特許ウォッチ

公開番号2025034601
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141086
出願日2023-08-31
発明の名称表面粗さ評価方法とその装置、表面粗さ評価プログラム、および表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類G01B 21/30 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】表面の粗さの不均一性を評価する。
【解決手段】本開示においては、局所的な測定領域ごとに表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求め、局所ヒストグラム情報を1番目からn個ずつ累積して複数の累積ヒストグラム情報を生成し、最大数N個で累積して生成した累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、各累積ヒストグラム情報の基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出し、検出した類似度が所定の閾値以上となる最小のnを表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求めるステップと、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個でそれぞれ累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成するステップと、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出するステップと、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いるステップと
を有する表面粗さ評価方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記複数の測定領域は、相互に所定距離以上離れて設定されている請求項１に記載の表面粗さ評価方法。
【請求項３】
前記局所ヒストグラム情報を生成するステップでは、最も多い頻度を基準にして正規化された局所ヒストグラム情報を生成する請求項１に記載の表面粗さ評価方法。
【請求項４】
前記ｎ番目を表す数ｎを前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いるステップでは、前記前記検出した類似度が、式（２）を満たす場合に、前記類似度が前記所定の基準に適合していると判断する請求項１に記載の表面粗さ評価方法。
Ｈｍ
n
≧ Ｈｍ
THL
・・・（２）
ただし、Ｈｍ
n
は、ｎ番目の累積ヒストグラム情報と基準累積ヒストグラム情報との類似度、
Ｈｍ
THL
は、所定の類似度の閾値、である。
【請求項５】
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求める手段と、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個で累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成する手段と、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出する手段と、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いる手段と
を有する表面粗さ評価装置。
【請求項６】
前記複数の測定領域は、相互に所定距離以上離れて設定されている請求項５に記載の表面粗さ評価装置。
【請求項７】
前記局所ヒストグラム情報を生成する手段では、最も多い頻度を基準にして正規化された局所ヒストグラム情報を生成する請求項５に記載の表面粗さ評価装置。
【請求項８】
前記ｎ番目を表す数ｎを前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いる手段では、前記前記検出した類似度が、式（２）を満たす場合に、前記類似度が前記所定の基準に適合していると判断する請求項５に記載の表面粗さ評価装置。
Ｈｍ
n
≧ Ｈｍ
THL
・・・（２）
ただし、Ｈｍ
n
は、ｎ番目の累積ヒストグラム情報と基準累積ヒストグラム情報との類似度、
Ｈｍ
THL
は、所定の類似度の閾値、である。
【請求項９】
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求めるステップと、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個で累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成するステップと、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出するステップと、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いるステップと
をコンピュータに実行させるための表面粗さ評価プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、物体の表面粗さの不均一性を評価する表面粗さ評価方法、表面粗さ評価装置、表面粗さ評価プログラム、および表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
種々の材料、物品、部品または装置等において、その表面粗さが重要なファクターとなる場合がある。たとえば、特許文献１には、電子部品の搬送工程において、搬送路の表面粗さを電子部品の表面粗さよりも小さくすることにより、搬送に伴う電子部品の欠陥の発生を防止し、安定した搬送を行う方法が記載されている。
【０００３】
しかしながら、従来の方法では、複数箇所の表面粗さを測定して平均的な表面粗さを算出することはできるが、表面粗さの不均一性（または均一性）を客観的に判断するための指標がなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２１０３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の目的は、物品の表面粗さの不均一性を客観的に定量化して評価することができる表面粗さ評価方法、表面粗さ評価装置、表面粗さ評価プログラム、および表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る表面粗さ評価方法は、
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求めるステップと、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個でそれぞれ累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成するステップと、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出するステップと、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いるステップと
を有する。
【０００７】
このような表面粗さ評価方法を用いることにより、物品の表面粗さの不均一性を客観的に定量化して評価することができる。物品の表面は、局所的には精細で平坦度の高い表面粗さとなっていても、表面全体として見た場合に不均一な表面粗さとなっている場合がある。しかし、本開示のように物品の表面粗さの不均一性を定量的に評価することにより、表面粗さの均質な製品を適切に供給することができる。また、表面粗さの不均一性あるいはその表示に装置の機能の劣化が現れるような場合には、その装置の性能や劣化状態（耐久性）、あるいは、装置がメンテナンス時期かどうか等を適切に知ることができる。
【０００８】
また、本開示に係る表面粗さ評価装置は、
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求める手段と、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個で累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成する手段と、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出する手段と、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いる手段と
を有する。
【０００９】
また、本開示に係る表面粗さ評価プログラムは、
評価対象の表面に設定された複数の局所的な測定領域ごとに、当該測定領域内の前記表面の凹凸量と頻度との関係を示す局所ヒストグラム情報を求めるステップと、
前記測定領域ごとの１番目からＮ番目までの前記局所ヒストグラム情報を、１番目から順次Ｎ番目に向けて累積して、ｎ（ｎ＝１～Ｎ）個で累積した複数の累積ヒストグラム情報を生成するステップと、
ｎ＝Ｎ個で累積して生成した前記累積ヒストグラム情報を基準累積ヒストグラム情報とし、ｎ＝１個からＮ個に向けて順次前記局所ヒストグラム情報を累積して生成した複数の前記累積ヒストグラム情報のそれぞれについて、前記基準累積ヒストグラム情報に対する類似度を検出するステップと、
前記検出した類似度が所定の基準に適合しているかをｎ＝１番目からｎ＝Ｎ番目に向けて順次検出し、最初に前記基準に適合している前記累積ヒストグラム情報のｎ番目を表す数ｎを、前記表面の粗さの不均一性を示す指標の一部として用いるステップと
を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１０】
また、本開示に係る表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体は、前記の表面粗さ評価プログラムを記憶した記憶媒体である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許