JP6438704B2 - Method for manufacturing stereoscopic image display device and position shift adjustment device thereof - Google Patents
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Description
本願発明は、要素画像が印刷された印刷部材と、要素レンズが2次元状に配列されたレンズアレイとを備える立体映像表示装置の製造方法及びその位置ずれ調整装置に関する。 The present invention provides a printing member which elements an image is printed, a manufacturing method and a positional deviation adjustment device of the stereoscopic image display equipment provided with a lens array element lenses arranged two-dimensionally.
従来のインテグラルフォトグラフィ(IP:Integral Photography)方式では、1台のカメラで複数の微小レンズが配列されたレンズアレイを通して被写体を撮像する。このとき、カメラがレンズアレイの焦平面を撮像するため、レンズアレイを構成する各微小レンズは、微小なカメラと同じ働きをする。その結果、レンズアレイ越しに被写体を撮像した画像は、微小レンズの位置に応じた微小画像(要素画像)が並んだ要素画像群となる。この要素画像群は、被写体からの光線情報を記録した画像であり、記録できる光線数がカメラの解像度に依存する。 In the conventional integral photography (IP) method, a subject is imaged through a lens array in which a plurality of microlenses are arranged with one camera. At this time, since the camera captures an image of the focal plane of the lens array, each minute lens constituting the lens array functions in the same manner as the minute camera. As a result, an image obtained by imaging the subject through the lens array becomes an element image group in which minute images (element images) corresponding to the positions of the minute lenses are arranged. This elemental image group is an image in which light information from a subject is recorded, and the number of light rays that can be recorded depends on the resolution of the camera.
従来のカメラでは、撮像用レンズの色収差による歪みを含めた幾何学歪みを補正する技術が提案されている(非特許文献1)。この非特許文献1に記載の技術では、白黒パターンが規則正しく並んだ測定用パターン(例えば、チェスボードパターン)や、規則正しい間隔で表示された格子状の測定用パターンを用いる。そして、非特許文献1に記載の技術は、白黒パターンの頂点が隣接する点又は格子の交点を測定ポイントとして、撮像用レンズの中心から端までの範囲をRGBの各撮像素子によって撮像し、各測定ポイントが直線状に配置されるように幾何学歪みを補正する。要するに、非特許文献1に記載の技術では、既知の測定用パターンを用いて、色収差による歪みを含む幾何学歪みの補正を行う。 In a conventional camera, a technique for correcting geometric distortion including distortion due to chromatic aberration of an imaging lens has been proposed (Non-Patent Document 1). In the technique described in Non-Patent Document 1, a measurement pattern in which black and white patterns are regularly arranged (for example, a chessboard pattern) or a lattice-like measurement pattern displayed at regular intervals is used. The technique described in Non-Patent Document 1 captures the range from the center to the end of the imaging lens with each RGB image sensor using the point at which the vertex of the black and white pattern is adjacent or the intersection of the grid as the measurement point, The geometric distortion is corrected so that the measurement points are arranged in a straight line. In short, in the technique described in Non-Patent Document 1, geometric distortion including distortion due to chromatic aberration is corrected using a known measurement pattern.
光学系の幾何学歪みは、位置ずれの要因の一つである。このことから、再生立体映像の劣化が、幾何学歪みに起因して大きくなる。そこで、IP方式においても、立体撮像装置の位置ずれを補正する発明が提案されている(特許文献1)。この特許文献1に記載の発明は、撮像系レンズアレイ及び表示系レンズアレイにおける各要素レンズの位置を検出して、立体撮像装置で撮像された撮像画像の各要素画像の位置を、表示系レンズアレイの要素レンズの位置に合わせて補正するものである。 The geometric distortion of the optical system is one of the causes of misalignment. For this reason, the degradation of the reproduced stereoscopic video is increased due to the geometric distortion. Therefore, an invention for correcting the positional deviation of the stereoscopic imaging device has also been proposed in the IP system (Patent Document 1). The invention described in Patent Document 1 detects the position of each element lens in the imaging system lens array and the display system lens array, and displays the position of each element image of the captured image captured by the stereoscopic imaging device. Correction is performed in accordance with the position of the element lens of the array.
前記した非特許文献1に記載の技術は、表示装置としてプロジェクタを用いた場合にも適用できる。この場合、プロジェクタが既知の測定用パターンを表示し、その測定用パターンを歪みのないカメラが再撮像する。そして、再撮像した画像からプロジェクタの表示画像の位置ずれを検出及び修正することで、設計通りの測定用パターンを表示することができる。 The technique described in Non-Patent Document 1 can also be applied when a projector is used as a display device. In this case, the projector displays a known measurement pattern, and the camera without distortion re-images the measurement pattern. Then, a measurement pattern as designed can be displayed by detecting and correcting the misalignment of the display image of the projector from the re-captured image.
また、前記した特許文献1に記載の発明は、直視型の電子ディスプレイにも適用できる。この場合、電子ディスプレイによる歪みは生じにくいため、表示系レンズアレイの配列誤差に応じて表示位置を修正するために用いられる。すなわち、表示系レンズアレイと電子ディスプレイを接合した立体表示装置を一度製作すると、表示系レンズアレイと電子ディスプレイとの位置ずれを修正できないため、それらの位置ずれ及び表示系レンズアレイの配列誤差を打ち消すように電子ディスプレイの画像を修正する。 The invention described in Patent Document 1 can also be applied to a direct-view electronic display. In this case, since distortion due to the electronic display is unlikely to occur, it is used to correct the display position in accordance with the arrangement error of the display system lens array. In other words, once a stereoscopic display device in which a display system lens array and an electronic display are joined is manufactured, the misalignment between the display system lens array and the electronic display cannot be corrected. To correct the image on the electronic display.
ここで、IP立体映像の解像度は、表示画像の画素間隔に依存する。従って、IP方式では、画素間隔が狭いほど高画質な立体映像を表示することが可能になる。IPでは、電子ディスプレイ及びプロジェクタよりも高精細な映像表現が可能な方法として、フィルム映像を用いる手法が知られている。 Here, the resolution of the IP stereoscopic video depends on the pixel interval of the display image. Therefore, in the IP method, it is possible to display a high-quality stereoscopic image as the pixel interval is narrower. In IP, a method using film video is known as a method capable of expressing video with higher definition than electronic displays and projectors.
図24及び図25のように、従来のIP立体映像表示パネル900は、フィルム920を保護するアクリル板910と、要素画像922が描画されたフィルム920と、要素レンズ932が配列されたレンズアレイ930とを備える。 24 and 25, the conventional IP stereoscopic image display panel 900 includes a lens array 930 in which an acrylic plate 910 that protects a film 920, a film 920 on which an element image 922 is drawn, and element lenses 932 are arranged. With.
以下、IP立体映像表示パネル900の製造について、簡単に説明する。
フィルム920及びレンズアレイ930は、フィルム920及びレンズアレイ930の位置を調整するため、調整用パターン940A,940Bが印刷されている。具体的には、フィルム920は、十字状の調整用パターン(調整用クロスパターン)940Aが4隅に印刷されている。また、レンズアレイ930は、要素レンズ932が形成されたレンズ面の4隅に、4つの四角形からなる調整用パターン(調整用スクエアパターン)940Bが4隅に印刷されている。
Hereinafter, the manufacture of the IP stereoscopic image display panel 900 will be briefly described.
On the film 920 and the lens array 930, adjustment patterns 940A and 940B are printed in order to adjust the positions of the film 920 and the lens array 930. Specifically, on the film 920, a cross-shaped adjustment pattern (adjustment cross pattern) 940A is printed at four corners. The lens array 930 has four adjustment patterns (adjustment square patterns) 940 </ b> B printed at four corners of the lens surface on which the element lens 932 is formed.
そして、IP立体映像表示パネル900は、調整用パターン940A,940Bを用いて、フィルム920及びレンズアレイ930の位置を調整し、フィルム920及びレンズアレイ930を接着剤で貼り合わせる。 The IP stereoscopic image display panel 900 adjusts the positions of the film 920 and the lens array 930 using the adjustment patterns 940A and 940B, and bonds the film 920 and the lens array 930 together with an adhesive.
ここで、フィルム920及びレンズアレイ930が同一サイズの場合を考える。この場合、フィルム920及びレンズアレイ930は、互いの位置が一致すれば、調整用クロスパターン940Aが調整用スクエアパターン940Bの隙間に収まる。すなわち、IP立体映像表示パネル900では、調整用パターン940A,940Bを基準として、位置ずれが発生しないように、フィルム920とレンズアレイ930とを貼り合わせることができる。 Here, the case where the film 920 and the lens array 930 are the same size is considered. In this case, if the positions of the film 920 and the lens array 930 coincide with each other, the adjustment cross pattern 940A fits in the gap between the adjustment square patterns 940B. That is, in the IP stereoscopic video display panel 900, the film 920 and the lens array 930 can be bonded so that no positional deviation occurs with reference to the adjustment patterns 940A and 940B.
しかし、フィルム920は、電子ディスプレイ等の固体デバイスと異なり、熱などによって物理的に伸縮することがある。フィルム920の伸縮が原因で、調整用パターン940Aは、図26のように本来の位置からずれることがある。この場合、調整用パターン940A,940Bを完全に一致させる(調整用パターン940Aの十字を調整用パターン940Bの四角の隙間に収める)ことが困難である。 However, unlike a solid-state device such as an electronic display, the film 920 may be physically expanded and contracted by heat or the like. Due to the expansion and contraction of the film 920, the adjustment pattern 940A may be displaced from the original position as shown in FIG. In this case, it is difficult to completely match the adjustment patterns 940A and 940B (the cross of the adjustment pattern 940A is placed in the square gap of the adjustment pattern 940B).
図27のように、フィルム920に伸縮がある状態で、右上の調整用パターン940A,940Bを一致させた場合を考える。この場合、右上の調整用パターン940A,940Bを一致させても、残りの調整用パターン940A,940Bが一致しない。つまり、フィルム920及びレンズアレイ930には、全体的に大きな位置ずれが発生する。
なお、図27では、図面を見やすくするため、フィルム920を破線で図示した。
Consider a case where the upper right adjustment patterns 940A and 940B are made to coincide in a state where the film 920 is stretched as shown in FIG. In this case, even if the upper right adjustment patterns 940A and 940B are matched, the remaining adjustment patterns 940A and 940B do not match. That is, a large positional shift occurs on the film 920 and the lens array 930 as a whole.
In FIG. 27, the film 920 is shown by a broken line in order to make the drawing easy to see.
各フィルム920の伸縮量が異なるため、複数枚のフィルム920を同時に印刷しても等しくなるとは限らない。従って、前記した特許文献1及び非特許文献1に記載の技術は、IP立体映像表示パネル900に適用することが困難である。 Since the amount of expansion / contraction of each film 920 is different, even if a plurality of films 920 are printed at the same time, they are not necessarily equal. Therefore, it is difficult to apply the techniques described in Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1 to the IP stereoscopic video display panel 900.
本願発明は、印刷部材の伸縮を考慮して、印刷部材とレンズアレイとの位置を精度よく調整できる立体映像表示装置の製造方法及びその位置ずれ調整装置を提供することを課題とする。 The present invention, in consideration of the expansion and contraction of the printing member, and to provide a location method for producing and position deviation adjustment device of a stereoscopic video display equipment that can be accurately adjusted to the printing member and the lens array.
前記した課題に鑑みて、本願第1発明に係る製造方法は、要素画像が印刷された印刷部材と、要素レンズが2次元状に配列されたレンズアレイとを備える立体映像表示装置の製造方法であって、撮像工程と、判定工程と、撮像位置制御工程と、位置ずれ算出工程と、調整工程とを順に実行することを特徴とする。 In view of the above-described problems, the manufacturing method according to the first invention of the present application is a manufacturing method of a stereoscopic image display device including a printing member on which an element image is printed and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged. Then, the imaging process, the determination process, the imaging position control process, the positional deviation calculation process, and the adjustment process are executed in order.
かかる手順によれば、当該製造方法は、撮像工程において、所定の撮像位置から、調整用ラインパターンが複数の要素画像に重ねられた印刷部材とレンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する。 According to such a procedure, the manufacturing method generates a captured image by capturing a printing member and a lens array in which an adjustment line pattern is superimposed on a plurality of element images from a predetermined imaging position in an imaging step. To do.
ここで、調整用ラインパターンと要素レンズの主点とを通過する軸線上では、調整用ラインパターンが要素レンズで拡大される。そこで、撮像位置は、印刷部材とレンズアレイとの位置ずれが無く、かつ、印刷部材が伸縮していないとき、要素レンズで拡大された調整用ラインパターンを撮像できる位置に予め設定(初期設定)する。 Here, on the axis passing through the adjustment line pattern and the principal point of the element lens, the adjustment line pattern is enlarged by the element lens. Therefore, the imaging position is set in advance to a position where the adjustment line pattern enlarged by the element lens can be imaged when there is no positional deviation between the printing member and the lens array and the printing member is not expanded or contracted (initial setting). To do.
従って、初期設定された撮像位置において、調整用ラインパターンが要素レンズで拡大される場合、印刷部材とレンズアレイとの位置ずれが無いと言える。一方、初期設定された撮像位置において、調整用ラインパターンが要素レンズで拡大されない場合、印刷部材とレンズアレイとの位置ずれが有ると言える。 Accordingly, when the adjustment line pattern is enlarged by the element lens at the initially set imaging position, it can be said that there is no positional deviation between the printing member and the lens array. On the other hand, if the adjustment line pattern is not enlarged by the element lens at the initially set imaging position, it can be said that there is a positional deviation between the printing member and the lens array.
そこで、当該製造方法は、判定工程において、撮像画像に含まれる要素レンズで調整用ラインパターンが拡大されているか否かを判定する。このとき、撮像画像に調整用ラインパターンが拡大されているか否かが明確に表れるので、判定工程での判定精度が向上する。 In view of this, in the determination step, the manufacturing method determines whether or not the adjustment line pattern is enlarged by the element lens included in the captured image. At this time, whether or not the adjustment line pattern is enlarged is clearly shown in the captured image, so that the determination accuracy in the determination step is improved.
当該製造方法は、撮像位置制御工程において、調整用ラインパターンが拡大されていない場合、調整用ラインパターンが要素レンズの直径まで拡大されると判定されるまで、撮像位置を移動させ、撮像工程及び判定工程の処理を再実行する。すなわち、当該製造方法は、初期設定された撮像位置から、撮像位置が調整用ラインパターンと要素レンズの主点とを通過する軸線上に到達するまで、撮像工程と判定工程と撮像位置制御工程との処理を繰り返す。 When the adjustment line pattern is not enlarged in the imaging position control step, the manufacturing method moves the imaging position until it is determined that the adjustment line pattern is enlarged to the diameter of the element lens. Re-execute the determination process. That is, in the manufacturing method, the imaging process, the determination process, and the imaging position control process are performed from the initially set imaging position until the imaging position reaches an axis passing through the adjustment line pattern and the principal point of the element lens. Repeat the process.
ここで、撮像位置は、印刷部材とレンズアレイとの位置ずれが有る場合、初期位置から移動することになる。つまり、撮像位置の移動方向及び移動量から、印刷部材とレンズアレイとの位置ずれ方向及び位置ずれ量を求めることができる。 Here, when there is a positional deviation between the printing member and the lens array, the imaging position moves from the initial position. That is, the positional deviation direction and the positional deviation amount between the printing member and the lens array can be obtained from the moving direction and the movement amount of the imaging position.
そこで、当該製造方法は、位置ずれ算出工程において、調整用ラインパターンが拡大されている場合、撮像位置の移動方向の反対方向を位置ずれ方向として算出し、相似関係により撮像位置の移動量から位置ずれ量を算出する。そして、当該製造方法は、調整工程において、位置ずれ算出工程で算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。 Therefore, in the positional deviation calculation step, when the adjustment line pattern is enlarged, the manufacturing method calculates the direction opposite to the moving direction of the imaging position as the positional deviation direction , and calculates the position from the amount of movement of the imaging position based on the similarity relationship. The amount of deviation is calculated. Then, in the adjustment process, either one of the printing member and the lens array is moved based on the positional shift direction and the positional shift amount calculated in the positional shift calculation process.
また、本願第2発明に係る位置ずれ調整装置は、要素画像が印刷された印刷部材と、要素レンズが2次元状に配列されたレンズアレイとを備える立体映像表示装置の位置ずれ調整装置であって、第1撮像手段と、第1移動手段と、判定手段と、撮像位置制御手段と、位置ずれ算出手段と、第2移動手段と、調整手段とを備えることを特徴とする。 The misregistration adjustment apparatus according to the second invention of the present application is a misregistration adjustment apparatus for a stereoscopic image display apparatus including a printing member on which an element image is printed and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged. The first imaging means, the first moving means, the determining means, the imaging position control means, the positional deviation calculating means, the second moving means, and the adjusting means are provided.
かかる構成によれば、位置ずれ調整装置は、第1撮像手段によって、所定の撮像位置から、調整用ラインパターンが複数の要素画像に重ねられた印刷部材とレンズアレイとを撮像することで、第1撮像画像を生成する。 According to such a configuration, the positional deviation adjusting device captures the first image pickup unit from the predetermined image pickup position by imaging the printing member and the lens array in which the adjustment line pattern is superimposed on the plurality of element images. One captured image is generated.
位置ずれ調整装置は、第1移動手段によって、第1撮像手段の撮像位置を移動させる。そして、位置ずれ調整装置は、判定手段によって、第1撮像画像に含まれる要素レンズで調整用ラインパターンが拡大されているか否かを判定する。このとき、第1撮像画像に調整用ラインパターンが拡大されているか否かが明確に表れるので、判定手段での判定精度が向上する。 The position deviation adjusting device moves the imaging position of the first imaging means by the first moving means. Then, the misalignment adjusting apparatus determines whether or not the adjustment line pattern is enlarged by the element lens included in the first captured image by the determination unit. At this time, whether or not the adjustment line pattern is enlarged is clearly shown in the first captured image, so that the determination accuracy in the determination unit is improved.
位置ずれ調整装置は、撮像位置制御手段によって、調整用ラインパターンが拡大されていない場合、調整用ラインパターンが要素レンズの直径まで拡大されると判定されるまで、第1移動手段に撮像位置を移動させ、第1撮像手段及び判定手段に処理を再実行させる。すなわち、位置ずれ調整装置は、初期設定された撮像位置から、撮像位置が調整用ラインパターンと要素レンズの主点とを通過する軸線上に到達するまで、第1撮像手段と判定手段と撮像位置制御手段との処理を繰り返す。 When the adjustment line pattern is not enlarged by the imaging position control means, the positional deviation adjusting device sets the imaging position to the first moving means until it is determined that the adjustment line pattern is enlarged to the diameter of the element lens. The first imaging unit and the determination unit re-execute processing. That is, the positional deviation adjusting device includes the first imaging unit, the determination unit, and the imaging position from the initially set imaging position until the imaging position reaches an axis that passes through the adjustment line pattern and the principal point of the element lens. Repeat the process with the control means.
位置ずれ調整装置は、位置ずれ算出手段によって、調整用ラインパターンが拡大されている場合、第1撮像手段の移動方向の反対方向を位置ずれ方向として算出し、相似関係により第1撮像手段の移動量から位置ずれ量を算出する。そして、位置ずれ調整装置は、第2移動手段によって、印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。さらに、位置ずれ調整装置は、調整手段によって、位置ずれ算出手段が算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、第2移動手段に印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。 Positional deviation adjustment device, the position deviation calculating means, when the adjustment line pattern is enlarged, and calculates the direction opposite to the direction of the movement of the first imaging means as a positional deviation direction, movement of the first imaging means by similarity relations The amount of positional deviation is calculated from the amount. Then, the misregistration adjustment apparatus moves either the printing member or the lens array by the second moving unit. Further, in the misalignment adjusting apparatus, the adjusting unit moves either the printing member or the lens array to the second moving unit based on the misalignment direction and the misalignment amount calculated by the misalignment calculating unit.
また、本願第3発明に係る製造方法は、要素画像が印刷された印刷部材と、要素レンズが2次元状に配列されたレンズアレイとを備える立体映像表示装置の製造方法であって、撮像工程と、検出工程と、位置ずれ算出工程と、調整工程とを順に実行することを特徴とする。 A manufacturing method according to the third invention of the present application is a manufacturing method of a stereoscopic image display device including a printing member on which an element image is printed and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged, and includes an imaging step. And a detection process, a positional deviation calculation process, and an adjustment process are executed in order.
かかる手順によれば、当該製造方法は、撮像工程において、全ての要素画像を囲う枠線を有し、枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された印刷部材と、全ての要素レンズを囲う枠線を有し、枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷されたレンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する。 According to such a procedure, in the imaging step, the manufacturing method includes a printing member on which an adjustment rectangular pattern having a frame line surrounding all the element images and having a plurality of line segments orthogonal to the frame line is printed. A captured image is generated by capturing an image of a lens array on which an adjustment rectangular pattern having a frame line surrounding the element lens and a plurality of line segments orthogonal to the frame line is printed.
当該製造方法は、検出工程によって、撮像画像から、印刷部材とレンズアレイとに印刷された調整用矩形パターンを検出する。この調整用矩形パターンの4辺には、検出工程で調整用矩形パターンを検出する際の基準となる検出基準を多く設けられるので、検出工程での検出精度が向上する。 In the manufacturing method, an adjustment rectangular pattern printed on the printing member and the lens array is detected from the captured image by the detection step. Since many detection references serving as references for detecting the adjustment rectangular pattern in the detection process are provided on the four sides of the adjustment rectangular pattern, the detection accuracy in the detection process is improved.
当該製造方法は、位置ずれ算出工程において、検出工程で検出された印刷部材とレンズアレイとの調整用矩形パターンの位置ずれ量を算出する。そして、当該製造方法は、調整工程において、位置ずれ算出工程で算出された位置ずれ量が最小となる位置に、印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。 In the manufacturing method, the positional deviation calculation step calculates the positional deviation amount of the adjustment rectangular pattern between the printing member and the lens array detected in the detection step. Then, in the adjustment process, either one of the printing member and the lens array is moved to a position where the amount of misregistration calculated in the misregistration calculation step is minimized.
また、本願第4発明に係る位置ずれ調整装置は、要素画像が印刷された印刷部材と、要素レンズが2次元状に配列されたレンズアレイとを備える立体映像表示装置の位置ずれ調整装置であって、撮像手段と、移動手段と、検出手段と、位置ずれ算出手段と、調整手段とを備えることを特徴とする。 The misregistration adjusting apparatus according to the fourth aspect of the present invention is a misregistration adjusting apparatus for a stereoscopic image display apparatus including a printing member on which an element image is printed and a lens array in which element lenses are arranged two-dimensionally. In addition, the image processing apparatus includes an imaging unit, a moving unit, a detecting unit, a positional deviation calculating unit, and an adjusting unit.
かかる構成によれば、位置ずれ調整装置は、撮像手段によって、全ての要素画像を囲う枠線を有し、枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された印刷部材と、全ての要素レンズを囲う枠線を有し、枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷されたレンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する。そして、位置ずれ調整装置は、移動手段によって、印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。 According to such a configuration, the positional deviation adjusting device includes a printing member on which an adjustment rectangular pattern having a frame line surrounding all element images and a plurality of line segments orthogonal to the frame line is printed by the imaging unit; A captured image is generated by capturing an image of a lens array having a frame line surrounding all element lenses and printed with an adjustment rectangular pattern having a plurality of line segments orthogonal to the frame line . Then, the misalignment adjusting apparatus moves either the printing member or the lens array by the moving unit.
位置ずれ調整装置は、検出手段によって、撮像画像から、印刷部材とレンズアレイとに印刷された調整用矩形パターンを検出する。この調整用矩形パターンの4辺に検出基準を多く設けられるので、検出手段での検出精度が向上する。 In the misalignment adjusting device, the detecting unit detects the adjustment rectangular pattern printed on the printing member and the lens array from the captured image. Since many detection references are provided on the four sides of the adjustment rectangular pattern, the detection accuracy of the detection means is improved.
位置ずれ調整装置は、位置ずれ算出手段によって、検出手段で検出された印刷部材とレンズアレイとの調整用矩形パターンの位置ずれ量を算出する。そして、位置ずれ調整装置は、調整手段によって、位置ずれ算出手段で算出された位置ずれ量が最小となる位置に、移動手段に印刷部材又はレンズアレイの何れか一方を移動させる。 The misregistration adjustment device calculates the misregistration amount of the adjustment rectangular pattern between the printing member and the lens array detected by the detection unit by the misregistration calculation unit. In the misalignment adjusting apparatus, the adjusting unit moves either the printing member or the lens array to the position where the misalignment amount calculated by the misalignment calculating unit is minimized.
本願発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本願第1,2発明によれば、撮像画像に調整用ラインパターンが拡大されているか否かが明確に表れるので、その判定精度が向上し、正確な位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出できる。これによって、本願第1,2発明によれば、印刷部材が伸縮する場合でも、印刷部材とレンズアレイとの位置を精度よく調整できるので、立体映像表示装置の画質を向上させることができる。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
According to the first and second aspects of the present invention, whether or not the adjustment line pattern is enlarged is clearly shown in the captured image, so that the determination accuracy is improved, and an accurate displacement direction and displacement amount can be calculated. Thus, according to the first and second inventions of the present application, even when the printing member expands and contracts, the positions of the printing member and the lens array can be adjusted with high accuracy, so that the image quality of the stereoscopic image display device can be improved.
本願第3,4発明によれば、調整用矩形パターンの4辺に多くの検出基準を設けられるので、その検出精度が向上する。従って、本願第3,4発明によれば、印刷部材が伸縮する場合でも、印刷部材とレンズアレイとの位置を精度よく調整できるので、立体映像表示装置の画質を向上させることができる。
本願第5発明によれば、サイドローブからの立体映像が表示されないので、立体映像表示装置の画質を向上させることができる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, since many detection references can be provided on the four sides of the adjustment rectangular pattern, the detection accuracy is improved. Therefore, according to the third and fourth inventions of the present application, even when the printing member expands and contracts, the positions of the printing member and the lens array can be adjusted with high accuracy, so that the image quality of the stereoscopic image display apparatus can be improved.
According to the fifth aspect of the present invention, since the stereoscopic video from the side lobe is not displayed, the image quality of the stereoscopic video display device can be improved.
以下、本願発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each embodiment, means having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(第1実施形態)
[IP立体映像表示パネルの構成]
図1,図2を参照して、本願発明の第1実施形態に係るIP立体映像表示パネル(立体映像表示装置)1の構成について説明する。
図1(a)のように、IP立体映像表示パネル1は、IP立体映像を表示するものであり、アクリル板10と、フィルム(印刷部材)20と、レンズアレイ30とを備える。
(First embodiment)
[Configuration of IP stereoscopic video display panel]
With reference to FIGS. 1 and 2, the configuration of an IP stereoscopic video display panel (stereoscopic video display device) 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1A, the IP stereoscopic video display panel 1 displays an IP stereoscopic video, and includes an acrylic plate 10, a film (printing member) 20, and a lens array 30.
アクリル板10は、フィルム20に傷がつくことや、外部からの圧力でフィルム20がレンズアレイ30から剥がれることを防止するものである。なお、アクリル板10のような保護部材は、IP立体映像表示パネル1に必須の構成要素ではない。 The acrylic plate 10 prevents the film 20 from being scratched and the film 20 from being peeled off from the lens array 30 by external pressure. The protective member such as the acrylic plate 10 is not an essential component for the IP stereoscopic image display panel 1.
フィルム20は、IP立体映像表示パネル1で表示するIP立体映像(要素画像群)が印刷(描画)されたものである。図2のように、フィルム20は、後記する要素レンズ32と同一位置及び同一サイズの要素画像22が印刷されている。 The film 20 is obtained by printing (drawing) an IP stereoscopic video (element image group) displayed on the IP stereoscopic video display panel 1. As shown in FIG. 2, the element image 22 having the same position and the same size as the element lens 32 to be described later is printed on the film 20.
ここで、IP立体映像表示パネル1の製造時にフィルム20とレンズアレイ30との位置を調整する。このため、フィルム20は、複数の要素画像22に重なるように調整用ラインパターン50が印刷されている。本実施形態では、フィルム20は、垂直方向及び水平方向にそれぞれ2本の調整用ラインパターン50が、外縁側の要素画像22の中心を通過するように印刷されている。各調整用ラインパターン50は、フィルム20の1画素分の幅を有する直線であり、所定の色(例えば、黒色)となっている。 Here, the positions of the film 20 and the lens array 30 are adjusted when the IP stereoscopic image display panel 1 is manufactured. For this reason, the adjustment line pattern 50 is printed on the film 20 so as to overlap the plurality of element images 22. In the present embodiment, the film 20 is printed such that two adjustment line patterns 50 pass through the center of the element image 22 on the outer edge side in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. Each adjustment line pattern 50 is a straight line having a width corresponding to one pixel of the film 20 and has a predetermined color (for example, black).
なお、調整用ラインパターン50は、要素画像22の領域に印刷すればよく、要素画像22以外の領域に印刷せずともよい。
また、フィルム20の画素とは、フィルム20に要素画像22を印刷するときのドットのことである。
The adjustment line pattern 50 may be printed in the region of the element image 22 and may not be printed in a region other than the element image 22.
The pixel of the film 20 is a dot when the element image 22 is printed on the film 20.
レンズアレイ30は、デルタ配置、正方配列等の2次元配列で要素レンズ32を配列したものである。本実施形態では、レンズアレイ30は、一方が凸状のレンズ面、かつ、他方が平坦面の平凸レンズをデルタ配列した平凸レンズアレイである。 The lens array 30 includes element lenses 32 arranged in a two-dimensional arrangement such as a delta arrangement or a square arrangement. In the present embodiment, the lens array 30 is a plano-convex lens array in which plano-convex lenses, one of which has a convex lens surface and the other has a flat surface, are arranged in a delta arrangement.
この他、レンズアレイ30としては、凸レンズを配列した凸レンズアレイ、凹レンズを配列した凹レンズアレイ、波長の3/4周期のGRINレンズ(屈折率分布レンズ)を配列したGRINレンズアレイがあげられる。また、レンズアレイ30は、水平方向に縦長のレンズを並べたレンチキュラレンズアレイであってもよい。レンズアレイ30がレンチキュラレンズアレイの場合、垂直方向の調整用ラインパターン50のみ印刷される。
なお、図2では、図面を見やすくするために要素画像22及び要素レンズ32を18個図示したが、要素画像22及び要素レンズ32の個数は任意である。
In addition, examples of the lens array 30 include a convex lens array in which convex lenses are arrayed, a concave lens array in which concave lenses are arrayed, and a GRIN lens array in which GRIN lenses (refractive index distribution lenses) having a wavelength of 3/4 period are arrayed. The lens array 30 may be a lenticular lens array in which vertically long lenses are arranged in the horizontal direction. When the lens array 30 is a lenticular lens array, only the vertical adjustment line pattern 50 is printed.
In FIG. 2, 18 element images 22 and 18 element lenses 32 are shown for easy viewing of the drawing, but the number of element images 22 and element lenses 32 is arbitrary.
図1(b)のように、IP立体映像表示パネル1は、その製造時、アクリル板10及びフィルム20と、フィルム20及びレンズアレイ30とを接着材40で貼り合わせる。例えば、接着材40としては、紫外線硬化型接着剤などの光透過型接着材があげられる。 As shown in FIG. 1B, the IP stereoscopic image display panel 1 is bonded to the acrylic plate 10 and the film 20, the film 20, and the lens array 30 with an adhesive 40 at the time of manufacture. For example, examples of the adhesive 40 include a light transmissive adhesive such as an ultraviolet curable adhesive.
ここで、IP立体映像表示パネル1は、接着剤40がフィルム20に接する面から要素レンズ32の主点までの光学距離と、要素レンズ32の焦点距離とが等しくなるように設計される。そして、IP立体映像表示パネル1は、要素レンズ32の焦点位置にフィルム20が位置するように、フィルム20とレンズアレイ30とを貼り合わせる。これにより、IP立体映像表示パネル1は、要素レンズ32が無限遠に焦点を合わせるので、レンズアレイ30が平行光を出射する。 Here, the IP stereoscopic image display panel 1 is designed so that the optical distance from the surface where the adhesive 40 contacts the film 20 to the principal point of the element lens 32 and the focal length of the element lens 32 are equal. Then, the IP stereoscopic image display panel 1 bonds the film 20 and the lens array 30 so that the film 20 is positioned at the focal position of the element lens 32. Thus, in the IP stereoscopic image display panel 1, the element lens 32 focuses on infinity, so that the lens array 30 emits parallel light.
なお、IP立体映像表示パネル1は、要素レンズ32の焦点位置にフィルム20を配置せずともよい。この場合、IP立体映像表示パネル1では、レンズアレイ30の前面又は背面に光が収束する。 Note that the IP stereoscopic image display panel 1 does not have to place the film 20 at the focal position of the element lens 32. In this case, in the IP stereoscopic image display panel 1, the light converges on the front surface or the back surface of the lens array 30.
<IP立体映像表示パネルでの位置ずれ>
以下、IP立体映像表示パネル1で発生する位置ずれについて説明する。
IP立体映像表示パネル1は、アクリル板10とフィルム20との間や、フィルム20とレンズアレイ30との間で位置ずれを起こす可能性がある。
<Position shift on IP 3D image display panel>
Hereinafter, a positional shift that occurs in the IP stereoscopic video display panel 1 will be described.
There is a possibility that the IP stereoscopic image display panel 1 is displaced between the acrylic plate 10 and the film 20 or between the film 20 and the lens array 30.
フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれは、IP立体映像の画質及び視域(IP立体映像を観察できる範囲)に影響を及ぼす。
一方、アクリル板10とフィルム20との位置ずれは、IP立体映像の画質及び視域に殆ど影響を及ぼさない。具体的には、アクリル板10とフィルム20とを貼り合わせた接着剤40の厚みにムラがある場合や、アクリル板10の光透過率にムラがある場合、IP立体映像の明るさが均一にならない程度の軽微な影響に留まる。
そこで、前記影響の程度をふまえ、本実施形態では、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれに着目する。
The positional deviation between the film 20 and the lens array 30 affects the image quality and viewing area (a range in which the IP stereoscopic video can be observed) of the IP stereoscopic video.
On the other hand, the positional deviation between the acrylic plate 10 and the film 20 hardly affects the image quality and viewing area of the IP stereoscopic video. Specifically, when the thickness of the adhesive 40 that bonds the acrylic plate 10 and the film 20 is uneven, or when the light transmittance of the acrylic plate 10 is uneven, the brightness of the IP stereoscopic image is uniform. The impact will be minimal.
Therefore, based on the degree of the influence, in this embodiment, attention is paid to the positional deviation between the film 20 and the lens array 30.
フィルム20とレンズアレイ30との貼り合わせ距離に誤差がある場合、再生される立体映像の画質にも影響する。このため、貼り合わせ距離は、貼り合わせ面において一定であることが望ましい。しかし実際には、貼り合わせ距離は、レンズアレイ30の表面の面精度や接着剤40の塗布ムラといった理由で、完全に均一にすることが困難である。 When there is an error in the bonding distance between the film 20 and the lens array 30, the quality of the reproduced stereoscopic video is also affected. For this reason, it is desirable that the bonding distance be constant on the bonding surface. However, in practice, it is difficult to make the bonding distance completely uniform because of surface accuracy of the surface of the lens array 30 and uneven application of the adhesive 40.
また、要素レンズ32が許容錯乱円を有しているので、貼り合わせ距離に誤差があったとしても、フィルム20の画素サイズが許容錯乱円よりも小さければ、立体映像の画質に対する位置ずれの実質的な影響がない。つまり、立体映像の画質に対する位置ずれの影響の有無は、要素レンズ32が持つ錯乱円の大きさとフィルム20の画素サイズとによって決まる。 In addition, since the element lens 32 has a permissible circle of confusion, even if there is an error in the bonding distance, if the pixel size of the film 20 is smaller than the permissible circle of confusion, the positional deviation with respect to the image quality of the stereoscopic image is substantially reduced. There is no effect. That is, the presence or absence of the influence of the positional deviation on the image quality of the stereoscopic video is determined by the size of the circle of confusion possessed by the element lens 32 and the pixel size of the film 20.
なお、貼り合わせ距離とは、レンズアレイ30の平坦面からフィルム20までの距離である。
また、許容錯乱円とは、要素レンズ32の焦点を結ぶ領域(錯乱円)が許容される大きさのことである。
The bonding distance is the distance from the flat surface of the lens array 30 to the film 20.
Further, the permissible circle of confusion is a size that allows the region (the circle of confusion) that connects the focal points of the element lenses 32 to be allowed.
ここで、フィルム20及びレンズアレイ30が、互いの貼り合わせ面で水平方向又は垂直方向に位置ずれした場合を考える。この場合、IP立体映像は、位置ずれした方向に応じた歪みを生じる。このとき、IP立体映像は、位置ずれ量が要素画像の画素数に対して僅かな場合、位置ずれした方向に僅かに移動したように観察されるため、位置ずれの影響が少ない。 Here, a case where the film 20 and the lens array 30 are displaced in the horizontal direction or the vertical direction on the bonding surfaces of each other is considered. In this case, the IP stereoscopic video is distorted in accordance with the displaced direction. At this time, since the IP stereoscopic video is observed as if it is slightly moved in the direction of displacement when the amount of displacement is small relative to the number of pixels of the element image, the influence of the displacement is small.
一方、フィルム20及びレンズアレイ30が、互いの貼り合わせ面で回転方向に位置ずれした状態を考える。この場合、IP立体映像は、その観察できる範囲(視域)が狭くなると共に、回転して表示される。このとき、IP立体映像は、IP立体映像表示パネル1が大きくなるか、その表示位置がレンズアレイ30から離れる程、位置ずれの影響が大きくなる。 On the other hand, let us consider a state in which the film 20 and the lens array 30 are displaced in the rotational direction on the bonding surfaces of each other. In this case, the IP stereoscopic video is rotated and displayed while its observable range (viewing zone) is narrowed. At this time, the effect of the positional deviation of the IP stereoscopic video increases as the IP stereoscopic video display panel 1 becomes larger or the display position thereof is further away from the lens array 30.
以上のように、IP立体映像は、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが大きくなる程、画質が劣化する。そこで、IP立体映像表示パネル1を製造する際、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれを最小限に抑えることが重要となる。 As described above, the IP stereoscopic video image quality deteriorates as the positional deviation between the film 20 and the lens array 30 increases. Therefore, when manufacturing the IP stereoscopic image display panel 1, it is important to minimize the positional deviation between the film 20 and the lens array 30.
[位置ずれ調整装置の構成]
図3を参照し、本願発明の第1実施形態に係る位置ずれ調整装置100の構成について説明する(適宜図2参照)。
なお、図3では、アクリル板10の図示を省略した(図12,図15,図17,図19も同様)。
[Configuration of misalignment adjusting device]
With reference to FIG. 3, the configuration of the misalignment adjusting apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described (see FIG. 2 as appropriate).
In FIG. 3, the acrylic plate 10 is not shown (the same applies to FIGS. 12, 15, 17, and 19).
位置ずれ調整装置100は、IP立体映像表示パネル1を製造する際、調整用ラインパターン50に基づいて、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれを最小限に抑えるものである。図3のように、位置ずれ調整装置100は、撮像装置(第1撮像手段)110と、位置ずれ算出装置120と、撮像装置用ステージ(第1移動手段)130と、フィルム用ステージ(第2移動手段)140とを備える。 The positional deviation adjusting device 100 is for minimizing the positional deviation between the film 20 and the lens array 30 based on the adjustment line pattern 50 when the IP stereoscopic video display panel 1 is manufactured. As shown in FIG. 3, the positional deviation adjusting device 100 includes an imaging device (first imaging means) 110, a positional deviation calculation device 120, an imaging device stage (first moving means) 130, and a film stage (second Moving means) 140.
撮像装置110は、所定の撮像位置から、フィルム20とレンズアレイ30とを撮像することで、撮像画像(第1撮像画像)を生成するものである。例えば、撮像装置110としては、一般的なデジタルカメラがあげられる。また、撮像装置110は、位置ずれ算出装置120から撮像指令が入力されたとき、撮像を行う。そして、撮像装置110は、生成した撮像画像を位置ずれ算出装置120に出力する。 The imaging device 110 generates a captured image (first captured image) by capturing the film 20 and the lens array 30 from a predetermined imaging position. For example, the imaging device 110 includes a general digital camera. Further, the imaging device 110 performs imaging when an imaging command is input from the positional deviation calculation device 120. Then, the imaging device 110 outputs the generated captured image to the positional deviation calculation device 120.
ここで、撮像装置110は、その撮像位置を、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが無く、かつ、フィルム20が伸縮していないとき、要素レンズ32で拡大された調整用ラインパターン50を撮像できる位置に予め設定(初期設定)しておく。 Here, the imaging device 110 sets the imaging position of the adjustment line pattern 50 enlarged by the element lens 32 when there is no positional deviation between the film 20 and the lens array 30 and the film 20 is not expanded or contracted. It is set in advance (initial setting) at a position where imaging can be performed.
位置ずれ算出装置120は、撮像装置110から入力された撮像画像を用いて、位置ずれ量を算出するものである。ここで、位置ずれ算出装置120は、撮像装置110の撮像位置を移動させるため、撮像装置用ステージ130に駆動信号を出力する。ここで、位置ずれ算出装置120は、移動後の撮像位置で撮像を行うため、撮像装置110に撮像指令を出力する。さらに、位置ずれ算出装置120は、フィルム20とレンズアレイ30との位置を調整するため、フィルム用ステージ140に駆動信号を出力する。
なお、位置ずれ算出装置120の詳細は、後記する。
The misregistration calculation device 120 calculates the misregistration amount using the captured image input from the imaging device 110. Here, the positional deviation calculation device 120 outputs a drive signal to the imaging device stage 130 in order to move the imaging position of the imaging device 110. Here, the positional deviation calculation device 120 outputs an imaging command to the imaging device 110 in order to perform imaging at the imaging position after movement. Further, the positional deviation calculation device 120 outputs a drive signal to the film stage 140 in order to adjust the positions of the film 20 and the lens array 30.
Details of the positional deviation calculation device 120 will be described later.
撮像装置用ステージ130は、位置ずれ算出装置120から入力された駆動信号に応じて、撮像装置110の撮像位置を移動させるものである。この撮像装置用ステージ130は、撮像装置110を載置する台座132を備える。そして、撮像装置用ステージ130は、台座132を水平方向、垂直方向及び奥行方向に駆動することで、撮像装置110を任意の撮像位置に移動可能である。 The imaging device stage 130 moves the imaging position of the imaging device 110 in accordance with the drive signal input from the positional deviation calculation device 120. The imaging device stage 130 includes a pedestal 132 on which the imaging device 110 is placed. The imaging device stage 130 can move the imaging device 110 to an arbitrary imaging position by driving the pedestal 132 in the horizontal direction, the vertical direction, and the depth direction.
フィルム用ステージ140は、位置ずれ算出装置120から入力された駆動信号に応じて、フィルム20を移動させるものである。このフィルム用ステージ140は、フィルム20を載置する台座142を備える。そして、フィルム用ステージ140は、台座142を水平方向、垂直方向及び奥行方向に駆動することができる。さらに、フィルム用ステージ140は、このフィルム20の中心位置(中心画素)を回転軸として、台座142を回転させることもできる。このようにして、フィルム用ステージ140は、フィルム20を任意の位置に移動可能である。 The film stage 140 moves the film 20 in accordance with the drive signal input from the misregistration calculation device 120. The film stage 140 includes a pedestal 142 on which the film 20 is placed. The film stage 140 can drive the pedestal 142 in the horizontal direction, the vertical direction, and the depth direction. Further, the film stage 140 can also rotate the pedestal 142 with the center position (center pixel) of the film 20 as the rotation axis. In this manner, the film stage 140 can move the film 20 to an arbitrary position.
[位置ずれ算出装置の構成]
位置ずれ算出装置120は、拡大判定手段(判定手段)121と、撮像位置制御手段123と、位置ずれ算出手段125と、位置ずれ調整手段(調整手段)127とを備える。
[Configuration of misalignment calculation device]
The positional deviation calculation device 120 includes an enlargement determination unit (determination unit) 121, an imaging position control unit 123, a positional deviation calculation unit 125, and a positional deviation adjustment unit (adjustment unit) 127.
拡大判定手段121は、撮像装置110からの撮像画像に含まれる要素レンズ32で調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを判定するものである。この拡大判定手段121は、後記する撮像位置制御手段123から判定指令が入力されたとき、判定を行う。 The enlargement determination unit 121 determines whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged by the element lens 32 included in the captured image from the imaging device 110. The enlargement determination unit 121 performs determination when a determination command is input from an imaging position control unit 123 described later.
ここで、調整用ラインパターン50が拡大されていない場合、拡大判定手段121は、撮像位置制御手段123に撮像位置移動指令を出力する。
一方、調整用ラインパターン50が拡大されている場合、拡大判定手段121は、位置ずれ算出手段125に位置ずれ算出指令を出力する。
Here, when the adjustment line pattern 50 is not enlarged, the enlargement determination unit 121 outputs an imaging position movement command to the imaging position control unit 123.
On the other hand, when the adjustment line pattern 50 is enlarged, the enlargement determination unit 121 outputs a positional deviation calculation command to the positional deviation calculation unit 125.
撮像位置制御手段123は、調整用ラインパターン50が拡大されていない場合、撮像装置用ステージ130に撮像装置110の撮像位置を移動させ、撮像装置110及び拡大判定手段121に処理を再実行させるものである。 When the adjustment line pattern 50 is not enlarged, the imaging position control unit 123 moves the imaging position of the imaging device 110 to the imaging device stage 130 and causes the imaging device 110 and the enlargement determination unit 121 to re-execute processing. It is.
具体的には、撮像位置制御手段123は、拡大判定手段121から撮像位置移動指令が入力されたとき、撮像装置用ステージ130に駆動信号を出力する。駆動信号の出力後、撮像位置制御手段123は、撮像装置110に撮像指令を出力すると共に、拡大判定手段121に判定指令を出力する。 Specifically, the imaging position control unit 123 outputs a drive signal to the imaging apparatus stage 130 when an imaging position movement command is input from the enlargement determination unit 121. After outputting the drive signal, the imaging position control unit 123 outputs an imaging command to the imaging device 110 and outputs a determination command to the enlargement determination unit 121.
位置ずれ算出手段125は、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出するものである。
具体的には、位置ずれ算出手段125は、拡大判定手段121から位置ずれ算出指令が入力されたとき、撮像装置110の移動方向に対応した位置ずれ方向を算出し、相似関係により撮像装置110の移動量から位置ずれ量を算出する。そして、位置ずれ算出手段125は、算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量を位置ずれ調整手段127に出力する。
The misregistration calculation unit 125 calculates the misregistration direction and the misregistration amount between the film 20 and the lens array 30.
Specifically, the positional deviation calculation unit 125 calculates a positional deviation direction corresponding to the moving direction of the imaging device 110 when a positional deviation calculation command is input from the enlargement determination unit 121, and the imaging device 110 has a similarity relationship. A displacement amount is calculated from the movement amount. Then, the misregistration calculation unit 125 outputs the calculated misregistration direction and misregistration amount to the misregistration adjustment unit 127.
位置ずれ調整手段127は、位置ずれ算出手段125から入力された位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、フィルム用ステージ140にフィルム20を移動させるものである。この位置ずれ調整手段127は、位置ずれ方向及び位置ずれ量に応じた駆動信号を生成し、フィルム用ステージ140に出力する。 The misalignment adjusting unit 127 moves the film 20 to the film stage 140 based on the misalignment direction and the misalignment amount input from the misalignment calculating unit 125. The misalignment adjusting unit 127 generates a drive signal corresponding to the misalignment direction and the misalignment amount, and outputs the drive signal to the film stage 140.
<位置の調整>
図4〜図6を参照し、位置ずれ調整装置100による位置の調整を具体的に説明する(適宜図1〜図3参照)。
図4では、撮像位置は、要素レンズ32の主点P1からの垂線上に初期設定されていることとする。また、図4では、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが無いこととする。
<Position adjustment>
With reference to FIGS. 4 to 6, the position adjustment by the misalignment adjusting apparatus 100 will be specifically described (see FIGS. 1 to 3 as appropriate).
In FIG. 4, it is assumed that the imaging position is initially set on a perpendicular line from the principal point P <b> 1 of the element lens 32. In FIG. 4, it is assumed that there is no positional deviation between the film 20 and the lens array 30.
図4のように、調整用ラインパターン50は、要素画像22の中心(要素レンズ32の主点P1からの垂線上に位置する画素)に印刷されている。従って、撮像装置110の光軸は、要素レンズ32の主点P1を通過し、調整用ラインパターン50に達する。つまり、撮像位置と要素レンズ32の主点P1と調整用ラインパターン50とが一直線上に位置する。 As shown in FIG. 4, the adjustment line pattern 50 is printed at the center of the element image 22 (pixels located on the vertical line from the principal point P <b> 1 of the element lens 32). Accordingly, the optical axis of the imaging device 110 passes through the principal point P1 of the element lens 32 and reaches the adjustment line pattern 50. That is, the imaging position, the principal point P1 of the element lens 32, and the adjustment line pattern 50 are positioned on a straight line.
この場合、要素レンズ32は、要素画像22に印刷された調整用ラインパターン50を要素レンズ32の直径まで拡大して表示する。従って、撮像装置110は、初期設定された撮像位置において、調整用ラインパターン50が拡大された状態の要素レンズ32を撮像できる。このとき、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが無いと言える。 In this case, the element lens 32 enlarges and displays the adjustment line pattern 50 printed on the element image 22 to the diameter of the element lens 32. Therefore, the imaging apparatus 110 can image the element lens 32 in a state where the adjustment line pattern 50 is enlarged at the initially set imaging position. At this time, it can be said that there is no positional deviation between the film 20 and the lens array 30.
図5のように、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが有る場合、位置ずれ調整装置100は、以下のように位置を調整する。
撮像装置110は、初期設定された撮像位置でフィルム20とレンズアレイ30とを撮像し、撮像画像を拡大判定手段121に出力する。
As shown in FIG. 5, when there is a positional deviation between the film 20 and the lens array 30, the positional deviation adjusting device 100 adjusts the position as follows.
The imaging device 110 captures the film 20 and the lens array 30 at the initially set imaging position, and outputs the captured image to the enlargement determination unit 121.
拡大判定手段121は、初期設定された撮像位置で撮像された撮像画像から、要素レンズ32を検出する。そして、拡大判定手段121は、検出した要素レンズ32に調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを判定する。例えば、拡大判定手段121は、検出した要素レンズ32の色が調整用ラインパターン50の色に一致するか否かにより、調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを判定できる。 The enlargement determination unit 121 detects the element lens 32 from the captured image captured at the initially set imaging position. Then, the enlargement determination unit 121 determines whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged on the detected element lens 32. For example, the enlargement determination unit 121 can determine whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged based on whether or not the detected color of the element lens 32 matches the color of the adjustment line pattern 50.
図5(a)に一点鎖線で図示したように、撮像位置が調整用ラインパターン50と要素レンズ32の主点P1とを通過する軸線上にない。このため、撮像画像では、要素レンズ32に調整用ラインパターン50が拡大されていない。従って、拡大判定手段121は、調整用ラインパターン50が拡大されていないと判定し、撮像位置制御手段123に撮像位置移動指令を出力する。 As illustrated by the alternate long and short dash line in FIG. 5A, the imaging position is not on the axis passing through the adjustment line pattern 50 and the principal point P <b> 1 of the element lens 32. For this reason, in the captured image, the adjustment line pattern 50 is not enlarged on the element lens 32. Accordingly, the enlargement determination unit 121 determines that the adjustment line pattern 50 is not enlarged, and outputs an imaging position movement command to the imaging position control unit 123.
撮像位置制御手段123は、拡大判定手段121から入力された撮像位置移動指令に応じて、撮像装置用ステージ130に駆動信号を出力する。すると、撮像装置用ステージ130は、この駆動信号に応じて、撮像装置110を移動させる。 The imaging position control unit 123 outputs a drive signal to the imaging apparatus stage 130 in response to the imaging position movement command input from the enlargement determination unit 121. Then, the imaging device stage 130 moves the imaging device 110 according to the drive signal.
なお、要素レンズ32の出射角、及び、要素レンズ32の主点P1と撮像位置との距離から、撮像位置の移動範囲が定まる。そこで、撮像位置制御手段123は、初期設定された撮像位置を起点として、その移動範囲内でラスタスキャンを行うように移動させるとよい。このとき、撮像位置制御手段123は、撮像装置110とフィルム20との距離が一定となるように撮像装置110を垂直方向及び水平方向に移動させ、奥行き方向では移動させない。 The moving range of the imaging position is determined from the exit angle of the element lens 32 and the distance between the principal point P1 of the element lens 32 and the imaging position. Therefore, the imaging position control means 123 may be moved so that raster scanning is performed within the movement range starting from the initially set imaging position. At this time, the imaging position control unit 123 moves the imaging device 110 in the vertical direction and the horizontal direction so that the distance between the imaging device 110 and the film 20 is constant, and does not move in the depth direction.
続いて、撮像位置制御手段123は、撮像装置110に撮像指令を出力する。すると、撮像装置110は、この撮像指令に応じて、移動後の撮像位置でフィルム20とレンズアレイ30とを撮像し、撮像画像を拡大判定手段121に出力する。 Subsequently, the imaging position control unit 123 outputs an imaging command to the imaging device 110. Then, the imaging device 110 captures the film 20 and the lens array 30 at the imaging position after movement in accordance with the imaging command, and outputs the captured image to the enlargement determination unit 121.
続いて、拡大判定手段121は、移動後の撮像位置で撮像された撮像画像から、要素レンズ32を検出する。そして、拡大判定手段121は、検出した要素レンズ32に調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを判定する。 Subsequently, the enlargement determination unit 121 detects the element lens 32 from the captured image captured at the imaging position after movement. Then, the enlargement determination unit 121 determines whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged on the detected element lens 32.
図5(b)のように、撮像位置が調整用ラインパターン50と要素レンズ32の主点P1とを通過する軸線上に到達するまで、位置ずれ調整装置100は、撮像装置110と拡大判定手段121と撮像位置制御手段123との処理を繰り返す。
なお、図5(b)では、初期設定された撮像位置の撮像装置110を点線で図示した。
As shown in FIG. 5B, the positional deviation adjusting device 100 includes the imaging device 110 and the enlargement determination unit until the imaging position reaches an axis passing through the adjustment line pattern 50 and the principal point P1 of the element lens 32. The processing of 121 and the imaging position control means 123 is repeated.
In FIG. 5B, the imaging device 110 at the initially set imaging position is indicated by a dotted line.
この場合、撮像画像では、要素レンズ32に調整用ラインパターン50が拡大されている。従って、拡大判定手段121は、調整用ラインパターン50が拡大されていると判定し、位置ずれ算出手段125に位置ずれ算出指令を出力する。 In this case, the adjustment line pattern 50 is enlarged on the element lens 32 in the captured image. Therefore, the enlargement determination unit 121 determines that the adjustment line pattern 50 is enlarged, and outputs a positional deviation calculation command to the positional deviation calculation unit 125.
位置ずれ算出手段125は、この位置ずれ算出指令に応じて、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出する。例えば、位置ずれ算出手段125は、撮像装置110の移動方向Dの反対方向を、位置ずれ方向D´として算出する。 The positional deviation calculation means 125 calculates the positional deviation direction and the positional deviation amount between the film 20 and the lens array 30 in accordance with this positional deviation calculation command. For example, the misregistration calculation unit 125 calculates a direction opposite to the moving direction D of the imaging device 110 as the misregistration direction D ′.
また、位置ずれ算出手段125は、図6のように、三角形P1〜P3と三角形P1,P4,P5との相似を利用して、位置ずれ量を算出できる。この三角形P1〜P3は、要素レンズ32の主点P1を頂点とし、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれ量dを表す線分P2,P3を底辺とした直角三角形である。また、三角形P1,P4,P5は、要素レンズ32の主点P1を頂点とし、撮像装置110の移動量xを表す線分P4,P5を底辺とした直角三角形である。 Further, as shown in FIG. 6, the misregistration calculation means 125 can calculate the misregistration amount by using the similarities between the triangles P1 to P3 and the triangles P1, P4, and P5. These triangles P <b> 1 to P <b> 3 are right-angled triangles having the principal point P <b> 1 of the element lens 32 as the apex and line segments P <b> 2 and P <b> 3 representing the positional deviation amount d between the film 20 and the lens array 30 as the base. The triangles P1, P4, and P5 are right-angled triangles having the principal point P1 of the element lens 32 as a vertex and line segments P4 and P5 representing the movement amount x of the imaging device 110 as bases.
ここで、要素レンズ32の焦点距離f、要素レンズ32の主点P1から撮像装置110までの距離zが既知である。そこで、位置ずれ算出手段125は、下記の式(1)を用いて、撮像装置110の移動量xから位置ずれ量dを算出する。
z:f=x:d …式(1)
Here, the focal length f of the element lens 32 and the distance z from the principal point P1 of the element lens 32 to the imaging device 110 are known. Therefore, the positional deviation calculation means 125 calculates the positional deviation amount d from the movement amount x of the imaging device 110 using the following equation (1).
z: f = x: d (1)
なお、図6では、要素画像22の中心をP2、要素レンズ32の光軸と要素画像22との交点をP3、調整用ラインパターン50が拡大されていると判定したときの撮像位置をP4、初期設定された撮像位置をP5とする。 In FIG. 6, the center of the element image 22 is P2, the intersection of the optical axis of the element lens 32 and the element image 22 is P3, and the imaging position when it is determined that the adjustment line pattern 50 is enlarged is P4. The initially set imaging position is P5.
以上のように、位置ずれ算出手段125は、ある要素画像22について、位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出する。そして、前記と同様の手順を繰り返し、位置ずれ算出手段125は、調整用ラインパターン50が印刷された要素画像22毎に、位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出する。 As described above, the positional deviation calculation unit 125 calculates the positional deviation direction and the positional deviation amount for a certain element image 22. Then, the same procedure as described above is repeated, and the positional deviation calculation unit 125 calculates the positional deviation direction and the positional deviation amount for each element image 22 on which the adjustment line pattern 50 is printed.
ここで、フィルム20が伸縮していると、各要素画像22の位置ずれ方向及び位置ずれ量が異なる場合がある。この場合、位置ずれ算出手段125は、4隅の要素画像22の位置ずれ方向から、フィルム20全体の位置ずれ方向を算出する。そして、位置ずれ算出手段125は、各要素画像22の位置ずれ量の総和が最小となるように、フィルム20全体の位置ずれ量を算出できる。その後、位置ずれ算出手段125は、フィルム20全体の位置ずれ方向及び位置ずれ量を、位置ずれ調整手段127に出力する。 Here, when the film 20 is expanded and contracted, the position shift direction and the position shift amount of each element image 22 may be different. In this case, the positional deviation calculation means 125 calculates the positional deviation direction of the entire film 20 from the positional deviation directions of the element images 22 at the four corners. Then, the misregistration calculation unit 125 can calculate the misregistration amount of the entire film 20 so that the total sum of misregistration amounts of the element images 22 is minimized. Thereafter, the misregistration calculation unit 125 outputs the misregistration direction and misregistration amount of the entire film 20 to the misregistration adjustment unit 127.
[位置ずれ調整装置の動作]
図7を参照し、図3の位置ずれ調整装置100の動作について説明する(適宜図3参照)。
位置ずれ調整装置100は、撮像装置110による撮像を行い、撮像画像を生成する(撮像工程:ステップS1)。
位置ずれ調整装置100は、拡大判定手段121によって、ステップS1で生成した撮像画像に含まれる要素レンズ32で調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを判定する(判定工程:ステップS2)。
[Operation of position adjustment device]
With reference to FIG. 7, the operation of the misalignment adjusting apparatus 100 of FIG. 3 will be described (see FIG. 3 as appropriate).
The misregistration adjustment apparatus 100 performs imaging by the imaging apparatus 110 and generates a captured image (imaging process: step S1).
The positional deviation adjusting device 100 determines whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged by the element lens 32 included in the captured image generated in step S1 by the enlargement determination unit 121 (determination step: step S2).
調整用ラインパターン50が拡大されていない場合(ステップS2でNo)、位置ずれ調整装置100は、撮像位置制御手段123によって、撮像装置用ステージ130に撮像位置を移動させ(撮像位置制御工程:ステップS3)、撮像工程S1に戻る。
つまり、位置ずれ調整装置100は、ステップS2で調整用ラインパターン50が拡大されていると判定されるまで(ステップS2でYes)、ステップS1〜S3を繰り返す。
When the adjustment line pattern 50 is not enlarged (No in step S2), the positional deviation adjusting device 100 moves the imaging position to the imaging device stage 130 by the imaging position control means 123 (imaging position control step: step). S3), the process returns to the imaging step S1.
That is, the positional deviation adjusting apparatus 100 repeats steps S1 to S3 until it is determined in step S2 that the adjustment line pattern 50 is enlarged (Yes in step S2).
位置ずれ調整装置100は、位置ずれ算出手段125によって、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出する(位置ずれ算出工程:ステップS4)。
位置ずれ調整装置100は、位置ずれ調整手段127によって、ステップS4で算出された位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、フィルム用ステージ140にフィルム20を移動させる(調整工程:ステップS5)。
The misalignment adjusting apparatus 100 calculates the misalignment direction and misalignment amount between the film 20 and the lens array 30 by the misalignment calculating means 125 (position shift calculating step: step S4).
The misalignment adjusting apparatus 100 causes the misalignment adjusting unit 127 to move the film 20 to the film stage 140 based on the misalignment direction and the misalignment amount calculated in step S4 (adjustment step: step S5).
なお、位置ずれ調整装置100の動作説明では、本願発明とは直接関係がないIP立体表示パネル1の一般的な製造工程は省略した。
例えば、アクリル板10をフィルム20に貼り合わせた後、フィルム20とレンズアレイ30との位置を調整してもよい。また、フィルム20とレンズアレイ30との位置を調整した後、アクリル板10をフィルム20に貼り合わせてもよい。
In the description of the operation of the misalignment adjusting apparatus 100, a general manufacturing process of the IP stereoscopic display panel 1 that is not directly related to the present invention is omitted.
For example, after the acrylic plate 10 is bonded to the film 20, the positions of the film 20 and the lens array 30 may be adjusted. Further, after adjusting the positions of the film 20 and the lens array 30, the acrylic plate 10 may be bonded to the film 20.
また、フィルム20とレンズアレイ30との位置を調整する際、フィルム20とレンズアレイ30との間には接着剤40を塗布しないことが好ましい。具体的には、位置ずれ算出装置120は、接着材40の屈折率から算出される空気中での距離だけレンズアレイ30から離した位置にフィルム20を固定して、フィルム20とレンズアレイ30との位置を調整する。位置ずれ調整後、位置ずれ算出装置120は、フィルム20とレンズアレイ30との貼り合わせ位置を記憶する(貼り合わせ位置記憶工程)。そして、フィルム20又はレンズアレイ30に接着剤40を塗布した後、位置ずれ算出装置120は、記憶した貼り合わせ位置でフィルム20とレンズアレイ30とを貼り合わせる(貼り合わせ工程)。 Further, when adjusting the positions of the film 20 and the lens array 30, it is preferable not to apply the adhesive 40 between the film 20 and the lens array 30. Specifically, the positional deviation calculation device 120 fixes the film 20 at a position separated from the lens array 30 by a distance in air calculated from the refractive index of the adhesive 40, Adjust the position. After the misalignment adjustment, the misalignment calculating device 120 stores the bonding position between the film 20 and the lens array 30 (bonding position storing step). And after apply | coating the adhesive agent 40 to the film 20 or the lens array 30, the position shift calculation apparatus 120 bonds the film 20 and the lens array 30 in the memorize | stored bonding position (bonding process).
[作用・効果]
本願発明の第1実施形態に係る位置ずれ調整装置100は、撮像画像に調整用ラインパターン50が拡大されているか否かが明確に表れる。このため、位置ずれ調整装置100は、従来技術のように調整用パターンをそのまま検出する場合に比べて、拡大判定手段121の判定精度が向上し、正確な位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出できる。その結果、位置ずれ調整装置100は、フィルム20が伸縮する場合でも、フィルム20とレンズアレイ30との位置を精度よく調整することができる。従って、位置ずれ調整装置100で製造されたIP立体表示パネル1は、その画質が向上する。
[Action / Effect]
The positional deviation adjusting device 100 according to the first embodiment of the present invention clearly shows whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged in the captured image. For this reason, the misalignment adjusting apparatus 100 can improve the determination accuracy of the enlargement determining unit 121 and can calculate an accurate misalignment direction and misalignment amount, compared to the case where the adjustment pattern is detected as it is as in the prior art. . As a result, the positional deviation adjusting device 100 can accurately adjust the positions of the film 20 and the lens array 30 even when the film 20 expands and contracts. Therefore, the image quality of the IP stereoscopic display panel 1 manufactured by the misalignment adjusting apparatus 100 is improved.
(変形例1)
図8を参照し、本願発明の変形例1について、第1実施形態と異なる点を説明する(適宜図3参照)。
第1実施形態では、調整用ラインパターン50を拡大する全ての要素レンズ32について(例えば、10個の要素レンズ32)、撮像装置110の撮像位置を初期設定した。
変形例1では、2本の調整用ラインパターン50の交点を拡大する要素レンズ32について(例えば、2個の要素レンズ32)、撮像装置110の撮像位置を初期設定する点が第1実施形態と異なる。
(Modification 1)
With reference to FIG. 8, a different point from the first embodiment will be described in Modification 1 of the present invention (see FIG. 3 as appropriate).
In the first embodiment, the imaging positions of the imaging device 110 are initially set for all the element lenses 32 that expand the adjustment line pattern 50 (for example, ten element lenses 32).
In the first modification, the element lens 32 that expands the intersection of the two adjustment line patterns 50 (for example, the two element lenses 32), the point at which the imaging position of the imaging device 110 is initially set is the same as in the first embodiment. Different.
図8のように、2本の調整用ラインパターン50の交点をP6,P7とする。この撮像位置は、交点P6と、交点P6が印刷された要素画像22に対応する要素レンズ32の主点とを通過する軸線上に位置する。
なお、交点P6の対角線上に位置する交点P7についても、交点P6と同様に撮像位置を初期設定する。
As shown in FIG. 8, the intersections of the two adjustment line patterns 50 are P6 and P7. This imaging position is located on an axis passing through the intersection point P6 and the principal point of the element lens 32 corresponding to the element image 22 on which the intersection point P6 is printed.
Note that the imaging position is also initially set for the intersection point P7 located on the diagonal line of the intersection point P6 as in the intersection point P6.
ここでは、フィルム20の伸縮や、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれが無いこととする。この撮像位置(図8では交点P6又はP7に相当する位置)から見て、2本の調整用ラインパターン50がそれぞれ水平及び垂直になる。従って、この撮像位置では、右上の要素レンズ32だけでなく、2本の調整用ラインパターン50が通過する4個の要素レンズ32でも、調整用ラインパターン50が拡大される。 Here, it is assumed that there is no expansion / contraction of the film 20 and no positional deviation between the film 20 and the lens array 30. When viewed from this imaging position (position corresponding to the intersection P6 or P7 in FIG. 8), the two adjustment line patterns 50 are horizontal and vertical, respectively. Therefore, at this imaging position, the adjustment line pattern 50 is enlarged not only at the upper right element lens 32 but also at the four element lenses 32 through which the two adjustment line patterns 50 pass.
そして、撮像装置110は、2本の調整用ラインパターン50が通過する計5個の要素レンズ32が収まる画角で撮像を行う。従って、拡大判定手段121は、交点P6を通過する2本の調整用ラインパターン50を拡大する5個の要素レンズ32に対して、調整用ラインパターン50が拡大されているか否かを1回で判定できる。その結果、位置ずれ調整装置100は、撮像装置110の撮像回数を低減することができる。 Then, the imaging device 110 captures an image at an angle of view that can accommodate a total of five element lenses 32 through which the two adjustment line patterns 50 pass. Accordingly, the enlargement determination unit 121 determines whether or not the adjustment line pattern 50 is enlarged for the five element lenses 32 that enlarge the two adjustment line patterns 50 that pass through the intersection P6. Can be judged. As a result, the misalignment adjusting apparatus 100 can reduce the number of times of imaging of the imaging apparatus 110.
(変形例2)
図9,図10を参照し、本願発明の変形例2について、第1実施形態と異なる点を説明する(適宜図3参照)。
(Modification 2)
With reference to FIG. 9 and FIG. 10, a different point from the first embodiment will be described in the second modification of the present invention (refer to FIG. 3 as appropriate).
変形例2では、3次元空間内で任意の一点に撮像装置110の撮像位置を初期設定する点が第1実施形態と異なる。例えば、図9のように、フィルム20の中心P8からの垂線上に撮像位置を初期設定する。 The second modification is different from the first embodiment in that the imaging position of the imaging device 110 is initially set to an arbitrary point in the three-dimensional space. For example, as shown in FIG. 9, the imaging position is initially set on a perpendicular line from the center P8 of the film 20.
前記したように、撮像位置と要素レンズ32の主点と調整用ラインパターン50とが一直線上に位置する必要がある。そこで、調整用ラインパターン50は、第1実施形態のように要素画像22の中心に印刷せずに、要素画像22の中心から予めシフトして印刷する必要がある。 As described above, the imaging position, the principal point of the element lens 32, and the adjustment line pattern 50 need to be positioned on a straight line. Therefore, the adjustment line pattern 50 needs to be printed shifted in advance from the center of the element image 22 without being printed at the center of the element image 22 as in the first embodiment.
図10のように、調整用ラインパターン50のシフト量eは、三角形P1,P3,P9と三角形P1,P10,P5との相似を利用して、算出できる。この三角形P1,P3,P9は、要素レンズ32の主点P1を頂点とし、調整用ラインパターン50のシフト量eを表す線分P3,P9を底辺とした直角三角形である。また、三角形P1,P10,P5は、要素レンズ32の主点P1を頂点とし、撮像装置110の移動量lを表す線分P10,P5を底辺とした直角三角形である。 As shown in FIG. 10, the shift amount e of the adjustment line pattern 50 can be calculated using the similarity between the triangles P1, P3, P9 and the triangles P1, P10, P5. The triangles P1, P3, and P9 are right-angled triangles having the principal point P1 of the element lens 32 as a vertex and line segments P3 and P9 representing the shift amount e of the adjustment line pattern 50 as bases. The triangles P1, P10, and P5 are right-angled triangles having the principal point P1 of the element lens 32 as a vertex and line segments P10 and P5 representing the movement amount l of the imaging device 110 as bases.
ここで、焦点距離f及び距離zが既知である。そこで、調整用ラインパターン50のシフト量eは、下記の式(2)を用いて、距離lから算出できる。
z:f=l:e …式(2)
Here, the focal length f and the distance z are known. Therefore, the shift amount e of the adjustment line pattern 50 can be calculated from the distance l using the following equation (2).
z: f = l: e (2)
なお、図10では、要素画像22の中心と要素レンズ32の主点P1との軸線上に位置する撮像装置110を点線で図示した。つまり、点線の撮像装置110は、第1実施形態で初期設定された撮像位置の撮像装置110を表す。
また、シフトした調整用ラインパターン50の位置をP9、点線の撮像装置110の撮像位置をP10とする。
また、距離lは、撮像位置P10,P5の距離を表す。
In FIG. 10, the imaging device 110 located on the axis line between the center of the element image 22 and the principal point P <b> 1 of the element lens 32 is illustrated by a dotted line. That is, the dotted line imaging device 110 represents the imaging device 110 at the imaging position initially set in the first embodiment.
Further, the position of the shifted adjustment line pattern 50 is P9, and the imaging position of the dotted imaging device 110 is P10.
The distance l represents the distance between the imaging positions P10 and P5.
変形例2によれば、位置ずれ調整装置100は、撮像装置110の撮像回数をより低減することができる。さらに、位置ずれ調整装置100は、フィルム20における伸縮の有無に関わらず、撮像位置を僅かに移動させるだけで、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出できる。
なお、変形例1,2では、位置ずれ算出装置120の処理自体は、第1実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
According to the second modification, the misalignment adjusting apparatus 100 can further reduce the number of times of imaging of the imaging apparatus 110. Furthermore, the positional deviation adjusting device 100 can calculate the positional deviation direction and the positional deviation amount between the film 20 and the lens array 30 only by slightly moving the imaging position regardless of whether the film 20 is expanded or contracted.
In the first and second modifications, the processing of the misregistration calculation device 120 is the same as that in the first embodiment, and thus further description thereof is omitted.
(第2実施形態)
[IP立体映像表示パネルの構成]
図11,図12を参照して、本願発明の第2実施形態に係るIP立体映像表示パネル1Bの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
(Second Embodiment)
[Configuration of IP stereoscopic video display panel]
With reference to FIGS. 11 and 12, the configuration of the IP stereoscopic video display panel 1B according to the second embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
第1実施形態では、調整用ラインパターン50が1画素の線幅のため(図2)、レンズアレイ30に対してフィルム20が1画素以上ずれていた場合、調整用ラインパターン50を撮像するために、撮像装置110を移動させる必要がある。 In the first embodiment, since the adjustment line pattern 50 has a line width of one pixel (FIG. 2), when the film 20 is displaced by one pixel or more with respect to the lens array 30, the adjustment line pattern 50 is imaged. In addition, it is necessary to move the imaging device 110.
本実施形態では、調整用ラインパターン52が、少なくとも2画素以上の線幅であり、かつ、線幅方向で異なる階調値を有する点が、第1実施形態と異なる(図11)。従って、位置ずれ調整装置100Bは、フィルム20Bとレンズアレイ30とに位置ずれ量が調整用ラインパターン52の線幅以内であれば、その階調値から位置ずれ量を算出できる。図12のように、IP立体映像表示パネル1Bは、アクリル板10と、フィルム(印刷部材)20Bと、レンズアレイ30とを備える。 The present embodiment is different from the first embodiment in that the adjustment line pattern 52 has a line width of at least two pixels and has different gradation values in the line width direction (FIG. 11). Therefore, the positional deviation adjusting device 100B can calculate the positional deviation amount from the gradation value if the positional deviation amount is within the line width of the adjustment line pattern 52 in the film 20B and the lens array 30. As shown in FIG. 12, the IP stereoscopic video display panel 1 </ b> B includes an acrylic plate 10, a film (printing member) 20 </ b> B, and a lens array 30.
図11(a)のように、フィルム20Bは、垂直方向及び水平方向にそれぞれ2本の調整用ラインパターン52が、外縁側の要素画像22の中心を通過するように印刷されている。例えば、図11(b)のように、調整用ラインパターン52は、5画素幅の直線であり、上側から下側に5つの階調値を有する。つまり、調整用ラインパターン52は、線幅方向で画素毎に異なる階調値を有する。
他の点、IP立体映像表示パネル1Bは、第1実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
As shown in FIG. 11A, the film 20B is printed such that two adjustment line patterns 52 pass through the center of the element image 22 on the outer edge side in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. For example, as shown in FIG. 11B, the adjustment line pattern 52 is a straight line having a width of 5 pixels, and has five gradation values from the upper side to the lower side. That is, the adjustment line pattern 52 has a different gradation value for each pixel in the line width direction.
In other respects, the IP stereoscopic image display panel 1B is the same as that of the first embodiment, and thus further description thereof is omitted.
[位置ずれ調整装置の構成]
本願発明の第2実施形態に係る位置ずれ調整装置100Bの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
位置ずれ調整装置100Bは、撮像装置110と、位置ずれ算出装置120Bと、撮像装置用ステージ130と、フィルム用ステージ140とを備える。
位置ずれ算出装置120Bは、拡大判定手段(判定手段)121Bと、撮像位置制御手段123と、位置ずれ算出手段125Bと、位置ずれ調整手段127とを備える。
[Configuration of misalignment adjusting device]
The configuration of the misregistration adjustment apparatus 100B according to the second embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
The misregistration adjustment device 100B includes an imaging device 110, a misregistration calculation device 120B, an imaging device stage 130, and a film stage 140.
The positional deviation calculation device 120B includes an enlargement determination unit (determination unit) 121B, an imaging position control unit 123, a positional deviation calculation unit 125B, and a positional deviation adjustment unit 127.
拡大判定手段121Bは、撮像装置110からの撮像画像に含まれる要素レンズ32で調整用ラインパターン52が拡大されているか否かを判定するものである。例えば、拡大判定手段121Bは、撮像画像から要素レンズ32を検出する。そして、拡大判定手段121Bは、検出した要素レンズ32の階調値が、調整用ラインパターン52に含まれる階調値の何れに一致するか否かを判定する。このようにして、拡大判定手段121Bは、調整用ラインパターン52が拡大されているか否かを判定できる。
他の点、拡大判定手段121Bは、第1実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
The enlargement determination unit 121B determines whether or not the adjustment line pattern 52 is enlarged by the element lens 32 included in the captured image from the imaging device 110. For example, the enlargement determination unit 121B detects the element lens 32 from the captured image. The enlargement determination unit 121B determines which of the gradation values included in the adjustment line pattern 52 the detected gradation value of the element lens 32 matches. In this way, the enlargement determination unit 121B can determine whether or not the adjustment line pattern 52 is enlarged.
Other points and the enlargement determination unit 121B are the same as those in the first embodiment, and thus further description thereof is omitted.
位置ずれ算出手段125Bは、拡大判定手段121Bから位置ずれ算出指令が入力された場合、要素レンズ32で拡大された調整用ラインパターン52の階調値を比較することで位置ずれ方向を算出するものである。また、位置ずれ算出手段125Bは、要素レンズ32で拡大された調整用ラインパターン32の階調値の分散が最小となるように位置ずれ量を算出する。
他の点、位置ずれ算出手段125Bは、第1実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
When the positional deviation calculation command is input from the enlargement determination unit 121B, the positional deviation calculation unit 125B calculates the positional deviation direction by comparing the gradation values of the adjustment line pattern 52 enlarged by the element lens 32. It is. Further, the positional deviation calculation means 125B calculates the positional deviation amount so that the variance of the gradation values of the adjustment line pattern 32 enlarged by the element lens 32 is minimized.
Other points and the positional deviation calculation means 125B are the same as those in the first embodiment, and thus further description is omitted.
<位置ずれの調整>
図13,図14を参照し、位置ずれ調整装置100Bによる位置ずれの調整を具体的に説明する(適宜図11,図12参照)。
図13では、説明を簡易にするために、調整用ラインパターン52が、3画素幅であり、線幅方向に3つの階調値を有することとする。
また、図14は、図面を見やすくするため、レンズアレイ30を破線で図示した。
<Adjustment of misalignment>
With reference to FIGS. 13 and 14, the adjustment of the misalignment by the misalignment adjusting device 100B will be specifically described (see FIGS. 11 and 12 as appropriate).
In FIG. 13, to simplify the description, it is assumed that the adjustment line pattern 52 has a width of three pixels and has three gradation values in the line width direction.
Further, in FIG. 14, the lens array 30 is illustrated by broken lines in order to make the drawing easy to see.
図13(a)のように、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置ずれが無い場合を考える。この場合、撮像装置110の撮像位置と、要素レンズ32の主点P1と、調整用ラインパターン52で中間の階調値を有する画素とが一直線上に並ぶ。従って、要素レンズ32は、調整用ラインパターン52のうち、中間の階調値を有する画素を拡大することになる。 Consider a case in which there is no positional deviation between the film 20B and the lens array 30 as shown in FIG. In this case, the imaging position of the imaging device 110, the principal point P1 of the element lens 32, and the pixels having intermediate gradation values in the adjustment line pattern 52 are aligned on a straight line. Therefore, the element lens 32 enlarges the pixel having the intermediate gradation value in the adjustment line pattern 52.
図13(b)のように、フィルム20Bとレンズアレイ30とが1画素だけ位置ずれしている場合を考える。この場合、要素レンズ32は、調整用ラインパターン52のうち、最小の階調値を有する画素を拡大することになる。
図13(c)のように、フィルム20Bとレンズアレイ30とが、図13(b)と反対側に1画素だけ位置ずれしている場合を考える。この場合、要素レンズ32は、調整用ラインパターン52のうち、最大の階調値を有する画素を拡大することになる。
Consider a case where the film 20B and the lens array 30 are displaced by one pixel as shown in FIG. In this case, the element lens 32 enlarges the pixel having the minimum gradation value in the adjustment line pattern 52.
As shown in FIG. 13C, consider a case where the film 20B and the lens array 30 are displaced by one pixel on the opposite side of FIG. 13B. In this case, the element lens 32 enlarges the pixel having the maximum gradation value in the adjustment line pattern 52.
このように、要素レンズ32は、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置ずれが調整用ラインパターン52の線幅内の場合、その位置ずれ量に応じた階調値の像が拡大される。従って、拡大判定手段121Bは、要素レンズ32で拡大された調整用ラインパターン52の階調値に基づいて、調整用ラインパターン52が拡大されているか否かの判定を行うことができる。 As described above, in the element lens 32, when the positional deviation between the film 20B and the lens array 30 is within the line width of the adjustment line pattern 52, the image of the gradation value corresponding to the positional deviation amount is enlarged. Therefore, the enlargement determination unit 121B can determine whether or not the adjustment line pattern 52 is enlarged based on the gradation value of the adjustment line pattern 52 enlarged by the element lens 32.
なお、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置ずれが調整用ラインパターン52の線幅を超えている場合、要素レンズ32には、調整用ラインパターン52が拡大されない。この場合、位置ずれ調整装置100Bは、要素レンズ32に調整用ラインパターン52が拡大されるまで、撮像装置110と、拡大判定手段121Bと、撮像位置制御手段123との処理を繰り返すことになる。 When the positional deviation between the film 20 </ b> B and the lens array 30 exceeds the line width of the adjustment line pattern 52, the adjustment line pattern 52 is not enlarged on the element lens 32. In this case, the positional deviation adjustment device 100B repeats the processes of the imaging device 110, the enlargement determination unit 121B, and the imaging position control unit 123 until the adjustment line pattern 52 is enlarged on the element lens 32.
図14(a)のように、フィルム20Bとレンズアレイ30とが回転方向に位置ずれしている場合を考える。この場合、各要素レンズ32では、拡大される調整用ラインパターン52の階調値が異なる。 Consider the case where the film 20B and the lens array 30 are displaced in the rotational direction as shown in FIG. In this case, in each element lens 32, the gradation value of the adjustment line pattern 52 to be enlarged is different.
例えば、階調値の平均値が100であり、ある要素レンズ32の階調値が100未満であり、隣接する要素レンズ32の階調値が100を超えることとする。この場合、隣接する要素レンズ32が異なる方向に位置ずれしているので、フィルム20全体が回転方向の位置ずれを生じていると言える。そこで、位置ずれ算出手段125Bは、隣接する要素レンズ32で拡大された調整用ラインパターン52の階調値を比較することで、位置ずれ方向を算出できる。 For example, it is assumed that an average value of gradation values is 100, a gradation value of a certain element lens 32 is less than 100, and a gradation value of an adjacent element lens 32 exceeds 100. In this case, since the adjacent element lenses 32 are displaced in different directions, it can be said that the entire film 20 is displaced in the rotational direction. Therefore, the positional deviation calculation means 125B can calculate the positional deviation direction by comparing the gradation values of the adjustment line pattern 52 enlarged by the adjacent element lens 32.
また、位置ずれ算出手段125Bは、位置ずれ量を最小限に抑えるため、調整用ラインパターン52の階調値の平均及び分散を算出する。そして位置ずれ算出手段125Bは、算出した分散値が最小になるような位置ずれ量を求める。 Further, the misregistration calculation means 125B calculates the average and variance of the gradation values of the adjustment line pattern 52 in order to minimize the misregistration amount. Then, the misregistration calculation unit 125B obtains a misregistration amount that minimizes the calculated variance value.
位置ずれ調整手段127は、算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量でフィルム20Bを移動させれば、図14(b)のように、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置ずれを最小限に抑えることができる。 The positional deviation adjusting means 127 minimizes the positional deviation between the film 20B and the lens array 30 as shown in FIG. 14B by moving the film 20B in the calculated positional deviation direction and amount. Can do.
[作用・効果]
本願発明の第2実施形態に係る位置ずれ調整装置100Bは、第1実施形態と同様の理由により、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置を精度よく調整することができる。従って、位置ずれ調整装置100Bで製造されたIP立体表示パネル1Bは、その画質が向上する。
さらに、位置ずれ調整装置100Bは、撮像装置110の撮像回数をより低減できるので、フィルム20Bとレンズアレイ30との位置を素早く調整できる。これにより、位置ずれ調整装置100Bは、IP立体表示パネル1Bの低コスト化を図ることができる。
[Action / Effect]
The positional deviation adjusting device 100B according to the second embodiment of the present invention can accurately adjust the positions of the film 20B and the lens array 30 for the same reason as in the first embodiment. Therefore, the image quality of the IP stereoscopic display panel 1B manufactured by the misalignment adjusting apparatus 100B is improved.
Furthermore, since the misalignment adjusting device 100B can further reduce the number of times of imaging of the imaging device 110, the position of the film 20B and the lens array 30 can be quickly adjusted. Thereby, the position shift adjustment device 100B can reduce the cost of the IP stereoscopic display panel 1B.
(第3実施形態)
[位置ずれ調整装置の構成]
図15,図16を参照し、本願発明の第3実施形態に係る位置ずれ調整装置100Cの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
(Third embodiment)
[Configuration of misalignment adjusting device]
With reference to FIG. 15 and FIG. 16, the difference of the configuration of the misregistration adjustment apparatus 100 </ b> C according to the third embodiment of the present invention from the first embodiment is described.
第1実施形態では、調整用ラインパターン50をフィルム20に印刷するため、調整用ラインパターン50を拡大する要素画像32がIP立体映像を表示できない。そこで、第3実施形態では、調整用ラインパターン50をフィルム20Cに投射する点が、第1実施形態と異なる。 In the first embodiment, since the adjustment line pattern 50 is printed on the film 20, the element image 32 that enlarges the adjustment line pattern 50 cannot display the IP stereoscopic video. Therefore, the third embodiment is different from the first embodiment in that the adjustment line pattern 50 is projected onto the film 20C.
図15のように、IP立体映像表示パネル1Cは、アクリル板10と、フィルム(印刷部材)20Cと、レンズアレイ30Cとを備える。
図16のように、フィルム20C及びレンズアレイ30Cは、フィルム20Cの伸縮量を算出するため、図25と同様の調整用印刷パターン54A,54Bが印刷されている。
具体的には、フィルム20Cは、十字状の調整用印刷パターン54Aが、要素画像22以外の領域に印刷されている。また、レンズアレイ30Cは、4つの四角形からなる調整用印刷パターン54Bが、要素レンズ32以外の領域(例えば、レンズ面の4隅)に印刷されている。
他の点、IP立体映像表示パネル1Cは、第1実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
As shown in FIG. 15, the IP stereoscopic image display panel 1 </ b> C includes an acrylic plate 10, a film (printing member) 20 </ b> C, and a lens array 30 </ b> C.
As shown in FIG. 16, the film 20 </ b> C and the lens array 30 </ b> C are printed with adjustment print patterns 54 </ b> A and 54 </ b> B similar to those in FIG. 25 in order to calculate the expansion / contraction amount of the film 20 </ b> C.
Specifically, on the film 20 </ b> C, a cross-shaped adjustment print pattern 54 </ b> A is printed in an area other than the element image 22. In the lens array 30C, the adjustment print pattern 54B made of four quadrangles is printed in a region other than the element lens 32 (for example, four corners of the lens surface).
In other respects, the IP stereoscopic video display panel 1C is the same as that of the first embodiment, and thus further description thereof is omitted.
図15のように、位置ずれ調整装置100Cは、撮像装置110と、位置ずれ算出装置120と、撮像装置用ステージ130と、フィルム用ステージ140と、撮像装置(第2撮像手段)210と、伸縮量算出装置220と、投射装置(投射手段)230と、ハーフミラー240とを備える。 As illustrated in FIG. 15, the misregistration adjustment device 100 </ b> C includes an imaging device 110, a misregistration calculation device 120, an imaging device stage 130, a film stage 140, an imaging device (second imaging unit) 210, and expansion / contraction. A quantity calculation device 220, a projection device (projection means) 230, and a half mirror 240 are provided.
撮像装置210は、調整用印刷パターン54Aが印刷されたフィルム20Cと、調整用印刷パターン54Bが印刷されたレンズアレイ30Cとを撮像するものである。この撮像装置210は、フィルム20Cの側からIP立体映像表示パネル1Cを撮像することで、撮像画像(第2撮像画像)を生成する。そして、撮像装置210は、生成した撮像画像を伸縮量算出装置220に出力する。 The imaging device 210 images the film 20C on which the adjustment print pattern 54A is printed and the lens array 30C on which the adjustment print pattern 54B is printed. The imaging device 210 captures the IP stereoscopic video display panel 1C from the film 20C side, thereby generating a captured image (second captured image). Then, the imaging device 210 outputs the generated captured image to the expansion / contraction amount calculation device 220.
伸縮量算出装置220は、撮像装置210から入力された撮像画像を用いて、フィルム20Cの伸縮量を算出するものである。そして、伸縮量算出装置220は、算出した伸縮量に基づいて、投射表示装置230で投射される調整用ラインパターン50を生成し、投射装置230に出力する。
なお、伸縮量算出装置220の詳細は、後記する。
The expansion / contraction amount calculation device 220 calculates the expansion / contraction amount of the film 20 </ b> C using the captured image input from the imaging device 210. Then, the expansion / contraction amount calculation device 220 generates an adjustment line pattern 50 projected by the projection display device 230 based on the calculated expansion / contraction amount, and outputs the adjustment line pattern 50 to the projection device 230.
Details of the expansion / contraction amount calculation device 220 will be described later.
投射装置230は、ハーフミラー240を介して、伸縮量算出装置220から入力された調整用ラインパターン50をフィルム20Cに投射するものである。例えば、投射装置230としては、一般的なプロジェクタをあげることができる。
つまり、フィルム20Cには、元々印刷されていた調整用印刷パターン54A,54Bと、投射装置230から投射された調整用ラインパターン50とが写ることになる。
The projection device 230 projects the adjustment line pattern 50 input from the expansion / contraction amount calculation device 220 onto the film 20 </ b> C via the half mirror 240. For example, the projector 230 can be a general projector.
That is, the adjustment print patterns 54A and 54B originally printed and the adjustment line pattern 50 projected from the projection device 230 are reflected on the film 20C.
ここで、撮像装置210及び投射装置230は、画像に歪みが生じないように予め歪み補正のためのキャリブレーションを行うことが好ましい。例えば、このキャリブレーションの手法は、下記の参考文献1に記載されている。
参考文献1:「A flexible new technique for camera calibration」,http://opencv.jp/sample/camera_calibration.html,IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,22(11),1330-1334,2000.
Here, it is preferable that the imaging device 210 and the projection device 230 perform calibration for distortion correction in advance so that the image is not distorted. For example, this calibration method is described in Reference Document 1 below.
Reference 1: “A flexible new technique for camera calibration”, http://opencv.jp/sample/camera_calibration.html, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 22 (11), 1330-1334, 2000.
ハーフミラー240は、フィルム20Cからの光を透過して、撮像装置210に入射させる光学素子である。また、ハーフミラー240は、投射装置230からの光をフィルム20Cに向けて反射する。 The half mirror 240 is an optical element that transmits light from the film 20 </ b> C and enters the imaging device 210. Moreover, the half mirror 240 reflects the light from the projection device 230 toward the film 20C.
[伸縮量算出装置の構成]
伸縮量算出装置220は、調整用印刷パターン検出手段(検出手段)221と、伸縮量算出手段223と、調整用ラインパターン変形手段(変形手段)225とを備える。
[Configuration of stretching amount calculation device]
The expansion / contraction amount calculation device 220 includes an adjustment print pattern detection unit (detection unit) 221, an expansion / contraction amount calculation unit 223, and an adjustment line pattern deformation unit (deformation unit) 225.
調整用印刷パターン検出手段221は、撮像装置210より入力された撮像画像から、調整用印刷パターン54A,54Bを検出するものである。例えば、調整用印刷パターン検出手段221は、撮像画像にパターンマッチングを施し、調整用印刷パターン54A,54Bを検出する。そして、調整用印刷パターン検出手段221は、検出した調整用印刷パターン54A,54Bを伸縮量算出手段223に出力する。 The adjustment print pattern detection unit 221 detects the adjustment print patterns 54A and 54B from the captured image input from the imaging device 210. For example, the adjustment print pattern detection unit 221 performs pattern matching on the captured image and detects the adjustment print patterns 54A and 54B. Then, the adjustment print pattern detection unit 221 outputs the detected adjustment print patterns 54A and 54B to the expansion / contraction amount calculation unit 223.
伸縮量算出手段223は、調整用印刷パターン検出手段221から入力された調整用印刷パターン54A,54Bの位置に基づいて、フィルム20Cの伸縮量を算出するものである。そして、伸縮量算出手段223は、算出したフィルム20Cの伸縮量を調整用ラインパターン変形手段225に出力する。 The expansion / contraction amount calculation unit 223 calculates the expansion / contraction amount of the film 20C based on the positions of the adjustment print patterns 54A and 54B input from the adjustment print pattern detection unit 221. Then, the expansion / contraction amount calculation unit 223 outputs the calculated expansion / contraction amount of the film 20 </ b> C to the adjustment line pattern deformation unit 225.
具体的には、伸縮量算出手段223は、4隅の調整用印刷パターン54A,54Bの位置関係から、フィルム20C全体の伸縮量を算出する。例えば、上側に位置する2個の調整用印刷パターン54Aの間隔が、上側の調整用印刷パターン54Bの間隔よりも短くなる程、フィルム20Cの上側が大きく縮んでいる。また、下側に位置する2個の調整用印刷パターン54Aの間隔が、下側の調整用印刷パターン54Bの間隔よりも長くなる程、フィルム20Cの下側が大きく伸びている。この場合、伸縮量算出手段223は、上側の調整用印刷パターン54Aの間隔と、下側の調整用印刷パターン54Aの間隔とに応じた伸縮量だけ、フィルム20C全体が台形状に変形していると算出する。 Specifically, the expansion / contraction amount calculation means 223 calculates the expansion / contraction amount of the entire film 20C from the positional relationship between the adjustment print patterns 54A and 54B at the four corners. For example, the upper side of the film 20C is contracted more greatly as the interval between the two adjustment print patterns 54A located on the upper side becomes shorter than the interval between the upper adjustment print patterns 54B. Further, the lower side of the film 20C is greatly extended as the interval between the two adjustment print patterns 54A located on the lower side becomes longer than the interval between the lower adjustment print patterns 54B. In this case, the expansion / contraction amount calculation means 223 deforms the entire film 20C into a trapezoid by an expansion / contraction amount corresponding to the interval between the upper adjustment print patterns 54A and the interval between the lower adjustment print patterns 54A. And calculate.
調整用ラインパターン変形手段225は、伸縮が無いフィルム20Cに投射される調整用ラインパターン50が予め設定され、伸縮量算出手段223から入力されたフィルム20Cの伸縮量に応じて、この調整用ラインパターン50を変形するものである。そして、調整用ラインパターン変形手段225は、変形した調整用ラインパターン50を投射装置230に出力する。 The adjustment line pattern deforming unit 225 is preset with an adjustment line pattern 50 projected onto the non-expandable film 20C, and this adjustment line is changed according to the expansion / contraction amount of the film 20C input from the expansion / contraction amount calculation unit 223. The pattern 50 is deformed. Then, the adjustment line pattern deformation unit 225 outputs the deformed adjustment line pattern 50 to the projection device 230.
例えば、フィルム20Cが台形状に変形している場合を考える。この場合、調整用ラインパターン変形手段225は、水平方向に2本の調整用ラインパターン50のうち、上側の調整用ラインパターン50を短くし、下側の調整用ラインパターン50を長くする。また、調整用ラインパターン変形手段225は、垂直方向に2本の調整用ラインパターン50の間隔を上側から下側になるにつれて広くする。つまり、垂直方向に2本の調整用ラインパターン50は、ハの字状に開くことになる。 For example, consider the case where the film 20C is deformed into a trapezoid. In this case, the adjustment line pattern deforming unit 225 shortens the upper adjustment line pattern 50 and lengthens the lower adjustment line pattern 50 out of the two adjustment line patterns 50 in the horizontal direction. The adjustment line pattern deforming means 225 widens the interval between the two adjustment line patterns 50 in the vertical direction from the upper side to the lower side. That is, the two adjustment line patterns 50 in the vertical direction are opened in a square shape.
[作用・効果]
本願発明の第3実施形態に係る位置ずれ調整装置100Cは、フィルム20Cの伸縮に応じて調整用ラインパターン50を変形させるので、第1実施形態と同様、フィルム20Cとレンズアレイ30Cとの位置を精度よく調整することができる。従って、位置ずれ調整装置100Cで製造されたIP立体表示パネル1Cは、その画質が向上する。
[Action / Effect]
Since the misalignment adjusting device 100C according to the third embodiment of the present invention deforms the adjustment line pattern 50 in accordance with the expansion and contraction of the film 20C, the positions of the film 20C and the lens array 30C are determined as in the first embodiment. It can be adjusted with high accuracy. Therefore, the image quality of the IP stereoscopic display panel 1C manufactured by the misalignment adjusting apparatus 100C is improved.
さらに、位置ずれ調整装置100Cは、フィルム20Cとレンズアレイ30Cとの位置を調整した後に調整用ラインパターン50の投射を終了すれば、調整用ラインパターン50がフィルム20Cに残らない。このように、位置ずれ調整装置100Cで製造されたIP立体表示パネル1Cは、IP立体映像が調整用ラインパターン50で妨害されないので、IP立体映像を見易くできる。 Furthermore, if the positional deviation adjusting device 100C ends the projection of the adjustment line pattern 50 after adjusting the positions of the film 20C and the lens array 30C, the adjustment line pattern 50 does not remain on the film 20C. As described above, the IP stereoscopic display panel 1C manufactured by the misregistration adjusting device 100C can easily view the IP stereoscopic image because the IP stereoscopic image is not obstructed by the adjustment line pattern 50.
なお、位置ずれ調整装置100Cは、調整用ラインパターン50を投射することとしたが、図11の調整用ラインパターン52を投影してもよい。この場合、位置ずれ調整装置100Cは、図3の位置ずれ算出装置120の代わりに、図12の位置ずれ算出装置120Bを備えればよい。
また、図15では、位置ずれ算出装置120及び伸縮量算出装置220を別々のハードウェアとして図示したが、一体化してもよい。
The misalignment adjusting apparatus 100C projects the adjustment line pattern 50, but may project the adjustment line pattern 52 of FIG. In this case, the misalignment adjusting apparatus 100C may include the misalignment calculating apparatus 120B in FIG. 12 instead of the misalignment calculating apparatus 120 in FIG.
In FIG. 15, the positional deviation calculation device 120 and the expansion / contraction amount calculation device 220 are illustrated as separate hardware, but may be integrated.
(第4実施形態)
[位置ずれ調整装置の構成]
図17を参照し、本願発明の第4実施形態に係る位置ずれ調整装置100Dの構成について、第3実施形態と異なる点を説明する(適宜図15参照)。
位置ずれ調整装置100Dは、調整用印刷パターン54A,54Bだけでなく、フィルム20Cに印刷された要素画像22も取得する点が、第3実施形態と異なる。
(Fourth embodiment)
[Configuration of misalignment adjusting device]
With reference to FIG. 17, the difference from the third embodiment will be described regarding the configuration of the misalignment adjusting apparatus 100 </ b> D according to the fourth embodiment of the present invention (see FIG. 15 as appropriate).
The misalignment adjusting apparatus 100D is different from the third embodiment in that it acquires not only the adjustment print patterns 54A and 54B but also the element image 22 printed on the film 20C.
第3実施形態では、調整用ラインパターン50が投射された要素画像22は、IP立体映像を表示するための画像情報が無い場合、黒色で表示される。この場合、フィルム20Cの光透過率によっては、調整用ラインパターン50がフィルム20Cを透過することが困難になり、調整用ラインパターン50の検出率が低下する場合がある。 In the third embodiment, the element image 22 onto which the adjustment line pattern 50 is projected is displayed in black when there is no image information for displaying the IP stereoscopic video. In this case, depending on the light transmittance of the film 20C, it may be difficult for the adjustment line pattern 50 to pass through the film 20C, and the detection rate of the adjustment line pattern 50 may decrease.
そこで、位置ずれ調整装置100Dは、フィルム20Cに印刷された要素画像22の画像情報を用いて、フィルム20Cに印刷された要素画像22の内、光が透過しやすい要素画像22を選択し、選択した要素画像22に調整用ラインパターン50を投射する。 Therefore, the misregistration adjustment apparatus 100D selects and selects the element image 22 that easily transmits light among the element images 22 printed on the film 20C using the image information of the element image 22 printed on the film 20C. The adjustment line pattern 50 is projected onto the element image 22 thus obtained.
[伸縮量算出装置の構成]
伸縮量算出装置220Dは、調整用印刷パターン検出手段221と、伸縮量算出手段223と、調整用ラインパターン変形手段(変形手段)225Dと、輝度値算出手段227と、要素画像選択手段(選択手段)229とを備える。
[Configuration of stretching amount calculation device]
The expansion / contraction amount calculation device 220D includes an adjustment print pattern detection unit 221, an expansion / contraction amount calculation unit 223, an adjustment line pattern deformation unit (deformation unit) 225D, a luminance value calculation unit 227, and an element image selection unit (selection unit). ) 229.
輝度値算出手段227は、撮像装置210より入力された撮像画像から要素画像22を全て検出し、検出した要素画像22の輝度値を算出するものである。例えば、輝度値算出手段227は、検出した要素画像22に含まれる全画素の輝度値を平均又は総和し、要素画像22の輝度値として算出する。そして、輝度値算出手段227は、算出した要素画像22の輝度値を要素画像選択手段229に出力する。 The luminance value calculation unit 227 detects all the element images 22 from the captured image input from the imaging device 210 and calculates the luminance value of the detected element image 22. For example, the luminance value calculating unit 227 calculates the luminance value of the element image 22 by averaging or summing the luminance values of all the pixels included in the detected element image 22. Then, the luminance value calculating unit 227 outputs the calculated luminance value of the element image 22 to the element image selecting unit 229.
要素画像選択手段229は、輝度値算出手段227から入力された要素画像22の輝度値が予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、輝度値が閾値以上の要素画像22を選択するものである。そして、要素画像選択手段229は、選択した要素画像22を表す選択情報を調整用ラインパターン変形手段225Dに出力する。
この選択情報とは、例えば、フィルム20Cの要素画像22のうち、選択された要素画像22の位置を表す情報である。
The element image selection unit 229 determines whether or not the luminance value of the element image 22 input from the luminance value calculation unit 227 is equal to or higher than a preset threshold value, and selects the element image 22 having a luminance value equal to or higher than the threshold value. Is. Then, the element image selecting unit 229 outputs selection information representing the selected element image 22 to the adjustment line pattern deforming unit 225D.
This selection information is information indicating the position of the selected element image 22 among the element images 22 of the film 20C, for example.
調整用ラインパターン変形手段225Dは、要素画像選択手段229から入力された選択情報が示す要素画像22に重ねる調整用ラインパターン50を変形するものである。
つまり、調整用ラインパターン変形手段225Dは、要素画像選択手段229で選択された要素画像22に調整用ラインパターン50が表示されるように、この調整用ラインパターン50を変形する。
他の点、調整用ラインパターン変形手段225Dは、第3実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
The adjustment line pattern deforming unit 225D deforms the adjustment line pattern 50 to be superimposed on the element image 22 indicated by the selection information input from the element image selecting unit 229.
That is, the adjustment line pattern deforming unit 225D deforms the adjustment line pattern 50 so that the adjustment line pattern 50 is displayed on the element image 22 selected by the element image selecting unit 229.
The other points, adjustment line pattern deformation means 225D, are the same as those in the third embodiment, and thus further description thereof is omitted.
[作用・効果]
本願発明の第4実施形態に係る位置ずれ調整装置100Dは、調整用ラインパターン50がフィルム20Cを透過しない事態を低減することから、調整用ラインパターン50の検出率を向上させることができる。これにより、位置ずれ調整装置100Dは、第3実施形態と比べて、フィルム20Cとレンズアレイ30Cとの位置を精度よく調整することができる。従って、位置ずれ調整装置100Dで製造されたIP立体表示パネル1Cは、その画質が向上する。
[Action / Effect]
The misalignment adjusting apparatus 100D according to the fourth embodiment of the present invention reduces the situation where the adjustment line pattern 50 does not pass through the film 20C, and thus can improve the detection rate of the adjustment line pattern 50. Thereby, the position shift adjustment device 100D can adjust the positions of the film 20C and the lens array 30C with higher accuracy than in the third embodiment. Therefore, the image quality of the IP stereoscopic display panel 1C manufactured by the misalignment adjusting device 100D is improved.
(変形例3)
図18を参照し、本願発明の変形例3について、第4実施形態と異なる点を説明する(適宜図17参照)。
変形例3では、調整用ラインパターン50の代わりに、奥行き情報を持つ任意のIP立体映像を調整用立体パターン60として用いる点が、第4実施形態と異なる。
(Modification 3)
With reference to FIG. 18, a different point from the fourth embodiment will be described in the third modification of the present invention (see FIG. 17 as appropriate).
Modification 3 is different from the fourth embodiment in that an arbitrary IP stereoscopic video having depth information is used as the adjustment stereoscopic pattern 60 instead of the adjustment line pattern 50.
図18のように、位置ずれ調整装置100Dは、投射装置230によって、調整用立体パターン60を表示できるような立体パターン用画像62を投射する。すると、位置ずれ調整装置100Dでは、レンズアレイ30により立体パターン用画像62が調整用立体パターン60として表示される。
なお、立体パターン用画像62は、位置ずれ算出装置120Dでの誤検出を防止するため、IP立体映像と大きく異なる調整用立体パターン60を形成できる情報であることが好ましい。
As illustrated in FIG. 18, the positional deviation adjustment device 100 </ b> D projects a stereoscopic pattern image 62 that can display the adjustment stereoscopic pattern 60 by the projection device 230. Then, in the positional deviation adjusting device 100D, the three-dimensional pattern image 62 is displayed as the adjusting three-dimensional pattern 60 by the lens array 30.
Note that the three-dimensional pattern image 62 is preferably information that can form an adjustment three-dimensional pattern 60 that is significantly different from the IP three-dimensional image, in order to prevent erroneous detection by the misregistration calculation device 120D.
ここで、位置を調整するためには、調整用立体パターン60の奥行き情報及び形状情報が必要となる。そこで、伸縮量算出装置220Dは、調整用立体パターン60の奥行き情報及び形状情報が設定されている。そして、伸縮量算出装置220Dは、調整用立体パターン60の奥行き情報及び形状情報を位置ずれ算出装置120Dに出力する(図17に破線で図示)。この場合、位置ずれ算出装置120Dは、調整用立体パターン60の奥行き情報及び形状情報を用いて、調整用立体パターン60を検出する。さらに、撮像装置110は、位置ずれ算出装置120Dから取得した奥行き情報を用いて、調整用立体パターン60に焦点を合わせる。 Here, in order to adjust the position, depth information and shape information of the adjustment solid pattern 60 are required. Therefore, in the expansion / contraction amount calculation device 220D, depth information and shape information of the adjustment solid pattern 60 are set. Then, the expansion / contraction amount calculation device 220D outputs the depth information and the shape information of the adjustment solid pattern 60 to the misalignment calculation device 120D (illustrated by a broken line in FIG. 17). In this case, the positional deviation calculation device 120D detects the adjustment three-dimensional pattern 60 using the depth information and the shape information of the adjustment three-dimensional pattern 60. Further, the imaging apparatus 110 focuses on the adjustment three-dimensional pattern 60 using the depth information acquired from the positional deviation calculation apparatus 120D.
(第5実施形態)
[IP立体映像表示パネルの構成]
図19,図20を参照し、本願発明の第5実施形態に係るIP立体映像表示パネル1Eの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
第5実施形態では、調整用ラインパターン50の代わりに、調整用矩形パターン70A,70Bを用いる点が、第1実施形態と異なる。
(Fifth embodiment)
[Configuration of IP stereoscopic video display panel]
With reference to FIGS. 19 and 20, the configuration of an IP stereoscopic video display panel 1 </ b> E according to the fifth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the adjustment rectangular patterns 70A and 70B are used instead of the adjustment line pattern 50.
図19のように、IP立体映像表示パネル1Eは、アクリル板10と、フィルム20Eと、レンズアレイ30Eとを備える。
図20(a)のように、フィルム20Eは、要素画像22を囲う調整用矩形パターン70Aが印刷されている。また、図20では、図面を見やすくするため、フィルム20Eを破線で図示した。
レンズアレイ30Eは、要素レンズ32を囲う調整用矩形パターン70Bが印刷されている。
他の点、フィルム20E及びレンズアレイ30Eは、第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 19, the IP stereoscopic video display panel 1E includes an acrylic plate 10, a film 20E, and a lens array 30E.
As shown in FIG. 20A, an adjustment rectangular pattern 70A surrounding the element image 22 is printed on the film 20E. In FIG. 20, the film 20 </ b> E is illustrated with a broken line in order to make the drawing easy to see.
On the lens array 30E, an adjustment rectangular pattern 70B surrounding the element lens 32 is printed.
Other points, the film 20E and the lens array 30E are the same as those in the first embodiment.
<調整用矩形パターンの詳細>
以下、調整用矩形パターン70A,70Bの詳細について説明する。
調整用矩形パターン70Aは、全ての要素画像22を囲う枠線を有する。また、調整用矩形パターン70Aは、この枠線に直交する線分を複数有する。例えば、調整用パターン70Aは、一辺あたり6本の線分を有する。調整用矩形パターン70Aでは、この線分が検出基準となる。
<Details of rectangular pattern for adjustment>
Hereinafter, details of the adjustment rectangular patterns 70A and 70B will be described.
The adjustment rectangular pattern 70 </ b> A has a frame line surrounding all the element images 22. The adjustment rectangular pattern 70A has a plurality of line segments orthogonal to the frame line. For example, the adjustment pattern 70A has six line segments per side. In the adjustment rectangular pattern 70A, this line segment becomes a detection reference.
調整用矩形パターン70A,70Bは、フィルム20Eが伸縮していない場合、同一形状で同一サイズになる。また、調整用矩形パターン70A,70Bは、検出率を向上させるため、異なる色で印刷することが好ましい。例えば、調整用矩形パターン70Aは、フィルム20Eに赤色で印刷する。また、調整用矩形パターン70Bは、レンズアレイ30Eに青色で印刷してもよい。 When the film 20E is not stretched, the adjustment rectangular patterns 70A and 70B have the same shape and the same size. The adjustment rectangular patterns 70A and 70B are preferably printed in different colors in order to improve the detection rate. For example, the adjustment rectangular pattern 70A is printed in red on the film 20E. The adjustment rectangular pattern 70B may be printed in blue on the lens array 30E.
[位置ずれ調整装置の構成]
本願発明の第5実施形態に係る位置ずれ調整装置100Eの構成について説明する。
図19のように、位置ずれ調整装置100Eは、撮像装置(撮像手段)110Eと、位置ずれ算出装置120Eと、フィルム用ステージ(移動手段)140とを備える。
[Configuration of misalignment adjusting device]
A configuration of a misregistration adjustment apparatus 100E according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 19, the misregistration adjustment apparatus 100E includes an imaging device (imaging means) 110E, a misregistration calculation device 120E, and a film stage (moving means) 140.
撮像装置110Eは、フィルム20Eとレンズアレイ30Eとを撮像することで、撮像画像を生成するものである。この撮像装置110Eは、撮像位置が移動せず、常に一定である。また、撮像装置110Eは、生成した撮像画像を位置ずれ算出装置120Eに出力する。 The imaging device 110E generates a captured image by imaging the film 20E and the lens array 30E. In this imaging device 110E, the imaging position does not move and is always constant. In addition, the imaging device 110E outputs the generated captured image to the positional deviation calculation device 120E.
[位置ずれ算出装置の構成]
図19のように、位置ずれ算出装置120Eは、パターン検出手段(検出手段)122と、位置ずれ算出手段125Eと、位置ずれ調整手段(調整手段)127Eとを備える。
[Configuration of misalignment calculation device]
As shown in FIG. 19, the positional deviation calculation device 120E includes a pattern detection unit (detection unit) 122, a positional deviation calculation unit 125E, and a positional deviation adjustment unit (adjustment unit) 127E.
パターン検出手段122は、撮像装置110Eより入力された撮像画像から、フィルム20Eに印刷された調整用矩形パターン70Aと、レンズアレイ30Eに印刷された調整用矩形パターン70Aとを検出するものである。例えば、パターン検出手段122は、色領域検出処理又は直線検出処理を撮像画像に施し、調整用矩形パターン70A,70Bを検出する。そして、パターン検出手段122は、検出した調整用矩形パターン70A,70Bを位置ずれ算出手段125Eに出力する。 The pattern detecting unit 122 detects the adjustment rectangular pattern 70A printed on the film 20E and the adjustment rectangular pattern 70A printed on the lens array 30E from the captured image input from the imaging device 110E. For example, the pattern detection unit 122 performs color region detection processing or straight line detection processing on the captured image to detect the adjustment rectangular patterns 70A and 70B. Then, the pattern detection unit 122 outputs the detected adjustment rectangular patterns 70A and 70B to the positional deviation calculation unit 125E.
位置ずれ算出手段125Eは、パターン検出手段122から入力された調整用矩形パターン70A,70Bの位置ずれ量を算出するものである。例えば、位置ずれ算出手段125Eは、検出基準毎に、調整用矩形パターン70A,70Bで対応する検出基準の距離を位置ずれ量として算出する。そして、位置ずれ算出手段125Eは、算出した位置ずれ量を位置ずれ調整手段127Eに出力する。 The misregistration calculation unit 125E calculates the misregistration amounts of the adjustment rectangular patterns 70A and 70B input from the pattern detection unit 122. For example, the positional deviation calculation means 125E calculates the distance of the detection reference corresponding to the adjustment rectangular patterns 70A and 70B as the positional deviation amount for each detection reference. Then, the positional deviation calculation unit 125E outputs the calculated positional deviation amount to the positional deviation adjustment unit 127E.
位置ずれ調整手段127Eは、位置ずれ算出手段125Eから入力された位置ずれ量が最小となる位置に、フィルム用ステージ140にフィルム20Eを移動させるものである。この位置ずれ調整手段127Eは、位置ずれ量に応じた駆動信号を生成し、フィルム用ステージ140に出力する。 The misalignment adjusting unit 127E moves the film 20E to the film stage 140 to a position where the misalignment amount input from the misalignment calculating unit 125E is minimized. The misalignment adjusting means 127E generates a drive signal corresponding to the misalignment amount and outputs it to the film stage 140.
<位置ずれの調整>
図20,図21を参照し、位置ずれ調整装置100Eによる位置ずれの調整を具体的に説明する(適宜図19参照)。
なお、図20,図21では、図面を見やすくするため、フィルム20Eを破線で図示した。
<Adjustment of misalignment>
With reference to FIG. 20 and FIG. 21, the adjustment of the misalignment by the misalignment adjusting device 100E will be specifically described (see FIG. 19 as appropriate).
In FIGS. 20 and 21, the film 20 </ b> E is indicated by a broken line for easy viewing of the drawings.
まず、図20(b)のように、フィルム20Eに伸縮がなく、回転方向に位置ずれしている場合を考える。
この場合、位置ずれ算出手段125Eは、水平ラインパターン及び垂直ラインパターンに含まれる検出基準毎に位置ずれ量を算出する。この水平ラインパターンとは、調整用矩形パターン70A,70Bで上下に位置する横線部分のことである。また、垂直ラインパターンとは、調整用矩形パターン70A,70Bで左右に位置する縦線部分のことである。
First, as shown in FIG. 20B, the case where the film 20E does not expand and contract and is displaced in the rotation direction is considered.
In this case, the misregistration calculation unit 125E calculates the misregistration amount for each detection reference included in the horizontal line pattern and the vertical line pattern. The horizontal line pattern is a horizontal line portion positioned vertically in the adjustment rectangular patterns 70A and 70B. The vertical line pattern is a vertical line portion located on the left and right in the adjustment rectangular patterns 70A and 70B.
そして、位置ずれ調整手段127Eは、垂直方向及び水平方向の位置ずれ量のそれぞれが、最小となるように位置合わせを行う。この場合、位置ずれ調整手段127Eは、図20(c)のように、調整用パターン70A,70Bが完全に一致する位置までフィルム20Eを移動させる。 Then, the misalignment adjusting unit 127E performs alignment so that each of the misalignment amounts in the vertical direction and the horizontal direction is minimized. In this case, the misalignment adjusting means 127E moves the film 20E to a position where the adjustment patterns 70A and 70B completely coincide as shown in FIG.
次に、図21(a)のように、フィルム20Eに伸縮があり、回転方向の位置ずれがない場合を考える。この場合、位置ずれ調整手段127Eは、図21(b)のように、調整用パターン70A,70Bの位置ずれ量が最も少なくなるように位置を調整する。 Next, as shown in FIG. 21A, the case where the film 20E is stretched and there is no positional deviation in the rotation direction is considered. In this case, the positional deviation adjusting means 127E adjusts the position so that the positional deviation amounts of the adjustment patterns 70A and 70B are minimized as shown in FIG.
[位置ずれ調整装置の動作]
図22を参照し、図19の位置ずれ調整装置100Eの動作について説明する(適宜図19参照)。
位置ずれ調整装置100Eは、撮像装置110Eによる撮像を行い、撮像画像を生成する(撮像工程:ステップS10)。
[Operation of position adjustment device]
With reference to FIG. 22, the operation of the positional deviation adjusting device 100E of FIG. 19 will be described (see FIG. 19 as appropriate).
The positional deviation adjusting device 100E performs imaging by the imaging device 110E and generates a captured image (imaging process: step S10).
位置ずれ調整装置100Eは、パターン検出手段122によって、ステップS10で生成した撮像画像から、フィルム20Eに印刷された調整用矩形パターン70Aと、レンズアレイ30Eに印刷された調整用矩形パターン70Aとを検出する(検出工程:ステップS11)。 In the positional deviation adjusting device 100E, the pattern detection unit 122 detects the adjustment rectangular pattern 70A printed on the film 20E and the adjustment rectangular pattern 70A printed on the lens array 30E from the captured image generated in step S10. (Detection step: Step S11).
位置ずれ調整装置100Eは、位置ずれ算出手段125Eによって、ステップS11で検出された調整用矩形パターン70A,70Bの位置ずれ量を算出する(位置ずれ算出工程:ステップS12)。
位置ずれ調整装置100Eは、位置ずれ調整手段127Eによって、ステップS12で算出された位置ずれ量に基づいて、フィルム用ステージ140にフィルム20Eを移動させる(調整工程:ステップS13)。
The positional deviation adjusting device 100E calculates the positional deviation amounts of the adjustment rectangular patterns 70A and 70B detected in step S11 by the positional deviation calculating means 125E (position deviation calculating step: step S12).
The positional deviation adjusting device 100E causes the positional deviation adjusting means 127E to move the film 20E to the film stage 140 based on the positional deviation amount calculated in step S12 (adjustment step: step S13).
[作用・効果]
本願発明の第5実施形態に係る位置ずれ調整装置100Eは、調整用矩形パターン70A,70Bの4辺に検出基準を多く設けられる。これにより、位置ずれ調整装置100Eは、調整用矩形パターン70A,70Bの検出精度が向上し、フィルム20Eとレンズアレイ30Eとの位置を精度よく調整することができる。従って、位置ずれ調整装置100Eで製造されたIP立体表示パネル1Eは、その画質が向上する。
[Action / Effect]
The misregistration adjustment apparatus 100E according to the fifth embodiment of the present invention is provided with many detection references on the four sides of the adjustment rectangular patterns 70A and 70B. Thereby, the positional deviation adjusting device 100E can improve the detection accuracy of the adjustment rectangular patterns 70A and 70B, and can adjust the positions of the film 20E and the lens array 30E with high accuracy. Therefore, the image quality of the IP stereoscopic display panel 1E manufactured by the misalignment adjusting apparatus 100E is improved.
(第6実施形態)
[IP立体映像表示パネルの構成]
図23を参照し、本願発明の第6実施形態に係るIP立体映像表示パネル1Fの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
図23のように、IP立体映像表示パネル1Fは、レンズアレイ30の凸面側に光透過制限フィルム(光透過制限部材)80を備える点が第1実施形態と異なる。
(Sixth embodiment)
[Configuration of IP stereoscopic video display panel]
With reference to FIG. 23, the configuration of the IP stereoscopic video display panel 1F according to the sixth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
As shown in FIG. 23, the IP stereoscopic image display panel 1F is different from the first embodiment in that a light transmission limiting film (light transmission limiting member) 80 is provided on the convex surface side of the lens array 30.
光透過制限フィルム80は、一定の角度からの光のみを通過させるフィルムである。この光透過制限フィルム80が光を透過させる角度は、レンズアレイ30の光の射出角と同一か、この光の射出角よりも狭くなる。本実施形態では、レンズアレイ30の光の射出角とIP立体映像を観察できる範囲とを等しくし、この範囲を視域とする。 The light transmission limiting film 80 is a film that allows only light from a certain angle to pass through. The angle at which the light transmission limiting film 80 transmits light is the same as or smaller than the light emission angle of the lens array 30. In the present embodiment, the light emission angle of the lens array 30 is equal to the range in which the IP stereoscopic image can be observed, and this range is set as the viewing zone.
また、光透過制限フィルム80は、レンズアレイ30に任意の方法で固定できる。例えば、光透過制限フィルム80は、光透過型接着材を用いて、レンズアレイ30に貼り合わせることができる。 The light transmission limiting film 80 can be fixed to the lens array 30 by an arbitrary method. For example, the light transmission limiting film 80 can be bonded to the lens array 30 using a light transmission type adhesive.
光透過制限フィルム80を備えない場合、レンズアレイ30の射出角を超えた範囲では、サイドローブのIP立体映像が観察されることになる。一方、光透過制限フィルム80を備える場合、レンズアレイ30の射出角を超えた範囲では、光透過制限フィルム80の表面の色のみが観察されるため、サイドローブのIP立体映像を観察できない。 When the light transmission limiting film 80 is not provided, the IP image of the side lobe is observed within the range beyond the exit angle of the lens array 30. On the other hand, when the light transmission limiting film 80 is provided, only the color of the surface of the light transmission limiting film 80 is observed in the range beyond the emission angle of the lens array 30, so that the IP image of the side lobe cannot be observed.
ここで、光透過制限フィルム80の表面に2次元画像を印刷してもよい。すると、レンズアレイ30の射出角を超えた範囲では、光透過制限フィルム80に印刷された2次元画像が観察される。また、レンズアレイ30の射出角の範囲内では、2次元画像とIP立体映像との両方を観察できる。 Here, a two-dimensional image may be printed on the surface of the light transmission limiting film 80. Then, a two-dimensional image printed on the light transmission limiting film 80 is observed in a range exceeding the exit angle of the lens array 30. Further, both the two-dimensional image and the IP stereoscopic video can be observed within the range of the exit angle of the lens array 30.
[作用・効果]
本願発明の第6実施形態に係るIP立体映像表示パネル1Fは、サイドローブからのIP立体映像が表示されないので、その画質を向上させることができる。
[Action / Effect]
Since the IP stereoscopic video display panel 1F according to the sixth embodiment of the present invention does not display the IP stereoscopic video from the side lobe, the image quality can be improved.
なお、光透過制限フィルム80は、レンズアレイ30の凸面側ではなく、フィルム20の背面側(アクリル板10の側)に配置してもよい。
また、光透過制限フィルム80をレンズアレイ30に貼り合わせた後、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれを調整してもよい。また、フィルム20とレンズアレイ30との位置ずれを調整した後、光透過制限フィルム80をレンズアレイ30に貼り合わせてもよい。
また、IP立体映像表示パネル1Fは、第2実施形態から第5実施形態にも適用できることは言うまでもない。
The light transmission limiting film 80 may be disposed not on the convex surface side of the lens array 30 but on the back surface side (the acrylic plate 10 side) of the film 20.
Further, after the light transmission limiting film 80 is bonded to the lens array 30, the positional deviation between the film 20 and the lens array 30 may be adjusted. Further, after adjusting the positional deviation between the film 20 and the lens array 30, the light transmission limiting film 80 may be bonded to the lens array 30.
Needless to say, the IP stereoscopic image display panel 1F can also be applied to the second to fifth embodiments.
(その他変形例)
以上、本願発明の各実施形態を詳述してきたが、本願発明は前記した各実施形態に限られるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
前記した各実施形態では、接着剤を用いて、フィルムとレンズアレイとを貼り合わせることとして説明したが、これに限定されない。
(Other variations)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to each above-mentioned embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are also included.
In each of the above-described embodiments, the film and the lens array are bonded together using an adhesive, but the present invention is not limited to this.
前記した各実施形態では、印刷部材としてフィルムを説明したが、印刷部材は、光の透過を問わず、要素画像を印刷できれば何でもよい。例えば、印刷部材としては、紙、ガラス、アクリルなどの光を透過する部材があげられる。また、印刷部材は、金属などの光を透過しない部材であってもよい。ただし、印刷部材が光を全く透過しない部材の場合、第3,4実施形態には適用できない。 In each of the above-described embodiments, the film has been described as the printing member. However, the printing member may be anything as long as it can print the element image regardless of light transmission. For example, examples of the printing member include members that transmit light, such as paper, glass, and acrylic. The printing member may be a member that does not transmit light, such as metal. However, when the printing member is a member that does not transmit light at all, it cannot be applied to the third and fourth embodiments.
前記した各実施形態では、第2移動手段がフィルムを移動させることとして説明したが、これに限定されない。例えば、第2移動手段がフィルムの代わりにレンズアレイを移動させてもよい。この場合、レンズアレイと連動して、第1撮像手段も移動させる必要がある。 In each of the embodiments described above, the second moving unit has been described as moving the film, but the present invention is not limited to this. For example, the second moving means may move the lens array instead of the film. In this case, it is necessary to move the first imaging means in conjunction with the lens array.
1,1B,1C,1E,1F IP立体映像表示パネル(立体映像表示装置)
10 アクリル板
20,20B,20C,20E フィルム(印刷部材)
22 要素画像
30,30C,30E レンズアレイ
32 要素レンズ
40 接着剤
50,52,54A,54B 調整用ラインパターン
70A,70B 調整用矩形パターン
80 光透過制限フィルム(光透過制限部材)
100,100B,100C,100D,100E 位置ずれ調整装置
110,110E 撮像装置(第1撮像手段,撮像手段)
120,120B,120D,120E 位置ずれ算出装置
121,121B 拡大判定手段(判定手段)
122 パターン検出手段(検出手段)
123 撮像位置制御手段
125,125B,125E 位置ずれ算出手段
127,127E 位置ずれ調整手段(調整手段)
130 撮像装置用ステージ(第1移動手段)
140 フィルム用ステージ(第2移動手段,移動手段)
210 撮像装置(第2撮像手段)
220,220D 伸縮量算出装置
221 調整用印刷パターン検出手段(検出手段)
223 伸縮量算出手段
225,225D 調整用ラインパターン変形手段(変形手段)
227 輝度値算出手段
229 要素画像選択手段(選択手段)
230 投射装置(投射手段)
240 ハーフミラー
1,1B, 1C, 1E, 1F IP stereoscopic image display panel (stereoscopic image display device)
10 Acrylic plates 20, 20B, 20C, 20E Film (printing member)
22 Element image 30, 30C, 30E Lens array 32 Element lens 40 Adhesives 50, 52, 54A, 54B Adjustment line patterns 70A, 70B Adjustment rectangular pattern 80 Light transmission limiting film (light transmission limiting member)
100, 100B, 100C, 100D, 100E Misalignment adjusting device 110, 110E Imaging device (first imaging means, imaging means)
120, 120B, 120D, 120E Misalignment calculating device 121, 121B Enlargement determination means (determination means)
122 Pattern detection means (detection means)
123 Image pickup position control means 125, 125B, 125E Position deviation calculation means 127, 127E Position deviation adjustment means (adjustment means)
130 Stage for imaging apparatus (first moving means)
140 Film stage (second moving means, moving means)
210 Imaging device (second imaging means)
220, 220D Expansion / contraction amount calculation device 221 Print pattern detection means for adjustment (detection means)
223 Expansion / contraction amount calculation means 225, 225D Adjustment line pattern deformation means (deformation means)
227 Luminance value calculation means 229 Element image selection means (selection means)
230 Projection device (projection means)
240 half mirror
Claims (9)
所定の撮像位置から、調整用ラインパターンが複数の前記要素画像に重ねられた前記印刷部材と前記レンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する撮像工程と、
前記撮像画像に含まれる前記要素レンズで前記調整用ラインパターンが拡大されているか否かを判定する判定工程と、
前記調整用ラインパターンが拡大されていない場合、前記調整用ラインパターンが前記要素レンズの直径まで拡大されると判定されるまで、前記撮像位置を移動させ、前記撮像工程及び前記判定工程の処理を再実行する撮像位置制御工程と、
前記調整用ラインパターンが拡大されている場合、前記撮像位置の移動方向の反対方向を位置ずれ方向として算出し、相似関係により前記撮像位置の移動量から位置ずれ量を算出する位置ずれ算出工程と、
前記位置ずれ算出工程で算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる調整工程と、
を順に実行することを特徴とする立体映像表示装置の製造方法。 A method for manufacturing a stereoscopic image display apparatus, comprising: a printing member on which an element image is printed; and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged.
An imaging process for generating a captured image by imaging the printing member and the lens array in which an adjustment line pattern is superimposed on a plurality of the element images from a predetermined imaging position;
A determination step of determining whether or not the adjustment line pattern is enlarged by the element lens included in the captured image;
If the adjustment line pattern is not enlarged, the imaging position is moved until it is determined that the adjustment line pattern is enlarged to the diameter of the element lens, and the imaging process and the determination process are performed. An imaging position control process to be re-executed;
When the adjustment line pattern is enlarged, a position shift calculation step of calculating a position shift amount as a position shift direction by calculating a direction opposite to the moving direction of the image pickup position and calculating a position shift amount from the shift amount of the image pickup position by a similarity relationship ; ,
An adjustment step of moving either the printing member or the lens array based on the displacement direction and displacement amount calculated in the displacement calculation step;
Are sequentially executed. A method of manufacturing a stereoscopic video display device.
所定の撮像位置から、調整用ラインパターンが複数の前記要素画像に重ねられた前記印刷部材と前記レンズアレイとを撮像することで、第1撮像画像を生成する第1撮像手段と、
前記第1撮像手段の前記撮像位置を移動させる第1移動手段と、
前記第1撮像画像に含まれる前記要素レンズで前記調整用ラインパターンが拡大されているか否かを判定する判定手段と、
前記調整用ラインパターンが拡大されていない場合、前記調整用ラインパターンが前記要素レンズの直径まで拡大されると判定されるまで、前記第1移動手段に前記撮像位置を移動させ、前記第1撮像手段及び前記判定手段に処理を再実行させる撮像位置制御手段と、
前記調整用ラインパターンが拡大されている場合、前記第1撮像手段の移動方向の反対方向を位置ずれ方向として算出し、相似関係により前記第1撮像手段の移動量から位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段と、
前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる第2移動手段と、
前記位置ずれ算出手段が算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、前記第2移動手段に前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる調整手段と、
を備えることを特徴とする位置ずれ調整装置。 A positional deviation adjusting device for a stereoscopic image display device, comprising: a printing member on which an element image is printed; and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged.
A first imaging unit that generates a first captured image by capturing an image of the printing member and the lens array in which an adjustment line pattern is superimposed on a plurality of element images from a predetermined imaging position;
First moving means for moving the imaging position of the first imaging means;
Determination means for determining whether or not the adjustment line pattern is enlarged by the element lens included in the first captured image;
If the adjustment line pattern is not enlarged, the first moving means moves the imaging position until it is determined that the adjustment line pattern is enlarged to the diameter of the element lens, and the first imaging is performed. Imaging position control means for causing the means and the determination means to re-execute processing;
When the adjustment line pattern is enlarged , a position opposite to the moving direction of the first image pickup unit is calculated as a position shift direction , and a position shift amount is calculated from the amount of movement of the first image pickup unit based on a similarity relationship Deviation calculation means;
Second moving means for moving either the printing member or the lens array;
Adjusting means for causing the second moving means to move either the printing member or the lens array based on the positional deviation direction and the positional deviation amount calculated by the positional deviation calculating means;
A position deviation adjusting device comprising:
所定の撮像位置から、調整用ラインパターンが複数の前記要素画像に重ねられた前記印刷部材と前記レンズアレイとを撮像することで、第1撮像画像を生成する第1撮像手段と、
前記第1撮像手段の前記撮像位置を移動させる第1移動手段と、
前記第1撮像画像に含まれる前記要素レンズで前記調整用ラインパターンが拡大されているか否かを判定する判定手段と、
前記調整用ラインパターンが拡大されていない場合、前記調整用ラインパターンが前記要素レンズの直径まで拡大されると判定されるまで、前記第1移動手段に前記撮像位置を移動させ、前記第1撮像手段及び前記判定手段に処理を再実行させる撮像位置制御手段と、
前記調整用ラインパターンが拡大されている場合、前記印刷部材と前記レンズアレイとの位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段と、
前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる第2移動手段と、
前記位置ずれ算出手段が算出した位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、前記第2移動手段に前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる調整手段と、
を備え、
前記第1撮像手段は、2画素以上の線幅を有し、かつ、線幅方向で階調値が異なる前記調整用ラインパターンが含まれる前記第1撮像画像を生成し、
前記位置ずれ算出手段は、前記調整用ラインパターンが拡大されている場合、当該調整用ラインパターンの階調値を比較することで前記位置ずれ方向を算出し、当該調整用ラインパターンの階調値の分散が最小となるように前記位置ずれ量を算出することを特徴とする位置ずれ調整装置。 A positional deviation adjusting device for a stereoscopic image display device, comprising: a printing member on which an element image is printed; and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged.
A first imaging unit that generates a first captured image by capturing an image of the printing member and the lens array in which an adjustment line pattern is superimposed on a plurality of element images from a predetermined imaging position;
First moving means for moving the imaging position of the first imaging means;
Determination means for determining whether or not the adjustment line pattern is enlarged by the element lens included in the first captured image;
If the adjustment line pattern is not enlarged, the first moving means moves the imaging position until it is determined that the adjustment line pattern is enlarged to the diameter of the element lens, and the first imaging is performed. Imaging position control means for causing the means and the determination means to re-execute processing;
When the adjustment line pattern is enlarged, a positional deviation calculating means for calculating a positional deviation direction and a positional deviation amount between the printing member and the lens array;
Second moving means for moving either the printing member or the lens array;
Adjusting means for causing the second moving means to move either the printing member or the lens array based on the positional deviation direction and the positional deviation amount calculated by the positional deviation calculating means;
With
The first imaging unit generates the first captured image including the adjustment line pattern having a line width of two pixels or more and having a gradation value different in a line width direction;
When the adjustment line pattern is enlarged, the positional deviation calculation means calculates the positional deviation direction by comparing the gradation values of the adjustment line pattern, and the gradation value of the adjustment line pattern distributed position deviation adjustment device characterized in that to calculate the positional deviation amount so as to minimize the.
前記第2撮像画像から、前記印刷部材と前記レンズアレイとの調整用印刷パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記印刷部材と前記レンズアレイとの調整用印刷パターンの位置に基づいて、前記印刷部材の伸縮量を算出する伸縮量算出手段と、
伸縮が無い前記印刷部材に投射される調整用ラインパターンが予め設定され、前記予め設定された調整用ラインパターンを前記伸縮量に応じて変形する変形手段と、
前記変形手段で変形された調整用ラインパターンを前記印刷部材に投射する投射手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか一項に記載の位置ずれ調整装置。 By imaging the printing member on which the adjustment print pattern is printed in a region other than the element image and the lens array on which the adjustment print pattern is printed in a region other than the element lens, a second captured image is obtained. Second imaging means to generate,
Detecting means for detecting a print pattern for adjustment between the print member and the lens array from the second captured image;
Expansion / contraction amount calculating means for calculating the expansion / contraction amount of the printing member based on the position of the print pattern for adjustment between the printing member and the lens array detected by the detection means;
Deformation means for presetting an adjustment line pattern projected on the printing member without expansion and contraction, and deforming the preset adjustment line pattern according to the expansion and contraction amount;
Projection means for projecting the adjustment line pattern deformed by the deformation means onto the printing member;
The positional deviation adjusting device according to any one of claims 2 to 4, further comprising:
前記輝度値算出手段で算出された輝度値が予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、前記輝度値が前記閾値以上の要素画像を選択する選択手段と、をさらに備え、
前記変形手段は、前記選択手段で選択された要素画像に重ねる前記調整用ラインパターンを変形することを特徴とする請求項5に記載の位置ずれ調整装置。 A luminance value calculating means for detecting the element image from the second captured image and calculating a luminance value of the detected element image;
A selection unit that determines whether or not the luminance value calculated by the luminance value calculation unit is equal to or greater than a preset threshold value, and that selects an element image having the luminance value equal to or greater than the threshold value;
6. The positional deviation adjusting device according to claim 5, wherein the deforming unit deforms the adjustment line pattern to be superimposed on the element image selected by the selecting unit.
全ての前記要素画像を囲う枠線を有し、前記枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された前記印刷部材と、全ての前記要素レンズを囲う枠線を有し、前記枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された前記レンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する撮像工程と、
前記撮像画像から、前記印刷部材と前記レンズアレイとに印刷された調整用矩形パターンを検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記印刷部材と前記レンズアレイとの調整用矩形パターンの位置ずれ量を算出する位置ずれ算出工程と、
前記位置ずれ算出工程で算出された位置ずれ量が最小となる位置に、前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる調整工程と、
を順に実行することを特徴とする立体映像表示装置の製造方法。 A method for manufacturing a stereoscopic image display apparatus, comprising: a printing member on which an element image is printed; and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged.
Having a frame line surrounding all the element images, the printing member printed with an adjustment rectangular pattern having a plurality of line segments orthogonal to the frame line, and a frame line surrounding all the element lenses , An imaging step of generating a captured image by imaging the lens array printed with the adjustment rectangular pattern having a plurality of line segments orthogonal to the frame line ;
From the captured image, a detection step of detecting an adjustment rectangular pattern printed on the printing member and the lens array;
A displacement calculation step of calculating a displacement amount of an adjustment rectangular pattern between the printing member and the lens array detected in the detection step;
An adjustment step of moving either the printing member or the lens array to a position where the amount of displacement calculated in the displacement calculation step is minimized;
Are sequentially executed. A method of manufacturing a stereoscopic video display device.
全ての前記要素画像を囲う枠線を有し、前記枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された前記印刷部材と、全ての前記要素レンズを囲う枠線を有し、前記枠線に直交する線分を複数有する調整用矩形パターンが印刷された前記レンズアレイとを撮像することで、撮像画像を生成する撮像手段と、
前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる移動手段と、
前記撮像画像から、前記印刷部材と前記レンズアレイとに印刷された調整用矩形パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記印刷部材と前記レンズアレイとの調整用矩形パターンの位置ずれ量を算出する位置ずれ算出手段と、
前記位置ずれ算出手段で算出された位置ずれ量が最小となる位置に、前記移動手段に前記印刷部材又は前記レンズアレイの何れか一方を移動させる調整手段と、
を備えることを特徴とする位置ずれ調整装置。 A positional deviation adjusting device for a stereoscopic image display device, comprising: a printing member on which an element image is printed; and a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged.
Having a frame line surrounding all the element images, the printing member printed with an adjustment rectangular pattern having a plurality of line segments orthogonal to the frame line, and a frame line surrounding all the element lenses , An imaging means for generating a captured image by imaging the lens array printed with the adjustment rectangular pattern having a plurality of line segments orthogonal to the frame line ;
Moving means for moving either the printing member or the lens array;
Detecting means for detecting an adjustment rectangular pattern printed on the printing member and the lens array from the captured image;
A displacement calculating means for calculating a displacement amount of an adjustment rectangular pattern between the printing member and the lens array detected by the detecting means;
Adjusting means for causing the moving means to move either the printing member or the lens array to a position where the positional deviation amount calculated by the positional deviation calculating means is minimized;
A position deviation adjusting device comprising:
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