(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール角度の傾き度合いを検出し表示する機能を備えた撮像装置の組み立て方法であって、
前記撮像装置は、入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、外装カバーと、前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、前記撮像装置の傾きに 関する信号を出力する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、前記演算手段が算出した傾きを前記表示部に表示させる表示制御手段と、を備え、
前記外装カバーのロール角度を水平にした状態で、前記外装カバーのロール角度と前記撮像素子のロール角度とが一致するように、長さ方向が互いに異なる複数の長孔および前記複数の長孔のそれぞれに貫通する複数のねじにより前記撮像素子の回転位置を調整して前記撮像素子を前記撮像装置内部に固定し、
その後に、前記撮像装置のロール角度を水平にした状態における前記傾き検出手段の出力を記憶することを特徴とする撮像装置の組み立て方法。
【請求項２】
ロール角度の傾き度合いを検出し表示する機能を備えた撮像装置の組み立て方法であって、
前記撮像装置は、入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を固定するための鏡胴ユニットと、外装カバーと、前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、前記撮像装置の傾きに関する信号を出力する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、前記演算手段が算出した傾きを前記表示部に表示させる表示制御手段と、を備え、
前記外装カバーに前記鏡胴ユニットを固定し、
その後に、前記外装カバーのロール角度を水平にした状態で、前記外装カバーに固定されている鏡胴ユニットのロール角度と前記撮像素子のロール角度とが一致するように、長さ方向が互いに異なる複数の長孔および前記複数の長孔のそれぞれに貫通する複数のねじにより前記撮像素子の回転位置を調整して前記撮像素子を前記鏡胴ユニットに取り付け、
その後に、前記撮像装置のロール角度を水平にした状態における前記傾き検出手段の出力を記憶することを特徴とする撮像装置の組み立て方法。
【請求項３】
入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、外装カバーと、前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、撮像装置の傾きに関する信号を出力する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、前記演算手段が算出した傾きを前記表示部に表示させる表示制御 手段と、を有する撮像装置であって、
前記外装カバーのロール角度と前記撮像素子のロール角度とが一致するように前記撮像素子を前記撮像装置内部に固定する撮像素子固定手段と、
前記傾き検出手段の出力を記憶する記憶手段と、を備え、
前記撮像素子固定手段は、長さ方向が互いに異なる複数の長孔を備え、
前記記憶手段は、前記撮像装置のロール角度を水平にした状態における前記傾き検出手段の出力を記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を固定する鏡胴ユニットと、外装カバーと、前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、撮像装置の傾きに関する信号を出力する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、前記演算手段が算出した傾きを前記表示部に表示させる表示制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記外装カバーのロール角度と前記鏡胴ユニットに固定する撮像素子のロール角度とが一致するように前記撮像素子を前記鏡胴ユニットに固定する撮像素子固定手段と、
前記傾き検出手段の出力を記憶する記憶手段と、を備え、
前記撮像素子固定手段は、長さ方向が互いに異なる複数の長孔を備え、
前記記憶手段は、前記撮像装置のロール角度を水平にした状態における前記傾き検出手段の出力を記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、撮像素子取り付け板を介して前記鏡胴ユニットに取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子固定手段は、前記鏡胴ユニットに対する前記撮像素子の回転中心となるボスを含むことを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子固定手段は、前記鏡胴ユニットと前記撮像素子との間に介在する撮像素子取り付け板を有し、前記撮像素子取り付け板が前記鏡胴ユニットに対する前記撮像素子の回転中心となるボスに嵌っていることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子固定手段は、前記撮像素子取り付け板を前記鏡胴ユニットに固定することができる複数のねじと、前記複数のねじが貫通して前記鏡胴ユニットに対しボスを中心に一定の範囲で回転することができる複数の長孔を含むことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換撮像素子により光学像を電気信号に変換する機能を備えた撮像装置の組み立て方法および撮像装置に関するもので、特に、撮像装置の傾きを電気的に検出し、この傾き情報に相応した傾き表示を行う傾き表示装置の調整に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換撮像素子により光学像を電気信号に変換する機能を備えたデジタルカメラなどの撮像装置には、傾き表示装置を備えたものがある。この傾き表示装置は、加速度センサやジャイロセンサ等の傾き検出手段によって傾きを検出し、この検出信号を演算処理して傾き角度を算出し、モニタ画面上に前記傾き角度に対応した表示を行うもので、一種の電子的な水準器といえるものである。この傾き表示装置を備えたカメラなどの撮像装置によれば、傾き表示装置の表示を見ながら撮像装置の姿勢を決めることができるので、例えば水平線を画面の中に精度よく水平方向に写し込もうとする場合、あるいは建物の垂直面を画面の中に精度よく垂直に写し込もうとする場合などに有効である。
【０００３】
このような撮像装置の製造過程では、撮像装置に組み込む撮像素子（例えば、ＣＣＤなどの固体撮像素子）の傾きと加速度センサやジャイロセンサ等の傾き検出手段の出力をキャリブレーション（以下「校正」という）している。なお、撮像装置本体の左右方向の傾き角度のことをロール角と呼称し、撮像画面上における左右方向の傾きとして表われる。
【０００４】
特許文献１には、傾き表示装置を備えた撮像装置において、画像を水平または垂直に精度よく合わせるための傾き情報を得ることができるようにした技術が記載されている。この技術は、加速度センサの出力から傾きを算出する手段と、算出した傾きに基づき枠とインジケータによってモニタに傾きを表示する手段とを有してなる水準器モジュールを備え、撮像装置としてのデジタルカメラのメカ駆動部の作動開始時に、水準器モジュールの制御を変更し、メカ駆動部の動作終了時には、水準器モジュールの制御を再び変更するようになっている。水準器モジュールの制御処理としては、モニタに表示している傾きを表示する手段（枠とインジケータ）を消去、加速度センサを省電力モードに移行、あるいは加速度センサ出力から傾きを算出する手段の処理を停止するという処理がある。また、加速度センサを省電力モードから復帰、加速度センサ出力から傾きを算出、モニタ上に枠とインジケータを再表示させるという処理がある。かかる制御処理を行うことによって、メカ駆動部の動作に起因したノイズ成分の影響を緩和し、正確な傾きを得ることができるものであって、ソフトウェアによる処理が主体になっている。
【０００５】
特許文献１に記載されている撮像装置においてもまた、撮像装置の製造過程で、撮像素子の傾きと加速度センサの出力を校正することを記載している。
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、外装カバーと撮像素子と加速度センサとが一体になった状態において、外装カバーと撮像素子の相対的な傾きを校正することについては開示されてない。
【０００７】
また、従来の傾き表示装置を備えた撮像装置の製造工程においては、外装カバーとレンズ鏡筒ユニットの相対的な位置関係、レンズ鏡筒ユニットと撮像素子の相対的な位置関係、加速度センサと回路基板の相対的な位置関係について、それぞれの相対的な位置関係には公差が認められており、公差の累積によって、外装カバーに対して、撮像素子や加速度センサが傾いて取り付けられている場合がある。
【０００８】
このような場合、外装カバーに対する撮像素子の傾きは校正されないので、ユーザーが、撮像装置を、水平な机などの上に置いたにもかかわらず、撮像装置の傾き表示装置が傾きゼロと表示しない可能性がある。また、撮像装置の傾き表示装置の傾斜度合いの表示精度が向上すればするほど、外装カバーに対する撮像素子のロール角のずれがユーザーに明確に認識されることになる。つまり、撮像装置を水平に設置された定盤の上に置いた場合でも、傾き表示装置が傾きゼロと表示しないという課題が生じることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、撮像装置を水平な机の上などに置いた場合に、傾きゼロと表示できる撮像装置の組み立て方法および撮像装置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】
【００１０】
本発明に係る撮像装置の組み立て方法は、ロール角度の傾き度合いを検出し表示する機能を備えた撮像装置の組み立て方法であって、撮像装置は、入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、外装カバーと、撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、撮像装置の傾きに関する信号を出力する傾き検出手段と、傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、演算手段が算出した傾きを表示部に表示させる表示制御手段と、を備え、外装カバーのロール角度を水平にした状態で、外装カバーのロール角度と撮像素子のロール角度とが一致するように、長さ方向が互いに異なる複数の長孔および複数の長孔のそれぞれに貫通する複数のねじにより撮像素子の回転位置を調整して撮像素子を撮像装置内部に固定し、その後に、撮像装置のロール角度を水平にした状態における傾き検出手段の出力を記憶することを最も主要な特徴とする。
【００１１】
本発明に係る撮像装置の組み立て方法は、外装カバーに鏡胴ユニットを固定し、その後に、外装カバーのロール角度を水平にした状態で、外装カバーに固定されている鏡胴ユニットのロール角度と撮像素子のロール角度とが一致するように、長さ方向が互いに異なる複数の長孔および複数の長孔のそれぞれに貫通する複数のねじにより撮像素子の回転位置を調整して撮像素子を鏡胴ユニットに取り付け、その後に、撮像装置のロール角度を水平にした状態における傾き検出手段の出力を記憶するようにしてもよい。
【００１２】
本発明に係る撮像装置は、入射する光を電気信号に変換する撮像素子と、外装カバーと、撮像素子により撮像された画像を表示する表示部と、撮像装置の傾きに関する信号を出力する傾き検出手段と、傾き検出手段の出力に基づき撮像装置の傾きを算出する演算手段と、演算手段が算出した傾きを表示部に表示させる表示制御手段と、を有する撮像装置であって、外装カバーのロール角度と撮像素子のロール角度とが一致するように撮像素子を撮像装置内部に固定する撮像素子固定手段と、傾き検出手段の出力を記憶する記憶手段と、を備え、撮像素子固定手段は、長さ方向が互いに異なる複数の長孔を備え、記憶手段は、撮像装置のロール角度を水平にした状態における傾き検出手段の出力を記憶することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水平な机の上などに置いた場合に、傾きゼロと表示する撮像装置を提供することができる。
【００１４】
さらに、傾斜度合いの精度が向上した場合においても、傾きゼロと表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの実施例を前側から示す外観斜視図である。
【図２】前記実施例を後ろ側から示す外観斜視図である。
【図３】前記実施例に係る撮像装置内部のシステム構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明に適用される傾き表示画像の例を示す正面図である。
【図５】前記傾き表示画像による異なる表示態様を示す正面図である。
【図６】本発明に係る撮像装置における傾き表示装置の調整装置の例を示す背面図である。
【図７】前記実施例中の鏡胴ユニットを示す斜視図である。
【図８】前記実施例中の外装カバーを示す背面図である。
【図９】本発明に係る撮像装置における傾き表示装置の調整装置の別の例を示す背面図である。
【図１０】前記実施例中の鏡胴ユニットを示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る撮像装置の組み立て方法において使用する水平確認用チャートの例を示す正面図である。
【図１２】撮像素子と加速度センサ相互の傾きの校正に用いるチャートの例を示す正面図である。
【図１３】撮像素子と加速度センサ相互の傾きの校正を行う際の前記チャートの撮像画像とこの撮像画像上でのスキャン動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１６】
以下、本発明に係る撮像装置の組み立て方法および撮像装置の実施例について図面を参照しながら説明する。図示の実施例は、本発明に係る撮像装置をデジタルカメラに適用した例である。
【００１７】
図１、図２において、撮像装置であるデジタルカメラの外装カバー１の上面２には、撮影時に押下するシャッタースイッチ（レリーズスイッチ）ＳＷ１、電源スイッチＳＷ２、各種モードを切り換えるモードダイヤルスイッチＳＷ３が配設されている。また、撮像装置の正面５には、ストロボ発光部６、後で詳述する撮影光学系を含む鏡胴ユニット８が設けられている。
【００１８】
撮像装置の背面１０には、被写体の画像を表示しまたモード情報などを表示する、例えば液晶表示素子（ＬＣＤ）などの電子ビューパネルからなる表示部（以下「ＬＣＤモニタ」という）１１、ズーム［テレ］スイッチＳＷ４、ズーム［ワイド］スイッチＳＷ５、上スイッチＳＷ６、右スイッチＳＷ７、メニュー／ＯＫスイッチＳＷ８、左スイッチＳＷ９、下スイッチＳＷ１０、ディスプレイスイッチＳＷ１１、セルフ／削除スイッチＳＷ１２、再生スイッチＳＷ１３設けられている。また、撮影被写体に対する焦点制御が完了して焦点が合ったことの確認ランプとして機能し、また、ストロボ発光器のメインコンデンサが充電中であることを点灯表示する合焦確認・ストロボ充電確認共用ＬＥＤ表示部２１が設けられている。前記各スイッチＳＷ１〜１３はユーザーが操作するスイッチであり、操作キーユニットを構成している。
【００１９】
なお、本発明に係る撮像装置の実施例としてのデジタルカメラの外観は、必ずしも図１，図２に示す外観に限定されるものではなく、これとは異なる外観を呈していても構わない。
撮像装置としてのデジタルカメラの各部の機能及び作用は公知であるので、その詳細な説明は省略することとし、次に、撮像装置内部のシステム構成を図３に基づき、また、図１，図２を併せて参照しながら説明する。
【００２０】
図３において、撮像素子１０１は、光学画像を光電変換するための例えばＣＣＤ（電荷結合素子）を用いて構成される固体撮像素子である。ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）等による撮像素子を用いてもよい。撮像素子１０１による撮像信号の処理手段としてのフロントエンドＩＣ（以下「Ｆ／Ｅ−ＩＣ」という）１０２を備えている。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は、画像ノイズ除去のため相関二重サンプリングを行う相関二重サンプリング部（ＣＤＳ）１０２１と、利得調整を行う利得制御部（ＡＧＣ）１０２２と、アナログ−デジタル変換を行うＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部１０２３と、駆動タイミング信号を発生するタイミング信号発生部（ＴＧ）１０２４とを有するＩＣ（集積回路）として構成されている。
【００２１】
前記タイミング信号発生部１０２４には、第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１から垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤが供給され、タイミング信号発生部１０２４は、ＣＰＵブロック１０４３より出力される信号によって撮像素子１０１およびＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に対して駆動タイミング信号を出力するようになっている。
【００２２】
撮像装置は、内部のシステム構成の重要な部分をなすデジタルスチルカメラプロセッサ（以下「プロセッサ」という）１０４を備えている。プロセッサ１０４は、Ｆ／Ｅ―ＩＣ１０２を介して入力される撮像素子１０１からの出力画像データに、ホワイトバランス設定およびガンマ設定を行い、かつ、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２のタイミング信号発生部（ＴＧ）１０２４に垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを供給する第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１と、フィルタリング処理により、画像データの輝度データ・色差データへの変換を行う第２ＣＣＤ信号処理ブロック１０４２と、装置各部の動作を制御する中央処理ユニット（ＣＰＵ）ブロック１０４３と、制御に必要なデータ等を一時的に保存するためのローカルＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）１０４４と、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器とＵＳＢ通信を行うためのＵＳＢブロック１０４５と、ＰＣ等の外部機器とシリアル通信を行うためのシリアルブロック１０４６と、ＪＰＥＧ圧縮／伸張を行うＪＰＥＧコーデック（ＪＰＥＧ−ＣＯＤＥＣ）ブロック１０４７と、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するリサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック１０４８と、画像データをＬＣＤモニタ１１やＴＶ（テレビジョン）受像機等の外部表示機器に表示させるためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック１０４９と、撮影された画像データを記録するためのメモリカードの制御を行うメモリカードコントローラブロック１０４１０とを有している。これらの各ブロックは、バスラインを介して相互に接続されている。
【００２３】
プロセッサ１０４の外部には、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ（ホワイトバランス調整、および、γ調整が行われただけの状態のＲＧＢ画像データ）、ＹＵＶ画像データ（輝度データ・色差データ変換が行われた状態の画像データ）、ＪＰＥＧ画像データ（ＪＰＥＧ圧縮された状態の画像データ）を保存するＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）１０３が配置され、このＳＤＲＡＭ１０３は、プロセッサ１０４に、メモリコントローラ（図示せず）、バスラインを介して接続されている。
【００２４】
前記ＳＤＲＡＭ１０３は、プロセッサ１０４で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存するものである。保存される画像データは、例えば、撮像素子１０１から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して取り込み、第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１で、ホワイトバランス調整、および、ガンマ調整が行われた状態のＲＡＷ−ＲＧＢ画像データや、第２ＣＣＤ信号処理ブロック１０４２で輝度データ・色差データ変換が行われた状態のＹＵＶ画像データ、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック１０４７で、ＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧ画像データなどである。
【００２５】
プロセッサ１０４の外部には、さらに、ＲＡＭ等の内蔵メモリ１０７、制御プログラムおよびパラメータなどが格納されたＲＯＭ（図示せず）が設けられ、これらもバスラインによってプロセッサ１０４に接続されている。内蔵メモリ１０７は、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。ＲＯＭに格納される制御プログラムは、撮像装置の電源スイッチＳＷ２が押されると、プロセッサ１０４のメインメモリ（図示せず）にロードされ、プロセッサ１０４はその制御プログラムに従って各部の動作制御を行うとともに、制御データおよびパラメータ等を内蔵メモリ１０７等に一時的に保存させる。
【００２６】
鏡胴ユニット８は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ８１ａを有するズーム光学系８１、フォーカスレンズ８２ａを有するフォーカス光学系８２、絞り８３ａを有する絞りユニット８３およびメカニカルシャッタ８４ａを有するメカニカルシャッタユニット８４からなるレンズ鏡筒を備えている。なお、ズームレンズ８１ａ、フォーカスレンズ８２ａおよび絞り８３ａは、撮影光学系を構成している。
撮影光学系の光軸をＺ軸とし、このＺ軸に直交する平面をＸ−Ｙ平面とする。
【００２７】
ズーム光学系８１、フォーカス光学系８２、絞りユニット８３およびメカニカルシャッタユニット８４は、それぞれ、ズームモータ８１ｂ、フォーカスモータ８２ｂ、絞りモータ８３ｂおよびメカニカルシャッタモータ８４ｂによって駆動されるようになっている。この鏡胴ユニット８の各モータ8１ｂ〜８４ｂは、モータドライバ８５によって駆動され、モータドライバ８５は、プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３によって制御される。
【００２８】
鏡胴ユニット８の各レンズ系により得られる光学像を光電変換する撮像素子１０１を有している。撮像素子１０１の受光面には被写体光学像が結像され、撮像素子１０１は、被写体光学像を電気的画像信号に変換し、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２に画像信号を出力する。これらの信号制御処理は、プロセッサ１０４の第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１から出力されるＶＤ（垂直同期）−ＨＤ（水平同期）信号により、ＴＧ１０２４を介して行われる。ＴＧ１０２４は、前記ＶＤ−ＨＤ信号に基づき駆動タイミング信号を生成する。
【００２９】
プロセッサ１０４は、撮像素子１０１からＦ／Ｅ―ＩＣ１０２を経由して得られる出力データに、ホワイトバランス調整およびガンマ調整を施す。そのために、第１ＣＣＤ信号処理ブロック１９４１により、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤを供給し、さらに第２ＣＣＤ信号処理ブロック１０４２により、フィルタリング処理による輝度データ・色差データへの変換を行う。
ＣＰＵブロック１０４３は、装置各部の動作を制御し、制御に必要なデータ等をローカルＳＲＡＭ１０４４に一時的に保存する。
【００３０】
また、プロセッサ１０４は、加速度センサ１１１から送出される傾き角度データをもとに、撮像装置の傾きを算出し、この傾き情報によって、ＬＣＤドライバ１０８を介してＬＣＤモニタ１１に傾き度合いを表示する（詳細は後述する）。
ＣＰＵブロック１０４３は、さらに、ストロボ回路１１４を制御することによってストロボ発光部６から照明光を発光させる。
【００３１】
ＣＰＵブロック１０４３は、プロセッサ１０４のサブＣＰＵ１１２に接続され、サブＣＰＵ１１２は、操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニットに接続されている。この操作キーユニットは、ユーザーが操作するキースイッチ群からなる操作部である。また、サブＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作キーユニットなどの出力信号を、ユーザーの操作情報としてＣＰＵブロック１０４３に出力する。
【００３２】
ＵＳＢブロック１０４５は、パソコン等の外部機器とＵＳＢコネクタ（図示せず）を介してＵＳＢ通信を行い、また、シリアルブロック１０４６は、シリアルドライバ回路（図示せず）からＲＳ−２３２Ｃコネクタ等のシリアル通信コネクタを介して外部機器に接続され、シリアル通信を行う。
【００３３】
ＴＶ信号表示ブロック１０４９は、ＬＣＤドライバ１０８を介してＬＣＤモニタ１１に接続されるとともに、ビデオアンプ（ビデオＡＭＰ）すなわちＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されたビデオ信号を７５Ωインピーダンスに変換するためのアンプ１０９を介してビデオジャック（カメラをＴＶなどの外部表示機器に接続するためのジャック）１１０に接続されている。
【００３４】
メモリカードコントローラブロック１０４１０は、メモリカードスロット（図示せず）に組み込まれているカード接点に接続されている。Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）ブロック１０４１１は、傾き検出手段としての加速度センサ１１１に接続されている。
【００３５】
ＬＣＤドライバ１０８は、ＬＣＤモニタ１１を駆動すると共に、ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されるビデオ信号をＬＣＤモニタ１１に表示させるための信号に変換する。ＬＣＤモニタ１１は、モニタ用の表示装置であり、撮影前の被写体の状態を監視すること、また、撮影画像を確認すること、および、後述する撮像装置の傾きを表示することを意図して設けられており、メモリカードまたは内蔵メモリ１０７に記録されている画像データ、および、撮像装置の傾き情報などを表示することができる。
【００３６】
ビデオＡＭＰ１０９は、ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されるビデオ信号を７５Ωインピーダンス変換するための増幅器である。ビデオジャック１１０は、ＴＶ受像機等の外部表示機器に接続し、この外部表示機器にビデオ信号を入力して外部表示機器に画像を表示するための接続ジャックである。
【００３７】
傾き検出手段としての加速度センサ１１１は、前述した各回路部を構成したプリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装され、２軸Ｘ，Ｙのデータ（Ｘ，Ｙ）と、温度Ｔのデータを検知してプロセッサ１０４のＩ２Ｃブロック１０４１１に送出する。プロセッサ１０４は、Ｉ２Ｃブロック１０４１１を介して加速度センサ１１１から与えられたデータをもとに、表示すべきロール角度等の傾き情報を、プロセッサ１０４内の例えばＣＰＵブロック１０４３により演算する。したがって、プロセッサ１０４は傾き演算手段としても動作する。ＬＣＤモニタ１１には、図２、図４、図５に示すように傾き表示画像１２が一定間隔でスケールのメモリ状に表示される。前記演算された傾き情報は、表示画像１２上の当該ロール角度を示す位置に目印となるマーカＭの画像を合成して表示する。表示画像１２上に表示されるマーカＭの位置から、加速度センサ１１１の傾きすなわち撮像装置の傾きがわかる。表示画像１２及びこの表示画像１２にロール角度等の傾き情報を表示させるための前記ＣＰＵブロック１０４３、さらにはこのＣＰＵブロック１０４３を含むプロセッサ１０４は、傾き表示装置を構成している。
【００３８】
直交する２軸Ｘ，Ｙのデータ（Ｘ，Ｙ）の重力ゼロ時の出力データをそれぞれＸ０およびＹ０をとすると、加速度センサ１１１の水平に対するロール角度θは、次の（１）式で示される。
θ［ｄｅｇ］＝１８０／π＊ａｒｃｔａｎ｛（Ｙ−Ｙ０）／（Ｘ−Ｘ０）｝…（１）
前記表示画像１２には、あたかも液体を用いた気泡式水準器における気泡のような疑似的な気泡像であるマーカＭの表示が付加されており、表示画像１２中のこのマーカＭの位置を見ることによって前記傾き角度を認識できる。
【００３９】
このため、プロセッサ１０４は、図４、図５に示すように、表示画像１２上に当該角度を示すマーカＭの画像を合成してＬＣＤモニタ１１に表示する。水平時には、図４に示すようにマーカＭが表示画像１２の中央位置１３にあり、撮像装置が右上がりの時にはマーカＭがその角度に応じて表示画像１２の左寄りとなり、また左上がりの時にはマーカＭがその角度に応じて表示画像１２の右寄りとなる。
【００４０】
加速度センサ１１１は鏡胴ユニット８あるいは撮像素子取り付け板４０に取り付けることも考えられるが、加速度センサ１１１は熱や振動の影響を受けやすいので、発熱源から遠く、また、機械的な振動源から遠い位置に配置されることが望ましい。そこで、図示の実施例では、加速度センサ１１１が、機械的な駆動による発熱や振動のない鏡胴ユニット８から切り離されたメイン回路基板５０に取り付けられている。このように、加速度センサ１１１が撮像素子１０１と別体に取り付けられていることが、撮像素子１０１と加速度センサ１１１との相対的な位置の構成が必要な理由でもある。
【００４１】
また、図示の実施例では、加速度センサ１１１がメイン回路基板５０の縁部寄りに配置されている。メイン回路基板５０はその縁部においてネジ止め等により外装カバー１に固定されるので、この固定部近くに加速度センサ１１１を配置して、振動などの影響を受けにくくしており、さらに、メイン回路基板５０に実装されているＩＣなどの回路素子から遠ざけて、回路素子から放出される熱の影響を受けにくくしている。
【００４２】
撮像装置の組み立て工程において、撮像素子１０１を傾きのない状態として、この状態における撮像素子に対する加速度センサ１１１の出力が校正（キャリブレーション）される。それにより、撮像装置のロール角度がゼロの時には撮像素子１０１の傾きもゼロとなり、撮像素子１０１により撮像された画像に傾きがない状態になる。しかし、外装カバー１に対する撮像素子１０１の傾きが未調整で、撮像素子１０１が撮像装置の外装カバー１に対して傾きを有しているときには、水平に設置された定盤の上に撮像装置を置いた場合でも、図５に示すように、マーカＭが表示画像１２の中央位置１３から１目盛、２目盛、あるいは３目盛というようにずれた位置になり、傾きがゼロとは表示されない。
【００４３】
そこで本発明は、撮像装置の外装カバーが水平の姿勢にあるときは傾き表示装置が正しく傾きゼロと表示するようにした表示装置の調整方法および調整構造を提供する。以下、その実施例について説明する。図面には、外装カバーに対する鏡胴ユニットの角度を調整して取り付けることで外装カバーと撮像素子の水平・垂直が一致するようにした実施例と、鏡胴ユニットに対する撮像素子の角度を調整して取り付けることで外装カバーと撮像素子の水平・垂直が一致するようにした実施例を開示している。
【００４４】
まず、図６乃至図８に示す実施例について説明する。図６乃至図８において、鏡胴ユニット８は、図３について既に説明したとおり、ズームレンズ８１ａを有するズーム光学系８１、フォーカスレンズ８２ａを有するフォーカス光学系８２、絞り８３ａを有する絞りユニット８３およびメカニカルシャッタ８４ａを有するメカニカルシャッタユニット８４からなるレンズ鏡筒８２を備えている。これらの各光学系及びユニットは、それぞれに対応した前記モータ８１ｂ〜８４ｂで駆動されるようになっている。鏡胴ユニット８にはまた撮像素子１０１が取り付けられている。
【００４５】
鏡胴ユニット８は、図７に示すように、前記各光学系及びユニットを組み込んだ円筒形状のレンズ鏡胴８２と、このレンズ鏡胴８２を保持するとともに前記各モータ及び撮像素子１０１が組み込まれた箱形のベース８１を有してなる。ベース８１の前面には左右方向の一端寄りに、前記レンズ鏡胴８２の基部を保持する円形の固定枠３０が一体に形成されている。ベース８１の前面にはまた、レンズ鏡胴８２の保持部とは左右方向反対側の縁部で、上下方向の中央部に、突出部３３が一体に形成されている。突出部３３の前面はベース８１の前面と同一面になっていて、突出部３３には上下方向の長孔３２が形成されている。
【００４６】
鏡胴ユニット８は、外装カバー１にその背面側から装着される。図８に示すように、外装カバー１は鏡胴ユニット８を受け入れる円形の受け孔３１を有していて、この受け孔３１に鏡胴ユニット８の固定枠３０が嵌め込まれる。外装カバー１には、その左右方向の一端寄りの位置に鏡胴ユニット８の前記長孔３２に嵌ることができるボス３４が固定されている。鏡胴ユニット８の固定枠３０を外装カバー１の受け孔３１に嵌めることにより、外装カバー１に対する鏡胴ユニット８の上下左右方向の位置決めがなされる。これに対して、鏡胴ユニット８はその固定枠３０の外周が外装カバー１の受け孔３１にガイドされることにより、かつ、ボス３４に対して前記長孔３２で許される範囲で、レンズ光軸を中心として回転位置を調整することができる。換言すれば、外装カバー１に対して鏡胴ユニット８の左右方向の傾きを調整することができる。この傾きを調整した後、図６に示すように、固定ねじ３５を、前記長孔３２を通してボス３４にねじ込むことにより、外装カバー１に対して鏡胴ユニット８が位置ずれしないように固定することができる。
【００４７】
図６に示すように、鏡胴ユニット８のベース８１は背面側の一部が切除されていて、この切除部４１において、ベース８１に撮像素子取り付け板４０が、ベース８１の２箇所のボス４２，４３で位置決めされ、３本のねじ６０１，６０２，６０３で取り付けられている。撮像素子取り付け板４０の前面（図６において紙面の反対面）に撮像素子１０１が接着等の手段で固着されている。
【００４８】
撮像素子取り付け板４０の一側縁部からは、撮像素子１０１による撮像信号をメイン回路基板５０に導くためのフレキシブル回路基板４０１が引き出されていて、フレキシブル回路基板４０１の先端にはコネクタ４０２が取り付けられている。コネクタ４０２はメイン回路基板５０に設けられているコネクタ５０２に結合されることにより、前記撮像信号がメイン回路基板５０に入力されるようになっている。メイン回路基板５０は、図３について説明したＦ／Ｅ−ＩＣ１０２、プロセッサ１０４などの主要な回路素子が実装されている。また、メイン回路基板５０の背面側には、傾き角度を検出する加速度センサ１１１が実装されている。
【００４９】
撮像装置の外装カバー１は、その底面４８の左右両端部に、底面４８から僅かに突出した足３６１，３６２が設けられている。これらの足３６１，３６２の下面は撮像装置の設置基準面になっていて、これらの足３６１，３６２を常盤などの水平面に乗せることにより、外装カバー１が正しく水平の姿勢をとるようになっている。
【００５０】
次に、前記実施例における傾き表示装置の調整方法について説明する。図６に示す固定ねじ３５を緩く締め、鏡胴ユニット８を、外装カバー１の受け孔３１をガイドとして光軸の周りに回転させることができる状態に仮止めし、平面度が精度よく仕上げられかつ水平度が精度よく設定されている定盤の上に撮像装置を載せる。定盤の上には外装カバー１の足３６１，３６２の底面が接し、外装カバー１の姿勢が精度よく水平に保たれている。この状態で鏡胴ユニット８を通して図１１に示す水平方向の線と垂直方向の線が描かれているチャートを撮像し、撮像素子１０１による撮像信号に基づいたＬＣＤモニタ１１に前記チャートの撮像データを表示させる。このチャートの撮像データを観察しながら、チャートの水平線・垂直線がＬＣＤモニタ１１に正しく表示されるように、鏡胴ユニット８を、外装カバー１の受け孔３１をガイドとして光軸の周りに回転させる。鏡胴ユニット８と一体に撮像素子１０１もその受光面の中心を回転中心として回転し、これとともに、ＬＣＤモニタ１１に表示されているチャートの撮像データも回転する。そこで、ＬＣＤモニタ１１に表示されるチャート像の水平線・垂直線が正しく表示されるように調整し、調整後に固定ねじ３５を締め付けて、外装カバー１に記鏡胴ユニット８を固定する。このようにして、外装カバー１に対する鏡胴ユニット８の角度を調整し、外装カバー１と撮像素子１０１との水平・垂直が一致するようにする。
【００５１】
外装カバー１に対する鏡胴ユニット８の角度が調整され、撮像装置の姿勢が正しく水平になった後に、ＬＣＤモニタ１１の傾き表示画像１２に傾き表示装置によって表示される傾き角度がゼロになるように校正する。図６、図８に示すように、傾きを表示するための加速度センサ１１１は、鏡胴ユニット８とは別体のメイン回路基板５０に取り付けられていて、外装カバー１に対する加速度センサ１１１の取り付け角度調整は行われていないからである。そこで、撮像素子１０１の水平・垂直が確保された状態における加速度センサ１１１の出力を校正する。
【００５２】
上に述べた撮像素子１０１の調整及び撮像素子１０１に対する加速度センサ１１１の出力の校正（キャリブレーション）のより具体的な方法の例について説明する。
まず、図１２に示すチャート２０を使用して、撮像素子の水平・垂直を調整する。チャート２０に記された上げ二つのバツ２１ａとバツ２１ｂの各中心（特徴点）を結ぶ線が重力方向の一つの直線上に位置するように、チャート２０を設置する。すなわち、チャート２０を絶対垂直に設置する。そして、一方のバツ２１ａの中心点を特徴点Ａとし、他方のバツ２１ｂの中心点を特徴点Ｂとし、これらのバツ２１ａ，２１ｂを撮像した撮像素子１０１の画像から、チャート２０の特徴点Ａの座標（（ａ，ｂ）とする）と特徴点Ｂの座標（（ｃ，ｄ）とする）を読み取ることで、撮像素子１０１の水平・垂直方向を調整する。
【００５３】
図１３は、撮像素子１０１によって撮像された前記チャート２０の二つのバツのうち一つのバツ２１の画像と、このバツ２１の撮像画像上でのスキャンの様子を示している。バツ２１の画像を上側から順に水平方向にスキャンしながら輝度データを取得する。スキャンによりバツ２１の黒い部分を通過するときに輝度が落ちる。この輝度が所定の閾値を下回った座標と、輝度が所定の閾値を上回った座標の中点をバツ黒帯の中心とする。この水平方向のスキャンにより、当初、二つの黒帯をスキャンするため輝度の変化が２度検出され、さらに特徴点にて輝度の変化が１度のみ検出され、その後２度検出されることになる。前記特徴点を境にした上側と下側のスキャンにより、輝度変化を２度検出し、バツ２１による輝度変化箇所が合計４箇所求められることになる。この４箇所をたすきがけにして交点の座標を算出し、算出された座標位置をバツ２１の中心（特徴点）とする。
【００５４】
チャート２０に対する撮像素子１０１の角度θｃは、バツ２１ａの特徴点Ａ（ａ，ｂ）、バツ２１ｂの特徴点Ｂ（ｃ，ｄ）の座標から次の（２）式で求められる。
θｃ［ｄｅｇ］＝９０−１８０／π＊ａｒｃｔａｎ｛（ｂ−ｄ）／（ａ−ｃ）｝
……（２）
撮像素子１０１が水平・垂直となった状態はａ＝ｃとなるので、（２）式から、θｃ［ｄｅｇ］＝９０となる。
【００５５】
以上のように、外装カバー１を精度良く水平に保った状態で、絶対垂直に設置されたチャート２０を使用して、式（２）において撮像素子１０１の角度θｃ＝９０となるように、前記鏡胴ユニット８を調整し固定することにより、外装カバー１と撮像素子１０１との水平・垂直を一致させることができる。さらに、この状態における加速度センサ１１１出力を記憶することで、撮像素子１０１に対する加速度センサ１１１出力の校正を行うことができる。
【００５６】
この校正は、撮像素子１０１の姿勢が前記のように調整され、かつ撮像装置の姿勢が水平に保たれている状態における加速度センサの直交する２軸Ｘ，Ｙの出力データ（Ｘ，Ｙ）を、重力ゼロ時の出力データＸ０およびＹ０として、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。そして、このメモリに記憶させた加速度センサ１１１の出力データＸ０およびＹ０を、撮像素子１０１の水平・垂直が確保された状態における出力として用いる。すなわち、加速度センサ１１１の出力が上記メモリに記憶させた出力と一致するとき、前記傾き表示装置の傾き表示画像１２が正確に傾きゼロと表示するように校正する。
【００５７】
前記実施例において、前記固定枠３０、受け孔３１、長孔３２、ボス３４、固定ねじ３５は、外装カバー１に対する鏡胴ユニット８の角度を調整して取り付ける鏡胴ユニット取り付け手段を構成している。
【００５８】
前記調整時の鏡胴ユニット８の回転中心は、レンズ系の光軸でありかつ撮像素子１０１の中心である。この回転中心に対し、鏡胴ユニット８の前記長孔３２とこの長孔３２に嵌ることができる外装カバー１側のボス３４の位置はなるべく遠くにある方が、固定ねじ３５で外装カバー１に鏡胴ユニット８に固定したときに鏡胴ユニット８が安定する。鏡胴ユニット８の回転調整も容易である。そこで、図示の実施例では、鏡胴ユニット８のベース８１の側縁部であって前記固定枠３０側とは反対側の側縁部に形成した突出部３３に前記長孔３２を設けている。
【００５９】
以上説明した実施例によれば、撮像装置が水平の姿勢を保っているときは、傾き表示装置の傾き表示画像１２が正確に傾きゼロと表示する。
【００６０】
なお、ボス３４と長孔３２は互いに凸と凹の部材が嵌り合う関係になっていて、互いに凹凸関係が逆になっていてもよい。すなわち、ボスが鏡胴ユニット８側に設けられ、このボスに嵌る長孔が外装カバー１側に設けられていてもよい。
【００６１】
次に、図９、図１０に示す実施例について説明する。この実施例は、所定位置に位置決めされて外装カバー１に取り付けられた鏡胴ユニット８に対して、撮像素子１０１の角度を調整して取り付けることができるようにしたものである。図９、図１０において、鏡胴ユニット８のベース８１の前面には位置決めボス３６が設けられている。このボス３６は、外装カバー１の前記受け孔３１に鏡胴ユニット８の固定枠３０を嵌めた状態で外装カバー１側の位置決め穴に嵌合し、鏡胴ユニット８が位置決めされるようになっている。鏡胴ユニット８のベース８１の背面側の切除部４１に、撮像素子取り付け板４０が３本のねじ６０１，６０２，６０３で取り付けられている。撮像素子取り付け板４０の前面に撮像素子１０１が接着等の手段で固着されている。撮像素子取り付け板４０に対する撮像素子１０１の接着位置及び姿勢は、所定の冶具を用いることによって決定され、その位置と姿勢で撮像素子１０１が撮像素子取り付け板４０に接着される。
【００６２】
前記ベース８１の背面側には１個のボス４２が設けられ、このボス４２に撮像素子取り付け板４０の嵌合孔が嵌ることにより、撮像素子取り付け板４０はボス４２を中心として回転することができるようになっている。ただし、この回転範囲は、前記３本のねじ６０１，６０２，６０３が貫通する撮像素子取り付け板４０の３つの孔４３，４４，４５で許される範囲内に制限される。３つの孔４３，４４，４５はそれぞれボス４２を中心とする撮像素子取り付け板４０の回転方向に従った長孔になっている。より具体的には、ボス４２は上下のねじ６０１，６０２の中心を結ぶ垂直方向の線の近くにあるため、ねじ６０１，６０２が貫通する孔４３，４４は左右方向の長孔になっており、もう一つの長孔はボス４２の位置から左右方向に離れた位置にあるため、ネジ６０３が貫通する孔４５は上下方向の長孔になっている。
【００６３】
前記３つの孔４３，４４，４５のうち孔４４は、撮像素子取り付け板４０の回転中心となるボス４２の直近にあるのに対し、あと二つの孔４３，４５はボス４２から離れた位置にある。そして、孔４３はボス４２から図において上方に遠く離れていて、ボス４２を中心とした回転を許容するために左右方向に長い長孔となっている。これに対して孔４５はボス４２から図において左方に遠く離れていて、ボス４２を中心とした回転を許容するために上下方向に長い長孔となっている。このように、孔４３，４５をボス４２から遠く離れた位置に設けることにより、ねじ６０１，６０３で撮像素子取り付け板４０を鏡胴ユニット８に固定したとき撮像素子取り付け板４０が安定し、回転位置調整も容易である。
【００６４】
図９、図１０に示す実施例では、外装カバー１に対する撮像素子１０１の傾き調整すなわちロール角度調整が鏡胴ユニット８全体の回転によって行われるのではなく、撮像素子１０１の姿勢、正確には撮像素子取り付け板４０とともに撮像素子１０１の姿勢が調整されることによって行われるようになっている。傾き調整手順は前記実施例とほぼ同じで、３本のねじ６０１，６０２，６０３を緩く締めた状態で定盤の上に撮像装置を載せ、図１１に示すような所定のチャートを撮像し、撮像素子１０１による撮像信号によってＬＣＤモニタ１１に前記チャート像を表示させる。このチャート像を観察しながら、チャートの水平線がＬＣＤモニタ１１に精度よく水平方向に表示されるように、ボス４２を中心にして撮像素子取り付け板４０とともに撮像素子１０１を回転させる。ＬＣＤモニタ１１に表示されるチャート像の水平線が精度よく水平方向に表示されるように撮像素子１０１の回転位置を調整し、さらに、前記実施例と同様にチャート２０を使用し、前記式（２）において撮像素子１０１の角度θｃ＝９０となるように撮像素子１０１の回転位置を調整し、前記３本のねじ６０１，６０２，６０３を締め付けて撮像素子取り付け板４０とともに撮像素子１０１を固定する。このようにして、外装カバー１に対する撮像素子１０１の角度が調整される。
【００６５】
次に、前記実施例の場合と同様に、撮像素子１０１が傾いていない状態における加速度センサ１１１の直交する２軸Ｘ，Ｙの出力データ（Ｘ，Ｙ）を、重力ゼロ時の出力データＸ０およびＹ０として、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。このメモリに記憶させた加速度センサ１１１の出力を、撮像素子１０１の水平・垂直が確保された状態における出力として用いる。すなわち、加速度センサ１１１の出力が前記メモリに記憶させた出力と一致するとき、前記傾き表示装置の傾き表示画像１２が正確に傾きゼロと表示するように校正する。
【００６６】
図９、図１０に示した実施例において、前記撮像素子取り付け板４０、孔４３，４４，４５、ねじ６０１，６０２，６０３は、鏡胴ユニット８に対する撮像素子１０１の角度を調整して取り付ける取り付け手段を構成している。
図９、図１０に示した実施例においても、図６乃至図８に示した実施例によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    外装カバー
８    鏡胴ユニット
１１    ＬＣＤモニタ
１２    傾き表示画像
３０    固定枠
３１    受け孔
４０    撮像素子取り付け板
４２    ボス
４３，４４，４５    孔
１０１    撮像素子
１１１    加速度センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２００９−６５２４８号公報
【図１】
0005574157.tif 000002
【図２】
0005574157.tif 000003
【図３】
0005574157.tif 000004
【図４】
0005574157.tif 000005
【図５】
0005574157.tif 000006
【図６】
0005574157.tif 000007
【図７】
0005574157.tif 000008
【図８】
0005574157.tif 000009
【図９】
0005574157.tif 000010
【図１０】
0005574157.tif 000011
【図１１】
0005574157.tif 000012
【図１２】
0005574157.tif 000013
【図１３】
0005574157.tif 000014