JP3935550B2 - 管状観察装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばボイラー、タービン、エンジン及びプラント等の内部の傷や腐食等を観察しかつこれらの傷や腐食を補修する管状観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばボイラー、タービン、エンジン及びプラントの配管等の機器の内部を観察・検査して傷や腐食等の欠陥部位を確認するとともに、この欠陥部位が管端から離れていても機器の内部から溶接等して補修する装置の一例として、特開平６−６３７８７号公報に示されている溶接用内視鏡装置が知られている。
【０００３】
上記特開平６−６３７８７号公報に示されている溶接用内視鏡装置は、観察手段を有する内視鏡の先端に、湾曲操作自在なマニピュレータを設け、かつこのマニピュレータの先端に溶接手段を設けることによって、機器の内部の欠陥部位を観察し補修するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平６−６３７８７号公報に記載された溶接用内視鏡装置は、欠陥部位の大きさを計測できないため、溶接作業に用いる溶加材の量を適切に決められるものではなかった。このため、特に、微小な傷に対して適切な補修作業を行うことは困難であった。
【０００５】
本発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、微小な傷に対しても適切な量の溶加材を用いて補修作業を行うことができる管状観察装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の管状観察装置は、前記目的を達成するために、観察機能と照明機能との少なくとも一部を有する硬性ヘッド部を備えた管状観察装置において、レーザ光を出射する出射部と、この出射部のレーザ光の出射角度を走査する走査手段と、前記レーザ光の反射光を検出する検出部からなる計測手段を備えるとともに、前記観察機能の視野範囲を前記計測手段の走査範囲よりも大きくし、前記硬性ヘッド部に配置される補修手段を備えるとともに、前記補修手段の少なくとも先端が、前記観察機能の視野範囲内でかつ前記計測手段の走査範囲の外に位置することを特徴としている。
【０００７】
上記管状観察装置は、硬性ヘッド部にレーザ光を出射する等の機能を有する計測手段を設けるとともに、観察機能の視野範囲を計測手段の走査範囲より大きくしたので被検査物に生じた傷の大きさ等を正確に計測できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１４は第１の実施形態を示し、図１は本発明の第１の実施形態の管状観察装置１の挿入部８１の斜視図を示し、図２は管状観察装置１のコントロール部８０の構成を示したものである。
【０００９】
被検査物の機器の内部を観察・補修する管状観察装置１は、図１に示すように、細長に形成されかつ先端側から機器の内部に挿入される挿入部８１と、図２に示すように前記挿入部８１の基端部８１ａに接続しかつ本装置１の各種の操作を行うコントロール部８０とを有している。
【００１０】
前記挿入部８１は先端側から順に、硬性ヘッド部２と、可撓性を有する湾曲部３と、可撓性を有する可撓管部４とを互いに連結した構成となっている。前記湾曲部３は、硬性ヘッド部２を所望の方向に指向させるため、例えば前記硬性ヘッド部２の基端側に連結した第１の湾曲部３ａと、この第１の湾曲部３ａの基端側に連結した第２の湾曲部３ｂと、第２の湾曲部３ｂの基端側に連結した第３の湾曲部３ｃとから構成されて湾曲自在となっている。
【００１１】
前記硬性ヘッド部２は先端面２ａに、被検査物の観察に用いる観察窓５と、観察窓５による観察箇所を照らす照明窓６とを設けている。この観察窓５の基端側には図示しないイメージガイドファイバが設けられているとともに、照明窓６の基端側には図示しないライトガイドファイバが設けられている。なおこのイメージガイドファイバとライトガイドファイバは挿入部８１の基端部８１ａ（図２に示す）まで延びて形成されている。
【００１２】
また、前記硬性ヘッド部２は、その先端面２ａに、補修手段としての湾曲自在な一対の補修用マニピュレータ８，８を設けている。一方のマニピュレータ８は、先端に被検査物の傷を補修する補修用デバイスとしてのマイクロ溶接具７を設けており、このマイクロ溶接具７を傷に指向させることができるようになっている。
【００１３】
前記硬性ヘッド部２は先端面２ａに、傷の大きさを計測する測長手段としてのマイクロ光スキャナ９を設けているとともに、その内部に硬性ヘッド部２の姿勢を検知するマイクロジャイロ１０を設けている。
【００１４】
図２に示すように、前記コントロール部８０は、モニタ４０と、光源４１と、前記マイクロジャイロ１０を制御するジャイロ制御部４２と、マイクロ光スキャナ９を制御する光スキャナ制御部４３と、マイクロ溶接具７を制御する溶接制御部４４と、補修用マニピュレータ８および湾曲部３の駆動を行う駆動制御部４５と、駆動制御部４５に接続されかつ補修用マニピュレータ８を操作する操作部４６と、駆動制御部４５に接続されかつ湾曲部３を操作する操作部４７とを備えている。
【００１５】
前記挿入部８１の基端部８１ａには、イメージガイドファイバと接続した固体撮像素子（charge coupled device:以下ＣＣＤと呼ぶ）３９が取り付けられている。前記ＣＣＤ３９は前記モニタ４０に接続されている。また、ライトガイドファイバは基端部８１ａから光源４１に接続されている。
【００１６】
前述した構成によって、観察窓５がとらえた被検査物の状況はイメージガイドファイバとＣＣＤ３９とを通ってモニタ４０に表示されることとなり、光源４１から供給される光はライトガイドファイバを通って照明窓６から被検査物の内部に照らしだされることとなる。このように管状観察装置１は、前記観察窓５とイメージガイドファイバとＣＣＤ３９とモニタ４０とによって観察機能を有するとともに、前記照明窓６とライトガイドファイバと光源４１とによって照明機能を有することとなる。また光源４１は、ライトガイドファイバ等に光を供給する場合と供給しない場合とを切り替えるスイッチ４１ａを設けている。
【００１７】
前記ジャイロ制御部４２は、基端部８１ａに接続しているとともに、スイッチ４２ａを設けかつこのスイッチ４２ａを操作することによって瞬時にマイクロジャイロ１０のドリフトを補正する機能を有している。
【００１８】
前記光スキャナ制御部４３は、前記基端部８１ａとモニタ４０とに接続して、マイクロ光スキャナ９が計測した傷の大きさや形状をモニタ４０に表示する機能を有している。また、光スキャナ制御部４３は、マイクロ光スキャナ９を用いて傷の大きさや形状を計測をする場合と計測しない場合とを切り替えるスイッチ４３ａを設けている。
【００１９】
このスイッチ４３ａが操作者等によって傷の大きさ等を計測する場合に切り替えられると、略同時に光源４１からライトガイドファイバ等に光が供給されなくなる。このように、前記スイッチ４３ａは、前記光源４１ａのスイッチ４１ａより優先して光源４１が光を供給する場合と供給しない場合とを切り替える機能を有している。なお前記スイッチ４３ａは本明細書に記すスイッチ手段を構成している。
【００２０】
前記駆動制御部４５は、前記基端部８１ａと前記ジャイロ制御部４２とに接続しており、操作部４７の後述するスイッチ４７ｂによって湾曲部３が所望の姿勢で保持されると、湾曲部３の姿勢を保つために、マイクロジャイロ１０からの信号に基づいて湾曲部３の後述するエアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに空気等の加圧された流体を選択的に供給するようになっている。
【００２１】
前記操作部４６は、補修用マニピュレータ８を所望の方向に湾曲させるハンドル部４６ａと、補修用マニピュレータ８の姿勢を保持するためのスイッチ４６ｂとを有している。前記操作部４７は、湾曲部３を所望の方向に湾曲させるハンドル部４７ａと、湾曲部３の姿勢を保持するためのスイッチ４７ｂとを有している。
【００２２】
前述した構成によって、操作者は操作部４６，４７のハンドル部４６ａ，４７ａを操作することによって、補修用マニピュレータ８と湾曲部３とを所望の方向に指向させて、スイッチ４６ｂ，４７ｂを用いて、補修用マニピュレータ８と湾曲部３とを所望の姿勢で保持するようになっている。
【００２３】
前記マイクロ光スキャナ９は、図３に示すように、例えば可視光等のレーザ光を出射する出射部としての面発光レーザ１８と、圧電振動体１５と針状部材１６と可動部１７とからなる走査手段と、検出部としての光の強度を検知する受光素子１９ａ，１９ｂと、前記圧電振動体１５等を設けたスキャナ基板９ａと、このスキャナ基板９ａの外周を包囲する筐体９ｂとを備えている。
【００２４】
前記圧電振動体１５は、前記硬性ヘッド部２に取付けられた際に先端面２ａに面するようにスキャナ基板９ａに設けられている。圧電振動体１５は、マイクロ光スキャナ９が硬性ヘッド部２に取付けられ、硬性ヘッド部２の制御回路等によって所望の周波数で振動するようになっている。
【００２５】
前記可動部１７は、平板状に形成されかつ細長に形成された前記針状部材１６によって前記圧電振動体１５と連結されて、圧電振動体１５の振動によって振動するようになっている。
【００２６】
前記面発光レーザ１８は、例えば半導体レーザからなり、薄膜状に形成されているとともに可動部１７に貼り付けられている。前記受光素子１９ａは前記面発光レーザ１８の周囲に設けられかつ、受光素子１９ｂは前記圧電振動体１５の近傍に設けられている。前記面発光レーザ１８は、圧電振動体１５が振動すると、この振動が針状部材１６を伝わって可動部１７が振動し、この可動部１７とともに振動するようになっている。
【００２７】
前記受光素子１９ａ，１９ｂは、例えば公知のＰＤ（フォトダイオード）やＰＳＤ（ポジションセンシングデバイス）を用いることができる。
また、マイクロ光スキャナ９の裏面側には電極７０が設けられており、この電極７０は、前記硬性ヘッド部２に取付けられた際に、硬性ヘッド部２に組み込まれ前記圧電振動体１５等を振動させる図示しない制御回路に接続するようになっている。
【００２８】
さらに、マイクロ光スキャナ９は、ガラス板７１を用いて、前記筐体９ｂとともに、先端側からマイクロ光スキャナ９のスキャナ基板９ａをあたかも蓋をするように構成されている。
【００２９】
前記ガラス板７１は、硬性ヘッド部２に取り付けられた際に先端側でかつ前記受光素子１９ａに対応する部分より下側に、光が通らないようにコーティング７２が施されている。ガラス板７１は、受光素子１９ｂに対応する部分に、光を通しかつ径の小さな略円形状のコーティング７２が施されていないピンホール７３が設けられている。
【００３０】
前述した構成によって、硬性ヘッド部２に組み込まれている図示しない制御回路によって、前記圧電振動体１５が振動されると、可動部１７が２軸方向の振動を生じ、その振動の度に、面発光レーザ１８がレーザ光を出射するので２次元的な走査が行われることとなる。
【００３１】
前記受光素子１９ａ，１９ｂがＰＤ（フォトダイオード）によって構成された場合には、出射したレーザ光が被検査物の検査面に当たり、はね返った反射光を受光素子１９ａが検知して、この反射光の強度を知ることで傷の有無を知ることができる。また、受光素子１９ｂに入る反射光の量により検査面までの距離を測定できる。すなわち、あらかじめ標準距離となる反射光の強度を測定しておくことにより、この値を基準にした位置関係を容易に計測することができる。
【００３２】
したがって、受光素子１９ｂによって得られる検査面までの距離と受光素子１９ａへ入射する光の変化量とを測定すれば傷の大きさを計測することが可能となる。
【００３３】
一方、前記受光素子１９ｂがＰＳＤ（ポジションセンシングデバイス）によって構成された場合には、受光素子１９ｂが光の入射した位置をわかることから、ガラス板７１のピンホール７３と受光素子１９ｂの反射光の入射位置との関係により反射光の入射角を計測することができる。
【００３４】
この時、圧電振動体１５を制御して可動部１７を振動させているので、前記圧電振動体１５の振動の周波数と可動部１５の振れ角との関係をあらかじめ計測しておくことで、対象物までの距離を測定できる。したがって、距離が測定できれば前述したように傷の大きさの計測も可能となる。
【００３５】
また、受光素子１９ｂがＰＤ（フォトダイオード）によって構成された場合において、検査面までの距離計測方法として、反射光がピンホール７３を通り受光素子１９ｂに入射した時における可動部１５の振れ角を計測する別の方法を示す。
【００３６】
圧電振動体１５が駆動していない初期状態を時間ｔ＝０として、受光素子１９ｂに対して反射光が入射したときの時間経過を検出することで、受光素子１９ｂに対して入射する角度を測定し、かつピンホール７３の位置を考慮して検査面までの距離は三角測量によって計測することができる。
【００３７】
つまり、図４に示すように面発光レーザ１８から出射した光は、反射の法則に従って検査面８３で反射しピンホール７３を通った光が受光素子１９ｂに入射する。この時の角度θ（面発光レーザ１８と対象物までの最短距離を通る一点鎖線Ｐと受光素子１９ｂに反射光が入射した際のレーザ光の出射方向を示す二点鎖線Ｑとのなす角）が前述したように測定できるので、面発光レーザ１８に対するピンホール７３の位置（図示中のＸの値，Ｙの値）から検査面８３までの距離Ｌを計測することができる。
【００３８】
次に、被検査物に傷を発見した後に、この傷を補修する補修手段について説明する。
図５（Ａ）に示すように、一方のマニピュレータ８の先端にマイクロ溶接具７の一例としてのレーザ溶接器を取付けるとともに、他方のマニピュレータ８の先端に溶接に用いる溶加材３２を供給する溶加材供給部１１を設けている。
【００３９】
前記補修用マニピュレータ８の内側には、マニピュレータ８の基端部から先端まで延びた形状記憶合金とこの形状記憶合金を加熱する加熱手段とが設けられ、またはマニピュレータ８の先端から硬性ヘッド部２等の中を通りコントロール部８０まで延びたワイヤが設けられている。前記加熱手段によって形状記憶合金を加熱、または操作者がワイヤを手元側等に引くことによって、補修用マニピュレータ８は所望の方向に湾曲されるようになっている。
【００４０】
前述した構成によって、図示中の二点鎖線Ｈに示すように、一対の補修用マニピュレータ８，８を操作して、被検査物の傷にレーザ溶接器の先端と溶加材供給部１１の溶加材３２の先端とを当接させて、溶接作業を行い傷を補修するようになっている。
【００４１】
また、図５（Ｂ）に示すように、硬性ヘッド部２の先端面２ａに、先端にマイクロ溶接具７の一例としてのレーザ溶接器を取付けた補修用マニピュレータ８を一本のみ設け、溶加材供給部としてのガイド部１２を設けても良い。前記ガイド部１２は溶加材３２を先端面２ａの鉛直方向に押し出すようになっている。
【００４２】
前記一本のみ設けられた補修用マニピュレータ８は、前述した形状記憶合金またはワイヤ等によって、図示中の二点鎖線Ｈに示すように、マイクロ溶接具７が溶加材３２の先端に当接するように、湾曲自在に構成されている。
【００４３】
また、図５（Ｃ）に示すように、硬性ヘッド部２の先端面２ａに、先端に溶接具１４を設けた１本の補修用マニピュレータ８と、このマニピュレータ８に長手方向に沿って固定された溶加材供給部１３とを設けることによって、溶加材３２が溶接具１４の先端の近傍に位置するように構成しても良い。
【００４４】
図５（Ａ）に示すように一対の補修用マニピュレータ８，８を設けた場合において、前記マイクロ光スキャナ９の走査範囲と補修用マニピュレータ８と観察窓５の視野範囲との関係を以下に説明する。
【００４５】
図６（Ａ）に示すように、補修箇所（傷）２０の大きさを計測する際に、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎ（図示中の二点鎖線Ｓ，Ｓで囲まれる範囲）は、観察窓５の視野範囲Ｍ（図示中の二点鎖線Ｋ，Ｋで囲まれる範囲）より小さく包含されている。
【００４６】
また、一対の補修用マニピュレータ８，８は、図６（Ｂ）に示すように、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎ外に位置し、かつ少なくともその先端が観察窓５の視野範囲Ｍ内に位置するように先端面２ａから走査範囲Ｎの外側に向かって設けられている。なお、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示した状態のモニタ４０の画像を示している。
【００４７】
前記湾曲部３は、図７（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、伸縮性を有するマルチルーメンチューブ２３と、このマルチルーメンチューブ２３の内側に設けられた管路としてのエアチューブ２４等から構成されている。前記マルチルーメンチューブ２３は、略中央に正面からみて円形に形成された貫通孔としての中央ルーメン２１と、この中央ルーメン２１の周方向に複数形成されかつ正面からみて複数の円弧によって形成された貫通孔としての周ルーメン２２とを有している。なお前記周ルーメン２２は、前記中央ルーメン２１を中心として周方向に等間隔の位置に設けられている。
【００４８】
エアチューブ２４は、前記ルーメン２１、または、ルーメン２２の内側でかつ前記湾曲部３の長手方向に沿って設けられている。図示例において、前記湾曲部３は先端側から第１の湾曲部３ａ、第２の湾曲部３ｂ、第３の湾曲部３ｃとなるように、３つに分割されている。
【００４９】
次に、前記マルチルーメンチューブ２３とエアチューブ２４との固定状態を図８（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。なお、図８（Ａ）〜（Ｄ）は、図７（Ｂ）に示す前記周ルーメン２２の内側にエアチューブ２４を設けた場合を示している。
【００５０】
まず、最も先端側に位置する第１の湾曲部３ａのマルチルーメンチューブ２３とエアチューブ２４（２４ａ）との固定状態を図８（Ａ）〜（Ｂ）に示す。図８（Ａ）に示すように、各々の周ルーメン２２にエアチューブ２４ａが１本ずつ挿入され、この周ルーメン２２の内側に沿って形成された封止部材２５を各々の周ルーメン２２に圧入する。
【００５１】
そして、図８（Ｂ）に示すように、封止部材２５と周ルーメン２２等との隙間２６に対してシリコン充填剤等を充填して、エアチューブ２４ａと周ルーメン２２とを互いに密着して第１の湾曲部３ａのチューブ２３とエアチューブ２４ａとを固定するとともに、周ルーメン２２を密閉している。また中央ルーメン２１の内部には、この中央ルーメン２１がつぶれないようにリング部材６１が設けられている。
【００５２】
次に、第２の湾曲部３ｂのマルチルーメンチューブ２３とエアチューブ２４との固定状態を図８（Ｃ）に示す。各々の周ルーメン２２は、図８（Ｃ）に示すように、前記第１の湾曲部３ａに固定されたエアチューブ２４ａを通している。
【００５３】
第２の湾曲部３ｂの基端側において、各々の周ルーメン２２は、前記エアチューブ２４ａとともに第２の湾曲部３ｂを湾曲するためのエアチューブ２４ｂとを挿入し、前述した第１の湾曲部３ａの場合と同様に封止部材２５を圧入している。
【００５４】
さらに、前記周ルーメン２２は、封止部材２５との隙間２６にシリコン充填剤等を充填されてエアチューブ２４ａ，２４ｂと固定されるとともに密閉されている。また、前記第２湾曲部３ｂの先端側の周ルーメン２２も、封止部材２５とシリコン充填剤とによってエアチューブ２４ａを密着するとともに密閉されている。
【００５５】
前記第３の湾曲部３ｃのマルチルーメンチューブ２３とエアチューブ２４との固定状態を図８（Ｄ）に示す。第３の湾曲部３ｃの基端側において、周ルーメン２２は、各々第１および第２の湾曲部３ａ，３ｂに固定されたエアチューブ２４ａ，２４ｂと第３の湾曲部３ｃを湾曲させるためのエアチューブ２４ｃを３本ずつ挿入している。このため、合計９本のエアチューブ２４が第３の湾曲部３ｃの基端側から出ている。
【００５６】
図８（Ｄ）のように、それぞれの周ルーメン２２に対して２つに分割された封止部材２５ａ，２５ｂとシリコン充填剤等によりエアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃを周ルーメン２２に固定するとともに周ルーメン２２を密閉している。この時、２つの封止部材２５ａ，２６ｂは、３本のエアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃで挟むような配置（ほぼ等間隔）となっている。また第３の湾曲部３ｃの先端側も封止部材２５とシリコン充填剤等によってエアチューブ２４ａ，２４ｂと周ルーメン２２を固定するとともに周ルーメン２２を密閉している。なお、前記封止部材２５とシリコン充填剤とは本明細書に記す接続手段を構成している。
【００５７】
前記エアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、前述したように湾曲部３ａ，３ｂ，３ｃに一端が固定されるとともに、他端がコントロール部８０まで延びて形成されかつコントロール部８０の駆動制御部４５等の流体源に接続している。なお、前記エアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃと封止部材２５とシリコン充填剤とは本明細書に記した流体供給手段を構成している。
【００５８】
前述した構成によって、操作部４７のハンドル部４７ａを操作することによって、駆動制御部４５等の流体源がエアチューブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに選択的に流体を供給する。そして、マルチルーメンチューブ２３が伸縮性を有するので湾曲部３が所望の方向に湾曲するとともに硬性ヘッド２部が所望の方向に指向することとなる。
【００５９】
なお、図７（Ａ）は前記エアチューブ２４を中央ルーメン２１に設けた事以外は前述した図８（Ａ）〜（Ｄ）と同様な構成となっている。
また、前記第１の湾曲部３ａと第２の湾曲部３ｂの間、第２の湾曲部３ｂと第３湾曲部３ｃの間には、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すように、連結部材２７，８２が設けられて、前記湾曲部３ａ，３ｂ、３ｃは互いに連結されている。
【００６０】
連結部材２７は、図９（Ｂ）に示すように、内径が略湾曲部３ａ，３ｂ，３ｃの外径と略同寸法に形成され、かつ金属からなるリング状に形成されている。この連結部材２７は、図９（Ａ）に示すように、第１の湾曲部３ａの基端側と第２の湾曲部３ｂの先端側とを連結した後、接着材等によって前記第１の湾曲部３ａと第２の湾曲部３ｂとに固定されることによって、第１の湾曲部３ａと第２の湾曲部３ｂとを互いに固定している。前記第２の湾曲部３ｂと第３の湾曲部３ｃとの間も同様に固定している。
【００６１】
連結部材８２は、図１０（Ｂ）に示すように、略中央に前記中央ルーメン２１と略同形のルーメン８５を形成しかつ前記エアチューブ２４を第１の湾曲部３ａから第２の湾曲部３ｂへとまたは第２の湾曲部３ｂから第３の湾曲部３ｃへと挿通する孔８６を設けている。この連結部材８２は、第１の湾曲部３ａと第２の湾曲部３ｂとが互いに直線となるように配置された後、この第１の湾曲部３ａと第２の湾曲部３ｂとの間にシリコン充填剤等を充填して得られる構成となっている。前記第２の湾曲部３ｂと第３の湾曲部３ｃとの間に設けられる連結部材８２も同様な方法によって得られる。
【００６２】
前述した封止部材２５、エアチューブ２４、リング部材６１、連結部材２７，８２を構成する材質は、以下に示すとおりである。
湾曲部３を構成するマルチルーメンチューブ２３はシリコン、ポリウレタン等の柔軟で伸縮性を有する材質から得られる。前記封止部材２５はシリコン、テフロン、ポリウレタン等の樹脂やステンレス等の金属から得られる。エアチューブ２４とテフロンリング部材６１はステンレス等の金属やテフロン等の樹脂から得られる。前記連結部材２７，８２はシリコン剤で固めたり、熱収縮チューブを用いたり、または金属等から得ることができる。
【００６３】
次に、図５（Ａ）に示すように、一対の補修用マニピュレータ８，８を設けた場合において、管状観察装置１の硬性ヘッド部２から溶加材３２を送り出す機構（溶加材突出機構）８４について図１３〜図１４を用いて説明する。
【００６４】
前記溶加材突出機構８４は、図１３（Ａ）に示すように、一方の補修用マニピュレータ８の内部に、硬性ヘッド部２の内部を通り可撓管部４（挿入部８１）の基端部８１ａ側まで延びて形成されかつマニピュレータ８の先端に開口する内チューブ３５を設けている。
【００６５】
前記一方のマニピュレータ８の内部に位置する内チューブ３５の内部には、図１３（Ｂ）に示すように、この内チューブ３５の長手方向に沿って複数に分割された溶加材３２が挿入されている。前記硬性ヘッド部２の内部に位置する内チューブ３５の内部には、可撓管部４の基端部８１ａ側から硬性ヘッド部２の先端面２ａ付近まで伸びて形成され、かつ最も基端側に位置する溶加材３２に当接するとともに、この内チューブ３５内を進退するワイヤ３３が設けられている。なお、このワイヤ３３は、本明細書に記した供給手段を構成している。
【００６６】
また、前記内チューブ３５は、図１３（Ｂ）に示すように、前記一方の補修用マニピュレータ８の外皮を形成する外チューブ３４によって包囲されている。
前記内チューブ３５に挿入された溶加材３２は、図１４に示すように一端が放射状に広がって弾性を有するばね部３２ａを有した円筒状に形成されている。
【００６７】
前記一方の補修用マニピュレータ８の先端には、口金３６が取付られている。この口金３６の中央には貫通孔８８が設けられており、溶加材３２はばね部３２ａの弾性により、口金３６の貫通孔８８の内面に係止して固定される。
【００６８】
前述した構成により、前記溶加材突出機構８４は、溶接作業を行って、貫通孔８８から突出している溶加材３２が無くなったら、ワイヤ３３を押して、次の溶加材３２を貫通孔８８から押し出す。このような工程を繰り返すことにより、常に溶加材３２を送り出すことが可能となる。
【００６９】
このように、溶加材３２が補修用マニピュレータ８の内部において分割されているので、補修用マニピュレータ８の湾曲を妨げることがない。したがって、確実に被検査物の補修を行うことができるとともに、硬性ヘッド部２の小型化を図ることが可能となる。
【００７０】
次に前述した管状観察装置１を用いた被検査物の観察及び修復方法について説明する。
まず、操作者は、複雑な形状をした機器の内部に管状観察装置１の硬性ヘッド部２を所望の検査箇所まで挿入するために、操作部４７のハンドル部４７ａを操作しながら湾曲部３ａ，３ｂ，３ｃを所望の方向に湾曲させるとともに、基端部８１ａ側より硬性ヘッド部２等を押し込む操作をする。
【００７１】
硬性ヘッド部２等が所望の検査箇所まで到達した後、観察窓５を通してＣＣＤ３９に撮像した画像をモニタ４０に表示して目視検査を行なう。この目視検査の間、光源４１は、スイッチ４１ａによってライトガイドファイバに光を供給し続け照明窓６から検査箇所を照らしている。
【００７２】
操作者が、傷２０を発見すると、操作部４７のハンドル部４７ａを操作して、湾曲部３を湾曲させて硬性ヘッド部２の位置及び姿勢を決め、その後、スイッチ４７ｂを用いて姿勢を保持する。すると硬性ヘッド部２の姿勢はマイクロジャイロ１０が検出する信号に基づいて保持されることとなる。
【００７３】
この姿勢を保持した状態で、傷２０の大きさをマイクロ光スキャナ９を用いて計測する。光スキャナ制御部４３のスイッチ４３ａを用いてマイクロ光スキャナ９を作動状態にすると、図１１に示す時間Ｔ１のように、同時に光源４１からの光の供給が停止される。なお、図示中の時間Ｔ０のように光源４１が作動状態にあるときはスキャナ９は非作動状態にあって、マイクロ光スキャナ９が作動状態になると、光源４１はスキャナ９の走査を妨げないように非作動状態になる。
【００７４】
光スキャナ制御部４３は、マイクロ光スキャナ９の圧電振動体１５を振動させ、その振動を針状部材１６を介して可動部１７に伝達させ面発光レーザ１８をも振動させながら、面発光レーザ１８からレーザを出射して傷２０の大きさ等を計測する。
【００７５】
傷２０の大きさを計測した後、操作部４６のハンドル部４６ａを操作して補修用マニピュレータ８を制御しながら、傷２０の大きさに応じた溶接作業を行う。この作業はモニタ４０により観察しながら進められる。
【００７６】
傷２０が小さい時には、溶加材３２を用いずにマイクロ溶接具７を用いて傷２０の近傍を融かして溶接作業を行って補修し、傷２０が大きい場合には溶加材供給部１１により溶加材３２を供給し、この溶加材３２をマイクロ溶接具７により溶融させて被検査物とともに補修する。
【００７７】
なお、傷２０の大きさを計測する際は、図６に示すように補修用マニピュレータ８は非作動の状態でかつ先端面２ａから走査範囲Ｎの外側に向かっているのでマイクロ光スキャナ９の計測を妨げることはない。
【００７８】
また、このマイクロ光スキャナ９による走査範囲Ｎは、図６（Ｂ）に示すように観察窓５の視野範囲Ｍ内にあるので、操作者は計測状況を確実に把握することができる。また補修作業時には、補修用マニピュレータ８がマイクロ光スキャナ９の計測範囲内に入ってしまうが、このときは傷２０を計測していないので特に問題とならない。
【００７９】
また、管状観察装置１は、補修用マニピュレータ８を取り外して機器の内部のを観察と傷２０の計測とを行うだけの場合においても、図１２に示すように、観察窓５の視野範囲Ｍ内にマイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎが設けられているので、傷２０の大きさを確実に計測できるとともに、操作者は計測状況を確実に把握することができる。
【００８０】
本実施形態によれば、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎを観察窓５の視野範囲Ｍ内に設け、かつ補修用マニピュレータ８がマイクロ光スキャナ９の走査を妨げることがないので、確実に傷２０の大きさを計測することができる。したがって、微小な傷２０に対しても、適切な量の溶加材３２を用いて適切でかつ効率の良い補修作業ができる。
【００８１】
図１５は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をい付して説明を省略する。
本実施形態において、硬性ヘッド部２の先端面２ａには、図１５（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、マイクロ光スキャナ９をはさんだ２ヵ所に可視光であるレーザ光を導光する位置指示手段としてのスポット２８が設けられている。図１５（Ａ）は補修用マニピュレータ８を取り外した場合を示し、図１５（Ｂ）は補修用マニピュレータ８を取付けた場合を示している。
【００８２】
前述した構成により、傷２０の大きさを計測するとき、管状観察装置１は、観察窓５の視野範囲Ｍ内（図示中の二点鎖線Ｋ，Ｋで囲まれた範囲）の中心に対する略対称の２ヵ所の位置に、レーザ光（図示中の二点鎖線Ｏ）を導光している。
【００８３】
このレーザ光Ｏは可視光であるため、計測を行う傷２０をこのレーザ光Ｏ，Ｏの間に位置するように、硬性ヘッド部２の姿勢を保持することができる。そしてマイクロ光スキャナ９の面発光レーザ１８を用いて、観察窓５により観察しながら傷２０の大きさを計測する。
【００８４】
本実施形態によれば、可視光であるレーザ光Ｏ，Ｏを用いて傷２０を確実に観察窓５の視野範囲Ｍ内に捕らえながら計測できるので、迅速で正確に傷２０の大きさを計測できる。
【００８５】
図１６は第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をい付して説明を省略する。ここでは、マルチルーメンチューブ２３の製造方法を示し、封止部材２９をエアチューブ２４と一体に成形している。
【００８６】
マルチルーメンチューブ２３は、押出成形または、型３０を用いた注型によってエアチューブ２４と一体または別体で成形される。図１６に示すように、この型３０はマルチルーメンチューブ２３の長手方向に沿って２つに分割されている。
【００８７】
封止部材２９は、マルチルーメンチューブ２３を前述した方法によって成形した後、図１６（Ａ）に示すように、前記型３０内にマルチルーメンチューブ２３を設け、このマルチルーメンチューブ２３の一方の端面側３０ａに、例えばシリコン剤８７等のチューブ２３と同じ材質を注入して固めて形成される。
【００８８】
また、他方の端面側３０ｂにおいては、図１６（Ａ）に示すように、エアチューブ２４とマルチルーメンチューブ２３とが一体に成形された状態、またはエアチューブ２４とマルチルーメンチューブ２３とが別体で形成された場合には周ルーメン２２の各々にエアチューブ２４を差し込んだ状態で、シリコン剤８７を注入して封止部材２９を形成する。
【００８９】
マルチルーメンチューブ２３及び封止部材２９が、型３０内に収まっている状態は、図１６（Ｂ）に示すようになっている。また、マルチルーメンチューブ２３とエアチューブ２４とが互いに別体で成形された場合には、図１６（Ｃ）に示すように、マルチルーメンチューブ２３と、他方の端面側３０ｂにエアチューブ２４と一体に成形された封止部材２９と、一方の端面側３０ａに成形された封止部材２９とからなる構成となる。
【００９０】
なお、マルチルーメンチューブ２３の両端に設けられる封止部材２９は、前述したシリコンの他にＡＢＳ（Acrylonitrile butadiene styrene)やウレタン等の樹脂を用いて成形しても良い。
【００９１】
図１７は第４の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をい付して説明を省略する。
本実施形態において、管状観察装置１は、硬性ヘッド部２に設けられた補修用マニピュレータ８等の操作を行う各種のスイッチを可撓管部４（挿入部８１）の基端部８１ａの一部に設けている。
【００９２】
図１７に示すように、光スキャナ制御部４３のスイッチ４８と、マイクロジャイロ１０のドリフトを補正するジャイロ制御部４２のスイッチ４９と、湾曲部３ａ，３ｂ，３ｃの湾曲操作を行うスイッチ５０と、補修用マニピュレータ８の操作を行うスイッチ５１とを、前記基端部８１ａの一部に設けている。
【００９３】
前述した構成によれば、補修用マニピュレータ８等の操作等を行う各種のスイッチを可撓管部４の基端部８１ａの一部に設けたので、操作者は容易に各種の操作を行うことができる。
【００９４】
図１８は第５の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をい付して説明を省略する。本実施形態において、管状観察装置１は、コントロール部８０の例えば光スキャナ制御部４３等の複数の制御部を一つの制御装置５２にまとめて構成している。
【００９５】
図１８に示すように、イメージガイドケーブルを含むケーブル５４と、ライトガイドケーブルを含むケーブル５５と、マイクロ光スキャナ９とマイクロジャイロ１０との駆動信号用ケーブルと湾曲部３と補修用マニピュレータとの駆動ケーブルとマイクロ溶接具７の信号ケーブル（レーザファイバやＴＩＧ溶接電源ケーブル）とをまとめて１つにしたケーブル５６とが、可撓管部４（挿入部８１）の基端部８１ａからコネクタ６０を介して制御装置５２に接続している。さらに、この制御装置５２には操作装置５３が接続している。
【００９６】
前記制御装置５２は、マイクロ光スキャナ９の制御を行う光スキャナ制御部４３と、マイクロジャイロ１０の制御を行うジャイロ制御部４２と、湾曲部３及び補修用マニピュレータ８の駆動を制御する駆動制御部４５と、マイクロ溶接具７を制御する溶接制御部４４と、光をライトガイドケーブルに供給する光源４１とを備えている。
【００９７】
前記操作装置５３は、制御装置５２が備えた制御部４２，４３，４４，４５等の操作を行う機能を有している。操作装置５３は、湾曲部３および補修用マニピュレータ８の湾曲方向を操作するハンドル５３ａ，５３ｂと、湾曲部３および補修用マニピュレータ８の姿勢を保持するスイッチ５３ｇ，５３ｈと、マイクロ溶接具７を制御するボリューム５３ｃと、マイクロ光スキャナ９の作動・非作動を切り替えるスイッチ５３ｄと、マイクロジャイロ１０のドリフトを瞬時に補正する補正スイッチ５３ｅとを有しかつ、前述したそれぞれの機能の状態を表示する液晶モニタ５３ｆを備えている。
【００９８】
前述した構成によれば、ケーブルの本数が減少し、かつ複数の制御部４２，４３，４４，４５等を制御装置５２と操作装置５３とにまとめたので、管状観察装置１は小型化が可能となって、狭い場所にも設置できるようになる。
【００９９】
図１９は第６の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をい付して説明を省略する。
本実施形態において、管状観察装置１は、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎを変化させる走査角制御部５８を設けるとともに、管状観察装置１が有する観察機能にその焦点（視野範囲Ｍ）を切り替え可能な拡大観察手段を有している。
【０１００】
図１９に示すように、管状観察装置１は、観察窓５の焦点（視野範囲Ｍ１，Ｍ２）を光学的または機械的手段によって連続的にまたは２段階に切り替え可能な拡大観察手段としての観察制御部５７と、この観察制御部５７と連動してマイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎ１，Ｎ２を変化させる走査角制御部５８とを備えている。
【０１０１】
走査角制御部５８は、例えばマイクロ光スキャナ９の圧電振動体１５の振動周波数を変更できるようになっている。走査角制御部５８は、観察制御部５７が傷２０を拡大して観察するために観察窓５の焦点を変更して観察窓５の視野範囲Ｍを狭めるのと連動して、圧電振動体１５の振動周波数を変更してマイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎを狭めるようになっている。
【０１０２】
また、前記観察制御部５７を観察窓５によってとらえた画像を処理しかつ画像の任意に指示した範囲を拡大・縮小するように構成して、前記走査角制御部５８を前述したように連動するようにしても良い。
【０１０３】
前述した構成によれば、図１９（Ａ）に示すように、比較的広い視野範囲Ｍ１（図示中の二点鎖線Ｋ，Ｋで囲まれる範囲）で被検査物を観察し、比較的広い走査範囲Ｎ１（図示中の二点鎖線Ｓ，Ｓ）でマイクロ光スキャナ９を用いて傷２０の大きさを計測している場合から、傷２０を拡大して観察するために観察制御部５７を操作する。すると、図１９（Ｂ）に示すように、前記比較的広い視野範囲Ｍ１から比較的狭い視野範囲Ｍ２へと切り替わる。
【０１０４】
そして、走査制御部５８がこの視野範囲Ｍ１，Ｍ２の切り替えに連動して、圧電振動体１５の周波数を変更し可動部１７の振動周波数を切り替えて、マイクロ光スキャナ９を比較的狭い走査範囲Ｎ２へと切り替えることとなる。なお、図１９（Ｂ）に示された場合においても、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎ２は、観察窓５の視野範囲Ｍ２内に位置するようになっている。
【０１０５】
また、観察窓５の視野範囲Ｍを２段階に切り替えるように構成して、コントロール部８０にこの視野範囲Ｍを切り替えるスイッチを設け、この２つの視野範囲Ｍに応じて、マイクロ光スキャナ９の走査範囲Ｎを２段階に切り替えるように構成しても良い。
【０１０６】
本実施形態によれば、被検査物の観察において、より詳細に観察するために被検査物の画像を拡大しながら傷の大きさを計測する場合に、わざわざ拡大した画像をもとの縮小した画像に戻して計測する必要がなくなるので、作業の効率が向上することとなる。
【０１０７】
図２０は第７の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施形態において、溶加材３２を硬性ヘッド部２の先端面２ａにはめこむ構成となっている。
【０１０８】
図２０に示すように、硬性ヘッド部２は、先端面２ａの略中央に、棒状に形成された溶加材３２を先端側から嵌込むための孔８９を設けており、この孔８９に溶加材３２を嵌込むことによって、溶接作業を行なうようになっている。
【０１０９】
前述した構成によれば、溶加材３２が無くなったら、管状観察装置１の硬性ヘッド部２を被検査物の内部から抜いて、再度、溶加材３２を前記孔８９に嵌込む。溶接作業を行なう傷は微小であることが多く一度に多量の溶加材を用いないため、確実に溶接作業を行って被検査物の補修を行うことができる。
【０１１０】
本実施形態によれば、溶加材３２は硬性ヘッド部２の先端面２ａに設けられたの孔８９に嵌込まれているので、補修用マニピュレータ８の湾曲を妨げることがない。したがって、確実に被検査物の補修を行うことができるとともに、硬性ヘッド部２の小型化を図ることが可能となる。
【０１１１】
図２１は第８の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施形態において、溶加材３２は把持部３８によって引張り出されるようになっている。
【０１１２】
図２１に示すように、一方の補修用マニピュレータ８には、先端に開口する貫通孔３７が設けられている。溶加材３２は、マニピュレータ８の長手方向に沿って複数に分割されて前記一方のマニピュレータ８の内部に挿入されている。
【０１１３】
溶加材３２は前記一方のマニピュレータ８の内部に一つずつ基端側から押し込まれても良く、または空気等の加圧された流体によって先端側に送りだされるようにしても良い。他方のマニピュレータ８の先端には、コントロール部８０から開閉操作可能でかつ溶加材３２を挟むことが可能な把持部３８が設けられている。
【０１１４】
前述した構成によれば、操作者は、コントロール部８０から観察窓５が観察するモニタ４０の画像を見ながら、マニピュレータ８の先端が互いに接近するように操作する。そして、把持部３８を用いて溶加材３２を挟んで引張り出して、溶接作業を行う。
【０１１５】
本実施形態によれば、溶加材３２が補修用マニピュレータ８の内部で分割しているので、補修用マニピュレータ８の湾曲を妨げることがない。したがって、確実に被検査物の補修を行うことができるとともに、硬性ヘッド部２の小型化を図ることが可能となる。
【０１１６】
前述した実施形態によれば、次の構成が得られる。
（付記１）先端に観察機能と照明機能とを有する硬性ヘッド部と、前記硬性ヘッド部の基端側に連結する湾曲部とを有する細長の可撓性の挿入部を備えた管状観察装置において、レーザ光を出射する出射部と、前記出射部のレーザ光の出射角度を走査する走査手段と、前記レーザ光の反射光を検出する検出部からなる測長手段を前記硬性ヘッドに設けるとともに、前記観察機能の視野範囲を前記測長手段の走査範囲よりも大きくしたことを特徴とする管状観察装置。
（付記２）前記硬性ヘッド部に配置されかつ湾曲自在な補修用マニピュレータと、前記補修用マニピュレータの先端に設けられた補修用デバイスとを具備するとともに、前記補修用マニピュレータの少なくとも先端が、前記観察機能の視野範囲内でかつ前記測長手段の走査範囲外に位置することを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記３）前記補助用マニピュレータの内部に、形状記憶合金と、前記形状記憶合金を加熱する加熱手段とを具備することを特徴とする付記２記載の管状観察装置。
（付記４）前記測長手段の計測位置を示す位置指示手段を具備することを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記５）前記位置指示手段は、前記測長手段を挟むように前記硬性ヘッド部に少なくとも２つ配置されたことを特徴とする付記４記載の管状観察装置。
（付記６）前記位置指示手段は、可視光からなるスポット光であることを特徴とする付記４記載の管状観察装置。
（付記７）前記観察機能に拡大観察手段を設け、前記拡大観察手段に連動して前記測長手段のレーザ光の出射方向を制御する走査角制御部を具備することを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記８）前記測長手段は、圧電振動体と、平板状の可動部と、前記圧電振動体と前記可動部とを連結する針状部材と、前記圧電振動体に貼付けられた面発光レーザと、受光素子とからなり、前記走査角制御部は、前記圧電振動体の周波数を変化させることを特徴とする付記７記載の管状観察装置。
（付記９）前記測長手段のレーザ光は、可視光であることを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記１０）前記湾曲部は、複数の貫通孔を有する伸縮性チューブと、前記チューブの複数の貫通孔に対して選択的に流体を供給する流体供給手段とからなることを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記１１）前記流体供給手段は、流体源に接続する管路と、前記管路と前記チューブの貫通孔とをシールしながら接続する接続手段とからなることを特徴とする付記１０記載の管状観察装置。
（付記１２）前記接続手段は、前記チューブの貫通孔に圧入される封止部材と、前記チューブの貫通孔内に挿入された前記封止部材と前記管路と貫通孔との隙間を埋めるシリコン充填材とからなることを特徴とする付記１１記載の管状観察装置。
（付記１３）前記チューブと前記管路を一体的に形成したことを特徴とする付記１１記載の管状観察装置。
（付記１４）前記チューブは、シリコンゴムからなることを特徴とする付記１０記載の管状観察装置。
（付記１５）前記測長手段の作動・非作動のスイッチ機能と、照明機能の作動・非作動のスイッチ機能とを兼ねるスイッチ手段を設けたことを特徴とする付記１記載の管状観察装置。
（付記１６）先端に観察機能と照明手段とを有する硬性ヘッド部と、前記硬性ヘッド部に設けられかつ湾曲自在な補修手段と、前記硬性ヘッド部の基端側に連結する湾曲部と、前記湾曲部の基端側に連結する細長の可撓性の挿入部を備えた管状観察装置において、前記補修手段の内部に複数に分割された溶接用の溶加材と、前記溶加材を前記補修手段の先端に突出させる溶加材突出機構とを設けたことを特徴とする管状観察装置。
（付記１７）前記溶加材の一部に、弾性を有し前記補修手段の内部に係止するばね部を設けたことを特徴とする付記１６記載の管状観察装置。
（付記１８）前記溶加材を基端側から先端側に供給する供給手段を設けたことを特徴とする付記項１６記載の管状観察装置。
【０１１７】
付記１〜付記１５によれば、管状観察装置は、硬性ヘッド部にレーザ光を出射する測長手段を設けるとともに、観察機能の視野範囲を測長手段の走査範囲より大きくしたので被検査物に生じた傷を正確に計測できる。
【０１１８】
付記２及び付記３によれば、被検査物の傷を補修する補修用マニピュレータのすくなくとも先端が、観察機能の視野範囲内でかつ測長手段の走査範囲外に位置しているので、操作者は補修箇所を見ながら正確かつ効率的な補修作業を行うことができる。
【０１１９】
付記４〜付記６によれば、測長手段の計測位置を示す位置支持手段を有しているので、測長手段の計測箇所を正確に知ることができる。
付記７及び付記８によれば、観察機能に拡大観察手段を設けかつ、測長手段にレーザ光の走査角を前記拡大観察手段に連動して制御する走査角制御部を設けたので、観察機能の拡大観察時においても、容易に測長手段の走査範囲を変更することができる。
【０１２０】
付記９によれば、測長手段が出射するレーザ光は可視光であるため、測長手段の計測箇所を正確に知ることができる。
付記１０〜付記１４によれば、湾曲部の伸縮性チューブの貫通孔に選択的に流体を供給することによって、硬性ヘッド部を所望の方向に湾曲させることができるので、観察機能の視野範囲と測長手段の計測範囲とを所望の方向に指向させることができる。
【０１２１】
付記１５によれば、スイッチ手段が、測長手段と照明機能とのスイッチ機能とを兼ねているので、測長手段がレーザ光を出射する際は照明機能を非作動にして、確実に測長手段による計測を行うことができる。
【０１２２】
付記１６〜付記１８によれば、溶加材が複数に分割されかつ補修手段の内部に設けられているので、被検査物の傷の大きさ応じて適切な量の溶加材を用いて、補修作業を行うことができる。したがって、作業が効率的であるとともに微小な傷に対する補修作業を確実に行うことができる。
【０１２３】
また、溶加材を補修手段の内部に複数に分割して設けているので、溶加材が補修手段の湾曲の妨げとならない。したがって、補修手段に比較的小さな力しか必要とされないため、硬性ヘッド部の小型化をはかることが可能となる。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明によれば、硬性ヘッド部にレーザ光を出射する等の機能を有する計測手段を設けるとともに、観察機能の視野範囲を計測手段の走査範囲より大きくしたので被検査物に生じた傷の大きさ等を正確に計測できる。したがって、特に微小な傷に対しても適切な量の溶加材を用いて補修作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の管状観察装置の挿入部の斜視図。
【図２】同実施形態の管状観察装置の全体の構成を示す図。
【図３】同実施形態のマイクロ光スキャナを示す図。
【図４】図４に示されたマイクロ光スキャナの測長状況を示す図。
【図５】同実施形態の補修用マニピュレータを示す図。
【図６】同実施形態のマイクロ光スキャナの走査範囲と観察窓の視野範囲と補修用マニピュレータの位置関係を示す図。
【図７】同実施形態の湾曲部の分解斜視図。
【図８】同実施形態の湾曲部の構成を示す斜視図。
【図９】同実施形態の湾曲部の連結状態を示す斜視図。
【図１０】同実施形態の湾曲部の連結状態を示す斜視図。
【図１１】同実施形態の光源とマイクロ光スキャナの作動状態を示す図。
【図１２】同実施形態のマイクロ光スキャナの走査範囲と観察窓の視野範囲との位置関係を示す図。
【図１３】同実施形態の溶加材突出機構を示す図。
【図１４】同実施形態に用いられる溶加材の側面図。
【図１５】この発明の第２の実施形態を示す管状観察装置の硬性ヘッド部の斜視図。
【図１６】この発明の第３の実施形態を示すマルチルーメンチューブと封止部材を示す斜視図。
【図１７】この発明の第４の実施形態を示す管状観察装置の示す図。
【図１８】この発明の第５の実施形態を示すコントロール部を示す図。
【図１９】この発明の第６の実施形態を示す硬性ヘッド部の斜視図。
【図２０】この発明の第７の実施形態を示す硬性ヘッド部の斜視図。
【図２１】この発明の第８の実施形態を示す硬性ヘッド部の斜視図。
【符号の説明】
１…管状観察装置
２…硬性ヘッド部
３…湾曲部
５…観察窓（観察機能）
６…照明窓（照明機能）
９…マイクロ光スキャナ（測長手段）
１５…圧電振動体（走査手段）
１６…針状部材（走査手段）
１７…可動部（走査手段）
１８…面発光レーザ（出射部）
１９ａ…受光素子（検出部）
１９ｂ…受光素子（検出部）
３９…ＣＣＤ（観察機能）
４０…モニタ（観察機能）
４１…光源（照明機能）
８１…挿入部

Claims (5)

1. 観察機能と照明機能との少なくとも一部を有する硬性ヘッド部を備えた管状観察装置において、
   レーザ光を出射する出射部と、この出射部のレーザ光の出射角度を走査する走査手段と、前記レーザ光の反射光を検出する検出部からなる計測手段とを備えるとともに、前記観察機能の視野範囲を前記計測手段の走査範囲よりも大きくし、
   前記硬性ヘッド部に配置される補修手段を備えるとともに、前記補修手段の少なくとも先端が、前記観察機能の視野範囲内でかつ前記計測手段の走査範囲の外に位置することを特徴とする管状観察装置。
2. 前記照明機能を前記計測手段と連動させて制御することを特徴とする請求項１に記載の管状観察装置。
3. 前記走査手段の走査範囲を変化させる走査角制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の管状観察装置。
4. 前記補修手段は、被検査物に溶接を行う補修用マニピュレータであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の管状観察装置。
5. 前記補修用マニピュレータは、先端に溶接具を設けた第１のマニピュレータと、先端に溶接に用いる溶加材を供給する溶加材供給部を設けた第２のマニピュレータとを備えていることを特徴とする請求項４に記載の管状観察装置。

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