(57)【要約】  物質表面を複製するために測定される物質の表面上で型押し、圧縮もしくは成形されたレプリカテープを特性評価する装置および方法を提供する。レプリカテープは、レプリカテープの圧縮性表面が第１の保持部品に接触して固定されるように、第１の保持部品と第２の保持部品との間で固定される。光源は、第２の保持部品、レプリカテープ、および第１の保持部品に光を透過させる。画像センサは、レプリカテープの圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する。処理ユニットは、少なくとも２つの測定点に透過された測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する。
2016509215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されたレプリカテープを特性評価するための装置であり、前記レプリカテープは、第１の表面と、前記レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを有し、前記レプリカテープの前記第２の表面は、前記レプリカテープの前記第１の表面と前記第２の表面との間に第２の方向に伸びる前記レプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びた複数の測定点を有し、前記装置は、
前記第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第１の保持部品であって、前記第１の表面は前記レプリカテープの前記第２の表面を支持する構造である第１の保持部品と、
前記第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第２の保持部品であって、前記レプリカテープの前記第１の表面に押し付けられて、前記第１の保持部品の前記第１の表面と前記第２の保持部品の前記第２の表面との間で前記レプリカテープを固定する構造である第２の保持部品と、
前記第２の保持部品の前記第１の表面から第１の距離に配置され、前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面、前記レプリカテープの前記第１の表面と前記第２の表面、および前記第１保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面を通って前記第２の方向に光を透過する構造である光源と、
前記第１の保持部品の前記第２の表面から第２の距離に配置され、前記レプリカテープの前記第２の表面の前記複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である画像センサと、
前記複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を受信して、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である処理ユニットと、
を備える装置。
【請求項２】
前記画像センサは、前記少なくとも２つの測定点に透過された光の対応する波長の振幅を測定することによって、前記少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源は、２００〜１５００ｎｍの波長を有する光を透過させる構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光源は、赤外光を透過させる構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記画像センサは、Ｂａｙｅｒフィルタを有するデジタルカメラを含み、
前記光源によって透過された前記赤外光は、前記デジタルカメラのＢａｙｅｒフィルタを回避する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の保持部品の前記第２の表面と前記画像センサとの間に配置される帯域通過フィルタであって、前記画像センサに赤外光のみを通過させる構造である帯域通過フィルタ
を備える、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサと、
前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる導体素子とを備え、
前記第２の保持部品と前記第２の保持部品に取り付けられる前記導体素子は、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記導体素子の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記導体素子の前記測定高さに基づいて、前記第２の保持部品の高さを測定し、前記第２の保持部品の前記測定高さを前記第２の保持部品の前記測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記レプリカテープは、前記レプリカテープの前記第１の表面に取り付けられる透明裏打ち材を含み、
前記第２の保持部品は、前記透明裏打ち材に押し付けられて、前記第１の保持部品の前記第１の表面と前記第２の保持部品の前記第２の表面との間で前記レプリカテープを固定する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記裏打ち材は、ポリエステルおよびナイロンのうちの一方から成る、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサと、
前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる導体素子とを備え、
前記第２の保持部品と前記第２の保持部品に取り付けられる前記導体素子は、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記導体素子の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記導体素子の前記測定高さに基づいて、前記第２の保持部品の高さを測定し、前記透明裏打ち材の厚みから前記第２の保持部品の前記測定高さを減算することにより、前記第２の保持部品の前記測定高さを山谷間厚みに変換する構造である、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサを備え、
前記第２の保持部品は、導電材料から成り、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記第２の保持部品の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記透明裏打ち材の厚みから前記第２の保持部品の前記測定高さを減算することにより、前記第２の保持部品の前記測定高さを山谷間厚みに変換する構造である、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサを備え、
前記第２の保持部品は、導電材料から成り、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記第２の保持部品の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記第２の保持部品の前記測定高さを前記第２の保持部品の前記測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
第１の所定の力を前記第２の保持部品の前記第１の表面に加えることによって、操作者の入力に関係なく、前記第２の保持部品と前記レプリカテープとの間の圧力を一定に保つ構造である第１のばねを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２の保持部品を取り囲む第２のばねと、
前記第２の保持部品を取り囲み、前記第２のばねを収容して前記第２のばねを前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間に嵌め込む構造である内側溝と外側テーパ面とを有する第１のリングと、
前記第２の保持部品の両側にそれぞれ配置され、前記第１のリングの前記外側テーパ面の輪郭と合致する内側テーパ面をそれぞれ含む１組のボタンとを備え、
前記１組のボタンは、押圧されて前記第１のリングと係合し、前記第１のリングを前記第１の保持部品に向かって押し付けることにより、前記第１のばねのみで前記第２の保持部品を定位置で保持し、また前記第１の所定の力より大きい第２の所定の力を前記第１のばねに加えて前記第１のばねを収縮させ、前記第１の保持部品から引き離すことによって、前記第１のばねから前記第２の保持部品と前記レプリカテープとの間の圧力を解放する構造である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記第２の保持部品の周囲に沿って少なくとも１つの点に取り付けられる第２のリングを備え、
前記第２のばねは、前記第２の方向に前記第２のリングの上に配置される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度を、前記測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
操作者の入力を受信して、前記ルックアップテーブル内に記録されている前記厚み値を更新する構造であるオペレータインターフェース処理ユニットを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記オペレータインターフェース処理ユニットは、前記レプリカテープの応答関数の線形化に基づいて、前記厚み値の更新を受信する構造である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記ルックアップテーブルは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）前記装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）前記装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、前記レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度にアルゴリズムを適用して前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度の対応厚み値を求めることによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
操作者の入力を受信して、前記ルックアップテーブル内に記録されている前記厚み値を更新する構造であるオペレータインターフェース処理ユニットを備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記オペレータインターフェース処理ユニットは、前記レプリカテープの応答関数の線形化に基づいて、前記厚み値の更新を受信する構造である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記アルゴリズムは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、前記レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項３０】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの異なる等級を区別するために前記レプリカテープ内の少なくとも１つのマークを判断して、前記レプリカテープの特定の等級に基づいて前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に関連した対応厚み値を調整する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１の保持部品は透明窓を含み、前記第２の保持部品は半透明アンビルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１の保持部品および前記第２の保持部品はそれぞれ、前記第１の保持部品と前記第２の保持部品との間で前記レプリカテープを支持するための支持構造体と、前記光源からの光を透過させることができるように対応する前記支持構造体内に配置される窓および穴のうちの一方とで構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３３】
レプリカテープを特性評価する方法であって、
測定される物質の表面上で前記レプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップであって、前記型押し、圧縮、もしくは成形されるレプリカテープは、前記物質の表面を複製する圧縮性表面を有するステップと、
前記レプリカテープの前記圧縮性表面が前記第１の保持部品に接触して固定されるように、前記第１の保持部品と前記第２の保持部品との間で前記レプリカテープを固定するステップと、
前記第２の保持部品、前記レプリカテープ、および前記第１の保持部品に光を透過させるステップと、
画像センサにおいて、前記レプリカテープの前記圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップと、
処理ユニットにおいて、前記少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップとを含む方法。
【請求項３４】
前記変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップを含み、
前記生成および表示された変換データ値の２次元表現は、（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記レプリカテープの厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成するステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
導体素子が前記第２の保持部品の対向する表面間で前記第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられ、
前記第２の保持部品と前記第２の保持部品に取り付けられる前記導体素子は、前記レプリカテープの厚み方向に可動であり、
前記方法は、
前記第１の保持部品の上にある前記導体素子の高さを測定するステップと、
前記導体素子の前記測定高さに基づいて、前記第２の保持部品の高さを測定するステップと、
前記第２の保持部品の前記測定高さを前記第２の保持部品の前記測定高さに応じた山谷間厚みに変換するステップと、
を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記レプリカテープは、前記レプリカテープの前記第１の表面に取り付けられる透明裏打ち材を含み、
前記第２の保持部品は、前記第１の保持部品と前記第２の保持部品との間で前記レプリカテープを固定するために前記透明裏打ち材に押し付けられ、
導体素子は、前記第２の保持部品の対向する表面間で前記第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられ、
前記第２の保持部品と前記第２の保持部品に取り付けられる前記導体素子は、前記レプリカテープの厚み方向に可動であり、
前記方法は、
前記第１の保持部品の上にある前記導体素子の高さを測定するステップと、
前記導体素子の前記測定高さに基づいて、前記第２の保持部品の高さを測定するステップと、
前記透明裏打ち材の厚みから前記第２の保持部品の前記測定高さを減算することにより、前記第２の保持部品の前記測定高さを山谷間厚みに変換するステップと、
を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記測定光強度を変換するステップは、
受信した少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、
記録した前記測定光強度を、前記測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、前記少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換するステップと、
を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記測定光強度を変換するステップは、
受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、
記録した前記測定光強度にアルゴリズムを適用して前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度の対応厚み値を求めることによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換するステップと、
を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されたレプリカテープを特性評価するための装置であり、前記レプリカテープは、第１の表面と、前記レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを有し、前記レプリカテープの前記第２の表面は、前記レプリカテープの前記第１の表面と前記第２の表面との間に第２の方向に伸びる前記レプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びた複数の測定点を有し、前記装置は、
カメラおよび処理ユニットを含む移動式処理装置と、
前記第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する保持部品であって、前記保持部品の前記第１の表面は、前記移動式処理装置の前記カメラに接近して配置される構造であり、前記保持部品の前記第２の表面は、前記レプリカテープの前記第１の表面を前記保持部品に固定する構造である保持部品とを備え、
前記移動式処理装置の前記カメラは、前記レプリカテープの前記第２の表面の前記複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点を通って前記第２の方向に透過された光の強度を測定する構造であり、
前記移動式処理装置の前記処理ユニットは、前記複数の測定点のうちの前記少なくとも２つの測定点に透過された光の前記測定強度を受信して、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である、装置。
【請求項４３】
前記光は、周辺光および外部光源のうちの少なくとも一方から前記レプリカテープの前記第２の表面に透過される、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの測定厚みに基づいて、前記少なくとも２つの測定点における山谷間厚みを決定する構造である、請求項４２に記載の装置。
【請求項４５】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度を、前記測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項４２に記載の装置。
【請求項４６】
操作者の入力を受信して、前記ルックアップテーブル内に記録されている前記厚み値を更新する構造である入力ユニットを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項４５に記載の装置。
【請求項５０】
前記ルックアップテーブルは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）前記装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）前記装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、前記レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される、請求項４５に記載の装置。
【請求項５１】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度にアルゴリズムを適用して前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度の対応厚み値を求めることによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項４２に記載の装置。
【請求項５２】
操作者の入力を受信して、前記ルックアップテーブル内に記録されている前記厚み値を更新する構造である入力ユニットを備える、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを備える、請求項５１に記載の装置。
【請求項５４】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項５１に記載の装置。
【請求項５６】
前記アルゴリズムは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、前記レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される、請求項５１に記載の装置。
【請求項５７】
前記処理ユニットは、前記レプリカテープの異なる等級を区別するために前記レプリカテープ内の少なくとも１つのマークを判断して、前記レプリカテープの特定の等級に基づいて前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に関連した対応厚み値を調整する構造である、請求項４２に記載の装置。
【請求項５８】
前記保持部品は、前記レプリカテープに透過された光を前記カメラで受光できるように、前記保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間に配置される貫通穴を含む、請求項４２に記載の装置。
【請求項５９】
前記保持部品は、前記カメラと前記レプリカテープとの間に配置される前記保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間が半透明である、請求項４２に記載の装置。
【請求項６０】
前記保持部品は、前記レプリカテープの前記第１の表面を前記保持部品の前記第２の表面に固定する構造である固定機構を含む、請求項４２に記載の装置。
【請求項６１】
レプリカテープを特性評価する方法であって、
測定される物質の表面上で前記レプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップであって、前記型押し、圧縮、もしくは成形されるレプリカテープは、第１の表面と、前記物質の表面を複製するように圧縮性を有する反対側の第２の表面とを有し、前記第２の表面は複数の測定点を有する、前記レプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップと、
第１の表面と反対側の第２の表面とを有する保持部品に前記レプリカテープを固定して、前記レプリカテープの前記第１の表面が前記保持部品の前記第２の表面に固定されることで前記レプリカテープの前記第２の表面に光を当てるステップと、
前記保持部品の前記第１の表面を移動式処理装置のカメラに接近して配置するステップと、
前記移動式処理装置の前記カメラにおいて、前記レプリカテープの前記第２の表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップと、
前記移動式処理装置の処理ユニットにおいて、前記少なくとも２つの測定点に透過された光の前記測定強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップと、
を含む方法。
【請求項６２】
前記光は、周辺光および外部光源のうちの少なくとも一方から前記レプリカテープの前記第２の表面に透過される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記物質の表面上で前記レプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップの前に、前記レプリカテープの厚みを測定するステップを含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記移動式処理装置の前記処理ユニットにおいて、前記レプリカテープの前記測定厚みに基づいて、前記少なくとも２つの測定点における山谷間厚みを決定するステップを含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップを含み、
前記生成および表示された変換データ値の２次元表現は、（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記レプリカテープの厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップは、前記レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、前記レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成するステップを含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記測定光強度を変換するステップは、
受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、
記録した前記測定光強度を、前記測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換するステップと、
を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６８】
前記ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記測定光強度を変換するステップは、
受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、
記録した前記測定光強度にアルゴリズムを適用して前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度の対応厚み値を求めることによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換するステップと、
を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７０】
前記アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される、請求項６９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２０１３年１月９日に出願された米国仮特許出願第６１／７５０５２１号の優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、元の物質表面を表すために型押しもしくは圧縮されたレプリカテープを特性評価する方法および装置に関する。特に、本開示は、構造物の寸法および統計値を測定するために、型押しもしくは圧縮されたレプリカテープに光を透過させることによって、そのレプリカテープを特性評価し、任意で、特性評価された表面の画像を生成して表示する方法および装置に関する。さらに、本開示は、例えば、スプリングマイクロメータもしくは渦電流センサのような手段を使用して、型押しもしくは圧縮されたレプリカテープの厚みの変位を測定して表面の最大山谷間隔を求めることによって、レプリカテープを特性評価する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
非破壊試験の表面分析の分野において、周知の技術は、目視検査、浸透探傷検査、および磁粉探傷検査を含む。また、共焦点干渉走査電子顕微鏡検査（ＳＥＭ）のような顕微鏡検査技術や、１次元および２次元測定器のような機械的表面プロファイル測定器が表面プロファイルを決定する周知の技術である。目視検査の分野の中で、物質の遠隔検査を助けるために、表面複製が使用される場合がある。周知の表面複製技術は、顕微鏡検査を使用した間接的検査のために、レプリカテープのような媒体への表面プロファイルの転写を含む。周知のレプリカテープは、酢酸セルロースフィルムを使用して、標準的な顕微鏡検査技術を使用して微細構造を画像化するために表面形状を転写する。しかし、この技術は、表面プロファイリングに使用されるのではなく、一般に、部品の亀裂形成もしくはクリープ損傷の画像を確認する手段として使用される。
【０００４】
複製媒体への表面転写の他の周知の方法として、複製パテ技術、形状記憶ポリマー技術、さらに２液シリコンゴムとメタクリル樹脂を使用した鋳造技術が挙げられる。得られたレプリカは、干渉走査電子顕微鏡検査（ＳＥＭ）および共焦点顕微鏡検査を含む多数の技術を使用して分析される。また、ドラッグスタイラスもしくはニードル式表面プロファイルゲージのような１次元もしくは２次元機械的表面プロファイル測定器を複製媒体上で使用することもできる。
【０００５】
表面を特性評価するのに、レプリカテープを使用するのが周知である。ＡＳＴＭ  Ｄ４４１７の方法Ｃには、例えば、金属製の橋や船舶の研磨剤吹き付け加工面のような表面の山谷間隔を測定するプロセスについて記載されている。吹き付け加工面の性質により、塗料の付着を予測できる。山谷間隔が小さすぎる場合、表面は塗料を定着させる十分な「粗目」が不足している。山谷間隔が大きすぎる場合、高い山部が塗料の上に突出して、腐食の中心となる。
【０００６】
市販されているレプリカテープの一例であるＰＲＥＳＳ−Ｏ−ＦＩＬＭ（登録商標）は、非圧縮性の５０μｍ（２ミル）ポリエステル製裏打ち材と、発泡体の圧縮性層とを含む。裏打ち材は、裏面粘着紙担体に取り付けられる。担体はポリエステルと発泡体とを露出させる約８ｍｍの直径の開口部を有し、その下において特性評価される表面に対して型押しもしくは圧縮されて発泡体が表面と形状一致する。その後、ばね荷重式マイクロメータを使用してレプリカテープの厚みが測定され、ポリエステル裏打ち材の厚みが差し引かれて、元の表面の山谷間隔が求められる。しかし、マイクロメータは、単位面積当たりの山、山の平均面積、もしくは展開表面積などの他の測定値を求めることができない。これらの追加の統計値は、さらに塗料の付着および寿命を予測するのに有用である場合がある。
【０００７】
レプリカテープは、表面を永久的に記録することができる。マイクロメータの中には、山谷間隔測定値を永久的に記録することができるように、レプリカテープの厚み測定値を記憶できるものもある。しかし、このようなマイクロメータでは、表面の追加の測定値を求めることができない。
【０００８】
レプリカテープは、特に、スタイラス式測定器または干渉レーザ走査もしくは光学式焦点距離測定装置で直接測定するのが難しい曲面の測定に有用である。
【０００９】
レプリカ媒体と共に、撮像技術を使用するのが周知である。表面の分析に、反射技術およびバックライト技術の両方が使用されている。市販されている金属化レプリカテープは、表面の走査電子顕微鏡による特性評価に有用である。金属化レプリカテープは、例えば、元の表面の反射性が不十分である場合、表面の干渉法による特性評価にも有用である。しかし、これらの技術は、コストは低くなく、可搬式でもない。
【００１０】
ほとんどの材料は、特定の波長の放射線に対する吸光度を示す。これは、ランベルト・ベールの法則として周知である。厚みの吸光度に対するマッピングが３Ｄ画像を生み出すということは周知である。しかし、周知の表面分析技術は、３Ｄ画像の較正厚みマッピングを導き出すことはできない。例えば、米国特許第２００３／０２２２２１５号明細書には、検査される部分の写真を撮って、その部分のデジタル画像を取得することによって、試料の表面にコーティングされた薄層の厚みを決定する技術が開示されている。薄層の厚み方向の強度プロファイルは、デジタル画像から抽出され、その後、試料の厚み、薄層の厚み方向の曲率半径、および試料の準備時に定められる傾斜角のような試料の特性とは独立した強度プロファイルの特徴に基づいて分析される。しかし、米国特許第２００３／０２２２２１５号明細書には、原子レベルの薄層の厚み方向の強度プロファイルを確認するために、電子放射線を放出するのにＸ線機器のような高価な放射線装置を使用することが記載されている。さらに、米国特許第２００３／０２２２２１５号明細書は、対応する厚み測定値に基づいてプロファイルの現場較正調整を行うための任意の機構を提供するものではない。
【００１１】
本開示の例示的な実施形態は、独立した厚み測定手段を使用して特徴的強度プロファイルを較正することによって、複製媒体の厚みプロファイルを導き出す装置および方法を提供する。上記装置は、具体的には、例えば、レプリカテープのような複製媒体の較正厚みプロファイルを導き出すように構成される。
【発明の概要】
【００１２】
本開示の例示的な一実施形態は、物質の表面上で型押し、圧縮もしくは成形されたレプリカテープを特性評価する装置を提供する。レプリカテープは、第１の表面と、レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを含む。レプリカテープの第２の表面は、レプリカテープの第１の表面と第２の表面との間で第２の方向に伸びたレプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びる複数の測定点を有する。例示的な装置は、第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第１の保持部品を含み、第１の保持部品の第１の表面は、レプリカテープの第２の表面を支持する構造である。例示的な装置はさらに、第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第２の保持部品を含み、第２の保持部品は、レプリカテープの第１の表面に押し付けられて、第１の保持部品の第１の表面と第２の保持部品の第２の表面との間でレプリカテープを固定する構造である。さらに、例示的な装置は、第２の保持部品の第１の表面から第１の距離に配置され、第２の保持部品の第１の表面と第２の表面、レプリカテープの第１の表面と第２の表面、そして第１の保持部品の第１の表面と第２の表面を通って第２の方向に向かって光を透過させる構造である光源を含む。例示的な装置はさらに、第１の保持部品の第２の表面から第２の距離に配置され、レプリカテープの第２の表面の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光強度を測定する構造である画像センサを含む。さらに、例示的な装置は、複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の測定強度を受信して、少なくとも２つの測定点の測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である処理ユニットを含む。
【００１３】
例示的な一実施形態によれば、画像センサは、少なくとも２つの測定点に透過された光の対応する波長の振幅を測定することによって、少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である。
【００１４】
例示的な一実施形態によれば、光源は、２００〜１５００ｎｍの波長を有する光を透過させる構造である。
【００１５】
例示的な一実施形態によれば、光源は、赤外光を透過させる構造である。
【００１６】
例示的な一実施形態によれば、画像センサは、Ｂａｙｅｒフィルタを有するデジタルカメラを含み、光源によって透過された赤外光はデジタルカメラのＢａｙｅｒフィルタを回避する。
【００１７】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の保持部品の第２の表面と画像センサとの間に配置される帯域通過フィルタであって、画像センサに赤外光のみを通過させる構造である帯域通過フィルタを含む。
【００１８】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の保持部品の第２の表面に配置される渦電流センサと、第２の保持部品の第１の表面と第２の表面との間で第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる導体素子とを含む。第２の保持部品と第２の保持部品に取り付けられる導体素子は、第２の方向に可動である。渦電流センサは、第１の保持部品の上にある導体素子の高さを測定する構造である。処理ユニットは、導体素子の測定高さに基づいて第２の保持部品の高さを測定して、第２の保持部品の測定高さを第２の保持部品の測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である。
【００１９】
例示的な一実施形態によれば、レプリカテープは、レプリカテープの第１の表面に取り付けられる透明の裏打ち材を含む。第２の保持部品は、透明の裏打ち材に押し付けられて、第１の保持部品の第１の表面と第２の保持部品の第２の表面との間でレプリカテープを固定する構造である。
【００２０】
例示的な一実施形態によれば、裏打ち材はポリエステルおよびナイロンのうちの一方から成る。
【００２１】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の保持部品の第２の表面に配置される渦電流センサと、第２の保持部品の第１の表面と第２の表面との間で第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる導体素子とを含む。第２の保持部品と第２の保持部品に取り付けられる導体素子は、第２の方向に可動である。渦電流センサは、第１の保持部品の上にある導体素子の高さを測定する構造である。処理ユニットは、導体素子の測定高さに基づいて第２の保持部品の高さを測定して、透明裏打ち材の厚みから第２の保持部品の測定高さを減算することによって第２の保持部品の測定高さを山谷間厚みに変換する構造である。
【００２２】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の保持部品の第２の表面に配置される渦電流センサを含む。第２の保持部品は、導電材料から成り、第２の方向に可動である。渦電流センサは、第１の保持部品の上にある第２の保持部品の高さを測定する構造である。処理ユニットは、透明裏打ち材の厚みから第２の保持部品の測定高さを減算することによって第２の保持部品の測定高さを山谷間厚みに変換する構造である。
【００２３】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の保持部品の第２の表面に配置される渦電流センサを含む。第２の保持部品は、導電材料から成り、第２の方向に可動である。渦電流センサは、第１の保持部品の上にある第２の保持部品の高さを測定する構造である。処理ユニットは、第２の保持部品の測定高さを第２の保持部品の測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である。
【００２４】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第１の所定の力を第２の保持部品の第１の表面に加えることによって、操作者の入力に関係なく、第２の保持部品とレプリカテープとの間の圧力を一定に保つ構造である第１のばねを含む。
【００２５】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第２の保持部品を取り囲む第２のばね、および第２の保持部品を取り囲み、第２のばねを収容して第２のばねを第２の保持部品の第１の表面と第２の表面との間に嵌め込む構造である内側溝と外側テーパ面とを有する第１のリングとを含む。さらに、上記装置は、第２の保持部品の両側にそれぞれ配置され、第１のリングの外側テーパ面の輪郭と合致する内側テーパ面をそれぞれ含む１組のボタンを含む。１組のボタンは、押圧されて第１のリングと係合し、第１のリングを第１の保持部品に向かって押し付けることにより、第１のばねのみで第２の保持部品を定位置で保持し、また第１の所定の力より大きい第２の所定の力を第１のばねに加えて第１のばねを収縮させて第１の保持部品から引き離すことによって、第１のばねから第２の保持部品とレプリカテープとの間の圧力を解放する構造である。
【００２６】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、第２の保持部品の第１の表面と第２の表面との間で第２の保持部品の周囲に沿って少なくとも１つの点に取り付けられる第２のリングを含む。第２のばねは、第２のリングの上で第２の方向に配置される。
【００２７】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した測定光強度を、測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換する構造である。
【００２８】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、操作者の入力を受信して、ルックアップテーブル内に記録されている厚み値を更新する構造であるオペレータインターフェース処理ユニットを含む。
【００２９】
例示的な一実施形態によれば、オペレータインターフェース処理ユニットは、レプリカテープの応答関数の線形化に基づいて、厚み値の更新を受信する構造である。
【００３０】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを含む。
【００３１】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である。
【００３２】
例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００３３】
例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される。
【００３４】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した測定光強度にアルゴリズムを適用して少なくとも２つの測定点における測定光強度の対応厚み値を求めることによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換する構造である。
【００３５】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、操作者の入力を受信して、ルックアップテーブル内に記録されている厚み値を更新する構造であるオペレータインターフェース処理ユニットを含む。
【００３６】
例示的な一実施形態によれば、オペレータインターフェース処理ユニットは、レプリカテープの応答関数の線形化に基づいて、厚み値の更新を受信する構造である。
【００３７】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを含む。
【００３８】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である。
【００３９】
例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００４０】
例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される。
【００４１】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの異なる等級を区別するためにレプリカテープ内の少なくとも１つのマークを判断して、レプリカテープの特定の等級に基づいて、少なくとも２つの測定点における測定光強度に関連した対応厚み値を調整する構造である。
【００４２】
例示的な一実施形態によれば、第１の保持部品は透明窓を含み、第２の保持部品は半透明アンビルを含む。
【００４３】
例示的な一実施形態によれば、第１の保持部品および第２の保持部品はそれぞれ、第１の保持部品と第２の保持部品との間でレプリカテープを支持するための支持構造体と、光源からの光を透過させることができるように対応する支持構造体内に配置される窓および穴のうちの一方とで構成される。
【００４４】
本開示の例示的な一実施形態は、レプリカテープを特性評価する方法を提供する。例示的な方法は、測定される物質の表面上でレプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップを含み、型押し、圧縮、もしくは成形されるレプリカテープは、物質の表面を複製する圧縮性表面を有する。例示的な方法はさらに、レプリカテープの圧縮性表面が第１の保持部品に接触して固定されるように第１の保持部品と第２の保持部品との間でレプリカテープを固定するステップを含む。また、例示的な方法は、第２の保持部品、レプリカテープ、および第１の保持部品に光を透過させるステップと、画像センサにおいて、レプリカテープの圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップとを含む。例示的な方法はさらに、処理ユニットにおいて、少なくとも２つの測定点に透過された測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップを含む。
例示的な一実施形態によれば、上記方法は、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップを含む。生成および表示された変換データ値の２次元表現は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応するレプリカテープの厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を含む。
【００４５】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成するステップを含む。
【００４６】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、導体素子は、第２の保持部品の対向する表面間で第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる。第２の保持部品と第２の保持部品に取り付けられる導体素子は、レプリカテープの厚み方向に可動である。例示的な方法はさらに、第１の保持部品の上にある導体素子の高さを測定するステップと、導体素子の測定高さに基づいて第２の保持部品の高さを測定するステップと、第２の保持部品の測定高さを第２の保持部品の測定高さに応じた山谷間厚みに変換するステップとを含む。
【００４７】
上記方法の例示的な実施形態によれば、レプリカテープは、レプリカテープの第１の表面に取り付けられる透明の裏打ち材を含む。第２の保持部品は、透明裏打ち材に押し付けられることで第１の保持部品と第２の保持部品との間でレプリカテープを固定することができる。導体素子は、第２の保持部品の対向する表面間で第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる。第２の保持部品と第２の保持部品に取り付けられる導体素子は、レプリカテープの厚み方向に可動である。例示的な方法は、第１の保持部品の上にある導体素子の高さを測定するステップと、導体素子の測定高さに基づいて第２の保持部品の高さを測定するステップと、透明裏打ち材の厚みから第２の保持部品の測定高さを減算することによって第２の保持部品の測定高さを山谷間厚みに変換するステップとを含むことができる。
【００４８】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、測定光強度を変換するステップは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、記録した測定光強度を、測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換するステップとを含む。
【００４９】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００５０】
例示的な一実施形態によれば、測定光強度を変換するステップは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、記録した測定光強度にアルゴリズムを適用して少なくとも２つの測定点における測定光強度の対応厚み値を求めることによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換するステップとを含む。
【００５１】
例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００５２】
本開示の例示的な一実施形態は、物質の表面上で型押し、圧縮もしくは成形されたレプリカテープを特性評価する装置を提供する。レプリカテープは、第１の表面と、レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを含む。レプリカテープの第２の表面は、レプリカテープの第１の表面と第２の表面との間で第２の方向に伸びるレプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びる複数の測定点を有する。例示的な装置は、カメラおよび処理ユニットを含む移動式処理装置を含む。さらに、例示的な装置は、第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する保持部品を含む。保持部品の第１の表面は、移動式処理装置のカメラに接近して配置される構造であり、第２の保持部品の第２の表面は、レプリカテープの第１の表面を保持部品に固定する構造である。移動式処理装置のカメラは、レプリカテープの第２の表面の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点を通って第２の方向に透過された光の強度を測定する構造である。移動式処理装置の処理ユニットは、複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を受信して、少なくとも２つの測定点の測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である。
例示的な装置の一実施形態によれば、光は周辺光および外部光源のうちの少なくとも一方からレプリカテープの第２の表面に透過される。
【００５３】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの測定厚みに基づいて、少なくとも２つの測定点における山谷間厚みを決定する構造である。
【００５４】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した測定光強度を、測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換する構造である。
【００５５】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、操作者の入力を受信して、ルックアップテーブル内に記録されている厚み値を更新する構造である入力ユニットを含む。
【００５６】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを含む。
【００５７】
例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である。
【００５８】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００５９】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される。
【００６０】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した測定光強度にアルゴリズムを適用して少なくとも２つの測定点における測定光強度の対応厚み値を求めることによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換する構造である。
【００６１】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、操作者の入力を受信して、ルックアップテーブル内に記録されている厚み値を更新する構造である入力ユニットを含む。
【００６２】
例示的な一実施形態によれば、上記装置は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを含む。
【００６３】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成する構造である。
【００６４】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００６５】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値に基づいて作成される。
【００６６】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、処理ユニットは、レプリカテープの異なるブランドもしくは等級を区別するためにレプリカテープ内の少なくとも１つのマークを判断して、レプリカテープの特定のブランドもしくは等級に基づいて、少なくとも２つの測定点における測定光強度に関連した対応厚み値を調整する構造である。
【００６７】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、保持部品は、レプリカテープに透過された光をカメラで受光できるように保持部品の第１の表面と第２の表面との間に配置される貫通穴を含む。
【００６８】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、保持部品は、カメラとレプリカテープとの間に配置される保持部品の第１の表面と第２の表面との間が半透明である。
【００６９】
上記装置の例示的な一実施形態によれば、保持部品は、レプリカテープの第１の表面を保持部品の第２の表面に固定する構造である固定機構を含む。
【００７０】
本開示の例示的な一実施形態は、レプリカテープを特性評価する方法を提供する。例示的な方法は、測定される物質の表面上でレプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップを含む。型押し、圧縮、もしくは成形されるレプリカテープは、第１の表面と、物質の表面を複製するように圧縮性を有する反対側の第２の表面とを有し、第２の表面は複数の測定点を有する。例示的な方法はさらに、第１の表面と反対側の第２の表面とを有する保持部品に、レプリカテープの第１の表面が保持部品の第２の表面に固定されるようにレプリカテープを固定して、レプリカテープの第２の表面に光を当てるステップを含む。さらに、例示的な方法は、移動式処理装置のカメラに接近して保持部品の第１の表面を配置するステップを含む。例示的な方法はさらに、移動式処理装置のカメラで、レプリカテープの第２の表面の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップを含む。さらに、例示的な方法は、移動式処理装置の処理ユニットにおいて、少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップを含む。
【００７１】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、光は周辺光および外部光源のうちの少なくとも一方からレプリカテープの第２の表面に透過される。
【００７２】
例示的な一実施形態によれば、上記方法は、物質の表面上でレプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップの前に、レプリカテープの厚みを測定するステップを含む。
【００７３】
例示的な一実施形態によれば、上記方法は、移動式処理装置の処理ユニットにおいて、レプリカテープの測定厚みに基づいて、少なくとも２つの測定点における山谷間厚みを決定するステップを含む。
【００７４】
例示的な一実施形態によれば、上記方法は、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップを含む。生成および表示された変換データ値の２次元表現は、（ｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応するレプリカテープの厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）少なくとも２つの測定点における測定光強度に対応する厚み値に基づいたレプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を含む。
【００７５】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップは、レプリカテープの試料間のばらつきを補正するために、レプリカテープの最大厚みを有する部分が画像の最も暗い領域と関連付けられた画像を生成するステップを含む。
【００７６】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、測定光強度を変換するステップは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、記録した測定光強度を、測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換するステップとを含む。
【００７７】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、ルックアップテーブルは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【００７８】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、測定光強度を変換するステップは、受信した少なくとも２つの測定点における測定光強度をメモリユニットに記録するステップと、記録した測定光強度にアルゴリズムを適用して少なくとも２つの測定点における測定光強度の対応厚み値を求めることによって、少なくとも２つの測定点における測定光強度を変換するステップとを含む。
【００７９】
上記方法の例示的な一実施形態によれば、アルゴリズムは、圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連したレプリカテープの測定厚み値に基づいて作成される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
本開示のさらなる改良点、利点、および特徴について、図面に示されている例示的な実施形態を参照しながらより詳細に後述する。
【００８１】
【図１】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示した分解ブロック図である。
【００８２】
【図２】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープのさまざまな測定点に透過される光を示した説明図である。
【００８３】
【図３】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示したブロック図である。
【００８４】
【図４】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示したブロック図である。
【００８５】
【図５】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示したブロック図である。
【００８６】
【図６】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示したブロック図である。
【００８７】
【図７】本開示の例示的な一実施形態の組立装置を示した図である。
【００８８】
【図８】本開示の例示的な一実施形態に従った、レプリカテープが装置内に設置されていない場合の画像センサによって測定された光の強度を示したグラフィック表現である。
【００８９】
【図９】本開示の例示的な一実施形態に従った、型押しされていない、もしくは圧縮されていないレプリカテープに透過された光の強度を示したグラフィック表現である。
【００９０】
【図１０】本開示の例示的な一実施形態に従った、測定される物質の表面上で型押しもしくは圧縮されたレプリカテープで測定された時の光強度対厚みを示したグラフ表示である。
【００９１】
【図１１】本開示の例示的な一実施形態に従った、スケーリング後の変更された光強度対厚み特性を示したグラフ表示である。
【００９２】
【図１２】本開示の例示的な一実施形態に従った、延長線形化範囲と比較したレプリカテープの観察応答関数を示したグラフ表示である。
【００９３】
【図１３】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための方法のステップを示したフローチャートである。
【００９４】
【図１４】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置の部品を示した分解ブロック図である。
【００９５】
【図１５】レプリカテープが図１４に示されている例示的な装置のカメラに接近して配置された保持部品に固定されている様子を示したブロック図である。
【００９６】
【図１６】本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための方法のステップを示したフローチャートである。
【００９７】
図面において、同一もしくは同様の機能部品は、特記しない限り、同じ参照番号で示されている。図面に示されている部品は、正確な縮尺で表示されておらず、該部品を説明するための分解斜視図であることに留意されたい。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
本開示の例示的な実施形態は、物質表面を複製するレプリカテープを特性評価するための単純で、低コストで、移動式の装置、さらに物質表面を複製するレプリカテープを特性評価する方法を提供することによって、上述の欠点を解消する。本開示の例示的な実施形態は、光をレプリカテープに透過させて表面の特性さらには山谷間測定値を決定することによって、レプリカテープが型押し、もしくは圧縮される物質表面を特性評価する装置および方法を提供する。例示的な一実施形態によれば、上記装置および方法はさらに、特性評価された表面の統計値および／または表面の表現を示した１つまたは複数の画像を生成して、該画像を表示することができる。
【００９９】
本開示の例示的な実施形態の以下の説明において、レプリカテープは、製造業者の説明書に記載されているように、物質表面を複製するために、型押し、圧縮、もしくは成形される。レプリカテープは、レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質の元の表面の鏡像となる。以降の説明において、用語「レプリカテープ」は、物質表面を複製するために該表面上で型押し、圧縮、もしくは成形された媒体もしくはフィルムを指す。強度対厚み特性関数を有する任意の媒体もしくはフィルムを本明細書に記載されている本開示の特徴と共に使用することができ、該媒体もしくはフィルムを本明細書で使用されている「レプリカテープ」の定義の範囲に含むものとする。例えば、顔料が埋め込まれたメタクリル樹脂成形レプリカを使用することができる。例示的な実施形態の以下の説明において、レプリカテープは、ポリエステル裏打ち材２と、圧縮性発泡体１の表面とを含むものとして示されている（例えば、図１参照）。これは、本開示で使用できるレプリカテープの一例であり、本開示はこれに限定されない。例えば、レプリカテープは、ポリエステル以外の材料（例えば、ナイロン）製の裏打ち材で作成されてもよく、圧縮性表面は、発泡体以外の材料で構成されてもよく、該材料は剛性材料としてもよい。あるいは、レプリカテープは、裏打ち材がなく、圧縮性表面のみを有するようにしてもよい。簡潔のため、以降の用語「レプリカテープ」は、特記しない限り、物質表面を複製するために物質表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されたレプリカテープを指すものとする。
【０１００】
図１は、本開示の例示的な一実施形態のレプリカテープを特性評価するための装置１００の部品を示した分解ブロック図である。例示的な一実施形態によれば、レプリカテープのポリエステル裏打ち材２は透明であり、圧縮性表面１（例えば、発泡体）は半透明である。図１の例では、レプリカテープのポリエステル裏打ち材２はレプリカテープの片面に示されており、圧縮性表面１はレプリカテープの反対側の面に示されている。レプリカテープの圧縮性表面１は、対向する第１の表面と第２の表面とを有する。図１の例では、レプリカテープの圧縮性表面１の第１の表面は、ポリエステル裏打ち材２に取り付けられ、レプリカテープの圧縮性表面１の第２の表面は、物質表面を複製するために物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形される面である。圧縮性表面１は、図１では、物質表面を複製するために物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形された面として示されている。レプリカテープのポリエステル裏打ち材２は、粘着紙担体３に取り付けられてもよい。レプリカテープが物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されると、レプリカテープの圧縮性表面１は、第２の方向（例えば、図１の例では、垂直方向）に伸びるレプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向（例えば、図１の例では、水平方向）に沿って伸びる複数の測定点を有する。
【０１０１】
例示的な一実施形態によれば、装置１００は、第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第１の保持部品４を含む。図１の例では、第１の保持部品４の第１の表面は上部表面であり、第１の保持部品４の第２の表面は下部表面である。第１の保持部品４の第１の表面は、レプリカテープの圧縮性表面１を支持する構造である。
【０１０２】
さらに、例示的な装置１００は、第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第２の保持部品５を含む。図１の例では、第２の保持部品５の第１の表面は上部表面であり、第２の保持部品５の第２の表面は下部表面である。第２の保持部品５は、レプリカテープのポリエステル裏打ち材２に押し付けられて、第１の保持部品４の第１の表面と第２の保持部品５の第２の表面との間でレプリカテープを固定する構造である。例示的な一実施形態によれば、第２の保持部品５は、レプリカテープと接触してレプリカテープを第１の保持部品４に当てて保持するために第２の方向に可動である。したがって、レプリカテープは、第２の保持部品５がレプリカテープのポリエステル裏打ち材２に押し付けられると、第１の保持部品４と第２の保持部品５との間で保持される。
【０１０３】
第１の保持部品および第２の保持部品は、レプリカテープを第１の保持部品と第２の保持部品との間で固定する機能および本明細書に示されている他の動作機能を果たす任意のタイプの構造部品とすることができる。例示的な一実施形態によれば、第１の保持部品４は透明窓であり、第２の保持部品５は半透明アンビルとすることができる。この例示的な実施形態によれば、透明窓および半透明アンビルは、ガラス、石英、ポリカーボネート、もしくは他のタイプの透明および／または半透明材料で製造されてもよい。半透明アンビルは、ディフューザとしての機能を果たすことができる。別の例として、第１の保持部品および第２の保持部品はそれぞれ、光を透過させることができるように内部に配置される窓もしくは穴が予め形成された支持構造体とすることができる。例えば、第１の保持部品および第２の保持部品は、レプリカテープを第１の保持部品と第２の保持部品との間で固定するために長方形、円形、もしは半円形の構造体の形状にして、さらに該構造体の所定の部分（例えば、中央部分）に光を透過させることができるようにしてもよい。別の例として、第１の保持部品および第２の保持部品は、それぞれ光を反射する１つの反射面と光を透過させることができる別の表面とを有する対向鏡としてもよい。本開示は、上述の例示的な構造体の第１の保持部品４および第２の保持部品５に限定されないことは理解されたい。
【０１０４】
上述したように、レプリカテープはポリエステル裏打ち材を含まなくてもよい。この場合、第２の保持部品５は、レプリカテープの第１の（圧縮されない）表面に押し付けられて、第１の保持部品４の第１の表面と第２の保持部品５の第２の表面との間でレプリカテープを固定する。
【０１０５】
例示的な装置１００はさらに、第２の保持部品５の第１の表面から第１の距離に配置される光源６を含む。光源６は、第２の保持部品５の第１の表面と第２の表面、レプリカテープのポリエステル裏打ち材２と圧縮性表面１、および第１の保持部品４の第１の表面と第２の表面を通って第２の方向に光を透過させる構造である。光源６は、レプリカテープの圧縮性表面１上の複数の異なる測定点が照射されるように、圧縮性表面１上の複数の異なる測定点に光を同時に透過させる構造である。第２の保持部品５の第１の表面と光源６との間の第１の離間距離は、調節可能であり、装置に使用される部品の光学的性質、例えば、光源６から放射される光の波長および光源６によって照射されるレプリカテープの所望の領域によって決まる。図１に示されている例示的な実施形態では、光源６は、光源６がレプリカテープの上に配置されることで、光をポリエステル裏打ち材２に透過させ、その後、レプリカテープの圧縮性表面１に透過させる光源として示されている。しかし、光源６は、例えば、光がレプリカテープのポリエステル裏打ち材２に透過される前に圧縮性表面１に透過されるように、レプリカテープの下に所定の角度で配置されてもよい。この形態では、第２の保持部品５の第２の表面は、ポリエステル裏打ち材２に透過された光をレプリカテープの圧縮性表面１に向かって反射させるために鏡面で構成されてもよい。
【０１０６】
例示的な一実施形態によれば、光源６によって透過される光は、２００〜１５００ｎｍの波長の光としてもよい。すなわち、光源６は、紫外線波長（２００〜４００ｎｍ）から可視波長（４００〜６００ｎｍ）および／または近赤外波長（６００〜１５００ｎｍ）の光を透過させることができる。図１の例示的な装置１００は、波長８５０ｎｍの低出力赤外（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む光源６を使用するように構成されてもよい。このような赤外ＬＥＤ（ＩＲ  ＬＥＤ）は、市販されており、安価である。レプリカテープの厚みもしくは材料特性に応じて、２つ以上の波長の光を透過させてもよい。
【０１０７】
例示的な装置１００はさらに、第１の保持部品４の第２の表面から第２の距離に配置される画像センサ７を含む。画像センサ７は、（ｉ）第２の保持部品５、（ｉｉ）レプリカテープの圧縮性表面１上の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点、および（ｉｉｉ）第１の保持部品４のそれぞれに透過された光の強度を測定する構造である。例示的な一実施形態によれば、画像センサ７は、それぞれ複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点に透過された光の対応する波長もしくは波長範囲の振幅を測定することによって、少なくとも２つの測定点に透過された光の強度を測定する構造である。例示的な一実施形態によれば、画像センサ７はデジタルカメラとすることができる。しかし、画像センサ７は、上記に示した波長範囲の光の強度を測定することができる任意のタイプの光学素子としてもよいことは理解されたい。第１の保持部品４の第２の表面と画像センサ７との間の第２の離間距離は、調節可能であり、装置に使用される部品の光学的性質、例えば、光源６から放射される光の波長、光源６によって照射されるレプリカテープの所望の領域、および／または画像センサ７の所望の焦点によって決まる。
【０１０８】
図２は、レプリカテープの圧縮性表面１上の複数の測定点に透過される光を示した分解斜視図である。説明を明確にするために、第１の保持部品４、第２の保持部品５、光源６、および画像センサ７は図２から省略されている。破線は、レプリカテープに透過される光を示しておる。拡大された円は、光が透過されるレプリカテープの圧縮性表面１上の異なる測定点を示している。レプリカテープの圧縮性表面１が位置決めされた第１の保持部品４の下に配置される画像センサ７は、レプリカテープの圧縮性表面１上の複数の測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である。図２の説明図には、９個の測定点が示されている。したがって、画像センサ７は、９個の異なる測定点のそれぞれ対応する１つの測定点に透過された対応する光の強度を測定する構造となる。
【０１０９】
例示的な装置１００はさらに、複数の測定点のうちの１つまたは複数の測定点に透過された光の測定強度を受信し、受信した特定の測定点における光強度を記録して、複数の測定点のうちの１つまたは複数の測定点における測定光強度を該測定点の対応するデータ値に変換する構造である処理ユニット８を含む。それぞれの対応する測定点の変換データは、該測定点におけるレプリカテープの測定統計値それぞれに関連する。したがって、２つの測定点が対象となる場合、処理ユニット８は、これら２つの測定点における測定光強度を、それぞれこれら２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造にすることができる。測定光強度を種々のタイプの測定統計値に変換する処理ユニット８の機能について、さらに詳細に説明する。
【０１１０】
図１の例では、処理ユニット８は、光源６の上にあるユニットとして示されている。本開示は、この形態に限定されない。図１は、例示的な装置１００のさまざまな部品を示した分解斜視図である。処理ユニット８は、完成した装置内の任意の可能な位置に配置されてもよい。
【０１１１】
レプリカテープへの光透過は、レプリカテープの任意の特定の位置における厚みに関連している。したがって、図１の例示的な装置１００は、レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形された物質の表面を特性評価して、元の表面の統計値を提供する。例示的な装置１００はさらに、物質の元の表面を示した画像および／または物質の元の表面に関する統計値を生成して表示する追加の機能を実行することができる。さらに、レプリカテープの厚みを表す変位測定値を使用して、山谷間高さを表す、および／または周知の厚み対強度プロファイルに対して表面の光学的表現を補正することができる。上述の追加の処理機能について、さらに詳細に後述する。
【０１１２】
例示的な一実施形態によれば、安価なカラーデジタル撮像装置を利用するのに赤外光が使用される。周知のデジタルカメラは、入射光がＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）カメラもしくはＣＣＤ（電荷結合素子）の光センサアレイに達する前に、全ての入射光をフィルタ（例えば、Ｂａｙｅｒフィルタ）に通過させる。フィルタは、赤色波長、青色波長、もしくは緑色波長のいずれかに対応する光を交互に通過させてカメラのさまざまな光センサに到達させる。フィルタの赤色フィルタ部、青色フィルタ部、もしくは緑色フィルタ部の配置がわかっていれば、カメラのそれぞれのセンサの光強度値と相互参照することにより、入射光の色と強度を再構成することができる。フィルタは、ＣＭＯＳカメラを使用してカラー画像を再現することができるが、少なくとも３つのセンサを利用して、透過光のそれぞれの部分の赤色成分、緑色成分、および青色成分を測定して、ＣＭＯＳカメラ解像度を効果的に（例えば、少なくとも３分の１だけ）下げることができる。
【０１１３】
本開示では、レプリカテープに透過された光の強度のみが重要であるので、透過光をその成分色にフィルタリングする必要はない。したがって、ＣＭＯＳカメラのそれぞれのセンサを使用して入射光の強度を測定することができるように、フィルタを回避もしくは省略することができる。このことにより、低コストのデジタル撮像装置を利用できるようになる。赤外波長に対応する光は、影響を受けずにフィルタを通過することがわかっている。したがって、本開示の例示的な実施形態は、このような赤外波長を利用して、レプリカテープの測定点を特性評価することができる。赤外波長範囲外の外部光源がフィルタを通過してＣＭＯＳカメラの光センサに予想外の影響を与えるのを防ぐために、図３の例示的な実施形態に示されているように、赤外光のみがＣＭＯＳカメラに入射するようにＣＭＯＳカメラの前方に帯域通過フィルタ１４を配置することができる。したがって、画像センサ７を利用して、レプリカテープの複数の測定点における光の透過を、例えば、Ｘ−Ｙ配列で読み取ることができる。帯域通過フィルタ１４は透過された光を通過させて１つまたは複数の焦点に到達させる働きをするので、第１の保持部品４の第２の表面と画像センサ７との間の第２の離間距離は、帯域通過フィルタ１４を配置することによって影響を受けると言える。
【０１１４】
図３は、レプリカテープを使用して物質表面を特性評価する本開示の例示的な一実施形態を示した図である。第２の保持部品５は、レプリカテープと接触して、レプリカテープを第１の保持部品４にぴったり押し付けて保持するために、第２の方向（例えば、図３の例では、垂直方向）に可動である。上述したように、第１の保持部品４および第２の保持部品５は、例えば、ガラス、石英、ポリカーボネート、もしくは他の材料で製造されてもよい。例示的な装置はさらに、第１の保持部品４の上にある第２の保持部品５の高さを測定する手段を含む。上記手段は、例えば、第１の保持部品４の上にある第２の保持部品５の高さを測定するために、第１の保持部品４の下に配置される渦電流センサ９を含むことができるが、これに限定されない。渦電流センサ９は、第１の保持部品４の上にある導体素子１５の高さを測定するように調整される。例示的な一実施形態によれば、導体素子１５は、第２の保持部品５の第１の表面と第２の表面との間で第２の保持部品５の周囲の少なくとも１つの点に、固定して、もしくは取り外し可能に取り付けられる。第２の保持部品５および第２の保持部品５に取り付けられる導体素子１５は、第２の方向に可動である。渦電流センサ９は、第１の保持部品４の上にある導体素子１５の高さを測定する構造である。処理ユニット８は、導体素子１５の測定高さに基づいて第２の保持部品５の高さを測定して、第２の保持部品５の測定高さを第２の保持部品５の測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である。
【０１１５】
図３に図示されている例では、第２の保持部品５の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる上述の導体素子１２の一例として、金属リングが示されている。図３では、金属リング５は、第２の保持部品５の第１の端部と第２の端部との間で第２の保持部品５の周囲に取り付けられる。リング１５は、第２の保持部品５に取り付けられるので、第２の保持部品５と共に移動する。レプリカテープがポリエステル裏打ち材２を含まない場合、処理ユニット８は、金属リング１５の測定高さに基づいて第２の保持部品５の高さを測定して、第２の保持部品５の測定高さを第２の保持部品５の測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造にすることができる。レプリカテープがポリエステル裏打ち材２を含む場合、第２の保持部品５の高さは、処理ユニット８が金属リング１５の測定高さに基づいた第２の保持部品５の測定高さからレプリカテープのポリエステル裏打ち材２の厚みを減算することによって山谷間厚みに変換される。したがって、レプリカテープが物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形される前にレプリカテープのポリエステル裏打ち材２の厚みがわかっている、もしくは測定されている場合、第２の保持部品５の高さは、レプリカテープが物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形された後のレプリカテープの圧縮性表面１の山谷間厚みを確認するために測定される。
【０１１６】
例示的な一実施形態によれば、第２の保持部品５はそれ自体、少なくとも一部が透明の導電フィルム（例えば、インジウムスズ酸化物もしくは酸化亜鉛）のような導電材料で構成されてもよい。この場合、第２の保持部品５に取り付けられる導体素子は省略することができる。次に、渦電流センサ９が第１の保持部品４の上にある第２の保持部品５の高さを測定して、処理ユニット８が第２の保持部品５の測定高さを第２の保持部品５の測定高さに応じた山谷間厚みに変換することができる。
【０１１７】
例示的な装置はさらに、第１の保持部品４の上にある第２の保持部品５の高さを測定する他の手段を含むことができる。該手段は、例えば、渦電流法または磁気法もしくは光学的方法の使用を含むことができる。本開示は、第２の保持部品５の変位測定値はレプリカテープに透過された光強度測定値の較正に利用されるので、第１の保持部品４の上にある第２の保持部品５の変位測定値を取得するための特定の技術に限定されないことは理解されたい。
【０１１８】
図３に示されている本開示の例示的な一実施形態によれば、第２の保持部品５とレプリカテープとの間の圧力は、操作者の入力に関係なく一定に保たれることで、第２の保持部品５に所望の力を加えるばね１０を使用して圧縮性発泡体１の不測の圧縮を防ぐことができる。ばね１０は、以降では、第２の保持部品用ばね１０とされる。
【０１１９】
本開示の例示的な一実施形態によれば、渦電流センサ９は、レプリカテープを特性評価するタイミングを決定する構造である。渦電流センサ９が、導体素子１５（例えば、金属リング）が所定の範囲内、例えば、レプリカテープの厚み以下の範囲内にあり、これ以上動かなくなったことを検知すると、装置１００の処理ユニット８は、第２の保持部品５が操作者の入力のない正確な位置にある時にレプリカテープを特性評価する。
【０１２０】
図４に示されている本開示の例示的な一実施形態によれば、操作者は、必要に応じて、ボタンリング１２が第１の保持部品４に向かってボタンリングばね１１に押し付けられるようにボタン１３を押すことができる。第２の保持部品５は、その後、第２の保持部品用ばね１０の力のみを利用してレプリカテープに接触した状態で保持される。レプリカテープの特性評価が完了すると、操作者は、第２の保持部品用ばね１０の力より大きくなったボタンリングばね１１の力を利用して第２の保持部品５を引っ込めて、例示的な装置１００からレプリカテープを取り外すことができる。したがって、図４に示されているように、本開示の例示的な一実施形態では、ばね１０は、第１の所定の力を第２の保持部品５の第１の表面に加えることによって、操作者の入力に関係なく、第２の保持部品５とレプリカテープとの間の圧力を一定に保つ構造である。図４の例示的な実施形態では、導体素子の一例であるリング１５は、第２の保持部品の第１の端部と第２の端部との間で第２の保持部品の周囲に取り付けられ、ボタンリングばね１１は、第２の保持部品５を取り囲み、リング１５の上に配置される。この形態は典型的な例であって、本開示はこの形態に限定されない。例えば、上述したように、第２の保持部品５自体が少なくとも部分的に導電材料から成る場合は導体素子１５が省かれてもよく、または導電材料が第２の保持部品５の第１の表面と第２の表面との間で第２の保持部品５の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられてもよい。ボタンリング１２は、第２の保持部品５を取り囲み、（ｉ）第２の保持部品５の第１の端部と第２の端部との間でボタンリングばね１１を収容して係合する構造である内側溝と、（ｉｉ）外側テーパ面とを有する。ボタン１３はそれぞれ、第２の保持部品５を取り囲むハウジング１４の互いに対向する側に配置される。ボタン１３それぞれは、ボタンリング１２の外側テーパ面の輪郭と一致する内側テーパ面を含む。ボタン１３は、押圧されてボタンリングばね１１と係合し、ボタンリングばね１１を第１の保持部品４に向かって押し付けることで第２の保持部品用ばね１０によって第２の保持部品５が定位置で保持され、また第１の所定の力より大きい第２の所定の力を第２の保持部品用ばね１０に加えてばね１０を収縮させて第１の保持部品４から引き離すことによって、第２の保持部品用ばね１０から第２の保持部品５とレプリカテープとの間の圧力を解放する構造である。この形態は、有利には、操作者が片手で例示的な装置１００を保持しながら、他方の手でレプリカテープを装置１００に案内することができる。
【０１２１】
例示的な装置のレプリカテープを特性評価する処理機能について、例示的な装置の部品を示したブロック部である図５を参照しながら説明する。図５の例示的な装置は、画像処理装置２０５に電気的に接続される画像センサ２０１、光源２０２、および厚みセンサ２０３を含む。画像センサ２０１は、図１および図３に示されている画像センサ７に対応する。光源２０２は、図１および図３に示されている光源６に対応する。厚みセンサ２０３は、図３を参照しながら上述した第１の保持部品４、第２の保持部品５、リング８、および渦電流センサ９の機能に対応する。レプリカテープ２０４は、図１および図３に示されているレプリカテープ１、２に対応する。画像処理装置２０５は、図１に示されている処理ユニット８に対応する。
【０１２２】
上述の例示的な実施形態の説明によれば、画像処理装置２０５は、画像センサ２０１からレプリカテープの複数の測定点に透過された光の測定強度を受信する。画像処理装置２０５は、受信した測定強度を記憶し、測定強度をそれぞれ複数の測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連したデータ値に変換する構造である。
【０１２３】
画像処理装置２０５は、装置に測定を実行するように指示する操作者の動作を受けて、オペレータインターフェース２０６からのコマンドに応答する。表示ユニット２０７は、レプリカテープの表面のデジタル表現および／または特定の測定点の統計値のような結果測定値をユーザに提示するのに使用される。結果は、画像および／または表面プロファイルの特性を提示するのに使用される他の測定基準の形で表すことができる。
【０１２４】
図６は、図５に示されている例示的な装置の部品をより詳細に示したブロック図である。図６では、例示的な装置は、ハウジング６１０を含み、その内部に、画像センサ２０１、光源２０２、厚みセンサ２０３、画像処理装置２０５、オペレータインターフェース処理ユニット２０６、および表示ユニット２０７が設置される。オペレータインターフェース処理ユニット２０６は、ユーザが選択可能な動作命令および装置の動作の任意の他の情報を表示する構造であるが、表示ユニット２０７は、測定結果を表示する構造である。図６の例では、オペレータインターフェース処理ユニット２０６は、表示ユニット２０７内に含まれるものとして示されている。例えば、オペレータインターフェース処理ユニット２０６は、ユーザが表示ユニット２０７を介して入力コマンドを入力することができるタッチスクリーンディスプレイとしてもよい。しかし、オペレータインターフェース処理ユニット２０６は、表示ユニット２０７と別個に設けられてもよく、キー、トラックパッド、ボタンなどの物理的入力手段を含んでもよい。
【０１２５】
画像処理装置２０５は、装置の動作を制御する構造であるコンピュータプロセッサ（例えば、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｃｏｒｅ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）もしくはＣｅｌｅｒｏｎ（登録商標）プロセッサ、またはＡＭＤ（登録商標）Ｐｈｅｎｏｍ（登録商標）、Ａｔｈｌｏｎ（登録商標）、もしくはＯｐｔｅｒｏｎ（登録商標）プロセッサのような汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような特定用途向けプロセッサ、またはデジタルシグナルコントロール（ＤＳＣ）プロセッサ）を含む。図６の例では、画像処理装置２０５は、コンピュータプログラムおよび／またはコンピュータ可読命令が物理的に記録される非一過性の不揮発性メモリ（ＭＥＭ）６２６を含むものとして示されている。プロセッサ（ＣＰＵ）６２２は、メモリ６２６に記録されているプログラムおよび／または命令を実行して、本明細書に記載されている装置の動作および機能を実行するように構成される。プロセッサ（ＣＰＵ）６２２はさらに、ＭＥＭ６２６に対して、画像センサ２０１によって測定されたレプリカテープの複数の測定点に透過された光の強度の測定値を記録するように命令することができる。さらに、ＭＥＭ６２６は、測定光強度を、透過光の強度が測定された測定点のうちの対応する１つの測定点における測定統計値にそれぞれ関連したデータ値に変換するためのアルゴリズム、ルックアップテーブルなどを記憶しておくことができる。画像処理装置２０５はさらに、機能を実行している時に利用するためにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６２４のようなワーキングメモリを含むことができる。ＲＡＭ６２４およびＭＥＭ６２６は、プロセッサ６２２とは別個に、例えば、プロセッサ６２２とは異なる物理装置に配設されてもよい。ＭＥＭ６２６は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、光メモリなどのような任意のタイプの不揮発性メモリとしてもよい。
【０１２６】
図７は、本開示の上述の特徴を含む組立装置の一例を示した図である。図７に示されている例示的な装置は、レプリカテープ１、２の下にある画像センサ２０１と、レプリカテープ１、２の上にある第２の保持部品５と、１つまたは複数の押圧ボタン１３（図７の例は、装置の正面に１つの押圧ボタン１３を含むが、別のボタン１３が装置の反対側の裏面に設けられてもよい）と、第２の保持部品５の上に配置された光源２０２と、ハウジング１４内に配置された、画像処理装置２０５と、入力装置オペレータインターフェース処理ユニット２０６と、表示ユニット２０７とを含む。
【０１２７】
図５〜図７に示されている例示的な装置によれば、画像センサ２０１によって測定された光源２０２から透過されレプリカテープ２０４を通過する光の強度のレプリカテープ２０４のＸＹ座標に対する３次元（３Ｄ）マッピングを作成することができる。強度マップの離散強度点は、厚みセンサ２０３を使用して測定されたレプリカテープ２０４の最大厚みの測定値を使用し、強度を厚みに関連付ける式（例えば、アルゴリズム）もしくはルックアップテーブルを適用することによって、厚みに変換される。得られた画像は、レプリカテープ２０４の３次元厚みマッピングを表す。型押し、もしくは圧縮されたレプリカテープ２０４は、試験物質の表面プロファイルを表しているので、導き出された厚みマッピングを試験表面に関連付けて、単純で低コストの携帯型試験計器を使用して試験表面の表面プロファイルの有意義な測定値を導き出すことができる。３Ｄ、２Ｄ、もしくは１Ｄの表面測定値は、３Ｄマップから容易に導き出すことができる。導き出される測定値の例として、以下が挙げられる。
（ｉ）Ｒａ：一領域を通る線に沿った算術平均表面粗さ
（ｉｉ）Ｒｚ：一領域を通る線に沿った表面粗さ深さ
（ｉｉｉ）Ｓａ：表面粗さ
（ｉｖ）Ｓｄｒ：展開表面積
【０１２８】
以下に、測定点に透過された光の測定強度を厚みに変換する一例について説明する。
【０１２９】
例示的な装置の特徴についての以下の説明は、画像取得プロセスの際に、型押し、もしくは圧縮されたレプリカテープ２０４の最大厚みを使用してスケーリングされた強度対厚みの基底関数を構築するのに、特性評価プロセスを使用する。この関数がレプリカテープ２０４のそれぞれの点ｘ，ｙに適用され、レプリカテープの照射ムラを補償してテープ組成の変化を構成する取得画像のそれぞれの点ｘ，ｙにおいて測定された強度値の厚みマッピングが作成される。
【０１３０】
光源２０２からの照射ムラおよび／または画像センサ２０１の感度変化を補償するために、最大光強度および最小光強度を確立するのに、レプリカテープのない画像および圧縮されていないレプリカテープ２０４の画像の両方に対して、強度マップが画像センサ２０１によって測定され、プロセッサ２０５のＭＥＭ６２６に記憶される特性評価手順が使用される。図８および図９は、このような２つのマッピングを示した図である。
【０１３１】
図８は、レプリカテープが装置内にない時に画像センサ２０１によって測定された光源２０２から透過された光の強度を示している。図９は、圧縮されていないレプリカテープを通過した光の強度を示している。測定時に、点ｘ，ｙにおけるそれぞれの強度値をレプリカテープがない場合に測定された対応する点ｘ，ｙにおける最大光に対して、また圧縮されていないレプリカテープが使用された時の点ｘ，ｙにおける最小光に対して正規化することができる。測定されたそれぞれの点ｘ，ｙに対して、０〜１の範囲の測定画像を構成することができる。得られた画像は、画像面全体の配光ムラおよび光強度およびテープ組成の不一致が補償される。特性評価プロセスは、操作者もしくは他のエンドユーザによって実行されるので、装置は、経時的に特有のドリフトが認められるより費用のかからない光学部品で構成される。
【０１３２】
強度を厚みに変換するために、特有の正規化強度を定義する関数が経験的に導き出され、図１０に示されている関数ｆ１として画像処理装置２０５に記憶されている。
【０１３３】
レプリカテープ２０４は、粗い物質上で擦り付けられると、山の位置で十分に圧縮されることになる。これは、画像の最大強度ｘ，ｙに対応する。擦り付けられたレプリカテープ２０４は、谷の位置での圧縮は最小になる。これは、最小強度に対応する。厚みセンサ２０３は、最も深い谷もしくは最小強度に対応するレプリカテープ２０４の最大厚みを測定する。レプリカテープ２０４の組成の変化、光センサ２０２の強度変化、およびバルク画像センサ２０１の感度ドリフトを補償するために、図１０に示されている関数ｆ１は図１１に示されているようにシフトされる。新しい関数ｆ２は、レプリカテープ２０４の厚みセンサ２０３を使用した測定最大厚み（画像では、最も暗いもしくは最小の強度ｘ，ｙ値を表す）に基づいたｆ１のシフトバージョンである。したがって、取得画像に対して、測定画像の点ｘ，ｙごとに分析されて最小強度を有する点ｘ，ｙが決定される。これは、最大厚みに対応し、そのためｆ１のｙ切片をこの厚み値にシフトさせるためのスケーリング係数は厚みセンサ２０３の出力を使用して導き出される。したがって、厚みを測定画像の正規化強度に関連付けた新しい関数ｆ２が得られる。
【０１３４】
したがって、本開示は、独立した厚み測定手段を使用して特徴的強度プロファイルを較正することによって、レプリカテープの厚みプロファイルを導き出す機構を提供する。したがって、本開示の装置は、具体的には、複製媒体、特に、レプリカテープの較正厚みプロファイルを導き出すように構成される。上述の手段は、強度プロファイルを決定するが、対応する厚み測定値に基づいてプロファイルの現場調整を行う手段を提供していない米国特許第２００３／０２２２２１５号明細書のような周知の技術に関する欠点を克服する。
【０１３５】
図１０および図１１を参照しながら上述したように（例えば、渦電流センサを使用して）レプリカテープの測定厚みに基づいて厚み‐強度曲線を調整する技術の他に、本開示はさらに、正確な測定値を導き出すための別の任意の技術を提供する。この技術は、粗さに対するレプリカテープの非線形複製応答を構成する線形化関数を含む。レプリカテープは、複製される表面のさまざまな高さプロファイルに対応するために、さまざまな等級、もしくは厚みを有することができる。例えば、１級のレプリカテープは、約３８μｍ〜１１５μｍ（１．５ミル〜４ミル）の高さプロファイルの範囲に対応することができる。より低い高さプロファイルに対する２級は、上記の範囲を２０μｍにまで引き下げて、約２０μｍ〜６３μｍ（０．８〜２．５ミル）の高さプロファイルの範囲にすることができる。上述の等級は、市販されているレプリカテープの例である。本開示は、これらの例に限定されない。
【０１３６】
それぞれの等級のレプリカテープは、範囲の下限（この場合、圧縮性表面は十分に圧縮される）、および範囲の上限（この場合、山の高さは圧縮性表面の厚みより高い）では、非線形応答を有する。レプリカテープの応答が次第に非線形になるにつれて、測定値はより不正確になる。
【０１３７】
レプリカテープの厚みは、高さプロファイルを測定する多数の代替方法と比較される。このような代替技術の例として、ドラッグスタイラス、ニードル式表面プロファイル測定器、もしくは干渉顕微鏡もしくは共焦点顕微鏡のような顕微鏡検査技術が挙げられる。例えば、デジタルプロセッサ（例えば、上述のようなプロセッサ）を組み込んだ厚みゲージを使用することで、レプリカテープの厚みをプロファイルの高さに関連付けたレプリカテープの応答関数がわかっていれば、線形化された山谷間プロファイルを表示することができる。レプリカテープのプロファイルの決定がさまざまな試験表面に対して電子スタイラス粗さ測定器によって得られたプロファイルに対してプロットされる実験から、適切な応答曲線が推定できる。一般的に、スタイラス測定値は、レプリカテープよりも大きな統計的ノイズを示すが、線形性の点でより優れた利点を有する。レプリカテープの応答の線形化は、レプリカテープの小さい統計ノイズをスタイラスの線形挙動と組み合わせたものである。
【０１３８】
図１２は、上述のレプリカテープの１級もしくは２級のうちの一方の等級のレプリカテープの応答関数を示した図である。黒い実線Ａは、レプリカテープの範囲の上限において、山がレプリカテープの圧縮性表面の厚みより高い場合にレプリカテープが低く読み取る様子を示している。また、黒い実線Ａは、レプリカテープの範囲の下限において、レプリカテープが完全な圧縮状態に近づくにつれて高く読み取る様子を示している。それらの間では、レプリカテープは比較的線形の応答を示す。レプリカテープは、延長線形範囲を表した線Ｂに沿った形を示すのが理想的である。以下の線形化手法を利用して、レプリカテープの実際の応答を線Ｂにマッピングさせることができる。
【０１３９】
まず、レプリカテープの厚みＨ０（観察厚み）をデジタルスタイラスの粗さＲｔに関連付けた上述のレプリカテープの応答関数ｆＲＴが、以下のようにレプリカテープに対して導き出される。
Ｒｔ＝ｆＲＴ（Ｈ０）
【０１４０】
測定機器のプロセッサが適切な等級に設定されていれば、プロセッサがレプリカテープの厚みにｆＲＴを適用することで、その等級のレプリカテープの圧縮性表面の非線形性を補償する効果が得られる。しかし、これは、Ｈ０をレプリカテープのプロファイルにほぼ等しいＲｔ相当値に変換することで行われる。
【０１４１】
次に、Ｒｔ値は、レプリカテープの応答曲線に適合した最小二乗直線にマッピングされて、その結果、測定機器によって報告されるレプリカテープのプロファイルの線形化値Ｈｌｉｎとなる。この線形化手法は、さまざまな等級のレプリカテープに適用できる。さらに、最小二乗直線は、複数の等級のレプリカテープの複合応答曲線にも適合していると言える。線形化によって、測定値を求めるプロセスは簡略化され、プロセスの信頼性が増大し、操作者のエラーの可能性が低減され、データ記録および分析がより便利になる。
【０１４２】
圧縮されていないレプリカテープの厚み測定値に従った初期較正に基づいて、レプリカテープ２０４の複数の測定点に透過された光の強度を測定する上述の技術によれば、画像処理装置２０５は、複数の測定点に透過された光の測定記録強度をレプリカテープ２０４の対応する測定点におけるレプリカテープ２０４の測定統計値をそれぞれ表す対応データ値に変換する構造である。したがって、例示的な装置の画像処理装置２０５は、記録した透過光の強度の特性評価を行うことができる。この記録した光強度の特性評価は、例えば、レプリカテープの複数の測定点のうちの１つまたは複数の測定点における透過光の強度を特性評価された物質表面および／または他の表面プロファイル特性を表す画像に変換することを含むが、これに限定されない。
【０１４３】
例示的な一実施形態によれば、記録した透過光強度の特性評価は、例えば、透過光強度を透過光が透過されたレプリカテープの位置のレプリカテープの厚みに変換することを含むが、これに限定されない。例示的な一実施形態によれば、透過光強度をレプリカテープの厚みに変換するのに、アルゴリズムもしくはルックアップテーブルを利用することができる。例示的な一実施形態によれば、記録した透過光強度を特性評価するのに使用されるアルゴリズムもしくはルックアップテーブルは、実験的に導出されたデータ点もしくは理論式を使用して作成される。透過光の強度とレプリカテープの厚みとの比率は経時的に、また装置間で一定のままであり、部品の機械的変動および摩耗は、レプリカテープの全ての厚みに関して、デジタルカメラに対する透過光の強度に影響を与える可能性がある。
【０１４４】
装置の部品の変動および摩耗は、装置間で、また経時的に、記録透過光強度の差をもたらす場合がある。例えば、照射ムラおよびカメラのフォトセルの変動、もしくは装置におけるデブリ蓄積を補正する必要がある。本開示の例示的な実施形態はさらに、装置の操作者が、レプリカテープがない場合に「ゼロ」の特性評価を行い、および／または記録透過光強度を特性評価するのに使用される式もしくはルックアップテーブルを変更して上述の要因を補正するのを手助けする機能を提供する。補正はさらに、欠陥画素の代わりに周辺画素からの勾配もしくは式から求めた測定値を置換することを含む。
【０１４５】
また、レプリカテープの製造上のばらつきは、試料間で記録透過光強度の望ましくない差をもたらす場合がある。本開示の例示的な一実施形態によれば、操作者が上述したように型押しされていない、圧縮されていない、もしくは成形されていないレプリカテープの周知の厚みを使用して「最大」特性評価を行うのを手助けする機能を提供する。本開示の例示的な一実施形態によれば、型押しされたテープの厚みは、例えば、渦電流原理もしくは磁気技術のような他の一般的な方法を使用して測定されるが、これらに限定されない。この周知の最大厚みをデジタルカメラに対する最も低い透過光強度の領域と関連付けることによって、ルックアップテーブルもしくは式が変更されて、それぞれのレプリカテープ試料間のばらつきが補正される。
【０１４６】
レプリカテープの厚みの特性評価は、統計値、例えば、単位面積当たりの山、もしくは山の面積（これに限定されない）を計算すること、もしくは操作者の選択位置を通る線に沿った厚みを表示することを含む。さらに、レプリカテープの特性評価は、３次元表面の２次元表現を表示することを含んでもよい。さらに、レプリカテープの特性評価は、色を厚みに関連付けた擬色表現を表示することを含んでもよい。
【０１４７】
種々の表面プロファイルの高さを測定するのに、さまざまな厚みのレプリカテープを使用することができる。本開示の例示的な一実施形態によれば、操作者は、さまざまな厚みの型押しされていないレプリカテープを切り替える時に、「最大」特性評価を行うことによって、レプリカテープの厚みを考慮することができる。別の例示的な実施形態によれば、さまざまな厚みのレプリカテープは、本開示の範囲内のデジタルカメラを使用してレプリカテープ上にあるマークを読み取ることで識別される。このマークとして、着色領域、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、線模様、もしくは記号が挙げられるが、これらに限定されない。その後、デジタルカメラによって識別されたマークに基づいて、種々のルックアップテーブルもしくは式を使用して、レプリカテープの厚みを特性評価することができる。
【０１４８】
装置の要素は、単純で、頑強で、低コストであり、小型もしくは可搬式にすることができる。可搬式装置は、最小限の時間遅延で現場で研磨剤吹き付け加工面を評価するのに有用である。
【０１４９】
上述の実施形態によれば、本開示の一実施形態はさらに、レプリカテープを使用して物質表面を特性評価する方法を提供する。図１３は、本開示の方法の例示的な一実施形態のステップを示したフローチャートである。本開示の例示的な方法は、測定される物質の表面上でレプリカテープを型押し、もしくは圧縮するステップ（Ｓ１３０２）を含む。例示的な方法はさらに、レプリカテープの圧縮性発泡体表面が第２の保持部品に接触して固定されるように第１の保持部品（例えば、透明窓）と第２の保持部品（例えば、半透明アンビル）との間でレプリカテープを固定するステップ（Ｓ１３０４）を含む。さらに、例示的な方法は、第２の保持部品、レプリカテープ、および第１の保持部品に光を透過させるステップ（Ｓ１３０６）を含む。上述したように、透過される光は、２００〜１５００ｎｍの波長を有してもよい。例示的な方法はさらに、画像センサにおいて、レプリカテープの圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップ（Ｓ１３０８）を含む。少なくとも２つの測定点に透過された光の強度の測定は、少なくとも２つの測定点に透過された光のそれぞれの波長の測定を含んでもよい。さらに、例示的な方法は、少なくとも２つの測定点に透過された測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップ（Ｓ１３１０）を含む。例示的方法はさらに、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップ（Ｓ１３１２）を含んでもよい。表示される表現は、例えば、レプリカテープの特性評価された表面の図および／またはレプリカテープの表面の図を含んでもよい。本開示の例示的な方法は、上記装置の動作特徴に応じて任意のプロセスステップを含んでもよい。
【０１５０】
さらに、本開示の例示的な一実施形態は、画像処理装置２０５のプロセッサ６２２に上記の例示的な方法に対応した動作を実行させるコンピュータプログラムが記録されている非一過性のコンピュータ可読記録媒体（例えば、ＭＥＭ６２６）を提供する。
【０１５１】
上述の例示的な方法では、レプリカテープは、第１の保持部品４と第２の保持部品５との間で固定されるものとして説明されている。図１４は、本開示の例示的な一実施形態の装置２００の分解斜視図である。装置２００は、レプリカテープ１を特性評価するためのカメラ２４０を有する移動式処理装置２３０と保持部品２５０とを含む。図１に示されている装置１００と比較すると、例えば、装置１００はレプリカテープ１の両面にそれぞれ配置される２つの保持部品４、５を含むが、図１４に示されている装置２００は１つの保持部品２５０のみを含む。また、図１４の装置２００は、装置１００の画像センサ７および処理ユニット８がカメラ２４０が装備された移動式処理装置２３０内に含まれるという点で、図１の装置１００と異なる。移動式処理装置２３０は、例えば、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）、Ｍｏｔｏｒｏｌａ（登録商標）、ＨＴＣ（登録商標）、Ｎｏｋｉａ（登録商標）製などのスマートフォン）および／またはタブレットコンピュータ（例えば、ｉＰａｄ（登録商標）、Ｎｅｘｕｓ（登録商標）、Ｋｉｎｄｌｅ（登録商標）など）のようなポータブルコンピュータ、またはラップトップコンピュータとしてもよい。また、移動式処理装置２３０は、可動カメラが取り付けられるデスクトップコンピュータとしてもよい。
【０１５２】
上述の例示的な実施形態では、レプリカテープ１は、第１の表面と、レプリカテープ１が型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを有するものとして示されており、レプリカテープ１の第２の表面は、レプリカテープ１の第１の表面と第２の表面との間の第２の方向に伸びるレプリカテープ１の厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びる複数の測定点（図２を参照）を有する。図１４の例示的な実施形態では、保持部品２５０は、レプリカテープ１の第１の表面と移動式処理装置２３０のカメラ２４０が配置される側面との間に配置される。図１４の例では、カメラ２４０は移動式処理装置２３０の裏面に配置され、ディスプレイおよびオペレータインターフェースは移動式処理装置２３０の正面に配置される。図１４に示されている例示的な一実施形態によれば、保持部品２５０は、移動式処理装置２３０のカメラ２４０に面する第１の表面と、レプリカテープに面する第２の表面とを有する。図１４の例に示されているように、保持部品２５０の第２の表面にレプリカテープの幅と長さに適合するように溝が形成されることにより、レプリカテープ１の擦り付けられる面を保持部品２０５の環状貫通穴に配置できるようにしてもよい。あるいは、保持部品２５０の第２の表面は、平坦な面で、レプリカテープ１を特性評価するためにレプリカテープ１を定位置で保持するためのクリップのような固定機構を有してもよい。また、レプリカテープ１の擦り付けられる面を保持部品２５０の貫通穴の位置で保持するのに他の固定機構を使用することも可能である。例えば、レプリカテープが上述の裏打ち材２を有する場合、裏打ち材２は、裏打ち材２を保持部品２５０の第２の表面に一時的に貼り付けるための粘着性表面を有してもよい。別の例によれば、レプリカテープ１の第１の表面は、粘着テープによって保持部品２５０の第２の表面に固定されてもよいし、または使用者によって保持部品２５０の第２の表面に当てた状態で保たれてもよい。上述の内容は、レプリカテープ１を保持部品２５０の第２の表面に固定する例を示したものであるが、本開示はこれに限定されない。図１４の例示的な実施形態によれば、レプリカテープ１が保持部品２５０に固定されるという説明は、レプリカテープ１が装置２００によって特性評価されるようにレプリカテープ１を保持部品１の第２の表面に一時的に固定するための任意の手段もしくは機構を含むことを意図したものである。
【０１５３】
図１４の例では、保持部品２５０は、貫通穴を有するものとして示されている。本開示は、この例に限定されない。例えば、保持部品２５０は、このような貫通穴のない半透明材で構成されてもよい。貫通穴および／または半透明材は、光をレプリカテープ１の第２の表面から移動式処理装置２０４のカメラ２０４に到達させて、レプリカテープ１の第２の表面の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するためのものである。例示的な実施形態によれば、レプリカテープ１および保持部品２５０に透過されてカメラ２０４に到達する光は、例示的な装置２００が使用される場所の周辺光とすることができる。代替として、もしくは追加として、レプリカテープ１および保持部品２５０に透過されてカメラ２０４に到達する光は、一般的に利用可能なもしくは較正された外部光源（例えば、ランプ、懐中電灯など）からの光とすることができる。較正された外部光源の場合、光源は設定波長範囲内の光を透過するように較正される。例えば、較正された外部光源は、例示的な装置１００の光源６に関して上述したように、２００〜１５００ｎｍの波長範囲の光を透過する構造にすることができる。
【０１５４】
移動式処理装置２３０は、１つまたは複数のプロセッサ（例えば、図６に関して上述したように、汎用もしくは特定用途向け）と、表示装置２６０（図１５を参照）とを含む。表示装置はさらに、移動式処理装置２３０がユーザ入力を受信するためのタッチスクリーンディスプレイを有する場合には、入力ユニットとしての機能を果たすこともできる。あるいは、移動式処理装置２３０は、ユーザ入力を受信するためのキーボードおよび／またはマウスのような独立した入力ユニットを有してもよい。移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサは、図６に示されている画像処理装置２０５の機能を果たし、移動式処理装置２３０の表示ユニット（および移動式処理装置２３０がタッチスクリーン入力ユニットを含まない場合には上述の独立した入力ユニット）は、図６に示されているオペレータインターフェース処理ユニット２０６と表示ユニット２０５の機能を果たす。移動式処理装置２３０のカメラ２４０は、レプリカテープ１の第２の表面の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定することによって、図１および図６の装置１００内の画像センサ２０１の機能を果たす。移動式処理装置２３０はさらに、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサに本開示の特徴を実現させるコンピュータプログラムが物理的に記録される図６に示されているＭＥＭ６２６のような非一過性のコンピュータ可読記録媒体を含む。
【０１５５】
したがって、図１４の装置２００において、物質表面を複製するために物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されたレプリカテープ１は、上述したように、保持部品２５０の第２の表面に固定される。装置１００における画像センサ２０１に類似の移動式処理装置２３０のカメラ２４０は、レプリカテープ１の第２の表面の複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する。移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサは、移動式処理装置２３０の非一過性のコンピュータ可読記録媒体に記録されているプログラムを実行することによって、カメラ２４０を制御および／または操作して、レプリカテープの第２の表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造にしてもよい。例えば、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサは、メモリユニットに記録されている特定のコンピュータプログラムを実行して常駐カメラ２０４を制御し、少なくとも２つの測定点に透過された光の強度を測定する構造にしてもよい。
【０１５６】
さらに、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサは、複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を受信して、少なくとも２つの測定点の測定光強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープ１の測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である。したがって、図１４に示されている装置２００は、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサに本開示の機能および特徴を実行させるように適切にプログラムされた移動式処理装置２３０と、１つの保持部品２５０（例えば、図１に示されている例示的な装置１００の第１の保持部品４および第２の保持部品５に対して）とを使用して、上述の例示的な実施形態の全ての動作機能および特徴を実行する構造である。
【０１５７】
図１５は、移動式処理装置２３０の裏面（すなわち、図１４の例では、移動式処理装置のカメラ２０４を有する面）が保持部品２５０の第１の表面に付けられ（例えば、接近して配置）、レプリカテープ１が保持部品２５０の第２の表面に固定される様子を示した図である。図１５の例では、移動式処理装置２３０の正面は、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値の視覚表現および／または文字表現を出力する構造であるタッチスクリーン表示入力ユニットを含む。
【０１５８】
上述の例示的な装置１００では、第１の保持部品４および第２の保持部品５を含むことによりレプリカテープ１の厚みを決定するための機構を提供し、レプリカテープ１によって複製された元の表面の山谷間厚みを決定するのに、決定されたレプリカテープ１の厚みが使用されている。図１４および図１５に示されている例示的な装置２００では、ばね荷重マイクロメータのような測定装置を使用して、裏打ち材２の厚みを含むレプリカテープの厚みが測定され、その後、この厚み測定値は、上述の例示的な実施形態の特徴に従って、２つ以上の測定点における測定光強度を測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープ１の測定統計値にそれぞれ関連した少なくとも２つのデータ値に変換する際に考慮される。例えば、レプリカテープ１の測定厚みが、上述の移動式処理装置２３０の入力ユニットを介してユーザによって移動式処理装置２３０に入力され、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサは、レプリカテープ１の測定点に透過された光の測定強度に基づいて、レプリカテープ１の測定点の山谷間厚みを決定することができる。
【０１５９】
上述の例示的な装置２００によれば、本開示の一実施形態はさらに、レプリカテープを使用して物質表面を特性評価する方法を提供する。図１６は、本開示の方法の例示的な一実施形態のステップを示したフローチャートである。本開示の例示的な方法は、測定される物質の表面上でレプリカテープを型押し、もしくは圧縮するステップ（Ｓ２２０２）を含む。例示的な方法はさらに、レプリカテープ１の第２の表面（例えば、圧縮性表面）に直接光が当たるように、レプリカテープの第１の表面を保持部品２５０の第２の表面に固定して、保持部品２５０の第１の表面をカメラ２４０の位置に（例えば、カメラ２４０に接近して）配置するステップ（Ｓ２２０４）を含む。上述したように、レプリカテープ１の第２の表面および第１の表面に順次透過される光は、周辺光および／または外部光源としてもよい。例示的な方法はさらに、移動式処理装置２３０のカメラ２４０で、レプリカテープの圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップ（Ｓ２２０６）を含む。少なくとも２つの測定点に透過された光の強度の測定は、少なくとも２つの測定点に透過された光のそれぞれの波長の測定を含んでもよい。さらに、例示的な方法は、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサで、少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を、それぞれ少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点におけるレプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップ（Ｓ２２０８）を含む。例示的方法はさらに、変換データ値の２次元表現を生成して表示するステップ（Ｓ２２１０）を含んでもよい。表示される表現は、例えば、レプリカテープの特性評価された表面の図および／またはレプリカテープの表面の図を含んでもよい。本開示の例示的な方法は、上記装置１００、２００の動作特徴に応じて任意のプロセスステップを含んでもよい。
【０１６０】
さらに、本開示の例示的な実施形態は、移動式処理装置２３０に常駐している、および／または外部の非一過性のコンピュータ可読記録媒体（例えば、ハードディスクドライブのような不揮発性メモリ、ＲＯＭ、もしくはフラッシュメモリのような外部メモリ）を提供する。非一過性のコンピュータ可読記録媒体には、実行された時に、移動式処理装置２３０の１つまたは複数のプロセッサに、上述の例示的な実施形態のレプリカテープの表面を特性評価する方法を実行させるコンピュータプログラムが物理的に記録されている。
【０１６１】
本発明は、本発明の精神もしくは基本的な特徴から逸脱せずに他の特定の形態で具現化されてもよいことは、当業者は理解するであろう。したがって、本開示の実施形態は、全ての点において、例にすぎず、限定的でないと考えられる。本発明の範囲は、上述の説明ではなく、添付の請求項によって示され、その意味および範囲内にある全ての変更および同等物を本発明の範囲に含むものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月1日(2015.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質の表面上で型押し、圧縮、もしくは成形されたレプリカテープを特性評価するための装置であり、前記レプリカテープは、第１の表面と、前記レプリカテープが型押し、圧縮、もしくは成形される物質表面を複製する反対側の第２の表面とを有し、前記レプリカテープの前記第２の表面は、前記レプリカテープの前記第１の表面と前記第２の表面との間に第２の方向に伸びる前記レプリカテープの厚みにほぼ垂直な第１の方向に沿って伸びた複数の測定点を有し、前記装置は、
前記第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第１の保持部品であって、前記第１の表面は前記レプリカテープの前記第２の表面を支持する構造である第１の保持部品と、
前記第２の方向に対向する第１の表面と第２の表面とを有する第２の保持部品であって、前記レプリカテープの前記第１の表面に押し付けられて、前記第１の保持部品の前記第１の表面と前記第２の保持部品の前記第２の表面との間で前記レプリカテープを固定する構造である第２の保持部品と、
前記第２の保持部品の前記第１の表面から第１の距離に配置され、前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面、前記レプリカテープの前記第１の表面と前記第２の表面、および前記第１の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面を通って前記第２の方向に光を透過する構造である光源と、
前記第１の保持部品の前記第２の表面から第２の距離に配置され、前記レプリカテープの前記第２の表面の前記複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である画像センサと、
前記複数の測定点のうちの少なくとも２つの測定点に透過された光の前記測定強度を受信して、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換する構造である処理ユニットと
を備える装置。
【請求項２】
前記画像センサは、前記少なくとも２つの測定点に透過された光の対応する波長の振幅を測定することによって、前記少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定する構造である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源は、（ｉ）２００〜１５００ｎｍの波長を有する光および（ｉｉ）赤外光のうちの少なくとも一方を透過させる構造である、請求項１および請求項２のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項４】
前記画像センサは、Ｂａｙｅｒフィルタを有するデジタルカメラを備え、
前記光源によって透過された前記赤外光は、前記デジタルカメラのＢａｙｅｒフィルタを回避し、
前記装置はさらに、前記第１の保持部品の前記第２の表面と前記画像センサとの間に配置される帯域通過フィルタであって、前記画像センサに赤外光のみを通過させる構造である帯域通過フィルタを備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記レプリカテープは、前記レプリカテープの前記第１の表面に取り付けられる透明裏打ち材を含み、
前記第２の保持部品は、前記透明裏打ち材に押し付けられて、前記第１の保持部品の前記第１の表面と前記第２の保持部品の前記第２の表面との間で前記レプリカテープを固定する構造であり、
前記透明裏打ち材は、ポリエステルおよびナイロンのうちの一方から成る、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサと、
前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記第２の保持部品の周囲の少なくとも１つの点に取り付けられる導体素子とを備え、
前記第２の保持部品と前記第２の保持部品に取り付けられる前記導体素子は、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記導体素子の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記導体素子の前記測定高さに基づいて、前記第２の保持部品の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、（ｉ）前記第２の保持部品の前記測定高さを前記第２の保持部品の前記測定高さに応じた山谷間厚みに変換する、および（ｉｉ）前記レプリカテープの前記透明裏打ち材の厚みから前記第２の保持部品の前記測定高さを減算することにより、前記第２の保持部品の前記測定高さを山谷間厚みに変換する、の少なくとも一方をする構造である、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の保持部品の前記第２の表面に配置される渦電流センサを備え、
前記第２の保持部品は、導電材料から成り、前記第２の方向に可動であり、
前記渦電流センサは、前記第１の保持部品の上にある前記第２の保持部品の高さを測定する構造であり、
前記処理ユニットは、前記第２の保持部品の前記測定高さを前記第２の保持部品の前記測定高さに応じた山谷間厚みに変換する構造である、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
第１の所定の力を前記第２の保持部品の前記第１の表面に加えることによって、操作者の入力に関係なく、前記第２の保持部品と前記レプリカテープとの間の圧力を一定に保つ構造である第１のばねと、
前記第２の保持部品を取り囲む第２のばねと、
前記第２の保持部品を取り囲み、前記第２のばねを収容して前記第２のばねを前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間に嵌め込む構造である内側溝と外側テーパ面とを有する第１のリングと、
前記第２の保持部品の両側にそれぞれ配置され、前記第１のリングの前記外側テーパ面の輪郭と合致する内側テーパ面を含む１組のボタンとを備え、
前記１組のボタンは、押圧されて前記第１のリングと係合し、前記第１のリングを前記第１の保持部品に向かって押し付けることにより、前記第１のばねのみで前記第２の保持部品を定位置で保持し、また前記第１の所定の力より大きい第２の所定の力を前記第１のばねに加えて前記第１のばねを収縮させ、前記第１の保持部品から引き離すことによって、前記第１のばねから前記第２の保持部品と前記レプリカテープとの間の圧力を解放する構造である、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の保持部品の前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記第２の保持部品の周囲に沿って少なくとも１つの点に取り付けられる第２のリングを備え、
前記第２のばねは、前記第２の方向に前記第２のリングの上に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度を、前記測定光強度の対応値に関連付けてルックアップテーブルに記録されている厚み値と置換することによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理ユニットは、受信した前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度をメモリユニットに記録して、記録した前記測定光強度にアルゴリズムを適用して前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度の対応厚み値を求めることによって、前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度を変換する構造である、請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
（ｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値の２次元レンダリング、および（ｉｉ）前記少なくとも２つの測定点における前記測定光強度に対応する前記厚み値に基づいた前記レプリカテープの３次元表面の２次元レンダリングのうちの少なくとも一方を表示する構造である表示ユニットを備える、請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ルックアップテーブルもしくはアルゴリズムは、
（ａ）圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの対応する測定光強度に関連した圧縮されていない、型押しされていない、もしくは成形されていないレプリカテープの測定厚み値を使用して較正された後に記憶されている対応測定光強度に関連した前記レプリカテープの測定厚み値、および
（ｂ）（ｉ）測定値のばらつき、（ｉｉ）前記装置の機械部品の変化、および（ｉｉｉ）前記装置内のデブリ蓄積のうちの少なくとも１つを構成するために、前記レプリカテープの測定点の測定光強度に関連付けずに記録されている測定厚み値、
のうちの一方に基づいて作成される、請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
（ｉ）前記第１の保持部品は透明窓を含み、前記第２の保持部品は半透明アンビルを含む、および
（ｉｉ）前記第１の保持部品および前記第２の保持部品はそれぞれ、前記第１の保持部品と前記第２の保持部品との間で前記レプリカテープを支持するための支持構造体と、前記光源からの光を透過させることができるように対応する前記支持構造体内に配置される窓および穴のうちの一方とで構成される、
のうちの少なくともいずれかである、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
レプリカテープを特性評価する方法であって、
測定される物質の表面上で前記レプリカテープを型押し、圧縮、もしくは成形するステップであって、前記型押し、圧縮、もしくは成形されるレプリカテープは、前記物質の表面を複製する圧縮性表面を有するステップと、
前記レプリカテープの前記圧縮性表面が前記第１の保持部品に接触して固定されるように、前記第１の保持部品と前記第２の保持部品との間で前記レプリカテープを固定するステップと、
前記第２の保持部品、前記レプリカテープ、および前記第１の保持部品に光を透過させるステップと、
画像センサにおいて、前記レプリカテープの前記圧縮性表面の少なくとも２つの測定点にそれぞれ透過された光の強度を測定するステップと、
処理ユニットにおいて、前記少なくとも２つの測定点に透過された光の測定強度を、それぞれ前記少なくとも２つの測定点のうちの対応する１つの測定点における前記レプリカテープの測定統計値に関連した少なくとも２つのデータ値に変換するステップと、
を含む方法。
【国際調査報告】
2016509215.tif 000019
2016509215.tif 000020