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WO2020009035A1 - マーカ - Google Patents

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Info

Publication number
WO2020009035A1
WO2020009035A1 PCT/JP2019/025891 JP2019025891W WO2020009035A1 WO 2020009035 A1 WO2020009035 A1 WO 2020009035A1 JP 2019025891 W JP2019025891 W JP 2019025891W WO 2020009035 A1 WO2020009035 A1 WO 2020009035A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
marker
lens unit
portions
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/025891
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
共啓 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enplas Corp
Original Assignee
Enplas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Publication of WO2020009035A1 publication Critical patent/WO2020009035A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/06—Simple or compound lenses with non-spherical faces with cylindrical or toric faces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Definitions

  • the present invention relates to a marker.
  • AR Augmented Reality
  • visual markers are used to recognize the position and orientation of an object.
  • the marker for example, a marker in which a lenticular lens is arranged on a black stripe pattern has been reported (Patent Document 1).
  • the lenticular lens is generally a lens body in which cylindrical lenses obtained by dividing a cylinder in the axial direction are continuously arranged so that the axial directions are parallel to each other.
  • a cylindrical lens also referred to as a lens portion
  • a convex portion extending in the axial direction is such that the axial direction thereof is parallel to the black line direction of the stripe pattern, and the pitch is the pitch of the stripe pattern.
  • the pitch is the pitch of the stripe pattern.
  • the marker when the marker is visually recognized by a camera or the like from the convex side of the lenticular lens, the image of the striped pattern projected on the lenticular lens is detected by being moved or deformed according to the visual direction. You. For this reason, the visual recognition direction can be known from the detected image, and the position and orientation of the object can be recognized as described above.
  • each lens portion of the marker aberration may occur due to the inclination of the optical axis of the incident light, and the image of the detected portion may not be able to appear clearly.
  • the marker of the present invention comprises: Including the lens body,
  • the lens body is On one surface side, it has a plurality of lens parts arranged continuously, On the other surface side, it is detectable from the one surface side, and has a plurality of detected parts corresponding to each of the lens units, The pitch of the plurality of lens portions and the pitch of the plurality of detected portions are different,
  • the plurality of lens units Each has a convex portion on the one surface side, An arbitrary lens portion is used as a reference lens portion, and in the continuous arrangement direction of the plurality of lens portions, each of the convex portions is relatively large from the reference lens portion toward the end of the lens body. It has a center radius of curvature.
  • the marker of the present invention reduces the influence of aberration at each lens portion due to the inclination of the optical axis of the incident light by changing the center radius of curvature of the convex portion of each lens portion as described above.
  • the image from the detection unit can be made to appear clearly, and the detection accuracy of the marker can be improved.
  • FIG. 1A is a top view illustrating an example of a lens body of the marker according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the marker as viewed from the II direction in FIG.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a part of the lens surface of the marker according to the first embodiment
  • FIG. 2B is an enlarged view of a region surrounded by a circle in FIG.
  • FIG. 3A is a top view of the lens body of the marker according to the second embodiment
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the marker as viewed from the II-II direction in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a part of the lens surface of the marker according to the second embodiment
  • FIG. 4B is an enlarged view of a region surrounded by a circle in FIG.
  • FIG. 5A is a top view of the lens body of the marker according to the third embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the marker as viewed from the III-III direction in FIG. 5A.
  • the center axis of the detected part of the reference lens unit is located at the center axis of the convex part of the reference lens unit.
  • each of the plurality of lens portions has the same width of the convex portion in a continuous arrangement direction of the plurality of lenses.
  • the apex of the central axis of the convex portion is located at the same height in the lens body.
  • At least one end of the convex portion is in contact with the end of the convex portion of the adjacent lens portion.
  • the convex portion is arranged from the reference lens portion toward the end of the lens body. Have a relatively large width.
  • the lens body is a lenticular lens in which cylindrical lenses are continuously arranged in one direction as the lens unit.
  • the lens body is a lens array in which the lens units are continuously arranged in two intersecting directions.
  • the lens body is an integrally molded product.
  • Embodiment 1 is an example of the marker of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of the marker according to the present embodiment.
  • FIG. 1A is a top view of the marker 1
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the marker 1 as seen from the II direction in FIG. 1A.
  • a hatch representing a cross section is omitted for easy viewing.
  • arrow X is referred to as a width direction
  • arrow Y is referred to as a length direction
  • arrow Z is referred to as a thickness direction.
  • a dotted line C in the Z direction indicates a central axis of each lens unit, and the central axis is an axis in the thickness direction Z passing through the center in the width direction X in each lens unit.
  • a dotted line D in the Z direction indicates a central axis of the detected part 200, and the central axis is an axis in the thickness direction Z passing through the center in the width direction X in each detected part.
  • the marker 1 includes a lens body 10.
  • the lens main body 10 has a plurality of lens portions continuously arranged in a planar direction on one surface side, that is, on the upper surface side in FIG. 1B, and the plurality of lens portions are respectively provided on the one side.
  • the lens body 10 has a plurality of detected portions that can be detected from the one surface side on the other surface side, that is, the lower surface side in FIG. 1B, and correspond to each lens portion.
  • the marker of the present invention is characterized in that, for each of the plurality of lens portions, each convex portion has a central radius of curvature as described below, so that light is condensed on each corresponding detected portion, Other configurations are not limited at all.
  • the plurality of lens units are continuously arranged in the X direction (that is, the width direction).
  • the arrangement direction of the plurality of lens units will be described as the width direction X
  • the direction perpendicular to the continuous arrangement direction will be described as the thickness direction Z.
  • the plurality of lens units include a lens unit at an arbitrary position as a reference lens unit 111, and an upstream lens unit group 112 that is continuously arranged upstream of the reference lens unit 111. And a downstream lens unit group 113 continuously arranged on the downstream side.
  • the reference lens unit 111, the upstream lens unit group 112, and the downstream lens unit group 113 form a lens surface 11 on one surface side of the lens body 10.
  • the reference lens unit 111 has an apex on the central axis C and has the corresponding detection target 200, so that the optical axis of the incident light coaxial with the central axis C ( 0 °), and the lens portions 112a and 113a, the lens portions 112b and 113b, the lens portions 112c and 113c, and the lens portions 112d and 113d each have an optical axis (incident light) inclined from the central axis C by a predetermined angle. For example, a lens for 5 °, 10 °, 15 °, and 20 °).
  • each convex portion is an optical function portion.
  • the optical function unit means transmitting or refracting and condensing light arriving from the outside.
  • the convex portion has, for example, an entire surface having an aspheric convex shape having a curvature, for example.
  • each of the convex portions of the plurality of lens portions has, for example, an aspherical shape that is bilaterally symmetric with respect to the central axis C, and the vertex is on the central axis C.
  • the center radius of curvature of each of the protrusions can be represented by, for example, the radius of curvature of the vertex.
  • the term “symmetric” includes, for example, a shape that is completely the same and, for example, substantially the same meaning as long as the same function is performed.
  • Each of the convex portions has, for example, a radius of curvature increases from an apex thereof to an adjacent lens portion, and the radius of curvature may increase continuously, for example, or may increase intermittently. .
  • each of the convex portions has a relatively large center as it moves from the reference lens portion 111 toward the end of the lens body 10 in the X direction, that is, as the distance from the reference lens portion 111 increases. It has a radius of curvature.
  • the upstream lens unit group 112 includes the lens units 112a, 112b, 112c, and 112d from the reference lens unit 111 toward the upstream end of the lens body 10; The center radius of curvature of each convex portion is set to be relatively large toward 112d.
  • the downstream lens unit group 113 includes the lens units 113a, 113b, 113c, and 113d from the reference lens unit 111 toward the downstream end of the lens body 10, and the lens unit 113 extends from the reference lens unit 111 to the lens unit 113d.
  • the center radius of curvature of each projection is set to be relatively large.
  • the marker 1 is configured such that each of the convex portions of the plurality of lens portions has the above-described center radius of curvature, so that, for each of the following reasons, in each of the lens portions, for example, the influence of aberration or the like is reduced.
  • the image of the detected portion 200 can be displayed and detected with better accuracy.
  • the present inventor has found that when the center radius of curvature of each lens portion is uniform, the more the optical axis of the incident light is inclined from the center axis C, the more the focus position varies, so that the center radius of curvature of each lens portion is uniform. I noticed that there is.
  • the uniform radius of curvature of the center of each lens unit means that the focal length of each lens unit is constant regardless of the inclination of the optical axis of the incident light. Therefore, as the optical axis of the incident light is inclined from the central axis C, the central curvature radius is set to be relatively large with respect to the corresponding convex portion of each lens unit, so that the focal length is relatively increased. As a result, they have found that even if the optical axis of the incident light is inclined, the influence of aberration can be reduced.
  • the center radius of curvature of the convex portion of the reference lens unit 111 and the degree of change of the center radius of curvature based on the center radius are not particularly limited.
  • the center radius of curvature of the projection of the reference lens unit 111 is, for example, in the range of 0.1 to 1 mm.
  • the change in the center radius of curvature of each protrusion in the upstream lens unit group 112 and the change in the center radius of curvature of each protrusion in the downstream lens unit group 113 are the same. It may be a change or a different change.
  • the upstream lens portion 112a and the downstream lens portion 113a have the same center radius of curvature
  • the lens portion 112b and the lens portion have the same center radius of curvature.
  • the change in the center radius of curvature of the upstream lens unit group 112 may be larger or smaller than the change in the center radius of curvature of the downstream lens unit group 113.
  • the overall shape of the upstream lens unit group 112 and the overall shape of the downstream lens unit group 113 may be symmetric or asymmetric.
  • the upstream lens portion 112a and the downstream lens portion 113a which are symmetrical with respect to the reference lens portion 111, the lens portion 112b and the lens portion 113b,
  • the lens portions 112c and 113c, and the lens portions 112d and 113d have symmetric shapes, respectively. Therefore, in the case of FIG. 1B, the overall shape of the upstream lens unit group 112 and the overall shape of the downstream lens unit group 113 are symmetric.
  • the term “symmetric” includes, for example, a shape that is completely the same and, for example, substantially the same meaning as long as the same function is performed.
  • the number of the lens portions in the lens body 10 is nine, but this is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the number of the lens units is an even number
  • the number of the reference lens units 111 may be two.
  • the number of lens units in the upstream lens unit group 112 and the number of lens units in the downstream lens unit group 113 may be the same or different, for example.
  • the number of lens portions in the lens body 10 is not particularly limited, and is, for example, 221 pieces, 101 pieces, and 51 pieces.
  • the lens body 10 may be, for example, one in which cylindrical lenses are continuously arranged in one direction as the lens portion, and is also referred to as a lenticular lens.
  • the size of each lens unit is not particularly limited, and can be determined as appropriate according to, for example, the number of the lens units, the use of the marker 1, and the like.
  • Each lens portion has a length in the length direction Y of, for example, 25 mm and 5 mm, and a length (thickness) passing through the central axis C in the thickness direction Z is, for example, 1.7 mm, 1 mm, and 0.6 mm. is there.
  • the length W1 in the width direction X is, for example, 0.65 mm, 0.5 mm, or 0.37 mm, which can also be referred to as a pitch (P1) of the lens unit described later.
  • the pitch (P1) of each of the lens portions that is, the length in the width direction X is uniform, and the apex of each of the lens portions, that is, the apex of each of the convex portions is the same. It is an example of height. The present invention is not limited to this example, and other examples will be described later.
  • FIG. 2A a part of the lens surface 11 in FIG. 1B is shown in a cross-sectional view of FIG. 2A, and an enlarged view of a circled area in FIG. ).
  • reference numeral E denotes a line connecting the vertices of the lens units.
  • the vertices of the lens units have the same height.
  • the lens body 10 of the present embodiment is an example in which the length W1 of the lens units in the width direction X is uniform.
  • the distance between the lens portions (for example, the reference lens portion 111 and the lens portion 113a is changed) due to the change in the center radius of curvature.
  • This step can be represented, for example, by the difference (sag difference) between the sag of one lens unit and the sag of the other lens unit.
  • “sag” can be represented by, for example, a difference between the coordinates of the vertex and the coordinates of the maximum radius of the convex portion in the Z direction. Specifically, in FIG.
  • a difference G111 between the coordinates of the vertex of the reference lens unit 111 and the coordinates of the maximum radius F111 of the reference lens unit 111 is the sag of the reference lens unit 111
  • the difference G113a between the coordinates of the vertex of the lens 113a and the coordinates of the maximum radius F113a of the lens 113a is the sag of the lens 113a
  • the difference G113b is the sag of the lens unit 113b.
  • the sag difference between the reference lens unit 111 and the lens unit 113a can be obtained, for example, by “coordinate of F111 ⁇ the coordinate of F113a”, and the sag difference between the lens unit 113a and the lens unit 113b is, for example, “F113a Coordinates-coordinates of F113b ".
  • the sag difference between the lens units may change from the reference lens unit 111 toward the upstream end and from the reference lens unit 111 toward the downstream end, or may be the same. Good.
  • the pitch of the plurality of lens units means a pitch P1 between adjacent lens units in the width direction X.
  • the “pitch P1 between adjacent lens units” is an interval between the center points of the widths W1 of the lens units in the adjacent lens units, and is, for example, the same as the width W1 of the lens units in the width direction X.
  • the pitch P1 of each lens unit of the upstream lens unit group 112, the reference lens unit 111, and each lens unit of the downstream lens unit group 113 may be the same or different, for example, and the marker 1 in FIG.
  • each of the lens units has an equal pitch.
  • the lens body 10 can be detected from the one surface side on the other surface side, that is, the lower surface side in FIG. 1B, and a plurality of lenses corresponding to the respective lens units can be detected. It has a detection unit 200.
  • the detected portion 200 is a line extending along the length direction Y of the lens body 10, and a plurality of lines form a striped pattern.
  • the plurality of detected parts 200 are projected on the upper surface side of the lens body 10 as optically detectable images, for example, and can be optically detected.
  • the shape of the detected portion in the present invention is not limited to this, and the shape of the detected portion 200 may be, for example, a shape in which points (dots) are aligned in the length direction Y.
  • the pitch of the plurality of detected portions 200 is different from the pitch P1 of the plurality of lens portions.
  • the pitch of the plurality of detected parts 200 means a pitch P2 between the detected parts 200 adjacent in the width direction X.
  • the “pitch between adjacent detection units” is, for example, a distance between centers of adjacent detection units 200 in the width direction X.
  • the pitch P2 can be determined based on, for example, the relationship between the center position of each lens unit and the corresponding center position of each detected part. Specifically, for example, it can be determined as follows. First, the center position (center axis C) of the reference lens unit 111 is matched with the center position (center axis D) of the detection target 200 corresponding to the reference lens unit 111.
  • the upstream lens group 112 and the downstream lens group 113 move away from the reference lens unit 111, that is, how many (n) the lens units are adjacent to the reference lens unit 111.
  • the distance between the center position of the lens unit (center axis C) and the corresponding center position of the detection target 200 (center axis D) can be set to be wide.
  • the immediately upstream lens portion and the downstream lens portion each have a center position (center axis C) and a corresponding center position (center axis) of the detected portion 200 by a distance ⁇ ⁇ n (n ⁇ 2).
  • the axis D) can be set to be shifted.
  • ⁇ is, for example, any positive number (hereinafter the same).
  • the center of the detected part 200 is, for example, a midpoint in the width direction X and a midpoint in the length direction Y, and is a point through which the central axis D passes.
  • the pitches P2 of the plurality of detected portions 200 may be the same or different, for example, and the marker 1 in FIG. 1 is an example in which the lens portions have the same pitch.
  • the pitch P1 of the lens units may be larger than the pitch P2 of the detection unit 200, or may be smaller than the pitch P2 of the detection unit 200.
  • the width W2 of the detected portion 200 in the width direction X is not particularly limited, and is, for example, 45 ⁇ m, 30 ⁇ m, or 10 ⁇ m.
  • the width of the detected part 200 can be appropriately determined, for example, according to the pitch P1 between the adjacent lens parts.
  • the ratio of the width W2 of the detected portion 200 to the pitch P1 between the lens portions is, for example, 1: 200 to 1: 5.
  • the marker 1 has, for example, an apex of the reference lens unit 111 on the central axis C of the reference lens unit 111, and has a detected part 200 corresponding to the reference lens unit 111. Therefore, when the marker 1 is observed from, for example, a direction directly facing the marker 1, that is, a direction in which the central axis C of the reference lens unit 111 is the optical axis (0 °) of the incident light, An image of the detected part 200 corresponding to the reference lens part 111 is observed.
  • the lens body 10 may be formed, for example, by connecting a plurality of separately prepared lens units, that is, a lens unit having the lens unit, or may be an integrally molded product.
  • the lens body 10 is, for example, an injection-molded product.
  • the lens body 10 is preferably an injection-molded product.
  • it is preferable that the plurality of lens portions are connected to adjacent lens portions without any gap.
  • the lens body 10 is, for example, a translucent member.
  • the translucent member is not particularly limited, and examples thereof include resin and glass.
  • the resin include acrylic resins such as polycarbonate and polymethyl methacrylate (PMMA), cycloolefin polymers (COP), and cycloolefin copolymers (COC).
  • the size of the lens body 10 is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, the number of the lens units, the use of the marker 1, and the like.
  • the lens body 10 has, for example, a length (width) in the width direction X of, for example, 110 mm and 20 mm, a length in the length direction Y of, for example, 25 mm, 5 mm, and a thickness direction passing through the central axis C.
  • the length (thickness) of Z is, for example, 1 mm, 0.65 mm, or 1.7 mm.
  • the detected portion 200 only needs to be optically detectable from the one surface side, for example, a colored film.
  • the color of the colored film is not particularly limited, and is, for example, black.
  • the colored film is, for example, a coating film and can be formed by a paint.
  • the paint is not particularly limited, and may be, for example, a liquid paint or a powder paint.
  • the coating film can be formed by, for example, applying the coating material or fixing the coating material after application. Examples of the coating method include spray coating, screen printing, and inkjet printing. Examples of the fixing method include drying of the liquid paint, curing of a curing component (for example, a radical polymerizable compound) in the paint, baking of the powder paint, and the like.
  • the detection target 200 may be disposed so as to be located inside the lens body 10 with reference to the exposed surface on the other surface side of the lens body 10 or may protrude from the lens body 10 to the outside. May be arranged.
  • the other surface of the lens body 10 has a concave portion that is concave inside, and a form in which the colored film is disposed in the concave portion can be cited.
  • the other surface of the lens body 10 has a convex portion, and the colored film is disposed (laminated) on the protruding tip of the convex portion.
  • the other surface (lower surface) of the lens body 10 has the concave portion, and a colored film or the like is disposed in the concave portion to form the detection target portion 200.
  • FIG. 1B In the cross-sectional view of FIG. 1B described above, the other surface (lower surface) of the lens body 10 has the concave portion, and a colored film or the like is disposed in the concave portion to form the detection target portion 200.
  • the detected part 200 only needs to be optically distinguishable, for example.
  • Optically distinguishable means that, for example, the detected portion 200 can be detected with an optically significant difference compared to other regions.
  • An optically significant difference means, for example, having a significant difference in optical properties.
  • the optical characteristics include, for example, lightness such as brightness, chroma, hue, and the like, and light intensity such as luminance.
  • the optically significant difference may be, for example, a difference that can be visually confirmed or a difference that can be confirmed by an optical detection device such as a camera.
  • a difference that can be confirmed by an operation such as irradiation of a UV lamp may be used.
  • the pattern formed by the detected part 200 is not limited at all.
  • the pattern is, for example, the striped pattern
  • the density of the color forming the striped pattern may be, for example, the same or may be light and light.
  • the detection target 200 for example, black
  • the detection target 200 for example, black
  • an image for example, a black line
  • the marker 1 detects an image of the detection unit in a range of an optical axis in which incident light is inclined at ⁇ 30 ° with the center axis C of the reference lens unit being 0 °.
  • a lenticular lens is taken as an example of the lens body.
  • the present invention is not limited to this.
  • a lens array in which the lens portions are continuously arranged in two intersecting directions may be used.
  • this point is the same also about embodiment mentioned later.
  • the lens body 10 of the first embodiment has the same width of the convex portion of each of the lens portions, and sets the apex of each of the lens portions to the same height, so that the distance between the lens portions is reduced. Is a mode in which a step is provided at an adjacent portion of the above.
  • the lens body 20 of the present embodiment is an example of the marker of the present invention that does not have a step at an adjacent portion between the lens portions. The description of the marker of the first embodiment can be referred to for the marker of the present embodiment unless otherwise specified.
  • FIG. 3 shows an example of the marker according to the present embodiment.
  • FIG. 3A is a top view of the marker 2
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the marker 2 as viewed from the II-II direction in FIG. 3A.
  • the marker 2 includes a lens body 20.
  • the lens body 20 includes the plurality of lens units, a lens unit at an arbitrary position is set as a reference lens unit 211, and an upstream lens unit group 212 continuously arranged on the upstream side and continuously arranged on the downstream side. Downstream lens unit group 213.
  • the reference lens unit 211, the upstream lens unit group 212, and the downstream lens unit group 213 form a lens surface 21 on one surface side of the lens body 20. Further, in the lens body 20, similarly to the first embodiment, the width of each lens portion is uniform.
  • FIG. 4 (A) is a cross-sectional view showing a part of the lens surface 21 in FIG.
  • FIG. 4B is an enlarged view of a region surrounded by a circle.
  • E211 indicates the height of the vertex of the reference lens unit 211
  • E213a indicates the height of the vertex of the lens unit 213a
  • E213b indicates the height of the vertex of the lens unit 213b.
  • each lens unit changes so as to become relatively large as going from the reference lens unit 211 to the downstream side and the upstream side. Are relatively lower from the reference lens portion 211 toward the end.
  • the step at the apex of each lens unit can be represented by, for example, the difference (sag difference) between the sag of one lens unit and the sag of the other lens unit. Specifically, in FIG.
  • a difference G211 between the coordinates of the vertex of the reference lens unit 211 and the coordinates of the maximum radius F211 of the reference lens unit 211 is the sag of the reference lens unit 211
  • the lens unit The difference G213a between the coordinates of the vertex of the lens 213a and the coordinates of the maximum radius F213a of the lens unit 213a is the sag of the lens unit 213a.
  • the difference G213b is the sag of the lens unit 213b.
  • the sag difference between the vertex of the reference lens unit 211 and the lens unit 213a can be obtained by, for example, “coordinate of F211 ⁇ coordinate of F213a”.
  • the sag difference between the lens unit 213a and the lens unit 213b is, for example, It can be obtained by “coordinate of F213a ⁇ coordinate of F213b”.
  • the lens body 10 according to the first embodiment has a step at an adjacent portion between the lens units.
  • the lens body 20 according to the second embodiment includes the lens unit 20 as described above. Is relatively lower from the reference lens portion 211 toward the end.
  • the width of the convex portion of each of the lens portions is relatively increased from the reference lens toward the end portion, so that adjacent portions between the lens portions are provided.
  • 7 is an example of the marker of the present invention having no step and having the apex of the lens portion at the same height. Unless otherwise indicated, the description of the marker according to the first or second embodiment can be used for the marker according to the present embodiment.
  • FIG. 5 shows an example of the marker according to the present embodiment.
  • FIG. 5A is a top view of the marker 3
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the marker 3 as viewed from the III-III direction in FIG. 5A.
  • the marker 3 includes a lens body 30.
  • the lens body 30 includes the plurality of lens portions, a lens portion at an arbitrary position is set as a reference lens portion 311, and an upstream lens portion group 312 continuously arranged on the upstream side and continuously arranged on the downstream side. Downstream lens unit group 313.
  • the reference lens portion 311, the upstream lens portion group 312, and the downstream lens portion group 313 form a lens surface 31 on one surface side of the lens body 30.
  • the marker 3 has the same height at the apex of each lens portion and, as shown by the line F, has no step at the adjacent portion of each lens portion, The points are the same height. Accordingly, in the marker 3, the pitch of the lens unit increases as the pitch of the lens unit increases from the reference lens unit 311 toward the upstream side and the downstream side.
  • each lens portion is not particularly limited, and may be any width as long as the center radius of curvature of the convex portion is maintained and there is no step between adjacent lens portions.
  • the width of the convex portion of each of the lens portions becomes relatively larger from the reference lens portion 311 toward the upstream end and the downstream end as described above. That is, in the marker 3, the pitch of the convex portions of the respective lens portions becomes relatively larger from the reference lens portion 311 toward the upstream end and the downstream end. In the marker 3, the pitch of the detected portion 200 also becomes relatively large, for example, from the reference lens portion 311 toward the upstream end and the downstream end.
  • the pitch of each lens unit and the pitch of the detected part are different as described above.
  • Each of the pitches can be determined, for example, from the relationship between the center position of each lens unit and the corresponding center position of each detected part. Specifically, for example, it can be determined as follows.
  • the reference lens unit 311 makes the center position (center axis C) coincide with the center position (center axis D) of the detected part 200 corresponding to the reference lens unit 311.
  • the upstream lens group 312 and the downstream lens group 313 move away from the reference lens unit 311, that is, how many (n) the lens units are adjacent to the reference lens unit 311.
  • the distance between the center position of the lens unit (center axis C) and the corresponding center position of the detection target 200 (center axis D) can be set to be wide.
  • the immediately upstream lens portion and the downstream lens portion each have a center position (center axis C) and a corresponding center position (center axis) of the detected portion 200 by a distance ⁇ ⁇ n (n ⁇ 2).
  • the axis D) can be set to be shifted.
  • Embodiment 4 is an example of the marker set of the present invention having the marker of the present invention and a two-dimensional pattern code.
  • the marker set further includes, for example, a substrate, and the two-dimensional pattern code and the marker of the present invention are arranged on the substrate.
  • the two-dimensional pattern code is an AR marker.
  • the two-dimensional pattern code is not particularly limited, and examples thereof include an AR marker and a QR marker.
  • examples of the AR marker include ARToolKit, Arteaga, Cybercide, ARToolKitPlus, and the like.
  • the marker set by detecting the marker of the present invention together with the detection of the two-dimensional pattern code, it is possible to determine the inclination direction and angle of the light beam (visual direction).
  • the marker according to the present invention is different from the marker according to the present invention in that, as described above, by changing the center curvature radius of the convex portion of each lens portion, the inclination of the optical axis of incident light The influence of the aberration in the section can be reduced, and the image from the detected section can appear clearly, so that the marker detection accuracy can be improved.

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Abstract

入射光の光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の影響を緩和し、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。本発明のマーカ（１）は、レンズ本体（１）を含み、レンズ本体（１０）は、一方の表面側に、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、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）を有し、前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部（２００）のピッチとが、異なり、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記一方の表面側に、凸部を有し、任意のレンズ部を基準レンズ部（１１１）とし、前記複数のレンズ部の連続的な配置方向において、前記基準レンズ部から前記レンズ本体の端部へ向かうにしたがって、それぞれの前記凸部は、相対的に大きな中心曲率半径を有することを特徴とする。

Description

マーカ
　本発明は、マーカに関する。
　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）。
　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、前記縞模様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縞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。
　しかしながら、前記マーカの各レンズ部において、入射光の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。
特開２０１２－１４５５５９号公報
　そこで、本発明は、入射光の光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の影響を緩和し、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。
　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、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、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、前記一方の表面側に、凸部を有し、
　任意のレンズ部を基準レンズ部とし、前記複数のレンズ部の連続的な配置方向において、前記基準レンズ部から前記レンズ本体の端部へ向かうにしたがって、それぞれの前記凸部は、相対的に大きな中心曲率半径を有することを特徴とする。
　本発明のマーカは、前述のようにして、各レンズ部の凸部の中心曲率半径を変化させることによって、入射光の光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の影響を緩和し、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できる。
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（Ａ）は、実施形態１のマーカにおけるレンズ面の一部を示す断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の丸で囲んだ領域の拡大図である。 図３（Ａ）は、実施形態２のマーカにおけるレンズ本体の上面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のII－II方向から見たマーカの断面図である。 図４（Ａ）は、実施形態２のマーカにおけるレンズ面の一部を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の丸で囲んだ領域の拡大図である。 図５（Ａ）は、前記実施形態３のマーカにおけるレンズ本体の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のIII－III方向から見たマーカの断面図である。
　本発明のマーカは、例えば、前記レンズ本体において、前記基準レンズ部の被検出部の中心軸は、前記基準レンズ部の凸部の中心軸に位置している。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記複数のレンズの連続的な配置方向において、前記凸部の幅が、同じである。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記凸部の中心軸における頂点が、前記レンズ本体において、同じ高さに位置する。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記凸部における少なくとも一方の端部が、隣接するレンズ部の凸部における端部と接触している。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記複数のレンズ部の連続的な配置方向において、前記基準レンズ部から前記レンズ本体の端部へ向かうにしたがって、前記凸部が、相対的に大きな幅を有する。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ本体は、前記レンズ部としてシリンドリカルレンズが、一方向に連続的に配置されたレンチキュラレンズである。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ本体は、前記レンズ部が、交差する二方向に連続的に配置されたレンズアレイである。
　本発明のマーカにおいて、例えば、前記レンズ本体は、一体成形品である。
　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。
［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１の上面図であり、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し、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Ｚの軸である。図１（Ｂ）において、Ｚ方向の点線Ｄは、被検出部２００の中心軸を示し、中心軸とは、各被検出部において、幅方向Ｘにおける中心を通る厚み方向Ｚの軸である。
　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、前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記一方の表面側に、凸部を有する。また、レンズ本体１０は、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について、それぞれの凸部を、以下のような中心曲率半径とすることによって、対応する各被検出部に光が集光させ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。
　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。
　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。
　マーカ１において、例えば、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を有することから、中心軸Ｃと同軸方向の入射光の光軸（０°）用のレンズであり、レンズ部１１２ａおよび１１３ａ、レンズ部１１２ｂおよび１１３ｂ、レンズ部１１２ｃおよび１１３ｃ、レンズ部１１２ｄおよび１１３ｄは、それぞれ、中心軸Ｃから所定角度傾斜した入射光の光軸（例えば、５°、１０°、１５°、２０°）用のレンズとなる。
　前記複数のレンズ部は、それぞれの凸部の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。前記凸部は、例えば、その表面全体が、例えば、曲率を有する非球面の凸形状である。厚み方向Ｚの断面において、前記複数のレンズ部の凸部は、それぞれ、例えば、中心軸Ｃに対して、左右対称な非球面形状であり、その頂点は、中心軸Ｃ上である。前記各凸部の中心曲率半径は、例えば、頂点の曲率半径で表すことができる。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。前記各凸部は、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。
　前記複数のレンズ部は、Ｘ方向において、基準レンズ部１１１からレンズ本体１０の端部に向かうにしたがって、つまり、基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、それぞれの前記凸部が、相対的に大きな中心曲率半径を有する。図１の場合、上流側レンズ部群１１２は、基準レンズ部１１１からレンズ本体１０の上流側の端部に向かって、レンズ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄを含み、基準レンズ部１１１からレンズ部１１２ｄに向かって、それぞれの凸部の中心曲率半径は、相対的に大きくなるように設定されている。また、下流側レンズ部群１１３は、基準レンズ部１１１からレンズ本体１０の下流側の端部に向かって、レンズ部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄを含み、基準レンズ部１１１からレンズ部１１３ｄに向かって、それぞれの凸部の中心曲率半径は、相対的に大きくなるように設定される。
　マーカ１は、前記複数のレンズ部の各凸部が、前述のような中心曲率半径を有することによって、以下のような理由から、前記各レンズ部において、例えば、収差等の影響を緩和し、より良い精度で、被検出部２００の像を現出し、検出できる。
　本発明者は、各レンズ部の中心曲率半径が均一の場合、入射光の光軸が中心軸Ｃから傾斜する程、焦点位置にバラつきが生じることについて、各レンズ部の中心曲率半径が均一であることに着目した。各レンズ部の中心曲率半径が均一ということは、入射光の光軸の傾斜にかかわらず、各レンズ部の焦点距離が一定ということになる。そこで、入射光の光軸が中心軸Ｃから傾斜する程、それに対応する各レンズ部の凸部について、中心曲率半径を相対的に大きく設定することで、焦点距離を相対的に長くし、その結果、入射光の光軸が傾斜しても、収差の影響を緩和できることを見出した。
　基準レンズ部１１１の凸部の中心曲率半径およびそれを基準とする中心曲率半径の変化の程度は、特に制限されない。基準レンズ部１１１の凸部の中心曲率半径は、例えば、０．１～１ｍｍの範囲である。
　基準レンズ部１１１を中心とした場合、例えば、上流側レンズ部群１１２における各凸部の中心曲率半径の変化と、下流側レンズ部群１１３における各凸部の中心曲率半径の変化とは、同じ変化でもよいし、異なる変化でもよい。具体的に、前者の場合は、例えば、基準レンズ部１１１を中心として、上流側のレンズ部１１２ａと下流側のレンズ部１１３ａとが同じ中心曲率半径であり、同様に、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が、それぞれ同じ中心曲率半径である。また、後者の場合は、上流側レンズ部群１１２の中心曲率半径の変化が、下流側レンズ部群１１３の中心曲率半径の変化より大きくてもよいし、小さくてもよい。
　言い換えると、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、対称でもよいし、非対称でもよい。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、図１（Ｂ）の場合、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。
　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、基準レンズ部１１１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、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。
　レンズ本体１０は、例えば、前記レンズ部としてシリンドリカルレンズが一方向に連続的に配置されたものでもよく、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、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。幅方向Ｘの長さＷ１は、例えば、０．６５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．３７ｍｍであり、これは、後述する前記レンズ部のピッチ（Ｐ１）ともいえる。
　図１のレンズ本体１０は、前記各レンズ部のピッチ（Ｐ１）、つまり、幅方向Ｘの長さが均一であり、また、前記各レンズ部の頂点、すなわち前記各凸部の頂点が、同じ高さの例である。なお、本発明は、この例には制限されず、その他の例については、後述する。
　レンズ本体１０について、図１（Ｂ）におけるレンズ面１１の一部を、図２（Ａ）の断面図に示し、図２（Ａ）の丸で囲んだ領域の拡大図を、図２（Ｂ）に示す。図２（Ａ）において、符号Ｅは、各レンズ部の頂点を結ぶ線であり、前述のように、本実施形態のレンズ本体１０は、前記各レンズ部の頂点が同じ高さである。そして、本実施形態のレンズ本体１０は、前述のように、前記各レンズ部の幅方向Ｘの長さＷ１が均一な例である。このため、前記凸部の中心曲率半径が変化する前記複数のレンズ部を有する場合、その中心曲率半径の変化から、レンズ部とレンズ部との間（例えば、基準レンズ部１１１とレンズ部１１３ａとの間、レンズ部１１３ａとレンズ部１１３ｂとの間）の隣接箇所に段差が生じる。この段差は、例えば、一方のレンズ部のｓａｇと他方のレンズ部のｓａｇとの差（ｓａｇ差）で表すことができる。前記各レンズ部において、「ｓａｇ」は、例えば、Ｚ方向における、頂点の座標と凸部の最大半径の座標との差で表すことができる。具体的に、図２（Ａ）において、例えば、基準レンズ部１１１の頂点の座標と、基準レンズ部１１１の最大半径Ｆ１１１の座標との差Ｇ１１１が、基準レンズ部１１１のｓａｇであり、レンズ部１１３ａの頂点の座標と、レンズ部１１３ａの最大半径Ｆ１１３ａの座標との差Ｇ１１３ａが、レンズ部１１３ａのｓａｇであり、レンズ部１１３ｂの頂点の座標と、レンズ部１１３ｂの最大半径Ｆ１１３ｂの座標との差Ｇ１１３ｂが、レンズ部１１３ｂのｓａｇである。そして、基準レンズ部１１１とレンズ部１１３ａとのｓａｇ差は、例えば、「Ｆ１１１の座標－Ｆ１１３ａの座標」で求めることができ、レンズ部１１３ａとレンズ部１１３ｂとのｓａｇ差は、例えば、「Ｆ１１３ａの座標－Ｆ１１３ｂの座標」で求めることができる。
　前記レンズ部間のｓａｇ差は、例えば、基準レンズ部１１１から上流側端部に向かって、および、基準レンズ部１１１から下流側端部に向かって、それぞれ、変化してもよいし、同じでもよい。
　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、図１のマーカ１は、前述のように、幅Ｗ１が均一であることから、前記各レンズ部が等ピッチの例である。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。
　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。
　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。ピッチＰ２は、例えば、各レンズ部の中心位置とそれらに対応する各被検出部の中心位置との関係で決定できる。具体的には、例えば、以下のように決定できる。まず、基準レンズ部１１１は、その中心位置（中心軸Ｃ）と、基準レンズ部１１１に対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）とを一致させる。これに対して、例えば、上流側レンズ群１１２および下流側レンズ群１１３は、それぞれのレンズ部が基準レンズ部１１１から離れるにしたがって、すなわち、基準レンズ部１１１から何個隣（ｎ個）であるかによって、レンズ部の中心位置（中心軸Ｃ）と、それに対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）との距離が開くように設定できる。より具体的には、基準レンズ部１１１の１個隣（ｎ＝１）の上流側のレンズ部１１２ａおよび下流側のレンズ部１１３ａは、それぞれ、その中心位置（中心軸Ｃ）と、対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）とを任意の距離α×ｎ（ｎ＝１）だけずらし、他の上流側レンズ群１１２および下流側レンズ群１１３も同様に、基準レンズ部１１１のｎ個隣の上流側のレンズ部および下流側のレンズ部は、それぞれ、距離α×ｎ（ｎ≧２）だけ、その中心位置（中心軸Ｃ）と、対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）をずらすように設定できる。αは、例えば、任意の正数である（以下、同様）。被検出部２００の中心とは、例えば、幅方向Ｘの中点、且つ、長さ方向Ｙとの中点であり、中心軸Ｄが通る点である。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、図１のマーカ１は、前記各レンズ部が等ピッチの例である。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。
　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。
　マーカ１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、マーカ１は、例えば、マーカ１に対して正対した方向、すなわち、基準レンズ部１１１の中心軸Ｃを入射光の光軸（０°）とする方向から、マーカ１を観察すると、基準レンズ部１１１に対応する被検出部２００の像が観察される。
　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。
　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。
　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、０．６５ｍｍ、１．７ｍｍである。
　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、インクジェット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、ラジカル重合性化合物等）の硬化、前記粉体塗料の焼き付け等があげられる。
　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。
　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。
　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。前記光学的に有意な差は、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。
　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。
　マーカ１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。
　マーカ１は、例えば、前記基準レンズ部の中心軸Ｃを０°として、入射光が±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。
　本実施形態は、前記レンズ本体として、レンチキュラレンズを例にあげたが、これには制限されず、例えば、前記レンズ部が、交差する二方向に連続的に配置されたレンズアレイでもよい。なお、この点は、後述する実施形態についても同様である。
［実施形態２］
　前記実施形態１のレンズ本体１０は、前述のように、前記各レンズ部の凸部の幅が同じであり、前記各レンズ部の頂点を同じ高さに設定することで、前記各レンズ部間の隣接箇所に段差を有する形態である。これに対して、本実施形態のレンズ本体２０は、前記レンズ部間の隣接箇所に段差を有さない本発明のマーカの例である。本実施形態のマーカは、特に示さない限り、前記実施形態１のマーカの記載を援用できる。
　図３に、本実施形態のマーカの一例を示す。図３（Ａ）は、マーカ２の上面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のII－II方向から見たマーカ２の断面図である。図３（Ａ）および（Ｂ）に示すとおり、マーカ２は、レンズ本体２０を含む。
　レンズ本体２０は、前記複数のレンズ部を含み、任意の位置のレンズ部を基準レンズ部２１１とし、上流側に連続的に配置された上流側レンズ部群２１２と、下流側に連続的に配置された下流側レンズ部群２１３とを含む。基準レンズ部２１１と、上流側レンズ部群２１２と、下流側レンズ部群２１３とにより、レンズ本体２０の一方の表面側に、レンズ面２１が形成されている。また、レンズ本体２０は、前記実施形態１と同様に、前記各レンズ部の幅が均一である。
　レンズ本体２０における各レンズ部の凸部の中心曲率半径レンズ本体２０について、図３（Ｂ）におけるレンズ面２１の一部を、図４（Ａ）の断面図に示し、図４（Ａ）の丸で囲んだ領域の拡大図を、図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）において、Ｅ２１１は、基準レンズ部２１１の頂点の高さを示し、Ｅ２１３ａは、レンズ部２１３ａの頂点の高さを示し、Ｅ２１３ｂは、レンズ部２１３ｂの頂点の高さを示す。図４（Ａ）に示すように、基準レンズ部２１１とレンズ部２１３aとの間、レンズ部２１３ａとレンズ部２１３ｂとの間は、それぞれ、その隣接箇所に段差を有していない。そして、レンズ本体２０において、各レンズ部の凸部の中心曲率半径は、基準レンズ部２１１から下流側および上流側に向かうにしたがって、相対的に大きくなるように変化することから、前記各レンズ部の頂点は、基準レンズ部２１１から端部に向かうにしたがって、相対的に低くなっている。前記各レンズ部の頂点の段差は、例えば、一方のレンズ部のｓａｇと他方のレンズ部のｓａｇとの差（ｓａｇ差）で表すことができる。具体的に、図４（Ａ）において、例えば、基準レンズ部２１１の頂点の座標と、基準レンズ部２１１の最大半径Ｆ２１１の座標との差Ｇ２１１が、基準レンズ部２１１のｓａｇであり、レンズ部２１３ａの頂点の座標と、レンズ部２１３ａの最大半径Ｆ２１３ａの座標との差Ｇ２１３ａが、レンズ部２１３ａのｓａｇであり、レンズ部２１３ｂの頂点の座標と、レンズ部２１３ｂの最大半径Ｆ２１３ｂの座標との差Ｇ２１３ｂが、レンズ部２１３ｂのｓａｇである。そして、基準レンズ部２１１の頂点とレンズ部２１３ａとのｓａｇ差は、例えば、「Ｆ２１１の座標－Ｆ２１３ａの座標」で求めることができ、レンズ部２１３ａとレンズ部２１３ｂとのｓａｇ差は、例えば、「Ｆ２１３ａの座標－Ｆ２１３ｂの座標」で求めることができる。
［実施形態３］
　前記実施形態１のレンズ本体１０は、前述のように、前記各レンズ部間の隣接箇所に段差を有する形態であり、前記実施形態２のレンズ本体２０は、前述のように、前記各レンズ部の頂点が、基準レンズ部２１１から端部に向かうにしたがって、相対的に低くなる形態である。これに対して、本実施形態のレンズ本体３０は、前記各レンズ部の凸部の幅を、基準レンズから端部に向かうにしたがって、相対的に大きくすることで、前記レンズ部間の隣接箇所に段差を有さず、且つ、前記レンズ部の頂点が同じ高さとなる本発明のマーカの例である。本実施形態のマーカは、特に示さない限り、前記実施形態１または２のマーカの記載を援用できる。
　図５に、本実施形態のマーカの一例を示す。図５（Ａ）は、マーカ３の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のIII－III方向から見たマーカ３の断面図である。図５（Ａ）および（Ｂ）に示すとおり、マーカ３は、レンズ本体３０を含む。
　レンズ本体３０は、前記複数のレンズ部を含み、任意の位置のレンズ部を基準レンズ部３１１とし、上流側に連続的に配置された上流側レンズ部群３１２と、下流側に連続的に配置された下流側レンズ部群３１３とを含む。基準レンズ部３１１と、上流側レンズ部群３１２と、下流側レンズ部群３１３とにより、レンズ本体３０の一方の表面側に、レンズ面３１が形成されている。マーカ３は、図５（Ｂ）において線Ｅが示すように、各レンズ部の頂点が同じ高さであり、且つ、線Ｆが示すように、各レンズ部の隣接箇所に段差がなく、隣接箇所が同じ高さである。そして、これに伴い、マーカ３は、レンズ部のピッチが、基準レンズ部３１１から上流側および下流側に向かうに従って、大きくなっている。
　レンズ本体３０において、各レンズ部の幅は、特に制限されず、前記凸部の中心曲率半径を維持した状態で、且つ、レンズ部間の隣接部で段差が生じない幅であればとよい。
　マーカ３において、前記各レンズ部の凸部の幅は、前述のように、基準レンズ部３１１から上流側の端および下流側の端に向かうにしたがって、相対的に大きくなる。つまり、マーカ３において、前記各レンズ部の凸部のピッチは、基準レンズ部３１１から上流側の端および下流側の端に向かうにしたがって、相対的に大きくなる。また、マーカ３において、被検出部２００のピッチも、例えば、基準レンズ部３１１から上流側の端および下流側の端に向かうにしたがって、相対的に大きくなる。前記各レンズ部のピッチと、前記被検出部のピッチとは、前述のように異なる。前記各ピッチは、例えば、各レンズ部の中心位置とそれらに対応する各被検出部の中心位置との関係で決定できる。具体的には、例えば、以下のように決定できる。まず、基準レンズ部３１１は、その中心位置（中心軸Ｃ）と基準レンズ部３１１に対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）とを一致させる。これに対して、例えば、上流側レンズ群３１２および下流側レンズ群３１３は、それぞれのレンズ部が基準レンズ部３１１から離れるにしたがって、すなわち、基準レンズ部３１１から何個隣（ｎ個）であるかによって、レンズ部の中心位置（中心軸Ｃ）と、それに対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）との距離が開くように設定できる。より具体的には、基準レンズ部３１１の１個隣（ｎ＝１）の上流側のレンズ部３１２aおよび下流側のレンズ部３１３ａは、それぞれ、その中心位置（中心軸Ｃ）と、対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）とを任意の距離α×ｎ（ｎ＝１）だけずらし、他の上流側レンズ群３１２および下流側レンズ群３１３も同様に、基準レンズ部３１１のｎ個隣の上流側のレンズ部および下流側のレンズ部は、それぞれ、距離α×ｎ（ｎ≧２）だけ、その中心位置（中心軸Ｃ）と、対応する被検出部２００の中心位置（中心軸Ｄ）をずらすように設定できる。
［実施形態４］
　実施形態４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。
　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、前記二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、前記二次元パターンコードは、ＡＲマーカである。
　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。
　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。
　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できる。
　この出願は、２０１８年７月２日に出願された日本出願特願２０１８―１２６０９２を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
　以上のように、本発明のマーカは、本発明のマーカは、前述のようにして、各レンズ部の凸部の中心曲率半径を変化させることによって、入射光の光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の影響を緩和し、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できる。
１、２、３　　マーカ
１０、２０、３０　　　レンズ本体
１１１、２１１、３１１　　基準レンズ部
１１２、２１２、３１２　　上流側レンズ部群
１１３、２１３、３１３　　下流側レンズ部群
２００　　被検出部

 

Claims (9)

  1. レンズ本体を含み、
    前記レンズ本体は、
    　一方の表面側に、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、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、前記一方の表面側に、凸部を有し、
    　任意のレンズ部を基準レンズ部とし、前記複数のレンズ部の連続的な配置方向において、前記基準レンズ部から前記レンズ本体の端部へ向かうにしたがって、それぞれの前記凸部は、相対的に大きな中心曲率半径を有することを特徴とするマーカ。
  2. 前記レンズ本体において、前記基準レンズ部の被検出部の中心軸は、前記基準レンズ部の凸部の中心軸に位置している、請求項１記載のマーカ。
  3. 前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記複数のレンズの連続的な配置方向において、前記凸部の幅が、同じである、請求項１または２に記載のマーカ。
  4. 前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記凸部の中心軸における頂点が、前記レンズ本体において、同じ高さに位置する、請求項３に記載のマーカ。
  5. 前記複数のレンズ部は、それぞれ、前記凸部における少なくとも一方の端部が、隣接するレンズ部の凸部における端部と接触している、請求項３記載のマーカ。
  6. 前記複数のレンズ部は、それぞれ、
    　　前記複数のレンズ部の連続的な配置方向において、前記基準レンズ部から前記レンズ本体の端部へ向かうにしたがって、前記凸部が、相対的に大きな幅を有する、請求項１または２に記載のマーカ。
  7. 前記レンズ本体は、前記レンズ部としてシリンドリカルレンズが、一方向に連続的に配置されたレンチキュラレンズである、請求項１から６のいずれか一項に記載のマーカ。
  8. 前記レンズ本体は、前記レンズ部が、交差する二方向に連続的に配置されたレンズアレイである、請求項１から７のいずれか一項に記載のマーカ。
  9. 前記レンズ本体は、一体成形品である、請求項１から８のいずれか一項に記載のマーカ。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208009A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Asahi Optical Co Ltd レンズおよびカメラ
JP2001188197A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Konica Corp 三次元画像表示装置およびレンズアレイ
WO2017047334A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社エンプラス マーカ、その製造方法および光学部品
WO2017163778A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 株式会社エンプラス マーカ
JP2018136525A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 住友電工ファインポリマー株式会社 裸眼３ｄ用レンチキュラーレンズシート及び裸眼３ｄ用液晶表示モジュール
WO2019074036A1 (ja) * 2017-10-12 2019-04-18 株式会社エンプラス マーカ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208009A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Asahi Optical Co Ltd レンズおよびカメラ
JP2001188197A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Konica Corp 三次元画像表示装置およびレンズアレイ
WO2017047334A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社エンプラス マーカ、その製造方法および光学部品
WO2017163778A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 株式会社エンプラス マーカ
JP2018136525A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 住友電工ファインポリマー株式会社 裸眼３ｄ用レンチキュラーレンズシート及び裸眼３ｄ用液晶表示モジュール
WO2019074036A1 (ja) * 2017-10-12 2019-04-18 株式会社エンプラス マーカ

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