JP2000028527A - レ―ザビ―ム使用亜鉛メッキ鋼板合金化度測定方法 - Google Patents
レ―ザビ―ム使用亜鉛メッキ鋼板合金化度測定方法Info
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- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】合金化度測定対象の亜鉛メッキ鋼板が外部振動
による誤差を除くことのできるレーザビーム使用合金化
測定方法を提供する。 【解決手段】ミラー１２、第１ビームスプリッタ１４及
び第２ビームスプリッタ２２を通して、入射角（α）で
標準サンプル２３にレーザ発生器１１によって発生した
レーザビームを投射し標準サンプルの基礎合金化度（Ｘ
０）を求める工程、上記標準サンプルの比較合金化度
（Ｘ１）を求める工程、亜鉛メッキ鋼板１３によって反
射された鏡面反射光強度Ｉ２（α）をフォトダイオード
アレー１６中の一フォトダイオードを用いて検出し、反
射される散乱光強度Ｉ２（β）を同フォトダイオードア
レー１６中の他のフォトダイオードを用いて検出する工
程、鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ
２（β）を用いて亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を求め
る工程からなる。
による誤差を除くことのできるレーザビーム使用合金化
測定方法を提供する。 【解決手段】ミラー１２、第１ビームスプリッタ１４及
び第２ビームスプリッタ２２を通して、入射角（α）で
標準サンプル２３にレーザ発生器１１によって発生した
レーザビームを投射し標準サンプルの基礎合金化度（Ｘ
０）を求める工程、上記標準サンプルの比較合金化度
（Ｘ１）を求める工程、亜鉛メッキ鋼板１３によって反
射された鏡面反射光強度Ｉ２（α）をフォトダイオード
アレー１６中の一フォトダイオードを用いて検出し、反
射される散乱光強度Ｉ２（β）を同フォトダイオードア
レー１６中の他のフォトダイオードを用いて検出する工
程、鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ
２（β）を用いて亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を求め
る工程からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームを使用
する非接触式亜鉛メッキ鋼板の合金化度測定方法に関す
る。更に詳しくは、本発明は、上記亜鉛メッキ鋼板から
の反射レーザビーム強度の測定の際フォトダイオードア
レーを使用することによって、上記亜鉛メッキ鋼板の表
面粗さ及び振動に起因する誤差無しに、合金化度を正確
に測定出来るレーザビーム使用合金化度測定方法に関す
る。
する非接触式亜鉛メッキ鋼板の合金化度測定方法に関す
る。更に詳しくは、本発明は、上記亜鉛メッキ鋼板から
の反射レーザビーム強度の測定の際フォトダイオードア
レーを使用することによって、上記亜鉛メッキ鋼板の表
面粗さ及び振動に起因する誤差無しに、合金化度を正確
に測定出来るレーザビーム使用合金化度測定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛メッキ鋼板は建設材料、構造物、そ
の他各種に、広く使用されてきた。特に、熱処理によっ
て合金化される熔融亜鉛メッキ鋼板は優れた耐蝕性、溶
接性、被覆性等を有し、かくして家庭用器具及び産業へ
の応用のための需要は増加した。
の他各種に、広く使用されてきた。特に、熱処理によっ
て合金化される熔融亜鉛メッキ鋼板は優れた耐蝕性、溶
接性、被覆性等を有し、かくして家庭用器具及び産業へ
の応用のための需要は増加した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合金化
熔融亜鉛メッキ鋼板のこれら優れた特性は、其の亜鉛メ
ッキ層の合金化度即ち、亜鉛メッキ層内の鉄成分含有
量、によって大きく左右される。応用目的に適当する合
金化度を維持するよう、生産される鋼板の質的確保のた
めに合金化度の一定した管理が必要となる。
熔融亜鉛メッキ鋼板のこれら優れた特性は、其の亜鉛メ
ッキ層の合金化度即ち、亜鉛メッキ層内の鉄成分含有
量、によって大きく左右される。応用目的に適当する合
金化度を維持するよう、生産される鋼板の質的確保のた
めに合金化度の一定した管理が必要となる。
【０００４】特に、大量生産が普通の今日、粗悪な生産
物の発生を防ぎその高品質を確保するよう合金化過程を
リアルタイムで制御することが必要となり、従って、合
金化度のオンライン測定を実施することが不可欠とな
る。
物の発生を防ぎその高品質を確保するよう合金化過程を
リアルタイムで制御することが必要となり、従って、合
金化度のオンライン測定を実施することが不可欠とな
る。
【０００５】上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度測定方法の
一つとして、エックス線回折を利用する方法が知られて
おり、日本特許出願公開公報（特開平５−４５３０５
号）に開示されている。本方法においては、熔融亜鉛メ
ッキ鋼板からの特定回折強度を検出することによって合
金化度が測定される。上記熔融亜鉛メッキ層が合金化さ
れる中で、形成される鉄及び亜鉛の相に依存する或角度
で特定回折が起きる。しかしながら、本方法に於いて、
回折強度を検出するためのフォトダイオードの測定角及
び側定位置は測定結果の精度に最も大きく影響する。そ
れ故、測定対象の位置が僅かにずれても、測定結果が大
いに異なると言う問題が起こり得る。
一つとして、エックス線回折を利用する方法が知られて
おり、日本特許出願公開公報（特開平５−４５３０５
号）に開示されている。本方法においては、熔融亜鉛メ
ッキ鋼板からの特定回折強度を検出することによって合
金化度が測定される。上記熔融亜鉛メッキ層が合金化さ
れる中で、形成される鉄及び亜鉛の相に依存する或角度
で特定回折が起きる。しかしながら、本方法に於いて、
回折強度を検出するためのフォトダイオードの測定角及
び側定位置は測定結果の精度に最も大きく影響する。そ
れ故、測定対象の位置が僅かにずれても、測定結果が大
いに異なると言う問題が起こり得る。
【０００６】即ち、上記方法が実際に使用されたなら
ば、鋼板がロールの上で移動の際に生じる振動に起因す
る測定誤差が非常に起きやすい。更に、上記の方法はエ
ックス線を使用するので、高温作業に適用が困難であ
り、亦安全面の配慮が必要となる。
ば、鋼板がロールの上で移動の際に生じる振動に起因す
る測定誤差が非常に起きやすい。更に、上記の方法はエ
ックス線を使用するので、高温作業に適用が困難であ
り、亦安全面の配慮が必要となる。
【０００７】他の亜鉛メッキ鋼板の合金化度測定法とし
て、日本特許出願公開公報（特開平４−３７０７０９
号）に開示されているが、合金化度に応じ、色が変化す
るという熔融亜鉛メッキ鋼板の特性を利用する方法があ
る。本公告に記載の方法は次の通りである。即ち、第一
に鋼板亜鉛メッキ層表面の拡大写真を撮り、拡大写真の
平均輝度（ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ）を亜鉛メッキ層の合
金化度と繰り返し比較する。それから拡大写真の平均輝
度と亜鉛メッキ層合金化度との間の比較チャートを用意
することにより合金化度を測定する。即ち、この方法に
よって未知の亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する時、
鋼板の拡大写真によって其の平均輝度を計算し、次い
で、前もって作成した上記比較チャートの値とその平均
輝度を比較することによって、その合金化度を決定す
る。
て、日本特許出願公開公報（特開平４−３７０７０９
号）に開示されているが、合金化度に応じ、色が変化す
るという熔融亜鉛メッキ鋼板の特性を利用する方法があ
る。本公告に記載の方法は次の通りである。即ち、第一
に鋼板亜鉛メッキ層表面の拡大写真を撮り、拡大写真の
平均輝度（ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ）を亜鉛メッキ層の合
金化度と繰り返し比較する。それから拡大写真の平均輝
度と亜鉛メッキ層合金化度との間の比較チャートを用意
することにより合金化度を測定する。即ち、この方法に
よって未知の亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する時、
鋼板の拡大写真によって其の平均輝度を計算し、次い
で、前もって作成した上記比較チャートの値とその平均
輝度を比較することによって、その合金化度を決定す
る。
【０００８】この方法はエックス線回折により合金化度
を測定する方法に比較すれば、振動によって影響される
ことが少ないという利点を持つが、周囲の照明状態や亜
鉛メッキ層の表面粗さによって、測定誤差が起き得ると
言う問題をもつ。
を測定する方法に比較すれば、振動によって影響される
ことが少ないという利点を持つが、周囲の照明状態や亜
鉛メッキ層の表面粗さによって、測定誤差が起き得ると
言う問題をもつ。
【０００９】従って、本発明者等は高温作業条件で適当
に使用が可能であり、安全な合金化度の測定を可能に
し、周囲の照明状態や亜鉛メッキ層表面の表面粗さによ
って影響されることの少ないレーザビームを使用するこ
とによって、合金化度を測定する方法に就いて研究を行
い、示唆した。この研究の成果は、図１を参照し以下に
例示されるが、韓国特許出願第９６−４４５２２号に其
の概要に就いての記載がある。
に使用が可能であり、安全な合金化度の測定を可能に
し、周囲の照明状態や亜鉛メッキ層表面の表面粗さによ
って影響されることの少ないレーザビームを使用するこ
とによって、合金化度を測定する方法に就いて研究を行
い、示唆した。この研究の成果は、図１を参照し以下に
例示されるが、韓国特許出願第９６−４４５２２号に其
の概要に就いての記載がある。
【００１０】この方法においては、先ず、標準サンプル
を測定器１００内部に設置し、鏡面反射光強度Ｉ
０（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を検出する。上記標
準サンプルの基礎合金化度（Ｘ０）は数式７に上記鏡面
反射光強度Ｉ０（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を代入
することによって得られる。
を測定器１００内部に設置し、鏡面反射光強度Ｉ
０（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を検出する。上記標
準サンプルの基礎合金化度（Ｘ０）は数式７に上記鏡面
反射光強度Ｉ０（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を代入
することによって得られる。
【００１１】
【数７】
【００１２】上記標準サンプル１１３の鏡面反射光強度
Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）を検出し、上記標
準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は方程式（１）にこ
のようにして検出れた鏡面反射光強度Ｉ１（α）及び散
乱光強度Ｉ１（β）を代入することによって得られる。
Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）を検出し、上記標
準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は方程式（１）にこ
のようにして検出れた鏡面反射光強度Ｉ１（α）及び散
乱光強度Ｉ１（β）を代入することによって得られる。
【００１３】レーザ発生器１０１、第１ビームスプリッ
タ１０２及びミラー１０４の配置はこのようにして得ら
れた上記基礎合金化度（Ｘ０）及び上記標準サンプルの
比較合金化度（Ｘ１）の比較によって補正される。それ
から上記亜鉛メッキ鋼板１０９の合金化度（Ｘ２）は、
上記亜鉛メッキ鋼板１０９の鏡面反射光強度Ｉ２（α）
及び散乱光強度Ｉ２（β）を検出し、数式１にこのよう
に検出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度
Ｉ２（β）を代入することによって得られる。ところ
で、図１の参照番号１０３、１０５、１０６、１１２及
び１１３はここで説明されないが、フォトダイオードを
示す。
タ１０２及びミラー１０４の配置はこのようにして得ら
れた上記基礎合金化度（Ｘ０）及び上記標準サンプルの
比較合金化度（Ｘ１）の比較によって補正される。それ
から上記亜鉛メッキ鋼板１０９の合金化度（Ｘ２）は、
上記亜鉛メッキ鋼板１０９の鏡面反射光強度Ｉ２（α）
及び散乱光強度Ｉ２（β）を検出し、数式１にこのよう
に検出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度
Ｉ２（β）を代入することによって得られる。ところ
で、図１の参照番号１０３、１０５、１０６、１１２及
び１１３はここで説明されないが、フォトダイオードを
示す。
【００１４】しかしながら、上記のレーザビーム使用の
合金化度測定方法は測定対象の上記亜鉛メッキ鋼板が外
部振動によって傾斜したならば合金化度の正確な測定が
困難になるという問題がある。
合金化度測定方法は測定対象の上記亜鉛メッキ鋼板が外
部振動によって傾斜したならば合金化度の正確な測定が
困難になるという問題がある。
【００１５】また、生産ラインにおいて、レーザビーム
を用いて亜鉛メッキ鋼板の合金化度のオンライン測定
中、できるだけ沢山の合金化度情報を得るために、上記
測定器を上記亜鉛メッキ鋼板の幅方向に移動しながら測
定が為される。上記測定器を亜鉛メッキ鋼板の幅方向に
移動して合金化度情報を得たい場合には、上記亜鉛メッ
キ鋼板の幅寸法の正確な知識が要求される。過去におい
ては、作業者によってこれが直接測定された。しかしこ
の方法は、生産作業の中で亜鉛メッキ鋼板の幅を測定す
ることが困難であるということのみならず、もし亜鉛メ
ッキ鋼板の幅が変化するならば幅方向合金化度測定にお
いて誤差を生じるので、問題がある。更にこの方法にお
いて、亜鉛メッキ鋼板の幅が製造ラインの中で変化する
とすれば、上記測定器の操作を途中で停止し上記亜鉛メ
ッキ鋼板の幅についての新情報を入力後再スタートしな
ければならないと言う他の問題点がある。
を用いて亜鉛メッキ鋼板の合金化度のオンライン測定
中、できるだけ沢山の合金化度情報を得るために、上記
測定器を上記亜鉛メッキ鋼板の幅方向に移動しながら測
定が為される。上記測定器を亜鉛メッキ鋼板の幅方向に
移動して合金化度情報を得たい場合には、上記亜鉛メッ
キ鋼板の幅寸法の正確な知識が要求される。過去におい
ては、作業者によってこれが直接測定された。しかしこ
の方法は、生産作業の中で亜鉛メッキ鋼板の幅を測定す
ることが困難であるということのみならず、もし亜鉛メ
ッキ鋼板の幅が変化するならば幅方向合金化度測定にお
いて誤差を生じるので、問題がある。更にこの方法にお
いて、亜鉛メッキ鋼板の幅が製造ラインの中で変化する
とすれば、上記測定器の操作を途中で停止し上記亜鉛メ
ッキ鋼板の幅についての新情報を入力後再スタートしな
ければならないと言う他の問題点がある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するものである。従って、本発明の目的は、合金化度
測定対象の亜鉛メッキ鋼板の外部振動による誤差を除く
ことのできるレーザビーム使用合金化度測定方法を提供
することにある。
決するものである。従って、本発明の目的は、合金化度
測定対象の亜鉛メッキ鋼板の外部振動による誤差を除く
ことのできるレーザビーム使用合金化度測定方法を提供
することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、上記振動に依る測定
誤差を除去し得ると共に、上記亜鉛メッキ鋼板の生産ラ
インの中でレーザビームを使用し、上記亜鉛メッキ鋼板
の両端を検出し、その幅寸法を求めることによって、自
動的に上記光学測定器の幅方向スキャンニング操作を制
御しうる合金化度測定方法を提供することにある。
誤差を除去し得ると共に、上記亜鉛メッキ鋼板の生産ラ
インの中でレーザビームを使用し、上記亜鉛メッキ鋼板
の両端を検出し、その幅寸法を求めることによって、自
動的に上記光学測定器の幅方向スキャンニング操作を制
御しうる合金化度測定方法を提供することにある。
【００１８】本発明は上記記載の目的の一つを達成し、
標準位置に配置されるミラーにレーザ発生器からレーザ
ービームを投射し、標準位置に配置される第１レーザビ
ームスプリッタに於いて上記ミラーから反射した上記レ
ーザビームを２光線に分割し、多数のフォトダイオード
から構成され、且つ上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮し
て配置されたフォトダイオードアレーの中の一フォトダ
イオード に一光線を投射し、他の光線は上記第１ビー
ムスプリッタを通過させて、標準位置に配置される第２
レーザスプリッタに於いて、入射角（α）で標準サンプ
ルに投射する工程；一光検出器を用い標準サンプルによ
り反射角（α）で反射する鏡面反射光強度Ｉ０（α）を
検出し、他の光検出器を用い反射角（β）で反射する散
乱光強度Ｉ ０。
標準位置に配置されるミラーにレーザ発生器からレーザ
ービームを投射し、標準位置に配置される第１レーザビ
ームスプリッタに於いて上記ミラーから反射した上記レ
ーザビームを２光線に分割し、多数のフォトダイオード
から構成され、且つ上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮し
て配置されたフォトダイオードアレーの中の一フォトダ
イオード に一光線を投射し、他の光線は上記第１ビー
ムスプリッタを通過させて、標準位置に配置される第２
レーザスプリッタに於いて、入射角（α）で標準サンプ
ルに投射する工程；一光検出器を用い標準サンプルによ
り反射角（α）で反射する鏡面反射光強度Ｉ０（α）を
検出し、他の光検出器を用い反射角（β）で反射する散
乱光強度Ｉ ０。
【００１９】（β）を検出する工程；下記数式８に、こ
のようにして検出された鏡面反射光強度Ｉ０(α)及び散
乱光強度Ｉ０（β）を代入し上記標準サンプルの基礎合
金化度（Ｘ０）を求める工程。
のようにして検出された鏡面反射光強度Ｉ０(α)及び散
乱光強度Ｉ０（β）を代入し上記標準サンプルの基礎合
金化度（Ｘ０）を求める工程。
【００２０】
【数８】 （但し数式８中ｋは比例定数である）；
【００２１】基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条
件下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上
記のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した
後第２ビームスプリッタで分割された一ビームを入射角
（α）で上記標準サンプルへ投射する工程；一光検出器
を用い標準サンプルにより反射角（α）で反射する鏡面
反射光強度Ｉ１（α）を検出し、他の光検出器を用い反
射角（β）で反射する散乱光強度Ｉ １（β）を検出する
工程；下記数式９に、このようにして検出された鏡面反
射光強度Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）を代入し
上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求める工
程。
件下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上
記のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した
後第２ビームスプリッタで分割された一ビームを入射角
（α）で上記標準サンプルへ投射する工程；一光検出器
を用い標準サンプルにより反射角（α）で反射する鏡面
反射光強度Ｉ１（α）を検出し、他の光検出器を用い反
射角（β）で反射する散乱光強度Ｉ １（β）を検出する
工程；下記数式９に、このようにして検出された鏡面反
射光強度Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）を代入し
上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求める工
程。
【００２２】
【数９】 （但し数式９中ｋは比例定数である）；
【００２３】このように求められた上記標準サンプルの
基礎合金化度（Ｘ０）と上記標準サンプルの比較合金化
度（Ｘ１）を比較することによって、上記標準サンプル
のこれら二つの値の間の誤差を求め、この誤差が前もっ
て決めた範囲内となるよう、上記レーザ発生器、ミラ
ー、第１ビームスプリッタ及び第２ビームスプリッタの
配置を補正する工程；上記レーザ発生器、ミラー、第１
ビームスプリッタ及び第２ビームスプリッタの配置を補
正した後、基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条件
下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上記
のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した後
第２ビームスプリッターに投射し通過して、入射角
（α）で亜鉛メッキ鋼板上へ投射する工程；上記亜鉛メ
ッキ鋼板によって反射された鏡面反射光強度Ｉ２（α）
を多数のフォトダイオードから構成され上記亜鉛メッキ
鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオードアレ
ー中の一フォトダイオードを用いて検出し、及び散乱光
強度Ｉ２（β）を、上記鏡面反射光を検出したフォトダ
イオードから前もって決めた距離ｎ隔たった上記フォト
ダイオードアレー中の他のフォトダイオードを用いて検
出する工程；並びに下記数式１０に、このようにして検
出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を代入し上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度（Ｘ２）
を求める工程。
基礎合金化度（Ｘ０）と上記標準サンプルの比較合金化
度（Ｘ１）を比較することによって、上記標準サンプル
のこれら二つの値の間の誤差を求め、この誤差が前もっ
て決めた範囲内となるよう、上記レーザ発生器、ミラ
ー、第１ビームスプリッタ及び第２ビームスプリッタの
配置を補正する工程；上記レーザ発生器、ミラー、第１
ビームスプリッタ及び第２ビームスプリッタの配置を補
正した後、基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条件
下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上記
のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した後
第２ビームスプリッターに投射し通過して、入射角
（α）で亜鉛メッキ鋼板上へ投射する工程；上記亜鉛メ
ッキ鋼板によって反射された鏡面反射光強度Ｉ２（α）
を多数のフォトダイオードから構成され上記亜鉛メッキ
鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオードアレ
ー中の一フォトダイオードを用いて検出し、及び散乱光
強度Ｉ２（β）を、上記鏡面反射光を検出したフォトダ
イオードから前もって決めた距離ｎ隔たった上記フォト
ダイオードアレー中の他のフォトダイオードを用いて検
出する工程；並びに下記数式１０に、このようにして検
出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を代入し上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度（Ｘ２）
を求める工程。
【００２４】
【数１０】 （但し数式１０中ｋは比例定数である）から構成され
る。
る。
【００２５】本発明の他の目的を達成し、同一焦点距離
ｆを持つ二つ収束レンズ（の相互間距離がＬ＜２ｆとな
るよう直線移動ステージ上に取り付けられた一つの収束
レンズを移動しながら、レーザ発生器からレーザ発生
し、測定器を左及び右に一回移動し、フォトダイオード
アレーによって検出された反射光強度を解析しながら、
上記ビームを、上記収束レンズ、ミラー、第１ビームス
プリッタ及び第２スプリッタを通過して、上記亜鉛メッ
キ鋼板へ投射する事に依って上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ
０を測定する工程；上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ０を測定
した後、上記２個のレンズ間距離をＬ＝２ｆとなるよう
上記直線移動ステージ上に取り付けた一レンズを移動す
る工程；上記レーザ発生器から標準距離であって、互い
に距離２ｆで隔たって配置された上記２収束レンズを通
してレーザビームを導き、上記標準位置に配置されたミ
ラーに上記レーザビームを投射し、上記標準位置に配置
された第１ビームスプリッタにおいて、上記ミラーから
反射された上記レーザビームを２光線に分割し、一光線
を、多数のフォトダイオードから構成され、上記亜鉛メ
ッキ鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオード
アレーの中の一フォトダイオードを用いて検出し、一方
他の光線を、上記第１ビームスプリッタを通過せしめ、
上記標準位置に配置された第２ビームスプリッタに於い
て上記標準サンプルへ入射角（α）で投射する工程；反
射角（α）で上記標準サンプルによって反射される鏡面
反射光強度Ｉ０（α）を一光検出器を用いて検出し、反
射角（β）で反射される散乱光強度Ｉ０（β）を他の光
検出器を用いて検出する工程；下記数式１１に、このよ
うにして検出された鏡面反射光強度Ｉ０（α）及び散乱
光強度Ｉ０（β）を代入し上記標準サンプルの基礎合金
化度（Ｘ０）を求める工程。
ｆを持つ二つ収束レンズ（の相互間距離がＬ＜２ｆとな
るよう直線移動ステージ上に取り付けられた一つの収束
レンズを移動しながら、レーザ発生器からレーザ発生
し、測定器を左及び右に一回移動し、フォトダイオード
アレーによって検出された反射光強度を解析しながら、
上記ビームを、上記収束レンズ、ミラー、第１ビームス
プリッタ及び第２スプリッタを通過して、上記亜鉛メッ
キ鋼板へ投射する事に依って上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ
０を測定する工程；上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ０を測定
した後、上記２個のレンズ間距離をＬ＝２ｆとなるよう
上記直線移動ステージ上に取り付けた一レンズを移動す
る工程；上記レーザ発生器から標準距離であって、互い
に距離２ｆで隔たって配置された上記２収束レンズを通
してレーザビームを導き、上記標準位置に配置されたミ
ラーに上記レーザビームを投射し、上記標準位置に配置
された第１ビームスプリッタにおいて、上記ミラーから
反射された上記レーザビームを２光線に分割し、一光線
を、多数のフォトダイオードから構成され、上記亜鉛メ
ッキ鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオード
アレーの中の一フォトダイオードを用いて検出し、一方
他の光線を、上記第１ビームスプリッタを通過せしめ、
上記標準位置に配置された第２ビームスプリッタに於い
て上記標準サンプルへ入射角（α）で投射する工程；反
射角（α）で上記標準サンプルによって反射される鏡面
反射光強度Ｉ０（α）を一光検出器を用いて検出し、反
射角（β）で反射される散乱光強度Ｉ０（β）を他の光
検出器を用いて検出する工程；下記数式１１に、このよ
うにして検出された鏡面反射光強度Ｉ０（α）及び散乱
光強度Ｉ０（β）を代入し上記標準サンプルの基礎合金
化度（Ｘ０）を求める工程。
【００２６】
【数１１】 （但し数式１１中ｋは比例定数である）；
【００２７】基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条
件下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上
記のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した
後第２ビームスプリッタで分割されたビームの一つを入
射角（α）で上記標準サンプルへ投射する工程；上記光
検出器を用い標準サンプルにより反射角（α）で反射す
る鏡面反射光強度Ｉ１（α）を検出し、上記光検出器を
用い反射角（β）で反射する散乱光強度Ｉ１（β）を検
出する工程；下記数式１２に、このようにして検出され
た鏡面反射光強度Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）
を代入し上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求
める工程。
件下で上記レーザ発生器からレーザビームを発生し、上
記のようにミラー及び第１ビームスプリッタを通過した
後第２ビームスプリッタで分割されたビームの一つを入
射角（α）で上記標準サンプルへ投射する工程；上記光
検出器を用い標準サンプルにより反射角（α）で反射す
る鏡面反射光強度Ｉ１（α）を検出し、上記光検出器を
用い反射角（β）で反射する散乱光強度Ｉ１（β）を検
出する工程；下記数式１２に、このようにして検出され
た鏡面反射光強度Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）
を代入し上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求
める工程。
【００２８】
【数式１２】 （但し数式１２中kは比例定数である）；
【００２９】このように求められた上記標準サンプルの
基礎合金化度（Ｘ０）と上記標準サンプルの比較合金化
度（Ｘ１）を比較することによってこれら二つの値間の
誤差を求め、この誤差が前もって決めた範囲内となるよ
う、上記レーザ発生器、ミラー、第１ビームスプリッタ
及び第２スプリッタの配置を補正する工程；上記レーザ
発生器、ミラー、第１ビームスプリッタ及び第２スプリ
ッタの配置を補正した後、基礎合金化度（Ｘ０）を求め
る為と同じ条件下で上記レーザ発生器からレーザビーム
を発生し、そのビームを上記のようにミラー及び第１ビ
ームスプリッタを通過した後第２ビームスプリッタに投
射し通過して、入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板上へ
投射する工程；上記亜鉛メッキ鋼板によって反射された
鏡面反射光強度Ｉ２（α）を多数のフォトダイオードか
ら構成され上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置さ
れたフォトダイオードアレー中の一フォトダイオードを
用いて検出し、及び散乱光度強度Ｉ２（β）を、上記鏡
面反射光を検出したフォトダイオードから前もって決め
た距離ｎだけ隔たった上記フォトダイオードアレー中の
他のフォトダイオードを用いて検出する工程；下記数式
１３に、このようにして検出された鏡面反射光強度Ｉ２
（α）及び散乱光強度Ｉ２（β）を代入し上記亜鉛メッ
キ鋼板の合金化度（Ｘ２）を求める工程。
基礎合金化度（Ｘ０）と上記標準サンプルの比較合金化
度（Ｘ１）を比較することによってこれら二つの値間の
誤差を求め、この誤差が前もって決めた範囲内となるよ
う、上記レーザ発生器、ミラー、第１ビームスプリッタ
及び第２スプリッタの配置を補正する工程；上記レーザ
発生器、ミラー、第１ビームスプリッタ及び第２スプリ
ッタの配置を補正した後、基礎合金化度（Ｘ０）を求め
る為と同じ条件下で上記レーザ発生器からレーザビーム
を発生し、そのビームを上記のようにミラー及び第１ビ
ームスプリッタを通過した後第２ビームスプリッタに投
射し通過して、入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板上へ
投射する工程；上記亜鉛メッキ鋼板によって反射された
鏡面反射光強度Ｉ２（α）を多数のフォトダイオードか
ら構成され上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置さ
れたフォトダイオードアレー中の一フォトダイオードを
用いて検出し、及び散乱光度強度Ｉ２（β）を、上記鏡
面反射光を検出したフォトダイオードから前もって決め
た距離ｎだけ隔たった上記フォトダイオードアレー中の
他のフォトダイオードを用いて検出する工程；下記数式
１３に、このようにして検出された鏡面反射光強度Ｉ２
（α）及び散乱光強度Ｉ２（β）を代入し上記亜鉛メッ
キ鋼板の合金化度（Ｘ２）を求める工程。
【００３０】
【数式１３】 （但し数式１３中ｋは比例定数である）；
【００３１】並びに、上記測定器を上記亜鉛メッキ鋼板
の幅Ｗ０内で、上記幅方向に移動しながら、上記工程を
繰り返し実行することによって、上記亜鉛メッキ鋼板の
合金化度（Ｘ ２）を連続的に求める工程から構成され
る。
の幅Ｗ０内で、上記幅方向に移動しながら、上記工程を
繰り返し実行することによって、上記亜鉛メッキ鋼板の
合金化度（Ｘ ２）を連続的に求める工程から構成され
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】さて、図面特に図２を参照して、
レーザビーム使用亜鉛メッキ鋼板合金化度測定方法を説
明する。図２は、本発明の目的を達成する為に、多数の
フォトダイオードから構成され、上記亜鉛メッキ鋼板の
振動を考慮して配置された上記フォトダイオードアレー
を使用する合金化度測定装置２００の概要図である。図
２に示すように、標準サンプル２３は上記測定器の内部
に設置される。
レーザビーム使用亜鉛メッキ鋼板合金化度測定方法を説
明する。図２は、本発明の目的を達成する為に、多数の
フォトダイオードから構成され、上記亜鉛メッキ鋼板の
振動を考慮して配置された上記フォトダイオードアレー
を使用する合金化度測定装置２００の概要図である。図
２に示すように、標準サンプル２３は上記測定器の内部
に設置される。
【００３３】第１に、上記測定装置を規則的に配置し
て、上記標準サンプルの基礎合金化度(Ｘ０)を測定す
る。次いで、レーザ発生器１１からミラー１２へレーザ
ビームが投射される。上記ミラー１２から反射したレー
ザビームは第１ビームスプリッタ１４で２光線に分割さ
れる。一光線は、多数のフォトダイオードから構成さ
れ、上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮したフォトダイオ
ードアレー１６の一フォトダイオードによって反射さ
れ、検出される。一方、他の光線は、上記第１ビームス
プリッタ１４を通過し、上記第２ビームスプリッタ２２
において入射角（α）で、上記標準サンプルへ投射され
る。ここで、入射光の断面積を縮小するために上記第１
ビームスプリッタ１４及び上記フォトダイオードアレー
１６との間に、虹彩１５を設け、上記フォトダイオード
アレーによって検出されたその光線を、上記レーザ発生
器１１の出力変化を補正するために用いるのが望まし
い。反射角（α）で上記標準サンプル２３からの鏡面反
射光は上記フォトダイオード２４へ投射され、一方、散
乱角（β）で反射された散乱光は上記フォトダイオード
２５へ投射される。次に、上記光検出器２４及び他の光
検出器２５によってそれぞれ検出された鏡面反射強度Ｉ
０（α）及びＩ０（β）を数式２に代入することによっ
て、上記標準サンプル２３の基礎合金化度（Ｘ０）を求
める。合金化度の計算に際して、上記光検知機２４、２
５によって検知された光線強度を前置増幅器１９によっ
て増幅され、コンピュータ２１に入力し、内蔵されたプ
ログラムに従って計算される。
て、上記標準サンプルの基礎合金化度(Ｘ０)を測定す
る。次いで、レーザ発生器１１からミラー１２へレーザ
ビームが投射される。上記ミラー１２から反射したレー
ザビームは第１ビームスプリッタ１４で２光線に分割さ
れる。一光線は、多数のフォトダイオードから構成さ
れ、上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮したフォトダイオ
ードアレー１６の一フォトダイオードによって反射さ
れ、検出される。一方、他の光線は、上記第１ビームス
プリッタ１４を通過し、上記第２ビームスプリッタ２２
において入射角（α）で、上記標準サンプルへ投射され
る。ここで、入射光の断面積を縮小するために上記第１
ビームスプリッタ１４及び上記フォトダイオードアレー
１６との間に、虹彩１５を設け、上記フォトダイオード
アレーによって検出されたその光線を、上記レーザ発生
器１１の出力変化を補正するために用いるのが望まし
い。反射角（α）で上記標準サンプル２３からの鏡面反
射光は上記フォトダイオード２４へ投射され、一方、散
乱角（β）で反射された散乱光は上記フォトダイオード
２５へ投射される。次に、上記光検出器２４及び他の光
検出器２５によってそれぞれ検出された鏡面反射強度Ｉ
０（α）及びＩ０（β）を数式２に代入することによっ
て、上記標準サンプル２３の基礎合金化度（Ｘ０）を求
める。合金化度の計算に際して、上記光検知機２４、２
５によって検知された光線強度を前置増幅器１９によっ
て増幅され、コンピュータ２１に入力し、内蔵されたプ
ログラムに従って計算される。
【００３４】次に、上記標準サンプルの基礎合金化度
（Ｘ０）を求めるのと同じ方法で上記亜鉛メッキ鋼板１
３の合金化度を連続的に測定し比較合金化度（Ｘ１）を
求める。
（Ｘ０）を求めるのと同じ方法で上記亜鉛メッキ鋼板１
３の合金化度を連続的に測定し比較合金化度（Ｘ１）を
求める。
【００３５】換言すれば、ミラー１２、第１ビームスプ
リッタ１４及び第２ビームスプリッタに投射される同一
強度のレーザビームが用いられる。上記第２ビームスプ
リッタ２２は上記レーザビームを２光線に分割する。一
光線は反射され上記標準サンプルへ入射角（α）で投射
され、一方他の光線は透過し更に上記亜鉛メッキ鋼板１
３に投射される。反射角（α）で上記標準サンプルから
反射される鏡面反射強度はＩ１（α）は上記光検出器２
４によって検出され、一方反射角（β）で反射される散
乱光強度Ｉ１（β）は上記光検出器２５によって検出さ
れる。上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は数式
３にこのように検出された上記値を代入することによっ
て得られる。上記比較合金化度もまた、上記基礎合金化
度の計算と同様に上記コンピュータ２１内で計算され
る。
リッタ１４及び第２ビームスプリッタに投射される同一
強度のレーザビームが用いられる。上記第２ビームスプ
リッタ２２は上記レーザビームを２光線に分割する。一
光線は反射され上記標準サンプルへ入射角（α）で投射
され、一方他の光線は透過し更に上記亜鉛メッキ鋼板１
３に投射される。反射角（α）で上記標準サンプルから
反射される鏡面反射強度はＩ１（α）は上記光検出器２
４によって検出され、一方反射角（β）で反射される散
乱光強度Ｉ１（β）は上記光検出器２５によって検出さ
れる。上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は数式
３にこのように検出された上記値を代入することによっ
て得られる。上記比較合金化度もまた、上記基礎合金化
度の計算と同様に上記コンピュータ２１内で計算され
る。
【００３６】次に、上記標準サンプルの比較合金化度
（Ｘ１）と基礎合金化度（Ｘ０）間の誤差を両合金化度
の比較によって求める。上記レーザ発生器１１、ミラー
１２、第１ビームスプリッタ１４及び第２ビームスプリ
ッタ２２の配置が良いかどうかは、上記誤差が前もって
決められた範囲内に或可動かで確認され得る。
（Ｘ１）と基礎合金化度（Ｘ０）間の誤差を両合金化度
の比較によって求める。上記レーザ発生器１１、ミラー
１２、第１ビームスプリッタ１４及び第２ビームスプリ
ッタ２２の配置が良いかどうかは、上記誤差が前もって
決められた範囲内に或可動かで確認され得る。
【００３７】もしこの配置が良いと確認されたならば、
上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を測定する。一方、
もしこの配置が良くないと確認されたならば、上記レー
ザ発生器１１、ミラー１２、第１ビームスプリッタ１４
及び第２ビームスプリッタ２２の配置を補正し、その
後、上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を測定する。本
発明のかかる構成は上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度
測定結果に信頼度を与える事ができる。
上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を測定する。一方、
もしこの配置が良くないと確認されたならば、上記レー
ザ発生器１１、ミラー１２、第１ビームスプリッタ１４
及び第２ビームスプリッタ２２の配置を補正し、その
後、上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を測定する。本
発明のかかる構成は上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度
測定結果に信頼度を与える事ができる。
【００３８】上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度は、上
記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ １）と同時に求める
ことができる。
記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ １）と同時に求める
ことができる。
【００３９】上記亜鉛メッキ鋼板１３の比較合金化度
（Ｘ１）を求めるに際し、上記レーザ発生器１１から発
生したレーザビームは上記ミラー１２及び第１ビームス
プリッタ１４を通過し、上記第２ビームスプリッタ２２
に投射され、２光線に分割され、更に反射及び透過され
る。これらの間で、透過光線は上記亜鉛メッキ鋼板１３
へ投射される。入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板１３
に投射された光線はその亜鉛メッキ鋼板１３によって反
射される。反射角（α）反射した鏡面反射光強度Ｉ
２（α）は多数のフォトダイオードで構成され、上記亜
鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオ
ードアレー中の一フォトダイオードによって検出され、
一方、反射角（β）で反射される散乱光強度Ｉ２（β）
は、鏡面反射光が投射される上記フォトダイオードから
前もって決められた距離ｎで隔たった、フォトアレー１
６中の他のフォトダイオードによって検出される。
（Ｘ１）を求めるに際し、上記レーザ発生器１１から発
生したレーザビームは上記ミラー１２及び第１ビームス
プリッタ１４を通過し、上記第２ビームスプリッタ２２
に投射され、２光線に分割され、更に反射及び透過され
る。これらの間で、透過光線は上記亜鉛メッキ鋼板１３
へ投射される。入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板１３
に投射された光線はその亜鉛メッキ鋼板１３によって反
射される。反射角（α）反射した鏡面反射光強度Ｉ
２（α）は多数のフォトダイオードで構成され、上記亜
鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置されたフォトダイオ
ードアレー中の一フォトダイオードによって検出され、
一方、反射角（β）で反射される散乱光強度Ｉ２（β）
は、鏡面反射光が投射される上記フォトダイオードから
前もって決められた距離ｎで隔たった、フォトアレー１
６中の他のフォトダイオードによって検出される。
【００４０】標記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度
（Ｘ２）は上記フォトダイオードアレー１６によって検
知された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を数式４に代入することによって求められる。こ
こで、鏡面反射光強度Ｉ２（α）は常に散乱光強度Ｉ２
（β）より大きいので、上記コンピュータ２１はまた容
易に鏡面反射光強度を検知するフォトダイオードか、上
記コンピュータ２１に記憶された、上記前もって決めら
れた距離ｎによっても決定され、且つ散乱光強度を検出
するフォトダイオードかを確認することができる。
（Ｘ２）は上記フォトダイオードアレー１６によって検
知された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を数式４に代入することによって求められる。こ
こで、鏡面反射光強度Ｉ２（α）は常に散乱光強度Ｉ２
（β）より大きいので、上記コンピュータ２１はまた容
易に鏡面反射光強度を検知するフォトダイオードか、上
記コンピュータ２１に記憶された、上記前もって決めら
れた距離ｎによっても決定され、且つ散乱光強度を検出
するフォトダイオードかを確認することができる。
【００４１】収束レンズ１８及び同収束レンズ１８の両
端部に配置されたマスク１７を上記亜鉛メッキ鋼板１３
及びフォトダイオードアレー１６間に備えることが望ま
しい。上記レンズ１８は反射光を平行光線に変換し、一
方マスク１７は鏡面反射光及び散乱光を通し、上記亜鉛
メッキ鋼板の表面で反射される光と上記第１ビームスプ
リッタ１４によって反射される光とが混合することを防
ぐ。
端部に配置されたマスク１７を上記亜鉛メッキ鋼板１３
及びフォトダイオードアレー１６間に備えることが望ま
しい。上記レンズ１８は反射光を平行光線に変換し、一
方マスク１７は鏡面反射光及び散乱光を通し、上記亜鉛
メッキ鋼板の表面で反射される光と上記第１ビームスプ
リッタ１４によって反射される光とが混合することを防
ぐ。
【００４２】上述のように、上記フォトダイオードアレ
ー１６は整列された多数のフォトダイオードから構成さ
れる。上記フォトダイオードアレー１３は反射角（α）
で上記無振動亜鉛メッキ鋼板１３から反射される鏡面反
射が、その法線となる方向関係で配置されるのが、望ま
しい。
ー１６は整列された多数のフォトダイオードから構成さ
れる。上記フォトダイオードアレー１３は反射角（α）
で上記無振動亜鉛メッキ鋼板１３から反射される鏡面反
射が、その法線となる方向関係で配置されるのが、望ま
しい。
【００４３】かかるフォトダイオードアレー１６の構成
は、合金化度測定に際し振動による誤差を除くのに効果
的である。
は、合金化度測定に際し振動による誤差を除くのに効果
的である。
【００４４】発明者らは、合金化度測定対象の上記亜鉛
メッキ鋼板が下記のように外部からの振動によって影響
されたならば、鏡面反射光及び散乱光の反射角が変化す
るが、鏡面反射強度及び散乱強度が正確に測定可能であ
る限り、数式4によって計算される合金化度が常に一定
であること発見した。
メッキ鋼板が下記のように外部からの振動によって影響
されたならば、鏡面反射光及び散乱光の反射角が変化す
るが、鏡面反射強度及び散乱強度が正確に測定可能であ
る限り、数式4によって計算される合金化度が常に一定
であること発見した。
【００４５】それ故、本発明の測定方法を提供するに際
し、本発明者らは、合金化度測定対象の上記亜鉛メッキ
鋼板が上記外部振動の故の傾斜の有無に拘わらず、上記
フォトダイオードアレーを使用することに依って、散乱
光が投射されるフォトダイオードが鏡面反射が投射され
るフォトダイオードに関し相対的に決定され得ることを
確認した。
し、本発明者らは、合金化度測定対象の上記亜鉛メッキ
鋼板が上記外部振動の故の傾斜の有無に拘わらず、上記
フォトダイオードアレーを使用することに依って、散乱
光が投射されるフォトダイオードが鏡面反射が投射され
るフォトダイオードに関し相対的に決定され得ることを
確認した。
【００４６】換言すれば、図４（ａ）に示すように、外
部振動によって影響されない亜鉛メッキ鋼板に投射され
る（入射角αの）光線がその亜鉛メッキ鋼板によって反
射される。反射光のうち、反射角αを持つ最も強い鏡面
反射光がフォトダイオードアレー中の一フォトダイオー
ド（ｋ）に投射され、一方反射角βで反射される散乱光
はフォトダイオードアレー中の他のフォトダイオード
（ｋ＋ｎ）に投射される。ここで、鏡面反射強度を検出
するフォトダイオード（ｋ）と散乱光強度を検出するフ
ォトダイオード（ｋ＋ｎ）間の離間距離はｎであって、
これは前もって決められた値とし上記コンピュータ２１
中に記憶される。
部振動によって影響されない亜鉛メッキ鋼板に投射され
る（入射角αの）光線がその亜鉛メッキ鋼板によって反
射される。反射光のうち、反射角αを持つ最も強い鏡面
反射光がフォトダイオードアレー中の一フォトダイオー
ド（ｋ）に投射され、一方反射角βで反射される散乱光
はフォトダイオードアレー中の他のフォトダイオード
（ｋ＋ｎ）に投射される。ここで、鏡面反射強度を検出
するフォトダイオード（ｋ）と散乱光強度を検出するフ
ォトダイオード（ｋ＋ｎ）間の離間距離はｎであって、
これは前もって決められた値とし上記コンピュータ２１
中に記憶される。
【００４７】もし、上記亜鉛メッキ鋼板が外部振動によ
って、左又は右に傾斜したならば、図４（ｂ）及び図４
（ｃ）に示すように、上記亜鉛メッキ鋼板によって反射
される鏡面反射の反射角はαからα’或はα”へ変化す
るが、上記亜鉛メッキ鋼板によって反射される散乱光の
反射角はβからβ’或はβ”へ変化する。
って、左又は右に傾斜したならば、図４（ｂ）及び図４
（ｃ）に示すように、上記亜鉛メッキ鋼板によって反射
される鏡面反射の反射角はαからα’或はα”へ変化す
るが、上記亜鉛メッキ鋼板によって反射される散乱光の
反射角はβからβ’或はβ”へ変化する。
【００４８】ここで、鏡面反射強度は常に上記亜鉛メッ
キ鋼板から反射される他の反射光よりも大きいので、鏡
面反射を検知するフォトダイオード（ｍ、ｐ）はコンピ
ュータ２１内で、鋼板から反射される反射光強度を比較
することによって、容易に検出できる。また、上述のよ
うに、上記亜鉛メッキ鋼板の振動に関わらず、散乱光強
度が検出されるフォトダイオードは、鏡面反射光強度が
検出されるフォトダイオードによって、相対的に決定さ
れるので、散乱光強度は、鏡面反射光強度が検出される
フォトダイオード（ｍ、ｐ）から距離（ｎ）によって離
間するフォトダイオード（ｍ＋ｎ、ｐ＋ｎ）によって検
出される。
キ鋼板から反射される他の反射光よりも大きいので、鏡
面反射を検知するフォトダイオード（ｍ、ｐ）はコンピ
ュータ２１内で、鋼板から反射される反射光強度を比較
することによって、容易に検出できる。また、上述のよ
うに、上記亜鉛メッキ鋼板の振動に関わらず、散乱光強
度が検出されるフォトダイオードは、鏡面反射光強度が
検出されるフォトダイオードによって、相対的に決定さ
れるので、散乱光強度は、鏡面反射光強度が検出される
フォトダイオード（ｍ、ｐ）から距離（ｎ）によって離
間するフォトダイオード（ｍ＋ｎ、ｐ＋ｎ）によって検
出される。
【００４９】即ち、合金化度を測定する上記亜鉛メッキ
鋼板が外部振動に影響されるか否かに拘わらず、鏡面反
射光強度は散乱光強度よりも高いので、上記コンピュー
タ２１内で各フォトダイオードによって検出される反射
光強度を比較することによって、鏡面反射光強度を検出
するフォトダイオードを決定することが可能となる。従
って、散乱光強度は、コンピュータ２１によって、上記
鏡面反射光強度測定用フォトダイオードから前もって決
められた距離ｎだけ離間しているフォトダイオードによ
って検出される値であると決定される。それ故、鏡面反
射光及び散乱光が投射されるフォトダイオードは容易に
決定され得、且つ各フォトダイオードによって検出され
た値を上記各数式に代入することによって、振動に基づ
く如何なる誤差も無しに、信頼出来る合金化度測定方法
の提供が可能となる。
鋼板が外部振動に影響されるか否かに拘わらず、鏡面反
射光強度は散乱光強度よりも高いので、上記コンピュー
タ２１内で各フォトダイオードによって検出される反射
光強度を比較することによって、鏡面反射光強度を検出
するフォトダイオードを決定することが可能となる。従
って、散乱光強度は、コンピュータ２１によって、上記
鏡面反射光強度測定用フォトダイオードから前もって決
められた距離ｎだけ離間しているフォトダイオードによ
って検出される値であると決定される。それ故、鏡面反
射光及び散乱光が投射されるフォトダイオードは容易に
決定され得、且つ各フォトダイオードによって検出され
た値を上記各数式に代入することによって、振動に基づ
く如何なる誤差も無しに、信頼出来る合金化度測定方法
の提供が可能となる。
【００５０】ところで、上記フォトダイオードアレー１
６は左の方から上記レーザ発生器１１の出力変化を補正
する為の光強度、鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光
強度Ｉ２（β）を検出し、入射光強度に比例する電圧を
創出し、創出電圧を維持する。上記フォトダイオードア
レー制御装置２０は上記フォトダイオードアレー１６で
創出された電圧を左から右への順番で放電し、前置増幅
器１９で増幅された放電電圧の高さを認識し、更にその
電圧値を（即ち、入射光強度）を上記コンピュータ２１
に入力する。
６は左の方から上記レーザ発生器１１の出力変化を補正
する為の光強度、鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光
強度Ｉ２（β）を検出し、入射光強度に比例する電圧を
創出し、創出電圧を維持する。上記フォトダイオードア
レー制御装置２０は上記フォトダイオードアレー１６で
創出された電圧を左から右への順番で放電し、前置増幅
器１９で増幅された放電電圧の高さを認識し、更にその
電圧値を（即ち、入射光強度）を上記コンピュータ２１
に入力する。
【００５１】上記コンピュータ２１はその中に内蔵され
たプログラムにしたがって、上記フォトダイオードアレ
ー１６の信号を解析し、上記レーザ発生器１１の出力を
補正し或は上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を計算す
る。ここで、上記レーザ発生器の出力補正用光強度は、
狭いガウス分布を持つので散乱光強度は勿論鏡面反射光
強度から区別することができる。上述のように、鏡面反
射光強度は常に散乱光強度よりも高いので、上記コンピ
ュータ２１が鏡面反射光強度を確認することは可能であ
る。
たプログラムにしたがって、上記フォトダイオードアレ
ー１６の信号を解析し、上記レーザ発生器１１の出力を
補正し或は上記亜鉛メッキ鋼板１３の合金化度を計算す
る。ここで、上記レーザ発生器の出力補正用光強度は、
狭いガウス分布を持つので散乱光強度は勿論鏡面反射光
強度から区別することができる。上述のように、鏡面反
射光強度は常に散乱光強度よりも高いので、上記コンピ
ュータ２１が鏡面反射光強度を確認することは可能であ
る。
【００５２】図３は本発明の他の目的を達成する為の合
金化度測定装置３００の概要図であり、図２のそれと似
ている。しかしながら、図３の測定装置は図２のそれと
は、図３の装置が同一の焦点距離ｆを持つ二つの収束レ
ンズ４６、４７を上記レーザ発生器３１及び上記ミラー
３２間に備え、一方の収束レンズ４６は上記直線移動ス
テージ４８上に取り付けられる。上述の構成を持つ本発
明は上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する際、その
測定対象の亜鉛メッキ鋼板の幅を測定するのに役立つ。
金化度測定装置３００の概要図であり、図２のそれと似
ている。しかしながら、図３の測定装置は図２のそれと
は、図３の装置が同一の焦点距離ｆを持つ二つの収束レ
ンズ４６、４７を上記レーザ発生器３１及び上記ミラー
３２間に備え、一方の収束レンズ４６は上記直線移動ス
テージ４８上に取り付けられる。上述の構成を持つ本発
明は上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する際、その
測定対象の亜鉛メッキ鋼板の幅を測定するのに役立つ。
【００５３】一般に、合金化度測定対象のコイル形状の
亜鉛メッキ鋼板３３が製造ラインで変わる時は何時で
も、信頼出来る合金化度を測定する為にその亜鉛メッキ
鋼板の幅を測定すろことが必要となる。
亜鉛メッキ鋼板３３が製造ラインで変わる時は何時で
も、信頼出来る合金化度を測定する為にその亜鉛メッキ
鋼板の幅を測定すろことが必要となる。
【００５４】それ故、上記亜鉛メッキ鋼板３３の幅を測
定するために、上記レンズ４６は先ず、同焦点距離ｆを
持つレンズ４６、４７間の距離がＬ＜２ｆとなるよう上
記直線移動ステージ４８によって移動される。上記レー
ザ発生器３１からレーザビームが発生され、次いで、合
金化度測定装置を一回、左から右へそして戻る間、上記
レンズ４６、４７、第１ビームスプリッタ３４及び第２
ビームスプリッタ４２を経て、上記亜鉛メッキ鋼板へ投
射される。反射光は上記フォトダイオードアレー３６へ
投射され、上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ０はこのように測
定された値を解析することによって測定される。本発明
者らはレーザビーム断面積を縮小して亜鉛メッキ鋼板の
表面をスキャンすることによって、上記亜鉛メッキ鋼板
の幅方向の端部を確認出来ることを習得した後本発明に
至った。
定するために、上記レンズ４６は先ず、同焦点距離ｆを
持つレンズ４６、４７間の距離がＬ＜２ｆとなるよう上
記直線移動ステージ４８によって移動される。上記レー
ザ発生器３１からレーザビームが発生され、次いで、合
金化度測定装置を一回、左から右へそして戻る間、上記
レンズ４６、４７、第１ビームスプリッタ３４及び第２
ビームスプリッタ４２を経て、上記亜鉛メッキ鋼板へ投
射される。反射光は上記フォトダイオードアレー３６へ
投射され、上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ０はこのように測
定された値を解析することによって測定される。本発明
者らはレーザビーム断面積を縮小して亜鉛メッキ鋼板の
表面をスキャンすることによって、上記亜鉛メッキ鋼板
の幅方向の端部を確認出来ることを習得した後本発明に
至った。
【００５５】換言すれば、上述のように、上記亜鉛メッ
キ鋼板の幅測定は、上記レーザ発生器３１及び上記ミラ
ー３２間の同一つ焦点距離を有する,直線移動ステージ
４８上に取りつけられた収束レンズ４６及び他の収束レ
ンズ４７を上記レーザビームの進行方向に沿って一列に
配置し、上記亜鉛メッキ鋼板の表面上に投射されるレー
ザビームの断面積を自由に制御することによって、実施
可能となる。更に詳述すると、合金化度測定一般におい
て、二つのレーザ間距離Ｌを（Ｌ）＝２ｆと設定し、従
来法のようにスキャン面積を直径で５ミリメートルとな
るよう設定する。しかしながら、上記亜鉛メッキ鋼板の
幅方向端を測定する時は、上記コンピュータ４１の信号
によって、上記直線移動ステージ４８及び上記直線移動
ステージ制御装置を通して、Ｌ＜２ｆとなるよう上記レ
ンズ４６を移動することによって、上記亜鉛メッキ鋼板
上のレーザビームを集光し、スキャン面積を縮小する。
図６に示すように、上記鋼板の幅方向の端部を測定する
に際し、スキャンの断面積を縮小するのは、レーザビー
ムの断面積が、上記レンズを通るレーザビームを集光す
ることにより縮小されれば、（例えば、２ミリメート
ル）反射光の強度は上記鋼板の端部において、著しく変
化し、上記フォトダイオードアレー３６を通して、鋼板
端部において実測中のレーザビームの変化が確認され、
しかし、レーザビームの照明断面積が従来合金化度測定
法のように５ミリメートルの直径を持つならば、上記鋼
板端部の反射光強度の変化は、僅かであり、その端部を
確認することはできない。
キ鋼板の幅測定は、上記レーザ発生器３１及び上記ミラ
ー３２間の同一つ焦点距離を有する,直線移動ステージ
４８上に取りつけられた収束レンズ４６及び他の収束レ
ンズ４７を上記レーザビームの進行方向に沿って一列に
配置し、上記亜鉛メッキ鋼板の表面上に投射されるレー
ザビームの断面積を自由に制御することによって、実施
可能となる。更に詳述すると、合金化度測定一般におい
て、二つのレーザ間距離Ｌを（Ｌ）＝２ｆと設定し、従
来法のようにスキャン面積を直径で５ミリメートルとな
るよう設定する。しかしながら、上記亜鉛メッキ鋼板の
幅方向端を測定する時は、上記コンピュータ４１の信号
によって、上記直線移動ステージ４８及び上記直線移動
ステージ制御装置を通して、Ｌ＜２ｆとなるよう上記レ
ンズ４６を移動することによって、上記亜鉛メッキ鋼板
上のレーザビームを集光し、スキャン面積を縮小する。
図６に示すように、上記鋼板の幅方向の端部を測定する
に際し、スキャンの断面積を縮小するのは、レーザビー
ムの断面積が、上記レンズを通るレーザビームを集光す
ることにより縮小されれば、（例えば、２ミリメート
ル）反射光の強度は上記鋼板の端部において、著しく変
化し、上記フォトダイオードアレー３６を通して、鋼板
端部において実測中のレーザビームの変化が確認され、
しかし、レーザビームの照明断面積が従来合金化度測定
法のように５ミリメートルの直径を持つならば、上記鋼
板端部の反射光強度の変化は、僅かであり、その端部を
確認することはできない。
【００５６】上記亜鉛メッキ鋼板３３の幅Ｗ０を測定し
た後、上記レンズ４６は移動して上記レンズ４６、４７
の離間距離をＬ＝２ｆとする。これは以下述べるように
上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する通常の測定を
実施するためである。
た後、上記レンズ４６は移動して上記レンズ４６、４７
の離間距離をＬ＝２ｆとする。これは以下述べるように
上記亜鉛メッキ鋼板の合金化度を測定する通常の測定を
実施するためである。
【００５７】先ず、上記標準サンプルの基礎合金化度を
規則的に配列された上記測定装置３００にて測定する。
即ち、上記レーザ発生器３１からレーザが発生され、同
一焦点距離を有し、距離Ｌ＝２ｆで離間された上記収束
レンズ４６、４７を通過し、上記ミラー３２に投射され
る。上記ミラー３２で反射されたレーザビームは上記第
１ビームスプリッタ３４にて２光線に分割される。一光
線は多数のフォトダイオードから構成され、上記亜鉛メ
ッキ鋼板の振動が考慮されたフォトダイオードアレー３
６中の一フォトダイオードによって反射検出され、一方
他方の光線は上記第１ビームスプリッタ３４を通過し、
上記第２ビームスプリッタ４２において、入射角（α）
で上記標準サンプルへ投射する。ここで、上記第1ビー
ムスプリッタ３４及び上記フォトダイオードアレー３６
間の入射光線の断面積を縮小するために虹彩３５を備え
るのが望ましい。上記フォトダイオードアレー３６によ
って検出された、この光線は上記レーザ発生器３１の出
力変化を補正するために用いられる。反射角（α）で上
記標準サンプル４３により反射される鏡面反射光強度は
光検出器４４にて検出され、一方反射角（β）で反射す
る散乱光強度は光検出器４５で検出される。次いで、上
記標準サンプル４３の基礎合金化度（Ｘ０）は、上記光
検出器４４、４５によって検出された鏡面反射強度Ｉ０
（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を数式５に代入するこ
とによって求められる。特に、上記光検出器４４、４５
によって検出された上記光線強度は上記増幅器３９によ
って増幅され、上記コンピュータ４１に入力され、内蔵
された上記プログラムに従って基礎合金化度が計算され
る。
規則的に配列された上記測定装置３００にて測定する。
即ち、上記レーザ発生器３１からレーザが発生され、同
一焦点距離を有し、距離Ｌ＝２ｆで離間された上記収束
レンズ４６、４７を通過し、上記ミラー３２に投射され
る。上記ミラー３２で反射されたレーザビームは上記第
１ビームスプリッタ３４にて２光線に分割される。一光
線は多数のフォトダイオードから構成され、上記亜鉛メ
ッキ鋼板の振動が考慮されたフォトダイオードアレー３
６中の一フォトダイオードによって反射検出され、一方
他方の光線は上記第１ビームスプリッタ３４を通過し、
上記第２ビームスプリッタ４２において、入射角（α）
で上記標準サンプルへ投射する。ここで、上記第1ビー
ムスプリッタ３４及び上記フォトダイオードアレー３６
間の入射光線の断面積を縮小するために虹彩３５を備え
るのが望ましい。上記フォトダイオードアレー３６によ
って検出された、この光線は上記レーザ発生器３１の出
力変化を補正するために用いられる。反射角（α）で上
記標準サンプル４３により反射される鏡面反射光強度は
光検出器４４にて検出され、一方反射角（β）で反射す
る散乱光強度は光検出器４５で検出される。次いで、上
記標準サンプル４３の基礎合金化度（Ｘ０）は、上記光
検出器４４、４５によって検出された鏡面反射強度Ｉ０
（α）及び散乱光強度Ｉ０（β）を数式５に代入するこ
とによって求められる。特に、上記光検出器４４、４５
によって検出された上記光線強度は上記増幅器３９によ
って増幅され、上記コンピュータ４１に入力され、内蔵
された上記プログラムに従って基礎合金化度が計算され
る。
【００５８】次に、上記標準サンプルの基礎合金化度
（Ｘ０）測定と同じ方法において、上記亜鉛メッキ鋼板
３３の合金化度を連続的に求めることによって上記標準
サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求める。
（Ｘ０）測定と同じ方法において、上記亜鉛メッキ鋼板
３３の合金化度を連続的に求めることによって上記標準
サンプルの比較合金化度（Ｘ１）を求める。
【００５９】換言すれば、レンズ４６、４７、ミラー３
２、第１ビームスプリッタ３４及び第２スプリッタ４２
に投射される同一の強度のレーザビームが使用される。
上記第２ビームスプリッタ４２レーザビームを２光線に
分割する。一光線は標準サンプルに反射され、入射角
（α）で投射され、一方他の光線は透過し、上記亜鉛メ
ッキ鋼板３３に投射される。反射角（α）で標準サンプ
ル４３によって反射された鏡面反射光強度Ｉ１（α）が
光検出器４４によって検出され、一方反射角（β）で反
射する散乱光強度Ｉ１（β）は光検出器４５で検出され
る。次いで上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は
上記の値を数式６に代入することによって求められる。
この比較合金化度は基礎合金化度の計算のように上記コ
ンピュータ４１内で、また計算される。
２、第１ビームスプリッタ３４及び第２スプリッタ４２
に投射される同一の強度のレーザビームが使用される。
上記第２ビームスプリッタ４２レーザビームを２光線に
分割する。一光線は標準サンプルに反射され、入射角
（α）で投射され、一方他の光線は透過し、上記亜鉛メ
ッキ鋼板３３に投射される。反射角（α）で標準サンプ
ル４３によって反射された鏡面反射光強度Ｉ１（α）が
光検出器４４によって検出され、一方反射角（β）で反
射する散乱光強度Ｉ１（β）は光検出器４５で検出され
る。次いで上記標準サンプルの比較合金化度（Ｘ１）は
上記の値を数式６に代入することによって求められる。
この比較合金化度は基礎合金化度の計算のように上記コ
ンピュータ４１内で、また計算される。
【００６０】それから、上記標準サンプルの上記基礎合
金化度（Ｘ０）及び比較合金化度（Ｘ１）間の誤差は両
合金化度を比較することによって求められる。この誤差
が前もって決められた範囲にあるかどうかによって上記
レーザ発生器３１、ミラー３２、第１ビームスプリッタ
３４及び第２ビームスプリッタ４２の配列が良いかどう
か確認し得る。
金化度（Ｘ０）及び比較合金化度（Ｘ１）間の誤差は両
合金化度を比較することによって求められる。この誤差
が前もって決められた範囲にあるかどうかによって上記
レーザ発生器３１、ミラー３２、第１ビームスプリッタ
３４及び第２ビームスプリッタ４２の配列が良いかどう
か確認し得る。
【００６１】もしこの配列の良いことが確認されれば、
上記亜鉛メッキ鋼板３３の測定を行う。反対に、この配
列の良くないことが、確認できれば、上記レーザ発生器
３１、ミラー３２、第1ビームスプリッタ３４及び第２
ビームスプリッタ４２の配列を補正し、その後、上記亜
鉛メッキ鋼板３３の合金化度を測定する。本発明のかか
る構成は、上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度測定結果
に信頼性を与えることができる。
上記亜鉛メッキ鋼板３３の測定を行う。反対に、この配
列の良くないことが、確認できれば、上記レーザ発生器
３１、ミラー３２、第1ビームスプリッタ３４及び第２
ビームスプリッタ４２の配列を補正し、その後、上記亜
鉛メッキ鋼板３３の合金化度を測定する。本発明のかか
る構成は、上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度測定結果
に信頼性を与えることができる。
【００６２】上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度は上記
標準サンプルの比較合金化度と同時に得られる。
標準サンプルの比較合金化度と同時に得られる。
【００６３】上記標準サンプルの合金化度（Ｘ１）を測
定するに当って、上記レーザ発生器３１から発生したレ
ーザビームは上記ミラー３２及び第１ビームスプリッタ
３４を通過し、第２ビームスプリッタ４２に投射され、
２光線に分割され、反射されそして透過される。この間
に、透過光は上記亜鉛メッキ鋼板３３に投射される。入
射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板３３に投射され光線は
その鋼板によって反射される。反射角（α）で反射され
た鏡面反射光強度Ｉ２（α）は多数のフォトダイオード
から構成され、上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮した配
置のフォトダイオードアレー３６中の一フォトダイオー
ドによって検出され、一方、反射角（β）で反射される
散乱光強度Ｉ２（β）は鏡面反射光が投射されるフォト
ダイオードから距離ｎで離間されたフォトダイオードア
レー中の他のフォトダイオードによっ検出される。
定するに当って、上記レーザ発生器３１から発生したレ
ーザビームは上記ミラー３２及び第１ビームスプリッタ
３４を通過し、第２ビームスプリッタ４２に投射され、
２光線に分割され、反射されそして透過される。この間
に、透過光は上記亜鉛メッキ鋼板３３に投射される。入
射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板３３に投射され光線は
その鋼板によって反射される。反射角（α）で反射され
た鏡面反射光強度Ｉ２（α）は多数のフォトダイオード
から構成され、上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮した配
置のフォトダイオードアレー３６中の一フォトダイオー
ドによって検出され、一方、反射角（β）で反射される
散乱光強度Ｉ２（β）は鏡面反射光が投射されるフォト
ダイオードから距離ｎで離間されたフォトダイオードア
レー中の他のフォトダイオードによっ検出される。
【００６４】次に、上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度
（Ｘ２）は上記フォトダイオードアレー３６によって検
出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を数式７に代入することによって求められる。こ
こで、鏡面反射強度Ｉ２（α）は常に散乱光強度Ｉ
２（β）より大きいので、上記コンピュータ４１は容易
に鏡面反射光強度を検出するフォトダイオードと、上記
コンピュータ２１内に記憶された上記前もって決められ
た距離によっても決定され得る散乱光強度を検出するフ
ォトダイオードを確認することができる。
（Ｘ２）は上記フォトダイオードアレー３６によって検
出された鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強度Ｉ２
（β）を数式７に代入することによって求められる。こ
こで、鏡面反射強度Ｉ２（α）は常に散乱光強度Ｉ
２（β）より大きいので、上記コンピュータ４１は容易
に鏡面反射光強度を検出するフォトダイオードと、上記
コンピュータ２１内に記憶された上記前もって決められ
た距離によっても決定され得る散乱光強度を検出するフ
ォトダイオードを確認することができる。
【００６５】レンズ３８及び同レンズ３８の両端に配置
されたマスク３７を上記亜鉛メッキ鋼板３３及びフォト
ダイオードアレー３６間に備えることが望ましい。上記
レンズ３８は反射光を平行光線に変換し、一方上記マス
ク３７は鏡面反射光及び散乱光を通し、上記亜鉛メッキ
鋼板の表面によって反射する光と上記第１ビームスプリ
ッタ３４によって反射される光とが混合することを防
ぐ。
されたマスク３７を上記亜鉛メッキ鋼板３３及びフォト
ダイオードアレー３６間に備えることが望ましい。上記
レンズ３８は反射光を平行光線に変換し、一方上記マス
ク３７は鏡面反射光及び散乱光を通し、上記亜鉛メッキ
鋼板の表面によって反射する光と上記第１ビームスプリ
ッタ３４によって反射される光とが混合することを防
ぐ。
【００６６】上記フォトダイオードアレー３６は整列さ
れた多数のフォトダイオードアレーから構成される。こ
れらフォトダイアレー３６は反射角（α）で無振動の亜
鉛メッキ鋼板３３によって反射される鏡面反射光が、そ
の法線となる方向関係で配置されるよう配置されるのが
望ましい。かかるフォトダイオードアレー３６の構成は
合金化度を測定するに際し振動に依る誤差を除去するた
めに効果的である。その理由は既に上述したので、ここ
では説明しない。
れた多数のフォトダイオードアレーから構成される。こ
れらフォトダイアレー３６は反射角（α）で無振動の亜
鉛メッキ鋼板３３によって反射される鏡面反射光が、そ
の法線となる方向関係で配置されるよう配置されるのが
望ましい。かかるフォトダイオードアレー３６の構成は
合金化度を測定するに際し振動に依る誤差を除去するた
めに効果的である。その理由は既に上述したので、ここ
では説明しない。
【００６７】次に、上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度
Ｘ２は上記の様に求められた幅Ｗ０以内の上記亜鉛メッ
キ鋼板の幅方向に上記測定装置３００を移動しながら上
述の手順を繰り返すことによって連続的に測定される。
Ｘ２は上記の様に求められた幅Ｗ０以内の上記亜鉛メッ
キ鋼板の幅方向に上記測定装置３００を移動しながら上
述の手順を繰り返すことによって連続的に測定される。
【００６８】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、フォトダイ
オード関連光学要素の上記ミラー１）がその元固定位置
からずれる事によるレーザビームの入射角変化にしたが
って生ずる測定誤差を示すグラフである。図５（ａ）及
び図５（ｂ）はレーザビームの入射角が元の測定角から
変化する際に生じる合金化度変化を示す。ここで測定に
使用されたサンプルの合金化度はそれぞれＦｅ８．６％
及びＦｅ１５．３７％であった。
オード関連光学要素の上記ミラー１）がその元固定位置
からずれる事によるレーザビームの入射角変化にしたが
って生ずる測定誤差を示すグラフである。図５（ａ）及
び図５（ｂ）はレーザビームの入射角が元の測定角から
変化する際に生じる合金化度変化を示す。ここで測定に
使用されたサンプルの合金化度はそれぞれＦｅ８．６％
及びＦｅ１５．３７％であった。
【００６９】図７は従来法に従って反射率と合金化度と
の関係を測定する比較例である。この反射率及び合金化
度は上記亜鉛メッキ鋼板の表面粗さ、測定環境の光等に
よって影響を受け、一致した関係は見られない。
の関係を測定する比較例である。この反射率及び合金化
度は上記亜鉛メッキ鋼板の表面粗さ、測定環境の光等に
よって影響を受け、一致した関係は見られない。
【００７０】図８は本発明の測定方法に従って、合金化
度の測定結果であり、それから反射率及び合金化度が正
確に測定されることが解る。
度の測定結果であり、それから反射率及び合金化度が正
確に測定されることが解る。
【００７１】
【発明の効果】従って、上記の本発明の構成は、振動に
依る測定誤差が除去され、上記亜鉛メッキ鋼板の合金化
度測定時にリアルタイムで、その幅が測定される合金化
度測定方法を提供するに際し効果的である。本発明を少
数の好ましい実施態様に就いて説明したが、当業者は本
発明が付属の請求項の精神及び範囲内の変形で実施可能
である事を認識すべきである。
依る測定誤差が除去され、上記亜鉛メッキ鋼板の合金化
度測定時にリアルタイムで、その幅が測定される合金化
度測定方法を提供するに際し効果的である。本発明を少
数の好ましい実施態様に就いて説明したが、当業者は本
発明が付属の請求項の精神及び範囲内の変形で実施可能
である事を認識すべきである。
【図１】先行技術によるレーザー使用の合金化度測定装
置概要図である。
置概要図である。
【図２】本発明によるレーザー使用の合金化度測定装置
概要図である。
概要図である。
【図３】本発明によるレーザー使用の他の合金化度測定
装置概要図である。
装置概要図である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は本発
明による、フォトダイオードアレー要素を用いて、合金
化度を測定する際の振動による誤差を除去する為のプロ
セスを示す。
明による、フォトダイオードアレー要素を用いて、合金
化度を測定する際の振動による誤差を除去する為のプロ
セスを示す。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）はフォトダイオード
関連光学要素の配列乱れに基づく誤差を示すグラフであ
る。
関連光学要素の配列乱れに基づく誤差を示すグラフであ
る。
【図６】本発明の鋼板の端部における信号図である。
【図７】先行技術測定法による、合金化度の測定結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】本発明による、合金化度の測定結果を示す。
１２、３２ ミラー １３ 亜鉛メッキ鋼板 １４ 第１レーザビームスプリッタ １６ フォトダイオードアレー １７ マスク １８、４６、４７ 収束レンズ ２２ 第２レーザスプリッタ ２４、４４ 一光検出器 ２３、４３ 標準サンプル ２５、４５ 光検出器 ３１ レーザ発生器 ３３ 亜鉛メッキ鋼板 ３４ 第１ビームスプリッタ ３６ フォトダイオードアレー ４２ 第２スプリッタ ４８ 直線移動ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599015102 リサーチ インスティトゥート オブ イ ンダストリアル サイエンス アンド テ クノロジー ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＳＣＩＥＮＣ Ｅ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 大韓民国，キョングサングブック−ド，ポ ハング シティ，ナム−ク，ヒョージャ− ドング，サン 32 (72)発明者 キム ダル ウー 大韓民国，キョングサングブック−ド，ポ ハング シティ，ナム−ク，ヒョージャ− ドング，サン 32，リサーチ インスティ トウート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 (72)発明者 リム チュング ソー 大韓民国，キョングサングブック−ド，ポ ハング シティ，ナム−ク，ヒョージャ− ドング，サン 32，リサーチ インスティ トウート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 (72)発明者 オウ キ ジャング 大韓民国，キョングサングブック−ド，ポ ハング シティ，ナム−ク，ヒョージャ− ドング，サン 32，リサーチ インスティ トウート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザビーム使用合金化度測定方法であ
って、標準位置に配置されるミラー１２にレーザ発生器
からレーザビームを投射し、標準位置に配置される第１
レーザビームスプリッタ１４において上記ミラー１２か
ら反射した上記レーザビームを２光線に分割し、多数の
フォトダイオードから構成され、且つ亜鉛メッキ鋼板の
振動を考慮して配置されたフォトダイオードアレー１６
の中の一フォトダイオードに一光線を投射し、他の光線
は上記第１ビームスプリッタ１４を通過させて、標準位
置に配置される第２レーザスプリッタ２２において、入
射角（α）で標準サンプル２３に投射する工程；一光検
出器２４を用い上記標準サンプル２３により反射角(α)
で反射する鏡面反射光強度Ｉ０（α）を検出し、他の光
検出器２５を用い反射角(β)で反射する散乱光強度Ｉ０
(β)を検出する工程；下記数式に、このようにして検出
された鏡面反射光強度Ｉ０（α）及び散乱光強度Ｉ
０（β）を代入し上記標準サンプル２３の基礎合金化度
（Ｘ０）を求める工程、（但し同数式中ｋは比例定数で
ある）； 【数１】 基礎合金化度を求める為と同じ条件下で上記レーザ発生
器１１からレーザビームを発生し、上記ミラー１２及び
第１ビームスプリッタ１４を通過した後第２ビームスプ
リッタ２２で分割された一ビームを入射角（α）で上記
標準サンプル２３へ投射する工程；上記光検出器２４を
用い標準サンプル２３により反射角(α)で反射する鏡面
反射光強度Ｉ１（α）を検出し、上記光検出器２５を用
い反射角(β)で反射する散乱光強度Ｉ１（β）を検出す
る工程；下記数式に、このようにして検出された鏡面反
射光強度Ｉ１（α）及び散乱光強度Ｉ１（β）を代入し
上記標準サンプル２３の比較合金化度（Ｘ１）を求める
工程、（但し同数式中ｋは比例定数である）； 【数２】 このように求められた上記標準サンプル２３の基礎合金
化度と上記標準サンプル２３の比較合金化度（Ｘ１）を
比較することによって、上記標準サンプル２３のこれら
二つの値の間の誤差を求め、この誤差が前もって決めた
範囲内となるように、上記レーザ発生器１１、ミラー１
２、第１ビームスプリッタ１４及び第２ビームスプリッ
タ２２の配置を補正する工程；上記レーザ発生器１１、
ミラー１２、第１ビームスプリッタ１４及び第２ビーム
スプリッタの配置を補正した後、基礎合金化度を求める
為と同じ条件下で上記レーザ発生器１１からレーザビー
ムを発生し、上記ミラー１２及び第１ビームスプリッタ
１４を通過した後第２ビームスプリッタ２２に投射し通
過して、入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板１３上へ投
射する工程；上記亜鉛メッキ鋼板１３によって反射され
た鏡面反射光強度Ｉ２（α）を多数のフォトダイオード
から構成され上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置
されたフォトダイオードアレー１６中の一フォトダイオ
ードを用いて検出し、及び散乱光強度Ｉ２（β）を、上
記鏡面反射光を検出したフォトダイオードから前もって
決めた距離ｎ隔たった上記フォトダイオードアレー１６
中の他のフォトダイオードを用いて検出する工程；並び
に、 下記数式に、このようにして検出された鏡面反射光強度
Ｉ２(α)及び散乱光強度Ｉ２（β）を代入し亜鉛メッキ
鋼板の合金化度（Ｘ２）を求める工程、（但し同数式中
ｋは比例定数である） 【数３】 から構成される方法。 - 【請求項２】 収束レンズ１８並びに同収束レンズ１８
の両端部に配置された二つのマスク１７を上記亜鉛メッ
キ鋼板１３及び上記フォトダイオードアレー１６間に備
えることを特徴とする請求項１記載のレーザビーム使用
合金化度測定方法。 - 【請求項３】 上記フォトダイオードアレー１６は反射
角（α）で上記無振動亜鉛メッキ鋼板１３から反射され
る鏡面反射光が、その法線となる方向関係で配置される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザビ
ーム使用合金化度測定方法。 - 【請求項４】 レーザビーム使用合金化度測定方法であ
って、同一焦点距離ｆを持つ一収束レンズ４６及び他の
収束レンズ４７の相互間距離がＬ＜２ｆとなるよう直線
移動ステージ４８上に取り付けられた上記収束レンズ４
６を移動しながら、レーザ発生器３１からレーザ発生
し、測定器を左及び右に一回移動し、フォトダイオード
アレー３６によって検出された反射光強度を解析しなが
ら、上記ビームを、上記収束レンズ４６、収束レンズ４
７、ミラー３２、第１ビームスプリッタ３４及び第２ス
プリッタ４２を通過して、上記亜鉛メッキ鋼板３３へ投
射することによって上記亜鉛メッキ鋼板３３の幅Ｗ０を
測定する工程；上記亜鉛メッキ鋼板の幅Ｗ０を測定した
後、上記収束レンズ４６及び収束レンズ４７間距離をＬ
＝２ｆとなるよう上記直線移動ステージ４８上に取り付
けた上記レンズ４６を移動する工程；上記レーザ発生器
３１から標準距離であって、互いに距離２ｆで隔たって
配置された上記収束レンズ４６及び収束レンズ４７を通
してレーザビームを導き、上記標準位置に配置されたミ
ラー３２に上記レーザビームを投射し、標準位置に配置
された上記第１ビームスプリッタ３４において、上記ミ
ラー３２から反射された上記レーザビームを２光線に分
割し、一光線を、多数のフォトダイオードから構成さ
れ、上記亜鉛メッキ鋼板の振動を考慮して配置されたフ
ォトダイオードアレー３６の中の一フォトダイオードを
用いて検出し、一方他の光線を、上記第１ビームスプリ
ッタ３４を通過せしめ、同光線を上記標準位置に配置さ
れた第２ビームスプリッタ４２において標準サンプル４
３へ入射角（α）で投射する工程；反射角(α)で上記標
準サンプル４３によって反射された鏡面反射光強度Ｉ０
（α）を一光検出器４４を用いて検出し、反射角(β)で
反射された散乱光強度Ｉ０（β）を他の光検出器４５を
用いて検出する工程；下記数式に、このようにして検出
された鏡面反射光強度Ｉ０(α)及び散乱光強度Ｉ
０（β）を代入し上記標準サンプル４３の基礎合金化度
（Ｘ０）を求める工程、（但し同数式中ｋは比例定数で
ある）； 【数４】 基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条件下で上記レ
ーザ発生器３１からレーザビームを発生し、上記ミラー
３２及び第１ビームスプリッタ３４を通過した後第２ビ
ームスプリッタ４２で分割されたビームの一つを入射角
(α)で上記標準サンプル４３へ投射する工程；上記光検
出器４４を用い上記標準サンプル４３により反射角(α)
で反射する鏡面反射光強度Ｉ１（α）を検出し、上記光
検出器４５を用い反射角（β）で反射する散乱光強度Ｉ
１（β）を検出する工程；下記数式に、このようにして
検出された鏡面反射光強度Ｉ１(α)及び散乱光強度Ｉ１
（β）を代入し上記標準サンプル４３の比較合金化度
（Ｘ１）を求める工程、（但し同方程式中ｋは比例定数
である）； 【数５】 このように求められた上記標準サンプル４３の基礎合金
化度（Ｘ０）と上記標準サンプル４３の比較合金化度
（Ｘ１）を比較することによってこれら二つの値間の誤
差を求め、この誤差が前もって決めた範囲内となるよう
に、上記レーザ発生器３１、ミラー３２、第１ビームス
プリッタ３４及び第２ビームスプリッタ４２の配置を補
正する工程；上記レーザ発生器３１、ミラー３２、第１
ビームスプリッタ３４及び第２スプリッタ４２の配置を
補正した後、基礎合金化度（Ｘ０）を求める為と同じ条
件下で上記レーザ発生器３１からレーザビームを発生
し、そのビームを上記ミラー３２及び第１ビームスプリ
ッタ３４を通過した後第２ビームスプリッタ４２に投射
し通過して、入射角（α）で上記亜鉛メッキ鋼板３３上
へ投射する工程；上記亜鉛メッキ鋼板３３によって反射
された鏡面反射光強度Ｉ２（α）を多数のフォトダイオ
ードから構成され上記亜鉛メッキ鋼板３３の振動を考慮
して配置されたフォトダイオードアレー３６中の一フォ
トダイオードを用いて検出し、及び散乱光強度Ｉ
２（β）を、上記鏡面反射光を検出したフォトダイオー
ドから前もって決めた距離ｎだけ隔たった上記フォトダ
イオードアレー３６中の他のフォトダイオードを用いて
検出する工程；下記数式に、このようにして検出された
鏡面反射光強度Ｉ２（α）及び散乱光強Ｉ２（β）を代
入し上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度（Ｘ２）を求め
る工程、（但し同数式中ｋは比例定数である）； 【数６】 並びに、 上記測定器を上記亜鉛メッキ鋼板３３の幅Ｗ２内で、上
記幅方向に移動しながら、上記工程を繰り返し実行する
ことによって、上記亜鉛メッキ鋼板３３の合金化度（Ｘ
２）を連続的に求める工程から構成される方法。 - 【請求項５】 収束レンズ３８及び同収束レンズ３８の
両端に配置された二つのマスク３７を上記亜鉛メッキ鋼
板３３及びフォトダイオードアレー３６間に備えること
を特徴とする請求項4記載のレーザビーム使用合金化度
測定方法。 - 【請求項６】 上記フォトダイオードアレー３６は反射
角（α）で上記無振動亜鉛メッキ鋼板３３から反射され
る鏡面反射光が、その法線となる方向関係で配置される
ことを特徴とする請求項４又は請求項５記載のレーザビ
ーム使用合金化度測定方法。
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