JP2006078969A

JP2006078969A - エレクトレットアクチュエータ

Info

Publication number: JP2006078969A
Application number: JP2004265610A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Matsuki; 薫松木
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】構成が簡単で、且つ構成要素を増やすことなく、移動部材の走行時の揺れを低減させて直進性を向上させることのできるエレクトレットアクチュエータを提供することである。
【解決手段】エレクトレットアクチュエータは、表面に複数の駆動用電極２８を有する固定基板２９と、該固定基板２９の駆動用電極２８に対向する部位に所定のピッチで帯状にエレクトレット化されたエレクトレット領域２６を有し、上記駆動用電極２８の電荷により駆動力を受けて、上記固定基板２９に対し相対移動可能な移動子２５とを有している。上記エレクトレット領域２６は、その略中央の幅が両端の幅よりも大きく形成されている。そして、駆動回路より上記駆動用電極２８に電圧が印加されることにより、所定の方向に移動子２５が移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、デジタルカメラ等に搭載される静電シャッタ装置を駆動するエレクトレットアクチュエータに関するものである。

従来より、シャッタ機構のアクチュエータを小型で簡単な機構にするために、様々な提案がなされている。例えば、移動部材として、永久分極され、延出された誘導体（以下、エレクトレットと称する）を用いた静電アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。この静電アクチュエータは、エレクトレットを用いることにより、複数の駆動用電極に印加する電圧を低く設定している。

一方で、エレクトレットシャッタの直進性を向上させるものとして、駆動用電極の中央部を太く形成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−１８４１６２号公報特許第３３１２１３６号公報

しかしながら、上記特許文献１では、移動部材に設置されたエレクトレットの電荷列と固定基板上の駆動用電極とが平行に配置されているため、移動方向に拘束する力は作用しているものの、移動方向に直交する方向に対して移動部材を拘束するような力は作用していない。そのため、移動部材と固定基板との間で、移動方向に直交する方向に不均一な摩擦力が生じた場合、移動部材の進行方向に直交する方向の揺れを制御することはできないものであった。

また、上記特許文献２に記載のものは、移動部材の帯電分布が一様の場合にのみ成立するものであり、帯電分布が一様ではない場合は、駆動用電極の中央部を太く形成しても、移動部材の移動方向が曲がってしまう虞れがあった。

したがって本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、構成が簡単で、且つ構成要素を増やすことなく、移動部材の走行時の揺れを低減させて直進性を向上させることのできるエレクトレットアクチュエータを提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、を具備し、上記帯状エレクトレット化部位の略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とする。

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、上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、を具備し、上記帯状エレクトレット化部位の略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に於いて、上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、を具備し、上記帯状エレクトレット化部位の帯電量は、中央部が両端部よりも多いことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記帯状エレクトレット化部位は、略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記帯状エレクトレット化部位は、略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、表面に延出された複数の駆動用電極を有する固定部材と、上記固定部材の上記駆動用電極と対向する面側であって、その長手方向と直交する方向に所定のピッチで配列された複数のエレクトレット化部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、を具備し、上記複数のエレクトレット化部位は、その中央部の帯電量が両端部の帯電量よりも多いことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記駆動用電極の長手方向の長さは、上記複数のエレクトレット化部位の長手方向の長さよりも短いことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記複数のエレクトレット化部位は、略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記複数のエレクトレット化部位は、その長手方向に於いて略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とする。

本発明によれば、構成が簡単で、且つ構成要素を増やすことなく、移動部材の走行時の揺れを低減させて直進性を向上させることのできるエレクトレットアクチュエータを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

はじめに、図５及び図６を参照して、本発明に係るエレクトレットアクチュエータに於けるシャッタ機構の駆動原理について説明する。

本シャッタ装置は、基本的に固定部材としての固定子１と移動部材としての移動子２とを備えており、移動子２は固定子１に対して図５（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用電極４が所定の間隔で並設されている。

上記移動子２は、後述するエレクトレット（永久分極され、延出された誘導体）５の部位を複数備えている。

このような構成に於いて、駆動用電極４に周波電圧を印加すると、駆動用電極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。

図５（ａ）はシャッタが開の状態を示し、図５（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５（ａ）に示されるように、駆動用電極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。

図６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。

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用電極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、駆動用電極４には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図６では、駆動用電極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。

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。

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。

図６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。

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、駆動用電極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、駆動用電極４Ｂ及び４Ｄに供給される。

図７は、上記駆動回路１０によって作成されて、駆動用電極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７（ａ）は駆動用電極４Ａ、図７（ｂ）は駆動用電極４Ｂ、図７（ｃ）は駆動用電極４Ｃ、図７（ｄ）は駆動用電極４Ｄのタイミングチャートである。

尚、駆動用電極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。

図８（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８（ａ）〜（ｄ）に於いて、同図右側方向をエレクトレットの進行方向として、後方側（左側）に正極（プラス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）５ａ、前方側（右側）に負極（マイナス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）５ｂが配列されているものとする。

図８（ａ）は、図７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用電極４の電圧の状態（極性）を示している。

この状態に於いて、正極のエレクトレット５ａは、駆動用電極４Ａ（正極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｂ（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、駆動用電極４Ｃ（負極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｄ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図８（ａ）の右方向に力を受けて、１つの駆動用電極ピッチｄ分右方向に移動する。

図８（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用電極の電圧の状態を示している。

この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動用電極４Ｂ（正極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｃ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動用電極４Ｄ（負極）から反発力を受け、駆動用電極４Ａ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図８（ｂ）の右方向に力を受けて、１つの駆動用電極ピッチｄ分移動する。

同様に、図８（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用電極の電圧の状態を示している。

この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動用電極４Ｃ（正極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｄ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、更に別の駆動用電極４Ａ（負極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｂ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図８（ｃ）の右方向に力を受けて、１つの駆動用電極ピッチｄ分移動する。

更に、図８（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用電極の電圧の状態を示している。

この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動用電極４Ｄ（正極）から反発力を受け、駆動用電極４Ａ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動用電極４Ｂ（負極）から反発力を受け、駆動用電極４Ｃ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図８（ｄ）の右方向に力を受けて、１つの駆動用電極ピッチｄ分移動する。

上述したように、移動子２は１つの駆動用電極ピッチ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、駆動用電極４に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。

本エレクトレットアクチュエータの移動部材（シャッタ幕）としての移動子２５は、図１には示されないが、固定部材としての固定基板と対向する側に、複数の帯状に形成されたエレクトレット領域（エレクトレット化部位）２６が、所定ピッチで配設されている。上記移動子２５は、その長手方向を移動方向とし、この移動方向と直交する方向に、延出された上記エレクトレット領域２６が配設されている。

そして、個々のエレクトレット領域２６は、移動子２５の移動方向をその幅とした場合に、その幅の寸法が異なるように形成されている。すなわち、エレクトレット領域２６の中央部２６₁の幅Ｅ１を最も大きくし、両端部２６₂、２６₃の幅Ｅ２が最も小さくなるように形成される（Ｅ１＞Ｅ２）。

ここで、上述したように構成されたエレクトレット領域２６の移動方向に拘束する力の作用について説明する。

図２（ａ）は一般的な矩形状のエレクトレット領域２６′の例を示したものである。

いま、図２（ａ）に示されるように、駆動用電極２８が固定基板（図示せず）上に所定ピッチで配設されているものとする。この場合、同図に於いて右側を移動方向とすると、エレクトレット領域２６′には、図示矢印のように、移動方向にのみ均等に拘束する力Ｆｂが作用する。しかしながら、このような矩形状のエレクトレット領域２６′の場合は、移動方向以外に拘束する力が作用しないので、エレクトレット領域２６′の移動方向と直交する方向に不均一な摩擦力が生じた場合、その揺れを制御することができない。

ここで、図２（ｂ）に示されるように、その中央部と両端部で幅の異なるエレクトレット領域２６について考える。このようなエレクトレット領域２６が配設された移動子を移動させる場合、移動方向Ｆａに対して拘束する力は、Ｆｂ以外にＦｃ、Ｆｄのように、移動子を中心として端部に向かう方向にも生じる。したがって、移動方向に直交する方向に不均一な摩擦力が生じた場合、これらの拘束力Ｆｃ、Ｆｄ等により、エレクトレット領域２６の移動方向を制御、すなわち揺れを制御することが可能になる。

図３は、本実施形態に於けるエレクトレットアクチュエータの構成を示す図である。

図３（ａ）に於いて、固定部材としてガラス等で構成される固定基板２９の一方の面側に、複数の帯状の延出された駆動用電極２８が配設されている。これらの駆動用電極２８は矩形状に形成されているもので、その長手方向（長さＬ１）が固定基板２９の長手方向と直交する方向になるように配設されている。また、駆動用電極２８上には、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、隣接する駆動用電極間の短絡を防止している。

移動子２５は、上記固定基板２９上を、その長手方向に移動可能に設けられるもので、固定基板２９と対向する面側に複数のエレクトレット領域２６を備えている。移動子２５には、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。

エレクトレット領域２６は、上述したように、移動子２５の移動方向をその幅とした場合に、中央部を最も太くし、両端部の幅を最も細くして形成される。そして、エレクトレット領域２６の長さ（Ｌ２）は、固定基板２９上の駆動用電極２８の長さ（Ｌ１）よりも長いものとなっている（Ｌ１＜Ｌ２）。また、エレクトレット領域２６は、コロナ放電法により形成されている（これをエレクトレット化するという）もので、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（後述する図４参照）。

いま、図３（ｂ）に示されるように、移動子２５が固定基板２９からずれた（図３（ｂ）に於いて下側）ものとする。すると、図２（ｂ）に示される拘束力Ｆｃにより、移動子２５は図３（ｂ）に於いて矢印Ｆ１方向に徐々に移動する。そして、移動子２５のエレクトレット領域２６の中心が固定基板２９の駆動用電極２８の中心と略等しい位置に到達したならば、移動子２５は図示矢印Ｆ２方向に移動する。

このようにして、移動子２５のずれを制御することが可能になる。

図４は、本実施形態の静電シャッタ装置を構成する駆動制御回路３５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。

シャッタユニット２１を構成するエレクトレットシャッタは、それぞれ独立して、撮影時に固定基板２９ａ及び２９ｂの長手方向に走行する先幕（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は第１及び第２の移動子（移動部材）に相当し、それぞれ上述したエレクトレット２６ａ、２６ｂを備えている。そして、それぞれのエレクトレット２６ａ、２６ｂの対向面側には、複数の帯状の駆動用電極２８ａ、２８ｂと、被写体光束が通過する領域である開口部（図示せず）が設けられた固定基板２９ａ、２９ｂが配設されている。

エレクトレットシャッタ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６に示されたものと同様の構成の位相器３８ａ、３８ｂを含むもので、駆動手段としての駆動回路３７ａ、３７ｂが２系統設けられている。パルス発生回路３６は、図示されないマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）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、シャッタレリーズが行われると、先幕２５ａ、後幕２５ｂに設けられたエレクトレット２６ａ、２６ｂが、駆動用電極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。

また、図示されないマイクロコンピュータからリセット信号を受け取ったときは、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３６からは、所定のタイミングで上記マイクロコンピュータにストロボ同調信号が出力される。

こうして、開口部（図示せず）等の全開全閉動作が制御される。当然、シャッタレリーズの直前の開口部は、先幕２５ａで全閉され、後幕２５ｂは開口部より退避した位置にある。

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。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

図９は、本発明に係る第２の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。

尚、移動子及びエレクトレット領域の構成以外の基本的な構成及び動作は、図１乃至図８に示される上述した第１の実施形態と同様であるので、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し、異なる部分についてのみ説明する。

図９に於いて、移動子２５には、図示されない固定基板と対向する側に、複数のエレクトレット領域４１が、所定ピッチで配設されている。上記移動子２５は、その長手方向を移動方向とし、この移動方向と直交する方向に延出されたエレクトレット領域２６が配設されている。

個々のエレクトレット領域２６は、移動子２５の移動方向をその幅とした場合に、その幅の寸法が異なるように形成されている。すなわち、エレクトレット領域２６の中央部２６₁の幅を最も大きくし、両端部２６₂、２６₃の幅が最も小さくなるように形成される。加えて、この移動子２５がシャッタ幕として閉状態から開状態へ移行する方向を進行方向Ｆａ₁（図９に於いて右側）とすると、エレクトレット４１は、進行方向側が凸形状に、該進行方向とは反対方向側が凹形状に形成されている。且つ、エレクトレット領域４１の中央部４１₁の幅を最も大きくし、両端部４１₂、４１₃の幅が最も小さくなるように形成される。

このようにエレクトレット領域を構成することにより、進行方向側への移動子２５の制御をより確実に行うことができる。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明に係る第３の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。

上述した第１及び第２の実施形態では、エレクトレット領域の幅の寸法を変えることによって、移動子の移動する方向と直交する方向へのぶれを制御するようにしていた。しかしながら、これに限られることなく、エレクトレット領域中の電荷密度を変えることによって上記ぶれを制御するようにしてもよい。

図１０に於いて、移動子２５には、図示されない固定基板と対向する側に、矩形状に延出されたエレクトレット領域４３が、所定ピッチで複数配設されている。上記移動子２５は、その長手方向を移動方向とし、この移動方向と直交する方向に延出されたエレクトレット領域２６が配設されている。

そして、個々のエレクトレット領域２６は、その長手方向の中央部を高電荷密度領域４３₁とし、この高電荷密度領域４３₁を挟んで両側を低電荷密度領域４３₂、４３₃としている。すなわち、エレクトレット領域４３の中央部の電荷密度を、両端の電荷密度よりも高くして構成している。

図１１は、本第３の実施形態に於けるエレクトレットアクチュエータの構成を示す図である。

図１１（ａ）に於いて、固定基板２９の一方の面側に、複数の帯状の延出された駆動用電極２８が配設されている。これらの駆動用電極２８は矩形状に形成されているもので、その長手方向（長さＬ１）が固定基板２９の長手方向と直交する方向になるように配設されている。また、駆動用電極２８上には、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、隣接する駆動用電極間の短絡を防止している。

上述したように、エレクトレット領域４３は、中央部を高電荷密度で形成し、その両端部を低電荷密度で形成する。そして、エレクトレット領域４３の長さ（Ｌ３）は、固定基板２９上の駆動用電極２８の長さ（Ｌ１）よりも長いものとなっている（Ｌ１＜Ｌ３）。

いま、図１１（ｂ）に示されるように、移動子２５が固定基板２９からずれた（図１１（ｂ）に於いて下側）ものとする。すると、エレクトレット領域４３の中央部に位置する高電荷密度領域４３₁が固定基板２９上の駆動用電極２８側に引き寄せられて、移動子２５は図１１（ｂ）に於いて矢印Ｆ３方向に徐々に移動する。そして、移動子２５のエレクトレット領域４３の中心が固定基板２９の駆動用電極２８の中心と略等しい位置に到達したならば、移動子２５は図示矢印Ｆ４方向に移動する。

第３の実施形態のように電荷密度を変化させてエレクトレット領域を構成することは、ピッチの小さい駆動用電極の帯電領域を変化させるのが困難であることから、ピッチの小さい駆動用電極を使用する場合に有利である。

このようにエレクトレット領域を構成しても、移動子の進行方向と直交する方向へのぶれを制御することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

上述した第１及び第２の実施形態では、エレクトレット領域の中央部の幅を最も大きくし、両端部の幅が最も小さくなるように形成していたが、これに限られるものではない。この第４の実施形態では、エレクトレット領域の実際の幅の寸法は中央部と両端部でも同じであり、且つ、実際の電荷密度は変化させずに電荷密度領域を変化させるようにしている。

図１２は、本発明に係る第４の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。

図１２に於いて、移動子２５には、図示されない固定基板と対向する側に、複数のエレクトレット領域４７が、所定ピッチで配設されている。上記移動子２５は、その長手方向を移動方向とし、この移動方向と直交する方向に延出されたエレクトレット領域４７が配設されている。

個々のエレクトレット領域４７は、中央部分が高電荷密度領域４７₁とされ、該中央部分から両端部に向けて、図示の如くエレクトレット領域４７が除去されて低電荷密度領域４７₂が形成されている。つまり、中央部から両端部に向けてエレクトレット領域の除去される部分の面積が大きくなることにより、当該除去部分が実質的な低電荷密度領域４７₂として構成されている。

この第４の実施形態では、中央部の帯電幅が大きく（帯電量が多く）、両端部での帯電幅が小さく（帯電量が少なく）なるように帯電調整がなされている。この場合、図示斜線部分がエレクトレット領域４７₁であり、斜線部以外の部分が低電荷密度領域４７₂とされている。

このようにエレクトレット領域を構成しても、進行方向側への移動子２５のぶれを制御することができる。

尚、図１２では、エレクトレット化されていない領域を低電荷密度領域として説明したが、これに限られずに帯電なしの領域としてもよい。

また、図１２に示される第４の実施形態では、低電荷密度領域を、エレクトレット領域に於いて、中央部から両端部に向けて除去される部分の面積が大きくするようにした例で説明したが、これに限られるものではない、
例えば、図１３に示されるように、エレクトレット領域４９の高電荷密度領域４９₁の両端部近傍を矩形状に除去して、低電荷密度領域４９₂を形成してもよい。もちろん、この場合も低電荷密度領域に換えて帯電なしの領域としてもよい。

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。

本発明に係る第１の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。（ａ）は一般的な矩形状のエレクトレット領域２６′と駆動用電極２８との拘束する力の例を示した図、（ｂ）は本発明による中央部と両端部で幅の異なるエレクトレット領域２６と駆動用電極２８との拘束する力の例を示した図である。本発明の第１の実施形態に於けるエレクトレットアクチュエータの構成を示す図である。第１の実施形態の静電シャッタ装置を構成する駆動制御回路３５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。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。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。図６の駆動回路１０によって作成されて、駆動用電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号列の例を示したもので、（ａ）は駆動用電極４Ａ、（ｂ）は駆動用電極４Ｂ、（ｃ）は駆動用電極４Ｃ、（ｄ）は駆動用電極４Ｄのタイミングチャートである。図６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。本発明に係る第２の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。本発明に係る第３の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。第３の実施形態に於けるエレクトレットアクチュエータの構成を示す図である。本発明に係る第４の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるエレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。本発明に係る第４の実施形態の変形例を示すもので、エレクトレットアクチュエータを構成する移動子の構成を示す平面図である。

符号の説明

１…固定子、２…移動子、３…開口部、４、４Ａ〜４Ｄ、２８、２８ａ、２８ｂ…駆動用電極、５、５ａ、５ｂ、２６ａ、２６ｂ…永久分極された誘導体（エレクトレット）、２６…エレクトレット領域、２６1 …中央部、２６₂、２６₃…両端部、７…エレクトレットシャッタ、１０、３５…駆動回路、１２、３６…パルス発生回路、１３、３８ａ、３８ｂ…位相器、１４、３７ａ、３７ｂ…昇圧回路、２１…シャッタユニット、２５ａ…先幕、２５ｂ…後幕、２９、２９ａ、２９ｂ…固定基板。

Claims

表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、
上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、
を具備し、
上記帯状エレクトレット化部位の略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とするエレクトレットアクチュエータ。
上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載のエレクトレットアクチュエータ。
表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、
上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、
を具備し、
上記帯状エレクトレット化部位の略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とするエレクトレットアクチュエータ。
上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする請求項３に記載のエレクトレットアクチュエータ。
表面に複数の駆動用電極を有する固定部材と、
上記駆動用電極に対向する部位で所定のピッチで帯状にエレクトレット化された部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、
を具備し、
上記帯状エレクトレット化部位の帯電量は、中央部が両端部よりも多いことを特徴とするエレクトレットアクチュエータ。
上記駆動用電極の長さは、上記移動部材の上記エレクトレット化部位の長さよりも短いことを特徴とする請求項５に記載のエレクトレットアクチュエータ。
上記帯状エレクトレット化部位は、略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のエレクトレットアクチュエータ。
上記帯状エレクトレット化部位は、略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とする請求項５に記載のエレクトレットアクチュエータ。
表面に延出された複数の駆動用電極を有する固定部材と、
上記固定部材の上記駆動用電極と対向する面側であって、その長手方向と直交する方向に所定のピッチで配列された複数のエレクトレット化部位を有し、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動手段と、
を具備し、
上記複数のエレクトレット化部位は、その中央部の帯電量が両端部の帯電量よりも多いことを特徴とするエレクトレットアクチュエータ。
上記駆動用電極の長手方向の長さは、上記複数のエレクトレット化部位の長手方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項９に記載のエレクトレットアクチュエータ。
上記複数のエレクトレット化部位は、略中央の幅が両端の幅よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載のエレクトレットアクチュエータ。
上記複数のエレクトレット化部位は、その長手方向に於いて略中央の電荷密度が両端の電荷密度よりも高いことを特徴とする請求項９に記載のエレクトレットアクチュエータ。