(57)【要約】【課題】殻体内に固定構造物と自由移動物体が混在するような試料の固定構造物の透視像を、自由移動物体像を重畳させることなく、しかも高い倍率で得ることのできるＸ線透視装置を提供する。【解決手段】Ｘ線源１とＸ線検出器２および試料テーブル３を、基準軸４ａの回りに傾動可能な共通のベース４に支持することにより、Ｘ線源１と試料テーブル３を相対的に傾動させることなく、従ってこれら両者の傾動による干渉を生じることなく可及的に接近させた状態で、Ｘ線透視方向を鉛直軸に対して傾けることを可能とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と、そのＸ線源に対向配置されたＸ線検出器と、これらのＸ線源とＸ線検出器の間に配置されて透視すべき試料を搭載する試料テーブルと、上記Ｘ線検出器の出力を用いて試料のＸ線透視像を構築して表示する画像表示手段を備えたＸ線透視装置において、
上記Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルが、基準軸の回りを傾動可能な共通のベースに支持されていることを特徴とするＸ線透視装置。
【請求項２】
内部に固定構造物と自由移動物体とが配置された殻体を有する試料を、請求項１に記載されたＸ線透視装置を用いて透視する方法であって、Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルを鉛直方向に対して傾斜させた状態で、上記試料にＸ線を照射し、上記試料のＸ線透視像を得ることを特徴とするＸ線透視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業製品などのＸ線透視検査を行うためのＸ線透視装置及びこれを用いたＸ線透視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品などのＸ線透視を行うためのＸ線透視装置においては、一般に、Ｘ線源に対向して、イメージインテンシファイアとＣＣＤカメラなどを組み合わせたＸ線カメラ等のＸ線検出器を配置し、これらの間に透視対象物である試料を搭載するための試料テーブルを配置した構造を採り、Ｘ線検出器からの出力を用いて試料のＸ線透視像を作る画像処理装置を備えた構成を採る。一般に、Ｘ線源とＸ線検出器は、鉛直方向に対向配置したものが多用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、試料のＸ線透視角度を変化させる機能を備えたものも知られており、この機能を実現する機構としては、図３に模式的に示すように、対向配置されたＸ線源ＳとＸ線検出器Ｄを一定の姿勢として、試料Ｗを搭載する試料テーブルＴを傾動させる機構と、図４に模式的に示すように、一定の姿勢の試料テーブルＴに対して、互いに対向するＸ線源ＳとＸ線検出器Ｄを傾動させる機構のいずれかが採用されている。なお、Ｘ線源と試料テーブルを一定の姿勢として、Ｘ線検出器のみまたはＸ線源のみを傾動させるものもある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４０５９号公報（第３頁，図１）
【特許文献２】
特開２００１−２４９０８６号公報（第４頁，図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パイプ状等の殻体内に、固定構造物と自由移動物体が封入されているような試料においては、Ｘ線源とＸ線検出器が鉛直方向に対向するＸ線透視装置を用いて殻体内の固定構造物を検査すべく透視しようとしても、自由移動物体が殻体内で常に鉛直下方に位置することになるため、Ｘ線源とＸ線検出器を結ぶ線上で固定構造物と自由移動物体が重畳し、固定構造物の良好なＸ線透視像が得られず、目的とする検査ができないという問題がある。
【０００６】
このような試料は、例えば製造途中のプロジェクタ用高圧水銀ランプ等を挙げることができ、ランプ内に固定構造物としてその略中央部に電極が存在し、また、気化前の封入物例えば水銀等が自由移動状態で封入されている。水銀は常にランプ内で鉛直下方に溜まり、鉛直方向にＸ線を照射して電極の透視像を得ようとしても、電極と水銀とが重畳した像しか得ることができない。
【０００７】
このような水銀が自由移動状態で封入されているプロジェクタ用高圧水銀ランプ等の電極の透視に際しては、図５に例示するように、Ｘ線の透視方向を斜めにすることにより、電極と水銀とが重畳することなく電極Ｅを透視することができる。このような鉛直軸に対して斜め方向から試料を透視するには、前記図３に示したようなＸ線源とＸ線検出器とを傾動させる機構を備えたＸ線透視装置を用いることによって実現できる。
【０００８】
しかしながら、図３に示すように、試料テーブルＴを水平にしてＸ線源ＳとＸ線検出器Ｄとを傾動させると、Ｘ線源Ｓと試料テーブルＴとが干渉して、Ｘ線源Ｓから試料テーブルＴ上の試料Ｗまでの距離Ａが長くなる。Ｘ線源Ｓから試料Ｗまでの距離は、試料のＸ線透視像の拡大倍率の上限を決定するものであり、透視像の拡大率が距離Ａに制約を受けて、所望の倍率例えば高い倍率の透視像が得られないという問題に繋がる。なお、Ｘ線検出器またはＸ線源のどちらか一方のみを傾動させる構造のものは、Ｘ線源からのＸ線の広がりに起因して、Ｘ線の透視方向の角度に制約があるため、自由移動物体および固定構造物の大きさの関係により、自由移動物体を回避して固定構造物を透視できない場合が多い。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、殻体内に固定構造物と自由移動物体が混在するような試料の固定構造物の透視像を、自由移動物体像を重畳させることなく、しかも高い倍率で得ることのできるＸ線透視装置および方法の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線透視装置は、Ｘ線源と、そのＸ線源に対向配置されたＸ線検出器と、これらのＸ線源とＸ線検出器の間に配置されて透視すべき試料を搭載する試料テーブルと、上記Ｘ線検出器の出力を用いて試料のＸ線透視像を構築して表示する画像表示手段を備えたＸ線透視装置において、上記Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルが、基準軸の回りを傾動可能な共通のベースに支持されていることによって特徴づけられる。
【００１１】
また、本発明のＸ線透視方法は、内部に固定構造物と自由移動物体とが配置された殻体を有する試料を、請求項１に記載されたＸ線透視装置を用いて透視する方法であって、Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルを鉛直方向に対して傾斜させた状態で、上記試料にＸ線を照射し、上記試料のＸ線透視像を得ることによって特徴づけられる。
【００１２】
本発明は、Ｘ線源と試料テーブルとを相対的に傾動させることなく、従ってこれら両者の相対的な傾動による干渉を受けることなく、Ｘ線透視方向を斜めにすることによって、所期の目的を達成するものである。
【００１３】
すなわち、Ｘ線源とＸ線検出器および試料テーブルを共通のベースに支持し、そのベースを基準軸の回りに傾動させると、Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルを結ぶ線が鉛直軸に対して傾いた状態となる。この状態では、試料テーブルが傾いているので、試料中の自由移動物体はその内部で鉛直下方に位置した状態となり、また、Ｘ線源とＸ線検出器とを結ぶ線、つまりＸ線透視方向も鉛直軸に対して傾いた状態となっているため、図５に示す状態となって、内部の固定構造物のＸ線透視像を自由移動物体を重畳させることなく得ることができる。そして、この構成によると、Ｘ線源と試料テーブルとは相対的に傾動していないため、図３の構造のようにＸ線源と試料テーブルとの相対的傾動に起因して発生する距離Ａが生じず、これら両者を可及的に密着させることが可能となり、拡大倍率を大きくすることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図であり、要部の機械的構成を表す模式的正面図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。また、図２には、図１における機械的構成部分の模式的右側面図を示す。
【００１５】
Ｘ線源１に対向して、イメージインテンシファイアとＣＣＤを組み合わせてなるＸ線検出器２が配置され、その間に、透視すべき試料Ｗを搭載するための試料テーブル３が設けられている。試料テーブル３は、テーブル駆動機構３ａの駆動により、Ｘ線源１とＸ線検出器２を結ぶＸ線光軸Ｌに沿った方向を含む互いに直交する３軸方向に移動させることができる。そして、これらのＸ線源１、Ｘ線検出器２，試料テーブル３およびその駆動機構３ａの全体が、共通のベース４上に支持されている。試料テーブル３には、これを傾動させた際に試料テーブル３上の試料が転がらないようにするためのピンが設けられており、試料を保持するパレットがこのピンに係合するようになっている。
【００１６】
ベース４は、水平に保持された基準軸４ａを介して傾動自在に支持体５に支持されており、ベース傾動機構４ｂの駆動により、Ｘ線源１とＸ線検出器２を結ぶＸ線光軸Ｌの方向が鉛直方向に沿った状態、つまり傾動角度θが０°の状態から、図１に示すように少なくとも傾動角度θが９０°未満までの間の任意の角度に位置決めすることができるように構成されている。
【００１７】
このベース傾動機構４ｂおよび前記したテーブル駆動機構３ａは、演算制御装置１０の操作部１１を操作することによって、制御部１２から供給される制御信号によって駆動制御される。つまり、オペレータの操作により、テーブル３の位置およびベース４の傾動角度を任意に設定することができる。
【００１８】
前記したＸ線源１はマイクロフォーカスタイプの線源であって、Ｘ線電源回路１ａから供給される管電流および管電圧によって動作するが、このＸ線電源回路１ａは、演算制御装置１０の制御部１２の制御下に置かれているＸ線制御回路１ｂからの制御信号により制御される。
【００１９】
また、Ｘ線検出器２の出力（アナログ映像信号）は、キャプチャーボード等の画像取り込み回路２０を介してデジタル信号として演算制御装置１０の画像処理部１３に取り込まれ、Ｘ線検出器２の各画素出力により試料ＷのＸ線透視像が構築され、表示器２１に表示される。
【００２０】
以上の実施の形態を用いて前記したような水銀が管球内に封入されているプロジェクタ用高圧水銀ランプ等、殻体内に固定構造物と自由移動物体が共存する試料の固定構造物を検査する場合、ベース４を図１のように例えば４５°に傾動させる。これにより、試料Ｗの自由移動物体は鉛直下方に位置した状態で、Ｘ線透視方向を４５°に傾斜させることができる。すなわち、前記した図５に示すような透視状態とすることができる。また、プロジェクタ用高圧水銀ランプの電極等、検査すべき固定構造物の倍率が所望の倍率となるよう、テーブル駆動機構３ａを駆動して試料テーブル３とＸ線源１との距離を設定する。このとき、試料テーブル３とＸ線源１は相対的に傾動していないため、拡大倍率の設定範囲は傾動角度θが０°の状態と全く同等である。従って、以上の実施の形態によれば、プロジェクタ用高圧水銀ランプの電極の検査にあっては、水銀を重畳させることなく、電極の鮮明な透視像を従来に比してより大きな倍率で得ることができる。
【００２１】
特に試料テーブルに複数の試料を配置して検査する場合においては、試料テーブルを傾動させずにＸ線源とＸ線検出器とを傾動させると、試料が試料テーブル上で動いた場合に、位置に応じてＸ線検出器の較正をその都度行う必要が生じるのに対し、以上の実施の形態のようにＸ線源１、Ｘ線検出器２および試料テーブル３を傾動させることにより、試料が動いてもＸ線検出器２の較正は１回で済むという利点がある。
【００２２】
なお、以上の実施の形態においては、ベース４を基準軸４ａによってのみ支持し、その基準軸４ａをベース傾動機構４ｂによって回動させることによってベース４を傾動させる例を示したが、ベース４の支持構造やベース傾動機構４ｂの具体的機構については、この実施の形態の構造に限られることなく、任意の公知の機構を採用し得ることは勿論である。また、試料としてプロジェクタ用高圧水銀ランプを例示して説明したが、メタルハライドランプ等の高圧放電ランプあるいは低圧放電ランプといった各種ランプや、水銀スイッチ等にも適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Ｘ線源、Ｘ線検出器および試料テーブルを、基準軸の回りに傾動可能な共通のベースに支持しているので、殻体内に固定構造物と自由移動物体が共存しているような試料の検査に際して、ベースを適宜に傾動させることにより、自由移動物体を重畳させることなく、試料内部の固定構造物の透視像を得ることができ、しかも、試料テーブルとＸ線源とを相対的に傾動させる必要がないため、試料テーブルを可及的にＸ線源に接近させることが可能であり、試料テーブルに対してＸ線源およびＸ線検出器を傾動させる従来の装置に比して拡大倍率を大幅に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成図で、要部の機械的構成を表す模式的正面図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】図１における機械的構成部分の右側面図である。
【図３】試料のＸ線透視角度を変化させる機能を有する従来のＸ線透視装置の構成例を示す模式図である。
【図４】同じく試料のＸ線透視角度を変化させる機能を有する従来のＸ線透視装置の他の構成例を示す模式図である。
【図５】水銀が自由状態で封入されている製造途中のプロジェクタ用高圧水銀タランプの電極の透視を行う場合に、水銀像を重畳させることなく電極の透視像を得るためのＸ線透視方向の例の説明図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線検出器
３  試料テーブル
３ａ  テーブル駆動機構
４  ベース
４ａ  基準軸
４ｂ  ベース傾動機構
５  支持体
１０  演算制御装置
１１  操作部
１２  制御部
１３  画像処理部
２０  画像取り込み回路
２１  表示器
Ｌ  Ｘ線光軸
Ｗ  試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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