(57)【要約】      （修正有）【課題】穴の内壁面を底側端部側まで検査することができ、しかも狭小な内径の穴であっても挿入できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供する。【解決手段】加工品に形成された筒状穴の内面に存在する凹凸を映し出して検査する為の筒状穴内検査用器具Ｔであって、基端側が撮像装置Ｃに対向しているロッド部材１０と、このロッド部材の先端側に設けられると共に、鏡面加工された円錐面を備える鏡部１１とからなり、前記鏡部における円錐面は、ロッド部材の基端側に向いて設けられている筒状穴内検査用器具とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工品に形成された筒状穴の内面に存在する凹凸を映し出して検査する為の筒状穴内検査用器具であって、
基端側が撮像装置に対向しているロッド部材と、
このロッド部材の先端側に設けられると共に、鏡面加工された円錐面を備える鏡部とからなり、
前記鏡部における円錐面は、ロッド部材の基端側に向いて設けられている事を特徴とする筒状穴内検査用器具。
【請求項２】
前記ロッド部材は柱状に形成されており、前記鏡部は、当該ロッド部材の先端側を円錐形状または円錐台形状に凹ませると共に、当該凹ませた円錐形状または円錐台形状の円錐面を鏡面加工して形成されている、請求項１に記載の筒状穴内検査用器具。
【請求項３】
当該鏡部は、その円錐面の中心においてロッド部材と接続されている、請求項１に記載の筒状穴内検査用器具。
【請求項４】
前記鏡部は円錐台形状であって、当該鏡部は、前記ロッド部材の先端面に対して羅着されている、請求項３に記載の筒状穴内検査用器具。
【請求項５】
前記ロッド部材は透明な材質を用いて形成されており、長さ方向に直交する横断面形状は、前記鏡部下底形状と同一である、請求項３又は４に記載の筒状穴内検査用器具。
【請求項６】
前記鏡部は、円錐面と下底面との間に環状の壁部が設けられている、請求項３〜５の何れか一項に記載の筒状穴内検査用器具。
【請求項７】
基端側に撮像装置が設けられた筒状部材と、この筒状部材内に内部空間を横断するように設けられた１又は２以上のレンズ部材と、同じく筒状部材内に内部空間を横断するように設けられたビームスプリッターと、当該ビームスプリッターに対して光を照射する照明部材とを具備し、
当該筒状部材の先端側に、前記ロッド部材が保持されている事を特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の筒状穴内検査用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工部品や成型品等に設けられた筒状の貫通孔や管、あるいは底を有する穴内に挿入して、内面状態を撮影し、内面を検査する筒状穴内検査用器具と、これを用いた筒状穴内検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造や成型などによって形成した加工品の場合、成形時と同時かその後に貫通孔や有底の穴を形成した場合には、その内面に、加工品の成形段階における条件等に起因したピンホール（巣穴）やクラックなどが発生する場合がある。このような巣穴やクラックなどが発生した場合には、その部分における強度が弱くなったり、巣穴が液溜まりになってしまったり、あるいは摩擦が発生する用途で使用される場合には、摩擦抵抗が増加してしまうことも考えられる。したがって、加工品に対して筒状の貫通孔や穴を形成した場合には、その内面の検査が必要になる事も有る。
【０００３】
従来、このような加工品に形成された、円筒状の貫通孔や穴の内面検査は、筒内に平らな鏡を挿入して目視により傷や汚れの検査をしたり、円筒状のスコープの周囲に設けられた光ファイバーなどの先端から照明光を照射して、孔の内面をスコープ先端に設けられた魚眼レンズ等により撮影し、スコープ内の光学系を通して内面の映像をカメラに導く検査装置が知られていた。
【０００４】
しかしながら、目視による検査では、細かな傷や塵の見落としが生じる可能性がある上、その大きさを数値化するのが困難であり、また円筒状のスコープなどの検査用治具は、魚眼レンズによる撮影であるが故に、撮影距離のコントロールが難しく、僅かな操作の誤りが穴の大きさの定量化に大きく反映してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで従来では、比較的簡単な構造でコストが掛からず、取り扱いも容易で、容易に正確な検査を可能とする為に、円錐ミラーを使用した筒内検査治具も提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１（特開２００７−１９９１６４号公報）では、円錐状に形成された円錐ミラーを先端に備えた柱状のプローブと、前記プローブに沿って設けられた一対の位置決めガイド部と、前記プローブを中心にして前記位置決めガイド部を互いに平行に反対方向に等距離移動させる駆動装置とを備えたことを特徴とする筒内検査治具が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２（特開平６−２４１７６０号公報）では、円筒内壁を平面に等密度で展開することができ、目視だけでなくコンピュータによる自動検査にも適した映像が得る事を目的として、被撮像円筒内に挿入されたテレビカメラを備えた円筒内面状態検査カメラ装置において、前記テレビカメラの光軸に中心軸が一致するように配置された円錐形ミラーを備えたことを特徴とする円筒内面状態検査カメラ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９９１６４号公報
【特許文献２】特開平６−２４１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のとおり、従前においても筒内の巣穴やクラックを確認する為に、円錐形ミラーが利用されている。しかしながら多くのものは、前記特許文献１に示されているように、円錐形ミラーの映像は、当該円錐形ミラーの侵入方向正面側に存在するカメラで撮影するように構成されており、使用できる筒は、底面が存在しない貫通孔でなければなかった。これは、円錐形ミラーを固定する際、その鏡像面を保持することができないことから、いわば必然的な課題となっていた。
【００１０】
一方、前記特許文献２では、撮像の為のカメラを円錐形ミラーの侵入方向の反対側に設置し、底を有する穴であっても検査できるように構成した円筒内面状態検査カメラ装置が提案されている。
【００１１】
しかしながら、この特許文献２の技術では、円錐形ミラーおよびレンズ系は、筒状に形成された透明アクリル取付具内に設置されて、テレビカメラに取付けられていた。したがって円錐形ミラーの取付が難しく、仮にテレビカメラに対して傾斜してしまった場合には、正確な映像を取得する事が困難になってしまうことが懸念された。
【００１２】
そこで本発明は、組み立て等に際して生じ得る、円錐形ミラーの傾きを極力減じるようにし、更に望ましくは簡易に製造する事のできる筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することを第１の課題とする。
【００１３】
また、前記特許文献２の様に円錐形ミラーを筒状の透明アクリル取付具内に取り付けた場合には、当該円錐形ミラーの外径と透明アクリル取付具の内径は整合していなければならず、後から異なる外形の円錐形ミラーを取り付けることは困難であった。その結果、検査対象となる筒の内径に応じて、円錐形ミラーを変更する事が困難であった。
【００１４】
そこで本発明は、検査対象となる筒の内径に応じて、外径や頂角、或いは母線の長さが異なる円錐形ミラーを任意に選択して、簡易に設置できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することを第２の課題とする。
【００１５】
更に、前記特許文献２の様に円錐形ミラーを筒状の透明アクリル取付具内に取り付けた場合には、仮にこの透明アクリル取付具の厚さの均一性が保たれておらず、また歪みが生じている場合には、この透明アクリル取付具を透過して確認される円錐形ミラーの鏡像も歪んでしまい、此れでは鏡像から、円筒内の巣穴やクラックの大きさを正確に把握するのが困難になってしまうことが懸念された。
【００１６】
そこで本発明では、このような樹脂の厚みによる影響を極力減じて、鏡像を撮影したカメラから取得した画像により、円筒内の巣穴やクラックの大きさを正確に把握できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することを第３の課題とする。
【００１７】
そして、前記特許文献２の様に円錐形ミラーを筒状の透明アクリル取付具内に取り付けた場合には、円錐形ミラーを取り付ける為のキャップ状の部材が必要になっていた。そしてこのキャップは一定の高さの壁面を有することから、この壁面の高さ分、有底穴の内壁面の底側端部まで検査する事ができなかった。またキャップを用いて円錐形ミラーを取り付けなければならない事から、その取付構造が複雑にならざるを得ず、複雑であるが故に外径も大きくならざるを得なかった。この為、狭小な内径の穴まで検査することができない事が危惧された。
【００１８】
そこで本発明では、穴の内壁面を底側端部側まで検査することができ、しかも狭小な内径の穴であっても挿入できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することを第４の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題の何れかを解決するべく、本発明では円錐形状または円錐台形状等の様に、円錐面を有する形状に形成した鏡部を、ロッド部材の先端部に設けることにより、当該ロッド部材の基端側に対向するカメラなどの撮像装置と鏡部の円錐面側とを向い合せた筒状穴内検査用器具を提供するものである。
【００２０】
即ち、本発明では、加工品に形成された筒状穴の内面に存在する凹凸を映し出して検査する為の筒状穴内検査用器具であって、基端側が撮像装置に対向しているロッド部材と、このロッド部材の先端側に設けられると共に、鏡面加工された円錐面を備える鏡部とからなり、前記鏡部における円錐面は、ロッド部材の基端側に向いて設けられている筒状穴内検査用器具を提供する。
【００２１】
上記ロッド部材は、少なくとも先端側に鏡部を支持する為のものであり、鏡部の円錐面側を支持するものとして形成することができる。但し、このロッド部材は、鏡部における円錐面に映った鏡像を、基端側に送るのに支障を来さない様に形成される。したがって、当該ロッド部材は、透明な樹脂や、ガラス、水晶などの透明な材料で形成する他、鏡像に支障を来さない程度の太さの棒状部材として形成することができる。
【００２２】
このロッド部材を、透明樹脂や、ガラス、水晶などの透明な材料で形成した場合には、後述する鏡部からの鏡像が透過する程度の透明度に形成する必要があり、望ましくは鏡部で反射される光の全てが透過するように形成する。これは、ロッド部材の周面が鏡部からの反射光の領域内に存在する場合には、当該ロッド部材の周面において鏡像が正確性を欠いてしまうことも否定できない為である。よって、当該ロッド部材を透明な材料で形成する場合には、鏡部から反射した光が全て透過するような太さに形成する事が望ましく、長さ方向に直交する横断面形状は、前記鏡部下底形状と同一に形成されるのが望ましい。但し、検査対象とする穴内への挿入に際して支障を来さないのであれば、当該ロッド部材の横断面形状を前記鏡部下底形状よりも大きく形成しても良い。
【００２３】
また、ロッド部材を鏡像に支障を来さない程度の太さの棒状部材で形成する事もできる。ここで、鏡像に支障を来さない太さの基準を示せば、筒状穴内を円錐面で映し出した時、頂点側の鏡像は縮尺が小さくなりすぎて、数値演算により補正を行ったとしても有効な計測を行うのが困難である。そこで、この頂点側の鏡像を使用しないようにし、この使用しない領域に対応する内径の範囲を、前記鏡像に支障を来さない太さとすることができる。この「鏡像に支障を来さない程度の太さ」は、検査対象とする穴径や検知する必要のある巣穴やクラックの大きさなどに応じて設定することができ、例えば０．１ｍｍ２程度の面積の巣穴を検査する場合には、「鏡像に支障を来さない程度の太さ」は直径約１ｍｍ、望ましくは約２ｍｍ程度とすることができる。
【００２４】
また、このロッド部材は穴内に挿入される部分である事から、検査対象となる穴の深さと同じかそれ以上の長さである必要があり、検査対象となる穴の深さに応じて、任意に変更乃至は交換できるように形成しても良い。またこのロッド部材は、後述する鏡部と共に検査対象となる穴内に挿入されるものである事から、その外径は、検査対象となる穴の内径よりも小さく形成されている必要があり、検査対象となる穴の内径に応じて、任意に変更乃至は交換できるように形成しても良い。
【００２５】
前記鏡部は、円錐面を有する形状であって、当該円錐面が、検査対象とする穴の内壁面を映し出すことができる様に構成される。よって少なくとも円錐面は高い反射率を有するように形成されており、樹脂その他の成形部分の表面に鏡状の膜を形成するか、あるいは金属を研磨して高い反射率を実現する事が望ましい。この鏡部は、円錐面を有する鏡部材として単体で形成する他、前記ロッド部材の先端側を加工して、当該加工部分を鏡部とすることもできる。
【００２６】
特に、ロッド部材の先端部を加工して鏡部を形成する場合、前記ロッド部材を柱状に形成して、その先端側を円錐形状または円錐台形状に凹ませると共に、当該凹ませた円錐形状または円錐台形状の円錐面を鏡面加工することによって、鏡部を形成することができる。この鏡面加工としては、凹ませた円錐形状または円錐台形状の円錐面に対して蒸着やスパッタリングなどにより金属膜を形成するか、あるいは金属シートを貼付または添設することによって実施することができる。このようにして鏡部を形成する場合、ロッド部材を透明な樹脂の射出成型によって形成すれば、円錐形状または円錐台形状の円錐面を有する凹み形状を簡易に形成することができ、また製品のバラつきもなく、そして円錐面の中心線をロッド部材の軸心に正確に一致させることができる。なお、当然のことながら、この円錐形状または円錐台形状に凹んだ先端は、切削などの機械加工によって形成する事もできる。そして、このようにロッド部材の先端部を加工して鏡部を形成した場合には、当該鏡部の直径を約２ｍｍ以下程度に形成することもでき、その結果、より小さな内径（直径約２ｍｍ程度）の穴であっても検査することができる。
【００２７】
また、鏡部を樹脂や金属等によって別途形成した場合には、当該鏡部は、その円錐面の中心においてロッド部材と接続する事が望ましい。円錐面の中心でロッド部材に対して取り付ける事により、当該鏡部の傾きを無くして円錐面の中心線をロッド部材の軸心に正確に一致させることができる為である。
【００２８】
また、前述のとおり、鏡部の円錐面における上端側（頂点側）の鏡像は、縮尺が小さくなりすぎて、これを数値演算により補正したとしても正確性を担保するのが難しくなる。そこで本発明における鏡部は、円錐形状の他、この解析に使用しにくい部分を最初から取り除いた円錐台形状に形成することができる。特に当該鏡部を円錐台形状に形成すれば、その上底面の領域を使用して、前記ロッド部材に取り付けることもできる。この時、ロッド部材に対する円錐台形状の鏡部の取付方法は特に制限されるものでは無く、接着剤等によって両者を接合する他、ネジによって羅着したり、あるいは当該円錐台形状に形成された鏡部の上底面に凹凸を設けると共に、ロッド部材の先端面に凹凸を設け、両者を嵌合する等によっても一体化することができる。更に、前記ロッド部材を樹脂で成型する際に、当該鏡部をインモールド成形することによって取り付けても良い。但し、ロッド部材の軸心と鏡部の中心軸とは一致している必要があり、その為には、ネジなどによる羅着によって一体化する事が望ましい。
【００２９】
そしてこの鏡部は、検査対象となる筒状穴内に挿入して使用される事から、その外径は当該穴内に挿入可能な大きさに形成される必要がある。この時、検査対象となる穴が複数存在し、各穴の内径が複数存在する場合には、当該鏡部を前記ロッド部材に対して着脱自在に設け、穴の内径に応じて任意に外径の異なる鏡部を使用できるようにするのも望ましい。
【００３０】
また、この鏡部は底面の周縁が露出しており、且つ筒状穴内に挿入される事から、設置の仕方や取扱いの仕方次第では、円錐面と底面との間の縁部分は、衝撃などによって破損してしまう事も考えられる。そしてもしも破損してしまった場合には、正確な鏡像を取得するのが困難になってしまう。そこで本発明では、この破損しやすい円錐面と底面との間の境界部分を厚く形成するべく、鏡部における円錐面と下底面との間には、環状の壁部が設ける事が望ましい。かかる壁部を形成することにより、鏡部における円錐面と下底面との間は尖った形状にはならず、仮に検査対象となる穴内に、バリその他の突起などが存在したとしても、当該鏡部が破損する可能性を極力減じることができる。但し、このような環状の壁部を設けない場合には、穴の底端部側まで内壁面を観察することができる。
【００３１】
また、上記筒状穴内検査用器具を使用して筒状穴内検査用器具を構成する場合、前記ロッド部材の基端側には、前記円錐面と向かい合うようにして撮像装置が設けられる。この撮像装置としては、多くの場合はカメラが使用され、特に撮影データを画像解析する事を考慮すれば、撮影対象物から発した光をレンズなどの光学系によって撮像素子の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するように構成されているデジタルカメラやデジタルカムコーダであることが望ましい。また、この撮像装置は必ずしもカメラとして構成されている必要はなく、撮像管及び固体撮像素子からなる撮像デバイスであっても良い。
【００３２】
以上のように構成された筒状穴内検査用器具によれば、鏡部は、その円錐面を撮像装置に向けて設置される事から、例えば底面が存在する穴部であっても、開口側から鏡部を侵入させれば、鏡部の鏡像はロッド部材が存在する側に映し出される。したがってこの鏡像を撮影することにより、当該筒状の穴内に存在する巣穴やクラックなどの凹凸を検査・判断することができる。当然のことながら、この筒状穴内検査用器具は、底面が存在しない貫通している孔であっても、何ら支障なく使用することができる。その際、貫通する孔が長い場合には、当該孔の長さに応じて、前記ロッド部材の長さを変更するのが望ましい。
【００３３】
上記本発明にかかる筒状穴内検査用器具は、更に撮像手段に明瞭な鏡像を与える為に、鏡像のズーム構成や、鏡像を明確にするための光源を伴って構成することも望ましい。即ち、基端側に撮像装置が設けられた筒状部材と、この筒状部材内に内部空間を横断するように設けられた１又は２以上のレンズ部材と、同じく筒状部材内に内部空間を横断するように設けられたビームスプリッターと、当該ビームスプリッターに対して光を照射する照明部材とを具備することが望ましい。この時、先端側に鏡部を設けたロッド部材は、その基端側が、当該筒状部材の先端側に保持されている事が望ましい。
【００３４】
前記ビームスプリッターは、プリズム型、平面型、ウェッジ基板型の何れでも良く、少なくとも照明部材から供給された光で検査対象となる筒状穴の内面を照らし、少なくとも前記鏡部で映し出す領域を照らすように構成される。
【００３５】
また、筒状部材の先端部におけるロッド部材の保持は、鏡像を遮らない様にして構成される必要があり、例えばロッド部材が透明で且つ鏡部の外径と同じ太さに形成されている場合には、当該ロッド部材の外径を保持することができる。一方で、当該筒状部材の内径がロッド部材の外径よりも太い場合には、当該筒状部材の先端側開口を透明な板部材で塞ぐと共に、この透明な板部材に対して固定する事もできる。
【００３６】
そして上記のように構成された筒状穴内検査用器具に基づいて撮像手段が取得した撮影データは、その後、補正プログラムが実装されているコンピューターなどの電子情報処理装置において補正され、筒状穴の内面に出現している巣穴やクラック、あるいはバリなどの凹凸の有無のみならず、その大きさも明確にすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
上記本発明によれば、基端側をカメラなどの撮像装置に対向させたロッド部材の先端側に円錐面を有する鏡部を設けている事から、底のある穴であってもその内壁面を確認・検査することができる。
【００３８】
特に、この鏡部をロッド部材の先端側を加工して形成した場合、及び鏡部の中心でロッド部材に固定した場合には、ロッド部材の軸心を鏡の中心軸に一致させることができ、これにより組み立て等に際して生じ得る、円錐形ミラーの傾きを極力減じた筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することができる。
【００３９】
更に、当該鏡部をロッド部材とは別体として形成した場合には、当該鏡部とロッド部材とを任意に組み合わせることができ、その結果、検査対象となる筒の内径に応じて、外径や頂角、或いは母線の長さが異なる円錐形ミラーを任意に選択して、簡易に設置できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することができる。
【００４０】
更に、当該鏡部をロッド部材とは別体として形成し、当該鏡部の中心でロッド部材と一体化した場合には、鏡部の径方向外側には透明な樹脂などが存在しない事から、樹脂の厚みによる影響を極力減じて、鏡像を撮影したカメラから取得した画像により、円筒内の巣穴やクラックの大きさを正確に把握できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することができる。
【００４１】
更に、当該ロッド部材を用いる事により、簡易な構成で鏡部を一体化することができ、その結果、穴の内壁面を底側端部側まで検査することができ、しかも狭小な内径の穴であっても挿入できるようにした筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施の形態にかかる筒状穴内検査用器具であり、（Ａ）これを用いた筒状穴内検査装置の構成図、（Ｂ）ロッド部材と鏡部の装着状態を示す要部縦断面図である。
【図２】検査対象の内壁面を映し出す様子を示す要部縦断面図であり、（Ａ）は底が無い筒状の孔を検査する場合、（Ｂ）底が有る筒状の穴を検査する場合をそれぞれ示している。
【図３】本実施の形態にかかるロッド部材と鏡部の幾つかの装着例を示す要部縦断面図である。
【図４】本実施の形態にかかるロッド部材と鏡部の更なる幾つかの装着例を示す要部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面を参照しながら本実施の形態にかかる筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置を具体的に説明する。但し、本発明にかかる筒状穴内検査用器具、及びこれを用いた筒状穴内検査装置は、本実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することが可能である。
【００４４】
図１は本実施の形態にかかる筒状穴内検査用器具であり、（Ａ）これを用いた筒状穴内検査装置の構成図、（Ｂ）ロッド部材と鏡部の装着状態を示す要部縦断面図を示しており、図２は検査対象の内壁面を映し出す様子を示す要部縦断面図であり、（Ａ）は底が無い筒状の孔を検査する場合、（Ｂ）底が有る筒状の穴を検査する場合を示している。図３は本実施の形態にかかるロッド部材と鏡部の幾つかの装着例を示す要部縦断面図を示し、図４は本実施の形態にかかるロッド部材と鏡部の更なる幾つかの装着例を示す要部縦断面図を示している。
【００４５】
図１における筒状穴内検査用器具Ｔは、上端側に撮像装置Ｃとしてカメラを設け、基端側が前記撮像装置Ｃに対向して設けられているロッド部材１０と、このロッド部材１０の先端側に設けられると共に、鏡面加工された円錐面１２を備える鏡部１１とから構成されている。
【００４６】
前記ロッド部材１０は円柱状のプラスチック素材で形成し、前記鏡部１１の円錐面１２から反射される光の全てが透過できるように高い透明度を有した材料で形成している。また、鏡部１１の円錐面１２から反射した光が全て透過でき、且つ検査対象となる穴内への挿入に支障が無いよう当該ロッド部材１０の横断面形状は、鏡部１１下底形状と同一に形成しており、先端面には後述する接続部材２１を羅着する為に凹部を形成している。さらに、当該ロッド部材１０は検査対象となる穴に挿入して使用するものである為、穴の大きさ及び深さに適応するよう交換可能に構成している。こうすることで、検査対象となる穴の内径及び深さに対して適性なロッド部材１０の選択が可能な構成としている。
【００４７】
また、前記鏡部１１は上端側（頂点側）を取り除いた円錐台形状に形成しており、表面には高い反射率を有する金属膜を施している。そして取り除いた部分に円柱状の接続部材２１を通す孔部を形成しており、この孔を通った接続部材２１をロッド部材１０の先端面に設けた凹部に羅着（又は嵌着）して、ロッド部材１０と鏡部１１とを一体化している。なお、前記円錐台形状に形成した鏡部の上底面に、前記ロッド部材１０の先端面に設けた凹部に羅着又は嵌着する突起を形成しても良い。
【００４８】
上記のように、鏡部１１の上端側（頂点側）を取り除いた円錐台形状としている理由としては、上端側（頂点側）に映し出された鏡像は縮尺が小さくなる為、数値演算により補正したとしても正確性を担保するのが困難な為である。さらに、鏡部１１はロッド部材１０と同様、検査対象となる筒状穴内に挿入して使用される為、穴の大きさ及び深さに適応するよう交換可能にするためである。
【００４９】
また、この鏡部１１の円錐面１２はロッド部材１０の基端側に向けて設けており、円錐面１２と下底面との間には環状の壁部２２を設けている。これは、かかる鏡部１１は底面の周縁が露出しており、筒状穴内に挿入する際、設置の仕方や取扱いの仕方次第によっては衝撃により破損してしまう危険がある為、それを防止する目的で設けている。かかる壁部２２を形成することにより、鏡部１１における円錐面１２と下底面との間は尖った形状にはならず、仮に検査対象となる穴内に、バリその他の突起などが存在したとしても、当該鏡部１１が破損する可能性を極力減じることができる。かかる壁部は損傷しない程度において適宜設定することができ、例えば高さ約０．３ｍｍ以上、望ましくは０．５ｍｍ程度に形成することができる。但し、検査対象によっては、穴の底部における内壁面まで確認・検査する必要がある場合には、敢えてこの壁部を形成することなく、円錐面と下底面とは尖った形にする事もできる。
【００５０】
上記のように先端側に鏡部１１を装着したロッド部材１０は、上端側に撮像装置Ｃを設けた筒状の筒状部材１３内に装着されている。当該筒状部材１３には照射部材１５が横設されており、且つ筒状部材１３内の内部空間を横断するようプリズム型のビームスプリッター１４が設けられている。また、同じく筒状部材１３内に内部空間を横断するよう二つのレンズ部材１６（対物レンズ、コリメータレンズ等）を設けている。
【００５１】
その結果、ＬＥＤや電球などからなる照射部材１５から照射された光は、ビームスプリッター１４によってロッド部材１０の先端側に導かれ、そして鏡部１１によって反射されて検査対象となる筒状穴の内壁面を照らし、鏡部１１で映し出す領域を鮮明にした状態で検査を開始する。そして、鏡部１１の円錐面１２によって反射された鏡像がロッド部材１０及びレンズ部材１６を介して実像化され、撮像装置Ｃによって撮像される。上記の流れで撮像されたデータを画像配列変換装置１７にて変換を行い、表示制御装置１８に表示すると共に、当該表示制御装置１８の出力をモニタ２０に表示し、コンピュータ１９にて解析を行っている。
【００５２】
上記により構成された筒状穴内検査装置によれば、筒状穴の内面に出現している巣穴やクラック、或いはバリなどの有無のみならず、その大きさも明確にすることができる為、より精確な不具合検出が可能となる。なお、穴内に対する筒状穴内検査用器具Ｔの挿入は手動によって行う他、サーボモータなどの動力を利用して行う事ができる。
【００５３】
ここで、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、本実施の形態にかかる筒状穴内検査用器具Ｔでは、検査対象が底の無い筒状孔２３Ａの場合は勿論、底を有する筒状穴２４Ｂの場合においても有効に検査を実施することができる。特に、有底の穴の場合には、円錐ミラーを透明な筒状部材内に保持する事も考えられるが、カバーを有するが故に穴の底面まで鏡部１１を挿入することが難しく、あまりに小径の穴を測定するには困難を要することになる。この点、本実施の形態によれば、鏡部１１の挿入を阻害するものが無く、底面ギリギリまで検査を実施することができる他、小径の穴においても鏡部１１の形状を適宜設定することで有効に検査を実施することができる。
【００５４】
また、当該ロッド部材１０と鏡部１１との装着方法は使用目的、並びに検査対象となる筒の素材及び形状に応じて適宜設定することができる。例えば、図３（Ａ）ではロッド１０Ａを小径の太さで形成し、その下端を、円錐台形状に形成した鏡部１１Ａの上底面に設けた小径の窪み内に装着している。したがって、このように形成したロッド部材は、少なくとも円錐台形状に形成した鏡部１１の上底面と同じかこれよりも小径に形成される。この様に形成することで、鏡部１１Ａに反射された鏡像は、撮像に際して阻害するものが全く無くなる為、より鮮明な実像化が可能になる。但し、ロッド部材１０Ａを小径の太さで形成している為、筒状部材１２の先端側に透明な環状の板部材３１を接着し、当該板部材３１とロッド部材１０とを接着することで、ロッド部材１０Ａの保持を図っている。
【００５５】
また、ロッド部材と鏡部との一体化は、図３（Ｂ）に示すように、円錐台形状に形成した鏡部材１１Ｂの上底面に、当該上底面から突出する凸部を形成し、ロッド部材１０Ｂの先端側には、当該凸部に整合する凹部を設け、両者を嵌合しても良い。こうすることで前記接続部材２０の必要が無くなり、部材の節約にも繋がる。
【００５６】
さらに、ロッド部材と鏡部との一体化は、図３（Ｃ）に示すように、ロッド部材１０Ｃをパイプ状に形成して中を空洞化し、パイプ状に形成したロッド部材１０Ｃの先端側に、中心部に孔を設けた透明な板部材３２を装着し、当該孔に対して、鏡部１１Ｃを嵌合しても良い。ここで、円錐台形状に形成した鏡部１１Ｃの上底面には、当該上底面から突出する凸部を設け、当該凸部を前記孔に対して嵌合または羅着することができる。
【００５７】
上記図３（Ａ）〜（Ｃ）に示した実施の形態では、鏡部をロッド部材とは別に形成している事から、任意の鏡部を選択して使用することができる。この為、鏡部は、頂角の角度、高さ、若しくは母線の長さ又は傾きが異なる形状のものを任意に選択して使用する事もできる。例えば、穴の深さ方向に広く観察する場合には、上底と下底との間の距離が長い鏡部を使用することができる。
【００５８】
また、ロッド部材と鏡部との一体化は、ロッド部材の先端側を円錐形状または円錐台形状に凹ませて形成し、この凹ませた部分に鏡部を設けるか、鏡面加工することも可能である。例えば、図４（Ｄ）ではロッド部材１０Ｄの先端側を円錐形状に凹ませて形成し、鏡部１１Ｄを円錐形状に凸形状に形成して、両者を接着している。このロッド部材は透明な樹脂を使用して射出成型によって形成している為、円錐形状の凹み形状を簡易に形成することができ、また製品のバラつきもなく、そして鏡部１１Ｄの円錐面の中心線をロッド部材１０Ｄの軸心に正確に一致させることができている。
【００５９】
ここで、ロッド部材１０Ｄの周縁には凹み部の頂点に至るまでの高さにおいて研磨部４１を設け、研磨を実施している。これは、当該ロッド部材１０Ｄの凹み部と鏡部１１Ｄの円錐面が接着し鏡像を反射させる際に、歪んだりしない精確な鏡像を映し出す為である。
【００６０】
また、図４（Ｅ）のように、先端側を円錐形状に凹ませたロッド部材１０Ｅと、円錐面を有する鏡部１１Ｅとをインサート射出成型にて一体化して形成することも可能である。こうすることで、後から両者を接着又は羅着させる必要が無くなる為、製造にかかる費用の低減及び工期の短縮に繋がる可能性を見出せる。このようにインサート加工を施す場合には、前記鏡部の上端には、抜け止めの為の凹凸乃至はローレットを形成する事が望ましい。
【００６１】
さらには、図４（Ｆ）のようにロッド部材１０Ｆの先端側を鏡面加工することも可能である。即ち、ロッド部材１０Ｆの先端側を円錐台形状に凹ませて形成し、当該凹み部に鏡面加工部４２を設けて鏡面加工して構成している。この鏡面加工部４２は鏡と同様に光を反射するように形成されており、その加工方法として制限は無く、蒸着やスパッタリング等により金属膜を形成したり、あるいは金属シートを貼付または添設する等の方法によって行うことができる。こうすることで、鏡部を別部材として形成する必要が無くなり、鏡部の円錐面の中心線とロッド部材の軸心がずれたりする危険が無くなる。つまり、両者の軸がずれたことが原因による鏡像の歪み等が発生しなくなり、より精確な鏡像化が可能となる。また、ロッド部材を成形加工し、その後蒸着などにより鏡面加工するだけで良い為、より簡易に形成することができる。なお、ロッド部材１０Ｆの先端側は、必ずしも円錐台形状に凹ませる必要はなく、円錐形状に凹ませても良い。
【００６２】
ここで、図４（Ｆ）においてはロッド部材１０Ｆの先端が尖った形状になっている為、検査対象となる筒が底面を有する場合には、その操作方法次第では、先端部が該底面に衝突し、先端部が欠けることも考えられる。そこで、図４（Ｇ）では、ロッド部材１０Ｇの先端側を円錐形状に凹ませて形成し、且つ先端部を尖らせること無く面取り部４３を設け、面取りをしている。そして、当該円錐形状の凹み部には前記同様の鏡面加工部４２を設けている。上記構成によれば、ロッド部材１０Ｇの先端部が破損する危険性を大幅に減じることができる為、筒が有底の場合であったとしても、底面ギリギリまで挿入することが可能で、穴の底部における内壁面の精確な鏡像化が可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｔ    筒状穴内検査用器具
Ｃ    撮像装置
１０    ロッド部材
１１    鏡部
１２    円錐面
１３    筒状部材
１４    ビームスプリッター
１５    照射部材
１６    レンズ部材
１７    画像配列変換装置
１８    表示制御装置
１９    コンピュータ
２０    モニタ
２１    接続部材
２２    壁部
２３Ａ    筒状孔
２４Ｂ    筒状穴
３１、３２    板部材
４１    研磨部
４２    鏡面加工部
４３    面取り部
【図１】
2016075509.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016075509.tif 000006