JP2000221421A - Optical control element and image pickup device - Google Patents

Optical control element and image pickup device

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JP2000221421A
JP2000221421A JP11021781A JP2178199A JP2000221421A JP 2000221421 A JP2000221421 A JP 2000221421A JP 11021781 A JP11021781 A JP 11021781A JP 2178199 A JP2178199 A JP 2178199A JP 2000221421 A JP2000221421 A JP 2000221421A
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JP
Japan
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mirror
cavity
base
tube
housing
Prior art date
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Pending
Application number
JP11021781A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tsukada
剛史 塚田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical control element preventing influence by an electrified substance in the vicinity of a mirror by using a driving system for rotating a mirror by using a tube whose shape is controlled by air pressure as an actuator and utilizing expansion by pressuring. SOLUTION: Figure (a) shows that the air pressure in a cavity A46 and a cavity B47 is in an initial state and a condition that the reflection surface of the mirror 4 is neutral. By feeding air to the cavity A46 from an air pressure adjusting device and increasing the air pressure in the cavity A46 to specified one, the deformed tube A44 rotates a base 41 supported through a pivot A42 in a state where the reflection surface of the mirror 4 is kept plane as shown by figure (b). As for air flowing in and discharged from an air entrance; the pressure in the tube A44 becomes the same by an air distribution pipe, so that the rotational angle of the mirror 4 becomes the same. Since the tube controlled by the air pressure is used to rotate the mirror 4, the influence by the electrified substance in the vicinity of the mirror in the rotation control of the mirror 4 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、車輌・船舶・航
空機等の移動体に搭載する撮像機器およびビデオカメラ
等の分野において有用な空間光変調器としての機能を有
する光制御素子および、その光制御素子を用いた撮像装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light control element having a function as a spatial light modulator useful in fields such as an image pickup device and a video camera mounted on a moving body such as a vehicle, a ship, an aircraft, and the like, and its light. The present invention relates to an imaging device using a control element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は特開平3−40693号公報に開
示された従来の光制御素子の構成例を示す図である。図
7(a)において、1はミラー装置、2は面、3は複数
個マトリクス状に並べられ面状に配置された光制御素子
である。光制御素子3の詳細を示す図7(b)におい
て、4は入射光の反射面を有するミラー、5と6はミラ
ー4を支持するねじりヒンジ、7はねじりヒンジ5と6
が固定されるビームである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional light control element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-40693. In FIG. 7A, reference numeral 1 denotes a mirror device, reference numeral 2 denotes a surface, and reference numeral 3 denotes a plurality of light control elements arranged in a matrix and arranged in a plane. In FIG. 7B showing details of the light control element 3, reference numeral 4 denotes a mirror having a reflecting surface for incident light, reference numerals 5 and 6 denote torsional hinges for supporting the mirror 4, and reference numeral 7 denotes torsional hinges 5 and 6.
Is a fixed beam.

【0003】図8は上記光制御素子の動作を示す図であ
る。ミラー4は、垂直面11に対して、破線12で示す
位置から破線13で示す位置へねじりヒンジ5および6
の回転中心を示す軸14を中心に移動可能である。「オ
ン」状態の位置においては、ミラー4の縁15はランデ
ィング電極16に接触する。ミラー4は、適切な正電圧
を制御電極17に加えることによって、「オン」位置へ
移動させられる。この制御電極17上の電圧は正電極1
8に加えられ、そしてNOT回路19を介して負電極2
0に加えられる。差動バイアスが電極21を介してミラ
ー4に加えられる。
FIG. 8 is a diagram showing the operation of the light control element. The mirror 4 moves the torsion hinges 5 and 6 from the position indicated by the broken line 12 to the position indicated by the broken line 13 with respect to the vertical plane 11.
Can be moved around an axis 14 which indicates the rotation center of. In the “on” position, the edge 15 of the mirror 4 contacts the landing electrode 16. The mirror 4 is moved to the "on" position by applying a suitable positive voltage to the control electrode 17. The voltage on the control electrode 17 is the positive electrode 1
8 and via a NOT circuit 19
Added to 0. A differential bias is applied to mirror 4 via electrode 21.

【0004】「オフ」状態の時は、ミラー4は、負電圧
を制御電極17に加えて、破線13で示す位置へ回転す
る。
In the "off" state, the mirror 4 applies a negative voltage to the control electrode 17 and rotates to the position shown by the broken line 13.

【0005】ミラー装置1は、上記光制御素子3が複数
個マトリクス状に並べられ、面状に配置されており、各
々のミラーの回転が個々にまたは同時に制御可能であ
る。
The mirror device 1 has a plurality of light control elements 3 arranged in a matrix and arranged in a plane, and the rotation of each mirror can be controlled individually or simultaneously.

【0006】一方、図9は特開平6−175050号公
報に開示された回転時におけるミラーの歪を抑えた光制
御素子の構成例を示す図である。光制御素子3の構成を
示す図9において、4,7は図7の従来例と同一のもの
である。22と23はミラー4を支持する互いに垂直に
接合した2枚の薄板から構成されたねじり剛性の低いフ
レキシブルピボットである。
On the other hand, FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a light control element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-175050, in which the distortion of the mirror during rotation is suppressed. In FIG. 9 showing the configuration of the light control element 3, reference numerals 4 and 7 are the same as those in the conventional example of FIG. Reference numerals 22 and 23 denote flexible pivots having low torsional rigidity, which are composed of two thin plates which support the mirror 4 and are joined perpendicularly to each other.

【0007】図9の光制御素子は図8の従来例と同様の
駆動方式により、ミラー4の回転が制御可能である。さ
らにこの例では、ミラー4が回転しても支持部材である
フレキシブルピボット22,23のねじり剛性が低いた
めにミラー4が歪まない。
The light control element shown in FIG. 9 can control the rotation of the mirror 4 by the same driving method as the conventional example shown in FIG. Further, in this example, even when the mirror 4 rotates, the mirror 4 does not distort because the flexible pivots 22 and 23 as the supporting members have low torsional rigidity.

【0008】次に、この光制御素子を設けずに可動ミラ
ーとそのミラーを回転させるモータを用いた従来の撮像
装置について、図10にその構成例を示す。図におい
て、31は撮像素子、32は撮像素子31を内蔵した撮
像部、33は撮像部32が固定される筐体であるフレー
ム、34はフレーム33に固定されたジャイロ、35は
フレーム33に支持された軸受け、36は撮像部32の
視軸に対して垂直な1つの軸に関して回転可能な状態で
軸受け35に支持された可動ミラー、37はフレーム3
3に支持され可動ミラー36を駆動するモータ、38は
ジャイロ34からの信号を基にモータ37を制御する電
子制御装置、39は可動ミラー36のフレーム33に対
する角度を検出する角度センサ、40はフレーム33に
固定された固定ミラーである。
Next, FIG. 10 shows a configuration example of a conventional image pickup apparatus using a movable mirror and a motor for rotating the mirror without providing the light control element. In the figure, 31 is an image sensor, 32 is an image pickup unit incorporating the image sensor 31, 33 is a frame which is a housing to which the image pickup unit 32 is fixed, 34 is a gyro fixed to the frame 33, and 35 is supported by the frame 33 The bearing 36 is a movable mirror supported by the bearing 35 so as to be rotatable about one axis perpendicular to the visual axis of the imaging unit 32, and 37 is a frame 3
3, a motor for driving the movable mirror 36; 38, an electronic control unit for controlling the motor 37 based on a signal from the gyro 34; 39, an angle sensor for detecting the angle of the movable mirror 36 with respect to the frame 33; 33 is a fixed mirror fixed to 33.

【0009】図11は上記撮像装置の動作を示すブロッ
ク図である。フレーム33の動揺をジャイロ34により
検出し、そのジャイロ信号を基に可動ミラー36の空間
に対する動揺がゼロとなるように電子制御装置38でモ
ータ37を制御し、可動ミラー36を駆動させる。電子
制御装置38の指令値に対する可動ミラー36の指向誤
差をジャイロ34の積分値と角度センサ39の測定値の
差により検出し、電子制御装置38でフィードバックす
ることにより、撮像装置全体の動揺に伴う画像振れを防
止することができる。
FIG. 11 is a block diagram showing the operation of the imaging apparatus. The movement of the frame 33 is detected by the gyro 34, and the motor 37 is controlled by the electronic control unit 38 based on the gyro signal so that the movement of the movable mirror 36 in the space becomes zero, and the movable mirror 36 is driven. The pointing error of the movable mirror 36 with respect to the command value of the electronic control device 38 is detected based on the difference between the integrated value of the gyro 34 and the measurement value of the angle sensor 39, and is fed back by the electronic control device 38, thereby accommodating the fluctuation of the entire imaging device. Image blur can be prevented.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図7や図9に示す従来
の光制御素子では、電荷を帯びたミラーを電気的吸引力
により回転させるが、ミラー付近に帯電物があるとミラ
ーの回転角と電圧の関係が変わる。例えば、アースが取
れていない筐体が静電気により帯電されている場合であ
る。このため構造の簡略化を目的として、例えば図10
の可動ミラー36、モータ37や角度センサ39のよう
な回転角検出器を用いる代わりに可動ミラー36の位置
に光制御素子1を設け、印加電圧とミラー回転角との所
定の関係に基づいて目標とする回転角に応じた電圧を加
え、ミラー回転角をオープン制御する撮像装置を得る場
合に、角度精度が著しく劣化し制御できなくなるという
問題があった。
In the conventional light control device shown in FIGS. 7 and 9, a charged mirror is rotated by an electric attraction force. However, if there is a charged material near the mirror, the rotation angle of the mirror is increased. And the voltage changes. For example, there is a case where an ungrounded housing is charged by static electricity. Therefore, for the purpose of simplifying the structure, for example, FIG.
Instead of using a movable mirror 36, a rotation angle detector such as a motor 37 or an angle sensor 39, the light control element 1 is provided at the position of the movable mirror 36, and a target is set based on a predetermined relationship between the applied voltage and the mirror rotation angle. In the case where an image pickup device that performs open control of the mirror rotation angle by applying a voltage corresponding to the rotation angle is obtained, there is a problem that the angle accuracy is remarkably deteriorated and cannot be controlled.

【0011】また、従来の光制御素子では、ミラーを支
持するピボットがミラーの外側にあるため、開口率が低
くなるという問題があった。
Further, in the conventional light control element, since the pivot for supporting the mirror is outside the mirror, there is a problem that the aperture ratio becomes low.

【0012】また、光制御素子を用いない図10に示す
従来の撮像装置では、画像を空間的に安定させる機構が
モータ駆動タイプの1つのみであることにより、空間安
定化精度の向上の妨げとなる軸受けの摩擦トルクの影響
が残るため、移動体に搭載する撮像機器等において画像
追尾処理を行うのに必要なレベル、またはビデオカメラ
等において目視により認識できないレベル(つまり撮像
素子の1/2画素以下に画像の振れを抑えることにより
画像の振れが残っていることが画像から判断できないレ
ベル)まで、撮像装置の動揺に伴う画像の振れを抑える
ことができないという問題があった。
Further, in the conventional image pickup apparatus shown in FIG. 10 which does not use a light control element, the mechanism for spatially stabilizing an image is only one of a motor drive type, which hinders improvement in spatial stabilization accuracy. The level required for performing image tracking processing in an imaging device or the like mounted on a moving object, or a level that cannot be visually recognized by a video camera or the like (that is, 1/2 of the imaging element). There has been a problem that the image shake due to the shaking of the imaging device cannot be suppressed to a level where it is not possible to judge from the image that the image shake remains by suppressing the image shake below the pixel.

【0013】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、アクチュエータに空気圧で形
状を制御されたチューブを用い加圧による膨張を利用し
てミラーを回転させる駆動方式を用いることにより、ミ
ラー付近の帯電物の影響を受けない光制御素子を得るこ
とを、また、ミラーを支持するピボットをミラーの外側
ではなく反射面の反対側に設けることにより開口率を高
めた光制御素子を、さらに、当該光制御素子を用いて可
動ミラーにおける摩擦トルクの影響を低減させ、指向精
度を向上させた撮像装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a drive system for rotating a mirror using expansion by pressurization using a tube whose shape is controlled by air pressure as an actuator. By using this, it is possible to obtain a light control element which is not affected by a charged material near the mirror, and to provide a light having an increased aperture ratio by providing a pivot for supporting the mirror not on the outside of the mirror but on the side opposite to the reflection surface. It is another object of the present invention to obtain an image pickup device in which the control element is further used to reduce the influence of friction torque on a movable mirror by using the light control element, thereby improving the directivity.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明による光制御
素子は、入射光の反射面を有するミラーと、上記ミラー
を平面保持するベースと、上記ミラーを1つの軸に関し
て回転できるように上記ベースに接合された可撓性を有
するピボットと、上記ピボットから離間して上記ベース
を支持するとともに、気密された空洞およびこの空洞へ
の空気出入口を設けられ空洞内の気圧変化に応じて上記
ミラーの方向に変形可能なチューブと、上記チューブを
固定するビームと、上記ベースを移動して上記ミラーを
回転させるように上記空洞内の気圧を調整する圧力調整
装置とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light control device comprising: a mirror having a reflecting surface for incident light; a base for holding the mirror in a plane; and a mirror for rotating the mirror about one axis. A flexible pivot joined to a base, and a mirror that is provided with an airtight cavity and an air inlet / outlet to the cavity while supporting the base apart from the pivot and according to a change in air pressure in the cavity. , A beam that fixes the tube, and a pressure adjusting device that adjusts the air pressure in the cavity so as to move the base and rotate the mirror.

【0015】第2の発明による光制御素子は、入射光の
反射面を有するミラーと、上記ミラーを平面保持するベ
ースと、上記ミラーを1つの軸に関して回転できるよう
に上記ベースに接合された可撓性を有するピボットと、
上記ピボットから離間して上記ベースを支持するととも
に、水密された空洞およびこの空洞への液体出入口を設
けられ空洞内の液圧変化に応じて上記ミラーの方向に変
形可能なチューブと、上記空洞に充填された液体と、上
記チューブを固定するビームと、上記ベースを移動して
上記ミラーを回転させるように上記空洞内の液体の圧力
を調整する圧力調整装置とを備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light control device, comprising: a mirror having a reflecting surface for incident light; a base for holding the mirror in a plane; and a mirror joined to the base so that the mirror can be rotated about one axis. A pivot having flexibility;
While supporting the base apart from the pivot, a watertight cavity and a liquid inlet / outlet to the cavity are provided, and a tube deformable in the direction of the mirror in response to a change in the liquid pressure in the cavity; The apparatus comprises a filled liquid, a beam for fixing the tube, and a pressure adjusting device for adjusting the pressure of the liquid in the cavity so as to move the base and rotate the mirror.

【0016】第3の発明による撮像装置は、内蔵された
撮像素子を用いて入射光を電気信号に変換する撮像部
と、上記撮像部が固定される筐体と、上記筐体に固定さ
れ上記筐体の動揺を検出するジャイロと、上記筐体に固
定された軸受けと、上記撮像部の視軸に垂直な1つの軸
に対して回転可能な状態で上記軸受けにより支持された
可動ミラーと、上記筐体に支持され上記可動ミラーを駆
動するモータと、上記ジャイロからの信号を基に上記可
動ミラーの空間に対する動揺を打ち消すように上記モー
タを制御する第1の電子制御装置と、上記筐体に固定さ
れ上記可動ミラーの上記筐体に対する角度を検出する角
度センサと、上記可動ミラーからの入射光を上記撮像部
に反射する位置で上記筐体に固定された請求項1記載の
光制御素子を複数個平面状に並べて成すミラー装置と、
上記第1の電子制御装置の指令値に対する上記可動ミラ
ーの指向誤差が打ち消されるように上記ジャイロ信号の
積分値と上記角度センサの測定値の差を基に上記光制御
素子を制御する第2の電子制御装置とを具備したもので
ある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus for converting incident light into an electric signal by using a built-in imaging element, a housing to which the imaging unit is fixed, and a housing fixed to the housing. A gyro for detecting shaking of the housing, a bearing fixed to the housing, a movable mirror supported by the bearing in a state rotatable with respect to one axis perpendicular to the visual axis of the imaging unit, A motor supported by the housing for driving the movable mirror, a first electronic control device for controlling the motor to cancel the shaking of the movable mirror with respect to the space based on a signal from the gyro, and the housing 2. The light control device according to claim 1, wherein the angle sensor is fixed to the housing and detects an angle of the movable mirror with respect to the housing, and the light control element is fixed to the housing at a position where incident light from the movable mirror is reflected to the imaging unit. Multiple A mirror unit formed by arranging in a plane,
Controlling the light control element based on a difference between an integrated value of the gyro signal and a measured value of the angle sensor so that a pointing error of the movable mirror with respect to a command value of the first electronic control device is canceled. And an electronic control unit.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す光制御素子の構成図であり、図にお
いて、1,2,4と7は上記従来装置と同一のものであ
る。51は図示しない空気調整装置から空気が流入、排
出する空気出入口、52は空気出入口51から流入した
空気を分配する空気分配管である。光制御素子3bの詳
細を示す図1(b)において、41はミラー4を平面保
持するベース、42はベース41を回転可能に支持する
薄膜状のピボットA、43はベース41をピボットA4
2とともに支持する薄膜状のピボットBである。ミラー
4は、例えばアルミの蒸着やアルミ薄膜の接合等により
ベース41に保持され、ベース41と一体となって回転
する。ベース41は、例えばシリコン基板上に凹部を設
けて形成される。また、ピボットA42は一端がベース
41におけるミラー4が接合された反対面に接合され、
例えばシリコンを素材とする。ピボットB43は、ベー
ス41におけるミラー4の接合面に対向する面において
その一端がベース41に接合され、例えばシリコンを素
材とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of a light control element according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1, 2, 4, and 7 are the same as those of the conventional device. Reference numeral 51 denotes an air inlet / outlet through which air flows in and out of an air adjusting device (not shown), and 52 denotes an air distribution pipe for distributing the air flowing in from the air inlet / outlet 51. In FIG. 1B showing details of the light control element 3b, reference numeral 41 denotes a base for holding the mirror 4 in a plane, reference numeral 42 denotes a thin film pivot A for rotatably supporting the base 41, and reference numeral 43 denotes a pivot A4 for the base 41.
2 is a pivot B in the form of a thin film supported together with the pivot 2. The mirror 4 is held by the base 41 by, for example, vapor deposition of aluminum or bonding of an aluminum thin film, and rotates together with the base 41. The base 41 is formed, for example, by providing a concave portion on a silicon substrate. One end of the pivot A42 is joined to the opposite surface of the base 41 to which the mirror 4 is joined,
For example, silicon is used as a material. The pivot B43 has one end joined to the base 41 on a surface of the base 41 facing the joint surface of the mirror 4, and is made of, for example, silicon.

【0018】図2は図1(b)の断面図であり、44は
ピボットA42の他端が接合されてそれを支持しビーム
7に固定されたチューブA、45はピボットB43の他
端が接合されてそれを支持しビーム7に固定されたチュ
ーブB、46は図示しないポンプ等の空気圧調整装置で
空気圧を制御され、チューブA44を変形させる空気が
図示しない空気穴から充填されて気密されたチューブA
44内に設けられた空洞A、47は図示しない空気圧調
整装置で空気圧を制御され、チューブB45を変形させ
る空気が図示しない空気穴から充填されて気密されたチ
ューブB45内に設けられた空洞Bである。ミラーを支
持するピボットを反射面と反対側に設けたことにより開
口率を高めることができる。
FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1 (b), wherein reference numeral 44 denotes a tube A to which the other end of the pivot A42 is joined and which is supported and fixed to the beam 7, and 45 denotes a tube to which the other end of the pivot B43 is joined. The tubes B and 46 supported and fixed to the beam 7 are controlled in air pressure by an air pressure adjusting device such as a pump (not shown), and air for deforming the tube A44 is filled from an air hole (not shown) to be an airtight tube. A
The cavities A and 47 provided in 44 are cavities B provided in an airtight tube B45 in which air pressure is controlled by an air pressure adjusting device (not shown) and air for deforming the tube B45 is filled from an air hole (not shown) and airtight. is there. By providing the pivot for supporting the mirror on the side opposite to the reflection surface, the aperture ratio can be increased.

【0019】図3はこの実施の形態による光制御素子の
動作を示す図である。図3(a)は空洞A46と空洞B
47内の空気圧が初期状態にあり、ミラー4の反射面が
中立状態にある状態を示す。図3(b)に示すように空
気圧調整装置から空洞A46に空気を送り込んで空洞A
46を所定の空気圧に高めることにより、変形したチュ
ーブA44がピボットA42を介して支持したベース4
1を、ミラー4の反射面を平面保持した状態で回転す
る。なお、空気出入口51から流入、排出する空気は空
気分配管52により、各チューブA44内が同圧力にな
るため各ミラー4の回転角は同じとなる。また、図3
(c)に示すように空気圧調整装置により空洞A46の
空気圧を抜いて空洞A46の空気圧を初期圧力に戻し、
空気圧調整装置から空洞B47に空気を送り込んで空洞
B47を所要の空気圧に高めることにより、変形したチ
ューブB45がピボットB43を介して支持したベース
41を、ミラー4の反射面と平面保持した状態で図3
(a)と反対方向に回転する。さらに、空洞A46と空
洞B47内の空気圧を再び初期状態に戻すことにより、
ミラー4の反射面が図3(a)の状態に戻る。この実施
の形態では、ミラー4を回転させるのに空気圧により制
御されたチューブを用いるため、ミラー4の回転制御に
おいてミラー付近の帯電物の影響を受けることがない。
このため、光制御素子の構造を簡略化するために回転角
検出器を用いることなく、チューブ内の空洞の空気圧に
応じたミラー回転角の所定の関係、すなわち空気圧によ
りチューブの変形量が決まり、制御因子である空気圧と
変形による回転角に保たれる関係に基づいて空気圧を調
整することにより、ミラーの回転角をオープン制御する
ことができる。なお、上述の説明では圧力調整装置とし
て空気圧調整装置を用いたが、これ以外にも例えば、空
洞A46,B47にそれぞれ液体を充填して、その液体
の圧力を調整する圧力調整装置を設けても同様に動作
し、同じ効果が得られる。
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the light control element according to this embodiment. FIG. 3A shows a cavity A46 and a cavity B.
This shows a state in which the air pressure in 47 is in an initial state and the reflection surface of the mirror 4 is in a neutral state. As shown in FIG. 3 (b), air is sent from the air pressure adjusting device
46 is increased to a predetermined air pressure, so that the deformed tube A44 is connected to the base 4 supported via the pivot A42.
1 is rotated while the reflecting surface of the mirror 4 is kept flat. The air flowing into and out of the air inlet / outlet 51 has the same pressure in each tube A44 by the air distribution pipe 52, so that the rotation angle of each mirror 4 is the same. FIG.
As shown in (c), the air pressure in the cavity A46 is released by the air pressure adjusting device, and the air pressure in the cavity A46 is returned to the initial pressure.
The air is sent from the air pressure adjusting device to the cavity B47 to increase the cavity B47 to a required air pressure, and the base 41 supported by the deformed tube B45 via the pivot B43 is held in a plane with the reflection surface of the mirror 4. 3
It rotates in the opposite direction to (a). Further, by returning the air pressure in the cavities A46 and B47 to the initial state again,
The reflection surface of the mirror 4 returns to the state shown in FIG. In this embodiment, since a tube controlled by air pressure is used to rotate the mirror 4, the rotation control of the mirror 4 is not affected by a charged material near the mirror.
Therefore, without using a rotation angle detector to simplify the structure of the light control element, the predetermined relationship of the mirror rotation angle according to the air pressure of the cavity in the tube, that is, the amount of deformation of the tube is determined by the air pressure, By adjusting the air pressure based on the relationship between the air pressure as a control factor and the rotation angle maintained by the deformation, the rotation angle of the mirror can be open-controlled. In the above description, the air pressure adjusting device is used as the pressure adjusting device. However, in addition to this, for example, a pressure adjusting device that fills each of the cavities A46 and B47 with liquid and adjusts the pressure of the liquid may be provided. It operates similarly and has the same effect.

【0020】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2を示す撮像装置の構成図であり、図において、31
〜39は上記従来装置と同一のものである。60は実施
の形態1に示す光制御素子が複数個マトリクス状に並べ
られ面状に配置されたことにより構成され、かつ筐体で
あるフレーム33に固定されたミラー装置、61はフレ
ーム33に固定されミラー装置60を制御する第2の電
子制御装置である。
Embodiment 2 FIG. 4 is a configuration diagram of an imaging apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
39 are the same as those of the above-mentioned conventional device. Reference numeral 60 denotes a mirror device in which a plurality of the light control elements described in Embodiment 1 are arranged in a matrix and arranged in a plane, and is fixed to a frame 33 serving as a housing. 61 is fixed to the frame 33. The second electronic control unit controls the mirror device 60.

【0021】図5はこの実施の形態における撮像装置の
動作を示す図である。フレーム33の動揺をジャイロ3
4により検出し、そのジャイロ信号を基に可動ミラー3
6の空間に対する動揺がゼロとなるように第1の電子制
御装置38でモータ37を制御し、可動ミラー36を駆
動させる。第1の電子制御装置38の指令値に対する可
動ミラー36の指向誤差をジャイロ34の積分値と角度
センサ39の測定値の差により検出し、第1の電子制御
装置38にフィードバックするまでは上記従来装置と同
様である。さらに、この実施の形態では可動ミラー36
の指向誤差を第2の電子制御装置61に入力し、第2の
電子制御装置61が画像の空間に対する動揺がゼロとな
るように、実施の形態1に示した光制御素子3から構成
されるミラー装置60を、図6に示すごとく光制御素子
3の構成要素であるミラー4を回転することによって制
御する。つまり、撮像装置全体の動揺に伴う1次元的な
画像の振れを、1段目としてモータ駆動の可動ミラー3
6で、2段目として光制御素子3のミラー4で抑える作
用がある。また、ジャイロ34の積分値と角度センサ3
9の測定値の差により検出した、第1の電子制御装置3
8の指令値に対する可動ミラー36の指向誤差を第1の
電子制御装置38にフィードバックさせなくても同様の
作用が得られる。
FIG. 5 is a diagram showing the operation of the image pickup apparatus according to this embodiment. Gyro 3 for shaking of frame 33
4 and the movable mirror 3 is detected based on the gyro signal.
The motor 37 is controlled by the first electronic control unit 38 to drive the movable mirror 36 so that the fluctuation of the space 6 becomes zero. The pointing error of the movable mirror 36 with respect to the command value of the first electronic control device 38 is detected by the difference between the integrated value of the gyro 34 and the measurement value of the angle sensor 39, and the above-described conventional method is used until the feedback to the first electronic control device 38. Same as the device. Further, in this embodiment, the movable mirror 36
Is input to the second electronic control unit 61, and the second electronic control unit 61 is configured by the light control element 3 described in the first embodiment so that the fluctuation of the image with respect to the space becomes zero. The mirror device 60 is controlled by rotating the mirror 4, which is a component of the light control element 3, as shown in FIG. That is, the one-dimensional image shake accompanying the shaking of the entire imaging apparatus is set as the first stage, and the motor-driven movable mirror 3 is used.
6, there is an action of suppressing the light by the mirror 4 of the light control element 3 as the second stage. The integrated value of the gyro 34 and the angle sensor 3
9, the first electronic control unit 3 detected by the difference between the measured values
A similar effect can be obtained without feeding back the pointing error of the movable mirror 36 to the command value of 8 to the first electronic control unit 38.

【0022】[0022]

【発明の効果】第1の発明によれば、光制御素子のミラ
ーのアクチュエータに空気圧で形状を制御されるチュー
ブを用いたことにより、ミラー付近の帯電物の影響を受
けずにミラーを回転させることができる。よって、構造
を簡略化するために回転角検出器を用いずに、チューブ
に供給する空気圧によりミラー回転角をオープン制御す
ることができる効果がある。また、ミラーを支持するピ
ボットを反射面と反対側に設けたことにより開口率を高
めることができる効果がある。
According to the first aspect of the present invention, a mirror whose shape is controlled by air pressure is used for the actuator of the mirror of the light control element, so that the mirror is rotated without being affected by the charged material near the mirror. be able to. Therefore, there is an effect that the mirror rotation angle can be open-controlled by the air pressure supplied to the tube without using the rotation angle detector in order to simplify the structure. Further, by providing the pivot for supporting the mirror on the side opposite to the reflection surface, there is an effect that the aperture ratio can be increased.

【0023】また、第2の発明によれば、光制御素子の
ミラーのアクチュエータに液圧で形状を制御されたチュ
ーブを用いたことにより、ミラー付近の帯電物の影響を
受けずにミラーを回転させることができる。よって、構
造を簡略化するために回転角検出器を用いずに、チュー
ブに供給する液圧によりミラー回転角をオープン制御す
ることができる効果がある。また、ミラーを支持するピ
ボットを反射面と反対側に設けたことにより開口率を高
めることができる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, since the tube whose shape is controlled by hydraulic pressure is used for the actuator of the mirror of the light control element, the mirror can be rotated without being affected by the charged material near the mirror. Can be done. Therefore, there is an effect that the mirror rotation angle can be open-controlled by the hydraulic pressure supplied to the tube without using a rotation angle detector to simplify the structure. Further, by providing the pivot for supporting the mirror on the side opposite to the reflection surface, there is an effect that the aperture ratio can be increased.

【0024】また、第3の発明によれば、入射光を反射
する可動ミラーと入射光を受信する受光部との間に光制
御素子を配置したことにより、ジャイロ信号を基にモー
タにより駆動された可動ミラーで1次安定化された入射
光を、ジャイロ信号と角度センサ信号を基に制御された
自由度1の光制御素子から構成されたミラー装置で2次
安定化することにより、より1次元的な振れを抑えられ
た画像が得られる効果がある。
According to the third aspect of the present invention, the light control element is disposed between the movable mirror that reflects the incident light and the light receiving unit that receives the incident light, so that the light control element is driven by the motor based on the gyro signal. The primary light stabilized by the movable mirror is secondarily stabilized by a mirror device composed of a light control element having one degree of freedom controlled based on a gyro signal and an angle sensor signal. There is an effect that an image in which dimensional vibration is suppressed can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による光制御素子の実施の形態1を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing Embodiment 1 of a light control element according to the present invention.

【図2】 この発明による光制御素子の実施の形態1を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing Embodiment 1 of the light control element according to the present invention.

【図3】 この発明による光制御素子の実施の形態1を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing Embodiment 1 of the light control element according to the present invention.

【図4】 この発明による撮像装置の実施の形態2を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing Embodiment 2 of the imaging apparatus according to the present invention.

【図5】 この発明による撮像装置の実施の形態2を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing Embodiment 2 of the imaging apparatus according to the present invention.

【図6】 この発明による撮像装置の実施の形態2を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing Embodiment 2 of the imaging apparatus according to the present invention.

【図7】 従来の光制御素子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional light control element.

【図8】 従来の光制御素子を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional light control element.

【図9】 従来の光制御素子を示す図である。FIG. 9 is a view showing a conventional light control element.

【図10】 従来の撮像装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional imaging device.

【図11】 従来の撮像装置を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ミラー装置、2 面、3 光制御素子、4 ミラ
ー、5 ねじりヒンジ、6 ねじりヒンジ、7 ビー
ム、11 垂直面、12 破線、13 破線、14軸、
15 縁、16 ランディング電極、17 制御電極、
18 正電極、19 インバータ、20 負電極、21
電極、22 フレキシブルピボット、23 フレキシ
ブルピボット、31 撮像素子、32 撮像部、33
第1のフレーム、34 ジャイロ、35 第1の軸受
け、36 可動ミラー、37 第1のモータ、38 第
1の電子制御装置、39 第1の角度センサ、40 固
定ミラー、41 ベース、42 ピボットA、43 ピ
ボットB、44 チューブA、45 チューブB、46
空洞A、47 空洞B、51 空気出入口、52 空
気分配管、60 ミラー装置、61 第2の電子制御装
置、62 第2のフレーム、63 第2の軸受け、64
第2のモータ、65 第2の角度センサ、66ミラー
装置、67 第2の電子制御装置。
1 mirror device, 2 planes, 3 light control elements, 4 mirrors, 5 torsion hinges, 6 torsion hinges, 7 beams, 11 vertical planes, 12 broken lines, 13 broken lines, 14 axes,
15 edges, 16 landing electrodes, 17 control electrodes,
18 positive electrode, 19 inverter, 20 negative electrode, 21
Electrode, 22 flexible pivot, 23 flexible pivot, 31 imaging device, 32 imaging unit, 33
First frame, 34 gyro, 35 first bearing, 36 movable mirror, 37 first motor, 38 first electronic control unit, 39 first angle sensor, 40 fixed mirror, 41 base, 42 pivot A, 43 Pivot B, 44 Tube A, 45 Tube B, 46
Cavity A, 47 Cavity B, 51 Air inlet / outlet, 52 Air distribution pipe, 60 Mirror device, 61 Second electronic control device, 62 Second frame, 63 Second bearing, 64
Second motor, 65 second angle sensor, 66 mirror device, 67 second electronic control unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光の反射面を有するミラーと、上記
ミラーを平面保持するベースと、上記ミラーを1つの軸
に関して回転できるように上記ベースに接合された可撓
性を有するピボットと、上記ピボットから離間して上記
ベースを支持するとともに、気密された空洞およびこの
空洞への空気出入口を設けられ、空洞内の気圧変化に応
じて上記ミラーの方向に変形可能なチューブと、上記チ
ューブを固定するビームと、上記ベースを移動して上記
ミラーを回転させるように上記空洞内の気圧を調整する
圧力調整装置とを備えたことを特徴とした光制御素子。
A mirror having a reflecting surface for incident light; a base for holding the mirror in a plane; a flexible pivot joined to the base so that the mirror can be rotated about one axis; While supporting the base away from the pivot, an airtight cavity and an air inlet / outlet to the cavity are provided, and a tube that can be deformed in the direction of the mirror in response to a change in atmospheric pressure in the cavity and the tube are fixed. An optical control element, comprising: a beam to be adjusted; and a pressure adjusting device that adjusts an atmospheric pressure in the cavity so as to move the base and rotate the mirror.
【請求項2】 入射光の反射面を有するミラーと、上記
ミラーを平面保持するベースと、上記ミラーを1つの軸
に関して回転できるように上記ベースに接合された可撓
性を有するピボットと、上記ピボットから離間して上記
ベースを支持するとともに、水密された空洞およびこの
空洞への液体出入口を設けられ、空洞内の液圧変化に応
じて上記ミラーの方向に変形可能なチューブと、上記空
洞に充填された液体と、上記チューブを固定するビーム
と、上記ベースを移動して上記ミラーを回転させるよう
に上記空洞内の液体の圧力を調整する圧力調整装置とを
備えたことを特徴とした光制御素子。
2. A mirror having a reflecting surface for incident light, a base for holding the mirror in a plane, a flexible pivot joined to the base so as to rotate the mirror about one axis, and A tube that is separated from the pivot and supports the base, and is provided with a watertight cavity and a liquid inlet / outlet to the cavity, and a tube that can be deformed in the direction of the mirror in response to a change in liquid pressure in the cavity; Light, comprising: a filled liquid, a beam for fixing the tube, and a pressure adjusting device for adjusting the pressure of the liquid in the cavity so as to move the base and rotate the mirror. Control element.
【請求項3】 内蔵された撮像素子を用いて入射光を電
気信号に変換する撮像部と、上記撮像部が固定される筐
体と、上記筐体に固定され上記筐体の動揺を検出するジ
ャイロと、上記筐体に固定された軸受けと、上記撮像部
の視軸に垂直な1つの軸に対して回転可能な状態で上記
軸受けにより支持された可動ミラーと、上記筐体に支持
され上記可動ミラーを駆動するモータと、上記ジャイロ
からの信号を基に上記可動ミラーの空間に対する動揺を
打ち消すように上記モータを制御する第1の電子制御装
置と、上記筐体に固定され上記可動ミラーの上記筐体に
対する角度を検出する角度センサと、上記可動ミラーか
らの入射光を上記撮像部に反射する位置で上記筐体に固
定された請求項1記載の光制御素子を複数個平面状に並
べて成すミラー装置と、上記第1の電子制御装置の指令
値に対する上記可動ミラーの指向誤差が打ち消されるよ
うに上記ジャイロ信号の積分値と上記角度センサの測定
値の差を基に上記光制御素子を制御する第2の電子制御
装置とを具備した撮像装置。
3. An imaging unit that converts incident light into an electric signal using a built-in imaging device, a housing to which the imaging unit is fixed, and a movement of the housing fixed to the housing and detected. A gyro, a bearing fixed to the housing, a movable mirror supported by the bearing so as to be rotatable about one axis perpendicular to the visual axis of the imaging unit, and a movable mirror supported by the housing. A motor for driving a movable mirror, a first electronic control device for controlling the motor to cancel the shaking of the movable mirror with respect to a space based on a signal from the gyro, and a movable mirror fixed to the housing. 2. An angle sensor for detecting an angle with respect to the housing, and a plurality of light control elements according to claim 1 fixed to the housing at a position where incident light from the movable mirror is reflected to the image pickup unit. Mirror device And controlling the light control element based on a difference between an integrated value of the gyro signal and a measured value of the angle sensor so that a pointing error of the movable mirror with respect to a command value of the first electronic control device is canceled. An imaging device comprising: the electronic control device according to claim 2;
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