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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024103705
(43)【公開日】2024-08-01
(54)【発明の名称】偏心量算出装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G01B 15/00 20060101AFI20240725BHJP
【ＦＩ】
G01B15/00 C
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024090102
(22)【出願日】2024-06-03
(62)【分割の表示】P 2022162177の分割
【原出願日】2014-09-24
(71)【出願人】
【識別番号】000005016
【氏名又は名称】パイオニア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104765
【弁理士】
【氏名又は名称】江上 達夫
(74)【代理人】
【識別番号】100107331
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 聡延
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 一雄
(57)【要約】
【課題】偏心量を算出するために相対的に手間をかけることなく使用することが可能な偏心量算出装置及び方法を提供する。
【解決手段】偏心量算出装置（１００）は、外側球面（５０１ｓ）を有する外側層（５０１）及び外側球面の内側に位置する内側球面（５０２ｓ）を有し且つ外側層の内側に位置する内側層（５０２）を含む球体（５００）に対して、テラヘルツ波（ＴＨｚ）を照射する照射手段（１１０）と、球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段（１３０）と、検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、外側球面の中心（ｃ１）と内側球面の中心（ｃ３）とのずれ量である偏心量（ｐ）を算出する算出手段（４０１）とを備える。
【選択図】図４
【解決手段】偏心量算出装置（１００）は、外側球面（５０１ｓ）を有する外側層（５０１）及び外側球面の内側に位置する内側球面（５０２ｓ）を有し且つ外側層の内側に位置する内側層（５０２）を含む球体（５００）に対して、テラヘルツ波（ＴＨｚ）を照射する照射手段（１１０）と、球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段（１３０）と、検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、外側球面の中心（ｃ１）と内側球面の中心（ｃ３）とのずれ量である偏心量（ｐ）を算出する算出手段（４０１）とを備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有し且つ前記外側層の内側に位置する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射手段と、
前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段と、
前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする偏心量算出装置。
前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段と、
前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする偏心量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばツーピースゴルフボール等のように一方が他方の内側に位置する少なくとも２つの球面（球体）を含む球体の偏心量を算出する偏心量算出の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載されているように、ツーピースゴルフボールの偏心量（つまり、内核と外被との間のずれである偏心量）を算出する装置が知られている。その他、特許文献２に記載されているように、ゴルフボールのカバー厚を算出する装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平４－３６４４０２号公報
【特許文献2】特開昭和５８－１５０８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された装置は、Ｘ線を用いてゴルフボールの内部構造を透視することで、ゴルフボールの偏心量を算出している。しかしながら、Ｘ線の取り扱いに注意が必要であるがゆえに、特許文献１に記載された装置は、手間をかけることなく使用することができる装置であるとは言いがたいという技術的問題点が生ずる。
【0005】
一方で、特許文献２に記載された装置は、超音波を用いてゴルフボールのカバー厚さを算出している。このため、特許文献１に記載されたＸ線に代えて、特許文献２に記載された超音波を用いて、ゴルフボールの偏心量を算出することができる可能性がある。しかしながら、超音波を用いる場合には、超音波を伝搬させるための媒介（例えば、水等）必要になってくる。従って、超音波を用いてゴルフボールの偏心量を算出する装置も、手間をかけることなく使用することができる装置であるとは言いがたいという技術的問題点が生ずる。
【0006】
尚、上述した技術的問題点は、ゴルフボールの偏心量を算出する装置に限らず、一方が他方の内側に位置する少なくとも２つの球面（球体）を含む球体の偏心量を算出する装置においても同様に生じる可能性がある。
【0007】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、偏心量を算出するために相対的に手間をかけることなく使用することが可能な偏心量算出装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決する偏心量算出装置は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有し且つ前記外側層の内側に位置する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射手段と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段と、前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出手段とを備える。
【0009】
上記課題を解決する偏心量算出方法は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有し且つ前記外側層の内側に位置する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射工程と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出工程と、前記検出工程における前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出工程とを備える。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】偏心量算出装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】ゴルフボールの構成の一の例及び他の例を示す断面図である。
【図3】本実施例のテラヘルツ波計測ユニットの構成を示すブロック図である。
【図4】偏心量算出装置が行う「偏心量の第１算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。
【図5】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図6】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図7】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図8】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図9】テラヘルツ波計測ユニットからＣＰＵに対して出力される波形信号を示すグラフである。
【図10】波形信号に対して波形診断処理を行うことで得られる、コアの球面とカバー層の球面との間の間隔を示す断面データを示すグラフである。
【図12】断面中に現れるカバー層の球面を示す円の中心、並びに断面中に現れるコアの球面を示す円の中心及び半径を、ＸＹ座標平面上で示すグラフである。
【図13】断面中に現れるコアの球面を示す円の中心とコアの中心との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。
【図14】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図15】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図16】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図17】偏心量算出装置が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図18】偏心量算出装置が行う「偏心量の第２算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。
【図19】偏心量算出装置が第２算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置の動作状態を示す側面図である。
【図20】第１仮想面に沿った第１断面中に現れるカバー層の球面を示す円の中心並びに第１断面中に現れるコアの球面を示す円の中心及び半径をＸＹ座標平面上で示すグラフ、及び、第２仮想面に沿った第２断面中に現れるカバー層の球面を示す円の中心並びに第２断面中に現れるコアの球面を示す円の中心及び半径をＸＹ座標平面上で示すグラフである。
【図21】第１及び第２断面中に現れるコアの球面を示す円の中心とコア５０２の中心との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の偏心量算出装置及び方法の実施形態について説明を進める。
【0012】
（偏心量算出装置の実施形態）
＜１＞
本実施形態の偏心量算出装置は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有し且つ前記外側層の内側に位置する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射手段と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段と、前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出手段とを備える。
＜１＞
本実施形態の偏心量算出装置は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有し且つ前記外側層の内側に位置する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射手段と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出手段と、前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出手段とを備える。
【0013】
本実施形態の偏心量算出装置は、球体の偏心量を算出することができる。ここで、球体は、外側層及び外側層よりも内側に位置する内側層を含んでいる。外側層は、外側球面（例えば、外側層の外側の表面）を有する。言い換えれば、外側層は、当該外側層の表面によって外側球面を規定する。内側層は、外側球面よりの内側に位置する内側球面（例えば、内側層の外側の表面）を有する。言い換えれば、内側層は、当該内側層の表面によって内側球面を規定する。このような球体を対象として偏心量算出装置が算出する偏心量は、外側球面の中心（つまり、外側球面が表面となる又は外側球面が規定する仮想的な外側球体の中心）と、内側球面の中心（つまり、内側球面が表面となる又は内側球面が規定し且つ外側球体の内側に位置する仮想的な内側球体の中心）との間のずれ量を意味する。
【0014】
一例として、球体は、球状の内側層と、内側層を取り囲む外側層（つまり、内部に内側層を包含し得る空隙を有する球状の外側層）とを含む球体であってもよい。球体は、球状の物体と、当該球状の物体を取り囲む内側層（つまり、内部に球状の物体を包含し得る空隙を有する球状の内側層）と、内側層を更に取り囲む外側層（つまり、内部に内側層を包含し得る空隙を有する球状の外側層）とを含む球体であってもよい。
【0015】
偏心量を算出するために、本実施形態の偏心量算出装置は、照射手段と、検出手段と、算出手段とを備える。
【0016】
照射手段は、球体に対してテラヘルツ波を照射する。検出手段は、球体に照射されたテラヘルツ波を検出する。例えば、検出手段は、球体によって反射されたテラヘルツ波を検出してもよい。例えば、検出手段は、球体を透過してきたテラヘルツ波を検出してもよい。このとき、検出手段は、ポンプ・プローブ法を用いてテラヘルツ波を検出してもよい。
【0017】
算出手段は、検出手段によるテラヘルツ波の検出結果に基づいて、偏心量を算出する。ここで、テラヘルツ波が球体の内部に伝搬していくがゆえに、テラヘルツ波の検出結果は、球体の内部の構造を直接的に又は間接的に示している。その結果、テラヘルツ波の検出結果は、外側層と内側層との間の位置関係（つまり、外側球面と内側球面との間の位置関係）を直接的に又は間接的に示しているともいえる。このため、算出手段は、このような球体の内部の構造を示すテラヘルツ波の検出結果に基づいて、偏心量を好適に算出することができる。
【0018】
加えて、本実施形態の偏心量算出装置は、取り扱いに注意が必要なＸ線及び伝搬させるための媒介が必要な超音波に代えて、Ｘ線と比較すれば取り扱いに注意が必要とならず且つ伝搬させるための媒介が必要でないテラヘルツ波を用いて偏心量を算出することができる。このため、本実施形態の偏心量算出装置は、手間をかけることなく使用することができる装置であるといえる。つまり、ユーザは、偏心量を算出するために相対的に手間をかけることなく、本実施形態の偏心量算出装置を使用することができる。
【0019】
＜２＞
本実施形態の偏心量算出装置は、前記照射手段は、前記球体の表面と所定の仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射し、前記算出手段は、（ｉ）前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記仮想面に沿った前記球体の断面を示す断面データを取得すると共に、（ｉｉ）前記断面データを解析することで、前記偏心量を算出する。
本実施形態の偏心量算出装置は、前記照射手段は、前記球体の表面と所定の仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射し、前記算出手段は、（ｉ）前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記仮想面に沿った前記球体の断面を示す断面データを取得すると共に、（ｉｉ）前記断面データを解析することで、前記偏心量を算出する。
【0020】
この態様によれば、照射手段は、球体の表面と仮想面との交線に相当する球体の円周に沿ってテラヘルツ波を照射することができる。更に、算出手段は、所定の仮想面に沿った球体の断面を示す断面データを取得することができる。この場合、断面データは、典型的には、断面中の外側球面を示す外側円（つまり、断面を規定する仮想面と外側球面との交線に相当する外側円）や、断面中の内側球面を示す内側円（つまり、断面を規定する仮想面と内側球面との交線に相当する内側円）を示している。その結果、算出手段は、当該断面データを解析する（例えば、外側円と内側円との間の位置関係等を解析する）ことで、偏心量を好適に算出することができる。
【0021】
＜３＞
上述の如く断面データを取得する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記断面データを解析することで、（ｉ）前記断面中の前記外側球面を示す外側円の中心を原点とする座標系における、前記断面中の前記内側球面を示す内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記内側円の半径を算出し、前記算出手段は、前記内側円の中心の座標及び前記内側円の半径に基づいて、前記偏心量を算出する。
上述の如く断面データを取得する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記断面データを解析することで、（ｉ）前記断面中の前記外側球面を示す外側円の中心を原点とする座標系における、前記断面中の前記内側球面を示す内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記内側円の半径を算出し、前記算出手段は、前記内側円の中心の座標及び前記内側円の半径に基づいて、前記偏心量を算出する。
【0022】
この態様によれば、算出手段は、内側円の中心の座標及び内側円の半径に基づいて、偏心量を好適に算出することができる。
【0023】
＜４＞
上述の如く内側円の中心の座標及び内側円の半径に基づいて偏心量を算出する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記内側円の中心の座標を（ａ２０、ｂ２０）とし、前記内側円の半径をｒ２０とし、前記内側球面の半径をｒ２とし、前記偏心量をｐとすると、数式１を用いて前記偏心量を算出する。
上述の如く内側円の中心の座標及び内側円の半径に基づいて偏心量を算出する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記内側円の中心の座標を（ａ２０、ｂ２０）とし、前記内側円の半径をｒ２０とし、前記内側球面の半径をｒ２とし、前記偏心量をｐとすると、数式１を用いて前記偏心量を算出する。
【0024】
【数1】
【0025】
この態様によれば、算出手段は、数式１を用いることで、内側円の中心の座標及び内側円の半径に基づいて、偏心量を好適に算出することができる。
【0026】
＜５＞
本実施形態の偏心量算出装置の他の態様では、前記照射手段は、前記球体の表面と所定の第１仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射した後に、前記球体の表面と前記第１仮想面とは異なり且つ前記第１仮想面と平行な所定の第２仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射し、前記算出手段は、（ｉ）前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記第１仮想面に沿った前記球体の第１断面を示す第１断面データ及び前記第２仮想面に沿った前記球体の第２断面を示す第２断面データを取得すると共に、（ｉｉ）前記第１及び第２断面データを解析することで、前記偏心量を算出する。
本実施形態の偏心量算出装置の他の態様では、前記照射手段は、前記球体の表面と所定の第１仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射した後に、前記球体の表面と前記第１仮想面とは異なり且つ前記第１仮想面と平行な所定の第２仮想面との交線に沿って連続的に又は断続的に前記テラヘルツ波を照射し、前記算出手段は、（ｉ）前記検出手段による前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記第１仮想面に沿った前記球体の第１断面を示す第１断面データ及び前記第２仮想面に沿った前記球体の第２断面を示す第２断面データを取得すると共に、（ｉｉ）前記第１及び第２断面データを解析することで、前記偏心量を算出する。
【0027】
この態様によれば、照射手段は、球体の表面と第１仮想面との交線に相当する球体の第１円周及び球体の表面と第２仮想面との交線に相当する球体の第２円周の夫々に沿ってテラヘルツ波を照射することができる。算出手段は、所定の第１仮想面に沿った球体の第１断面を示す第１断面データ及び所定の第２仮想面に沿った球体の第２断面を示す第２断面データを取得することができる。この場合、第１断面データは、典型的には、第１断面中の外側球面を示す第１外側円（つまり、第１断面を規定する第１仮想面と外側球面との交線に相当する第１外側円）や、第１断面中の内側球面を示す第１内側円（つまり、断面を規定する第１仮想面と内側球面との交線に相当する第１内側円）を示している。同様に、第２断面データは、典型的には、第２断面中の外側球面を示す第２外側円（つまり、第２断面を規定する第２仮想面と外側球面との交線に相当する第２外側円）や、第２断面中の内側球面を示す第２内側円（つまり、断面を規定する第２仮想面と内側球面との交線に相当する第２内側円）を示している。その結果、算出手段は、当該第１及び第２断面データを解析する（例えば、第１外側円と第１内側円との間の位置関係や第２外側円と第２内側円との間の位置関係等を解析する）ことで、偏心量を好適に算出することができる。
【0028】
＜６＞
上述の如く第１及び第２断面データを取得する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記第１断面データを解析することで、（ｉ）前記第１断面中の前記外側球面を示す第１外側円の中心を原点とする座標系における、前記第１断面中の前記内側球面を示す第１内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記第１内側円の半径を取得し、前記第２断面データを解析することで、（ｉ）前記第２断面中の前記外側球面である第２外側円の中心を原点とする座標系における、前記第２断面中の前記内側球面である第２内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記第２内側円の半径を取得し、前記算出手段は、前記第１内側円の中心の座標及び前記第１内側円の半径並びに前記第２内側円の中心の座標及び前記第２内側円の半径に基づいて、前記偏心量を算出する。
上述の如く第１及び第２断面データを取得する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記第１断面データを解析することで、（ｉ）前記第１断面中の前記外側球面を示す第１外側円の中心を原点とする座標系における、前記第１断面中の前記内側球面を示す第１内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記第１内側円の半径を取得し、前記第２断面データを解析することで、（ｉ）前記第２断面中の前記外側球面である第２外側円の中心を原点とする座標系における、前記第２断面中の前記内側球面である第２内側円の中心の座標、及び、（ｉｉ）前記第２内側円の半径を取得し、前記算出手段は、前記第１内側円の中心の座標及び前記第１内側円の半径並びに前記第２内側円の中心の座標及び前記第２内側円の半径に基づいて、前記偏心量を算出する。
【0029】
この態様によれば、算出手段は、第１及び第２内側円の夫々の中心の座標並びに第１及び第２内側円の夫々の半径に基づいて、偏心量を好適に算出することができる。
【0030】
＜７＞
上述の如く第１及び第２内側円の夫々の中心の座標並びに第１及び第２内側円の半径に基づいて偏心量を算出する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記第１内側円の中心の座標を（ａ２１、ｂ２１）とし、前記第１内側円の半径をｒ２１とし、前記第２内側円の中心の座標を（ａ２２、ｂ２２）とし、前記第２内側円の半径をｒ２２とし、前記第１仮想面と前記第２仮想面との間の間隔をｄとし、前記偏心量をｐとすると、数式２を用いて前記偏心量を算出する。
上述の如く第１及び第２内側円の夫々の中心の座標並びに第１及び第２内側円の半径に基づいて偏心量を算出する偏心量算出装置の他の態様では、前記算出手段は、前記第１内側円の中心の座標を（ａ２１、ｂ２１）とし、前記第１内側円の半径をｒ２１とし、前記第２内側円の中心の座標を（ａ２２、ｂ２２）とし、前記第２内側円の半径をｒ２２とし、前記第１仮想面と前記第２仮想面との間の間隔をｄとし、前記偏心量をｐとすると、数式２を用いて前記偏心量を算出する。
【0031】
【数2】
【0032】
この態様によれば、算出手段は、数式２を用いることで、第１及び第２内側円の夫々の中心の座標並びに第１及び第２内側円の夫々の半径に基づいて、偏心量を好適に算出することができる。
【0033】
尚、上述した数式１を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、内側球面の半径を予め規定する必要がある。なぜならば、断面データが互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から規定される３次元座標空間内におけるＸＹ平面に沿った断面を示す断面データである場合には、当該断面データのみに基づいてＺ軸方向の偏心量が算出できないからである。しかしながら、数式２を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、内側球面の半径を予め規定していなくてもよいという利益を享受することができる。つまり、数式１を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、予め規定した内側球面の半径と実際の内側球面の半径との間に誤差があると偏芯量の算出にも誤差を生じてしまう可能性があるが、数式２を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、実際に計測した断面データのみに基づいて偏心量を算出するために、誤差を生じにくいという利益を享受することができる。
【0034】
一方で、数式２を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、球体の表面と第１仮想面との交線に沿ってテラヘルツ波を照射し且つ球体の表面と第２仮想面との交線に沿ってテラヘルツ波を照射するがゆえに、テラヘルツ波の照射に要する時間が相対的に長くなる。しかしながら、数式１を用いて偏心量を算出する偏心量算出装置は、テラヘルツ波の照射に要する時間が相対的に短くなるという利益を享受することができる。
【0035】
（偏心量算出方法の実施形態）
＜８＞
本実施形態の偏心量算出方法は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射工程と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出工程と、前記検出工程における前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出工程とを備える。
＜８＞
本実施形態の偏心量算出方法は、外側球面を有する外側層及び前記外側球面の内側に位置する内側球面を有する内側層を含む球体に対して、テラヘルツ波を照射する照射工程と、前記球体に照射されたテラヘルツ波を検出する検出工程と、前記検出工程における前記テラヘルツ波の検出結果に基づいて、前記外側球面の中心と前記内側球面の中心とのずれ量である偏心量を算出する算出工程とを備える。
【0036】
本実施形態の偏心量算出方法は、上述した本実施形態の偏心量算出装置が享受する効果と同様の効果を好適に享受することができる。尚、上述した本実施形態の偏心量算出装置が採用し得る各種態様に対応して、本実施形態の偏心量算出方法もまた、各種態様を採用することができる。
【0037】
本実施形態の偏心量算出装置及び方法の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。
【0038】
以上説明したように、本実施形態の偏心量算出装置は、照射手段と、検出手段と、算出手段とを備える。本実施形態の偏心量算出方法は、照射工程と、検出工程と、算出工程とを備える。従って、偏心量を算出するために相対的に手間をかけることなく使用することが可能な偏心量算出装置及び方法が提供される。
【実施例0039】
以下、図面を参照しながら、本発明の偏心量算出装置及び方法の実施例についての説明を進める。尚、以下では、「球体」の一例であるゴルフボール５００の偏心量ｐを算出する偏心量算出装置１を例示しながら説明を進める。しかしながら、本実施例の偏心量算出装置１は、ゴルフボール５００とは異なる任意の球体（特に、一方が他方の内側に位置する少なくとも２つの球面を含む球体）の偏心量ｐを算出してもよいことは言うまでもない。
【0040】
（１）偏心量算出装置１の構成
初めに、図１から図３を参照しながら、本実施例の偏心量算出装置１の構成について説明する。以下では、偏心量算出装置１の全体構成を説明した後、補足説明として、偏心量算出装置１による偏心量ｐの算出対象となるゴルフボール５００の構成及び偏心量算出装置１が備えるテラヘルツ波計測ユニット１００の構成を説明する。
初めに、図１から図３を参照しながら、本実施例の偏心量算出装置１の構成について説明する。以下では、偏心量算出装置１の全体構成を説明した後、補足説明として、偏心量算出装置１による偏心量ｐの算出対象となるゴルフボール５００の構成及び偏心量算出装置１が備えるテラヘルツ波計測ユニット１００の構成を説明する。
【0041】
（１－１）偏心量算出装置１の全体構成
まず、図１を参照しながら、偏心量算出装置１の全体構成について説明する。図１は、偏心量算出装置１の全体構成を示す模式図である。尚、図１では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）から定義される３次元座標空間を用いて、偏心量算出装置１の説明を進める。この３次元座標空間は、図２以降においても共通して用いられる。
まず、図１を参照しながら、偏心量算出装置１の全体構成について説明する。図１は、偏心量算出装置１の全体構成を示す模式図である。尚、図１では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）から定義される３次元座標空間を用いて、偏心量算出装置１の説明を進める。この３次元座標空間は、図２以降においても共通して用いられる。
【0042】
図１に示すように、偏心量算出装置１は、テラヘルツ波計測ユニット１００と、チャッキングユニット２００と、搬送ユニット３００と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４００とを備える。
【0043】
テラヘルツ波計測ユニット１００は、Ｙ軸に沿ってテラヘルツ波計測ユニット１００と隣接する位置に配置されるゴルフボール５００に対して、テラヘルツ波ＴＨｚを照射する。尚、テラヘルツ波ＴＨｚを照射している時点でのテラヘルツ波計測ユニット１００（特に、後述するテラヘルツ発生素子１１０の出射面）とゴルフボール５００の表面（特に、テラヘルツ波ＴＨｚの照射位置）との間の距離は、例えば、概ね２４ｍｍであってもよい。
【0044】
テラヘルツ波計測ユニット１００は、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚ（より具体的には、ゴルフボール５００によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ）を検出する。その結果、テラヘルツ波計測ユニット１００は、テラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を示す波形信号を検出することができる。この波形信号は、実質的には、ゴルフボール５００の内部構造を特定可能な信号である。
【0045】
チャッキングユニット２００は、チャッキングパッド２０１と、チャッキングパッド２０２と、エアシリンダ２０３と、ステッピングモータ２０４とを備える。チャッキングパッド２０１及び２０２は、その間にゴルフボール５００が配置可能となるようにＺ軸に沿って並んでいる。エアシリンダ２０３は、Ｚ軸に沿ってチャッキングパッド２０１を移動させる。その結果、チャッキングパッド２０１及び２０２は、搬送ユニット３００が搬送してくるゴルフボール５００を保持することできる。ステッピングモータ２０４は、チャッキングパッド２０２をＺ軸周りに回転させる。その結果、テラヘルツ波計測ユニット１００は、ＸＹ平面に平行な仮想面とゴルフボール５００の表面との交線に沿って（つまり、当該交線に相当する、ゴルフボール５００の所望の円周に沿って）断続的に又は連続的にテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができる。
【0046】
チャッキングユニット２００は、Ｚ軸に沿って延びる不図示のスライダ上に固定されている。このため、チャッキングユニット２００は、スライダ上を移動することで、Ｚ軸に沿って移動することができる。
【0047】
搬送ユニット３００は、保持穴３０１と、押し出しピン３０２と、エアシリンダ３０３と、押し出しピン３０４と、エアシリンダ３０５とを備える。保持穴３０１は、不図示の投入シュータから投入されるゴルフボール５００を保持する穴（言い換えれば、くぼみ）である。エアシリンダ３０３は、ゴルフボール５００の偏心量ｐが許容値（例えば、１００ミクロン）未満である場合に、押し出しピン３０２が保持穴３０１から突き出るようにＹ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）押し出しピン３０２を押し出す。その結果、保持穴３０１に保持されているゴルフボール５００は、押し出しピン３０２によって押し出されることで不図示の良品用排出シュータに送り込まれる。一方で、エアシリンダ３０５は、ゴルフボール５００の偏心量ｐが許容値未満でない場合に、押し出しピン３０４が保持穴３０１から突き出るようにＹ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）押し出しピン３０４を押し出す。その結果、保持穴３０１に保持されているゴルフボール５００は、押し出しピン３０４によって押し出されることで不図示の不良品用排出シュータに送り込まれる。
【0048】
尚、搬送ユニット３００は、ゴルフボール５００を良品用排出シュータに向かって好適に押し出すことができるように、複数本（例えば、２本）の押し出しピン３０２を備えていてもよい。この場合、複数本の押し出しピン３０２は、ゴルフボール５００が押し出される方向に交わる（好ましくは、直交する）方向に沿って並んでいてもよい。同様に、搬送ユニット３００は、ゴルフボール５００を不良品用排出シュータに向かって好適に押し出すことができるように、複数本（例えば、２本）の押し出しピン３０４を備えていてもよいこの場合、複数本の押し出しピン３０４は、ゴルフボール５００が押し出される方向に交わる（好ましくは、直交する）方向に沿って並んでいてもよい。
【0049】
搬送ユニット３００は、Ｙ軸に沿って延びる不図示のスライダ上に固定されている。このため、搬送ユニット３００は、スライダ上を移動することで、Ｙ軸に沿って移動することができる。例えば、投入シュータから投入されるゴルフボール５００が保持穴３０１に保持されると、搬送ユニット３００は、ゴルフボール５００がチャッキングパッド２０１とチャッキングパッド２０２との間に位置することになるように、Ｙ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）移動する。搬送ユニット３００は、ゴルフボール５００がチャッキングパッド２０１及び２０２によって保持されると、保持穴３０１がゴルフボール５００をリリースするように、Ｙ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の負方向に向かって）移動する。搬送ユニット３００は、ゴルフボール５００に対するテラヘルツ波ＴＨｚの照射が終了すると、保持穴３０１がゴルフボール５００を再び保持するように、Ｙ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）移動する。
【0050】
ＣＰＵ４００は、偏心量算出装置１全体の動作を制御するシステムコントローラである。ＣＰＵ４００は、その内部に物理的に実現される処理回路として又は論理的に実現される処理ブロックとして、偏心量算出部４０１と、チャッキング制御部４０２と、搬送制御部４０３とを備えている。偏心量算出部４０１は、テラヘルツ波計測ユニット１が検出した波形信号（つまり、ゴルフボール５００によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を示す半径信号）に基づいて、ゴルフボール５００の偏心量ｐを算出する。チャッキング制御部４０２は、チャッキングユニット２００の動作を制御する。搬送制御部４０３は、搬送ユニット３００の動作を制御する。尚、偏心量算出部４０１、チャッキング制御部４０２及び搬送制御部４０３の動作の詳細については、後に詳述する（図４等参照）。
【0051】
（１－２）ゴルフボール５００の構成
続いて、図２（ａ）から図２（ｃ）を参照しながら、ゴルフボール５００の構成について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、ゴルフボール５００の構成の一の例を示す断面図である。図２（ｃ）は、ゴルフボール５００の構成の他の例を示す断面図である。
続いて、図２（ａ）から図２（ｃ）を参照しながら、ゴルフボール５００の構成について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、ゴルフボール５００の構成の一の例を示す断面図である。図２（ｃ）は、ゴルフボール５００の構成の他の例を示す断面図である。
【0052】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ゴルフボール５００は、「外側層」の一具体例であるカバー層５０１と、「内側層」の一具体例であるコア５０２とを備えている。コア５０２は、球状の物体（つまり、球体）である。カバー層５０１は、コア５０２を取り囲む。つまり、カバー層５０１は、その内部にコア５０２が位置することが可能な空隙（空洞）を有する球状の物体（つまり、球体）である。つまり、ゴルフボール５００は、いわゆるツーピースボールである。
【0053】
本実施例における偏心量ｐとは、コア５０２の外側の球面（つまり、表面）５０２ｓの中心（つまり、当該球面５０２ｓが表面となる仮想的な球体の中心）ｃ２と、カバー層５０１の外側の球面（つまり、表面）５０１ｓの中心（つまり、当該球面５０１ｓが表面となる仮想的な球体の中心）ｃ１との間の３次元的なずれ量である。一方、偏心量ｐｙおよび偏心量ｐｚとは、ＹＺ平面上の断面における、コア５０２の中心ｃ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間のずれ量である。また、偏心量ｐｘとは、ＸＹ平面上の断面における、コア５０２の中心ｃ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間のずれ量である。一般的には、ゴルフボール５００の互いに直交する２つの断面を計測した上で、当該計測結果に基づいて、ｐ＝（ｐｘ２＋ｐｙ２＋ｐｚ２）１／２という数式を用いて偏心量ｐを算出する。。
【0054】
理想的には、コア５０２の中心ｃ２とカバー層５０１の中心ｃ１とは一致するべき（つまり、偏心量ｐがゼロになるべき）である。つまり、理想的には、コア５０２及びカバー層５０１は同心円状に配置されるべきである。しかしながら、実際には、ゴルフボール５００の製造誤差等に起因して、コア５０２の中心ｃ２とカバー層５０１の中心ｃ１とが一致しない（つまり、偏心量ｐがゼロにならない）ことがある。本実施例の偏心量算出装置１は、このような偏心量ｐを算出する。
【0055】
尚、ゴルフボール５００は、２つの層（つまり、コア５０２及びカバー層５０１）を備えることに代えて、３つ以上の層を備えていてもよい。例えば、図２（ｃ）に示すように、ゴルフボール５００は、上述したコア５０２及びカバー層５０１に加えて、コア５０２を取り囲むと共にカバー層５０１によって取り囲まれる中間層５０３を備えていてもよい。この場合、偏心量ｐは、コア５０２の中心とカバー層５０１の中心との間の３次元的なずれ量（つまり、コア５０２の外側の球面５０２ｓの中心とカバー層５０１の外側の球面５０１ｓの中心との間の３次元的なずれ量）を意味していてもよい。偏心量ｐは、コア５０２の中心と中間層５０３の中心との間の３次元的なずれ量（つまり、コア５０２の外側の球面５０２ｓの中心と中間層５０３の外側の球面５０３ｓの中心との間の３次元的なずれ量）を意味していてもよい。偏心量ｐは、カバー層５０１の中心と中間層５０３の中心との間の３次元的なずれ量（つまり、カバー層５０１の外側の球面５０１ｓの中心と中間層５０３の外側の球面５０３ｓの中心との間の３次元的なずれ量）を意味していてもよい。ゴルフボール５００が４つ以上の層を備えている場合についても同様である。
【0056】
【0057】
図３に示すように、テラヘルツ波計測ユニット１００は、テラヘルツ波ＴＨｚをゴルフボール５００に照射すると共に、ゴルフボール５００を透過した又はゴルフボール５００によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ（つまり、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚ）を検出する。尚、図１及び図３に示すように、本実施例では、テラヘルツ波計測ユニット１００は、ゴルフボール５００によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚを検出するものとする。
【0058】
テラヘルツ波ＴＨｚは、１テラヘルツ（１ＴＨｚ＝１０１２Ｈｚ）前後の周波数領域（つまり、テラヘルツ領域）に属する電磁波である。テラヘルツ領域は、光の直進性と電磁波の透過性を兼ね備えた周波数領域である。テラヘルツ領域は、様々な物質が固有の吸収スペクトルを有する周波数領域である。従って、テラヘルツ波計測ユニット１００は、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの周波数スペクトルを解析することで、ゴルフボール５００の特性（本実施例では特に、ゴルフボール５００の断面に相当する内部構造）を分析することができる。
【0059】
テラヘルツ波ＴＨｚの周期は、サブピコ秒のオーダーの周期であるがゆえに、当該テラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を直接的に検出することは技術的に困難である。そこで、テラヘルツ波計測ユニット１００は、時間遅延走査に基づくポンプ・プローブ法を採用することでして、テラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を間接的に検出する。
【0060】
図３に示すように、このようなポンプ・プローブ法を採用するテラヘルツ波計測ユニット１００は、パルスレーザ装置１０１と、「照射手段」の一具体例であるテラヘルツ波発生素子１１０と、ビームスプリッタ１６１と、反射鏡１６２と、反射鏡１６３と、光遅延器１２０と、「検出手段」の一具体例であるテラヘルツ波検出素子１３０と、バイアス電圧生成部１４１と、Ｉ－Ｖ（電流－電圧）変換部１４４と、ロックイン検出部１４５とを備えている。
【0061】
パルスレーザ装置１０１は、当該パルスレーザ装置１０１に入力される駆動電流に応じた光強度を有するサブピコ秒オーダー又はフェムト秒オーダーのパルスレーザ光ＬＢを生成する。パルスレーザ光ＬＢの繰り返し周波数は数十ＭＨｚ程度である。パルスレーザ装置１０１が生成したパルスレーザ光ＬＢは、不図示の導光路（例えば、光ファイバ等）及び不図示のレンズを介して、ビームスプリッタ１６１に入射する。
【0062】
ビームスプリッタ１６１は、パルスレーザ光ＬＢを、ポンプ光ＬＢ１とプローブ光ＬＢ２とに分岐する。ポンプ光ＬＢ１は、不図示のレンズを介して、テラヘルツ波発生素子１１０に入射する。一方で、プローブ光ＬＢ２は、反射鏡１６２を介して、光遅延器１２０に入射する。
【0063】
光遅延器１２０は、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の差分（つまり、光路長差）を調整する。具体的には、光遅延器１２０は、プローブ光ＬＢ２の光路長を調整することで、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の光路長差を調整する。尚、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の光路長差を調整することで、ポンプ光ＬＢ１がテラヘルツ波発生素子１１０に入射するタイミング（或いは、テラヘルツ波発生素子１１０から出射するテラヘルツ波ＴＨｚがテラヘルツ波検出素子１３０に入射するタイミング）と、プローブ光ＬＢ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射するタイミングとの間の相対的なずれ量を調整することができる。例えば、光遅延器１２０によってプローブ光ＬＢ２の光路が０．３ミリメートル（但し、空気中での光路長）だけ長くなると、プローブ光ＬＢ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射するタイミングが１ピコ秒だけ遅くなる。この場合、テラヘルツ波検出素子１３０がテラヘルツ波ＴＨｚを検出するタイミングが、１ピコ秒だけ遅くなる。テラヘルツ波検出素子１３０に対して同一の波形を有するテラヘルツ波ＴＨｚが数十ＭＨｚ程度の間隔で繰り返し入射することを考慮すれば、テラヘルツ波検出素子１３０がテラヘルツ波ＴＨｚを検出するタイミングを徐々にずらすことで、テラヘルツ波検出素子１３０は、テラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を間接的に検出することができる。
【0064】
尚、図１は、光遅延器１２０がプローブ光ＬＢ２の光路に配置されているテラヘルツ波計測ユニット１００を示している。しかしながら、光遅延器１２０は、プローブ光ＬＢ２の光路に加えて又は代えて、ポンプ光ＬＢ１の光路に配置されてもよい。つまり、光遅延器１２０は、プローブ光ＬＢ２の光路長を調整することに加えて又は代えて、ポンプ光ＬＢ１の光路長を調整することで、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の光路長差を調整してもよい。
【0065】
プローブ光ＬＢ２の光路長を調整するために、光遅延器１２０は、再帰反射鏡１２１と、送りネジ機構１２２と、モータ１２３とを備えている。
【0066】
再帰反射鏡１２１は、当該再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を再帰反射する。つまり、再帰反射鏡１２１は、当該再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を、当該プローブ光ＬＢ２の入射方向と平行な方向に向けて反射する。第１実施例では、再帰反射鏡１２１は、９０度の角度で交わる第１反射面１２１ａと第２反射面１２１ｂとを備えている。第１反射面１２１ａは、再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を、第２反射面１２１ｂに向けて反射する。第２反射面１２１ｂは、第１反射面１２１ａから第２反射面１２１ｂに入射してくるプローブ光ＬＢ２を、再帰反射鏡１２０の外部（例えば、反射鏡１６３）に向けて反射する。
【0067】
再帰反射鏡１２１は、送りネジ機構１２２に嵌合する送り溝を備えている。その結果、再帰反射鏡１２１は、モータ１２３の駆動による送りネジ機構１２２の回転に合わせて、プローブ光ＬＢ２の光路（具体的には、再帰反射光１２１に入射する時点でのプローブ光ＬＢ２の光路であって、図３中の上下方向）に沿って移動する。再帰反射鏡１２１の移動により、プローブ光ＬＢ２の光路長が調整される。
【0068】
光遅延器１２０から出射したプローブ光ＬＢ２は、反射鏡１６３及び不図示のレンズを介して、テラヘルツ波検出素子１３０に入射する。
【0069】
光遅延器１２０から出射したポンプ光ＬＢ１は、テラヘルツ波発生素子１１０に入射する。テラヘルツ波発生素子１１０は、バイアス電圧生成部１４１が生成するバイアス電圧によって変調されたテラヘルツ波ＴＨｚを出射する。尚、バイアス電圧生成部１４１は、テラヘルツ波ＴＨｚの変調に同期した参照信号をロックイン検出部に出力する。出射したテラヘルツ波ＴＨｚは、不図示の光学系（例えば、レンズ等）を介して、ゴルフボール５００に照射される。ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚは、ゴルフボール５００からの反射光として、不図示の光学系（例えば、レンズ等）を介して、テラヘルツ波検出素子１３０に入射する。このときパルス状のプローブ光ＬＢ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射した瞬間に、テラヘルツ波検出素子１３０からは、テラヘルツ波ＴＨｚの光強度に応じた信号強度を有する電流信号が出力される。テラヘルツ波検出素子１３０から出力された電流信号は、Ｉ―Ｖ変換部１４４によって、電圧信号に変換される。このとき、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の光路長差を適宜調整しながら同様の動作が繰り返されることで、テラヘルツ波ＴＨｚの時間波形を検出することができる。ロックイン検出部１４５は、テラヘルツ波の検出信号の参照信号とは異なる周波数のノイズ成分を除去する（即ち、変調された検出信号と参照信号とを用いて同期検波をする）ことによって、時間波形信号を高感度・高精度に検波する。ロックイン検出部１４５が検波したテラヘルツ波ＴＨｚの時間波形は、当該時間波形を示す波形信号としてＣＰＵ４００に出力される。
【0070】
（２）偏心量ｐの算出動作
続いて、図４から図２１を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの算出動作」について説明する。尚、以下では、２種類の算出動作（第１算出動作及び第２算出動作動作）について順に説明する。
続いて、図４から図２１を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの算出動作」について説明する。尚、以下では、２種類の算出動作（第１算出動作及び第２算出動作動作）について順に説明する。
【0071】
（２－１）偏心量ｐの第１算出動作
まず、図４から図１７を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第１算出動作」について説明する。図４は、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第１算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。図５から図８は、夫々、偏心量算出装置１が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。図９は、テラヘルツ波計測ユニット１００からＣＰＵ４００に対して出力される波形信号を示すグラフである。図１０は、波形信号に対して波形診断処理を行うことで得られる、コア５０２の球面５０２ｓとカバー層５０１の球面５０１ｓとの間の間隔を示す断面データを示すグラフである。図１１は、図１０に示す断面データに対して回帰分析処理を行うことで得られる、仮想面ＸＹ１に沿ったゴルフボール５００の断面（特に、その断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓ及びコア５０２の球面５０２ｓ）をＸＹ座標平面上で示すグラフである。図１２は、断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１の中心ｃ１０、並びに断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２の中心ｃ２０及び半径ｒ２０を、ＸＹ座標平面上で示すグラフである。図１３は、断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２の中心ｃ２０とコア５０２の中心ｃ２との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。図１４から図１７は、夫々、偏心量算出装置１が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。
まず、図４から図１７を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第１算出動作」について説明する。図４は、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第１算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。図５から図８は、夫々、偏心量算出装置１が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。図９は、テラヘルツ波計測ユニット１００からＣＰＵ４００に対して出力される波形信号を示すグラフである。図１０は、波形信号に対して波形診断処理を行うことで得られる、コア５０２の球面５０２ｓとカバー層５０１の球面５０１ｓとの間の間隔を示す断面データを示すグラフである。図１１は、図１０に示す断面データに対して回帰分析処理を行うことで得られる、仮想面ＸＹ１に沿ったゴルフボール５００の断面（特に、その断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓ及びコア５０２の球面５０２ｓ）をＸＹ座標平面上で示すグラフである。図１２は、断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１の中心ｃ１０、並びに断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２の中心ｃ２０及び半径ｒ２０を、ＸＹ座標平面上で示すグラフである。図１３は、断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２の中心ｃ２０とコア５０２の中心ｃ２との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。図１４から図１７は、夫々、偏心量算出装置１が第１算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。
【0072】
図４に示すように、まず、投入シュータを介して、搬送ユニット３００にゴルフボール５００が投入される（図４のステップＳ１０１）。その結果、図５に示すように、搬送ユニット３００の保持穴３０１は、ゴルフボール５００を保持する。
【0073】
続いて、搬送ユニット３００は、搬送制御部４０３の制御下で、ゴルフボール５００がチャッキングパッド２０１とチャッキングパッド２０２との間に位置することになるように、Ｙ軸に沿った図６中の矢印Ａ６の方向に向かって移動する。
【0074】
ゴルフボール５００がチャッキングパッド２０１とチャッキングパッド２０２との間に位置することになるまで搬送ユニット３００が移動した後には、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、ゴルフボール５００をチャッキングする（図４のステップＳ１０２）。具体的には、エアシリンダ２０３は、Ｚ軸に沿った図６中の矢印Ｂ６の方向に向かってチャッキングパッド２０１を移動させると共にチャッキングユニット２００全体がＺ軸に沿った図６中の矢印Ｃ６の方向に向かってチャッキングパッド２０２を移動させる。その結果、図６に示すように、チャッキングパッド２０１及び２０２は、搬送ユニット３００が搬送してきたゴルフボール５００を保持する。
【0075】
続いて、搬送ユニット３００は、搬送制御部４０３の制御下で、ゴルフボール５００が保持穴３０１からリリースされるように、Ｙ軸に沿った図７の矢印Ａ７の方向に向かって移動する。
【0076】
その後、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面上の所望位置にテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、Ｚ軸に沿った図７中の矢印Ｂ７の方向に向かって移動する（図４のステップＳ１０３）。チャッキング（図４のステップＳ１０２）の際、所望位置へ位置決めされている場合は、所望位置への移動（図４のステップＳ１０３）は省略される。本実施例では、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００の表面（つまり、カバー層５０１の球面５０１ｓ）とＸＹ平面に平行な仮想面ＸＹ１との交線に相当する円周に対して、テラヘルツ波ＴＨｚを連続的に又は断続的に照射する。このとき、仮想面ＸＹ１は、ゴルフボール５００の中心（つまり、カバー層５０１の中心ｃ１）を含む面であることが好ましい。従って、チャッキングユニット２００は、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線に相当する円周に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように移動する。
【0077】
その後、ステッピングモータ２０４は、チャッキング制御部４０２の制御下で、チャッキングパッド２０２を回転させる。その結果、図８に示すように、ゴルフボール５００は、図８中のＺ軸周りに回転する（図４のステップＳ１０４）。この場合、例えば、ステッピングモータ２０４は、ゴルフボール５００が１回転するために要する時間が所定時間（例えば、１秒）となるように、チャッキングパッド２０２を回転させることが好ましい。
【0078】
ゴルフボール５００の回転と並行して、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射する（図４のステップＳ１０４）。具体的には、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００が１回転する間、ゴルフボール５００に対してテラヘルツ波ＴＨｚを連続的に又は断続的に照射する。
【0079】
その後、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果（つまり、時間波形）を示す波形信号を取得する（図４のステップＳ１０５）。本実施例では、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００が所定角度回転する都度波形信号を取得してもよい。但し、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００が回転し且つテラヘルツ波ＴＨｚが照射されている間は継続的に又は連続的に波形信号を取得してもよい。
【0080】
以下では、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００が１８度回転する都度波形信号を取得するものとする。つまり、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００が１回転する間に２０回波形信号を取得するものとする。その結果、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線上（つまり、円周上）に位置する２０個の照射位置に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果を取得する。
【0081】
ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線上の２０個の照射位置のうちのある１つの照射位置に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果を示す波形信号が、図９に示されている。図９に示すように、波形信号は、テラヘルツ波ＴＨｚが照射された照射位置におけるゴルフボールの断面構造を実質的に示している。
【0082】
その後、偏心量算出部４０１は、波形信号に対して波形診断処理を行う（図４のステップＳ１０６）。波形診断処理は、例えば、各波形信号を解析することで、各波形信号に対応するカバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔を算出する処理を含んでいてもよい。波形診断処理は、例えば、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔を、ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線上におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置と対応付ける処理を含んでいてもよい。波形診断処理が行われると、図１０に示すように、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔と、ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線上におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置との関係を示す断面データが得られる。尚、図１０中の白い四角印は、波形信号から得られるカバー層５０１の球面５０１ｓの位置の実データを示す。図１０中の白い丸印は、波形信号から得られるコア５０２の球面５０２ｓの位置の実データを示す。図１０中の白い四角印を結ぶ線は、波形信号から得られるカバー層５０１の球面５０１ｓの位置の実データを近似する曲線を示す。図１０中の白い丸印を結ぶ線は、波形信号から得られるコア５０２の球面５０２ｓの位置の実データを近似する曲線を示す。図１０の縦軸は、ゴルフボール５００の表面から中心に向かう方向に沿った位置を示す。図１０の横軸は、ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線上におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置を、ゴルフボールの回転角度（位相）を用いて示している。
【0083】
偏心量ｐがゼロである場合には、図１０に示す断面データは、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔が、テラヘルツ波ＴＨｚの照射位置によらずに変動しない断面データとなるはずである。一方で、偏心量ｐがゼロでない場合には、図１０に示す断面データは、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔が、テラヘルツ波ＴＨｚの照射位置によって変動する断面データとなる。従って、図１０は、偏心量ｐがゼロでない場合に得られる断面データの一例を示している。
【0084】
その後、偏心量算出部４０１は、ステップＳ１０６の波形診断処理を行うことで取得した断面データに対して回帰分析処理を行う（図４のステップＳ１０７）。
【0085】
回帰分析処理は、図１０に示す断面データを解析することで、波形信号から得られるカバー層５０１の球面５０１ｓの位置を示す円関数Ｆ１を特定する処理を含んでいてもよい。回帰分析処理は、図１０に示す断面データを解析することで、波形信号から得られるコア５０２の球面５０２ｓの位置を示す円関数Ｆ２を特定する処理を含んでいてもよい。尚、波形信号から得られる球面５０１ｓ及び５０２ｓの夫々の位置は、ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線である円周におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置（つまり、当該円周の位相）に対応している。このため、波形信号から得られる球面５０１ｓ及び５０２ｓの夫々の位置は、円関数で表現可能（言い換えれば、近似可能）である。
【0086】
ゴルフボール５００の表面と仮想面ＸＹ１との交線である円周に沿ってテラヘルツ波ＴＨｚが照射されていることを考慮すれば、回帰分析処理により特定される円関数Ｆ１（つまり、カバー層５０１の球面５０１ｓの位置を示す円関数Ｆ１）は、仮想面ＸＹ１と球面５０１ｓとの交線となる円１１（つまり、図１１に示す、仮想面ＸＹ１上における球面５０１ｓを示す円１１）を示す円関数Ｆ１である。同様に、回帰分析処理により特定される円関数Ｆ２（つまり、コア５０２の球面５０２ｓの位置を示す円関数Ｆ２）は、仮想面ＸＹ１と球面５０２ｓとの交線となる円１２（つまり、図１１に示す、仮想面ＸＹ１上における球面５０２ｓを示す円１２）を示す円関数Ｆ２である。
【0087】
円関数Ｆ１及びＦ２は、カバー層５０１の球面５０１ｓに対応する円１１の中心ｃ１０が原点となる（つまり、中心ｃ１０の座標が（０、０）となる）座標平面上の関数として表現されることが好ましい。尚、仮想面ＸＹ１がカバー層５０１の中心ｃ１を含む面であることを考慮すれば、円１１の中心ｃ１０は、カバー層５０１の中心ｃ１と一致する。
【0088】
このため、図１２に示すように、円１１の半径をｒ１０とすると、円関数Ｆ１は、ｘ２＋ｙ２＝ｒ１０
２という数式にて表現可能である。同様に、図１２に示すように、円１２の中心ｃ２０の座標を（ａ２０、ｂ２０）とし、半径をｒ２０とすると、円関数Ｆ２は、（ｘ－ａ２０）２＋（ｙ－ｂ２０）２＝ｒ２０
２という数式にて表現可能である。
【0089】
このような円関数Ｆ１及びＦ２を特定する回帰分析処理を行うために、偏心量算出部４０１は、図１０に示す断面データに対して、断面データの平面座標を極座標に変換する処理を行ってもよい。その後、偏心量算出部４０１は、最小二乗法等を用いて、極座標に変換された断面データを円に近似するための円関数を特定してもよい。その結果、偏心量算出部４０１は、円関数Ｆ１及びＦ２を特定することができる。
【0090】
その後、偏心量算出部４０１は、仮想面ＸＹ１上におけるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２の中心ｃ２０の座標（ａ２０、ｂ２０）及び半径ｒ２０を算出する（図４のステップＳ１０８）。尚、上述したように、円関数Ｆ２は、実質的に円１２の中心ｃ２０の座標（ａ２０、ｂ２０）及び半径ｒ２０を示している。従って、偏心量算出部４０１は、ステップＳ１０７の回帰分析処理を行うことで、実質的には、円１２の中心ｃ２０の座標（ａ２０、ｂ２０）及び半径ｒ２０を算出していると言える。
【0091】
その後、偏心量算出部４０１は、ステップＳ１０８で算出した円１２の中心ｃ２０の座標（ａ２０、ｂ２０）及び半径ｒ２０に基づいて、偏心量ｐを算出する（図４のステップＳ１０９）。具体的には、偏心量算出部４０１は、数式３を用いて偏心量ｐを算出する。
【0092】
【数3】
【0093】
ここで、数式３における「ｒ２」は、コア５０２の予め規定された半径を示す。尚、コア５０２の予め規定された半径ｒ２は、円１２の半径ｒ２０と一致するとは限らない。具体的には、偏心量ｐ（より具体的には、偏心量ｐのうちＺ軸に沿った偏心量成分ｐｚ）がゼロである場合には、図１２に示す円１２の半径ｒ２０はコア５０２の予め規定された半径ｒ２に一致する。一方で、偏心量ｐ（より具体的には、偏心量ｐのうちＺ軸に沿った偏心量成分ｐｚ）がゼロでない場合には、図１２に示す円１２の半径ｒ２０はコア５０２の予め規定された半径ｒ２に一致しない。
【0094】
ここで、数式３を用いて偏心量ｐを算出することができる理由について、図１３を用いて説明する。まず、Ｘ軸に沿った偏心量成分をｐｘとし、Ｙ軸に沿った偏心量成分をｐｙとし、Ｚ軸に沿った偏心量成分をｐｚとすると、ピタゴラスの定理を利用することで、偏心量ｐは数式４で表現される。
【0095】
【数4】
【0096】
ここで、Ｘ軸に沿った偏心量成分ｐｘは、図１３の左側に示すように、円１２の中心ｃ２０のＸ座標ａ２０に相当する。同様に、Ｙ軸に沿った偏心量成分ｐｙは、図１３の左側に示すように、円１２の中心ｃ２０のＹ座標ｂ２０に相当する。
【0097】
一方で、Ｚ軸に沿った偏心量成分ｐｚについて、ＹＺ平面に平行であって且つコア５０２０１の中心ｃ２を含む仮想面ＹＺ１に沿ったゴルフボール５００の断面（図１３の右側参照）を用いて説明する。尚、Ｘ軸に沿った偏心量成分ｐｘがゼロでない場合には、カバー層５０１の中心ｃ１は、仮想面ＹＺ１上に位置することはない。つまり、カバー層５０１の中心ｃ１は、仮想面ＹＺ１からＸ軸に沿って偏心量成分ｐｘだけずれた位置に位置する。しかしながら、図１３では、説明の便宜上、カバー層５０１の中心ｃ１のＸ座標が仮想面ＹＺ１のＸ座標と同一であるものと仮定して、カバー層５０１の中心ｃ１を仮想面ＹＺ１上に描画している。
【0098】
図１３の右側に示すように、コア５０２の中心ｃ２は、カバー層５０１の中心ｃ１から、Ｚ軸に沿って偏心量成分ｐｚだけずれている。一方で、カバー層５０１の中心ｃ１及び円１２の中心ｃ２０が同一の仮想面ＸＹ１上に位置することを考慮すれば、円１２の中心ｃ２０もまた、コア５０２の中心ｃ２から、Ｚ軸に沿って偏心量成分ｐｚだけずれている。このとき、図１３の右側の図面から明らかであるように、円１２の中心ｃ２０及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ１と、仮想面ＸＹ１と仮想面ＹＺ１とコア５０２の球面５０２ｓとが交わる点ｔ及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ２と、点ｔ及び円１２の中心ｃ２０を結ぶ線分Ｌ３とは、線分Ｌ２が斜辺となる直角三角形を形成する。ここで、線分Ｌ１の長さは、Ｚ軸に沿った偏心量成分ｐｚと同一である。線分Ｌ２の長さは、線分Ｌ２がコア５０２の中心ｃ２とコア５０２の球面５０２ｓ上の点ｔとを結ぶ線分であることを考慮すれば、コア５０２の半径ｒ２と同一である。線分Ｌ３の長さは、線分Ｌ３が円１２の中心ｃ２０と円１２上の点ｔとを結ぶ線分であることを考慮すれば、円１２の半径ｒ２０と同一である。その結果、ピタゴラスの定理から、偏心量成分ｐｚは、円１２の半径ｒ２０及びコア５０２の半径ｒ２に対して数式５に示す関係を有することが分かる。
【0099】
【数5】
【0100】
以上の理由から、上述した数式３を用いて偏心量ｐを算出することができることが分かる。
【0101】
一方で、ステップＳ１０６からステップＳ１０９における動作と並行して、テラヘルツ波ＴＨｚが照射されているゴルフボール５００が１回転した場合には、ステッピングモータ２０４は、チャッキング制御部４０２の制御下で、チャッキングパッド２０１および２０２の回転を停止する。その後、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、ゴルフボール５００が搬送ユニット３００の保持穴３０１によって保持可能となるように、Ｚ軸に沿った図１４中の矢印Ａ１４の方向に向かって移動する。また、搬送ユニット３００は、搬送制御部４０３の制御下で、保持穴３０１がゴルフボール５００を保持することができるように、Ｙ軸に沿った図１４の矢印Ｂ１４の方向に向かって移動する。その後、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、ゴルフボール５００をリリースする。具体的には、エアシリンダ２０３は、Ｚ軸に沿った図１４中の矢印Ｃ１４の方向に向かってチャッキングパッド２０１を移動させると同時にチャッキングユニット２００が矢印Ａ１４の方向に向かって移動することによってチャッキングパッド２０２がゴルフボール５００から離れるよう動作する。その結果、ゴルフボール５００は、チャッキングユニット２００に代えて保持穴３０１によって保持されることになる。その後、搬送ユニット３００は、搬送制御部４０３の制御下で、ゴルフボール５００がチャッキングユニット２００から遠ざかるように、Ｙ軸に沿った図１５中の矢印Ａ１５の方向に向かって移動する。
【0102】
その後、偏心量算出部４０１は、ステップＳ１０９で算出した偏心量ｐが許容値（例えば、１００ミクロン）未満であるか否かを判定する（図４のステップＳ１１０）。
【0103】
ステップＳ１１０の判定の結果、偏心量ｐが許容値未満である場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、エアシリンダ３０３は、搬送制御部４０３の制御下で、押し出しピン３０２が保持穴３０１から突き出るようにＹ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）押し出しピン３０２を押し出す（図４のステップＳ１１１）。その結果、図１６に示すように、保持穴３０１に保持されているゴルフボール５００は、押し出しピン３０２によって押し出されることで不図示の良品用排出シュータに送り込まれる。
【0104】
一方で、ステップＳ１１０の判定の結果、偏心量ｐが許容値未満でない場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、エアシリンダ３０５は、搬送制御部４０３の制御下で、押し出しピン３０４が保持穴３０１から突き出るようにＹ軸に沿って（より具体的には、Ｙ軸の正方向に向かって）押し出しピン３０４を押し出す（図４のステップＳ１１２）。その結果、図１７に示すように、保持穴３０１に保持されているゴルフボール５００は、押し出しピン３０４によって押し出されることで不良品用排出シュータに送り込まれる。
【0105】
（２－２）偏心量ｐの第２算出動作
続いて、図１８から図２１を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第２算出動作」について説明する。図１８は、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第２算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。図１９は、偏心量算出装置１が第２算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。図２０は、第１仮想面ＸＹ１に沿った第１断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１－１の中心ｃ１１並びに第１断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－１の中心ｃ２１及び半径ｒ２１をＸＹ座標平面上で示すグラフ、及び、第２仮想面ＸＹ２に沿った第２断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１－２の中心ｃ１２並びに第２断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－２の中心ｃ２２及び半径ｒ２２をＸＹ座標平面上で示すグラフである。図２１は、第１断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－１の中心ｃ２１及び第２断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－２の中心ｃ２２とコア５０２の中心ｃ２との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。尚、第１算出動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付してその詳細な説明を省略する。
続いて、図１８から図２１を参照しながら、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第２算出動作」について説明する。図１８は、偏心量算出装置１が行う「偏心量ｐの第２算出動作」の流れの一例を示すフローチャートである。図１９は、偏心量算出装置１が第２算出動作のうちの一の動作を行っている時点での偏心量算出装置１の動作状態を示す側面図である。図２０は、第１仮想面ＸＹ１に沿った第１断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１－１の中心ｃ１１並びに第１断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－１の中心ｃ２１及び半径ｒ２１をＸＹ座標平面上で示すグラフ、及び、第２仮想面ＸＹ２に沿った第２断面中に現れるカバー層５０１の球面５０１ｓを示す円１１－２の中心ｃ１２並びに第２断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－２の中心ｃ２２及び半径ｒ２２をＸＹ座標平面上で示すグラフである。図２１は、第１断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－１の中心ｃ２１及び第２断面中に現れるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－２の中心ｃ２２とコア５０２の中心ｃ２との関係をＹＺ座標平面上で示すグラフである。尚、第１算出動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0106】
図１８に示すように、第２算出動作においても、第１算出動作と同様に、偏心量算出装置１は、ステップＳ１０１からステップＳ１０２までの動作を行う（図１８のステップＳ１０１からステップＳ１０２）。つまり、搬送ユニット３００に投入されたゴルフボール５００がチャッキングユニット２００によってチャッキングされる。
【0107】
その後、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面上の第１所望位置にテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、Ｚ軸に沿って移動する（図１８のステップＳ２０３－１）。具体的には、図１９に示すように、チャッキングユニット２００は、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面とＸＹ平面に平行な第１仮想面ＸＹ１との交線に相当する円周に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように移動する。このとき、図１９に示すように、第１仮想面ＸＹ１は、ゴルフボール５００の中心（つまり、カバー層５０１の中心ｃ１）を含まない面であることが好ましい。
【0108】
その後、ステッピングモータ２０４によるチャッキングパッド２０２を回転させる。その結果、ゴルフボール５００は、Ｚ軸周りに回転する（図１８のステップＳ１０４－１）。ゴルフボール５００の回転と並行して、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射する（図１８のステップＳ１０４－１）。具体的には、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００の表面と第１仮想面ＸＹ１との交線に相当する円周に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射する。その後、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果（つまり、時間波形）を示す波形信号を取得する（図１８のステップＳ１０５－１）。以下では、説明の便宜上、ゴルフボール５００の表面と第１仮想面ＸＹ１との交線に相当する円周に対して照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果を示す波形信号を、“第１波形信号”と称する。尚、第２算出動作におけるステップＳ１０４－１及びステップＳ１０５－１の動作は、夫々、テラヘルツ波ＴＨｚの照射位置が異なることを除いて、第１算出動作におけるステップＳ１０４及びステップＳ１０５の動作と同一である。
【0109】
その後、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面上の第１所望位置とは異なる第２所望位置にテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように、チャッキングユニット２００は、チャッキング制御部４０２の制御下で、Ｚ軸に沿って移動する（図１８のステップＳ２０３－２）。具体的には、図１９に示すように、チャッキングユニット２００は、テラヘルツ計測ユニット１００がゴルフボール５００の表面とＸＹ平面に平行であって且つ第１仮想面ＸＹ１とは異なる第２仮想面ＸＹ２との交線に相当する円周に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射することができるように移動する。このとき、図１９に示すように、第２仮想面ＸＹ２は、ゴルフボール５００の中心（つまり、カバー層５０１の中心ｃ１）を含まない面であることが好ましい。更に、第２仮想面ＸＹ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間の間隔は、第２仮想面ＸＹ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間の間隔と同一であることが好ましい。例えば、第１仮想面ＸＹ１と第２仮想面ＸＹ２との間の間隔がｄであるとすると、第２仮想面ＸＹ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間の間隔及び第２仮想面ＸＹ２とカバー層５０１の中心ｃ１との間の間隔は、夫々、ｄ／２であることが好ましい。尚、第１仮想面ＸＹ１と第２仮想面ＸＹ２との間の間隔がｄである場合には、ステップＳ２０３－２において、チャッキングユニット２００は、Ｚ軸に沿って距離ｄだけ移動する。
【0110】
その後、ステッピングモータ２０４によるチャッキングパッド２０２を回転させる。その結果、ゴルフボール５００は、Ｚ軸周りに回転する（図１８のステップＳ１０４－２）。ゴルフボール５００の回転と並行して、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射する（図１８のステップＳ１０４－２）。具体的には、テラヘルツ計測ユニット１００は、ゴルフボール５００の表面と第２仮想面ＸＹ２との交線に相当する円周に対してテラヘルツ波ＴＨｚを照射する。その後、偏心量算出部４０１は、ゴルフボール５００に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果を示す波形信号を取得する（図１８のステップＳ１０５－２）。以下では、説明の便宜上、ゴルフボール５００の表面と第２仮想面ＸＹ２との交線に相当する円周に対して照射されたテラヘルツ波ＴＨｚの検出結果を示す波形信号を、“第２波形信号”と称する。尚、第２算出動作におけるステップＳ１０４－２及びステップＳ１０５－２の動作は、夫々、テラヘルツ波ＴＨｚの照射位置が異なることを除いて、第１算出動作におけるステップＳ１０４及びステップＳ１０５の動作と同一である。
【0111】
その後、偏心量算出部４０１は、第１波形信号に対して波形診断処理を行う（図１８のステップＳ２０６）。その結果、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔と、ゴルフボール５００の表面と第１仮想面ＸＹ１との交線上におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置との関係を示す第１断面データが得られる。更に、偏心量算出部４０１は、第２波形信号に対しても波形診断処理を行う（図１８のステップＳ２０６）。その結果、カバー層５０１の球面５０１ｓとコア５０２の球面５０２ｓとの間の間隔と、ゴルフボール５００の表面と第２仮想面ＸＹ２との交線上におけるテラヘルツ波ＴＨｚの照射位置との関係を示す第２断面データが得られる。尚、第２算出動作におけるステップＳ２０６の動作は、２つの波形信号（つまり、第１及び第２波形信号）に対して波形診断処理を行うことを除いて、第１算出動作におけるステップＳ１０６の動作と同一である。
【0112】
その後、偏心量算出部４０１は、ステップＳ２０６の波形診断処理を行うことで取得した第１断面データに対して回帰分析処理を行う（図４のステップＳ２０７）。その結果、第１波形信号から得られるカバー層５０１の球面５０１ｓの位置を示す円関数Ｆ１１及び第１波形信号から得られるコア５０２の球面５０２ｓの位置を示す円関数Ｆ２１が特定される。更に、偏心量算出部４０１は、ステップＳ２０６の波形診断処理を行うことで取得した第２断面データに対しても回帰分析処理を行う（図４のステップＳ２０７）。その結果、第２波形信号から得られるカバー層５０１の球面５０１ｓの位置を示す円関数Ｆ１２及び第２波形信号から得られるコア５０２の球面５０２ｓの位置を示す円関数Ｆ２２が特定される。尚、第２算出動作におけるステップＳ２０７の動作は、２つの断面データ（つまり、第１及び第２断面データ）に対して回帰分析処理を行うことを除いて、第１算出動作におけるステップＳ１０７の動作と同一である。
【0113】
円関数Ｆ１１は、第１仮想面ＸＹ１と球面５０１ｓとの交線となる円１１－１（つまり、図２０（ａ）に示す、第１仮想面ＸＹ１上における球面５０１ｓを示す円１１－１）を示す円関数Ｆ１１である。同様に、円関数Ｆ２１は、第１仮想面ＸＹ１と球面５０２ｓとの交線となる円１２－１（つまり、図２０（ａ）に示す、第１仮想面ＸＹ１上における球面５０２ｓを示す円１２－１）を示す円関数Ｆ２１である。円関数Ｆ１１及びＦ２１は、第１仮想面ＸＹ１上におけるカバー層５０１の球面５０１ｓに対応する円１１－１の中心ｃ１１が原点となる（つまり、中心ｃ１１の座標が（０、０）となる）座標平面上の関数として表現されることが好ましい。このため、図２０（ａ）に示すように、円１１－１の半径をｒ１１とすると、円関数Ｆ１１は、ｘ２＋ｙ２＝ｒ１１
２という数式にて表現可能である。同様に、図２０（ａ）に示すように、円１２－１の中心ｃ２１の座標を（ａ２１、ｂ２１）とし、半径をｒ２１とすると、円関数Ｆ２１は、（ｘ－ａ２１）２＋（ｙ－ｂ２１）２＝ｒ２１
２という数式にて表現可能である。
【0114】
同様に、円関数Ｆ１２は、第２仮想面ＸＹ２と球面５０１ｓとの交線となる円１１－２（つまり、図２０（ｂ）に示す、第２仮想面ＸＹ２上における球面５０１ｓを示す円１１－２）を示す円関数Ｆ１２である。同様に、円関数Ｆ２２は、第２仮想面ＸＹ２と球面５０２ｓとの交線となる円１２－２（つまり、図２０（ｂ）に示す、第２仮想面ＸＹ２上における球面５０２ｓを示す円１２－２）を示す円関数Ｆ２２である。円関数Ｆ１２及びＦ２２は、第２仮想面ＸＹ２上におけるカバー層５０１の球面５０１ｓに対応する円１１－２の中心ｃ１２が原点となる（つまり、中心ｃ１２の座標が（０、０）となる）座標平面上の関数として表現されることが好ましい。このため、図２０（ｂ）に示すように、円１１－２の半径をｒ１２とすると、円関数Ｆ１２は、ｘ２＋ｙ２＝ｒ１２
２という数式にて表現可能である。同様に、図２０（ｂ）に示すように、円１２－２の中心ｃ２２の座標を（ａ２２、ｂ２２）とし、半径をｒ２２とすると、円関数Ｆ２２は、（ｘ－ａ２２）２＋（ｙ－ｂ２２）２＝ｒ２２
２という数式にて表現可能である。
【0115】
尚、カバー層５０１の中心ｃ１と第１仮想面ＸＹ１との間の距離がカバー層５０１の中心ｃ１と第２仮想面ＸＹ２との間の距離と同一であることを考慮すれば、円１１－１の半径ｒ１１は円１１－２の半径ｒ１２と同一になるはずである。従って、偏心量算出部４０１は、円１１－１の半径ｒ１１が円１１－２の半径ｒ１２と同一となるように、円関数Ｆ１１及びＦ２１並びに円関数Ｆ１２及びＦ２２を特定することが好ましい。つまり、偏心量算出部４０１は、円１１－１のスケールが円１１－２のスケールと同一となるように、円関数Ｆ１１及びＦ２１並びに円関数Ｆ１２及びＦ２２を特定することが好ましい。
【0116】
その後、偏心量算出部４０１は、第１仮想面ＸＹ１上におけるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－１の中心ｃ２１の座標（ａ２１、ｂ２１）及び半径ｒ２１を算出する（図１８のステップＳ２０８－１）。尚、上述したように、円関数Ｆ２１は、実質的に円１２－１の中心ｃ２１の座標（ａ２１、ｂ２１）及び半径ｒ２１を示している。従って、偏心量算出部４０１は、ステップＳ２０７の回帰分析処理を行うことで、実質的には、円１２－１の中心ｃ２１の座標（ａ２１、ｂ２１）及び半径ｒ２１を算出していると言える。
【0117】
更に、偏心量算出部４０１は、第２仮想面ＸＹ２上におけるコア５０２の球面５０２ｓを示す円１２－２の中心ｃ２２の座標（ａ２２、ｂ２２）及び半径ｒ２２を算出する（図１８のステップＳ２０８－２）。尚、上述したように、円関数Ｆ２２は、実質的に円１２－２の中心ｃ２２の座標（ａ２２、ｂ２２）及び半径ｒ２２を示している。従って、偏心量算出部４０１は、ステップＳ２０７の回帰分析処理を行うことで、実質的には、円１２－２の中心ｃ２２の座標（ａ２２、ｂ２２）及び半径ｒ２２を算出していると言える。
【0118】
その後、偏心量算出部４０１は、ステップＳ２０８－１で算出した円１２－１の中心ｃ２１の座標（ａ２１、ｂ２１）及び半径ｒ２１並びにステップＳ２０８－２で算出した円１２－２の中心ｃ２２の座標（ａ２２、ｂ２２）及び半径ｒ２２に基づいて、偏心量ｐを算出する（図１８のステップＳ２０９）。具体的には、偏心量算出部４０１は、数式６を用いて偏心量ｐを算出する。
【0119】
【数6】
【0120】
ここで、数式６を用いて偏心量ｐを算出することができる理由について、図２０及び図２１を用いて説明する。まず、第１算出動作の説明の際にも説明したように、Ｘ軸に沿った偏心量成分をｐｘとし、Ｙ軸に沿った偏心量成分をｐｙとし、Ｚ軸に沿った偏心量成分をｐｚとすると、偏心量ｐは数式７で表現される。尚、数式７は、上述した数式４と同一である。
【0121】
【数7】
【0122】
ここで、Ｘ軸に沿った偏心量成分ｐｘは、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、円１２－１の中心ｃ２１のＸ座標ａ２１又は円１２－２の中心ｃ２２のＸ座標ａ２２に相当する。尚、計測誤差及び解析誤差等がなければ、円１２－１の中心ｃ２１のＸ座標ａ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＸ座標ａ２２とは一致するはずである。一方で、計測誤差又は解析誤差等がある場合には、円１２－１の中心ｃ２１のＸ座標ａ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＸ座標ａ２２とは一致しない可能性がある。従って、本実施例では、計測誤差及び解析誤差等の影響を軽減するために、数式８に示すように、円１２－１の中心ｃ２１のＸ座標ａ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＸ座標ａ２２との平均がＸ軸に沿った偏心量成分ｐｘであるものとしてみなす。但し、円１２－１の中心ｃ２１のＸ座標ａ２１及び円１２－２の中心ｃ２２のＸ座標ａ２２のいずれかがＸ軸に沿った偏心量成分ｐｘであるものとしてみなしてもよい。
【0123】
【数8】
【0124】
同様に、Ｙ軸に沿った偏心量成分ｐｙは、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、円１２－１の中心ｃ２１のＹ座標ｂ２１又は円１２－２の中心ｃ２２のＹ座標ｂ２２に相当する。尚、計測誤差及び解析誤差等がなければ、円１２－１の中心ｃ２１のＹ座標ｂ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＹ座標ｂ２２とは一致するはずである。一方で、計測誤差又は解析誤差等がある場合には、円１２－１の中心ｃ２１のＹ座標ｂ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＹ座標ｂ２２とは一致しない可能性がある。従って、本実施例では、計測誤差及び解析誤差等の影響を軽減するために、数式９に示すように、円１２－１の中心ｃ２１のＹ座標ｂ２１と円１２－２の中心ｃ２２のＹ座標ｂ２２との平均がＹ軸に沿った偏心量成分ｐｙであるものとしてみなす。但し、円１２－１の中心ｃ２１のＹ座標ｂ２１及び円１２－２の中心ｃ２２のＹ座標ｂ２２のいずれかがＹ軸に沿った偏心量成分ｐｙであるものとしてみなしてもよい。
【0125】
【数9】
【0126】
一方で、Ｚ軸に沿った偏心量成分ｐｚについて、ＹＺ平面に平行であって且つコア５０２の中心ｃ２を含む仮想面ＹＺ１に沿ったゴルフボール５００の断面（図２１参照）を用いて説明する。尚、Ｘ軸に沿った偏心量成分ｐｘがゼロでない場合には、カバー層５０１の中心ｃ１（更には、円１１－１の中心ｃ１１及び円１１－２の中心ｃ１２）は、仮想面ＹＺ１上に位置することはない。つまり、カバー層５０１の中心ｃ１（更には、円１１－１の中心ｃ１１及び円１１－２の中心ｃ１２）は、仮想面ＹＺ１からＸ軸に沿って偏心量成分ｐｘだけずれた位置に位置する。しかしながら、図２１では、説明の便宜上、カバー層５０１の中心ｃ１（更には、円１１－１の中心ｃ１１及び円１１－２の中心ｃ１２）のＸ座標が仮想面ＹＺ１のＸ座標と同一であるものと仮定して、カバー層５０１の中心ｃ１（更には、円１１－１の中心ｃ１１及び円１１－２の中心ｃ１２）を仮想面ＹＺ１上に描画している。
【0127】
図２１に示すように、コア５０２の中心ｃ２は、カバー層５０１の中心ｃ１から、Ｚ軸に沿って偏心量成分ｐｚだけずれている。更に、第１仮想面ＸＹ１（更には、第１仮想面ＸＹ１上における円１２－１の中心ｃ２１）は、カバー層５０１の中心ｃ１からＺ軸に沿ってｄ／２（但し、ｄは、第１仮想面ＸＹ１と第２仮想面ＸＹ２との間の間隔）だけずれている。そうすると、円１２－１の中心ｃ２１は、コア５０２の中心ｃ２から、Ｚ軸に沿ってｄ／２－ｐｚだけずれている。このとき、図２１から明らかであるように、円１２－１の中心ｃ２１及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ１１と、第１仮想面ＸＹ１と仮想面ＹＺ１とコア５０２の球面５０２ｓとが交わる点ｔ１及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ２１と、点ｔ１及び円１２－１の中心ｃ２１を結ぶ線分Ｌ３１とは、線分Ｌ２１が斜辺となる直角三角形を形成する。ここで、線分Ｌ１１の長さは、ｄ／２－ｐｚとなる。線分Ｌ２１の長さは、線分Ｌ２１がコア５０２の中心ｃ２とコア５０２の球面５０２ｓ上の点ｔ１とを結ぶ線分であることを考慮すれば、コア５０２の半径ｒ２と同一である。線分Ｌ３１の長さは、線分Ｌ３１が円１２－１の中心ｃ２１と円１２－１上の点ｔ１とを結ぶ線分であることを考慮すれば、円１２－１の半径ｒ２１と同一である。その結果、ピタゴラスの定理から、偏心量成分ｐｚは、円１２－１の半径ｒ２１及びコア５０２の半径ｒ２に対して数式１０に示す関係を有することが分かる。
【0128】
【数10】
【0129】
同様に、図２１に示すように、第２仮想面ＸＹ２（更には、第２仮想面ＸＹ２上における円１２－２の中心ｃ２２）は、カバー層５０１の中心ｃ１からＺ軸に沿ってｄ／２だけずれている。そうすると、円１２－２の中心ｃ２２は、コア５０２の中心ｃ２から、Ｚ軸に沿ってｄ／２＋ｐｚだけずれている。このとき、図２１から明らかであるように、円１２－２の中心ｃ２２及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ１２と、第２仮想面ＸＹ２と仮想面ＹＺ１とコア５０２の球面５０２ｓとが交わる点ｔ２及びコア５０２の中心ｃ２を結ぶ線分Ｌ２２と、点ｔ２及び円１２－２の中心ｃ２２を結ぶ線分Ｌ３２とは、線分Ｌ２２が斜辺となる直角三角形を形成する。ここで、線分Ｌ１２の長さは、ｄ／２＋ｐｚとなる。線分Ｌ２２の長さは、線分Ｌ２２がコア５０２の中心ｃ２とコア５０２の球面５０２ｓ上の点ｔ２とを結ぶ線分であることを考慮すれば、コア５０２の半径ｒ２と同一である。線分Ｌ３２の長さは、線分Ｌ３２が円１２－２の中心ｃ２２と円１２－２上の点ｔ２とを結ぶ線分であることを考慮すれば、円１２－２の半径ｒ２２と同一である。その結果、ピタゴラスの定理から、偏心量成分ｐｚは、円１２－２の半径ｒ２２及びコア５０２の半径ｒ２に対して数式１１に示す関係を有することが分かる。
【0130】
【数11】
【0131】
数式１０及び数式１１から分かるように、数式１０の左辺と数式１１の左辺は等しくなる。このため、数式１０の左辺＝数式１１の左辺という数式を展開すると、偏心量成分ｐｚは、円１２－１の半径ｒ２１及び円１２－２の半径ｒ２２並びに第１仮想面ＸＹ１と第２仮想面ＸＹ２との間隔ｄに対して数式１２に示す関係を有することが分かる。
【0132】
【数12】
【0133】
以上の理由から、上述した数式６を用いて偏心量ｐを算出することができることが分かる。
【0134】
その後、第２算出動作においても、第１算出動作と同様に、偏心量算出装置１は、ステップＳ１１０からステップＳ１１２までの動作を行う（図１８のステップＳ１１０からステップＳ１１２）。つまり、偏心量ｐが許容値未満である場合にゴルフボール５００が不図示の良品用排出シュータに送り込まれる一方で、偏心量ｐが許容値未満でない場合にはゴルフボール５００が不良品用排出シュータに送り込まれる。
【0135】
（３）偏心量算出装置１の技術的効果
以上説明したように、偏心量算出装置１は、第１算出動作又は第２算出動作を行うことで、偏心量ｐを好適に算出することができる。特に、偏心量算出装置１は、取り扱いに注意が必要なＸ線及び伝搬させるための媒介が必要な超音波に代えて、テラヘルツ波ＴＨｚを用いて偏心量ｐを算出することができる。このため、本実施例の偏心量算出装置１は、手間をかけることなく使用することができる装置であるといえる。つまり、ユーザは、偏心量ｐを算出するために相対的に手間をかけることなく、本実施例の偏心量算出装置１を使用することができる。
以上説明したように、偏心量算出装置１は、第１算出動作又は第２算出動作を行うことで、偏心量ｐを好適に算出することができる。特に、偏心量算出装置１は、取り扱いに注意が必要なＸ線及び伝搬させるための媒介が必要な超音波に代えて、テラヘルツ波ＴＨｚを用いて偏心量ｐを算出することができる。このため、本実施例の偏心量算出装置１は、手間をかけることなく使用することができる装置であるといえる。つまり、ユーザは、偏心量ｐを算出するために相対的に手間をかけることなく、本実施例の偏心量算出装置１を使用することができる。
【0136】
加えて、偏心量算出装置１は、第１算出動作又は第２算出動作を行うことで、一つのゴルフボール５００の偏心量ｐを算出する際には当該ゴルフボール５００を１回だけチャッキングすれば、偏心量ｐを算出することができる。つまり、偏心量算出装置１は、一つのゴルフボール５００の偏心量ｐを算出する際に当該ゴルフボール５００をチャッキングし直さなくてもよい。言い換えれば、偏心量算出装置１は、一つのゴルフボール５００の偏心量ｐを算出する際に、当該ゴルフボール５００を複数回チャッキングしなくてもよい。従って、ゴルフボール５００のチャッキングに相対的に多くの時間を要することを考慮すれば、偏心量ｐの算出に要する時間の相対的な短縮化が実現される。
【0137】
加えて、偏心量算出装置１は、第１算出動作を行うことで、単一の仮想面ＸＹ１とゴルフボール５００の表面との交線である円周に沿ってテラヘルツ波ＴＨｚを１回だけ照射すれば、偏心量ｐを算出することができる。つまり、偏心量算出装置１は、複数の仮想面ＸＹ１とゴルフボール５００の表面との交線である円周（つまり、複数の円周）に沿ってテラヘルツ波ＴＨｚを複数回照射することなくことなく、偏心量ｐを算出することができる。従って、第１算出動作により偏心量ｐの算出に要する時間の相対的な短縮化が実現される。
【0138】
加えて、偏心量算出装置１は、第２算出動作を行うことで、テラヘルツ波ＴＨｚを照射することで得られる第１及び第２断面データ並びにテラヘルツ波ＴＨｚを照射する際のチャッキングユニット２００の移動量（つまり、間隔ｄ）を用いて、偏心量ｐを算出することができる。従って、偏心量算出装置１は、第２算出動作を行うことで、コア５０２の半径ｒ２を動作パラメータとして予め保有していなくても、偏心量ｐを算出することができる。ここで、第１及び第２断面データは、偏心量算出装置１自身の動作によって取得可能なデータである。更に、チャッキングユニット２００の移動量（つまり、間隔ｄ）もまた、偏心量算出装置１自身の動作を規定している情報であるがゆえに、偏心量算出装置１自身の動作によって取得可能なデータである。従って、偏心量算出装置１は、第２算出動作を行うことで、偏心量算出装置１自身の動作によって取得可能な情報のみを用いて、偏心量ｐを算出することができる。
【0139】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う偏心量算出装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0140】
１ 偏心量算出装置
１００ テラヘルツ波計測ユニット
２００ チャッキングユニット
３００ 搬送ユニット
４００ ＣＰＵ
４０１ 偏心量算出部
４０２ チャッキング制御部
４０３ 搬送制御部
５００ ゴルフボール
ｐ 偏心量
ＴＨｚ テラヘルツ波
１００ テラヘルツ波計測ユニット
２００ チャッキングユニット
３００ 搬送ユニット
４００ ＣＰＵ
４０１ 偏心量算出部
４０２ チャッキング制御部
４０３ 搬送制御部
５００ ゴルフボール
ｐ 偏心量
ＴＨｚ テラヘルツ波
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
