(57)【要約】【課題】遮光機構の状態が変化した場合であっても、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することを目的とする。【解決手段】本発明の撮像装置は、撮像素子と、撮像素子に向かう光の少なくとも一部を遮る閉状態、及び、撮像素子に向かう光を遮らない開状態の少なくとも何れかの状態になる遮光部と、印加される電圧に応じて遮光部を駆動させる駆動部と、駆動部に定められた電圧を印加することで、遮光部が開状態になるよう制御する第１の制御手段と、第１の制御手段によって制御が行われているときに遮光部が閉状態であることが検出された場合、駆動部に印加する電圧を変更することで、遮光部が開状態になるよう制御する第２の制御手段と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に向かう光の少なくとも一部を遮る閉状態、及び、前記撮像素子に向かう光を遮らない開状態の少なくとも何れかの状態になる遮光部と、
印加される電圧に応じて前記遮光部を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に定められた電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記駆動部に印加する電圧を変更することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第２の制御手段と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を、前記定められた電圧より高くすることで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
温度を検出する温度検出部を更に有し、
前記温度検出部によって検出された温度が第１の温度未満の場合、前記第１の制御手段は、前記駆動部に前記定められた電圧として第１の電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御し、
前記温度検出部によって検出された温度が第１の温度以上の場合、前記第１の制御手段は、前記駆動部に前記定められた電圧として前記第１の電圧より低い第２の電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに、前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、かつ、前記温度検出部によって検出された温度が第１の温度以上の場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に前記第２の電圧より高い第３の電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第３の電圧は、前記第１の電圧以上である請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記遮光部の状態に応じた信号を出力する状態検出部と、
前記温度検出部によって検出された温度が前記第１の温度以上の場合、前記状態検出部を動作させるよう制御する検出制御手段と、
を更に有し、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記状態検出部の出力に基づいて前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を変更することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項３乃至５何れか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記温度検出部によって検出された温度が前記第１の温度未満の場合、前記検出制御手段は、前記状態検出部を停止させるよう制御する請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記温度検出部によって検出された温度が前記第１の温度未満の場合、前記検出制御手段は、前記温度検出部によって検出された温度が前記第１の温度以上の場合と比べて、定められた時間あたりの前記状態検出部の動作時間が短くなるよう制御する請求項６記載の撮像装置。
【請求項９】
温度を検出する温度検出部を更に有し、
前記第１の制御手段は、前記定められた電圧を、前記温度検出部によって検出された温度が高くなるにつれて、段階的に、又は、連続的に、低くすることで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記遮光部の状態に応じた信号を出力する状態検出部と、
前記温度検出部によって検出された温度が高くなるにつれて、定められた時間あたりの前記状態検出部の動作時間が、段階的に、又は、連続的に、長くなるよう制御する検出制御手段と、
を更に有し、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記状態検出部の出力に基づいて前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を、前記定められた電圧より高くするよう制御する請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子への露光を間欠的に行って複数のフレームの画像を撮像するよう制御する撮像制御手段を更に有し、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記遮光部が前記閉状態であることが検出されたタイミングに応じて、前記駆動部に印加する電圧の前記定められた電圧からの変化量、及び、次の露光の開始予定時刻の少なくとも何れかを変更する請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項１２】
第１のフレームと、第２のフレームと、があり、
前記第１のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、前記第１のフレームの露光期間の開始前の第１の時刻に、前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、
前記第２のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、前記２のフレームの露光期間の開始前の第２の時刻に、前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、
前記第２のフレームの開始時刻を基準としたときの前記第２の時刻が、前記第１のフレームの開始時刻を基準としたときの前記第１の時刻より遅い場合、前記第２の制御手段は、前記第２の時刻の後に前記駆動部に印加する電圧の前記定められた電圧からの変化量を、前記第１の時刻の後に前記駆動部に印加する電圧の前記定められた電圧からの変化量より大きくする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
第１のフレームと、第２のフレームと、があり、
前記第１のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、前記第１のフレームの露光期間の開始前の第１の時刻に、前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、
前記第２のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、前記２のフレームの露光期間の開始前の第２の時刻に、前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、
前記第２のフレームの開始時刻を基準としたときの前記第２の時刻が、前記第１のフレームの開始時刻を基準としたときの前記第１の時刻より遅い場合、前記第２の制御手段は、前記第２のフレームの露光の開始予定時刻を変更して、前記第２のフレームの露光期間を前記第１のフレームの露光期間より短くする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記遮光部が前記閉状態であることが検出されてから次の露光の開始予定時刻までの時間が短くなるにつれて前記駆動部に印加する電圧の前記定められた電圧からの変化量が大きくなるように、前記駆動部に印加する電圧を前記定められた電圧より高くすることで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧と前記遮光部が前記閉状態から前記開状態になるまでの時間とが関連付けられたテーブル、及び、前記遮光部が前記閉状態であることが検出されてから次の露光の開始予定時刻までの時間に基づいた電圧を前記駆動部に印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記遮光部が閉状態の場合に前記駆動部に印加した電圧と、前記駆動部に電圧を印加してから前記遮光部が前記開状態になるまでの時間の計測結果と、に基づいて、前記テーブルを作成する作成手段を更に有する請求項１５記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を前記定められた電圧より高い電圧にし、前記遮光部が前記開状態になった後に前記撮像素子への露光が開始するよう次の露光の開始予定時刻を延ばして次の露光期間を予定より短くする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記撮像素子への露光を間欠的に行って複数のフレームの画像を撮像するよう制御する撮像制御手段を更に有し、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を、前記定められた電圧より高く、かつ、前記撮像素子の温度に応じた電圧にすることで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に印加する電圧を、前記定められた電圧より高く、かつ、前記撮像素子の温度に応じた電圧にし、前記遮光部が前記開状態になった後に前記撮像素子への露光が開始するよう次の露光の開始予定時刻を延ばして次の露光期間を予定より短くする請求項１８記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記第２の制御手段によって露光期間が予定より短くされた場合、短くした露光期間に応じてゲインを上げるよう制御するゲイン制御手段を更に有する請求項１７又は１９記載の撮像装置。
【請求項２１】
被写体を照射する照明部を更に有し、
前記第２の制御手段によって露光期間が予定より短くされた場合、短くした露光期間に応じて前記照明部の照射強度を上げるよう制御する照明制御手段を更に有する請求項１７、１９、及び、２０の何れか１項記載の撮像装置。
【請求項２２】
前記駆動部には、前記定められたより高い第４の電圧を上限とする範囲の電圧が印加され、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、かつ、前記駆動部に前記第４の電圧が印加されたときに次の露光の開始予定時刻までに前記遮光部が前記開状態にならないと判定された場合、前記第２の制御手段は、前記駆動部に前記第４の電圧を印加し、前記遮光部が前記開状態になった後に前記撮像素子への露光を開始するように次の露光の開始予定時刻を延ばして次の露光期間を予定より短くし、
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出され、かつ、前記駆動部に前記第４の電圧が印加されたときに次の露光の開始予定時刻までに前記遮光部が前記開状態になると判定された場合、前記第２の制御手段は、前記遮光部が前記閉状態であることが検出されてから次の露光の開始予定時刻までの時間が短くなるにつれて前記駆動部に印加する電圧の変化量が大きくなるように、前記駆動部に印加する電圧を前記定められた電圧より高く前記第４の電圧以下の電圧にして、次の露光の開始予定時刻までに前記遮光部が前記開状態になるよう制御する請求項１１記載の撮像装置。
【請求項２３】
前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記第２の制御手段は、前記閉状態が検出された時刻の次に露光が開始するフレームの終了時刻以降に、前記駆動部へ印加する電圧を前記定められた電圧に戻すよう制御する請求項１１乃至２２何れか１項記載の撮像装置。
【請求項２４】
前記遮光部の状態に応じた信号を出力する状態検出部を更に有し、
前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記遮光部が前記開状態になるよう制御した後、前記状態検出部の出力に基づいて、前記開状態が維持されるように、前記駆動部に印加する電圧を下げる請求項１１乃至２３何れか１項記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記駆動部は、印加される電圧が高くなるにつれて、前記遮光部を前記閉状態から前記開状態にするまでの時間が短くなる請求項１乃至２４何れか１項記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記撮像装置は監視カメラである請求項１乃至２５何れか１項記載の撮像装置。
【請求項２７】
撮像素子と、前記撮像素子に向かう光の少なくとも一部を遮る閉状態、及び、前記撮像素子に向かう光を遮らない開状態の少なくとも何れかの状態になる遮光部と、印加される電圧に応じて前記遮光部を駆動させる駆動部と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記駆動部に定められた電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第１の制御ステップと、
前記第１の制御ステップによって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記駆動部に印加する電圧を変更することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第２の制御ステップと、
を含む撮像装置の制御方法。
【請求項２８】
コンピュータを、請求項１乃至２６何れか１項記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電変換の原理を用いて被写体像を電気信号に変換して記録するＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を備えた撮像装置が用いられている。こうした固体撮像素子を用いた撮像装置を屋外で長時間使用すると、太陽光によって固体撮像素子が劣化してしまう。この点に関して、特許文献１では、次の静止画像入力装置が記載されている。特許文献１の静止画像入力装置は、ＣＣＤを有するＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラからの出力を受けて被写体の電子画像を表示部に出力するＰＤＡ（ペン入力型携帯パーソナルコンピュータ）と、ＣＣＤへの外光の入力を機械的に遮断するバリアとを有する。更に、静止画像入力装置は、このバリアの開閉動作と連動し、第１の手動操作により該バリアを開成させると共に上記ＰＤＡをオン状態に切り換え、該第１の手動操作に続く第２の手動操作により静止画像の記録を行わせるための操作つまみを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バリア等の遮光部を開いて撮影している最中に、外乱要因等によって遮光部の状態が変化してしまった場合、画素に蓄積される電荷の量が変化してしまう。その結果、所望の画像が取得できなくなってしまう、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子に向かう光の少なくとも一部を遮る閉状態、及び、前記撮像素子に向かう光を遮らない開状態の少なくとも何れかの状態になる遮光部と、印加される電圧に応じて前記遮光部を駆動させる駆動部と、前記駆動部に定められた電圧を印加することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段によって制御が行われているときに前記遮光部が前記閉状態であることが検出された場合、前記駆動部に印加する電圧を変更することで、前記遮光部が前記開状態になるよう制御する第２の制御手段と、有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、遮光部の状態が変化した場合であっても、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】撮像装置の構成の一例を示す図である。
【図２】遮光機構及び駆動部の一例を示す図である。
【図３】検出部の一例を示す図である。
【図４】撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図５】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図７】駆動部への印加電圧、及び、発光素子の発光頻度の一例を示す図である。
【図８】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】駆動部への印加電圧、及び、発光素子の発光頻度の一例を示す図である。
【図１０】撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図１１】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図１３】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図１５】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
＜構成＞
図１を参照して、本実施形態の撮像装置１００について説明する。図１は、撮像装置１００の構成の一例を示す図である。撮像装置１００は、結像光学系１０１、遮光機構１０２、駆動部１０３、固体撮像素子１０４、制御部１０５、検出部１０６、及び、不図示の温度測定部を有する。
結像光学系１０１は、固体撮像素子１０４上に被写体像を結像する。
遮光機構１０２は、固体撮像素子１０４に向かう光の少なくとも一部を遮る閉状態、及び、固体撮像素子１０４に向かう光を遮らない開状態の何れかの状態になることができる。遮光機構１０２は、結像光学系１０１と固体撮像素子１０４との間の領域に位置しており、遮光機構１０２の開閉の状態は駆動部１０３によって制御される。遮光機構１０２は、遮光部の一例である。
【０００９】
駆動部１０３は、印加される電圧に応じて遮光機構１０２を駆動させて、遮光機構１０２の状態を変更する。
固体撮像素子１０４は、結像光学系１０１で結像された被写体を画像信号として取り込む。固体撮像素子１０４は、結像光学系１０１の光軸上に配置される。固体撮像素子１０４は、撮像素子の一例である。
制御部１０５は、撮像装置１００の全体を制御する。制御部１０５は、ＣＰＵ１０５ａ及び記憶装置１０５ｂを有する。制御部１０５のＣＰＵ１０５ａが、記憶装置１０５ｂに記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、撮像装置１００の各種の機能や、図５、図８、図１１、図１３、図１５、図１６の処理が実現される。制御部１０５は、固体撮像素子１０４を駆動する制御をしたり、固体撮像素子１０４から信号を読み出したり、不図示の温度測定部から温度情報を取得したりする。また、制御部１０５は、検出部１０６の動作を制御したり、検出部１０６での検出結果によって、駆動部１０３への印加電圧を制御したりする。記憶装置１０５ｂは、記憶媒体の一例である。
検出部１０６は、後に説明するように、遮光機構１０２の開閉状態に応じた信号を出力する。
不図示の温度測定部は、撮像装置１００の表面の温度を測る構成としてもよく、固体撮像素子１０４の温度等の撮像装置１００の内部の温度を測る構成としてもよく、撮像装置１００の置かれた環境の温度を測る構成としてもよい。
【００１０】
＜遮光機構と駆動部＞
次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、遮光機構１０２、及び、駆動部１０３について説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、遮光機構１０２、及び、駆動部１０３の一例を示す図であり、遮光機構１０２、駆動部１０３、及び、固体撮像素子１０４を光の入射側とは反対側（＋Ｚ側）から見た図である。
遮光機構１０２は、遮光壁１０７を有し、更に、遮光壁１０７と駆動部１０３とを結ぶアーム１０８を有する。遮光壁１０７は、太陽光が放射する光の少なくとも一部を吸収する色素等の材料で構成され、撮像装置１００の非撮影中に太陽光が固体撮像素子１０４に入射することを抑制する。
駆動部１０３は、ガルバノメータで構成される。制御部１０５がガルバノメータに印加する電圧を制御することで、このガルバノメータがアーム１０８を駆動して遮光機構１０２の開閉状態を制御する。駆動部１０３、及び、制御部１０５は、遮光機構１０２の開閉状態を制御可能な制御手段を構成している。
【００１１】
ここで遮光機構１０２が開状態であるとは、結像光学系１０１を通った光線が遮光壁１０７によって遮光されない状態のことを意味する。遮光機構１０２が開状態であることを、遮光壁１０７が開状態であるとも呼ぶ。図２（ａ）に示すように、駆動部１０３に印加される電圧が閾値よりも高い場合、遮光壁１０７は＋Ｙ軸方向に移動し、遮光壁１０７が結像光学系１０１の光路から退避して、遮光機構１０２が開状態になる。
また、遮光機構１０２が閉状態であるとは、結像光学系１０１を通った光線の少なくとも一部が遮光壁１０７によって遮光されている状態のことを意味する。遮光機構１０２が閉状態であることを、遮光壁１０７が閉状態であるとも呼ぶ。図２（ｂ）に示すように、駆動部１０３に印加される電圧が閾値以下の場合、遮光壁１０７は−Ｙ方向に移動し、遮光壁１０７は結像光学系１０１の光路に挿入されて、遮光機構１０２が閉状態になる。
【００１２】
＜検出部＞
次に、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、検出部１０６について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、検出部１０６の一例を示す図である。図３（ａ）は、図２（ａ）において一点鎖線で表された検出部１０６を拡大した図である。図３（ｂ）は、図２（ｂ）において一点鎖線で表された検出部１０６を拡大した図である。
検出部１０６は、ＬＥＤ等の発光素子１０９、及び、フォトディテクタ等の受光素子１１０を有する。検出部１０６は、受光素子１１０が受光した光量によって、アーム１０８の位置を検出することで、遮光機構１０２の開閉状態を検出できる。受光素子１１０は、受光した光量に応じた強度の信号を出力する。受光素子１１０は、発光素子１０９の発光波長の光に対する感度を有する。また、アーム１０８は、発光素子１０９の発光波長の光を吸収するように構成される。例えば、発光素子１０９、及び、受光素子１１０は、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体で構成され、アーム１０８の表面には、色素等が塗布されている。
【００１３】
図３（ａ）に示すように、遮光機構１０２が開状態の場合、発光素子１０９と受光素子１１０との間にアーム１０８が位置しているため、発光素子１０９からの発光がアーム１０８によって遮られ、受光素子１１０で検出される光量は小さい。一方、図３（ｂ）に示すように、遮光機構１０２が閉状態の場合、発光素子１０９と受光素子１１０との間にアーム１０８が位置していないため、受光素子１１０は発光素子１０９からの光を受光し、受光素子１１０で検出される光量は大きい。
したがって、制御部１０５は、受光素子１１０での受光量が特定の閾値以上の場合には、遮光機構１０２が閉状態と判定でき、受光素子１１０での受光量が特定の閾値未満の場合には、遮光機構１０２が開状態であると判定できる。検出部１０６の受光素子１１０は受光した光量に応じた強度の信号を出力するため、検出部１０６は遮光機構１０２の状態に応じた信号を出力することになる。検出部１０６は、状態検出部の一例である。
【００１４】
＜閉状態の検出に基づくフィードバック制御＞
制御部１０５は、撮影中に、検出部１０６の出力信号に基づいて遮光機構１０２が閉状態に変化したことを検出した場合、駆動部１０３に印加する電圧を上げて、遮光機構１０２を開状態に戻すフィードバック制御を行う。このフィードバック制御を閉状態の検出に基づくフィードバック制御と呼ぶ。撮影中に遮光機構１０２が閉状態に変化する原因として、駆動部１０３や遮光機構１０２に対する外乱が考えられる。より具体的には、撮影中に遮光機構１０２が閉状態に変化する原因として、磁気ノイズによって駆動部１０３に印加される電圧が変動することや、重力や振動等によって遮光壁１０７に加速度が印加されることが考えられる。
【００１５】
次に、撮像装置１００の駆動部制御処理について説明する。駆動部制御処理は、撮像装置１００が撮影中の場合に制御部１０５が行う処理であり、駆動部１０３を制御することで、遮光機構１０２が開状態になるようにする処理である。外乱要因で遮光機構１０２が閉状態になった場合でも、駆動部制御処理によって、遮光機構１０２を早期に開状態に戻すことができる。駆動部制御処理には、上記のフィードバック制御が含まれる。
駆動部制御処理では、撮像装置１００は、駆動部１０３に印加する電圧と検出部１０６の動作とを、不図示の温度測定部によって測定された温度に応じて制御している。その結果、撮像装置１００の故障の発生を抑制しつつ、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。以下で更に説明を行う。
【００１６】
ガルバノメータで構成される駆動部１０３は、印加される電圧が高いほど、外乱要因によって遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化する可能性が低い。このため、外乱要因への耐性の面からは、駆動部１０３への印加電圧を常時高くすることが理想的であり望ましい。しかしながら、撮像装置１００の故障の発生を考慮した際には、駆動部１０３へ常時高い電圧を印加することは望ましくない。特に、撮像装置１００が監視カメラの場合、一般のデジタルカメラ等よりも使用環境温度が高い場合が多い。したがって、駆動部１０３へ常時高い電圧を印加すると、撮像装置１００が高温になり、撮像装置１００の故障の原因に繋がるおそれがある。撮像装置１００は、駆動部制御処理によって消費電力を抑制し、撮像装置１００が高温になることを防ぐ。
【００１７】
次に、図４を参照して、駆動部制御処理を説明する。図４は、撮像装置１００の動作の一例を示す図である。図４のグラフ４０１は、駆動部１０３への印加電圧の時間変化を表す。図４のグラフ４０２は、検出部１０６を構成する受光素子１１０が出力する信号強度の時間変化を表す。図４のグラフ４０３は、温度測定部が測定する温度の時間変化を表す。
グラフ４０３に示すように、温度測定部によって測定される温度が時刻ｔ０から上昇し、時刻ｔ１で温度が第１の温度閾値Ｐに達し、時刻ｔ１以降でも温度の上昇が続く。第１の温度閾値Ｐは、予め制御部１０５の記憶装置１０５ｂ又は外部の記憶装置（外部の記憶媒体）に記憶されているものとする。制御部１０５は、ユーザによる撮像装置１００に対する操作等に基づいて、第１の温度閾値Ｐを変更できように構成されていてもよい。グラフ４０３では、直線的に温度が上昇する例を示すが、このような温度変化に限定するものではなく、実際にはどのような温度変化であってもよい。第１の温度閾値Ｐは、第１の温度の一例である。
グラフ４０１の時刻ｔ０から時刻ｔ１までに示すように、制御部１０５は、温度測定部によって測定された温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合には、駆動部１０３であるガルバノメータへの印加電圧を第１の印加電圧Ａにするよう制御する。グラフ４０１の時刻ｔ１から時刻ｔ２までに示すように、制御部１０５は、温度測定部によって測定された温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合には、駆動部１０３への印加電圧を、第１の印加電圧Ａより低い第２の印加電圧Ｂにするよう制御する。
【００１８】
また、グラフ４０２の時刻ｔ０から時刻ｔ１までに示すように、制御部１０５は、温度測定部によって測定された温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合には検出部１０６を停止させるよう制御する。グラフ４０２の時刻ｔ１以降に示すように、温度測定部によって測定された温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合には、制御部１０５は、検出部１０６を動作（稼働）させるよう制御する。検出部１０６の停止とは、発光素子１０９が発光しておらず、検出部１０６の出力に基づいた遮光機構１０２の開閉状態の検出ができない状態である。検出部１０６が動作している状態は、発光素子１０９が発光しており、検出部１０６の出力に基づいた遮光機構１０２の開閉状態の検出ができる状態である。時刻ｔ０から時刻ｔ２の間では、駆動部１０３や遮光機構１０２に対する外乱が生じておらず、駆動部１０３への印加電圧によって遮光機構１０２が開状態になっている。ただし、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、検出部１０６が停止しており発光素子１０９が発光していないため、検出部１０６の受光素子１１０の出力信号強度は、定められた強度閾値より低い。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、検出部１０６が動作しており発光素子１０９が発光していて、かつ、遮光機構１０２が開状態である。このため、発光素子１０９からの光はアーム１０８で遮られており、受光素子１１０の出力信号強度は、定められた強度閾値より低い。
【００１９】
図４は、時刻ｔ２において外乱が発生し、遮光機構１０２が閉状態となった場合を表している。時刻ｔ２において、アーム１０８が発光素子１０９と受光素子１１０の間を塞がなくなるため、受光素子１１０の出力信号強度は、定められた強度閾値以上になる。制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が閉状態であることを検知し、駆動部１０３へ印加する電圧のフィードバック制御を行う。より具体的には、駆動部１０３は、時刻ｔ２において、グラフ４０１に示すように、駆動部１０３への印加電圧を第３の印加電圧Ｃにするよう制御する。ここで、第１の印加電圧Ａ＝第３の印加電圧Ｃ＞第２の印加電圧Ｂである。これにより、遮光機構１０２は開状態に戻される。
遮光機構１０２は開状態になった後、グラフ４０２の時刻ｔ３に示すように、検出部１０６の受光素子１１０の出力信号強度は、定められた強度閾値未満になる。制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度が定められた強度閾値未満になったことを検知すると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの制御と同様に、駆動部１０３であるガルバノメータへ印加する電圧を第２の印加電圧Ｂにするよう制御する。
【００２０】
このように制御することにより、温度が高いときには駆動部１０３への印加電圧を低下させることで、駆動部１０３での消費電力が低減でき、撮像装置１００の温度の上昇を抑制することができる。
一方で、駆動部１０３への印加電圧を下げることは、外乱要因等によって遮光機構１０２の状態が変化してしまい所望の画像が取得出来なくなる可能性を増加させてしまう。そこで撮像装置１００では、図４に示すように、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合、つまりは駆動部１０３への印加電圧が低下している場合は、検出部１０６を使用して遮光機構１０２の開閉状態を監視している。
【００２１】
ここで、制御部１０５が、温度によらず検出部１０６を常時動作させ、かつ、駆動部１０３への電圧を常時第２の印加電圧Ｂにするよう制御することも考えられる。しかし、発光素子１０９の寿命の観点からは、図４を参照して説明した駆動部制御処理の方が好ましい。特に監視カメラのように、長時間連続通電を行う撮像装置１００の場合、発光素子１０９が劣化しやすい。そのため本実施形態のように駆動部１０３への印加電圧を上げることと、検出部１０６を使用することを相補的に用いることで、発光素子１０９の劣化を抑制することのメリットは大きい。このような制御によって、撮像装置１００が高温になることを抑制しつつ、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
【００２２】
次に、図４を参照して説明した駆動部制御処理を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ５０１において、制御部１０５は、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ以上か否かを判定する。制御部１０５は、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ以上と判定した場合、処理をＳ５０４に進め、第１の温度閾値Ｐ未満と判定した場合、処理をＳ５０２に進める。
Ｓ５０２において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第１の印加電圧Ａにする制御を開始する。これにより、外乱等がなければ、遮光機構１０２が開状態に維持される。
Ｓ５０３において、制御部１０５は、検出部１０６を停止させるよう制御する。そして、制御部１０５は、図５の処理を終了する。
Ｓ５０４において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第２の印加電圧Ｂにする制御を開始する。Ｓ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０４の処理は、第１の制御手段による処理の一例である。
【００２３】
Ｓ５０５において、制御部１０５は、検出部１０６を動作させるよう制御する。Ｓ５０３、Ｓ５０５の処理は、検出制御手段による処理の一例である。
Ｓ５０６において、制御部１０５は、検出部１０６の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が閉状態になったか否かを判定する。制御部１０５は、検出部１０６の出力信号強度が定められた強度閾値以上と判定される場合、遮光機構１０２が閉状態になったと判定する。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になったと判定した場合、処理をＳ５０７に進める。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になっていないと判定した場合、図５の処理を終了する。
Ｓ５０７において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第３の印加電圧Ｃにする制御を開始する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。また、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると、駆動部１０３への印加電圧を第２の印加電圧Ｂにするよう制御する。そして、制御部１０５は、図５の処理を終了する。Ｓ５０７の処理は、第２の制御手段による処理の一例である。
制御部１０５は、図５に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００２４】
以上説明したように、第１の実施形態では、制御部１０５は、駆動部１０３に第２の印加電圧Ｂが印加されているときに遮光機構１０２が閉状態であることが検出された場合、駆動部１０３に第３の印加電圧Ｃを印加する。よって、遮光機構１０２が早期に開状態に戻る。したがって、遮光機構１０２の状態が変化した場合であっても、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することができる。
また、遮光機構１０２は、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合、駆動部１０３に第１の印加電圧Ａを印加し、温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合、駆動部１０３に第２の印加電圧Ｂを印加する。したがって、温度が高いときに駆動部１０３に高い電圧が印加されて撮像装置１００が更に加熱される、ということを抑制できる。
また、遮光機構１０２は、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合、検出部１０６を停止させる。また、温度検出部が検出した温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合、駆動部１０３に、第２の印加電圧Ｂより高い第１の印加電圧Ａが印加されており、遮光機構１０２は温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合より外乱の影響を受けにくい。したがって、撮像装置１００が撮影する画像に影響を与えることなく、検出部１０６を停止させることができ、発光素子１０９の劣化、及び、検出部１０６の消費電力を抑制できる。
【００２５】
＜発光強度、発光タイミングの制御＞
図４では、温度測定部で測定された温度が第１の温度閾値Ｐ以上である場合は、検出部１０６を動作させ、温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合には検出部１０６を停止させる例を示した。これは、検出部１０６を構成する発光素子１０９について見た場合、温度が第１の温度閾値Ｐ以上の場合には発光素子１０９を発光させ、温度が第１の温度閾値Ｐ未満のときには発光素子１０９を発光させないような制御を表している。上記の通り、この制御は発光素子１０９の寿命を延長させるためのものであるため、検出部１０６を動作させるか停止させるか（使用するか使用しないか）の２値的な制御に限定されることはない。例えば、発光素子１０９を間欠動作させて、温度が第１の温度閾値Ｐ以上であれば、間欠動作の頻度を上げ、温度が閾値Ｐ未満であれば頻度を下げる、という制御を行ってもよい。この場合、温度測定部で測定された温度が第１の温度閾値Ｐ未満の場合、第１の温度閾値Ｐ以上の場合と比べて、定められた時間あたりの検出部１０６の動作時間が短くなる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の撮像装置１００について説明する。第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。
第２の実施形態では第１の実施形態と比べて、所望の画像が取得できない期間をより短縮することが可能となる。第２の実施形態の撮像装置１００は、第１の実施形態の撮像装置１００と比べて、駆動部１０３に印加する電圧レベルのみが異なる。
図６を参照して、第２の実施形態の駆動部制御処理を説明する。図６は、撮像装置１００の動作の一例を示す図である。図６のグラフ６０１は、駆動部１０３への印加電圧の時間変化を表す。図６のグラフ６０２は、検出部１０６を構成する受光素子１１０が出力する信号強度の時間変化を表す。図６のグラフ６０３は、温度測定部が測定する温度の時間変化を表す。
グラフ６０３に示すように、温度測定部温度が測定する温度は、図４のグラフ４０３と同様に、時刻ｔ０から上昇し、時刻ｔ１で温度が第１の温度閾値Ｐに達し、時刻ｔ１以降でも温度の上昇が続く。時刻ｔ０から時刻ｔ２までは、図４を参照して説明した第１の実施形態と同様である。
【００２７】
図６は、時刻ｔ２において外乱が発生し、遮光機構１０２が閉状態となった場合を表している。時刻ｔ２において、アーム１０８が発光素子１０９と受光素子１１０の間を塞がなくなるため、受光素子１１０の出力信号強度が定められた強度閾値以上になる。制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が閉状態であることを検知し、駆動部１０３へ印加する電圧のフィードバック制御を行う。より具体的には、駆動部１０３は、グラフ６０２に示すように、駆動部１０３への印加電圧を第３の印加電圧Ｃにするよう制御する。これにより、遮光機構１０２は開状態に戻される。ここで、第１の印加電圧Ａ、第２の印加電圧Ｂ、第３の印加電圧Ｃの関係は、グラフ６０１に示すように、第３の印加電圧Ｃ＞第１の印加電圧Ａ＞第２の印加電圧Ｂである。このように、第３の印加電圧Ｃを第１の印加電圧Ａより高くすることで、第３の印加電圧Ｃが第１の印加電圧Ａと等しい場合と比べて、遮光機構１０２の遮光壁１０７が＋Ｙ軸方向へより早く移動する。これにより、所望の画像が取得できない期間をより短縮することができる。
【００２８】
一般に、駆動部１０３を構成するガルバノメータの内部抵抗には正の温度特性が存在し、温度が高くなるほど抵抗値は大きくなる。このため、同一の電圧をガルバノメータに印加していても、低温時に対して高温時には、ガルバノメータ内部で発生する電流値が低下し、遮光壁１０７を＋Ｙ軸方向へ移動させる力が低下してしまう。この結果、高温時には遮光機構１０２が閉状態から開状態へ変化する速度が低下し、所望の画像が取得できない期間が長くなってしまうおそれがある。本実施形態では、高温時には低温時にガルバノメータへ印加していた第１の印加電圧Ａよりも高い第３の印加電圧Ｃを印加することで、遮光機構１０２が開状態へ戻る速度を向上させ、所望の画像が取得できない期間をより短縮することができる。
【００２９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の撮像装置１００について説明する。第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。
第３の実施形態では、温度に応じて、駆動部１０３への印加電圧、及び、検出部１０６の間欠動作間隔を、段階的、又は、連続的に変化させる。本実施形態によれば、第１の実施形態と比べて、駆動部１０３の消費電力を更に低減させることができる。以下に説明する。
【００３０】
第３の実施形態の撮像装置１００は、第１の実施形態における撮像装置１００と同様の構成である。ただし、制御部１０５は、検出部１０６を間欠動作させる。検出部１０６の間欠動作とは、検出部１０６が、停止している状態と動作している状態とを交互に繰り返す動作のことである。検出部１０６の間欠動作間隔は、検出部１０６が停止してから次に動作するまでの間隔である。検出部１０６の間欠動作間隔は、検出部１０６が有する発光素子１０９の発光頻度に対応する。
ここで、図７を参照して、駆動部１０３への印加電圧、及び、発光素子１０９の発光頻度について説明する。図７は、駆動部１０３への印加電圧、及び、発光素子１０９の発光頻度の一例を示す図である。図７のグラフ７０１は、温度測定部が測定する温度と駆動部１０３への印加電圧との関係の一例を示す。グラフ７０２は、温度測定部が測定する温度と検出部１０６の間欠動作間隔との関係の一例を示す。
【００３１】
図７のグラフ７０１に示すように、制御部１０５は、温度測定部が測定する温度が高くなるにつれて、駆動部１０３に印加する電圧を段階的に低くするよう制御する。
また、図７のグラフ７０２に示すように、制御部１０５は、温度測定部が測定する温度が高くなるにつれて、検出部１０６が有する発光素子１０９の発光頻度が段階的に高くなるように制御する。
発光素子１０９の発光頻度は、検出部１０６の間欠動作の間隔に対応する。発光素子１０９の発光頻度が高いほど、定められた時間あたりの検出部１０６の動作時間が長くなり、遮光機構１０２の状態が監視される時間の割合が増加する。遮光機構１０２の監視が密に行われることによって、外乱によって遮光機構１０２が閉状態となった際に、より早く検知することができ、結果として駆動部１０３へ印加する電圧をより早く増加させることができる。
【００３２】
図７のグラフ７０１、７０２に示すように、撮像装置１００には、複数の温度閾値ｐ１〜ｐ７が設定されている。制御部１０５は、温度測定部が測定する温度が、温度閾値の１つを超えるたびに、駆動部１０３に印加する電圧を段階的に低くするよう制御する。
遮光壁１０７が−Ｙ軸方向へ受ける外乱による力が同一であっても、駆動部１０３への印加電圧が低下すると、＋Ｙ軸方向へ遮光壁１０７を移動させる力が低下してしまう。このため遮光壁１０７はより大きく−Ｙ軸方向へ移動してしまい、更に、外乱の影響が無くなってから開状態へ復帰するまでの時間も長くなってしまう。本実施形態では、駆動部１０３への印加電圧を段階的に下げた分だけ、検出部１０６の動作頻度を段階的に増加させることによって、駆動部１０３への印加電圧を下げることによる影響を補完している。つまり、検出部１０６の動作頻度の頻度を上げることで、外乱を受けて遮光機構１０２が閉状態となった際に、遮光機構１０２の閉状態をより早く検知することで、駆動部１０３の印加電圧へのフィードバックをより早く行う。これにより、駆動部１０３への印加電圧を下げることによる影響を補完している。
【００３３】
次に、図８を参照して、本実施形態の駆動部制御処理について説明する。図８は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ８０１において、制御部１０５は、温度検出部が検出した温度と、第１の対応情報と、に基づいて、駆動部１０３への印加電圧を決定する。第１の対応情報は、図７のグラフ７０１に示す駆動部１０３への印加電圧と温度検出部が検出した温度との対応関係を表す情報である。そして、制御部１０５は、決定した印加電圧を駆動部１０３へ印加する制御を開始する。これにより、外乱等がなければ、遮光機構１０２は開状態に維持される。
Ｓ８０２において、制御部１０５は、温度検出部が検出した温度と、第２の対応情報と、に基づいて、発光素子１０９の発光頻度を決定する。第２の対応情報は、図７のグラフ７０２に示す発光素子１０９の発光頻度と温度検出部が検出した温度との対応関係を表す情報である。そして、制御部１０５は、発光素子１０９の発光頻度を決定した発光頻度に設定して、決定した発光頻度で発光素子１０９が発光する制御を開始する。第１の対応情報、及び、第２の対応情報は、例えば、記憶装置１０５ｂに記憶されている。
Ｓ８０３において、制御部１０５は、検出部１０６が動作しているときに、検出部１０６の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が閉状態になったか否かを判定する。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になったと判定した場合、処理をＳ８０４に進める。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になっていないと判定した場合、図８の処理を終了する。
Ｓ８０４において、制御部１０５は、Ｓ８０１で決定した印加電圧より高い電圧を駆動部１０３へ印加するよう制御する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。また、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると、駆動部１０３であるガルバノメータへ印加する電圧を、Ｓ８０１で決定した印加電圧にする制御を開始する。そして、制御部１０５は、図８の処理を終了する。
制御部１０５は、図８に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００３４】
図７では、温度閾値を一つ越えるごとの印加電圧の変化量、及び、発光素子１０９の発光頻度の変化量が一定である。しかし、これに限定されるものではなく、温度閾値を一つ越えるごとの印加電圧の変化量、及び、発光素子１０９の発光頻度の変化量を異ならせてもよい。
また、図７では温度閾値が７つの例を示したが、この温度閾値はいくつ存在してもよい。より望ましくは、図９に示すように温度に応じて連続的に、駆動部１０３の印加電圧と発光素子１０９の発光頻度とを変えてもよい。図９は、駆動部１０３への印加電圧、及び、検出部１０６の間欠動作間隔の一例を示す図である。図９のグラフ９０１は、温度測定部が測定する温度と駆動部１０３への印加電圧との関係の一例を示す。グラフ９０２は、温度測定部が測定する温度と発光素子１０９の発光頻度との関係の一例を示す。
図９の例では、グラフ９０１に示されるように、制御部１０５は、温度測定部が測定する温度が高くなるにつれて、駆動部１０３に印加する電圧を連続的に低くするよう制御する。また、グラフ９０２に示されるように、制御部１０５は、温度測定部が測定する温度が高くなるにつれて、発光素子１０９の発光頻度が連続的に高くなるように制御する。図７に示す制御と比べて、図９に示す制御では、駆動部１０３で消費される電力をより低減させることができる。ここでは説明のため直線的に印加電圧及び発光頻度を変化させる例を示したが、これに限定されるものではなく、どのような曲線的変化であってもよい。
【００３５】
以上説明したように、第３の実施形態では、制御部１０５は、温度検出部によって検出された温度が高くなるにつれて、駆動部１０３に印加する電圧を、段階的に、又は、連続的に、低くする。したがって、第１の実施形態と比べて駆動部１０３の消費電力を低減させることができる。
また、制御部１０５は、温度検出部によって検出された温度が高くなるにつれて、検出部１０６が有する発光素子１０９の発光頻度を、段階的に、又は、連続的に高くする。よって、温度に応じて駆動部１０３に印加される電圧が変わっても、外乱等によって遮光機構１０２が閉状態になったことを早期に検出できる。したがって、遮光機構１０２の状態が変化した場合であっても、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態の撮像装置１００について説明する。第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。第４の実施形態の撮像装置１００は、複数のフレームの画像を撮影できる。より具体的には、制御部１０５は、固体撮像素子１０４への露光を間欠的に行って複数のフレームの画像を撮像するよう制御する。このような制御は、撮像制御手段による処理の一例である。第４の実施形態では、検出部１０６は、常時動作しているか、又は、間欠的に動作しているものとする。
【００３７】
＜閉状態の検出に基づくフィードバック制御＞
まず、本実施形態における閉状態の検出に基づくフィードバック制御について説明する。閉状態の検出に基づくフィードバック制御は、検出部１０６の出力に基づいて遮光機構１０２が閉状態に変化したことが検出された場合、駆動部１０３に印加する電圧を上げて、遮光機構１０２を開状態に戻す制御である。既に説明したように、撮影中に遮光機構１０２が閉状態に変化する原因として、駆動部１０３や遮光機構１０２に対する外乱が考えられる。
本実施形態では、検出部１０６によって遮光機構１０２が閉状態になったことの検出タイミングに応じて、制御部１０５は、駆動部１０３に印加する電圧の大きさを制御している。これによって、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
次に、図１０を参照して、撮像装置１００が行う閉状態の検出に基づくフィードバック制御の動作例について説明する。図１０は、撮像装置１００の動作の一例を示す図である。
【００３８】
図１０のフレーム表１００１は、フレームの時間変化を表す。フレーム表１００１に示すように、１つのフレームは、露光が休止している休止期間と、休止期間後に始まる露光期間と、で構成され、露光期間において、制御部１０５の制御により、固体撮像素子１０４を使用した撮像が行われる。撮像装置１００は、フレーム表１００１に示すように、連続する複数のフレームで画像を撮影する。
フレーム表１００１に示される第１のフレームは、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までを休止期間とし、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までを露光期間としたフレームである。第１のフレームは、時刻ｔ１１で開始し時刻ｔ１３で終了する。フレーム表１００１に示される第２のフレームは、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までを休止期間とし、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までを露光期間としたフレームである。第２のフレームは、時刻ｔ２１で開始し時刻ｔ２３で終了する。
グラフ１００２は、遮光機構１０２の状態の時間変化を表す。グラフ１００２の例では、通常、遮光機構１０２は開状態であるが、時刻ｔ１０、時刻ｔ２０において、外乱等によって遮光機構１０２が閉状態になったことが示されている。
グラフ１００３は、検出部１０６を構成する受光素子１１０が出力する信号強度の時間変化を表す。
グラフ１００４は、駆動部１０３への印加電圧の時間変化を表す。
【００３９】
撮影中に遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化したことが検出された場合、次の露光期間の開始までに遮光機構１０２を開状態に変化させないと、次のフレームにおいても所望の画像が取得できなくなってしまう。そのため、遮光機構１０２の閉状態の検出タイミングが、次の露光期間の開始予定時刻に近いほど、遮光機構１０２を開状態に速く変化させる必要がある。これは、遮光機構１０２の閉状態の検出タイミングが、この検出タイミングに対応するフレームにおいて遅いほど、遮光機構１０２を開状態に速く変化させる必要があるともいえる。遮光機構１０２の閉状態の検出タイミングに対応するフレームとは、この検出タイミングの後に開始する露光期間を持つフレームである。例えば、図１０では、閉状態の検出タイミングの１つである時刻ｔ１０に対応するフレームは第１のフレームである。遮光機構１０２の閉状態の検出タイミングを、単に、閉状態の検出タイミングとも呼ぶ。
ここで、前述したように、駆動部１０３を構成するガルバノメータに印加する電圧が高いほど、遮光壁１０７が＋Ｙ軸方向に移動しやすい。すなわち、駆動部１０３に印加する電圧が高いほど、遮光機構１０２の状態を、閉状態から開状態に速く変化させることができる。一方、必要以上に駆動部１０３への印加電圧を高くすることは消費電力の増加につながるため、露光期間の開始に間に合う範囲で最小の電圧を駆動部１０３へ印加する方が好ましい。
【００４０】
したがって、１つのフレームにおける閉状態の検出タイミングが早い場合と遅い場合とを比べると、制御部１０５は、閉状態の検出タイミングが早い場合、遅い場合よりも、駆動部１０３に印加する電圧の増加量を小さくする。逆に言うと、制御部１０５は、閉状態の検出タイミングが遅い場合、早い場合よりも、駆動部１０３に印加する電圧の増加量を大きくする。
図１０の例で説明すると、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ２０）は、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ１０）より遅い。このため、制御部１０５は、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ２０）後に駆動部１０３へ印加する電圧の増加量を、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ１０）後と比べて大きくする。ここで、第１のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、第１のフレームの露光期間の開始前の時刻ｔ１０が、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミングである。また、第２のフレームの前のフレームの露光期間の開始後であって、第２のフレームの露光期間の開始前の時刻ｔ２０が、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミングである。
【００４１】
閉状態の検出タイミングの早い、遅いは、例えば、閉状態の検出タイミングに対応するフレームのフレーム開始時刻を基準に判定される。より具体的には、閉状態の検出タイミングに対応するフレームのフレーム開始時刻から、閉状態の検出タイミングまでの符号付きの時間である検出タイミング時間で判定される。検出タイミング時間は、閉状態の検出タイミングが閉状態の検出タイミングに対応するフレームのフレーム開始時刻より前の場合は、負の時間で定義する。第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ１０）の検出タイミング時間１０１０は、第１のフレームのフレーム開始時刻である時刻ｔ１１より前であるため、負の時間である。また、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ２０）の検出タイミング時間１０１１も、第２のフレームのフレーム開始時刻である時刻ｔ２１より前であるため、負の時間である。また、検出タイミング時間１０１０の方が、検出タイミング時間１０１１より、絶対値が大きい。このため、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミングは、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミングより早い。
このような構成とすることで、検出タイミングによらず、消費電力の増大を抑制しつつ、次のフレームの露光期間の開始までに、遮光機構１０２を開状態に変化させることができる。
【００４２】
＜駆動電圧テーブル＞
ここで説明したフィードバック制御を実現するために、駆動電圧テーブルが使われる。駆動電圧テーブルは、駆動部１０３への印加電圧と、遮光機構１０２が閉状態から開状態に変化するまでに要する時間と、が関連付けられたデータを含むテーブルである。駆動電圧テーブルは、制御部１０５の記憶装置１０５ｂに記憶される。駆動電圧テーブルでは、駆動部１０３に印加する電圧が高くなるにつれて、遮光機構１０２が閉状態から開状態に変化するまでに要する時間が短くなるようなデータで構成される。
遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化したことが検出された場合、制御部１０５は、まず、遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化したことが検出された時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間を算出する。次いで、制御部１０５は、算出した時間と、駆動電圧テーブルとに基づいて、算出した時間に対応する駆動部１０３への印加電圧を取得する。次いで、制御部１０５は、取得した印加電圧を駆動部１０３へ印加するよう制御する。これにより、次の露光期間の開始予定時刻までに、遮光機構１０２を開状態にできる。
【００４３】
次に、駆動電圧テーブルの作成方法について説明する。
制御部１０５は、駆動部１０３に印加する電圧を上げるときに、遮光機構１０２が閉状態から開状態に変化するまでに要する時間を計測する。そして、制御部１０５は、この時間の計測結果と、駆動部１０３に印加した電圧とに基づいて、駆動電圧テーブルを作成する。制御部１０５は、例えば、撮像装置１００の初回起動時や、撮像装置１００がアイドルのとき等に、遮光機構１０２が閉状態から開状態に変化するまでに要する時間を計測する。そして、制御部１０５は、計測した時間と、駆動部１０３に印加した電圧とに基づいて、駆動電圧テーブルを作成してもよい。これにより、撮像装置１００や遮光機構１０２の個体バラつきを考慮した制御が可能となる。
ただし、駆動電圧テーブルは、個体差を考慮せず、撮像装置１００ごとに異ならない駆動電圧テーブルを制御部１０５にあらかじめ記憶させてもよい。また、制御部１０５は、駆動電圧テーブルを使用せず、予め定められた関数に、遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化したことが検出された時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間を入力することで、駆動部１０３への印加電圧を取得してもよい。
【００４４】
＜駆動部制御処理＞
次に、図１１を参照して駆動部制御処理について説明する。図１１は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。駆動部制御処理には、上記のフィードバック制御が含まれる。
Ｓ１１０１において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄにする制御を開始する。これにより、外乱等がなければ、遮光機構１０２は開状態に維持される。Ｓ１１０１は、第１の制御手段による処理の一例である。
Ｓ１１０２において、制御部１０５は、検出部１０６の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が閉状態になったか否かを判定する。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になったと判定した場合、処理をＳ１１０３に進める。制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態になっていないと判定した場合、図１１の処理を終了する。
Ｓ１１０３において、制御部１０５は、現在時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間を算出する。
【００４５】
Ｓ１１０４において、制御部１０５は、Ｓ１１０３で算出した時間と、既に説明した駆動電圧テーブルとに基づいて、駆動部１０３への印加電圧を決定する。より具体的には、制御部１０５は、Ｓ１１０３で算出した時間と、駆動電圧テーブルとに基づいて、Ｓ１１０３で算出した時間に対応する駆動部１０３への印加電圧を取得する。Ｓ１１０４で制御部１０５が決定する駆動部１０３への印加電圧は、第４の印加電圧Ｄより高い。また、Ｓ１１０４で制御部１０５が決定する駆動部１０３への印加電圧は、Ｓ１１０３で算出した時間が短くなるにつれて、高くなり、第４の印加電圧Ｄからの変化量が大きくなる。
Ｓ１１０５において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を、Ｓ１１０４で決定した印加電圧にする制御を開始する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。また、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると、駆動部１０３へ印加する電圧を第４の印加電圧Ｄにするよう制御する。そして、制御部１０５は、図５の処理を終了する。Ｓ１１０３からＳ１１０５は、第２の制御手段による処理の一例である。
制御部１０５は、図１１に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００４６】
以上説明したように、第４の実施形態では、制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態であることが検出されたタイミングに応じて、駆動部１０３に印加する電圧の変化量を変える。より具体的には、制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態であることが検出されてから次の露光の開始予定時刻までの時間が短くなるにつれて駆動部１０３に印加する電圧の変化量を大きくする。したがって、所望の画像が取得できないフレームを少なくすることが可能になり、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
【００４７】
第４の実施形態では、Ｓ１１０５で説明したように、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧をＳ１１０４で決定した印加電圧にする制御を開始し、遮光機構１０２が開状態になると、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄに戻す。しかし、制御部１０５は、Ｓ１１０２で遮光機構１０２の閉状態が検出された時刻の次に露光期間が開始する第３のフレームの終了時刻以降に、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄに戻してもよい。例えば、制御部１０５は、第３のフレームと第３のフレームの次の第４のフレームとが終了した後に、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄに戻してもよい。これにより、第３のフレームにおいて外乱の影響が残っていても、遮光機構１０２の開状態が確実に維持されて、安定して所望の画像を撮影できるようになる。
【００４８】
また、第４の実施形態では、Ｓ１１０５で説明したように、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧をＳ１１０４で決定した印加電圧にする制御を開始し、遮光機構１０２が開状態になると、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄに戻す。この際に、制御部１０５は、検出部１０６の受光素子１１０の出力信号強度に基づいて、遮光機構１０２が開状態であることを確認しながら遮光機構１０２の開状態を維持して、駆動部１０３への印加電圧を下げるように制御してもよい。これにより、外乱の影響が残っていても、遮光機構１０２の開状態が維持されて、安定して所望の画像を撮影できるようになる。
【００４９】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態の撮像装置１００について説明する。第４の実施形態と同様の点については説明を省略する。
第５の実施形態の撮像装置１００は、第４の実施形態の撮像装置１００と比べて、次の２つが異なる。第１に、第５の実施形態の撮像装置１００は、遮光機構１０２の閉状態を検出した場合、閉状態の検出タイミングによらずに、定められた第５の印加電圧Ｅを駆動部１０３に印加する。第２に、第５の実施形態の撮像装置１００は、遮光機構１０２の閉状態を検出した場合、次の露光期間の開始予定時刻を変更することがある。
本実施形態の撮像装置１００は、フレームにおける遮光機構１０２の閉状態の検出タイミングに応じて、固体撮像素子１０４の露光期間を制御している。これによって、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
【００５０】
ここで、図１２を参照して、第５の実施形態の撮像装置１００が行う閉状態の検出に基づくフィードバック制御の動作例について説明する。図１２は、撮像装置１００の動作の一例を示す図である。
図１２のフレーム表１２０１は、図１０のフレーム表１００１と同様に、フレームの時間変化を表す。
フレーム表１２０１に示される第１のフレームは、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までを休止期間とし、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までを露光期間としたフレームである。第１のフレームは、時刻ｔ３１で開始し時刻ｔ３３で終了する。フレーム表１２０１に示される第２のフレームは、時刻ｔ４０から時刻ｔ４２までを休止期間とし、時刻ｔ４２から時刻ｔ４４までを露光期間としたフレームである。第２のフレームは、時刻ｔ４０で開始し時刻ｔ４４で終了する。
グラフ１２０２は、遮光機構１０２の状態の時間変化を表す。グラフ１２０２の例では、通常、遮光機構１０２は開状態であるが、時刻ｔ３０、時刻ｔ４１において、外乱等によって遮光機構１０２が閉状態になったことが示されている。
グラフ１２０３は、検出部１０６を構成する受光素子１１０が出力する信号強度の時間変化を表す。
グラフ１２０４は、駆動部１０３への印加電圧の時間変化を表す。
【００５１】
撮影中に遮光機構１０２が開状態から閉状態に変化した場合、次のフレームの露光期間の開始予定時刻までに、遮光機構１０２を開状態に変化させないと、次のフレームにおいても所望の画像が取得できなくなってしまう。そのため、本実施形態では、制御部１０５は、１つのフレームにおいて閉状態の検出タイミングが遅いほど、次の露光期間の開始予定時刻を遅くするように露光期間を短縮させる。
図１２の例で説明すると、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ３０）は、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ４１）より早い。このため、制御部１０５は、第１のフレームの露光期間１２１１の短縮を行わない、又は、第１のフレームの露光期間１２１１の短縮量を、第２のフレームと比べて小さくする。一方、制御部１０５は、閉状態の検出タイミングが遅い第２のフレームでは、第１のフレームと比べて、露光期間の短縮量を大きくする。図１２の例では、第２のフレームの露光期間は、予定されていた露光期間１２１４（時刻ｔ４２から時刻ｔ４４）から露光期間１２１５（時刻ｔ４３から時刻ｔ４４）に短縮されている。このような構成とすることで、閉状態の検出タイミングによらず、検出タイミングの次に開始する露光期間までに、遮光機構１０２を開状態に変化させることができる。
閉状態の検出タイミングの早い、遅いは、第４の実施形態と同様に判定される。図１２の例では、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ３０）の検出タイミング時間１２１０は、第１のフレームのフレーム開始時刻である時刻ｔ３１より前であるため、負の時間である。また、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミング（時刻ｔ４１）の検出タイミング時間１２１３は、第２のフレームのフレーム開始時刻である時刻ｔ４０より後であるため、正の時間である。このため、第２のフレームに対応する閉状態の検出タイミングは、第１のフレームに対応する閉状態の検出タイミングより遅い。したがって、制御部１０５は、第２のフレームの露光期間１２１４を、第１のフレームの露光期間１２１１より短くする。
露光期間を短縮する場合、短縮された露光期間を持つフレームの光量が小さくなる。したがって、露光期間の短縮量は最小限にすることが好ましい。
【００５２】
次に、図１３を参照して、本実施形態の駆動部制御処理について説明する。図１３は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。駆動部制御処理には、上記のフィードバック制御が含まれる。
Ｓ１３０１、Ｓ１３０２は、図１１のＳ１１０１、Ｓ１１０２と同様である。
Ｓ１３０３において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄより高い第５の印加電圧Ｅにした場合に露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。露光期間の短縮が必要になる場合とは、次の露光期間の開始予定時刻までに遮光機構１０２が開状態にならない場合である。
より具体的には、制御部１０５は、次のように露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。まず、制御部１０５は、現在時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間（第１の時間）を算出する。また、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を第５の印加電圧Ｅにした場合に、遮光機構１０２が閉状態から開状態になるまでの時間（第２の時間）を、例えば、第１の実施形態の駆動電圧テーブルを使用して取得する。そして、制御部１０５は、第２の時間が第１の時間より大きい場合、露光期間の短縮が必要になると判定する。制御部１０５は、露光期間の短縮が必要と判定した場合、処理をＳ１３０４に進め、露光期間の短縮が必要ではないと判定した場合、処理をＳ１３０５に進める。
【００５３】
Ｓ１３０４において、制御部１０５は、遮光機構１０２が開状態になった後に、次の露光期間が開始するように、次の露光期間の開始予定時刻を延ばして、次の露光期間を予定より短縮するよう設定する。この設定の際に、制御部１０５は、Ｓ１３０３で取得した第２の時間を使用する。
Ｓ１３０５において、駆動部１０３への印加電圧を、第４の印加電圧Ｄより高い第５の印加電圧Ｅにする制御を開始する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。そして、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると、駆動部１０３であるガルバノメータへ印加する電圧を第４の印加電圧Ｄにするよう制御する。そして、制御部１０５は、図１３の処理を終了する。
制御部１０５は、図１３に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００５４】
＜露光期間変更に伴う各パラメータの変更＞
制御部１０５は、露光期間を短縮したフレームに対して、短縮した露光期間に応じてゲインを上げ、画像を明るく補正し、露光期間不足により取得画像が暗くなってしまうことを防止するようしてもよい。このようにゲインを制御する処理は、ゲイン制御手段による処理の一例である。また、制御部１０５は、撮像装置１００が有する不図示の照明部を使用し、短縮した露光期間に応じて照明部の照射強度を上げるようにしてもよい。照明部は、撮像領域に光を照射する。このように照明を制御する処理は、照明制御手段による処理の一例である。
以上説明したように、第５の実施形態では、制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態であることが検出されたタイミングに応じて、次の露光の開始予定時刻を変える。したがって、所望の画像が取得できないフレームを少なくすることができ、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
【００５５】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態の撮像装置１００について説明する。第４の実施形態と同様の点については説明を省略する。
第６の実施形態の撮像装置１００は、遮光機構１０２の閉状態を検出した場合に、固体撮像素子１０４の温度に応じて、駆動部１０３への印加電圧の増加量を変更する制御を行う。本実施形態の温度測定部は、固体撮像素子１０４の温度を測定する。
一般に固体撮像素子１０４は高温ではノイズが増加するため、ゲインを大きくして明るく補正するとノイズ成分も増大してしまう。そのため、本実施形態では、閉状態の検出に基づくフィードバック制御として、遮光機構１０２の閉状態を検出した場合、制御部１０５は、次の制御を行う。すなわち、制御部１０５は、固体撮像素子１０４の温度が高温の場合は、駆動部１０３への印加電圧の増加量を大きくする。また、制御部１０５は、固体撮像素子１０４が低温の場合は、駆動部１０３への印加電圧の増加量を小さくし、露光期間を短縮する。これにより、露光期間の開始に間に合うように遮光機構１０２を開状態に戻すようにする。
【００５６】
次に、図１４を参照して、撮像装置１００が行う閉状態の検出に基づくフィードバック制御の動作例について説明する。図１４は、撮像装置１００の動作の一例を示す図である。
図１４のフレーム表１４０１は、図１０のフレーム表１００１と同様に、フレームの時間変化を表す。
フレーム表１４０１に示される第１のフレームは、時刻ｔ５０から時刻ｔ５１までを休止期間とし、時刻ｔ５１から時刻ｔ５２までを露光期間としたフレームである。第１のフレームは、時刻ｔ５０で開始し時刻ｔ５２で終了する。フレーム表１４０１に示される第２のフレームは、時刻ｔ６０から時刻ｔ６１までを休止期間とし、時刻ｔ６１から時刻ｔ６３までを露光期間としたフレームである。第２のフレームは、時刻ｔ６０で開始し時刻ｔ６３で終了する。
グラフ１４０２は、遮光機構１０２の状態の時間変化を表す。グラフ１４０２の例では、通常、遮光機構１０２は開状態であるが、時刻ｔ５０、時刻ｔ６０において、外乱等によって遮光機構１０２が閉状態になったことが示されている。
グラフ１４０３は、検出部１０６を構成する受光素子１１０が出力する信号強度の時間変化を表す。
グラフ１４０４は、駆動部１０３への印加電圧の時間変化を表す。
グラフ１４０５は、撮像装置１００の温度測定部が出力する固体撮像素子１０４の温度の時間変化を表す。
【００５７】
グラフ１４０５に示すように、第１のフレームの前後では、固体撮像素子１０４の温度は高温であり、第２のフレームの前後では、固体撮像素子１０４の温度は低温である。ここでは、温度が定められた第２の温度閾値以上の場合を高温と呼び、温度が定められた第２の温度閾値未満の場合を低温と呼ぶ。また、図１４の例では、第１のフレームにおける閉状態の検出タイミング（時刻ｔ５０）は、第２のフレームにおける閉状態の検出タイミング（時刻ｔ６０）と同等である。
時刻ｔ５０で遮光機構１０２の閉状態を検出した場合、時刻ｔ６０で遮光機構１０２の閉状態を検出した場合と比べて、固体撮像素子１０４の温度が高い。このため、制御部１０５は、時刻ｔ５０での遮光機構１０２の閉状態の検出後における駆動部１０３への印加電圧の増加量を、時刻ｔ６０での遮光機構１０２の閉状態の検出後と比べて、大きくする。そして、制御部１０５は、第１のフレームの露光期間１３１０を短縮しない。また、制御部１０５は、第２のフレームの露光期間を、予定されていた露光期間１３１１（時刻ｔ６１から時刻ｔ６３）から露光期間１３１２（時刻ｔ６２から時刻ｔ６３）に短縮する。制御部１０５は、次の露光期間の開始までに遮光機構１０２が開状態になるように、第１のフレームの露光期間を短縮してもよい。この場合、第１のフレームの露光期間の短縮量は、第２のフレームの露光期間の短縮量より小さくなる。
これにより、固体撮像素子１０４のノイズを考慮しつつ、次のフレームの露光期間の開始までに、遮光機構１０２を開状態に変化させることができる。
【００５８】
次に、図１５を参照して、本実施形態の駆動部制御処理について説明する。図１５は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。駆動部制御処理には、上記のフィードバック制御が含まれる。
Ｓ１５０１、Ｓ１５０２は、図１１のＳ１１０１、Ｓ１１０２と同様である。
Ｓ１５０３において、制御部１０５は、温度測定部が出力する固体撮像素子１０４の温度に基づいて、駆動部１０３への印加電圧を決定する。ここで決定する印加電圧は、第４の印加電圧Ｄよりも高い。また、制御部１０５は、温度測定部が出力する固体撮像素子１０４の温度が高くなるにつれて、連続的又は段階的に高くなるように、駆動部１０３への印加電圧を決定する。制御部１０５は、例えば、予め定められたテーブル、又は、関数を使って、温度測定部が出力する固体撮像素子１０４の温度に基づいて、駆動部１０３への印加電圧を決定する。
【００５９】
Ｓ１５０４において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧をＳ１５０３で決定した印加電圧にした場合に、露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。露光期間の短縮が必要になる場合とは、次の露光期間の開始予定時刻までに遮光機構１０２が開状態にならない場合である。
より具体的には、制御部１０５は、次のように露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。まず、制御部１０５は、現在時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間（第１の時間）を算出する。また、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧をＳ１５０３で決定した印加電圧にした場合に、遮光機構１０２が閉状態から開状態になるまでの時間（第２の時間）を、例えば、第１の実施形態の駆動電圧テーブルを使用して取得する。そして、制御部１０５は、第２の時間が第１の時間より大きい場合、露光期間の短縮が必要になると判定する。制御部１０５は、露光期間の短縮が必要と判定した場合、処理をＳ１５０５に進め、露光期間の短縮が必要ではない判定した場合、処理をＳ１５０６に進める。
Ｓ１５０５において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧をＳ１５０３で決定した印加電圧にした場合、遮光機構１０２が開状態になった後に次の露光期間が開始するように、次の露光期間の開始予定時刻を延ばすよう設定する。この設定の際に、制御部１０５は、Ｓ１５０４で取得した第２の時間を使用する。これにより、制御部１０５は、次の露光期間を予定より短縮するよう制御することになる。
Ｓ１５０６において、駆動部１０３への印加電圧を、Ｓ１５０３で決定した印加電圧にする制御を開始する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。そして、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると駆動部１０３であるガルバノメータへ印加する電圧を第４の印加電圧Ｄにするよう制御する。そして、制御部１０５は、図１５の処理を終了する。
制御部１０５は、図１５に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００６０】
以上説明したように、第６の実施形態では、制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態であることが検出された場合、固体撮像素子１０４の温度に応じた電圧を駆動部１０３に印加する。したがって、固体撮像素子１０４のノイズを考慮しつつ、次のフレームの露光期間の開始までに、遮光機構１０２を開状態に変化させることができる。
第６の実施形態では、固体撮像素子１０４のノイズに着目し、固体撮像素子１０４の温度に応じて、駆動部１０３への印加電圧を変更して、露光期間を短縮するように制御している。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、駆動部１０３への印加電圧を上げる場合には消費電力が大きくなるため、撮像装置１００の温度が上昇する。撮像装置１００全体の温度をできるだけ上昇させたくないという場合には積極的に露光期間を短縮するように制御してもよい。
【００６１】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態の撮像装置１００について説明する。第４の実施形態と同様の点については説明を省略する。
第４の実施形態において駆動部１０３への印加電圧を変更する方法、第５の実施形態において固体撮像素子１０４の露光期間を変更する方法をそれぞれ個別に示した。第４の実施形態に示す方法を用いる場合としては、被写体照度が低いため、露光期間を短くしたくない場合等がある。一方、第５の実施形態に示す方法を用いる場合としては、遮光機構１０２を開状態に戻すための消費電力を小さくしたい場合等がある。
しかし、これに限定されるものではなく、印加電圧を上げるだけでは露光開始に間に合わない場合等に露光期間も併せて短くするようにする等のように、２つの実施形態を組み合わせて使用するようにしてもよい。ここでは、図１６を参照して、２つの実施形態を組み合わせた駆動部制御処理について説明する。図１６は、駆動部制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
Ｓ１６０１、Ｓ１６０２は、図１１のＳ１１０１、Ｓ１１０２と同様である。
Ｓ１６０３において、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を最大電圧にした場合に、露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。最大電圧は、定められた電圧範囲の最大電圧であり、第４の印加電圧Ｄより高い。撮像装置１００では、最大電圧を上限とする範囲の電圧が駆動部１０３に印加されるものとする。露光期間の短縮が必要になる場合とは、次の露光期間の開始予定時刻までに遮光機構１０２が開状態にならない場合である。最大電圧は、第４の電圧の一例である。
より具体的には、制御部１０５は、次のように露光期間の短縮が必要になるか否かを判定する。まず、制御部１０５は、現在時刻から次の露光期間の開始予定時刻までの時間（第１の時間）を算出する。また、制御部１０５は、駆動部１０３への印加電圧を最大電圧にした場合に、遮光機構１０２が閉状態から開状態になるまでの時間（第２の時間）を、例えば、第１の実施形態の駆動電圧テーブルを使用して取得する。そして、制御部１０５は、第２の時間が第１の時間より大きい場合、露光期間の短縮が必要になると判定する。制御部１０５は、露光期間の短縮が必要と判定した場合、処理をＳ１６０４に進め、露光期間の短縮が必要ではない判定した場合、処理をＳ１６０６に進める。
【００６３】
Ｓ１６０４において、駆動部１０３への印加電圧を、既に説明した最大電圧にする制御を開始する。これにより、一定の時間が経過した後に遮光機構１０２が開状態になる。
Ｓ１６０５において、制御部１０５は、Ｓ１６０３で取得した遮光機構１０２が開状態になるまでの時間に基づいて、遮光機構１０２が開状態になった後に次の露光期間が開始するように、次の露光期間の開始予定時刻を延ばす設定をする。これにより、制御部１０５は、次の露光期間を予定より短縮するよう制御することになる。そして、制御部１０５は、受光素子１１０の出力信号強度に基づいて遮光機構１０２が開状態になったことを検出すると、駆動部１０３への印加電圧を第４の印加電圧Ｄにするよう制御する。
Ｓ１６０６、Ｓ１６０７の処理は、図１１のＳ１１０４、Ｓ１１０５と同様である。ただし、制御部１０５は、Ｓ１６０６において、図１１のＳ１１０４での「Ｓ１１０３で算出した時間」の代わりに、Ｓ１６０３で取得した第１の時間を使用する。また、Ｓ１６０６で決定される印加電圧は、既に説明した最大電圧以下の電圧となる。
制御部１０５は、図１６に示す駆動部制御処理を繰り返し実行する。
【００６４】
以上説明したように、第７の実施形態では、制御部１０５は、遮光機構１０２が閉状態であることが検出されたタイミングに応じて、駆動部１０３に印加する電圧の変化量を変えたり、次の露光の開始予定時刻を変えたりする。したがって、次のフレームの露光期間の開始までに遮光機構１０２を開状態に変化させることができ、所望の画像が取得できない期間を短縮することができる。
【００６５】
（変形例）
＜検出部＞
上記の実施形態では、図３に示すように、遮光機構１０２が開状態の場合に受光素子１１０で検出される光量は小さく、遮光機構１０２が閉状態の場合に受光素子１１０で検出される光量が大きくなるような検出部１０６の例を説明した。しかし、検出部１０６はこのような構成に限定されるものではない。例えば、検出部１０６は、遮光機構１０２が閉状態の場合に、発光素子１０９と受光素子１１０との間にアーム１０８が位置するような構成としてもよい。この場合、遮光機構１０２が開状態のときに受光素子１１０で検出される光量が大きく、遮光機構１０２が閉状態のときに受光素子１１０で検出される光量が小さくなる。
【００６６】
＜印加電圧＞
上記の実施形態では、図２に示すように、駆動部１０３への印加電圧が大きい場合に開状態、小さい場合に閉状態となるような遮光機構１０２の例を示した。しかし、駆動部１０３への印加電圧が小さい場合に開状態、大きい場合に閉状態となるような遮光機構１０２を使用してもよい。ただし、印加電圧が小さい時に閉状態となるような遮光機構１０２の方が好ましい。以下で理由を説明する。
前述したように、所望の画像を取得し続けるためには、撮影時には遮光機構１０２が開状態、非撮影時には遮光機構１０２が閉状態となるような構成が好ましい。ここで、印加する電圧が大きい場合に開状態となるような遮光機構１０２を採用した場合、非撮影時に遮光機構１０２を閉状態とするために、非撮影時においても駆動部１０３に電圧を印加し続ける必要がある。すなわち、非撮影時にユーザが電源を落とした場合でも、駆動部１０３に電圧を印加し続けるためのバックアップの電源が必要となる。その結果、撮像装置１００が大型化したり、消費電力が増大したりしてしまう。
一方、駆動部１０３への印加電圧が小さい場合に閉状態となるような遮光機構１０２を採用した場合、非撮影時においては駆動部１０３に電圧を印加し続ける必要が無い。したがって、非撮影時に撮像装置１００の電源を落とすことが可能となる。以上の理由より、駆動部１０３に印加する電圧が大きい場合に開状態、小さい場合に閉状態となるような遮光機構１０２の方が、撮像装置１００が小型化したり、非撮影時の消費電力が低減したりするため、好ましい。
【００６７】
＜遮光機構の開閉方向＞
上記の実施形態では、図２に示すように、遮光壁１０７が＋Ｙ軸方向に移動した場合に遮光壁１０７が光路から退避され、遮光壁１０７が−Ｙ方向に移動した場合に遮光壁１０７が光路に挿入される構成の遮光機構１０２を示した。しかし、遮光機構１０２は、この構成に限定されるものではない。遮光機構１０２は、遮光壁１０７が−Ｙ軸方向に移動した場合に遮光壁１０７が光路から退避され、＋Ｙ軸方向に移動した場合に遮光壁１０７が光路に挿入される構成であってもよい。また、遮光壁１０７は、Ｘ軸方向や斜め方向に移動する構成であってもよい。また、遮光機構１０２が複数の遮光壁１０７を有し、互いに反対方向に退避される構成であってもよい。
＜監視カメラ＞
また、上記の実施形態の撮像装置１００は、監視カメラであってもよい。撮像装置１００が監視カメラの場合、ユーザは遮光機構１０２が外乱等で開状態から閉状態に変化したことをユーザがリアルタイムに検知できないことがある。しかし、監視カメラである撮像装置１００では、既に説明したように、遮光機構１０２が適切に開状態に戻る。したがって、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６９】
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
例えば、撮像装置１００のハードウェア構成として、ＣＰＵは複数存在してもよく、複数のＣＰＵが各装置のＨＤＤ等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行するようにしてもよい。また、撮像装置１００のハードウェア構成として、ＣＰＵに替えてＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いることとしてもよい。また、上記の実施形態を任意に組み合わせてもよい。
【００７０】
以上、上述した実施形態によれば、遮光機構１０２の状態が変化した場合であっても、所望の画像が取得できない期間の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  撮像装置
１０２  遮光機構
１０３  駆動部
１０５  制御部
１０６  検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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