JP2001201456A - マーキング付き金属帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面の割れ・抉れ・めくれ上がりのような顕
著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵を、未検出となるこ
となく検出し、簡単な手段でその情報をユーザ側に知ら
せることが可能な表面疵マーキング装置ならびにマーキ
ング付き金属帯およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属帯4の被検査面からの反射光を互いに
異なる2種以上の光学条件で抽出する複数の受光部32a〜
cと、これら互いに異なる光学条件で抽出された反射成
分の組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判定する
信号処理部30とを有する疵検査手段40と、金属帯4表面
にその疵に関する情報を示すマーキングを行うマーキン
グ手段44とを備えていることを特徴とする金属帯の表面
疵マーキング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薄鋼板等の
金属帯の表面疵を光学的に検出しその位置にマーキング
する表面疵マーキング装置、およびマーキング付き金属
帯ならびにその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外部から光を入射し、正反射光及び拡散
反射光をカメラでとらえることによる金属物体の表面探
傷方法として、特開昭58-204353 号公報記載の技術があ
る。本技術は、被検体表面に対し35〜75度の角度で光を
入射し、反射光を、正反射方向と、入射方向あるいは正
反射方向から20度以内の角度方向に設置した2 台のカメ
ラで受光している。そして、2 台のカメラの信号を比較
し、例えばお互いの論理和を取る、すなわち、2 台とも
検出した場合のみ傷とみなすことにより、ノイズに影響
されない検査方法を実現している。

【０００３】また、被検体からの後方散乱光を受光する
ことによる被検体表面の疵検査方法として、特開昭60-2
28943 号公報記載の技術がある。本技術は、ステンレス
鋼板に大きな入射角で光を入射し、入射側へ戻る反射光
を検出することにより、ステンレス鋼板表面のヘゲ疵を
検出しようとするものである。

【０００４】複数の後方散乱反射光を検出することによ
る探傷装置として、特開平8-178867号公報記載の技術が
ある。これは熱間圧延された平鋼上の掻疵を検出しよう
とするものである。本明細書によれば、掻疵の疵斜面角
度は10〜40度であり、この範囲の疵斜面からの正反射光
を全てカバーできるように後方拡散反射方向に複数台の
カメラを用意している。

【０００５】また、偏光を利用した表面検査装置とし
て、特開昭57-166533 号公報記載の技術は、測定対象に
45度方向の偏光を入射し、提案された偏光カメラで受光
している。偏光カメラは、反射光をカメラ内部のビーム
スプリッタを用いて3 つに分岐し、それぞれ異なる方位
角の偏光フィルタを通して受光するようになっている。
偏光カメラからの3 本の信号を、カラーTVシステムと同
様の信号処理により、モニタに表示し、偏光状態を可視
化する技術を開示している。この技術はエリプソメトリ
の技術を利用しており、光源は平行光であることが望ま
しく、実施例ではレーザ光が用いられている。

【０００６】また、特開平9-166552号公報では同様に、
エリプソメトリを利用した鋼板表面の疵検査装置を開示
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はいずれ
も顕著な凹凸性を持つ疵を検出するか、酸化膜等異物が
存在する疵を検出することを目的としたものであり、顕
著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵等に対しては全ての
疵を確実に捉えることはできなかった。

【０００８】例えば、特開昭58-204353 号公報記載の技
術では、正反射光と散乱反射光を受光する2 台のカメラ
を有しているが、その目的は2 つのカメラの信号の論理
和によるノイズの影響除去であり、顕著な凹凸性を有す
る疵、すなわち表面に割れ・抉れ・めくれ上がりを生じ
ているような疵に対しては両方のカメラで疵の信号が捉
えられるので適用可能であるが、どちらか一方のカメラ
でしか疵の信号を捕らえられないような顕著な凹凸性を
持たない、模様状ヘゲ疵のような疵の場合は、その疵を
全て検出することはできない。

【０００９】特開昭60-228943 号公報記載の技術では、
表面粗さの小さいステンレス鋼板上に顕在化した、持ち
上がったヘゲ疵を対象としており、顕在化していない、
持ち上がった部分のない疵や、疵の存在しない部分も入
射側へ戻る光を反射するような表面の粗い鋼板に適用す
ることはできない。 特開平8-178867号公報記載の技術
では掻き疵を対象にしており、疵斜面での正反射光を捉
えることに基づいているため、顕著な凹凸性を持たな
い、模様状ヘゲのような疵の場合には後方散乱反射光で
は捉えられないものも存在し、未検出を生ずるという問
題点があった。

【００１０】また、一度カメラを設置し、どの角度の反
射成分を受光するかが決定されると、容易に変更できな
いという問題もあった。

【００１１】特開昭57-166533 号公報記載の技術及び特
願平7-286377号公報記載の技術は、エリプソメトリの技
術を用いており、「薄い透明な層の厚さ及び屈折率」や
「物性値のむら」を検出することはできる。しかしなが
ら、例えば表面処理鋼板のように、もともと疵部が母材
部と異なる物性値を有していたとしても、その上から同
一の物性値を有するものに覆われたような対象に対して
は、有効性が低下してしまうという問題があった。

【００１２】また、エリプソメトリでは、同一点からの
反射光を各CCD の対応する画素で受光し、画素ごとにエ
リプソパラメータを計算する必要があった。そのため、
特開昭57-166533 号公報記載の技術では反射光をビーム
スプリッタにより3 分岐して3つのCCD により検出して
おり、光量が低下したり、CCD 間の画素合わせが困難で
あるという問題があった。

【００１３】また、特開平9-166552号公報の実施例で
は、3 台のカメラを鋼板進行方向に並べたり（明細書図
６）、縦または横に並べた3 台のカメラの傾きを変えて
同一領域を見る（同図７、同図８）ようにしているが、
明細書図６の場合は、鋼板の速度が変化したときの処理
が複雑であるという問題があった。また、明細書図７、
明細書図８では、各カメラの角度が異なるため光学条件
が同一にならない、やはり画素合わせが困難であるとい
った問題があった。

【００１４】さらに、特開昭58-204353 号公報記載の技
術や特開平8-178867号公報記載の技術では複数台のカメ
ラの光軸が共通ではなく出射角が異なるため、得られる
２つの画像の対応する画素の視野サイズが異なるほか、
被検査面のバタツキや対象の厚さ変動による距離変化が
あると視野に位置ズレを生じるという問題があった。特
に特開昭58-204353 号公報記載の技術では２つのカメラ
で同じ視野に対する論理和をとることが要求されるため
問題は大きかった。

【００１５】品質保証の観点からは、こういった表面検
査装置は未検出がないことが絶対条件であり、検査対象
として表面処理鋼板等まで広く適用可能なものとしては
従来実用に耐えうる表面疵検査装置は実現できていなか
った。

【００１６】さらに、表面疵の検査結果については、一
般に金属帯全体として良好か不良かの判定がされるだけ
であり、軽微な疵についてはユーザ側で知ることはでき
なかった。仮に、それらの表面疵についての情報をユー
ザ側に知らせるとしても、ミルシート等に記載する等の
方法以外に適切な方法がなかったと言える。

【００１７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、表面の割れ・抉れ・めく
れ上がりのような顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵
を、未検出となることなく検出し、簡単な手段でその情
報をユーザ側に知らせることが可能な表面疵マーキング
装置ならびにマーキング付き金属帯およびその製造方法
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、次の発明
により解決される。

【００１９】第１の発明は、金属帯の被検査面からの反
射光を互いに異なる２種以上の光学条件で抽出する複数
の受光部と、これら互いに異なる光学条件で抽出された
反射成分の組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判
定する信号処理部とを有する疵検査手段と、金属帯表面
にその疵に関する情報を示すマーキングを行うマーキン
グ手段とを備えていることを特徴とする金属帯の表面疵
マーキング装置である。

【００２０】この発明の装置は、まず、疵検査手段の受
光部で、金属帯の表面からの反射光を、偏光条件等の光
学条件の異なる２種以上の受光部により受光し、その結
果から光学的性状を解析する。次いで、疵検査手段の信
号処理部で、得られた光学的性状から、金属帯の表面に
ついて、正常部と異常部、即ち表面疵を判別する。表面
疵と判定された部分には、マーキング手段により印字・
刻印・穿孔等の所定の方法でマーキングを行う。マーキ
ングの位置については、表面疵の位置あるいはその近傍
を、トラッキング手段等によりトラッキングすることに
より決定できる。

【００２１】次に、本発明の表面疵検査装置が検査の対
象とする鋼板表面の光学的反射の形態について、鋼板表
面のミクロな凹凸形状と関連づけて説明する。一般に鋼
板表面のミクロ凹凸形状は調質圧延（テンパ）により、
もともと起伏の高い点がロールにより強く圧延され平坦
度がよくなり、それ以外の点は調質圧延のロールがあた
らずに元の凹凸形状を残したままとなっている。

【００２２】例えば、合金化亜鉛メッキ鋼板の場合には
下地の冷延鋼板１は図１２（ａ）に示すように溶融亜鉛
メッキされたのち、合金化炉を通過する。この間に下地
鋼板の鉄元素がメッキ層の亜鉛中に拡散し、通常、図１
２（ｃ）に示すように柱状等の合金結晶３を形成する。
この鋼板が次に図１２（ｂ）に示すように調質圧延され
ると図１２（ｄ）に示すように柱状結晶３の特に突出し
た箇所が平坦に潰され（テンパ部６）、それ以外の箇所
（非テンパ部７）は元の柱状の結晶形状を残したままと
なる。

【００２３】このような鋼板表面でどのような光学的反
射が起こるかをモデル化したのが図１３である。調質圧
延により潰された箇所（テンパ部６）に入射した光８
は、鋼板正反射方向に鏡面的に反射する。一方、調質圧
延により潰されずに元の柱状結晶構造を残す箇所（非テ
ンパ部７）に入射した光は、ミクロに見れば柱状結晶表
面の微小面素の一つ一つにより鏡面的に反射されるが、
反射の方向は鋼板の正反射方向とは必ずしも一致しな
い。

【００２４】従って、テンパ部、非テンパ部の反射光の
角度分布は、マクロに見ればそれぞれ図１４（ａ）、
（ｂ）のようになる。すなわち、（ａ）テンパ部６では
鋼板正反射方向に鋭い分布を持つ鏡面性の反射９が起こ
り、（ｂ）非テンパ部７では、柱状結晶表面の微小面素
の角度分布に対応した広がりを持った反射１０となる。
以降、前者を鏡面反射、後者を鏡面拡散反射と呼ぶ。実
際に観察される反射の角度分布は、図１４（ｃ）に示す
ように鏡面反射・鏡面拡散反射の角度分布をテンパ部・
非テンパ部それぞれの面積率に応じて加算したものとな
る。

【００２５】以上は合金化亜鉛メッキ鋼板を例に説明し
たが、調質圧延により平坦部が生じる他の鋼板にも一般
に成り立つ。

【００２６】次に本発明の検出対象となる、顕著な凹凸
性を持たない、模様状ヘゲ疵と呼ばれる疵の光学反射特
性について説明する。例えば、図１５に示すように、合
金化溶融亜鉛鍍金鋼板４に見られるヘゲ疵１１は、鍍金
前の冷延鋼板原板１にヘゲ疵１１が存在し、その上に鍍
金層２が乗り、さらに下地の鉄の拡散による合金化が進
行したものである。

【００２７】一般にヘゲ部は母材と比べ、例えば鍍金厚
に違いがあったり、合金化の程度に違いがあったりす
る。その結果として、例えばヘゲ部鍍金厚が厚く母材に
対し凸の場合には調質圧延を掛けられることによりテン
パ部の面積が非テンパ部に比べて多くなる。逆にヘゲ部
が母材に比べ凹の場合にはヘゲ部は調質圧延ロールがあ
たらず、非テンパ部が大半を占める。また、ヘゲ部合金
化が浅い場合には微小面素の角度分布は鋼板方線方向に
強く、拡散性は小さくなる。

【００２８】このようなヘゲ部と母材部の表面性状の違
いにより、模様状ヘゲ疵がどのように見えるかを説明す
る。上述した調質圧延における鍍金表面の変形モデルに
基づき、ヘゲ部と母材部の違いについて分類すると、図
１７に示すように次の３種類に分けられる。

【００２９】（ａ）：ヘゲ部（実線）におけるテンパ部
の面積率及び非テンパ部の微小面素の角度分布が、母材
部（破線）と異なる。ここで、テンパ部は法線角度ξ＝
０に対応し、図ではピークを示している。このピーク高
さ（面積率）がヘゲ部と母材部で異なっている。また、
非テンパ部はそれ以外の部分（スロープ）に対応し、図
ではヘゲ部と母材部の面積率の分布が異なっている。こ
のスロープの部分は非テンパ部の微小面素の角度分布を
反映している。

【００３０】（ｂ）：テンパ部の面積率はヘゲ部と母材
部で異なるが、非テンパ部の微小面素の角度分布は変わ
らない。図ではヘゲ部と母材部でピーク高さが異なって
いるが、スロープの形状は一致している。

【００３１】（ｃ）：非テンパ部の微小面素の角度分布
はヘゲ部と母材部で異なるが、テンパ部の面積率は変わ
らない。図ではヘゲ部と母材部でピーク高さは一致して
いるが、スロープの形状は異なっている。

【００３２】このようなテンパ部面積率及び微小面素の
角度分布の違いが、図１６に示すような反射光量の角度
分布の違いとして観察される。

【００３３】テンパ部面積率に違いがある場合（上記
ａ，ｂの場合）には図１６（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、反射光量の角度分布はヘゲ部１１ａと母材部１２ａ
のようになる。その差は角度分布がピークとなる方向、
即ち正反射方向から観察される。ヘゲ部のテンパ部面積
率が母材部より大きい場合（図１６ａ，ｂ，図１７ａ，
ｂに該当）には正反射方向からはヘゲは明るく見え、逆
にヘゲ部のテンパ率が母材部より小さいときには正反射
方向からは暗く観察される。

【００３４】テンパ部面積率に違いがない場合（上記(
ｃ) の場合）には、鋼板正反射方向からの観察ではヘゲ
を見ることはできない。それでも、鏡面拡散反射成分の
拡散性に違いがあるときには図１６（ｃ）に示すように
角度分布のピークから外れた拡散方向から疵が観察され
る。例えば、鏡面拡散反射成分の拡散性が小さい時に
は、一般に正反射に比較的近い拡散方向からはヘゲは明
るく観察され、正反射方向から離れるに従い明るさは小
さくなり、ある角度でヘゲ部と母材部の差がなくなりそ
の前後の角度で観察不能となる。さらに正反射から遠ざ
かると今度はヘゲは暗く観察される。

【００３５】このような模様状ヘゲ疵を母材部と弁別
し、検出するためには、図１７において、どういう角度
の微小面素からの反射光を抽出するのかを検討すること
が必要である。例えば、先の図１６（ａ）、（ｂ）の例
のように、正反射方向でヘゲ部と母材部の違いを検出す
るということは、図１７で示される微小面素の角度分布
のうちξ＝０について抽出し、ヘゲ部と母材部の違いを
検出していることになる。

【００３６】ここで、ξ＝０について抽出するというこ
とを数学的に表現すると、図１７の関数Ｓ( ξ) それぞ
れに、図１９（ａ）に示すデルタ関数δ( ξ) で表され
る抽出特性を表す関数（以後重み関数と呼ぶ）を乗じて
積分することに相当する。また、例えば、入射角６０に
おいて、正反射から２０度ずれた４０度の位置で測定す
るというのは、法線角度ξが１０度ずれた面（微小面
素）による反射を検出することになる。これは、図１９
（ｂ）のようなδ( ξ＋１０) なる重み関数を用いてい
ることに相当する。なお、反射角と微小面素の法線角度
ξの関係は図１８から計算される。

【００３７】このように考えると、どういう角度の微小
面素からの反射光を抽出するかということは、どのよう
な重み関数を設計するかということに相当することがわ
かる。重み関数は、必ずしもデルタ関数である必要はな
く、ある程度の幅を持っていてもかまわない。

【００３８】このような観点から、図１７（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）で表されるような面積率分布を有するヘ
ゲ疵を母材部と弁別し、検出するための重み関数を考え
ると、図１９に示すδ関数δ( ξ) もその一例ではあ
る。ただし、これでは、異なる受光角度にカメラを設置
するため２つの光学系の視野サイズを同一にすることは
できない。また、拡散反射光を測定するために一旦カメ
ラを設置すると、その重み関数を変更することは、カメ
ラの設置位置を変更することが必要であるから、容易で
はない。

【００３９】前者の課題に対しては同一光軸上の測定が
必要である。そこで、拡散反射光を捉えるのでなく、鋼
板正反射方向からの測定で鏡面反射成分と鏡面拡散反射
成分の両成分が捉えられることが望ましい。そして、後
者に対しては、重み関数がカメラの設置位置の変更に対
してある程度自由度を持って設定できることが望まし
い。

【００４０】このような目的で、この発明では、まず光
源として、レーザのような平行光源ではなく、拡散特性
をもつ線状の光源を用いている。また、鋼板正反射方向
から鏡面反射成分、鏡面拡散反射成分を、偏光を用いる
ことにより分離して抽出している。

【００４１】この線状拡散光源の作用と効果を説明する
ために、図２０に示すように、まず、線状の拡散光源１
４を鋼板４に平行に配置し、光源に垂直な面内にあり、
入射角が出射角と一致する方向（以降、鋼板正反射方向
と呼ぶ）から鋼板４上の一点を観察したときの反射特性
を考える。

【００４２】今、図２０（ａ）に示すように、線状光源
１４の中央部から照射された光の場合、テンパ部に入射
した光は鏡面的に反射され、鋼板正反射方向で全て捉え
られる。一方、非テンパ部に入射した光は鏡面拡散的に
反射され、たまたま鋼板法線方向と同一方向を向いてい
る微小面素により反射された分のみが捉えられる。この
ような微小面素は確率的に非常に少ないので、鋼板正反
射方向で捉えられる反射光のうちではテンパ部からの鏡
面反射が支配的となる。

【００４３】これに対し、図２０（ｂ）に示すように、
線状光源の中央部以外から照射された光の場合には、テ
ンパ部に入射した光は鏡面反射して鋼板正反射方向とは
異なる方向へ反射し、鋼板正反射方向では捉えることが
できない。一方、非テンパ部に入射した光は鏡面拡散的
に反射され、そのうち鋼板正反射方向に反射された分が
捉えられる。従って、鋼板正反射方向で捉えられる反射
光は全て非テンパ部で反射した鏡面拡散反射光となる。

【００４４】以上２つの場合を併せると、線状光源全体
から照射される光で鋼板正反射方向からの観察で捉えら
れるのは、テンパ部からの鏡面反射光と、非テンパ部か
らの鏡面拡散反射光の和となる。

【００４５】次に、このように線状光源を使用して正反
射方向から被検査面を観察した場合に、偏光特性がどう
変化するかについて説明する。

【００４６】一般に、鏡面状の金属表面での反射におい
ては、電界の方向が入射面に平行な光（ｐ偏光）あるい
は入射面に直角な光（ｓ偏光）に関しては、反射により
偏光特性は保存され、ｐ偏光のまま、あるいはｓ偏光の
まま出射する。また、ｐ偏光成分とｓ偏光成分を同時に
持つ任意の直線偏光は、ｐ、ｓ偏光の反射率比および位
相差に応じた楕円偏光となって出射する。

【００４７】以下、合金化亜鉛鍍金鋼板に線状拡散光源
から光が照射される場合について考える。図２１（ａ）
に示すように、線状光源１４中央部から出射した光は、
鋼板４のテンパ部で鏡面反射し鋼板正反射方向で観察さ
れる。これに関しては上記一般の鏡面状の金属表面での
反射がそのまま成立し、ｐ偏光はｐ偏光のまま出射す
る。

【００４８】一方、線状光源の中央部以外の箇所から出
射した光には、図２１（ｂ）に示すように非テンパ部の
結晶表面の傾いた微小面素で鏡面反射し、鋼板正反射方
向で観察されるものがある。この際、鋼板の入射面に平
行なｐ偏光の光を入射したとしても、実際に反射する傾
いた微小面素に対しては、その入射面と平行ではないた
め、ｐ、ｓ両偏光成分を持つ直線偏光となる。その結
果、この入射光は、微小面素からは楕円偏光となって出
射する。ここで、ｐ偏光の代わりにｓ偏光を入射した場
合も同様である。

【００４９】また、ｐ、ｓ両偏光成分を持つ任意の偏光
角の直線偏光に関しては、上記理由と同一の理由で傾い
た微小面素に対しては、入射面を基準にすると偏光角が
傾いて作用するため、鋼板正反射方向に出射する楕円偏
光の形状は、線状光源中央から入射しテンパ部で鏡面反
射した光とは異なる。

【００５０】以下で、ｐ、ｓ両成分をもつ直線偏光を入
射する場合について、もう少し具体的に説明する。

【００５１】まず、図２２に示すように、線状拡散光源
１４からの光８を方位角αの偏光板１５で直線偏光にし
た後、水平に置かれた鋼板４に入射し、その正反射光を
光検出器１６で受光することを考える。

【００５２】前述したように、光源上の点Ｃから出射さ
れた光８については、テンパ部により鏡面反射された成
分、及び、非テンパ部でたまたま法線が鉛直方向を向い
た微小面素からの鏡面拡散反射された成分が、鋼板上の
点Ｏ（およびその結果周辺の領域１３）から光検出器１
６の方向へ反射する光に寄与している。

【００５３】それに対し、図２３に示すように、点Ｏか
ら見て角度φだけずれた点Ａからの光８については、鏡
面反射成分は光検出器１６とは異なる方向に反射される
ため、法線角度ξ（鉛直方向に対する法線の角度がξ）
の微小面素による鏡面拡散反射成分のみが寄与する。こ
こで、φとξの関係は、簡単な幾何学的考察により、次
式で与えられる。 cosξ＝ 2cosθ・cos²(φ/2) ／［sin²φ+4・[cos²θ・cos⁴(φ/2)+sin²θ・sin⁴(φ/2)]］^1/2 （１ ） ただし、θは鋼板への入射角である。

【００５４】次に、このようにして反射された光の偏光
状態について考える。図２２で、点Ｃから出射された光
８が、方位角αの偏光板１５を通り、点Ｏにて鏡面反射
された後の偏光状態は、偏光光学で一般に用いられるジ
ョーンズ行列を用いて、Ｅ_c = Ｔ・Ｅ_in （２） と表される。ただし、Ｅ_inは方位角αの直線偏光ベク
トル(列ベクトル)、 Tは鋼板の反射特性行列を表す。そ
れぞれの成分は、次のようになる。Ｅ_in ＝ Ep・^t(cosα，sinα)Ｔ ＝r_s (Ｔ_mn)； Ｔ₁₁＝tanΨ・exp(jΔ)，Ｔ₂₂＝
１，Ｔ₁₂＝Ｔ₂₁＝０

【００５５】ここで、^t( )は列ベクトル、tanΨはｐ・
ｓ偏光の振幅反射率比、Δはｐ・ｓ偏光の反射率により
生じる位相差、r_sはｓ偏光反射率を表す。なお、これら
の行列表現は数１のようになる。

【数1】

【００５６】同様に、図23で、点Aから出射した光8が、
法線角度ξの微小面素で光検出器16の方向に反射された
光の偏光状態は、入射面が偏光板15及び検光子17と直交
しているとすれば、 Ｅ_A ＝Ｒ(ξ)・Ｔ・Ｒ(-ξ)・Ｅ_in （３） ただし、Ｒは角度ξの２次元の回転行列であり、その
成分Ｒ_mnは次のようになる。 Ｒ₁₁=Ｒ₂₂= cosξ，Ｒ₁₂=-Ｒ₂₁=-sinξ

【００５７】なお、Ｒ (ξ)の行列表現は数２のよう
になる。

【００５８】

【数2】

【００５９】式(2) は、式(3) においてξ=0とおいた特
別の場合であり、鏡面反射成分についても鏡面拡散反射
成分についても(式3) を用いて統一的に考えることがで
きる。

【００６０】式(3)を計算し、法線角度ξの微小面素か
らの反射光の楕円偏光状態を図示すると、図24 のよう
になる。ただし、ここで入射偏光の方位角αは45度、入
射角θは60度、鋼板の反射特性としてΨ=28°、Δ=120
°とした。図より、ξ=0すなわち鏡面反射の場合の楕円
に対し、ξの値が変化するに従って、楕円が傾いていく
のがわかる。従って、例えば光検出器の前に検光子を挿
入し、その検光角を設定することによって、どの法線角
度の微小面素からの反射光をより多く抽出するかを選択
することができる。

【００６１】このことを定量化するために、式(3)で表
される偏光状態の反射光に検光角βの検光子を挿入した
後の偏光状態Ｅ_Dを求めると、 Ｅ_D = Ｒ(β)・Ａ・Ｒ(-β)・Ｅ_A = Ｒ(β)・Ａ・Ｒ(-β)・Ｒ(ξ)・Ｔ・Ｒ(-ξ)・Ｅ_in （４） となる。ただし、Ａ=（Ａ_mn）は検光子を表す行列で
あり、Ａ₁₁=１、他の成分は０である。なお、Ａの行
列表現は数３のようになる。

【００６２】

【数３】

【００６３】である。式(4)から、光検出器16(図23)で
検出する法線角度ξの微小面素からの反射光の光強度L
を計算すると、その微小面素の面積率をS( ξ) とし
て、 Ｌ = Ｓ(ξ)・｜Ｅ_D｜² = r_s ²・Ep²・Ｓ(ξ)・Ｉ(ξ,β) Ｉ(ξ,β)＝tan²Ψ・cos²(ξ-α)・cos²(ξ-β) ＋2・tanΨ・cosΔ・cos(ξ-α)・sin(ξ-α) ・cos(ξ-β)・sin(ξ-β) ＋sin²(ξ-α)・sin²(β-ξ) （５） となる。ここで、Ｉ(ξ,β)は前述したように、法線角
度ξの微小面素からの反射光をどの程度抽出できるかを
表す重み関数で、光学系及び被検体の偏光特性に依存す
る。そして、それに鋼板の反射率r_s ²、入射光光量Ep²、
面積率Ｓ(ξ)を乗じたものが検出される光強度になる。
表面処理鋼板などのように、鋼板表面の材質が均一な対
象を考える場合はr_s ²の値は一定と考えられる。また、E
p²は入射光量が光源の位置によらず均一ならば同じく一
定の値としてよい。従って、光検出器が検出する光強度
を求めるには、法線角度ξの微小面素の面積率Ｓ(ξ)と
抽出特性Ｉ(ξ,β)を考えればよい。

【００６４】ここでまず、抽出特性Ｉ(ξ,β)について
考える。法線角度ξ₀の微小面素からの寄与が最も大き
くなるような検光角β₀を選定しようとした場合、その
候補は次の式をβについて解くことによって与えられ
る。 ［∂Ｉ(ξ,β)／∂ξ］ξ₌ξ₀ ＝０ （６）

【００６５】この式の通常の数式表現を数4に示す。

【００６６】

【数4】

【００６７】上式(6)により、ξ=0すなわち鏡面反射成
分の寄与が最も大きくなるような検光角を求めると、β
はおよそ-45度となる。ただし、ここでも、鋼板の反射
特性としてΨ=28°、Δ=120°、偏光子の方位角α=45°
とした。図25に、検光角βが-45度の場合、微小面素の
法線が鉛直方向に対してなす角ξと抽出特性、即ち重み
関数I( ξ,-45)の関係を示す。ただし、見やすさのため
に最大値を1に規格化してある。

【００６８】この図25より、ξ=0すなわち鏡面反射成分
が最も支配的で(抽出されやすく)、逆に法線角度ξ=±3
5度付近の微小面素からの鏡面拡散反射光が最も抽出さ
れないことがわかる。また、逆にξ=±35度の反射光を
最もよく抽出するような検光角βを式(5)(6)より求める
と、およそβ=45度となる。検光角β=45度に対する法線
角度ξと抽出特性I( ξ,45)の関係を図26に載せた。こ
こで、β=45度の曲線が左右対称でないのは、入射面(微
小面素に対する入射光と反射光により張られる平面)を
基準に考えると、ξが正の場合、見かけ上入射偏光の方
位角αが小さくなる(p偏光に近づく)ことと、鋼板のp偏
光反射率がs偏光反射率より小さいことによる。また、
β=-45°と45°の中間の特性となるβ=90°についても
同図に載せた。

【００６９】式(5)で示したように、法線角度ξの微小
面素からの反射光強度Lは、抽出特性(重み関数)I( ξ,
β) と面積率S( ξ) の積により与えられるから、最終
的に光検出器16で受光する光強度はS( ξ) ・I( ξ,
β) をξについて積分したものになる。例えば、図27に
示すような反射特性を有する鋼板からの反射光を、検光
角βが-45度の検光子を通して受光した場合、図27で示
される面積率S( ξ) を図25のような抽出特性I( ξ,
β) の重みをつけて積分したものが、受光光量となる。

【００７０】鋼板表面に、図16に示されるような特性の
模様状ヘゲ疵があった場合を考える。その場合の面積率
S( ξ) は、それぞれ図17 (a)、(b)、(c)のようになっ
ている。

【００７１】まず、図16(b)、図17(b)のように鏡面反射
成分のみに違いがある場合を考える。このような疵を検
光角β=-45度の検光子を通して受光したときの光強度
は、図17(b)を図25 で表される重み関数I( ξ, β) を
かけて積分したものに相当するから、母材部とヘゲ部の
反射光量の違いを検出することができる。また、検光角
β=45度については、図17 (b)に示すように、鏡面拡散
反射成分に違いがなく、違いがあるのはξ=0゜付近のみ
のため、図26に示したβ=45゜の重み関数I( ξ, β) が
ξ=0゜付近で低い値であることを考えると、その積はξ
の全領域で低い値となり、積分により違いが打ち消され
ることになる。従って、母材部とヘゲ部の違いを検出す
ることができない。

【００７２】また、図16(c)、図17(c)のように鏡面拡散
反射成分のみに違いがある場合には、逆に、-45度の検
光子を通したのでは検出できない。この場合は、ξ=0゜
より離れたところで重み関数I( ξ, β) が高い値を示
す45度の検光子を通すことにより、検出できる。

【００７３】ところで、母材部とヘゲ部の鏡面拡散反射
成分の違いがなくなっている法線角度ξは、図17 (c)で
はξ=±20度付近であったが、もし、その法線角度ξが
たまたま±30数度付近となる疵があると、45度の検光子
を通しても検出できなくなる。その場合は、別の抽出特
性となるような検光角(例えばβ=90°)の検光子をもう
一つ別に用意し、3つめの光検出器で受光するようにす
ればよい。

【００７４】一般に、鋼板表面の母材部とヘゲ部の反射
特性は図10(a)、(b)、(c)のいずれかであることがほと
んどであるから、いずれか2つの光学条件(この例では検
光角)を用いることにより、大部分の場合、検出ができ
る。但し、上述のような特別の場合、見落としをなくす
ためには、3つの異なる検光角の検光子を用い、対応す
る3つの法線角度の微小面素からの反射光を抽出して受
光するようにすることが望ましい。

【００７５】なお、図16(a)、図17 (a)のように鏡面反
射成分、鏡面拡散反射成分ともに違いがある場合には、
基本的には、1つの検光子を通した反射光だけでも、母
材部とヘゲ部の違いを検出できる。

【００７６】本発明では線状拡散光源の全面に入射偏光
板を配置し、その偏光の方位角はp偏光、s偏光をともに
含む角度にする。そして、正反射光のうち、鏡面反射成
分をより透過する偏光角の偏光子を通して撮影するカメ
ラと、鏡面拡散反射成分をより透過する偏光角の偏光子
を通して撮影するカメラを使用する。

【００７７】このような光学系により、正反射方向から
の共通な光軸での測定であるため、鋼板距離変動や速度
変化に影響されることなく、鏡面反射・鏡面拡散反射そ
れぞれに対応した2つの信号を得ることが可能になり、
顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵を未検出を生じる
ことなく検出可能な表面疵検査装置が実現する。そし
て、どの角度の鏡面拡散反射成分を検出するかは、検光
角を設定することにより容易に変更可能となる。

【００７８】また、このように鏡面反射と鏡面拡散反射
の強度あるいは比率を測定することにより、上記模様状
ヘゲ疵以外でも、鏡面反射あるいは鏡面拡散反射に影響
を及ぼす表面性状の変化を検出できる。例えば、ダル仕
上げやヘアライン仕上げ等の金属帯の表面仕上げについ
ても、微小な反射面の分布に変化があれば、原理的には
検出可能であり、これらの表面性状の検査への適用も期
待できる。

【００７９】なお、表面疵の検出および判定には、この
発明の装置とともに、公知の方法および手段を併用して
もよいことは言うまでもない。これについては、詳細を
後述する。

【００８０】このようにして、表面疵が有ると判定され
た被検査面については、その位置がトラッキング手段に
よりトラッキングされる。トラッキングは、金属帯の搬
送速度から表面疵の位置がマーキング手段に到達する時
刻を算出することにより実施できる。マーキング手段
は、トラッキング手段からのマーキング指示に基づき、
金属帯表面にマーキングを行う。

【００８１】マーキングは、目的や用途に応じて種々の
方法で行うことができる。これは、次の工程で検出しや
すいマーキング方法であれば何でもよく、例えば、イン
クや塗料による印字、打刻機等による刻印、穿孔機によ
る穿孔、グラインダ等による表面粗度の改変、あるいは
金属帯が強磁性体の場合は磁気的マーキング等の所定の
方法で行う。

【００８２】また、マーキングの位置は、表面疵の位置
に一致させてもよいが、幅方向で一致させずに長手方向
のみ位置を一致させてもよい。例えば、プレスライン等
に材料として自動装入する場合は、マーキングの位置を
むしろ幅方向に対して一定の位置とした方が、マーキン
グを検出しやすい場合もある。

【００８３】第2の発明は、金属帯の被検査面からの反
射光を互いに異なる2種以上の光学条件で抽出し、これ
ら互いに異なる光学条件で抽出された反射成分の組合せ
に基づき被検査面の表面疵の有無を判定し、金属帯表面
にその疵に関する情報を示すマーキングを施すことを特
徴とするマーキング付き金属帯の製造方法である。

【００８４】この発明により、前述の表面疵判定方法に
より表面疵が有ると判定された箇所には、金属帯表面に
マーキングが施される。このように表面疵の存在を示す
マーキングが施されているので、その後の工程、あるい
は需要家において、表面疵の部分を取り除くことが可能
となり、製品に紛れ込むことを防止できる。また、この
製造方法により、金属帯の製造後、表面疵の部分を取り
除くためのコイル分割等の作業を大幅に簡略化あるいは
省略できるので、生産効率が向上する。

【００８５】第3の発明は、金属帯の被検査面からの反
射光を互いに異なる2種以上の光学条件で抽出してこれ
ら互いに異なる光学条件で抽出された反射成分の組合せ
に基づき被検査面の表面疵の有無を判定する工程と、金
属帯の表面にその疵に関する情報を示すマーキングを施
す工程と、このマーキングを施された金属帯を巻き取っ
てコイルとする工程と、このコイルを巻き戻してマーキ
ングを検出する工程と、そのマーキングが示す情報に基
づき金属帯の所定の範囲を回避または除去する工程と、
金属帯の回避または除去されなかった残りの部分につい
て所定の加工を行う工程と、を有することを特徴とする
金属帯の加工方法である。

【００８６】この発明は、第2の発明と同様に金属帯表
面にマーキングを施した後、金属帯をコイル状に巻き取
る。巻き取ったコイルは、工場等に運搬して薄板の成形
加工を行う。成形加工の際は、事前にコイルを巻き戻し
て、目視あるいは簡単な検出器等によりマーキングを検
出する。マーキングが検出された場合、その示す情報か
ら金属帯における疵を含む不良部分を回避または除去す
る。

【００８７】ここで、不良部分の範囲は、例えば、疵の
位置に一致させてマーキングが施されている場合は、マ
ーキングが施された部分であり、マーキングが疵の種類
や程度等の情報を有する場合は、その成形加工で不良と
なる疵の種類や程度に基づき決定する。また、金属帯の
所定の範囲を回避または除去するというのは、金属帯の
不良部分を切断して除去し、あるいは、加工の工程への
金属帯の送り量(フィード)を調節して金属帯の不良部分
を通過(パス)させる等、不良部分が加工されないように
加工の工程への金属帯の供給を制御することである。

【００８８】第4の発明は、異なる2種以上の光学条件で
分離される表面からの反射成分の組合せが正常部とは異
なる異常部について、表面にその疵に関する情報を示す
マーキングが施されていることを特徴とするマーキング
付き金属帯である。

【００８９】この発明の金属帯は、前述のように表面の
光学的解析により、正常部とは異なると判定された部
分、即ち表面疵の位置にマーキングが施されている。従
って、前述のように、この金属帯を使用する後工程、需
要家において、その異常部の除去、製品への混入の防止
が可能となる。

【００９０】第5の発明は、表面からの鏡面反射成分あ
るいは多数の微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の
内、いずれか一方又は双方の成分の光量が異常となる部
分について、表面にそれに関する情報を示すマーキング
が施されていることを特徴とするマーキング付き金属帯
である。

【００９１】この発明の金属帯は、表面からの鏡面反射
あるいは鏡面拡散反射の状況が、正常部とは異なる場
合、その位置にマーキングが施されている。ここで、鏡
面拡散反射というのは、前述のように、法線が特定の方
向に向いた微小鏡面反射面が多数分布した面のことであ
る。前述の発明同様、この金属帯を使用する際、異常部
の処置が容易となる。

【００９２】第6の発明は、受光部と信号処理部とを有
する表面疵検査手段を含む複数の表面疵検査手段と、そ
れらの金属帯表面疵の検査結果を総合的に判定し、金属
帯表面に関するマーキング情報を作成するマーキング情
報作成手段とを備えていることを特徴とする請求項1記
載の金属帯の表面疵マーキング装置である。

【００９３】この発明は、第1の発明における受光部と
信号処理部とを有する表面疵検査手段に加えて、疵や汚
れ等の寸法・形状あるいは照射光の反射率等を検出し
て、疵や汚れ等の表面性状の異常を検査する通常の表面
検査手段を組み合わせて、表面疵その他の異常部の種類
や程度を分類する。これにより、鏡面拡散反射の異常を
含む種々の表面性状の異常について、総合的な判定を行
い、それら異常部に関する情報をマーキングすることが
可能となる。

【００９４】第7の発明は、互いに異なる2種以上の光学
条件で抽出された反射成分の組合せに基づき被検査面の
検査を行う表面疵の検査方法を含む複数の表面検査方法
による検査結果に基づき、表面疵の有無を判定すること
を特徴とする第2の発明の金属帯のマーキング付き金属
帯の製造方法である。

【００９５】この発明は、第2の発明における金属帯の
被検査面からの反射光を互いに異なる2種以上の光学条
件で抽出し、これらの抽出された反射成分の組合せに基
づき被検査面の検査を行う表面疵の検査方法に加えて、
通常の表面検査方法を組み合わせて、表面疵の種類や程
度を分類する。ここで通常の表面疵検査方法とは、例え
ば、疵の寸法・形状あるいは照射光の反射率等を検出し
て疵や汚れ等の表面性状の異常を検査する表面検査方法
である。このように、鏡面拡散反射の異常を含む種々の
表面性状の異常について総合的な判定を行い、それらの
異常部に関する情報をマーキングする。

【００９６】第8の発明は、異なる2種以上の光学条件で
分離される表面からの反射成分の組合せが正常部とは異
なる異常部を含む表面疵について、表面にその疵に関す
る情報を示すマーキングが施されていることを特徴とす
る第4の発明のマーキング付き金属帯である。

【００９７】この発明の金属帯は、第3の発明における
異常部に加えて、通常の表面疵検査、例えば、疵の寸法
・形状あるいは照射光の反射率等に基づく表面検査結果
あるいは種々の表面性状に関する情報について、その表
面にマーキングが施されている。ここで、第3の発明に
おける異常部というのは、前述のように反射光を2種以
上の光学条件で分離したとき、反射成分の強度あるいは
比率が、正常部とは異なる部分である。

【００９８】第9の発明は、表面からの鏡面反射成分あ
るいは多数の微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の
内、いずれか一方又は双方の成分の光量が異常となる部
分を含む金属帯表面に関する情報について、表面にその
金属帯表面に関する情報を示すマーキングが施されてい
ることを特徴とする第5の発明のマーキング付き金属帯
である。

【００９９】この発明の金属帯は、第5の発明における
異常部に加えて、通常の表面疵検査、例えば、疵の寸法
・形状あるいは照射光の反射率等に基づく表面検査結果
あるいは種々の表面性状に関する情報について、その表
面にマーキングが施されている。ここで、第4の発明に
おける異常部というのは、前述のように表面からの鏡面
反射あるいは鏡面拡散反射の状況が、正常部とは異なる
部分であり、反射光を2種以上の偏光条件で分離したと
き、反射成分の強度あるいは比率が、正常部とは異なる
部分として決定できる。

【０１００】以上の発明により、鏡面拡散反射の異常を
含む種々の表面疵あるいは表面性状の異常部について、
その情報を示すマーキングが金属帯の表面に施されてい
るので、後工程あるいは需要家において、表面疵の種類
や程度を知ることが可能となり、種々の用途、使用目的
に対応することができる。

【０１０１】また、このように、金属帯の表面にマーキ
ングを施すことにより、表面疵等の部分を切断除去せず
に金属帯を巻き取ることができるので、切断除去により
コイルの個数が増加するのを防止することができる。こ
のように、コイルの個数が増加しないので、コイルのハ
ンドリングにおいては、巻き取りの手間の増加が防止さ
れる。さらに、コイルの運搬、巻き戻し、および加工に
おいても、コイルの処理個数が増加しないのでハンドリ
ングの手間が軽減される。

【０１０２】

【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態の1
例を示すブロック図である。表面疵の検出装置41は、金
属帯4の被検査面からの反射光を互いに異なる2種以上の
光学条件で抽出し、信号処理部30で、これら反射成分の
組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判定する。

【０１０３】トラッキング手段43は、表面疵の位置がマ
ーキング手段に到達する時刻を算出する。これは、搬送
ロール45に取り付けられた回転計46で測定された回転速
度に基づき、板長算出手段47により表面疵の位置を板長
に換算し、マーキング手段44に到達するのに要する時間
に換算して得られる。トラッキング手段43は、その時刻
になると、マーキング手段44にマーキングを指示する信
号を発信する。マーキング手段44は、金属帯表面に印字
・穿孔等その位置を示すマーキングを行う。

【０１０４】マーキングされた金属帯の例を図2に示
す。この例では、マーキング49の位置を、長手方向では
表面疵11の位置に一致させており、幅方向ではエッジか
ら一定の位置としている。これにより、プレスライン等
で使用する場合、表面疵11の位置によらず、エッジから
一定の位置でマーキング49を検出することができ、表面
疵11のある部分のリジェクト等の処置をとることが可能
となり、不良品の製造を防止することができる。

【０１０５】表面疵の検出装置41については、図3およ
び図4にその1例を示す。線状拡散光源22として一部に拡
散反射塗料を塗布した透明導光棒を使用し、その両端か
らメタルハライド光源の光を入射する。光源22の導光棒
から拡散的に出射した光は、シリンドリカルレンズ25と
45°偏光の偏光板26を透過した後、60゜の入射角で鋼板
21の全幅に一直線上に集光されて入射する。反射光27は
鋼板正反射方向に配置されたミラー28でさらに反射さ
れ、受光部を構成するカメラユニット29a〜dに入射す
る。

【０１０６】これらのカメラユニット29a〜dは、図5に
示すように板幅方向に配置されている。なお、このよう
にミラー28を用いることにより、装置をコンパクトにす
ることができる。また、ミラー28を鋼板21から適当に離
して設置すると、図5のようにミラー28上に全カメラの
視野から外れる領域(全カメラ視野外)が生じ、そこでミ
ラーを分割して構成することができる。このようにミラ
ーを分割することにより製作費を低く抑えることができ
る。

【０１０７】受光部のカメラユニット29a〜dは、図6に
示すように、レンズの前に検光角-45°、45°、90°の
検光子33a〜cをもつ3台のリニアアレイカメラ32a〜cか
ら構成され、その光軸は平行に保たれている。3台のカ
メラの視野のずれは、信号処理部30で補正している。こ
のように光軸が平行に保たれていると、3台のカメラ32a
〜cの各画素は同一視野サイズで一対一に対応する。ま
た、ビームスプリッタを用いて1つの反射光を分割する
のに比べて、光量のロスがなくなり、効率的な測定が可
能となる。

【０１０８】各カメラユニット29a〜29d内の各受光カメ
ラ32a〜32c単体の受光範囲Aは、前掲の図5に示すよう
に、両側に隣接する他のカメラユニット29a〜29d内の対
応する受光カメラ32a〜32cの受光範囲Aと一部重複する
ように配置されている。言い換えれば,鋼板21上の幅方
向の任意の位置からの反射光は、それぞれ少なくとも1
つのカメラユニット29a〜29d内の3種類の受光カメラ32a
〜32cで受光される.ここで、受光部において、リニアア
レイカメラの替わりに2次元CCDカメラを使用することも
できる。また、投光部において、線状拡散光源22とし
て、蛍光灯を使用することもできる。また、バンドルフ
ァイバの出射端を直線上に整列させたファイバ光源を使
用することもできる。各ファイバからの出射光はファイ
バのN/Aに対応して充分な広がり角を持つため、これを
整列させたファイバ光源は実質的に拡散光源となるため
である。

【０１０９】ここで、複数のカメラの配置について、図
5を用いてその詳細を説明する。各カメラユニット29a〜
29dは、一定間隔で複数ユニットが配置されている。一
つのカメラユニット29a〜29dは,異なる条件(-45 ,45,90
度偏光)で受光する3つのカメラ32a〜32cから構成され
る。それぞれのカメラは,一定間隔離ごとに並べて平行
に設置されている。従って、それぞれの視野も、カメラ
間隔と同じだけずれることになる。

【０１１０】各カメラユニット内のカメラの並び順序は
同一である。例えば向かって左から45度,90度,-45 度の
順とする。測定範囲(有効領域)は、例えば、光学条件が
3条件で観察されている範囲とし、1条件のみ、あるいは
2条件のみでしか観察されていない領域(両端部の領域)
は無効とし、使用しない。カメラ間隔およびユニット間
隔は、鋼板最大幅が測定範囲(有効領域)に入るような寸
法として決定する。

【０１１１】各ユニットの3台のカメラは同一視野にす
るための調整は行わず、各カメラで疵候補領域を決定し
た後、その疵候補領域単位で、各カメラの対応をとる。
前述のように、各カメラのそれぞれの視野は、ずれてい
るので、ある疵候補領域を視野に納めるカメラが3台揃
わない(光学条件が3条件揃わない)場合もある。その場
合は、隣のユニットのカメラの結果を用いて光学条件を
3条件に揃える。この考え方は、3偏光を受光する場合に
限らず、検査体全幅を複数視野に分割し、任意の2条件
以上で観察する場合に適用可能である。

【０１１２】これらの複数の受光部と信号処理部とをま
とめて、疵検査手段と呼ぶことにすると、図1に示した
表面疵マーキング装置は、図7に示すようになる。疵検
査手段40は、受光部32a〜32c(図5と図6のカメラに相当)
と信号処理部30を有している。信号処理部30は、異なる
光学条件で抽出された反射光の強度に基づき、信号処理
により前述の拡散鏡面反射成分を検出し、異常部の有無
の判定を行う。その後は図1と同様、トラッキング手段4
3および板長算出手段47により表面疵の位置を算出し、
マーキング手段44で異常部の位置にマーキングを行う。

【０１１３】信号処理部分については、図8に1例をブロ
ック図で示す。受光カメラ32a〜cからの光強度信号a〜c
は、平均値間引き部34a〜cに入力され、平均値が算出さ
れる。次いで、被検査体の長手方向の所定距離の移動に
伴い入力されるパルス信号により、幅方向の1ライン分
の信号として出力される。この間引き処理により、長手
方向の分解能を一定とする。また、平均値の算出頻度
を、被検査体の長手方向の移動距離が受光カメラ32a〜c
の視野よりも大きくならないようにすれば、見落としを
なくすことができる。

【０１１４】次いで、前処理部35a〜cでは、信号につい
て輝度ムラを補正する。ここで、輝度ムラには、光学系
に起因するもの、被検査体の反射率に起因するもの等を
含む。また、前処理部35a〜cでは、金属帯のエッジの位
置を検出し、エッジ部における急激な信号変化を疵と誤
認識しないための処理を行う。

【０１１５】前処理済みの信号は、2値化処理部36a〜c
に入力され、予め設定されているしきい値との比較によ
り、疵候補点が抽出される。抽出された疵候補点は、特
徴量演算部37a〜cに入力され、疵判定のための信号処理
が行われる。ここでは、疵候補点が一続きとなっている
場合は1つの疵候補領域として、例えば、スタートアド
レス、エンドアドレス等の位置特徴量や、そのピーク値
その他の濃度特徴量などを算出する。

【０１１６】算出されたこれらの特徴量については、元
の信号a〜cの光学条件(検光角β)により、鏡面性疵判定
部38aかあるいは鏡面拡散性疵判定部38bに入力される。
特徴量演算部37aの出力は、元の信号aの光学条件が-45
度検光(β=-45゜)である。そこで、この場合は鏡面性疵
判定部38aに入力され、前述のように鏡面反射成分によ
る母材部とヘゲ部の反射光量の違いが検出される。一
方、特徴量演算部37b,cの出力は、元の信号b,cの光学条
件が45度,90度検光(β=45゜90゜)であり、鏡面拡散反射
成分のみに違いがある。そこで、鏡面拡散性疵判定部38
bに入力され鏡面拡散反射成分による疵判定が行われ
る。

【０１１７】最後に、疵総合判定部39では、鏡面性疵判
定部38aおよび鏡面拡散性疵判定部38bの出力に基づき、
金属帯の被検査面については最終的な疵種およびその程
度を判定する。また、その際、各カメラ32a〜d間および
カメラユニット29a〜29d間の視野の重複(図5)を考慮
し、隣のカメラユニットのカメラからの信号に基づく疵
判定結果を適宜利用することが望ましい。

【０１１８】このような鏡面拡散反射成分の異常を検出
して疵判定を行う表面疵検査手段と、その他の方式によ
る表面疵検査手段を組み合わせた例を、図9に示す。こ
こで、表面疵検査手段40aは、図7に示した物と同じであ
り、複数の受光部32a〜cで反射光を異なる光学条件で抽
出し、信号処理部30で鏡面拡散反射成分の異常を検出し
て疵判定を行う。

【０１１９】その他の方式の表面検査手段40bとして
は、通常の表面疵検査手段、即ち疵の寸法・形状から表
面疵を検出して判定する方式の装置、あるいは照射光の
反射率等から表面の汚れや付着物を検出する方式の装置
を用いることができる。表面検査手段40bでは、通常の
表面疵や表面性状の異常について、その種類や程度を分
類する。マーキング情報作成手段42では、検査手段40a,
40bの検査結果に基づき、鏡面拡散反射の異常を含む種
々の表面疵や表面性状の異常について、総合的な分類や
ランク付けを行い、マーキングのための情報を作成す
る。

【０１２０】その後は図1と同様、トラッキング手段43
および板長算出手段47により表面疵の位置を算出する。
マーキング手段44では、マーキング情報に基づき、異常
部の位置にマーキングを行うが、その際、表面疵の種類
や程度に関する情報を示すことが望ましい。これは、マ
ーキングの模様・形状・帯の幅等、検出可能な形態であ
ればよい。また、バーコードあるいはOCR(光学式文字読
取り)を併用すれば、さらに詳細な情報をマーキングす
ることが可能となる。

【０１２１】このように、金属帯の表面にマーキングを
施すことにより、コイルの個数の増加が抑制されるた
め、コイルの巻き取り、コイルの運搬、および巻き戻し
等のハンドリングにおいても、作業の効率が向上する。
また、金属帯の加工においても、金属帯が疵の部分で途
切れることなく連続して供給されるので、作業の効率化
が期待できる。

【０１２２】

【実施例】図3の実施形態による合金化亜鉛鍍金鋼板の
測定結果を、図10、11に示す。図10は、前述の図17(b)
に、図11は図17(c)に対応しており、測定した疵は、図1
0に示されるような、テンパ部面積率がヘゲ部では母材
部より大きいが、非テンパ部の拡散性は変わらないもの
(図17b)と、図11に示されるような、テンパ部面積率に
は差はないが、拡散性に差がある疵(図17c)である。図1
1のタイプの疵については、一般に拡散反射方向に検出
不能となる角度が存在するが、その角度が異なる2種類
の疵について測定を行った。なお、比較のため、従来技
術で、入射角60°で光を入射し、正反射方向(60°)と入
射方向から20°ずれた受光角(-40゜)方向から無偏光で
測定した結果も同図に載せた。以上の結果を、表1にま
とめて示す。

【０１２３】

【表1】

【０１２４】従来技術では、2つの受光角で受光しノイ
ズ除去のために論理和をとっているが、これらの疵につ
いては、2つの受光角同時に検出することは不可能であ
る。さらに言うと、どちらの受光角でも検出できない疵
も存在する。

【０１２５】それに対し、本願実施例では、3つの異な
る受光角に対応する反射光成分を、検光子を用いること
により正反射方向から抽出しているから、いずれかのリ
ニアアレイカメラで検出することが可能である。また、
検出する必要がある疵の反射特性に合わせて、検光角の
最適に設定することも容易である。

【０１２６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、鋼板表面
での反射が鏡面反射成分と鏡面拡散反射成分とから成る
という知見をもとに、それぞれの成分を抽出して捉える
方法として、線状拡散光源を使用し、p偏光およびs偏光
をともに有する偏光を被検査面に入射し、鋼板正反射方
向から、検光角を適当に設定することにより、鏡面反射
成分をより多く含む成分と、鏡面拡散反射成分をより多
く含む成分を抽出する方法を採用した。

【０１２７】この方法により鏡面反射成分からは疵が観
察できない疵も検出可能となり、従来検出できなかった
顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵を未検出すること
なく検出することが可能になった。また、鋼板正反射方
向からの同一光軸上の測定で両成分が捉えられるため、
鋼板距離変動や速度変化の影響を受けない測定が実現し
た。また、検光角を設定することにより、どの角度の鏡
面拡散反射成分を抽出するかを選択できるようになっ
た。

【０１２８】品質保証の観点からは、こういった表面検
査装置は未検出がないことが絶対条件である。本発明に
より初めて表面処理鋼板等へ広く適用可能な未検出のな
い表面疵検査装置を用いた表面疵マーキング装置とマー
キング付き金属帯の製造が実現できるので、従来検査員
による目視の検査に頼っていた表面疵検査を自動化でき
るとともに、簡単な手段でその情報を後工程やユーザ側
に知らせることが可能となり、その産業上の利用効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の装置の1例を示すブロック図。

【図2】本発明の金属帯の1例を示す平面図。

【図3】本発明の装置の表面疵検査装置の概略構成の1例
を示す模式図。

【図4】同表面疵検査装置の断面模式図。

【図5】同表面疵検査装置に組込まれたカメラユニット
の金属帯幅方向の配列を示す図。

【図6】1つのカメラユニットに組込まれたカメラの配置
を示す図。

【図7】本発明の装置の別の1例を示すブロック図。

【図8】本発明の装置の信号処理部の1例を示すブロック
図。

【図9】本発明の装置のさらに別の1例を示すブロック
図。

【図10】本発明の装置で測定された光強度信号の1例を
示す図。

【図11】本発明の装置で測定された光強度信号の別の1
例を示す図。

【図12】合金亜鉛メッキ鋼板の製造方法およびその詳細
断面を示す図。

【図13】調質圧延後の金属帯表面のテンパ部と非テンパ
部における入射光と反射光の関係を示す断面模式図。

【図14】同テンパ部と非テンパ部における反射光の角度
分布図。

【図15】合金亜鉛メッキ鋼板におけるヘゲ部の生成過程
を説明するための断面図。

【図16】ヘゲ部と母材部における鏡面反射成分と鏡面拡
散反射成分の角度分布図。

【図17】被検査面のヘゲ部と母材部における微小面素の
法線角度と面積率の関係を示す図。

【図18】被検査面の微小面素における入射光と反射光等
の角度の関係を示す図。

【図19】微小面素の法線角度と重み関数の関係を示す
図。

【図20】線状拡散光源の各位置からの各入射光と被検査
面の入射位置の関係を示す図。

【図21】線状拡散光源の各入射光が偏光されている場合
の微小面素からの反射光の偏光状態を示す図。

【図22】線状拡散光源の中央部からの入射光が偏光され
ている場合の微小面素からの反射光を示す図。

【図23】線状拡散光源の中央部以外の部分からの入射光
が偏光されている場合の微小面素からの反射光を示す
図。

【図24】微小面素の法線角度と反射光の楕円偏光状態の
関係を示す図。

【図25】微小面素の法線角度と重み関数の関係を示す図
(検光角:-45゜)。

【図26】種々の検光角における微小面素の法線角度と重
み関数の関係を示す図。

【図27】被検査面の微小面素の法線角度と面積率の関係
を示す図。

【符号の説明】

4 金属帯 6 テンパ部 7 非テンパ部 8、24 入射光 10 鏡面拡散反射光 11 異常部(ヘゲ部) 12 母材部 14、22 線状拡散光源 15、26 偏光板 16、32a〜c 受光カメラ 17、33a〜d 検光子 21 鋼板 23 遮光ケース 24 入射光 25 シリンドリカルレンズ 26 45°偏光の偏光板26 27 反射光 28 ミラー 29a〜d カメラユニット 30 信号処理部 40a 表面疵検査手段 40b 表面検査手段 41 表面疵検出装置 43 トラッキング手段 44 マーキング手段 45 搬送ロール 46 回転計 47 板長算出手段 49 マーキング

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月２０日（２０００．１１．
２０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 マーキング付き金属帯の製造方法

【特許請求の範囲】

【請求項１】 表面からの鏡面反射成分あるいは多数の
微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の内、いずれか
一方又は双方の成分の光量が異常となる部分を検出する
ことにより被検査面の表面疵の有無を判定する検査工程
と、金属帯の表面にそれに関する情報を示すマーキング
を施すマーキング工程とを有することを特徴とするマー
キング付き金属帯の製造方法。

【請求項１０】 互いに異なる２種以上の光学条件で抽
出された反射成分の組合せに基づき被検査面の検査を行
う表面疵の検査方法を含む複数の表面疵検査方法による
検査結果を総合的に判定し、金属帯表面に関するマーキ
ング情報を作成するマーキング情報作成工程を備えたこ
とを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか一項に記
載の金属帯のマーキング付き金属帯の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薄鋼板等の
金属帯の表面疵を光学的に検出しその位置にマーキング
するマーキング付き金属帯の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】外部から光を入射し、正反射光及び拡散
反射光をカメラでとらえることによる金属物体の表面探
傷方法として、特開昭58-204353 号公報記載の技術があ
る。本技術は、被検体表面に対し35〜75度の角度で光を
入射し、反射光を、正反射方向と、入射方向あるいは正
反射方向から20度以内の角度方向に設置した2 台のカメ
ラで受光している。そして、2 台のカメラの信号を比較
し、例えばお互いの論理和を取る、すなわち、2 台とも
検出した場合のみ傷とみなすことにより、ノイズに影響
されない検査方法を実現している。

【０００３】また、被検体からの後方散乱光を受光する
ことによる被検体表面の疵検査方法として、特開昭60-2
28943 号公報記載の技術がある。本技術は、ステンレス
鋼板に大きな入射角で光を入射し、入射側へ戻る反射光
を検出することにより、ステンレス鋼板表面のヘゲ疵を
検出しようとするものである。

【０００４】複数の後方散乱反射光を検出することによ
る探傷装置として、特開平8-178867号公報記載の技術が
ある。これは熱間圧延された平鋼上の掻疵を検出しよう
とするものである。本明細書によれば、掻疵の疵斜面角
度は10〜40度であり、この範囲の疵斜面からの正反射光
を全てカバーできるように後方拡散反射方向に複数台の
カメラを用意している。

【０００５】また、偏光を利用した表面検査装置とし
て、特開昭57-166533 号公報記載の技術は、測定対象に
45度方向の偏光を入射し、提案された偏光カメラで受光
している。偏光カメラは、反射光をカメラ内部のビーム
スプリッタを用いて3 つに分岐し、それぞれ異なる方位
角の偏光フィルタを通して受光するようになっている。
偏光カメラからの3 本の信号を、カラーTVシステムと同
様の信号処理により、モニタに表示し、偏光状態を可視
化する技術を開示している。この技術はエリプソメトリ
の技術を利用しており、光源は平行光であることが望ま
しく、実施例ではレーザ光が用いられている。

【０００６】また、特開平9-166552号公報では同様に、
エリプソメトリを利用した鋼板表面の疵検査装置を開示
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はいずれ
も顕著な凹凸性を持つ疵を検出するか、酸化膜等異物が
存在する疵を検出することを目的としたものであり、顕
著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵等に対しては全ての
疵を確実に捉えることはできなかった。

【０００８】例えば、特開昭58-204353 号公報記載の技
術では、正反射光と散乱反射光を受光する2 台のカメラ
を有しているが、その目的は2 つのカメラの信号の論理
和によるノイズの影響除去であり、顕著な凹凸性を有す
る疵、すなわち表面に割れ・抉れ・めくれ上がりを生じ
ているような疵に対しては両方のカメラで疵の信号が捉
えられるので適用可能であるが、どちらか一方のカメラ
でしか疵の信号を捕らえられないような顕著な凹凸性を
持たない、模様状ヘゲ疵のような疵の場合は、その疵を
全て検出することはできない。

【０００９】特開昭60-228943 号公報記載の技術では、
表面粗さの小さいステンレス鋼板上に顕在化した、持ち
上がったヘゲ疵を対象としており、顕在化していない、
持ち上がった部分のない疵や、疵の存在しない部分も入
射側へ戻る光を反射するような表面の粗い鋼板に適用す
ることはできない。 特開平8-178867号公報記載の技術
では掻き疵を対象にしており、疵斜面での正反射光を捉
えることに基づいているため、顕著な凹凸性を持たな
い、模様状ヘゲのような疵の場合には後方散乱反射光で
は捉えられないものも存在し、未検出を生ずるという問
題点があった。

【００１０】また、一度カメラを設置し、どの角度の反
射成分を受光するかが決定されると、容易に変更できな
いという問題もあった。

【００１１】特開昭57-166533 号公報記載の技術及び特
願平7-286377号公報記載の技術は、エリプソメトリの技
術を用いており、「薄い透明な層の厚さ及び屈折率」や
「物性値のむら」を検出することはできる。しかしなが
ら、例えば表面処理鋼板のように、もともと疵部が母材
部と異なる物性値を有していたとしても、その上から同
一の物性値を有するものに覆われたような対象に対して
は、有効性が低下してしまうという問題があった。

【００１２】また、エリプソメトリでは、同一点からの
反射光を各CCD の対応する画素で受光し、画素ごとにエ
リプソパラメータを計算する必要があった。そのため、
特開昭57-166533 号公報記載の技術では反射光をビーム
スプリッタにより3 分岐して3つのCCD により検出して
おり、光量が低下したり、CCD 間の画素合わせが困難で
あるという問題があった。

【００１３】また、特開平9-166552号公報の実施例で
は、3 台のカメラを鋼板進行方向に並べたり（明細書図
６）、縦または横に並べた3 台のカメラの傾きを変えて
同一領域を見る（同図７、同図８）ようにしているが、
明細書図６の場合は、鋼板の速度が変化したときの処理
が複雑であるという問題があった。また、明細書図７、
明細書図８では、各カメラの角度が異なるため光学条件
が同一にならない、やはり画素合わせが困難であるとい
った問題があった。

【００１４】さらに、特開昭58-204353 号公報記載の技
術や特開平8-178867号公報記載の技術では複数台のカメ
ラの光軸が共通ではなく出射角が異なるため、得られる
２つの画像の対応する画素の視野サイズが異なるほか、
被検査面のバタツキや対象の厚さ変動による距離変化が
あると視野に位置ズレを生じるという問題があった。特
に特開昭58-204353 号公報記載の技術では２つのカメラ
で同じ視野に対する論理和をとることが要求されるため
問題は大きかった。

【００１５】品質保証の観点からは、こういった表面検
査装置は未検出がないことが絶対条件であり、検査対象
として表面処理鋼板等まで広く適用可能なものとしては
従来実用に耐えうる表面疵検査装置は実現できていなか
った。

【００１６】さらに、表面疵の検査結果については、一
般に金属帯全体として良好か不良かの判定がされるだけ
であり、軽微な疵についてはユーザ側で知ることはでき
なかった。仮に、それらの表面疵についての情報をユー
ザ側に知らせるとしても、ミルシート等に記載する等の
方法以外に適切な方法がなかったと言える。

【００１７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、表面の割れ・抉れ・めく
れ上がりのような顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵
を、未検出となることなく検出し、簡単な手段でその情
報をユーザ側に知らせることが可能なマーキング付き金
属帯の製造方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、次の発明
により解決される。

【００１９】この発明に用いる装置は、金属帯の被検査
面からの反射光を互いに異なる２種以上の光学条件で抽
出する複数の受光部と、これら互いに異なる光学条件で
抽出された反射成分の組合せに基づき被検査面の表面疵
の有無を判定する信号処理部とを有する疵検査手段と、
金属帯表面にその疵に関する情報を示すマーキングを行
うマーキング手段とを備えていることを特徴とする金属
帯の表面疵マーキング装置である。

【００２０】この発明に用いる装置は、まず、疵検査手
段の受光部で、金属帯の表面からの反射光を、偏光条件
等の光学条件の異なる２種以上の受光部により受光し、
その結果から光学的性状を解析する。次いで、疵検査手
段の信号処理部で、得られた光学的性状から、金属帯の
表面について、正常部と異常部、即ち表面疵を判別す
る。表面疵と判定された部分には、マーキング手段によ
り印字・刻印・穿孔等の所定の方法でマーキングを行
う。マーキングの位置については、表面疵の位置あるい
はその近傍を、トラッキング手段等によりトラッキング
することにより決定できる。これを方法の発明として言
い換えると、金属帯の被検査面からの反射光を互いに異
なる２種以上の光学条件で抽出し、これら互いに異なる
光学条件で抽出された反射成分の組合せに基づき被検査
面の表面疵の有無を判定する検査工程と、表面疵の位置
あるいはその近傍をトラッキングするトラッキング工程
と、金属帯の表面にその疵に関する情報を示すマーキン
グを施すマーキング工程と、を有することを特徴とする
マーキング付き金属帯の製造方法である。

【００２１】次に、本発明に用いる表面疵検査装置が検
査の対象とする鋼板表面の光学的反射の形態について、
鋼板表面のミクロな凹凸形状と関連づけて説明する。一
般に鋼板表面のミクロ凹凸形状は調質圧延（テンパ）に
より、もともと起伏の高い点がロールにより強く圧延さ
れ平坦度がよくなり、それ以外の点は調質圧延のロール
があたらずに元の凹凸形状を残したままとなっている。

【００２２】例えば、合金化亜鉛メッキ鋼板の場合には
下地の冷延鋼板１は図１２（ａ）に示すように溶融亜鉛
メッキされたのち、合金化炉を通過する。この間に下地
鋼板の鉄元素がメッキ層の亜鉛中に拡散し、通常、図１
２（ｃ）に示すように柱状等の合金結晶３を形成する。
この鋼板が次に図１２（ｂ）に示すように調質圧延され
ると図１２（ｄ）に示すように柱状結晶３の特に突出し
た箇所が平坦に潰され（テンパ部６）、それ以外の箇所
（非テンパ部７）は元の柱状の結晶形状を残したままと
なる。

【００２３】このような鋼板表面でどのような光学的反
射が起こるかをモデル化したのが図１３である。調質圧
延により潰された箇所（テンパ部６）に入射した光８
は、鋼板正反射方向に鏡面的に反射する。一方、調質圧
延により潰されずに元の柱状結晶構造を残す箇所（非テ
ンパ部７）に入射した光は、ミクロに見れば柱状結晶表
面の微小面素の一つ一つにより鏡面的に反射されるが、
反射の方向は鋼板の正反射方向とは必ずしも一致しな
い。

【００２４】従って、テンパ部、非テンパ部の反射光の
角度分布は、マクロに見ればそれぞれ図１４（ａ）、
（ｂ）のようになる。すなわち、（ａ）テンパ部６では
鋼板正反射方向に鋭い分布を持つ鏡面性の反射９が起こ
り、（ｂ）非テンパ部７では、柱状結晶表面の微小面素
の角度分布に対応した広がりを持った反射１０となる。
以降、前者を鏡面反射、後者を鏡面拡散反射と呼ぶ。実
際に観察される反射の角度分布は、図１４（ｃ）に示す
ように鏡面反射・鏡面拡散反射の角度分布をテンパ部・
非テンパ部それぞれの面積率に応じて加算したものとな
る。

【００２５】以上は合金化亜鉛メッキ鋼板を例に説明し
たが、調質圧延により平坦部が生じる他の鋼板にも一般
に成り立つ。このように、調質圧延を施す場合の発明
は、金属帯を調質圧延する調質圧延工程と、前記金属帯
の被検査面からの反射光を互いに異なる２種以上の光学
条件で抽出し、これら互いに異なる光学条件で抽出され
た反射成分の組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を
判定する検査工程と、金属帯の表面にその疵に関する情
報を示すマーキングを施すマーキング工程と、を有する
ことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法とな
る。

【００２６】次に本発明の検出対象となる、顕著な凹凸
性を持たない、模様状ヘゲ疵と呼ばれる疵の光学反射特
性について説明する。例えば、図１５に示すように、合
金化溶融亜鉛鍍金鋼板４に見られるヘゲ疵１１は、鍍金
前の冷延鋼板原板１にヘゲ疵１１が存在し、その上に鍍
金層２が乗り、さらに下地の鉄の拡散による合金化が進
行したものである。

【００２７】一般にヘゲ部は母材と比べ、例えば鍍金厚
に違いがあったり、合金化の程度に違いがあったりす
る。その結果として、例えばヘゲ部鍍金厚が厚く母材に
対し凸の場合には調質圧延を掛けられることによりテン
パ部の面積が非テンパ部に比べて多くなる。逆にヘゲ部
が母材に比べ凹の場合にはヘゲ部は調質圧延ロールがあ
たらず、非テンパ部が大半を占める。また、ヘゲ部合金
化が浅い場合には微小面素の角度分布は鋼板方線方向に
強く、拡散性は小さくなる。

【００２８】このようなヘゲ部と母材部の表面性状の違
いにより、模様状ヘゲ疵がどのように見えるかを説明す
る。上述した調質圧延における鍍金表面の変形モデルに
基づき、ヘゲ部と母材部の違いについて分類すると、図
１７に示すように次の３種類に分けられる。

【００２９】（ａ）：ヘゲ部（実線）におけるテンパ部
の面積率及び非テンパ部の微小面素の角度分布が、母材
部（破線）と異なる。ここで、テンパ部は法線角度ξ＝
０に対応し、図ではピークを示している。このピーク高
さ（面積率）がヘゲ部と母材部で異なっている。また、
非テンパ部はそれ以外の部分（スロープ）に対応し、図
ではヘゲ部と母材部の面積率の分布が異なっている。こ
のスロープの部分は非テンパ部の微小面素の角度分布を
反映している。

【００３０】（ｂ）：テンパ部の面積率はヘゲ部と母材
部で異なるが、非テンパ部の微小面素の角度分布は変わ
らない。図ではヘゲ部と母材部でピーク高さが異なって
いるが、スロープの形状は一致している。

【００３１】（ｃ）：非テンパ部の微小面素の角度分布
はヘゲ部と母材部で異なるが、テンパ部の面積率は変わ
らない。図ではヘゲ部と母材部でピーク高さは一致して
いるが、スロープの形状は異なっている。

【００３２】このようなテンパ部面積率及び微小面素の
角度分布の違いが、図１６に示すような反射光量の角度
分布の違いとして観察される。

【００３３】テンパ部面積率に違いがある場合（上記
ａ，ｂの場合）には図１６（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、反射光量の角度分布はヘゲ部１１ａと母材部１２ａ
のようになる。その差は角度分布がピークとなる方向、
即ち正反射方向から観察される。ヘゲ部のテンパ部面積
率が母材部より大きい場合（図１６ａ，ｂ，図１７ａ，
ｂに該当）には正反射方向からはヘゲは明るく見え、逆
にヘゲ部のテンパ率が母材部より小さいときには正反射
方向からは暗く観察される。

【００３４】テンパ部面積率に違いがない場合（上記(
ｃ) の場合）には、鋼板正反射方向からの観察ではヘゲ
を見ることはできない。それでも、鏡面拡散反射成分の
拡散性に違いがあるときには図１６（ｃ）に示すように
角度分布のピークから外れた拡散方向から疵が観察され
る。例えば、鏡面拡散反射成分の拡散性が小さい時に
は、一般に正反射に比較的近い拡散方向からはヘゲは明
るく観察され、正反射方向から離れるに従い明るさは小
さくなり、ある角度でヘゲ部と母材部の差がなくなりそ
の前後の角度で観察不能となる。さらに正反射から遠ざ
かると今度はヘゲは暗く観察される。

【００３５】このような模様状ヘゲ疵を母材部と弁別
し、検出するためには、図１７において、どういう角度
の微小面素からの反射光を抽出するのかを検討すること
が必要である。例えば、先の図１６（ａ）、（ｂ）の例
のように、正反射方向でヘゲ部と母材部の違いを検出す
るということは、図１７で示される微小面素の角度分布
のうちξ＝０について抽出し、ヘゲ部と母材部の違いを
検出していることになる。

【００３６】ここで、ξ＝０について抽出するというこ
とを数学的に表現すると、図１７の関数Ｓ( ξ) それぞ
れに、図１９（ａ）に示すデルタ関数δ( ξ) で表され
る抽出特性を表す関数（以後重み関数と呼ぶ）を乗じて
積分することに相当する。また、例えば、入射角６０に
おいて、正反射から２０度ずれた４０度の位置で測定す
るというのは、法線角度ξが１０度ずれた面（微小面
素）による反射を検出することになる。これは、図１９
（ｂ）のようなδ( ξ＋１０) なる重み関数を用いてい
ることに相当する。なお、反射角と微小面素の法線角度
ξの関係は図１８から計算される。

【００３７】このように考えると、どういう角度の微小
面素からの反射光を抽出するかということは、どのよう
な重み関数を設計するかということに相当することがわ
かる。重み関数は、必ずしもデルタ関数である必要はな
く、ある程度の幅を持っていてもかまわない。

【００３８】このような観点から、図１７（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）で表されるような面積率分布を有するヘ
ゲ疵を母材部と弁別し、検出するための重み関数を考え
ると、図１９に示すδ関数δ( ξ) もその一例ではあ
る。ただし、これでは、異なる受光角度にカメラを設置
するため２つの光学系の視野サイズを同一にすることは
できない。また、拡散反射光を測定するために一旦カメ
ラを設置すると、その重み関数を変更することは、カメ
ラの設置位置を変更することが必要であるから、容易で
はない。

【００３９】前者の課題に対しては同一光軸上の測定が
必要である。そこで、拡散反射光を捉えるのでなく、鋼
板正反射方向からの測定で鏡面反射成分と鏡面拡散反射
成分の両成分が捉えられることが望ましい。そして、後
者に対しては、重み関数がカメラの設置位置の変更に対
してある程度自由度を持って設定できることが望まし
い。

【００４０】このような目的で、この発明では、まず光
源として、レーザのような平行光源ではなく、拡散特性
をもつ線状の光源を用いている。また、鋼板正反射方向
から鏡面反射成分、鏡面拡散反射成分を、偏光を用いる
ことにより分離して抽出している。

【００４１】この線状拡散光源の作用と効果を説明する
ために、図２０に示すように、まず、線状の拡散光源１
４を鋼板４に平行に配置し、光源に垂直な面内にあり、
入射角が出射角と一致する方向（以降、鋼板正反射方向
と呼ぶ）から鋼板４上の一点を観察したときの反射特性
を考える。

【００４２】今、図２０（ａ）に示すように、線状光源
１４の中央部から照射された光の場合、テンパ部に入射
した光は鏡面的に反射され、鋼板正反射方向で全て捉え
られる。一方、非テンパ部に入射した光は鏡面拡散的に
反射され、たまたま鋼板法線方向と同一方向を向いてい
る微小面素により反射された分のみが捉えられる。この
ような微小面素は確率的に非常に少ないので、鋼板正反
射方向で捉えられる反射光のうちではテンパ部からの鏡
面反射が支配的となる。

【００４３】これに対し、図２０（ｂ）に示すように、
線状光源の中央部以外から照射された光の場合には、テ
ンパ部に入射した光は鏡面反射して鋼板正反射方向とは
異なる方向へ反射し、鋼板正反射方向では捉えることが
できない。一方、非テンパ部に入射した光は鏡面拡散的
に反射され、そのうち鋼板正反射方向に反射された分が
捉えられる。従って、鋼板正反射方向で捉えられる反射
光は全て非テンパ部で反射した鏡面拡散反射光となる。

【００４４】以上２つの場合を併せると、線状光源全体
から照射される光で鋼板正反射方向からの観察で捉えら
れるのは、テンパ部からの鏡面反射光と、非テンパ部か
らの鏡面拡散反射光の和となる。

【００４５】次に、このように線状光源を使用して正反
射方向から被検査面を観察した場合に、偏光特性がどう
変化するかについて説明する。

【００４６】一般に、鏡面状の金属表面での反射におい
ては、電界の方向が入射面に平行な光（ｐ偏光）あるい
は入射面に直角な光（ｓ偏光）に関しては、反射により
偏光特性は保存され、ｐ偏光のまま、あるいはｓ偏光の
まま出射する。また、ｐ偏光成分とｓ偏光成分を同時に
持つ任意の直線偏光は、ｐ、ｓ偏光の反射率比および位
相差に応じた楕円偏光となって出射する。

【００４７】以下、合金化亜鉛鍍金鋼板に線状拡散光源
から光が照射される場合について考える。図２１（ａ）
に示すように、線状光源１４中央部から出射した光は、
鋼板４のテンパ部で鏡面反射し鋼板正反射方向で観察さ
れる。これに関しては上記一般の鏡面状の金属表面での
反射がそのまま成立し、ｐ偏光はｐ偏光のまま出射す
る。

【００４８】一方、線状光源の中央部以外の箇所から出
射した光には、図２１（ｂ）に示すように非テンパ部の
結晶表面の傾いた微小面素で鏡面反射し、鋼板正反射方
向で観察されるものがある。この際、鋼板の入射面に平
行なｐ偏光の光を入射したとしても、実際に反射する傾
いた微小面素に対しては、その入射面と平行ではないた
め、ｐ、ｓ両偏光成分を持つ直線偏光となる。その結
果、この入射光は、微小面素からは楕円偏光となって出
射する。ここで、ｐ偏光の代わりにｓ偏光を入射した場
合も同様である。

【００４９】また、ｐ、ｓ両偏光成分を持つ任意の偏光
角の直線偏光に関しては、上記理由と同一の理由で傾い
た微小面素に対しては、入射面を基準にすると偏光角が
傾いて作用するため、鋼板正反射方向に出射する楕円偏
光の形状は、線状光源中央から入射しテンパ部で鏡面反
射した光とは異なる。

【００５０】以下で、ｐ、ｓ両成分をもつ直線偏光を入
射する場合について、もう少し具体的に説明する。

【００５１】まず、図２２に示すように、線状拡散光源
１４からの光８を方位角αの偏光板１５で直線偏光にし
た後、水平に置かれた鋼板４に入射し、その正反射光を
光検出器１６で受光することを考える。

【００５２】前述したように、光源上の点Ｃから出射さ
れた光８については、テンパ部により鏡面反射された成
分、及び、非テンパ部でたまたま法線が鉛直方向を向い
た微小面素からの鏡面拡散反射された成分が、鋼板上の
点Ｏ（およびその結果周辺の領域１３）から光検出器１
６の方向へ反射する光に寄与している。

【００５３】それに対し、図２３に示すように、点Ｏか
ら見て角度φだけずれた点Ａからの光８については、鏡
面反射成分は光検出器１６とは異なる方向に反射される
ため、法線角度ξ（鉛直方向に対する法線の角度がξ）
の微小面素による鏡面拡散反射成分のみが寄与する。こ
こで、φとξの関係は、簡単な幾何学的考察により、次
式で与えられる。 cosξ＝ 2cosθ・cos²(φ/2) ／［sin²φ+4・[cos²θ・cos⁴(φ/2)+sin²θ・sin⁴(φ/2)]］^1/2 （１ ） ただし、θは鋼板への入射角である。

【００５４】次に、このようにして反射された光の偏光
状態について考える。図２２で、点Ｃから出射された光
８が、方位角αの偏光板１５を通り、点Ｏにて鏡面反射
された後の偏光状態は、偏光光学で一般に用いられるジ
ョーンズ行列を用いて、Ｅ_c = Ｔ・Ｅ_in （２） と表される。ただし、Ｅ_inは方位角αの直線偏光ベク
トル(列ベクトル)、 Tは鋼板の反射特性行列を表す。そ
れぞれの成分は、次のようになる。Ｅ_in ＝ Ep・^t(cosα，sinα)Ｔ ＝r_s (Ｔ_mn)； Ｔ₁₁＝tanΨ・exp(jΔ)，Ｔ₂₂＝
１，Ｔ₁₂＝Ｔ₂₁＝０

【００５５】ここで、^t( )は列ベクトル、tanΨはｐ・
ｓ偏光の振幅反射率比、Δはｐ・ｓ偏光の反射率により
生じる位相差、r_sはｓ偏光反射率を表す。なお、これら
の行列表現は数１のようになる。

【数1】

【００５６】同様に、図23で、点Aから出射した光8が、
法線角度ξの微小面素で光検出器16の方向に反射された
光の偏光状態は、入射面が偏光板15及び検光子17と直交
しているとすれば、 Ｅ_A ＝Ｒ(ξ)・Ｔ・Ｒ(-ξ)・Ｅ_in （３） ただし、Ｒは角度ξの２次元の回転行列であり、その
成分Ｒ_mnは次のようになる。 Ｒ₁₁=Ｒ₂₂= cosξ，Ｒ₁₂=-Ｒ₂₁=-sinξ

【００５７】なお、Ｒ (ξ)の行列表現は数２のよう
になる。

【００５８】

【数2】

【００５９】式(2) は、式(3) においてξ=0とおいた特
別の場合であり、鏡面反射成分についても鏡面拡散反射
成分についても(式3) を用いて統一的に考えることがで
きる。

【００６０】式(3)を計算し、法線角度ξの微小面素か
らの反射光の楕円偏光状態を図示すると、図24 のよう
になる。ただし、ここで入射偏光の方位角αは45度、入
射角θは60度、鋼板の反射特性としてΨ=28°、Δ=120
°とした。図より、ξ=0すなわち鏡面反射の場合の楕円
に対し、ξの値が変化するに従って、楕円が傾いていく
のがわかる。従って、例えば光検出器の前に検光子を挿
入し、その検光角を設定することによって、どの法線角
度の微小面素からの反射光をより多く抽出するかを選択
することができる。

【００６１】このことを定量化するために、式(3)で表
される偏光状態の反射光に検光角βの検光子を挿入した
後の偏光状態Ｅ_Dを求めると、 Ｅ_D = Ｒ(β)・Ａ・Ｒ(-β)・Ｅ_A = Ｒ(β)・Ａ・Ｒ(-β)・Ｒ(ξ)・Ｔ・Ｒ(-ξ)・Ｅ_in （４） となる。ただし、Ａ=（Ａ_mn）は検光子を表す行列で
あり、Ａ₁₁=１、他の成分は０である。なお、Ａの行
列表現は数３のようになる。

【００６２】

【数３】

【００６３】である。式(4)から、光検出器16(図23)で
検出する法線角度ξの微小面素からの反射光の光強度L
を計算すると、その微小面素の面積率をS( ξ) とし
て、 Ｌ = Ｓ(ξ)・｜Ｅ_D｜² = r_s ²・Ep²・Ｓ(ξ)・Ｉ(ξ,β) Ｉ(ξ,β)＝tan²Ψ・cos²(ξ-α)・cos²(ξ-β) ＋2・tanΨ・cosΔ・cos(ξ-α)・sin(ξ-α) ・cos(ξ-β)・sin(ξ-β) ＋sin²(ξ-α)・sin²(β-ξ) （５） となる。ここで、Ｉ(ξ,β)は前述したように、法線角
度ξの微小面素からの反射光をどの程度抽出できるかを
表す重み関数で、光学系及び被検体の偏光特性に依存す
る。そして、それに鋼板の反射率r_s ²、入射光光量Ep²、
面積率Ｓ(ξ)を乗じたものが検出される光強度になる。
表面処理鋼板などのように、鋼板表面の材質が均一な対
象を考える場合はr_s ²の値は一定と考えられる。また、E
p²は入射光量が光源の位置によらず均一ならば同じく一
定の値としてよい。従って、光検出器が検出する光強度
を求めるには、法線角度ξの微小面素の面積率Ｓ(ξ)と
抽出特性Ｉ(ξ,β)を考えればよい。

【００６４】ここでまず、抽出特性Ｉ(ξ,β)について
考える。法線角度ξ₀の微小面素からの寄与が最も大き
くなるような検光角β₀を選定しようとした場合、その
候補は次の式をβについて解くことによって与えられ
る。 ［∂Ｉ(ξ,β)／∂ξ］ξ₌ξ₀ ＝０ （６）

【００６５】この式の通常の数式表現を数4に示す。

【００６６】

【数4】

【００６７】上式(6)により、ξ=0すなわち鏡面反射成
分の寄与が最も大きくなるような検光角を求めると、β
はおよそ-45度となる。ただし、ここでも、鋼板の反射
特性としてΨ=28°、Δ=120°、偏光子の方位角α=45°
とした。図25に、検光角βが-45度の場合、微小面素の
法線が鉛直方向に対してなす角ξと抽出特性、即ち重み
関数I( ξ,-45)の関係を示す。ただし、見やすさのため
に最大値を1に規格化してある。

【００６８】この図25より、ξ=0すなわち鏡面反射成分
が最も支配的で(抽出されやすく)、逆に法線角度ξ=±3
5度付近の微小面素からの鏡面拡散反射光が最も抽出さ
れないことがわかる。また、逆にξ=±35度の反射光を
最もよく抽出するような検光角βを式(5)(6)より求める
と、およそβ=45度となる。検光角β=45度に対する法線
角度ξと抽出特性I( ξ,45)の関係を図26に載せた。こ
こで、β=45度の曲線が左右対称でないのは、入射面(微
小面素に対する入射光と反射光により張られる平面)を
基準に考えると、ξが正の場合、見かけ上入射偏光の方
位角αが小さくなる(p偏光に近づく)ことと、鋼板のp偏
光反射率がs偏光反射率より小さいことによる。また、
β=-45°と45°の中間の特性となるβ=90°についても
同図に載せた。

【００６９】式(5)で示したように、法線角度ξの微小
面素からの反射光強度Lは、抽出特性(重み関数)I( ξ,
β) と面積率S( ξ) の積により与えられるから、最終
的に光検出器16で受光する光強度はS( ξ) ・I( ξ,
β) をξについて積分したものになる。例えば、図27に
示すような反射特性を有する鋼板からの反射光を、検光
角βが-45度の検光子を通して受光した場合、図27で示
される面積率S( ξ) を図25のような抽出特性I( ξ,
β) の重みをつけて積分したものが、受光光量となる。

【００７０】鋼板表面に、図16に示されるような特性の
模様状ヘゲ疵があった場合を考える。その場合の面積率
S( ξ) は、それぞれ図17 (a)、(b)、(c)のようになっ
ている。

【００７１】まず、図16(b)、図17(b)のように鏡面反射
成分のみに違いがある場合を考える。このような疵を検
光角β=-45度の検光子を通して受光したときの光強度
は、図17(b)を図25 で表される重み関数I( ξ, β) を
かけて積分したものに相当するから、母材部とヘゲ部の
反射光量の違いを検出することができる。また、検光角
β=45度については、図17 (b)に示すように、鏡面拡散
反射成分に違いがなく、違いがあるのはξ=0゜付近のみ
のため、図26に示したβ=45゜の重み関数I( ξ, β) が
ξ=0゜付近で低い値であることを考えると、その積はξ
の全領域で低い値となり、積分により違いが打ち消され
ることになる。従って、母材部とヘゲ部の違いを検出す
ることができない。

【００７２】また、図16(c)、図17(c)のように鏡面拡散
反射成分のみに違いがある場合には、逆に、-45度の検
光子を通したのでは検出できない。この場合は、ξ=0゜
より離れたところで重み関数I( ξ, β) が高い値を示
す45度の検光子を通すことにより、検出できる。

【００７３】ところで、母材部とヘゲ部の鏡面拡散反射
成分の違いがなくなっている法線角度ξは、図17 (c)で
はξ=±20度付近であったが、もし、その法線角度ξが
たまたま±30数度付近となる疵があると、45度の検光子
を通しても検出できなくなる。その場合は、別の抽出特
性となるような検光角(例えばβ=90°)の検光子をもう
一つ別に用意し、3つめの光検出器で受光するようにす
ればよい。

【００７４】一般に、鋼板表面の母材部とヘゲ部の反射
特性は図10(a)、(b)、(c)のいずれかであることがほと
んどであるから、いずれか2つの光学条件(この例では検
光角)を用いることにより、大部分の場合、検出ができ
る。但し、上述のような特別の場合、見落としをなくす
ためには、3つの異なる検光角の検光子を用い、対応す
る3つの法線角度の微小面素からの反射光を抽出して受
光するようにすることが望ましい。

【００７５】なお、図16(a)、図17 (a)のように鏡面反
射成分、鏡面拡散反射成分ともに違いがある場合には、
基本的には、1つの検光子を通した反射光だけでも、母
材部とヘゲ部の違いを検出できる。

【００７６】ここでは線状拡散光源の全面に入射偏光板
を配置し、その偏光の方位角はp偏光、s偏光をともに含
む角度にする。そして、正反射光のうち、鏡面反射成分
をより透過する偏光角の偏光子を通して撮影するカメラ
と、鏡面拡散反射成分をより透過する偏光角の偏光子を
通して撮影するカメラを使用する。

【００７７】このような光学系により、正反射方向から
の共通な光軸での測定であるため、鋼板距離変動や速度
変化に影響されることなく、鏡面反射・鏡面拡散反射そ
れぞれに対応した2つの信号を得ることが可能になり、
顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵を未検出を生じる
ことなく検出可能な表面疵検査装置が実現する。そし
て、どの角度の鏡面拡散反射成分を検出するかは、検光
角を設定することにより容易に変更可能となる。

【００７８】また、このように鏡面反射と鏡面拡散反射
の強度あるいは比率を測定することにより、上記模様状
ヘゲ疵以外でも、鏡面反射あるいは鏡面拡散反射に影響
を及ぼす表面性状の変化を検出できる。例えば、ダル仕
上げやヘアライン仕上げ等の金属帯の表面仕上げについ
ても、微小な反射面の分布に変化があれば、原理的には
検出可能であり、これらの表面性状の検査への適用も期
待できる。このように、表面仕上げを施す場合の発明
は、金属帯にダル仕上げ又はヘアライン仕上げを施す表
面仕上げ工程と、前記金属帯の被検査面からの反射光を
互いに異なる２種以上の光学条件で抽出し、これら互い
に異なる光学条件で抽出された反射成分の組合せに基づ
き被検査面の表面疵の有無を判定する検査工程と、金属
帯の表面にその疵に関する情報を示すマーキングを施す
マーキング工程と、を有することを特徴とするマーキン
グ付き金属帯の製造方法となる。

【００７９】なお、表面疵の検出および判定には、この
発明の装置とともに、公知の方法および手段を併用して
もよいことは言うまでもない。これについては、詳細を
後述する。

【００８０】このようにして、表面疵が有ると判定され
た被検査面については、その位置がトラッキング手段に
よりトラッキングされる。トラッキングは、金属帯の搬
送速度から表面疵の位置がマーキング手段に到達する時
刻を算出することにより実施できる。マーキング手段
は、トラッキング手段からのマーキング指示に基づき、
金属帯表面にマーキングを行う。

【００８１】マーキングは、目的や用途に応じて種々の
方法で行うことができる。これは、次の工程で検出しや
すいマーキング方法であれば何でもよく、例えば、イン
クや塗料による印字、打刻機等による刻印、穿孔機によ
る穿孔、グラインダ等による表面粗度の改変、あるいは
金属帯が強磁性体の場合は磁気的マーキング等の所定の
方法で行う。

【００８２】また、マーキングの位置は、表面疵の位置
に一致させてもよいが、幅方向で一致させずに長手方向
のみ位置を一致させてもよい。例えば、プレスライン等
に材料として自動装入する場合は、マーキングの位置を
むしろ幅方向に対して一定の位置とした方が、マーキン
グを検出しやすい場合もある。

【００８３】以上の発明の基本技術は、金属帯の被検査
面からの反射光を互いに異なる2種以上の光学条件で抽
出し、これら互いに異なる光学条件で抽出された反射成
分の組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判定し、
金属帯表面にその疵に関する情報を示すマーキングを施
すことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法で
ある。

【００８４】この発明により、前述の表面疵判定方法に
より表面疵が有ると判定された箇所には、金属帯表面に
マーキングが施される。このように表面疵の存在を示す
マーキングが施されているので、その後の工程、あるい
は需要家において、表面疵の部分を取り除くことが可能
となり、製品に紛れ込むことを防止できる。また、この
製造方法により、金属帯の製造後、表面疵の部分を取り
除くためのコイル分割等の作業を大幅に簡略化あるいは
省略できるので、生産効率が向上する。

【００８５】また、金属帯の被検査面からの反射光を互
いに異なる2種以上の光学条件で抽出してこれら互いに
異なる光学条件で抽出された反射成分の組合せに基づき
被検査面の表面疵の有無を判定する工程と、金属帯の表
面にその疵に関する情報を示すマーキングを施す工程
と、このマーキングを施された金属帯を巻き取ってコイ
ルとする工程と、このコイルを巻き戻してマーキングを
検出する工程と、そのマーキングが示す情報に基づき金
属帯の所定の範囲を回避または除去する工程と、金属帯
の回避または除去されなかった残りの部分について所定
の加工を行う工程と、を有することを特徴とする金属帯
の加工方法としてもよい。

【００８６】この場合は、金属帯表面にマーキングを施
した後、金属帯をコイル状に巻き取る。巻き取ったコイ
ルは、工場等に運搬して薄板の成形加工を行う。成形加
工の際は、事前にコイルを巻き戻して、目視あるいは簡
単な検出器等によりマーキングを検出する。マーキング
が検出された場合、その示す情報から金属帯における疵
を含む不良部分を回避または除去する。

【００８７】ここで、不良部分の範囲は、例えば、疵の
位置に一致させてマーキングが施されている場合は、マ
ーキングが施された部分であり、マーキングが疵の種類
や程度等の情報を有する場合は、その成形加工で不良と
なる疵の種類や程度に基づき決定する。また、金属帯の
所定の範囲を回避または除去するというのは、金属帯の
不良部分を切断して除去し、あるいは、加工の工程への
金属帯の送り量(フィード)を調節して金属帯の不良部分
を通過(パス)させる等、不良部分が加工されないように
加工の工程への金属帯の供給を制御することである。

【００８８】また、異なる2種以上の光学条件で分離さ
れる表面からの反射成分の組合せが正常部とは異なる異
常部について、表面にその疵に関する情報を示すマーキ
ングが施されていることを特徴とするマーキング付き金
属帯を製造することもできる。

【００８９】この金属帯は、前述のように表面の光学的
解析により、正常部とは異なると判定された部分、即ち
表面疵の位置にマーキングが施されている。従って、前
述のように、この金属帯を使用する後工程、需要家にお
いて、その異常部の除去、製品への混入の防止が可能と
なる。

【００９０】さらに、表面からの鏡面反射成分あるいは
多数の微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の内、い
ずれか一方又は双方の成分の光量が異常となる部分につ
いて、表面にそれに関する情報を示すマーキングが施さ
れていることを特徴とするマーキング付き金属帯を製造
することもできる。

【００９１】この金属帯は、表面からの鏡面反射あるい
は鏡面拡散反射の状況が、正常部とは異なる場合、その
位置にマーキングが施されている。ここで、鏡面拡散反
射というのは、前述のように、法線が特定の方向に向い
た微小鏡面反射面が多数分布した面のことである。前述
の発明同様、この金属帯を使用する際、異常部の処置が
容易となる。

【００９２】装置としては、受光部と信号処理部とを有
する表面疵検査手段を含む複数の表面疵検査手段と、そ
れらの金属帯表面疵の検査結果を総合的に判定し、金属
帯表面に関するマーキング情報を作成するマーキング情
報作成手段とを備えていることを特徴とする金属帯の表
面疵マーキング装置を用いることもできる。

【００９３】この装置は、受光部と信号処理部とを有す
る表面疵検査手段に加えて、疵や汚れ等の寸法・形状あ
るいは照射光の反射率等を検出して、疵や汚れ等の表面
性状の異常を検査する通常の表面検査手段を組み合わせ
て、表面疵その他の異常部の種類や程度を分類する。こ
れにより、鏡面拡散反射の異常を含む種々の表面性状の
異常について、総合的な判定を行い、それら異常部に関
する情報をマーキングすることが可能となる。さらに後
述のように、マーキング情報作成工程において、種々の
表面疵や表面性状の異常について、総合的な分類やラン
ク付けを行い、マーキングのための情報を作成すること
もできる。

【００９４】発明は、互いに異なる2種以上の光学条件
で抽出された反射成分の組合せに基づき被検査面の検査
を行う表面疵の検査方法を含む複数の表面検査方法によ
る検査結果を総合的に判定し、金属帯表面に関するマー
キング情報を作成するマーキング情報作成工程を備えた
ことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法であ
る。

【００９５】この発明は、金属帯の被検査面からの反射
光を互いに異なる2種以上の光学条件で抽出し、これら
の抽出された反射成分の組合せに基づき被検査面の検査
を行う表面疵の検査方法に加えて、通常の表面検査方法
を組み合わせて、表面疵の種類や程度を分類する。ここ
で通常の表面疵検査方法とは、例えば、疵の寸法・形状
あるいは照射光の反射率等を検出して疵や汚れ等の表面
性状の異常を検査する表面検査方法である。このよう
に、鏡面拡散反射の異常を含む種々の表面性状の異常に
ついて総合的な判定を行い、それらの異常部に関する情
報をマーキングする。

【００９６】また、異なる2種以上の光学条件で分離さ
れる表面からの反射成分の組合せが正常部とは異なる異
常部を含む表面疵について、表面にその疵に関する情報
を示すマーキングが施されていることを特徴とするマー
キング付き金属帯を製造することもできる。

【００９７】この金属帯は、前述の発明における異常部
に加えて、通常の表面疵検査、例えば、疵の寸法・形状
あるいは照射光の反射率等に基づく表面検査結果あるい
は種々の表面性状に関する情報について、その表面にマ
ーキングが施されている。ここで、異常部というのは、
前述のように反射光を2種以上の光学条件で分離したと
き、反射成分の強度あるいは比率が、正常部とは異なる
部分である。

【００９８】さらに、表面からの鏡面反射成分あるいは
多数の微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の内、い
ずれか一方又は双方の成分の光量が異常となる部分を含
む金属帯表面に関する情報について、表面にその金属帯
表面に関する情報を示すマーキングが施されていること
を特徴とするマーキング付き金属帯を製造することもで
きる。

【００９９】この金属帯は、前述の異常部に加えて、通
常の表面疵検査、例えば、疵の寸法・形状あるいは照射
光の反射率等に基づく表面検査結果あるいは種々の表面
性状に関する情報について、その表面にマーキングが施
されている。ここで、異常部というのは、前述のように
表面からの鏡面反射あるいは鏡面拡散反射の状況が、正
常部とは異なる部分であり、反射光を2種以上の偏光条
件で分離したとき、反射成分の強度あるいは比率が、正
常部とは異なる部分として決定できる。

【０１００】以上の発明により、鏡面拡散反射の異常を
含む種々の表面疵あるいは表面性状の異常部について、
その情報を示すマーキングが金属帯の表面に施されてい
るので、後工程あるいは需要家において、表面疵の種類
や程度を知ることが可能となり、種々の用途、使用目的
に対応することができる。

【０１０１】また、このように、金属帯の表面にマーキ
ングを施すことにより、表面疵等の部分を切断除去せず
に金属帯を巻き取ることができるので、切断除去により
コイルの個数が増加するのを防止することができる。こ
のように、コイルの個数が増加しないので、コイルのハ
ンドリングにおいては、巻き取りの手間の増加が防止さ
れる。さらに、コイルの運搬、巻き戻し、および加工に
おいても、コイルの処理個数が増加しないのでハンドリ
ングの手間が軽減される。

【０１０２】

【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態の1
例を示すブロック図である。表面疵の検出装置41は、金
属帯4の被検査面からの反射光を互いに異なる2種以上の
光学条件で抽出し、信号処理部30で、これら反射成分の
組合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判定する。

【０１０３】トラッキング手段43は、表面疵の位置がマ
ーキング手段に到達する時刻を算出する。これは、搬送
ロール45に取り付けられた回転計46で測定された回転速
度に基づき、板長算出手段47により表面疵の位置を板長
に換算し、マーキング手段44に到達するのに要する時間
に換算して得られる。トラッキング手段43は、その時刻
になると、マーキング手段44にマーキングを指示する信
号を発信する。マーキング手段44は、金属帯表面に印字
・穿孔等その位置を示すマーキングを行う。

【０１０４】マーキングされた金属帯の例を図2に示
す。この例では、マーキング49の位置を、長手方向では
表面疵11の位置に一致させており、幅方向ではエッジか
ら一定の位置としている。これにより、プレスライン等
で使用する場合、表面疵11の位置によらず、エッジから
一定の位置でマーキング49を検出することができ、表面
疵11のある部分のリジェクト等の処置をとることが可能
となり、不良品の製造を防止することができる。

【０１０５】表面疵の検出装置41については、図3およ
び図4にその1例を示す。線状拡散光源22として一部に拡
散反射塗料を塗布した透明導光棒を使用し、その両端か
らメタルハライド光源の光を入射する。光源22の導光棒
から拡散的に出射した光は、シリンドリカルレンズ25と
45°偏光の偏光板26を透過した後、60゜の入射角で鋼板
21の全幅に一直線上に集光されて入射する。反射光27は
鋼板正反射方向に配置されたミラー28でさらに反射さ
れ、受光部を構成するカメラユニット29a〜dに入射す
る。

【０１０６】これらのカメラユニット29a〜dは、図5に
示すように板幅方向に配置されている。なお、このよう
にミラー28を用いることにより、装置をコンパクトにす
ることができる。また、ミラー28を鋼板21から適当に離
して設置すると、図5のようにミラー28上に全カメラの
視野から外れる領域(全カメラ視野外)が生じ、そこでミ
ラーを分割して構成することができる。このようにミラ
ーを分割することにより製作費を低く抑えることができ
る。

【０１０７】受光部のカメラユニット29a〜dは、図6に
示すように、レンズの前に検光角-45°、45°、90°の
検光子33a〜cをもつ3台のリニアアレイカメラ32a〜cか
ら構成され、その光軸は平行に保たれている。3台のカ
メラの視野のずれは、信号処理部30で補正している。こ
のように光軸が平行に保たれていると、3台のカメラ32a
〜cの各画素は同一視野サイズで一対一に対応する。ま
た、ビームスプリッタを用いて1つの反射光を分割する
のに比べて、光量のロスがなくなり、効率的な測定が可
能となる。

【０１０８】各カメラユニット29a〜29d内の各受光カメ
ラ32a〜32c単体の受光範囲Aは、前掲の図5に示すよう
に、両側に隣接する他のカメラユニット29a〜29d内の対
応する受光カメラ32a〜32cの受光範囲Aと一部重複する
ように配置されている。言い換えれば,鋼板21上の幅方
向の任意の位置からの反射光は、それぞれ少なくとも1
つのカメラユニット29a〜29d内の3種類の受光カメラ32a
〜32cで受光される.ここで、受光部において、リニアア
レイカメラの替わりに2次元CCDカメラを使用することも
できる。また、投光部において、線状拡散光源22とし
て、蛍光灯を使用することもできる。また、バンドルフ
ァイバの出射端を直線上に整列させたファイバ光源を使
用することもできる。各ファイバからの出射光はファイ
バのN/Aに対応して充分な広がり角を持つため、これを
整列させたファイバ光源は実質的に拡散光源となるため
である。

【０１０９】ここで、複数のカメラの配置について、図
5を用いてその詳細を説明する。各カメラユニット29a〜
29dは、一定間隔で複数ユニットが配置されている。一
つのカメラユニット29a〜29dは,異なる条件(-45 ,45,90
度偏光)で受光する3つのカメラ32a〜32cから構成され
る。それぞれのカメラは,一定間隔離ごとに並べて平行
に設置されている。従って、それぞれの視野も、カメラ
間隔と同じだけずれることになる。

【０１１０】各カメラユニット内のカメラの並び順序は
同一である。例えば向かって左から45度,90度,-45 度の
順とする。測定範囲(有効領域)は、例えば、光学条件が
3条件で観察されている範囲とし、1条件のみ、あるいは
2条件のみでしか観察されていない領域(両端部の領域)
は無効とし、使用しない。カメラ間隔およびユニット間
隔は、鋼板最大幅が測定範囲(有効領域)に入るような寸
法として決定する。

【０１１１】各ユニットの3台のカメラは同一視野にす
るための調整は行わず、各カメラで疵候補領域を決定し
た後、その疵候補領域単位で、各カメラの対応をとる。
前述のように、各カメラのそれぞれの視野は、ずれてい
るので、ある疵候補領域を視野に納めるカメラが3台揃
わない(光学条件が3条件揃わない)場合もある。その場
合は、隣のユニットのカメラの結果を用いて光学条件を
3条件に揃える。この考え方は、3偏光を受光する場合に
限らず、検査体全幅を複数視野に分割し、任意の2条件
以上で観察する場合に適用可能である。

【０１１２】これらの複数の受光部と信号処理部とをま
とめて、疵検査手段と呼ぶことにすると、図1に示した
表面疵マーキング装置は、図7に示すようになる。疵検
査手段40は、受光部32a〜32c(図5と図6のカメラに相当)
と信号処理部30を有している。信号処理部30は、異なる
光学条件で抽出された反射光の強度に基づき、信号処理
により前述の拡散鏡面反射成分を検出し、異常部の有無
の判定を行う。その後は図1と同様、トラッキング手段4
3および板長算出手段47により表面疵の位置を算出し、
マーキング手段44で異常部の位置にマーキングを行う。

【０１１３】信号処理部分については、図8に1例をブロ
ック図で示す。受光カメラ32a〜cからの光強度信号a〜c
は、平均値間引き部34a〜cに入力され、平均値が算出さ
れる。次いで、被検査体の長手方向の所定距離の移動に
伴い入力されるパルス信号により、幅方向の1ライン分
の信号として出力される。この間引き処理により、長手
方向の分解能を一定とする。また、平均値の算出頻度
を、被検査体の長手方向の移動距離が受光カメラ32a〜c
の視野よりも大きくならないようにすれば、見落としを
なくすことができる。

【０１１４】次いで、前処理部35a〜cでは、信号につい
て輝度ムラを補正する。ここで、輝度ムラには、光学系
に起因するもの、被検査体の反射率に起因するもの等を
含む。また、前処理部35a〜cでは、金属帯のエッジの位
置を検出し、エッジ部における急激な信号変化を疵と誤
認識しないための処理を行う。

【０１１５】前処理済みの信号は、2値化処理部36a〜c
に入力され、予め設定されているしきい値との比較によ
り、疵候補点が抽出される。抽出された疵候補点は、特
徴量演算部37a〜cに入力され、疵判定のための信号処理
が行われる。ここでは、疵候補点が一続きとなっている
場合は1つの疵候補領域として、例えば、スタートアド
レス、エンドアドレス等の位置特徴量や、そのピーク値
その他の濃度特徴量などを算出する。

【０１１６】算出されたこれらの特徴量については、元
の信号a〜cの光学条件(検光角β)により、鏡面性疵判定
部38aかあるいは鏡面拡散性疵判定部38bに入力される。
特徴量演算部37aの出力は、元の信号aの光学条件が-45
度検光(β=-45゜)である。そこで、この場合は鏡面性疵
判定部38aに入力され、前述のように鏡面反射成分によ
る母材部とヘゲ部の反射光量の違いが検出される。一
方、特徴量演算部37b,cの出力は、元の信号b,cの光学条
件が45度,90度検光(β=45゜90゜)であり、鏡面拡散反射
成分のみに違いがある。そこで、鏡面拡散性疵判定部38
bに入力され鏡面拡散反射成分による疵判定が行われ
る。

【０１１７】最後に、疵総合判定部39では、鏡面性疵判
定部38aおよび鏡面拡散性疵判定部38bの出力に基づき、
金属帯の被検査面については最終的な疵種およびその程
度を判定する。また、その際、各カメラ32a〜d間および
カメラユニット29a〜29d間の視野の重複(図5)を考慮
し、隣のカメラユニットのカメラからの信号に基づく疵
判定結果を適宜利用することが望ましい。

【０１１８】このような鏡面拡散反射成分の異常を検出
して疵判定を行う表面疵検査手段と、その他の方式によ
る表面疵検査手段を組み合わせた例を、図9に示す。こ
こで、表面疵検査手段40aは、図7に示した物と同じであ
り、複数の受光部32a〜cで反射光を異なる光学条件で抽
出し、信号処理部30で鏡面拡散反射成分の異常を検出し
て疵判定を行う。

【０１１９】その他の方式の表面検査手段40bとして
は、通常の表面疵検査手段、即ち疵の寸法・形状から表
面疵を検出して判定する方式の装置、あるいは照射光の
反射率等から表面の汚れや付着物を検出する方式の装置
を用いることができる。表面検査手段40bでは、通常の
表面疵や表面性状の異常について、その種類や程度を分
類する。マーキング情報作成手段42では、検査手段40a,
40bの検査結果に基づき、鏡面拡散反射の異常を含む種
々の表面疵や表面性状の異常について、総合的な分類や
ランク付けを行い、マーキングのための情報を作成す
る。

【０１２０】その後は図1と同様、トラッキング手段43
および板長算出手段47により表面疵の位置を算出する。
マーキング手段44では、マーキング情報に基づき、異常
部の位置にマーキングを行うが、その際、表面疵の種類
や程度に関する情報を示すことが望ましい。これは、マ
ーキングの模様・形状・帯の幅等、検出可能な形態であ
ればよい。また、バーコードあるいはOCR(光学式文字読
取り)を併用すれば、さらに詳細な情報をマーキングす
ることが可能となる。

【０１２１】このように、金属帯の表面にマーキングを
施すことにより、コイルの個数の増加が抑制されるた
め、コイルの巻き取り、コイルの運搬、および巻き戻し
等のハンドリングにおいても、作業の効率が向上する。
また、金属帯の加工においても、金属帯が疵の部分で途
切れることなく連続して供給されるので、作業の効率化
が期待できる。

【０１２２】

【実施例】図3の実施形態による合金化亜鉛鍍金鋼板の
測定結果を、図10、11に示す。図10は、前述の図17(b)
に、図11は図17(c)に対応しており、測定した疵は、図1
0に示されるような、テンパ部面積率がヘゲ部では母材
部より大きいが、非テンパ部の拡散性は変わらないもの
(図17b)と、図11に示されるような、テンパ部面積率に
は差はないが、拡散性に差がある疵(図17c)である。図1
1のタイプの疵については、一般に拡散反射方向に検出
不能となる角度が存在するが、その角度が異なる2種類
の疵について測定を行った。なお、比較のため、従来技
術で、入射角60°で光を入射し、正反射方向(60°)と入
射方向から20°ずれた受光角(-40゜)方向から無偏光で
測定した結果も同図に載せた。以上の結果を、表1にま
とめて示す。

【０１２３】

【表1】

【０１２４】従来技術では、2つの受光角で受光しノイ
ズ除去のために論理和をとっているが、これらの疵につ
いては、2つの受光角同時に検出することは不可能であ
る。さらに言うと、どちらの受光角でも検出できない疵
も存在する。

【０１２５】それに対し、本願実施例では、3つの異な
る受光角に対応する反射光成分を、検光子を用いること
により正反射方向から抽出しているから、いずれかのリ
ニアアレイカメラで検出することが可能である。また、
検出する必要がある疵の反射特性に合わせて、検光角の
最適に設定することも容易である。

【０１２６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、鋼板表面
での反射が鏡面反射成分と鏡面拡散反射成分とから成る
という知見をもとに、それぞれの成分を抽出して捉える
方法として、線状拡散光源を使用し、p偏光およびs偏光
をともに有する偏光を被検査面に入射し、鋼板正反射方
向から、検光角を適当に設定することにより、鏡面反射
成分をより多く含む成分と、鏡面拡散反射成分をより多
く含む成分を抽出する方法を採用した。

【０１２７】この方法により鏡面反射成分からは疵が観
察できない疵も検出可能となり、従来検出できなかった
顕著な凹凸性を持たない模様状ヘゲ疵を未検出すること
なく検出することが可能になった。また、鋼板正反射方
向からの同一光軸上の測定で両成分が捉えられるため、
鋼板距離変動や速度変化の影響を受けない測定が実現し
た。また、検光角を設定することにより、どの角度の鏡
面拡散反射成分を抽出するかを選択できるようになっ
た。

【０１２８】品質保証の観点からは、こういった表面検
査装置は未検出がないことが絶対条件である。本発明に
より初めて表面処理鋼板等へ広く適用可能な未検出のな
い表面疵検査装置を用いた表面疵マーキングによるマー
キング付き金属帯の製造が実現できるので、従来検査員
による目視の検査に頼っていた表面疵検査を自動化でき
るとともに、簡単な手段でその情報を後工程やユーザ側
に知らせることが可能となり、その産業上の利用効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に用いる装置の1例を示すブロック図。

【図2】本発明により製造した金属帯の1例を示す平面
図。

【図3】本発明に用いる装置の表面疵検査装置の概略構
成の1例を示す模式図。

【図4】同表面疵検査装置の断面模式図。

【図5】同表面疵検査装置に組込まれたカメラユニット
の金属帯幅方向の配列を示す図。

【図6】1つのカメラユニットに組込まれたカメラの配置
を示す図。

【図7】本発明に用いる装置の別の1例を示すブロック
図。

【図8】本発明に用いる装置の信号処理部の1例を示すブ
ロック図。

【図9】本発明に用いる装置のさらに別の1例を示すブロ
ック図。

【図10】本発明に用いる装置で測定された光強度信号の
1例を示す図。

【図11】本発明に用いる装置で測定された光強度信号の
別の1例を示す図。

【図12】合金亜鉛メッキ鋼板の製造方法およびその詳細
断面を示す図。

【図13】調質圧延後の金属帯表面のテンパ部と非テンパ
部における入射光と反射光の関係を示す断面模式図。

【図14】同テンパ部と非テンパ部における反射光の角度
分布図。

【図15】合金亜鉛メッキ鋼板におけるヘゲ部の生成過程
を説明するための断面図。

【図16】ヘゲ部と母材部における鏡面反射成分と鏡面拡
散反射成分の角度分布図。

【図17】被検査面のヘゲ部と母材部における微小面素の
法線角度と面積率の関係を示す図。

【図18】被検査面の微小面素における入射光と反射光等
の角度の関係を示す図。

【図19】微小面素の法線角度と重み関数の関係を示す
図。

【図20】線状拡散光源の各位置からの各入射光と被検査
面の入射位置の関係を示す図。

【図21】線状拡散光源の各入射光が偏光されている場合
の微小面素からの反射光の偏光状態を示す図。

【図22】線状拡散光源の中央部からの入射光が偏光され
ている場合の微小面素からの反射光を示す図。

【図23】線状拡散光源の中央部以外の部分からの入射光
が偏光されている場合の微小面素からの反射光を示す
図。

【図24】微小面素の法線角度と反射光の楕円偏光状態の
関係を示す図。

【図25】微小面素の法線角度と重み関数の関係を示す図
(検光角:-45゜)。

【図26】種々の検光角における微小面素の法線角度と重
み関数の関係を示す図。

【図27】被検査面の微小面素の法線角度と面積率の関係
を示す図。

【符号の説明】 4 金属帯 6 テンパ部 7 非テンパ部 8、24 入射光 10 鏡面拡散反射光 11 異常部(ヘゲ部) 12 母材部 14、22 線状拡散光源 15、26 偏光板 16、32a〜c 受光カメラ 17、33a〜d 検光子 21 鋼板 23 遮光ケース 24 入射光 25 シリンドリカルレンズ 26 45°偏光の偏光板26 27 反射光 28 ミラー 29a〜d カメラユニット 30 信号処理部 40a 表面疵検査手段 40b 表面検査手段 41 表面疵検出装置 43 トラッキング手段 44 マーキング手段 45 搬送ロール 46 回転計 47 板長算出手段 49 マーキング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪股 雅一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 河村 努 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大重 貴彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 杉浦 寛幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 風間 彰 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の被検査面からの反射光を互いに
   異なる２種以上の光学条件で抽出する複数の受光部と、
   これら互いに異なる光学条件で抽出された反射成分の組
   合せに基づき被検査面の表面疵の有無を判定する信号処
   理部とを有する疵検査手段と、金属帯表面にその疵に関
   する情報を示すマーキングを行うマーキング手段とを備
   えていることを特徴とする金属帯の表面疵マーキング装
   置。
2. 【請求項２】 金属帯の被検査面からの反射光を互いに
   異なる２種以上の光学条件で抽出し、これら互いに異な
   る光学条件で抽出された反射成分の組合せに基づき被検
   査面の表面疵の有無を判定し、金属帯の表面にその疵に
   関する情報を示すマーキングを施すことを特徴とするマ
   ーキング付き金属帯の製造方法。
3. 【請求項３】 金属帯の被検査面からの反射光を互いに
   異なる２種以上の光学条件で抽出してこれら互いに異な
   る光学条件で抽出された反射成分の組合せに基づき被検
   査面の表面疵の有無を判定する工程と、金属帯の表面に
   その疵に関する情報を示すマーキングを施す工程と、こ
   のマーキングを施された金属帯を巻き取ってコイルとす
   る工程と、このコイルを巻き戻してマーキングを検出し
   てそのマーキングが示す情報に基づき金属帯の所定の範
   囲を指定する工程と、この指定された範囲を回避または
   除去した金属帯の残りの部分について所定の加工を行う
   工程と、を有することを特徴とする金属帯の加工方法。
4. 【請求項４】 異なる２種以上の光学条件で分離される
   表面からの反射成分の組合せが正常部とは異なる異常部
   について、表面にその疵に関する情報を示すマーキング
   が施されていることを特徴とするマーキング付き金属
   帯。
5. 【請求項５】 表面からの鏡面反射成分あるいは多数の
   微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の内、いずれか
   一方又は双方の成分の光量が異常となる部分について、
   表面にそれに関する情報を示すマーキングが施されてい
   ることを特徴とするマーキング付き金属帯。
6. 【請求項６】 受光部と信号処理部とを有する表面疵検
   査手段を含む複数の表面疵検査手段と、それらの金属帯
   表面の検査結果を総合的に判定し、金属帯表面に関する
   マーキング情報を作成するマーキング情報作成手段とを
   備えていることを特徴とする請求項１記載の金属帯の表
   面疵マーキング装置。
7. 【請求項７】 互いに異なる２種以上の光学条件で抽出
   された反射成分の組合せに基づき被検査面の検査を行う
   表面疵の検査方法を含む複数の表面疵検査方法による検
   査結果を総合的に判定し、金属帯表面に関するマーキン
   グ情報を作成することを特徴とする請求項２記載の金属
   帯のマーキング付き金属帯の製造方法。
8. 【請求項８】 異なる２種以上の光学条件で分離される
   表面からの反射成分の組合せが正常部とは異なる異常部
   を含む金属帯表面に関する情報について、表面にその金
   属帯表面に関する情報を示すマーキングが施されている
   ことを特徴とする請求項４記載のマーキング付き金属
   帯。
9. 【請求項９】 表面からの鏡面反射成分あるいは多数の
   微小鏡面反射面による鏡面拡散反射成分の内、いずれか
   一方又は双方の成分の光量が異常となる部分を含む金属
   帯表面に関する情報について、表面にその金属帯表面に
   関する情報を示すマーキングが施されていることを特徴
   とする請求項５記載のマーキング付き金属帯。