(57)【要約】【課題】同一の観察対象物に対して放射線観察と可視光観察とを切り替えて行うことができる簡易かつ低コストの放射線観察装置を提供する。【解決手段】観察対象物Ａを載置するステージ２と、該ステージ２の下方に配置され、放射線を出射する放射線源３と、該放射線源３から出射された放射線を可視光に変換する波長変換手段４と、該波長変換手段４により変換された可視光を撮像する撮像手段６とを備え、波長変換手段４が、ステージ２と撮像手段６との間に挿脱可能に設けられている放射線観察装置１を提供する。【選択図】    図１
2007147485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象物を載置するステージと、
該ステージの下方に配置され、放射線を出射する放射線源と、
該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する波長変換手段と、
該波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、
前記波長変換手段が、前記ステージと前記撮像手段との間に挿脱可能に設けられている放射線観察装置。
【請求項２】
観察対象物を載置するステージと、
該ステージの上方に配置され、放射線を出射する放射線源と、
該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する波長変換手段と、
該波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、
前記ステージが、可視光を透過可能に設けられ、
前記波長変換手段が、前記ステージと前記撮像手段との間に挿脱可能に設けられている放射線観察装置。
【請求項３】
前記ステージと前記撮像手段との間に挿入された波長変換手段と前記撮像手段との間に、波長変換手段により変換された可視光を偏光して撮像手段に導く偏向手段が備えられている請求項１または請求項２に記載の放射線観察装置。
【請求項４】
前記ステージと前記撮像手段との間に前記波長変換手段が挿入されたときに、放射線源から放射線を出射させ、前記ステージと前記撮像手段との間から前記波長変換手段が退避させられたときに放射線源からの放射線の出射を停止するよう制御する制御手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射線観察装置。
【請求項５】
前記撮像手段がオートフォーカス手段を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の放射線観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線等の放射線を利用した検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１の検査装置は、シンチレータによって変換された可視光をプリズムにより偏向し、可視光を撮像するＣＣＤをＸ線の放射角外に配置することにより、ＣＣＤが焼付現象を起こすことを防止してＣＣＤの寿命を向上させることとしている。
【特許文献１】特開平１１−２３１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、例えば、回路基板等の検査対象物を検査する場合には、Ｘ線による内部構造の検査の他に、通常の可視光による外部状態の検査も必要となる。従来、これらの検査は、一般に別工程において行われ、Ｘ線検査装置および可視光検査装置の２種類の検査装置を用意する必要があった。また、検査方法を変更するたびに検査対象物を異なる検査装置に移し替える手間がかかり、同一の検査対象に対して得られた異なる検査方法による画像間において、検査対象の各部位を対応づけるためには、位置決め精度の向上や、パターンマッチング等の画像処理を施す必要があるという不都合がある。
【０００４】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、同一の観察対象物に対して放射線観察と可視光観察とを切り替えて行うことができる簡易かつ低コストの放射線観察装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、観察対象物を載置するステージと、該ステージの下方に配置され、放射線を出射する放射線源と、該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する波長変換手段と、該波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、前記波長変換手段が、前記ステージと前記撮像手段との間に挿脱可能に設けられている放射線観察装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、観察対象物の放射線観察を行う場合には、ステージ上に観察対象物を載置し、ステージと撮像手段との間に波長変換手段を挿入して、放射線源を作動させる。放射線源から発せられた放射線は、ステージの下方からステージ上の観察対象物に照射された後、ステージ上方の波長変換手段に入射されることにより、その一部が可視光に変換され、残りの部分はそのまま透過して進行する。波長変換手段により変換された可視光は、撮像手段によって撮像されることにより、放射線画像を取得することができる。
【０００７】
一方、観察対象物の可視光観察を行う場合には、放射線源の作動を停止し、ステージ上に観察対象物を載置し、ステージと撮像手段との間から波長変換手段を退避させる。これにより、撮像手段が、観察対象物の上面からの可視光を取得することが可能となり、可視光画像が取得されることになる。
【０００８】
この場合に、本発明によれば、ステージと撮像手段との間に波長変換手段を挿脱するだけで、観察対象物を移動させることなく、放射線観察と可視光観察とを切り替えることができる。したがって、放射線観察と可視光観察との間で、観察対象物の位置ずれが発生せず、また、撮像手段も移動させないので、高い位置決め精度を達成する必要がなく、また、特殊な画像処理を施すこともなく、２種類の観察により得られた画像どうしを精度よく対応づけることができる。
【０００９】
また、本発明においては、観察対象物を載置するステージと、該ステージの上方に配置され、放射線を出射する放射線源と、該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する波長変換手段と、該波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、前記ステージが、可視光を透過可能に設けられ、前記波長変換手段が、前記ステージと前記撮像手段との間に挿脱可能に設けられている放射線観察装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、観察対象物の放射線観察を行う場合には、ステージ上に観察対象物を載置し、ステージと撮像手段との間に波長変換手段を挿入して、放射線源を作動させる。放射線源から発せられた放射線は、ステージの上方からステージ上の観察対象物に照射された後、ステージ下方の波長変換手段に入射されることにより、その一部が可視光に変換され、残りの部分はそのまま透過して進行する。波長変換手段により変換された可視光は、撮像手段によって撮像されることにより、放射線画像を取得することができる。
【００１１】
一方、観察対象物の可視光観察を行う場合には、放射線源の作動を停止し、ステージ上に観察対象物を載置し、ステージと撮像手段との間から波長変換手段を退避させる。これにより、ステージは可視光を透過可能に設けられているので、撮像手段が、観察対象物の下面からの可視光を取得することが可能となり、可視光画像が取得されることになる。
【００１２】
この場合に、本発明によれば、ステージと撮像手段との間に波長変換手段を挿脱するだけで、観察対象物を移動させることなく、放射線観察と可視光観察とを切り替えることができる。したがって、放射線観察と可視光観察との間で、観察対象物の位置ずれが発生せず、また、撮像手段も移動させないので、高い位置決め精度を達成する必要がなく、また、特殊な画像処理を施すこともなく、２種類の観察により得られた画像どうしを精度よく対応づけることができる。
【００１３】
上記発明においては、前記ステージと前記撮像手段との間に挿入された波長変換手段と前記撮像手段との間に、波長変換手段により変換された可視光を偏光して撮像手段に導く偏向手段が備えられていることが好ましい。
このようにすることで、撮像手段を放射角外に配置することができ、耐放射線性の低い通常のディジタルカメラ等の撮像手段を使用することが可能となる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記ステージと前記撮像手段との間に前記波長変換手段が挿入されたときに、放射線源から放射線を出射させ、前記ステージと前記撮像手段との間から前記波長変換手段が退避させられたときに放射線源からの放射線の出射を停止するよう制御する制御手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、制御手段の作動により、波長変換手段の挿脱動作に対応して、適正な観察方法が選択されることになる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記撮像手段がオートフォーカス手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、観察対象物および波長変換手段のいずれにも容易にピントを合わせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同一の観察対象物に対して、簡易かつ低コストに、放射線観察と可視光観察とを切り替えることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態に係る放射線観察装置１について、図１および図２を参照して説明する。
本実施形態に係る放射線観察装置１は、図１に示されるように、観察対象物Ａを載置するステージ２と、該ステージ２の下方に配置されＸ線を出射するＸ線源３と、該Ｘ線源３から出射されたＸ線を可視光に変換するシンチレータ（波長変換手段）４と、該シンチレータ４により変換された可視光を偏向するプリズム５と、該プリズム５により偏向された可視光を撮像するＣＣＤカメラ（撮像手段）６とを備えている。図中符号７は、プリズムにより偏向された可視光を集光する集光レンズである。
【００１８】
ステージ２は、例えば、観察対象物Ａを水平方向に搬送するコンベアであり、Ｘ線を透過可能な材質により構成されている。
前記シンチレータ４は、平板状に形成されている。シンチレータ４には、該シンチレータ４を移動させる移動装置８が設けられている。移動装置８は、シンチレータ４をスライドさせるガイド９と図示しないモータおよびボールネジ等とからなる直線移動機構を備えており、これにより、シンチレータ４は、ステージ２とプリズム５との間に挿脱可能とされている。図中符号１０は、ステージ２のモータ２ａ、Ｘ線源３、ＣＣＤカメラ６および移動装置８に接続されたコントローラ、符号１１は、コントローラ１０に接続されたビューワである。
【００１９】
前記プリズム５は、シンチレータ４により変換された可視光をＸ線の進行方向に直交する方向に偏向する。これにより、ＣＣＤカメラ６をＸ線源３からの放射角の範囲外となる位置に配置することができるようになっている。また、プリズム５としては、例えば、信越石英社製の合成石英ガラスからなり、耐Ｘ線性を有しているものが採用されている。また、ＣＣＤカメラ６は、オートフォーカス手段を備えている。これにより、観察対象物Ａおよびシンチレータ４のいずれにも容易にピントを合わせることができるようになっている。
【００２０】
前記コントローラ１０は、Ｘ線源３のオンオフとＣＣＤカメラ６の撮像タイミングとを同期制御するとともに、ＣＣＤカメラ６により撮像されたＸ線画像を処理してビューワ１１に出力するようになっている。
また、コントローラ１０は、ステージ２を作動させて、観察対象物ＡをＸ線源３の鉛直上方に配置するようになっている。
【００２１】
また、コントローラ１０は、Ｘ線源３を作動させてＸ線を出射させる際に、移動装置８に対し、シンチレータ４をステージ２とプリズム５との間に移動させる指令信号を出力するようになっている。一方、コントローラ１０は、Ｘ線源３を停止して可視光観察を行う際には、移動装置８に対し、シンチレータ４をステージ２とプリズム５との間から退避させる指令信号を出力するようになっている。なお、シンチレータ４は蛍光板でもよい。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る放射線観察装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る放射線観察装置１を用いて観察対象物ＡをＸ線観察する場合には、図１に示されるように、コントローラ１０がステージ２を作動させて観察対象物ＡをＸ線源３の鉛直上方に配置する。また、コントローラ１０は、移動装置８を作動させ、シンチレータ４をステージ２とプリズム５との間に挿入配置する。そして、この状態でＸ線源３およびＣＣＤカメラ６の動作タイミングを同期させる。
【００２３】
Ｘ線源３から出射されたＸ線は、ステージ２の鉛直下方から鉛直上方に向けて放射される。ステージ２およびステージ２上の観察対象物Ａを透過したＸ線は、観察対象物Ａの上方に挿入されているシンチレータ４に入射され、その一部が可視光に変換される。変換された可視光はプリズム５の反射面５ａにおいて９０°偏向される。
【００２４】
一方、シンチレータ４において可視光に変換されなかった他の部分のＸ線は、シンチレータ４およびプリズム５を透過してそのまま直進する。これにより、プリズム５によって、可視光がＸ線から分岐され、プリズム５の側方に配置されている集光レンズ７により集光された後、ＣＣＤカメラ６により撮像され、Ｘ線画像が取得される。
【００２５】
次に、本実施形態に係る放射線観察装置１を用いて、上記Ｘ線観察を行った同一の観察対象物Ａに対し可視光観察を行う場合には、図２に示されるように、コントローラ１０がＸ線源３の作動を停止させるとともに、移動装置８を作動させて、シンチレータ４をステージ２とプリズム５との間から退避させる。そして、この状態でＣＣＤカメラ６を作動させる。
【００２６】
これにより、観察対象物Ａの上方から観察対象物Ａの上面に入射した外光、あるいは必要により、図示しない光源から入射した照明光が、観察対象物Ａの上面において反射し、プリズム５により反射されてＣＣＤカメラ６により撮像される。これにより、可視光画像が取得される。
【００２７】
この場合において、本実施形態に係る放射線観察装置１によれば、移動装置８の作動によりシンチレータ４を挿脱させるだけで、Ｘ線観察と可視光観察の両方を行うことができる。そして、同一の観察対象物Ａに対してＸ線観察と可視光観察の両方を行う場合に、ステージ２、観察対象物ＡおよびＣＣＤカメラ６を静止させたままで、両観察方法の切り替えを行うことができる。したがって、Ｘ線観察により得られるＸ線画像と可視光観察により得られる可視光画像とを、ずれることなく対応づけることができる。この場合に、Ｘ線観察と可視光観察の切替時に観察対象物Ａの位置決め作業が不要となり、作業性を向上できるとともに、作業に要する時間を短縮することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る放射線観察装置１によれば、Ｘ線源３から発せられるＸ線の放射角内にＣＣＤカメラ６を配置せず、耐Ｘ線性の高いプリズム５により可視光を偏向することで、ＣＣＤカメラ６をＸ線の放射角外に配置しているので、ＣＣＤカメラ６として、耐Ｘ線性の低い通常のディジタルカメラを採用することができる。その結果、放射線観察装置１の低コスト化を図ることができる。
【００２９】
なお、耐Ｘ線性の高いＣＣＤカメラ６を採用する場合には、プリズム５は不要である。
また、本実施形態においては、ステージ２の鉛直下方から上向きにＸ線を放射することとしたが、これに代えて、図３に示されるように、ステージ２の鉛直上方から下向きにＸ線を放射することとしてもよい。この場合には、ＣＣＤカメラ６はステージ２の下方に配置され、観察対象物Ａの下面を可視光観察することとなる。このため、ステージ２は、可視光を透過可能な透明の材質からなるもの、または、可視光を透過可能な透孔を有するものであることが必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る放射線観察装置の全体構成であって、放射線観察時の状態を模式的に示す図である。
【図２】図１の放射線観察装置であって、可視光観察時の状態を模式的に示す図である。
【図３】図１の放射線観察装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  観察対象物
１  放射線観察装置
２  ステージ
３  Ｘ線源（放射線源）
４  シンチレータ（波長変換手段）
５  プリズム（偏向手段）
６  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１０  コントローラ（制御手段）
【図１】
2007147485.tif 000003
【図２】
2007147485.tif 000004
【図３】
2007147485.tif 000005