(57)【要約】【課題】  光沢痕等の無害傷を過剰検出しない金属表面の検査装置を提供する。【解決手段】  本発明では第一判別手段４６、４７によって、差分値と所定のしきい値とを比較して被検査面の欠陥の有無を判別するが、この判別結果は“仮”のものであり、最終的な判別結果は、第二判別手段４９、５０の動作、すなわち、「第一判別手段によって被検査面の欠陥有りが判別された場合、その欠陥有りの判別継続時間が所定の基準時間を下回るときにのみ、第一判別手段の判別結果を有効とする」ことにより得られる。ここで、第一判別手段の判別結果のうち、有害傷に対応するものの判別継続時間は短く、一方、無害傷に対応するものの判別継続時間は長い。したがって、第二判別手段の判別基準値（基準時間：基準パルス幅）を適正化しておくことにより、有害傷と無害傷を区別できる。【選択図】  図３
2005283309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の被検査面を照明する光源と、
前記被検査面からの反射光を第一の受光素子に導く第一の導光路及び該反射光を第二の受光素子に導く第二の導光路と、
前記第一の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号と前記第二の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号との差分値を演算する差分値演算手段と、
前記差分値と所定のしきい値とを比較して前記被検査面の欠陥の有無を判別する第一判別手段と、
前記第一判別手段によって前記被検査面の欠陥有りが判別された場合、その欠陥有りの判別継続時間が所定の基準時間を下回るときにのみ、前記第一判別手段の判別結果を有効とする第二判別手段と
を備えたことを特徴とする、金属表面の検査装置。
【請求項２】
前記第二判別手段は、前記第一判別手段から出力される信号中の欠陥有り部分の時間幅を測定する測定手段と、該測定手段によって測定された時間幅が所定の基準時間を超えるか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の、金属表面の検査装置。
【請求項３】
検査対象物の被検査面を照明する光源と、
前記被検査面からの反射光を第一の受光素子に導く第一の導光路及び該反射光を第二の受光素子に導く第二の導光路と、
前記第一の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号と前記第二の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号との差分値を演算する差分値演算手段と、
前記差分値と所定のしきい値とを比較して前記被検査面の欠陥の有無を判別する第一判別手段とを備えた、金属表面の検査装置において、
前記光源からの光を前記被検査面に対して斜めに照射することを特徴とする、金属表面の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属表面の検査装置に関し、たとえば、Ｖベルト式無段変速機のベルト（以下「ＣＶＴベルト」という。）を構成する部品の一つである金属リングの表面検査に用いて好適な金属表面の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＶＴベルトとして、厚さ０．２ｍｍ程度の薄い金属リングを多数枚重ねたものに、スチール製のエレメントを連続して嵌め込んで一体化した構造のものが知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図１０は、ＣＶＴベルトの外観図である。この図において、ＣＶＴベルト１は、多数枚（たとえば、１２枚程度）の金属リング２ａを積み重ねた二連のベルト積層体２に、多数個（たとえば、４００個程度）のスチール製のエレメント３ａからなるエレメント積層体３を担持させて組み立てられ、アセンブリ化されている。
【０００４】
このような構造のＣＶＴベルト１は、次の手順で製造される。
（１）まず、マルエージング鋼等の超強力鋼の薄板の端部同士を溶接してリング状のドラムを形成する。
（２）次に、そのドラムを所定幅ずつ輪切り状に裁断して圧延し、基本周長の金属リング２ａを作成する。
（３）次に、上記の金属リング２ａに溶体化処理等を施した後、「周長補正装置」を用いて、ＣＶＴベルト１の積層場所に対応した所要の周長（つまり、内外周の周差）を与え、さらに時効処理、窒化処理などを施して硬度を高める。
（４）最後に、上記の（３）の工程を経た金属リング２ａを積層してエレメント３ａを嵌め込み、ＣＶＴベルト１を完成する。
【０００５】
ところで、この金属リング２ａは、上記の様々な工程（ドラムの製造、裁断、圧延、溶体化処理、周長補正、時効処理、窒化処理等）を経て製作されるため、それらの工程中で、金属リング２ａの表裏面に擦り傷や圧痕等の部分的な欠陥を生じることがある。
【０００６】
かかる欠陥の検査方法としては、目視によるもの、つまり、ＣＶＴベルトを製造する工程（４）の前に金属リング２ａの表裏面を直視もしくは拡大鏡を使って目視観察し、擦り傷や圧痕等の有無を人的に判断するというものがあるが、この方法は、効率が悪い上、観察者毎の誤差が大きく、良好な再現性と信頼性が得られないという欠点がある。
【０００７】
上記の金属リング２ａの表面検査に適用可能な従来技術としては、たとえば、特許文献１に記載された「欠陥検出装置」（以下、従来装置という。）が知られている。
【０００８】
図１１は、従来装置の概念構成図である。この従来装置は、検査用光源４からの照射光を、一定方向に移動する被検査面５（金属リング２ａの表面又は裏面）に導くための複数本の照明用導光路（光ファイバー）６ａ〜６ｃと、この照明用導光路６ａ〜６ｃの間に交互に配置され、被検査面５からの反射光Ｐａ、Ｐｂを受光部７ａ、７ｂに導くための少なくとも二つの受光用導光路８ａ、８ｂ（光ファイバー）とを備えるというものであり、二つの受光用導光路８ａ、８ｂを、僅かな距離Ｌを隔てて離隔配置した点がポイントである。
【０００９】
このように構成すると、被検査面５に傷等の欠陥がない場合には、二つの受光用導光路８ａ、８ｂによって導かれた反射光Ｐａ、Ｐｂはほぼ同等の強さで受光部７ａ、７ｂに与えられる一方、被検査面５に微細な欠陥があった場合には、当該欠陥部位の反射光が低下（乱反射による光量低下）するので、二つの受光用導光路８ａ、８ｂよって導かれた反射光Ｐａ、Ｐｂに差が生じ、その差分の大きさから欠陥の有無を自動的に判別することができる。
【００１０】
【非特許文献１】宮地知巳著“理想の変速機ＣＶＴの性能を最大限に引き出す”、［online］、［平成１４年８月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.idemitsu.co.jp/lube/cvt/cvtbody2.html＞（図−４）
【特許文献１】特開平１１−２４８６３７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の従来装置は、被検査面の傷等の欠陥有無を自動的に判別できる点で有益であるものの、ＣＶＴベルトの耐久性に影響を与える傷（以下、便宜的に「有害傷」という。）と、影響を与えない傷（以下、便宜的に「無害傷」という。）とを区別できないという欠点がある。
【００１２】
ここで、有害傷の典型例は被検査面５に深く入り込んだ小さな傷である。また、無害傷の典型例は被検査面５の表面に付いた比較的面積の大きな単なる光沢痕である。前者の傷は金属リング２ａ等の検査対象物の厚みを減じるため、その部分の耐久性を損なうが、後者の傷は単なる光沢痕に過ぎないので、耐久性の低下要因にならない。
【００１３】
図１２は、従来装置における「有害傷」の検出概念図である。図１２（ａ）において、二つの受光用導光路８ａ、８ｂは距離Ｌだけ離れ、また、被検査面５は、たとえば、速度Ｖで一定方向に移動している。
【００１４】
被検査面５に有害傷５ａが存在している場合は、まず、右側の受光用導光路８ｂの端面が有害傷５ａに対向し、ある時間の経過後に、左側の受光用導光路８ａの端面が有害傷５ａ′に対向する。ここで、有害傷５ａ′は速度Ｖで移動した後の有害傷５ａである。
【００１５】
有害傷５ａ（５ａ′）の乱反射によって光量が低下した光は、最初に右側の受光部７ｂで受光され、ある時間の経過後に左側の受光部７ａで受光される。図１２（ｂ）はこのときの右側の受光部７ｂの出力信号波形を示し、図１２（ｃ）は同左側の受光部７ａの出力信号波形を示している。
【００１６】
これらの信号波形中に示す数字（“５０”、“０”）は、説明のための便宜的な信号レベルを表している。たとえば、“５０”は被検査面５の正常部分からの強い反射光レベル、“０”は被検査面５の有害傷５ａ（５ａ′）の部分からの弱い反射光レベルを表している。
【００１７】
いま、これら二つの信号波形の差分、つまり、〔「図１２（ｂ）の波形」−「図１２（ｃ）の波形」〕を計算すると、図１２（ｄ）の波形（以下「差分値」という。）が得られる。
【００１８】
この差分値は、「図１２（ｂ）の波形」と「図１２（ｃ）の波形」が共に“５０”のときに“０”、また、「図１２（ｂ）の波形」が“０”且つ「図１２（ｃ）の波形」が“５０”のときに“−５０”、さらに、「図１２（ｂ）の波形」が“５０”且つ「図１２（ｃ）の波形」が“０”のときに“５０”となる。
【００１９】
したがって、このような差分値に、“５０”を若干下回る大きさのハイ側しきい値（ＳＬ＿Ｈ）と、“−５０”を若干下回る大きさロー側しきい値（ＳＬ＿Ｌ）とを適用することにより、各々、有害傷５ａ、５ａ′に対応する信号９、９′を取り出すことができ、欠陥検出の警報を発することができる。
【００２０】
一方、図１３は、従来装置における「無害傷」の検出概念図である。図１３（ａ）において、被検査面５には無害傷５ｂが存在しており、この無害傷５ｂは、単なる光沢痕であるから、被検査面５の他の部分（傷のない部分）よりも強い光を反射する。図１３（ｂ）は、受光部７ｂの出力信号波形、図１３（ｃ）は、受光部７ａの出力信号波形であり、これらの信号波形は、無害傷５ｂの強い反射光に対応した高信号レベル部分（便宜的に数値“１００”で示す部分）を含んでいる。
【００２１】
さて、図１３（ｄ）は、上記の「有害傷」と同様に、受光部７ｂの出力信号波形と、受光部７ａの出力信号波形との「差分」をとったものであるが、この差分値においても、しきい値（ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌ）を超過する部分が存在する。
【００２２】
つまり、「図１３（ｂ）の波形」が“１００”且つ「図１３（ｃ）の波形」が“５０”のときに“５０”となる部分（ａ部）、「図１３（ｂ）の波形」が“１００”且つ「図１３（ｃ）の波形」が“４０”のときに“６０”となる部分（ｂ部）、「図１３（ｂ）の波形」が“４０”且つ「図１３（ｃ）の波形」が“１００”のときに“−６０”となる部分（ｃ部）、さらに、「図１３（ｂ）の波形」が“５０”且つ「図１３（ｃ）の波形」が“１００”のときに“−５０”となる部分（ｄ部）で、しきい値（ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌ）を超過している。
【００２３】
したがって、このような差分値に、前記と同じしきい値（“５０”を若干下回る大きさのハイ側しきい値ＳＬ＿Ｈと、“−５０”を若干下回る大きさロー側しきい値ＳＬ＿Ｌ）を適用すると、本来は無視しても差し支えない無害傷５ｂについても、欠陥として検出することとなり、その結果、かかる無害傷のみを有する検査対象物（金属リング２ａ）を欠陥品として排除してしまうことになる。これは、資源の無駄遣いであり、コストの点で好ましくない。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、光沢痕等の無害傷を過剰検出しない金属表面の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る金属表面の検査装置は、検査対象物の被検査面を照明する光源と、前記被検査面からの反射光を第一の受光素子に導く第一の導光路及び該反射光を第二の受光素子に導く第二の導光路と、前記第一の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号と前記第二の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号との差分値を演算する差分値演算手段と、前記差分値と所定のしきい値とを比較して前記被検査面の欠陥の有無を判別する第一判別手段と、前記第一判別手段によって前記被検査面の欠陥有りが判別された場合、その欠陥有りの判別継続時間が所定の基準時間を下回るときにのみ、前記第一判別手段の判別結果を有効とする第二判別手段とを備えたことを特徴とするものであり、好ましくは、その第二判別手段は、前記第一判別手段から出力される信号中の欠陥有り部分の時間幅を測定する測定手段と、該測定手段によって測定された時間幅が所定の基準時間を超えるか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明に係る金属表面の検査装置は、検査対象物の被検査面を照明する光源と、前記被検査面からの反射光を第一の受光素子に導く第一の導光路及び該反射光を第二の受光素子に導く第二の導光路と、前記第一の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号と前記第二の受光素子から出力される電気信号又はその電気信号に相関する電気信号との差分値を演算する差分値演算手段と、前記差分値と所定のしきい値とを比較して前記被検査面の欠陥の有無を判別する第一判別手段とを備えた、金属表面の検査装置において、前記光源からの光を前記被検査面に対して斜めに照射することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第一判別手段によって、差分値と所定のしきい値とを比較して被検査面の欠陥の有無を判別するが、この判別結果は“仮”のものであり、最終的な判別結果は、第二判別手段の動作、すなわち、「第一判別手段によって被検査面の欠陥有りが判別された場合、その欠陥有りの判別継続時間が所定の基準時間を下回るときにのみ、第一判別手段の判別結果を有効とする」ことにより得られる。ここで、第一判別手段の判別結果のうち、有害傷に対応するものの判別継続時間は短く、一方、無害傷に対応するものの判別継続時間は長い。したがって、第二判別手段の判別基準値（基準時間）を適正化しておくことにより、有害傷と無害傷を区別することができる。
また、有害傷と無害傷は、上記の第二判別手段を省いても区別することができる。光源からの光を被検査面に斜めに照射すればよい。光沢痕でもある無害傷の反射光量を低減し、第一判別手段のしきい値を超えないようにすることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００２８】
図１は、金属表面の検査装置の概念的な構成図である。検査装置１０は、モータ１１によって回転駆動される位置固定の駆動プーリ１２、その駆動プーリ１２と同一の回転平面上に離隔配置される位置可変の従動プーリ１３、及び、検査部１４を含んで構成される。
【００２９】
検査対象物である金属リング２ａを検査する際には、まず、従動プーリ１３を初期位置（一点鎖線アの位置）にして、二つのプーリ（駆動プーリ１２と従動プーリ１３）間に金属リング２ａを掛け渡し、次いで、従動プーリ１３に所定の質量（例：８０Ｋｇ）を持つ荷重体Ｗを取り付けて従動プーリ１３を移動させることにより、金属リング２ａに所要のテンションを加える。そして、その状態でモータ１１を駆動して金属リング２ａを一定方向（矢印イ方向）に周回させつつ、検査部１４を用いて、当該金属リング２ａの表裏面検査（要すれば端面検査も）を行う。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態における検査部１４の概念構成図である。この図において、検査部１４は、少なくとも二つの光学的センサ部２０、３０（以下、「Ａ系光学的検査部２０」、「Ｂ系光学的検査部３０」又は、単に「Ａ系２０」、「Ｂ系３０」と称する。）と、判定部４０とを含む。なお、“少なくとも二つ”の光学的センサ部２０、３０を備える理由については後で説明する。
【００３１】
Ａ系２０及びＢ系３０は、同一の構成を有している。つまり、Ａ系２０（Ｂ系３０）は、光源２１（３１）からの光を検査対象物（金属リング２ａ）の被検査面（ここでは、金属リング２ａの“表面”とするが、“裏面”であってもよい。）に並行して導くための２本の照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）と、この照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）の間に挟まれた１本の受光用光ファイバー２４（３４）と、受光用光ファイバー２４（３４）によって導かれた被検査面からの反射光Ｐａ（Ｐｂ）を電気信号Ｓａ（Ｓｂ）に変換する受光素子２５（３５）とを含んで構成されている。受光用光ファイバー２４は発明の要旨に記載の「第一の導光路」を構成し、受光素子２５は同要旨に記載の「第一の受光素子」を構成する。また、受光用光ファイバー３４は同要旨に記載の「第二の導光路」を構成し、受光素子３５は同要旨に記載の「第二の受光素子」を構成する。
【００３２】
判定部４０は、Ａ系２０の受光素子２４から出力された電気信号ＳａとＢ系３０の受光素子３４から出力された電気信号Ｓｂとに基づいて、金属リング２ａの被検査面の傷の有無を判定するものであり、その基本原理は、冒頭の特許文献１にも記載されているように、「二つの受光素子２５（３５）に入射する光の強度は、被検査面に欠陥がないときはほぼ同じとなり、欠陥があるときは異なる」ことに着目し、「二つの受光素子２５（３５）から出力された電気信号Ｓａ、Ｓｂの差分値をとって、その差分値が大きい場合に、被検査面に欠陥があると判別する」というものである。
【００３３】
このことをもう少し分かりやすく説明すると、今、金属リング２ａの被検査面に欠陥がない場合は、被検査面は平滑な面であり、照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）からの光は、その平滑な面で一様に反射し、乱反射はほとんど生じない。このため、二つの受光素子２５（３５）に入射する光の強度は、ほぼ同じ大きさとなり、この場合、電気信号Ｓａ、Ｓｂの差分値はほぼ「０」となる。
【００３４】
これに対して、金属リング２ａの被検査面に欠陥があった場合、照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）からの光は、その欠陥場所で乱反射するため、受光用光ファイバー２４（３４）を介して受光素子２５（３５）に導かれる光の強度が、その乱反射の分だけ低下する。このとき、Ａ系２０とＢ系３０の間隔が距離Ｌだけ離れているため、この距離Ｌを上記の欠陥サイズよりも充分に大きくしておけば、一方の系の受光用光ファイバー（たとえば、Ａ系２０の受光用光ファイバー２４）が、その欠陥の影響によって強度が低下した光を導いているとき、他方の系の受光用光ファイバー（Ｂ系３０の受光用光ファイバー３４）は、強度が低下しない光（つまり、欠陥がない平滑な面からの強い反射光）を導くこととなる。したがって、この場合には、電気信号Ｓａ＜電気信号Ｓｂとなるので、その差分値は、上記の正常時（Ｓａ＝Ｓｂ）に比べて明らかに大きくなる。
【００３５】
以上のとおり、「二つの受光素子２５（３５）から出力された電気信号Ｓａ、Ｓｂの差分値をとって、その差分値が大きい場合に、被検査面に欠陥があると判別する」ことができる。
【００３６】
なお、すくなくとも二つの系（Ａ系２０、Ｂ系３０）を必要とする理由は、次のとおりである。上記の原理説明より、被検査面に欠陥がない場合は、いずれの系から出力された電気信号Ｓａ（又はＳｂ）も「大きな値」となる。そして、被検査面に欠陥がある場合は、いずれの系も、その欠陥からの反射光（乱反射している分だけ強度が低下した光）を受光しているときは、その系から出力された電気信号Ｓａ（またはＳｂ）は「小さな値」となる。
【００３７】
原理上、これらの「大きな値」と「小さな値」を見分けることにより欠陥の判定は可能である。しかしながら、安定した判定は期待できず、実用上の点で支障がある。なぜならば、検査対象物、とりわけ、ＣＶＴベルトに用いられる金属リング２ａの表面は艶消し状態になっていることが多く、しかも、その艶消しの程度が製品（又はロット）毎に一定していないため、正常判定時の基準となる電気信号Ｓａ（又はＳｂ）の「大きな値」にバラツキが生じるからである。光学的センサ部を“少なくとも二つの系”で構成し、それらの系から出力された電気信号Ｓａ（及びＳｂ）の“差分値”をとることにより、上記のバラツキの影響を排除できる。
【００３８】
図３は、第１の実施形態における判定部４０のブロック図である。この図において、判定部４０は、Ａ系用増幅器４１、Ｂ系用増幅器４２、Ａ系用ＡＧＣ回路４３、Ｂ系用ＡＧＣ回路４４、差分演算部４５（差分値演算手段）、ハイ側しきい値判定部４６（第一判別手段）、ロー側しきい値判定部４７（第一判別手段）、警報信号発生部４８、パルス幅計測部４９（第二判別手段、測定手段）、及び、パルス幅判定部５０（第二判別手段、判定手段）などを含んで構成されている。
【００３９】
Ａ系用増幅器４１は、Ａ系の受光素子２５から出力された電気信号Ｓａを増幅するものであり、その増幅率はＡ系用ＡＧＣ回路４３の出力によって増減制御されるようになっている。Ａ系用ＡＧＣ回路４３は、Ａ系用増幅器４１の出力信号の中から直流分を含む低周波成分のみをとりだすローパスフィルタ５１と、そのローパスフィルタ５１の出力と所定のリファレンス電圧ＲＥＦ１との差に応じた大きさのＡＧＣ電圧を発生する差動増幅器５２とを含み、Ａ系用増幅器４１は、このＡＧＣ電圧に応じた増幅率で電気信号Ｓａを増幅する。このＡＧＣ電圧の目的は、電気信号Ｓａに含まれる低周波成分の“揺らぎ”（金属リング２ａの“面ぶれ”に伴って発生する）を取り除くことにある。
【００４０】
Ｂ系用増幅器４２も、上記のＡ系用増幅器４１と同様に、Ｂ系の受光素子３５から出力された電気信号Ｓｂを増幅するものであり、その増幅率はＢ系用ＡＧＣ回路４４の出力によって増減制御されるようになっている。Ｂ系用ＡＧＣ回路４４は、Ｂ系用増幅器４２の出力信号の中から直流分を含む低周波成分のみをとりだすローパスフィルタ５３と、そのローパスフィルタ５３の出力と所定のリファレンス電圧ＲＥＦ１との差に応じた大きさのＡＧＣ電圧を発生する差動増幅器５４とを含み、Ｂ系用増幅器４２は、このＡＧＣ電圧に応じた増幅率で電気信号Ｓｂを増幅する。このＡＧＣ電圧の目的も、上記と同様であり、電気信号Ｓｂに含まれる低周波成分の“揺らぎ”を取り除くことにある。
【００４１】
差分演算部４５は、Ａ系用増幅器４１から出力された電気信号Ｓａ＿４１とＢ系用増幅器４２から出力された電気信号Ｓｂ＿４２の差分値Ｓｄを演算するものである。
【００４２】
ハイ側しきい値判定部４６は、差分演算部４５で演算された差分値Ｓｄと所定のハイ側しきい値ＳＬ＿Ｈとを比較して、Ｓｄ＞ＳＬ＿Ｈの場合にアクティブとなるハイ側判定結果信号Ｓｃ＿Ｈを出力し、ロー側しきい値判定部４７は、同差分値Ｓｄと所定のロー側しきい値ＳＬ＿Ｌとを比較して、Ｓｄ＞ＳＬ＿Ｌの場合にアクティブとなるロー側判定結果信号Ｓｃ＿Ｌを出力する。そして、警報信号発生部４８は、これら二つの判定結果信号（Ｓｃ＿Ｈ、Ｓｃ＿Ｌ）のいずれか一方がアクティブの時に、被検査面の欠陥検出を“仮に”示す仮警報信号ＫＡＬＭを出力する。ここで、仮警報信号ＫＡＬＭとは、冒頭で説明した「有害傷」と「無害傷」とを区別しない警報信号である。両者の区別は、警報信号発生部４８の後段に付加された、本発明の特有の構成要素であるパルス幅計測部４９とパルス幅判定部５０とによって行われる。
【００４３】
パルス幅計測部４９は、仮警報信号ＫＡＬＭのパルス幅（このパルス幅は発明の要旨に記載の「被検査面の欠陥有り判別継続時間」に相当する。）を計測するものであり、また、パルス幅判定部５０は、そのパルス幅計測部４９によって計測されたパルス幅（以下「計測パルス幅」という。）と所定の基準パルス幅（発明の要旨に記載の「所定の基準時間」に相当する。）とを比較して、計測パルス幅が基準パルス幅を超えている場合に「無害傷」を、そうでない場合に「有害傷」を判定し、「有害傷」を判定した場合にのみ、被検査面の欠陥検出を表す最終的な警報信号ＡＬＭを出力するものである。
【００４４】
図４は、第１の実施形態における有害傷の検出概念図である。図４（ａ）において、差分値Ｓｄは、有害傷に対応するピーク状の信号波形５５、５６を含んでおり、これらの信号波形５５、５６は二つのしきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えている。このため、図４（ｂ）のハイ側判定結果信号Ｓｃ＿Ｈと、図４（ｃ）のロー側判定結果信号Ｓｃ＿Ｌは、いずれも、上記の信号波形５５、５６のしきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌの超過分に相当するパルス幅ＰＷ１、ＰＷ２のアクティブ部分５７、５８を含んでいる。パルス幅ＰＷ１、ＰＷ２は、上記の信号波形５５、５６が“ピーク状”の波形であるので相当小さな値になる。
【００４５】
今、基準パルス幅がＰＷ１（及びＰＷ２）よりも大きいとすると、パルス幅計測部４９において、「基準パルス幅＞ＰＷ１」、「基準パルス幅＞ＰＷ２」が判定される。したがって、この場合は、有害傷として判定されるので、図４（ｄ）に示すように、二つのアクティブ部分５９、６０を含む警報信号ＡＬＭが生成出力される。
【００４６】
一方、図５は、第１の実施形態における無害傷の検出概念図である。図５（ａ）において、差分値Ｓｄは、無害傷に対応する比較的幅の広い信号波形６１、６２を含んでおり、これらの信号波形６１、６２は二つのしきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えている。このため、図５（ｂ）のハイ側判定結果信号Ｓｃ＿Ｈと、図５（ｃ）のロー側判定結果信号Ｓｃ＿Ｌは、いずれも、上記の信号波形６１、６２のしきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌの超過分に相当するパルス幅ＰＷ３、ＰＷ４のアクティブ部分６３、６４を含んでいる。パルス幅ＰＷ３、ＰＷ４は、上記の信号波形６１、６２が“比較的幅の広い”波形であるので、相当大きい値となる。
【００４７】
今、基準パルス幅がＰＷ３（及びＰＷ４）よりも小さいとすると、パルス幅計測部４９において、「基準パルス幅＜ＰＷ３」、「基準パルス幅＜ＰＷ４」が判定される。したがって、この場合は、無害傷として判定されるので、図５（ｄ）に示すように、非アクティブ部分のみの警報信号ＡＬＭが生成出力される。その結果、検査対象物（金属リング２ａ）の無害傷は無視され、欠陥品として排除されることはない。
【００４８】
以上のとおり、本実施形態によれば、光沢痕等の無害傷を過剰検出することなく、有害傷のみを欠陥として検出し、警報信号ＡＬＭを出力することができる。その結果、無害傷のみを有する金属リング２ａを検査合格とすることができ、資源の無駄遣いを回避してコストの改善を図ることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、その技術思想の範囲において、様々な変形例や発展例を包含することはもちろんであり、たとえば、以下のようにしてもよい。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態における検査部１４の概念構成図である。この図において、先の第１の実施形態との相違は、光源２１（３１）の位置と、照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）が存在しない点にある。
【００５１】
すなわち、本実施形態では、光源２１（３１）からの光を、照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）を介さずに、直接的に検査対象物（金属リング２ａ）の被検査面（ここでは、金属リング２ａの“表面”とするが、“裏面”であってもよい。）に照射している点で相違し、且つ、その照射方向を、被検査面に対して斜め（たとえば、特に限定しないが、４５度）にしている点で相違する。
【００５２】
図７は、第２の実施形態における判定部４０のブロック図である。この図において、先の第１の実施形態との相違は、パルス幅計測部４９とパルス幅判定部５０が省かれている点、警報信号発生部４８の出力信号が“仮の”警報信号（ＫＡＬＭ）ではなく、最終的な警報信号ＡＬＭになっている点にある。
【００５３】
図８は、第２の実施形態における被検査面の反射状態を示す図である。この図において、被検査面は、金属リング２ａの表面（又は裏面）であり、この被検査面には有害傷６５と無害傷６６が形成されている。
【００５４】
Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ光源２１（３１）からの斜め照射光である。この斜め照射光Ｐｃ、Ｐｄは、被検査面の正常部分６７、６８、６９、７０（有害傷６５や無害傷６６がない部分）と無害傷６６の部分では斜めに反射し、有害傷６５の部分では乱反射する。
【００５５】
これらの反射光の強さを比較すると、有害傷６５の部分の反射光が最低の強さとなり、正常部分６７、６８、６９、７０の反射光がそれに次ぎ、無害傷６６の部分の反射光が最大の強さとなる。これは、有害傷６５の部分では乱反射が生じて反射光量が相当量低下するが、正常部分６７、６８、６９、７０と無害傷６６の部分では乱反射が生じないため、少なくとも、有害傷６５の部分を超える反射光強度となり、しかも、正常部分６７、６８、６９、７０が艶消し状態であるのに対して、無害傷６６の部分は光沢があるからである。
【００５６】
図９は、第２の実施形態における「無害傷」と「有害傷」の信号を含む差分値Ｓｄの波形図である。図９（ａ）に示すように、無害傷に対応する波形部分７１、７２は、しきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えていない。したがって、この場合、警報信号ＡＬＭは発生しない。これに対して、図９（ｂ）に示すように、有害傷に対応する波形部分７３、７４は、しきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えているので、警報信号ＡＬＭが発生する。
【００５７】
ここで、「無害傷に対応する波形部分７１、７２が、しきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えない」理由は、光源２１（３１）からの光を、被検査面に斜めに照射しているからであり、斜めに照射することによって、受光用光ファイバー２４（３４）を介して受光素子２５（３５）に導かれる反射光Ｐａ（Ｐｂ）が低下するからである。図９（ａ）の破線で示す波形７５、７６は、前記の第１の実施の形態におけるもの、つまり、照光用光ファイバー２２、２３（３２、３３）を介して被検査面の鉛直上から光を照射したときのものであり、この場合の無害傷表面からの反射光Ｐａ（Ｐｂ）は強く、したがって、しきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを超えてしまうが、本実施形態のように光源２１（３１）からの光を斜めに照射した場合は、図中の矢印ウ、エで示すように、しきい値ＳＬ＿Ｈ、ＳＬ＿Ｌを下回る大きさの波形７１、７２となるからである。
【００５８】
以上のとおりであるから、本実施形態のように構成しても、「無害傷」と「有害傷」とを区別することができ、無害傷のみを有する金属リング２ａを検査合格とし、資源の無駄遣いを回避してコストの改善を図ることができる。
【００５９】
なお、上記の各実施形態では、光学的センサ部を二系統（Ａ系２０、Ｂ系３０）としているが、２を超える数の多系統としてもよいし、さらに、２を超える数の多系統とする場合には、各々の系を、金属リング２ａの周回方向と幅方向に配列（二次元配列）してもよい。
【００６０】
また、上記の各実施形態では、被検査面からの反射光を、受光用光ファイバー２４（３４）を介して受光素子２５（３５）に導いているが、この“光ファイバー”の利用は、実施例のベストモードを示しているに過ぎない。要は、被検査面からの反射光をできるだけ少ない損失で受光素子２５（３５）に導くことができる「導光体」であればよく、たとえば、損失や柔軟性を無視又は軽視すれば、ガラス製やプラスチック製などの単なる導光体であってもよい。
【００６１】
また、上記の各実施形態では、ＣＶＴベルト１の構成部品である金属リング２ａの表面や裏面の欠陥を検査しているが、これは、検査対象物の具体的な一例を示しているに過ぎない。検査対象物は金属の表面、すなわち、「金属表面」であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】金属表面の検査装置の概念的な構成図である。
【図２】第１の実施形態における検査部１４の概念構成図である。
【図３】第１の実施形態における判定部４０のブロック図である。
【図４】第１の実施形態における有害傷の検出概念図である。
【図５】第１の実施形態における無害傷の検出概念図である。
【図６】第２の実施形態における検査部１４の概念構成図である。
【図７】第２の実施形態における判定部４０のブロック図である。
【図８】第２の実施形態における被検査面の反射状態を示す図である。
【図９】第２の実施形態における「無害傷」と「有害傷」の信号を含む差分値Ｓｄの波形図である。
【図１０】ＣＶＴベルトの外観図である。
【図１１】従来装置の概念構成図である。
【図１２】従来装置における「有害傷」の検出概念図である。
【図１３】従来装置における「無害傷」の検出概念図である。
【符号の説明】
【００６３】
２ａ  金属リング（検査対象物）
１０  金属表面の検査装置
２１  光源
２４  受光用光ファイバー（第一の導光路）
２５  受光素子（第一の受光素子）
３１  光源
３４  受光用光ファイバー（第二の導光路）
３５  受光素子（第二の受光素子）
４５  差分演算部（差分値演算手段）
４６ａ  差分値増幅器（差分値補正手段）
４６ｃ  積分値演算部（積分値演算手段）
４６ｄ  差動増幅器（差分値補正手段）
４６  ハイ側しきい値判定部（第一判別手段）
４７  ロー側しきい値判定部（第一判別手段）
４９  パルス幅計測部（第二判別手段、測定手段）
５０  パルス幅判定部（第二判別手段、判定手段）
【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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