(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内周面である被検査面の状態を検査する内面検査装置であって、
中心軸である光軸に沿って軸方向に延び、前記被検査面の内側に挿入される円柱状または円筒状のロッドレンズと、
前記ロッドレンズを、前記軸方向および前記軸方向に対して直交する方向に移動させる移動機構と、
前記ロッドレンズを介して画像を取得する撮像部と、
前記移動機構を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入する第１移動指示部と、
前記ロッドレンズを前記軸方向に対して直交する方向に移動させる第２移動指示部と、
前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入された状態において、前記撮像部が取得した画像中の前記光軸周りの輝度分布に基づいて、前記光軸に対する前記被検査面の中心軸である目標軸の相対位置を推定する推定部と、
前記相対位置に基づいて、前記ロッドレンズを前記目標軸側へ移動させる第３移動指示部と、を有し、
前記推定部は、
前記第２移動指示部による前記ロッドレンズの移動の前後において取得された複数の前記画像のそれぞれにおいて、前記光軸周りの輝度分布を測定するとともに、輝度が極小となる角度に延びる仮想直線を求め、
複数の前記仮想直線の交点に基づいて、前記相対位置を推定する内面検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内面検査装置であって、
前記推定部は、
前記第２移動指示部による前記ロッドレンズの複数回の移動の前後において取得された３つ以上の前記画像のそれぞれにおいて、前記光軸周りの輝度分布を測定するとともに、輝度が極小となる角度に延びる仮想直線を求め、
３つ以上の前記仮想直線の交点を結ぶ多角形の内側に、前記目標軸の位置を推定する内面検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内面検査装置であって、
前記推定部は、前記画像において、前記ロッドレンズの外周面よりも径方向内側で、かつ、前記光軸よりも前記外周面に近い円に沿って輝度分布を測定する内面検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内面検査装置であって、
前記第２移動指示部は、
第１方向に前記ロッドレンズを移動させた後、前記第１方向とは異なる第２方向に前記ロッドレンズを移動させる内面検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内面検査装置であって、
前記制御部は、
第３移動指示部により前記ロッドレンズを移動させた後に、前記光軸周りの輝度分布が、予め設定された許容条件に合致しているかどうかを判定する判定部をさらに有する内面検査装置。
【請求項６】
中心軸である光軸に沿って軸方向に延びる円柱状または円筒状のロッドレンズを、円筒状の内周面である被検査面の内側において、位置決めする位置決め方法であって、
ａ）前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入する工程と、
ｂ）前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入された状態において、前記ロッドレンズを、前記軸方向に対して直交する方向に移動させ、前記ロッドレンズを介して取得した画像中の前記光軸周りの輝度分布を測定する工程と、
ｃ）前記輝度分布に基づいて、前記光軸に対する前記被検査面の中心軸である目標軸の相対位置を推定する工程と、
ｄ）前記相対位置に基づいて、前記ロッドレンズを前記目標軸側へ移動させる工程と、を有し
前記工程ｂ）では、
前記ロッドレンズを前記軸方向に対して直交する方向に移動させ、移動の前後において取得された複数の前記画像のそれぞれにおいて、前記光軸周りの輝度分布を測定し、
前記工程ｃ）では、
輝度が極小となる角度に延びる仮想直線を求め、複数の前記仮想直線の交点に基づいて、前記相対位置を推定する位置決め方法。
【請求項７】
請求項６に記載の位置決め方法であって、
前記工程ｂ）では、
前記ロッドレンズを前記軸方向に対して直交する方向に複数回移動させ、移動の前後において取得された３つ以上の前記画像のそれぞれにおいて、前記光軸周りの輝度分布を測定し、前記工程ｃ）では、
輝度が極小となる角度に延びる仮想直線を求め、３つ以上の前記仮想直線の交点を結ぶ多角形の内側に、前記目標軸の位置を推定する位置決め方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の位置決め方法であって、
前記工程ｂ）では、
前記画像において、前記ロッドレンズの外周面よりも径方向内側で、かつ、前記光軸よりも前記外周面に近い円に沿って輝度分布を測定する位置決め方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の位置決め方法であって、
前記工程ｂ）では、
第１方向に前記ロッドレンズを移動させた後、前記第１方向とは異なる第２方向に前記ロッドレンズを移動させる位置決め方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の位置決め方法であって、
ｅ）前記工程ｄ）の後に、前記光軸周りの輝度分布が、予め設定された許容条件に合致しているかどうかを判定する工程をさらに有する位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内面検査装置および位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるエンジンの製造工程では、シリンダの内周面に傷や亀裂などの欠陥が無いかどうかを検査する内面検査装置が用いられる。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。当該公報の内面検査装置は、孔の内部に挿入される透明な円柱体と、円柱体に光を照射する照明照射手段と、撮像手段と、を有する。円柱体の先端には、円錐状にくり抜かれた円錐部が設けられている。撮像手段は、円錐部に映る像を撮影することにより、孔の内面を検査する。
【特許文献１】特開２００９−６９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の内面検査装置では、透明な円柱体（以下、「ロッドレンズ」と称する）の中心軸が、検査対象となる孔の中心軸と一致するように、ロッドレンズを位置決めする必要がある。ロッドレンズの中心軸が、孔の中心軸からずれた位置に配置されると、取得する画像に偏りが生じたり、本来見えなければならない部分の画像が不鮮明となったりする。これにより、検出すべき欠陥を見落とす虞がある。
【０００４】
従来では、検査工程を担当する作業者が、孔に対するロッドレンズの位置を目視で確認しつつ、内面検査装置をマニュアル操作することによって、ロッドレンズの位置を微調整していた。しかしながら、このようなマニュアル操作では、作業者によって位置決めの精度にばらつきが生じる。また、作業者の操作ミスによって、孔の内周面にロッドレンズが衝突し、ロッドレンズを破損してしまう虞もある。
【０００５】
本発明の目的は、ロッドレンズの中心軸と被検査面の中心軸とが一致するように、ロッドレンズを位置決めする作業を、自動的に行うことができる内面検査装置および位置決め方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の例示的な第１発明は、円筒状の内周面である被検査面の状態を検査する内面検査装置であって、中心軸である光軸に沿って軸方向に延び、前記被検査面の内側に挿入される円柱状または円筒状のロッドレンズと、前記ロッドレンズを、前記軸方向および前記軸方向に対して直交する方向に移動させる移動機構と、前記ロッドレンズを介して画像を取得する撮像部と、前記移動機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入する第１移動指示部と、前記ロッドレンズを前記軸方向に対して直交する方向に移動させる第２移動指示部と、前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入された状態において、前記撮像部が取得した画像中の前記光軸周りの輝度分布に基づいて、前記光軸に対する前記被検査面の中心軸である目標軸の相対位置を推定する推定部と、前記相対位置に基づいて、前記ロッドレンズを前記目標軸側へ移動させる第３移動指示部と、を有する。
【０００７】
本願の例示的な第２発明は、中心軸である光軸に沿って軸方向に延びる円柱状または円筒状のロッドレンズを、円筒状の内周面である被検査面の内側において、位置決めする位置決め方法であって、ａ）前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入する工程と、ｂ）前記ロッドレンズを前記被検査面の内側に挿入された状態において、前記ロッドレンズを、前記軸方向に対して直交する方向に移動させ、前記ロッドレンズを介して取得した画像中の前記光軸周りの輝度分布を測定する工程と、ｃ）前記輝度分布に基づいて、前記光軸に対する前記被検査面の中心軸である目標軸の相対位置を推定する工程と、ｄ）前記相対位置に基づいて、前記ロッドレンズを前記目標軸側へ移動させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の例示的な第１発明および第２発明によれば、ロッドレンズの中心軸と被検査面の中心軸とが一致するように、ロッドレンズを位置決めする作業を、自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、内面検査装置の斜視図である。
【図２】図２は、内面検査装置の断面図である。
【図３】図３は、ロッドレンズの位置決めに関係する制御部内の機能を、概念的に示した機能ブロック図である。
【図４】図４は、ロッドレンズの位置決め時の処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】図５は、被検査面の内側におけるロッドレンズの位置の変化を示した図である。
【図６】図６は、被検査面の内側におけるロッドレンズの位置の変化を示した図である。
【図７】図７は、被検査面の内側におけるロッドレンズの位置の変化を示した図である。
【図８】図８は、被検査面の内側におけるロッドレンズの位置の変化を示した図である。
【図９】図９は、位置決め前のロッドレンズを介して取得される画像の例を示した図である。
【図１０】図１０は、位置決め後のロッドレンズを介して取得される画像の例を示した図である。
【図１１】図１１は、輝度分布の例を示したグラフである。
【図１２】図１２は、被検査面の内側におけるロッドレンズの位置の変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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」、ロッドレンズの中心軸に直交する方向を「径方向」、ロッドレンズの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。また、本願では、軸方向に沿ってロッドレンズの先端側を「軸方向前方」、撮像部側を「軸方向後方」として、各部の形状や位置関係を説明する。
【００１１】
＜１．内面検査装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る内面検査装置１の斜視図である。図２は、内面検査装置１の断面図である。この内面検査装置１は、貫通孔または凹部の内周面を撮影して、当該内周面の状態に異常が無いかどうかを検査する装置である。内面検査装置１は、例えば、自動車のエンジンに搭載されるシリンダの内周面を検査するために用いられる。ただし、本発明の内面検査装置は、シリンダ以外の被検査物を検査するものであってもよい。
【００１２】
図１および図２に示すように、本実施形態の内面検査装置１は、ロッドレンズ１０、光源２０、撮像部３０、ケーシング４０、移動機構５０、および制御部６０を有する。
【００１３】
ロッドレンズ１０は、円筒状の内周面である被検査面１００の内側に挿入される円柱状の透明部材である。ロッドレンズ１０の材料には、例えば、ガラスやアクリルが用いられる。ロッドレンズ１０は、中心軸である光軸９１に沿って軸方向に延びる。ロッドレンズ１０の軸方向後方側の端面である基端面１１は、光軸９１に対して垂直な平面状に切断されるとともに、その表面が研磨されている。一方、ロッドレンズ１０の軸方向前方側の端面である先端面１２は、光軸９１に対して４５°の円錐状にくり抜かれるとともに、その表面が研磨されている。また、ロッドレンズ１０の当該先端面１２には、ミラーコーティングが施されている。
【００１４】
光源２０は、ロッドレンズ１０に対して光を照射する発光体である。光源２０は、ロッドレンズ１０の基端面１１よりも軸方向後方に配置されている。本実施形態の光源２０は、円環状に形成され、その中央に円孔２１を有する。また、光源２０は、ロッドレンズ１０の光軸９１と同軸に配置される。光源２０から出射される光は、ロッドレンズ１０の基端面１１を介してロッドレンズ１０内へ入射する。また、当該光は、ロッドレンズ１０の円錐状の先端面１２により径方向外側へ反射して、円筒状の被検査面１００に照射される。
【００１５】
撮像部３０は、ロッドレンズ１０を介して被検査面１００の画像を取得するための手段である。撮像部３０には、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラが用いられる。撮像部３０は、光源２０よりも軸方向後方側に配置されている。光源２０から出射して、被検査面１００に照射された光は、再びロッドレンズ１０内に入射し、円錐状の先端面１２において反射して、軸方向後方へ向かう。そして、当該反射光は、ロッドレンズ１０の基端面１１および光源２０の円孔２１を通って、撮像部３０へ入射する。これにより、撮像部３０は、被検査面１００の画像を取得することができる。
【００１６】
ケーシング４０は、ロッドレンズ１０、光源２０、および撮像部３０を保持する筐体である。ロッドレンズ１０の基端部は、ケーシング４０の軸方向前方の面に設けられた貫通孔４１に挿入されるとともに、ケーシング４０に固定される。光源２０は、ケーシング４０の内部に配置される。また、撮像部３０は、ケーシング４０の軸方向後端部に固定される。ロッドレンズ１０、光源２０、および撮像部３０の相互の相対的な位置関係は、ケーシング４０により固定される。
【００１７】
移動機構５０は、ロッドレンズ１０、光源２０、撮像部３０、およびケーシング４０を移動させる機構である。移動機構５０は、ケーシング４０を支持するステージ５１を有する。移動機構５０は、モータ等の駆動源から生じる駆動力を、ボールネジ等の動力伝達機構を介して、ステージ５１に伝達する。これにより、ステージ５１を、軸方向、軸方向に対して直交する水平方向、および軸方向に対して直交する鉛直方向の３方向に移動させることができる。ステージ５１が移動すると、ステージ５１とともに、ロッドレンズ１０、光源２０、撮像部３０、およびケーシング４０も一体として移動する。
【００１８】
制御部６０は、内面検査装置１内の各部を動作制御するための手段である。制御部６０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭ等のメモリ、およびハードディスクドライブ等の記憶部を有するパーソナルコンピュータにより構成される。また、図１中に矢印で示したように、制御部６０は、上述した光源２０、撮像部３０、および移動機構５０と、それぞれ電気的に接続されている。制御部６０は、移動機構５０を動作制御することにより、被検査面１００の内側にロッドレンズ１０を位置決めする。また、制御部６０は、光源２０を発光させつつ、撮像部３０により撮影された被検査面１００の画像を取得する。そして、得られた画像を解析することによって、被検査面１００の状態に異常が無いかどうかを検査する。
【００１９】
また、図１に示すように、制御部６０には、表示部６０１が接続されている。表示部６０１は、撮像部３０が取得した画像や、検査に関わる種々の情報を画面上に表示する。表示部６０１には、例えば、液晶ディスプレイが用いられる。内面検査装置１のユーザは、表示部６０１に表示された画像や情報を、随時確認することができる。
【００２０】
＜２．ロッドレンズの位置決めについて＞
この内面検査装置１では、検査の開始時に、ロッドレンズ１０を、被検査面１００の内側に位置決めする。以下では、当該位置決め時の動作について、説明する。
【００２１】
図３は、ロッドレンズ１０の位置決めに関係する制御部６０内の機能を、概念的に示した機能ブロック図である。図３に示すように、本実施形態の制御部６０は、画像入力部６１、判定部６２、推定部６３、第１移動指示部６４、第２移動指示部６５、および第３移動指示部６６を有する。推定部６３は、輝度分布取得部６３１、仮想直線演算部６３２、および相対位置演算部６３３を含む。これらの各部の機能は、制御部６０としてのコンピュータが、インストールされた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。
【００２２】
図４は、ロッドレンズ１０の位置決め時の処理の流れを示したフローチャートである。図５〜図８は、被検査面１００の内側におけるロッドレンズ１０の位置の変化を示した図である。図５〜図８には、光軸９１に対して直交する断面が示されている。
【００２３】
ロッドレンズ１０の位置決めを行うときには、まず、制御部６０内の第１移動指示部６４が、移動機構５０に制御信号を送信する。これにより、移動機構５０を動作させて、被検査面１００の内側に、ロッドレンズ１０を挿入する（ステップＳ１）。このとき、移動機構５０は、予め入力された位置情報に基づき、被検査面１００の中心軸（以下、「目標軸９２」と称する）の位置を目指して、ロッドレンズ１０を移動させる。ただし、このステップＳ１では、移動機構５０の駆動誤差により、移動後のロッドレンズ１０の光軸９１は、目標軸９２と厳密には一致しない。すなわち、図５のように、ロッドレンズ１０の光軸９１は、目標軸９２からずれた位置に配置される。
【００２４】
被検査面１００の内側にロッドレンズ１０が挿入されると、制御部６０は、光源２０を発光させつつ、撮像部３０による撮影を実行させる。撮影により取得された画像は、制御部６０内の画像入力部６１に入力される（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、制御部６０内の輝度分布取得部６３１が、取得された画像中の光軸９１周りの輝度分布を測定する（ステップＳ３）。図９は、被検査面１００の内側にロッドレンズ１０を挿入した後、最初に取得される画像の例を示した図である。光軸９１と目標軸９２とが一致していない場合には、図９のように、画像中の光軸９１の周りに、輝度の変化が明瞭に生じる。具体的には、光軸９１の周りに、輝度の高い部分と輝度の低い部分とが、周方向に約９０°間隔で交互に生じる。特に、光軸９１から目標軸９２へ向かう方向の輝度は低くなる。
【００２６】
ステップＳ３では、輝度分布取得部６３１が、光軸９１を中心とする測定円９３に沿って、画像中の輝度分布を測定する。測定円９３の径は、輝度の変化を捉えやすい大きさに、設定すればよい。例えば、ロッドレンズ１０の外周面よりもやや径方向内側の部分では、輝度の変化が生じやすい。このため、測定円９３は、例えば、ロッドレンズ１０の外周面よりも径方向内側で、かつ、光軸９１よりもロッドレンズ１０の外周面に近い円とすればよい。
【００２７】
図１１は、ステップＳ３の測定により得られる輝度分布の例を示したグラフである。図１１の横軸は、光軸９１周りの角度位置を示している。図１１の縦軸は、画像中の測定円９３と重なる位置の輝度を示している。光軸９１と目標軸９２とが一致していない場合には、図１１のように、光軸９１を中心とする測定円９３に沿った輝度が、約１８０°周期で変化する。
【００２８】
本実施形態では、位置決めの開始時には、制御部６０内のカウント値が０に設定されているものとする。ステップＳ３の輝度分布の測定が完了すると、制御部６０は、カウント値を１つインクリメントさせる（ステップＳ４）。例えば、被検査面１００の内側にロッドレンズ１０が挿入された後、最初の輝度分布の測定が終了したときには、制御部６０内のカウント値を０から１にインクリメントさせる。その後、制御部６０は、カウント値が予め設定された閾値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。本実施形態では、閾値Ｎの値を１とするが、閾値Ｎの値は、２以上の整数としてもよい。閾値Ｎの値は、後述する仮想直線の必要数に応じて適宜に設定すればよい。
【００２９】
カウント値が閾値Ｎ以下の場合には、制御部６０内の第２移動指示部６５が、移動機構５０に制御信号を送信する。これにより、図６のように、ロッドレンズ１０を、軸方向に対して直交する方向に移動させる（ステップＳ６）。ロッドレンズ１０を移動させた後、内面検査装置１は、移動後のロッドレンズ１０の位置において、再び、画像の取得（ステップＳ２）、輝度分布の測定（ステップＳ３）、およびカウント値のインクリメント（ステップＳ４）を行う。そして、カウント値が、閾値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３０】
ステップＳ５において、カウント値が閾値Ｎよりも大きくなると、制御部６０内の仮想直線演算部６３２は、ロッドレンズ１０の移動の前後に取得された複数の画像のそれぞれにおいて、仮想直線を求める（ステップＳ７）。仮想直線は、ロッドレンズ１０の光軸９１を通り、かつ、光軸９１周りの輝度が極小となる角度に延びる直線とする。例えば、図１１のような輝度分布が得られた場合には、光軸９１を通り、かつ、互いに１８０°離れた角度θ１，θ２を通る直線が仮想直線となる。上述の通り、光軸９１から目標軸９２へ向かう方向の輝度は低くなる。したがって、目標軸９２は、仮想直線の近くに位置すると推定される。ステップＳ７では、このような仮想直線を、取得した複数の画像のそれぞれについて求める。これにより、例えば、図７のような２本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２が求められる。
【００３１】
その後、制御部６０内の相対位置演算部６３３は、２本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２の交点の座標を演算する。そして、当該交点の座標を、目標軸９２の位置と推定する（ステップＳ８）。目標軸９２の位置が推定されると、その時点におけるロッドレンズ１０の光軸９１に対する目標軸９２の相対位置も推定できる。制御部６０の第３移動指示部６６は、得られた相対位置の情報に基づいて、移動機構５０に制御信号を送信する。これにより、図８のように、推定された目標軸９２の位置へ、ロッドレンズ１０を移動させる（ステップＳ９）。その結果、ロッドレンズ１０の光軸９１と目標軸９２とが略一致する。
【００３２】
その後、制御部６０は、位置決め後のロッドレンズ１０の位置において、再び光源２０を発光させつつ、撮像部３０による撮影を行う。撮影により取得された画像は、制御部６０内の画像入力部６１に入力される。制御部６０は、取得された画像における光軸９１周りの輝度分布を取得する。図１０は、位置決め後のロッドレンズ１０を介して取得される画像の例を示した図である。光軸９１と目標軸９２とが略一致した場合には、図１０のように、画像中の光軸９１の周りにおいて、輝度の変化が小さくなる。
【００３３】
制御部６０内の判定部６２は、取得した輝度分布が、予め設定された許容条件に合致しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば、取得した輝度の最大値と最小値との差が、予め設定された許容値よりも小さいかどうかを判定する。そして、輝度の差が許容値よりも小さければ、光軸９１の位置と目標軸９２の位置とが略一致したと判断して、ロッドレンズ１０の位置決めを完了する。一方、輝度の差が許容値よりも大きい場合には、目標軸９２に対して光軸９１が、まだ十分に接近していないと判断する。その場合には、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１０の処理を再度実行する。
【００３４】
このように、この内面検査装置１では、ロッドレンズ１０を介して得られる画像中の輝度分布を利用して、被検査面１００の内側におけるロッドレンズ１０の位置を、制御部６０が自動的に微調整する。したがって、ロッドレンズ１０を精密に位置決めする作業を、作業者が手動で行う必要がない。これにより、内面検査装置１のオペレーションにかかる作業者の負担を軽減できる。
【００３５】
＜３．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。
【００３６】
上記の実施形態では、ステップＳ５の閾値Ｎを１としていた。このため、ステップＳ６のロッドレンズ１０の移動を１回だけ実行していた。制御部６０は、１回の移動の前後において取得される２つの画像の各々について、輝度分布を測定して仮想直線Ｌ１，Ｌ２を求めていた。そして、２本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２の交点を、目標軸９２の位置として推定していた。しかしながら、ステップＳ５の閾値Ｎを２以上とすることによって、ステップＳ６のロッドレンズ１０の移動を、２回以上行ってもよい。その場合、移動の前後において取得される３つ以上の画像の各々について、輝度分布を測定して仮想直線を求めればよい。
【００３７】
例えば、図１２のように、ロッドレンズ１０を、まず、軸方向に対して直交する第１方向Ａ１に移動させ、その後、軸方向に対して直交する第２方向Ａ２に移動させてもよい。この場合、Ａ１の移動の前、Ａ１の移動とＡ２の移動との間、およびＡ２の移動の後、の３つの時点において撮影された画像の各々において、光軸周りの輝度分布を取得するとともに、輝度が極小となる角度に延びる３本の仮想直線Ｌ１〜Ｌ３を求める。そして、３本の仮想直線Ｌ１〜Ｌ３の交点を結ぶ三角形の内側に、目標軸９２の位置を推定する。例えば、当該三角形の重心位置を、目標軸９２の位置と推定すればよい。
【００３８】
このように、３本以上の仮想直線を求め、仮想直線の交点を結ぶ多角形の内側に目標軸９２の位置を推定すれば、推定に用いる仮想直線が２本の場合よりも、目標軸９２の位置をより正確に推定できる。
【００３９】
また、図１２の例では、第１方向Ａ１にロッドレンズ１０を移動させた後、第１方向Ａ１とは異なる第２方向Ａ２にロッドレンズ１０を移動させている。このようにすれば、ロッドレンズ１０を同方向に複数回移動させる場合よりも、複数の仮想直線の向きを変化させることができる。したがって、ロッドレンズ１０の光軸９１に対する目標軸９２の相対位置を、より正確に推定できる。
【００４０】
また、上記の実施形態では、円柱状のロッドレンズ１０を用いていた。しかしながら、円柱状のロッドレンズに代えて、光軸に沿って延びる円筒状のロッドレンズを用いてもよい。また、上記の実施形態では、ロッドレンズ１０の先端面１２が、光軸９１に対して４５°の円錐状となっていた。しかしながら、ロッドレンズ１０の先端面１２の角度は、撮像する位置に応じた他の角度であってもよい。また、ロッドレンズ１０の先端面１２は、円錐状以外の形状であってもよい。
【００４１】
また、上記の実施形態では、制御部６０としてパーソナルコンピュータを用いていた。しかしながら、パーソナルコンピュータに代えて、ＣＰＵを有するマイコン等の演算処理部が搭載された電気回路装置を、制御部６０として用いてもよい。
【００４２】
なお、本発明における「輝度」は、撮像部に入射する光の量を反映したパラメータであればよい。したがって、本発明における「輝度」は、濃度、明度、照度、ピクセル値等と称される値であってもよい。
【００４３】
その他、内面検査装置の細部の形状や構造については、本願の各図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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、内面検査装置および位置決め方法に利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  内面検査装置
１０  ロッドレンズ
１１  基端面
１２  先端面
２０  光源
２１  円孔
３０  撮像部
４０  ケーシング
４１  貫通孔
５０  移動機構
５１  ステージ
６０  制御部
６１  画像入力部
６２  判定部
６３  推定部
６４  第１移動指示部
６５  第２移動指示部
６６  第３移動指示部
９１  光軸
９２  目標軸
９３  測定円
１００  被検査面
６０１  表示部
６３１  輝度分布取得部
６３２  仮想直線演算部
６３３  相対位置演算部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  仮想直線
【図１】
0006690158.tif 000002
【図２】
0006690158.tif 000003
【図３】
0006690158.tif 000004
【図４】
0006690158.tif 000005
【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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