Faits: A. Le 22 octobre 2007, A.X._ a déposé plainte contre son ex-épouse. Il lui reprochait de n'avoir pas ramené de France, où elle était établie, à Courtelary leur fille C.X._, cadette de leurs trois enfants, à la fin des vacances, soit le 21 octobre 2007. Cette plainte s'inscrivait dans le contexte des rapports conflictuels entre les deux parents récemment divorcés, notamment en relation avec leurs droits respectifs sur leurs enfants. Ces rapports ont été réglés par diverses conventions attribuant successivement la garde à la mère moyennant maintien d'une curatelle éducative (conventions des 22 décembre 2005 et 18 janvier 2006) et décisions la lui retirant provisoirement, ordonnant le placement des enfants en institution (jugement du 1er septembre 2006), puis confiant l'autorité parentale au père avec maintien d'une curatelle éducative et du placement des enfants (jugement de divorce du 3 octobre 2007). Ce dernier jugement a fait l'objet d'une procédure d'appel tranchée le 25 mars 2009. Par décision du 19 mars 2010, le Ministère public neuchâtelois a prononcé un non-lieu. Tout en relevant que B.X._, en ne laissant pas revenir C.X._ de France le 21 octobre 2007, avait refusé formellement de remettre sa fille au titulaire de la tutelle, le Ministère public a jugé qu'au vu de la situation actuelle, une poursuite pénale était manifestement inopportune. Il a relevé notamment que la décision sur appel du jugement de divorce avait, en définitive, attribué l'autorité parentale ainsi que la garde de l'enfant à B.X._. B. Saisie d'un recours de A.X._, la Chambre d'accusation du Tribunal cantonal neuchâtelois l'a rejeté, par arrêt du 26 mai 2010. C. A.X._ interjette un recours en matière pénale. Il demande l'annulation de cet arrêt avec suite de frais. Il n'a pas été ordonné d'échange d'écritures.