JP2013038484A - 光学チャート表示装置及びその位置姿勢調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学チャート表示部の姿勢の変化を簡単に検出し、適正な姿勢に調整可能な光学チャート表示装置を提供する。
【解決手段】撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャートを表示する光学チャート表示装置であって、光学チャート１２ｃを表示する光学チャート表示部１１と、前記光学チャート表示部１１の表示面を地面に対して立たせた状態で、該光学チャート表示部１１を支持する支持部１３と、前記光学チャート表示部１１または前記支持部１３に設けられ、前記光学チャート表示部１１の姿勢を検出する姿勢検出手段１４と、前記支持部１３に設けられ、前記光学チャート表示部１１の姿勢を調整する姿勢調整機構１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャート表示装置及びその位置姿勢調整方法に関するものである。

ライトボックス装置は、我々の生活環境によく見かける光源装置の一つであり、その用途は広範囲にわたり、公知のライトボックス装置の多くはその応用に基づき製作されている。例えば、透過型液晶セルなどの背面側に、直下型の面光源装置が配置されたものが知られている。この種の面光源装置としては、面内に複数の光源が互いに間隔を空けて配置され、該複数の光源の前面側には、これらの光源からの光を一面に渡って拡散させて出射させる光拡散板が配置されている。

また例えば、主に平面状の発光モジュールによって、その前面に設けられた図案またはメッセージを有する透光シートを光照射の方式により表示させる構成のものがあり、広告ディスプレイ、屋外看板、店看板などに用いられている。また、エックス線フイルム観察などの専門的分野にも使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、このようなライトボックス装置の応用例として、デジタルカメラなどの撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャートを表示する光学チャート表示装置がある。すなわち、デジタルカメラの組立工程ではその光学特性を計測するためにライトボックス装置の光拡散板面に光学チャートを設け、そこからある一定距離を離した位置にデジタルカメラを設置し、前記光学チャートを撮影しその画像を評価することで光学特性検査を行ったり、撮影した結果からレンズ位置や撮像素子位置の調整を行ったりするものである（例えば、特許文献２参照）。

このとき、光学チャート表示装置であるライトボックス装置は、通常姿勢調整ができるよう筐体足部にネジ等の手段で足部の高さを調整する機構が設けられており、検査、調整工程の立ち上げ時に検査治具（あるいは調整治具）との位置関係（光軸位置、相対距離、相対姿勢等）を所定の位置関係に調整することで良好な検査、調整が行えるようになっている。

しかしながら、工程立ち上げ時に設定した検査治具（あるいは調整治具）との位置関係は量産を進めていく中で床の変形、光学チャート表示装置に作業者が触れる等さまざまな要因により光学チャート表示装置の姿勢が変化しその位置関係が崩れてしまうことがあった。その場合、再度光学チャート表示装置と検査治具、調整治具との位置関係を再調整することにより元の状態へ戻すことは可能であるが、光学チャート表示装置の姿勢を確認するためには煩雑な作業が必要であり、多くの作業時間を要した。また、設置時に調整治具（あるいは検査治具）との位置関係が崩れないように床にアンカー等を打って光学チャート表示装置を固定するという方法も考えられるが、その場合には一度固定するとレイアウト変更が困難であり、またデジタルカメラの検査や調整をクリーンルーム内で行う場合にはアンカーを打つ設置工事ができないことから好ましい方法ではなかった。
このようにデジタルカメラ生産工程で用いられる光学チャート表示装置には、該光学チャート表示装置の姿勢変化を簡単に確認でき、簡便にその姿勢調整を行うことのできる手段が求められている。

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、光学チャート表示部の姿勢の変化を簡単に検出し、適正な姿勢に調整可能な光学チャート表示装置及び光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャートを表示する光学チャート表示装置であって、光学チャートを表示する光学チャート表示部と、前記光学チャート表示部の表示面を地面に対して立たせた状態で、該光学チャート表示部を支持する支持部と、前記光学チャート表示部または前記支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を調整する姿勢調整機構と、を備えることを特徴とする光学チャート表示装置である。

本発明の光学チャート表示装置によれば、光学チャート表示部または支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を調整する姿勢調整機構と、を備えるので、随時、姿勢検出手段により光学チャート表示部の姿勢を確認することができ、必要に応じて該姿勢検出手段の検出結果に基づいて光学チャート表示部の姿勢を簡単に適切な状態に調整することが可能となる。

本発明に係る光学チャート表示装置の構成例を示す斜視図である。 図１の光学チャート表示装置における光学チャート表示部を分解表示した斜視図である。 図１の光学チャート表示装置に用いられる姿勢検出手段の構成例を示す概略図である。 デジタルカメラのぶれ補正機能の調整・検査装置の構成を示す概略図である。 本発明に係る光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法を説明する図である。 本発明に係る光学チャート表示装置の別の構成例を示す斜視図である。

（光学チャート表示装置）
以下に、本発明に係る光学チャート表示装置の構成について説明する。
図１は、本発明に係る光学チャート表示装置の構成例を示す斜視図である。
図１に示すように、光学チャート表示装置１０は、撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャート１２ｃを表示する光学チャート表示装置であって、光学チャート１２ｃを表示する光学チャート表示部１１と、光学チャート表示部１１の表示面を調整場所における床等の基準面に対して立たせた状態で、該光学チャート表示部１１を支持する支持部１３と、光学チャート表示部１１または支持部１３に設けられ、光学チャート表示部１１の姿勢を検出する姿勢検出手段１４と、支持部１３に設けられ、光学チャート表示部１１の姿勢を調整する姿勢調整機構１５と、を備えることを特徴とする。

ここで、光学チャート表示部１１は、図２に示すように、面状発光部と、光学チャート１２ｃが形成された透明シート１２と、を有し、該透明シート１２に対して前記面状発光部からの光を透過させて光学チャート１２ｃを表示するものである。
この光学チャート１２ｃは、撮像装置の光学的な検査または調整を行うために必要な任意の図案またはメッセージであり、一例としては、図１に示すような、左右（水平）・上下（垂直）・仰角方向等、任意の方向に表示される図案である。光学チャート１２ｃは、面状発光部に直接形成されていてもよく、例えば、光拡散板１１ｃ表面に形成してもよい。

また、前記面状発光部は、後板１１ａと、該後板１１ａ上に設けられる少なくとも１つの光源１１ｂと、該光源１１ｂを挟むように後板１１ａに対向して配置され、光源１１ｂからの光を拡散させる光拡散板１１ｃと、光源１１ｂの駆動回路（図示しない）と、を有する。

このうち、光源１１ｂは、白色の光を出射する光源、例えば白色蛍光ランプや白色発光ダイオード（ＬＥＤ（Light Emitting Diode））である。

また、光拡散板１１ｃは、例えば白色樹脂板からなり、光源１１ｂからの光を透過するとともに拡散させて表示面において均一な光度分布で出射するものである。

支持部１３は、４つのフレーム部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが組み合わされて構成された枠体であり、枠の部分に面状発光部及び透明シート１２からなる光学チャート表示部１１が嵌め込まれる構造となっている。また、フレーム部材１３ｂ，１３ｃは、支持部１３を立たせるための支柱となっており、それぞれの下部に支持部１３を安定して立たせるための脚部１３ｆを有する。脚部１３ｆは、支持部１３の前後方向（光学チャート表示部１１の表示面に垂直な方向、Ｙ方向）を長手方向とする角柱部材である。
また、脚部１３ｆは、姿勢調整機構１５を有する。

また、支持部１３は、枠の部分にネジ止め用の穴（図示しない）を有しており、ネジを用いた固定部材（図示しない）によって光拡散板１１ｃ及び透明シート１２が支持部１３の枠の部分に固定される。

姿勢検出手段１４は、光学チャート表示部１１の姿勢を検出する手段であり、詳しくは光学チャート表示部１１の水平方向の傾きと、光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾きを検出するものである。また、姿勢検出手段１４は、光学チャート表示部１１の姿勢検出結果を表示する姿勢表示部を有する。このような姿勢検出手段１４として、例えば水準器、重力センサ、ジャイロセンサなどを用いることができ、このうち、図１，図２に示すように、丸型の気泡管水準器が簡便な構造で光学チャート表示部１１の姿勢が確認できるので好ましい。この気泡管水準器では、Ｘ−Ｙ平面における気泡の位置により光学チャート表示部１１の姿勢（傾き）が検出（表示）されるようになっており、詳しくはＸ方向の気泡の位置により光学チャート表示部１１の水平方向の傾きが検出され、Ｙ方向の気泡の位置により光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾きが検出される。

なお、姿勢検出手段１４は、支持部１３のうち、光学チャート表示部１１の近傍となるフレーム部材１３ｄに、姿勢表示部が光学チャート表示部１１の表示面に対して垂直となるように取り付けられている。

また、姿勢検出手段１４は、光学チャート表示部１１または支持部１３への当該姿勢検出手段１４の取り付け姿勢を調整可能な取り付け姿勢調整機構を有することが好ましい。図３にその構成例を示す。ここでは、姿勢検出手段１４は、例えばフレーム部材１３ｄに光学チャート表示部１１の表示面に対して垂直となるように取り付けられたベース板１４ｂ上に、丸型の管状水準器１４ａを３本のネジ部材１４ｎで支持した状態で固定してなるものである。これにより、３本のネジ部材１４ｎそれぞれのベース板１４ｂからの突出高さを調整することにより、管状水準器１４ａの傾きを調整することが可能となる。したがって、後述するように、姿勢調整機構１５により、光学チャート表示部１１の姿勢を適正な状態に調整した後に、３本のネジ部材１４ｎで管状水準器１４ａの傾きを調整して、気泡の位置を姿勢表示部の中央位置とすると、それ以降において光学チャート表示部１１が傾いた場合に、その発見が容易となり、撮像装置の調整・組立工程の点検作業時間の短縮を図ることができる。

姿勢調整機構１５は、姿勢検出手段１４で検出される光学チャート表示部１１の姿勢を調整する機構であり、光学チャート表示部１１の水平方向の傾きを調整する機構と、光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾きを調整する機構と、を少なくとも有することが好ましい。

図１，図２では、その一態様を示しており、姿勢調整機構１５は、２つの脚部１３ｆそれぞれの前後方向（Ｙ方向）の両端部に設けられる、支持高さ調整部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄからなる。支持高さ調整部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、それぞれ外周に雄ネジが切られた丸棒部材である雄ネジ部１５１と、雄ネジ部１５１の端部に固定され床との接地部分となる平部１５２と、脚部１３ｆに設けられ雄ネジ部１５１に対応した雌ネジが切られたネジ穴１５３と、から構成されている。これにより、支持高さ調整部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにおいて、雄ネジ部１５１を回転させると、平部１５２の脚部１３ｆからの突出量が調整され、２つの脚部１３ｆの前後方向（Ｙ方向）の両端部それぞれの箇所における脚部１３ｆの支持高さを調整することができ、光学チャート表示部１１の水平方向の傾き、光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾き、光学チャート表示部１１の高さ位置（Ｚ方向の位置）の調整が可能である。すなわち、支持高さ調整部１５ａ，１５ｂと支持高さ調整部１５ｃ，１５ｄの間の平部１５２の突出量の関係を変更することにより、光学チャート表示部１１の水平方向の傾きを調整することができる。また、支持高さ調整部１５ａ，１５ｃと支持高さ調整部１５ｂ，１５ｄの間の平部１５２の突出量の関係を変更することにより、光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾きを調整することができる。さらに、支持高さ調整部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄすべての平部１５２の突出量を均等に変更することにより、光学チャート表示部１１の高さ位置（Ｚ方向の位置）を調整することができる。

（デジタルカメラのぶれ補正機能調整・検査装置）
図４に、本発明の光学チャート表示装置１０を用いて撮像装置の光学的な検査または調整を行う装置の例を示す。
図４は、デジタルカメラのぶれ補正機能調整・検査装置の模式的斜視図である。図４において、２０はぶれ補正機能の調整・検査装置、２７は電源、１０は光学チャート表示装置である。
ここでは、加振機２２の加振台２３にデジタルカメラ２１を搭載して擬似ぶれ振動を与え、その間にデジタルカメラ２１のぶれ補正機能における駆動制御量に関する係数を変化させながら撮影し、最良の係数を得るようにする。この方法を応用すると、調整だけでなく検査にも利用可能である。

詳しくは、デジタルカメラ２１は加振台２３の上にしっかりと固定され、加振台２３には加振機２２により振動が加えられる。加振機２２の振動はアンプ２４を介してパソコン２５によって制御される。加振機２２の周波数は通常の手ぶれを考慮して５Ｈｚ前後の正弦波振動が擬似ぶれ振動として加えられる。一方、パソコン２５はデジタルカメラ２１にも接続されており、撮影動作や、ぶれ補正機能における駆動制御量に関する係数の変更、画像データのぶれ評価値の算出、前記係数の最適値の算出等を行うことができる。また、その画像や前記係数のデータはモニタ２６でも目視可能である。

このようなデジタルカメラのぶれ補正機能調整・検査装置において、ぶれ補正機能の調整や検査を正確に行うためには、光学チャート表示装置１０の光学チャート表示部１１を簡便な方法で適正な位置に配置し、適正な姿勢にしておく必要がある。

（光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法）
つぎに、本発明に係る光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法について図５を参照しながら説明する。
本発明に係る光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法は、前述した本発明の光学チャート表示装置１０を用いて撮像装置の光学的な検査または調整を行う工程において光学チャート表示装置１０の位置姿勢を調整するものであり、以下の手順で行う。

（Ｓ１） まず、撮像装置の検査または調整用の治具から所定の距離だけ離して光学チャート表示装置１０を配置する。例えば、デジタルカメラの検査、調整治具（図４におけるデジタルカメラ２１を支持する部分）との距離が所定の距離になるよう巻尺等を利用して光学チャート表示装置１０の位置を合わせる。

（Ｓ２） つぎに、光学チャート表示装置１０の光軸位置を合わせる。例えば、前記治具の位置（基準位置）にレーザーマーカー５１を取り付け、該レーザーマーカー５１からレーザー光５２ａを照射して光学チャート表示装置１０の光学チャート表示部１１の中心位置に該レーザー光５２ａが当たるように、該光学チャート表示装置１０の位置を調整する。このとき、光学チャート表示部１１の水平方向（Ｘ方向）の位置調整（Ｓ２−Ｘ）は、光学チャート表示装置１０全体を水平方向に移動させて行い、光学チャート表示部１１の垂直方向（Ｚ方向）の位置調整（Ｓ２−Ｚ）は前述の姿勢調整機構１５における支持高さ調整部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄすべての平部１５２の突き出し量を調整して行う。

（Ｓ３） ついで、光学チャート表示装置１０の光学チャート表示部１１の所定位置（中心位置のレーザー光５２ａが当たっている部分）に鏡５３を設置し、そこで反射されたレーザー光５２ｂの戻り位置及び姿勢検出手段１４の検出結果に基づいて、姿勢調整機構１５により光学チャート表示部１１の姿勢を調整する。すなわち、例えば、鏡５３で反射されたレーザー光５２ｂがレーザーマーカー５１発光部近辺に戻るように、光学チャート表示部１１の傾きを調整する。このとき、光学チャート表示部１１の表示面に平行であって該表示面の中心位置を垂直方向（Ｚ方向）に通る軸を中心軸として回転する方向の傾きの調整（Ｓ３−ａ）は光学チャート表示装置１０全体を左右に回転させて行い、光学チャート表示部１１の表示面の仰角方向の傾きの調整（Ｓ３−ｂ）は姿勢調整機構１５における支持高さ調整部１５ａ，１５ｃと支持高さ調整部１５ｂ，１５ｄの間の平部１５２の突出量の関係を変更して行う。また、必要に応じて、支持高さ調整部１５ａ，１５ｂと支持高さ調整部１５ｃ，１５ｄの間の平部１５２の突出量の関係を変更することにより、光学チャート表示部１１の水平方向の傾きを調整する（Ｓ３−ｃ）。

以上のように、本発明では、光学チャート表示装置１０に姿勢検出手段１４及び姿勢調整機構１５が取り付けられているので、姿勢検出手段１４の姿勢表示部における気泡の位置が中央付近に来るように、姿勢調整機構１５を調整するだけで光学チャート表示部１１の姿勢調整の作業を簡単に行うことができる。さらに姿勢調整終了後、その姿勢検出手段１４における姿勢表示位置を記録しておくことにより、それ後に光学チャート表示装置１０の姿勢が変化した場合に、その姿勢変化を簡単かつ速やかに検出することができる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。例えば、ここまでの説明では透明な密閉容器内に気泡が封じ込められた水準器からなる姿勢検出手段１４を前提に説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、光学チャート表示部１１の支持部１３の上部フレーム部材に設けられたブラケットからなるアーム部１４ｆから糸１４ｅをたらしその先端に錘１４ｄを設けるとともに、支持部１３の下部フレーム部材（あるいは装置設置床）にターゲットマーカー１４ｃを設けてなる姿勢検出手段１４’を備えるようにしても、同様に本発明の効果を得ることができる。

１０ 光学チャート表示装置
１１ 光学チャート表示部
１１ａ 後板
１１ｂ 光源
１１ｃ 光拡散板
１２ 透明シート
１２ｃ 光学チャート
１３ 支持部
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ フレーム部材
１３ｆ 脚部
１４，１４’ 姿勢検出手段
１４ａ 管状水準器
１４ｂ ベース板
１４ｃ ターゲットマーカー
１４ｄ 錘
１４ｅ 糸
１４ｆ アーム部
１４ｎ ネジ部材
１５ 姿勢調整機構
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 支持高さ調整部
１５１ 雄ネジ部
１５２ 平部
１５３ ネジ穴
２０ ぶれ補正機能の調整・検査装置
２１ デジタルカメラ
２２ 加振機
２３ 加振台
２４ アンプ
２５ パソコン
２６ モニタ
２７ 電源
５１ レーザーマーカー
５２ａ，５２ｂ レーザー光

特開２０１０−３３０４５号公報 特許第４０７６１３４号公報

Claims (7)

1. 撮像装置の光学的な検査または調整を行うための光学チャートを表示する光学チャート表示装置であって、
   光学チャートを表示する光学チャート表示部と、
   前記光学チャート表示部の表示面を地面に対して立たせた状態で、該光学チャート表示部を支持する支持部と、
   前記光学チャート表示部または前記支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
   前記支持部に設けられ、前記光学チャート表示部の姿勢を調整する姿勢調整機構と、
   を備えることを特徴とする光学チャート表示装置。
2. 前記光学チャート表示部は、面状発光部と、光学チャートが形成された透明シートと、を有し、該透明シートに対して前記面状発光部からの光を透過させて光学チャートを表示するものであることを特徴とする請求項１に記載の光学チャート表示装置。
3. 前記面状発光部は、少なくとも１つの光源と、該光源からの光を拡散させる光拡散板と、を有することを特徴とする請求項２に記載の光学チャート表示装置。
4. 前記姿勢調整機構は、前記光学チャート表示部の水平方向の傾きを調整する機構と、前記光学チャート表示部の表示面の仰角方向の傾きを調整する機構と、を少なくとも有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学チャート表示装置。
5. 前記姿勢検出手段は、気泡管水準器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学チャート表示装置。
6. 前記姿勢検出手段は、前記光学チャート表示部または前記支持部への当該姿勢検出手段の取り付け姿勢を調整可能な取り付け姿勢調整機構を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学チャート表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学チャート表示装置を用いて撮像装置の光学的な検査または調整を行うときの光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法であって、
   前記撮像装置の検査または調整用の治具から所定の距離だけ離して前記光学チャート表示装置を配置する工程と、
   前記治具の位置からレーザー光を照射して前記光学チャート表示装置の表示面の所定位置に該レーザー光が当たるように、該光学チャート表示装置の位置を調整する工程と、
   前記光学チャート表示装置の表示面の所定位置で反射された前記レーザー光の戻り位置及び前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、前記姿勢調整機構により前記光学チャート表示部の姿勢を調整する工程と、
   を有することを特徴とする光学チャート表示装置の位置姿勢調整方法。

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