(57)【要約】【課題】被検査物を効率よく検査可能な検査装置及び方法を提供する。【解決手段】検査装置は、歯車を軸周りに回転させる回転機構と、歯車の回転に伴って歯車の歯の先端部が描く移動軌跡を先端軌跡とし、先端軌跡に接する平面を接触平面としたときに、接触平面内に複数の撮像素子が配列され、接触平面と先端軌跡とが接する接触部分を含むライン状の範囲を撮影するラインカメラと、ラインカメラ及び回転機構を制御し、被検査物を回転させながらラインカメラで連続して撮影を行う、連続撮影を実行する制御部と、連続撮影により得られた複数のライン状の画像を結合して結合画像を生成する結合画像生成部と、結像画像を解析して、凸条の先端部の形状が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する形状判定部とを備えている。【選択図】図１
2018036172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状または円筒状の本体部と前記本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物を支持し、前記本体部の軸を中心に回転させる回転機構と、
前記被検査物の回転に伴って前記凸条の先端部が描く円筒状の移動軌跡を先端軌跡とし、前記先端軌跡に接する平面を接触平面としたときに、
前記接触平面内に複数の撮像素子が配列され、前記接触平面と前記先端軌跡とが接する接触部分を含むライン状の範囲を撮影するラインカメラと、
前記ラインカメラ及び前記回転機構を制御する制御部であり、前記被検査物を回転させながら前記ラインカメラで連続して撮影を行う、連続撮影を実行する制御部と、
前記連続撮影により得られた複数のライン状の画像を結合して結合画像を生成する結合画像生成部と、
前記結像画像を解析して、前記凸条の先端部の形状が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する形状判定部と、
を備えた検査装置。
【請求項２】
前記ラインカメラにより撮影された複数のライン状の画像の少なくとも１つには、前記凸条が前記ラインカメラの撮影範囲に存在することにより前記凸条が前記ラインカメラの撮影範囲に存在しない明領域よりも画像輝度の低い暗領域が存在する請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記ラインカメラを移動させることにより、撮影位置または撮影角度を変更するラインカメラ移動機構を備えた請求項２記載の検査装置。
【請求項４】
前記結合画像を解析し、前記明領域と前記暗領域の比率である明暗比を算出する算出部を備え、
前記ラインカメラ移動機構は、前記ラインカメラを移動させて前記明暗比を予め設定された範囲内にする請求項３記載の検査装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記結合画像を前記ライン状の画像の幅方向に分割することによって複数の領域を生成し、各々の領域の明暗比を算出する請求項４記載の検査装置。
【請求項６】
前記ラインカメラにより撮影されるライン状の画像のうち、前記接触部分よりも前記本体部の軸方向外側に撮影される位置に指標を設け、
前記ラインカメラ移動機構は、前記指標の撮影態様に基づいて前記ライセンサを移動させる請求項３〜５いずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記指標は、前記本体部の軸方向両側に設けられ、
前記ラインカメラ移動機構は、これら２つの前記指標の撮影態様に基づいて前記ラインカメラを移動させ、前記ラインカメラの撮影範囲を前記接触平面と平行にする請求項６記載の検査装置。
【請求項８】
前記接触部分へ向けて照明光を照射する照明装置を備えた請求項１〜７いずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記照明装置は、前記接触部分を挟んで前記ラインカメラと対向する位置から前記接触部分ヘ向けて前記照明光を照射する請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
前記照明装置は、前記接触平面と垂直な方向から前記接触部分ヘ向けて前記照明光を照射する請求項８記載の検査装置。
【請求項１１】
前記被検査物は、歯車である請求項１〜１０いずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記被検査物は、ネジである請求項１〜１０いずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１３】
円柱状または円筒状の本体部と前記本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物を検査する検査方法において、
前記被検査物を支持して前記本体部の軸を中心に回転させる回転機構により、前記被検査物を回転させながら、
前記被検査物の回転に伴って前記凸条の先端部が描く円筒状の移動軌跡を先端軌跡とし、前記先端軌跡に接する平面を接触平面としたときに、
前記接触平面内に複数の撮像素子が配列されたラインカメラにより、前記接触平面と前記先端軌跡とが接する接触部分を含むライン状の範囲を連続して撮影する連続撮影ステップと、
前記連続撮影により得られた複数のライン状の画像を結合して結合画像を生成する結合画像生成ステップと、
前記結像画像を解析して、前記凸条の先端部の形状が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する形状判定ステップと、
を備えた検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状または円筒状の本体部と本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物を検査する検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ネジ山の欠損を検出する装置が記載されている。この装置は、ネジの軸に対して垂直な方向からネジを撮影し、ネジの外形（ネジの側部の形状であり、ネジ山の根元部分と頂点部分とを繋ぐことによって形成される凹凸の形状）を調べることによってネジ山の欠損を検出している。具体的には、ネジの外形に対応するデジタルゲージをネジの外側に配置した状態で前述した撮影を行い、この撮影によって得られた画像を解析することによってネジとデジタルゲージとの間の隙間の大きさを調べ、この隙間が基準よりも大きい場合にネジ山が欠損していると検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０２００５／０４７８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置は、検査効率が悪いといった問題があった。つまり、上記特許文献１記載の装置は、デジタルゲージを準備する（デジタルゲージ自体を用意するとともに、デジタルゲージをネジの側部に位置合わせして配置する）必要がある。また、上記特許文献１記載の装置は、ネジの外形の凹凸及びデジタルゲージを含む所定範囲のエリアを撮影するが、１回の撮影により得られる１枚の画像だけでは、ネジの外周の一部分に相当する範囲のネジ山しか検査できない。このため、ネジの外周全周分のネジ山を検査するためには、ネジを回転させながら複数回撮影を行い、この複数回の撮影で得られた複数枚の画像をそれぞれ個別に解析する必要がある。しかし、このように複数枚の画像を解析することは処理負荷が大きい。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、被検査物を効率よく検査することが可能な検査装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の検査装置は、
円柱状または円筒状の本体部と本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物を支持し、本体部の軸を中心に回転させる回転機構と、
被検査物の回転に伴って凸条の先端部が描く円筒状の移動軌跡を先端軌跡とし、先端軌跡に接する平面を接触平面としたときに、
接触平面内に複数の撮像素子が配列され、接触平面と先端軌跡とが接する接触部分を含むライン状の範囲を撮影するラインカメラと、
ラインカメラ及び回転機構を制御する制御部であり、被検査物を回転させながらラインカメラで連続して撮影を行う、連続撮影を実行する制御部と、
連続撮影により得られた複数のライン状の画像を結合して結合画像を生成する結合画像生成部と、
結像画像を解析して、凸条の先端部の形状が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する形状判定部と、
を備えている。
【０００７】
ラインカメラにより撮影された複数のライン状の画像の少なくとも１つには、凸条がラインカメラの撮影範囲に存在することにより凸条がラインカメラの撮影範囲に存在しない明領域よりも画像輝度の低い暗領域が存在するものでもよい。
【０００８】
ラインカメラを移動させることにより、撮影位置または撮影角度を変更するラインカメラ移動機構を備えていてもよい。
【０００９】
結合画像を解析し、明領域と暗領域の比率である明暗比を算出する算出部を備え、
ラインカメラ移動機構は、ラインカメラを移動させて明暗比を予め設定された範囲内にするものでもよい。
【００１０】
算出部は、結合画像をライン状の画像の幅方向に分割することによって複数の領域を生成し、各々の領域の明暗比を算出するものでもよい。
【００１１】
ラインカメラにより撮影されるライン状の画像のうち、接触部分よりも本体部の軸方向外側に撮影される位置に指標を設け、
ラインカメラ移動機構は、指標の撮影態様に基づいてライセンサを移動させるものでもよい。
【００１２】
指標は、本体部の軸方向両側に設けられ、
ラインカメラ移動機構は、これら２つの指標の撮影態様に基づいてラインカメラを移動させ、ラインカメラの撮影範囲を接触平面と平行にするものでもよい。
【００１３】
接触部分へ向けて照明光を照射する照明装置を設けてもよい。
【００１４】
照明装置は、接触部分を挟んでラインカメラと対向する位置から接触部分ヘ向けて照明光を照射するものでもよい。
【００１５】
照明装置は、接触平面と垂直な方向から接触部分ヘ向けて照明光を照射するものでもよい。
【００１６】
被検査物は、歯車であってもよい。
【００１７】
被検査物は、ネジであってもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の検査方法は、
円柱状または円筒状の本体部と本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物を検査する検査方法において、
被検査物を支持して本体部の軸を中心に回転させる回転機構により、被検査物を回転させながら、
被検査物の回転に伴って凸条の先端部が描く円筒状の移動軌跡を先端軌跡とし、先端軌跡に接する平面を接触平面としたときに、
接触平面内に複数の撮像素子が配列されたラインカメラにより、接触平面と先端軌跡とが接する接触部分を含むライン状の範囲を連続して撮影する連続撮影ステップと、
連続撮影により得られた複数のライン状の画像を結合して結合画像を生成する結合画像生成ステップと、
結像画像を解析して、凸条の先端部の形状が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する形状判定ステップと、
を備えている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検査物を効率よく検査することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】検査装置の構成を示す説明図である。
【図２】ラインカメラの撮影姿勢を示す説明図である。
【図３】指標の説明図である。
【図４】正常な歯車を撮影して得られる結合画像を示す説明図である。
【図５】歯に欠けがある歯車を撮影して得られる結合画像を示す説明図である。
【図６】歯に欠けがある歯車を撮影して得られる結合画像を示す説明図である。
【図７】検査手順を示すフローチャートである。
【図８】指標の説明図である。
【図９】撮影姿勢が適正でない場合の結合画像の一例を示す説明図である。
【図１０】撮影姿勢が適正でない場合の結合画像の一例を示す説明図である。
【図１１】撮影姿勢が適正でない場合の結合画像の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、本発明の検査装置１０は、回転機構１２と、ラインカメラ１４と、ラインカメラ移動機構１６と、照明装置１８と、撮影制御部（制御部）２０と、結合画像生成部２２と、形状判定部２４と、を備えている。検査装置１０は、円柱状または円筒状の本体部と本体部の外周面に設けられた凸条とを有する被検査物の検査に用いられるものである。
【００２２】
なお、本実施形態では、軸３０を有する円柱状の本体部３２と、本体部３２の外周に形成された複数の歯（凸条）３４と、を備えた歯車３６を被検査物とし、この歯車３６の歯３４の先端部の欠けの有無を検査する例で説明を行う。また、本実施形態では、歯車３６の外形（後述する先端軌跡４０の外形）が２０ｍｍである例で説明を行う。
【００２３】
回転機構１２は、歯車３６をその軸３０周りに回転自在に支持するために設けられ、例えば、一対の支持部により歯車３６の軸３０を両側から回転自在に支持し、モータなどの駆動力供給手段から歯車３６に駆動力を供給することにより歯車３６を回転させる構成となっている。なお、回転機構１２は、被検査物を軸３０周りに回転自在に支持できればよいので、前述した構成に限定されず周知の各種構成を用いることができる。
【００２４】
ラインカメラ１４は、受光量に応じた電荷を蓄積する複数の光電変換素子（撮像素子）がライン状に並べられた（１次元配列された）ラインセンサであり、撮影すること（各光電変換素子に入射した光を光電変換すること）によってライン状の画像（以下、ライン画像と称する）を取得する。
【００２５】
ラインカメラ１４は、ラインカメラ移動機構１６により移動自在に支持されて撮影姿勢（位置（撮影位置）や向き（撮影角度））が調節される。具体的には、図２に示すように、回転機構１２により歯車３６が回転された際に歯３４の先端部分が描く円筒状の移動軌跡を先端軌跡４０とし、先端軌跡４０に接する平面を接触平面４２としたときに、光電変換素子が接触平面４２内に並んだ状態で、先端軌跡４０と接触平面４２とが接触する接触部分４４を含むライン状の範囲を撮影するように、撮影姿勢が調節される。なお、本実施形態では、光電変換素子が軸３０に対して平行となるように（軸３０に対して垂直な方向から撮影が行われるように）撮影姿勢の調節が行われる例で説明を行う。
【００２６】
図１、図２において、照明装置１８は、接触部分４４を挟んでラインカメラ１４と対向する位置に配置される。照明装置１８は、平面状の発光部５０を備え、この発光部５０を接触平面４２と垂直にした状態で配置される。そして、照明装置１８は、発光部５０から接触部分４４へ向けて照明光を照射する。
【００２７】
発光部５０には、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂが設けられている。これら、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは、軸３０の長手方向において、接触部分４４によりも外側に撮影される位置に設けられ、指標５２ａ、５２ｂは、軸３０の長手方向の一端側、指標５４ａ、５４ｂは、軸３０の長手方向の他端側に設けられている。また、指標５２ａ、５２ｂは、接触平面４２に近づくほど先細りとなる楔型に形成され、接触平面４２を挟んで一定の間隔を開けて向かい合うように設けられている。同様に、指標５４ａ、５４ｂは、接触平面４２に近づくほど先細りとなる楔型に形成され、接触平面４２を挟んで一定の間隔を開けて向かい合うように設けられている。
【００２８】
後述するように、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは、ラインカメラ１４の撮影姿勢を調節する際に用いられるものであり、撮影姿勢が適切である場合、指標５２ａ、５４ａは撮影範囲の上方に位置し、撮影されたライン画像には写らない位置に設けられている。同様に、撮影姿勢が適切である場合、指標５２ｂ、５４ｂは撮影範囲の下方に位置し、撮影されたライン画像には写らない位置に設けられている。
【００２９】
撮影制御部２０は、回転機構１２、及び、ラインカメラ１４と接続されおり、回転機構１２を制御して歯車３６を回転させながらラインカメラ１４を制御して連続して撮影を行う、連続撮影を実行する。なお、本実施形態では、歯車３６の回転速度を毎分６０回転、撮影サイクルを毎秒４２００回としている（すなわち、歯車３６が１回転する間に４２００回の撮影が行われるように、歯車３６の回転速度や撮影サイクルを制御している）が、歯車３６の回転速度や撮影サイクルについては自由に設定できる。ただし、歯車３６の外周を漏れ無く検査するためには、連続して撮影されるライン画像に写る範囲に隙間が生じないように歯車３６の回転速度や撮影サイクルを設定することが好ましい。
【００３０】
結合画像生成部２２は、撮影制御部２０による連続撮影により得られた複数のライン画像を撮影順に並べることにより１枚の画像（結合画像）を生成する（図４〜図６参照）。このようにして生成された結合画像に基づいて、ラインカメラ移動機構１６による撮影姿勢の調節と、形状判定部２４による歯３４の先端部の形状の判定が行われる。
【００３１】
図３に示すように、ラインカメラ１４の撮影姿勢が適切である場合の撮影範囲６０ａには、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂのいずれも含まれていない。よって、この撮影範囲６０ａを撮影したライン画像に基づいて生成される結合画像にも指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは含まれない（図４〜図６参照）。
【００３２】
一方、撮影範囲６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのようにラインカメラ１４の撮影姿勢が適切でない場合、ライン画像、及び、このライン画像に基づいて生成される結合画像には、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂのいずれか１つまたは２つの指標が含まれる。また、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは、接触平面４２（接触部分４４）から離れるほどその幅（ライン画像の長手方向の長さ）が太くなるので、ライン画像や結合画像に写る指標の幅も太くなる。
【００３３】
ラインカメラ移動機構１６は、上述した原理に基づき、ラインカメラ１４の撮影姿勢を適切な姿勢へと調節する。具体的には、ラインカメラ１４の撮影姿勢（位置や向き）を変化させながら、この間に得られた結合画像を解析して結合画像に写っている指標の幅の変化を調べ、指標の幅が狭くなる撮影姿勢（位置及び向き）へとラインカメラ１４を移動させてゆき、最終的には指標が写らない撮影姿勢へとラインカメラ１４を移動させる。
【００３４】
形状判定部２４は、ラインカメラ移動機構１６により撮影姿勢が調節され、適切な撮影姿勢で撮影された、すなわち、撮影範囲が図３の撮影範囲６０ａであるライン画像に基づいて生成された結合画像を用いて、歯３４の先端部の形状が適切であるか否かを判定する。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、歯３４の先端部の形状が正常である場合、同図（ｂ）に示すように、結合画像７０ａは、歯３４の先端部が撮影範囲に存在しないことで照明装置１８からの照明光が遮られずに画像輝度が高く再現された明領域７２と、歯３４の先端部が撮影範囲内に存在することで照明装置１８からの照明光が遮られて画像輝度が低く再現された暗領域７４とが交互に並ぶストライプ状の画像となる。そして、明領域７２と暗領域７４との境界が直線状となる。
【００３６】
一方、図５（ａ）に示すように、歯３４の先端部に欠け７６が存在する場合、同図（ｂ）に示すように、結合画像７８は、欠け７６に対応し、明領域７２と暗領域７４との境界が直線状ではなくなる欠損部位８０が存在する画像となる。同様に、図６（ａ）に示すように、歯３４の先端部に欠け８２が存在する場合、同図（ｂ）に示すように、結合画像８４は、欠け８２に対応し、明領域７２と暗領域７４との境界が直線状ではなくなる欠損部位８６が存在する画像となる。
【００３７】
形状判定部２４は、上述した原理に基づき、歯３４の先端部の形状が適切であるか否かを判定する。具体的には、結合画像を解析して明領域７２と暗領域７４との境界の形状を調べ、境界の形状が直線状ではない部位（欠損部位）の有無を検出する。そして、欠損部位が検出されない場合は、歯３４の先端部の形状が正常であると判定し、欠損部位が検出された場合、歯３４の先端部の形状に異常があると判定する。
【００３８】
以下、上述した検査装置１０により歯車３６の歯３４の先端部の形状を検査する検査手順について図７に示すフローチャートをもとに説明を行う。
【００３９】
図７に示すように、検査装置１０による検査が開始されると、撮影制御部２０による連続撮影が実行される（連続撮影ステップ）。連続撮影では、回転機構１２により歯車３６を軸３０周りに回転させながらラインカメラ１４により連続して撮影が行われる。
【００４０】
連続撮影が行われると、結合画像生成部２２により結合画像が生成される（結合画像生成ステップ）。結合画像は、連続撮影により得られた複数のライン画像を、撮影順に並べることにより生成される。
【００４１】
続いて、ラインカメラ移動機構１６による撮影姿勢の調節が行われる。撮影姿勢の調節では、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂのいずれもが写らない適正な撮影姿勢へとラインカメラ１４が移動される。適正な撮影姿勢では、ラインカメラ１４の光電変換素子が接触平面４２内に歯車３６の軸３０と平行な方向へ並んだ状態から、接触部分４４を含むライン状の範囲がラインカメラ１４によって撮影される。
【００４２】
次に、形状判定部２４による歯車３６の歯３４の先端部の形状の判定が行われる（形状判定ステップ）。この判定では、結合画像を解析して明領域７２と暗領域７４との境界の形状が調べられる。そして、境界の形状に直線状ではない欠損部位が検出されると、歯３４の先端部の形状に異常があると判定され、欠損部位が検出されなかった場合は歯３４の先端部の形状に異常がないと判定される。
【００４３】
以上のように、本発明の検査装置１０によれば、ラインカメラ１４により得られたライン画像を並べることによって生成された１枚の結合画像を解析することによって検査ができるので、複数枚の画像を各々解析して検査を行う場合と比較して検査効率が良い。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、細部の構成については適宜変更できる。例えば、上記実施形態では、照明装置１８により接触部分４４を照明する例で説明をしたが、照明装置１８を廃止してもよい。また、上記実施形態では、接触部分４４を挟んでラインカメラ１４と対向する位置から接触部分４４を照明する例で説明をしたが、接触平面４２とは垂直な方向（撮影方向とは垂直な方向）から接触部分４４を照明してもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、歯車３６の歯３４の先端部の欠けの有無を検査する例で説明をしたが、歯車３６の歯３４の先端部に生じたバリなどの突出部の有無についても同様の構成で検査できる。つまり、歯３４の先端部に突出部が存在する場合も歯３４の先端部に欠けが存在する場合と同様に、明領域７２と暗領域７４との境界が直線状では無くなる。よって、このような部分の有無を調べることで、欠けと同様に突出部の有無についても検査できる。
【００４６】
また、上記実施形態では、楔型の指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂを設ける例で説明をしたが、指標の形状については自由に変更できる。さらに、上記実施形態では、接触平面４２（接触部分４４）を挟んで指標が対象である例で説明をしたが、例えば、図８に示すように、接触平面４２（接触部分４４）を挟んで指標を非対称としてもよい。図８では、接触平面４２の上側については、指標５２ａや指標５４ａを水平方向（軸３０と平行な方向）に２つ並べて設け、接触平面４２の下側については、指標５２ｂや指標５４ｂを１つのみ設けている。
【００４７】
こうすることで、撮影範囲が接触平面４２の上側（歯車３６から離れる方向）にずれた場合と下側（歯車３６の軸３０の方向）にずれた場合とで結合画像（ライン画像）に写る指標の数が異なるため、接触平面４２の上側と下側とのいずれに撮影範囲がずれているのかが判る。また、指標５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは、撮影範囲の長手方向（軸３０の長手方向）の一端と他端とに設けられているので、撮影範囲の長手方向の一端及び他端のそれぞれについて、撮影範囲が上側と下側とのいずれにずれているかが判る。これにより、撮影範囲を修正すべき方向（ラインカメラ１４の姿勢を変化させるべき方向）が判る。このため、本例によれば、接触平面４２を挟んで対象な指標を設けた場合と比較して、撮影姿勢の調節が容易となる。なお、図８以降の図面を用いた説明では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。
【００４８】
また、上記実施形態では、明領域７２と暗領域７４との境界が直線状であるか否かに基づいて歯３４の先端部の形状を判定する例で説明をしたが、歯の先端部の形状が正常な歯車を検査した場合に得られる結合画像のサンプルを、予め用意して検査装置に記憶させておき、このサンプルと実際の検査で得られた結合画像との合致度に基づいて、歯３４の先端部の形状を判定してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、指標を用いて撮影姿勢を調節する例で説明をしたが、指標を用いずに、撮影姿勢を調節してもよい。この場合、明領域７２と暗領域７４の形状や、明領域７２と暗領域７４との比率である明暗比に基づいて撮影姿勢を調節するといったことが考えられる。
【００５０】
つまり、図３の撮影範囲６０ｂのように撮影範囲が上方（歯車３６から離れる方向）にずれている場合、図９に示す結合画像７０ｂのように、適正な撮影範囲で得られた結合画像７０ａ（図４参照）と比較して、明領域７２の比率が高く（面積が大きく）、暗領域７４の比率が低く（面積が小さく）なる。また、図３の撮影範囲６０ｃのように撮影範囲が下方（歯車３６の軸３０側）にずれている場合、図１０に示す結合画像７０ｃのように、結合画像７０ａと比較して、明領域７２の比率が低く暗領域７４の比率が高くなる。さらに、図３の撮影範囲６０ｄのように撮影範囲が接触平面４２（接触部分４４）に対して傾いている場合、図１１に示す結合画像７０ｄのように、結合画像７０ａと比較して、明領域７２と暗領域７４との境界が水平ではなくなり、画像の左側と右側とで（撮影範囲の長手方向の一端側と他端側とで）明暗比が異なる。
【００５１】
この原理に基づいて、撮影姿勢を調節できる。具体的には、結合画像を水平方向（撮影範囲の長手方向）に複数の領域に分割し、各領域における明領域７２と暗領域７４との比率が、結合画像７０ａと同等となるように、ラインカメラ１４を移動させる方法や、明領域７２と暗領域７４の境界が、結合画像７０ａにおける明領域７２と暗領域７４の境界と重なるように、ラインカメラ１４を移動させる方法が挙げられる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、明領域７２と暗領域７４とがおよそ半々（明暗比が約５０％）となるように撮影姿勢を調整する例（図４（ｂ）参照）で説明をしたが、具体的にどのような明暗比となるように撮影姿勢を調整するかについては自由に設定できる。例えば、図９のように、明領域７２が暗領域７４よりも大きくなるように撮影姿勢を調整してもよい。また、図１０のように、明領域７２が暗領域７４よりも小さくなるように撮影姿勢を調整してもよい。
【００５３】
明領域７２が大きくなるほど小さな欠けを検出できるようになるが、反対にノイズの影響も受けやすくなり、例えば、歯車３６やラインカメラ１４、照明装置１８などが僅かに振動しただけで、正常であるにも関わらず欠けがあると検出されてしまうなど誤検出の恐れが大きくなる。このため、明暗比を具体的にどのような値とするように撮影姿勢を調整するかについては、歯車３６の大きさや要求される検査精度（検出すべき欠けの形状や大きさや位置など）に基づいて適宜設定すればよい。
【００５４】
また、例えば、図９のような明暗比となるように撮影姿勢を調整して連続撮影を行った後に、図１０のような明暗比となるように撮影姿勢を調整して連続撮影を行い、得られた２枚の結合画像７０ｂ、７０ｃに基づいて欠けを検出するといったように、明暗比を変えて連続撮影を行うことによって複数の結合画像を生成し、このようにして生成された明暗比の異なる複数の結合画像に基づいて被検査物の形状を判定してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、歯（凸条）３４が回転方向に対して垂直に設けられた歯車３６が被検査物である例で説明をしたが、被検査物はこのような歯車３６に限定されない。例えば、ネジのようにネジ山（凸条）が外周に沿って螺旋状に設けられている被検査物、すなわち、凸条が回転方向と垂直でない被検査物についても同様に検査できる。
【００５６】
さらに、ロータリーカッターのように、刃（凸条）が回転方向に対して平行に設けられた被検査物についても同様に検査できる。ただし、凸条が被検査物の回転方向と平行に設けられている場合、凸条や被検査物の回転方向と平行な方向から被検査物を撮影すると（光電変換素子が被検査物の回転軸と平行に並ぶ姿勢で被検査物を撮影すると）、仮に凸条の先端部に欠けや突出部が存在していても結合画像において再現され難い。このため、ロータリーカッターのように凸条が回転方向と平行に設けられている被検査物を検査する場合は、回転方向に対して斜めから（光電変換素子が被検査物の軸（回転軸）に対して傾いた方向に並ぶ姿勢で）被検査物を撮影することが好ましい。このように、本発明は、光電変換素子が接触平面内で被検査物の回転軸に対して平行に並ぶ姿勢で撮影を行う構成に限定されず、光電変換素子が接触平面内で被検査物の回転軸に対して傾いた方向に並ぶ姿勢で撮影を行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  検査装置
１２  回転機構
１４  ラインカメラ
１６  ラインカメラ移動機構
１８  照明装置
２０  撮影制御部（制御部）
２２  結合画像生成部
２４  形状判定部
３０  軸
３２  本体部
３４  歯（凸条）
３６  歯車
４０  先端軌跡
４２  接触平面
４４  接触部分
５０  発光部
５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂ  指標
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ  撮影範囲
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７８、８４  結合画像
７２  明領域
７４  暗領域
７６、８２  欠け
８０、８６  欠損部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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