(57)【要約】  マーカ（１０）は、透光性を有する材料で形成された、Ｘ方向に並んで配置されている複数の凸面部（１３）を含む。凸面部（１３）は、いずれも、Ｘ方向における一方向に傾いて配置されている。凸面部（１３）の光軸（ＯＡ１）は、いずれも、製品光軸（ＰＡ）上にある光学基準点（ＯＰ）で交わり、溝（１５）の底面とも交わる。溝（１５）は、製品光軸（ＰＡ）からＸ方向に離れるほど各凸面部（１３）の中心軸（ＣＡ）から離れるように配置されている。溝（１５）には着色部（１６）が収容されている。
2017138441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一配列方向に沿って並んで配置されている複数の、透光性を有する凸レンズ部を有する複レンズ部を含むマーカであって、
それぞれの前記凸レンズ部は、凸面部と、それに対応して配置された、光学的に検出可能な像として前記凸面部に投影される被検出部と、前記凸面部およびそれに対応する前記被検出部を通る光軸と、を有し、
前記複レンズ部は、前記凸レンズ部の光軸のうちの、前記配列方向における両端に位置する、互いに交差する第１の光軸と、前記第１の光軸がなす角度を二等分する、前記複レンズ部を通る直線で表される第２の光軸と、を含み、
前記複数の凸レンズ部は、前記配列方向に対して一定の角度で同じ向きに傾いて配置されている前記凸レンズ部を含み、
前記複数の被検出部は、前記第２の光軸から前記配列方向により離れるほど、前記凸レンズ部のそれぞれにおいて前記凸面部の中心軸から前記配列方向により離れた位置に配置されている前記被検出部を含み、
前記複数の凸レンズ部の光軸は、前記第２の光軸から前記配列方向により離れるほど前記凸面部の中心軸に対してより大きな角度で交差する前記光軸を含む、
マーカ。
【請求項２】
前記被検出部は、前記凸レンズ部の光軸と前記被検出部の結像面との交点が前記凸面部による焦点となる位置に配置されている、請求項１に記載のマーカ。
【請求項３】
前記凸レンズ部の光軸は、前記結像面の中心で前記結像面と交差している、請求項２に記載のマーカ。
【請求項４】
前記凸レンズ部の光軸は、前記結像面に直交している、請求項２または３に記載のマーカ。
【請求項５】
前記複レンズ部は透明樹脂製である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
凸面部を有する凸レンズ部に模様（マーク）が投影される画像表示体（マーカ）には、レンチキュラーレンズと着色層とを有する画像表示シートが知られている。当該レンチキュラーレンズは、複数のシリンドリカルレンズが並列した構成を有し、当該着色層は、当該シリンドリカルレンズのそれぞれに対応して配置され、個々のシリンドリカルレンズの像として観察される。そして、これらの像の集合によって上記マークが構成される。上記画像表示シートは、拡張現実感（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ）やロボティクスなどの分野において、物体の位置や姿勢などの認識に有用である（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２５０４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１Ａは、上記特許文献に記載された配置で着色層を有するマーカの一参考例におけるシリンドリカルレンズ部の配列方向に沿う断面を模式的に示す図であり、図１Ｂは、当該マーカにおけるシリンドリカルレンズ部のみの配置を模式的に示す図である。図中、Ｘは、マーカの平面方向における一方向を表し、Ｙは、当該平面方向においてＸ方向と直交する方向を表し、Ｚは、Ｘ方向およびＹ方向の両方に直交する方向（マーカの厚さ方向）を表す。なお、図１Ｂは、図１Ａのレンチキュラーレンズ部中に含まれているシリンドリカルレンズ部の部分を示している。【０００５】
マーカ１００は、例えば、図１に示されるように、透光性を有する材料で形成されたレンチキュラーレンズ部１１０を含み、レンチキュラーレンズ部１１０は、平面方向に配置されている複数のシリンドリカルレンズ部１２０を含む。シリンドリカルレンズ部１２０は、その表面側に凸面部１３０を有し、その裏面側には、裏面部１４０、裏面部１４０に形成されている溝１５０、および、溝１５０に収容されている着色部１６０を有する。着色部１６０は、裏面部１４０に対して光学的に識別可能である。【０００６】
溝１５０は、マーカ１００の光学基準点ＯＰから放射状に延出する直線（光軸ＯＡ）が溝１５０の底面の中心と交わる位置に配置されている。たとえば、製品光軸ＰＡを含む凸面部１３０を０番としたときに、Ｘ方向においてｎ番目の凸面部１３０に対応するｎ番目の溝１５０は、その中心がｎ番目の凸面部１３０の中心軸ＣＡから溝１５０の底面に平行な方向における所定の間隔ｎＧμｍ（例えばＧ＝０．８ｎμｍ）だけ離れる位置となるように配置される。【０００７】
マーカ１００では、観察位置のＸ方向における位置に応じて、観察されるマークの位置が変化する。このように、マーカ１００では、Ｘ方向における着色部の位置のみで上記マークが設定されている。【０００８】
マーカ１００では、製品光軸ＰＡとレンチキュラーレンズ部１１０との交点（「複レンズ部中心点」とも言う）を中心とするＸ方向における特定の範囲で上記マークが観察される。当該特定の範囲は、凸レンズ部に応じて決まり、例えば、Ｘ方向における上記複レンズ部中心点から約２６°までの範囲である。マーカ１００は、Ｘ方向における観察可能な範囲をより広くする観点で改良の余地が残されている。【０００９】
本発明は、少なくとも一方向へより広い観察範囲を有するマーカ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】
【００１０】
本発明は、少なくとも一配列方向に沿って並んで配置されている複数の、透光性を有する凸レンズ部を有する複レンズ部を含むマーカであって、それぞれの前記凸レンズ部は、凸面部と、それに対応して配置された、光学的に検出可能な像として前記凸面部に投影される被検出部と、前記凸面部およびそれに対応する前記被検出部を通る光軸と、を有し、前記複レンズ部は、前記凸レンズ部の光軸のうちの、前記配列方向における両端に位置する、互いに交差する第１の光軸と、前記第１の光軸がなす角度を二等分する、前記複レンズ部を通る直線で表される第２の光軸と、を含み、前記複数の凸レンズ部は、前記配列方向に対して一定の角度で同じ向きに傾いて配置されている前記凸レンズ部を含み、前記複数の被検出部は、前記第２の光軸から前記配列方向により離れるほど、前記凸レンズ部のそれぞれにおいて前記凸面部の中心軸から前記配列方向により離れた位置に配置されている前記被検出部を含み、前記複数の凸レンズ部の光軸は、前記第２の光軸から前記配列方向により離れるほど前記凸面部の中心軸に対してより大きな角度で交差する前記光軸を含むマーカ、を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るマーカは、凸レンズ部の裏面に沿う方向における着色部の位置のみで上記マークが設定されているマーカに比べて、凸レンズ部の配列方向における少なくとも一方向へより広い観察範囲を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａは、マーカの一参考例におけるシリンドリカルレンズ部の配列方向に沿う断面を、ハッチングを省略して模式的に示す図であり、図１Ｂは、当該マーカにおけるシリンドリカルレンズ部のみの配置を模式的に示す図である。
【図２】図２Ａは、本発明の第１の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図２Ｂは、当該マーカを模式的に示す底面図である。
【図３】図３Ａは、本発明の第１実施の形態に係るマーカの、凸レンズ部の配列方向に沿う断面を、ハッチングを省略して模式的に示す図であり、図３Ｂは、シリンドリカルレンズ部を構成単位としたときの当該マーカにおける当該シリンドリカルレンズ部の配置を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａは、本発明の第２の実施の形態に係るマーカの、凸レンズ部の配列方向に沿う断面を、ハッチングを省略して模式的に示す図であり、図４Ｂは、当該マーカにおけるシリンドリカルレンズ部を構成単位としたときの当該マーカにおける当該シリンドリカルレンズ部の配置を模式的に示す図である。
【図５】図５Ａは、本発明の第３の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図５Ｂは、当該マーカの凸レンズ部の配列方向に沿う断面の一部を拡大して模式的に示す、ハッチングを省略した部分拡大断面図であり、図５Ｃは、当該マーカを模式的に示す底面図である。
【図６】図６Ａは、第３の実施の形態に係るマーカにおける凹部の第１の変形例を模式的に示す平面図であり、図６Ｂは、当該凹部の第２の変形例を模式的に示す平面図であり、図６Ｃは、当該凹部の第３の変形例を模式的に示す平面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の第４の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図７Ｂは、当該マーカの凸レンズ部の配列方向に沿う断面の一部を拡大して模式的に示す、ハッチングを省略した部分拡大断面図であり、図７Ｃは、当該マーカを模式的に示す底面図である。
【図８】図８Ａは、本発明の第５の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図８Ｂは、図８ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断した当該マーカの一部を模式的に示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図８Ｃは、当該マーカを模式的に示す底面図であり、図８Ｄは、当該マーカを模式的に示す側面図である。
【図９】図９Ａは、本発明の第６の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図９Ｂは、図９ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断した当該マーカの一部を模式的に示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図９Ｃは、当該マーカを模式的に示す底面図であり、図９Ｄは、当該マーカを模式的に示す側面図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の第７の実施の形態に係るマーカを模式的に示す平面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断した当該マーカの一部を模式的に示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図１０Ｃは、当該マーカを模式的に示す底面図であり、図１０Ｄは、当該マーカを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
図３Ａは、マーカ１０の、レンチキュラーレンズ部１１の配列方向に沿う断面を模式的に示す図であり、図３Ｂは、マーカ１０における、シリンドリカルレンズ部１２を構成単位としたときのその配置を模式的に示す図である。
【００１４】
マーカ１０は、レンチキュラーレンズ部１１を含む。レンチキュラーレンズ部１１は、透光性を有する複数のシリンドリカルレンズ部１２を含む。シリンドリカルレンズ部１２は、Ｘ方向に並んで配置されている。レンチキュラーレンズ部１１は、複数のシリンドリカルレンズ部１２の一体化物の形状を有する成形物である。レンチキュラーレンズ部１１の平面形状は、例えば、Ｘ方向を長手方向、Ｙ方向を短手方向とする矩形である。レンチキュラーレンズ部１１は、複レンズ部に相当している。
【００１５】
シリンドリカルレンズ部１２は、シリンドリカル形状を有する凸レンズ部である。シリンドリカルレンズ部１２は、透光性を有する材料で構成されている。透光性を有する材料の例には、ポリカーボネートやアクリル樹脂などの透明樹脂、着色されている当該透明樹脂のような透光性を有する樹脂、ガラスなどの透明無機材料、および、着色されている当該透明無機材料のような透光性を有する無機材料、が含まれる。量産性の観点から、上記透光性を有する材料は、透光性を有する樹脂であることが好ましく、レンチキュラーレンズ部１１は、樹脂の射出成形品であることが好ましい。また、上記透光性を有する材料は、量産性に加えて光学特性の観点から、透明樹脂であることが好ましい。
【００１６】
シリンドリカルレンズ部１２は、Ｘ方向に対して一定の角度で同じ向きに傾いて配置されている。シリンドリカルレンズ部１２は、凸面部１３と、平らな裏面部１４と、裏面部１４に形成された溝１５と、溝１５に収容されている着色部１６とを含む。
【００１７】
凸面部１３は、Ｙ方向のいずれの位置でもＸＺ平面による断面（「ＸＺ断面」とも言う）の形状が同じな形状を有する。凸面部１３の平面形状は、Ｙ方向を長手方向としＸ方向を短手方向とする矩形である。いずれの凸面部１３の平面形状のサイズは同じであり、たとえば、幅（Ｘ方向における長さ）は３７０μｍである。また、凸面部１３のピッチは、隣り合う凸面部１３におけるＸ方向における後述する中心間の距離であり、上記の幅と同じく３７０μｍである。
【００１８】
凸面部１３のＸＺ断面の形状は、例えば、半円または非半円の曲線である。当該非半円の曲線とは、半円以外の凸曲線であり、例えば、曲率半径が異なる円弧が連結してなる曲線である。上記非半円の曲線は、上記断面において、凸面部１３の中心から離れるに連れて曲率半径が大きくなる曲線であることが好ましい。凸面部１３は、その頂部に、Ｙ方向に延出する稜線を含む。
【００１９】
凸面部１３は、中心軸ＣＡを有する。凸面部１３の中心軸ＣＡは、凸面部１３の端縁で囲まれる形状（長方形、図２Ａ参照）の中心を通る凸面部１３の法線であり、例えば、ＸＺ断面において凸面部１３の両端を結ぶ直線の中点を通り、かつ当該直線と直交する直線で表される。すなわち、中心軸ＣＡは、凸面部１３の頂部（稜線）における法線であり、凸面部１３を二等分する。
【００２０】
いずれの中心軸ＣＡも、Ｘ方向に対して一定の角度で同じ向きに傾斜している。たとえば、中心軸ＣＡは、いずれも、図３Ａの紙面の左側へＺ方向に対して角度αで傾いている。当該角度αは、例えば０〜２０°の範囲内で適宜に設定することが可能である。
【００２１】
裏面部１４は、それぞれの凸面部１３に対応して配置される平面部である。裏面部１４は、凸面部１３の中心軸ＣＡに直交している。裏面部１４は、平滑であってもよいし、または適度な表面粗さを有していてもよい。裏面部１４の粗面化は、ブラスト処理などの通常の粗面化処理によって行うことが可能であり、その表面粗さは、例えば算術平均粗さＲａで１〜１０μｍであることが好ましい。
【００２２】
溝１５は、それぞれの裏面部１４に形成されている。中心軸ＣＡに沿って見た溝１５の形状は、Ｙ方向を長手方向とする細長な矩形であり、溝１５のＸＺ断面での形状は矩形である。溝１５の深さ（裏面部１４から溝１５の底面までの距離）は、好ましくは１０〜１００μｍである。
【００２３】
溝１５は、後述する製品光軸ＰＡからＸ方向により離れるほど、凸レンズ部１２のそれぞれにおいて、凸面部１３の中心軸ＣＡからＸ方向に沿って、レンチキュラーレンズ部１１の両端側に向けてより離れた位置に配置されている。たとえば、製品光軸ＰＡを含む凸面部１３を０番としたときに、Ｘ方向においてｎ番目の凸面部１３に対応するｎ番目の溝１５は、その中心がｎ番目の凸面部１３の中心軸ＣＡから溝１５の底面に平行な方向における所定の間隔ｎＧμｍだけ離れる位置となるように配置される。
【００２４】
着色部１６は、例えば有色の組成物であり、例えば黒色顔料などの着色剤を含有する塗料の固化物である。当該塗料は、流動性を有し、例えば液状の組成物であり、あるいは粉体である。塗料を塗布、固化する方法は、公知の方法の中から塗料に応じて適宜に決めることができる。たとえば、塗料の塗布方法の例には、スプレー塗布およびスクリーン印刷が含まれる。塗料の固化方法の例には、液状の塗料の乾燥、当該塗料中の硬化成分（ラジカル重合性化合物など）の硬化、および、粉体の焼き付け、が含まれる。
【００２５】
このように、裏面部１４、溝１５および着色部１６は、それぞれの凸面部１３に対応して配置されており、溝１５および着色部１６は、被検出部に相当している。また、溝１５の底面は、当該被検出部の結像面に相当している。
【００２６】
それぞれのシリンドリカルレンズ部１２は、凸面部１３とそれに対応する溝１５を通る光軸ＯＡ１を有する。これらの光軸ＯＡ１のうちの、Ｘ方向における両端に位置する光軸ＯＡ１は、互いに交差する。これらの交差する光軸ＯＡ１は、第１の光軸に相当している。
【００２７】
また、レンチキュラーレンズ部１１は、製品光軸ＰＡを有する。製品光軸ＰＡは、上記両端の光軸ＯＡ１がなす角度を二等分する直線のうち、レンチキュラーレンズ部を通る直線で表される。製品光軸ＰＡは、マーカ１０の光学的な中心となる軸であり、マーカ１０を設計する際の基準となり得る。製品光軸ＰＡは、Ｘ方向の中央に位置する凸面部１３の光軸ＯＰ１と重なっている。また、製品光軸ＰＡ上に光学基準点ＯＰが位置している。製品光軸ＰＡは、第２の光軸に相当している。
【００２８】
光軸ＯＡ１は、いずれも製品光軸ＰＡと交差するように、例えば、全ての光軸ＯＡ１がレンチキュラーレンズ部１１からＺ方向に離れた任意の一点側に収束するように設定される。すなわち、シリンドリカルレンズ部１２の光軸ＯＡ１は、いずれも、製品光軸ＰＡからＸ方向により離れるほど凸面部１３の中心軸ＣＡに対してより大きな角度で交差している。また、これらの光軸ＯＡ１が交差する点を光学基準点ＯＰとする。
【００２９】
以上、説明したように、マーカ１０は、図３Ｂに示されるように、凸面部１３、裏面部１４、溝１５および着色部１６を含むシリンドリカルレンズ部１２を一構成単位とし、当該構成単位をＸ方向に沿う一方の方向へＺ方向に対して角度αで傾けた状態でＸ方向に複数連結して構成される集合体と実質的に同じ構造を有している。
【００３０】
マーカ１０では、着色部１６の像が光学的に検出可能な（例えば黒色の）像として凸面部１３のそれぞれに投影され、レンチキュラーレンズ部１１の表面に当該像の集合体としてのマークが観察される。
【００３１】
ここで、「光学的に検出可能」とは、凸面部１３に投影された着色部１６の像が光学的な特性によって検出されることを意味する。当該光学的な特性とは、例えば、明度、彩度、色相などの色合いであり、あるいは、輝度などの光の強さである。上記光学的な特性の検出方法は、マーカ１０の用途に応じて適宜に決めることができ、例えば、目視での確認であってもよいし、光学的な検出装置による検出であってもよい。また、当該検出方法は、直接的な方法であってもよいし、他の器具を介する方法であってもよく、後者の例には、例えば着色部１６が蛍光を発する透明な組成物である場合の、当該組成物を励起させるためのＵＶランプの照射、が含まれる。
【００３２】
ここで、マーカ１００における観察範囲を前述のとおり約２６°とする。観察範囲は、前述したように、複レンズ部中心点からＸ方向に沿って見る位置を移したときに、マークが観察される範囲である。すなわち、マーカ１００では、上記複レンズ部中心点を基準としたとき（直上から見たとき）に、Ｘ方向の図３Ａにおける左右それぞれに約２６°の範囲までマークを観察することができる。観察範囲は、例えば凸面部の形状によって決まる。
【００３３】
マーカ１０も、製品光軸ＰＡとレンチキュラーレンズ部１１との交点（複レンズ部中心点）を基準としたときに、当該複レンズ部中心点からＸ方向の上記左右それぞれに約２６°ずつの範囲まで観察することができる。製品光軸ＰＡは、中央のシリンドリカルレンズ部１２における中心軸ＣＡと重なっていることから、Ｚ方向に対して製品光軸ＰＡがなす角度はα°となる。よって、マーカ１０をマーカ１００と同様に上記複レンズ部中心点の直上から観察したときに、マーカ１０の観察範囲は、図３Ａの紙面に対して左側（中心軸ＣＡが傾斜する側）でα°大きくなり、図３Ａの紙面に対して右側（中心軸ＣＡが傾斜するのとは反対側）でα°小さくなる。すなわち、マーカ１０のＺ方向から見たときの観察範囲は、マーカ１００のそれに比べて、Ｘ方向における上記紙面の左側では約２６＋α°まで拡張される。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、マーカ１０は、Ｘ方向に沿って並んで配置されている複数の、透光性を有するシリンドリカルレンズ部１２を有するレンチキュラーレンズ部１１を含む。そして、それぞれのシリンドリカルレンズ部１２は、凸面部１３と、それに対応して配置された、光学的に検出可能な像として凸面部１３に投影される被検出部（溝１５および着色部１６）と、凸面部１３およびそれに対応する上記被検出部を通る光軸ＯＡ１と、を有する。また、レンチキュラーレンズ部１１は、シリンドリカルレンズ部１２の光軸ＯＡ１のうちの、Ｘ方向における両端に位置する、互いに交差する光軸ＯＡ１（第１の光軸）と、当該第１の光軸がなす角度を二等分する、レンチキュラーレンズ部１１を通る直線で表される製品光軸ＰＡ（第２の光軸）と、を含み、前記複数のシリンドリカルレンズ部１２は、Ｘ方向に対して一定の角度で同じ向きに傾いて配置されているシリンドリカルレンズ部１２を含む。そして、複数の上記被検出部は、上記第２の光軸からＸ方向により離れるほど、シリンドリカルレンズ部１２のそれぞれにおいて凸面部１３の中心軸ＣＡからＸ方向により離れた位置に配置されている上記被検出部を含み、複数のシリンドリカルレンズ部１２の光軸ＯＡ１は、上記第２の光軸からＸ方向により離れるほど凸面部１３の中心軸ＣＡに対してより大きな角度で交差する光軸ＯＡ１を含む。よって、マーカ１０は、Ｚ方向に沿ってマーカ１０を見る場合に、マーカ１００のそれに比べて、Ｘ方向における一方へより広い観察範囲を有する。
【００３５】
［第２の実施の形態］
図４Ａは、マーカ２０の、シリンドリカルレンズ部２２の配列方向に沿う断面を模式的に示す図であり、図４Ｂは、マーカ２０における、シリンドリカルレンズ部２２を構成単位としたときのその配置を模式的に示す図である。マーカ２０は、裏面部の溝の配置が異なる以外は、マーカ１０と同様に構成されている。
【００３６】
マーカ２０は、レンチキュラーレンズ部２１を含み、レンチキュラーレンズ部２１は、透光性を有する複数のシリンドリカルレンズ部２２を含む。シリンドリカルレンズ部２２は、凸面部１３と、裏面部１４と、裏面部１４に形成された溝２５と、溝２５に収容されている着色部１６とを含む。凸面部１３、裏面部１４および着色部１６は、マーカ１０のそれと同じである。
【００３７】
溝２５は、マーカ１０の溝１５と同様に、製品光軸ＰＡからＸ方向により離れるほど、凸面部１３の中心軸ＣＡからＸ方向に沿ってレンチキュラーレンズ部２１の両端側に向けてより離れた位置に配置されている。溝２５の大きさは、溝１５のそれとほぼ同じである。
【００３８】
溝２５は、溝１５と比べて以下の点で異なっている。まず、溝２５は、シリンドリカルレンズ部２２の光軸ＯＡ２と溝２５の底面との交点が凸面部１３による焦点となる位置に配置されている。凸面部１３による焦点とは、その凸面部１３の光軸ＯＡ２に平行な光が凸面部１３に入射、屈折したときに光軸ＯＡ２と実質的に交差する点であり、例えば、交差する光線が溝２５の底面に集光する光束の断面の面積が最小になる位置である。たとえば、溝２５の深さを調整することによって、溝２５の底面が上記焦点の位置に形成される。溝２５の底面は、結像面となる。
【００３９】
また、シリンドリカルレンズ部２２の光軸ＯＡ２は、上記結像面の中心で結像面と交差している。たとえば、溝２５の幅の調整、または、溝２５の底面のＸ方向およびＺ方向の一方または両方における位置の調整、によって、その中心で光軸ＯＡ２と交わる結像面が形成される。
【００４０】
さらに、シリンドリカルレンズ部２２の光軸ＯＡ２は、上記結像面に直交している。たとえば、溝２５の底面のＸＺ断面における向きを調整することによって、光軸ＯＡ２に直交する結像面が形成される。
【００４１】
マーカ２０も、マーカ１０と同様に、マーカ２０のＺ方向から見たときの上記複レンズ部中心点を基準とする観察範囲は、マーカ１００のそれに比べて、Ｘ方向における上記紙面の左側で約２６＋α°まで拡張される。加えて、マーカ２０は、以下の効果を奏する。
【００４２】
マーカ２０では、溝２５の底面が凸面部１３の焦点に位置する。よって、各凸面部１３に投影される像、特に製品光軸ＰＡからＸ方向に離れた凸面部１３に投影される像が、マーカ１０のそれに比べてより明瞭になる。したがって、マーカ１０に比べて、マークのコントラスト比が良好となるとともにマークのエッジが明瞭となる。
【００４３】
また、マーカ２０では、光軸ＯＡ２が上記結像面の中心で結像面と交差している。よって、各凸面部１３に投影される像の大きさ（例えばそれぞれの像の幅（Ｘ方向の長さ））のばらつきが抑制される。したがって、マーカ１０に比べて、マークのコントラスト比が良好となるとともにマークのエッジが明瞭となる。
【００４４】
さらに、マーカ２０では、光軸ＯＡ２が上記結像面に直交している。よって、各凸面部１３において像がより均一に形成される。したがって、マーカ１０に比べて、マークのコントラスト比が良好となるとともにマークのエッジが明瞭となる。
【００４５】
このように、マーカ２０は、マーカ１０に比べて、より一層明瞭なマークを形成することができる。
【００４６】
［第３の実施の形態］
図５Ａは、マーカ３０を模式的に示す平面図であり、図５Ｂは、マーカ３０のＸＺ平面に沿う断面の一部を拡大して模式的に示す、ハッチングを省略した部分拡大断面図であり、図５Ｃは、マーカ３０を模式的に示す底面図である。
【００４７】
マーカ３０は、透光性を有する材料で形成され、ＸＹ方向のそれぞれに並んで配置されている複数の凸面部３３を有する複レンズ部３１と、凸面部３３のそれぞれに対応して配置され、光学的に検出可能な像として凸面部３３に投影される被検出部とを含む。マーカ３０では、例えば、凸面部３３とそれに対応する被検出部とを一構成単位としたときに、第２の実施の形態のように、上記構成単位における凸面部３３は、その中心軸がＺ方向に沿って延出するように配置されており、上記被検出部は、光軸ＯＡに直交する上記構成単位における特定の位置に配置されている。
【００４８】
マーカ３０の光学ユニットは、Ｘ方向およびＹ方向における、隣り合う凸面部３３の中心までの距離が等しい点の集合で構成される直線で区切られる平面形状で、個々の凸面部３３が区切られてなる領域である。すなわち、マーカ３０の光学ユニットは、一つの凸面部３３と、その凸面部３３と隣り合う凸面部３３の中心を結ぶ直線の中点で直交する四つの直線で構成される矩形（正方形）を中心軸ＣＡに沿って平行移動させたときの軌跡が形成する斜四角柱形状の領域とを有する領域として表される。
【００４９】
マーカ３０は、第１面３０１および第２面３０２を有する。第１面３０１は、複数の凸面部３３を含む。また、第２面３０２は、複数の被検出部と、反射部３６とを含み、当該被検出部は、凹部３４およびそれに収容されている着色部３５により構成されている。反射部３６は、例えば、凸面部３３のそれぞれに対応する、第２面３０２における部分であって、凸面部３３と同じ平面形状を有する部分である。
【００５０】
マーカ３０の製品光軸は、Ｘ方向においては、ＸＺ平面における両端の凸面部３３の光軸がその交点においてなす角度を二等分する直線のうち、第１面３０１を通る直線で表される。また、マーカ３０の製品光軸は、Ｙ方向においては、ＹＺ平面における両端の凸面部３３の光軸がその交点においてなす角度を二等分する直線のうち、第１面３０１を通る直線で表される。
【００５１】
凸面部３３は、その断面形状が半円弧または非半円弧の曲線である。上記断面形状が半円弧の凸面部３３は、球面レンズを構成しており、非半円弧の曲線の凸面部３３は、例えば非球面レンズを構成している。非球面レンズを構成する凸面部３３は、マーカ３０のＸＺ平面で切断した断面において、その頂点から中心軸ＣＡに直交する方向に沿って離れるに連れて曲率半径が大きくなる曲線で表される。当該曲率半径は、その頂点から離れるに連れて連続して大きくなってもよいし、断続的に大きくなってもよい。なお、マーカ３０において、凸面部３３の頂点は、凸面部３３と中心軸ＣＡとの交点である。
【００５２】
凸面部３３の平面視形状は、いずれも同じ大きさであり、例えば円形である。たとえば、凸面部３３の平面視形状の直径は、３５０μｍである。凸面部３３の形状は、その中心軸ＣＡを回転軸とした回転対称性を有している。
【００５３】
凸面部３３のピッチＰＣＬは、Ｘ方向およびＹ方向のいずれも３５０μｍである。当該「ピッチ」とは、隣り合う凸面部３３の中心間の距離（ＰＣＬ）を意味する。たとえば、上記ピッチは、隣り合う凸面部３３における、凸面部３３とその中心軸ＣＡとの交点間のＸ方向またはＹ方向における距離である。
【００５４】
凹部３４は、複レンズ部３１の裏面側（第２面３０２）に形成された、略円柱状の凹部である。凹部３４は、その底面が凸面部３３の光軸と交わる位置に配置されている。凹部３４は、例えば、複レンズ部３１の裏面側に、凸面部３３の光軸にその底面の中心で当該底面と直交するように形成されている。
【００５５】
凹部３４の平面形状は、円形である。凹部３４の平面形状は、他の形状であってもよい。たとえば、凹部３４の上記平面形状は、図６Ａに示されるような正方形であってもよいし、図６Ｂに示されるような長方形であってもよいし、図６Ｃに示されるような十字形であってもよい。
【００５６】
マーカ３０において、例えばＸ方向において隣り合う上記被検出部間の中心間距離（｜Ｃｎ−Ｃｎ−１｜）は、ＰＣＬ＋ｎＧμｍであり、また例えばＹ方向において隣り合う上記被検出部間の中心間距離（｜Ｃｍ−Ｃｍ−１｜）は、ＰＣＬ＋ｍＧμｍである。ｎは、ある凸面部３３を０番としたときのＸ方向におけるｎ番目の凸面部３３であることを示す。ｍは、ある凸面部３３を０番としたときのＹ方向におけるｍ番目の凸面部３３であることを示す。このように、上記被検出部間の中心間距離は、凸面部の中心間距離（ＰＣＬ）よりも大きい。すなわち、マーカ３０では、Ｘ方向およびＹ方向のいずれにおいても、隣接する凸面部３３間のピッチは、隣接する被検出部（凹部３４）の中心間の間隔よりも狭い。
【００５７】
マーカ３０では、第１および第２の実施の形態の一方の形態の構成のみが採用されていてもよい。また、マーカ３０は、Ｘ方向およびＹ方向の一方にのみ、上記の向きの凸面部３３および上記の配置の凹部３４を有していてもよい。たとえば、マーカ３０では、凹部３４および着色部３５が、ＸＹ平面上の二方向の一方のみにおいて、前述したマーカ１０またはマーカ２０のＸＺ平面による断面における凸面部と被検出部との位置関係となるように配置されていてもよい。たとえば、凹部３４および着色部３５が、Ｘ方向およびＹ方向の一方において、マーカ１０のＸＺ平面による断面における溝および着色部と同様の位置および形状となるように形成されていれば、マーカ３０は、Ｘ方向およびＹ方向における上記一方の方向において、マーカ１０の効果と同じ効果を奏する。
【００５８】
なお、本実施の形態では、凹部３４の底面が凸面部３３の光軸と交わる位置に凹部３４が配置されている形態として説明したが、第２の実施の形態と同様に、凹部３４の底面がその中心において凸面部３３の光軸と直交し、かつその交点が凸面部３３の焦点（像面）と一致する位置に配置されていてもよい。上記の場合も、光学ユニットは、一つの凸面部３３と、その凸面部３３と隣り合う凸面部３３の中心を結ぶ直線の中点で直交する四つの直線で構成される矩形（正方形）の平面形状を中心軸ＣＡに沿って平行移動させたときの軌跡が形成する斜四角柱形状の領域とを有する領域として表される。
【００５９】
［第４の実施の形態］
マーカ４０は、複レンズ部３１に代えて複レンズ部４１を有する以外は、マーカ３０と同様に構成されている。複レンズ部４１は、上記凸面部および上記反射部の平面形状がともに矩形である以外は、複レンズ部３１と同様に構成されている。図７Ａは、マーカ４０を模式的に示す平面図であり、図７Ｂは、マーカ４０のＸＺ平面に沿う断面の一部を拡大して模式的に示す、ハッチングを省略した部分拡大断面図であり、図７Ｃは、マーカ４０を模式的に示す底面図である。
【００６０】
マーカ４０は、第１面４０１および第２面３０２を有する。第１面４０１は、複数の凸面部４３を含む。凸面部４３の平面視形状は正方形であり、いずれも同じ大きさである。たとえば、凸面部４３の平面視形状の一辺の長さは、３５０μｍであり、凸面部４３のピッチＰＣＬは、Ｘ方向およびＹ方向のいずれも３５０μｍである。また、第２面３０２における反射部４６も、凸面部４３の平面視形状と同じ形状を有している。
【００６１】
マーカ４０の光学ユニットは、例えば、その平面形状が正方形である凸面部４３を上面とし、反射部４６の正方形を下面とする略斜四角柱様の形状の領域で表される。
【００６２】
マーカ４０でも、マーカ３０と同様に、Ｘ方向およびＹ方向において、隣接する凸面部４３間のピッチは、隣接する被検出部（凹部３４）の中心間の間隔よりも狭い。マーカ４０もまた、マーカ３０と同様に、Ｘ方向およびＹ方向の一方または両方において、マーカ１０の効果と同じ効果を奏する。
【００６３】
［第５の実施の形態］
図８Ａは、マーカ５０の模式的な平面図であり、図８Ｂは、図８ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断したマーカ５０の一部を示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図８Ｃは、マーカ５０の底面図であり、図８Ｄは、マーカ５０の側面図である。マーカ５０は、被検出部がＹ方向に連続しており、Ｙ方向に沿う列を形成する凸面部の向きがＸ方向においてのみ前述の傾きを有している以外は、マーカ３０と同様に構成されている。
【００６４】
複レンズ部５１は、複数の凸面部５３を有しており、複数の凸面部５３は、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向のそれぞれに並んで配置されている。凸面部５３は、Ｙ方向に沿って列をなし、この凸面部５３の列は、Ｘ方向に並んでいる。
【００６５】
上記被検出部は、凹部５４とそれに収容される着色部５５により構成されている。凹部５４は、ＸＹ平面におけるＹ方向に沿って細長な矩形の凹部であり、Ｙ方向に沿って列をなす凸面部５３の全てに架け渡される位置に形成されている。また、凸部５４は、凸面部５３の列に対応してＸ方向に並んで配置されている。
【００６６】
上記被検出部は、Ｘ方向において、凸面部５３に対し、前述の実施の形態と同様に対応して配置されている。たとえば、マーカ５０では、Ｘ方向において、マーカ３０、４０と同様に、Ｘ方向において隣接する凸面部５３間（隣り合う列同士の凸面部５３の間）のピッチが、同じく隣接する被検出部（凹部５４）の中心間の間隔よりも狭い。
【００６７】
また、マーカ５０のＸ方向に沿う断面（ＸＺ平面）において、Ｙ方向に一列に並ぶ凸面部５３の光軸は、いずれも同じ方向に延出している。当該光軸は、マーカ５０の上方（凸面部側）で複レンズ部５１の光軸（マーカ５０の製品光軸）と交差している。また、複数の上記被検出部は、ＸＺ平面において、その底面（結像面）が凸面部５３の光軸と交差する位置に配置されている被検出部を含んでいる。マーカ５０の光学ユニットは、マーカ３０と同様に、例えば、一つの凸面部５３を含み、凸面部５３ごとに第１面を区画する格子が形成する矩形の平面形状を凸面部５３の中心軸に沿って平行移動させたときの軌跡が描く略斜四角柱形状の領域で表される。
【００６８】
マーカ５０では、各凸面部５３に投影される個々の像の集合として、Ｙ方向に沿う線状の像が観察される。この像は、マーカ５０をＸ方向に対して観察者側に傾ける程に当該観察者から離れる方向に移動するように観察される。マーカ５０では、凸面部５３がＸ方向のみならずＹ方向にも湾曲していることから、マーカ１０に比べて、上記像のＹ方向におけるコントラストが高い。これは、マーカ５０におけるＹ方向での焦点距離のずれが、マーカ１０におけるそれに比べて小さいため、と考えられる。
【００６９】
このように、マーカ５０は、複レンズ部５１と被検出部とを有し、複レンズ部５１は、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向のそれぞれに並んで配置されている複数の凸面部５３を有する。凸面部５３は、Ｙ方向に沿って列をなし、凸面部５３の列は、Ｘ方向に並んでおり、マーカ５０のＸ方向に沿う断面において、Ｙ方向に一列に並ぶ凸面部５３の光軸は、いずれも同じ方向に延出し、かつマーカ５０の上方で複レンズ部５１の光軸と交差している。また、上記被検出部は、Ｙ方向に沿って列をなす凸面部５３の複数に架け渡されるように形成されている。Ｘ方向に並んで配置されている複数の上記被検出部は、凸面部５３の光軸と上記結像面との交点が凸面部５３による焦点となる位置に配置されていてもよい。マーカ５０も、マーカ１０〜４０と同様に、凸レンズ部の裏面に沿う方向における着色部の位置のみで上記模様が設定されている従来のマーカ１００に比べて、凸面部５３の中心軸が傾く方向、すなわちＸ方向における一方へより広い観察範囲を有する。
【００７０】
［第６の実施の形態］
図９Ａは、マーカ６０の平面図であり、図９Ｂは、図９ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断したマーカ６０の一部を示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図９Ｃは、マーカ６０の底面図であり、図９Ｄは、マーカ６０の側面図である。マーカ６０は、複レンズ部５１に代えて複レンズ部６１を有する以外は、マーカ５０と同様に構成されている。複レンズ部６１は、上記凸面部および上記反射部の平面形状がともに矩形である以外は、複レンズ部５１と同様に構成されている。
【００７１】
たとえば、凸面部６３の平面形状は、正方形である。また、例えば、凸面部６３の光軸に沿う断面における形状は、凸面部６３の頂点から離れるにつれて曲率半径が大きくなる曲線で表される。マーカ６０の光学ユニットは、マーカ４０と同様に、例えば、一つの凸面部６３を含み、凸面部６３ごとに第１面を区画する格子が形成する矩形（正方形）の平面形状を凸面部６３の中心軸に沿って平行移動させたときの軌跡が描く略斜四角柱形状の領域で表される。
【００７２】
マーカ６０も、マーカ１０〜５０と同様に、凸レンズ部の裏面に沿う方向における着色部の位置のみで上記模様が設定されている従来のマーカ１００に比べて、凸面部６３の中心軸が傾く方向（Ｘ方向）における一方へより広い観察範囲を有する。また、マーカ６０も、マーカ５０と同様に、マーカ１０に比べて、検出される像のＹ方向におけるコントラストを高くすることができる。
【００７３】
さらに、マーカ６０は、マーカ５０に比べて、複レンズ部６１の第１面への入射光の強度に関わらず、像が明確に検出される。これは、上記入射光が強いと、第１面での反射光のようなマーカ６０における反射光も強くなり、上記像が見えにくくなることがあるが、マーカ６０の第１面は、実質的には凸面部６３（曲面）のみで構成され、実質的には平面を含まないため、マーカ５０に比べて、第１面での反射光が生じにくく、また弱いため、と考えられる。
【００７４】
［第７の実施の形態］
図１０Ａは、マーカ７０の平面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＢ−Ｂ線で切断したマーカ７０の一部を示す、ハッチングを省略した部分断面図であり、図１０Ｃは、マーカ７０の底面図であり、図１０Ｄは、マーカ７０の側面図である。マーカ７０も、マーカ６０と同様に、複レンズ部５１に代えて複レンズ部７１を有する以外は、マーカ５０と同様に構成されている。複レンズ部７１は、上記凸面部および上記反射部の平面形状がともに多角形である以外は、複レンズ部５１と同様に構成されている。
【００７５】
たとえば、凸面部７３の平面形状は、正六角形である。また、例えば、凸面部７３の光軸に沿う断面における形状は、凸面部７３の頂点から離れるにつれて曲率半径が大きくなる曲線で表される。Ｙ方向における凸面部７３の列は、それぞれの凸面部７３が対向する一対の辺で接するようにＹ方向に並んで構成されている。また、凸面部７３の列は、一方の列における凸面部７３同士の接続部に、他方の列における凸面部７３の六角形の一角が当接するように配置されて、Ｘ方向に並んでいる。このように、マーカ７０では、複レンズ部７１の第１面の全面が、凸面部７３の最密な集合によって実質的に構成されている。
【００７６】
マーカ７０の光学ユニットは、マーカ３０、４０と同様に、例えば、一つの凸面部７３を含み、凸面部７３ごとに第１面を区画する格子が形成する矩形（正方形）の平面形状を凸面部７３の中心軸に沿って平行移動させたときの軌跡が描く略斜四角柱形状の領域で表される。当該矩形は、Ｘ方向においては、隣接する六角形が共有する一辺の中点を通る直線と、Ｙ方向においては、隣接する六角形が共有する一辺に重なる直線とによって区画される形状である。
【００７７】
マーカ７０も、マーカ１０〜６０と同様に、凸レンズ部の裏面に沿う方向における着色部の位置のみで上記模様が設定されている従来のマーカ１００に比べて、凸面部７３の中心軸が傾く方向（Ｘ方向）における一方へより広い観察範囲を有する。また、マーカ７０も、マーカ５０、６０と同様に、マーカ１０に比べて、検出される像のＹ方向におけるコントラストを高くすることができる。
【００７８】
さらに、マーカ７０でも、マーカ６０と同様に、マーカ６０と同じ理由により、マーカ５０に比べて、複レンズ部７１の第１面への入射光の強度に関わらずに、像が明確に検出される。
【００７９】
［他の実施の形態］
本発明に係るマーカは、前述の実施の形態以外にも、本発明の効果が得られる範囲において、種々の形態を取り得る。
【００８０】
たとえば、マーカの製品光軸は、複数の凸面部のいずれの中心軸とも重なっていなくてもよい。
【００８１】
また、全ての凸レンズ部の光軸は、製品光軸と交差していればよく、光学基準点のみで交差していなくてもよい。たとえば、一つのマーカにおける凸レンズ部の光軸は、所期の光学的な効果が得られる範囲において、上記製品光軸に対する角度（または中心軸ＣＡに対する角度）が同じである複数の凸レンズ部の光軸の群を一以上含んでいてもよい。
【００８２】
同様に、複数の凸面部の中心軸は、所期の光学的な効果が得られる範囲において、Ｚ方向に対する角度が同じである複数の凸レンズ部の光軸の群を一以上含んでいてもよい。
【００８３】
また、光学基準点は、中央のシリンドリカルレンズ部または凸レンズ部の中心軸上になくてもよい。たとえば、光学基準点は、マーカにおけるシリンドリカルレンズ部または凸レンズ部の配列方向（例えばＸ方向）における端のシリンドリカルレンズ部または凸レンズ部における中心軸上に位置していてもよい。
【００８４】
また、上記被検出部は、溝および着色部で構成されているが、他の構成を取り得る。たとえば、被検出部は、突条または凸部と着色部とによって構成されていてもよいし、透明樹脂成形体中に配置された細長の着色された樹脂製の筐体のように、着色部のみから構成されていてもよい。また、着色部は、塗料の固化物で構成されているが、着色されたシートであってもよい。
【００８５】
また、上記裏面部は、被検出部に対して光学的に認識可能な範囲で、種々の形態を取り得る。たとえば、当該裏面部は、角錐状の微小プリズムによる凹凸や金属の蒸着膜などによる反射面であってもよいし、上記着色部以外の色で着色されていてもよい。
【００８６】
また、複レンズ部は、一体成形物でなくてもよい。たとえば、上記マーカは、当該複レンズ部の構成単位となり得る複数のシリンドリカルレンズ部または凸レンズ部と、個々のシリンドリカルレンズ部または凸レンズ部を所望の向きおよび位置に保持するための基材とによって構成されてもよい。
【００８７】
また、凸レンズ部における傾きは、その配列方向における一方向にのみでなくてもよい。たとえば、当該配列方向の中心に直立する基準凸レンズ部を有し、当該配列方向におけるそれよりも一方よりおよび他方よりのいずれの凸レンズ部も、当該基準凸レンズ部側に傾いて配置されていてもよい。このような凸レンズ部の配置によれば、観察範囲を、配列方向の一方よりおよび他方よりの両方においてα°だけさらに拡張させることが可能である。
【００８８】
２０１６年２月１０日出願の特願２０１６−０２３７５５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係るマーカは、物体の位置や姿勢などを認識するための位置検出用マーカ（あるいは角度検出用マーカ）として有用であり、マーカとしての有効な観察範囲を特定の方向に拡げるのに有効である。よって、本発明は、上記マーカの技術分野のさらなる発展に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【００９０】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、１００  マーカ
１１、２１、１１０  レンチキュラーレンズ部
１２、２２、１２０  シリンドリカルレンズ部
１３、３３、４３、５３、６３、７３、１３０  凸面部
１４、１４０  裏面部
１５、２５、１５０  溝
１６、３５、５５、１６０  着色部
３１、４１、５１、６１、７１  複レンズ部
３４、５４  凹部
３６、４６  反射部
３０１、４０１  第１面
３０２  第２面
ＣＡ  中心軸
ＰＡ  製品光軸
ＯＡ、ＯＡ１、ＯＡ２  光軸
ＯＰ  光学基準点
【図１】
2017138441.tif 000003
【図２】
2017138441.tif 000004
【図３】
2017138441.tif 000005
【図４】
2017138441.tif 000006
【図５】
2017138441.tif 000007
【図６】
2017138441.tif 000008
【図７】
2017138441.tif 000009
【図８】
2017138441.tif 000010
【図９】
2017138441.tif 000011
【図１０】
2017138441.tif 000012
【国際調査報告】
2017138441.tif 000013
2017138441.tif 000014