JP4987767B2 - 三次元画像表示装置の製造装置及び三次元画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、三次元画像表示装置の製造装置及び三次元画像表示装置の製造方法に関する。

三次元画像表示装置の表示パネルとしては、通常、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶表示パネル（ＬＣＤ）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる電界放出表示パネル（ＦＥＤ）、及び、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる電子放出表示パネル等のフラットパネル型表示装置が用いられる。

また、三次元画像表示方式としては、多眼式やインテグラルイメージング方式等の様々な方式がある。このような方式を用いて三次元画像を表示する三次元画像表示装置としては、レンチキュラレンズを備える三次元画像表示装置が開発されている。このレンチキュラレンズを用いる場合には、三次元画像視認用のメガネ等を用いずに三次元画像を視認することができる。

通常、表示パネル上にレンチキュラレンズを設ける場合には、そのレンチキュラレンズを有するレンズ板を、表示パネル上に矩形の枠形状に塗布された接着剤により表示パネルに貼り合わせている。このときの位置合わせは、表示パネル及びレンズ板の各々のアライメントマークに基づいて行われる。これらのアライメントマークは、通常、表示パネル及びレンズ板に対する機械加工によりそれぞれ形成されている。なお、光の利用効率の向上を目的として、液晶表示パネル上にレンチキュラレンズを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３７０８１１２号公報

しかしながら、機械加工によるアライメントマークを用いる場合には、表示パネルやレンズ板にアライメントマークを加工する際の加工精度等の影響により、アライメントマークの位置精度は低くなるため、機械加工によるアライメントマークに基づいてレンチキュラレンズと表示パネルとの平面方向の相対位置を許容範囲内（例えば、目標値±数μｍの範囲内）に収めることは困難である。その相対位置が許容範囲外になると、視域中心がずれて視域に影響を与えるため、三次元画像の表示品位が低下してしまう。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、三次元画像の表示品位の低下を防止することができる三次元画像表示装置の製造装置及び三次元画像表示装置の製造方法を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、複数の画素が面内に所定のパターンで配列されている表示パネルと、複数のシリンドリカルレンズがシリンドリカルレンズの稜線方向に直交する幅方向に連続して並ぶレンチキュラレンズを有するレンズ板とを貼り合わせる三次元画像表示装置の製造装置において、表示パネルの基準線となる一列の画素及び基準線から直交する方向にシリンドリカルレンズの幅毎に一列の画素を点灯させる画像であって、基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークを示す位置合わせ用画像を表示パネルに表示させる手段と、位置合わせ用画像を表示した表示パネルに対してレンズ板を介して撮像を行う撮像部と、撮像部により撮像した画像の輝線及び２つの位置検出用マークから表示パネルとレンチキュラレンズとの平面方向の相対位置を求める手段と、求めた相対位置に基づいて表示パネルとレンズ板とを相対移動させ、表示パネルとレンチキュラレンズとの位置合わせを行う移動機構と、
を備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、複数の画素が面内に所定のパターンで配列されている表示パネルと、複数のシリンドリカルレンズがシリンドリカルレンズの稜線方向に直交する幅方向に連続して並ぶレンチキュラレンズを有するレンズ板とを貼り合わせる三次元画像表示装置の製造方法において、表示パネルの基準線となる一列の画素及び基準線から直交する方向にシリンドリカルレンズの幅毎に一列の画素を点灯させる画像であって、基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークを示す位置合わせ用画像を表示パネルに表示させる工程と、位置合わせ用画像を表示した表示パネルに対してレンズ板を介して撮像を行う工程と、撮像した画像の輝線及び２つの位置検出用マークから表示パネルとレンチキュラレンズとの平面方向の相対位置を求める工程と、求めた相対位置に基づいて表示パネルとレンズ板とを相対移動させ、表示パネルとレンチキュラレンズとの位置合わせを行う工程とを有することである。

本発明によれば、表示品位の低下を防止することができる三次元画像表示装置の製造装置及び三次元画像表示装置の製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（三次元画像表示装置）
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る三次元画像表示装置（以下、表示装置という）１は、画像を表示する表示パネル２と、その表示パネル２上に枠形状の接着部材３を介して設けられ、表示パネル２側にレンチキュラレンズ４ａを有するレンズ板４とを備えている。

表示パネル２は、アレイ基板等の背面基板となる第１基板２ａと、前面基板となる第２基板２ｂとを具備している。この表示パネル２の面内には、複数の画素が所定のパターンで、例えばマトリクス状（格子状）に配列されている。表示パネル２としては、例えば液晶表示パネルを用いる。第１基板２ａと第２基板２ｂとの間には、液晶層（図示せず）が設けられており、この表示パネル２の外面には、２つの偏光板２ｃ、２ｄが設けられている。それらの偏光板２ｃ、２ｄは、各々対向させて表示パネル２に配置されている。

第１基板２ａは、例えば矩形状のガラス基板である。この第１基板２ａの内面（第２基板２ｂに対向する面：図１中の上面）には、複数の画素電極やそれらに電位を供給するための電気配線（いずれも図示せず）等が設けられている。各画素電極は画素毎にドット状（点状）に設けられており、電気配線はマトリクス状（格子状）に設けられている。第２基板２ｂは、例えば矩形状のガラス基板である。この第２基板２ｂの内面（第１基板２ａに対向する面：図１中の下面）には、カラーフィルタＦや共通電極となる対向電極（図示せず）等が設けられている。カラーフィルタＦは、ドット状あるいはストライプ状に設けられた複数の着色層（赤、緑及び青）と、ブラックマトリクス等の遮光層とにより構成されている。

接着部材３は、表示パネル２とレンズ板４とを接着するための部材である。この接着部材３は、例えば矩形の枠形状に表示パネル２とレンズ板４との間に形成されている。接着部材３は、表示パネル２とレンズ板４とを接合して内部空間Ｎを形成する側壁として機能する。この内部空間Ｎは、表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４により形成された空間である。接着部材３としては、例えば光硬化性樹脂等を用いる。

レンズ板４は、三次元画像を生成するためのレンチキュラレンズ４ａを有するレンズ基板やレンズシート等のレンズ部材である。このレンズ板４は、例えば矩形状の基板である。レンチキュラレンズ４ａは、円柱を軸方向に２つに割った形状であるシリンドリカルレンズ（円筒面レンズ）４ａ１を軸方向（長手方向、すなわち稜線方向）に直交する方向（短手方向）に隣接させて並べることにより形成されている。ここで、シリンドリカルレンズ４ａ１は円筒状のレンズで一方向にのみ曲率があるレンズであり、一つの屈曲面を有している。また、レンチキュラレンズ４ａは、レンズ板４の内面に固定されてレンズ板４の一部として設けられている。なお、レンチキュラレンズ４ａ及びレンズ板４は、別体で形成された後に一体化されても、最初から同一材料を用いて一体で形成されてもよい。

このような表示装置１は、マトリクス状に配置された各画素に対応する画素電極に対し、画像信号（画像データ）に応じて電圧を印加することにより、各画素（液晶層）の光学特性を変化させて画像を表示する。特に、表示装置１は、インテグラルイメージング方式を用いて、見る角度により微妙に見え方が異なる複数の視差画像（二次元画像）を表示し、三次元画像を形成する。この三次元画像は、自然で、見やすく、さらに疲れ難い画像であり、さらに、そのような三次元画像を見ることが可能な範囲は連続的となる。

（三次元画像表示装置の製造装置）
次に、前述の表示装置１の製造装置１１について説明する。

図２に示すように、本発明の実施の形態に係る製造装置１１は、表示パネル２が載置されるステージとして機能して載置状態の表示パネル２をＸＹＺθ方向に移動させるステージ移動機構１２と、そのステージ移動機構１２に対向させて所定の高さにレンズ板４を支持する支持部１３と、撮像動作を行う撮像部１４と、その撮像部１４をＺ軸方向（図２中の上下方向）に移動させる撮像移動機構１５と、撮像部１４により撮像された画像等を表示する表示部１６と、各部を制御する制御部１７とを備えている。これらの各部は架台１８に設けられている。

ステージ移動機構１２は、表示パネル２をその自重や保持機構（例えば、吸引吸着や静電吸着等）により支持するステージとして機能する。表示パネル２はステージ移動機構１２の保持面に載置される。なお、表示パネル２の貼り合わせ面には、枠形状の接着部材３が塗布されている（図３参照）。加えて、ステージ移動機構１２は、載置された表示パネル２をＸＹθＺ方向（図２参照）に移動させる移動機構としても機能する。このステージ移動機構１２は架台１８上に設けられており、制御部１７に電気的に接続されている。なお、θ方向は、図２中のＸＹ平面での回転方向である。このようなステージ移動機構１２は、表示パネル２をＸＹθ方向に移動させて表示パネル２とレンズ板４（レンチキュラレンズ４ａ）との位置合わせを行い、さらに、表示パネル２をＺ軸方向に移動させて表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせを行う。すなわち、ステージ移動機構１２は、表示パネル２とレンズ板４とを相対移動させる移動動作を行う移動機構として機能する。この移動動作としては、レンズ板４のレンチキュラレンズ４ａと表示パネル２との位置合わせを行う位置合わせ用の移動動作やレンズ板４と表示パネル２との貼り合わせを行う貼り合わせ用の移動動作等がある。

このようなステージ移動機構１２の内部には、光を照射するバックライト等の光照射部１９が設けられている。光照射部１９は、表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせる際に画像表示用に点灯されて用いられる。この光照射部１９は制御部１７に電気的に接続されており、制御部１７による制御に応じて点灯及び消灯される。なお、ステージ移動機構１２には、開口部１２ａが形成されており、光照射部１９から出射された光はその開口部１２ａから表示パネル２に入射することになる。

支持部１３は、レンズ板４を着脱可能に保持する保持枠１３ａと、その保持枠１３ａをステージ移動機構１２に対して所定の高さに支持する一対の支持板１３ｂ、１３ｃとにより構成されている。保持枠１３ａは保持機構（例えば、吸引吸着や静電吸着等）によりレンズ板４の周縁を保持する。この保持枠１３ａは、撮像部１４による撮像を妨げないように例えば透明材料等の透光性を有する材料により形成されている。一対の支持板１３ｂ、１３ｃは、ステージ移動機構１２を介して対向する位置に設置され、架台１８上に固定されている。なお、保持枠１３ａは、支持板１３ｃの上端部に回動可能に設けられている。レンズ板４を保持した状態の保持枠１３ａの自由端が支持板１３ｂの上端部に当接し、レンズ板４がステージ移動機構１２上の表示パネル２に対向して所定の高さに位置する。この状態で、保持枠１３ａの自由端はネジ等の固定部材により支持板１３ｂの上端部に固定され、その後、レンズ板４と表示パネル２との貼り合わせが行われる。

撮像部１４は、表示パネル２に対して視距離からレンズ板４を介して撮像動作を行って画像を取得する。この撮像部１４は、ステージ移動機構１２に対する接離方向であるＺ軸方向（図２中の上下方向）に移動可能に支柱１４ａに設けられており、制御部１７に電気的に接続されている。支柱１４ａは架台１８上に固定されて設けられている。撮像部１４としては、例えばＣＣＤカメラ等を用いる。撮像部１４のピント合わせは、撮像移動機構１５による撮像部１４の上下移動やオートフォーカス機能等により行われる。

撮像移動機構１５は、架台１８上の支柱１４ａに設けられ、撮像部１４をＺ軸方向に移動させる移動機構である。この撮像移動機構１５は、支柱１４ａに固定されて設けられており、制御部１７に電気的に接続されている。撮像移動機構１５としては、例えば、リニアモータ機構や送りねじ機構等を用いる。なお、撮像部１４はアーム部材等の支持部材を介して撮像移動機構１５に設けられている。

表示部１６は、撮像部１４により撮像された画像等を表示する。この表示部１６は架台１８上に設けられており、制御部１７に電気的に接続されている。なお、表示部１６としては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等を用いる。

制御部１７は、各部を集中的に制御するコントローラと、各種プログラムや各種データ等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。記憶部は、コントローラのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）や不揮発メモリ等を有している。この制御部１７は、記憶部に格納されている各種プログラムや各種データ等に基づいて各部の制御を行う。特に、制御部１７は、データの計算又は加工等を行う一連のデータ処理、及び表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせを行うための貼り合わせ処理等を実行する。貼り合わせ処理は、撮像を行う撮像処理、画像を表示する表示処理及び位置合わせを行う位置合わせ処理等を含んでいる。なお、記憶部には、撮像条件等の各種パラメータや位置合わせ用の画像データ等が格納されている。

次に、前述の製造装置１１が行う表示装置１の製造動作（製造方法）について説明する。なお、製造装置１１の制御部１７が貼り合わせ処理を実行して各部を制御する。このとき、表示パネル２はステージ移動機構１２上に載置されており、レンズ板４は保持枠１３ａが閉じた状態でステージ移動機構１２上の表示パネル２に対する所定位置に存在している（図２及び図３参照）。

図４に示すように、制御部１７は、位置合わせ用画像Ｇ１（図５参照）を表示する（ステップＳ１）。すなわち、制御部１７は、保持枠１３ａが閉じた状態で、光照射部１９に照射動作を実行させ、位置合わせ用画像Ｇ１を表示パネル２に表示させる。ここで、照射動作は、表示パネル２に対して画像表示用の光を照射する動作である。

位置合わせ用画像Ｇ１は、図５に示すように、表示パネル２の基準線（例えば中心線）となる一列の画素（画素列）、さらに、表示パネル２の基準線からその基準線に直交する方向にレンチキュラレンズ４ａのレンズピッチＰ毎に一列の画素（画素列）を点灯させる画像であって、基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２を示す画像である。なお、基準線は、三次元画像を形成する各種設計の基準となる線である。また、レンチキュラレンズ４ａのレンズピッチＰは、シリンドリカルレンズ４ａ１の幅、すなわちシリンドリカルレンズ４ａ１における軸方向（稜線方向）に直交する幅である。この位置合わせ用画像Ｇ１が表示パネル２の表示画面に表示される。ここで、言い換えると、位置合わせ用画像Ｇ１は、レンチキュラレンズ４ａのレンズピッチＰ毎に、そのレンズピッチＰの中心に位置する画素（基準線となる画素を含む）を一列に点灯させ、さらに、画素列に直交する直線上に２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２を示す画像である。

次いで、制御部１７は、表示した位置合わせ用画像Ｇ１を撮像する（ステップＳ２）。すなわち、制御部１７は、保持枠１３ａが閉じた状態で、ステージ移動機構１２によりレンズ板４に対して表示パネル２を撮像用の所定位置まで移動させ、撮像部１４に撮像動作を実行させる。ここで、撮像動作は、ステージ移動機構１２上の表示パネル２に対してレンズ板４を介して撮像を行う動作である。

レンズ板４は、図２及び図３に示すように、保持枠１３ａの閉状態により、ステージ移動機構１２上の表示パネル２と撮像部１４との間に位置付けられて表示パネル２に近接しており、その状態で撮像部１４により撮像動作が行われる。このとき、レンズ板４のレンチキュラレンズ４ａは表示パネル２側に位置している。撮像部１４の撮像動作により、図６に示すような画像Ｇ２が得られ、その画像Ｇ２が表示部１６に表示される。この画像Ｇ２は、表示パネル２とレンズ板４（レンチキュラレンズ４ａ）との平面方向の相対位置がずれている状態の画像の一例である。

次に、制御部１７は、検出領域Ｒ（図６参照）の輝度を積算し（ステップＳ３）、しきい値ａを設定し（ステップＳ４）、輝度重心（中心位置）ｂを算出する（ステップＳ５）。輝度の積算により、図７に示すような輝度分布が得られ、次いで、しきい値ａが所定の輝度値、すなわち輝度波形の両端部を取り除くように設定される。これにより、図８に示すような輝度分布が得られ、最後に、その輝度分布から輝度重心ｂが算出される。

ここで、検出領域Ｒは、画像Ｇ２に対して予め複数個（例えば、数十個程度）設定されている。これらの検出領域Ｒは、レンチキュラレンズ４ａの各シリンドリカルレンズ４ａ１の軸方向に順次設けられており、撮像した画像Ｇ２の輝線（光の帯）Ｋを分割する。検出領域Ｒの幅（シリンドリカルレンズ４ａ１の軸方向に垂直な方向の幅）は、レンチキュラレンズ４ａのレンズピッチＰ以上に設定されている。なお、表示パネル２はステージ移動機構１２上の所定の位置に設けられ、レンズ板４もステージ移動機構１２上の表示パネル２に対する所定の位置に位置付けられる。したがって、それらの平面方向の相対位置のずれは数十〜数百μｍ程度であるため、各検出領域Ｒを予め設定することが可能である。

その後、全ての検出領域Ｒでの輝度重心ｂの算出が完了したか否かを判断し（ステップＳ６）、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し、全ての検出領域Ｒでの輝度重心ｂの算出の完了に待機する（ステップＳ６のＮＯ）。全ての検出領域Ｒでの算出が完了したと判断した場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、各輝度重心ｂに基づく第１直線Ｌ１を求める（ステップＳ７）。この第１直線Ｌ１は、図９に示すように、各輝度重心ｂに対する直線近似によって求められる。このとき、例えば、最小二乗法等の計算法が用いられる。

次いで、制御部１７は、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２間の中心ｃを求め（ステップＳ８）、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２（各々の中心）を通る第２直線Ｌ２を求める（ステップＳ９）。この２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２の間の中心ｃ及び第２直線Ｌ２は、図９に示すように、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２の各々の座標から算出されて求められる。

さらに、制御部１７は、求めた中心ｃと第１直線Ｌ１との離間距離ｄを算出し（ステップＳ１０）、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に基づいて角度θ１を算出する（ステップＳ１１）。離間距離ｄは、図９に示すように、中心ｃと第１直線Ｌ１との最短距離が算出されて求められる。また、角度θ１は、図９に示すように、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との角度θ２が算出され、その角度θ２が９０°から減算されて求められる（θ１＝９０−θ２）。これにより、Ｘ軸方向及びθ方向のずれ量（離間距離ｄ及び角度θ１）、すなわち表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置が求められる。

その後、制御部１７は、求めた離間距離ｄ及び求めた角度θ１に基づいて位置合わせを行い、次いで貼り合わせを行う（ステップＳ１２）。すなわち、制御部１７は、ステージ移動機構１２に位置合わせ用の移動動作を実行させ、その位置合わせが完了した場合、ステージ移動機構１２に貼り合わせ用の移動動作を実行させる。これにより、ステージ移動機構１２上の表示パネル２は離間距離ｄだけスライド移動し、角度θ１だけ回転移動し、レンチキュラレンズ４ａと表示パネル２との平面方向の位置合わせが完了する。その後、ステージ移動機構１２上の表示パネル２はレンズ板４に接近し、接着部材３が押し潰され、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとが当接し、表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせが完了する。なお、位置合わせ後に、撮像部１４に撮像動作を実行させた場合には、図１０に示すような画像Ｇ３が得られる。すなわち、図６に示すような画像Ｇ２は、位置合わせ後、図１０に示すような画像Ｇ３となる。これにより、位置合わせが正確に行われたことを認識することができる。

最後に、仮硬化用の光が接着部材３に照射され、接着部材３が仮硬化される。その後、表示装置１は作業員等の人又はロボット等の機械によりステージ移動機構１２上から本硬化用の装置に搬送され、その内部の接着部材３が本硬化される。

このような貼り合わせ処理に基づく製造工程は、画像を表示する表示パネル２に光を照射して位置合わせ用画像Ｇ１を表示させる工程と、表示パネル２に対しレンズ板４を介して撮像を行う工程と、撮像した画像Ｇ２に基づいて表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置を求める工程と、求めた相対位置に基づいて表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の位置合わせを行い、位置合わせが完了した場合、表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせを行う工程とを有している。

ここで、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置のずれが許容範囲内（例えば、目標値±数μｍの範囲内）になるように、表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせる必要がある。それらのずれ量が大きくなると、相対位置のずれが許容範囲外になり、視域中心がずれて視域に影響を与えるため、三次元画像の表示品位が低下してしまう。例えば、視域中心のずれ量（シフト量）は十数ｍｍ以下にする必要がある。

前述の製造工程では、画像表示用の光が表示パネル２に照射された状態で、位置合わせ用画像Ｇ１が表示パネル２に表示される。その表示パネル２にレンズ板４を介して撮像動作が行われる。これにより、撮像画像として図６に示すような画像Ｇ２が得られる。このとき、表示パネル２の位置は、画像として表示パネル２に表示されている位置検出用マークＭ１、Ｍ２により特定される。また、レンズ板４のレンチキュラレンズ４ａの位置は、画像Ｇ２中の輝線（光の帯）Ｋにより特定される。これらの位置検出用マークＭ１、Ｍ２及び輝線Ｋに基づいて表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置、すなわちＸ軸方向及びθ方向のずれ量が求められる。

したがって、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置は、機械加工によるアライメントマークを用いた場合に比べると、高い精度で取得される。この精度が高い相対位置に基づいて、ずれ量がなくなるように表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の位置合わせが行われる。これにより、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置は許容範囲内（例えば、目標値±数μｍの範囲内）となり、視域中心のずれが抑えられる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、位置合わせ用画像Ｇ１を表示した表示パネル２に対し、レンチキュラレンズ４ａを有するレンズ板４を介して撮像を行い、撮像した画像Ｇ２に基づいて表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置を求めることによって、通常の機械加工によるアライメントマークを用いる必要がなく、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置が高い精度で得られ、その相対位置に基づいて表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの位置合わせが行われるので、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置を容易に許容範囲内（例えば、目標値±数μｍの範囲内）に収めることが可能になる。これにより、視域中心のずれが抑えられるので、三次元画像の表示品位の低下を防止することができる。

さらに、表示パネル２の基準線（例えば中心線）となる一列の画素（画素列）及び表示パネル２の基準線からその基準線に直交する方向にレンチキュラレンズ４ａのレンズピッチ（幅）Ｐ毎に一列の画素（画素列）を点灯させる画像であって、基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２を示す位置合わせ用画像Ｇ１を表示させ、撮像した画像Ｇ２の輝線Ｋを分割する複数の検出領域Ｒの各々の輝度重心ｂを求め、求めた複数の輝度重心ｂに基づいて第１直線Ｌ１を求め、さらに、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２から表示パネル２の中心ｃを求め、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２を通る第２直線Ｌ２を求め、加えて、求めた第１直線Ｌ１と求めた中心ｃとの離間距離ｄを算出し、求めた第１直線Ｌ１と求めた第２直線Ｌ２との角度θ１を算出することから、簡略な計算処理により位置合わせに用いる情報を得ることが可能になるので、制御部１７の負荷を軽減し、処理時間を短縮することができる。

加えて、光照射部１９を設け、その光照射部１９に照射動作を実行させながら、表示パネル２に位置合わせ用画像Ｇ１を表示させることから、表示パネル２が液晶表示パネルなどの自身で発光することが不可能であるパネルであった場合でも、光照射部１９の照射により画像を表示することができる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

例えば、前述の実施の形態においては、表示パネル２として液晶表示パネルを（ＬＣＤ）用いているが、これに限るものではなく、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、電界放出表示パネル（ＦＥＤ）及び電子放出表示パネル（ＳＥＤ）等を用いるようにしてもよい。ここで、表示パネル２が自身で発光して画像を表示することが可能である場合には、その表示パネル２を制御部１７に接続して必要に応じて画像を表示させるようにしてもよい。この場合には、光照射部１９を用いる必要はない。

また、前述の実施の形態においては、図５に示すような位置合わせ用画像Ｇ１を表示しているが、これに限るものではない。さらに、図５に示すような円形状の位置検出用マークＭ１、Ｍ２を表示しているが、これに限るものではなく、例えば四角形状やひし形状でもよく、その形状は限定されない。加えて、２つの位置検出用マークＭ１、Ｍ２を表示しているが、これに限るものではなく、その数は限定されない。

また、前述の実施の形態においては、各検出領域Ｒを予め設定しているが、これに限るものではなく、例えば、図６に示すような画像Ｇ２から画像処理により輝線（光の帯）Ｋを検出し、その輝線Ｋを含む領域を分割し、各検出領域Ｒを設定するようにしてもよい。

さらに、前述の実施の形態においては、各輝度重心ｂに基づいて第１直線Ｌ１を求めているが、これに限るものではなく、例えば、図６に示すような画像Ｇ２から画像処理により輝線Ｋを検出し、その輝線Ｋの中心線を求め、その中心線を第１直線Ｌ１とするようにしてもよい。加えて、最小二乗法により第１直線Ｌ１を求めているが、これに限るものではなく、その算出法は限定されない。

最後に、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。

本発明の実施の一形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の一形態に係る表示装置の製造装置の概略構成を示す模式図である。 図２に示す製造装置の位置合わせ動作を説明するための説明図である。 図２に示す製造装置が行う貼り合わせ処理の流れを示すフローチャートである。 位置合わせ用画像の一例を示す平面図である。 位置合わせ前の撮像画像の一例を示す平面図である。 輝度分布を説明するための説明図である。 輝度重心を説明するための説明図である。 第１直線、第２直線、離間距離及び角度の算出を説明するための説明図である。 位置合わせ後の撮像画像の一例を示す平面図である。

符号の説明

１…三次元画像表示装置（表示装置）、２…表示パネル、４…レンズ板、４ａ…レンチキュラレンズ、４ａ１…シリンドリカルレンズ、１１…三次元画像表示装置の製造装置、１２…移動機構（ステージ移動機構）、１４…撮像部、１９…光照射部、Ｍ１，Ｍ２…位置検出用マーク、Ｇ１…位置合わせ用画像、Ｌ１…第１直線、Ｌ２…第２直線、Ｐ…レンズピッチ、θ１，θ２…角度、ｂ…輝度重心、ｃ…中心、ｄ…離間距離

Claims (6)

1. 複数の画素が面内に所定のパターンで配列されている表示パネルと、複数のシリンドリカルレンズが前記シリンドリカルレンズの稜線方向に直交する幅方向に連続して並ぶレンチキュラレンズを有するレンズ板とを貼り合わせる三次元画像表示装置の製造装置において、
   前記表示パネルの基準線となる一列の前記画素及び前記基準線から直交する方向に前記シリンドリカルレンズの幅毎に一列の前記画素を点灯させる画像であって、前記基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークを示す位置合わせ用画像を前記表示パネルに表示させる手段と、
   前記位置合わせ用画像を表示した前記表示パネルに対して前記レンズ板を介して撮像を行う撮像部と、
   前記撮像部により撮像した画像の輝線及び前記２つの位置検出用マークから前記表示パネルと前記レンチキュラレンズとの平面方向の相対位置を求める手段と、
   求めた前記相対位置に基づいて前記表示パネルと前記レンズ板とを相対移動させ、前記表示パネルと前記レンチキュラレンズとの位置合わせを行う移動機構と、
   を備えることを特徴とする三次元画像表示装置の製造装置。
2. 前記相対位置を求める手段は、
   前記輝線を分割する複数の検出領域の各々の輝度重心を求め、求めた複数の前記輝度重心に基づいて第１直線を求める手段と、
   前記２つの位置検出用マークから前記表示パネルの中心を求め、前記２つの位置検出用マークを通る第２直線を求める手段と、
   求めた前記第１直線と求めた前記中心との離間距離を算出し、求めた前記第１直線と求めた前記第２直線との角度を算出する手段と、
   を具備することを特徴とする請求項１記載の三次元画像表示装置の製造装置。
3. 前記表示パネルに光を照射する照射動作を行う光照射部を備え、
   前記表示させる手段は、前記光照射部に前記照射動作を実行させながら、前記表示パネルに前記位置合わせ用画像を表示させることを特徴とする請求項１又は２記載の三次元画像表示装置の製造装置。
4. 複数の画素が面内に所定のパターンで配列されている表示パネルと、複数のシリンドリカルレンズが前記シリンドリカルレンズの稜線方向に直交する幅方向に連続して並ぶレンチキュラレンズを有するレンズ板とを貼り合わせる三次元画像表示装置の製造方法において、
   前記表示パネルの基準線となる一列の前記画素及び前記基準線から直交する方向に前記シリンドリカルレンズの幅毎に一列の前記画素を点灯させる画像であって、前記基準線に直交する直線上に２つの位置検出用マークを示す位置合わせ用画像を前記表示パネルに表示させる工程と、
   前記位置合わせ用画像を表示した前記表示パネルに対して前記レンズ板を介して撮像を行う工程と、
   撮像した画像の輝線及び前記２つの位置検出用マークから前記表示パネルと前記レンチキュラレンズとの平面方向の相対位置を求める工程と、
   求めた前記相対位置に基づいて前記表示パネルと前記レンズ板とを相対移動させ、前記表示パネルと前記レンチキュラレンズとの位置合わせを行う工程と、
   を有することを特徴とする三次元画像表示装置の製造方法。
5. 前記相対位置を求める工程は、
   前記輝線を分割する複数の検出領域の各々の輝度重心を求め、求めた複数の前記輝度重心に基づいて第１直線を求める工程と、
   前記２つの位置検出用マークから前記表示パネルの中心を求め、前記２つの位置検出用マークを通る第２直線を求める工程と、
   求めた前記第１直線と求めた前記中心との離間距離を算出し、求めた前記第１直線と求めた前記第２直線との角度を算出する工程と、
   を有していることを特徴とする請求項４記載の三次元画像表示装置の製造方法。
6. 前記表示させる工程は、前記表示パネルに光を照射しながら前記位置合わせ用画像を表示させることを特徴とする請求項４又は５記載の三次元画像表示装置の製造方法。