(57)【要約】【課題】            非常に簡単に傾きを検出することができる傾き検出装置、傾き検出方法および非常に簡単に位置合わせをすることができるアライメント装置およびアライメント方法を提供すること。【解決手段】        レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物20を所定方向に位置合わせするためのものであって、所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部10と、少なくともラインビームの一部が通過する位置に対象物20を保持する保持部30と、対象物20の角度を調節可能な角度調節手段と、で構成する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物を所定方向に位置合わせするためのアライメント装置であって、
所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部と、
少なくとも前記ラインビームの一部が通過する位置に前記対象物を保持する保持部と、
前記対象物の角度を調節可能な角度調節手段と、
を具備することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記保持部の前記基準光照射部と対向する側に設けられ、前記対象物を透過した光を投影するための投影部を具備することを特徴とする請求項１記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記基準光照射部は、レーザ光を照射可能なレーザ光源と、当該レーザ光をラインビームにするラインビーム形成用レンズとを有することを特徴とする請求項１又２記載のアライメント装置。
【請求項４】
前記ラインビーム形成用レンズは、複数の凹凸構造からなるレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項３記載のアライメント装置。
【請求項５】
前記対象物は、第１の対象物と第２の対象物からなり、
前記角度調節手段は、前記第１の対象物の角度を調節可能な第１の角度調節手段と、前記第２の対象物の角度を調節可能な第２の角度調節手段とからなり、
前記基準光照射部は、一つの前記ラインビームを前記第１の対象物と前記第２の対象物の両方に照射するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアライメント装置。
【請求項６】
前記対象物を透過した光の幅を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した情報に基づき、前記対象物を透過した光の幅が所定値以下になるように前記角度調節手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアライメント装置。
【請求項７】
前記第１の対象物および第２の対象物を透過した光の幅を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した情報に基づき、前記第１の対象物を透過した光の幅及び前記第２の対象物を透過した光の幅が所定値以下になるように前記角度調節手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項５記載のアライメント装置。
【請求項８】
レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物の傾きを検出する傾き検出装置であって、
所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部と、
少なくとも前記ラインビームの一部が通過する位置に前記対象物を保持する保持部と、
を具備することを特徴とする傾き検出装置。
【請求項９】
前記保持部の前記基準光照射部と対向する側に設けられ、前記対象物を透過した光を投影するための投影部を具備することを特徴とする請求項８記載の傾き検出装置。
【請求項１０】
レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物を所定方向に位置合わせするためのアライメント方法であって、
前記対象物に所定方向のラインビームを照射し、当該対象物を透過した光を投影部に投影する投影工程と、
投影部に投影した光の幅が所定値以下になるまで前記対象物の角度を調節する角度調節工程と、
を有することを特徴とするアライメント方法。
【請求項１１】
レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物の傾きを検出するための傾き検出方法であって、
前記対象物に所定方向のラインビームを照射し、当該対象物を透過した光を投影部に投影する投影工程と、
投影部に投影した光の幅を測定する幅測定工程と、
を有することを特徴とする傾き検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾き検出装置、アライメント装置および傾き検出方法、アライメント方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、左右の眼に別々の画像を見せることにより立体感を付与できることが知られており、３次元表示を行うために複数の方式が検討されている。その方式の一つに、レンチキュラーレンズを用いるものがある。レンチキュラーレンズは、微細な直線状の凸レンズを複数並べて配列したもので、観察者は当該レンチキュラーレンズを通して画像を見ることにより、両眼の視差によって、画像を立体視することができる。
【０００３】
ここで、近年、三次元映像の大画面化が進んでおり、大面積のレンチキュラーレンズが望まれている。一方、このようなレンチキュラーレンズは、インプリント方法等、種々の方法で製造されているが、大面積のレンチキュラーレンズを作製するのは、技術的に困難であったり、コストが掛かったりするという問題があった。そこで、小面積のレンチキュラーレンズを繋ぎ合わせることが検討されている。この場合、各レンチキュラーレンズを繋ぎ合わせるには、その凸レンズの方向を合わせるためにアライメントが必要である。
【０００４】
従来から、レンチキュラーレンズと画像との位置合わせの方法はあるが（例えば特許文献１参照）、未だ簡易なものはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５０１４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、非常に簡単に傾きを検出することができる傾き検出装置、傾き検出方法および非常に簡単に位置合わせをすることができるアライメント装置およびアライメント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアライメント装置は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物を所定方向に位置合わせするためのものであって、所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部と、少なくとも前記ラインビームの一部が通過する位置に前記対象物を保持する保持部と、前記対象物の角度を調節可能な角度調節手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記保持部の前記基準光照射部と対向する側に設けられ、前記対象物を透過した光を投影するための投影部を具備する方が好ましい。
【０００９】
また、前記基準光照射部は、レーザ光を照射可能なレーザ光源と、当該レーザ光をラインビームにするラインビーム形成用レンズとで構成することができる。また、当該ラインビーム形成用レンズは、複数の凹凸構造からなるレンチキュラーレンズを用いれば良い。
【００１０】
また、本発明のアライメント装置は、更に、前記対象物を透過した光の幅を検知する検知手段と、前記検知手段が検知した情報に基づき、前記対象物を透過した光の幅が所定値以下になるように前記角度調節手段を制御する制御手段と、を具備していても良い。
【００１１】
また、前記対象物が、第１の対象物と第２の対象物からなり、当該第１の対象物と第２の対象物の位置を合わせる場合には、前記角度調節手段は、前記第１の対象物の角度を調節可能な第１の角度調節手段と、前記第２の対象物の角度を調節可能な第２の角度調節手段とからなり、前記基準光照射部は、一つの前記ラインビームを前記第１の対象物と前記第２の対象物の両方に照射するものであっても良い。
【００１２】
この場合、本発明のアライメント装置は、更に、前記第１の対象物および第２の対象物を透過した光の幅を検知する検知手段と、前記検知手段が検知した情報に基づき、前記第１の対象物を透過した光の幅及び前記第２の対象物を透過した光の幅が所定値以下になるように前記角度調節手段を制御する制御手段と、を具備していても良い。
【００１３】
また、本発明の傾き検出装置は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物の傾きを検出するものであって、所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部と、少なくとも前記ラインビームの一部が通過する位置に前記対象物を保持する保持部と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
この場合、前記保持部の前記基準光照射部と対向する側に設けられ、前記対象物を透過した光を投影するための投影部を具備する方が好ましい。
【００１５】
また、本発明のアライメント方法は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物を所定方向に位置合わせするためのものであって、前記対象物に所定方向のラインビームを照射し、対象物を透過した光を投影部に投影する投影工程と、投影部に投影した光の幅が所定値以下になるまで前記対象物の角度を調節する角度調節工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の傾き検出方法は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物の傾きを検出するためのものであって、前記対象物に所定方向のラインビームを照射し、対象物を透過した光を投影部に投影する投影工程と、投影部に投影した光の幅を測定する幅測定工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の傾き検出装置および傾き検出方法は、対象物にラインビームを照射し、透過した光の幅が所定値以下の線状になるように対象物の角度を調節することにより、非常に簡単に傾きを検出することができる。また、本発明のアライメント装置およびアライメント方法は、本発明の傾き検出装置および傾き検出方法によって検出した情報に基づいて、対象物の角度を調節することにより、非常に簡単に位置合わせをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のアライメント装置を示す概略正面図である。
【図２】本発明の別のアライメント装置を示す概略正面図である。
【図３】本発明に係るラインビーム形成用レンズを透過した光の形状を示す図及び写真である。
【図４】対象物の位置が合っていない場合の光の形状を示す図及び写真である。
【図５】対象物の位置が合っている場合の光の形状を示す図及び写真である。
【図６】ラインビーム形成用レンズと対象物の角度差による透過した光の線幅を示す図及び写真である。
【図７】ラインビーム形成用レンズを湾曲させた時の透過光の形状を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明のアライメント装置および傾き検出装置について、図１を用いて説明する。
【００２０】
本発明のアライメント装置は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物20を所定方向に位置合わせするためのものであって、所定方向のラインビームを照射可能な基準光照射部10と、少なくともラインビームの一部が通過する位置に対象物20を保持する保持部30と、対象物20の角度を調節可能な角度調節手段と、で主に構成される。また、本発明の傾き検出装置は、上述した基準光照射部10と、保持部30と、で主に構成される。本発明のアライメント装置又は傾き検出装置は、正確に対象物20の傾きを検出するために、対象物20を透過した光を投影するための投影部50を更に具備しても良い。
【００２１】
レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物20とは、例えば、レンチキュラーレンズや、当該レンチキュラーレンズをインプリント成型等で製造する際に用いるインプリント用モールドが該当する。レンチキュラーレンズとは、複数のシリンドリカルレンズ（円筒レンズ）を互いの円筒軸（中心軸）が略平行となるように並列配置したものである。当該レンチキュラーレンズは、例えば、全体としてシート状又は板状に構成される。また、インプリント用モールドとは、インプリント成型に用いるもので、レンチキュラーレンズのシリンドリカルレンズを構成する凹凸構造を反転させた凹凸構造を有するものである。
【００２２】
基準光照射部10は、所定方向のラインビームを照射可能なものであればどのようなものでも良いが、例えば、レーザ光を照射可能なレーザ光源11と、当該レーザ光をラインビームにするラインビーム形成用レンズ12とで構成すれば良い。
【００２３】
レーザ光源11は、投影した光が点状になるものであって、対象物20を通過すると共にラインビームに変換可能な波長のレーザ光を照射するものであればどのようなものでも良く、例えば、半導体レーザ等を用いることができる。
【００２４】
ラインビーム形成用レンズ12は、レーザ光源11が照射するレーザ光を広げてラインビームにすることができればどのようなものでも良いが、例えば、複数の凹凸構造からなるレンチキュラーレンズを用いることができる。レンチキュラーレンズとは、複数のシリンドリカルレンズ（円筒レンズ）を互いの円筒軸（中心軸）が略平行となるように並列配置したものである。これにより、レーザ光は、円筒軸と直交する方向に広がりラインビームとなる。ラインビーム形成用レンズは、全体としては、シート状又は板状に構成すれば良い。レーザ光源11からの光は、レンチキュラーレンズに対して垂直に照射する方が好ましい。
【００２５】
保持部30は、対象物20を保持できればどのようなものでも良く、例えば、対象物20を載置するトレイや、対象物20の端部を把持する留め具、対象物20の端部を吸着保持する吸着装置などを用いることができる。
【００２６】
角度調節手段は、対象物の角度を調節可能なものであればどのようなものでも良いが、例えば、保持部30を回転させるモータ等を用いることができる。
【００２７】
投影部50は、対象物20を透過した光を投影し、当該光の形態を確認するためのものである。投影部50としては、対象物20を透過した光を投影できればどのようなものでも良いが、なるべく投影光の幅を検知し易い方がよく、レーザ光に対し垂直で平坦な方が好ましい。
【００２８】
なお、対象物20を透過した光の幅は、目視によって確認しても良いが、好ましくは、対象物20を透過した光の幅を検知する検知手段を備える方が良い。検知手段は、対象物20を透過した光の幅を検知可能であればどのようなものでも良く、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサを用いることができる。
【００２９】
また、検知手段が検知した情報に基づき、対象物20の角度を調節するように角度調節手段を制御する制御手段を更に備えていても良い。具体的には、対象物20を透過した光の幅が所定の値より大きいことを検知した時は、制御手段が角度調節手段を制御し、当該光の幅が小さくなる方向へ対象物20の角度を調節する。ここで所定の値とは、最も好ましくは、基準光照射部が照射するラインビームの幅Ｒが良いが、角度の誤差を許容できる範囲で当該幅Ｒより大きい値でも良い。なお、基準光照射部にレーザ光源を用いている場合には、レーザ光源が照射する点状の光の直径ｒが良いが、角度の誤差を許容できる範囲で当該直径ｒより大きい値でも良い。当該制御手段としては、検知手段が検知した情報に基づき、対象物20の角度を調節するように角度調節手段を制御するものであればどのようなものでも良いが、例えば、周知のコンピュータを用いることができる。
【００３０】
次に、本発明のアライメント方法及び傾き検出方法について説明する。まず、本発明のアライメント方法は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物を所定方向に位置合わせするためのものであって、投影工程と、角度調節工程と、で主に構成される。
【００３１】
まず、ラインビーム形成用レンズ12にレーザ光を照射し、当該ラインビーム形成用レンズ12を透過した光を所定位置に設けられた投影部50に投影すると、図２に示すように、長さＬ１のラインビームを形成する。
【００３２】
投影工程では、対象物に上述した所定方向のラインビームを照射し、当該対象物を透過した光を投影部50に投影させる。すると、対象物が所定方向からずれている時には、図３に示すように、投影された光はひし形に広がる。また、対象物が所定方向と一致している時には、図４に示すように、投影された光は直線状になる。なお、当該直線の長さＬ２は、上述したラインビームの長さＬ１より長くなる。
【００３３】
角度調節工程では、投影部50に投影した光の幅が所定値以下の直線になるまで対象物の角度を調節する。ここで、所定方向に対し対象物の角度差が大きいときは、図５（ａ）に示すように、透過光の線幅はひし形に広がるが、角度差が小さくなるにつれて、図５（ｂ）に示すように、透過光の線幅は減少し、角度差が０になると、図５（ｃ）に示すように、線幅は最小となる。これを利用して透過した光の線幅が所定値以下になるように角度を調整し、アライメントを行う。
【００３４】
なお、ラインビーム形成用レンズ12が湾曲すると（つまり入射角度を変えると）、図６に示すように、透過光は直線から円弧に変わるが、線幅が測定できればアライメントは可能である。
【００３５】
また、本発明の傾き検出方法は、レーザ光をラインビームに変換可能なレンズを有する対象物の傾きを検出するためのものであって、投影工程と、幅測定工程と、で主に構成される。
【００３６】
投影工程は、対象物に所定方向のラインビームを照射し、当該対象物を透過した光を投影部50に投影するもので、上述したアライメント方法の投影工程と同じであるため、説明は省略する。
【００３７】
幅測定工程は、投影部50に投影した光の幅を測定するものである。アライメント方法において説明したように、所定方向に対する対象物の角度差と透過光の幅との間には相関関係がある。したがって、当該幅を測定できれば、その値から計算により、あるいは、予め相関関係を示す表やグラフを作成しておくことにより、傾きを検出することができる。
【００３８】
次に２つ以上の対象物同士を位置合わせするアライメント装置について説明する。例えば、図７に示すように、対象物が、第１の対象物21と第２の対象物22からなり、当該対象物同士を位置合わせする場合である。
【００３９】
この場合、上述したアライメント装置において、角度調節手段は、第１の対象物21の角度を調節可能な第１の角度調節手段と、第２の対象物22の角度を調節可能な第２の角度調節手段とで構成する。第１の角度調節手段は、例えば、対象物21を保持する保持部31を回転させるモータ等を用いれば良い。また、第２の角度調節手段も、例えば、対象物22を保持する保持部32を回転させるモータ等を用いれば良い。
【００４０】
また、基準光照射部10は、一つのラインビームを第１の対象物21と第２の対象物22の両方に照射するように構成される。
【００４１】
アライメント装置をこのように構成することにより、対象物21を透過した光と対象物22を透過した光は、投影部50に投影される。したがって、第１の対象物21を透過した光の幅及び第２の対象物22を透過した光の幅が所定値以下になるように、第１の角度調節手段および第２の角度調節手段を用いて、第１の対象物21および第２の対象物22の角度をそれぞれ調節すれば良い。なお、第１の対象物21を透過した光の幅及び第２の対象物22を透過した光の幅が同一であるときに、第１の対象物21および第２の対象物22の角度が揃っていると判定することも可能である。
【００４２】
なお、第１の対象物21および第２の対象物22を透過した光の幅は、目視によって確認しても良いが、好ましくは、第１の対象物21および第２の対象物22を透過した光の幅を検知する検知手段を備える方が良い。検知手段は、対象物20を透過した光の幅を検知可能であればどのようなものでも良く、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサを用いることができる。
【００４３】
また、検知手段が検知した情報に基づき、第１の対象物21を透過した光の幅及び第２の対象物22を透過した光の幅が所定値以下になるように第１の角度調節手段および第２の角度調節手段をそれぞれ制御する制御手段を更に備えていても良い。具体的には、第１の対象物21および第２の対象物22を透過した光の幅が所定の値より大きいことを検知した時は、制御手段が第１の角度調節手段および第２の角度調節手段を制御し、当該光の幅が小さくなる方向へ第１の対象物21および第２の対象物22の角度をそれぞれ適切に調節する。ここで所定の値とは、最も好ましくは、基準光照射部が照射するラインビームの幅Ｒが良いが、角度の誤差を許容できる範囲で当該幅Ｒより大きい値でも良い。なお、基準光照射部にレーザ光源を用いている場合には、レーザ光源が照射する点状の光の直径ｒが良いが、角度の誤差を許容できる範囲で当該直径ｒより大きい値でも良い。当該制御手段としては、検知手段が検知した情報に基づき、第１の対象物21および第２の対象物22の角度を調節するように角度調節手段を制御するものであればどのようなものでも良いが、例えば、周知のコンピュータを用いることができる。
【符号の説明】
【００４４】
10  基準光照射部
11  レーザ光源
12  ラインビーム形成用レンズ
20  対象物
21  第１の対象物
22  第２の対象物
30  保持部
31  第１の保持部
32  第２の保持部
50  投影部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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