(57)【要約】【課題】複数の移動部材が正常且つ確実に駆動され、しかも、小型で大きな駆動力が得られる静電駆動装置提供すること。【解決手段】複数の駆動用電極３０ａを有する第１固定子１０ａと、複数の駆動用電極３０ｂを有し、上記第１固定子１０ａに対向して配された第２固定子１０ｂとの間に、上記駆動用電極３０ａの電荷又は上記駆動用電極３０ｂの電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２固定子１０ａ、１０ｂとに対してそれぞれ独立に相対移動可能な複数の移動部材としての遮光幕２８ａ，２８ｂを配置する。【選択図】      図１
2006042415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、
複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対してそれぞれ独立に相対移動可能な複数の移動部材と、
を具備することを特徴とする静電駆動装置。
【請求項２】
上記複数の移動部材は、各々対向した表面には電荷を持たないことを特徴とする請求項１に記載の静電駆動装置。
【請求項３】
上記複数の移動部材の対向する面の一部に、少なくとも一対の互いに吸着する電荷保持部をもつことを特徴とする請求項１に記載の静電駆動装置。
【請求項４】
上記複数の移動部材の対向する面の一部に、少なくとも一対の互いに反発する電荷保持部をもつことを特徴とする請求項１の静電駆動装置。
【請求項５】
複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、
複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、
上記第１及び第２の固定部材の対応する位置に設けられた所定の大きさを持つ光線通過可能領域と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動可能で、かつ、遮光性を有する複数の移動部材と、
を具備し、
上記光線通過可能領域は、上記移動部材により遮光可能であることを特徴とするシャッタ。
【請求項６】
複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、
複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、
上記第１及び第２の固定部材の対応する位置に設けられた所定の大きさを持つ光線通過可能領域と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対し相対移動可能で、かつ、遮光性を有する複数の移動部材と、
上記第１の固定部材または上記第２の固定部材に固着した撮像素子ユニットと、
を具備し、
上記光線通過可能領域は、上記撮像素子ユニットに対する遮光状態と露光状態とを上記移動部材により切り換え可能であることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項７】
複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、
複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対して相対移動可能な第１の移動部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対して相対移動可能な第２の移動部材と、
を具備し、
上記第１及び第２の移動部材はそれぞれ独立に動作することを特徴とする静電駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気力を利用して移動体を駆動する静電駆動装置、並びに、それを用いたシャッタ及び撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電気力を利用して、対象物を駆動する静電駆動の方法が知られている。また、静電駆動をカメラのシャッタ機構に利用した例がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図１１を参照して、上記特許文献１に開示されたシャッタ機構を説明する。即ち、このシャッタ機構１００は、円形開口１１０が設けられた固定部材１２０と、光を遮光するフィルム状部材として構成された移動部材１３０とからなっている。ここで、上記固定部材１２０には、複数の帯状電極１４０が設けられている。このような構成において、上記移動部材１３０は、まず、上記帯状電極１４０によって、それら帯状電極１４０と対応するように帯状に帯電される。その後、このような状態で帯状電極１４０に適切な位相で正負の電圧が印加される。すると、帯状電極１４０とこれに対応するように帯状に帯電した移動部材１３０との間に、吸引力と反発力が働く。これにより、固定部材１２０に対して移動部材１３０を移動させるものである。
【特許文献１】特開平８−２２０５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、以上のような構成においては、移動部材１３０を駆動する帯状電極１４０は、固定部材１２０の片面にのみ設けられている。このため、複数の移動部材を駆動しようとする場合には、各移動部材用の帯状電極１４０を、固定部材１２０の面方向に異なった領域にそれぞれ設ける必要が生じてしまう。したがって、静電駆動装置全体のサイズが固定部材１２０の面方向に大きくなってしまったり、各移動部材に対する駆動力が小さくなったりしていた。
【０００５】
また、複数の移動部材が同一方向に吸引されるため、互いに移動部材が接触してしまい、正常に動作できないことも生じていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の移動部材が正常且つ確実に駆動され、しかも、小型で大きな駆動力が得られる静電駆動装置、並びに、このような静電駆動装置を用いたシャッタ及び撮像モジュールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の静電駆動装置の一態様は、複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対してそれぞれ独立に相対移動可能な複数の移動部材と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の静電駆動装置の別の態様は、複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対して相対移動可能な第１の移動部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対して相対移動可能な第２の移動部材とを具備し、上記第１及び第２の移動部材はそれぞれ独立に動作することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明のシャッタの一態様は、複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、上記第１及び第２の固定部材の対応する位置に設けられた所定の大きさを持つ光線通過可能領域と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動可能で、かつ、遮光性を有する複数の移動部材とを具備し、上記光線通過可能領域は、上記移動部材により遮光可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の撮像モジュールの一態様は、複数の第１の駆動用電極を有する第１の固定部材と、複数の第２の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材に対向して配された第２の固定部材と、上記第１及び第２の固定部材の対応する位置に設けられた所定の大きさを持つ光線通過可能領域と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材との間に配置され、上記第１の駆動用電極の電荷又は上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１及び第２の固定部材に対し相対移動可能で、かつ、遮光性を有する複数の移動部材と、上記第１の固定部材または上記第２の固定部材に固着した撮像素子ユニットと、を具備し、上記光線通過可能領域は、上記撮像素子ユニットに対する遮光状態と露光状態とを、上記移動部材により切り換え可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の移動部材が正常且つ確実に駆動され、しかも、小型で大きな駆動力が得られる静電駆動装置、並びに、このような静電駆動装置を用いたシャッタ及び撮像モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の理解を助ける為に、はじめに静電駆動装置の駆動原理について、図２乃至図５を参照して説明する。
【００１３】
静電駆動装置は、図２に示すように、固定子１０と移動子１２とを備える。ここで、移動子１２は、固定子１０に対して図２中の矢印１５の方向に移動可能な構成となっている。また、固定子１０には、帯状の複数の駆動電極１４が所定の間隔で設けられており、移動子１２には、図２では図示はしていないが、永久分極された誘導体（以下、エレクトレットと称する）の部位が設けられている。
【００１４】
このような構成において、駆動電極１４に正負の電圧を周期的に印加すると、駆動電極１４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する。結果、移動子１２が固定子１０に対して相対移動する。
【００１５】
図３は、静電駆動装置の動作原理を説明する制御系の図である。図３において、破線によって囲まれていない部分は、静電駆動装置の断面を模式的に示した図である。
【００１６】
固定子１０に並べられた駆動電極１４には、それぞれ駆動回路１６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ている。つまり、駆動電極１４には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図３では、駆動電極１４にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの符号を付して、それぞれに印加される電圧信号を区別している。
【００１７】
また、同図のように移動子１２は、固定子１０との対向面に、永久分極された誘導体（エレクトレット）１８を複数備えている。
【００１８】
図３において破線によって囲まれた部分は、駆動回路１６の構成を示している。この駆動回路１６は、静電駆動装置に印加する電圧信号を発生するものである。すなわち、パルス発生回路２０で生成した矩形波列（駆動パルス信号）は、昇圧回路２２と位相器２４に供給される。昇圧回路２２では、入力した矩形波列を１００Ｖ程度まで昇圧するとともに、２つの極性を有する電圧信号に分岐して、Ａ相及びＣ相の駆動電極１４に供給する。一方、位相器２４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２２に入力される。そして、昇圧回路２２で、上述と同様の２つの矩形波列とされて、Ｂ相及びＤ相の駆動電極１４に供給される。
【００１９】
図４は、駆動電極１４に印加されるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれの電圧信号列と、その印加タイミングを示す図である。駆動電極１４の電圧の状態は、ｔ１〜ｔ４の４つの状態が、時間経過に対応して繰り返し変化する。
【００２０】
図５は、固定子１０と移動子１２の力の作用関係を示して、静電駆動装置の動作原理を説明する図である。なお、同図に示すように、固定子１０の複数の駆動電極１４は配列ピッチｄをもって等間隔に配設されており、移動子１２の各エレクトレット１８（図５では２つのエレクトレット１８ａ，１８ｂ）は、隣接する２つの駆動電極１４をカバーするような幅を持っている。
【００２１】
ここで、図５（ａ）は、ｔ１に切り替った直後のエレクトレット１８ａ，１８ｂと駆動電極１４の電圧の状態を示している。このような電圧状態であれば、エレクトレット１８ａは、該エレクトレット１８ａに対向しているＡ相の駆動電極１４から反発力を受け、これと共に、同じく対向しているＢ相の駆動電極１４から及びそれに隣接するＣ相の駆動電極１４から吸引力を受けることとなる。また、エレクトレット１８ｂは、該エレクトレット１８ｂに対向しているＣ相の駆動電極１４、及び、それに隣接するＢ相の駆動電極１４から反発力を受け、これと共に、同じく対向しているＤ相の駆動電極１４から及びそれに隣接するＡ相の駆動電極１４から吸引力を受ける。このため、移動子１２は図の右方向に力を受けて、駆動電極１４の配列ピッチｄに相当する分だけ右方向へ移動する。
【００２２】
図５（ｂ）は、ｔ２に切り替った直後のエレクトレット１８ａ，１８ｂと駆動電極１４の電圧の状態を示している。この場合には、エレクトレット１８ａは、該エレクトレット１８ａに対向しているＢ相の駆動電極１４、及び、それに隣接するＡ相の駆動電極１４から反発力を受け、これと共に、同じく対向しているＣ相の駆動電極１４から及びそれに隣接するＤ相の駆動電極１４から吸引力を受ける。また、エレクトレット１８ｂは、該エレクトレット１８ｂに対向しているＤ相の駆動電極１４から反発力を受けると共に、同じく対向しているＡ相の駆動電極１４から及びそれに隣接するＢ相の駆動電極１４から吸引力を受ける。このため、移動子１２は図の右方向に力を受けて、駆動電極配列ピッチｄ分だけ右方向へ移動する。
【００２３】
図５（ｃ）は、ｔ３に切り替った直後のエレクトレット１８ａ，１８ｂと駆動電極１４の電圧の状態を示し、図５（ｄ）は、ｔ４に切り替った直後のエレクトレット１８ａ，１８ｂと駆動電極１４の電圧の状態を示している。いずれの場合も、上述の動作と同様に移動子１２は１つの駆動電極配列ピッチｄ分だけ右方向に移動する。
【００２４】
そして、これらの動作が繰り返されることで、移動子１２は図の右方向に順次移動していく。
【００２５】
なお、移動子１２を図の左方向に移動するためには、駆動電極１４に印加する電圧の極性を逆に切り替えればよい。
【００２６】
このような原理に基づく本発明の静電駆動装置、並びに、それを用いたシャッタ及び撮像モジュールの実施形態を、以下に図面を参照して説明する。
【００２７】
[第１の実施の形態]
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る静電駆動装置を用いたシャッタを適用した、撮像モジュールの構成を示す平面図であり、図１（ｂ）はその撮像モジュールの断面図である。なお、図１（ａ）の視点からは、遮光幕２８ａ，２８ｂは本来不可視の部材であるが、便宜的に実線で描いている。
【００２８】
撮像モジュールは、本実施の形態に係るシャッタに対応するシャッタユニット２６と、撮像ユニット４２とで構成されている。なお、シャッタユニット２６は、２つの遮光幕２８ａ，２８ｂがそれぞれ独立して走行するフォーカルプレーンシャッタである。
【００２９】
ここで、シャッタユニット２６は、本発明の第１の実施の形態に係る静電駆動装置を用いるものであり、上記２つの遮光幕２８ａ，２８ｂは、上記原理における移動子１２に相当する移動部材である。この遮光幕２８ａ，２８ｂは、特に図示はしていないが上述のエレクトレット（図示せず）を備えている。ただし、このエレクトレットは、遮光幕２８ａ，２８ｂの互いに向かい合う面とは反対側の面に設けられている。そして、エレクトレットに対向するように、かつこれら２つの遮光幕２８ａ，２８ｂを挟むように、上記原理における固定子１０に相当する第１固定子１０ａと第２固定子１０ｂとが配設されている。
【００３０】
また、図１（ａ）に示す方向において、遮光幕２８ａ，２８ｂの上下端部には、水平方向に延びるガイド用エレクトレット部３２ａ，３２ｂが各々形成されている。さらに、固定子１０ａ，１０ｂには、各ガイド用エレクトレット部３２ａ，３２ｂに対向して、それぞれ少なくとも可動に必要な範囲に水平方向にガイド電極３４ａ，３４ｂが設けられている。各ガイド電極３４ａ，３４ｂは、それぞれ遮光幕２８ａ，２８ｂをガイドする。また、第１固定子１０ａと第２固定子１０ｂとの間には口の字形状のスペーサ３６が設けられている。これにより、遮光幕２８ａ，２８ｂの駆動範囲を密閉した構造のシャッタユニット２６を構成している。
【００３１】
上記固定子１０ａ，１０ｂには、対応する位置に対応する大きさの開口または光透過部が、光線通過可能領域部５１として設けられている。また、エレクトレットが備えられた遮光幕２８ａ，２８ｂの面に対向する側に、上記原理における駆動電極１４に相当する複数の駆動用電極３０ａ，３０ｂが設けられている。
【００３２】
図６は、第２固定子１０ｂとその付属物を図１（ａ）と同じ方向から見た図である。
【００３３】
同図に示すように、第２固定子１０ｂには、上記駆動用電極３０ｂ及びガイド電極３４ｂに加えて、それらに接続部４４ｂにより電気的に接続された給電用電極４６ｂが設けられている。これらの給電用電極４６ｂは、フレキシブルプリント基板５０ｂに設けられた電極４８ｂに導電接続され、それら電極４８ｂから引き出された導電パターンを介して上述した原理における駆動回路１６から４相の電圧信号が印加されるようになっている。
【００３４】
なお、上記光線通過可能領域部５１の上下に配置されている駆動用電極３０ｂには、接続部４４ｂも上下に分かれて配置されて設けられているが、勿論、光線通過可能領域部５１の部分に透明電極を設けて駆動用電極を電気接続してもよい。
【００３５】
また、上記スペーサ３６の設置される面には、絶縁材料からなるベース５２ｂが設けられ、第２固定子１０ｂに設けられた接続部４４ｂの突出部を覆い、平面を形成している。
【００３６】
特に図示はしないが、第１固定子１０ａの構成も、このような第２固定子１０ｂの構成と同様である。図６で示した第２固定子１０ｂのそれぞれと対応する部材、即ち、駆動用電極３０ａ、ガイド電極３４ａ、接続部４４ａ、給電用電極４６ａ、ベース５２ａ、電極４８ａ、フレキシブルプリント基板５０ａが、第２固定子１０ｂのそれぞれと同じ形状になるように、第１固定子１０ａの裏面側に対称に配置されている。
【００３７】
なお、上記第１固定子１０ａ、第２固定子１０ｂはガラス等を基板としており、それぞれの表面に各々駆動用電極３０ａ，３０ｂを形成し、さらに駆動用電極３０ａ，３０ｂ上に絶縁膜を設けて構成されている。
【００３８】
また、上記遮光幕２８ａ，２８ｂには、ポリイミドやテフロン（登録商標）を基材として用いている。そして、その一方の面にコロナ放電法により、上記複数のエレクトレットを形成している（エレクトレット化している）。なお、本実施の形態においては、正負の極性を有するエレクトレット部位を交互に配置している。また、上記遮光幕２８ａ，２８ｂの上記駆動用電極３０ａ，３０ｂに対向しない側には金属幕を形成している。これによって、軽量で遮光性が高く、耐熱性を持ち、大きな遮光効果を得ることができる。
【００３９】
以下、上記のような構造のシャッタを、エレクトレットシャッタと称する。
【００４０】
また、シャッタユニット２６と共に撮像モジュールを構成する撮像ユニット４２は、図１（ａ）に示すように、収納容器４０内に撮像素子３８と信号線３９とを収容して固定している。そして、上記光線通過可能領域部５１を有する第２固定子１０ｂが、この収納容器４０の被写体側を覆うような構成となっている。つまり、第２固定子１０ｂには、撮像素子３８の被写体側で、収納容器４０が固着している。これにより、シャッタユニット２６と撮像ユニット４２とが一体の撮像モジュールを構成している。なお、収納容器４０を密閉する部材として、第２固定子１０ｂを用いずに、通常使用される撮像素子封止用のカバーガラスを用いて、カバーガラスと第２固定子１０ｂとを固着しても、もちろん良い。
【００４１】
図７は、上記構成の撮像モジュールの動作を説明する図である。ここで、上記遮光幕２８ａ，２８ｂの何れか一方（この例では遮光幕２８ａ）を先幕、他方（この例では遮光幕２８ｂ）を後幕として、互いに独立して移動させるものである。
【００４２】
即ち、図７（ａ）に示すように、初期状態では、エレクトレットシャッタは全閉状態となっている。つまり、先幕である遮光幕２８ａが光線通過可能領域５１全体を覆い、撮像ユニット４２を被写体光から完全に遮光している。
【００４３】
次に、レリーズ操作等の撮像動作の開始指示に応じて、図示しない駆動回路により、まず、図７（ｂ）に示すように先幕としての遮光幕２８ａの走行が開始される。そして、この遮光幕２８ａ（先幕）が、図７（ｂ）における矢印４９方向にスライド移動をしていき、光線通過可能領域部５１において遮光幕２８ａ（先幕）による覆いが外れた部分から光線が撮像ユニット４２の撮像素子３８へ上記光線通過可能領域部５１を通過していき、露光を開始する。
【００４４】
上記先幕としての遮光幕２８ａの走行が開始されてから所定時間経過後に、同じく図示しない駆動回路により後幕である遮光幕２８ｂも走行を開始される。この場合、先幕である遮光幕２８ａと後幕である遮光幕２８ｂとは、同じ速度で走行するので、遮光幕２８ａ（先幕）に遮光幕２８ｂ（後幕）がかからない状態で走行され、これにより、図７（ｂ）に斜線部で示すようなスリット開口５５が生じる。以上のように、スリット開口５５が光線通過可能領域部５１の全面を走行することにより露光され、被写体光が撮像ユニット４２の撮像素子３８に導かれる。
【００４５】
そして更に所定時間が経過後、図７（ｃ）に示すように、後幕である遮光幕２８ｂが光線通過可能領域部５１を覆い、シャッタの露光動作が終了する。
【００４６】
その後、図７（ａ）に示す初期状態に復帰して次の撮像動作に備える為に、以下の動作が行われる。まず、図７（ｂ）の矢印４９とは逆方向に、先幕である遮光幕２８ａを駆動していく。このとき、光線通過可能領域部５１は後幕である遮光幕２８ｂに覆われているので、露光は行われない。そして、遮光幕２８ａ（先幕）が初期位置に戻ったならば、次に、後幕である遮光幕２８ｂを同じく矢印４９とは逆方向に駆動して、初期位置に戻す。この遮光幕２８ｂ（後幕）の移動時、光線通過可能領域部５１は先幕である遮光幕２８ａに覆われているので、やはり露光は行われない。上記の動作の結果、遮光幕２８ａ（先幕）と遮光幕２８ｂ（後幕）は図７（ａ）に示す初期状態に復帰して、次の撮像動作に備えて待機する。
【００４７】
なお、後幕である遮光幕２８ｂの駆動開始時間を遅らせることにより、スリット開口５５の幅を次第に広くしていくことができる。これにより、最終的には光線通過可能領域部５１を全開することができる。このような開口全開で遮光幕２８ａ（先幕）と遮光幕２８ｂ（後幕）を保持すれば、長時間露光も可能となる。
【００４８】
なお、特に図示はしていないが、各遮光幕２８ａ，２８ｂを走行させるときには、固定子１０ａ，１０ｂのガイド電極３４ａ，３４ｂに＋の電圧がかけられる。それに対応する各遮光幕２８ａ，２８ｂのガイド用エレクトレット部３２ａ，３２ｂには、表面に−（マイナス）の電荷が帯電されているため、吸引力が働く。各遮光幕２８ａ，２８ｂは互いに接触することなく、よって、遮光幕２８ａ，２８ｂは各対向するガイド電極３４ａ，３４ｂによりガイドされ、図７の上下方向にブレて光線通過可能領域部５１から外れることを防止している。
【００４９】
以上説明したような第１の実施の形態では、シャッタユニット２６が複数の移動部材（遮光幕２８ａ，２８ｂ）それぞれに別個の固定子１０ａ，１０ｂが用いられる構成であるため、駆動用電極３０ａ，３０ｂの設置領域が広くとれる。その結果、大きな駆動力を発生することができる。また、複数の移動部材（遮光幕２８ａ，２８ｂ）は、それぞれ対応する駆動用電極３０ａ，３０ｂにより独立に駆動されるため、駆動時において移動部材（遮光幕２８ａ，２８ｂ）同士が不用意に接触することがない。
【００５０】
また、本実施の形態に係る撮像モジュールのシャッタユニット２６は、エレクトレットに永久分極されている電荷を利用するエレクトレットシャッタとして構成しているので、従来の移動部材である遮光幕に誘導される電荷を利用する場合に比べて、立ち上がり時間を短縮してシャッタ動作を高速化することができる。さらに、エレクトレットの電荷量は任意に与えることが可能なので、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る。その為、極めて大きな駆動力を得ることができる。これにより、撮像モジュールのサイズに応じた最適なシャッタユニット２６を構成することができる。そのため、従来のシャッタユニットを用いた撮像モジュールと比較して、厚みを大幅に減少することができるので薄型化できる。
【００５１】
また、上述のとおり移動部材（遮光幕２８ａ，２８ｂ）の設けられた空間を密閉構造に構成しているので、駆動時・静止時共に外部から挨等の入り込むことのない、信頼性の高いシャッタを実現することができる。
【００５２】
[第２の実施形態]
図８は、本発明に係る静電駆動装置を用いたシャッタ装置の、別の実施形態を示している。図８の視点からは、先幕となる遮光幕２８ａ及び後幕となる遮光幕２８ｂは本来不可視の部材であるが、便宜的に実線で描いている。また、図９は図８のシャッタ装置のＹ−Ｙ’線断面を示している。
【００５３】
図９に示すように、固定子１０ａ，１０ｂのガイド電極３４ａ，３４ｂには、表面に＋の電圧がかけられている。それに対応する各遮光幕２８ａ，２８ｂのガイド用エレクトレット部３２ａ，３２ｂには、表面に−（マイナス）の電荷が帯電されている。そのため、図９中に矢印で示した吸引力が働き、遮光幕２８ａ，２８ｂは各対向するガイド電極３４ａ，３４ｂにより駆動時にガイドされる。
【００５４】
一方、遮光幕２８ａ，２８ｂの駆動用エレクトレット５３ａ，５３ｂは、断面位置では＋に帯電され、駆動用電極３０ａ，３０ｂは−（マイナス）に電圧が印加されている。つまり、駆動用エレクトレット５３ａ，５３ｂと駆動用電極３０ａ，３０ｂとの間には、図９の場合においては吸引力が働いている。ただし、駆動用電極３０ａ，３０ｂにかけられる電圧は、先に説明したように周期的に変化する。これによって、遮光幕２８ａ，２８ｂの駆動方向に推力を発生させる。
【００５５】
さらに、遮光幕２８ａ，２８ｂの端部には、互いに対向する面に、一対のエレクトレット部５４ａ，５４ｂが設けられている。これらのエレクトレット部５４ａ，５４ｂは、各々＋に帯電しているので、互いに反発力を生じる。そのため、遮光幕２８ａ，２８ｂ同士が接触することがなくなり、駆動時に遮光幕２８ａ，２８ｂの端面同士がひっかかることもなくなる。なお、このエレクトレット部５４ａ，５４ｂは、このように端部に一対設けるのに限らず、互いに反発するエレクトレット部を複数対設けてもよい。
【００５６】
また、遮光幕２８ａ，２８ｂ同士の対向する面に帯電を与えないようにすれば、遮光幕２８ａ，２８ｂ同士が力を作用しあうことがないので、スムーズな駆動が実現できる。さらに、帯電していないその面に、金属膜を形成して遮光幕としてもよい。
【００５７】
なお、遮光幕２８ａ，２８ｂ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２８ａ，２８ｂは、１０〜２０μｍ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くてすみ、かつ静かな動作が実現できる。
【００５８】
以上のような構成により、１つのスペースに複数の移動部材（この場合は遮光幕２８ａ，２８ｂ）を収納している。
【００５９】
［第３の実施形態］
図１０はさらに別の実施の形態を示す図である。図１０の視点からは、先幕である遮光幕２８ａ及び後幕である遮光幕２８ｂは本来不可視の部材であるが、便宜的に実線を用いて描いている。
【００６０】
上記第２の実施の形態で示した図８との違いは、遮光幕２８ａ，２８ｂのお互いに対向する面に、上記エレクトレット部５４ａ，５４ｂに加えて、一対である第２のエレクトレット部５６ａ，５６ｂを設けてあることである。但しこの場合、これらの第２のエレクトレット部５４ａ，５４ｂは、互いに異なる極性の電荷を持っている。つまり、お互いに吸引力が働くように形成されている。
【００６１】
このようにすると、遮光幕２８ａ，２８ｂはそれぞれ吸引力により接触ないしは接近する。これにより、遮光幕２８ａ，２８ｂ同士の隙間から光が回りこんで遮光性を阻害することがなくなる。なお、この第２のエレクトレット部は一対に限らず、互いに吸着する第２のエレクトレット部を複数対設けてもよい。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００６３】
例えば、以上の実施の形態において用いたエレクトレットの代わりに、移動子を駆動のたびに帯電させることによって、駆動させても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るシャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の撮像モジュールの断面図である。
【図２】静電駆動装置の駆動原理を説明するための静電駆動装置の正面図である。
【図３】図２の静電駆動装置の断面を模式的に示すと共に、該静電駆動装置の駆動回路を示した図である。
【図４】図３の駆動回路によって作成され、駆動電極Ａ〜Ｄに印加される各電圧信号列のタイミングチャートを示す図である。
【図５】図３に示されるエレクトレットシャッタの動作を説明するための図である。
【図６】図１（ａ）の撮像モジュールにおける固定子の構成を示す正面図である。
【図７】図１（ａ）の撮像モジュールにおける遮光幕（先幕）と遮光幕（後幕）の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るシャッタ装置を適用したシャッタユニットの構成を示す正面図である。
【図９】図８のシャッタユニットのＹ−Ｙ’線断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るシャッタ装置を適用したシャッタユニットの構成を示す正面図である。
【図１１】静電気力を利用して対象物を駆動する従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…固定子、  １０ａ…第１固定子、  １０ｂ…第２固定子、  １２…移動子、  １４…駆動電極、  １６…駆動回路、  １８，１８ａ，１８ｂ…エレクトレット、  ２０…パルス発生回路、  ２２…昇圧回路、  ２４…位相器、  ２６…シャッタユニット、  ２８ａ…遮光幕（先幕）、  ２８ｂ…遮光幕（後幕）、  ３０ａ，３０ｂ…駆動用電極、  ３２ａ，３２ｂ…ガイド用エレクトレット部、  ３４ａ,３４ｂ…ガイド電極、  ３６…スペーサ、  ３８…撮像素子、  ３９…信号線、  ４０…収納容器、  ４２…撮像ユニット、  ４４ａ，４４ｂ…接続部、  ４６ａ，４６ｂ…給電用電極、  ４８ａ，４８ｂ…電極、  ５０，５０ａ，５０ｂ…フレキシブルプリント基板、  ５１…光線通過可能領域部、  ５２ａ，５２ｂ…ベース、  ５３ａ，５３ｂ…駆動用エレクトレット、  ５４ａ，５４ｂ…エレクトレット部、  ５５…スリット開口、  ５６ａ，５６ｂ…第２のエレクトレット部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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