(57)【要約】【課題】撮像素子部に対して入射される電磁波を透過状態／遮蔽状態を切り換えて結像画像検出を行う撮像装置の小型化。【解決手段】複数個の画素を有する撮像素子部と、外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系とを有する撮像装置において、撮像素子部への電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部を、撮像光学系における開口絞り位置に配置する。透過／遮蔽部はアクチュエータによって透過状態と遮蔽状態に反復駆動される。そして透過状態となっているときの撮像素子部の画素の出力と、遮蔽状態となっているときの撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする構成とする。【選択図】図１
2013093692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の画素を有する撮像素子部と、
外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系と、
上記撮像光学系における開口絞り位置に配置され、上記撮像素子部に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部と、
上記透過／遮蔽部を、透過状態と遮蔽状態に反復駆動するアクチュエータと、
上記透過／遮蔽部が透過状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力と、上記透過／遮蔽部が遮蔽状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする出力部と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
上記透過／遮蔽部は、複数のスリット板を有して形成される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記透過／遮蔽部は、固定スリット板と、上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板とを有して形成される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記可動スリット板を複数有する請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
互いに逆位相で反復駆動される複数の可動スリット板を有する請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記固定スリット板は、上記撮像光学系における開口絞りを兼ねる構成とされている請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記透過／遮蔽部の複数のスリット板の全部が、それぞれ上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板とされている請求項２に記載の撮像装置。
【請求項８】
互いに逆位相で反復駆動される複数の可動スリット板を有する請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記アクチュエータは、ローレンツ力アクチュエータ、ポリマーアクチュエータ、電磁石アクチュエータ、ピエゾアクチュエータのいずれかである請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記アクチュエータは、バイモルフピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータであり、
上記バイモルフピエゾ素子は、
上記透過／遮蔽部に接続され、かつ接地された中央電極と、
上記中央電極の両面側にそれぞれ配置された圧電体と、
それぞれ上記圧電体の上記中央電極側とは逆側の面に配置され、互いに短絡されると共に交流の駆動電圧が印加される２つの表面電極と、
２つの上記表面電極のそれぞれに対して絶縁されて配置され、接地された導電板と、
を有して形成されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記透過／遮蔽部は、上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板を複数有し、
複数の可動スリット板のうちの、或る可動スリット板を駆動するアクチュエータにおける一対のスリット板保持部を結んだ線分と、他の或る可動スリット板を駆動するアクチュエータにおける一対のスリット板保持部を結んだ線分とが、概ね直交するように、各アクチュエータが配置されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
内部に上記撮像光学系、上記撮像素子部、及び上記透過／遮蔽部を配置する筐体が、導電性材料で構成され、接地されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
上記導電性材料は導電性樹脂である請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
上記撮像光学系、上記撮像素子部、及び上記透過／遮蔽部は、筐体内に密閉されて配置されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
複数個の画素を有する撮像素子部と、外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系とを有する撮像装置の撮像方法として、
上記撮像光学系における開口絞り位置に配置され、上記撮像素子部の複数個の画素に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部を、透過状態と遮蔽状態に反復駆動し、
上記透過／遮蔽部が透過状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力と、上記透過／遮蔽部が遮蔽状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は撮像装置に関わり、赤外線等の電磁波から画像を得る場合に好適なものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−３１７１５２号公報
【背景技術】
【０００３】
従来から、例えば、赤外線を検出する画素で構成される赤外線センサを用いて物体を撮像し、撮像対象の物体の温度を測定する赤外線撮像装置（サーモグラフィ等）が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
この赤外線撮像装置は、レンズと撮像素子とから構成されているが、これら２つの構成要素に、それぞれ非常に高価なデバイスを使用している。レンズには、赤外線波長領域での透過率の良好な、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、Ｓｉ（シリコン）等の非常に高価なレンズ群を使用しなければならない。
例えば、Ｇｅレンズは一枚１万円〜５万円であり、レンズを２枚から５枚組にして使用している。そのため、必要な解像度にもよるが、レンズ群だけでトータル２万円〜２５万円ものコストになってしまう。
現状のＧｅレンズに使用されるゲルマニウムは希少金属であり、市場流動量が非常に少ないために、材料単価が５万円〜１８万円／ｋｇと非常に高価である。
【０００５】
レンズの代替材料として、例えば、より安価なＺｎＳ（硫化亜鉛）を使用することが考えられる。しかしながら、ＺｎＳは、材料単価は安いが、加工生産性が悪いために加工コストがかさむことになる。その結果、レンズとしての価格がＧｅレンズとそれほど変わらなくなってしまう。
Ｓｉレンズは、Ｇｅレンズよりは廉価であるが、遠赤外領域（８〜１４μｍ）での透過率が落ちるために、サーモグラフィには不向きである。
従って、希少金属を使わずに、コストが安く透過率も落とさないレンズは、現在実現されていない。上述したように、遠赤外線サーモグラフィを代表としたテラヘルツ波全般用の撮像装置に於いて、安価なレンズが提案されていない。
【０００６】
一方、撮像素子は、マイクロボロメータと呼ばれる、ＶＯｘ（酸化バナジウム）で作られた画素を一つ一つ空中で支持する中空構造となっている。
この中空構造が必要とされる理由は、熱型の赤外線センサであり、かつＶＯｘの抵抗温度係数α（ＴＣＲ：Temperature Coefficient Resistance）が低い為に、回路系の自己発熱等によるノイズレベルとのＳ／Ｎが悪く、熱絶縁のために中空構造にせざるを得ないからである。
そのため、このマイクロボロメータは、生産性が非常に悪く、非常に高価なデバイスとなっていた。
また、ＶＯｘではスパッタ又は蒸着又は気相成長等により製造しなければならないうえ、空中構造を作る為のエッチング工程が配線や回路を製造するための半導体プロセスとの相性が悪く、別プロセスで作る必要がある。これらもマイクロボロメータが高価になる原因となっている。
【０００７】
現状では、上述した高コストの構成であるために、赤外線撮像装置としての価格が低画素品で６０万円、高画素品で９００万円程となっている。このため、赤外線撮像装置は、業務用市場向けのみが製品化されており、民生用として市場を拡大するに至っていない。
遠赤外線サーモグラフィ以外のテラヘルツ波撮像装置も、サーモグラフィと同様の状況であり、サーモグラフィと比較しても、更に高価なのもある。
【０００８】
現状の遠赤外線サーモグラフィの用途としては、産業用の設備温度管理、防衛／保安上の物体温度検出、高級車用の夜間人体検出用ナイトビジョン、医療用の体温検出程度に限られており、全世界出荷量でも年間１万台〜２万台程度にとどまっている。
さらに、テラヘルツ波用の撮像装置に至っては、殆ど生産されていないのが実情である。
【０００９】
従来の赤外線撮像装置（サーモグラフィ等）やテラヘルツ撮像装置等の撮像装置と比較して、安価に赤外線センサを構成するには、例えば、焦電素子を使用することが考えられる。焦電素子を遠赤外線検出用途に使用した例としては、自動ドア、エアコン、ＴＶの前に人が居ることを検出する人感センサ等が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、これまで提案されている、焦電素子を使用した赤外線センサは、単画素や４画素程度までの構成であり、それらも被写体をイメージングするようなものではなく、人が横切るかどうかを検出するだけしか機能が無かった。
これは、焦電素子は温度変化に応じてその出力が変化するため、静定している対象物は検出できないからである。
【００１１】
そのため、焦電素子を使用したイメージャで撮像するためには、チョッパー機能として、イメージャの全面を解放と遮光を繰り返す光チョッパーを用いなければならない。
例えば、図１６に示すように、焦電素子を使用したイメージャ（撮像素子）１０３の前に、遮光材として、開口１０２を有する円形の光チョッパー１０１を配置する。そして、一点鎖線で示す中心線を回転軸として、光チョッパー１０１を回転させることにより、光Ｌがイメージャ１０３に照射されたり、遮光されてイメージャ１０３には照射されなくなったりする。これにより、入射する光Ｌに対して、イメージャ１０３の焦電素子から出力を得て、被写体の画像を得ることができる。
【００１２】
しかし、この構成とした場合には、図１６から明らかなように、光チョッパー１０１自体が大型なものとなり、また光チョッパー１０１を回転させるために、入射する撮像用の光Ｌの範囲に対して非常に大きなスペースが必要となっていた。
そこで本開示では、より小型化が可能な撮像装置構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示の撮像装置は、複数個の画素を有する撮像素子部と、外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系と、上記撮像光学系における開口絞り位置に配置され、上記撮像素子部に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部と、上記透過／遮蔽部を、透過状態と遮蔽状態に反復駆動するアクチュエータと、上記透過／遮蔽部が透過状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力と、上記透過／遮蔽部が遮蔽状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする出力部とを備える。
【００１４】
本開示の撮像方法は、複数個の画素を有する撮像素子部と、外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系とを有する撮像装置の撮像方法として、上記撮像光学系における開口絞り位置に配置され、上記撮像素子部の複数個の画素に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部を、透過状態と遮蔽状態に反復駆動し、上記透過／遮蔽部が透過状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力と、上記透過／遮蔽部が遮蔽状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする撮像方法である。
【００１５】
このような本開示では、撮像素子部の画素に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部を、撮像光学系における開口絞り位置に配置する。開口絞り位置は、各画角からの入射光束が集中する位置であり、この開口絞り位置に透過／遮蔽部を配置することで、小型の透過／遮蔽部により有効な透過状態、遮蔽状態を得ることができる。
なお、開口絞り位置とは、撮像光学系内で絞りが形成される位置近辺であって、各画角からの入射光束が集中する位置をいう。開口絞り位置に配置されるという意味は、透過／遮蔽部が、絞りとしての部材に対して、他の光学素子を介さずに隣接して配置されるか、或いは透過／遮蔽部の一部が絞り部材と一体に形成されるという意味である。
【発明の効果】
【００１６】
本開示の技術により、小型の透過／遮蔽部によって撮像素子部に対する電磁波の透過／遮蔽を行うことが可能となる。これによって撮像素子部として例えば焦電素子等を使用した撮像装置の著しい小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の第１の実施の形態の撮像光学系の説明図である。
【図２】実施の形態の可動スリット板の説明図である。
【図３】実施の形態の可動スリット板を開口絞り位置に配置することの説明図である。
【図４】実施の形態の撮像装置の構成のブロック図である。
【図５】実施の形態の焦電撮像素子の出力信号の説明図である。
【図６】第２の実施の形態の撮像光学系の説明図である。
【図７】第３の実施の形態の撮像光学系の説明図である。
【図８】第４の実施の形態の撮像光学系の説明図である。
【図９】第５の実施の形態の撮像光学系の説明図である。
【図１０】バイモルフピエゾ素子の説明図である。
【図１１】バイモルフピエゾ素子を用いたアクチュエータの説明図である。
【図１２】ローレンツ力の説明図である。
【図１３】ローレンツ力アクチュエータの説明図である。
【図１４】実施の形態の筐体構造の説明図である。
【図１５】実施の形態の筐体内のアクチュエータ配置の説明図である。
【図１６】従来の光チョッパーを用いた撮像装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態を次の順序で説明する。実施の形態の撮像装置は、イメージセンサとして焦電センサを用いた赤外線撮像装置とする。
＜１．第１の実施の形態＞
［１−１  撮像光学系の構成］
［１−２  撮像装置構成］
＜２．第２の実施の形態＞
＜３．第３の実施の形態＞
＜４．第４の実施の形態＞
＜５．第５の実施の形態＞
＜６．バイモルフピエゾアクチュエータ＞
＜７．ローレンツ力アクチュエータ＞
＜８．撮像光学系の筐体構造例＞
＜９．変形例＞
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
［１−１  撮像光学系の構成］
第１の実施の形態の撮像装置について説明する。まず図１Ａ、図１Ｂで撮像光学系を説明する。
図１Ａ、図１Ｂに示すように、撮像光学系として物体側から像面側にかけて第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４の３つのレンズが設けられている。
この例では第１レンズ１１、第３レンズ１４は平凸型レンズ、第２レンズ１２はメニスカスレンズとされている。
また、第１レンズ１１〜第３レンズ１４の何れかの間に、開口絞り１３が設けられる。図１では一例として、第２レンズ１１と第３レンズ１４との間に開口絞り１３が形成される場合を示している。
また開口絞り１３に隣接した位置（開口絞り位置）に、透過／遮蔽部ＳＨを構成する固定スリット板２０と可動スリット板３０が配置されている。
【００２０】
そしてこのような撮像光学系によって導かれた入射光（電磁波）は、カバーガラス１５を介してイメージセンサ１６に照射される。
なお、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、固定スリット板２０、可動スリット板３０は、同一鏡筒内に配置される。
また図１Ａ、図１Ｂにおいて、赤外光の入射光線を示しているが、実線で示す光線は像高０ｍｍに集光する光線、破線で示す光線は、例えば像高１．５ｍｍに集光する光線、点線で示す光線は例えば像高３．５ｍｍに集光する光線、一点鎖線で示す光線はイメージセンサ１６の端部として例えば像高５．０ｍｍに集光する光線、即ち画角端部からの光線としている。なお、このような図示は、後述する図６〜図９も同様とする。
【００２１】
イメージセンサ１６は、撮像光学系により集光された赤外線を検出し、被写体からの赤外線に応じた赤外線検出信号を得る。
赤外線検出信号を得るにあたってイメージセンサ１６が備えるべき赤外線検出素子としては、例えば焦電素子を用いたものを挙げることができる。
ここで、焦電素子による赤外線検出素子が設けられる場合、イメージセンサ１６に入射する赤外光を周期的に遮蔽するためのシャッタ（透過／遮蔽部ＳＨ）を設けることになる。
これは、焦電素子が、温度自体に応じた値を出力するものではなく、温度差（温度変化）に応じた値を出力する素子とされることに対応させるためである。すなわち、焦電素子に入射される赤外光の周期的な透過状態／遮蔽状態を作り出すことにより、意図的に温度差を発生させ、それにより、静止状態の物体についても、適正な温度分布画像（赤外線撮像画像）が得られるようにするものである。
【００２２】
実施の形態では、このように少なくとも第１レンズ１１、第２レンズ１２、開口絞り１３、第３レンズ１４を有する撮像光学系を備え、さらに焦電素子を用いたイメージセンサ１６を有する撮像装置として、主に遠赤外線領域（８μｍ〜１２μｍ）に対応し、かつ小型化を実現する撮像装置を構成する。
このために、透過／遮蔽部ＳＨとなる固定スリット板２０と可動スリット板３０が開口絞り位置に配置されるようにしている。
【００２３】
なお、開口絞り位置とは、撮像光学系内で開口絞り１３が形成される位置近辺であって、各画角からの入射光束が集中する位置である。図１では、図示の都合上、開口絞り１３に対して固定スリット板２０と可動スリット板３０がやや離れて示しているが、実際には、固定スリット板２０と可動スリット板３０は、できるだけ開口絞り１３に近接して配置される。
【００２４】
可動スリット板３０の平面図を図２に示している。
可動スリット板３０は、図示のように平板本体３１にスリットＳＬが形成された構成とされる。スリットＳＬにより、透過部３２と遮蔽部３３が形成される。なお、スリットＳＬは、スリット線方向（図中横方向）に垂直方向（図中縦方向）となる透過部３２の幅と遮蔽部３３の幅が同一として、交互に形成されている。
この可動スリット板３０は例えば、アルミや銅の平板本体３１をエッチング加工によってスリットを形成したものである。
また、後述するが、平板本体３１の２カ所（図２中、右上箇所及び左下箇所）が、アクチュエータの接合部５５に接合され、平板本体３１がアクチュエータによって反復駆動されるように構成されている。
図１Ａ、図１Ｂは、この可動スリット板３０を、スリットＳＬの断面図として示している。なお図１Ａ、図１Ｂにおいて遮蔽部３３を黒塗り部、透過部３２を破線部としている。
【００２５】
固定スリット板２０は、開口絞り１３に隣接して、固定的に配置されており、可動スリット板３０と同様に平板状の本体にスリットＳＬが形成されている。これにより図１に示すように透過部２２（破線部）と遮蔽部２３（黒塗り部）が交互に形成されたものとされている。
図１Ａ、図１Ｂからわかるように、固定スリット板２０と可動スリット板３０は、透過部２２、３２の幅（透過部幅）Ｗ１と遮蔽部２３、３３の幅（遮蔽部幅）Ｗ２は、Ｗ１＝Ｗ２とされている。つまり固定スリット板２０、可動スリット板３０において透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は１：１となっている。
【００２６】
図１Ａ、図１Ｂには、この固定スリット板２０と可動スリット板３０による透過状態と遮蔽状態を示している。
まず図１Ａは透過状態である。固定スリット板２０と可動スリット板３０は、隣接配置されるが、この透過状態においては、遮蔽部２３の位置と遮蔽部３３の位置が重なり、また透過部２２の位置と透過部３２の位置が重なるように、固定スリット板２０に対して可動スリット板３０が位置する。
この透過状態においては、入射光は、透過部２２、３２を介して透過し、最終的にイメージセンサ１６に達する。
【００２７】
一方、図１Ｂは遮蔽状態である。遮蔽状態においては、遮蔽部２３の位置と透過部３２の位置が重なり、また透過部２２の位置と遮蔽部３３の位置が重なるように、固定スリット板２０に対して可動スリット板３０が位置する。つまり、可動スリット板３０が、図１Ａの状態から、スリット幅分だけ矢印Ｄ方向に移動された状態であり、開口絞り１３の内径部分全体が遮蔽部（２３，３３）によって閉じられることとなる。
従ってこの遮蔽状態においては、入射光が全て遮蔽部３３、２３で遮蔽されることになり、つまりイメージセンサ１６に対して入射光が遮蔽される。
【００２８】
可動スリット板３０が、この図１Ａの位置状態と図１Ｂの位置状態との間で、反復駆動されることで、イメージセンサ１６に対する入射光の透過／遮蔽が実行されることになる。これがイメージセンサ１６に対するシャッタ動作となる。
【００２９】
透過／遮蔽部ＳＨ（固定スリット板２０と可動スリット板３０）を開口絞り位置に設置することの利点について図３で説明する。
図３Ａは、イメージセンサ１６の中央部（像高０ｍｍ）に入る光線（実線）と、端部（例えば像高５．０ｍｍ）の画素に入る光線（一点鎖線）を表している。
開口絞り位置ＰＮについてみると、中央部の光線も端部の光線も同じ光束であるが、それ以外の場所では異なっていることがわかる。
【００３０】
図３Ｂは透過／遮蔽部ＳＨを配置する位置を、開口絞り位置ＰＮ以外の場所にした場合における透過状態を表している。
この場合、中央部の光線は概ねほとんどが透過部３２により透過／遮蔽部ＳＨを通過しているが、端部の光線は透過状態（シャッタ開放状態）にもかかわらず、ほとんどが遮蔽部３３で遮られて透過／遮蔽部ＳＨを通過できない状態であることがわかる。
【００３１】
そして図３Ｃは透過／遮蔽部ＳＨを配置する位置を開口絞り位置ＰＮにした場合の透過状態を表している。
このように開口絞り位置ＰＮでは、中央部の光線も端部の光線も同じ光束であるため、どちらも同様の通過光量となっていることがわかる。つまりどの画角からの光も、遮蔽部によるロスは同程度である。
【００３２】
即ち本例では、透過部２２、３２、遮蔽部２３，３３を形成するスリットＳＬを有する固定スリット板２０と可動スリット板３０により透過／遮蔽部ＳＨを設けるに際して、これを開口絞り位置ＰＮに配置することで、透過状態において、すべての画素に均一に光量を通過させることを可能とするものである。
換言すれば、例えば図３Ｂのように開口絞り位置ＰＮ以外の場所に透過／遮蔽部ＳＨを配置しようとする場合、その端部の光線までも含めて適切に透過させるには、全ての光線に対応して広い面積の透過部を備えたシャッタ構成が必要になる。例えば図１６の光チョッパー１０１のような構成である。これは透過／遮蔽部ＳＨの大型化が余儀なくされることになる。本例の場合、光束が同径で集中する開口絞り位置ＰＮに配置することで、透過／遮蔽部ＳＨを大型化せずとも、中央部の光も端部の光も光量差なくイメージセンサ１６に照射できる。つまり透過／遮蔽部ＳＨの小型化が実現できることになる。
【００３３】
［１−２  撮像装置構成］
以上の撮像光学系を備えた本実施の形態の撮像装置構成を図４に示す。
図示のとおり本例の撮像装置１は、撮像光学系２、イメージセンサ１６、画像信号取得部４、画像信号処理部５、制御部６、アクチュエータドライバ７、アクチュエータ８を有して構成される。
【００３４】
撮像光学系２は図１で説明したとおり、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、透過／遮蔽部ＳＨ（固定スリット板２０と可動スリット板３０）により構成されている。
撮像光学系２は、入射光Ｌｉとして示す被写体（物体）からの赤外光（赤外線）をイメージセンサ１６の撮像面（像面）に集光する。
【００３５】
イメージセンサ１６は、撮像光学系２により集光された赤外線を検出し、被写体からの赤外線に応じた赤外線検出信号を得る。上述のとおり本例では焦電素子により構成される。
そして、このイメージセンサ１６の各画素（焦電素子）に対しては、撮像光学系２内の透過／遮蔽部ＳＨで図１Ａの透過状態と図１Ｂの遮蔽状態が繰り返されることで、入射光Ｌｉが断続的に結像される。
【００３６】
図５はイメージセンサ１６の画素からの出力信号を示している。
図５において期間ＴＡは静定時、期間ＴＢは透過／遮蔽部ＳＨが遮蔽状態から透過状態に至る期間、期間ＴＣは透過／遮蔽部ＳＨが透過状態から遮蔽状態に至る期間である。
【００３７】
期間ＴＡは透過／遮蔽部ＳＨが静定している期間であるが、被写体が動かない限り、画素出力は０Ｖである。
期間ＴＢとして、透過／遮蔽部ＳＨが遮蔽状態から透過状態へ遷移すると、画素には電磁波が入る為、出力電圧は＋方向へ推移する。
次に期間ＴＣとして、透過／遮蔽部ＳＨが透過状態から遮蔽状態へ遷移すると、電磁波が遮断される為、−方向へ出力が下がっていく。
以降、透過／遮蔽部ＳＨの可動スリット板３０の反復移動に応じて、期間ＴＡの出力と期間ＴＢの出力が繰り返される。
【００３８】
このような画素出力において、ピーク時の差動出力分、つまり入射光輝度としての電圧値と遮光時輝度としての電圧値の差分電圧が、画素の純粋な被写体温度出力となる。この動作をくりかえすことによりイメージセンサ１６はサーモグラフィーとして機能している。
【００３９】
画像信号取得部４は、イメージセンサ１６により得られる赤外線検出信号、つまり上記図５のような画素（焦電素子としての赤外線検出素子）ごとの出力信号を入力して、赤外線撮像画像信号を得る。即ち１つの画素の出力信号のピーク時の差動出力値を１画素の被写体温度検出信号とする。そして全画素の当該信号を、赤外線撮像画像信号として後段に出力する。
【００４０】
画像信号処理部５は、画像信号取得部４で得られた撮像画像信号について各種の画像信号処理を施す。例えば、黒レベル補正、画素欠陥補完、収差補正、光学シェーディング補正、レンズディストーション補正、温度調整、距離変化量の算出、コーディング等を行う。
画像信号処理部５からの出力は、図示しないがインターフェース等を介して、撮像装置の外部のディスプレイ（画像表示装置）等に送られる。
【００４１】
制御部６は、撮像装置１の各部の制御を行う。例えば画像信号処理部５における処理の実行指示や係数設定を行う。また、透過／遮蔽部ＳＨの可動スリット板３０の駆動制御を行う。
【００４２】
アクチュエータ８は、撮像光学系２における可動スリット板３０を反復駆動する。
可動スリット板３０を駆動するアクチュエータ８は、ローレンツ力アクチュエータ、ポリマーアクチュエータ、電磁石アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ等が考えられる。なお、一例として、ピエゾアクチュエータの一種であるバイモルフピエゾ素子を使用したバイモルフピエゾアクチュエータと、ローレンツ力アクチュエータについては、その構成を後述する。
【００４３】
アクチュエータ８はアクチュエータドライバ７によって駆動電力が印加されて駆動される。制御部６がアクチュエータドライバ７に駆動指示することで、アクチュエータドライバ７はアクチュエータ８に駆動電力を印加する。これによって可動スリット板３０は、透過状態と遮蔽状態とが交互に切り換えられるように駆動されることになる。
【００４４】
以上、第１の実施の形態について説明してきたが、第１の実施の形態では、固定スリット板２０と可動スリット板３０による透過／遮蔽部ＳＨが形成されるとともに、その透過／遮蔽部ＳＨが開口絞り位置に配置される。このため透過／遮蔽部ＳＨの小型化が可能となり、焦電素子を利用したイメージセンサ１６を用いる撮像素子の小型化が実現される。
特に透過／遮蔽部ＳＨは、開口絞り位置における光束範囲にスリットＳＬを有する固定スリット板２０と可動スリット板３０を形成すればよく、例えば図１６のような光チョッパー１０１と比較して、著しい小型化が可能である。しかも可動スリット板３０は、そのスリット幅分だけ反復移動させる構成とすればよく、可動スリット板３０のストローク長も大きくない。これらのことから撮像装置の小型化が促進できるものである。
【００４５】
＜２．第２の実施の形態＞
以下、第２〜第５の実施の形態としての撮像光学系の構成、特に透過／遮蔽部ＳＨの構成を説明していく。以降の実施の形態において、撮像装置全体構成は上記図４と同様と考えればよい。
【００４６】
図６Ａ、図６Ｂに、第２の実施の形態の撮像光学系の構成を示す。図６Ａは透過状態、図６Ｂは遮蔽状態を示している。
図６Ａ、図６Ｂにおいて第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、カバーガラス１５、イメージセンサ１６については、図１と同様に示している。
この場合、透過／遮蔽部ＳＨは、１つの固定スリット板２０と、２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにより構成されている。
そしてこの透過／遮蔽部ＳＨは、開口絞り位置において、固定スリット板２０の両側を挟むように可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが配置されている。
【００４７】
固定スリット板２０には透過部２２（破線部）と遮蔽部２３（黒塗り部）が設けられ、同様に可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにも透過部３２（破線部）と遮蔽部３３（黒塗り部）が設けられる。
この第２の実施の形態の場合、固定スリット板２０、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおける透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、２：１となっている。
【００４８】
この場合、可動スリット板３０Ａと可動スリット板３０Ｂは、それぞれ独立した図示しないアクチュエータにより、別個に駆動される。可動スリット板３０Ａは、図６Ａの位置状態と、図６Ｂのように矢印ＤＡ方向に移動された位置状態の間を、反復駆動される。可動スリット板３０Ｂは、図６Ａの位置状態と、図６Ｂのように矢印ＤＢ方向に移動された位置状態の間を、反復駆動される。
【００４９】
図６Ａの透過状態では、固定スリット板２０と可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、遮蔽部２３の位置と遮蔽部３３の位置が重なり、また透過部２２の位置と透過部３２の位置が重なる。このため入射光は、透過部２２、３２を介して透過し、イメージセンサ１６に達する。
一方、図６Ｂの遮蔽状態では、固定スリット板２０の透過部２２に重なるように、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂの遮蔽部２３が位置する。これにより開口絞り１３の内径部分全体が遮蔽部（２３，３３）によって閉じられることとなる。従ってイメージセンサ１６に対して入射光が遮蔽される。
【００５０】
このような第２の実施の形態の透過／遮蔽部ＳＨによれば、第１の実施の形態と同様、小型化を実現できるとともに、以下の効果が得られる。
まず、固定スリット板２０と可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおいて、透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、２：１のサイズとなる。これは図６Ｂからわかるように、遮蔽状態とするには、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂの遮蔽部３３の組で、固定スリット板２０の１つの透過部２２を覆えばよいためである。そしてこのため図６Ａの透過状態において、入射光は、開口絞り１３の内径平面のほぼ２／３の領域を通過できる。つまり、先に述べた第１の実施の形態の図１Ａの透過状態で、入射光が、開口絞り１３の内径平面のほぼ１／２の領域を通過できることに比べて、イメージセンサ１６への入射光量を多くできることとなる。従って第２の実施の形態では、第１の実施の形態よりも撮像感度を向上させることができる。
【００５１】
また、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、矢印ＤＡ方向、矢印ＤＢ方向として示したように、互いに逆位相で反復駆動される。このため、可動スリット板を継続的に反復駆動することによる振動ノイズが低減される。
イメージセンサ１６における焦電素子は圧電性をもつため、振動成分が加わると、赤外線検出画像上にノイズが発生する。このため可動スリット板の駆動による振動が大きくなることは撮像画像信号品質を劣化させ好ましくない。
この第２の実施の形態の場合、２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが互いに逆相に駆動される。つまり透過状態から遮蔽状態になるときには、可動スリット板３０ＡはＤＡ方向、可動スリット板３０ＢはＤＢ方向に移動され、遮蔽状態から透過状態になるときには、可動スリット板３０ＡはＤＢ方向、可動スリット板３０ＢはＤＡ方向に移動される。
このような逆相移動によって、互いの移動による振動を打ち消し合うことになり、イメージセンサ１６に加わる振動が低減される。これによって振動ノイズの発生を抑え、品質の良い撮像画像信号を得ることができる。
【００５２】
＜３．第３の実施の形態＞
続いて図７Ａ、図７Ｂで第３の実施の形態としての撮像光学系の構成を説明する。
図７Ａは透過状態、図７Ｂは遮蔽状態を示している。
図７Ａ、図７Ｂにおいて第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、カバーガラス１５、イメージセンサ１６を有することは、図１と同様であるが、この例では、第１レンズ１１、第２レンズ１２をメニスカスレンズとした例を挙げている。また開口絞り１３が第１レンズ１１と第２レンズ１２の間に配置されている例としている。レンズ構成や配置については、図１の例に限らず、例えばこの図７のような他の例も考えられる。また、各レンズの形状、さらにはレンズ枚数も多様に想定される。
【００５３】
この第３の実施の形態は、透過／遮蔽部ＳＨが、１つの固定スリット板２０と、２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにより構成されており、この点は第２の実施の形態と同様であるが、固定スリット板２０が開口絞り１３を兼ねる構成となっている。つまり絞り／スリット兼用板４０が設けられている。
この絞り／スリット兼用板４０は、円形開口の周囲が絞りとして機能しつつ、開口内径部分は、単純な開口ではなく多数のスリットが形成されて、図のように透過部２２（破線部）と遮蔽部２３（黒塗り部）が設けられている。
【００５４】
そして絞り／スリット兼用板４０に隣接して、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが配置される。可動スリット板３０Ａ、３０Ｂも、固定スリット板２０と同様に透過部３２（破線部）と遮蔽部３３（黒塗り部）が設けられる。
この第３の実施の形態の場合、固定スリット板２０、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおける透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、２：１となっている。
【００５５】
この場合、可動スリット板３０Ａと可動スリット板３０Ｂは、それぞれ独立した図示しないアクチュエータにより、別個に駆動される。
可動スリット板３０Ａは、図７Ａの位置状態と、図７Ｂのように矢印ＤＡ方向に移動された位置状態の間を、反復駆動される。可動スリット板３０Ｂは、図７Ａの位置状態と、図７Ｂのように矢印ＤＢ方向に移動された位置状態の間を、反復駆動される。
【００５６】
図７Ａの透過状態では、固定スリット板２０と可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、遮蔽部２３の位置と遮蔽部３３の位置が重なり、また透過部２２の位置と透過部３２の位置が重なる。このため入射光は、透過部２２、３２を介して透過し、イメージセンサ１６に達する。
一方、図７Ｂの遮蔽状態では、固定スリット板２０の透過部２２に重なるように、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂの遮蔽部２３が位置する。これにより開口絞り１３の内径部分全体が遮蔽部（２３，３３）によって閉じられることとなる。従ってイメージセンサ１６に対して入射光が遮蔽される。
【００５７】
このような第３の実施の形態の透過／遮蔽部ＳＨによれば、第１の実施の形態と同様、開口絞り位置に透過／遮蔽部ＳＨが配置されることで、小型化を実現できる。
また第２の実施の形態と同様に、固定スリット板２０と可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおいて、透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、２：１のサイズとなることで、透過状態におけるイメージセンサ１６への入射光量を多くでき、撮像感度を向上させることができる。
また、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが互いに逆位相で反復駆動されるため、振動ノイズの発生を抑え、品質の良い撮像画像信号を得ることができる。
これらに加えて、絞り／スリット兼用板４０を用いることによって、構成を簡略化できる。
【００５８】
なお、絞り／スリット兼用板４０を用いる例を図１の構成に適用してもよい。即ち図１における開口絞り１３と固定スリット板２０に代えて、絞り／スリット兼用板４０を用いることも当然考えられる。
【００５９】
＜４．第４の実施の形態＞
続いて図８Ａ、図８Ｂで第４の実施の形態としての撮像光学系の構成を説明する。
図８Ａは透過状態、図８Ｂは遮蔽状態を示している。
図８において第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、カバーガラス１５、イメージセンサ１６の構成は図１と同様としている。
【００６０】
この第４の実施の形態は、透過／遮蔽部ＳＨが、１つの固定スリット板２０と、３つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにより構成されている。
開口絞り１３側から見て、可動スリット板３０Ａ、固定スリット板２０、可動スリット板３０Ｂ、可動スリット板３０Ｃの順番で隣接配置されている。
【００６１】
固定スリット板２０には透過部２２（破線部）と遮蔽部２３（黒塗り部）が設けられ、同様に可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにも透過部３２（破線部）と遮蔽部３３（黒塗り部）が設けられる。
この第４の実施の形態の場合、固定スリット板２０、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおける透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、３：１となっている。
【００６２】
可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、それぞれ独立した図示しないアクチュエータにより、別個に駆動される。
可動スリット板３０Ａは、図８Ａの位置状態と、図８Ｂのように矢印ＤＢ方向に、遮光部幅Ｗ２の分だけ移動された位置状態の間を、反復駆動される。
可動スリット板３０Ｂは、図８Ａの位置状態と、図８Ｂのように矢印ＤＡ方向に、遮光部幅Ｗ２の分だけ移動された位置状態の間を、反復駆動される。
可動スリット板３０Ｂは、図８Ａの位置状態と、図８Ｂのように矢印ＤＡ方向に、遮光部幅Ｗ２の２倍の分だけ移動された位置状態の間を、反復駆動される。
【００６３】
図８Ａの透過状態では、固定スリット板２０と可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、遮蔽部２３の位置と遮蔽部３３の位置が重なり、また透過部２２の位置と透過部３２の位置が重なる。このため入射光は、透過部２２、３２を介して透過し、イメージセンサ１６に達する。
一方、図８Ｂの遮蔽状態では、固定スリット板２０の透過部２２に重なるように、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの各遮蔽部２３が位置する。つまり可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの３つの遮蔽部３３の組で、固定スリット板２０の１つの透過部２２を覆うようにする。これにより開口絞り１３の内径部分全体が遮蔽部（２３，３３）によって閉じられることとなる。従ってイメージセンサ１６に対して入射光が遮蔽される。
【００６４】
このような第４の実施の形態の透過／遮蔽部ＳＨによれば、第１の実施の形態と同様、開口絞り位置に透過／遮蔽部ＳＨが配置されることで、小型化を実現できる。
また第２，第３の実施の形態よりも撮像感度を向上させることができる。これは透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２が３：１となっていることによる。即ち図８Ａの透過状態において、入射光は、開口絞り１３の内径平面のほぼ３／４の領域を通過できることで、イメージセンサ１６への入射光量を多くできる。
またこの場合、可動スリット板３０Ａと、可動スリット板３０Ｂ、３０Ｂとは、互いに逆位相で反復駆動される。逆相駆動される複数の可動スリット板を有することで、振動を低減でき、撮像画像信号に乗る振動ノイズを低減できる。
【００６５】
なお、ここでは３枚の可動スリット板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを設けた例を述べたが、４枚の可動スリット板など、より多数の可動スリット板３０を設けても良い。可動スリット板３０の数を多くするほど、遮蔽部幅Ｗ２に対して透過部幅Ｗ１を広くでき、透過状態における通過光量を多くできるため感度向上に適している。但し、可動スリット板３０の数が多いほど構成は複雑化するということはある。
【００６６】
ところで、このように３枚以上の多数の可動スリット板３０を設ける場合でも、第４の実施の形態で説明した、固定スリット板２０と開口絞り１３を兼用した、絞り／スリット兼用板４０を用いても良い。その場合、配置順序は、絞り／スリット兼用板４０、可動スリット板３０Ａ、可動スリット板３０Ｂ、可動スリット板３０Ｃとなるようにすればよい。
【００６７】
＜５．第５の実施の形態＞
続いて図９Ａ、図９Ｂで第５の実施の形態としての撮像光学系の構成を説明する。
図９Ａは透過状態、図９Ｂは遮蔽状態を示している。
図９において第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１４、開口絞り１３、カバーガラス１５、イメージセンサ１６の構成は図１と同様としている。
【００６８】
この第５の実施の形態は、透過／遮蔽部ＳＨが、２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにより構成されている。固定スリット板２０は設けられない例である。
そして２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが開口絞り位置に隣接配置されている。
【００６９】
可動スリット板３０Ａ、３０Ｂには透過部３２（破線部）と遮蔽部３３（黒塗り部）が設けられる。
この第５の実施の形態の場合、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂにおける透過部幅Ｗ１と遮蔽部幅Ｗ２は、１：１となっている。
【００７０】
可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ独立した図示しないアクチュエータにより、別個に駆動される。
可動スリット板３０Ａは、図９Ａの位置状態と、図９Ｂのように矢印ＤＡ方向に、遮光部幅Ｗ２の１／２分だけ移動された位置状態の間を、反復駆動される。
可動スリット板３０Ｂは、図９Ａの位置状態と、図９Ｂのように矢印ＤＢ方向に、遮光部幅Ｗ２の１／２分だけ移動された位置状態の間を、反復駆動される。
【００７１】
図９Ａの透過状態では、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、それぞれの遮蔽部３３の位置が重なり、またそれぞれの透過部３２の位置が重なる。このため入射光は、透過部３２を介して透過し、イメージセンサ１６に達する。
一方、図９Ｂの遮蔽状態では、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの透過部３２と遮蔽部３３が重なる位置状態となることで、開口絞り１３の内径部分全体が可動スリット板３０Ａ、３０Ｂの遮蔽部３３によって閉じられることとなる。従ってイメージセンサ１６に対して入射光が遮蔽される。
【００７２】
このような第５の実施の形態の透過／遮蔽部ＳＨによれば、第１の実施の形態と同様、開口絞り位置に透過／遮蔽部ＳＨが配置されることで、小型化を実現できる。
またこの場合、可動スリット板３０Ａと、可動スリット板３０Ｂとは、互いに逆位相で反復駆動される。逆相駆動される複数の可動スリット板を有することで、振動を低減でき、撮像画像信号に乗る振動ノイズを低減できる。
また、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ遮光部幅Ｗ２の１／２だけ移動されればよく、反復駆動のストロークが短くできる。これによりアクチュエータ８の駆動信号振幅を低減でき、消費電力を低減できる。
【００７３】
なお、ここでは２枚の可動スリット板３０Ａ、３０Ｂを設けた例を述べたが、３枚の可動スリット板など、より多数の可動スリット板３０を設けても良い。可動スリット板３０の数を多くするほど、遮蔽部幅Ｗ２に対して透過部幅Ｗ１を広くでき、透過状態における通過光量を多くできるため感度向上に適している。
【００７４】
＜６．バイモルフピエゾアクチュエータ＞
以上の各実施の形態で採用できるアクチュエータ８の具体例として、バイモルフピエゾアクチュエータの構成を説明する。
図１０は、バイモルフピエゾ素子５０を示している。この例はパラレル型と呼ばれているもので、中央電極５１と、分極方向（矢印Ｐで示す）が同じ方向に向いている２枚の圧電体５２と、２面の表面電極５３で構成されている。
【００７５】
中央電極５１，表面電極５３は、電極としての機能を兼ね備えた板状の可撓性部材で形成されている。
中央電極５１は、圧電体５２及び表面電極５３よりも、図中上方に延伸され突出した状態となっている。
また、２面の表面電極５３どうしは短絡されている。
このバイモルフピエゾ素子５０では、中央電極５１と、表面電極５３との間に電位差Ｖ１を与えると、左右の圧電体５２で分極方向と電圧が逆相でかかるため、左右の素子の片方が延び、他方が縮む。このため図中の矢印ｄＡＣの方向に素子が駆動される。
【００７６】
このようなバイモルフピエゾ素子５０を用いたアクチュエータ８を図１１で説明する。
アクチュエータ８は、２つのバイモルフピエゾ素子５０を用いて構成する。
各バイモルフピエゾ素子５０は、図１０で説明したように、中央電極５１、圧電体５２、表面電極５３を備える。これに加えて、各表面電極５３の表面側には、表面を覆うように、表面電極５３から絶縁された状態でシールド板５４が配置される。
【００７７】
各バイモルフピエゾ素子５０の中央電極５１の先端は、スリット板保持のための接合部５５とされ、これが可動スリット板３０に接合される。先に図２で示したように、可動スリット板３０の平板本体３１の対角線関係となる２カ所が、接合部５５と接合される。
この構造により、一対のバイモルフピエゾ素子５０で構成されるアクチュエータ８に、１つの可動スリット板３０が保持される。
【００７８】
２つの中央電極５１、及び４つのシールド板５４はグランドに接続されている。また４枚の表面電極５３は短絡され、図４に示したアクチュエータドライバ７から駆動信号Ｓ１が印加される構成となっている。
この図１１のように構成されるアクチュエータ８に対しては、例えば正弦波信号など、所定周期で＋Ｖ１電圧／−Ｖ１電圧の印可を繰り返す交流電圧としての駆動信号Ｓ１を与える。
上記の圧電体５２の分極状態及び結線の態様によれば、駆動信号Ｓ１の電圧レベルが＋Ｖ１側に徐々に上昇することに応じては、圧電体５２の形状変化に伴い、可撓性部材である中央電極５１及び表面電極５３が紙面左方向に徐々に撓んでいく。
また逆に、駆動信号Ｓ１の電圧レベルが徐々に−Ｖ１側低下することに応じては、中央電極５１及び表面電極５３が紙面右方向に徐々に撓んでいく。
この動作により、一対の中央電極５１の先端に保持された可動スリット板３０は、矢印ｄＡＣ方向に往復移動することになる。この往復移動によって、各実施の形態として説明した透過状態と遮蔽状態が実現される。
なお、可動スリット板３０の移動量は、駆動信号Ｓ１のレベルで調整できる。
【００７９】
このようなバイモルフピエゾ素子５０を用いたアクチュエータ８では、例えば後述のローレンツ力アクチュエータに比べて低消費電力とすることができる。
またバイモルフピエゾ素子は積層型ピエゾ素子等に比べ薄型化することが可能となり、装置の大型化を防ぐことが可能である。
【００８０】
また可動スリット板３０は、アルミや銅をエッチング加工によってスリットを形成したものである。そのため中央電極５１と可動スリット板３０は電気的に短絡してしまう。そのような状態で中央電極５１に駆動電圧を印加すると可動スリット板３０から電界ノイズが発生してしまう。電界ノイズが発生すると、イメージセンサ１６として高感度の撮像素子を用いた場合には映像に乱れが生じてしまう。
そこで本例では、これを防止する為に中央電極５１はグランド接続とし、表面電極５３側に駆動信号Ｓ１を印加するようにしている。
さらに、表面電極５３に正弦波が印加されているが、こちらも電界ノイズの発生源となっている。そこで各表面電極５３の表面側に、グランド接続された導電板であるシールド板５４を配置し、電界ノイズが映像に影響することを防止している。
【００８１】
＜７．ローレンツ力アクチュエータ＞
アクチュエータ８の他の例として、ローレンツ力アクチュエータについて説明する。
ローレンツ力アクチュエータはピエゾアクチュエータよりもコストが下がるといった利点がある。
【００８２】
図１２はローレンツ力の発生原理について表している。
マグネットＭＧの表面付近には着磁の方向によって点線矢印Ｍｄのような磁束が存在している。そして対向するコイルＣＬの実線矢印Ｃｄのように電流を流すと、電流に比例した推力が図の矢印Ｐｄのように発生する。この推力を用いて可動スリット板３０を駆動している例を表しているのが図１３である。
【００８３】
図１３Ａ、図１３Ｂはローレンツ力によるアクチュエータ８の模式的な正面図、側面図である。
このアクチュエータ８は、一対の弾性板７１，７２が基台部７３上に設けられている。そして弾性板７１，７２の各先端の接合部７５に、可動スリット板３０が接合されて保持される。
また弾性板７２の側面にはマグネットＭＧが装着される。
また図１３Ｂに示すように（図１３Ａでは図示省略）、基台部７３上には固定板７４が設けられており、この固定板７４にコイルＣＬが取り付けられている。この状態で、コイルＣＬはマグネットＭＧに対向配置される。
【００８４】
この構成のアクチュエータ８では、アクチュエータドライバ７がコイルＣＬに駆動電流を与えることとなる。
コイルＣＬに電流を流すことによって、矢印Ｐｄの方向に電流に比例した推力が発生し、弾性板７１，７２が矢印Ｐｄ方向に撓む。
この動作によって可動スリット板３０が矢印ｄＡＣ方向に往復移動されることになり、この往復移動によって、各実施の形態として説明した透過状態と遮蔽状態が実現される。
【００８５】
なお、この図１３Ａ、図１３Ｂの例では、可動側である弾性板７２にマグネットＭＧが配置され、固定板７４側で対向する位置にコイルＣＬが配置されている。
これに対して、可動側である弾性板７２にコイルＣＬを配置し、固定板７４にマグネットＭＧを配置する構成でも良い。
コイルＣＬとマグネットＭＧのどちらを固定側（固定板７４）に配置するかについてはそれぞれ利点、欠点がある。
固定側にコイルＣＬを配置することの利点は、コイルＣＬに対する給電が容易であるという点である。可動側にコイルＣＬを配置すると給電するためのケーブルが可動スリット板３０の駆動に伴って振動することとなる。よって耐振動を考慮したケーブルを使用するといった配慮が必要である。そのような配慮を必要としない点において固定側にコイルＣＬを配置することが好ましい。
一方、欠点としては、可動側の重量増加が挙げられる。一般的にコイルＣＬよりもマグネットＭＧの方が重い。よってマグネットＭＧを可動側に配置すると、可動側の重量増加に応じて駆動電流の増加といった欠点が存在する。
上記のような利点、欠点を総合的に判断し、コイルＣＬとマグネットＭＧのどちらを可動側に配置するかを決定することが望ましい。
【００８６】
＜８．撮像光学系の筐体構造例＞
各実施の形態で説明したように、撮像光学系２には複数のレンズ（１１，１２，１４）、開口絞り１３、透過／遮蔽部ＳＨが設けられる。
このような撮像光学系２及びイメージセンサ１６を配置する筐体構造を説明する。
【００８７】
図１４Ａは撮像光学系２を収納する筐体の外観を示し、図１４Ｂはその断面図である。
なお、筐体内部の光学系構成は、図７Ａ，図７Ｂで示した第３の実施の形態の構成を用いて例示している。
図１４Ａ、図１４Ｂに示されるように筐体全体は、筐体本体６０とベース６１が組み合わされて形成されている。
そして図１４Ｂに示すように、筐体内部において筐体本体６０側に第１レンズ１１，絞り／スリット兼用板４０（開口絞り１３及び固定スリット板２０）が組み込まれ、ベース６１側に第２レンズ１２、第３レンズ１４が保持され、またイメージセンサ１６が配置されている。
さらに開口絞り位置、つまり絞り／スリット兼用板４０に隣接して、可動スリット板３０Ａ、３０Ｂが配置されている。
【００８８】
このような筐体の材質はアルミ等の金属や樹脂であるが、導電性金属や導電性樹脂による導電性材料とすることが適切である。導電性材料で筐体を構成し、接地することで、外部から入ってくるノイズによって映像に乱れが生じることを防ぐことが可能となる。
また、可動スリット板３０の動作不良をおこすような塵や埃が筐体内に入らないように、筐体は密閉構造になっているほうが望ましい。
【００８９】
アクチュエータ８は、図１５Ａ、図１５Ｂのように配置されている。図１５Ａは、図１１で説明したバイモルフピエゾ素子５０を用いたアクチュエータ８Ａ，８Ｂがベース６１上に配置されている様子を示し、図１５Ｂは、アクチュエータ８Ａ，８Ｂと可動スリット板３０Ａ、３０Ｂのみを示したものである。
【００９０】
可動スリット板３０Ａは、アクチュエータ８Ａに保持される。即ち可動スリット板３０Ａの図中右上端部と左下端部が、アクチュエータ８Ａにおける一対のバイモルフピエゾ素子５０Ａの各接合部５５Ａ（スリット板保持部）に接合されている。
可動スリット板３０Ｂは、アクチュエータ８Ｂに保持される。即ち可動スリット板３０Ｂの図中左上端部と右下端部が、アクチュエータ８Ｂにおける一対のバイモルフピエゾ素子５０Ｂの各接合部５５Ｂ（スリット板保持部）に接合されている。
【００９１】
つまり２つのアクチュエータ８Ａ，８Ｂは、それぞれ一対のバイモルフピエゾ素子５０（図１１の中央電極５１部分）が互い違いに配置される。
特に、可動スリット板３０Ａを駆動するアクチュエータ８Ａにおける一対の接合部５５Ａを結んだ線分（図１５Ｂにおける一点鎖線ａ−ａ）と、他方の可動スリット板３０Ｂを駆動するアクチュエータ８Ｂにおける一対の接合部５５Ｂを結んだ線分（図１５Ｂにおける一点鎖線ｂ−ｂ）が、概ね直交するように、各アクチュエータ８Ａ，８Ｂが配置されている。
このように一点鎖線ａ−ａ、ｂ−ｂが概ね直交するように配置することで、筐体内に省スペースにアクチュエータ８Ａ，８Ｂを配置することが可能となる。各アクチュエータ８Ａ，８Ｂ、それぞれ対角線上の２カ所で可動スリット板３０Ａ、３０Ｂを保持することで、安定した保持及び駆動が可能となり、その上でアクチュエータ８Ａ，８Ｂが重ならない配置とできるためである。
【００９２】
なお、図１５Ａ、図１５Ｂに示したようなアクチュエータ配置は、可動スリット板３０が複数の場合に好適である。従って図７の場合だけでなく、図６、或いは図９の構成の場合の２つの可動スリット板３０Ａ、３０Ｂについてのアクチュエータ８Ａ，８Ｂとしても適している。
さらに、図８のように、より多数の可動スリット板３０が設けられる場合も応用可能である。例えば図８における可動スリット板３０Ａ、３０Ｂについてのアクチュエータ８Ａ，８Ｂは、図１５のように配置し、可動スリット板３０Ｃのアクチュエータについては、２つのバイモルフピエゾ素子を、アクチュエータ８Ａの横に並べる配置などとすればよい。
【００９３】
＜９．変形例＞
以上、実施の形態について説明してきたが、本開示の技術は上述した構成以外にも多様な変形例が考えられる。
まず、固定スリット板２０、可動スリット板３０におけるスリット構造（透過部２２，３２と遮蔽部２３，３３の形状や配置パターン）は、上記例以外でもよい。
例えば上記の可動スリット板３０では、直線状のスリット（厳密には長方形上の透過部３２）としたが、曲線状、湾曲線状のスリット、折れ曲がり線状のスリットなども考えられる。さらに、透過部３２と遮蔽部３３が、市松模様を形成するように透過部が千鳥状に形成されたものでもよい。
即ちいずれにしても、透過／遮蔽部ＳＨは、複数のスリット板を有し、その一部又は全部の移動により、透過状態と遮蔽状態を作り出すことができる構成であれば良い。
【００９４】
また第２〜第４の実施の形態では、複数の可動スリット板３０が、逆相駆動される例を挙げたが、全ての可動スリット板３０が同相駆動されるものも考えられる。
【００９５】
また光学系構成としては３つのレンズを有する例を述べたが、例えば４以上のレンズ、２以下のレンズを有する撮像光学系の場合でも、本開示の技術は適用できる。
【００９６】
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）複数個の画素を有する撮像素子部と、
外部からの電磁波を上記撮像素子部に画像として結像させる撮像光学系と、
上記撮像光学系における開口絞り位置に配置され、上記撮像素子部に対して電磁波の透過及び遮蔽を行う透過／遮蔽部と、
上記透過／遮蔽部を、透過状態と遮蔽状態に反復駆動するアクチュエータと、
上記透過／遮蔽部が透過状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力と、上記透過／遮蔽部が遮蔽状態となっているときの上記撮像素子部の画素の出力との差動信号を撮像画像信号出力とする出力部と、
を備えた撮像装置。
（２）上記透過／遮蔽部は、複数のスリット板を有して形成される上記（１）に記載の撮像装置。
（３）上記透過／遮蔽部は、固定スリット板と、上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板とを有して形成される上記（１）又は（２）に記載の撮像装置。
（４）上記可動スリット板を複数有する上記（３）に記載の撮像装置。
（５）互いに逆位相で反復駆動される複数の可動スリット板を有する上記（３）又は（４）に記載の撮像装置。
（６）上記固定スリット板は、上記撮像光学系における開口絞りを兼ねる構成とされている上記（３）乃至（５）のいずれかに記載の撮像装置。
（７）上記透過／遮蔽部の複数のスリット板の全部が、それぞれ上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板とされている上記（２）に記載の撮像装置。
（８）互いに逆位相で反復駆動される複数の可動スリット板を有する上記（２）又は（７）に記載の撮像装置。
（９）上記アクチュエータは、ローレンツ力アクチュエータ、ポリマーアクチュエータ、電磁石アクチュエータ、ピエゾアクチュエータのいずれかである上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）上記アクチュエータは、バイモルフピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータであり、
上記バイモルフピエゾ素子は、
上記透過／遮蔽部に接続され、かつ接地された中央電極と、
上記中央電極の両面側にそれぞれ配置された圧電体と、
それぞれ上記圧電体の上記中央電極側とは逆側の面に配置され、互いに短絡されると共に交流の駆動電圧が印加される２つの表面電極と、
２つの上記表面電極のそれぞれに対して絶縁されて配置され、接地された導電板と、
を有して形成されている上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）上記透過／遮蔽部は、上記アクチュエータによって反復駆動される可動スリット板を複数有し、
複数の可動スリット板のうちの、或る可動スリット板を駆動するアクチュエータにおける一対のスリット板保持部を結んだ線分と、他の或る可動スリット板を駆動するアクチュエータにおける一対のスリット板保持部を結んだ線分とが、概ね直交するように、各アクチュエータが配置されている上記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の撮像装置。
（１２）内部に上記撮像光学系、上記撮像素子部、及び上記透過／遮蔽部を配置する筐体が、導電性材料で構成され、接地されている上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の撮像装置。
（１３）上記導電性材料は導電性樹脂である上記（１２）に記載の撮像装置。
（１４）上記撮像光学系、上記撮像素子部、及び上記透過／遮蔽部は、筐体内に密閉されて配置されている上記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００９７】
１  撮像装置、２  撮像光学系、４  画像信号取得部、５  画像信号処理部、６  制御部、７  アクチュエータドライバ、８  アクチュエータ、１１  第１レンズ、１２  第２レンズ、１３  開口絞り、１４  第３レンズ、１５  カバーガラス、１６  イメージセンサ、２０  固定スリット板、２２  透過部、２３  遮蔽部、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ  可動スリット板、３２  透過部、３３  遮蔽部、４０  絞り／スリット兼用板
【図１】
2013093692.tif 000003
【図２】
2013093692.tif 000004
【図３】
2013093692.tif 000005
【図４】
2013093692.tif 000006
【図５】
2013093692.tif 000007
【図６】
2013093692.tif 000008
【図７】
2013093692.tif 000009
【図８】
2013093692.tif 000010
【図９】
2013093692.tif 000011
【図１０】
2013093692.tif 000012
【図１１】
2013093692.tif 000013
【図１２】
2013093692.tif 000014
【図１３】
2013093692.tif 000015
【図１４】
2013093692.tif 000016
【図１５】
2013093692.tif 000017
【図１６】
2013093692.tif 000018