JP6168147B2 - タイヤ内面撮像方法及びその装置 - Google Patents
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Description
光源、ミラー、及びカメラを備え、前記ミラーが、前記ミラーの面の向きを変えながら回転軸の周りに旋回移動するように構成された撮像装置の一部をタイヤの開口部に挿入した状態で、前記ミラーを前記回転軸の周りに旋回移動させることにより前記ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入して前記ミラーを撮像位置にセットするステップと、
タイヤのトレッド内面にスリット光を照射し、前記スリット光を前記トレッド内面に沿って走査するステップと、
前記スリット光の走査中、前記スリット光の照射により形成される前記トレッド内面のライン照射領域を、前記ミラーを経由してタイヤ周方向に傾斜させた方向から前記カメラで撮像して画像データを出力するステップと、を含む。
前記ミラーを前記タイヤ空洞領域内に挿入するとき、前記カメラによる撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように、タイヤの外径寸法に応じて前記回転軸の回転量が設定される。
前記ミラーを撮像位置にセットするステップは、前記サイド内面用ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入するように旋回移動させることを含む、ことが好ましい。
すなわち、タイヤの軸を中心にしてタイヤ或いは撮像装置の少なくとも何れか一方を回転して、タイヤの周方向1周にわたってタイヤ内面を撮像するタイヤ内面撮像方法である。このタイヤ内面撮像方法では、タイヤ内面をタイヤ幅方向に3つ以上の部位に分割して各部位毎に設けられるとともに、タイヤ内面に同時にスリット光を照射し、スリット光が照射されたタイヤ内面を撮像して画像データを出力する光学系を備えた撮像装置を用いる。各光学系の第2ミラーを含む少なくとも一部のミラーをタイヤ空洞領域に挿入し、前記各光学系では、前記第2ミラーを含む少なくとも一部のミラーをタイヤ空洞領域に挿入するときに、ミラーの位置を変化させて該挿入部位の外周が前記タイヤの内周よりも小さくなるようにし、挿入後にミラーの位置を撮像に適した位置に変化させる。この後、光源から前記スリット光を出射し、前記光源から出射されたスリット光を第1ミラーによって反射して、反射したスリット光の面がタイヤ幅方向に延びるように、該光学系が対応する前記タイヤ内面の部位に照射する。前記第1ミラーから前記タイヤ内面に照射され前記タイヤ内面によって反射されたスリット光を前記第2ミラーによって入射して第3ミラーに向けて反射し、前記第2ミラーによって反射されたスリット光を第3ミラーによってカメラの入射口に向けて反射し、前記カメラにより、前記第3ミラーによって反射されたスリット光を受光して前記スリット光が照射されたタイヤ内面を撮像し、撮像した画像データを外部に出力する。
タイヤのトレッド内面にスリット光を照射する光源と、
前記スリット光の照射により形成される前記トレッド内面のライン照射領域の反射光を反射するミラーと、
前記ミラーから反射した前記反射光を受光することにより、前記ライン照射領域をタイヤ周方向に傾斜させた方向から撮像して画像データを出力するカメラと、
前記光源、前記ミラー、及びカメラと、前記ミラーが前記ミラーの面の向きを変えながら回転軸の周りを旋回移動する機構、が設けられ、前記タイヤの開口部内周よりも小さい外周を有する内面計測ステージと、
前記回転軸の回転量を制御して、前記ミラーの旋回移動を制御する制御装置と、を含む。
前記制御装置は、前記ミラーを前記回転軸の周りに旋回移動させることにより前記ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入して前記ミラーを撮像位置にセットするとき、前記カメラによる前記ライン照射領域の撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように、タイヤの外径寸法に応じて前記回転軸の回転量の制御信号を生成するように構成されている。
このタイヤ内面撮像装置は、
前記タイヤの開口部内周よりも小さい外周を有する内面計測ステージと、
前記内面計測ステージ上に設けられ、タイヤ内面を幅方向に3つ以上の部位に分割して各部位毎に設けられるとともに、タイヤ内面に同時にスリット光を照射し、スリット光が照射されたタイヤ内面を撮像して画像データを出力する光学系とを備える。
前記光学系は、
前記スリット光を出射する光源と、
前記光源から出射されたスリット光を反射し、反射したスリット光の面がタイヤ幅方向に延びるように、該光学系が対応する前記タイヤ内面の部位に照射する第1ミラーと、
前記第1ミラーから前記タイヤ内面に照射され前記タイヤ内面によって反射されたスリット光を入射して第3ミラーに向けて反射する第2ミラーと、
前記第2ミラーによって反射されたスリット光をカメラの入射口に向けて反射する前記第3ミラーと、
前記第3ミラーによって反射されたスリット光を受光し、前記スリット光が照射されたタイヤ内面を撮像し、撮像した画像データを外部に出力する前記カメラと、
前記内面計測ステージと共に前記第2ミラーを含む少なくとも一部のミラーをタイヤ内に挿入するときに、該挿入部位の外周が前記タイヤ開口部の内周よりも小さくなるように前記各光学系の前記第2ミラーの位置を変化させる手段と、を備えている。
タイヤ内面は、タイヤ表面のうち、タイヤ空洞領域に面する面をいい、タイヤ内面には、タイヤのトレッド部に対応した位置にあるトレッド内面を含み、サイド部に対応した位置にあるサイド内面を含む。サイド内面は、タイヤの両サイドに対応して2つの面を含む。本明細書では、1つの面をサイド上面、他方の面をサイド下面という。
このように、本実施形態のタイヤ内面撮像では、タイヤの外径寸法に応じて、トレッド撮像用ミラーを旋回移動させる回転軸の回転量を、トレッド内面用カメラによる撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように定めることができるので、タイヤの外径寸法に関わらず、安定した画像データを出力することができる。特に、光切断法に基づくデータ処理によって、一定の高分解能を維持し、精度の高いタイヤ内面の形状データを画像データから安定して得るためには、タイヤの外径寸法に関わらず、ライン照射領域の撮像時の傾斜角度を一定の傾斜角度を含む許容範囲内に維持することが好ましい。この点から、タイヤの外径寸法に応じて、トレッド撮像用ミラーを旋回移動させる回転軸の回転量を設定して、トレッド内面用カメラによる撮像の傾斜角度が許容範囲内になるようにすることができる本実施形態のタイヤ内面の撮像は有効である。以下、タイヤ内面の撮像を行う装置及び方法を詳細に説明する。
光源201は、トレッド内面にスリット光が照射されライン照射領域を形成するトレッド内面用光源である。
可動機構部308はステッピングモータによって動作し、ステッピングモータは後述するコンピュータ装置によって駆動制御される。
コンピュータ装置500から出力された駆動のための制御信号はコントローラ401に入力され、コントローラ401によって回転駆動機構部用のステッピングドライバ402と可動機構部用のステッピングドライバ403に制御信号が分配される。コンピュータ装置500は、支持部材206の回転軸の回転量を制御して、支持部材206に固定されているトレッド内面用ミラーである第2ミラー203の旋回移動を制御する制御装置である。より具体的には、コンピュータ装置500は、第2ミラー203をタイヤ空洞領域内に挿入するように旋回移動させて、第2ミラー203を撮像位置にセットするとき、カメラ205によるライン照射領域の撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように、タイヤの外径寸法に応じて上記回転軸の回転量の制御信号を生成するように構成されている。また、同様に、第2ミラー103,303も、向きを変えながら、タイヤ空洞領域内に挿入するように支持部材106,306の回転軸の周りに旋回移動する。このとき、装置1は、タイヤの開口部2aに挿入され、第2ミラー203の旋回移動のための回転軸がタイヤ回転中心軸に平行になり、この回転軸がタイヤ回転中心軸に対してオフセットした状態にある。
するものである。
11 内面計測ステージ
12 支持柱
2 タイヤ
2a 開口部
21 サイド上面
22 トレッド内面
23 サイド下面
31,32,33 撮像領域
100 第1光学系
101 光源
102,202,302 第1ミラー
103,203,303 第2ミラー
104,204,304 第3ミラー
105,205,305 カメラ
106,206,306 支持部材
107,207,307 回転駆動機構部
108,208,308 可動機構部
200 第2光学系
300 第3光学系
400 制御信号分配部
401 コントローラ
402,403 ステッピングドライバ
500 コンピュータ装置
Claims (10)
- タイヤ内面を撮像するタイヤ内面撮像方法であって、
光源、ミラー、及びカメラを備え、前記ミラーが、前記ミラーの面の向きを変えながら回転軸の周りに旋回移動するように構成された撮像装置の一部をタイヤの開口部に挿入した状態で、前記ミラーを前記回転軸の周りに旋回移動させることにより前記ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入して前記ミラーを撮像位置にセットするステップと、
タイヤのトレッド内面にスリット光を照射し、前記スリット光を前記トレッド内面に沿って走査するステップと、
前記スリット光の走査中、前記スリット光の照射により形成される前記トレッド内面のライン照射領域を、前記ミラーを経由してタイヤ周方向に傾斜させた方向から前記カメラで撮像して画像データを出力するステップと、を含み、
前記ミラーを前記タイヤ空洞領域内に挿入するとき、前記カメラによる撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように、タイヤの外径寸法に応じて前記回転軸の回転量が設定される、ことを特徴とするタイヤ内面撮像方法。 - 前記カメラは固定焦点カメラであり、前記ミラーと前記カメラとの間の光路の距離を変化させる機構を備える、請求項1に記載のタイヤ内面撮像方法。
- 前記ミラーを撮像位置にセットするステップは、前記開口部に挿入される前記撮像装置の部分の外周が前記タイヤの内周よりも小さくなるように前記ミラーを配置した位置から、前記ミラーを前記設定された回転量に従って、前記ミラーを前記撮像位置に旋回移動させる、請求項1または2に記載のタイヤ内面撮像方法。
- 前記ライン照射領域の反射光の、前記カメラと前記ミラーの間の光路に、前記ミラーで反射した光を前記カメラの受光面に向ける副ミラーが設けられる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤ内面撮像方法。
- 前記撮像装置は、前記光源、前記ミラー、及び前記カメラのそれぞれを、トレッド内面用光源、トレッド内面用ミラー及びトレッド内面用カメラとして備えるトレッド内面撮像用光学系の他に、前記タイヤ内面のうちのサイド内面にサイド内面用光源からスリット光を照射することにより形成されるライン照射領域を、サイド内面用ミラーを経由してタイヤ周方向に傾斜させた方向からサイド内面用カメラで撮像し、画像データを出力するサイド内面撮像用光学系、を含み、前記サイド内面用ミラーが、向きを変えながらサイド内面用回転軸の周りに旋回移動するように構成され、
前記ミラーを撮像位置にセットするステップは、前記サイド内面用ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入するように旋回移動させることを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ内面撮像方法。 - タイヤ内面を撮像するタイヤ内面撮像装置であって、
タイヤのトレッド内面にスリット光を照射する光源と、
前記スリット光の照射により形成される前記トレッド内面のライン照射領域の反射光を反射するミラーと、
前記ミラーから反射した前記反射光を受光することにより、前記ライン照射領域をタイヤ周方向に傾斜させた方向から撮像して画像データを出力するカメラと、
前記光源、前記ミラー、及びカメラと、前記ミラーが前記ミラーの面の向きを変えながら回転軸の周りを旋回移動する機構、が設けられ、前記タイヤの開口部内周よりも小さい外周を有する内面計測ステージと、
前記回転軸の回転量を制御して、前記ミラーの旋回移動を制御する制御装置と、を含み、
前記制御装置は、前記ミラーを前記回転軸の周りに旋回移動させることにより前記ミラーをタイヤ空洞領域内に挿入して前記ミラーを撮像位置にセットするとき、前記カメラによる前記ライン照射領域の撮像の傾斜角度が許容範囲内になるように、タイヤの外径寸法に応じて前記回転軸の回転量の制御信号を生成するように構成された、ことを特徴とするタイヤ内面撮像装置。 - 前記カメラは固定焦点カメラであり、前記ミラーと前記カメラとの間の光路の距離を変化させるように、前記カメラを移動する機構を備える、請求項6に記載のタイヤ内面撮像装置。
- 前記制御装置は、前記制御信号を用いて、前記前記内面計測ステージの外周が前記タイヤの内周よりも小さくなるように前記ミラーを配置した位置から、前記ミラーを旋回移動させる、請求項6または7に記載のタイヤ内面撮像装置。
- 前記ライン照射領域の反射光の、前記カメラと前記ミラーの間の光路に、前記ミラーで反射した光を前記カメラの受光面に向ける副ミラーが設けられる、請求項6〜8のいずれか1項に記載のタイヤ内面撮像装置。
- 前記光源、前記ミラー、及び前記カメラのそれぞれを、トレッド内面用光源、トレッド内面用ミラー及びトレッド内面用カメラとして備えるトレッド内面用光学系の他に、前記タイヤ内面のうちのサイド内面にスリット光を照射するサイド内面用光源と、前記スリット光の照射により形成されるライン照射領域を撮像して画像データを出力するサイド内面用カメラと、前記サイド内面用カメラがタイヤ周方向に傾斜させた方向から撮像するように、前記ライン照射領域で反射した光の光路に設けられたサイド内面用ミラーと、を備えるサイド内面用光学系、を含み、前記サイド内面用ミラーが、向きを変えながらサイド内面用回転軸の周りに旋回移動するように構成されている、請求項6〜9のいずれか1項に記載のタイヤ内面撮像装置。
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