KR101396959B1 - Lens array test system and performance analysis method thereof - Google Patents

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KR101396959B1
KR101396959B1 KR1020130044936A KR20130044936A KR101396959B1 KR 101396959 B1 KR101396959 B1 KR 101396959B1 KR 1020130044936 A KR1020130044936 A KR 1020130044936A KR 20130044936 A KR20130044936 A KR 20130044936A KR 101396959 B1 KR101396959 B1 KR 101396959B1
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inspection
image
imaging
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신현실
강래원
고범석
임수안
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아이리얼 주식회사
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Abstract

The present invention provides a lens array inspection system and a performance analysis method using the same. The lens array inspection system and the performance analysis method using the same according to the present invention are a technique for quantitatively, conveniently, and easily analyzing the performance of a single lens array applied to an integral photography technique, such as a beam angle, a viewing angle, a deepness, and a resolution. The lens array inspection system according to the present invention comprises: a monitor panel fixed on a set position and outputting an inspection image thereon; a moving stage installed in a position separated from the monitor panel at a set distance; an inspection camera fixed on the moving stage; a diffuser installed between the monitor panel and the inspection camera to enable the adjustment of the position; and a control server connected to the monitor panel, the moving stage, and the inspection camera to control the operation of the monitor panel, the moving stage, and the inspection camera. The present invention analyzes the performance of the lens array to be inspected by photographing an imagery inspection image formed by passing the lens array to be inspected, which is arranged in front of the monitor panel for outputting the inspection image thereon, using the inspection camera of which the position is controlled by the moving stage, and analyzing the imagery inspection image inputted from the inspection camera using the control server.

Description

렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법{Lens array test system and performance analysis method thereof}[0001] The present invention relates to a lens array inspection system and a performance analysis method using the same,

본 발명은 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 집적 영상 기술에 적용될 수 있는 단일 렌즈 어레이의 광선각, 시야각, 깊이감, 해상도 등의 성능분석을 정량적으로 간편하고 용이하게 수행할 수 있는 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a lens array inspection system and a performance analysis method using the lens array inspection system. More specifically, it is possible to quantitatively analyze the performance of a single lens array, such as a ray angle, a viewing angle, a depth, And more particularly, to a lens array inspection system and a performance analysis method using the same.

단일 렌즈 어레이는 일반 카메라 렌즈가 축소된 복수개의 렌즈 유닛을 하나의 단일 렌즈처럼 배열하여 사용되는 것으로, 집적 영상(integral photography) 기술에 적용될 수 있다. 집적 영상 기술은 입체 영상를 구현하는 것으로서, 상용화된 디스플레이 패널을 이용하여 보조 기기의 사용없이도 공간 상에 대화면 컬러 3D 입체 영상을 비교적 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있음에 따라, 최근 활용도가 높아지고 있는 추세이다. 이와 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0618456호 "렌즈 어레이를 이용한 입체 디스플레이 시스템" 등이 안출되어 있다.
The single lens array can be applied to an integral imaging technique in which a plurality of lens units, in which a general camera lens is reduced, are arranged as one single lens. The integrated image technology realizes stereoscopic images and has a merit that a large-sized color 3D stereoscopic image can be relatively easily implemented in a space without using an auxiliary device by using a commercialized display panel, and thus the utilization rate is increasing recently . A related art is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0618456 entitled "Stereoscopic Display System Using a Lens Array ".

그러나, 3D 입체 영상을 구현하는 종래의 영상 장비나 현재 개발되고 있는 3D 플로팅 디스플레이 기기들은 정형화된 수치값으로 성능분석이 수행되지 못하고, 감각적인 형태로 정성적인 성능분석만 수행되는 문제점이 있어 이를 개선할 기술개발이 요구되는 실정이었다.
However, since the conventional image equipment implementing 3D stereoscopic image or the 3D floating display devices currently being developed can not perform performance analysis with a formal numerical value, only a qualitative performance analysis is performed in a sensory form. Technology development was required.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0618456호 "렌즈 어레이를 이용한 입체 디스플레이 시스템"Korean Patent Registration No. 10-0618456 entitled "Stereoscopic Display System Using Lens Array"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라, 디퓨저, 컨트롤 서버를 구비하여 검사용 영상이 출력되는 모니터 패널 전방에 피검사용 렌즈 어레이가 배치되면서 검사용 카메라에 의해 검사용 결상 영상이 촬영되어 분석되는 구성이 제공됨에 따라, 단일 렌즈 어레이의 광선각, 시야각, 깊이감, 해상도 등에 대한 정량적인 성능분석이 간편하고 용이하게 수행될 수 있는 새로운 형태의 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a monitor panel, a moving stage, a camera for inspection, a diffuser and a control server, The present invention provides a configuration in which an imaging image for inspection is captured and analyzed by a camera, so that a quantitative performance analysis on a ray angle, a viewing angle, a depth, and a resolution of a single lens array can be easily and easily performed, An array inspection system and a performance analysis method using the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 설정위치에 고정되고, 검사용 영상이 출력되는 모니터 패널과; 상기 모니터 패널로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 이동 스테이지와; 상기 이동 스테이지에 고정되는 검사용 카메라와; 상기 모니터 패널과 검사용 카메라 사이에 위치조절 가능하게 설치되는 디퓨저 및; 상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라가 각각 연결되어 상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라의 작동을 제어하게 되는 컨트롤 서버를 포함하여, 검사용 영상이 출력되는 상기 모니터 패널 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이를 통과하여 결상되는 검사용 결상 영상이 상기 이동 스테이지에 의해 위치조절되는 검사용 카메라에 의해 촬영되고, 상기 검사용 카메라로부터 입력되는 검사용 결상 영상이 상기 컨트롤 서버에 의해 분석되면서 피검사용 렌즈 어레이의 성능분석이 수행되는 렌즈 어레이 검사시스템을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a display apparatus including a monitor panel fixed at a setting position and outputting an image for inspection; A moving stage installed at a position separated from the monitor panel by a predetermined distance; An inspection camera fixed to the moving stage; A diffuser installed between the monitor panel and the inspection camera so as to be adjustable in position; And a control server connected to the monitor panel, the moving stage, and the camera for inspection to control operations of the monitor panel, the moving stage, and the camera for inspection, Wherein the imaging image for inspection which is formed through the use lens array is photographed by an inspection camera whose position is adjusted by the moving stage, and the imaging image for inspection input from the inspection camera is analyzed by the control server, A lens array inspection system in which performance analysis of a lens array is performed is provided.

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템에서 상기 이동 스테이지는 X축 방향(좌우방향), Y축 방향(전후방향), Z축 방향(상하방향)의 3축 방향 이동이 가능한 3축 이동 스테이지로 이루어지고, 상기 디퓨저는 Y축 방향(전후방향) 이동이 가능한 전후이동 스테이지에 고정되어 전후방향 위치가 조절되며, 상기 컨트롤 서버는 상기 3축 이동 스테이지와 전후이동 스테이지의 작동을 자동제어하게 된다.
In the lens array inspection system according to the present invention, the moving stage is a three-axis moving stage capable of moving in three axial directions in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (forward and backward direction), and the Z- The diffuser is fixed to a back and forth moving stage capable of moving in the Y-axis direction (forward and backward direction) to adjust the forward and backward positions, and the control server automatically controls the operation of the three-axis moving stage and the back-and-forth moving stage.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 설정위치에 고정되는 모니터 패널, 상기 모니터 패널로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 이동 스테이지, 상기 이동 스테이지에 고정되는 검사용 카메라, 상기 모니터 패널과 검사용 카메라 사이에 위치조절 가능하게 설치되는 디퓨저, 상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라의 작동을 제어하게 되는 컨트롤 서버를 포함하는 렌즈 어레이 검사시스템을 구비하는 검사시스템 구비단계와; 상기 모니터 패널 전방에 피검사용 렌즈 어레이를 배치시키는 렌즈 어레이 배치단계와; 상기 모니터 패널에 설정된 검사용 영상을 출력시키는 검사용 영상 출력단계와; 검사용 영상이 출력되는 상기 모니터 패널 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이를 통과하여 상기 디퓨저에 결상되는 검사용 결상 영상을 상기 이동 스테이지에 의해 위치조절되는 검사용 카메라로 촬영하는 검사용 결상 영상 촬영단계와; 상기 컨트롤 서버가 상기 검사용 카메라로부터 검사용 결상 영상을 입력받아 상기 피검사용 렌즈 어레이의 성능분석을 수행하는 검사용 결상 영상 분석단계를 거쳐 수행된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a display device including a monitor panel fixed to a set position, a moving stage installed at a position spaced apart from the monitor panel by a predetermined distance, An inspection system including a lens array inspection system including a diffuser installed to be adjustable in position between the monitor panel and a camera for inspection, and a control server for controlling operations of the monitor panel, the moving stage, and the camera for inspection Wow; A lens array arranging step of disposing a lens array to be inspected in front of the monitor panel; A test image output step of outputting a test image set in the monitor panel; An imaging image forming step for imaging an imaging image for inspection which is passed through a lens array to be inspected arranged in front of the monitor panel for outputting an image for inspection and is formed on the diffuser by an inspection camera whose position is adjusted by the moving stage Wow; And the control server receives the imaging image for inspection from the camera for inspection and analyzes the performance of the lens array to be inspected.

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 상기 검사용 영상 출력단계는 직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고, 상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며, 상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴 결상 영상의 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체 간 간격을 상기 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 지름의 두배에 해당되는 값(2d')으로 추정하는 한편, 상기 피검사용 렌즈 어레이와 검사용 결상 영상이 형성되는 상기 디퓨저 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 1]을 통해 광선각(θ)를 산출하게 된다.In the performance analyzing method using the lens array inspecting system according to the present invention, the inspection image outputting step may output the element pattern of the set size repeatedly repeatedly alternating the on-off state of the rectangular band- Wherein the inspection imaging image sensing step captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging image for inspection and the inspection imaging image analysis step comprises the steps of: The distance between the assemblies is estimated as a value 2d 'corresponding to twice the diameter per pixel of the element pattern imaging image, and the distance L between the diffuser and the diffractive optical element And then calculates the ray angle [theta] through [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

θ=tan-¹(d'/L)
? = tan-1 (d '/ L)

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 상기 검사용 영상 출력단계는 직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴들을 검사용 영상으로 출력시키게 되고, 상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며, 상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴 결상 영상에서 최외각에 위치한 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체의 높이를 상기 요소 패턴 결상 영상의 요소 패턴 당 폭(P')으로 추정하는 한편, 상기 피검사용 렌즈 어레이와 검사용 결상 영상이 형성되는 상기 디퓨저 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 2]를 통해 시야각(θ')를 산출하게 된다.In the performance analyzing method using the lens array inspection system according to the present invention, the inspection image output step outputs the element patterns of the set size repeatedly repeatedly alternating on and off states of the rectangular band-shaped pixel assemblies as inspection images Wherein the inspection imaging image capturing step captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging image for inspection and the inspection imaging image analyzing step comprises the steps of: The height of the rectangular band-shaped pixel aggregate is estimated as the width per element pattern (P ') of the element pattern imaging image, and the distance L between the diffuser for forming the inspection lens image and the imaging image for inspection is detected Then, the viewing angle? 'Is calculated through the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

θ'=tan-¹(P'/2L)
θ '= tan-¹ (P' / 2L)

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 상기 검사용 영상 출력단계는 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고, 상기 검사용 결상 영상 촬영단계와 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 디퓨저를 이동시키며 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하되, 상기 요소 패턴 결상 영상의 선명도가 가장 높아지는 디퓨저 위치에서의 요소 패턴 높이(H)를 기준으로 요소 패턴 높이가 2H가 되는 전방 디퓨저 위치와 후방 디퓨저 위치 사이 거리(DP)를 산출하여 이를 깊이감 산술값으로 산출하게 된다.
In the performance analyzing method using the lens array inspecting system according to the present invention, the inspection image output step outputs the element pattern of the set size as an image for inspection, and the imaging image for inspection and the imaging image for inspection Wherein the step of moving the diffuser moves the element pattern image formed on the diffuser as an imaging image for inspection, the element pattern having a height (H) at the diffuser position where the sharpness of the element pattern image is highest, The distance (DP) between the position of the front diffuser and the position of the rear diffuser, where the height is 2H, is calculated and calculated as the depth subtraction value.

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 상기 검사용 영상 출력단계는 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고, 상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며, 상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴과 요소 패턴 결상 영상의 PSNR(Peak Signal Noise Ratio)을 산출하여 해상도를 추정하게 된다.
In the performance analyzing method using the lens array inspection system according to the present invention, the inspection image output step outputs the element pattern of the set size as an image for inspection, and the imaging image for inspection is imaged on the diffuser The element pattern imaging image is photographed as an imaging image for inspection, and the inspection imaging image analyzing step estimates the resolution by calculating a peak signal noise ratio (PSNR) of the element pattern and the element pattern imaging image.

이와 같은 본 발명에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 상기 검사용 영상 출력단계는 복수개의 픽셀들로 이루어진 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고, 상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며, 상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴과 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 폭(R)을 검출하는 한편, 피검사용 렌즈 어레이를 이루는 정사각 렌즈 유닛의 폭(P)을 입력받아 [수학식 3]을 통해 해상도(Pn)를 산출하게 된다.In the performance analyzing method using the lens array inspecting system according to the present invention, the inspection image output step outputs an element pattern of a set size composed of a plurality of pixels as an image for inspection, (R) of the element pattern and the element pattern imaging image is detected while the elementary pattern imaging image for imaging is detected as the imaging image for inspection, The width P of the square lens unit constituting the lens array is input and the resolution Pn is calculated through the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Pn=P/R
Pn = P / R

본 발명에 의한 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법에 의하면, 검사용 영상이 출력되는 모니터 패널 전방에 피검사용 렌즈 어레이가 배치되면서 검사용 카메라에 의해 검사용 결상 영상이 촬영되어 분석되도록 함으로써 집적 영상 기술에 적용될 수 있는 단일 렌즈 어레이, 특히 완전시차형 단일 렌즈 어레이의 광선각, 시야각, 깊이감, 해상도 등의 성능분석이 정량적으로 수행될 수 있으며, 성능분석 작업도 간편하고 용이하게 수행되는 효과가 있다.
According to the lens array inspection system and the performance analysis method using the lens array inspection system according to the present invention, since the lens array to be inspected is disposed in front of the monitor panel on which the inspection image is output, the inspection image is captured and analyzed by the inspection camera, Performance analysis of a single lens array, particularly a full-parallax single lens array, which can be applied to image technology, can be performed quantitatively, such as a ray angle, a viewing angle, a depth of field, and a resolution, .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 보여주기 위한 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이루는 3축 이동 스테이지를 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법을 보여주기 위한 블록도;
도 4와 도 5는 광선각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법을 보여주기 위한 도면;
도 6과 도 7은 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광선각과 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에 사용되는 요소 패턴을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광선각과 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 산출되는 요소 패턴 결상 영상을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광선각과 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 산출되는 요소 패턴 결상 영상의 이진화 처리를 보여주기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광선각과 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 산출되는 요소 패턴 결상 영상의 라인화 처리를 보여주기 위한 도면;
도 12 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 요소 패턴 결상 영상의 분석을 위한 영상처리과정을 보여주기 위한 도면;
도 16과 도 17은 깊이감 산술값을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법을 보여주기 위한 도면;
도 18과 도 19는 해상도를 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법을 보여주기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view illustrating a three-axis moving stage constituting a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a block diagram illustrating a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle; FIG.
FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a viewing angle; FIG.
8 is a diagram illustrating an element pattern used in a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle and a viewing angle according to an embodiment of the present invention;
9 is a diagram illustrating an element pattern imaging image calculated in a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle and a viewing angle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a diagram illustrating a binarization process of an element pattern imaging image calculated by a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle and a viewing angle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a diagram for illustrating lineification processing of an element pattern imaging image calculated by a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle and a viewing angle according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 12 to 15 are diagrams illustrating an image processing process for analyzing an element pattern imaging image in a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention; FIGS.
FIGS. 16 and 17 are diagrams for illustrating a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a depth reduction arithmetic value; FIG.
FIGS. 18 and 19 are diagrams for illustrating a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating resolution.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 19에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 렌즈 어레이, 단일 렌즈 어레이, 완전시차형 단일 렌즈 어레이, 모니터 패널, 카메라, 광선각, 시야각, 깊이감, 해상도 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 19. It should be noted that the drawings and detailed description are intended to enable those skilled in the art to readily ascertain from the general lens array, a single lens array, a fully parallaxed single lens array, a monitor panel, a camera, a ray angle, a viewing angle, The schemes and references to the action are brief or omitted. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템(100)은 도 1과 도 2에서와 같이 모니터 패널(10), 이동 스테이지(20), 검사용 카메라(30), 디퓨저(40), 전후이동 스테이지(50), 컨트롤 서버(60)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 단일 렌즈 어레이, 특히 완전시차형 단일 렌즈 어레이의 성능분석에 적용되는 것이다.
1 and 2, the lens array inspection system 100 according to the embodiment of the present invention includes a monitor panel 10, a moving stage 20, an inspection camera 30, a diffuser 40, (50) and a control server (60), and is applied to performance analysis of a single lens array, in particular, a full parallax type single lens array.

모니터 패널(10)은 설정위치에 고정되는 것으로, 광 테이블 위에 설치될 수 있다. 이와 같은 모니터 패널(10)은 검사용 영상(200)을 출력하여 모니터 패널(10) 전방에 배치되는 피검사용 렌즈 어레이(1)에 대한 성능분석이 수행될 수 있도록 한다. 이를 위한 모니터 패널(10)로는 고휘도 LCD 모니터가 사용될 수 있다. 여기서 모니터 패널(10)을 통해 출력되는 검사용 영상은 모니터 패널(10)이 연결되는 컨트롤 서버(60)로부터 입력될 수 있다.
The monitor panel 10 is fixed at a set position and can be installed on the optical table. The monitor panel 10 outputs the image 200 for inspection so that the performance analysis of the lens array 1 to be tested arranged in front of the monitor panel 10 can be performed. As the monitor panel 10 for this purpose, a high-brightness LCD monitor can be used. Here, the inspection image output through the monitor panel 10 may be input from the control server 60 to which the monitor panel 10 is connected.

이동 스테이지(20)는 모니터 패널(10)로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 것으로, 광 테이블 위에 설치될 수 있다. 이와 같은 이동 스테이지(20) 상단에 검사용 카메라(30)가 고정된다. 본 발명의 실시예에 따른 이동 스테이지(20)는 도 2에서와 같이 X축 방향(좌우방향), Y축 방향(전후방향), Z축 방향(상하방향)의 3축 방향 이동이 가능한 3축 이동 스테이지(21)로 이루어져 검사용 카메라(30)의 위치조절이 가능하도록 한다. 이와 같은 3축 이동 스테이지(21)는 컨트롤 서버(60)과 연결되어 작동이 제어된다.
The moving stage 20 is installed at a position spaced from the monitor panel 10 by a predetermined distance, and can be installed on the optical table. The inspection camera 30 is fixed to the upper end of the moving stage 20 as described above. The moving stage 20 according to the embodiment of the present invention is a three-axis moving device capable of moving in three axial directions in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (forward and backward direction), and the Z- And a moving stage 21 so that the position of the inspection camera 30 can be adjusted. The three-axis moving stage 21 is connected to the control server 60 and its operation is controlled.

검사용 카메라(30)는 이동 스테이지(20)에 고정되는 것으로, 디퓨저(40)에 결상되는 검사용 결상 영상을 촬영하게 된다. 이와 같은 검사용 카메라(30)는 컨트롤 서버(60)과 연결되어 작동이 제어된다.
The inspection camera 30 is fixed to the moving stage 20, and captures an imaging image for inspection which is formed on the diffuser 40. The inspection camera 30 is connected to the control server 60 and is controlled in operation.

디퓨저(40)는 모니터 패널(10)과 검사용 카메라(30) 사이에 위치조절 가능하게 설치된다. 이를 위하여 디퓨저(40)는 Y축 방향(전후방향) 이동이 가능한 전후이동 스테이지(50)에 고정되어 전후방향 위치가 자동으로 조절될 수 있게 된다. 이와 같은 전후이동 스테이지(50)는 광 테이블 위에 설치될 수 있고, 컨트롤 서버(60)과 연결되어 작동이 제어된다.
The diffuser 40 is installed between the monitor panel 10 and the inspection camera 30 so as to be adjustable in position. To this end, the diffuser 40 is fixed to a back and forth moving stage 50 capable of moving in the Y-axis direction (forward and backward direction), so that the forward and backward positions can be automatically adjusted. Such a back and forth moving stage 50 can be installed on the optical table, and is connected to the control server 60 to control its operation.

컨트롤 서버(60)는 모니터 패널(10), 이동 스테이지(20), 검사용 카메라(30), 전후이동 스테이지(50)가 각각 연결되어 모니터 패널(10), 이동 스테이지(20), 검사용 카메라(30), 전후이동 스테이지(50)의 작동을 제어하게 된다.
The control server 60 is connected to the monitor panel 10, the moving stage 20, the inspection camera 30 and the back and forth moving stage 50 to connect the monitor panel 10, the moving stage 20, (30) and the back and forth moving stage (50).

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템(100)은 검사용 영상(200)이 출력되는 모니터 패널(10) 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이(1)를 통과하여 디퓨저(40)에 결상되는 검사용 결상 영상이 이동 스테이지(20)에 의해 위치조절되는 검사용 카메라(30)에 의해 촬영되고, 검사용 카메라(30)로부터 입력되는 검사용 결상 영상이 컨트롤 서버(60)에 의해 분석되면서 피검사용 렌즈 어레이(1)의 성능분석이 수행되도록 한다.
The lens array inspection system 100 according to the embodiment of the present invention configured as described above passes through the lens array 1 to be inspected arranged in front of the monitor panel 10 from which the inspection image 200 is output, 40 is imaged by the inspection camera 30 whose position is adjusted by the moving stage 20 and the imaging image for inspection inputted from the inspection camera 30 is imaged by the control server 60, So that the performance analysis of the lens array 1 to be inspected is performed.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 3에서와 같이 검사시스템 구비단계, 렌즈 어레이 배치단계, 검사용 영상 출력단계, 검사용 결상 영상 촬영단계, 검사용 결상 영상 분석단계를 거쳐 수행된다.
Meanwhile, as shown in FIG. 3, the performance analysis method using the lens array inspection system according to the embodiment of the present invention includes steps of inserting an inspection system, arranging a lens array, outputting an image for inspection, Image analysis step.

검사시스템 구비단계는 설정위치에 고정되는 모니터 패널(10), 모니터 패널(10)로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 이동 스테이지(20), 이동 스테이지(20)에 고정되는 검사용 카메라(30), 모니터 패널(10)과 검사용 카메라(30) 사이에 위치조절 가능하게 설치되는 디퓨저(40), 디퓨저(40)의 위치를 조절하기 위한 전후이동 스테이지(50), 모니터 패널(10), 이동 스테이지(20), 검사용 카메라(30), 전후이동 스테이지(50)의 작동을 제어하게 되는 컨트롤 서버(60)를 포함하는 렌즈 어레이 검사시스템(100)을 구비하는 단계이다.
The inspecting system inserting step includes a monitor panel 10 fixed at a set position, a moving stage 20 installed at a position spaced apart from the monitor panel 10 by a predetermined distance, a testing camera 30 fixed to the moving stage 20, A diffuser 40 installed between the monitor panel 10 and the inspection camera 30 so as to be adjustable in position, a back and forth moving stage 50 for adjusting the position of the diffuser 40, a monitor panel 10, And a control server 60 for controlling the operation of the stage 20, the camera 30 for inspection, and the back and forth moving stage 50. The lens array inspection system 100 shown in FIG.

렌즈 어레이 배치단계는 모니터 패널(10) 전방에 피검사용 렌즈 어레이(1)를 배치시키는 단계이다.
The lens array arranging step is a step of arranging the lens array 1 to be inspected in front of the monitor panel 10.

검사용 영상 출력단계는 모니터 패널(10)에 설정된 검사용 영상(200)을 출력시키는 단계이다. 검사용 영상 출력단계에서 출력되는 검사용 영상은 피검사용 렌즈 어레이(1)의 광선각 성능분석, 시야각 성능분석, 깊이감 성능분석, 해상도 성능분석 등에 맞추어 달리 설정될 수 있다.
The test image output step is a step of outputting the test image 200 set on the monitor panel 10. [ The image for inspection output in the image output step for inspection can be set differently according to the performance of the ray angle analysis, the viewing angle performance analysis, the depth sensing performance analysis, and the resolution performance analysis of the lens array 1 to be inspected.

검사용 결상 영상 촬영단계는 검사용 영상(200)이 출력되는 모니터 패널(10) 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이(1)를 통과하여 디퓨저(40)에 결상되는 검사용 결상 영상을 이동 스테이지(20)에 의해 위치조절되는 검사용 카메라(30)로 촬영하는 단계이다.
The imaging image for inspection is passed through the lens array 1 to be inspected arranged in front of the monitor panel 10 on which the image for inspection 200 is outputted and the image for inspection to be imaged on the diffuser 40 is transferred to the moving stage 20 by a camera 30 for inspection.

검사용 결상 영상 분석단계는 컨트롤 서버(60)가 검사용 카메라(30)로부터 검사용 결상 영상을 입력받아 피검사용 렌즈 어레이(1)의 성능분석을 수행하는 단계이다.
In the imaging image analysis step for inspection, the control server 60 receives the imaging image for inspection from the camera for inspection 30 and analyzes the performance of the used lens array 1.

광선각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 4와 도 5에 도시되어 있는데, 검사용 영상 출력단계에서는 도 8에서와 같이 직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴(210)을 검사용 영상(200)으로 출력시키게 된다. 검사용 결상 영상 촬영단계에서는 도 9에서와 같이 디퓨저(40)에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 된다. 마지막으로 검사용 결상 영상 분석단계에서 요소 패턴 결상 영상의 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체 간 간격을 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 지름의 두배에 해당되는 값(2d')으로 추정하는 한편, 피검사용 렌즈 어레이(1)와 검사용 결상 영상이 형성되는 디퓨저(40) 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 1]을 통해 광선각(θ)를 산출하게 된다.A method of analyzing performance using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle is shown in FIGS. 4 and 5. In the image output step for inspection, a rectangular band- The element pattern 210 having the set size repeatedly expanded in an on-off state is output to the image 200 for inspection. 9, the element pattern imaging image formed on the diffuser 40 is photographed as an imaging image for inspection. Finally, in the analysis phase of the imaging image for inspection, the interval between the on-state rectangular band-shaped pixel aggregates of the element pattern imaging image is estimated as a value (2d ') corresponding to twice the diameter per pixel of the element pattern imaging image, The distance L between the lens array 1 and the diffuser 40 where the imaging image for inspection is formed is detected and then the ray angle?

[수학식 1][Equation 1]

θ=tan-¹(d'/L)
? = tan-1 (d '/ L)

시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 6과 도 7에 도시되어 있는데, 검사용 영상 출력단계에서는직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴(210)들을 검사용 영상(200)으로 출력시키게 된다. 검사용 결상 영상 촬영단계에서는 디퓨저(40)에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 된다. 마지막 검사용 결상 영상 분석단계에서는 요소 패턴 결상 영상에서 최외각에 위치한 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체의 높이를 요소 패턴 결상 영상의 요소 패턴 당 폭(P')으로 추정하는 한편, 피검사용 렌즈 어레이(1)와 검사용 결상 영상이 형성되는 디퓨저(40) 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 2]를 통해 시야각(θ')를 산출하게 된다.The performance analysis method using the lens array inspection system according to the embodiment of the present invention for calculating the viewing angle is shown in FIGS. 6 and 7. In the image output for inspection, the rectangular band-shaped pixel aggregates alternate on and off states The element pattern 210 having the repeatedly extended set size is output to the image 200 for inspection. In the imaging imaging step for inspection, an element pattern imaging image formed on the diffuser 40 is photographed as an imaging imaging image for inspection. In the final imaging image analysis step for inspection, the height of the on-state rectangular band-shaped pixel aggregate located at the outermost position in the element pattern imaging image is estimated as the width per element pattern P 'of the element pattern imaging image, The viewing angle? 'Is calculated by using Equation (2) after detecting the distance L between the light source 1 and the diffuser 40 in which the imaging image for inspection is formed.

[수학식 2]&Quot; (2) "

θ'=tan-¹(P'/2L)
θ '= tan-¹ (P' / 2L)

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광선각과 시야각을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 10에서와 같이 요소 패턴 결상 영상에 대한 이진화 처리와, 도 11에서와 같은 요소 패턴 결상 영상에 대한 라인화 처리를 수행하여 검사용 결상 영상 분석단계에서 요소 패턴 결상 영상의 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체 간 간격을 산출하거나, 최외각에 위치한 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체의 높이를 산출할 시 정밀도를 향상시키게 된다. 도 12 내지 도 15에는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법에서 요소 패턴 결상 영상의 분석을 위한 영상처리과정의 일실시예가 도시되어 있다.
Meanwhile, a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a ray angle and a viewing angle according to an embodiment of the present invention includes binarization processing for an element pattern image, as shown in FIG. 10, , The interval between the on-state rectangular band-shaped pixel aggregates of the element pattern imaging image is calculated in the imaging image analysis step for inspection, or the interval between the on-state rectangular band Type pixel assemblies, the accuracy is improved. 12 to 15 show an embodiment of an image processing process for analyzing an element pattern imaging image in a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention.

깊이감 산술값을 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 16와 도 17에 도시되어 있는데, 검사용 영상 출력단계에서는 설정크기의 요소 패턴(210)을 검사용 영상으로 출력시키게 된다. 그리고, 검사용 결상 영상 촬영단계와 검사용 결상 영상 분석단계에서 디퓨저(40)를 이동시키며 디퓨저(40)에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하되, 요소 패턴 결상 영상의 선명도가 가장 높아지는 디퓨저 위치에서의 요소 패턴 높이(H)를 기준으로 요소 패턴 높이가 2H가 되는 전방 디퓨저 위치와 후방 디퓨저 위치 사이 거리(DP)를 산출하여 이를 깊이감 산술값으로 산출하게 된다.
The performance analysis method using the lens array inspection system according to the embodiment of the present invention for calculating the depth reduction arithmetic value is shown in FIG. 16 and FIG. 17. In the inspection image output step, And outputted as a test image. Then, in the imaging imaging step for inspection and the imaging imaging analysis step for inspection, the diffuser 40 is moved and the element pattern imaging image formed on the diffuser 40 is photographed as an imaging image for inspection. The sharpness of the element pattern imaging image (DP) between the position of the front diffuser and the position of the rear diffuser where the height of the element pattern is 2H based on the element pattern height (H) at the highest diffuser position is calculated to be the depth subtraction value.

해상도를 산출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법은 도 18에 도시되어 있는데, 검사용 영상 출력단계에서는 설정크기의 요소 패턴(210)을 검사용 영상(200)으로 출력시키게 된다. 검사용 결상 영상 촬영단계에서는 디퓨저(40)에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 된다. 마지막으로 검사용 결상 영상 분석단계에서 요소 패턴(210)과 요소 패턴 결상 영상의 PSNR(Peak Signal Noise Ratio)을 산출하여 이를 해상도로 추정하게 된다.FIG. 18 shows a performance analysis method using a lens array inspection system according to an embodiment of the present invention for calculating a resolution. In the inspection image output step, . In the imaging imaging step for inspection, an element pattern imaging image formed on the diffuser 40 is photographed as an imaging imaging image for inspection. Finally, in the phase of image analysis for inspection, the PSNR (Peak Signal Noise Ratio) of the element pattern 210 and the element pattern image is calculated and the resolution is estimated.

이와 달리 도 19에서와 같이 검사용 영상 출력단계에서 복수개의 픽셀들로 이루어진 설정크기의 요소 패턴(210)을 검사용 영상(200)으로 출력시키고, 검사용 결상 영상 촬영단계에서 디퓨저(40)에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하며, 검사용 결상 영상 분석단계에서 요소 패턴(210)과 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 폭(R)을 검출하는 한편, 피검사용 렌즈 어레이(1)를 이루는 정사각 렌즈 유닛의 폭(P)을 입력받아 [수학식 3]을 통해 해상도(Pn)를 산출할 수도 있다.In contrast, as shown in FIG. 19, in the inspection image output step, an element pattern 210 having a set size composed of a plurality of pixels is output to the inspection image 200, and in the imaging image for inspection, The element pattern 210 and the width per pixel R of the element pattern imaging image are detected in the imaging image analysis step for inspection, (Pn) of the square-shaped lens unit constituting the optical system of the present invention, and calculate the resolution Pn through Equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Pn=P/R
Pn = P / R

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법은 모니터 패널(10), 이동 스테이지(20), 검사용 카메라(30), 디퓨저(40), 컨트롤 서버(60)를 구비하여 검사용 영상(200)이 출력되는 모니터 패널(10) 전방에 피검사용 렌즈 어레이(1)가 배치되면서 검사용 카메라(30)에 의해 검사용 결상 영상이 촬영되어 분석되는 구성이 제공되므로, 단일 렌즈 어레이의 광선각, 시야각, 깊이감, 해상도 등에 대한 정량적인 성능분석이 간편하고 용이하게 수행되게 된다.
The lens array inspection system and the performance analysis method using the lens array inspection system according to the embodiment of the present invention configured as described above may be applied to a monitor panel 10, a moving stage 20, an inspection camera 30, a diffuser 40, 60 is disposed in front of the monitor panel 10 on which the inspection image 200 is outputted and the inspection lens 30 is disposed in front of the monitor panel 10 to be inspected, The quantitative performance analysis of the light angle, the viewing angle, the depth sense, and the resolution of the single lens array can be easily and easily performed.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어레이 검사시스템 및 그를 이용한 성능분석방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
Although the lens array inspection system and the performance analysis method using the lens array inspection system according to the embodiment of the present invention have been described with reference to the above description and drawings, the present invention is merely illustrative and is not limited to the scope of the present invention It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

1 : 피검사용 렌즈 어레이 10 : 모니터 패널
20 : 이동 스테이지 21 : 3축 이동 스테이지
30 : 검사용 카메라 40 : 디퓨저
50 : 전후이동 스테이지 60 : 컨트롤 서버
100 : 렌즈 어레이 검사시스템 200 : 검사용 영상
210 : 요소 패턴1: used lens array 10: monitor panel
20: Moving stage 21: Three-axis moving stage
30: Inspection camera 40: Diffuser
50: forward / backward movement stage 60: control server
100: Lens array inspection system 200: Inspection image
210: Element pattern

Claims (8)

설정위치에 고정되고, 검사용 영상이 출력되는 모니터 패널과;
상기 모니터 패널로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 이동 스테이지와;
상기 이동 스테이지에 고정되는 검사용 카메라와;
상기 모니터 패널과 검사용 카메라 사이에 위치조절 가능하게 설치되는 디퓨저 및;
상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라가 각각 연결되어 상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라의 작동을 제어하게 되는 컨트롤 서버를 포함하여,
검사용 영상이 출력되는 상기 모니터 패널 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이를 통과하여 결상되는 검사용 결상 영상이 상기 이동 스테이지에 의해 위치조절되는 검사용 카메라에 의해 촬영되고, 상기 검사용 카메라로부터 입력되는 검사용 결상 영상이 상기 컨트롤 서버에 의해 분석되면서 피검사용 렌즈 어레이의 성능분석이 수행되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템.A monitor panel fixed at a setting position and outputting an image for inspection;
A moving stage installed at a position separated from the monitor panel by a predetermined distance;
An inspection camera fixed to the moving stage;
A diffuser installed between the monitor panel and the inspection camera so as to be adjustable in position;
And a control server connected to the monitor panel, the moving stage, and the inspection camera to control operations of the monitor panel, the moving stage, and the inspection camera,
An imaging image for inspection, which is formed by passing through a lens array to be inspected arranged in front of the monitor panel for outputting an inspection image, is photographed by an inspection camera whose position is adjusted by the moving stage, And the performance image of the lens array to be inspected is analyzed while the imaging image for inspection is analyzed by the control server. 제 1항에 있어서,
상기 이동 스테이지는 X축 방향(좌우방향), Y축 방향(전후방향), Z축 방향(상하방향)의 3축 방향 이동이 가능한 3축 이동 스테이지로 이루어지고,
상기 디퓨저는 Y축 방향(전후방향) 이동이 가능한 전후이동 스테이지에 고정되어 전후방향 위치가 조절되며,
상기 컨트롤 서버는 상기 3축 이동 스테이지와 전후이동 스테이지의 작동을 자동제어하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템.The method according to claim 1,
The moving stage is composed of a three-axis moving stage capable of moving in three axial directions in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (forward-backward direction), and the Z-
The diffuser is fixed to a back and forth moving stage capable of moving in the Y-axis direction (forward and backward directions)
Wherein the control server automatically controls the operation of the three-axis moving stage and the back-and-forth moving stage. 설정위치에 고정되는 모니터 패널, 상기 모니터 패널로부터 설정거리 이격된 위치에 설치되는 이동 스테이지, 상기 이동 스테이지에 고정되는 검사용 카메라, 상기 모니터 패널과 검사용 카메라 사이에 위치조절 가능하게 설치되는 디퓨저, 상기 모니터 패널, 이동 스테이지, 검사용 카메라의 작동을 제어하게 되는 컨트롤 서버를 포함하는 렌즈 어레이 검사시스템을 구비하는 검사시스템 구비단계와;
상기 모니터 패널 전방에 피검사용 렌즈 어레이를 배치시키는 렌즈 어레이 배치단계와;
상기 모니터 패널에 설정된 검사용 영상을 출력시키는 검사용 영상 출력단계와;
검사용 영상이 출력되는 상기 모니터 패널 전방에 배치된 피검사용 렌즈 어레이를 통과하여 상기 디퓨저에 결상되는 검사용 결상 영상을 상기 이동 스테이지에 의해 위치조절되는 검사용 카메라로 촬영하는 검사용 결상 영상 촬영단계와;
상기 컨트롤 서버가 상기 검사용 카메라로부터 검사용 결상 영상을 입력받아 상기 피검사용 렌즈 어레이의 성능분석을 수행하는 검사용 결상 영상 분석단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.A moving stage installed at a position spaced apart from the monitor panel by a predetermined distance; an inspection camera fixed to the moving stage; a diffuser installed between the monitor panel and the inspection camera so as to be adjustable in position; And a control server for controlling operations of the monitor panel, the moving stage, and the camera for inspection;
A lens array arranging step of disposing a lens array to be inspected in front of the monitor panel;
A test image output step of outputting a test image set in the monitor panel;
An imaging image forming step for imaging an imaging image for inspection which is passed through a lens array to be inspected arranged in front of the monitor panel for outputting an image for inspection and is formed on the diffuser by an inspection camera whose position is adjusted by the moving stage Wow;
And an inspection image-forming-image analyzing step of analyzing the performance of the lens array to be inspected by receiving the image-forming image for inspection from the inspection camera by the control server. 제 3항에 있어서,
상기 검사용 영상 출력단계는 직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고,
상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며,
상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴 결상 영상의 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체 간 간격을 상기 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 지름의 두배에 해당되는 값(2d')으로 추정하는 한편, 상기 피검사용 렌즈 어레이와 검사용 결상 영상이 형성되는 상기 디퓨저 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 1]을 통해 광선각(θ)를 산출하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.
[수학식 1]
θ=tan-¹(d'/L)The method of claim 3,
Wherein the inspection image output step alternately repeats on-off state of the rectangular band-shaped pixel aggregate and outputs an element pattern having a set size repeatedly expanded as an inspection image,
Wherein the imaging imaging step for imaging captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging imaging image for inspection,
Wherein the inspecting imaging image analyzing step estimates the interval between the on-state rectangular band-shaped pixel aggregates of the element pattern imaging image to be a value (2d ') corresponding to twice the diameter per pixel of the element pattern imaging image, Wherein the lens array inspection system calculates the light beam angle? By using the formula (1) after detecting the distance L between the diffracting lens and the diffuser, Performance analysis method using.
[Equation 1]
? = tan-1 (d '/ L) 제 3항에 있어서,
상기 검사용 영상 출력단계는 직사각 밴드형 픽셀 집합체가 온오프 상태를 교번하며 반복 확장된 설정크기의 요소 패턴들을 검사용 영상으로 출력시키게 되고,
상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며,
상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴 결상 영상에서 최외각에 위치한 온 상태의 직사각 밴드형 픽셀 집합체의 높이를 상기 요소 패턴 결상 영상의 요소 패턴 당 폭(P')으로 추정하는 한편, 상기 피검사용 렌즈 어레이와 검사용 결상 영상이 형성되는 상기 디퓨저 간 이격거리(L)를 검출한 다음, [수학식 2]를 통해 시야각(θ')를 산출하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.
[수학식 2]
θ'=tan-¹(P'/2L)The method of claim 3,
Wherein the inspection image output step alternately repeats the on-off state of the rectangular band-shaped pixel assemblies and outputs the element patterns of the set size repeatedly expanded to the inspection image,
Wherein the imaging imaging step for imaging captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging imaging image for inspection,
Wherein the analyzing phase image analyzing step estimates the height of the on-state rectangular band-shaped pixel aggregate located at the outermost position in the element pattern imaging image as the width per element pattern (P ') of the element pattern imaging image, The lens array inspection system calculates the viewing angle? 'Through the use of Equation (2) after detecting the distance L between the diffraction grating and the lens array to be inspected, Performance analysis method.
&Quot; (2) "
θ '= tan-¹ (P' / 2L) 제 3항에 있어서,
상기 검사용 영상 출력단계는 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고,
상기 검사용 결상 영상 촬영단계와 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 디퓨저를 이동시키며 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하되, 상기 요소 패턴 결상 영상의 선명도가 가장 높아지는 디퓨저 위치에서의 요소 패턴 높이(H)를 기준으로 요소 패턴 높이가 2H가 되는 전방 디퓨저 위치와 후방 디퓨저 위치 사이 거리(DP)를 산출하여 이를 깊이감 산술값으로 산출하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.The method of claim 3,
Wherein the inspection image output step outputs an element pattern of a set size as an inspection image,
Wherein the imaging imaging step for inspection and the imaging imaging analysis step for imaging move the diffuser and take an image of the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging imaging image for inspection, (DP) between the front diffuser position and the rear diffuser position where the element pattern height becomes 2H based on the element pattern height (H) in the lens array inspection system Performance analysis method using. 제 3항에 있어서,
상기 검사용 영상 출력단계는 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고,
상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며,
상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴과 요소 패턴 결상 영상의 PSNR(Peak Signal Noise Ratio)을 산출하여 해상도를 추정하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.The method of claim 3,
Wherein the inspection image output step outputs an element pattern of a set size as an inspection image,
Wherein the imaging imaging step for imaging captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging imaging image for inspection,
Wherein the analyzing image analyzing step estimates a resolution by calculating a peak signal noise ratio (PSNR) of the element pattern and the element pattern image. 제 3항에 있어서,
상기 검사용 영상 출력단계는 복수개의 픽셀들로 이루어진 설정크기의 요소 패턴을 검사용 영상으로 출력시키게 되고,
상기 검사용 결상 영상 촬영단계는 상기 디퓨저에 결상되는 요소 패턴 결상 영상을 검사용 결상 영상으로 촬영하게 되며,
상기 검사용 결상 영상 분석단계는 상기 요소 패턴과 요소 패턴 결상 영상의 픽셀 당 폭(R)을 검출하는 한편, 피검사용 렌즈 어레이를 이루는 정사각 렌즈 유닛의 폭(P)을 입력받아 [수학식 3]을 통해 해상도(Pn)를 산출하게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈 어레이 검사시스템을 이용한 성능분석방법.
[수학식 3]
Pn=P/RThe method of claim 3,
Wherein the inspection image output step outputs an element pattern of a set size composed of a plurality of pixels as an inspection image,
Wherein the imaging imaging step for imaging captures the element pattern imaging image formed on the diffuser as an imaging imaging image for inspection,
The inspection phase image analyzing step detects a width per pixel R of the element pattern and the element pattern image, and receives a width P of the square lens unit constituting the lens array to be tested. And the resolution Pn is calculated through the lens array inspection system.
&Quot; (3) "
Pn = P / R
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