(57)【要約】【課題】  被検査物を水没させる必要もなく、また、光学系を簡易化し、高速で円筒穴の内周面をスキャンして表面欠陥を検出することができる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供することにある。【解決手段】  内周面に照射光を照射する光源と、内周面で反射した反射光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドと、光学ヘッドを、円筒穴の中に挿入すると共に、円筒穴の軸方向に移動させる光学ヘッド駆動手段と、光学ヘッドの受光手段が受光した反射光の光量の減少から表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段とを備え、光源が、円筒穴の軸に垂直な方向から、内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が鋭角になるように内周面に照射光を照射すると共に、照射光が円筒穴の軸方向に伸びる帯状であることを特徴とする。【選択図】図６
2019070539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒穴の内周面の疵や汚れによる表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、
該内周面に照射光を照射する光源と、該内周面で反射した反射光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドと、
該光学ヘッドを、該円筒穴の中に挿入すると共に、該円筒穴の軸方向に移動させる光学ヘッド駆動手段と、
該光学ヘッドの受光手段が受光した該反射光の光量の減少から該表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段とを備え、
該光源が、該円筒穴の軸に垂直な方向から、該内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が鋭角になるように該内周面に該照射光を照射すると共に、
該照射光が該円筒穴の軸方向に伸びる帯状であることを特徴とする表面欠陥検出装置。
【請求項２】
前記照射光の前記内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が、１５度〜３０度であることを特徴とする請求項１記載の表面欠陥検出装置。
【請求項３】
前記光学ヘッドが、
前記光源からの前記照射光を反射させた上で前記照射位置に照射する照射光反射手段と、
前記反射光をさらに反射させて前記受光手段に受光させる反射光反射手段と、
の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表面欠陥検出装置。
【請求項４】
前記光源と前記受光手段とを有する前記光学ヘッドが、
前記円筒穴の中に挿入されると共に、前記光学ヘッド駆動手段により前記円筒穴の軸と同軸で回転させられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の表面欠陥検出装置。
【請求項５】
円筒穴の内周面の疵や汚れによる表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、
該内周面に照射光を照射する光源と、該内周面で反射した反射光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドを、該円筒穴の中に挿入すると共に、該円筒穴の軸方向に移動させ、
該光源が、該円筒穴の軸方向に伸びる帯状の該照射光を、該円筒穴の軸に垂直な方向から、該内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が鋭角になるように該内周面に照射し、該受光手段が受光した該反射光の光量の減少から該表面欠陥を検出することを特徴とする表面欠陥検出方法。
【請求項６】
前記照射光の前記内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が、１５度〜３０度であることを特徴とする請求項５記載の表面欠陥検出方法。
【請求項７】
前記光源からの前記照射光を反射させた上で前記照射位置に照射する又は及び、
前記反射光をさらに反射させて前記受光手段に受光させることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の表面欠陥検出方法。
【請求項８】
前記光源と前記受光手段とを有する前記光学ヘッドが、
前記円筒穴の中に挿入されると共に、前記光学ヘッド駆動手段により前記円筒穴の軸と同軸で回転させられることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の表面欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒穴の内周面の疵や汚れによる表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、円筒穴の内周面の疵や汚れによる表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法が各種提案されている。特許文献１の超音波探傷装置および超音波探傷方法は、液体中で被検体に向かって超音波を送波し、被検体からの反射波を受波して欠陥を検出するもので、超音波探触子と超音波探触子の近傍で液体を局所的に流動させる液体流動手段を有する。
【０００３】
特許文献１の超音波探傷装置および超音波探傷方法は、例えば、内燃機関のシリンダブロックにおけるシリンダ内壁（円筒穴の内周面）の欠陥を検出する場合に用いることが可能で、シリンダブロックを水で満たした水槽に水没させて検出を行うものである。より具体的には、水没させてシリンダブロックのシリンダ内部（円筒穴）に、超音波探触子を配置し、超音波探触子からシリンダ内壁（円筒穴の内周面）に向かって超音波を送波し、欠陥を検出するようにする。
【０００４】
尚、特許文献１の超音波探傷装置および超音波探傷方法では、検出精度を向上させるために、超音波探触子の近傍で液体を局所的に流動させる液体流動手段を備えている。この液体流動手段は、具体的には撹拌羽根であって、この撹拌羽根で超音波探触子の近傍の水を流動させて、超音波経路上のパーティクル及び気泡を除去するようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の表面欠陥の検出器は、光線をワーク表面に照射し、その反射光量の変化により表面不良を判別する表面欠陥検出器である。特許文献２の表面欠陥の検出器は、信号線によって他の部分と接続関係にある検出部が、信号線と接続される部材を有する固定部と、信号線とはかかわりのない部材のみを有し、固定部に対して回転自在となされた探査部とからなり、固定部と探査部との間の情報伝達が光線によって行われるものである。
【０００６】
より具体的には、特許文献２の表面欠陥の検出器は、光源であるレーザダイオードや受光手段であるフォトダイオードを含む信号線とかかわりのある部分が固定され、光線を検査すべき筒穴の壁面に照射する光学系が回転自在となる構成である。尚、特許文献２の表面欠陥の検出器では、筒穴の壁面に照射した光と筒穴の壁面で反射した光が、同一のルートを行き来し、最終的には、ビームスプリッタによって反射した光がフォトダイオードに入射する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０８５３２号公報
【特許文献２】特開平１−９７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法では、被検査物を水没させる必要があったり、光学系が機械的に大型化且つ複雑化し、このため、円筒穴の内周面を高速でスキャンして表面欠陥を検出することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被検査物を水没させる必要もなく、また、光学系を簡易化し、高速で円筒穴の内周面をスキャンして表面欠陥を検出することができる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の表面欠陥検出装置は、内周面に照射光を照射する光源と、内周面で反射した反射光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドと、光学ヘッドを、円筒穴の中に挿入すると共に、円筒穴の軸方向に移動させる光学ヘッド駆動手段と、光学ヘッドの受光手段が受光した反射光の光量の減少から表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段とを備え、光源が、円筒穴の軸に垂直な方向から、内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が鋭角になるように内周面に照射光を照射すると共に、照射光が円筒穴の軸方向に伸びる帯状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の表面欠陥検出装置は、照射光の内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が、１５度〜３０度であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の表面欠陥検出装置は、光学ヘッドが、光源からの照射光を反射させた上で照射位置に照射する照射光反射手段と、反射光をさらに反射させて受光手段に受光させる反射光反射手段と、の少なくとも一方を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の表面欠陥検出装置は、光源と受光手段とを有する光学ヘッドが、円筒穴の中に挿入されると共に、光学ヘッド駆動手段により円筒穴の軸と同軸で回転させられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の表面欠陥検出方法は、内周面に照射光を照射する光源と、内周面で反射した反射光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドを、円筒穴の中に挿入すると共に、円筒穴の軸方向に移動させ、光源が、円筒穴の軸方向に伸びる帯状の照射光を、円筒穴の軸に垂直な方向から、内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が鋭角になるように内周面に照射し、受光手段が受光した反射光の光量の減少から表面欠陥を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の表面欠陥検出方法は、照射光の内周面の照射位置における円周接線とのなす角度が、１５度〜３０度であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の表面欠陥検出方法は、光源からの照射光を反射させた上で照射位置に照射する又は及び、反射光をさらに反射させて受光手段に受光させることを特徴とする。
【００１７】
請求項８載の表面欠陥検出方法は、光源と受光手段とを有する光学ヘッドが、円筒穴の中に挿入されると共に、光学ヘッド駆動手段により円筒穴の軸と同軸で回転させられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本願の発明によれば、被検査物を水没させる必要もなく、また、光学系を簡易化し、高速で円筒穴の内周面をスキャンして表面欠陥を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る表面欠陥検出装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】同表面欠陥検出装置の左側面を示す説明図である。
【図３】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの移動を示す説明図である。
【図４】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの詳細を示す説明図である。
【図５】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの概略を示す説明図である。
【図６】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの基本動作を示す説明図である。
【図７】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの表面欠陥のない場合の動作を示す説明図である。
【図８】同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの表面欠陥のある場合の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に係る表面欠陥検出装置の構成の一例を示す説明図である。図２は、同表面欠陥検出装置の左側面を示す説明図である。図３は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの移動を示す説明図である。図４は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの詳細を示す説明図である。図５は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの概略を示す説明図である。図６は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの基本動作を示す説明図である。図７は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの表面欠陥のない場合の動作を示す説明図である。図８は、同表面欠陥検出装置の光学ヘッドの表面欠陥のある場合の動作を示す説明図である。
【００２１】
本実施の形態の表面欠陥検出装置１は、例えば、内燃機関のシリンダブロックにおけるシリンダ内壁の疵や汚れによる表面欠陥Ｋを検出する場合に用いることが可能で、シリンダブロックが被検査物Ｗであり、シリンダ内壁が円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の内周面Ｈ３０である。後述する照射光Ｓ１が反射可能な内周面となっている円筒穴を有する物であれば、その円筒穴の内周面の表面欠陥の検出可能であり、さまざまな被検査物への適用が可能である。
【００２２】
以下の説明では、シリンダブロックが被検査物Ｗであり、シリンダ内壁が円筒穴Ｈ１〜Ｈ４であり、詳細の説明は円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０を用いて行うものとする。また、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４は、穴の軸が水平且つ互いに平行しているものとする。
【００２３】
本実施の形態の図１等に示す表面欠陥検出装置１は、光学ヘッド４０と、光学ヘッド４０を移動させる光学ヘッド駆動手段２０と、表面欠陥Ｋを検出する表面欠陥検出手段（不図示）とを備えている。光学ヘッド４０は、詳細は後述するが、内周面Ｈ３０に照射光Ｓ１を照射する光源４４と、内周面Ｈ３０で反射した反射光Ｓ２を受光する受光手段５２とを有するものである。また、光学ヘッド駆動手段２０は、詳細は後述するが、光学ヘッド４０を円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の中に挿入すると共に、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸方向に移動させるものである。
【００２４】
まず、光学ヘッド駆動手段２０について説明する。本実施の形態における光学ヘッド駆動手段２０は、基台１０、摺動レール２２、摺動手段２４、摺動基台３０、垂直基台３２、モータ３４、ギアボックス３６、回動軸部３８等から構成されている。基台１０は、光学ヘッド駆動手段２０の他の構成部分を乗せる土台部分で、被検査物Ｗを配置する被検査物基台１２も設けられている。被検査物Ｗを、検査対象である円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の穴軸が水平になるように被検査物基台１２上に配置する。
【００２５】
摺動レール２２は、基台１０上に摺動手段２４と共に設けられ、垂直基台３２を水平方向に駆動するためのレールである。摺動レール２２は、垂直基台３２が被検査物基台１２の配置された被検査物Ｗの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の穴軸に沿う方向に摺動可能に設けられている。そして、モータやローラからなる摺動手段２４により摺動基台３０に摺動レール２２に沿った向きの力が加えられると、摺動基台３０は、摺動レール２２によって、基台１０上を被検査物Ｗの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の穴軸に沿う方向に摺動させられることになる。
【００２６】
垂直基台３２は、摺動基台３０に垂直面３２ａを有する形で起立固定されている。そして、垂直基台３２の垂直面３２ａに、回動軸部３８が水平に突出する形で設けられている。この回動軸部３８の軸は、被検査物Ｗの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の穴軸に沿う方向である。垂直基台３２には、モータ３４及びギアボックス３６が設けられ、モータ３４及びギアボックス３６により、回動軸部３８を、回動軸部３８の水平を保った状態で上下方向に駆動可能とすると共に、回転可能としている。尚、回動軸部３８の回転、すなわち光学ヘッド４０の回転は、必須ではなく、必要に応じて回転可能にすればよい。
【００２７】
回動軸部３８の垂直基台３２とは反対の端部に、光学ヘッド４０が設けられている。光学ヘッド４０は、略半円状の板材である光学ヘッド基台４２に、光源４４や受光手段５２等を備えている。光学ヘッド基台４２の光源４４や受光手段５２等を備える面は、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸方向に垂直な面をなす。尚、光学ヘッド４０のより正確な詳細は図４に示しているが、他の図面の光学ヘッド４０の記載は、あくまでも説明のための概略の記載であり、より正確な図面ではない。
【００２８】
光学ヘッド４０の光源４４は、被検査物Ｗの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の内周面Ｈ３０に照射光Ｓ１を照射するもので、レーザ光やＬＥＤの光等があり、特に平行光である必要はない。本実施の形態の光源４４では、赤色可視光（６２５ｎｍ程度）のレーザ光源を用い、レンズで約５ｍｍ×約５ｍｍの照射光Ｓ１にしている。
【００２９】
尚、基本的には、光源４４は、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸に垂直な方向から、内周面Ｈ３０の照射位置Ｐにおける円周接線とのなす角度（角度Ａ）が鋭角になるように内周面Ｈ３０に照射光Ｓ１を照射するように配置されるが、照射光Ｓ１が、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸に垂直な方向から、内周面Ｈ３０の照射位置Ｐにおける円周接線とのなす角度が鋭角になるように内周面Ｈ３０に照射されればよく、必ずしも光源４４からの照射光Ｓ１が直接この条件で内周面Ｈ３０に照射される必要はない。
【００３０】
本実施の形態では、光源４４からの照射光Ｓ１を反射させた上で照射位置Ｐに照射する照射光反射手段の一例である反射プリズム４８を配置し、反射プリズム４８を経た照射光Ｓ１が、内周面Ｈ３０の照射位置Ｐにおける円周接線とのなす角度が鋭角になるように内周面Ｈ３０に照射されるようにしている。尚、照射光反射手段は、照射光Ｓ１を反射できれば、鏡等何であってもよい。照射光Ｓ１の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐにおける円周接線とのなす角度（角度Ａ）が、１５度〜３０度であることが望ましい。
【００３１】
また、光源４４の照射側には、光源４４から照射された照射光Ｓ１を帯状にするスリット穴４６ａが穿設されたスリット板４６が設けられている。尚、照射光Ｓ１の帯状に伸びる方向は、図７の照射光Ｓ１が円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０に映し出された反射影ＳＳに示すように、円筒穴Ｈ３の軸方向である。また、本実施の形態のスリット穴４６ａによる照射位置Ｐに照射光Ｓ１の大きさは、約５ｍｍ×約０．５ｍｍである。
【００３２】
受光手段５２は、光源４４から照射された照射光Ｓ１が被検査物Ｗの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の内周面Ｈ３０で反射した反射光Ｓ２を受光するもので、反射光Ｓ２のレベルを計測できるものであればよく、フォトダイオード等がある。尚、反射光Ｓ２が、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の内周面Ｈ３０の全体で乱反射した場合であっても、より確実に照射光Ｓ１が内周面Ｈ３０で反射した一次的な反射光Ｓ２のみを受光できるように、本実施の形態の受光手段では、円筒状の筐体の入光部分にレンズを設け、レンズを介して取り込んだ反射光Ｓ２を、筐体で周囲を覆われた受光素子に導く構成にしている。
【００３３】
基本的には、受光手段５２は、内周面Ｈ３０で反射した反射光Ｓ２を直接受光するように配置されるが、必ずしも反射光Ｓ２を直接受光する場合に限られず、反射光反射手段の一例である反射プリズム５０で反射させた後に受光するようにしてもよい。尚、反射光反射手段は、反射光Ｓ２を反射できれば、鏡等何であってもよい。尚、本実施の形態では、照射光反射手段と反射光反射手段とを両方設けているが、いずれも用いない方法でも良いし、少なくとも一方を用いる方法であってもよい。
【００３４】
本実施の形態では、光源４４、スリット板４６、反射プリズム４８、反射プリズム５０及び受光手段５２は、それぞれ、光源固定具４４ａ、スリット板固定具４６ｂ、反射プリズム固定具４８ａ、反射プリズム固定具５０ａ及び受光手段固定具５２ａを介して、光学ヘッド基台４２に固定されている。
【００３５】
表面欠陥検出手段は、光学ヘッド４０の受光手段５２が受光した反射光Ｓ２の光量の減少から表面欠陥Ｋを検出するためのものである。表面欠陥検出手段は、受光手段５２の値から、照射位置Ｐに疵や汚れによる表面欠陥Ｋがないかどうかの判断を行う。表面欠陥検出手段は、パーソナルコンピュータのような電子計算機でもよく、また、ロジック回路で構成されたデジタル処理手段でもよく、その形態により制限されるものではない。さらに、受光手段５２と表面欠陥検出手段との接続は、基本的には電線によるが、光学ヘッド４０が回転する場合には、配線の途中にロータリーコネクタを設けるようにすれば、光学ヘッド４０の回転による電線のねじれに配慮する必要がなくなる。
【００３６】
次に、このような構成の表面欠陥検出装置１の動作を説明する。まず、被検査物Ｗを、被検査物基台１２に配置する。このとき、被検査物Ｗの向きを、円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸が光学ヘッド４０が取り付けられた回動軸部３８と同軸になる方向にする。次に、各円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の表面欠陥Ｋの検出を行っていくが、いずれでも同様なので、ここでは円筒穴Ｈ３を例に説明を行う。尚、それぞれの表面欠陥Ｋを検出しようとする各円筒穴Ｈ１〜Ｈ４に対しては、図１に示すように、光学ヘッド４０が、どの円筒穴Ｈ１〜Ｈ４にも挿入されていない状態で、目的の円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の高さになるように、垂直基台３２のモータ３４及びギアボックス３６を操作して、回動軸部３８を上下させて、光学ヘッド４０を上下方向に移動させる。
【００３７】
光学ヘッド４０を移動させる位置は、表面欠陥Ｋを検出する円筒穴Ｈ１〜Ｈ４の軸と、回動軸部３８の軸、すなわち光学ヘッド４０の回転中心とが同軸になる位置である。図１では、円筒穴Ｈ３の表面欠陥Ｋの検出を行うために、円筒穴Ｈ３の軸と、回動軸部３８の軸、すなわち光学ヘッド４０の回転中心とが同軸になる位置に、回動軸部３８が、垂直基台３２のモータ３４及びギアボックス３６によって、移動されている（図１及び図２参照）。
【００３８】
次に、図３に示すように、摺動手段２４を動作させ、摺動基台３０を摺動レール２２に沿って、被検査物Ｗ方向に摺動させる。これにより、摺動基台３０上の垂直基台３２も同様に移動し、回動軸部３８の端部に設けられた光学ヘッド４０が、被検査物Ｗの円筒穴Ｈ３の中に挿入されていく。尚、光学ヘッド４０を円筒穴Ｈ３から引き出す場合には、摺動手段２４を逆向きに動作させ、摺動基台３０を摺動レール２２に沿って、被検査物Ｗとは逆方向に摺動させることにより、摺動基台３０上の垂直基台３２も同様に移動し、回動軸部３８の端部に設けられた光学ヘッド４０が、被検査物Ｗの円筒穴Ｈ３の中から引き出される。
【００３９】
尚、円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の全周に渡って表面欠陥Ｋの検出を行う場合には、以後の検出動作を、光学ヘッド４０を円筒穴Ｈ３内で回転させながら行うことになる。また、上述のように、光学ヘッド４０を、円筒穴Ｈ３の軸に沿って移動させることで、円筒穴Ｈ３の深さ方向の全域に渡って表面欠陥Ｋの検出を行うことができることになる。
【００４０】
次に、表面欠陥Ｋの検出において、円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０に表面欠陥Ｋがなく、正常な場合を、図６及び図７を用いて説明する。光学ヘッド４０の光源４４から照射された光は、図６に示すように、スリット板４６のスリット穴４６ａにより帯状にされ、その上で、反射プリズム４８で反射されて円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐに照射される。このとき、図７に示すように、円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐは、照射光Ｓ１により照らされ反射影ＳＳが映し出される場合がある。そして、照射位置Ｐで反射した反射光Ｓ２が、反射プリズム５０でさらに反射されて、受光手段５２で受光される。
【００４１】
図７の例では、円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０に表面欠陥Ｋがないことから、帯状の反射影ＳＳに受光量の減少がない。すなわち、図７の例では、表面欠陥検出手段によって表面欠陥Ｋは検出されなかったものとされる。
【００４２】
次に、図８の例を説明する。図８の例で示す円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐにおいても、図７の例と同様に、光学ヘッド４０の光源４４から照射された光は、図６に示すように、スリット板４６のスリット穴４６ａにより帯状にされ、その上で、反射プリズム４８で反射されて円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐに照射される。このとき、図８に示すように、円筒穴Ｈ３の内周面Ｈ３０の照射位置Ｐは、照射光Ｓ１により照らされ反射影ＳＳが映し出される場合がある。そして、照射位置Ｐで反射した反射光Ｓ２が、反射プリズム５０でさらに反射されて、受光手段５２で受光される。
【００４３】
但し、図７の場合と異なり、図８の場合には、表面欠陥Ｋが存在し、表面欠陥Ｋの位置では、照射光Ｓ１が乱反射して反射プリズム５０方向に反射光Ｓ２のすべてが進んでいかない。このため、反射影ＳＳも表面欠陥Ｋのある部分だけ、暗く見えることになる。図８の場合では、受光手段５２で受光される反射光Ｓ２の光量が減少することになる。図８の例では、表面欠陥検出手段が、この反射光Ｓ２の光量の減少を捉えて、表面欠陥Ｋが検出されることになる。
【００４４】
尚、表面欠陥検出手段における反射光Ｓ２の光量の減少の捉え方は複数の場合が考えられ、そのいずれか又はそれらの組み合わせにより、表面欠陥Ｋを検出するようにすればよく、被検査物Ｗの種類等により適宜選択するようにすればよい。具体的な表面欠陥検出手段における反射光Ｓ２の光量の減少の捉え方は、例えば、表面欠陥Ｋがなく正常な場合にはどの程度の光量があるかは分かっており、それよりも所定量減少していれば、表面欠陥Ｋがあると判断する方法がある。この場合も、帯状部分のトータル光量の減少を捉える方法や、帯状部分を細分化して帯状部分内での光量の減少を把握する方法もある。
【００４５】
但し、円筒穴Ｈ３の加工方法や加工精度の関係で、単一の箇所で光量が所定量減少していても、必ずしも表面欠陥Ｋと判断してよい場合だけではなく、光量の変化の傾向を捉えることも重要になる。このため、具体的には、円筒穴Ｈ３の周方向での光量の減少を捉えたり、円筒穴Ｈ３の軸方向での光量の減少を捉える方法等もある。このような、円筒穴Ｈ３の周方向や軸方向の光量の減少を捉える場合、ノイズ的な光量の減少を捉えてしまう場合もあり、このようなノイズの対策として、想定外の急峻な光量の減少を排除するためのフィルタ（データにフィルタを掛けるソフトウェア的な手法や電気信号自体にフィルタを変えるハードウェア的な手法のすべてを含む）を用いることができる。また、ソフトウェア的な手法として、移動平均法のような数学的な手段を用いることも可能である。
【００４６】
以上のような表面欠陥検出装置１によれば、被検査物Ｗを水没させる必要もなく、また、光学系を光源４４と受光手段５２とにして機構構造を抑えて簡易化し、高速で円筒穴の内周面をスキャンして表面欠陥を検出することができる。
【００４７】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明によれば、被検査物を水没させる必要もなく、また、光学系を簡易化し、高速で円筒穴の内周面をスキャンして表面欠陥を検出することができる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・・・表面欠陥検出装置
１０・・・・基台
１２・・・・被検査物基台
２０・・・・光学ヘッド駆動手段
２２・・・・摺動レール
２４・・・・摺動手段
３０・・・・摺動基台
３２・・・・垂直基台
３２ａ・・・垂直面
３４・・・・モータ
３６・・・・ギアボックス
３８・・・・回動軸部
４０・・・・光学ヘッド
４２・・・・光学ヘッド基台
４４・・・・光源
４４ａ・・・光源固定具
４６・・・・スリット板
４６ａ・・・スリット穴
４６ｂ・・・スリット板固定具
４８・・・・反射プリズム
４８ａ・・・反射プリズム固定具
５０・・・・反射プリズム
５０ａ・・・反射プリズム固定具
５２・・・・受光手段
５２ａ・・・受光手段固定具
Ｗ・・・・・被検査物
Ｈ１・・・・円筒穴
Ｈ２・・・・円筒穴
Ｈ３・・・・円筒穴
Ｈ３０・・・内周面
Ｈ４・・・・円筒穴
Ｓ１・・・・照射光
Ｓ２・・・・反射光
ＳＳ・・・・反射影
ＳＳ１・・・散乱部
Ｐ・・・・・照射位置
Ｋ・・・・・表面欠陥
【図１】
2019070539.tif 000003
【図２】
2019070539.tif 000004
【図３】
2019070539.tif 000005
【図４】
2019070539.tif 000006
【図５】
2019070539.tif 000007
【図６】
2019070539.tif 000008
【図７】
2019070539.tif 000009
【図８】
2019070539.tif 000010