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JP2002365368A - Ｘ線検出器及び該検出器を用いたｘ線異物検出装置 - Google Patents

Ｘ線検出器及び該検出器を用いたｘ線異物検出装置

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Publication number
JP2002365368A
JP2002365368A JP2001168398A JP2001168398A JP2002365368A JP 2002365368 A JP2002365368 A JP 2002365368A JP 2001168398 A JP2001168398 A JP 2001168398A JP 2001168398 A JP2001168398 A JP 2001168398A JP 2002365368 A JP2002365368 A JP 2002365368A
Authority
JP
Japan
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ray
rays
inspection object
visible light
scintillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001168398A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyasu Otsuki
智保 大槻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
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Priority to US10/153,324 priority patent/US6973161B2/en
Priority to KR10-2002-0030973A priority patent/KR100495580B1/ko
Priority to CNB021222770A priority patent/CN1279347C/zh
Priority to EP02012504.3A priority patent/EP1265065B1/en
Publication of JP2002365368A publication Critical patent/JP2002365368A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物検出の高速化と高精度化を達成できるこ
と。 【解決手段】 Ｘ線発生部から曝射されたＸ線は、被検
査物を透過してＸ線検出器２で受ける。Ｘ線検出器２
は、Ｘ線の透過方向に沿った上下位置に配置される２つ
のセンサモジュール２ａ、２ｂからなる。上段のセンサ
モジュール２ａは、シンチレータ２１で可視光変換後、
可視光反射体２２で反射させて受光素子２３によりＸ線
透過量に対応したＸ線透過データを出力する。下段のセ
ンサモジュール２ｂは、Ｘ線フィルタ３０で所定の帯域
のＸ線エネルギーを減衰させ、シンチレータ３１で可視
光変換後に受光素子３３によりＸ線透過データを出力す
る。センサモジュール２ｂではＸ線フィルタ３０により
受けるＸ線の線質を変えて検査できる。上下配置された
各センサモジュール２ａ、２ｂは、単一のＸ線を受けて
被検査物の同一箇所を同時に検出する。

Description

【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対し、Ｘ線を
曝射したときのＸ線の透過量から被検査物中の異物を検
出するＸ線検出器及び該検出器を用いたＸ線異物検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば生肉、魚、加工食品、
医薬などの各品種の被検査物中（表面も含む）の異物
（金属，骨，ガラス，石，合成樹脂材等）を検出するた
めにＸ線異物検出装置が用いられている。
【０００３】図５は、この種のＸ線異物検出装置を示す
概要図である。上側にＸ線発生部５０を取り付け、下側
にＸ線検出部５１を取り付け、Ｘ線発生部５０から曝射
されたＸ線をＸ線検出部５１にて受けるようにしてい
る。また、装置本体には、曝射されたＸ線の間に被検査
物Ｗを通す搬送部５２が取り付けられている。これによ
り、Ｘ線異物検出装置は、搬送部５２上を搬送された被
検査物ＷにＸ線を曝射し、この被検査物Ｗを透過した透
過Ｘ線をＸ線検出部５２にて受けることで被検査物Ｗ中
に含まれる異物を検出する。
【０００４】このような従来のＸ線異物検出装置では、
Ｘ線発生部５０とＸ線検出部５１がそれぞれ単一で対を
なしている。これにより、曝射されるＸ線の線質は単一
であり、このＸ線によって検出される異物に制限が生じ
る。
【０００５】具体的には、加工食品に異物がある場合、
この異物がその加工食品と組成が異なり、Ｘ線吸収率の
高い金属などであればこれを比較的容易に検出が可能で
ある。ところが、金属を検出するようにＸ線の出力や線
質を設定すると、今度はその加工食品と組成やＸ線吸収
率がほぼ同等の骨や殻などを検出することが困難とな
る。また、上記の如く金属などを強調する出力や線質の
場合、小さい異物や薄い異物の検出も困難となる。
【０００６】これを解決すべく、被検査物Ｗに複数のＸ
線を曝射する構成が考えられる。図６に示すように、搬
送部５２の搬送方向上に、もう一対のＸ線発生部６０と
Ｘ線検出部６１を併設した構成である。この構成ではＸ
線発生部６０から曝射されたＸ線をＸ線検出部６１に至
る間にＸ線フィルタ６２を配置してなる。このＸ線フィ
ルタ６２により、Ｘ線線質を変更させることができる。
これにより、Ｘ線検出部６１では、Ｘ線検出部５１と異
なる異物を検出することができるようになる。これらＸ
線検出部５１，６１の検出信号は、それぞれＸ線処理部
（不図示）に出力され、両検出信号に基づき異物を強調
できる等、より詳細な異物検出が行え測定の高精度化が
図れるようになる。
【０００７】上記のＸ線検出部５１，６１は、搬送部５
２の搬送方向に対し直交する方向に配置されたラインセ
ンサで構成されている。このラインセンサは、Ｘ線を光
に変換するシンチレータと、シンチレータで変換された
光を受光するフォトダイオードアレイからなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、Ｘ線発生部５０，６０と、Ｘ線検出部５１，６
１が一対で必要であり、コスト高となるとともに、設置
スペースが必要でＸ線異物検出装置全体が大型化した。
【０００９】図７は、上記複数のＸ線曝射の構成による
Ｘ線透過画像を示す図である。図７（ａ）はＸ線検出器
５１のＸ線透過画像Ａ、（ｂ）はＸ線検出器６１のＸ線
透過画像Ｂ、（ｃ）はＸ線処理部におけるＸ線透過画像
Ａ，Ｂの重畳画像を示す図である。Ｘ線検出部５１，６
１は、搬送部５２の搬送方向上で異なる位置に配置され
ているため、同一の被検査物Ｗであっても検出時期が異
なる。したがって、Ｘ線処理部において単純に両画像
Ａ，Ｂを重畳すると、図７（ｃ）に示す如く、被検査物
Ｗ、異物Ｇの像がそれぞれ距離Ｌ（時間にも相当）分だ
けずれ、そのままでは重畳処理を行えない問題がある。
この時間的ずれを補正する為には、特別な信号遅延等が
必要となる。
【００１０】また、図８は、上記複数のＸ線曝射の構成
によるＸ線透過画像の他の例を示す図である。図８
（ａ）はＸ線検出器５１のＸ線透過画像Ａ、（ｂ）はＸ
線検出器６１のＸ線透過画像Ｂ、（ｃ）はＸ線処理部に
おけるＸ線透過画像Ａ，Ｂの重畳画像を示す図である。
被検査物Ｗがレトルトパック食品等の場合、搬送部５２
の搬送中に形状が変動することがある。図示の例では、
各Ｘ線検出器５１，６１で検出された際に被検査物Ｗの
形状が変動したものである。このように被検査物Ｗの形
状が変動した場合には、Ｘ線処理部で両画像の重畳処理
自体を行うことができなくなる。
【００１１】このように、搬送部５２上にＸ線発生部と
Ｘ線検出部を配置しただけの構成では、Ｘ線検出の精度
を向上させることができない。特に、製造ラインで次々
に製造される被検査物Ｗ内の異物混入を検出するには、
リアルタイムな異物判定が必要であり、異物検出の高速
化と高精度化の両立が求められていた。
【００１２】そこで本発明は、上記課題を解消するため
になされたものであり、異物検出の高速化と高精度化を
達成できるＸ線検出器及び該検出器を用いたＸ線異物検
出装置の提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＸ線検出器は、被検査物を透過するＸ線の
透過量から前記被検査物中の異物を検出するＸ線検出器
において、前記被検査物に曝射されたＸ線の透過方向に
沿った上下位置にそれぞれ配置され、前記被検査物を透
過するＸ線の透過量に対応したＸ線透過データをそれぞ
れ出力する複数のセンサモジュール２ａ，２ｂと、前記
Ｘ線の線質を各センサモジュールで異ならせるために、
前記センサモジュールのうち所望するセンサモジュール
に設けられるＸ線フィルタ３０と、を備えたことを特徴
とする。
【００１４】また、前記Ｘ線フィルタ３０は、最上段の
センサモジュールを除く下段のセンサモジュールに配置
した構成にできる。
【００１５】また、前記各センサモジュール２ａ，２ｂ
には、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ２１，３１
と、シンチレータで変換された可視光を受光しＸ線の透
過量に対応したＸ線透過データを出力するための受光素
子２３，３３と、を備えた構成にもできる。
【００１６】また、前記センサモジュール２ａ、２ｂの
うち、最下段を除く上段のセンサモジュールには、最下
段を除く前記センサモジュールの前記シンチレータ２
１，３１で変換後の可視光を前記Ｘ線発生部からのＸ線
を受ける方向と異なる方向に反射させる可視光反射体２
２を設け、前記受光素子２３，３３を可視光反射体の反
射方向に配設した構成にもできる。
【００１７】本発明のＸ線検出器は、被検査物を透過す
るＸ線の透過量から前記被検査物中の異物を検出するＸ
線検出器において、前記被検査物に曝射されたＸ線の透
過方向に沿った上下位置にそれぞれ配置され、前記被検
査物を透過するＸ線の透過量に対応したＸ線透過データ
をそれぞれ出力する複数のセンサモジュール２ａ、２ｂ
と、前記各センサモジュールに設けられ、各センサモジ
ュール別にＸ線の光変換特性が異なるシンチレータ２
１，３１と、シンチレータで変換された可視光を受光し
Ｘ線の透過量に対応したＸ線透過データを出力する受光
素子２３，３３と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】本発明のＸ線検出器は、被検査物を透過す
るＸ線の透過量から前記被検査物中の異物を検出するＸ
線検出器において、前記被検査物に曝射されたＸ線の透
過方向に沿った上下位置にそれぞれ配置され、前記被検
査物を透過するＸ線の透過量に対応したＸ線透過データ
をそれぞれ出力する２つのセンサモジュール２ａ，２ｂ
とを備え、前記上段のセンサモジュール２ａは、Ｘ線を
可視光に変換するシンチレータ２１と、前記シンチレー
タで変換後の可視光を前記Ｘ線発生部からのＸ線を受け
る方向と異なる方向に反射させる可視光反射体２２と、
前記可視光反射体の反射方向に配設され、シンチレータ
で変換された可視光を受光しＸ線の透過量に対応したＸ
線透過データを出力するための受光素子２３を備え、前
記下段のセンサモジュール２ｂは、前記上段のセンサモ
ジュール通過後のＸ線の線質を異ならせるＸ線フィルタ
３０と、前記Ｘ線フィルタ透過後のＸ線を可視光に変換
するシンチレータ３１と、前記シンチレータで変換され
た可視光を受光しＸ線の透過量に対応したＸ線透過デー
タを出力するための受光素子３３を備えたことを特徴と
する。
【００１９】本発明のＸ線異物検出装置は、前記いずれ
かのＸ線検出器と、被検査物Ｗに向く単一方向にＸ線を
曝射させるＸ線発生部１と、前記Ｘ線発生部と前記各セ
ンサモジュールの間で次々に被検査物Ｗを搬送させる搬
送部３と、を備え、前記搬送部上で搬送される各被検査
物内の異物を各センサモジュールで検出可能なことを特
徴とする。
【００２０】上記構成によれば、Ｘ線発生部１から被検
査物Ｗに曝射されたＸ線は、被検査物を透過してＸ線検
出器で受ける。Ｘ線検出器は、Ｘ線の透過方向に沿った
上下位置に配置される複数のセンサモジュール２ａ、２
ｂからなり、各センサモジュール２ａ、２ｂは、Ｘ線透
過量に応じたＸ線透過データを受光素子２３，３３から
出力する。上段のセンサモジュール２ａは、シンチレー
タ２１で可視光変換後、可視光反射体２２で反射させて
受光素子２３によりＸ線透過量を検出する。下段のセン
サモジュール２ｂでは、Ｘ線フィルタ３０で所定の帯域
のＸ線エネルギーを減衰させ、シンチレータ３１で可視
光変換後に受光素子３３でＸ線透過量を検出する。各セ
ンサモジュール２ａ、２ｂは、単一のＸ線を受けるよう
上下配置されており、被検査物Ｗを同時に検出できる。
また、Ｘ線フィルタ３０を設けることにより、各センサ
モジュール２ａ、２ｂで受けるＸ線の線質を変えること
ができ、被検査物Ｗ内の異物Ｇを強調することができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
第１実施形態を図面を参照して具体的に説明する。図１
は本発明のＸ線異物検出装置を示す斜視図である。Ｘ線
異物検出装置は、主に、Ｘ線を発生するＸ線発生部１
と、Ｘ線発生部１からのＸ線を受けるＸ線検出部２と、
Ｘ線発生部１からＸ線検出部２の間に被検査物を搬送す
る搬送部３とからなる。
【００２２】Ｘ線発生部１は、Ｘ線を発生するＸ線管４
の周囲を、遮蔽板にて覆うことにより、Ｘ線の漏洩を防
ぐように構成されている。遮蔽板は、鉛等の遮蔽材が内
貼りされてなる。Ｘ線発生部１は、Ｘ線異物検出装置の
本体をなす筐体５の上部に配置され、下方に向けてＸ線
を曝射させる。Ｘ線は、一点鎖線で示すように、Ｘ線管
４から下方に広がる略円錐状に曝射する。また、Ｘ線発
生部１では、Ｘ線を発生した際に生じる熱を冷却フィン
（不図示）にて放熱する。
【００２３】Ｘ線検出部２は、搬送部３の上面側の搬送
ベルトの下面位置に配置され、Ｘ線発生部１から略円錐
状に曝射されたＸ線を受けＸ線量に対応した電気信号を
制御手段に出力する。このＸ線検出部２は、金属箱内に
収容されたライン状のシンチレータ及びＸ線センサと、
金属箱の上面に開口形成されたスリットを有している。
スリットは、Ｘ線センサの配置に沿って穿設されてな
り、Ｘ線発生部１から曝射された面状のＸ線を、金属箱
内に配置されたＸ線センサに向けて透過させる。
【００２４】搬送部３は、Ｘ線発生部１からＸ線検出部
２に向けて曝射されたＸ線部分で被検査物を通過させる
ものである。この搬送部３は、ローラ９と、モータユニ
ット１０と、搬送ベルト１１とからなる。搬送部３は、
モータユニット１０の駆動により、ローラ９が回転し、
搬送ベルト１１を一方向に循環させる。この搬送ベルト
１１の循環方向は、上記Ｘ線検出部２のラインセンサの
配置方向に直交する方向となる。
【００２５】図２は、Ｘ線検出部２の内部構造を示す図
である。Ｘ線検出部２は、複数のセンサモジュールで構
成されている。図示の例は２つのセンサモジュール２
ａ、２ｂを設けた構成である。これらのセンサモジュー
ル２ａ、２ｂはＸ線発生部１から曝射された単一のＸ線
を受けるよう上下に配置されている。
【００２６】一方のセンサモジュール２ａは上段に設け
られ、他方のセンサモジュール２ｂは下段に設けられ
る。上段のセンサモジュール２ａには、シンチレータ２
１と、可視光反射体２２と、受光素子２３が設けられ
る。下段のセンサモジュール２ｂには、Ｘ線フィルタ３
０と、シンチレータ３１と、受光素子３３が設けられ
る。
【００２７】受光素子２３，３３は、図中奥行方向にラ
イン状に配列された複数のフォトダイオードからなる。
Ｘ線フィルタ３０、シンチレータ２１，３１、可視光反
射体２２についても受光素子２３，３３の配列に沿って
図中奥行方向に所定長を有する。可視光反射体２２は、
全反射ミラーで構成され図示のように４５度の角度傾斜
して配置される。
【００２８】Ｘ線フィルタ３０は、Ｘ線の線質を異なら
せる線質可変体で構成され、このＸ線フィルタ３０は、
例えば、アルミニウムや銅などの金属や、カーボンや樹
脂材が薄板状に形成されてなる。このＸ線フィルタ３０
は、センサモジュール２ｂで受ける所定の帯域のＸ線エ
ネルギーを減衰させる。この所定の帯域は、材質等で設
定することができ、例えば、Ｘ線発生部１から発生した
Ｘ線のうち、必要なＸ線エネルギーの帯域のみのＸ線エ
ネルギーを得ることができる。所定のＸ線エネルギーを
使用することにより、材質の異なる被検査物及び異物の
影を強調できるようになる。
【００２９】なお、少なくともセンサモジュール２ｂ側
では、センサモジュール２ａ側で可視光に変換されなか
ったＸ線に対する線質を可変させることになる。これに
より、センサモジュール２ａで受けるＸ線と、センサモ
ジュール２ｂで受けるＸ線の線質を異ならせることとな
る。
【００３０】上記構成のＸ線異物検出装置の異物検出動
作について説明する。被検査物が搬送部３によって搬送
される途中位置で被検査物にＸ線発生部１からＸ線が曝
射される。このＸ線の曝射に伴って被検査物を透過して
くるＸ線は、Ｘ線検出部２の各センサモジュール２ａ，
２ｂによって検出される。
【００３１】センサモジュール２ａは、被検査物を透過
してくるＸ線をシンチレータ２１により光に変換する。
シンチレータ２１で変換された光は、可視光反射体２２
により９０度直交する水平方向に反射された後、受光素
子２３によって受光される。受光素子２３の各フォトダ
イオードは、受光した光を電気信号に変換して制御手段
に出力する。この受光素子２３は、Ｘ線発生部１のＸ線
を直接受けない位置に設けられているため、耐久性を向
上できる。
【００３２】センサモジュール２ｂでは、センサモジュ
ール２ａで可視光に変換されなかったＸ線を受ける。こ
のＸ線はＸ線フィルタ３０で線質が可変された後、シン
チレータ３１により光に変換される。シンチレータ３１
で変換された光は、受光素子３３によって受光される。
受光素子３３の各フォトダイオードは、受光した光を電
気信号に変換して制御手段に出力する。この受光素子３
３は、Ｘ線発生部１のＸ線を直接受ける下部位置に設け
られているが、受けるＸ線自体がＸ線フィルタ３０を介
して減衰されるため、耐久性を向上できる。
【００３３】各センサユニット２ａ、２ｂの受光素子２
３，３３は、被検査物を透過したＸ線量に対応したＸ線
透過データを出力する。制御手段は、このＸ線透過デー
タのＸ線量に対応した濃淡階調を有するＸ線透過画像を
生成する。
【００３４】図３は、各センサユニット２ａ、２ｂが出
力するＸ線透過画像を示す図である。図示の例では被検
査物Ｗが輪郭のみ表示してあるが、Ｘ線透過量に応じて
所定の濃淡を有している。また、異物Ｇは、Ｘ線透過量
が少ないため、被検査物Ｗより濃度が濃く表示される。
なお、異物ＧのＸ線透過量の図中表記は、便宜上、斜線
の本数が多い程（濃度が濃い程）Ｘ線透過量が少ない状
態であるとする。
【００３５】センサユニット２ａが出力するＸ線透過デ
ータは、画像展開後に図３（ａ）に示すＸ線透過画像Ａ
が得られる。また、センサユニット２ｂが出力するＸ線
透過データは、画像展開により、図３（ｂ）に示すＸ線
透過画像Ｂが得られる。これらの図に示すように、Ｘ線
透過画像Ａでは異物Ｇの濃度が薄く（異物ＧのＸ線透過
量が低い）、Ｘ線透過画像Ｂでは異物Ｇの濃度が濃い
（異物ＧのＸ線透過量が高い）場合、制御手段の画像処
理でこれらＸ線透過画像Ａ，Ｂの重ね合わせ（Ａ＋Ｂ）
を実行すると、図３（ｃ）の状態になる。このように、
異物Ｇの濃度を相対的に濃くし、被検査物Ｗに対し異物
Ｇを強調し、異物Ｇを容易に抽出できるようになる。
【００３６】また、制御手段の画像処理では、重ね合わ
せ（加算）処理に限らず、差分（減算）処理を実行して
もよい。例えば、Ｘ線透過画像ＢからＡの差分（Ｂ−
Ａ）を実行すると、異物Ｇの濃度を残して被検査物Ｗの
濃度を薄くでき、結果として図３（ｃ）とほぼ同様に異
物Ｇを抽出できるようになる。
【００３７】上記２つのセンサユニット２ａ、２ｂは、
単一のＸ線を基に、上下配置されてなる。これにより、
搬送部３上で搬送される被検査物Ｗを搬送方向に対し同
時期に同一箇所のＸ線検出を行う。
【００３８】したがって、図３に示すように、これらセ
ンサユニット２ａ、２ｂにおけるＸ線透過画像Ａ，Ｂ
は、搬送方向でのずれが生じない。よって、制御手段に
おける両画像データの重畳（あるいは差分）処理を簡単
に実行でき、両画像データを整合させるための電気的遅
延処理等を不要にでき、簡単に異物Ｇを抽出できるよう
になる。また、被検査物Ｗが搬送中に変形した場合に
は、Ｘ線透過画像Ａ，Ｂがいずれも変形に応じて同様に
変形するため、両画像の整合が図れる。
【００３９】そして、制御手段では、上記画像処理後の
Ｘ線透過データに基づき、被検査物Ｗ中（表面も含む）
に異物があるか否かを判別し、この判別結果から良品
（異物なし）又は不良品（異物あり）を示す選別信号な
どを外部出力する。そして、上記検査を終えた被検査物
Ｗは搬出された後、後段の選別機等により制御手段から
出力される選別信号に応じて良品と不良品とに選別され
る。
【００４０】また、Ｘ線検出部２にて複数のセンサモジ
ュール２ａ，２ｂを有するが、Ｘ線発生部１に関しては
単一であるため、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２を複数設
けずとも異なる線質のＸ線に基づく異物検出が行えるた
め、コストを抑えつつ上記異物検出を行えるようにな
る。
【００４１】上記複数のセンサモジュールによる異物検
出の具体例について説明する。センサモジュール２ａで
は、Ｘ線フィルタ３０がないので、透過量が減衰されて
いないＸ線を受け、このＸ線の透過量に応じた電気信号
を制御手段に出力する。また、Ｘ線フィルタ３０が設け
られたセンサモジュール２ｂでは、透過量が減衰された
Ｘ線を受け、このＸ線の透過量に応じた電気信号を制御
手段に出力する。
【００４２】具体例では、加工食品である被検査物Ｗ中
（表面も含む）にある異物Ｇとして検出されるものとし
ては、加工食品に元からあった骨や貝殻等と、加工食品
に元からあるはずのない金属等の場合が考えられる。こ
の場合、透過量が減衰されていないＸ線を受けるセンサ
モジュール２ａ側で出力するＸ線透過データには、Ｘ線
を透過し難い金属のみが強調されることとなる。Ｘ線フ
ィルタ３０は、Ｘ線発生部１から発生したＸ線のうち、
Ｘ線エネルギーが高い所定の帯域のみのＸ線エネルギー
を減衰させ、被検査物Ｗ及び異物Ｇにおける柔らかいも
のの影を強調できるようになる。また、Ｘ線フィルタ３
０でＸ線エネルギーが高いところを削除されたＸ線（即
ち、低いＸ線エネルギー）を受けるセンサモジュール２
ｂ側のＸ線透過データには、Ｘ線を透過し易い骨や貝殻
など（小さい異物や薄い異物）についても強調できるよ
うになる。
【００４３】これにより、制御手段では、センサモジュ
ール２ａとセンサモジュール２ｂからの両Ｘ線透過デー
タに対し、所望する異物Ｇの種類に対応して複数の閾値
を設定することにより、不良品と選別した被検査物Ｗの
異物が、骨や貝殻など（小さい異物や薄い異物）のみで
あるか、あるいは金属などのみであるか、また、骨や貝
殻など（小さい異物や薄い異物）および金属など双方を
含むものであるかを判断でき、この判別信号を上記した
良品と不良品の選別信号に加えて外部出力することもで
きるようになる。例えば、被検査物Ｗとして食品の「ハ
ム」中に、異物Ｇの種類として「骨」、「金属」等の混
入が考えられるが、これら異物Ｇの種別を含めて検出で
きるようになる。
【００４４】したがって、上述したＸ線異物検出装置で
は、異なる線質のＸ線を受けるセンサモジュール２ａ，
２ｂを有することにより、Ｘ線を透過し易い異物（骨や
貝殻などおよび小さい異物や薄い異物）と、Ｘ線を透過
し難い異物（金属など）とをそれぞれ別に検出すること
が可能なため、検出すべき異物に制限されずに高精度な
異物検出を行うことができる。また、上述したが、制御
手段で両Ｘ線透過画像を、上記重畳あるいは差分処理す
ることにより、被検査物Ｗに対し相対的に異物Ｇを強調
する等の抽出処理を行うことができることは言うまでも
ない。
【００４５】（第２実施形態）第１実施形態では、一方
のセンサユニット２ｂにＸ線フィルタ３０を設けＸ線の
線質を変える構成について説明した。第２実施形態で
は、このセンサユニット２ｂにＸ線フィルタ３０を設け
ず、センサユニット２ａ、２ｂに設けるシンチレータ２
１，３１には、それぞれＸ線−光変換特性が異なるもの
を用いる構成とする。
【００４６】これにより、センサユニット２ａ、２ｂで
は、それぞれＸ線の異なる帯域のＸ線透過量を検出する
ことができ、Ｘ線フィルタ３０を用いずとも同様に、各
センサユニット２ａ、２ｂで異なる種類の異物を検出で
きるようになる。同時に、制御手段によるＸ線透過画像
の重畳、あるいは差分処理により被検査物Ｗに対して相
対的に異物Ｇを強調させることもできるようになる。
【００４７】（第３実施形態）図４は、本発明の第３実
施形態によるＸ線検出部２の内部構造を示す図である。
図示の如く３つのセンサモジュール２ａ、２ｂ、２ｃを
設けて構成してもよい。これらのセンサモジュール２
ａ、２ｂ、２ｃは、Ｘ線発生部１から曝射された単一の
Ｘ線を受けるよう上下に配置されている。
【００４８】最上段及び最下段のセンサモジュール２
ａ、２ｂは、第１実施形態同様の構成である。中間に設
けられるセンサモジュール２ｃは、センサモジュール２
ａと２ｂを合わせた構成である。即ち、図示のように、
Ｘ線フィルタ４０と、シンチレータ４１と、可視光反射
体４２と、受光素子４３が設けられる。中間及び最下段
のセンサモジュール２ｃ、２ｂに設けられるＸ線フィル
タ４０，３０は、互いにＸ線に対する線質を異なるよう
変更させるものを用いる。具体的には、中間のＸ線フィ
ルタ４０が減衰させるＸ線の所定帯域に対し、少なくと
も最下段のＸ線フィルタ３０が減衰させるＸ線の所定帯
域が異なるもの（一部重畳も可能）を用いる。
【００４９】中間のセンサモジュール２ｃでは、最上段
のセンサモジュール２ａで可視光に変換されなかったＸ
線に対する線質を可変させる。最下段のセンサモジュー
ル２ｂでは、最上段のセンサモジュール２ａ及び中間の
センサモジュール２ｃで可視光に変換されなかったＸ線
に対する線質を可変させる。これにより、各センサモジ
ュール２ａ、２ｂ、２ｃで受けるＸ線の線質をいずれも
異ならせることとなる。
【００５０】このように、センサモジュールを上下に２
段以上、複数段配置させることにより、各センサモジュ
ール２ａ、２ｂ、２ｃでそれぞれＸ線の線質を異なら
せ、対応して異なる種類の異物Ｇを強調して検出できる
ようになる。本発明では、下段のモジュールに従い、Ｘ
線エネルギーが減衰され柔らかい異物Ｇを強調して検出
できるようになる。なお、センサモジュールをこのよう
に２段以上、複数段設けた構成であっても、いずれも単
一のＸ線を受けるため、搬送部３を搬送する被検査物Ｗ
を常に同一箇所を同時に検出でき、制御手段における画
像処理を容易に行えるものである。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるＸ線検
出器は、複数のセンサモジュールを単一のＸ線の曝射方
向に沿って上下に配置し、所望のセンサモジュールにＸ
線フィルタを設けたので、各センサモジュールで同時
に、且つ異なる線質のＸ線を受けることができ、簡単な
構成でより高精度に被検査物内の異物を検出できるよう
になる。この際、各センサモジュールは、常に被検査物
の同一箇所を検出して同一箇所に関するＸ線透過データ
を出力するため、展開後の画像データを用いた重畳、差
分等の画像処理を容易に行え、異物の検出精度を容易に
向上できるようになる。また、各センサモジュールは、
Ｘ線を透過し易い異物と、Ｘ線を透過し難い異物等、個
別の異物を検出できるので、検出すべき異物に制限され
ず高精度な異物検出を行うこともできる。
【００５２】また、センサモジュール内に可視光反射体
を設けて、受光素子をＸ線の曝射方向から外す構成によ
り、受光素子の耐久性を向上させることができるように
なる。また、各モジュールに、光変換特性が異なるシン
チレータをそれぞれ設ける構成により、Ｘ線フィルタを
設けずに異なる異物を検出できるようになる。
【００５３】また、本発明のＸ線検出器を用いたＸ線異
物検出装置によれば、搬送部で順次被検査物を搬送させ
る製造ライン等において各種異物を検出する構成に用い
ることができ、各センサモジュールでの異物検出を線質
を変えて同時に行えるため、リアルタイム、且つ高精度
な異物検出が行えるようになり、装置の性能を向上でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線異物検出装置を示す斜視図。
【図２】第１実施形態におけるＸ線検出部の内部構造を
示す図。
【図３】各センサユニットが出力するＸ線透過画像を示
す図。
【図４】第３実施形態におけるＸ線検出部の内部構造を
示す図。
【図５】Ｘ線異物検出装置を示す概要図。
【図６】複数のＸ線を曝射するＸ線異物検出装置の構成
例を示す概要図。
【図７】複数のＸ線曝射の構成によるＸ線透過画像の例
を示す図。
【図８】複数のＸ線曝射の構成によるＸ線透過画像の他
の例を示す図。
【符号の説明】
１…Ｘ線発生部、２ａ，２ｂ，２ｃ…センサモジュー
ル、３０，４０…Ｘ線フィルタ、２１，３１，４１…シ
ンチレータ、２２，４２…可視光反射体、２３，３３，
４３…受光素子、Ｗ…被検査物、Ｇ…異物。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年６月４日（２００２．６．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】図５は、この種のＸ線異物検出装置を示す
概要図である。上側にＸ線発生部５０を取り付け、下側
にＸ線検出部５１を取り付け、Ｘ線発生部５０から曝射
されたＸ線をＸ線検出部５１にて受けるようにしてい
る。また、装置本体には、曝射されたＸ線の間に被検査
物Ｗを通す搬送部５２が取り付けられている。これによ
り、Ｘ線異物検出装置は、搬送部５２上を搬送された被
検査物ＷにＸ線を曝射し、この被検査物Ｗを透過した透
過Ｘ線をＸ線検出部５１にて受けることで被検査物Ｗ中
に含まれる異物を検出する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】センサユニット２ａが出力するＸ線透過デ
ータは、画像展開後に図３（ａ）に示すＸ線透過画像Ａ
が得られる。また、センサユニット２ｂが出力するＸ線
透過データは、画像展開により、図３（ｂ）に示すＸ線
透過画像Ｂが得られる。これらの図に示すように、Ｘ線
透過画像Ａでは異物Ｇの濃度が薄く（異物ＧのＸ線透過
量が多い）、Ｘ線透過画像Ｂでは異物Ｇの濃度が濃い
（異物ＧのＸ線透過量が少ない）場合、制御手段の画像
処理でこれらＸ線透過画像Ａ，Ｂの重ね合わせ（Ａ＋
Ｂ）を実行すると、図３（ｃ）の状態になる。このよう
に、異物Ｇの濃度を相対的に濃くし、被検査物Ｗに対し
異物Ｇを強調し、異物Ｇを容易に抽出できるようにな
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検査物を透過するＸ線の透過量から前
    記被検査物中の異物を検出するＸ線検出器において、 前記被検査物に曝射されたＸ線の透過方向に沿った上下
    位置にそれぞれ配置され、前記被検査物を透過するＸ線
    の透過量に対応したＸ線透過データをそれぞれ出力する
    複数のセンサモジュール（２ａ，２ｂ）と、 前記Ｘ線の線質を各センサモジュールで異ならせるため
    に、前記センサモジュールのうち所望するセンサモジュ
    ールに設けられるＸ線フィルタ（３０）と、を備えたこ
    とを特徴とするＸ線検出器。
  2. 【請求項２】 前記Ｘ線フィルタ（３０）は、最上段の
    センサモジュールを除く下段のセンサモジュールに配置
    されてなる請求項１記載のＸ線検出器。
  3. 【請求項３】 前記各センサモジュール（２ａ，２ｂ）
    には、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（２１，３
    １）と、 シンチレータで変換された可視光を受光しＸ線の透過量
    に対応したＸ線透過データを出力するための受光素子
    （２３，３３）と、 を備えた請求項１，２のいずれかに記載のＸ線検出器。
  4. 【請求項４】 前記センサモジュール（２ａ、２ｂ）の
    うち、最下段を除く上段のセンサモジュールには、 最下段を除く前記センサモジュールの前記シンチレータ
    （２１，３１）で変換後の可視光を前記Ｘ線発生部から
    のＸ線を受ける方向と異なる方向に反射させる可視光反
    射体（２２）を設け、 前記受光素子（２３，３３）を可視光反射体の反射方向
    に配設してなる請求項３記載のＸ線検出器。
  5. 【請求項５】 被検査物を透過するＸ線の透過量から前
    記被検査物中の異物を検出するＸ線検出器において、 前記被検査物に曝射されたＸ線の透過方向に沿った上下
    位置にそれぞれ配置され、前記被検査物を透過するＸ線
    の透過量に対応したＸ線透過データをそれぞれ出力する
    複数のセンサモジュール（２ａ、２ｂ）と、 前記各センサモジュールに設けられ、各センサモジュー
    ル別にＸ線の光変換特性が異なるシンチレータ（２１，
    ３１）と、 シンチレータで変換された可視光を受光しＸ線の透過量
    に対応したＸ線透過データを出力する受光素子（２３，
    ３３）と、を備えたことを特徴とするＸ線検出器。
  6. 【請求項６】 被検査物を透過するＸ線の透過量から前
    記被検査物中の異物を検出するＸ線検出器において、 前記被検査物に曝射されたＸ線の透過方向に沿った上下
    位置にそれぞれ配置され、前記被検査物を透過するＸ線
    の透過量に対応したＸ線透過データをそれぞれ出力する
    ２つのセンサモジュール（２ａ，２ｂ）とを備え、 前記上段のセンサモジュール（２ａ）は、 Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（２１）と、 前記シンチレータで変換後の可視光を前記Ｘ線発生部か
    らのＸ線を受ける方向と異なる方向に反射させる可視光
    反射体（２２）と、 前記可視光反射体の反射方向に配設され、シンチレータ
    で変換された可視光を受光しＸ線の透過量に対応したＸ
    線透過データを出力するための受光素子（２３）を備
    え、 前記下段のセンサモジュール（２ｂ）は、 前記上段のセンサモジュール通過後のＸ線の線質を異な
    らせるＸ線フィルタ（３０）と、 前記Ｘ線フィルタ透過後のＸ線を可視光に変換するシン
    チレータ（３１）と、 前記シンチレータで変換された可視光を受光しＸ線の透
    過量に対応したＸ線透過データを出力するための受光素
    子（３３）を備えてなることを特徴とするＸ線検出器。
  7. 【請求項７】 前記請求項１〜６いずれかのＸ線検出器
    と、 被検査物（Ｗ）に向く単一方向にＸ線を曝射させるＸ線
    発生部（１）と、 前記Ｘ線発生部と前記各センサモジュールの間で次々に
    被検査物（Ｗ）を搬送させる搬送部（３）と、を備え、
    前記搬送部上で搬送される各被検査物内の異物を各セン
    サモジュールで検出可能なことを特徴とするＸ線異物検
    出装置。
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