JP6571963B2 - 内面検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、穴の内面の状態を検査する内面検査装置に関する。

電気機器や自動車など種々の装置には、筒状の部材や、筒状の穴部を有する部材を有するものがある。このような形状の部材は、内部に流体を通すパイプや、他の部材と嵌合する部位となる。このため、筒状の内面に、亀裂や気泡などの欠陥を有していないことや、成型精度の誤差が小さいことが求められる。例えば、自動車のエンジンに用いられるシリンダでは、円筒状の内面が高精度に仕上げられている必要がある。

そのため、従来、筒状の部材や部材の穴部について、穴の内面の欠陥の有無を検査するために、内面検査装置が用いられていた。従来の内面検査装置については、例えば、特開２００９−６９３７４号公報に記載されている。
特開２００９−６９３７４号公報

特開２００９−６９３７４号公報に記載の従来の内面検査装置は、反射部である斜面を先端に有する円柱体を有する。円柱体の基端側から照明光を入射しつつ、円柱体の先端を穴の内部へ配置することにより、円柱体の基端側において穴の内面形状を映像として可視化し、穴の内面に欠陥があるか否かを判断する。

特開２００９−６９３７４号公報に記載の内面検査装置では、穴の内面を照らすための照明として、軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を入射する、リング照明を用いている。このようなリング照明では円柱体への入射角度に一定の幅があるため、欠陥の凹凸が小さい場合、凹凸周辺において輝度の変化が生じにくい。このため、リング照明では凹凸の小さい欠陥が検出しにくい。

本発明の目的は、内面検査装置において、様々な種類の欠陥の検出精度を向上できる技術を提供することを目的とする。

本願の例示的な第１発明は、基端から先端へ軸方向に延びるロッドレンズを備え、少なくとも前記先端を被検査物の穴の内部に配置して、前記穴をなす前記被検査物の内面の状態を検査する内面検査装置であって、前記先端側に反射部を有する、軸方向に延びる柱状の前記ロッドレンズと、前記ロッドレンズの前記基端側に配置され、軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を前記ロッドレンズに入射するリング照明と、前記ロッドレンズの前記基端側に配置され、軸方向に対して略平行な光を前記ロッドレンズに入射する同軸照明と、前記ロッドレンズの前記基端側に配置され、前記反射部からの光を撮像する撮像手段と、前記リング照明および前記同軸照明を制御する照明制御部と、を有し、前記反射部は、径方向外側から入射した光を前記基端側へ反射し、前記照明制御部は、光量設定値に従って、前記リング照明および前記同軸照明の少なくとも一方の光量を複数段階に調節可能である。

本願の例示的な第２発明は、径方向外側から入射した光を基端側へ反射する反射部を先端側に有し、基端から先端へ軸方向に延びる柱状のロッドレンズを備えた内面検査装置を用いた内面検査方法であって、ａ）前記内面検査装置の少なくとも前記先端を被検査物の穴の内部に配置する工程と、ｂ）前記ロッドレンズの前記基端側に、リング照明から軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を入射し、かつ、同軸照明から軸方向に対して略平行な光とを入射しつつ、前記ロッドレンズの前記基端側において取得される前記反射部の径方向外側の映像に基づいて、前記穴をなす前記被検査物の内面の状態を検査する工程と、ｃ）遅くとも前記工程ｂ）より前に、検査時の前記リング照明の光量および前記同軸照明の光量を表す光量設定値を設定する工程を有する。

本願の例示的な第１発明および第２発明によれば、様々な種類の欠陥の検出精度を向上できる。

図１は、第１実施形態に係る内面検査装置の概略図である。 図２は、第１実施形態に係る装置本体の断面図である。 図３は、第１実施形態に係る内面検査装置の制御系統を示したブロック図である。 図４は、内面検査装置における検査工程を示したフローチャートである。 図５は、内面検査装置における設定工程を示したフローチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本願では、ロッドレンズの中心軸と平行な方向を「軸方向」、中心軸に直交する方向を「径方向」、中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．内面検査装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る内面検査装置１の斜視図である。図２は、装置本体２０の断面図である。図１に示すように、内面検査装置１は、装置本体２０、操作部３０、ステージ４０、および制御部５０を有する。

内面検査装置１は、後述するロッドレンズ２１の少なくとも先端を被検査物８の穴８１の内部に配置して、穴８１をなす被検査物８の内面８１０の状態を検査する装置である。内面検査装置１は、例えば、電気機器や自動車などの種々の装置を構成する、筒状の部材の内面や、部材の有する穴部の内面を検査する。

図１および図２に示すように、装置本体２０は、ロッドレンズ２１、リング照明２２、同軸照明２３、撮像手段２４およびケーシング２５を有する。ロッドレンズ２１、リング照明２２、同軸照明２３および撮像手段２４はそれぞれ、ケーシング２５に固定されている。

ロッドレンズ２１は、中心軸９に沿って軸方向に延びる、円柱状のレンズである。以下では、ロッドレンズ２１の両端のうち、ケーシング２５に固定される端部を「基端」と称し、穴８１の内部に配置される端部を「先端」と称する。本実施形態のロッドレンズ２１は、ガラスにより形成される。なお、ロッドレンズ２１は、光透過性の高い材料であれば、樹脂などの他の材料により形成されていてもよい。

ロッドレンズ２１は、その先端側端面から基端側に向かって凹む凹部２１１を有する。凹部２１１は、基端側から先端側に向けて径が拡がる円錐形状に形成されている。凹部２１１を構成するロッドレンズ２１の表面は研磨されており、当該表面は反射部２１２を構成する。反射部２１２は、径方向外側から入射した光を基端側へ反射するとともに、基端側から入射した光を径方向外側へと反射する。

なお、反射部２１２の円錐形状の母線は、中心軸９に対して４５度である。これにより、径方向外側から中心軸９に向かって入射した光は、反射部２１２において、中心軸９に沿って先端側から基端側へと反射し、ロッドレンズ２１の外周面で反射することなくロッドレンズ２１の基端側端部へと向かう。

また、本実施形態では、凹部２１１を構成するロッドレンズ２１の表面、すなわち、反射部２１２には、鏡面加工が施されている。これにより、反射部２１２における反射率を向上できる。また、反射部２１２は、ロッドレンズ２１の最も先端側に配置されている。これにより、被検査物の穴が軸方向に長い場合であっても、奥の方まで検査をすることができる。

ロッドレンズ２１の基端側の端部は、平面状に研磨された基端面２１３となっている。基端面２１３は、中心軸９に対して垂直に配置される。基端面２１３を含むロッドレンズ２１の基端側の端部は、ケーシング２５内に配置される。これにより、外部からの光が基端面２１３からロッドレンズ２１へと入射するのが抑制される。

リング照明２２は、軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を、ロッドレンズ２１に入射する照明装置である。リング照明２２は、ロッドレンズ２１の基端側に配置される。リング照明２２は軸方向に見てその中央に、軸方向に貫通する開口部２２１を有する。リング照明２２は、開口部２２１の中心と、中心軸９とが略一致する位置に配置される。そして、リング照明２２は、軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を、基端面２１３に向かって照射する。ここで、「所定の角度」とは、５度以上９０度未満の範囲のうち、一定の範囲を示すものとする。

リング照明２２から照射された光の少なくとも一部は、図２中破線で示すように、基端面２１３からロッドレンズ２１へ入射し、ロッドレンズ２１の外周面で反射しつつ先端側へ向かって進み、反射部２１２により径方向外側へと反射する。これにより、リング照明２２から照射された光の一部は、反射部２１２の径方向外側へ向かい、被検査物８の穴８１の内面８１０を照射する。

同軸照明２３は、軸方向に対して略平行な光をロッドレンズ２１に入射する照明装置である。同軸照明２３は、ロッドレンズ２１の基端側に配置される。同軸照明２３は、ハーフミラー２３１と、光源２３２とを有する。ハーフミラー２３１は、ロッドレンズ２１と軸方向に重なる位置に配置される、ビームスプリッタである。ハーフミラー２３１の反射面は、軸方向に対して４５度の角度に配置される。光源２３２は、ハーフミラー２３１の径方向外側からハーフミラー２３１へ向けて光を出射する。

当該構成により、光源２３２から照射された光は、ハーフミラー２３１の反射面で軸方向先端側へと反射する。これにより、光源２３２から照射された光は、軸方向に対して略平行な光となって、基端面２１３に向かって進む。ここで、「軸方向に対して略平行」とは、中心軸９に対してなす角が５度未満であるものとする。

同軸照明２３から照射された光の少なくとも一部は、図２中二点鎖線で示すように、リング照明２２の開口部２２１を通って、基端面２１３からロッドレンズ２１へ入射し、ロッドレンズ２１内を先端側へ向かって進み、反射部２１２により径方向外側かつ軸方向に対して略垂直な方向へと反射する。これにより、同軸照明２３から照射された光の一部は、反射部２１２の径方向外側へ向かい、被検査物８の穴８１の内面８１０を照射する。

撮像手段２４は、レンズ２４１を有するＣＣＤカメラである。撮像手段２４は、ロッドレンズ２１の基端側に配置され、反射部２１２からの軸方向の光を撮像する。本実施形態では、撮像手段２４のレンズ２４１は、リング照明２２の開口部２２１および同軸照明２３のハーフミラー２３１に対して、ロッドレンズ２１とは反対側に配置される。すなわち、レンズ２４１は、開口部２２１およびハーフミラー２３１を介してロッドレンズ２１の基端面２１３と軸方向に対向する。これにより、撮像手段２４は、ロッドレンズ２１の反射部２１２に映った反射部２１２の径方向外側の映像を、基端面２１３、開口部２２１およびハーフミラー２３１を介して撮像できる。

操作部３０は、モニタ３１および入力部３２を有する。モニタ３１は、内面検査装置１の各処理に関わる種々の情報（例えば、載置台４１の位置情報、撮像データＳ２４、光量設定値Ｓ５０等）を表示するための部位である。モニタ３１には、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置が用いられる。

入力部３２は、制御部５０に対して種々の指令を入力するための部位である。内面検査装置１の作業者は、モニタ３１を確認しながら、入力部３２を操作することができる。入力部３２には、例えば、キーボードやマウスが用いられる。

なお、操作部３０として、タッチパネル式のディスプレイ等の、モニタ３１と入力部３２とが一体となった装置が用いられてもよい。

ステージ４０は、載置台４１およびステージ駆動部４２を有する。載置台４１には、装置本体２０が載置される。ステージ駆動部４２は、例えば、内部にモータを有する載置台４１の移動機構である。ステージ駆動部４２は、載置台４１のｘ軸方向（装置本体２０の軸方向であり、水平方向）、ｙ軸方向（ｘ軸方向と直交する水平方向）、およびｚ軸方向（ｘ軸方向およびｙ軸方向と直交する鉛直方向）の位置を移動させる。

本実施形態では、作業者が入力部３２を介して制御部５０の後述する位置調節部５１に指令を入力することにより、位置調節部５１からステージ駆動部４２に位置調節指令Ｓ５１が入力される。これにより、ステージ駆動部４２は、位置調節指令Ｓ５１に従って載置台４１の各方向の位置を調節する。なお、位置調節部５１が、例えば、位置検知センサ（図示せず）からの信号等に基づいて載置台４１の各方向の目標位置を算出し、位置調節指令Ｓ５１を出力してもよい。

図３は、内面検査装置１の制御系統を示したブロック図である。図１および図３に示すように、制御部５０は、装置本体２０、操作部３０およびステージ４０の各部と電気的に接続されている。本実施形態の制御部５０は、パーソナルコンピュータにより構成される。図３中に概念的に示したように、制御部５０は、位置調節部５１と、照明制御部５２と、欠陥検出部５３と、欠陥記憶部５４と、サンプル記憶部５５と、光量設定値決定部５６と、設定値記憶部５７を有する。これらの各部５１〜５７の機能は、制御部５０としてのコンピュータが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、実現される。

位置調節部５１は、ステージ駆動部４２に載置台４１の位置を所望の位置に配置させるために、ステージ駆動部４２に位置調節指令Ｓ５１を出力する。位置調節部５１は、入力部３２から移動指令Ｓ３２が入力されると、移動指令Ｓ３２に従って、載置台４１の位置を調節する。また、位置調節部５１は、検査工程中、反射部２１２を順次ｘ軸方向に移動させるように、載置台４１の位置を調節する。

照明制御部５２は、リング照明２２および同軸照明２３を制御する。具体的には、照明制御部５２は、後述する光量設定値Ｓ５０に従って、リング照明２２および同軸照明２３のオンオフを制御するとともに、リング照明２２の光量を複数段階に調節する。なお、本実施形態の照明制御部５２は、リング照明２２の光量を複数段階に調節できるが、同軸照明２３の光量はオンの場合１段階のみである。ただし、本発明では、リング照明の光量を１段階のみとし、同軸照明の光量を複数段階に調節できるようにしてもよい。あるいは、リング照明の光量と同軸照明の光量との双方を複数段階に調節できるようにしてもよい。

欠陥検出部５３には、撮像手段２４から、撮像した撮像データＳ２４が入力される。欠陥検出部５３は、撮像手段２４が撮影した映像である撮像データＳ２４を解析し、被検査物８の内面８１０における欠陥位置データＳ５３を検出する。

検査工程においては、欠陥検出部５３は撮像データＳ２４および欠陥位置データＳ５３を操作部３０のモニタ３１へ出力する。これにより、モニタ３１は、撮像手段２４が撮像した撮像データＳ２４と、欠陥検出部５３が検出した欠陥位置データＳ５３とを表示する。

また、後述する設定工程においては、欠陥検出部５３は、検出結果である欠陥位置データＳ５３を欠陥記憶部５４へ出力する。なお、設定工程においても、欠陥検出部５３が撮像データＳ２４および欠陥位置データＳ５３を操作部３０のモニタ３１へ出力してもよい。

欠陥記憶部５４は、光量設定値Ｓ５０と、当該光量設定値Ｓ５０における欠陥位置データＳ５３とを組にした検出データＳ５４を記憶する。本実施形態の欠陥記憶部５４には、複数組の検出データＳ５４が記憶される。

サンプル記憶部５５は、予め用意されたサンプル被検査物の欠陥位置を示すサンプルデータＳ５５を記憶する。

光量設定値決定部５６は、欠陥記憶部５４に記憶された検出データＳ５４と、サンプル記憶部５５に記憶されたサンプルデータＳ５５とを比較して、光量設定値Ｓ５０を決定する。そして、光量設定値決定部５６は、決定した光量設定値Ｓ５０を設定値記憶部５７へ出力する。

本実施形態において、光量設定値Ｓ５０は、各照明２２，２３について最大光量に対する割合をパーセントで示したものである。このため、例えば、リング照明２２の光量が最大光量の５０％であり、同軸照明２３の光量が最大光量の１００％（すなわち、単なるオン）である場合、光量設定値Ｓ５０［５０％，１００％］となる。

設定値記憶部５７には、光量設定値Ｓ５０が記憶される。光量設定値Ｓ５０は、光量設定値決定部５６から光量設定値Ｓ５０が入力された場合や、入力部３２に作業者が光量設定値Ｓ５０を入力した場合に、書き換えられる。検査工程においては、設定値記憶部５７に記憶された光量設定値Ｓ５０に従って、照明制御部５２がリング照明２２の光量を調節する。

上記のように、この内面検査装置１では、検査対象である被検査物８の内面８１０を照らすための照明として、リング照明２２と同軸照明２３との２種類の照明を用いている。

リング照明２２は、ロッドレンズ２１の基端面２１３に対して、径方向外側から径方向内側に向かう方向に光を照射する。すなわち、リング照明２２を駆動させると、ロッドレンズ２１には、軸方向に所定の角度を有するリング状の光が入射される。被検査物８の内面８１０を照らすための照明としてリング照明２２のみを用いた場合、ロッドレンズ２１への入射角度に一定の幅がある。この場合、内面８１０が様々な角度を含む光で照らされるため、内面８１０に形成された欠陥の凹凸が小さい場合、当該欠陥の周辺において輝度の変化が生じにくい。したがって、リング照明２２のみでは、凹凸の小さい欠陥が検出しにくい。

一方、同軸照明２３は、ロッドレンズ２１の基端面に対して、中心軸９に略平行な光を照射する。すなわち、同軸照明２３を駆動させると、ロッドレンズ２１には、軸方向に略平行な光が入射される。したがって、被検査物８の内面８１０が、中心軸９と略垂直な光により照らされる。被検査物８の内面８１０を照らすための照明として同軸照明２３のみを用いた場合、ロッドレンズ２１への入射角度にはほとんど幅がない。この場合、内面８１０が一定の方向を向く光のみで照らされるため、内面８１０に形成された欠陥の凹凸が小さい場合であっても、当該欠陥の周辺において輝度の変化が生じやすい。したがって、同軸照明２３のみであっても、凹凸の小さい欠陥は検出しやすい。

しかしながら、同軸照明２３のみを用いた場合、内面８１０に凹凸のない洗浄痕が付着している場合にも、当該洗浄痕の周辺において輝度の変化が生じる場合がある。そのため、同軸照明２３のみを用いた場合、洗浄痕などの凹凸のない汚れを、凹凸のある欠陥と見間違える可能性がある。

この内面検査装置１では、リング照明２２と同軸照明２３との両方を同時に用いることにより、上記のような検出もれや誤検出が生じるのが抑制される。特に、この内面検査装置１では、リング照明２２と同軸照明２３の少なくとも一方の光量を複数段階に調節可能である。これにより、リング照明２２と同軸照明２３との光量の割合を調節できる。すなわち、この内面検査装置１では、適切な指向性を有する照明を用いて内面検査を行うことができる。したがって、小さな凹凸を検出でき、かつ、誤認識の少ない内面検査を行うことができる。その結果、様々な種類の欠陥の検出精度を向上できる。

＜１−２．検査工程について＞
次に、図４を参照しながら、内面検査装置１を用いた検査工程について説明する。図４は、内面検査装置１における検査工程の流れを示したフローチャートである。

被検査物８の内面８１０を検査するときには、まず、被検査物８を内面検査装置１にセットする（ステップＳＴ１０１）。次に、作業者が入力部３２を操作して制御部５０の位置調節部５１に移動指令Ｓ３２を入力する。これにより、ステージ駆動部４２が載置台４１のｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向の位置を調節し、装置本体２０と被検査物８の穴８１の位置合わせを行う（ステップＳＴ１０２）。このとき、装置本体２０の中心軸９と、穴８１の中心軸８０とを一致させる。また、装置本体２０の反射部２１２を、穴８１の入り口付近に配置させる。

次に、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ１０３）。このとき、リング照明２２および同軸照明２３を駆動させて穴８１の内面８１０に反射部２１２を介して光を照射し、当該内面８１０の映像を反射部２１２を介して撮像手段２４が撮像する。装置本体２０の先端に備えられた反射部２１２を穴８１の入り口から奥または奥から入り口へと移動させつつ、穴８１の内面８１０の映像を撮像することにより、ｘ軸方向の位置ごとの当該内面８１０の映像が、撮像データＳ２４として欠陥検出部５３に入力される。

ステップＳＴ１０３において、リング照明２２および同軸照明２３の制御は、光量設定値Ｓ５０に従って、制御部５０の照明制御部５２が行う。すなわち、照明制御部５２は、ステップＳＴ１０３の開始前にリング照明２２および同軸照明２３をオフからオンに切り替えるとともに、リング照明２２の光量を調節する。この検査工程において用いられる光量設定値Ｓ５０は、後述する設定工程や、その他の方法により予め設定されたものである。

続いて、制御部５０の欠陥検出部５３は、入力された撮像データＳ２４を解析し、被検査物８の穴８１の内面８１０における欠陥位置を検出し、欠陥位置データＳ５３を算出するとともに、欠陥の有無の判定を行う（ステップＳＴ１０４）。そして、モニタ３１に、ステップＳＴ１０３において取得した撮像データＳ２４と、欠陥位置データＳ５３と、欠陥の有無の判定結果とを表示する。

なお、欠陥の有無の判定は、欠陥検出部５３が行わず、作業者が行ってもよい。例えば、モニタ３１に表示された撮像データＳ２４および欠陥位置データＳ５３を作業者が視認することにより、作業者が欠陥の有無の判定を行ってもよい。また、制御部５０が撮像データＳ２４に対して欠陥位置の特定等の解析を行わず、モニタ３１に表示された撮像データＳ２４のみを作業者が視認することにより、作業者が欠陥の有無の判定を行ってもよい。

このように、ステップＳＴ１０３〜ステップＳＴ１０４は、ロッドレンズ２１の基端側にリング照明２２および同軸照明２３から光を入射しつつ、ロッドレンズ２１の基端側において取得される反射部２１２の径方向外側の映像に基づいて、被検査物８の内面８１０の状態を検査する検査工程である。遅くともこの検査工程より前に、すなわち、ステップＳＴ１０３より前に、ステップＳＴ１０３における検査時の光量設定値Ｓ５０を設定しておく必要がある。

欠陥の有無の判定後、被検査物８が内面検査装置１から取り外される（ステップＳＴ１０５）。

＜１−３．設定工程について＞
続いて、図５を参照しながら、内面検査装置１を用いた光量設定値Ｓ５０の設定工程の一例について説明する。図５は、内面検査装置１における光量設定値Ｓ５０の設定工程の流れを示したフローチャートである。

まず、欠陥の位置が既知のサンプル被検査物を内面検査装置１にセットする（ステップＳＴ２０１）。次に、検査工程のステップＳＴ１０１と同様に、装置本体２０とサンプル被検査物の穴の位置合わせを行う（ステップＳＴ２０２）。このとき、装置本体２０の中心軸９と、サンプル被検査物の穴の中心軸とを一致させる。また、装置本体の反射部２１２を、サンプル被検査物の穴の入り口付近に配置させる。

次に、制御部５０の照明制御部５２は、リング照明２２の光量を０％、同軸照明２３の光量を１００％となるように駆動させる。そして、この照明状態を維持しつつ、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ２０３）。

このように、ステップＳＴ２０３では、サンプル被検査物の穴の内部に反射部２１２を配置した状態で、光量設定値Ｓ５０が所定の［０％，１００％］における反射部２１２の径方向外側の映像の撮像データＳ２４を取得する。

続いて、照明制御部５２は、リング照明２２の光量を２５％、同軸照明２３の光量を１００％となるように駆動させる。そして、この照明状態を維持しつつ、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ２０４）。

このように、ステップＳＴ２０４では、サンプル被検査物の穴の内部に反射部２１２を配置した状態で、光量設定値Ｓ５０がステップＳＴ２０４とは異なる所定の［２５％，１００％］における反射部２１２の径方向外側の映像の撮像データＳ２４を取得する。

続いて、照明制御部５２は、リング照明２２の光量を５０％、同軸照明２３の光量を１００％となるように駆動させる。そして、この照明状態を維持しつつ、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ２０５）。

さらに、照明制御部５２は、リング照明２２の光量を７５％、同軸照明２３の光量を１００％となるように駆動させる。そして、この照明状態を維持しつつ、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ２０６）。

そして、照明制御部５２は、リング照明２２の光量を１００％、同軸照明２３の光量を１００％となるように駆動させる。そして、この照明状態を維持しつつ、制御部５０は、位置調節部５１によりステージ駆動部４２を駆動させて、装置本体２０をｘ軸方向に移動させつつ、撮像手段２４による撮像データＳ２４の取得を行う（ステップＳＴ２０７）。

このように、ステップＳＴ２０３〜ステップＳＴ２０７では、サンプル被検査物の穴の内部に反射部２１２を配置した状態で、リング照明２２の光量を段階的に変化させつつ、ロッドレンズ２１の基端側において取得される反射部２１２の径方向外側の映像を撮像データＳ２４として取得する。

その後、欠陥検出部５３は、ステップＳＴ２０３〜ステップＳＴ２０７において取得した各撮像データＳ２４を解析し、各撮像データＳ２４について欠陥位置を検出した欠陥位置データＳ５３を算出する（ステップＳＴ２０８）。そして、欠陥検出部５３は、各撮像データＳ２４に対応する光量設定値Ｓ５０と、欠陥位置データＳ５３とを欠陥記憶部５４に出力する。これにより、欠陥記憶部５４は、各撮像データＳ２４に対応する光量設定値Ｓ５０と欠陥位置データＳ５３とを組にした検出データＳ５４を記憶する。

そして、光量設定値決定部５６は、欠陥検出部５３に記憶された検出データＳ５４と、サンプル記憶部５５に記憶されたサンプルデータＳ５５とを比較して、適切な光量設定値Ｓ５０を決定する（ステップＳＴ２０９）。具体的には、光量設定値決定部５６は、例えば、サンプルデータＳ５５と最も一致する欠陥位置データＳ５３と組となる光量設定値Ｓ５０を、適切な光量設定値Ｓ５０として決定する。なお、光量設定値決定部５６は、各欠陥位置データＳ５３との一致率を基準として、何らかの計算に基づいて光量設定値Ｓ５０を算出するものであってもよい。

光量設定値決定部５６が決定した光量設定値Ｓ５０は、設定値記憶部５７に記憶される。その後、サンプル被検査物が内面検査装置１から取り外される（ステップＳＴ２１０）。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、ロッドレンズの反射部に鏡面加工が施されていたが、本発明はこの限りではない。反射部が、径方向外側から入射した光を一定以上の反射率（例えば、６０％）で反射すれば、鏡面加工が施されていなくてもよい。

上記の実施形態では同軸照明の光量を一定とし、リング照明の光量を変化させつつ撮像した映像に基づいて、光量設定値が決定された。しかしながら、本発明では、リング照明の光量を一定とし、リング照明の光量を変化させつつ撮像した映像に基づいて、光量設定値が決定されてもよい。また、本発明では、リング照明の光量および同軸照明の光量の双方を変化させつつ撮像した映像に基づいて、光量設定値が決定されてもよい。

また、上記の実施形態では、サンプル被検査物の穴の内部に反射部を配置した状態で、撮像した映像に基づいて、光量設定値が決定された。しかしながら、本発明では、検査を行う対象である被検査物の穴の内部に反射部を配置した状態でリング照明および同軸照明の少なくとも一方の光量を変化させつつ撮像した映像に基づいて、光量設定値が決定されてもよい。

また、上記の実施形態では、撮像した映像に基づいて、制御部の光量設定値決定部が光量設定値を決定した。しかしながら、本発明では、撮像した映像に基づいて、作業者が光量設定値を決定してもよい。その際、作業者は、モニタに表示された撮像データを確認しながら、入力部を操作して、制御部内の設定値記憶部に、光量設定値を入力すればよい。

その他、内面検査装置の細部の形状については、本願の各図面と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、内面検査装置に利用できる。

１ 内面検査装置
８ 被検査物
２０ 装置本体
２１ ロッドレンズ
２２ リング照明
２３ 同軸照明
２４ 撮像手段
３１ モニタ
３２ 入力部
５０ 制御部
５１ 位置調節部
５２ 照明制御部
５３ 欠陥検出部
５４ 欠陥記憶部
５５ サンプル記憶部
５６ 光量設定値決定部
５７ 設定値記憶部
８１ 穴
２１２ 反射部
２１３ 基端面
８１０ 内面
Ｓ２４ 撮像データ
Ｓ３２ 移動指令
Ｓ５１ 位置調節指令
Ｓ５０ 光量設定値
Ｓ５３ 欠陥位置データ
Ｓ５４ 検出データ
Ｓ５５ サンプルデータ

Claims (1)

1. 基端から先端へ軸方向に延びるロッドレンズを備え、少なくとも前記先端を被検査物の穴の内部に配置して、前記穴をなす前記被検査物の内面の状態を検査する内面検査装置であって、 前記ロッドレンズは、柱状であって、前記先端側に反射部を有し、 前記ロッドレンズの前記端側に配置され、軸方向に対して所定の角度を有するリング状の光を前記ロッドレンズの前記基端側に入射するリング照明と、 前記ロッドレンズの前記基端側に配置され、軸方向に対して略平行な光を前記リング照明の開口部を通り前記ロッドレンズの前記基端側に向けて入射する同軸照明と、 前記ロッドレンズの前記基端側に配置され、前記反射部からの光を撮像する撮像手段と 前記リング照明および前記同軸照明を制御する照明制御部と、前記ロッドレンズの基端側を固定すると共に、前記リング照明および前記同軸照明とを固定したケーシングと、を有し、 前記反射部は、径方向外側から入射した光を前記基端側へ反射し、 前記照明制御部は、光量設定値に従って、前記リング照明および前記同軸照明の少なくとも一方の光量を複数段階に調節可能である、内面検査装置。
   
   
   
   
   
   以上
   

Images