(57)【要約】【課題】より短時間で内周壁面の欠陥の検査が可能な欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供する。【解決手段】投光用光ファイバから出力されて内周壁面にて反射して受光用光ファイバに入力された検出光の強度に応じた電圧信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段から出力される電圧信号を、予め設定した第１基準電圧にシフトするとともに電圧信号のうねり成分を除去する帰還部を有する帰還制御手段と、帰還制御手段から出力される電圧信号を、予め設定された第２基準電圧にシフトさせる電圧シフト手段と、電圧シフト手段から出力される電圧信号において、波高値が第１所定電圧以上の電圧信号に対しては増幅し、波高値が第１所定電圧未満の電圧信号に対してはカットあるいは減衰させる折れ線状増幅手段と、折れ線状増幅手段から出力される電圧信号において、波高値が第２所定電圧以上の信号を欠陥と判定する判定手段とを備える。【選択図】        図４
2007163261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状空間の軸方向に沿って当該円柱状空間内に挿入される検出パイプと、前記検出パイプからの検出信号に基づいて前記円柱状空間の内周壁面の欠陥を判定する制御装置とを備え、
前記検出パイプには、投光用光ファイバと受光用光ファイバとが設けられており、
前記受光用光ファイバの入射面及び前記投光用光ファイバの出射面の各々から対向する前記円柱状空間の内周壁面までの距離を一定に保つように、前記円柱状空間の内周壁面の円周方向に沿って相対的に回転または前記軸方向に沿って相対的に往復させ、前記投光用光ファイバの出射面から出力されて前記内周壁面にて反射して前記受光用光ファイバの入射面に入力された検出光の強度の変化に基づいて前記円柱状空間の内周壁面の欠陥を判定する欠陥検出装置であって、
前記制御装置は、
前記検出光を、検出光の強度に応じた電圧信号に変換する信号変換手段と、
前記信号変換手段から出力される電圧信号を、予め設定した第１基準電圧にシフトするとともに前記電圧信号のうねり成分を除去する帰還部を有する帰還制御手段と、
前記帰還制御手段から出力される電圧信号を、予め設定された第２基準電圧にシフトさせる電圧シフト手段と、
前記電圧シフト手段から出力される電圧信号において、波高値が第１所定電圧以上の電圧信号に対しては増幅し、波高値が前記第１所定電圧未満の電圧信号に対してはカットあるいは減衰させる折れ線状増幅手段と、
前記折れ線状増幅手段から出力される電圧信号において、波高値が第２所定電圧以上の信号を欠陥と判定する判定手段とを備える、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検査装置であって、
前記検出パイプには、複数の受光用光ファイバと複数の投光用光ファイバが設けられており、
前記複数の受光用光ファイバの各入射面は、同一平面上に一列に並ぶように配置されており、
前記複数の投光用光ファイバの各出射面は、前記平面上に二列に並ぶように配置されているとともに、当該二列の間に前記一列に配置された受光用光ファイバの入射面が配置されており、
前記制御装置は、
前記一列に配置された受光用光ファイバの入射面を、第１所定数毎のグループに分割し、グループ毎の受光用光ファイバの出射面から出力される検出光を入力する、前記グループの数と同数の信号変換手段と、
隣り合うグループの信号変換手段から出力される電圧信号が入力され、入力された電圧信号を加算して出力する、前記グループの数よりも１つ少ない数の加算器と、
各加算器から出力される電圧信号の各々が入力される、前記加算器の数と同数の帰還制御手段と、
各帰還制御手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記帰還制御手段の数と同数の電圧シフト手段と、
各電圧シフト手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記電圧シフト手段の数と同数の折れ線状増幅手段と、
各折れ線状増幅手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記折れ線状増幅手段の数と同数の判定手段とを備える、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の欠陥検査装置であって、
前記検出パイプには、複数の受光用光ファイバと複数の投光用光ファイバが設けられており、
前記複数の受光用光ファイバの各入射面は、同一平面上に二列に並ぶように配置されており、
前記複数の投光用光ファイバの各出射面は、前記平面上に三列に並ぶように配置されているとともに、当該三列の各間に前記二列に配置された受光用光ファイバの各列の入射面が配置されており、
前記二列に配置された受光用光ファイバにおける一方の列の入射面を第２所定数毎のグループに分割するとともに、他方の列の入射面を前記第２所定数毎のグループに分割し、前記一方の列のグループと前記他方の列のグループとが長手方向にずれた位置となるように各グループを形成し、
前記制御装置は、
グループ毎の受光用光ファイバの出射面から出力される検出光を入力する、前記グループの数と同数の信号変換手段と、
前記一方の列のグループに、順番に第１番目〜第ｎ番目を割り付け、前記他方の列のグループに、順番に第１番目〜第ｎ番目を割り付けた場合、前記一方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号と、前記他方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号とが入力され、入力された電圧信号を加算して出力する、前記一方の列のグループの数と同数の加算器と、
各加算器から出力される電圧信号の各々が入力される、前記加算器の数と同数の帰還制御手段と、
各帰還制御手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記帰還制御手段の数と同数の電圧シフト手段と、
各電圧シフト手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記電圧シフト手段の数と同数の折れ線状増幅手段と、
各折れ線状増幅手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記折れ線状増幅手段の数と同数の判定手段とを備える、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法であって、
前記円柱状空間の内周壁面に当該円柱状空間の内部と外部を連通する貫通穴が予め設けられている場合、当該貫通穴の外部から前記内周壁面に向かう内部に向けて、欠陥信号と検出されない強度の光を照射する、
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ、パイプや加工穴等の内周壁面の欠陥を検出する欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンのシリンダ等、内径が比較的大きな内周壁面の表面の鋳巣や加工傷等の検査を行う場合、一般的には小型ＣＣＤカメラ等を挿入して画像処理装置を用いて検査を行っている。
例えば特許文献１に記載した従来技術では、エンジンシリンダ等の被検査円筒物体の内面に残っている残留液を洗浄する洗浄部と、洗浄した内面の２次元画像を検出する光学系と、検出した２次元画像に基づいて欠陥の情報を取得する画像処理部と、取得した欠陥の情報を出力する出力部とを備えた欠陥検査装置が提案されている。
また特許文献２に記載した従来技術では、検査するワークのボアに撮像手段を挿入して内壁面を撮像し、画像処理を行って特徴パラメータを抽出し、抽出したパラメータ値を基準値と比較して欠陥の有無を判定し、特徴パラメータとしては、撮像された欠陥候補の実際の最大寸法とするボア内壁面欠陥検査装置が提案されている。
【０００３】
また、上記のような内周壁面を検査する装置としては、他にも、磁力線を用いる磁気探傷装置や、レーザー光を用いるレーザー光探傷装置等がある。
例えば特許文献３に記載した従来技術では、磁化器と磁気センサからなる磁気探傷器と、金属帯（ワーク）が走行するロールに磁気センサを近接させて配置し、ロール１回転を周期として磁気センサからの信号をデジタル信号に変換した出力データを区分けし、区分データと、次の周期の区分データとの差分データから金属帯の欠陥の有無を検出する、金属帯磁気探傷装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１２１４５０号公報
【特許文献２】特開平９−３１１１０７号公報
【特許文献３】特開平９−２２９９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載した画像処理を用いる従来技術では、ＣＣＤカメラまたはミラーをシリンダ内部で回転させるが、撮像するために照明用の光が必要であり、ＣＣＤカメラ（またはミラー）と同様に照明もシリンダ内で回転させる必要があり、操作が困難であった。また、撮像画像から欠陥を検出するには、複雑な画像処理が必要であり、検査に要する時間が長く、検出精度を上げると更に長い時間が必要となっていた。また、エンジンシリンダの内径は比較的大きいのでＣＣＤカメラと照明をシリンダ内部に挿入することはできるが、車両の各種のバルブのシリンダ、ブレーキシリンダ、燃料噴射ノズル等の場合は穴径が小さく、ＣＣＤカメラと撮像用の光をシリンダ内に挿入することが非常に困難である。
また特許文献３に記載した磁気探傷装置を用いる従来技術では、磁化器と磁気センサとを円筒の内壁側と外壁側に配置して磁気の変化を検出するため、円筒の肉厚が変化するエンジンシリンダ等では欠陥の検出が非常に困難である。
またレーザー光探傷装置を用いる従来技術では、レーザー光が当たるスポットの径が非常に小さいため、検査に要する時間が長くなる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より短時間で内周壁面の欠陥の検査が可能な欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの欠陥検査装置である。
請求項１に記載の欠陥検査装置は、略円柱状空間の軸方向に沿って当該円柱状空間内に挿入される検出パイプと、前記検出パイプからの検出信号に基づいて前記円柱状空間の内周壁面の欠陥を判定する制御装置とを備える。
前記検出パイプには、投光用光ファイバと受光用光ファイバとが設けられており、前記受光用光ファイバの入射面及び前記投光用光ファイバの出射面の各々から対向する前記円柱状空間の内周壁面までの距離を一定に保つように、前記円柱状空間の内周壁面の円周方向に沿って相対的に回転または前記軸方向に沿って相対的に往復させ、前記投光用光ファイバの出射面から出力されて前記内周壁面にて反射して前記受光用光ファイバの入射面に入力された検出光の強度の変化に基づいて前記円柱状空間の内周壁面の欠陥を判定する欠陥検出装置である。
そして前記制御装置は、前記検出光を、検出光の強度に応じた電圧信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段から出力される電圧信号を、予め設定した第１基準電圧にシフトするとともに前記電圧信号のうねり成分を除去する帰還部を有する帰還制御手段と、前記帰還制御手段から出力される電圧信号を、予め設定された第２基準電圧にシフトさせる電圧シフト手段と、前記電圧シフト手段から出力される電圧信号において、波高値が第１所定電圧以上の電圧信号に対しては増幅し、波高値が前記第１所定電圧未満の電圧信号に対してはカットあるいは減衰させる折れ線状増幅手段と、前記折れ線状増幅手段から出力される電圧信号において、波高値が第２所定電圧以上の信号を欠陥と判定する判定手段とを備える。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの欠陥検査装置である。
請求項２に記載の欠陥検査装置は、請求項１に記載の欠陥検査装置であって、前記検出パイプには、複数の受光用光ファイバと複数の投光用光ファイバが設けられている。
また、前記複数の受光用光ファイバの各入射面は、同一平面上に一列に並ぶように配置されており、前記複数の投光用光ファイバの各出射面は、前記平面上に二列に並ぶように配置されているとともに、当該二列の間に前記一列に配置された受光用光ファイバの入射面が配置されている。
そして前記制御装置は、前記一列に配置された受光用光ファイバの入射面を、第１所定数毎のグループに分割し、グループ毎の受光用光ファイバの出射面から出力される検出光を入力する、前記グループの数と同数の信号変換手段と、隣り合うグループの信号変換手段から出力される電圧信号が入力され、入力された電圧信号を加算して出力する、前記グループの数よりも１つ少ない数の加算器と、各加算器から出力される電圧信号の各々が入力される、前記加算器の数と同数の帰還制御手段と、各帰還制御手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記帰還制御手段の数と同数の電圧シフト手段と、各電圧シフト手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記電圧シフト手段の数と同数の折れ線状増幅手段と、各折れ線状増幅手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記折れ線状増幅手段の数と同数の判定手段とを備える。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの欠陥検査装置である。
請求項３に記載の欠陥検査装置は、請求項１に記載の欠陥検査装置であって、前記検出パイプには、複数の受光用光ファイバと複数の投光用光ファイバが設けられている。
また、前記複数の受光用光ファイバの各入射面は、同一平面上に二列に並ぶように配置されており、前記複数の投光用光ファイバの各出射面は、前記平面上に三列に並ぶように配置されているとともに、当該三列の各間に前記二列に配置された受光用光ファイバの各列の入射面が配置されている。
そして前記制御装置は、前記二列に配置された受光用光ファイバにおける一方の列の入射面を第２所定数毎のグループに分割するとともに、他方の列の入射面を前記第２所定数毎のグループに分割し、前記一方の列のグループと前記他方の列のグループとが長手方向にずれた位置となるように各グループを形成し、グループ毎の受光用光ファイバの出射面から出力される検出光を入力する、前記グループの数と同数の信号変換手段と、前記一方の列のグループに、順番に第１番目〜第ｎ番目を割り付け、前記他方の列のグループに、順番に第１番目〜第ｎ番目を割り付けた場合、前記一方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号と、前記他方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号とが入力され、入力された電圧信号を加算して出力する、前記一方の列のグループの数と同数の加算器と、各加算器から出力される電圧信号の各々が入力される、前記加算器の数と同数の帰還制御手段と、各帰還制御手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記帰還制御手段の数と同数の電圧シフト手段と、各電圧シフト手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記電圧シフト手段の数と同数の折れ線状増幅手段と、各折れ線状増幅手段から出力される電圧信号の各々が入力される、前記折れ線状増幅手段の数と同数の判定手段とを備える。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの欠陥検査方法である。
請求項４に記載の欠陥検査方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法であって、前記円柱状空間の内周壁面に当該円柱状空間の内部と外部を連通する貫通穴が予め設けられている場合、当該貫通穴の外部から前記内周壁面に向かう内部に向けて、欠陥信号と検出されない強度の光を照射する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の欠陥検査装置を用いた場合、まず受光用光ファイバから出射される検出光を信号変換手段にて電圧信号に変換する。
変換された電圧信号は、検査対象の内周壁面の位置に応じて、熱処理や化学処理や加工処理等に起因する色合い及び光沢等の差によるうねり成分や出力電圧レベルの幅を有している。また内周壁面との距離を一定に保つように回転または往復させた際、内周壁面と光ファイバとの距離の変化や振動等に起因するうねり成分や出力電圧レベルの幅を有している。そこで検査毎に電圧信号の出力電圧レベルが異なっていても、また検査中に電圧信号がうねっていても、帰還部（フィードバック部）を有する帰還制御部にて、予め設定された第１基準電圧にシフトするとともにうねり成分を除去することができる。
そして帰還制御手段から出力される電圧信号を電圧シフト手段にて第２基準電圧（ＧＮＤ電位）近傍にシフトさせ、シフトさせた電圧信号を折れ線状増幅手段にて増幅することで、内周壁面の微細な傷（欠陥ではない）によるノイズ成分に埋もれた欠陥信号成分（鋳巣や加工傷等の欠陥に応じた信号成分）を適切に抽出することができる。
そして、投光用光ファイバと受光用光ファイバとが設けられた検出パイプを内周壁面の円周方向に沿って回転、または軸方向に沿って往復させることで内周壁面の欠陥を判定することができるので、より短時間に欠陥の判定を行うことが可能である。
【００１０】
また、請求項２に記載の欠陥検査装置によれば、一列に並べた受光用光ファイバの全領域において、検出光の出力が落ち込む領域を減少させることができる（図６（Ｂ）参照）ことで、より安定的に欠陥の判定を行うことができ、検出光の出力が落ち込む領域を再検出する必要がなくなるため、より短時間に欠陥の判定を行うことが可能である。
【００１１】
また、請求項３に記載の欠陥検査装置によれば、二列に並べた受光用光ファイバの全領域において、検出光の出力が落ち込む領域を減少させることができる（図９（Ｂ）参照）ことで、より安定的に欠陥の判定を行うことができ、検出光の出力が落ち込む領域を再検出する必要がなくなるため、より短時間に欠陥の判定を行うことが可能である。
【００１２】
また、請求項４に記載の欠陥検査方法によれば、内周壁面に貫通孔（例えばオイルシリンダの流入口や排出口等）が予め設けられており、且つ当該貫通孔を欠陥と判定させたくない場合、当該貫通孔の外部から内部に向けて、貫通孔が欠陥信号と検出されない強度（検出されない程度）の光を照射することで、適切に誤判定を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。本発明の欠陥検査装置１は、シリンダ、パイプや加工穴等の種々の内壁面の欠陥（鋳巣、加工傷等）の検出に適用することが可能であり、以下ではシリンダＳの内壁面の欠陥検出に適用した場合の例で説明する。
●［検出パイプの構造（図１（Ａ））と欠陥検査装置１の全体構造（図１（Ｂ））］
図１（Ａ）は、本発明の欠陥検査装置１の検出パイプ１０の一実施の形態の外観図の例を示しており、図１（Ｂ）は本発明の欠陥検査装置１の全体構造の例を示している。
図１（Ａ）に示すように、検出パイプ１０は、検出部１３、挿入部１１、支持部１２、フレキシブルチューブ１４、取付部１５等にて構成されている。
検出部１３には、投光用光ファイバ１３ａの出射面、受光用光ファイバ１３ｂの入射面が所定方向に配置されている（図２（Ａ）、図３（Ａ）参照）。検出部１３は挿入部１１の先端に設けられており、挿入部１１は、検査対象となる略円柱状空間の軸方向に沿って挿入される。また挿入部１１内には、投光用光ファイバ１３ａ及び受光用光ファイバ１３ｂの束が収容されており、投光用光ファイバ１３ａ及び受光用光ファイバ１３ｂの束は、フレキシブルチューブ１４にて外部に引き出されている。
【００１４】
支持部１２には取付部１５（取付ネジ等）が固定されている。図１（Ｂ）に示すように、取付部１５は工具Ｔに固定され、工具Ｔは、シリンダＳの内部で検出パイプ１０をシリンダＳの軸ＺＳに沿って相対的に往復移動、またはシリンダＳの内周壁面の円周方向に沿って相対的に回転移動させる。従って、検出パイプ１０を移動させてもよいし、シリンダＳを移動させてもよい。
挿入部１１の長手方向の長さＬＨは、検査対象の円柱状空間の内周壁面の長さに応じて設定され、挿入部１１の径φは、検査対象の円柱状空間の内周壁面の径に応じて設定される。投光用光ファイバ１３ａ、受光用光ファイバ１３ｂの径は例えば０．２５［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］程度であり、複数本を束にしても数［ｍｍ］程度であり、挿入部１１の径φは充分に数［ｍｍ］程度に収まる。従って、ＣＣＤカメラ等の挿入が困難な、数［ｍｍ］程度の比較的径が小さな穴であっても、挿入部１１を挿入することができる。
なお、検出部１３のＺ軸方向の長さＬＺは適宜設定される。
【００１５】
図１（Ｂ）に示すように、本発明の欠陥検査装置１は、検出パイプ１０と制御装置３０とで構成される。制御装置３０は、例えばパーソナルコンピュータ２３（以下、パソコン２３と記載する）、信号処理手段２１、駆動手段２２等で構成されている。
信号処理手段２１は、検出パイプ１０とフレキシブルチューブ１４にて接続されており、パソコン２３からの制御信号に基づいて検出部１３の投光用光ファイバ１３ａの出射面から照射する光を供給し、検出部１３の受光用光ファイバ１３ｂの入射面に入射された検出光を受光し、信号処理した検出信号をパソコン２３に伝送する。そしてパソコン２３は、信号処理手段２１から入力された検出信号に基づいて欠陥の計数及び異常判定を行い警報信号（音声、表示等）を出力する。
駆動手段２２は、パソコン２３からの制御信号に基づいて工具Ｔを回転またはスライド（往復）させる。なお、シリンダＳを回転またはスライドさせてもよい。
【００１６】
●［検出パイプ１０の形状と内周壁面での移動方法（図２、図３）］
次に図２（Ａ）〜（Ｃ）、及び図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて検出パイプ１０の形状と内周壁面での移動方法について説明する。
検出パイプ１０の挿入部１１には、複数の受光用光ファイバ１３ｂと複数の投光用光ファイバ１３ａが収容されている。
【００１７】
［第１の形状と移動方法］
図２（Ａ）に示すように、［第１の形状と移動方法］では、検出部１３に配置された受光用光ファイバ１３ｂの入射面が、シリンダＳの軸ＺＳに平行な方向に沿って列状に配置されている。また受光用光ファイバ１３ｂの入射面は、円柱状空間の内周壁面に対向するように向けられており、各入射面は同一方向に向けられている。
また投光用光ファイバ１３ａの出射面は、列状に配置した受光用光ファイバ１３ｂの入射面の隣に並列するように配置されており、各出射面は受光用光ファイバ１３ｂの入射面と同一方向に向けられている。なお、図２（Ａ）に示す例では、受光用光ファイバ１３ｂの入射面を１列、投光用光ファイバ１３ａの出射面を２列としているが、この列の数に限定されるものではない。
【００１８】
次に図２（Ｂ）を用いて、シリンダＳの内周壁面の欠陥の検出を行う手順について説明する。
シリンダＳの内周壁面の欠陥の検出を行う場合、まずシリンダＳの軸ＺＳに沿ってシリンダＳ内に挿入部１１を挿入する。挿入した位置では、投光用光ファイバ１３ａの各出射面、及び受光用光ファイバ１３ｂの各入射面の各々から、対向するシリンダＳの内周壁面との距離ＧＡを所定距離（例えば０．５［ｍｍ］〜３．５［ｍｍ］の範囲内の適切な値）となるように設定する（図２（Ｂ）参照）。
【００１９】
更に制御装置３０は、駆動手段２２を用いて距離ＧＡを一定に保つように、シリンダＳの内周壁面の円周方向に沿って挿入部１１を相対的に回転させる（図２（Ｂ）参照）。なお、挿入部１１からはフレキシブルチューブ１４が引き出されているため、時計方向に１回転させた次は反時計方向に１回転させる等、回転方向を交互とすることが好ましい。
そして制御装置３０は、挿入部１１を相対的に回転させながら受光用光ファイバ１３ｂの出射面から出力される検出光に基づいて、シリンダＳの内周壁面の欠陥を検出する。
このため、シリンダ内周壁面の円周方向に沿って検出部１３を１回転させるだけでシリンダ内周壁面の全周を検出することが可能であり、検査時間の大幅な削減、及び目視に頼らない安定した自動検査が可能となる。
なお、シリンダ内周壁面の長手方向の長さが検出部１３の長さＬＺよりも長い場合、まず検出部１３を１回転させて検出部１３の長さＬＺの幅の内周壁面の検査を行い、検出部１３を未検出部分まで長手方向にスライドさせ、逆方向に１回転させる、という検査をシリンダ内周壁面の長手方向の長さに達するまで繰り返す。
なお、図２（Ｃ）の例に示すように検出部１３を複数個設ければ、検査時間の更なる短縮が可能である（図２（Ｃ）の例では、３６０°回転させる必要がなく、１８０°の回転でよい）。
【００２０】
［第２の形状と移動方法］
［第２の形状と移動方法］は、［第１の形状と移動方法］に対して検出部１３における複数の受光用光ファイバ１３ｂの入射面と、複数の投光用光ファイバ１３ａの出射面の配置方向が異なる点と、シリンダＳ内に挿入部１１を挿入した後の挿入部１１の移動方向が異なる。以下、［第１の形状と移動方法］からの相違点について説明する。
【００２１】
図３（Ａ）に示すように、［第２の形状と移動方法］では、検出部１３に配置された受光用光ファイバ１３ｂの入射面が、シリンダＳの軸ＺＳに垂直な方向に沿って列状に配置されている。また受光用光ファイバ１３ｂの入射面は、円柱状空間の内周壁面に対向するように向けられており、各入射面は同一方向に向けられている。
また投光用光ファイバ１３ａの出射面は、列状に配置した受光用光ファイバ１３ｂの入射面の隣に並列するように配置されており、各出射面は受光用光ファイバ１３ｂの入射面と同一方向に向けられている。なお、図３（Ａ）に示す例では、受光用光ファイバ１３ｂの入射面を１列、投光用光ファイバ１３ａの出射面を２列としているが、この列の数に限定されるものではない。
【００２２】
次に図３（Ｂ）を用いて、シリンダＳの内周壁面の欠陥の検出を行う手順について説明する。
シリンダＳの内周壁面の欠陥の検出を行う場合、まずシリンダＳの軸ＺＳに沿ってシリンダＳ内に挿入部１１を挿入する。挿入した位置では、投光用光ファイバ１３ａの各出射面、及び受光用光ファイバ１３ｂの各入射面の各々から、対向するシリンダＳの内周壁面との距離ＧＢを所定距離（例えば０．５［ｍｍ］〜３．５［ｍｍ］の範囲内の適切な値）となるように設定する（図３（Ｂ）参照）。
更に制御装置３０は、駆動手段２２を用いて距離ＧＢを一定に保つように、シリンダＳの内周壁面の軸方向（軸ＺＳの方向）に沿って挿入部１１を相対的にスライド（往復）させる（図３（Ｂ）参照）。
そして制御装置３０は、挿入部１１を相対的にスライド（往復）させながら受光用光ファイバ１３ｂの出射面から出力される検出光に基づいて、シリンダＳの内周壁面の欠陥を検出する。
［第２の形状と移動方法］では、幅ＬＹの検出幅でシリンダの長手方向にスライド（往路）させ、未検出の周部分まで回転させて長手方向にスライド（復路）させる、という検査を内周壁面の全周に達するまで繰り返す。
このように、検査時間の大幅な削減、及び目視に頼らない安定した自動検査が可能となる。
なお、図３（Ｃ）の例に示すように検出部１３を複数個設ければ、検査時間の更なる短縮が可能である。
【００２３】
●［欠陥を判定する制御装置の概略構成と検出信号の概略波形（図４、図５）］
図４に制御装置３０における信号処理手段２１の概略構成を示し、図５に検出信号の概略波形を示す。なお、図５に示す概略波形は、オシロスコープによる計測波形であり、横軸が時間［Ｓ］、縦軸が電圧［Ｖ］を示している。
図４に示すように、制御装置３０における信号処理手段２１は、光源３１及び３１ｅｘ、信号変換手段３２、帰還制御手段３３、電圧シフト手段３５、折れ線状増幅手段３６、判定手段３７等を備えている。
【００２４】
信号処理手段２１は、光源３１を用いて、投光用光ファイバ１３ａの入射面に光を入射する。例えば光源３１にはＬＥＤを用い、可視赤色光を投光用光ファイバ１３ａの入射面に入射する。
内周壁面に欠陥が無い場合は、図４中の一点鎖線の円に示すように、投光用光ファイバ１３ａの出射面１３ａｏｕｔから出射されて内壁面Ｍから反射される光の一部が受光用光ファイバ１３ｂの入射面１３ｂｉｎに入射され、その光の強度はほぼ一定となる。しかし、欠陥（鋳巣や加工傷等）が有る場合、欠陥部分の内壁面Ｍで乱反射が発生するため、入射面１３ｂｉｎに入射される光の強度が低減する。しかし、検査すべき内壁面Ｍに貫通孔Ｈが予め設けられている場合（シリンダオイルの流入口、排出口等）、当該貫通孔Ｈの位置では入射面１３ｂｉｎに入射される光の強度は大きく低減する。そこで、貫通孔Ｈの外部から内壁面Ｍの内部に向けて、光源３１ｅｘ（例えばＬＥＤ）を用い、可視赤色光を補助光ファイバＥＸを介して照射する。なお、貫通孔Ｈの外部からの照射の際、欠陥信号と検出されない強度（程度）の光を照射する（図５（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。
【００２５】
図４に示すように、受光用光ファイバ１３ｂの出射面から出力される検出光は、信号変換手段３２に入力され、電気信号（電圧信号）に変換される（図５（Ａ）参照）。なお、図５（Ａ）に示す波形は、補助光ファイバＥＸを用いない場合の波形の例を示しており、変換された電圧信号は、検査対象の内周壁面の位置に応じて、熱処理や化学処理や加工処理等に起因する色合い及び光沢等の差による、種々のうねり成分（図５（Ａ）中のΔＶ）や、種々の出力電圧レベルの幅（図５（Ａ）中のＶ１）を有していることを示している。また内周壁面との距離を一定に保つように回転または往復させた際、内周壁面と光ファイバとの距離の変化や振動等に起因するうねり成分や出力電圧レベルの幅も有している。
信号変換手段３２にて変換された電圧信号は、入力された電圧信号を予め設定した第１基準電圧ＬＶにシフトするとともに前記電圧信号のうねり成分を除去する帰還部（フィードバック部）を有する帰還制御手段３３に入力される。帰還制御手段３３は、ＡＧＣ（Automatic  Gain  Control）制御機能を備えており、入力された電圧信号において、欠陥による信号を保存し、この信号以外の振動、色合い及び光沢の違い等による信号成分は検出対象の正常部分の直流信号電圧レベル等の設定された第１基準電圧ＬＶに自動的に制御する。これにより電圧信号は、うねり成分が除去されて平坦化され、基準電圧ＬＶにシフトされる（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
そして帰還制御手段３３から出力された電圧信号は、電圧シフト手段３５に入力されて第２基準電位（ＧＮＤ電位）近傍にシフトされる（図５（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。
なお、図５（Ｄ）に示す波形は、貫通孔Ｈの外部から内部に向けて、投光用光ファイバ１３ａの出射面１３ａｏｕｔから出力される光よりも高い強度の光を補助光ファイバＥＸから照射した場合の波形である。当該補助光ファイバＥＸからの光を照射しない場合、電圧波形は図５（Ｃ）に示す波形となり、欠陥と貫通孔の区別が困難である（この場合、貫通孔は大きな欠陥と判定されてしまう）。
【００２６】
シフトされた電圧信号は、波高値（波形の高さの絶対値）が第１所定電圧（図４の例では、｜−Ｖｐ｜［Ｖ］）までの電圧信号に対しては波形をカットあるいは減衰させ、波高値が第１所定電圧以上の電圧信号は増幅（図４の例では、徐々に負側に増幅される）する折れ線状増幅手段３６にて増幅される（図５（Ｅ）参照）。
言い換えると、欠陥信号が負側に現れる場合、折れ線状増幅手段３６は、第１所定電圧（例えば、−Ｖｐ［Ｖ］）より大きい電圧信号をカットまたは減衰させ、第１所定電圧以下の電圧信号を増幅するように構成される。また欠陥信号が正側に現れる場合、折れ線状増幅手段３６は、第１´所定電圧（例えば、＋Ｖｐ［Ｖ］）未満の電圧信号をカットまたは減衰させ、第１所定電圧以上の電圧信号を増幅するように構成される（「波高値」を使用した場合は、上記の説明となる）。
なお、図５（Ｅ）に示す波形は、補助光ファイバＥＸから照射した場合の波形である。
そして折れ線状増幅手段３６から出力された電圧信号は、判定手段３７にて、波高値（波形の高さの絶対値）が第２所定電圧（図５（Ｆ）の｜−Ｖｔｈ｜［Ｖ］）以上の信号が欠陥と判定される（図５（Ｆ）参照）。
言い換えると、欠陥信号が負側に現れる場合、判定手段３７は、第２所定電圧（例えば、−Ｖｔｈ［Ｖ］）以下の電圧信号を欠陥と判定するように構成され、欠陥信号が正側に現れる場合、判定手段３７は、第２´所定電圧（例えば、＋Ｖｔｈ［Ｖ］）以上の電圧信号を欠陥と判定するように構成される（「波高値」を使用した場合は、上記の説明となる）。
なお、図５（Ｆ）に示す波形は、補助光ファイバＥＸから照射した場合の波形である。
判定手段３７は、所定の閾値（図５（Ｆ）中の−Ｖｔｈ）が設けられており、波高値（波形の高さの絶対値）が当該閾値以上（この場合、｜−Ｖｔｈ｜［Ｖ］以上）の信号を欠陥と判定する。
以上に説明した信号変換手段３２、帰還制御手段３３、電圧シフト手段３５、折れ線状増幅手段３６、判定手段３７を受光用光ファイバ１３ｂの１本ずつに設けてもよいが、各受光用光ファイバ１３ｂのカバーできる領域（検出可能領域）及び受光用光ファイバ１３ｂから出力される検出光の強度を確保するために、複数の受光用光ファイバ１３ｂを束ねたグループを構成することが好ましい。
以下、複数の受光用光ファイバ１３ｂを束ねたグループを構成した第１及び第２の実施の形態について説明する。
【００２７】
●［第１の実施の形態（図６〜図８）］
次に図６〜図８を用いて、第１の実施の形態について説明する。なお、検出パイプ１０の形状と内周壁面での移動方法は、既に説明した［第１の形状と移動方法］または［第２の形状と移動方法］のどちらを用いてもよい。なお、以下の説明では、貫通孔Ｈには補助光ファイバＥＸからの照射を行っている。
第１の実施の形態では、図６（Ａ）に示すように、検出パイプ１０の検出部１３において、受光用光ファイバ１３ｂの各入射面は、同一平面上に一列に並ぶように配置されている。また、投光用光ファイバ１３ａの各出射面は、前記平面上に二列に並ぶように配置されているとともに、当該二列の間に前記一列に配置された受光用光ファイバ１３ｂの入射面が配置されている。
そして受光用光ファイバ１３ｂの入射面を、隣り合う第１所定数毎のグループに分割する。図６（Ａ）では、隣り合う２個毎のグループＡ１〜Ａ（ｎ）を形成した例を示している。なお、１つのグループを構成するファイバ本数は、検出すべき欠陥に必要な検出分解能で決まり、２個に限定されるものではなく、１本や３本であってもよい。また、ファイバ径も前記検出分解能によって決まり、適切な径のファイバが用いられる。
また、図６（Ａ）に示す例では、グループＡ１〜Ａ（ｎ）の説明のために受光用光ファイバ１３ｂの入射面と投光用光ファイバ１３ａの出射面の各々の間に間隙をつけているが、間隙を設けずに配置することが好ましい。
【００２８】
次に図７を用いて、各グループＡ１〜Ａ（ｎ）に対する制御装置３０の詳細回路を示す。
例えば、信号変換手段３２は、グループ毎に設けられた（グループ数と同数の）光電変換素子Ｄ１〜Ｄ（ｎ）及び増幅器３２ａ、加算器３２ｂにて構成されている。例えば光電変換素子Ｄ１は、グループＡ１の出射面から出射された検出光を、光の強度に応じた電流信号に変換する。光電変換素子Ｄ１から出力された電流信号は増幅器３２ａにて増幅されて電圧信号に変換され、その出力を信号ＳＡ１とする。同様にグループＡ２に対する出力を信号ＳＡ２、グループＡ３に対する出力を信号ＳＡ３、グループＡ４に対する出力を信号ＳＡ４、グループＡ（ｎ）に対する出力を信号ＳＡ（ｎ）とする。例えば増幅器３２ａの出力の信号Ｓ１の電圧波形をオシロスコープ等で計測すると、図８（Ａ）の例に示す波形となる。
そして隣り合うクループの信号変換手段から出力される電圧信号を加算器３２ｂに入力する。すなわち、信号ＳＡ１と信号ＳＡ２を１個の加算器３２ｂに入力し、信号ＳＡ２と信号ＳＡ３を別の加算器に入力する（図７参照）。従って、加算器３２ｂの数は、グループの数よりも１個少ない。そして加算器３２ｂの数と同数の回路群３９が設けられている。
【００２９】
例えば、帰還制御手段３３は、増幅器３３ａ、ローパスフィルタ３３ｂ、帰還量調整器３３ｃ、増幅率設定器３３ｄにて構成されている。
図７に示すように、加算器３２ｂから出力される信号（ＳＡ１＋ＳＡ２）は、増幅器３３ａに入力される。増幅器３３ａから出力される信号は、ローパスフィルタ３３ｂと帰還量調整器３３ｃ（増幅率設定器３３ｄにて帰還量を調整可能）にてフィードバックされている。
ここで、検査対象物の製造ロット、配合、熱、化学処理、加工等の差によって内壁面Ｍの色合い、光沢等の光学的特性の変動や、検査における振動によって、検出光（反射光）の強度が変動する場合がある。この変動は一般的には緩やかで大きな時間スケールにて比較的大きく変動する。このため、ローパスフィルタ３３ｂにより欠陥信号を保存した状態で、大きく変動する正常面に対応する正常面レベル信号Ｓ３（ローパスフィルタ３３ｂの出力、図７参照）を取り出す。そして外部の増幅率設定器３３ｄで設定可能な基準電圧Ｓ７（基準増幅率であり、図８（Ｂ）の基準電圧ＬＶに相当）と、前記信号Ｓ３とを比較増幅する帰還量調整器３３ｃから出力される信号Ｓ４を増幅器３３ａにフィードバックし、増幅率設定器３３ｄによる基準電圧Ｓ７（基準電圧ＬＶ）になるように制御する。
例えば増幅器３３ａの出力の信号Ｓ２の電圧波形をオシロスコープ等で計測すると、図８（Ｂ）の例に示す波形となる。
【００３０】
例えば、電圧シフト手段３５は、ローパスフィルタ３４ａ、減算器３５ａ、加算器３５ｂ、０Ｖ調整幅設定器３５ｃ、増幅率設定器３３ｄにて構成されている。
増幅器３３ａの出力は、ローパスフィルタ３４ａを通って欠陥信号よりも充分に高い高周波ノイズ成分が除去される。
ローパスフィルタ３４ａから出力された信号は、減算器３５ａに入力される。なお、減算器３５ａの入力には、０Ｖ調整幅設定器３５ｃと増幅率設定器３３ｄが接続された加算器３５ｂの出力も接側されており、ローパスフィルタ３４ａから入力された信号を、基準電位（０［Ｖ］）近傍にシフトさせる。例えば減算器３５ａの出力の信号Ｓ５の電圧波形をオシロスコープ等で計測すると、図８（Ｃ）の例に示す波形となる。
ローパスフィルタ３４ａから出力される信号に対して増幅率設定器３３ｄで設定した基準電圧Ｓ７（図７参照）を０Ｖ調整幅設定器３５ｃにて微調整し、加算器３５ｂを通した信号Ｓ１０の分、減算器３５ａでレベルシフトさせれば、正常面レベル信号を０［Ｖ］位置に重ねることができる。この場合、欠陥信号はマイナス側の信号となる。
図８（Ｂ）に示す波形は、図８（Ａ）に示す波形が増幅率設定器３３ｄで設定した基準電圧ＬＶに対し、増幅器３３ａによってフィードバック制御されていることを示している。
更に図８（Ｃ）に示す波形は、図８（Ｂ）に示す波形に対し、増幅率設定器３３ｄで設定した基準電圧ＬＶ分、自動的にレベルシフトされていることを示している。
【００３１】
例えば、折れ線状増幅手段３６は、折れ線状増幅器３６ａにて構成されている。
減算器３５ａから出力された信号は、折れ線状増幅器３６ａに入力される。折れ線状増幅器３６ａでは、波高値が第１所定電圧（図７の例では、｜−Ｖｐ｜［Ｖ］）までの信号に対しては波形をカットあるいは減衰させ、波高値が第１所定電圧以上の信号は増幅（図７の例では負側に増幅される）している。従って、図８（Ｃ）の波形において、０［Ｖ］近傍の電圧信号及び正側（貫通孔に対する信号）の信号は、ほぼ０（ゼロ）［Ｖ］になり、欠陥によって負側に発生した欠陥信号のみが増幅される。例えば折れ線状増幅器３６ａの出力の信号Ｓ６の電圧波形をオシロスコープ等で計測すると、図８（Ｄ）の例に示す波形となる。
【００３２】
折れ線状増幅器３６ａから出力された信号は、欠陥パルス発生器３７ａに入力される。また、欠陥パルス発生器３７ａには、閾値設定器３７ｂが接続されており、波高値が第２所定電圧（図８（Ｅ）の｜Ｖｔｈ｜［Ｖ］）を越える信号を欠陥と判定し、欠陥と判定した場合に欠陥判定信号を出力する。例えば欠陥パルス発生器３７ａの出力端子５ｔの電圧波形をオシロスコープ等で計測すると、図８（Ｅ）の例に示す下側の波形となる（上側の波形は図８（Ｄ）の波形である）。
欠陥信号がマイナス側のみの信号となるので、折れ線状増幅器３６ａでは、マイナス側のゲインを大きくすればよい。また正常面レベル信号を増幅することなく欠陥信号のみを増幅させるために、波高値が第１所定電圧（｜−Ｖｐ｜［Ｖ］）を越えない信号は増幅しないようにしている。これにより、欠陥信号のみが増幅され、広く安定した閾値（第２所定電圧）を容易に設定することが可能であり、適切な欠陥判定信号を得ることができる。
【００３３】
なお、図６（Ａ）において、αは内壁面Ｍと一定の距離を維持して検出部１３を相対的に移動させる方向を示しており、βは検出部１３の長手方向を示している。
そして図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す検出部１３及び図７に示す回路による、長手方向βに対する検出出力（図７に示す各加算器３２ｂの出力電圧）を示したグラフである。
隣り合うグループ（例えばグループＡ１とグループＡ２）の検出信号を加算器で加算して用いることで、検出出力が落ち込む不感帯を補完する（検出出力の落ち込み部分をより小さくする）ことができ、検出領域の全体を均等な精度で判定することが可能である。
【００３４】
●［第２の実施の形態（図９、図１０）］
第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、検出部１３の構成（投光用光ファイバ１３ａと受光用光ファイバ１３ｂの配置）と、受光用光ファイバ１３ｂにおけるグループの構成方法、加算器３２ｂに入力するグループの組み合わせ方法が異なる。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００３５】
［検出部１３の構成（図９（Ａ））］
第２の実施の形態では、図９（Ａ）に示すように、検出パイプ１０の検出部１３において、受光用光ファイバ１３ｂの各入射面は、同一平面上に二列に並ぶように配置されている。また投光用光ファイバ１３ａの各入射面は、前記平面上に三列に並ぶように配置されているとともに、当該三列の各間に前記二列に配置された受光用光ファイバ１３ｂの各列の入射面が配置されている。
また、図９（Ａ）に示す例では、グループＢ１〜Ｂ（ｎ）、Ｃ１〜Ｃ（ｎ）の説明のために受光用光ファイバ１３ｂの入射面と投光用光ファイバ１３ａの出射面の各々の間に間隙をつけているが、間隙を設けずに配置することが好ましい。
【００３６】
［受光用光ファイバ１３ｂにおけるグループの構成方法（図９（Ａ））］
前記二列に配置した受光用光ファイバ１３ｂの入射面における一方の列（図９（Ａ）の例では上段に相当する列）の入射面を第２所定数毎のグループに分割する。図９（Ａ）では、隣り合う４個毎のグループＢ１〜Ｂ（ｎ）を形成した例を示している。また、受光用光ファイバ１３ｂの入射面の他方の列（図９（Ａ）の例では下段に相当する列）の入射面を同様に第２所定数毎のグループに分割するとともに、前記一方の列のグループと前記他方の列のグループとが長手方向にγ１だけずれた位置となるように各グループを形成する。この場合、ずれ数γ１は、第２所定数の１／２であることが好ましい。図９（Ａ）では、第２所定数＝４、ずれ数γ１＝２（入射面２個分のずれ）、の例を示している。
【００３７】
［加算器３２ｂに入力するグループの組み合わせ方法（図１０）］
図１０に示すように、例えばグループＢ１には光電変換素子ＤＢ１及び増幅器３２ａが設けられ、グループに対して信号変換手段が１対１に設けられている。
そして前記一方の列のグループに、順番に第１番目（Ｂ１）〜第ｎ番目（Ｂ（ｎ））を割り付け、前記他方の列のグループにも同様に、順番に第１番目（Ｃ１）〜第ｎ番目（Ｃ（ｎ））を割り付けた場合、一方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号と他方の列の第ｍ番目のグループの信号変換手段から出力される電圧信号とを加算器３２ｂに入力して加算する。すなわち、グループＢ１の信号変換手段から出力される信号ＳＢ１とグループＣ１の信号変換手段から出力される信号ＳＣ１を１個の加算器３２ｂに入力し、信号ＳＢ２と信号ＳＣ２を別の加算器に入力する（図１０参照）。従って加算器３２ｂの数は、一方の列のグループの数と同じである（他方の列のグループの数とも同じ）。
以下、加算器３２ｂの数と同数の回路群３９が設けられている点、及び回路群３９内の構成は同じであるので説明を省略する。
【００３８】
なお、図９（Ａ）において、αは内壁面Ｍと一定の距離を維持して検出部１３を移動させる方向を示しており、βは検出部１３の長手方向を示している。
そして図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す検出部１３及び図１０に示す回路による、長手方向βに対する検出出力（図１０に示す各加算器３２ｂの出力電圧）を示したグラフである。
一方の列及び他方の列の第ｍ番目のグループ（例えばグループＢ１とグループＣ１）の検出信号を加算器で加算して用いることで、検出出力が落ち込む不感帯を補完する（検出出力の落ち込み部分をより小さくする）ことができ、検出領域の全体を均等な精度で判定することが可能である。
【００３９】
本発明の欠陥検査装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、検査手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、制御装置３０の詳細回路は、図７に示した回路に限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、折れ線状増幅器３６ａの増幅特性は、徐々に増幅率を増加させる特性でなく、階段状に増幅率を増加させる特性であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の欠陥検査装置１は、車両のエンジンシリンダ、ブレーキシリンダ等、本実施の形態にて説明したシリンダに限定されず、種々のシリンダ、パイプや加工穴等の内周壁面の欠陥の検出に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の欠陥検査装置１の構成、及び欠陥検査装置１を構成する検出パイプ１０の構造の一実施の形態を説明する図である。
【図２】検出部１３の構造及び欠陥検査手順を説明する図である。
【図３】検出部１３の構造及び欠陥検査手順を説明する図である。
【図４】制御装置３０の構成、及び欠陥の判定方法の概要を説明する図である。
【図５】検出信号に基づいた電圧波形の例を説明する図である。
【図６】第１の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａと受光用光ファイバ１３ｂの配置と、検出部１３の長手方向βに対する検出出力の例を説明する図である。
【図７】制御装置３０の構成、及び欠陥の判定方法の詳細を説明する図である。
【図８】検出信号に基づいた電圧波形の例を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａと受光用光ファイバ１３ｂの配置と、検出部１３の長手方向βに対する検出出力の例を説明する図である。
【図１０】制御装置３０において第１の実施の形態との相違点を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１        欠陥検査装置
１０      検出パイプ
１１      挿入部
１２      支持部
１３      検出部
１３ａ    投光用光ファイバ
１３ｂ    受光用光ファイバ
１４      フレキシブルチューブ
１５      取付部
２１      信号処理手段
２２      駆動手段
２３      パーソナルコンピュータ
３０      制御装置
３１、３１ｅｘ      光源
３２      信号変換手段
３３      帰還制御手段
３５      電圧シフト手段
３６      折れ線状増幅手段
３７      判定手段
ＥＸ      補助光ファイバ
Ｓ        シリンダ
ＺＳ      軸
【図１】
2007163261.tif 000003
【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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