(57)【要約】【課題】電子的に光軸を調整し、画質の乱れのない正確な映像を表示することの可能な撮像装置を提供する。【解決手段】カメラモジュール１００は、レンズ３から入射された入射光を光電変換するＣＣＤ４と、ＣＣＤ４から出力された映像信号に基づき、ＣＣＤ４の光軸ずれを調整する光軸調整部６とを備え、ＣＣＤ４は、規格化された映像方式の実効撮像面よりも余剰画素分大きな有効撮像面を有しており、光軸調整部６は、有効撮像面の全映像信号を読み出し、光軸ずれが許容範囲内となるように、有効撮像面の全映像信号から、実効撮像面に等しい映像信号を切り出す光軸調整モードを実行するようになっている。【選択図】図１
2007134999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子から入射された入射光を光電変換する固体撮像素子と、
上記固体撮像素子から出力された映像信号に基づき、上記固体撮像素子の光軸ずれを調整する光軸調整部とを備え、
上記固体撮像素子は、規格化された映像方式の実効撮像面よりも余剰画素分大きな有効撮像面を有しており、
上記光軸調整部は、上記有効撮像面の全映像信号を読み出し、上記光軸ずれが許容範囲内となるように、上記有効撮像面の全映像信号から、上記実効撮像面に等しい映像信号を切り出す光軸調整モードを実行するようになっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記光軸調整部は、上記固体撮像素子により撮像された被写体が、光軸調整モードを実行するための光軸チャートである場合に、光軸調整モードを実行するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記光軸調整部は、
上記光軸チャートを特定するための信号を格納しており、
上記固体撮像素子から出力された映像信号と、上記光軸チャートを特定するための信号との比較により、光軸調整モードの実行を判定する光軸調整モード判定部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記光軸調整部にて調整された有効撮像面の切り出し位置を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記余剰画素を含めた有効撮像面の画素は、規格化された映像方式から定められる帰線期間よりも短い時間で垂直転送され、かつ、垂直転送時間（ｔ）における垂直転送率と同一となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記規格化された映像方式が、ＮＴＳＣ方式であり、
上記有効撮像面の余剰画素が、実効撮像面の水平方向および垂直方向に、それぞれ２０画素以内の範囲内に設定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記光軸調整部での光軸調整状態を表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記光軸調整部は、光軸調整モードを実行するための駆動電圧が印加されたときに、光軸調整モードを実行するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記光軸調整部は、光軸調整モードを実行するための駆動波形の電圧が印加されたときに、光軸調整モードを実行するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
車両搭載用である請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子的に光軸を調整するとともに、正確に映像を表示することの可能な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を有するカメラモジュール（撮像装置）では、種々の方法により、固体撮像素子の光軸調整が行われている。
【０００３】
図９は、従来の光軸調整を行う場合の構成図である。この構成では、光軸調整が、機械的に行われる。カメラモジュール１２３は、特定の距離ａおよび方向に配置された光軸チャート１１５を撮像するように固定される。カメラモジュール１２３から出力される映像信号は、電子ライン発生装置１１６を経てＴＶモニタ画面１０９に表示される。電子ライン発生装置１１６では、映像信号に対して、光軸調整範囲（光軸許容範囲）を示す縦横の電子ラインが重畳される。これにより、ＴＶモニタ画面１０９には、カメラモジュール１２３で撮像された光軸チャート１０９の映像と、電子ライン発生装置１１６で付加された電子ライン１０９ｂ・１０９ｃの映像とが同時に表示される。
【０００４】
この時、ＴＶモニタ画面１０９に表示された光軸チャート１０９ａの撮像位置が、光軸調整範囲（つまり電子ライン１０９ｂ・１０９ｃの間）に入っていれば良品となる。一方、図９のように、光軸チャート１０９ａが光軸調整範囲を逸脱している場合は、調整範囲内となるように、光軸調整が行われる。光軸調整は、カメラ設定装置１１７により、カメラモジュール１２３のレンズと、基板に搭載されたＣＣＤ等の撮像素子との位置関係を調整して行われる。
【０００５】
一方、特許文献１には、正規の映像期間に映像信号が取出される実効撮像面よりも大きな有効撮像面を有する固体撮像素子用いて撮像を行い、有効撮像面からの撮像出力信号の読み出しタイミングを調整することによって、実効撮像面の空間的な位置を電気的な信号処理によって、可変調整する撮像装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、光軸調整を自動で行うために、常に被写体として標準位置を示すマーカを常に撮像し、マーカの位置に基づき光軸調整する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−８５６７８号公報
【特許文献２】特開平８−１６９９９号公報
【特許文献３】特開平４−６８９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の光軸調整では、有効撮像面に読み出されない領域が存在するため、表示される映像の画質が悪くなるという問題がある。
【０００８】
具体的には、特許文献１では、読み出しタイミングを補正して、有効撮像面から実効撮像面分の領域の撮像面にある映像信号が、読み出される。すなわち、特許文献１では、有効撮像面に読み出されない画素（読み出されない領域）が存在する。このため、読み出されない画素には、電荷が蓄積されつづけることになる。その結果、蓄積された電荷が、その読み出されない画素から、その画素に近傍する画素へと移動してしまう可能性がある。このため、隣接画素に移動した電荷により、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等を生じ、表示される映像の画質が乱れるという問題がある。
【０００９】
ここで、読み出されない画素に蓄積された電荷を一斉に排出するための処理を施したとしても、その処理中に電荷が移動してしまい、同様の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電子的に光軸を調整し、画質の乱れのない正確な映像を表示することの可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる撮像装置は、上記の課題を解決するために、光学素子から入射された入射光を光電変換する固体撮像素子と、上記固体撮像素子から出力された映像信号に基づき、上記光学素子と固体撮像素子との光軸ずれを調整する光軸調整部とを備え、上記固体撮像素子は、規格化された映像方式の実効撮像面よりも余剰画素分大きな有効撮像面を有しており、上記光軸調整部は、上記有効撮像面の全映像信号を読み出し、上記光軸ずれが許容範囲内となるように、上記有効撮像面の全映像信号から、上記実効撮像面に等しい映像信号を切り出す光軸調整モードを実行するようになっていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、光軸調整部は、有効撮像面の全映像信号を読み出し、読み出した有効撮像面の全映像信号から、光軸ずれが許容範囲となるように、実効撮像面分の領域分の映像信号を切り出す光軸調整モードを実行する。言い換えれば、光軸調整モードは、全有効撮像面を読み出し、光軸ずれが許容範囲内となるように、全有効撮像面から上記実効撮像面の面積に等しい撮像面（補正撮像面）を抜き取る処理である。これにより、余剰画素を利用して光軸調整することが可能となる。また、光軸調整部による光軸調整モードを自動的に実施することができる。
【００１３】
しかも、光軸調整モードでは、有効撮像面の映像信号が、全て読み出されるため、有効撮像面には電荷は蓄積されない。このため、蓄積された電荷により、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等が起こることはない。従って、光軸調整され、画質に乱れのない正確な映像を表示することができる。なお、光軸ずれの許容範囲は、任意に設定することができる。
【００１４】
本発明の撮像装置では、上記光軸調整部は、上記固体撮像素子により撮像された被写体が、光軸調整モードを実行するための光軸チャートである場合に、光軸調整モードを実行するようになっていることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、光軸調整部は、光軸チャートを固体撮像素子が撮像した場合（例えば、固体撮像素子から出力された映像信号が、特定の被写体が描かれた光軸チャートに由来する信号である場合、または、固体撮像素子が光軸調整モードを実行するための光軸チャートを認識した場合）にのみ、光軸調整モードを実行する。これにより、撮像装置は、常に光軸調整モードを実行する必要はない。従って、撮像装置の処理および構成を簡素化でき、小型化および省電力化が可能となる。
【００１６】
本発明の撮像装置では、上記光軸調整部は、上記光軸チャートを特定するための信号を格納しており、上記固体撮像素子から出力された映像信号と、上記光軸チャートを特定するための信号との比較により、光軸調整モードの実行を判定する光軸調整モード判定部を有することが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、光軸調整モード判定部が、固体撮像素子により撮像された被写体の映像信号と、光軸チャートを特定するための信号との比較により、光軸調整モードの実行を判定する。これにより、光軸調整モードを実行するか否かの判定を、正確かつ簡便にすることが可能となる。
【００１８】
本発明の撮像装置では、上記光軸調整部にて調整された有効撮像面の切り出し位置を記憶する記憶部を備えることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、上記光軸調整部にて調整された有効撮像面の切り出し位置（すなわち、光軸調整モードの実行により得られた光軸調整値）が、記憶部に記憶される。これにより、光軸調整モードを一旦実行すれば、以降の撮像装置の起動時にも、記憶部に記憶された切り出し位置（光軸調整位置）にて、映像信号を出力できる。なお、記憶部は、光軸調整部に設けられても、光軸調整部とは別に設けられてもよい。
【００２０】
本発明の撮像装置では、上記余剰画素を含めた有効撮像面の画素は、規格化された映像方式から定められる帰線期間内よりも短い時間で垂直転送され、かつ、垂直転送時間（ｔ）における垂直転送率と同一となるように設定されていることが好ましい。
【００２１】
例えば、上記規格化された映像方式がＮＴＳＣ方式である場合、上記有効撮像面の余剰画素が、実効撮像面の水平方向および垂直方向に、それぞれ２０画素以内の範囲内で、大きくなるように設定されたものであることが好ましい。
【００２２】
これらによれば、余剰画素を有する有効撮像面を設定しても、固体撮像素子のチップサイズの増大，規格化された映像方式の垂直転送期間の逸脱，および、垂直転送率の低下を防ぐことが可能となる。
【００２３】
本発明の撮像装置では、上記光軸調整部での光軸調整状態を表示する表示部を備えていてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、光軸調整部は、光軸ずれが許容範囲内にあることを視認させるような画像を、上記表示部に表示する。これにより、ユーザーは、光軸調整状態（例えば、光軸ずれが許容範囲内にあるか否か，光軸ずれが調整されたか否かなど）を視覚的に確認できる。
【００２５】
本発明の撮像装置では、上記光軸調整部は、光軸調整モードを実行するための駆動電圧が印加されたときに、光軸調整モードを実行するようになっていてもよい。
また、本発明の撮像装置では、上記光軸調整部は、光軸調整モードを実行するための駆動波形の電圧が印加されたときに、光軸調整モードを実行するようになっていてもよい。
【００２６】
言い換えれば、本発明の撮像装置では、上記光軸調整部に印加される電圧の、大きさ（値）または波形によって、起動モードを制御するようになっていてもよい。
【００２７】
上記各構成によれば、電圧値または波形によって光軸調整モードを実行するため、光軸調整モードを実行するための特定の被写体が不要となる。つまり、特定の被写体を認識することなく、光軸調整モードを実行できる。さらに、光軸調整部等の撮像装置の部材を収容するケースに、新たな信号線を追加することなく、外部からの電圧制御により、起動モードを制御することが可能となる。
【００２８】
本発明の撮像装置は、車両搭載用であってもよい。
【００２９】
撮像装置を車両に搭載すると、撮像装置自身の光軸ずれに加えて、車両に取り付けられた際に、取り付け誤差が生じる。上記の構成によれば、取り付け誤差等も考慮した光軸ずれを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、有効撮像面の全画像信号を読み出し、光軸ずれが許容範囲内となるように、有効撮像面の全画像信号から、実効撮像面に等しい画像信号を切り出す光軸調整モードを実行する光軸調整部を備えている。
【００３１】
それゆえ、光軸調整され、画質に乱れのない正確な映像を表示することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施形態について図１ないし図８に基づいて説明すると以下の通りである。説明の便宜上、各図において、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
本発明の撮像装置は、電子的に光軸を調整し、正確に映像を表示することの可能なものである。本発明の撮像装置は、デジタルスチルカメラ，ビデオカメラ，防犯カメラ，または、携帯電話用・車両搭載用・インタホン用のカメラ等である。
【００３４】
〔実施の形態１〕
図１は、本実施形態のカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のカメラモジュール（撮像装置）１００は、レンズ（光学素子）３、ＣＣＤセンサー（固体撮像素子；以下「ＣＣＤ」）４、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）５、光軸調整部６、およびビデオアンプ７を備えている。レンズ３は、カメラケース２に設けられており、ＣＣＤ４、ＡＦＥ５、光軸調整部６、およびビデオアンプ７は、カメラケース２に内蔵されている。カメラモジュール１００により撮像された映像は、モニタ（表示部）９に表示されるようになっている。
【００３５】
レンズ３は、被写体からの光を、ＣＣＤ４に結像するための光学素子である。レンズ３は、フォーカス機能なども有している。図１には、実際の光学素子（光学系）のうちの１つを図示している。
【００３６】
ＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device）４は、複数の画素がマトリクス状に配置された撮像面（有効撮像面）を有している。被写体光が入射されることにより撮像面に結像された光学像を電気信号に変換して、アナログの画像信号として出力する。
【００３７】
なお、本実施形態では、固体撮像素子としてＣＣＤ４を用いているが、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。なお、ＣＣＤ４は、図示しないカメラ基板に搭載されている。ＣＣＤ４については、後述する。
【００３８】
ＡＦＥ５は、ＣＣＤ４から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。ＡＦＥ５は、ＣＣＤ４から得られたアナログ信号の増幅、および、ノイズ除去などを行う。
【００３９】
光軸調整部６は、ＣＣＤ４から出力された映像信号（撮像信号）に基づき、ＣＣＤ４の光軸を調整するためのものであり、例えば、ＬＳＩ（大規模集積回路：large-scale integration）からなる、ＤＳＰ（digital signal processor）である。なお、光軸調整部６は、図示しないが、プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ、プログラムを格納するＲＯＭ，各処理過程のデータ等を格納するＲＡＭなども備えている。これにより、光軸調整以外にも、カメラモジュール１００全体を制御する機能も有している。光軸調整部６の詳細については、後述する。
【００４０】
ビデオアンプ７は、光軸調整部６から出力された信号を、映像としてモニタ９に映し出すための映像信号に変換する処理を行うものである。つまり、ビデオアンプ７は、映像信号規格に基づき、映像信号を生成する。例えば、日本では、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式が、テレビ放送信号として規格化されている。このため、ビデオアンプ７は、光軸調整部６から出力された信号を、ＮＴＳＣ方式の映像信号に変換する。
【００４１】
カメラモジュール１００では、レンズ３を通過した入射光が、ＣＣＤ４によって光電変換される。ＣＣＤ４から出力されたアナログ画像信号は、ＡＦＥ５によりデジタル信号に変換される。ＡＦＥ５から出力されたデジタル信号は、光軸調整部６の映像信号処理回路（後述）により、必要な帯域データを取り出され。再びアナログ信号に変換する
これにより、その変換した映像信号が、映像信号線８を介して、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のモニタ９に出力されると、映像がモニタ９に表示される。
【００４２】
ここで、カメラモジュール１００において、レンズ３の光軸とＣＣＤ４の光軸との光軸が一致していない（つまり「光軸ずれ」が生じている）と、ＣＣＤ４により撮像された被写体を正確に映し出すことはできない。このため、その光軸ずれを許容範囲内に補正する必要がある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、カメラモジュール１００が光軸チャート１を認識した場合に、そのような光軸ずれを補正する光軸調整モードを実行するようになっている。
【００４４】
光軸チャート１は、カメラモジュール１００に光軸調整モードを実行させるための、特定の被写体である。光軸チャート１は、図１では、光軸チャート１の水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）のそれぞれの中心を示す中心ライン１ａと、図形の形状および色成分の少なくとも一方が互いに異なる４つのイラスト１ｂとを有している。中心ライン１ａは光軸調整用の光軸ラインであり、イラスト１ｂは光軸チャート１を特徴付けるものである。つまり、光軸チャート１にイラスト１ｂが描かれていることによって、光軸チャート１は、光軸調整モードを実施するための特定の被写体となる。
【００４５】
光軸チャート１が所定の位置に配置され、ＣＣＤ４により撮像された被写体が、光学チャート１であることが認識されると、光軸調整部６は光軸調整モードを実行する。
【００４６】
なお、光軸チャート１の配置位置は、例えば、カメラモジュール１００から所定の距離はなれており、カメラモジュールモジュール１００の光軸に対して光軸チャート１が垂直となるように配置する。後述のように、光軸調整部６に予め光軸チャート１を特定するためのデータが格納（保存）されている場合、その格納されたデータの取得条件と同じ条件となるように、光軸チャート１を配置して光軸チャート１のデータを取得すればよい。なお、本実施形態では、光軸チャート１を特定するためのデータとは、イラスト１ｂを特定するデータである。
【００４７】
ここで，光軸チャート１のデータを取得するには、まず、カメラモジュール１００が本来理想の光軸が得られるとされている光軸中心（言い換えれば、光軸調整前の光軸中心）に、光軸チャート１を配置する。
【００４８】
ここで、カメラモジュール１００は、光軸チャート１が認識されれば、光軸調整を行う。光軸調整モードに移行する方式としては、例えば、以下の３つが挙げられる。
【００４９】
１）常に光軸チャート１が配置されたかどうかを監視しておき、カメラモジュール１００に撮像されたデータと、カメラモジュール１００に予め保存された光軸チャート１を特定するためのデータとが合致した時に、光軸調整モードに移行する。なお、この場合、光軸チャート１は、誤認識されることを防ぐために、特異的なチャートであることが望ましい。
【００５０】
２）カメラモジュール１００の電源投入後の任意の時間内のみ、光軸チャート１が配置されたかどうかを確認し、カメラモジュール１００に撮像されたデータと、カメラモジュール１００に予め保存された光軸チャート１を特定するためのデータとが合致した時に、光軸調整モードに移行する。
【００５１】
３）まず、特異な画像（例えば、特定色の被写体（真っ赤なチャートなど））をカメラモジュール１００に撮像させる。次に、光軸チャート１をカメラモジュール１００に撮像させ、これらの撮像データをＤＳＰにより演算する。そして、演算したデータと、カメラモジュール１００に予め保存された光軸チャート１を特定するためのデータとが合致した時に、光軸調整モードに移行する。なお、この場合、光の明滅のパターン（例えば、明・暗・明・暗…）と、光軸チャート１とをカメラモジュール１００に撮像させ、それらの撮像データを組み合せることが望ましい。これにより、誤動作（誤って光軸調整モードを実効撮像面する動作）を起きにくくすることができる。
【００５２】
ここで、光軸調整部６について、詳細に説明する。図２は、光軸調整部６のブロック図である。本実施形態では、光軸調整部６は、光軸調整モード判定部１９、被写体認識部２０、電子ライン発生部２１、光軸許容判定部２２、および映像処理回路２３から構成されている。
【００５３】
光軸調整モード判定部１９は、光軸調整部６に入力された入力信号に基づき、ＣＣＤ４に撮像された被写体が、光軸チャート１であるか否かを判定する。前述のように、光軸チャート１のイラスト１ｂは、光軸チャート１を特徴付けるものである。すなわち、イラスト１ｂは、特有の成分（例えば、輝度成分，色成分，または形状など）を有している。光軸調整モード判定部１９は、被写体にイラスト１ｂの特有の成分が含まれていれば、光軸調整モードを実行すると判定する。
【００５４】
本実施形態では、光軸調整モード判定部１９は、イラスト１ｂを特定するための任意のデータを記憶している。このため、ＣＣＤ４から出力された映像信号と、その記憶されたデータとを比較し、その映像信号に、記憶されたデータが含まれていれば、光軸調整モードを実行すると判定する。なお、光軸調整モード判定部１９には、光軸チャート１を特定するのに必要な最低限のデータ（少なくともイラスト１ｂを特定可能なデータ）を記憶しておけばよく、光軸チャート１の全データを記憶する必要はない。
【００５５】
被写体認識部２０は、光軸調整モード判定部１９により光軸調整モードを実行すると判定された場合に、光軸チャート１の中心ライン１ａを認識する。前述のように、中心ライン１ａは、光軸チャート１の中心を示す光軸ラインである。被写体認識部２０は、中心ライン１ａの信号成分（例えば、輝度成分，色成分など）を認識する。
【００５６】
電子ライン発生部２１は、光軸調整モード判定部１９により光軸調整モードを実行すると判定された場合に、光軸ずれの許容範囲を示す電子ラインを発生させる。この許容範囲を示す電子ラインは、予め電子ライン発生部２１に設定（記憶）されている。この許容範囲を示す電子ラインを生成する信号は、映像信号に重畳される。
【００５７】
光軸許容判定部２２は、被写体認識部２０により認識された中心ライン１ａの信号成分が、電子ライン発生部２１により生成された電子ラインの許容範囲内にあるか否かを判定する。この判定は、例えば、被写体認識部２０により認識された中心ライン１ａの信号成分と、電子ライン発生部２１により生成された電子ラインの信号成分とを比較する。比較の結果、中心ライン１ａの信号成分が許容範囲内にあれば、光軸ずれがない（または光軸ずれを補正する必要がない）と判定する。一方、許容範囲外であれば、光軸ずれがあると判定し、光軸ずれが許容範囲内となるように、光軸ずれを調整（補正）する。光軸ずれの調整については、後述する。
【００５８】
映像信号処理回路２３は、光軸調整部６に入力された信号から、光軸調整部６の各部で用いる映像信号処理用の信号を抽出して、輝度信号処理および色信号処理等の通常の映像信号処理を行う。つまり、映像信号処理回路２３で生成されたデータ（映像信号）は、光軸調整モード判定部１９、被写体認識部２０、電子ライン発生部２１、および光軸許容判定部２２で使用される。また、映像信号処理回路２３は、例えば、輝度信号に対する輪郭補正およびガンマ補正、色信号に対するホワイトバランスを合わせるためのゲイン調整，ガンマ補正，およびマトリックス補正などの処理も行う。そして、映像信号処理回路２３は、光軸調整部６に入力されたアナログ信号を、最終的にデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、映像信号処理回路２３の出力信号として、ビデオアンプ７に出力される。
【００５９】
このように、光軸調整部６の処理は、
（ａ）光軸調整モード判定部１９による光軸調整状態の判定，
（ｂ）被写体認識部２０による中心ライン１ｂの信号成分の認識，
（ｃ）電子ライン発生部２１による光軸許容範囲を示す電子ラインの生成，および
（ｄ）光軸許容判定部２２による光軸ずれの判定からなっている。
【００６０】
さらに、本実施形態では、モニタ９にて、光軸調整モード６の処理が確認できるようになっている。また、光軸調整モード６の処理は、自動的に行われる。
【００６１】
より詳細には、まず、上記（ａ）では、光軸調整モード判定部１９が、ある期間における、光軸調整部６に入力された入力信号成分（輝度成分、色成分（色度成分）、または、画像形状など）と、光軸調整部１９に予め記憶された光軸チャート１に含まれる光軸チャート１ｂを特定するためのイラスト１ｂの成分（輝度成分、色成分（色度成分）、または、画像形状）とを比較する。比較の結果、各成分が一致すれば、入力信号成分が光軸チャート１である（つまり光軸チャート１が撮像された）と判定し、後続の光軸調整処理を行う。撮像された光軸チャート１は、撮像された中心ライン９ａおよび撮像されたイラスト９ｂとして、モニタ９に表示される。
【００６２】
次に、上記（ｂ）では、被写体認識部２０が、光軸調整部６に入力された映像信号の中から、光軸チャート１に含まれる中心ライン１ｂの信号成分（輝度信号成分または色信号成分）を認識する。
【００６３】
次に、上記（ｃ）では、電子ライン発生部２０が、予め設定された光軸ずれの許容範囲を示す電子ラインを発生させる。電子ラインを生成する信号は映像信号に重畳され、光軸許容ライン９ｃ・９ｄとして、モニタ９に表示される。すなわち、図１のように、モニタ９の水平方向（Ｘ方向）に２本の光軸許容ライン９ｃ、および、垂直方向（Ｙ方向）に２本の光軸許容ライン９ｄが表示される。光軸許容ライン９ｃ・９ｄは、いずれも、２本のラインの間に、モニタ９の水平方向および垂直方向の中心が入るようになっている。
【００６４】
次に、上記（ｄ）では、光軸許容判定部２２が、上記（ｂ）において被写体認識部１９により認識された中心ライン１ｂの信号成分と、上記（ｃ）において電子ライン発生部２０に電子ラインの信号成分とを比較する。前述のように、この電子ラインは、光軸ずれの許容範囲を示す。従って、比較の結果、中心ライン１ａの信号成分が電子ラインの示す許容範囲内にあれば、光軸ずれがない（または光軸ずれを補正する必要がない）と判定することになる。一方、許容範囲外であれば、光軸ずれがあると判定し、光軸ずれが許容範囲内となるように、光軸ずれを調整（補正）する。
【００６５】
ここで、本実施形態では、図１のように、光軸許容判定部２２の判定が、モニタ９で確認できるようになっている。図１のモニタ９は、光軸ずれが許容範囲であることを示している。すなわち、図１では、モニタ９に表示された中心ライン９ａは、水平方向および垂直方向ともに、光軸許容ライン９ｃ・９ｄの間にある。従って、光軸ずれは、許容範囲である。光軸許容判定部２２は、光軸ずれが許容範囲である場合に、光軸ずれが許容範囲であることを示す画像（図１では「ＯＫ」）９ｅを、モニタ９に表示する。
【００６６】
一方、モニタ９に表示された中心ライン９ａが、水平方向および垂直方向のいずれか一方でも、光軸許容ライン９ｃ・９ｄの間から外れていれば、光軸ずれが許容範囲を超えてしまっている。この場合、光軸許容判定部２２は、光軸ずれが許容範囲外であることを示す画像（例えば「ＮＧ」）を、モニタ９に表示する。そして、光軸ずれが許容範囲外であれば、光軸ずれが許容範囲内となるように、光軸ずれを調整（補正）する。つまり、中心ライン９ａが、光軸許容ライン９ｃ・９ｄの間に入るように、光軸を調整する。
【００６７】
ここで、光軸ずれが許容範囲外であると判定された場合の光軸ずれの調整方法について説明する。
【００６８】
図５は、実効撮像面と有効撮像面とを示す模式図である。本実施形態では、ＣＣＤ４は、規格化された映像方式に沿った撮像面（実効撮像面）よりも余剰画素分大きな撮像面（有効撮像面）を有している。すなわち、有効撮像面から余剰画素を差し引けば、実効撮像面と同じに等しくなる。本発明は、余剰画素を利用して、光軸ずれを調整することを特徴としている。
【００６９】
より詳細には、例えば、日本では、ＮＴＳＣ方式が、テレビ放送信号として規格化されている。そして、ＮＴＳＣ方式に沿った撮像面（実効撮像面）分の領域に撮像された映像が、モニタ９に表示される。このため、映像を表示するには、ＣＣＤ４は、少なくともＮＴＳＣ方式に沿った撮像面（実効撮像面）を有する必要がある。本実施形態では、ＣＣＤ４は、この実効撮像面よりも、余剰画素分大きな有効撮像面の撮像が可能となっている。
【００７０】
例えば、本実施形態では、実効撮像面の水平画素を５１２画素，垂直画素を４９２画素としており、有効撮像面の水平画素を５３２画素，垂直画素を５１２画素としている。つまり、本実施形態では、有効撮像面は、実効撮像面に対し、水平方向に２０画素（左・右方向にそれぞれ１０画素），および，垂直方向に２０画素（上・下方向にそれぞれ１０画素）の余剰画素を有している。
【００７１】
そして、本発明は、光軸調整部６（より詳細には光軸許容判定部２２）が、光軸ずれが許容範囲内となるように、有効撮像面から、実効撮像面分の映像（実効撮像面に等しい映像）を切り出す。
【００７２】
具体的には、図５に示すように、ＣＣＤ４が実効撮像面よりも余剰画素分大きな有効撮像面を有していても、実際に映像に利用できるのは、有効撮像面のうち実効撮像面分の領域である。そこで、光軸調整部６は、光軸ずれが許容範囲外であるときに、中心ライン９ａが水平方向および垂直方向ともに、光軸許容ライン９ｃ・９ｄの間に収まるように、有効撮像面から、実効撮像面分の領域を切り出す。これにより、許容範囲外であった光軸ずれが、許容範囲内に調整される。
【００７３】
ここで、特許文献１では、読み出しタイミングを補正して、有効撮像面から実効撮像面分の領域の撮像面にある映像信号が、読み出される。すなわち、特許文献１では、有効撮像面に読み出されない画素（読み出されない領域）が存在する。読み出されない画素には、電荷が蓄積されつづけることになる。このため、蓄積された電荷が、その読み出されない画素から、その画素に近傍する画素へと移動してしまう可能性がある。その結果、隣接画素等に移動した電荷により、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等を生じ、表示される映像の画質が悪くなるという問題がある。
【００７４】
そこで、本実施形態では、光軸調整部６が、有効撮像面の全映像信号を読み出し、読み出した有効撮像面の全映像信号から、光軸ずれが許容範囲となるように、実効撮像面分の領域分の映像信号を切り出す。これにより、余剰画素を利用して、光軸ずれを調整することが可能となる。しかも、有効撮像面の映像信号は、全て読み出されるため、有効撮像面には電荷は蓄積されない。このため、蓄積された電荷により、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等が起こることはない。従って、光軸調整され、画質に乱れのない正確な映像を表示することができる。
【００７５】
このような光軸調整による有効撮像面の切り出し範囲（切り出し位置）は、設定保存素子（ＥＥＰＲＯＭ）１８等のメモリに記憶することが好ましい。これにより、以降のカメラモジュール１００の起動時にも、記憶された光軸調整位置にて、映像信号を出力できる。従って、光軸ずれが調整された映像を表示できる。設定保存素子１８は、光軸調整部６との制御通信機能を有しているため、光軸調整部６にて処理された信号を記憶してもよい。これにより、光軸調整部６は、光軸調整位置および光軸許容範囲位置などの光軸調整に必要とされる設定値の記憶および書き換えなどができる。
【００７６】
なお、規格化された映像方式によって、実効撮像面の大きさも決まるため、設定保存素子１８には、例えば、有効撮像面の切り出し範囲の中心のみを記憶させておけばよい。これにより、記憶した中心から、実効撮像面の大きさと等しくなるように、有効撮像面を切り出すことが可能となる。従って、設定保存素子１８への記憶容量を小さくできる。なお、もちろん、有効撮像面の切り出し範囲を全て設定保存素子１８に記憶してもよい。
【００７７】
なお、本実施形態では、光軸調整部６は、光軸チャート１が認識された場合にのみ、光軸調整モードを実行するようになっている。これにより、カメラモジュール１００は、常に光軸調整モードを実行する必要はなく、光軸調整を実行したい場合にのみ光軸調整モードを実行することが可能となる。従って、カメラモジュール１００の処理および構成を簡素化でき、小型化および省電力化が可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、前述のように、有効撮像面は、実効撮像面に対し、水平方向および垂直方向に各２０画素分の余剰画素を設定している。ここで、余剰画素を大きく設定すれば、有効撮像面が大きくなり、光軸調整範囲は増加する。しかし、余剰画素を増やしすぎると、ＣＣＤ４のチップサイズが大きくなる。
【００７９】
また、例えば、ＮＴＳＣ映像信号方式で規定された帰線期間（信号期間）内で、余剰画素を含めた有効撮像面の全映像信号（全画素の信号）を読み出そうとすると、有効撮像面の全映像信号が適正な画素以上になると、垂直転送期間が、ＮＴＳＣ映像信号方式の規定範囲内に収まらなくなる場合がある。通常、垂直転送期間は、垂直転送パルスにより制御されている。図６は、垂直転送時間と垂直転送率との関係を示すグラフである。このグラフに示されるように、ｔ１未満の時間で映像信号を読み出すと、垂直転送率が低くなり、撮像特性が悪くなる。このため、通常の垂直転送時間は、十分な垂直転送率が得られるように、ｔ１時間よりも十分長い時間（ｔ）設定されている。
【００８０】
本発明において、余剰画素を含めた有効撮像面の画素は、図６のように、規格化された映像方式から定められる帰線期間内よりも短い時間で垂直転送され、かつ、垂直転送時間（ｔ）における垂直転送率と同一となるように設定されたものであることが好ましい。例えば、実効撮像面の水平方向および垂直方向に、それぞれ２０画素以内の範囲内で、大きくなるように設定されたものであることが好ましい。本実施形態で設定された余剰画素（２０画素）は、垂直転送時間が最大限短くなるように設定されたものであるため、特に好ましい。すなわち、本実施形態の余剰画素は、有効撮像面が最大となるように設定されたものである。
【００８１】
これにより、余剰画素を有する有効撮像面を設定しても、ＣＣＤ４のチップサイズの増大，規格化された映像方式の垂直転送期間の逸脱，および、垂直転送率の低下を防ぐことが可能となる。
【００８２】
ここで、図７および図８に基づき、カメラモジュール１００の撮像方式について、詳細に説明する。図７は、従来のカメラモジュールと、本発明のカメラモジュールとにおける、１フレーム期間のＣＣＤ読み出し範囲を比較する図である。図８は、図７における１水平期間（１Ｈ期間）のＣＣＤ水平読み出し範囲を比較する図である。なお、図７および図８においては、ＣＣＤ画素エリアと、ＮＴＳＣ信号とを一義的に考えるため、フレーム規定として扱っている。また、同図において、Ｈは画素単位、ＶはＴＶ本数と画素とを一括りとしている。
【００８３】
図７の左図は従来のカメラモジュール，同じく右図は、本実施形態のカメラモジュール１００における、１フレーム分の読み出し範囲を示している。規格化された映像方式では、１フレームは予め定められている。図７では、このフレームは、水平方向（１ＴＶ本あたり）に６０６画素、垂直方向に５２５画素（Ｈ６０６×Ｖ５２５画素）から構成されている。さらに、１フレームの中には、帰線のためのブランキング期間（垂直同期信号期間(垂直ブランキング期間)と、水平同期信号期間(水平ブランキング期間)）が設けられる。本実施形態のカメラモジュール１００では、従来のカメラモジュールよりも、ブランキング期間を短くしている。つまり、本実施形態では、規格化された映像方式の帰線期間（ブランキング期間）よりも、短い時間で垂直転送される。そして、ブランキング期間を短くした分の画素を、余剰画素として設定する構成となっている。
【００８４】
より詳細には、図７の左図のように、従来のカメラモジュールでは、垂直ブランキング期間は３３ＴＶ本分，水平ブランキング期間は９４画素分に設定されている。これに対し、図７右図のように、本実施形態のカメラモジュール１００では、垂直ブランキング期間は１３ＴＶ本分，水平ブランキング期間は７４画素分に設定されており、従来よりも、各ブランキング期間が狭くなっている。そして、本実施形態のカメラモジュール１００では、従来のブランキング期間との差分の画素を、余剰画素として利用する。
【００８５】
ここで、前述のように、規格化された映像方式では、１フレームは予め定められている。つまり、図８に示すように、１Ｈ期間の水平読み出しクロック数は、余剰画素を設けても、従来と同様である（６０６ＣＬＫ＝６０６画素）。そこで、本実施形態のカメラモジュール１００では、余剰画素を捻出するために、ダミー画素を４画素分，垂直転送期間（Ｖ転送期間）を１６画素分従来よりも削減し、合計２０画素を余剰画素としている。
【００８６】
本実施形態のカメラモジュール１００では、この余剰画素と撮像画素とを全て、ＣＣＤ４が撮像画素（映像信号）として読み出す。そして、余剰画素を含めた撮像画素から、ＤＳＰ出力される画素（ＤＳＰ出力画素）を切り出すことによって、光軸調整を行う。
【００８７】
ここで、本実施形態のカメラモジュール１００の光軸調整について、従来と比較して説明する。
【００８８】
図７において、１フレーム（Ｈ６０６×Ｖ５２５）から、ブランキング期間を除いた領域が、ＣＣＤによって読み出し可能な領域である。この領域は、複数の撮像画素から構成されており、ＣＣＤによって読み出し可能な有効撮像面となる。すなわち、図７では、従来の有効撮像面は、Ｈ５１２×Ｖ４９２の領域であるのに対し、本実施形態の有効撮像面は、Ｈ５３２×Ｖ５１２である。本実施形態では、垂直方向および水平方向にそれぞれ２０画素の余剰画素分、有効撮像面が従来よりも広くなっている。
【００８９】
そして、有効撮像面から、実際に画面に映像を映し出すのに必要な領域（ＤＳＰ出力される画素領域）が切り出される。この領域は、規格化された映像方式によって定められる実効撮像面である。図７では、この実効撮像面は、Ｈ５０２×Ｖ４８７の領域である。
【００９０】
従来のカメラモジュールの光軸調整では、ＣＣＤの読み出しタイミングを補正することによって、有効撮像面（Ｈ５１２×Ｖ４９２）から実効撮像面（Ｈ５０２×Ｖ４８７）分の画素が読みだされる。
【００９１】
これに対し、本実施形態のカメラモジュール１００の光軸調整では、余剰画素を含めた有効撮像面（Ｈ５３２×Ｖ５１２）の全ての画素が読み出される。そして、この有効撮像面から、光軸ずれが許容範囲となるような、実効撮像面（Ｈ５０２×Ｖ４８７）の切り出し位置が調整される。
【００９２】
このように、従来の光軸調整モードでは、有効撮像面は全て読み出されないのに対し、本実施形態の光軸調整モードでは、有効撮像面は全て読み出される。そして、読み出した全有効撮像面から、実効撮像面分の領域の画素が切り出される。これにより、本実施形態のカメラモジュール１００では、実効撮像面の出力選択範囲が、余剰画素分広くなる。
【００９３】
なお、このような余剰画素および余剰画素設定のために削減する画素（領域）は、上記の例に限定されるものではなく、余剰画素を設定しても規格化された映像方式で映像を表示できる範囲で設定すればよい。例えば、前述のように、本実施形態の有効撮像面の画素は、例えば、垂直転送時間（ｔ）における垂直転送率と同一となるように設定すればよい。
【００９４】
なお、本実施形態では、光軸調整部６は、光軸ずれが許容範囲内にあるか否かを、ユーザーに視認させるような画像９ｅを、モニタ９に表示するようになっている。これにより、ユーザーは、光軸調整されたことを視覚的に確認できる。
【００９５】
また、本実施形態では、電子ライン発生部２０は、モニタ９に、光軸許容ライン９ｃ・９ｄを表示するようになっていた。電子ライン発生部２０は、これに加えて、モニタ９の水平方向および垂直方向の中心に、理想光軸ラインを表示してもよい。これにより、この理想光軸ラインに一致するように、光軸ずれを調整すれば、最適な光軸調整が可能となる。
【００９６】
また、本実施形態では、電子ライン発生部２０が、モニタ９に光軸調整ライン９ｃ・９ｄを表示させている。しかし、本実施形態では光軸調整は、自動的に行われるため、光軸調整ライン９ｃ・９ｄをモニタ９に表示せず、光軸ずれが許容範囲内にあるか否かを視認させる画像のみを表示するように構成してもよい。この場合、電子ライン発生部２０の構成を省略できる。
【００９７】
また、カメラモジュール１００では、光軸チャート１が認識された場合に、光軸調整部６にて、自動的に光軸調整することが可能となる。この光軸調整は、カメラモジュール１００の完成品の状態（ＣＣＤ４がカメラケース２に収容された状態）で行うこともできるし、カメラモジュール１００の製造ライン中であっても、同様に光軸調整できる。
【００９８】
なお、上記の説明では、許容範囲外の光軸ずれを許容範囲内に調整する光軸調整モードについて説明したが、光軸ずれを許容範囲内に調整する処理は、行わなくてもよい。この場合の処理は、光軸ずれが許容範囲内であるか否かのみを判定する光軸検査モード（光軸判定モード）となる。光軸検査モードを実行したい場合には、光軸チャート１とは別に、光軸検査モード用のチャートを準備し、光軸調整モードと同様の処理を行えばよい。
【００９９】
以上のように、本実施形態では、光軸調整部６が、余剰画素を含む有効撮像面の全映像信号を読み出されるため、有効撮像面に電荷が蓄積されることはない。従って、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等が起こることなく、光軸調整された正確な映像を表示することができる。
【０１００】
〔実施の形態２〕
図３は、実施の形態１のカメラモジュール１００を車両に搭載した構成を示す概略図である。図３に示すように、カメラモジュール１００は、アングル１３を介して、車両１４に搭載されている。カメラモジュール１００は、アングル１３の両端のネジ１１・１２により車両１４に固定されている。図３の構成では、カメラモジュール１００は、やや傾斜した状態で、車両１４に固定されている。カメラモジュール１００は、車両１４に搭載されたカーナビゲーションまたは液晶ディスプレイ等のモニタ９に、映像信号配線８を介して接続されている。
【０１０１】
カメラモジュール１００は、レンズ３と基板上に設けられたＣＣＤ４との位置関係により、カメラとしての光軸を有している（図１参照）。カメラモジュール１００が車両１４に搭載される場合、アングル１３の取り付け位置，ネジ１１・１２の取り付け誤差によって、カメラとしての光軸に偏心が累積されてしまう。この偏心は、光軸誤差（光軸ずれ）を招く。その結果、カメラモジュール１００にて撮像された画像は、光軸誤差が累積した画像となり、光軸ずれを生じた映像がモニタ９に映し出される。
【０１０２】
本実施形態では、このような光軸ずれを調整し、光軸すれが生じた映像を、正確にモニタ９に表示する。
【０１０３】
具体的には、まず、図３のように、光軸チャート１を、車両１４に対して定められた距離ａに配置する。ここで、カメラモジュール１００は、傾斜した車両１４に設置されているため、カメラモジュール１００において正しいと思われている光軸に対して、光軸チャート１が垂直となるように配置する。
【０１０４】
ここで、前述のように、カメラモジュール１００は、車両１４への取り付け誤差を含んでいるため、光軸ずれが生じている。このような場合も、実施の形態１で説明したように、光軸調整することが可能である。つまり、取り付け誤差を考慮した光軸調整が可能である。
【０１０５】
より詳細には、カメラモジュール１００が、光軸チャート１を撮像した場合、前述のように、光軸調整部６により光軸調整モードを実行する。所定の位置に配置された光軸チャート１とレンズ３とＣＣＤ４との位置関係で決まる光軸，および，カメラケース２の取り付け向きで決まる光軸，および車両１４への取り付け誤差による光軸のずれ累積した映像が、モニタ９の画面に表示される。つまり、モニタ９に表示された、中心ライン９ａおよびイラスト９ｂは、光軸ずれを有する映像である。モニタ９には、光軸許容ライン９ｃ・９ｄも表示される。そして、中心ライン９ａが許容範囲内にあれば、モニタ９には光軸ずれが許容範囲であることを示す画像（合格を示す記号または文字）９ｅが表示される。一方、中心ライン９ａが許容範囲外である場合には、その光軸ずれが調整され、調整された設定位置が光軸調整部６または設定保存素子１８に記録される。
【０１０６】
以上のように、本実施形態では、カメラモジュール１００自身の光軸ずれに加えて、車両１４等に取り付けられた際に生じる取り付け誤差等も考慮した光軸ずれを調整することが可能となる。
【０１０７】
〔実施の形態３〕
実施の形態１および２では、光軸チャート１を特徴付けるイラスト１ｂが認識されることによって、光軸調整モードが実行された。
【０１０８】
本実施形態では、カメラモジュールに印加される電圧によって、光軸調整モードを実行することについて説明する。本実施形態では、前述の実施形態のようなイラスト１ｂが不要となる。
【０１０９】
図４は、本実施形態のカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態のカメラモジュール２００は、カメラモジュール１００の光軸調整モード判定部１８の代わりに、電源／信号分離回路２５を備えており、さらにカメラケース２外部に設けられた電源２４を備えている。
【０１１０】
電源／信号分離回路２５は、電源２４から供給される電源電圧に基づき、光軸調整モードを実行するか否かを判定する。電源／信号分離回路２５は、電源２４から供給される電圧値、または、電圧の波形により、光軸調整モードの実行を判定する。つまり、本実施形態では、光軸調整モードの判定のための電圧値または電圧の波形を有している。
【０１１１】
より詳細には、本実施形態のカメラモジュール２００は、電源２４から供給される電源電圧または電源電圧に重畳された信号に基づき、光軸調整モードへの移行を判定し動作する。
【０１１２】
ここでは、電圧値による、光軸調整モードへの移行判定を例に説明する。光軸調整を行わない通常モードでは、カメラモジュール２００は、電源２４から５Ｖの電圧が供給されると起動し、映像信号を出力するとする。光軸調整モード状態でカメラモジュール２００を起動したいときには、通常モードの起動時の電圧（５Ｖ）より高い電圧値を、電源２４から供給する。このとき、電源／信号分離回路２５は、通常モードよりも高い電圧が入力されたことを認識する。そして、電源／信号分離回路２５は、光軸調整モードを実行するための信号を、光軸調整部６に出力する。これにより、実施の形態１と同様に、光軸調整モードが実行される。
【０１１３】
前述の実施形態では、光軸調整モードを実施するための特定の被写体光軸チャート１を用いて、光軸調整モードへの切換えが行われていた。
【０１１４】
これに対し、本実施形態では、カメラモジュールに印加される電圧値により、光軸調整モードへの切換えが行われる。そこで、本実施形態では、前述の実施形態のようなイラスト１ｂを有さず、光軸調整の中心線または中心を表す中心ライン１０ａを有する光軸チャート１０を用いる。このため、前述の実施形態で用いた光軸調整モードを実行するための特定のイラスト１ｂを有する光軸チャート１が不要となる。つまり、本実施形態では、特定の光軸チャート１を認識することなく、光軸調整モードを実行できる。さらに、カメラケース２に新たな信号線を追加することなく、外部からの電圧制御により、起動モードを制御することが可能となる。
【０１１５】
なお、上記の説明では、光軸調整モード判定信号を、電源２４から供給される電圧値としたが、光軸調整モードを実行するために、特定の波形の信号を電源電圧に重畳しても、電圧値による光軸調整モードの判定の場合と同様の作用効果を奏する。
【０１１６】
本発明の撮像装置は、以下のような特徴を有しているともいえる。
（１）特定の被写体（光軸チャート）を撮像することで、光軸調整モードにより光軸良否判定する機能を実行する。
（２）光軸調整モードにおいて光軸良判定となるように（つまり光軸ずれが許容範囲となるように）、撮像装置に設けられた光軸調整部により光軸調整する。
（３）一旦、光軸良判定となった位置または設定を記憶（保持）し、以降の起動に適用する。
【０１１７】
また、本発明の撮像装置は、特定の被写体（光軸チャート）を用いて光軸調整を行う以外にも、例えば、電圧値または電圧波形により、光軸調整モードを実施することもできる。
【０１１８】
すなわち、本発明の撮像装置は、特定の被写体（光軸チャート）を撮像する代わりに、光軸調整モードを実行するための特定の電圧値により撮像装置を起動し、光軸調整モードを実行してもよい。また、特定被写体（光軸チャート）の代わりに、光軸調整モードを実行するための、特定の信号波を電源電圧に重畳し、撮像装置を起動し、光軸調整モードを実行してもよい。
【０１１９】
これらの構成によれば、カメラケースに入ったカメラモジュール完成状態にて、製品（カメラモジュール）が使われる機器に搭載された状態、例えば車両に取り付けられた状態で特定の撮像被写体を撮像することで光軸調整状態に移行し、外部からの制御を必要とせず光軸調整を行い、調整結果を保存できる。同様に取り付け位置と光軸が正しく設置されているのかについて、電子ライン発生装置など外部の機器を必要せず、配線接続も変更することなく、車両搭載のモニタ装置を用いて光軸が正しいかどうかについて判断できる。
【０１２０】
また、これらの構成は、以下の課題を解決するものともいえる。すなわち、従来カメラモジュールとしての光軸調整は、ケースに入る前のレンズと基板状態で行われる。その理由は、機構的にレンズの光軸中心と撮像素子の光軸中心を合わせようとしたときケースがない状態でないと作業が困難であるためである。特に、車両に搭載されるカメラは防水ケースに入れられるためにケース外部から機構的な調整は困難である。また、電子的に光軸調整を行う方法も考えられるがその場合、防水ケースには防水性を考慮した接続コネクタを配置する必要があるなどコスト的に不利である。車両に取り付けられた後のカメラ光軸が正しい向きにあるかの検査において、光軸チャートを撮像して、チャートの位置が正しい範囲にあるかどうかを示す電子ライン発生装置を、車両に取り付け固定されたカメラと、車両に搭載されているＴＶモニタとの間に取り付けるのは、配線を変更する手間および時間と、搭載位置の制約がある。本発明は、定められた位置にある被写体と特定の被写体とを撮像することにより、外部からの新たな接続を必要とせず光軸調整状態に移行することによって、車両取り付け状態での光軸調整を簡単に行う事ができ、また光軸の良否の判定を行える装置を提供する。
【０１２１】
また、本発明の目的は、撮像装置の製品全体として許容される光軸ずれ（誤差）を、レンズとそのレンズが設けられる基板との関係だけで機械的に調整して吸収するのではなく、最終製品状態での光軸調整が容易に行え、しかも光軸調整の作業工程を簡素化することであるともいえる。
【０１２２】
この目的を達成するための構成は、例えば、特定の光軸チャート１と、光軸調整モード判定機能および光軸調整機能を有する撮像装置と、モニタとを合わせたモニタシステムである。
【０１２３】
この構成により、カメラモジュールが、基板との設置状態、カメラケースへの収納状態に関係なく、しかもカメラモジュールの使用状態であっても光軸調整を正確に行ったり、光軸ずれの判定を行ったりできる。つまり、この構成では、特定の被写体を撮像すると、電気的な処理により、光軸調整モードに移行する。光軸調整モードでは、撮像ラインが、許容範囲内となるように、自動的に光軸を調整する。このため、カメラモジュール単独、または車両等に取り付けられた状態であっても、外部通信することなく、光軸の調整および光軸の合否判定が可能となる。
【０１２４】
言い換えれば、従来の技術では、カメラモジュールの光軸調整および光軸検査は、基準となる光軸チャートを、基準位置で撮像する。そして、電子ライン発生装置を介して、ＴＶモニタにて、電子ラインの許容範囲に撮像ラインが入るように、レンズと基板との位置関係を、機械的に（機構的に）、調整していた。しかしこの場合、レンズと基板との位置関係により光軸を調整するために、カメラモジュールの精度だけで、カメラケース，アングル，車両取り付け精度のばらつきを吸収する必要がある；カメラモジュールを車両に取り付けた状態で、光軸検査（光軸の合否判定）ができない；カメラモジュールは完成品状態においてケースに入れられ、アングルに取り付けられるので、電子ライン発生装置を接続できない；などの課題がある。
【０１２５】
この課題を解決するために、本発明では、光軸調整のための被写体として、特異なパターンを持った光軸チャートと、レンズを通して得られた映像を処理するＤＳＰに、光軸チャートの特異パターンを認識する機能を持たせることで、外部からの特別の操作をすることなく、光軸調整が可能となる。また、本発明の撮像装置は、以下の機能を有するようにしてもよい。ＣＣＤには、光軸調整を行うために、所定以上の画素（余剰画素）を持たせる。ＤＳＰには、被写体の光軸中心位置と定められた光軸許容範囲との差異を演算する機能と、光軸を合わせる（調整する）機能と、光軸を合わせるために必要な画素位置まで撮像面を変更する機能とを持たせる。また、光軸中心が、光軸許容範囲内となったことを、視覚的に判断できる表示機能を持たせる。得られた調整結果を定められた記憶装置により保存することで、次回の起動から定められた光軸調整位置にて映像を出力することができる。
【０１２６】
本発明の撮像装置は、２次元固体撮像素子を有したカメラモジュールに関するものであり、特に、車両へ取り付けられた状態で使用される車載用カメラについて調整のための信号線を配線することなく車両毎の光軸誤差を調整または判定するものであるともいえる。
【０１２７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、製品完成状態であっても、誤作動，ノイズ，および画像ひずみ等が起こることなく、光軸調整された正確な映像を表示することができるため、デジタルスチルカメラ，ビデオカメラ，防犯カメラ，または、携帯電話用・車両搭載用・インタホン用のカメラ等、光軸補正の必要な各種カメラに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のカメラモジュールにおける光軸調整部のブロック図である。
【図３】図１のカメラモジュールを車両に搭載した構成を示す概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態にかかる実効撮像面と有効撮像面とを示す模式図である。
【図６】規格化された映像方式における垂直転送時間と垂直転送率との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の撮像装置と、従来の撮像装置とにおける撮像方式を比較する図である。
【図８】図７において、１Ｈ期間のＣＣＤの読み出し範囲を比較する図である。
【図９】従来のカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    光軸チャート
３    レンズ（光学素子）
４    ＣＣＤ（固体撮像素子）
６    光軸調整部
９    モニタ（表示部）
１０    光軸チャート
１４    車両
１８    設定保存素子（記憶部）
１００・２００  カメラモジュール（撮像装置）
【図１】
2007134999.tif 000003
【図２】
2007134999.tif 000004
【図３】
2007134999.tif 000005
【図４】
2007134999.tif 000006
【図５】
2007134999.tif 000007
【図６】
2007134999.tif 000008
【図７】
2007134999.tif 000009
【図８】
2007134999.tif 000010
【図９】
2007134999.tif 000011