(57)【要約】【課題】より短時間で被検査部材の壁面等の欠陥の検査が可能な欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供する。【解決手段】投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用い、前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面が一定の距離を保つように対向させて配置するとともに、前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面との間に配置し、前記投光用光ファイバの出射面及び前記受光用光ファイバの入射面を前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、前記投光用光ファイバの出射面から出射されて前記被検査部材を透過して前記受光用光ファイバの入射面に入射された検出光の強度の変化に基づいて前記被検査部材の欠陥を判定する。【選択図】        図８
2007232577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いて、
前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面が一定の距離を保つように対向させて配置するとともに、前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面との間に配置し、
前記投光用光ファイバの出射面及び前記受光用光ファイバの入射面を前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、前記投光用光ファイバの出射面から出射されて前記被検査部材を透過して前記受光用光ファイバの入射面に入射された検出光の強度の変化に基づいて前記被検査部材の欠陥を判定する、
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いて、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記受光用光ファイバに入射された検出光を、当該検出光の強度に応じた電圧信号に変換する電圧変換ステップと、
前記電圧変換ステップ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ステップと、
前記帰還制御ステップから出力される電圧信号を、予め設定された第２基準電圧にシフトする電圧シフトステップと、
前記電圧シフトステップから出力される電圧信号において、波高値が外部入力電圧以上となる電圧信号を増幅するとともに、波高値が前記外部入力電圧未満となる電圧信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を得る欠陥強調ステップと、
前記判定用信号において、波高値が第１所定電圧以上の信号を欠陥と判定する判定ステップとを有し、
更に、前記電圧シフトステップから出力される電圧信号の波高値を平滑化する平滑化ステップを有し、当該平滑化ステップから出力される平滑化信号を前記外部入力電圧として前記欠陥強調ステップに用いる、
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項３】
投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いて、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記受光用光ファイバを一対で構成し、前記表面に沿って相対的に移動させる際、一方の受光用光ファイバの入射面に続いて他方の受光用光ファイバの入射面が前記表面上の同じ位置を通過するように移動させ、
一方の受光用ファイバに入射された第１検出光を、当該第１検出光の強度に応じた第１電圧信号に変換する第１電圧変換ステップと、
他方の受光用ファイバに入射された第２検出光を、当該第２検出光の強度に応じた第２電圧信号に変換する第２電圧変換ステップと、
前記第１電圧信号と前記第２電圧信号との差分を示す差分信号を得る差動演算ステップと、
前記差分信号の波高値を平滑化した平滑化信号を得る平滑化ステップと、
前記差分信号と前記平滑化信号から、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値以上となる信号を増幅するとともに、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値未満となる信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を得る欠陥強調ステップと、
前記判定用信号において、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ステップとを有する、
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項４】
投光用光ファイバと受光用光ファイバと制御装置とを備え、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記制御装置は、
前記受光用光ファイバに入射された検出光が入力されると、入力された検出光の強度に応じた電圧信号を出力する電圧変換手段と、
前記電圧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基準電圧にシフトす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、波高値が外部入力電圧以上となる電圧信号を増幅するとともに、波高値が前記外部入力電圧未満となる電圧信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を出力する欠陥強調手段と、
前記判定用信号が入力されると、入力された判定用信号において波高値が第１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、
更に、前記電圧シフト手段から出力される電圧信号の波高値を平滑化する平滑化手段を備え、当該平滑化手段から出力される平滑化信号を前記外部入力電圧として前記欠陥強調手段に入力する、
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項５】
投光用光ファイバと受光用光ファイバと制御装置とを備え、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、
前記受光用光ファイバは一対で構成されており、前記表面に沿って相対的に移動させる際、一方の受光用光ファイバの入射面に続いて他方の受光用光ファイバの入射面が前記表面上の同じ位置を通過するように移動させ、
前記制御装置は、
一方の受光用ファイバに入射された第１検出光が入力されると、入力された第１検出光の強度に応じた第１電圧信号を出力する第１電圧変換手段と、
他方の受光用ファイバに入射された第２検出光が入力されると、入力された第２検出光の強度に応じた第２電圧信号を出力する第２電圧変換手段と、
前記第１電圧信号と前記第２電圧信号が入力されると、入力された第１電圧信号と第２電圧信号との差分を示す差分信号を出力する差動演算手段と、
前記差分信号の波高値を平滑化した平滑化信号を出力する平滑化手段と、
前記差分信号と前記平滑化信号が入力されると、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値以上となる信号を増幅するとともに、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値未満となる信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を出力する欠陥強調手段と、
前記判定用信号が入力されると、入力された判定用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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば被検査部材の表面（例えばシリンダ、パイプや加工穴等の内周壁面）等の欠陥を検出する欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。
【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、より短時間で被検査部材の壁面等の欠陥の検査が可能な欠陥検査方法及び欠陥検査装置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方法である。
請求項１に記載の欠陥検査方法では、投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いる。
前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面が一定の距離を保つように対向させて配置するとともに、前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面との間に配置し、前記投光用光ファイバの出射面及び前記受光用光ファイバの入射面を前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させ、前記投光用光ファイバの出射面から出射されて前記被検査部材を透過して前記受光用光ファイバの入射面に入射された検出光の強度の変化に基づいて前記被検査部材の欠陥を判定する。
【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方法である。
請求項２に記載の欠陥検査方法では、投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
そして前記受光用光ファイバに入射された検出光を、当該検出光の強度に応じた電圧信号に変換する電圧変換ステップと、前記電圧変換ステップ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ステップと、前記帰還制御ステップから出力される電圧信号を、予め設定された第２基準電圧にシフトする電圧シフトステップと、前記電圧シフトステップから出力される電圧信号において、波高値が外部入力電圧以上となる電圧信号を増幅するとともに、波高値が前記外部入力電圧未満となる電圧信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を得る欠陥強調ステップと、前記判定用信号において、波高値が第１所定電圧以上の信号を欠陥と判定する判定ステップとを有する。
また更に、前記電圧シフトステップから出力される電圧信号の波高値を平滑化する平滑化ステップを有し、当該平滑化ステップから出力される平滑化信号を前記外部入力電圧として前記欠陥強調ステップに用いる。
【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方法である。
請求項３に記載の欠陥検査方法では、投光用光ファイバと受光用光ファイバとを用いる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
また前記受光用光ファイバを一対で構成し、前記表面に沿って相対的に移動させる際、一方の受光用光ファイバの入射面に続いて他方の受光用光ファイバの入射面が前記表面上の同じ位置を通過するように移動させる。
そして一方の受光用ファイバに入射された第１検出光を、当該第１検出光の強度に応じた第１電圧信号に変換する第１電圧変換ステップと、他方の受光用ファイバに入射された第２検出光を、当該第２検出光の強度に応じた第２電圧信号に変換する第２電圧変換ステップと、前記第１電圧信号と前記第２電圧信号との差分を示す差分信号を得る差動演算ステップと、前記差分信号の波高値を平滑化した平滑化信号を得る平滑化ステップと、前記差分信号と前記平滑化信号から、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値以上となる信号を増幅するとともに、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値未満となる信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を得る欠陥強調ステップと、前記判定用信号において、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ステップとを有する。
【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装置である。
請求項４に記載の欠陥検査装置は、投光用光ファイバと受光用光ファイバと制御装置とを備える。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
そして前記制御装置は、前記受光用光ファイバに入射された検出光が入力されると、入力された検出光の強度に応じた電圧信号を出力する電圧変換手段と、前記電圧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基準電圧にシフトす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、波高値が外部入力電圧以上となる電圧信号を増幅するとともに、波高値が前記外部入力電圧未満となる電圧信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を出力する欠陥強調手段と、前記判定用信号が入力されると、入力された判定用信号において波高値が第１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。
また更に、前記電圧シフト手段から出力される電圧信号の波高値を平滑化する平滑化手段を備え、当該平滑化手段から出力される平滑化信号を前記外部入力電圧として前記欠陥強調手段に入力する。
【０００９】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの欠陥検査装置である。
請求項５に記載の欠陥検査装置は、投光用光ファイバと受光用光ファイバと制御装置とを備える。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を反射する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材の表面から一定の距離を保つように並設させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
前記投光用光ファイバから出射する検出光を透過する被検査部材を検査する場合、当該被検査部材を挟んで一定の距離を保つように対向させた前記投光用光ファイバの出射面と前記受光用光ファイバの入射面とを前記被検査部材の表面に沿って前記被検査部材に対して相対的に移動させる。
また前記受光用光ファイバは一対で構成されており、前記表面に沿って相対的に移動させる際、一方の受光用光ファイバの入射面に続いて他方の受光用光ファイバの入射面が前記表面上の同じ位置を通過するように移動させる。
そして前記制御装置は、一方の受光用ファイバに入射された第１検出光が入力されると、入力された第１検出光の強度に応じた第１電圧信号を出力する第１電圧変換手段と、
他方の受光用ファイバに入射された第２検出光が入力されると、入力された第２検出光の強度に応じた第２電圧信号を出力する第２電圧変換手段と、前記第１電圧信号と前記第２電圧信号が入力されると、入力された第１電圧信号と第２電圧信号との差分を示す差分信号を出力する差動演算手段と、前記差分信号の波高値を平滑化した平滑化信号を出力する平滑化手段と、前記差分信号と前記平滑化信号が入力されると、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値以上となる信号を増幅するとともに、前記差分信号において前記平滑化信号の波高値未満となる信号をカットあるいは減衰させて欠陥信号が強調された判定用信号を出力する欠陥強調手段と、前記判定用信号が入力されると、入力された判定用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。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の欠陥検査方法を用いれば、検出光を透過する材質で形成された円筒状部材や板状部材等、検出光を透過する材質で形成された種々の形状の部材を被検査部材として、検出光を透過させて透過した検出光の強度の変化に基づいて欠陥を検出するため、被検査部材の表面及び内部についても傷等の欠陥を容易に判定することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の欠陥検査方法を用いた場合、まず受光用光ファイバに入射された検出光が入力されると、入力された検出光を電圧変換ステップにて電圧信号に変換する。変換された電圧信号は、例えば被検査部材の表面の位置に応じて、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。また被検査部材の表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、帰還制御ステップと電圧シフトステップにて、第２基準電圧を中心とした平坦化した信号に変換し（図６（Ｃ）参照）、更に平滑化ステップで得た平滑化信号と欠陥強調ステップにて、適切に欠陥信号を強調することで、被検査部材の微細な傷（欠陥ではない）等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。
また、投光用光ファイバ及び受光用光ファイバを、被検査部材の表面に沿って、被検査部材に対して相対的に移動させて欠陥検査を行うため、より短時間で欠陥の検査を行うことが可能である。
【００１２】
また、請求項３に記載の欠陥検査方法を用いた場合、受光用光ファイバを一対で構成し、一方の受光用光ファイバが通過した被検査部材の位置を他方の受光用光ファイバも通過させる。そして一方の受光用光ファイバからの検出光の強度に応じた第１電圧信号と、他方の受光用光ファイバからの検出光の強度に応じた第２電圧信号との差分から差分信号を得る。同じ位置を通過させても同時に同じ位置を通過することはないため、第１電圧信号と第２電圧信号では、ほぼ同じ形状の波形であり且つ微小時間のずれが生じており、欠陥信号が検出されている位置も微小時間のずれが発生しているため、差分を求めた場合、欠陥信号が消失することなく、比較的長い時間で変化するうねり成分等を適切に除去することができる。
そして平滑化ステップで得た平滑化信号と欠陥強調ステップにて、適切に欠陥信号を強調することで、被検査部材の微細な傷（欠陥ではない）等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。
また平滑化ステップで得た平滑化信号と欠陥強調ステップにて、適切に欠陥信号を強調することで、被検査部材の微細な傷（欠陥ではない）等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、より適切に抽出することができる。
【００１３】
また、請求項４及び５に記載の欠陥検査装置では、請求項２及び３に記載した各々の欠陥検査方法を用いた各々の欠陥検査装置を、容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
図１〜図５の例にて説明する第１の実施の形態における欠陥検査装置１は、検出光を反射する材質の壁面を有するシリンダ、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、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。
●●［第１の実施の形態（図１〜図５）］
●［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の第１の実施の形態における検出パイプ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の第１の実施の形態における全体構造の例を示している。
なお第１の実施の形態では、検査対象となる被検査部材Ｓは、検出光を反射する材質である。
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図１（Ｂ）に示すように、本発明の欠陥検査装置１の第１の実施の形態では、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。
【００１７】
●［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。
【００１８】
［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。
【００１９】
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）。
【００２０】
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）。
【００２１】
［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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
●［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６）］
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に詳細構成を示し、図６には図５の各部の波形（信号）の例を示す。なお、図６に示す波形の例は、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、電圧変換手段３２、帰還制御手段３８、電圧シフト手段３９、平滑化手段３４、欠陥強調手段３６、判定手段３７を備えている。
また、投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂの入射面は、被検査部材Ｓの表面（壁面Ｍ）から一定の距離ＧＡまたはＧＢを保つように並設されている。
【００２５】
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。
検査対象となる壁面Ｍ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。この低減した光を検出することで欠陥を検出する。
【００２６】
図４及び図５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電圧変換手段３２に入力され、電圧変換手段３２は、入力された検出光の強度に応じた電気信号（電圧信号）を出力する（電圧変換ステップに相当し、波形は図６（Ａ）「Ｓ１の波形」を参照）。図５に示す例では、フォトダイオードＤ１にて検出光を電気信号に変換し、更に増幅器３２ａにて増幅して電圧信号Ｓ１（図６（Ａ）「Ｓ１の波形」を参照）を得る。この場合、電圧信号Ｓ１では検出光の強度が低下した部分が欠陥信号となるため、負側にわずかに突出したパルスが欠陥信号となる。
なお、変換された電圧信号Ｓ１は、検査対象の壁面Ｍ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６（Ａ）「Ｓ１の波形」中のΔＶを参照）や、種々の出力電圧レベル（図６（Ａ）「Ｓ１の波形」中のＶ１を参照）を有している。
また投光用光ファイバ１３ａの出射面１３ａｏｕｔ及び受光用光ファイバ１３ｂの入射面１３ｂｉｎから壁面Ｍとの距離ＧＡまたはＧＢを一定に保つように回転または往復させた際、壁面Ｍと光ファイバとの距離ＧＡまたはＧＢ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。
【００２７】
電圧変換手段３２から出力された電圧信号Ｓ１は、帰還制御手段３８に入力される。
帰還制御手段３８は、例えば増幅器３８ａ、ローパスフィルタ３８ｂ、帰還量調整器３８ｃ増幅率設定器３８ｄにて構成されている。
図５に示すように、電圧信号Ｓ１が増幅器３８ａに入力され、増幅器３８ａから出力される信号は、ローパスフィルタ３８ｂと帰還量調整器３８ｃ（増幅率設定器３８ｄ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３８ｂ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Ｓ２ａ（ローパスフィルタ３８ｂの出力、図５参照）を取り出す。そして外部の増幅率設定器３８ｄで設定可能な基準電圧Ｓ２ｃ（基準増幅率であり、図６の「Ｓ２の波形」中の基準電圧ＬＶに相当）と、前記信号Ｓ２ａとを比較増幅する帰還量調整器３８ｃから出力される信号Ｓ２ｂを増幅器３８ａにフィードバックし、増幅率設定器３８ｄによる基準電圧Ｓ２ｃ（基準電圧ＬＶ）になるように制御する（帰還制御ステップに相当する）。この基準電圧ＬＶが第１基準電圧に相当する。
例えば帰還制御手段３８の出力の電圧信号Ｓ２の波形は、図６（Ｂ）「Ｓ２の波形」の例に示す波形となる。
図６（Ｂ）「Ｓ２の波形」に示す波形は、図６（Ａ）「Ｓ１の波形」に示す波形が増幅率設定器３８ｄで設定した基準電圧ＬＶ（第１基準電圧）に対し、増幅器３８ａ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。
【００２８】
帰還制御手段３８から出力された電圧信号Ｓ２は、電圧シフト手段３９に入力される。
電圧シフト手段３９は、例えばローパスフィルタ３９ａ、減算器３９ｂ、加算器３９ｃ、０Ｖ調整幅設定器３９ｄ、増幅率設定器３８ｄにて構成されている。
電圧信号Ｓ２は、ローパスフィルタ３９ａ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３９ａから出力された信号は、減算器３９ｂに入力される。なお、減算器３９ｂの入力には、０Ｖ調整幅設定器３９ｄと増幅率設定器３８ｄが接続された加算器３９ｃの出力も接続されており、ローパスフィルタ３９ａ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３９ｂの出力の電圧信号Ｓ３の波形をオシロスコープ等で計測すると、図６（Ｃ）「Ｓ３の波形」の例に示す波形となる（なお、図６（Ｃ）「Ｓ３の波形」は、欠陥信号が正側（＋側）に突出するように、正負を反転させて出力した結果を示している）。
ローパスフィルタ３９ａから出力される信号に対して増幅率設定器３８ｄで設定した基準電圧Ｓ２ｃ（図５参照）を０Ｖ調整幅設定器３９ｄにて微調整し、加算器３９ｃを通した電圧信号Ｓ３ｂの分、減算器３９ｂでレベルシフトさせれば、正常面レベル信号を０［Ｖ］位置（第２基準電圧に相当）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り、更にその電圧信号の正負を反転させれば、図６（Ｃ）「Ｓ３の波形」に示す波形となる（反転回路は図示省略）。
図６（Ｃ）「Ｓ３の波形」に示す波形は、図６（Ｂ）「Ｓ２の波形」に示す波形に対し、増幅率設定器３８ｄで設定した基準電圧ＬＶ（第１基準電圧）分、自動的にレベルシフトされ（０［Ｖ］位置（第２基準電圧）にシフトされ、電圧シフトステップに相当する）、更に反転されていることを示している。なお、以降の平滑化手段３４、欠陥強調手段３６、判定手段３７を負側の信号で行えば、反転しなくてもよい。
【００２９】
そして電圧シフト手段３９から出力される電圧信号Ｓ３（図６（Ｃ）「Ｓ３の波形」を参照）は平滑化手段３４及び欠陥強調手段３６に入力される。
平滑化手段３４は、入力された電圧信号Ｓ３の波高値を平滑化した（各波形のピーク値を滑らかに接続した）平滑化信号Ｓ４（図６（Ｄ）「Ｓ４の波形」を参照）を出力する（平滑化ステップに相当する）。
欠陥強調手段３６は、例えば折れ線状の増幅手段であり、平滑化手段３４から入力される平滑化信号Ｓ４の波高値Ｖｐ以上の電圧信号Ｓ２を増幅するとともに当該波高値Ｖｐ未満となる電圧信号Ｓ２をカットあるいは減衰させる（欠陥強調ステップに相当する）。折れ線状の変曲点の電圧Ｖｐの位置を可変に、かつ外部から入力可能に構成し、当該Ｖｐを平滑化手段３４から与える。
これにより、欠陥強調手段３６は、周囲のノイズ成分よりもわずかに高い波高値の欠陥信号を有する電圧信号Ｓ３から、欠陥信号を強調した判定用信号Ｓ５（図６（Ｅ）「Ｓ５の波形」を参照）を出力する。なお、折れ線状の増幅手段における波高値Ｖｐ以上のゲインの傾きは１．０より大きくなるように設定することで、周囲のノイズ成分よりも欠陥信号を強調できる（波高値をより高くできる）。
【００３０】
判定手段３７は、例えば電圧比較器３７Ａと比較電圧設定器３７ｄにて構成され、比較電圧設定器３７ｄにて設定された閾値電圧Ｓ６ａ以上の判定用信号Ｓ５を検出すると欠陥検出パルスＳ６を出力する。なお、図５の例では電圧比較器３７Ａの後段にパルス発生器３７ｃを備えており、電圧比較器３７Ａから短い幅のパルスが入力されると、所定時間幅Ｔ６を有する欠陥検出パルスを出力する（判定ステップに相当）。この欠陥検出パルスＳ６の有無で欠陥が検出されたか否かを認識することができる。
以上に説明した電圧変換手段３２、帰還制御手段３８、電圧シフト手段３９、平滑化手段３４、欠陥強調手段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１１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を束ねたグループ毎に設けるようにしてもよい。
【００３１】
●●［第２の実施の形態（図７、図８）］
第２の実施の形態では、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示した第１の実施の形態における投光用光ファイバの出射面及び受光用光ファイバの入射面の配置状態とは異なり、図７のＷに示すように、受光用光ファイバを一対（１３ｂ１、１３ｂ２）で構成する（図７のＷの「Ｐ」部を参照）点と、信号処理手段２１の構成が、第１の実施の形態とは異なる。
なお、被検査部材Ｓが検出光を反射する材質である点は、第１の実施の形態と同様である。
そして壁面Ｍから一定の距離ＧＡまたはＧＢを保つように投光用光ファイバの出射面と受光用光ファイバの入射面とを壁面Ｍに対して相対的に移動させる際、一方の受光用光ファイバ１３ｂ１の入射面に続いて他方の受光用光ファイバ１３ｂ２の入射面が、壁面Ｍ上の同じ位置を通過するように移動させる。
【００３２】
●［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７、図８）］
図７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８に詳細構成及び波形（信号）の例を示す。なお、図８に示す波形の例は、第１の実施の形態と同様、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７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、第１電圧変換手段３２Ａ、第２電圧変換手段３２Ｂ、差動演算手段３３、平滑化手段３４、欠陥強調手段３６、判定手段３７を備えている。
また、投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面は、被検査部材Ｓの表面（壁面Ｍ）から一定の距離ＧＡまたはＧＢを保つように並設されている。
【００３３】
図７及び図８に示すように、一方の受光用光ファイバ１３ｂ１の出射面から出力される第１検出光は第１電圧変換手段３２Ａに入力され、第１電圧変換手段３２Ａは、入力された第１検出光の強度に応じた第１電気信号（第１電圧信号）Ｓ１１を出力する（図８「Ｓ１１、Ｓ１２の波形」を参照）。図８に示す例では、フォトダイオードＤ１ａにて第１検出光を電気信号に変換し、更に増幅器３２ａにて増幅して第１電圧信号Ｓ１１を得る（第１電圧変換ステップに相当）。
また、他方の受光用光ファイバ１３ｂ２の出射面から出力される第２検出光は第２電圧変換手段３２Ｂに入力され、第２電圧変換手段３２Ｂは、入力された第２検出光の強度に応じた第２電気信号（第２電圧信号）Ｓ１２を出力する（図８「Ｓ１１、Ｓ１２の波形」を参照）。図８に示す例では、フォトダイオードＤ１ｂにて第２検出光を電気信号に変換し、更に増幅器３２ｂにて増幅して第２電圧信号Ｓ１２を得る（第２電圧変換ステップに相当）。
第１電圧信号Ｓ１１に対して第２電圧信号Ｓ１２は、壁面Ｍ上の同じ位置からの反射光を電圧に変換しているので、一方の受光用光ファイバ１３ｂ１の入射面と他方の受光用光ファイバ１３ｂ２の入射面との間隔ΔＬ、及び壁面Ｍに沿って相対的に移動させる移動速度に応じた微小時間ΔＴだけ遅れた波形となる。
【００３４】
そして第１電圧信号Ｓ１１と第２電圧信号Ｓ１２を差動演算手段３３に入力し、差動演算手段３３から第１電圧信号Ｓ１１と第２電圧信号Ｓ１２の差分を示す差分信号を出力する（差動演算ステップに相当）。例えば差動演算手段３３は、差動増幅器である。なお、第１電圧信号Ｓ１１に対して第２電圧信号Ｓ１２は微小時間ΔＴだけ遅れた波形であるため、差動演算手段３３から出力される差分信号Ｓ１３は、図８の「Ｓ１３の波形」に示すような波形となる。（作動）
なお、第１電圧変換手段３２Ａと第２電圧変換手段３２Ｂと差動演算手段３３を、図８の３２Ｃに示すように、互いに極性を逆にしたフォトダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂ（検出光を電気信号に変換する信号変換手段）を差動演算手段３３に接続した回路に置換してもよい。
そして差動演算手段３３から出力される差分信号Ｓ１３は平滑化手段３４及び欠陥強調手段３６に入力される。平滑化手段３４は、例えば全波整流手段３４Ａ、平滑化回路３４Ｂ、反転増幅器３４Ｃにて構成される。差分信号Ｓ１３は、ほぼゼロ［Ｖ］を中心に正側と負側に振幅を有する信号である。そこで全波整流手段３４Ａを通過させた信号を平滑化回路３４Ｂに入力して、差分信号Ｓ１３の波高値を平滑化した（各波形のピーク値を滑らかに接続した）平滑化信号を得る（平滑化ステップに相当する）。
そして平滑化回路３４Ｂから出力される平滑化信号Ｓ１４（正電位Ｖｐ）と、当該平滑化信号Ｓ１４を反転増幅器３４Ｃにて負側に反転した平滑化信号Ｓ１５（負電位−Ｖｐ）とを欠陥強調手段３６に入力する（図８の「Ｓ１４、Ｓ１５の波形」を参照）。
【００３５】
欠陥強調手段３６は、例えば折れ線状の増幅手段であり、平滑化手段３４から入力される（正電位の）平滑化信号Ｓ１４の波高値Ｖｐ以上の差分信号Ｓ１３を増幅するとともに当該波高値Ｖｐ未満となる差分信号Ｓ１３（ゼロ［Ｖ］からＶｐ［Ｖ］までの正側の信号）をカットあるいは減衰させる（欠陥強調ステップに相当）。
また、欠陥強調手段３６は、平滑化手段３４から入力される（負電位の）平滑化信号Ｓ１５の波高値｜−Ｖｐ｜以上の差分信号Ｓ１３を増幅するとともに当該波高値｜−Ｖｐ｜未満となる差分信号Ｓ１３（ゼロ［Ｖ］から−Ｖｐ［Ｖ］までの負側の信号）をカットあるいは減衰させる。
このように、折れ線状の変曲点の電圧Ｖｐ、−Ｖｐの位置を可変に且つ外部から入力可能に構成し、当該Ｖｐ、−Ｖｐを平滑化手段３４から与える。
これにより、欠陥強調手段３６は、周囲のノイズ成分よりもわずかに高い波高値の欠陥信号を有する差分信号Ｓ１３から、欠陥信号を強調した判定用信号Ｓ１６（図８「Ｓ１６の波形」を参照）を出力する。なお、折れ線状の増幅手段における波高値Ｖｐ以上のゲインの傾きは１．０より大きくなるように設定することで、周囲のノイズ成分よりも欠陥信号を強調できる（波高値をより高くできる）。
【００３６】
判定手段３７は、例えば正側の電圧比較器３７Ａと負側の電圧比較器３７Ｂと比較電圧設定器３７ｄと論理和ゲート３７Ｄにて構成される。
電圧比較器３７Ａは、比較電圧設定器３７ｄにて設定された閾値電圧｜Ｓ１８｜［Ｖ］以上の判定用信号Ｓ１６を検出すると欠陥検出パルスを出力する。
電圧比較器３７Ｂは、比較電圧設定器３７ｄにて設定された閾値電圧−｜Ｓ１８｜［Ｖ］以下の判定用信号Ｓ１６を検出すると欠陥検出パルスを出力する。
なお、図８の例では電圧比較器３７Ａ及び３７Ｂの後段にパルス発生器３７ｃ１及び３７ｃ２を備えており、電圧比較器３７Ａ及び３７Ｂから短い幅のパルスが入力されると、所定時間幅Ｔ１７（Ｔ１７＋ΔＴであり、微小時間ΔＴが無視できる場合はＴ１７）を有する欠陥検出パルスを出力する。そして論理和ゲート３７Ｄは、入力されたパルスの論理和を示す欠陥検出パルスＳ１７を出力する。この欠陥検出パルスＳ１７の有無で欠陥が検出されたか否かを認識することができる。
【００３７】
●●［第３の実施の形態（図９（Ａ））］
図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示す第１の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａの出射面及び受光用光ファイバ１３ｂの入射面に対して、第３の実施の形態では、投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂの入射面との間の距離Ｄが一定の距離を保つように対向させて配置されている（図９（Ｃ）参照）点と、検査対象となる被検査部材Ｓが検出光を反射せずに透過させる材質である点が異なる。
投光用光ファイバ１３ａの出射面を配置した検出部１３Ａは、第１支持部１１Ａの先端部に設けられており、受光用光ファイバ１３ｂの入射面を配置した検出部１３Ｂは、第２支持部１１Ｂの先端部に設けられている。
【００３８】
検出光を透過する材質の被検査部材Ｓの欠陥を検査する場合、まず投光用光ファイバ１３ａの出射面から出射されて被検査部材Ｓを透過した検出光を受光用光ファイバ１３ｂの入射面に入射する。
そして投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂの入射面を、被検査部材Ｓの表面に沿って当該被検査部材Ｓに対して相対的に移動させて、受光用光ファイバ１３ｂの入射面に入射された検出光の強度の変化に基づいて被検査部材Ｓの欠陥を判定する。図９（Ａ）に示す例の場合、検出パイプ１０を被検査部材Ｓの側面に沿って移動させてもよいし、検出パイプ１０を移動させることなく被検査部材Ｓを移動させてもよい。
なお信号処理手段２１は、図４〜図６に示す第１の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３９】
●●［第４の実施の形態（図９（Ｂ））］
図７のＷに示す第２の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａの出射面及び受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面に対して、第４の実施の形態では、投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面との間の距離Ｄが一定の距離を保つように対向させて配置されている（図９（Ｃ）参照）点と、検査対象となる被検査部材Ｓが検出光を反射せずに透過させる材質である点が異なる。
投光用光ファイバ１３ａの出射面を配置した検出部１３Ａは、第１支持部１１Ａの先端部に設けられており、受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面を配置した検出部１３Ｂは、第２支持部１１Ｂの先端部に設けられている。
【００４０】
検出光を透過する材質の被検査部材Ｓの欠陥を検査する場合、まず投光用光ファイバ１３ａの出射面から出射されて被検査部材Ｓを透過した検出光を受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面に入射する。
そして投光用光ファイバ１３ａの出射面と受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面を、被検査部材Ｓの表面に沿って当該被検査部材Ｓに対して相対的に移動させて、受光用光ファイバ１３ｂ１、１３ｂ２の入射面に入射された検出光の強度の変化に基づいて被検査部材Ｓの欠陥を判定する。図９（Ｂ）に示す例の場合、検出パイプ１０を被検査部材Ｓの側面に沿って移動させてもよいし、検出パイプ１０を移動させることなく被検査部材Ｓを移動させてもよい。
なお信号処理手段２１は、図７及び図８に示す第２の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。
【００４１】
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、本実施の形態の説明では、被検査部材Ｓとして円柱状の空間を有するシリンダの例で説明したが、投光用光ファイバ１３ａの出射面、及び受光用光ファイバ１３ｂ（１３ｂ１、１３ｂ２）の入射面を被検査部材Ｓの表面から一定の距離を保つように並設して被検査部材Ｓの表面に沿って被検査部材Ｓに対して相対的に移動（被検査部材が検出光を反射する場合）、あるいは投光用光ファイバ１３ａの出射面、及び受光用光ファイバ１３ｂ（１３ｂ１、１３ｂ２）の入射面を被検査部材Ｓを挟んで一定の距離を保つように対向させて被検査部材Ｓの表面に沿って被検査部材Ｓに対して相対的に移動（被検査部材Ｓが検出光を透過する場合）させれば、被検査部材Ｓがどのような形状であっても構わない。例えば被検査部材Ｓが板状であってもよい。
また、信号処理手段２１の詳細回路は、本実施の形態にて説明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、欠陥強調手段３６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】
【００４２】
本発明の欠陥検査方法及び欠陥検査装置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をはじめ、種々の形状の被検査部材、及び検出光を反射する材質、あるいは検出光を透過させる材質の被検査部材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】
【００４３】
【図１】本発明の欠陥検査装置１における第１の実施の形態の構成、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】第１の実施の形態における検出部１３の構造及び欠陥検査手順を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態の検出部１３における別の構造例及び欠陥検査手順を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態における信号処理手段２１の概略構成、及び欠陥の判定方法の概要を説明する図である。
【図５】第１の実施の形態における信号処理手段２１の詳細構成、及び電圧波形の例を説明する図である。
【図６】第２の実施の形態における信号処理手段２１の概略構成、及び欠陥の判定方法の概要を説明する図である。
【図７】第２の実施の形態における信号処理手段２１の詳細構成の例を説明する図である。
【図８】第２の実施の形態における信号処理手段２１の各部の電圧波形の例を説明する図である。
【図９】第３の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａの入射面と受光用光ファイバ１３ｂ（１３ｂ１、１３ｂ２）の配置（図９（Ａ）及び（Ｃ））と、第４の実施の形態における投光用光ファイバ１３ａの入射面と受光用光ファイバ１３ｂ（１３ｂ１、１３ｂ２）の配置（図９（Ｂ）及び（Ｃ））を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
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、１３ｂ１、１３ｂ２    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      光源
３２      電圧変換手段
３３      差動演算手段
３４      平滑化手段
３６      欠陥強調手段
３７      判定手段
３８      帰還制御手段
３９      電圧シフト手段
Ｓ        シリンダ（被検査部材）
ＺＳ      軸
【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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