JP2019074332A - Marker - Google Patents

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Tomohiro Saito
共啓 斉藤
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Abstract

To provide a marker which allows an image from a detection object part to clearly appear and be detected by preventing aberrations from occurring in each lens part due to tilt of an optical axis.SOLUTION: The marker of this invention includes a lens body, and the lens body has, on one surface side, a plurality of lens parts continuously arranged in a plane direction and has, on the other surface side, a plurality of detection object parts which can be detected from the one surface side and correspond to the lens parts respectively. The pitch of the plurality of lens parts and that of the plurality of detection object parts are different from each other. An overall surface of each of the plurality of lens parts which has a tilt larger than 0° with respect to a direction of a center axis is an optical function part, and the plurality of lens parts include a group of lens parts on the upstream side and a group of lens parts on the downstream side with an arbitrary lens part as a reference lens part, and each of lens parts in the group of lens parts on the upstream side and the group of lens parts on the downstream side has an aspherical shape laterally asymmetric with respect to the center axis, and each of the lens parts focuses light on a corresponding detection object part by its sectional shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、マーカに関する。   The present invention relates to a marker.

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)。   In the fields of Augmented Reality (hereinafter, also referred to as “AR”) and robotics, so-called visual recognition markers are used to recognize the position, posture, and the like of an object. As the marker, for example, a marker in which a lenticular lens is disposed on a black stripe pattern is reported (Patent Document 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、前記レンズ部のピッチと異なるように、前記縞模様の上に配置されて、形成されている。このような構造により、前記マーカを、前記レンチキュラレンズの凸部側から、カメラ等により視認すると、その視覚方向によって、前記レンチキュラレンズに投影される前記模様の像が移動または変形して検出される。このため、検出される像により、視認方向がわかり、前述のように、物体の位置および姿勢等を認識することが可能となる。   The lenticular lens is generally a lens body in which cylindrical lenses obtained by dividing a cylinder in the axial direction are continuously arranged such that the axial direction is parallel. In the marker, a cylindrical lens (also referred to as a lens portion) having a convex portion extending in the axial direction is parallel to the axial direction and the black line direction of the stripe pattern, and the pitch is the lens portion And are arranged and formed on the striped pattern so as to be different from the pitch of. With such a structure, when the marker is viewed by a camera or the like from the convex portion side of the lenticular lens, an image of the pattern projected on the lenticular lens is detected by movement or deformation depending on the visual direction. . For this reason, the visual direction can be known from the detected image, and it is possible to recognize the position, posture, etc. of the object as described above.

しかしながら、前記マーカの各レンズ部において、光軸の傾斜によって、収差が発生し、前記被検出部の像をクリアに現出できない場合がある。   However, in each lens unit of the marker, the tilt of the optical axis may cause an aberration, and the image of the detected unit may not appear clear.

特開2012−145559号公報JP, 2012-145559, A

そこで、本発明は、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、検出できるマーカの提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a marker capable of suppressing the occurrence of aberration in each lens unit due to the inclination of the optical axis, making the image from the detected unit appear clearly, and detecting it.

前記目的を達成するために、本発明のマーカは、
レンズ本体を含み、
前記レンズ本体は、
一方の表面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、
他方の表面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部のピッチとが、異なり、
前記複数のレンズ部は、
それぞれ、中心軸方向に対して、0°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部であり、
任意のレンズ部を基準レンズ部として、上流側のレンズ部群と下流側のレンズ部群とを含み、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群は、
各レンズ部が、中心軸に対して、左右非対称な非球面形状であり、
前記各レンズ部は、
それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the marker of the present invention is
Including the lens body,
The lens body is
On one surface side, it has a plurality of lens parts arranged continuously in the plane direction,
In the other surface side, it has a plurality of detected parts which can be detected from the one surface side and correspond to the respective lens parts,
The pitches of the plurality of lens portions and the pitches of the plurality of detected portions are different,
The plurality of lens portions are
Each of the entire surface having an inclination of more than 0 ° with respect to the central axis direction is an optical function unit,
An optional lens unit as a reference lens unit, including an upstream lens unit group and a downstream lens unit group;
The upstream lens unit group and the downstream lens unit group are
Each lens portion has an aspheric shape that is asymmetrical with respect to the central axis,
Each lens unit is
It is characterized in that the light is condensed on each corresponding detection target according to each cross-sectional shape.

本発明のマーカは、前述のように、前記基準レンズ部、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群の断面形状によって、対応する各被検出部へ光を集光させることにより、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、マーカの検出精度を向上することができる。   In the marker of the present invention, as described above, the light is collected by focusing the light on the corresponding detected portions according to the cross-sectional shapes of the reference lens portion, the upstream lens portion group, and the downstream lens portion group. It is possible to suppress the occurrence of aberration in each lens unit due to the inclination of the axis, make the image from the detected unit appear clearly, and improve the detection accuracy of the marker.

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。1 (A) is a top view showing an example of a lens body in the marker of Embodiment 1, and FIG. 1 (B) is a cross-sectional view of the marker seen from the II direction of FIG. 1 (A). . 図2は、前記実施形態1のマーカにおけるレンズ本体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens body in the marker of the first embodiment. 図3は、前記実施形態1のマーカにおけるレンズ本体の断面図であり、光の集光の概略を示す。FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens body in the marker of the first embodiment, and shows an outline of light collection. 図4は、参照例のマーカの断面図であり、光の集光の概略を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view of the marker of the reference example, showing an outline of light collection. 図5は、前記実施形態1のマーカと前記参照例のマーカにおける光軸20°の光の光路の概略を示す図である。FIG. 5 is a view schematically showing an optical path of light at an optical axis of 20 ° in the marker of the first embodiment and the marker of the reference example. 図6(A)は、前記実施形態1のマーカにおける各レンズ部の形状を示すグラフであり、図6(B)は、前記各レンズ部の中心部の形状を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing the shape of each lens portion in the marker of Embodiment 1, and FIG. 6B is a graph showing the shape of the central portion of each lens portion.

本発明のマーカは、例えば、前記連続的な配置方向に対する垂直方向の断面において、前記上流側レンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、前記下流側レンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状である。   In the marker according to the present invention, for example, in the cross section in the direction perpendicular to the continuous arrangement direction, each lens portion of the upstream side lens portion group has a different aspheric shape, and the downstream side lens portion group Each lens portion has a different aspheric shape.

本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、等ピッチである。   In the marker of the present invention, for example, the pitch of the lens units is equal.

本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも大きい。   In the marker of the present invention, for example, the pitch of the lens unit is larger than the pitch of the detection target.

本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Rと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R>Rの関係を満たす。 In the marker according to the present invention, for example, in each of the upstream lens unit group and the downstream lens unit group, each lens unit has a curvature radius R n of a surface close to the reference lens unit and the reference lens unit And the radius of curvature R f of the surface of the far half satisfy the relationship of R n > R f .

本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも小さい。   In the marker of the present invention, for example, the pitch of the lens unit is smaller than the pitch of the detection target.

本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Rと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R<Rの関係を満たす。 In the marker according to the present invention, for example, in each of the upstream lens unit group and the downstream lens unit group, each lens unit has a curvature radius R n of a surface close to the reference lens unit and the reference lens unit And the radius of curvature R f of the surface far from the point satisfy the relationship of R n <R f .

本発明のマーカは、例えば、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群において、各レンズ部の曲率半径Rと、前記基準レンズ部の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、前記基準レンズから離れる程、大きくなる。 The marker according to the present invention is, for example, a difference between a curvature radius R u of each lens portion and a curvature radius R s of the reference lens portion in the upstream lens portion group and the downstream lens portion group (R u −R The absolute value of s ) increases with distance from the reference lens.

本発明のマーカは、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。   In the marker of the present invention, for example, the lens unit is a cylindrical lens.

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。   Next, an embodiment of the present invention will be described using the drawings. The present invention is not limited or limited at all by the following embodiments. In each figure, the same reference numerals are given to the same parts. In the drawings, for convenience of explanation, the structure of each part may be appropriately simplified and shown, and the dimensional ratio etc. of each part is not limited to the conditions of the drawing.

[実施形態1]
実施形態1は、本発明のマーカの例である。図1に、本実施形態のマーカにおけるレンズ本体の一例を示す。図1(A)は、マーカ1の平面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−I方向から見たマーカ1の断面図である。図1(B)においては、見やすさを考慮して、断面を表すハッチを省略している。以下、他の断面図においても同様である。図1において、便宜上、矢印Xを幅方向、矢印Yを長さ方向、矢印Zを厚み方向という。方向Xにおいて、左側に向かうX1方向を、上流といい、右側に向かうX2方向を、下流という。図1(B)において、Z方向の点線Cは、各レンズ部の中心軸を示す。中心軸とは、各レンズ部において、幅方向Xにおける中心を通る厚み方向の軸である。
Embodiment 1
Embodiment 1 is an example of the marker of the present invention. FIG. 1 shows an example of the lens body in the marker of this embodiment. FIG. 1A is a plan view of the marker 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the marker 1 viewed from the I-I direction of FIG. In FIG. 1 (B), hatches representing cross sections are omitted in consideration of legibility. The same applies to the other cross-sectional views below. In FIG. 1, for convenience, the arrow X is referred to as a width direction, the arrow Y is referred to as a length direction, and the arrow Z is referred to as a thickness direction. In the direction X, the X1 direction toward the left is referred to as the upstream, and the X2 direction toward the right is referred to as the downstream. In FIG. 1B, a dotted line C in the Z direction indicates the central axis of each lens unit. The central axis is an axis in the thickness direction passing through the center in the width direction X in each lens portion.

図1(A)および(B)に示すとおり、マーカ1は、レンズ本体10を含む。レンズ本体10は、一方の表面側、すなわち、図1(B)における上面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、他方の表面側、すなわち、図1(B)における下面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、各レンズ部に対応する複数の被検出部を有する。本発明のマーカは、前記複数のレンズ部を、以下のような断面形状とすることによって、対応する各被検出部に光が集光することがポイントであって、その他の構成等は、何ら制限されない。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the marker 1 includes a lens body 10. The lens body 10 has a plurality of lens portions arranged continuously in the planar direction on one surface side, that is, the upper surface side in FIG. 1B, and the other surface side, that is, FIG. And a plurality of detection target portions that can be detected from the one surface side and correspond to the respective lens portions. In the marker of the present invention, it is a point that the light is condensed on each corresponding detected portion by making the plurality of lens portions have the following cross-sectional shapes, and the other configuration etc. It is not restricted.

前記複数のレンズ部は、それぞれ、中心軸C方向に対して、0°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部である。前記光学機能部であるとは、外部から到達した光を、透過または屈折させ、且つ集光させることを意味する。表面全域が光学機能部となるレンズ部は、例えば、その表面全体が、曲率を有する非球面の凸形状であればよい、前記曲率は、適宜決定できる。具体例である図1(B)のレンズ本体10は、レンズ部間に段差を有する形態である。例えば、レンズ部112bは、レンズ部112a側において、レンズ部112aとの境界において、中心軸C方向に対して0°の面を有している。この場合、レンズ部112bは、曲率を有する表面全域が光学機能部であり、前記0°の面(すなわち、曲率を有さない面)は、光学機能部ではない。また、前記中心軸C方向に対して0°の面には、例えば、製造上の誤差等により、0°を超えた形状(例えば、中心軸C方向に対する角度Dが0°<D≦3°程度の面)となる場合、すなわち、面の角度Dが0°ではないが曲率を有さない面も含まれる。そして、各レンズは、それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光するように設計されている。   Each of the plurality of lens portions has an optical function portion over the entire surface area having an inclination of more than 0 ° with respect to the central axis C direction. The term “optical function part” means to transmit or refract and collect light arriving from the outside. The lens portion whose entire surface is an optical function portion may be, for example, an aspheric convex shape having a curvature, and the curvature may be appropriately determined. The lens main body 10 of FIG. 1 (B) which is a specific example is a form which has a level | step difference between lens parts. For example, the lens portion 112 b has a surface at 0 ° with respect to the central axis C direction at the boundary with the lens portion 112 a on the lens portion 112 a side. In this case, in the lens portion 112b, the entire surface having curvature is the optical function portion, and the surface at 0 ° (that is, the surface having no curvature) is not the optical function portion. In the plane at 0 ° with respect to the central axis C direction, for example, due to a manufacturing error or the like, a shape exceeding 0 ° (for example, the angle D with respect to the central axis C direction is 0 ° <D ≦ 3 ° In the case of a surface of a certain degree, that is, a surface having an angle D of not 0 ° but having no curvature is also included. And each lens is designed so that light may condense on each corresponding to-be-detected part by each cross-sectional shape.

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。   In FIG. 1, the plurality of lens units are continuously arranged in the X direction, that is, in the width direction. Hereinafter, the arrangement direction of the plurality of lens portions will be described as the width direction X, and the perpendicular direction to the continuous arrangement direction will be described as the thickness direction Z.

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。   Specifically, the plurality of lens units have a lens unit at an arbitrary position as a reference lens unit 111, and further, an upstream side lens unit group 112 continuously disposed on the upstream side of the reference lens unit 111 And a downstream lens unit group 113 continuously disposed downstream. A lens surface 11 is formed on one surface side of the lens body 10 by the reference lens portion 111, the upstream lens portion group 112, and the downstream lens portion group 113.

図1において、レンズ本体10における前記レンズ部の数は、9個であるが、これは例示であって、本発明は、これには限定されない。例えば、前記レンズ部の数が偶数である場合、前記基準レンズは2個でもよい。また、上流側レンズ部群112におけるレンズ部の数と、下流側レンズ部群113におけるレンズ部の数は、例えば、同じでもよいし、異なってもよい。レンズ本体10におけるレンズ部の数は、特に制限されず、例えば、221個、101個、51個である。   Although the number of the lens portions in the lens body 10 is nine in FIG. 1, this is an example, and the present invention is not limited thereto. For example, when the number of lens units is an even number, the number of reference lenses may be two. Further, the number of lens portions in the upstream side lens portion group 112 and the number of lens portions in the downstream side lens portion group 113 may be, for example, the same or different. The number of lens portions in the lens body 10 is not particularly limited, and is, for example, 221, 101, or 51.

レンズ本体10は、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。前記レンズ部は、例えば、レンチキュラレンズともいう。レンズ本体10において、各レンズ部の大きさは、特に制限されず、例えば、前記レンズ部の数、マーカ1の用途等に応じて、適宜決定できる。各レンズ部は、幅方向Xの長さW1が、例えば、1mm、0.5mm、0.37mmであり、長さ方向Yの長さが、例えば、25mm、5mmであり、厚み方向Zの中心軸Cを通る長さ(厚み)が、例えば、1.7mm、1mm、0.6mmである。   In the lens body 10, for example, the lens unit is a cylindrical lens. The lens unit is also called, for example, a lenticular lens. In the lens main body 10, the size of each lens portion is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, the number of the lens portions, the use of the marker 1, and the like. In each lens portion, the length W1 in the width direction X is, for example, 1 mm, 0.5 mm, 0.37 mm, the length in the length direction Y is, for example, 25 mm, 5 mm, and the center in the thickness direction Z The length (thickness) passing through the axis C is, for example, 1.7 mm, 1 mm, 0.6 mm.

厚み方向Zの断面において、基準レンズ部111は、例えば、その中心軸Cに対して、左右対称な非球面形状であることが好ましく、その場合、その頂点は、中心軸C上となる。基準レンズ部111は、例えば、その頂点から、隣り合うレンズ部に向かうにつれて曲率半径が大きくなり、前記曲率半径(R)は、例えば、連続的に大きくなってもよいし、断続的に大きくなってもよい。基準レンズ部111の曲率半径は、例えば、頂点の曲率半径で表すことができ、具体例として、0.25〜1mmの範囲である。本発明において、「対称」とは、例えば、形状が完全同一である他に、例えば、同様の機能を奏する範囲で、略同一の意味も含む。   In the cross section in the thickness direction Z, the reference lens portion 111 preferably has, for example, an aspheric shape which is symmetrical with respect to the central axis C, and in that case, the vertex thereof is on the central axis C. For example, the radius of curvature of the reference lens portion 111 increases from the vertex toward the adjacent lens portion, and the radius of curvature (R) may increase continuously or intermittently, for example. May be The radius of curvature of the reference lens portion 111 can be represented, for example, by the radius of curvature of the apex, and as a specific example, it is in the range of 0.25 to 1 mm. In the present invention, “symmetry” includes, for example, substantially the same meaning as long as the same function is exhibited, in addition to being completely identical in shape.

これに対して、厚み方向Zの断面において、上流側レンズ部群112の各レンズ部112a、112b、112c、112dおよび下流側レンズ部群113の各レンズ部113a、113b、113c、113dは、例えば、それぞれ、中心軸Cに対して、左右非対称な非球面形状である。上流側レンズ部群112は、例えば、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、基準レンズ部111から離れるにしたがって、形状が変化する。具体的に、上流側レンズ部群112の各レンズ部は、例えば、基準レンズ部111から離れるにしたがって、その頂点が、表面において中心軸Cとの交点よりも遠くに位置するように変化する。また、下流側レンズ部群113も同様であり、例えば、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、基準レンズ部111から離れるにしたがって、形状が変化する。具体的に、下流側レンズ部群113の各レンズ部は、例えば、基準レンズ部111から離れるにしたがって、その頂点が、表面において中心軸Cとの交点よりも遠くに位置するように変化する。   On the other hand, in the cross section in the thickness direction Z, the respective lens portions 112a, 112b, 112c, 112d of the upstream side lens portion group 112 and the respective lens portions 113a, 113b, 113c, 113d of the downstream side lens portion group 113 are Each has an aspheric shape that is asymmetrical with respect to the central axis C. The upstream side lens unit group 112 has, for example, different aspheric shapes for each lens unit, and the shape changes as the lens unit is separated from the reference lens unit 111. Specifically, for example, as the lens portions of the upstream side lens portion group 112 move away from the reference lens portion 111, the apexes thereof change so as to be positioned farther on the surface than the point of intersection with the central axis C. The same applies to the downstream side lens unit group 113. For example, each lens unit has a different aspheric shape, and the shape changes as it is separated from the reference lens unit 111. Specifically, for example, as the lens portions of the downstream side lens portion group 113 move away from the reference lens portion 111, the apexes thereof change so as to be positioned farther on the surface than the intersection with the central axis C.

上流側レンズ部群112および下流側レンズ部群113において、前記各レンズ部は、例えば、その頂点から、隣り合うレンズ部に向かうにつれて曲率半径が大きくなり、前記曲率半径(R)は、例えば、連続的に大きくなってもよいし、断続的に大きくなってもよい。前記各レンズ部の非対称性は、例えば、基準レンズ部111に近い半分の表面の曲率半径と、基準レンズ部111に遠い半分の表面の曲率半径とにより規定でき、前記一方の曲率半径と他方の曲率半径とが異なっていればよい。前記各レンズ部において、全体の曲率半径は、例えば、レンズ部の両端部と中心軸とを通る曲線の曲率半径であり、前記一方の曲率半径と、前記他方の曲率半径とは、例えば、レンズ部の一端部から中心軸までの曲線の曲率半径である。前記一方の曲率半径および前記他方の曲率半径の大小関係は、例えば、レンズ部の形状から判断できる。   In the upstream lens unit group 112 and the downstream lens unit group 113, for example, the radius of curvature of each of the lens units increases from the vertex toward the adjacent lens unit, and the radius of curvature (R) is, for example, It may increase continuously or may increase intermittently. The asymmetry of each lens portion can be defined, for example, by the radius of curvature of the surface near the reference lens portion 111 and the radius of curvature of the surface far from the reference lens portion 111, and the radius of curvature of the one and the other The radius of curvature may be different. In each of the lens portions, the entire curvature radius is, for example, the curvature radius of a curve passing through both ends of the lens portion and the central axis, and the one curvature radius and the other curvature radius are, for example, lenses The radius of curvature of the curve from one end of the part to the central axis. The magnitude relationship between the one radius of curvature and the other radius of curvature can be determined, for example, from the shape of the lens portion.

厚み方向Zの断面において、上流側レンズ部群112は、例えば、各レンズ部112a、112b、112c、112dの曲率半径Rと、基準レンズ111の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、基準レンズ111から離れる程、大きくなる。また、上流側レンズ部群112において、例えば、基準レンズ111から最も離れたレンズ部112dは、その曲率半径Rと、前記基準レンズ部の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、他のレンズ部112a、112b、112cよりも大きいことが好ましい。 In the cross section in the thickness direction Z, for example, the upstream-side lens unit group 112 is the difference between the curvature radius R u of each of the lens portions 112 a, 112 b, 112 c, and 112 d and the curvature radius R s of the reference lens 111 (R u −R The absolute value of s ) increases with distance from the reference lens 111. Further, in the upstream side lens unit group 112, for example, the lens unit 112d farthest from the reference lens 111 has a difference between the curvature radius R u and the curvature radius R s of the reference lens unit (R u −R s ) It is preferable that the absolute value of is larger than that of the other lens portions 112a, 112b and 112c.

また、厚み方向Zの断面において、下流側レンズ部群113は、例えば、各レンズ部113a、113b、113c、113dの曲率半径Rと、基準レンズ111の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、基準レンズ111から離れる程、大きくなる。また、上流側レンズ部群113において、例えば、基準レンズ111から最も離れたレンズ部113dは、その曲率半径Rと、前記基準レンズ部の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、他のレンズ部113a、113b、113cよりも大きいことが好ましい。 Further, in the cross section in the thickness direction Z, for example, a difference between the curvature radius R u of each of the lens portions 113 a, 113 b, 113 c and 113 d and the curvature radius R s of the reference lens 111 (R u The absolute value of −R s ) increases with distance from the reference lens 111. Further, in the upstream side lens unit group 113, for example, the lens unit 113d farthest from the reference lens 111 has a difference between the curvature radius R u and the curvature radius R s of the reference lens unit (R u −R s ) It is preferable that the absolute value of is larger than that of the other lens portions 113a, 113b and 113c.

厚み方向Zの断面において、例えば、上流側レンズ部群112の全体形状と、下流側レンズ部群113の全体形状とは、対称である。具体的には、図1(B)に示すように、基準レンズ部111を中心として、対称な位置にある上流側のレンズ部112aと下流側のレンズ部113a、レンズ部112bとレンズ部113b、レンズ部112cとレンズ部113c、レンズ部112dとレンズ部113dは、それぞれ、対称形状である。このため、上流側レンズ部群112の全体形状と、下流側レンズ部群113の全体形状とは、対称となる。本発明において、「対称」とは、例えば、形状が完全同一である他に、例えば、同様の機能を奏する範囲で、略同一の意味も含む。   In the cross section in the thickness direction Z, for example, the overall shape of the upstream side lens unit group 112 and the overall shape of the downstream side lens unit group 113 are symmetrical. Specifically, as shown in FIG. 1B, the upstream lens unit 112a and the downstream lens unit 113a, and the lens unit 112b and the lens unit 113b, which are at symmetrical positions with respect to the reference lens unit 111, The lens portion 112 c and the lens portion 113 c, and the lens portion 112 d and the lens portion 113 d have symmetrical shapes. Therefore, the overall shape of the upstream side lens portion group 112 and the overall shape of the downstream side lens portion group 113 are symmetrical. In the present invention, “symmetry” includes, for example, substantially the same meaning as long as the same function is exhibited, in addition to being completely identical in shape.

図2に、前記レンズ部のピッチの概略を示す。図2は、図1(B)と同じ、マーカ1の断面図である。本発明のマーカにおいて、前記複数のレンズ部のピッチとは、幅方向Xにおいて、隣り合うレンズ部間のピッチP1を意味する。具体的に、「隣り合うレンズ部間のピッチP1」とは、隣り合うレンズ部におけるレンズ部の幅W1の中点の間隔であり、例えば、幅方向Xにおけるレンズ部の幅W1と同じである。上流側レンズ部群112の各レンズ部、基準レンズ部111および下流側レンズ部群113の各レンズ部のピッチP1は、例えば、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは等ピッチである。前記複数のレンズ部のピッチを等ピッチとすることによって、本発明のマーカを視認した際、被検出部200の像の動きを、より一定にすることができる。   The outline of the pitch of the said lens part is shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the marker 1 as in FIG. 1 (B). In the marker of the present invention, the pitch of the plurality of lens portions means the pitch P1 between the adjacent lens portions in the width direction X. Specifically, “the pitch P1 between adjacent lens portions” is the distance between the midpoints of the widths W1 of the lens portions in adjacent lens portions, and is, for example, the same as the width W1 of the lens portions in the width direction X . The pitches P1 of the respective lens portions of the upstream side lens portion group 112, the reference lens portions 111, and the respective lens portions of the downstream side lens portion group 113 may be the same or different, for example. By setting the pitches of the plurality of lens units equal, the movement of the image of the detection target 200 can be made more constant when the marker of the present invention is viewed.

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。   As described above, 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 objects corresponding to the respective lens portions The detection unit 200 is included. In FIG. 1, the detection target portion 200 is a line extending along the length direction Y of the lens body 10, and a stripe pattern is formed by a plurality of lines. For example, the plurality of detection target portions 200 can be optically detected by being projected on the upper surface side of the lens main body 10 as an optically detectable image. The shape of the portion to be detected in the present invention is not limited to this, and the shape of the portion to be detected 200 may be, for example, a shape in which points (dots) are aligned in the longitudinal direction Y.

図2に、被検出部200のピッチP2の概略を、合わせて示す。複数の被検出部200のピッチは、前記複数のレンズ部のピッチP1と異なる。前記複数の被検出部200のピッチとは、幅方向Xにおいて、隣り合う被検出部200間のピッチP2を意味する。具体的に、「隣り合う被検出部間のピッチ」は、例えば、幅方向Xにおいて、隣り合う被検出部200の中心間の距離である。被検出部200の中心とは、例えば、幅方向Xの中点であり、且つ、長さ方向Yとの中点である。複数の被検出部200のピッチP2は、例えば、同じでもよいし異なってもよく、好ましくは等ピッチである。   The outline of the pitch P2 of the to-be-detected part 200 is collectively shown in FIG. The pitch of the plurality of detected parts 200 is different from the pitch P1 of the plurality of lens parts. The pitches of the plurality of detection target portions 200 mean the pitch P2 between the adjacent detection target portions 200 in the width direction X. Specifically, “a pitch between adjacent detection target portions” is, for example, a distance between the centers of the adjacent detection target portions 200 in the width direction X. The center of the detection target 200 is, for example, a middle point in the width direction X and a middle point in the length direction Y. The pitches P2 of the plurality of detection target parts 200 may be, for example, the same or different, and are preferably equal pitches.

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。   The width W2 in the width direction X of the detection target portion 200 is not particularly limited, and is, for example, 45 μm, 30 μm, or 10 μm. The width of the detection target portion 200 can be appropriately determined, for example, according to the pitch P1 between the adjacent lens portions. The ratio of the width W2 of the detection target portion 200 to the pitch P1 between the lens portions is, for example, 1: 200 to 1: 5. By setting the width W2 of the detection target 200 relatively large with respect to the pitch P1 between the lens units, for example, the contrast of the image to be detected can be relatively large, and is set relatively small. Thereby, for example, the sensitivity of the detection target can be further improved.

本実施形態のマーカは、例えば、基準レンズ部111の中心軸C上に、基準レンズ部111の頂点を有し、且つ、基準レンズ部111に対応する被検出部200を有する。このため、本実施形態のマーカは、例えば、前記マーカに対して正対した方向、すなわち、基準レンズ111の中心軸Cを光軸(0°)とする方向から、前記マーカを観察すると、基準レンズ111に対応する被検出部200の像が観察される。   The marker of the present embodiment has, for example, an apex of the reference lens unit 111 on the central axis C of the reference lens unit 111 and a detected unit 200 corresponding to the reference lens unit 111. Therefore, when the marker of the present embodiment is observed, for example, from the direction directly facing the marker, that is, the direction in which the central axis C of the reference lens 111 is the optical axis (0 °), the marker An image of the detection target 200 corresponding to the lens 111 is observed.

本発明のマーカにおいて、「複数のレンズ部のピッチ」と「複数の被検出部のピッチ」とは、異なる。このため、基準レンズ111の中心軸Cを基準として、任意のピッチP1で、他のレンズ部が、上流側と下流側とに連続して配置され、ピッチP1とは異なる任意のピッチP2で、他の被検出部が、上流側と下流側とに連続して配置される。前記レンズ部のピッチP1は、例えば、被検出部200のピッチP2より、大きくてもよいし、被検出部200のピッチP2より、小さくてもよい。   In the marker of the present invention, the “pitch of the plurality of lens portions” and the “pitch of the plurality of detected portions” are different. Therefore, with reference to the central axis C of the reference lens 111, the other lens portions are continuously arranged on the upstream side and the downstream side at an arbitrary pitch P1, and at an arbitrary pitch P2 different from the pitch P1. The other detection target is disposed continuously on the upstream side and the downstream side. For example, the pitch P1 of the lens unit may be larger than the pitch P2 of the detection target 200, or may be smaller than the pitch P2 of the detection target 200.

前記レンズ部のピッチP1が、被検出部200のピッチP2よりも大きい場合、例えば、上流側レンズ部群112および下流側レンズ部群113において、各レンズ部は、それぞれ、基準レンズ部111に近い半分の表面の曲率半径Rと、基準レンズ部111から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R>Rの関係を満たすことが好ましい。 When the pitch P1 of the lens units is larger than the pitch P2 of the detection units 200, for example, in the upstream lens unit group 112 and the downstream lens unit group 113, each lens unit is close to the reference lens unit 111, respectively. It is preferable that the curvature radius R n of the half surface and the curvature radius R f of the half surface far from the reference lens portion 111 satisfy the relationship of R n > R f .

他方、前記レンズ部のピッチP1が、被検出部200のピッチP2よりも小さい場合、例えば、上流側レンズ部群112および下流側レンズ部群113において、各レンズ部は、それぞれ、基準レンズ部111に近い半分の表面の曲率半径Rと、基準レンズ部111から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R<Rの関係を満たすことが好ましい。 On the other hand, when the pitch P1 of the lens units is smaller than the pitch P2 of the detection units 200, for example, in the upstream lens unit group 112 and the downstream lens unit group 113, each lens unit is a reference lens unit 111. It is preferable that the curvature radius R n of the near half surface and the curvature radius R f of the half surface far from the reference lens portion 111 satisfy the relationship of R n <R f .

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。   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 article. The lens body 10 is, for example, an injection molded product, and in particular, in the case of the integrally molded product, preferably an injection molded product. In the lens body 10, it is preferable that the plurality of lens portions be connected to the adjacent lens portions without a gap.

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。   The lens body 10 is, for example, a translucent member. The light-transmissive member is not particularly limited, and examples thereof include resin and glass. Examples of the resin include polycarbonate, acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC) and the like.

レンズ本体10の大きさは、特に制限されず、例えば、前記レンズ部の数、マーカ1の用途等に応じて、適宜決定できる。レンズ本体10は、例えば、幅方向Xの長さ(幅)が、例えば、110mm、20mmであり、長さ方向Yの長さが、例えば、25mm、5mmであり、中心軸Cを通る厚み方向Zの長さ(厚み)が、例えば、1mm、0.6mm、1.7mmである。   The size of the lens body 10 is not particularly limited, and can be determined as appropriate according to, for example, the number of lens portions, 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, 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, 0.6 mm, or 1.7 mm.

マーカ1において、被検出部200は、前記一方の表面側から、光学的に検出できればよく、例えば、着色膜があげられる。前記着色膜の色は、特に制限されず、例えば、黒である。前記着色膜は、例えば、塗膜であり、塗料により形成できる。前記塗料は、特に制限されず、例えば、液体塗料でもよいし、粉体塗料でもよい。前記塗料は、例えば、塗布する、または塗布後に定着させることによって、前記塗膜を形成できる。前記塗布方法は、例えば、スプレー塗布、スクリーン印刷等があげられる。前記定着方法は、例えば、前記液体塗料の乾燥、前記塗料中の硬化成分(例えば、ラジカル重量性化合物等)の硬化、前記粉末塗料の焼き付け等があげられる。   In the marker 1, the detection target portion 200 only needs to be optically detectable from the one surface side, and examples thereof include 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 paint can form the coating film, for example, by applying or fixing after application. Examples of the application method include spray application and screen printing. Examples of the fixing method include drying of the liquid paint, curing of a curing component (for example, radical weight compound etc.) in the paint, and baking of the powder paint.

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。   The to-be-detected part 200 may be disposed, for example, so as to be positioned inside the lens main body 10 with reference to the exposed surface on the other surface side of the lens main body 10, It may be located at In the former case, for example, the other surface of the lens body 10 has a recess that is recessed inside, and the colored film is disposed in the recess. In the latter case, for example, the other surface of the lens body 10 is flat, and the colored film is disposed (laminated) on the flat surface. In the latter case, for example, the other surface of the lens body 10 may have a convex portion, and the colored film may be disposed (laminated) at the protruding end of the convex portion.

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。   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 portion 200. It is an example of the form which exists.

被検出部200は、例えば、光学的に区別可能であればよい。光学的に区別可能とは、例えば、被検出部200が、それ以外の領域と比較して、光学的に有意な差をもって検出できることを意味する。光学的に有意な差とは、例えば、光学的な特性について有意な差を有していることを意味する。前記光学的な特性とは、例えば、明度、彩度、色相等の色合い、輝度等の光の強さ等があげられる。前記光学的な有意な差は、例えば、目視で確認可能な差でもよいし、カメラ等の光学的な検出装置で確認可能な差でもよい。また、被検出部200が、例えば、蛍光を発する場合、UVランプの照射等の操作によって、確認可能な差でもよい。   The detected unit 200 may be, for example, optically distinguishable. The term “optically distinguishable” means, for example, that the detected portion 200 can detect an optically significant difference as compared with the other regions. An optically significant difference means, for example, having a significant difference in optical characteristics. Examples of the optical characteristics include lightness, saturation, hue such as hue, intensity of light such as luminance, and the like. The optically significant difference may be, for example, a difference that can be confirmed visually or a difference that can be confirmed by an optical detection device such as a camera. Moreover, when the to-be-detected part 200 emits fluorescence, for example, the difference which can be confirmed by operation, such as irradiation of a UV lamp, may be sufficient.

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。   The pattern formed by the detection target 200 is not limited at all. In the case where the pattern is, for example, the stripe pattern, the color depths forming the stripe pattern may be, for example, the same or may be shades.

マーカ100を、例えば、白色の物体の上に置いた場合、マーカ1のレンズ本体10の上面から入射した光のうち、被検出部200に到達した光は、被検出部200(例えば、黒色の着色膜)に吸収され、それ以外の光は、レンズ本体10を透過して、前記物体の表面で反射する。このため、レンズ本体10の上面には、白色の背景上に、被検出部200の像(例えば、黒色の線)が投影される。   When the marker 100 is placed on a white object, for example, among the light incident from the upper surface of the lens body 10 of the marker 1, the light reaching the detection part 200 is a detection part 200 (for example, black) The light absorbed by the colored film is transmitted through the lens body 10 and reflected on the surface of the object. Therefore, an image (for example, a black line) of the detection target 200 is projected on the white background on the upper surface of the lens body 10.

つぎに、本実施形態1のマーカを使用した場合における、被検出部200の像について、図3〜図6を用いて説明する。図3は、図1のマーカ1のうち、基準レンズ部111と上流側レンズ部群112とを含む領域の断面図である。なお、図3において、各レンズ部は、図1と同じ位置に被検出部を有するが、便宜上、図示していない。また、図3において、下流側レンズ部113は、割愛するが、基準レンズ部111を中心として、上流側レンズ部112と対称であり、図1と同様である。   Next, an image of the detection target 200 when the marker of the first embodiment is used will be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG. 3 is a cross-sectional view of a region including the reference lens portion 111 and the upstream lens portion group 112 in the marker 1 of FIG. In FIG. 3, each lens unit has a detection target at the same position as that in FIG. 1, but is not shown for convenience. Further, although the downstream side lens unit 113 is omitted in FIG. 3, the downstream side lens unit 113 is symmetrical to the upstream side lens unit 112 with the reference lens unit 111 as a center, and is similar to FIG.

マーカ1において、基準レンズ部111は、その中心軸C上に、頂点を有し、且つ、対応する被検出部200を有しており、中心軸Cと同軸方向の光軸(0°)用のレンズであり、レンズ部112a、レンズ部112b、レンズ部112c、レンズ部112dは、それぞれ、中心軸Cから所定角度傾斜した光軸(5°、10°、15°、20°)用のレンズである。   In the marker 1, the reference lens portion 111 has an apex on its central axis C and has a corresponding detected portion 200, and for the optical axis (0 °) in the direction coaxial with the central axis C. The lens portion 112a, the lens portion 112b, the lens portion 112c, and the lens portion 112d are lenses for optical axes (5 °, 10 °, 15 °, 20 °) inclined at a predetermined angle from the central axis C. It is.

図6は、基準レンズ部111、および上流側レンズ部群112の各レンズ部112a、112b、112c、112dについて、厚み方向の断面における、曲面形状を示すグラフである。図6(A)は、各レンズ部の全体の曲面形状を示すグラフであり、図6(B)は、各レンズ部の中心軸C周辺(中心部)の曲面形状を示すグラフである。図6において、グラフのX軸は、幅方向Xの形状を示し、ゼロの位置は、前記レンズ部の中心軸Cであり、グラフのY軸は、厚み方向Zの形状を示す。図6(A)および(B)に示すように、光軸0°用の基準レンズ部111は、中心軸Cに対して左右対称の非球面形状(曲面形状)を有している。他方、図6(A)および(B)に示すように、光軸が5°、10°、15°、20°と傾斜にするにつれて、レンズ部112a、112b、112c、レンズ部112dは、頂点が、中心軸Cとの交点より遠くに位置し、且つ、基準レンズ部111と比較して、基準レンズ部111に近い曲面は、曲率半径が小さくなり、基準レンズ部111に遠い曲面は、曲率半径が大きくなっている。   FIG. 6 is a graph showing a curved surface shape in a cross section in the thickness direction for the reference lens portion 111 and each lens portion 112 a, 112 b, 112 c, 112 d of the upstream lens portion group 112. FIG. 6A is a graph showing the overall curved surface shape of each lens unit, and FIG. 6B is a graph showing the curved surface shape around the central axis C (central portion) of each lens unit. In FIG. 6, the X axis of the graph indicates the shape in the width direction X, the zero position is the central axis C of the lens unit, and the Y axis of the graph indicates the shape in the thickness direction Z. As shown in FIGS. 6A and 6B, the reference lens unit 111 for the optical axis 0 ° has an aspheric shape (curved surface shape) symmetrical with respect to the central axis C. On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6B, the lens portions 112a, 112b and 112c, and the lens portion 112d are apexes as the optical axes are inclined to 5 °, 10 °, 15 ° and 20 °. However, the radius of curvature of the curved surface closer to the reference lens portion 111 is smaller than the point of intersection with the central axis C and compared to the reference lens portion 111, and the curved surface far from the reference lens portion 111 has a curvature The radius is getting bigger.

そして、図3に示すように、マーカ1に、光軸0°の光が到達すると、基準レンズ部111は、対応する被検出部200に光を集光させ、光軸5°の光が到達すると、レンズ部112aは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸10°の光が到達すると、レンズ部112bは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸15°の光が到達すると、レンズ部112cは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させ、光軸20°の光が到達すると、レンズ部112dは、その表面で光を屈折し、対応する被検出部に光を集光させる。前述のように、マーカ1は、光軸に応じて、厚み方向の断面における各レンズ部の曲面を変え、前記各レンズ部が対応する被検出部200に、光が集光するように設計されている。このため、このように前記各レンズ部において、収差の発生を抑制し、より良い精度で、被検出部200の像を現出し、検出できる。   Then, as shown in FIG. 3, when the light at the optical axis 0 ° reaches the marker 1, the reference lens unit 111 condenses the light at the corresponding detection target 200, and the light at the optical axis 5 ° reaches Then, the lens portion 112a refracts the light on its surface, condenses the light on the corresponding detected portion, and when the light having an optical axis of 10 ° reaches, the lens portion 112b refracts the light on its surface, When light is condensed on the corresponding detection target, and light with an optical axis of 15 ° arrives, the lens unit 112 c refracts the light on the surface, condenses the light on the corresponding detection target, and the optical axis 20 When the light of ° arrives, the lens unit 112 d refracts the light on the surface and condenses the light on the corresponding detection target. As described above, the marker 1 is designed to change the curved surface of each lens section in the cross section in the thickness direction according to the optical axis, and to focus light on the detected section 200 to which each lens section corresponds. ing. Therefore, as described above, in each of the lens units, occurrence of aberration can be suppressed, and an image of the detection target 200 can be developed and detected with higher accuracy.

他方、厚み方向の断面において、前記複数のレンズ部を、全て基準レンズ部111と同じ形状としたマーカの場合、前記本実施形態のマーカ1のような効果は得られない。この参照例のマーカを、図4に示す。図4は、参照例のマーカ4の断面図であり、各レンズ部が、全て、前記実施形態1のマーカ1における非球面の基準レンズ部111と同じ形状である。なお、図4において、各レンズ部は、図3のマーカと同じ位置(すなわち、図1のマーカと同じ位置)に被検出部を有するが、便宜上、図示していない。参照例のマーカ5は、光軸0°の光が到達すると、右端のレンズ部111は、前記被検出部の位置で光を集光しているが、他のレンズ部111a、111b、112c、112dは、基準レンズ部111から離れる程、焦点にずれが生じ(図4において、円で囲んだ領域)、前記被検出部の位置で光が十分に集光できていない。このため、前記各レンズ部において、光軸の傾斜によって、収差が発生し、前記被検出部の検出の精度は向上できない。   On the other hand, in the case of a marker in which the plurality of lens portions have the same shape as that of the reference lens portion 111 in the cross section in the thickness direction, the effect as the marker 1 of the present embodiment can not be obtained. The marker of this reference example is shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the marker 4 of the reference example, and all the lens portions have the same shape as the aspheric reference lens portion 111 in the marker 1 of the first embodiment. In FIG. 4, each lens unit has a detection target at the same position as the marker of FIG. 3 (that is, the same position as the marker of FIG. 1), but is not shown for convenience. In the marker 5 of the reference example, when light at an optical axis of 0 ° arrives, the lens portion 111 at the right end condenses the light at the position of the detection portion, but the other lens portions 111a, 111b, 112c, In the case of 112 d, as the distance from the reference lens unit 111 increases, the focal point shifts more (circled area in FIG. 4), and light is not sufficiently collected at the position of the detection target. For this reason, in each said lens part, an aberration generate | occur | produces by the inclination of an optical axis, and the precision of detection of the said to-be-detected part can not be improved.

具体的に、図3における光軸20°の光と、図4における光軸20°の光について、図5にあらためて示す。図5(A)に示すように、実施形態1のマーカ1に、光軸20°の光が到達すると、前記レンズ部は、その表面で光を屈折し、対応する被検出部200に光を集光させる。これに対して、図5(B)に示すように、参照例のマーカ4に、光軸20°の光が到達すると、前記レンズ部は、実施形態1のマーカ1と同じ位置に対応する被検出部200を有するが、被検出部200の位置で十分な集光が起こらない。   Specifically, light with an optical axis of 20 ° in FIG. 3 and light with an optical axis of 20 ° in FIG. 4 are shown again in FIG. As shown in FIG. 5A, when light at an optical axis of 20 ° reaches the marker 1 of the first embodiment, the lens unit refracts the light at the surface, and the light is transmitted to the corresponding detection target unit 200. Focus. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when light at an optical axis of 20 ° reaches the marker 4 of the reference example, the lens unit corresponds to the same position as the marker 1 of the first embodiment. Although the detection unit 200 is provided, sufficient light collection does not occur at the position of the detection unit 200.

したがって、本発明のマーカは、前記各レンズ部を前述のような構成とすることによって、前記各レンズ部において、収差の発生を抑制し、より良い精度で、被検出部200の像を現出し、検出できる。   Therefore, the marker of the present invention suppresses the occurrence of aberration in each of the lens units by configuring each of the lens units as described above, and reveals the image of the detection target 200 with better accuracy. , Can be detected.

本発明のマーカは、例えば、前記基準レンズ部の中心軸Cを0°として、±30°に傾斜した光軸の範囲で、前記検出部の像を検出することが好ましい。   It is preferable that the marker of the present invention detects the image of the detection unit in the range of the optical axis inclined at ± 30 °, for example, with the central axis C of the reference lens unit as 0 °.

[実施形態2]
実施形態2は、本発明のマーカと二次元パターンコードとを有する本発明のマーカセットの例である。
Second Embodiment
Embodiment 2 is an example of the marker set of the present invention having the marker of the present invention and a two-dimensional pattern code.

前記マーカセットは、例えば、さらに、基板を含み、前記基板に、前記2次元パターンコードと、前記本発明のマーカとが配置されている。前記マーカセットにおいて、例えば、前記2次元パターンコードは、ARマーカである。   The marker set further includes, for example, a substrate, and the two-dimensional pattern code and the marker of the present invention are disposed on the substrate. In the marker set, for example, the two-dimensional pattern code is an AR marker.

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。   The two-dimensional pattern code is not particularly limited, and examples thereof include AR marker and QR marker. AR markers include, for example, ARToolKit, Arteaga, Cybercide, ARToolKit Plus, and the like.

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。   According to 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 the angle of the light beam (vision direction).

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. The configurations and details of the present invention can be modified in various ways that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.

以上のように、本発明のマーカは、前記基準レンズ部、前記上流側レンズ部群および前記下流側レンズ部群の断面形状によって、対応する各被検出部へ光を集光させることにより、光軸の傾斜による、各レンズ部における収差の発生を抑制し、前記被検出部からの像をクリアに現出させ、マーカの検出精度を向上することができる。   As described above, according to the cross-sectional shapes of the reference lens unit, the upstream side lens unit group, and the downstream side lens unit group, the marker of the present invention focuses light on the corresponding detection target units. It is possible to suppress the occurrence of aberration in each lens unit due to the inclination of the axis, make the image from the detected unit appear clearly, and improve the detection accuracy of the marker.

1、5 マーカ
10 レンズ本体
111 基準レンズ部
112 上流側レンズ部群
113 下流側レンズ部群
200 被検出部

1, 5 Marker 10 Lens Body 111 Reference Lens Part 112 Upstream Lens Part Group 113 Downstream Lens Part Group 200 Detected Part

Claims (8)

レンズ本体を含み、
前記レンズ本体は、
一方の表面側において、平面方向に連続的に配置された複数のレンズ部を有し、
他方の表面側において、前記一方の表面側から検出可能であり、且つ、前記各レンズ部に対応する複数の被検出部を有し、
前記複数のレンズ部のピッチと、前記複数の被検出部のピッチとが、異なり、
前記複数のレンズ部は、
それぞれ、中心軸方向に対して、0°を超える傾きを有する表面全域が光学機能部であり、
任意のレンズ部を基準レンズ部として、上流側のレンズ部群と下流側のレンズ部群とを含み、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群は、
各レンズ部が、中心軸に対して、左右非対称な非球面形状であり、
前記各レンズ部は、
それぞれの断面形状により、対応する各被検出部に光が集光することを特徴とするマーカ。
Including the lens body,
The lens body is
On one surface side, it has a plurality of lens parts arranged continuously in the plane direction,
In the other surface side, it has a plurality of detected parts which can be detected from the one surface side and correspond to the respective lens parts,
The pitches of the plurality of lens portions and the pitches of the plurality of detected portions are different,
The plurality of lens portions are
Each of the entire surface having an inclination of more than 0 ° with respect to the central axis direction is an optical function unit,
An optional lens unit as a reference lens unit, including an upstream lens unit group and a downstream lens unit group;
The upstream lens unit group and the downstream lens unit group are
Each lens portion has an aspheric shape that is asymmetrical with respect to the central axis,
Each lens unit is
A marker characterized in that light is condensed on each corresponding detected part according to each cross-sectional shape.
前記連続的な配置方向に対する垂直方向の断面において、
前記上流側のレンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状であり、
前記下流側のレンズ部群は、各レンズ部が、それぞれ異なる非球面形状である、請求項1記載のマーカ。
In the cross section perpendicular to the continuous arrangement direction,
In the upstream lens unit group, the respective lens units have different aspheric shapes,
The marker according to claim 1, wherein each of the lens units in the downstream side lens unit group has a different aspheric shape.
前記レンズ部のピッチが、等ピッチである、請求項1または2に記載のマーカ。 The marker according to claim 1, wherein a pitch of the lens unit is equal. 前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも大きく、
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部は、それぞれ、中心軸を基準に、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Rと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R>Rの関係を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載のマーカ。
The pitch of the lens portion is larger than the pitch of the detected portion,
In the upstream lens unit group and the downstream lens unit group,
In each lens portion, the radius of curvature R n of the half surface near the reference lens portion and the radius of curvature R f of the half surface far from the reference lens portion with reference to the central axis, R n > R The marker according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the relationship of f .
前記レンズ部のピッチが、前記被検出部のピッチよりも小さく
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部は、それぞれ、前記基準レンズ部に近い半分の表面の曲率半径Rと、前記基準レンズ部から遠い半分の表面の曲率半径Rとが、R<Rの関係を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載のマーカ。
In the upstream lens unit group and the downstream lens unit group, the pitch of the lens unit is smaller than the pitch of the detection unit.
In each lens portion, the curvature radius R n of the surface near the reference lens portion and the curvature radius R f of the surface far from the reference lens portion satisfy the relationship of R n <R f The marker according to any one of claims 1 to 3.
前記上流側のレンズ部群および前記下流側のレンズ部群において、
各レンズ部の曲率半径Rと、前記基準レンズ部の曲率半径Rとの差(R−R)の絶対値が、前記基準レンズから離れる程、大きくなる、請求項1から5のいずれか一項に記載のマーカ。
In the upstream lens unit group and the downstream lens unit group,
The absolute value of the difference (R u −R s ) between the radius of curvature R u of each lens portion and the radius of curvature R s of the reference lens portion increases as the distance from the reference lens increases. The marker according to any one of the above.
前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである、請求項1から6のいずれか一項に記載のマーカ。 The marker according to any one of claims 1 to 6, wherein the lens unit is a cylindrical lens. 前記レンズ本体は、一体成形品である、請求項1から7のいずれか一項に記載のマーカ。

The marker according to any one of claims 1 to 7, wherein the lens body is an integrally molded article.

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