JP5608996B2 - ADJUSTMENT DEVICE AND ADJUSTMENT METHOD FOR ADJUSTING A STEREO IMAGE DISPLAY DEVICE, AND ADJUSTMENT DEVICE AND ADJUSTMENT METHOD FOR ADJUSTING A STEREO IMAGE CAPTURE DEVICE - Google Patents
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本発明は、多数のプロジェクタを用いて立体画像を表示する立体画像表示装置を調整する調整装置及び調整方法に関し、また、立体画像を表示するための視差画像を多数の撮影装置を用いて撮影する立体画像撮影装置を調整する調整装置及び調整方法に関する。 The present invention relates to an adjustment device and an adjustment method for adjusting a stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image using a large number of projectors, and captures a parallax image for displaying a stereoscopic image using a large number of imaging devices. The present invention relates to an adjustment device and an adjustment method for adjusting a stereoscopic image photographing device.
人間は、左右の目で見た視差画像を頭の中で合成することにより、立体を知覚している。立体画像を表示する方式として、二眼式立体表示方式が古くから用いられている。この方式は、左眼用の眼鏡と右眼用の眼鏡とを用い、左右の目で異なる二次元画像を観察することにより立体を知覚するものである。 Humans perceive a solid by synthesizing in their heads parallax images viewed with their left and right eyes. As a method for displaying a stereoscopic image, a binocular stereoscopic display method has been used for a long time. This method uses left eyeglasses and right eyeglasses and perceives a solid by observing different two-dimensional images between the left and right eyes.
しかしながら、この二眼式立体表示方式では、鏡を組み込んだ特殊な眼鏡を装着する必要があるだけでなく、一組の視差画像のみで立体画像を形成しているため、人間が頭を動かしたときに物体の見え方が変化する動体視差を知覚することができない。また、人間の目の焦点は、物体の上ではなく、鏡を通して見る二次元画像の平面上に合うため、焦点位置の不一致による疲労感が生じる。 However, in this binocular stereoscopic display system, not only it is necessary to wear special glasses incorporating a mirror, but also because a stereoscopic image is formed with only one set of parallax images, a human moved his head. It is impossible to perceive moving object parallax that sometimes changes the appearance of an object. Further, since the focus of the human eye is not on the object but on the plane of the two-dimensional image viewed through the mirror, fatigue occurs due to the mismatch of the focal positions.
このような二眼式立体表示方式の欠点を解消する方式として、多眼式立体表示方式が開発されている。この方式は、物体を異なる方向から見た多数の視差画像を対応する各方向に同時に表示するようにしたものであり、特殊な眼鏡の装着が不要になるとともに、観察者の頭の位置に応じて見える画像が切り替わるため、動体視差を知覚することができる。 A multi-view stereoscopic display system has been developed as a system for solving the disadvantages of the binocular stereoscopic display system. In this method, multiple parallax images viewed from different directions are displayed simultaneously in the corresponding directions, and it is not necessary to wear special glasses, depending on the position of the observer's head. Since the visible images are switched, the moving object parallax can be perceived.
多眼式立体表示方式を採用した立体画像表示装置としては、従来から様々なものが提案されている。 Various types of stereoscopic image display devices adopting a multi-view stereoscopic display method have been proposed.
例えば、特許文献1では、多数のプロジェクタを配列し、各プロジェクタによって生成された異なる視差画像を同時にスクリーンに投影させることで立体画像を知覚させるように構成している。この場合、周縁部に配列されたプロジェクタにより生成された視差画像は、ミラーを介してスクリーンに投影させ、あるいは、斜め方向からスクリーンに投影させている。そのため、ミラーによって視差画像が反転されることを考慮して画像を生成しなければならないだけでなく、ミラーを必要とする分、装置構成が大型化してしまう問題がある。また、斜め方向に視差画像を投影させようとすると、画像に歪みが生じるため、その歪みを除去するための煩雑な補正処理が必要になる。 For example, in Patent Document 1, a large number of projectors are arranged, and different parallax images generated by the projectors are projected onto a screen at the same time so that a stereoscopic image is perceived. In this case, the parallax images generated by the projectors arranged at the peripheral edge are projected onto the screen via a mirror or projected onto the screen from an oblique direction. For this reason, there is a problem that not only the image must be generated in consideration of the fact that the parallax image is inverted by the mirror, but also the size of the apparatus is increased due to the need for the mirror. In addition, when an attempt is made to project a parallax image in an oblique direction, distortion occurs in the image, and complicated correction processing is required to remove the distortion.
これらの問題を解消することのできる立体画像表示装置として、特許文献2に開示された装置がある。図7は、特許文献2に開示された立体画像表示装置の概略構成図である。この装置は、多数の二次元画像表示装置であるプロジェクタ2a〜2iを、図8に示すように、水平方向(矢印x方向)及び垂直方向(矢印y方向)にそれぞれ配列し、各プロジェクタ2a〜2iにより生成した異なる視差画像を、プロジェクタ2a〜2iの光軸に対して所定量偏心させた投影レンズ4a〜4iを介してスクリーン6に投影するように構成されている。また、矢印y方向に配列されるプロジェクタ2a〜2iは、矢印x方向に対して各位置をずらせて配設させている。スクリーン6は、フレネルレンズ等からなる共有レンズ8と、入射した光を垂直方向(矢印y方向)にのみ拡散する垂直方向拡散板10とから構成されている。
As a stereoscopic image display apparatus capable of solving these problems, there is an apparatus disclosed in
図9は、各プロジェクタ2a〜2iによって生成された視差画像の表示範囲12a〜12iを示す。表示範囲12a〜12iは、プロジェクタ2a〜2iからの光を垂直方向拡散板10により垂直方向に拡散させることで矢印y方向に重畳する範囲14を形成し、これにより、プロジェクタ2a〜2iを水平方向(矢印x方向)に密に配列した場合と同等の効果を得ることができる。
FIG. 9
そして、特許文献2に開示された装置では、図8、図10及び図11に示すように、中央のプロジェクタ2eを除くプロジェクタ2a〜2iの光軸に対して、各投影レンズ4a〜4iの位置を水平方向(矢印x方向)及び垂直方向(矢印y方向)に所定量だけ偏心させて配設することにより、周辺部に配列されたプロジェクタ2a〜2iにより生成された視差画像を、ミラーを介することなくスクリーン6に投影することができる。そのため、画像に対する煩雑な補正処理を施す必要がないだけでなく、立体画像表示装置の小型化を容易に達成することができる。
In the apparatus disclosed in
ところで、各投影レンズ4a〜4iは、中央の投影レンズ4eを介してスクリーン6上に形成される視差画像と、投影レンズ4eを除く他の投影レンズ4a〜4iを介してスクリーン6上に形成される視差画像とが、スクリーン6上の同じ位置に形成されるように、投影レンズ4a〜4iの位置を高精度に調整する必要がある。しかしながら、投影レンズ4a〜4iの位置を高精度に調整するためには、熟練した技術と多くの調整時間が必要である。
By the way, each
一方、投影レンズ4a〜4iが図8に示すように配置される各プロジェクタ2a〜2iに供給する視差画像を生成する立体画像撮影装置は、立体画像表示装置と同様に構成される。すなわち、立体画像撮影装置は、視差画像を撮影する複数の撮影装置をプロジェクタ2a〜2iと同じ配列で配置するとともに、各撮影装置の前段に投影レンズ4a〜4iと同じ位置関係で撮影レンズを配置して構成される。この場合、投影レンズ4a〜4iと同じく、撮影レンズの位置も高精度に調整する必要がある。
On the other hand, the stereoscopic image capturing device that generates the parallax images supplied to the
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであって、立体画像表示装置を構成する投影レンズ、又は、立体画像撮影装置を構成する撮影レンズの位置を容易且つ高精度に調整することのできる調整装置及び調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and easily and accurately adjusts the position of a projection lens constituting a stereoscopic image display device or a photographing lens constituting a stereoscopic image photographing device. and to provide can Ru adjustment device and adjust how the things.
視差方向に配列され、オブジェクトを視差方向の異なる方向から撮影して得た複数の視差画像を生成することが可能な複数のプロジェクタと、前記複数のプロジェクタの光軸に対しそれぞれが偏心して配設され、前記複数の視差画像それぞれをスクリーンに投影するアフォーカル光学系を構成することが可能な複数の投影レンズとを備えた立体画像表示装置を調整する調整装置であって、前記複数のプロジェクタの内の基準位置に配置されるプロジェクタの光軸を中心とする開口部を有し、前記基準位置に配置されるプロジェクタの投影レンズと前記スクリーンとの間に配設される開口部材と、前記基準位置に配置されるプロジェクタにより生成され、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる調整部とを備え、前記調整部は、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させることを特徴とする調整装置を提供する。
また、視差方向に配列され、オブジェクトを視差方向の異なる方向から撮影して得た複数の視差画像を生成することが可能な複数のプロジェクタと、前記複数のプロジェクタの光軸に対しそれぞれが偏心して配設され、前記複数の視差画像それぞれをスクリーンに投影するアフォーカル光学系を構成することが可能な複数の投影レンズとを備えた立体画像表示装置を調整する調整方法であって、前記基準位置に配置されるプロジェクタにより生成され、前記複数のプロジェクタの内の基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズと、前記基準位置に配置されるプロジェクタの光軸を中心とする開口部とを介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる調整ステップを有し、前記調整ステップにおいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させることを特徴とする調整方法を提供する。
また、視差方向に配列され、オブジェクトを視差方向の異なる方向から撮影して複数の視差画像を得ることが可能な複数の撮影装置と、前記複数の撮影装置の光軸に対しそれぞれが偏心して配設され、前記複数の視差画像それぞれを前記複数の撮影装置それぞれに結像するアフォーカル光学系を構成することが可能な複数の撮影レンズとを備えた立体画像撮影装置を調整する調整装置であって、前記複数の撮影装置の内の基準位置に配置される撮影装置の光軸を中心とする開口部を有し、前記基準位置に配置される撮影装置とその撮影装置に対応する撮影レンズとの間に配設される開口部材と、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる調整部とを備え、前記調整部は、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して、前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させることを特徴とする調整装置を提供する。
また、視差方向に配列され、オブジェクトを視差方向の異なる方向から撮影して複数の視差画像を得ることが可能な複数の撮影装置と、前記複数の撮影装置の光軸に対しそれぞれが偏心して配設され、前記複数の視差画像それぞれを前記複数の撮影装置それぞれに結像するアフォーカル光学系を構成することが可能な撮影レンズとを備えた立体画像撮影装置を調整する調整方法であって、前記基準位置に配置される撮影装置により撮影され、前記複数の撮影装置の内の基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズと、前記基準位置に配置される撮影装置の光軸を中心とする開口部とを介して前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる調整ステップを有し、前記調整ステップにおいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して、前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させることを特徴とする調整方法を提供する。
A plurality of projectors arranged in a parallax direction and capable of generating a plurality of parallax images obtained by photographing an object from different directions of the parallax directions, and arranged eccentrically with respect to the optical axes of the plurality of projectors is, an adjustment device for adjusting the stereoscopic image display device including a plurality of projection lenses that can form an afocal optical system for projecting the plurality of parallax images cleans, the plurality of projectors And an opening member disposed between the projection lens of the projector disposed at the reference position and the screen, the opening member having an opening centered on the optical axis of the projector disposed at the reference position A projection lens generated by a projector arranged at a reference position and corresponding to the projector arranged at the reference position and the front through the opening. Based on the test pattern image projected on the screen, to move the projection lenses corresponding to the projector disposed on the reference position and an adjustment unit, the adjustment section corresponds to the projector disposed on the reference position It is determined whether or not the test pattern image projected onto the screen through the projection lens and the opening is missing by the opening, and if the test pattern image is missing, the test pattern image is not dropped at the reference position. Provided is an adjusting device for moving a projection lens corresponding to a projector to be arranged .
In addition, a plurality of projectors arranged in the parallax direction and capable of generating a plurality of parallax images obtained by photographing an object from different directions of the parallax direction, and the respective projectors are decentered with respect to the optical axes It is disposed, a method of adjusting the stereoscopic image display device including a plurality of projection lenses that can form an afocal optical system for projecting the plurality of parallax images cleans, the reference A projection lens generated by a projector disposed at a position and corresponding to a projector disposed at a reference position among the plurality of projectors, and an opening centered on an optical axis of the projector disposed at the reference position Projection corresponding to the projector arranged at the reference position based on the test pattern image projected onto the screen via Possess an adjustment step of moving the lens, in the adjusting step, the projection lens and a test pattern image projected on the screen through the opening corresponding to the projector disposed on the reference position, by the opening An adjustment method is characterized in that it is determined whether or not the image is missing, and in the case where the image is missing, a projection lens corresponding to the projector arranged at the reference position is moved so that the test pattern image is not lost .
In addition, a plurality of photographing devices arranged in the parallax direction and capable of obtaining a plurality of parallax images by photographing an object from different directions of the parallax direction, and each of the plurality of photographing devices are eccentrically arranged with respect to the optical axes of the plurality of photographing devices. And an adjustment device that adjusts a stereoscopic image photographing device including a plurality of photographing lenses that can form an afocal optical system that forms each of the plurality of parallax images on each of the plurality of photographing devices. And an imaging device having an opening centered on the optical axis of the imaging device arranged at a reference position among the plurality of imaging devices, and an imaging lens corresponding to the imaging device, An opening member disposed between the imaging member, a photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position, and a test pattern photographed by the photographing device disposed at the reference position via the opening. Based on the emission image, the moving corresponding imaging lens to the imaging device located at the reference position and an adjustment unit, the adjustment unit, the taking lens and the corresponding photographing apparatus is disposed in the reference position It is determined whether or not the test pattern image photographed by the photographing device arranged at the reference position through the opening is missing due to the opening. An adjustment device is provided that moves a photographing lens corresponding to the photographing device arranged at the reference position .
In addition, a plurality of photographing devices arranged in the parallax direction and capable of obtaining a plurality of parallax images by photographing an object from different directions of the parallax direction, and each of the plurality of photographing devices are eccentrically arranged with respect to the optical axes of the plurality of photographing devices. An adjustment method for adjusting a stereoscopic image photographing apparatus provided with a photographing lens configured to form an afocal optical system for forming each of the plurality of parallax images on each of the plurality of photographing apparatuses, Photographed by the photographing device disposed at the reference position and centered on the photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position among the plurality of photographing devices and the optical axis of the photographing device disposed at the reference position An imaging lens corresponding to the imaging device disposed at the reference position based on a test pattern image captured by the imaging device disposed at the reference position through the opening. Possess an adjustment step of moving, in the adjustment step, via the taking lens and the opening corresponding to the imaging device located on the reference position, the test that is photographed by the photographing device which is disposed in the reference position It is determined whether or not a pattern image is missing due to the opening, and when the pattern image is missing, a photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position is moved so that the test pattern image is not missing. An adjustment method is provided.
本発明における、立体画像表示装置を調整する調整装置及び調整方法では、投影レンズの位置を容易且つ高精度に調整することができる。 In the present invention, the adjusting device and the adjusting method for adjusting the stereoscopic image display device can be adjusted easily and highly accurately the position of the projecting shadow lens.
また、本発明における、立体画像撮影装置を調整する調整装置及び調整方法では、撮影レンズの位置を容易且つ高精度に調整することができる。
Further, in the present invention, the adjusting device and the adjusting method for adjusting the stereoscopic image photographing apparatus, it is possible to adjust the position of the shooting lens easily and accurately.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される立体画像表示装置を調整する調整装置20の構成ブロック図である。調整装置20により調整される調整対象である立体画像表示装置22は、図7に示す立体画像表示装置と同様に構成される。
FIG. 1 is a configuration block diagram of an
すなわち、立体画像表示装置22は、オブジェクトを異なる方向から見た視差画像を生成する複数台のプロジェクタ24a〜24iと、立体画像を表示するスクリーン26と、各プロジェクタ24a〜24iにより生成された二次元画像をスクリーン26に投影する投影レンズ28a〜28iとから構成される。投影レンズ28a〜28iは、スクリーン26に対してアフォーカル光学系を構成する。スクリーン26は、フレネルレンズ等からなる共有レンズ30と、スクリーン26に入射した光を垂直方向にのみ拡散する垂直方向拡散板32とから構成される。なお、プロジェクタ24a〜24iは、図7に示すプロジェクタ2a〜2iに対応し、図8に示すように配列される。
That is, the stereoscopic
調整装置20は、各プロジェクタ24a〜24iに対する投影レンズ28a〜28iの位置を自動調整する装置であり、基準位置である中央に配置されるプロジェクタ24eに装着され、プロジェクタ24eの光軸を中心とした円形開口部34を有するアパーチャ部材36(図2(A)、図2(B))と、スクリーン26に投影された画像を撮影する1台のカメラ装置38と、プロジェクタ24a〜24i、投影レンズ28a〜28i及びカメラ装置38を制御して、投影レンズ28a〜28iの位置調整を行う調整部40とを備える。なお、アパーチャ部材36は、投影レンズ28a〜28iの位置調整を行うときにのみ装着されるものであり、立体画像を表示する際には取り外される。
The adjusting
調整部40は、投影レンズ28a〜28iの位置調整を行うためのテストパターンを発生させるテストパターン発生部42と、テストパターンに従ってプロジェクタ24a〜24iを駆動するプロジェクタ駆動部44と、カメラ装置38を駆動するカメラ駆動部46と、カメラ装置38により撮影されたテストパターン画像を取得するカメラ画像取得部48と、取得したテストパターン画像に基づいて投影レンズ28a〜28iの位置を判定し、投影レンズ28a〜28iを移動させる等の必要な処理を行う位置判定処理部50と、テストパターンを切り替えるテストパターン切替部52と、投影レンズ28a〜28iをプロジェクタ24a〜24iの光軸と直交する面内で移動させる投影レンズ移動部54とを備える。
The
ここで、図3(A)〜図3(D)は、テストパターン発生部42によって発生されたテストパターンに基づき、プロジェクタ24a〜24iにより生成されたテストパターン画像である。テストパターン画像56a〜56cは、真円の直径が徐々に小さくなるように設定された画像であり、テストパターン画像56dは、十字輝線画像である。スクリーン26上に投影されるテストパターン画像56a、56bの直径は、スクリーン26上に投影されるアパーチャ部材36の円形開口部34の画像の直径よりも大きく設定される。また、スクリーン26上に投影されるテストパターン画像56cの直径は、スクリーン26上に投影されるアパーチャ部材36の円形開口部34の画像の直径よりも小さく設定される。これらのテストパターン画像56a〜56dは、中心がプロジェクタ24eの光軸に一致するように設定される。
Here, FIGS. 3A to 3D are test pattern images generated by the
本実施形態の調整装置20は、基本的には以上のように構成される。次に、図4に示すフローチャートに従い、立体画像表示装置22の調整方法について説明する。
The
先ず、調整部40は、テストパターン切替部52を制御し、テストパターン発生部42から直径が最も大きいテストパターン画像56a(図3(A))を生成するためのテストパターンを発生させ(ステップS1)、プロジェクタ駆動部44により立体画像表示装置22の中央に配設されているプロジェクタ24eを駆動する(ステップS2)。プロジェクタ24eは、テストパターン画像56aを生成する。
First, the
一方、調整部40は、カメラ駆動部46を制御し、カメラ装置38によりスクリーン26を撮影する(ステップS3)。カメラ画像取得部48は、撮影したスクリーン26上の画像をカメラ装置38から取得し、位置判定処理部50に供給する。
On the other hand, the
また、調整部40は、カメラ装置38によりスクリーン26を撮影しながら、投影レンズ移動部54により投影レンズ28eを水平方向の左右に移動させる(ステップS4)。
Further, the
位置判定処理部50は、投影レンズ28eを水平方向の左右に移動させて取得したスクリーン26上の画像に基づき(図5(A)参照)、投影レンズ28eの位置を判定する(ステップS5)。この場合、テストパターン画像56aがアパーチャ部材36の円形開口部34から外れ、真円の円形開口部34の投影画像58が得られないとき、すなわち、図5(A)に示すように、円形開口部34の投影画像58の一部に欠けが生じている場合、水平方向の移動範囲内における投影レンズ28eの垂直方向の位置が適切でないと判定する。そこで、位置判定処理部50は、投影レンズ移動部54により投影レンズ28eを垂直方向の上下に所定量だけ移動させた後(ステップS6)、ステップS4〜S6の処理を繰り返す。
The position
調整部40は、ステップS4〜S6の処理を繰り返し、テストパターン画像56aにより欠けのない真円の円形開口部34の投影画像58がスクリーン26に投影されるときの投影レンズ28eの移動範囲を求める。投影レンズ28eの光軸がプロジェクタ24eの光軸に一致するときの投影レンズ28eの適切な位置は、この移動範囲内にあるため、調整部40は、このときの水平方向及び垂直方向に対する投影レンズ28eの移動範囲を、次のテストパターン画像56bを用いた投影レンズ28eの移動範囲に設定する。
The
次に、テストパターン切替部52は、テストパターン発生部42を制御してテストパターンを切り替え(ステップS7、S8)、ステップS1からの処理を繰り返す。プロジェクタ24eは、テストパターン画像56aよりも直径が小さいテストパターン画像56bを生成する。調整部40は、テストパターン画像56aを用いて前回に設定した投影レンズ28eの移動範囲内において、投影レンズ28eを水平方向及び垂直方向に移動させ、スクリーン26上に投影された画像を撮影して、投影レンズ28eの位置判定を行う(図5(B)参照)。そして、真円のアパーチャ部材36の円形開口部34の投影画像58が得られる投影レンズ28eの移動範囲を求め、この移動範囲を次のテストパターン画像56cを用いた投影レンズ28eの移動範囲に設定する。
Next, the test
さらに、テストパターン切替部52は、テストパターン発生部42を制御してテストパターンを切り替え、ステップS1からの処理を繰り返す。プロジェクタ24eは、円形開口部34の投影画像58の直径よりも直径が小さいテストパターン画像56cを生成する。調整部40は、テストパターン画像56bを用いて前回に設定した投影レンズ28eの移動範囲内において、投影レンズ28eを水平方向及び垂直方向に移動させ、スクリーン26上に投影された画像に基づき投影レンズ28eの位置判定を行う(図5(C)参照)。そして、スクリーン26上に真円のテストパターン画像56cが投影されるときの投影レンズ28eの移動範囲を求め、この移動範囲を次のテストパターン画像56dを用いた投影レンズ28eの移動範囲に設定する。
Further, the test
このように、直径が徐々に小さくなるように設定されたテストパターン画像56a〜56cを順に用いて投影レンズ28eの移動範囲を絞り込んで行くことにより、投影レンズ28eを適切な範囲に移動させることができる。 In this way, the projection lens 28e can be moved to an appropriate range by narrowing down the movement range of the projection lens 28e using the test pattern images 56a to 56c set so that the diameter gradually decreases. it can.
さらにまた、テストパターン切替部52は、テストパターン発生部42を制御してテストパターンを切り替え、ステップS1からの処理を繰り返す。プロジェクタ24eは、十字輝線パターンからなるテストパターン画像56dを生成する。調整部40は、テストパターン56cを用いて前回に設定した投影レンズ28eの移動範囲内において、投影レンズ28eを水平方向及び垂直方向に移動させ、スクリーン26上に投影されたテストパターン画像56dである十字輝線(図5(D)参照)の中心が、アパーチャ部材36の円形開口部34の投影画像58の中心に一致するように、投影レンズ28eの位置調整を行う。この結果、プロジェクタ24eの光軸に対して、投影レンズ28eの光軸を容易且つ高精度に一致させることができる。
Furthermore, the test
次に、プロジェクタ24a〜24iを切り替え(ステップS9、S10)、投影レンズ28eを除く他の投影レンズ28a〜28iの位置調整を順次行う。この場合、投影レンズ28eの位置が調整されたプロジェクタ24eによりスクリーン26に投影される画像と同じ位置に画像が投影されるように、各投影レンズ28a〜28iの位置調整を行う。
Next, the
例えば、投影レンズ28eの位置が高精度に調整されたプロジェクタ24eからアパーチャ部材36を取り外し、プロジェクタ24eを用いてスクリーン26にテストパターン画像56a〜56dを順次投影させる。そして、プロジェクタ24eにより形成された各テストパターン画像56a〜56dに対して、各プロジェクタ24a〜24iによる対応したテストパターン画像56a〜56dの位置が一致するように、各投影レンズ28a〜28iを移動させることにより、投影レンズ28a〜28iの位置を高精度に調整することができる。
For example, the
なお、上記の説明では、スクリーン26に投影された投影画像をカメラ装置38により撮影し、投影レンズ28a〜28iの位置調整を自動調整するものとしているが、作業者が投影画像を目視で確認しながら調整するようにしてもよい。
In the above description, the projection image projected on the
また、アパーチャ部材36を装着して位置調整を行う投影レンズは、必ずしも中央のプロジェクタ24eに配設されているものである必要はなく、その近傍のプロジェクタに配設されている投影レンズを選択してもよい。この場合、選択された投影レンズの位置を調整した後、その投影レンズを基準として他の投影レンズの位置調整を行う。
In addition, the projection lens for adjusting the position by attaching the
次に、本発明を立体画像撮影装置の調整装置に適用する場合について説明する。図6は、立体画像撮影装置60を調整する調整装置62の構成ブロック図である。図6において、図1に示す調整装置20と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
Next, a case where the present invention is applied to an adjustment device of a stereoscopic image photographing device will be described. FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the
立体画像撮影装置60は、図1に示す立体画像表示装置22を構成するプロジェクタ24a〜24iと同一の位置関係で配列された複数台のカメラ装置64a〜64iと、テストパターン画像を各カメラ装置64a〜64iにより撮影するためのアフォーカル光学系である撮影レンズ68a〜68iとから構成される。
The stereoscopic
調整装置62は、テストパターン画像をスクリーン26上に投影するテストパターン画像生成部である1台のプロジェクタ66と、基準位置である中央に配置されるカメラ装置64eとその撮影レンズ68eとの間に挿入され、カメラ装置64eの光軸を中心とした円形開口部34を有するアパーチャ部材36(図2(A)、図2(B))と、プロジェクタ66、撮影レンズ68a〜68i及びカメラ装置64a〜64iを制御して、撮影レンズ68a〜68iの位置調整を行う調整部70とを備える。
The
なお、テストパターン画像生成部は、必ずしもプロジェクタ66である必要はなく、例えば、パネル上にテストパターン画像を直接形成したものであってもよい。また、アパーチャ部材36は、調整装置20の場合と同様に、撮影レンズ68eの位置調整を行う際にのみ装着されるものであり、各カメラ装置64a〜64iにより視差画像を撮影する際には取り外される。
Note that the test pattern image generation unit does not necessarily have to be the
調整部70は、立体画像表示装置22の投影レンズ28a〜28iを移動させる投影レンズ移動部54に代えて、立体画像撮影装置60の撮影レンズ68a〜68iを移動させる撮影レンズ移動部72を備える以外、立体画像表示装置22の調整部40と同一の構成である。
The adjusting
調整部70は、プロジェクタ66を駆動し、テストパターン画像56aをスクリーン26に投影する。次いで、中央に配置されているカメラ装置64eが、アパーチャ部材36及び撮影レンズ68eを介してスクリーン26上の画像を撮影する。調整部70は、撮影レンズ移動部72により撮影レンズ68eを水平方向及び垂直方向に移動させ、アパーチャ部材36の円形開口部34に対するテストパターン画像56aの位置を移動させる。
The
この場合、立体画像表示装置22と同様に、テストパターン画像56aにより欠けのない真円の円形開口部34の投影画像58がカメラ装置64eにより撮影されるときの撮影レンズ68eの移動範囲を求める。撮影レンズ68eの光軸がカメラ装置64eの光軸に一致するときの撮影レンズ68eの適切な位置は、この移動範囲内にあるため、調整部70は、このときの水平方向及び垂直方向に対する撮影レンズ68eの移動範囲を、次のテストパターン画像56bを用いた撮影レンズ68eの移動範囲に設定する。
In this case, similarly to the stereoscopic
以下、立体画像表示装置22と同様に、テストパターン画像56aを、テストパターン画像56b、56c、56dと順次切り替えることにより、撮影レンズ68eの位置を適切な位置に絞り込んで行く。この結果、カメラ装置64eの光軸に対して、撮影レンズ68eの光軸を容易且つ高精度に一致させることができる。
Thereafter, similarly to the stereoscopic
次いで、撮影レンズ68eを除く他の撮影レンズ68a〜68iの位置調整を順次行う。例えば、カメラ装置64eからアパーチャ部材36を取り外し、撮影レンズ68eの位置が調整されたカメラ装置64eを用いて撮影したテストパターン画像56b〜56dに対して、各カメラ装置64a〜64iにより撮影した画像の位置が一致するように、撮影レンズ68a〜68iを移動させることにより、撮影レンズ68a〜68iの位置を高精度に調整することができる。
Next, position adjustment of the other
ここで、立体画像表示装置22の投影レンズ28a〜28iの位置調整の場合と同様に、カメラ装置64a〜64iによって撮影した画像を目視で確認しながら撮影レンズ68a〜68iの位置を調整するようにしてもよい。
Here, as in the case of the position adjustment of the
また、アパーチャ部材36を装着して位置調整を行う撮影レンズは、必ずしも中央のカメラ装置64eに配設されているものである必要はなく、その近傍のカメラ装置に配設されている撮影レンズを選択してもよい。この場合、選択された撮影レンズの位置を調整した後、その撮影レンズを基準として他の撮影レンズの位置調整を行う。
Further, the photographic lens for adjusting the position by attaching the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。例えば、投影レンズ28a〜28i及び撮影レンズ68a〜68iの位置調整を行うテストパターン画像56a〜56dは、必ずしも円形及び十字輝線である必要はなく、位置ずれを検出できる任意の形状とすることが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified without departing from the gist of the present invention. For example, the test pattern images 56a to 56d for adjusting the positions of the
20、62…調整装置
22…立体画像表示装置
24a〜24i、66…プロジェクタ
26…スクリーン
28a〜28i…投影レンズ
36…アパーチャ部材
38、64a〜64i…カメラ装置
40、70…調整部
42…テストパターン発生部
50…位置判定処理部
52…テストパターン切替部
54…投影レンズ移動部
60…立体画像撮影装置
68a〜68i…撮影レンズ
72…撮影レンズ移動部
20, 62 ... adjusting
Claims (8)
前記複数のプロジェクタの内の基準位置に配置されるプロジェクタの光軸を中心とする開口部を有し、前記基準位置に配置されるプロジェクタの投影レンズと前記スクリーンとの間に配設される開口部材と、
前記基準位置に配置されるプロジェクタにより生成され、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる調整部と
を備え、
前記調整部は、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる
ことを特徴とする調整装置。 A plurality of projectors arranged in a parallax direction and capable of generating a plurality of parallax images obtained by photographing an object from different directions of the parallax directions, and arranged eccentrically with respect to the optical axes of the plurality of projectors is, an adjustment device for adjusting the stereoscopic image display device including a plurality of projection lenses that can form an afocal optical system for projecting the scan clean the plurality of parallax images,
An opening having an opening centered on an optical axis of a projector disposed at a reference position among the plurality of projectors and disposed between a projection lens of the projector disposed at the reference position and the screen Members,
Generated by the projector arranged at the reference position, and arranged at the reference position based on the projection lens corresponding to the projector arranged at the reference position and the test pattern image projected onto the screen through the opening. An adjustment unit that moves the projection lens corresponding to the projector to be operated, and
The adjustment unit determines whether or not a test lens image projected onto the screen via the projection lens corresponding to the projector disposed at the reference position and the opening is missing by the opening. And an adjustment device that moves a projection lens corresponding to the projector arranged at the reference position so that the test pattern image is not lost .
前記調整部は、前記基準位置に配置されるプロジェクタ以外の他のプロジェクタにより生成され、前記他のプロジェクタに対応する投影レンズを介するとともに前記開口部を介さずに前記スクリーンに投影されるテストパターン画像に基づいて、前記他のプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる、
ことを特徴とする調整装置。 The adjustment device according to claim 1 ,
The adjustment unit is generated by a projector other than the projector disposed at the reference position, and is projected on the screen through the projection lens corresponding to the other projector and without passing through the opening. Based on the above, the projection lens corresponding to the other projector is moved,
An adjusting device characterized by that.
前記調整部は、前記基準位置に配置されるプロジェクタにより生成されて投影されるテストパターン画像と、前記他のプロジェクタにより生成されて投影されるテストパターン画像とが一致するよう、前記他のプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる、
ことを特徴とする調整装置。 The adjustment device according to claim 2 ,
The adjusting unit applies the test pattern image generated and projected by the projector arranged at the reference position to the other projector so that the test pattern image generated and projected by the other projector matches. Move the corresponding projection lens,
An adjusting device characterized by that.
前記基準位置に配置されるプロジェクタは、複数のテストパターン画像を画像サイズが徐々に小さくなる順に生成し、
前記調整部は、前記スクリーンに順次投影される前記複数のテストパターン画像に基づいて投影レンズの位置を判定し、その判定結果に基づき、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズの調整位置を絞り込む、
ことを特徴とする調整装置。 In the adjustment device according to any one of claims 1 to 3 ,
The projector arranged at the reference position generates a plurality of test pattern images in order of decreasing image size,
The adjustment unit determines the position of the projection lens based on the plurality of test pattern images sequentially projected on the screen, and adjusts the projection lens corresponding to the projector disposed at the reference position based on the determination result Narrow down the position,
An adjusting device characterized by that.
前記スクリーンに投影されるテストパターン画像を撮影する撮影装置を備え、
前記調整部は、前記撮影装置により撮影されたテストパターン画像に基づき、投影レンズの位置を調整する、
ことを特徴とする調整装置。 In the adjustment device according to any one of claims 1 to 4 ,
A photographing device for photographing a test pattern image projected on the screen;
The adjustment unit adjusts the position of the projection lens based on the test pattern image photographed by the photographing device.
An adjusting device characterized by that.
前記基準位置に配置されるプロジェクタにより生成され、前記複数のプロジェクタの内の基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズと、前記基準位置に配置されるプロジェクタの光軸を中心とする開口部とを介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる調整ステップ、
を有し、
前記調整ステップにおいて、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズ及び前記開口部を介して前記スクリーンに投影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置されるプロジェクタに対応する投影レンズを移動させる
ことを特徴とする調整方法。 A plurality of projectors arranged in a parallax direction and capable of generating a plurality of parallax images obtained by photographing an object from different directions of the parallax directions, and arranged eccentrically with respect to the optical axes of the plurality of projectors is, a method of adjusting the stereoscopic image display device including a plurality of projection lenses that can form an afocal optical system for projecting the scan clean the plurality of parallax images,
A projection lens generated by the projector disposed at the reference position and corresponding to the projector disposed at the reference position among the plurality of projectors, and an opening centered on the optical axis of the projector disposed at the reference position An adjustment step of moving a projection lens corresponding to a projector arranged at the reference position based on a test pattern image projected on the screen via
I have a,
In the adjustment step, it is determined whether or not the projection pattern corresponding to the projector arranged at the reference position and the test pattern image projected onto the screen through the opening are missing by the opening. And a projection lens corresponding to the projector arranged at the reference position is moved so that the test pattern image is not lost when the test pattern image is missing .
前記複数の撮影装置の内の基準位置に配置される撮影装置の光軸を中心とする開口部を有し、前記基準位置に配置される撮影装置とその撮影装置に対応する撮影レンズとの間に配設される開口部材と、
前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる調整部と
を備え、
前記調整部は、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して、前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる
ことを特徴とする調整装置。 A plurality of photographing devices arranged in a parallax direction and capable of obtaining a plurality of parallax images by photographing an object from different directions of the parallax directions, and are arranged eccentrically with respect to the optical axes of the plurality of photographing devices. An adjustment device for adjusting a stereoscopic image photographing device including a plurality of photographing lenses capable of constituting an afocal optical system that forms each of the plurality of parallax images on the plurality of photographing devices,
An opening having an optical axis of a photographing device arranged at a reference position among the plurality of photographing devices as a center, and between a photographing lens arranged at the reference position and a photographing lens corresponding to the photographing device An opening member disposed in
An imaging device arranged at the reference position based on a test pattern image photographed by an imaging lens corresponding to the imaging device arranged at the reference position and an imaging device arranged at the reference position via the opening. an adjusting unit that moves the corresponding photographing lens,
The adjustment unit is configured such that a test pattern image photographed by the photographing device disposed at the reference position via the photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position and the opening is missing by the opening. An adjustment device that moves a photographic lens corresponding to the photographic device arranged at the reference position so that the test pattern image is not missing when it is missing .
前記基準位置に配置される撮影装置により撮影され、前記複数の撮影装置の内の基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズと、前記基準位置に配置される撮影装置の光軸を中心とする開口部とを介して前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像に基づいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる調整ステップ、
を有し、
前記調整ステップにおいて、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズ及び前記開口部を介して、前記基準位置に配置される撮影装置により撮影されるテストパターン画像が、前記開口部によって欠けているか否か判定し、欠けている場合に、テストパターン画像が欠けなくなるよう、前記基準位置に配置される撮影装置に対応する撮影レンズを移動させる
ことを特徴とする調整方法。 A plurality of photographing devices arranged in a parallax direction and capable of obtaining a plurality of parallax images by photographing an object from different directions of the parallax directions, and are arranged eccentrically with respect to the optical axes of the plurality of photographing devices. An adjustment method for adjusting a stereoscopic image photographing apparatus including a photographing lens capable of forming an afocal optical system that forms each of the plurality of parallax images on the plurality of photographing apparatuses,
Photographed by the photographing device disposed at the reference position and centered on the photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position among the plurality of photographing devices and the optical axis of the photographing device disposed at the reference position An adjustment step of moving a photographing lens corresponding to the photographing device disposed at the reference position based on a test pattern image photographed by the photographing device disposed at the reference position through the opening.
I have a,
In the adjustment step, the test pattern image photographed by the photographing device arranged at the reference position via the photographing lens corresponding to the photographing device arranged at the reference position and the opening is missing by the opening. An adjustment method comprising: moving an imaging lens corresponding to an imaging device arranged at the reference position so that a test pattern image is not lost when it is determined whether the test pattern image is missing .
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