(57)【要約】      （修正有）【課題】検査対象物の種類に拘わらず、適切な検査が実行できる汎用性の高い光切断検査装置を提供する。【解決手段】空間を隔てて位置する一対の第一の面１０１Ｂ，１０１Ｃと、一対の第一の面で形成される空間に面し一対の第一の面を接続した第二の面１０１Ａと、を有した検査対象物１００、の空間の外部に位置された撮像部３と、一対の第一の面のいずれか一方に向けてライトシートを出射する光源１１Ｂ，１１Ｃと、空間の内部に位置され、光源から射出されたライトシートによって第一の面に形成された線状の光を撮像部で撮像可能なように空間の外部に向けて反射するミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１と、を備える。ミラーは、一対の第一の面と交差する面に沿って延び線状の光が形成された第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。【選択図】図３
2018091759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を隔てて位置する一対の第一の面と、前記一対の第一の面で形成される前記空間に面し前記一対の第一の面を接続した第二の面と、を有した検査対象物、の前記空間の外部に位置された撮像部と、
前記一対の第一の面のいずれか一方に向けてライトシートを出射する光源と、
前記空間の内部に位置され、前記光源から射出された前記ライトシートによって前記第一の面に形成された線状の光を前記撮像部で撮像可能なように前記空間の外部に向けて反射するミラーと、
を備え、
前記ミラーは、前記一対の第一の面と交差する面に沿って延び前記線状の光が形成された前記第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである、光切断検査装置。
【請求項２】
前記一対の第一の面および前記第二の面は、中心軸回りの環状であるとともに、前記第一の面は、前記空間が膨れ上がったような曲面を有し、
前記ミラーは、前記中心軸を含む面に沿って延び前記第一の面の曲面に対応した連続した凸曲面で前記反射面が形成されている請求項１に記載の光切断検査装置。
【請求項３】
前記一対の第一の面および前記第二の面は、中心軸回りの環状であるとともに、前記第一の面は、前記空間が膨れ上がったような曲面を有し、
前記ミラーは、複数の分割平面ミラーが前記中心軸を含む面に沿って配列されるとともに、それぞれの前記分割平面ミラーの法線方向が異なるように配列され前記凸の反射面が形成されている請求項１に記載の光切断検査装置。
【請求項４】
前記ミラーは、前記反射面の凸態様を変更する変更機構を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光切断検査装置。
【請求項５】
前記変更機構は、異なる凸態様の前記ミラーを着脱自在に支持する支持部材と、前記ミラーを前記支持部材に固定する固定部材と、を備える請求項４に記載の光切断検査装置。
【請求項６】
前記変更機構は、前記ミラーの前記反射面を支持するベース部材の姿勢を変化させて前記凸態様を変更する請求項４に記載の光切断検査装置。
【請求項７】
前記光源と前記ミラーは、前記一対の第一の面のそれぞれに設けられ、
前記撮像部は、前記一対の第一の面のそれぞれに形成された前記線状の光の反射像を撮像する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光切断検査装置。
【請求項８】
さらに、前記第二の面に向けてライトシートを出射する第二の光源を備え、
前記撮像部は、前記第二の面に囲まれた位置に配置され、前記ミラーによって反射された前記第一の面に形成された前記線状の光の反射像と、前記第二の光源から射出された前記ライトシートによって前記第二の面に形成された線状の光を撮像する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光切断検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光切断検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から検査光が照射され、検査対象物の一例としてのタイヤの内面を撮像する撮像装置を有し、撮像装置から出力された撮像データを用いて、タイヤの内面を検査する検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の検査装置では、異なる大きさの検査対象物の検査を行う場合がある。この場合、各検査対象物の種類ごとに専用の検査装置が用いられる場合がある。例えば、タイヤの場合、小径から大径まで様々なサイズが存在するため、適切な検査精度を確保するためには、システム構成は同じでもタイヤの種類ごとに専用の光学系（各構成のレイアウトや大きさ、性能等）を備えた検査装置が利用される場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題の一つは、検査対象物の種類（例えば、サイズ）に拘わらず、適切な検査が実行できる汎用性の高い光切断検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の光切断検査装置は、空間を隔てて位置する一対の第一の面と、前記一対の第一の面で形成される前記空間に面し前記一対の第一の面を接続した第二の面と、を有した検査対象物、の前記空間の外部に位置された撮像部と、前記一対の第一の面のいずれか一方に向けてライトシートを出射する光源と、前記空間の内部に位置され、前記光源から射出された前記ライトシートによって前記第一の面に形成された線状の光を前記撮像部で撮像可能なように前記空間の外部に向けて反射するミラーと、を備え、前記ミラーは、前記一対の第一の面と交差する面に沿って延び前記線状の光が形成された前記第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態によれば、一例としては、ミラーは、一対の第一の面と交差する面に沿って延び線状の光が形成された第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーなので、ミラーのサイズより広い第一の面の領域の情報（像）を空間の外部に向けて反射して撮像部に導くことができる。その結果、検査対象物の種類（例えば、サイズ）に拘わらず検査が実行できる汎用性の高い光切断検査装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、タイヤの内面を検査する実施形態の光切断検査装置の例示的な斜視図である。
【図２】図２は、タイヤおよび実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの、例示的かつ模式的な側面図である。
【図３】図３は、タイヤおよび実施形態の光切断検査装置の、例示的かつ模式的な側面図である。
【図４】図４は、実施形態の光切断検査装置に含まれるミラーの、例示的かつ模式的な底面図である。
【図５】図５は、実施形態の光切断検査装置による検査対象としてのタイヤの内面の例示的かつ模式的な展開図である。
【図６】図６は、実施形態の光切断検査装置によって得られた画像の模式的かつ例示的な図である。
【図７】図７は、タイヤおよび実施形態の光切断検査装置に含まれる光源およびミラーの、例示的かつ模式的な側面図である。
【図８】図８は、タイヤおよび実施形態の光切断検査装置に含まれる光源およびミラーの、例示的かつ模式的な側面図であって、図７よりも大きいタイヤに対応して光源およびミラーが配置された状態を示す図である。
【図９】図９は、実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの例示的な斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの例示的な斜視図であって、ミラーがタイヤの側壁および周壁で囲まれた空間内に位置された状態が示された図である。
【図１１】図１１は、実施形態の光切断検査装置に含まれる第一可動部および第二可動部の例示的な側面図である。
【図１２】図１２は、実施形態の光切断検査装置に含まれる第二可動部の一部の例示的な斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの一部の、例示的かつ模式的な側面図である。
【図１４】図１４は、実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの一部の、例示的かつ模式的な斜視図である。
【図１５】図１５は、実施形態の光切断検査装置に含まれる検査ユニットの一部の、例示的かつ模式的な斜視図である。
【図１６】図１６は、実施形態の光切断検査装置に含まれる着脱自在なミラーヘッドが支持部材に固定されている状態を例示的に示す側面図である。
【図１７】図１７は、実施形態の光切断検査装置に含まれる着脱自在なミラーヘッドが支持部材から取り外された状態を例示的に示す側面図である。
【図１８】図１８は、実施形態の光切断検査装置に含まれるミラーヘッドを電磁石を用いて着脱自在であることを例示的に示す側面図である。
【図１９】図１９は、実施形態の光切断検査装置に含まれる凸態様の反射面を備えるミラーを含むミラーヘッドの例示的な断面図である。
【図２０】図２０は、実施形態の光切断検査装置に含まれる凸態様の反射面を備えるミラーの他の構成例を例示的に示す断面図である。
【図２１】図２１は、実施形態の光切断検査装置に含まれる凸態様の反射面を備えるミラーの他の構成例を例示的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成や制御以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成や制御によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。
【００１０】
本実施形態では、一例として、図１〜３に例示される画像検査システム１（光切断検査装置）は、検査対象物としてのタイヤ１００の内面１０１の検査を行う。図１に示されるように、画像検査システム１の検査ユニット１０の一部が、タイヤ１００の開口部１００ａ内に挿入される。さらに、検査ユニット１０は、図２，３に示されるように、タイヤ１００の底壁１１０Ａ（トレッド部）と側壁１１０Ｂ，１１０Ｃ（ショルダー部、サイドウォール部、ビート部）とで囲まれた空間Ｓ内に挿入されて、タイヤ１００の内面１０１を構成する三つの面である底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃを検査する。検査ユニット１０およびタイヤ１００のうち少なくともいずれか一方が回転することにより、検査ユニット１０およびタイヤ１００が相対的に回転し、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃの少なくとも一周分が検査される。
【００１１】
例えば、図１に示されるように、タイヤ１００は、直進機構５１によって検査位置Ｐまで搬入される。搬入後、検査ユニット１０は、ユニット移動機構によって、開口部１００ａからタイヤ１００内に進入する。検査位置Ｐでタイヤ１００は、タイヤ１００を支持するドーナツ型の支持部を有してタイヤ１００を回転させる回転機構５２によって当該タイヤ１００の周方向に回転され、これにより、検査ユニット１０とタイヤ１００の内面１０１とが相対的に移動する。この回転により、検査ユニット１０による検査位置が、タイヤ１００の周方向に移動し、少なくとも一周分、例えば二周分回転した時点で、検査が終了し、タイヤ１００が、直進機構５１によって検査位置Ｐの外へ排出される。直進機構５１および回転機構５２は、搬送機構５を構成している。なお、タイヤ１００が固定され、検査ユニット１０が回転してもよいし、タイヤ１００および検査ユニット１０の双方が回転してもよい。また、タイヤ１００を移動する機構（搬送機構）は、この例には限定されない。
【００１２】
ここで、タイヤ１００について説明する。側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃおよび底面１０１Ａは、タイヤ１００の中心軸Ａｘ回りの円環状に形成されている。側面１０１Ｃは、側面１０１Ｂに間隔を空けて面している。底面１０１Ａは、側面１０１Ｂと側面１０１Ｃとの間の空間Ｓに面し、側面１０１Ｂおよび側面１０１Ｃを接続している。すなわち、一対の側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃは空間Ｓを隔てて互いに向き合うように位置し、底面１０１Ａは、空間Ｓに面し一対の側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃを接続するように位置する。空間Ｓは、ドーナツ型（円環状）に構成されている。タイヤ１００の開口部１００ａは、ドーナツ状の空間Ｓに囲まれている。側面１０１Ｂおよび側面１０１Ｃは、空間Ｓが膨れ上がったような曲面を有する。本実施形態では、タイヤ１００が検査対象物の一例であり、側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃが第一の面の一例であり、底面１０１Ａが第二の面の一例である。
【００１３】
図２〜４に示されるように、画像検査システム１は、一例として、三つの光源１１Ａ〜１１Ｃ（１１）と、五つのミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２（１２）と、を有している。タイヤ１００の空間Ｓの内部には、二つの光源１１Ｂ，１１Ｃと、二つのミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１と、が位置され、タイヤ１００の空間Ｓの外部であって開口部１００ａの内部には、一つの光源１１Ａと、三つのミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２と、が位置されている。各光源１１および各ミラー１２は、タイヤ１００の底面１０１Ａに囲まれている。また、タイヤ１００の空間Ｓの外部かつ開口部１００ａの外部には、撮像装置３が位置されている（図３）。本実施形態では、光源１１Ｂ、光源１１Ｃを第一の光源と称する場合がある。また、光源１１Ａを第二の光源と称する場合がある。また、ミラー１２Ｂ１、ミラー１２Ｃ１を第一のミラーと称する場合がある。また、ミラー１２Ｂ２、ミラー１２Ｃ２を第二のミラーと称する場合がある。また、ミラー１２Ａを第三のミラーと称する場合がある。なお、撮像装置３が撮像部の一例である。
【００１４】
図２，３に示されるように、光源１１Ｂは、タイヤ１００の一方（図２，３では下側）の側壁１１０Ｂの側面１０１Ｂに向けて、検査光を出射する。ミラー１２Ｂ１は、光源１１Ｂからの検査光が照射された側面１０１Ｂの像を空間Ｓの外部に向けて反射する。ミラー１２Ｂ１は、一対の側面１０１Ｂ，１０１Ｃ（両方の第一の面）と交差する面に沿って延びるミラーであり、走査光である線状の光が形成された側面１０１Ｂ（第一の面）に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。具体的には、ミラー１２Ｂ１は、タイヤ１００の回転中心（中心軸Ａｘ）を含む面（図２の紙面と同じ）に沿って一端と他端との間で延びる。また、ミラー１２Ｂ１は、タイヤ１００の径方向内方（中心軸Ａｘと直交する第一の方向Ｄ１の一方；図３参照）とタイヤ１００の軸方向（中心軸Ａｘ）の一方との間の方向に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。タイヤ１００の回転中心（中心軸Ａｘ）を含む面は、仮想平面である。また、この仮想平面は、例えば、タイヤ１００の接線方向と直交する面（交差面という）であるともいえる。したがって、凸面ミラーは、タイヤ１００の接線方向と交差する面に沿って延びタイヤ１００の径方向内方と軸方向の一方との間の方向に向けて凸の反射面を有するともいえる。ミラー１２Ｂ１の凸態様は、当該凸面ミラーの一端から他端に向かうにつれて反射面の各位置での法線方向がタイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面に沿って放射状に変化するようになっている。つまり、ミラー１２Ｂ１は、タイヤ１００の径方向に湾曲した反射面（視野範囲）を有して広角化されている。ミラー１２Ｂ１は、側面１０１Ｂの像をミラー１２Ｂ２（図３，４）に向けて反射する。ミラー１２Ｂ２は、ミラー１２Ｂ１によって反射された側面１０１Ｂの像（反射光、反射像）を撮像装置３に向けて反射する。なお、図２，３では、側面１０１Ｂに関する光路は一点鎖線等で示されている。
【００１５】
また、光源１１Ｃは、タイヤ１００の他方（図２，３では上側）の側壁１１０Ｃの側面１０１Ｃに向けて、検査光を出射する。ミラー１２Ｃ１は、光源１１Ｃからの検査光が照射された側面１０１Ｃの像を空間Ｓの外部に向けて反射する。ミラー１２Ｃ１は、ミラー１２Ｂ１と同様に、一対の側面１０１Ｂ，１０１Ｃ（第一の面）と交差する面に沿って延びるミラーであり、走査光である線状の光が形成された側面１０１Ｃ（第一の面）に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。具体的には、ミラー１２Ｃ１は、タイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面に沿って一端と他端との間で延びる。また、ミラー１２Ｃ１は、タイヤ１００の径方向内方とタイヤ１００の中心軸Ａｘの一方との間の方向に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。ミラー１２Ｃ１の凸態様は、当該凸面ミラーの一端から他端に向かうにつれて反射面の各位置での法線方向がタイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面に沿って放射状に変化するようになっている。つまり、ミラー１２Ｃ１は、タイヤ１００の径方向に湾曲した反射面（視野範囲）を有して広角化されている。ミラー１２Ｃ１は、側面１０１Ｃの像をミラー１２Ｃ２（図４）に向けて反射する。ミラー１２Ｃ２は、ミラー１２Ｃ１によって反射された側面１０１Ｃの像（反射光、反射像）を撮像装置３に向けて反射する。なお、図２，３では、側面１０１Ｃに関する光路は二点鎖線等で示されている。
【００１６】
図２，３および後述する図７，８では、凸面ミラーであるミラー１２Ｂ１は、タイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面（タイヤ１００の接線方向と交差する交差面）に沿って延び側面１０１Ｂの曲面に対応した連続した凸曲面で反射面を形成する例を示す。つまり、凸面ミラーは、湾曲した連続面を有するミラーである場合を示す。同様にミラー１２Ｃ１は、タイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面に沿って延び側面１０１Ｃの曲面に対応した連続した凸曲面で反射面が形成されている例を示す。なお、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の凸形状（湾曲形状）の効果は後述する。
【００１７】
また、図３に示されるように、光源１１Ａは、タイヤ１００の底壁１１０Ａの底面１０１Ａに向けて検査光を出射する。ミラー１２Ａは、光源１１Ａからの検査光が照射された底面１０１Ａの像を撮像装置３へ向けて反射する。一例として、ミラー１２Ａの反射角度は、略４５度に設定されている。なお、図３では、底面１０１Ａに関する光路は破線で示されている。
【００１８】
詳しくは後述するが、側面１０１Ｂの像には、光源１１Ｂによって形成される線状の光Ｌｄｂ（図５）が含まれ、側面１０１Ｃの像には、光源１１Ｃによって形成される線状の光Ｌｄｃが含まれ、底面１０１Ａの像には、光源１１Ａによって形成される線状の光Ｌｄａが含まれる。
【００１９】
図３に示されるように、ミラー１２Ｂ２の側面１０１Ｂの像（線状の光Ｌｄｂ）の反射方向Ｖに沿った視線（一例として、撮像装置３からの視線）で、底面１０１Ａの像（線状の光Ｌｄａ）のミラー１２Ａへの入射方向ＶＡが、側面１０１Ｂの像（線状の光Ｌｄｂ）のミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢおよび側面１０１Ｃの像（線状の光Ｌｄｃ）のミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣの少なくとも一方（一例として、両方）と異なる。詳細には、入射方向ＶＡは、入射方向ＶＢと入射方向ＶＣとの少なくとも一方（一例として、両方）と逆である。本実施形態では、入射方向ＶＢと入射方向ＶＣとは、同じである。すなわち、ミラー１２Ｂ２の反射面とミラー１２Ｃ２の反射面とは、互いに平行である。
【００２０】
また、図３に示されるように、光源１１Ｂおよび光源１１Ｃは、タイヤ１００の中心軸Ａｘの軸方向（図３における上下方向）と直交する第一の方向Ｄ１（図３における左右方向）におけるミラー１２Ｂ２の一方側（図３における左側）に位置されている。また、光源１１Ａは、第一の方向Ｄ１におけるミラー１２Ｂ２の他方側（図３における右側）に位置されている。
【００２１】
また、図４に示されるように、ミラー１２Ｂ２、ミラー１２Ｃ２、およびミラー１２Ａは、タイヤ１００の中心軸Ａｘの軸方向および第一の方向Ｄ１、と直交する第二の方向Ｄ２（図４における左右方向）、に沿って並べられている。ミラー１２Ａは、ミラー１２Ｂ２とミラー１２Ｃ２との間に位置されている。また、本実施形態では、第二の方向Ｄ２に沿った視線で、ミラー１２Ｂ２の反射面およびミラー１２Ｃ２の反射面と、ミラー１２Ａの反射面とは、互いに交差する（図３）。
【００２２】
また、本実施形態では、光源１１Ｂから出射されミラー１２Ｂ１，１２Ｂ２を介して撮像装置３に入射する検査光と、光源１１Ｃから出射されミラー１２Ｃ１，１２Ｃ２を介して撮像装置３に入射する検査光と、光源１１Ａから出射されミラー１２Ａを介して撮像装置３に入射する検査光とは、互いに重ならないように光路が設定されている。なお、各ミラー１２は、ハーフミラーであってもよい。
【００２３】
そして、図２，３に示されるように、光源１１Ａ〜１１Ｃおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２は、支持部材１３（部材）に支持され、一体化されている。これにより、光源１１Ａ〜１１Ｃおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２がそれぞれ別個に支持されていた場合に比べて、取り扱いが容易になるとともに、相互の位置や角度等の精度がより向上されやすい。支持部材１３は、少なくとも一つ、例えば複数のアームを有する構成であることができる。支持部材１３は、少なくとも空間Ｓの内部の位置と、空間Ｓの外部の位置（開口部１００ａ内の位置）との間で移動可能に構成されている。また、支持部材１３は、リンク機構等を有し、伸縮可能に構成されてもよい。
【００２４】
図５は、タイヤ１００の内面１０１を径方向の内側から見て展開した（広げた）状態の模式図である。図５において、上下三段の中段が底面１０１Ａであり、上下三段の下段が側面１０１Ｂであり、上下三段の上段が側面１０１Ｃであり、図５の左右方向がタイヤ１００の周方向である。また、図５の中段の底面１０１Ａの上下方向（縦方向）はタイヤ１００の軸方向であり、図５の上下の段の側面１０１Ｂ，１０１Ｃの上下方向はタイヤ１００の径方向である。
【００２５】
この図５から、ミラー１２Ａを介して撮像装置３へ向けて反射される領域Ａａと、ミラー１２Ｂ１およびミラー１２Ｂ２を介して撮像装置３へ向けて反射される領域Ａｂと、ミラー１２Ｃ１およびミラー１２Ｃ２を介して撮像装置３へ向けて反射される領域Ａｃとが、周方向にずれている。このような構成とすることで、ミラー１２Ａにおける各像の反射面（反射領域）を周方向にずらすことができる。その結果、図６に示されるように、撮像装置３で撮像された画像Ｉｍ中に、領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃの画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃを含めることができる。すなわち、本実施形態によれば、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃがミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を介して一つの撮像装置３で撮像され、当該撮像装置３によって撮像された画像Ｉｍ中に含まれる領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃの画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃの画像処理によって検査を行うことができる。その結果、別個の撮像装置３を用いる場合に比べて、例えば、装置構成が簡素化されたり、処理をより容易にあるいはより迅速に行えたりといった利点が得られる。また、図５からわかるように、領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃの端部は、互いに隣接するもの同士で、オーバーラップするように設定されている。この場合、オーバーラップする範囲の長さを、検査不良の最少サイズ以上確保しておくことにより、領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃの境界を跨ぐような不良が生じていた場合にあっても、当該不良を検出することが可能になる。
【００２６】
これら三つの面、すなわち底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃに対する画像検査は、光切断法によって行われる。このため、光源１１Ａ〜１１Ｃは、それぞれ、検査光としてライトシート（例えば、レーザライトシート）を出射し、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃ上に、それぞれ、線状の光Ｌｄａ,Ｌｄｂ，Ｌｄｃ（Ｌｄ）を形成する。撮像装置３は、ＣＭＯＳ（complementary  metal  oxide  semiconductor）やＣＣＤ（charge  coupled  device）等のイメージセンサであり、例えば、２次元の撮像素子を有したエリアセンサを有する。そして、図６に示されるように、画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃのそれぞれにおいて、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃの凹凸が基準線Ｌｒに対する線状の光Ｌｄのずれとして出現するよう、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃのそれぞれに対して、撮像装置３による撮像方向（すなわち撮像装置３によるミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を介しての撮像方向）と光源１１Ａ〜１１Ｃによるライトシートの出射方向とが互いに交差して設定されている。本実施形態では、撮像方向は、タイヤ１００の中心軸Ａｘを含む平面（仮想平面）に沿った方向に設定されている。このような光学系の配置を得るため、光源１１Ａの位置と、当該光源１１Ａによる線状の光Ｌｄａを反射するミラー１２Ａの位置とは周方向にずれ、光源１１Ｂの位置と当該光源１１Ｂによる線状の光Ｌｄｂを反射するミラー１２Ｂ１の位置とは周方向にずれ、また、光源１１Ｃの位置と当該光源１１Ｃによる線状の光Ｌｄｃを反射するミラー１２Ｃ１の位置とは周方向にずれている。本実施形態では、光源１１Ｂから出射されたライトシートによって側面１０１Ｂに形成される線状の光Ｌｄｂが第一の線状の光の一例であり、光源１１Ｃから出射されたライトシートによって側面１０１Ｃに形成される線状の光Ｌｄｃが第二の線状の光の一例であり、光源１１Ａから出射されたライトシートによって底面１０１Ａに形成される線状の光Ｌｄａが第三の線状の光の一例である。
【００２７】
そして、タイヤ１００と検査ユニット１０とのタイヤ１００の周方向の相対回転に伴い、撮像装置３は、所定の時間間隔で、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃの周方向の各位置での画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃを取得する。画像検査システム１は、線状の光Ｌｄの基準線Ｌｒからのずれに応じた高さデータ、および当該高さデータを二次元に配列した高さ画像（疑似画像）を取得し、当該高さ画像に対する所定のアルゴリズムによる画像処理によって、凹凸異常を検出する。
【００２８】
ところで、本実施形態の場合、図２，３で説明されたように、ミラー１２Ｂ１は、線状の光が形成された側面１０１Ｂ（第一の面）に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーであり、中心軸Ａｘを含む面（仮想平面）に沿って延び側面１０１Ｂの曲面に対応した連続した凸曲面の反射面が形成されている。このような反射面とすることで、視野範囲の広角化を図っている。その結果、反射面（視野範囲）が湾曲したミラー１２Ｂ１は、同じ大きさの平面ミラーに比べてより広い領域の側面１０１Ｂを検査対象とすることができる。同様に、ミラー１２Ｃ１は、ミラー１２Ｂ１と同様に線状の光が形成された側面１０１Ｃ（第一の面）に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーであり、中心軸Ａｘを含む面に沿って延び側面１０１Ｃの曲面に対応した連続した凸曲面の反射面が形成されている。このような反射面とすることで、視野範囲の広角化を図っている。その結果、反射面（視野範囲）が湾曲したミラー１２Ｃ１は、同じ大きさの平面ミラーに比べてより広い領域の側面１０１Ｃを検査対象とすることができる。
【００２９】
例えば、図７と図８は、直径の異なるタイヤ１００に対して、光源１１Ｂ、ミラー１２Ｂ１、光源１１Ｃ、ミラー１２Ｃ１を備える同じ検査ユニット１０を用いて検査を行う場合の比較例である。図７に示されるように、光源１１Ｂから射出されたライトシートは、小径のタイヤ１００Ｓの側面１０１Ｂに照射される。また、湾曲したミラー１２Ｂ１の視野範囲は、側面１０１Ｂのほぼ全域（ショルダー部、サイドウォール部、ビート部）をカバーして、側面１０１Ｂに形成された線状の光Ｌｄｂ（図５参照）を空間Ｓの外部に向けて反射する。同様に、光源１１Ｃから射出されたライトシートは、小径のタイヤ１００Ｓの側面１０１Ｃに照射される。また、湾曲したミラー１２Ｃ１の視野範囲は、側面１０１Ｃのほぼ全域（ショルダー部、サイドウォール部、ビート部）をカバーして、側面１０１Ｃに形成された線状の光Ｌｄｃ（図５参照）を空間Ｓの外部に向けて反射する。
【００３０】
一方、図８は、図７で小径のタイヤ１００Ｓの検査を実施した検査ユニット１０を小径のタイヤ１００Ｓより大径のタイヤ１００Ｌに適用した場合である。図８に示されるように、タイヤ径の拡大に伴い、底面１０１Ａ、側面１０１Ｂ，１０１Ｃが広がる。つまり、側面１０１Ｂ，１０１Ｃのタイヤ径方向の長さ（検査対象の長さ）が長くなる。また、光源１１Ｂおよびミラー１２Ｂ１から側面１０１Ｂまでの距離が長くなる。同様に、光源１１Ｃおよびミラー１２Ｃ１から側面１０１Ｃまでの距離が長くなる。この場合、光源１１Ｂ，１１Ｃが射出する光は放射状に広がるので大径のタイヤ１００Ｌの側面１０１Ｂ，１０１Ｃの全域へライトシートが照射される。また、湾曲したミラー１２Ｂ１およびミラー１２Ｃ１の視野範囲も側面１０１Ｂ，１０１Ｃまでの距離に対応して広がる。つまり、湾曲したミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の視野範囲は、大径のタイヤ１００Ｌの側面１０１Ｂ（１０１Ｃ）のほぼ全域（ショルダー部、サイドウォール部、ビート部）をカバーして、大径のタイヤ１００Ｌの側面１０１Ｂ（１０１Ｃ）に形成された線状の光Ｌｄｂ（Ｌｄｃ）を空間Ｓの外部に向けて反射する。
【００３１】
このように、ミラー１２Ｂ１およびミラー１２Ｃ１の反射面を連続した湾曲とすることにより、検査対象物の大きさ（例えば、タイヤサイズ）に拘わらず、同じ構成、同じサイズの検査ユニット１０を用いて光切断検査を実行することができる。
【００３２】
また、図３および図７，８に示されるように、タイヤ１００の一対の側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃ（第一の面）および底面１０１Ａ（第二の面）は、中心軸Ａｘ回りの環状（円環状）であるとともに、側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃは、空間Ｓが膨れ上がったような曲面を有している。そして、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１は、その曲面に対応するように反射面の湾曲態様が形成されている。例えば、側面１０１Ｂが外側に膨れ上がっている場合、その領域を平面ミラーで反射させると、入射光が平面ミラーに斜めに入射することになる。つまり、平面ミラーで反射されて得られる像は、タイヤ１００の径方向に圧縮されたようになる場合がある。その結果、撮像装置３で撮像される線状の光Ｌｄが基準線Ｌｒ（図６参照）に対して歪み、側面１０１Ｂの凹凸状態の検査精度を向上させにくい場合がある。一方、本実施形態のミラー１２Ｂ１のように、側面１０１Ｂの曲面形状に対応して反射面を湾曲させることで、ミラー１２Ｂ１の各反射面は、側面１０１Ｂの各領域に対して、正面に近い姿勢で臨むことができる。つまり、ミラー１２Ｂ１は、側面１０１Ｂの広範囲を検出できるとともに、より検出に適した姿勢（正面に近い姿勢）で臨むことができる。その結果、本実施形態の画像検査システム１は、様々なサイズのタイヤの検査を同一の検査ユニット１０で検査可能とするとともに、検査精度をより向上させることができる。なお、検査ユニット１０によって、大径のタイヤ１００Ｌの検査を行う場合、光源１１Ｂから側面１０１Ｂまでの距離、および光源１１Ｃから側面１０１Ｃまでの距離が小径のタイヤ１００Ｓの検査のときより大きくなる。その結果、側面１０１Ｂ（１０１Ｃ）における照度が小径のタイヤ１００Ｓのときより低下する場合がある。このような場合、検査対象物のタイヤサイズに応じて光源１１Ｂ（１１Ｃ）の出力を変化させる。その結果、タイヤサイズに拘わらず、一定の照度で検査することが可能となり、検査品質の安定化に寄与することができる。
【００３３】
図９〜１２には、検査ユニット１０の具体的な構成例が示されている。図９には、検査ユニット１０（支持部材１３）がタイヤ１００の開口部１００ａ内に挿入されているものの、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１が空間Ｓ内には進入していない状態が示され、図１０は、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１が空間Ｓ内に進入した状態が示されている。なお、図９〜１４および図１６〜１８では、ミラー１２Ｂ１、１２Ｃ１の凸の反射面の図示を省略しているが、実際は、図２等に示すように所定の凸態様の反射面を有する。
【００３４】
図９〜１２に示されるように、ミラー１２Ｂ１を動かす第一可動部１３２およびミラー１２Ｃ１を動かす第二可動部１３３は、ベース部１３０に移動可能に支持されている。第一可動部１３２および第二可動部１３３は、それぞれ、中間可動部１３ａおよび先端可動部１３ｂを有する。
【００３５】
中間可動部１３ａは、ベース部１３０に、可動支持機構１４０Ｖ（１４０）を介して、タイヤ１００の軸方向、すなわち図９〜１１の上下方向に移動可能に支持されている。可動支持機構１４０Ｖは、レール１４１ａや、スライダ１４２ａ（図１１，１２参照）、ねじシャフト１４３ａ、ナット１４４ａ、モータ１４５ａ等を有している。レール１４１ａは、ベース部１３０に固定され、タイヤ１００の軸方向に延びている。スライダ１４２ａは、レール１４１ａに沿って移動可能に支持され、中間可動部１３ａに固定されている。すなわち、中間可動部１３ａは、タイヤ１００の軸方向に移動可能に、ベース部１３０に支持されている。ねじシャフト１４３ａは、レール１４１ａと平行に延びるとともに、軸回りに回転可能にベース部１３０に支持されている。ねじシャフト１４３ａの外周には雄ねじ部が設けられている。ナット１４４ａは、中間可動部１３ａに固定されている。このナット１４４ａには、ねじシャフト１４３ａの雄ねじ部が挿入されて雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられている。また、モータ１４５ａは、ベース部１３０に固定され、ねじシャフト１４３ａを回転させる。よって、モータ１４５ａがねじシャフト１４３ａを回転させると、ねじシャフト１４３ａの雄ねじ部とナット１４４ａの雌ねじ部との噛み合いにより、ナット１４４ａはねじシャフト１４３ａの軸方向に移動する。これにより、スライダ１４２ａは、レール１４１ａに沿って移動する。このような構成において、モータ１４５ａによるねじシャフト１４３ａの回転角度や回転回数を制御することにより、ナット１４４ａとねじシャフト１４３ａとの相対的な位置、すなわち、レール１４１ａとスライダ１４２ａとの相対的な位置、ひいては、ベース部１３０に対する中間可動部１３ａの位置を、設定したり変更したりすることができる。レール１４１ａやスライダ１４２ａは、相対移動部とも称され得る。なお、以降、レール１４１ａや、スライダ１４２ａ、ねじシャフト１４３ａ、ナット１４４ａ、モータ１４５ａと同様の機能を有する構成には、符号における数字部分を同様に付す。
【００３６】
また、図９，１０，１２に示されるように、先端可動部１３ｂは、中間可動部１３ａに、可動支持機構１４０Ｈ（１４０）を介して、タイヤ１００の径方向に移動可能に支持されている。可動支持機構１４０Ｈは、レール１４１ｂや、スライダ１４２ｂ、ねじシャフト１４３ｂ、ナット１４４ｂ、モータ１４５ｂ等を有している。レール１４１ｂは、中間可動部１３ａに固定され、タイヤ１００の径方向に延びている。スライダ１４２ｂは、レール１４１ｂに沿って移動可能に支持され、先端可動部１３ｂに固定されている。すなわち、先端可動部１３ｂは、タイヤ１００の径方向に移動可能に、中間可動部１３ａに支持されている。ねじシャフト１４３ｂは、レール１４１ｂと平行に延びるとともに、軸回りに回転可能に中間可動部１３ａに支持されている。ねじシャフト１４３ｂの外周には雄ねじ部が設けられている。ナット１４４ｂは、先端可動部１３ｂに固定されている。このナット１４４ｂには、ねじシャフト１４３ｂの雄ねじ部が挿入されて雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられている。また、モータ１４５ｂは、中間可動部１３ａに固定され、ねじシャフト１４３ｂを回転させる。よって、モータ１４５ｂがねじシャフト１４３ｂを回転させると、ねじシャフト１４３ｂの雄ねじ部とナット１４４ｂの雌ねじ部との噛み合いにより、ナット１４４ｂはねじシャフト１４３ｂの軸方向に移動する。これにより、スライダ１４２ｂは、レール１４１ｂに沿って移動する。このような構成において、モータ１４５ｂによるねじシャフト１４３ｂの回転角度や回転回数を制御することにより、ナット１４４ｂとねじシャフト１４３ｂとの相対的な位置、すなわち、レール１４１ｂとスライダ１４２ｂとの相対的な位置、ひいては、中間可動部１３ａに対する先端可動部１３ｂの位置を、設定したり変更したりすることができる。
【００３７】
図９〜１２に示される構成例では、撮像装置３もタイヤ１００の軸方向に移動可能に構成されている。撮像装置３は、可動支持機構１４０Ａ（１４０）を介して、ベース部１３０に移動可能に支持されている。可動支持機構１４０Ａは、レール１４１ｃ、スライダ１４２ｃ、ねじシャフト１４３ｃ、ナット１４４ｃ、およびモータ１４５ｃを有している。ナット１４４ｃは、プレート１４６ｃに一体に設けられている。また、レール１４１ｃは、プレート１４６ｃに一体に設けられ、プレート１４６ｃを介して撮像装置３に固定され、タイヤ１００の軸方向に延びている。プレート１４６ｃは、ベース部１３０に対して相対移動可能に、ベース部１３０における撮像装置３側の面に重ねられている。また、プレート１４６ｃは、撮像装置３に固定されている。スライダ１４２ｃは、ベース部１３０に固定されている。可動支持機構１４０Ａにより、ベース部１３０に対する撮像装置３の位置を変化させることによって、撮像装置３の撮像距離（検査光の光路長）やピントを調整することができる。
【００３８】
また、図９〜１２に示される構成例では、反射面が湾曲したミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の姿勢を変化させることによりミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の法線方向（例えば、長さ方向の中央部分の法線方向、角度）を、方向可変機構１５０によって可変設定することができる。方向可変機構１５０は、モータ１５１や、ベルト１５２、ローラ１５３，１５４等を有している。ベルト１５２は、二つのローラ１５３，１５４の間で掛け渡されている。モータ１５１は、ローラ１５３を回転することができる。ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１は、ローラ１５４に接続され、ローラ１５４の回転に伴って、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の法線方向（角度）が変化する。方向可変機構１５０は、モータ１５１の回転がローラ１５３、ベルト１５２およびローラ１５４を介して、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１に伝達されるように構成されている。このような構成において、モータ１５１の回転角度や回転回数を制御することにより、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の法線方向を設定したり変更したりすることで、湾曲したミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の反射面（反射領域）をタイヤ１００の側面１０１Ｂ，１０１Ｃの曲面に対応するようにすることができる。
【００３９】
前述した図７において、比較的小径のタイヤ１００Ｓを検査する場合の光源１１Ｂ，１１Ｃおよびミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の配置が示され、図８には、比較的大径のタイヤ１００Ｌを検査する場合の光源１１Ｂ，１１Ｃおよびミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の配置が示されている。図９〜１２に示されたような、第一可動部１３２、当該第一可動部１３２を移動可能に支持する可動支持機構１４０、第二可動部１３３、および当該第二可動部１３３を移動可能に支持する可動支持機構１４０は、ミラー１２Ｂ１とミラー１２Ｃ１とのタイヤ１００（１００Ｓ，１００Ｌ）の径方向の軸位置を可変設定することができる。したがって、図７に示されるような比較的小径のタイヤ１００Ｓの場合、および図８に示されるような比較的大径のタイヤ１００Ｌの場合の双方について、光源１１Ｂ，１１Ｃおよびミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１を、より適切に配置することができる。
【００４０】
また、図１３〜１５には、検査ユニット１０における光源１１Ａおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２の支持機構の具体的な構成例が示されている。なお、図１３〜１５では、撮像装置３等は図示が省略されている。光源１１Ａおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２は、可動支持機構１４０Ｂ（１４０）を介して、ベース部１３０に移動可能に支持されている。可動支持機構１４０Ｂは、レール１４１ｄ、スライダ１４２ｄ、ねじシャフト１４３ｄ、ナット１４４ｄ、モータ１４５ｄ、および連結部１６０，１７０を有している。ナット１４４ｄは、プレート１４６ｄに一体に設けられている。また、レール１４１ｄは、プレート１４６ｄに一体に設けられ、タイヤ１００の軸方向に延びている。プレート１４６ｄは、ベース部１３０に対して相対移動可能に、ベース部１３０における撮像装置３とは反対側の面に重ねられている。プレート１４６ｄには、連結部１６０，１７０を介して、光源１１Ａおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２が連結されている。スライダ１４２ｄは、ベース部１３０に固定されている。可動支持機構１４０Ｂにより、ベース部１３０に対する光源１１Ａおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２の位置を変化させることによって、タイヤ１００の軸方向における光源１１Ａおよびミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２の位置を調整することができる。
【００４１】
連結部１６０は、レール１６１、スライダ１６２、および方向可変機構１６３を有している。レール１６１は、プレート１４６ｄに固定され、タイヤ１００の径方向に延びている。スライダ１６２は、タイヤ１００の径方向に移動可能にレール１６１に支持されている。スライダ１６２は、レール１６１からタイヤ１００の軸方向に沿って延びている。スライダ１６２は、光源１１Ａ（１１）を支持している。光源１１Ａは、一例として、方向可変機構１６３（図１５）を介して、検査光の照射方向（出射方向）を変更可能（制御可能）にスライダ１６２におけるレール１６１とは反対側の端部に支持されている。また、連結部１６０は、スライダ１６２をレール１６１に沿って、すなわちタイヤ１００の径方向に沿って移動させる駆動機構を有している。連結部１６０により、レール１６１（ベース部１３０）に対する光源１１Ａの位置を変化させることによって、タイヤ１００の径方向における光源１１Ａの位置を調整することができる。連結部１６０は、可動支持機構とも称され得る。
【００４２】
図１５に示されるように、方向可変機構１６３は、光源１１Ａが固定された支持部材１６４と、ロータシリンダ等の駆動源（図示されず）と、を有する。支持部材１６４は、中心軸Ａｘに沿った支軸（固定軸）１６５回りに回転可能に設けられている。また、支持部材１６４には、中心軸Ａｘに沿って支持部材１６４を貫通した長孔１６６が設けられている。長孔１６６には、中心軸Ａｘに沿ったストッパ軸（図示されず）が挿入されており、長孔１６６の長手方向の孔縁がストッパ軸と当接することで、支持部材１６４の回転が制限される。すなわち、支持部材１６４は、所定角度範囲内での回転が可能となっている。支持部材１６４は、駆動源の駆動力によって、支軸１６５回りに回転される。以上の構成の方向可変機構１６３により、タイヤ１００に対する光源１１Ａの検査光の照射方向を可変設定することができる。
【００４３】
連結部１７０は、延部１７１，１７２および支持部１７３，１７４を有している。延部１７１は、プレート１４６ｄに固定されるとともに、プレート１４６ｄからタイヤ１００の軸方向に沿って延びている。延部１７２は、延部１７１におけるプレート１４６ｄとは反対側の端部に固定されるとともに、延部１７１からタイヤ１００の径方向に沿って延びている。支持部１７３は、延部１７２における延部１７１とは反対側の端部に固定されて、ミラー１２Ａを支持している。ミラー１２Ａは、一例として、支持部１７３に固定されている。支持部１７４は、延部１７２における延部１７１とは反対側の端部に固定されて、ミラー１２Ｂ２，１２Ｃ２を支持している。ミラー１２Ｂ２，１２Ｃ２は、一例として、支持部１７４に固定されている。
【００４４】
図９〜１５に示される構成例では、支持部材１３は、ベース部１３０や、第一可動部１３２、第二可動部１３３、可動支持機構１４０Ｖ，１４０Ｈ，１４０Ａ，１４０Ｂ（１４０）、方向可変機構１５０等を含む。また、検査ユニット１０は、支持部材１３や、撮像装置３、光源１１Ａ〜１１Ｃ、ミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を含む。
【００４５】
また、図１３に示されるように、検査ユニット１０は、移動機構１８０によって、タイヤ１００に対する当該検査ユニット１０の位置を可変設定可能に支持されている。なお、図１４等では、移動機構１８０は図示が省略されている。
【００４６】
移動機構１８０は、一例として、中心軸Ａｘの軸方向と直交する方向におけるタイヤ１００に対する検査ユニット１０の位置を可変設定可能である。移動機構１８０は、ベース部１８１と、直動軸１８２と、駆動部１８３と、を有している。直動軸１８２は、検査ユニット１０のベース部１３０からタイヤ１００の中心軸Ａｘの軸方向と直交する第一の方向Ｄ１に延びている。すなわち、直動軸１８２は、線状の光Ｌｄａのミラー１２Ａへの入射方向ＶＡ、線状の光Ｌｄｂのミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢ、および線状の光Ｌｄｃのミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣに沿って延びている。駆動部１８３は、ベース部１８１と直動軸１８２との間に介在している。駆動部１８３は、モータ等の駆動源を有し、駆動源の駆動力によってベース部１８１に対して直動軸１８２を第一の方向Ｄ１に沿って往復動させる。以上の構成の移動機構１８０により、タイヤ１００に対する検査ユニット１０の位置（一例として入射方向ＶＡ，ＶＢ，ＶＣに沿った位置）を可変設定することができる。すなわち、底面１０１Ａに関する光路と側面１０１Ｂ，１０１Ｃに関する光路との距離差の調整をすることができる。また、以上から分かるように、移動機構１８０は、撮像装置３の光軸とタイヤの中心軸Ａｘとを相対的に平行移動させることができる。また、撮像装置３の中心と、底面１０１Ａおよび側面１０１Ｂ，１０１Ｃと、の相対位置関係を変更することができる。なお、移動機構１８０による検査ユニット１０の位置の可変方向は、上記に限るものではない。例えば、移動機構１８０は、入射方向ＶＡ，ＶＢ，ＶＣと交差する方向におけるタイヤ１００に対する検査ユニット１０の位置を可変設定可能であってもよい。移動機構１８０は、可変設定機構や支持機構とも称され得る。
【００４７】
本実施形態では、ミラー１２Ｂ２の線状の光Ｌｄｂの反射方向に沿った視線で、線状の光Ｌｄａのミラー１２Ａへの入射方向ＶＡが、線状の光Ｌｄｂのミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢおよび線状の光Ｌｄｃのミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣの少なくとも一方（一例として、両方）と異なる。よって、入射方向ＶＡが入射方向ＶＢ，ＶＣと同じ場合に比べて、光源１１Ａ〜１１Ｃの配置の自由度の向上が図られる。これにより、光源１１を他の光源１１に関する光路外に容易に配置することができる。
【００４８】
また、このように、光源１１Ａ〜１１Ｃの配置の自由度の向上が図られるので、各光源１１Ａ〜１１Ｃの配置の最適化がしやすい。つまり、各光源１１のライトシートの照射角度（検査面への入射角度）を容易に同じにできる。これにより、各画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃからの高さデータの算出のための演算式を三つの画像Ｉｍａ，Ｉｍｂ，Ｉｍｃで共通化できる。これに対して、演算式が異なる場合には、補正が必要となる。
【００４９】
また、本実施形態では、ミラー１２Ｂ２、ミラー１２Ｃ２、およびミラー１２Ａは、底面１０１Ａに囲まれる。よって、ミラー１２Ｂ２、ミラー１２Ｃ２、およびミラー１２Ａが、底面１０１Ａに囲まれない位置に位置される場合に比べて、タイヤ１００の内面の検査に必要な空間を小さくしやすい。
【００５０】
また、本実施形態では、線状の光Ｌｄａのミラー１２Ａへの入射方向ＶＡは、線状の光Ｌｄｂのミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢと線状の光Ｌｄｃのミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣとの少なくとも一方（一例として、両方）と逆である。よって、光源１１Ａ〜１１Ｃの配置の自由度がより向上する。
【００５１】
また、本実施形態では、光源１１Ｂおよび光源１１Ｃは、中心軸Ａｘの軸方向と直交する第一の方向Ｄ１におけるミラー１２Ｂ２の一方側に位置されている。そして、光源１１Ａは、第一の方向Ｄ１におけるミラー１２Ｂ２の他方側に位置されている。よって、光源１１Ｂ，１１Ｃのライトシートと、光源１１Ａのライトシートとを、より離れた位置に位置させやすい。
【００５２】
また、本実施形態では、ミラー１２Ｂ２、ミラー１２Ｃ２、およびミラー１２Ａは、中心軸Ａｘの軸方向および第一の方向Ｄ１、と直交する第二の方向Ｄ２、に沿って並べられている。よって、各ミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２に関する光路の設定がしやすい。
【００５３】
また、本実施形態では、移動機構１８０は、タイヤ１００に対する当該検査ユニット１０の位置（一例として、入射方向ＶＡ，ＶＢ，ＶＣに沿った位置）を可変設定可能である。よって、移動機構１８０によって、複数の光路の距離差（底面１０１Ａに関する光路と側面１０１Ｂ，１０１Ｃに関する光路との距離差）の調整をすることができる。このような移動機構１８０によって、検査ユニット１０が複雑化しやすい光路長調整機構等を検査ユニット１０の光路中に設けなくて済むので、検査ユニット１０のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ミラー１２Ａは、ミラー１２Ｂ２とミラー１２Ｃ２との間に位置されている。つまり、ミラー１２Ｂ２とミラー１２Ｃ２とが離れて位置されている。よって、光源１１Ｂのライトシートと光源１１Ｃのライトシートとを、より離れた位置に位置させやすい。
【００５５】
また、本実施形態では、三つの光源１１Ａ〜１１Ｃおよび五つのミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２が、支持部材１３によって支持されている。よって、例えば、これらが別個に支持される構成に比べて、構成がより簡素化されやすい。
【００５６】
また、本実施形態では、可動支持機構１４０によって、タイヤ１００に対する相対的なミラー１２Ａ，１２Ｂ２，１２Ｃ２の位置と、ミラー１２Ｂ１の位置と、ミラー１２Ｃ１の位置と、がそれぞれ別個に設定されうる。また、本実施形態では、可動支持機構１４０によって、タイヤ１００に対する相対的な光源１１Ａの位置と光源１１Ｂの位置と光源１１Ｃの位置とがそれぞれ別個に設定されうる。また、本実施形態では、方向可変機構１５０によって、タイヤ１００に対する相対的なミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の法線方向（角度）がそれぞれ別個に設定されうる。このような構成によれば、大きさやタイヤ１００特有の断面形状等の仕様が異なる複数のタイヤ１００に対応して、ミラー１２Ａ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２の位置や、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の角度、光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの位置、ひいては、撮像範囲や輝線の範囲が、より適切に設定されやすい。
【００５７】
ところで、本実施形態のミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１は、前述されるように、タイヤ１００の中心軸Ａｘを含む面（タイヤ１００の接線方向と交差する交差面）に沿って一端と他端との間で延びタイヤ１００の径方向内方（第一の方向Ｄ１の一方）と中心軸Ａｘの一方との間の方向に向けて凸の反射面を有した凸面ミラーである。その結果、より広範囲の視野範囲を実現するとともに、側面１０１Ｂ，１０１Ｃの曲面で構成される各領域にミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の各反射面を正面に近い姿勢で臨ませやすくなるので、検出精度の向上ができる。図１６〜１８は、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１の凸形状を側面１０１Ｂ，１０１Ｃの曲面にさらに近づけ易くする構成を示している。具体的には、方向可変機構１５０（図１２参照）において、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を着脱自在としている。すなわち、検査ユニット１０におけるミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の反射面の凸態様を変更する変更機構を有する例を示している。例えば、タイヤ１００は、サイズや扁平率の異なる仕様のタイヤが複数存在し、仕様ごとに側面１０１Ｂ，１０１Ｃの曲面の形状が異なる場合がある。そこで、タイヤの仕様（種類）に応じて、凸態様の異なる複数のミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を準備しておき、検査するタイヤの仕様（種類）によってミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）のみを交換可能としている。なお、この場合、サイズが異なるのみで、側面１０１Ｂ，１０１Ｃの曲面の形状が実質的に同じと見なせる場合、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッド（ミラーおよびミラーを支持する部材をまとめてミラーヘッドと称する場合がある）は、小径のタイヤ１００Ｓ用に凸状態を設定しておけばよい。この場合、前述したように、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の視野範囲は放射状に広がるので、小径のタイヤ１００Ｓ用のミラーヘッドをそのまま大径のタイヤ１００Ｌに適用して同様な検査を行うことができる。
【００５８】
図１６は、着脱自在なミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を方向可変機構１５０に装着した状態の断面図であり、図１７は、着脱自在なミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を方向可変機構１５０から取り外した状態の断面図である。先端可動部１３ｂの一部を構成するプレート１５５は、ベルト１５２が巻回されたローラ１５４にボルト１５７等の締結部材によって固定されたミラー回転軸１５６を回転自在に支持している。ミラー回転軸１５６においてプレート１５５を挟んでローラ１５４とは反対側には、ボルト１５７によってブラケット１５８（支持部材）が固定されている。このブラケット１５８は、ミラー回転軸１５６を受け入れる貫通孔の一部に出没自在なピン１５９ａを備えるインデックスプランジャ１５９（固定部材）を有する。一方、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）は、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を背面から支持するブラケット１２ａに、インデックスプランジャ１５９の出没自在なピン１５９ａが係合する位置決め凹部１２ｂを有するミラー支持軸１２ｃがボルト１５７によって固定されている。
【００５９】
このように構成される方向可変機構１５０は、インデックスプランジャ１５９の図示を省略しているノブ等の操作により、所望の湾曲態様のミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）と一体化されたミラー支持軸１２ｃ（これらをまとめてミラーヘッドと称する場合がある）をピン１５９ａと位置決め凹部１２ｂとの係合により固定を容易に行うことができる。また、ピン１５９ａと位置決め凹部１２ｂとの係合解除によりミラーヘッドの取り外しを容易に実行できる。その結果、検査対象のタイヤ１００の仕様に応じたミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドを選択し換装することで、検査精度をより向上させることができる。なお、この場合もベルト１５２およびローラ１５４によって回転自在なミラー回転軸１５６にブラケット１５８を介してミラー支持軸１２ｃが固定されるので、ローラ１５４の回転状態の制御により着脱自在なミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の姿勢を図１２の構成と同様に調整することができるので、検査のための微調整をさらに行うことができる。
【００６０】
図１８は、着脱自在なミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）と方向可変機構１５０の他の構成を示す断面図である。図１８の構成の場合、電磁石２００を用いてミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドを方向可変機構１５０に固定している。先端可動部１３ｂの一部を構成するプレート１５５は、ベルト１５２が巻回されたローラ１５４にボルト１５７によって固定されたミラー回転軸１５６を回転自在に支持している。ミラー回転軸１５６においてプレート１５５を挟んでローラ１５４とは反対側には、電磁石２００が固定されている。この電磁石２００は、画像検査システム１側の制御により励磁のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能になっている。一方、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）は、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を背面から支持するブラケット１２ａに、電磁石２００に吸着可能な金属やマグネット等の吸着ブロック２０１を有するミラー支持軸１２ｃ（これらをまとめてミラーヘッドと称する場合がある）がボルト１５７によって固定されている。
【００６１】
このように構成される方向可変機構１５０は、電磁石２００の励磁切替制御により、所望の湾曲態様のミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）と一体化されたミラー支持軸１２ｃの吸着ブロック２０１が固定または解放可能となり、容易にミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の交換を行うことができる。その結果、検査対象のタイヤ１００の仕様に応じたミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドを選択し換装することで、検査精度をより向上させることができる。なお、この場合もベルト１５２およびローラ１５４によって回転自在なミラー回転軸１５６に電磁石２００および吸着ブロック２０１を介してミラー支持軸１２ｃが固定されるので、ローラ１５４の回転状態の制御により着脱自在なミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の姿勢を図１２の構成と同様に調整することができるので、検査のための微調整をさらに行うことができる。
【００６２】
図１９〜図２１は、凸態様のミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドの構成例である。図１９は、凸態様を固定とする例で、例えば、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）は、フィルムや薄板等の可撓部材３００の上面に、例えば蒸着やスパッタリング等により反射層３０１が形成されている。そして、所望の湾曲面（凸態様）を有するベース部材３０２に貼り付け（固定）してミラーヘッドを形成して、ブラケット１２ａに固定する。この場合、ベース部材３０２は、金属や樹脂で形成可能で、その凸状態は容易に調整することができる。ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）は、反射層３０１が可撓部材３００に蒸着やスパッタリングで形成されるので、それ自体が可撓性（柔軟性）を備えるので、ベース部材３０２の形状に容易に追従して変形し、所望の凸態様のミラーヘッドを容易かつ安価に作成できる。
【００６３】
図２０は、複数の分割平面ミラー３１０をジョイント部３１１で接続させた連結体として、この連結体の全体で所望の凸態様のミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドを形成する例である。複数の分割平面ミラー３１０は中心軸Ａｘを含む面に沿って配列されるとともに、それぞれの分割平面ミラー３１０の法線方向が異なるように配列されて側面１０１Ｂ（１０１Ｃ）に向かう凸の反射面が形成されている。各分割平面ミラー３１０は小片の非可撓性のミラーであり、それぞれの分割平面ミラー３１０の端部同士をジョイント部３１１によって連結している。各分割平面ミラー３１０の法線方向は、例えば、側面１０１Ｂ（１０１Ｃ）に略垂直に交わるように設定することが望ましい。ジョイント部３１１は、凸形状に対応した湾曲した金属片や樹脂片でもよいし、力を加えることにより変形し、力を解除した後もその状態を維持できるような可変板や金属板、形状記憶合金等でもよい。この場合、同一形状の分割平面ミラー３１０の接続位置における接続状態（姿勢）を変化させるのみで、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）全体としての凸態様を決めることができるので、反射面の凸状態の微調整を容易に行うことができる。なお、図２０の場合、７枚の分割平面ミラー３１０を連結させる例を示しているが、連結数は適宜選択可能であり、連結数を多くすれば、より滑らかな凸形状（湾曲形状）を形成することができる。また、連結数を少なくすれば、コスト削減に寄与できる。また、連結数の増減により、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）のサイズが容易に変更できる。
【００６４】
図２０に示すように、複数の分割平面ミラー３１０を凸状に連結させる場合、反射面側の連結部分に隙間が生じ易く、その部分が不感領域（非反射領域）になる場合がある。そこで、図２０のように、複数の分割平面ミラー３１０を凸状に連結させる場合、連結位置（ジョイント部３１１の位置）がずれた他の結合体を準備して、互いの不感領域を相殺するような反射光路を形成するようにしてもよい。例えば連結位置がずれた連結体を２列に配置してもよい。この場合、共通の分割平面ミラー３１０を用いることによるコストダウンと検査品質の向上を図ることができる。
【００６５】
図２１は、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）、すなわちミラーヘッドの凸状態をアクチュエータを用いて変更可能とする例である。図２１の場合、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）は、図１９の例と同様にフィルムや薄板等の可撓部材３００の上面に、例えば蒸着やスパッタリング等により反射層３０１を形成している。可撓部材３００の裏面（反射層３０１とは逆の面）には、複数のアクチュエータ３１２（例えばモータ）が配置されている。アクチュエータ３１２は、進退自在なロッド３１３を有し、その先端にはローラ３１３ａを備える。このように構成されるミラーヘッドは、例えば、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の凸態様データ（例えば、設計時のＣＡＤデータ）等を用いてアクチュエータ３１２の駆動量（ロッド３１３の進退量）を決定することにより、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）を方向可変機構１５０から取り外すことなく、その凸状態を変更することができる。アクチュエータ３１２は、ミラー１２Ｂ１（１２Ｃ１）の裏面にマトリックス状に配置してもよいし、アクチュエータ３１２を間隔を空けて配置してもよい。また、ローラ３１３ａの代わりにシャフト（例えば円筒シャフト）を配置して、可撓部材３００の裏面を部分的に変形させることで全体的な凸状態を調整してもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例である。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、実施形態の構成や形状は、部分的に他の構成や形状と入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、角度、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
【００６７】
例えば、ミラー１２Ｂ２の線状の光Ｌｄｂの反射方向Ｖに沿った視線で、線状の光Ｌｄａのミラー１２Ａへの入射方向ＶＡが、線状の光Ｌｄｂのミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢおよび線状の光Ｌｄｃのミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣの一方と同じで他方と異なっていてもよい。例えば、図３において、光源１１Ｂおよびミラー１１Ｂ１の組を、タイヤ１００の空間Ｓのうちミラー１２Ｂ２の右側の部分に移動させるとともに、ミラー１２Ｂ２の姿勢をミラー１２Ａと同じにした構成であってもよい。
【００６８】
また、例えば、検査対象物は、タイヤ１００に限定するものではなく、例えば断面が略Ｃ字状の部分を含む部材（例えば、レール等）であってもよい。検査対象物が、例えば、断面略Ｃ字状のレールの場合、ミラー１２Ｂ２の線状の光Ｌｄｂの反射方向Ｖに沿った視線で、線状の光Ｌｄａのミラー１２Ａへの入射方向ＶＡと、線状の光Ｌｄｂのミラー１２Ｂ２への入射方向ＶＢおよび線状の光Ｌｄｃのミラー１２Ｃ２への入射方向ＶＣの一方とが、互いに斜めとなるよう各部を配置すればよい。
【００６９】
また、図３に示す検査ユニット１０の場合、少なくともタイヤ１００を中心軸Ａｘの周りを一回転させることにより、底面１０１Ａ、側面１０１Ｂ、側面１０１Ｃ、つまり、タイヤ１００の内面１０１全体を検査可能な構成である。別の実施形態では、光源１１Ｂ、ミラー１２Ｂ１、ミラー１２Ｂ２、撮像装置３を１セットとする側面１０１Ｂ専用の検査装置としてもよい。同様に、光源１１Ｃ、ミラー１２Ｃ１、ミラー１２Ｃ２、撮像装置３を１セットとする側面１０１Ｃ専用の検査装置としてもよい。この場合、撮像装置３は、開口部１００ａの内部に位置させてもよく、その場合は、ミラー１２Ｂ２（ミラー１２Ｃ２）を省略することができる。なお、光源１１Ａ、ミラー１２Ａ、撮像装置３を１セットとする底面１０１Ａ専用の検査装置としてもよい。この場合、撮像装置３は、開口部１００ａの内部に位置させてもよく、その場合は、ミラー１２Ａを省略することができる。その他、光源１１Ｂ、ミラー１２Ｂ１、ミラー１２Ｂ２、光源１１Ａ、ミラー１２Ａ、撮像装置３を１セットとする底面１０１Ａ及び側面１０１Ｂを検査対象とする検査装置としてもよい。この場合、側面１０１Ｂの検査後、タイヤ１００または検査ユニット１０のいずれか一方を天地逆転させることにより側面１０１Ｃの検査を行うことができる。また、この構成の場合、底面１０１Ａに対する光源１１Ａ、ミラー１２Ａ、撮像装置３による検査領域をタイヤ１００の幅方向の半分にすることができる。つまり、側面１０１Ｂと、底面１０１Ａのうち側面１０１Ｂ側の半分の領域を検査し、その後、側面１０１Ｃと、底面１０１Ａのうち側面１０１Ｃ側の半分の領域を検査するようにしてもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…画像検査システム（光切断検査装置）、１０…検査ユニット、１１Ａ…光源（第二の光源）、１１Ｂ…光源（第一の光源）、１１Ｃ…光源（第一の光源）、１２Ａ…ミラー、１２Ｂ１…ミラー、１２Ｂ２…ミラー、１２Ｃ１…ミラー、１２Ｃ２…ミラー、１２ｂ…位置決め凹部、１２ｃ…ミラー支持軸、１００…タイヤ（検査対象物）、１０１Ａ…底面（第二の面）、１０１Ｂ，１０１Ｃ…側面（第一の面）、１５０…方向可変機構、１５８…ブラケット、１５９…インデックスプランジャ、１５９ａ…ピン、１８０…移動機構、２００…電磁石、２０１…吸着ブロック、３００…可撓部材、３０１…反射層、３０２…ベース部材、３１０…分割平面ミラー、３１１…ジョイント部、３１２…アクチュエータ、３１３…ロッド、３１３ａ…ローラ、Ａｘ…中心軸、Ｌｄａ，Ｌｄｂ，Ｌｄｃ…線状の光、Ｓ…空間。
【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７】
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【図８】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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