(57)【要約】【課題】転動体の表面状態を精度良く計測できる転動体計測装置および転動体計測方法を提供すること。【解決手段】転がり軸受１０の玉１３の状態を計測するための玉計測装置１であって、転がり軸受１０に対し光を格子状に照射する格子ライト１８と、転がり軸受１０を撮像するカメラ１７と含む。カメラ１７によって撮像された画像に含まれる、格子ライト１８によって玉１３の表面に投影された格子模様画像に基づいて、玉１３の表面におけるグリースの分布を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪および転動体を有する転がり軸受の前記転動体の表面の状態を計測するための転動体計測装置であって、
前記転がり軸受に対し光を格子状に照射する格子ライトと、
前記転がり軸受を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像された画像に含まれる、前記格子ライトによって前記転動体の表面に投影された格子模様画像に基づいて、前記転動体の前記表面状態を算出する表面状態算出手段とを含む、転動体計測装置。
【請求項２】
前記格子ライトは、前記カメラを取り囲むように設けられている、請求項１に記載の転動体計測装置。
【請求項３】
前記表面状態算出手段は、前記格子模様画像に基づいて、前記転動体の表面における潤滑剤の分布を算出する分布算出手段を含む、請求項１または２に記載の転動体計測装置。
【請求項４】
前記分布算出手段は、前記格子模様画像の歪み、および／または前記格子模様画像のボケに基づいて、前記分布を算出する、請求項３に記載の転動体計測装置。
【請求項５】
前記転がり軸受は、前記転動体として球体の玉を含み、
前記格子模様画像に基づいて、前記玉の中心位置を算出する玉中心位置算出手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転動体計測装置。
【請求項６】
軌道輪および転動体を有する転がり軸受の前記転動体の表面の状態を計測するための転動体計測方法であって、
格子ライトによって、前記転がり軸受に対し光を格子状に照射する格子ライト照射ステップと、
カメラによって、前記転がり軸受を撮像する撮像ステップと、
前記カメラによって撮像された画像に含まれる、前記格子ライトによって前記転動体の表面に投影された格子模様画像に基づいて、前記転動体の前記表面状態を算出する表面状態算出ステップとを含む、転動体計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転動体計測装置および転動体計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等の玉軸受では、内輪と外輪との間の相対回転に伴って玉が円周方向に転動（公転）する。玉軸受を設計したり、玉軸受の使用条件を定めたりするのに当たって、公転中の玉の挙動を解析することは重要である。
下記の特許文献１には、公転中の玉の挙動を解析すべく、回転状態にある玉軸受を撮像し、そのときの撮像画像に基づいて玉の位置を測定する玉位置計測方法が記載されている。特許文献１では、玉軸受の回転軸線上に中心を有する円環状の照射面を有するリング照明を配置し、かつ撮像カメラを、そのレンズが玉軸受の回転軸線上に位置するように配置し、この状態で、玉が公転状態にある玉軸受をリング照明によって照明しながら、当該玉軸受を、レンズを介して前記の回転軸線に沿う方向から撮像している。リング照明の照射面からの光が玉の表面で反射されるので、撮像画像に、玉表面におけるリング照明の反射光画像が写り込む。撮像画像に含まれるリング照明の反射光画像の位置を特定し、この特定した反射光画像に基づいて玉の中心の位置を演算により求めることにより、公転中の玉の位置を測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９８１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
玉軸受を設計したり、玉軸受の使用条件を定めたりする際には、公転中の玉の挙動だけでなく、転動体の表面の潤滑状態を考慮することも重要である。転動体の潤滑が十分でないと、玉軸受の損傷につながるからである。
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、転動体（玉）の中心位置を精度良く求めることはできるが、転動体の表面状態（たとえば、潤滑剤の潤滑状態）を精度良く求めることはできない。
【０００５】
そこで、この発明は、転動体の表面状態を精度良く計測できる転動体計測装置および転動体計測方法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】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、軌道輪（１１，１２）および転動体（１３）を有する転がり軸受（１０）の前記転動体の表面の状態を計測するための転動体計測装置（１）であって、前記転がり軸受に対し光を格子状に照射する格子ライト（１８）と、前記転がり軸受を撮像するカメラ（１７）と、前記カメラによって撮像された画像（４０）に含まれる、前記転動体の表面で反射した前記格子ライトの格子模様画像（４１）に基づいて、前記転動体の前記表面状態を算出する表面状態算出手段（５）とを含む、転動体計測装置を提供する。
【０００７】
なお、この項において、括弧内の数字等は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
請求項２に記載の発明は、前記格子ライトは、前記カメラを取り囲むように設けられている、請求項１に記載の転動体計測装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記表面状態算出手段は、前記格子模様画像に基づいて、前記転動体の表面における潤滑剤（Ｇ）の分布を算出する分布算出手段（５）を含む、請求項１または２に記載の転動体計測装置である。
請求項４に記載の発明は、前記分布算出手段は、前記格子模様画像の歪み、および／または前記格子模様画像のボケに基づいて、前記分布を算出する、請求項３に記載の転動体計測装置である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記転がり軸受は、前記転動体として球体の玉を含み、前記格子模様画像に基づいて、前記玉の中心位置を算出する玉中心位置算出手段（５）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転動体計測装置である。
前記の目的を達成するための請求項６に記載の発明は、軌道輪（１１，１２）および転動体（１３）を有する転がり軸受（１０）の前記転動体の表面の状態を計測するための転動体計測方法であって、格子ライト（１８）によって、前記転がり軸受に対し光を格子状に照射する格子ライト照射ステップと、カメラ（１７）によって、前記転がり軸受を撮像する撮像ステップと、前記カメラによって撮像された画像に含まれる、前記転動体の表面で反射した前記格子ライトの格子模様画像（４１）に基づいて、前記転動体の前記表面状態を算出する表面状態算出ステップ（Ｓ３）とを含む、転動体計測方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１によれば、格子ライトによる光の照射により、湾曲格子模様が転動体の表面に映し出される。転動体表面の各所の表面状態に応じて、湾曲格子模様の湾曲状の格子線の状態（歪みやボケ）が通常時とは異なるので、カメラによって撮像された画像に含まれる格子模様画像を解析することにより、転動体の表面状態を精度良く計測できる。
請求項２によれば、簡単な構成で、転動体の表面に湾曲格子模様を映し出すことができる。
【００１１】
請求項３および４によれば、格子ライトによる光の照射により、湾曲格子模様が転動体の表面に映し出される。転動体表面の各所の潤滑剤の量に応じて、湾曲格子模様の湾曲状の格子線の状態が、グリースがない場合と異なる状態（歪みやボケ）を呈するので、カメラによって撮像された画像に含まれる格子模様画像の歪みやボケを解析することにより、転動体の表面の潤滑剤の分布を精度良く計測できる。
【００１２】
請求項５によれば、格子模様画像に基づいて、玉の中心位置を算出することができる。これにより、玉の表面状態だけでなく、玉の位置を計測することもできる。
請求項６によれば、請求項１に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る転動体計測装置が適用された玉計測装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１を矢視Ｐから見た図である。
【図３】図１に示す玉計測装置の計測対象である玉軸受の一部破断斜視図である。
【図４】図３に示す保持器の要部構成を示す斜視図である。
【図５】転動体計測装置を用いた計測の原理を説明するための断面図である。
【図６】格子ライトから玉軸受に光を格子状に照射したときの玉軸受の図である。
【図７】撮像対象の玉表面における格子模様を示す図である。
【図８】玉表面における、グリース量の分布を示す図である。
【図９】図１の画像処理部による画像解析処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】格子模様画像にボケが発生している状態を示すである。
【図１１】格子模様画像のボケ発生の判定手法を説明するための図である。
【図１２】格子模様画像に歪みが発生している状態を示すである。
【図１３】玉の中心位置を求める手法の第１ステップを示す図である。
【図１４】玉の中心位置を求める手法の第２ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る玉計測装置（転動体計測装置）１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１を矢視Ｐから見た図である。玉計測装置１は、計測対象である玉軸受（転がり軸受）１０における玉（転動体）１３の潤滑状態を計測するための装置である。また、玉計測装置１は、公転中の玉１３の中心の位置等を計測するための装置でもある。
【００１５】
玉計測装置１は、玉軸受１０を鉛直姿勢に保持しながら、その内輪（軌道輪）１１および外輪（軌道輪）１２を相対回転させる保持回転機構２と、保持回転機構２に保持されている玉軸受１０に対して光を格子状に照射するための格子ライト１８と、回転状態にある玉軸受１０を撮像するためのカメラ１７と、制御装置４と、カメラ１７による撮像画像を処理するための画像処理装置５とを含む。
【００１６】
保持回転機構２は、玉軸受１０の内輪１１を支持するための内輪支持ベース（図示しない）と、玉軸受１０の外輪１２を支持するための外輪保持ベース（図示しない）と、内輪保持ベースを、水平方向に延びる回転軸線Ｏまわりに回転駆動させるためのモータ等の回転駆動源（図示しない）とを含む。回転保持機構２は、玉軸受１０の内輪１１および外輪１２を回転軸線回りに相対回転させる。この実施形態では、外輪１２を回転させ内輪１１を静止させる場合を例に挙げて説明するが、内輪１１を回転させながら外輪１２を静止させるようにしてもよい。さらに、内輪１１および外輪１２の回転方向および回転速度の少なくとも一方を互いに異ならせつつ、内輪１１および外輪１２を回転させることにより、内輪１１および外輪１２を相対回転させるようにしてもよい。
【００１７】
カメラ１７は、たとえばＣＣＤカメラであり、複数枚の画像からなる動画像を時間的に連続撮像することが可能なカメラである。カメラ１７は、仮想レンズとしてのレンズ１９と、レンズ１９を通ってきた光を受ける受光部１７Ａとを有している。受光部１７Ａは、イメージセンサ等によって構成されている。レンズ１９は、カメラ１７の鏡筒２０内に収容配置される。レンズ１９は、その光軸が保持回転機構２による回転軸線Ｏに一致するように配置されている。玉軸受１０を保持回転機構２にセットした状態で、玉軸受１０の格子ライト側（図１の左側）の端面全体が、カメラ１７の撮像範囲に含まれる。カメラ１７は、回転軸線Ｏに沿う方向（図１のＰ方向）から玉軸受１０を撮像する。
【００１８】
カメラ１７として、３０（ｆｐ）以上のフレームレートで動画を撮像するカメラを採用することができるが、１００（ｆｐ）以上のフレームレートで動画を撮像可能な高速度カメラを採用することがより一層望ましい。
格子ライト１８は、所定一方向（図１のＰ方向に沿う方向）と、当該一方向と直交する他の方向とに沿って延びる格子状をなしている。格子ライト１８は、前記の一方向に関し等間隔に設けられており、また、前記の他の方向に関しても等間隔に設けられている。格子ライト１８は、格子状の本体部（図示しない）と、本体部の保持回転機構２側の端面に配置された格子状の光源１８Ａとを含む。光源１８Ａの発光量は、格子状の各所において均一である。この実施形態では、光源１８Ａとして、面発光体を例示するが、点光源を格子状に配列して構成してもよい。また、光源１８Ａは、レーザー光を発光してもよい。格子ライト１８の中央部には、開口１８Ｂが形成されている。
【００１９】
図１に戻って、格子ライト１８は、光源１８Ａが鉛直姿勢になるように、かつ前記の一方向（Ｐ方向に沿う方向）が水平方向に沿う姿勢で、かつ開口１８Ｂにカメラ１７の鏡筒２０が挿通するように配置されている。換言すると、格子ライト１８は、カメラ１７の鏡筒２０を取り囲むように設けられている。
格子ライト１８は、保持回転機構２による保持対象の玉軸受１０の外輪１２（より詳しくは外輪軌道面１２Ａ（図４参照））よりも大径であり、そのため、保持回転機構２に保持された玉軸受１０の全体に光を照射できるようになっている。この実施形態では、格子ライト１８の全体形状は、各格子の形状に合う矩形をなしているが、それ以外の全体形状を有していてもよい。
【００２０】
制御装置４は、ＣＰＵ、メモリおよび各種のインターフェイス等を含む構成のコンピュータを含む構成である。制御装置４には、制御対象として、カメラ１７、格子ライト１８の光源１８Ａ、ならびに保持回転機構２が接続されている。制御装置４は、カメラ１７の撮像動作を制御する。制御装置４は、光源１８Ａの発光／消灯動作を制御する。制御装置４は、保持回転機構２の回転動作を制御する。
【００２１】
画像処理装置５は、ＣＰＵ、メモリおよび各種のインターフェイス等を含むコンピュータを含む構成であり、カメラ１７による撮像画像を処理するための装置である。画像処理装置５は、画像処理装置５には、カメラ１７によって撮像された撮像画像が入力される。画像処理装置５は、玉１３の表面における潤滑剤の分布を算出する分布算出手段、および玉１３の中心位置を算出する玉中心位置算出手段として機能する。なお、この実施形態では、画像処理装置５を制御装置４とは別体に設けてあるが、画像処理装置５（すなわち、画像処理装置５）が制御装置４と一体に設けられていてもよい。
【００２２】
図３は、玉計測装置１の計測対象である玉軸受１０の一部破断斜視図である。玉軸受１０は、内輪（軌道輪）１１と、内輪１１と同心に配置された外輪（軌道輪）１２と、内輪１１および外輪１２間に介装された複数の転動体としての玉１３と、複数の玉１３を円周方向に間隔を空けて保持するための保持器１４とを備えた深溝玉軸受である。内輪１１と外輪１２とがそれらの中心軸線まわりに相対回転可能である。玉１３は、内輪１１の深溝型の内輪軌道面１１Ａと外輪１２の深溝型の外輪軌道面１２Ａとの間に介在されている。
【００２３】
なお、玉軸受１０は深溝玉軸受でなく、玉１３と内輪軌道面１１Ａとの接触面および玉１３と外輪軌道面１２Ａとの接触面とを結ぶ直線が、内輪１１や外輪１２の径方向に対して所定角度傾斜するアンギュラ型の玉軸受を採用することもできる。
図４は、図３に示す保持器１４の要部構成を示す斜視図である。なお、図４は、図３のと左右反転した状態を示している。
【００２４】
保持器１４は、いわゆる冠型の保持器である。保持器１４により、玉１３が脱落したり、隣接する前後の玉１３が互いに衝突したりするのを防止することができるようになっている。保持器１４は、ラジアル方向の壁厚が玉１３の直径よりも小さい環状部１５を備えている。環状部１５の一端部（図４に示す左手前側の端部）には、環状部１５をラジアル方向に貫通するとともに、アキシャル方向の一端側（図４に示す左手前側）に開放するポケット１６が形成されている。ポケット１６の内面は、玉１３の外周面に対応する球面状をなしている。ポケット１６は、円周方向の全周にわたって所定間隔を空けて複数形成されており、玉１３を、その一部が露出した状態で収容保持する。
【００２５】
各ポケット１６の円周方向の両端には、環状部１５のアキシャル方向の一端側（図３に示す左手前側）に、玉１３の脱離を防止するための爪部３１がそれぞれ形成されている。隣接するポケット１６の互いに隣接する爪部３１の間には、グリース（潤滑剤）Ｇを保持するための略平坦な端面からなる窪み部３２が形成されている。
図５は、転動体計測装置１を用いた計測の原理を説明するための断面図である。図６は、格子ライト１８から玉軸受１０に光を格子状に照射したときの玉軸受１０の図である。図７は、撮像対象の玉１３表面における格子模様を示す図である。
【００２６】
玉軸受１０を保持回転機構２に装着した状態において、格子ライト１８の光源が発光させられると、格子ライト１８からの格子状の光が玉軸受１０に照射される。このとき、格子ライト１８の光源１８Ａの各所から照射された光は、各玉１３の表面上で反射して、レンズ１９を通してカメラ１７の受光部１７Ａに入射する。なお、玉軸受１０の装着状態において、保持器１４の前記のアキシャル方向の一端側（図４の左手前側）が、図１の左方向に一致している。
【００２７】
たとえば格子ライト１８の左右方向の一方端（図４の左端）の上下方向の中央部のＳ点（図４および図５参照）から照射された光は、玉１３の表面上におけるｓ点（図５参照）で反射してカメラ１７に入射する。同様に、格子ライト１８の左右方向の他方端（図４の右端）の上下方向の中央部のＴ点（図４および図５参照）から照射された光は、玉１３の表面上におけるｔ点（び図５参照）で反射してカメラ１７に入射する。
【００２８】
このように、格子ライト１８からの光が格子状をなしているので、格子ライト１８側から見たとき、各玉１３の表面の反射光の像は、格子状をなす。具体的には、湾曲状の格子線２５Ａ（図７参照）からなる湾曲格子模様２５（図６および図７参照）が、各玉１３表面に格子ライト１８の反射光の像として、各玉１３の表面に映し出される。湾曲格子模様２５に含まれる格子線２５Ａは、球体である玉１３の曲率に応じて湾曲する。玉１３の真球度は極めて高いため、玉１３の表面にグリースが存在しない状態では、格子線２５Ａは滑らかであり、変曲点や屈曲点を有しておらず、また、ボケ等も発生しない。カメラ１７の軸受１０の撮像により、玉１３とともに、玉１３の表面の湾曲格子模様２５が撮像される。
【００２９】
図８は、玉１３表面における、グリースＧの量の分布を示す図である。
保持器１４の窪み部３２（図４参照）には、潤滑剤の一例のグリースＧが配置されており、そのため、玉軸受１０の回転時には、玉１３表面にグリースＧが付着している。グリースＧは、玉１３の表面のほぼ全域に配置しているが、図８に示すように、玉１３の表面の一または複数箇所に偏っていることもある。なお、図８では、ハッチング間隔の狭い箇所ほどグリースＧの量が多い。
【００３０】
図１に戻って、玉計測装置１を用いた、玉１３の表面におけるグリースＧの分布、および玉１３の位置の計測処理について説明する。以下では、玉軸受１０（図４等参照）に含まれる玉１３のうち、所定の玉１３の位置を計測する場合を例に挙げて説明するが、全ての玉１３の位置を計測するものであっても
よい。
【００３１】
まず、玉計測装置１に玉軸受１０が搬入され、オペレータが、玉軸受１０を保持回転機構２に装着する。保持回転機構２に玉軸受１０が装着された後、制御装置４は、保持回転機構２の回転駆動源を制御して、外輪１２の回転を開始させる。外輪１２の回転に伴って、玉１３および保持器１４も、内輪軌道面１１Ａおよび外輪軌道面１２Ａ上を円周方向に公転する。また、制御装置４は、格子ライト１８の光源１８Ａを制御して、光源１８Ａを発光させる。これにより、回転状態にある玉軸受１０に対し、格子状の光が照射され、各玉１３の表面に、湾曲格子模様２５が表れる。
【００３２】
この状態で、制御装置４は、光が照射されている玉軸受１０を、カメラ１７によって撮像する。カメラ１７による撮像は、連続的に複数回繰り返し行われる。
そして、連続する撮像画像を解析する。これにより、公転中の玉１３の表面におけるグリースＧの分布、および玉１３の位置が算出される。
図９は、画像処理装置５による画像解析処理の内容を示すフローチャートである。図１０は、格子模様画像４１にボケ４３が発生している状態を示すである。図１１は、格子模様画像４１のボケ４３発生の判定手法を説明するための図である。図１２は、格子模様画像４１に歪み４２が発生している状態を示すである。図１３は、玉１３の中心位置を求める手法の第１ステップを示す図である。図１４は、玉１３の中心位置を求める手法の第２ステップを示す図である。
【００３３】
以下、図１および図９を参照しながら画像解析処理について説明する。図１０〜図１４については適宜参照する。
画像計測処理では、まず、画像処理装置５は、カメラ１７からの撮像画像４０（図１０等参照）の入力を受け付け、画像処理装置５のメモリに記憶する（Ｓ１：画像記憶）。
画像処理装置５は、撮像画像４０に含まれる、計測対象の玉１３の表面の湾曲格子模様２５（図７参照）の画像である格子模様画像４１（図１０等参照）を認識し、格子模様画像４１を特定する（Ｓ２：格子模様画像特定）。具体的には、格子模様画像４１の認識のための処理は、たとえば、撮像画像４０における玉１３の画像に対し、所定の輝度値を闇値とする二値化処理を施すことにより、格子模様画像４１を抽出する。
【００３４】
次いで、画像処理装置５は、格子模様画像４１に基づいて、公転中の玉１３の表面におけるグリースＧの分布を算出する（ステップＳ３）。
グリースＧは無色透明であるので、玉１３表面にグリースＧが付着していても、玉１３表面に湾曲格子模様２５が映し出される。しかし、玉１３表面において、グリースＧが付着している部分では、湾曲格子模様２５の格子線２５Ａが明瞭かつ滑らかにならず、湾曲格子模様２５の格子線２５Ａに歪み４２やボケ４３が生じたりする（それらの場合の格子模様画像４１を、それぞれ図１０および図１２に示す）。また、グリースＧの量が多くなるのに従って、歪み４２やボケ４３の量が増加する。
【００３５】
たとえば図１１に示すように、ボケ４３がある場合には、ボケ４３がない場合と比較して、格子模様画像４１の格子線の位置の境界部分における、位置変化に対する輝度の変化がなだらかになる。ボケ４３の度合いが大きいと（すなわち、グリースＧの量が多いと）、その傾向はより一層顕著になる。このような輝度変化の変化量に基づいて、格子線２５Ａのボケ４３の度合いを判定でき、これにより、グリースＧの分布を求めることができる。
【００３６】
また、画像処理装置５は、格子模様画像４１に基づいて、公転中の玉１３の中心位置を算出する（ステップＳ４）。
具体的には、玉１３の曲率が既知であるとすると、１つの湾曲格子模様２５に含まれる複数本の格子線２５Ａの湾曲量に基づいて、玉１３の中心位置を算出できる。また、この手法に代えて／併せて、次の手法を採用できる。
【００３７】
すなわち、図１３に示すように、画像処理装置５は、複数本の格子線２５Ａの凸点４４を抽出すると共に、図１４に示すように、これらの凸点４４を直線４６で結ぶ。このようにして設けた２本の直線４６の交点４５の座標を、玉１３の中心位置の座標として特定する。このような簡易な手法で、玉１３の中心位置を算出できる。
複数枚の連続する撮像画像４０に対し、これらの画像解析処理が実行される。その後、画像処理装置５による画像解析処理が終了する。
【００３８】
以上によりこの実施形態によれば、格子ライト１８による光の照射により、湾曲状の格子線により形成される湾曲格子模様２５が玉１３の表面に映し出される。玉１３表面の各所のグリースＧの量に応じて、湾曲格子模様２５の湾曲状の格子線２５Ａの状態が、グリースＧがない場合と異なる状態（歪み４２やボケ４３）を呈するので、撮像画像４０に含まれる格子模様画像４１の歪み４２やボケ４３を解析することにより、玉１３表面のグリースＧの分布を精度良く計測できる。
【００３９】
また、玉軸受１０が回転し、これに伴う玉１３の移動により、湾曲格子模様２５の歪み４２やボケ４３の位置も変化する。したがって、連続する複数枚の撮像画像４０に含まれる格子模様画像４１の歪み４２やボケ４３の位置を解析することにより、玉軸受１０の回転状態において、玉１３の表面でグリースＧの移動の時間変化を把握できる。
また、格子模様画像４１に基づいて、玉１３の中心位置を算出することができる。これにより、公転中の玉１３の位置を正確に計測できる。
【００４０】
また、たとえば隣り合うポケット１６の間（の窪み部３２）に、マーカＭ（図６参照）を配置しておき、撮像画像４０に含まれるマーカＭの画像の座標と、ステップＳ４で算出された玉１３の中心位置とに基づいて、玉１３と保持器１４との、円周方向の位置関係を求めてもよい（図９の破線で示すステップＳ５）。ステップＳ５では、たとえば特開２０１３−１４００１７号公報に記載されている手法と同様の手法で、計測対象の玉１３の中心位置と保持器１４との間の位置関係を算出できる。これにより、玉１３と保持器１４との、円周方向の位置関係を精度良く求めることができる。なお、マーカＭは、たとえば茶色を呈する保持器１４に対し白色を呈しており、撮像画像４０においてマーカＭを識別可能である。マーカＭは、塗料やシール等を用いて形成されることが多いが、刻印などで形成されていてもよい。
【００４１】
また、内輪１１および外輪１２のそれぞれの格子ライト１８側の端面に、それぞれマーカＲ，Ｗ（図６参照）を配置しておき、撮像画像に含まれるマーカＲ，Ｗの画像の座標に基づいて、玉１３と内輪１１および外輪１２との、円周方向の位置関係を求めてもよい（図９の破線で示すステップＳ６）。また、この場合、連続する複数枚の撮像画像４０に基づいて、玉１３の公転速度、内輪１１の公転速度、外輪１２の公転速度を算出でき、さらには、玉１３の内外輪１１，１２に対するすべり量も算出できる。ステップＳ６では、たとえば特開２０１３−１４００１８号公報に記載されている手法と同様の手法で、計測対象の玉１３の中心位置と内外輪１１，１２との間の位置関係、および内外輪１１，１２に対する玉１３のすべり量を算出できる。これにより、計測対象の玉１３の中心位置と内外輪１１，１２との間の位置関係、および内外輪１１，１２に対する玉１３のすべり量を、それぞれ精度良く求めることができる。なお、マーカＲ，Ｗは、たとえば黒色を呈する内外輪１１，１２に対し白色を呈しており、撮像画像４０においてマーカＭを識別可能である。マーカＭは、塗料やシール等を用いて形成されることが多いが、刻印などで形成されていてもよい。
【００４２】
これらステップＳ５およびＳ６の処理の実行により、玉１３の潤滑状態の経時変化と、玉１３の挙動の変化とを同時に計測できる。このように、玉軸受１０の回転中の潤滑状況、および玉１３と保持器１４との相対運動を把握できる。その結果、潤滑状況による玉１０と保持器１４の接触などを解析することができるので、玉軸受１０の、耐久性向上および騒音低減の設計に貢献できる。
【００４３】
また、前述の画像処理では、玉１３の表面におけるグリースの分布と、玉１３の中心位置との双方を求めたが、玉１３の中心位置の算出（Ｓ４）を省略することもできる。
また、玉１３表面におけるグリースＧの分布を計測する場合を例に挙げて説明したが、玉１３の、凹凸等の表面の状態を計測するものであってもよい。
また、玉軸受１０を回転させながら玉軸受１０を撮像する場合について説明したが、静止中の玉軸受１０を撮像するようにしてもよい。
【００４４】
また、前述の実施形態では、格子ライト１８の配置姿勢を、前記の一方向（Ｓ方向）が水平方向に沿う姿勢とした。しかし、前記の一方向（Ｓ方向）が水平方向に対して傾斜していてもよい。また、前述の実施形態では、格子ライト１８の配置姿勢を、光源１８Ａが鉛直姿勢になるような姿勢として説明したが、光源１８Ａが鉛直姿勢に対して傾斜していてもよい。
【００４５】
また、格子ライト１８は、カメラ１７の全体を取り囲むように設けられていてもよいが、格子ライト１８の光源を大面積化するためには、鏡筒２０を取り囲む構成が望ましい。
また、玉計測装置１の計測対象として玉軸受１０を例示したが、ころ軸受など他の転がり軸受を計測対象にすることもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…玉計測装置（転動体計測装置）、５…画像処理装置、１０…玉軸受（転がり軸受）、１１…内輪（軌道輪）、１２…外輪（軌道輪）、１３…玉（転動体）、１７…カメラ、１８…格子ライト、４０…撮像画像、４１…格子模様画像、Ｇ…グリース（潤滑剤）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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