(57)【要約】【課題】検査物内部の三次元的な観察を素早く行うことが可能なＸ線検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】一対の偏向電極２９ａ，２９ｂは、フィラメント２１とターゲット２７との間を通過する電子ビームを偏向させる。また、偏向用電圧制御部３９は、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂを制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させる。これにより、比較的に簡単な構成でかつ高速に異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させることができる。異なる２つの位置に形成されたＸ線焦点５ａ，５ｂからＸ線が検査物Ｗに向けて交互に照射させて、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。そして、取得した視差のある２枚のＸ線透視画像を立体観察する。これにより、検査物Ｗ内部の三次元的な観察を素早く行うことができる。【選択図】図２
2013242204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生するカソードと、
前記電子ビームが衝突した面にＸ線焦点を形成させるターゲットと、
前記カソードと前記ターゲットとの間を通過する電子ビームを偏向させる電子ビーム偏向部と、
前記電子ビーム偏向部を制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させる電子ビーム偏向制御部と、
を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線検査装置において、
前記電子ビーム偏向制御部は、Ｘ線照射部から照射されて検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器における撮影レートと同期させて、異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線検査装置において、
取得する前記検査物のＸ線透視画像の拡大率が大きいほど、２つのＸ線焦点間の距離を小さく設定する焦点間距離設定部を備え、
前記電子ビーム偏向制御部は、前記焦点間距離設定部で設定された前記２つのＸ線焦点間の距離に応じて電子ビームの偏向量を制御することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のＸ線検査装置において、
前記電子ビーム偏向制御部は、異なる３つ以上の位置に設定されたＸ線焦点のうち２つを選択してＸ線焦点を形成させることを特徴とするＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査物の内部をＸ線により観察する医療用および産業用のＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査物の内部をＸ線により観察する装置として、Ｘ線検査装置（Ｘ線透視装置ともいう）およびＸ線ＣＴ装置がある。Ｘ線検査装置およびＸ線ＣＴ装置は、検査物に向けてＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管と対向して設けられ、Ｘ線を検出するＸ線検出器とを備えている。
【０００３】
Ｘ線検査装置は、Ｘ線管から照射されて検査物を透過したＸ線をＸ線検出器で検出することにより、検査物のＸ線透視画像などを取得する。一方、Ｘ線ＣＴ装置は、例えば、検査物を挟んで対向配置されたＸ線管とＸ線検出器とを検査物の回りで相対的に回転させることで、異なる複数角度からの投影データ（Ｘ線透視画像）を収集する。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、収集した投影データを画像再構成して三次元画像を取得する。
【０００４】
また、従来、検査物の内部をＸ線により観察する装置として、左目用画像および右目用画像を取得して立体観察するＸ線観察装置がある（例えば特許文献１〜３参照）。特許文献１では、一般的なＸ線管からＸ線を発生して被検体に照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線撮像管で画像信号に変換する。この状態から徐々に被検体を一方向に回しつつ、Ｘ線撮像管での画像信号の変換を行うことで、左目用画像および右目用画像を取得している。
【０００５】
また、特許文献２では、Ｘ線発生器は、左右のＸ線焦点を備え、Ｘ線制御手段からの命令に従って、左右のＸ線焦点からＸ線を交互に発生して、左目用画像および右目用画像を得ている。また、左右のＸ線焦点を備えたＸ線発生器として、特許文献３に示すように、例えば、陰極の陽極対向位置をモータにより首振り移動させ、陽極上の異なる２点に交互に電子ビームを当て、左用および右用のＸ線を照射させるようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０７９９５８号公報
【特許文献２】特開平１０−０８０４１８号公報
【特許文献３】特開昭５８−１９５５４５号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。Ｘ線透視装置は、検査対象物を比較的に素早く観察することできるが、三次元的に観察することができない。そのため、透視方向に重なっている内部構造物などの観察する際に、観察しにくい問題がある。例えば、ＩＣモールド中のワイヤや、ダイキャスト中の複数の空洞、人体内のＸ線透視などでは、斜め方向から観察しても奥行き方向が確認しにくい。一方、Ｘ線ＣＴ装置は、検査対象物を三次元的に観察することができるが、三次元画像情報を取得するために、比較的に時間が掛かる。例えば、工場などのインラインでの使用が難しいという問題がある。また、装置の機械的な精度を必要とするので、装置が高価になり導入が難しい問題がある。そこで、特許文献１〜３の立体観察する立体観察装置が採用される。しかしながら、２つのＸ線焦点から交互にＸ線を発生させる装置であって、比較的に簡単な構成で、かつ検査物内部の三次元的な観察を素早く行うことが可能なものが望まれる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、比較的に簡単な構成でかつ、検査物内部の三次元的な観察を素早く行うことが可能なＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係るＸ線検査装置は、電子ビームを発生するカソードと、前記電子ビームが衝突した面にＸ線焦点を形成させるターゲットと、前記カソードと前記ターゲットとの間を通過する電子ビームを偏向させる電子ビーム偏向部と、前記電子ビーム偏向部を制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させる電子ビーム偏向制御部と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係るＸ線検査装置によれば、電子ビーム偏向部は、カソードとターゲットとの間を通過する電子ビームを偏向させる。また、電子ビーム偏向制御部は、電子ビーム偏向部を制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させる。これにより、比較的に簡単な構成でかつ高速に異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させることができる。異なる２つの位置に形成されたＸ線焦点からＸ線が検査物に向けて交互に照射させて、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。そして、取得した視差のある２枚のＸ線透視画像を立体観察する。これにより、検査物内部の三次元的な観察を素早く行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るＸ線検査装置において、前記電子ビーム偏向制御部は、Ｘ線照射部から照射されて検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器における撮影レートと同期させて、異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させることが好ましい。Ｘ線検出器の撮影レートに同期させて、異なる２つの位置にＸ線焦点を形成させ、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。これにより、検査物内部の三次元的な観察をリアルタイムに行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係るＸ線検査装置において、取得する前記検査物のＸ線透視画像の拡大率が大きいほど、２つのＸ線焦点間の距離を小さく設定する焦点間距離設定部を備え、前記電子ビーム偏向制御部は、前記焦点間距離設定部で設定された前記２つのＸ線焦点間の距離に応じて電子ビームの偏向量を制御することが好ましい。例えば、Ｘ線照射部と検査物との距離が大きいとき等、検査物のＸ線透視画像の拡大率が小さい場合、視差が生じにくいので、Ｘ線焦点間の距離を大きくする。一方、Ｘ線照射部と検査物との距離が小さいとき等、拡大率が大きい場合、視差が生じやすいので、Ｘ線焦点間の距離を小さくする。これにより、観察者は、検査物のＸ線透視画像の拡大率が変化する度に、観察者により手動で調整を行わなくてもよいので、素早い立体観察を行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係るＸ線検査装置において、前記電子ビーム偏向制御部は、異なる３つ以上の位置に予め設定されたＸ線焦点のうち２つを選択してＸ線焦点を形成させることが好ましい。異なる３以上の位置にＸ線焦点を予め設定することで、組合せの違う２つのＸ線焦点を容易に形成させることができる。また、検査物を移動させなくとも組合せの違う２つのＸ線焦点から検査物を観察することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＸ線検査装置によれば、電子ビーム偏向部は、カソードとターゲットとの間を通過する電子ビームを偏向させる。また、電子ビーム偏向制御部は、電子ビーム偏向部を制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させる。これにより、比較的に簡単な構成でかつ高速に異なる２つの位置にＸ線焦点を交互に形成させることができる。異なる２つの位置に形成されたＸ線焦点からＸ線が検査物に向けて交互に照射させて、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。そして、取得した視差のある２枚のＸ線透視画像を立体観察する。これにより、検査物内部の三次元的な観察を素早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るＸ線管とＸ線管制御部の概略構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る偏向用電圧制御部と焦点間距離設定部の概略構成図である。
【図４】（ａ）は、Ｘ線検出器のフレーム番号とＸ線管のＸ線焦点の関係を示す図であり、（ｂ）は、表示部に表示させるための立体映像信号のフレーム番号とＸ線検出器のフレーム番号の関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る検査物のＸ線透視画像の拡大率と異なる２つのＸ線焦点間の距離（焦点間距離）の関係を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係るＸ線管の２つ（複数）の一対の偏向電極を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係る、異なる４つの位置に設定されたＸ線焦点を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係る偏向用電圧制御部と焦点間距離設定部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。図２は、第１の実施形態に係るＸ線管とＸ線管制御部の概略構成図である。図３は、第１の実施形態に係る偏向用電圧制御部と焦点間距離設定部の概略構成図である。
【００１７】
図１を参照する。Ｘ線検査装置１は、Ｘ線を検査物Ｗに向けて照射するＸ線管２と、Ｘ線管２に対向して設けられ、Ｘ線管２から照射されて検査物Ｗを透過したＸ線を検出するＸ線検出器３と、Ｘ線管２とＸ線検出器３との間に設けられ、検査物Ｗを載置するためのステージ４とを備えている。なお、Ｘ線管２は本発明のＸ線照射部に相当する。
【００１８】
Ｘ線管２は、鉛直上方に向けてＸ線を照射する。Ｘ線管２は、視差のある左目用および右目用の２枚のＸ線透視画像を取得するための２つのＸ線焦点５ａ，５ｂを得られるようになっている。Ｘ線管２は、Ｘ線管制御部６によって制御される。なお、Ｘ線管２およびＸ線管制御部６の詳細については後述する。
【００１９】
Ｘ線検出器３は、例えばＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）で構成されている。Ｘ線検出器３は、立体観察する場合、例えば、Ｘ線検出器３の検出面３ａと、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂを結ぶ直線とがほぼ平行になるような姿勢で配置されている。
【００２０】
なお、Ｘ線検出器３は、検出器移動機構７を介在させて検出器傾動機構８に支持されている。検出器移動機構７は、Ｘ線検出器３の検出面３ａに直交する方向にＸ線管２に対してＸ線検出器３を移動させるものである。これにより、Ｘ線管２とＸ線検出器３との距離を近づけたり離したりすることができる。検出器傾動機構８は、例えば、Ｘ線管２の２つのＸ線焦点５ａ，５ｂを結ぶ線の中点を中心として、Ｘ線検出器３を円弧状のガイドレール８ａに沿って傾動されるようになっている。
【００２１】
ステージ４は、ステージ移動機構９によって、ｘ、ｙ、およびｚ方向に移動するようになっている。Ｘ線管２、Ｘ線検出器３、ステージ４、検出器移動機構７、検出器傾動機構８およびステージ移動機構９は、Ｘ線を遮蔽する図示しない筐体によって囲われており、筐体には、検査物を出し入れする図示しない扉機構が設けられている。
【００２２】
Ｘ線検出器３から出力される映像信号（Ｘ線透視画像）について説明する。Ｘ線検出器３は、検査物Ｗを透過したＸ線を検出し、Ｘ線強度に応じた映像信号を出力する。Ｘ線検出器３から出力された映像信号は、画像処理部１０により例えば階調処理などの必要な処理が行われ、後述する表示部１４に表示される。
【００２３】
また、Ｘ線検査装置１は、主制御部１２、表示制御部１３、表示部１４、記憶部１５および入力部１６を備えている。主制御部１２は、Ｘ線検査装置１の各構成を統括的に制御し、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成される。主制御部１２は、例えば、検出器移動機構７や検出器傾動機構８を制御してＸ線検出器３の移動を行い、また、ステージ移動機構９を制御して検査物Ｗが搭載されたステージ４の移動を行う。
【００２４】
表示制御部１３は、表示部１４で立体観察のために必要な処理を行って映像信号を表示部１４に表示させるものである。表示部１４は、立体観察が可能である例えばモニタ等で構成され、画像処理部１０および表示制御部１３により必要な処理が行われた映像信号を表示する。記憶部１５は、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）またはハードディスク等、取り外し可能なものを含む記憶媒体で構成される。記憶部１５には、映像信号が記憶される。入力部１６は、ジョイスティックやマウス、キーボード等からなり、各種指令を入力するようになっている。
【００２５】
〔Ｘ線管およびＸ線管制御部〕
図２は、Ｘ線管２およびＸ線管制御部６の詳細について説明している。Ｘ線管２は、透過型のＸ線管であり、内部はほぼ真空に保たれている。Ｘ線管２は、フィラメント２１、アノード２３、電子レンズ２５、ターゲット２７および偏向電極２９ａ，２９ｂを備えている。Ｘ線管制御部６は、電子回路等で構成され、Ｘ線管２を制御する。Ｘ線管制御部６は、高電圧発生部３３、フィラメント電流制御部３５、電子レンズ制御部３７および偏向用電圧制御部３９などを備えている。なお、偏向電極２９ａ，２９ｂは本発明の電子ビーム偏向部に相当し、偏向用電圧制御部３９は本発明の電子ビーム偏向制御部に相当する。
【００２６】
フィラメント２１は、電子ビーム（熱電子）を発生するものであって、一般的にはカソードとも呼ばれるものである。高電圧発生部３３は、予め設定された負の電圧を発生して、フィラメント２１にその電圧を印加するようになっている。また、アノード２３は接地されている。すなわち、フィラメント２１とアノード２３との間には、例えば１００ｋＶ程度の高電圧が印加されていることとなる。そのため、フィラメント２１とアノード２３との間で、フィラメント２１で発生した電子ビームが加速される。また、フィラメント２１は、フィラメント電流制御部３５により制御される。フィラメント電流制御部３５は、フィラメント２１に予め設定された電流を流し、その電流によりフィラメント２１を加熱して電子ビームを発生させる。
【００２７】
電子レンズ２５は、フィラメント２１で発生した電子ビームを収束させるものであり、電子レンズ制御部３７により制御される。ターゲット２７は、例えば比較的薄いタングステン等で構成される。ターゲット２７は、フィラメント２１で発生した電子ビームが衝突した面にＸ線焦点５ａ，５ｂを形成させることにより、そのＸ線焦点５ａ，５ｂからＸ線を照射するものである。ターゲット２７は、接地されている。Ｘ線管２は、ターゲット２７に電子ビームが衝突すると、ターゲット２７を挟んでフィラメント２１とは反対側のＸ線管２の外部方向にＸ線を照射する。
【００２８】
また、電子レンズ２５とターゲット２７との間には、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂが電子ビームの流路４１を挟んで対向配置されている。一対の偏向電極２９ａ，２９ｂは、フィラメント２１とターゲット２７との間を通過する電子ビームを偏向させるものである。一対の偏向電極２９ａ，２９ｂへの電圧の印加は、偏向用電圧制御部３９により制御される。偏向用電圧制御部３９は、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する予め設定された電圧を切り替えることにより、ターゲット２７の異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させている。
【００２９】
Ｘ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成される様子について説明する。例えば偏向電極２９ａには、予め設定された正電圧（＋）が印加され、偏向電極２９ｂには、予め設定された負電圧（−）が印加される。この偏向電極２９ａ，２９ｂへの正電圧・負電圧の印加を切り替えることにより、ターゲット２７に向かう電子ビームが偏向され、異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成するようになっている。
【００３０】
すなわち、偏向電極２９ａに正電圧（＋）を印加し、偏向電極２９ｂに負電圧（−）を印加すれば、電子ビームは偏向されてターゲット２７に衝突してＸ線焦点５ａを形成する。一方、偏向電極２９ａに負電圧（−）を印加し、偏向電極２９ｂに正電圧（＋）を印加すれば、電子ビームは偏向されてターゲット２７に衝突してＸ線焦点５ｂを形成する。
【００３１】
また、偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する電圧の大きさを調整すれば、偏向電極２９ａ，２９ｂ間の電界の強さに応じて、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離をコントロールできる。なお、偏向電極２９ａ，２９ｂに正電圧（＋）および負電圧（−）を印加しているが、電位差があれば、偏向電極２９ａ，２９ｂの両方に正電圧（＋）を印加してもよいし、負電圧（−）を印加してもよい。
【００３２】
図３は、偏向用電圧制御部３９を具体的に説明している。偏向用電圧制御部３９は、偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する予め設定された電圧を発生する偏向用電圧発生部４３と、偏向用電圧発生部４３で発生された電圧を切り替える切替スイッチ４５とを備えている。
【００３３】
偏向用電圧発生部４３は、例えば一般的な可変電圧源で構成される。偏向用電圧発生部４３は、焦点間距離設定部４７で設定された２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離に応じた（Ｘ線焦点５ａ，５ｂそれぞれの焦点変位量に応じた）電圧を発生させる。焦点変位量Ｈは、図２に示すように、符号５ｃに示す基準位置を基準としたＸ線焦点５ａ，５ｂそれぞれの変位量である。基準位置５ｃは、ターゲット２７の中心点を示し、仮にフィラメント２１で発生した電子ビームが、偏向電極２９ａ，２９ｂにより偏向されないとすると、電子ビームは、基準位置５ｃに衝突することになる。なお、Ｘ線焦点５ａと基準位置５ｃの焦点変位量Ｈと、Ｘ線焦点５ｂと基準位置５ｃの焦点変位量Ｈは、同じ長さでなくてもよい。
【００３４】
偏向用電圧発生部４３で発生される電圧は、例えば、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂ間の距離（電極間距離）や、偏向電極２９ａ，２９ｂの電子ビームの流路に沿った方向の長さ（電極長）、フィラメント２１に印加される電圧などにより変化する。２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を１ｍｍ程度にする場合は、数１００Ｖ程度の電位差となるように直流電圧が偏向用電圧発生部４３で発生される。焦点間距離設定部４７は、例えばパーソナルコンピュータなどで構成される。また、焦点間距離設定部４７は、例えば主制御部１２と入力部１６であってもよい。
【００３５】
切替スイッチ４５は、例えば、切替時間が早く、機械的なリレーよりも長寿命であるSSR(solid state relay)などの無接点スイッチ４５ａで構成されている。切替スイッチ４５は、スイッチ駆動回路４９により制御されて、無接点スイッチ４５ａの接続先を切り替えるように構成されている。
【００３６】
スイッチ駆動回路４９は、Ｘ線検出器３の撮影に同期して動作するのでこれについて説明する。すなわち、スイッチ駆動回路４９は、Ｘ線検出器３の撮影レートと同期させて、無接点スイッチ４５ａの接続先を切り替え、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する電圧を交互に入れ替えるものである。
【００３７】
スイッチ駆動回路４９とＸ線検出器３の撮影レートとを同期させる同期信号は、主制御部１２（図１参照）が発生させる。主制御部１２が発生させた同期信号は、Ｘ線管制御部６に送出され、図３に示すように、偏向用電圧制御部３９のスイッチ駆動回路４９に与えられる。この様にして偏向用電圧制御部３９は、Ｘ線検出器３における撮影レートと同期させて、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する予め設定された電圧を切り替える。これにより、ターゲット２７の異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂが交互に形成される。
【００３８】
Ｘ線管２は、同期信号に基づいてＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成して、Ｘ線焦点５ａ，５ｂの位置により視差を有するようにＸ線を照射する。Ｘ線管制御部６における偏向用電圧制御部３９は、同期信号毎、すなわち撮影レート毎にＸ線焦点位置を変位させる。図４（ａ）は、Ｘ線検出器３のフレーム番号とＸ線管２のＸ線焦点５ａ，５ｂの関係を示す図であり、横方向は時間を示す。例えば、奇数フレームでは、Ｘ線焦点５ａからＸ線照射し、偶数フレームでは、Ｘ線焦点５ｂからＸ線照射する。なお、撮影レート（フレームレート）は、３３〜１００ｍｓ程度に設定される。
【００３９】
Ｘ線検出器３は、Ｘ線管２のターゲット２７に交互に形成された、異なる２つのＸ線焦点５ａ，５ｂから照射されたＸ線であって、検査物Ｗを透過したＸ線を検出する。図４（ａ）において、Ｘ線検出器３でのフレーム番号が奇数（例えば“１”）である場合、Ｘ線検出器３は、Ｘ線焦点５ａでのＸ線透視画像を映像信号（Ｘ線検出信号ともいう）として出力する。次のフレーム、すなわちＸ線検出器３でのフレーム番号が偶数（例えば“２”）である場合、Ｘ線検出器３は、Ｘ線焦点５ｂでのＸ線透視画像を映像信号として出力する。
【００４０】
Ｘ線検出器３は、撮影した検査物Ｗの像を左右反転させた映像信号を出力する。すなわち、異なる２つの位置のＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させているのに対し、観察側のＸ線検出器３は固定されている。Ｘ線検出器３で取得した透視画像（映像信号）をそのままで表示した場合、奥行きのある立体像を観察することができない。そこで、撮影した検査物Ｗの像を左右反転させた映像信号を出力する。なお、この左右反転した像を取得する処理は、画像処理部１０や主制御部１２、表示制御部１３で行ってもよい。
【００４１】
Ｘ線管２は、フレーム番号が“１〜６”の順番で、異なる２つの位置のＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させている。そのときＸ線検出器３で取得したＸ線透視画像（映像信号）を表示部１４に交互に表示させる。この際、表示制御部１３は、表示部１４のフレームレートに合わせて表示させる。表示部１４のフレームレートは、例えば、１０数ｍｓ程度である。図４（ｂ）は、表示部１４に表示させるための立体映像信号のフレーム番号とＸ線検出器３のフレーム番号の関係を示す図であり、横方向は時間を示す。表示制御部１３は、例えば映像信号のフレーム番号“３”に示すように、３回（複数回）のフレームで同じＸ線透視画像を表示させて、４回目でフレーム番号“５”のＸ線透視画像を表示させる。
【００４２】
次にＸ線検査装置１の動作を説明する。ステージ４上に検査物Ｗを載置し、検出器移動機構７、検出器傾動機構８および検出器傾動機構８を駆動させて、検査物ＷおよびＸ線検出器３を任意の位置および姿勢にする。
【００４３】
図２に示すように、高電圧発生部３３は、予め設定された負の高電圧を発生して、フィラメント２１にその電圧を印加する。フィラメント電流制御部３５は、フィラメント２１に予め設定された電流を流し、その電流によりフィラメント２１を加熱して電子ビームを発生させる。そして、電子ビームは、電子レンズ２５で収束され、点となってターゲット２７に衝突する。フィラメント２１で発生した電子ビームは、フィラメント２１とアノード２３との間の電位差により加速されて大きなエネルギーを持ってターゲット２７に衝突するので、衝突部分（Ｘ線焦点５ａ，５ｂ）からＸ線を照射する。
【００４４】
また、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂは、フィラメント２１とターゲット２７との間を通過する電子ビームを偏向させている。まず、焦点間距離設定部４７において、例えば操作者により、異なる２つの位置に形成されるＸ線焦点５ａ，５ｂの焦点変位量Ｈ、すなわち、異なる２つのＸ線焦点５ａ，５ｂの間隔（位置）を設定する。焦点間距離設定部４７で設定された焦点変位量Ｈは、偏向用電圧発生部４３に送信される。偏向用電圧発生部４３は、焦点変位量Ｈに基づいて偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する電圧を発生する。偏向用電圧発生部４３で発生した電圧は、切替スイッチ４５を介在して偏向電極２９ａ，２９ｂに印加される。
【００４５】
例えば、偏向電極２９ａに正電圧（＋）を印加し、偏向電極２９ｂに負電圧（−）を印加すれば、電子ビームは偏向されてＸ線焦点５ａを形成する。一方、偏向電極２９ａに負電圧（−）を印加し、偏向電極２９ｂに正電圧（＋）を印加すれば、電子ビームは偏向されてＸ線焦点５ｂを形成する。
【００４６】
また、主制御部１２（図１参照）は、Ｘ線検出器３の撮影レートと同期させるための同期信号をＸ線管制御部６に送信する。同期信号は、Ｘ線管制御部６の偏向用電圧制御部３９のスイッチ駆動回路４９に送信される。スイッチ駆動回路４９は、切替スイッチ４５に対してＸ線検出器３の撮影レートと同期させて、偏向用電圧発生部４３で発生された電圧を切り替える制御を行う。
【００４７】
このようにして、偏向用電圧制御部３９は、Ｘ線検出器３における撮影レートと同期させて、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する予め設定された電圧を切り替えることにより、ターゲット２７の異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させている。図４（ａ）に示すように、Ｘ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成して、Ｘ線を検査物Ｗに交互に照射させ、検査物Ｗを透過したＸ線をＸ線検出器３で検出する。これにより、視差のある左目用および右目用のＸ線透視画像を取得することができる。
【００４８】
Ｘ線検出器３から映像信号として出力された視差のある左目用および右目用のＸ線透視画像は、画像処理部１０で階調処理など必要な処理が行われ、主制御部１２を介在して、表示制御部１３に送信される。表示制御部１３は、図４（ａ）に示すように取得した映像信号を、表示部１４のフレームレートに合わせて表示させるための立体映像信号を生成する。例えば、図４（ｂ）に示すように、表示部１４は、Ｘ線焦点５ａ，５ｂそれぞれ、次のフレーム番号のＸ線透視画像（映像信号）が取得されるまで、同じＸ線透視画像が複数回表示される。
【００４９】
観察者は、例えば図４（ｂ）に示すような立体映像信号に基づいて表示された視差のある左目用および右目用のＸ線透視画像を、例えば立体観察用の眼鏡を介在させて観察する。これにより、立体画像を観察することができる。また、Ｘ線透視画像をリアルタイムで立体観察することができるので、検出器移動機構７、検出器傾動機構８および検出器傾動機構８を駆動させつつ観察することも可能である。また、例えば図４（ａ）のフレーム番号“１”とフレーム番号“２”と交互に表示し続ければ、静止したＸ線透視画像を立体観察することができる。
【００５０】
なお、記憶部１５には、画像処理部１０から送信されたＸ線透視画像を取得した順番で並べて記憶させたり、表示制御部１３で生成した図４（ｂ）に示す立体映像信号を記憶させたりしてもよい。また、偏向電極２９ａ，２９ｂに電圧を印加せずに使用すれば、通常のＸ線透視画像を取得することができる。
【００５１】
以上のように本発明の第１の実施形態によれば、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂは、フィラメント２１とターゲット２７との間を通過する電子ビームを偏向させる。また、偏向用電圧制御部３９は、一対の偏向電極２９ａ，２９ｂを制御することで異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させる。これにより、比較的に簡単な構成でかつ高速に異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させることができる。異なる２つの位置に形成されたＸ線焦点５ａ，５ｂからＸ線が検査物Ｗに向けて交互に照射させて、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。そして、取得した視差のある２枚のＸ線透視画像を立体観察する。これにより、検査物Ｗ内部の三次元的な観察を素早く行うことができる。
【００５２】
また、偏向用電圧制御部３９は、Ｘ線検出器３における撮影レートと同期させて、異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを交互に形成させている。Ｘ線検出器３の撮影レートに同期させて異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを形成させ、視差のある２枚のＸ線透視画像を取得する。これにより、検査物Ｗ内部の三次元的な観察をリアルタイムに行うことができる。
【００５３】
また、偏向用電圧制御部３９は、異なる２つの位置に交互に形成するＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離に応じた電圧を一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する。一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する電圧を変えることにより、異なる２つの位置に交互に形成するＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を容易に変えることができる。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。図５は、第２の実施形態に係る検査物のＸ線透視画像の拡大率と異なる２つのＸ線焦点間の距離（焦点間距離）の関係を示す図である。なお、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
【００５５】
第１の実施形態において、偏向用電圧制御部３９は、焦点間距離設定部４７で設定された２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離（Ｘ線焦点５ａ，５ｂそれぞれの焦点変位量Ｈ）に応じた電圧を偏向電極２９ａ，２９ｂに印加していた。第２の実施形態では、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を自動で設定する。すなわち、焦点間距離設定部４７は、取得する検査物ＷのＸ線透視画像の拡大率が大きいほど、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を小さく設定する。
【００５６】
例えば、Ｘ線管２と検査物Ｗとの距離が大きいとき等、検査物ＷのＸ線透視画像の拡大率が小さい場合は、視差が発生しにくいので、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を大きく設定する。これにより、立体感を強調することができる。一方、Ｘ線管２と検査物Ｗとの距離が小さいとき等、拡大率が大きい場合は、視差が発生しやすいので、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を小さく設定する。すなわち、図５に示すような関係となる。なお、図５において、拡大率と焦点間距離との関係を直線で示しているが、曲線であってもよい。また、焦点間距離は、Ｘ線管２と検査物Ｗとの距離や、Ｘ線管２とＸ線検出器３との距離などの拡大率（観察条件）により実験的に求められる。
【００５７】
本発明の第２の実施形態によれば、Ｘ線検査装置１は、取得する検査物ＷのＸ線透視画像の拡大率が大きいほど、２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離を小さく設定する焦点間距離設定部４７を備え、偏向用電圧制御部３９は、焦点間距離設定部４７で設定された２つのＸ線焦点５ａ，５ｂ間の距離に応じた電圧を一対の偏向電極２９ａ，２９ｂに印加する。これにより、観察者は、検査物のＸ線透視画像の拡大率が変化する度に、観察者により手動で調整を行わなくてもよいので、素早い立体観察を行うことができる。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。図６は、第３の実施形態に係るＸ線管の２つ（複数）の組の偏向電極を示す図である。図７は、第３の実施形態に係る、異なる４つの位置に設定されたＸ線焦点を示す図である。図８は、第３の実施形態に係る偏向用電圧制御部と焦点間距離設定部の概略構成図である。なお、第１および第２の実施形態と重複する説明は省略する。
【００５９】
第１および第２の実施形態において、Ｘ線管２は、１つの組の偏向電極２９ａ，２９ｂを備え、焦点間距離設定部４７は、異なる２つの位置にＸ線焦点５ａ，５ｂを設定していた。第３の実施形態では、複数の組の偏向電極を備え、また、３つ以上のＸ線焦点を設定している。
【００６０】
図６を参照する。本実施形態のＸ線管２は、電子ビームの流路４１を中心に異なる角度で対向して複数の一対の偏向電極（例えば一対の偏向電極２９ａ，２９ｂ（Ｘ方向）と、一対の偏向電極６１ａ，６１ｂ（Ｙ方向））で構成されている。これにより、ターゲット２７面上の任意の位置にＸ線焦点を形成させることができる。
【００６１】
また、焦点間距離設定部４７は、図７に示すように、例えば、異なる４つの位置にＸ線焦点６３ａ〜６３ｄを予め設定し、それらのＸ線焦点６３ａ〜６３ｄのうち、２つを選択する。図７において、２つのＸ線焦点は、焦点６３ａと焦点６３ｂ、焦点６３ｂと焦点６３ｃ、焦点６３ｃと焦点６３ｄ、あるいは焦点６３ｄと焦点６３ａが選択される。すなわち、正方形の辺で結ばれる頂点を４つのＸ線焦点６３ａ〜６３ｄとして設定し、２つのＸ線焦点を選択している。また、２つのＸ線焦点は、焦点６３ａと焦点６３ｃ、あるいは焦点６３ｂと焦点６３ｄが選択されてもよい。すなわち、正方形の対角線で結ばれる頂点を２つのＸ線焦点としている。
【００６２】
なお、図７において、４つのＸ線焦点６３ａ〜６３ｄは、正方形の頂点に設定されるが、長方形などの四角形であってもよい。また、四角形に限らず、例えば正六角形を含む六角形などの多角形であってもよい。
【００６３】
図８を参照する。偏向用電圧制御部３９において、焦点間距離設定部４７は、選択された２つのＸ線焦点（例えば、焦点６３ａ，６３ｂ）間の距離、すなわち、２つのＸ線焦点それぞれの焦点変位量Ｈを偏向用電圧発生部４３に送信する。偏向用電圧発生部４３は、焦点変位量Ｈに基づいて、２つの組の偏向電極２９ａ，２９ｂ，６１ａ，６１ｂに印加する電圧を発生させる。切替スイッチ４５は、偏向用電圧発生部４３で発生された電圧を切り替えることで異なる２つの位置にＸ線焦点６３ａ，６３ｂを形成させる。
【００６４】
また、２つのＸ線焦点６３ｂ，６３ｃで観察したい場合は、焦点間距離設定部４７で入力して設定することにより、予め設定したＸ線焦点６３ａ〜６３ｄのうち２つのＸ線焦点６３ｂ，６３ｃが選択される。異なる２つの焦点を任意の組合せで設定することができる。なお、例えばＸ線焦点６３ｂ，６３ｃで観察する場合は、画像処理部１０、主制御部１２または表示制御部１３により、取得したX線透視画像を観察者の左目および右目に合わせて回転させる処理を行う。
【００６５】
本発明の第３の実施形態によれば、偏向用電圧制御部３９は、異なる３つ以上の位置に設定されたＸ線焦点（例えばＸ線焦点６３ａ〜６３ｄ）のうち２つを選択してＸ線焦点（例えばＸ線焦点６３ａ，６３ｂ）を形成させている。異なる３以上の位置にＸ線焦点を予め設定することで、組合せの違う２つのＸ線焦点を容易に形成させることができる。また、検査物Ｗを移動させなくとも組合せの違う２つのＸ線焦点から検査物を観察することができる。
【００６６】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６７】
（１）上述した各実施形態では、１フレームごとにＸ線焦点を交互に形成させているが、２フレーム以上ごとにＸ線焦点を交互に形成するようにしてもよい。
【００６８】
（２）上述した各実施形態および変形例（１）では、Ｘ線管２は、ターゲット２７を挟んでフィラメント２１の反対側にＸ線を照射させる透過型のものであった。しかしながら、Ｘ線管は、例えば、ターゲットの面に対して電子ビームを斜めから衝突させて、その衝突面から反射するようにＸ線を照射させる反射型のものであってもよい。
【００６９】
（３）上述した各実施形態および各変形例では、偏向電極２９ａ，２９ｂ，６１ａ，６１ｂに電圧を印加させて電界を発生させていた。しかしながら、偏向電極２９ａ，２９ｂ，６１ａ，６１ｂに代えてコイル等の磁界発生部に電圧を印加させて磁界を発生させるようにしてもよい。この場合、図２において、偏向電極２９ａ，２９ｂと同じ位置に例えばコイルを配置する場合、Ｙ方向の手前側から奥側に、または、奥側から手前側に電子ビームが偏向される。
【００７０】
（４）上述した各実施形態および各変形例では、ステージ４は、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向に移動させるものであったが、Ｚ方向を軸中心として回転させるように構成されていてもよい。また、Ｘ線管２は固定され、Ｘ線検出器３は、検出器移動機構７および検出器傾動機構８で移動するように構成されていた。しかしながら、例えば、Ｃ状アームにより、Ｘ線管２を一端で支持すると共に、Ｘ線検出器３を他端で支持するように構成されていてもよい。
【００７１】
（５）上述した第３の実施形態および各変形例では、正多角形を含む多角形の頂点の位置にＸ線焦点を設定していたが、例えば、同一線上に３つ以上の異なる位置にＸ線焦点を設定し、３つ以上のＸ線焦点のうち２つのＸ線焦点を選択してＸ線焦点を形成させるようにしてもよい。
【００７２】
（６）上述した各実施形態および各変形例では、切替スイッチ４５は無接点スイッチ４５ａを備えていたが、必要に応じて、水銀リレーなどの機械的リレーであってもよい。
【００７３】
（７）上述した各実施形態および各変形例では、Ｘ線検査装置１は、産業用の検査物Ｗの内部を観察するものであったが、医療用のＸ線検査装置に適用させてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１    …  Ｘ線検査装置
２    …  Ｘ線管
３    …  Ｘ線検出器
５ａ，５ｂ，６３ａ〜６３ｄ  …  Ｘ線焦点
６    …  Ｘ線管制御部
１２  …  主制御部
２１  …  フィラメント
２７  …  ターゲット
２９ａ，２９ｂ，６１ａ，６１ｂ  …  偏向電極
３９  …  偏向用電圧制御部
４１  …  流路
４３  …  偏向用電圧発生部
４５  …  切替スイッチ
４７  …  焦点間距離設定部
４９  …  スイッチ駆動回路
Ｗ    …  検査物
【図１】
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【図２】
2013242204.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013242204.tif 000008
【図７】
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【図８】
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