JP5166834B2

JP5166834B2 - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP5166834B2
Application number: JP2007296587A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　誠; 廣海甲斐
Original assignee: MARS TOHKEN SOLUTION CO., LTD.; SHONAI CREATE INDUSTRIAL CO., LTD.
Current assignee: MARS TOHKEN SOLUTION CO., LTD.; SHONAI CREATE INDUSTRIAL CO., LTD.
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2027-11-15
Also published as: JP2009121961A

Description

本発明は、Ｘ線を用いて検査対象物を透視することで、該検査対象物の欠陥等を検査するＸ線検査装置に関し、より詳細には、検査対象物の透視方向を最適に変更可能なＸ線検査装置に関する。

近年、技術の進歩に伴って、半導体に代表されるような高精細・高集積な部品が製造され、これらの部品が様々な分野の装置に用いられている。そして、このような高密度な部品の内部欠陥等を検査する場合には、Ｘ線を用いて検査対象物を透視することで、該検査対象物の内部および外部の欠陥等を検査することが可能なＸ線検査装置が使用されている。

この種のＸ線検査装置は、Ｘ線発生手段のＸ線発生点を通過する中心線上に、検査対象物を載置する回転テーブルおよびＸ線画像検出器を配置する構造を備えている。そして、これらのＸ線検査装置では、検査対象物である半導体等の高密度化に伴って、これらの検査対象物内部を高倍率で、かつ、あらゆる角度から観察可能であることが求められていた。

そこで、従来のＸ線検査装置では、このように検査対象物の透視方向を変更したい場合、Ｘ線発生源を中心にＸ線画像検出器を単独で旋回させる方法、あるいはＸ線発生源を中心にＸ線発生手段および回転テーブルを同時に揺動させる方法が採用されていた。このうちの後者の方法を採用したＸ線検査装置が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００３−２４０７３４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されるＸ線検査装置では、試験台の傾斜による検査対象物のズレを防止する手段が必要となり、それに伴う部品点数の増加および製造コストの増大が懸念される、という問題があった。また、このような検査対象物の固定手段を試験台上に設けることにより、これらの部材が検査対象物の観察を妨げてしまう可能性があり、良好な検査を実行することができない、という問題があった。

また、上記前者の方法を採用した従来のＸ線検査装置では、検査対象物の観察中心点をＸ線画像の中心に捉えたまま旋回させることができないため、良好な検査および観察を実行することができず、かつ、検査および観察を行う作業時間が増大してしまう、という問題があった。

さらに、検査対象物の透視方向を変更する手段として、回転テーブルのＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の移動やＸ線画像検出器の動作を各要素毎に単独で制御するコンピュータ・ソフトを用いて、サーボモータやステッピングモータ等の駆動を制御しているものが知られている。ところが、このように各要素毎の動作が別々に制御される構成では、検査対象物の透視方向を変更しながら所望の観察中心点を追跡するのが困難であり、かつ、このような追跡が可能なソフトを開発するには、多大な労力およびコストを要していた。また、このような構成では、斜視観察時にＸ線画像の拡大率を上げようとすると、所望の観察中心点がディスプレーから外れてしまう、という重大な問題が生じる危険性が高かった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、検査対象物のＸ線透視方向を最適に変更することにより、検査対象物を良好に検査および観察することができるＸ線検査装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、Ｘ線を用いて検査対象物を透視することで、該検査対象物を検査するＸ線検査装置において、前記検査対象物が載置されるテーブルを有するベース部材と、前記テーブル上に載置された検査対象物に対してＸ線を放射するＸ線発生点を有するＸ線発生手段と、前記Ｘ線発生点から放射され、前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線画像検出手段と、前記ベース部材の前方両側に左右対称の位置関係で配され、一端部に設けられた第１可動支点を介して前記ベース部材を回動自在に支持するとともに、他端部に設けられた第１固定支点を介してフレームに回動自在に固定される第１リンクバー部材と、前記ベース部材の後方両側に左右対称の位置関係で配され、一端部に設けられた支持バー部材を介して前記Ｘ線発生点と前記検査対象物の観察中心点との延長線上に配された前記Ｘ線画像検出手段を支持するとともに、中間部に設けられた第２可動支点を介して前記ベース部材を回動自在に支持し、他端部に設けられた第２固定支点を介して前記フレームに回動自在に固定される第２リンクバー部材と、前記観察中心点が前記第２可動支点と同一の鉛直方向位置に配されるように前記テーブルの鉛直方向位置を調整する鉛直方向位置調整手段と、前記第１リンクバー部材および前記第２リンクバー部材によって揺動可能に支持された前記ベース部材を揺動させる旋回駆動手段とを備え、前記Ｘ線発生点が、前記第２リンクバー部材のそれぞれの前記第２固定支点を結ぶ直線上に配され、前記第１可動支点および前記第２可動支点が、前記ベース部材および前記テーブルを水平状態に保つことができる位置で固定され、かつ、前記観察中心点および前記Ｘ線画像検出手段が、前記旋回駆動手段の作動によって前記Ｘ線発生点を中心に同期的に旋回されることにより、達成される。

また、上記目的は、前記第１可動支点および前記第２可動支点が、各部材の長手方向に沿って設けられた直動軸受を介して支持され、かつ、前記観察中心点が、前記ベース部材に連結された拡大率変更手段の作動によって、前記Ｘ線発生点との距離を変更可能であることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記拡大率変更手段が、先端部が前記ベース部材の左右両側の少なくとも２点に固定された可撓性を有する線状部材と、該線状部材の各固定点の上方に配された滑車と、該滑車を介して接続される前記線状部材の基端が固定された捲回部と、該捲回部に回転動力を付与する捲回用モータとを備えてことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記支持バー部材に連結された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転するスプロケットと、前記第２リンクバー部材の長手方向における前記Ｘ線発生点から前記スプロケットまでの距離を半径とするアーク状の曲面を有し、該曲面に前記スプロケットと噛合するチェーンが敷設された旋回用ガイド台とを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに取り付けられた固定台と、該固定台に回動自在に支持された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、該ナットに穿設された係合孔とを備え、かつ、前記ナットが、前記第２リンクバー部材に前記係合孔を介して摺動自在に取り付けられていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するウォームと、前記第２固定支点を介して回動自在に支持され、外周面に前記ウォームに噛合する外歯ギヤが形成されたセクタギヤと、前記第２リンクバー部材と前記セクタギヤとを回動自在に連結する連結ピンとを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられされ、該駆動軸と一体に回転する歯車と、前記第２固定支点を介して回動自在に支持され、外周面に前記歯車に噛合する外歯ギヤが形成されたセクタギヤと、前記第２リンクバー部材と前記セクタギヤとを回動自在に連結する連結ピンとを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、該ナットを前記ねじ軸の軸方向に沿って摺動自在に支持するナットガイド部材と、前記ナットと前記第２リンクバー部材の一部とを連結する第３リンクバー部材とを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記第２リンクバー部材が、前記第２固定支点の一端側が延設され、その延設された一端にバランサ部材を有し、かつ、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸と前記第２固定支点とを直接連結するとともに、前記第２固定支点を前記第２リンクバー部材に嵌合固定するモータ駆動軸直結手段とを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転するカム板と、該カム板の外縁に接触するように第２リンクバー部材に回動自在に取り付けられたカムローラとを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転する第１ローラと、該第１ローラに対して前記第１リンクバー部材および前記第２リンクバー部材を挟んで反対側に配され、前記フレームに回動自在に支持された第２ローラと、前記第１ローラおよび前記第２ローラに捲回されたベルトと、前記第１リンクバー部材を前記ベルトに連結する第１ベルト連結部と、前記第２リンクバー部材を前記ベルトに固定する第２ベルト連結部とを備えていることにより、効果的に達成される。

さらに、上記目的は、前記旋回駆動手段が、前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転する円板と、該円板の表面の一部と前記第２リンクバー部材の一部とを連結するクランクバー部材とを備えていることにより、効果的に達成される。

本発明に係るＸ線検査装置によれば、ベース部材のテーブル上に載置された検査対象物のＸ線透視方向を変更する場合に、ベース部材が第１リンクバー部材および第２リンクバー部材によって回動自在に４点支持された４節リンク構造になっている。したがって、鉛直方向位置調整手段によって、検査対象物の観察中心点が第２リンクバー部材の第２可動支点と同一の鉛直方向位置に配されるようにテーブルの鉛直方向位置を調整すれば、Ｘ線発生源を中心にして観察中心点およびＸ線画像検出手段の検出中心点を同期的に旋回させることができる。すなわち、このような簡単な機械的構造により、観察角度（Ｘ線透視方向）を変更しても、観察中心点を常にＸ線画像の中心で捉えることができるとともに、一定の観察拡大率を維持することができる。この結果、観察中心点および検出中心点を同期的に移動させるための高価な制御ソフト等を開発・使用することなく、検査対象物を最適なＸ線透視方向で良好に観察することができる。

また、この種のＸ線検出装置において高拡大率で観察する場合、装置製作上の誤差が観察角度を変更する上で大きな障害となり得るが、本発明に係るＸ線検査装置では、製作誤差による変位をＸ線画像表示上で確認しながら観察角度を変更することができるので、位置修正を極めて容易に行うことができる。

さらに、本発明に係るＸ線検査装置では、ベース部材のテーブル上に載置された検査対象物は、ベース部材が旋回されても常に水平状態を保たれる構造になっている。これにより、検査対象物のズレを防止するための手段を設ける必要がないので、部品点数および組立工程の削減を図ることができ、より良好な観察を実行することができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部正面図であり、図２は、その要部側面図である。これらの図において、Ｘ線検査装置１は、検査対象物２が載置された回転テーブル３を有するベース部材４と、回転テーブル３上に載置された検査対象物２にＸ線を放射するＸ線発生点５ａを有するＸ線発生手段５と、Ｘ線発生点５ａから放射されて検査対象物２を透過したＸ線を検出するＸ線画像検出手段６とを、フレーム７内に備えている。

ベース部材４は、少なくとも上面が開口になっている矩形筐体であり、その内部には、上述した回転テーブル３と、該回転テーブル３の下方に配されたＹ軸ステージ８と、該Ｙ軸ステージ８の下方に配されたＸ軸ステージ９が配設されている。このＸ軸ステージ９およびＹ軸ステージ８は、それぞれの上面に配された部材をＸ軸方向（図１中の矢印Ｘ１−Ｘ２方向）およびＹ軸方向（図２中の矢印Ｙ１−Ｙ２方向）に移動させる直動アクチュエータなどで構成されている。回転テーブル３は、図示を省略しているが、その下部中心周りに回転可能な駆動手段（例えばウォームギヤ機構など）を備えている。この回転テーブル３とＹ軸ステージ８との間には、検査対象物２の厚さに応じて回転テーブル３の鉛直方向（図１中の矢印Ｚ１−Ｚ２方向）の位置を調整する鉛直方向位置調整手段１０（例えばねじ機構、クサビ機構、カム機構などを用いた昇降手段）が配設されている。

また、図２に示すように、ベース部材４の前方（図２左方）両側には、左右対称の位置関係で第１リンクバー部材１１が配され、該第１リンクバー部材１１は、一端部に設けられた第１可動支点（連結ピン）１１ａを介してベース部材４を回動自在に支持するとともに、他端部に設けられた第１固定支点（連結ピン）１１ｂを介してフレーム７の一部に回動自在に固定されている。一方、ベース部材４の後方（図２右方）両側には、左右対称の位置関係で第２リンクバー部材１２が配され、該第２リンクバー部材１２は、一端部に設けられた支持バー部材１３を介してＸ線発生点５ａと検査対象物２の観察中心点２ａとの延長線上に配されたＸ線画像検出手段６を支持するとともに、中間部に設けられた第２可動支点（連結ピン）１２ａを介してベース部材４を回動自在に支持し、かつ、他端部に設けられた第２固定支点（連結ピン）１２ｂを介してフレーム７の一部に回動自在に固定されている。すなわち、ベース部材４の支持構造は、第１リンクバー部材１１の第１可動支点１１ａ、第１固定支点１１ｂ、および第２リンクバー部材１２の第２可動支点１２ａ、第２固定支点１２ｂによって揺動可能に支持された４節リンク構造である。第１可動支点１１ａおよび第２可動支点１２ａは、ベース部材４および該ベース部材４内の回転テーブル３を水平状態に保つことができる位置で固定される。

また、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａは、図１に示すように、ベース部材４の両側に配された第２リンクバー部材１２のそれぞれの第２固定支点１２ｂ，１２ｂを結ぶ直線上に配されている。検査対象物２の観察中心点２ａは、図２に示すように、ベース部材４の旋回角度が０°の場合、Ｘ線発生点５ａの鉛直方向に位置し、かつ、この観察中心点２ａが第２可動支点１２ａと同一の鉛直方向位置に配されるように、回転テーブル３の鉛直方向位置が鉛直方向位置調整手段１０によって調整される。さらに、第２リンクバー部材１２の一端部の間に支持バー部材１３を介して取り付けられるＸ線画像検出手段６は、その検出中心点６ａがＸ線発生点５ａおよび観察中心点２ａの延長線上になるように配される。

このような構成からなるベース部材４およびＸ線画像検出手段６は、図３に示すように、第２リンクバー部材１２の一端部に連結された旋回駆動手段１４によって、Ｘ線発生点５ａを中心に旋回される。この際、Ｘ線発生点５ａ、観察中心点２ａ、および検出中心点６ａは常に同一直線上に位置するとともに、これら各点の間隔は常に一定に維持され、かつ、検査対象物２が載置される回転テーブル３は、常に水平状態を保たれている。

旋回駆動手段１４は、支持バー部材１３に連結部材１５を介して取り付けられた旋回用モータ１６と、該旋回用モータ１６の駆動軸１６ａに取り付けられ、該駆動軸１６ａと一体に回転するスプロケット１６ｂと、第２リンクバー部材１２の長手方向におけるＸ線発生点からスプロケット１６ｂまでの距離を半径とするアーク状の曲面を有し、該曲面に前記歯車と噛合するチェーン１７ａが敷設された旋回用ガイド台１７とを備えている。また、旋回用ガイド台１７は、チェーン１７ａの下部に該チェーン１７ａの円弧軌道に対応可能なガイド１７ｂを有し、該ガイド１７ｂには、旋回用モータ１６の下部に設けられた係合部１６ｃが係合している。なお、ここでは、スプロケット１６ｂとチェーン１７ａとの噛合によって、旋回用モータ１６の動力伝達機構を構成しているが、これに限定されず、例えばスプロケット１６ｂの代わりに歯車を駆動軸１６ａに取り付け、かつ、チェーン１７ａの代わりに上記歯車に噛合するギヤ歯をガイド台１７の曲面に形成した動力伝達機構を用いても良い。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１では、第１リンクバー部材１１の第１可動支点１１ａおよび第２リンクバー部材１２の第２可動支点１２ａは、各部材１１，１２の長手方向に沿って設けられた直動軸受１８を介して支持され、ベース部材４に連結された拡大率変更手段１９によってベース部材４を矢印Ｚ３−Ｚ４方向に移動することにより、Ｘ線発生点５ａと観察中心点２ａとの距離を変更するできるようになっている。

この拡大率変更手段１９は、先端部がベース部材４の前後の左右両側に固定されたワイヤー、チェーン、ロープ、ベルトなどの可撓性を有する線状部材２０と、該線状部材２０の各固定点の上方に配されたプーリやスプロケットからなる滑車２１と、該滑車２１を介して接続される線状部材２０の基端が固定された捲回部２２と、該捲回部２２に回転動力を付与する捲回用モータ２３とを備えている。このような拡大率変更手段１９の構成により、図２に示すようなベース部材４の旋回角度が０°である場合はもちろん、図３に示すようにベース部材４が揺動状態である場合であっても、観察中心点２ａをＸ線検出画像の中心に捉えたまま、回転テーブル３の水平状態を維持して拡大率を変更することができる。

なお、本実施形態では説明を簡略化するために図示を省略しているが、この他の構成要素として、Ｘ線を遮蔽するための筐体、Ｘ線発生手段５に電力を供給する電源、Ｘ線の出力を制御するＸ線制御部、各モータ１６，２３の駆動やＸ軸ステージ９，Ｙ軸ステージ８，鉛直方向位置調整手段１０などの各位置決め動作を制御する機構制御部、これら各機構を操作する操作パネル、Ｘ線画像検出手段６の出力に基づいてＸ線透過画像を表示する画像表示手段、などが備えられている。

次に、以上のように構成された本実施形態に係るＸ線検査装置１の作用について説明する。

まず、図２に示すように、旋回角度が０°の状態で、Ｘ軸ステージ９およびＹ軸ステージ８によって検査対象物２の観察中心点２ａを位置決めし、かつ、該観察中心点２ａが第２リンクバー部材の可動支点１２ａと同一の鉛直方向位置になるように、鉛直方向位置調整手段１０によって回転テーブル３を鉛直方向（図２中の矢印Ｚ１−Ｚ２方向）に移動させる。

そして、旋回駆動手段１４の旋回用モータ１６を駆動させ、この動力が第２リンクバー部材１２に伝達されることにより、ベース部材４およびＸ線画像検出手段６が揺動され、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａがＸ線発生点５ａを中心にして旋回される。これにより、観察中心点２ａをずらすことなく、検査対象物２のＸ線透視方向を所望の観察角度に変更することができる。

また、観察拡大率を変更したい場合には、拡大率変更手段１９を作動して、ベース部材４を第１リンクバー部材１１および第２リンクバー部材１２の長手方向（矢印Ｚ３−Ｚ４方向）に沿って移動させる。これにより、ベース部材４が揺動状態であるか否かに関係なく、観察中心点２ａをＸ線検出画像の中心に捉えたまま拡大率を変更することが可能である。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａと、検査対象物２の観察中心点２ａと、Ｘ線画像検出手段６の検出中心点６ａとを同一直線上に位置させ、この位置関係を維持しながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができる機械的構造を有している。これにより、観察角度（Ｘ線透視方向）を変更しても、観察中心点２ａを常にＸ線画像の中心で捉えることができるとともに、一定の観察拡大率を維持することができ、観察者（オペレータ）の操作労力の軽減を図ることができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１では、ベース部材４の水平状態が維持されたまま、ベース部材４およびＸ線画像検出手段６が旋回されるので、回転テーブル３上に載置された検査対象物２の固定手段が不要であり、これにより、部品点数の削減および組み立て労力の軽減を図ることができる。

さらに、本実施形態に係るＸ線検査装置１では、第２リンクバー部材１２の支持構造は、他端側が回転軸となる第２固定支点１２ｂによって支持されるだけではなく、一端側が旋回用ガイド台１７によって支持されるようになっているので、より高い検出精度を維持することができる。したがって、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、Ｘ線発生点５ａと観察中心点２ａとの距離が非常に近い（例えば１０μｍ以下の）高精度な検査を行う場合などに有用である。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ａでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ａの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ａは、フレーム７に取り付けられた固定台２４と、該固定台２４に回動自在に支持された旋回用モータ１６Ａと、該旋回用モータ１６Ａの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸２５Ａと、該ねじ軸２５Ａに螺合するナット２６Ａと、該ナット２６Ａに穿設された係合孔２７とを備え、ナット２６Ａは、第２リンクバー部材１２に係合孔２７を介して摺動自在に取り付けられている。

この旋回駆動手段１４Ａでは、旋回用モータ１６Ａの駆動に伴ってねじ軸２５Ａが回転し、この回転に応じてナット２６Ａがねじ軸２５Ａの軸方向（図４中の矢印Ａ１−Ａ２方向）に沿って移動する。そして、このナット２６Ａの移動に伴って、第２リンクバー部材１２が第２固定支点１２ｂを中心にして旋回され、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａが、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

なお、ねじ軸２５Ａをボールねじ軸とし、かつ、ナット２６Ａをボールナットとしたボールねじ機構を用いることにより、これらの部材間における摺動摩擦が軽減され、より効果的な旋回運動を行うことができる。また、ここで説明した旋回用モータ１６Ａと、ねじ軸２５Ａとナット２６Ａとからなるねじ機構の代わりにシリンダ機構を用いて、所定の旋回角度毎に旋回させるようにしても、同様の効果を得ることができる。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ａでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるねじ機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図であり、図６は、その変形例の概略構成を示す要部側面図である。なお、これらの図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図５に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｂでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｂの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ｂは、フレーム７の一部に固定された旋回用モータ１６Ｂと、該旋回用モータ１６Ｂの駆動軸１６ａＢに連結され、該駆動軸１６ａＢと一体に回転するウォーム２８と、第２固定支点１２ｂＢを介して回動自在に支持され、外周面にウォーム２８に噛合する外歯ギヤが形成されたセクタギヤ２９と、該セクタギヤ２９と第２リンクバー部材１２とを連結する連結ピン３０とを備え、第２リンクバー部材１２は、連結ピン３０を介してセクタギヤ２９に回動自在に支持されている。

なお、ここでは、セクタギヤ２９への動力伝達手段としてウォーム２８が用いられているが、これに限定されず、例えば旋回用モータ１６Ｂの駆動軸１６ａＢの先端部に嵌合固定された歯車などを用いても良い。また、上述した第１実施形態と同様に、旋回用モータ１６Ｂの駆動軸１６ａＢの先端部にスプロケットを嵌合固定するとともに、セクタギヤの外周面に上記スプロケットに噛合するチェーンを敷設したものをセクタギヤ２９への動力伝達手段として用いても良い。

この旋回駆動手段１４Ｂでは、旋回用モータ１６Ｂの駆動に伴って、セクタギヤ２９が第２固定支点１２ｂＢを中心にして揺動され、このセクタギヤ２９の揺動に伴って、第２リンクバー部材１２が第２固定支点１２ｂＢを中心にして矢印Ｂ１−Ｂ２方向に旋回される。そして、これにより、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｂでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるウォームギヤ機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、ウォーム２８の軸方向が、セクタギヤ２９を揺動自在に支持している第２固定支点１２ｂＢの軸方向に対して平行な位置関係で配されているが、図６の変形例に示すように、ウォーム２８の軸方向が、第２固定支点１２ｂＢの軸方向に対して直交する位置関係で配されていても、同様の効果を得ることができる。

［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図７に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｃでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｃの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ｃは、フレーム７の一部に固定された旋回用モータ１６Ｃと、該旋回用モータ１６Ｃの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸２５Ｃと、該ねじ軸２５Ｃに螺合するナット２６Ｃと、該ナット２６Ｃをねじ軸２５Ｃの軸方向に沿って摺動自在に支持するナットガイド部材３１と、ナット２６Ｃと第２リンクバー部材１２の一部とを連結する第３リンクバー部材３２とを備えている。

この旋回駆動手段１４Ｃでは、旋回用モータ１６Ｃの駆動に伴ってねじ軸２５Ｃが回転し、このねじ軸２５Ｃの回転に応じてナット２６Ｃがねじ軸２５Ｃの軸方向（図７中の矢印Ｃ１−Ｃ２方向）に沿って移動する。そして、このナット２６Ｃの直線運動が第３リンクバー部材３２を介して第２リンクバー部材１２に伝達され、第２リンクバー部材１２が第２固定支点１２ｂを中心にして旋回される。これにより、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

なお、上述した第２実施形態と同様に、ねじ軸２５Ｃをボールねじ軸とし、かつ、ナット２６Ｃをボールナットとしたボールねじ機構を用いることにより、これらの部材間における摺動摩擦が軽減され、より効果的な旋回運動を行うことができる。また、ここで説明した旋回用モータ１６Ｃと、ねじ軸２５Ｃとナット２６Ｃとからなるねじ機構の代わりにシリンダ機構を用いて、所定の旋回角度毎に旋回させるようにしても、同様の効果を得ることができる。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｃでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるスライドリンク機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図８に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｄでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｄの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態では、第２リンクバー部材１２Ｄは、第２固定支点１２ｂＤの一端側が延設され、その延設された一端にバランサ部材３３を有し、かつ、旋回駆動手段１４Ｄは、フレーム７に固定された旋回用モータ１６Ｄを備え、該旋回用モータ１６Ｄの駆動軸１６ａＤは、第２固定支点１２ｂＤに直接連結されるとともに、該第２固定支点１２ｂＤは、第２リンクバー部材１２Ｄに嵌合固定されている。

この旋回駆動手段１４Ｄでは、旋回用モータ１６Ｄの駆動軸１６ａＤの回転に連動して第２固定支点の連結ピン１２ｂＤが回転し、この回転力がそのまま直接的に第２リンクバー部材１２Ｄに伝達される。これにより、第２リンクバー部材１２Ｄが第２固定支点１２ｂＤを中心にして旋回され、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｄでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるモータ駆動力直接伝達機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第６実施形態］
図９は、本発明の第６実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｅでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｅの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ｅは、フレーム７の一部に固定された旋回用モータ１６Ｅと、該旋回用モータ１６Ｅの駆動軸１６ａＥの先端に取り付けられ、該駆動軸１６ａＥと一体に回転するカム板３４と、該カム板３４の外縁に接触するように第２リンクバー部材１２に回動自在に取り付けられたカムローラ３５とを備えている。

この旋回駆動手段１４Ｅでは、旋回用モータ１６Ｅの駆動に伴ってカム板３４が回転し、このカム板３４の回転に連動して、第２リンクバー部材１２が第２固定支点１２ｂを中心にして旋回される。これにより、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｅでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるカム機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第７実施形態］
図１０は、本発明の第７実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図１０に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｆでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｆの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ｆは、フレーム７の一部に固定された旋回用モータ１６Ｆと、該旋回用モータ１６Ｆの駆動軸１６ａＦの先端に取り付けられ、該駆動軸１６ａＦと一体に回転する第１ローラ３６と、該第１ローラ３６に対して第１リンクバー部材１１および第２リンクバー部材１２を挟んで反対側に配され、フレーム７に回動自在に支持された第２ローラ３７と、第１ローラ３６および第２ローラ３７に捲回されたベルト（またはチェーン）３８と、第１リンクバー部材１１をベルト３８に連結する第１ベルト連結部３９と、第２リンクバー部材１２をベルト３７に固定する第２ベルト連結部４０とを備えている。

この旋回駆動手段１４Ｆでは、旋回用モータ１６Ｆの駆動に伴って第１ローラ３６が回転し、この第１ローラ３６の回転運動がベルト３８を介して第１リンクバー部材１１および第２リンクバー部材１２に伝達され、各リンクバー部材１１，１２は、それぞれの固定支点１１ｂ，１２ｂを中心にして旋回される。これにより、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｆでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができる捲回ベルト機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第８実施形態］
図１１は、本発明の第８実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第１実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。

図１１に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｇでは、第２リンクバー部材１２に動力を伝達してベース部材４を揺動させる旋回駆動手段１４Ｇの構成が、上述した第１実施形態の旋回駆動手段１４とは異なる。すなわち、本実施形態に係る旋回駆動手段１４Ｇは、フレーム７の一部に固定された旋回用モータ１６Ｇと、該旋回用モータ１６Ｇの駆動軸１６ａＧの先端部に取り付けられ、該駆動軸１６ａＧと一体に回転する円板４１と、該円板４１の表面の一部と第２リンクバー部材１２の一部とを連結するクランクバー部材４２とを備えている。

この旋回駆動手段１４Ｇでは、旋回用モータ１６Ｇの駆動に伴って円板４１が回転し、この円板４１の回転運動がクランクバー部材４２を介して第２リンクバー部材１２に伝達され、該第２リンクバー部材１２が第２固定支点１２ｂを中心にして旋回される。これにより、検査対象物２の観察中心点２ａおよびＸ線画像検出手段６の検出中心点６ａは、Ｘ線発生手段５のＸ線発生点５ａを中心にして同期的に旋回される。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１Ｇでは、Ｘ線発生点５ａと、観察中心点２ａと、検出中心点６ａとを同一直線上に位置させながら、Ｘ線発生点５ａを中心にして、観察中心点２ａおよび検出中心点６ａを同期的に旋回させることができるクランク機構を備えたことにより、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第２〜第８実施形態で説明した旋回駆動手段１４Ａ〜１４Ｇは、左右両方の第２リンクバー部材１２，１２に対して設けられていても良いが、左右いずれかの第２リンクバー部材１２に対してのみ設けられていても、同様の効果を得ることができる。

また、第２ないし第８実施形態では説明を簡略化するために省略したが、これらの実施形態に係るＸ線検査装置１Ａ〜１Ｇにおいても、第１実施形態で説明したような拡大率変更手段１９を設けて、拡大率を変更することは可能である。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の要部概略構成を示す要部正面図である。本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。図２のＸ線検査装置の検査角度を変更した状態を示す説明図である。本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第３実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第３実施形態に係るＸ線検査装置の変形例の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第４実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第５実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第６実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第７実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。本発明の第８実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す要部側面図である。

符号の説明

１，１Ａ〜１Ｇ・・・Ｘ線検査装置
２・・・検査対象物
２ａ・・・観察中心点
３・・・回転テーブル
４・・・ベース部材
５・・・Ｘ線発生手段
５ａ・・・Ｘ線発生点
６・・・Ｘ線画像検出手段
６ａ・・・検出中心点
７・・・フレーム
８・・・Ｙ軸ステージ
９・・・Ｘ軸ステージ
１０・・・鉛直方向位置調整手段
１１・・・第１リンクバー部材
１１ａ・・・第１可動支点（連結ピン）
１１ｂ・・・第１固定支点（連結ピン）
１２，１２Ｄ・・・第２リンクバー部材
１２ａ・・・第２可動支点（連結ピン）
１２ｂ，１２ｂＢ，１２ｂＤ・・・第２固定支点（連結ピン）
１３・・・支持バー部材
１４，１４Ａ〜１４Ｇ・・・旋回駆動手段
１５・・・連結部材
１６，１６Ａ〜１６Ｇ・・・旋回用モータ
１６ａ，１６ａＢ，１６ａＤ〜１６ａＧ・・・駆動軸
１６ｂ・・・スプロケット
１６ｃ・・・係合部
１７・・・旋回用ガイド台
１７ａ・・・チェーン
１７ｂ・・・ガイド
１８・・・直動軸受
１９・・・拡大率変更手段
２０・・・線状部材
２１・・・滑車
２２・・・捲回部
２３・・・捲回用モータ
２４・・・固定台
２５Ａ，２５Ｃ・・・ねじ軸
２６Ａ，２６Ｃ・・・ナット
２７・・・係合孔
２８・・・ウォーム
２９・・・セクタギヤ
３０・・・連結ピン
３１・・・ナットガイド部材
３２・・・第３リンクバー部材
３３・・・バランサ部材
３４・・・カム板
３５・・・カムローラ
３６・・・第１ローラ
３７・・・第２ローラ
３８・・・ベルト
３９・・・第１ベルト連結部
４０・・・第２ベルト連結部
４１・・・円板
４２・・・クランクバー部材

Claims

Ｘ線を用いて検査対象物を透視することで、該検査対象物を検査するＸ線検査装置であって、
前記検査対象物が載置されるテーブルを有するベース部材と、
前記テーブル上に載置された検査対象物に対してＸ線を放射するＸ線発生点を有するＸ線発生手段と、
前記Ｘ線発生点から放射され、前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線画像検出手段と、
前記ベース部材の前方両側に左右対称の位置関係で配され、一端部に設けられた第１可動支点を介して前記ベース部材を回動自在に支持するとともに、他端部に設けられた第１固定支点を介してフレームに回動自在に固定される第１リンクバー部材と、
前記ベース部材の後方両側に左右対称の位置関係で配され、一端部に設けられた支持バー部材を介して前記Ｘ線発生点と前記検査対象物の観察中心点との延長線上に配された前記Ｘ線画像検出手段を支持するとともに、中間部に設けられた第２可動支点を介して前記ベース部材を回動自在に支持し、他端部に設けられた第２固定支点を介して前記フレームに回動自在に固定される第２リンクバー部材と、
前記観察中心点が前記第２可動支点と同一の鉛直方向位置に配されるように前記テーブルの鉛直方向位置を調整する鉛直方向位置調整手段と、
前記第１リンクバー部材および前記第２リンクバー部材によって揺動可能に支持された前記ベース部材を揺動させる旋回駆動手段とを備え、
前記Ｘ線発生点は、前記第２リンクバー部材のそれぞれの前記第２固定支点を結ぶ直線上に配され、
前記第１可動支点および前記第２可動支点は、前記ベース部材および前記テーブルを水平状態に保つことができる位置で固定され、かつ、
前記観察中心点および前記Ｘ線画像検出手段は、前記旋回駆動手段の作動によって前記Ｘ線発生点を中心に同期的に旋回されることを特徴とするＸ線検査装置。
前記第１リンクバー部材の前記第１可動支点および前記第２リンクバー部材の前記第２可動支点は、各部材の長手方向に沿って設けられた直動軸受を介して支持され、かつ、
前記観察中心点は、前記ベース部材に連結された拡大率変更手段の作動によって、前記Ｘ線発生点との距離を変更可能である請求項１に記載のＸ線検査装置。
前記拡大率変更手段は、先端部が前記ベース部材の左右両側の少なくとも２点に固定された可撓性を有する線状部材と、該線状部材の各固定点の上方に配された滑車と、該滑車を介して接続される前記線状部材の基端が固定された捲回部と、該捲回部に回転動力を付与する捲回用モータとを備えている請求項２に記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記支持バー部材に連結された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転するスプロケットと、前記第２リンクバー部材の長手方向における前記Ｘ線発生点から前記スプロケットまでの距離を半径とするアーク状の曲面を有し、該曲面に前記スプロケットと噛合するチェーンが敷設された旋回用ガイド台とを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに取り付けられた固定台と、該固定台に回動自在に支持された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、該ナットに穿設された係合孔とを備え、かつ、
前記ナットは、前記第２リンクバー部材に前記係合孔を介して摺動自在に取り付けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するウォームと、前記第２固定支点を介して回動自在に支持され、外周面に前記ウォームに噛合する外歯ギヤが形成されたセクタギヤと、前記第２リンクバー部材と前記セクタギヤとを回動自在に連結する連結ピンとを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられされ、該駆動軸と一体に回転する歯車と、前記第２固定支点を介して回動自在に支持され、外周面に前記歯車に噛合する外歯ギヤが形成されたセクタギヤと、前記第２リンクバー部材と前記セクタギヤとを回動自在に連結する連結ピンとを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸に連結され、該駆動軸と一体に回転するねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、該ナットを前記ねじ軸の軸方向に沿って摺動自在に支持するナットガイド部材と、前記ナットと前記第２リンクバー部材の一部とを連結する第３リンクバー部材とを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記第２リンクバー部材は、前記第２固定支点の一端側が延設され、その延設された一端にバランサ部材を有し、かつ、
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸と前記第２固定支点とを直接連結するとともに、前記第２固定支点を前記第２リンクバー部材に嵌合固定するモータ駆動軸直結手段とを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転するカム板と、該カム板の外縁に接触するように第２リンクバー部材に回動自在に取り付けられたカムローラとを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転する第１ローラと、該第１ローラに対して前記第１リンクバー部材および前記第２リンクバー部材を挟んで反対側に配され、前記フレームに回動自在に支持された第２ローラと、前記第１ローラおよび前記第２ローラに捲回されたベルトと、前記第１リンクバー部材を前記ベルトに連結する第１ベルト連結部と、前記第２リンクバー部材を前記ベルトに固定する第２ベルト連結部とを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記旋回駆動手段は、前記旋回駆動手段は、前記フレームに固定された旋回用モータと、該旋回用モータの駆動軸の先端部に取り付けられ、該駆動軸と一体に回転する円板と、該円板の表面の一部と前記第２リンクバー部材の一部とを連結するクランクバー部材とを備えている請求項１ないし３のいずれかに記載のＸ線検査装置。