(57)【要約】  【課題】  マーカ表面における反射を抑制し、且つ、優れたコントラストで像を投影することができるマーカを提供する。  【解決手段】  本発明のマーカ１００は、レンズ本体１１０を含み、レンズ本体１１０は、一方の表面側に複数のレンズ部１０３を有し、他方の表面側に複数の被検出部１０５を有し、前記複数のレンズ部１０３は、平面の二次元方向に連続的に配置され、前記表面において、一方の一次元方向におけるレンズ部１０３のピッチが、他方の一次元方向におけるレンズ部１０３のピッチよりも狭いことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ本体を含み、
前記レンズ本体は、一方の表面側に複数のレンズ部を有し、他方の表面側に複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部は、平面の二次元方向に連続的に配置され、
前記表面において、一方の一次元方向における前記レンズ部のピッチが、他方の一次元方向における前記レンズ部のピッチよりも狭いことを特徴とするマーカ。
【請求項２】
前記一方の一次元方向における前記レンズ部のピッチ（ＰＹ）と、前記他方の一次元方向における前記レンズ部のピッチとの比は、ＰＸを１とした場合、ＰＹが０．２以上１未満である、請求項１記載のマーカ。
【請求項３】
前記レンズ部の形状が、球面形状、および非球面形状からなる群から選択された少なくとも一つである、請求項１または２記載のマーカ。
【請求項４】
前記レンズ部の形状が、トロイダル形状である請求項１から３のいずれか一項に記載のマーカ。
【請求項５】
前記複数のレンズ部の配置が、矩形配列、ハニカム配列、および放射状配列からなる群から選択された少なくとも一つである、請求項１から４のいずれか一項に記載のマーカ。
【請求項６】
前記レンズ本体は、前記他方の表面側に、複数の凹部を有し、
前記各凹部は、その内部に、前記被検出部として着色膜を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のマーカ。
【請求項７】
前記レンズ本体は、前記レンズ部を有する複数のレンズユニットの一体成形品である、請求項１から６のいずれか一項に記載のマーカ。
【請求項８】
前記レンズ本体は、射出成形品である、請求項１から７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】
拡張現実感（Augmented  Reality、以下、「ＡＲ」ともいう）およびロボティクス等の分野において、物体の位置および姿勢等を認識するために、いわゆる視認マーカが使用されている。前記マーカとしては、例えば、黒の縞模様の上に、レンチキュラレンズが配置されたマーカ、黒いドットの上に、レンズアレイが配置されたがマーカが報告されている（特許文献１）。
【０００３】
前記マーカの表面に光が照射されると、前記マーカの表面には、前記縞模様やドットが投影された像が現れる。そして、カメラ等により前記マーカを視認した場合、前記マーカに対する視覚方向によって、投影される像が移動して検出される。このため、検出される像により、マーカの傾斜角度や視認方向がわかり、前述のように、物体の位置および姿勢等を認識することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかしながら、前記マーカに現れる像を確認する際、前記マーカの表面において反射光が発生したり、像のコントラストが十分ではないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、マーカ表面における反射を抑制し、且つ、優れたコントラストで像を投影することができるマーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明のマーカは、
レンズ本体を含み、
前記レンズ本体は、一方の表面側に複数のレンズ部を有し、他方の表面側に複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部は、平面の二次元方向に連続的に配置され、
前記表面において、一方の一次元方向における前記レンズ部のピッチが、他方の一次元方向における前記レンズ部のピッチよりも狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマーカによれば、前述のようなピッチに設定することで、マーカ表面における反射を抑制し、且つ、優れたコントラストで像を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１のマーカの一例を示す概略図であり、（Ａ）は、前記マーカの上面図であり、（Ｂ）は、前記マーカの斜視図であり、（Ｃ）は、前記（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカの断面図であり、（Ｄ）は、前記（Ａ）のII−II方向から見たマーカの断面図である。
【図２】図２は、実施形態１のマーカにおける被検出部の一例を示す概略図であり、（Ａ）は、前記マーカの上面図であり、（Ｂ）は、前記マーカの下面図であり、（Ｃ）は、前記（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカの断面図であり、（Ｄ）は、前記（Ａ）のII−II方向から見たマーカの断面図である。
【図３】図３は、実施形態１のマーカにおける、レンズ部と被検出部の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態１のマーカにおける、レンズ部の形状の他の例を示す上面図である。
【図５】図５は、実施例１において、実施例マーカに投影される像のシミュレーション図である。
【図６】図６は、実施例２において、実施例マーカと比較例マーカの反射を確認した写真である。
【図７】図７は、従来のマーカの一例を示す概略図であり、（Ａ）は、前記マーカの上面図であり、（Ｂ）は、前記マーカの斜視図であり、（Ｃ）は、前記（Ａ）のIII−III方向から見たマーカの断面図であり、（Ｄ）は、前記（Ａ）のVI−VI方向から見たマーカの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記一方の一次元方向における前記レンズ部のピッチ（ＰＹ）と、前記他方の一次元方向における前記レンズ部のピッチ（ＰＸ）との比は、ＰＸを１とした場合、ＰＹが０．２以上１未満である。
【００１１】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ部の形状が、球面形状、および非球面形状からなる群から選択された少なくとも一つである。
【００１２】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ部の形状が、トロイダル形状である。
【００１３】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数のレンズ部の配置が、矩形配列、ハニカム配列、および放射状配列からなる群から選択された少なくとも一つである。
【００１４】
本発明のマーカにおいて、例えば、前前記レンズ本体は、前記他方の表面側に、複数の凹部を有し、前記各凹部は、その内部に、前記被検出部として着色膜を有する。
【００１５】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ本体は、前記レンズ部を有する複数のレンズユニットの一体成形品である。
【００１６】
本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ本体は、射出成形品である。
【００１７】
つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。各図において、同一箇所には同一符号を付している。なお、図においては、説明の便宜上、各部の構造は、適宜、簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、図の条件には制限されない。
【００１８】
［実施形態１］
実施形態１は、本発明のマーカの例である。図１に、本実施形態のマーカの一例を示す。図１（Ａ）は、マーカ１００の上面図であり、図１（Ｂ）は、マーカ１００の斜視図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカ１００の断面図であり、図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のII−II方向から見たマーカ１００の断面図である。
【００１９】
図１に示すように、マーカ１００は、レンズ本体１１０を有する。レンズ本体１１０は、複数のレンズ部１０３を有し、複数のレンズ部１０３は、平面の二次元方向（Ｘ方向およびＹ方向）において連続的に配置されている。説明の便宜上、各図において、Ｘ方向は、回転方向または長さ方向といい、Ｙ方向を、平面方向においてＸ方向に垂直な、幅方向といい、Ｚ方向を、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な、厚み方向という。前記回転方向とは、例えば、視認側に対して回転移動する方向であり、また、レンズ本体１１０の表面に現れる像の移動方向である。なお、本発明は、後述の実施形態１の変形例のように、Ｘ方向が幅方向であり、Ｙ方向が回転方向または長さ方向であってもよいが、例えば、角度変化を広い範囲で認識し、精度を向上させる観点から、Ｘ方向が回転方向または長さ方向であり、Ｙ方向が幅方向であることが好ましい。
【００２０】
レンズ本体１１０は、複数のレンズ部１０３が、平面の二次元方向に連続的に配置されていることから、例えば、レンズアレイともいう。
【００２１】
レンズ部１０３は、それぞれ、レンズ本体１１０の一方の表面側、すなわち、図１（Ａ）〜（Ｄ）における上方向の表面（上面）側に、光を集光するレンズ部１０３を有する。レンズ本体１１０は、レンズ本体１１０の他方の表面側、すなわち、図１（Ａ）〜（Ｄ）における下方向の表面（下面または裏面）側に、複数の被検出部を有する（図１において図示せず）。前記複数の被検出部の位置および形状等は、特に制限されず、後で例示する。
【００２２】
本発明において、前記レンズ部とは、表面からの光を集める機能（集光機能）を有する面であることを意味する。前記レンズ部は、前記機能を有すればよく、その形状は、特に制限されない。図１に示すマーカ１００のレンズ部の形状は、球面形状（Ｒ形状ともいう）である。具体的には、レンズ部１０３の表面が、凸状の曲面である。レンズ部１０３の表面の形状は、例えば、厚み方向Ｚの断面における表面形状である。
【００２３】
レンズ本体１１０において、平面の二次元方向に連続的に配置されているレンズ部１０３は、下記条件１を満たす。
条件１：一方の一次元方向（すなわち、幅方向であるＹ方向）のピッチ（ＰＹ）が、他方の一次元方向（すなわち、回転方向であるＸ方向）のピッチ（ＰＸ）よりも狭い。
【００２４】
本発明のマーカは、前記条件１を満たす構成とすることによって、前述のように、反射の抑制とコントラストを向上できる。
【００２５】
前記条件１について、幅方向（Ｙ方向）のピッチと回転方向（Ｘ方向）のピッチとの比は、例えば、ＰＸを１とした場合、ＰＹが、０．２以上１未満、０．２以上０．８以下である。
【００２６】
本発明において、「レンズ部のピッチ」とは、一方の一次方向（Ｘ方向）および他方の一次方向（Ｙ方向）のそれぞれにおいて、隣り合うレンズ部間のピッチを意味する。前記隣り合うレンズ部の各ピッチは、前述の条件１を満たす範囲において、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは同じである。
【００２７】
前記隣り合うレンズ部１０３間のピッチは、例えば、隣り合うレンズ部１０３の頂点間の距離である。レンズ部１０３の頂点とは、例えば、厚み方向において、最も高い部位である。Ｘ軸方向において隣り合うレンズ部１０３のピッチ（Ｐｘ）は、例えば、Ｘ軸方向におけるレンズ部の長さ（Ｌｘ）と同様であり、Ｙ軸方向において隣り合うレンズ部１０３のピッチ（Ｐｙ）は、例えば、Ｙ軸方向におけるレンズ部の長さ（Ｌｙ）と同様である。
【００２８】
Ｘ軸方向において隣り合うレンズ部１０３のピッチ（Ｐｘ）は、例えば、０．１〜１ｍｍである。前記Ｙ方向において隣り合うレンズ部１０３間の隙間の大きさは、特に制限されず、例えば、カメラ等の光学的検出装置の分解能の半分以下である。
【００２９】
レンズ部１０３の大きさは、特に制限されず、例えば、レンズ部１０３の数、マーカ１００の用途等に応じて、適宜決定できる。Ｘ軸方向におけるレンズ部１０３の長さ（Ｌｘ）は、例えば、５〜１５０ｍｍであり、Ｙ軸方向におけるレンズ部１０３の長さ（Ｌｙ）は、例えば、５〜１５０ｍｍである。レンズ本体１１０の全体の厚み、すなわち、レンズ部１０３の頂点を通る厚みは、例えば、例えば、０．１〜１０ｍｍである。
【００３０】
レンズ部１０３は、光を集光できればよく、例えば、前記曲面の曲率は、特に制限されない。レンズ部１０３は、例えば、Ｘ軸方向の曲面の曲率と、Ｙ軸方向の曲面の曲率とが、同じでもよいし、異なってもよく、好ましくは、同じである。レンズ部１０３において、厚み方向の断面における前記曲面は、その曲率半径（Ｒ）が、例えば、レンズ部１０３の頂点から、隣り合う両側のレンズ部１０３に向かうにつれて、曲率半径が大きくなる。前記曲率半径（Ｒ）は、例えば、連続的に大きくなってもよいし、断続的に大きくなってもよい。レンズ部１０３の頂点の曲率半径は、Ｘ方向およびＹ方向、それぞれ、例えば、０．１〜１０ｍｍである。
【００３１】
レンズ本体１１０の上面側において、各レンズ部は、例えば、平面の全方位において、その表面（レンズ面ともいう）の形状および大きさが、同一である。具体的には、各レンズ部１０３は、例えば、Ｘ方向において、その表面の形状および大きさが、同一であり、また、Ｙ方向において、その表面の形状および大きさが同一である。本発明において、「同一」とは、例えば、完全同一の他に、同様の機能を奏する範囲で、略同一の意味も含む。レンズ本体１１０は、例えば、その製造上の理由から、外周付近において、前記条件１を満たさないレンズを含んでもよい。
【００３２】
レンズ本体１１０は、例えば、レンズ部１０３を有するレンズユニットを別個に調製し、前記レンズユニットを連結することで形成してもよいし、表面にレンズ部１０３を有する一体成形品でもよい。レンズ本体１１０は、例えば、射出成形品であり、特に、前記一体成形品の場合、射出成形品であることが好ましい。
【００３３】
レンズ本体１１０におけるレンズ部１０３、特にレンズ表面の形成方法は、特に制限されず、例えば、精密加工（極限加工）、マシニングセンター等による切削加工、ファイバーレーザ等のレーザ加工、放電加工、電解加工、エッチング加工、フォトマスク加工等が採用できる。また、レンズ本体１１０におけるレンズ部１０３は、例えば、その表面に、さらに、ラップ処理、ポリッシング処理、ブラスト処理等を施してもよい。
【００３４】
レンズ本体１１０は、例えば、透光性部材である。前記透光性部材は、特に制限されず、例えば、樹脂およびガラス等があげられる。前記樹脂は、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等があげられる。
【００３５】
図１において、レンズ本体１１０のレンズ部の数は、Ｘ方向が７個であり、Ｙ方向が８個であるが、これは例示であって、本発明は、これには限定されない。レンズ本体１１０におけるレンズ部１０３の数は、特に制限されず、Ｘ方向（回転方向）は、例えば、２０〜２５０個であり、Ｙ方向（幅方向）は、例えば、１９〜２４９個、４〜５０個である。
【００３６】
マーカ１００の大きさは、特に制限されず、例えば、レンズ部１０３の数、その用途等に応じて、適宜決定できる。
【００３７】
レンズ本体１１０は、前述のように、レンズ本体１１０の他方の表面側、すなわち、図１における下方向の表面（下面）側に、複数の被検出部を有する（図１において図示せず）。前記被検出部の形状は、特に制限されず、例えば、線状、ドット状等があげられる。
【００３８】
前記被検出部が線状の場合、例えば、レンズ本体１１０において、Ｙ方向に沿って、複数の被検出部が平行に配置される形態があげられる。複数の被検出部が平行に配置される形態を、図２に示す。図１は、レンズ本体１１０における被検出部の配置の一例を示す概略図であり、図２（Ａ）は、図１（Ａ）と同様に、マーカ１００の上面図であり、図２（Ｂ）は、マーカ１００の下面図であり、図２（Ｃ）は、図１（Ｃ）と同様に、図２（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカ１００の断面図である。図２に示すように、被検出部１０５は、レンズ本体１１０のＹ方向に沿って伸びる線であり、複数の線により、縞模様が形成されている。複数の被検出部１０５は、例えば、光学的に検出可能な像として、レンズ本体１１０の上面側に投影され、光学的に検出できる。
【００３９】
被検出部１０５は、例えば、レンズ本体１１０の他方の表面（下面）の露出面を基準として、レンズ本体１１０の内部側に位置するように配置されている。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、例えば、レンズ本体１１０の他方の表面は、凹部１０４を有し、凹部１０４内に被検出部１０５が配置されている。
【００４０】
レンズ本体１１０において、凹部１０４の大きさ、形状等は、例えば、被検出部１０５に応じて適宜設定できる。凹部１０４の深さ、つまり凹部１０４の内部における厚み方向Ｚの長さは、特に制限されず、例えば、５〜３０μｍである。
【００４１】
被検出部１０５のＸ方向の長さは、特に制限されず、例えば、２０〜５０μｍｍであり、被検出部１０５の厚み方向Ｚの長さ（厚み）は、特に制限されず、例えば、１〜１０μｍである。被検出部１０５の厚みは、例えば、凹部１０４の深さよりも短い。この場合、被検出部１０５の上方向の表面は、例えば、レンズ本体１１０の他方の表面（下面）の露出面を基準として、前記露出面よりレンズ本体１１０の内部側に位置しているともいえる。
【００４２】
レンズ本体１１０において、厚み方向における被検出部１０５の位置は、特に制限されない。被検出部１０５は、例えば、厚み方向（Ｚ方向）において、レンズ部１０３の焦点よりも上方向（レンズ部１０３の上の表面側の方向）に配置している。この形態を、図２の概略図に示す。図２は、図１のマーカ１００におけるレンズ本体１１０であって、レンズ部１０３を抜き出して示す、Ｘ方向の断面図である。図３に示すように、レンズ部１０３から入る光を点線で示し、それらの交点を焦点とした場合、被検出部１０５は、厚み方向において、レンズ部１０３の焦点よりも上方向に配置されている形態があげられる。
【００４３】
被検出部１０５の幅は、例えば、隣り合うレンズ部１０３間のピッチに応じて、適宜決定できる。Ｘ方向（前記回転方向）において、被検出部１０５の幅と、レンズ部１０３間のピッチの幅との比は、例えば、１：２００〜１：５である。被検出部１０５の幅は、レンズ部１０２間のピッチに対して、相対的に大きく設定することによって、例えば、検出される像のコントラストを相対的に大きくでき、相対的に小さく設定することによって、例えば、被検出部１０５の感度を、より向上させることができる。
【００４４】
本発明において、「複数の被検出部のピッチ」とは、隣り合う被検出部１０５間のピッチを意味する。前記複数の被検出部１０５において、隣り合う被検出部１０５の各ピッチは、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは同じである。マーカ１００において、例えば、Ｙ方向における「複数の被検出部のピッチ」は、Ｙ方向における「複数のレンズユニットのピッチ」は、同じでもよいし、異なってもよく、好ましくは異なる。
【００４５】
前記隣り合う被検出部１０５間のピッチは、例えば、Ｘ方向において、隣り合う被検出部１０５の中心間の距離である。被検出部１０５の中心とは、例えば、Ｘ方向の中点であり、且つ、Ｙ方向との中点である。
【００４６】
隣り合う被検出部１０５の距離は、例えば、レンズ部１０３の幅と異なる。隣り合う被検出部１０５の距離は、例えば、レンズ部１０３の幅より短くてもよいし、レンズ部１０３の幅より長くてもよい。
【００４７】
被検出部１０５は、光学的に検出できればよく、例えば、着色膜があげられる。前記着色膜の色は、特に制限されず、例えば、黒である。前記着色膜は、例えば、塗膜であり、塗料により形成できる。前記塗料は、特に制限されず、例えば、液体塗料でもよいし、粉体塗料でもよい。前記塗料は、例えば、塗布および／または固化することによって、前記塗膜を形成できる。前記塗布方法は、例えば、スプレー塗布、スクリーン印刷等があげられる。前記固化方法は、例えば、前記液体塗料の乾燥、前記塗料中の硬化成分（例えば、ラジカル重合性化合物等）の硬化、前記粉末塗料の焼き付け等があげられる。
【００４８】
被検出部１０５は、例えば、光学的に区別可能であればよい。光学的に区別可能とは、例えば、被検出部１０５が、それ以外の領域と比較して、光学的に有意な差をもって検出できることを意味する。光学的に有意な差とは、例えば、光学的な特性について有意な差を有していることを意味する。前記光学的な特性とは、例えば、明度、彩度、色相等の色合い、輝度等の光の強さ等があげられる。前記光学的な有意な差は、例えば、目視で確認可能な差でもよいし、カメラ等の光学的な検出装置で確認可能な差でもよい。また、被検出部１０５が、例えば、蛍光を発する場合、ＵＶランプの照射等の操作によって、確認可能な差でもよい。
【００４９】
被検出部１０５により形成される模様は、何ら制限されない。図２に示す線状の被検出部１０５は、例えば、縞模様であり、一例である。前記模様が前記縞模様の場合、縞模様を形成する色の濃さは、例えば、同じでもよいし、濃淡であってもよい。
【００５０】
前記被検出部は、特に制限されず、例えば、ドット状でもよい。前記被検出部がドット状の場合、Ｘ方向における前記被検出部のピッチは、特に制限されず、例えば、図２に示す被検出部１０５で述べたピッチと同様であり、また、Ｙ方向における前記被検出部のピッチは、例えば、前記レンズ部のピッチ（Ｐｙ）以下であればよく、特に制限されない。
【００５１】
マーカ１００を、例えば、白色の物体の上に置いた場合、マーカ１００のレンズ本体１１０の上面から入射した光のうち、前記被検出部に到達した光は、前記被検出部（例えば、黒色の着色膜）に吸収され、それ以外の光は、レンズ本体１１０を透過して、前記物体の表面で反射する。このため、レンズ本体１１０の上面には、白色の背景上に、前記被検出部の像（図２に示す線状の被検出部１０５の場合、例えば、線状の黒色の像）が投影される。
【００５２】
マーカ１００は、例えば、基板上に配置される。前記基板は、特に制限されず、例えば、樹脂部材またはガラス部材等があげられる。前記基板は、例えば、レンズ本体１１０側の表面が、レンズ本体１１０の前記被検出部の色を光学的に区別できる色であることが好ましい。具体例として、前記被検出部が、前述のように黒色の場合、前記基板のレンズ本体１１０側の表面は、例えば、白色である。前記基板のレンズ本体１１０側の表面は、例えば、模様を有しても、無模様でもよく、前者の場合は、前記被検出部の検出に影響を与えない範囲での模様であることが好ましく、より好ましくは無模様である。前記基板は、例えば、反射板ということもできる。
【００５３】
前記樹脂部材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等があげられる。前記基板のレンズ本体１１０側の表面の色は、例えば、着色した樹脂またはガラスで基板を成形することにより着色してもよいし、無色の樹脂またはガラスで基板を成形した後、基板表面を着色剤により着色してもよい。
【００５４】
［実施形態１の変形例］
実施形態１の変形例は、本発明のマーカにおける複数のレンズ部の二次元方向の配置に関するその他の例である。本発明のマーカにおいて、平面の二次元方向に連続的に配置されているレンズ部１０３が、下記条件２を満たす態様でもよい。
条件２：一方の一次元方向（すなわち、回転方向であるＹ方向）のピッチ（ＰＹ）が、他方の一次元方向（すなわち、幅方向であるＸ方向）のピッチ（ＰＸ）よりも狭い。
【００５５】
［実施形態２］
実施形態２は、本発明のマーカにおけるレンズ部のその他の形状の例である。本発明のマーカにおいて、前記レンズ部の形状は、前述のように、特に制限されず、光を集光でき、且つ、前記条件１を満たすように複数が配置されていればよい。
【００５６】
前記レンズ部の形状としては、例えば、前記実施形態１で例示した球面形状の他に、非球面形状等があげられる。また、前記レンズ部の形状としては、例えば、トロイダル形状等があげられる。前記トロイダル形状は、例えば、直交する２つの軸において、軸の断面方向（Ｚ方向）の曲率がそれぞれ異なる形状であることをいう。なお、前記直交する２つの軸は、特に制限されず、例えば、Ｘ方向およびＹ方向の軸でもよいし、その他に、前記Ｘ方向から同平面上で所定角度（例えば、４５°）回転させた軸または前記Ｙ方向から同平面上で所定角度（例えば、４５°）回転させた軸等、各方向において同平面上で任意に回転させた軸も包含する。
【００５７】
前記レンズ部の配置は、特に制限されず、例えば、図１に示すような矩形配列でもよいし、ハニカム配列、放射状配列等があげられる。前記レンズ部の配置がハニカム配列である例を、図４の部分概略図に示す。図４は、図１（Ａ）と同様に、レンズ本体２１０の一部を示す平面図である。図４において、複数のレンズ部２０３は、Ｙ方向におけるピッチが、Ｘ方向におけるピッチよりも小さい条件となるように、ハニカム状に配列されている。
【００５８】
本発明のマーカにおいて、各部位の大きさは特に制限されない。本発明のマーカにおいて、各部位の大きさは、例えば、前記レンズ部の大きさを設定することによって、適宜設定することができる。
【００５９】
本発明のマーカは、例えば、２次元パターンコードと組合せたマーカセットとしてもよい。すなわち、本発明のマーカセットは、前記本発明のマーカと、２次元パターンコードとを含むことを特徴とする。
【００６０】
前記二次元パターンコードは、特に制限されず、例えば、ＡＲマーカ、ＱＲマーカ等があげられる。ＡＲマーカは、例えば、ARToolKit、ARTag、CyberCode、ARToolKitPlus等があげられる。前記二次元パターンは、例えば、前述した基板に、本発明のマーカとともに、配置されてもよい。
【実施例】
【００６１】
［実施例１］
実施例のマーカと比較例マーカについて、レンズ本体に投影される像を、シミュレーションにより確認した。
【００６２】
前記実施例のマーカは、図１および図２に示すマーカ１００とし、マーカ１００の条件は、以下の２通りとした。実施例マーカ１と実施例マーカ２とは、Ｙ方向のピッチが異なる以外は、同じ条件である。
【００６３】
Ｙ方向のピッチとＸ方向のピッチとの比（ＰＹ：ＰＸ）：
実施例マーカ１は、ＰＹ：ＰＸ＝０．５：１
実施例マーカ２は、ＰＹ：ＰＸ＝０．３：１
レンズ部の形状：球面形状
レンズ部の配置：矩形配列
非検出部の形状：線状
レンズ本体の成形方法：射出成形
【００６４】
前記比較例のマーカの概略を、図７に示す。図７（Ａ）は、マーカ３００の上面図であり、図７（Ｂ）は、マーカ３００の斜視図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）のIII−III方向から見たマーカ３００の断面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ａ）のIV−IV方向から見たマーカ３００の断面図である。マーカ３００は、レンズ本体３１０において、レンズ部３０３のＹ方向のピッチが、レンズ部３０３のＸ方向のピッチと同じである以外は、実施例マーカ１００と同様である。マーカ３００の被検出部は、図示していないが、実施例マーカ１００と同様である。
【００６５】
マーカ１００およびマーカ３００について、平面に対する法線方向から光を照射し、カメラで検出される、レンズ本体１１０、３１０のレンズ部１０３、３０３に投影される像の状態を、シミュレーションした。シミュレーションは、分解能０．０１ｍｍ／ｐｉｘｅｌのカメラを仮定し、実行した。この結果を、図５に示す。図５は、マーカに投影される仮想像を示す概略図であり、図５において、左の図が、各マーカにおけるシミュレーションした像を示す図であり、左の図が、各マーカのＹ方向の断面図（被検出部は図示していない）である。
【００６６】
図５に示すように、前記比較例マーカは、黒縞の中に白抜け部分が生じ、コントラストに問題があった。これに対して、前記実施例マーカ１および２は、はっきりとした黒縞となり、コントラストが向上した。特に、前記実施例マーカ２は、前記実施例マーカ１よりもＹ軸方向のピッチをさらに狭くしたことにより、Ｙ軸方向における黒縞のＲが目立たなくなり、より縞模様がクリアに見えるようになった。
【００６７】
これは、以下のような理由によると考えられる。前記比較例マーカ３００は、図７（Ａ）に示すように、レンズ部３０３が、Ｘ方向とＹ方向とで同じピッチとなるように矩形状に配置されている。また、レンズ部３０３の表面は、Ｘ方向およびＹ方向において、同じ曲率のＲ形状である。このため、前記比較例マーカは、各レンズ部３０３同志が詰まった状態で配置され、図５の断面図の矢印で示すように、Ｙ方向に隣接するレンズ部３０３の間において、大きな隙間が生じている状態である。この隙間によって、図５に示すように、前記比較例マーカの像は、黒縞に白抜け部分が発生していると考えられる。他方、前記実施例マーカ１００は、図１（Ａ）に示すように、Ｘ方向よりもＹ方向が小さいピッチとなるように、矩形状に配置されている。また、レンズ部１０３の表面は、Ｘ方向およびＹ方向において、同じ曲率のＲ形状である。このため、前記実施例マーカは、Ｙ方向に隣接するレンズ部１０３の間において、図５の断面図の矢印で示すように、隙間は非常に小さい状態である。このように、実施例マーカは、隙間が小さいことから、図５に示すように、前記比較例マーカとは異なり、黒縞における白抜け部分の発生は抑制され、優れたコントラストが得られたと考えられる。
【００６８】
［実施例２］
前記実施例１で示した実施例マーカ１００と比較例マーカ３００とを作製し、光照射時の反射を確認した。
【００６９】
図６に、これらの結果を示す。図６において、（Ａ）は、ＬＥＤリング照明による外部照明光の写真であり、（Ｂ）は、前記ＬＥＤリング照明により、実施例マーカに光照射した際に現れる像の結果を示す写真であり、（Ｃ）は、前記ＬＥＤリング照明により、比較例マーカに光照射した際に現れる像の結果を示す写真である。なお、実施例マーカおよび比較例マーカは、同一の透明基板上に配置し、像の検出は、それぞれ同じ位置で行った。すなわち、図６において、手前の位置に目的のマーカが位置するように、白色台の上にマーカを置き、光照射した。
【００７０】
図６（Ａ）に示すように、ＬＥＤリング照明で白色台を照射した場合、前記照明の複数の光源の反射像が、円状に不連続的に現れた。そして、前記白色台に前記比較例マーカを配置した場合、図６（Ｃ）に示すように、点線の丸で囲んだ比較例マーカにおいて、光源の反射像が確認された。これに対して、同じ条件で、前記実施例マーカを配置した場合、図６（Ｂ）に示したように、実線の丸で囲んだ実施例マーカにおいて、光源の反射像の出現が抑制された。つまり、実施例マーカによれば、光源から照射される光の正反射が弱まることで光源の反射像の出現が抑制された（すなわち、スペキュラーの反射が低減された）といえる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明のマーカは、前述のようなピッチに設定することで、マーカ表面における反射を抑制し、且つ、優れたコントラストで像を投影することができ。
【符号の説明】
【００７２】
１００、３００    マーカ
１１０、２１０、３１０    レンズ本体
１０３、２０３、３０３    レンズ部
１０４    凹部
１０５    被検出部
【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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