。円弧状ステージ８２には、ガイドレールやスライダー等が設けられ、上述したＸ線検出器７が円弧状ステージ８２の弧状形状に沿ってモータ等によって移動可能に取り付けられる。Ｘ線検出器７は、Ｘ線の出射点Ｐを中心とする円弧状の軌道Ｍに沿って移動可能となる。これにより、円弧状ステージ８２を回転機構８１により回転させることで、Ｘ線検出器７の軌道が点Ｐを頂点とする円錐の底面の外郭に沿うように、所望の同一高度（Ｚ軸＋側の同一面上）を円運動するように調整可能となる。なお、円弧状ステージ８２と平行に円弧状ステージと同心の弧状に形成されたプレートと、円弧状ステージ８２との間をＸ線検出器７が移動可能に構成されるものについても本発明の一態様に含まれる。
上述した構成を備えることにより、基準軸Ｌを中心とした回転軌道ＭＭとＸ線の出射点Ｐを中心とする円弧状軌道Ｍにより、Ｘ線検出器７のＸ線の出射点Ｐを中心とする球面上の任意の場所に移動させることができるので、ユーザは所望する撮影位置、撮影角度にて被測定物Ｓを撮影することができる。また、載置台６１をＺ軸方向に移動させることにより、所望の拡大率にて被測定物Ｓを撮影することができる。
【００２１】
図６、図７をさらに参照しながら、架台２について詳細に説明する。図６は架台２を底面側から見た斜視図、図７は架台２を移動させる際に移動を一時的に規制させるための機構を説明する斜視図である。なお、図６、図７についても、図１〜図５の場合と同様に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる座標系を図示の通りに設定する。また、図６においては、図示の都合上、Ｘ線検出器７およびＸ線検出器駆動ユニット８を省略して示す。
【００２２】
架台２の基礎底盤２２の上部（Ｚ軸＋側）には、上述したように、載置部６と、支柱２３および取付部材２４を介して支持されたＸ線検出器７およびＸ線検出器駆動ユニット８（上述の通り図６においては図示を省略）とが設けられている。Ｘ線源５は、基礎底盤２２の中央部近傍の開口から垂下して取り付けられている。基礎底盤２２の下部（Ｚ軸−側）には、筐体１の外部から第２底面１６を介して架台２に加わる振動を減衰させるため除振マウント２５が取り付けられている。除振マウント２５は、たとえば公知の空気ばねやコイルスプリング等が単独または組み合わせて構成される。
【００２３】
本実施の形態では、４個の除振マウント２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ（総称する場合には符号２５を用いる）が取り付けられた例を示す。各除振マウント２５は、架台２の基礎底盤２２の外周端部よりも内側に配置されている。４個の除振マウント２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの基礎底盤２２への取付中心を結ぶ直線によって囲まれる矩形範囲内にＸ線源５が位置する。なお、本実施の形態では、除振マウント２５が４個取り付けられた例を示しているが、除振マウント２５の個数は４つに限定されるものではなく、架台２の大きさや重量等に応じて最適な個数が設けられることが好ましい。また、除振マウント２５は全方向に変位する振動を減衰することができるように、全方向に変位可能な可動機構と可動機構に生ずる運動を減衰するダンパー部とからなる。
【００２４】
除振マウント２５は、その下側（Ｚ軸−側）に配置された移動機構２６を構成する上部取付板２６１、すなわち移動側に直接的または間接的に固定される。移動機構２６を構成する下部ガイドレール２６３は筐体１の第２底面１６、すなわち固定側に取り付けられ、移動機構２６は架台２と除振マウント２５とを基盤である第２底面１６に対して一体で移動させる。
【００２５】
本実施の形態においては２個の移動機構２６が設けられ、一方の移動機構２６は除振ユニット２５ａ、２５ｃの下部に取り付けられ、他方の移動機構２６は除振ユニット２５ｂ、２５ｄの下部に取り付けられる。一方の移動機構２６は第２底面１６ａ上に配置され、他方の移動機構２６は第２底面１６ｂ上に配置される。
【００２６】
移動機構２６は、上部取付板２６１と、ローラユニット２６２（図４、図５参照）と、下部ガイドレール２６３と、移動規制機構２６４とを備えている。一方の移動機構２６の上部取付板２６１は除振マウント２５ａ、２５ｃの下面に取り付けられ、他方の移動機構２６の上部取付板２６１は除振マウント２５ｂ、２５ｄの下面に取り付けられ、２つの上部取付板２６１はそれぞれＸ軸方向に沿って延在する。複数のローラユニット２６２は上部取付板２６１の下面に取り付けられる。本実施の形態においては、３個のローラユニット２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃが取り付けられた例を示す。ローラユニット２６２ａ、２６２ｃは、除振マウント２５ａ、２５ｃの鉛直方向（Ｚ軸方向）の中心軸がローラユニット２６２ａ、２６２ｃの中心をそれぞれ通過するように設けられる。すなわち、ローラユニット２６２ａ、２６２ｃの真上に除振ユニット２５ａ、２５ｃがそれぞれ配置されることが好ましい。なお、除振マウント２５ａ、２５ｃの中心軸がローラユニット２６２ａ、２６２ｃの中心をそれぞれ通過するように設けられるものに限定されない。移動機構２６が有するローラユニット２６２の個数は３個に限定されるものではなく、架台２の大きさや重量等に応じて最適な個数が設けられることが好ましい。
【００２７】
下部ガイドレール２６３は筐体１の第２底面１６にＸ軸方向に沿って取り付けられ、ＹＺ平面に平行な面での断面は中央部が凹んだＵ字形状を有している。すなわち、２個の移動機構２６をそれぞれ構成する２個の下部ガイドレール２６３は、Ｘ軸に平行に取り付けられる。ローラユニット２６２は、下部ガイドレール２６３に形成された凹部上を移動することにより、除振マウント２５が固定された架台２に対してＸ軸方向に沿って移動することが可能となる。
【００２８】
下部ガイドレール２６３は、第２底面１６の撓みを小さく抑えるために、第２底面１６のうち、内壁面１７に近い位置に取り付けられる。すなわち、２個の下部ガイドレール２６３の架台２の移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）の間隔は、Ｙ軸方向に沿った架台２の幅方向の長さより短くなる。上述したように、下部ガイドレール２６３上を移動するローラユニット２６２の中心と除振ユニット２５の中心とが一致するように設けられている。このため、架台２を支持する除振ユニット２５のＹ軸方向の取付中心間の距離は、架台２のＹ軸方向の長さと比べて短くなるので、架台２の基礎底盤２２に生じる撓みや振動を小さく抑えることができる。内壁面１７と下部ガイドレール２６３とＺ軸方向の中心軸との距離が短いほど、第２底面１６に強度を持たせるために必要以上に厚みを持たせる必要がなくなるので、より好ましい。
【００２９】
図６に示すように、本実施の形態においては、Ｘ軸−側から順に３個の移動規制機構２６４ａ、２６４ｂ、２６４ｃが上部取付板２６１に取り付けられている。移動規制機構２６４ａは、上部取付板２６１に着脱可能に取り付けられ、後述するように架台２が筐体１の外部にＸ軸方向に沿って所定の移動量だけ引き出された際に、架台２のＸ軸方向に沿った移動を一時的に規制するストッパーとして機能する。移動規制機構２６４ａは、架台２を筐体１の外部に引き出す際の全移動量のうちの所定の移動量に対応する位置に設けられる。本実施の形態においては、上記の所定の移動量は、架台２のＸ軸方向の長さのたとえば約２５パーセントに相当する。すなわち、架台２がＸ軸−側に移動を開始して、架台２のＸ軸方向の長さの２５パーセントに相当する距離を移動して筐体１の外部に架台２の一部が露出すると、移動規制機構２６４ａによって架台２の移動が規制される（図４参照）。この位置において、ローラユニット２６２ａの下部に後述する脚部９を取り付け、さらにＸ軸−方向に移動させる際に脚部９により架台２の重量を保持する。
【００３０】
移動規制機構２６４ｂは、架台２が筐体１の外部にＸ軸方向に沿って移動可能な全移動量、すなわち移動限界まで移動した際に、架台２のＸ軸方向に沿った移動を停止させるためのストッパーとして機能する。本実施の形態においては、上述した移動規制機構２６４ｂが設けられる位置に相当する架台２の全移動量は、架台２のＸ軸方向の長さのたとえば７５パーセントに相当する（図５参照）。
【００３１】
なお、移動規制機構２６４ａにより架台２の移動が規制される所定の移動量は、架台２のＸ軸方向の長さの２５パーセントに限定されるものではない。所定の移動量は、架台２を筐体１から一部露出された状態で安全に脚部９を取り付け可能となる露出量であればよく、架台２のＸ軸方向の長さの１／２程度まで許容され得る。また、全移動量は、架台２のＸ軸方向の長さのたとえば７５パーセントに限定されるものではなく、架台２に搭載された各部の保守、点検、整備等を行う際に不都合がない程度に、架台２が筐体１から露出する移動量であればよい。
【００３２】
図７を用いて移動規制機構２６４ａによって架台２の移動が一時的に規制される機構について説明する。図７は図１の一点鎖線で囲って示す領域Ｒを拡大して示す移動機構２６のＸ軸−側先端における斜視図である。移動規制機構２６４ａは、ねじ９３、９４により上部取付板２６１に着脱可能に設けられている。移動機構２６の下部ガイドレール２６３のＸ軸−側端部には、制限部材８０がねじ８１、８２により取り付けられている。架台２がＸ軸−方向に移動すると、架台２と一体に設けられた移動機構２６の上部取付板２６１とともに移動規制機構２６４ａもＸ軸−方向に移動する。架台２の移動量が上述した所定の移動量になったとき、移動規制機構２６４ａのＸ軸−側の面２６４ａｓが、制限部材８０のＸ軸＋側の面８０ｓに当接する。この結果、架台２のＸ軸−側への移動が規制される。この状態で脚部９を取り付け、さらに架台２を移動させる場合には、ねじ９３、９４を外すことにより移動規制機構２６４ａが上部取付板２６１から取り外され、上部取付板２６１は移動規制機構２６４ｂが制限部材８０と当接するまで移動することができる。
また、移動規制機構２６４ａはＺ軸方向にも制限を持ち、架台２の予期せぬ傾きや第２底面１６からの離間を防止する機構も有する。傾きや離間停止を速やかに行う目的で移動規制機構２６４ａにゴム等の制動部材を取り付けてもよい。
【００３３】
次に、図６を用いて、架台２を筐体１の外部へ引き出す際に架台２を保持するための脚部９について説明する。脚部９は、ローラユニット２６２ａの近傍であって上部取付板２６１の下面（Ｚ軸−側）に装着可能に構成されている。脚部９のＺ軸＋側端部には、上部取付板２６１にねじ止めするためのねじ穴が設けられた取付台座９２が設けられている。脚部９のＺ軸−側端部には、筐体１が配置されている配置面を移動可能となるように、たとえば車輪９１が取り付けられている。脚部９は、架台２を保持可能となるように、Ｚ軸方向の長さが、筐体１の配置面から上部取付板２６１の下面までの高さと実質的に等しくなるように形成されている。この結果、脚部９は、架台２を保持しながら、架台２とともに筐体１が配置された配置面上をＸ軸方向に沿って移動することができる。
【００３４】
上述した実施の形態によるＸ線装置によれば、次の作用効果が得られる。
（１）移動機構２６は、Ｘ線源５が搭載された架台２と、架台２に加わる振動を減衰させる除振ユニット２５とを一体に移動させるようにした。具体的には、第２底面１６は移動機構２６を支持するように構成され、移動機構２６は除振ユニット２５を介して架台２を支持するように構成した。したがって、筐体１の外部からの振動や、筐体１の外部からの振動が架台２の移動機構２６に作用して生じる振動が架台２に伝達されることを抑制しＸ線による被測定物Ｓの測定結果に及ぼす悪影響を低減できるので、Ｘ線測定の精度を向上させることができる。特に、重量の重いＸ線源を搭載する架台２に振動が発生すると大きな慣性モーメントが生じるので、一度生じた振動を減衰させることには困難が伴う。そのため、本実施の形態では、除振ユニット２５で除振しきれなかった振動が生じた場合であっても、移動機構２６などで振動が助長されて、重いＸ線源に伝達することを防止できる。また、Ｘ線源５のフィラメント交換などのメンテナンス時には、Ｘ線源５を筐体１から引き出す必要が出てくるが、移動機構２６は架台２６とともに除振ユニット２５も引き出すことができる構造を有している。除振ユニット２５は、架台２を筐体１から引き出す際にも常に同じ重量が荷重されているので、除振ユニット２５への荷重変化による除振ユニット２５への荷重変化に起因した除振ユニット２５の浮き上がりを防止し、保守整備を容易にすることが可能となる。
【００３５】
（２）移動機構２６を構成する複数のローラユニット２６２は、下部ガイドレール２６３よりも架台２側に設けられ、複数の除振ユニット２５のそれぞれの鉛直方向の中心軸がローラユニット２６２の中心と実質的に一致するようにした。したがって、移動機構２６の構造等に起因する振動を、移動機構２６の真上に設けられた除振ユニット２５により減衰させることができるので、除振効果を向上させて被測定物Ｓの計測精度を向上できる。さらに、架台２の重量は、除振ユニット２５の真下に設けられたローラユニット２６２を介して下部ガイドレール２６３および第２底面１６に働くので、除振ユニット２５の真下にローラユニット２６２が設けられていない場合と比較して、上部取付板２６１への歪の発生を抑制して、架台２の移動を円滑に行うことができる。
【００３６】
（３）Ｘ線源５は、架台２のうち、複数の除振ユニット２５が架台２に取り付けられた位置を結んで形成される範囲内に搭載され、除振ユニット２５は架台２の基礎底盤２２の下面外縁部よりも内側に設けられるようにした。この結果、高い共振周波数で大きな重量を有するＸ線源５が支持されるので、除振ユニット２５により広域の振動を除振することができ、Ｘ線による被測定物Ｓの測定結果に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００３７】
（４）下部ガイドレール２６３は、架台２が移動する移動方向であるＸ軸方向と平行に２本配置され、２本の下部ガイドレール２６３間のＹ軸方向の距離（間隔）は、移動方向と直交する方向であるＹ軸方向における架台２の寸法よりも短くなるようにした。上述したように、下部ガイドレール２６３上を移動するローラユニット２６２の中心と除振ユニット２５の中心とが一致するように設けられている。このため、架台２を支持する除振ユニット２５のＹ軸方向の取付中心間の距離は、架台２のＹ軸方向の長さと比べて短くなる。したがって、架台２の基礎底盤２２に生じる撓みや振動を小さく抑えることができる。
【００３８】
（５）除振ユニット２５の下方に、架台２を支持するための脚部９を装着可能な構造を有するようにした。特に、本実施の形態では、除振ユニット２５の下方に設置されているローラユニット２６２の下方に脚部９を装着できるようにした。したがって、架台２を筐体１から引き出した際に、架台２の重量を、除振ユニット２５およびローラユニット２６２を介して脚部９にて支持できるので、架台２が筐体１よりも所定量以上露出した場合であっても、上部取付板２６１や下部ガイドレール２６３への歪の発生を抑制して、架台２の移動を円滑に行うことができる。さらに、脚部９は取り外し可能に構成されているので、複数のＸ線装置１００を同一工場内等にて使用する場合に、脚部９を複数のＸ線装置１００間で共用することができる。
【００３９】
（６）移動機構２６は、脚部９を装着する際に、架台２の全移動可能量のうちの所定の移動量となる位置で、架台２の移動を一時的に規制する移動規制機構２６４を有するようにした。したがって、脚部９の装着作業時に、外部からの振動等に起因して架台２がＸ軸方向に沿って勝手に移動することを防ぎ、作業の安全向上に寄与できる。
【００４０】
（７）Ｘ線源５、載置部６およびＸ線検出器７が搭載された架台２において、大きな重量を有するＸ線源５のボディの大部分が基礎底盤２２の下面に垂下している。架台２の重心位置は、Ｚ軸方向において基礎底盤２２の近傍となる。この架台２を除振マウント２５がＺ軸−側から支持するので、Ｚ軸方向において、架台２の重心位置と除振マウント２５との位置が近くなり、筐体１外部からの振動の減衰効果を向上させて被測定物Ｓの計測精度を向上させることができる。さらに、架台２をＸ軸方向に沿って移動させる際に、架台２の姿勢を安定させることができる。
【００４１】
（８）Ｘ線源５、載置部６、Ｘ線検出器７およびＸ線検出器駆動ユニット８をＺ軸方向に沿って架台２に搭載するようにした。特に、Ｘ線源５は架台２の基礎底盤２２から垂下する。このため、架台２の下面（Ｚ軸−側）には、空間ＳＰ２、ＳＰ３が生じる。この空間ＳＰ２、ＳＰ３に、従来は筐体の外部に配置していたＸ線源制御装置３、ステージ制御装置４を配置することができるので、従来の装置と比較して筐体１の設置面への設置面積を小さくすることができる。
また、ステージ制御装置４を配置した空間ＳＰ２には、Ｘ線検出器７に接続された画像処理装置４１や画像処理装置４１およびステージ制御装置４に接続された再構成処理装置４２を設置することも可能であり（図２、図４、図５参照）、さらにＣＴ装置化しても設置面積を大幅に増やす必要がなくなる。
【００４２】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）ガイドレールを除振ユニット２５側に取り付け、取付板を第２底面１６に取り付け、ローラユニット２６２を取付板に取り付けてもよい。この場合、架台２の全体が筐体１に収容されている状態で除振ユニット２５の鉛直方向（Ｚ軸方向）の中心軸がローラユニット２６２を通過するようにローラユニット２６２が取付板に取り付けられていればよい。
（２）脚部９が装着可能なものに代えて、脚部９を折りたたみ構造とし、基礎底盤２２の下面に収容可能な構成としてもよい。
【００４３】
（３）Ｘ軸移動機構６２、Ｙ軸移動機構６３、Ｚ軸移動機構６４、回転機構８１およびＸ線検出器７を円弧状ステージ８２上にて移送させるＸ線検出器移送機構は、それぞれエンコーダを備え、載置部６やＸ線検出器７の位置情報を取得できる。また、それぞれの位置情報を取得しながら、Ｘ線検出器７で撮影されたＸ線透過像である投影画像データを取得することで、被測定物Ｓの断面構造を再構成することができる。この場合、ステージ制御装置４にて、回転軸８１５を制御しながら、不図示の画像処理部でＸ線検出器７とＸ線検出器駆動ユニット８との協調制御を行う。そして、上述したようにＣＴ装置化されている場合には、再構成処理装置４２は画像処理装置４１を介してＸ線検出器７で撮像された複数の異なる方向からの被測定物Ｓの投影画像データを取得する。また、再構成処理装置４２はステージ制御装置４を介して各エンコーダからの出力も取得する。そして、再構成処理装置４２は投影画像データと各エンコーダの出力とに基づいて、公知のフェルドカンプ逆投影法により、被測定物Ｓの内部構造を算出してもよい。
【００４４】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１…筐体、２…架台、５…Ｘ線源、６…載置部、７…Ｘ線検出器、
９…脚部、１６、１６ａ、１６ｂ…第２底面、２２…基礎底盤、
２５…除振ユニット、２６…移動機構、４１…画像処理装置、
４２…再構成処理装置、６１…載置台、６２…Ｘ軸移動機構、
６３…Ｙ軸移動機構、６４…Ｚ軸移動機構、２６１…上部取付板、
２６２…ローラユニット、２６３…下部ガイドレール、２６４…移動規制機構
【図１】
2015087432.tif 000003
【図２】
2015087432.tif 000004
【図３】
2015087432.tif 000005
【図４】
2015087432.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月13日(2016.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源が搭載された架台と、
前記架台に加わる振動を減衰させる除振機構と、
前記架台と前記除振機構とを一体に移動させる移動機構と、
前記移動機構を支持する基盤部とを備えるＸ線装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線装置において、
前記架台は、
前記被測定物を搭載する載置台と、
前記Ｘ線源から照射され前記被測定物を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、をさらに搭載するＸ線装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は前記除振機構を介して前記架台を支持するように構成されるＸ線装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、
案内レールと、
前記案内レールに沿って相対的に移動する複数の移動部材とを有し、
前記除振機構の鉛直方向の下方に前記移動部材が位置しているＸ線装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、前記移動部材の下方に、前記架台を支持するための脚部を装着可能な構造を有するＸ線装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線装置において、
前記移動機構は、前記脚部を装着する際に、前記架台の全移動可能量のうちの所定の移動量となる位置で、前記架台の移動を一時的に規制する規制部材を有するＸ線装置。
【請求項７】
請求項４に記載のＸ線装置において、
前記架台が収納される筐体を備え、
前記基盤部は前記筐体の一部を構成し、
所定の移動量となる位置において、前記架台の少なくとも一部が前記筐体から露出するＸ線装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線装置において、
前記除振機構は、前記架台の下面外縁部よりも前記架台の下面内側に設けられるＸ線装置。
【請求項９】
請求項２乃至７の何れか一項に記載のＸ線装置において、
前記Ｘ線検出器と前記被測定物との相対位置を変えながら、複数の異なる方向から前記Ｘ線が前記被測定物を透過したときの前記被測定物の投影画像に基づいて、前記被測定物の内部構造を算出する再構成部を備えるＸ線装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の第１の態様によると、Ｘ線装置は、被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源が搭載された架台と、架台に加わる振動を減衰させる除振機構と、架台と除振機構とを一体に移動させる移動機構と、移動機構を支持する基盤部とを備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様によるＸ線装置において、架台は、被測定物を搭載する載置台と、Ｘ線源から照射され被測定物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、をさらに搭載することが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第２の態様によるＸ線装置において、移動機構は除振機構を介して架台を支持するように構成されることが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第３の態様によるＸ線装置において、移動機構は、案内レールと、案内レールに沿って相対的に移動する複数の移動部材とを有し、除振機構の鉛直方向の下方に移動部材が位置していることが好ましい。
本発明の第５の態様によると、第４の態様によるＸ線装置において、移動機構は、移動部材の下方に、架台を支持するための脚部を装着可能な構造を有することが好ましい。
本発明の第６の態様によると、第５の態様によるＸ線装置において、移動機構は、脚部を装着する際に、架台の全移動可能量のうちの所定の移動量となる位置で、架台の移動を一時的に規制する規制部材を有することが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第４の態様によるＸ線装置において、架台が収納される筐体を備え、基盤部は前記筐体の一部を構成し、所定の移動量となる位置において、架台の少なくとも一部が筐体から露出することが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第１乃至第７の何れか一つの態様によるＸ線装置において、除振機構は、架台の下面外縁部よりも架台の下面内側に設けられることが好ましい。
本発明の第９の態様によると、第２乃至第７の何れか一つの態様によるＸ線装置において、Ｘ線検出器と被測定物との相対位置を変えながら、複数の異なる方向からＸ線が被測定物を透過したときの被測定物の投影画像に基づいて、被測定物の内部構造を算出する再構成部を備えることが好ましい。
【国際調査報告】
2015087432.tif 000010
2015087432.tif 000011
2015087432.tif 000012
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