エレクトレットシャッタ及び撮像モジュール
【課題】実際にカメラ等に搭載可能な小型で構造が簡単なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールを提供することである。
【解決手段】エレクトレットシャッタユニット１０は、所定の開口部１３を有し外周部表面に複数の駆動電極１２が設けられた略半円形状の固定子１１と、該固定子１１の中心部に回動可能に取り付けられた移動子１５とを備えて成る。該移動子１５は、固定子１１の駆動電極１２と対向する面に所定の間隔を保つように配設されるもので、移動子１５の固定子１１側に永久分極された誘電体であるエレクトレットを固着している。そして、開口部１３に対し往復動して、該開口部１３に進退を行う。
【解決手段】エレクトレットシャッタユニット１０は、所定の開口部１３を有し外周部表面に複数の駆動電極１２が設けられた略半円形状の固定子１１と、該固定子１１の中心部に回動可能に取り付けられた移動子１５とを備えて成る。該移動子１５は、固定子１１の駆動電極１２と対向する面に所定の間隔を保つように配設されるもので、移動子１５の固定子１１側に永久分極された誘電体であるエレクトレットを固着している。そして、開口部１３に対し往復動して、該開口部１３に進退を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ及び該デジタルカメラ等に利用可能なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学機器に於けるシャッタ装置に於いては、シャッタ羽根をステップモータで駆動する方式や、スプリング力を利用してシャッタ羽根を開閉させる方式のものが知られている。しかしながら、これらの方式によるものは、シャッタ羽根を駆動する駆動装置の駆動力をシャッタ羽根に伝達するために複雑な構造を必要としていた。
【０００３】
一方で、配置スペースを有効利用することができて、組み込まれるレンズ鏡筒等の機器の小型化に有効な装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１００５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１は、２つのソレノイドとプランジャを有してセクタを移動させる構造となっている。こうした種類の静電アクチュエータの原理を用いたエレクトレットシャッタ装置（以下、エレクトレットシャッタと略記する）を実際にカメラに搭載させることを考慮すると、駆動電極基板とカバーガラスとを、スペーサを介して積層し、それによってシャッタ幕の移動空間を確保するという構造が考えられる。
【０００５】
しかしながら、複数枚の基板やカバーガラスを積層すると、その光軸方向にスペースを必要としてしまい、鏡筒の小型化には不十分であり、搭載するカメラを小型化しようとする際にも、まだ不十分なものである。
【０００６】
したがって本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、実際にカメラ等に搭載可能な小型で構造が簡単なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記光束通過領域より入射した光線が照射されることが可能なように撮像素子が設けられ、上記固定部材が固着された収納部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１若しくは２に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項４若しくは５に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、上記撮像素子が設けられると共に、上記固定部材が固着された収納部材と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０若しくは１１に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明に於いて、上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明に於いて、上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１３に記載の発明に於いて、上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１３若しくは１４に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、実際にカメラ等に搭載可能な小型で構造が簡単なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１乃至図３は、本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示す図である。図１はエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。図２はシャッタユニットの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図、図３は該シャッタユニットの移動子の固定子と対向する面側を示した図である。
【００２８】
本シャッタユニット１０は、略半円形状で遮光性を有する固定部材としての固定子１１と、この固定子１１の中心を軸として回動可能で扇形状（この場合、ほぼ１／４円形状）の遮光性を有する移動部材としての移動子１５とを有している。
【００２９】
上記固定子１１には、後述する収納容器２２内の撮像素子２３に対応する位置に、光束通過領域として長方形状の開口部１３が形成されている。この開口部１３を通った光が撮像素子２３に結像されるようになっている。加えて、上記固定子１１は、少なくとも上記移動子１５によって上記開口部１３を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状である。
【００３０】
尚、本実施形態では、開口部１３の長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った辺と平行にして形成している。
【００３１】
そして、固定子１１の周縁部近傍には、該固定子１１の中心より放射状に、複数の帯状に延出された電極部材である駆動電極１２が、所定の間隔で配設されている。また、固定子１１の中心には、移動子１５をボス１８によって回動自在に支持するための穴（図示せず）が形成されている。
【００３２】
ここで、固定子１１は、ガラス等を基板として構成されており、その表面に駆動電極１２が形成され、更に駆動電極１２上に絶縁膜（図示せず）が設けられている。この絶縁膜が施されることにより、隣接する駆動電極間の短絡を防止している。
【００３３】
一方、移動子１５は、ポリイミドやテフロン（登録商標）が基材として用いられており、アルミニウム等の金属が蒸着されている。これにより、完全ではないものの、ある程度の遮光性を確保することができる。本実施形態に於いては、このような特性を半透光性と称するものとする。
【００３４】
更に、移動子１５は、回転軸となる穴１７を中心とした扇形状を有しているが、少なくとも開口部１３を覆うものであればよい。そして、この移動子１５はシャッタ幕を構成するもので、固定子１１と対向する面側の周縁部近傍には、上述した駆動電極１２と対向して、移動子１５の中心より放射状に、複数の帯状に延出されて永久分極された誘導体（以下、エレクトレットと称する）１６が配設されている。このエレクトレット１６は、コロナ放電法により形成されている（これをエレクトレット化するという）。
【００３５】
そして、上記移動子１５の中心に形成されている穴１７と、固定子１１に形成されている穴（図示せず）を介し、ボス１８が後述する収納容器２２のボス取付用穴２４に固着されることによって、移動子１５が収納容器２２に回動可能に支持される。
【００３６】
図４は、上述したエレクトレットシャッタユニットが取付けられる撮像ユニット側の構成を示す外観斜視図、図５及び図６はエレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示すもので、図５は外観斜視図、図６は外観側面図である。
【００３７】
本撮像モジュール２０は、エレクトレットシャッタユニット１０と、撮像ユニット２１とで構成されている。上記撮像ユニット２１は、一方の側を開口とした半円筒形状の収納容器２２と、該収納容器２２内の中心近傍に配置された、ＣＣＤ等の撮像素子２３とを有して構成される。この撮像素子２３には複数本の端子２５が設けられており、電気基板２６を介して駆動回路等からの配線が接続されている。
【００３８】
尚、固定子１１と移動子１５との間には、金属製のワッシャ１９が介在されている。
【００３９】
図７は、こうしたエレクトレットシャッタユニットの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【００４０】
シャッタユニット１０に於いて、固定子１１に並設されたそれぞれの駆動電極１２には、駆動回路３０からの電圧信号線が接続されている。これらの電圧信号線には、４相の電圧信号が印加されるようになっており、従って、駆動電極１２には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図７では、駆動電極１２にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号を付してこの電圧信号を区別している。
【００４１】
移動子１５には、固定子１１との対向面にエレクトレット１６を複数備えている。
【００４２】
尚、この図は、あくまでも模式図であり、実際のエレクトレットシャッタに於ける電極やエレクトレット化部位の数や配置間隔は、シャッタの大きさ、開口部の面積、エレクトレット化部位の極性、その配置形態、シャッタ装置として要求される駆動分解能、シャッタ最高速度等の様々な要因によって適宜決定されるものである。また、このエレクトレットシャッタの場合、正負の極性を有するエレクトレット化部位が交互に配置されたタイプであるが、何れか一方の極性だけでも実現可能である。
【００４３】
図７の左側には、上述したエレクトレットシャッタユニット１０の構成と共に、エレクトレットシャッタユニット１０に印加する電圧信号を発生するための駆動回路３０の構成が示されている。
【００４４】
パルス発生回路３１で生成した矩形波列（駆動パルス信号）は、位相器３２及び昇圧回路３３に供給される。昇圧回路３３では、入力された矩形波列が１００Ｖ程度まで昇圧されると共に、２つの極性を有する電圧信号に分岐されて、駆動電極４Ａ及び４Ｃに供給される。一方、位相器３２に入力された矩形波列は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路３３に入力されて、上述と同様の２つの矩形波列となり、駆動電極１２Ｂ及び１２Ｄに供給される。
【００４５】
図８は、上記駆動回路３０によって作成されて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。このうち、図８（ａ）は駆動電極１２Ａ、図８（ｂ）は駆動電極１２Ｂ、図８（ｃ）は駆動電極１２Ｃ、図８（ｄ）は駆動電極１２Ｄのタイミングチャートである。
【００４６】
尚、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄの電圧の状態は、時間ｔ１〜ｔ４の４つの状態が、時間経過に対応して繰り返して変化するものである。
【００４７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、上述したエレクトレットシャッタ１０の動作を説明する図である。尚、図９（ａ）〜（ｄ）に於いて、同図右側方向をエレクトレットの進行方向として、後方側（左側）に正極（プラス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）１６ａ、前方側（右側）に負極（マイナス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）１６ｂが配列されているものとする。
【００４８】
図９（ａ）は、図８に示される時間ｔ１に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極１２の電圧の状態（極性）を示している。
【００４９】
この状態に於いて、正極のエレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ａ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｂ（負極）から吸引力を受ける。また、負極のエレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｃ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｄ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ａ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分右方向に移動する。
【００５０】
図９（ｂ）は、時間ｔ２に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５１】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｂ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｃ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｄ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ａ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｂ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５２】
同様に、図９（ｃ）は、時間ｔ３に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５３】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｃ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｄ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、更に別の駆動電極１２Ａ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｂ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｃ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５４】
更に、図９（ｄ）は、時間ｔ４に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５５】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｄ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ａ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｂ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｃ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｄ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５６】
上述したように、移動子１５は１つの駆動電極ピッチｄ移動し、この動作が繰り返されることで、移動子１５は、図９（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のように右方向（図示矢印Ｆ方向）に移動する。尚、移動子１５を図の左方向に移動するためには、駆動電極１２に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。
【００５７】
このような構成に於いて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに周波電圧が印加されると、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄと上述したエレクトレット１６ａ、１６ｂとの間に吸引力若しくは反発力が発生し、結果的に移動子１５が固定子１１に対して相対移動する。したがって、移動子１５が固定子１１の開口部１３を、開放若しくは遮蔽するように移動可能にしておけば、これによってシャッタ装置を構成することができる。
【００５８】
また、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに入力される電圧の周波数を変化させれば、移動子１５の（回転）速度が変わるため、シャッタスピードを変化させることができる。
【００５９】
図１０は、本発明に係る第１の実施形態に於けるカメラのシャッタ関係の電気的構成を示すブロック図である。
【００６０】
図１０に於いて、このカメラは、該カメラ全体の制御を司る制御手段である制御回路（ＣＰＵ）４０を有している。この制御回路４０には、シャッタレリーズを行うためのレリーズスイッチ４１と、駆動回路３０と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）回路４３と、測光回路４８が接続されている。
【００６１】
上記駆動回路３０は、移動子１５を所定方向に回転駆動するためのものである。レリーズスイッチ４１は、エレクトレットシャッタによる撮影操作を行うためのレリーズ釦に対応したスイッチである。このレリーズスイッチ４１が操作されてオンされることにより、駆動回路３０を通じて移動子１５が所定方向に回転する。
【００６２】
また、測光回路４０は、受光素子４７で得られた受光量に基づいて測光処理を行うための回路である。この測光回路４０で処理された測光値に従って、ＣＰＵ４０が駆動回路３０を駆動制御するようになっている。
【００６３】
上記タイミングジェネレータ回路４３は、所定のタイミングでＣＣＤ２３を駆動するためのＣＣＤドライバ４４、及び撮像回路４５を駆動するための回路である。
【００６４】
次に、図１１のフローチャートを参照して、本第１の実施形態に於けるシャッタレリーズの動作について説明する。
【００６５】
レリーズスイッチ４１が操作されてオンされると、カメラ等の光学機器のメインルーチンから撮像素子等への露光のためのレリーズの本サブルーチンに入る。
【００６６】
本サブルーチンでは、先ず、ステップＳ１にて、図１（ａ）に示されるように露光開口（開口部）１３が閉じられた状態で、受光素子４７及び測光回路４８によって測光が行われる。次いで、ステップＳ２に於いて、上記ステップＳ１での測光結果に従って、露光量が決定される。すなわち、本エレクトレットシャッタの機構に於けるシャッタ秒時が決定され、開口部１３を通過する光量が決定される。
【００６７】
次に、ステップＳ３にて、ＣＰＵ４０により駆動回路３０が駆動されて、移動子１５の駆動手段である固定子１１の駆動電極１２にパルス電圧が印加される。すると、開口部１３が閉じられていたシャッタ幕、すなわち移動子１５が回転し始めて、開口部１３が開状態に入る。
【００６８】
図１２はシャッタの開閉状態を示したもので、開口面積（Ｓ）と経過時間（ｔ）との関係を表している。
【００６９】
そして、開口部１３が開かれる状態にあって、ステップＳ４に於いて、パルス発生回路３１から出力されたパルスが所定数に達したか否かが判定される。ここで、パルスが所定数に達した、すなわち開口部１３が全開口の状態（図１（ｂ）参照）になったならば、続くステップＳ５にて、パルス電圧が印加されてからの時間をカウントするためタイマ（図示せず）が開始されて時間がカウントされる。
【００７０】
そして、ステップＳ６に於いて、上記タイマの所定時間が経過するまでタイマがモニタされる。尚、この所定時間は、上記移動子１５が固定子１１上を１往復するまでの時間であり、上記測光結果によって当然１駒撮影毎に変化する。
【００７１】
上記ステップＳ６にて、上記所定時間が経過したならば、上記移動子１５が１往復は完了したことになるので、ステップＳ７へ移行する。このステップＳ７では、上記ステップＳ３とは逆に開口部１３が開かれていたシャッタ幕、すなわち移動子１５が逆回転し始めて、開口部１３が閉状態に入る。
【００７２】
そして、開口部１３が閉じられる状態にあって、ステップＳ８に於いて、パルス発生回路３１から出力されたパルスが所定数に達したか否かが判定される。ここで、パルスが所定数に達した、すなわち開口部１３が全閉口の状態（図１（ｃ）参照）になったならば、ステップＳ９に移行して、撮像処理が行われる。
【００７３】
実際のシャッタの開閉動作は上記ステップＳ３〜Ｓ８で行われ、露光秒時は、図１２に示されるＴの値となる。
【００７４】
その後、本サブルーチンが終了して、１駒の露光が完了したとして、図示されないメインのフローチャートに戻る。
【００７５】
このように、駆動電極１２に交番電界が印加されることによって、移動部材である移動子１５が回動し、固定部材である固定子１１に設けられた開口部１３から入射する光量を透過または遮断して、撮像素子２３への照射光量が制御可能となる。また、上記交番電解の周波数を変化させることにより、移動子１３の回転速度が変化、すなわちシャッタスピードが変化する。
【００７６】
このようして、エレクトレットシャッタを使用したレリーズ操作が行われる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７８】
図１３及び図１４は、本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示す図である。図１３はエレクトレットシャッタユニット１０ａの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。図１４はシャッタユニット１０ａの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【００７９】
上述した第１の実施形態は、開口部１３の長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った方向と平行にして形成していたが、本第２の実施形態では、開口部１３ａの長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った辺と垂直な方向にして形成している。すなわち、第１の実施形態に於ける開口部１３を９０°回転させた形状としている。
【００８０】
この開口部１３ａ以外の、エレクトレットシャッタユニットの主要構成部材については、基本的に図１乃至図１２に示される第１の実施形態のシャッタユニットの構成及び動作と同じである。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００８１】
尚、上述した実施形態に於いては、開口部の形状を長方形状としたがこれに限られるものではなく、移動子の移動により開口部が全開、全閉状態を表すことができるものであれば、例えば円形状であってもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態に於いて、収納容器１１は、一方の側を開口とした円筒形状のものとして説明したが、これに限られるものではない。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットのシャッタユニットの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図３】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、該シャッタユニットの移動子の固定子と対向する面側を示した図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、エレクトレットシャッタユニットが取付けられる撮像ユニット側の構成を示す外観斜視図である。
【図５】エレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示す外観斜視図である。
【図６】エレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示す外観側面図である。
【図７】エレクトレットシャッタユニットの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【図８】駆動回路３０によって作成されて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。
【図９】エレクトレットシャッタ１０の動作を説明する図である。
【図１０】本発明に係る第１の実施形態に於けるカメラのシャッタ関係の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】第１の実施の形態に於けるシャッタレリーズの動作について説明するフローチャートである。
【図１２】シャッタの開閉状態を示したもので、開口面積（Ｓ）と経過時間（ｔ）との関係を表した図である。
【図１３】本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図１４】本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、シャッタユニットの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…エレクトレットシャッタユニット、１１固定子、１２…駆動電極、１３…開口部、１５…移動子、１６…永久分極された誘導体（エレクトレット）、１８…ボス、２０…撮像モジュール、２１…撮像ユニット、２２…収納容器、２３…撮像素子、２４…ボス用取付穴、３０…駆動回路、３１…パルス発生回路、３２…位相器、３３…昇圧回路、４０…制御回路（ＣＰＵ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ及び該デジタルカメラ等に利用可能なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学機器に於けるシャッタ装置に於いては、シャッタ羽根をステップモータで駆動する方式や、スプリング力を利用してシャッタ羽根を開閉させる方式のものが知られている。しかしながら、これらの方式によるものは、シャッタ羽根を駆動する駆動装置の駆動力をシャッタ羽根に伝達するために複雑な構造を必要としていた。
【０００３】
一方で、配置スペースを有効利用することができて、組み込まれるレンズ鏡筒等の機器の小型化に有効な装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１００５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１は、２つのソレノイドとプランジャを有してセクタを移動させる構造となっている。こうした種類の静電アクチュエータの原理を用いたエレクトレットシャッタ装置（以下、エレクトレットシャッタと略記する）を実際にカメラに搭載させることを考慮すると、駆動電極基板とカバーガラスとを、スペーサを介して積層し、それによってシャッタ幕の移動空間を確保するという構造が考えられる。
【０００５】
しかしながら、複数枚の基板やカバーガラスを積層すると、その光軸方向にスペースを必要としてしまい、鏡筒の小型化には不十分であり、搭載するカメラを小型化しようとする際にも、まだ不十分なものである。
【０００６】
したがって本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、実際にカメラ等に搭載可能な小型で構造が簡単なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記光束通過領域より入射した光線が照射されることが可能なように撮像素子が設けられ、上記固定部材が固着された収納部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１若しくは２に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項４若しくは５に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、上記撮像素子が設けられると共に、上記固定部材が固着された収納部材と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０若しくは１１に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明に於いて、上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明に於いて、上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１３に記載の発明に於いて、上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１３若しくは１４に記載の発明に於いて、上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、実際にカメラ等に搭載可能な小型で構造が簡単なエレクトレットシャッタ及び撮像モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１乃至図３は、本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示す図である。図１はエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。図２はシャッタユニットの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図、図３は該シャッタユニットの移動子の固定子と対向する面側を示した図である。
【００２８】
本シャッタユニット１０は、略半円形状で遮光性を有する固定部材としての固定子１１と、この固定子１１の中心を軸として回動可能で扇形状（この場合、ほぼ１／４円形状）の遮光性を有する移動部材としての移動子１５とを有している。
【００２９】
上記固定子１１には、後述する収納容器２２内の撮像素子２３に対応する位置に、光束通過領域として長方形状の開口部１３が形成されている。この開口部１３を通った光が撮像素子２３に結像されるようになっている。加えて、上記固定子１１は、少なくとも上記移動子１５によって上記開口部１３を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状である。
【００３０】
尚、本実施形態では、開口部１３の長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った辺と平行にして形成している。
【００３１】
そして、固定子１１の周縁部近傍には、該固定子１１の中心より放射状に、複数の帯状に延出された電極部材である駆動電極１２が、所定の間隔で配設されている。また、固定子１１の中心には、移動子１５をボス１８によって回動自在に支持するための穴（図示せず）が形成されている。
【００３２】
ここで、固定子１１は、ガラス等を基板として構成されており、その表面に駆動電極１２が形成され、更に駆動電極１２上に絶縁膜（図示せず）が設けられている。この絶縁膜が施されることにより、隣接する駆動電極間の短絡を防止している。
【００３３】
一方、移動子１５は、ポリイミドやテフロン（登録商標）が基材として用いられており、アルミニウム等の金属が蒸着されている。これにより、完全ではないものの、ある程度の遮光性を確保することができる。本実施形態に於いては、このような特性を半透光性と称するものとする。
【００３４】
更に、移動子１５は、回転軸となる穴１７を中心とした扇形状を有しているが、少なくとも開口部１３を覆うものであればよい。そして、この移動子１５はシャッタ幕を構成するもので、固定子１１と対向する面側の周縁部近傍には、上述した駆動電極１２と対向して、移動子１５の中心より放射状に、複数の帯状に延出されて永久分極された誘導体（以下、エレクトレットと称する）１６が配設されている。このエレクトレット１６は、コロナ放電法により形成されている（これをエレクトレット化するという）。
【００３５】
そして、上記移動子１５の中心に形成されている穴１７と、固定子１１に形成されている穴（図示せず）を介し、ボス１８が後述する収納容器２２のボス取付用穴２４に固着されることによって、移動子１５が収納容器２２に回動可能に支持される。
【００３６】
図４は、上述したエレクトレットシャッタユニットが取付けられる撮像ユニット側の構成を示す外観斜視図、図５及び図６はエレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示すもので、図５は外観斜視図、図６は外観側面図である。
【００３７】
本撮像モジュール２０は、エレクトレットシャッタユニット１０と、撮像ユニット２１とで構成されている。上記撮像ユニット２１は、一方の側を開口とした半円筒形状の収納容器２２と、該収納容器２２内の中心近傍に配置された、ＣＣＤ等の撮像素子２３とを有して構成される。この撮像素子２３には複数本の端子２５が設けられており、電気基板２６を介して駆動回路等からの配線が接続されている。
【００３８】
尚、固定子１１と移動子１５との間には、金属製のワッシャ１９が介在されている。
【００３９】
図７は、こうしたエレクトレットシャッタユニットの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【００４０】
シャッタユニット１０に於いて、固定子１１に並設されたそれぞれの駆動電極１２には、駆動回路３０からの電圧信号線が接続されている。これらの電圧信号線には、４相の電圧信号が印加されるようになっており、従って、駆動電極１２には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図７では、駆動電極１２にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号を付してこの電圧信号を区別している。
【００４１】
移動子１５には、固定子１１との対向面にエレクトレット１６を複数備えている。
【００４２】
尚、この図は、あくまでも模式図であり、実際のエレクトレットシャッタに於ける電極やエレクトレット化部位の数や配置間隔は、シャッタの大きさ、開口部の面積、エレクトレット化部位の極性、その配置形態、シャッタ装置として要求される駆動分解能、シャッタ最高速度等の様々な要因によって適宜決定されるものである。また、このエレクトレットシャッタの場合、正負の極性を有するエレクトレット化部位が交互に配置されたタイプであるが、何れか一方の極性だけでも実現可能である。
【００４３】
図７の左側には、上述したエレクトレットシャッタユニット１０の構成と共に、エレクトレットシャッタユニット１０に印加する電圧信号を発生するための駆動回路３０の構成が示されている。
【００４４】
パルス発生回路３１で生成した矩形波列（駆動パルス信号）は、位相器３２及び昇圧回路３３に供給される。昇圧回路３３では、入力された矩形波列が１００Ｖ程度まで昇圧されると共に、２つの極性を有する電圧信号に分岐されて、駆動電極４Ａ及び４Ｃに供給される。一方、位相器３２に入力された矩形波列は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路３３に入力されて、上述と同様の２つの矩形波列となり、駆動電極１２Ｂ及び１２Ｄに供給される。
【００４５】
図８は、上記駆動回路３０によって作成されて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。このうち、図８（ａ）は駆動電極１２Ａ、図８（ｂ）は駆動電極１２Ｂ、図８（ｃ）は駆動電極１２Ｃ、図８（ｄ）は駆動電極１２Ｄのタイミングチャートである。
【００４６】
尚、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄの電圧の状態は、時間ｔ１〜ｔ４の４つの状態が、時間経過に対応して繰り返して変化するものである。
【００４７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、上述したエレクトレットシャッタ１０の動作を説明する図である。尚、図９（ａ）〜（ｄ）に於いて、同図右側方向をエレクトレットの進行方向として、後方側（左側）に正極（プラス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）１６ａ、前方側（右側）に負極（マイナス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）１６ｂが配列されているものとする。
【００４８】
図９（ａ）は、図８に示される時間ｔ１に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極１２の電圧の状態（極性）を示している。
【００４９】
この状態に於いて、正極のエレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ａ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｂ（負極）から吸引力を受ける。また、負極のエレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｃ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｄ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ａ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分右方向に移動する。
【００５０】
図９（ｂ）は、時間ｔ２に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５１】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｂ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｃ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｄ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ａ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｂ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５２】
同様に、図９（ｃ）は、時間ｔ３に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５３】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｃ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｄ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、更に別の駆動電極１２Ａ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｂ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｃ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５４】
更に、図９（ｄ）は、時間ｔ４に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５５】
この状態に於いて、エレクトレット１６ａは、駆動電極１２Ｄ（正極）から反発力を受け、駆動電極１２Ａ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット１６ｂは、駆動電極１２Ｂ（負極）から反発力を受け、駆動電極１２Ｃ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子１５は、図９（ｄ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５６】
上述したように、移動子１５は１つの駆動電極ピッチｄ移動し、この動作が繰り返されることで、移動子１５は、図９（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のように右方向（図示矢印Ｆ方向）に移動する。尚、移動子１５を図の左方向に移動するためには、駆動電極１２に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。
【００５７】
このような構成に於いて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに周波電圧が印加されると、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄと上述したエレクトレット１６ａ、１６ｂとの間に吸引力若しくは反発力が発生し、結果的に移動子１５が固定子１１に対して相対移動する。したがって、移動子１５が固定子１１の開口部１３を、開放若しくは遮蔽するように移動可能にしておけば、これによってシャッタ装置を構成することができる。
【００５８】
また、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに入力される電圧の周波数を変化させれば、移動子１５の（回転）速度が変わるため、シャッタスピードを変化させることができる。
【００５９】
図１０は、本発明に係る第１の実施形態に於けるカメラのシャッタ関係の電気的構成を示すブロック図である。
【００６０】
図１０に於いて、このカメラは、該カメラ全体の制御を司る制御手段である制御回路（ＣＰＵ）４０を有している。この制御回路４０には、シャッタレリーズを行うためのレリーズスイッチ４１と、駆動回路３０と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）回路４３と、測光回路４８が接続されている。
【００６１】
上記駆動回路３０は、移動子１５を所定方向に回転駆動するためのものである。レリーズスイッチ４１は、エレクトレットシャッタによる撮影操作を行うためのレリーズ釦に対応したスイッチである。このレリーズスイッチ４１が操作されてオンされることにより、駆動回路３０を通じて移動子１５が所定方向に回転する。
【００６２】
また、測光回路４０は、受光素子４７で得られた受光量に基づいて測光処理を行うための回路である。この測光回路４０で処理された測光値に従って、ＣＰＵ４０が駆動回路３０を駆動制御するようになっている。
【００６３】
上記タイミングジェネレータ回路４３は、所定のタイミングでＣＣＤ２３を駆動するためのＣＣＤドライバ４４、及び撮像回路４５を駆動するための回路である。
【００６４】
次に、図１１のフローチャートを参照して、本第１の実施形態に於けるシャッタレリーズの動作について説明する。
【００６５】
レリーズスイッチ４１が操作されてオンされると、カメラ等の光学機器のメインルーチンから撮像素子等への露光のためのレリーズの本サブルーチンに入る。
【００６６】
本サブルーチンでは、先ず、ステップＳ１にて、図１（ａ）に示されるように露光開口（開口部）１３が閉じられた状態で、受光素子４７及び測光回路４８によって測光が行われる。次いで、ステップＳ２に於いて、上記ステップＳ１での測光結果に従って、露光量が決定される。すなわち、本エレクトレットシャッタの機構に於けるシャッタ秒時が決定され、開口部１３を通過する光量が決定される。
【００６７】
次に、ステップＳ３にて、ＣＰＵ４０により駆動回路３０が駆動されて、移動子１５の駆動手段である固定子１１の駆動電極１２にパルス電圧が印加される。すると、開口部１３が閉じられていたシャッタ幕、すなわち移動子１５が回転し始めて、開口部１３が開状態に入る。
【００６８】
図１２はシャッタの開閉状態を示したもので、開口面積（Ｓ）と経過時間（ｔ）との関係を表している。
【００６９】
そして、開口部１３が開かれる状態にあって、ステップＳ４に於いて、パルス発生回路３１から出力されたパルスが所定数に達したか否かが判定される。ここで、パルスが所定数に達した、すなわち開口部１３が全開口の状態（図１（ｂ）参照）になったならば、続くステップＳ５にて、パルス電圧が印加されてからの時間をカウントするためタイマ（図示せず）が開始されて時間がカウントされる。
【００７０】
そして、ステップＳ６に於いて、上記タイマの所定時間が経過するまでタイマがモニタされる。尚、この所定時間は、上記移動子１５が固定子１１上を１往復するまでの時間であり、上記測光結果によって当然１駒撮影毎に変化する。
【００７１】
上記ステップＳ６にて、上記所定時間が経過したならば、上記移動子１５が１往復は完了したことになるので、ステップＳ７へ移行する。このステップＳ７では、上記ステップＳ３とは逆に開口部１３が開かれていたシャッタ幕、すなわち移動子１５が逆回転し始めて、開口部１３が閉状態に入る。
【００７２】
そして、開口部１３が閉じられる状態にあって、ステップＳ８に於いて、パルス発生回路３１から出力されたパルスが所定数に達したか否かが判定される。ここで、パルスが所定数に達した、すなわち開口部１３が全閉口の状態（図１（ｃ）参照）になったならば、ステップＳ９に移行して、撮像処理が行われる。
【００７３】
実際のシャッタの開閉動作は上記ステップＳ３〜Ｓ８で行われ、露光秒時は、図１２に示されるＴの値となる。
【００７４】
その後、本サブルーチンが終了して、１駒の露光が完了したとして、図示されないメインのフローチャートに戻る。
【００７５】
このように、駆動電極１２に交番電界が印加されることによって、移動部材である移動子１５が回動し、固定部材である固定子１１に設けられた開口部１３から入射する光量を透過または遮断して、撮像素子２３への照射光量が制御可能となる。また、上記交番電解の周波数を変化させることにより、移動子１３の回転速度が変化、すなわちシャッタスピードが変化する。
【００７６】
このようして、エレクトレットシャッタを使用したレリーズ操作が行われる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７８】
図１３及び図１４は、本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示す図である。図１３はエレクトレットシャッタユニット１０ａの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。図１４はシャッタユニット１０ａの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【００７９】
上述した第１の実施形態は、開口部１３の長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った方向と平行にして形成していたが、本第２の実施形態では、開口部１３ａの長手方向を、略半円形状の固定子１１の直径に沿った辺と垂直な方向にして形成している。すなわち、第１の実施形態に於ける開口部１３を９０°回転させた形状としている。
【００８０】
この開口部１３ａ以外の、エレクトレットシャッタユニットの主要構成部材については、基本的に図１乃至図１２に示される第１の実施形態のシャッタユニットの構成及び動作と同じである。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００８１】
尚、上述した実施形態に於いては、開口部の形状を長方形状としたがこれに限られるものではなく、移動子の移動により開口部が全開、全閉状態を表すことができるものであれば、例えば円形状であってもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態に於いて、収納容器１１は、一方の側を開口とした円筒形状のものとして説明したが、これに限られるものではない。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットのシャッタユニットの外観斜視図であって、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図３】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、該シャッタユニットの移動子の固定子と対向する面側を示した図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、エレクトレットシャッタユニットが取付けられる撮像ユニット側の構成を示す外観斜視図である。
【図５】エレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示す外観斜視図である。
【図６】エレクトレットシャッタユニットが撮像ユニットに取付けられた状態を示す外観側面図である。
【図７】エレクトレットシャッタユニットの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【図８】駆動回路３０によって作成されて、駆動電極１２Ａ〜１２Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。
【図９】エレクトレットシャッタ１０の動作を説明する図である。
【図１０】本発明に係る第１の実施形態に於けるカメラのシャッタ関係の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】第１の実施の形態に於けるシャッタレリーズの動作について説明するフローチャートである。
【図１２】シャッタの開閉状態を示したもので、開口面積（Ｓ）と経過時間（ｔ）との関係を表した図である。
【図１３】本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの外観を示すもので、（ａ）は初期状態であるシャッタ閉の状態を示した図、（ｂ）はシャッタ開の状態を示した図、（ｃ）は再びシャッタ閉の状態を示した図である。
【図１４】本発明に係る第２の実施形態のロータリタイプのエレクトレットシャッタユニットの構成を示すもので、シャッタユニットの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…エレクトレットシャッタユニット、１１固定子、１２…駆動電極、１３…開口部、１５…移動子、１６…永久分極された誘導体（エレクトレット）、１８…ボス、２０…撮像モジュール、２１…撮像ユニット、２２…収納容器、２３…撮像素子、２４…ボス用取付穴、３０…駆動回路、３１…パルス発生回路、３２…位相器、３３…昇圧回路、４０…制御回路（ＣＰＵ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項２】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記光束通過領域より入射した光線が照射されることが可能なように撮像素子が設けられ、上記固定部材が固着された収納部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項３】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１若しくは２に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項４】
被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項５】
上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする請求項４に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項６】
上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする請求項５に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項７】
上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする請求項６記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項８】
上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする請求項４に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項９】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項４若しくは５に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項１０】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１１】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
上記撮像素子が設けられると共に、上記固定部材が固着された収納部材と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１２】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１０若しくは１１に記載の撮像モジュール。
【請求項１３】
被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１４】
上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１５】
上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする請求項１４に記載の撮像モジュール。
【請求項１６】
上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする請求項１５記載の撮像モジュール。
【請求項１７】
上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１８】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１３若しくは１４に記載の撮像モジュール。
【請求項１】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項２】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記光束通過領域より入射した光線が照射されることが可能なように撮像素子が設けられ、上記固定部材が固着された収納部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項３】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１若しくは２に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項４】
被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、
を具備することを特徴とするエレクトレットシャッタ。
【請求項５】
上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする請求項４に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項６】
上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする請求項５に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項７】
上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする請求項６記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項８】
上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする請求項４に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項９】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項４若しくは５に記載のエレクトレットシャッタ。
【請求項１０】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
該固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、該固定部材の上記駆動電極と対向するように配設され、該移動部材の上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に進退を行う移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１１】
光束通過領域を有し外周部表面に複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられ、上記固定部材の上記駆動電極に対向し、上記固定部材側には永久分極された誘電体であるエレクトレットが設けられ、上記光束通過領域を覆うことが可能な面積を有する部材であって、上記光束通過領域に対し往復動して上記光束通過領域に対し進退を行う移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
上記撮像素子が設けられると共に、上記固定部材が固着された収納部材と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１２】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１０若しくは１１に記載の撮像モジュール。
【請求項１３】
被写体光束が通過する光束通過領域を有し、所定間隔で配置された複数の駆動用電極が配設された固定部材と、
上記固定部材の中心部に回動可能に取り付けられるもので、該固定部材の上記駆動電極と対向する面に、所定の間隔をおいて永久分極された誘電体であるエレクトレットが複数固着された移動部材と、
上記固定部材の上記移動部材と対向する面の裏面側に配置され、上記光束通過領域より入射した光束通過領域受けて被写体を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１４】
上記移動部材は、上記光束通過領域に対して往復動して上記光束通過領域に進退を行うことを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１５】
上記固定部材は、少なくとも上記移動部材によって上記光束通過領域を全開状態と全閉状態とに切り替えが可能な面積を有する形状であることを特徴とする請求項１４に記載の撮像モジュール。
【請求項１６】
上記固定部材は、略半円形状であることを特徴とする請求項１５記載の撮像モジュール。
【請求項１７】
上記移動部材は、少なくとも上記光束通過領域を覆う面積を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１８】
上記駆動電極に印加する交番電解の周波数を可変することによって上記移動部材の回転速度を可変することを特徴とする請求項１３若しくは１４に記載の撮像モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−７８７６９（Ｐ２００６−７８７６９Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６２５６４（Ｐ２００４−２６２５６４）
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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