(57)【要約】【課題】開口部とそれ以外の部分とでシャッタ幕の駆動力が変化することのない静電シャッタ装置及び撮像モジュールを提供することである。【解決手段】このシャッタユニットは、開口部２０が形成された固定子２１と、該開口部２０と対応する位置に開口部２４が形成された固定子２５と、上記固定子２１と固定子２５の間に挟持されて、該固定子２１及び２５の長手方向に相対移動可能なシャッタ幕２８とにより構成される。固定子２５には、開口部２４を除く領域に複数の駆動電極２６が配設されている。一方、固定子２１には、その開口部２０が形成されている部分の上下にのみ、駆動電極２２が配設されている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に第１の駆動用電極を有すると共に、第１の光束通過領域を有する第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に、第２の光束通過領域を有する第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟持されるように配置され、上記第２の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、
第３の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟持するように配置された保護部材と、
を具備する静電シャッタ装置に於いて、
上記保護部材の裏面に第３の駆動用電極を有し、
上記第１の固定部材の裏面に第４の駆動用電極を有することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項２】
上記第３の駆動用電極、上記第４の駆動用電極は、それぞれ光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の駆動用電極への印加電圧と、上記第３及び第４の駆動用電極への印加電圧の極性は、互いに反転していることを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項４】
表面に第１の駆動用電極を有し、光束通過領域が設けられた固定部材と、
上記駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、
上記移動部材を上記固定部材とで挟持するように配置され、上記移動部材に対向する面に第２の駆動電極が設けられている保護部材と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項５】
上記保護部材に設けられている第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の周囲に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の静電シャッタ装置。
【請求項６】
表面に第１の駆動用電極を有すると共に、第１の光束通過領域を有する第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に、第２の光束通過領域を有する第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟持されるように配置され、上記第２の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、
第３の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟持するように配置された保護部材と、
上記第１乃至第３の光束通過領域を介して入射される被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、
を具備する撮像モジュールに於いて、
上記保護部材の裏面に第３の駆動用電極を有し、
上記第１の固定部材の裏面に第４の駆動用電極を有することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項７】
上記第３の駆動用電極、上記第４の駆動用電極は、それぞれ光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする請求項６に記載の撮像モジュール。
【請求項８】
上記第１及び第２の駆動用電極への印加電圧と、上記第３及び第４の駆動用電極への印加電圧の極性は、互いに反転していることを特徴とする請求項６に記載の撮像モジュール。
【請求項９】
表面に第１の駆動用電極を有し、光束通過領域が設けられた固定部材と、
上記駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、
上記移動部材を上記固定部材とで挟持するように配置され、上記移動部材に対向する面に第２の駆動電極が設けられている保護部材と、
上記光束通過領域を介して入射される被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１０】
上記保護部材に設けられている第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の周囲に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１１】
被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する移動部材と、
上記移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられた保護部材と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項１２】
上記第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１３】
上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに反転していることを特徴とする請求項１１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１４】
上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに同じであることを特徴とする請求項１１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１５】
被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する第１の移動部材と、
上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置されて、上記第１の移動部材と対向する面側に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられ、上記第１の移動部材と対向する面とは裏面側に所定間隔で配置された帯状の第３の駆動用電極が設けられた第２の固定部材と、
上記第３の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第２の固定部材に対して相対移動する第２の移動部材と、
上記第２の移動部材を上記第２の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第３の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第４の駆動用電極が設けられた保護部材と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項１６】
上記第２の駆動用電極及び上記第４の駆動用電極は、上記第２の光束通過領域及び上記第３の光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１７】
被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する移動部材と、
上記移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、少なくとも該第２の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられた保護部材と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項１８】
上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに反転していることを特徴とする請求項１７に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１９】
上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに同じであることを特徴とする請求項１７に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２０】
被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する第１の移動部材と、
上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置されて、上記第１の移動部材と対向する面側に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられ、上記第１の移動部材と対向する面とは裏面側で少なくとも上記第２の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第３の駆動用電極が設けられた第２の固定部材と、
上記第３の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第２の固定部材に対して相対移動する第２の移動部材と、
上記第２の移動部材を上記第２の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第３の光束通過領域を有し、少なくとも上記第３の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第４の駆動用電極が設けられた保護部材と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ及び該デジタルカメラ等に利用可能な静電シャッタ装置及び該静電シャッタ装置を用いた撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、一眼レフレックスタイプのカメラ（以下、単に一眼レフカメラと略記する）の場合、フィルムまたは撮像素子の前面にフォーカルプレーンシャッタが配置されて、露光量の調整が行われるように構成されている。そして、近年のフォーカルプレーンシャッタは、シャッタ羽根をステップモータで駆動する方式や、スプリング力を利用してシャッタ羽根を開閉させる方式のものが知られている。これらの方式によるものは、シャッタ羽根を駆動する駆動装置の駆動力をシャッタ羽根に伝達するために、複雑な構造を必要としていた。
【０００３】
そこで、遮光フィルムで形成したシャッタ幕を静電アクチュエータの原理を用いて駆動することにより、軽量化、低コスト化した、極めて簡単な構造のシャッタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献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】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されたような方式によるものは、走査電極が開口部には設けられていない。そのため、遮光フィルムのシャッタ幕が開口部を通過する際の駆動力は、開口部以外の領域と比べて小さくなる。
【０００５】
したがって、開口部とそれ以外の部分とで、シャッタ幕の速度が変化してしまうという虞れがあった。
【０００６】
したがって本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、開口部とそれ以外の部分とでシャッタ幕の駆動力が変化することのない静電シャッタ装置及び撮像モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有すると共に、第１の光束通過領域を有する第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に、第２の光束通過領域を有する第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟持されるように配置され、上記第２の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、第３の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟持するように配置された保護部材と、を具備する静電シャッタ装置に於いて、上記保護部材の裏面に第３の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材の裏面に第４の駆動用電極を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記第３の駆動用電極、上記第４の駆動用電極は、それぞれ光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の駆動用電極への印加電圧と、上記第３及び第４の駆動用電極への印加電圧の極性は、互いに反転していることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有し、光束通過領域が設けられた固定部材と、上記駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、上記移動部材を上記固定部材とで挟持するように配置され、上記移動部材に対向する面に第２の駆動電極が設けられている保護部材と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記保護部材に設けられている第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の周囲に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有すると共に、第１の光束通過領域を有する第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に、第２の光束通過領域を有する第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟持されるように配置され、上記第２の駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、第３の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟持するように配置された保護部材と、上記第１乃至第３の光束通過領域を介して入射される被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、を具備する撮像モジュールに於いて、上記保護部材の裏面に第３の駆動用電極を有し、上記第１の固定部材の裏面に第４の駆動用電極を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記第３の駆動用電極、上記第４の駆動用電極は、それぞれ光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の駆動用電極への印加電圧と、上記第３及び第４の駆動用電極への印加電圧の極性は、互いに反転していることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有し、光束通過領域が設けられた固定部材と、上記駆動用電極に電圧を印加した際に発生する電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、上記移動部材を上記固定部材とで挟持するように配置され、上記移動部材に対向する面に第２の駆動電極が設けられている保護部材と、上記光束通過領域を介して入射される被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記保護部材に設けられている第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の周囲に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する移動部材と、上記移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられた保護部材と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明に於いて、上記第２の駆動用電極は、上記光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明に於いて、上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに反転していることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の発明に於いて、上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに同じであることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する第１の移動部材と、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置されて、上記第１の移動部材と対向する面側に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられ、上記第１の移動部材と対向する面とは裏面側に所定間隔で配置された帯状の第３の駆動用電極が設けられた第２の固定部材と、上記第３の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第２の固定部材に対して相対移動する第２の移動部材と、上記第２の移動部材を上記第２の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第３の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第４の駆動用電極が設けられた保護部材と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記第２の駆動用電極及び上記第４の駆動用電極は、上記第２の光束通過領域及び上記第３の光束通過領域の近傍のみに配置されたことを特徴とする。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する移動部材と、上記移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、少なくとも該第２の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられた保護部材と、を具備することを特徴とする。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１やに記載の発明に於いて、上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに反転していることを特徴とする。
【００２５】
請求項１９に記載の発明は、請求項１やに記載の発明に於いて、上記第１の駆動用電極への印加電圧と上記第２の駆動用電極への印加電圧とは、極性が互いに同じであることを特徴とする。
【００２６】
請求項２０に記載の発明は、被写体光束が通過する第１の光束通過領域を有し、所定間隔で配置された帯状の第１の駆動用電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第１の固定部材に対して相対移動する第１の移動部材と、上記被写体光束が通過する第２の光束通過領域を有し、上記第１の移動部材を上記第１の固定部材とで挟むように配置されて、上記第１の移動部材と対向する面側に所定間隔で配置された帯状の第２の駆動用電極が設けられ、上記第１の移動部材と対向する面とは裏面側で少なくとも上記第２の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第３の駆動用電極が設けられた第２の固定部材と、上記第３の駆動用電極に電圧を印加した際に生じる静電力を受けて上記第２の固定部材に対して相対移動する第２の移動部材と、上記第２の移動部材を上記第２の固定部材とで挟むように配置され、上記被写体光束が通過する第３の光束通過領域を有し、少なくとも上記第３の光束通過領域近傍に所定間隔で配置された帯状の第４の駆動用電極が設けられた保護部材と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、開口部とそれ以外の部分とでシャッタ幕の駆動力が変化することのない静電シャッタ装置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】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
はじめに、本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について、図１及び図２を参照して説明する。
【００３０】
本シャッタ装置は、基本的に固定子１と移動子２とを備えており、移動子２は固定子１に対して図１（ａ）及び（ｂ）に於いて左右方向に移動自在に構成されている。そして、固定子１には、被写体からの光像を撮像素子（図示せず）に導くための開口部３が設けられている。更に、この固定子１には、上記移動子２の移動方向と直交する方向に、帯状の複数の延出された駆動電極４が所定の間隔で並設されている。
【００３１】
上記移動子２は、後述する永久分極された、延出された誘導体（以下、エレクトレットと称する）５の部位を複数備えている。
【００３２】
このような構成に於いて、駆動電極４に周波電圧を印加すると、駆動電極４と上述したエレクトレットとの間に吸引力若しくは反発力が発生し、結果的に移動子２が固定子１に対して相対移動する。したがって、移動子２が固定子１の開口部３を、開放若しくは遮蔽するように移動可能にしておけば、これによってシャッタ装置を構成することができる。
【００３３】
図１（ａ）はシャッタが開の状態を示し、図１（ｂ）はシャッタが閉の状態を示している。尚、固定子１に開口部３は必ずしも必要なものではなく、固定子１を透過部材として、図１（ａ）に示されるように、駆動電極４が設けられていない領域、すなわち、透過領域を形成しても良い。以下、被写体光束が通過するこのような領域を便宜的に開口部と称する。また、本構成に係るシャッタ装置を、エレクトレットシャッタと称するものとする。
【００３４】
図２は、こうしたエレクトレットシャッタの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【００３５】
エレクトレットシャッタ７に於いて、固定子１に並設されたそれぞれの駆動電極４には、駆動回路１０からの電圧信号線が接続されている。これらの電圧信号線には、４相の電圧信号が印加されるようになっており、従って、駆動電極４には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図２では、駆動電極４にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号を付してこの電圧信号を区別している。
【００３６】
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。
【００３７】
尚、この図は、あくまでも模式図であり、実際のエレクトレットシャッタに於ける電極やエレクトレット部位の数や配置間隔は、シャッタの大きさ、開口部の面積、エレクトレット部位の極性、その配置形態、シャッタ装置として要求される駆動分解能、シャッタ最高速度等の様々な要因によって適宜決定されるものである。また、このエレクトレットシャッタの場合、正負の極性を有するエレクトレット化部位が交互に配置されたタイプであるが、何れか一方の極性だけでも実現可能である。
【００３８】
図２の左側には、上述したエレクトレットシャッタ７の構成と共に、エレクトレットシャッタ７に印加する電圧信号を発生するための駆動回路１０の構成が示されている。
【００３９】
パルス発生回路１２で生成した矩形波列（駆動パルス信号）は、位相器１３及び昇圧回路１４に供給される。昇圧回路１４では、入力された矩形波列が１００Ｖ程度まで昇圧されると共に、２つの極性を有する電圧信号に分岐されて、駆動電極４Ａ及び４Ｃに供給される。一方、位相器１３に入力された矩形波列は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路１４に入力されて、上述と同様の２つの矩形波列となり、駆動電極４Ｂ及び４Ｄに供給される。
【００４０】
図３は、上記駆動回路１０によって作成されて、駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。このうち、図３（ａ）は駆動電極４Ａ、図３（ｂ）は駆動電極４Ｂ、図３（ｃ）は駆動電極４Ｃ、図３（ｄ）は駆動電極４Ｄのタイミングチャートである。
【００４１】
尚、駆動電極４Ａ〜４Ｄの電圧の状態は、時間ｔ１〜ｔ４の４つの状態が、時間経過に対応して繰り返して変化するものである。
【００４２】
図４（ａ）〜（ｄ）は、上述したエレクトレットシャッタ７の動作を説明する図である。尚、図４（ａ）〜（ｄ）に於いて、同図右側方向をエレクトレットの進行方向として、後方側（左側）に正極（プラス）のエレクトレット５ａ、前方側（右側）に負極（マイナス）のエレクトレット５ｂが配列されているものとする。
【００４３】
図４（ａ）は、図３に示される時間ｔ１に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極４の電圧の状態（極性）を示している。
【００４４】
この状態に於いて、正極のエレクトレット５ａは、駆動電極Ａ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｂ（負極）から吸引力を受ける。また、負極のエレクトレット５ｂは、駆動電極Ｃ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｄ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ａ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分右方向に移動する。
【００４５】
図４（ｂ）は、時間ｔ２に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００４６】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｂ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｃ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動電極Ｄ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ａ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｂ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００４７】
同様に、図４（ｃ）は、時間ｔ３に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００４８】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｃ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｄ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動電極Ａ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｂ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｃ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００４９】
更に、図４（ｄ）は、時間ｔ４に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００５０】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｄ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ａ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動電極Ａ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｃ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｄ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００５１】
上述したように、移動子２は１つの駆動電極ピッチｄ移動し、この動作が繰り返されることで、移動子２は図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のように右方向（図示矢印Ｆ方向）に移動する。尚、移動子２を図の左方向に移動するためには、駆動電極４に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。
【００５２】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００５３】
図５は、本発明に係る第１の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるシャッタユニットの構成を示す組立図であり、図６は図５の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図５のＧ−Ｇ′線に沿った断面図、図７は図５の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図５のＨ−Ｈ′線に沿った断面図である。
【００５４】
尚、図５には、説明の簡単化のため、図６及び図７に示されるスペーサは示されていない。また、図５に於いて破線で示される部分は、図示される部材の裏面側であることを表している。
【００５５】
このシャッタユニットは、図示されない被写体からの光束が通過する光束通過領域としての開口部２０が形成された固定子２１と、上記開口部２０と対応する位置に開口部２４が形成された固定子２５と、上記固定子２１と固定子２５の間に挟持されて、該固定子２１及び２５の長手方向に相対移動可能な移動部材としてのシャッタ幕２８とにより構成されている。このシャッタ幕２８は、遮光性を有していると共に、上述したエレクトレット５（図示せず）を備えている。
【００５６】
そして、エレクトレット５の対向面側であるイメージャ（図示せず）側の固定子２５には、複数の帯状の延出された駆動電極（電極部位）２６が配設されている。更に、上記シャッタ幕２８のエレクトレット５が形成されていないレンズ（図示せず）側の固定子２１には、その開口部２０が形成されている部分の上下（固定子２１の長手方向と直交する方向）に、複数の帯状の延出された駆動電極（電極部位）２２が配設されている。
【００５７】
すなわち、上記シャッタ幕２８は、固定子２１、２５の長手方向に対して、移動自在に構成されている。そして、上記複数の駆動電極２６は、上記開口部２４を除く固定子２５上の全面で、上記シャッタ幕２８の移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。一方、上記複数の駆動電極２２は、上記固定子２１上で開口部２０が形成されている領域にのみ、上記シャッタ幕２８の移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。
【００５８】
更に、固定子２１と固定子２５の間には、封止部材としてのスペーサ３０、３１、３２、３４が配されている。ここで、固定子２１、２５は、ガラス等を基板として構成されており、その表面の所定箇所に、上述した駆動電極２２、２６が形成され、更に駆動電極２２、２６上に絶縁膜（図示せず）が設けられている。この絶縁膜が施されることにより、隣接する駆動電極間の短絡を防止している。
【００５９】
一方、シャッタ幕２８は、ポリイミドやテフロン（登録商標）が基材として用いられており、アルミニウム等の金属が蒸着されている。これにより、完全ではないものの、ある程度の遮光性を確保することができる。
【００６０】
本実施形態に於いては、このような特性を半透光性と称するものとする。そして、これらシャッタ幕２８として使用される基材（フィルム膜）の一方の面、この場合駆動電極２６と対向する面側には、コロナ放電法により複数のエレクトレットが形成されている（これをエレクトレット化するという）。本実施形態に於いては、正負の極性を有するエレクトレット部位が交互に配置されている（例えば、図４のエレクトレット５ａ、５ｂ参照）。
【００６１】
次に、図８乃至図１０を参照して、上述したシャッタ幕に形成されたエレクトレットの電荷と、このエレクトレットに印加される電圧の信号との関係について説明する。
【００６２】
図８（ａ）に於いて、例えば斜線で示されるような、エレクトレット２９の正（＋）の電荷が存在する部分と反対側には、負（−）の電荷が存在する。そして、こうしたエレクトレット２９が上述したシャッタ幕２８に形成されているとすると、例えばイメージャ側の固定子２５の駆動電極２６には、図９（ｂ）に示されるタイミングの電圧信号が印加される。
【００６３】
一方、レンズ側の固定子２１の駆動電極２２には、図９（ａ）に示されるタイミングの電圧信号が印加される。すなわち、駆動電極２２と駆動電極２６に印加される電圧の極性（位相）は、反転したものとなっている。
【００６４】
尚、これらの電圧信号は、例えば、図２に示されるような駆動回路１０により出力される。そして、上記駆動電極２２と駆動電極２６用に、それぞれ２系統の駆動回路から電圧信号が出力される。そして、図９（ａ）及び（ｂ）に示されるそれぞれの駆動電極Ａ〜Ｄに印加される電圧信号は、図３（ａ）〜（ｄ）に示される駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号と同様である。また、図９（ａ）及び（ｂ）に於ける駆動電極Ａ〜Ｄは、図２に示される駆動電極４Ａ〜４Ｄに相当する。
【００６５】
また、図８（ｂ）に示されるように、２枚のエレクトレット２９ａ、２９ｂを貼り合わせて構成されたエレクトレット２９ｃを使用してもよい。この場合、エレクトレット２９ｃとしては、例えば斜線で示されるような、負（−）の電荷が存在する部分と反対側にも、負（−）の電荷が存在する。
【００６６】
そして、こうしたエレクトレット２９ｃが上述したシャッタ幕２８に形成されているとすると、例えばイメージャ側の固定子２５の駆動電極２６には、図１０に示されるタイミングの電圧信号が印加される。一方、レンズ側の固定子２１の駆動電極２２も、上記駆動電極２６と同じ、図１０に示される位相タイミングの電圧信号が印加される。
【００６７】
尚、図１０に示される駆動電極Ａ〜Ｄに印加される電圧信号は、図３（ａ）〜（ｄ）に示される駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号と同様である。また、図１０に於ける駆動電極Ａ〜Ｄは、図２に示される駆動電極４Ａ〜４Ｄに相当する。
【００６８】
この２枚のエレクトレット２９ａ、２９ｂを貼り合わせて構成されたエレクトレット２９ｃを用いれば、固定子２５の駆動電極２６と固定子２１の駆動電極２２の両方に同じ位相の電圧信号を出力すればよいので、駆動回路は１系統だけでよい。
【００６９】
このように、第１の実施形態によれば、レンズ側の開口部２０の上下にも駆動電極を配設して、シャッタ幕２８が開口部２０を通過する際の駆動力を補うようにしたので、シャッタ幕２８移動速度の変化を防止することができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００７１】
図１１は、本発明に係る第２の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるシャッタユニットの構成を示す組立図であり、図１２は図１１の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図１１のＪ−Ｊ′線に沿った断面図、図１３は図１１の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので１１５のＫ−Ｋ′線に沿った断面図である。
【００７２】
尚、図１１には、説明の簡単化のため、図１２及び図１３に示されるスペーサは示されていない。また、図１１に於いて破線で示される部分は、図示される部材の裏面側であることを表している。
【００７３】
この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態が、レンズ側の固定子の駆動電極が開口部の上下にだけ配設されていたのに対し、固定子の全体に配設されている点が異なっている。そして、この駆動電極以外のシャッタユニットの主要構成部材については、図５乃至図１０に示される第１の実施形態のシャッタユニットの構成と同じであり、基本的な動作についても同様である。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００７４】
このシャッタユニットは、エレクトレット５の対向面側であるイメージャ（図示せず）側の固定子２５には、複数の帯状の延出された駆動電極（電極部位）２６が配設されている。一方、上記シャッタ幕２８のエレクトレット５が形成されていないレンズ（図示せず）側の固定子２１にも、複数の帯状の延出された駆動電極（電極部位）２２が配設されている。
【００７５】
すなわち、上記シャッタ幕２８は、固定子２１、２５の長手方向に対して、移動自在に構成されている。そして、上記複数の駆動電極２６は、上記開口部２４を除く固定子２５上の全面で、上記シャッタ幕２８の移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。一方、上記複数の駆動電極２２は、上記固定子２１上で開口部２０が形成されている領域にのみ、上記シャッタ幕２８の移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。
【００７６】
そして、上述した図９（ａ）、（ｂ）または図１０に示される波形の電圧信号が、図２に示されるような駆動回路１０より出力される。すると、シャッタ幕２８が開口部２０を通過する際にも、駆動力がそれほど変化しなくて済む。
【００７７】
このように、レンズ側の固定子２１の全体に駆動電極を配設して、シャッタ幕２８が開口部２０を通過する際の駆動力を補うようにしたので、第２の実施形態に於いても、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００７９】
図１４は、本発明に係る第３の実施形態の静電シャッタ装置が適用された撮像モジュールの構成を示す組立図である。
【００８０】
尚、図１１には、説明の簡単化のため、図１２及び図１３に示されるスペーサは示されていない。また、図１１に於いて破線で示される部分は、図示される部材の裏面側であることを表している。
【００８１】
この第３の実施形態は、上述した第１の実施形態が、レンズ側の固定子の駆動電極が開口部の上下にだけ配設されていたのに対し、固定子の全体に配設されている点が異なっている。そして、この駆動電極以外のシャッタユニットの主要構成部材については、図５乃至図１３に示される第１及び第２の実施形態のシャッタユニットの構成と同じであり、基本的な動作についても同様である。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００８２】
第３の実施形態に於ける撮像モジュールは、シャッタユニット４４と撮像ユニット４５とを有して構成されている。
【００８３】
上記シャッタユニット４４は、それぞれ独立して走行する先幕（シャッタ先幕）２８ａと、後幕（シャッタ後幕）２８ｂとを有するフォーカルプレーンシャッタである。この先幕２８ａ、後幕２８ｂは、固定子２１、２５に対し相対移動可能で、遮光性を有すると共に、上述したエレクトレット５（図示せず）を備えている。そして、それぞれのエレクトレット５の対向面側（図１４にて右側）には、複数の帯状の延出された駆動電極２２ｂ、２６ｂと、開口部（または透過部）２０、２４が設けられた固定子２１、２５が配設されている。
【００８４】
また、上記先幕２８ａのエレクトレット５（図示せず）が設けられていない側（図１４にて左側）には、複数の帯状の延出された駆動電極２２ａと、開口部（または透過部）３６が設けられた保護部材３７が配設されている。同様に、上記後幕２８ｂのエレクトレット５（図示せず）が設けられていない側（図１４にて左側）には、複数の帯状の延出された駆動電極２６ａが配設された固定子２１が配設されている。すなわち、固定子２１の駆動電極２２ｂが配設された面の裏面側に、駆動電極２６ａが配設されている。
【００８５】
上記先幕２８ａ、後幕２８ｂは、それぞれ保護部材３７、固定子２１、２５の長手方向に対して、移動自在に構成されている。そして、上記複数の駆動電極２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂは、上記保護部材３７、固定子２１、２５上で、上記先幕２８ａ、後幕２８ｂの移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。
【００８６】
更に、保護部材３７と固定子２１との間、また固定子２１と固定子２５の間には、それぞれスペーサ３２ａ及び３４ａと、スペーサ３２ｂ及び３４ｂが配されている。上記保護部材３７は、このシャッタユニット４４の被写体側に配置されて、該シャッタユニット４４の前面を覆うように固設されている。また、上記保護部材３７は、例えばモールド等の部材により構成されるもので、例えばその中央部に、上述したように開口部３６が形成されている。そして、この開口部３６は、上述した固定子２１、２５の開口部２０、２４と対応する位置に設けられている。
【００８７】
一方、上記撮像ユニット４５は、樹脂等により構成されるもので、収納容器４０内に撮像素子としてのイメージャ４１と信号線４２を収容して固定し、収納容器４０の被写体側をカバーガラス４３で覆って構成している。
【００８８】
このような構成に於いて、先幕２８ａ、後幕２８ｂが所定方向に移動して、図示されない被写体からの光束が、各開口部３６、２０、２４と、カバーガラス４３を介して、イメージャ４１に導かれ、このイメージャ４１により当該被写体の像が光電変換される。
【００８９】
このように、本撮像モジュールは、エレクトレットシャッタを用いてシャッタユニット４４を構成しているため、その厚さを従来のシャッタユニットと比較して大幅に減少することができ、薄型化することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について説明する図である。
【図２】エレクトレットシャッタの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【図３】図２の駆動回路１０によって作成されて、駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号列の例を示したもので、（ａ）は駆動電極４Ａ、（ｂ）は駆動電極４Ｂ、（ｃ）は駆動電極４Ｃ、（ｄ）は駆動電極４Ｄのタイミングチャートである。
【図４】図２に示されるエレクトレットシャッタ７の動作を説明する図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるシャッタユニットの構成を示す組立図である。
【図６】図５の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図５のＧ−Ｇ′線に沿った断面図である。
【図７】図５の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図５のＨ−Ｈ′線に沿った断面図である。
【図８】シャッタ幕に形成されたエレクトレットの電荷と、このエレクトレットに印加される電圧の信号との関係について説明するもので、（ａ）はエレクトレットの電荷の状態を示した図、（ｂ）は２枚のエレクトレットを貼り合わせた構成のエレクトレットの電荷の状態を示した図である。
【図９】図８（ａ）の構成のエレクトレット２９が使用されたシャッタ幕に形成されたエレクトレットの電荷と、このエレクトレットに印加される電圧の信号との関係について説明するもので、（ａ）はレンズ側の固定子２１の駆動電極２２に印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャート、（ｂ）はイメージャ側の固定子２５の駆動電極２６に印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。
【図１０】シャッタ幕に形成されたエレクトレットの電荷と、このエレクトレットに印加される電圧の信号との関係について説明するもので、図８（ｂ）の構成のエレクトレットを採用した、固定子２１、２５の駆動電極２２、２６に印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。
【図１１】本発明に係る第２の実施形態の静電シャッタ装置に適用されるシャッタユニットの構成を示す組立図である。
【図１２】図１１の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図１１のＪ−Ｊ′線に沿った断面図である。
【図１３】図１１の構成のシャッタユニットが組み立てられた状態の構成を示したもので図１１のＫ−Ｋ′線に沿った断面図である。
【図１４】本発明に係る第３の実施形態の静電シャッタ装置が適用された撮像モジュールの構成を示す組立図である。
【符号の説明】
【００９２】
１、２１、２５…固定子、２…移動子、３、２０、２４…開口部、４、４Ａ〜４Ｄ、２２、２６…駆動電極、５、２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…永久分極された誘導体（エレクトレット）、７…エレクトレットシャッタ、１０…駆動回路、１２…パルス発生回路、１３…位相器、１４…昇圧回路、２０、２４、３６…開口部、２８ａ…先幕、２８ｂ…後幕、３７…保護部材、４０…収納容器、４１…イメージャ、４３…カバーガラス。
【図１】
2006010861.tif 000003
【図２】
2006010861.tif 000004
【図３】
2006010861.tif 000005
【図４】
2006010861.tif 000006
【図５】
2006010861.tif 000007
【図６】
2006010861.tif 000008
【図７】
2006010861.tif 000009
【図８】
2006010861.tif 000010
【図９】
2006010861.tif 000011
【図１０】
2006010861.tif 000012
【図１１】
2006010861.tif 000013
【図１２】
2006010861.tif 000014
【図１３】
2006010861.tif 000015
【図１４】
2006010861.tif 000016