JP2018504593A - ３次元（３ｄ）検査基準 - Google Patents

３次元（３ｄ）検査基準 Download PDF

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Abstract

３次元検査用物体は、ある範囲のスケール、周波数、及び／又は深さにわたる３Ｄスキャナの評価を提供する。検査用物体は、実質的に平坦な上面を有する基板と、複数の表面特徴部とを含み得る。いくつかの例では、表面特徴部は、上面の平面の上に突出しており、原点から外側へ放射状に延びて３次元の星形パターンを形成している、複数のくさび形を含む。表面特徴部の形状は、周期的又は非周期的であり得る。他の例では、表面特徴部の深さは、それらの横方向周波数から切り離される。

Description

本開示は、３Ｄスキャナの校正、認定、及び／又は精度決定に関する。
３次元（three-dimensional、３Ｄ）スキャナは、対象とする物の形状、サイズ、又は位置を解析するデバイスである。３Ｄスキャナは、１つ以上の画像キャプチャデバイスを使用して、１つ以上のビューから対象物を撮像し、３Ｄ表現を再構成する。飛行時間（time-of-flight、ＴＯＦ）、マルチカメラ三角測量、構造化光、陰影からの形状復元、変調光、容積測定技法（たとえば、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波、及びＰＥＴ）などを含む、多数の３Ｄスキャニング接触及び非接触技術がある。これらの３Ｄスキャナの校正及び認定は、３Ｄスキャンデータが対象とする物を正確に表現することを保証する助けとなる。校正及び認定プロセスの間、スキャナは、スキャン対象に対して、その位置、回転、及び挙動を決定する。校正及び認定プロセスの間に収集された情報によって、システムが、獲得された各点の３次元位置を特定し、対象物の正確なデジタル３次元モデルを再構成することが可能になる。
概して、本開示は、ある範囲のスケール、周波数、及び／又は深さにわたる３Ｄスキャナ精度の校正、認定、及び／又は決定を提供する、検査用物体を対象とする。
一例では、本開示は、３次元スキャナを評価するための検査用物体を対象とし、検査用物体は、実質的に平坦な上面を有する基板であって、上面が、原点を中心とする実質的に特徴のないコア半径を有する、基板と、平坦な上面の上に突出しており、特徴のないコア半径から基板の周縁部に向かって外側へ放射状に延びている、複数の表面特徴部とを備える。複数の表面特徴部の各々は、特徴のないコア半径にある近位端と、基板の周縁部に向かう遠位端とを含み得、近位端から遠位端へと増大している、実質的に平坦な上面に直交して測定された高さを更に有し得る。複数の表面特徴部の各々は、平坦な上面に直交した断面によって更に画定され得、断面は、正方形、矩形、三角形、正弦半波、及び２次元ドームのうちの１つを含み得る。複数の表面特徴部の各々は、テクスチャー付きの表面を更に含み得る。検査用物体は、金属、プラスチック、又はセラミック材料のうちの１つから構成され得る。
基板の平坦な上面の上に突出した複数の表面特徴部は、第１の複数の表面特徴部を画定し得、検査用物体は、基板の平坦な上面より下にくぼんだ第２の複数の表面特徴部を更に備え得、第２の複数の表面特徴部の各々が、特徴のないコア半径から基板の周縁部に向かって外側へ放射状に延びているくぼんだキャビティを画定する。
別の例では、本開示は、３次元スキャナを評価するための検査用物体を対象とし、検査用物体は、実質的に平坦な上面を有する基板と、基板の平坦な上面の上に突出した、第１の複数の３次元表面特徴部であって、複数の表面特徴部の各々が、平坦な上面に直交して測定された固有の高さによって画定された、第１の複数の３次元表面特徴部と、基板の平坦な上面より下にくぼんだ第２の複数の３次元表面特徴部であって、複数の表面特徴部の各々が、基板の平坦な上面に直交して測定された固有の深さを有する、くぼんだキャビティを画定している、第２の複数の３次元表面特徴部とを備える。第１の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つは、矩形プリズム、又は、基板の平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を含み得る。第２の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つは、矩形プリズムを画定しているくぼんだキャビティ、又は、基板の平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を画定しているくぼんだキャビティを含み得る。第１の複数の表面特徴部の各々及び第２の複数の表面特徴部の各々は、テクスチャー付きの表面を含み得る。検査用物体は、金属、プラスチック、又はセラミック材料のうちの１つから構成され得る。
１つ以上の例の詳細を、添付の図面及び以下の説明において記載する。本発明の他の特徴及び利点は、説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
例示的な３Ｄスキャニング検査用物体の斜視図である。
別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体の斜視図である。
別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体の斜視図である。
別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体の斜視図である。
別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体の斜視図である。
それとともに本開示の検査用物体が使用され得る例示的な３Ｄスキャナ環境を示す図である。
図１に示す例示的な検査用物体など、検査用物体のレンダリングされたスキャンモデルの一部分を示す。
図５のレンダリングされたスキャンモデルからの例示的な断面スキャンデータを示す。
図２Ａに示す検査用物体の３Ｄスキャンから取得され得るものなど、例示的な断面スキャンデータを示す。
図２Ｂに示す検査用物体の３Ｄスキャンから取得され得るものなど、例示的な断面スキャンデータを示す。
本開示は、３Ｄスキャニング技術とともに使用するための３次元（３Ｄ）検査用物体について説明する。光学３Ｄスキャニングは、スキャンされた対象物の３次元形状を取り込むために使用される感知技術である。ある３Ｄスキャニングの用途は、厳密に正確な測定値の獲得を必要とする。非接触３Ｄ指紋スキャニング及び３Ｄデジタル歯科矯正スキャニングは、そのような用途の例である。飛行時間（ＴＯＦ）、マルチカメラ三角測量、構造化光、陰影からの形状復元、変調光、容積測定技法（たとえば、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波、及びＰＥＴ）などを含む、多数の３Ｄスキャニング接触及び非接触技術がある。本明細書で説明する検査用物体は、任意のタイプの３Ｄスキャニングシステムの分解能／精度の校正、認定、及び／又は決定のために有用であり得る。したがって、本開示の検査用物体は、多数の異なるタイプの３Ｄスキャニング技術に適用可能であり得、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
校正は、好適な外部の「グランドトゥルース」対象物、すなわち、対象のスキャナのものを超えることが事前に知られている許容差で知られている既知の構造をもつ参照対象物に対する、対象の１つの３Ｄスキャナからの測定された比較として定義される。測定された比較は、たとえば、絶対的な大きさ若しくは重み付きの大きさに基づくスカラーであり得、又は、向き及び方向を含むようにベクトル化され得る。認定は、３Ｄスキャナが特定の用途のために使用される性能又は保証仕様を満たしたか又は超えたか否かを決定するプロセスを伴う。たとえば、３Ｄスキャナが、デジタル歯科矯正などの医療の用途において使用される場合、スキャナは、歯の画像を一貫して取り込むために、決定された許容差内で、指定された分解能で実行することが必要とされ得る。３Ｄスキャナが所望の分解能を満たさないか又は超えない場合、３Ｄスキャナは、特定された用途で使用されるための認定を受けないことになる。
図１は、例示的な３Ｄスキャニング検査用物体１００の斜視図である。検査用物体１００は、実質的に平坦な上面１１２を有する基板１０２と、基板１０２の上面１１２上で半径方向に分散された複数の表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎとを含む。この例では、基板１０２は、幅ｄ１、長さｄ２、及び厚さｔによって画定されている。基板１０２は概ね正方形のものとして示すが、基板は、矩形、円形、又は任意の他の適切な形状であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。基板１０２は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料から構成され得るが、これらに限定されない。
検査用物体１００は、原点１０６によって画定されており、原点１０６を中心とする分解されない（すなわち、特徴のない）コア半径１１８を含む。複数の表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎの各々は、概ねくさび形であり、分解されないコア半径１１８から外側へ放射状に延びて、３次元の星形パターンを形成している。図１の例では、表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎは、実質的に等しいサイズ、形状、及び断面である。しかしながら、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎは、基板１０２と同じ又は異なる材料から構成され得る。
各表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎは、くさび角αによって画定されている。表面特徴部間の間隔は、間隔角βによって画定されている。表面特徴部の数Ｎは、この例では１２に等しい。しかしながら、Ｎは１以上の任意の整数であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
検査用物体１００の表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎによって形成されるパターンは、対称又は非対称であり得る。たとえば、表面特徴部の数Ｎ、各表面特徴部のサイズ及び形状、並びに／又は隣接する表面特徴部間の間隔角が等値であるか否かに応じて、表面特徴部によって形成されるパターンは、対称又は非対称であり得る。したがって、図１に示す例示的な検査用物体１００は、３次元検査用物体の一例に過ぎず、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
各表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎは、長さｃによって更に画定されている。長さｃは、分解されないコア半径１１８にある近位端１０１から、表面特徴部の遠位端１０３まで測定される。この例では、複数の表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎは、実質的に等値の長さである。各表面特徴部１０４Ａ〜１０Ｎは、長さｃ全体に沿って実質的に正方形の断面を更に有する。この断面は、上面１１２の平面に直交し、半径ｒに直交し、上面１１２によって画定された平面中に位置し、原点１０６から外側に放射状に延びるものとして画定されている。たとえば、表面特徴部１０４Ａの遠位端１０３は、幅ａと高さｂとを有する実質的に正方形の断面（影付きのエリア１１６によって示す）を有する。幅ａは、上面１１２によって形成され、半径ｒに垂直である平面において測定される。各表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎの高さｂは、上面１１２の平面に直交して測定される。各表面特徴部の幅ａと高さｂの両方は、近位端１０１から遠位端１０３へと増大している。この例では、幅ａと高さｂは、各表面特徴部の長さ全体に沿って等値であり、その結果、各表面特徴部の長さに沿った任意の所与の半径ｒにおいて実質的に正方形の断面になる。
この例では、各表面特徴部１０４Ａ〜１０４Ｎの長さ及び幅は、実質的に正方形の断面が表面特徴部の長さ全体に沿って維持されるように、長さｃに沿って先細になる。したがって、図１における表面特徴部１０４Ａの長さに沿った任意の他の点において取られた断面もまた、その点において実質的に正方形となり、幅に等しい高さを有する。しかしながら、断面の形状は、各表面特徴部の長さ全体に沿って維持される必要はないこと、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
図２Ａは、別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体１２０の斜視図である。検査用物体１２０は、実質的に平坦な上面１２２を有する基板１３２と、複数の３次元表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎとを含む。表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎは、基板１３２の平坦な上面１２２の上に突出しており、基板１３２の平坦な上面１２２に直交して測定された高さ（振幅と呼ばれることもある）を有する。各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎの高さは、近位端から遠位端へと増大している。表面特徴部１３４Ａ〜１３４Ｎは、基板１３２の平坦な上面１２２より下にくぼんでおり、複数の表面特徴部１３４Ａ〜１３４Ｎの各々が、基板１３２の平坦な上面１２２に直交して測定された深さを有する、くぼんだキャビティを画定している。各表面特徴部１３４Ａ〜１３４Ｎの深さは、近位端から遠位端へと増大している。
この例では、基板１３２は、幅ｄ１、長さｄ２、及び厚さｔによって画定されている。基板１３２は概ね正方形のものとして示すが、基板は、矩形、円形、又は任意の他の適切な形状であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。基板１３２は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料から構成され得るが、これらに限定されない。
検査用物体１２０は、原点１２６によって画定されており、原点１２６を中心とする分解されない（すなわち、特徴のない）コア半径１３８を含む。検査用物体１２０の複数の表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎは、分解されないコア半径１３８から外側へ放射状に延びて、３次元の星形パターンを形成している。図２Ａの例では、表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎは、実質的に等しいサイズ、形状、及び断面である。本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎは、くさび角αによって画定されている。表面特徴部間の間隔は、間隔角β（図２Ａ及び図２Ｂに図示せず）によって画定されている。表面特徴部の数Ｎは、この例では１０に等しい。しかしながら、Ｎは１以上の任意の整数であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
検査用物体１２０の表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎによって形成されたパターンは、対称又は非対称であり得る。たとえば、表面特徴部の数Ｎ、各表面特徴部のサイズ及び形状、並びに／又は、隣接する表面特徴部間の間隔角が等値であるか否かに応じて、表面特徴部によって形成されたパターンは、対称又は非対称であり得る。したがって、図２Ａに示す例示的な検査用物体１２０は３次元検査用物体の一例に過ぎず、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎは、長さｃによって更に画定されている。長さｃは、分解されないコア半径１３８における近位端から、基板１３２の周縁部に向かって表面特徴部の遠位端まで測定される。この例では、各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎは、長さｃ全体に沿ってドーム形の断面を有する。この断面は、上面１２２の平面に直交し、半径ｒに直交し、上面１２２によって画定された平面中に位置し、検査用物体１２０の原点１２６から外側に放射状に延びるものとして画定されている。したがって、この例では、表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎは、検査用物体１２０の任意の半径ｒにおける断面において見たときに周期的な正弦波形を形成する。たとえば、表面特徴部１２４Ａの遠位端は、ドーム形の断面（影付きのエリア１２４Ｂによって示す）を有する。具体的には、この例では、各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ（及び表面特徴部１３４Ａ〜１３４Ｎについても同様）の断面（影付きのエリア１２８によって示す）は、高さ又は振幅ｂを有する正弦半波によって画定されている。所与の半径ｒにおいて表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎによって形成される周期的な正弦波形は、振幅ｂと、半波の寸法の２倍（Ｔ＝２ａ）によって与えられる周期Ｔとを有する。しかしながら、方形波形（たとえば、図１参照）、三角波形、又は他の周期波形など、他の周期波形もまた使用され得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。加えて、上記で説明したように、異なる周波数を有する正弦又は他の周期波形形状が、表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎの各々を構成するために使用され得る。更に、この断面は、任意の曲線形状を有する２次元曲線であってよく、正弦又は任意の他の周期的曲線形状である必要はない。したがって、表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎの断面を形成する曲線の形状についての説明は、例示のためのみであり、本開示はこの点において限定されない。
この例では、各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎのサイズは、実質的に等値である。しかしながら、表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ及び１３４Ａ〜１３４Ｎのサイズが変動し得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
また、この例において示すように、各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎ（及び同様に１３４Ａ〜１３４Ｎ）の高さ又は振幅は、振幅と周波数の比（及び、したがって、表面特徴部の断面形状）が表面特徴部の長さｃ全体に沿って維持されるように、長さｃに沿って先細になる。しかしながら、断面の形状は、各表面特徴部の長さ全体に沿って維持される必要はないこと、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
図２Ｂは、別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体１５０の斜視図である。検査用物体１５０は、実質的に平坦な上面１５２を有する基板１６２と、複数の３次元表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎとを含む。表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、基板１６２の平坦な上面１５２の上に突出している。各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎの高さ又は振幅は、特徴のないコア半径１６４における近位端から遠位端へと増大している。
この例では、基板１６２は、幅ｄ１、長さｄ２、及び厚さｔによって画定されている。基板１６２を概ね正方形のものとして示すが、基板は、矩形、円形、又は任意の他の適切な形状であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。基板１６２は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料から構成され得るが、これらに限定されない。
検査用物体１５０は、原点１５６によって画定されており、原点１５６を中心とする分解されない（すなわち、特徴のない）コア半径１６４を含む。検査用物体１５０の複数の表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、分解されないコア半径１３８から外側へ放射状に延びて、３次元の星形パターンを形成している。図２Ｂの例では、表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、実質的に等しいサイズ、形状、及び断面である。しかしながら、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、くさび角αによって画定されている。表面特徴部間の間隔は、間隔角β（図２Ａ及び図２Ｂには図示せず）によって画定されている。表面特徴部の数Ｎは、この例では１０に等しい。しかしながら、Ｎは１以上の任意の整数であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
検査用物体１５０の表面特徴部１５４Ａ〜１５Ｎによって形成されるパターンは、対称又は非対称であり得る。たとえば、表面特徴部の数Ｎ、各表面特徴部のサイズ及び形状、並びに／又は、隣接する表面特徴部間の間隔角が等値であるか否かに応じて、表面特徴部によって形成されるパターンは、対称又は非対称であり得る。したがって、図２Ｂに示す例示的な検査用物体１５０は３次元検査用物体の一例に過ぎず、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、長さｃによって更に画定されている。長さｃは、分解されないコア半径１６４における近位端から、基板１６２の周縁部に比較的近い表面特徴部の遠位端まで測定される。この例では、各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、長さｃ全体に沿ってドーム形の断面を有する。この断面は、上面１５２の平面に直交し、半径ｒに直交し、上面１５２によって画定された平面中に位置し、検査用物体１５０の原点１５６から外側に放射状に延びるものとして画定されている。したがって、この例では、表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎは、検査用物体１５０の任意の半径ｒにおける断面において見たときに周期的な半波整流正弦波形を形成する（たとえば、図９参照）。たとえば、表面特徴部１５４Ａの遠位端は、ドーム形の断面（影付きのエリア１５４Ｂによって示す）を有する。具体的には、この例では、各表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｎの断面１５８は、振幅ｂを有する正弦半波によって画定されている。表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎによって形成される半波整流正弦波形は、振幅ｂと、半波の寸法の２倍（Ｔ＝２ａ）によって与えられる周期Ｔとを有する。しかしながら、方形波形（たとえば、図１参照）、正弦波（たとえば、図２参照）、三角波形、又は他の周期波形など、他の周期波形もまた使用され得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。加えて、上記で説明したように、異なる周波数を有する正弦又は他の周期波形形状が、表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎの各々を構成するために使用され得る。更に、この断面は、任意の曲線形状を有する２次元曲線であってよく、正弦又は任意の他の周期的曲線形状である必要はない。したがって、表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎの断面を形成する曲線の形状についての説明は、例示のためのみであり、本開示はこの点において限定されない。
この例では、各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎのサイズは、実質的に等値である。しかしながら、表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎのサイズが変動し得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
また、この例において示すように、各表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｎの高さ又は振幅は、振幅と周波数の比（及び、したがって、表面特徴部の断面形状）が表面特徴部の長さｃ全体に沿って維持されるように、長さｃに沿って先細になる。しかしながら、断面の形状は、各表面特徴部の長さ全体に沿って維持される必要はないこと、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
例示的な検査用物体１００、１２０、及び１５０、並びに本開示による他の検査用物体は、ある範囲のスケール、周波数、又は深さにわたる３Ｄスキャナ精度の校正及び／又は評価を可能にする。本開示による検査用物体は、測定されるべき対象物のスケール又は空間周波数に応じて、様々なサイズで製造され得る。たとえば、非接触３Ｄ指紋スキャニング又は３Ｄ歯科矯正スキャニングのために必要とされる測定など、超高分解能（細粒度）の測定では、分解されないコア１１８の直径は１〜１０マイクロメートル程度であり得、表面特徴部の角度αは０度〜９０度に及び得、間隔角βは０度〜９０度まで変動し得、表面特徴部の数は、少なくとも１つの表面特徴部を含み得、いくつかの例では、少なくとも４つの表面特徴部と、任意の好適な数までの表面特徴部とを含み得る。表面特徴部の長さｃは、１０〜１００マイクロメートルから最大１０センチメートル以上に及び得る。コア半径の中心から測定された半径ｒは、１０〜１００マイクロメートルから最大１０センチメートル以上に及び得る。各半径における１回転当たりのサイクル数（完全な３６０スキャン）は、表面特徴部の数によって決まり、したがって、１回転（２π）当たり少なくとも１つのサイクルを含み得、いくつかの例では、１回転当たり少なくとも４つのサイクルと、１回転当たり任意の好適な数までのサイクルとを含み得る。
中分解能から低分解能の測定では、分解されないコア１１８、１２６、１５６の直径は１センチメートル程度であり得、表面特徴部の角度αは０度〜９０度に及び得、間隔角βは０度〜９０度まで変動し得、表面特徴部の数は、少なくとも１つの表面特徴部を含み得、いくつかの例では、少なくとも４つの表面特徴部と、任意の好適な数までの表面特徴部とを含み得る。表面特徴部の長さｃは、１０センチメートルから１メートルに及び得る。コア半径の中心から測定された半径ｒは、１０センチメートルから１メートル以上に及び得、少なくとも部分的に、特徴のないコア半径のサイズと、表面特徴部の長さｃとによって決まることになる。各半径における１回転当たりのサイクル数（完全な３６０スキャン）は、表面特徴部の数によって決まり、したがって、１回転当たり少なくとも１つのサイクルを含み得、いくつかの例では、１回転当たり少なくとも４つのサイクルと、１回転当たり任意の好適な数までのサイクルとを含み得る。
図１及び図２の例では、特徴部の高さ（又は深さ）が横方向周波数に結び付けられる。この文脈における横方向周波数は、表面特徴部が振動又は反復する（円形断面パスに沿った）速度を指す。この概念について、図７〜図９に関して以下で更に詳細に説明する。いくつかの３Ｄスキャナの深さ分解能は、横方向分解能よりも粗い。このため、いくつかの例では、各々を独立してプローブするように、検査用物体の深さを横方向周波数から切り離すことが有利であり得る。特徴部の深さが横方向周波数から切り離される検査用物体の例を、図３及び図４に示す。
図３は、別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体２００の斜視図である。検査用物体２００は、実質的に平坦な上面２０４を有する基板２０２と、参照番号２２２Ａ〜２２２Ｎ、２２４Ａ〜２２４Ｎ、及び２３０によって示された複数の表面特徴部とを含む。基板２０２は、幅ｄ１、長さｄ２、及び厚さｔによって画定されている。基板２０２を概ね正方形のものとして示すが、基板２０２は、矩形、円形、又は任意の他の適切な形状であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。基板２０２は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料から構成され得るが、これらに限定されない。
表面特徴部２２２Ａ〜２２２Ｎ、２２４Ａ〜２２４Ｎ、及び２３０は、幅ｗと、長さｌと、上面２０４の平面に直交したｚ方向において測定された高さｈとを有する、概ね矩形プリズムとして成形される。表面特徴部２２２Ａ〜２２２Ｎ、及び２３０は、等しい長さと幅とを有するが、異なる高さを有する。表面特徴部２２４Ａ〜２２４Ｎ、及び２３０は、異なる長さと幅と高さとを有する。表面特徴部２２２Ａ〜２２Ｎの数は、第１の整数Ｎ１によって定義されるが、表面特徴部２２４Ａ〜２２４Ｎの数は、第２の整数Ｎ２によって定義される。この例では、Ｎ１は１４に等しく、Ｎ２は６に等しい（表面特徴部２３０を含まない）。しかしながら、Ｎ１及びＮ２は、１以上の任意の整数であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。表面特徴部２２２Ａ〜２２２Ｎ、２２４Ａ〜２２４Ｎ、及び２３０は、基板２０２と同じ又は異なる材料から構成され得る。この構成では、特徴部の深さは、それらの横寸法から切り離される。これによって、スキャナの分解能を、異なる座標軸に沿って独立して評価することが可能になる。
図４は、別の例示的な３Ｄスキャニング検査用物体２５０の斜視図である。検査用物体２５０は、実質的に平坦な上面２６４を有する基板２６２と、参照番号２５２Ａ〜２５２Ｎ、２５４Ａ〜２５４Ｎ、及び２５６Ａ〜２５６Ｎによって示された複数の表面特徴部とを含む。基板２６２は、幅ｄ１、長さｄ２、及び厚さｔによって画定されている。基板２６２を概ね正方形のものとして示すが、基板２６２は、矩形、円形、又は任意の他の適切な形状であり得ること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。基板２６２は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料から構成され得るが、これらに限定されない。
例示的な表面特徴部２５２Ａ〜２５２Ｎは、上面２６４の平面の上に突出しており、上面２６４の平面内に赤道を有する、半球形の特徴部である。各表面特徴部２５２Ａ〜２５２Ｎのサイズは、半径ｒによって画定されている。各表面特徴部２５２Ａ〜２５２Ｎは、異なる半径を有する。表面特徴部２５２Ａ〜２５２Ｎの数は、１以上の任意の整数であり得る、第１の整数Ｎ１によって定義される。
例示的な表面特徴部２５４Ａ〜２５４Ｎは、上面２６４の平面の下に突出しており、上面２６４の平面内に赤道を有する、半球形の特徴部である。各表面特徴部２５４Ａ〜２５４Ｎのサイズは、半径ｒによって画定されている。各表面特徴部２５４Ａ〜２５４Ｎは、異なる半径を有する。表面特徴部２５４Ａ〜２５４Ｎの数は、１以上の任意の整数であり得る、第２の整数Ｎ２によって定義される。
この例では、Ｎ１は５に等しく、Ｎ２は５に等しい。しかしながら、Ｎ１及びＮ２は、１以上の任意の整数であり得ること、並びに、Ｎ１及びＮ２は、互いに等しくても等しくなくてもよいこと、並びに、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
例示的な表面特徴部２５６Ａ〜２５６Ｎは、上面２６４の平面の上に突出した矩形プリズム形の特徴部である。この例では、これらの表面特徴部２５６Ａ〜２５６Ｎは、上面２６４の平面の下に突出した矩形プリズム形の特徴部２５８Ａ〜２５８Ｎと交互になっている。各表面特徴部２５６Ａ〜２５６Ｎ及び２５８Ａ〜２５８Ｎのサイズは、上面の平面に位置するｘ方向において測定された幅ｗと、上面の平面に位置するｙ方向において、及びｘ方向に直交して測定された長さｌと、上面２０４の平面に直交したｚ方向において測定された高さｈとによって画定されている。各表面特徴部の長さ、幅、及び高さは、変動し得る。表面特徴部２５６Ａ〜２５６Ｎの数は、１以上の任意の整数であり得る、第３の整数Ｎ３によって定義される。表面特徴部２５８Ａ〜２５８Ｎの数は、１以上の任意の整数であり得る、第４の整数Ｎ４によって定義される。表面特徴部２５２Ａ〜２５２Ｎ、２５４Ａ〜２５４Ｎ、２５６Ａ〜２５６Ｎ、及び２５８Ａ〜２５８Ｎは、基板２０２と同じ材料から構成され得る。
例示的な検査用物体２００及び２５０、並びに本開示による他の検査用物体は、ある範囲のスケール、周波数、又は深さにわたる３Ｄスキャナ精度の校正及び／又は評価を可能にする。本開示による検査用物体は、測定される対象物のスケール又は空間周波数に応じて、様々なサイズで製造され得る。たとえば、表面特徴部の長さ、幅、及び高さ（又は深さ）は、１〜１０００±１〜１０マイクロメートルに及び得、表面特徴部の数は、少なくとも２つの表面特徴部と、任意の好適な数までの表面特徴部とを含み得る。
用途によっては、図３及び図４の検査用物体を使用して達成されることになる深さの特徴部サイズから、横方向の特徴部サイズを切り離すことが有利であり得る。これによって、スキャナを、異なる座標軸に沿って独立して評価することが可能になり得る。たとえば、立体視ベースのカメラでは、誤差は次の形式であり得る。
Figure 2018504593
 ただし、Ｚは、スキャナからの距離に対応する座標軸であり、ｂは、立体ビュー間の「基線」であり、ｆは、各ビューの焦点距離であり、ｄＬは、Ｚに直交した座標軸に沿った分解能である。誤差ｄＺ及びｄＬを独立して理解するために、校正基準において深さの特徴部サイズと横方向の特徴部サイズを切り離すことが有利である。
本明細書で説明する検査用物体は、所望の寸法精度及び安定性を達成し、維持することが可能な任意の好適な材料から作製され得る。たとえば、本開示の検査用物体は、たとえば、アルミニウム、チタニウム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アルミナ、ジルコニア、及び／又は炭化物を含む、任意の好適な金属、プラスチック、又はセラミック材料であり得るが、これらに限定されない。したがって、本明細書で説明する例示的な材料は、例示のためのみであること、及び、本開示はこの点において限定されないことを理解されたい。
いくつかの例では、検査用物体の表面は、検査用物体の寸法公差に対して「平滑」であり得る。他の例では、検査用物体の表面は、ある量の表面テクスチャーを含み得る。特定のスキャニング技法に応じて、検査用物体がある量の表面コントラスト及び／又は表面テクスチャーを含むことが有利であり得る。たとえば、「平滑」な表面の立体再構成では、ある画像のどの部分が別の画像のどの部分に対応するかを確認することが困難であり得る。これは「立体対応」問題として知られる。この問題は、スキャナが３Ｄ画像をより正確に再構成することを助け得る、明瞭で認識しやすい光学的表面特徴部をもつターゲットによって支援され得る。これらの表面特徴部は、表面の着色のコントラストを含み得、かつ／又は、検査用物体の表面上に与えられたテクスチャーを含み得る。例としては、垂直、水平、放射状、クロスハッチ、等方性、及び／又は円形のテクスチャーパターンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
使用時、図１〜図４の検査用物体、又は本明細書で説明する他の検査用物体のうちのいずれかは、３Ｄスキャナの精度の校正、認定、又は決定のために使用され得る。図５は、本開示の検査用物体が使用され得る、例示的な３Ｄスキャナ環境を示す図である。３Ｄスキャニングシステム４００は、１つ以上の光源／カメラ４１２と、スキャナコントローラ４０２とを含む。スキャナコントローラ４０２は、１つ以上のプロセッサ４０８と、ユーザインターフェイス４１０（ディスプレイ、キーボード若しくはキーパッド、タッチスクリーン、マイクロフォン、スピーカー、マウス、及び／又は他のユーザインターフェイス要素を含み得る）と、校正モジュール４１４とを含む。図１〜図４の検査用物体のいずれか、又は、本明細書で説明する任意の他の３Ｄスキャニング検査用物体など、３Ｄスキャニング検査用物体４２０は、スキャンされるべき適切な位置に配置される。この位置は、３Ｄスキャナのタイプ、及び／又は３Ｄスキャナの所期の用途（たとえば、非接触３Ｄ指紋スキャニング、３Ｄ歯科矯正スキャニング、若しくは他の用途）によって決まることがある。３Ｄ光源／カメラ４１２は、複数の視点から検査用物体４２０の表面上にエネルギー（たとえば、レーザー光、ＵＶ光、超音波など）を投射する。いくつかの例では、光源／カメラ４１２は、３Ｄスキャンデータを複数のビューから獲得するために、検査用物体に対して回転又は並進され得る。代替的に、検査用物体は、光源／カメラ４１２に対して移動され得る。検査用物体４２０の表面の各点が、光源／カメラ４１２のうちの１つ以上によって取り込まれ、各獲得された点のｘ座標、ｙ座標、及びｚ座標が、スキャナコントローラ４０２によって記録される。結果として得られる「点クラウド」は、スキャンされた表面の各点についての大量の３Ｄスキャンデータを含むファイルである。検査用物体４２０のスキャンされた表面の３Ｄ形状を示す３Ｄスキャンデータは、コンピュータ画面又は他のユーザインターフェイス４１０上に表示され得る。
プロセッサ４０８は、たとえば、１つ以上の汎用マイクロプロセッサ、特別に設計されたプロセッサ、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、ＦＰＧＡ）、個別論理の集まり、及び／又は、本明細書で説明する技法を実行することが可能な任意のタイプの処理デバイスを含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ４０８（又は、本明細書で説明する任意の他のプロセッサ）は、コンピューティングデバイスとして説明され得る。いくつかの実施形態では、図示しないメモリは、本明細書で説明するような３Ｄスキャナ精度又は分解能を校正、認定、及び／又は決定するプロセス又は方法を実行するために、プロセッサ１０８によって実行されるプログラム命令（たとえば、ソフトウェア命令）を記憶するように構成され得る。他の実施形態では、本明細書で説明するプロセス又は方法は、プロセッサ１０８の特別にプログラムされた回路によって実行され得る。したがって、いくつかの実施形態では、プロセッサ４０８は、本明細書で説明する３Ｄスキャナを校正及び認定するための技法を実行するように構成され得る。プロセッサ４０８（又は、本明細書で説明する任意の他のプロセッサ）は、１つ以上のプロセッサを含み得る。
スキャナコントローラ４０２は、検査用物体４２０のスキャン中に取得された、獲得された３Ｄスキャンデータを記憶する、校正モジュール４１４を含み得る。校正モジュール４１４はまた、３Ｄ検査用物体４２０の既知の寸法を記憶し得る。校正モジュール４１４は、プロセッサ４０８によって実行されると、３Ｄスキャナのための校正若しくは認定手順を実行するか、又は３Ｄスキャナのための精度決定手順を実行する（たとえば、分解可能な最小の特徴部サイズを決定する）、１つ以上のソフトウェアモジュールを更に記憶し得る。
校正中に、検査用物体４２０のスキャン中に取得された、獲得されたスキャンデータが、スキャナコントローラ４０２のメモリ内に記憶された検査用物体４２０の既知の寸法と比較され得る。次いで、特徴部サイズが、スキャナコントローラ４２０によって決定され、校正され、記憶され得る。
３Ｄ検査用物体はまた、３Ｄスキャニングシステム４００の認定のためにも使用され得る。検査用物体４２０の獲得された３Ｄスキャンデータが、スキャナコントローラ４０２の校正モジュール４１４内に記憶された検査用物体４２０の既知の寸法と比較され得る。３Ｄ検査用物体の３Ｄスキャンデータにおける一連の測定値が、（ある許容差内で）検査用物体の既知の寸法に一致する場合、３Ｄスキャニングシステム４００は、検査用物体４２０によって「認定」されると言うことができる。
本開示の３Ｄ検査用物体はまた、３Ｄスキャニングシステムの精度を決定するためにも使用され得る。たとえば、３Ｄ検査用物体は、３Ｄスキャニングシステムによって分解可能な最小の特徴部サイズを決定するために使用され得る。
たとえば、検査用物体４２０が図５に示す座標系と同一平面上にあると仮定する。図６は、図１に示す例示的な検査用物体など、検査用物体のレンダリングされたスキャンモデル３００の一部分を示す。レンダリングされたスキャン３００は、表面特徴部３０４Ａ〜３０４Ｄと、表面特徴部間の空間３０６Ａ〜３０６Ｅと、基板３０８とを含む。破線３１０は、検査用物体３００の中心点３２０から、半径ｒにおいて取られた、レンダリングされたスキャンデータの断面を示す。
図７は、図６の例示的な断面３１０の高さ（ｚ）対角度（θ）を示すグラフである。所与の３Ｄスキャナによって分解可能な最小の特徴部サイズを決定するために、スキャンからの断面データが解析され得る。図７の例では、表面特徴部３０４Ａ〜３０４Ｄは、任意の半径における断面において見たときに周期的な方形波形３１２を形成する。方形波の最大と最小との間の差分（Δｚ）が、各断面半径について決定され得る。ある時点で、スキャンされたデータは、個別の表面特徴部を示すのではなく、「平均」表面のように見える。差分がしきい値を満たすとき、方形波形の振幅（高さ）は、３Ｄスキャナによって分解可能な最小の特徴部サイズとして使用され得る。
他の例では、２Ｄ画像とともに使用される解析と同様の解析が、３Ｄ画像の解析に適用され得る。たとえば、３Ｄ検査用物体の断面輪郭は、３Ｄターゲットを撮像するとき、２Ｄ画像の画像強度の代用物と見なされ得る。したがって、コントラスト伝達関数（Contrast Transfer Function、ＣＴＦ）、変調伝達関数（Modulation Transfer Function、ＭＴＦ）など、２Ｄターゲットの解析画像のために使用される任意の測定値もまた、３Ｄ画像の解析のための断面高さのプロット上で使用され得る。
図８は、図２Ａに示す検査用物体１２０の３Ｄスキャンから取得され得るものなど、例示的な断面スキャンデータのグラフ３２０を示す。グラフ３２０は、例示的な３Ｄ検査用物体１２０の所与の半径における高さ又は振幅（ｚ）対角度（θ）を示す。表面特徴部１２４Ａ〜１２４Ｃ及び１２８Ａ〜１２８Ｃは、任意の半径における断面において見たときに正弦波形３２２を形成する。
図９は、図２Ｂに示す検査用物体１５０の３Ｄスキャンから取得され得るものなど、例示的な断面スキャンデータのグラフ３３０を示す。グラフ３３０は、例示的な３Ｄ検査用物体１５０の所与の半径における高さ又は振幅（ｚ）対角度（θ）を示す。表面特徴部１５４Ａ〜１５４Ｃは、任意の半径における断面において見たときに半波整流正弦波形３３２を形成する。
例示的な実施形態
項目１．３次元スキャナを評価するための検査用物体であって、実質的に平坦な上面を有する基板であって、上面が、原点を中心とする実質的に特徴のないコア半径を有する、基板と、平坦な上面の上に突出しており、特徴のないコア半径から基板の周縁部に向かって外側へ放射状に延びている、複数の表面特徴部とを備える、検査用物体。
項目２．複数の表面特徴部の各々が、特徴のないコア半径にある近位端と、基板の周縁部に向かう遠位端とを含み、近位端から遠位端へと増大している、実質的に平坦な上面に直交して測定された高さを更に有する、項目１に記載の検査用物体。
項目３．複数の表面特徴部の各々が、平坦な上面に直交した断面によって更に画定されている、項目２に記載の検査用物体。
項目４．断面が、正方形、矩形、三角形、正弦半波、及び２次元ドームのうちの１つである、項目３に記載の検査用物体。
項目５．断面が、平坦な上面の平面に位置する幅と、平坦な上面の平面に直交した高さとによって画定されており、幅と高さが等値である、項目３に記載の検査用物体。
項目６．複数の表面特徴部が、実質的に等しい長さ及び断面形状である、項目１〜５のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目７．複数の表面特徴部の各々が、テクスチャー付きの表面を含む、項目１〜６のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目８．金属、プラスチック、又はセラミック材料のうちの１つから構成された、項目１〜７のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目９．基板の平坦な上面の上に突出した複数の表面特徴部が、第１の複数の表面特徴部を画定しており、検査用物体が、基板の平坦な上面より下にくぼんだ第２の複数の表面特徴部を更に備え、第２の複数の表面特徴部の各々が、特徴のないコア半径から基板の周縁部に向かって外側へ放射状に延びているくぼんだキャビティを画定する、項目１〜８のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目１０．くぼんだ第２の複数の表面特徴部の各々が、近位端から遠位端へと増大している、基板の平坦な上面に直交して測定された深さを含む、項目９に記載の検査用物体。
項目１１．第１の複数の表面特徴部及び第２の複数の表面特徴部が、基板の平坦面より上に突出し基板の平坦面より下にくぼんだ交互の３次元パターンを形成している、項目９に記載の検査用物体。
項目１２．原点から測定された任意の半径における交互の３次元パターンの断面が周期波形である、項目１１に記載の検査用物体。
項目１３．周期波形が、方形波形又は正弦波形のうちの１つである、項目１２に記載の検査用物体。
項目１４．３次元スキャナを評価するための検査用物体であって、実質的に平坦な上面を有する基板と、基板の平坦な上面の上に突出した、第１の複数の３次元表面特徴部であって、複数の表面特徴部の各々が、平坦な上面に直交して測定された固有の高さによって画定された、第１の複数の３次元表面特徴部と、基板の平坦な上面より下にくぼんだ、第２の複数の３次元表面特徴部であって、複数の表面特徴部の各々が、基板の平坦な上面に直交して測定された固有の深さを有する、くぼんだキャビティを画定している、第２の複数の３次元表面特徴部とを備える、検査用物体。
項目１５．第１の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、矩形プリズムを含む、項目１４に記載の検査用物体。
項目１６．第２の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、矩形プリズムを画定している、くぼんだキャビティを含む、項目１５に記載の検査用物体。
項目１７．第１の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、基板の平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を含む、項目１４〜１６のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目１８．第２の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、基板の平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を画定している、くぼんだキャビティを含む、項目１７に記載の検査用物体。
項目１９．第１の複数の表面特徴部の各々及び第２の複数の表面特徴部の各々が、テクスチャー付きの表面を含む、項目１４〜１８のいずれか一項目に記載の検査用物体。
項目２０．金属、プラスチック、又はセラミック材料のうちの１つから構成された、項目１４〜１９のいずれか一項目に記載の検査用物体。
様々な例について説明した。これら及び他の例は、以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (15)

  1. ３次元スキャナを評価するための検査用物体であって、
    実質的に平坦な上面を有する基板であって、前記上面が、原点を中心とする実質的に特徴のないコア半径を有する、基板と、
    前記平坦な上面の上に突出しており、前記特徴のないコア半径から前記基板の周縁部に向かって外側へ放射状に延びている、複数の表面特徴部とを備える検査用物体。
  2. 前記複数の表面特徴部の各々が、前記特徴のないコア半径にある近位端と、前記基板の前記周縁部に向かう遠位端とを含み、前記近位端から前記遠位端へと増大している、前記実質的に平坦な上面に直交して測定された高さを更に有する、請求項１に記載の検査用物体。
  3. 前記複数の表面特徴部の各々が、前記平坦な上面に直交した断面によって更に画定されている、請求項２に記載の検査用物体。
  4. 前記断面が、正方形、矩形、三角形、正弦半波、及び２次元ドームのうちの１つである、請求項３に記載の検査用物体。
  5. 前記断面が、前記平坦な上面の平面に位置する幅と、前記平坦な上面の前記平面に直交した高さとによって画定されており、前記幅と前記高さが等値である、請求項３に記載の検査用物体。
  6. 前記複数の表面特徴部が、実質的に等しい長さ及び断面形状である、請求項１に記載の検査用物体。
  7. 前記複数の表面特徴部の各々が、テクスチャー付きの表面を含む、請求項１に記載の検査用物体。
  8. 前記基板の前記平坦な上面の上に突出した前記複数の表面特徴部が、第１の複数の表面特徴部を画定しており、前記検査用物体が、前記基板の前記平坦な上面より下にくぼんだ第２の複数の表面特徴部を更に備え、前記第２の複数の表面特徴部の各々が、前記特徴のないコア半径から前記基板の前記周縁部に向かって外側へ放射状に延びているくぼんだキャビティを画定している、請求項１に記載の検査用物体。
  9. 前記くぼんだ第２の複数の表面特徴部の各々が、前記近位端から前記遠位端へと増大している、基板の平坦な上面に直交して測定された深さを含む、請求項８に記載の検査用物体。
  10. 前記第１の複数の表面特徴部及び前記第２の複数の表面特徴部が、前記基板の前記平坦面の上に突出し前記基板の前記平坦面より下にくぼんでいる、交互の３次元パターンを形成している、請求項８に記載の検査用物体。
  11. 前記原点から測定された任意の半径における前記交互の３次元パターンの断面が周期波形である、請求項１０に記載の検査用物体。
  12. ３次元スキャナを評価するための検査用物体であって、
    実質的に平坦な上面を有する基板と、
    前記基板の前記平坦な上面の上に突出した第１の複数の３次元表面特徴部であって、前記複数の表面特徴部の各々が、前記平坦な上面に直交して測定された固有の高さによって画定された、第１の複数の３次元表面特徴部と、
    前記基板の前記平坦な上面より下にくぼんだ第２の複数の３次元表面特徴部であって、前記複数の表面特徴部の各々が、前記基板の前記平坦な上面に直交して測定された固有の深さを有するくぼんだキャビティを画定している、第２の複数の３次元表面特徴部とを備える、検査用物体。
  13. 前記第１の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、前記基板の前記平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を含む、請求項１２に記載の検査用物体。
  14. 前記第２の複数の３次元表面特徴部のうちの少なくとも１つが、前記基板の前記平坦な上面と同一平面上にある赤道を有する半球を画定している、くぼんだキャビティを含む、請求項１３に記載の検査用物体。
  15. 前記第１の複数の表面特徴部の各々及び前記第２の複数の表面特徴部の各々が、テクスチャー付きの表面を含む、請求項１２に記載の検査用物体。
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