(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層の観察側に積層されており、第１の色に観察される第１の層と、
前記第１の層の観察側に部分的に積層されており、前記第１の色とは異なる第２の色に観察され、かつ、前記第１の層を部分的に隠蔽する第２の層と、
を備え、
前記第１の層は、前記第２の層が積層されていない領域において観察可能であり、
前記第２の層は、レジスト材料によって構成されている、
マーカー。
【請求項２】
請求項１に記載のマーカーにおいて、
前記第１の層は、レジスト材料によって構成されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマーカーにおいて、
前記第２の層は、前記第１の層よりも下地を隠蔽する隠蔽力が高いこと、
を特徴とするマーカー。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第２の層の層厚は、５μｍ以下であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
積層方向における前記第１の層と前記第２の層との段差を埋める平坦化層を備えること、
を特徴とするマーカー。
【請求項６】
請求項５に記載のマーカーにおいて、
積層方向における前記第２の層と前記平坦化層との段差は、５μｍ以下であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１の層及び前記第２の層を保護する保護層がさらに積層されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項８】
請求項７に記載のマーカーにおいて、
前記保護層は、反射防止機能を備えること、
を特徴とするマーカー。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記基材層は、線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記基材層は、ガラスにより構成されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
７８０ｎｍ以上の近赤外線波長領域の光を用いて観察可能であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
観察される前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、０．２６以上であり、
かつ、
観察される前記第１の色と前記第２の色とのボケ値は、１．０以上であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１の色及び前記第２の色の一方は白色であり、他方は黒色であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１４】
請求項１２に記載のマーカーにおいて、
特定波長域の光を用いて観察した場合に、前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、０．２６以上であり、可視光下では前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、１．０以下であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１５】
請求項１４に記載のマーカーにおいて、
前記特定波長域は、７８０ｎｍ以上の近赤外線波長領域であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１の層又は前記第２の層の一方が独立した形状のマークとして観察可能であり、
前記マークは、３個以上が間隔を空けて配置されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項１７】
請求項１６に記載のマーカーが複数多面付けされたマーカー多面付け体であって、
１枚の多面付け体内における前記マークの外形形状、及び、個々の前記マーカー中における前記マークの配列ピッチの寸法ばらつきは、いずれも±１０μｍ以下であること、
を特徴とするマーカー多面付け体。
【請求項１８】
ガラスにより構成された基材層の一方の面上に、第１の色に観察されるレジスト材料からなる第１の層を積層する第１の層形成工程と、
前記第１の層を露光する第１露光工程と、
前記第１の層を現像する第１現像工程と、
前記第１の層をベークする第１ベーク工程と、
安定化された前記第１の層上に第２の色に観察されるレジスト材料からなる第２の層を積層する第２の層形成工程と、
マークパターンを前記第２の層に露光する第２露光工程と、
前記第２の層を現像する第２現像工程と、
前記第２の層をベークする第２ベーク工程と、
を備えるマーカーの製造方法。
【請求項１９】
基材層と、
前記基材層の観察側に積層されており、前記基材層の全面に積層された第１の色に観察される第１の層と、
前記第１の層の観察側に部分的に積層されており、前記第１の色とは異なる第２の色に観察され、かつ、前記第１の層を部分的に隠蔽する第２の層と、
を備え、
前記第１の層は、前記第２の層が積層されていない領域において観察可能であり、
前記基材層は、線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であること、
を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー。
【請求項２０】
請求項１９に記載のマーカーにおいて、
前記基材層は、ガラスにより構成されていること、
を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０のいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１の層又は前記第２の層の一方が独立した形状のマークとして観察可能であり、
前記マークは、３個以上が間隔を空けて配置されていること、
を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー。
【請求項２２】
請求項２１に記載のマーカーにおいて、
前記マークは、板状のマーカーの周辺部に３個以上が間隔を空けて配置されており、
板状のマーカーの中央部分には識別のための図形が配置されていること、
を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー。
【請求項２３】
請求項１９から請求項２２までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
７８０ｎｍ以上の近赤外線波長領域の光を用いて観察可能であること、
を特徴とするマーカー。
【請求項２４】
請求項２２又は請求項２３に記載のマーカーにおいて、
前記識別のための図形は、２次元バーコード、３次元バーコード、ＱＲコード、ＡｒＵｃｏ、
のいずれかであること、
を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー。
【請求項２５】
請求項１から請求項１６まで、又は、請求項１９から請求項２３までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記基材層の一方の面上の少なくとも一部の領域に設けられ、複数の第１表示線が一定の配列方向に等間隔で配列された第１パターンと、
前記基材層の厚さ方向において前記第１パターンと間隔を空けて設けられ、複数の第２表示線が前記一定の配列方向に等間隔で配列された第２パターンと、
を備え、
前記第１パターンと前記第２パターンとの組み合わせによってモアレを表示するモアレ表示領域を有するマーカーであって、
隣り合う前記第１表示線の間の前記第１表示線が設けられていない部位を第１非表示領域とし、
隣り合う前記第２表示線の間の前記第２表示線が設けられていない部位を第２非表示領域としたときに、
前記第１非表示領域の幅と前記第２非表示領域の幅とが異なるマーカー。
【請求項２６】
請求項２５に記載のマーカーにおいて、
前記第１非表示領域の幅が前記第２非表示領域の幅よりも広く、
前記第１パターンが設けられている側を観察側とすること、
を特徴とするマーカー。
【請求項２７】
請求項２６に記載のマーカーにおいて、
前記観察側とは反対側である裏面側には、反射層が少なくとも前記第２非表示領域を埋めて積層されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項２８】
請求項２７に記載のマーカーにおいて、
前記反射層は、前記第２パターンの全体を覆って積層されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項２９】
請求項２５から請求項２８までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１表示線の幅と前記第２表示線の幅とが異なること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３０】
請求項２９に記載のマーカーにおいて、
前記第１表示線の幅は、前記第２表示線の幅よりも細いこと、
を特徴とするマーカー。
【請求項３１】
請求項２５から請求項３０までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記第１表示線が配列されているピッチである第１ピッチと前記第２表示線が配列されているピッチである第２ピッチとが異なること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３２】
請求項３１に記載のマーカーにおいて、
前記第１ピッチは、前記第２ピッチよりも広いこと、
を特徴とするマーカー。
【請求項３３】
請求項２５から請求項３２までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
前記一定の配列方向が複数の異なる方向となるように、前記モアレ表示領域が複数の領域に設けられていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３４】
請求項２７から請求項３３までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
独立した形状として観察可能なマークが少なくとも３箇所に間隔を空けて配置されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３５】
請求項２５から請求項３４までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
当該マーカーは、観察位置と当該マーカーとの相対的な傾きの角度を検出するために用いられるものであること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３６】
請求項１から請求項１６まで、又は、請求項１９から請求項３５までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
観察位置に対する距離と、観察位置に対する相対的な傾きの角度との少なくとも一方を検出するために用いられるマーカーであって、
最表面に光拡散層が設けられているマーカー。
【請求項３７】
請求項３６に記載のマーカーにおいて、
前記光拡散層は、表面に微細凹凸形状を備えること、
を特徴とするマーカー。
【請求項３８】
請求項３６又は請求項３７に記載のマーカーにおいて、
前記光拡散層は、内部に光拡散粒子を含むこと、
を特徴とするマーカー。
【請求項３９】
請求項３６から請求項３８までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
独立した形状として観察可能なマークが少なくとも３箇所に間隔を空けて配置されていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４０】
請求項３９に記載のマーカーにおいて、
前記光拡散層は、前記マークを覆い、かつ、前記マークよりも大きい範囲に島状に設けられていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４１】
請求項３９に記載のマーカーにおいて、
前記独立した形状のマークとその周辺部の色との反射率が異なり、かつ、
前記光拡散層は、前記マークとその周辺部との境界を跨いで設けられていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４２】
請求項３６から請求項４１までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
透明な基材層と、
前記基材層の一方の面上の少なくとも一部の領域に設けられ、複数の第１表示線が一定の配列方向に等間隔で配列された第１パターンと、
前記基材層の厚さ方向において前記第１パターンと間隔を空けて設けられ、複数の第２表示線が前記一定の配列方向に等間隔で配列された第２パターンと、
を備え、
前記第１パターンと前記第２パターンとの組み合わせによってモアレを表示するモアレ表示領域を有すること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４３】
請求項４２に記載のマーカーにおいて、
前記光拡散層は、前記モアレ表示領域を覆い、かつ、前記モアレ表示領域よりも大きい範囲に島状に設けられていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４４】
請求項４２に記載のマーカーにおいて、
前記光拡散層は、前記モアレ表示領域とその周辺部の境界とを跨いで設けられていること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４５】
請求項１から請求項１６まで、又は、請求項１９から請求項４４までのいずれかに記載のマーカーにおいて、
当該マーカーは、検出対象物に対して取り付けて用いられるものであること、
を特徴とするマーカー。
【請求項４６】
請求項４５に記載のマーカーが取り付けられた検出対象物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーカー、マーカーの製造方法、検出対象物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種自動制御機器が対象物を認識するためにマーカーを対象物に取り付けて、高精度な自動制御を実現することが行われている。このようなマーカーは、例えば、生産現場におけるロボットの制御に用いられたり、宇宙ミッションに用いられたりしている。
従来、このマーカーとしては、簡単に作成することができるといった理由から、紙にマークを印刷したものが広く用いられていた。しかし、このような簡易的なマーカーでは、マークの境界線が不明瞭であったり、紙の伸縮によってマークの大きさや複数のマークの間隔が変化してしまったりして、高精度な制御が必要な場合には、十分な精度を確保できなかった。【０００３】
そこで、高精度なマーカーを実現する技術として、特許文献１には、金属板に切削加工により孔を空けて樹脂を埋め込んでマーカーとする技術が開示されている。しかし、特許文献１の技術では、機械加工の精度を高精度にする必要があることからマーカーの作製に多くの手間がかかり、また、精度を高めるのにも限界があった。また、特許文献１の技術では、観察環境によっては、金属板の表面や樹脂の表面に太陽光や照明光等が表面で反射してしまい、正しくマーカーを認識できない場合があった。
【０００４】
また、各種自動制御機器が対象物を認識するためにマーカーを対象物に取り付けて、高精度な自動制御を実現することが行われている。このようなマーカーは、例えば、生産現場におけるロボットの制御に用いられたり、宇宙ミッションに用いられたりしている。
モーショントラッキングシステム用のターゲットとして、特許文献２には、透明な基盤の表裏のそれぞれにパターンを形成し、これによりモアレを表示させる技術が記載されている。【０００５】
しかし、特許文献２に開示されている技術では、モアレが表示はされるものの、パターン自体によって遮光されてしまい、表示されるモアレが非常に暗く観察されるため、実用性が低かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１２５２１号公報
【特許文献２】米国特許第８６２５１０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、製造が容易であり、高精度なマーカーを提供することである。
本発明の他の課題は、明るくモアレを表示することができるマーカーを提供することである。
本発明の他の課題は、太陽光や照明光等がマーカーに当たるような環境下であっても、認識しやすいマーカーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。【０００９】
第１の発明は、基材層（１０）と、前記基材層（１０）の観察側に積層されており、第１の色に観察される第１の層（２０、２０Ｃ）と、前記第１の層（２０、２０Ｃ）の観察側に部分的に積層されており、前記第１の色とは異なる第２の色に観察され、かつ、前記第１の層（２０、２０Ｃ）を部分的に隠蔽する第２の層（３０、３０Ｃ）と、を備え、前記第１の層（２０、２０Ｃ）は、前記第２の層（３０、３０Ｃ）が積層されていない領域において観察可能であり、前記第２の層（３０、３０Ｃ）は、レジスト材料によって構成されている、マーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００１０】
第２の発明は、第１の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記第１の層（２０、２０Ｃ）は、レジスト材料によって構成されていること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００１１】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載のマーカー（１Ｃ）において、前記第２の層（３０Ｃ）は、前記第１の層（２０Ｃ）よりも下地を隠蔽する隠蔽力が高いこと、を特徴とするマーカー（１Ｃ）である。【００１２】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかに記載のマーカーにおいて、前記第２の層（３０Ｃ）の層厚は、５μｍ以下であること、を特徴とするマーカー（１Ｃ）である。【００１３】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかに記載のマーカー（１Ｃ）において、積層方向における前記第１の層と前記第２の層との段差を埋める平坦化層（９１）を備えること、を特徴とするマーカー（１Ｃ）である。【００１４】
第６の発明は、第５の発明に記載のマーカー（１Ｃ）において、積層方向における前記第２の層（３０Ｃ）と前記平坦化層（９１）との段差は、５μｍ以下であること、を特徴とするマーカー（１Ｃ）である。【００１５】
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記第１の層（２０、２０Ｃ）及び前記第２の層（３０、３０Ｃ）を保護する保護層（７０、７０Ｃ）がさらに積層されていること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ１Ｃ）である。【００１６】
第８の発明は、第７の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記保護層（７０、７０Ｃ）は、反射防止機能を備えること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００１７】
第９の発明は、第１の発明から第８の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記基材層（１０）は、線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００１８】
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記基材層（１０）は、ガラスにより構成されていること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００１９】
第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、観察される前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、０．２６以上であり、かつ、観察される前記第１の色と前記第２の色とのボケ値は、１．０以上であること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２０】
第１２の発明は、第１の発明から第１１の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記第１の色及び前記第２の色の一方は白色であり、他方は黒色であること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２１】
第１３の発明は、第１１の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、特定波長域の光を用いて観察した場合に、前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、０．２６以上であり、可視光下では前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、１．０以下であること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２２】
第１４の発明は、第１３の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記特定波長域は、７８０ｎｍ以上の近赤外線波長領域であること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２３】
第１５の発明は、第１の発明から第１４の発明までのいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記第１の層（２０）又は前記第２の層（３０）の一方が独立した形状のマークとして観察可能であり、前記マークは、３個以上が間隔を空けて配置されていること、を特徴とするマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２４】
第１６の発明は、第１５の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）が複数多面付けされたマーカー多面付け体（１００）であって、１枚の多面付け体内における前記マーク（２）の外形形状、及び、個々の前記マーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）中における前記マーク（２）の配列ピッチの寸法ばらつきは、いずれも±１０μｍ以下であること、を特徴とするマーカー多面付け体（１００）である。【００２５】
第１７の発明は、ガラスにより構成された基材層（１０）の一方の面上に、第１の色に観察されるレジスト材料からなる第１の層（２０、２０Ｃ）を積層する第１の層形成工程と、前記第１の層（２０、２０Ｃ）を露光する第１露光工程と、前記第１の層（２０、２０Ｃ）を現像する第１現像工程と、前記第１の層（２０、２０Ｃ）をベークする第１ベーク工程と、安定化された前記第１の層（２０、２０Ｃ）上に第２の色に観察されるレジスト材料からなる第２の層（３０、３０Ｃ）を積層する第２の層形成工程と、マークパターンを前記第２の層（３０、３０Ｃ）に露光する第２露光工程と、前記第２の層（３０、３０Ｃ）を現像する第２現像工程と、前記第２の層（３０、３０Ｃ）をベークする第２ベーク工程と、を備えるマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）の製造方法である。【００２６】
第１８の発明は、基材層（１０）と、前記基材層（１０）の観察側に積層されており、前記基材層（１０）の全面に積層された第１の色に観察される第１の層（２０、２０Ｃ）と、前記第１の層（２０、２０Ｃ）の観察側に部分的に積層されており、前記第１の色とは異なる第２の色に観察され、かつ、前記第１の層（２０、２０Ｃ）を部分的に隠蔽する第２の層（３０、３０Ｃ）と、を備え、前記第１の層（２０、２０Ｃ）は、前記第２の層（３０、３０Ｃ）が積層されていない領域において観察可能であり、前記基材層（１０）は、線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であること、を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２７】
第１９の発明は、第１８の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記基材層（１０）は、ガラスにより構成されていること、を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２８】
第２０の発明は、第１８の発明又は第１９の発明のいずれかに記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記第１の層（２０、２０Ｃ）又は前記第２の層（３０、３０Ｃ）の一方が独立した形状のマーク（２）として観察可能であり、前記マーク（２）は、３個以上が間隔を空けて配置されていること、を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００２９】
第２１の発明は、第２０の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記マーク（２）は、板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）の周辺部に３個以上が間隔を空けて配置されており、板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）の中央部分には識別のための図形（５）が配置されていること、を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００３０】
第２２の発明は、第２１の発明に記載のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記識別のための図形は、２次元バーコード、３次元バーコード、ＱＲコード、ＡｒＵｃｏ、のいずれかであること、を特徴とする、カメラからの位置及び／又は姿勢を計測するための板状のマーカー（１、１Ｂ、１Ｃ）である。【００３１】
第２３の発明は、第１の発明から第２２の発明まで、又は、第１８の発明から第２２の発明までのいずれかに記載のマーカーにおいて、前記基材層（１０）の一方の面上の少なくとも一部の領域に設けられ、複数の第１表示線（２１）が一定の配列方向に等間隔で配列された第１パターン（２３）と、前記基材層（１０）の厚さ方向において前記第１パターン（２３）と間隔を空けて設けられ、複数の第２表示線（４１）が前記一定の配列方向に等間隔で配列された第２パターン（４３）と、を備え、前記第１パターン（２３）と前記第２パターン（４３）との組み合わせによってモアレを表示するモアレ表示領域（３、４）を有するマーカーであって、隣り合う前記第１表示線（２１）の間の前記第１表示線（２１）が設けられていない部位を第１非表示領域（２２）とし、隣り合う前記第２表示線（４１）の間の前記第２表示線（４１）が設けられていない部位を第２非表示領域（４２）としたときに、前記第１非表示領域（２２）の幅と前記第２非表示領域（４２）の幅とが異なるマーカー（１）である。【００３２】
第２４の発明は、第２３の発明に記載のマーカー（１）において、前記第１非表示領域（２２）の幅が前記第２非表示領域（４２）の幅よりも広く、前記第１パターン（２３）が設けられている側を観察側とすること、を特徴とするマーカー（１）である。【００３３】
第２５の発明は、第２４の発明に記載のマーカー（１）において、前記観察側とは反対側である裏面側には、反射層（５０）が少なくとも前記第２非表示領域（４２）を埋めて積層されていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００３４】
第２６の発明は、第２５の発明に記載のマーカー（１）において、前記反射層（５０）は、前記第２パターン（４３）の全体を覆って積層されていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００３５】
第２７の発明は、第２３の発明から第２６の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、前記第１表示線（２１）の幅と前記第２表示線（４１）の幅とが異なること、を特徴とするマーカー（１）である。【００３６】
第２８の発明は、第２７の発明に記載のマーカー（１）において、前記第１表示線（２１）の幅は、前記第２表示線（４１）の幅よりも細いこと、を特徴とするマーカー（１）である。【００３７】
第２９の発明は、第２３の発明から第２８の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、前記第１表示線（２１）が配列されているピッチである第１ピッチと前記第２表示線（４１）が配列されているピッチである第２ピッチとが異なること、を特徴とするマーカー（１）である。【００３８】
第３０の発明は、第２９の発明に記載のマーカー（１）において、前記第１ピッチは、前記第２ピッチよりも広いこと、を特徴とするマーカー（１）である。【００３９】
第３１の発明は、第２３の発明から第３０の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、前記一定の配列方向が複数の異なる方向となるように、前記モアレ表示領域（３、４）が複数の領域に設けられていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４０】
第３２の発明は、第２３の発明から第３１の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、独立した形状として観察可能なマーク（２）が少なくとも３箇所に間隔を空けて配置されていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４１】
第３３の発明は、第２３の発明から第３２の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、当該マーカー（１）は、観察位置と当該マーカー（１）との相対的な傾きの角度を検出するために用いられるものであること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４２】
第３４の発明は、第１の発明から第１５の発明まで、又は、第１８の発明から第３３の発明までのいずれかに記載のマーカーにおいて、観察位置に対する距離と、観察位置に対する相対的な傾きの角度との少なくとも一方を検出するために用いられるマーカー（１）であって、最表面に光拡散層（８０）が設けられているマーカー（１）である。【００４３】
第３５の発明は、第３４の発明に記載のマーカー（１）において、前記光拡散層（８０）は、表面に微細凹凸形状を備えること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４４】
第３６の発明は、第３４の発明又は第３５の発明に記載のマーカー（１）において、前記光拡散層（８０）は、内部に光拡散粒子を含むこと、を特徴とするマーカー（１）である。【００４５】
第３７の発明は、第３４の発明から第３６の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、独立した形状として観察可能なマーク（２）が少なくとも３箇所に間隔を空けて配置されていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４６】
第３８の発明は、第３７の発明に記載のマーカー（１）において、前記光拡散層（８０）は、前記マーク（２）を覆い、かつ、前記マーク（２）よりも大きい範囲に島状に設けられていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４７】
第３９の発明は、第３７の発明に記載のマーカー（１）において、前記独立した形状のマーク（２）とその周辺部の色との反射率が異なり、かつ、前記光拡散層（８０）は、前記マーク（２）とその周辺部との境界を跨いで設けられていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４８】
第４０の発明は、第３４の発明から第３９の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、透明な基材層（１０）と、前記基材層（１０）の一方の面上の少なくとも一部の領域に設けられ、複数の第１表示線（２１）が一定の配列方向に等間隔で配列された第１パターン（２３）と、前記基材層（１０）の厚さ方向において前記第１パターン（２３）と間隔を空けて設けられ、複数の第２表示線（４１）が前記一定の配列方向に等間隔で配列された第２パターン（４３）と、を備え、前記第１パターン（２３）と前記第２パターン（４３）との組み合わせによってモアレを表示するモアレ表示領域（３、４）を有すること、を特徴とするマーカー（１）である。【００４９】
第４１の発明は、第４０の発明に記載のマーカー（１）において、
前記光拡散層（８０）は、前記モアレ表示領域（３、４）を覆い、かつ、前記モアレ表示領域（３、４）よりも大きい範囲に島状に設けられていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００５０】
第４２の発明は、第４０の発明に記載のマーカー（１）において、前記光拡散層（８０）は、前記モアレ表示領域（３、４）とその周辺部の境界とを跨いで設けられていること、を特徴とするマーカー（１）である。【００５１】
第４３の発明は、第１の発明から第１５の発明まで、又は、第１８の発明から第４２の発明までのいずれかに記載のマーカー（１）において、当該マーカー（１）は、検出対象物に対して取り付けて用いられるものであること、を特徴とするマーカー（１）である。【００５２】
第４４の発明は、第４３の発明に記載のマーカー（１）が取り付けられた検出対象物（Ｐ）である。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、製造が容易であり、高精度なマーカーを提供することができる。
また、本発明によれば、明るくモアレを表示することができるマーカーを提供することができる。
また、本発明によれば、太陽光や照明光等がマーカーに当たるような環境下であっても、認識しやすいマーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態のマーカー１を示す図である。
【図２】図１中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
【図３】マーカー１の製造工程を示す図である。
【図４】本実施形態と比較例のマーク２を撮影した結果を部分的に拡大して示した図である。
【図５】第１の層２０の黒と第２の層３０の白との境界における位置変化に対する光強度の変化を示す図である。
【図６】第２実施形態のマーカー１Ｂを示す図である。
【図７】第３実施形態のマーカー１Ｃを示す図である。
【図８】図７中の矢印Ｂ−Ｂの位置でマーカーを切断した断面図である。
【図９】マーカー１Ｃの製造工程を示す図である。なお、図９は、表裏（上下）を図８とは逆にして示している。
【図１０】マーカー多面付け体１００を示す図である。
【図１１】電極層９５を設けた形態を示す図である。
【図１２】第１実施形態において、第１の層２０を白色とし、第２の層３０を黒色とした変形形態を示す図である。
【図１３】第１実施形態において、第１の層２０を白色とし、第２の層３０を黒色とした変形形態を示す図である。
【図１４】第３実施形態において、第１の層２０Ｃを黒色とし、第２の層３０Ｃを白色とした変形形態を示す図である。
【図１５】第３実施形態において、第１の層２０Ｃを黒色とし、第２の層３０Ｃを白色とした変形形態を示す図である。
【図１６】第１実施形態の第２の層３０の開口部３０ａに平坦化層９１を設けた変形形態を示す断面図である。
【図１７】本発明によるマーカーの第４実施形態を示す図である。
【図１８】図１７中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
【図１９】不要なモアレが発生する原因を説明するために第２パターン４３付近を拡大した図である。
【図２０】第１パターン２３及び第２パターン４３の詳細を説明する図である。
【図２１】マーカー１を斜め方向から見た状態を示す図である。
【図２２】本発明によるマーカーの第５実施形態を示す図である。
【図２３】図２２中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
【図２４】光拡散層８０の効果を示すグラフである。
【図２５】マーカー１を斜め方向から見た状態を示す図である。
【図２６】第１の層２０と第２の層３０の色を入れ替えた変形形態を示す図である。
【図２７】本発明によるマーカーの第５実施形態を示す図である。
【図２８】第５実施形態のマーカー１を取り付けたパレットＰを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００５６】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のマーカー１を示す図である。
図２は、図１中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
なお、図１及び図２を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張したり、省略したりして示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件発明の範囲内のものと解釈すべきである。
【００５７】
マーカー１は、図１に示すように後述する保護層７０が設けられている表面の法線方向から見たときに、略正方形形状である板状に構成されており、
マーク２が複数配置されている。本実施形態では、表面側から見た形状が６０ｍｍ×６０ｍｍの略正方形形状（各角部に面取り形状あり）に形成されており、円形状のマーク２がマーカー１の４隅付近に１つずつ、合計４つのマークが間隔を空けて配置されている。マーク２は、少なくとも３つ配置されていることが望ましい。マーク２の観察結果から、例えば、マーク２の重心位置を３点算出すれば、観察位置（カメラ等）とマーカー１との相対的な位置、傾き、姿勢を正確に検出することができるからである。また、マーク２の数が３つよりも多くなれば、例えば、一部のマーク２が何らかの障害によって不鮮明に観察されるような場合に、残るマーク２の観察結果から、位置検出が可能である。また、複数のマーク２を利用することにより、位置検出の精度を高めることもできる。
【００５８】
マーカー１は、例えば、荷物を載置するパレット等の測定対象物の側面等に貼り付けて、カメラを備えた自動運転フォークリフト等の自動運転制御に利用することができる。すなわち、カメラによる撮影結果から、フォークリフトとパレットとの相対位置関係を正確に把握することができ、その相対位置関係に基づいてフォークリフトの運転を制御可能である。そのような用途としては、マーカー１の表面側から見た寸法は、１００ｍｍ×１００ｍｍ以下の大きさが望ましいが、本実施形態のマーカー１によれば、そのような小さなサイズであっても、非常に高精度の位置検出を行うことが可能である。
なお、マーカ１の外形は、上記例に限らず、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍ、４０ｍｍ×４０ｍｍ、４４ｍｍ×４４ｍｍ、８０ｍｍ×８０ｍｍ等、適宜変更可能である。
【００５９】
また、本実施形態では、マーク２は、円形状に構成したが、円形状に限らず、三角形や四角形等の多角形形状としてもよいし、その他の形状としてもよい。マーカー１は、このマーク２がどのように観察されるかによって、撮影位置とマーカー１との相対的な位置関係を検出（以下、単に位置検出とも呼称する）するために用いられる。
【００６０】
マーカー１は、基材層１０と、第１の層２０と、第２の層３０と、粘着層６０と、保護層７０とが裏面側からこの順で積層されて薄い板状に構成されている。なお、本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「積層」とは、直接重ねて配置されている場合に限らず、間に他の層が設けられて重ねて配置されている場合も含む意味である。また、図２における上側（保護層７０が設けられている側）が、観察側（表側）である。
【００６１】
基材層１０は、ガラス板により構成されている。基材層１０をガラス板により構成することにより、温度変化や吸湿によってマーカー１が伸縮することを抑えることができる。ガラス板の線膨張係数は、例えば、３１．７×１０−７／℃程度であり、温度変化による寸法変化が非常に小さい。また、セラミックスの線膨張係数は、例えば、２８×１０−７／℃程度であり、ガラスと同様に温度変化による寸法変化が非常に小さい。よって、セラミックスを基材層に用いてもよい。温度変化による寸法変化を抑えるために、基材層１０は、線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であることが望ましい。
基材層１０の層厚は、０．３ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下とすることが望ましい。基材層１０の層厚が０．３未満では、切断加工時に割れるために追加工できず、２．３より上では後述する多面付基板とした場合には重量が大きすぎて搬送ができないためである。
【００６２】
第１の層２０は、黒色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されており、基材層１０上の全面に積層されている。なお、図２において、ハッチングは黒色であることを示しており、以下の他の断面図においても同様である。
本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「レジスト材料」とは、顔料又は染料を含む感光性を有する樹脂組成材料である。本実施形態の第１の層２０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第１の層２０（黒色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。黒色に着色する材料としては、カーボン、黒化チタン、酸化ニッケル等を例示することができる。
本実施形態では、第１の層２０をレジスト材料により形成したので、第１の層２０の表面を非常に滑らかに形成することができ、後述の第２の層３０を形成する下地として望ましい。また、第２の層を形成する際の、アライメントマーク（図示せず）を第１の層２０の外周部に形成することができるので寸法精度を向上させることができる。
第１の層２０（黒色の場合）の層厚は、１μｍ以上、５μｍ以下とすることが、望ましい。第１の層２０の層厚が１μｍ以下では均一形成できず、５μｍ以上では紫外線による樹脂の硬化反応性が不足するためである。
【００６３】
第２の層３０は、白色（第２の色）に着色されたレジスト材料により形成されており、第１の層２０上に部分的に開口して積層されている。本実施形態の第２の層３０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第２の層３０（白色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。白色に着色する材料としては、酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム等を例示することができる。
第２の層３０には、後述するフォトリソグラフィー処理によって部分的に開口して第１の層２０を可視化する開口部３０ａが４箇所設けられている。すなわち、第２の層３０は、第１の層２０を部分的に隠蔽しており、隠蔽されていない領域（第２の層３０が積層されていない領域）が開口部３０ａである。この開口部３０ａによって可視化された第１の層２０の領域が、独立した形状のマーク２として観察可能に構成されている。なお、独立した形状のマークとは、複数のマークが繋がっておらず、それぞれが個別に認識可能な形態となっていることを指している。
【００６４】
第２の層３０（白色の場合）の層厚は、３μｍ以上、１００μｍ以下とすることが望ましい。第２の層３０の層厚が３μｍよりも薄いと、下地の第１の層２０が透けて観察されてしまい、コントラストが低下して、マーク２の視認性（自動認識による検出されやすさ）が低下するからである。また、第２の層３０の層厚が１００μｍよりも厚いと、斜め方向からマーク２を観察する場合に、開口部３０ａの周縁部において第２の層３０の陰となって第１の層２０が見えなくなる領域が増大し、観察されるマーク２の形状の歪みが増大してしまうからである。
【００６５】
マーク２は、第１の層２０の色と第２の層３０の色とのコントラスト値が高い方が、より精度の高い検出には望ましい。白色光（可視光）下において用いられる本実施形態の構成において、第１の層２０の色（第１の色）と第２の層３０の色（第２の色）とのコントラスト値は、０．２６以上であり、かつ、観察される第１の層２０の色（第１の色）と第２の層３０の色（第２の色）とのボケ値は、０．１７以上であることが望ましい。コントラスト値及びボケ値については、後で図５を用いて述する。
【００６６】
粘着層６０は、保護層７０を第２の層３０上に貼り付けるための粘着剤の層である。粘着層６０は、第１の層２０及び第２の層３０を観察できるように、透明な粘着剤により構成されている。粘着層６０は、例えば、ＰＭＭＡ、ウレタン、シリコーン等を用いて構成することができる。
粘着層６０の層厚は、０．５μｍ以上、５０μｍ以下とすることが、望ましい。粘着層６０の層厚が０．５μｍ未満だと、均一加工が難しい上、下地の凹凸を吸収できないからである。また、粘着層６０の層厚が５０μｍより厚くなると、厚塗り加工時の溶剤除去に手間取る上、コスト高になるからである。なお、ここでいう粘着層６０の層厚とは、最も厚さの薄い位置における層厚である。
【００６７】
保護層７０は、第１の層２０及び第２の層３０を保護する層であり、粘着層６０を介して、第２の層３０上に貼り付けられている。保護層７０は、樹脂基材層７１と、表層７２とを有している。樹脂基材層７１は、例えば、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース等を用いて構成することができる。表層７２は、例えば、微粒子を混ぜて光を拡散させる性質を有するアクリル系樹脂、ゾルゲル、シロキサン、ポリシラザン等を用いて構成することができるが、樹脂基材層７１の表面をエンボス加工する等して表面形状を凹凸形状にして光を拡散させる性質を付与した場合は、表層７２を省略することができる。なお、保護層７０に上述のように光拡散作用を追加することによって、光拡散層としての機能も有することができる。
【００６８】
樹脂基材層７１は、一方の面に粘着層６０が積層されており、他方の面に表層７２が積層されている。樹脂基材層７１は、第１の層２０及び第２の層３０を観察できるように、透明な樹脂により構成されている。
本実施形態では、可視光下でマーカー１が利用されることを想定しており、粘着層６０及び樹脂基材層７１は、白色光に対して透明となるように構成されている。具体的には、粘着層６０及び樹脂基材層７１は、それぞれ、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。より望ましくは、粘着層６０及び樹脂基材層７１をまとめて測定した状態において、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。
樹脂基材層７１の層厚は、７μｍ以上、２５０μｍ以下とすることが、望ましい。樹脂基材層７１の層厚が７μｍ未満だと、ラミネーション加工が難しいからである。また、樹脂基材層７１の層厚が２５０μｍより厚くなると、嵩や重量が大きくなりすぎる上、コスト高になるからである。
また、樹脂基材層７１の屈折率は１．４５以上、１．５５以下であることが好ましい。
【００６９】
表層７２は、反射防止機能とハードコート機能とを兼ね備えた層としてもよい。表層７２は、波長５３５ｎｍの光に対して正反射率が１．５％以下であることが、マーカー１の表面での反射によってマーク２の視認性が低下を防止するために望ましい。例えば、マーカー１を観察するためにカメラのレンズ周囲を囲むように配置されたリング状照明等を用いる場合には、照明自体がマーカー１の表面で反射して観察される場合があり得る。そのような場合に、表層７２の反射防止機能によって、表面反射を防止、又は、抑制することにより、マーク２の輪郭をより明確に認識することができ、精度の高い検出が可能となる。また、表層７２のハードコート機能としては、鉛筆硬度で１Ｈ以上であることが望ましい。
表層７２は、例えば、ゾルゲル、シロキサン、ポリシラザン等を用いて構成することができる。
なお、反射防止機能の具体的な方式としては、アンチリフレクション（ＡＲ）と、アンチグレア方式（ＡＧ）とが挙げられるが、太陽光等の強力な光線が正反射しない条件下では、マーク２の認識のためには、ＡＲ方式が好ましい。太陽光等の強力な光線が正反射する可能性のある条件下では、マーク２の認識のためには、ＡＧ方式が好ましい。ＡＲ方式は多層薄膜干渉やモスアイ方式等の公知の方法で作製することができ、ＡＧ方式はフィルムの表面を凹凸にする、光を拡散させる粒子をフィルムに練り込む、フィルムの表面に塗布する等の公知の方法で作製することができる。
【００７０】
また、粘着層６０と保護層７０を合わせた特性として、全光線透過率が８５％以上であることが望ましい。この全光線透過率が８５％未満だと、十分な光量が確保できないからである。
また、粘着層６０と保護層７０を合わせた特性として、ヘイズ値が３０％以上、より好ましくは、４０％以上、さらに好ましくは７０％以上であることが望ましい。このヘイズ値が７０％より低くなると反射防止の効果が低下し始め、４０％以下になるとさらに低下し、３０％以下になると著しく低下するからである。一方、ヘイズ値は、９５％以下であることが望ましい。このヘイズ値が９５％より高くなると、観察されるマークの像がぼやけるからである。
【００７１】
次に、本実施形態のマーカー１の製造方法について説明する。
図３は、マーカー１の製造工程を示す図である。なお、図３は、表裏（上下）を図２とは逆にして示している。
先ず、ガラス板を用意し、これを基材層１０とする（図３（ａ））。
次に、基材層１０の一方の面に、第１の層２０の素材となる黒色に着色されたレジスト材料を塗布し（第１の層形成工程）、プリベークを行い、固化させた後、これを光源ＬＳにより露光し（第１現像工程）、さらに現像とポストベークを行い（第１ベーク工程）、第１の層２０を安定化させる（図３（ｂ））。
【００７２】
次に、第１の層２０上に、第２の層３０の素材となる白色に着色されたレジスト材料を塗布し（第２の層形成工程）、プリベークを行い、固化させる（図３（ｃ））。
次に、固化した第２の層３０上にマスクＭを密着させてマークパターンを第２の層３０に露光する（第２露光工程）（図３（ｄ））。マスクＭには、マーク２に対応した部分以外が光を透過し、マーク２に対応した部分は光を遮光するマスクパターンが予め形成されている。
【００７３】
次に、露光済みの第２の層３０を現像することによりマーク２に対応する位置のレジスト材料を除去し、開口部３０ａを形成する（第２現像工程）（図３（ｅ））。また、現像後、第２の層３０をポストベークする（第２ベーク工程）。
最後に、別途用意しておいたフィルム状又はシート状の保護層７０を粘着層６０によって第２の層３０上に貼り付けて、マーカー１が完成する（図３（ｆ））。
【００７４】
本実施形態のマーカー１は、レジスト材料を用いていることから、マーク２の輪郭形状が非常に精度高く作成され、観察されるマーク２の形状によってより高精度な制御が可能となる。この事実をわかりやすく示すために、本実施形態のマーカー１の輪郭形状と比較例とを実際に作製して、比較した結果を以下に示す。
比較例は、紙にレーザープリンターを用いてマーク２の形状を印刷したものとした。
【００７５】
図４は、本実施形態と比較例のマーク２を撮影した結果を部分的に拡大して示した図である。図４（ａ）は、本実施形態を示し、図４（ｂ）は、比較例を示している。なお、図４には、黒色と白色の中間値を閾値として２値化したものを示している。
マーク２の撮影には、キーエンス株式会社製のデジタルマイクロスコープＶＨＸ−５５００（１／１．８型ＣＭＯＳイメージセンサ、実効画素１６００（Ｈ）×１２００（Ｖ））を用いた。撮影時のマーク２とレンズ先端との距離は、１５ｍｍとした。
【００７６】
図４に示すように、本実施形態のマーカー１は、マーク２の周縁部の輪郭形状が非常に滑らかな曲線（円弧）で表現されている。これに対して、比較例では、遠目には円に見えていても、拡大してみると、輪郭形状が円弧から大きく崩れてしまっている。
【００７７】
また、図４では、２値化していることから表現されていないが、実際の撮影結果では、比較例については、黒と白との２階調ではなく、中間階調の存在が顕著であった。したがって、特に比較例では、撮影条件（観察条件）や、黒と白との境界の判別方法（閾値）によってマーク２の外形形状として把握される形状が変化すると考えられ、望ましくないものであった。これを本実施形態の場合と比較しやすくするために、黒と白との境界における位置変化に対する光強度の変化を撮影データに基づいてグラフ化した。
【００７８】
図５は、第１の層２０の黒と第２の層３０の白との境界における位置変化に対する光強度の変化を示す図である。図５において、縦軸の強度が低い方が黒色側に見え、強度が高い方が白色側に見える。また、横軸は、撮影データの画素に対応するが、２つの折れ線データが重ならないように基準位置をずらして示しているので、絶対値自体には意味がない。この横軸の画素数値の変化が位置変化に対応し、１００画素が１ｍｍに相当する。なお、図５中の実施形態及び比較例は、それぞれ、図４に示した実施形態及び比較例と同様である。
【００７９】
先に説明したように、第１の層２０の色（第１の色）と第２の層３０の色（第２の色）とのコントラスト値は、０．２６以上であることが望ましい。
コントラスト値が０．２６以上であることが望ましい理由は、コントラスト値が０．２６に満たないと、カメラを用いたマーク２の自動検出が困難になると考えられるからである。
ここで、コントラスト値は、光強度の最大値をＩｍａｘとし、最小値をＩｍｉｎとしたときに、コントラスト値＝（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）である。
図５に示す例では、本実施形態のコントラスト値は、０．９８であり、比較例のコントラスト値は、０．９８であり、両者に大きな差異は確認できなかった。
【００８０】
また、先に説明したように、観察される第１の層２０の色（第１の色）と第２の層３０の色（第２の色）とのボケ値は、１．０以上であることが望ましい。
特に高精度の制御に用いる場合、マークの境界が曖昧になることは望ましくないので、黒色側と白色側との境界部分での強度変化が矩形波状、又は、変化が急峻であることが望ましい。
図５のデータから、黒色側と白色側との境界部分での強度変化を数値化して比較した。具体的には、図５中の折れ線中にＬＡ、ＬＢとして示した範囲のデータについて、その傾きで数値化した。ここで、この範囲ＬＡ、ＬＢの決め方は、十分に直線近似できる範囲とした。すなわち、強度変化が大きい範囲について近似直線を求め、計測データが乖離しない範囲が上記範囲ＬＡ、ＬＢである。上記範囲ＬＡ、ＬＢにおいて、強度変化の傾き値（ボケ値）として、（強度変化量）／（画素変化量）を求めた。その結果、本実施形態では、強度変化の傾き値（ボケ値）は、１．２９であった。一方、比較例では、強度変化の傾き値（ボケ値）は、０．８７であった。このように両者の間には明らかな差異が認められ、本実施形態の構成が、より理想に近い望ましい形態である。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態によれば、フォトリソグラフィーを利用することから、高精度な機械加工を要することなく、簡単に製造が可能であり、かつ、高精度なマーカーとすることができる。
また、本実施形態のマーカー１は、第２の層３０の厚さを非常に薄くすることが可能であり、斜め方向から観察した場合であってもマーク２の形状が歪んで観察されることを抑制でき、より精度の高い位置検出が可能である。
【００８２】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態のマーカー１Ｂを示す図である。
第２実施形態のマーカー１Ｂは、マーク２をより多く配置した点を除き、第１実施形態のマーカー１と同様の形態をしている。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００８３】
第２実施形態のマーカー１Ｂでは、第１実施形態よりもマーク２を多く配置した。具体的には、マーク２は、マーカー１Ｂ上に９つ、格子状に間隔を空けて配置した。
先にも説明したように、マーク２は、少なくとも３つ配置されていることが望ましい。マーク２の観察結果から、例えば、マーク２の重心位置を３点算出すれば、観察位置（カメラ等）とマーカー１との相対的な位置、傾きを正確に検出することができるからである。また、マーク２の数が３つよりも多くなれば、例えば、一部のマーク２が何らかの障害によって不鮮明に観察されるような場合に、残るマーク２の観察結果から、位置検出が可能である。また、複数のマーク２を利用することにより、位置検出の精度を高めることもできる。
【００８４】
第２実施形態では、マーク２の数を９つとし、第１実施形態よりも大幅に増やした。これにより、上記効果に加えて、さらに以下のような効果が期待できる。
例えば、マーカー１Ｂの半分以上の領域が適切に撮影（観察）できないことから、適切に撮影（観察）されないマーク２が多くある場合であっても、残るマーク２の撮影（観察）によって、適切に位置検出できる可能性を高めることができる。マーカー１Ｂの半分以上の領域が適切に撮影（観察）できない状況としては、例えば、マーカー１Ｂの半分以上の領域に太陽光が直接当たり、残る領域には太陽光が当たっていないような状況である。このような場合、一方に露出（ゲイン）を適正にすると、他方が露出オーバー、又は、露出アンダーとなってしまう。また、撮影光軸中の一部に他の物体が物理的に重なっており、マーカー１Ｂの半分以上の領域が撮影（観察）できない場合も例示できる。
【００８５】
マーク２の数は、図６に示すような略正方形のマーカーを想定すると、９つ以上とすることが、均等にマーク２を配置しやすく、望ましい。なお、マーク２の数は、さらに多くしてもよいし、均等な配置に限らず、無作為に配置されるいわゆるランダム配置としてもよい。なお、ランダム配置とする場合においても、マーカー１Ｂにおけるマーク２の配置データを得ておけば、位置検出は容易に行える。また、ランダム配置とすることにより、マーカー１Ｂと撮影位置（観察位置）との関係が１８０回転しているような場合であっても、正確に両者の相対的な位置関係を把握することができる。
【００８６】
以上説明したように、第２実施形態によれば、マーカー１Ｂは、９つ以上のマーク２を備えている。よって、より厳しい撮影条件下（観察条件下）であっても、適切に位置検出が可能である。
【００８７】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態のマーカー１Ｃを示す図である。
図８は、図７中の矢印Ｂ−Ｂの位置でマーカーを切断した断面図である。
第３実施形態のマーカー１Ｃは、マークの観察される形態を第１実施形態と同様にしながら、第１の層２０Ｃを白色とし、観察側の第２の層３０Ｃを黒色として構成した点と、平坦化層９１及び中間層９２を設けた点と、保護層７０Ｃの形態が異なる点とを除き、第１実施形態のマーカー１と同様の形態をしている。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００８８】
第３実施形態のマーカー１Ｃは、基材層１０と、第１の層２０Ｃと、中間層９２と、第２の層３０Ｃと、粘着層６０と、保護層７０Ｃとが裏面側からこの順で積層されて薄い板状に構成されている。また、第２の層３０Ｃが設けられていない周囲の領域には、平坦化層９１が設けられている。
【００８９】
第１の層２０Ｃは、白色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されており、基材層１０上の全面に積層されている。なお、本実施形態では、基材層１０は、厚さ７００μｍの無アルカリガラスを用いている。
本実施形態では、第１の層２０Ｃをレジスト材料により形成したので、第１の層２０Ｃの表面を非常に滑らかに形成することができ、後述の第２の層３０Ｃを形成する下地として望ましい。また、第２の層を形成する際の、アライメントマーク（図示せず）を第１の層の外周部に形成することができるので寸法精度を向上させることができる。
第１の層２０Ｃ（白色の場合）の層厚は、３μｍ以上、１００μｍ以下とすることが、望ましい。第１の層２０Ｃの層厚が３μｍよりも薄いと拡散反射率が不足し、コントラストが低下して、マーク２の視認性（自動認識による検出されやすさ）が低下するからである。また、第１の層２０Ｃの層厚が１００μｍよりも厚いと、膜厚を均一にすることが困難となるためである。
本実施形態では、第１の層２０Ｃの層厚は、１５μｍとした。
【００９０】
第２の層３０Ｃは、黒色（第２の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。
第２の層３０Ｃは、後述するフォトリソグラフィー処理によって部分的に成膜して第１の層２０Ｃを隠蔽する箇所が４箇所設けられている。第２の層３０Ｃの領域が、独立した形状のマーク２として観察可能に構成されている。
【００９１】
第２の層３０Ｃの層厚は、１μｍ以上、５μｍ以下とすることが望ましい。第２の層３０Ｃの層厚が１μｍ以下では均一形成できず、５μｍ以上では紫外線による樹脂の硬化反応性が不足するためである。
第３実施形態では、第２の層３０Ｃを黒色としたので、下地の隠蔽力が高い。よって、第２の層３０Ｃを厚くすることなく、十分に第１の層２０Ｃの白色を隠蔽できることから、上述したような薄い層厚とすることが可能である。そして、第２の層３０Ｃを薄く形成することにより、第２の層３０Ｃの端面が観察されることによる測定精度の低下も抑制でき、測定精度を高めることができる。
本実施形態では、第２の層３０Ｃの層厚は、１μｍとした。
【００９２】
本実施形態のマーカー１Ｃでは、第１の層２０Ｃと第２の層３０Ｃとの間に、中間層９２が積層されている。中間層９２は、第１の層２０Ｃと第２の層３０Ｃとの接合力が十分に得られない場合を解消するために設けられる。第１の層２０Ｃ上に直接第２の層３０Ｃを積層すると場合に、第１の層２０Ｃによって第２の層３０Ｃが弾かれてしまう場合があり、そのような場合に、弾かれにくい中間層９２を設けることにより、第２の層３０Ｃを適切に積層することができる。したがって、中間層９２は、必要に応じて設ければよく、第１実施形態のように、省略してもよい。
中間層９２は、例えば、アクリル樹脂等を用いて形成することができ、層厚は、１μｍ〜２μｍ程度あれば十分であり、本実施形態では、アクリル樹脂を２μｍで形成した。
【００９３】
基材層１０の上に第１の層２０又は２０Ｃ、さらにその上に第２の層３０又は３０Ｃが積層される関係上、パターニングされた第２の層３０又は３０Ｃには段差が生じる。第１実施形態の第２の層３０の場合には、マーク２に相当する部分の断面形状が凹状になり、第３実施形態の第２の層３０Ｃの場合にはマーク２に相当する部分の断面形状が凸状になる。
【００９４】
したがって、後述する保護層７０を貼合する場合、ある程度は粘着層６０で埋まるが、上述した段差が大きいと粘着層で埋めることができずに、空気層（空隙）が段差近傍に入ってしまうおそれがある。空気層の屈折率は、１であり、基材等の屈折率１．４〜１．６位と比較して明らかに低いことから、物質の界面で光の反射が発生し、マーク２をカメラで検知する際の外乱光となり、検出精度が著しく低下する。したがって、空気層の派生を抑制するために、第２の層３０、３０Ｃの膜厚は、５μｍ以下であること、より好ましくは３μｍ以下であること、さらには２μｍ以下であることが好ましい。
【００９５】
しかし、先に説明した第１実施形態のように、第２の層３０を白色とする場合には、下地の隠蔽力が黒色よりも劣るので、薄くすることが望ましくない場合があり、上記段差が大きくなってしまうおそれがある。
そこで、上述した段差を５μｍ以下にできない場合は、第２の層３０、３０Ｃの周囲の領域であって第２の層３０、３０Ｃが設けられていない領域に平坦化層９１を設けて、空気層が入らない様にすることができる。平坦化層９１は、マーク２の識別が可能な透明材料によって形成することが好ましく、アクリル系材料、エポキシ系材料等既知の材料を使用することができる。
第３実施形態では、平坦化層９１を設けて、上記段差を少なくした形態を例示している。平坦化層９１を設けることにより、第２の層３０Ｃと平坦化層９１との段差をさらに小さくすることができる。なお、第３実施形態では、第２の層３０Ｃが黒色であり、隠蔽力が高く、薄く形成することが可能であるので、平坦化層９１は、省略してもよい。
【００９６】
保護層７０Ｃは、第１の層２０Ｃ及び第２の層３０Ｃを保護する層であり、粘着層６０を介して、第２の層３０Ｃ及び平坦化層９１上に貼り付けられている。第３実施形態では、保護層７０Ｃは、単層で形成された例を例示しており、具体的には塩化ビニル樹脂で７０μｍに形成されたヘイズ値７５のマットフィルムを用いている。
【００９７】
次に、本実施形態のマーカー１Ｃの製造方法について説明する。
図９は、マーカー１Ｃの製造工程を示す図である。なお、図９は、表裏（上下）を図８とは逆にして示している。
先ず、ガラス板を用意し、これを基材層１０とする（図９（ａ））。
次に、基材層１０の一方の面に、第１の層２０の素材となる白色に着色されたレジスト材料を塗布し（第１の層形成工程）、プリベークを行い、乾燥させた後、これを光源ＬＳにより露光し（第１現像工程）、さらに現像とポストベークを行い（第１ベーク工程）、第１の層２０Ｃを安定化させる（図９（ｂ））。
【００９８】
次に、第１の層２０Ｃ上に、中間層９２を形成し、さらにその上に第２の層３０Ｃの素材となる黒色に着色されたレジスト材料を塗布し（第２の層形成工程）、プリベークを行い、乾燥させる（図９（ｃ））。
次に、乾燥した第２の層３０Ｃ上にマスクＭを密着させてマークパターンを第２の層３０Ｃに露光する（第２露光工程）（図９（ｄ））。マスクＭには、マーク２に対応した位置が光を透過し、他の部位は光を遮光するマスクパターンが予め形成されている。
【００９９】
次に、露光済みの第２の層３０Ｃを現像することによりマーク２に対応する部分以外（マーク２周辺）のレジスト材料を除去し、開口部３０ａを形成する（第２現像工程）（図９（ｅ））。また、現像後、第２の層３０Ｃをポストベークする（第２ベーク工程）。また、第２の層３０Ｃが形成されていない領域（ジスト材料を除去した領域）に、平坦化層９１を設ける。
最後に、別途用意しておいたフィルム状又はシート状の保護層７０を粘着層６０によって第２の層３０Ｃ及び平坦化層９１上に貼り付けて、マーカー１Ｃが完成する（図９（ｆ））。
【０１００】
図１０は、マーカー多面付け体１００を示す図である。
上記図９で説明したマーカー１Ｃの製造は、マーカー１Ｃを複数並べて配置、すなわち、マーカー１Ｃが複数多面付けされたマーカー多面付け体１００として製造される。そして、このマーカー多面付け体１００から個々のマーカー１Ｃを切り出して個片化することによりマーカー１Ｃが得られる。
上記製造工程では、レジスト材料を用い、露光工程を用いることから、非常に精度の高い製造が可能である。すなわち、１枚の多面付け体１００内におけるマーク２の外形形状、及び、個々のマーカー１Ｃ中におけるマーク２の配列ピッチの寸法ばらつきは、いずれも±１０μｍ以下とすることができる。より具体的には、本実施形態では、１枚の多面付け体１００内におけるマーク２の外形形状、及び、個々のマーカー１Ｃ中におけるマーク２の配列ピッチの寸法ばらつきは、いずれも±１μｍ以下となっている。なお、本実施形態では、マーク２の外形形状とは、マーク２の直径であり、個々のマーカー１Ｃ中におけるマーク２の配列ピッチとは、図１０に示すＰｘ、Ｐｙである。
【０１０１】
以上説明したように、第３実施形態によれば、観察側に設けられた第２の層３０Ｃを黒色として、第１の層２０Ｃを白色とした。これにより第２の層３０Ｃは、下地の隠蔽力が高くなることから、第１実施形態よりも第２の層３０Ｃの層厚を薄くすることができる。よって、第２の層３０Ｃにより構成されるマーク２を観察する際に第２の層３０Ｃの側端面が観察されることによる測定精度への影響を極力減らすことができ、より精度の高い測定が可能となる。
また、第３実施形態によれば、平坦化層９１を設けたことにより、粘着層６０が積層されることによる空隙の発生を抑制でき、測定精度の低下を抑制できる。
【０１０２】
上述した第１実施形態から第３実施形態のマーカー１、１Ｂ、１Ｃは、保護層７０、７０Ｃが粘着層６０を介して積層配置されている。この構成によって、マーカー１、１Ｂ、１Ｃは、非常に高い信頼性を有している。例えば、使用中にマーカー１、１Ｂ、１Ｃに何らかの物体が衝突する等した場合、基材層１０がガラス板であることから、基材層１０にヒビが入ることが考えられる。しかし、保護層７０、７０Ｃが粘着層６０を介して積層されていることから、保護層７０、７０Ｃが飛散防止層として機能して、基材層１０の破片が飛び散ることを防止する。また、基材層１０にヒビが入るような場合であっても、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃは、損傷を受けることなく、マーカーとしての機能を維持することができる。
【０１０３】
これは、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃの基材層１０に対する接合力が、粘着層６０に対する接合力よりも弱いことから、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃが粘着層６０に追従することにより、損傷を免れていると推察される。よって、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃの基材層１０に対する接合力は、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃの粘着層６０に対する接合力よりも弱いことが望ましい。なお、基材層１０にヒビが入っても、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃが損傷しないことは、実物による落下試験によって検証されている。
【０１０４】
また、上述したように、基材層１０にヒビが入っても観察側から見ても基材層１０のヒビを確認することができない。そこで、基材層１０の裏側に、損傷検出用のセンサを設けてもよい。
図１１は、電極層９５を設けた形態を示す図である。
電極層９５は、基材層１０の裏側の略全面に構成することができ、損傷検出用のセンサとして機能させることができる。電極層９５としては、例えば、ＩＴＯであってもよいし、銅箔やアルミニウム箔等であってもよいが、基材層１０が損傷したときに基材層１０と共に損傷することが必要である。電極層９５が損傷して、電気抵抗値が変化すれば、これを電気的にモニターしておくことにより、基材層１０の損傷を検出することができる。
また、電極層９５を光反射性の高い金属等の材料により構成することにより、外光や検出光を電極層９５で反射させて暗所におけるマーク２の視認性を向上することができる。
なお、電極層９５を設ける場合には、保護層７０Ｃを省略してもよい。
【０１０５】
（第４実施形態）
図１７は、本発明によるマーカーの第４実施形態を示す図である。
なお、図１７を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張したり、省略したりして示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件発明の範囲内のものと解釈すべきである。
【０１０６】
マーカー１は、図１７に示すように後述する保護層７０が設けられている表面の法線方向から見たときに、略正方形形状である板状に構成されており、マーク２と、モアレ表示領域３、４とを備えている。本実施形態では、表面側から見た形状が６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形形状に形成されている。マーカー１は、マーク２がどのように観察されるかによって、撮影位置とマーカー１との相対的な位置関係を検出（以下、単に位置検出とも呼称する）し、さらに、モアレ表示領域３、４に表示されるモアレがどのように観察されるかによって、より精度の高い位置検出を可能とする。なお、マーカー１は、図１７において示されている面が観察される表側（表面）であり、その反対側が裏側（裏面）であり、後述する図１８では、保護層７０が設けられている側が観察される表側（表面）である。
【０１０７】
マーク２は、図１７における上側の２カ所の隅付近に２カ所と、下側の左右中央付近に１カ所、合計３つのマークが間隔を空けて配置されている。マーク２は、独立した形状のマークとして観察可能に構成されている。なお、独立した形状のマークとは、複数のマークが繋がっておらず、それぞれが個別に認識可能な形態となっていることを指している。
マーク２は、少なくとも３つ配置されていることが望ましい。マーク２の観察結果から、例えば、マーク２の重心位置を３点算出すれば、観察位置（カメラ等）とマーカー１との相対的な位置、傾きを正確に検出することができるからである。また、マーク２の数が３つよりも多くなれば、例えば、一部のマーク２が何らかの障害によって不鮮明に観察されるような場合に、残るマーク２の観察結果から、位置検出が可能である。また、複数のマーク２を利用することにより、位置検出の精度を高めることもできる。
また、本実施形態では、マーク２は、円形状に構成したが、円形状に限らず、三角形や四角形等の多角形形状としてもよいし、その他の形状としてもよい。
【０１０８】
モアレ表示領域３、４は、モアレＭを表示する。図１７では、モアレ表示領域３、４の双方とも、モアレＭがモアレ表示領域３、４の中央に表示されている状態を示している。このモアレＭが表示される位置は、マーカー１と観察位置との相対位置（角度）が変化すると移動する。本実施形態では、モアレ表示領域３、４は、いずれも長手方向の長さが３０ｍｍとなっており、モアレＭは、この長手方向に沿って表示される位置が移動する。モアレ表示領域３とモアレ表示領域４とは、その長手方向が直交して配置されている。表示領域３、４は、配置方向が異なる他は、同様な構成をしているので、以下の説明では、表示領域３について説明を行う。
【０１０９】
図１８は、図１７中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
マーカー１は、基材層１０と、第１の層２０と、第２の層３０と、第３の層４０と、反射層５０と、粘着層６０と、保護層７０とを備え、薄い板状に構成されている。これらの層が積層されている順番は、裏面側から、反射層５０、第３の層４０、基材層１０、第１の層２０、第２の層３０、粘着層６０、保護層７０の順となっている。
【０１１０】
基材層１０は、ガラス板により構成されている。基材層１０をガラス板により構成することにより、温度変化や吸湿によってマーカー１が伸縮することを抑えることができる。ガラス板の線膨張係数は、例えば、３１．７×１０−７／℃程度であり、温度変化による寸法変化が非常に小さい。また、セラミックスの線膨張係数は、例えば、２８×１０−７／℃程度であり、ガラスと同様に温度変化による寸法変化が非常に小さい。よって、セラミックスを基材層に用いてもよい。温度変化による寸法変化を抑えるために、基材層１０は、線膨張係数が３５×１０−６／℃以下であることが望ましい。
基材層１０の層厚は、０．３ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下とすることが望ましい。基材層１０の層厚が０．３ｍｍ未満では、切断加工時に割れるために追加工できず、２．３ｍｍより厚いと重量が大きすぎて搬送ができないためである。本実施形態の基材層１０の層厚は、０．７ｍｍである。
【０１１１】
第１の層２０は、黒色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第１の層２０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第１の層２０（黒色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。なお、黒色に着色する材料としては、カーボン、黒化チタン、酸化ニッケル等を例示することができる。
本実施形態では、第１の層２０をレジスト材料により形成したので、第１の層２０の表面を非常に滑らかに形成することができ、後述の第２の層３０を形成する下地として望ましい。また、第１の層２０をレジスト材料により形成したので、以下に説明する第１パターン２３を精度よくかつ簡単に作製することができる。
第１の層２０（黒色の場合）の層厚は、１μｍ以上、５μｍ以下とすることが、望ましい。第１の層２０の層厚が１μｍ以下では均一形成できず、５μｍより厚いと紫外線による樹脂の硬化反応性が不足するためである。
【０１１２】
第１の層２０は、マーク２の黒色に見える部分を構成している。また、第１の層２０は、モアレ表示領域３にモアレを表示するための第１パターン２３を構成している。第１パターン２３は、基材層１０の一方の面上（表面上）のモアレ表示領域３となる領域に配置されている。
第１パターン２３には、モアレ表示領域３の長手方向において第１表示線２１が一定の配列方向に等間隔で配列されている。隣り合う第１表示線２１の間の第１表示線２１が設けられていない部位は、第１非表示領域２２であり、第１表示線２１と第１非表示領域２２とが交互に並ぶ構成となっている。第１パターン２３は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１１３】
第２の層３０は、白色（第２の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第２の層３０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第２の層３０（白色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。なお、白色に着色する材料としては、酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム等を例示することができる。
第２の層３０には、マーク２となる位置を開口して第１の層２０を可視化する開口部３１が３箇所設けられており、また、モアレ表示領域３、４となる位置を開口して第１の層２０及び第３の層４０を可視化する開口部３２が２箇所設けられている。これら開口部３１及び開口部３２は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１１４】
第２の層３０の層厚は、３μｍ以上、１００μｍ以下とすることが望ましい。第２の層３０の層厚が３μｍよりも薄いと、下地の第１の層２０が透けて観察されてしまい、コントラストが低下して、マーク２の視認性（自動認識による検出されやすさ）が低下するからである。また、第２の層３０の層厚が１００μｍよりも厚いと、斜め方向からマーク２を観察する場合に、開口部３１の周縁部において第２の層３０の陰となって第１の層２０が見えなくなる領域が増大し、観察されるマーク２の形状の歪みが増大してしまうからである。
【０１１５】
第３の層４０は、黒色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第３の層４０は、第１の層２０と同様な材料によって構成されており、好ましい膜厚も、第１の層２０と同様である。第３の層４０をレジスト材料により形成したので、以下に説明する第２パターン４３を精度よくかつ簡単に作製することができる。
【０１１６】
第３の層４０には、モアレ表示領域３にモアレを表示するための第２パターン４３が設けられている。第２パターン４３は、基材層１０の裏面上のモアレ表示領域３となる領域に第１パターン２３と対向して配置されている。なお、本実施形態では、基材層１０の一方の面に第１パターン２３を設け、他方の面に第２パターン４３を設けているが、それぞれを他の基材等に設けた後に、張り合わせて作製される構成としてもよい。
第２パターン４３には、モアレ表示領域３の長手方向において第２表示線４１が一定の配列方向に等間隔で配列されている。隣り合う第２表示線４１の間の第２表示線４１が設けられていない部位は、第２非表示領域４２であり、第２表示線４１と第２非表示領域４２とが交互に並ぶ構成となっている。第２パターン４３は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１１７】
反射層５０は、マーカー１の表側（観察側）から開口部３２を通って到達する光を表側へ反射する層である。反射層５０は、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を用いて構成することができ、第１表示線２１及び第２表示線４１とのコントラストを高めるために白色であることが望ましい。なお、白色に着色する材料としては、酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム等を例示することができる。
【０１１８】
ここで、反射層５０としては、本実施形態のようにマーカー１と一体となるように密着して積層された構成の他、マーカー１の裏面側に別部材の反射部材等を配置する構成としてもよい。しかし、モアレＭを格段に見やすくすることができる点で、マーカー１と一体となるように密着して反射層５０を積層して配置する本実施形態の構成の方が、より望ましい。この理由について、以下に説明する。
【０１１９】
本来観察したいモアレＭは、第１表示線２１と第２表示線４１との干渉によって観察されるモアレである。しかし、第１表示線２１のみ、及び、第２表示線４１のみであっても条件によっては不要なモアレ（余分なノイズ像）が発生する。
図１９は、不要なモアレが発生する原因を説明するために第２パターン４３付近を拡大した図である。図１９（ａ）は、反射層５０が第２非表示領域４２を埋めて積層されている構成を示している。図１９（ｂ）は、反射層５０が第２非表示領域４２を埋めずに積層されている構成を示している。図１９（ｃ）は、粘着層等の接合層５１を介して反射層５０を積層配置した構成を示している。図１９（ｂ）、（ｃ）の形態のように、第２非表示領域４２が反射層５０によって埋められていない場合には、観察側から入射する光Ｌ１は、第２表示線４１の端部等によって反射して観察側へ戻る不要光Ｌ３、Ｌ４が生じてしまう。このような不要光Ｌ３、Ｌ４も周期的に発生することから、不要なモアレが発生すると考えられる。一方、図１９（ａ）のように反射層５０が第２非表示領域４２を埋めて積層されている構成では、第２表示線４１の端部等に光が到達できないことから、正常な反射光Ｌ２が観察側へ戻ることとなり、不要なモアレの発生を抑制でき、鮮明なモアレを観察可能である。
このように、第２表示線４１の側面部、すなわち、第２表示線４１の第２非表示領域４２側に存在する端面部において散乱して観察者側へ戻る光によって第２表示線４１の不要なモアレが発生すると、本来見せたいモアレＭと干渉してモアレＭを観察する邪魔になっていると考えられる。よって、反射層５０が第２非表示領域４２を埋めるように設けられることにより、上記現象を回避でき、モアレＭをより鮮明に観察できる。
上記理由から、反射層５０は、少なくとも第２非表示領域４２に設けられていればよいが、図１８に示すように、第２表示線４１の裏面側を覆うように設けられていることが望ましい。この理由は、第２表示線４１の裏面側のエッジ部分からの光の跳ね返りが抑えられ、周期性のある跳ね返り光の主要成分が消せるからである。
【０１２０】
粘着層６０は、保護層７０を第２の層３０上に貼り付けるための粘着剤の層である。粘着層６０は、第１の層２０及び第２の層３０を観察できるように、透明な粘着剤により構成されている。粘着層６０は、例えば、ＰＭＭＡ、ウレタン、シリコーン等を用いて構成することができる。
粘着層６０の層厚は、０．５μｍ以上、５０μｍ以下とすることが、望ましい。粘着層６０の層厚が０．５μｍ未満だと、均一加工が難しい上、下地の凹凸を吸収できないからである。また、粘着層６０の層厚が５０μｍより厚くなると、厚塗り加工時の溶剤除去に手間取る上、コスト高になるからである。
【０１２１】
保護層７０は、第１の層２０及び第２の層３０を保護する層であり、粘着層６０を介して、第２の層３０上に貼り付けられている。保護層７０は、樹脂基材層７１と、表層７２とを有している。
【０１２２】
樹脂基材層７１は、一方の面に粘着層６０が積層されており、他方の面に表層７２が積層されている。樹脂基材層７１は、第１の層２０及び第２の層３０を観察できるように、透明な樹脂により構成されている。
本実施形態では、可視光下でマーカー１が利用されることを想定しており、粘着層６０及び樹脂基材層７１は、白色光に対して透明となるように構成されている。具体的には、粘着層６０及び樹脂基材層７１は、それぞれ、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。より望ましくは、粘着層６０及び樹脂基材層７１をまとめて測定した状態において、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。
樹脂基材層７１の層厚は、７μｍ以上、２５０μｍ以下とすることが、望ましい。樹脂基材層７１の層厚が７μｍ未満だと、ラミネーション加工が難しいからである。また、樹脂基材層７１の層厚が２５０μｍより厚くなると、嵩や重量が大きくなりすぎる上、コスト高になるからである。
また、樹脂基材層７１の屈折率は１．４５以上、１．５５以下であることが好ましい。
【０１２３】
表層７２は、反射防止機能とハードコート機能とを兼ね備えた層である。表層７２は、波長５３５ｎｍの光に対して反射率が１．５％以下であることが、マーカー１の表面での反射によってマーク２及びモアレ表示領域３、４の視認性が低下を防止するために望ましい。また、表層７２のハードコート機能としては、鉛筆硬度で１Ｈ以上であることが望ましい。
表層７２は、例えば、ゾルゲル・シロキサン・ポリシラザン等を用いて構成することができる。
なお、反射防止機能の具体的な方式としては、アンチリフレクション（ＡＲ）と、アンチグレア方式（ＡＧ）とが挙げられるが、太陽光など強力な光線が正反射しない条件下では、マーク２の認識のためには、ＡＲ方式が好ましい。太陽光など強力な光線が正反射する可能性のある条件下では、マーク２の認識のためには、ＡＧ方式が好ましい。ＡＲ方式は多層薄膜干渉やモスアイ方式等の公知の方法で作製することができるし、ＡＧ方式はフィルムの表面を凹凸にする、光を拡散させる粒子をフィルムに練り込む、フィルムの表面に塗布する等の公知の方法で作製することができる。
【０１２４】
先に説明した、第１非表示領域２２には、粘着層６０が充填されて存在しているが、粘着層６０及び保護層７０が透明であり、また、基材層１０もガラス製であり透明であることから、第１非表示領域２２を通して第３の層４０の第２パターン４３を見ることができる。よって、マーカー１を表面側から観察すると、第１パターン２３と第２パターン４３とを重ねて見る状態となり、モアレＭを観察することができる。
【０１２５】
また、粘着層６０と保護層７０を合わせた特性として、全光線透過率が８５％以上であることが望ましい。この全光線透過率が８５％未満だと、十分な光量が確保できないからである。
また、粘着層６０と光拡散層７０を合わせた特性として、ヘイズ値が３０％以上、より好ましくは４０％以上、更に好ましくは７０％以上であることが望ましい。このヘイズ値が７０％より低くなると本発明の効果が低下し始め、４０％以下になると更に低下し、３０％以下になると著しく低下するからである。一方、ヘイズ値が９５％以下であることが望ましい。このヘイズ値が９５％より高くなると、観察されるマークの像がぼやけるからである。
【０１２６】
従来、特許文献１（米国特許第８６２５１０７号明細書）に記載されているように、複数のパターンを重ねてモアレを生じさせる場合、観察側に配置されるパターンによって光がさえぎられてしまい、全体が暗く観察されてしまっていた。全体が暗い中にモアレが生じていても、モアレが不鮮明であり、モアレをカメラで撮影してモアレの位置を特定することが難しい場合があった。そこで、本実施形態では、第１パターン２３と第２パターン４３を改良することにより、モアレをより鮮明に観察可能とした。
【０１２７】
図２０は、第１パターン２３及び第２パターン４３の詳細を説明する図である。なお、図２０は、図１８と同様な断面として示しているが、基材層１０と、第１の層２０と、第３の層４０との３層のみを図示している。
本実施形態では、第１非表示領域２２の幅と第２非表示領域４２の幅とが異なっている。具体的には、本実施形態では、第１非表示領域２２の幅を０．６４ｍｍとし、第２非表示領域４２の幅を０．１ｍｍとした。第１非表示領域２２は、観察側（表側）に配置されており、第１非表示領域２２の幅が第２非表示領域４２の幅よりも広いことから、第１パターン２３を通して光が多く第２パターン４３に到達し、さらに、反射して観察側へ戻る光の多くが第１パターン２３を通して観察位置へ到達することができる。よって、モアレＭをより明るく観察することができる。
【０１２８】
また、第１表示線２１の幅と第２表示線４１の幅とが異なっている。これにより、両者の幅が同じである場合と比べて、モアレＭをより鮮明に観察することが可能となる。具体的には、第１表示線２１の幅を０．１ｍｍとし、第２表示線の幅を０．４ｍｍとした。このように第１表示線２１の幅を第２表示線の幅よりも細くすることにより、第１パターン２３を通過する光が多くなり、モアレＭをより明るく観察することができる。
【０１２９】
また、第１表示線２１が配列されているピッチである第１ピッチを０．７４ｍｍとし、第２表示線４１が配列されているピッチである第２ピッチを０．５ｍｍとして、両者が異なるようにしている。これにより、モアレＭをより鮮明に観察することが可能となる。また、第１ピッチを第２ピッチよりも広くしているので、結果として第１非表示領域２２の幅が第２非表示領域４２の幅よりも広くなり、モアレＭをより明るく観察することができる。
【０１３０】
次に、本実施形態のマーカー１の使用方法の一例を説明する。
図２１は、マーカー１を斜め方向から見た状態を示す図である。図２１は、図１８中に矢印Ｂで示した斜め方向からマーカー１を観察しているが、図１７中の上下方向については傾かずに観察している状態を例示した。
マーカー１をその法線方向から傾いた斜め方向から観察すると、例えば、図２１に示すように、モアレ表示領域３のモアレＭがモアレ表示領域３の長手方向で移動して観察される。なお、マーカー１をその法線方向からモアレ表示領域４の長手方向に傾いた上下の斜め方向から観察すれば、モアレ表示領域４のモアレＭがモアレ表示領域４の長手方向で移動して観察される。よって、モアレ表示領域３のモアレＭとモアレ表示領域４のモアレＭとの双方を観察することにより、マーカー１と観察位置との相対的な位置（傾きの角度）を正確に検出することができる。すなわち、マーカー１は、撮像部及び演算部と組み合わせて用いることにより、角度センサの一部を構成することができる。
【０１３１】
ここで、モアレＭは、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置に移動すると、別のモアレが観察されるようになり、モアレが次々に観察される。したがって、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にある場合には、正しい位置検出ができない場合がある。
しかし、本実施形態のマーカー１は、マーク２を備えている。マーク２による位置検出は、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にあっても位置検出が可能である。一方、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出は、マーク２による位置検出よりもさらに高い精度で位置検出が可能である。したがって、マーク２を用いた位置検出と、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出とを併用することによって、モアレ表示領域３、４のみを用いる場合よりも、適用範囲を拡大することができる。すなわち、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にあってもマーク２によって位置検出を行い、その検出結果に応じて観察位置を自動的に移動して、最終的な高精度な位置制御が必要な段階で、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出を行うことができる。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態のマーカー１によれば、第１非表示領域２２の幅が第２非表示領域４２の幅よりも広いことから、より多くの光をモアレ表示領域３、４に取り入れることができ、かつ、より多くの光を観察側へ戻すことができるので、モアレＭをより明るく表示することができる。よって、モアレ表示領域３、４に表示されるモアレＭをカメラ等によって撮影しても、その位置をより正しく取得することができ、精度の高い位置検出を実現できる。
【０１３３】
（第５実施形態）
図２２は、本発明によるマーカーの第５実施形態を示す図である。
なお、図２２を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張したり、省略したりして示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件発明の範囲内のものと解釈すべきである。
【０１３４】
マーカー１は、図２２に示すように後述する光拡散層８０が設けられている表面の法線方向から見たときに、略正方形形状である板状に構成されており、マーク２と、モアレ表示領域３、４とを備えている。本実施形態では、表面側から見た形状が６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形形状に形成されている。マーカー１は、マーク２がどのように観察されるかによって、撮影位置とマーカー１との相対的な位置関係を検出（以下、単に位置検出とも呼称する）し、さらに、モアレ表示領域３、４に表示されるモアレがどのように観察されるかによって、より精度の高い位置検出を可能とする。なお、マーカー１は、図２２において示されている面が観察される表側（表面）であり、その反対側が裏側（裏面）であり、後述する図２３では、光拡散層８０が設けられている側が観察される表側（表面）である。
【０１３５】
マーク２は、図２２における上側の２カ所の隅付近に２カ所と、下側の左右中央付近に１カ所、合計３つのマークが間隔を空けて配置されている。マーク２は、独立した形状のマークとして観察可能に構成されている。なお、独立した形状のマークとは、複数のマークが繋がっておらず、それぞれが個別に認識可能な形態となっていることを指している。
マーク２は、少なくとも３つ配置されていることが望ましい。マーク２の観察結果から、例えば、マーク２の重心位置を３点算出すれば、観察位置（カメラ等）とマーカー１との相対的な位置、傾きを正確に検出することができるからである。また、マーク２の数が３つよりも多くなれば、例えば、一部のマーク２が何らかの障害によって不鮮明に観察されるような場合に、残るマーク２の観察結果から、位置検出が可能である。また、複数のマーク２を利用することにより、位置検出の精度を高めることもできる。
また、本実施形態では、マーク２は、円形状に構成したが、円形状に限らず、三角形や四角形等の多角形形状としてもよいし、その他の形状としてもよい。
【０１３６】
モアレ表示領域３、４は、モアレＭを表示する。図２２では、モアレ表示領域３、４の双方とも、モアレＭがモアレ表示領域３、４の中央に表示されている状態を示している。このモアレＭが表示される位置は、マーカー１と観察位置との相対位置（角度）が変化すると移動する。本実施形態では、モアレ表示領域３、４は、いずれも長手方向の長さが３０ｍｍとなっており、モアレＭは、この長手方向に沿って表示される位置が移動する。モアレ表示領域３とモアレ表示領域４とは、その長手方向が直交して配置されている。モアレ表示領域３、４は、配置方向が異なる他は、同様な構成をしているので、以下の説明では、モアレ表示領域３について説明を行う。
【０１３７】
図２３は、図２２中の矢印Ａ−Ａの位置でマーカーを切断した断面図である。
マーカー１は、基材層１０と、第１の層２０と、第２の層３０と、第３の層４０と、反射層５０と、粘着層６０と、光拡散層８０とを備え、薄い板状に構成されている。これらの層が積層されている順番は、裏面側から、反射層５０、第３の層４０、基材層１０、第１の層２０、第２の層３０、粘着層６０、光拡散層８０の順となっている。
【０１３８】
基材層１０は、ガラス板により構成されている。基材層１０をガラス板により構成することにより、温度変化や吸湿によってマーカー１が伸縮することを抑えることができる。ガラス板の線膨張係数は、例えば、３１．７×１０−７／℃程度であり、温度変化による寸法変化が非常に小さい。また、セラミックスの線膨張係数は、例えば、２８×１０−７／℃程度であり、ガラスと同様に温度変化による寸法変化が非常に小さい。よって、セラミックスを基材層に用いてもよい。温度変化による寸法変化を抑えるために、基材層１０は、線膨張係数が３５×１０−６／℃以下であることが望ましい。
基材層１０の層厚は、０．３ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下とすることが望ましい。基材層１０の層厚が０．３ｍｍ未満では、切断加工時に割れるために追加工できず、２．３ｍｍより厚いと重量が大きすぎて搬送ができないためである。本実施形態の基材層１０の層厚は、０．７ｍｍである。
【０１３９】
第１の層２０は、黒色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第１の層２０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第１の層２０（黒色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。なお、黒色に着色する材料としては、カーボン、黒化チタン、酸化ニッケル等を例示することができる。
本実施形態では、第１の層２０をレジスト材料により形成したので、第１の層２０の表面を非常に滑らかに形成することができ、後述の第２の層３０を形成する下地として望ましい。また、第１の層２０をレジスト材料により形成したので、以下に説明する第１パターン２３を精度よくかつ簡単に作製することができる。
第１の層２０（黒色の場合）の層厚は、１μｍ以上、５μｍ以下とすることが、望ましい。第１の層２０の層厚が１μｍ以下では均一形成できず、５μｍより厚いと紫外線による樹脂の硬化反応性が不足するためである。
【０１４０】
第１の層２０は、マーク２の黒色に見える部分を構成している。また、第１の層２０は、モアレ表示領域３にモアレを表示するための第１パターン２３を構成している。第１パターン２３は、基材層１０の一方の面上（表面上）のモアレ表示領域３となる領域に配置されている。
第１パターン２３には、モアレ表示領域３の長手方向において第１表示線２１が一定の配列方向に等間隔で配列されている。隣り合う第１表示線２１の間の第１表示線２１が設けられていない部位は、第１非表示領域２２であり、第１表示線２１と第１非表示領域２２とが交互に並ぶ構成となっている。第１パターン２３は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１４１】
第２の層３０は、白色（第２の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第２の層３０を構成するレジスト材料は、フォトリソグラフィー工程において用いられる感光性を備えたレジスト材料に現像処理を行った結果、感光性を失った後の状態のレジスト材料である。第２の層３０（白色の場合）に用いるレジスト材料としては、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を例示することができる。なお、白色に着色する材料としては、酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム等を例示することができる。
第２の層３０には、マーク２となる位置を開口して第１の層２０を可視化する開口部３１が３箇所設けられており、また、モアレ表示領域３、４となる位置を開口して第１の層２０及び第３の層４０を可視化する開口部３２が２箇所設けられている。これら開口部３１及び開口部３２は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１４２】
第２の層３０の層厚は、３μｍ以上、１００μｍ以下とすることが望ましい。第２の層３０の層厚が３μｍよりも薄いと、下地の第１の層２０が透けて観察されてしまい、コントラストが低下して、マーク２の視認性（自動認識による検出されやすさ）が低下するからである。また、第２の層３０の層厚が１００μｍよりも厚いと、斜め方向からマーク２を観察する場合に、開口部３１の周縁部において第２の層３０の陰となって第１の層２０が見えなくなる領域が増大し、観察されるマーク２の形状の歪みが増大してしまうからである。
【０１４３】
第３の層４０は、黒色（第１の色）に着色されたレジスト材料により形成されている。本実施形態の第３の層４０は、第１の層２０と同様な材料によって構成されており、好ましい膜厚も、第１の層２０と同様である。第３の層４０をレジスト材料により形成したので、以下に説明する第２パターン４３を精度よくかつ簡単に作製することができる。
【０１４４】
第３の層４０には、モアレ表示領域３にモアレを表示するための第２パターン４３が設けられている。第２パターン４３は、基材層１０の裏面上のモアレ表示領域３となる領域に第１パターン２３と対向して配置されている。なお、本実施形態では、基材層１０の一方の面に第１パターン２３を設け、他方の面に第２パターン４３を設けているが、それぞれを他の基材等に設けた後に、張り合わせて作製される構成としてもよい。
第２パターン４３には、モアレ表示領域３の長手方向において第２表示線４１が一定の配列方向に等間隔で配列されている。隣り合う第２表示線４１の間の第２表示線４１が設けられていない部位は、第２非表示領域４２であり、第２表示線４１と第２非表示領域４２とが交互に並ぶ構成となっている。第２パターン４３は、フォトリソグラフィー処理によって形成される。
【０１４５】
反射層５０は、マーカー１の表側（観察側）から開口部３２を通って到達する光を表側へ反射する層である。反射層５０は、例えば、ＰＭＭＡ、ＥＴＡ、ＨＥＴＡ、ＨＥＭＡ、又は、エポキシとの混合物等を用いて構成することができ、第１表示線２１及び第２表示線４１とのコントラストを高めるために白色であることが望ましい。なお、白色に着色する材料としては、酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム等を例示することができる。
【０１４６】
ここで、反射層５０としては、本実施形態のようにマーカー１と一体となるように密着して積層された構成の他、マーカー１の裏面側に別部材の反射部材等を配置する構成としてもよい。しかし、モアレＭを格段に見やすくすることができる点で、マーカー１と一体となるように密着して反射層５０を積層して配置する本実施形態の構成の方が、より望ましい。この理由について、以下に説明する。
【０１４７】
本来観察したいモアレＭは、第１表示線２１と第２表示線４１との干渉によって観察されるモアレである。しかし、第１表示線２１のみ、及び、第２表示線４１のみであっても条件によっては不要なモアレ（余分なノイズ像）が発生する。第２表示線４１の側面部、すなわち、第２表示線４１の第２非表示領域４２側に存在する端面部において散乱して観察者側へ戻る光によって第２表示線４１の不要なモアレが発生すると、本来見せたいモアレＭと干渉してモアレＭを観察する邪魔になっていると考えられる。よって、反射層５０が第２非表示領域４２を埋めるように設けられることにより、上記現象を回避でき、モアレＭをより鮮明に観察できる。
上記理由から、反射層５０は、少なくとも第２非表示領域４２に設けられていればよいが、図２３に示すように、第２表示線４１の裏面側を覆うように設けられていることが望ましい。この理由は、第２表示線４１の裏面側のエッジ部分からの光の跳ね返りが抑えられ、周期性のある跳ね返り光の主要成分が消せるからである。
【０１４８】
粘着層６０は、光拡散層８０を第２の層３０上に貼り付けるための粘着剤の層である。粘着層６０は、例えば、ＰＭＭＡ、ウレタン、シリコーン等を用いて構成することができる。
粘着層６０の層厚は、０．５μｍ以上、５０μｍ以下とすることが、望ましい。粘着層６０の層厚が０．５μｍ未満だと、均一加工が難しい上、下地の凹凸を吸収できないからである。また、粘着層６０の層厚が５０μｍより厚くなると、厚塗り加工時の溶剤除去に手間取る上、コスト高になるからである。
また、粘着層６０は、光拡散層８０が設けられている範囲と同じ範囲にのみ設けられている。
【０１４９】
光拡散層８０は、粘着層６０を介して、マーク２と、モアレ表示領域３、４との上にこれらを覆い、かつ、これらよりも僅かに大きい範囲に島状に設けられている。具体的には、光拡散層８０は、マーク２よりも片側（半径）で２〜３ｍｍ大きい範囲に島状に設けられている。同様に、光拡散層８０は、モアレ表示領域３、４よりも片側（片側の拡大幅）で２〜３ｍｍ大きい範囲に島状に設けられている。
光拡散層８０を島状に設け、他の部位には光拡散層８０を設けないことにより、必要に応じて後から容易に光拡散層を設けることができる。また、太陽光線等の強い光が１つの島状の光拡散層８０のみに入射した際、光拡散層８０（樹脂基材層８１を含む）が繋がっていると、樹脂基材層８１が導光板となって他の島状の光拡散層８０に伝搬されて他の島にも影響が及ぶことを未然に防止することができる。
光拡散層８０は、樹脂基材層８１と、表層８２とを有している。
【０１５０】
樹脂基材層８１は、一方の面に粘着層６０が積層されており、他方の面に表層８２が積層されている。樹脂基材層８１は、第１の層２０及び第２の層３０を観察できるように、透明な樹脂により構成されている。
本実施形態では、可視光下でマーカー１が利用されることを想定しており、粘着層６０及び樹脂基材層８１は、白色光に対して透明となるように構成されている。具体的には、粘着層６０及び樹脂基材層８１は、それぞれ、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。より望ましくは、粘着層６０及び樹脂基材層８１をまとめて測定した状態において、光の波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域における、全光線透過率が５０％以上とすることが望ましい。
樹脂基材層８１の層厚は、７μｍ以上、２５０μｍ以下とすることが、望ましい。樹脂基材層８１の層厚が７μｍ未満だと、ラミネーション加工が難しいからである。また、樹脂基材層８１の層厚が２５０μｍより厚くなると、嵩や重量が大きくなりすぎる上、コスト高になるからである。
また、樹脂基材層８１の屈折率は１．４５以上、１．５５以下であることが好ましい。
【０１５１】
表層８２は、光拡散作用を発揮する層である。本実施形態の表層８２は、表面に微細凹凸形状を有して、いわゆるマット面（粗面）を構成している。表層８２は、この微細凹凸形状によって表面反射光を拡散する。
ここで、このような微細凹凸形状を備える表層８２は、アンチグレアフィルムに適用される各種の反射防止層を適用することができる。例えば、表層８２は、エンボス加工によって作製されたものでもよいし、透光性の微粒子の混入により表面を粗面として作製されたものでもよいし、薬剤で表面を溶かして表面を粗面（いわゆるケミカルマット面である）として作製されたものでもよいし、賦型樹脂層を使用した賦型処理により作製されたものでもよい。
【０１５２】
また、表層８２は、ハードコート機能を備えている。表層８２のハードコート機能としては、鉛筆硬度で１Ｈ以上であることが望ましい。表層８２にハードコート機能を備えることにより、光拡散層８０は、保護層としての機能も有することができる。
また、表層８２は、波長５３５ｎｍの光に対して正反射率が１．５％以下であることが、マーカー１の表面での反射によってマーク２及びモアレ表示領域３、４の視認性が低下を防止するために望ましい。
【０１５３】
また、粘着層６０と光拡散層８０を合わせた特性として、全光線透過率が８５％以上であることが望ましい。この全光線透過率が８５％未満だと、十分な光量が確保できないからである。
また、粘着層６０と光拡散層８０を合わせた特性として、ヘイズ値が３０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは７０％以上であることが望ましい。このヘイズ値が７０％より低くなると本発明の効果が低下し始め、４０％以下になると更に低下し、３０％以下になると著しく低下するからである。一方、ヘイズ値が９５％以下であることが望ましい。このヘイズ値が９５％より高くなると、観察されるマークの像がぼやけるからである。
【０１５４】
図２４は、光拡散層８０の効果を示すグラフである。
光拡散層８０を設けることによる効果を確認するために、実際にマーカーを光拡散層８０の有無で２種類作成した。そして、２種類のマーカーのマーク２の位置に対して反射光が強くカメラに戻ってくるように照明を当ててこれらを撮影し、マーク２の白黒反転する部位付近の光強度の位置による変化を数値化して図２４に示した。
図２４に示すように、光拡散層８０がない場合には、照明光の反射がそのまま波形として表れており、マーク２の形状に対応する波形は見られなかった。なお、光拡散層８０がない場合の光強度が強すぎ、計測限界（２．５０Ｅ＋０２）を超えている。
これに対して、光拡散層８０を設けた場合には、マーク２の位置に対応して適切に白色部分の光強度と黒色部分の光強度とを分けて認識可能なデータが得られた。なお、光拡散層８０をＪＩＳＫ７１３６に準拠した村上色彩研究所製のヘーズメーター「ＨＭ−１５０」で測定したところ、全光線透過率は９０．３％でヘーズ値は７５．１％だった。
図２４を見て分かる通り、光拡散層をマークとその周辺部を跨ぐように配置すれば、マークの形状（輪郭）を鮮明にカメラで捉えることができる。
なお、光拡散層をマークと同じ形状及び大きさで、マーク上のみに配置した場合は、光拡散層の樹脂基材層の部分が導光板の働きをしてしまうので、樹脂基材層の端部から光が放出されて、マークの形状（輪郭）が不鮮明になってしまう不具合が生じる。
【０１５５】
次に、本実施形態のマーカー１の使用方法の一例を説明する。
図２５は、マーカー１を斜め方向から見た状態を示す図である。図２５は、図２３中に矢印Ｂで示した斜め方向からマーカー１を観察しているが、図２２中の上下方向については傾かずに観察している状態を例示した。
マーカー１をその法線方向から傾いた斜め方向から観察すると、例えば、図２５に示すように、モアレ表示領域３のモアレＭがモアレ表示領域３の長手方向で移動して観察される。なお、マーカー１をその法線方向からモアレ表示領域４の長手方向に傾いた上下の斜め方向から観察すれば、モアレ表示領域４のモアレＭがモアレ表示領域４の長手方向で移動して観察される。よって、モアレ表示領域３のモアレＭとモアレ表示領域４のモアレＭとの双方を観察することにより、マーカー１と観察位置との相対的な位置（傾きの角度）を正確に検出することができる。すなわち、マーカー１は、撮像部及び演算部と組み合わせて用いることにより、角度センサの一部を構成することができる。
【０１５６】
ここで、モアレＭは、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置に移動すると、別のモアレが観察されるようになり、モアレが次々に観察される。したがって、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にある場合には、正しい位置検出ができない場合がある。
しかし、本実施形態のマーカー１は、マーク２を備えている。マーク２による位置検出は、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にあっても位置検出が可能である。一方、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出は、マーク２による位置検出よりもさらに高い精度で位置検出が可能である。したがって、マーク２を用いた位置検出と、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出とを併用することによって、モアレ表示領域３、４のみを用いる場合よりも、適用範囲を拡大することができる。すなわち、観察位置がマーカー１の法線方向から大きくずれた位置にあってもマーク２によって位置検出を行い、その検出結果に応じて観察位置を自動的に移動して、最終的な高精度な位置制御が必要な段階で、モアレ表示領域３、４を用いた位置検出を行うことができる。
【０１５７】
そして、上述したように観察位置とマーカー１との相対的な位置は、様々な位置関係となることが想定される。よって、照明光や太陽光等が観察位置に向かって正反射するような位置関係となる場合もある。そのような場合であっても、本実施形態のマーカー１は、光拡散層８０を有しているので、反射光を適切に拡散することができ、マーカーのマーク２、及び、モアレ表示領域３、４を観察可能な状況を増やすことができる。
【０１５８】
以上説明したように、本実施形態のマーカー１によれば、照明光や太陽光によってマーカー１の示す指標等の認識が困難となる状況を改善することができ、太陽光や照明光等がマーカーに当たるような環境下であっても、認識しやすいマーカーを提供できる。
【０１５９】
（第６実施形態）
図２７は、本発明によるマーカーの第５実施形態を示す図である。
第５実施形態のマーカー１は、マーク２と、モアレ表示領域３、４と、識別マーク５とを備えている。第５実施形態のマーカー１は、マーク２及びモアレ表示領域３、４の配置が異なる点と、識別マーク５が設けられている他は、先に説明した他の実施形態と同様である。よって、よって、前述した各実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【０１６０】
本実施形態では、マーク２を４つの角付近のそれぞれに設けている。また、モアレ表示領域３は、図２７における上下端部付近のそれぞれに設けている。さらに、モアレ表示領域４は、図２７における左右端部付近のそれぞれに設けている。マーカー１の中央には、識別マーク５を設けている。
識別マーク５は、マークのパターンによって、特定の意味を関連付けられて固有の情報をパターンにより表示するパターン図形（識別のための図形）である。例えば、識別マーク５は、異なるパターン毎に、固有の番号やアルファベット等を関連付けられている。なお、識別マーク５は、２次元バーコード、３次元バーコード、ＱＲコード（登録商標）、ＡｒＵｃｏ、等を利用することができる。なお、識別マーク５は、上述のように各種公知の識別コード等を利用可能であるが、パターン数を少なくして大きなパターンとした本実施形態のような識別マーク５とすることにより、カメラによる検出を容易に行うことができる。
【０１６１】
図２８は、第５実施形態のマーカー１を取り付けたパレットＰを示す図である。
本実施形態のマーカー１は、例えば、物流に用いられるパレットＰに取り付けられて、パレットＰを検出対象物として識別することに利用することができる。したがって、例えば、自動運転フォークリフトのカメラによる撮影結果から、フォークリフトとパレットとの相対位置関係を正確に把握することができ、その相対位置関係に基づいてフォークリフトの運転を制御可能であり、さらに、パレットＰを個別に識別することができる。
なお、マーカー１を検出対象物へ取り付ける方法は、例えば、粘着剤や接着剤を用いてもよいし、パレットＰにマーカー１を取り付けるための取付形状を設けて、そこに着脱自在に取り付けてもよい。
【０１６２】
本実施形態のマーカー１によれば、識別マーク５を備えているので、上述した他の実施形態のような位置検出に利用できるだけでなく、マーカー１が取り付けられた対象物の識別も行うことができる。
なお、図２７、図２８ではモアレ表示領域３、４があるマーカー１を例示したが、モアレ表示領域はマーカーの傾きを高精度に計測することが目的であるので、マーク２による計測精度だけでも目的とする精度に足りる場合は、モアレ表示領域を省略することができる。
【０１６３】
また、物流に用いられるパレットＰにマーカー１を取り付ける場合は、保護層７０、７０Ｃが粘着層６０を介して積層されていることが好ましい。マーカー１に例えばフォークリフトの爪が当たった場合でも、保護層７０、７０Ｃが飛散防止層として機能するので、基材層１０の破片が飛び散ることを防止する。また、基材層１０にヒビが入るような場合であっても、第１の層２０、２０Ｃ及び第２の層３０、３０Ｃは、損傷を受けることなく、マーカーとしての機能を維持することができるからである。
【０１６４】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【０１６５】
（１）第１実施形態から第３実施形態において、マーク２を黒色とし、その周辺を白色として構成する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、マーク２を白色とし、その周辺を黒色としてもよい。
より具体的には、例えば、第１実施形態において、第１の層２０を白色とし、観察側の第２の層３０を黒色としてもよい。
図１２及び図１３は、第１実施形態において、第１の層２０を白色とし、第２の層３０を黒色とした変形形態を示す図である。
図１３に示すように、第１実施形態の第１の層２０を白色とし、観察側の第２の層３０を黒色とすることにより、図１２に示すマーカー１のようにマーク２が白色となり、その周辺が黒色となる。
また、例えば、第３実施形態において、第１の層２０Ｃを黒色とし、観察側の第２の層３０Ｃを白色としてもよい。
図１４及び図１５は、第３実施形態において、第１の層２０Ｃを黒色とし、第２の層３０Ｃを白色とした変形形態を示す図である。
図１５に示すように、第３実施形態の第１の層２０Ｃを黒色とし、観察側の第２の層３０を白色とすることにより、図１４に示すマーカー１Ｃのようにマーク２が白色となり、その周辺が黒色となる。
【０１６６】
（２）第１実施形態から第３実施形態において、黒と白の２色を用いてマーク２を表示させる例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、青と黄色等、他の色を組み合わせて構成してもよい。さらに、第３の色に観察される第３の層を追加する等して、３色以上で観察されるより多くの層が積層された構成としてもよい。また、本発明における色の違いには、ＲＧＢの組み合わせにより表現される色彩の違いに限らず、単色の多階調表現による違いも含めることができる。
【０１６７】
（３）第１実施形態から第３実施形態において、可視光下においてマーク２の観察が可能である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、赤外光領域（７８０ｎｍ以上の近赤外線波長領域）等の特定波長域の光を用いて、マーク２を検出する構成としてもよい。より詳しくは、例えば、近赤外光領域でマーク２が観察可能で、かつ、白色光（可視光）領域では、マーク２が観察不可能、又は、目立たないという構成としてもよい。近赤外線吸収材料でマーク２を形成すれば、近赤外線を照射した時のみ、近赤外線受光素子でマーク２が識別可能となり人間の眼では識別できない。近赤外線吸収材料にはＩＴＯ、ＡＴＯ、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ジ・チオール金属錯体、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物等、既知の材料を使用することができる。これにより、マーカー１（１Ｂ）を目立たたせたくないような利用用途にも用いることが可能である。
このような場合、特定波長域の光を用いて観察した場合に、第１の層２０の第１の色と第２の層３０の第２の色とのコントラスト値は、０．２６以上であり、可視光下では前記第１の色と前記第２の色とのコントラスト値は、１．０以下であるようにすることが望ましい。このようにすることにより、可視光下で目立たなく、かつ、特定波長域の光では、精度の高い位置検出を実現できる。
【０１６８】
（４）第１実施形態から第３実施形態において、保護層７０を粘着層６０によって貼り付けた構成を例示した。これに限らず、例えば、保護層が第２の層３０の上に直接積層された構成としてもよいし、利用環境によっては、保護層を省略してもよい。
【０１６９】
（５）第１実施形態から第３実施形態において、マークパターンを第２の層３０に露光する第２露光工程では、マスクＭを用いる例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、レーザー光を用いた直接描画方式によってマークパターンの露光を行ってもよい。
【０１７０】
（６）第１実施形態から第３実施形態において、第１の層２０が独立した形状のマークとして観察可能である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第２の層３０が独立した形状のマークとして観察可能な構成としてもよい。また、これに関連して、第２の層３０を形成するレジスト材料は、ポジ型であってもよいし、ネガ型であってもよい。
【０１７１】
（７）第１実施形態から第３実施形態において、各層間、又は、最表面等には、密着向上のための層や表面性を向上させるための層や、光を拡散させてアンチグレアとする層等を適宜挿入してもよい。
【０１７２】
（８）第３実施形態において、平坦化層９１を設けた例を挙げて説明した。このような平坦化層は、第１実施形態において設けてもよい。
図１６は、第１実施形態の第２の層３０の開口部３０ａに平坦化層９１を設けた変形形態を示す断面図である。
図１６のように、第２の層３０の開口部３０ａに平坦化層９１を設けることにより、空隙が生じることを防止できる。
また、上記図１６の形態及び第３実施形態では、平坦化層９１の高さは、第２の層３０、３０Ｃよりも低い例を示したが、平坦化層９１は、第２の層３０、３０Ｃよりもわずかに高くてもよいし、第２の層３０、３０Ｃと同一高さであることがより望ましい。
【０１７３】
（９）第４実施形態において、第１の層２０を黒色とし、第２の層３０を白色として構成する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第１の層２０を白色とし、第２の層３０を黒色としてもよいし、黒と白の組み合わせに限らず、青と黄色等、他の色を組み合わせて構成してもよい。
【０１７４】
（１０）第４実施形態において、第１の層２０によって、マーク２の黒色部分と、第１パターン２３とを形成する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、マーク２と第１パターン２３とは、別の層に設けてもよい。
【０１７５】
（１１）第４実施形態において、保護層７０を粘着層６０によって貼り付けた構成を例示した。これに限らず、例えば、保護層が第２の層３０の上に直接積層された構成としてもよいし、利用環境によっては、保護層を省略してもよい。
【０１７６】
（１２）第４実施形態において、モアレ表示領域３とモアレ表示領域４とは、その長手方向が直交して配置されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、さらにモアレ表示領域を追加してもよい。この場合、モアレ表示領域３及びモアレ表示領域４と４５度の角度等で交差する方向に追加したモアレ表示領域の長手方向を配置してもよい。この様な構成とすることにより、位置検出の精度をさらに高めることができる。
【０１７７】
（１３）第５実施形態において、光拡散層は、シート状の部材を貼り付ける例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光拡散層を形成する樹脂等を塗布する等して構成してもよい。
【０１７８】
（１４）第５実施形態において、光拡散層は、表面に微細凹凸を備える例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光拡散層は、内部に光拡散粒子を有する構成であってもよいし、表面の微細凹凸と内部の光拡散粒子との双方を備える構成であってもよい。
【０１７９】
（１５）第５実施形態において、光拡散層は、部分的に島状に設ける例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光拡散層は、マーカーの全面に設けてもよい。
【０１８０】
（１６）第５実施形態において、第１の層２０を黒色とし、第２の層３０を白色として構成する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、図２６に示すように、第１の層２０を白色とし、第２の層３０を黒色としてもよいし、黒と白の組み合わせに限らず、青と黄色等、他の色を組み合わせて構成してもよい。さらに、第３の色に観察される第３の層を追加する等して、３色以上で観察されるより多くの層が積層された構成としてもよい。また、本発明における色の違いには、ＲＧＢの組み合わせにより表現される色彩の違いに限らず、単色の多階調表現による違いも含めることができる。
【０１８１】
（１７）各実施形態において、第１の層２０及び第２の層３０をいずれもレジスト材料を用いて構成する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、熱硬化性の樹脂をインクジェット法によって必要な部分に積層する方法等を用いて、第１の層２０及び第２の層３０を構成してもよい。そのような場合であっても、基材層１０の線膨張係数が１０×１０−６／℃以下であることにより、用途によっては十分な精度を確保することが可能である。
【０１８２】
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１８３】
１、１Ｂ、１Ｃ  マーカー
２      マーク
３、４  モアレ表示領域
１０    基材層
２０、２０Ｃ  第１の層
２１    第１表示線
２２    第１非表示領域
２３    第１パターン
３０、３０Ｃ  第２の層
３０ａ  開口部
３１    開口部
３２    開口部
４０    第３の層
４１    第２表示線
４２    第２非表示領域
４３    第２パターン
５０    反射層
６０    粘着層
７０    保護層
７１    樹脂基材層
７２    表層
８０    光拡散層
８１    樹脂基材層
８２    表層
９１    平坦化層
９２    中間層
１００  マーカー多面付け体
【要約】
製造が容易であり、高精度なマーカーを提供する。
マーカー１は、基材層１０と、基材層１０の一方の面上に積層されており、第１の色に観察される第１の層２０と、第１の層２０上に部分的に積層されており、第１の色とは異なる第２の色に観察され、かつ、第１の層２０を部分的に隠蔽する第２の層３０と、を備え、第１の層２０は、第２の層３０が積層されていない領域において観察可能であり、第２の層３０は、レジスト材料によって構成されている。【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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