(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ走査型顕微鏡の共焦点位置に配置されピンホールを形成する複数の遮光板と、該遮光板を固着または遊びを持つはめ込み式により接続して駆動することにより前記ピンホールの開口量を調整する第１の積層型固体アクチュエータとを備え、前記複数の遮光板は、前記積層型固体アクチュエータの作用部の変位量とほぼ同じ量だけ移動することを特徴とするピンホールユニット。
【請求項２】
前記複数の遮光板の一つずつに前記積層型固体アクチュエータが接続して設けられることを特徴とする請求項１記載のピンホールユニット。
【請求項３】
前記第１の積層型固体アクチュエータは、複数のバイモルフ型ピエゾ素子からなり、該バイモルフ型ピエゾ素子の端部はフレーム枠の溝に摺動自在に嵌装されるとともに、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部と前記遮光板とが固着または遊びを持つはめ込み式により接続され、前記バイモルフ型ピエゾ素子を制御する制御回路を設け、前記バイモルフ型ピエゾ素子が変位することにより、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部のたわみ変位量とほぼ同じ距離だけ前記遮光板が移動して前記ピンホールの開口量を調整することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のピンホールユニット。
【請求項４】
前記第１の積層型固体アクチュエータは、複数のバイモルフ型ピエゾ素子からなり、該バイモルフ型ピエゾ素子の端部はフレーム枠に固定されるとともに、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部と前記遮光板とが固着され、前記バイモルフ型ピエゾ素子を制御する制御回路を設け、前記バイモルフ型ピエゾ素子が変位することにより、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部のたわみ変位量とほぼ同じ距離だけ前記遮光板が移動して前記ピンホールの開口量を調整することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のピンホールユニット。
【請求項５】
共焦点光学系の光軸とピンホールの中心とのズレを補正するピンホール中心調整機構を設け、該ピンホール中心調整機構は第２の積層型固体アクチュエータによって駆動されるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピンホールユニット。
【請求項６】
前記遮光板を位置制御して前記ピンホール中心を移動させるピンホール中心調整機能を前記制御回路に付加し、この制御回路からの制御指令によって前記第１の積層型固体アクチュエータが前記遮光板を駆動してピンホール中心調整が行われることを特徴とする請求項３または４記載のピンホールユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共焦点光学系をもつレーザ走査型顕微鏡などに用いられるピンホールユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ走査型顕微鏡は、共焦点効果により、対物レンズ端の共焦点位置と共役な位置にピンホールを置くことにより、共焦点位置以外の深さの光を除去し、試料面の特定の深さの情報のみの検出を行う。この際、ピンホールの開口量を変化させることにより、共焦点位置の深さの解像を変化させることができる。また、光路途中の光学素子を変更することにより、光軸が移動することがあるので、共焦点光学系の光軸とピンホールの中心位置とのズレを補正する駆動手段を持つものもある。
【０００３】
従来、このようなピンホールの開口量を制御する機構として、特開２０００−１０１５２号公報所載の技術（従来例１）がある。この従来例１では、ピンホールの絞り機構は、ステッピングモータ、テコ機構および直動レールを組み合わせて、複数の遮光板を駆動し、ピンホールの開口量を制御している。
【０００４】
また、特開平９−１５９９３５公報所載の技術（従来例２）では、ピエゾ素子と複数のテコ機構とを用いてピンホールの開口量を制御している。さらに、特開平１１−３３７７９３号公報所載の技術（従来例３）では、共焦点光学系の光軸とピンホールの中心位置とを補正する駆動手段も、テコ機構とステッピングモータとで構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術には、つぎのような問題点があった。ピンホールで遮るべき光のスポット径は数ｍｍ以下であるため、ピンホールに要求される遮光板の大きさは、１０数ｍｍ角程度である。これに対し、上記従来技術では、直動レールなどの機構に加え、それぞれの個所を駆動させるためのモータが存在し、モータは直径数１０ｍｍ、長さ数１０ｍｍの大きさであり、電動ピンホールを構成する部品の内、かなり大きな容積を占め、さらに、可動のための部品も多く、ユニット全体を小型化しようとすると、構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
また、一般的な伸長方向に変位を持つピエゾ素子を用いて、ピンホールに必要なストロークを得るためには、ピエゾ素子に１００Ｖ以上の高圧電圧を印加するか、力点−支点間の長いテコを用いる必要があり、さらに小型化を行うには、テコを複数組み合わせるなどの工夫を必要とする。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１、２、３、４、５、６または７に係る発明の課題は、構成部品点数が少なく、小型なピンホールユニットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１、２、３、４、５、６または７に係る発明は、ピンホールユニットにおいて、共焦点位置に配置されピンホールを形成する複数の遮光板と、該遮光板を固着または遊びを持つはめ込み式により接続して駆動する積層型固体アクチュエータとを備え、複数の遮光板は積層型固体アクチュエータの作用部の変位量とほぼ同じ量だけ移動するようにした。
【０００９】
請求項１、２、３、４、５、６または７に係る発明のピンホールユニットでは、積層型固体アクチュエータが、これに固着または遊びを持つはめ込み式により接続された複数の遮光板を、積層型固体アクチュエータの作用部の変位量とほぼ同じ量だけ移動するように駆動して、共焦点位置においてピンホールを形成する。
【００１０】
請求項４に係る発明のピンホールユニットでは、第１の積層型固体アクチュエータは、複数のバイモルフ型ピエゾ素子からなり、バイモルフ型ピエゾ素子の端部はフレーム枠の溝に摺動自在に嵌装されるとともに、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部と前記遮光板とが固着または遊びを持つはめ込み式により接続され、遮光板とバイモルフ型ピエゾ素子とを制御する制御回路を設けたことにより、上記作用に加え、バイモルフ型ピエゾ素子がフレーム枠の溝内で伸張および収縮して、バイモルフ型ピエゾ素子の長手方向に対し垂直の方向に大きく変位し、その変位量は制御回路により印加する電圧によって制御される。
請求項５に係る発明のピンホールユニットでは、第１の積層型固体アクチュエータは、複数のバイモルフ型ピエゾ素子からなり、バイモルフ型ピエゾ素子の端部はフレーム枠に固定されるとともに、該バイモルフ型ピエゾ素子の変位部と前記遮光板とが固着され、遮光板とバイモルフ型ピエゾ素子とを制御する制御回路を設けたことにより、上記作用に加え、バイモルフ型ピエゾ素子がフレーム枠の溝内で伸張および収縮して、バイモルフ型ピエゾ素子の長手方向に対し垂直の方向に大きく変位し、その変位量は制御回路により印加する電圧によって制御される。
【００１１】
請求項６に係る発明のピンホールユニットでは、共焦点光学系の光軸とピンホールの中心とのズレを補正するピンホール中心調整機構を設け、該ピンホール中心調整機構は積層型固体アクチュエータによって駆動されるように構成したことにより、上記作用に加え、積層型固体アクチュエータがピンホール中心調整機構を駆動して、共焦点光学系の光軸に対しピンホールの中心のズレを補正する。
【００１２】
請求項７に係る発明のピンホールユニットでは、遮光板を位置制御に用いて、制御回路にピンホール中心調整機能を付加したことにより、請求項２に係る発明のピンホールユニットの作用に加え、制御回路により少なくとも３枚の遮光板をそれぞれ位置調整して、共焦点光学系の光軸に対して、ピンホールの中心のズレを補正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、積層型固体アクチュエータとピンホールユニットとの関係について説明する。本発明では、ピンホールを形成する遮光板を駆動するためのアクチュエータとして、ステッピングモータなどのモータではなく、ピエゾアクチュエ−タに代表される積層型固体アクチュエータを使用する。ピンホールユニットに必要とされる動作量は、ピンホールの開閉距離が数１０μｍ〜１ｍｍであり、光軸調整の移動距離は０〜１ｍｍほどである。固体アクチュエータの中でもピエゾ素子はサブミクロンの微小調整には適しているが、１ｍｍの変位量を得るためには、ピエゾ素子の材質または構造に工夫を凝らすか、機械的にピエゾ素子の変位を増幅する必要がある。
【００１４】
このような、ピンホール開閉用のアクチュエータとして好適な特性をもつピエゾ素子に、バイモルフ型ピエゾ素子がある。バイモルフ型ピエゾ素子は、図１に示すように、板状のピエゾ素子を張り合わせ、それぞれのピエゾ素子を伸張方向、収縮方向に駆動することにより、板状のピエゾ素子を湾曲させ大きな変位量を得る。このようなバイモルフ型のピエゾ素子は、張り合わされた２枚のそれぞれの変位量はサブミクロンであっても、対方向に生じる変位によって張り合わされた素子が撓み、素子の全長に応じた大きな変位が得られる。以下、具体的な実施の形態について説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図２〜図７は実施の形態１を示し、図２はピンホールユニットの閉塞状態の正面図、図３はピンホールユニットの開放状態の正面図、図４はピンホールユニットの制御回路の構成図、図５はピンホールユニットの第１変形例の正面図、図６はピンホールユニットの第２変形例の正面図、図７はピンホールユニットの第３変形例の正面図である。
【００１６】
図２において、ピンホールユニットは、主に、図示しない共焦点位置に配置され、枠状のフレーム１と、フレーム１の溝６に摺動自在に嵌装する第１の積層型固体アクチュエータとしてのバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂと、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂの中央に取着され、ピンホールを形成する遮光板３ａ、３ｂとから構成されている。バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂは、図１に示すように、薄板状の素子であり、２枚のピエゾ素子が張り合わされたものである。張り合わされた２枚のピエゾ素子は、それぞれ個別に電圧の印加を受けて長さ変位を生じることが可能である。ただし、張り合わされているために、２枚が異なる変位を生じると、薄板が撓む形の変位を生じる。このような特性を持つために、２枚の張り合わされたピエゾ素子に差動の電圧入力をすることが一般的である。
【００１７】
図２に示すように、２つのバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂは、フレーム１の枠状の内形に設けた４つの溝６に摺動自在に嵌装されている。バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂが電圧印加により、撓みの変位が発生すると、撓んだ分の長さが短くなるので、フレーム１の溝６に嵌装されたバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂはある程度の遊びを持っておく必要がある。遊びは、両端であっても、一端でもよいが、両端を固定すると所望の変位が得られなくなることがある。
【００１８】
図３に示すように、２つのバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂに固着された遮光板３ａ、３ｂは、２枚対でピンホール５を形成し、ピンホール５を通過する光線を遮光するのに充分な大きさを有し、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂに取り付く側と反対側に９０度のＶ溝を有する。この２枚の遮光板３ａ、３ｂのＶ溝の重なり程度に応じ、四角形のピンホール５が形成される。ピンホール５の開口量は、遮光板３ａ、３ｂが固着されたバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂの撓み変位で制御される。２枚のバイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂがピンホール中心に対して外側に膨らむような撓み変位を発生すると、遮光板３ａ、３ｂはそれぞれ外側に引かれ、Ｖ溝の重なりが減少し、四角形のピンホール開口量は増加する。上述のように発生した撓み変位が、逆側（中心に対して内側に膨らむ）に発生した場合、遮光板３ａ、３ｂは内側に押し込まれ、上述のＶ溝の重なりが増加し、四角形のピンホール開口量は減少する。
【００１９】
ピンホール５の開口量を制御し、一定に保つには、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂの変位を制御する制御回路を持つ必要がある。とくに、バイモルフ型ピエゾ素子に限らず、ピエゾ素子には、ヒステリシス性、温度依存性、クリープ現象などの任意の電圧入力に対して変位が変化する要因をいくつか持っている。このために、制御回路で変位一定となるフィードバック制御回路を必要とする。図２に示すように、フィードバック制御回路に必要な変位センサは、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂに貼付された歪みセンサ４ａ、４ｂを使用する。バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂが撓むと、歪みセンサ４ａ、４ｂが撓み量に応じた変位を歪みとして検出する。予め、センサ出力と変位との相関を調べておくことで、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂで発生した変位量を知ることができる。
【００２０】
図４において、バイモルフ型ピエゾ素子２に貼付された歪みセンサ４の出力は、アンプ１２で検出され、線型補正回路１３にて、歪み量から位置変位量へと変換される。変換された位置変位量は、位置制御回路１４へと入力され、入力値１５と比較され、位置制御回路１４は位置変位量が入力値１５と一致するような信号を出力アンプ１６に出力し、出力アンプ１６がバイモルフ型ピエゾ素子２を駆動する。このような制御回路により位置フィードバック系が構成される。
【００２１】
本実施の形態によれば、バイモルフ型ピエゾ素子が枠状のフレームの溝内で伸張および収縮して、バイモルフ型ピエゾ素子の長手方向に垂直の方向に大きく変位し、その変位量は位置フィードバック系の制御回路により印加する電圧によって制御されるので、ピンホールの開口量が正確に制御されるとともに、ピンホールユニットを小型化し、かつ構成部品点数を少なくすることができる。
【００２２】
（変形例１）
本実施の形態では、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂの変位を検出するセンサは、歪みセンサ４ａ、４ｂを用い、歪み−位置と２次的に検出したが、図５に示すように、フレーム１に非接触式近接センサ８を取り付けて変位量を検出してもよい。また、遮光板３ａ、３ｂの位置をマイクロスケールなどの接触式の位置センサで読んでもよい。さらに、ピンホール５の開口量だけを制御するのであれば、ＣＣＤなどの撮像素子でピンホール５の開口量を直接画像として検出してもよい。
【００２３】
（変形例２）
本実施の形態では、遮光板３ａ、３ｂは、バイモルフ型ピエゾ素子２ａ、２ｂに固着されているだけのため、ピンホールの開閉方向に対して傾きながら開き、ピンホールの中心が狂い、光軸からずれる恐れもある。このため、図６に示すように、遮光板３ａ、３ｂがピンホールの開閉方向に対して平行に移動するように、ガイドレール７を設けてもよい。
【００２４】
（変形例３）
さらに、変形例２のガイドレール７を設けることにより、図７に示すように、バイモルフ型ピエゾ素子２１ａ、２１ｂの一端をフレーム１Ａに固定し、遮光板３１ａ、３１ｂの溝３１ｃ、３１ｄとバイモルフ型ピエゾ素子２１ａ、２１ｂの他端との接続を遊びを持つはめこみ式にすることでも、同様の機能性能を実現することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図８および図９は実施の形態２を示し、図８はピンホールユニットの閉塞状態の正面図、図９はピンホールユニットの開放状態の正面図である。本実施の形態は、遮光板とバイモルフ型ピエゾ素子とをそれぞれ４つにしたものである。
【００２６】
図８において、ピンホールユニットは、主に、枠状のフレーム１Ｂと、９０度ずつフレーム１Ｂに一端を固定された４つのバイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、バイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの他端に固着されたピンホールを形成する４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとから構成される。
【００２７】
図９に示すように、４つのバイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに取着された遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは４枚対でピンホール５を形成し、ピンホール５を通過する光線を遮光するのに充分な大きさを有する。この４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの重なり程度に応じてピンホール５の開口量が決定される。
【００２８】
ピンホール５の開口量は、遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが固着されたバイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの撓み変位で制御される。４つのバイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄがピンホール５の中心に対して外側に開くような撓み変位が発生すると、遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、それぞれ外側に移動し、４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの重なりが減少し、四角形のピンホール開口量が増加する。上述の撓み変位が逆側（中心に対して内側に向かう）に発生した場合、遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは内側に移動し、４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの重なりが増加し、ピンホール開口量は減少する。
【００２９】
バイモルフ型ピエゾ素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの変位制御手段は、実施の形態１に比べ、素子の数が増えたのみであり、構成作用は同一のため説明を省略する。
【００３０】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、ピンホールを形成する遮光板の枚数が増えたことにより、ピンホールの形状を多角形にすることができる。
【００３１】
本実施の形態では、複数枚の遮光板で構成されるピンホールの例として、もっとも動作を考えやすいシンプルな４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄでピンホールを形成したが、３枚の遮光板であっても同様の動作を実現することは可能である。また、遮光板の枚数を更に増やすことにより、ピンホールの形状を真円に近づけることも可能である。
【００３２】
（実施の形態３）
図１０および図１１は実施の形態３を示し、図１０はピンホール中心調整機構を付加したピンホールユニットの正面図、図１１はピンホール中心を水平方向に移動する説明図である。本実施の形態は、実施の形態２のピンホールユニットにピンホール中心調整機構を付加したものであるため、付加したピンホール中心調整機構およびピンホールユニットへの連結部分のみ説明し、実施の形態２と同一の部分の説明を省略する。
【００３３】
図１０において、ピンホールユニットのフレーム１Ｃは、左上端で第２の積層型固体アクチュエータとしてのバイモルフ型ピエゾ素子９ａの先端に連結固定され、バイモルフ型ピエゾ素子９ａは、その基端で連結部１０を介して、もう一つの積層型固体アクチュエータとしてのバイモルフ型ピエゾ素子９ｂの先端に固定されている。バイモルフ型ピエゾ素子９ｂの基端はベース１１に固定されている。ベース１１はこのピンホールユニットの土台となる。バイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂ、連結部１０およびベース１１によりピンホール中心調整機構を構成している。
。
【００３４】
図１１に示すように、バイモルフ型ピエゾ素子９ｂは、その基端をベース１１に固定されているため、バイモルフ型ピエゾ素子９ｂに印加される電圧によって生じた変位により、その先端に接続された連結部１０がベース１１を中心とした円弧を描く軌跡で移動を行う。また、連結部１０の先には、同様にバイモルフ型ピエゾ素子９ａがあり、同様に、バイモルフ型ピエゾ素子９ａに電圧が印加されることにより、先端に接続されたピンホールユニットのフレーム１Ｃが連結部１０を中心とした円弧を描く軌跡で移動を行う。この２つのバイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂの運動により、２つの中心点をもつ円弧の運動が行え、結果としてピンホールユニットのフレーム１Ｃの移動可能な軌跡は平面状になる。よって、ピンホールの位置がずれた場合、２つのバイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂを駆動することにより、ピンホールの中心を移動することができる。
【００３５】
ピンホールの中心位置を制御し、一定に保つには、バイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂの変位を制御する制御回路をもつ必要がある。このために、制御回路で変位一定となるフィードバック制御回路を必要とする。フィードバック制御回路に必要な変位センサは、バイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂに貼付された歪みセンサ（図示省略）を使用する。バイモルフ型ピエゾ素子が撓むと、歪みセンサは撓み量に応じた変位を歪みとして検出する。予め、歪みセンサの出力と変位（先端の動作角度）との相関を調べておくことで、バイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂで発生した変位量（先端の動作角度）を知ることができる。２つのバイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂの動作角度量を検出することにより、幾何学的にピンホール位置の移動量が判明する。この移動量に応じて、２つのバイモルフ型ピエゾ素子９ａ、９ｂへの印加電圧を制御することにより、ピンホールの中心位置の制御を行う。これにより、共焦点光学系の光軸とピンホール中心とのズレを正確に補正することができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、実施の形態１および２と同様の効果に加え、共焦点光学系の光軸とピンホール中心とのズレを正確に補正することができる。
【００３７】
本実施の形態では、バイモルフ型ピエゾ素子の変位を検出するセンサは歪みセンサを使って２次的に検出したが、フレームに非接触式近接センサを取り付けて検出してもよい。本実施の形態では、実施の形態２のピンホールを用いて説明したが、実施の形態１のものに適用してもかまわない。
【００３８】
（実施の形態４）
図１２は実施の形態４を示し、ピンホールの中心移動の説明図である。本実施の形態のピンホールユニットは、実施の形態２のピンホールユニットの構成と同一のものであるが、ピンホール中心調整機構を付加せず、ピンホールユニット自体のピンホールの開口量制御機構を用いて、制御回路に付加されたピンホール中心調整機能からの制御指令により、ピンホール中心調整を行うものである。
【００３９】
図１２において、４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、独立して動作することが可能なように構成されている。従って、制御回路に付加されたピンホール中心調整機能は、数１００μｍ以下の共焦点光軸に対するピンホール中心のズレの場合、４枚の遮光板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのそれぞれの位置を、移動させたい共焦点光軸の方向に、個々に差し引き勘定させ、位置制御としての移動距離を算定して移動させることにより、ピンホール中心を共焦点光学系の光軸に一致させる。
【００４０】
本実施の形態によれば、実施の形態３と同様の効果に加え、ピンホール中心調整機構を付加ぜずに済むので、共焦点位置における省スペース化をすることができる。
【００４１】
本実施の形態では、４枚の遮光板の例を示したが、実施の形態１のように、２枚の遮光板の場合にも、適用することができる。
【００４２】
なお、上述した具体的な実施の形態から、つぎのような技術的思想を導き出すことができる。
（付記）
（１）  前記積層型固定アクチュエータは、バイモルフ型ピエゾ素子であることを特徴とする請求項１記載のピンホールユニット。
【００４３】
付記（１）によれば、請求項１の効果に加え、バイモルフ型ピエゾ素子は小さな伸縮量で大きな撓み変位が発生するので、ピンホールユニットを極めてコンパクトに構成することができる。
【００４４】
（２） 前記遮光板と前記バイモルフ型ピエゾ素子との組を少なくとも３組にして構成した事を特徴とする請求項４記載のピンホールユニット。
【００４５】
付記（２）によれば、請求項４の効果に加え、ピンホールを形成する遮光板の枚数が増えることにより、ピンホールの形状を多角形にすることができる。
【００４６】
（３） 前記積層型固定アクチュエータは、バイモルフ型ピエゾ素子であることを特徴とする請求項６記載のピンホールユニット。
【００４７】
付記（３）によれば、請求項６の効果に加え、バイモルフ型ピエゾ素子は小さな伸縮量で大きな撓み変位が発生するので、ピンホール中心調整機構を付加したピンホールユニットを極めてコンパクトに構成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４、５、６または７に係る発明によれば、構成部品点数が少なく、小型なピンホールユニットを提供することができる。
【００４９】
請求項４に係る発明によれば、上記効果に加え、バイモルフ型ピエゾ素子が枠状のフレームの溝内で伸張および収縮して、バイモルフ型ピエゾ素子の長手方向に対し垂直の方向に大きく変位し、その変位量は制御回路により印加する電圧によって制御されるようにしたので、ピンホールの開口量を正確にコントロールすることができる。
【００５０】
請求項６に係る発明によれば、上記効果に加え、積層型固体アクチュエータがピンホール中心調整機構を駆動して、共焦点光学系の光軸に対してピンホールの中心のズレを補正するようにしたので、共焦点光学系の光軸とピンホールの中心とを一致させることができる。
【００５１】
請求項７に係る発明によれば、上記効果に加え、制御回路により遮光板をそれぞれ位置調整して、共焦点光学系の光軸に対して、ピンホールの中心のズレを補正するようにしたので、ピンホール中心調整機構を付加せずに、共焦点光学系の光軸とピンホールの中心とを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態のバイモルフ型ピエゾ素子の動作原理の説明図である。
【図２】実施の形態１のピンホールユニットの閉塞状態の正面図である。
【図３】実施の形態１のピンホールユニットの開放状態の正面図である。
【図４】実施の形態１のピンホールユニットの制御回路の構成図である。
【図５】実施の形態１のピンホールユニットの第１変形例の正面図である。
【図６】実施の形態１のピンホールユニットの第２変形例の正面図である。
【図７】実施の形態１のピンホールユニットの第３変形例の正面図である。
【図８】実施の形態２のピンホールユニットの閉塞状態の正面図である。
【図９】実施の形態２のピンホールユニットの開放状態の正面図である。
【図１０】実施の形態３のピンホール中心調整機構を付加したピンホールユニットの正面図である。
【図１１】実施の形態３のピンホール中心を水平方向に移動する説明図である。
【図１２】実施の形態４のピンホールの中心移動の説明図である。
【符号の説明】
５  ピンホール
２ａ、２ｂ  バイモルフ型ピエゾ素子
３ａ、３ｂ  遮光板
【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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