Ｘ線透視検査装置
【課題】制御の容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視検査装置を提供する。
【解決手段】被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器１２によって、被検体の透過画像を検出するＸ線透視検査装置１において、照射されるＸ線を検出する位置を変えるようにＸ線検出器１２を直線移動させるとともに、Ｘ線検出器１２の検出面の法線がＸ線源を向くように首振り運動させる移動機構１４を有し、移動機構１４は、Ｘ線検出器１２と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部１６と、Ｘ線源と第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部１７と、第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、Ｘ線源と第１固定部の移動経路間の距離とＸ線源と第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、任意の距離と第２固定部の移動距離の関係が比率となるように、第２固定部を第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部とを備える。
【解決手段】被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器１２によって、被検体の透過画像を検出するＸ線透視検査装置１において、照射されるＸ線を検出する位置を変えるようにＸ線検出器１２を直線移動させるとともに、Ｘ線検出器１２の検出面の法線がＸ線源を向くように首振り運動させる移動機構１４を有し、移動機構１４は、Ｘ線検出器１２と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部１６と、Ｘ線源と第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部１７と、第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、Ｘ線源と第１固定部の移動経路間の距離とＸ線源と第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、任意の距離と第２固定部の移動距離の関係が比率となるように、第２固定部を第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に対し、Ｘ線を照射させて被検体の内部を非破壊で検査するＸ線透視検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を実装した基板等の被検体に対し、高倍率で、また、透視角度（傾斜角）を変化させて透過画像を得られるようにしたＸ線透視検査装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特に、電子部品等を実装した基板等の板状の被検体の場合には、このように透視角度を変えて観察することで、不良部分の発見や解析等に役立てることができる。
【０００４】
図１１は、従来のＸ線透視検査装置の一例である特許文献１記載のＸ線透視検査装置１００を示している。同図に示すように、Ｘ線管１０１から放射されたＸ線２００は、テーブル１０３に載置された被検体２０１を透過した後、Ｘ線検出器１０２で検出され、これによって、被検体２０１の透過画像が得られている。このとき、Ｘ線２００が放射される範囲内で、Ｘ線検出器１０２を直線レール１０４上をモータ（図示せず）によって摺動させるとともに、Ｘ線２００の焦点Ｆに対向するよう首振り運動させ透視角度αを変更するように位置決め調整させる。これによって、被検体２０１の斜め方向からの透視が可能となる。この場合、Ｘ線検出器１０２の首振り運動は、ウオーム歯車１０５を首振り用のモータ１０６で駆動することにより所定の角度が得られるように調整している。
【特許文献１】特開２００１−１５３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１記載のＸ線透視検査装置１００は、透視角度αを変更する場合、直線移動用のモータによってＸ線検出器１０２をレール１０４上で摺動（直線移動）させるとともに、直線移動用のモータとは別の首振り用のモータ１０６によって直進移動量に比例しない回転角でＸ線検出器１０２を首振り運動させている。この場合、直線移動用のモータ及び首振り運動用のモータの２つのモータと、これら２つのモータを駆動するために２つのモータ駆動回路を必要とする。そのため、Ｘ線透視検査装置の装置構成が大型で複雑になるばかりでなく、これらの制御も複雑化するという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、制御及び構成が容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視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】
【０００７】
上記の課題を達成するため、請求項１記載の発明は、テーブル上に載置された被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器によって、前記被検体の透過画像を検出して表示部に前記透過画像を表示するＸ線透視検査装置において、照射される前記Ｘ線を検出する位置を変えるように前記Ｘ線検出器を直線移動させるとともに、前記Ｘ線検出器の検出面の法線が前記Ｘ線源を向くように首振り運動させる移動機構を有し、前記移動機構は、前記Ｘ線検出器と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部と、前記Ｘ線源と前記第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部と、前記第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、前記Ｘ線源と前記第１固定部の移動経路間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を前記第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部とを備えることを要旨とする。
【０００８】
上記構成の本発明によれば、移動機構によりＸ線検出器と所定の位置関係を保つ第１固定部及び第２固定部とを、それぞれ平行な直線上に互いに同期して所定の移動比率をもって移動させるので、容易な機構制御でＸ線検出器を直線的に移動させるとともにＸ線検出器の検出面の法線が常にＸ線の焦点Ｆの方向を向くよう首振り運動させることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第１プーリー及び第２プーリーと、前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトとを備えることを要旨とする。
【００１０】
上記構成の本発明によれば、第１固定部を第１ベルトによって直線的に移動させるので小型なＸ線透視検査装置を構成することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第３プーリー及び第４プーリーと、前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトとを備えることを要旨とする。
【００１２】
上記構成の本発明によれば、第２固定部を第２ベルトによって直線的に移動させるので小型なＸ線透視検査装置を構成することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第１プーリー及び第２プーリーと、前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、第３プーリー及び第４プーリーと、前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、前記第２プーリー及び前記第４プーリーを連結するとともに前記第２プーリー及び前記第４プーリーの回転を同期させる連結機構と、前記第２プーリー及び前記第４プーリーを回転させる１つのモータとを備え、前記第２プーリーの回転に伴い前記第１固定部が任意の距離移動したとき、前記第４プーリーは、前記Ｘ線源と前記第１固定部間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を移動させる速度で回転することを要旨とする。
【００１４】
上記構成の本発明によれば、第１ベルトと第２ベルトとを連結機構によって連結して動作させている。そのため、Ｘ線透視検査装置の制御機構を、１つのモータを回転させるだけでＸ線検出器を直線的に移動させるとともに首振り運動させる容易な機構にすることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４記載のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記移動機構は、前記第１ベルトと平行に配置され、前記第１ベルトの搬送とともに移動する前記第１固定部を支える直線形状の第１レールを備えることを要旨とする。
【００１６】
上記構成の本発明によれば、第１固定部を第１レールと係合し、第１レールに沿って摺動させる。これによって、第１固定部を移動させるとき、第１ベルトのたわみの影響がなく、正確に直線上を移動させ、Ｘ線検出器の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器の動きを正確にすることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５いずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記移動機構は、前記第２ベルトと平行に配置され、前記第２ベルトの搬送とともに移動する前記第２固定部を支える直線形状の第２レールを備えることを要旨とする。
【００１８】
上記構成の本発明によれば、第２固定部を第２レールと係合し、第２レールに沿って摺動させる。これによって、第２固定部を移動させるとき、第２ベルトのたわみの影響がなく、正確に直線上を移動させ、Ｘ線検出器の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器の動きを正確にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、制御の容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を用いて、本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１を説明する。図１に示すＸ線透視検査装置１は、テーブル１３上に載置された被検体３１に向けてＸ線３０を照射するＸ線管１１と、被検体３１を透過したＸ線３０を検出面１２ａで検出するＸ線検出器１２とを有している。Ｘ線検出器１２で検出される透過画像は二次元分解能のデータであり、例えばコンピュータ（図示せず）に取り込まれてディスプレイに表示される。
【００２１】
図示を用いた説明を省略するが、Ｘ線管１１は、フレームによりフロアより支持されている。また、テーブル１３も同一のフロアより支持され、テーブル機構によってテーブル移動方向である直交３方向ｘｔ、ｙｔ、ｚｔに平行移動されて位置設定される。さらに、図１に示す各部材の全体はＸ線遮蔽箱に納められている。
【００２２】
移動機構１４（搬送部）は、テーブル１３上に載置された被検体３１におけるテーブル１３面に対して垂直からα傾斜した方向の透過画像を検出するため、照射されたＸ線３０を検出する位置を変えるように、Ｘ線検出器１２を直線的に移動させて位置決め調整するとともに、Ｘ線検出器１２の検出面１２ａの（中央での）法線が焦点Ｆ（Ｘ線３０の照射を逆に辿った収束点のこと）（Ｘ線源）の方向を向くよう首振り運動させるようにＸ線検出器１２を制御する。
【００２３】
移動機構１４は、Ｘ線検出器１２の位置決め調整を制御するため、第１ピン１６、第２ピン１７、第１ベルト１８、第１プーリー１９、第２プーリー２０、第２ベルト２１、第３プーリー２２、第４プーリー２３及び連結機構２４を有し、フロア（図示せず）により支持されている。
【００２４】
第１プーリー１９及び第２プーリー２０は一対となり、この両プーリー１９，２０間に第１ベルト１８が所定の張力をもって架け渡されている。また、第３プーリー２２及び第４プーリー２３は一対となり、この両プーリー２２，２３間に第２ベルト２１が所定の張力をもって架け渡されている。ここで、第１ベルト１８及び第２ベルト２１は、互いに平行になるようにフロアに対して同一の傾き（β）で設置されている。
【００２５】
検出器移動角度βとして、例えば、３０°程度が考えられる。この角度βは３０°には限られないが、透視の角度αの最大値の１／２程度、あるいは１／２よりやや少ない角度が望ましく、これは通常、０°〜４０°の値である。
【００２６】
これら第１ベルト１８，第２ベルト２１は、内面側に歯が設けられた歯付ベルトで構成されている。また、各プーリー１９，２０，２２，２４の円周面にはベルトの歯と嵌合するための歯が形成されている。そのため、プーリー２０，２３が回転を繰り返してもすべりが生じないように構成されている。ベルト１８，２１の歯間隔はそれぞれ同一であり、プーリー１９，２０，２２，２３の歯数もそれぞれ同一である。
【００２７】
第１ベルト１８には、固定部である円柱形状の第１ピン１６の一端が固定されている。また、第２ベルト２１には、固定部である円柱形状の第２ピン１７の一端が固定されている。ベルト１８，２１の幅は、少なくともピン１６，１７の一端が固定できる幅であり、ピン１６，１７の他端は固定されたベルト１８，２１から突出している。すなわち、ピン１６，１７の長さは、ベルト１８，２１の幅よりも長いことが望ましい。
【００２８】
ここで、第１ベルト１８から突出される第１ピン１６の他端は、図２に示すＸ線検出器１２を固定するフレーム１５に設けられた穴部１５ａに挿入されて、第１ピン１６と穴部１５ａが係合する。また、第２ベルト２１から突出される第２ピン１７の他端は、フレーム１５に設けられた長穴部１５ｂに挿入されて、第２ピンと長穴部１５ｂが係合する。
【００２９】
第２プーリー２０及び第４プーリー２３は原動プーリーであって、モータからの駆動力を得て回転し、ベルト１８，２１をそれぞれ搬送させる。また、第１プーリー１９及び第３プーリー２２は従動プーリーであり、ベルト１８，２１の搬送に伴ってそれぞれ回転する。第２プーリー２０及び第４プーリー２３はそれぞれ異なる回転速度で同期して回転するが、プーリー２０，２３の回転制御については、図４を用いて後述する。
【００３０】
第２プーリー２０及び第４プーリー２３の回転に伴って第１ベルト１８及び第２ベルト２１が搬送されると、ベルト１８，２１に固定されたピン１６，１７の位置もベルト１８，２１とともに移動する。上述したように、第１ベルト１８及び第２ベルト２１は、互いに平行であるため、ベルト１８及び２１にそれぞれ固定されたピン１６，１７は平行な直線上を移動することになる。
【００３１】
図２を用いて、フレーム１５について説明する。フレーム１５は、Ｘ線検出器１２を取り付ける板状部材で構成され、Ｘ線検出器１２の取り付け面の裏面側には、穴部１５ａと長穴部１５ｂとが設けられている。穴部１５ａ及び長穴部１５ｂを一直線とする方向をフレーム１５の縦方向としたとき、このＸ線検出器１２は、検出面１２ａの法線が縦方向となるようにフレーム１５に固定されている。
【００３２】
穴部１５ａは、第１ピン１６の直径と略同程度の直径の円形の凹型状であり、第１ピン１６の第１ベルト１８から突出している一端が挿入されて第１ピン１６と係合する。また、長穴部１５ｂは、穴部１５ａが設けられる方向に対して長い棒形の凹型状であり、第２ピン１７の第２ベルト２１から突出している一端が挿入されて第２ピン１７と係合する。長穴部１５ｂの幅ｗは、第２ピン１７の直径と略同程度である。また、長穴部１５ｂの長さｌは、第２ピンの直径よりも長く、長穴部１５ｂの内壁面に沿って長径方向に第２ピン１７が移動することができる程度の長さである。穴部１５ａ及び長穴部１５ｂの深さは、ピン１６，１７が挿入される深さであればよく、フレーム１５を貫通していてもよい。
【００３３】
フレーム１５は、ピン１６，１７が移動すると、第１ピン１６を軸にして第２ピン１７の長穴部１５ｂにおける移動に伴って回転する（傾きが変更される）。具体的には、第１ピン１６及び第２ピン１７が異なる移動比率で平行に移動するが、第２ピン１７の移動量が第１ピン１６に比して大きいため、フレーム１５は、第１ピン１６を中心（軸）として、第１ピン１６の移動量に対して第２ピン１７の移動量の増分、傾きながら移動する。
【００３４】
このように、移動機構１４では、第１ピン１６をＸ線検出器１２の首振り運動の軸とし、ピン１６，１７の移動量によって、フレーム１５に固定されているＸ線検出器１２の直線移動と、首振り運動を制御している。
【００３５】
この移動機構１４におけるピン１６，１７の位置の移動によるフレーム１５の動作と、Ｘ線検出器１２の直線移動及び首振りの制御について、図３を用いて説明する。移動機構１４では、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ互いに平行な直線上に同期して所定の移動比率をもって移動させる。このとき、移動機構１４は、第１ピン１６及び第２ピンが、常にＸ線管１１の焦点Ｆと一直線上にあるように移動させる。
【００３６】
第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率は、第１ベルト１８と第２ベルト２１との搬送の速度によって調整されるが、焦点Ｆとピン１６の移動経路Ｒａとの距離（焦点Ｆから移動経路Ｒａに下ろした垂線の長さ）を距離Ｌ１、焦点Ｆとピン１７の移動経路Ｒｂとの距離を距離Ｌ２としたとき、第１ピンの移動距離：第２ピンの移動距離は、Ｌ１：Ｌ２の関係になる。すなわち、第２ピン１７の移動距離は、第１ピン１６の移動距離との比率が、焦点Ｆと第１ピン１６間の距離と焦点Ｆと第２ピン１７間の距離との比率と同一になるように求められる。
【００３７】
まず、第１ピン１６と第２ピン１７の初期位置をそれぞれ点Ａ0、点Ｂ0としたとき、焦点Ｆに対して、焦点Ｆ、点Ａ0及び点Ｂ0が一直線上になるように合わせておく。第１ピン１６と第２ピン１７を同期させてＬ１：Ｌ２の移動比率で移動させた後の位置をそれぞれＡ，Ｂとすると、焦点Ｆ、点Ａ及び点Ｂは常に一直線に保たれ、線分Ａ0Ａと線分Ｂ0Ｂの比は常にＬ１：Ｌ２となる。これは、三角形ＦＡ0Ａと三角形ＦＢ0Ｂの相似関係からわかる。
【００３８】
このように、第１ピン１６と第２ピン１７に挿入されたフレーム１５の縦方向（穴部１５ａと長穴部１５ｂを結ぶ方向）は常に焦点Ｆを向く。また、Ｘ線検出器１２は、上述したように、検出面１２ａの法線が縦方向になるようにフレーム１５に固定されている。そのため、移動機構１４は、Ｘ線検出器１２を直線的に移動させるとともに、検出面１２ａの法線が常に焦点Ｆの方向を向くように首振り運動させることができる。
【００３９】
次に、図４を用いて、連結機構２４と、原動プーリーである第２プーリー２０及び第４プーリー２３の回転について説明する。図４において、第２プーリー２０に架けられる第１ベルト１８及び第４プーリー２３に架けられる第２ベルト２１は省略している。
【００４０】
連結機構２４は、第５プーリー２６及び第６プーリー２７が一対となり、第３ベルト２８が一定の張力をもつように架け渡されている。ここで、第３ベルト２８は内側に歯が設けられた歯付きベルトであり、第５プーリー２６及び第６プーリー２７の円周面にはベルトの歯に嵌合するための歯が形成されている。第５プーリー２６は、第２プーリー２０と固定されて同軸で回転し、第６プーリー２７は、第４プーリー２３と固定されて同軸で回転する。
【００４１】
モータ２５が、第２プーリー２０を回転させることにより、第５プーリー２６も回転する。このとき、第５プーリー２６とともに第３ベルト２８が架けられている第６プーリー２７も回転する。また、第６プーリー２７が回転することによって、第４プーリー２３も回転する。このように、第２プーリー２０の回転に同期して、第４プーリー２３も回転する。
【００４２】
ここで、第５プーリー２６に形成される歯数をＮ１、第６プーリー２７に形成される歯数をＮ２とすると、第５プーリー２６の歯数Ｎ１及び第６プーリー２７の歯数Ｎ２は、上述した距離Ｌ１及び距離Ｌ２の関係は、式（１）が成立するように形成されている。
【００４３】
Ｎ１：Ｎ２＝Ｌ２：Ｌ１ … （１）
これにより、プーリー２６とプーリー２７の回転速度比は（歯数の逆数に比例するので）Ｌ１：Ｌ２となる。
【００４４】
移動機構１４では、このように、各プーリー２６，２７に形成する歯数を変えることによって、第２プーリー２０と第４プーリー２３の回転速度を変えている。すなわち、第１ベルト１８は第２プーリー２０の回転に伴って搬送の速度が決められる。一方、第２ベルト２１の回転速度は、第２プーリー２０と同軸の第５プーリー２６の回転に対して、第３ベルト２８によって回転する第６プーリー２７と同軸の第４のプーリー２３の回転に伴って搬送の速度が決められる。回転速度の比率は移動比率（移動量の比率）として表すこともできるため、回転速度がＬ１：Ｌ２であるベルト１８，２１に固定される第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率もＬ１：Ｌ２となる。
【００４５】
上述した本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１によれば、移動機構１４によりＸ線検出器１２を固定したフレームを、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ互いに平行な直線上に同期して所定の移動比率をもって移動させる。これにより、容易な機構制御でＸ線検出器１２を直線的に移動させるとともにＸ線検出器１２の検出面１２ａの法線が常に焦点Ｆの方向を向くよう首振り運動させることができる。
【００４６】
また、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ第１ベルト１８と第２ベルト２１で同一の機構によって直線的に移動させる構成にしたことで、移動機構１４及びこの移動機構１４を含むＸ線透視検査装置１を小型にすることができる。
【００４７】
さらに、連結機構２４は、プーリー２０，２３，２６，２７が有する歯数の比で第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率を決めて移動比率の精度を保つことで、正確にＸ線検出器１２の検出面１２ａの法線を焦点Ｆの方向に向けることができる。
【００４８】
他に、焦点Ｆ位置を軸として旋回するアームを利用してＸ線検出器の検出面を焦点方向に向ける首振り機構を有するＸ線透視検査装置と比較しても、アームを必要とせず、移動機構１４及びこの移動機構１４を含むＸ線透視検査装置１を小型に構成することができる。
【００４９】
以上のように、本発明の最良の実施形態によれば、制御の容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視検査装置を提供することができる。
【００５０】
なお、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１では、ピン１６，１７を介してＸ線検出器１２を移動させる構成としてベルト１８，２１を用いているが、ベルト１８，２１に替えて、チェーンやワイヤ等を用いても同一の効果を得ることができる。また、ピン１６，１７を介してＸ線検出器１２を移動させる構成として、ベルト１８，２１に替えて、ネジとナットあるいはボールネジとボールナット等を用いても同様の効果を得ることができる。さらに、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１では、Ｘ線検出器１２の位置をベルト１８，２１に固定する固定部としてピン１６，１７を用いたが、ピン１６，１７に変えて、ベルト１８，２１に固定させる他の部材を用いても同一の効果を得ることができる。
【００５１】
［変形例１］
図５を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例１に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例１に係るＸ線透視検査装置は、図１で説明したＸ線透視検査装置１に加えて、第１ピン１６に固定される第１支持板４０と、第２ピン１７に固定される第２支持板４１と、第１支持板４０を第１ベルト１８に沿って移動させる第１レール４２と、第２支持板４１を第２ベルト２１に沿って移動させる第２レール４３とを有している。
【００５２】
第１レール４２は、第１ベルト１８と平行な直線形状の部材であって、第１ベルト１８の近傍に設けられている。第１レール４２は、第１支持板４０を第１ベルト１８に沿って移動させるように支持しており、第１支持板４０は、第１ピン１６の移動とともに、第１レール４２に沿って摺動する。
【００５３】
第２レール４３は、第２ベルト２１と平行な直線形状の部材であって、第２ベルト２１の近傍に設けられている。第２レール４３は、第２支持板４１を第２ベルト２１に沿って移動させるように支持しており、第２支持板４１は、第２ピン１７の移動とともに、第２レール４３に沿って摺動する。レール４２，４３の長さは、ピン１６，１７がベルト１８，２１とともに移動する距離より少し長く、ピン１６，１７の移動する下に設置されている。
【００５４】
各支持板４０，４１及びレール４２，４３は、互いに係合する部分に鋼球を配し、鋼球の転がりにより摩擦を少なくしたもの（例えば、ＴＨＫ株式会社のＬＭガイド（商標）等）であることが好ましい。
【００５５】
第１レール４２及び第２レール４３は、フレーム（図示せず）によりフロアから支持される。その他の構成は、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置と同一の構成であるため、説明を省略する。
【００５６】
なお、第１レール４２又は第２レール４３のいずれか一方のみ設ける構成でもよい。
【００５７】
上述したように、変形例１に係るＸ線透視検査装置では、ピンを移動させるとき、レールに沿って移動させている。これによって、ベルトに生じるたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果がある。
【００５８】
［変形例２］
図６を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例２に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例２に係るＸ線透視検査装置は、図１で説明したＸ線透視検査装置に加えて、第１すり板４４及び第２すり板４５を有している。
【００５９】
第１すり板４４は、第１ベルト１８の下部に第１ベルト１８に接して設けられる直線形状の板である。また、第２すり板４５は、第２ベルト２１の下部に第２ベルト２１に接して設けられる直線形状の板である。例えば、すり板４４，４５の長さは、ピン１６，１７がベルト１８，２１とともに移動する距離であり、すり板４４，４５の幅はベルト１８，２１の幅とする。
【００６０】
ベルト１８，２１は、それぞれすり板４４，４５にすれながら移動する。これにより、第１ピン１６及び第２ピン１７を移動させるときにベルト１８，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることができる。
【００６１】
したがって、変形例２に係るＸ線透視検査装置では、Ｘ線検出器１２の重量が大きいとき等であっても、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果が得られる。なお、すり板４４，４５は、フレームにより、フロアから支持される（図示せず）。
【００６２】
図６において、すり板４４，４５は、それぞれベルト１８，２１を介してピン１６，１７の移動をガイドしているが、ベルト１８，２１と隣り合わせて配置し、直接ピン１６，１７に接して、ピン１６，１７をガイドするようにしてもよい。
【００６３】
［変形例３］
図７を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例３に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例３に係るＸ線透視検査装置は、図６で説明したＸ線透視検査装置に加えて、第３すり板４６及び第４すり板４７を有している。
【００６４】
第３すり板４６は第１すり板４４と同一の形状であって、第１ベルト１８の上部の第１ピン１６に接する位置に配置されている。第１ベルト１８が、第１すり板４４にすれながら移動するとき、第１ピン１６は第３すり板４６にすれながら移動する。
【００６５】
第４すり板４７は第２ベルト２１と同一の形状であって、第２ベルト２１の上部の第２ピン１７に接する位置に配置されている。第２ベルト２１が、第２すり板４４にすれながら移動するとき、第２ピン１７は第４すり板４７にすれながら移動する。
【００６６】
これにより、第１ピン１６および第２ピン１７を移動させるときにベルト１８，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上に移動させることができる。
【００６７】
したがって、変形例３に係るＸ線透視検査装置では、Ｘ線検出器１２の重量が大きいとき等であっても、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果が得られる。なお、すり板４６，４７は、フレーム（図示せず）により、フロアから支持される。
【００６８】
［変形例４］
図８を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例４に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例４に係るＸ線透視検査装置は、図５で説明したＸ線透視検査装置と比較して、レール４２を有しておらず、ピン１６を直接第３レール４８ａと第４レール４８ｂに係合させている。
【００６９】
第３レール４８ａ及び第４レール４８ｂは、ピン１６を係合させて移動可能な領域をもつ枠形状の部材である。レール４８ａ，４８ｂの長さは、第１ピン１６が第１ベルト１８とともに移動する距離を確保する長さである。図８に示す例では、第１ピン１６の両端部がレール４８ａ，４８ｂの領域に合うように中央部と比較して細くなっている。
【００７０】
変形例４では、上述した変形例１と同様に、第２ベルト１８のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の動きを正確にすることができる。
【００７１】
変形例４では、レール４２を無くす代わりにレール４３を無くし、図８を用いて上述したレールと同様のレールにピン１７を直接係合させるように構成してもよい。
【００７２】
または、レール４２及びレール４３の両方を無くし、図８を用いて上述したレールと同様のレールにピン１６及びピン１７の両方を直接接合させるようにしてもよい。
【００７３】
［変形例５］
図９を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例５に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例５に係るＸ線透視検査装置は、図５で説明したＸ線透視検査装置と比較して、第２レール４３が無く、第１ピン１６を支持する第１支持板４０及び第２ピン１７を支持する第２支持板４１’の両方を第１レール４２に係合させている。
【００７４】
ベルト１８，２１の移動に伴ってピン１６，１７が動くとき、第１ピン１６は第１レール４２に支持される第１支持板４０にガイドされ、ピン１７は第１レール４２に支持される第２支持板４１’にガイドされる。
【００７５】
第１ピン１６と第２ピン１７との移動速度は異なるため、例えば図９に示すように、第２ピン１７を支持する第２支持板４１’は、第１支持板４０と第１レール４２の係合部分と両側に所定の距離を保つ位置で第１レール４２と係合させ、第１レール４２上において第１支持板４０と第２支持板４１’とが接触しないような構成にしている。
【００７６】
変形例５では、上述した変形例１と同様に、ベルト１９，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の動きを正確にすることができる。
【００７７】
［変形例６］
図１０を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例６に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例６に係るＸ線透視検査装置は、変形例１又は変形例５で、第１レール４２と第１支持板４０との係合に車輪５０ａ，５０ｂを用いている。
【００７８】
図１０は、第１レール４２をレール４２に対して長手方向から見た側面図である。第１支持板４０には、シャフト４９ａ，４９ｂそれぞれにベアリングを介して車輪５０ａ，５０ｂを付ける。第１レール４２は、両側面にＶ溝を設けており、車輪５０ａ，５０ｂそれぞれで第１レール４２のＶ溝を挟み支持板４０とレール４２が係合される。支持板４０は、車輪が転がることで、少ない摩擦でレール４２に沿って摺動する。
【００７９】
図１０において車輪は２台であるが、変形例６で、車輪の数は２台に限られず、１台、３台、４台等であっても同様である。また、この第１支持板４０とレールとの係合方法は、第１レール４２でなく、第２レール４３等の他のレールに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の概念図である。
【図２】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置のフレームを裏側から見た図である。
【図３】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の移動機構の動作を説明する図である。
【図４】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の連結機構とモータの概略構成図である。
【図５】本発明の最良の実施形態の変形例１に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図６】本発明の最良の実施形態の変形例２に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図７】本発明の最良の実施形態の変形例３に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図８】本発明の最良の実施形態の変形例４に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図９】本発明の最良の実施形態の変形例５に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図１０】本発明の最良の実施形態の変形例６に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図１１】従来のＸ線透視検査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…Ｘ線透視検査装置
１１…Ｘ線管
１２…Ｘ線検出器
１２ａ…検出面
１３…テーブル
１４…移動機構
１５…フレーム
１５ａ…穴部
１５ｂ…長穴部
１６…第１ピン（固定部）
１７…第２ピン（固定部）
１８…第１ベルト
１９…第１プーリー
２０…第２プーリー
２１…第２ベルト
２２…第３プーリー
２３…第４プーリー
２４…連結機構
２５…モータ
２６…第５プーリー
２７…第６プーリー
２８…第３ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に対し、Ｘ線を照射させて被検体の内部を非破壊で検査するＸ線透視検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を実装した基板等の被検体に対し、高倍率で、また、透視角度（傾斜角）を変化させて透過画像を得られるようにしたＸ線透視検査装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特に、電子部品等を実装した基板等の板状の被検体の場合には、このように透視角度を変えて観察することで、不良部分の発見や解析等に役立てることができる。
【０００４】
図１１は、従来のＸ線透視検査装置の一例である特許文献１記載のＸ線透視検査装置１００を示している。同図に示すように、Ｘ線管１０１から放射されたＸ線２００は、テーブル１０３に載置された被検体２０１を透過した後、Ｘ線検出器１０２で検出され、これによって、被検体２０１の透過画像が得られている。このとき、Ｘ線２００が放射される範囲内で、Ｘ線検出器１０２を直線レール１０４上をモータ（図示せず）によって摺動させるとともに、Ｘ線２００の焦点Ｆに対向するよう首振り運動させ透視角度αを変更するように位置決め調整させる。これによって、被検体２０１の斜め方向からの透視が可能となる。この場合、Ｘ線検出器１０２の首振り運動は、ウオーム歯車１０５を首振り用のモータ１０６で駆動することにより所定の角度が得られるように調整している。
【特許文献１】特開２００１−１５３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１記載のＸ線透視検査装置１００は、透視角度αを変更する場合、直線移動用のモータによってＸ線検出器１０２をレール１０４上で摺動（直線移動）させるとともに、直線移動用のモータとは別の首振り用のモータ１０６によって直進移動量に比例しない回転角でＸ線検出器１０２を首振り運動させている。この場合、直線移動用のモータ及び首振り運動用のモータの２つのモータと、これら２つのモータを駆動するために２つのモータ駆動回路を必要とする。そのため、Ｘ線透視検査装置の装置構成が大型で複雑になるばかりでなく、これらの制御も複雑化するという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、制御及び構成が容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視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】
【０００７】
上記の課題を達成するため、請求項１記載の発明は、テーブル上に載置された被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器によって、前記被検体の透過画像を検出して表示部に前記透過画像を表示するＸ線透視検査装置において、照射される前記Ｘ線を検出する位置を変えるように前記Ｘ線検出器を直線移動させるとともに、前記Ｘ線検出器の検出面の法線が前記Ｘ線源を向くように首振り運動させる移動機構を有し、前記移動機構は、前記Ｘ線検出器と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部と、前記Ｘ線源と前記第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部と、前記第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、前記Ｘ線源と前記第１固定部の移動経路間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を前記第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部とを備えることを要旨とする。
【０００８】
上記構成の本発明によれば、移動機構によりＸ線検出器と所定の位置関係を保つ第１固定部及び第２固定部とを、それぞれ平行な直線上に互いに同期して所定の移動比率をもって移動させるので、容易な機構制御でＸ線検出器を直線的に移動させるとともにＸ線検出器の検出面の法線が常にＸ線の焦点Ｆの方向を向くよう首振り運動させることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第１プーリー及び第２プーリーと、前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトとを備えることを要旨とする。
【００１０】
上記構成の本発明によれば、第１固定部を第１ベルトによって直線的に移動させるので小型なＸ線透視検査装置を構成することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第３プーリー及び第４プーリーと、前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトとを備えることを要旨とする。
【００１２】
上記構成の本発明によれば、第２固定部を第２ベルトによって直線的に移動させるので小型なＸ線透視検査装置を構成することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、第１プーリー及び第２プーリーと、前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、第３プーリー及び第４プーリーと、前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、前記第２プーリー及び前記第４プーリーを連結するとともに前記第２プーリー及び前記第４プーリーの回転を同期させる連結機構と、前記第２プーリー及び前記第４プーリーを回転させる１つのモータとを備え、前記第２プーリーの回転に伴い前記第１固定部が任意の距離移動したとき、前記第４プーリーは、前記Ｘ線源と前記第１固定部間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を移動させる速度で回転することを要旨とする。
【００１４】
上記構成の本発明によれば、第１ベルトと第２ベルトとを連結機構によって連結して動作させている。そのため、Ｘ線透視検査装置の制御機構を、１つのモータを回転させるだけでＸ線検出器を直線的に移動させるとともに首振り運動させる容易な機構にすることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４記載のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記移動機構は、前記第１ベルトと平行に配置され、前記第１ベルトの搬送とともに移動する前記第１固定部を支える直線形状の第１レールを備えることを要旨とする。
【００１６】
上記構成の本発明によれば、第１固定部を第１レールと係合し、第１レールに沿って摺動させる。これによって、第１固定部を移動させるとき、第１ベルトのたわみの影響がなく、正確に直線上を移動させ、Ｘ線検出器の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器の動きを正確にすることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５いずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記移動機構は、前記第２ベルトと平行に配置され、前記第２ベルトの搬送とともに移動する前記第２固定部を支える直線形状の第２レールを備えることを要旨とする。
【００１８】
上記構成の本発明によれば、第２固定部を第２レールと係合し、第２レールに沿って摺動させる。これによって、第２固定部を移動させるとき、第２ベルトのたわみの影響がなく、正確に直線上を移動させ、Ｘ線検出器の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器の動きを正確にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、制御の容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を用いて、本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１を説明する。図１に示すＸ線透視検査装置１は、テーブル１３上に載置された被検体３１に向けてＸ線３０を照射するＸ線管１１と、被検体３１を透過したＸ線３０を検出面１２ａで検出するＸ線検出器１２とを有している。Ｘ線検出器１２で検出される透過画像は二次元分解能のデータであり、例えばコンピュータ（図示せず）に取り込まれてディスプレイに表示される。
【００２１】
図示を用いた説明を省略するが、Ｘ線管１１は、フレームによりフロアより支持されている。また、テーブル１３も同一のフロアより支持され、テーブル機構によってテーブル移動方向である直交３方向ｘｔ、ｙｔ、ｚｔに平行移動されて位置設定される。さらに、図１に示す各部材の全体はＸ線遮蔽箱に納められている。
【００２２】
移動機構１４（搬送部）は、テーブル１３上に載置された被検体３１におけるテーブル１３面に対して垂直からα傾斜した方向の透過画像を検出するため、照射されたＸ線３０を検出する位置を変えるように、Ｘ線検出器１２を直線的に移動させて位置決め調整するとともに、Ｘ線検出器１２の検出面１２ａの（中央での）法線が焦点Ｆ（Ｘ線３０の照射を逆に辿った収束点のこと）（Ｘ線源）の方向を向くよう首振り運動させるようにＸ線検出器１２を制御する。
【００２３】
移動機構１４は、Ｘ線検出器１２の位置決め調整を制御するため、第１ピン１６、第２ピン１７、第１ベルト１８、第１プーリー１９、第２プーリー２０、第２ベルト２１、第３プーリー２２、第４プーリー２３及び連結機構２４を有し、フロア（図示せず）により支持されている。
【００２４】
第１プーリー１９及び第２プーリー２０は一対となり、この両プーリー１９，２０間に第１ベルト１８が所定の張力をもって架け渡されている。また、第３プーリー２２及び第４プーリー２３は一対となり、この両プーリー２２，２３間に第２ベルト２１が所定の張力をもって架け渡されている。ここで、第１ベルト１８及び第２ベルト２１は、互いに平行になるようにフロアに対して同一の傾き（β）で設置されている。
【００２５】
検出器移動角度βとして、例えば、３０°程度が考えられる。この角度βは３０°には限られないが、透視の角度αの最大値の１／２程度、あるいは１／２よりやや少ない角度が望ましく、これは通常、０°〜４０°の値である。
【００２６】
これら第１ベルト１８，第２ベルト２１は、内面側に歯が設けられた歯付ベルトで構成されている。また、各プーリー１９，２０，２２，２４の円周面にはベルトの歯と嵌合するための歯が形成されている。そのため、プーリー２０，２３が回転を繰り返してもすべりが生じないように構成されている。ベルト１８，２１の歯間隔はそれぞれ同一であり、プーリー１９，２０，２２，２３の歯数もそれぞれ同一である。
【００２７】
第１ベルト１８には、固定部である円柱形状の第１ピン１６の一端が固定されている。また、第２ベルト２１には、固定部である円柱形状の第２ピン１７の一端が固定されている。ベルト１８，２１の幅は、少なくともピン１６，１７の一端が固定できる幅であり、ピン１６，１７の他端は固定されたベルト１８，２１から突出している。すなわち、ピン１６，１７の長さは、ベルト１８，２１の幅よりも長いことが望ましい。
【００２８】
ここで、第１ベルト１８から突出される第１ピン１６の他端は、図２に示すＸ線検出器１２を固定するフレーム１５に設けられた穴部１５ａに挿入されて、第１ピン１６と穴部１５ａが係合する。また、第２ベルト２１から突出される第２ピン１７の他端は、フレーム１５に設けられた長穴部１５ｂに挿入されて、第２ピンと長穴部１５ｂが係合する。
【００２９】
第２プーリー２０及び第４プーリー２３は原動プーリーであって、モータからの駆動力を得て回転し、ベルト１８，２１をそれぞれ搬送させる。また、第１プーリー１９及び第３プーリー２２は従動プーリーであり、ベルト１８，２１の搬送に伴ってそれぞれ回転する。第２プーリー２０及び第４プーリー２３はそれぞれ異なる回転速度で同期して回転するが、プーリー２０，２３の回転制御については、図４を用いて後述する。
【００３０】
第２プーリー２０及び第４プーリー２３の回転に伴って第１ベルト１８及び第２ベルト２１が搬送されると、ベルト１８，２１に固定されたピン１６，１７の位置もベルト１８，２１とともに移動する。上述したように、第１ベルト１８及び第２ベルト２１は、互いに平行であるため、ベルト１８及び２１にそれぞれ固定されたピン１６，１７は平行な直線上を移動することになる。
【００３１】
図２を用いて、フレーム１５について説明する。フレーム１５は、Ｘ線検出器１２を取り付ける板状部材で構成され、Ｘ線検出器１２の取り付け面の裏面側には、穴部１５ａと長穴部１５ｂとが設けられている。穴部１５ａ及び長穴部１５ｂを一直線とする方向をフレーム１５の縦方向としたとき、このＸ線検出器１２は、検出面１２ａの法線が縦方向となるようにフレーム１５に固定されている。
【００３２】
穴部１５ａは、第１ピン１６の直径と略同程度の直径の円形の凹型状であり、第１ピン１６の第１ベルト１８から突出している一端が挿入されて第１ピン１６と係合する。また、長穴部１５ｂは、穴部１５ａが設けられる方向に対して長い棒形の凹型状であり、第２ピン１７の第２ベルト２１から突出している一端が挿入されて第２ピン１７と係合する。長穴部１５ｂの幅ｗは、第２ピン１７の直径と略同程度である。また、長穴部１５ｂの長さｌは、第２ピンの直径よりも長く、長穴部１５ｂの内壁面に沿って長径方向に第２ピン１７が移動することができる程度の長さである。穴部１５ａ及び長穴部１５ｂの深さは、ピン１６，１７が挿入される深さであればよく、フレーム１５を貫通していてもよい。
【００３３】
フレーム１５は、ピン１６，１７が移動すると、第１ピン１６を軸にして第２ピン１７の長穴部１５ｂにおける移動に伴って回転する（傾きが変更される）。具体的には、第１ピン１６及び第２ピン１７が異なる移動比率で平行に移動するが、第２ピン１７の移動量が第１ピン１６に比して大きいため、フレーム１５は、第１ピン１６を中心（軸）として、第１ピン１６の移動量に対して第２ピン１７の移動量の増分、傾きながら移動する。
【００３４】
このように、移動機構１４では、第１ピン１６をＸ線検出器１２の首振り運動の軸とし、ピン１６，１７の移動量によって、フレーム１５に固定されているＸ線検出器１２の直線移動と、首振り運動を制御している。
【００３５】
この移動機構１４におけるピン１６，１７の位置の移動によるフレーム１５の動作と、Ｘ線検出器１２の直線移動及び首振りの制御について、図３を用いて説明する。移動機構１４では、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ互いに平行な直線上に同期して所定の移動比率をもって移動させる。このとき、移動機構１４は、第１ピン１６及び第２ピンが、常にＸ線管１１の焦点Ｆと一直線上にあるように移動させる。
【００３６】
第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率は、第１ベルト１８と第２ベルト２１との搬送の速度によって調整されるが、焦点Ｆとピン１６の移動経路Ｒａとの距離（焦点Ｆから移動経路Ｒａに下ろした垂線の長さ）を距離Ｌ１、焦点Ｆとピン１７の移動経路Ｒｂとの距離を距離Ｌ２としたとき、第１ピンの移動距離：第２ピンの移動距離は、Ｌ１：Ｌ２の関係になる。すなわち、第２ピン１７の移動距離は、第１ピン１６の移動距離との比率が、焦点Ｆと第１ピン１６間の距離と焦点Ｆと第２ピン１７間の距離との比率と同一になるように求められる。
【００３７】
まず、第１ピン１６と第２ピン１７の初期位置をそれぞれ点Ａ0、点Ｂ0としたとき、焦点Ｆに対して、焦点Ｆ、点Ａ0及び点Ｂ0が一直線上になるように合わせておく。第１ピン１６と第２ピン１７を同期させてＬ１：Ｌ２の移動比率で移動させた後の位置をそれぞれＡ，Ｂとすると、焦点Ｆ、点Ａ及び点Ｂは常に一直線に保たれ、線分Ａ0Ａと線分Ｂ0Ｂの比は常にＬ１：Ｌ２となる。これは、三角形ＦＡ0Ａと三角形ＦＢ0Ｂの相似関係からわかる。
【００３８】
このように、第１ピン１６と第２ピン１７に挿入されたフレーム１５の縦方向（穴部１５ａと長穴部１５ｂを結ぶ方向）は常に焦点Ｆを向く。また、Ｘ線検出器１２は、上述したように、検出面１２ａの法線が縦方向になるようにフレーム１５に固定されている。そのため、移動機構１４は、Ｘ線検出器１２を直線的に移動させるとともに、検出面１２ａの法線が常に焦点Ｆの方向を向くように首振り運動させることができる。
【００３９】
次に、図４を用いて、連結機構２４と、原動プーリーである第２プーリー２０及び第４プーリー２３の回転について説明する。図４において、第２プーリー２０に架けられる第１ベルト１８及び第４プーリー２３に架けられる第２ベルト２１は省略している。
【００４０】
連結機構２４は、第５プーリー２６及び第６プーリー２７が一対となり、第３ベルト２８が一定の張力をもつように架け渡されている。ここで、第３ベルト２８は内側に歯が設けられた歯付きベルトであり、第５プーリー２６及び第６プーリー２７の円周面にはベルトの歯に嵌合するための歯が形成されている。第５プーリー２６は、第２プーリー２０と固定されて同軸で回転し、第６プーリー２７は、第４プーリー２３と固定されて同軸で回転する。
【００４１】
モータ２５が、第２プーリー２０を回転させることにより、第５プーリー２６も回転する。このとき、第５プーリー２６とともに第３ベルト２８が架けられている第６プーリー２７も回転する。また、第６プーリー２７が回転することによって、第４プーリー２３も回転する。このように、第２プーリー２０の回転に同期して、第４プーリー２３も回転する。
【００４２】
ここで、第５プーリー２６に形成される歯数をＮ１、第６プーリー２７に形成される歯数をＮ２とすると、第５プーリー２６の歯数Ｎ１及び第６プーリー２７の歯数Ｎ２は、上述した距離Ｌ１及び距離Ｌ２の関係は、式（１）が成立するように形成されている。
【００４３】
Ｎ１：Ｎ２＝Ｌ２：Ｌ１ … （１）
これにより、プーリー２６とプーリー２７の回転速度比は（歯数の逆数に比例するので）Ｌ１：Ｌ２となる。
【００４４】
移動機構１４では、このように、各プーリー２６，２７に形成する歯数を変えることによって、第２プーリー２０と第４プーリー２３の回転速度を変えている。すなわち、第１ベルト１８は第２プーリー２０の回転に伴って搬送の速度が決められる。一方、第２ベルト２１の回転速度は、第２プーリー２０と同軸の第５プーリー２６の回転に対して、第３ベルト２８によって回転する第６プーリー２７と同軸の第４のプーリー２３の回転に伴って搬送の速度が決められる。回転速度の比率は移動比率（移動量の比率）として表すこともできるため、回転速度がＬ１：Ｌ２であるベルト１８，２１に固定される第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率もＬ１：Ｌ２となる。
【００４５】
上述した本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１によれば、移動機構１４によりＸ線検出器１２を固定したフレームを、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ互いに平行な直線上に同期して所定の移動比率をもって移動させる。これにより、容易な機構制御でＸ線検出器１２を直線的に移動させるとともにＸ線検出器１２の検出面１２ａの法線が常に焦点Ｆの方向を向くよう首振り運動させることができる。
【００４６】
また、第１ピン１６と第２ピン１７をそれぞれ第１ベルト１８と第２ベルト２１で同一の機構によって直線的に移動させる構成にしたことで、移動機構１４及びこの移動機構１４を含むＸ線透視検査装置１を小型にすることができる。
【００４７】
さらに、連結機構２４は、プーリー２０，２３，２６，２７が有する歯数の比で第１ピン１６と第２ピン１７の移動比率を決めて移動比率の精度を保つことで、正確にＸ線検出器１２の検出面１２ａの法線を焦点Ｆの方向に向けることができる。
【００４８】
他に、焦点Ｆ位置を軸として旋回するアームを利用してＸ線検出器の検出面を焦点方向に向ける首振り機構を有するＸ線透視検査装置と比較しても、アームを必要とせず、移動機構１４及びこの移動機構１４を含むＸ線透視検査装置１を小型に構成することができる。
【００４９】
以上のように、本発明の最良の実施形態によれば、制御の容易なＸ線検出器の首振り機構を持つＸ線透視検査装置を提供することができる。
【００５０】
なお、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１では、ピン１６，１７を介してＸ線検出器１２を移動させる構成としてベルト１８，２１を用いているが、ベルト１８，２１に替えて、チェーンやワイヤ等を用いても同一の効果を得ることができる。また、ピン１６，１７を介してＸ線検出器１２を移動させる構成として、ベルト１８，２１に替えて、ネジとナットあるいはボールネジとボールナット等を用いても同様の効果を得ることができる。さらに、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置１では、Ｘ線検出器１２の位置をベルト１８，２１に固定する固定部としてピン１６，１７を用いたが、ピン１６，１７に変えて、ベルト１８，２１に固定させる他の部材を用いても同一の効果を得ることができる。
【００５１】
［変形例１］
図５を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例１に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例１に係るＸ線透視検査装置は、図１で説明したＸ線透視検査装置１に加えて、第１ピン１６に固定される第１支持板４０と、第２ピン１７に固定される第２支持板４１と、第１支持板４０を第１ベルト１８に沿って移動させる第１レール４２と、第２支持板４１を第２ベルト２１に沿って移動させる第２レール４３とを有している。
【００５２】
第１レール４２は、第１ベルト１８と平行な直線形状の部材であって、第１ベルト１８の近傍に設けられている。第１レール４２は、第１支持板４０を第１ベルト１８に沿って移動させるように支持しており、第１支持板４０は、第１ピン１６の移動とともに、第１レール４２に沿って摺動する。
【００５３】
第２レール４３は、第２ベルト２１と平行な直線形状の部材であって、第２ベルト２１の近傍に設けられている。第２レール４３は、第２支持板４１を第２ベルト２１に沿って移動させるように支持しており、第２支持板４１は、第２ピン１７の移動とともに、第２レール４３に沿って摺動する。レール４２，４３の長さは、ピン１６，１７がベルト１８，２１とともに移動する距離より少し長く、ピン１６，１７の移動する下に設置されている。
【００５４】
各支持板４０，４１及びレール４２，４３は、互いに係合する部分に鋼球を配し、鋼球の転がりにより摩擦を少なくしたもの（例えば、ＴＨＫ株式会社のＬＭガイド（商標）等）であることが好ましい。
【００５５】
第１レール４２及び第２レール４３は、フレーム（図示せず）によりフロアから支持される。その他の構成は、上述した最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置と同一の構成であるため、説明を省略する。
【００５６】
なお、第１レール４２又は第２レール４３のいずれか一方のみ設ける構成でもよい。
【００５７】
上述したように、変形例１に係るＸ線透視検査装置では、ピンを移動させるとき、レールに沿って移動させている。これによって、ベルトに生じるたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の重量が大きい場合等にも、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果がある。
【００５８】
［変形例２］
図６を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例２に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例２に係るＸ線透視検査装置は、図１で説明したＸ線透視検査装置に加えて、第１すり板４４及び第２すり板４５を有している。
【００５９】
第１すり板４４は、第１ベルト１８の下部に第１ベルト１８に接して設けられる直線形状の板である。また、第２すり板４５は、第２ベルト２１の下部に第２ベルト２１に接して設けられる直線形状の板である。例えば、すり板４４，４５の長さは、ピン１６，１７がベルト１８，２１とともに移動する距離であり、すり板４４，４５の幅はベルト１８，２１の幅とする。
【００６０】
ベルト１８，２１は、それぞれすり板４４，４５にすれながら移動する。これにより、第１ピン１６及び第２ピン１７を移動させるときにベルト１８，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることができる。
【００６１】
したがって、変形例２に係るＸ線透視検査装置では、Ｘ線検出器１２の重量が大きいとき等であっても、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果が得られる。なお、すり板４４，４５は、フレームにより、フロアから支持される（図示せず）。
【００６２】
図６において、すり板４４，４５は、それぞれベルト１８，２１を介してピン１６，１７の移動をガイドしているが、ベルト１８，２１と隣り合わせて配置し、直接ピン１６，１７に接して、ピン１６，１７をガイドするようにしてもよい。
【００６３】
［変形例３］
図７を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例３に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例３に係るＸ線透視検査装置は、図６で説明したＸ線透視検査装置に加えて、第３すり板４６及び第４すり板４７を有している。
【００６４】
第３すり板４６は第１すり板４４と同一の形状であって、第１ベルト１８の上部の第１ピン１６に接する位置に配置されている。第１ベルト１８が、第１すり板４４にすれながら移動するとき、第１ピン１６は第３すり板４６にすれながら移動する。
【００６５】
第４すり板４７は第２ベルト２１と同一の形状であって、第２ベルト２１の上部の第２ピン１７に接する位置に配置されている。第２ベルト２１が、第２すり板４４にすれながら移動するとき、第２ピン１７は第４すり板４７にすれながら移動する。
【００６６】
これにより、第１ピン１６および第２ピン１７を移動させるときにベルト１８，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上に移動させることができる。
【００６７】
したがって、変形例３に係るＸ線透視検査装置では、Ｘ線検出器１２の重量が大きいとき等であっても、Ｘ線検出器１２の動きを正確にできる効果が得られる。なお、すり板４６，４７は、フレーム（図示せず）により、フロアから支持される。
【００６８】
［変形例４］
図８を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例４に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例４に係るＸ線透視検査装置は、図５で説明したＸ線透視検査装置と比較して、レール４２を有しておらず、ピン１６を直接第３レール４８ａと第４レール４８ｂに係合させている。
【００６９】
第３レール４８ａ及び第４レール４８ｂは、ピン１６を係合させて移動可能な領域をもつ枠形状の部材である。レール４８ａ，４８ｂの長さは、第１ピン１６が第１ベルト１８とともに移動する距離を確保する長さである。図８に示す例では、第１ピン１６の両端部がレール４８ａ，４８ｂの領域に合うように中央部と比較して細くなっている。
【００７０】
変形例４では、上述した変形例１と同様に、第２ベルト１８のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の動きを正確にすることができる。
【００７１】
変形例４では、レール４２を無くす代わりにレール４３を無くし、図８を用いて上述したレールと同様のレールにピン１７を直接係合させるように構成してもよい。
【００７２】
または、レール４２及びレール４３の両方を無くし、図８を用いて上述したレールと同様のレールにピン１６及びピン１７の両方を直接接合させるようにしてもよい。
【００７３】
［変形例５］
図９を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例５に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例５に係るＸ線透視検査装置は、図５で説明したＸ線透視検査装置と比較して、第２レール４３が無く、第１ピン１６を支持する第１支持板４０及び第２ピン１７を支持する第２支持板４１’の両方を第１レール４２に係合させている。
【００７４】
ベルト１８，２１の移動に伴ってピン１６，１７が動くとき、第１ピン１６は第１レール４２に支持される第１支持板４０にガイドされ、ピン１７は第１レール４２に支持される第２支持板４１’にガイドされる。
【００７５】
第１ピン１６と第２ピン１７との移動速度は異なるため、例えば図９に示すように、第２ピン１７を支持する第２支持板４１’は、第１支持板４０と第１レール４２の係合部分と両側に所定の距離を保つ位置で第１レール４２と係合させ、第１レール４２上において第１支持板４０と第２支持板４１’とが接触しないような構成にしている。
【００７６】
変形例５では、上述した変形例１と同様に、ベルト１９，２１のたわみの影響が無く、正確に直線上を移動させることが可能となり、Ｘ線検出器１２の動きを正確にすることができる。
【００７７】
［変形例６］
図１０を用いて、本発明の最良の実施形態の変形例６に係るＸ線透視検査装置の移動機構について説明する。変形例６に係るＸ線透視検査装置は、変形例１又は変形例５で、第１レール４２と第１支持板４０との係合に車輪５０ａ，５０ｂを用いている。
【００７８】
図１０は、第１レール４２をレール４２に対して長手方向から見た側面図である。第１支持板４０には、シャフト４９ａ，４９ｂそれぞれにベアリングを介して車輪５０ａ，５０ｂを付ける。第１レール４２は、両側面にＶ溝を設けており、車輪５０ａ，５０ｂそれぞれで第１レール４２のＶ溝を挟み支持板４０とレール４２が係合される。支持板４０は、車輪が転がることで、少ない摩擦でレール４２に沿って摺動する。
【００７９】
図１０において車輪は２台であるが、変形例６で、車輪の数は２台に限られず、１台、３台、４台等であっても同様である。また、この第１支持板４０とレールとの係合方法は、第１レール４２でなく、第２レール４３等の他のレールに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の概念図である。
【図２】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置のフレームを裏側から見た図である。
【図３】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の移動機構の動作を説明する図である。
【図４】本発明の最良の実施形態に係るＸ線透視検査装置の連結機構とモータの概略構成図である。
【図５】本発明の最良の実施形態の変形例１に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図６】本発明の最良の実施形態の変形例２に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図７】本発明の最良の実施形態の変形例３に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図８】本発明の最良の実施形態の変形例４に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図９】本発明の最良の実施形態の変形例５に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図１０】本発明の最良の実施形態の変形例６に係るＸ線透視検査装置を説明する図である。
【図１１】従来のＸ線透視検査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…Ｘ線透視検査装置
１１…Ｘ線管
１２…Ｘ線検出器
１２ａ…検出面
１３…テーブル
１４…移動機構
１５…フレーム
１５ａ…穴部
１５ｂ…長穴部
１６…第１ピン（固定部）
１７…第２ピン（固定部）
１８…第１ベルト
１９…第１プーリー
２０…第２プーリー
２１…第２ベルト
２２…第３プーリー
２３…第４プーリー
２４…連結機構
２５…モータ
２６…第５プーリー
２７…第６プーリー
２８…第３ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル上に載置された被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器によって、前記被検体の透過画像を検出して表示部に前記透過画像を表示するＸ線透視検査装置において、
照射される前記Ｘ線を検出する位置を変えるように前記Ｘ線検出器を直線移動させるとともに、前記Ｘ線検出器の検出面の法線が前記Ｘ線源を向くように首振り運動させる移動機構を有し、
前記移動機構は、
前記Ｘ線検出器と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部と、
前記Ｘ線源と前記第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部と、
前記第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、前記Ｘ線源と前記第１固定部の移動経路間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を前記第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部と、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第１プーリー及び第２プーリーと、
前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第３プーリー及び第４プーリーと、
前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項４】
請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第１プーリー及び第２プーリーと、
前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、
第３プーリー及び第４プーリーと、
前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、
前記第２プーリー及び前記第４プーリーを連結するとともに前記第２プーリー及び前記第４プーリーの回転を同期させる連結機構と、
前記第２プーリー及び前記第４プーリーを回転させる１つのモータとを備え、
前記第２プーリーの回転に伴い前記第１固定部が任意の距離移動したとき、前記第４プーリーは、前記Ｘ線源と前記第１固定部間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を移動させる速度で回転することを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
前記第１ベルトと平行に配置され、前記第１ベルトの搬送とともに移動する前記第１固定部を支える直線形状の第１レールを備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
前記第２ベルトと平行に配置され、前記第２ベルトの搬送とともに移動する前記第２固定部を支える直線形状の第２レールを備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項１】
テーブル上に載置された被検体にＸ線源からＸ線を照射し、Ｘ線検出器によって、前記被検体の透過画像を検出して表示部に前記透過画像を表示するＸ線透視検査装置において、
照射される前記Ｘ線を検出する位置を変えるように前記Ｘ線検出器を直線移動させるとともに、前記Ｘ線検出器の検出面の法線が前記Ｘ線源を向くように首振り運動させる移動機構を有し、
前記移動機構は、
前記Ｘ線検出器と首振り運動の軸となる位置関係にある第１固定部と、
前記Ｘ線源と前記第１固定部とを結ぶ直線上に位置する第２固定部と、
前記第１固定部を直線方向に任意の距離移動させるとともに、前記Ｘ線源と前記第１固定部の移動経路間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部の移動経路間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を前記第１固定部が移動した直線と平行な直線方向に移動させる搬送部と、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第１プーリー及び第２プーリーと、
前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第３プーリー及び第４プーリーと、
前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、
を備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項４】
請求項１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
第１プーリー及び第２プーリーと、
前記第１固定部が固定され、前記第１プーリーと第２プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第１プーリー又は前記第２プーリーの回転に伴って搬送される第１ベルトと、
第３プーリー及び第４プーリーと、
前記第２固定部が固定され、前記第３プーリーと第４プーリーとの間に所定の張力を持って架け渡されるとともに、前記第３プーリー又は前記第４プーリーの回転に伴って搬送される第２ベルトと、
前記第２プーリー及び前記第４プーリーを連結するとともに前記第２プーリー及び前記第４プーリーの回転を同期させる連結機構と、
前記第２プーリー及び前記第４プーリーを回転させる１つのモータとを備え、
前記第２プーリーの回転に伴い前記第１固定部が任意の距離移動したとき、前記第４プーリーは、前記Ｘ線源と前記第１固定部間の距離と前記Ｘ線源と前記第２固定部間の距離との比率に対し、前記任意の距離と前記第２固定部の移動距離の関係が前記比率となるように、前記第２固定部を移動させる速度で回転することを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
前記第１ベルトと平行に配置され、前記第１ベルトの搬送とともに移動する前記第１固定部を支える直線形状の第１レールを備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１記載のＸ線透視検査装置において、前記搬送部は、
前記第２ベルトと平行に配置され、前記第２ベルトの搬送とともに移動する前記第２固定部を支える直線形状の第２レールを備えることを特徴とするＸ線透視検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３１６０１４（Ｐ２００７−３１６０１４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４８３６９（Ｐ２００６−１４８３６９）
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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