(57)【要約】【課題】  素子間のピッチが同じＸ線ラインセンサを用いても、従来の装置に比してより小さい異物を検出することができ、もって異物のサイズに関する検出感度を向上させることのできるＸ線異物検査装置を提供する。【解決手段】  Ｘ線発生装置１からのファンビーム状のＸ線の広がり方向と、Ｘ線ラインセンサ２の素子の配列方向を、それぞれ搬送装置３による検査対象物Ｗの搬送方向に直交する方向Ｒに対して直交しない角度に設定することにより、Ｒ方向への素子のピッチをｃｏｓθ倍にする場合と等価なＸ線透視情報を得ることを可能とし、搬送方向に直交する方向Ｒへの解像度を向上させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンビーム状に絞られたＸ線を出力するＸ線発生装置と、そのＸ線発生装置に対して対向配置され、上記Ｘ線発生装置からのＸ線を入射すべく当該Ｘ線の広がり方向に複数の素子が配列されてなるＸ線ラインセンサと、これらのＸ線発生装置とＸ線ラインセンサの間に設けられ、検査対象物を上記Ｘ線と交差する所定方向に搬送する搬送装置と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視像情報を用いた画像処理により、当該透視対象物中の異物の有無を判定する画像処理装置を備えたＸ線異物検査装置において、
上記Ｘ線発生装置からのＸ線の広がり方向および上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向が、それぞれ上記搬送装置の搬送方向に対して直交しない角度に設定されていることを特徴とするＸ線異物検査装置。
【請求項２】
上記Ｘ線発生装置からのＸ線の広がり方向および上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向の上記搬送装置の搬送方向に対する角度を、それぞれ変更可能としていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品や医薬品、あるいは衣服や夜具などの検査対象物中の異物の存在の有無を検査するためのＸ線異物検査装置に関し、更に詳しくは、ファンビーム状のＸ線を照射するＸ線発生装置とそれに対応するＸ線ラインセンサの間で検査対象物を搬送するタイプのＸ線異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等に異物が混入しているか否かを非破壊のもとに検査する装置として、従来、図６に模式的に例示するような構成のＸ線異物検査装置が知られている。この例において、Ｘ線発生装置６１は、Ｘ線源６１ａからのＸ線をスリット６１ｂを通すことによってファンビーム状に絞ったＸ線を下方に向けて出力し、このＸ線発生装置６１に対向してその下方に、ファンビーム状のＸ線の広がり方向に素子が配列されたＸ線ラインセンサ６２が配置されている。検査対象物Ｗは、Ｘ線発生装置６１とＸ線ラインセンサ６２の間を、ベルトコンベアなどの搬送装置６３によってファンビーム状のＸ線の広がり方向に直交する方向に搬送され、この搬送中にＸ線が照射され、そのＸ線透過情報がＸ線ラインセンサ６２により刻々と検出されて、所定の微小間隔ごとに画像処理装置６４に逐次取り込まれる。
【０００３】
画像処理装置６４に逐次取り込まれる各回のＸ線透過情報、つまり各回のＸ線ラインセンサ６２に素子出力は、検査対象物Ｗを透過したＸ線のファンビームの広がり方向への強度分布を表すものとなり、検査対象物ＷがＸ線発生装置６１とＸ線ラインセンサ６２の間を通過した後には、画像処理装置６４には検査対象物Ｗの２次元Ｘ線透過データが収集されることになる。
【０００４】
Ｘ線ラインセンサ６２の各素子出力に基づくＸ線透過データは、オフセット除去、素子間の感度補正、ＬＯＧ変換／テーブル補正、階調変換などが施されたうえで、画像処理装置６４において最終的に２値化して異物検出レベルと比較し、検査対象物Ｗ内に異物が混入しているか否かを判定し、異物が混入している場合には搬送装置６３の搬送方向下流側に設けられている排除装置（図示せず）に制御信号を供給して不良品を排除するように構成されている（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
【０００５】
このようなＸ線異物検査装置においては、通常、図７（Ａ）に示すように、Ｘ線発生装置６１とＸ線ラインセンサ６２を含む所要領域が防護箱６５で覆われ、この防護箱６５には検査対象物Ｗの入口６５ａと出口６５ｂのみが開口した状態とされる。このような搬送方向とＸ線の絞り方向の組み合わせにより、図７（Ｂ）のようにＸ線を絞らない場合に比して、防護箱６５の入口６５ａと出口６５ｂを介してのＸ線の漏洩を少なくすることができるという利点もある。
【特許文献１】特開平９−１４５３４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、以上のようなＸ線異物検査装置においては、検出可能な異物の大きさの下限は、Ｘ線ラインセンサ６２の素子のピッチに大きく依存する。例えば、素子のピッチが０．４３ｍｍである場合、Ｘ線ラインセンサ６２上に投影された異物の大きさが０．４３ｍｍより小さい場合には検出できない可能性がある。
【０００７】
本発明は、素子間のピッチが同じＸ線ラインセンサを用いても、従来の装置に比してより小さい異物を確実に検出することができ、もって異物のサイズに関する検出感度を向上させることのできるＸ線異物検査装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線異物検査装置は、ファンビーム状に絞られたＸ線を出力するＸ線発生装置と、そのＸ線発生装置に対して対向配置され、上記Ｘ線発生装置からのＸ線を入射すべく当該Ｘ線の広がり方向に複数の素子が配列されてなるＸ線ラインセンサと、これらのＸ線発生装置とＸ線ラインセンサの間に設けられ、検査対象物を上記Ｘ線と交差する所定方向に搬送する搬送装置と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視像情報を用いた画像処理により、当該透視対象物中の異物の有無を判定する画像処理装置を備えたＸ線異物検査装置において、上記Ｘ線発生装置からのＸ線の広がり方向および上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向が、それぞれ上記搬送装置の搬送方向に対して直交しない角度に設定されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００９】
ここで、本発明においては、上記Ｘ線発生装置からのＸ線の広がり方向および上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向の上記搬送装置の搬送方向に対する角度を、それぞれ変更可能とした構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１０】
本発明は、検査対象物の搬送方向に対して、ファンビーム状のＸ線の広がり方向、およびＸ線ラインセンサをその素子の配列方向が直交しない斜め方向となるように配置することによって、検査対象物の搬送方向に直交する方向への解像度を向上させ、これによって所期の目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、ファンビーム状のＸ線の広がり方向とＸ線ラインセンサの素子の配列方向とを、検査対象物の搬送方向に垂直な方向に対して互いに等しい所定角度傾けると、搬送方向に直交する方向への検査対象物の一定の寸法を撮像するのに寄与する素子数が増大し（図２（Ａ），（Ｂ）参照）、例えば搬送方向に直交する方向に対してＸ線ラインセンサの素子の配列方向をθだけ傾けると、搬送方向に直交する方向への素子のピッチは実質的にｃｏｓθ倍に縮小され、その分、解像度が向上する。
【００１２】
また、請求項２に係る発明のように、ファンビーム上のＸ線の広がり方向とＸ線ラインセンサの素子の配列方向の搬送方向に対する傾き角度を任意に変更可能とする構成を採用すれば、搬送方向に直交する方向への検査対象物の寸法（幅寸法）に応じて、ほぼ全ての素子が撮像に関与するように設定することが可能となり、検査対象物の幅寸法に応じて可能な限り解像度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、検査対象物の搬送方向に直交する方向に対してファンビーム状のＸ線の広がり方向およびＸ線ラインセンサの素子の配列方向をそれぞれ所定の角度で傾斜させてＸ線透過情報を採取するので、素子間のピッチが同じＸ線ラインセンサを用いても、従来のこの種のＸ線異物検査装置に比して解像度が向上し、より細かい異物の検出が可能となる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明のように、Ｘ線の広がり方向とＸ線ラインセンサの検査対象物の搬送方向に対する角度を可変とすれば、検査対象部のサイズに応じてＸ線ラインセンサの有効幅のほぼ全てが撮像に寄与するように角度を設定することで、有効幅を最大限に活用して高い効率でＸ線透過情報を検出することができ、可及的に高い解像度でＸ線透過情報を得ることができ、異物の検出感度をより向上させることができる。そしてこの構成の採用により、Ｘ線ラインセンサの寿命を向上させることができるという利点もある。
【００１５】
すなわち、検査対象物のサイズが小さい場合、従来のこの種のＸ線異物検査装置では、Ｘ線ラインセンサの有効幅の中で殆ど撮像に寄与しない領域の素子には、常にＸ線が直接的に照射されていたのに対し、請求項２に係る発明の構成を採用して、Ｘ線ラインセンサの有効幅のほぼ全てが撮像に寄与するように角度を設定すれば、ほぼ全ての素子に検査対象物を透過したＸ線が入射することになり、常に直接的にＸ線に曝される素子が殆どなくなる結果、寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、機械的構成を表す模式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。
【００１７】
Ｘ線発生装置１に対向してその下方にＸ線ラインセンサ２が配設されており、これらの間にベルトコンベア３が設けられている。Ｘ線発生装置１は、従来のものと同様に、Ｘ線源１ａから発生するＸ線をスリット１ｂを通過させることによってファンビーム状に絞って出力するのであるが、スリット１ｂの方向はベルトコンベア３による検査対象物Ｗの搬送方向に直交しておらず、これにより、ファンビーム状のＸ線の広がり方向は、検査対象物Ｗの搬送方向に直交する方向Ｒに対してθだけ傾いた状態に設定されている。
【００１８】
また、Ｘ線ラインセンサ２についても、その素子の配列方向が検査対象物Ｗの搬送方向に直交する方向Ｒに対して同じ角度θだけ傾いた状態に設定されている。このＸ線ラインセンサ２の出力は、従来と同様にオフセット処理や感度補正等の各種処理を施した後に従来と同等の画像処理装置４に取り込まれて、異物検出レベルとの比較により異物の混入の有無が判定される。また、従来と同様に、異物が混入していると判定したときには、搬送方向下流側に設けられている排除装置（図示せず）に駆動制御信号を供給してその物品を排除する。
【００１９】
なお、画像処理装置４には、各種設定や指令を与えるための操作部５と、画像処理後の検査対象物ＷのＸ線透視像等を表示するためのＴＶモニタ６などが接続されている。また、Ｘ線発生装置１およびＸ線ラインセンサ２を含む所要領域は、従来装置同様に防護箱内に収容されている。
【００２０】
以上の本発明の実施の形態において、ベルトコンベア３を駆動して検査対象物Ｗを搬送しつつＸ線発生装置１からのファンビーム状のＸ線を照射し、その透過Ｘ線をＸ線ラインセンサ２により検出すると、その出力に含まれている検査対象物ＷのＸ線透過情報は、搬送方向に直交する方向Ｒに沿うようにＸ線の広がり方向およびＸ線ラインセンサの素子の配列方向を設定する従来の装置に比して、方向Ｒへの解像度が大幅に向上する。
【００２１】
すなわち、図２（Ａ）に平面図で示すように、搬送方向に直交する方向Ｒに対してθだけＸ線ラインセンサ２およびＸ線の広がり方向を傾けた本発明の実施の形態においては、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ２およびＸ線の広がり方向を方向Ｒに沿わせる場合に比して、検出幅は小さくなるものの、検査対象物Ｗの撮像に実際に寄与する素子数が増大し、Ｒ方向への素子間の実際のピッチをＰとしたとき、実質的にＰｃｏｓθのピッチのラインセンサを用いた場合と等価となり、その分、検査対象物ＷのＸ線透視像のＲ方向への解像度が向上する。
【００２２】
ここで、以上の実施の形態において、Ｘ線発生装置１のスリット１ｂおよびＸ線ラインセンサ２の搬送方向に直交する方向Ｒに対する傾き角度θを任意に変更できるようにすれば、図３（Ａ），（Ｂ）に模式的要部平面図を示すように、検査対象物ＷのＲ方向へのサイズに応じて、Ｘ線ラインセンサ２のほぼ全ての素子が検査対象物Ｗの撮像に寄与するように角度をθ１，θ２に設定変更することで、Ｘ線ラインセンサ２の有効幅を最大限活用して、可及的に高い解像度のもとに検査対象物ＷのＸ線透過情報を得ることができる。
【００２３】
この場合、ベルトコンベア３に、図１に示すような支え板３１がコンベアベルト３２に沿って配置されていれば、その支え板３１にＸ線を透過させるための角孔を形成する必要があるが、この角孔についてもＸ線ラインセンサ２の傾き角度θに合わせて変更する必要がある。この角孔の角度を変更する機構の例として、図４（Ａ）に要部断面図を、同図（Ｂ）にコンベアベルト３２を外した状態での要部平面図を示すように、支え板３１の所要箇所を円形に刳り抜き、その刳り抜き部分に、角孔３３ａを形成した円板３３を嵌め込み、支え板３１に形成した支持部３１ａで回動自在に支持し、固定ねじなどの適当な回り止め（図示せず）を設ければ、角孔３３ａの姿勢を任意の角度に変更することができる。
【００２４】
また、上記のようにＸ線ラインセンサ２の有効幅を最大限に活用するように検査対象物Ｗのサイズに合わせてθを変更する場合、Ｘ線ラインセンサ２の寿命が長くなるという利点もある。すなわち、図５（Ａ）に示す従来装置のようにＸ線ラインセンサ６２を搬送方向に直交する方向に沿わせる場合、検査対象物Ｗの撮像に寄与しない図中Ｎで示される領域の素子には、検査対象物Ｗを透過しないＸ線が直接的に常に照射され、この領域の素子の劣化が速くなるのに対し、図５（Ｂ）に示す本発明の実施の形態のようにＸ線ラインセンサ２の有効幅Ｌを形成するほぼ全ての素子が撮像に寄与するようにその配置角度を設定すれば、ほぼ全ての素子に検査対象物Ｗを透過したＸ線が入射することになり、上記した劣化の原因を除去することができる結果、Ｘ線ラインセンサ２の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式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】本発明の実施の形態と従来例との作用の相違の説明図で、（Ａ）は本発明の実施の形態におけるＸ線ラインセンサ２の検出幅および撮像に寄与する素子を表す図で、（Ｂ）は従来装置におけるＸ線ラインセンサ６２の検出幅および撮像に寄与する素子を表す図である。
【図３】本発明の実施の形態においてＸ線ラインセンサ２とＸ線の広がり方向の角度を変更可能とした場合の作用説明図である。
【図４】本発明の実施の形態においてθを任意に変化させる場合に必要な、ベルトコンベア３の支え板３１に形成されている角孔３３ａの角度を変更する機構の例の説明図で、（Ａ）は要部断面図で、（Ｂ）はコンベアベルト３２を外した状態で示す要部平面図である。
【図５】本発明の実施の形態と従来例とのＸ線ラインセンサの各素子へのＸ線の入射の仕方の相違の説明図であり、（Ａ）は従来例、（Ｂ）は本発明の実施の形態をそれぞれ説明する図である。
【図６】ファンビーム状のＸ線とＸ線ラインセンサを用いた従来のＸ線異物検査装置の構成例の説明図である。
【図７】図６の装置においてＸ線を絞ることによるＸ線の漏洩を抑制する効果の説明図で、（Ａ）はＸ線を絞った場合、（Ｂ）は絞らない場合の、Ｘ線の漏洩の状況の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  Ｘ線発生装置
１ａ  Ｘ線源
１ｂ  スリット
２  Ｘ線ラインセンサ
３  ベルトコンベア
３１  支え板
３２  コンベアベルト
３３  円板
３３ａ  角孔
４  画像処理装置
５  操作部
６  ＴＶモニタ
Ｗ  検査対象物
【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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