JP2009075376A - Optical axis adjusting device and imaging apparatus - Google Patents

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JP2009075376A
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幸男 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely adjust an optical axis at a high speed with a simple configuration. <P>SOLUTION: The device uses magnetostriction actuators 10A to 10D that support a lens barrel 30 holding a lens 31, in four places and adjust the position and tilt of the lens 31. Based on the angles of yaw direction and the pitch direction of the optical axis L of the lens 31, the magnetostriction actuators 10A to 10D are driven to adjust the optical axis L of the lens 31. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は光軸調整装置及び撮像装置に関する。   The present invention relates to an optical axis adjustment device and an imaging device.

従来、一対の撮像光学系を有し、視差のある２つの画像を撮像する複眼の撮像装置が知られている（下記公報参照）。一般に、この種撮像装置では計測精度を確保・維持するため一対の撮像光学系の相互の光軸を精度良く調整する必要がある。従来、光軸調整装置として調整ねじを有するものがある。一方の撮像光学系を固定し、調整ねじを回して一方の撮像光学系の光軸と他方の撮像光学系の光軸とが平行になるように調整する。
特開２００７−１４７４２４号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a compound eye imaging device that has a pair of imaging optical systems and captures two images with parallax is known (see the following publication). In general, in this type of imaging apparatus, it is necessary to accurately adjust the mutual optical axes of a pair of imaging optical systems in order to ensure and maintain measurement accuracy. Conventionally, some optical axis adjusting devices have an adjusting screw. One imaging optical system is fixed, and the adjustment screw is turned to adjust the optical axis of one imaging optical system and the optical axis of the other imaging optical system to be parallel.
JP 2007-147424 A

ところで、ステレオカメラでは長年使用しているうちにレンズを保持する基板の反り等によって平行度が狂ってくるので、光軸を調整する必要がある。   By the way, in a stereo camera, since the parallelism is distorted due to the warp of the substrate holding the lens over the years, it is necessary to adjust the optical axis.

しかし、従来の光軸調整装置は上述したように調整ねじを用いて調整するものであり、構造が複雑であるばかりか調整に手間がかかる。   However, as described above, the conventional optical axis adjusting apparatus is adjusted using the adjusting screw, and the structure is complicated and the adjustment takes time.

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は簡単な構成で迅速に光軸を精度良く調整できるようにすることである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to enable quick and accurate adjustment of the optical axis with a simple configuration.

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、レンズを保持するレンズ鏡筒を少なくとも３箇所で支持し、前記レンズの位置及び傾きを調節する磁歪アクチュエータと、前記磁歪アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention supports a lens barrel that holds a lens in at least three locations, and controls a magnetostrictive actuator that adjusts the position and tilt of the lens, and controls driving of the magnetostrictive actuator. And a drive control means.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光軸調整装置において、前記駆動制御手段は、前記レンズの光軸のピッチ、ヨー方向の角度を検出する角度検出手段の検出結果に基づいて前記磁歪アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical axis adjusting apparatus according to the first aspect, the drive control unit is configured to detect the pitch of the optical axis of the lens and the detection result of an angle detection unit that detects an angle in the yaw direction. It controls the driving of the magnetostrictive actuator.

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光軸調整装置において、前記磁歪アクチュエータは、磁歪材料で形成された駆動用ロッドと、磁界を発生して前記駆動用ロッドを軸方向へ伸縮させるコイルとからなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical axis adjusting device according to the first or second aspect, the magnetostrictive actuator includes a driving rod formed of a magnetostrictive material, and generates a magnetic field to move the driving rod in the axial direction. It is characterized by comprising a coil to be expanded and contracted.

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の光軸調整装置において、前記磁歪アクチュエータは、磁歪材料で形成され、平行に配置された複数の駆動用ロッドと、磁界を発生して前記複数の駆動用ロッドを軸方向へ伸縮させるコイルとからなり、前記複数の駆動用ロッドが伸縮したとき、前記複数の駆動用ロッドのうちの１つの駆動用ロッドの軸方向の移動量が大きくなるように前記複数の駆動用ロッドがてこを介して一連に接続されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical axis adjusting device according to the first or second aspect, the magnetostrictive actuator is formed of a magnetostrictive material and generates a magnetic field with a plurality of driving rods arranged in parallel. It comprises a coil for expanding and contracting a plurality of driving rods in the axial direction, and when the plurality of driving rods expand and contract, the amount of axial movement of one of the plurality of driving rods increases. As described above, the plurality of drive rods are connected in series via a lever.

請求項５記載の発明は、レンズを保持するレンズ鏡筒を少なくとも３箇所で支持し、前記レンズの位置及び傾きを調節する電歪アクチュエータと、前記電歪アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段とを備えていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrostrictive actuator that supports a lens barrel that holds a lens at at least three positions, and that adjusts the position and inclination of the lens, and a drive control unit that controls driving of the electrostrictive actuator. It is characterized by having.

請求項６記載の発明は、請求項５記載の光軸調整装置において、前記駆動制御手段は、前記レンズの光軸のピッチ、ヨー方向の角度を検出する角度検出手段の検出結果に基づいて前記電歪アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical axis adjusting device according to the fifth aspect, the drive control means is based on the detection result of the angle detection means for detecting the pitch of the optical axis of the lens and the angle in the yaw direction. It controls the driving of the electrostrictive actuator.

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の光軸調整装置を備えていることを特徴とする撮像装置。   A seventh aspect of the invention is an image pickup apparatus comprising the optical axis adjusting device according to any one of the first to sixth aspects.

この発明によれば簡単な構成で迅速に光軸を精度良く調整することができる。   According to the present invention, the optical axis can be adjusted quickly and accurately with a simple configuration.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（ａ）はこの発明の一実施形態に係る光軸調整装置を備える撮像装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面を示す概念図である。   FIG. 1A is a plan view of an image pickup apparatus including an optical axis adjusting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a conceptual diagram showing a cross section taken along line bb of FIG. is there.

撮像装置１は磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄとカメラ基板２０とレンズ鏡筒３０とレンズ３１と撮像デバイス２１とを備える。なお、図１ではステレオカメラの一方の撮像装置１だけを示したが、ステレオカメラは図１の撮像装置１と同じ構成の撮像装置（図示せず）をもう１つ備えている。   The imaging apparatus 1 includes magnetostrictive actuators 10 </ b> A to 10 </ b> D, a camera substrate 20, a lens barrel 30, a lens 31, and an imaging device 21. Although only one imaging device 1 of the stereo camera is shown in FIG. 1, the stereo camera includes another imaging device (not shown) having the same configuration as the imaging device 1 of FIG.

カメラ基板２０は正方形の平板であり、その中央部に撮像デバイス２１が実装されている。撮像デバイス２１はＣＣＤである。なお、カメラ基板２０の形状は正方形に限られるものではなく、三角形や円形の場合もある。また、撮像デバイス２１としてＣＣＤを用いる代わりにＣＭＯＳセンサ等を用いてもよい。   The camera substrate 20 is a square flat plate, and an imaging device 21 is mounted at the center thereof. The imaging device 21 is a CCD. Note that the shape of the camera substrate 20 is not limited to a square, and may be a triangle or a circle. A CMOS sensor or the like may be used instead of the CCD as the imaging device 21.

レンズ鏡筒３０はカメラ基板２０に一体的に設けられている。レンズ鏡筒３０は撮像デバイス２１に対応するレンズ３１を保持している。   The lens barrel 30 is provided integrally with the camera substrate 20. The lens barrel 30 holds a lens 31 corresponding to the imaging device 21.

カメラ基板２０の四隅には円柱状の磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれの一端が接続金具１３を介してねじ２２によって取り付けられている。磁歪アクチュエータ１０Ａは駆動用ロッド１１Ａと駆動用ロッド１１Ａの周囲に配置されたコイル１２Ａとからなる。また、磁歪アクチュエータ１０Ｂは駆動用ロッド１１Ｂと駆動用ロッド１１Ｂの周囲に配置されたコイル１２Ｂとからなる。なお、磁歪アクチュエータ１０Ｃ，１０Ｄも駆動用ロッドとコイルとからなる。また、この実施形態では４つの磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄを用いたが、カメラ基板２０の形状によっては磁歪アクチュエータは３つであってもよい。   One end of each of the cylindrical magnetostrictive actuators 10 </ b> A to 10 </ b> D is attached to the four corners of the camera substrate 20 with screws 22 via the connection fitting 13. The magnetostrictive actuator 10A includes a drive rod 11A and a coil 12A disposed around the drive rod 11A. The magnetostrictive actuator 10B includes a driving rod 11B and a coil 12B disposed around the driving rod 11B. The magnetostrictive actuators 10C and 10D are also composed of a driving rod and a coil. In this embodiment, four magnetostrictive actuators 10A to 10D are used. However, depending on the shape of the camera substrate 20, the number of magnetostrictive actuators may be three.

磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄの他端は接続金具１３を介してねじ４２によってそれぞれカメラ筐体４０に取り付けられている。   The other ends of the magnetostrictive actuators 10 </ b> A to 10 </ b> D are respectively attached to the camera housing 40 by screws 42 through the connection fitting 13.

なお、磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄのカメラ基板２０及びカメラ筐体４０への取付手段としては、機械的な強度を確保でき、しかも遊びを小さくできるものであればねじ２２，４２に限られるものではない。   The means for attaching the magnetostrictive actuators 10A to 10D to the camera substrate 20 and the camera housing 40 is not limited to the screws 22 and 42 as long as mechanical strength can be secured and play can be reduced. .

また、磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄに代えてピエゾアクチュエータのような電歪アクチュエータを採用することもできる。なお、ピエゾアクチュエータを採用した場合には供給電圧を制御することによって変位量が制御される。   Further, instead of the magnetostrictive actuators 10A to 10D, an electrostrictive actuator such as a piezo actuator may be employed. When a piezo actuator is employed, the amount of displacement is controlled by controlling the supply voltage.

図２は撮像装置の制御方法を説明する図である。なお、図２ではコイル１２Ａ〜１２Ｄ及び接続金具１３の図示は省略されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a method for controlling the imaging apparatus. In FIG. 2, the coils 12A to 12D and the connection fitting 13 are not shown.

各磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄには各磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄを駆動する定電圧電源５０Ａ〜５０Ｄがそれぞれ接続されている。各定電圧電源５０Ａ〜５０Ｄには各磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄの駆動を個別に制御するための制御回路（駆動制御手段）が接続されている（図示せず）。制御回路と磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄとで光軸調整装置が構成される。制御回路は、レンズ３１の光軸Ｌのピッチ、ヨー方向の角度を検出するレーザ光を用いた図示しない角度検出計（角度検出手段）の検出結果に基いて、各磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄへ供給する電流を制御する。供給する電流は例えば予めメモリ（図示せず）に記憶された電流と電界との関係を示すデータに基いて決められる。なお、ステレオカメラで２つの画像を取得し、画像のズレが所定の値になるように電流を制御するようにしてもよい。   Constant voltage power supplies 50A to 50D for driving the magnetostrictive actuators 10A to 10D are connected to the magnetostrictive actuators 10A to 10D, respectively. A control circuit (drive control means) for individually controlling the driving of the magnetostrictive actuators 10A to 10D is connected to each constant voltage power supply 50A to 50D (not shown). The control circuit and the magnetostrictive actuators 10A to 10D constitute an optical axis adjusting device. The control circuit supplies the magnetostrictive actuators 10 </ b> A to 10 </ b> D to the magnetostrictive actuators 10 </ b> A to 10 </ b> D based on the detection result of an angle detector (angle detector) (not shown) using laser light that detects the pitch of the optical axis L of the lens 31 and the angle in the yaw direction. To control the current. The current to be supplied is determined based on, for example, data indicating the relationship between the current and the electric field stored in advance in a memory (not shown). Note that two images may be acquired by a stereo camera, and the current may be controlled so that the image shift becomes a predetermined value.

光軸Ｌのピッチ方向Ｐの傾き（ピッチ角）を制御する場合：
磁歪アクチュエータ１０Ｂと磁歪アクチュエータ１０Ｃとをペアとするとともに、磁歪アクチュエータ１０Ａと磁歪アクチュエータ１０Ｄとをペアとし、コイル１２Ｂ，１２Ｃとコイル１２Ａ，１２Ｄとに角度検出計の検出結果に基づいた電流を供給する。その結果、レンズ３１が上下方向へ振られ、光軸Ｌの上下方向の傾きが調整される。 When controlling the inclination (pitch angle) of the optical axis L in the pitch direction P:
The magnetostrictive actuator 10B and the magnetostrictive actuator 10C are paired, the magnetostrictive actuator 10A and the magnetostrictive actuator 10D are paired, and a current based on the detection result of the angle detector is supplied to the coils 12B and 12C and the coils 12A and 12D. . As a result, the lens 31 is swung in the vertical direction, and the vertical inclination of the optical axis L is adjusted.

光軸Ｌのヨー方向Ｙの傾き（ヨー角）を制御する場合：
磁歪アクチュエータ１０Ａと磁歪アクチュエータ１０Ｂとをペアとするとともに、磁歪アクチュエータ１０Ｃと磁歪アクチュエータ１０Ｄとをペアとし、コイル１２Ａ，１２Ｂとコイル１２Ｃ，１２Ｄとに角度検出計の検出結果に基いた電流を供給する。その結果、レンズ３１が左右方向へ振られ、光軸Ｌの左右方向の傾きが調整される。 When controlling the inclination (yaw angle) of the optical axis L in the yaw direction Y:
The magnetostrictive actuator 10A and the magnetostrictive actuator 10B are paired, the magnetostrictive actuator 10C and the magnetostrictive actuator 10D are paired, and a current based on the detection result of the angle detector is supplied to the coils 12A and 12B and the coils 12C and 12D. . As a result, the lens 31 is swung in the left-right direction, and the left-right inclination of the optical axis L is adjusted.

なお、ピッチ方向Ｐの傾きを制御する場合、コイル１２Ａ〜１２Ｄに供給される電流とヨー方向Ｙの傾きを制御する場合にコイル１２Ａ〜１２Ｄに供給される電流とを加算した電流をコイル１２Ａ〜１２Ｄに供給すれば、ピッチ方向Ｐの傾きとヨー方向Ｙの傾きとが同時に制御されて光軸Ｌの傾きが調整される。   In addition, when controlling the inclination of the pitch direction P, when adding the current supplied to the coils 12A to 12D and the current supplied to the coils 12A to 12D when controlling the inclination of the yaw direction Y, the currents of the coils 12A to 12D are added. If supplied to 12D, the inclination in the pitch direction P and the inclination in the yaw direction Y are simultaneously controlled to adjust the inclination of the optical axis L.

また、図示しないが、カメラ筐体４０（図１参照）自体を一軸の磁歪アクチュエータで支持し、直交する磁界を磁歪アクチュエータに同時に印加して磁歪アクチュエータに光軸Ｌを中心とする回転方向Ｒの捩じれ応力を発生させれば、光軸Ｌのロール角を制御することもできる。ロール角を制御することによって、例えば光軸Ｌは一致しているが一方の撮像装置の画像が傾いてしまったような場合に対応することができる。   Although not shown, the camera housing 40 (see FIG. 1) itself is supported by a uniaxial magnetostrictive actuator, and an orthogonal magnetic field is simultaneously applied to the magnetostrictive actuator so that the magnetostrictive actuator has a rotational direction R about the optical axis L. If a twisting stress is generated, the roll angle of the optical axis L can be controlled. By controlling the roll angle, for example, it is possible to cope with the case where the optical axis L is coincident but the image of one imaging device is tilted.

この実施形態によれば、定電圧電源５０Ａ〜５０Ｄによる磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄの駆動を角度検出計の検出結果に基いて個別に制御してレンズ３１の位置や傾きを調整するので、簡単な構成で迅速に２つの光学系の光軸を精度良く自動的に調整することができる。   According to this embodiment, the driving of the magnetostrictive actuators 10A to 10D by the constant voltage power supplies 50A to 50D is individually controlled based on the detection result of the angle detector to adjust the position and inclination of the lens 31, and thus a simple configuration. Thus, the optical axes of the two optical systems can be automatically adjusted with high accuracy.

なお、上記実施形態では、ステレオカメラの両方の撮像装置１に磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄが採用されているが、一方の撮像装置１にだけ磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄを採用して光軸を調整することができるようにし、他方の撮像装置の光軸Ｌを固定としてもよい。このようにすれば、他方の撮像装置に磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄを採用しない分だけ部品点数を削減でき、製造コストを低減することができる。   In the above-described embodiment, the magnetostrictive actuators 10A to 10D are employed in both the imaging devices 1 of the stereo camera. However, the magnetostrictive actuators 10A to 10D are employed in only one of the imaging devices 1 to adjust the optical axis. The optical axis L of the other imaging device may be fixed. In this way, the number of parts can be reduced by the amount that the magnetostrictive actuators 10A to 10D are not employed in the other imaging device, and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記実施形態ではこの発明を複眼の撮像装置に適用したが、磁歪アクチュエータの応答性が高いことを利用して、単眼の撮像装置のレンズや撮像デバイスを移動させてレンズや撮像素子の光軸を設計された光軸に一致させる機構として使用することもできる。   In the above embodiment, the present invention is applied to a compound-eye imaging device. However, by utilizing the high responsiveness of the magnetostrictive actuator, the lens or the imaging device is moved by moving the lens or the imaging device of the monocular imaging device. It can also be used as a mechanism to align the axis with the designed optical axis.

図３は磁歪アクチュエータの一例を示す概念図である。図３において、Ｌは無磁界時の磁歪アクチュエータの長さを示し、ΔＬは磁界印加時の伸び量（変位量）を示す。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a magnetostrictive actuator. In FIG. 3, L indicates the length of the magnetostrictive actuator when there is no magnetic field, and ΔL indicates the amount of elongation (displacement) when a magnetic field is applied.

磁歪アクチュエータ１０は駆動用ロッド１１とコイル１２とからなる。磁歪アクチュエータ１０は磁歪アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄに対応する。   The magnetostrictive actuator 10 includes a driving rod 11 and a coil 12. The magnetostrictive actuator 10 corresponds to the magnetostrictive actuators 10A to 10D.

駆動用ロッド１１は磁歪材料で形成されている。磁歪材料で形成された円柱（駆動用ロッド１１）の軸方向の寸法は磁界Ｈの強さに応じて数ナノ秒から数マイクロ秒の速さで変化する。しかも、磁歪材料で形成された円柱の軸方向の変位量（ΔＬ）及び発生応力は大きい。例えば、磁歪材料で形成された円柱に１０００Ｏｅの入力磁界を与えたとき、軸方向の変位量及び発生応力はそれぞれ１１００ｐｐｍ及び２２×１０6Ｎ/ｍ2である。 The driving rod 11 is made of a magnetostrictive material. The axial dimension of the cylinder (driving rod 11) made of a magnetostrictive material changes at a speed of several nanoseconds to several microseconds depending on the strength of the magnetic field H. Moreover, the axial displacement (ΔL) and the generated stress of a cylinder formed of a magnetostrictive material are large. For example, when an input magnetic field of 1000 Oe is applied to a cylinder made of a magnetostrictive material, the axial displacement and the generated stress are 1100 ppm and 22 × 10 6 N / m 2 , respectively.

駆動用ロッド１１の軸方向の両端には接続金具１３が設けられている。接続金具１３には駆動用ロッド１１をカメラ基板２０及びカメラ筐体４０に接続させるためのおねじ（図示せず）が螺合するめねじが形成されている。   Connection fittings 13 are provided at both ends of the drive rod 11 in the axial direction. The connection fitting 13 is formed with a female screw into which a male screw (not shown) for connecting the drive rod 11 to the camera substrate 20 and the camera housing 40 is screwed.

コイル１２は駆動用ロッド１１の周囲に配置され、コイル１２には定電圧電源５０Ａが接続されている。定電圧電源５０は制御回路（図示せず）に接続されている。制御回路はコイル１２に供給する電流を角度センサの検出結果に基づいて調整して駆動用ロッド１１に印加する磁界Ｈの強さを制御する。   The coil 12 is disposed around the drive rod 11, and a constant voltage power supply 50 </ b> A is connected to the coil 12. The constant voltage power supply 50 is connected to a control circuit (not shown). The control circuit controls the strength of the magnetic field H applied to the drive rod 11 by adjusting the current supplied to the coil 12 based on the detection result of the angle sensor.

この磁歪アクチュエータ１０によれば、従来例のように調整ねじを有しないため、ガタツキや遊びが無く光軸Ｌのブレがほとんど生じない。   According to the magnetostrictive actuator 10, since there is no adjustment screw as in the conventional example, there is no play or play, and the optical axis L is hardly shaken.

なお、一般に、変位量が大きな磁歪材料は高価であるので、変位量は小さいが安価な磁歪材料を用いることが考えられる。このような安価な磁歪材料を用いた場合、以下に述べるようにてこを用いて変位量の小ささを解消するようにした。   In general, since a magnetostrictive material having a large displacement is expensive, it is conceivable to use an inexpensive magnetostrictive material having a small displacement. When such an inexpensive magnetostrictive material is used, the small amount of displacement is eliminated by using a rod as described below.

図４は磁歪アクチュエータの他の例を示す概念図である。図４において、Ｌは無磁界時のハウジング８０の下面から接続金具８３の上面までの長さを示し、ΔＬは磁界印加時の前記長さの増加量を示す。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing another example of a magnetostrictive actuator. In FIG. 4, L indicates the length from the lower surface of the housing 80 to the upper surface of the connection fitting 83 when there is no magnetic field, and ΔL indicates the increase amount of the length when a magnetic field is applied.

この磁歪アクチュエータは駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅとコイル６２とからなる。駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅとコイル６２とはハウジング８０内に収容されている。   The magnetostrictive actuator includes driving rods 61A to 61E and a coil 62. The drive rods 61 </ b> A to 61 </ b> E and the coil 62 are accommodated in the housing 80.

駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅはそれぞれ駆動用ロッド１１を形成する磁歪材料より変位量の小さい磁歪材料で形成されている。駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅは平行に配置されている。駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅはてこ８２Ａ〜８２Ｄを介して一連に接続されている。駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｄのそれぞれの両端部及び駆動用ロッド６１Ｅの一端部は円錐形状である。てこ８２Ａ〜８２Ｄはそれぞれハウジング８０に固定される固定部８４とほぼ二等辺三角形のシーソー部８６とで構成される。シーソー部８６の頂角部分は軸８５を介して固定部８４に回転可能に支持されている。   The driving rods 61 </ b> A to 61 </ b> E are each made of a magnetostrictive material having a smaller displacement than the magnetostrictive material forming the driving rod 11. The drive rods 61A to 61E are arranged in parallel. The driving rods 61A to 61E are connected in series via levers 82A to 82D. Both end portions of the drive rods 61A to 61D and one end portion of the drive rod 61E have a conical shape. Each of the levers 82A to 82D includes a fixing portion 84 fixed to the housing 80 and a seesaw portion 86 having a substantially isosceles triangle. An apex angle portion of the seesaw portion 86 is rotatably supported by the fixed portion 84 via a shaft 85.

駆動用ロッド６１Ａの一端はハウジング８０に設けられた凸部８１に接し、他端はてこ８２Ａのシーソー部８６の一方の作用点ａに接している。駆動用ロッド６１Ａに隣り合う駆動用ロッド６１Ｂの一端はてこ８２Ａのシーソー部８６の他方の作用点ｂに接し、他端はてこ８２Ｂのシーソー部８６の一方の作用点ｃに接している。駆動用ロッド６１Ｂに隣り合う駆動用ロッド６１Ｃの一端はてこ８２Ｂのシーソー部８６の他方の作用点ｄに接し、他端はてこ８２Ｃのシーソー部８６の一方の作用点ｅに接している。駆動用ロッド６１Ｃに隣り合う駆動用ロッド６１Ｄの一端はてこ８２Ｃのシーソー部８６の他方の作用点ｆに接し、他端はてこ８２Ｄのシーソー部８６の一方の作用点ｇに接している。駆動用ロッド６１Ｄに隣り合う駆動用ロッド６１Ｅの一端はてこ８Ｄのシーソー部８６の他方の作用点ｈに接し、他端はハウジング８０に設けられた穴８４を介して外部へ突出し、例えばカメラ基板２０に接続される接続金具８３に固定されている。   One end of the driving rod 61A is in contact with the convex portion 81 provided on the housing 80, and the other end is in contact with one action point a of the seesaw portion 86 of the lever 82A. One end of the driving rod 61B adjacent to the driving rod 61A is in contact with the other operating point b of the seesaw portion 86 of the lever 82A, and the other end is in contact with one operating point c of the seesaw portion 86 of the lever 82B. One end of the drive rod 61C adjacent to the drive rod 61B is in contact with the other action point d of the seesaw portion 86 of the lever 82B, and the other end is in contact with one action point e of the seesaw portion 86 of the lever 82C. One end of the driving rod 61D adjacent to the driving rod 61C is in contact with the other operating point f of the seesaw portion 86 of the lever 82C, and the other end is in contact with one operating point g of the seesaw portion 86 of the lever 82D. One end of the driving rod 61E adjacent to the driving rod 61D is in contact with the other action point h of the seesaw portion 86 of the lever 8D, and the other end projects outside through a hole 84 provided in the housing 80, for example, a camera substrate. 20 is fixed to a connecting metal 83 connected to the connector 20.

コイル６２は駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅの全周を包囲するように配置されている。コイル６２には定電圧電源５０が接続されている。定電圧電源５０は制御回路（図示せず）に接続されている。制御回路はコイル６２に供給する電流を角度センサの検出結果に基づいて調整して駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅに印加する磁界Ｈの強さを制御する。   The coil 62 is disposed so as to surround the entire circumference of the drive rods 61A to 61E. A constant voltage power supply 50 is connected to the coil 62. The constant voltage power supply 50 is connected to a control circuit (not shown). The control circuit controls the strength of the magnetic field H applied to the drive rods 61A to 61E by adjusting the current supplied to the coil 62 based on the detection result of the angle sensor.

コイル６２に電流が供給され、コイル６２に発生した磁界Ｈによって各駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅがそれぞれ伸張したとき、駆動用ロッド６１Ａ〜６１Ｅのそれぞれの伸張量（変位量）がシーソー部８６を通じて駆動用ロッド６１Ｅの伸張量に加算され、結果的に駆動用ロッド６１Ｅの軸方向のストローク（移動量）が増幅される。   When a current is supplied to the coil 62 and each of the driving rods 61A to 61E is extended by the magnetic field H generated in the coil 62, the extension amount (displacement amount) of each of the driving rods 61A to 61E is driven through the seesaw portion 86. This is added to the extension amount of the driving rod 61E, and as a result, the axial stroke (movement amount) of the driving rod 61E is amplified.

この磁歪アクチュエータによれば、駆動用ロッドが１つの場合よりも大きいストロークを得ることができ、光軸調整装置の高さ（光軸Ｌ方向の寸法）を抑制することもできる。また、高価な磁歪材料を使用しないので、光軸調整装置の製造コストの上昇を抑えることができる。   According to this magnetostrictive actuator, it is possible to obtain a stroke larger than that in the case of one drive rod, and it is possible to suppress the height (dimension in the optical axis L direction) of the optical axis adjusting device. Further, since an expensive magnetostrictive material is not used, an increase in manufacturing cost of the optical axis adjusting device can be suppressed.

図１（ａ）はこの発明の一実施形態に係る光軸調整装置を備える撮像装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面を示す概念図である。FIG. 1A is a plan view of an image pickup apparatus including an optical axis adjusting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a conceptual diagram showing a cross section taken along line bb of FIG. is there. 図２は撮像装置の制御方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for controlling the imaging apparatus. 図３は磁歪アクチュエータの一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a magnetostrictive actuator. 図４は磁歪アクチュエータの他の例を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing another example of a magnetostrictive actuator.

符号の説明Explanation of symbols

１：撮像装置、１０，１０Ａ〜１０Ｄ，６０：磁歪アクチュエータ（光軸調整装置）、１１，１１Ａ，１１Ｂ，６１Ａ〜６１Ｅ：駆動用ロッド、１２，１２Ａ，１２Ｂ，６２：コイル、３０：レンズ鏡筒、３１：レンズ、８２Ａ〜８２Ｄ：てこ、Ｌ：光軸。   1: imaging device, 10, 10A to 10D, 60: magnetostrictive actuator (optical axis adjusting device), 11, 11A, 11B, 61A to 61E: driving rod, 12, 12A, 12B, 62: coil, 30: lens mirror Tube, 31: lens, 82A to 82D: lever, L: optical axis.

Claims (7)

レンズを保持するレンズ鏡筒を少なくとも３箇所で支持し、前記レンズの位置及び傾きを調節する磁歪アクチュエータと、
前記磁歪アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と
を備えていることを特徴とする光軸調整装置。 A magnetostrictive actuator that supports a lens barrel holding a lens in at least three locations and adjusts the position and tilt of the lens;
An optical axis adjustment device comprising: drive control means for controlling drive of the magnetostrictive actuator. 前記駆動制御手段は、前記レンズの光軸のピッチ、ヨー方向の角度を検出する角度検出手段の検出結果に基づいて前記磁歪アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の光軸調整装置。   2. The optical axis according to claim 1, wherein the drive control unit controls the driving of the magnetostrictive actuator based on a detection result of an angle detection unit that detects a pitch of the optical axis of the lens and an angle in a yaw direction. Adjustment device. 前記磁歪アクチュエータは、
磁歪材料で形成された駆動用ロッドと、
磁界を発生して前記駆動用ロッドを軸方向へ伸縮させるコイルと
を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の光軸調整装置。 The magnetostrictive actuator is
A driving rod made of magnetostrictive material;
The optical axis adjusting device according to claim 1, further comprising: a coil that generates a magnetic field and expands and contracts the driving rod in an axial direction. 前記磁歪アクチュエータは、
磁歪材料で形成され、平行に配置された複数の駆動用ロッドと、
磁界を発生して前記複数の駆動用ロッドを軸方向へ伸縮させるコイルとを有し、
前記複数の駆動用ロッドが伸縮したとき、前記複数の駆動用ロッドのうちの１つの駆動用ロッドの軸方向の移動量が大きくなるように前記複数の駆動用ロッドがてこを介して一連に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光軸調整装置。 The magnetostrictive actuator is
A plurality of drive rods formed of magnetostrictive material and arranged in parallel;
A coil that generates a magnetic field and expands and contracts the plurality of drive rods in the axial direction;
When the plurality of drive rods expand and contract, the plurality of drive rods are connected in series via a lever so that the amount of axial movement of one of the plurality of drive rods is increased. The optical axis adjusting device according to claim 1, wherein the optical axis adjusting device is provided. レンズを保持するレンズ鏡筒を少なくとも３箇所で支持し、前記レンズの位置及び傾きを調節する電歪アクチュエータと、
前記電歪アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と
を備えていることを特徴とする光軸調整装置。 An electrostrictive actuator that supports a lens barrel holding the lens in at least three locations and adjusts the position and tilt of the lens;
An optical axis adjustment device comprising: drive control means for controlling drive of the electrostrictive actuator. 前記駆動制御手段は、前記レンズの光軸のピッチ、ヨー方向の角度を検出する角度検出手段の検出結果に基づいて前記電歪アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項５記載の光軸調整装置。   6. The light according to claim 5, wherein the drive control unit controls the driving of the electrostrictive actuator based on a detection result of an angle detection unit that detects a pitch of an optical axis of the lens and an angle in a yaw direction. Axis adjustment device. 請求項１〜６のいずれか１項記載の光軸調整装置を備えていることを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the optical axis adjusting apparatus according to claim 1.
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