JP2003015057A - 遠隔駆動式光学顕微鏡装置 - Google Patents
遠隔駆動式光学顕微鏡装置Info
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- JP2003015057A JP2003015057A JP2001202138A JP2001202138A JP2003015057A JP 2003015057 A JP2003015057 A JP 2003015057A JP 2001202138 A JP2001202138 A JP 2001202138A JP 2001202138 A JP2001202138 A JP 2001202138A JP 2003015057 A JP2003015057 A JP 2003015057A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人がアクセスできない小径配管内面の金属組
織や欠陥を撮影し、即刻観察できる遠隔駆動式光学顕微
鏡装置を提供する。 【解決手段】 本光学顕微鏡装置は、配管２７内面を観
察する光学顕微鏡１と、光学顕微鏡１に写る映像を電気
信号に変換する固体撮像装置２と、光学顕微鏡１の焦点
を調整する焦点調整機構４と、これら機器１，２，４を
先端部に設置したポール５と、ポール５の軸心を配管２
７内面と平行にセットする芯合わせ機構８と、ポール５
を配管１７軸方向に駆動し、ポール５軸回りに回転する
よう配管１７端部に取り付ける駆動装置２５と、駆動装
置２５や焦点調整機構４を遠隔制御する走査制御装置１
５と、固体撮像装置２からの電気信号を入力して映像を
表示するＴＶモニター１２とから構成する。
織や欠陥を撮影し、即刻観察できる遠隔駆動式光学顕微
鏡装置を提供する。 【解決手段】 本光学顕微鏡装置は、配管２７内面を観
察する光学顕微鏡１と、光学顕微鏡１に写る映像を電気
信号に変換する固体撮像装置２と、光学顕微鏡１の焦点
を調整する焦点調整機構４と、これら機器１，２，４を
先端部に設置したポール５と、ポール５の軸心を配管２
７内面と平行にセットする芯合わせ機構８と、ポール５
を配管１７軸方向に駆動し、ポール５軸回りに回転する
よう配管１７端部に取り付ける駆動装置２５と、駆動装
置２５や焦点調整機構４を遠隔制御する走査制御装置１
５と、固体撮像装置２からの電気信号を入力して映像を
表示するＴＶモニター１２とから構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人がアクセスでき
ないような小径配管の内面の金属組織や欠陥を光学顕微
鏡により撮影し、金属組織や欠陥を即刻観察するのに適
した遠隔駆動式光学顕微鏡装置に関する。
ないような小径配管の内面の金属組織や欠陥を光学顕微
鏡により撮影し、金属組織や欠陥を即刻観察するのに適
した遠隔駆動式光学顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電プラント設備や化学プラントのメン
テナンス時に、それらプラントに設置された配管の健全
性を調査するために、配管内面の金属組織の分布変化や
管内表面の微少欠陥の調査が必要になることがある。従
来では、人が接近できない小径の配管内面は、専用の検
査用装置を配管内に挿入し、その装置に搭載したカメラ
により表面観察を行うか、またはその装置に搭載した超
音波探傷装置により検査を行っていた。あるいは専用の
ＳＵＭＰ（鈴木式マイクロプリント法）装置を使って、
配管内面の金属ミクロ組織を転写したレプリカフィルム
を作製し、このレプリカフィルムを実験室に持ち帰っ
て、顕微鏡観察を行っていた。
テナンス時に、それらプラントに設置された配管の健全
性を調査するために、配管内面の金属組織の分布変化や
管内表面の微少欠陥の調査が必要になることがある。従
来では、人が接近できない小径の配管内面は、専用の検
査用装置を配管内に挿入し、その装置に搭載したカメラ
により表面観察を行うか、またはその装置に搭載した超
音波探傷装置により検査を行っていた。あるいは専用の
ＳＵＭＰ（鈴木式マイクロプリント法）装置を使って、
配管内面の金属ミクロ組織を転写したレプリカフィルム
を作製し、このレプリカフィルムを実験室に持ち帰っ
て、顕微鏡観察を行っていた。
【０００３】例えば、機器の健全性が強く要望される原
子力プラントでは、オーステナイト系金属により製造さ
れている配管の溶接熱影響部に、オーステナイト粒界の
クロム炭化物析出による鋭敏化に起因する応力腐食割れ
が発生する可能性があり、そのために溶接熱影響部のミ
クロ組織の性状分布を調査して把握する必要がある。
子力プラントでは、オーステナイト系金属により製造さ
れている配管の溶接熱影響部に、オーステナイト粒界の
クロム炭化物析出による鋭敏化に起因する応力腐食割れ
が発生する可能性があり、そのために溶接熱影響部のミ
クロ組織の性状分布を調査して把握する必要がある。
【０００４】この場合に、従来では、金属ミクロ組織を
調査する方法としてＳＵＭＰ法を用いていたために、転
写用フィルムを観察対象箇所に貼り付けることや、転写
したレプリカフィルムを実験室へ持ち込こむことに時間
と手間がかかり、原子力プラント特有の線量当量が増え
る問題があった。また、レプリカがうまくミクロ組織を
かたどりしていない可能性もあり、作業上のリスクが大
きかった。ＳＵＭＰ法以外の方法としては、直接に光学
顕微鏡で観察することが考えられたが、光学顕微鏡を配
管内や狭隘な場所に接近させて観察する技術及び装置は
なかった。
調査する方法としてＳＵＭＰ法を用いていたために、転
写用フィルムを観察対象箇所に貼り付けることや、転写
したレプリカフィルムを実験室へ持ち込こむことに時間
と手間がかかり、原子力プラント特有の線量当量が増え
る問題があった。また、レプリカがうまくミクロ組織を
かたどりしていない可能性もあり、作業上のリスクが大
きかった。ＳＵＭＰ法以外の方法としては、直接に光学
顕微鏡で観察することが考えられたが、光学顕微鏡を配
管内や狭隘な場所に接近させて観察する技術及び装置は
なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来で
は、小径配管内面の金属ミクロ組織を観察するために用
いられるＳＵＭＰ法は、配管内面へフィルムを貼り付け
ること、またレプリカフィルムを観察するために実験室
に持ち帰ることなどに手間と時間がかかり、さらにレプ
リカフィルムが金属ミクロ組織を精確に転写していない
リスクもあるという問題があった。
は、小径配管内面の金属ミクロ組織を観察するために用
いられるＳＵＭＰ法は、配管内面へフィルムを貼り付け
ること、またレプリカフィルムを観察するために実験室
に持ち帰ることなどに手間と時間がかかり、さらにレプ
リカフィルムが金属ミクロ組織を精確に転写していない
リスクもあるという問題があった。
【０００６】本発明の課題は、上記問題を解決するため
に、人がアクセスできない小径配管の内面の金属組織や
欠陥を撮影し、それらをその場で即刻観察することがで
きる遠隔駆動式光学顕微鏡装置を提供することである。
に、人がアクセスできない小径配管の内面の金属組織や
欠陥を撮影し、それらをその場で即刻観察することがで
きる遠隔駆動式光学顕微鏡装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の遠隔駆動式光学顕微鏡装置は、配管内面
を観察する光学顕微鏡と、この光学顕微鏡に写る映像を
電気信号に変換する固体撮像装置と、この光学顕微鏡の
焦点を調整する焦点調整機構と、光学顕微鏡、固体撮像
装置及び焦点調整機構を先端部に直列に設置したポール
と、該ポールの軸心を配管内面と平行にセットするため
ポール先端部に光学顕微鏡、固体撮像装置及び焦点調整
機構と直列に設置した芯合わせ機構と、配管端部にとり
つけられ、ポールを配管軸方向に駆動しまた該ポール軸
回りに回転駆動する駆動装置と、駆動装置及び焦点調整
機構を制御する遠隔制御装置と、固体撮像装置からの電
気信号を入力して映像を表示するディスプレイとから構
成したことを特徴とする装置である。
めに、本発明の遠隔駆動式光学顕微鏡装置は、配管内面
を観察する光学顕微鏡と、この光学顕微鏡に写る映像を
電気信号に変換する固体撮像装置と、この光学顕微鏡の
焦点を調整する焦点調整機構と、光学顕微鏡、固体撮像
装置及び焦点調整機構を先端部に直列に設置したポール
と、該ポールの軸心を配管内面と平行にセットするため
ポール先端部に光学顕微鏡、固体撮像装置及び焦点調整
機構と直列に設置した芯合わせ機構と、配管端部にとり
つけられ、ポールを配管軸方向に駆動しまた該ポール軸
回りに回転駆動する駆動装置と、駆動装置及び焦点調整
機構を制御する遠隔制御装置と、固体撮像装置からの電
気信号を入力して映像を表示するディスプレイとから構
成したことを特徴とする装置である。
【０００８】そして上記の焦点調整機構は、光学顕微鏡
及び固体撮像装置を搭載するスライドブロックと、該ス
ライドブロックを配管の半径方向に案内するリニアガイ
ドと、該リニアガイドに取り付けられた送りナットと、
該送りナットとはめ合う送りネジと、該送りネジを回転
駆動するモータとから構成することが好ましい。
及び固体撮像装置を搭載するスライドブロックと、該ス
ライドブロックを配管の半径方向に案内するリニアガイ
ドと、該リニアガイドに取り付けられた送りナットと、
該送りナットとはめ合う送りネジと、該送りネジを回転
駆動するモータとから構成することが好ましい。
【０００９】また上記遠隔駆動式光学顕微鏡装置に、光
学顕微鏡を焦点調整装置により前後方向に移動する度に
得られる固体撮像装置の電気信号を基に作成した移動前
及び移動後のディジタル画像を画像処理し、移動前の画
像のコントラストと移動後のコントラストの差を演算す
る画像処理装置を設け、両コントラスト差が最小なる位
置に焦点調整装置により光学顕微鏡の焦点を合わせるこ
とが好ましい。
学顕微鏡を焦点調整装置により前後方向に移動する度に
得られる固体撮像装置の電気信号を基に作成した移動前
及び移動後のディジタル画像を画像処理し、移動前の画
像のコントラストと移動後のコントラストの差を演算す
る画像処理装置を設け、両コントラスト差が最小なる位
置に焦点調整装置により光学顕微鏡の焦点を合わせるこ
とが好ましい。
【００１０】上記のように構成した遠隔駆動式光学顕微
鏡装置は次のように操作する。配管内面の観察対象範囲
を研磨し、エッチングした後、光学顕微鏡、固体撮像装
置、他を先端部に設置したポールを配管内に挿入し、芯
合わせ機構によりポール軸心が配管内面に平行になるよ
うにポールをセットし、駆動装置そしてを配管端部に固
定する。次に遠隔制御装置により駆動装置を作動させて
ポールを配管軸方向／半径方向に移動させ、光学顕微鏡
を観察対象範囲に移動し、それから遠隔制御装置から焦
点調整装置を操作することにより光学顕微鏡の焦点合わ
せを行う。光学顕微鏡に写る画像は固体撮像装置により
電気的信号に変換され、この電気信号は映像としてディ
スプレイ上に表示される。これにより配管内の状態を実
時間で観察することが可能になり、したがって従来のＳ
ＵＭＰ法を用いる際にかかる時間や不首尾のリスクを省
くことができる。
鏡装置は次のように操作する。配管内面の観察対象範囲
を研磨し、エッチングした後、光学顕微鏡、固体撮像装
置、他を先端部に設置したポールを配管内に挿入し、芯
合わせ機構によりポール軸心が配管内面に平行になるよ
うにポールをセットし、駆動装置そしてを配管端部に固
定する。次に遠隔制御装置により駆動装置を作動させて
ポールを配管軸方向／半径方向に移動させ、光学顕微鏡
を観察対象範囲に移動し、それから遠隔制御装置から焦
点調整装置を操作することにより光学顕微鏡の焦点合わ
せを行う。光学顕微鏡に写る画像は固体撮像装置により
電気的信号に変換され、この電気信号は映像としてディ
スプレイ上に表示される。これにより配管内の状態を実
時間で観察することが可能になり、したがって従来のＳ
ＵＭＰ法を用いる際にかかる時間や不首尾のリスクを省
くことができる。
【００１１】また、焦点調整機構をモータ駆動方式とす
ることにより、焦点調整の遠隔制御が可能になる。さら
に上記遠隔駆動式光学顕微鏡装置に画像処理装置を設
け、画像処理により光学顕微鏡の前後移動の各画像のコ
ントラストを比較して両コントラストの差が最小の位置
を焦点距離と判定できるので、これにより焦点調整機構
による自動焦点調整が可能になる。
ることにより、焦点調整の遠隔制御が可能になる。さら
に上記遠隔駆動式光学顕微鏡装置に画像処理装置を設
け、画像処理により光学顕微鏡の前後移動の各画像のコ
ントラストを比較して両コントラストの差が最小の位置
を焦点距離と判定できるので、これにより焦点調整機構
による自動焦点調整が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態となる遠隔駆
動式光学顕微鏡装置（以下光学顕微鏡装置と略す）を説
明する。図１は本発明の実施の形態の光学顕微鏡装置の
全体構成図、図２は本発明に関わる光学顕微鏡の自動焦
点調整機構を示す図、図３は本発明に関わる光学顕微鏡
の自動焦点調整アルゴリズムを示す図である。
動式光学顕微鏡装置（以下光学顕微鏡装置と略す）を説
明する。図１は本発明の実施の形態の光学顕微鏡装置の
全体構成図、図２は本発明に関わる光学顕微鏡の自動焦
点調整機構を示す図、図３は本発明に関わる光学顕微鏡
の自動焦点調整アルゴリズムを示す図である。
【００１３】本発明の光学顕微鏡装置は、概略、光学顕
微鏡１、固体撮像管２等を配管１７内で挿入し、光学顕
微鏡１により映した観察対象箇所の映像を固体撮像管２
により電気信号に変換し、配管外のＴＶモニター１２に
より受信して、ＴＶモニター１２上の映像を観察する装
置である。これにより観察を行う現場で即時に配管の状
態を観察できる。さらに装置を詳細に説明する。
微鏡１、固体撮像管２等を配管１７内で挿入し、光学顕
微鏡１により映した観察対象箇所の映像を固体撮像管２
により電気信号に変換し、配管外のＴＶモニター１２に
より受信して、ＴＶモニター１２上の映像を観察する装
置である。これにより観察を行う現場で即時に配管の状
態を観察できる。さらに装置を詳細に説明する。
【００１４】図１に示すように、本発明の実施の形態と
なる光学顕微鏡装置は、配管１７内部を照明する照明器
３と、管内面の観察位置１８の金属組織を観察するため
の光学顕微鏡１と、光学顕微鏡１に写る像を電気信号に
変換する固体撮像装置２と、光学顕微鏡１の焦点を合わ
せる焦点調整機構４と、光学顕微鏡１、固体撮像装置２
及び焦点調整機構４を先端部に直列に設置したポール５
と、ポール５軸心を配管１７内面に対し平行に合わせる
ためポール５先端部に光学顕微鏡１、固体撮像装置２及
び焦点調整機構４と直列に設置した芯合わせ機構８と、
ポール５を配管１７軸方向に移動させまた軸回りに回転
させるため配管１７入口端に固定する駆動装置２５と、
駆動装置２５及び焦点調整機構４を制御する走査制御装
置１５と、固体撮像装置２からの電気信号を中継するカ
メラ制御装置１１と、カメラ制御装置１１からの電気信
号を映像に変換するディスプレイとしてのＴＶモニタ１
２と、カメラ制御装置１１からの電気信号をディジタル
に変換、記録し画像処理する画像処理装置としての画像
処理記録装置１３と、から構成されている。
なる光学顕微鏡装置は、配管１７内部を照明する照明器
３と、管内面の観察位置１８の金属組織を観察するため
の光学顕微鏡１と、光学顕微鏡１に写る像を電気信号に
変換する固体撮像装置２と、光学顕微鏡１の焦点を合わ
せる焦点調整機構４と、光学顕微鏡１、固体撮像装置２
及び焦点調整機構４を先端部に直列に設置したポール５
と、ポール５軸心を配管１７内面に対し平行に合わせる
ためポール５先端部に光学顕微鏡１、固体撮像装置２及
び焦点調整機構４と直列に設置した芯合わせ機構８と、
ポール５を配管１７軸方向に移動させまた軸回りに回転
させるため配管１７入口端に固定する駆動装置２５と、
駆動装置２５及び焦点調整機構４を制御する走査制御装
置１５と、固体撮像装置２からの電気信号を中継するカ
メラ制御装置１１と、カメラ制御装置１１からの電気信
号を映像に変換するディスプレイとしてのＴＶモニタ１
２と、カメラ制御装置１１からの電気信号をディジタル
に変換、記録し画像処理する画像処理装置としての画像
処理記録装置１３と、から構成されている。
【００１５】ポール５先端部には、最先端から順に、照
明器３、光学顕微鏡1、固体撮像装置２、芯合わせ機構
８が取り付けられている。駆動装置２５は、ポール５を
配管１７軸方向に移動させるギアー機構及びその駆動モ
ータ６と、ポール５をその軸回りに回転させるギアー機
構とその駆動モータ７を備え、そして光学顕微鏡１の位
置（管軸方向、回転角）を検出する位置センサを有して
いる。走査制御装置１５、カメラ制御装置１１、ＴＶデ
ィスプレイ１２、画像処理記録装置１３は、配管１７外
に配置され、そして走査制御装置１５は駆動装置２５と
制御ケーブル９により結線され、カメラ制御装置１１
は、配管１７内の固体撮像装置２と映像信号ケーブル１
０により結線されている。
明器３、光学顕微鏡1、固体撮像装置２、芯合わせ機構
８が取り付けられている。駆動装置２５は、ポール５を
配管１７軸方向に移動させるギアー機構及びその駆動モ
ータ６と、ポール５をその軸回りに回転させるギアー機
構とその駆動モータ７を備え、そして光学顕微鏡１の位
置（管軸方向、回転角）を検出する位置センサを有して
いる。走査制御装置１５、カメラ制御装置１１、ＴＶデ
ィスプレイ１２、画像処理記録装置１３は、配管１７外
に配置され、そして走査制御装置１５は駆動装置２５と
制御ケーブル９により結線され、カメラ制御装置１１
は、配管１７内の固体撮像装置２と映像信号ケーブル１
０により結線されている。
【００１６】光学顕微鏡１の焦点を合わせる焦点調整機
構４は、図２に示すように、固体撮像装置２とともに光
学顕微鏡１を搭載したスライドブロック２３と、スライ
ドブロック２３を配管２７半径方向に案内するリニアガ
イド２２と、ガイドブロック２３に取り付けられた送り
ナット２１と、送りナット２１とはめ合う送りネジ２０
と、送りネジ２０を回転駆動する超音波モータ１９とか
ら構成されている。なお、超音波モータ１９の代わり
に、小型ＤＣモータ又はステッピングモータを用いても
よい。
構４は、図２に示すように、固体撮像装置２とともに光
学顕微鏡１を搭載したスライドブロック２３と、スライ
ドブロック２３を配管２７半径方向に案内するリニアガ
イド２２と、ガイドブロック２３に取り付けられた送り
ナット２１と、送りナット２１とはめ合う送りネジ２０
と、送りネジ２０を回転駆動する超音波モータ１９とか
ら構成されている。なお、超音波モータ１９の代わり
に、小型ＤＣモータ又はステッピングモータを用いても
よい。
【００１７】上記構成の光学顕微鏡装置の操作について
説明する。まず、照明器３、光学顕微鏡１、固体撮像装
置２、芯合わせ機構８を設置したポール５を配管１７内
に挿入し、芯合わせ機構８によりポール５と配管１７と
の芯合わせを行い、駆動装置２５を配管１７の入口端に
固定する。次に光学顕微鏡１が配管１７の観察位置１８
にくるように、走査制御装置１５により駆動装置２５を
遠隔操作してポール５を軸方向移動／回転させる。観察
位置で遠隔操作で焦点調整機構４により光学顕微鏡１の
焦点合わせを行い、配管１７内面の金属組織を映す。光
学顕微鏡１上の映像は、固体撮像装置２、カメラ制御装
置１１を介してＴＶモニター１２及び画像処理記憶装置
１３に送信され、ＴＶモニター１２上の映像を検査員が
観察すると共に画像処理記憶装置１３によりデジタル画
像として記録する。このとき駆動装置の位置センサによ
り測定される、光学顕微鏡１の位置データも同時にデジ
タル情報として、走査制御装置１５から伝送ケーブル１
４を介して画像処理記録装置１３に伝送され、画像情報
といっしょに記録される。
説明する。まず、照明器３、光学顕微鏡１、固体撮像装
置２、芯合わせ機構８を設置したポール５を配管１７内
に挿入し、芯合わせ機構８によりポール５と配管１７と
の芯合わせを行い、駆動装置２５を配管１７の入口端に
固定する。次に光学顕微鏡１が配管１７の観察位置１８
にくるように、走査制御装置１５により駆動装置２５を
遠隔操作してポール５を軸方向移動／回転させる。観察
位置で遠隔操作で焦点調整機構４により光学顕微鏡１の
焦点合わせを行い、配管１７内面の金属組織を映す。光
学顕微鏡１上の映像は、固体撮像装置２、カメラ制御装
置１１を介してＴＶモニター１２及び画像処理記憶装置
１３に送信され、ＴＶモニター１２上の映像を検査員が
観察すると共に画像処理記憶装置１３によりデジタル画
像として記録する。このとき駆動装置の位置センサによ
り測定される、光学顕微鏡１の位置データも同時にデジ
タル情報として、走査制御装置１５から伝送ケーブル１
４を介して画像処理記録装置１３に伝送され、画像情報
といっしょに記録される。
【００１８】このように観察位置への光学顕微鏡１の移
動からＴＶモニター１２による観察及び画像処理記憶装
置１３による記録を必要に応じて各所観察位置で繰り返
す。なお、光学顕微鏡装置を配管１７に取り付ける前
に、光学顕微鏡１のレンズの焦点を校正し固定するため
に、校正用試験管の内面を観察し、レンズ焦点を調整す
る。
動からＴＶモニター１２による観察及び画像処理記憶装
置１３による記録を必要に応じて各所観察位置で繰り返
す。なお、光学顕微鏡装置を配管１７に取り付ける前
に、光学顕微鏡１のレンズの焦点を校正し固定するため
に、校正用試験管の内面を観察し、レンズ焦点を調整す
る。
【００１９】配管１７は変形していることがあるため、
観察する度に光学顕微鏡１の焦点の調整が必要である。
焦点調整は、通常、観察対象物と対物レンズ間の距離、
またはレンズと受像部の距離を変化させて調整するが、
本実施の形態では、狭い配管１７内にアクセスするため
に焦点調整機構４を簡素化する必要があり、観察部位と
対物レンズ間の距離のみを調整する。
観察する度に光学顕微鏡１の焦点の調整が必要である。
焦点調整は、通常、観察対象物と対物レンズ間の距離、
またはレンズと受像部の距離を変化させて調整するが、
本実施の形態では、狭い配管１７内にアクセスするため
に焦点調整機構４を簡素化する必要があり、観察部位と
対物レンズ間の距離のみを調整する。
【００２０】図３は自動焦点機構４のアルゴリズムを示
すもので、光学顕微鏡１を配管１７内面に挿入し芯合わ
せを行って、初期画像を取り込み、そのコントラストの
値を演算した後、光学顕微鏡１を前後に所定のピッチで
移動させ、移動前と移動後の画像のコントラストを比較
し、その差が正の場合は順方向に駆動させ、負の場合は
逆方向に移動させて、符号が切り替わる時を焦点合わせ
完了と判断することで、自動で焦点調整が可能になる。
すもので、光学顕微鏡１を配管１７内面に挿入し芯合わ
せを行って、初期画像を取り込み、そのコントラストの
値を演算した後、光学顕微鏡１を前後に所定のピッチで
移動させ、移動前と移動後の画像のコントラストを比較
し、その差が正の場合は順方向に駆動させ、負の場合は
逆方向に移動させて、符号が切り替わる時を焦点合わせ
完了と判断することで、自動で焦点調整が可能になる。
【００２１】このコントラストの強度は、画像情報の濃
淡の最大値と最小値の差で表す。固体撮像装置２で取り
込んだ映像信号は、画像処理記録装置１３内のＡＤ変換
器でデジタルデータに変換され、内部記憶装置に記憶さ
れ、演算装置で計算可能な画像データとなる。コントラ
ストの強度を画像濃淡の微分の絶対値の総和で表した方
式が公知例として特開平３−２６６５６８号公報にある
が、微分の総和は微分の積分と同じであり、この公知例
の場合、結果的に１画面中の濃淡の最大値と最小値の差
となる。従って、濃淡の微分を計算するよりは、濃淡の
最大値と最小値の差を直接求めることで、従来の公知例
と比較して計算時間を短縮することができる。
淡の最大値と最小値の差で表す。固体撮像装置２で取り
込んだ映像信号は、画像処理記録装置１３内のＡＤ変換
器でデジタルデータに変換され、内部記憶装置に記憶さ
れ、演算装置で計算可能な画像データとなる。コントラ
ストの強度を画像濃淡の微分の絶対値の総和で表した方
式が公知例として特開平３−２６６５６８号公報にある
が、微分の総和は微分の積分と同じであり、この公知例
の場合、結果的に１画面中の濃淡の最大値と最小値の差
となる。従って、濃淡の微分を計算するよりは、濃淡の
最大値と最小値の差を直接求めることで、従来の公知例
と比較して計算時間を短縮することができる。
【００２２】以上説明した遠隔駆動式光学顕微鏡装置に
おいて、駆動装置により移動される光学顕微鏡により、
配管内面の微少範囲を観察し、その画像を位置データと
ともに記録することができ、この光学顕微鏡装置を原子
炉発電所内で使用すれば、効率よく観察できるので、作
業時間を短縮することができ、線量当量の低減効果をも
たらす。
おいて、駆動装置により移動される光学顕微鏡により、
配管内面の微少範囲を観察し、その画像を位置データと
ともに記録することができ、この光学顕微鏡装置を原子
炉発電所内で使用すれば、効率よく観察できるので、作
業時間を短縮することができ、線量当量の低減効果をも
たらす。
【００２３】またモータ駆動の焦点調整機構を用いるこ
とにより、遠隔操作で焦点調整ができるので、配管が変
形している場合でも容易に顕微鏡観察ができる。さらに
この光学顕微鏡装置に画像処理記録装置を設け、画像情
報のコントラスト強度を光学顕微鏡を光軸方向に移動前
後で比較して適切な焦点の位置に調整するアルゴリズム
を用いることにより、観察対象物に非接触で自動焦点調
整が可能になる。
とにより、遠隔操作で焦点調整ができるので、配管が変
形している場合でも容易に顕微鏡観察ができる。さらに
この光学顕微鏡装置に画像処理記録装置を設け、画像情
報のコントラスト強度を光学顕微鏡を光軸方向に移動前
後で比較して適切な焦点の位置に調整するアルゴリズム
を用いることにより、観察対象物に非接触で自動焦点調
整が可能になる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、人がアクセスできない
小径配管の内面の金属組織や欠陥を撮影し、それらをそ
の場で即刻観察することができる遠隔駆動式光学顕微鏡
装置を提供することができるという効果がある。
小径配管の内面の金属組織や欠陥を撮影し、それらをそ
の場で即刻観察することができる遠隔駆動式光学顕微鏡
装置を提供することができるという効果がある。
【図１】本発明の実施の形態となる光学顕微鏡装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】光学顕微鏡の自動焦点調整機構を示す図であ
る。
る。
【図３】光学顕微鏡の自動焦点調整アルゴリズムを示す
図である。
図である。
１ 光学顕微鏡
２ 固体撮像装置
３ 照明器
４ 焦点調整機構
５ ポール
６ 軸方向駆動モータ
７ 周方向駆動モータ
８ 芯合わせ機構
９ 制御ケーブル
１０ 映像信号ケーブル
１１ カメラ制御装置
１２ ＴＶモニター
１３ 画像処理記録装置
１４ 伝送ケーブル
１５ 走査制御装置
１６ 差動ネジ
１７ 配管
１８ 観察位置
１９ 超音波モータ
２０ 送りネジ
２１ 送りナット
２２ リニアガイド
２３ スライドブロック
２４ ボックス
２５ 駆動装置
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 7/36 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ｃ
21/24 7/11 Ｄ
Ｆターム(参考） 2H040 AA02 BA06 CA03 CA22 CA28
DA02 DA18 DA22 DA43 DA51
GA01 GA10 GA11
2H044 BB05 DA01 DB02 DC00 DE01
2H051 BA47 DA22
2H052 AC04 AD02 AD09 AD31 AF14
AF21 AF25
Claims (3)
- 【請求項１】 配管内面を観察する光学顕微鏡と、該光
学顕微鏡に写る映像を電気信号に変換する固体撮像装置
と、該光学顕微鏡の焦点を調整する焦点調整機構と、前
記光学顕微鏡、前記固体撮像装置及び前記焦点調整機構
を先端部に直列に設置したポールと、該ポールの軸心を
前記配管内面と平行にセットするため該ポール先端部に
前記光学顕微鏡、前記固体撮像装置及び前記焦点調整機
構と直列に設置した芯合わせ機構と、前記配管端部に取
り付けられ、前記ポールを前記配管軸方向に駆動し、ま
た該ポール軸回りに回転駆動する駆動装置と、前記駆動
装置及び前記焦点調整機構を制御する遠隔制御装置と、
前記電気信号を入力して映像を表示するディスプレイと
から構成したことを特徴とする遠隔駆動式顕微鏡装置。 - 【請求項２】 前記焦点調整機構は、前記光学顕微鏡及
び前記固体撮像装置を搭載するスライドブロックと、該
スライドブロックを前記配管の半径方向に案内するリニ
アガイドと、該リニアガイドに取り付けられた送りナッ
トと、該送りナットとはめ合う送りネジと、該送りネジ
を回転駆動するモータとから構成することを特徴とする
請求項１記載の遠隔駆動式顕微鏡装置。 - 【請求項３】 前記光学顕微鏡を前記焦点調整装置によ
り前後方向に移動する度に得られる前記電気信号を基に
作成した移動前および移動後のディジタル画像を画像処
理し、移動前の画像のコントラストと移動後のコントラ
ストの差を演算する画像処理装置を設置し、該差が最小
なる位置に前記焦点調整装置により前記光学顕微鏡の焦
点を合わせることを特徴とする請求項１または２に記載
の遠隔駆動式顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202138A JP2003015057A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 遠隔駆動式光学顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202138A JP2003015057A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 遠隔駆動式光学顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003015057A true JP2003015057A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19038995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202138A Withdrawn JP2003015057A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 遠隔駆動式光学顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003015057A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333978A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Canon Inc | 旋回ステージ装置及び監視カメラ装置 |
| JP2011008020A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Toyota Motor Corp | 孔内の検査用プローブおよび検査装置 |
| WO2011033677A1 (ja) * | 2009-09-19 | 2011-03-24 | 株式会社サンフロイント | 欠陥検出装置 |
| JP2013102899A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Fujifilm Corp | 内視鏡診断装置 |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202138A patent/JP2003015057A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333978A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Canon Inc | 旋回ステージ装置及び監視カメラ装置 |
| JP4579873B2 (ja) * | 2006-06-14 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 旋回ステージ装置及び監視カメラ装置 |
| JP2011008020A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Toyota Motor Corp | 孔内の検査用プローブおよび検査装置 |
| WO2011033677A1 (ja) * | 2009-09-19 | 2011-03-24 | 株式会社サンフロイント | 欠陥検出装置 |
| JP2013102899A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Fujifilm Corp | 内視鏡診断装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050318 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060526 |