(57)【要約】【課題】光源を内蔵せずに任意の方向から観測可能な位置計測用パターンを有する計測用マーカであって、計測用パターンの作製精度を維持しつつ従来と比べて製造工程を減少する計測用マーカ及びその製造方法を提供する。【解決手段】計測用マーカ１Ａは、基材１１と、基材１１上に貼り合わされて照射光ｌｅを再帰反射する再帰反射材１０と、照射光ｌｅを透過する複数の開口部１４を有するパターンが印刷され、再帰反射材１０上に貼り合わされる透明基材１２とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基材と、
前記基材上に設けられて照射光を再帰反射する再帰反射材と、
前記再帰反射材上に印刷により設けられて前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンとを有する計測用マーカ。
【請求項２】
前記再帰反射材上に設けられる透明基材をさらに有し、
前記パターンは、当該透明基材上に設けられる請求項１に記載の計測用マーカ。
【請求項３】
前記印刷パターンは、平面視において少なくとも前記再帰反射材の側面部を覆う請求項１又は２に記載の計測用マーカ。
【請求項４】
板状の基材上に照射光を再帰反射する再帰反射材を設ける工程と、
透明基材上に前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンを印刷する工程と、
前記基材上に設けられた前記再帰反射材上に、前記パターンが印刷された前記透明基材を設ける工程とを有する計測用マーカの製造方法。
【請求項５】
照射光を再帰反射する再帰反射材上に前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンを印刷する工程と、
板状の基材上に前記パターンが印刷された前記再帰反射材を設ける工程とを有する計測用マーカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測用マーカ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に設けられたランド及び遮光パターン以外の領域を透過する透過光によりランドの位置を読み取る技術が提案されている。
【０００３】
これに関連する技術として、特許文献１には、光を透過する絶縁板を貫通して設けられるランドと、ランドの周囲に間隙を設けて絶縁板の表面に形成される遮光性のパターンとを有する基板に対し、基板の一方の面側から光源により光を照射して、基板の他方の面側を撮影するカメラによって基板を透過する透過光の像を取得し、予め記憶してある画像と照合することでランドの位置を読み取る位置計測システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９２９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光源を内蔵せずに任意の方向から観測可能な位置計測用パターンを有する計測用マーカであって、計測用パターンの作製精度を維持しつつ従来と比べて製造工程を減少する計測用マーカ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］板状の基材と、
前記基材上に設けられて照射光を再帰反射する再帰反射材と、
前記再帰反射材上に印刷により設けられて前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンとを有する計測用マーカ。
【０００７】
［２］前記再帰反射材上に設けられる透明基材をさらに有し、
前記パターンは、当該透明基材上に設けられる前記［１］に記載の計測用マーカ。
【０００８】
［３］前記印刷パターンは、平面視において少なくとも前記再帰反射材の側面部を覆う前記［１］又は［２］に記載の計測用マーカ。
【０００９】
［４］板状の基材上に照射光を再帰反射する再帰反射材を設ける工程と、
透明基材上に前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンを印刷する工程と、
前記基材上に設けられた前記再帰反射材上に、前記パターンが印刷された前記透明基材を設ける工程とを有する計測用マーカの製造方法。
【００１０】
［５］照射光を再帰反射する再帰反射材上に前記照射光を透過する複数の開口部を有するパターンを印刷する工程と、
板状の基材上に前記パターンが印刷された前記再帰反射材を設ける工程とを有する計測用マーカの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及び４に係る発明によれば、光源を内蔵せずに任意の方向から観測可能な位置計測用パターンを有する計測用マーカにおいて、計測用パターンの作製精度を維持しつつ従来と比べて製造工程を減少することができる。
【００１２】
請求項２及び５に係る発明によれば、請求項１及び４に比べて、計測用のパターンをより簡易な方法で形成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、再帰反射材の側面部による乱反射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る位置計測システムの構成例を示す概略図である。
【図２】図２は、計測用マーカの構成例を示す断面図である。
【図３】図３は、計測用マーカの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、第２の実施の形態に係る計測用マーカの構成例を示す断面図である。
【図５】図５は、計測用マーカの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
（位置計測システムの構成）
図１は、第１の実施の形態に係る位置計測システムの構成例を示す概略図である。
【００１６】
この位置計測システム５は、光を反射する再帰反射材（１０、図２）を露出する複数の開口部１４を含む計測用マーカ１Ａと、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を備えて照射光ｌｅを計測用マーカ１Ａに照射する光源２と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等を備えて計測用マーカ１Ａの開口部１４に露出する再帰反射材によって反射された照射光ｌｅの反射光ｌｒを撮影するカメラ３と、カメラ３が撮影した画像から計測用マーカ１Ａの複数の開口部１４のパターンを認識して計測用マーカ１Ａの位置及び姿勢を計測する位置計測装置４とを有する。
【００１７】
計測用マーカ１Ａは、後述する再帰反射材１０上に印刷パターン１３を設けて、印刷されていない部分を開口部１４として有する。再帰反射材１０は、照射光ｌｅをその入射した方向と同一方向に反射光ｌｒとして反射（以下、「再帰反射」という。）するものである。なお、計測用マーカ１Ａは、図中では単体を示しているが、複数用意されてもよい。
【００１８】
光源２は、カメラ３の撮影方向と一致させた方向に照射光ｌｅを照射するよう、例えば、カメラ３に直接固定される。カメラ３に直接入射する再帰反射材１０による反射光ｌｒの強度を最大にするためである。
【００１９】
カメラ３は、可視光を撮像するものであるが、反射光ｌｒの波長のみ検出するものであってもよいし、反射光ｌｒの波長のみ透過するフィルターを備えるものであってもよい。
【００２０】
位置計測装置４は、情報を処理するための機能を備えたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や記憶部等の電子部品を備え、カメラ３で撮影された画像を処理し、計測用マーカ１Ａの位置及び姿勢を計算する情報処理装置である。なお、位置計測装置４は、例えば、パーソナルコンピュータであり、その他にＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話機等を用いることもできる。
【００２１】
（計測用マーカの構成）
図２は、計測用マーカ１Ａの構成例を示す断面図である。
【００２２】
計測用マーカ１Ａは、再帰反射材１０と、基材１１と、透明基材１２と、印刷パターン１３とを重ねて貼り合わされて構成される。ここで、各部材１０〜１３の貼り合わせは、後述するように接着剤を用いた接着による貼り合わせや部材どうしの融着、圧着等により行われ、特に方法は限定しない。
【００２３】
再帰反射材１０は、例えば、入射した光を同一の方向に反射するプリズム型の再帰反射材であり、厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度である。再帰反射材１０は、接着剤１１ａによって基材１１に接着される。
【００２４】
基材１１は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等で形成され、変形することで複数の開口部１４の相対位置が変化しないよう十分な剛性を確保するのに必要な厚み、例えば、５ｍｍを有する。なお、基材１１として、望ましくは、歪みのない平面を有する板状の基材を用いる。
【００２５】
透明基材１２は、プリンタ等によって印刷可能なＯＨＰシート等であり、厚みは、例えば、０．１〜０．３ｍｍ程度である。透明基材１２は、照射光ｌｅ及び反射光ｌｒに対し透明な接着剤１０ａによって再帰反射材１０に接着される。
【００２６】
印刷パターン１３は、透明基材１２にプリンタ等によって印刷された開口部１４を有するパターンであり、照射光ｌｅ及び反射光ｌｒに対し不透明である。
【００２７】
なお、開口部１４は、直径６ｍｍ程度の円形である。また、複数の開口部１４のパターンの印刷精度は、一般的なプリンタを用いた印刷により１％未満（例えば、０．７％程度）の誤差に抑制される。
【００２８】
また、印刷パターン１３は、再帰反射材１０の側面を覆い、再帰反射材１０の側面による乱反射を抑制する。
【００２９】
（計測用マーカの製造方法）
以下に、計測用マーカ１Ａの製造方法の一例を図１〜３を参照しつつ説明する。
【００３０】
図３は、計測用マーカ１Ａの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【００３１】
まず、図３（ａ１）に示すように、板状の基材１１を用意する。
【００３２】
次に、基材１１の再帰反射材１０の表面に接着剤１１ａを塗付し、図３（ｂ１）に示すように再帰反射材１０を接着する。
【００３３】
また、図３（ａ２）に示すように、透明基材１２を用意する。
【００３４】
次に、透明基材１２の表面に、図３（ｂ２）に示すように、プリンタ等を用いてゼログラフィーやインクジェット等の手段で印刷パターン１３を形成する。
【００３５】
次に、図３（ｂ１）に示す再帰反射材１０が接着された基材１１上に、図３（ｂ２）に示す印刷パターン１３の形成された透明基材１２を、図３（ｃ）に示すように、接着剤１０ａによって接着して計測用マーカ１Ａとする。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係る計測用マーカの構成例を示す断面図である。
【００３７】
計測用マーカ１Ｂは、再帰反射材１０と、基材１１と、印刷パターン１３とを積層して構成される。
【００３８】
印刷パターン１３は、再帰反射材１０に直接プリンタ等によって印刷された開口部１５を有するパターンであり、照射光ｌｅ及び反射光ｌｒに対し不透明である。
【００３９】
また、印刷パターン１３は、乱反射の原因となる再帰反射材１０の側面を覆うためにゼログラフィに比べインク粘度の高いインクジェットを用いて形成される。再帰反射材１０の側面部による乱反射は、位置計測装置４が開口部１５のパターンを認識する精度を低下させ、結果として計測用マーカ１Ｂの位置及び姿勢の計算精度を低下させる原因となる。
【００４０】
（計測用マーカの製造方法）
以下に、計測用マーカ１Ｂの製造方法の一例を図４、５を参照しつつ説明する。
【００４１】
図５は、計測用マーカ１Ｂの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【００４２】
まず、図５（ａ）に示すように、再帰反射材１０を用意する。
【００４３】
次に、再帰反射材１０の表面に、図５（ｂ）に示すように、プリンタ等を用いてインクジェット等の手段で印刷パターン１３を形成する。このため、再帰反射材１０の厚みは、印刷パターン１３を形成するプリンタで使用可能な厚み以下のものを使用する。
【００４４】
次に、図５（ｂ）に示す印刷パターン１３の形成された再帰反射材１０を、図５（ｃ）に示すように、接着剤１１ａによって基材１１接着して計測用マーカ１Ｂとする。
【００４５】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。例えば、各部材のサイズや形状、材質等は上記実施例に限定されるものではない。また、印刷パターン１３は、レジストを塗付してフォトリソグラフィ等の手法を用いて形成してもよい。
【００４６】
また、図３及び図５において説明した計測用マーカの製造方法の各工程は、その順序を入れ替えて行ってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ、１Ｂ…計測用マーカ
２…光源
３…カメラ
４…位置計測装置
５…位置計測システム
１０…再帰反射材
１０ａ…接着剤
１１…基材
１１ａ…接着剤
１２…透明基材
１３…印刷パターン
１４…開口部
１５…開口部
ｌｅ…照射光
ｌｒ…反射光
【図１】
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【図２】
2012098161.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012098161.tif 000006
【図５】
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