JP4520090B2 - せん断グラフィック画像機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【関連出願の相互参照】
本出願は、１９９９年６月１６日付けで出願され、米国特許第６，２１９，１４３号として発行された米国特許出願第０９／３３４，３１１号の一部継続出願である、２００１年４月１６日付けで出願された出願係属中の米国特許出願第０９／８３５，５９８号の一部継続出願である。
【０００３】
本発明は、全体として、非破壊検査の分野に関する。より具体的には、本発明は、電子せん断グラフィ法（ｓｈｅａｒｏｇｒａｐｈｙ）の技術に関する。
【０００４】
【従来の技術】
せん断干渉計測技術、すなわち、せん断グラフィ法は、干渉像を形成し得るように同一物体の横方向に変位した２つの像を干渉させることを伴う。従来のせん断グラフィック方法は、物体が非応力状態又は第一の応力状態にある間に、第一の干渉像（すなわち基準像）が得られ、物体が第二の応力状態にある間に、別の干渉像が得られることを必要とする。これら２つの干渉像を比較すること（好ましくは、像の減少法により）は、歪みの集中、従って、せん断グラムと称される、単一の像面内にて物体の一体性に関する情報を明らかにする。特に、せん断グラフィ法は、歪みの集中、従って、車のタイヤ、特に、トレッド再生した車のタイヤにおける欠点を検知するのに有用であることが判明している。
【０００５】
従来の電子せん断グラフィ法において、干渉像はコンピュータの記憶装置に保存し、また、単一の静止せん断グラムを形成すべく電子的に比較する。全てのデータが電子的に処理されるため、この分析結果は、「実時間」にて見ることができる。従来技術で使用する「実時間」とは、第二の干渉像が得られた後、せん断グラムを略瞬間的に見ることができることを意味する。
【０００６】
電子せん断グラフィ法を行うための装置及び方法は、ハング（Ｈｕｎｇ）に対して発行された米国特許第４，８８７，８９９号に記載されている。引用した特許に記載された装置は、試験物から反射された光を複屈折材料及び偏光器に通すことにより干渉像を形成する。方解石結晶とすることのできる複屈折材料は、物体から反射された光線を２つの光線に分割し、偏光器が一対の点から反射された光線が互いに干渉することを可能にする。このように、物体の各点は、２つの光線を発生させ、その結果、同一物体の横方向に変位した２つの像の光学的干渉によって形成される１つの干渉像となる。
【０００７】
ハングの特許に開示された開発前、せん断グラフィック分析により発生された干渉像の空間的周波数は比較的大きく、有用な干渉像を記録するため高解像度の写真フィルムを使用する必要があった。ハングの特許に開示された開発は、干渉光線間の有効角度が小さいため、空間的周波数が比較的小さい干渉像を発生させる。このため、通常、高密度又は高分解能写真フィルムよりも分解能が遥かに小さいビデオカメラによって干渉像を記録することができる。物体の干渉像をその最初の非応力状態にて保存し、また、コンピュータにより、実質的に瞬間的に、干渉像を異なる応力レベルにて得られた別の干渉像と比較することにより、物体上にて生じる歪みの「実時間」像又はせん断グラムを観察することができる。実際の干渉像における各点は、物体における別個の一対の点から発する光の干渉によって発生される。このため、ビデオカメラの各画素は、これら２つの点から反射された光により照射される。全体の照射が一定のままであるならば、干渉像の画素の強さの変化は、光の２つの点の位相関係の変化にのみ起因する。
【０００８】
干渉像の最初のビデオ像が保存されるならば、上述したように、各画素に対する最初の強さが記録される。物体内で異なる変形が生ずるならば、かかる変形は、その後の干渉像に変化を生じさせる。特に、所定の画素の強さは、物体上の２つの点から反射した、画素を照射する２つの光線間の位相関係の変化に従って変化する。この位相差は、画素がより明るくなる正の変化、又は画素がより暗くなる負の変化の何れかとすることができる。画素が明るくなるか又は暗くなるかは、最初の位相関係、及び位相変化の方向に依存する。物体の変形が連続的に増大するとき、位相干渉の周期的な性質のため、所定の画素における強さは、完全なサイクルを経ることができる。すなわち、画素の強さは、最大（正）差まで増大し、その後、最初の強さに戻り、次に、最大（負）差となる等々と続いていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のシステムにおいて、２つの異なる応力レベルにて得られた２つの単一の静止干渉像から単一のせん断グラムが得られる。次に、分析操作者は、その単一のせん断グラムを見て、もし多数のせん断グラムが得られているならば、一時に１つずつせん断グラムを分析する。このように、完全な応力分析を行うために必要とされる操作者の付添い時間は相当なものとなる。更に、単一のせん断グラムは、欠点のように見える光の特徴を偽って表示する可能性がある（「偽の陽性」と称される）。これらの「偽の陽性」は、試験物の表面における反射特性の差に起因し、また、静止せん断グラムを見るとき欠点として現れる。更に、静止せん断グラムにおいて、（特に大きい）応力レベルのとき、幾つかの実際の欠点が「洗い流され」、従って、見ることができない（「偽の陰性」と称される）。これらの「洗い流し」効果は、視覚的に識別するのに十分に空間的に分離されず、従って、試験物における実際の欠点ではなく、非点収差による光効果であろうせん断グラフィのフリンジ線に起因する。このため、単一の静止せん断グラムは、実際に存在する欠点に関して不正確な情報を含む可能性がある。更に、極めて多数のせん断グラムを分析しなければならない操作者は、非常に長い操作者の付添い時間を必要とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤのような試験物にて電子せん断グラフィ法を行う装置に関する。本発明のせん断グラフィ試験装置は、タイヤに荷重を加え且つタイヤをせん断グラフィカメラに自動的に心合わせするタイヤの取り扱いシステムを含むことができる。このタイヤの取り扱いシステムは、また、タイヤへの荷重の付与を容易にし且つ必要とされる床スペースを最小限にする枢動可能な荷重付与動作を利用する。
【００１１】
本発明のせん断グラフィ試験装置は、また、試験サイクル中、真空チャンバ内部の相対湿度を低下させることのできる空気取り扱いシステムを有する真空チャンバを備えることもできる。このことは、せん断グラフィカメラによって撮られた干渉像の質を顕著に低下させる可能性のある霧状態が真空チャンバ内に形成されるのを防止することができる。
【００１２】
本発明の別の特徴は、後の時点にて検討することができるように、せん断グラフィ試験中に形成される動画化した像をアーカイブするシステム及び方法を備えることができる。次に、像の質を顕著に劣化させることなく試験結果をより効率的に保存することを許容し得るような仕方にてこの動画化した像のデータをアーカイブ媒質に保存する前に圧縮する。このように、試験結果の精度の損失という犠牲を払うことなく、より経済的な仕方にてデータをアーカイブすることができる。
【００１３】
本発明の上記及びその他の有利な点、並びに更なる発明上の特徴は、本明細書に含めた本発明の説明から明らかになるであろう。
本発明は、電子せん断グラフィ法の基本的概念を利用するものである。電子せん断グラフィ法のより詳細な説明は、その開示内容を参考として引用し、本明細書に含めた、米国特許第４，８８７，８９９号にも記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
色々な図面にて同様の要素を同様の参照番号で表示する、添付図面を参照して本発明を以下に説明する。
【００１５】
まず、図１を参照すると、電子せん断グラフィ法を行うための１つの構成の概略図的なブロック図が図示されている。コヒーレントな電磁放射線又はコヒーレントな光は、レーザ装置１０によって発生され、このレーザ光は、光ファイバケーブル１５を通じてビーム拡張器又は照射器２０に向けられる（又はこれと代替的に、ミラー又は一連のミラーによって向け又は直接、提供してもよい）。ビーム拡張器２０は、コヒーレントな光を試験物２５に向ける。試験物２５の表面は照射され且つ光をせん断グラフィカメラ３０内に反射する。せん断グラフィカメラ３０は、光学要素３５と、光を収束するレンズ４０と、検出器４５とを有している。光学要素３５は、複屈折材料及び偏光器とすることができ、複屈折材料はウォールスティン（Ｗａｌｌｓｔｅｉｎ）プリズムのような方解石材料とする。しかし、光学要素は複屈折材料及び偏光器にのみ限定されず、回折格子、ミッケルソン（Ｍｉｃｋｅｌｓｏｎ）ミラー又は適宜な波長板のようなその他の要素が使用可能である。更に、光学要素３５は、非限定的に、４分の１波長板のような、その他の光学素子を含むことができる。検出器４５は、従来のビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、又はその他の感光型検出装置とすることができる。
【００１６】
検出器４５の出力は、コンピュータ５０のような動画装置に結合される。コンピュータ５０は、ビデオ取込み回路５５と、中央処理装置６０と、記憶装置６５とを有している。これと代替的に、コンピュータ５０は、所定の仕方にて記憶装置からせん断グラフィック像を抽出する形態とされた論理抽出器を備えることができる。論理抽出器は、ハードウエア内にて具体化し又はこれと代替的に、コンピュータ５０内部のソフトウエア内で具体化してもよい。ビデオ取込み回路５５は、専用のビデオカードとし、又は毎秒当たり少なくとも１５コマの速度にてビデオ像の全体を取込むことができることが好ましいコマグラバーとすることができる。しかし、ビデオ取込み回路５５は、任意の適宜な速度にてビデオ像を取込むことができよう。中央処理装置６０は、任意の数の従来のマイクロプロセッサ又は専用のマイクロプロセッサ装置とすることができる。検出器４５は、中央処理装置６０に結合され、中央処理装置６０は、ビデオ取込み回路５５及び記憶装置６５に結合される。中央処理装置６０は、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等とすることのできる、ディスプレイ装置７０に更に結合される。
【００１７】
作動時、ビーム拡張器２０から発するコヒーレントな光は、試験物２５から反射される。光学要素３５が物体２５から反射された光を集めて干渉像が形成されるようにする。干渉像は、レンズ４０を通じて検出器４５上に合焦される。従来、試験物２５が第一の応力状態にある間に、第一の干渉像が得られ、物体２５が第二の応力状態にあるとき、第二の干渉像が得られる。次に、一方の像を他方にから差別する過程によりこれら２つの干渉像を比較し、せん断グラムを形成し且つそれをモニタ上に表示する。
【００１８】
本発明において、試験物２５に対し、一連の又は連続的に変化する応力レベルを作用させる。検出器４５は、応力サイクル中、光学要素３５から干渉像を連続的に取込み且つその干渉像をコンピュータ５０に連絡する。取込み回路５５は、毎秒当たり少なくとも１５コマの速度にて干渉像の全体を電子的に取込む。取込み回路５５は、干渉像を中央処理装置６０に連絡する。中央処理装置６０は、１つの干渉像を基準干渉像から差別する方法により、非応力状態又は略非応力状態（又はこれと代替的に、任意の選んだ応力状態）にてその干渉像を物体の基準干渉像と比較し、これによりせん断グラムを作成する。せん断グラム像の各々は、ディスプレイ装置７０上に表示され且つこれと同時に記憶装置６５に保存される。一連の変化する応力レベルが完了した後、マイクロプロセッサ６０（又はこれと代替的に、論理抽出器）がビデオ取込み回路５５により取込まれた一連のせん断グラム像を呼び出し、その像を順次にディスプレイ装置７０上で再操作する。これらせん断グラム像を順次に、毎秒当たり少なくとも１５コマの速度にて、表示することは、試験物２５に応力を加える間、又は応力を加えた後に発生されたせん断グラムのせん断グラフィック動画を生じさせることになる。
【００１９】
試験物２５は、図２に図示するように、タイヤ２００のような比較的大きい物とすることができる。タイヤ２００のビード２０２内にて回転可能なせん断グラフィックカメラ２３０が図２に図示されている（これと代替的に、タイヤ２００を回転させ、カメラ２３０は静止しているようにしてもよい）。せん断グラフィカメラ２３０は、タイヤ２００の内部を調査するコヒーレントな光ビームを発生させるレーザ装置２３５を備えている。せん断グラフィカメラック２３５は、ディスプレイ２４５を有するコンピュータ２４０に更に結合されており、コンピュータ２４０及びディスプレイ２４５は、データを取込み且つ形成させるせん断グラフィック像を動画化するために使用される。
【００２０】
タイヤ又はトレッド再生したタイヤの欠点を検出するために使用されるとき、せん断グラフィック画像カメラ２３０は、図３に位置Ａとして示したタイヤの内部に配置し、又は図３に位置Ｂとして示したタイヤの外側に配置することができる。せん断グラフィカメラ２３０を位置Ａに配置することは、タイヤ２００のトレッド領域の欠点を検出することを可能にする。せん断グラフィカメラ２３０を位置Ｂに配置することは、タイヤ２００のトレッド領域及びサイドウォール領域を検査することを可能にする。
【００２１】
図２を再度参照すると、作動時、せん断グラフィカメラ２３０及びタイヤ２００は、膨れ部分２５０を処理させるタイヤ２００内の空隙内で正圧力（真空チャンバ内の圧力に比して）を発生させることにより、タイヤ２００に応力を発生させる真空圧をタイヤ２００に加えることのできる、真空チャンバ内に配置することができる。図４を参照すると、膨れ部分は、非限定的に、タイヤの２つの層の層剥離、又は成形した材料内の空隙であろう欠点２６０に起因する。真空圧を受けたとき、結合部の空隙空間内の正圧力のため膨れ部分２５０が生じる。図４のグラフは、線２７０により膨れ部分２５０の勾配を示す。図４のグラフは、せん断グラフィックカメラ２３０により発生された２つの干渉像を差別することにより発生された、リングの群２８０、２９０を含む、フリンジパターンを更に示す。せん断グラム像のフリンジパターン２８０、２９０は、コンピュータ２４０により発生され（差別化法により又はその他の任意の像分解技術により）、膨れ部分２５０の勾配２７０に相応する一組みの略同心状、略円形のフリンジ線として現れる。フリンジパターン２８０、２９０は、膨れ部分２５０の勾配２７０の絶対値を輪郭マッピングしたものである。このため、膨れ部分２５０は、略同心状であるため、フリンジパターン２８０、２９０は互いに鏡像として現れる。
【００２２】
図２を再度参照すると、作動時、せん断グラフィックカメラ２３０は、タイヤ２００に変化する真空圧又は応力サイクルが作用する間、コンピュータ２４０に連絡される一連の干渉像を撮る。１つの好ましい実施の形態において、タイヤ２００は、減圧サイクルの作用を受け、次に、加圧サイクルの作用を受けてタイヤを非応力状態に戻す。せん断グラフィックカメラ２３０の視野は、光学要素の視野及びタイヤの寸法により制限されるため、タイヤは、４つ乃至１２又はより多くの多数のセクターに分割しなければならない。一例としての実施の形態において、タイヤ２００を９つの異なるセクターに分割する。このため、せん断グラフィックカメラ２３０は、タイヤ２００の４０°の円弧に相当する領域を見る。減圧及び加圧サイクル後、カメラ２３０は、次のセクターに回転させ、このセクターにて減圧及び加圧サイクルが繰り返される。コンピュータ２４０は、データの採取を続け、１つの好ましい実施の形態において、９つのセクターサイクルの全体に亙って、データを同時にディスプレイ２４５上に表示する。せん断グラムが作成され且つ動画化されるであろうような速度にて表示される。
【００２３】
次に、図５を参照すると、ディスプレイ３００が図示されており、該ディスプレイは、９つの異なるセクターに分割され、そのセクター３１０の各々は、タイヤの内部の約４０°の円弧に相応する。しかし、これと代替的に、セクター３１０の各々は、せん断グラフィックカメラ２３０のような、せん断グラフィックカメラ用のタイヤの任意の特定の視野に相応するものとしてもよい。ディスプレイ３００に接続することのできる、図２に図示したようなコンピュータ２４０は、図５に示したように、複数の動画を同時に表示することができる。図５には、１つの典型的なディスプレイの静止スクリーンショットが図示されているが、ディスプレイ３００は、実際に、動画化の効果を提供する速度にて且つ１つの好ましい実施の形態において、毎秒当たり３０コマの速度にて、コンピュータ２４０により発生されたせん断グラム像の動画又は一連の像を表示する。多数の動画ウィンドウ又はスクリーンセクターを有するディスプレイは、操作者が欠点に起因する変形の表示の発現を探すと同時に、動画を観察することができるという明確に有利な点をもたらす。この同時的観察は、操作者の付添い時間を少なくすることを許容し、このため、精度を顕著に失うことなく時間を大幅に節約することになる。好ましくは、毎秒当たり３０コマ（又は、これと代替的に、任意の適宜な動画速度にて）像を取込み且つ動画を提供することは、操作者にとって有用な、十分に平滑な動画を提供することとなる。
【００２４】
一連の像を動画化する有利な点は、動画が欠点の検知の精度を向上させることである。静止せん断グラムにて「偽の陽性」として現れるであろう光効果は、動画により見掛けの動作が発生されないため、動画化したとき、欠点として現われない。実際の欠点に起因するフリンジパターンは、「成長し」又は「収縮し」勝ちとなり、試験物における作用応力が連続的に変化するため、動画化する間、フリンジ線の強さは繰り返すであろう。更に、静止せん断グラムにて又は多数のせん断グラフム像を一体化した場合でさえ、「洗い流される」可能性のある実際の欠点は、せん断グラフィック像の動画によって明確となる。
【００２５】
せん断グラフィック像を動画化することは、多数の応力状態にて欠点を視覚化することを許容し、応力状態の幾つかは、「洗い流し」効果を生ぜず、更に、像の動画化に起因する見掛けの動作は、光効果の場合と相違して、真の欠点を明らかにする。せん断グラムの動画は、実質的に連続的な応力状態を通じて行われ、このため、２つの選んだ応力状態では存在しないであろう欠点は、動画中で明らかになる。せん断グラフィック像の動画化のこれらの有利な点は、欠点を検出するときの精度を向上させ且つ操作者による分析時間を短縮することを可能にする。
【００２６】
非限定的に、ファジー論理、中立ネットワーク、人工知能及びパターンの認識技術を使用するような、多数の信号処理技術が自動的な欠点の識別のために適用可能であることは認識されている。しかし、このようなシステムは、性質上、複雑となり且つ著しくコスト高になり勝ちである。このため、人間の操作者を必要とするが、操作者に対し多数の同時的な動画を提供することにより操作者に必要とされる付添い時間を削減することは、顕著なコスト節減効果をもたらすことになる。
【００２７】
せん断グラフィック像の動画化は、毎秒当たり少なくとも１５コマの速度であることが好ましいが、毎秒当たり１５コマ以下というコマ速度も有効に使用することもでき、しかしこの場合、毎秒当たり少なくとも１５コマにて動く動画と比較して動画の信頼性は劣るものと思われることを認識すべきである。更に、毎秒当たり３０コマ以上のコマ速度は、特定の適用例にて好ましく、また、マイクロプロセッサ及びビデオカセット技術の進歩に伴い、より簡単に具体化可能であろうことも認識すべきである。
【００２８】
せん断グラフィックの各々を形成するための差別化アプローチ法について上述したが、開示した方法及び装置は、非限定的に、連続的一体化を含む異なる像分解技術に適用することができることを理解すべきである。連続的な一体化は、第一の干渉像を得て、また、第二の干渉像を差別化して第一のせん断グラムを作成する過程を経る。第三の干渉像を得て且つ第一のせん断グラムから除去し、第二のせん断グラムを形成する。次に、第四の干渉像を得て且つ第二のせん断グラフィックから除去し、第三のせん断グラムを形成する。この順序は、試験サイクルの全体に亙って続行する。連続的な一体化技術及び当該技術の当業者に既知のその他の技術は、上記に開示した動画技術に適応され、また、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、その技術に適用することができる。
【００２９】
上述した方法及び装置は、特に、トレッド再生したタイヤの欠点を試験するため適用されるとき、（但し、この適用例のみ限定されるものではないことは明らかである）せん断グラフィック画像化と関係する多数の競合因子を最適化することを理解すべきである。これらの競合因子は、非限定的に、データを最大にすること、精度を最大にすること、操作者の関与時間、利用可能な光の波長、物の寸法、装置のコスト及び光学視野を最小にすることを含む。ディスプレイスクリーン上にて複数のセクター内のせん断グラムを動画化することにより、多数のこれら競合因子は最適化される。
【００３０】
採取したせん断グラム像のデータは、せん断グラフィ試験中、タイヤを評価するため操作者が使用したものと同一タイヤの像のデータをその後日に再検討することを可能にする。像データをアーカイブすることができることは、保証事項について検査するときのように、後日、再検討すべき特定のタイヤに欠点が存在するか否かを決定することを許容することを含む、幾つかの有利な点をもたらすことができる。更に、タイヤが多数回試験される時間に亙って、特定のタイヤの状態を評価するためアーカイブしたタイヤのデータを使用することができる。
【００３１】
タイヤを最初に評価する間、一連の像を動画化することに関係した有利な点はアーカイブした像データを検討する場合にも等しく当て嵌まる。更に、例えば、保証状況下にて、特定のタイヤに対する決定を公平に且つ正確に再評価するためには、アーカイブしたデータは、最初の評価時に検討したデータと略同一でなければならない。このため、像の動画化は、アーカイブした記録の一部分であることが好ましい。
【００３２】
しかし、動画化した像を保存するためには、莫大な量の記憶スペースを必要とする。例えば、本発明の１つの実施の形態において、タイヤの各々に対して採取された未処理のデータは、所定の保存媒体上に保存することのできる試験結果の数を顕著に制限する動画化した絵の形態にて、約２５０ＭＢの情報から成るものとすることができる。従って、本発明において、アーカイビング特徴は、保存する前に、試験結果をより効率的に保存することを許容し得るようにデータが圧縮されるようにすることができる。例えば、一例としての実施の形態において、試験中、発生されたせん断グラム像データの全ては、コンピュータＲＡＭの如きせん断コンピュータの記憶装置に保存する。上述したように、操作者が欠点について試験物を分析することを許容し得るように、このデータは、動画の形態にて表示することができる。このデータは、また、データを長時間に亙って保存することのできるハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ又は磁気テープのようなアーカイブ記憶装置に搬送することができる。かかる長時間の保存前に、所定の保存媒体に著しく多数の試験結果を保存することができるようにデータを圧縮する。このように、データを保存するコスト及び保存したデータを呼び出すコストは削減される。以下に説明するように、像の質を顕著に劣化させずに、試験結果を効率的に保存することができるような仕方にてデータを圧縮し、これにより、欠点を検出するときの精度を失うことなく、後の時点にて試験結果を再検討することを許容する。
【００３３】
一例としての実施の形態において、データのアーカイブを具体化するため、例えば、図６に図示するような平行なケーブル等を介してせん断コンピュータと連絡したアーカイブコンピュータ３４０が提供される。更に、例えば、ブートソフトウエア及びハードウエア支持ソフトウエアのような、せん断コンピュータにおけるソフトウエアを改変して、アーカイブコンピュータへのデータの搬送を支える。一度びデータの全てがせん断コンピュータによって集められたならば、アーカイブ過程を開始することができる。アーカイブ過程にて行うべく、一例としての一連の工程を示すフローチャートが図７に図示されており、これについて以下に説明する。理解し得るように、これらの工程は図示した順序で行う必要はない。更に、個々の工程は、せん断グラフィックコンピュータ２４０、アーカイブコンピュータ３４０、又は任意のその他の適宜なプロセッサによって行うことができる。例えば、像の処理及び圧縮とデータの保持との双方を単一のコンピュータ又はプロセッサによって行うことができる。上述したように、データがアーカイブされる記憶装置は、例えば、せん断グラフィックコンピュータ、アーカイブコンピュータ又はその他のコンピュータのハードディスクドライブ、せん断グラフィックコンピュータ、アーカイブコンピュータ又はその他のコンピュータと関係した外部のフロッピー（登録商標）ディスクドライブに装填されたフロッピー（登録商標）ディスク、又はせん断グラフィックコンピュータ、アーカイブコンピュータ又はその他のコンピュータと関係したＣＤ−ＲＯＭドライブに装填されたＣＤ−ＲＯＭ、又は、せん断グラフィックコンピュータ、アーカイブコンピュータ又はその他のコンピュータと関係したテープドライブに装填された磁気テープを含む、データを保存可能である任意の適宜な記憶装置とすることができる。
【００３４】
試験したタイヤ（又はその他の試験物）をアーカイブデータベース内のその相応する特定の試験結果と関係付けるため、一度びデータの全てがせん断コンピュータ２４０によって集められたならば、独特の識別子を入力することができる。一例としての実施の形態において、このことは、アーカイブコンピュータ３４０によって作動されるオペレータインターフェースにディスプレイスクリーンを切換えることで行われる。操作者は、インターフェースを通じて試験したタイヤに対する独特の識別子を入力する旨の指令を受ける。操作者が独特の識別子を入力することを確実にするため、識別子が入力される迄、１つのタイヤに対して集められた試験結果が表示されないようなインターフェースプログラムとすることができる。換言すれば、オペレータインターフェースは、タイヤに対して適宜な識別子が入力される迄、ディスプレイの上に止まる。一度び、１つのタイヤの識別子が入力されたならば、その直前に完了した試験サイクルから動画化したせん断グラム像を表示するため、ディスプレイをせん断コンピュータに切換えて戻すことができる。タイヤ識別子は、例えば、キーボード又はバーコード読取り装置を含む、任意の適宜な入力装置を介して入力することができる。
【００３５】
オペレータインターフェースプログラムは、例えば、顧客の識別又は注記のようなタイヤに関するその他の情報の入力も許容することができる。その他の情報の入力は、選択可能とし、タイヤの識別子の入力がデータのアーカイブ過程を具体化するのに必要な唯一の操作者の工程であるようにすることができる。オペレータインターフェースはまた、例えば、アーカイブしたファイルのリスト及び使用された保存能力の量の状況のような、アーカイブ過程に関するその他の情報を表示することもできる。
【００３６】
データをアーカイブコンピュータ３４０に搬送する前に、アーカイブコンピュータに搬送しなければならない像の数を減少させ得るように、未処理の像データを呼び出すことが有意義である。特に、当該出願人達は、１回の試験サイクル中に極めて多数のせん断グラム像が集められるとき、動画過程からの唯一の選んだ像を比較的遅い速度にて操作するならば、動画の品質は感知し得る程に失われないことが分かった。例えば、本発明の１つの実施の形態において、タイヤの各部分に対する２８個のせん断グラム像が集められる。操作者が分析する間、これらの像は毎秒当たり約６０コマの速度にて操作する。しかし、毎秒当たり約２０コマの速度にて２８個の一連の像の僅か１／３の像のみが表示されるならば、動画の質に何ら感知し得る程度の差は生じない。このように、その特定の部分に対し２８個の像のうち、僅か１０個の像のみを保存すれば、試験の正確な記録を生じさせることができる。
【００３７】
アーカイビングコンピュータに搬送すべき像が一度び選ばれたならば、最初の圧縮順序をこの場合せん断コンピュータ２４０によって行うことができる。この最初の圧縮順序において、アーカイブコンピュータ３４０に搬送すべき一連の動画の情報の個々の像寸法を縮小させることができる。１つの実施の形態において、せん断コンピュータ内に保存された像のビットマップは、５１２画素幅、４８０画素高さであり、１つの画素当たり８つのビットを有する。アーカイブコンピュータ３４０に搬送すべき各像のビットマップは、ビットマップの各第三の縦列及び各第三の横列からのデータを使用して９対１の寸法に縮小し、１７２画素幅及び１６０画素高さとすることができる。アーカイブした像が可能な限り当初の像のように見えるようにすることを保証するのに役立つように、像の寸法を縮小すべく画素の平均化技術を使用することができる。画素の平均化技術により、最初の像にて当初の画素及び当初の画素を取り巻く８つの画素の平均値である単一の画素が形成される。ビットマップの端縁における画素の場合、当初の画素及び５つの取り巻く画素の平均値を使用する。このことは、データを平滑化して像のノイズを減少させる効果がある。像を縮小した後、ヘッダを像に加えて、像を見る人に対し像を表示する方法を教示することができる。
【００３８】
せん断コンピュータ２４０からアーカイビングコンピュータ３４０への縮小した像の搬送を開始するため、その２つのコンピュータの間に連絡状態を確立する。このことは、適宜なソフトウエアによって具体化することができる。一例としての実施の形態において、データの採取過程の終了時、せん断コンピュータ２４０はアーカイビングコンピュータ３４０に対し像データに対するファイル名称を保持するメッセージを送る。選択的に、このメッセージは、またタイヤと関係したアーカイブしたデータ内のクラウンビューにグリッドを形成するスケールを含むこともできる。一度びファイル名称メッセージを受け取ったならば、アーカイビングコンピュータ３４０は、搬送された像が配置されるであろうドライブのルート部分に作業ディレクトリを形成する。次に、ファイル名称を記載した単一の線によってそのディレクトリ内に文書ファイルを形成する。次に、アーカイビングコンピュータ３４０は、せん断コンピュータにより最初に送られた同一のファイル名称にてせん断コンピュータ２４０に応答する。この応答は、せん断コンピュータ２４０に対し縮小した像を保持するファイルを搬送する旨の信号を送る。この搬送過程は、アーカイビングコンピュータ３４０が適宜なファイル名称の応答を送る迄、開始されない。ファイルの各々が搬送されると、該ファイルはアーカイビングコンピュータ３４０により形成された作業ディレクトリ内に保存される。縮小した像は「ＢＭＰ」フォーマット内にてアーカイビングコンピュータに搬送することができる。
【００３９】
全ての像ファイルがアーカイビングコンピュータ３４０に搬送された後、アーカイビングコンピュータは、データを更に圧縮する。このことは、タイヤ部分の各々に対する一連の像を、例えば、ＧＩＦファイルのような動画化したグラフィックファイルに変換することにより、行うことができる。この標準的なＧＩＦ圧縮は、色の１つを透明にすることのできる内蔵した透明作用部分を含んでいる。動画を表現する際に、動画のコマの画素がその前のコマのものと同一であるとき、透明な色が使用される。このように動画化したＧＩＦファイルの第一のコマは完全な像データを有している。しかし、後続のコマは、表示される画素の色を変化させないようにディスプレイプログラムに命令する透明ビットを使用することができる。このことは、より反復的なパターンを形成することにより圧縮比を顕著に増大させることになる。ＧＩＦファイル及び圧縮に関する更なる詳細は、１９９０年７月３１日付けにて、コンピュサーブ・インコーポレーテッド（ＣｏｍｐｕＳｕｒｖｅ Ｉｎｃ．）から出版されたグラフィック・インターチェンジ・フォーム・プログラミングリファレンス本に見ることができる。
【００４０】
標準的なＧＩＦ圧縮により提供される圧縮度は、損失性圧縮を生じさせ得るように透明作用部分を改変することにより更に向上させることができる。具体的には、当該出願人は、せん断グラフィにおいて、１つのコマと次のコマとで強さに比較的僅かな程度しか差がない画素値を判別することが困難であることが分かった。このように、これら画素は動画の質を何ら顕著に劣化させずに透明な色に割り当てることができる。具体的には、圧縮エンジンに供給する入力流れにおいて、表示される画素は、後続のコマ内にて置換しようとする画素と連続的に比較し、透明な画素が発生されるようにすることができる。本発明の１つの特徴によれば、同一の画素のみの場合と相違して、それ以前のコマから所定のレベル以上、位置を変化させない動画をコマ内の画素に対し透明色を割り当てることにより、透明画素の形成が変化する。このように、透明画素が形成される可能性が遥かに大きくなる。
【００４１】
ＧＩＦ圧縮は、より長い繰り返す一連のバイトを表わす「トークン」を形成するＬＺＷ圧縮技術を使用する。これらトークンは、圧縮が行われるときに形成される。透明な画素の形成に関してある許容公差を使用することは、トークン内のストリングをより長くし、これによりより大きく圧縮する可能性を増す。動画に対するデコーダプログラムは、透明値を有する画素を簡単に飛び越して同一のカラーが表示されたままであるようにする。
【００４２】
例えば、０乃至２５５の明暗スケールを使用するとき、明るさレベルが表示された明るさから８カウント以上変化しない値に透明画素を割り当てるトリガーを設定することができる。かかるトリガーによれば、動画の第一のコマから表示された画素が１０の明るさレベルを有し、第二のコマ内の相応する画素が１７明るさレベルを有するならば、透明画素値（例えば、２５２）が第二のコマ内のその画素に割り当てられる。第三のコマにおいて、相応する画素は２４の明るさレベルを有するならば、透明画素値は割り当てられず、新たな画素値２４は保存されて後で表示される。０乃至２２５の明暗スケールを使用すれば、当該出願人達は、１６レベル以下の明るさの変化は人間の眼で視覚的に識別することが難しいことが分かった。このように、本発明の圧縮アルゴリズムは、例えば、圧縮中、画素値を割り当てるトリガーとして６以下の任意の明るさレベルを利用することができる。理解し得るように、その他のスケールが画素値に対して使用されるならば、本発明に従って人間の眼で識別できない変化を反映するトリガーを選択する必要がある。このように、圧縮アルゴリズムは、透明画素値を割り当てる任意の特定のトリガー値に限定されず、人間の眼で識別することが困難な像の変化を表わす任意の値を包含することができる。
【００４３】
アーカイビングコンピュータ３４０にて行われた圧縮過程の終了時、その各々が試験されたタイヤ（又はその他の試験物）の特定の部分に相応することができる一連の動画化したＧＩＦファイルを特定のファイル名称に相応するディレクトリ又はサブディレクトリ内でアーカイブ保存媒体に保存する。動画化したＧＩＦファイルを表示することを許容するため、ＧＩＦファイルを任意のインターネットブラウザにて表示することを許容するＨＴＭＬ文書が形成される。ＨＴＭＬ文書は、またタイヤの識別子、顧客名、操作者が入力した全ての注釈、日付け及び時間を含むこともできる。このＨＴＭＬ文書はまたファイル名称を使用して保存し且つＧＩＦファイルと共にアーカイブ保存媒体に配置することができる。索引ＨＴＭＬ文書は、また試験結果の探知を許容し得るようにファイル名称、タイヤ識別子及び任意のその他の所望の情報にて更新される。例えば、探知機能はオペレータインターフェースを通じて提供してもよい。一度びこれが為されたならば、せん断コンピュータから搬送された最初のファイルを保持する作業ディレクトリを除去することができる。
【００４４】
次に、添付図面の図８乃至図２０を参照すると、車のタイヤに対しせん断グラフィ試験を行う一例としての装置４１０が図示されている。図示したせん断グラフィ試験装置４１０は、タイヤの動画化したせん断グラフィ像を発生させるために使用することができるが、この装置は、動画を形成する試験を行うことにのみ限定されないことが理解されよう。その代わり、せん断グラフィ試験装置４１０は、任意の所望のせん断グラフィ試験方法を行い得る形態とすることができる。図８乃至図１３に図示するように、せん断グラフィ試験装置４１０は、タイヤを装填し且つ真空試験サイクル（すなわち減圧及び加圧）を行うことのできる真空チャンバ４１２を有している。図示した実施の形態において、真空チャンバ４１２は上方及び下方部分４１４、４１６に分割されるほぼ円筒状の形態をしている。図８及び図１１に最も良く図示するように、上方及び下方部分４１４、４１６は、真空チャンバ４１０の後側部分４１８に沿って共に枢動可能に接続されており、このため、この場合、上方部分４１４は開放位置と閉塞位置との間にて下方部分４１６に対して可動である。真空チャンバ４１２を上方及び下方部分４１４、４１６に分割することは、真空チャンバのベース部分４２１に対してある角度に沿って行われる。具体的には、真空チャンバ４１２は真空チャンバの後側４１８から前側４２０まで伸びるとき、下方に角度を成す平面に沿って上方及び下方部分４１４、４１６に分割される。従って、上方部分４１４が開放位置にあるとき、上方及び下方部分４１４、４１６は、比較的低い前側リップ部４２２を有する開放した入口を画成する。この低い前側リップ部４２２は、以下に説明知るように、タイヤの装填及び除去を容易にする。
【００４５】
真空サイクル中、タイヤの干渉像を得るため、せん断グラフィカメラ組立体が提供される。図２に概略図的に図示したカメラ組立体は、せん断グラフィックカメラ２３０と、タイヤをコヒーレントな光ビームにて照射するレーザ装置２３５とを有している。せん断グラフィックカメラ２３０は真空チャンバ４１２に対して心合わせした関係に配置されるマスト２３３上に支持されている。該マスト２３３は、真空チャンバ４１２の中心軸に沿って伸長し、カメラ２３０をトレッド領域を検査し得るようにタイヤの内部に配置し且つタイヤのビード及びサイドウォールを検査し得るようにタイヤの外側に配置することを許容する。更に、マスト２３３は、タイヤの異なる部分又はセクターを見ることができるようにカメラ２３０を配置し得るように回転可能である。上述したように、真空サイクルの各々の後、カメラ２３０は次のタイヤセクターを見得るように回転させ、また、真空サイクルを繰り返す。
【００４６】
図示したせん断グラフィ試験装置４１０は、真空チャンバ４１２内にタイヤを装填し且つタイヤをチャンバに対し且つせん断グラフィカメラに対して自動的に心合わせするタイヤの取り扱いシステムを更に備えている。具体的には、タイヤの取り扱いシステムは、操作者による何らの調節を必要とせずに、直径の異なるタイヤを確実に且つ正確に心合わせする簡単な機械的心合わせ機構を提供する。更に、タイヤの取り扱いシステムは、装填／除去工程のための床スペースの必要量を最小限にし、また、タイヤをほぼ垂直位置にて装填し且つ除去することを許容することにより、装填／除去工程を著しく容易にする枢動可能な装填組立体４２４を使用する。この目的のため、枢動可能な装填組立体４２４は、真空チャンバ４１２が開放位置にあるとき、装填位置と検査位置との間にて可動であるタイヤの支持板４２６を有している。装填位置において、タイヤの支持板４２６は真空チャンバ４１２の実質的に外側に且つ前側に配置されている。更に、タイヤの支持板４２６は、垂直から真空チャンバ４１２の後部４１８に向けて僅かな角度にて伸びており、支持板の下端４４６は、図８乃至図１０に図示した真空チャンバの入口の下方前側リップ部４２２のほぼ前側に配置されている。検査位置において、タイヤの支持板４２６は、真空チャンバ４１２内で水平に配置され且つ図１１乃至図１３に図示するように、チャンバに対し（及びせん断グラフィカメラに対し）心合わせされている。支持板４２６は、その中央部分が実質的に開放しており、このため、板が検査位置にあるとき、何ら追加的なタイヤの取り扱いを必要とせずにカメラが支持されたタイヤの底部ビードを見ることができるような形態とされている。
【００４７】
タイヤの取り扱いシステムの一例としての実施の形態が図１４乃至図１９により詳細に図示されている。一例としての実施の形態において、タイヤの支持板４２６はキャリッジ４２８上に取り付けられる一方、該キャリッジ４２８は、図１６乃至図１８に図示した一対のアーム４３２を介して枢動フレーム４３０に接続されている。この場合、キャリッジ４２８（例えば、図１４及び図１５参照）は、その両端部に隣接して支持部材の間を伸びる一対の横方向に伸びる支え材４３６により相互に接続された一対の平行な支持部材４３４を備えている。支持板４２６が装填位置にあるとき、支持部材４３４は、図８及び図１０に図示するように、垂直方向への直立位置から僅かに後方に角度が付けられている。支持部材４３４は水平であり且つ支持板４２６が検査位置にあるとき、真空チャンバ４１２の前側から後側への関係にて伸びている。アーム４３２の各々は、支持部材４３４のそれぞれ１つに接続され且つキャリッジを軸４３８に接続し（図１５、図１６及び図１９）、該軸は枢動フレーム４３０によって回転可能に支持され、また、アーム４３２及びキャリッジ４２８がその周りで回転する枢動点を画成する。軸４３８は、図１９に図示するように、枢動フレーム４３０の前端に隣接して配置された一対の脚部４４０の間を横方向に伸びている。
【００４８】
枢動可能な装填組立体４２４は、また一端にて枢動フレーム４３０に及び他端にてアーム４３２の一方に枢動可能に接続された（例えば、図１７及び図１９参照）線形アクチュエータ４４２も有している。このように、線形アクチュエータ４４２の伸長及び引込みは、軸４３８及びアーム４３２を枢動フレーム４３０に対して回転させ、これにより、キャリッジ４２８及び支持板４２６を装填位置と検査位置との間にて枢動させることになる。真空チャンバ４１２の下方前側リップ部４２２は、キャリッジ及び支持板が越えなければならない最小高さのバリアを提供することにより、キャリッジ４２８及び支持板４２６の枢動動作を容易にする。キャリッジ４２８及び支持板４２６は、装填位置にあるとき、実質的に垂直であるため、これらは水平コンベア型式の装填システムと特に比較したとき、比較的小さい床スペースを占める。この必要な床スペースは、タイヤが同一位置にて真空チャンバ４１２内に装填され且つ真空チャンバ４１２から除去されるということによっても最小限とされる。
【００４９】
タイヤが板上に装填されるとき、タイヤを支持するため、支持板４２６は横方向に隔てた一対のポスト４４４を有している。ポスト４４４は、支持板４２６の下端４４６に隣接して配置され且つ直径の異なるタイヤを支持するのに十分な距離だけ隔てられている。支持板４２６は装填位置にてほぼ垂直に配置され、又、ポスト４４４は板の下端４４６にあるため、タイヤを支持板に装填するとき、タイヤは短い距離だけ持ち上げるだけでよい。
【００５０】
タイヤの取り扱いシステムは、タイヤの円形の形態の有利な点を活用することにより、タイヤを真空チャンバ４１２に対し及びこれにより、せん断グラフィカメラに対して自動的に心合わせする。横方向又は軸に対して、支持板４２６におけるポスト４４４は心合わせ機構として作用可能である。特に、ポスト４４４は支持板４２６上に支持されており、このため、板が検査位置にあるとき、ポスト４４４は圧力チャンバ４１２の中心の両側部に配置され且つ該中心から等距離だけ隔てられている。従って、如何なる直径のタイヤがポスト４４に配置されるかを問わず、支持板４２６が検査位置に枢動されるとき、タイヤはチャンバ及びカメラに対し横方向に心合わせされることになる。
【００５１】
タイヤを前後方向又は真空チャンバの軸方向に心合わせすることは、この間にタイヤをクランプ止めし得るように互いの方向に可動であるタイヤの支持板４２６及びタイヤの検知アーム４４８を介して行われる。図示するように、例えば、図１４、図１６、図１８において、心合わせ／装填工程を開始する前に、検知アーム４４８は、タイヤの支持ポスト４４４の１つと横方向に整合した状態でキャリッジ４２８の上端４５０に隣接する位置に配置される。更に、検知アーム４４８及びポスト４４４はキャリッジ４２８の中心から等距離だけ隔てられている。検知アーム４４８は、支持アーム４３４の一方に設けられたレール４５２（図１４）上をキャリッジ４２８に沿って長手方向に摺動可能である。同様に、支持板４２６は、支持部材４３４に設けられた相応するレール４５４（図１５）上をキャリッジ４２８に沿って長手方向に摺動可能である。
【００５２】
この場合、支持板４２６及び検知アーム４４８は、ねじ駆動機構を介してキャリッジ４２８に沿って駆動される。駆動機構のリードねじ４５８はレールに対し平行にキャリッジ４２８に対して長手方向に伸び且つ図１４に図示するように適宜なベアリングによってキャリッジの一端に支持されている。リードねじ４５８を回転させ得るようにモータ４６０がキャリッジ４２８の上端に配置されている。支持板４２６はナットを介してリードねじ４５８の下側部分４６３に結合される一方、検知アーム４４８はナットを介してリードねじの上側部分４６５に結合されている。リードねじ４５８の下側及び上側部分４６３、４６５は、反対方向に同一のねじが形成されている。このように、リードねじ４５８の回転は、支持板４２６及び検知アーム４４８を同一速度にて反対方向に動かすことになる。
【００５３】
タイヤの装填工程中、モータ４６０がリードねじ４５８を回転させ、このため、検知アーム４４８が下端に向けて移動する間、タイヤの支持板４２６はキャリッジ４２８の上端に向けて移動し、支持ポスト４４４に休止するタイヤが最終的に支持ポストと検知アームとの間にてクランプ止めされる状態となる。検知アーム４４８は枢動可能に支持されており、このため、検知アームがタイヤの外面に接触すると、該アームは心合わせした位置を経て押し出される。この検知アーム４４８の枢動動作は、ねじ駆動モータ４６０を遮断するリミットスイッチを作動させる。支持板４２６及び検知アーム４４８はキャリッジ４２８に沿って等しい距離だけ移動し、また、これらは横方向に整合され且つキャリッジの中心から等距離だけ隔てられた状態でこの手順を開始しているため、検知アーム４４８がタイヤに接触するとき、タイヤはキャリッジに対して心合わせした位置にある。このように、キャリッジが検査位置まで枢動するとき、真空チャンバ４１４に対して心合わせされるようなキャリッジ４２８の形態とすることにより、タイヤはまたカメラに対しても心合わせされる。
【００５４】
理解し得るように、心合わせ手順は、検査サイクルを開始する前の任意の時点で行うことができる。例えば、装填工程に必要な時間を短縮するため、キャリッジが装填位置から検査位置まで枢動すると同時に心合わせ手順を行うことができる。しかし、心合わせ手順は、キャリッジが枢動するか又は枢動した後の何れかにて行うことができる。
【００５５】
タイヤ又はその他の試験物に対し真空サイクル（すなわち減圧及び加圧）を行うため、図示したせん断グラフィ試験装置４１０は空気取り扱いシステム４４６を有する。該空気取り扱いシステム４４６は、この場合、図２０に図示するように、真空チャンバ４１２の壁の出口４７０を通じて空気を吸引する真空ポンプ４６８を有している。また、吸気弁４７２も真空チャンバ４１２の壁に設けられている。真空サイクルの減圧部分の間、吸気弁４７２は閉じられ、真空ポンプ４６８は空気を真空チャンバ４１２外に吸引する。真空チャンバ４１２が閉じられると、このことは、真空チャンバ内の圧力を降下させ且つタイヤに応力を加えることになる。タイヤに応力が加えられる間、せん断グラフィカメラ２３０がタイヤの一連の干渉像を撮る。一度び所望の数の干渉像を撮ったならば、真空サイクルの加圧部分が開始する。チャンバを加圧する間、真空ポンプ４６８は運転を続行するが、吸気弁４７２は開放している。このように、空気は空気入口及び出口を通って閉じられた真空チャンバ４１２内を循環する。このことは、真空チャンバを通常の雰囲気圧力に戻し且つタイヤを非応力状態に戻す。次に、カメラ２３０を次のタイヤセクターまで回転させ、真空サイクルを繰り返すことができる。
【００５６】
好ましくは、試験物とせん断グラフィカメラとの間の空気は真空応力作用サイクルの間、均一で且つ一定の密度を有するようにする。当該出願人達は、装填サイクル中、相対湿度が高いならば、真空チャンバ４１２内に霧状雰囲気状態が生じることが分かった。このことは、せん断グラフィック過程にて使用した光を屈折及び反射させ、せん断グラフィカメラ２３０が撮影する干渉像の質を実質的に低下させることになる。真空サイクル中、真空チャンバ４１２内の雰囲気圧力を降下させることは、空気及び空気中に懸濁状態で保持された全ての水分の雰囲気温度をこれに相応して降下させることになる。空気及び水の温度が降下すると、水は懸濁状態から脱して霧を生じさせる。
【００５７】
霧状状態の発生を防止するため、本発明のせん断グラフィ試験装置４１０は、真空チャンバ４１２の内部と連通し、真空サイクル中、真空チャンバ内の相対湿度を低下させることのできる機構を備えることができる。例えば、空気取り扱いシステム４４６は、吸気弁４７２を通じて真空チャンバ４１２内に吸引された空気を加熱し、これにより、真空チャンバ内の空気を暖めることが可能であるようにすることができる。このことは、圧力降下の効果として除去される熱に反作用し、空気がより多くの水分を保持することを許容する。このように、相対湿度が低下し、水蒸気は懸濁状態に止まる。図２０に図示するように、このことを実現可能にする１つの方法は、真空チャンバ４１２への空気入口に加熱要素４７４を設けることである。入口を通って真空チャンバ４１２内に吸引された空気は加熱要素４７４上を通り且つこれにより加熱される。
【００５８】
空気の加熱は、真空ポンプ４６８の作動によって発生された熱を使用するとき、より効率的に行うことができる。特に、空気を真空ポンプの作動によって加熱される真空ポンプ４６８の排気側から取り、その空気を加熱要素４７４の上方に向ける管路を提供することできる。加熱された空気は、次に、吸気弁４７２を通じて真空チャンバ４１２に戻される。加熱要素４７４は高湿度状態のときに望ましいように、作動させることができるよう手操作で作動可能である。更に、相対湿度が所定の値を超えるとき、加熱要素を作動させるセンサに加熱要素４７４を接続することができる。過熱を防止するのに役立ち得るように、真空ポンプ４６８が作動していないとき、加熱要素４７４は、遮断し得るようにすることができる。真空チャンバ４１２への入口にある加熱要素４７４が開示されているが、加熱要素が真空チャンバ自体の内部のような真空チャンバ４１２内の空気を加熱することを可能にする任意の適宜な位置に該加熱要素を配置することもできることが理解されよう。更に、任意の適宜な型式の加熱機構を使用することができる。
【００５９】
これと代替的に、加熱要素を使用することに代えて、空気取り扱いシステム４６６は水蒸気を真空チャンバ内の空気から除去する除湿器を含むこともできる。除湿器は、真空サイクルの加圧部分の間、空気が循環するとき、その空気を冷却する冷却板を備えている。このことは、水蒸気が冷却板上で懸濁状態から脱するようにする。次に、空気は暖められてより低い相対湿度を生じさせ且つ真空チャンバ４１２内に吸引して戻すことができる。
【００６０】
特許、特許出願及び出版物を含む、本明細書にて引用した全ての参考例は、その内容の全体を引用し本明細書に含めてある。
好ましい実施の形態に特に重点をおいて本発明を説明したが、好ましい実施の形態の変形例は使用可能であり、本発明は、本明細書に特に記載した以外の形態で可能であることを意味するものである。従って、本発明は、特許請求の範囲により既定された本発明の精神及び範囲に包含される全ての改変例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】せん断グラフィック画像システムの概略ブロック図である。
【図２】試験物としてのタイヤの断面を示すせん断グラフィック画像システムの概略図である。
【図３】タイヤに対する２つの異なる方位におけるせん断グラフィックカメラの概略図である。
【図４】発生されたせん断グラフィックフリンジパターンを示す、試験物の変形状態のグラフ図である。
【図５】複数のせん断グラフィック動画を同時に示す一例としてのディスプレイの概略図である。
【図６】本発明の１つの特徴に従って試験データをアーカイブし得るようにされた一例としてのせん断グラフィック画像システムの概略図である。
【図７】本発明の１つの特徴に従った一例としてのアーカイブ過程のフローチャートである。
【図８】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが装填位置にある本発明の別の特徴による一例としてのせん断グラフィ試験装置の斜視図である。
【図９】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが装填位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置の正面立面図である。
【図１０】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが装填位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置の側面図である。
【図１１】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが検査位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置の斜視図である。
【図１２】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが検査位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置の正面立面図である。
【図１３】真空チャンバが開放位置にあり、タイヤの取り扱いシステムが検査位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置の側面図である。
【図１４】検査位置にある、図８のせん断グラフィ試験装置用のタイヤの取り扱いシステムの一例としての実施の形態の頂面図である。
【図１５】検査位置にある、図１４のタイヤの取り扱いシステムの正面立面図である。
【図１６】図１５の線１６−１６に沿った図１４のタイヤの取り扱いシステムの断面図である。
【図１７】図１５の線１７−１７に沿った図１４のタイヤの取り扱いシステムの断面図である。
【図１８】図１５の線１８−１８に沿った図１４のタイヤの取り扱いシステムの断面図である。
【図１９】図１８の線１９−１９に沿った図１４のタイヤの取り扱いシステムの断面図である。
【図２０】図８のせん断グラフィ試験装置用の一例としての空気取り扱いシステムの概略図である。
【符号の説明】
１０ レーザ装置 １５ 光ファイバケーブル
２０ 照射器／ビーム拡張器 ２５ 試験物
３０ せん断グラフィカメラ ３５ 光学要素
４０ レンズ ４５ 検出器
５０ コンピュータ ５５ ビデオ取込み回路
６０ 中央処理装置 ６５ 記憶装置
７０ ディスプレイ装置

Claims (47)

1. タイヤにて電子的せん断グラフィ法を行う装置において、
   開放位置と閉塞位置との間を移動自在なドアを有する圧力チャンバと、
   該圧力チャンバ内の雰囲気圧力を変化させ得るように該圧力チャンバの内部と連通する空気取り扱いシステムであって、圧力チャンバの内部と連通し且つ圧力チャンバの内部の相対湿度を低下させるように選択的に作用可能な湿度低下機構を有する前記空気取り扱いシステムと、
   タイヤの干渉像を撮り得るように圧力チャンバ内に配置されたせん断グラフィカメラと、
   せん断グラフィカメラに結合された像プロセッサであって、せん断グラフィカメラから複数の一連の干渉像を受け取り、干渉像からタイヤの一組みの複数の一連のせん断グラム像を発生させると共に、一組みの一連のせん断グラム像から動画を発生させ、タイヤにおける動的に変化する応力状態を表現し得るようにされた前記像プロセッサと、
   像プロセッサが受け取った動画に相応するデータを保持するアーカイブ記憶装置であって、保持された動画データが一組みの一連のせん断グラム像から予め選んだ個々のせん断グラムのみを含み、予め選んだ個別のせん断グラム像の各々と関係した像データの全てより少ない像を含むような仕方にて保持された動画データが圧縮される前記アーカイブ記憶装置と、
   圧力チャンバのドアを通じてタイヤを圧力チャンバ内に装填するタイヤの装填システムであって、タイヤの支持板が圧力チャンバの実質的に外側のほぼ垂直位置にてタイヤを支持し得るようにされた装填位置と、支持板が圧力チャンバの内部のほぼ水平位置にてタイヤを支持し得るようにされた検査位置との間にて枢動可能であるタイヤ支持板を備え、該支持板が、支持板上に支持されたタイヤをせん断グラフィカメラに自動的に心合わせし得るようにされたキャリッジに沿って可動である、前記タイヤの装填システムとを備える、タイヤにて電子的せん断グラフィ法を行う装置。
2. 請求項１に記載の装置において、予め選んだ個別のせん断グラム像が一組みの一連のせん断グラム像から予め選んだ規則的な間隔にて撮ったせん断グラム像を備える、装置。
3. 請求項１に記載の装置において、保持された動画内の予め選んだ個別のせん断グラム像の寸法が画素平均化技術を使用して縮小される、装置。
4. 請求項１に記載の装置において、せん断グラム像の各々が複数の個別の像データ片を備え、一組みの一連のせん断グラム像内のそれ以前のせん断グラム像から所定の程度以上変化した個別の像データ片のみを含むような仕方にて、保持されたデータが圧縮される、装置。
5. 請求項１に記載の装置において、タイヤの支持板が実質的に開いた中央部分を有する、装置。
6. 請求項１に記載の装置において、タイヤの装填システムが、圧力チャンバ内に配置された枢動フレームと、枢動フレームとキャリッジとの間を伸びる枢動アームとを備える、装置。
7. 請求項６に記載の装置において、圧力チャンバのドアが、圧力チャンバの下側部分に枢動可能に取り付けられた圧力チャンバの上方部分により画成され、継手が圧力チャンバの上方部分及び下方部分を分離し、該継手が装填位置にてタイヤの支持板が隣接して配置される圧力チャンバの前側部分から上方に角度を成して圧力チャンバの反対側の後方部分に向けて伸びる、装置。
8. 請求項１に記載の装置において、タイヤの支持板が、支持板の下端に隣接し且つキャリッジの下端に隣接して配置された一対の隔たった支持ポストを含む、装置。
9. 請求項８に記載の装置において、タイヤの装填システムが、支持ポストと反対側のキャリッジの上端に隣接して配置された検知アームと、心合わせ駆動機構とを備え、該心合わせ駆動機構が、検知アーム及び支持ポストを等速度にて等距離だけキャリッジに沿って反対方向に移動させる作用可能であり、検知アームが、該検知アームが支持板上に支持されたタイヤに接触するとき、駆動機構の作動を停止させ得るように作用可能である、装置。
10. 請求項１に記載の装置において、湿度低下機構が圧力チャンバの内部に加熱された空気を提供する作用可能な加熱要素を備える、装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、加熱要素が圧力チャンバの入口に隣接して圧力チャンバの外側に配置され、該入口を通じて空気取り扱いシステムが空気を圧力チャンバの内部に供給する、装置。
12. 試験物にて電子的せん断グラフィ法を行う装置において、
    試験物の干渉像を撮るせん断グラフィカメラと、
    せん断グラフィカメラに結合された像プロセッサであって、せん断グラフィカメラから複数の一連の干渉像を受け取り、干渉像からタイヤの一組みの複数の一連のせん断グラム像を発生させると共に、一組みの一連のせん断グラム像から動画を発生させ、試験物における動的に変化する応力状態を表現し得るようにされた前記像プロセッサと、
    一組みの一連のせん断グラム像の動画の視覚化を可能にし得るように像プロセッサに結合されたディスプレイと、
    動画に相応するデータを保持するアーカイブ記憶装置であって、保持された動画データが一組みの一連のせん断グラム像から予め選んだ個々のせん断グラムのみを含み、予め選んだ個別のせん断グラム像の各々と関係した像データの全てより少ない像を含むような仕方にて保持された動画データが圧縮される前記アーカイブ記憶装置とを備え、
    開放位置と閉塞位置との間を可動のドアを有する圧力チャンバを更に備え、せん断グラフィカメラが該圧力チャンバ内に配置され、
    タイヤを圧力チャンバのドアを通じて圧力チャンバ内に装填するタイヤの装填システムを更に備え、該タイヤの装填システムが、タイヤの支持板が圧力チャンバの実質的に外側のほぼ垂直位置にてタイヤを支持し得るように配置される装填位置と、支持板が圧力チャンバの内部のほぼ水平位置にてタイヤを支持し得るように配置された検査位置との間で可動であるタイヤの支持板を備え、該支持板が、支持板上に支持されたタイヤをせん断グラフィカメラに自動的に心合わせし得るようにされたキャリッジに沿って可動である、装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、予め選んだ個別のせん断グラム像が一組みの一連のせん断グラム像から予め選んだ規則的な間隔にて撮ったせん断グラム像を備える、装置。
14. 請求項１２に記載の装置において、保持された動画内の予め選んだ個別のせん断グラム像の寸法が画素平均化技術を使用して縮小される、装置。
15. 請求項１２に記載の装置において、せん断グラム像の各々が複数の個別の像データ片を備え、一組みの一連のせん断グラム像内のそれ以前のせん断グラム像から所定の程度以上変化した個別の像データ片のみを含むような仕方にて保持されたデータが圧縮される、装置。
16. 請求項１２に記載の装置において、保持された動画データを圧縮するようにされたデータプロセッサを更に備える、装置。
17. 請求項１６に記載の装置において、データプロセッサがコンピュータである、装置。
18. 請求項１２に記載の装置において、像プロセッサが複数の一組みの一連のせん断グラム像を発生させ且つ各組みの一連のせん断グラム像から動画を発生させ、各組みの一連のせん断グラム像が試験物の実質的に相違する部分を表わす、装置。
19. 請求項１８に記載の装置において、アーカイブ記憶装置が動画の各々に相応するデータを保持するようにされた、装置。
20. 請求項１２に記載の装置において、保持された動画データが識別子を含む、装置。
21. 請求項１２に記載の装置において、保持された動画データが、保持された動画データを識別子と関係させる索引を含む、装置。
22. 請求項１２に記載の装置において、保持された動画データが動画化したグラフィックファイルの形態である、装置。
23. 請求項１２に記載の装置において、タイヤの支持板が実質的に開放した中央部分を有する、装置。
24. 請求項１２に記載の装置において、タイヤの装填システムが、圧力チャンバ内に配置された枢動フレームと、該枢動フレームとキャリッジの間を伸びる枢動アームとを備える、装置。
25. 請求項２４に記載の装置において、圧力チャンバのドアが、圧力チャンバの下側部分に枢動可能に取り付けられた圧力チャンバの上方部分により画成され、継手が圧力チャンバの上方部分及び下方部分を分離し、該継手が、装填位置にてタイヤの支持板が隣接して配置される圧力チャンバの前側部分から上方に角度を成して圧力チャンバの反対側の後方部分に向けて伸びる、装置。
26. 請求項１２に記載の装置において、タイヤの支持板が、支持板の下端に隣接し且つキャリッジの下端に隣接して配置された一対の隔たった支持ポストを含む、装置。
27. 請求項２６に記載の装置において、タイヤの装填システムが、支持ポストと反対側のキャリッジの上端に隣接して配置された検知アームと、心合わせ駆動機構とを備え、該心合わせ駆動機構が、検知アーム及び支持ポストを等速度にて等距離だけキャリッジに沿って反対方向に移動させる作用可能であり、検知アームが、該検知アームが支持板上に支持されたタイヤに接触するとき、駆動機構の作動を停止させ得るように作用可能である、装置。
28. 請求項１２に記載の装置において、該圧力チャンバ内の雰囲気圧力を変化させ得るように該圧力チャンバの内部と連通する空気取り扱いシステムであって、圧力チャンバの内部と連通し且つ圧力チャンバの内部の相対湿度を低下させるように選択的に作用可能な湿度低下機構を有する前記空気取り扱いシステムを更に備える、装置。
29. 請求項２８に記載の装置において、湿度低下機構が圧力チャンバの内部に加熱された空気を提供する作用可能な加熱要素を備える、装置。
30. 試験物にて電子的せん断グラフィ法を行う装置において、
    試験物の干渉像を撮るせん断グラフィカメラと、
    せん断グラフィカメラに結合された像プロセッサであって、せん断グラフィカメラから複数の一連の干渉像を受け取り、干渉像からタイヤの一組みの複数の一連のせん断グラム像を発生させ、該せん断グラム像の各々が、複数の個別の像データ片を備えるようにすると共に、一組みの一連のせん断グラム像から動画を発生させ、試験物における動的に変化する応力状態を表現し得るようにされた前記像プロセッサと、
    一組みの一連のせん断グラム像の動画の視覚化を可能にし得るように像プロセッサに結合されたディスプレイと、
    動画に相応するデータを保持するアーカイブ記憶装置であって、保持された動画データが一組みの一連のせん断グラム像内のそれ以前のせん断グラム像から所定の程度以上変化した個別の像データ片のみを含むような仕方にて保持された動画データが圧縮される前記アーカイブ記憶装置とを備え、
    開放位置と閉塞位置との間にて可動であるドアを有する圧縮チャンバと、該圧縮チャンバ内に配置されたせん断グラフィカメラとを更に備え、
    タイヤを圧力チャンバのドアを通じて圧力チャンバ内に装填するタイヤの装填システムを更に備え、該タイヤの装填システムが、タイヤの支持板が圧力チャンバの実質的に外側のほぼ垂直位置にてタイヤを支持し得るように配置される装填位置と、支持板が圧力チャンバの内部のほぼ水平位置にてタイヤを支持し得るように配置された検査位置との間で可動であるタイヤの支持板を備え、該支持板が、支持板上に支持されたタイヤをせん断グラフィカメラに自動的に心合わせし得るようにされたキャリッジに沿って可動である、装置。
31. 請求項３０に記載の装置において、個別の像データ片が画素値を備える、装置。
32. 請求項３１に記載の装置において、所定の量が、動画内で人間の眼で識別できない画素値の変化である、装置。
33. 請求項３０に記載の装置において、保持された動画データを圧縮し得るようにされたデータプロセッサを更に備える、装置。
34. 請求項３３に記載の装置において、データプロセッサがコンピュータである、装置。
35. 請求項３０に記載の装置において、像プロセッサが、複数の一組みの一連のせん断グラム像を発生させると共に、各組みの一連のせん断グラム像から動画を発生させ得るようにされ、各組みの一連のせん断グラム像が試験物の実質的に異なる部分を表わす、装置。
36. 請求項３５に記載の装置において、アーカイブ記憶装置が動画の各々に相応するデータを保持し得るようにされた、装置。
37. 請求項３０に記載の装置において、保持された動画データが識別子を含む、装置。
38. 請求項３０に記載の装置において、保持された動画データが、保持された動画データを識別子と関係させる索引を含む、装置。
39. 請求項３０に記載の装置において、保持された動画データが動画化したグラフィックファイルの形態である、装置。
40. 請求項３０に記載の装置において、保持された動画データがＬＺＷ圧縮技術を使用して圧縮される、装置。
41. 請求項３０に記載の装置において、タイヤの支持板が実質的に開放した中央部分を有する、装置。
42. 請求項３０に記載の装置において、タイヤの装填システムが、圧力チャンバ内に配置された枢動フレームと、枢動フレームとキャリッジとの間を伸びる枢動アームとを備える、装置。
43. 請求項３０に記載の装置において、圧力チャンバのドアが、圧力チャンバの下側部分に枢動可能に取り付けられた圧力チャンバの上方部分により画成され、継手が圧力チャンバの上方部分及び下方部分を分離し、該継手が装填位置にてタイヤの支持板が隣接して配置される圧力チャンバの前側部分から上方に角度を成して圧力チャンバの反対側の後方部分に向けて伸びる、装置。
44. 請求項３０に記載の装置において、タイヤの支持板が、支持板の下端に隣接し且つキャリッジの下端に隣接して配置された一対の隔たった支持ポストを含む、装置。
45. 請求項４４に記載の装置において、タイヤの装填システムが、支持ポストと反対側のキャリッジの上端に隣接して配置された検知アームと、心合わせ駆動機構とを備え、該心合わせ駆動機構が、検知アーム及び支持ポストを等速度にて等距離だけキャリッジに沿って反対方向に移動させる作用可能であり、検知アームが、該検知アームが支持板上に支持されたタイヤに接触するとき、駆動機構の作動を停止させ得るように作用可能である、装置。
46. 請求項３０に記載の装置において、該圧力チャンバ内の雰囲気圧力を変化させ得るように該圧力チャンバの内部と連通する空気取り扱いシステムであって、圧力チャンバの内部と連通し且つ圧力チャンバの内部の相対湿度を低下させるように選択的に作用可能な湿度低下機構を有する前記空気取り扱いシステムを更に備える、装置。
47. 請求項４６に記載の装置において、湿度低下機構が圧力チャンバの内部に加熱された空気を提供する作用可能な加熱要素を備える、装置。

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