JP2005331830A - Electrostatic shutter apparatus and digital camera - Google Patents

Electrostatic shutter apparatus and digital camera Download PDF

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Yoji Watanabe
洋二 渡辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized electrostatic shutter apparatus which can be actually loaded to a camera or the like, regarding a shutter apparatus using the principle of an electrostatic actuator, and to provide a digital camera. <P>SOLUTION: The shutter unit 21 of an imaging module is provided with a front curtain 25a and a rear curtain 25b separately equipped with an electlet. Driving electrodes 28a and 28b and stators 29a and 29b with an opening part separately formed are arranged on the side facing the respective electlets 26a and 26b. Besides, a protecting member 32 with an opening part 31 formed is fixed on the object side of the shutter unit 21 so as to cover the front side of the shutter unit 21. An optical filter 37 constituted of an infrared cut-off filter or a low-pass filter is attached to the opening part 31 formed in the protecting member 32. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

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静電シャッタ装置に関するものである。   The present invention relates to a digital camera and an electrostatic shutter device that can be used for the digital camera and the like.

従来より、カメラの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。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。   Conventionally, as a shutter device of a camera, there are known a method of driving a shutter blade by a step motor and a method of opening and closing the shutter blade using a spring force. In these systems, a complicated structure is required to transmit the driving force of the driving device that drives the shutter blades to the shutter blades.

そこで、遮光フィルムで形成したシャッタ幕を静電アクチュエータの原理を用いて駆動することにより、軽量化、低コスト化した、極めて簡単な構造のシャッタ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−220592号公報
In view of this, there is known a shutter device having a very simple structure that is lighter and lower in cost by driving a shutter curtain formed of a light shielding film using the principle of an electrostatic actuator (see, for example, Patent Document 1). ).
Japanese Patent Laid-Open No. 8-220592

ところで、上記特許文献1には、そのシャッタ機構を実際のカメラに搭載するための技術についての具体的な開示がなされていない。   By the way, the above-mentioned Patent Document 1 does not specifically disclose a technique for mounting the shutter mechanism in an actual camera.

そこで、こうした種類の静電アクチュエータの原理を用いたシャッタ装置(以下、静電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。   Therefore, in consideration of actually mounting a shutter device (hereinafter abbreviated as an electrostatic shutter) using the principle of this type of electrostatic actuator on a camera, the drive electrode substrate and the cover glass are interposed via a spacer. It is possible to consider a structure in which the moving space of the shutter curtain is secured by stacking.

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、シャッタ装置全体の厚みが厚くなる。しかも、デジタルカメラの場合、撮影光路内には赤外カットフィルタやローパスフィルタ等の光学部品を挿入する必要があるため、カメラ本体の光軸方向の厚みが増加してしまうという虞れがある。   However, if a plurality of substrates or cover glasses are laminated, the entire shutter device becomes thick. In addition, in the case of a digital camera, since it is necessary to insert optical components such as an infrared cut filter and a low-pass filter in the photographing optical path, the thickness of the camera body in the optical axis direction may increase.

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、静電アクチュエータの原理を用いたシャッタ装置に於いて、実際にカメラ等に搭載可能な小型の静電シャッタ装置及びデジタルカメラを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a small electrostatic shutter device and a digital camera that can be actually mounted on a camera or the like in a shutter device using the principle of an electrostatic actuator. For the purpose.

すなわち、請求項1に記載の発明は、被写体光束が通過する開口部を有する固定子と、上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、を具備する静電シャッタ装置に於いて、上記保護部材の上記開口部に、上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子を埋設したことを特徴とする。   That is, the invention according to claim 1 is generated when a stator having an opening through which a subject light flux passes, a plurality of electrode portions provided on the stator, and a frequency voltage applied to the electrode portions. And a movable element that can move between a position where the opening is shielded and a position where the opening is opened, and an opening through which the subject light beam passes, and the movable element is sandwiched between the stationary element and the stator. In the electrostatic shutter device including the protective member arranged, an optical element that changes an optical characteristic of the subject light beam is embedded in the opening of the protective member.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記固定子の開口部に、上記保護部材に埋設した光学素子とは異なる特性を有する光学素子を埋設したことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein an optical element having characteristics different from those of the optical element embedded in the protective member is embedded in the opening of the stator. And

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記保護部材は、ガラス板、アクリル板、若しくは硬質基板であることを特徴とする。   The invention described in claim 4 is the invention described in claim 1, characterized in that the protective member is a glass plate, an acrylic plate, or a hard substrate.

請求項5に記載の発明は、被写体光束が通過する開口部を有する固定子と、上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、上記被写体光束が通過する領域を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、を具備する静電シャッタ装置に於いて、上記保護部材の上記領域に、赤外カット特性若しくはローパス特性を有する光学素子を形成したことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a stator having an opening through which a subject luminous flux passes, a plurality of electrode portions provided on the stator, and a static voltage generated when a frequency voltage is applied to the electrode portions. Receiving electric power, it has a moving element that can move between a position where the opening is shielded and a position where the opening is opened, and a region through which the subject luminous flux passes, and is arranged so as to sandwich the moving element together with the stator. An electrostatic shutter device comprising a protective member, wherein an optical element having an infrared cut characteristic or a low-pass characteristic is formed in the region of the protective member.

請求項6に記載の発明は、撮像素子と、上記撮像素子に被写体光束を導くための開口部を有する固定子と、上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、を具備し、上記保護部材の上記開口部に、上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子を埋設したことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an imaging device, a stator having an opening for guiding a subject light beam to the imaging device, a plurality of electrode parts provided on the stator, and a frequency applied to the electrode parts. A moving element that receives an electrostatic force generated when a voltage is applied, and is movable between a position where the opening is shielded and a position where the opening is opened; and an opening through which the subject luminous flux passes; And a protective member disposed so as to be sandwiched together with the stator, and an optical element for changing optical characteristics of the subject light beam is embedded in the opening of the protective member.

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、上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする。   The invention described in claim 7 is the invention described in claim 6, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter.

請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明に於いて、上記固定子の開口部に、上記保護部材に埋設した光学素子とは異なる特性を有する光学素子を埋設したことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6, wherein an optical element having characteristics different from those of the optical element embedded in the protective member is embedded in the opening of the stator. And

請求項9に記載の発明は、撮像素子と、上記撮像素子に被写体光束を導くための開口部を有する固定子と、上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、上記被写体光束が通過する領域を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、を具備する静電シャッタ装置に於いて、上記保護部材の上記領域に、赤外カット特性若しくはローパス特性を有する光学素子を形成したことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an imaging device, a stator having an opening for guiding a subject light beam to the imaging device, a plurality of electrode parts provided on the stator, and a frequency applied to the electrode parts. A moving element that receives an electrostatic force generated when a voltage is applied, and is movable between a position where the opening is shielded and a position where the opening is opened; and a region through which the subject luminous flux passes; An electrostatic shutter device comprising a protective member disposed so as to be sandwiched together with a stator, wherein an optical element having an infrared cut characteristic or a low-pass characteristic is formed in the region of the protective member. To do.

請求項10に記載の発明は、被写体光束の通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動子と、被写体光束の通過領域を有し、上記移動子を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定子と、上記被写体光束の通過領域を有し、上記固定子と共に上記移動子を挟み込むように配置された保護部材と、上記固定子及び保護部材の少なくとも一方の上記被写体光束の通過領域に装着され、該被写体光束の光学特性を変化させる光学素子と、を具備することを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a movable element that can move to a position that shields a subject light flux passage area, and a plurality of drive electrodes that have a subject light flux passage area and electrostatically drive the movable element. A stator provided, a protective member having a passage region for the subject light beam, and disposed so as to sandwich the movable member together with the stator; and the passage of the subject light beam of at least one of the stator and the protective member And an optical element that is attached to the region and changes an optical characteristic of the subject luminous flux.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明に於いて、上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする。   The invention described in claim 11 is the invention described in claim 10, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter.

請求項12に記載の発明は、請求項10に記載の発明に於いて、上記固定子の上記被写体光束の通過領域に、上記保護部材に装着された光学素子とは異なる特性を有する光学素子が装着されたことを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the optical element according to the tenth aspect, wherein an optical element having characteristics different from those of the optical element mounted on the protective member is provided in the passage region of the subject luminous flux of the stator. It is mounted.

請求項13に記載の発明は、請求項10に記載の発明に於いて、上記保護部材は、ガラス板、アクリル板、若しくは硬質基板であることを特徴とする。   The invention described in claim 13 is the invention described in claim 10, wherein the protective member is a glass plate, an acrylic plate, or a hard substrate.

請求項14に記載の発明は、請求項10に記載の発明に於いて、上記保護部材及び光学素子は、該保護部材及び光学素子の接合部に向けて、その厚さを薄くするべくテーパを設けたことを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the tenth aspect, the protective member and the optical element are tapered to reduce the thickness of the protective member and the optical element toward the joint portion of the protective member and the optical element. It is provided.

請求項15に記載の発明は、被写体を撮像するための撮像素子と、上記被写体光束が通過する開口部を遮蔽する位置に移動可能な移動子と、上記被写体光束の通過領域を有して該移動子を静電駆動するための複数の駆動用電極が設けられた固定子と、を有して上記撮像素子の前面に配置された静電シャッタ装置と、上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記シャッタ装置の固定子と共に上記移動子を挟み込むように配置された保護部材と、上記固定子及び保護部材の少なくとも一方の開口部に装着されて上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子と、を具備することを特徴とする。   The invention described in claim 15 has an imaging device for imaging a subject, a mover that can be moved to a position that blocks an opening through which the subject luminous flux passes, and a passage area for the subject luminous flux. A stator provided with a plurality of driving electrodes for electrostatically driving the moving element, and an electrostatic shutter device disposed in front of the imaging element, and an opening through which the subject light flux passes. And a protection member disposed so as to sandwich the movable element together with the stator of the shutter device, and an optical member that is attached to at least one opening of the stator and the protection member to change the optical characteristics of the subject luminous flux. And an element.

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、上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする。   The invention described in claim 16 is the invention described in claim 15, characterized in that the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter.

請求項17に記載の発明は、請求項14に記載の発明に於いて、上記固定子の上記開口部に、上記保護部材に装着された光学素子とは異なる特性を有する光学素子が装着されたことを特徴とする。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect, an optical element having characteristics different from those of the optical element mounted on the protective member is mounted in the opening of the stator. It is characterized by that.

請求項18に記載の発明は、請求項15に記載の発明に於いて、上記保護部材及び光学素子は、該保護部材及び光学素子の接合部に向けて、その厚さを薄くするべくテーパを設けたことを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the invention, the protective member and the optical element are tapered so as to reduce the thickness toward the joint portion of the protective member and the optical element. It is provided.

本発明によれば、静電アクチュエータの原理を用いたシャッタ装置に於いて、実際にカメラ等に搭載可能な小型の静電シャッタ装置及びデジタルカメラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a small electrostatic shutter device and a digital camera that can be actually mounted on a camera or the like in a shutter device using the principle of an electrostatic actuator.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

はじめに、本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について、図1及び図2を参照して説明する。   First, the driving principle of the electrostatic shutter device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本シャッタ装置は、基本的に固定子1と移動子2とを備えており、移動子2は固定子1に対して図1(a)及び(b)に於いて左右方向に移動自在に構成されている。そして、固定子1には、被写体からの光像を撮像素子(図示せず)に導くための開口部3が設けられている。更に、この固定子1には、上記移動子2の移動方向と直交する方向に、帯状の複数の延出された駆動電極4が所定の間隔で並設されている。   The shutter device basically includes a stator 1 and a mover 2, and the mover 2 is configured to be movable in the left-right direction in FIGS. 1A and 1B with respect to the stator 1. Has been. The stator 1 is provided with an opening 3 for guiding a light image from the subject to an image sensor (not shown). Further, a plurality of strip-like extended drive electrodes 4 are arranged in parallel at predetermined intervals on the stator 1 in a direction orthogonal to the moving direction of the moving element 2.

上記移動子2は、後述する永久分極された、延出された誘導体(以下、エレクトレットと称する)5の部位を複数備えている。   The mover 2 includes a plurality of permanent-polarized extended derivatives (hereinafter referred to as electrets) 5 described later.

このような構成に於いて、駆動電極4に周波電圧を印加すると、駆動電極4と上述したエレクトレット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2が固定子1に対して相対移動する。したがって、移動子2が固定子1の開口部3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。   In such a configuration, when a frequency voltage is applied to the drive electrode 4, an attractive force or a repulsive force is generated between the drive electrode 4 and the above-described electret. Move relative. Therefore, if the movable element 2 is movable so as to open or shield the opening 3 of the stator 1, a shutter device can be configured thereby.

図1(a)はシャッタが開の状態を示し、図1(b)はシャッタが閉の状態を示している。尚、固定子1に開口部3は必ずしも必要なものではなく、固定子1を透過部材として、図1(a)に示されるように、駆動電極4が設けられていない領域、すなわち、透過領域を形成しても良い。以下、被写体光束が通過するこのような領域を便宜的に開口部と称する。また、本構成に係るシャッタ装置を、エレクトレットシャッタと称するものとする。   FIG. 1A shows a state where the shutter is open, and FIG. 1B shows a state where the shutter is closed. Note that the opening 3 is not necessarily required in the stator 1, and the region where the driving electrode 4 is not provided as shown in FIG. 1A using the stator 1 as a transmissive member, that is, a transmissive region. May be formed. Hereinafter, such a region through which the subject luminous flux passes is referred to as an opening for convenience. In addition, the shutter device according to this configuration is referred to as an electret shutter.

図2は、こうしたエレクトレットシャッタ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。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of such an electret shutter and a drive circuit for the electret shutter.

エレクトレットシャッタ7に於いて、固定子1に並設されたそれぞれの駆動電極4には、駆動回路10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4には、4本毎に同一の電圧信号が印加される。図2では、駆動電極4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。   In the electret shutter 7, voltage signal lines from the drive circuit 10 are connected to the drive electrodes 4 arranged in parallel with the stator 1. A four-phase voltage signal is applied to these voltage signal lines. Therefore, the same voltage signal is applied to each of the four drive electrodes 4. In FIG. 2, the voltage signals are distinguished by attaching the symbols A, B, C, and D to the drive electrode 4.

移動子2には、固定子1との対向面に永久分極された誘導体(エレクトレット)5を複数備えている。   The mover 2 is provided with a plurality of permanent-polarized derivatives (electrets) 5 on the surface facing the stator 1.

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。   This figure is only a schematic diagram, and the number and arrangement interval of electrodes and electret parts in an actual electret shutter are the size of the shutter, the area of the opening, the polarity of the electret part, the arrangement form, the shutter. It is appropriately determined depending on various factors such as drive resolution and maximum shutter speed required for the apparatus. In addition, in the case of this electret shutter, electret portions having positive and negative polarities are alternately arranged, but this can be realized with only one of the polarities.

図2の左側には、上述したエレクトレットシャッタ7の構成と共に、エレクトレットシャッタ7に印加する電圧信号を発生するための駆動回路10の構成が示されている。   The left side of FIG. 2 shows the configuration of the drive circuit 10 for generating a voltage signal applied to the electret shutter 7 together with the configuration of the electret shutter 7 described above.

パルス発生回路12で生成した矩形波列(駆動パルス信号)は、位相器13及び昇圧回路14に供給される。昇圧回路14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13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14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4B及び4Dに供給される。   The rectangular wave train (drive pulse signal) generated by the pulse generation circuit 12 is supplied to the phase shifter 13 and the booster circuit 14. In the booster circuit 14, the input rectangular wave train is boosted to about 100 V, is branched into voltage signals having two polarities, and is supplied to the drive electrodes 4 A and 4 C. On the other hand, the rectangular wave train input to the phase shifter 13 has a waveform delayed by 90 °, and is then input to the booster circuit 14 to form two rectangular wave trains similar to those described above, and is applied to the drive electrodes 4B and 4D. Supplied.

図3は、上記駆動回路10によって作成されて、駆動電極4A〜4D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3(a)は駆動電極4A、図3(b)は駆動電極4B、図3(c)は駆動電極4C、図3(d)は駆動電極4Dのタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart showing an example of a voltage signal sequence created by the drive circuit 10 and applied to the drive electrodes 4A to 4D. Among these, FIG. 3A is a drive electrode 4A, FIG. 3B is a drive electrode 4B, FIG. 3C is a drive electrode 4C, and FIG. 3D is a timing chart of the drive electrode 4D.

尚、駆動電極4A〜4D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。   The voltage states of the drive electrodes 4A to 4D are such that the four states from time t1 to t4 change repeatedly as time elapses.

図4(a)〜(d)は、上述したエレクトレットシャッタ7の動作を説明する図である。尚、図4(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5a、前方側(右側)に負極(マイナス)のエレクトレット5bが配列されているものとする。   4A to 4D are views for explaining the operation of the electret shutter 7 described above. 4 (a) to 4 (d), the right direction in the drawing is the traveling direction of the electret, the positive (positive) electret 5a on the rear side (left side), and the negative (minus) on the front side (right side). The electrets 5b are arranged.

図4(a)は、図3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4の電圧の状態(極性)を示している。   FIG. 4A shows the voltage state (polarity) of the electret and the drive electrode 4 immediately after switching to the time t1 shown in FIG.

この状態に於いて、正極のエレクトレット5aは、駆動電極A(正極)から反発力を受け、駆動電極B(負極)から吸引力を受ける。また、負極のエレクトレット5bは、駆動電極C(負極)から反発力を受け、駆動電極D(正極)から吸引力を受ける。このため、移動子2は、図4(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。   In this state, the positive electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode A (positive electrode) and receives an attractive force from the drive electrode B (negative electrode). The negative electret 5b receives a repulsive force from the drive electrode C (negative electrode) and receives an attractive force from the drive electrode D (positive electrode). For this reason, the movable element 2 receives a force in the right direction in FIG. 4A and moves to the right by one drive electrode pitch d.

図4(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。   FIG. 4B shows the voltage state of the electret and the drive electrode immediately after switching at time t2.

この状態に於いて、エレクトレット5aは、駆動電極B(正極)から反発力を受け、駆動電極C(負極)から吸引力を受ける。また、エレクトレット5bは、駆動電極D(負極)から反発力を受け、駆動電極A(正極)から吸引力を受ける。このため、移動子2は、図4(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。   In this state, the electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode B (positive electrode) and receives an attractive force from the drive electrode C (negative electrode). The electret 5b receives a repulsive force from the drive electrode D (negative electrode) and receives an attractive force from the drive electrode A (positive electrode). Therefore, the mover 2 receives a force in the right direction in FIG. 4B and moves by one drive electrode pitch d.

同様に、図4(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。   Similarly, FIG. 4C shows the voltage state of the electret and the drive electrode immediately after switching at time t3.

この状態に於いて、エレクトレット5aは、駆動電極C(正極)から反発力を受け、駆動電極D(負極)から吸引力を受ける。また、エレクトレット5bは、駆動電極A(負極)から反発力を受け、駆動電極B(正極)から吸引力を受ける。このため、移動子2は、図4(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。   In this state, the electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode C (positive electrode) and receives an attractive force from the drive electrode D (negative electrode). The electret 5b receives a repulsive force from the drive electrode A (negative electrode) and receives an attractive force from the drive electrode B (positive electrode). Therefore, the mover 2 receives a force in the right direction in FIG. 4C and moves by one drive electrode pitch d.

更に、図4(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。   Further, FIG. 4D shows the state of the electret and drive electrode voltages immediately after switching to time t4.

この状態に於いて、エレクトレット5aは、駆動電極D(正極)から反発力を受け、駆動電極A(負極)から吸引力を受ける。また、エレクトレット5bは、駆動電極A(負極)から反発力を受け、駆動電極C(正極)から吸引力を受ける。このため、移動子2は、図4(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。   In this state, the electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode D (positive electrode) and receives an attractive force from the drive electrode A (negative electrode). The electret 5b receives a repulsive force from the drive electrode A (negative electrode) and receives an attractive force from the drive electrode C (positive electrode). For this reason, the moving element 2 receives a force in the right direction of FIG. 4D and moves by one drive electrode pitch d.

上述したように、移動子2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2は図4(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2を図の左方向に移動するためには、駆動電極4に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。   As described above, the movable element 2 moves by one drive electrode pitch d, and this operation is repeated, so that the movable element 2 is changed as shown in FIGS. 4 (a) → (b) → (c) → (d). Move to the right (arrow F direction in the figure). In order to move the mover 2 in the left direction in the figure, the polarity of the voltage applied to the drive electrode 4 may be switched in reverse.

(第1の実施形態)
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described.

図5は、本発明に係る第1の実施形態のシャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す組立図であり、図6は図5の構成の撮像モジュールが組み立てられた状態の構成を示した断面図である。   FIG. 5 is an assembly diagram illustrating a configuration of an imaging module to which the shutter device according to the first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 6 illustrates a configuration in a state where the imaging module having the configuration of FIG. 5 is assembled. It is sectional drawing.

本撮像モジュール20は、シャッタユニット21と、撮像ユニット22とで構成されている。上記シャッタユニット21は、それぞれ独立して走行する先幕(シャッタ先幕)25aと、後幕(シャッタ後幕)25bとを有するフォーカルプレーンシャッタである。この先幕25a、後幕25bは、上述したエレクトレット5(図示せず)を備えている。そして、それぞれのエレクトレット5の対向面側には、複数の帯状の延出された駆動電極(電極部位)28a、28bと、開口部(または透過部)27a、27bが設けられた固定子29a、29bが配設されている。   The imaging module 20 includes a shutter unit 21 and an imaging unit 22. The shutter unit 21 is a focal plane shutter having a front curtain (shutter front curtain) 25a and a rear curtain (shutter rear curtain) 25b that run independently of each other. The front curtain 25a and the rear curtain 25b are provided with the above-described electret 5 (not shown). A stator 29a provided with a plurality of strip-like extended drive electrodes (electrode parts) 28a, 28b and openings (or transmission parts) 27a, 27b on the opposing surface side of each electret 5. 29b is disposed.

上記先幕25a、後幕25bは、それぞれ固定子29a、29bの長手方向に対して、移動自在に構成されている。そして、上記複数の電極28a、28bは、上記固定子29a、29b上で、上記先幕25a、後幕25bの移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。   The front curtain 25a and the rear curtain 25b are configured to be movable in the longitudinal direction of the stators 29a and 29b, respectively. The plurality of electrodes 28a, 28b are arranged in parallel at predetermined intervals on the stators 29a, 29b in a direction perpendicular to the moving direction of the front curtain 25a and the rear curtain 25b.

更に、シャッタユニット21の被写体側(図5、図6に於いて左側)には、開口部31を有する保護部材32が、スペーサ33〜36を介して、シャッタユニット21の前面を覆うように固設されている。ここで、固定子29a、29b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28a、28bが形成され、更に駆動電極28a、28b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。   Further, on the subject side (left side in FIGS. 5 and 6) of the shutter unit 21, a protective member 32 having an opening 31 is fixed so as to cover the front surface of the shutter unit 21 via spacers 33 to 36. It is installed. Here, the stators 29a and 29b are configured by using glass or the like as a substrate, drive electrodes 28a and 28b are formed on the surfaces thereof, and an insulating film (not shown) is further provided on the drive electrodes 28a and 28b. ing. By applying this insulating film, a short circuit between adjacent drive electrodes is prevented.

一方、先幕25a、後幕25b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。そして、これら先幕25a、後幕25bとして使用される基材(フィルム膜)の一方の面、この場合駆動電極28a、28bと対向する面側には、コロナ放電法により複数のエレクトレットが形成されている(これをエレクトレット化するという)。本実施形態に於いては、正負の極性を有するエレクトレット部位が交互に配置されている(例えば、図4のエレクトレット5a、5b参照)。   On the other hand, the front curtain 25a and the rear curtain 25b are made of polyimide or Teflon (registered trademark) as a base material, and a metal such as aluminum is deposited thereon. Thereby, although it is not perfect, a certain amount of light-shielding property can be ensured. In the present embodiment, such a characteristic is referred to as semi-translucency. A plurality of electrets are formed by a corona discharge method on one surface of the base material (film film) used as the front curtain 25a and the rear curtain 25b, in this case, the surface facing the drive electrodes 28a and 28b. (This is called electretization.) In the present embodiment, electret portions having positive and negative polarities are alternately arranged (see, for example, electrets 5a and 5b in FIG. 4).

また、上記保護部材32は、例えばモールド等の部材により構成されるもので、例えばその中央部に、上述したように開口部31が形成されている。そして、この開口部31には、赤外カットフィルタ、若しくはローパスフィルタ等で構成される光学フィルタ37が装着される。   Moreover, the said protection member 32 is comprised, for example by members, such as a mold, For example, the opening part 31 is formed in the center part as mentioned above. An optical filter 37 composed of an infrared cut filter or a low-pass filter is attached to the opening 31.

図7は、保護部材32と光学フィルタ37との接合部を拡大して示した図である。この場合、図7に於いて左側を被写体側、右側を撮像ユニット22側とする。保護部材と光学フィルタ37との接合部は、接着剤44等によって固着される。この際、保護部材32と光学フィルタ37の撮像ユニット22側の面については、光学フィルタ37の面を保護部材32よりd1 だけ低くなるように接合される。そして、保護部材32及び光学フィルタ37の接合面近傍には、それぞれテーパ部32a及び37aが形成される。 FIG. 7 is an enlarged view showing a joint portion between the protection member 32 and the optical filter 37. In this case, in FIG. 7, the left side is the subject side and the right side is the imaging unit 22 side. The joint between the protective member and the optical filter 37 is fixed by an adhesive 44 or the like. At this time, the surfaces of the protection member 32 and the optical filter 37 on the imaging unit 22 side are bonded so that the surface of the optical filter 37 is lower than the protection member 32 by d 1 . In the vicinity of the joining surface of the protection member 32 and the optical filter 37, tapered portions 32a and 37a are formed, respectively.

これにより、先幕25aが移動する際に、保護部材32と光学フィルタ37との接合部に引っかかる虞れがなくなる。加えて、テーパ部32a及び37aが形成されたことにより、接着剤44が接合部分よりはみ出しても、保護部材32及び光学フィルタ37の表面より高くならないようにしているので、やはり先幕25aの移動を妨げることはない。   Thereby, when the front curtain 25a moves, there is no possibility of being caught by the joint portion between the protection member 32 and the optical filter 37. In addition, since the taper portions 32a and 37a are formed, even if the adhesive 44 protrudes from the joint portion, it does not become higher than the surface of the protective member 32 and the optical filter 37. Will not interfere.

上記撮像ユニット22は樹脂等により構成されるもので、収納容器39内に撮像素子40と信号線41を収容して固定し、収納容器39の被写体側を開口部(透光部)を有するカバーガラス42で覆って構成している。   The imaging unit 22 is made of resin or the like, and accommodates and fixes the imaging element 40 and the signal line 41 in the storage container 39, and a cover having an opening (translucent part) on the subject side of the storage container 39. The glass 42 is covered.

尚、カバーガラス42に設けられた開口部は、上述した固定子29a、29bの開口部27a、27b、保護部材32に設けられた開口部31と対応する位置に設けられている。これにより、開口部31に装着された光学フィルタ37を通過して取り込まれた被写体光が、光電変換素子である撮像素子40に導かれ、この撮像素子40により当該被写体の像が光電変換される。   The openings provided in the cover glass 42 are provided at positions corresponding to the openings 27 a and 27 b of the stators 29 a and 29 b and the openings 31 provided in the protection member 32. As a result, the subject light captured through the optical filter 37 attached to the opening 31 is guided to the image sensor 40 which is a photoelectric conversion element, and the image of the subject is photoelectrically converted by the image sensor 40. .

このように、本撮像モジュール20は、エレクトレットシャッタを用いてシャッタユニット21を構成しているため、その厚さを従来のシャッタユニットと比較して大幅に減少することができ、薄型化することができる。   Thus, since this imaging module 20 comprises the shutter unit 21 using the electret shutter, the thickness can be significantly reduced compared with the conventional shutter unit, and it can reduce in thickness. it can.

更に、本撮像モジュール20の場合、保護部材32を安価な部材で形成し、実際に光束が通過する領域にのみ光学フィルタ37を埋設したので、保護部材全体を赤外カットフィルタやローパスフィルタ等の高価な光学素子で形成した場合に比べて低コストで製造できるという利点がある。   Further, in the case of the imaging module 20, the protection member 32 is formed of an inexpensive member, and the optical filter 37 is embedded only in a region through which the light beam actually passes. Therefore, the entire protection member is made of an infrared cut filter, a low-pass filter, or the like. There is an advantage that it can be manufactured at a lower cost compared to the case of using an expensive optical element.

また、エレクトレットシャッタは、先幕25a、後幕25bに誘導される電荷を利用するのではなく、エレクトレットに永久分極されている電荷を利用するため、幕の立ち上がり時間を短縮してシャッタ動作を高速化することができる。   In addition, since the electret shutter does not use the charges induced in the front curtain 25a and the rear curtain 25b, but uses charges that are permanently polarized in the electret, the shutter rise time is shortened and the shutter operation is performed at high speed. Can be

加えて、エレクトレットの電荷量は任意に与えることが可能であることから、駆動力が最大となるような最適の電荷量を与えることができ、極めて大きな駆動力を得ることができる。したがって、撮像モジュールのサイズに応じた最適なシャッタユニット21を構成することができる。   In addition, since the charge amount of the electret can be given arbitrarily, an optimum charge amount that maximizes the driving force can be given, and an extremely large driving force can be obtained. Therefore, it is possible to configure an optimal shutter unit 21 corresponding to the size of the imaging module.

更に、先幕25a、後幕25bは素材として樹脂材料を用いることができるため、軽量である。例えば、先幕25a、後幕25bは、10〜20μmの薄い膜で形成することが可能である。それ故、動作に必要な電力量は少なく、且つ静かな動作を実現することができる。   Furthermore, since the front curtain 25a and the rear curtain 25b can use a resin material as a raw material, they are lightweight. For example, the front curtain 25a and the rear curtain 25b can be formed of thin films of 10 to 20 μm. Therefore, the amount of power required for the operation is small, and a quiet operation can be realized.

図8は、先幕25a、後幕25bの動作を説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the front curtain 25a and the rear curtain 25b.

図8(a)は初期状態を示すもので、露光開口27は全閉状態となっている。すなわち、先幕25aによって露光開口27の全体が覆われており、図示されない撮像ユニット22に対して被写体光が遮蔽される。   FIG. 8A shows an initial state, and the exposure opening 27 is fully closed. That is, the entire exposure opening 27 is covered by the front curtain 25a, and the subject light is shielded from the imaging unit 22 (not shown).

次に、撮像動作の開始指示に応じて、図8(b)に示されるように、先幕25aが図示矢印F1 方向に駆動されて露光開口27は全開状態となる。これにより、被写体光が図示されない撮像ユニット22に導かれる。 Then, in response to the start instruction of the imaging operation, as shown in FIG. 8 (b), the exposure opening 27 leading curtain 25a is driven to the illustrated direction of arrow F 1 is fully opened. As a result, the subject light is guided to the imaging unit 22 (not shown).

そして、所定時間が経過したときに、図8(c)に示されるように、後幕25bが図示矢印F2 方向に駆動されて露光開口27が遮蔽される。その後、先幕25aと後幕25bは、図8(a)に示される初期状態に復帰し、次の撮像動作に備えて待機する。 Then, when a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 8 (c), the exposure opening 27 by the rear curtain 25b is driven in the arrow F 2 direction is shielded. Thereafter, the front curtain 25a and the rear curtain 25b return to the initial state shown in FIG. 8A, and wait for the next imaging operation.

図9は、本発明の一実施形態に係る静電シャッタ装置を有するカメラの電気系のシステム構成を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing an electrical system configuration of a camera having an electrostatic shutter device according to an embodiment of the present invention.

図9に於いて、このカメラシステムは、ボディユニット50と、アクセサリ装置として、例えば交換可能なレンズユニット(すなわちレンズ鏡筒)51と、通信コネクタ56を介して撮影した画像データを記録しておく記録メディア52と、ストロボ通信コネクタ57を介して外付けのストロボユニット53とを有して構成されている。   In FIG. 9, this camera system records image data taken via a body unit 50, an accessory device such as a replaceable lens unit (that is, a lens barrel) 51, and a communication connector 56. A recording medium 52 and an external flash unit 53 are provided via a flash communication connector 57.

上記レンズユニット51は、上記ボディユニット50の前面に設けられた、図示されないレンズマウントを介して着脱自在に装着可能である。そして、上記レンズユニット51は、撮影レンズ61a及び61bと、絞り62と、レンズ駆動機構63と、絞り駆動機構64と、レンズ制御用マイクロコンピュータ(以下、Lμcomと略記する)65とから構成されている。   The lens unit 51 can be detachably mounted via a lens mount (not shown) provided on the front surface of the body unit 50. The lens unit 51 includes photographing lenses 61a and 61b, a diaphragm 62, a lens driving mechanism 63, a diaphragm driving mechanism 64, and a lens control microcomputer (hereinafter abbreviated as Lμcom) 65. Yes.

上記撮影レンズ61a及び61bは、レンズ駆動機構63内に存在する図示されないDCモータによって、光軸方向に駆動される。絞り62は、絞り駆動機構64内に存在する図示されないステッピングモータによって駆動される。また、Lμcom65は、上記レンズ駆動機構63や絞り駆動機構64等、レンズユニット51内の各部を駆動制御する。このLμcom65は、通信コネクタ55を介して、後述するボディ制御用マイクロコンピュータ85と電気的に接続がなされ、該ボディ制御用マイクロコンピュータ85の指令に従って制御される。   The photographing lenses 61a and 61b are driven in the optical axis direction by a DC motor (not shown) existing in the lens driving mechanism 63. The diaphragm 62 is driven by a stepping motor (not shown) existing in the diaphragm drive mechanism 64. The Lμcom 65 drives and controls each part in the lens unit 51 such as the lens driving mechanism 63 and the aperture driving mechanism 64. The Lμcom 65 is electrically connected to a body control microcomputer 85, which will be described later, via the communication connector 55, and is controlled in accordance with a command from the body control microcomputer 85.

一方、ボディユニット50は、以下のように構成されている。   On the other hand, the body unit 50 is configured as follows.

レンズユニット51内の撮影レンズ61a及び61b、絞り62を介して入射される図示されない被写体からの光束は、クイックリターンミラー70で反射されて、フォーカシングスクリーン71、ペンタプリズム72を介して接眼レンズ73に至る。   A light beam from a subject (not shown) that enters through the taking lenses 61 a and 61 b and the diaphragm 62 in the lens unit 51 is reflected by the quick return mirror 70, and enters the eyepiece lens 73 through the focusing screen 71 and the pentaprism 72. It reaches.

上記クイックリターンミラー70の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー70がダウン(図示の位置)した際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー70に設置されたサブミラー75で反射され、自動測距を行うためのAFセンサユニット76に導かれる。尚、上記クイックリターンミラー70のアップ時には、サブミラー75は折り畳まれるようになっている。   The central portion of the quick return mirror 70 is a half mirror, and a part of the light beam is transmitted when the quick return mirror 70 is down (position shown). The transmitted light beam is reflected by the sub mirror 75 installed on the quick return mirror 70 and guided to the AF sensor unit 76 for automatic ranging. The sub mirror 75 is folded when the quick return mirror 70 is up.

上記クイックリターンミラー70の後方には、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタユニット21と、光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像素子(CCD)40を収容した撮像ユニット22とを備えた撮像モジュール20が設けられている。尚、ここでは図示されないが、上述したように、シャッタユニット21の前面部には、光学フィルタ37が装着された保護部材32が設けられている(図5及び図6参照)。更に、図示されないが、クイックリターンミラー70が光路より退避した場合、撮影レンズ61a及び61bを通った光束は、撮像モジュール20内の撮像素子40(図5及び図8参照)に結像される。   Behind the quick return mirror 70 are a focal plane type shutter unit 21 on the optical axis, and an imaging unit 22 containing an imaging device (CCD) 40 for photoelectrically converting a subject image that has passed through the optical system. The provided imaging module 20 is provided. Although not shown here, as described above, the front surface of the shutter unit 21 is provided with the protection member 32 to which the optical filter 37 is attached (see FIGS. 5 and 6). Further, although not shown, when the quick return mirror 70 is retracted from the optical path, the light flux that has passed through the photographing lenses 61a and 61b is imaged on the imaging element 40 (see FIGS. 5 and 8) in the imaging module 20.

このボディユニット50は、また、上記撮像モジュール20内の撮像素子40に接続された撮像素子インターフェイス回路80と、記憶領域として設けられたSDRAM82と、液晶モニタ83及び上記通信コネクタ56を介して記録メディア52とが、画像処理を行うための画像処理コントローラ81に接続されている。これらは、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。   The body unit 50 also includes an image pickup device interface circuit 80 connected to the image pickup device 40 in the image pickup module 20, an SDRAM 82 provided as a storage area, a liquid crystal monitor 83, and a communication medium via the communication connector 56. 52 is connected to an image processing controller 81 for performing image processing. These are configured to provide an electronic recording display function together with an electronic imaging function.

上記記録メディア52は、各種のメモリカードや外付けのハードディスクドライブ(HDD)等の外部記録媒体であり、通信コネクタ56を介してカメラボディ50と通信可能、且つ交換可能に装着される。   The recording medium 52 is an external recording medium such as various memory cards or an external hard disk drive (HDD), and is attached to the camera body 50 via the communication connector 56 so as to be exchangeable.

上記画像処理コントローラ81は、通信コネクタ55と、測光回路86と、ミラー駆動回路87と、AFセンサ駆動回路88と、駆動制御手段であるシャッタ駆動制御回路90と、不揮発性メモリ(EEPROM)91等と共に、このボディユニット50内の各部を制御するためのボディ制御用マイクロコンピュータ(以下、Bμcomと略記する)85に接続されている。   The image processing controller 81 includes a communication connector 55, a photometry circuit 86, a mirror drive circuit 87, an AF sensor drive circuit 88, a shutter drive control circuit 90 as drive control means, a nonvolatile memory (EEPROM) 91, and the like. At the same time, it is connected to a body control microcomputer (hereinafter abbreviated as Bμcom) 85 for controlling each part in the body unit 50.

上記Bμcom85には、当該カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための動作表示用LCD92と、カメラ操作スイッチ(SW)93と、電源回路95を介して電池96とが接続されている。更に、Bμcom85には、上記電源回路95を制御するための電源制御用マイクロコンピュータ(Pμcom)97が接続されている。そして、このPμcom85には、電源スイッチ(SW)98が接続されている。   The Bμcom 85 is connected with an operation display LCD 92 for notifying the photographer of the operation state of the camera by display output, a camera operation switch (SW) 93, and a battery 96 via a power supply circuit 95. . Further, a power control microcomputer (Pμcom) 97 for controlling the power supply circuit 95 is connected to the Bμcom 85. A power switch (SW) 98 is connected to the Pμcom 85.

尚、上記Bμcom85とLμcom65とは、レンズユニット51の装着時に於いて、通信コネクタ55を介して通信可能に電気的接続がなされる。そして、デジタルカメラとしてLμcom65がBμcom85に従属的に協働しながら稼動するようになっている。   The Bμcom 85 and Lμcom 65 are electrically connected via the communication connector 55 when the lens unit 51 is mounted. As a digital camera, the Lμcom 65 is operated in cooperation with the Bμcom 85 in a dependent manner.

上記測光回路86は、上記ペンタプリズム72からの光束に基づいて測光処理する回路である。上記ミラー駆動機構87はクイックリターンミラー70を駆動制御する機構であり、AFセンサ駆動回路88は上記AFセンサユニット76を駆動制御するための回路である。また、シャッタ駆動制御回路90は、上記シャッタユニット21の先幕25aと後幕25bの動きを制御すると共に、Bμcom85との間でシャッタの開閉動作を制御する信号とストロボと同調する信号の授受を行う。   The photometric circuit 86 is a circuit that performs photometric processing based on the light flux from the pentaprism 72. The mirror driving mechanism 87 is a mechanism for driving and controlling the quick return mirror 70, and the AF sensor driving circuit 88 is a circuit for driving and controlling the AF sensor unit 76. Further, the shutter drive control circuit 90 controls the movement of the front curtain 25a and the rear curtain 25b of the shutter unit 21 and transmits / receives a signal for controlling the opening / closing operation of the shutter and a signal synchronized with the strobe to / from the Bμcom 85. Do.

不揮発性メモリ91は、その他の記憶領域として、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する記憶手段であり、Bμcom85からアクセス可能に設けられている。   The non-volatile memory 91 is a storage unit that stores predetermined control parameters necessary for camera control as other storage areas, and is provided so as to be accessible from the Bμcom 85.

動作表示用LCD92は、当該カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するためのものである。上記カメラ操作スイッチ93は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ、撮影モードと画像表示モードを切り替えるモード変更スイッチ及びパワースイッチ等、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群で構成される。   The operation display LCD 92 is for notifying the photographer of the operation state of the camera by display output. The camera operation switch 93 is a group of switches including operation buttons necessary for operating the camera, such as a release switch for instructing execution of a shooting operation, a mode change switch for switching between a shooting mode and an image display mode, and a power switch. Composed.

更に、電源回路95は、電源としての電池96の電圧VE を、当該カメラシステムの各回路ユニットが必要とする電圧VC に変換して供給するために設けられている。そして、この電源回路95は、上記Pμcom97からの制御信号Pcom によって、そのオン、オフが制御される。 Further, the power supply circuit 95, a voltage V E of the battery 96 as a power source, is provided to supply and converted into a voltage V C of respective circuit units of the camera system needs. Then, the power supply circuit 95, a control signal P com from the Pmyucom97, its on, off controlled.

ストロボユニット53は、閃光発光部101と、DC/DCコンバータ102と、ストロボ制御用マイクロコンピュータ103及び電池104とから成っている。そして、このストロボユニット53は、ストロボ通信コネクタ57を介して、ボディユニット50と通信可能に装着可能である。   The strobe unit 53 includes a flash light emitting unit 101, a DC / DC converter 102, a strobe control microcomputer 103, and a battery 104. The strobe unit 53 can be mounted so as to be communicable with the body unit 50 via a strobe communication connector 57.

このように構成されたデジタルカメラの各部は、次のように稼動する。   Each part of the digital camera configured as described above operates as follows.

先ず、画像処理コントローラ81により、Bμcom85の指令に従って撮像素子インターフェイス回路80が制御されて、撮像モジュール20から画像データが取り込まれる。この画像データは、一時保管用メモリであるSDRAM82に取り込まれる。このSDRAM82は、画像データが変換される際のワークエリア等に使用される。また、この画像データは、JPEGデータに変換された後には、記録メディア52に保管されるように設定されている。   First, the image processing controller 81 controls the image sensor interface circuit 80 in accordance with a command of Bμcom 85, and image data is captured from the image capture module 20. This image data is taken into the SDRAM 82 which is a temporary storage memory. The SDRAM 82 is used as a work area when image data is converted. The image data is set to be stored in the recording medium 52 after being converted into JPEG data.

ミラー駆動機構87は、上述したように、クイックリターンミラー70をアップ(UP)位置とダウン(DOWN)位置へ駆動するための機構である。ミラー駆動機構87によってクイックリターンミラー70がダウン位置にある時、撮影レンズ61a及び61bからの光束は、AFセンサユニット76側とペンタプリズム72側へと分割されて導かれる。   As described above, the mirror drive mechanism 87 is a mechanism for driving the quick return mirror 70 to the up (UP) position and the down (DOWN) position. When the quick return mirror 70 is in the down position by the mirror driving mechanism 87, the light beams from the photographing lenses 61a and 61b are divided and guided to the AF sensor unit 76 side and the pentaprism 72 side.

AFセンサユニット76内のAFセンサからの出力は、AFセンサ駆動回路88を介してBμcom85へ送信されて、周知の測距処理が行われる。   The output from the AF sensor in the AF sensor unit 76 is transmitted to the Bμcom 85 via the AF sensor driving circuit 88, and a known distance measurement process is performed.

一方、ペンタプリズム72に隣接する接眼レンズ73からは、撮影者が被写体を目視できる。また、上記ペンタプリズム72を通過した光束の一部は、測光回路86内のホトセンサ(図示せず)へ導かれ、ここで検知された光量に基づいて周知の測光処理が行われる。   On the other hand, from the eyepiece lens 73 adjacent to the pentaprism 72, the photographer can see the subject. A part of the light beam that has passed through the pentaprism 72 is guided to a photosensor (not shown) in the photometry circuit 86, and a well-known photometry process is performed based on the amount of light detected here.

シャッタ駆動制御回路90では、Bμcom85からシャッタを駆動制御するための信号が受取られると、その信号に基づいてシャッタユニット21が制御される。それと共に、シャッタ駆動制御回路90から、所定のタイミングでBμcom85にストロボを発光させるためのストロボ同調信号が出力される。Bμcom85からは、このストロボ同調信号に基づいて、ストロボユニット53に通信により発光指令信号が出力される。   When the shutter drive control circuit 90 receives a signal for controlling the drive of the shutter from the Bμcom 85, the shutter unit 21 is controlled based on the signal. At the same time, the shutter drive control circuit 90 outputs a strobe tuning signal for causing the Bμcom 85 to emit a strobe at a predetermined timing. Based on this strobe tuning signal, the Bμcom 85 outputs a light emission command signal to the strobe unit 53 by communication.

また、撮影者によって上述したカメラ操作スイッチ93の中のモード変更スイッチが操作されて、撮影モードから画像表示モードへ切り換えられると、記録メディア52に保管された画像データが読み出されて、液晶モニタ83に表示可能である。記録メディア52から読み出された画像データは、画像処理コントローラ81に於いてビデオ信号に変換され、液晶モニタ83にて出力表示される。   Further, when the mode change switch in the camera operation switch 93 described above is operated by the photographer to switch from the shooting mode to the image display mode, the image data stored in the recording medium 52 is read out, and the liquid crystal monitor 83 can be displayed. The image data read from the recording medium 52 is converted into a video signal by the image processing controller 81 and output and displayed on the liquid crystal monitor 83.

ところで、電源スイッチ98がオフであるかオンであるかは、Pμcom97によってモニタされている。ここで、電源スイッチ98がオフからオンに切り換わると、Pμcom97からアクティブの信号が出力されて電源回路95の動作が開始される。すると、電源回路95から当該カメラシステムの各回路ユニットに必要とする電圧が供給され、これによりBμcom85の動作も開始される。   By the way, whether the power switch 98 is off or on is monitored by Pμcom 97. Here, when the power switch 98 is switched from OFF to ON, an active signal is output from the Pμcom 97 and the operation of the power circuit 95 is started. Then, a necessary voltage is supplied from the power supply circuit 95 to each circuit unit of the camera system, and thereby the operation of the Bμcom 85 is also started.

一方、電源スイッチ98がオフになると、Pμcom97からノンアクティブ信号が出力されて電源回路95の動作が停止される。これにより、当該カメラシステムの各回路ユニットの動作も停止される。   On the other hand, when the power switch 98 is turned off, a non-active signal is output from Pμcom 97 and the operation of the power circuit 95 is stopped. Thereby, the operation of each circuit unit of the camera system is also stopped.

また、Bμcom85の動作中でも、カメラ操作スイッチ93が一定時間何も操作されない場合は、Bμcom85からPμcom97に対して制御信号Poff が出力される。これにより、Pμcom97からノンアクティブ信号が出力されて電源回路95の動作が停止され、当該カメラシステムの各回路ユニットの動作も停止される。 Further, even during operation of the Bimyucom85, when the camera operation switch 93 is nothing is operated a certain time, the control signal P off is outputted to Pμcom97 from Bimyucom85. Thereby, a non-active signal is output from Pμcom 97, the operation of the power supply circuit 95 is stopped, and the operation of each circuit unit of the camera system is also stopped.

そして、カメラ操作スイッチ93が操作されないで電源がオフになった場合は、再びカメラ操作スイッチ93が操作されることにより、Pμcom97からアクティブの信号が出力されて電源回路95の動作が開始され、更に当該カメラシステムの各回路ユニットの動作も開始される。これは、カメラ操作スイッチ93が一定時間何も操作されなくとも、撮影者が再びカメラ操作スイッチ93を操作した場合に電源スイッチ98のオンの処理から動作開始していたのでは、撮影に支障を来たすからである。   If the camera operation switch 93 is not operated and the power is turned off, the camera operation switch 93 is operated again, so that an active signal is output from the Pμcom 97 and the operation of the power supply circuit 95 is started. The operation of each circuit unit of the camera system is also started. This is because even if the camera operation switch 93 is not operated for a certain period of time, if the photographer operates the camera operation switch 93 again, the operation is started from the process of turning on the power switch 98. Because it will come.

一方、電源スイッチ98のオフによって電源回路95の動作が停止された場合には、再び電源スイッチ98がオンにされなければ電源回路の動作は開始されない。   On the other hand, when the operation of the power supply circuit 95 is stopped by turning off the power supply switch 98, the operation of the power supply circuit is not started unless the power supply switch 98 is turned on again.

本実施形態のシャッタ装置は、図10に於けるシャッタユニット21とシャッタ駆動制御回路90及びにより構成されている。   The shutter device according to the present embodiment includes the shutter unit 21 and the shutter drive control circuit 90 shown in FIG.

図10は、シャッタ駆動制御回路90とシャッタユニット21との信号接続を示す構成図である。   FIG. 10 is a configuration diagram showing signal connection between the shutter drive control circuit 90 and the shutter unit 21.

シャッタユニット21には、上述したように、先幕25aと後幕25bが備えられており、そのそれぞれの幕を駆動するために、図2に示されたものと同様の構成の位相器112a、112bを含む駆動手段としての駆動回路113a、113bが2系統設けられている。パルス発生回路111は、Bμcom85からの開閉制御信号に基づいて先幕25aと後幕25bを駆動する。これにより、先幕25a、後幕25bに設けられた永久分極された誘導体(エレクトレット)26a、26bが、駆動電極28a、28bのA〜Dに順次吸引され、先幕25aと後幕25bが駆動される。こうして、図8に示される露光開口27の全開全閉動作が制御される。   As described above, the shutter unit 21 is provided with the front curtain 25a and the rear curtain 25b. In order to drive the respective curtains, the phase shifter 112a having the same configuration as that shown in FIG. Two systems of drive circuits 113a and 113b as drive means including 112b are provided. The pulse generation circuit 111 drives the front curtain 25a and the rear curtain 25b based on the open / close control signal from the Bμcom 85. As a result, the permanently polarized derivatives (electrets) 26a and 26b provided in the front curtain 25a and the rear curtain 25b are sequentially sucked by the A to D of the drive electrodes 28a and 28b, and the front curtain 25a and the rear curtain 25b are driven. Is done. In this way, the full opening / closing operation of the exposure opening 27 shown in FIG. 8 is controlled.

また、Bμcom85からリセット信号を受取ったときは、先幕25aと後幕25bが初期状態に駆動される。更に、パルス発生回路111からは、所定のタイミングでBμcom85にストロボ同調信号が出力される。   When a reset signal is received from Bμcom 85, the leading curtain 25a and trailing curtain 25b are driven to the initial state. Further, the strobe tuning signal is output from the pulse generation circuit 111 to the Bμcom 85 at a predetermined timing.

次に、本実施形態に係るシャッタ装置を用いた撮像制御方法について説明する。   Next, an imaging control method using the shutter device according to the present embodiment will be described.

図11は、Bμcom85の概略の撮影動作手順を示すフローチャートである。この動作は、本カメラシステムの処理手順の内、レリーズ操作から画像データ生成までの動作手順を示している。   FIG. 11 is a flowchart showing a schematic photographing operation procedure of Bμcom85. This operation shows an operation procedure from a release operation to image data generation in the processing procedure of the camera system.

撮影者によってカメラ操作スイッチ93内のレリーズ釦が1段押下されると、本ルーチンが開始される。   When the photographer presses the release button in the camera operation switch 93 one step, this routine is started.

先ず、ステップS1では、測光処理が実行される。すなわち、測光回路86にて測定された被写体の輝度情報が獲得される。次いで、ステップS2にて、その輝度情報に基づいて露光量演算が実行され、適正な絞り値(AV:aperture value)とシャッタ速度(TV:time value)が算出される。   First, in step S1, photometry processing is executed. That is, the luminance information of the subject measured by the photometric circuit 86 is acquired. Next, in step S2, an exposure amount calculation is executed based on the luminance information, and an appropriate aperture value (AV) and shutter speed (TV: time value) are calculated.

ステップS3では、AF処理が実行される。つまり、被写体からの光束が、クイックリターンミラー70及びサブミラー75を介してAFセンサユニット76で受光される。この受光された被写体像のずれ量が、AFセンサ駆動回路88を介してBμcom85に出力される。Bμcom85では、被写体像のずれ量からレンズの駆動量が算出され、その値が通信コネクタ55を介してレンズユニット51内のLμcom65に送信される。Lμcom65では、上記レンズ駆動量に基づいて、レンズ駆動機構63を介して撮影レンズ61aが移動されて焦点が調整される。   In step S3, AF processing is executed. That is, the luminous flux from the subject is received by the AF sensor unit 76 via the quick return mirror 70 and the sub mirror 75. The deviation amount of the received subject image is output to the Bμcom 85 via the AF sensor driving circuit 88. In Bμcom 85, the lens driving amount is calculated from the amount of shift of the subject image, and the value is transmitted to Lμcom 65 in the lens unit 51 via the communication connector 55. In the Lμcom 65, the focus is adjusted by moving the photographing lens 61a via the lens driving mechanism 63 based on the lens driving amount.

ここで、ステップS4に於いて、焦点が調整された状態でレリーズ釦が更に(2段)押下されている(2ndレリーズスイッチON)か否かが判断される。レリーズ釦が2段押下されていない場合は、ステップS5に移行してレリーズ釦が1段押下されている状態であるか否かが判断される。ここで、レリーズ釦が1段押下の状態にある場合は、ステップS4へ移行してレリーズ釦が2段押下されるまで待機する。しかし、レリーズ釦が2段押下されていない場合で、レリーズ釦が1段押下されていない場合は、撮影者は撮影動作を中止したものと判断されて本ルーチンが終了する。   Here, in step S4, it is determined whether or not the release button is further pressed (two steps) with the focus adjusted (2nd release switch ON). If the release button has not been pressed down two steps, the process proceeds to step S5 to determine whether or not the release button has been pressed down one step. Here, when the release button is in the state of being pressed down by one step, the process proceeds to step S4 and waits until the release button is pressed down by two steps. However, if the release button has not been pressed down two steps and the release button has not been pressed down one step, it is determined that the photographer has stopped the shooting operation, and this routine ends.

上記ステップS4にてレリーズ釦が2段押下されている場合は、撮影動作が継続され、ステップS6へ移行して絞り込み駆動が実行される。すなわち、Bμcom85により、AV値が通信コネクタ55を介してLμcom65に送信される。Lμcom65では、送られたAV値に基づいて絞り駆動機構64を介して絞り62が制御される。   If the release button has been depressed in two steps in step S4, the photographing operation is continued, and the process proceeds to step S6 to perform narrowing driving. That is, the AV value is transmitted to the Lμcom 65 via the communication connector 55 by Bμcom85. In the Lμcom 65, the diaphragm 62 is controlled via the diaphragm driving mechanism 64 based on the sent AV value.

次に、ステップS7にてミラーアップ駆動が実行される。すなわち、ミラー駆動機構87を介してクイックリターンミラー70がアップ位置に跳ね上げられて、撮影光路が確保される。この後、ステップS8にて、撮像素子インターフェイス回路80に対して撮像動作が開始されるように、Bμcom85から指示が出力される。すると、撮像素子インターフェイス回路80では、この指示に基づいて撮像ユニット22内の撮像素子40を動作させる。   Next, mirror up driving is executed in step S7. That is, the quick return mirror 70 is flipped up to the up position via the mirror drive mechanism 87, and the photographing optical path is secured. Thereafter, in step S8, an instruction is output from the Bμcom 85 so that the imaging operation is started with respect to the imaging element interface circuit 80. Then, the image sensor interface circuit 80 operates the image sensor 40 in the image pickup unit 22 based on this instruction.

以上の動作の後、Bμcom85によってシャッタ制御動作が実行される。このシャッタ制御動作については、図11のフローチャートと共に、図12に示される全開露光時のシャッタ制御タイムチャートを参照して説明する。   After the above operation, the shutter control operation is executed by the Bμcom 85. This shutter control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. 11 and the shutter control time chart for full-open exposure shown in FIG.

ステップS9では、Bμcom85からシャッタ駆動制御回路90にシャッタ開信号が出力される。すなわち、図12のタイムチャートに示される開閉制御信号の信号レベルが、アクティブにされる。次いで、ステップS10にて、これを受けたシャッタ駆動制御回路90内のパルス発生回路111では、先幕25aを駆動するため先幕駆動パルスの出力が開始される。この先幕駆動パルスのパルス数に対応して、図12の先幕開口波形に示されるように、先幕25aが露光開口の全閉位置から開方向に駆動される。   In step S 9, a shutter open signal is output from Bμcom 85 to the shutter drive control circuit 90. That is, the signal level of the open / close control signal shown in the time chart of FIG. 12 is activated. Next, in step S10, the pulse generation circuit 111 in the shutter drive control circuit 90 that has received this starts output of the front curtain drive pulse to drive the front curtain 25a. Corresponding to the number of pulses of the front curtain drive pulse, as shown in the front curtain opening waveform of FIG. 12, the front curtain 25a is driven in the opening direction from the fully closed position of the exposure opening.

次に、ステップS11に於いて、Bμcom85により、露光時間が経過したか否かが判断される。ここで、露光時間が経過していない場合は、ステップS12へ移行して、図12に示されるストロボ同調信号がシャッタ駆動制御回路90から出力されたか否かが判断される。ここでは、ストロボ同調信号が出力されるまで待機する。   Next, in step S11, Bμcom 85 determines whether or not the exposure time has elapsed. If the exposure time has not elapsed, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the strobe tuning signal shown in FIG. Here, it waits until the strobe tuning signal is output.

ストロボ同調信号は、先幕25aが露光開口を全開とする位置に到達したタイミングでシャッタ駆動制御回路90から出力される。上述したように、エレクトレットが用いられて構成された先幕25a(及び後幕25b)は極めて軽量であるため、この先幕駆動パルスによって先幕25aを高精度、且つ高速に駆動することが可能である。したがって、露光開口が全開になったか否かを他の検出手段を用いて検出する必要がなく、先幕駆動パルスのパルス数を計数することで判断することができる。   The strobe tuning signal is output from the shutter drive control circuit 90 at the timing when the leading curtain 25a reaches the position where the exposure opening is fully opened. As described above, the front curtain 25a (and the rear curtain 25b) configured by using the electret is extremely light, so that the front curtain 25a can be driven with high accuracy and high speed by this front curtain drive pulse. is there. Therefore, it is not necessary to detect whether or not the exposure opening is fully opened by using other detection means, and it can be determined by counting the number of front curtain drive pulses.

そこで、シャッタ駆動制御回路90からは、図12に示されるように、先幕駆動パルスが所定数(m)出力されたタイミングで、ストロボ同調信号(矩形信号)がBμcom85に対して出力される。ステップS12にて、このストロボ同調信号がアクティブになったことが検出された場合は、ステップS13へ移行して、Bμcom85からストロボユニット53に対して発光を指示する発光制御信号が出力されたか否かが判断される。   Therefore, as shown in FIG. 12, the shutter drive control circuit 90 outputs a strobe tuning signal (rectangular signal) to the Bμcom 85 at the timing when a predetermined number (m) of the front curtain drive pulses are output. If it is detected in step S12 that the strobe tuning signal has become active, the process proceeds to step S13, and whether or not a light emission control signal that instructs the strobe unit 53 to emit light is output from Bμcom 85. Is judged.

ここで、発光制御信号がまだ出力されていない場合は、ステップS14へ移行して発光制御信号がストロボユニット53に対して出力されるた後、上記ステップS11へ移行する。一方、既に発光制御信号が出力されている場合は、再度の発光制御信号の出力は行われないように制御されて上記ステップS11へ移行する。   If the light emission control signal has not been output yet, the process proceeds to step S14, the light emission control signal is output to the strobe unit 53, and then the process proceeds to step S11. On the other hand, if the light emission control signal has already been output, control is performed so that the light emission control signal is not output again, and the process proceeds to step S11.

上記ステップS11にて露光時間が経過した場合は、ステップS15へ移行してBμcom85からシャッタ閉信号が出力される。すなわち、開閉制御信号の信号レベルがノンアクティブにされる。これを受けたシャッタ駆動制御回路90内のパルス発生回路111では、後幕25bを駆動するための後幕駆動パルスの出力が開始される。この後幕駆動パルスのパルス数に従って、図12の後幕開口波形に示されるように、後幕25bが露光開口の全開位置から全閉位置の方向に向けて駆動される。   When the exposure time has elapsed in step S11, the process proceeds to step S15, and a shutter close signal is output from Bμcom 85. That is, the signal level of the open / close control signal is made non-active. In response to this, the pulse generation circuit 111 in the shutter drive control circuit 90 starts to output the rear curtain drive pulse for driving the rear curtain 25b. According to the number of rear curtain drive pulses, the rear curtain 25b is driven from the fully open position of the exposure opening toward the fully closed position, as shown in the rear curtain opening waveform of FIG.

次に、ステップS16にて、Bμcom85から撮像素子インターフェイス回路80に対して撮像動作を停止させる旨の指示が出力される。この撮像素子インターフェイス回路80からの指示に基づいて、撮像ユニット22内の撮像素子40の撮像動作が停止される。   Next, in step S16, an instruction to stop the imaging operation is output from Bμcom 85 to the imaging element interface circuit 80. Based on the instruction from the image sensor interface circuit 80, the imaging operation of the image sensor 40 in the imaging unit 22 is stopped.

ステップS17では、シャッタ駆動制御回路90にリセット信号が出力される。これを受けたシャッタ駆動制御回路90内のパルス発生回路111により、先幕25a及び後幕25bが初期位置に駆動される(図8(a)参照)。   In step S <b> 17, a reset signal is output to the shutter drive control circuit 90. In response to this, the front curtain 25a and the rear curtain 25b are driven to the initial positions by the pulse generation circuit 111 in the shutter drive control circuit 90 (see FIG. 8A).

次いで、ステップS18では、Bμcom85から画像処理コントローラ81に、画像データの処理実行が指示される。画像処理コントローラ81では、初めに撮像素子インターフェイス回路80を介して撮像素子40の蓄積電荷の読み出しが行われる。そして、その信号がA/D変換されて画像データが生成される。そして、その画像データが処理されて、画像処理コントローラ81から通信コネクタ56を介して、記録メディア52に記録される。   Next, in step S18, the Bμcom 85 instructs the image processing controller 81 to execute image data processing. In the image processing controller 81, first, the stored charge of the image sensor 40 is read via the image sensor interface circuit 80. Then, the signal is A / D converted to generate image data. Then, the image data is processed and recorded on the recording medium 52 from the image processing controller 81 via the communication connector 56.

更に、ステップS19にて、Bμcom85からミラー駆動機構87を介してクイックリターンミラー70がダウン位置へ駆動される。また、ステップS20にて、Lμcom65に対して、絞り駆動機構64を介して絞り62が全開とされるように指示される。   Further, in step S19, the quick return mirror 70 is driven from the Bμcom 85 to the down position via the mirror drive mechanism 87. In step S20, the Lμcom 65 is instructed to fully open the aperture 62 via the aperture drive mechanism 64.

このようにして、撮像動作が終了する。   In this way, the imaging operation ends.

図13は、スリット露光時のシャッタ制御動作を説明するタイムチャートである。   FIG. 13 is a time chart for explaining the shutter control operation during slit exposure.

通常の撮影時は、上述したように、露光開口27を全開状態にした全開露光による撮影が行われるが、被写体の輝度が高い場合は、先幕25aが全開となる前に露光時間が経過する場合がある。   During normal shooting, as described above, shooting is performed by full-open exposure with the exposure opening 27 fully open. However, when the subject has high brightness, the exposure time elapses before the front curtain 25a is fully open. There is a case.

この場合は、シャッタ駆動制御回路90からは、ストロボ同調信号が出力されずに後幕駆動パルスが出力される。すると、この場合は、露光開口27は全開状態とはならず、先幕25aと後幕25bで形成される所定幅を有したスリット開口が、露光開口27上を移動する。   In this case, the shutter drive control circuit 90 outputs the trailing curtain drive pulse without outputting the strobe tuning signal. In this case, the exposure opening 27 is not fully opened, and the slit opening having a predetermined width formed by the front curtain 25a and the rear curtain 25b moves on the exposure opening 27.

尚、このスリット露光時の撮像動作は、図11に示されるフローチャートと同一であるため、その詳細の説明は省略する。   The imaging operation at the time of slit exposure is the same as the flowchart shown in FIG.

(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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図14は、本発明に係る第2の実施形態のシャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す断面図である。   FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging module to which the shutter device according to the second embodiment of the present invention is applied.

尚、この第2の実施形態は、上述した第1の実施の形態とは撮像モジュールの構成が異なるだけであり、この撮像モジュールが搭載されるカメラの構成及び基本的な動作等については、基本的に図8乃至図13に示されたものと同様であるので、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。   The second embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration of the imaging module, and the configuration and basic operation of the camera in which the imaging module is mounted are basically the same. 8 to 13 are the same as those shown in FIGS. 8 to 13, and the same reference numerals are given to the same parts, and illustration and description thereof are omitted.

第2の実施形態に於ける撮像モジュール20aは、シャッタユニット21aと撮像ユニット22aとを有して構成されている。シャッタユニット21aの被写体側(図14に於いて左側)には、開口部分にガラス45が装着された保護部材32が、スペーサ33〜36を介して、シャッタユニット21の前面を覆うように固設されている。   The imaging module 20a according to the second embodiment includes a shutter unit 21a and an imaging unit 22a. On the subject side (left side in FIG. 14) of the shutter unit 21a, a protective member 32 having a glass 45 attached to the opening is fixed so as to cover the front surface of the shutter unit 21 via spacers 33-36. Has been.

また、固定子29bの開口部27bが形成されている部分には、赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ等の光学フィルタ46が装着されている。   Further, an optical filter 46 such as an infrared cut filter or a low-pass filter is attached to a portion where the opening 27b of the stator 29b is formed.

尚、カバーガラス42に設けられた開口部は、上述した固定子29a、29bの開口部27a、27b、保護部材32に設けられた開口部31と対応する位置に設けられている。これにより、保護部材32に装着されたガラス45、開口部27a及び光学フィルタ46を通過して取り込まれた被写体光が、光電変換素子である撮像素子40に導かれ、この撮像素子40により当該被写体の像が光電変換される。   The openings provided in the cover glass 42 are provided at positions corresponding to the openings 27 a and 27 b of the stators 29 a and 29 b and the openings 31 provided in the protection member 32. Thereby, the subject light taken in through the glass 45 attached to the protective member 32, the opening 27a, and the optical filter 46 is guided to the image sensor 40 that is a photoelectric conversion element. The image is photoelectrically converted.

このように、光学フィルタ46を装着しても、撮像モジュールを小型化することができ、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Thus, even if the optical filter 46 is mounted, the imaging module can be reduced in size, and the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.

尚、光学フィルタ46は、固定子29aの開口部27aの位置に装着しても、同様の効果を得ることができる。   The same effect can be obtained even if the optical filter 46 is mounted at the position of the opening 27a of the stator 29a.

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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, in the range which does not deviate from the summary of this invention other than embodiment mentioned above, this invention can be variously modified.

本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について説明する図である。It is a figure explaining the drive principle of the electrostatic shutter apparatus which concerns on this invention. エレクトレットシャッタ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。It is the figure which showed the drive circuit of this electret shutter while showing the cross section of an electret shutter typically. 図2の駆動回路10によって作成されて、駆動電極4A〜4Dに印加される電圧信号列の例を示したもので、(a)は駆動電極4A、(b)は駆動電極4B、(c)は駆動電極4C、(d)は駆動電極4Dのタイミングチャートである。2 shows an example of a voltage signal train created by the drive circuit 10 of FIG. 2 and applied to the drive electrodes 4A to 4D, where (a) shows the drive electrode 4A, (b) shows the drive electrode 4B, and (c). Is a drive electrode 4C, and (d) is a timing chart of the drive electrode 4D. 図2に示されるエレクトレットシャッタ7の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the electret shutter 7 shown by FIG. 本発明に係る一実施形態のシャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す組立図である。1 is an assembly diagram illustrating a configuration of an imaging module to which a shutter device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 図5の構成の撮像モジュールが組み立てられた状態の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the state by which the imaging module of the structure of FIG. 5 was assembled. 保護部材32と光学フィルタ37との接合部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the junction part of the protection member 32 and the optical filter 37. FIG. 先幕25a、後幕25bの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the front curtain 25a and the rear curtain 25b. 本発明の一実施形態に係る静電シャッタ装置を有するカメラの電気系のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the electric system of the camera which has the electrostatic shutter apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図9のシャッタ駆動制御回路90とシャッタユニット21との信号接続を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating signal connection between the shutter drive control circuit 90 and the shutter unit 21 of FIG. 9. Bμcom85の概略の撮影動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the general imaging | photography operation | movement procedure of Bmicrocom85. 全開露光時のシャッタ制御動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the shutter control operation at the time of full open exposure. スリット露光時のシャッタ制御動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the shutter control operation at the time of slit exposure. 本発明に係る第2の実施形態のシャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging module to which the shutter apparatus of 2nd Embodiment which concerns on this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1、29a、29b…固定子、2…移動子、3、27a、27b、31…開口部、4、4A〜4D、28a、28b…駆動電極、5、5a、5b、26a、26b…永久分極された誘導体(エレクトレット)、7…エレクトレットシャッタ、10…駆動回路、12…パルス発生回路、13…位相器、14…昇圧回路、20…撮像モジュール、21…シャッタユニット、22…撮像ユニット、25a…先幕、25b…後幕、27…露光開口、32…保護部材、33〜36…スペーサ、37…光学フィルタ、39…収納容器、40…撮像素子、42…カバーガラス、50…ボディユニット、51…レンズユニット、52…記録メディア、53…ストロボユニット、61a、61b…撮影レンズ、62…絞り、65…レンズ制御用マイクロコンピュータ(Lμcom)、70…クイックリターンミラー、76…AFセンサユニット、80…撮像素子インターフェイス回路、81…画像処理コントローラ、85…ボディ制御用マイクロコンピュータ(Bμcom)、90…シャッタ駆動制御回路、93…カメラ操作スイッチ(SW)、95…電源回路、97…電源制御用マイクロコンピュータ(Pμcom)、98…電源スイッチ(SW)、101…閃光発光部、103…ストロボ制御用マイクロコンピュータ。   1, 29a, 29b ... Stator, 2 ... Mover, 3, 27a, 27b, 31 ... Opening, 4, 4A to 4D, 28a, 28b ... Drive electrode, 5, 5a, 5b, 26a, 26b ... Permanent polarization 7 ... electret shutter, 10 ... drive circuit, 12 ... pulse generation circuit, 13 ... phase shifter, 14 ... booster circuit, 20 ... imaging module, 21 ... shutter unit, 22 ... imaging unit, 25a ... Front curtain, 25b ... Rear curtain, 27 ... Exposure aperture, 32 ... Protection member, 33-36 ... Spacer, 37 ... Optical filter, 39 ... Storage container, 40 ... Image sensor, 42 ... Cover glass, 50 ... Body unit, 51 ... Lens unit, 52 ... Recording medium, 53 ... Strobe unit, 61a, 61b ... Photography lens, 62 ... Aperture, 65 ... Microcomputer for lens control (Lμcom), 70 ... Quick return mirror, 76 ... AF sensor unit, 80 ... Image sensor interface circuit, 81 ... Image processing controller, 85 ... Body control microcomputer (Bµcom), 90 ... Shutter drive control circuit, 93 ... Camera operation switch (SW), 95 ... power supply circuit, 97 ... power supply control microcomputer (P [mu] com), 98 ... power switch (SW), 101 ... flash light emitting unit, 103 ... strobe control microcomputer.

Claims (18)

被写体光束が通過する開口部を有する固定子と、
上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、
上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、
上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、
を具備する静電シャッタ装置に於いて、
上記保護部材の上記開口部に、上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子を埋設したことを特徴とする静電シャッタ装置。
A stator having an opening through which the subject luminous flux passes;
A plurality of electrode portions provided on the stator;
A movable element that receives an electrostatic force generated when a frequency voltage is applied to the electrode part, and is movable between a position for shielding the opening and a position for opening the opening,
A protective member having an opening through which the subject luminous flux passes and disposed so as to sandwich the movable element together with the stator;
In an electrostatic shutter device comprising:
An electrostatic shutter device, wherein an optical element for changing the optical characteristics of the subject light beam is embedded in the opening of the protective member.
上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 1, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter. 上記固定子の開口部に、上記保護部材に埋設した光学素子とは異なる特性を有する光学素子を埋設したことを特徴とする請求項1に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 1, wherein an optical element having characteristics different from those of the optical element embedded in the protective member is embedded in the opening of the stator. 上記保護部材は、ガラス板、アクリル板、若しくは硬質基板であることを特徴とする請求項1に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 1, wherein the protective member is a glass plate, an acrylic plate, or a hard substrate. 被写体光束が通過する開口部を有する固定子と、
上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、
上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、
上記被写体光束が通過する領域を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、
を具備する静電シャッタ装置に於いて、
上記保護部材の上記領域に、赤外カット特性若しくはローパス特性を有する光学素子を形成したことを特徴とする静電シャッタ装置。
A stator having an opening through which the subject luminous flux passes;
A plurality of electrode portions provided on the stator;
A movable element that receives an electrostatic force generated when a frequency voltage is applied to the electrode part, and is movable between a position for shielding the opening and a position for opening the opening,
A protective member having a region through which the subject luminous flux passes and disposed so as to sandwich the movable element together with the stator;
In an electrostatic shutter device comprising:
An electrostatic shutter device, wherein an optical element having an infrared cut characteristic or a low-pass characteristic is formed in the region of the protective member.
撮像素子と、
上記撮像素子に被写体光束を導くための開口部を有する固定子と、
上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、
上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、
上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、
を具備し、
上記保護部材の上記開口部に、上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子を埋設したことを特徴とするデジタルカメラ。
An image sensor;
A stator having an opening for guiding a subject luminous flux to the image sensor;
A plurality of electrode portions provided on the stator;
A movable element that receives an electrostatic force generated when a frequency voltage is applied to the electrode part, and is movable between a position for shielding the opening and a position for opening the opening,
A protective member having an opening through which the subject luminous flux passes and disposed so as to sandwich the movable element together with the stator;
Comprising
A digital camera, wherein an optical element for changing an optical characteristic of the subject light beam is embedded in the opening of the protective member.
上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする請求項6に記載のデジタルカメラ。   The digital camera according to claim 6, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter. 上記固定子の開口部に、上記保護部材に埋設した光学素子とは異なる特性を有する光学素子を埋設したことを特徴とする請求項6に記載のデジタルカメラ。   The digital camera according to claim 6, wherein an optical element having characteristics different from those of the optical element embedded in the protective member is embedded in the opening of the stator. 撮像素子と、
上記撮像素子に被写体光束を導くための開口部を有する固定子と、
上記固定子上に設けられた複数の電極部位と、
上記電極部位に周波電圧を印加した際に発生する静電力を受けて、上記開口部を遮蔽する位置と開放する位置とで移動可能な移動子と、
上記被写体光束が通過する領域を有し、上記移動子を上記固定子と共に挟むように配置された保護部材と、
を具備する静電シャッタ装置に於いて、
上記保護部材の上記領域に、赤外カット特性若しくはローパス特性を有する光学素子を形成したことを特徴とする静電シャッタ装置。
An image sensor;
A stator having an opening for guiding a subject luminous flux to the image sensor;
A plurality of electrode portions provided on the stator;
A movable element that receives an electrostatic force generated when a frequency voltage is applied to the electrode part, and is movable between a position for shielding the opening and a position for opening the opening,
A protective member having a region through which the subject luminous flux passes and disposed so as to sandwich the movable element together with the stator;
In an electrostatic shutter device comprising:
An electrostatic shutter device, wherein an optical element having an infrared cut characteristic or a low-pass characteristic is formed in the region of the protective member.
被写体光束の通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動子と、
被写体光束の通過領域を有し、上記移動子を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定子と、
上記被写体光束の通過領域を有し、上記固定子と共に上記移動子を挟み込むように配置された保護部材と、
上記固定子及び保護部材の少なくとも一方の上記被写体光束の通過領域に装着され、該被写体光束の光学特性を変化させる光学素子と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
A mover that can move to a position that blocks the passage area of the subject luminous flux;
A stator having a subject light flux passage area and provided with a plurality of drive electrodes for electrostatically driving the movable element;
A protective member having a passage region for the subject luminous flux and disposed so as to sandwich the movable element together with the stator;
An optical element that is attached to a passage region of the subject luminous flux of at least one of the stator and the protection member, and changes an optical characteristic of the subject luminous flux;
An electrostatic shutter device comprising:
上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする請求項10に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 10, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter. 上記固定子の上記被写体光束の通過領域に、上記保護部材に装着された光学素子とは異なる特性を有する光学素子が装着されたことを特徴とする請求項10に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 10, wherein an optical element having a characteristic different from that of the optical element mounted on the protective member is mounted in a passage area of the subject luminous flux of the stator. 上記保護部材は、ガラス板、アクリル板、若しくは硬質基板であることを特徴とする請求項10に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 10, wherein the protective member is a glass plate, an acrylic plate, or a hard substrate. 上記保護部材及び光学素子は、該保護部材及び光学素子の接合部に向けて、その厚さを薄くするべくテーパを設けたことを特徴とする請求項10に記載の静電シャッタ装置。   The electrostatic shutter device according to claim 10, wherein the protective member and the optical element are provided with a taper to reduce a thickness thereof toward a joint portion between the protective member and the optical element. 被写体を撮像するための撮像素子と、
上記被写体光束が通過する開口部を遮蔽する位置に移動可能な移動子と、上記被写体光束の通過領域を有して該移動子を静電駆動するための複数の駆動用電極が設けられた固定子と、を有して上記撮像素子の前面に配置された静電シャッタ装置と、
上記被写体光束が通過する開口部を有し、上記シャッタ装置の固定子と共に上記移動子を挟み込むように配置された保護部材と、
上記固定子及び保護部材の少なくとも一方の開口部に装着されて上記被写体光束の光学特性を変化させる光学素子と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
An image sensor for imaging a subject;
A fixed mover that is movable to a position that shields the opening through which the subject luminous flux passes, and a plurality of drive electrodes that have a passage area for the subject luminous flux and electrostatically drive the movable element An electrostatic shutter device disposed on the front surface of the imaging device,
A protective member having an opening through which the subject luminous flux passes, and disposed so as to sandwich the moving element together with the stator of the shutter device;
An optical element that is attached to at least one opening of the stator and the protective member and changes the optical characteristics of the subject luminous flux;
A digital camera comprising:
上記光学素子は、赤外カットフィルタ若しくはローパスフィルタであることを特徴とする請求項15に記載のデジタルカメラ。   The digital camera according to claim 15, wherein the optical element is an infrared cut filter or a low-pass filter. 上記固定子の上記開口部に、上記保護部材に装着された光学素子とは異なる特性を有する光学素子が装着されたことを特徴とする請求項15に記載のデジタルカメラ。   The digital camera according to claim 15, wherein an optical element having a characteristic different from that of the optical element mounted on the protection member is mounted in the opening of the stator. 上記保護部材及び光学素子は、該保護部材及び光学素子の接合部に向けて、その厚さを薄くするべくテーパを設けたことを特徴とする請求項15に記載のデジタルカメラ。   The digital camera according to claim 15, wherein the protective member and the optical element are provided with a taper to reduce a thickness thereof toward a joint portion between the protective member and the optical element.
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