(57)【要約】【課題】ライトガイドを通じて照射される照明光が受光機構部に直接入射することを防止するとともに、被検面に対して照明光を適切に照射し、良好な画像を得る。【解決手段】機体先端部に３６０°全方位等からの光を受光する受光機構部１を有するとともに、機体を通じて導かれたライトガイド３の先端部が、機体を囲むようにして前記受光機構部１の基端部近傍に位置し、このライトガイド先端部から照明光が被検面に照射されるようにした内面検査装置において、前記受光機構部１の基端部近傍の機体外周に、入射光が外部に向けて拡散した状態で照射される拡散リング５を設け、該拡散リング５の後端部に前記ライトガイド３の先端部を接続又は当接させた構造を有し、照明光が拡散リング５によって拡散して照射されるため、受光機構部１への照明光の直接的な入射が防止されるとともに、被検面に対して照明光が適切に照射される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体先端部に広角的な方位又は３６０°全方位からの光を受光し、撮像手段又は観察手段に集光するための受光機構部を有するとともに、機体の後端部側から先端部側に照明光伝送用のライトガイドが導かれ、該ライトガイドの先端部が機体を囲むようにして前記受光機構部の基端部近傍に位置し、該ライトガイド先端部から照明光が被検面に照射されるようにした内面検査装置において、
前記受光機構部の基端部近傍の機体外周に、入射光が外部に向けて拡散した状態で照射される拡散リングを設け、該拡散リングの後端部に前記ライトガイドの先端部を接続又は当接させたことを特徴とする内面検査装置。
【請求項２】
３６０°全方位からの光を受光する受光機構部と、該受光機構部に接続され、受光機構部で受光された光が集光されるカメラと、先端部の内部に前記カメラの少なくとも一部が収納されることで該カメラと前記受光機構部を保持する保持筒と、該保持筒内の長手方向に沿って配置されるライトガイドと、前記保持筒の先端部外周に設けられ、後端部に前記ライトガイドの先端部が接続又は当接される拡散リングとを有することを特徴とする請求項１に記載の内面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広角的な方位又は３６０°全方位の視野を有する内面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管の内部やエンジンのシリンダブロックの内部等の狭い空間の内面を検査する装置として、３６０°全方位の視野を有する内面検査装置が知られている。
この装置は、機体先端部に３６０°全方位からの光を受光するための受光機構部を有するとともに、機体の後端部側から先端部側に照明光伝送用のライトガイド（例えば、光ファイバ）を導き、このライトガイドの先端部を機体を囲むようにして前記受光機構部の基端部近傍に位置させ、ライトガイド先端部から照明光を被検面に照射するようにしたものである。受光機構部としては、円錐形状のプリズムを利用したものなどが知られており、受光機構部で受光・集光された３６０°全方位の光（像）は、機体内のレンズ光学系を通じて接眼部等の観察手段に導かれ、或いはカメラ等の撮像手段に導かれる。
この種の内面検査装置は、例えば、配管内部の疵や腐蝕を検査する際に、管内面の全周を一度に観察することができるという大きな利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の内面検査装置は、光ファイバ等からなるライトガイドの先端部を単純に受光機構部の基端部近傍で露出させ、その端面から照明光を照射するようにしているため、照射光の一部が受光機構部に直接入射し、得られる像のコントラストを低下させるという問題がある。また、被検面に対する照明光の照射範囲が比較的狭いため、装置と被検面との距離などによっては、被検面にうまく照明光が当たらず、明るくて良好な画像が得られない場合がある。
【０００４】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、ライトガイドを通じて照射される照明光が受光機構部に直接入射することを防止できるとともに、被検面に対して照明光を適切に照射し、良好な画像を得ることができる内面検査装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明装置は以下のような特徴を有する。
［１］  機体先端部に広角的な方位又は３６０°全方位からの光を受光し、撮像手段又は観察手段に集光するための受光機構部を有するとともに、機体の後端部側から先端部側に照明光伝送用のライトガイドが導かれ、該ライトガイドの先端部が機体を囲むようにして前記受光機構部の基端部近傍に位置し、該ライトガイド先端部から照明光が被検面に照射されるようにした内面検査装置において、
前記受光機構部の基端部近傍の機体外周に、入射光が外部に向けて拡散した状態で照射される拡散リングを設け、該拡散リングの後端部に前記ライトガイドの先端部を接続又は当接させたことを特徴とする内面検査装置。
【０００６】
［２］  上記［１］の内面検査装置において、３６０°全方位からの光を受光する受光機構部と、該受光機構部に接続され、受光機構部で受光された光が集光されるカメラと、先端部の内部に前記カメラの少なくとも一部が収納されることで該カメラと前記受光機構部を保持する保持筒と、該保持筒内の長手方向に沿って配置されるライトガイドと、前記保持筒の先端部外周に設けられ、後端部に前記ライトガイドの先端部が接続又は当接される拡散リングとを有することを特徴とする内面検査装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明の内面検査装置の一実施形態を示すもので、図１は部分断面側面図、受光機構部等を保持し且つライトガイドを受光機構部の基端部近傍まで導くための保持筒の縦断面図、図３は図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０００８】
本発明の内面検査装置の基本構造は、広角的な方位又は３６０°全方位からの光を受光し、撮像手段又は観察手段に集光するために機体先端部に設けられる受光機構部と、機体の後端部側から先端部側に導かれ、その先端部が前記受光機構部の基端部近傍に位置する照明光伝送用のライトガイドとを有するものであるが、本実施形態の内面検査装置は、機体先端部に設けられる３６０°全方位からの光を受光する受光機構部１と、この受光機構部１に接続部材を介して一体に接続されたカメラ２と、光源からの照明光を伝送するためのライトガイド３と、前記受光機構部１及びこれに接続されたカメラ２を保持し且つ前記ライトガイド３を受光機構部１の基端部近傍まで導くための保持筒４と、受光機構部１の基端部近傍位置に相当する保持筒４の先端部に設けられ、ライトガイド３の先端部が接続又は当接される拡散リング５等から構成されている。
【０００９】
前記受光機構部１は、回転対称体形状を有する凸面鏡６と、この凸面鏡６の頂部に立設された棒状体７と、前記凸面鏡６を支持する支持体８と、前記凸面鏡６及び棒状体７を外囲し、一端が前記支持体８に固定された透明な筒体９と、この筒体９の他端に固定されたカメラ接続用の接続部材１０等を備えたものであり、その基本構造は特許第３０８６２０４号公報に示されている受光機構部と同様である。
【００１０】
前記凸面鏡６はガラスや金属等により構成される鏡面体であり、その軸線（回転対称体の回転軸）がカメラ光軸の延長線と一致するように配置される。また、前記棒状体７は、筒体９の内面反射を生じるような光を遮るために設けられるもので、凸面鏡６の頂部に立設され、凸面鏡６の軸線延長上をカメラ２方向に延出する。本実施形態の棒状体７は、凸面鏡６側を底面とする細長い円錐体形状を有しているが、棒状体７の形状は任意である。また、この棒状体７の表面で光が反射すると筒体９の内面反射の原因となるため、棒状体７の表面には光を吸収しやすい被覆処理、例えば、暗色（黒色等）の艶消し塗装等のような光の反射を生じにくい塗装等を施すことが好ましい。
【００１１】
前記筒体９はガラスやプラスチック等の透明材で構成されており、凸面鏡６及び棒状体７を外囲するように配置される。この筒体９は、一端側が凸面鏡６の外周の支持体８に連結固定されるとともに、他端部側が光通過用の窓孔ａを有するカメラ接続用の接続部材１０に連結固定されている。
前記カメラ２は、そのレンズ部２０（内部に光学レンズを備えた筒体）が前記接続部材１０に連結されることで受光機構部１と接続されている。そして、このカメラ２の主要部は前記保持筒４の先端部の内部に収納（挿入）されている。前記受光機構部１の凸面鏡６に入射した３６０°全方位からの光は、凸面鏡６で反射して集光され、カメラ２のレンズ部２０に導かれる。
【００１２】
前記保持筒４は、図２及び図３に示すように、外筒４０と、その内側に配される内筒４１と、さらにその内側に配される筒状のカメラホルダー４２とを備え、外筒４０と内筒４１間の間隙を通じて、保持筒４の後端部側から先端部側にライトガイド３が導かれる。本実施形態のライトガイド３は多数本の光ファイバー３０により構成され、図３に示すように、これらの光ファイバー３０は保持筒３の周方向に連続的に配されている。
【００１３】
保持筒４の先端部の外周には、入射した光が外部に向けて拡散（散乱）した状態で照射される拡散リング５が設けられ、この拡散リング５にライトガイド３の先端部（各光ファイバ３０の先端部）が接続又は当接され、ライトガイド３を通じて伝送される照明光がこの拡散リング５内に入射するように構成されている。拡散リング５はライトガイド３からの入射光を外部に向けて拡散（散乱）させて照射できるようなものであればよく、例えば、光を透過する半透明な樹脂材又はガラス材、内部に光を乱反射させる微粉体（例えば、金属粉）を分散させた樹脂材又はガラス材などにより構成することができる。
【００１４】
本実施形態では、保持筒４の先端部において内筒４１を外筒４０よりも前方に突出させ、この突出した内筒４０の外周に拡散リング５を設けている。また、照射光を広い範囲に拡散させるようにするため、拡散リング５の外面には受光機構部側に向かって先細り状となるテーパ面５０（光の主たる放出面）が形成されている。
保持筒４の先端部の内部には、上述したようにカメラ２の主要部が収納（挿入）され、この状態で拡散リング５が受光機構部１の基端部近傍の機体外周に位置することになる。
【００１５】
保持筒４内では、カメラ２はカメラホルダー４２に保持される。カメラ２に接続されたカメラケーブル１２は、保持筒４内を通ってその後端部から外側に導かれる。また、保持筒４内のライトガイド３（光ファイバ３０）は保持筒４の基端部で束ねられ、フレキシブルなライトガイドケーブル１１を通じて光源（図示せず）に導かれる。
なお、その他図面において、１３は保持筒４の後端部においてカメラケーブル１４を挿通させた状態で支持するキャップ、４３は保持筒４の先端側において内筒４１とライトガイド３との間に介在するリング状のスぺーサである。
【００１６】
以上のような内面検査装置を使用する場合、少なくとも機体の先端部の受光機構部１を検査すべき空間内に挿入し、光源からライトガイド３を通じて照明光を機体の先端部側に伝送する。この照明光は、ライトガイド３の先端から拡散リング５内に入射した後、拡散リング５の主としてテーパ面５０から、図１の破線で示すような広い範囲に拡散（散乱）した状態で照射される。このような拡散リング５による照明光の拡散により、受光機構部１への照明光の直接的な入射が防止されるとともに、照明光が広い範囲に拡散するため、被検面に対して照明光が適切に照射されることになる。このため受光機構部１で集光される光から良好なコントラストで且つ明るく鮮明な画像が得られる。
【００１７】
なお、ライトガイド３は光ファイバーに限定されるものではなく、その先端部が機体を囲むようにして受光機構部１の基端部近傍に位置できるようなものであれば種類を問わない。
また、本実施形態の内面検査装置は、凸面鏡部を備えた３６０°全方位視野を有する受光機構部１を有するものとしたが、受光機構部１としては任意の構造のものを用いることができ、例えば、魚眼レンズやプリズムなどにより広角的な方位又は３６０°全方位からの受光・集光を行うようにしたものであってもよい。
また、本発明の内面検査装置は、受光機構部１で受光した光（像）を機体内のレンズ光学系を通じて接眼部等の観察手段に直接導き、この観察手段から像を直接観察できるようにしたものであってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べた本発明の内面検査装置は、ライトガイドを通じて照射される照明光が受光機構部に直接入射することを防止できるとともに、被検面に対して照明光を適切に照射することができ、このため良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内面検査装置の一実施形態を示す部分断面側面図
【図２】図１の装置において、受光機構部等を保持し且つライトガイドを受光機構部の基端部近傍まで導くための保持筒の縦断面図
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【符号の説明】
１…受光機構部、２…カメラ、３…ライトガイド、４…保持筒、５…拡散リング、６…凸面鏡、７…棒状体、８…支持体、９…筒体、１０…接続部材、１１…ライトガイドケーブル、１２…カメラケーブル、１３…キャップ、２０…レンズ部、３０…光ファイバー、４０…外筒、４１…内筒、４２…カメラホルダー、４３…スぺーサ、５０…テーパ面、ａ…窓孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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