(57)【要約】【課題】装置本体内の配線を容易に行え、操作手段を遠隔位置に配置した場合でも配線を容易に行うことができ、さらには高速なデータ通信を安価に実現する。【解決手段】Ｘ異物検出装置１は、Ｘ線検出手段３と制御手段４を備えている。Ｘ線検出手段３は、搬送部２によって順次搬送される被検査物ＷにＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過するＸ線透過量を検出し、この検出したＸ線透過量に応じた多階調のデジタル信号をシリアル変換して出力する。制御手段４は、Ｘ線検出手段３からの電気信号に基づいて被検査物Ｗ中の異物の有無を判断処理する。Ｘ線検出手段３と制御手段４とはシリアル通信回線５で接続されており、Ｘ線検出手段３からのシリアルデータが制御手段４に伝送される。【選択図】                図１
2004233151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線透過量を検出し、この検出したＸ線透過量を電気信号に変換して出力するＸ線検出手段（３）と、
該Ｘ線検出手段からの前記電気信号に基づいて前記被検査物中の異物の有無を判断処理する制御を行なう制御手段（４）とを備え、
前記Ｘ線検出手段と前記制御手段がシリアル通信回線（５）で接続されていることを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線異物検出装置において、
前記シリアル通信回線（５）は、クロック、前記Ｘ線透過量に基づく多階調のデータ、該データが有効であることを示すデータイネーブル信号とによりデータ転送を行う同期式の通信回線であることを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＸ線異物検出装置において、
前記Ｘ線検出手段（３）は、前記Ｘ線透過量を検出し、多階調のデジタル信号に変換して出力するＸ線検出器（７）と、
前記多階調のデジタル信号をパラレルからシリアルに変換するＰ／Ｓ変換器（８）と、
前記Ｘ線検出器と前記Ｐ／Ｓ変換器の間に配置され、前記Ｐ／Ｓ変換器から出力するタイミングを前記クロックに整合させるために前記多階調のデジタル信号を遅延させるＦＩＦＯメモリ（２１）を有することを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項４】
被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線透過量を検出し、この検出したＸ線透過量に応じた電気信号をシリアルデータに変換して出力する複数のＸ線検出手段（３）と、
該複数のＸ線検出手段からのシリアルデータを選択的に切り替えて出力する切替手段（３１）と、
該切替手段により切り替えられて出力される前記複数のＸ線検出手段からのシリアルデータに基づいて前記被検査物中の異物の有無を判断処理する制御を行なう制御手段（４）とを備え、
前記複数のＸ線検出手段は、クロック、前記Ｘ線透過量に基づく多階調のデータ、該データが有効であることを示すデータイネーブル信号とによりデータ転送を行う同期式のシリアル通信回線（５）により前記切替手段を介して前記制御手段に接続されていることを特徴とするＸ線異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って被検査物を透過するＸ線透過量を検出し、このＸ線透過量に基づいて被検査物中の異物混入の有無を判別するＸ線異物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線異物検出装置は、搬送ライン上を順次搬送されてくる各品種の被検査物（生肉、魚、加工食品、医薬など）にＸを曝射し、金属、ガラス、石、骨などの異物が被検査物中に混入しているか否かを、曝射したＸ線の透過量から検出する装置である。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては下記のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２４３６６８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１６８８０２号公報
【０００４】
図９は上記特許文献１に開示されるＸ線異物検出装置の概略構成図である。図９に示すように、特許文献１のＸ線異物検出装置５１は、被検査物Ｗを搬送する搬送部５２と、被検査物ＷにＸ線を曝射するＸ線発生器５３と、搬送部５２内にＸ線発生器５３と対向して設けられ、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、シンチレータからの光を光電変換するフォトダイオードによって略構成されるＸ線検出器５４と、Ｘ線検出器５４からの検出信号に基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別するＣＰＵ等及びメモリ等で構成される処理手段５５とを備えている。
【０００５】
このＸ線異物検出装置５１では、搬送部５２によって順次搬送されてくる被検査物Ｗに対してＸ線発生器５３よりＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過するＸ線をＸ線検出器５４によって検出する。Ｘ線検出器５４は、検出したＸ線透過量を多階調のデジタル信号に変換し、この変換された多階調のデジタル信号を処理手段５５に対してパラレルに出力する。処理手段５５では、Ｘ線検出器５４からパラレル入力されるデジタル信号（Ｘ線透過量を示すデータ）をデータメモリ５５ａに保存し、このデータメモリ５５ａに保存されたデータに基づいて被検査物Ｗ中に異物が混入しているか否かを画像処理部５５ｂで判別している。そして、画像処理部５５ｂは、判別結果に基づいて良否選別信号を出力している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９に示すＸ線異物検出装置５１では、Ｘ線検出器５４からの電気信号がＸ線透過量を示すデータとして処理手段５５にパラレル入力されるが、このパラレルデータが多階調のデジタル信号からなる。
【０００７】
ここで、Ｘ線検出器５４から処理手段５５に入力される信号が多階調のデジタル信号ではなくアナログ信号であった場合は、処理手段５５に入力するまでの間にノイズの影響を受けたり、処理に時間がかかる。そのため、処理手段５５に入力されるまでの間のノイズを減らし、Ｘ線検出器５４を構成するラインセンサの幅方向（スキャン方向）を高分解能にして高速処理するため、Ｘ線検出器５４の内部でＸ線透過量を示すデータをアナログ信号からデジタル信号に変換して処理手段５５にパラレル入力している。
【０００８】
しかしながら、従来のＸ線異物検出装置５１では、上述した多階調のデジタル信号をＸ線検出器５４から処理手段５５にパラレル入力する構成なので、Ｘ線検出器５４と処理手段５５を接続するケーブルが多階調数だけの線数を必要としていた。このため、ケーブルが太くなってしまい、Ｘ線異物検出装置５１内の配線が難易になり、小型化の妨げになるという課題がある。
【０００９】
また、処理手段５５と一体となっている操作手段５６を、被検査物ＷにＸ線を曝射する位置から離して遠隔に配置し、遠隔操作する場合には、太いケーブルを引き延ばすことになり、配線が難易でかつ高価になってしまうという課題がある。
【００１０】
ところで、この種のＸ線異物検出装置５１では、被検査物Ｗにある異物の形状や配置によって異物を検出し難いことがある。Ｘ線異物検出装置５１では、Ｘ線発生器５３からＸ線検出器５４に上下方向にＸ線が曝射されており、搬送部５２にて搬送される被検査物Ｗにある異物が例えば薄板状の場合、異物が水平な配置にあって薄板面にＸ線が曝射されると、薄い部分ではＸ線の透過率が高くなるために異物として認識することができない。また、同じ形状の異物であっても、曝射されるＸ線に対して垂直な配置にあれば、Ｘ線の透過率が低くなって異物として認識することが可能となる。
【００１１】
このように、異物があるにも係わらず異物が無いと誤検出し、本来不良品と判別されるべき被検査物を良品として搬送する恐れがあった。
【００１２】
図１０は上述した問題を解決した特許文献２に開示されるＸ線異物検出装置の一例を示す図である。
【００１３】
図１０に示すように、特許文献２に開示されるＸ線異物検出装置６１は、Ｘ線を面状に曝射する複数のＸ線発生器６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、各Ｘ線発生器６２Ａ，６２ＢからのＸ線をそれぞれ受けるようにライン状に形成された複数のＸ線検出器６３（６３Ａ，６３Ｂ）と、各Ｘ線発生器６２と各Ｘ線センサ６３との間に被検査物Ｗを搬送させる平坦状の搬送面をなす搬送部６４を備えている。図１０の例では、Ｘ線発生器６２とＸ線検出器６３を２つずつ備えており、これら２組のＸ線発生器６２Ａ，６２ＢとＸ線検出器６３Ａ，６３Ｂは、各面状の各Ｘ線が搬送面上にて被検査物Ｗの搬送方向に対して直交するようにし、且つ、搬送面に向けて異なる角度を持たせるように配置する。これにより、搬送面上に搬送される被検査物Ｗに異なる方向から複数の面状のＸ線によって形状や配置に係わらず異物を高精度に検出している。そして、制御手段６５は、２つのＸ線検出器６３Ａ，６３Ｂから入力される検出信号に基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別している。
【００１４】
しかし、図１０に示すＸ線異物検出装置６１では、複数組のＸ線発生器６２とＸ線検出器６３を備えた構成なので、Ｘ線検出器６３から制御手段６５に入力される検出信号も増加することになる。このため、Ｘ線検出器６３からの検出信号を制御手段６５にパラレル入力する場合、Ｘ線検出器６３と制御手段６５との間のケーブルがさらに太くなり、取り扱いにくく、装置内の配線がさらに複雑になるという課題を招く。しかも、Ｘ線異物検出に関する各種設定を行うための操作手段をＸ線検出器６３（装置本体）から離して遠隔位置に配置すると、結果として、配線数が増えた太いケーブルを引き延ばすことになり、さらに配線が難易でかつ高価になってしまうという課題が生じる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、装置本体内の配線を容易に行え、操作手段を遠隔位置に配置した場合でも配線を容易に行うことができ、さらには高速なデータ通信を安価に実現することができるＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、被検査物ＷにＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線透過量を検出し、この検出したＸ線透過量を電気信号に変換して出力するＸ線検出手段３と、
該Ｘ線検出手段からの前記電気信号に基づいて前記被検査物中の異物の有無を判断処理する制御を行なう制御手段４とを備え、
前記Ｘ線検出手段と前記制御手段がシリアル通信回線５で接続されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１記載のＸ線異物検出装置において、
前記シリアル通信回線５は、クロック、前記Ｘ線透過量に基づく多階調のデータ、該データが有効であることを示すデータイネーブル信号とによりデータ転送を行う同期式の通信回線であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のＸ線異物検出装置において、
前記Ｘ線検出手段３は、前記Ｘ線透過量を検出し、多階調のデジタル信号に変換して出力するＸ線検出器７と、
前記多階調のデジタル信号をパラレルからシリアルに変換するＰ／Ｓ変換器８と、
前記Ｘ線検出器と前記Ｐ／Ｓ変換器の間に配置され、前記Ｐ／Ｓ変換器から出力するタイミングを前記クロックに整合させるために前記多階調のデジタル信号を遅延させるＦＩＦＯメモリ２１を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、被検査物ＷにＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線透過量を検出し、この検出したＸ線透過量に応じた電気信号をシリアルデータに変換して出力する複数のＸ線検出手段３と、
該複数のＸ線検出手段からのシリアルデータを選択的に切り替えて出力する切替手段と、
該切替手段により切り替えられて出力される前記複数のＸ線検出手段からのシリアルデータに基づいて前記被検査物中の異物の有無を判断処理する制御を行なう制御手段４とを備え、
前記複数のＸ線検出手段は、クロック、前記Ｘ線透過量に基づく多階調のデータ、該データが有効であることを示すデータイネーブル信号とによりデータ転送を行う同期式のシリアル通信回線５により前記切替手段を介して前記制御手段に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示す図、図２は図１のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出手段と制御手段との間の電気的接続構成を示す図、図３は図１のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出器の電気信号をパラレルからシリアルに変換する際のタイミングチャート、図４は本発明によるＸ線異物検出装置の第２実施の形態を示す図、図５は図４のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出器の電気信号をパラレルからシリアルに変換する際のタイミングチャート、図６は本発明によるＸ線異物検出装置の第３実施の形態を示す図、図７は図６のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出手段と制御手段との間の電気的接続構成を示す図、図８は図６のＸ線検出装置におけるデータイネーブル信号のタイミングチャートである。
【００２１】
以下に説明する各実施の形態のＸ線異物検出装置１（１Ａ〜１Ｃ）は、搬送ラインの一部に設けられ、所定間隔をおいて順次搬送されてくる被検査物Ｗ中（表面も含む）に混入される異物の有無を検出するものである。
【００２２】
まず、本発明に係るＸ線異物検出装置の第１実施の形態について図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１Ａ（１）は、搬送部２を装備した装置本体にＸ線検出手段３が設けられる。そして、Ｘ線検出手段３と、装置全体の動作を統轄制御する制御手段４との間がシリアル通信回線５により接続されている。
【００２４】
シリアル通信回線５としては、クロック、Ｘ線透過量に基づく多階調のデータ、データが有効であることを示すデータイネーブル信号によりデータ転送を行う同期式の通信回線が使用される。本例では、シリアル通信回線５の入出力インターフェースとして、高速長距離伝送の入出力インターフェースであるＲＳ−６４４を使用している。なお、高速長距離伝送の入出力インターフェースとしては、ＲＳ−４２２（１対１）、ＲＳ−４８５（マルチドロップ）の他、信号を電流として伝送する２線式のカレントループなどを本例のシリアル通信回線５の入出力インターフェースに使用することもできる。この高速長距離伝送の入出力インターフェースを使用したシリアル通信回線５によれば、伝送レベルが既定されるが、通信プロトコルを特に必要とせず、単電圧で外乱に強い特徴がある。これにより、Ｘ線検出手段３から制御手段４への信号伝送を高速に行うことができる。また、シリアル通信で一般に良く用いられる非同期式（調歩同期）ＲＳ２３２Ｃを同期式で使用することも可能である。
【００２５】
搬送部２は、被検査物Ｗとして、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種のいずれかの製品を搬送するもので、例えばトレイや包装フィルム、箱等の収容体に収容された各ライン毎に同一品種の被検査物Ｗを所定間隔をおいて順次搬送している。
【００２６】
この搬送部２は、装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。搬送部２は、不図示の駆動モータの駆動により予め設定された所定の搬送速度で搬入口から搬入された被検査物Ｗを搬出口側（図中搬送方向Ｘ）に向けて搬送させる。
【００２７】
Ｘ線検出手段３は、搬送される被検査物Ｗを搬送路途中において異物を検出するもので、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられるＸ線発生器６と、搬送部２内にＸ線発生器６と対向して設けられるＸ線検出器７と、Ｐ／Ｓ変換器８とを備えて構成される。
【００２８】
Ｘ線発生器６は、図示はしないが、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交する方向に設けられている。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器７に向けて、長手方向に沿った不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状にして曝射するようになっている。
【００２９】
Ｘ線検出器７は、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交する方向に沿って設けられる。Ｘ線検出器７は、被検査物Ｗに対してＸ線が曝射されたときに、被検査物Ｗを透過してくるＸ線を検出し、この検出したＸ線の透過量に応じた電気信号（多階調のデジタル信号）をパラレルデータとして出力している。
【００３０】
さらに説明すると、Ｘ線検出器７は、図２に示すように、シンチレータ７ａ、フォトダイオード７ｂ、Ａ／Ｄ変換器７ｃ、クロック発生部７ｄを備えて構成される。シンチレータ７ａは、被検査物Ｗの搬送方向と直交する方向（図１の紙面と直交するベルトコンベアの幅方向）にライン状に複数配列され、被検査物Ｗから透過してくるＸ線を光に変換している。フォトダイオード７ｂは、各シンチレータ７ａに対応してライン状に複数配列され、シンチレータ７ａで変換された光を電気信号に変換している。Ａ／Ｄ変換器７ｃは、各フォトダイード７ｂからの電気信号を多階調のデジタル信号に変換している。この変換された多階調のデジタル信号は、Ｐ／Ｓ変換器８に出力される。クロック発生部７ｄは、図４に示すようなパラレル用クロック信号ＣＬＫを発生している。このパラレル用クロック信号ＣＬＫは、Ａ／Ｄ変換器７ｃからの多階調のデジタル信号をＰ／Ｓ変換器８にパラレル出力する際のタイミング信号として用いられる。また、クロック発生部７ｄは、パラレル用クロック信号ＣＬＫにより所定期間でデータが有効であることを示すバリッド信号ＶＡＬＩＤを出力している。
【００３１】
なお、図示はしないが、搬送部２の搬入口側には、被検査物Ｗの通過（被検査物Ｗの先端と後端）を検出するための位置検出手段が設けられている。この位置検出手段は、搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる例えば一対の投受光器からなるフォトセンサで構成される。この構成により、被検査物Ｗがフォトセンサの前を通過している間では位置検出手段からオン信号が制御手段４に入力される。
【００３２】
Ｐ／Ｓ変換器８は、Ｐ／Ｓ変換部８ａを備えている。Ｐ／Ｓ変換部８ａでは、Ｘ線検出器７のクロック発生部７ｄからのパラレル用クロック信号ＣＬＫを元にシリアルクロックを生成している。このシリアルクロックは、例えばデータが８ｂｉｔの場合、パラレル用クロック信号ＣＬＫの８倍になる。また、Ｐ／Ｓ変換部８ａは、シリアルクロックにより所定期間（Ｘ線検出器７のクロック発生部７ｄがバリッド信号ＶＡＬＩＤを出力している間）でデータが有効であることを示すデータイネーブル信号を出力している。さらに、Ｐ／Ｓ変換部８ａは、データイネーブル信号が出力している間に、シリアルクロックのタイミングでＸ線検出器７からパラレル入力される多階調のデジタル信号をシリアル変換している。このシリアル変換されたデジタル信号は、シリアル通信回線５を介して制御手段４に伝送される。
【００３３】
制御手段４は、Ｐ／Ｓ変換器８からのシリアルのデジタル信号を階調数に対応したパラレルのデジタル信号に変換し、この多階調のデジタル信号を被検査物Ｗのライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとし、全てのラインのＸ線透過量データに基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別している。また、制御手段４は、Ｓ／Ｐ変換器９と処理部１０を備えている。さらに、処理部１０は、被検査物Ｗ毎のＸ線透過量データを保存するデータメモリ１０ａと、データメモリ１０ａに保存されたＸ線透過量データに基づいて画像処理を行う画像処理部１０ｂを備えている。また、制御手段４には、Ｘ線異物検出に関する各種設定を行うための操作部１１や各種設定項目やＸ線異物検出結果などの表示を行う表示部１２が接続されている。
【００３４】
Ｓ／Ｐ変換器９は、Ｓ／Ｐ変換部９ａを備えている。Ｓ／Ｐ変換部９ａは、シリアル通信回線５を介してＰ／Ｓ変換器８から伝送されるシリアルのデジタル信号をパラレル変換している。また、Ｓ／Ｐ変換部９ａは、パラレル変換された多階調のデジタル信号をデータメモリ１０ａに格納するためのデータ書込み用のクロック信号ＭＣＬＫを生成している。このクロック信号ＭＣＬＫは、Ｐ／Ｓ変換器８からのシリアルクロックを元に生成される。そして、Ｓ／Ｐ変換部９ａによってパラレル変換された多階調のデジタル信号は、被検査物Ｗの１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてクロック信号ＭＣＬＫのタイミングでデータメモリ１０ａに格納される。このデータメモリ１０ａには、１ライン当たり所定数（例えば６４０個）のＸ線透過量データが少なくとも被検査物Ｗの搬送方向の長さに対応した所定ライン数（例えば４８０ライン）が格納される。
【００３５】
画像処理部１０ｂは、データメモリ１０ａに格納された全てのラインのＸ線透過量データに基づいて被検査物Ｗ中の異物の有無判別を含む検査結果（例えば被検査物Ｗの異物混入の有無を示す２次元平面画像や異物混入の有無、総検査数、良品数、不良品数などの検査結果）を表示部１２に表示するべく画像処理を行っている。また、画像処理部１０ｂは、検査結果に基づいて良否選別信号を外部に出力する判定部１０ｂａを有している。
【００３６】
上記構成による第１実施の形態のＸ線異物検出装置１Ａでは、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗに対してＸ線発生器６からＸ線が曝射されると、この被検査物ＷへのＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータ７ａで受けて光に変換する。このシンチレータ７ａで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオード７ｂによって受光される。そして、各フォトダイオード７ｂは、受光した光を電気信号に変換してＡ／Ｄ変換器７ｃに出力する。Ａ／Ｄ変換器７ｃは、各フォトダイード７ｂからの電気信号を多階調のデジタル信号に変換する。この多階調のデジタル信号のデータ（ＤＡＴＡ：Ａ０，Ａ１，Ａ２…Ａ６３９）は、図３に示すように、クロック発生部７ｄからバリッド信号ＶＡＬＩＤが出力されている期間中、１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてクロック発生部７ｄのパラレル用クロック信号ＣＬＫのタイミングでＰ／Ｓ変換器８に出力される。Ｐ／Ｓ変換器８は、図３に示すように、データイネーブル信号が出力されている期間中、シリアルクロックのタイミングでＸ線検出器７のＡ／Ｄ変換器７ｃから入力される多階調のデジタル信号をビット単位にシリアル変換する。
【００３７】
Ｐ／Ｓ変換器８によりシリアル変換されたデジタル信号は、シリアル通信回線５を介して制御手段４のＳ／Ｐ変換器９に伝送される。Ｓ／Ｐ変換器９は、Ｐ／Ｓ変換器８からのシリアルのデジタル信号を多階調のデジタル信号にパラレル変換し、このパラレル変換された多階調のデジタル信号を１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてデータメモリ１０ａに格納する。この処理は、被検査物Ｗ毎に全てのラインについて実行される。画像処理部１０ｂは、データメモリ１０ａに格納された全てのラインのＸ線透過量データ（１つの被検査物ＷのＸ線透過量データに相当）に基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別する。そして、その検査結果（例えば被検査物Ｗの異物混入の有無を示す２次元平面画像や異物混入の有無、総検査数、良品数、不良品数などの検査結果）を表示部１２に表示する。また、画像処理部１０ｂの判定部１０ｂａは、検査結果に基づいて良否選別信号を外部に出力する。
【００３８】
次に、本発明に係るＸ線異物検出装置の第２実施の形態について図４及び図５を参照しながら説明する。なお、図４において、上述した第１実施の形態と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略している。
【００３９】
この第２実施の形態のＸ線異物検出装置１Ｂ（１）では、図４に示すように、高速アクセスが可能なＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）メモリ２１をＸ線検出手段３に備えている。ＦＩＦＯメモリ２１は、先入れ先出し方式の読み書き可能なメモリであり、Ｘ線検出器７とＰ／Ｓ変換器８との間に設けられる。このＦＩＦＯメモリ２１を設けることにより、Ｘ線検出器７からのＸ線透過量データとＸ線検出器７からの出力に対し非同期に出力させるＰ／Ｓ変換器８からの多階調のデジタル信号を整合させるべく、多階調のデジタル信号を遅延させている。すなわち、Ｘ線検出器７からの多階調のＸ線透過量データを高速にＦＩＦＯメモリ２１に書き込み、読み出し時には書込み速度より遅い速度で読み出しが可能となっている。
【００４０】
また、Ｐ／Ｓ変換器８のＰ／Ｓ変換部８ａは、ＦＩＦＯメモリ２１に書き込まれたＸ線透過量データを読み出すにあたって、ＦＩＦＯメモリ２１のアドレスをリセットして戻すためのリセット信号ＲＲＥＳを出力している。また、Ｐ／Ｓ変換部８ａは、ＦＩＦＯメモリ２１のＸ線透過量データを読み出すための読み出しクロックＲＣＬＫを出力している。
【００４１】
上記構成による第２実施の形態のＸ線異物検出装置１Ｂにおいて、多階調のデジタル信号のデータ（ＤＡＴＡ：Ａ０，Ａ１，Ａ２…，Ａ６３８，Ａ６３９）は、図５に示すように、クロック発生部７ｄからバリッド信号ＶＡＬＩＤが出力されている期間中、パラレル用クロックＣＬＫのタイミングで１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてＦＩＦＯメモリ２１に書き込まれる。Ｐ／Ｓ変換器８は、リセット信号ＲＲＥＳによりＦＩＦＯメモリ２１のアドレスをリセットした後、シリアルクロックに同期した読み出しクロックＲＣＬＫ（シリアルクロックをパラレルのビット数だけ分周した周波数のクロック）のタイミングでＦＩＦＯメモリ２１に書き込まれたＸ線透過量データを読み出す。なお、書込みアドレスのリセットはバリッド信号ＶＡＬＩＤ＝Ｌの期間中に行われる。そして、Ｐ／Ｓ変換器８は、データイネーブル信号が出力されている期間中、シリアルクロックのタイミングでＦＩＦＯメモリ２１から読み出した多階調のデジタル信号をビット単位にシリアル変換する。
【００４２】
Ｐ／Ｓ変換器８によりシリアル変換されたデジタル信号は、シリアル通信回線５を介して制御手段４のＳ／Ｐ変換器９に伝送される。Ｓ／Ｐ変換器９は、Ｐ／Ｓ変換器８からのシリアルのデジタル信号を多階調のデジタル信号にパラレル変換し、このパラレル変換された多階調のデジタル信号を１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてデータメモリ１０ａに格納する。この処理は、被検査物Ｗ毎に全てのラインについて実行される。画像処理部１０ｂは、データメモリ１０ａに格納された全てのラインのＸ線透過量データ（１つの被検査物ＷのＸ線透過量データに相当）に基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別する。そして、その検査結果（例えば被検査物Ｗの異物混入の有無を示す２次元平面画像や異物混入の有無、総検査数、良品数、不良品数などの検査結果）を表示部１２に表示する。また、画像処理部１０ｂの判定部１０ｂａは、検査結果に基づいて良否選別信号を外部に出力する。
【００４３】
次に、本発明に係るＸ線異物検出装置の第３実施の形態について図６乃至図８を参照しながら説明する。なお、図６において、上述した第１実施の形態と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略している。
【００４４】
この第３実施の形態のＸ線異物検出装置１（１Ｃ）では、被検査物Ｗの異物混入の検出精度を向上させるため、装置本体内に複数のＸ線検出手段３を備えている。図６の例では、３組のＸ線検出手段３Ａ〜３Ｃを備えている。各Ｘ線検出手段３Ａ〜３Ｃは、Ｘ線発生器６（６Ａ〜６Ｃ）と、Ｘ線検出器７（７Ａ〜７Ｃ）、Ｐ／Ｓ変換器８（８Ａ〜８Ｃ）を有している。そして、各Ｐ／Ｓ変換器８Ａ〜８Ｃと制御手段４のＳ／Ｐ変換器９との間は、図７に示すように、切替手段３１を介してシリアル通信回線５により接続されている。
【００４５】
切替手段３１は、複数のＸ線検出手段３Ａ〜３Ｃからのシリアルデータを選択的に切り替えて出力している。具体的に、切替手段３１は、内部メモリを有し、複数のＸ線検出手段３Ａ〜３Ｃからのシリアルデータを内部メモリに一旦格納する。そして、パラレル用クロックＣＬＫに同期した図８に示すＰ／Ｓデータイネーブル信号をスキャンし、このスキャンされたＰ／Ｓデータイネーブル信号のタイミングで選択的に切り替えて出力している。これにより、各Ｐ／Ｓ変換器８Ａ〜８Ｃから出力されるシリアルデータは、パラレル用クロックＣＬＫに同期したＰ／Ｓデータイネーブル信号のタイミングで順次選択的に切り替えられ、Ｓ／Ｐ変換器９に伝送される。
【００４６】
なお、図６および図７の例において、切替手段３１をＸ線検出手段３側に設けた構成としているが、複数のＸ線検出手段３Ａ〜３Ｃからのパラレルデータを制御手段４側で切り替えたい場合には、切替手段３１が制御手段４側に設けられることになる。また、切替手段３１は、図８に示すＰ／Ｓデータイネーブル信号のタイミングで切り替える他、操作部からユーザの操作（例えばキー操作による設定など）により切り替えるようにしてもよい。
【００４７】
上記構成による第３実施の形態のＸ線異物検出装置では、図８に示すようなＰ／Ｓデータイネーブル信号のタイミングで複数のＰ／Ｓ変換器８Ａ〜８Ｃをスキャンさせ、各Ｐ／Ｓ変換器８Ａ〜８Ｃでシリアル変換されたデジタル信号が順次選択的に切り替えられ、この切り替えにより選択されたデジタル信号がシリアル通信回線５を介して制御手段４のＳ／Ｐ変換器９に伝送される。Ｓ／Ｐ変換器９は、Ｐ／Ｓ変換器８からのシリアルのデジタル信号を多階調のデジタル信号にパラレル変換し、このパラレル変換された多階調のデジタル信号を１ライン毎の各ポイントのＸ線透過量データとしてデータメモリ１０ａに格納する。この処理は、被検査物Ｗ毎に全てのラインについて実行される。画像処理部１０ｂは、データメモリ１０ａに格納された全てのラインのＸ線透過量データ（１つの被検査物ＷのＸ線透過量データに相当）に基づいて被検査物Ｗ中の異物混入の有無を判別する。そして、その検査結果（例えば被検査物Ｗの異物混入の有無を示す２次元平面画像や異物混入の有無、総検査数、良品数、不良品数などの検査結果）を表示部１２に表示する。また、画像処理部１０ｂの判定部１０ｂａは、検査結果に基づいて良否選別信号を外部に出力する。
【００４８】
なお、上述した第３実施の形態では、Ｘ線検出手段３を３組備えた構成についてとして説明したが、Ｘ線発生器６を１つにし、このＸ線発生器６のＸ線曝射範囲内に複数のＸ線検出器７を配置する構成としても良い。また、搬送部２の水平な搬送面に対し、所定の傾斜角度でＸ線発生器６とＸ線検出器７とを対向して複数組配置する構成とすることもできる。
【００４９】
このように、本例のＸ線異物検出装置１では、Ｘ線検出手段３と制御手段４との間がシリアル通信回線５で接続されるので、Ｘ線検出器７と処理部１０を接続するケーブルが細くなり、Ｘ線異物検出装置内の配線を容易に行うことができ、装置の小型化が可能になる。また、制御手段４に接続される操作部１１により遠隔操作する場合にも、配線が容易でかつ安価に構成することができる。
【００５０】
さらに、シリアル通信回線５としては、同期クロック、Ｘ線透過量データ、データが有効であることを示すデータイネーブル信号によりデータ伝送を行う同期式の通信回線が使用されるので、高速なデータ通信を安価に実現することができる。特に、高速長距離伝送の入出力インターフェースであるＲＳ−６４４を使用したシリアル通信回線５によれば、単電圧で外乱に強く、Ｘ線検出手段３から制御手段４への信号伝送を高速に行うことができる。
【００５１】
また、Ｘ線検出器７とＰ／Ｓ変換器８の間には、Ｐ／Ｓ変換器８から多階調のデジタル信号を出力するタイミングを同期クロックに整合させるためのＦＩＦＯメモリ２１を有するので、Ｘ線検出器７のスキャン速度とシリアル通信速度を非同期にすることができる。これにより、Ｘ線検出器７のスキャン速度に対し、任意のシリアル通信速度に設定できる。例えばＸ線検出器７のスキャン速度が５ＭＨｚの場合、８ビット階調では通信速度が高速な４０ＭＨｚになってしまうが、それを中速の２０ＭＨｚに設定することができ、高速なデータ通信を安価に実現することができる。
【００５２】
さらに、複数のＸ線検出手段３（３Ａ〜３Ｃ）と制御手段４との間をシリアル通信回線５で接続される構成とすれば、被検出物Ｗに曝射されるＸ線の出力量や波長を変えて被検査物Ｗに他方向からＸ線を曝射して誤検出の少ない高精度のＸ線異物検出装置を実現する場合であっても、配線を容易にすることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、Ｘ線検出手段と制御手段との間がシリアル通信回線で接続されるので、両者を接続するケーブルが細くなり、Ｘ線異物検出装置内の配線を容易に行うことができ、装置の小型化が可能になる。また、制御手段に接続される操作部により遠隔操作する場合にも、配線が容易でかつ安価に構成することができる。
【００５４】
さらに、シリアル通信回線としては、同期クロック、Ｘ線透過量データ、データが有効であることを示すデータイネーブル信号によりデータ伝送を行う同期式の通信回線が使用されるので、高速なデータ通信を安価に実現することができる。特に、高速長距離伝送の入出力インターフェースであるＲＳ−６４４を使用したシリアル通信回線によれば、単電圧で外乱に強く、Ｘ線検出手段から制御手段への信号伝送を高速に行うことができる。
【００５５】
また、Ｘ線検出器とＰ／Ｓ変換器の間には、Ｐ／Ｓ変換器から多階調のデジタル信号を出力するタイミングを同期クロックに整合させるためのＦＩＦＯメモリを有するので、Ｘ線検出器のスキャン速度とシリアル通信速度を非同期にすることができる。これにより、Ｘ線検出器のスキャン速度に対し、任意のシリアル通信速度に設定でき、高速なデータ通信を安価に実現することができる。
【００５６】
さらに、複数のＸ線検出手段と制御手段との間をシリアル通信回線で接続する構成とすれば、各Ｘ線発生器からのＸ線出力量や波長を変えて被検査物に他方向からＸ線を曝射して誤検出の少ない高精度のＸ線異物検出装置を実現する場合であっても、配線を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示す図である。
【図２】図１のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出手段と制御手段との間の電気的接続構成を示す図である。
【図３】図１のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出器の電気信号をパラレルからシリアルに変換する際のタイミングチャートである。
【図４】本発明によるＸ線異物検出装置の第２実施の形態を示す図である。
【図５】図４のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出器の電気信号をパラレルからシリアルに変換する際のタイミングチャートである。
【図６】本発明によるＸ線異物検出装置の第３実施の形態を示す図である。
【図７】図６のＸ線異物検出装置におけるＸ線検出手段と制御手段との間の電気的接続構成を示す図である。
【図８】図６のＸ線検出装置におけるデータイネーブル信号のタイミングチャートである。
【図９】特許文献１に開示される従来のＸ線異物検出装置の概略構成図である。
【図１０】特許文献２に開示される従来のＸ線異物検出装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線異物検出装置、３（３Ａ〜３Ｃ）…Ｘ線検出手段、４…制御手段、５…シリアル通信回線、７（７Ａ〜７Ｃ）…Ｘ線検出器、８（８Ａ〜８Ｃ）…Ｐ／Ｓ変換器、９…Ｓ／Ｐ変換器、１０…処理部、１１…操作部、２１…ＦＩＦＯメモリ、３１…切替手段、Ｗ…被検査物。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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