(57)【要約】【課題】  タイヤのトレッドパターンや木材の表面等々の径の異なる被写体の円筒面を連続的に精度よく読み取れるようにしたロールスキャナ及び被写体の円周面を読み取る方法を提供する。【解決手段】  円周面１ａを有する被写体１を回転させるための回転手段３と、前記回転手段３によって回転される前記被写体１の円周面１ａに走査光を照射する光源２１及び前記被写体１で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤを有する読取りヘッド４と、を備え、前記回転手段３は、径の異なる前記被写体１を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ２，２を有し、前記読取りヘッド４は、前記径の異なる被写体１の円周面１ａの状態を連続した一連の画像データとして読み取ることができるように、前記一対の送りローラ２，２間の位置に配設される。【選択図】  図４
2010073216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周面（１ａ）を有する被写体（１）を回転させるための回転手段（３）と、
前記回転手段（３）によって回転される前記被写体（１）の円周面（１ａ）に走査光を照射する光源（２１）及び前記被写体（１）で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ（２２）を有する読取りヘッド（４）と、を備え、
前記回転手段（３）は、径の異なる前記被写体（１）を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ（２）（２）を有し、前記読取りヘッド（４）は、前記被写体（１）の下方に配設され、その読み取り位置（２４）を前記一対の送りローラ（２）（２）の間の位置に設定したロールスキャナであって、
前記読取りヘッド（４）は、円周面（１ａ）に凹凸のある被写体（１）に対して凹凸の状態を明確に読み取るべく、前記被写体（１）上の同一の読み取り位置（２４）から異なる角度で反射される反射光を受光するように構成されることを特徴とするロールスキャナ。
【請求項２】
前記読取りヘッド（４）は、前記被写体（１）の円周面（１ａ）に対して面直な対応位置から読み取ると共に、前記被写体（１）の円周面（１ａ）に対して当該位置とは異なる角度から読み取るように構成されることを特徴とする請求項１に記載のロールスキャナ。
【請求項３】
円周面（１ａ）を有する被写体（１）を回転させるための回転手段（３）と、
前記回転手段（３）によって回転される前記被写体（１）の円周面（１ａ）に走査光を照射する光源（２１）及び前記被写体（１）で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ（２２）を有する読取りヘッド（４）と、を備え、
前記回転手段（３）は、径の異なる前記被写体（１）を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ（２）（２）を有し、前記読取りヘッド（４）は、前記被写体（１）の下方に配設され、その読み取り位置（２４）を前記一対の送りローラ（２）（２）の間の位置に設定したロールスキャナであって、
前記一対の送りローラ（２）（２）と前記被写体（１）の円周面（１ａ）の間に回転自在に介在させるための一対のアタッチメントローラ（３２）（３２）を着脱自在に設けられ、
各アタッチメントローラ（３２）は、円周面が前記送りローラ（２）の円周面及び前記被写体（１）の円周面（１ａ）と接触するように配置されて、送りローラ（２）の回転駆動が伝達されると共に、伝達される回転駆動を被写体（１）に伝達するように構成されることを特徴とするロールスキャナ。
【請求項４】
前記アタッチメントローラ（３２）（３２）の支軸（３４）（３４）は、装置本体側に設けられた一対の軸受部材（３３）（３３）に着脱自在に軸支され、前記軸受部材（３３３）は、前記支軸（３４）（３４）を嵌め込むための一部開放の凹状部（３３ａ）（３３ａ）を有することを特徴とする請求項３に記載のロールスキャナ。
【請求項５】
円周面（１ａ）を有する被写体（１）を回転させるための回転手段（３）と、
前記回転手段（３）によって回転される前記被写体（１）の円周面（１ａ）に走査光を照射する光源（２１）及び前記被写体（１）で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ（２２）を有する読取りヘッド（４）と、を備え、
前記回転手段（３）は、径の異なる前記被写体（１）を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ（２）（２）を有し、前記読取りヘッド（４）は、前記被写体（１）の下方に配設され、その読み取り位置（２４）を前記一対の送りローラ（２）（２）の間の位置に設定したロールスキャナを用いて、被写体の円周面を読み取る方法であって、
前記読取りヘッド（４）が前記被写体（１）上の同一の読み取り位置（２４）から異なる角度で反射される反射光を受光するステップと、
円周面（１ａ）に凹凸のある被写体（１）に対して凹凸の状態を明確にすべく、読み取った画像データを比較するステップとを備えることを特徴とする被写体の円周面を読み取る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのトレッドパターンや木材の表面、缶詰等の缶類の外周面に施された印刷等々の径の異なる被写体の円周面をデジタルで連続的に読み取れるようにしたロールスキャナ及び被写体の円周面を読み取る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時はタイヤの性能向上を図るためにトレッド部に複雑な凹凸のあるパターンが形成されるようになり、そのパターンが意匠権としても保護されるようになった。このような凹凸のあるトレッドパターンを画像として再現するためには、従来、カメラによる撮影が行われていた。しかし、カメラによる撮影では、周知のように、例えば、図１４に示すような太鼓状となって現れるスポット的な撮影画像しか得られず、タイヤの全周にわたるトレッドパターンを連続的な一連の画像として再現することができなかった。即ち、カメラによって細分化した撮影をしても個々の画像が連続性を持たないため画像の接続ができず、トレッドパターンを全周にわたり再現することは事実上不可能であった。また、カメラによる撮影画像では、焦点から外れた部分に歪みが生じるため良好な再現性が得られなかった。さらに、リアルタイムでの再現ができないという問題もあった。
【０００３】
また、タイヤのように比較的に大きな被写体の場合には、カメラと被写体の間に充分な距離を確保しなければならないため、周囲に撮影のための大きな空間を必要とするという問題もあった。そこで、これらの被写体をスキャナ装置のコンタクトガラスの上に載せて読み取ることもあった。また、例えば、木材の表面の模様を意匠として使用する場合にも、スキャナ装置を利用することがあった。その場合、図１５に示すように所定幅で切り出した丸太材の表層部分を円弧状に切り出し、その板材を平面状に展開したものをコンタクトガラスの上に載せて読み取るようにしていた。
【０００４】
一方、タイヤの加硫成形時に回転させたタイヤのトレッド部をスキャナで読み取るようにした構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、スキャナは、従動ローラの上に立て置き状態に乗載されたタイヤの上方に配設されており、かつ、そのタイヤは、モータの出力軸に連結されたドラムに固定されることで回転されるように構成されています。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のスキャナ装置による読み取りでは、カメラによる撮影よりも歪みは少なくなるものの、やはり連続的な画像の読み取りは困難であり、缶類の円周状の全外周面やタイヤのトレッドパターン（全周）等を連続した一連の画像データとして精度よく読み取り再現することはできなかった。また、コンタクトガラスにタイヤを載せる場合、タイヤの状態が不安定であり、タイヤのサイズが大きくなるとコンタクトガラスに載せられないこともあった。そして、ローラシャフトのような金属製の重量のあるものはコンタクトガラスに載せることができなかった。さらに、木材の表面の状態をスキャナ装置で読み取る場合、丸太の表層部分を円弧状に薄く切り出す作業が大変面倒であった。しかも、円弧状に切り出した木材を平面状に展開すると、丸太の曲率が大きい場合には表面の状態が変形するため、自然な状態のままでの再現性の高い読み取りができないという問題もあった。
【０００７】
ところで、軽乗用車のタイヤとトラクターのタイヤとでは、その径が大きく異なるため、立置き状態で回転されるタイヤのトレッド部を上方に配置したスキャナで読み取るようにした構成（特許文献１）では、タイヤの径が異なる度毎に、スキャナの位置をその都度変更しなければならないという大変面倒な構造上の問題があった。また、タイヤの径が変化すると、スキャナに対する周速度が変化するため、モータの回転速度をタイヤの径に合せて調整しなければならないという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、タイヤのトレッドパターンや木材の表面の状態等々の径の異なる被写体の円周面を連続した一連の画像データとして安定な状態で精度よく読み取れるようにしたロールスキャナ及び被写体の円周面を読み取る方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るロールスキャナは、円周面１ａを有する被写体１を回転させるための回転手段３と、前記回転手段３によって回転される前記被写体１の円周面１ａに走査光を照射する光源２１及び前記被写体１で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ２２を有する読取りヘッド４と、を備え、前記回転手段３は、径の異なる前記被写体１を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ２，２を有し、前記読取りヘッド４は、前記被写体１の下方に配設され、その読み取り位置２４を前記一対の送りローラ２，２の間の位置に設定したロールスキャナであって、前記読取りヘッド４は、円周面１ａに凹凸のある被写体１に対して凹凸の状態を明確に読み取るべく、前記被写体１上の同一の読み取り位置２４から異なる角度で反射される反射光を受光するように構成されることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、一対の送りローラ２，２に乗せて被写体１を回転させつつその円周面１ａの状態を、被写体１の下方に配設した読取りヘッド４によって、前記一対の送りローラ２，２の間の位置に読み取り位置２４を設定して読み取るので、円周面１ａの状態を安定な状態で連続的に読み取ることができ、その全周の状態を歪みの少ないデジタル化された精度の高い一連の画像データとして読み取ることができる。従って、その画像データをそのまま画像処理して読み出せば、個々の画像を接続する手間を必要とすることなく、一続きの連続画像を得ることができ、また、リアルタイムでディスプレイ上に再現することも可能となる。また、例えば、ディスプレイ上で部分的に画像を拡大することによってｍｍ単位以下の疵等をリアルタイムで計測することもできる。
【００１１】
そして、被写体１を回転させつつ読み取るので、コンタクトガラス上に被写体１を載せる場合よりも読み取り動作が安定化し、限られたスペース内でタイヤのようなサイズの大きい被写体をぶれなく読み取ることが可能となる。また、木材の表面の状態を読み取る場合には、わざわざ丸太から板材を切り出すことなく、丸太をそのまま被写体として回転させつつ表面の状態を自然な状態のままで精度よく読み取ることができる。さらに、読取りヘッド４を、一対の送りローラ２，２の間に配設しているため、被写体１の径が変化しても（読取り光学系への影響が僅少であるため、読取りヘッド４の位置をそのままの状態として）読み取ることができる。また、被写体１の径が変化しても読取りヘッド４に対する被写体１の円筒面１ａの周速度は変化しないため、回転手段３の回転速度を変化させなくてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記読取りヘッド４は、前記被写体１の円周面１ａに対して面直な対応位置から読み取ると共に、前記被写体１の円周面１ａに対して当該位置とは異なる角度から読み取るように構成されてもよい。
【００１３】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、円周面１ａを有する被写体１を回転させるための回転手段３と、前記回転手段３によって回転される前記被写体１の円周面１ａに走査光を照射する光源２１及び前記被写体１で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ２２を有する読取りヘッド４と、を備え、前記回転手段３は、径の異なる前記被写体１を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ２，２を有し、前記読取りヘッド４は、前記被写体１の下方に配設され、その読み取り位置２４を前記一対の送りローラ２，２の間の位置に設定したロールスキャナであって、前記一対の送りローラ２，２と前記被写体１の円周面１ａの間に回転自在に介在させるための一対のアタッチメントローラ３２，３２を着脱自在に設けられ、各アタッチメントローラ３２は、円周面が前記送りローラ２の円周面及び被写体１の円周面１ａと接触するように配置されて、送りローラ２の回転駆動が伝達されると共に、伝達される回転駆動を被写体１に伝達するように構成されることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、前記一対の送りローラ２，２と前記被写体１の円周面１ａの間に回転自在に介在させるための一対のアタッチメントローラ３２，３２を着脱自在に設けられているため、前記被写体１の円周面１ａが、前記一対の送りローラ２，２上に乗せて回転駆動させることができない曲率を有するもの（外径が小さいもの）である場合に、一対のアタッチメントローラ３２，３２を一対の送りローラ２，２と被写体１の円周面１ａの間に回転自在に介在させるだけで、円周面１ａの読み取りが可能となり、適用範囲の大幅な拡大を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記アタッチメントローラ３２，３２の支軸３４，３４は、装置本体側に設けられた一対の軸受部材３３，３３に着脱自在に軸支され、前記軸受部材３３，３３は、前記支軸３４，３４を嵌め込むための一部開放の凹状部３３ａ，３３ａを有してもよい。このようにすれば、アタッチメントローラ３２，３２の着脱自在な支持構造が簡易なものとなり安価に提供することができる。
【００１６】
また、本発明に係る被写体の円周面を読み取る方法は、円周面１ａを有する被写体１を回転させるための回転手段３と、前記回転手段３によって回転される前記被写体１の円周面１ａに走査光を照射する光源２１及び前記被写体１で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ２２を有する読取りヘッド４と、を備え、前記回転手段３は、径の異なる前記被写体１を乗載可能な間隔に設定されて互いに同一方向に回転駆動される一対の送りローラ２，２を有し、前記読取りヘッド４は、前記被写体１の下方に配設され、その読み取り位置２４を前記一対の送りローラ２，２の間の位置に設定したロールスキャナを用いて、被写体の円周面を読み取る方法であって、前記読取りヘッド４が前記被写体１上の同一の読み取り位置２４から異なる角度で反射される反射光を受光するステップと、円周面１ａに凹凸のある被写体１に対して凹凸の状態を明確にすべく、読み取った画像データを比較するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記読取りヘッド４は、前記被写体１上の同一の読み取り位置２４から異なる角度で反射される反射光を受光する複数の読取りヘッド部４Ａ，４Ｂからなるものであってもよい。このようにすれば、一方の読取りヘッド部４Ａにより被写体１の円周面１ａに対して面直な対応位置から読み取った画像データと、他方の読取りヘッド部４Ｂにより異なる角度から読み取った画像データとを比較することによって、例えばタイヤのトレッドパターンのように深さや凹凸のある円周面１ａの状態を立体的に把握することができる。また、そのパターンの深さや凹凸の計測も可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記被写体１はタイヤであり、そのトレッドパターン１ａを前記読取りヘッド４で読み取るようにしてもよい。このようにすれば、タイヤ１を回転させつつその全周にわたるトレッドパターン１ａを連続的に精度よく読み取ることができる。タイヤ１の径は車種によって異なる場合が多いが、径が異なる場合にも柔軟に対処することができる。
【００１９】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記被写体１を上方側から押圧する押圧部４０を備えてもよい。このようにすれば、例えば、送りローラ２やアタッチメントローラ３２といった回転駆動するローラに被写体１を押圧できるため、送りローラ２の回転駆動を被写体１に伝達しやすくなり、その結果、被写体１を確実に回転させることができる。特に、重量の軽い被写体１において、送りローラ２の回転駆動を確実に伝達することができる。
【００２０】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記押圧部４０は、一つ又は二つ以上の回転可能な押圧ローラ４２を備え、押圧ローラ４２は、回転軸が前記被写体１の回転軸と平行又は略平行であって、円周面が被写体１の円周面１ａと接触するように配置されてもよい。このようにすれば、押圧ローラ４２が回転しつつ被写体１を押圧するため、押圧ローラ４２及び被写体１間の摩擦を生じ難くさせ、その結果、被写体１の回転を円滑にする。
【００２１】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記被写体１を上方側から押圧する押圧部４０と、被写体１の下方側であって被写体１を乗載可能に配置される支持部４１とを備え、押圧部４０は、一つ又は二つ以上の回転可能な押圧ローラ４２を備え、押圧ローラ４２は、円周面が前記送りローラ２の円周面及び前記被写体１の円周面１ａと接触するように配置されて、送りローラ２の回転駆動が伝達されると共に、伝達される回転駆動を被写体１に伝達するような構成を採用してもよい。このようにすれば、送りローラ２から回転駆動が伝達される押圧ローラ４２で、支持部４１に乗載される被写体１に上方側から押圧しつつ回転駆動を伝達できるため、被写体１を回転させることができる。したがって、例えば、前記被写体１の円周面１ａが一対のアタッチメントローラ３２，３２上に乗せて回転駆動させることができない曲率を有するもの（外径が小さいもの）である場合にでも、支持部４１に乗載させて回転させることで円周面１ａの読み取りが可能となり、被写体１の形状に対してさらにフレキシブルに対応することができる。
【００２２】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記押圧ローラ４２は、着脱自在に設けられると共に、前記送りローラ２と前記被写体１とに跨って乗載されてもよい。このようにすれば、着脱自在な押圧ローラ４２を送りローラ２と被写体１とに跨って乗載するだけで押圧ローラ４２の回転軸の位置設定が完了するため、押圧ローラ４２の位置調整が容易にできる。
【００２３】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記被写体１を上方側から押圧する押圧部４０と、被写体１の下方側であって被写体１を乗載可能に配置される支持部４１とを備え、押圧部４０は、一つ又は二つ以上の回転可能な押圧ローラ４２を備え、押圧ローラ４２は、円周面が前記アタッチメントローラ３２の円周面及び被写体１の円周面１ａと接触するように配置されて、前記送りローラ２の回転駆動がアタッチメントローラ３２を介して伝達されると共に、伝達される回転駆動を被写体１に伝達するような構成を採用してもよい。このようにすれば、アタッチメントローラ３２を介して送りローラ２の回転駆動が伝達される押圧ローラ４２により、支持部４１に乗載される被写体１に上方側から押圧しつつ回転駆動を伝達できるため、被写体１を回転させることができる。
【００２４】
また、本発明に係るロールスキャナにおいては、前記押圧ローラ４２は、着脱自在に設けられると共に、前記アタッチメントローラ３２と前記被写体１とに跨って乗載されてもよい。このようにすれば、着脱自在な押圧ローラ４２をアタッチメントローラ３２と被写体１とに跨って乗載するだけで押圧ローラ４２の回転軸の位置設定が完了するため、押圧ローラ４２の位置調整が容易にできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のロールスキャナ及び被写体の円周面を読み取る方法は、一対の送りローラに乗せて被写体を回転させつつその円周面の状態を読取りヘッドで読み取るので、円周面の状態を連続的に読み取ることができ、その全周の状態を歪みの少ないデジタル化された精度の高い画像データとして得ることができる。従って、その画像データをそのまま画像処理して読み出せば、一続きの連続画像をリアルタイムで得ることができる。また、被写体を回転させつつ読み取るので、コンタクトガラス上に被写体を載せる場合よりも読み取り動作が安定化し、サイズの大きな被写体の読み取りも可能となる。さらに、読取りヘッドを、一対の送りローラ間に配設しているので、被写体の径が変化しても読み取ることができる。また、被写体の径が変化しても読取りヘッドに対する被写体の円筒面の周速度は変化しないので、回転手段の回転速度を変化させなくてもよい。かつまた、径の異なる被写体に柔軟に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るロールスキャナの正面図である。
【図２】同要部構成を示す斜視図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同側面図である。
【図５】同平面図である。
【図６】同タイヤのトレッドパターンの部分的な拡大再現図である。
【図７】同タイヤのトレッドパターンの帯状の再現図である。
【図８】同木材表面の再現図である。
【図９】同アタッチメントローラを装着したロールスキャナの要部構成を示す斜視説明図である。
【図１０】（ａ) は同正面図、（ｂ) は側面図、（ｃ) は平面図である。
【図１１】同異なる実施の形態に係るロールスキャナの側面図である。
【図１２】同さらに異なる実施の形態に係るロールスキャナの斜視図である。
【図１３】同要部側面図である。
【図１４】従来のカメラで撮影したタイヤのトレッドパターンの再現画像である。
【図１５】同カメラで撮影した丸太の再現画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係るロールスキャナ及び被写体の円周面を読み取る方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２８】
図１はロールスキャナの斜視図、図２はその要部構成を示す斜視図、図３はその正面図、図４は側面図、図５は平面図である。これらの図に示すように、このロールスキャナは、例えば、トレッドパターンのような円周面１ａを有するタイヤ等の被写体１を乗せて回転させるための対向し合う一対の送りローラ２，２を備えた回転手段３と、その回転手段３によって回転される被写体１の円周面１ａに走査光を照射する光源２１及び被写体１で反射された反射光を反射鏡やレンズを介して読み取るラインＣＣＤ２２を備えた読取りヘッド４と、を備えており、被写体１を送りローラ２，２に乗載させて回転させつつその円周面１ａの状態を連続的な一連の画像データとして読み取るように構成されている。
【００２９】
ロールスキャナの全体について詳しく説明すると、回転手段３と読取りヘッド４は、上部に開口５を有する箱型のケーシング６内に収納され、それぞれ４つの送りローラ２，２を所定の間隔をおいて固定支持する支軸７，７が、互いに並行に配設されており、その支軸７，７の両端が、本体フレーム８に設けられた軸受部材に軸支され、その支軸７，７の一端に固定された被動プーリ９，９がベルト１０を介してモータ１１の駆動プーリ１２に連動連結されている。このような構成により、送りローラ２，２の上に乗せたタイヤ１を所定の回転速度で回転させることができる。送りローラ２，２は弾力性のある樹脂材等で形成することができる。
【００３０】
この送りローラ２，２の間には、２本の光源（蛍光灯等）２１，２１が並行に配設され、その直下には反射鏡やレンズとラインＣＣＤ２２を収納したヘッド本体２３が配設されている。このような構成により、光源２１，２１から回転されるタイヤ１のトレッドパターン１ａに向けて走査光を照射（露光走査）し、読み取り位置２４で反射される反射光２５を反射鏡やレンズを介してラインＣＣＤ２２で読み取りデジタルの連続した精度の高い画像データを得ることができる。このような画像データをロール紙を内蔵した画像形成装置やプリンター等に出力すれば、例えば、図６及び図７に示すように、連続した帯状の歪みのない鮮明な再現画像を得ることができる。
【００３１】
図６は図７に示す画像の一部を拡大したものであり、図７は帯状に再現されたトレッドパターン（全周）１ａの一部を示す。図６では、タイヤの片減り状態を明確に確認することができる（右側の減りが顕著である）。また、このような画像はディスプレイ上にリアルタイムで再現することもできるため検査や計測等に利用することができる。その場合、部分的に拡大することも容易であるからｍｍ単位以下の疵を拡大して計測することもできる。また、タイヤ１の全周にわたるトレッドパターン１ａを一連の画像データとして読み取れるので、トレッドパターン１ａが部分的なパターンの繰り返しによって形成されておらず全周で一つのパターンを構成するような場合にもそのパターン全体を一連の画像データとして読み取り再現し、そのパターンを明確に確認することができる。
【００３２】
このように、２本の光源（蛍光灯等）２１，２１から被写体１の円周面１ａに向けて照射した反射光を反射鏡やレンズを介してラインＣＣＤ２２で受光する場合、焦点深度を深く得られるため、図示のように、両送りローラ２，２の間隔を固定状態に設定しても、径の異なる被写体１に広く対応することができる。また、読取りヘッド４を、被写体１に対して回転手段３が設けられている側、即ち、送りローラ２，２の間に配設しているため（図４参照）、被写体１の径が変化しても読取り光学系に何ら影響がなく、読取りヘッド４の位置をそのままの状態として読み取ることができる。また、被写体１の径が変化しても読取りヘッド４に対する被写体１の円筒面１ａの周速度は変化しないため、回転手段３の回転速度を変化させなくてもよい。つまり、本発明のロールスキャナは、被写体１の径の変化にきわめて柔軟に対処することができるという大きな特徴がある。
【００３３】
また、走査可能幅については、例えば、５００ｍｍ程度に設定すれば、単車や軽自動車、普通車、大型車等の各種車両のタイヤのトレッドパターンに広く適用することができるが、このロールスキャナは、設計の自由度が高く走査可能幅の設計変更も容易であるから、例えば、大型トラクターや耕運機等のタイヤ１等の特大サイズの被写体を読み取る場合には、基本的な構成はそのままとして、光源２１，２１やラインＣＣＤ２２の幅方向の長さを大に設定すると共に、支軸７の長さを延長して送りローラ２の数を増やす等により走査可能幅を大に設定すればよい。
【００３４】
また、木材の表面の状態をスキャナ装置で読み取る場合、前述したように、従来では、丸太の表層部分を円弧状に薄く切り出していたが、ロールスキャナによれば、このような面倒な切り出し工程を必要とすることなく、タイヤ１の場合と同様に、丸太をそのままの状態で、両送りローラ２，２に載せ、その表面の状態を変化させることなく精度よく読み取り、例えば、図８に示すように、忠実に再現することができる。この場合、たとえ丸太の曲率が大きい場合であっても、表面の状態が変形しないため再現性の高い読み取りができる。なお、丸太の径が小さい場合（曲率が大きい場合）には、以下に説明するようなアタッチメントローラ３２，３２を装着することにより、容易に読み取ることができる。
【００３５】
図９はアタッチメントローラ３２，３２を装着したロールスキャナの要部構成を示す斜視説明図、図１０（ａ) はその正面図、（ｂ) は側面図、（ｃ) は平面図である。ロールスキャナのケーシング６の開口５の両側には、例えば、径の小さい丸太等の円筒状の被写体１を乗せて回転させるためのアタッチメントローラ３２，３２を着脱自在に装着することができる軸受部材３３，３３が取り付けられている。この軸受部材３３は、例えば、潤滑性を有する合成樹脂材又は金属材等により上部開放の凹状部３３ａ，３３ａを一対形成して、該凹状部３３ａ，３３ａにアタッチメントローラ３２，３２の支軸３４，３４の両端を上方から嵌め込めるように形成される。軸受部材３３，３３に装着されたアタッチメントローラ３２，３２に、径小な被写体１を乗せると、送りローラ２，２の外周面にアタッチメントローラ３２，３２が圧接されるため送りローラ２，２から被写体１に駆動力が伝達され被写体１が回転駆動される。
【００３６】
このようなアタッチメントローラ３２，３２を使用する場合においても、同様に、回転される被写体１の外周面（円周面）１ａに光源２１，２１から走査光を照射させて、その読み取り位置２４で反射される反射光を反射鏡やレンズを介してラインＣＣＤ２２で読み取らせることにより、デジタルの連続した精度の高い画像データを得ることができる。このような画像データをロール紙を内蔵した画像形成装置やプリンター等に出力すれば、円周面１ａの連続した帯状の歪みのない鮮明な再現画像を得ることができる。また、リアルタイムでディスプレイ上に再現することができる。このように、アタッチメントローラ３２，３２を使用することで、タイヤよりも径の小さな被写体１まで適切に対応することができる。
【００３７】
図１１は、例えばタイヤ１のトレッドパターン１ａのように深さや凹凸のある円周面の状態を明確に読み取り再現するために、読取りヘッド４を２つの読取りヘッド部４Ａ，４Ｂで構成した例を示す。この例では、２つの読取りヘッド部４Ａ，４Ｂにより、被写体１の外周面（円周面）１ａ上の同一の読み取り位置２４から異なる角度で反射される反射光２５Ａ，２５Ｂをそれぞれ受光する。即ち、一方の読取りヘッド部４Ａにより、被写体１の円周面１ａに対して面直な対応位置から読み取った画像データと、他方の読取りヘッド部４Ｂにより、被写体１の円周面１ａに対して異なる角度（例えば、α＝３０°〜６０°）から読み取った画像データとを比較することによって、深さや凹凸の状態を明確に把握することができる。また、その深さや凹凸のサイズを計測することも可能となる。
【００３８】
図１２及び図１３は、例えば、重量が軽く、しかも、一対のアタッチメントローラ３２，３２に乗載できない程度に径が小さい円筒状の被写体１における円周面１ａの状態を読み取る構成の例を示す。
【００３９】
ロールスキャナは、一対のアタッチメントローラ３２，３２が装着されると共に、被写体１を上方側から押圧する押圧部４０と、被写体１の下方側であって被写体１を乗載可能に配置される支持部４１とを備える。また、押圧部４０は、回転可能な押圧ローラ４２，…（図１２において四つとする）を備える。
【００４０】
押圧ローラ４２，…は、回転軸が被写体１の回転軸と平行又は略平行であって、円周面が被写体１の円周面１ａと接触するようにそれぞれ配置される。また、押圧ローラ４２，…は、一対のアタッチメントローラ３２，３２のうち何れか一方と被写体１とに接触するように配置される。具体的には、押圧ローラ４２は、円周面がアタッチメントローラ３２の円周面及び被写体１の円周面１ａと接触するように配置される。
【００４１】
より具体的には、押圧ローラ４２は、送りローラ２の回転駆動がアタッチメントローラ３２を介して伝達されると共に、伝達される回転駆動を被写体１に伝達するように構成される。さらに具体的には、押圧ローラ４２は、着脱自在に設けられると共に、アタッチメントローラ３２及び被写体１に跨って乗載される。また、押圧ローラ４２，…は、一対の送りローラ２，２の回転軸、一対のアタッチメントローラ３２，３２の回転軸、及び被写体１の回転軸と、回転軸が平行又は略平行になるように配置される。
【００４２】
そして、押圧ローラ４２は、自重によって、被写体１を上方側から押圧可能に構成され、さらに、被写体１やアタッチメントローラ３２との接触部位が変位するのを規制するように構成される。具体的には、押圧ローラ４２は、円筒状に形成される金属体と、金属体の円周面を被覆するゴムとで構成される。さらに、押圧ローラ４２は、回転軸方向の寸法が、被写体１の回転軸方向の寸法よりも小さく形成され、回転軸方向に並列される。
【００４３】
支持部４１は、着脱自在に構成される。また、支持部４１は、被写体１の回転軸方向の両端部を下方側から支持する一対の支持部材４３を備える。
【００４４】
支持部材４３は、被写体１の下方側と接触して被写体１を支持する一対の支持ローラ４３ａ，４３ａを備える。そして、一対の支持ローラ４３ａ，４３ａは、互いに離間する間に読み取り位置２４が設定されるように配置される。
【００４５】
かかる構成によれば、支持部４１に乗載される被写体１に対して、押圧ローラ４２，…で上方側から押圧しつつ回転駆動を伝達することにより、被写体１を回転させることができる。即ち、かかる重量の軽い被写体１であったり、一対のアタッチメントローラ３２，３２上に乗載できない程度に径の小さい被写体１であったりしても、アタッチメントローラ３２及び押圧ローラ４２を介して、送りローラ２の回転駆動を被写体１に確実に伝達することができる。
【００４６】
このように、異なる形状（径）の被写体１を読み取る際でも、被写体１が一対の送りローラ２，２、一対のアタッチメントローラ３２，３２、又は、支持部４１に乗載されるため、被写体１の円周面１ａにおける読み取り部位と読み取りヘッド４（ラインＣＣＤ２２）との距離の相違が所定量以内に抑えられる。したがって、前述のように２本の光源２１，２１から被写体１の円周面１ａに向けて照射して被写界深度を深くしたり、被写界深度が深い読み取りヘッド４（ラインＣＣＤ２２やレンズ）を選定したりすることで、タイヤのトレッドパターン（深さや凹凸）を明確にされた読み取り画像を得ることも可能である。
【００４７】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、設計変更や改良等は自由であり、例えば、本体フレーム８に設ける軸受部材の幅を可変に調整できるように構成し、送りローラ２，２の間隔を調整できるようにしてもよい。また、読み取りの対象となる被写体１は、タイヤや木材等に限定されることなく、その他の円筒状体であってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、押圧部４０が押圧ローラ４２を備える場合を説明したが、かかる実施形態に限定されず、押圧部４０が被写体１を上方側から押圧しつつも被写体１を回転可能に構成されていればよい。例えば、被写体１が一対の送りローラ２，２又は一対のアタッチメントローラ３２，３２に乗載される場合において、押圧部４０は、被写体１の上方側に配置され、被写体１の円周面１ａと摺接する部位を備える部材から構成されてもよい。しかし、押圧ローラ４２を備える押圧部４０の方が、例えば、被写体１の円周面１ａとの間で発生する摩擦力が小さく、被写体１を円滑に回転させることができるため、好ましい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、押圧部４０が四つの押圧ローラ４２，…を備える場合を説明したが、一つ又は二つ以上備えてもよい。例えば、被写体１が一対の送りローラ２，２又は一対のアタッチメントローラ３２，３２に乗載される場合において、押圧部４０は、被写体１の頂部における円周面１ａの部位と接触して、被写体１を上方側から押圧する押圧ローラ４２を一つ備えてもよい。かかる押圧ローラ４２は、被写体１の回転に伴って回転する。また、かかる押圧ローラ４２（押圧部４０）は、被写体１が一対の送りローラ２，２又は一対のアタッチメントローラ３２，３２に乗載された後に、変位されて被写体１と接触可能に構成されてもよい。例えば、一対の送りローラ２，２に被写体１を乗載させた後に、被写体１の上方側に配置される押圧ローラ４２を下降させて被写体１に接触する位置まで移動されるような構成でもよい。
【００５０】
また、上記実施形態においては、支持部４１を備え、一対のアタッチメントローラ３２，３２及び複数の押圧ローラ４２，…を介して、一対の送りローラ２の回転駆動を被写体１に伝達する場合を説明したが、かかる実施形態に限定されない。例えば、ロールスキャナは、アタッチメントローラ３２，３２を装着しない状態で支持部４１を装着し、送りローラ２及び被写体１に接触（跨って乗載）する複数の押圧ローラ４２，…を介して、一対の送りローラ２の回転駆動を支持部４１に乗載される被写体１に伝達させてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、押圧ローラ４２における回転軸方向の寸法が、被写体１の回転軸方向の寸法より小さく形成される場合を説明したが、押圧ローラ４２における回転軸方向の寸法が、被写体１の回転軸方向の寸法より大きく又は同一に形成されてもよい。しかし、押圧ローラ４２における回転軸方向の寸法を被写体１の回転軸方向の寸法より小さく形成する方が、例えば、押圧ローラ４２における被写体１との接触部位を選択できるため、好ましい。具体的には、円周面１ａの一部に凸部を有する被写体１において、押圧ローラ４２が凸部と接触するのを回避するように配置されることで、被写体１を円滑に回転させることができるため、好ましい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、押圧ローラ４２が被写体１及びアタッチメントローラ３２に跨って乗載させる場合を説明したが、押圧ローラ４２が回転軸を固定されて回転可能に構成されてもよい。しかし、被写体１及びアタッチメントローラ３２に跨って乗載させる押圧ローラ４２の方が、例えば、回転軸の位置調整が不要であり、被写体１をスキャンする前の設定（準備）が容易であるため、好ましい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、支持部４１が支持ローラ４３ａ，４３ａを備える一対の支持部材４３で被写体１の回転軸方向における両端部を支持する場合を説明したが、かかる実施形態に限定されず、被写体１を下方側から支持しつつも被写体１を回転可能に構成されて、しかも、被写体１の円周面１ａを読み取りヘッド４で読み取り可能に構成されていればよい。例えば、支持部４１は、被写体１の下方側に配置され、被写体１の円周面１ａと摺接する部位を備える部材から構成されてもよい。さらに、支持部４１は、被写体１の円周面１ａと回転軸方向に沿って全部又は一部と接触する支持ローラを備えてもよい。しかし、支持ローラ４３ａ，４３ａを備える一対の支持部材４３で被写体１の回転軸方向における両端部を支持する支持部４１の方が、例えば、被写体１の円周面１ａとの間で発生する摩擦力が小さく、被写体１を円滑に回転させることができ、さらに、読取りヘッド４及び被写体１間に位置する部位が少なく、読取りヘッド４で読み取る上で障害となる部位が少なくなるため、好ましい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、一対の支持ローラ４３ａ，４３ａの間隔が一定である場合を説明したが、一対の支持ローラ４３ａ，４３ａの間隔が調整可能に構成されてもよい。かかる構成によれば、被写体１の形状に応じて一対の支持ローラ４３ａ，４３ａの間隔を調整できるため、適用できる被写体１の形状の範囲を広くできる。
【符号の説明】
【００５５】
１…被写体、１ａ…円周面、２…送りローラ、３…回転手段、４…読取りヘッド、４Ａ，４Ｂ…読取りヘッド部、２１…光源、２４…読み取り位置、３２…アタッチメントローラ、３３…軸受部材、３３ａ…凹状部、４０…押圧部、４１…支持部、４２…押圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図７】
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【図８】
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【図１４】
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