光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置
【課題】安価な構成でありながら遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置を提供する。
【解決手段】シャッタ装置２１は電極基板２５、スペーサ２６、遮光幕２７及びガラス基板２８を積層して構成される。電極基板２５には裏面に遮光幕２７を駆動する複数の帯状電極２９が光学的開口部２２と周辺部３１を除く全面に形成されている。電極基板２５は一般的にプリント基板として用いられるガラスエポキシ基板で構成され特別なプロセスを必要とせず比較的安価に製作することができる。スぺ−サ２６は電極基板２５とガラス基板２８との間に遮光幕２７を移動可能に保持する。遮光幕２７には予め所定のピッチで電気的に分極されたエレクトレットが施されている。ガラス基板２８は電極基板２５よりも剛性が高く且つシャッタ装置２１全体の平面性を確保するだけの優れた平面性を備えている。
【解決手段】シャッタ装置２１は電極基板２５、スペーサ２６、遮光幕２７及びガラス基板２８を積層して構成される。電極基板２５には裏面に遮光幕２７を駆動する複数の帯状電極２９が光学的開口部２２と周辺部３１を除く全面に形成されている。電極基板２５は一般的にプリント基板として用いられるガラスエポキシ基板で構成され特別なプロセスを必要とせず比較的安価に製作することができる。スぺ−サ２６は電極基板２５とガラス基板２８との間に遮光幕２７を移動可能に保持する。遮光幕２７には予め所定のピッチで電気的に分極されたエレクトレットが施されている。ガラス基板２８は電極基板２５よりも剛性が高く且つシャッタ装置２１全体の平面性を確保するだけの優れた平面性を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
安価な構成で遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学レンズなどを用いて結像させた被写体像をＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの撮像素子で電気信号に変換し、記録媒体に撮像画像として記録する電子カメラが広く普及している。
【０００３】
一般に、カメラには銀塩フィルム用カメラや電子カメラのいずれにおいても、被写体からの光路上の光学的開口部に、被写体からの光量を調節するための絞りや被写体の瞬時の像を捉えるためのシャッタを設けることが必要である。またシャッタの動作は連続撮影に即応できるほど良いことも、つとに知られている。
【０００４】
そのようなカメラのシャッタや絞りのような光量調節装置の駆動制御に誘導電荷型アクチュエータを用いる例も提案されている。その光量調節装置としては、１個のステータ（固定子、基板）に対しスライダ（移動子、遮光幕）が１個のものと２個のものがあり、いずれもスライダをシャッタ羽根又は絞り羽根として機能させるべくガラスエポキシ基板上にスライダ駆動用の帯状電極を設けた実施例が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平０８−２２０５９２号公報（［要約］、図１、［００１１］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、帯状電極を配設する基板としては、樹脂材料を用いた方が安価に製作することができる。特にガラスエポキシ基板は一般的に回路基板として用いられており、安価な帯状電極基板を製作することができる。
【０００６】
しかしながら、シャッタや絞り装置では、遮光幕を高速に駆動する必要があり、そのためには帯状電極基板の平面性が要求されるが、樹脂材料では使用状態、特に高温高湿環境下では、反り等の不具合が発生し、遮光幕の円滑な駆動を妨げる虞れがある。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、安価な構成でありながら遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
先ず、第１の発明の光量調節装置は、予め所望の間隔で分極された遮光幕と、該遮光幕を駆動するための帯状電極と、光学的開口部を有してお互いの間に遮光幕を移動可能に挟持する第１及び第２の基板と、を有する光量調節装置において、第１の基板は第２の基板より剛性が高いように構成される。
【０００９】
この光量調節装置においては、例えば、上記第１の基板、または上記第２の基板のいずれかに、上記遮光幕を駆動するための上記帯状電極を設けて構成される。
また、例えば、上記第１の基板はガラス基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
【００１０】
また、例えば、上記第１の基板はセラミック基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
また、例えば、上記第１の基板は金属基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
【００１１】
そして、例えば、上記樹脂基板に、上記遮光幕を駆動するための帯状電極を設けて構成される。
また、例えば、上記第１及び第２の基板は同材質であり、上記第１の基板は上記第２の基板に比べて板厚が厚いように構成してもよい。
【００１２】
また、例えば、上記遮光幕を駆動するための上記帯状電極を設けた第３の基板を更に具備するように構成してもよい。この場合、上記第３の基板は、フレキシブル基板であることが好ましい。
【００１３】
次に、第２の発明のカメラ装置は、上記光量調節装置を光学系のシャッタ位置又は絞り位置に設けて構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１又は第２の基板のいずれかに、他方に比較し剛性が高い基板を使用するようにするので、遮光幕の円滑な移動に妨げとなる基板の変形を軽減することができ、これにより、安価な構成でありながら遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを備えたカメラ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１の光量調節装置としてのシャッタ装置を搭載したデジタルカメラの概略構成を示す図であり、上にデジタルカメラの前面からの外観を示す斜視図を示し、下にデジタルカメラ内部の主要部の配置状態を示す斜視図を示している。
【００１７】
図１の上に示すように、デジタルカメラ１は、前面右上隅に撮影レンズ窓２を備え、その左方にストロボ照射窓３を備えている。また、上面の左端部にはレリーズボタン４が設けられている。
【００１８】
そして、図１の下に示すように、デジタルカメラ１の内部は、全体の左方ほぼ２／３を占めて、各種の電子部品を搭載した回路基板５からなる制御装置や着脱交換自在な電池６などが配置されている。そして、その右方の全体のほぼ１／３を占める部分には、ユニット化されたレンズ装置７が配設されている。
【００１９】
レンズ装置７は、図１の上に示す撮影レンズ窓２から図１の下に示す撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束を、その撮影光軸Ｏ１がほぼ直角に下方に折り曲がるように反射させ、その下方に折り曲げられた後述する第２の光軸Ｏ２に沿って、上記の入射光束を、レンズ装置７の下端部に配設されている例えばＣＣＤなどからなる撮像素子まで導いて撮像画像を生成する。
【００２０】
尚、図１の下に示すＸＹＺの矢印は、カメラの幅、奥行き、高さの方向を示しており、カメラのＹ方向の厚さが薄いほどカメラ全体が薄型となり、近年のデジタルカメラへのユーザ志向である小型化・薄型化に適合する構成となる。
【００２１】
図２は、図１の下に示すレンズ装置７のＡ−Ａ´矢視断面をそのデジタルカメラ１の左方から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示している。図１の下に示したレンズ装置７の内部には、この図２に示すように上記下方に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、第１の固定鏡枠部８にレンズ群が保持された第１の固定レンのズ部９、第１の移動鏡枠１１にレンズ群が保持された第１の移動レンズ部１２、第２の移動鏡枠１３にレンズ群が保持された第２の移動レンズ部１４、第３の移動鏡枠１５にレンズが保持された第３の移動レンズ部１６、第２の固定鏡枠部１７にレンズが保持され第２の固定レンズ部１８及びこれらのレンズ部の終端には配置さえた撮像素子１９とで構成されている。
【００２２】
上記第１の移動レンズ部１２及び第２の移動レンズ部１４は、このレンズ装置７の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させる、つまりズーム比調節用のために設けられ、第３の移動レンズ部１６は、上記の光束が撮像素子１９上に結像する焦点調節のために設けられている。そして、上記第１の移動レンズ部１２と第２の移動レンズ部１４の間には、シャッタ位置（絞り位置でもある）２０が設けられている。
【００２３】
図３は、図１の下に示したレンズ装置７をデジタルカメラ１の図１の下の背面側から見た拡大斜視図である。図３には、レンズ装置７の右に、レンズ装置７に組み付けられているシャッタ装置を単独に示している。
【００２４】
図３に示すように、レンズ装置７には、図２に示したシャッタ位置（絞り位置）２０にシャッタ装置２１が組み込まれている。シャッタ装置２１は、図３の右に示すように、長辺ａと短辺ｂからなる矩形の平らな板状体をなす装置であり、第２の光軸Ｏ２の透過路となる光学的開口部２２と、この光学的開口部２２に長辺ａ方向に隣接する退避部２３を有している。そして、上記の長辺ａは図１の下に示すＸ方向に、短辺ｂはＹ方向に沿って配置されている。
【００２５】
このシャッタ装置２１の光学的開口部２２を透過する第２の光軸Ｏ２の終端すなわちレンズ装置７の下端部には、図２にも示した撮像素子１９が配置されている。
図４は、上に上記シャッタ装置２１の図３の右とは別な角度から見た斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に中央のａ矢視図を示している。
【００２６】
図５は、図４の上に示すシャッタ装置２１のＢ−Ｂ´断面拡大矢視図である。
図４及び図５に示すシャッタ装置２１は、図４では中央の左下から右上、図５では左から右に示す第２の基板としての電極基板２５、スペーサ２６、遮光幕２７、及び第１の基板としてのガラス基板２８を積層して構成されている。
【００２７】
上記の電極基板２５は、その裏面には、図４の下に示すように、遮光幕２７を駆動するための複数の帯状電極２９が、光学的開口部２２と周辺部３１を除く全面に形成されている。
【００２８】
スペーサ２６は、電極基板２５とガラス基板２８との間に、遮光幕２７を移動可能に保持するために設けられている。
遮光幕２７には図では定かに見えないが予め所定のピッチで電気的に分極された後述するエレクトレットが施されている。
【００２９】
ガラス基板２８は、少なくとも電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置が透明であり、電極基板２５よりも剛性が高く、且つシャッタ装置２１全体の平面性を確保するために平面性に優れている材質のものとして用いられている。
【００３０】
本実施例では、帯状電極２９を有する電極基板２５を、一般的にプリント基板として用いられているガラスエポキシ基板で構成している。よって、電極基板２５を設ける際に特別なプロセスを必要とせず、比較的安価に製作することができる。
【００３１】
但し、ガラスエポキシ基板は、前述したように温度湿度等の影響により反りや曲がりが発生する可能性があり、その場合高速で移動する遮光幕２７の移動に悪影響を与える虞れがある。
そこで、ガラスエポキシ基板である電極基板２５よりも剛性が高く、且つ平面性の優れたガラス基板２８と一体的に構成することにより、剛性、平面性をガラス基板に倣わせて変形による遮光幕２７の駆動を妨げることを軽減するようにしている。
【００３２】
尚、本実施例では、第１の基板の材質をガラス基板としたが、これに限ることなく、例えばセラミック基板、金属基板等を用いることもできる。但し、セラミック基板や金属基板のように光非透過性の材料を使用する場合は、光線が通過する光学的開口部として電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置に物理的な貫通孔を設ける必要があることは言うまでもない。
【００３３】
また、ここで言う剛性が高いとは、材質による横弾性係数「Ｅ」と、形状（厚さ）による断面二次モーメント「Ｉ」の積「ＥＩ」が大きいことを指している。すなわち、ａ：形状（厚さ）が同一の場合は横弾性係数が大きい材質であること、ｂ：同材質の場合は厚さ厚い、すなわち断面二次モーメントの値が大きいこと、ｃ：材質及び厚さが異なる場合はときは横弾性係数と断面二次モーメントの積が大きいこと、となる。
【００３４】
また、平面性が優れているとは、幾何公差上の平面度が小さく且つ表面粗さ（例えばＲmax ）の値が小さいことを指している。
ここで、本例におけるシャッタ装置２１における遮光幕２７を駆動するシャッタ機構の駆動原理を説明する。
【００３５】
図６は、本発明のシャッタ装置におけるシャッタ機構の駆動原理を説明する図である。尚、以下の駆動原理の説明では、電極基板２５に代えて固定子２５と言い、遮光幕２７に代えて移動子２７と言うことにする。
【００３６】
本シャッタ機構は、基本的に固定子２５と移動子２７とを備え、移動子２７は、固定子２５に対して図６の上と下に示すように左右方向に移動自在に構成されている。そして、固定子２５には、被写体からの光像を撮像素子（図２、図３の撮像素子１９参照）に導くための開口部（光学的開口部２２）が設けられ、更に、複数の帯状電極２９が所定の間隔で並べて形成されている。他方の移動子２７は、遮光性を有する部材であり、永久分極された誘電体の部位を備えている。このような移動子２７の構成はエレクトレットと呼ばれている。
【００３７】
一般に、エレクトレットとは、電気を通しにくい例えばテフロン（登録商標）、ポリプロピレン、マイラーなどの高分子材料を加熱溶融し、これに直流の高電圧を加えながら電極の間で固化させたあとで電極を取り去ると、電極に接していた面が正または負に帯電し、これらの分極（正と負の電気に分かれた状態）が半永久的に保持されているもののことを称する用語である。
【００３８】
上記のシャッタ機構において、帯状電極２９に正負の電圧を周期的に印加すると、帯状電極２９と移動子２７の上記エレクトレットとの間に吸引力又は反発力が発生し、結果的に移動子２７が固定子２５に対して相対移動する。
【００３９】
したがって、移動子２７が固定子２５の開口部（光学的開口部２２）を開放又は遮蔽するように移動可能にすることによってシャッタ機構を構成することができる。図６の上はシャッタが開の状態を示し、図６の下はシャッタが閉の状態を示している。以下、本構成に係るシャッタ機構を「エレクトレットシャッタ」と称することにする。
【００４０】
なお、固定子２５の開口部（光学的開口部２２）は、必ずしも貫通孔のような物理的な開口部とする必要はなく、固定子２５を透過部材とし、開口部に相当する位置に帯状電極２９が設けられていない透過領域を形成するようにしても良い。
【００４１】
図７は、エレクトレットシャッタとその駆動回路を模式的に示す図である。同図は右にエレクトレットシャッタの断面を模式的に示し、左に駆動回路をブロック図で示している。同図に示すように、固定子２５に並べられたそれぞれの帯状電極２９には、駆動（電圧印加）回路３２からの電圧信号線が接続されている。この電圧信号線には４相の電圧信号が印加され、従って、帯状電極２９には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図７では、帯状電極２９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。
【００４２】
この固定子２５の帯状電極２９の配設面に対向して移動子２７が配置されている。移動子２７には、固定子２５との対向面に永久分極された上述した誘電体（エレクトレット）３３を複数備えている。
【００４３】
同図の左に示す駆動回路３２では、パルス発生回路３４で矩形波列（駆動パルス信号）が生成され、この駆動パルス信号が昇圧回路３５と位相器３６に供給される。昇圧回路３５では、入力した駆動パルス信号を１００Ｖ程度まで昇圧するとともに、２つの極性を有する電圧信号に分岐して、駆動電極Ａ及びＣに供給する。
【００４４】
他方、位相器３６に入力した駆動パルス信号は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路３５に入力されて、上述と同様の２つの極性を有する電圧信号に分岐されて駆動電極Ｂ及びＤに供給される。
【００４５】
図８は、駆動回路３２によって生成されて帯状電極２９に印加される電圧信号列を示す図である。帯状電極２９の電圧の状態は、期間Ｔにおけるｔ１〜ｔ４の４つの状態変化が時間ｔにおける期間Ｔごとの経過に対応して繰り返される。
【００４６】
図９は、上記のエレクトレットシャッタの動作を更に説明する図である。図９の(1) は図８において各帯状電極２９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の電圧状態が、図８に示したｔ１の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。
【００４７】
エレクトレット３３ａは、駆動電極Ａから反発力を受け、駆動電極Ｂから吸引力を受ける。また、エレクトレット３３ｂは、駆動電極Ｃから反発力を受け、駆動電極Ｄから吸引力を受ける。このため、移動子２７は図の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄだけ移動する。
【００４８】
図９の(2) は、上記に続いて図８に示したｔ２の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。エレクトレット３３ａは、駆動電極Ｂから反発力を受け、駆動電極Ｃから吸引力を受ける。また、エレクトレット３３ｂは、駆動電極Ｄから反発力を受け、駆動電極Ａから吸引力を受ける。このため、移動子２７は図の右方向に力を受けて、再び１つの駆動電極ピッチｄだけ移動する。
【００４９】
図９の(3) は、上記に続いて図８に示したｔ３の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示し、図９の(4) は、図９の(3) に続いて図８に示したｔ４の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。図９の(1) 及び(2) で説明した動作と同様に、移動子２７は、１つの駆動電極ピッチｄだけ順次移動する。
【００５０】
そして、この動作が繰り返されることにより、移動子２７は図９の右方向に移動する。なお、移動子２７を図９の左方向に移動するためには、帯状電極２９に印加する電圧の極性を逆に切り替えればよい。
【００５１】
このように、本例の移動子２７は、それ自体が半永久的な分極帯電部を備えているので、例えば誘導電荷形アクチュエータのように、電圧印加、電荷蓄電及び静電誘導を繰り返す手数と時間を要することなく、単に駆動電圧の印加だけで移動子を迅速に駆動することができる。
【実施例２】
【００５２】
図１０は、上に、実施例２としてのシャッタ装置の斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に、中央のｂ矢視図を示している。このシャッタ装置が組み込まれるレンズ装置は図１の下、図２及び図３に示したレンズ装置７と同様である。
【００５３】
図１１は、図１０の上に示すシャッタ装置２１´のＣ−Ｃ´断面拡大矢視図である。なお、図１０及び図１１において、図４と同一構成部分には図４と同一の番号を付与して示している。
【００５４】
図１０及び図１１に示すシャッタ装置２１´は、図１０では中央の左下から右上、図１１では左から右に示す第２の基板としての帯状電極２９を有する電極基板２５、スペーサ２６、エレクトレットが施された遮光幕２７、及び電極基板２５と同材質で電極基板２５よりも厚い第１の基板としての厚め基板２８´を積層して構成されている。
【００５５】
厚め基板２８´は、電極基板２５と同材質の不透明基板であるので、電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置に、電極基板２５と同様に物理的貫通孔からなる光学的開口部３７が形成されている。
【００５６】
また、厚め基板２８´は、電極基板２５と同材質ではあるが、この厚め基板２８´の厚さｄ１は、電極基板２５の厚さｄ２よりも厚いので、すなわちｄ１＞ｄ２であるので、厚め基板２８´は電極基板２５よりも剛性が高く、このような構成とするにより、光量調節装置全体としての剛性が高まり、平面性に優れた変形の少ない基板構成を得ることができる。
【実施例３】
【００５７】
図１２は、上に、実施例３としてのシャッタ装置の斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に、中央のｃ矢視図を示している。このシャッタ装置が組み込まれるレンズ装置は図１の下、図２及び図３に示したレンズ装置７と同様である。
【００５８】
図１３は、図１２の上に示すシャッタ装置２１″のＤ−Ｄ´断面拡大矢視図である。なお、図１２及び図１３において、図４と同一構成部分には図４と同一の番号を付与して示している。
【００５９】
図１２及び図１３に示すように、シャッタ装置２１″は、図１２では中央の左下から右上、図１３では左から右に示す第２の基板としての帯状電極２９を有する電極基板２５、押さえ枠３８、エレクトレットが施された遮光幕２７、及び第１の基板としてガラス基板２８を積層して構成されている。
【００６０】
押さえ枠３８には、帯状電極２９の光学的開口部２２に対応する位置に物理的貫通孔からなる光学的開口部３９を有し、遮光幕２７との対向面４１の周囲には枠縁段差部４２が形成されて、この枠縁段差部４２と上記の対向面４１とガラス基板２８とによる遮光幕室４３が形成されている。
【００６１】
押さえ枠３８は、遮光幕室４３内において遮光幕２７を、光学的開口部２２及び３９から退避する位置と、光学的開口部２２及び３９を覆う位置との間を移動可能に、ガラス基板２８とで挟持している。
【００６２】
本実施例では、帯状電極２９を有する電極基板２５を、一般的にプリント基板として用いられているガラスエポキシ基板で構成しているため、帯状電極２９を設ける際に特別なプロセスを必要とせず、したがって比較的安価に製作することができる。
【００６３】
もっとも、ガラスエポキシ基板は、前述したように温度湿度等の影響により反りや曲がりを発生し易いため、そうなると高速で移動する遮光幕２７の移動に悪影響を与える可能性があるが、本実施例では、押さえ枠３８とガラス基板２８とにより遮光幕室４３を形成し、この遮光幕室内４３で遮光幕２７を移動可能に挟持していることから、電極基板２５の反りや曲がり等による遮光幕２７の移動への悪影響を防止することができる。
【実施例４】
【００６４】
図１４は、左上に、実施例４としてのシャッタ装置の斜視図を示し、左下から右上に、その分解斜視図を示し、右下に、分解斜視図のｄ矢視図を示している。本実施例は、２枚の遮光幕により光学的開口を任意の大きさに制御することができるシャッタ装置の構成を示している。
【００６５】
図１５は、図１４の左上に示すシャッタ装置のＥ−Ｅ´断面拡大矢視図である。図１４及び図１５に示すように、このシャッタ装置４５は、第１の電極基板４６、第１の押さえ枠４７、第１の遮光幕４８、中央基板４９、第２の遮光幕５１、第２の押さえ枠５２、及び第２の電極基板５３を積層して構成されている。
【００６６】
第１の電極基板４６は、長手方向の中央よりやや一方に片寄る位置に設けられた光学的開口部５４、その光学的開口部５４を除く上下の位置と遮光幕退避位置とに形成された複数本の帯状電極５５、及び２つの対角部の近傍にそれぞれ穿設された位置決め孔５６を備えている。第２の電極基板５３の構成も同様である。
【００６７】
第１及び第２の押さえ枠４７及び５２は、それぞれ第１及び第２の電極基板４６及び５３の光学的開口部５４に対応する位置に光学的開口部５７を備え、第１及び第２の電極基板４６及び５３に対向する面の第１及び第２の電極基板４６及び５３の位置決め孔５６に対応する位置に位置決め突起５８を備えている。ただし、図１４の第２の押さえ枠５２では、第２の電極基板５３に対向する面が図の向う側面となっているので位置決め突起５８は図の陰になって見えない。
【００６８】
また、 第１及び第２の押さえ枠４７及び５２は、それぞれ中央基板４９との対向面５９の周囲に枠縁段差部６１が形成されている。ただし、図１４の第１の押さえ枠４７では、中央基板４９との対向面が図の向う側面となっているので対向面５９及び枠縁段差部６１は図の陰になって見えない。
【００６９】
上記対向面５９、枠縁段差部６１、及び中央基板４９によって、シャッタ装置４５には図１５に示すように２つの遮光幕室６２が形成され、この２つの遮光幕室６２に、それぞれ第１及び第２の遮光幕４８及び５１が移動可能に収容される。第１及び第２の遮光幕４８及び５１には、それぞれエレクトレットが施されている。
【００７０】
上記のように形成されている第１の押さえ枠４７の位置決め突起５８に第１の電極基板４６の位置決め孔５６を嵌合させることにより、第１の押さえ枠４７に対して簡単に第１の電極基板４６の位置を合わせることができる。同様に第２の押さえ枠５２の位置決め突起５８（図では陰になって見えない）に第２の電極基板５３の位置決め孔５６を嵌合させることにより、第２の押さえ枠５２に対して簡単に第２の電極基板５３の位置を合わせることができる。
【００７１】
これら第１及び第２の押さえ枠４７及び５２とで上述したように遮光幕室６２を形成する中央基板４９は、その中央に光学的開口部６３が形成されている。そして、第１の基板４６及び押さえ枠４７並びに第２の基板５３及び押さえ枠５２は、それぞれ長手方向の長さが中央基板４９よりも短く構成されており、それらの光学的開口部５４及び５７は、第１の基板４６及び押さえ枠４７では長手方向の図の右方に片寄っており、第２の基板５３及び押さえ枠５２では長手方向の図の左方に片寄っている。
【００７２】
したがって、これらの光学的開口部６３、５４及び５７の中心が一致するように上位の各部材を積層して図１４の左上に示すようにシャッタ装置４５を完成させると、第１の基板４６及び押さえ枠４７は、中央基板４９に対して左方の端部で一致し、中央基板４９の右方に非係合面を形成する。また、第２の基板５３及び押さえ枠５２は、中央基板４９に対して右方の端部で一致し、中央基板４９の左方に非係合面を形成するように配置されている。
【００７３】
これは、電極基板及び押さえ枠を形成する部材の使用量を極力節減するために、図１４の左下及び右上に示すように、第１の基板４６及び第２の基板５３共に、遮光幕４８と５１が光学的開口部５４を覆う位置と退避する位置に移動する部分を備えているが、遮光幕４８又は５１の非移動位置（帯状電極５５が配設されていない位置）となる余剰な部分は、２つのうちの一方の位置決め孔５６が形成されている部分以外には無い構成としている。
【実施例５】
【００７４】
図１６は、実施例５としてのシャッタ装置が搭載されるカメラ本体とその交換レンズの正面図である。図１６の上に示すカメラ本体６４は、交換レンズ取り付け部６５から図１６の下に示す交換レンズ６６を取り外してレンズ背後に在る内部構成を示している。
【００７５】
図１６の上に示す内部構成において、焦点面の被写体側近傍に本発明の実施例４としてのシャッタ装置を応用したフォーカルプレーンシャッタ装置６７が組み込まれている。図１６の上に示す図では、フォーカルプレーンシャッタ装置６７の中央部分が見えている。
【００７６】
尚、図１６の上に示す図では、フォーカルプレーンシャッタ装置６７を図示しやすくするために、本来はその手前に配置されているクイックリターンミラーの図示を省略している。このカメラ本体６４は、図の左側に電池室を兼ねた握り部６８があり、その上面部にシャッタボタン６９を備えている。
【００７７】
図１７は、左上に上記のフォーカルプレーンシャッタ装置６７の斜視図を示し、左下から右上にその分解斜視図を示している。図１７に示すように、フォーカルプレーンシャッタ装置６７は、フレキシブル基板前部７１−１、第１の押さえ枠７２、第１の遮光幕７３、中央基板７４、第２の遮光幕７５、第２の押さえ枠７６及びフレキシブル基板前部７１−２が積層されて構成される。
【００７８】
尚、フレキシブル基板の前部７１−１と後部７１−２は連続している基板であり、図１７の左上に示すように、内部に積層される他の部材の長手方向の一方の端部（図では左上側の端部）を前側から後側に回り込むようにして最前部と最後部に積層されている。
【００７９】
フレキシブル基板前部７１−１には第１の遮光幕７３を駆動するための第１の帯状電極７７が配設され、中央部には光学的開口部７８が形成されている。同様にフレキシブル基板後部７１−２には第２の遮光幕７５を駆動するための第２の帯状電極７９が配設され、中央部には光学的開口部８１が形成されている。
【００８０】
第１及び第２の押さえ枠７２及び７６は、それぞれ中央基板７４との対向面８２の周囲に枠縁段差部８３が形成されている。ただし、図１７の第１の押さえ枠７２では、中央基板７４との対向面が図の向う側面となっているので対向面８２及び枠縁段差部８３は図の陰になって見えない。
【００８１】
この場合も上記対向面８２、枠縁段差部８３、及び中央基板７４によって、このフォーカルプレーンシャッタ装置６７には、図１５に示した遮光幕室６２と同様の２つの遮光幕室が形成され、この２つの遮光幕室にそれぞれ第１及び第２の遮光幕７３及び７５が移動可能に収容される。第１及び第２の遮光幕７３及び７５には、それぞれエレクトレットが施されている。
【００８２】
本実施例では、上述したように第１及び第２の遮光幕７３及び７５を駆動するための電極基板を、フレキシブル基板前部７１−１と後部７１−２から成る一連のフレキシブル基板で構成していることより、電極基板を１枚のフレキシブル基板で製作することができると共に、駆動回路との接続部７１−３も電極基板と一体的に構成でき、したがって、部品点数の削減、組み立て性の向上に寄与することができる。
【００８３】
尚、本例の場合も、上述した実施例４のように、第１及び第２の押さえ枠７２及び７６に位置決め突起を形成し、フレキシブル基板側に位置決め孔を設けて、両者を組み合わせるようにすると、更に組み立て性が向上するのは言うまでもない。
【００８４】
また、本例の中央基板７４はセラミック基板であるので、剛性及び平面性を十分に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１の光量調節装置としてのシャッタ装置を搭載したデジタルカメラの概略構成を示す外観斜視図、及び主要部の配置状態を示す斜視図である。
【図２】図１の下に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面をそのデジタルカメラの左方から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示す図である。
【図３】レンズ装置をデジタルカメラの背面側から見た拡大斜視図、及びレンズ装置に組み付けられているシャッタ装置を単独に示す図である。
【図４】シャッタ装置の図３の右とは別な角度から見た斜視図、その分解斜視図、及び分解斜視図のａ矢視図である。
【図５】図４の上に示すシャッタ装置のＢ−Ｂ´断面拡大矢視図である。
【図６】本発明のシャッタ装置のシャッタ機構の駆動原理を説明する図である。
【図７】本発明のシャッタ装置に係わるエレクトレットシャッタとその駆動回路を模式的に示す図である。
【図８】エレクトレットシャッタの駆動回路によって生成されて駆動電極に印加される電圧信号列を示す図である。
【図９】エレクトレットシャッタの動作を更に説明する図である。
【図１０】実施例２としてのシャッタ装置の斜視図、分解斜視図、及び分解斜視図のｂ矢視図である。
【図１１】図１０の上に示すシャッタ装置のＣ−Ｃ´断面拡大矢視図である。
【図１２】実施例３としてのシャッタ装置の斜視図、分解斜視図、及び分解斜視図のｃ矢視図である。
【図１３】図１２の上に示すシャッタ装置のＤ−Ｄ´断面拡大矢視図である。
【図１４】実施例３の変形例としての２枚の遮光幕により光学的開口を任意の大きさに制御することができるシャッタ装置の構成を示す図である。
【図１５】図１４の左上に示すシャッタ装置のＥ−Ｅ´断面拡大矢視図である。
【図１６】実施例５としてのシャッタ装置（フォーカルプレーンシャッタ装置）が搭載されるカメラ本体とその交換レンズの正面図である。
【図１７】フォーカルプレーンシャッタ装置の斜視図及び分解斜視図を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ デジタルカメラ
２ 撮影レンズ窓
３ ストロボ照射窓
４ レリーズボタン
５ 回路基板
６ 電池
７ レンズ装置
８ 第１の固定鏡枠部
９ 第１の固定レンのズ部
Ｏ１ 撮影光軸
Ｏ２ 第２の光軸
１１ 第１の移動鏡枠
１２ 第１の移動レンズ部
１３ 第２の移動鏡枠
１４ 第２の移動レンズ部
１５ 第３の移動鏡枠
１６ 第３の移動レンズ部
１６ 第２の固定鏡枠部
１８ 第２の固定レンズ部
１９ 撮像素子
２０ シャッタ位置（絞り位置）
２１ シャッタ装置
２２ 光学的開口部
２３ 退避部
２５ 電極基板（第１の基板）
２６ スペーサ
２７ 遮光幕
２８ ガラス基板（第２の基板）
２８´ 厚め基板（第２の基板）
２９ 帯状電極
３１ 周辺部
３２ 駆動回路
３３ 誘電体（エレクトレット）
３４ パルス発生回路
３５ 昇圧回路
３６ 位相器
３７ 光学的開口部
３８ 押さえ枠
３９ 光学的開口部
４１ 対向面
４２ 枠縁段差部
４３ 遮光幕室
４５ シャッタ装置
４６ 第１の電極基板
４７ 第１の押さえ枠
４８ 第１の遮光幕
４９ 中央基板
５１ 第２の遮光幕
５２ 第２の押さえ枠
５３ 第２の電極基板
５４ 光学的開口部
５５ 帯状電極
５６ 位置決め孔
５７ 光学的開口部
５８ 位置決め突起
５９ 中央基板との対向面
６１ 枠縁段差部
６２ 遮光幕室
６３ 光学的開口部
６４ カメラ本体
６５ 交換レンズ取り付け部
６６ 交換レンズ
６７ フォーカルプレーンシャッタ装置
６８ 握り部
６９ シャッタボタン
７１−１ フレキシブル基板前部
７１−２ フレキシブル基板前部
７１−３ 駆動回路との接続部
７２ 第１の押さえ枠
７３ 第１の遮光幕
７４ 中央基板
７５ 第２の遮光幕
７６ 第２の押さえ枠
７７ 第１の帯状電極
７８ 光学的開口部
７９ 第２の帯状電極
８１ 光学的開口部
８２ 中央基板との対向面
８３ 枠縁段差部
【技術分野】
【０００１】
安価な構成で遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学レンズなどを用いて結像させた被写体像をＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの撮像素子で電気信号に変換し、記録媒体に撮像画像として記録する電子カメラが広く普及している。
【０００３】
一般に、カメラには銀塩フィルム用カメラや電子カメラのいずれにおいても、被写体からの光路上の光学的開口部に、被写体からの光量を調節するための絞りや被写体の瞬時の像を捉えるためのシャッタを設けることが必要である。またシャッタの動作は連続撮影に即応できるほど良いことも、つとに知られている。
【０００４】
そのようなカメラのシャッタや絞りのような光量調節装置の駆動制御に誘導電荷型アクチュエータを用いる例も提案されている。その光量調節装置としては、１個のステータ（固定子、基板）に対しスライダ（移動子、遮光幕）が１個のものと２個のものがあり、いずれもスライダをシャッタ羽根又は絞り羽根として機能させるべくガラスエポキシ基板上にスライダ駆動用の帯状電極を設けた実施例が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平０８−２２０５９２号公報（［要約］、図１、［００１１］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、帯状電極を配設する基板としては、樹脂材料を用いた方が安価に製作することができる。特にガラスエポキシ基板は一般的に回路基板として用いられており、安価な帯状電極基板を製作することができる。
【０００６】
しかしながら、シャッタや絞り装置では、遮光幕を高速に駆動する必要があり、そのためには帯状電極基板の平面性が要求されるが、樹脂材料では使用状態、特に高温高湿環境下では、反り等の不具合が発生し、遮光幕の円滑な駆動を妨げる虞れがある。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、安価な構成でありながら遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを搭載したカメラ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
先ず、第１の発明の光量調節装置は、予め所望の間隔で分極された遮光幕と、該遮光幕を駆動するための帯状電極と、光学的開口部を有してお互いの間に遮光幕を移動可能に挟持する第１及び第２の基板と、を有する光量調節装置において、第１の基板は第２の基板より剛性が高いように構成される。
【０００９】
この光量調節装置においては、例えば、上記第１の基板、または上記第２の基板のいずれかに、上記遮光幕を駆動するための上記帯状電極を設けて構成される。
また、例えば、上記第１の基板はガラス基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
【００１０】
また、例えば、上記第１の基板はセラミック基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
また、例えば、上記第１の基板は金属基板で構成され、上記第２の基板は樹脂基板で構成されている。
【００１１】
そして、例えば、上記樹脂基板に、上記遮光幕を駆動するための帯状電極を設けて構成される。
また、例えば、上記第１及び第２の基板は同材質であり、上記第１の基板は上記第２の基板に比べて板厚が厚いように構成してもよい。
【００１２】
また、例えば、上記遮光幕を駆動するための上記帯状電極を設けた第３の基板を更に具備するように構成してもよい。この場合、上記第３の基板は、フレキシブル基板であることが好ましい。
【００１３】
次に、第２の発明のカメラ装置は、上記光量調節装置を光学系のシャッタ位置又は絞り位置に設けて構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１又は第２の基板のいずれかに、他方に比較し剛性が高い基板を使用するようにするので、遮光幕の円滑な移動に妨げとなる基板の変形を軽減することができ、これにより、安価な構成でありながら遮光幕を常に確実に駆動すると共にコストダウンと歩留まり向上に寄与する光量調節装置及びそれを備えたカメラ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１の光量調節装置としてのシャッタ装置を搭載したデジタルカメラの概略構成を示す図であり、上にデジタルカメラの前面からの外観を示す斜視図を示し、下にデジタルカメラ内部の主要部の配置状態を示す斜視図を示している。
【００１７】
図１の上に示すように、デジタルカメラ１は、前面右上隅に撮影レンズ窓２を備え、その左方にストロボ照射窓３を備えている。また、上面の左端部にはレリーズボタン４が設けられている。
【００１８】
そして、図１の下に示すように、デジタルカメラ１の内部は、全体の左方ほぼ２／３を占めて、各種の電子部品を搭載した回路基板５からなる制御装置や着脱交換自在な電池６などが配置されている。そして、その右方の全体のほぼ１／３を占める部分には、ユニット化されたレンズ装置７が配設されている。
【００１９】
レンズ装置７は、図１の上に示す撮影レンズ窓２から図１の下に示す撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束を、その撮影光軸Ｏ１がほぼ直角に下方に折り曲がるように反射させ、その下方に折り曲げられた後述する第２の光軸Ｏ２に沿って、上記の入射光束を、レンズ装置７の下端部に配設されている例えばＣＣＤなどからなる撮像素子まで導いて撮像画像を生成する。
【００２０】
尚、図１の下に示すＸＹＺの矢印は、カメラの幅、奥行き、高さの方向を示しており、カメラのＹ方向の厚さが薄いほどカメラ全体が薄型となり、近年のデジタルカメラへのユーザ志向である小型化・薄型化に適合する構成となる。
【００２１】
図２は、図１の下に示すレンズ装置７のＡ−Ａ´矢視断面をそのデジタルカメラ１の左方から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示している。図１の下に示したレンズ装置７の内部には、この図２に示すように上記下方に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、第１の固定鏡枠部８にレンズ群が保持された第１の固定レンのズ部９、第１の移動鏡枠１１にレンズ群が保持された第１の移動レンズ部１２、第２の移動鏡枠１３にレンズ群が保持された第２の移動レンズ部１４、第３の移動鏡枠１５にレンズが保持された第３の移動レンズ部１６、第２の固定鏡枠部１７にレンズが保持され第２の固定レンズ部１８及びこれらのレンズ部の終端には配置さえた撮像素子１９とで構成されている。
【００２２】
上記第１の移動レンズ部１２及び第２の移動レンズ部１４は、このレンズ装置７の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させる、つまりズーム比調節用のために設けられ、第３の移動レンズ部１６は、上記の光束が撮像素子１９上に結像する焦点調節のために設けられている。そして、上記第１の移動レンズ部１２と第２の移動レンズ部１４の間には、シャッタ位置（絞り位置でもある）２０が設けられている。
【００２３】
図３は、図１の下に示したレンズ装置７をデジタルカメラ１の図１の下の背面側から見た拡大斜視図である。図３には、レンズ装置７の右に、レンズ装置７に組み付けられているシャッタ装置を単独に示している。
【００２４】
図３に示すように、レンズ装置７には、図２に示したシャッタ位置（絞り位置）２０にシャッタ装置２１が組み込まれている。シャッタ装置２１は、図３の右に示すように、長辺ａと短辺ｂからなる矩形の平らな板状体をなす装置であり、第２の光軸Ｏ２の透過路となる光学的開口部２２と、この光学的開口部２２に長辺ａ方向に隣接する退避部２３を有している。そして、上記の長辺ａは図１の下に示すＸ方向に、短辺ｂはＹ方向に沿って配置されている。
【００２５】
このシャッタ装置２１の光学的開口部２２を透過する第２の光軸Ｏ２の終端すなわちレンズ装置７の下端部には、図２にも示した撮像素子１９が配置されている。
図４は、上に上記シャッタ装置２１の図３の右とは別な角度から見た斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に中央のａ矢視図を示している。
【００２６】
図５は、図４の上に示すシャッタ装置２１のＢ−Ｂ´断面拡大矢視図である。
図４及び図５に示すシャッタ装置２１は、図４では中央の左下から右上、図５では左から右に示す第２の基板としての電極基板２５、スペーサ２６、遮光幕２７、及び第１の基板としてのガラス基板２８を積層して構成されている。
【００２７】
上記の電極基板２５は、その裏面には、図４の下に示すように、遮光幕２７を駆動するための複数の帯状電極２９が、光学的開口部２２と周辺部３１を除く全面に形成されている。
【００２８】
スペーサ２６は、電極基板２５とガラス基板２８との間に、遮光幕２７を移動可能に保持するために設けられている。
遮光幕２７には図では定かに見えないが予め所定のピッチで電気的に分極された後述するエレクトレットが施されている。
【００２９】
ガラス基板２８は、少なくとも電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置が透明であり、電極基板２５よりも剛性が高く、且つシャッタ装置２１全体の平面性を確保するために平面性に優れている材質のものとして用いられている。
【００３０】
本実施例では、帯状電極２９を有する電極基板２５を、一般的にプリント基板として用いられているガラスエポキシ基板で構成している。よって、電極基板２５を設ける際に特別なプロセスを必要とせず、比較的安価に製作することができる。
【００３１】
但し、ガラスエポキシ基板は、前述したように温度湿度等の影響により反りや曲がりが発生する可能性があり、その場合高速で移動する遮光幕２７の移動に悪影響を与える虞れがある。
そこで、ガラスエポキシ基板である電極基板２５よりも剛性が高く、且つ平面性の優れたガラス基板２８と一体的に構成することにより、剛性、平面性をガラス基板に倣わせて変形による遮光幕２７の駆動を妨げることを軽減するようにしている。
【００３２】
尚、本実施例では、第１の基板の材質をガラス基板としたが、これに限ることなく、例えばセラミック基板、金属基板等を用いることもできる。但し、セラミック基板や金属基板のように光非透過性の材料を使用する場合は、光線が通過する光学的開口部として電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置に物理的な貫通孔を設ける必要があることは言うまでもない。
【００３３】
また、ここで言う剛性が高いとは、材質による横弾性係数「Ｅ」と、形状（厚さ）による断面二次モーメント「Ｉ」の積「ＥＩ」が大きいことを指している。すなわち、ａ：形状（厚さ）が同一の場合は横弾性係数が大きい材質であること、ｂ：同材質の場合は厚さ厚い、すなわち断面二次モーメントの値が大きいこと、ｃ：材質及び厚さが異なる場合はときは横弾性係数と断面二次モーメントの積が大きいこと、となる。
【００３４】
また、平面性が優れているとは、幾何公差上の平面度が小さく且つ表面粗さ（例えばＲmax ）の値が小さいことを指している。
ここで、本例におけるシャッタ装置２１における遮光幕２７を駆動するシャッタ機構の駆動原理を説明する。
【００３５】
図６は、本発明のシャッタ装置におけるシャッタ機構の駆動原理を説明する図である。尚、以下の駆動原理の説明では、電極基板２５に代えて固定子２５と言い、遮光幕２７に代えて移動子２７と言うことにする。
【００３６】
本シャッタ機構は、基本的に固定子２５と移動子２７とを備え、移動子２７は、固定子２５に対して図６の上と下に示すように左右方向に移動自在に構成されている。そして、固定子２５には、被写体からの光像を撮像素子（図２、図３の撮像素子１９参照）に導くための開口部（光学的開口部２２）が設けられ、更に、複数の帯状電極２９が所定の間隔で並べて形成されている。他方の移動子２７は、遮光性を有する部材であり、永久分極された誘電体の部位を備えている。このような移動子２７の構成はエレクトレットと呼ばれている。
【００３７】
一般に、エレクトレットとは、電気を通しにくい例えばテフロン（登録商標）、ポリプロピレン、マイラーなどの高分子材料を加熱溶融し、これに直流の高電圧を加えながら電極の間で固化させたあとで電極を取り去ると、電極に接していた面が正または負に帯電し、これらの分極（正と負の電気に分かれた状態）が半永久的に保持されているもののことを称する用語である。
【００３８】
上記のシャッタ機構において、帯状電極２９に正負の電圧を周期的に印加すると、帯状電極２９と移動子２７の上記エレクトレットとの間に吸引力又は反発力が発生し、結果的に移動子２７が固定子２５に対して相対移動する。
【００３９】
したがって、移動子２７が固定子２５の開口部（光学的開口部２２）を開放又は遮蔽するように移動可能にすることによってシャッタ機構を構成することができる。図６の上はシャッタが開の状態を示し、図６の下はシャッタが閉の状態を示している。以下、本構成に係るシャッタ機構を「エレクトレットシャッタ」と称することにする。
【００４０】
なお、固定子２５の開口部（光学的開口部２２）は、必ずしも貫通孔のような物理的な開口部とする必要はなく、固定子２５を透過部材とし、開口部に相当する位置に帯状電極２９が設けられていない透過領域を形成するようにしても良い。
【００４１】
図７は、エレクトレットシャッタとその駆動回路を模式的に示す図である。同図は右にエレクトレットシャッタの断面を模式的に示し、左に駆動回路をブロック図で示している。同図に示すように、固定子２５に並べられたそれぞれの帯状電極２９には、駆動（電圧印加）回路３２からの電圧信号線が接続されている。この電圧信号線には４相の電圧信号が印加され、従って、帯状電極２９には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図７では、帯状電極２９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。
【００４２】
この固定子２５の帯状電極２９の配設面に対向して移動子２７が配置されている。移動子２７には、固定子２５との対向面に永久分極された上述した誘電体（エレクトレット）３３を複数備えている。
【００４３】
同図の左に示す駆動回路３２では、パルス発生回路３４で矩形波列（駆動パルス信号）が生成され、この駆動パルス信号が昇圧回路３５と位相器３６に供給される。昇圧回路３５では、入力した駆動パルス信号を１００Ｖ程度まで昇圧するとともに、２つの極性を有する電圧信号に分岐して、駆動電極Ａ及びＣに供給する。
【００４４】
他方、位相器３６に入力した駆動パルス信号は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路３５に入力されて、上述と同様の２つの極性を有する電圧信号に分岐されて駆動電極Ｂ及びＤに供給される。
【００４５】
図８は、駆動回路３２によって生成されて帯状電極２９に印加される電圧信号列を示す図である。帯状電極２９の電圧の状態は、期間Ｔにおけるｔ１〜ｔ４の４つの状態変化が時間ｔにおける期間Ｔごとの経過に対応して繰り返される。
【００４６】
図９は、上記のエレクトレットシャッタの動作を更に説明する図である。図９の(1) は図８において各帯状電極２９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の電圧状態が、図８に示したｔ１の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。
【００４７】
エレクトレット３３ａは、駆動電極Ａから反発力を受け、駆動電極Ｂから吸引力を受ける。また、エレクトレット３３ｂは、駆動電極Ｃから反発力を受け、駆動電極Ｄから吸引力を受ける。このため、移動子２７は図の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄだけ移動する。
【００４８】
図９の(2) は、上記に続いて図８に示したｔ２の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。エレクトレット３３ａは、駆動電極Ｂから反発力を受け、駆動電極Ｃから吸引力を受ける。また、エレクトレット３３ｂは、駆動電極Ｄから反発力を受け、駆動電極Ａから吸引力を受ける。このため、移動子２７は図の右方向に力を受けて、再び１つの駆動電極ピッチｄだけ移動する。
【００４９】
図９の(3) は、上記に続いて図８に示したｔ３の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示し、図９の(4) は、図９の(3) に続いて図８に示したｔ４の印加電圧の状態に切り替った直後のエレクトレットと駆動電極との対応関係を示している。図９の(1) 及び(2) で説明した動作と同様に、移動子２７は、１つの駆動電極ピッチｄだけ順次移動する。
【００５０】
そして、この動作が繰り返されることにより、移動子２７は図９の右方向に移動する。なお、移動子２７を図９の左方向に移動するためには、帯状電極２９に印加する電圧の極性を逆に切り替えればよい。
【００５１】
このように、本例の移動子２７は、それ自体が半永久的な分極帯電部を備えているので、例えば誘導電荷形アクチュエータのように、電圧印加、電荷蓄電及び静電誘導を繰り返す手数と時間を要することなく、単に駆動電圧の印加だけで移動子を迅速に駆動することができる。
【実施例２】
【００５２】
図１０は、上に、実施例２としてのシャッタ装置の斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に、中央のｂ矢視図を示している。このシャッタ装置が組み込まれるレンズ装置は図１の下、図２及び図３に示したレンズ装置７と同様である。
【００５３】
図１１は、図１０の上に示すシャッタ装置２１´のＣ−Ｃ´断面拡大矢視図である。なお、図１０及び図１１において、図４と同一構成部分には図４と同一の番号を付与して示している。
【００５４】
図１０及び図１１に示すシャッタ装置２１´は、図１０では中央の左下から右上、図１１では左から右に示す第２の基板としての帯状電極２９を有する電極基板２５、スペーサ２６、エレクトレットが施された遮光幕２７、及び電極基板２５と同材質で電極基板２５よりも厚い第１の基板としての厚め基板２８´を積層して構成されている。
【００５５】
厚め基板２８´は、電極基板２５と同材質の不透明基板であるので、電極基板２５の光学的開口部２２に対応する位置に、電極基板２５と同様に物理的貫通孔からなる光学的開口部３７が形成されている。
【００５６】
また、厚め基板２８´は、電極基板２５と同材質ではあるが、この厚め基板２８´の厚さｄ１は、電極基板２５の厚さｄ２よりも厚いので、すなわちｄ１＞ｄ２であるので、厚め基板２８´は電極基板２５よりも剛性が高く、このような構成とするにより、光量調節装置全体としての剛性が高まり、平面性に優れた変形の少ない基板構成を得ることができる。
【実施例３】
【００５７】
図１２は、上に、実施例３としてのシャッタ装置の斜視図を示し、中央に、その分解斜視図を示し、下に、中央のｃ矢視図を示している。このシャッタ装置が組み込まれるレンズ装置は図１の下、図２及び図３に示したレンズ装置７と同様である。
【００５８】
図１３は、図１２の上に示すシャッタ装置２１″のＤ−Ｄ´断面拡大矢視図である。なお、図１２及び図１３において、図４と同一構成部分には図４と同一の番号を付与して示している。
【００５９】
図１２及び図１３に示すように、シャッタ装置２１″は、図１２では中央の左下から右上、図１３では左から右に示す第２の基板としての帯状電極２９を有する電極基板２５、押さえ枠３８、エレクトレットが施された遮光幕２７、及び第１の基板としてガラス基板２８を積層して構成されている。
【００６０】
押さえ枠３８には、帯状電極２９の光学的開口部２２に対応する位置に物理的貫通孔からなる光学的開口部３９を有し、遮光幕２７との対向面４１の周囲には枠縁段差部４２が形成されて、この枠縁段差部４２と上記の対向面４１とガラス基板２８とによる遮光幕室４３が形成されている。
【００６１】
押さえ枠３８は、遮光幕室４３内において遮光幕２７を、光学的開口部２２及び３９から退避する位置と、光学的開口部２２及び３９を覆う位置との間を移動可能に、ガラス基板２８とで挟持している。
【００６２】
本実施例では、帯状電極２９を有する電極基板２５を、一般的にプリント基板として用いられているガラスエポキシ基板で構成しているため、帯状電極２９を設ける際に特別なプロセスを必要とせず、したがって比較的安価に製作することができる。
【００６３】
もっとも、ガラスエポキシ基板は、前述したように温度湿度等の影響により反りや曲がりを発生し易いため、そうなると高速で移動する遮光幕２７の移動に悪影響を与える可能性があるが、本実施例では、押さえ枠３８とガラス基板２８とにより遮光幕室４３を形成し、この遮光幕室内４３で遮光幕２７を移動可能に挟持していることから、電極基板２５の反りや曲がり等による遮光幕２７の移動への悪影響を防止することができる。
【実施例４】
【００６４】
図１４は、左上に、実施例４としてのシャッタ装置の斜視図を示し、左下から右上に、その分解斜視図を示し、右下に、分解斜視図のｄ矢視図を示している。本実施例は、２枚の遮光幕により光学的開口を任意の大きさに制御することができるシャッタ装置の構成を示している。
【００６５】
図１５は、図１４の左上に示すシャッタ装置のＥ−Ｅ´断面拡大矢視図である。図１４及び図１５に示すように、このシャッタ装置４５は、第１の電極基板４６、第１の押さえ枠４７、第１の遮光幕４８、中央基板４９、第２の遮光幕５１、第２の押さえ枠５２、及び第２の電極基板５３を積層して構成されている。
【００６６】
第１の電極基板４６は、長手方向の中央よりやや一方に片寄る位置に設けられた光学的開口部５４、その光学的開口部５４を除く上下の位置と遮光幕退避位置とに形成された複数本の帯状電極５５、及び２つの対角部の近傍にそれぞれ穿設された位置決め孔５６を備えている。第２の電極基板５３の構成も同様である。
【００６７】
第１及び第２の押さえ枠４７及び５２は、それぞれ第１及び第２の電極基板４６及び５３の光学的開口部５４に対応する位置に光学的開口部５７を備え、第１及び第２の電極基板４６及び５３に対向する面の第１及び第２の電極基板４６及び５３の位置決め孔５６に対応する位置に位置決め突起５８を備えている。ただし、図１４の第２の押さえ枠５２では、第２の電極基板５３に対向する面が図の向う側面となっているので位置決め突起５８は図の陰になって見えない。
【００６８】
また、 第１及び第２の押さえ枠４７及び５２は、それぞれ中央基板４９との対向面５９の周囲に枠縁段差部６１が形成されている。ただし、図１４の第１の押さえ枠４７では、中央基板４９との対向面が図の向う側面となっているので対向面５９及び枠縁段差部６１は図の陰になって見えない。
【００６９】
上記対向面５９、枠縁段差部６１、及び中央基板４９によって、シャッタ装置４５には図１５に示すように２つの遮光幕室６２が形成され、この２つの遮光幕室６２に、それぞれ第１及び第２の遮光幕４８及び５１が移動可能に収容される。第１及び第２の遮光幕４８及び５１には、それぞれエレクトレットが施されている。
【００７０】
上記のように形成されている第１の押さえ枠４７の位置決め突起５８に第１の電極基板４６の位置決め孔５６を嵌合させることにより、第１の押さえ枠４７に対して簡単に第１の電極基板４６の位置を合わせることができる。同様に第２の押さえ枠５２の位置決め突起５８（図では陰になって見えない）に第２の電極基板５３の位置決め孔５６を嵌合させることにより、第２の押さえ枠５２に対して簡単に第２の電極基板５３の位置を合わせることができる。
【００７１】
これら第１及び第２の押さえ枠４７及び５２とで上述したように遮光幕室６２を形成する中央基板４９は、その中央に光学的開口部６３が形成されている。そして、第１の基板４６及び押さえ枠４７並びに第２の基板５３及び押さえ枠５２は、それぞれ長手方向の長さが中央基板４９よりも短く構成されており、それらの光学的開口部５４及び５７は、第１の基板４６及び押さえ枠４７では長手方向の図の右方に片寄っており、第２の基板５３及び押さえ枠５２では長手方向の図の左方に片寄っている。
【００７２】
したがって、これらの光学的開口部６３、５４及び５７の中心が一致するように上位の各部材を積層して図１４の左上に示すようにシャッタ装置４５を完成させると、第１の基板４６及び押さえ枠４７は、中央基板４９に対して左方の端部で一致し、中央基板４９の右方に非係合面を形成する。また、第２の基板５３及び押さえ枠５２は、中央基板４９に対して右方の端部で一致し、中央基板４９の左方に非係合面を形成するように配置されている。
【００７３】
これは、電極基板及び押さえ枠を形成する部材の使用量を極力節減するために、図１４の左下及び右上に示すように、第１の基板４６及び第２の基板５３共に、遮光幕４８と５１が光学的開口部５４を覆う位置と退避する位置に移動する部分を備えているが、遮光幕４８又は５１の非移動位置（帯状電極５５が配設されていない位置）となる余剰な部分は、２つのうちの一方の位置決め孔５６が形成されている部分以外には無い構成としている。
【実施例５】
【００７４】
図１６は、実施例５としてのシャッタ装置が搭載されるカメラ本体とその交換レンズの正面図である。図１６の上に示すカメラ本体６４は、交換レンズ取り付け部６５から図１６の下に示す交換レンズ６６を取り外してレンズ背後に在る内部構成を示している。
【００７５】
図１６の上に示す内部構成において、焦点面の被写体側近傍に本発明の実施例４としてのシャッタ装置を応用したフォーカルプレーンシャッタ装置６７が組み込まれている。図１６の上に示す図では、フォーカルプレーンシャッタ装置６７の中央部分が見えている。
【００７６】
尚、図１６の上に示す図では、フォーカルプレーンシャッタ装置６７を図示しやすくするために、本来はその手前に配置されているクイックリターンミラーの図示を省略している。このカメラ本体６４は、図の左側に電池室を兼ねた握り部６８があり、その上面部にシャッタボタン６９を備えている。
【００７７】
図１７は、左上に上記のフォーカルプレーンシャッタ装置６７の斜視図を示し、左下から右上にその分解斜視図を示している。図１７に示すように、フォーカルプレーンシャッタ装置６７は、フレキシブル基板前部７１−１、第１の押さえ枠７２、第１の遮光幕７３、中央基板７４、第２の遮光幕７５、第２の押さえ枠７６及びフレキシブル基板前部７１−２が積層されて構成される。
【００７８】
尚、フレキシブル基板の前部７１−１と後部７１−２は連続している基板であり、図１７の左上に示すように、内部に積層される他の部材の長手方向の一方の端部（図では左上側の端部）を前側から後側に回り込むようにして最前部と最後部に積層されている。
【００７９】
フレキシブル基板前部７１−１には第１の遮光幕７３を駆動するための第１の帯状電極７７が配設され、中央部には光学的開口部７８が形成されている。同様にフレキシブル基板後部７１−２には第２の遮光幕７５を駆動するための第２の帯状電極７９が配設され、中央部には光学的開口部８１が形成されている。
【００８０】
第１及び第２の押さえ枠７２及び７６は、それぞれ中央基板７４との対向面８２の周囲に枠縁段差部８３が形成されている。ただし、図１７の第１の押さえ枠７２では、中央基板７４との対向面が図の向う側面となっているので対向面８２及び枠縁段差部８３は図の陰になって見えない。
【００８１】
この場合も上記対向面８２、枠縁段差部８３、及び中央基板７４によって、このフォーカルプレーンシャッタ装置６７には、図１５に示した遮光幕室６２と同様の２つの遮光幕室が形成され、この２つの遮光幕室にそれぞれ第１及び第２の遮光幕７３及び７５が移動可能に収容される。第１及び第２の遮光幕７３及び７５には、それぞれエレクトレットが施されている。
【００８２】
本実施例では、上述したように第１及び第２の遮光幕７３及び７５を駆動するための電極基板を、フレキシブル基板前部７１−１と後部７１−２から成る一連のフレキシブル基板で構成していることより、電極基板を１枚のフレキシブル基板で製作することができると共に、駆動回路との接続部７１−３も電極基板と一体的に構成でき、したがって、部品点数の削減、組み立て性の向上に寄与することができる。
【００８３】
尚、本例の場合も、上述した実施例４のように、第１及び第２の押さえ枠７２及び７６に位置決め突起を形成し、フレキシブル基板側に位置決め孔を設けて、両者を組み合わせるようにすると、更に組み立て性が向上するのは言うまでもない。
【００８４】
また、本例の中央基板７４はセラミック基板であるので、剛性及び平面性を十分に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１の光量調節装置としてのシャッタ装置を搭載したデジタルカメラの概略構成を示す外観斜視図、及び主要部の配置状態を示す斜視図である。
【図２】図１の下に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面をそのデジタルカメラの左方から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示す図である。
【図３】レンズ装置をデジタルカメラの背面側から見た拡大斜視図、及びレンズ装置に組み付けられているシャッタ装置を単独に示す図である。
【図４】シャッタ装置の図３の右とは別な角度から見た斜視図、その分解斜視図、及び分解斜視図のａ矢視図である。
【図５】図４の上に示すシャッタ装置のＢ−Ｂ´断面拡大矢視図である。
【図６】本発明のシャッタ装置のシャッタ機構の駆動原理を説明する図である。
【図７】本発明のシャッタ装置に係わるエレクトレットシャッタとその駆動回路を模式的に示す図である。
【図８】エレクトレットシャッタの駆動回路によって生成されて駆動電極に印加される電圧信号列を示す図である。
【図９】エレクトレットシャッタの動作を更に説明する図である。
【図１０】実施例２としてのシャッタ装置の斜視図、分解斜視図、及び分解斜視図のｂ矢視図である。
【図１１】図１０の上に示すシャッタ装置のＣ−Ｃ´断面拡大矢視図である。
【図１２】実施例３としてのシャッタ装置の斜視図、分解斜視図、及び分解斜視図のｃ矢視図である。
【図１３】図１２の上に示すシャッタ装置のＤ−Ｄ´断面拡大矢視図である。
【図１４】実施例３の変形例としての２枚の遮光幕により光学的開口を任意の大きさに制御することができるシャッタ装置の構成を示す図である。
【図１５】図１４の左上に示すシャッタ装置のＥ−Ｅ´断面拡大矢視図である。
【図１６】実施例５としてのシャッタ装置（フォーカルプレーンシャッタ装置）が搭載されるカメラ本体とその交換レンズの正面図である。
【図１７】フォーカルプレーンシャッタ装置の斜視図及び分解斜視図を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ デジタルカメラ
２ 撮影レンズ窓
３ ストロボ照射窓
４ レリーズボタン
５ 回路基板
６ 電池
７ レンズ装置
８ 第１の固定鏡枠部
９ 第１の固定レンのズ部
Ｏ１ 撮影光軸
Ｏ２ 第２の光軸
１１ 第１の移動鏡枠
１２ 第１の移動レンズ部
１３ 第２の移動鏡枠
１４ 第２の移動レンズ部
１５ 第３の移動鏡枠
１６ 第３の移動レンズ部
１６ 第２の固定鏡枠部
１８ 第２の固定レンズ部
１９ 撮像素子
２０ シャッタ位置（絞り位置）
２１ シャッタ装置
２２ 光学的開口部
２３ 退避部
２５ 電極基板（第１の基板）
２６ スペーサ
２７ 遮光幕
２８ ガラス基板（第２の基板）
２８´ 厚め基板（第２の基板）
２９ 帯状電極
３１ 周辺部
３２ 駆動回路
３３ 誘電体（エレクトレット）
３４ パルス発生回路
３５ 昇圧回路
３６ 位相器
３７ 光学的開口部
３８ 押さえ枠
３９ 光学的開口部
４１ 対向面
４２ 枠縁段差部
４３ 遮光幕室
４５ シャッタ装置
４６ 第１の電極基板
４７ 第１の押さえ枠
４８ 第１の遮光幕
４９ 中央基板
５１ 第２の遮光幕
５２ 第２の押さえ枠
５３ 第２の電極基板
５４ 光学的開口部
５５ 帯状電極
５６ 位置決め孔
５７ 光学的開口部
５８ 位置決め突起
５９ 中央基板との対向面
６１ 枠縁段差部
６２ 遮光幕室
６３ 光学的開口部
６４ カメラ本体
６５ 交換レンズ取り付け部
６６ 交換レンズ
６７ フォーカルプレーンシャッタ装置
６８ 握り部
６９ シャッタボタン
７１−１ フレキシブル基板前部
７１−２ フレキシブル基板前部
７１−３ 駆動回路との接続部
７２ 第１の押さえ枠
７３ 第１の遮光幕
７４ 中央基板
７５ 第２の遮光幕
７６ 第２の押さえ枠
７７ 第１の帯状電極
７８ 光学的開口部
７９ 第２の帯状電極
８１ 光学的開口部
８２ 中央基板との対向面
８３ 枠縁段差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め所望の間隔で分極された遮光幕と、該遮光幕を駆動するための帯状電極と、光学的開口部を有してお互いの間に遮光幕を移動可能に挟持する第１及び第２の基板と、を有する光量調節装置において、
第１の基板は第２の基板より剛性が高いことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記第１の基板、または前記第２の基板のいずれかに、前記遮光幕を駆動するための前記帯状電極を設けたことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記第１の基板はガラス基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記第１の基板はセラミック基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記第１の基板は金属基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記樹脂基板に、前記遮光幕を駆動するための帯状電極を設けたことを特徴とする請求項３、４又は５記載の光量調節装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の基板は同材質であり、前記第１の基板は前記第２の基板に比べて板厚が厚いことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項８】
前記遮光幕を駆動するための前記帯状電極を設けた第３の基板を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項９】
前記第３の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項９記載の光量調節装置。
【請求項１０】
請求１記載の光量調節装置を光学系のシャッタ位置又は絞り位置に設けたことを特徴とするカメラ装置。
【請求項１】
予め所望の間隔で分極された遮光幕と、該遮光幕を駆動するための帯状電極と、光学的開口部を有してお互いの間に遮光幕を移動可能に挟持する第１及び第２の基板と、を有する光量調節装置において、
第１の基板は第２の基板より剛性が高いことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記第１の基板、または前記第２の基板のいずれかに、前記遮光幕を駆動するための前記帯状電極を設けたことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記第１の基板はガラス基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記第１の基板はセラミック基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記第１の基板は金属基板で構成され、前記第２の基板は樹脂基板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記樹脂基板に、前記遮光幕を駆動するための帯状電極を設けたことを特徴とする請求項３、４又は５記載の光量調節装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の基板は同材質であり、前記第１の基板は前記第２の基板に比べて板厚が厚いことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項８】
前記遮光幕を駆動するための前記帯状電極を設けた第３の基板を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項９】
前記第３の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項９記載の光量調節装置。
【請求項１０】
請求１記載の光量調節装置を光学系のシャッタ位置又は絞り位置に設けたことを特徴とするカメラ装置。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−３８８８４（Ｐ２００６−３８８８４Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１３８３１（Ｐ２００４−２１３８３１）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【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２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【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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