WO2005019925A1 - 静電アクチュエータ、シャッタ装置、撮像モジュール及びカメラ - Google Patents

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WO2005019925A1
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light
signal
driving
drive
shirt
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PCT/JP2004/011621
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Kaoru Matsuki
Shinji Kaneko
Tsuyoshi Togawa
Sumio Kawai
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Olympus Corporation
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/002—Electrostatic motors
    • H02N1/004—Electrostatic motors in which a body is moved along a path due to interaction with an electric field travelling along the path
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic actuator using an electret as a moving element, a shutter device having the electrostatic actuator, an imaging module having the shirt device, and a camera having the shutter device.
  • the first requirement is to make the camera body thinner or lighter.
  • the second requirement is to improve the accuracy of strobe light emission control.
  • One of them is a control means for calculating the timing of firing the strobe from the time when the running detection of the front stutter blade for detecting the running state of the front stutter blade detects the running of the front stutter blade.
  • Another method is to count driving pulses of a stepping motor for driving the shutter blades and emit a strobe based on the counted value (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-36430).
  • the third requirement is to reduce the weight and speed of the shirt clutch mechanism.
  • an electrostatic actuator using an electret as a moving element is known.
  • This electrostatic actuator can reduce the weight of the movable element, and can move the movable element at a low voltage and at a high speed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-112683).
  • a unit is formed by combining an image pickup element and an electorifice chromic element.
  • the electoral chromic element can also have a shirting function.However, whether or not the electoral chromic element can replace 100% of the light shielding performance of the conventional mechanical shirter is determined. This is a technical issue.
  • the electrostatic actuator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-112683 which responds to the third requirement, that is, a lightweight and high-speed shirting mechanism, has an external force if a voltage is applied between the electrodes. Even if added, the mover is held in that position. However, when no current is applied, no voltage is applied between the electrodes, and the position of the mover may become unstable when an external force is applied.
  • the present invention provides an electrostatic actuator capable of responding to such a request, a shirt device having the electrostatic device, an imaging module having the shirt device, and a camera having the shutter device. Aim.
  • An electrostatic actuator includes a stator having a plurality of drive electrodes on a surface thereof, and a plurality of electret-shaped portions movable relative to the stator.
  • a moving element a protection member arranged so as to sandwich the moving element with the stator, a pulse generating circuit for outputting a driving pulse signal for driving the moving element, and a driving pulse signal from the pulse generating circuit.
  • a drive circuit for applying a multi-phase AC voltage to the drive electrodes, and a mechanical or electrical stop located at a position on the stator corresponding to the initial position of the mover. After the power is turned on, the pulse generation circuit outputs an initialization pulse signal for driving the movable element until it reaches the stop.
  • a fixing member having a plurality of electrodes disposed on a surface thereof, a light transmitting region provided on the fixing member, a position covering the light transmitting region, and an opening position.
  • a light-shielding member having a plurality of electretized portions, and an electrostatic force acting on an electret portion of the light-shielding member, thereby being fixed to drive the light-shielding member.
  • an imaging module is an imaging module including an imaging device and a shirt device that adjusts the amount of light incident on the imaging device, wherein the shirt device has a plurality of electrodes on a surface. Are disposed, first and second light transmitting regions provided on the first and second fixing members, respectively, and first and second light transmitting regions. First and second light shielding members movable between a covering position and an opening position, and first and second light shielding members for driving the first and second light shielding members independently by electrostatic force.
  • a drive circuit for applying a periodic voltage to the electrodes on the fixed member, and the imaging element is arranged on the back surface side of the second fixed member.
  • the camera according to one aspect of the present invention has an electretized portion, and in the initial state, has a shuttered front curtain and an electretized shuttered front curtain which are arranged in a photographic optical path.
  • a first electrode member having a plurality of scanning electrodes provided corresponding to the portion, a shirt rear curtain having an electretized portion, and initially disposed outside the optical path
  • a second electrode member having a plurality of scanning electrodes provided corresponding to the electretized portion of the rear curtain, and a polyphase alternating current applied to the scanning electrodes of the first and second electrode members
  • FIG. 1A is a view showing a shirting mechanism of the shirting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1B is a view showing a shirting mechanism of the shirting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of an electret shirt.
  • FIG. 3 is a diagram showing a voltage signal sequence applied to a drive electrode.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating the operation of an electret shirt.
  • FIG. 4B is a view for explaining the operation of the electret shirt.
  • FIG. 4C is a view for explaining the operation of the electret shirt.
  • FIG. 4D is a view for explaining the operation of the electret shirt.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an imaging module of the shirt device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the imaging module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating the operation of a light-blocking curtain.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the operation of the light shielding curtain.
  • FIG. 7C is a diagram for explaining the operation of the light shielding curtain.
  • FIG. 8 is a diagram showing a system configuration of a camera using a shirt starter according to the first embodiment of the present invention.
  • 9 A configuration diagram showing signal connection between a shirt starter drive control circuit and a shirt starter unit.
  • Garden 10 A flowchart showing a schematic shooting operation procedure of a body control microcomputer.
  • Garden 11 is a diagram showing a shirt control time chart at the time of full exposure.
  • FIG. 12 is a diagram showing a time chart of a shirt control at the time of slit exposure.
  • Garden 14 A system configuration of a camera using the shirt coater according to the second embodiment of the present invention.
  • Garden 15 A configuration diagram showing signal connections between the shirt coater drive control circuit and the shirt coater unit.
  • FIG. 17 is a diagram showing a time chart for shirt control.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a shirt unit of an imaging module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram showing a basic configuration of an electret shirt.
  • Garden 25 is a view showing the configuration of an electrostatic actuator equipped with an electric stopper.
  • FIG. 29 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator provided with a detection electrode.
  • FIG. 30A is a diagram illustrating a detection operation by a detection electrode.
  • FIG. 30B is a diagram illustrating the detection operation by the detection electrode.
  • FIG. 31A is a diagram illustrating a detection operation by a detection electrode.
  • FIG. 31B is a diagram illustrating a detection operation by a detection electrode.
  • FIG. 32 is a schematic flowchart showing an initialization operation of the electrostatic actuator.
  • FIG. 33 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator.
  • FIG. 34A is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator.
  • FIG. 34B is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator.
  • the present shutter mechanism basically includes a stator 1 and a mover 2, and the mover 2 is configured to be movable in the left-right direction with respect to the stator 1.
  • the stator 1 is provided with an opening 3 for guiding a light image from a subject to an image sensor (not shown), and a plurality of belt-like drive electrodes 4 are arranged at predetermined intervals.
  • the mover 2 is a member having a light-shielding property, and includes a plurality of portions of a permanently polarized derivative (hereinafter, referred to as an electret) described later.
  • FIG. 1A shows a state in which the shirt is open
  • FIG. 1B shows a state in which the shirt is closed.
  • the opening 3 is not always necessary in the stator 1.
  • the stator 1 is used as a transparent member.
  • a region where the drive electrode 4 is not provided as shown in A, that is, a transmission region may be formed.
  • this is referred to as an opening for convenience.
  • the shirting mechanism according to this configuration is referred to as “electret shirting”.
  • FIG. 2 On the right side of FIG. 2, a cross section of the electret shirt is schematically shown. Arranged in stator 1 A voltage signal line from a drive circuit 10 is connected to each of the drive electrodes 4 thus obtained. A four-phase voltage signal is applied to this voltage signal line. Therefore, the same voltage signal is applied to the drive electrodes 4 every four lines.
  • the drive electrodes 4 are labeled A, B, C, and D to distinguish these voltage signals.
  • the movable element 2 has a plurality of permanent-polarized derivatives (electrets) 5 on the surface facing the stator 1.
  • this diagram is merely a schematic diagram, and the number and arrangement intervals of the electrode electret portions in the actual electret shutter are determined by the size of the shutter mechanism, the area of the opening, the polarity of the electret portion. It is appropriately determined according to various factors such as the arrangement form, the driving resolution required for the shutter mechanism, the maximum shutter speed, and the like.
  • this electret shirt is a type in which electret parts having positive and negative polarities are alternately arranged. However, it is also possible to realize only one of the polarities.
  • the left side of FIG. 2 shows the configuration of the drive circuit 10 that generates a voltage signal to be applied to the electret shutter.
  • the rectangular wave IJ (drive pulse signal) generated by the pulse generation circuit 12 is supplied to the boosting circuit 14 and the phase shifter 15.
  • the booster circuit 14 boosts the input rectangular wave train to about 100 V, branches into a voltage signal having two polarities, and supplies the voltage signal to the drive electrodes A and C.
  • the rectangular wave train input to the phase shifter 15 has a waveform delayed by 90 ° in phase, and then is input to the booster circuit 14 to be the same two rectangular wave trains as described above. Supplied to D.
  • FIG. 3 shows a voltage signal train generated by the drive circuit 10 and applied to the drive electrode 4.
  • the state of the voltage of the voltage electrode 4 changes repeatedly between the four states of tl-t4 as time passes.
  • 4A, 4B, 4C, and 4D are diagrams illustrating the operation of the electret shutter.
  • FIG. 4A shows the state of the voltage between the electret and the drive electrode immediately after switching to tl.
  • the electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode A and a suction force from the drive electrode B.
  • the electret 5b receives a repulsive force from the drive electrode C and a suction force from the drive electrode D. For this reason, the mover 2 receives a force in the right direction in the figure and moves one drive electrode pitch d. Move.
  • FIG. 4B shows the state of the voltage of the electret and the drive electrode immediately after switching to t2.
  • the electret 5a receives a repulsive force from the drive electrode A and a suction force from the drive electrode B.
  • the electret 5b receives a repulsive force from the driving electrode C and a suction force from the driving electrode D. Therefore, the moving element 2 receives a force in the right direction in the figure and moves by one drive electrode pitch d.
  • FIG. 4C shows the state of the voltage of the electret and the drive electrode immediately after switching to t3
  • FIG. 4D shows the state of the voltage of the electret and the drive electrode immediately after switching to t4.
  • the moving element 2 moves by one drive electrode pitch d. Then, by repeating this operation, the mover 2 moves rightward in the figure. In order to move the mover 2 to the left in the figure, the polarity of the voltage applied to the drive electrode 4 should be reversed.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an imaging module of the shirt device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a sectional view of the imaging module.
  • the imaging module includes a shirt unit 21 and an imaging unit 22.
  • the shirt unit 21 is a focal plane shutter having a light shielding curtain (front curtain) 24a and a light shielding curtain (rear curtain) 24b that run independently.
  • the light shielding curtains 24a and 24b include the above-described electret 5 (not shown).
  • stators la and lb provided with a plurality of drive electrodes 4a and 4b and openings or transmissive portions are provided on the opposing surfaces of the electrets 5, respectively.
  • a protective member 25 having an opening (transmission part) is fixedly provided on the subject side of the shirt unit 21 so as to cover the front surface of the shirt unit 21 via spacers 61-64.
  • the stators la and lb are formed by printing drive electrodes 4a and 4b on the surface of the polyimide film as a substrate by etching, and further providing an insulating film on the drive electrodes 4a and 4b.
  • the light-shielding curtains 24a and 24b use Teflon (registered trademark) as a substrate, and form an electret on one surface thereof by a corona discharge method, that is, an electret shape.
  • the imaging unit 22 is configured to house and fix an imaging element 27 and a signal line 28 in a storage container 26, and cover the object side of the storage container 26 with a cover glass 29 having an opening (transmission part). ing.
  • the shirt unit 21 is formed using an electret shutter, the thickness thereof can be significantly reduced as compared with the conventional shirt unit, and the thickness can be reduced. Can be.
  • the electret shutter uses the electric charge induced by the light-shielding curtains 24a and 24b, and uses the electric charge that is permanently polarized by the electret. Therefore, the rise time is shortened and the shutter operation is accelerated. can do.
  • the electret charge amount can be arbitrarily given, an optimal 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 the optimal shutter unit 21 according to the size of the imaging module.
  • the stators la and lb, and the light shielding curtains 24a and 24b can be made of a resin material, so that they are lightweight.
  • the light shielding screens 24a and 24b can be formed of a thin film of 10-20 / i. Therefore, the amount of power required for operation is small and quiet operation can be realized.
  • FIGS. 7A, 7B, and 7C are diagrams illustrating the operation of the light shielding curtain (front curtain) 24a and the light shielding curtain (rear curtain) 24b.
  • Fig. 7A In the initial state shown in Fig. 7A, it is in a fully closed state. That is, the front curtain 24a covers the entire exposure opening, and completely blocks the imaging unit 22 from subject light.
  • FIG. 7B Next, when the photographer operates the release, as shown in FIG. 7B, the front curtain 24a is driven in the direction of the arrow in the drawing to be fully opened, and the subject light is guided to the imaging unit 22 through the exposure aperture. Then, when a predetermined exposure time has elapsed, as shown in FIG. 7C, the rear curtain 24b is driven in the direction of the arrow in the figure to block the exposure opening.
  • the first curtain 24a and the second curtain 24b return to the initial state shown in FIG. 7A, and wait for a release operation of the photographer.
  • FIG. 8 shows a system configuration of a camera using the shirt device according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram showing composition.
  • a body unit 100 as a camera body, a lens unit 112 as an interchangeable lens as an accessory device (hereinafter abbreviated as “accessory”), and photographed image data are recorded. It consists of a recording medium 139 and an external strobe unit 80.
  • the lens unit 112 desired by the user is detachably set via a lens mount (not shown) provided on the front surface of the body unit 100.
  • the recording medium 139 is an external recording medium such as various types of memory cards or an external HDD, and is mounted so as to be communicable and exchangeable with the camera body via the communication connector 135.
  • the strobe unit 180 includes a flash lamp 181, a DCZDC converter 182, a strobe control microcomputer 183, and a battery 184, and can be mounted to be communicable with the camera body via a strobe communication connector 185.
  • the lens unit 112 is controlled by a lens control microcomputer (hereinafter referred to as "Lucom") 105 force S.
  • the body unit 100 is controlled by a body control microcomputer (hereinafter, referred to as "Bucom") 150.
  • the Lucoml 05 and Bucoml 50 are electrically connected via the communication connector 106 so that they can communicate with each other when they are combined. Lucoml05 is now operating as a camera system in cooperation with Bucoml50.
  • the lens units 112 are provided with photographing lenses 112 a and 112 b and an aperture 103 force S.
  • the imaging lens 112a is driven by a DC motor (not shown) provided in the lens driving mechanism 102.
  • the diaphragm 103 is driven by a stepping motor (not shown) provided in the diaphragm driving mechanism 104. Lucoml05 controls each of these motors according to the Bucoml 50 directive.
  • the following components are arranged in the body unit 100 as shown in the figure.
  • a single-lens reflex type component as an optical system (a pentaprism 113a, a quick return mirror 113b, a close-up lens 113c, a sub-mirror 113d), an imaging module 20, and a reflected light beam from the sub-mirror 113d are received.
  • An AF sensor unit 130a for automatic ranging is provided.
  • the imaging module 20 includes a focus plane type shutter unit 21 on the optical axis and a CCD housing a CCD for photoelectrically converting a subject image passing through the optical system. It has an image unit 22.
  • an AF sensor driving circuit 130b for driving and controlling the AF sensor unit 130a, a mirror driving mechanism 118 for driving and controlling the quick return mirror 113b, and a front curtain 24a and a rear curtain 24b of the shirt unit 21 described above.
  • a shutter drive control circuit 148 for controlling the movement and a photometric circuit 132 for performing photometric processing based on the luminous flux from the pentabrhythm 113a are provided.
  • the shirt drive control circuit 148 sends and receives a signal for controlling the opening and closing operation of the shirt and a signal synchronized with the strobe with the Bucoml 50.
  • the camera system also includes a CCD interface circuit 134 connected to the imaging unit 22, a liquid crystal monitor 136, an image processing controller 140 for performing image processing using an SDRAM 138 and a recording medium 139 provided as a storage area, and the like. It is provided so as to provide an electronic record display function together with an electronic imaging function.
  • the Bucoml 50 is provided with an operation display LCD 157 for notifying a user of the operation state of the camera by a display output, and a camera operation SW 152.
  • the camera operation SW 152 is a group of switches including operation buttons required for operating the camera, such as a release SW, a mode change SW, and a power SW.
  • a battery 154 as a power supply and a power supply circuit 153 for converting the voltage of the power supply to a voltage required by each circuit unit of the camera system and supplying the converted voltage are provided.
  • the mirror driving mechanism 118 is a mechanism for driving the quick return mirror 113b to the UP position and the DOWN position.
  • the quick return mirror 113b is at the DOWN position, the luminous flux from the photographing lenses 112a and 112b is reduced. It is divided and guided to the AF sensor unit 130a side and the pentaprism 113a side.
  • the output from the AF sensor in the AF sensor unit 130a is transmitted to the Bucoml 50 via the AF sensor drive circuit 130b, and a well-known ranging process is performed.
  • the shutter drive control circuit 148 receives a signal for driving and controlling the shutter in the Bucoml 50, controls the shutter unit 21 based on the signal, and causes the Bucoml 50 to emit a strobe light at a predetermined timing.
  • Output a strobe tuning signal for The Buco ml 50 outputs a flash command signal to the strobe unit 80 by communication based on the strobe tuning signal.
  • the image processing controller 140 controls the CCD interface circuit 134 according to the command of the Bucoml 50, and takes in image data from the imaging unit 22. This image data is converted into a video signal by the image processing controller 140 and output and displayed on the liquid crystal monitor 136. The user can check the captured image from the display image on the LCD monitor 136.
  • the SDRAM 138 is a memory for temporarily storing image data, and is used as a work area when image data is converted.
  • the image data is set to be stored in the recording medium 139 after being converted into JPEG data.
  • the shutter device includes the shutter unit 21 and the shutter driving control circuit 148 in FIG.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing signal connection between the shirt starter drive control circuit 148 and the shirt starter unit 21.
  • the shutter unit 21 is provided with the front curtain 24a and the rear curtain 24b as described above, and two driving circuits having the configuration shown in FIG. 2 are provided to drive the respective light shielding curtains.
  • the pulse generation circuit 12 drives the front curtain 24a and the rear curtain 24b based on the opening / closing control signal from the Bucoml 50, and controls the operation of fully opening and closing the exposure opening shown in FIG.
  • a reset signal is received from Bucom 150
  • front curtain 24a and rear curtain 24b are driven to the initial state.
  • the pulse generation circuit 12 outputs a strobe tuning signal to the Bucoml 50 at a predetermined timing.
  • the booster circuits 14a and 14b apply a multi-phase AC voltage to a plurality of scan electrodes in response to a continuously input pulse signal, and
  • the pulse generation circuit 12 is a driving signal supply unit that supplies a pulse signal to the driving unit, for example, to drive the light-blocking film curtain from a position where the incident optical path is fully closed to a position where the incident optical path is opened.
  • Bucoml 50 is a shutter control means for outputting a signal for instructing the drive signal supply means to drive the light-shielding film curtain.
  • the pulse generation circuit 12 also has a function of a signal output unit that outputs a strobe tuning signal after the set number of pulses is output by the drive signal supply unit.
  • a shutter driving control circuit including the booster circuits 14a and 14b and the pulse generation circuit 12
  • 148 supplies a predetermined multi-phase AC voltage to the first electrode member, displaces the shirt front curtain out of the optical path by using an electrostatic force generated by the voltage, and thereafter, supplies the predetermined multi-phase AC voltage to the second electrode member. It is a drive control means for supplying a phase alternating voltage and displacing the rear curtain of the shirt into the optical path using the electrostatic force generated by the voltage.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a schematic photographing operation procedure of the Bucoml 50. This operation indicates the operation procedure from the release operation to the generation of image data in the processing procedure of the electronic camera.
  • step SO1 photometric processing is performed. That is, the luminance information of the subject measured by the photometric circuit 132 is obtained. Then, in step S02, an exposure amount calculation is executed based on the luminance information to calculate an appropriate aperture value (AV: aperture value) and an appropriate shutter speed (TV: time value).
  • AV aperture value
  • TV shutter speed
  • step S03 an AF process is executed.
  • the luminous flux from the subject is received by the AF sensor unit 130a via the quick return mirror 113b and the sub-mirror 113d, and the displacement of the received subject image is output to the Bucoml 50 via the AF sensor drive circuit 130b.
  • the Bucoml 50 calculates the amount of displacement of the lens from the amount of displacement of the subject image, and transmits the value to the Lucoml 05 via the communication connector 106.
  • Lucoml 05 adjusts the focus by moving the taking lens 112a via the lens drive mechanism 102 based on the amount of lens displacement.
  • step S04 the release button is further pressed (two steps). Investigate if you are down.
  • step S04 If No in step S04, that is, if the release button is not pressed down two steps, and if Yes in step S05, that is, if the release button is pressed down one step, the release button is Wait until the second click is pressed. However, if No in step S04, that is, if the release button has not been pressed down two steps, and if No in step S05, that is, if the release button has not been pressed down S1, the user stops the shooting operation. This processing is determined to have been completed, and this processing ends.
  • step S04 If Yes in step S04, that is, if the release button is pressed down by two steps, the imaging operation is continued, and in step S06, the aperture-down drive is executed. That is, the Bucoml 50 transmits the AV value to the Lucoml 05 via the communication connector 106.
  • the Lucom 105 controls the aperture 103 via the aperture driving mechanism 104 based on the transmitted AV value.
  • step S07 mirror-up driving is performed. That is, the quick return mirror 113b is flipped up via the mirror driving mechanism 118 to secure a photographing optical path.
  • step S08 an instruction is issued to the image sensor interface circuit 134 to start the image pickup operation.
  • the imaging device interface circuit 134 operates the imaging device 27 of the imaging unit 22 based on the instruction.
  • Bucoml 50 executes a shutter control operation.
  • the shutter control operation will be described with reference to a shutter control time chart at the time of full-open exposure shown in FIG.
  • Step S09 Bucoml 50 outputs a shutter opening signal to shutter driving control circuit 148. That is, the signal level of the open / close control signal in FIG. 11 is activated.
  • the pulse generation circuit 12 of the shirt drive control circuit 148 starts outputting a front curtain drive pulse to drive the front curtain 24a.
  • the front curtain 24a is driven in the opening direction from the fully closed position of the exposure opening as shown in the front curtain opening waveform of FIG.
  • step S11 the Bucoml 50 checks whether the exposure time has elapsed. [0089] If No in step S11, that is, if the exposure time has not elapsed, step S12 It is checked whether the strobe tuning signal shown in FIG. If No in step S12, that is, if the strobe tuning signal has not been output, the process waits until the strobe tuning signal is output.
  • the strobe tuning signal is output from the shutter drive control circuit 148 at the timing when the first curtain 24a reaches the position where the exposure aperture is fully opened.
  • the front curtain 24a (and the rear curtain 24b) configured using an electret is extremely lightweight, and therefore, it is possible to drive the front curtain 24a with high accuracy and high speed by using the front curtain driving pulse. It is possible. Therefore, it can be determined by counting the number of pulses of the front curtain driving pulse that does not need to detect whether or not the exposure opening is fully opened by using other detecting means.
  • the shutter driving control circuit 148 outputs a strobe tuning signal (rectangular signal) to the Bucoml 50 at the timing when a predetermined number (m) of front curtain driving pulses are output.
  • the Bucoml 50 When detecting that the strobe tuning signal has become active, the Bucoml 50 outputs a light emission control signal for instructing the strobe unit 180 to emit light in step S14. If the light emission control signal has already been output, control is performed in step S13 so as not to output the light emission control signal again.
  • step S15 If Yes in step S11, that is, if the exposure time has elapsed, in step S15, Bucoml 50 outputs a shutter closing signal. That is, the signal level of the switching control signal is made non-active. Upon receiving this, the pulse generation circuit 12 of the shirt drive control circuit 148 starts outputting a rear curtain drive pulse for driving the rear curtain 24b. In accordance with the number of pulses of the rear curtain drive pulse, the rear curtain 24b is driven from the fully opened position of the exposure opening to the fully closed position, as shown in the rear curtain opening waveform of FIG.
  • step S16 the Bucoml 50 outputs an instruction to the image sensor interface circuit 134 to stop the imaging operation.
  • the imaging device interface circuit 134 stops the imaging operation of the imaging device 27 of the imaging unit 22 based on this instruction.
  • Bucoml 50 outputs a reset signal to shirt drive control circuit 148.
  • the pulse generation circuit 12 of the shirt drive control circuit 148 The first curtain 24a and the second curtain 24b are driven to the initial positions.
  • step S18 the image processing controller 140 is instructed to execute image data processing.
  • the image processing controller 140 performs AD conversion on a signal from the image sensor interface circuit 134 to generate image data, processes the image data, and records the image data on the recording medium 139 via the communication connector 135.
  • step S 19 Bucoml 50 lowers tight return mirror 113 b via mirror driving mechanism 118. Further, in step S20, Lucoml05 is instructed via the aperture driving mechanism 104 to fully open the aperture 103, and the imaging operation ends.
  • Fig. 12 is a time chart of the shirt control at the time of slit exposure.
  • the power S is applied when the exposure time elapses before the front curtain 24a is fully opened.
  • the shutter drive control circuit 148 outputs a rear curtain drive pulse without outputting a strobe tuning signal.
  • the exposure opening is not fully opened, and the slit opening formed by the front curtain 24a and the rear curtain 24b moves on the exposure opening. Note that the imaging operation at the time of the slit exposure is the same as the flow shown in FIG. 10, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the shirt device according to the second embodiment is suitable for a compact camera, for example, and the shirt unit described in the first embodiment is disposed separately from the imaging unit. Is also used as a diaphragm function. Therefore, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • FIGS. 13A and 13B are diagrams showing the configuration and operation of the light shielding curtain.
  • the light-shielding curtains 24d and 24e of the present shutter unit each have a shape in which a part of a rectangular flat plate is cut out in a triangular shape.
  • the light-blocking curtains 24d and 24e are arranged with their notches facing each other.
  • FIG. 13A shows a fully closed state, which is an initial state of the shirt.
  • the light blocking curtains 24d and 24e overlap each other to block the subject light. From this state, the light shielding curtains 24d and 24e are indicated by arrows in the figure. By moving in the mark direction, the cutout portions of the light-shielding curtains 24d and 24e overlap each other to form an exposure opening for transmitting subject light, and the exposure opening area changes with the movement of the light-shielding curtains 24d and 24e.
  • FIG. 13B shows a fully opened state of the shirt. Like this, this shirt
  • the light blocking function and the aperture function are combined.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a system configuration of a camera using the shirt device according to the second embodiment of the present invention. Portions having the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the lens and the strobe of the camera are not unitized, but are configured integrally with the camera.
  • the shirt unit 203 is separated from the imaging unit 222 and incorporated between the imaging optical systems 112a and 112b, and has a light blocking function and an aperture function.
  • the shirt tuner 203 is controlled by the shirt tuner drive control circuit 204. Therefore, unlike the first embodiment, it is not necessary to provide a stepping motor as an aperture driving mechanism.
  • the shutter drive control circuit 204 transmits and receives a drive control signal to and from the Bucoml 50 in order to control both functions of the shutter and the aperture. Further, a strobe light emission signal is directly output to the strobe control microcomputer 183.
  • the photometric circuit 201 is arranged to directly measure the luminance of the object scene
  • the distance measuring circuit 202 is arranged to directly measure the distance to the subject.
  • a non-volatile storage means for storing predetermined control parameters required for camera control a non-volatile memory 129 consisting of an EEPROM and a Bucoml 50 are provided so as to be accessible.
  • the snapper device according to the second embodiment of the present invention is configured by a shutter unit 203 and a shutter drive control circuit 204 in FIG.
  • FIG. 15 is a configuration diagram showing signal connection between the shirt starter drive control circuit 204 and the shirt starter unit 203.
  • the shutter unit 203 has the light shielding curtains 24d and 24e as described above, and two driving circuits having the configuration shown in FIG. 2 are provided to drive each of the light shielding curtains. ing.
  • the noise generation circuit 12 simultaneously drives the light shielding curtains 24d and 24e by a predetermined amount based on the data from the Bucoml 50 and the opening / closing control signal, and controls the aperture operation of the exposure aperture shown in FIG. Control. Further, the noise generation circuit 12 outputs a strobe light emission signal to the strobe control microcomputer 183 at a predetermined timing.
  • the booster circuits 14a and 14b supply a predetermined polyphase AC voltage to the first electrode member and the second electrode member, and use the electrostatic force generated thereby to generate
  • the pulse generating circuit 12 is a driving unit that displaces the first light-shielding film and the second light-shielding film to a predetermined position and controls the area of a new opening formed by overlapping of the openings.
  • a drive signal supply means for supplying a pulse signal for supplying a predetermined multilayer AC voltage to the drive means, and a Bucoml 50 outputs a signal for instructing the drive signal supply means to drive the light-shielding film. Control means.
  • the pulse generating circuit 12 also has a function of a signal output unit that outputs a signal for causing a strobe to emit light when the drive signal supply unit outputs a predetermined number of pulse signals.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a schematic control operation procedure of the shirt drive control circuit 204.
  • step S30 the shutter drive control circuit 204 waits until there is data communication from the Bucoml 50 regarding the opening amount. If Yes in step S30, that is, if communication has been performed, then in steps S31 and S32, the number n of driving pulses of the light shielding curtains 24d and 24e and the number f of light emission pulses representing the flash emission timing are set. Receive.
  • the aperture value (AV) is determined by the guide number (GNo) of the strobe and the distance (L) to the subject rather than firing the strobe when the aperture is fully opened.
  • the number of light emission pulses f described above is the number of pulses for driving the light shielding curtains 24d and 24e necessary for setting the aperture value (AV).
  • This emission pulse number f is calculated by Buco ml50.
  • the shutter driving control circuit 204 waits until there is a shutter open signal such as Bucoml 50. If Yes in step S33, that is, if the shutter opening signal is input, the control operation is started.
  • the pulse generation circuit 12 of the shutter driving control circuit 204 that has received the signal turns on in step S34.
  • a drive pulse train that widens the exposure aperture of the light-shielding curtains 24d and 24e is output.
  • step S35 the shirt driving control circuit 204 checks whether or not the output power is a predetermined n pulse.
  • step S35 If No in step S35, that is, if n pulses have not been output yet, it is checked in step S36 whether f pulses have been output. If No in step S36, that is, if the f pulse has not been output, the noise output is continued until the f pulse is output. Then, at the timing when the f-pulse is output, the shutter drive control circuit 204 outputs a strobe light emission signal to the strobe control microphone computer 183.
  • step S35 If Yes in step S35, that is, if n pulses have been output, the pulse output for driving the light shielding curtains 24d and 24e is stopped in step S38, and the Bucoml 50 is output in step S39. Wait until the shutter close signal is output. If Yes in step S39, that is, when the exposure time has elapsed, the Bucoml 50 outputs a shutter closing signal in step S40. That is, the signal level of the open / close control signal is made inactive.
  • step S40 the shutter driving control circuit 204 outputs a pulse for driving the light shielding curtains 24d and 24e in the closing direction, and outputs a predetermined number of pulses in step S41 to fully close the light shielding curtains 24d and 24e. After that, it waits until a control operation is instructed again.
  • the shutter device of each embodiment described above is configured using an electret shutter, the light shielding curtain is controlled at higher speed and with higher precision than a shutter device using a conventional stepping motor. be able to.
  • the shutter device can be reduced in weight and thickness. Therefore, this shirt The size and weight of the built-in camera can be reduced.
  • the present shutter device has low power consumption, it is possible to save energy and resources.
  • the imaging module according to the first embodiment is the same as the imaging module described in the shirt device according to the first embodiment. Therefore, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging module according to the second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the stator la also serves as the cover glass 29 of the imaging unit 22. Therefore, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and operation is omitted.
  • the imaging module can be further reduced in thickness in addition to the effects of the first embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a shirt unit of the imaging module according to the third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that a light transmission control film 31 is provided on a protection member 25. Therefore, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and operation is omitted. Since the configuration of the imaging unit 22 is the same as that of the first or second embodiment, the imaging unit 22 is omitted in FIG.
  • the light transmission control film 31 is a filter that adjusts the amount of incident light to obtain proper imaging, imaging including desired information, and the like.
  • the light transmission control film 31 has an ND filter,
  • There is a light quantity control film 31a such as a back light element, an infrared filter 31b for blocking (transmitting) light in a specific wavelength region, a low pass filter 31c, a band pass filter 31d, and the like.
  • the light transmission control film 31 is provided on the protection member 25, in addition to the effects of the first or second embodiment, the thinning of the imaging module is not impaired.
  • the light transmission control film 31 can be used for the light transmission.
  • the light transmission control film 31 may be fixed to the protection member 25 or may be provided movably with respect to the protection member 25. Further, the moving mechanism may use another moving mechanism which may be realized by using the above-described electret.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a shirt unit of the imaging module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the protection member 25 and the stators la and lb are provided with the light transmission control films 31 (31a, 3lb, 31c). Therefore, the same portions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and operation is omitted. Since the configuration of the imaging unit 22 is the same as that of the first or second embodiment, the imaging unit 22 is omitted in FIG.
  • the first or second light transmission control film 31 is provided on the stators la and lb.
  • the light transmission control films 31 (31a, 31b, 31c) can be used in layers without impairing the thickness of the imaging module.
  • the light transmission control film 31 moves with respect to the protection member 25 and the stators la and lb, which may be fixed to the protection member 25 and the stators la and lb. It may be provided freely. Further, the moving mechanism may use another moving mechanism which may be realized by using the above-described electret.
  • the order in which the light transmission control films 31 are provided is not limited to the order shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the fifth embodiment is different from the second embodiment in that an imaging element 27 is provided on the back surface of the stator la. Therefore, the same portions as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and operation is omitted.
  • the image sensor 27 is flip-chip mounted on the back surface of the stator la, and a wiring pattern 30 for driving the image sensor 27 is printed on the back surface of the stator la.
  • the imaging unit 22 can be made thinner, and the imaging module can be made thinner. it can.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging module according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the sixth embodiment is different from the fifth embodiment in that the protection member 25 of the shirt unit 21 and the stator lb are provided with the light transmission control films 31 (31a, 31b, 31c). ing. Therefore, the same portions as those of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and operation is omitted.
  • the light transmission control films 31 are used in layers without impairing the thinning of the imaging module. be able to.
  • the light transmission control film 31 may be fixed to the protection member 25 and the stator lb, and may be provided movably with respect to the protection member 25 and the stator lb. Is also good. Further, the moving mechanism may use another moving mechanism which may be realized by using the above-described electret.
  • the order in which the light transmission control films 31 (31a, 31b, 31c) are provided is not limited to the order shown in FIG.
  • the shutter unit 21 uses the two light shielding curtains 24a and 24b of the front curtain and the rear curtain.
  • the present invention is not limited to this embodiment. It may be composed of a curtain.
  • FIG. 23 is a diagram showing a basic configuration of an electret shutter using the electrostatic actuator according to the present invention.
  • FIG. 23 shows the configuration of the electret shirt shown in FIG. 2 in detail.
  • FIG. 23 On the right side of FIG. 23, a cross section of the electret shirt is schematically shown.
  • Each drive electrode 4 arranged on the stator 1 is connected to a voltage signal line from a drive circuit 10.
  • a four-phase voltage signal is applied to this voltage signal line, so that the same voltage signal is applied to the drive electrodes 4 every four lines.
  • the drive electrodes 4 are denoted by A, B, C, and D to distinguish these voltage signals.
  • the movable element 2 has a plurality of permanent-polarized derivatives (electrets) 5 on the surface facing the stator 1.
  • the movable element 2 itself may be an electret that is permanently polarized at equal pitch intervals.
  • the configuration of the drive circuit 10 that generates a voltage signal to be applied to the electret shutter is shown.
  • the square wave signal (drive pulse signal) generated by the pulse generation circuit 12 is supplied to the booster circuit 14 and the phase shifter 15.
  • the booster circuit 14 boosts the input rectangular wave train to about 100 V, branches into a voltage signal having two polarities, and supplies the voltage signal to the drive electrodes A and C.
  • the rectangular wave train input to the phase shifter 15 has a waveform with a 90 ° phase delay, and then is input to the booster circuit 14 to be the same two rectangular wave trains as described above. Supplied to D.
  • the switch 13 switches the voltage applied to the electret shutter according to a switching signal from the pulse generation circuit 12.
  • This switch 13 includes a plurality of switches 13a-113a and 13b, and the terminals c-1c of switches 13a-13a are pulse generating circuits.
  • Vc for example, the voltage is 5 V
  • the terminals aa are opened, and the terminals bb are all driven through lines Lb and Lb.
  • the terminal c ′ of the switch 13b is connected to the rectangular wave train output terminal Po of the pulse generation circuit 12, the terminal a ′ is connected to the booster circuit 14 and the phase shifter 15, and the terminal b ′ is open.
  • the pulse generation circuit 12 When driving the mover 2 of the electret shutter, the pulse generation circuit 12 outputs a switching signal to the switch 13 to connect the terminal c of the switch 13a-13a to the terminal aa, and
  • the pulse generating circuit 12 outputs a switching signal to the switch 13 and outputs the terminal of the switch 13a 13a.
  • the electret-shaped portion having a polarity different from that of the voltage applied to the electrode remains in a state of being attracted to the electrode.
  • the position of the movable element 2 will not be displaced even if a slight external force acts.
  • the power supply voltage of the circuit that does not use the boosted voltage is added to the drive electrode, the power consumption can be reduced as compared with the case where the boosted voltage is applied with the minimum voltage.
  • the electrostatic actuator according to the first embodiment of the present invention positions the moving element 2 at the initial position using the stopper.
  • FIG. 24 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator having a mechanical stopper.
  • This electrostatic actuator has a mechanical stopper 36 at a predetermined position of the stator 1, and positions the movable element 2 at the initial position by bringing the movable element 2 into contact with the stopper.
  • this mechanical stopper 36 may be used also as a spacer (not shown) arranged in parallel with the drive electrode, for example, without being provided on the stator 1.
  • FIG. 25 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator having an electric stopper.
  • an electret siding member 37 is fixed at a predetermined position of the stator 1, and the movable element 2 is moved to the initial position by repelling the same-polarity electret part on the movable element 2.
  • the polarity of the electret-shaped members 37 on the stator 1 may be different from each other instead of the same. In other words, it is possible to aspirate a different electret shape on the mover 2.
  • the mover 2 may be positioned at the initial position by using.
  • Figure 26 shows
  • FIG. 4 is a schematic flowchart showing an initialization operation of the electrostatic actuator.
  • step T01 a switching signal is output to switch 13, and switches 13a 13a and 13b are
  • o is connected to the booster circuit 14 and the phase shifter 15.
  • step T02 the output of the rectangular wave output is started. After waiting for outputting a predetermined number of pulses in step T03, the rectangular wave output is stopped in step T04.
  • step T05 a switching signal is output to switch 13, and switches 13a 13a and 13b are respectively switched to b b and b '.
  • a mechanical stopper or an electric stopper is arranged at an initial position, and when power is turned on, an initialization pulse signal is output. That is, the moving element 2 is moved by outputting a predetermined number of pulses corresponding to the maximum moving amount of the moving element 2. As a result, no matter what position the mover 2 is located at (the end farthest from the stopper), the mover 2 always reaches the stop, so that initial positioning can be easily performed.
  • an initialization pulse signal is continuously output for a predetermined time required to output a predetermined number of pulses as shown in FIG. The point of output is different from the first embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic flowchart showing an initialization operation of the electrostatic actuator according to a variation of the first embodiment.
  • the following initialization operation is performed before the actual drive control is performed.
  • step T11 a switching signal is output to switch 13, and switches 13a 13a and 13b are A- Switch to a and a 'side respectively.
  • switches 13a 13a and 13b are A- Switch to a and a 'side respectively.
  • o is connected to the booster circuit 14 and the phase shifter 15.
  • step T12 the output of the rectangular wave output is started. After waiting for a predetermined time to elapse in step T13, the rectangular wave output is stopped in step T14. At step T15, a switching signal is output to switch 13, and switches 13a 13a and 13b are switched off according to bb and b rules, respectively.
  • pulse is output at a time corresponding to the maximum movement amount of mover 2 to move mover 2.
  • the electrostatic actuator according to the second embodiment of the present invention detects the arrival of the movable member 2 at the initial position and stops it, thereby positioning the movable member 2 at the initial position.
  • FIG. 29 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator provided with a detection electrode.
  • the detection electrode 40 is arranged at a position on the stator 1 corresponding to the initial position. Then, the output of the detection electrode 40 is input to the monitor circuit 41.
  • the monitor circuit 41 includes a current-voltage conversion circuit 41a, an amplifier 41b, and a determination circuit 41c.
  • the monitor circuit 41 detects that the movable element 2 has approached the detection electrode 40, and outputs a trigger signal.
  • FIGS. 30A and 30B, FIGS. 31A and 31B are diagrams for explaining the detection operation by the detection electrode.
  • FIG. 30A when the moving element 2 and the detection electrode 40 are separated from each other, as shown in FIG. 30B, the output voltage of the amplifier 41b is equal to or lower than a threshold which is a criterion of the determination circuit 41c. Therefore, no trigger signal is output from the monitor circuit 41 at this time.
  • FIG. 32 is a schematic flowchart showing an initialization operation of the electrostatic actuator. After turning on the power to the drive circuit 10, the following initialization operation is performed before actual drive control is performed.
  • step T21 a switching signal is output to switch 13, and switches 13a 13a and 13b are
  • o is connected to the booster circuit 14 and the phase shifter 15.
  • step T22 the output of the rectangular wave output is started. After waiting until the trigger signal is output from the monitor circuit 41 in step T23, the rectangular wave output is stopped in step T24. That is, when the output signal of the amplifier 41b exceeds the set threshold, the determination circuit 41c outputs a trigger signal to the pulse generation circuit 12 . When the trigger signal is input, the pulse generation circuit stops outputting the initialization pulse signal. At step T25, a switching signal is output to the switch 13, and the switches 13a-13a and 13b are switched to b-b and b-law, respectively. By doing this,
  • All the drive electrodes 4 are connected to the power supply Vc, and drive control can be performed thereafter.
  • the monitor circuit 41 may be provided on the stator 1 or may be provided separately from a good electrostatic actuator. Also, the proximity of the moving element can be detected similarly by mounting a magnetized magnetic material on the moving element 2 and using a Hall element as a detection electrode.
  • FIG. 33 is a diagram showing a configuration of an electrostatic actuator according to the third embodiment.
  • a detection electrode 45a is disposed at a position on the stator 1 corresponding to the initial position
  • a detection electrode 45b is disposed at a position on the protection member 43 corresponding to the initial position.
  • the monitor circuit 46 monitors the change in capacitance when the mover 2 advances between the detection electrodes 45a and 45b.
  • the monitor circuit 46 is a diode bridge to which an AC signal supplied from a power supply 47 is applied.
  • a trigger signal is output to the pulse generation circuit 12 when the detection electrode 45a and the detection electrode 45a approach each other and the capacitance between the detection electrodes 45a and 45b changes by a predetermined value or more.
  • the initialization operation of the electrostatic actuator according to the third embodiment is the same as the initialization operation of the second embodiment shown in FIG. 32, and the detailed description is omitted.
  • the structure of the electrostatic actuator is complicated as compared with the second embodiment. Can be output.
  • FIG. 34A is a cross-sectional view showing the configuration of the electrostatic actuator according to the fourth embodiment.
  • FIG. 34B is a plan view showing the configuration of the electrostatic actuator according to the fourth embodiment. I will.
  • a detection electrode 50 that forms an electrical contact by two electrodes is disposed at a position on the stator 1 corresponding to the initial position, and further faces the detection electrode 50 on the movable element 2.
  • An electric conductor 51 is provided at the position.
  • a voltage is constantly applied to the detection electrode 50 from a DC power supply 53, and the conductor 51 of the movable element 2 contacts the two electrodes, and both electrodes are connected.
  • the monitor circuit 52 detects the conduction.
  • the monitor circuit 52 includes an amplifier 52b that amplifies the voltage supplied from the DC power supply 53 and a determination circuit 52c that compares the output of the amplifier 52b with a predetermined threshold.
  • the determination circuit 52c detects that a voltage is generated in the amplifier 52b by contacting with the circuit 50 to form a closed circuit, and outputs a trigger signal to the pulse generation circuit 12.
  • the initialization operation of the electrostatic actuator according to the fourth embodiment is the same as the initialization operation of the second embodiment shown in FIG. 32, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied by modifying its constituent elements without departing from the scope of the invention at the stage of implementation.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
  • the present invention is widely used in the industry for manufacturing an electrostatic actuator using an electret as a moving element, a shirt device having the electrostatic actuator, an imaging module having the shirt device, and a camera having the shutter device. can do.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Shutters For Cameras (AREA)

Abstract

　表面に複数の電極（４）が配置された固定部材（１）と、上記固定部材に設けられた光透過領域と、上記光透過領域を覆う位置と開放する位置との間で移動可能であり、複数のエレクトレット化部位（５）を有する遮光部材（２）と、上記遮光部材のエレクトレット化部位に作用する静電力を発生させ、それによって上記遮光部材を駆動するために、上記固定部材上の電極に周期的な電圧を印加する駆動回路（１０）とを具備したシャッタ装置。

Description

明 細 書
电ノ 'ノ- j ュ 一タ、シャツタ装置、撮像モジユーノレ及びカメラ 技術分野
[0001] 本発明は、エレクトレットを移動子として用いた静電ァクチユエータ、この静電ァクチ ユエータを有するシャツタ装置、このシャツタ装置を有する撮像モジュール及びこのシ ャッタ装置を有するカメラに関する。
背景技術
[0002] 近年、被写体からの光像を固体撮像素子を用いて電子データに変換するデジタノレ カメラが広く携帯電話、携帯端末、時計、データ処理装置の周辺端末、デジタル家 電など種々の機器に搭載されている。そして、このような動向において、デジタルカメ ラには種々の機能が求められている。
[0003] 第 1の要請は、カメラ本体の薄型化または軽量ィヒである。
[0004] このカメラ本体の薄型化に対応する技術として、次の 2つが公知の技術となってい る。
[0005] その 1つは、撮像素子を収納した撮像ユニットのカバーガラス側をシャツタユニット 内に突出させて薄型化するものである（特開平 11—218838号公報）。他の 1つは、 撮像素子と光量調整板を組合わせて撮像ユニットを薄型化するものである（特開平 9 —129859号公報）。
[0006] 第 2の要請は、ストロボ発光制御の高精度化である。
[0007] カメラのストロボ撮影時には、シャツタが全開されるタイミングに同調してストロボを発 光させる。そのため、高速なシャツタ動作と連携した精度の良いストロボの発光タイミ ング制御が求められる。
[0008] 精度の良いストロボの発光タイミング制御に対応する技術として、次の 2つが公知の 技術となっている。
[0009] その 1つは、シャツタ先羽根の走行状態を検出するシャツタ先羽根の走行検出手段 がシャツタ先羽根の走行を検出した時刻から、ストロボを発光させるタイミングを算出 する制御手段を用レ、るものである（特開平 11一 15052号公報)。 [0010] 他の 1つは、シャツタ羽根を駆動するステッピングモータの駆動パルスを計数して、 この計数値に基づいてストロボを発光させるものである（実開平 5-36430号公報）。
[0011] 第 3の要請は、シャツタ機構の軽量化、高速化である。
[0012] この要請に対応した技術として、エレクトレットを移動子として用いた静電ァクチユエ ータが知られている。この静電ァクチユエータは、移動子を軽量化することができ、移 動子を低電圧で高速移動することが可能である（特開平 4—112683号公報)。
発明の開示
[0013] し力 ながら、第 1の要請であるカメラ本体の薄型化または軽量ィ匕に対応した、特開 平 11-218838号公報に記載の技術では、シャツタユニット自体の薄型化は図られ ていない。また、シャツタユニットと撮像ユニットとの間には、カバーガラスとシャツタュ ニットのフレームの 2つの部材を必要としている。従って、本技術に基づいて、さらな る薄型化を図ることには限界がある。
[0014] また特開平 9-129859号公報に記載の技術では、撮像素子とエレクト口クロミック 素子とを組合わせてユニットィ匕を図っている。実施例には、エレクト口クロミック素子に 「シャツタ機能も持たせること出来る」との記載があるが、エレクト口クロミック素子が従 来のメカニカルシャツタが有する遮光性能を 100%代替できるか否かが技術的な課 題である。
[0015] 第 2の要請である、ストロボ発光制御の高精度化に対応する、特開平 11—15052 号公報に記載の技術では、シャツタ先羽根の走行状態を検出する検出手段が必要と なるため、部品数が増加しコストアップの要因となる。また、シャツタ先羽根の走行時 間にバラツキがあると正確な発光タイミングが得られない。
[0016] また実開平 5— 36430号公報に記載の技術は、ステッピングモータを用いているた め、フォーカルプレーンシャツタのようにシャツタ羽根が高速に移動するシャツタには 適用することが困難である。また、ステッピングモータを用いても、シャツタ羽根のロー タの慣性が大きいので制御性が良くなレ、。そのため、駆動パルス数が所定値になつ たからといってシャツタ羽根の開口径が所望の値になっているとは限らない。
[0017] 第 3の要請である、シャツタ機構の軽量化、高速化に対応した特開平 4一 112683 号公報に記載の静電ァクチユエータは、電極間に電圧が印加されていれば、外力が 加えられても移動子はその位置で保持されている。し力しながら、非通電時は電極間 に電圧がかからないため、外力が加えられた場合には移動子の位置が不定になるお それがある。
[0018] このため、電源を投入しても移動子がどの位置にいるのかが不定となるため位置制 御を開始することが困難である。従って、静電ァクチユエータをカメラのシャツタ機構 や可動ミラーとして使用する場合には、上述の問題を解決しなければ実用化すること ができない。
[0019] 本発明は、このような要請に応えることのできる静電ァクチユエータ、この静電ァクチ ユエータを有するシャツタ装置、このシャツタ装置を有する撮像モジュール及びこのシ ャッタ装置を有するカメラを提供することを目的とする。
[0020] 本発明の 1局面に係る静電ァクチユエータは、表面に複数の駆動用電極を有する 固定子と、固定子に対して相対移動可能であって、複数のエレクトレット化された部 位を有する移動子と、移動子を固定子と挟み込むように配置された保護部材と、移動 子を駆動させるための駆動パルス信号を出力するパルス発生回路と、パルス発生回 路からの駆動パルス信号に基づいて、駆動用電極に多相交流電圧を印加する駆動 回路と、移動子の初期位置に対応する固定子上の位置に配設された機械的、若しく は、電気的なストツバと、を具備し、パルス発生回路は、電源が投入された後、移動 子をストツバに達するまで駆動するための初期化パルス信号を出力する。
[0021] また本発明の 1局面に係るシャツタ装置は、表面に複数の電極が配置された固定 部材と、固定部材に設けられた光透過領域と、光透過領域を覆う位置と開放する位 置との間で移動可能であり、複数のエレクトレット化部位を有する遮光部材と、遮光部 材のエレクトレットィヒ部位に作用する静電力を発生させ、それによつて遮光部材を駆 動するために、固定部材上の電極に周期的な電圧を印加する駆動回路とを具備した
[0022] また本発明の 1局面に係る撮像モジュールは、撮像素子と、該撮像素子への入射 光量を調整するシャツタ装置とを含む撮像モジュールであって、シャツタ装置は、表 面に複数の電極が配置された第 1及び第 2の固定部材と、第 1及び第 2の固定部材 のそれぞれに設けられた第 1及び第 2の光透過領域と、第 1及び第 2の光透過領域を 覆う位置と開放する位置との間で移動可能な第 1及び第 2の遮光部材と、第 1及び第 2の遮光部材を静電力でもってそれぞれ独立に駆動するために、第 1及び第 2の固 定部材上の電極に周期的な電圧を印加する駆動回路と、を具備しており、第 2の固 定部材の裏面側に撮像素子を配置した。
[0023] また本発明の 1局面に係るカメラは、エレクトレット化された部位を有し、初期状態に おいては撮影光路内に配置されているシャツタ先幕と、シャツタ先幕のエレクトレット 化された部位に対応して設けられた複数の走查電極を有する第 1の電極部材と、ェ レクトレット化された部位を有し、初期状態においては光路外に配置されているシャツ タ後幕と、シャツタ後幕のエレクトレット化された部位に対応して設けられた複数の走 查電極を有する第 2の電極部材と、第 1、及び、第 2の電極部材の走查電極に印加 する多相交流電圧を制御することによって、シャツタ先幕を光路外へ退避させる第 1 の静電駆動動作と、シャツタ後幕を光路内へ進出させる第 2の静電駆動動作と、シャ ッタ先幕、及び、後幕を初期位置へ戻す第 3の静電駆動動作とを実行する駆動制御 手段と、第 1の静電駆動動作が行われた後、ストロボ同調信号を出力する信号出力 手段と、ストロボ同調信号に応じて発光するストロボ装置とを具備する。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1A]本発明に係るシャツタ装置のシャツタ機構を示す図。
[図 1B]本発明に係るシャツタ装置のシャツタ機構を示す図。
[図 2]エレクトレットシャツタの基本構成を示す図。
[図 3]駆動電極に印加される電圧信号列を示す図。
[図 4A]エレクトレットシャツタの動作を説明する図。
[図 4B]エレクトレットシャツタの動作を説明する図。
[図 4C]エレクトレットシャツタの動作を説明する図。
[図 4D]エレクトレットシャツタの動作を説明する図。
[図 5]本発明に係る第 1の実施の形態のシャツタ装置の撮像モジュールの構成を示す 斜視図。
[図 6]本発明に係る第 1の実施の形態の撮像モジュールの断面図。
[図 7A]遮光幕の動作を説明する図。 [図 7B]遮光幕の動作を説明する図。
[図 7C]遮光幕の動作を説明する図。
[図 8]本発明の第 1の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたカメラのシステム構成を 園 9]シャツタ駆動制御回路とシャツタユニットとの信号接続を示す構成図。
園 10]ボディ制御用マイクロコンピュータの概略の撮影動作手順を示すフロー図。 園 11]全開露光時のシャツタ制御タイムチャートを示す図。
[図 12]スリット露光時のシャツタ制御タイムチャートを示す図。
園 13A]遮光幕の構成と動作を示す図。
園 13B]遮光幕の構成と動作を示す図。
園 14]本発明の第 2の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたカメラのシステム構成 園 15]シャツタ駆動制御回路とシャツタユニットとの信号接続を示す構成図。
園 16]シャツタ駆動制御回路 204の概略の制御動作手順を示すフロー図。
[図 17]シャツタ制御タイムチャートを示す図。
園 18]本発明に係る第 2の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図。 園 19]本発明に係る第 3の実施の形態の撮像モジュールのシャツタユニットの構成を 示す断面図。
[図 20]本発明に係る第 4の実施の形態の撮像モジュールのシャツタユニットの構成を 示す断面図。
園 21]本発明に係る第 5の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図。 園 22]本発明に係る第 6の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図。
[図 23]エレクトレットシャツタの基本構成を示す図。
園 24]機械的ストツバを備えた静電ァクチユエータの構成を示す図。
園 25]電気的ストツバを備えた静電ァクチユエータの構成を示す図。
園 26]静電ァクチユエータの初期化動作を示す概略のフローチャート。
園 27]所定時間だけ初期化パルス信号を連続的に出力する状態を示す図。
園 28]静電ァクチユエータの初期化動作を示す概略のフローチャート。 [図 29]検出電極を備えた静電ァクチユエータの構成を示す図。
[図 30A]検出電極による検出動作を説明する図。
[図 30B]検出電極による検出動作を説明する図。
[図 31A]検出電極による検出動作を説明する図。
[図 31B]検出電極による検出動作を説明する図。
[図 32]静電ァクチユエータの初期化動作を示す概略のフローチャート。
[図 33]静電ァクチユエータの構成を示す図。
[図 34A]静電ァクチユエータの構成を示す図。
[図 34B]静電ァクチユエータの構成を示す図。
発明を実施するための最良の形態
[0025] はじめに、図 1A、図 IB及び図 2を用いて本発明に係るシャツタ装置におけるシャツ タ機構の駆動原理を説明する。
[0026] 本シャツタ機構は、基本的に固定子 1と移動子 2とを備え、移動子 2は固定子 1に対 し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 (不図示）に導くための開口部 3が設けられ、更に、帯状の複数の駆動 電極 4が所定の間隔で並べられている。移動子 2は遮光性を有する部材であり、後述 する永久分極された誘導体（以下、エレクトレットという）の部位を複数備えている。
[0027] このような構成において、駆動電極 4に周波電圧を印加すると、駆動電極 4と上述 のエレクトレットとの間に吸引力も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。
[0028] したがって、移動子 2が固定子 1の開口部 3を開放もしくは遮蔽するように移動可能 にしておけば、これによつてシャツタ機構を構成できる。図 1Aはシャツタが開の状態 を示し、図 1Bはシャツタが閉の状態を示している。
[0029] なお、固定子 1には開口部 3は必ずしも必要でなぐ固定子 1を透過部材とし、図 1
Aに示すように駆動電極 4が設けられていない領域、即ち、透過領域を形成しても良 レ、。以下これを便宜的に開口部と称する。また、本構成に係るシャツタ機構を「エレク トレットシャツタ」と称す。
[0030] 図 2の右には、エレクトレットシャツタの断面を模式的に示している。固定子 1に並べ ら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 。この電圧信号線には 4相の電圧信号が印加され、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。
[0031] 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。
[0032] 尚、この図はあくまで模式図であり、実際のエレクトレットシャツタにおける電極ゃェ レクトレット部位の数や配置間隔は、シャツタ機構の大きさ、開口部の面積、エレクトレ ット部位の極性、その配置形態、シャツタ機構として要求される駆動分解能、シャツタ 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 シャツタの場合、正負の極性を有するエレクトレツトイ匕部位が交互に配置されたタイプ であるが、レ、ずれか一方の極性だけでも実現可能である。
[0033] 図 2の左には、エレクトレットシャツタに印加する電圧信号を発生する駆動回路 10の 構成を示している。パルス発生回路 12で生成した矩形波歹 IJ (駆動パルス信号）は、 昇圧回路 14と位相器 15に供給される。昇圧回路 14では、入力した矩形波列を、 10 0V程度まで昇圧するとともに、 2つの極性を有する電圧信号に分岐して、駆動電極 A及び Cに供給する。
[0034] 一方、位相器 15に入力した矩形波列は、 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 B及び D に供給される。
[0035] 駆動回路 10によって作成されて、駆動電極 4に印加される電圧信号列を図 3に示 す。電圧電極 4の電圧の状態は、 tl一 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。
[0036] 図 4A、 4B、 4C、 4Dは、エレクトレットシャツタの動作を説明する図である。
[0037] 図 4Aは、 tlに切り替つ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。エレクトレット 5aは、駆動電極 Aから反発力を受け、駆動電極 Bから吸引力を受け る。また、エレクトレット 5bは、駆動電極 Cから反発力を受け、駆動電極 Dから吸引力 を受ける。このため、移動子 2は図の右方向に力を受けて、 1つの駆動電極ピッチ d移 動する。
[0038] 図 4Bは、 t2に切り替つ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。エレクトレット 5aは、駆動電極 Aから反発力を受け、駆動電極 Bから吸引力を受け る。また、エレクトレット 5bは駆動電極 Cから反発力を受け、駆動電極 Dから吸引力を 受ける。このため、移動子 2は図の右方向に力を受けて、 1つの駆動電極ピッチ d移 動する。
[0039] 図 4Cは、 t3に切り替つ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、図 4 Dは、 t4に切り替つ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。上 述の動作と同様に移動子 2は 1つの駆動電極ピッチ d移動する。そして、この動作が 繰り返されることで、移動子 2は図の右方向に移動する。なお、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よレ、
[0040] 先ず、本発明に係るシャツタ装置について説明する。
[0041] [シャツタ装置の第 1の実施の形態]
図 5は、本発明に係る第 1の実施の形態のシャツタ装置の撮像モジュールの構成を 示す斜視図であり、図 6は、撮像モジュールの断面図である。
[0042] 撮像モジュールは、シャツタユニット 21と撮像ユニット 22で構成されている。
[0043] シャツタユニット 21は、独立して走行する遮光幕 (先幕） 24aと、遮光幕 (後幕） 24b を有するフォーカルプレーンシャツタである。この遮光幕 24a、 24bは、上述のエレクト レット 5 (不図示）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 数の駆動電極 4a、 4bと開口部ほたは透過部）を設けた固定子 la、 lbが配設されて いる。さらに、シャツタユニット 21の被写体側には開口部（透過部）を有する保護部材 25がスぺーサ 61— 64を介してシャツタユニット 21の前面を覆うように固設されている
[0044] ここで、固定子 la、 lbは、ポリイミドフィルムを基板として、その表面に駆動電極 4a、 4bをエッチング法によりプリントして形成し、さらに駆動電極 4a、 4b上に絶縁膜を設 けている。一方、遮光幕 24a、 24bは、テフロン (登録商標）を基板として用レ、、その一 方の面にコロナ放電法によりエレクトレットを形成する、即ち、エレクトレツトイ匕する。 [0045] 撮像ユニット 22は、収納容器 26内に撮像素子 27と信号線 28を収容して固定し、 収納容器 26の被写体側を開口部（透過部）を有するカバーガラス 29で覆って構成し ている。
[0046] 本撮像モジュールは、エレクトレットシャツタを用いてシャツタユニット 21を構成して いるため、その厚さを従来のシャツ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。
[0047] また、エレクトレットシャツタは、遮光幕 24a、 24bに誘導される電荷を利用するので はなぐ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、立ち上がり時間を 短縮してシャツタ動作を高速化することができる。
[0048] また、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。従って、撮像モジュールのサイズに応じた最適なシャツタユニット 21を構成する こと力 Sできる。
[0049] 更に、固定子 la、 lb、遮光幕 24a、 24b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、遮光幕 24a、 24bは、 10— 20 /iの薄い膜で形成すること が可能である。従って、動作に必要な電力量は少なぐかつ静かな動作が実現できる
[0050] 図 7A、 7B、 7Cは、遮光幕 (先幕） 24aと遮光幕 (後幕） 24bの動作を説明する図で める。
[0051] 図 7Aに示す初期状態では全閉状態となっている。即ち、先幕 24aが露光開口全 体を覆い、撮像ユニット 22を被写体光から完全に遮光している。次に撮影者がレリー ズを操作すると、図 7Bに示すように、先幕 24aは図中の矢印方向に駆動されて全開 状態となり、被写体光が露光開口を介して撮像ユニット 22に導かれる。そして、所定 の露光時間が経過したときに、図 7Cに示すように、後幕 24bが図中の矢印方向に駆 動されて露光開口を遮蔽する。
[0052] その後、先幕 24aと後幕 24bは図 7Aに示す初期状態に復帰し、撮影者のレリーズ 操作に備えて待機する。
[0053] 図 8は、本発明の第 1の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたカメラのシステム構 成を示すブロック図である。
[0054] このカメラのシステムは、カメラ本体としてのボディユニット 100と、アクセサリ装置（ 以下「アクセサリ」と略称する）として例えば、交換レンズとしてのレンズユニット 112と 、撮影した画像データを記録しておく記録メディア 139、および外付けのストロボュニ ット 80などから構成されている。
[0055] ユーザが所望するレンズユニット 112は、ボディユニット 100の前面に設けられたレ ンズマウント（不図示）を介して着脱自在に設定されてレ、る。
[0056] 記録メディア 139は、各種のメモリカードや外付けの HDD等の外部記録媒体であり 、通信コネクタ 135を介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。
[0057] またストロボユニット 180は、閃光電球 181、 DCZDCコンバータ 182、ストロボ制御 マイクロコンピュータ 183および電池 184力、ら成り、ストロボ通信コネクタ 185を介して カメラ本体と通信可能に装着できる。
[0058] レンズユニット 112の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下" Lucom"と称 する） 105力 S行う。ボディユニット 100の制御はボディ制御用マイクロコンピュータ（以 下" Bucom"と称する） 150が行う。尚、これら Lucoml05と Bucoml 50とは、合体時 において通信コネクタ 106を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラ システムとして Lucoml05が Bucoml50に従属的に協働しながら稼動するようにな つている。
[0059] レンズユニット 112内には撮影レンズ 112a、 112bと絞り 103力 S設けられてレ、る。撮 影レンズ 112aはレンズ駆動機構 102内に在る図示しない DCモータによって駆動さ れる。絞り 103は絞り駆動機構 104内に在る図示しないステッピングモータによって 駆動される。 Lucoml05は Bucoml 50の指令に従ってこれら各モータを制御する。
[0060] ボディユニット 100内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、 光学系としての一眼レフ方式の構成部材（ペンタプリズム 113a、クイックリターンミラ — 113b,接目艮レンズ 113c、サブミラー 113d)と、撮像モジユーノレ 20と、上記サブミラ 一 113dからの反射光束を受けて自動測距する為の AFセンサユニット 130aが設けら れている。そして、撮像モジュール 20は、光軸上のフォーカスプレーン式のシャツタ 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 CCDを収容した撮 像ユニット 22を有する。
[0061] また、この AFセンサユニット 130aを駆動制御する AFセンサ駆動回路 130bと、上 記クイックリターンミラー 113bを駆動制御するミラー駆動機構 118と、上記シャツタュ ニット 21の先幕 24aと後幕 24bの動きを制御するシャツタ駆動制御回路 148と、上記 ペンタブリズム 113aからの光束に基づき測光処理する測光回路 132が設けられてレ、 る。
[0062] そして、シャツタ駆動制御回路 148は、 Bucoml 50との間でシャツタの開閉動作を 制御する信号とストロボと同調する信号の授受を行う。
[0063] このカメラシステムにはまた、撮像ユニット 22に接続した CCDインターフェイス回路 134、液晶モニタ 136、記憶領域として設けられた SDRAM138および記録メディア 139などを利用して画像処理する画像処理コントローラ 140とが設けられ、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。
[0064] Bucoml50には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するた めの動作表示用 LCD157と、カメラ操作 SW152とが設けられている。上記カメラ操 作 SW152は、例えばレリーズ SW、モード変更 SWおよびパワー SWなど、当該カメ ラを操作するために必要な操作釦を含むスィッチ群である。さらに、電源としての電 池 154と、この電源の電圧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 に変換して供給する電源回路 153が設けられている。
[0065] 上述した如くに構成されたカメラシステムの各部は次のように稼動する。
[0066] ミラー駆動機構 118は、クイックリターンミラー 113bを UP位置と DOWN位置へ駆 動するための機構であり、このクイックリターンミラー 113bが DOWN位置にある時、 撮影レンズ 112a, 112bからの光束は AFセンサユニット 130a側とペンタプリズム 11 3a側へと分割されて導かれる。
[0067] AFセンサユニット 130a内の AFセンサからの出力は、 AFセンサ駆動回路 130bを 介して Bucoml 50へ送信されて周知の測距処理が行われる。
[0068] また、ペンタプリズム 113aに隣接する接眼レンズ 113cからはユーザが被写体を目 視できる一方、このペンタプリズム 113aを通過した光束の一部は測光回路 132内の ホトセンサ（不図示）へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行 われる。
[0069] シャツタ駆動制御回路 148は、 Bucoml50力らシャツタを駆動制御するための信号 を受取り、その信号に基づいてシャツタユニット 21を制御すると共に、所定のタイミン グで、 Bucoml50にストロボを発光させるためのストロボ同調信号を出力する。 Buco ml50は、このストロボ同調信号に基づいてストロボユニット 80に通信により発光指令 信号を出力する。
[0070] 画像処理コントローラ 140は、 Bucoml 50の指令に従って CCDインターフェイス回 路 134を制御して撮像ユニット 22から画像データを取り込む。この画像データは画像 処理コントローラ 140でビデオ信号に変換され、液晶モニタ 136にて出力表示される 。ユーザはこの液晶モニタ 136の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる
[0071] SDRAM138は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される 際のワークエリアなどに使用される。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 139に保管されるように設定されている。
[0072] 本発明に係る第 1の実施の形態のシャツタ装置は、図 8におけるシャツタユニット 21 とシャツタ駆動制御回路 148とで構成されている。
[0073] 図 9は、シャツタ駆動制御回路 148とシャツタユニット 21との信号接続を示す構成図 である。シャツタユニット 21には、上述のように先幕 24aと後幕 24bを備えられ、その それぞれの遮光幕を駆動するために、図 2に示す構成の駆動回路が 2系統設けられ ている。
[0074] パルス発生回路 12は、 Bucoml 50からの開閉制御信号に基づいて先幕 24aと後 幕 24bを駆動して、図 7に示す露光開口の全開全閉動作を制御する。また、 Bucom 150からリセット信号を受取ったときは、先幕 24aと後幕 24bを初期状態に駆動する。 さらに、パルス発生回路 12は、所定のタイミングで Bucoml50にストロボ同調信号を 出力する。
[0075] 上述のように、図 9において、昇圧回路 14a、 14bは、連続的に入力されたパルス 信号に応じて複数の走查電極に多相交流電圧を印加し、複数の走查電極とエレクト レット化された部位との間に発生する静電力を用いて遮光性フィルム幕を駆動する駆 動手段であり、パルス発生回路 12は、駆動手段に対して、例えば遮光性フィルム幕 を入射光路を全閉する位置から開放する位置に駆動するためのパルス信号を供給 する駆動信号供給手段であり、 Bucoml 50は、駆動信号供給手段に遮光性フィル ム幕の駆動を指令する信号を出力するシャツタ制御手段である。
[0076] また、パルス発生回路 12は、駆動信号供給手段によって設定パルス数が出力され た後にストロボ同調信号を出力する信号出力手段の機能を併せて有している。
[0077] そして、昇圧回路 14a、 14bとパルス発生回路 12とを備えたシャツタ駆動制御回路
148は、第 1の電極部材に所定の多相交流電圧を供給し、それによつて生じる静電 力を用いてシャツタ先幕を光路外へ変位させ、その後、第 2の電極部材に所定の多 相交流電圧を供給し、それによつて生じる静電力を用いてシャツタ後幕を光路内へ 変位させる駆動制御手段である。
[0078] 続いて、第 1の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたストロボ同調制御方法につ いて説明する。
[0079] 図 10は、 Bucoml 50の概略の撮影動作手順を示すフロー図である。この動作は、 電子カメラの処理手順の内、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。
[0080] ユーザがレリーズボタンを 1段押下すると、本処理が開始する。先ず、ステップ SO 1 において、測光処理を実行する。即ち、測光回路 132が測定した被写体の輝度情報 を獲得する。そして、ステップ S02において、その輝度情報に基づいて露光量演算を 実行し、適正な絞り値（AV : aperture value)とシャツタ速度（TV : time value)を算出す る。
[0081] 次に、ステップ S03において、 AF処理を実行する。被写体からの光束をクイックリタ ーンミラー 1 13b及びサブミラー 1 13dを介して AFセンサユニット 130aが受光し、受 光した被写体像のずれ量を AFセンサ駆動回路 130bを介して Bucoml 50に出力す る。 Bucoml 50は、被写体像のずれ量からレンズのずれ量を算出し、その値を通信 コネクタ 106を介して Lucoml 05に送信する。 Lucoml 05は、レンズずれ量に基づ レ、てレンズ駆動機構 102を介して撮影レンズ 1 12aを移動して焦点を調整する。
[0082] 焦点が調整された状態で、ステップ S04において、レリーズボタンが更に（2段）押 下されてレ、るかどうかを調べる。
[0083] ステップ S04で Noの場合、即ち、レリーズボタンが 2段押下されていない場合で、ス テツプ S05で Yesの場合、即ち、レリーズボタンが 1段押下の状態にあるときは、レリ ーズボタンが 2段押下されるまで待機する。しかし、ステップ S04で Noの場合、即ち、 レリーズボタンが 2段押下されていない場合で、ステップ S05で Noの場合、即ち、レリ ーズボタン力 S1段押下されていない場合は、ユーザは撮影動作を中止したものと判断 して本処理を終了する。
[0084] ステップ S04で Yesの場合、即ち、レリーズボタンが 2段押下されている場合は、撮 影動作を継続し、ステップ S06において、絞り込み駆動を実行する。即ち、 Bucoml 50は、 AV値を通信コネクタ 106を介して Lucoml05に送信する。 Lucoml05は、 送られた AV値に基づレ、て絞り駆動機構 104を介して絞り 103を制御する。
[0085] 次にステップ S07において、ミラーアップ駆動を実行する。即ち、ミラー駆動機構 11 8を介してクイックリターンミラー 113bを跳ね上げて撮影光路を確保する。そして、こ の後ステップ S08において、撮像素子インターフェイス回路 134に対して撮像動作を 開始するように指示を出力する。撮像素子インターフェイス回路 134はこの指示に基 づいて撮像ユニット 22の撮像素子 27を動作させる。
[0086] 以上の動作の後、 Bucoml50は、シャツタ制御動作を実行する。シャツタ制御動作 につレ、ては、図 11に示す全開露光時のシャツタ制御タイムチャートを併せて参照し つつ説明する。
[0087] ステップ S09において、 Bucoml 50は、シャツタ駆動制御回路 148にシャツタ開信 号を出力する。即ち、図 11の開閉制御信号の信号レベルをアクティブにする。これを 受けたシャツタ駆動制御回路 148のパルス発生回路 12は、先幕 24aを駆動するため 先幕駆動パルスの出力を開始する。この先幕駆動パルスのパルス数に対応して、図 11の先幕開口波形に示すように、先幕 24aは露光開口の全閉位置から開方向に駆 動される。
[0088] 次にステップ S11において、 Bucoml 50は、露光時間が経過したかどうかを調べる [0089] ステップ S11で Noの場合、即ち、露光時間が経過していない場合は、ステップ S12 において、図 11に示すストロボ同調信号がシャツタ駆動制御回路 148から出力され たかどうかを調べる。ステップ S12で Noの場合、即ち、ストロボ同調信号が出力され ていない場合は、ストロボ同調信号が出力されるまで待機する。ストロボ同調信号は、 先幕 24a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ツタ駆動制御回路 148から出力される。
[0090] 上述のように、エレクトレットを用いて構成された先幕 24a (及び後幕 24b)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 24aを高精度かつ高速に駆動す ることが可能である。従って、露光開口が全開になったかどうかを他の検出手段を用 いて検出する必要がなぐ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。
[0091] そこで、シャツタ駆動制御回路 148は、図 11に示すように、先幕駆動パルスを所定 数 (m)出力したタイミングで、ストロボ同調信号 (矩形信号)を Bucoml50に出力する
[0092] このストロボ同調信号がアクティブになったことを検出したときは、ステップ S 14にお いて、 Bucoml 50はストロボユニット 180に対して発光を指示する発光制御信号を出 力する。なお、既に発光制御信号を出力している場合は、ステップ S13において、再 度の発光制御信号の出力は行わないように制御する。
[0093] ステップ S11で Yesの場合、即ち、露光時間が経過した場合は、ステップ S15にお いて、 Bucoml 50はシャツタ閉信号を出力する。即ち、開閉制御信号の信号レベル をノンアクティブにする。これを受けたシャツタ駆動制御回路 148のパルス発生回路 1 2は、後幕 24bを駆動するための後幕駆動パルスの出力を開始する。この後幕駆動 パルスのパルス数に従って、図 11の後幕開口波形に示すように、後幕 24bは露光開 口の全開位置から全閉位置の方向に向けて駆動される。
[0094] 次に、ステップ S16において、 Bucoml 50は撮像素子インターフェイス回路 134に 対して撮像動作を停止するように指示を出力する。撮像素子インターフェイス回路 13 4はこの指示に基づいて撮像ユニット 22の撮像素子 27の撮像動作を停止する。
[0095] 更に、ステップ S17において、 Bucoml 50はシャツタ駆動制御回路 148にリセット 信号を出力する。これを受けたシャツタ駆動制御回路 148のパルス発生回路 12は、 先幕 24a及び後幕 24bを初期位置に駆動する。
[0096] 以上の、ステップ S09からステップ S 17のシャツタ制御動作を終了した後は、ステツ プ S 18において、画像処理コントローラ 140に画像データの処理実行を指示する。 画像処理コントローラ 140は、撮像素子インターフェイス回路 134からの信号を AD変 換して画像データを生成し、その画像データを処理して通信コネクタ 135を介して記 録メディア 139に記録させる。
[0097] そして、ステップ S 19において、 Bucoml 50は、ミラー駆動機構 118を介してタイツ クリターンミラー 113bをダウンさせる。またステップ S20において、 Lucoml05に対し て、絞り駆動機構 104を介して絞り 103を全開とするように指示して、撮像動作を終 了する。
[0098] 図 12は、スリット露光時のシャツタ制御タイムチャートである。
[0099] 被写体の輝度が高いときは、先幕 24aが全開となる前に露光時間が経過する場合 力 Sある。このときは、シャツタ駆動制御回路 148は、ストロボ同調信号を出力せずに後 幕駆動パルスを出力する。この場合は、露光開口は全開とはならず、先幕 24aと後幕 24bで形成されるスリット開口が露光開口上を移動する。なお、このスリット露光時の 撮像動作は、図 10に示すフローと同一であるためその詳細の説明は省略する。
[0100] [シャツタ装置の第 2の実施の形態]
次に、本発明に係るシャツタ装置の第 2の実施の形態について説明する。第 2の実 施形態のシャツタ装置は、例えばコンパクトカメラに適しており、第 1の実施の形態で 説明したシャツタユニットが撮像ユニットと分離して配置されてレ、る点と、シャツタュニ ットが絞り機能を兼用している点が異なっている。従って、第 1の実施の形態と同一の 部分には同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
[0101] 図 13A、 13Bは、遮光幕の構成と動作を示す図である。
[0102] 本シャツタユニットの遮光幕 24d、 24eは、それぞれ矩形平板の一部が三角形状に 切り欠かれた形状である。そして、遮光幕 24d、 24eは、その切り欠き部を互いに向き 合わせて配置されている。
[0103] 図 13Aは、シャツタの初期状態である全閉状態を示している。遮光幕 24d、 24eが 重なり合って被写体光を遮光している。この状態から、遮光幕 24d、 24eが図中の矢 印方向に移動することにより、遮光幕 24d、 24eの切り欠き部が重なり合って被写体 光を透過する露光開口が形成され、遮光幕 24d、 24eの移動に伴って露光開口面積 が変化する。図 13Bは、シャツタの全開状態を示している。このように、このシャツタは
、遮光と絞り機能とを兼用している。
[0104] 図 14は、本発明の第 2の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたカメラのシステム 構成を示すブロック図である。第 1の実施の形態と同一の機能を有する部分には同 一の符号を付してその詳細の説明を省略する。
[0105] 第 2の実施の形態では、カメラのレンズ、ストロボはユニット化されず、カメラと一体に 構成されている。
[0106] シャツタユニット 203は撮像ユニット 222とは分離して、撮像光学系 112a、 112bの 間に組み込まれ、遮光機能とともに絞り機能を担っている。そして、このシャツタュニッ ト 203は、シャツタ駆動制御回路 204によって制御される。このため、第 1の実施の形 態と異なり、絞り駆動機構としてステッピングモータを設ける必要がなレ、。
[0107] シャツタ駆動制御回路 204は、シャツタと絞りの両機能を制御するため、 Bucoml 5 0との間で、駆動制御信号を授受する。また、ストロボ制御マイクロコンピュータ 183に 対して直接ストロボ発光信号を出力する。
[0108] このカメラでは、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（ペンタプリズム、クイックリ ターンミラー、接眼レンズ、サブミラー）は設けられていなレ、。従って、測光回路 201 は直接被写界の輝度を測定し、測距回路 202は直接被写体までの距離を測定する ように配設されている。
[0109] その他、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性記憶手段と して EEPROM力 成る不揮発性メモリ 129力 Bucoml 50力、らアクセス可能に設け られている。
[0110] 本発明に係る第 2の実施の形態のシャツタ装置は、図 14において、シャツタユニット 203とシャツタ駆動制御回路 204とで構成されている。
[0111] 図 15は、シャツタ駆動制御回路 204とシャツタユニット 203との信号接続を示す構 成図である。シャツタユニット 203には、上述のように遮光幕 24d、 24eを有しており、 それぞれの遮光幕を駆動するために、図 2に示す構成の駆動回路が 2系統設けられ ている。
[0112] そして、ノ^レス発生回路 12は、 Bucoml 50からのデータと開閉制御信号とに基づ いて遮光幕 24d、 24eを同時に所定量駆動して、図 13に示す露光開口の絞り動作を 制御する。また、ノ^レス発生回路 12は、所定のタイミングでストロボ制御マイクロコン ピュータ 183にストロボ発光信号を出力する。
[0113] 上述のように、図 15において、昇圧回路 14a、 14bは第 1の電極部材と第 2の電極 部材に所定の多相交流電圧を供給し、それによつて生ずる静電力を用いて、第 1の 遮光性フィルムと第 2の遮光性フィルムを所定位置に変位させて、それぞれの開口部 の重なりによって形成される新たな開口部の面積を制御する駆動手段であり、パルス 発生回路 12は、駆動手段に所定の多層交流電圧を供給するためのパルス信号を供 給する駆動信号供給手段であり、 Bucoml 50は、駆動信号供給手段に遮光性フィ ルムの駆動を指令する信号を出力するシャツタ制御手段である。
[0114] また、パルス発生回路 12は、駆動信号供給手段が所定数のパルス信号を出力した ときに、ストロボを発光させるための信号を出力する信号出力手段の機能を併せて有 している。
[0115] 続いて、第 2の実施の形態に係るシャツタ装置を用いたストロボ発光制御方法につ いて説明する。
[0116] 図 16は、シャツタ駆動制御回路 204の概略の制御動作手順を示すフロー図である
[0117] ステップ S30において、シャツタ駆動制御回路 204は、 Bucoml50からの開口量に 関するデータの通信があるまで待機する。そして、ステップ S30で Yesの場合、即ち、 通信がなされた場合は、ステップ S31、 S32におレ、て、遮光幕 24d、 24eの駆動パル ス数 n、ストロボ発光タイミングを表わす発光パルス数 fを受信する。
[0118] 第 2の実施の形態のカメラでは、絞りの全開時にストロボを発光させるのではなぐ ストロボのガイドナンパ（GNo)と被写体までの距離（L)によって求められる絞り値 (A V)になったときに発光させる。上述の発光パルス数 fは、その絞り値 (AV)とするため に必要な遮光幕 24d、 24eを駆動するパルス数である。この発光パルス数 fは、 Buco ml50が演算によって算出する。 [0119] 次に、シャツタ駆動制御回路 204は、ステップ S33において、 Bucoml 50力らのシ ャッタ開信号があるまで待機する。ステップ S33で Yesの場合、即ち、シャツタ開信号 が入力されたときは、制御動作を開始する
シャツタ開信号が入力された場合、即ち、図 17で開閉制御信号の信号レベルがァ クティブになったときは、これを受けたシャツタ駆動制御回路 204のパルス発生回路 1 2は、ステップ S34において、遮光幕 24d、 24eの露光開口を広げる駆動パルス列を 出力する。
[0120] ステップ S35において、シャツタ駆動制御回路 204は、所定の nパルスを出力した 力、どうかを調べる。
[0121] ステップ S35で Noの場合、即ち、まだ nパルスを出力していない場合は、ステップ S 36において、 fパルスを出力したかどうかを調べる。ステップ S36で Noの場合、即ち、 fパルスを出力していない場合は、 fパルスを出力するまでノ^レス出力を続行する。そ して、 fパルスを出力したタイミングでシャツタ駆動制御回路 204はストロボ制御マイク 口コンピュータ 183にストロボ発光信号を出力する。
[0122] そして、ステップ S35で Yesの場合、即ち、 nパルスを出力したときは、ステップ S38 において、遮光幕 24d、 24eを駆動するためのパルス出力を停止して、ステップ S39 において、 Bucoml 50からシャツタ閉信号が出力されるまで待機する。ステップ S39 で Yesの場合、即ち、 Bucoml 50は露光時間が経過したときに、ステップ S40にお いて、シャツタ閉信号を出力する。即ち、開閉制御信号の信号レベルを非アクティブ とする。
[0123] シャツタ駆動制御回路 204は、ステップ S40において、遮光幕 24d、 24eを閉方向 に駆動するパルスを出力し、ステップ S41において、所定数のパルスを出力して遮光 幕 24d、 24eを全閉とした後、再度の制御動作が指示されるまで待機する。
[0124] 以上説明した各実施の形態のシャツタ装置は、エレクトレットシャツタを用いて構成 しているため、従来のステッピングモータを用いたシャツタ装置に比べて高速で高精 度に遮光幕を制御することができる。
[0125] また、遮光幕の駆動にステッピングモータを用いる必要がないため、シャツタ装置を 軽量化することができ、さらに、薄型化することができる。従って、このシャツタ装置を 組み込んだカメラの小型 ·軽量化を実現することができる。
[0126] また本シャツタ装置は、消費電力が小さいため、省エネルギ、省資源を図ることがで きる。
[0127] さらに第 2の実施の形態によれば、上述の効果に加え、絞り機構と絞り駆動のため のステッピングモータとを設ける必要がないため、更に小型軽量化、低コスト化を図る こと力 Sできる。
[0128] 続いて、本発明に係る撮像モジュールについて説明する。
[0129] [撮像モジュールの第 1の実施の形態]
第 1の実施の形態の撮像モジュールは、上述の第 1の実施の形態のシャツタ装置で 説明した撮像モジュールと同一である。従って、その詳細の説明は省略する。
[0130] [撮像モジュールの第 2の実施の形態]
図 18は、本発明に係る第 2の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図 である。
[0131] 第 2の実施の形態では、固定子 laが撮像ユニット 22のカバーガラス 29を兼ねてい る点が第 1の実施の形態と異なっている。従って、第 1の実施の形態と同一の部位に は同一の符号を付して、その詳細の構成と動作の説明は省略する。
[0132] 第 2の実施の形態によれば、カバーガラス 29が不要となるため、第 1の実施の形態 の効果に加えて、更に撮像モジュールを薄型化することができる。
[0133] [撮像モジュールの第 3の実施の形態]
図 19は、本発明に係る第 3の実施の形態の撮像モジュールのシャツタユニットの構 成を示す断面図である。
[0134] 第 3の実施の形態では、保護部材 25に光透過制御膜 31を設けた点が第 1の実施 の形態と異なっている。従って、第 1の実施の形態と同一の部位には同一の符号を 付して、その詳細の構成と動作の説明は省略する。なお、撮像ユニット 22の構成は 第 1または第 2の実施の形態と同一であるため、図 19では撮像ユニット 22を省略して いる。
[0135] 光透過制御膜 31は、適正な撮像、所望の情報を含んだ撮像等を得るための入射 光量を調整するフィルタである。光透過制御膜 31には、 NDフィルタ、エレクト口クロミ ック素子などの光量制御膜 31a、特定の波長領域の光を遮断 (透過）する赤外フィル タ 31b、ローパスフィルタ 31c、バンドパスフィルタ 31dなどがある。
[0136] 第 3の実施の形態によれば、光透過制御膜 31を保護部材 25に設けるため、第 1ま たは第 2の実施の形態の効果に加え、撮像モジュールの薄型化を損なわずに光透 過制御膜 31を使用することができる。
[0137] なお、光透過制御膜 31は、保護部材 25に固定して設けても良ぐ保護部材 25に 対して移動自在に設けても良レ、。また、その移動機構は、上述のエレクトレットを用い て実現しても良ぐその他の移動機構を用いても良い。
[0138] [撮像モジュールの第 4の実施の形態]
図 20は、本発明に係る第 4の実施の形態の撮像モジュールのシャツタユニットの構 成を示す断面図である。
[0139] 第 4の実施の形態では、保護部材 25、固定子 la， lbに光透過制御膜 31 (31a, 3 lb、 31c)を設けた点が第 3の実施の形態と異なっている。従って、第 3の実施の形 態と同一の部位には同一の符号を付して、その詳細の構成と動作の説明は省略する 。なお、撮像ユニット 22の構成は第 1または第 2の実施の形態と同一であるため、図 2 0では撮像ユニット 22を省略している。
[0140] 第 4の実施の形態によれば、光透過制御膜 31 (31 a, 31b、 31c)を複数使用する 場合でも、保護部材 25、固定子 la, lbに設けるため、第 1または第 2の実施の形態 の効果に加え、撮像モジュールの薄型化を損なわずに光透過制御膜 31 (31a、 31b 、 31c)を重ねて使用することができる。
[0141] なお、光透過制御膜 31 (31a, 31b、 31c)は、保護部材 25、固定子 la, lbに固定 して設けても良ぐ保護部材 25、固定子 la， lbに対して移動自在に設けても良い。 また、その移動機構は、上述のエレクトレットを用いて実現しても良ぐその他の移動 機構を用いても良い。なお、光透過制御膜 31を配設する順序は図 20に示す順序に 限られない。
[0142] [撮像モジュールの第 5の実施の形態]
図 21は、本発明に係る第 5の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図 である。 [0143] 第 5の実施の形態では、撮像素子 27を固定子 laの裏面に設けた点が第 2の実施 の形態と異なっている。従って、第 2の実施の形態と同一の部位には同一の符号を 付して、その詳細の構成と動作の説明は省略する。
[0144] 撮像素子 27は、固定子 laの裏面にフリップチップ実装され、さらに固定子 laの裏 面には撮像素子 27を駆動するための配線パターン 30がプリントされている。
[0145] 第 5の実施の形態によれば、信号線 28を配設するためのスペースが不要となるた め、撮像ユニット 22を薄くすることができ、更に撮像モジュールの薄型化を図ることが できる。
[0146] [撮像モジュールの第 6の実施の形態]
図 22は、本発明に係る第 6の実施の形態の撮像モジュールの構成を示す断面図 である。
[0147] 第 6の実施の形態では、シャツタユニット 21の保護部材 25、固定子 lbに光透過制 御膜 31 (31a、 31b、 31c)を設けた点が第 5の実施の形態と異なっている。従って、 第 5の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付して、その詳細の構成と動作の 説明は省略する。
[0148] 第 6の実施の形態によれば、第 5の実施の形態の効果に加え、撮像モジュールの 薄型化を損なわずに光透過制御膜 31 (31a、 31b、 31c)を重ねて使用することがで きる。
[0149] なお、光透過制御膜 31 (31a, 31b、 31c)は、保護部材 25、固定子 lbに固定して 設けても良ぐ保護部材 25、固定子 lbに対して移動自在に設けても良い。また、そ の移動機構は、上述のエレクトレットを用いて実現しても良ぐその他の移動機構を用 いても良い。なお、光透過制御膜 31 (31a、 31b、 31c)を配設する順序は図 22に示 す順序に限られない。
[0150] なお、各実施の形態ではシャツタユニット 21に先幕、後幕の 2つの遮光幕 24a、 24 bを用いているが、本発明はこの実施の形態に限定されず、 1つの遮光幕で構成して も良い。
[0151] 以上説明した各実施の形態によれば、シャツタユニットと撮像ユニットを一体として 薄型化することのできる撮像モジュールを得ることができる。 [0152] 次に本発明に係る静電ァクチユエータについて説明する。
[0153] 図 23は、本発明に係る静電ァクチユエータを用いたエレクトレットシャツタの基本構 成を示す図である。なお、この図 23は、図 2に示すエレクトレットシャツタの構成を詳 細に記載している。
[0154] 図 23の右には、エレクトレットシャツタの断面を模式的に示している。固定子 1に並 ベら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。この電圧信号線には 4相の電圧信号が印加され、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 23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。
[0155] 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。なお、移動子 2そのものが、等ピッチ間隔で永久分極されたエレクトレ ットであっても良い。
[0156] 図 23の左には、エレクトレットシャツタに印加する電圧信号を発生する駆動回路 10 の構成を示している。パルス発生回路 12で生成した矩形波歹 lj (駆動パルス信号）は、 昇圧回路 14と位相器 15に供給される。昇圧回路 14では、入力した矩形波列を、 10 0V程度まで昇圧するとともに、 2つの極性を有する電圧信号に分岐して、駆動電極 A及び Cに供給する。
[0157] 一方、位相器 15に入力した矩形波列は、 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 B及び D に供給される。
[0158] また、スィッチ 13はエレクトレットシャツタに印加する電圧をパルス発生回路 12から の切換信号に応じて切り換えるものである。このスィッチ 13には複数のスィッチ 13a 一 13aと 13b力 S含まれており、スィッチ 13a— 13aの端子 c一 cはパルス発生回路
4 1 4 1 4
13を含む種々の回路に電源電圧を供給する電源 Vc (例えば、その電圧は 5V)に接 続され、端子 a aは開放され、端子 b bはライン Lb Lbを介してすベての駆
1 4 1 4 1 4 動電極に接続されている。
[0159] また、スィッチ 13bの端子 c'はパルス発生回路 12の矩形波列出力端子 Poに接続 され、端子 a'は昇圧回路 14、及び、位相器 15に接続され、端子 b'は開放されてい る。
[0160] エレクトレットシャツタの移動子 2を駆動する場合は、パルス発生回路 12はスィッチ 1 3に切換信号を出力してスィッチ 13a— 13aの端子 cと端子 a— aを接続させ、スィ
1 4 1 4
ツチ 13bの端子 c 'と端子 a 'を接続させる。これによつて、パルス発生回路 12から出力 された矩形波信号を昇圧回路 14、及び、位相器 15に供給できる。
[0161] 一方、エレクトレットシャツタの移動子を駆動しない（その場に停止させる）場合は、 パルス発生回路 12はスィッチ 13に切換信号を出力してスィッチ 13a 13aの端子
1 4 c一 cと端子 b— bを接続させ、スィッチ 13bの端子 c'と端子 b 'を接続させる。これ
1 4 1 4
によって、すべての駆動電極が電源電圧 Vcに接続される。
[0162] このとき、電極に印加された電圧と異なる極性を有するエレクトレツトイ匕部位はその 電極に吸引されたままの状態となる。つまり、移動子 2を駆動しない場合に駆動電極 に直流電圧を印加しておくようにすれば、多少の外力が作用しても移動子 2の位置 がずれてしまうことは無い。また、駆動電極に昇圧した電圧ではなぐ回路の電源電 圧を付加するようにしているので、その電圧も最小限の電圧で良ぐ昇圧した電圧を 付加する場合に比べて消費電力も少なくできる。
[0163] [静電ァクチユエ一タの第 1の実施の形態]
本発明に係る第 1の実施の形態の静電ァクチユエータはストッパを用いて移動子 2 を初期位置に位置決めする。
[0164] 図 24は、機械的ストッパを備えた静電ァクチユエータの構成を示す図である。この 静電ァクチユエータは、固定子 1の所定位置に機械的ストッパ 36を備えており、移動 子 2をそのストツバに当接させることで移動子 2を初期位置に位置決めする。なお、こ の機械的ストッパ 36は、固定子 1に設けずに、例えば、駆動電極と平行に配置された スぺーサ（不図示）と兼用しても良い。
[0165] 図 25は、電気的ストッパを備えた静電ァクチユエータの構成を示す図である。この 静電ァクチユエータは、固定子 1の所定位置にエレクトレツトイ匕部材 37を固設しており 、移動子 2上の同極のエレクトレットィヒ部位を反発させることで移動子 2を初期位置に 位置決めする。なお、固定子 1上のエレクトレツトイ匕部材 37の極性は同極でなく異極 で構成することもできる。即ち、移動子 2上の異極のエレクトレツトイ匕部位を吸引するこ とで移動子 2を初期位置に位置決めしても良い。
[0166] 次に、本実施の形態に係る静電ァクチユエータの動作について説明する。図 26は
、静電ァクチユエータの初期化動作を示す概略のフローチャートである。
[0167] 駆動回路 10への電源投入後、実際の駆動制御が行われるのに先立って、以下の 初期化動作を実行する。
[0168] ステップ T01でスィッチ 13に切換信号を出力し、スィッチ 13a 13aと 13bをそれ
1 4
ぞれ a— aと a'側に切り換える。これにより、パルス発生回路 12の矩形波出力端子 P
1 4
oが昇圧回路 14、及び、位相器 15に接続される。
[0169] ステップ T02で矩形波出力の出力を開始する。ステップ T03で所定数のパルスだ け出力するまで待ってから、ステップ T04で矩形波出力を停止する。ステップ T05で スィッチ 13に切換信号を出力し、スィッチ 13a 13aと 13bを、それぞれ b bと b'
1 4 1 4 側に切り換える。これにより、すべての駆動電極 4と電源 Vcが接続されて移動子 2が 初期位置に保持され、これ以降駆動制御が可能となる。
[0170] 本実施の形態では、初期位置に機械的ストッパ、もしくは、電気的ストッパを配置し ておき、電源を投入したときには、初期化パルス信号を出力する。即ち、移動子 2の 最大移動量に応じた所定数のパルスを出力して移動子 2を移動させる。この結果、移 動子 2がどの位置にあっても（ストッパから最も遠い端にあっても）、必ずストツバに到 達するので、簡単に初期位置決めをすることができる。
[0171] [静電ァクチユエ一タの第 1の実施の形態のバリエーション]
次に第 1の実施の形態のバリエーションについて説明する。第 1の実施の形態では 所定数のノ^レス信号を出力した力 本バリエーションでは、図 27に示すように所定数 のパルスを出力するのに要する所定の時間だけ初期化パルス信号を連続的に出力 する点が第 1の実施の形態と異なっている。
[0172] 図 28は、第 1の実施の形態のバリエーションに係る静電ァクチユエータの初期化動 作を示す概略のフローチャートである。
[0173] 駆動回路 10への電源投入後、実際の駆動制御が行われるのに先立って、以下の 初期化動作を実行する。
[0174] ステップ T11でスィッチ 13に切換信号を出力し、スィッチ 13a 13aと 13bをそれ ぞれ a— aと a'側に切り換える。これにより、パルス発生回路 12の矩形波出力端子 P
1 4
oが昇圧回路 14、及び、位相器 15に接続される。
[0175] ステップ T12で矩形波出力の出力を開始する。ステップ T13で所定の時間が経過 するまで待ってから、ステップ T14で矩形波出力を停止する。ステップ T15でスィッチ 13に切換信号を出力し、スィッチ 13a 13aと 13bを、それぞれ b bと b 則に切
1 4 1 4 り換える。これにより、すべての駆動電極 4と電源 Vcが接続されて移動子 2が初期位 置に保持され、これ以降駆動制御が可能となる。
[0176] 本実施の形態によれば、移動子 2の最大移動量に応じた時間でパルスを出力して 移動子 2を移動させる。この結果、第 1の実施の形態と同様に、移動子 2がどの位置 にあっても（ストッパから最も遠い端にあっても）、必ずストツバに到達するので、簡単 に初期位置決めをすることができる。
[0177] [静電ァクチユエ一タの第 2の実施の形態]
本発明に係る第 2の実施の形態の静電ァクチユエータは、移動子 2が初期位置に 到達したことを検出して停止させることで、移動子 2を初期位置に位置決めする。
[0178] 図 29は、検出電極を備えた静電ァクチユエータの構成を示す図である。この静電 ァクチユエータは、初期位置に対応する固定子 1上の位置に検出電極 40を配置して いる。そして、この検出電極 40の出力はモニタ回路 41に入力される。
[0179] モニタ回路 41は、電流一電圧変換回路 41a、アンプ 41b、判定回路 41cを備えて おり、移動子 2が検出電極 40に近接したことを検出してトリガ信号を出力する。
[0180] 次に、本実施の形態に係る静電ァクチユエータの動作について説明する。
[0181] 図 30A、 30B、図 31A、 31Bは、検出電極による検出動作を説明する図である。図 30Aに示すように、移動子 2と検出電極 40が離れているときは、図 30Bに示すように 、アンプ 41bの出力電圧は判定回路 41cの判定基準である閾値以下となっている。 従って、このときはモニタ回路 41からはトリガ信号は出力されない。
[0182] 図 31Aに示すように、移動子 2が検出電極 40に近接したときは、検出電極 40には 移動子 2のエレクトレット 5による誘導電荷が生ずる。この誘導電荷は移動子 2が検出 電極 40に近づくにつれて増大する。従って、誘導電荷が変化することによる電流が 発生しその電流は移動子 2が検出電極 40に近づくにつれて増大する。 [0183] 発生した電流は、電流一電圧変換回路 41aで電圧信号に変換されアンプ 41bで増 幅される。この結果、図 31Bに示すようにアンプ 41bの出力電圧は判定回路 41cの 判定基準である閾値以上となる。従って、このときはモニタ回路 41からはトリガ信号が 出力される。
[0184] 図 32は、静電ァクチユエータの初期化動作を示す概略のフローチャートである。駆 動回路 10への電源投入後、実際の駆動制御が行われるのに先立って、以下の初期 化動作を実行する。
[0185] ステップ T21でスィッチ 13に切換信号を出力し、スィッチ 13a 13aと 13bをそれ
1 4
ぞれ a— aと a'側に切り換える。これにより、パルス発生回路 12の矩形波出力端子 P
1 4
oが昇圧回路 14、及び、位相器 15に接続される。
[0186] ステップ T22で矩形波出力の出力を開始する。ステップ T23でモニタ回路 41からト リガ信号が出力するまで待ってから、ステップ T24で矩形波出力を停止する。即ち、 判定回路 41cは、アンプ 41bの出力信号が設定された閾値を越えたら、トリガ信号を パルス発生回路 12に出力する。パルス発生回路は、トリガ信号が入力されたら、初 期化パルス信号の出力を停止する。ステップ T25でスィッチ 13に切換信号を出力し 、スィッチ 13a— 13aと 13bをそれぞれ b— bと b 則に切り換える。これにより、すべ
1 4 1 4
ての駆動電極 4と電源 Vcが接続され、これ以降駆動制御が可能となる。
[0187] なお、閾値を変更することによって、トリガ信号を出力するタイミングを変更すること が可能であるので、移動子 2と検出電極 40との検出距離を調整することができる。
[0188] なお、モニタ回路 41は、固定子 1上に設けても良ぐ静電ァクチユエ一タとは離して 設置しても良い。また、移動子 2に磁化された磁性体を搭載し検出電極としてホール 素子を用いても同様に移動子の近接を検知することが可能である。
[0189] [静電ァクチユエ一タの第 3の実施の形態]
次に第 3の実施の形態について説明する。第 2の実施の形態では移動子 2の近接 により検出電極に発生する誘導電荷の変化を検出したが、第 3の実施の形態では、 移動子 2の近接による容量 (キャパシタンス）の変化を検出する点が異なっている。従 つて、第 2の実施の形態と同様の機能の部位には同一の符号を付してその詳細の説 明を省略する。 [0190] 図 33は、第 3の実施の形態に係る静電ァクチユエータの構成を示す図である。この 静電ァクチユエータは、初期位置に対応する固定子 1上の位置に検出電極 45aを配 置し、更に初期位置に対応する保護部材 43上の位置に検出電極 45bを配置してい る。
[0191] そしてこの両検出電極 45a、 45bの間に移動子 2が進出した際の容量変化をモニタ 回路 46でモニタする。
[0192] モニタ回路 46は、電源 47から供給される交流信号が印加されたダイオードブリッジ
(容量ブリッジ）回路 46a、ダイオードブリッジ回路 46aの出力を増幅するアンプ 46b、 アンプ 46bの出力を所定の閾値と比較する判定回路 46cで構成され、移動子 2が両 検出電極 45a、 45bの間に近接し、両検出電極 45a、 45bの間の容量が所定値以上 の変化が生じたときにパルス発生回路 12にトリガ信号を出力する。
[0193] 本第 3の実施の形態に係る静電ァクチユエータの初期化動作は、図 32に示す第 2 の実施の形態の初期化動作と同一のためその詳細の説明は省略する。
[0194] 第 3の実施の形態によれば、第 2の実施の形態と比較して静電ァクチユエ一タの構 造が複雑になるが、精度良く移動子 2の近接を検出してトリガ信号を出力することが できる。
[0195] [静電ァクチユエ一タの第 4の実施の形態]
次に第 4の実施の形態について説明する。第 2の実施の形態では移動子 2の近接 により検出電極に発生する誘導電荷の変化を検出したが、第 4の実施の形態では、 移動子 2と検出電極との接触を検出する点が異なっている。従って、第 2の実施の形 態と同様の機能の部位には同一の符号を付してその詳細の説明を省略する。
[0196] 図 34Aは、第 4の実施の形態に係る静電ァクチユエータの構成を示す横断面図で あり、図 34Bは、第 4の実施の形態に係る静電ァクチユエータの構成を示す平面図で める。
[0197] この静電ァクチユエータは、初期位置に対応する固定子 1上の位置に 2つの電極に よって電気接点を構成する検出電極 50を配置し、更に移動子 2上の検出電極 50と 対向する位置に電気的な導体 51を設けている。そして検出電極 50には常時直流電 源 53から電圧を印加しておき、移動子 2の導体 51が 2つの電極に接触して両電極が 導通したことをモニタ回路 52で検出する。
[0198] モニタ回路 52は、直流電源 53から供給される電圧を増幅するアンプ 52b、アンプ 5 2bの出力を所定の閾値と比較する判定回路 52cで構成され、移動子 2の導体 51が 検出電極 50と接触して閉回路が構成されてアンプ 52bに電圧が生じたことを判定回 路 52cが検出してパルス発生回路 12にトリガ信号を出力する。
[0199] 本第 4の実施の形態に係る静電ァクチユエータの初期化動作は、図 32に示す第 2 の実施の形態の初期化動作と同一のためその詳細の説明は省略する。
[0200] 第 4の実施の形態によれば、電気接点によって移動子 2の接触を検出するので、直 接的であり確実な検出出力が得られる。
[0201] なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなぐ実施段階で はその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施 形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成 できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除して もよレ、。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
産業上の利用可能性
[0202] 本発明はエレクトレットを移動子として用いた静電ァクチユエータ、この静電ァクチュ エータを有するシャツタ装置、このシャツタ装置を有する撮像モジュール及びこのシャ ッタ装置を有するカメラを製造する産業に広く利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 入射光量を調整するためのシャツタ装置において、
表面に複数の電極が配置された固定部材と、
上記固定部材に設けられた光透過領域と、
上記光透過領域を覆う位置と開放する位置との間で移動可能であり、複数のエレク トレットィヒ部位を有する遮光部材と、
上記遮光部材のエレクトレットィヒ部位に作用する静電力を発生させ、それによつて 上記遮光部材を駆動するために、上記固定部材上の電極に周期的な電圧を印加す る駆動回路と
を具備したことを特徴とするシャツタ装置。
[2] 上記遮光部材を上記固定部材とで挟むように配置された保護部材を有することを 特徴とする請求項 1に記載のシャツタ装置。
[3] 上記遮光部材は、遮光性を有するフィルムであることを特徴とする請求項 1に記載
[4] 上記駆動回路は、上記固定部材上の複数の電極に所定の多相交流電圧を印加す ることを特徴とする請求項 1に記載のシャツタ装置。
[5] 上記駆動回路は、連続的なパルス信号を出力するパルス発生回路と、上記パルス 信号を上記多相交流電圧に変換する変換回路とを含んでいることを特徴とする請求 項 4に記載のシャツタ装置。
[6] 上記駆動回路は、上記パルス信号が設定パルス数に達したらストロボ制御信号を 出力することを特徴とする請求項 5に記載のシャツタ装置。
[7] 上記シャツタ装置は、上記遮光部材の移動端を規定するストツバを具備してレ、ること を特徴とする請求項 1のシャツタ装置。
[8] 上記遮光部材を上記固定部材とで挟むように配置された保護部材と、上記保護部 材と上記固定部材の間に固設されたスぺーサとを有し、上記スぺーサを上記ストッパ と兼用したことを特徴とする請求項 7に記載のシャツタ装置。
[9] 上記ストッパは、上記遮光部材上のエレクトレットィヒ部位に作用する静電力によって 停止させる電気的ストッパであることを特徴とする請求項 7に記載のシャツタ装置。
[10] 上記電気的ストッパは、上記固定部材上に設けられたエレクトレット部材であること を特徴とする請求項 9に記載のシャツタ装置。
[11] 上記シャツタ装置は、上記遮光部材が特定位置に達したことを検知する検知回路 を具備することを特徴とする請求項 1に記載のシャツタ装置。
[12] 上記検知回路は、上記遮光部材のエレクトレットィヒ部位が近接した際の容量変化を 検知することを特徴とする請求項 11に記載のシャツタ装置。
[13] 上記検知回路は、上記遮光部材が接触したことを検知することを特徴とする請求項 11に記載のシャツタ装置。
[14] 上記検知回路は、上記遮光部材に設けられた磁性体と、上記磁性体が近接した際 の電流変化を検出するモニタ回路を含むことを特徴とする請求項 11に記載のシャツ
[15] 上記駆動回路は、上記シャツタ装置への電源供給に伴って、上記遮光部材を上記 遮光部材の初期位置へ駆動することを特徴とする請求項 1に記載のシャツタ装置。
[16] 入射光量を調整するためのシャツタ装置において、
表面に複数の電極が配置された第 1及び第 2の固定部材と、
上記第 1及び第 2の固定部材のそれぞれに設けられた第 1及び第 2の光透過領域 と、
上記第 1及び第 2の光透過領域を覆う位置と開放する位置との間で移動可能であり 、複数のエレクトレット化部位を有する第 1及び第 2の遮光部材と、
上記第 1及び第 2の遮光部材のエレクトレット化部位に作用する静電力を発生させ 、それによつて上記第 1及び第 2の遮光部材をそれぞれ独立に駆動するために、上 記第 1及び第 2の固定部材上の電極に周期的な電圧を印加する駆動回路と、 を具備したことを特徴とするシャツタ装置。
[17] 上記第 1の遮光部材を上記第 1の固定部材とで挟むように配置された保護部材を 有することを特徴とする請求項 16に記載のシャツタ装置。
[18] 上記第 1及び第 2の遮光部材は、遮光性を有するフィルムであることを特徴とする請 求項 16に記載のシャツタ装置。
[19] 上記駆動回路は、上記第 1及び第 2の固定部材上の複数の電極に所定の多相交 流電圧を印加することを特徴とする請求項 16に記載のシャツタ装置。
[20] 上記駆動回路は、連続的なパルス信号を出力するパルス発生回路と、上記パルス 信号を上記多相交流電圧に変換する変換回路を含んでいることを特徴とする請求項
19に記載のシャツタ装置。
[21] 上記駆動回路は、上記パルス信号が設定パルス数に達したらストロボ制御信号を 出力することを特徴とする請求項 20に記載のシャツタ装置。
[22] 上記シャツタ装置は、上記第 1及び第 2の遮光部材の移動端を規定するストッパを 具備していることを特徴とする請求項 16のシャツタ装置。
[23] 上記ストツバは、上記第 1および第 2の移動範囲を規制する機械的ストツバであるこ とを特徴とする請求項 22に記載のシャツタ装置。
[24] 上記ストツバは、上記第 1及び第 2の遮光部材上のエレクトレットィヒ部位に作用する 静電力によって停止させる電気的ストツバであることを特徴とする請求項 22に記載の シャツタ装置。
[25] 上記シャツタ装置は、上記第 1または第 2の遮光部材が特定位置に達したことを検 知する検知回路を具備することを特徴とする請求項 16に記載のシャツタ装置。
[26] 上記駆動回路は、上記シャツタ装置への電源供給に伴って、上記第 1及び第 2の 遮光部材をそれぞれの初期位置へ駆動することを特徴とする請求項 16に記載のシ ャッタ装置。
[27] 上記シャツタ装置は、一眼レフカメラに適用されるフォーカルプレーンシャツタ装置 であることを特徴とする請求項 16に記載のシャツタ装置。
[28] 撮像素子と、該撮像素子への入射光量を調整するシャツタ装置とを含む撮像モジ ユーノレにおいて、
上記シャツタ装置は、
表面に複数の電極が配置された固定部材と、
上記固定部材に設けられた光透過領域と、
上記光透過領域を覆う位置と開放する位置との間で移動可能な遮光部材と、 上記遮光部材を静電力でもって駆動するために、上記固定部材上の電極に周期 的な電圧を印加する駆動回路と、を具備しており、 上記固定部材の裏面側に上記撮像素子を配置したことを特徴とする撮像モジユー ノレ。
[29] 上記撮像素子は、上記撮像素子を収容する容器とともに上記固定部材の裏面側に 配置されていることを特徴とする請求項 28に記載の撮像モジュール。
[30] 上記撮像素子は、上記固定部材の裏面側にフリップチップ実装されていることを特 徴とする請求項 28に記載の撮像モジュール。
[31] 上記光透過領域に、上記撮像素子への入射光を調節する光学部材を設けたことを 特徴とする請求項 28記載の撮像モジュール。
[32] 上記光学部材はローパスフィルタ、または、赤外カットフィルタであることを特徴とす る請求項 31記載の撮像モジュール。
[33] 上記シャツタ装置は、上記遮光部材を上記固定部材とで挟むように配置された保 護部材を有することを特徴とする請求項 28に記載の撮像モジュール。
[34] 上記遮光部材は、複数のエレクトレットィヒ部位を有する遮光性フィルムであることを 特徴とする請求項 28に記載の撮像モジュール。
[35] 上記駆動回路は、上記固定部材上の複数の電極に所定の多相交流電圧を印加す ることを特徴とする請求項 28に記載の撮像モジュール。
[36] 撮像素子と、該撮像素子への入射光量を調整するシャツタ装置とを含む撮像モジ ユーノレにおいて、
上記シャツタ装置は、
表面に複数の電極が配置された第 1及び第 2の固定部材と、
上記第 1及び第 2の固定部材のそれぞれに設けられた第 1及び第 2の光透過領域 と、
上記第 1及び第 2の光透過領域を覆う位置と開放する位置との間で移動可能な第 1 及び第 2の遮光部材と、
上記第 1及び第 2の遮光部材を静電力でもってそれぞれ独立に駆動するために、 上記第 1及び第 2の固定部材上の電極に周期的な電圧を印加する駆動回路と、を具 備しており、
上記第 2の固定部材の裏面側に上記撮像素子を配置したことを特徴とする撮像モ ジュール。
[37] 上記撮像素子は、上記撮像素子を収容する容器とともに上記第 2の固定部材の裏 面側に配置されていることを特徴とする請求項 36に記載の撮像モジュール。
[38] 上記撮像素子は、上記第 2の固定部材の裏面側にフリップチップ実装されているこ とを特徴とする請求項 36に記載の撮像モジュール。
[39] 上記第 1または第 2の光透過領域に、上記撮像素子への入射光を調節する光学部 材を設けたことを特徴とする請求項 36記載の撮像モジュール。
[40] 上記光学部材はローパスフィルタ、または、赤外カットフィルタであることを特徴とす る請求項 39記載の撮像モジュール。
[41] 上記シャツタ装置は、上記第 1の遮光部材を上記第 1の固定部材とで挟むように配 置された保護部材を有することを特徴とする請求項 36に記載の撮像モジュール。
[42] 上記第 1及び第 2の遮光部材は、複数のエレクトレットィヒ部位を有する遮光性フィル ムであることを特徴とする請求項 36に記載の撮像モジュール。
[43] 上記駆動回路は、上記第 1及び第 2の固定部材上の複数の電極に所定の多相交 流電圧を印加することを特徴とする請求項 36に記載の撮像モジュール。
[44] 入射光量を調整するためのシャツタ装置において、
エレクトレットィヒされた部位を有する遮光性フィルム幕と、
複数の走査電極を有する電極部材と、
連続的に入力されたパルス信号に応じて上記複数の走査電極に多相交流電圧を 印加し、上記複数の走査電極と上記エレクトレット化された部位との間に発生する静 電力を用いて上記遮光性フィルム幕を駆動する駆動手段と、
上記駆動手段に対して、上記遮光性フィルム幕を入射光路を全閉する位置力 開 放する位置に駆動するためのパルス信号を供給する駆動信号供給手段と、 上記駆動信号供給手段に上記遮光性フィルム幕の駆動を指令する信号を出力す るシャツタ制御手段と、
上記駆動信号供給手段によって設定パルス数が出力された後にストロボ同調信号 を出力する信号出力手段とを具備することを特徴とするシャツタ装置。
[45] 入射光量を調整するためのシャツタ装置において、 エレクトレット化された部位を有し、初期状態においては入射光路内に配置された シャツタ先幕と、
上記シャツタ先幕の上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた複数の走 查電極を有する第 1の電極部材と、
エレクトレツトイ匕された部位を有し、初期状態においては上記光路外に配置された シャツタ後幕と、
上記シャツタ後幕の上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた複数の走 查電極を有する第 2の電極部材と、
上記第 1の電極部材に所定の多相交流電圧を供給し、それによつて生じる静電力 を用いて上記シャツタ先幕を上記光路外へ変位させ、その後、上記第 2の電極部材 に所定の多相交流電圧を供給し、それによつて生じる静電力を用いて上記シャツタ 後幕を上記光路内へ変位させる駆動制御手段と、
上記シャツタ先幕の上記光路外への変位完了に伴って、ストロボ同調信号を出力 する信号出力手段と
を具備することを特徴とするシャツタ装置。
[46] 上記シャツタ先幕と上記第 1の電極部材、及び、上記シャツタ後幕と上記第 2の電極 部材は、一体的に積層されていることを特徴とする請求項 45に記載のシャツタ装置。
[47] 入射光量を調整するためのシャツタ装置を含むカメラにおいて、
エレクトレツトイ匕された部位を有し、初期状態においては撮影光路内に配置されて レ、るシャツタ先幕と、
上記シャツタ先幕の上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた複数の走 查電極を有する第 1の電極部材と、
エレクトレツトイ匕された部位を有し、初期状態においては上記光路外に配置されて レ、るシャツタ後幕と、
上記シャツタ後幕の上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた複数の走 查電極を有する第 2の電極部材と、
上記第 1、及び、第 2の電極部材の上記走查電極に印加する多相交流電圧を制御 することによって、上記シャツタ先幕を上記光路外へ退避させる第 1の静電駆動動作 と、上記シャツタ後幕を上記光路内へ進出させる第 2の静電駆動動作と、上記シャツ タ先幕、及び、後幕を初期位置へ戻す第 3の静電駆動動作とを実行する駆動制御手 段と、
上記第 1の静電駆動動作が行われた後、ストロボ同調信号を出力する信号出力手 段と、
上記ストロボ同調信号に応じて発光するストロボ装置と
を具備することを特徴とするカメラ。
[48] 上記信号出力手段は、上記第 1の静電駆動動作が終了する前に上記第 2の静電 駆動動作が実行された場合には、上記ストロボ同調信号を無効にすることを特徴とす る請求項 47に記載のカメラ。
[49] 光透過領域を有する一対の部材をスぺーサを介して積層したユニットと、
上記一対の部材間に形成された空間を移動可能であり、複数のエレクトレット化さ れた部位を有する遮光性フィルム幕と、
上記遮光性フィルム膜の上記エレクトレット化された部位に静電力を作用させるた めに、上記一対の部材の一方に設けられた複数の走査電極と、
上記複数の走査電極に印加する電圧を変化させることによって、上記遮光性フィル ム幕を変位させる駆動制御手段と、を具備し、
上記駆動制御手段は、外部からの制御信号に応じて上記遮光性フィルム幕を第 1 の位置から第 2の位置に駆動するための駆動電圧信号を供給し、その後、ストロボ同 調信号を出力することを特徴とするシャツタ装置。
[50] 上記第 1の位置は入射光束を遮蔽する位置であり、上記第 2の位置はストロボ同調 位置であることを特徴とする請求項 49に記載のシャツタ装置。
[51] 光透過領域を有する第 1、第 2、及び、第 3の部材をスぺーサを介して積層したュニ ッ卜と、
上記第 1及び第 2の部材間に形成された空間を移動可能であり、複数のエレクトレ ット化された部位を有する第 1の遮光性フィルム幕と、
上記第 2及び第 3の部材間に形成された空間を移動可能であり、複数のエレクトレ ット化された部位を有する第 2の遮光性フィルム幕と、 上記第 1及び第 2の遮光性フィルム膜の上記エレクトレット化された部位に静電力を 作用させるために、上記第 1及び第 2の光学素子の表面に設けられた第 1及び第 2の 走査電極と、
上記第 1及び第 2の走查電極に印加する電圧を変化させることによって、上記第 1 及び第 2の遮光性フィルム幕をそれぞれ独立に変位させる駆動制御手段と、を具備 し、
上記駆動制御手段は、外部からの制御信号に応じて上記第 1及び第 2の遮光性フ イルム幕を入射光束の光路内から退避させるための駆動電圧信号を上記第 1及び第
2の走查電極にそれぞれ独立に供給するとともに、駆動中、もしくは、駆動終了後に 設定されたタイミングでストロボ同調信号を出力することを特徴とするシャツタ装置。
[52] 上記駆動制御手段は、上記第 1の遮光性フィルム幕の駆動開始後、外部からの制 御信号に応じて上記第 2の遮光性フィルム幕を入射光束の光路内に進出させるため の駆動電圧信号を上記第 2の走査電極に供給することを特徴とする請求項 51に記
[53] 上記駆動制御手段は、外部からの制御信号に応じて上記第 1及び第 2の遮光性フ イルム幕を同時に入射光束の光路外に退避させるための駆動電圧信号を供給する ことを特徴とする請求項 52に記載のシャツタ装置。
[54] エレクトレツトイ匕された部位を有し開口部を設けた第 1の遮光性フィルムと、
上記第 1の遮光性フィルムの上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた 複数の走査電極を有する第 1の電極部材と、
エレクトレツトイ匕された部位を有し開口部を設けた第 2の遮光性フィルムと、 上記第 2の遮光性フィルムの上記エレクトレット化された部位に対応して設けられた 複数の走查電極を有する第 2の電極部材と、
上記第 1の電極部材と上記第 2の電極部材に所定の多相交流電圧を供給し、それ によつて生ずる静電力を用いて、上記第 1の遮光性フィルムと上記第 2の遮光性フィ ルムを所定位置に変位させて、それぞれの開口部の重なりによって形成される新た な開口部の面積を制御する駆動手段と、
上記駆動手段に上記所定の多層交流電圧を供給するためのパルス信号を供給す る駆動信号供給手段と、
上記駆動信号供給手段に上記遮光性フィルムの駆動を指令する信号を出力する シャツタ制御手段と、
上記駆動信号供給手段が所定数の上記パルス信号を出力したときに、ストロボを発 光させるための信号を出力する信号出力手段と
を具備することを特徴とするシャツタ装置。
[55] 請求項 54に記載のシャツタ装置を絞りと兼用したことを特徴とするカメラ。
[56] 静電力を利用して移動子を駆動する静電ァクチユエータにおいて、
表面に複数の駆動用電極を有する固定子と、
上記固定子に対して相対移動可能であって、複数のエレクトレツトイ匕された部位を 有する移動子と、
上記移動子を上記固定子と挟み込むように配置された保護部材と、
上記移動子を駆動させるための駆動ノ^レス信号を出力するパルス発生回路と、 上記パルス発生回路からの駆動パルス信号に基づいて、上記駆動用電極に多相 交流電圧を印加する駆動回路と、
上記移動子の初期位置に対応する上記固定子上の位置に配設された機械的、若 しくは、電気的なストツバと、を具備し、
上記パルス発生回路は、電源が投入された後、上記移動子を上記ストツバに達す るまで駆動するための初期化パルス信号を出力することを特徴とする静電ァクチユエ ータ。
[57] 上記機械的ストッパは、上記固定子と上記保護部材の間に固設されたスぺーサで あることを特徴とする請求項 56に記載の静電ァクチユエータ。
[58] 上記電気的ストツバは、エレクトレツトイ匕部材であることを特徴とする請求項 56に記 載の静電ァクチユエータ。
[59] 上記パルス発生回路は、上記初期化パルス信号として上記移動子の最大移動量 に応じた所定数のパルスを出力することを特徴とする請求項 56に記載の静電ァクチ ユエータ。
[60] 上記パルス発生回路は、所定の時間だけ上記初期化信号パルスを出力することを 特徴とする請求項 56に記載の静電ァクチユエータ。
[61] 上記駆動回路は、上記移動子の上記初期位置への駆動が終了した後、上記駆動 用電極に一定電圧を印加することを特徴とする請求項 56乃至 60のうちのいずれか 1 項に記載の静電ァクチユエータ。
[62] 静電力を利用して移動子を駆動する静電ァクチユエータにおいて、
表面に複数の駆動用電極を有する固定子と、
上記固定子に対して相対移動可能であって、複数のエレクトレツトイ匕された部位を 有する移動子と、
上記移動子を上記固定子と挟み込むように配置された保護部材と、
上記移動子を駆動させるための駆動パルス信号を出力するパルス発生回路と、 上記パルス発生回路からの駆動パルス信号に基づいて、上記駆動用電極に多相 交流電圧を印加する駆動回路と、
上記移動子が初期位置に到達したことを検出する検出手段とを具備し、 上記パルス発生回路は、電源が投入された後、上記検出手段によって上記移動子 が上記初期位置に達したことが検出されるまで初期化パルス信号を出力することを 特徴とする静電ァクチユエータ。
[63] 上記検出手段は、上記保護部材および上記固定子上の上記初期位置に対応する 位置に配置された 2つの検出電極と、上記 2つの検出電極の間に上記移動子のエレ タトレットィヒ部位が近接した際に上記 2つの検出電極間の容量変化を検出して上記 パルス発生回路にトリガ信号を供給するモニタ回路とを含むことを特徴とする請求項
62に記載の静電ァクチユエータ。
[64] 上記検出手段は、上記移動子の一端に設けられた第 1の電導部材と、上記初期位 置に対応する上記固定子上の位置に設けられた第 2及び第 3の電導部材と、第 1の 電導部材が第 2及び第 3の電導部材に接触したときに上記パルス発生回路にトリガ 信号を供給するモニタ回路とを含むことを特徴とする請求項 62に記載の静電ァクチ ユエータ。
[65] 上記検出手段は、上記初期位置に対応する上記固定子上の位置に設けられた検 出素子と、上記検出素子に接続され、上記検出素子に上記移動子に設けられた磁 性体が近接した際の電流変化を検出して上記パルス発生回路にトリガ信号を供給す るモニタ回路とを含むことを特徴とする請求項 62に記載の静電ァクチユエータ。
[66] 上記駆動回路は、上記移動子の上記初期位置への駆動が終了した後、上記駆動 用電極に一定電圧を印加することを特徴とする請求項 62乃至 65のうちのいずれか 1 項に記載の静電ァクチユエータ。
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