表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片
【課題】標準片を用いた測定機の性能評価に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現する技術を提供することを課題とする。
【解決手段】標準片１０は、断面１−１’で単純な断面形状を呈する複数の溝（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を所定方向に含む。また、溝の断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる。
【解決手段】標準片１０は、断面１−１’で単純な断面形状を呈する複数の溝（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を所定方向に含む。また、溝の断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面性状を測定する測定機の性能評価の一手段として、表面に複数の溝が形成された標準片を用いる方法がある。
【０００３】
標準片にはさまざまなものがあるが、現在、規格番号ＪＩＳＢ０６５９−１「製品の幾何特性仕様 (ＧＰＳ) −表面性状：輪郭曲線方式；測定標準−第1部：標準片」に記載されているような、同形状の溝が一定方向に並んで形成された標準片が広く普及している。
【０００４】
標準片の溝の形状としては、評価や加工の容易さなどの観点から、単純な形状が多く、図１３（ａ）から（ｄ）に例示されるような溝１０１の断面形状が正弦波形状（図１３（ａ）参照）、三角形形状（図１３（ｂ）参照）、台形形状（図１３（ｃ）参照）、円弧形状（図１３（ｄ）参照）となるような標準片１００が知られている。
【０００５】
測定機の性能は、このような標準片１００の溝１０１の形状を適切に測定できるか否かで評価される。より具体的には、例えば、非特許文献１で記載されているように、溝の幅（周期）に対する溝の深さ（振幅）の測定精度の変化（以降、応答特性と記す。）を調べることで、測定機の性能を評価する方法がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】藤井章弘、柳和久、「表面性状測定器における表面波長に対する応答特性の一考察」、2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、p.495-496
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、表面に同形状の溝が一定方向に並んで形成された標準片を用いて測定機の応答特性を調べる場合、以下のような課題がある。
まず、第１の課題は、測定機の性能評価に要する作業時間及び作業負担である。
【０００８】
溝の幅に対する溝の深さの応答特性を調べるためには、図１４（ａ）から（ｆ）に例示されるような、溝の深さ（深さＤ）が等しく溝の幅（幅Ｗ１、幅Ｗ２、幅Ｗ３）が異なる複数の標準片（標準片１０２、標準片１０３、標準片１０４）を用意し、それぞれ測定しなければならない。また、溝の深さによって応答特性が異なることもあるため、より厳密には、溝の深さ毎に、溝の深さが等しく溝の幅が異なる複数の標準片を用意し、それぞれ測定しなければならない。
【０００９】
従って、測定機の応答特性の取得及び測定機の性能評価には、多く時間が掛かり、作業者の負担も大きい。このことは、複数の測定機を比較評価する場合に、さらに顕著である。
第２の課題は、性能評価の信頼性である。
【００１０】
表面性状を測定する測定機は、触針式に代表される接触式の測定機と、光学式に代表される非接触式の測定機に大別できる。光学式の測定機は、標準片からの反射光を検出することで表面性状を測定する測定機であり、溝の傾斜角度、特に最大傾斜角度が測定結果に影響を及ぼすことが知られている。これは、反射光の検出可否が、測定機の開口数（より厳密には、測定機の対物レンズの開口数）と溝の傾斜角度に依存するためである。
【００１１】
溝の深さ及び幅を変数として応答特性を調査する場合、性能評価の信頼性の観点から、傾斜角度による影響は排除されることが望ましい。従って、特に光学式の測定機の性能評価に際しては、溝の傾斜角度、また、最大傾斜角度が互いに一致している標準片を用いることが望ましい。
【００１２】
しかしながら、通常、溝の深さＤを一定にして溝の幅（Ｗ１、Ｗ２）を変化させると、溝の傾斜角度は変化してしまう。図１５（ａ）及び（ｂ）では、溝の幅の変化に伴い、断面形状が三角形形状となる溝の傾斜角度が角度θ１から角度θ２に変化している様子が示されている。また、図１６（ａ）及び（ｂ）では、溝の幅の変化に伴い、断面形状が正弦波形状となる溝の最大傾斜角度が角度θ３から角度θ４に変化している様子が示されている。
【００１３】
標準片の仕様として溝の傾斜角度は一般的ではなく、溝の傾斜角度に着目した標準片の提供は行われていない。このため、傾斜角度が互いに一致する標準片を用意することは困難である。さらに、溝の深さや幅に加えて溝の傾斜角度を変数とした応答特性を調査する場合、溝の傾斜角度が互いに一致する標準片が傾斜角度毎に複数必要であるが、このような標準片の用意は非常に困難である。
【００１４】
従って、光学式の測定機の性能評価の信頼性は、触針式の測定機の性能評価の信頼性に比べて、低くなりがちである。その結果、測定対象物によっては、光学式の測定機と触針式の測定機の間で測定結果に差異が生じてしまうことがある。
以上のような実情を踏まえ、本発明は、測定機の性能評価に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現する技術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】
【００１５】
本発明の第１の態様は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片であって、所定方向に複数の溝を含む測定領域を有し、溝の各々は、所定方向に沿った断面で単純な断面形状を呈し、断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる標準片を提供する。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の標準片において、断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に減少する標準片を提供する。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の標準片において、断面内で所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に並んだ複数の溝で一定である標準片を提供する。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の標準片において、断面内で所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる標準片を提供する。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の標準片において、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に減少する標準片を提供する。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第４の態様または第５の態様に記載の標準片において、所定方向に対する断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、所定方向に並んだ複数の溝で一定である標準片を提供する。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第３の態様に記載の標準片において、互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向である標準片を提供する。
本発明の第８の態様は、第７の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが直線方向に異なる標準片を提供する。
本発明の第９の態様は、第８の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが直線方向に漸減する標準片を提供する。
【００２０】
本発明の第１０の態様は、第３の態様に記載の標準片において、同心円状の複数の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、同心円の径方向と一致する標準片を提供する。
本発明の第１１の態様は、第１０の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが同心円の円周方向に異なる標準片を提供する。
【００２１】
本発明の第１２の態様は、第６の態様に記載の標準片において、互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向である標準片を提供する。
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載の標準片において、溝の各々では、所定方向に対する溝の最大傾斜角度が直線方向で異なる標準片を提供する。
本発明の第１４の態様は、第１３の態様に記載の標準片において、溝の各々では、所定方向に対する溝の最大傾斜角度が直線方向で漸減する標準片を提供する。
【００２２】
本発明の第１５の態様は、第６の態様に記載の標準片において、同心円状の複数の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、同心円の径方向と一致する標準片を提供する。
本発明の第１６の態様は、第１５の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の最大傾斜角度が同心円の円周方向で異なる標準片を提供する。
本発明の第１７の態様は、第３の態様に記載の標準片において、複数の測定領域を有し、断面形状の深さ方向の長さは、測定領域毎に異なる標準片を提供する。
【００２３】
本発明の第１８の態様は、第６の態様に記載の標準片において、複数の測定領域を有し、所定方向に対する断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、測定領域毎に異なる標準片を提供する。
【００２４】
本発明の第１９の態様は、第１７の態様または第１８の態様に記載の標準片において、測定領域の各々が互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含むとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向であり、複数の測定領域は、直線方向に並んでいる標準片を提供する。
本発明の第２０の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、正弦波形状である標準片を提供する。
本発明の第２１の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、円弧形状である標準片を提供する。
本発明の第２２の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、多角形形状である標準片を提供する。
【００２５】
本発明の第２３の態様は、第１の態様乃至第２２の態様のいずれか１つに記載の標準片において、所定方向は、標準片の表面に平行な方向であり、断面は、表面と直交する面である標準片を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、測定機の性能評価に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る標準片を例示した図である。
【図２】実施例１に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図３】実施例１に係る標準片の他の変形例を例示した図である。
【図４】実施例２に係る標準片を例示した図である。
【図５】実施例２に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図６】実施例３に係る標準片を例示した図である。
【図７】実施例３に係る標準片の断面形状を表す関数を図示したものである。
【図８】実施例３に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図９】実施例４に係る標準片を例示した図である。
【図１０】実施例４に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図１１】実施例５に係る標準片を例示した図である。
【図１２】実施例６に係る標準片を例示した図である。
【図１３】従来技術に係る標準片の溝の断面形状を例示した図である。
【図１４】溝の幅に対する溝の深さの応答特性を調べるために用いられる従来技術に係る標準片を例示した図である。
【図１５】断面形状が三角形形状となる溝の幅と溝の傾斜角度の関係を説明するための図である。
【図１６】断面形状が正弦波形状となる溝の幅と溝の最大傾斜角度の関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図１（ａ）は、本実施例に係る標準片１０の斜視図であり、図１（ｂ）から（ｄ）は、それぞれ異なる標準片１０の断面１−１’における断面図である。
【００３０】
なお、図１に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１０の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面１−１’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００３１】
標準片１０は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。測定機は標準片１０の測定領域Ｒを測定し、その結果に基づいて性能が評価される。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面１−１’において、単純な断面形状を呈している。なお、図１では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００３２】
本実施例に係る標準片１０では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状のＺ方向（深さ方向）の長さ（以降、深さと記す。）は一定であるのに対して、断面形状のＸ方向の長さ（以降、幅と記す。）は一定ではない。
【００３３】
溝の断面形状の幅は、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図１（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅がそれぞれ異なってもよい。また、図１（ｃ）及び（ｄ）に例示されるように、Ｘ方向に隣接する２つの溝毎に、溝の断面形状の幅が異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅は減少することが望ましい。
【００３４】
また、図１（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。図１（ｄ）に例示されるように、溝と溝の間に平面部ＦＬを設けても良い。また、平面部ＦＬのＸ方向の長さ（以降、幅と記す。）は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、つまり、溝の断面形状の幅とその溝の片側に隣接する平面部ＦＬの幅との和が一定となるように、平面部ＦＬの幅を調整しても良い。
【００３５】
また、図１（ｂ）から（ｄ）では、標準片１０の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。
【００３６】
また、Ｘ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１０の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１０は、断面１−１’と平行な任意の断面で、断面１−１’と同様の断面形状を呈している。
【００３７】
標準片１０は、例えば、１ピースの単結晶シリコンを集束イオンビーム（Focused Ion Beam：ＦＩＢ）加工することにより製造される。なお、標準片１０の材料及び加工方法は、目的の形状の溝が形成できれば特に限定されない。標準片１０の材料はステンレス等の金属やガラスなどでもよい。また、標準片１０の加工方法も、ＦＩＢ加工のようなスパッタリング現象を利用した加工法の他に、エッチング加工やフライス加工でもよい。
【００３８】
以上のような標準片１０を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片１０の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅の変化に対する溝の深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【００３９】
このため、溝の幅の異なる複数の標準片を順番に測定機で測定し応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００４０】
なお、応答特性を用いた測定機の性能評価については、従来と同様の方法で行われる。例えば、図１（ｂ）に例示される断面を有する標準片１０を測定機で走査し、測定機の応答特性を取得したとする。溝１０ａから溝１０ｃまでは深さＤを許容誤差範囲内で計測できたのに対して、溝１０ｄについては許容誤差範囲内で計測できなかった場合、測定機が深さＤに対して適切に応答できる幅の限界は、幅Ｗ３と評価することができる。
【００４１】
図２は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図２（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１０と異なっている。図２（ａ）では、溝１１ａの断面形状が三角形形状である標準片１１が例示されている。図２（ｂ）では、溝１２ａの断面形状が台形形状である標準片１２が例示されている。図２（ｃ）では、溝１３ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片１３が例示されている。標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００４２】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１０と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００４３】
図３は、本実施例に係る標準片の他の変形例を例示した図である。図３（ａ）は、本変形例に係る標準片１４の斜視図であり、図３（ｂ）は、標準片１４の断面２−２’における断面図である。
【００４４】
なお、図３に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１４の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面２−２’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００４５】
本変形例に係る標準片１４は、位置Ｏを中心とした同心円状の複数の溝を含む点が標準片１０と異なっている。つまり、標準片１４は、表面Ｓ上に、同心円の径方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。
【００４６】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、径方向に沿った断面である断面２−２’において、正弦波形状を呈している。なお、図３では、断面２−２’が中心Ｏを含むＸＺ平面となる場合が例示されているが、特にこれに限られない。断面２−２’は、中心Ｏを含み、且つ、ＸＹ平面と直交する平面であればよい。つまり、径方向に沿った断面であればよい。また、溝の断面形状も正弦波形状に限られず、任意の単純形状としてもよい。
【００４７】
本実施例に係る標準片１４でも、径方向に並んだ溝の断面形状の深さは一定であるのに対して、断面形状の径方向の長さ（以降、幅と記す。）は一定ではない。なお、標準片１４の溝は同心円状に形成されているため、図３（ｂ）に例示されるように、位置Ｏを中心として対象な位置にある溝の幅はそれぞれ等しい。
【００４８】
また、各溝１４ａの深さは同心円の円周方向に沿って一定である。従って、標準片１４は、任意の径方向の沿った断面で断面２−２’と同様の断面形状を呈している。
【００４９】
以上、本変形例に係る標準片１４も、標準片１０と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【実施例２】
【００５０】
図４は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図４（ａ）は、本実施例に係る標準片１５の斜視図であり、図４（ｂ）は、標準片１５の断面３−３’における断面図である。
【００５１】
なお、図４に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１５の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面３−３’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００５２】
標準片１５は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面３−３’において、単純な断面形状を呈している。なお、図４では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
本実施例に係る標準片１５では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅と深さは、共に一定ではない。
【００５３】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図４（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００５４】
また、図４（ｂ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続して形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００５５】
また、図４（ｂ）では、標準片１５の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図４（ｂ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
【００５６】
また、Ｘ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１５の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１５は、断面３−３’と平行な任意の断面で、断面３−３’と同様の断面形状を呈している。
標準片１５の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５７】
以上のような標準片１５を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片１５の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【００５８】
このため、溝の幅及び深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定し応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００５９】
なお、応答特性を用いた測定機の性能評価については、従来と同様の方法で行われる。例えば、図４（ｂ）に例示される断面を有する標準片１５を測定機で走査し、測定機の応答特性を取得したとする。溝１５ａから溝１５ｃまでは幅及び深さを許容誤差範囲内で計測できたのに対して、溝１５ｄについては幅及び／又は深さを許容誤差範囲内で計測できなかった場合、測定機が適切に応答できる幅と深さの組み合わせの限界は、幅Ｗ３と深さＤ３の組み合わせと評価することができる。
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。
【００６０】
図５は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図５（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１５と異なっている。図５（ａ）では、溝１６ａの断面形状が三角形形状である標準片１６が例示されている。図５（ｂ）では、溝１７ａの断面形状が台形形状である標準片１７が例示されている。図５（ｃ）では、溝１８ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片１８が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００６１】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１５と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【実施例３】
【００６２】
図６は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図６（ａ）は、本実施例に係る標準片１９の斜視図であり、図６（ｂ）は、標準片１９の断面４−４’における断面図である。
【００６３】
なお、図６に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１９の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面４−４’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００６４】
標準片１９は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面４−４’において、単純な断面形状を呈している。なお、図６では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００６５】
本実施例に係る標準片１９は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さが共に一定ではない点については、実施例２に係る標準片１５と同様である。ただし、標準片１９は、Ｘ方向に対する溝の断面形状の輪郭線の最大傾斜角度（以降、単に最大傾斜角度と記す。）がＸ方向に並んだ複数の溝で一定（角度α）である点が、標準片１５と異なる。
【００６６】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図６（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００６７】
また、図６（ｂ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００６８】
また、図６（ｂ）では、標準片１９の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図６（ｂ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
【００６９】
また、図６（ｂ）に例示されるＸ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１９の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１９は、断面４−４’と平行な任意の断面で、断面４−４’と同様の断面形状を呈している。
標準片１９の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７０】
以下、任意の幅を有するＸ方向に並んだ溝に対して、最大傾斜角度αを一定に維持する標準片の表面形状の算出方法の一例について説明する。なお、標準片の表面形状の算出方法は、以下の方法に限られず、他の方法で算出しても良い。
【００７１】
まず、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅Ｗｎを任意に決定する。なお、ここで、幅Ｗｎはｎ番目の溝の断面形状の幅を表している。例えば、幅Ｗｎは等比数列（Ｗｎ＋１＝ａ×Ｗｎ）や等差数列（Ｗｎ＋１＝Ｗｎ＋ｂ）であってもよい。
【００７２】
次に、任意に決定された幅Ｗｎを満たす溝の断面形状を示す関数ｆｎを算出する。このとき、各溝の断面形状は深さ１の正弦波形状で、且つ、各溝が隣接する溝と連続的に形成される状態を想定すると、関数ｆｎは以下の式（１）で表される。
【数１】
【００７３】
さらに、各溝の断面形状を示す関数ｆｎを足し合わせることで、任意に決定された幅Ｗｎを満たす標準片の断面形状を示す関数Ｆが算出される。なお、ここで、溝の個数をＮとすると、関数Ｆは、以下の式（２）で表される。
【数２】
【００７４】
図７は、任意に決定された幅Ｗｎを満たす標準片の断面形状を表す関数Ｆを図示したものである。図７で示されるように、関数Ｆで表現される標準片は溝の断面形状の深さが一定であるのに対して溝の断面形状の幅が異なっている。このため、最大傾斜角度は、溝毎に異なっている。
次に、各溝の断面形状を示すｆｎを微分し、各溝の最大傾きｍｎを算出する。式（２）で表される標準片の各溝の最大傾きｍｎは、以下の式（３）で表される。
【数３】
【００７５】
各溝の最大傾斜角度βｎと式（２）で表される標準片の各溝の最大傾きｍｎの間には、ｍｎ＝tanβｎの関係が成り立つ。従って、式（２）で表される標準片では、最大傾斜角度βｎは、各溝の幅Ｗｎに依存している。
【００７６】
次に、各溝の断面形状を示す関数ｆｎを修正し、各溝の断面形状の最大傾斜角度を統一する。このとき、最大傾斜角度を角度αに統一すると、最大傾斜角度が統一された各溝の断面形状を示す関数ｇｎは、以下の式（４）で表される。
【数４】
【００７７】
最後に、最大傾斜角度が統一された各溝の断面形状を示す関数ｇｎを足し合わせて以下の式（５）を算出する。これにより、任意に決定された幅Ｗｎを満たし、最大傾斜角度が角度αに統一された標準片の断面形状を示す関数Ｇが算出される。
【数５】
このような算出方法を用いて断面形状を算出することで、任意の溝の幅で、且つ、最大傾斜角度が一定な標準片を容易に製造することが可能となる。
【００７８】
以上、本実施例に係る標準片１９を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、実施例２の場合と同様に、Ｘ方向と平行に標準片１９の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。このため、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００７９】
また、標準片１９の使用は、特に光学式の測定機の性能評価や、光学式の測定機と触針式の測定機の間での性能比較に好適である。上述したように、光学式の測定機は、標準片からの反射光を検出することで表面性状を測定するため、溝の傾斜角度が測定結果に影響を及ぼしてしまう。しかし、標準片１９は、各溝の最大傾斜角度が一定であるため、傾斜角度による影響を排除することができる。従って、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。
【００８０】
図８は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図８（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１９と異なっている。図８（ａ）では、溝２０ａの断面形状が三角形形状である標準片２０が例示されている。図８（ｂ）では、溝２１ａの断面形状が台形形状である標準片２１が例示されている。図８（ｃ）では、溝２２ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片２２が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００８１】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１９と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。また、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【実施例４】
【００８２】
図９は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図９（ａ）は、本実施例に係る標準片２３の斜視図である。図９（ｂ）は、標準片２３の断面５−５’における断面図であり、図９（ｃ）は、標準片２３の断面６−６’における断面図である。
【００８３】
なお、図９に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２３の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面５−５’及び断面６−６’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００８４】
標準片２３は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。より具体的には、標準片２３の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。
【００８５】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面において、単純な断面形状を呈している。なお、図９では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００８６】
本実施例に係る標準片２３は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さが一定ではなく最大傾斜角度が一定である点については、実施例３に係る標準片１９と同様である。ただし、標準片２３の溝の各々は、深さ及び最大傾斜角度がＹ方向（直線方向）で異なる点が、標準片１９と異なる。
【００８７】
例えば、図９（ｂ）に例示されるように、断面５−５’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の最大傾斜角度が角度α１に統一されている。これに対して、図９（ｃ）に例示されるように、断面６−６’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の最大傾斜角度が角度α２に統一されている。つまり、各溝は、Ｙ方向に溝の幅が一定な状態で、最大傾斜角度を連続的に変化させている。溝の各々では、Ｙ方向に溝の断面形状の深さ及び最大傾斜角度が漸減することが望ましい。
【００８８】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図９（ｂ）及び（ｃ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００８９】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００９０】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、標準片２３の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
標準片２３の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９１】
以下、Ｘ方向に並んだ溝の最大傾斜角度αを一定に維持しながら、溝の最大傾斜角度αをＹ方向に変化させた標準片の表面形状の算出方法の一例について説明する。なお、標準片の表面形状の算出方法は、以下の方法に限られず、他の方法で算出しても良い。
【００９２】
Ｘ方向に関する表面形状は、実施例３と同様である。従って、条件式（１）、（４）及び（５）を利用する。その上で、最大傾斜角度αをＹ方向に依存した任意の関数α（ｙ）とすればよい。
つまり、各溝の断面形状を示す関数ｇｎは、条件式（４）から以下の条件式（６）のように修正される。
【数６】
なお、最大傾斜角度をＹ方向に対して直線的に変化させる場合であれば、最大傾斜角度を示す関数α（ｙ）は、以下の式（７）で表される。
【数７】
【００９３】
さらに、例えば、測定領域ＲのＹ方向の幅が１００であり、最大傾斜角度を４５度から９度まで変化させる場合であれば、最大傾斜角度を示す関数α（ｙ）は、以下の式（８）で表される。
【数８】
このような算出方法を用いて断面形状を算出することで、最大傾斜角度がＹ方向で変化する標準片を容易に製造することが可能となる。
【００９４】
以上、本実施例に係る標準片２３を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、実施例３の場合と同様に、Ｘ方向と平行に標準片２３の測定領域Ｒを１回走査するだけで、特定の傾斜角度での、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらすだけで、他の傾斜角度での応答特性も容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけでさまざまな傾斜角度の上記の応答特性を調べることができる。このため、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００９５】
また、標準片２３の使用が、特に光学式の測定機の性能評価や、光学式の測定機と触針式の測定機の間での性能比較に好適である点も標準片１９と同様である。このため、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【００９６】
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。そして、溝の各々で、溝の最大傾斜角度を同心円の円周方向で異ならせても良い。
【００９７】
図１０は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図１０（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片２３と異なっている。図１０（ａ）では、溝の断面形状が三角形形状である標準片２４が例示されている。図１０（ｂ）では、溝の断面形状が台形形状である標準片２５が例示されている。図１０（ｃ）では、溝の断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片２６が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００９８】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片２３と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。また、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【実施例５】
【００９９】
図１１は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図１１（ａ）は、本実施例に係る標準片２７の斜視図である。図１１（ｂ）は、標準片２７の断面７−７’における断面図であり、図１１（ｃ）は、標準片２７の断面８−８’における断面図である。
【０１００】
なお、図１１に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２７の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面７−７’及び断面８−８’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【０１０１】
標準片２７は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。より具体的には、標準片２７の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。
【０１０２】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面において、単純な断面形状を呈している。なお、図１１では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状であるが、特にこれに限られない。三角形形状や台形形状などの多角形形状でもよく、円弧形状や楕円弧形状であってもよい。
【０１０３】
本実施例に係る標準片２７は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅が一定ではなく、深さが一定である点については、実施例１に係る標準片１０と同様である。ただし、標準片２７の溝の各々は、深さがＹ方向（直線方向）で異なる点が、標準片１０と異なる。
【０１０４】
例えば、図１１（ｂ）に例示されるように、断面７−７’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の深さは深さＤ１である。これに対して、図１１（ｃ）に例示されるように、断面８−８’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の深さは深さＤ２である。つまり、各溝は、Ｙ方向に溝の幅が一定な状態で、深さを連続的に変化させている。溝の各々では、Ｙ方向に溝の断面形状の深さが漸減することが望ましい。
【０１０５】
溝の断面形状の幅は、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図１１（ｂ）及び（ｃ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅がそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅は減少することが望ましい。
【０１０６】
また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【０１０７】
また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、標準片２７の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
標準片２７の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
以上のような標準片２７を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片２７の測定領域Ｒを１回走査するだけで、特定の深さでの、溝の幅の変化に対する溝の深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらすだけで、他の深さでの応答特性も容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【０１０９】
このため、溝の幅と深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定して応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【０１１０】
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。そして、溝の各々で、溝の断面形状の深さを同心円の円周方向で異ならせても良い。その場合、Ｙ方向に溝の断面形状の深さが漸減することが望ましい。
【実施例６】
【０１１１】
図１２は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。本実施例に係る標準片２８は、表面Ｓ上に複数の測定領域（測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、測定領域Ｒ３）を有している。複数の測定領域は、Ｙ方向（直線方向）に並べられている。
【０１１２】
なお、図１２に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２８の表面Ｓは、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【０１１３】
各測定領域には、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含んでいる。各測定領域には、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。なお、各溝では、Ｙ方向に溝の幅及び深さが一定である。
【０１１４】
また、測定領域の表面形状は、実施例１から実施例３に係る標準片の表面形状と同様である。測定領域間では、応答特性の変数となる深さや最大傾斜角度などの状態が異なっている。
【０１１５】
例えば、測定領域の表面形状が実施例１に係る標準片の表面形状と同様である場合、測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、及び測定領域３では、溝の断面形状の深さが異なっている。また、測定領域の表面形状が実施例３に係る標準片の表面形状と同様である場合、測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、及び測定領域３では、Ｘ方向に対する溝の断面形状の輪郭線の最大傾斜角度が異なっている。
標準片２８の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
以上のような標準片２８を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向に沿って標準片２８のいずれかの測定領域を１回走査するだけで応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらし他の測定領域を走査するだけで、深さや最大傾斜角度の異なる応答特性を容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域に比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【０１１７】
このため、溝の幅や深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定して応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【０１１８】
また、標準片２８は、領域内でＸ方向に沿った断面形状が一定となっている。従って、測定機に対する標準片の相対的な位置をＹ方向にずらす際に必要な位置精度を緩和することができる。その結果、位置ずれによって測定機の性能が誤って評価されることを抑制することができる。
なお、実施例１から実施例６では、標準片の表面Ｓに溝、つまり、凹状のパターンを形成した場合について説明したが、特にこれに限られない。標準片の表面Ｓに突起、つまり凸状のパターンを形成した場合でも同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、１００、１０２、１０３、１０４・・・標準片
【０１２０】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１６ａ、１７ａ、１８ａ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、１０１・・・溝
１−１’、２−２’、３−３’、４−４’、５−５’、６−６’、７−７’・・・断面
Ｓ・・・表面
ＦＬ・・・平面部
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・測定領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面性状を測定する測定機の性能評価の一手段として、表面に複数の溝が形成された標準片を用いる方法がある。
【０００３】
標準片にはさまざまなものがあるが、現在、規格番号ＪＩＳＢ０６５９−１「製品の幾何特性仕様 (ＧＰＳ) −表面性状：輪郭曲線方式；測定標準−第1部：標準片」に記載されているような、同形状の溝が一定方向に並んで形成された標準片が広く普及している。
【０００４】
標準片の溝の形状としては、評価や加工の容易さなどの観点から、単純な形状が多く、図１３（ａ）から（ｄ）に例示されるような溝１０１の断面形状が正弦波形状（図１３（ａ）参照）、三角形形状（図１３（ｂ）参照）、台形形状（図１３（ｃ）参照）、円弧形状（図１３（ｄ）参照）となるような標準片１００が知られている。
【０００５】
測定機の性能は、このような標準片１００の溝１０１の形状を適切に測定できるか否かで評価される。より具体的には、例えば、非特許文献１で記載されているように、溝の幅（周期）に対する溝の深さ（振幅）の測定精度の変化（以降、応答特性と記す。）を調べることで、測定機の性能を評価する方法がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】藤井章弘、柳和久、「表面性状測定器における表面波長に対する応答特性の一考察」、2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、p.495-496
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、表面に同形状の溝が一定方向に並んで形成された標準片を用いて測定機の応答特性を調べる場合、以下のような課題がある。
まず、第１の課題は、測定機の性能評価に要する作業時間及び作業負担である。
【０００８】
溝の幅に対する溝の深さの応答特性を調べるためには、図１４（ａ）から（ｆ）に例示されるような、溝の深さ（深さＤ）が等しく溝の幅（幅Ｗ１、幅Ｗ２、幅Ｗ３）が異なる複数の標準片（標準片１０２、標準片１０３、標準片１０４）を用意し、それぞれ測定しなければならない。また、溝の深さによって応答特性が異なることもあるため、より厳密には、溝の深さ毎に、溝の深さが等しく溝の幅が異なる複数の標準片を用意し、それぞれ測定しなければならない。
【０００９】
従って、測定機の応答特性の取得及び測定機の性能評価には、多く時間が掛かり、作業者の負担も大きい。このことは、複数の測定機を比較評価する場合に、さらに顕著である。
第２の課題は、性能評価の信頼性である。
【００１０】
表面性状を測定する測定機は、触針式に代表される接触式の測定機と、光学式に代表される非接触式の測定機に大別できる。光学式の測定機は、標準片からの反射光を検出することで表面性状を測定する測定機であり、溝の傾斜角度、特に最大傾斜角度が測定結果に影響を及ぼすことが知られている。これは、反射光の検出可否が、測定機の開口数（より厳密には、測定機の対物レンズの開口数）と溝の傾斜角度に依存するためである。
【００１１】
溝の深さ及び幅を変数として応答特性を調査する場合、性能評価の信頼性の観点から、傾斜角度による影響は排除されることが望ましい。従って、特に光学式の測定機の性能評価に際しては、溝の傾斜角度、また、最大傾斜角度が互いに一致している標準片を用いることが望ましい。
【００１２】
しかしながら、通常、溝の深さＤを一定にして溝の幅（Ｗ１、Ｗ２）を変化させると、溝の傾斜角度は変化してしまう。図１５（ａ）及び（ｂ）では、溝の幅の変化に伴い、断面形状が三角形形状となる溝の傾斜角度が角度θ１から角度θ２に変化している様子が示されている。また、図１６（ａ）及び（ｂ）では、溝の幅の変化に伴い、断面形状が正弦波形状となる溝の最大傾斜角度が角度θ３から角度θ４に変化している様子が示されている。
【００１３】
標準片の仕様として溝の傾斜角度は一般的ではなく、溝の傾斜角度に着目した標準片の提供は行われていない。このため、傾斜角度が互いに一致する標準片を用意することは困難である。さらに、溝の深さや幅に加えて溝の傾斜角度を変数とした応答特性を調査する場合、溝の傾斜角度が互いに一致する標準片が傾斜角度毎に複数必要であるが、このような標準片の用意は非常に困難である。
【００１４】
従って、光学式の測定機の性能評価の信頼性は、触針式の測定機の性能評価の信頼性に比べて、低くなりがちである。その結果、測定対象物によっては、光学式の測定機と触針式の測定機の間で測定結果に差異が生じてしまうことがある。
以上のような実情を踏まえ、本発明は、測定機の性能評価に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現する技術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】
【００１５】
本発明の第１の態様は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片であって、所定方向に複数の溝を含む測定領域を有し、溝の各々は、所定方向に沿った断面で単純な断面形状を呈し、断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる標準片を提供する。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の標準片において、断面形状の所定方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に減少する標準片を提供する。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の標準片において、断面内で所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に並んだ複数の溝で一定である標準片を提供する。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の標準片において、断面内で所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に異なる標準片を提供する。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の標準片において、断面形状の深さ方向の長さは、所定方向に隣接する所定数の溝毎に減少する標準片を提供する。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第４の態様または第５の態様に記載の標準片において、所定方向に対する断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、所定方向に並んだ複数の溝で一定である標準片を提供する。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第３の態様に記載の標準片において、互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向である標準片を提供する。
本発明の第８の態様は、第７の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが直線方向に異なる標準片を提供する。
本発明の第９の態様は、第８の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが直線方向に漸減する標準片を提供する。
【００２０】
本発明の第１０の態様は、第３の態様に記載の標準片において、同心円状の複数の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、同心円の径方向と一致する標準片を提供する。
本発明の第１１の態様は、第１０の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の深さが同心円の円周方向に異なる標準片を提供する。
【００２１】
本発明の第１２の態様は、第６の態様に記載の標準片において、互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向である標準片を提供する。
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載の標準片において、溝の各々では、所定方向に対する溝の最大傾斜角度が直線方向で異なる標準片を提供する。
本発明の第１４の態様は、第１３の態様に記載の標準片において、溝の各々では、所定方向に対する溝の最大傾斜角度が直線方向で漸減する標準片を提供する。
【００２２】
本発明の第１５の態様は、第６の態様に記載の標準片において、同心円状の複数の溝を含む測定領域を有するとき、所定方向は、同心円の径方向と一致する標準片を提供する。
本発明の第１６の態様は、第１５の態様に記載の標準片において、溝の各々では、溝の最大傾斜角度が同心円の円周方向で異なる標準片を提供する。
本発明の第１７の態様は、第３の態様に記載の標準片において、複数の測定領域を有し、断面形状の深さ方向の長さは、測定領域毎に異なる標準片を提供する。
【００２３】
本発明の第１８の態様は、第６の態様に記載の標準片において、複数の測定領域を有し、所定方向に対する断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、測定領域毎に異なる標準片を提供する。
【００２４】
本発明の第１９の態様は、第１７の態様または第１８の態様に記載の標準片において、測定領域の各々が互いに平行に形成された複数の直線状の溝を含むとき、所定方向は、溝の直線方向と直交する方向であり、複数の測定領域は、直線方向に並んでいる標準片を提供する。
本発明の第２０の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、正弦波形状である標準片を提供する。
本発明の第２１の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、円弧形状である標準片を提供する。
本発明の第２２の態様は、第１の態様乃至第１９の態様のいずれか１つに記載の標準片において、断面形状は、多角形形状である標準片を提供する。
【００２５】
本発明の第２３の態様は、第１の態様乃至第２２の態様のいずれか１つに記載の標準片において、所定方向は、標準片の表面に平行な方向であり、断面は、表面と直交する面である標準片を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、測定機の性能評価に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る標準片を例示した図である。
【図２】実施例１に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図３】実施例１に係る標準片の他の変形例を例示した図である。
【図４】実施例２に係る標準片を例示した図である。
【図５】実施例２に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図６】実施例３に係る標準片を例示した図である。
【図７】実施例３に係る標準片の断面形状を表す関数を図示したものである。
【図８】実施例３に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図９】実施例４に係る標準片を例示した図である。
【図１０】実施例４に係る標準片の変形例を例示した図である。
【図１１】実施例５に係る標準片を例示した図である。
【図１２】実施例６に係る標準片を例示した図である。
【図１３】従来技術に係る標準片の溝の断面形状を例示した図である。
【図１４】溝の幅に対する溝の深さの応答特性を調べるために用いられる従来技術に係る標準片を例示した図である。
【図１５】断面形状が三角形形状となる溝の幅と溝の傾斜角度の関係を説明するための図である。
【図１６】断面形状が正弦波形状となる溝の幅と溝の最大傾斜角度の関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図１（ａ）は、本実施例に係る標準片１０の斜視図であり、図１（ｂ）から（ｄ）は、それぞれ異なる標準片１０の断面１−１’における断面図である。
【００３０】
なお、図１に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１０の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面１−１’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００３１】
標準片１０は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。測定機は標準片１０の測定領域Ｒを測定し、その結果に基づいて性能が評価される。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面１−１’において、単純な断面形状を呈している。なお、図１では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００３２】
本実施例に係る標準片１０では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状のＺ方向（深さ方向）の長さ（以降、深さと記す。）は一定であるのに対して、断面形状のＸ方向の長さ（以降、幅と記す。）は一定ではない。
【００３３】
溝の断面形状の幅は、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図１（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅がそれぞれ異なってもよい。また、図１（ｃ）及び（ｄ）に例示されるように、Ｘ方向に隣接する２つの溝毎に、溝の断面形状の幅が異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅は減少することが望ましい。
【００３４】
また、図１（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。図１（ｄ）に例示されるように、溝と溝の間に平面部ＦＬを設けても良い。また、平面部ＦＬのＸ方向の長さ（以降、幅と記す。）は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、つまり、溝の断面形状の幅とその溝の片側に隣接する平面部ＦＬの幅との和が一定となるように、平面部ＦＬの幅を調整しても良い。
【００３５】
また、図１（ｂ）から（ｄ）では、標準片１０の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。
【００３６】
また、Ｘ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１０の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１０は、断面１−１’と平行な任意の断面で、断面１−１’と同様の断面形状を呈している。
【００３７】
標準片１０は、例えば、１ピースの単結晶シリコンを集束イオンビーム（Focused Ion Beam：ＦＩＢ）加工することにより製造される。なお、標準片１０の材料及び加工方法は、目的の形状の溝が形成できれば特に限定されない。標準片１０の材料はステンレス等の金属やガラスなどでもよい。また、標準片１０の加工方法も、ＦＩＢ加工のようなスパッタリング現象を利用した加工法の他に、エッチング加工やフライス加工でもよい。
【００３８】
以上のような標準片１０を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片１０の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅の変化に対する溝の深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【００３９】
このため、溝の幅の異なる複数の標準片を順番に測定機で測定し応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００４０】
なお、応答特性を用いた測定機の性能評価については、従来と同様の方法で行われる。例えば、図１（ｂ）に例示される断面を有する標準片１０を測定機で走査し、測定機の応答特性を取得したとする。溝１０ａから溝１０ｃまでは深さＤを許容誤差範囲内で計測できたのに対して、溝１０ｄについては許容誤差範囲内で計測できなかった場合、測定機が深さＤに対して適切に応答できる幅の限界は、幅Ｗ３と評価することができる。
【００４１】
図２は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図２（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１０と異なっている。図２（ａ）では、溝１１ａの断面形状が三角形形状である標準片１１が例示されている。図２（ｂ）では、溝１２ａの断面形状が台形形状である標準片１２が例示されている。図２（ｃ）では、溝１３ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片１３が例示されている。標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００４２】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１０と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００４３】
図３は、本実施例に係る標準片の他の変形例を例示した図である。図３（ａ）は、本変形例に係る標準片１４の斜視図であり、図３（ｂ）は、標準片１４の断面２−２’における断面図である。
【００４４】
なお、図３に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１４の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面２−２’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００４５】
本変形例に係る標準片１４は、位置Ｏを中心とした同心円状の複数の溝を含む点が標準片１０と異なっている。つまり、標準片１４は、表面Ｓ上に、同心円の径方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。
【００４６】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、径方向に沿った断面である断面２−２’において、正弦波形状を呈している。なお、図３では、断面２−２’が中心Ｏを含むＸＺ平面となる場合が例示されているが、特にこれに限られない。断面２−２’は、中心Ｏを含み、且つ、ＸＹ平面と直交する平面であればよい。つまり、径方向に沿った断面であればよい。また、溝の断面形状も正弦波形状に限られず、任意の単純形状としてもよい。
【００４７】
本実施例に係る標準片１４でも、径方向に並んだ溝の断面形状の深さは一定であるのに対して、断面形状の径方向の長さ（以降、幅と記す。）は一定ではない。なお、標準片１４の溝は同心円状に形成されているため、図３（ｂ）に例示されるように、位置Ｏを中心として対象な位置にある溝の幅はそれぞれ等しい。
【００４８】
また、各溝１４ａの深さは同心円の円周方向に沿って一定である。従って、標準片１４は、任意の径方向の沿った断面で断面２−２’と同様の断面形状を呈している。
【００４９】
以上、本変形例に係る標準片１４も、標準片１０と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【実施例２】
【００５０】
図４は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図４（ａ）は、本実施例に係る標準片１５の斜視図であり、図４（ｂ）は、標準片１５の断面３−３’における断面図である。
【００５１】
なお、図４に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１５の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面３−３’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００５２】
標準片１５は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面３−３’において、単純な断面形状を呈している。なお、図４では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
本実施例に係る標準片１５では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅と深さは、共に一定ではない。
【００５３】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図４（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００５４】
また、図４（ｂ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続して形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００５５】
また、図４（ｂ）では、標準片１５の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図４（ｂ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
【００５６】
また、Ｘ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１５の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１５は、断面３−３’と平行な任意の断面で、断面３−３’と同様の断面形状を呈している。
標準片１５の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５７】
以上のような標準片１５を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片１５の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【００５８】
このため、溝の幅及び深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定し応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００５９】
なお、応答特性を用いた測定機の性能評価については、従来と同様の方法で行われる。例えば、図４（ｂ）に例示される断面を有する標準片１５を測定機で走査し、測定機の応答特性を取得したとする。溝１５ａから溝１５ｃまでは幅及び深さを許容誤差範囲内で計測できたのに対して、溝１５ｄについては幅及び／又は深さを許容誤差範囲内で計測できなかった場合、測定機が適切に応答できる幅と深さの組み合わせの限界は、幅Ｗ３と深さＤ３の組み合わせと評価することができる。
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。
【００６０】
図５は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図５（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１５と異なっている。図５（ａ）では、溝１６ａの断面形状が三角形形状である標準片１６が例示されている。図５（ｂ）では、溝１７ａの断面形状が台形形状である標準片１７が例示されている。図５（ｃ）では、溝１８ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片１８が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００６１】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１５と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【実施例３】
【００６２】
図６は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図６（ａ）は、本実施例に係る標準片１９の斜視図であり、図６（ｂ）は、標準片１９の断面４−４’における断面図である。
【００６３】
なお、図６に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片１９の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面４−４’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００６４】
標準片１９は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面である断面４−４’において、単純な断面形状を呈している。なお、図６では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００６５】
本実施例に係る標準片１９は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さが共に一定ではない点については、実施例２に係る標準片１５と同様である。ただし、標準片１９は、Ｘ方向に対する溝の断面形状の輪郭線の最大傾斜角度（以降、単に最大傾斜角度と記す。）がＸ方向に並んだ複数の溝で一定（角度α）である点が、標準片１５と異なる。
【００６６】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図６（ｂ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００６７】
また、図６（ｂ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００６８】
また、図６（ｂ）では、標準片１９の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図６（ｂ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
【００６９】
また、図６（ｂ）に例示されるＸ方向に並んだ溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝であり、各溝の深さはＹ方向に沿って一定である。つまり、標準片１９の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成されている。従って、標準片１９は、断面４−４’と平行な任意の断面で、断面４−４’と同様の断面形状を呈している。
標準片１９の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７０】
以下、任意の幅を有するＸ方向に並んだ溝に対して、最大傾斜角度αを一定に維持する標準片の表面形状の算出方法の一例について説明する。なお、標準片の表面形状の算出方法は、以下の方法に限られず、他の方法で算出しても良い。
【００７１】
まず、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅Ｗｎを任意に決定する。なお、ここで、幅Ｗｎはｎ番目の溝の断面形状の幅を表している。例えば、幅Ｗｎは等比数列（Ｗｎ＋１＝ａ×Ｗｎ）や等差数列（Ｗｎ＋１＝Ｗｎ＋ｂ）であってもよい。
【００７２】
次に、任意に決定された幅Ｗｎを満たす溝の断面形状を示す関数ｆｎを算出する。このとき、各溝の断面形状は深さ１の正弦波形状で、且つ、各溝が隣接する溝と連続的に形成される状態を想定すると、関数ｆｎは以下の式（１）で表される。
【数１】
【００７３】
さらに、各溝の断面形状を示す関数ｆｎを足し合わせることで、任意に決定された幅Ｗｎを満たす標準片の断面形状を示す関数Ｆが算出される。なお、ここで、溝の個数をＮとすると、関数Ｆは、以下の式（２）で表される。
【数２】
【００７４】
図７は、任意に決定された幅Ｗｎを満たす標準片の断面形状を表す関数Ｆを図示したものである。図７で示されるように、関数Ｆで表現される標準片は溝の断面形状の深さが一定であるのに対して溝の断面形状の幅が異なっている。このため、最大傾斜角度は、溝毎に異なっている。
次に、各溝の断面形状を示すｆｎを微分し、各溝の最大傾きｍｎを算出する。式（２）で表される標準片の各溝の最大傾きｍｎは、以下の式（３）で表される。
【数３】
【００７５】
各溝の最大傾斜角度βｎと式（２）で表される標準片の各溝の最大傾きｍｎの間には、ｍｎ＝tanβｎの関係が成り立つ。従って、式（２）で表される標準片では、最大傾斜角度βｎは、各溝の幅Ｗｎに依存している。
【００７６】
次に、各溝の断面形状を示す関数ｆｎを修正し、各溝の断面形状の最大傾斜角度を統一する。このとき、最大傾斜角度を角度αに統一すると、最大傾斜角度が統一された各溝の断面形状を示す関数ｇｎは、以下の式（４）で表される。
【数４】
【００７７】
最後に、最大傾斜角度が統一された各溝の断面形状を示す関数ｇｎを足し合わせて以下の式（５）を算出する。これにより、任意に決定された幅Ｗｎを満たし、最大傾斜角度が角度αに統一された標準片の断面形状を示す関数Ｇが算出される。
【数５】
このような算出方法を用いて断面形状を算出することで、任意の溝の幅で、且つ、最大傾斜角度が一定な標準片を容易に製造することが可能となる。
【００７８】
以上、本実施例に係る標準片１９を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、実施例２の場合と同様に、Ｘ方向と平行に標準片１９の測定領域Ｒを１回走査するだけで、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。このため、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００７９】
また、標準片１９の使用は、特に光学式の測定機の性能評価や、光学式の測定機と触針式の測定機の間での性能比較に好適である。上述したように、光学式の測定機は、標準片からの反射光を検出することで表面性状を測定するため、溝の傾斜角度が測定結果に影響を及ぼしてしまう。しかし、標準片１９は、各溝の最大傾斜角度が一定であるため、傾斜角度による影響を排除することができる。従って、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。
【００８０】
図８は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図８（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片１９と異なっている。図８（ａ）では、溝２０ａの断面形状が三角形形状である標準片２０が例示されている。図８（ｂ）では、溝２１ａの断面形状が台形形状である標準片２１が例示されている。図８（ｃ）では、溝２２ａの断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片２２が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００８１】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片１９と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。また、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【実施例４】
【００８２】
図９は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図９（ａ）は、本実施例に係る標準片２３の斜視図である。図９（ｂ）は、標準片２３の断面５−５’における断面図であり、図９（ｃ）は、標準片２３の断面６−６’における断面図である。
【００８３】
なお、図９に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２３の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面５−５’及び断面６−６’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【００８４】
標準片２３は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。より具体的には、標準片２３の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。
【００８５】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面において、単純な断面形状を呈している。なお、図９では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状である。
【００８６】
本実施例に係る標準片２３は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さが一定ではなく最大傾斜角度が一定である点については、実施例３に係る標準片１９と同様である。ただし、標準片２３の溝の各々は、深さ及び最大傾斜角度がＹ方向（直線方向）で異なる点が、標準片１９と異なる。
【００８７】
例えば、図９（ｂ）に例示されるように、断面５−５’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の最大傾斜角度が角度α１に統一されている。これに対して、図９（ｃ）に例示されるように、断面６−６’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の最大傾斜角度が角度α２に統一されている。つまり、各溝は、Ｙ方向に溝の幅が一定な状態で、最大傾斜角度を連続的に変化させている。溝の各々では、Ｙ方向に溝の断面形状の深さ及び最大傾斜角度が漸減することが望ましい。
【００８８】
溝の断面形状の幅及び深さは、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図９（ｂ）及び（ｃ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅及び深さがそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅及び深さは減少することが望ましい。
【００８９】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【００９０】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、標準片２３の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図９（ｂ）及び（ｃ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
標準片２３の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９１】
以下、Ｘ方向に並んだ溝の最大傾斜角度αを一定に維持しながら、溝の最大傾斜角度αをＹ方向に変化させた標準片の表面形状の算出方法の一例について説明する。なお、標準片の表面形状の算出方法は、以下の方法に限られず、他の方法で算出しても良い。
【００９２】
Ｘ方向に関する表面形状は、実施例３と同様である。従って、条件式（１）、（４）及び（５）を利用する。その上で、最大傾斜角度αをＹ方向に依存した任意の関数α（ｙ）とすればよい。
つまり、各溝の断面形状を示す関数ｇｎは、条件式（４）から以下の条件式（６）のように修正される。
【数６】
なお、最大傾斜角度をＹ方向に対して直線的に変化させる場合であれば、最大傾斜角度を示す関数α（ｙ）は、以下の式（７）で表される。
【数７】
【００９３】
さらに、例えば、測定領域ＲのＹ方向の幅が１００であり、最大傾斜角度を４５度から９度まで変化させる場合であれば、最大傾斜角度を示す関数α（ｙ）は、以下の式（８）で表される。
【数８】
このような算出方法を用いて断面形状を算出することで、最大傾斜角度がＹ方向で変化する標準片を容易に製造することが可能となる。
【００９４】
以上、本実施例に係る標準片２３を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、実施例３の場合と同様に、Ｘ方向と平行に標準片２３の測定領域Ｒを１回走査するだけで、特定の傾斜角度での、溝の幅及び深さの変化に対する溝の幅及び深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらすだけで、他の傾斜角度での応答特性も容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけでさまざまな傾斜角度の上記の応答特性を調べることができる。このため、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【００９５】
また、標準片２３の使用が、特に光学式の測定機の性能評価や、光学式の測定機と触針式の測定機の間での性能比較に好適である点も標準片１９と同様である。このため、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【００９６】
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。そして、溝の各々で、溝の最大傾斜角度を同心円の円周方向で異ならせても良い。
【００９７】
図１０は、本実施例に係る標準片の変形例を例示した図である。図１０（ａ）から（ｃ）に例示される標準片は、溝の断面形状のみが標準片２３と異なっている。図１０（ａ）では、溝の断面形状が三角形形状である標準片２４が例示されている。図１０（ｂ）では、溝の断面形状が台形形状である標準片２５が例示されている。図１０（ｃ）では、溝の断面形状が円弧形状または楕円弧形形状である標準片２６が例示されている。また、標準片の溝の断面形状は単純な形状であればよく、その他の多角形形状でもよい。
【００９８】
以上、本変形例に係る標準片も、標準片２３と同様の効果を有する。つまり、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。また、光学式の測定機の性能評価の信頼性を、触針式の測定機の性能評価の信頼性と同程度まで向上させることができる。また、光学式の測定機と触針式の測定機の間での測定結果の差異も抑制することができる。
【実施例５】
【００９９】
図１１は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。図１１（ａ）は、本実施例に係る標準片２７の斜視図である。図１１（ｂ）は、標準片２７の断面７−７’における断面図であり、図１１（ｃ）は、標準片２７の断面８−８’における断面図である。
【０１００】
なお、図１１に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２７の表面Ｓ、ＸＺ平面と断面７−７’及び断面８−８’は、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【０１０１】
標準片２７は、表面Ｓ上に、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含む測定領域Ｒを有している。より具体的には、標準片２７の測定領域Ｒには、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。
【０１０２】
表面Ｓ上の測定領域Ｒに形成された溝の各々は、Ｘ方向に沿った断面において、単純な断面形状を呈している。なお、図１１では、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状は正弦波形状であるが、特にこれに限られない。三角形形状や台形形状などの多角形形状でもよく、円弧形状や楕円弧形状であってもよい。
【０１０３】
本実施例に係る標準片２７は、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅が一定ではなく、深さが一定である点については、実施例１に係る標準片１０と同様である。ただし、標準片２７の溝の各々は、深さがＹ方向（直線方向）で異なる点が、標準片１０と異なる。
【０１０４】
例えば、図１１（ｂ）に例示されるように、断面７−７’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の深さは深さＤ１である。これに対して、図１１（ｃ）に例示されるように、断面８−８’では、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の各溝の深さは深さＤ２である。つまり、各溝は、Ｙ方向に溝の幅が一定な状態で、深さを連続的に変化させている。溝の各々では、Ｙ方向に溝の断面形状の深さが漸減することが望ましい。
【０１０５】
溝の断面形状の幅は、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に異なればよい。図１１（ｂ）及び（ｃ）に例示されるように、Ｘ方向に並んだ溝の断面形状の幅がそれぞれ異なってもよい。また、Ｘ方向に隣接する所定数の溝毎に、溝の断面形状の幅は減少することが望ましい。
【０１０６】
また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、Ｘ方向に隣接する溝は連続的に形成されているが特にこれに限られない。溝と溝の間に平面部を設けても良い。また、平面部の幅は、それぞれ任意に変更しても良い。例えば、Ｘ方向に沿って溝が周期的に生じるように、平面部の幅を調整しても良い。
【０１０７】
また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、標準片２７の表面Ｓと溝の上端が一致しているが、特にこれに限られない。例えば、測定領域Ｒは、表面Ｓから一段低い面に形成されてもよい。この場合、溝の上端と表面Ｓは一致しない。また、図１１（ｂ）及び（ｃ）では、各溝の上端の高さが一致しているが、特にこれに限られない。各溝の下端の高さ、または、上端と下端の中間の高さを一致させてもよい。
標準片２７の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
以上のような標準片２７を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向と平行に標準片２７の測定領域Ｒを１回走査するだけで、特定の深さでの、溝の幅の変化に対する溝の深さの測定精度の変化を示す応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらすだけで、他の深さでの応答特性も容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域Ｒに比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【０１０９】
このため、溝の幅と深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定して応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【０１１０】
また、本実施例に係る標準片も、実施例１の場合と同様に、Ｙ方向（直線方向）に平行な直線状の溝の代わりに、同心円状の複数の溝を含んでもよい。そして、溝の各々で、溝の断面形状の深さを同心円の円周方向で異ならせても良い。その場合、Ｙ方向に溝の断面形状の深さが漸減することが望ましい。
【実施例６】
【０１１１】
図１２は、表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる本実施例に係る標準片を例示した図である。本実施例に係る標準片２８は、表面Ｓ上に複数の測定領域（測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、測定領域Ｒ３）を有している。複数の測定領域は、Ｙ方向（直線方向）に並べられている。
【０１１２】
なお、図１２に例示されるＸＹＺ座標系では、Ｚ方向と鉛直方向、ＸＹ平面と水平面及び標準片２８の表面Ｓは、それぞれ平行な関係にある。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。
【０１１３】
各測定領域には、Ｘ方向（所定方向）に複数の溝を含んでいる。各測定領域には、互いに平行な複数の直線状の溝が形成され、溝の各々は、Ｙ方向（直線方向）に平行である。なお、各溝では、Ｙ方向に溝の幅及び深さが一定である。
【０１１４】
また、測定領域の表面形状は、実施例１から実施例３に係る標準片の表面形状と同様である。測定領域間では、応答特性の変数となる深さや最大傾斜角度などの状態が異なっている。
【０１１５】
例えば、測定領域の表面形状が実施例１に係る標準片の表面形状と同様である場合、測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、及び測定領域３では、溝の断面形状の深さが異なっている。また、測定領域の表面形状が実施例３に係る標準片の表面形状と同様である場合、測定領域Ｒ１、測定領域Ｒ２、及び測定領域３では、Ｘ方向に対する溝の断面形状の輪郭線の最大傾斜角度が異なっている。
標準片２８の材料及び加工方法は、実施例１に係る標準片１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
以上のような標準片２８を用いて、表面性状を測定する測定機の性能評価を行う場合、Ｘ方向に沿って標準片２８のいずれかの測定領域を１回走査するだけで応答特性を調べることができる。また、測定機と標準片の相対的な位置をＹ方向にずらし他の測定領域を走査するだけで、深さや最大傾斜角度の異なる応答特性を容易に調べることができる。また、測定機の視野が測定領域に比べて広い場合は、視野を固定して１回測定するだけで上記の応答特性を調べることができる。
【０１１７】
このため、溝の幅や深さの異なる複数の標準片を順番に測定機で測定して応答特性を取得していた従来の方法に比べて、応答特性の取得に要する作業時間が短縮され、作業負担も軽減される。その結果、測定機の性能評価全体に要する作業時間の短縮と作業負担の軽減を実現することができる。
【０１１８】
また、標準片２８は、領域内でＸ方向に沿った断面形状が一定となっている。従って、測定機に対する標準片の相対的な位置をＹ方向にずらす際に必要な位置精度を緩和することができる。その結果、位置ずれによって測定機の性能が誤って評価されることを抑制することができる。
なお、実施例１から実施例６では、標準片の表面Ｓに溝、つまり、凹状のパターンを形成した場合について説明したが、特にこれに限られない。標準片の表面Ｓに突起、つまり凸状のパターンを形成した場合でも同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、１００、１０２、１０３、１０４・・・標準片
【０１２０】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１６ａ、１７ａ、１８ａ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、１０１・・・溝
１−１’、２−２’、３−３’、４−４’、５−５’、６−６’、７−７’・・・断面
Ｓ・・・表面
ＦＬ・・・平面部
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・測定領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片であって、
所定方向に複数の溝を含む測定領域を有し、
前記溝の各々は、前記所定方向に沿った断面で単純な断面形状を呈し、
前記断面形状の前記所定方向の長さは、前記所定方向に隣接する所定数の前記溝毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項２】
請求項１に記載の標準片において、
前記断面形状の前記所定方向の長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に減少することを特徴とする標準片。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の標準片において、
前記断面内で前記所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、
前記断面形状の前記深さ方向の長さは、前記所定方向に並んだ前記複数の前記溝で一定であることを特徴とする標準片。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の標準片において、
前記断面内で前記所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、
前記断面形状の前記深さ方向の長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項５】
請求項４に記載の標準片において、
前記断面形状の前記深さ方向の前記長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に減少することを特徴とする標準片。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の標準片において、
前記所定方向に対する前記断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、前記所定方向に並んだ前記複数の前記溝で一定であることを特徴とする標準片。
【請求項７】
請求項３に記載の標準片において、
互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であることを特徴とする標準片。
【請求項８】
請求項７に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記直線方向に異なることを特徴とする標準片。
【請求項９】
請求項８に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記直線方向に漸減することを特徴とする標準片。
【請求項１０】
請求項３に記載の標準片において、
同心円状の前記複数の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記同心円の径方向と一致することを特徴とする標準片。
【請求項１１】
請求項１０に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記同心円の円周方向に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１２】
請求項６に記載の標準片において、
互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であることを特徴とする標準片。
【請求項１３】
請求項１２に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記所定方向に対する前記溝の最大傾斜角度が前記直線方向で異なることを特徴とする標準片。
【請求項１４】
請求項１３に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記所定方向に対する前記溝の最大傾斜角度が前記直線方向で漸減することを特徴とする標準片。
【請求項１５】
請求項６に記載の標準片において、
同心円状の前記複数の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記同心円の径方向と一致することを特徴とする標準片。
【請求項１６】
請求項１５に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の最大傾斜角度が前記同心円の円周方向で異なることを特徴とする標準片。
【請求項１７】
請求項３に記載の標準片において、
複数の前記測定領域を有し、
前記断面形状の前記深さ方向の前記長さは、前記測定領域毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１８】
請求項６に記載の標準片において、
複数の前記測定領域を有し、
前記所定方向に対する前記断面形状の前記輪郭線の前記最大傾斜角度は、前記測定領域毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１９】
請求項１７または請求項１８に記載の標準片において、
前記測定領域の各々が互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含むとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であり、
前記複数の前記測定領域は、前記直線方向に並んでいることを特徴とする標準片。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、正弦波形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、円弧形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、多角形形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の標準片において、
前記所定方向は、前記標準片の表面に平行な方向であり、
前記断面は、前記表面と直交する面であることを特徴とする標準片。
【請求項１】
表面性状を測定する測定機の性能評価に用いられる標準片であって、
所定方向に複数の溝を含む測定領域を有し、
前記溝の各々は、前記所定方向に沿った断面で単純な断面形状を呈し、
前記断面形状の前記所定方向の長さは、前記所定方向に隣接する所定数の前記溝毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項２】
請求項１に記載の標準片において、
前記断面形状の前記所定方向の長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に減少することを特徴とする標準片。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の標準片において、
前記断面内で前記所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、
前記断面形状の前記深さ方向の長さは、前記所定方向に並んだ前記複数の前記溝で一定であることを特徴とする標準片。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の標準片において、
前記断面内で前記所定方向と直交する方向を深さ方向とするとき、
前記断面形状の前記深さ方向の長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項５】
請求項４に記載の標準片において、
前記断面形状の前記深さ方向の前記長さは、前記所定方向に隣接する前記所定数の前記溝毎に減少することを特徴とする標準片。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の標準片において、
前記所定方向に対する前記断面形状の輪郭線の最大傾斜角度は、前記所定方向に並んだ前記複数の前記溝で一定であることを特徴とする標準片。
【請求項７】
請求項３に記載の標準片において、
互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であることを特徴とする標準片。
【請求項８】
請求項７に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記直線方向に異なることを特徴とする標準片。
【請求項９】
請求項８に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記直線方向に漸減することを特徴とする標準片。
【請求項１０】
請求項３に記載の標準片において、
同心円状の前記複数の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記同心円の径方向と一致することを特徴とする標準片。
【請求項１１】
請求項１０に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の深さが前記同心円の円周方向に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１２】
請求項６に記載の標準片において、
互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であることを特徴とする標準片。
【請求項１３】
請求項１２に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記所定方向に対する前記溝の最大傾斜角度が前記直線方向で異なることを特徴とする標準片。
【請求項１４】
請求項１３に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記所定方向に対する前記溝の最大傾斜角度が前記直線方向で漸減することを特徴とする標準片。
【請求項１５】
請求項６に記載の標準片において、
同心円状の前記複数の前記溝を含む前記測定領域を有するとき、
前記所定方向は、前記同心円の径方向と一致することを特徴とする標準片。
【請求項１６】
請求項１５に記載の標準片において、
前記溝の各々では、前記溝の最大傾斜角度が前記同心円の円周方向で異なることを特徴とする標準片。
【請求項１７】
請求項３に記載の標準片において、
複数の前記測定領域を有し、
前記断面形状の前記深さ方向の前記長さは、前記測定領域毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１８】
請求項６に記載の標準片において、
複数の前記測定領域を有し、
前記所定方向に対する前記断面形状の前記輪郭線の前記最大傾斜角度は、前記測定領域毎に異なることを特徴とする標準片。
【請求項１９】
請求項１７または請求項１８に記載の標準片において、
前記測定領域の各々が互いに平行に形成された前記複数の直線状の前記溝を含むとき、
前記所定方向は、前記溝の直線方向と直交する方向であり、
前記複数の前記測定領域は、前記直線方向に並んでいることを特徴とする標準片。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、正弦波形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、円弧形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の標準片において、
前記断面形状は、多角形形状であることを特徴とする標準片。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の標準片において、
前記所定方向は、前記標準片の表面に平行な方向であり、
前記断面は、前記表面と直交する面であることを特徴とする標準片。
【図２】
【図３】
【図５】
【図８】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図３】
【図５】
【図８】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−４３３４０（Ｐ２０１１−４３３４０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９８６４（Ｐ２００９−１８９８６４）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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