(57)【要約】【課題】光源の配置の自由度の向上が図られた光切断検査装置を得る。【解決手段】光切断検査装置は、第一の光源から出射されたライトシートによって形成された第一の線状の光を反射する第一のミラーと、反射された第一の線状の光を撮像部に向けて反射する第二のミラーと、第二の光源から出射されたライトシートによって形成された第二の線状の光を反射する第三のミラーと、反射された第二の線状の光を撮像部に向けて反射する第四のミラーと、第三の光源から出射されたライトシートによって形成された第三の線状の光を撮像部に向けて反射する第五のミラーと、を備え、第二のミラーの第一の線状の光の反射方向に沿った視線で、第三の線状の光の第五のミラーへの入射方向が、第一の線状の光の第二のミラーへの入射方向および第二の線状の光の第四のミラーへの入射方向の少なくとも一方と異なる。【選択図】図３
2017138111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面と、前記第一の面に間隔を空けて面した第二の面と、前記第一の面と前記第二の面との間の空間に面し前記第一の面および前記第二の面を接続した第三の面と、を有した検査対象物、の前記空間の外部に位置される撮像部と、
前記第一の面に向けてライトシートを出射する第一の光源と、
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と、
前記第三の面に向けてライトシートを出射する第三の光源と、
前記空間の内部に位置され、前記第一の光源から出射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第一の線状の光を前記空間の外部に向けて反射する第一のミラーと、
前記空間の外部に位置され、前記第一のミラーによって反射された前記第一の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第二のミラーと、
前記空間の内部に位置され、前記第二の光源から出射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第二の線状の光を前記空間の外部に向けて反射する第三のミラーと、
前記空間の外部に位置され、前記第三のミラーによって反射された前記第二の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第四のミラーと、
前記空間の外部に位置され、前記第三の光源から出射された前記ライトシートによって前記第三の面に形成された第三の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第五のミラーと、
を備え、
前記第二のミラーの前記第一の線状の光の反射方向に沿った視線で、前記第三の線状の光の前記第五のミラーへの入射方向が、前記第一の線状の光の前記第二のミラーへの入射方向および前記第二の線状の光の前記第四のミラーへの入射方向の少なくとも一方と異なる、光切断検査装置。
【請求項２】
前記第一の面、前記第二の面、および前記第三の面は、中心軸回りの環状であり、
前記第二のミラー、前記第四のミラー、および前記第五のミラーは、前記第三の面に囲まれる、請求項１に記載の光切断検査装置。
【請求項３】
前記第三の線状の光の前記第五のミラーへの入射方向は、前記第一の線状の光の前記第二のミラーへの入射方向と前記第二の線状の光の前記第四のミラーへの入射方向との少なくとも一方と逆である、請求項２に記載の光切断検査装置。
【請求項４】
前記第一の光源および前記第二の光源は、前記中心軸の軸方向と直交する第一の方向における前記第二のミラーの一方側に位置され、
前記第三の光源は、前記第一の方向における前記第二のミラーの他方側に位置された、請求項２または３に記載の光切断検査装置。
【請求項５】
前記第二のミラー、前記第四のミラー、および前記第五のミラーは、前記中心軸の軸方向および前記軸方向と直交する第一の方向、と直交する第二の方向、に沿って並べられた、請求項２〜４のいずれか一つに記載の光切断検査装置。
【請求項６】
前記第五のミラーは、前記第二のミラーと前記第四のミラーとの間に位置された、請求項５に記載の光切断検査装置。
【請求項７】
前記撮像部、前記第一の光源、前記第二の光源、前記第三の光源、前記第一のミラー、前記第二のミラー、前記第三のミラー、前記第四のミラー、および前記第五のミラーを有した検査ユニットと、
前記検査対象物に対する前記検査ユニットの位置を可変設定する移動機構と、
を備えた、請求項１〜６のいずれか一つ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た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、複数の光源が用いられる場合、光源の配置の自由度の向上が図られた構成が得られれば有意義である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の光切断検査装置は、第一の面と、前記第一の面に間隔を空けて面した第二の面と、前記第一の面と前記第二の面との間の空間に面し前記第一の面および前記第二の面を接続した第三の面と、を有した検査対象物、の前記空間の外部に位置される撮像部と、前記第一の面に向けてライトシートを出射する第一の光源と、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と、前記第三の面に向けてライトシートを出射する第三の光源と、前記空間の内部に位置され、前記第一の光源から出射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第一の線状の光を前記空間の外部に向けて反射する第一のミラーと、前記空間の外部に位置され、前記第一のミラーによって反射された前記第一の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第二のミラーと、前記空間の内部に位置され、前記第二の光源から出射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第二の線状の光を前記空間の外部に向けて反射する第三のミラーと、前記空間の外部に位置され、前記第三のミラーによって反射された前記第二の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第四のミラーと、前記空間の外部に位置され、前記第三の光源から出射された前記ライトシートによって前記第三の面に形成された第三の線状の光を前記撮像部に向けて反射する第五のミラーと、を備え、前記第二のミラーの前記第一の線状の光の反射方向に沿った視線で、前記第三の線状の光の前記第五のミラーへの入射方向が、前記第一の線状の光の前記第二のミラーへの入射方向および前記第二の線状の光の前記第四のミラーへの入射方向の少なくとも一方と異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【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、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８】図８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９】図９は、実施形態の光切断検査装置に含まれる第二可動部および第三可動部の例示的な側面図である。
【図１０】図１０は、実施形態の光切断検査装置に含まれる第三可動部の一部の例示的な斜視図である。
【図１１】図１１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１２】図１２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１１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。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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、さらに、図２，３に示されるように、タイヤ１００の底壁１１０Ａと側壁１１０Ｂ，１１０Ｃ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。
【０００９】
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、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。
【００１０】
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。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。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が第一の面の一例であり、側面１０１Ｃが第二の面の一例であり、底面１０１Ａが第三の面の一例である。
【００１１】
図２〜４に示されるように、画像検査システム１は、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が第一の光源の一例であり、光源１１Ｃが第二の光源の一例であり、光源１１Ａが第三の光源の一例である。また、ミラー１２Ｂ１が第一のミラーの一例であり、ミラー１２Ｂ２が第二のミラーの一例であり、ミラー１２Ｃ１が第三のミラーの一例であり、ミラー１２Ｃ２が第四のミラーの一例であり、ミラー１２Ａが第五のミラーの一例である。また、撮像装置３が撮像部の一例である。
【００１２】
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。詳細には、ミラー１２Ｂ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）を撮像装置３に向けて反射する。一例として、ミラー１２Ｂ２の反射角度は、略４５度に設定されている。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。
【００１３】
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。詳細には、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１２Ｂ１によって反射された側面１０１Ｂの像（反射光）を撮像装置３に向けて反射する。一例として、ミラー１２Ｃ２の反射角度は、略４５度に設定されている。なお、図２，３では、側面１０１Ｃに関する光路は細い二点鎖線等で示されている。
【００１４】
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。
【００１５】
ここで、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。
【００１６】
図３，４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。
【００１７】
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。
【００１８】
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）。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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とが理解できよう。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領域を周方向にずらすことができ、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ため、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図７〜１０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７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８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。
【００２６】
図７〜１０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。
【００２７】
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７〜９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９，１０参照）、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。
【００２８】
また、図７，８，１０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。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。
【００２９】
図７〜１０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。
【００３０】
また、図７〜１０に示される構成例では、ミラー１２Ｂ１，１２Ｃ１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、構成されている。よって、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ができる。
【００３１】
図１１には、比較的小さいタイヤ１００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１２には、比較的大きいタイヤ１００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７〜１０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１１に示されるような比較的小さいタイヤ１００の場合、および図１２に示されるような比較的大きいタイヤ１００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。
【００３２】
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。
【００３３】
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１６１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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
図７〜１０，１３〜１５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、可変設入射方向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。
【００３９】
以上、説明したように、本実施形態では、ミラー１２Ｂ２（第二のミラー）の線状の光Ｌｄｂ（第一の線状の光）の反射方向に沿った視線で、線状の光Ｌｄａ（第三の線状の光）のミラー１２Ａ（第五のミラー）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（第二の線状の光）のミラー１２Ｃ２（第四のミラー）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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、本実施形態では、ミラー１２Ｂ２（第二のミラー）、ミラー１２Ｃ２（第四のミラー）、およびミラー１２Ａ（第五のミラー）は、底面１０１Ａ（第三の面）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。
【００４２】
また、本実施形態では、線状の光Ｌｄａ（第三の線状の光）のミラー１２Ａ（第五のミラー）への入射方向ＶＡは、線状の光Ｌｄｂ（第一の線状の光）のミラー１２Ｂ２（第二のミラー）への入射方向ＶＢと線状の光Ｌｄｃ（第二の線状の光）のミラー１２Ｃ２（第四のミラー）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。
【００４３】
また、本実施形態では、光源１１Ｂ（第一の光源）および光源１１Ｃ（第二の光源）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（第二のミラー）の一方側に位置されている。そして、光源１１Ａ（第三の光源）は、第一の方向Ｄ１におけるミラー１２Ｂ２（第二のミラー）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。
【００４４】
また、本実施形態では、ミラー１２Ｂ２（第二のミラー）、ミラー１２Ｃ２（第四のミラー）、およびミラー１２Ａ（第五のミラー）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。
【００４５】
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。
【００４６】
また、本実施形態では、ミラー１２Ａ（第五のミラー）は、ミラー１２Ｂ２（第二のミラー）とミラー１２Ｃ２（第四のミラー）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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
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（第三の光源）、１１Ｂ…光源（第一の光源）、１１Ｃ…光源（第二の光源）、１２Ａ…ミラー（第五のミラー）、１２Ｂ１…ミラー（第一のミラー）、１２Ｂ２…ミラー（第二のミラー）、１２Ｃ１…ミラー（第三のミラー）、１２Ｃ２…ミラー（第四のミラー）、１００…タイヤ（検査対象物）、１０１Ａ…底面（第三の面）、１０１Ｂ…側面（第一の面）、１０１Ｃ…側面（第二の面）、１８０…移動機構、Ａｘ…中心軸、Ｄ１…第一の方向、Ｄ２…第二の方向、Ｌｄａ…線状の光（第三の線状の光）、Ｌｄｂ…線状の光（第一の線状の光）、Ｌｄｃ…線状の光（第二の線状の光）、Ｓ…空間、Ｖ…反射方向、ＶＡ…入射方向、ＶＢ…入射方向、ＶＣ…入射方向。
【図１】
2017138111.tif 000003
【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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