JP5920816B2 - Inspection method and inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射装置に使用される内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい深穴が形成された部品の検査を行うための検査方法及び検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for inspecting a part in which a deep hole having a depth dimension larger than an inner diameter dimension used in a fuel injection device is formed.
例えば図１１に示すようなエンジンの一部を構成する燃料噴射装置において使用される部品の１つである噴射ノズルＷには、内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい深穴Ｗ１が形成されており、その深穴Ｗ１の底部Ｗ２は、先端側が窄まっていく概略円錐形状に形成されている。そして、前記底部の開口側においては概略切頭円錐の側面形状を有するバルブシート面が形成されているとともに、前記バルブシート面よりも先端側に突出して形成された最奥部には外部へと貫通する微小な燃料噴射孔が深穴の軸方向に対して斜めに複数形成されている。この深穴の底部に形成されているバルブシート面や燃料噴射孔が設計通りに形成されているかどうかを検査する場合、従来は深穴の開口側から内視鏡を挿入し、深穴の底部における燃料噴射孔の形成状態を直接観察するようにしている。 For example, the injection nozzle W, which is one of the parts used in the fuel injection device that constitutes a part of the engine as shown in FIG. 11, is formed with a deep hole W1 having a depth dimension larger than the inner diameter dimension. The bottom W2 of the deep hole W1 is formed in a substantially conical shape with the front end side narrowed. A valve seat surface having a substantially truncated conical side surface shape is formed on the opening side of the bottom portion, and the outermost portion formed to protrude to the tip side from the valve seat surface is exposed to the outside. A plurality of minute fuel injection holes are formed obliquely with respect to the axial direction of the deep hole. When inspecting whether the valve seat surface and fuel injection hole formed at the bottom of this deep hole are formed as designed, conventionally, an endoscope is inserted from the opening side of the deep hole, and the bottom of the deep hole is The formation state of the fuel injection hole in is directly observed.
ところで、このように内視鏡を用いて検査を行う場合、深穴に内視鏡を挿入し、検査を行い、深穴から内視鏡を取り出すといった手順が必要となり、検査に非常に時間がかかる。 By the way, when performing an inspection using an endoscope as described above, it is necessary to insert an endoscope into a deep hole, perform an inspection, and take out the endoscope from the deep hole. Take it.
このような問題を解決するためには、撮像する方向と、検査対象を照明する方向とを一致させた同軸照明を用いて、深穴の内部へと検査光を照射し、底部において検査光が反射された反射光を撮像する事等が考えられる。 In order to solve such a problem, the inspection light is irradiated to the inside of the deep hole by using coaxial illumination in which the imaging direction and the direction to illuminate the inspection object are matched, and the inspection light is irradiated at the bottom. It is conceivable to image the reflected light that has been reflected.
このような検査に用いられる同軸照明の一例としては、例えば、特許文献１に示されるようなものが挙げられる。この同軸照明は、水平方向に検査光を射出する光源と、前記検査対象と、当該検査対象の上方に設けられた撮像装置との間において傾けて設けられており、前記検査光を前記検査対象へと反射するとともに、前記検査対象からの反射光は撮像装置側へと透過するように配置されたハーフミラーと、を備えたものがある。 As an example of the coaxial illumination used for such an inspection, for example, the one shown in Patent Document 1 can be cited. The coaxial illumination is provided to be inclined between a light source that emits inspection light in a horizontal direction, the inspection object, and an imaging device provided above the inspection object, and the inspection light is supplied to the inspection object. And a half mirror arranged so that the reflected light from the inspection object is transmitted to the imaging device side.
しかしながら、上述したような検査装置を用いてもバルブシート面や燃料噴射孔等が形成された深穴の底部の検査を精度よく行うことは難しい。より具体的には、前記光源から平行光を前記深穴の内部に導入しようとしても、前記深穴の内部だけに検査光を十分な強度や光量で照射する事は難しく、図１２（ａ）に示すように、深穴の開口周辺と深穴の底部からの反射光がともに撮像されてしまい、検査したい底部だけを光らせることができない。このように検査したい場所以外も光ってしまうと、画像中におけるＳ／Ｎ比が低下してしまうため、バルブシート面や燃料噴射孔等が正常に形成されているかどうかを精度よく判別する事が難しい。また、レンズ等により集光した検査光を深穴の底部に導入した場合でも、形状によっては底部からの反射光の一部が深穴の側面においてさらに反射され迷光となる場合がある。すると、図１２（ｂ）に示すように、深穴の底部だけが撮像できたとしてもぼんやりした画像となってしまいやはり底部の検査を精度よく行えない。いいかえると、従来の検査方法及び検査装置では、深穴の底部に形成されているバルブシート面や燃料噴射孔等を撮像できたとしても、画像中における明暗差が小さいために正常か異常かを判別することがうまくできていない。 However, it is difficult to accurately inspect the bottom of the deep hole in which the valve seat surface, the fuel injection hole, and the like are formed even if the inspection apparatus as described above is used. More specifically, even if it is attempted to introduce parallel light from the light source into the deep hole, it is difficult to irradiate only the inside of the deep hole with inspection light with sufficient intensity and light amount. As shown in FIG. 2, the reflected light from the periphery of the deep hole and the bottom of the deep hole are both imaged, and it is not possible to shine only the bottom to be inspected. If light is emitted from places other than the place to be inspected in this way, the S / N ratio in the image is lowered, so it is possible to accurately determine whether the valve seat surface, the fuel injection hole, etc. are normally formed. difficult. Even when inspection light collected by a lens or the like is introduced into the bottom of the deep hole, depending on the shape, part of the reflected light from the bottom may be further reflected on the side surface of the deep hole and become stray light. Then, as shown in FIG. 12B, even if only the bottom part of the deep hole can be imaged, the image becomes blurred and the bottom part cannot be accurately inspected. In other words, in the conventional inspection method and inspection apparatus, even if the valve seat surface and the fuel injection hole formed at the bottom of the deep hole can be imaged, the difference in brightness in the image is small, so it is normal or abnormal. It is not possible to distinguish.
本発明は上述したような課題を鑑みてなされたものであり、前述したような燃料噴射装置に形成された深穴の底部をマシンビジョン等により高速でしかも精度よく検査することができるが検査方法及び検査装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to inspect the bottom of a deep hole formed in the fuel injection device as described above at high speed and with high accuracy by machine vision or the like. And an inspection device.
すなわち、本発明の検査方法は、燃料噴射装置に使用される部品であり、内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい有底の深穴が形成された部品を検査対象とする検査方法であって、検査光を射出する面光源と、前記面光源から射出される検査光の光軸上であり、前記検査対象と前記面光源との間に設けられるレンズと、前記面光源及び前記レンズの間、又は、前記レンズ及び前記検査対象の間に設けられる第１絞りと、を備えた検査装置を用いており、前記面光源及び前記レンズの前記検査対象に対する位置を、前記面光源の結像する結像面が前記深穴の底部近傍にあるように設定する結像位置設定ステップと、前記結像面の外縁部に入射する検査光で規定される照射立体角の中心軸が、前記光軸に対して平行となる、又は、光軸からずれるとともに所定量だけ傾くように、前記第１絞りの前記レンズに対する位置を設定する照射立体角傾き調節ステップと、を備えたことを特徴とする。 That is, the inspection method of the present invention is a part used in a fuel injection device, and is an inspection method for inspecting a part in which a bottomed deep hole having a depth dimension larger than an inner diameter dimension is formed. A surface light source for emitting inspection light; a lens on the optical axis of the inspection light emitted from the surface light source; provided between the inspection object and the surface light source; and the surface light source and the lens Or a first diaphragm provided between the lens and the inspection object, and the position of the surface light source and the lens with respect to the inspection object is imaged by the surface light source. An imaging position setting step for setting the imaging plane to be in the vicinity of the bottom of the deep hole, and a central axis of an irradiation solid angle defined by the inspection light incident on the outer edge of the imaging plane is the light If it is parallel to the axis or deviates from the optical axis Monitor so as to be inclined by a predetermined amount, characterized in that and an illumination solid angle tilt adjustment step of setting a position relative to the first aperture of the lens.
また、本発明の検査装置は、燃料噴射装置に使用される部品であり、内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい有底の深穴が形成された部品を検査対象とする検査装置であって、検査光を射出する面光源と、前記面光源から射出される検査光の光軸上であり、前記検査対象と前記面光源との間に設けられるレンズと、前記面光源及び前記レンズの間、又は、前記レンズ及び前記検査対象の間に設けられる第１絞りと、前記検査光が前記検査対象において反射した光である反射光を撮像するための撮像装置と、を備え、前記面光源及び前記レンズの前記検査対象に対する位置が、前記面光源の結像する結像面が前記深穴の底部近傍にあるように設定されており、前記結像面の外縁部に入射する検査光で規定される照射立体角の中心軸が、前記光軸に対して平行となる、又は、光軸からずれるとともに所定量だけ傾くように、前記第１絞りの前記レンズに対する位置が設定されることを特徴とする。 Further, the inspection apparatus of the present invention is an inspection apparatus that is a part used in a fuel injection apparatus, and that inspects a part having a bottomed deep hole in which a depth dimension is larger than an inner diameter dimension. A surface light source for emitting inspection light; a lens on the optical axis of the inspection light emitted from the surface light source; provided between the inspection object and the surface light source; and the surface light source and the lens Or a first diaphragm provided between the lens and the inspection object, and an imaging device for imaging reflected light, which is light reflected by the inspection light on the inspection object, and the surface light source And the position of the lens with respect to the inspection object is set so that the imaging surface on which the surface light source forms an image is in the vicinity of the bottom of the deep hole, and the inspection light is incident on the outer edge of the imaging surface. The central axis of the specified solid angle of illumination is the optical axis. Become parallel to, or to be inclined by a predetermined amount with deviated from the optical axis, position relative to the first aperture of the lens is characterized in that it is set.
このようなものであれば、前記面光源から射出された検査光が、前記深穴の底部において結像して結像面が形成されるように構成されているとともに、前記面光源及び前記レンズの間、又は、前記レンズ及び前記検査対象の間に前記第１絞りが設けられているので、前記第１絞りの絞り量を調節するだけで、前記結像面の各点における検査光の照射立体角の大きさを均一に制御することができる。従って、前記深穴の底部において検出すべき欠陥等に適した照射立体角にすることができるので、例えば、前記深穴の底部からの反射光の立体角について欠陥があった場合には撮像装置の観察立体角からすぐに外れるように設定することができ、撮像された画像における欠陥の有無による明暗差を従来よりも大きくすることができる。 In this case, the inspection light emitted from the surface light source is configured to form an image on the bottom of the deep hole to form an imaging surface, and the surface light source and the lens. , Or between the lens and the object to be inspected, the inspection light is irradiated at each point on the imaging plane only by adjusting the aperture amount of the first aperture. The size of the solid angle can be controlled uniformly. Therefore, since it is possible to obtain an irradiation solid angle suitable for a defect to be detected at the bottom of the deep hole, for example, when there is a defect with respect to the solid angle of reflected light from the bottom of the deep hole, the imaging device It is possible to set so as to deviate immediately from the observation solid angle, and the brightness difference due to the presence or absence of a defect in the captured image can be made larger than before.
つまり、本発明の検査方法及び検査装置であれば、前記深穴の底部の各点において検査光の照射立体角の大きさを均一に制御することができるので、従来撮像された画像からは判別しにくかった欠陥等についても好適に検出できるようになる。 That is, according to the inspection method and the inspection apparatus of the present invention, the size of the solid angle of the inspection light can be uniformly controlled at each point at the bottom of the deep hole, so that it is discriminated from the conventionally captured image. It is possible to detect defects that are difficult to detect.
また、前記面光源及び前記レンズの前記検査対象に対する位置が、前記面光源の結像する結像面が前記深穴の底部の近傍にあるように設定されているので、前記面光源から射出された検査光を収束させて前記深穴の底部に導入することができる。 Further, the position of the surface light source and the lens with respect to the inspection object is set so that the imaging surface on which the surface light source forms an image is in the vicinity of the bottom of the deep hole. The inspection light can be converged and introduced into the bottom of the deep hole.
さらに、前記第１絞りの前記レンズに対する位置を前記結像面の外縁部に入射する検査光で規定される照射立体角の中心軸が、前記光軸に対して平行となる、又は、光軸からずれるとともに所定量だけ傾くように配置しているので、検査対象の各点に照射されている検査光の照射立体角を底部に形成されている燃料噴射孔等の検出に適した傾き具合にすることができる。 Further, the central axis of the irradiation solid angle defined by the inspection light incident on the outer edge portion of the imaging plane with respect to the position of the first diaphragm with respect to the lens is parallel to the optical axis, or the optical axis Since it is arranged so as to be tilted and tilted by a predetermined amount, the solid angle of the inspection light irradiated to each point to be inspected is suitable for detection of the fuel injection hole etc. formed at the bottom can do.
これらのことから本発明であれば検査光の照射範囲と、照射立体角を独立に調節することができるので、例えば、深穴の底部においてに発生する欠陥や、底部の大きさや形状特性に合わせて検査光の照射範囲を設定するとともに、検査光の照射立体角を小さく調節することもできる。従って、検査対象で検査光が反射されて生じる反射光の立体角も小さくでき、欠陥などの特徴点により反射光の反射方向がわずかにしか変化しなかったとしても、反射光の立体角が小さいため、撮像装置の観察立体角から反射光の立体角の大部分がはずれることになり、明暗差として欠陥などの特徴点等を検出しやすい。 For these reasons, according to the present invention, the irradiation range of the inspection light and the irradiation solid angle can be adjusted independently, so that, for example, in accordance with the defects generated at the bottom of the deep hole, the size and shape characteristics of the bottom. In addition, the irradiation range of the inspection light can be set, and the irradiation solid angle of the inspection light can be adjusted to be small. Therefore, the solid angle of the reflected light generated by the inspection light reflected from the inspection object can be reduced, and the solid angle of the reflected light is small even if the reflection direction of the reflected light changes only slightly due to feature points such as defects. For this reason, most of the solid angle of the reflected light deviates from the observation solid angle of the image pickup device, and it is easy to detect a feature point such as a defect as a light / dark difference.
若しくは、照射立体角と観察立体角の包含関係を調節することにより、明暗差等が或る一定の程度以上の点のみを選択的に抽出し、他を検出しないようにすることも可能となる。 Alternatively, by adjusting the inclusion relation between the irradiation solid angle and the observation solid angle, it is possible to selectively extract only points having a certain difference in brightness or the like and not to detect others. .
前記深穴の開口部周辺において検査光が反射されるのを防ぎ、画像全体におけるＳ／Ｎ比を向上させやすくするには、前記深穴の開口部における前記検査光の光束径が、前記深穴の開口部における内径寸法よりも小さくなるように前記第１絞りの絞り径が設定されていればよい。 In order to prevent the inspection light from being reflected around the opening of the deep hole and to easily improve the S / N ratio in the entire image, the beam diameter of the inspection light at the opening of the deep hole is set to the depth. The aperture diameter of the first aperture only needs to be set so as to be smaller than the inner diameter of the opening of the hole.
検査対象である燃料噴射装置用の部品に形成された深穴の底部の検査に適した照射立体角の傾き分布と、照射立体角の大きさに調節するには、前記第１絞りの位置が、前記照射立体角の中心軸と前記光軸のなす角と、前記面光源が前記レンズにより結像される前記結像面の倍率に基づいて設定されるものであればよい。このようなものであれば、観察系に使用する観察光学系の特性に合わせ、撮像画像が均一になるように、照射立体角の傾きを容易に調節することが可能となる。 In order to adjust the inclination distribution of the irradiation solid angle suitable for the inspection of the bottom of the deep hole formed in the component for the fuel injection device to be inspected and the size of the irradiation solid angle, the position of the first aperture is The angle formed by the central axis of the irradiation solid angle and the optical axis, and the magnification of the imaging surface on which the surface light source is imaged by the lens may be set. With such a configuration, it is possible to easily adjust the inclination of the irradiation solid angle so that the captured image becomes uniform in accordance with the characteristics of the observation optical system used in the observation system.
前記検査対象において、前記深穴の開口周辺からの反射光を可及的に低減することができ、検査の精度を向上させられるようにするには、前記結像面の直径寸法が前記検査対象の深穴の底部における内径寸法と略同じになるように設定されていればよい。 In the inspection object, the reflected light from the periphery of the opening of the deep hole can be reduced as much as possible, and in order to improve the inspection accuracy, the diameter dimension of the imaging plane is the inspection object. What is necessary is just to set so that it may become substantially the same as the internal-diameter dimension in the bottom part of this deep hole.
前記検査対象に照射される検査光の照射範囲を適宜調節できるようにして、検査対象ごとに合わせて調整を前記第１絞りで行いやすくするには、前記面光源から射出される検査光の射出面積を調節する第２絞りが、前記光源の近傍に設けられているものであればよい。 In order to make it possible to appropriately adjust the irradiation range of the inspection light irradiated to the inspection target and to easily perform the adjustment with the first diaphragm according to each inspection target, the inspection light emitted from the surface light source is emitted. Any second diaphragm that adjusts the area may be provided in the vicinity of the light source.
深穴の底部以外からの検査光の反射等により生じる迷光が撮像装置により撮像されるのを防ぎやすくするとともに、深入射角度が大きく、深穴の開口部で遮光されて深穴の底部に入射できない検査光の成分をカットして開口部周辺が光るのを防ぐには、前記検査対象と、前記検査対象を撮像する撮像装置との間に第３絞りが、更に設けられているものであればよい。 This makes it easy to prevent stray light generated by reflection of inspection light from other than the bottom of the deep hole from being imaged by the imaging device, and has a large deep incident angle that is shielded from the deep hole opening and incident on the bottom of the deep hole. In order to cut the component of the inspection light that cannot be performed and prevent the periphery of the opening from shining, a third diaphragm may be further provided between the inspection object and the imaging device that images the inspection object. That's fine.
反射光の持つ立体角と反射方向の変化によって所望の明暗差を得るには、これを観察する観察立体角をより精密に調節できるようにするには、前記第３絞りと、前記撮像装置との間に第４絞りが、更に設けられているものであればよい。 In order to obtain a desired brightness difference by changing the solid angle and reflected direction of the reflected light, in order to be able to adjust the observation solid angle for observing this more precisely, the third diaphragm, the imaging device, A fourth diaphragm may be further provided between the two.
前記第３絞りによって照射立体角及び観察立体角の両方の調節を同時に行えるようにするには、前記光源から射出された検査光を前記検査対象へ反射するとともに、前記検査対象からの反射光を透過するように配置されたハーフミラーを更に備え、前記検査光が前記光源から前記検査対象に至るまでの光路である照射光路と、少なくとも前記検査対象から前記ハーフミラーに至るまでの光路を含む反射光路と、が重複している部分に前記第３絞りが配置されているものであればよい。 In order to adjust both the irradiation solid angle and the observation solid angle simultaneously by the third diaphragm, the inspection light emitted from the light source is reflected to the inspection object, and the reflected light from the inspection object is reflected. A reflection mirror including an irradiation optical path that is an optical path from the light source to the inspection object and at least an optical path from the inspection object to the half mirror; What is necessary is just to arrange | position the said 3rd aperture_diaphragm | restriction in the part which an optical path overlaps.
このように本発明の検査装置及び検査用照明方法によれば、前記検査対象である燃料噴射装置に用いられる部品に形成された深穴の底部の各点に照射される検査光の照射立体角の大きさを前記第１絞りにより均一に調節することができ、前記検査対象からの反射光の立体角も適宜変更することができる。従って、例えば深穴の底部に形成されているバルブシート面や燃料噴射孔のような従来であれば撮像画像において明暗差が表れにくかったものであっても、反射光の立体角と撮像装置等の観察立体角との包含関係を最適化できることにより、明暗差を生じさせることができるようになる。さらに、照射立体角の制御とは独立して検査対象に照射される検査光の照射範囲も適宜設定することができる。つまり、検査光の照射範囲と照射範囲における各点での照射立体角を独立に制御することができるので、従来では検査の難しかった対象や欠陥でもマシンビジョン等により容易に検出する事が可能となる。 Thus, according to the inspection apparatus and the illumination method for inspection of the present invention, the irradiation solid angle of the inspection light irradiated to each point at the bottom of the deep hole formed in the component used in the fuel injection apparatus that is the inspection target Can be uniformly adjusted by the first diaphragm, and the solid angle of the reflected light from the inspection object can be appropriately changed. Therefore, the solid angle of the reflected light, the imaging device, etc., even if the difference in brightness and darkness is difficult to appear in the conventional captured image such as a valve seat surface or a fuel injection hole formed at the bottom of the deep hole, for example. By optimizing the inclusive relationship with the observation solid angle, it becomes possible to produce a light / dark difference. Furthermore, the irradiation range of the inspection light irradiated to the inspection object can be appropriately set independently of the control of the irradiation solid angle. In other words, since the inspection light irradiation range and the solid angle of irradiation at each point in the irradiation range can be controlled independently, it is possible to easily detect objects and defects that were difficult to inspect by machine vision etc. Become.
従って、深穴の内部に内視鏡を挿入する等といった直接的な方法で検査を行わなくても精度よく検査を行うことができ、しかも、高速での検査が可能となる。 Therefore, the inspection can be performed with high accuracy without performing the inspection by a direct method such as inserting an endoscope into the deep hole, and the inspection can be performed at a high speed.
本発明の第１実施形態について説明する。 A first embodiment of the present invention will be described.
第１実施形態の検査装置１００は、撮像装置Ｃにより検査対象を撮像する方向と、検査対象を照明する方向とが一致している、いわゆる、同軸照明を用いたものであり、検査対象の欠陥が撮像装置Ｃにより撮像された画像中に明暗差として現れるようにするために用いられるものである。 The inspection apparatus 100 according to the first embodiment uses so-called coaxial illumination in which the direction in which the imaging target is imaged by the imaging device C matches the direction in which the inspection target is illuminated, and there is a defect in the inspection target. Is used as a difference in brightness and darkness in an image picked up by the image pickup device C.
ここで、検査対象はエンジンに用いられる燃料噴射装置に使用される部品であり、内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい有底の深穴が形成された部品である噴射ノズルＷである。また、噴射ノズルＷにおける欠陥などの特徴点とは、例えば、表面の傷や、外観の形状、穴の有無等多岐に亘る不具合やその他の特徴量を含むものである。本第１実施形態では、噴射ノズルＷは、縦断面が概略Ｔ字状の金属製のものであり、その中心軸を通って内径寸法よりも深さ寸法の方が大きい有底の深穴Ｗ１が形成されたものである。さらに前記深穴Ｗ１の底部Ｗ２にはバルブシート面や外側へと貫通する複数の燃料噴射孔等が形成されており、本第１実施形態の検査装置は、底部Ｗ２が規定通りに形成されているか否かを撮像された画像に基づいて検査するようにしてある。なお、本第１実施形態は、噴射ノズルＷの深穴Ｗ１の底部Ｗ２を検査するものであるが、検査対象としては噴射ノズルＷに限られるものではない。燃料噴射装置に使用される部品であって、その他の有底深穴が形成された部品の深穴底部の検査を行うのに用いても構わない。具体的な検査対象としては、蓄圧容器としてのコモンレールや、燃料噴射弁の構成部品等の所定の深穴を有する部品が例示される。 Here, the inspection object is an injection nozzle W that is a part used in a fuel injection device used in an engine and is a part in which a deep hole with a bottom having a depth dimension larger than an inner diameter dimension is formed. Further, the feature points such as defects in the injection nozzle W include various defects such as surface scratches, appearance shapes, presence / absence of holes, and other feature quantities. In the first embodiment, the injection nozzle W is made of metal having a substantially T-shaped longitudinal section, and has a bottomed deep hole W1 having a depth dimension larger than an inner diameter dimension through the central axis. Is formed. Further, the bottom W2 of the deep hole W1 is formed with a plurality of fuel injection holes penetrating to the valve seat surface and the outside. In the inspection apparatus of the first embodiment, the bottom W2 is formed as prescribed. Whether or not it is present is inspected based on the captured image. In the first embodiment, the bottom W2 of the deep hole W1 of the injection nozzle W is inspected, but the inspection target is not limited to the injection nozzle W. The parts used in the fuel injection device may be used to inspect deep hole bottoms of other parts having bottomed deep holes. Specific examples of the inspection target include a common rail as a pressure accumulating container and a part having a predetermined deep hole such as a component of a fuel injection valve.
前記検査装置１００は、図１の斜視図、及び図２の断面図に示すように概略Ｌ字状の筐体を有するものであり、その内部に、検査光を光源１から噴射ノズルＷに照射する照射光路Ｌ１と、噴射ノズルＷからの反射光が撮像装置Ｃに至るまでの反射光路Ｌ２と、を形成してある。より具体的には、水平方向に延びる第１筒状体９１と、上下方向に延びる第２筒状体９２と、がそれぞれ箱体９３に接続してあり、上下方向に延びる第２筒状体９２の上面開口側に撮像装置Ｃが取り付けられ、前記箱体９３の下面開口に噴射ノズルＷが配置されるものである。この噴射ノズルＷは、例えば搬送ロボット等により適宜位置決めされる。 The inspection apparatus 100 has a substantially L-shaped casing as shown in the perspective view of FIG. 1 and the cross-sectional view of FIG. 2, and the inspection light is irradiated from the light source 1 to the injection nozzle W therein. The irradiation light path L1 to be performed and the reflection light path L2 from which the reflected light from the ejection nozzle W reaches the imaging device C are formed. More specifically, a first cylindrical body 91 extending in the horizontal direction and a second cylindrical body 92 extending in the vertical direction are respectively connected to the box body 93, and the second cylindrical body extending in the vertical direction. The image pickup apparatus C is attached to the upper surface opening side of 92, and the injection nozzle W is disposed in the lower surface opening of the box 93. The injection nozzle W is appropriately positioned by, for example, a transport robot.
図２の断面図、図３の簡略化した光路図に示すように前記照射光路Ｌ１はＬ字状に形成されており、水平方向に検査光が進む第１光路Ｌ１１と、反射されて下向きに進む第２光路Ｌ１２とから構成してある。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 2 and the simplified optical path diagram of FIG. 3, the irradiation optical path L1 is formed in an L shape, and the first optical path L11 in which the inspection light travels in the horizontal direction and reflected downward. The second optical path L12 travels.
前記第１光路Ｌ１１上には、検査光が進む順番に、検査光を射出する光源１と、前記光源１の近傍に設けられた第２絞り３２と、前記光源１から射出された検査光を集光するレンズ２と、前記レンズ２の光入射側近傍に設けられた第１絞り３１と、前記検査光を下方へと反射するように前記反射光路Ｌ２及び照射光路Ｌ１に対して傾けて設けられたハーフミラー４と、が配置してある。さらに前記第２光路Ｌ１２上には、前記ハーフミラー４で反射された検査光が通過する第３絞り３３が設けてある。そして、前記第３絞り３３を前記箱体９３内部から通過した検査光は、前記噴射ノズルＷの深穴Ｗ１の内部へと導入され、深穴Ｗ１の底部Ｗ２へと照射される。 On the first optical path L11, the light source 1 that emits the inspection light, the second diaphragm 32 provided in the vicinity of the light source 1, and the inspection light emitted from the light source 1 are arranged in the order in which the inspection light travels. The condensing lens 2, the first diaphragm 31 provided in the vicinity of the light incident side of the lens 2, and the inclined light path L2 and the irradiation light path L1 are provided so as to reflect the inspection light downward. The half mirror 4 is disposed. Furthermore, a third diaphragm 33 through which the inspection light reflected by the half mirror 4 passes is provided on the second optical path L12. Then, the inspection light that has passed through the third diaphragm 33 from inside the box body 93 is introduced into the deep hole W1 of the injection nozzle W, and is irradiated to the bottom W2 of the deep hole W1.
また、前記反射光路Ｌ２上には、噴射ノズルＷから反射される反射光の進む順番に、前述した第３絞り３３と、前記ハーフミラー４と、前記箱体９３の上面に取り付けられた第４絞り３４とが、前記撮像装置Ｃまでに設けられている。つまり、前記ハーフミラー４と、前記第３絞り３３は、前記照射光路Ｌ１と前記反射光路Ｌ２の重なっている部分に配置されていることになる。なお、前述してきた第１絞り３１、第２絞り３２、第３絞り３３、第４絞り３４はそれぞれ可変絞りであり、適宜その絞り量を変更することができる。また、使用態様に応じては絞り量の固定された固定絞りであっても構わない。 Further, on the reflected light path L2, the third diaphragm 33, the half mirror 4, and the fourth attached to the upper surface of the box 93 are arranged in the order in which the reflected light reflected from the ejection nozzle W advances. A diaphragm 34 is provided up to the imaging device C. That is, the half mirror 4 and the third diaphragm 33 are arranged in a portion where the irradiation light path L1 and the reflection light path L2 overlap. The first diaphragm 31, the second diaphragm 32, the third diaphragm 33, and the fourth diaphragm 34 described above are variable diaphragms, and the amount of diaphragm can be changed as appropriate. Further, a fixed aperture with a fixed aperture amount may be used depending on the use mode.
以下では各部材の配置や構成について詳述する。 Hereinafter, the arrangement and configuration of each member will be described in detail.
前記面光源１は、例えばチップ型ＬＥＤ等により光射出面１１が形成されたものであり、外側に向けて放熱用の放熱フィン１２が吐出してある。また、この図２の断面図に示すように前記面光源１は、第１筒状体９１内を軸方向に進退可能に取り付けられており、検査光の照射開始位置を調整できるようにしてある。すなわち、後述する第１絞り３１による照射立体角の制御とは独立して、前記面光源１、前記レンズ２、前記噴射ノズルＷの位置関係を変更することで、前記噴射ノズルＷの深穴Ｗ１の底部Ｗ２における検査光の照射範囲を制御することができる。 The surface light source 1 has a light emitting surface 11 formed of, for example, a chip-type LED, and heat radiating fins 12 are discharged toward the outside. As shown in the sectional view of FIG. 2, the surface light source 1 is attached so as to be able to advance and retreat in the axial direction in the first cylindrical body 91 so that the irradiation start position of the inspection light can be adjusted. . That is, the deep hole W1 of the injection nozzle W is changed by changing the positional relationship of the surface light source 1, the lens 2, and the injection nozzle W independently of the control of the irradiation solid angle by the first diaphragm 31 described later. It is possible to control the irradiation range of the inspection light at the bottom W2.
前記第２絞り３２は、前記面光源１の光射出面１１の近傍に設けられており、その絞り量を調節することで、前記面光源１の検査光の照射面積を変更し、前記噴射ノズルＷにおける検査光の照射範囲を変更することができる。すなわち、前記第２絞り３２は、均等拡散放射される光源面の大きさそのものを可変とすることで検査光の射出面積を調節する。 The second diaphragm 32 is provided in the vicinity of the light emitting surface 11 of the surface light source 1, and the irradiation area of the inspection light of the surface light source 1 is changed by adjusting the amount of the diaphragm, and the ejection nozzle The irradiation range of the inspection light at W can be changed. That is, the second diaphragm 32 adjusts the exit area of the inspection light by changing the size of the light source surface that is uniformly diffused and radiated.
前記レンズ２は、前記箱体９３の側面開口部に取り付けられており、前記光源の結像する位置である結像面が、前記噴射ノズルＷの深穴Ｗ１の底部Ｗ２位置するように配置してある。 The lens 2 is attached to a side opening of the box 93, and is arranged so that an image forming surface, which is an image forming position of the light source, is positioned at the bottom W2 of the deep hole W1 of the injection nozzle W. It is.
前記第１絞り３１は、前記レンズ２の光入射側に設けてあり、前記レンズ２により深穴Ｗ１の底部Ｗ２の各点に対して集光されている検査光について等しく照射立体角を調節するためのものである。すなわち、この第１絞りの絞り量を変更することで、図４の模式図に示すように前記レンズ２の口径により決定される最大照射立体角よりも小さい照射立体角であれば任意の照射立体角で前記噴射ノズルＷに検査光を照射することができる。 The first diaphragm 31 is provided on the light incident side of the lens 2, and adjusts the irradiation solid angle equally for the inspection light focused on each point of the bottom W2 of the deep hole W1 by the lens 2. Is for. That is, by changing the aperture amount of the first diaphragm, as shown in the schematic diagram of FIG. 4, any irradiation solid angle can be used as long as the irradiation solid angle is smaller than the maximum irradiation solid angle determined by the aperture of the lens 2. The inspection nozzle can be irradiated with inspection light at a corner.
前記ハーフミラー４は、概略正方形状の枠体４１により支持された円形状の薄肉のものである。このようなハーフミラー４を用いることで、ハーフミラー４の反射又は透過が起こる部分を薄く形成することができ、前記噴射ノズルＷからの反射光がハーフミラー４を透過する際に、生じる微小な屈折等による撮像の誤差を最小限にすることができる。 The half mirror 4 is a circular thin wall supported by a substantially square frame 41. By using such a half mirror 4, a portion where reflection or transmission of the half mirror 4 occurs can be thinly formed, and a minute amount generated when reflected light from the ejection nozzle W passes through the half mirror 4. An imaging error due to refraction or the like can be minimized.
前記第３絞り３３は、前記箱体９３の下面開口部に取り付けられたものであり、前記ハーフミラー４と前記噴射ノズルＷとの間に配置してある。この第３絞り３３により、前記第１絞り３１で決定された照射立体角からさらに微調整を行うことができる。また、前記第３絞り３３は、自身を通過した検査光が前記噴射ノズルＷで反射されて反射光となった際に、迷光となったものが検査装置１００内に侵入するのも防ぐことができる。さらに、この絞りによって、照射立体角と観察立体角を精密に同軸上で同じ大きさとすることが出来、反射光の傾き変動を前記撮像装置Ｃにより観察される観察光の濃淡情報として変換する際のその感度特性と濃淡プロファイルを変化させることが可能となる。 The third diaphragm 33 is attached to the lower surface opening of the box 93 and is disposed between the half mirror 4 and the injection nozzle W. With the third diaphragm 33, fine adjustment can be further performed from the irradiation solid angle determined by the first diaphragm 31. Further, the third diaphragm 33 can prevent stray light from entering the inspection apparatus 100 when inspection light that has passed through the third diaphragm 33 is reflected by the ejection nozzle W and becomes reflected light. it can. In addition, the aperture allows the illumination solid angle and the observation solid angle to be precisely the same size on the same axis, and changes the tilt variation of the reflected light as the density information of the observation light observed by the imaging device C. It is possible to change the sensitivity characteristic and the light / dark profile.
前記第４絞り３４は、前記箱体９３の上面開口部に取り付けられたものであり、前記ハーフミラー４と、前記撮像装置Ｃとの間に配置してある。この第４絞り３４は、前記撮像装置Ｃに入射する前記反射光を観察する観察立体角をさらに調節するためのものである。また、前記第２筒状体９２は、伸縮可能に取り付けられており、前記第４絞り３４と前記撮像装置Ｃとの離間距離を調節できるようにしてある。これによって、反射光の傾き変動に対する濃淡プロファイルを更に精密に最適化することが可能になる。 The fourth diaphragm 34 is attached to the upper surface opening of the box 93 and is disposed between the half mirror 4 and the imaging device C. The fourth diaphragm 34 is for further adjusting the observation solid angle for observing the reflected light incident on the imaging device C. In addition, the second cylindrical body 92 is attached to be extendable and contractible so that the distance between the fourth diaphragm 34 and the imaging device C can be adjusted. As a result, it is possible to optimize the light and shade profile with respect to the tilt variation of the reflected light more precisely.
このように構成された検査装置１００における、検査光の照射立体角、及び、結像面における検査光の照射立体角の傾き分布について定性的に説明する。以下の説明で用いる図４、図５については説明の便宜上、第３絞り３３については省略表記を行っているが、第３絞り３３が存在していたとしても略同様の現象が生じる。 The inspection light irradiation solid angle and the inclination distribution of the inspection light irradiation solid angle on the imaging plane in the inspection apparatus 100 configured as described above will be qualitatively described. 4 and 5 used in the following description, the third diaphragm 33 is omitted for convenience of explanation, but substantially the same phenomenon occurs even if the third diaphragm 33 exists.
図４に面光源１の各点から射出される検査光が結像面においてどのように照射立体角が形成されているか、及び、各照射立体角の傾き分布を示す。図４から明らかなように、第１絞り３１がレンズ２の焦点よりも内側に配置してある場合、結像面の外縁部に入射する検査光により形成される照射立体角は、光軸ＬＸ側から外縁側へと傾いて形成される。この照射立体角の傾きと、前記第１絞りの位置との関係については後述する。第１実施形態では、前記深穴Ｗ１の底部Ｗ２が開口側から視た場合に凹面となっているので、その底部Ｗ２の形状に合わせて、各検査光が底部Ｗ２の各点に対して規定される法線に沿って入射するように、前記第１絞り３１の位置をレンズ２の焦点の内側にしてある。 FIG. 4 shows how the irradiation solid angle is formed on the imaging plane of the inspection light emitted from each point of the surface light source 1 and the inclination distribution of each irradiation solid angle. As is apparent from FIG. 4, when the first diaphragm 31 is disposed on the inner side of the focal point of the lens 2, the irradiation solid angle formed by the inspection light incident on the outer edge portion of the imaging surface is the optical axis LX. Inclined from the side to the outer edge side. The relationship between the inclination of the irradiation solid angle and the position of the first diaphragm will be described later. In the first embodiment, since the bottom portion W2 of the deep hole W1 is concave when viewed from the opening side, each inspection light is defined for each point of the bottom portion W2 according to the shape of the bottom portion W2. The position of the first diaphragm 31 is set inside the focal point of the lens 2 so as to be incident along the normal line.
次に第１絞り３１の絞り径の設定について説明する。図５（ａ）に示すように、第１絞り３１の絞り径を大きくし過ぎると、噴射ノズルＷの開口周辺Ｗ３にも検査光が照射されることになる。このような場合、開口周辺Ｗ３からの反射光が撮像装置Ｃにより撮像されてしまい、検査対象である底部Ｗ２とのコントラストが小さくなってしまい、検査精度が低下する。このため、本第１実施形態においては図５（ｂ）に示すように開口周辺Ｗ３における検査光の光束径が深穴Ｗ１の内径寸法と略同じになるように、第１絞り３１の絞り径を調節してある。 Next, the setting of the aperture diameter of the first aperture 31 will be described. As shown in FIG. 5A, if the aperture diameter of the first aperture 31 is made too large, the inspection light is also irradiated to the opening periphery W3 of the ejection nozzle W. In such a case, the reflected light from the aperture periphery W3 is imaged by the imaging device C, the contrast with the bottom W2 that is the inspection target is reduced, and the inspection accuracy is reduced. For this reason, in the first embodiment, as shown in FIG. 5B, the aperture diameter of the first aperture stop 31 is set so that the beam diameter of the inspection light in the aperture periphery W3 is substantially the same as the inner diameter size of the deep hole W1. Has been adjusted.
これらのように第１絞り３１の位置及び絞り径を設定してあると、深穴Ｗ１内への検査光の入射状態を示す図６（ａ）及び、底部Ｗ２周辺を拡大した図６（ｂ）に示すように底部Ｗ２の各点で規定される法線に沿って照射立体角が形成される。従って、底部Ｗ２において検査光が反射された光である反射光は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように検査光の入射経路と略同じ経路をたどって、撮像装置Ｃへと入射することになる。従って、深穴Ｗ１の側面において反射光がさらに反射され迷光となることを防ぎ、撮像画像におけるＳ／Ｎ比を向上させることができる。 When the position of the first diaphragm 31 and the diaphragm diameter are set as described above, FIG. 6A showing the state of the inspection light incident into the deep hole W1 and FIG. 6B enlarged around the bottom W2. ), A solid irradiation angle is formed along the normal defined by each point of the bottom W2. Therefore, the reflected light, which is the light reflected from the inspection light at the bottom W2, follows substantially the same path as the inspection light incident path to the imaging device C as shown in FIGS. 7A and 7B. Will be incident. Therefore, it is possible to prevent the reflected light from being further reflected on the side surface of the deep hole W1 and become stray light, and to improve the S / N ratio in the captured image.
さらに、本第１実施形態のように構成された検査装置１００を用いた場合に、照射立体角の大きさや傾き分布を第１絞り３１により自由に設定できることにより撮像装置Ｃにおいて微小な欠陥等が明暗差として検出しやすくなる理由について図面を参照しながら説明する。なお、図８の点線で示す照射立体角は、第１絞り３１がなく照射立体角が調節できない場合の従来例であり、実線で示しているのが本実施形態の検査装置１００において照射立体角を小さくしている場合の例を示している。例えば、第１絞り３１を所定の絞り量から小さくしていくと深穴Ｗ１の底部Ｗ２の各点に照射される検査光の照射立体角は、図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態のように、その大きさを均一に小さくしていくことができる。 Furthermore, when the inspection apparatus 100 configured as in the first embodiment is used, the size and inclination distribution of the irradiation solid angle can be freely set by the first diaphragm 31, so that there are minute defects or the like in the imaging apparatus C. The reason why it is easy to detect the difference between light and dark will be described with reference to the drawings. Note that the irradiation solid angle indicated by the dotted line in FIG. 8 is a conventional example when the irradiation solid angle cannot be adjusted without the first diaphragm 31, and the solid line indicates the irradiation solid angle in the inspection apparatus 100 of the present embodiment. An example in the case of reducing the size is shown. For example, when the first diaphragm 31 is reduced from a predetermined diaphragm amount, the solid angle of the inspection light irradiated to each point of the bottom W2 of the deep hole W1 is changed from the state shown in FIG. As in the state shown in b), the size can be reduced uniformly.
図９（ａ）に示すように検査対象上に欠陥等が無い場合には、例えば鏡面反射により検査光と反射光は、鏡像対称として現れることになる。図９（ｂ）に示すように検査対象上に欠陥等が存在する場合、反射光はわずかに反射方向が変化することになる。このとき欠陥が微小であると反射光の向きの変化も小さくなってしまうため、点線で示す従来例の照射立体角で検査光を照射していると、それに合わせて反射光の立体角も大きくなり、撮像装置Ｃの観察立体角Ｃ１からは反射光が外れないことになる。一方、本実施形態の場合、第１絞り３１により照射立体角を小さくすることで、反射光の立体角も小さくなるため、わずかに反射光の傾きが変化した場合でも撮像装置Ｃの観察立体角Ｃ１から反射光は外れることになり暗く撮像されることになる。このように前記第１絞り３１により照射立体角及び反射光の立体角を適宜設定できることにより、従来であれば検出できなかった欠陥等をマシンビジョンにおいて明暗差として捉える事が可能となる。また、その傾き変動による観察光の濃淡変動を精密に最適化することが可能となる。 As shown in FIG. 9A, when there is no defect or the like on the inspection object, the inspection light and the reflected light appear as mirror image symmetry due to, for example, mirror reflection. As shown in FIG. 9B, when a defect or the like exists on the inspection target, the reflection direction of the reflected light slightly changes. At this time, if the defect is minute, the change in the direction of the reflected light also becomes small. Therefore, when the inspection light is irradiated with the irradiation solid angle of the conventional example indicated by the dotted line, the solid angle of the reflected light also increases accordingly. Thus, the reflected light does not deviate from the observation solid angle C1 of the imaging device C. On the other hand, in the present embodiment, since the solid angle of the reflected light is reduced by reducing the irradiation solid angle by the first diaphragm 31, the observation solid angle of the imaging device C is changed even when the inclination of the reflected light is slightly changed. The reflected light will deviate from C1 and will be imaged darkly. As described above, the irradiation solid angle and the solid angle of the reflected light can be appropriately set by the first diaphragm 31, so that a defect or the like that could not be detected conventionally can be recognized as a light / dark difference in machine vision. In addition, it is possible to precisely optimize the variation in the intensity of observation light due to the variation in inclination.
この濃淡変動は、上記で説明したとおり、物体から返される反射光の立体角と観察立体角のそれぞれの大きさ、及びその包含関係で、その変動幅や変動開始点、変動終了点、変動の度合いなどが決まる。反射光の立体角は照射光の立体角で制御可能なことから、これが視野範囲で均一に制御できる本発明を用いると、物体表面上の欠陥等の特徴点に対して、所望の濃淡プロファイルを得ることが可能となる。 As described above, this variation in shade is based on the size of each of the solid angle and the observation solid angle of the reflected light returned from the object, and its inclusion relationship, and the variation range, variation start point, variation end point, variation variation. The degree is determined. Since the solid angle of the reflected light can be controlled by the solid angle of the irradiating light, the present invention, which can be controlled uniformly in the field of view, can be used to obtain a desired tone profile for feature points such as defects on the object surface. Can be obtained.
ただし、この場合に視野範囲において反射光の立体角と観察立体角との包含関係を均等に保つために、視野範囲における観察立体角の傾き変化に合わせて、反射光の立体角の傾きを制御することで、欠陥等に対する均等な濃淡変動を得ることが可能となる。 However, in this case, in order to keep the inclusive relationship between the solid angle of the reflected light and the observation solid angle in the field of view, the solid angle of the reflected light is controlled according to the change in the tilt of the observation solid angle in the field of view. By doing so, it becomes possible to obtain uniform light and shade variations with respect to defects and the like.
視野範囲内の反射光の立体角の傾きを最適に制御するのは、第１絞り３１の光軸上の位置を適当に選ぶことにより実現することが可能となる。各絞り３１、３２、３３、３４を適切に設定した場合の撮像結果について図１０に示す。図１０から明らかなように、底部Ｗ２部分のみを鮮明に撮像することができ、バルブシート面や燃料噴射孔等を精度よく判別することができる。従って、本第１実施形態によれば、マシンビジョンにより底部Ｗ２の欠陥等の有無を高速で精度よく判別することができ、検査精度やそれにかかる時間を大幅に短縮する事が可能となる。 Optimum control of the inclination of the solid angle of the reflected light within the field of view can be realized by appropriately selecting the position of the first diaphragm 31 on the optical axis. FIG. 10 shows an imaging result when each of the diaphragms 31, 32, 33, and 34 is appropriately set. As can be seen from FIG. 10, only the bottom W2 portion can be clearly imaged, and the valve seat surface, the fuel injection hole, and the like can be accurately identified. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to accurately determine the presence or absence of a defect or the like of the bottom W2 by machine vision at high speed, and it is possible to greatly reduce the inspection accuracy and the time required for the inspection.
前記実施形態のその他の実施形態について説明する。以下の説明では前記実施形態と対応する部材については同じ符号を付すこととする。 Other embodiments of the embodiment will be described. In the following description, the same reference numerals are given to members corresponding to the above-described embodiment.
前記実施形態では、前記検査装置は同軸照明として構成してあったが、照射光路Ｌ１と、反射光路Ｌ２とが重複する部分を有さないように別々に構成しても構わない。要するに、前記面光源１から射出される検査光を、前記噴射ノズルＷ上に焦点が設定されたレンズ２により集光するとともに、前記レンズ２の近傍に設けられた第１絞り３１によって検査光の照射立体角を調節できるようにしたものであればよい。また、第２絞り３２、第３絞り３３、第４絞り３４については必要に応じて用いるようにしても構わない。 In the said embodiment, although the said inspection apparatus was comprised as coaxial illumination, you may comprise separately so that it may not have a part with which the irradiation optical path L1 and the reflected optical path L2 overlap. In short, the inspection light emitted from the surface light source 1 is condensed by the lens 2 having a focus set on the ejection nozzle W, and the inspection light is irradiated by the first diaphragm 31 provided in the vicinity of the lens 2. Any device can be used as long as the solid solid angle can be adjusted. Further, the second diaphragm 32, the third diaphragm 33, and the fourth diaphragm 34 may be used as necessary.
また、前記レンズの焦点位置は、前記検査対象の表面上に限られるものではなく、近傍であれば表面から多少前後にずれるものであっても構わない。加えて、検査対象及び欠陥等は特定のものに限られるものではなく、本発明の検査装置及び検査方法は燃料噴射装置を構成するものであり、有底の深穴を有する様々な部品の検査に用いることができる。 Further, the focal position of the lens is not limited to the surface to be inspected, and may be slightly shifted back and forth from the surface as long as it is in the vicinity. In addition, inspection objects and defects are not limited to specific ones, and the inspection apparatus and inspection method of the present invention constitute a fuel injection apparatus, and inspect various parts having bottomed deep holes. Can be used.
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や実施形態の組み合わせを行って構わない。 In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・検査装置
１ ・・・光源
２ ・・・レンズ
３１ ・・・第１絞り
３２ ・・・第２絞り
３３ ・・・第３絞り
３４ ・・・第４絞り
４ ・・・ハーフミラー
Ｃ ・・・撮像装置
Ｗ ・・・噴射ノズル（検査対象）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Inspection apparatus 1 ... Light source 2 ... Lens 31 ... 1st aperture stop 32 ... 2nd aperture stop 33 ... 3rd aperture stop 34 ... 4th aperture stop 4 ... Half mirror C ... Imaging device W ... Injection nozzle (inspection object)
Claims (11)
検査光を射出する面光源と、前記面光源から射出される検査光の光軸上であり、前記検査対象と前記面光源との間に設けられるレンズと、前記面光源及び前記レンズの間、又は、前記レンズ及び前記検査対象の間に設けられる第１絞りと、を備えた検査装置を用いており、
前記面光源及び前記レンズの前記検査対象に対する位置を、前記面光源の結像する結像面が前記深穴の底部近傍にあるように設定する結像位置設定ステップと、
結像面の各点における検査光の照射立体角の大きさを前記第１絞りにより調節する照射立体角大きさ調節ステップと、
前記結像面の外縁部に入射する検査光で規定される照射立体角の中心軸が、前記光軸に対して平行となる、又は、光軸からずれるとともに所定量だけ傾くように、前記第１絞りの前記レンズに対する位置を設定する照射立体角傾き調節ステップと、を備えたことを特徴とする検査方法。 It is a part used in a fuel injection device, and is an inspection method for inspecting a part in which a bottomed deep hole having a depth dimension larger than an inner diameter dimension is formed,
A surface light source that emits inspection light, an optical axis of inspection light emitted from the surface light source, a lens provided between the inspection object and the surface light source, and between the surface light source and the lens, Alternatively, an inspection device including a first diaphragm provided between the lens and the inspection object is used,
An imaging position setting step for setting the position of the surface light source and the lens with respect to the inspection target so that an imaging surface on which the surface light source forms an image is in the vicinity of the bottom of the deep hole;
An irradiation solid angle adjustment step for adjusting the size of the irradiation solid angle of the inspection light at each point of the imaging plane by the first diaphragm;
The central axis of the irradiation solid angle defined by the inspection light incident on the outer edge of the imaging plane is parallel to the optical axis, or deviated from the optical axis and tilted by a predetermined amount. An inspection method comprising: an irradiation solid angle inclination adjusting step for setting a position of one stop with respect to the lens.
検査光を射出する面光源と、
前記面光源から射出される検査光の光軸上であり、前記検査対象と前記面光源との間に設けられるレンズと、
前記面光源及び前記レンズの間、又は、前記レンズ及び前記検査対象の間に設けられる第１絞りと、
前記検査光が前記検査対象において反射した光である反射光を撮像するための撮像装置と、を備え、
前記面光源及び前記レンズの前記検査対象に対する位置が、前記面光源の結像する結像面が前記深穴の底部近傍にあるように設定されており、
前記第１絞りによって結像面の各点における検査光の照射立体角の大きさが所定の大きさに調節されており、
前記結像面の外縁部に入射する検査光で規定される照射立体角の中心軸が、前記光軸に対して平行となる、又は、光軸からずれるとともに所定量だけ傾くように、前記第１絞りの前記レンズに対する位置が設定されることを特徴とする検査装置。 An inspection device that is a component used in a fuel injection device, and inspects a component in which a deep hole with a bottom having a larger depth dimension than an inner diameter dimension is formed,
A surface light source that emits inspection light;
On the optical axis of the inspection light emitted from the surface light source, and a lens provided between the inspection object and the surface light source,
A first diaphragm provided between the surface light source and the lens or between the lens and the inspection object;
An imaging device for imaging the reflected light, which is the light reflected by the inspection object, and
The position of the surface light source and the lens with respect to the inspection object is set so that the imaging surface on which the surface light source forms an image is near the bottom of the deep hole,
The size of the irradiation solid angle of the inspection light at each point on the imaging plane is adjusted to a predetermined size by the first diaphragm,
The central axis of the irradiation solid angle defined by the inspection light incident on the outer edge of the imaging plane is parallel to the optical axis, or deviated from the optical axis and tilted by a predetermined amount. An inspection apparatus characterized in that a position of one stop with respect to the lens is set.
前記検査光が前記光源から前記検査対象に至るまでの光路である照射光路と、少なくとも前記検査対象から前記ハーフミラーに至るまでの光路を含む反射光路と、が重複している部分に前記第３絞りが配置されている請求項９又は１０記載の検査装置。
In addition to reflecting the inspection light emitted from the surface light source to the inspection object, further comprising a half mirror arranged to transmit the reflected light from the inspection object,
An irradiation optical path, which is an optical path from the light source to the inspection object, and a reflection optical path including at least an optical path from the inspection object to the half mirror overlap the third light beam. The inspection apparatus according to claim 9 or 10, wherein a diaphragm is disposed.
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