(57)【要約】【課題】反射材に照明光源が映り込むことがなく、小型かつ低消費電力の外周面検査用照明装置を提供する。【解決手段】全体形状がリング状を呈した筐体２を有し、このリング状筐体２の中心部に配置された全体形状が円筒形状を呈した被検査物Ｗの円筒外周面を検査する際に使用される外周面検査用照明装置１において、リング状筐体２の内周縁全体に渡って複数個配設された点光源３と、リング状筐体２の内側に周設されるとともに点光源３から発せられた光を散乱させる導光拡散板５と、導光拡散板５とリング状筐体２の中心部に配置された被検査物Ｗとの間に周設され、導光拡散板５を介して発せられた点光源３からの光は透過させるが被検査物Ｗからの反射光は反射させるハーフミラー６と、を有する外周面検査用照明装置１とした。ハーフミラー６をカメラ７により撮影すると、検査面としての被検査物Ｗの円筒外周面をドーナツ状の映像として捉えることができる。【選択図】図１
2005017232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体形状がリング状を呈した筐体を有し、該リング状筐体の中心部に配置された全体形状が円筒形状を呈した被検査物の円筒外周面を検査する際に使用される外周面検査用照明装置において、
前記リング状筐体の内周縁全体に渡って複数個配設された点光源と、
前記リング状筐体の内側に周設されるとともに、前記点光源から発せられた光を散乱させる導光拡散板と、
該導光拡散板と前記リング状筐体の中心部に配置された被検査物との間に周設され、前記導光拡散板を介して発せられた前記点光源からの光は透過させるが前記被検査物からの反射光は反射させるハーフミラーと、を有することを特徴とする外周面検査用照明装置。
【請求項２】
前記点光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の外周面検査用照明装置。
【請求項３】
前記点光源は光ファイバの照射部であることを特徴とする請求項１に記載の外周面検査用照明装置。
【請求項４】
前記点光源は光ファイバの照射部であり、前記導光拡散板の代わりに前記光ファイバの照射部に光を散乱させるための散乱板を設けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の外周面検査用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全体形状が円筒形状を呈した被検査物の円筒外周面を検査する、外周面検査に用いられる外周面検査用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全体形状が円筒形状を呈した被検査物の円筒外周面を検査する場合、従来は、特許文献１に開示されているように、光路変更用の反射材を被検査物の近くに設置し、上部から光を照射して反射材に写る画像を捉えるようにしていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４４６５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した特許文献１に開示されているものにおいては、検査用照明装置としてリング状照明装置や同軸落射照明装置を使用しているが、反射材に照明光源が映り込むため、反射材の反射光を入力するカメラ等の撮影装置には被検査物の像以外に照明光源の像も入射されるという問題がある。また、特許文献１に開示されているものにおいては、照明光源の映り込みを避けるために散乱板を照明装置に設置した場合や、被検査物が大きいためにカメラ等の光学系部品を被検査物から離して設置する必要がある場合は、検査に必要な光量を得るために照明装置が大きくなり、被検査物の大きさに対して検査装置全体の大きさが小型化できないという問題もある。さらに、特許文献１に開示されているものにおいては、カメラと被検査物との間に照明装置が介在するので、カメラの視野を照明装置が遮らないよう、カメラの設置や使用するレンズに制限が生じるという問題もある。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、反射材に照明光源が映り込むことのない外周面検査用照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、小型かつ低消費電力の外周面検査用照明装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、カメラの設置及び使用するレンズに制限が生じることのない外周面検査用照明装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明では、全体形状がリング状を呈した筐体を有し、このリング状筐体の中心部に配置された全体形状が円筒形状を呈した被検査物の円筒外周面を検査する際に使用される外周面検査用照明装置において、リング状筐体の内周縁全体に渡って複数個配設された点光源と、リング状筐体の内側に周設されるとともに、前記点光源から発せられた光を散乱させる導光拡散板と、この導光拡散板とリング状筐体の中心部に配置された被検査物との間に周設され、導光拡散板を介して発せられた前記点光源からの光は透過させるが前記被検査物からの反射光は反射させるハーフミラーと、を有することを特徴とする外周面検査用照明装置を提供した（請求項１）。
【０００７】
係る構成としたことにより、リング状筐体の内周縁に配設された点光源から発せられた光は、導光拡散板により散乱され、均一な光となってハーフミラーを通過し、被検査物の円筒外周面に照射される。そして、被検査物の円筒外周面に照射された光の反射はハーフミラー上に虚像として結像することになる。したがって、ハーフミラーをカメラ等の撮影装置により撮影すると、検査面としての被検査物の円筒外周面をドーナツ状の映像として捉えることができる。
【０００８】
係る構成においては、光源から発せられた光は、直接、検査面としての被検査物の円筒外周面には照射されなくなるので、カメラ等の撮影装置に対して被検査物の像以外に照明光源の像が入射されるという問題はなくなる。また、係る構成においては、光源と被検査物とが近接しているため、検査において必要となる光量を低消費電力にて確保できる。さらに、係る構成においては、光源および反射材としてのハーフミラーが一体化されているので小型の照明装置となっており、係る照明装置やカメラ等の撮影装置を含む検査装置全体の大きさについても小型化が可能になる。さらにまた、係る構成においては、カメラと被検査物との間に照明装置は介在しないので、カメラの視野を照明装置が遮らないようにするために、前述した特許文献１に開示されているもののようにカメラの設置や使用するレンズに制限が生じることはない。
【０００９】
なお、本発明に係る点光源としては、消費電力を低く抑えるためにＬＥＤを使用することが好ましい（請求項２）。また、本発明に係る点光源としては、光ファイバの照射部を用いることもでき（請求項３）、この場合は、前述した導光拡散板の代わりに、光ファイバの照射部に光を散乱させるための散乱板を設けるようにしてもよい（請求項４）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る外周面検査用照明装置１を示す構成図であり、下図が平面図、上図が側面図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る外周面検査用照明装置１と、被検査物Ｗと、カメラ７との位置関係を示す図である。本実施形態に係る外周面検査用照明装置１は、図１に示すように、リング状筐体２と、ＬＥＤ２と、反射板４と、導光拡散板５と、ハーフミラー６とから構成されている。
【００１１】
図１および図２において、２は全体形状がリング状を呈した筐体である。Ｗは全体形状が円筒形状を呈した被検査物であり、この被検査物Ｗは検査時にはリング状筐体２の中心部に配置される。７は外周面検査用照明装置１の上方に設置されたカメラであり、このカメラ７により後述するハーフミラー６に映し出された検査対象の像を取得する。３は点光源としてのＬＥＤであり、このＬＥＤ３はリング状筐体２の内周縁全体に渡って、１列または２列形態で複数個配設されている。また、各ＬＥＤ３の光軸はリング状筐体２の中心部に向けられるよう配置されている。４はＬＥＤ３から発せられた光を反射させるための反射板であり、ＬＥＤ３から発せられた光が外周面検査用照明装置１の上方に設置された図２に示すカメラ７に直接入らないようにするため、および光を外周面検査用照明装置１の中央部に配置された被検査物Ｗに集めることにより被検査面での照度を向上させるために設けられている。
【００１２】
５はＬＥＤ３から発生された光を散乱させるための導光拡散板であり、リング状筐体２の内側全体に渡って周設されている。この導光拡散板５は、ＬＥＤ３から発せられた光を散乱させ、柔らかな光として、検査面としての被検査物Ｗの円筒外周面に照射させる目的で設けられている。６は導光拡散板５を介して発せられたＬＥＤ３からの光は透過させるが被検査物Ｗからの反射光は反射させるハーフミラーである。このハーフミラー６は、被検査物Ｗからの反射光を上方に設置されたカメラ７に反射させるために円錐面形状を呈しており、導光拡散板５とリング状筐体２の中心部に配置された被検査物Ｗとの間にリング状筐体２の内側全体に渡って周設されている。
【００１３】
次に、前述した構成を有する外周面検査用照明装置１の作用について、図２を参照して説明する。なお、図２において、実線の矢印は光源であるＬＥＤ３から発せられた光の光路であり、一方、波線の矢印は被検査物にて反射された光の光路である。リング状筐体２の内周縁に配設されたＬＥＤ３から発せられた光は、導光拡散板５により散乱され、均一な光となってハーフミラー６を通過し、被検査物Ｗの円筒外周面に照射される。そして、被検査物Ｗの円筒外周面に照射された光の反射はハーフミラー６上に虚像として結像することになる。したがって、ハーフミラー６をカメラ７等の撮影装置により撮影すると、検査面としての被検査物Ｗの円筒外周面をドーナツ状の映像として捉えることができる。
【００１４】
係る構成としたことにより、光源としてのＬＥＤ３から発せられた光は、直接、検査面としての被検査物Ｗの円筒外周面には照射されなくなるので、カメラ７等の撮影装置に対して被検査物Ｗの像以外に光源としてのＬＥＤ３の像が入射されるという問題はなくなる。また、光源としてのＬＥＤ３と被検査物Ｗとが近接しているため、検査において必要となる光量を低消費電力にて確保できる。さらに、光源としてのＬＥＤ３および反射材としてのハーフミラー６が一体化されているので小型の照明装置１となっており、係る照明装置１やカメラ７等の撮影装置を含む検査装置全体の大きさについても小型化が可能になる。さらにまた、カメラ７と被検査物Ｗとの間に照明装置は介在しないので、カメラ７の視野を照明装置が遮らないようにするために、前述した特許文献１に開示されているもののようにカメラ７の設置や使用するレンズに制限が生じることはない。
【００１５】
以上、本発明の一実施形態について説明した。なお、本発明は係る実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、前述した実施形態においては、消費電力を低く抑えるために点光源としてＬＥＤを使用していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば点光源として光ファイバの照射部を用いてもよい。そして、この場合は、前述した導光拡散板５の代わりに、光ファイバの照射部に光を散乱させるための散乱板を設けるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、光源からの光は、直接、検査面としての被検査物の円筒外周面には照射されないので、カメラ等の撮影装置には被検査物の像以外に照明光源の像が入射されるという問題はなくなり、その結果、検査精度が向上するという効果がある。また、光源と被検査物とが近接しているため、検査において必要となる光量を低消費電力にて確保できるという効果がある。さらに、光源および反射材としてのハーフミラーが一体化されているので小型の照明装置となっており、係る照明装置やカメラ等の撮影装置を含む検査装置全体の大きさについても小型化が可能になるという効果がある。さらにまた、カメラ７の設置や使用するレンズに制限が生じることはないので、検査項目に関する最適設置が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る外周面検査用照明装置１を示す構成図であり、下図が平面図、上図が側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る外周面検査用照明装置１と、被検査物Ｗと、カメラ７との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  外周面検査用照明装置
２  リング状筐体
３  ＬＥＤ（点光源）
４  反射板
５  導光拡散板
６  円錐状ハーフミラー
７  カメラ
Ｗ  被検査物
【図１】
2005017232.tif 000003
【図２】
2005017232.tif 000004