JPH10267634A - 管状観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】管状観察装置１は硬性ヘッド部２の先端面
２ａに被検査物の観察に用いる観察窓５と照明窓６と被
検査物の傷２０を計測するマイクロ光スキャナ９と一対
のマニピュレータ８とを備えている。マイクロ光スキャ
ナ９は圧電振動体１５と平板状の可動部１７と針状部材
１６と面発光レーザ１８と受光素子１９ａ，１９ｂとか
らなる。針状部材１６は圧電振動体１５と可動部１７を
連結している。面発光レーザ１８は薄膜状に形成され可
動部１７に貼り付けられている。マイクロ光スキャナ９
の走査範囲Ｎは観察窓５の視野範囲Ｍ内に位置してい
る。マニピュレータ８はマイクロ光スキャナ９の走査範
囲Ｎ外でかつ観察窓５の視野範囲Ｍ内に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【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６−６
３７８７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、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部に設けるとともに、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８
０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 c
oupled 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ＣＣＤ３
９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４３
ａ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４
７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４
６ｂ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４
６，４７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１９
ｂ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１
５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１９
ｂ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１
９ｂに対して入射する角度を測定し、かつピンホール７
３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１
８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３
ｂ、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２
２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，３
ｂ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，２５
ｂとシリコン充填剤等によりエアチューブ２４ａ，２４
ｂ，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２５
ａ，２６ｂは、３本のエアチューブ２４ａ，２４ｂ，２
４ｃ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２４
ａ，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１
０（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２
４、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（登録商標）、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２
７，８２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８
１）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２
ａ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３
ａ，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４
７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３
２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２
ａ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２
３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２
４と一体に成形された封止部材２９と、一方の端面側３
０ａ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４
３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５
７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Ｍ
１，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８
９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３
２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。 （注）発明の詳細な説明中テフロンは登録商標である。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 23/24 Ｇ０２Ｂ 23/24 Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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部
   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。