(57)【要約】  物品は、複数の機能素子及び一体化した基準マークを含む光透過性基材を含む。基材は、全反射の臨界角、並びに基準面を画定する長さ及び幅を有する。基材は、主表面に配置される一体化した基準マークを含む。一体化した基準マークは、基準面に垂直である基準線と共に第１の半角及び第２の半角のそれぞれを画定する第１及び第２の円錐台形の表面によって形成される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部を含む。第１及び第２の半角は、度で表される全反射の臨界角を９０度から差し引いたもの以下である。方法は、本開示による光透過性基材を提供することと、マシンビジョンシステムを用いて基準マークの位置を精密に検出することと、基材を光学的に精密に位置合わせすることと、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する基材を含む物品であって、前記基材は光透過性で全反射の臨界角を有し、前記基材は基準面を画定する長さ及び幅を有し、前記基材は前記主表面に配置される一体化した基準マークを含み、前記基準マークは、前記基準面に垂直である基準線と共に第１及び第２の半角のそれぞれを画定する第１及び第２の円錐台形の表面によって形成される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部を含み、前記第１及び第２の半角は、度で表される全反射の前記臨界角を９０度から差し引いたもの以下である、物品。
【請求項２】
前記基材は複数の機能素子を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、前記主表面から外方に延在する隆起部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、前記主表面から内方に延在する溝部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の機能素子は、少なくとも１つの光学素子又は電子素子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の機能素子はフレネルレンズを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
光電池を更に含み、前記フレネルレンズは、前記光電池に対して光学的に位置合わせされる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記一体化した基準マークは、前記主表面に対して中心に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記一体化した基準マークは、２平方ミリメートル以下の領域を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は円形である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記一体化した基準マークは、前記複数の機能素子の少なくとも１つの上に形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記基材は有機ポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の主表面を有する基材を提供することであって、前記基材は光透過性で全反射の臨界角を有し、前記基材は基準面を画定する長さ及び幅を有し、前記基材は前記第１の主表面に配置される一体化した基準マークを含み、前記基準マークは、前記基準面に垂直である基準線と共に第１及び第２の半角のそれぞれを画定する第１及び第２の円錐台形の表面によって形成される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部を含み、前記第１及び第２の半角は、度で表される全反射の前記臨界角を９０度から差し引いたもの以下である、提供することと、
マシンビジョンシステムを使用して前記一体化した基準マークの位置を精密に検出することであって、前記マシンビジョンシステムは、前記基準面に対して垂直の光を受光するように位置合わせされたカメラを含み、前記カメラは、画像解析ソフトウェアが実装されたコンピュータと通信する、検出することと、を含む、方法。
【請求項１４】
前記基材を精密に位置合わせすることを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基材は複数の機能素子を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、前記第１の主表面から外方に延在する隆起部を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、前記第１の主表面から内方に延在する溝部を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記マシンビジョンシステムは、前記カメラと実質的に同軸状に位置合わせされた光を放つ光源を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記基材は、前記第１の主表面の反対側にある第２の主表面を更に含み、前記カメラが前記第２の主表面の方に向いて配置される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記光源及び前記カメラは、前記基材と同じ側の方に向いて配置される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の機能素子は、少なくとも１つの光学素子又は電子素子を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の機能素子はフレネルレンズを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
光電池を更に含み、前記フレネルレンズは、前記光電池に対して光学的に位置合わせされる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記一体化した基準マークは、前記第１の主表面に対して中心に配置される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
前記一体化した基準マークは、２平方ミリメートル以下の領域を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は円形である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
前記一体化した基準マークは、前記複数の機能素子の少なくとも１つの上に形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２８】
前記基材は有機ポリマーを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、基準マークを有する光透過性基材及び光透過性基材を位置合わせする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造中に精密な位置合わせの補助に用いられる整合マークは、基準マークとして一般に知られている。基準マークは、精密測定、据え付け、及び視覚装置を組み込む部品のアセンブリにしばしば使用される。例えば、マシンビジョンシステムを装備したロボットは、基準マークを使用して部品を自動的に精密に配置する。そのような用途では、マシンビジョンシステムは、基準マークの画像を捕らえ、それを使用して位置合わせの基準点を識別する。わずか１つの基準マークが使用されてもよく、又は所望する精度次第で更なる基準マークが使用されてもよい。
【０００３】
典型的なマシンビジョンシステムでは、コンピュータソフトウェアは、カメラを用いて得た基準マークの画像に基づいて、基準マーク（例えば、円形の基準マーク）を「認識する」ことを試みる。この基準マークは、ドット又は環形に似るように記入されてもよい。基準マーク画像は典型的には、不透明なインクを使用して基材上に印刷されるが、スクライビング及び穴あけも基準マーク作成の既知の代替方法である。
【０００４】
一般に、マシンビジョンシステムは、基準マークと周辺領域とのコントラストを探す。多くの基材にとって、これはほとんど問題にならない。しかしながら、光透過性基材の場合には、信頼できる十分なコントラストの度合いを得ることは重要な問題になり得る。例えば、透明なアクリルシートでは、好適なコントラストを有する画像が生成されるように、視覚装置及び他の光源からの光をコントロールすることは難しい可能性がある。そのような場合、これらの物質の反射、屈折、透過、吸収、及び散乱が考慮されなければならない。
【０００５】
場合によっては、印刷された、穴あけされた、又は刻みつけられた基準マークは、必要なコントラストを提供できるだけ十分に大きい又は深いという条件で、光透過性物質上に受け入れることができる。しかしながら、より一般に、性能及び／又は美学上の理由により、大きすぎる又は目立ちすぎる基準マークを使用することは受け入れられない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、本開示は、主表面を有する基材を含む物品であって、基材は光透過性で全反射の臨界角（θｃ）を有し、基材は基準面を画定する長さ及び幅を有し、基材は主表面に配置される一体化した基準マークを含み、基準マークは基準面に垂直である基準線と共に第１の半角及び第２の半角のそれぞれを画定する第１及び第２の円錐台形の表面によって形成される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部を含み、第１及び第２の半角は、度で表される全反射の臨界角を９０度から差し引いたもの以下である、物品を提供する。
【０００７】
別の態様では、本開示は、
第１の主表面を有する基材を提供することであって、基材は光透過性で全反射の臨界角を有し、基材は基準面を画定する長さ及び幅を有し、基材は第１の主表面に配置される一体化した基準マークを含み、基準マークは、基準面に垂直である基準線と共に第１の半角及び第２の半角のそれぞれを画定する第１及び第２の円錐台形の表面によって形成される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部を含み、第１及び第２の半角は、度で表される全反射の臨界角を９０度から差し引いたもの以下である、提供することと、
マシンビジョンシステムを使用して一体化した基準マークの位置を精密に検出することであって、マシンビジョンシステムは、基準面に対して垂直の光を受光するように位置合わせされたカメラを含み、カメラは、画像解析ソフトウェアが実装されたコンピュータと通信する、検出することと、を含む方法を提供する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、方法は基材を精密に位置合わせすることを更に含む。いくつかの実施形態では、マシンビジョンシステムは、カメラと実質的に同軸状に位置合わせされた光を放つ光源を更に含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、第１の主表面から外方に延在する隆起部を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、第１の主表面から内方に延在する溝部を含む。いくつかの実施形態では、基材は、第１の主表面の反対側にある第２の主表面を更に含み、カメラが第２の主表面の方に向いて配置される。いくつかの実施形態では、光源及びカメラは基材と同じ側の方に向いて配置される。
【０００９】
いくつかの実施形態では、一体化した基準マークは、主表面（又は第１の主表面）に対して中心に配置される。いくつかの実施形態では、基材は複数の機能素子を更に含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、主表面（又は第１の主表面）から外方に延在する隆起部を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は、主表面（又は第１の主表面）から内方に延在する溝部を含む。いくつかの実施形態では、複数の機能素子は、少なくとも１つの光学素子又は電子素子を含む。いくつかの実施形態では、複数の機能素子はフレネルレンズを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、物品は光電池を更に含み、フレネルレンズが、光電池に対して光学的に位置合わせされる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、一体化した基準マークは、２平方ミリメートル以下の領域を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部は円形である。いくつかの実施形態では、一体化した基準マークは、複数の機能素子の少なくとも１つの上に形成される。いくつかの実施形態では、基材は有機ポリマーを含む。
【００１１】
様々な前述の実施形態はすべて、本開示に明らかに反しない任意の組み合わせで組み合わせられてもよい。
【００１２】
有利には、本開示は、物品、及び基準マークのサイズを最小限に抑えながら、バックグラウンドに対する基準マークのコントラストを強調することよって、マシンビジョンシステムを使用して透明又は半透明の物品を位置合わせする方法を提供する。更に、基準マークは、様々な物品（例えば、フレネルレンズ）の製造の初期の切削工具を用いた削り加工中に機械加工されてもよく、したがって、物品の中心に対して確実かつ正確に配置されることができる。
【００１３】
本明細書で使用する場合、
用語「円錐」は、楕円状の基部、及び上方かつ内方に先（つまり、先端）まで先細になる表面を有する幾何学的形状を意味する。
【００１４】
語句、物質の「全反射の臨界角」は、空気界面での物質の全反射の臨界角を度で表したものを意味する。
【００１５】
用語「楕円状」は、楕円又は円のような形状をしていることを意味する。
【００１６】
物体の形状を指すのに用いる用語「円錐台形」は、物体が錘台のテーパ形状の表面として実質的に形作られることを意味する。
【００１７】
用語「錘台」は、頂部を固体の基部と実質的に平行である平面で切断した後に残る直錐の一部を意味する。
【００１８】
用語「光透過性」は、４００〜７００ナノメートルの波長範囲で電磁放射線に少なくとも部分的に伝導性のあることを意味する。物質に応用される場合、光透過性は、任意選択で色付き（例えば、光学フィルター）であってもよい透明な物質及び／又は半透明の物質を含む。
【００１９】
用語「精密に」は、１００マイクロメートルの許容誤差内を意味する。
【００２０】
用語「直錐」は、楕円又は円形であってもよい基部、並びに、円錐の先端及び基部の幾何学的中心によって画定される軸によって直角が形成される円錐を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示による例示的な物品の概略斜視図。
【図２Ａ】例示的な基準マーキングの一部を切り取った概略側面図。
【図２Ｂ】例示的な基準マーキングの一部を切り取った概略側面図。
【図３】例示的な基準マーキングの概略の一部を切り取った側面図。
【図４】機能素子上に配置される例示的な基準マーキングの概略の一部を切り取った側面図。
【図５】例示的なマシンビジョン検出／操作システムの概略図。
【図６】本開示による例示的な物品の概略側面図。
【図７】クロスハッチ付きの基準マーキングを有する比較例Ａに記述するフレネルレンズのデジタル写真。
【図８】基準マーキングがカメラと反対に向いている円形の基準マーキングを有する実施例１に記述するフレネルレンズのデジタル写真。
【図９】基準マーキングがカメラの方に向いている円形の基準マーキングを有する実施例１に記述するフレネルレンズのデジタル写真。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本開示の一実施例では、物品はフレネルレンズを含む。ここで図１を参照すると、物品１００は、主表面１２０を有する基材１１０を含む。基材１１０は光透過性で、全反射の臨界角を有する（θｃは図示せず）。基材１００は長さ１３０及び幅１３５を有し、共に基準面１４０を画定する。基材１００は、主表面１２０に配置される少なくとも１つの実質的に楕円状の特徴部１６０を含む一体化した基準マーク１５０を有する。任意選択の機能素子１８０が配置され、フレネルレンズを形成する。基準マーク１５０は様々な形状を有してもよい。
【００２３】
例えば、図２Ａに示すように、基準マーク１５０は隆起したプロファイルを有してもよい。ここで図２Ａを参照すると、基準マーク１５０ａは、基準面１４０に垂直の基準線１７０ａと共に第１の半角及び第２の半角（α１、β１）のそれぞれ、及び楕円状の特徴部１６０ａ（隆起部として示される）を画定する、第１及び第２のそれぞれの円錐台形の表面（１６４ａ、１６６ａ）によって形成される。第１及び第２の半角（α１、β１）は、双方ともθｃ（図示せず）以下である。
【００２４】
同様に、図２Ｂに示すように、基準マーク１５０は凹設プロファイルを有してもよい。ここで図２Ｂを参照すると、凹設基準マーク１５０ｂは、基準面１４０に垂直の基準線１７０ｂと共に第１の半角及び第２の半角（α２、β２）のそれぞれ、及び楕円状の特徴部１６０ｂ（溝部として示される）を画定する、第１及び第２のそれぞれの円錐台形の表面（１６４ｂ、１６６ｂ）によって形成される。第１及び第２の半角（α２、β２）は、双方ともθｃ以下である。
【００２５】
図２Ａ及び２Ｂにはそれぞれ実質的に対称形の隆起部及び溝部が示されるが、双方の夾角が、基材内で基準面に垂直の方向に進行する光の全反射を生じさせるだけ十分に小さい角度である限り、そうである必要はない。
【００２６】
基材は、意図する使用のために十分な寸法安定性を備える任意の光透過性材料であってもよい。例えば、基材はガラス又は有機ポリマーを含んでもよい。有機ポリマーは、熱可塑性又は熱硬化性であってもよい。有機ポリマーの混合物が使用されてもよい。好適な有機ポリマーの例には、ポリエステル類（例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレン２，６−ナフフタレート）、セルロース類（例えば、酢酸セルロース及び酪酸セルロース）、アクリル類（例えば、ポリメチルメタクリレート）、フルオロポリマー類、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリアミド類、シリコーン類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、及びこれらの光透過性のブレンドが挙げられる。
【００２７】
全反射は、光線が屈折率の大きい媒質から小さい媒質に通過するとき、媒質の境界に垂直に対して臨界角（θｃ）より大きな角度で媒質の境界に当たるときに生じる光学現象である。屈折率が、媒質の境界の反対側でより小さい場合、本質的に光は通過せず、光はすべて反射される。
【００２８】
臨界角は全反射が生じる入射角である。等式１（以下）によると、所定の基材物質では、空気中の全反射のθｃは、空気の屈折率（η２、１．００に等しい）と基材（η１）に選択される物質の屈折率との関数である：
θｃ＝ａｒｃｓｉｎ（η２／η１）                等式１
図３を参照して上記を明確にする。基材３１０は、基材３１０と空気３１５との間の媒質の境界３２８を形成する基準マーク３５０が上に配置される主表面３２０を有する。基材３１０は、法線（つまり面法線）３２５に関して画定する全反射の臨界角、θｃ、を有する。９０度からθｃを差し引いた値以下の角度で媒質の境界３２８に当たる光３５２は、本質的に全反射するであろう。したがって、基準線３７０（基準面に対する垂線（図示せず））で形成される第１の半角及び第２の半角（α３、β３）は、９０度から度で表されるθｃを差し引いた数値未満であるように選択されるべきである。
【００２９】
屈折率η１、故にθｃは、多数の物質について文献から容易に得ることができ、及び／又は周知の技術によって実験的に容易に求められてもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、基準マーキングが上に配置される主表面は機能素子を有する。いくつかの実施形態では、基準マーキングは第１の主表面に置かれてもよく、一方機能素子は第１の主表面の反対側にある第２の主表面に配置される。基準マーキング（単数又は複数）は、主表面に中心に及び／又は周縁に配置されてもよい。
【００３１】
必要に応じて、例えば、図４に示すように、基準マーキング４５０は機能素子４８０に配置されてもよい。
【００３２】
基準マーキングは、１つ以上の楕円状の特徴部、例えば、隆起部又は溝部等を有してもよい（それぞれ、２つの円錐台形の表面を交差することによって形成することができる）。例えば、基準マーキングは、少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は更には少なくとも１０の楕円状の特徴部を含んでもよい。
【００３３】
一般に、基準マーキングはマシンビジョンシステムによって容易に検出できるように十分な光学領域であるべきであるが、これは要件ではない。実質的に楕円状の特徴部の数が少ないのであれば、楕円状の特徴部のそれぞれの幅（故に深さ又は高さ）は、楕円状の特徴部の数が多い場合よりも典型的には大きくなる。典型的には、基材の周辺領域に対する適切なコントラストは、本開示による５平方ミリメートル（ｍｍ２）未満、２ｍｍ２未満、又は更に小さい領域を備える基準マーキングを使用して達成することができる。
【００３４】
実質的に楕円状の特徴部は、密に詰められてもよく、及び／又はランド領域によって離されてもよい。
【００３５】
実質的に楕円状の特徴部は典型的には楕円状（円形を含む）であり、表面に欠陥がないが、設計の軽微なずれ又は製造のキズは基材の隣接部分に対するコントラストを過度に劣化させることなく許容され得ることが認識されよう。
【００３６】
基材は、任意選択で１つ以上の機能素子を更に含んでもよい。機能素子の例には、プリズム、レンズ、チャネル、電子部品、ピクセルアレイ及びそれらの前駆物質が挙げられる。いくつかの実施形態では（例えば、図１を参照）、機能要素はフレネルレンズのレンズ素子を含む。
【００３７】
本開示による基準は、例えば、圧縮成形、射出成形、又は精密転写加工を使用する連続鋳造等の従来のプロセスを使用して製造されてもよい。本開示による基準は、そのようなプロセスが、基準マーキングがない基材の製造で通常使用される場合（例えば、フレネルレンズ）特に有利である。
【００３８】
本開示による基準は、精密な位置決め用にマシンビジョンシステムと組み合わせると有用であり、典型的には、適切な精密位置合わせ装置と組み合わせられるが、精密位置合わせ装置は要件ではない。図５は、マシンビジョン検出／操作システム５００の例を示す。示される構成では、光源５１７からの光５３３は部分反射ミラー５２３に反射し、基材５１０上に基準面５４０に実質的に垂直な角度で反射する。基材５１０に当たる光５３３のうちの少なくともいくらかは基材５１０を通過し、基材の反対面５２５で反射しカメラ５３２に向かって戻る。示される構成では、基準マーキング５５０に当たる光５３３は、基準面５４０に垂直の角度でカメラに戻ることが実質的にできない。
【００３９】
示されるように、カメラ５３２は、光５３３と実質的に同軸状に位置合わせされるが、他の構成が使用されてもよい。例えば、光源は代わりにカメラと一直線に取り付けられるリングライトであってもよい。いくつかの実施形態では、光源及びカメラは、図５に示すように基材と同じ側の方に向いて（反射モード）配置されてもよい。他の実施形態では、光源及びカメラは、基材と反対側の方に向いて（透過モード）配置されてもよい。
【００４０】
用いられるその精密な構成次第で、基準マーキングは、例えば、暗い楕円状の特徴部（例えば、黒色の楕円状の環）、又は明るい楕円状の特徴部（例えば、反射する楕円状の環）のどちらかに見える場合がある。例えば、光及びカメラの方に向いている隆起した基準は、暗い楕円状の特徴部を典型的には生じさせ、一方で光及びカメラと反対に向いている基材に配置される隆起した基準は、明るく反射する楕円状の特徴部を典型的には生じさせる。
【００４１】
カメラ５３２は、画像認識ソフトウェアが実装されたコンピュータ５３４と通信する。様々な画像認識ソフトウェア製品が市販されている。１つの有用な画像認識ソフトウェアパッケージは、ＡｃｃｕＳｅｎｔｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）からＳＥＮＴＲＹ  ９０００、バージョン８、ビルド１５として入手可能である。
【００４２】
画像認識ソフトウェアによって、コンピュータは、基準マーキング、故に基材の精密な位置（典型的には、約１０マイクロメートル以下の範囲内で）を割り出す。典型的には、コンピュータ５３４は、基材を所望位置／配向に精密に並進させることができる位置決め装置５４３（例えば、並進可能なステージ又はウェブ搬送装置）用に制御器５４１と通信する。
【００４３】
本開示による基準マーキングは、例えば、電子表示スクリーン（例えば、プラズマ又はＬＣＤテレビスクリーン）及び太陽エネルギー装置等の物品で透明基板と組み合わせて有利に使用され、図６に示すように、フレネルレンズ６００が、フレーム６３０によって光電池６２０を含むモジュールアセンブリ６１０の上方に精密に配置される。モジュールアセンブリ６１０が太陽熱吸収装置と置き換えられる場合、同様の利点が実現され得る。
【００４４】
以下の非限定的な実施例によって本開示の目的及び利点を更に例示するが、これら実施例で引用される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に制限するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４５】
比較例Ａ
直径１２．７５インチ（３２．４ｃｍ）及び厚さ３．５ｍｍの成形ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のフレネルレンズを、フレネルの金型原型を機械加工中に作成したクロスハッチ付きの基準マーキングを備えて作製した。図７に示すように、垂直入射照明状態で見た基準マーキングは、約２ｍｍ×２ｍｍ×深さ１０マイクロメートルであった。
【００４６】
フレネルレンズを、Ａｃｃｕｓｅｎｔｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡ）からＳＥＮＴＲＹ  ９０００の商品名で入手可能であるマシンビジョンシステムを用いて、フレネルレンズの平面に垂直の角度から、レンズを照らすために用いた光の進路に実質的に沿って見た。フレネルレンズは、基準がカメラの方に向くように配置された。マシンビジョンシステムは、基準マーキングの中心を正常に判定しなかった。その他の市販のマシンビジョンシステムでも試みたが、実質的に同じ結果であった。
【００４７】
（実施例１）
直径およそ５０ｍｍ及び厚さ３．５ｍｍの成形ＰＭＭＡのフレネルレンズを、フレネルの金型原型を機械加工中に作成した円形の基準マーキングを備えて作製した。フレネルレンズを機械加工するのと同時に基準をレンズの金型に精密に機械加工することで、基準がそれぞれのフレネルレンズの中心に精密に位置することを確実にした。レンズを切断した後に円形の基準を追加しようと試みることは、一般的に正確度が低くなる。
【００４８】
円形の基準マーキングは外径が約２ミリメートルで、４５度の半角を有する連続した５つの円形溝部（つまり、夾角の合計が９０度）、及び５０マイクロメートルのピッチから成った。
【００４９】
図８は、Ａｃｃｕｓｅｎｔｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡ）からＳＥＮＴＲＹ  ９０００の商品名で入手可能であるマシンビジョンシステムのカメラを用いて、フレネルレンズの平面に垂直の角度から、レンズを照らすために用いた光の進路に実質的に沿って撮ったフレネルレンズのデジタル写真である。フレネルレンズを円形の基準がカメラの方に向くように（つまり、カメラ及び入射光線に対してレンズの最も近い面に）配置した。
【００５０】
図９は、図８の生成に用いたマシンビジョンシステムのカメラを用いて、図８と同じ角度から、しかし円形の基準がカメラと反対に向いている（つまり、フレネルレンズは図８の方向に対して逆である）状態で、撮ったデジタル写真である。
【００５１】
図８及び図９に示す双方の構成で、マシンビジョンシステムは基準マーキングを検出することができ、５０マイクロメートルの許容誤差内でその中心の位置を検出することができた。
【００５２】
本明細書で参照されているすべての特許及び刊行物は、参照として全体が本明細書に組み込まれている。特に指定されない限り、本明細書に記載した実施例はすべて非限定的であるとみなされる。本開示の範囲及び原理から逸脱することなく、本開示の様々な修正及び変更を当業者が行うことができ、本開示は上記で説明した例示的な実施形態に過度に限定して理解すべきではない。
【図１】
2013506147.tif 000003
【図２Ａ】
2013506147.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
2013506147.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013506147.tif 000011
【図９】
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【国際調査報告】
2013506147.tif 000013
2013506147.tif 000014