(57)【要約】  【課題】  光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、検出できるマーカを提供する。  【解決手段】  本発明のマーカは、レンズ本体を含み、前記レンズ本体は、一方の表面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、他方の表面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部を有し、前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部のピッチとが、異なり、前記複数のレンズ部は、それぞれ、中心軸方向に対して、０°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部であり、任意のレンズ部を基準レンズ部として、上流側のレンズ部群と下流側のレンズ部群とを含み、前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群は、各レンズ部が、中心軸に対して、左右非対称な非球面形状であり、各レンズ部は、それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光することを特徴とする。【選択図】  図１
2019074332.tif 000002
【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、
一方の表面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、
他方の表面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部のピッチとが、異なり、
前記複数のレンズ部は、
それぞれ、中心軸方向に対して、０°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部であり、
任意のレンズ部を基準レンズ部として、上流側のレンズ部群と下流側のレンズ部群とを含み、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群は、
各レンズ部が、中心軸に対して、左右非対称な非球面形状であり、
前記各レンズ部は、
それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光することを特徴とするマーカ。
【請求項２】
前記連続的な配置方向に対する垂直方向の断面において、
前記上流側のレンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、
前記下流側のレンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状である、請求項１記載のマーカ。
【請求項３】
前記レンズ部のピッチが、等ピッチである、請求項１または２に記載のマーカ。
【請求項４】
前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも大きく、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部は、それぞれ、中心軸を基準に、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＞Ｒｆの関係を満たす、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】
前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも小さく
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＜Ｒｆの関係を満たす、請求項１から３のいずれか一項に記載のマーカ。
【請求項６】
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部の曲率半径Ｒｕと、前記基準レンズ部の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、前記基準レンズから離れる程、大きくなる、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】
前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである、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、一体成形品である、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が報告されている（特許文献１）。
【０００３】
前記レンチキュラレンズは、一般に、円柱を軸方向に分割したシリンドリカルレンズが、前記軸方向が平行となるように連続して配置された、レンズ体である。そして、前記マーカは、前記軸方向に伸びる凸部を有するシリンドリカルレンズ（レンズ部ともいう）が、その軸方向と前記縞模様の黒線方向とが平行となり、かつ、そのピッチが、前記レンズ部のピッチと異なるように、前記縞模様の上に配置されて、形成されている。このような構造により、前記マーカを、前記レンチキュラレンズの凸部側から、カメラ等により視認すると、その視覚方向によって、前記レンチキュラレンズに投影される前記模様の像が移動または変形して検出される。このため、検出される像により、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。
【０００４】
しかしながら、前記マーカの各レンズ部において、光軸の傾斜によって、収差が発生し、前記被検出部の像をクリアに現出できない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
そこで、本発明は、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、検出できるマーカの提供を目的とする。
【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、
一方の表面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、
他方の表面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部のピッチとが、異なり、
前記複数のレンズ部は、
それぞれ、中心軸方向に対して、０°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部であり、
任意のレンズ部を基準レンズ部として、上流側のレンズ部群と下流側のレンズ部群とを含み、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群は、
各レンズ部が、中心軸に対して、左右非対称な非球面形状であり、
前記各レンズ部は、
それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマーカは、前述のように、前記基準レンズ部、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群の断面形状によって、対応する各被検出部へ光を集光させることにより、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、マーカの検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は、実施形態１のマーカにおけるレンズ本体の一例を示す上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカの断面図である。
【図２】図２は、前記実施形態１のマーカにおけるレンズ本体の断面図である。
【図３】図３は、前記実施形態１のマーカにおけるレンズ本体の断面図であり、光の集光の概略を示す。
【図４】図４は、参照例のマーカの断面図であり、光の集光の概略を示す。
【図５】図５は、前記実施形態１のマーカと前記参照例のマーカにおける光軸２０°の光の光路の概略を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、前記実施形態１のマーカにおける各レンズ部の形状を示すグラフであり、図６（Ｂ）は、前記各レンズ部の中心部の形状を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のマーカは、例えば、前記連続的な配置方向に対する垂直方向の断面において、前記上流側レンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、前記下流側レンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状である。
【００１１】
本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、等ピッチである。
【００１２】
本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも大きい。
【００１３】
本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＞Ｒｆの関係を満たす。
【００１４】
本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも小さい。
【００１５】
本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＜Ｒｆの関係を満たす。
【００１６】
本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部の曲率半径Ｒｕと、前記基準レンズ部の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、前記基準レンズから離れる程、大きくなる。
【００１７】
本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。
【００１８】
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。
【００１９】
［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におけるレンズ本体の一例を示す。図１（Ａ）は、マーカ１の平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ方向から見たマーカ１の断面図である。図１（Ｂ）においては、見やすさを考慮して、断面を表すハッチを省略している。以下、他の断面図においても同様である。図１において、便宜上、矢印Ｘを幅方向、矢印Ｙを長さ方向、矢印Ｚを厚み方向という。方向Ｘにおいて、左側に向かうＸ１方向を、上流といい、右側に向かうＸ２方向を、下流という。図１（Ｂ）において、Ｚ方向の点線Ｃは、各レンズ部の中心軸を示す。中心軸とは、各レンズ部において、幅方向Ｘにおける中心を通る厚み方向の軸である。
【００２０】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すとおり、マーカ１は、レンズ本体１０を含む。レンズ本体１０は、一方の表面側、すなわち、図１（Ｂ）における上面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、他方の表面側、すなわち、図１（Ｂ）における下面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、各レンズ部に対応する複数の被検出部を有する。本発明のマーカは、前記複数のレンズ部を、以下のような断面形状とすることによって、対応する各被検出部に光が集光することがポイントであって、その他の構成等は、何ら制限されない。
【００２１】
前記複数のレンズ部は、それぞれ、中心軸Ｃ方向に対して、０°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部である。前記光学機能部であるとは、外部から到達した光を、透過または屈折させ、且つ集光させることを意味する。表面全域が光学機能部となるレンズ部は、例えば、その表面全体が、曲率を有する非球面の凸形状であればよい、前記曲率は、適宜決定できる。具体例である図１（Ｂ）のレンズ本体１０は、レンズ部間に段差を有する形態である。例えば、レンズ部１１２ｂは、レンズ部１１２ａ側において、レンズ部１１２ａとの境界において、中心軸Ｃ方向に対して０°の面を有している。この場合、レンズ部１１２ｂは、曲率を有する表面全域が光学機能部であり、前記０°の面（すなわち、曲率を有さない面）は、光学機能部ではない。また、前記中心軸Ｃ方向に対して０°の面には、例えば、製造上の誤差等により、０°を超えた形状（例えば、中心軸Ｃ方向に対する角度Ｄが０°＜Ｄ≦３°程度の面）となる場合、すなわち、面の角度Ｄが０°ではないが曲率を有さない面も含まれる。そして、各レンズは、それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光するように設計されている。
【００２２】
図１において、前記複数のレンズ部は、Ｘ方向、すなわち幅方向に連続的に配置されている。以下、前記複数のレンズ部の配置方向は、幅方向Ｘ、連続的な配置方向に対する垂直方向は、厚み方向Ｚとして説明する。
【００２３】
具体的には、前記複数のレンズ部は、任意の位置のレンズ部を基準レンズ部１１１とし、さらに、基準レンズ部１１１よりも、上流側に連続的に配置された上流側レンズ部群１１２と、下流側に連続的に配置された下流側レンズ部群１１３とを含む。基準レンズ部１１１と、上流側レンズ部群１１２と、下流側レンズ部群１１３とにより、レンズ本体１０の一方の表面側に、レンズ面１１が形成されている。
【００２４】
図１において、レンズ本体１０における前記レンズ部の数は、９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。例えば、前記レンズ部の数が偶数である場合、前記基準レンズは２個でもよい。また、上流側レンズ部群１１２におけるレンズ部の数と、下流側レンズ部群１１３におけるレンズ部の数は、例えば、同じでもよいし、異なってもよい。レンズ本体１０におけるレンズ部の数は、特に制限されず、例えば、２２１個、１０１個、５１個である。
【００２５】
レンズ本体１０は、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。前記レンズ部は、例えば、レンチキュラレンズともいう。レンズ本体１０において、各レンズ部の大きさは、特に制限されず、例えば、前記レンズ部の数、マーカ１の用途等に応じて、適宜決定できる。各レンズ部は、幅方向Ｘの長さＷ１が、例えば、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．３７ｍｍであり、長さ方向Ｙの長さが、例えば、２５ｍｍ、５ｍｍであり、厚み方向Ｚの中心軸Ｃを通る長さ（厚み）が、例えば、１．７ｍｍ、１ｍｍ、０．６ｍｍである。
【００２６】
厚み方向Ｚの断面において、基準レンズ部１１１は、例えば、その中心軸Ｃに対して、左右対称な非球面形状であることが好ましく、その場合、その頂点は、中心軸Ｃ上となる。基準レンズ部１１１は、例えば、その頂点から、隣り合うレンズ部に向かうにつれて曲率半径が大きくなり、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。基準レンズ部１１１の曲率半径は、例えば、頂点の曲率半径で表すことができ、具体例として、０．２５〜１ｍｍの範囲である。本発明において、「対称」とは、例えば、形状が完全同一である他に、例えば、同様の機能を奏する範囲で、略同一の意味も含む。
【００２７】
これに対して、厚み方向Ｚの断面において、上流側レンズ部群１１２の各レンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄおよび下流側レンズ部群１１３の各レンズ部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄは、例えば、それぞれ、中心軸Ｃに対して、左右非対称な非球面形状である。上流側レンズ部群１１２は、例えば、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、形状が変化する。具体的に、上流側レンズ部群１１２の各レンズ部は、例えば、基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、その頂点が、表面において中心軸Ｃとの交点よりも遠くに位置するように変化する。また、下流側レンズ部群１１３も同様であり、例えば、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、形状が変化する。具体的に、下流側レンズ部群１１３の各レンズ部は、例えば、基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、その頂点が、表面において中心軸Ｃとの交点よりも遠くに位置するように変化する。
【００２８】
上流側レンズ部群１１２および下流側レンズ部群１１３において、前記各レンズ部は、例えば、その頂点から、隣り合うレンズ部に向かうにつれて曲率半径が大きくなり、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。前記各レンズ部の非対称性は、例えば、基準レンズ部１１１に近い半分の表面の曲率半径と、基準レンズ部１１１に遠い半分の表面の曲率半径とにより規定でき、前記一方の曲率半径と他方の曲率半径とが異なっていればよい。前記各レンズ部において、全体の曲率半径は、例えば、レンズ部の両端部と中心軸とを通る曲線の曲率半径であり、前記一方の曲率半径と、前記他方の曲率半径とは、例えば、レンズ部の一端部から中心軸までの曲線の曲率半径である。前記一方の曲率半径および前記他方の曲率半径の大小関係は、例えば、レンズ部の形状から判断できる。
【００２９】
厚み方向Ｚの断面において、上流側レンズ部群１１２は、例えば、各レンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの曲率半径Ｒｕと、基準レンズ１１１の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、基準レンズ１１１から離れる程、大きくなる。また、上流側レンズ部群１１２において、例えば、基準レンズ１１１から最も離れたレンズ部１１２ｄは、その曲率半径Ｒｕと、前記基準レンズ部の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、他のレンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃよりも大きいことが好ましい。
【００３０】
また、厚み方向Ｚの断面において、下流側レンズ部群１１３は、例えば、各レンズ部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの曲率半径Ｒｕと、基準レンズ１１１の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、基準レンズ１１１から離れる程、大きくなる。また、上流側レンズ部群１１３において、例えば、基準レンズ１１１から最も離れたレンズ部１１３ｄは、その曲率半径Ｒｕと、前記基準レンズ部の曲率半径Ｒｓとの差（Ｒｕ−Ｒｓ）の絶対値が、他のレンズ部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃよりも大きいことが好ましい。
【００３１】
厚み方向Ｚの断面において、例えば、上流側レンズ部群１１２の全体形状と、下流側レンズ部群１１３の全体形状とは、対称である。具体的には、図１（Ｂ）に示すように、基準レンズ部１１１を中心として、対称な位置にある上流側のレンズ部１１２ａと下流側のレンズ部１１３ａ、レンズ部１１２ｂとレンズ部１１３ｂ、レンズ部１１２ｃとレンズ部１１３ｃ、レンズ部１１２ｄとレンズ部１１３ｄは、それぞれ、対称形状である。このため、上流側レンズ部群１１２の全体形状と、下流側レンズ部群１１３の全体形状とは、対称となる。本発明において、「対称」とは、例えば、形状が完全同一である他に、例えば、同様の機能を奏する範囲で、略同一の意味も含む。
【００３２】
図２に、前記レンズ部のピッチの概略を示す。図２は、図１（Ｂ）と同じ、マーカ１の断面図である。本発明のマーカにおいて、前記複数のレンズ部のピッチとは、幅方向Ｘにおいて、隣り合うレンズ部間のピッチＰ１を意味する。具体的に、「隣り合うレンズ部間のピッチＰ１」とは、隣り合うレンズ部におけるレンズ部の幅Ｗ１の中点の間隔であり、例えば、幅方向Ｘにおけるレンズ部の幅Ｗ１と同じである。上流側レンズ部群１１２の各レンズ部、基準レンズ部１１１および下流側レンズ部群１１３の各レンズ部のピッチＰ１は、例えば、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは等ピッチである。前記複数のレンズ部のピッチを等ピッチとすることによって、本発明のマーカを視認した際、被検出部２００の像の動きを、より一定にすることができる。
【００３３】
レンズ本体１０は、前述のように、他方の表面側、すなわち、図１（Ｂ）における下面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部２００を有する。図１において、被検出部２００は、レンズ本体１０の長さ方向Ｙ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２００は、例えば、光学的に検出可能な像として、レンズ本体１０の上面側に投影され、光学的に検出できる。本発明における被検出部の形状は、これに限定されず、被検出部２００の形状は、例えば、点（ドット）が、長さ方向Ｙに整列された形状でもよい。
【００３４】
図２に、被検出部２００のピッチＰ２の概略を、合わせて示す。複数の被検出部２００のピッチは、前記複数のレンズ部のピッチＰ１と異なる。前記複数の被検出部２００のピッチとは、幅方向Ｘにおいて、隣り合う被検出部２００間のピッチＰ２を意味する。具体的に、「隣り合う被検出部間のピッチ」は、例えば、幅方向Ｘにおいて、隣り合う被検出部２００の中心間の距離である。被検出部２００の中心とは、例えば、幅方向Ｘの中点であり、且つ、長さ方向Ｙとの中点である。複数の被検出部２００のピッチＰ２は、例えば、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは等ピッチである。
【００３５】
被検出部２００の幅方向Ｘの幅Ｗ２は、特に制限されず、例えば、４５μｍ、３０μｍ、１０μｍである。被検出部２００の幅は、例えば、隣り合うレンズ部間のピッチＰ１に応じて、適宜決定できる。被検出部２００の幅Ｗ２と、レンズ部間のピッチＰ１との比は、例えば、１：２００〜１：５である。被検出部２００の幅Ｗ２は、前記レンズ部間のピッチＰ１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、被検出部の感度を、より向上できる。
【００３６】
本実施形態のマーカは、例えば、基準レンズ部１１１の中心軸Ｃ上に、基準レンズ部１１１の頂点を有し、且つ、基準レンズ部１１１に対応する被検出部２００を有する。このため、本実施形態のマーカは、例えば、前記マーカに対して正対した方向、すなわち、基準レンズ１１１の中心軸Ｃを光軸（０°）とする方向から、前記マーカを観察すると、基準レンズ１１１に対応する被検出部２００の像が観察される。
【００３７】
本発明のマーカにおいて、「複数のレンズ部のピッチ」と「複数の被検出部のピッチ」とは、異なる。このため、基準レンズ１１１の中心軸Ｃを基準として、任意のピッチＰ１で、他のレンズ部が、上流側と下流側とに連続して配置され、ピッチＰ１とは異なる任意のピッチＰ２で、他の被検出部が、上流側と下流側とに連続して配置される。前記レンズ部のピッチＰ１は、例えば、被検出部２００のピッチＰ２より、大きくてもよいし、被検出部２００のピッチＰ２より、小さくてもよい。
【００３８】
前記レンズ部のピッチＰ１が、被検出部２００のピッチＰ２よりも大きい場合、例えば、上流側レンズ部群１１２および下流側レンズ部群１１３において、各レンズ部は、それぞれ、基準レンズ部１１１に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、基準レンズ部１１１から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＞Ｒｆの関係を満たすことが好ましい。
【００３９】
他方、前記レンズ部のピッチＰ１が、被検出部２００のピッチＰ２よりも小さい場合、例えば、上流側レンズ部群１１２および下流側レンズ部群１１３において、各レンズ部は、それぞれ、基準レンズ部１１１に近い半分の表面の曲率半径Ｒｎと、基準レンズ部１１１から遠い半分の表面の曲率半径Ｒｆとが、Ｒｎ＜Ｒｆの関係を満たすことが好ましい。
【００４０】
レンズ本体１０は、例えば、別個に調製された複数のレンズユニット、すなわち、前記レンズ部を有するレンズユニットを、連結することで形成してもよいし、一体成形品でもよい。レンズ本体１０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。レンズ本体１０において、複数のレンズ部は、隣り合うレンズ部と隙間なく連結していることが好ましい。
【００４１】
レンズ本体１０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。
【００４２】
レンズ本体１０の大きさは、特に制限されず、例えば、前記レンズ部の数、マーカ１の用途等に応じて、適宜決定できる。レンズ本体１０は、例えば、幅方向Ｘの長さ（幅）が、例えば、１１０ｍｍ、２０ｍｍであり、長さ方向Ｙの長さが、例えば、２５ｍｍ、５ｍｍであり、中心軸Ｃを通る厚み方向Ｚの長さ（厚み）が、例えば、１ｍｍ、０．６ｍｍ、１．７ｍｍである。
【００４３】
マーカ１において、被検出部２００は、前記一方の表面側から、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、塗布する、または塗布後に定着させることによって、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。前記定着方法は、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、ラジカル重量性化合物等）の硬化、前記粉末塗料の焼き付け等があげられる。
【００４４】
被検出部２００は、例えば、レンズ本体１０の他方の表面側の露出面を基準として、レンズ本体１０の内部側に位置するように配置されてもよいし、レンズ本体１０から外部に突出するように配置されてもよい。前者の場合、例えば、レンズ本体１０の前記他方の表面は、内部に凹む凹部を有し、前記凹部内に前記着色膜が配置された形態があげられる。後者の場合、例えば、レンズ本体１０の前記他方の表面が、フラットであり、前記フラットな表面上に、前記着色膜が配置（積層）された形態があげられる。また、後者の場合、例えば、レンズ本体１０の前記他方の表面が、凸部を有し、前記凸部の突出した先端部に、前記着色膜が配置（積層）された形態があげられる。
【００４５】
前述した図１（Ｂ）の断面図は、レンズ本体１０の前記他方の表面（下面）が前記凹部を有し、前記凹部内に着色膜等が配置されて、被検出部２００を形成している形態の一例である。
【００４６】
被検出部２００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２００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２００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。
【００４７】
被検出部２００により形成される模様は、何ら制限されない。前記模様が、例えば、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。
【００４８】
マーカ１００を、例えば、白色の物体の上に置いた場合、マーカ１のレンズ本体１０の上面から入射した光のうち、被検出部２００に到達した光は、被検出部２００（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１０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１０の上面には、白色の背景上に、被検出部２００の像（例えば、黒色の線）が投影される。
【００４９】
つぎに、本実施形態１のマーカを使用した場合における、被検出部２００の像について、図３〜図６を用いて説明する。図３は、図１のマーカ１のうち、基準レンズ部１１１と上流側レンズ部群１１２とを含む領域の断面図である。なお、図３において、各レンズ部は、図１と同じ位置に被検出部を有するが、便宜上、図示していない。また、図３において、下流側レンズ部１１３は、割愛するが、基準レンズ部１１１を中心として、上流側レンズ部１１２と対称であり、図１と同様である。
【００５０】
マーカ１において、基準レンズ部１１１は、その中心軸Ｃ上に、頂点を有し、且つ、対応する被検出部２００を有しており、中心軸Ｃと同軸方向の光軸（０°）用のレンズであり、レンズ部１１２ａ、レンズ部１１２ｂ、レンズ部１１２ｃ、レンズ部１１２ｄは、それぞれ、中心軸Ｃから所定角度傾斜した光軸（５°、１０°、１５°、２０°）用のレンズである。
【００５１】
図６は、基準レンズ部１１１、および上流側レンズ部群１１２の各レンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄについて、厚み方向の断面における、曲面形状を示すグラフである。図６（Ａ）は、各レンズ部の全体の曲面形状を示すグラフであり、図６（Ｂ）は、各レンズ部の中心軸Ｃ周辺（中心部）の曲面形状を示すグラフである。図６において、グラフのＸ軸は、幅方向Ｘの形状を示し、ゼロの位置は、前記レンズ部の中心軸Ｃであり、グラフのＹ軸は、厚み方向Ｚの形状を示す。図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、光軸０°用の基準レンズ部１１１は、中心軸Ｃに対して左右対称の非球面形状（曲面形状）を有している。他方、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、光軸が５°、１０°、１５°、２０°と傾斜にするにつれて、レンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、レンズ部１１２ｄは、頂点が、中心軸Ｃとの交点より遠くに位置し、且つ、基準レンズ部１１１と比較して、基準レンズ部１１１に近い曲面は、曲率半径が小さくなり、基準レンズ部１１１に遠い曲面は、曲率半径が大きくなっている。
【００５２】
そして、図３に示すように、マーカ１に、光軸０°の光が到達すると、基準レンズ部１１１は、対応する被検出部２００に光を集光させ、光軸５°の光が到達すると、レンズ部１１２ａは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸１０°の光が到達すると、レンズ部１１２ｂは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸１５°の光が到達すると、レンズ部１１２ｃは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸２０°の光が到達すると、レンズ部１１２ｄは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させる。前述のように、マーカ１は、光軸に応じて、厚み方向の断面における各レンズ部の曲面を変え、前記各レンズ部が対応する被検出部２００に、光が集光するように設計されている。このため、このように前記各レンズ部において、収差の発生を抑制し、より良い精度で、被検出部２００の像を現出し、検出できる。
【００５３】
他方、厚み方向の断面において、前記複数のレンズ部を、全て基準レンズ部１１１と同じ形状としたマーカの場合、前記本実施形態のマーカ１のような効果は得られない。この参照例のマーカを、図４に示す。図４は、参照例のマーカ４の断面図であり、各レンズ部が、全て、前記実施形態１のマーカ１における非球面の基準レンズ部１１１と同じ形状である。なお、図４において、各レンズ部は、図３のマーカと同じ位置（すなわち、図１のマーカと同じ位置）に被検出部を有するが、便宜上、図示していない。参照例のマーカ５は、光軸０°の光が到達すると、右端のレンズ部１１１は、前記被検出部の位置で光を集光しているが、他のレンズ部１１１ａ、１１１ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、基準レンズ部１１１から離れる程、焦点にずれが生じ（図４において、円で囲んだ領域）、前記被検出部の位置で光が十分に集光できていない。このため、前記各レンズ部において、光軸の傾斜によって、収差が発生し、前記被検出部の検出の精度は向上できない。
【００５４】
具体的に、図３における光軸２０°の光と、図４における光軸２０°の光について、図５にあらためて示す。図５（Ａ）に示すように、実施形態１のマーカ１に、光軸２０°の光が到達すると、前記レンズ部は、その表面で光を屈折し、対応する被検出部２００に光を集光させる。これに対して、図５（Ｂ）に示すように、参照例のマーカ４に、光軸２０°の光が到達すると、前記レンズ部は、実施形態１のマーカ１と同じ位置に対応する被検出部２００を有するが、被検出部２００の位置で十分な集光が起こらない。
【００５５】
したがって、本発明のマーカは、前記各レンズ部を前述のような構成とすることによって、前記各レンズ部において、収差の発生を抑制し、より良い精度で、被検出部２００の像を現出し、検出できる。
【００５６】
本発明のマーカは、例えば、前記基準レンズ部の中心軸Ｃを０°として、±３０°に傾斜した光軸の範囲で、前記検出部の像を検出することが好ましい。
【００５７】
［実施形態２］
実施形態２は、本発明のマーカと二次元パターンコードとを有する本発明のマーカセットの例である。
【００５８】
前記マーカセットは、例えば、さらに、基板を含み、前記基板に、前記２次元パターンコードと、前記本発明のマーカとが配置されている。前記マーカセットにおいて、例えば、前記２次元パターンコードは、ＡＲマーカである。
【００５９】
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、Arteaga、Cybercide、ARToolKitPlus等があげられる。
【００６０】
前記マーカセットによれば、前記二次元パターンコードの検出とともに、前記本発明のマーカを検出することによって、光線（視覚方向）の傾斜方向や角度を判断することができる。
【００６１】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明のマーカは、前記基準レンズ部、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群の断面形状によって、対応する各被検出部へ光を集光させることにより、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、マーカの検出精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１、５    マーカ
１０      レンズ本体
１１１    基準レンズ部
１１２    上流側レンズ部群
１１３    下流側レンズ部群
２００    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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