(57)【要約】【課題】  待機電流を必要とせずに、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生する。【解決手段】  厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子３と、前記圧電素子の下面に接する弾性体４とをケース２に収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタン５を縮退自在に実装し、且つ、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させる。押しボタンの押し下げ操作に伴って、圧電素子下面の弾性体が圧縮変形し、圧電素子に“たわみ”が生じ、圧電効果による電圧が発生する。この電圧は、圧電素子の“たわみ”の大きさ、つまり、押しボタンの押し下げ量に比例するので、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生することができ、しかも、電源を全く必要としない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、且つ、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させて構成したことを特徴とする信号発生装置。
【請求項２】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体と、前記圧電素子にひずみを与える歪み付与手段とを備え、
前記歪み付与手段は、回転運動を直線運動に変換する運動機構で構成されていることを特徴とする信号発生装置。
【請求項３】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体と、前記圧電素子にひずみを与える歪み付与手段とを備え、
前記歪み付与手段は、水平方向の直線運動を所定の支点周りの揺動運動に変換する運動機構で構成されていることを特徴とする信号発生装置。
【請求項４】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段を設け、該撓ませる手段により前記フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする信号発生装置。
【請求項５】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段とを設け、該撓ませる手段により前記フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする信号発生装置。
【請求項６】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配した柔軟性圧電素子と、前記柔軟性圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記柔軟性圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段を設け、該撓ませる手段により前記柔軟性圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする信号発生装置。
【請求項７】
前記圧電素子は、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項６いずれかに記載の信号発生装置。
【請求項８】
前記圧電シートは、ピエゾフィルムであることを特徴とする請求項７記載の信号発生装置。
【請求項９】
圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配した圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、且つ、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させて構成し、無段階操作信号を発生することを特徴とする操作信号発生装置。
【請求項１０】
圧電素子を用いて薄型化をはかった操作信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子をケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させ、且つ、前記圧電素子の下面側に該圧電素子が前記押しボタンにより押されたときの変形部を吸収するための空間部を設け、無段階操作信号を発生することを特徴とする操作信号発生装置。
【請求項１１】
前記圧電素子は、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成されていることを特徴とする請求項９または請求項１０いずれかに記載の操作信号発生装置。
【請求項１２】
前記圧電シートは、ピエゾフィルムであることを特徴とする請求項１１記載の操作信号発生装置。
【請求項１３】
圧電素子を用いて薄型化をはかった操作入力装置であって、中立位置を基準に一方向側と他方向側へ変位可能な変位部材と、
前記変位部材の一方向側への変位量に対応した大きさの電気信号を発生する第一の信号発生手段と、
前記変位部材の他方向側への変位量に対応した大きさの電気信号を発生する第二の信号発生手段とを備え、
前記第一及び第二の信号発生手段を圧電素子で構成し、双方向入力を可能としたことを特徴とする操作入力装置。
【請求項１４】
前記圧電素子はフィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子を積層して構成されていることを特徴とする請求項１３記載の操作入力装置。
【請求項１５】
前記複数枚の圧電素子はピエゾフィルムであることを特徴とする請求項１４記載の操作入力装置。
【請求項１６】
前記第一及び第二の信号発生手段は、共通の圧電素子で構成されており、該圧電素子は、分極方向への変形時と逆方向の変形時で異なる極性の電気信号を発生し、一方極性の電気信号を前記第一の信号発生手段の出力とすると共に、他方極性の電気信号を前記第二の信号発生手段の出力とすることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５いずれかに記載の操作入力装置。
【請求項１７】
圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、レリーズボタンの操作の過程でｎ段の操作信号を発生することが可能なカメラ用レリーズ装置において、
レリーズボタンの操作力を圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号を前記ｎ段の操作信号として取り出すように構成したことを特徴とするカメラ用レリーズ装置。
【請求項１８】
前記圧電素子はフィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成されていることを特徴とする請求項１７記載のカメラ用レリーズ装置。
【請求項１９】
前記フィルム状またはシート状の圧電素子はピエゾフィルムであることを特徴とする請求項１８記載のカメラ用レリーズ装置。
【請求項２０】
圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、レリーズ操作の過程でｎ段の操作信号を発生することが可能なカメラ用レリーズ装置において、
フィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成され、
レリーズ操作の押圧力を前記圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号を前記ｎ段の操作信号として取り出すように構成したことを特徴とするカメラ用レリーズ装置。
【請求項２１】
圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、
カメラ本体に、
レリーズボタンの操作力を圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出すように構成したレリーズ装置を内蔵したことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２２】
圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、
カメラ本体に、
厚み方向に分極を配し且つ厚み方向に軟性を持って変形可能な圧電素子と、
該圧電素子を押圧することによって発生する起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出す手段と、を内蔵したことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２３】
前記圧電素子はフィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成されていることを特徴とする請求項２２記載の電子カメラ。
【請求項２４】
カメラ本体に第一の撮影用スイッチと第二の撮影用スイッチとを備え、少なくとも該第二の撮影用スイッチが前記圧電素子で構成されていることを特徴とする請求項２２記載の電子カメラ。
【請求項２５】
前記第一の撮影用スイッチは静止画撮影用スイッチであることを特徴とする請求項２４記載の電子カメラ。
【請求項２６】
前記第二の撮影用スイッチは動画撮影用スイッチであることを特徴とする請求項２４記載の電子カメラ。
【請求項２７】
圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、
本体に内装された充電可能な電池で動作する電子カメラにおいて、
前記本体に、厚み方向に磁化された磁石板とコイル基板とを所定の間隔で対向配置した発電素子を内装すると共に、
前記本体に加えられた圧に応答して前記発電素子の間隔を変化させて、前記コイル基板のコイルパターンに電流を誘起させ、この誘起電流を用いて前記電池を充電することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２８】
前記本体の少なくとも前記発電素子に面した部分を、弾性変形可能な構造または前記圧に応じて厚み方向に移動可能な構造としたことを特徴とする請求項２７記載の電子カメラ。
【請求項２９】
前記磁石板と前記コイル基板との間に弾性体を挟み込んだ積層構造としたことを特徴とする請求項２７記載の電子カメラ。
【請求項３０】
前記磁石板と前記コイル基板の相対的な位置を平行方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項２７記載の電子カメラ。
【請求項３１】
圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、
本体に内装された充電可能な電池で動作する電子カメラにおいて、
前記本体に、厚み方向に分極を配し且つ厚み方向に軟性を持って変形可能な圧電素子と、該圧電素子の起電圧を整流及び平滑してその平滑出力で前記電池を充電するための整流平滑回路とを内装し、加えて、前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面を変形可能な構造としたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３２】
前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面に多数の凹凸を形成して変形可能としたことを特徴とする請求項３１記載の電子カメラ。
【請求項３３】
前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面を他の部分よりも柔らかな素材で構成して変形可能としたことを特徴とする請求項３１記載の電子カメラ。
【請求項３４】
前記圧電素子は、フィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子を積み重ねて構成されていることを特徴とする請求項３１乃至請求項３３いずれかに記載の電子カメラ。
【請求項３５】
前記フィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子は、ピエゾフィルムであることを特徴とする請求項３４記載の電子カメラ。
【請求項３６】
前記電池の充電に供される電圧を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラ。
【請求項３７】
前記本体に加えられた圧に対応して、その圧の繰り返し回数状況を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラ。
【請求項３８】
前記発電素子の起電力発生に対応して、その起電力発生の繰り返し回数状況を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置、操作信号発生装置、操作入力装置、カメラ用レリーズ装置及び電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
（１）信号発生装置、無段階操作信号発生装置について：
様々な電子機器で、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生する装置（以下、「無段階操作信号発生装置」という。）が必要とされる。たとえば、ラジオ受信機などにおいては、リング状のダイアルを回すことによって無段階の音量調節が行われている。
【０００３】
図３７は、音量調節機構の一例を示す図である。この図において、音量調節ダイアル２０１の回転運動は可変抵抗器２０２の可変接点２０３に機械的に伝えられる。可変抵抗器２０２の抵抗素子２０４の両端には直流電源（以下「＋Ｂ」という。）とグランドが接続されており、可変接点２０３の端子２０５からは＋Ｂを抵抗分圧した電圧Ｅが取り出される。抵抗素子２０４の両端間における抵抗パターンの分布を均一とした場合、可変接点２０３が図面に向かって最上端位置にあればＥ＝＋Ｂとなり、可変接点２０３が図面に向かって最下端位置にあればＥ＝０Ｖとなり、また、可変接点２０３が図面に向かって中間位置にあればＥ＝＋Ｂ／２となる。要するに、この例によれば、可変接点２０３の現在位置に対応した大きさの電気信号（Ｅ）を無段階で取り出すことができるので、この音量調節回路は、操作者の操作入力（音量調節ダイアル２０１の回転）に対応した大きさの電気信号（Ｅ）を無段階に発生する無段階操作信号発生装置の一例である。
【０００４】
また、特許文献１に記載されている「シーソー型可変抵抗スイッチ」も、無段階操作信号発生装置の一例である。この公報記載の装置は、抵抗パターンを印刷した平板状の固定接点と、その固定接点の上に当接配置されたシーソー状の可動接点とを有している。可動接点のシーソー運動に伴って、可動接点と固定接点との接点位置が変化するので、抵抗パターンの両端に電圧（＋Ｂとグランド）を加えておけば、図３７の例と同様に、可動接点から無段階の電気信号、すなわち、＋Ｂを抵抗分圧した電圧Ｅを取り出すことができる。しかしながら、これらの従来技術は、後述の「問題点１」を有している。なお、圧電変換素子を用いてスイッチを実現する試みもなされている（特許文献２）が、この特許文献２の技術は、機械的な衝撃によってオンオフの信号を得るだけであり、無段階の信号を得ることはできない。
【０００５】
（２）双方向操作入力装置について：
中立位置から所定方向へ連続的な操作力を入力できると共に、同中立位置から反対方向にも連続的な操作力を入力することができ、且つ、操作力の解放時には中立位置に復帰する、たとえば、デジタルカメラ等のズーム操作部に用いて好適な双方向操作入力装置として、上記の「シーソー型可変抵抗スイッチ」を使用できる。これを使用した場合、シーソー型可変抵抗スイッチの可動接点が中立位置にあるときの信号電圧をズーム倍率「１」の操作信号とすると共に、同可動接点が一方側へシーソー運動しているときの信号電圧を「Ｗ（ワイド；望遠）」側への操作信号とし、また、同可動接点が他方側へシーソー運動しているときの信号電圧を「Ｔ（テラ；広角）」側への操作信号とすればよい。しかしながら、この従来技術は、後述の「問題点２」を有している。
【０００６】
（３）カメラ用レリーズ装置について：
スチルカメラで良好な撮影を行う場合、目標となる被写体に正しくピントを合わせなければならないのは当然である。また、絞り（露出）も適正値に合わせなければならないのも当然である。こうした調整作業の簡易化を図るために、たとえば、ピント合わせを自動化したカメラ（自動焦点カメラ）がある（特許文献３参照）。自動焦点カメラは、カメラ本体に設けられているレリーズボタンを半押しするとオンになる第一段レリーズスイッチと、同レリーズボタンを半押し状態からさらに押し下げる（以下「全押し」という。）とオンになる第二段レリーズスイッチとを備える。レリーズボタンの半押し状態で、たとえば、プリフォーカスや自動露光を行う。しかしながら、この従来技術は、後述の「問題点３」を有している。
【０００７】
（４）電子カメラ、特に、充電器等を必要とせずに本体のみで電池を充電できるようにした電子カメラについて：
半導体技術や実装技術の進歩に伴って各種電子機器の小型化が著しく進み、たとえば、デジタルカメラ等の電子カメラにおいても、ポケットサイズの超薄型タイプのカメラが実用化されている。他の携帯用電子機器と同様に、電子カメラも電池で動作するが、多くの場合、その電池には再利用可能なもの、つまり、充電可能な二次電池が用いられる。二次電池は充電しながら使い続けることができるため、使い捨て型の電池（一次電池）のような廃棄物問題を招かないという利点があるものの、充電器を持ち運ぶ必要があるうえ、商用電源を利用できない場所ではまったく充電することができないという欠点がある。
【０００８】
二次電池の欠点を克服する技術として、太陽電池を利用するものが知られている（たとえば、特許文献４参照）。この技術では、カメラ本体に取り付けられた太陽電池パネルを、通常は邪魔にならないように折り畳んでおき、必要に応じて太陽電池パネルを展開して太陽光や室内光にかざすことによって内部電池を充電する。しかしながら、この従来技術は、後述の「問題点４」を有している。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２０３６９９号公報（〔００１５〕−〔００３６〕、第６図）
【特許文献２】特開平９−５１５８１号公報（〔０００８〕−〔０００９〕、第１図）
【特許文献３】特開平５−３４５７３号公報（〔００１１〕、第１図）
【特許文献４】特開平６−１６３９６５号公報（〔０００７〕−〔００２２〕、第１、２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
（問題点１）図３７をはじめとするいずれのものも、電源（＋Ｂ）が必要であり、たとえば、音量調節に用いる場合は、電源スイッチをオンにして＋Ｂを発生させた後でなければ音量調節を行うことができなかった。無段階信号（Ｅ）を得るためには、（図３７において）抵抗素子２０４に常に待機電流ｉを流し続けておく必要があるからである。このため、待機電流ｉの分だけ電力消費が悪化する。
【００１１】
（問題点２）上記のシーソー型可変抵抗スイッチは、抵抗パターンを印刷した固定接点の両端に常に“電圧”を加えておく必要がある。このため、たとえば、固定接点の抵抗値をＲ、電圧をＥとするとき、Ｅ2／Ｒの無駄な電力消費が発生するという問題点がある。この問題点は、とりわけ高度な省電力化が求められるデジタルカメラ等において無視することができない。
【００１２】
（問題点３）上記の自動焦点カメラは、レリーズボタンの押し下げ操作に伴って、時間差をもって順次にオンする二つのスイッチ機構（第一段レリーズスイッチ及び第二段レリーズスイッチ）を備えているため、構造の複雑化を否めない上、第一段レリーズスイッチと第二段レリーズスイッチのオンタイミングを任意に、また、個別に変更できない。つまり、レリーズボタンと二つのスイッチ機構（第一段レリーズスイッチ及び第二段レリーズスイッチ）との位置関係はあらかじめ決まっており、レリーズボタンを押し下げ操作すると、その位置関係に対応したタイミングで、まず、第一段レリーズスイッチがオンし、次いで、第二段レリーズスイッチがオンするが、たとえば、プリフォーカスや自動露光の実行時期を微調整したい場合には、上記の位置関係を変える必要があるものの、そのような位置関係の変更は、当初から適当な調整機構を組み込んでいない限り、不可能だからである。
【００１３】
（問題点４）太陽電池は、光のエネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスであるので、当然ながら、光のない場所や充分な光量が得られない場所ではまったく使用できない。また、太陽電池の発電量は１枚のパネルあたり微量であり、実用上の発電量を得るためには多くのパネルを連結しなければならない。このため、相当のパネル面積を必要とし、対象電子機器（たとえば、電子カメラ）の小型化を阻害する。
【００１４】
以上の点から、本発明が解決しようとする課題は、以下のとおりである。
（課題１）待機電流を必要とせずに、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生することができ、以て、電力消費の悪化を招かない無段階操作信号発生装置を提供することにある。
（課題２）無駄な電力消費を招かないようにし、以て、とりわけ高度な省電力化が求められる電子カメラ等に用いて好適な双方向操作入力装置を提供することにある。
（課題３）構造の複雑化を招くことなく、複数段の信号を出力できる薄型スイッチ機構を撮影用スイッチに採用し、たとえば、プリフォーカスや自動露光の実行時期を容易に微調整できるようにしたカメラ用レリーズ装置を提供すること、また、同様に構造の複雑化を招くことなく、複数段の信号を出力できる薄型スイッチ機構を撮影用スイッチに採用した電子カメラを提供することにある。
（課題４）光のない場所や充分な光量が得られない場所でも充電を行うことができ、しかも、電子カメラの小型化も阻害しない充電技術を提供することにある。
（共通の課題）近年、電子カメラを代表とする電子機器は、薄型化の要求が高い。すでに各種デバイスの薄型化、高密度実装技術などによりかなりの薄型化が実現しているが、それでもなお更なる薄型化への要求がある。特に電子カメラの薄型化の阻害要因として、上記課題１〜４に示したような、ストロークを必要とする操作入力に対応した信号を発生する装置、操作入力装置、レリーズ装置および充電回路の薄型化が困難であり、これらを実装した電子カメラの薄型化にも限界があった。したがって、本発明は、圧電素子を利用して上記課題１〜４を解決し、薄型化をはかった信号発生装置、操作信号発生装置、操作入力装置、カメラ用レリーズ装置及び電子カメラ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】
【００１５】
請求項１記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、且つ、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させて構成したことを特徴とする。
請求項２記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体と、前記圧電素子にひずみを与える歪み付与手段とを備え、前記歪み付与手段は、回転運動を直線運動に変換する運動機構で構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体と、前記圧電素子にひずみを与える歪み付与手段とを備え、前記歪み付与手段は、水平方向の直線運動を所定の支点周りの揺動運動に変換する運動機構で構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段を設け、該撓ませる手段により前記フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする。
請求項５記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子と、前記圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段とを設け、該撓ませる手段により前記フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする。
請求項６記載の発明に係る信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配した柔軟性圧電素子と、前記柔軟性圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記柔軟性圧電素子をその厚み方向に撓ませる手段を設け、該撓ませる手段により前記柔軟性圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させるよう構成したことを特徴とする。
請求項７記載の発明に係る信号発生装置は、請求項１または請求項６いずれかに記載の信号発生装置において、前記圧電素子は、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成されていることを特徴とする。
請求項８記載の発明に係る信号発生装置は、請求項７記載の信号発生装置において、前記圧電シートは、ピエゾフィルムであることを特徴とする。
請求項９記載の発明に係る操作信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった信号発生装置であって、厚み方向に分極を配した圧電素子と、前記圧電素子の下面に接する弾性体とをケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、且つ、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させて構成し、無段階操作信号を発生することを特徴とする。
請求項１０記載の発明に係る操作信号発生装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった操作信号発生装置であって、厚み方向に分極を配したフィルム状の圧電素子をケースに収納すると共に、前記ケースに穿設された穴に押しボタンを縮退自在に実装し、該押しボタンの底部を前記圧電素子の上面に当接させ、且つ、前記圧電素子の下面側に該圧電素子が前記押しボタンにより押されたときの変形部を吸収するための空間部を設け、無段階操作信号を発生することを特徴とする。
請求項１１記載の発明に係る操作信号発生装置は、請求項９または請求項１０いずれかに記載の操作信号発生装置において、前記圧電素子は、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成されていることを特徴とする。
請求項１２記載の発明に係る操作信号発生装置は、請求項１１記載の操作信号発生装置において、前記圧電シートは、ピエゾフィルムであることを特徴とする。
請求項１３記載の発明に係る操作入力装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかった操作入力装置であって、中立位置を基準に一方向側と他方向側へ変位可能な変位部材と、前記変位部材の一方向側への変位量に対応した大きさの電気信号を発生する第一の信号発生手段と、前記変位部材の他方向側への変位量に対応した大きさの電気信号を発生する第二の信号発生手段とを備え、前記第一及び第二の信号発生手段を圧電素子で構成し、双方向入力を可能としたことを特徴とする。
請求項１４記載の発明に係る操作入力装置は、請求項１３記載の操作入力装置において、前記圧電素子はフィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子を積層して構成されていることを特徴とする。
請求項１５記載の発明に係る操作入力装置は、請求項１４記載の操作入力装置において、前記複数枚の圧電素子はピエゾフィルムであることを特徴とする。
請求項１６記載の発明に係る操作入力装置は、請求項１３乃至請求項１５いずれかに記載の操作入力装置において、前記第一及び第二の信号発生手段は、共通の圧電素子で構成されており、該圧電素子は、分極方向への変形時と逆方向の変形時で異なる極性の電気信号を発生し、一方極性の電気信号を前記第一の信号発生手段の出力とすると共に、他方極性の電気信号を前記第二の信号発生手段の出力とすることを特徴とする。
請求項１７記載の発明に係るカメラ用レリーズ装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、レリーズボタンの操作の過程でｎ段の操作信号を発生することが可能なカメラ用レリーズ装置において、レリーズボタンの操作力を圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号を前記ｎ段の操作信号として取り出すように構成したことを特徴とする。
請求項１８記載の発明に係るカメラ用レリーズ装置は、請求項１７記載のカメラ用レリーズ装置において、前記圧電素子はフィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成されていることを特徴とする。
請求項１９記載の発明に係るカメラ用レリーズ装置は、請求項１８記載のカメラ用レリーズ装置において、前記フィルム状またはシート状の圧電素子はピエゾフィルムであることを特徴とする。
請求項２０記載の発明に係るカメラ用レリーズ装置は、圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、レリーズ操作の過程でｎ段の操作信号を発生することが可能なカメラ用レリーズ装置において、フィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成され、レリーズ操作の押圧力を前記圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号を前記ｎ段の操作信号として取り出すように構成したことを特徴とする。
請求項２１記載の発明に係る電子カメラは、圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、カメラ本体に、レリーズボタンの操作力を圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出すように構成したレリーズ装置を内蔵したことを特徴とする。
請求項２２記載の発明に係る電子カメラは、圧電素子を用いて薄型化をはかったカメラ用レリーズ装置であって、カメラ本体に、厚み方向に分極を配し且つ厚み方向に軟性を持って変形可能な圧電素子と、該圧電素子を押圧することによって発生する起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出す手段と、を内蔵したことを特徴とする。
請求項２３記載の発明に係る電子カメラは、請求項２２記載の電子カメラにおいて、前記圧電素子はフィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成されていることを特徴とする。
請求項２４記載の発明に係る電子カメラは、請求項２２記載の電子カメラにおいて、カメラ本体に第一の撮影用スイッチと第二の撮影用スイッチとを備え、少なくとも該第二の撮影用スイッチが前記圧電素子で構成されていることを特徴とする。
請求項２５記載の発明に係る電子カメラは、請求項２４記載の電子カメラにおいて、前記第一の撮影用スイッチは静止画撮影用スイッチであることを特徴とする。
請求項２６記載の発明に係る電子カメラは、請求項２４記載の電子カメラにおいて、前記第二の撮影用スイッチは動画撮影用スイッチであることを特徴とする。
請求項２７記載の発明に係る電子カメラは、圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、本体に内装された充電可能な電池で動作する電子カメラであって、前記本体に、厚み方向に磁化された磁石板とコイル基板とを所定の間隔で対向配置した発電素子を内装すると共に、前記本体に加えられた圧に応答して前記発電素子の間隔を変化させて、前記コイル基板のコイルパターンに電流を誘起させ、この誘起電流を用いて前記電池を充電することを特徴とする。
請求項２８記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７記載の電子カメラにおいて、前記本体の少なくとも前記発電素子に面した部分を、弾性変形可能な構造または前記圧に応じて厚み方向に移動可能な構造としたことを特徴とする。
請求項２９記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７記載の電子カメラにおいて、前記磁石板と前記コイル基板との間に弾性体を挟み込んだ積層構造としたことを特徴とする。
請求項３０記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７記載の電子カメラにおいて、前記磁石板と前記コイル基板の相対的な位置を平行方向に移動可能に構成したことを特徴とする。
請求項３１記載の発明に係る電子カメラは、圧電素子を用いて薄型化をはかった電子カメラであって、本体に内装された充電可能な電池で動作する電子カメラであって、前記本体に、厚み方向に分極を配し且つ厚み方向に軟性を持って変形可能な圧電素子と、該圧電素子の起電圧を整流及び平滑してその平滑出力で前記電池を充電するための整流平滑回路とを内装し、加えて、前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面を変形可能な構造としたことを特徴とする。
請求項３２記載の発明に係る電子カメラは、請求項３１記載の電子カメラにおいて、前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面に多数の凹凸を形成して変形可能としたことを特徴とする。
請求項３３記載の発明に係る電子カメラは、請求項３１記載の電子カメラにおいて、前記本体の少なくとも圧電素子の内装部分の表裏面を他の部分よりも柔らかな素材で構成して変形可能としたことを特徴とする。
請求項３４記載の発明に係る電子カメラは、請求項３１乃至請求項３３いずれかに記載の電子カメラにおいて、前記圧電素子は、フィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子を積み重ねて構成されていることを特徴とする。
請求項３５記載の発明に係る電子カメラは、請求項３４記載の電子カメラにおいて、前記フィルム状またはシート状の複数枚の圧電素子は、ピエゾフィルムであることを特徴とする。
請求項３６記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラにおいて、前記電池の充電に供される電圧を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする。
請求項３７記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラにおいて、前記本体に加えられた圧に対応して、その圧の繰り返し回数状況を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする。
請求項３８記載の発明に係る電子カメラは、請求項２７乃至請求項３５いずれかに記載の電子カメラにおいて、前記発電素子の起電力発生に対応して、その起電力発生の繰り返し回数状況を数値化しまたは図案化して、撮影画像確認用のモニターに出力して表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生することができ、しかも、電源を全く必要としないので、電力消費の悪化を招かない信号発生装置を提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、回転運動を操作入力とし、その操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生することができる。
請求項３記載の発明によれば、水平方向の直線運動を操作入力とし、その操作入力に対応した大きさの電気信号を無段階に発生することができる。
請求項４記載の発明によれば、フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させることができる。
請求項５記載の発明によれば、フィルム状圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させることができる。
請求項６記載の発明によれば、柔軟性圧電素子を撓ませてその撓み度合いに応じた起電力を発生させることができる。
請求項７記載の発明によれば、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成しているので、その積層数に対応した十分な大きさの起電圧を得ることができる。
請求項８記載の発明によれば、前記圧電シートにピエゾフィルムを用いているので、硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性が得られる。
請求項９記載の発明によれば、押しボタンの押圧力に対応した起電圧を得ることができる。
請求項１０記載の発明によれば、押しボタンの押圧操作に伴う圧電素子の変形を空間部で吸収するので、圧電素子に充分な変形を起こさせることができる。
請求項１１記載の発明によれば、複数枚の圧電シートを積み重ねて構成しているので、その積層数に対応した十分な大きさの起電圧を得ることができる。
請求項１２記載の発明によれば、圧電シートにピエゾフィルムを用いているので、硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性が得られる。
請求項１３記載の発明によれば、たとえば、第一の信号発生手段の出力を望遠側のズーム制御に用いると共に、第二の信号発生手段の出力を広角側のズーム制御に用いることにより、デジタルカメラ等のズーム操作を行うことができる。しかも、第一及び第二の信号発生手段を圧電素子で構成しているため、電源電圧を必要とせずに、上記のズーム制御信号を生成することができ、無駄な電力消費を招かない。このため、とりわけ、省電力性が求められる電子カメラにとって有益な技術を提供できる。
請求項１４記載の発明によれば、積層枚数を加減することにより、所望の大きさのズーム制御信号を生成することができる。
請求項１５記載の発明によれば、前記圧電シートにピエゾフィルムを用いているので、硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性が得られる。
請求項１６記載の発明によれば、望遠側と広角側で共通の圧電素子を使用することができ、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
請求項１７記載の発明によれば、レリーズボタンの操作力に応じて変形する圧電素子の起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出すように構成したので、構造の複雑化を招くことなく、プリフォーカスや自動露光等のために複数段の操作信号を出力するカメラ用レリーズ装置を提供することができる。
請求項１８記載の発明によれば、圧電素子の積層枚数に対応した大きな起電圧を発生することができる。
請求項１９記載の発明によれば、前記圧電シートにピエゾフィルムを用いているので、硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性が得られる。
請求項２０記載の発明によれば、レリーズ操作の過程でｎ段の操作信号を発生することが可能なカメラ用レリーズ装置において、フィルム状またはシート状の圧電素子を複数枚積層して構成したので、圧電素子の積層枚数に対応した大きな起電圧を発生することができる。また、レリーズ操作の押圧力を前記圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号を前記ｎ段の操作信号として取り出すように構成したので、構造の複雑化を招くことなく、プリフォーカスや自動露光等のために複数段の操作信号を出力するカメラ用レリーズ装置を提供することができる。
請求項２１記載の発明によれば、カメラ本体に、レリーズボタンの操作力を圧電素子に加えることによって該圧電素子で起電圧を発生させ、該起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出すように構成したレリーズ装置を内蔵したので、たとえば、カメラ本体をカード形状などにして薄型化できる。
請求項２２記載の発明によれば、カメラ本体に、厚み方向に分極を配し且つ厚み方向に軟性を持って変形可能な圧電素子と、該圧電素子を押圧することによって発生する起電圧をｎ個のしきい値と比較し、各しきい値との比較結果信号をｎ段の操作信号として取り出す手段とを内蔵したので、たとえば、カメラ本体をカード形状などにして薄型化できる。
請求項２３記載の発明によれば、圧電素子の積層枚数に対応した大きな起電圧を発生することができる。
請求項２４記載の発明によれば、カメラ本体に第一の撮影用スイッチと第二の撮影用スイッチとを備え、少なくとも該第二の撮影用スイッチが前記圧電素子で構成されているので、たとえば、請求項２５記載の発明のように、前記第一の撮影用スイッチを静止画撮影用スイッチとすれば、通常のレリーズボタン操作に基づいて静止画撮影を行うことができる。あるいは、請求項２６記載の発明のように、前記第二の撮影用スイッチを動画撮影用スイッチとすれば、圧電素子の起電圧に基づいて動画撮影を行うことができる。
請求項２７記載の発明によれば、本体に圧を加えると、発電素子に起電圧を生じ、その起電圧によって電池が充電される。したがって、専用の充電器を持ち歩かなくても本体のみで電池を充電することができる。
請求項２８記載の発明によれば、本体の所要部分を容易に弾性変形させることができ、または、本体の所要部分の厚みを容易に減じさせることができる。
請求項２９記載の発明によれば、弾性体の弾性力によって磁石板と前記コイル基板との間に反発力を生じさせることができ、本体に加えた圧を解放したときに、速やかに磁石板と前記コイル基板との間隔を元に復帰させることができる。
請求項３０記載の発明によれば、磁石板とコイル基板との相対的な位置関係を水平方向にずらすことによって起電圧を生じさせることができる。
請求項３１記載の発明によれば、本体に圧を加えると、圧電素子に起電圧を生じ、その起電圧によって電池が充電される。したがって、専用の充電器を持ち歩かなくても本体のみで電池を充電することができる。
請求項３２記載の発明によれば、本体の所要部分を容易に弾性変形させることができる。
請求項３３記載の発明によれば、本体の所要部分を容易に弾性変形させることができる。
請求項３４記載の発明によれば、圧電素子の積層枚数分だけ起電圧の増大を図ることができる。
請求項３５記載の発明によれば、硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性を得ることができる。
請求項３６記載の発明によれば、電池の充電状態を視覚化して表示できるから、意識して電池の充電を行うことができると共に、その表示を見ながら最大の充電パワーが得られるように充電操作を行うことができ、充電効率を高めることができる。
請求項３７記載の発明によれば、多くの場合に単調感を否めないユーザーの充電操作に面白みを与えることができる。
請求項３８記載の発明によれば、多くの場合に単調感を否めないユーザーの充電操作に面白みを与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１８】
（１）＜実施形態１（課題１を達成するもの：請求項１〜請求項１２）＞
図１（ａ）は、無段階操作信号発生装置の構造図である。無段階操作信号発生装置（以下、単に「信号発生装置」という。）１は箱形のケース２を有している。ケース２の内部は、その内側面に形成された段差部２ａを境にして上半分が広開口幅部Ａ、下半分が狭開口幅部Ｂに分かれており、広開口幅部Ａには柔軟性圧電素子３が、また、狭開口幅部Ｂには弾性体４がそれぞれ収容されている。また、弾性体４をなくして前記柔軟性圧電素子３の後述する変形部を吸収する空間部４′を設けることもできる。
【００１９】
さらに、ケース２の上面（上下は図面に正対したときの向きをいう。）には穴２ｂが穿設されており、この穴２ｂに縮退自在に挿入された押しボタン５の底面５ａが柔軟性圧電素子３の上面に当接している。ここで、ケース２の内部の高さをＨ１、柔軟性圧電素子３の厚さをＨ２、弾性体４の厚さをＨ３、押しボタン５の底面５ａの厚さをＨ４とするとき、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４の加算値を、Ｈ１と同じか、または、Ｈ１を若干上回る程度にしておくと好ましい。押しボタン５のガタツキがなくなるからである。
【００２０】
図１（ｂ）、（ｃ）は、柔軟性圧電素子３の構造図である。圧電素子とは、圧電効果（変形を加えると電圧を発生する）と逆圧電効果（電圧を加えると変形する）を有する素子のことである。圧電を電歪ということもある。一般に両者（圧電／電歪）は厳密には異質の性質として理解されており、電気特性的には抗電界が大きい線形領域の広い物質を圧電素子、抗電界が非常に小さく２次曲線近似で表現されるものを電歪素子と分類しているが、本実施の形態では両者（圧電／電歪）を区別しない。なお、本明細書においては、「変形」、「歪み」及び「たわみ（撓み）」を同義語として取り扱う。
【００２１】
柔軟性圧電素子３は、フィルム状の圧電シート３ａで構成されたものであり、望ましくは、ｎ枚の圧電シート３ａを積み重ねたものである。複数枚積み重ねることによって起電力を増大させることができる。もちろん１枚でも構わない。圧電シート３ａの実例としては、特に限定しないが、米国ＭＳＩ（Measurement Specialties.Inc）社製のＰＤＴシリーズ（http://www.t-sensor.co.jp/PIEZO/FDT/ 参照）やＤＴシリーズ（http://www.t-sensor.co.jp/PIEZO/DT/ 参照）などの“ピエゾフィルム”を使用することができる。
【００２２】
ピエゾフィルムは、プラスチックＰＶＤＦ（Polyvinylidene fluoride）膜３ｂの両面に金属薄膜３ｃ、３ｄを印刷して作られている。分極はプラスチックＰＶＤＦ膜３ｂの厚み方向である。圧電効果によって分極方向への歪みの大きさに対応した電圧を両面の金属薄膜３ｃ、３ｄの間に発生する。ピエゾフィルムは、加工性が良く、大面積で薄膜化が容易な圧電素子であり、従来の硬質圧電素子（ピエゾセラミック等）と比較して、すぐれた柔軟性、耐衝撃性、耐高電圧性、耐水性、化学的安定性を備えている。なお、ピエゾフィルム以外でも、たとえば、シート状のセラミックの圧電素子を使用することもできる。
【００２３】
柔軟性圧電素子３の両短辺には、それぞれ引き出し電極３ｅ、３ｆが取り付けられており、一の引き出し電極３ｅと各々の圧電シート３ａの一方電極（たとえば、上面側の金属薄膜３ｃ）とを接続し、且つ、他の引き出し電極３ｆと圧電シート３ａの他方電極（たとえば、下面側の金属薄膜３ｄ）とを接続している。これにより、ｎ枚の圧電シート３ａを、引き出し電極３ｅ、３ｆの間に並列接続して起電力の増大を図っている。引き出し電極３ｅ、３ｆの一方からは配線３ｇが取り出されており、また、引き出し電極３ｅ、３ｆの他方からは配線３ｈが取り出されている。図示の信号発生装置１は、これらの配線３ｇ、１２ｈの端子３ｉ、３ｊから、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号を出力する。
【００２４】
図２は、信号発生装置１の作用説明図である。いま、押しボタン５に対して、押し込み方向の力Ｐａを加えると、柔軟性圧電素子３が力Ｐａの印加方向にたわむ。たわみの大きさは、力Ｐａの大きさと弾性体４の圧縮変形量で決まり、力Ｐａが小さければ柔軟性圧電素子３のたわみも小さく、また、力Ｐａが大きければ柔軟性圧電素子３のたわみも大きい。ただし、柔軟性圧電素子３のたわみの大きさは、弾性体４の圧縮変形の限界点付近で頭打ちとなることは当然である。
【００２５】
先にも述べたとおり、柔軟性圧電素子３は、各々が圧電効果を奏する圧電シート３ａをｎ枚積み重ねたものである。圧電効果とは、「応力を加えるとそれに比例した電荷を生じる現象」のことであるから、上記の“たわみ”を与えられた柔軟性圧電素子３は、たわみの大きさに比例した電圧（Ｅ）を、その端子３ｉ、３ｊの間に発生する。
【００２６】
そして、この電気信号Ｅは、同図（ｂ）に示すように、力Ｐａの大きさに対応して線形的に変化し、且つ、弾性体４の圧縮変形の限界点付近で頭打ち（リミットレベル）となる特性（イ）を持つから、押しボタン５を押さなければ出力信号Ｅをほぼ０Ｖとすることができ、また、押しボタン５をわずかに押せばその押し込み量に対応した０Ｖ以上の出力信号Ｅを得ることができ、さらに強く押せば、リミットレベルを最大値とする、より大きい電圧値の出力信号Ｅを発生することができる。
【００２７】
このように、信号発生装置１によれば、押しボタン５に加える力Ｐａの大きさに対応して無段階に変化するアナログ的な出力電圧Ｅを発生することができる。そして、その電圧発生作用には全く電源が関与しないから、言い換えれば、無電源で動作するから、たとえば、各種電子機器に適用した場合に、それらの電子機器の電源スイッチをオンにしなくても、操作者の操作入力に対応した大きさの電気信号Ｅを無段階に発生する無段階操作信号発生装置を実現することができ、結局、各種電子機器の省電力化に大きく寄与するという格別の効果を奏することができる。
【００２８】
なお、この例では、押しボタン５の押し下げ操作によって柔軟性圧電素子３に所要の“たわみ”を与えているが、本発明の思想はこの態様に限定されない。要は、操作入力に対応した“たわみ”を柔軟性圧電素子３に与える構造になっていればよく、かかる構造については様々な変形例が考えられる。たとえば、指で直接、圧電素子３ａの表面を押すようにしてもよい。押しボタンの突起部およびストロークをなくすことによって一層の薄型化が可能である。
【００２９】
図３（ａ）は、実施形態１の第一の変形例を示す図である。この図において、柔軟性圧電素子３の上面に当接するプレート６と一体化されたシャフト７と、ダイアル８のシャフト９とが直交状態で噛合しており、ダイアル８の回転運動（ロ）をシャフト９を介してシャフト７の直線運動（ハ）に変換するようになっている。このような構造にすると、ダイアル８の回転量を加減することにより、柔軟性圧電素子３に所望の“たわみ”を与えることができる。
【００３０】
図３（ｂ）は、実施形態１の第二の変形例を示す図である。この図において、柔軟性圧電素子３の上面に当接するプレート１０と一体化されたシャフト１１の上端部に扇状金具１２が取り付けられており、扇状金具１２の図面に向かって左端部は支点１３によって揺動自在に支持されている。そして、扇状金具１２のスロープ部１４に当接してスライド軸１５が設けられており、このスライド軸１５は、水平方向の案内溝１６を有する窓枠１７に取り付けられた操作子１８に固定されている。このような構造にすると、操作子１８を、案内溝１６に沿って図面の左右方向（ニ）に移動させることによって、扇状金具１２を支点１３の周りに揺動（ホ）させることができ、その揺動に伴うプレート１０の上下方向の位置移動により、柔軟性圧電素子３に所望の“たわみ”を与えることができる。
【００３１】
（２）＜実施形態２（課題２を達成するもの：請求項１３〜請求項１６）＞
図４は、電子カメラ１９の外観図である。電子カメラ１９は、特に限定しないが、本体部２０と、この本体部２０に回動可能に取り付けられたカメラ部２１とに分かれており、カメラ部２１の前面（図面の裏面側）にはズームレンズ２２が装着されている。ズームレンズ２２の後ろには、図示を略した撮像デバイス（ＣＣＤやＣＭＯＳなど）が取り付けられており、後述の撮影モードの際に、ズームレンズ２２から取り込まれた被写体像を電気信号に変換して所定周期のフレーム画像を生成できるようになっている。
【００３２】
一方、本体部２０には、画像を確認するための平面表示装置、例えば、液晶ディスプレイパネル２３が取り付けられているほか、レリーズボタン２４を始めとする各種の操作キー類が適宜の位置に取り付けられている。ちなみに、操作キーは、例えば、プラスキー２５、マイナスキー２６、デリートキー２７、電源スイッチ２８、モードキー２９、ディスプレイキー３０、ズームキー３１、セルフタイマーキー３２、ファンクションスイッチ３３などであり、これら各キーのうち、主要なものを説明すれば以下のとおりである。
【００３３】
レリーズボタン２４は、通常の撮影モードではその名前通りの役目を果たすが、撮影済みの画像を再生する再生モードでは選択された機能の「実行」キーの役割を果たすものである。プラスキー２５は、再生画像をプラス方向（最新画像の方向）に向かって選択したり、カーソルを下や右方向に移動するために用いられるキーである。マイナスキー２６は、方向が逆向きである以外、プラスキーと同じ機能である。モードキー２９は、様々な機能の選択を行うためのキーである。ズームキー３１は、ズームレンズ２２の倍率を変えるためのキーである。ズーム操作時にのみ使用する。このズームキー３１は、たとえば、シーソー型のキートップ（図７の符号３１ａ参照）を有しており、キートップの前方側を押せばズームレンズ２２の倍率が「Ｗ」側に変化し、キートップの後方側を押せばズームレンズ２２の倍率が「Ｔ」側に変化する。なお、“Ｗ”は望遠（ワイド）の略、“Ｔ”は広角（テラ）の略である。ファンクションスイッチ３３は、撮影モードと再生モードを切り替えるスライドスイッチである。上にスライドすると撮影モード、下にスライドすると再生モードになる。
【００３４】
図５は、電子カメラ１９のブロック図である。３４はズームレンズ２２の駆動部（以下「ズーム駆動部」）、３５は撮像デバイス、３６は垂直ドライバ、３７はタイミング発生器（ＴＧ：Timing Generator）、３８はサンプルホールド回路、３９はアナログディジタル変換器、４０はカラープロセス回路、４１はＤＭＡコントローラ、４２はＤＲＡＭインターフェース、４３はＤＲＡＭ、４４はフラッシュメモリ、４５はＣＰＵ、４６はＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）回路、４７はＶＲＡＭ、４８はＶＲＡＭコントローラ、４９はディジタルビデオエンコーダ、２３は液晶ディスプレイパネル、５０はバス、５１はキー入力部、５２はタッチパネルである。
【００３５】
キー入力部５１は、上述の様々な操作キー、すなわち、レリーズボタン２４、プラスキー２５、マイナスキー２６、デリートキー２７、電源スイッチ２８、モードキー２９、ディスプレイキー３０、ズームキー３１、セルフタイマーキー３２、ファンクションスイッチ３３などを備えるほか、液晶ディスプレイパネル２３の前面に取り付けられたタッチパネル５２からの座標情報を所定の信号形式に変換してＣＰＵ４５に出力するタッチパネルインターフェース５３を備えていてもよい。
【００３６】
図６は、ズームレンズ２２の構造図（但し、最も簡単な例）である。Ｌ１〜Ｌ３は光軸を一致させたレンズであり、Ｌ１とＬ３は正レンズ、Ｌ２は、Ｌ１とＬ３の間に入れられた負レンズである。Ｌ２を固定にしておき、Ｌ１とＬ３を対にして光軸上を動かして倍率を変更する。（ａ）は基準倍率（倍率１）のときの図であり、（ｂ）は基準倍率よりも倍率を大きくした（望遠側にした）ときの図、また、（ｃ）は基準倍率よりも倍率を小さくした（広角側にした）ときの図である。（ｂ）ではＬ１とＬ２の距離が最大で画角が最小（最大倍率）となり、位置（ｃ）ではＬ１とＬ２の距離が最小で画角が最大（最小倍率）となり、そして、その中間の位置（ｂ）では画角がちょうど半分の大きさとなる。
【００３７】
ズームレンズ２２の倍率は、Ｌ１とＬ３の位置を動かすことによって、最大倍率と最小倍率の間で連続的に変化させることができる。ズームレンズ２２の駆動方式は、ズームリングを手動で回すものとサーボモータなどのアクチュエータを使って電気的に回すものの二通りあるが、多くの普及型電子カメラのズームレンズは、鏡筒長等の制限から手動式ではなく後者の電動式が採用されているため、図示の電子カメラ１９もその例に倣うものとする。すなわち、電子カメラ１９は、カメラ本体のズームキー３１をＷ側またはＴ側に押すことによって、ズーム駆動部３４のサーボモータを正転又は逆転させ、これにより、Ｌ１とＬ３の位置を変えて所望の倍率を得るようにしているものとする。
【００３８】
次に、電子カメラ１９の記録モードについて説明する。記録モードでは、まず、ズームレンズ２２の後方に配置された撮像デバイス３５が垂直ドライバ３６やタイミング発生器３７からの信号で駆動され、ズームレンズ２２で集められた映像が一定周期毎に光電変換されて１画面分の画像信号が出力される。そして、この画像信号がサンプルホールド回路３８でサンプリングされ、アナログディジタル変換器３９でディジタル信号に変換された後、カラープロセス回路４０でディジタルの輝度・色差マルチプレクス信号（ＹＵＶ信号）が生成される。このＹＵＶ信号は、ＤＭＡコントローラ４１及びＤＲＡＭインターフェイス４２を介してＤＲＡＭ４３に転送され、ＤＲＡＭ４３への転送完了後に、ＣＰＵ４５によって読み出され、ＶＲＡＭコントローラ４８及びディジタルビデオエンコーダ４９を介して液晶ディスプレイパネル２３に送られ、構図確認用のスルー画像として表示される。
【００３９】
この状態でカメラの向きを変えると、ＤＲＡＭ４３に保存されているＹＵＶ信号が書き換えられ、同時に液晶ディスプレイパネル２３に表示されているスルー画像も変化するが、適宜の時点（所望の構図が得られた時点）で、レリーズボタン２４を押し下げると、ＤＲＡＭ４３に保存されているＹＵＶ信号がその時点のＹＵＶ信号で固定され、かつ液晶ディスプレイパネル２３に表示されているスルー画像も同時点の画像に固定される。そして、その時点でＤＲＡＭ４３に保存されているＹＵＶ信号は、ＤＲＡＭインターフェイス４２を介してＪＰＥＧ回路４６に送られ、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各コンポーネント毎に８×８画素の基本ブロックと呼ばれる単位でＪＰＥＧ符号化された後、フラッシュメモリ４４に書き込まれ、１画面分の記録画像として保存される。
【００４０】
次に、ズームキー３１の構造について説明する。
図７は、ズームキー３１の構造図である。ズームキー３１は、シーソー型のキートップ３１ａを有する。このキートップ３１ａは、その長手方向を本体部２０の前後に向けて、本体部２０に形成された矩形穴２０ａに装着されており、且つ、キートップ３１ａの下面中央部に設けられた支点３１ｂが本体部２０に揺動自在に支持されている。キートップ３１ａの前方端と後方端には、それぞれ下方突起部３１ｃ、３１ｄが一体的に形成されており、これらの下方突起部３１ｃ、３１ｄに当接して一対の圧電素子５４、５５が設けられている。
【００４１】
これらの圧電素子５４、５５の対向一端側は、それぞれ板バネ５６、５７と一緒に本体部２０（または本体部２０と一体の部材２０ｂ）に固定されており、且つ、これらの圧電素子５４、５５の他端側は、どこにも固定されない自由端になっている。したがって、これらの圧電素子５４、５５は、「片持ち梁」の状態で本体部２０（または本体部２０と一体の部材２０ｂ）に固定されている。圧電素子５４の両端部からは配線５４ａ、５４ｂが引き出されており、この配線５４ａ、５４ｂの間に圧電素子５４で発生した起電圧（Ｔ側操作信号ＳT）が現れるようになっている。また、圧電素子５５の両端部からも配線５５ａ、５５ｂが引き出されており、この配線５５ａ、５５ｂの間に圧電素子５５で発生した起電圧（Ｗ側操作信号ＳW）が現れるようになっている。なお、圧電素子５４、５５の構造については、適宜に、図１（ｂ）、（ｃ）を参照すること。
【００４２】
図８は、ズームキー３１の操作概念図であり、（ａ）はＷ側への操作、（ｂ）はＴ側への操作を示す図である。この図において、キートップ３１ａの前方（Ｗ）側を押し下げると、同側の下方突起部３１ｄが下方移動し、それに伴って、圧電素子５３が板バネ５５と一緒に変形する。圧電素子５３は圧電効果、すなわち、「変形量に比例した電圧を発生する」素子であるので、この場合、圧電素子５３で発生した電圧がＷ側操作信号ＳWとして取り出される。一方、キートップ３１ａの後方（Ｔ）側を押し下げると、同側の下方突起部３１ｃが下方移動し、それに伴って、圧電素子５２が板バネ５４と一緒に変形する。圧電素子５２も圧電効果、すなわち、「変形量に比例した電圧を発生する」素子であるので、この場合、圧電素子５２で発生した電圧がＴ側操作信号ＳTとして取り出される。
【００４３】
図９は、ズーム制御の動作フローチャートを示す図である。ＣＰＵ４５はズームキー３１の操作イベントに応答してこのフローチャートを実行する。フローチャートを開始すると、まず、二つの操作信号（Ｗ側操作信号ＳWとＴ側操作信号ＳT）を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、ＳW及びＳTが共にゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、ＳW及びＳTが共にゼロである場合は、ズームキー３１が中立状態（二つの圧電素子５４、５５がいずれも変形していない状態）にあると判断し、ズームレンズ２２の倍率を１倍にするように、ズーム駆動部３４を制御（ステップＳ１０３）した後フローチャートを終了する。
【００４４】
一方、ＳW及びＳTが共にゼロでない場合は、次に、ＳW＞ＳTであるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ＳW＞ＳTである場合は、Ｗ側へのズーム操作が行われたと判断してＳWに応じたＷ側の倍率となるようにズーム駆動部３４を制御し（ステップＳ１０５）、または、ＳW＞ＳTでない場合は、Ｔ側へのズーム操作が行われたと判断してＳTに応じたＴ側の倍率となるようにズーム駆動部３４を制御（ステップＳ１０６）し、その後、いずれの場合もフローチャートを終了する。
【００４５】
したがって、このフローチャートによれば、次の効果が得られる。
ズームキー３１の前方側を押すと、その押し下げ量に応じた大きさの変形が圧電素子５３に与えられる。このため、圧電素子５３は変形量に対応した大きさのＷ側操作信号ＳWを発生し、ＣＰＵ４５は、このＷ側操作信号ＳWに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を望遠側に変更する。また、ズームキー３１の後方側を押すと、その押し下げ量に応じた大きさの変形が圧電素子５２に与えられる。このため、圧電素子５２は変形量に対応した大きさのＴ側操作信号ＳTを発生し、ＣＰＵ４５は、このＴ側操作信号ＳTに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を広角側に変更する。その結果、ズームキー３１の前方側または後方側を押し、その押し下げ量を加減するだけで、所望のズーム倍率を得ることができる。しかも、ズームキー３１は、圧電素子５４、５５の“圧電効果”を利用してＷ側操作信号ＳWやＴ側操作信号ＳTを生成しているため、これらの信号の生成に“電源電圧”は必要ない。それゆえ、無駄な電力消費を招かず、とりわけ、省電力性が求められる電子カメラ１９にとって有益な技術を提供できる。
【００４６】
なお、本発明は上記の例に限定されない。その思想の範囲内において、様々な変形例や発展例を包含することは当然である。
図１０（ａ）は、実施形態２の第一の変形例を示す図である。ズームキー５８は、上記のズームキー３１に置き換わるものである。このズームキー５８は、支点５９の周りを揺動可能に本体部２０に取り付けられたレバー６０を有する。レバー６０の下端部６１は、本体部２０（または本体部２０と一体化された部材２０ｂ）に立設された一対の板バネ６２、６３の間に挿入されており、それぞれの板バネ６２、６３には圧電素子６４、６５が張り付けられている。これらの圧電素子６４、６５の構造は上記の圧電素子５４、５５と同一である（図１（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００４７】
このような構成において、レバー６０の上端部６０ａを前側（Ｗ側）に倒すと、レバー６０の下端部６１が図面の左側に移動する。このため、左側に位置する圧電素子６４が板バネ６２と一緒にレバー６０の下端部６１に押されて変形する。また、レバー６０の上端部６０ａを後側（Ｔ側）に倒すと、レバー６０の下端部６１が図面の右側に移動する。このため、右側に位置する圧電素子６５が板バネ６３と一緒にレバー６０の下端部６１に押されて変形する。したがって、左側の圧電素子６４からＷ側操作信号ＳWを取り出すと共に、右側の圧電素子６５からＴ側操作信号ＳTを取り出せば、上記の例と同じ作用が得られる。
【００４８】
すなわち、レバー６０の上端部６０ａを前側（Ｗ側）に倒すと、その倒し量に応じた大きさの変形が圧電素子６４に与えられる。このため、圧電素子６４は変形量に対応した大きさのＷ側操作信号ＳWを発生し、ＣＰＵ４５は、このＷ側操作信号ＳWに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を望遠側に変更する。また、レバー６０の上端部６０ａを後側（Ｔ側）に倒すと、その倒し量に応じた大きさの変形が圧電素子６５に与えられる。このため、圧電素子６５は変形量に対応した大きさのＴ側操作信号ＳTを発生し、ＣＰＵ４５は、このＴ側操作信号ＳTに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を広角側に変更する。その結果、レバー６０の上端部６０ａを前側（Ｗ側）または後側（Ｔ側）に倒し、その倒し量を加減するだけで、所望のズーム倍率を得ることができる。しかも、このズームキー５８も、圧電素子６４、６５の“圧電効果”を利用してＷ側操作信号ＳWやＴ側操作信号ＳTを生成しているため、やはり、これらの信号の生成に“電源電圧”は必要ない。それゆえ、無駄な電力消費を招かず、とりわけ、省電力性が求められる電子カメラ１９にとって有益な技術を提供できる。
【００４９】
図１０（ｂ）は、実施形態２の第二の変形例を示す図である。ズームキー６６は、上記のズームキー３１またはズームキー５８に置き換わるものである。このズームキー６６は、支点６７の周りを揺動可能に本体部２０に取り付けられたレバー６８を有する。レバー６８の下端部には、下向き解放のコの字状部６９が設けられている。コの字状部６９の両側はバネ７０、７１を介して本体部２０に弾性支持されており、また、コの字状部６９の開口には、本体部２０（または本体部２０と一体化された部材２０ｂ）に立設された圧電素子７２の上端部が勘合している。
【００５０】
このような構成において、レバー６８の上端部６８ａを前側（Ｗ側）に倒すと、レバー６８のコの字状部６９が図面の左側に移動する。このため、コの字状部６９に先端を勘合した圧電素子７２も同方向（左側）に移動し、圧電素子７２に変形を生じる。また、レバー６８の上端部６８ａを後側（Ｔ側）に倒すと、レバー６８のコの字状部６９が図面の右側に移動する。このため、コの字状部６９に先端を勘合した圧電素子７２も同方向（右側）に移動し、圧電素子７２に変形を生じる。ここで、便宜的に圧電素子７２の内部に書き込んだ小さな矢印の向きを分極方向とすると、圧電素子７２が左側に変形したときは分極と同一方向の変形となり、圧電素子７２が右側に変形したときは分極と逆向きの変形となるから、それぞれの変形方向ごとに逆極性の電気信号（たとえば、左側変形：正極性の電気信号、右側変形：負極性の電気信号）を取り出すことができる。
【００５１】
したがって、圧電素子７２が左側に変形したときの電気信号（正極性の電気信号）をＷ側操作信号ＳWとして利用すると共に、圧電素子７２が右側に変形したときの電気信号（負極性の電気信号）をＴ側操作信号ＳTとして利用すれば、上記の例と同じ作用が得られる。
【００５２】
すなわち、レバー６８の上端部６８ａを前側（Ｗ側）に倒すと、その倒し量に応じた大きさの変形が圧電素子７２に与えられる。このため、圧電素子７２は変形量に対応した大きさの正極性信号（Ｗ側操作信号ＳW）を発生し、ＣＰＵ４５は、このＷ側操作信号ＳWに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を望遠側に変更する。また、レバー６８の上端部６８ａを後側（Ｔ側）に倒すと、その倒し量に応じた大きさの変形が圧電素子７２に与えられる。このため、圧電素子７２は変形量に対応した大きさの負極性信号（Ｔ側操作信号ＳT）を発生し、ＣＰＵ４５は、このＴ側操作信号ＳTに従ってズーム駆動部３４を制御し、ズームレンズ２２の倍率を広角側に変更する。その結果、レバー６８の上端部６８ａを前側（Ｗ側）または後側（Ｔ側）に倒し、その倒し量を加減するだけで、所望のズーム倍率を得ることができる。しかも、このズームキー６６も、圧電素子７２の“圧電効果”を利用してＷ側操作信号ＳWやＴ側操作信号ＳTを生成しているため、やはり、これらの信号の生成に“電源電圧”は必要ない。それゆえ、無駄な電力消費を招かず、とりわけ、省電力性が求められる電子カメラ１９にとって有益な技術を提供できる。また、この例では、圧電素子７２の数を１個とすることができ、コストを削減できる。
【００５３】
（３）＜実施形態３（課題３を達成するもの：請求項１７〜請求項２６）＞
図１１は、実施形態３の原理説明図である。この図において、７３はレリーズボタン、７４は圧電素子である。圧電素子７４はレリーズボタン７３の一方向操作力（一般的には押し下げ方向の操作力；以下、単に「操作力」という。）Ｐｂの大きさに対応した変形（たわみまたは歪み）を生じるようになっており、圧電素子７４で発生した起電圧（変形の大きさに比例した電気信号Ｅ）は、ｎ個の比較回路（特に限定しないが、ここでは２個の比較回路（以下、第一及び第二の比較回路７５、７６）とする。）で、各々個別のしきい値ＳＬ１、ＳＬ２と比較される。いま、ＳＬ１＜ＳＬ２とした場合、Ｅ、ＳＬ１及びＳＬ２は、次の三つの関係のいずれかをとり得る。なお、しきい値ＳＬ１、ＳＬ２は、圧電素子７４の起電圧範囲の最小値をＥmin、最大値をＥmaxとした場合、Ｅminを越え、且つ、Ｅmax未満の任意の値である。
【００５４】
「関係１」：Ｅ＜ＳＬ１＜ＳＬ２
「関係２」：ＳＬ１＜Ｅ＜ＳＬ２
「関係３」：ＳＬ１＜ＳＬ２＜Ｅ
【００５５】
「関係１」は圧電素子７４が変形していないときまたはその変形量がごくわずかなときであり、つまり、レリーズボタン７３を押し下げていないときである。これに対して、「関係２」及び「関係３」は圧電素子７４が変形しているときであり、その変形の度合いは、「関係２」＜「関係３」である。つまり、「関係２」はレリーズボタン７３の半押しに対応し、「関係３」はレリーズボタン７３の全押しに対応する。したがって、第一の比較回路７５の出力信号Ｓａを「半押し信号」として利用すると共に、第二の比較回路７６の出力信号Ｓｂを「全押し信号」として利用することにより、信号Ｓａのアクティブに応答させてプリフォーカスや自動露光を行い、且つ、信号Ｓｂのアクティブに応答させて画像のキャプチャを行うことができるから、一般的な電子カメラにおける多段操作型のレリーズ機能を実現することができる。
【００５６】
加えて、上記のとおり、電気信号Ｅとしきい値（ＳＬ１、ＳＬ２）との比較で半押し信号Ｓａや全押し信号Ｓｂを発生しているため、たとえば、半押しストロークや全押しストロークを微調整したい場合には、しきい値（ＳＬ１、ＳＬ２）の大きさを変えるだけで、きわめて容易にその要求に応えることができる。
【００５７】
なお、図示の例では、レリーズボタン７３の操作力Ｐｂを圧電素子７４に加えているが、これに限定されない。同図（ｂ）に示すように、圧電素子７４に対して直接的に操作力（指先７７による操作力Ｐｂ）を加えるように構成してもよい。このように構成した場合、圧電素子７４と指先７７は互いに直接触れ合うようになっていてもよいが、つまり、圧電素子７４の表面が露出していてもよいが、圧電素子７４の電気的絶縁性や損傷防止などを考慮すると、圧電素子７４の表面をフィルム状の絶縁シートなどで覆って保護しておくことが望ましい。
【００５８】
図１２は、上記の原理を利用したカメラ用レリーズ装置７８の構造図である。カメラ用レリーズ装置７８は箱形のケース７９を有している。ケース７９の内部は、その内側面に形成された段差部７９ａを境にして上半分が広開口幅部Ａ、下半分が狭開口幅部Ｂに分かれており、広開口幅部Ａには圧電素子８０が、また、狭開口幅部Ｂには弾性体８１がそれぞれ収容されている。なお、弾性体８１の役割は圧電素子８０に対して変形復帰力を与える点にある。この点において、圧電素子８０それ自身が変形復帰力を備えている場合は、弾性体８１を設ける必要がない。つまり、狭開口幅部Ｂを空間のままにしておいてもよい。この場合、狭開口幅部Ｂは圧電素子８０の変形許容スペースとして機能する。
【００５９】
さらに、ケース７９の上面（上下は図面に正対したときの向きをいう。）には穴７９ｂが穿設されている。この穴７９ｂにはレリーズボタン８２が縮退自在に挿入されており、且つ、レリーズボタン８２の底面８２ａが圧電素子８０の上面に当接している。ここで、ケース７９の内部の高さをＨ１、圧電素子８０の厚さをＨ２、弾性体８１の厚さをＨ３、レリーズボタン８２の底面８２ａの厚さをＨ４とするとき、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４の加算値を、Ｈ１と同じか、または、Ｈ１を若干上回る程度にしておくと好ましい。レリーズボタン８２のガタツキがなくなるからである。なお、圧電素子８０の構造については、適宜に、図１（ｂ）、（ｃ）を参照すること。
【００６０】
圧電素子８０の両端からは配線８３、８４が引き出されており、これらの配線８３、８４から、レリーズボタン８２の押し下げ量に比例した大きさの電気信号Ｅを出力する。そして、その電気信号Ｅを二つの比較回路（第一及び第二の比較回路８５、８６）に入力し、第一及び第二の比較回路８５、８６で各々個別のしきい値（ＳＬ１、ＳＬ２）と比較して、Ｅ＞ＳＬ１の場合に半押し信号Ｓａをアクティブにし、Ｅ＞ＳＬ２の場合に全押し信号Ｓｂをアクティブにする。
【００６１】
図１３は、カメラ用レリーズ装置７８の作用説明図である。いま、レリーズボタン８２に対して、押し下げ方向の力Ｐｂを加えると、圧電素子８０が力Ｐｂの印加方向にたわむ。たわみの大きさは、力Ｐｂの大きさと弾性体８１の圧縮変形量で決まり、力Ｐｂが小さければ圧電素子８０のたわみも小さく、また、力Ｐｂが大きければ圧電素子８０のたわみも大きい。ただし、圧電素子８０のたわみの大きさは、弾性体８１の圧縮変形の限界点付近で頭打ちとなることは当然である。
【００６２】
先にも述べたとおり、圧電素子８０は、「応力を加えるとそれに比例した電荷を生じる」から、上記の“たわみ”を与えられた圧電素子８０は、たわみの大きさに比例した電圧（Ｅ）を、配線８３、８４を介して出力する。そして、この電気信号Ｅは、同図（ｂ）に示すように、力Ｐｂの大きさに対応して線形的に変化し、且つ、弾性体８１の圧縮変形の限界点付近で頭打ち（リミットレベル）となる特性（ヘ）を持つから、レリーズボタン８２を押さなければ出力信号Ｅをほぼ０Ｖとすることができ、また、レリーズボタン８２をわずかに押せばその押し込み量に対応した０Ｖ以上の出力信号Ｅを得ることができ、さらに強く押せば、リミットレベルを最大値とする、より大きい電圧値の出力信号Ｅを発生することができる。
【００６３】
このように、カメラ用レリーズ装置７８によれば、レリーズボタン８２に加える力Ｐｂの大きさに対応して無段階に変化するアナログ的な出力電圧Ｅを発生することができる。したがって、図１３（ｂ）に示すように、適当な大きさの二つのしきい値（ＳＬ１、ＳＬ２；ただし、ＳＬ１＜ＳＬ２）と出力信号Ｅとを比較することにより、「関係１」→「Ｅ＜ＳＬ１＜ＳＬ２」、「関係２」→「ＳＬ１＜Ｅ＜ＳＬ２」及び「関係３」→「ＳＬ１＜ＳＬ２＜Ｅ」の三つの状態をとることができる。
【００６４】
図１４は、カメラ用レリーズ装置７８の動作フローチャートを示す図である。このフローチャートにおいて、まず、カメラ用レリーズ装置７８の第一の比較回路８５の比較結果が「Ｅ＞ＳＬ１」であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。そして、「Ｅ＞ＳＬ１」でなければ上記の「関係１」の状態、つまり、レリーズボタン８２が押し下げられていないまたはその押し下げ量がごくわずかであると判断してフローチャートを終了するが、「Ｅ＞ＳＬ１」であれば、次に、第二の比較回路８６の比較結果が「Ｅ＞ＳＬ２」であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、「Ｅ＞ＳＬ２」でなければ上記の「関係２」の状態、つまり、レリーズボタン８２が半押し状態にあると判断して、半押し信号Ｓａをアクティブにし（ステップＳ２０３）、あるいは、「Ｅ＞ＳＬ２」であれば上記の「関係３」の状態、つまり、レリーズボタン８２が全押し状態にあると判断して、全押し信号Ｓｂをアクティブにして（ステップＳ２０４）フローチャートを終了する。
【００６５】
このように、カメラ用レリーズ装置７８は、レリーズボタン８２の押し下げ操作力Ｐｂを用いて圧電素子８０に変形を生じさせて電気信号Ｅを発生し、その電気信号Ｅとしきい値（ＳＬ１、ＳＬ２）とを比較して、半押し信号Ｓａと全押し信号Ｓｂとを生成しているので、次の効果が得られる。いま、レリーズボタン８２の半押しストローク量（非押し下げ状態から半押し信号Ｓａがアクティブになるまでの操作量）を変更したい場合、一方のしきい値ＳＬ１の大きさを変えるだけで容易にその要求に応えることができる。また、同様に、レリーズボタン８２の全押しストローク量（非押し下げ状態から全押し信号Ｓｂがアクティブになるまでの操作量）を変更したい場合も、他方のしきい値ＳＬ２の大きさを変えるだけで容易にその要求に応えることができる。したがって、従来例のような面倒な調節（機械的な位置関係の調節）を行う必要がなく、電気的な簡単な調整（しきい値の調整）を行うだけで、レリーズボタン８２の半押しストロークや全押しストロークの微修正をきわめて容易に行うことができるという有利な効果が得られる。
【００６６】
なお、以上の説明では、半押し状態と全押し状態の２段操作を例にしたが、３段ないしはそれ以上の多段操作への発展も簡単に実現することができる。すなわち、操作段数をｎとした場合、ｎ個の異なるしきい値（ＳＬ１、ＳＬ２、・・・・、ＳＬｎ）と、それらのしきい値と電気信号Ｅとを個別に比較するためのｎ個の比較回路とを備えればよい。
【００６７】
さて、上記の例では、静止画撮影用の電子カメラへの適用例を示したが、これに限定されない。静止画に加えて動画も撮影できる電子カメラに適用してもよい。ここで、動画の撮影とは、電子カメラの撮像デバイス（ＣＣＤやＣＭＯＳなど）は毎秒数十枚（たとえば１０〜４０枚／秒）のフレーム画像を出力できる点に着目し、所望の時間、このフレーム画像を継続的に保存することによってデジタルビデオカメラのような動きのある映像の記録を行うことをいう。また、動画の方式は、複数枚の静止画を早送りするＭＯＴＩＯＮ−ＪＰＥＧ（簡易動画）やＭＰＥＧ−１、２、４、７など色々あり限定されない。いわゆる連写を含んでもよい。以下の説明においては、特段の事情がない限り、これらの呼称（動画、簡易動画及び連写画）を区別しない。
【００６８】
図１５は、電子カメラ８７の外観図である。この電子カメラ８７は、静止画に加えて動画も撮影できるものである。電子カメラ８７は、カード形状等の薄型の本体８８を有しており、その本体８８の前面任意位置に撮影レンズ８９やファインダ窓９０及びストロボ発光窓９１などを配すると共に、その本体８８の背面任意位置に画像を確認するための平面表示装置、例えば、液晶ディスプレイパネル９２やファインダ用覗き窓９３を配し、さらに、その本体８８の上面や背面等の操作しやすい位置に各種の操作ボタン（スイッチ）類を配している。すなわち、図示の例では、本体８８の上面右側に静止画撮影用のレリーズボタン９４を配し、また、本体８８の背面右側に撮影／再生切り換えスイッチ９５、ファンクションボタン９６、メニューボタン９７及びディスプレイボタン９８並びに動画撮影用のスタート／ストップボタン９９を配している。
【００６９】
これらの操作ボタン（スイッチ）類の機能は、次のとおりである。まず、レリーズボタン９４は、半押しと全押しの２段押しができるものである。半押しで撮影レンズ８９の露出設定や合焦及びシャッタースピード設定を行い、全押しで静止画の撮影（記録）を行う。このレリーズボタン９４には２段の機械式接点を持つ従来公知のものを使用してもよく、又は、前記のカメラ用レリーズ装置７８（実施形態１：図１２参照）を使用してもよい。以下の説明では、実施形態１との重複を避けるために、このレリーズボタン９４は従来公知のもの、すなわち、２段の機械式接点を持つものとする。次に、撮影／再生切り換えスイッチ９５は、電子カメラ８７の動作モードを“撮影モード”にするか、“再生モード”にするかを切り換えるためのものである。撮影モードにすると、電子カメラ８７は静止画又は動画の撮影が可能な状態となり、且つ、その状態においては、液晶ディスプレイパネル９２は構図確認用のモニター画面（いわゆる電子ファインダー）として使用可能な状態になる。この電子ファインダーのオンオフは、ディスプレイボタン９８によって切り換えられる。次に、ファンクションボタン９６は液晶ディスプレイパネル９２に表示される各種メニュー項目の選択や決定及び再生画像の選択等を行うためのものであり、たとえば、上下左右の矢印マークを周囲に配したリング状押しボタンと、そのリング状押しボタンの中央に配された決定用押しボタンとによって構成されている。次に、メニューボタン９７は液晶ディスプレイパネル９２に様々なメニューを表示するためのものである。また、スタート／ストップボタン９９は、電子カメラ８７が撮影モードにあるときに、動画撮影の開始（スタート）と終了（ストップ）とを指示するためのものである。たとえば、このスタート／ストップボタン９９が押されている間、動画が撮影される。
【００７０】
図１６は、スタート／ストップボタン９９の構造図である。スタート／ストップボタン９９は箱形のケース１００を有している。ケース１００の内部は、その内側面に形成された段差部１００ａを境にして上半分が広開口幅部Ａ、下半分が狭開口幅部Ｂに分かれており、広開口幅部Ａには圧電素子１０１が、また、狭開口幅部Ｂには弾性体１０２がそれぞれ収容されている。なお、弾性体１０２の役割は圧電素子１０１に対して変形復帰力を与える点にある。この点において、圧電素子１０１それ自身が変形復帰力を備えている場合は、弾性体１０２を設ける必要がない。つまり、狭開口幅部Ｂを空間のままにしておいてもよい。この場合、狭開口幅部Ｂは圧電素子１０１の変形許容スペースとして機能する。
【００７１】
さらに、ケース１００の上面（上下は図面に正対したときの向きをいう。）には穴１００ｂが穿設されている。この穴１００ｂには押しボタン１０３が縮退自在に挿入されており、且つ、押しボタン１０３の底面１０３ａが圧電素子１０１の上面に当接している。ここで、ケース１００の内部の高さをＨ１、圧電素子１０１の厚さをＨ２、弾性体１０２の厚さをＨ３、押しボタン１０３の底面１０３ａの厚さをＨ４とするとき、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４の加算値を、Ｈ１と同じか、または、Ｈ１を若干上回る程度にしておくと好ましい。押しボタン１０３のガタツキがなくなるからである。
【００７２】
圧電素子１０１の両端からはそれぞれ配線１０４、１０５が引き出されておりこれらの配線１０４、１０５の間から、押しボタン１０３の押し下げ量に比例した大きさの電気信号（以下「Ｓ信号」という）を出力する。なお、圧電素子１０１の構造については、適宜に、図１（ｂ）、（ｃ）を参照すること。このような構造を有するスタート／ストップボタン９９は、その実装高が、ケース１００の内部の高さＨ１に、ケース１００の板厚α×２を加えた値になる。この値（Ｈ１＋２α）はできるだけ小さいことが望ましい。電子カメラ８７の本体８８の厚みを左右するからである。
【００７３】
図１６に示されているスタート／ストップボタン９９の構造図は、説明の便宜のために、高さ方向の寸法をディフォルメ（大幅に拡大）しているが、圧電素子１０１や弾性体１０２（又は圧電素子１０１の変形許容スペース）を実装するための空間（広開口幅部Ａや狭開口幅部Ｂ）の高さは、図示のものよりも遙かに小さくすることができる。したがって、上記の値（Ｈ１＋２α）も、電子カメラ８７の本体８８の厚みを“薄型”と表現して何ら差し支えない程度に微小化（数ｍｍ）することができる。このように、上記の構造を有するスタート／ストップボタン９９は、その実装高（Ｈ１＋２α）を低くできるから、電子カメラ８７に組み込んだ場合でも本体８８の厚みを増すことがなく、電子カメラ８７の薄型化を達成することができる。
【００７４】
図１７は、電子カメラ８７の電気的な内部ブロック図である。この図において、電子カメラ８７は、大きく分けて、撮像ブロック１０６、画像生成ブロック１０７、制御ブロック１０８、表示制御ブロック１０９、表示ブロック１１０、及び、記憶ブロック１１１の各部ロックからなる。なお、これ以外にもバッテリを含む電源ブロックなどが存在するが、図示の輻輳を避けるために省略する。
【００７５】
撮像ブロック１０６は撮影レンズ８９や絞り機構及び必要であればズーム機構などを含む。画像生成ブロック１０７はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像デバイス及び同デバイスの駆動回路並びに同デバイスの出力信号から所定のフレーム画像信号（ここでは毎秒３０枚のフレーム画像信号とする）を生成して出力する画像生成回路などを含む。
【００７６】
制御ブロック１０８は、レリーズボタン９４、撮影／再生切り換えスイッチ９５、ファンクションボタン９６、メニューボタン９７、ディスプレイボタン９８及びスタート／ストップボタン９９などの各種ボタン（スイッチ）類からの信号に基づき、電子カメラ８７の動作を統括制御するものである。たとえば、撮影／再生切り換えスイッチ９５が撮影側に切り換えられていれば、電子カメラ８７の動作を“撮影モード”に設定し、再生側に切り換えられていれば、電子カメラ８７の動作を“再生モード”に設定する。また、メニューボタン９７が押されると撮影又は再生モードに対応した“メニュー表示モード”に設定し、また、たとえば、メニュー表示モード中にファンクションボタン９６が押されるとメニュー項目の選択や決定等の制御を実行する。また、撮影モード中にディスプレイボタン９８がオンオフされると液晶ディスプレイパネル９２を電子ファインダーとして利用（オン）したり利用を禁止（オフ）したりする。また、撮影モード中にレリーズボタン９４が押されると静止画の撮影を実行し、あるいは、スタート／ストップボタン９９が押されると動画の撮影を実行する。
【００７７】
表示制御ブロック１０９は制御ブロック１０８からの指示に応答して、表示ブロック１１０の液晶ディスプレイパネル９２の表示を制御する。たとえば、メニューを表示したり、記憶ブロック１１１に記録されている撮影済の静止画又は動画を再生表示したり、あるいは、電子ファインダー用の構図確認画像（画像生成ブロック１０７から出力される生のフレーム画像；いわゆるスルー画像）を表示する。記憶ブロック１１１は、上記のとおり、撮影済の静止画や動画の電子データを記録保存する部分である。この記憶ブロック１１１は、電子データを不揮発的に保存できるもの（電源がオフになっても保存データを失わないこと）であればよく、一般に小型軽量を考慮してフラッシュメモリ等の半導体記憶デバイスが用いられるが、磁気や光学その他の原理で電子データを記憶する他の記憶デバイスを用いてもよい。また、これらの記憶デバイスは、電子カメラ８７から取り外しできるタイプで、且つ、汎用的形状（たとえば、ＳＤ／ＭＭＣメモリカード等）を有しているものが望ましい。パソコン等他の画像処理装置との連携ができるからである。
【００７８】
さて、電子カメラ８７は、既述のとおり、静止画に加えて動画も撮影できるものである。記憶ブロック１１１に簡略図形化して示すいくつかのファイル１１２〜１１７は、それらの電子データを示している。すなわち、ファイル１１２〜１１４はそれぞれ静止画の電子データであり、ファイル１１５〜１１７はそれぞれ動画の電子データである。以下、ファイル１１２〜１１４を“静止画ファイル”ということにし、ファイル１１５〜１１７を“動画ファイル”ということにする。
【００７９】
静止画ファイル１１２〜１１４は、画像生成ブロック１０７から出力されたフレーム画像信号のうちの一枚の画像（レリーズボタン９４が全押しされたときに出力された単一画像）を所定の汎用静止画圧縮形式（典型的にはＪＰＥＧ形式）に変換したファイルである。また、動画ファイル１１５〜１１７は、画像生成ブロック１０７から出力されたフレーム画像信号のうちの所定時間内の連続画像（ここでは、スタート／ストップボタン９９が押されている間に出力されたＸ枚の画像）を所定の汎用動画圧縮形式（典型的にはＭＰＥＧ形式）に変換したファイルである。なお、図中の静止画ファイル１１２〜１１４に対して、動画ファイル１１５〜１１７は若干の“厚み”をもって模式的に描かれているが、この厚みはＸ枚の画像を含むことをイメージしたものである。
【００８０】
図１８は、静止画ファイル１１２〜１１４と動画ファイル１１５〜１１７の概念的な構造図である。代表して静止画ファイル１１２はヘッダ部１１２ａと画像部１１２ｂとからなり、ヘッダ部１１２ａに画像ナンバーや撮影日時及び撮影条件等の画像情報を格納すると共にサムネイル（インデックス用縮小画像）を格納し、画像部１１２ｂに画像の実体データを格納する。
【００８１】
また、代表して動画ファイル１１５はＸ枚の静止画プレーン１１５ａ〜１１５ｆと１枚のファイル情報プレーン１１５ｇとからなり、ファイル情報プレーン１１５ｇにファイル名や代表インデックス画像、撮影日時、撮影条件、画像サイズ、連写枚数、連写時間等の情報を格納すると共に、Ｘ枚の静止画プレーン１１５ａ〜１１５ｆの各々を、ヘッダ部１１５ａ＿１、時間情報保持部１１５ａ＿２及び画像部１１５ａ＿３で構成し、ヘッダ部１１５ａ＿１に連写ナンバーなどの情報を格納し、時間情報保持部１１５ａ＿２に前の連写画像からの時間間隔情報などを格納し、画像部１１５ａ＿３に画像の実体データを格納する。
【００８２】
図１９は、制御ブロック１０８で実行される撮影モード処理プログラムのフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、撮影モードであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。撮影／再生切り換えスイッチ９５が撮影側に切り換えられているときは“撮影モード”であり、再生側に切り換えられているときは“再生モード”である。撮影モードでないとき、すなわち、再生モードのときは再生モード処理を実行する（ステップＳ３０２）。この再生モード処理は、液晶ディスプレイパネル９２に撮影済の静止画や動画を表示するという処理であるが、本発明と直接の関連がないため、詳細な説明を省略する。
【００８３】
一方、撮影モードである場合は、次に、動画撮影用カウンター（Ｘ）に初期値“１”をセット（ステップＳ３０３）した後、スタート／ストップボタン９９の出力信号（Ｓ信号）を取り込み（ステップＳ３０４）、そのＳ信号が所定のしきい値Ｓ0を越えているか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ここで、しきい値Ｓ0は、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を意図的に押したときのＳ信号の大きさよりも小さな値に設定されている。したがって、ステップＳ３０５の判定結果が肯定（“ＹＥＳ”）となるときは、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３が意図的に押されているときであり、つまり、ユーザによって動画の撮影指示が明示的に出されているときである。これに対して、ステップＳ３０５の判定結果が否定（“ＮＯ”）となるときは、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３が押されていないときであり、つまり、ユーザによって動画の撮影指示が出されて“いない”ときであるから、この場合は、撮影モードのもう一つの撮影指示（静止画撮影の指示）の判定（ステップＳ３０６）と、それに対応した処理を実行する（ステップＳ３０７）。なお、この実施形態２においては、動画の撮影指示判定（ステップＳ３０５）を行った後に静止画の撮影指示判定（ステップＳ３０６）を行っているが、これに限定されない。順番を逆にしてもよい。すなわち、静止画の撮影指示判定を行った後に動画の撮影指示判定を行ってもよい。
【００８４】
ユーザによって動画の撮影指示が明示的に出されているとき（ステップＳ３０５の判定結果が“ＹＥＳ”のとき）は、次に、Ｓ信号の大きさに対応させて動画の連写間隔を設定する（ステップＳ３０８）。ここで、スタート／ストップボタン９９は、すでに説明したとおり、押しボタン１０３の押し下げ量に比例した大きさの電気信号（Ｓ信号）を出力するものである。このステップＳ３０８においては、Ｓ信号が大きくなるほど動画の連写間隔を小さくするように設定する。連写間隔とは、生のフレーム画像から取り出すコマ画像の取り出し間隔のことをいう。たとえば、毎秒３０枚のフレーム画像の場合、連写間隔の最小値は１／３０〔秒〕≒０．０３３〔秒〕である。この場合、取り出されるコマ数は最大となり、最もスムーズに動く良好な動画が記録されるが、動画のファイルサイズが大きくなるという欠点がある。これに対して、たとえば、連写間隔を倍の２／３０〔秒〕≒０．０６６〔秒〕にすると、多少のギクシャク感を否めない動画が記録されるが、そのファイルサイズは単純計算で半減するというメリットが得られる。
【００８５】
このように、動画の動きのスムーズさとファイルサイズは相反するから、どちらを優先させるかによって連写間隔を適宜に設定したいところ、この設定を、たとえば、いちいちメニューボタン９７を押して行うようにした場合は、設定の煩わしさを否めない上、撮影の即応性が損なわれるという問題点がある。
【００８６】
以上の点に鑑み、この例では、連写撮影指示用のボタン（スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３）の押し加減をコントロールするだけで、連写間隔を自由且つ無段階に設定できるようにした。すなわち、ステップＳ３０８の枠内に示すように、電子カメラ８７は、縦軸をＳ信号の大きさ、横軸を連写間隔とするデータテーブルを有しており、ステップＳ３０４で取り込んだＳ信号の大きさに対応する連写間隔の値をこのテーブルからルックアップし、そのルックアップされた連写間隔の値に基づいて、Ｘ枚目のコマ画像のフレーム画像からの取り出しタイミングを決定してそのコマ画像の記録を実行（ステップＳ３０９）し、その後、Ｘをカウントアップ（ステップＳ３１０）してから、再びステップＳ３０４以降を繰り返すという処理を実行する。
【００８７】
したがって、Ｓ信号が小さい場合には、連写間隔を広げてファイルサイズ縮小優先とすることができる一方、Ｓ信号が大きい場合には連写間隔を狭くして動き優先とすることができ、しかも、これらの連写間隔の設定を、動画撮影指示操作（スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３の操作）と同時に行うことができるから、設定の煩わしさがなく、且つ、撮影の即応性も損なわれないという特有の効果が得られる。
【００８８】
図２０は、連写間隔可変の作用説明図である。上段に並ぶＦ１〜Ｆ７は、生のフレーム信号のコマ画像である。今、Ｆ１〜Ｆ４が出力されている間に、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を弱く押し続けたとすると、この間のＳ信号は「小さな値」になる。このため、連写間隔が広くなり、その連写間隔に対応したコマ画像（たとえば、図では１コマ置きのＦ１とＦ３）が動画ファイルに記録されて行く。そして、ある時点以降、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を強く押し続けたとすると、この間のＳ信号は「大きな値」になる。このため、連写間隔が狭くなり、その連写間隔に対応したコマ画像（たとえば、図ではコマ落ちのないＦ５、Ｆ６、Ｆ７）が動画ファイルに記録されて行く。
【００８９】
このように、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３の操作力を加減するだけで、動画の連写間隔を自由且つ無段階に設定することができるから、面倒な手間をかけることなく、しかも、動画撮影の即応性を損なうことなく、所望連写間隔の動画ファイルを記録することができるという有益な効果を得ることができる。
【００９０】
さらに、この例では、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を“弱く押す”と連写間隔を広くする（つまり、ファイルサイズ縮小優先）一方、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を“強く押す”と連写間隔を狭くする（つまり、動画の動き優先）ようにしたから、連写間隔の可変特性を撮影者の直感的感覚に馴染むものとすることができる。すなわち、多くの撮影者は、たとえば、図示の例のゴルフスィングを動画で撮影する場合、注目すべきポイント（ショットの瞬間等）を承知しており、そのポイントの動きをコマ落ちなく緻密に撮影するために、思わずスタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を“強く押す”という無意識な操作を行うことを期待できるから、この例における上記の連写間隔設定に関する工夫（弱押し→間隔広、強押し→間隔狭）は、撮影者の直感的操作に馴染むものであり、特段の操作説明をすることなく、ファイルサイズ縮小優先と動画の動き優先という相反する命題の両立を図ることができる。
【００９１】
さて、上記の例では、図１９のステップＳ３０５の判定結果に従って、静止画の撮影と動画の撮影とを排他的に行っている。すなわち、静止画の撮影と動画の撮影のいずれか一方のみを行うようにしており、たとえば、動画の撮影中に静止画の撮影を行うことはできない。このような対応（静止画撮影と動画撮影の排他的実行）は、一般的な撮影シチュエーションを考えた場合に特段不都合なものとはいえない。しかしながら、たとえば、動画撮影中に「このシーンを高画質の静止画で残しておきたい」などという要求は当然考えられるが、上記の例にあっては、動画の撮影を中止しない限り、こうした要求に応えられないという点で不都合がある。以下に説明する例は、このような不都合を解消するようにしたものである。
【００９２】
図２１は、制御ブロック１０８で実行される撮影モード処理プログラムのフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、Ｓ信号を取り込み（ステップＳ４０１）、そのＳ信号が所定のしきい値Ｓ0を越えているか否かを判定する（ステップＳ４０２）。しきい値Ｓ0は、上記の例と同様に、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を意図的に押したときのＳ信号の大きさよりも小さな値に設定されている。したがって、ステップＳ４０２の判定結果が肯定（“ＹＥＳ”）となるときは、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３が意図的に押されているときであり、つまり、ユーザによって動画の撮影指示が明示的に出されているときである。これに対して、ステップＳ４０２の判定結果が否定（“ＮＯ”）となるときは、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３が押されていないときであり、つまり、ユーザによって動画の撮影指示が出されて“いない”ときであるから、この場合はフローチャートを終了する。なお、この場合はフローチャートの終了前に、連写フラグＯＮの判定処理（ステップＳ４０３）や、連写終了処理（ステップＳ４０４）及び連写フラグのＯＦＦ設定処理（ステップＳ４０５）などを実行する。
【００９３】
ユーザによって動画の撮影指示が明示的に出されているとき（ステップＳ４０２の判定結果が“ＹＥＳ”のとき）は、次に、Ｓ信号の大きさと二つのしきい値Ｓ1、Ｓ2とを比較する（ステップＳ４０６）。しきい値Ｓ1、Ｓ2の大小関係は、Ｓ1＜Ｓ2であって、且つ、Ｓ0＜Ｓ1である。図２１（ｂ）はこれらのしきい値Ｓ0、Ｓ1、Ｓ2の関係図である。
【００９４】
ステップＳ４０６の比較結果は、次の三つのケースに分かれる。第一のケースはＳ信号がＳ1以上且つＳ2未満（「Ｓ＞Ｓ1」）のときであり、第二のケースはＳ信号がＳ2以上（「Ｓ＞Ｓ2」）のときである。また、第三のケースはＳ信号がＳ0以上且つＳ1未満（「Ｓ0＜Ｓ＜Ｓ1」）のときである。
【００９５】
ステップＳ４０６の比較結果が第一のケースとなった場合は、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３がユーザによって意図的に押されているときであり、且つ、その押しボタン１０３の押し方がＳ2を越えない程度に「弱押し」されているときである。したがって、この場合は、ユーザによって動画の撮影指示が明示的に出されているときであると判断し、連写フラグをＯＮにする（ステップＳ４０７）と共に連写撮影を実行する（ステップＳ４０８）。
【００９６】
ステップＳ４０６の比較結果が第二のケースとなった場合も、上記の第一のケースと同様に、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３がユーザによって意図的に押されているときであるが、その押しボタン１０３の押し方が上記の第一のケースよりも強くなったとき（Ｓ2以上の「強押し」となったとき）である。したがって、この場合は、ユーザによって静止画の撮影指示が明示的に出されたと判断し、つまり、動画撮影中のユーザによって「このシーンを高画質の静止画で残しておきたい」という要求が出されたものと判断し、当該時点において画像生成ブロック１０７から出力されているフレーム信号のコマ画像を高画質の静止画として記録保存する。
【００９７】
第三のケースは、ユーザの動画撮影指示が“一時的”になくなった場合（動画撮影の一時停止；いわゆるポーズ状態に入ったとき）を判断するために付加的に設けられている。これは、明示的な動画撮影終了指示であれば、ユーザはスタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３から手を離すために、Ｓ信号の大きさがＳ0以下となってステップＳ４０２で容易に判断できるものの、このステップＳ４０２の判定だけでは、「明示的な動画撮影終了指示」と「動画撮影の一時停止（ポーズ状態）」とを区別できないからである。第三のケースを判定することにより、「動画撮影の一時停止（ポーズ状態）」の有無を判断して連写撮影や静止画撮影の処理（ステップＳ４０８やステップＳ４０９）をパスすることができる。これにより、特に長時間の動画撮影中における無駄なシーンの記録を回避し、記憶ブロック１１１の記憶容量の圧迫を防止できる。
【００９８】
この例によれば、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を弱く押し続けている間、連写撮影を行うことができることに加え、連写撮影中の所望のタイミングでスタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を強く押すだけで、当該タイミングのコマ画像を高画質の静止画としてワンタッチで記録することができる。さらに、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を軽く押せば、その間、動画撮影を一時停止（ポーズ状態）することもできる。
【００９９】
図２２は、連写撮影中に高画質の静止画記録を行う場合の作用説明図である。上段に並ぶＦ１〜Ｆ７は、生のフレーム信号のコマ画像である。今、Ｆ１〜Ｆ４及びＦ６、Ｆ７が出力されているときに、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を弱く押し続けた（Ｓ2＞Ｓ＞Ｓ1）とすると、これらのコマ画像（Ｆ１〜Ｆ４及びＦ６、Ｆ７）を含む動画ファイルが生成記録される。そして、任意のコマ画像（図示の例ではＦ５）の生成時点で、スタート／ストップボタン９９の押しボタン１０３を強く押した（Ｓ＞Ｓ2）とすると、そのコマ画像Ｆ５に対応する高画質の静止画ファイルが生成記録される。
【０１００】
このように、この例においては、いちいちレリーズボタン９４を押すことなく、動画撮影中の所望シーンの静止画記録を行うことができるので、きわめて使い勝手のよい動画撮影兼用の電子カメラ８７を提供することができる。
【０１０１】
なお、この例においては、弱押し（Ｓ2＞Ｓ＞Ｓ1）のときに連写撮影（動画撮影）を行い、この連写撮影中に強押し（Ｓ＞Ｓ2）となったときに静止画撮影を行うようにしているが、逆にしてもよい。すなわち、強押しのときに連写撮影（動画撮影）を行い、連写撮影中に弱押しとなったときに静止画撮影を行うようにしてもよい。または、弱押しや強押しの判定の際に、Ｓ信号とＳ1（又はＳ2）との比較を１回だけ行っているが、タッチミス等の誤判定を回避するためには、複数回の比較結果から判定するようことが望ましい。たとえば、「Ｓ2＞Ｓ＞Ｓ1」の状態がＮａ回継続すると動画撮影を行い、その動画撮影中に「Ｓ＞Ｓ2」の状態がＮｂ回継続すると静止画撮影を行うようにしてもよい。ここで、Ｎａ、Ｎｂは１以上の整数であり、Ｎａ＝Ｎｂ、または、Ｎａ≠Ｎｂであってもよい。また、この思想は、前記の例にも適用することができる。すなわち、図１９のステップＳ３０５の判定条件を、『「Ｓ＞Ｓ0」の状態がＮａ（またはＮｂ）回継続したか否か？』としてもよい。同様にタッチミス等による誤判定を回避できる。
【０１０２】
（４）＜実施形態４（課題４を達成するもの：請求項２７〜請求項３８）＞
図２３は、電子カメラの外観図である。この図において、電子カメラ１１８は、小型で超薄型の本体１１９を有する。この本体１１９の前面任意位置（図では図面に向かって右隅）には撮影レンズ１２０が設けられており、さらに、上側端にはレリーズボタン１２１が、また、背面には液晶モニターパネル１２２や各種の操作ボタン（たとえば、カーソルキー１２３及びファンクションキー１２４、１２５など）がそれぞれ設けられている。
【０１０３】
ここで、本体１１９の前面と背面の各々対向する位置には充電操作部１２６、１２７が設けられている。この充電操作部１２６、１２７の間には発電素子１２８が挟装されており、詳細は後述するが、充電操作部１２６、１２７に指先等で繰り返し荷重を加えることにより、その荷重を発電素子１２８に伝え、当該発電素子１２８に起電圧を生じさせる構造になっている。充電操作部１２６、１２７の好ましい位置は、撮影時に手で把持される場所である。被写体に向けて電子カメラ１１８を構えるだけで、知らず知らずのうちに充電操作部１２６、１２７に圧を加えることができるからである。
【０１０４】
図２４は、電子カメラ１１８の電気的なブロック図である。この図において、電子カメラ１１８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Diode）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像デバイスと撮影レンズ１２０等の光学系とからなる撮像部１２９を有する。撮像部１２９で撮影された画像は画像処理部１３０において撮影範囲確認用画像（いわゆるスルー画像）に変換されて表示部１３１に出力され、液晶モニターパネル１２２に映し出される。
【０１０５】
撮影者は、スルー画像を見ながら構図を決定してレリーズボタン１２１を押し下げ操作する。操作部１３２はレリーズボタン１２１や各種操作ボタン（カーソルキー１２３及びファンクションキー１２４、１２５など）の操作信号を取り込み、中央制御部１３３はそれらの信号に応答してカメラ動作を制御する。
【０１０６】
たとえば、レリーズボタン１２１が押し下げ操作された場合は、そのときに撮像部１２９から出力されている画像をキャプチャし、所要の画像形式（たとえば、ＪＰＥＧ等）に変換した後、半導体メモリ等で構成された記憶部１３４に書き込んで保存する。または、画像再生用のファンクションキー（たとえば、ファンクションキー１２４、１２５のいずれか）が押された場合は、記憶部１３４に保存されている画像リストを液晶モニターパネル１２２に表示し、カーソルキー１２３で選択された画像を記憶部１３４から読み出して液晶モニターパネル１２２に表示する。
【０１０７】
電池１３５は電子カメラ１１８の電源供給部であり、図示の例においては、中央制御部１３３を介して、撮像部１２９や画像処理部１３０、表示部１３１及び記憶部１３４などの動作に必要な電源を供給している。電池１３５は、充電して再利用可能な二次電池（特に限定しないがリチウムイオン電池）であり、この電池１３５に対しては、外部端子１３６を介して、電子カメラ１１８に付属の充電器１３７から電力を供給することにより、充電を行うことも可能であるが、必要に応じて、電子カメラ１１８に内蔵された充電部１３８から電力を供給し、自己完結的に充電を行うことができるようになっている。
【０１０８】
図２５（ａ）は、充電部１３８の構造図である。充電部１３８は、電子カメラ１１８の本体１１９の表裏面に形成された充電操作部１２６、１２７と、それらの充電操作部１２６、１２７に挟み込まれた状態で本体１１９の内部に実装された発電素子１２８と、発電素子１２８の交流起電力を直流に変換する整流器（平滑回路を含む）１３９とを含み、整流器１３９の直流出力で電池１３５を充電することができるようになっている。なお、発電素子１２８と整流器１３９との間は配線１４０によって接続され、整流器１３９と電池１３５との間は配線１４１によって接続されている。
【０１０９】
ここで、発電素子１２８は、「特許第２８３６０３０号」、「特許第２８７０３２９号」または「特許第２８７０３３０号」の原理に基づく構成を有するものとすることができる。すなわち、その詳細は後述するが、発電素子１２８は、磁性材料を薄板状に形成してその厚み方向に磁化された磁石板１２８ａと、基板内に導電材料により所定巻数のコイルパターンを形成して該コイルパターンの両端部に接続端子を形成したコイル基板１２８ｂと、弾性材料を薄板状に形成したクッション板１２８ｃとを備えるものであり、前記磁石板１２８ａと前記コイル基板１２８ｂとの間に前記クッション板１２８ｃを挟んで密着させて一体構造とし、該磁石板１２８ａと該コイル基板１２８ｂに垂直方向の繰り返し荷重（望ましくは規則的な交番荷重）Ｆが加えられた時に、該クッション板１２８ｃが弾性変形して該磁石板１２８ａと該コイル基板１２８ｂとの間隔を周期的に変化させ、該板間隔の周期的変化に応答して該磁石板１２８ａから発生して該コイル基板１２８ｂ内のコイルパターンと鎖交する磁束数を変化させ、これに伴ってコイルパターンに誘起される電流を該コイル基板１２８ｂに形成した接続端子から取り出すようにしたものである。
【０１１０】
このような発電素子１２８を有する充電部１３８にあっては、上記の繰り返し荷重Ｆを本体１１９から発電素子１２８に伝えるために、たとえば、本体１１９の少なくとも発電素子１２８の直上及び直下の部分（充電操作部１２６、１２７）を弾性変形可能な構造（たとえば、本体１１９の当該部分をバネ性素材とするなど）にしている。
【０１１１】
図２５（ｂ）は、充電操作部１２６、１２７の弾性変形状態を示す図である。指先等で充電操作部１２６、１２７を保持して圧を加えると、充電操作部１２６、１２７は波線で示す初期位置から本体１１９の厚みを減じる方向に弾性変形し、それに伴って発電素子１２８のクッション板１２８ｃの厚みが減り、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの間隔が減少変化する。そして、本体１１９への圧を解放すると、充電操作部１２６、１２７は波線で示す初期位置に復帰し、それに伴って発電素子１２８のクッション板１２８ｃの厚みが元に戻り、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの間隔が拡大変化する。したがって、このような充電操作部１２６、１２７の弾性変形操作（圧を加え及びその圧を解放する操作）を周期的に繰り返すことにより、発電素子１２８のコイル基板１２８ｂから交流電圧を取り出すことができる。
【０１１２】
図２６（ａ）は、整流器１３９のブロック図である。この図において、整流器１３９は、発電素子１２８から出力された交流電圧Ｖａを半波整流または全波整流した整流電圧Ｖｂを出力する整流回路１３９ａと、整流回路１３９ａの出力を平滑化した脈流電圧Ｖｃを出力する平滑回路１３９ｂとを含む。
【０１１３】
図２６（ｂ）は、整流回路１３９ａ及び平滑回路１３９ｂの一例構成図である。この例では、整流回路１３９ａは一個の整流素子（ダイオード等）Ｄａを含み、発電素子１２８から出力された交流電圧Ｖａの一方極性成分（図示の例では正極性成分）だけを取り出し、同成分からなる整流電圧Ｖｂを出力する。つまり、この場合の整流回路１３９ａは「半波整流回路」として動作する。また、平滑回路１３９ｂは、いわゆるコンデンサインプット型のものであり、コンデンサ等の電荷蓄積要素Ｃａの充電動作により、整流電圧Ｖｂの波形の凸凹をおおむね均一化した脈流電圧Ｖｃを出力する。
【０１１４】
図２６（ｃ）、（ｄ）は、整流回路１３９ａと平滑回路１３９ｂの他の構成例を示す図である。この例（ｃ）では、整流回路１３９ａはブリッジ接続された四個の整流素子（ダイオード等）Ｄｂ〜Ｄｅを含み、発電素子１２８から出力された交流電圧Ｖａの双方極性成分（正極性成分と負極性成分）を取り出し、それらの双方極性成分を一方極性（図示の例では正極）に揃えた整流電圧Ｖｂを出力する。つまり、この場合の整流回路１３９ａは「全波整流回路」として動作する。また、この例（ｄ）では、平滑回路１３９ｂは、いわゆるチョークコイルインプット型のものであり、チョークコイルＬａ（または抵抗素子Ｒａでもよい）と、コンデンサ等の電荷蓄積要素ＣｂとでＬ型（あるいはＬａやＲａの両端にそれぞれＣｂを接続したπ型）の充放電回路１３９ｃを構成し、この充放電回路１３９ｃによって、整流電圧Ｖｂの波形の凸凹をほぼ均一化した脈流電圧Ｖｃを出力する。
【０１１５】
次に、発電素子１２８の詳細を説明する。
図２７（ａ）は、発電素子１２８の簡略構造図である。発電素子１２８は磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの間にクッション板１２８ｃを挟み込んだサンドイッチ構造を有している。クッション板１２８ｃは、ゴム材やスポンジ材等の弾性材料を薄板状に形成したものであり、コイル基板１２８ｂ及び磁石板１２８ａの形状と一致するようにカットしたものを使用する。
【０１１６】
図２７（ｂ）、（ｃ）は、磁石板１２８ａの断面図である。磁石板１２８ａは磁性材料を薄板状に形成して、その厚さ方向に磁化したものが用いられる。磁化方向は、同図（ｂ）に示すように上方がＳ極で下方がＮ極でもよいし、同図（ｃ）に示すように上方がＮ極で下方がＳ極でもよい。厚み方向にＮ極とＳ極が分極していればよい。
【０１１７】
図２８（ａ）、（ｂ）は、コイル基板１２８ｂを両面方向から見た外観図である。また、図２８（ｃ）は、コイル基板１２８ｂの拡大断面図である。図２８（ａ）、（ｂ）において、コイル基板１２８ｂは、約０．６ミリメートルの厚さのプリント基板１４２の上下面にそれぞれ導体材料からなる約４０ミクロンのピッチ間隔のコイルパターン１４３、１４４を形成している。コイルパターン１４３、１４４は、矩形状に所定巻数分形成されており、その各面のコイルパターン１４３、１４４の一端部は、スルーホール１４５を通して相互に接続され、各面のコイルパターン１４３、１４４の他端部には、誘起電流を取り出すための端子１４６、１４７が形成されている。
【０１１８】
図２９（ａ）、（ｂ）は、発電素子１２８の発電原理図である。同図（ａ）に示すように、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂが、ある距離ｄ１だけ離れているときの磁石板１２８ａから発生してコイル基板１２８ｂと鎖交する磁束数をφ１とし、また、同図（ｂ）に示すように、磁石板１２８ａを下方移動させてて距離ｄ２までコイル基板１２８ｂに近づけたときに磁石板１２８ａから発生してコイル基板１２８ｂと鎖交する磁束数をφ２とし、さらに、コイル基板１２８ｂ内のコイルパターンの巻数をＮすると、ファラデーの電磁誘導の法則に従って次式（１）に示す誘起電圧Ｖが発生する。
【０１１９】
Ｖ＝〔ｄ（φ２−φ１）／ｄｔ〕×Ｎ    ・・・・（１）
【０１２０】
本実施の形態における発電素子１２８は、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂの間にゴム材等の弾性材料で薄板状に形成したクッション板１２８ｃを挟み込んで密着させて一体構造とし、この発電素子１２８に垂直方向の繰り返し荷重Ｆを加えた時に、クッション板１２８ｃを弾性変形させて磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの間隔を周期的変化させ、この間隔の周期的変化に応答して磁石板１２８ａから発生してコイル基板１２８ｂ内のコイルパターンと鎖交する磁束数が変化し、これに伴って、上式（１）の誘起電圧Ｖによりコイルパターンに誘起される誘起電流をコイル基板１２８ｂに形成した出力端子から取り出すというものである。
【０１２１】
すなわち、図２７に示すように、発電素子１２８に対して図中垂直方向の繰り返し荷重Ｆが加えられると、クッション板１２８ｃが弾性変形し、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂの間隔ｄが変化する。このため、磁石板１２８ａから発生してコイル基板１２８ｂと鎖交する磁束数φが変化し、前式（１）に基づく誘起電圧Ｖがコイルパターン１４３、１４４に発生する。このように、繰り返し荷重Ｆの強さや周期に応じた誘起電流がコイル基板１２８ｂに発生するが、この電流は脈流であるため、脈流を整流器１３９で整流・平滑化して直流に変換し、それを電池１３５に印加することにより、電池１３５を充電することができるのである。
【０１２２】
図３０は、充電操作の様子を示す図である。この例では、本体１１９に形成した充電操作部１２６、１２７の間に発電素子１２８を挟み込むと共に、少なくとも、充電操作部１２６、１２７を弾性変形可能な構造にしたから、図示のように、指先で充電操作部１２６、１２７に周期的な圧（繰り返し荷重Ｆ）を加えるだけで、発電素子１２８に起電圧を生じさせて、その起電圧で電池１３５を充電することができる。
【０１２３】
したがって、電子カメラ１１８を使用中にバッテリの残量警告が出た際に、身近に充電器１３７がなく、しかも、予備のバッテリや汎用の充電ツールもない場合には、今までであれば、どうにも対処のしようがなく電子カメラ１１８の使用を断念せざるを得なかったところ、この例にあっては、本体１１９の所定部分（充電操作部１２６、１２７）に繰り返し荷重を加えるという至極簡単な操作を行うだけで、電池１３５を充電して復旧させることができる。その結果、他の器具や装置を一切必要とせずに、そのまま電子カメラ１１８を継続使用できるという有益な効果を奏することができる。また、この例では、冒頭で説明した従来例（特許文献４参照）のような太陽電池パネルを使用していないため、光のない場所や充分な光量が得られない場所でも支障無く電池１３５の充電を行うことができ、且つ、太陽電池パネルの収容スペースを確保する必要もないので、電子カメラ１１８の小型化も阻害しないという格別のメリットも得られる。
【０１２４】
なお、発電素子１２８の起電力は専用の充電器１３７などに比べて弱いため、上記の充電操作（充電操作部１２６、１２７に繰り返し荷重を加えて行うもの）は、あくまでも緊急対応的なものと考えるべきである。この緊急対応的充電操作は、とりわけ、身近に充電器１３７がなく、しかも、予備のバッテリや汎用の充電ツールもない場合にきわめて有益である。わずかでも電池１３５の機能を回復できれば、少なくともその分、電子機器の使用を継続できる（たとえば、電子カメラ１１８で数枚程度の写真撮影が可能になる）からである。
【０１２５】
図３１は、実施形態４の第一の変形例を示す図である。上記の例では、本体１１９の所定部分（充電操作部１２６、１２７）を弾性変形可能にすることにより、本体１１９に加えられた繰り返し荷重Ｆを、本体１１９の内部の発電素子１２８に伝えているが、これに限定されない。図示の変形例のように、本体１１９の上下面に開口１１９ａ、１１９ｂを形成し、それらの開口１１９ａ、１１９ｂに挿入した可動板１４８、１４９を発電素子１２８の両面に当接させてもよい。可動板１４８、１４９は、通常は発電素子１２８の弾性力（クッション板１２８ｃの弾性力）によって本体１１９と面一になっているが、指先等で圧を加えた場合に、可動板１４８、１４９が本体１１９の内部側に移動し、発電素子１２８の積層寸法を減じさせるようになっている。これらの可動板１４８、１４９は、上記の例における充電操作部１２６、１２７に相当する。
【０１２６】
このようにしても、本体１１９の所定部分（可動板１４８、１４９）に繰り返し荷重を加えるという至極簡単な操作を行うだけで、電池１３５を充電して復旧させることができ、結局、他の器具や装置を一切必要とせずに、そのまま電子カメラ１１８を継続使用できるという有益な効果を奏することができる。
【０１２７】
図３２（ａ）は、実施形態４の第二の変形例を示す図である。前記の発電素子１２８は、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの“対向間隔”を変化させることによって、コイル基板１２８ｂのコイルパターン１４３、１４４に電流を誘起させているが、これ（対向間隔の変化）に限定されない。他の方法でもコイル基板１２８ｂのコイルパターン１４３、１４４への電流誘起は可能である。図３２（ａ）において、図示の発電素子１２８は、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとを有する点で、前記の例のものと同じであるが、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの対向間隔が固定となっている点、及び、磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの水平方向の相対的な位置関係が変化し得るようになっている点で相違する。今、磁石板１２８ａがコイル基板１２８ｂに対して矢印Ａの方向に水平移動可能であると仮定する。磁石板１２８ａを矢印Ａの方向に往復移動させると、磁石板１２８ａから発生してコイル基板１２８ｂと鎖交する磁束の数が変化するので、やはり、上記の例のものと同様に、コイル基板１２８ｂのコイルパターン１４３、１４４に電流が誘起する。
【０１２８】
この変形例を前記の充電部１３８に適用する場合、人の手によって直接的に磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとの間の相対運動（往復運動）を行わせる仕組みにしてもよいが、毎秒数十回程度の往復運動が求められるので、運動効率を高めるための工夫をすることが望ましい。
【０１２９】
図３２（ｂ）は、実施形態４の第二の変形例に適用して好ましい往復運動機構の概念図である。図において、充電部１３８は、固定間隔の磁石板１２８ａとコイル基板１２８ｂとを有する。磁石板１２８ａは図面の横方向のみに移動可能になっており、さらに、磁石板１２８ａの両端がそれぞれバネ１５０、１５１を介して充電部１３８に弾性保持されているが、コイル基板１２８ｂの位置は固定である。磁石板１２８ａの上面には“コ”の字状のリブ１５２が一体的に取り付けられており、このリブ１５２の内部にはバネ１５３によって付勢されたピン１５４が挿入されている。ピン１５４の先端は、充電部１３８の長手方向（図面に向かって左右方向）にスライド可能に保持された操作部１５５の等間隔な半円形突起１５６にバネ１５３の付勢力で当接している。
【０１３０】
このような構成において、操作部１５５の外向突出ボタン１５７を指先で矢印Ｂ方向に移動させると、ピン１５４は、半円形突起１５６の曲面部分（以下“山”という。）を乗り越えて半円形突起１５６と半円形突起１５６の間の“谷”の部分に落ち込み、半円形突起１５６に押されながら操作部１５５に追従して移動（矢印Ｂ方向に移動）する。このとき、磁石板１２８ａもピン１５４と一緒に同方向に追従移動する。そして、ピン１５４に加わる力がバネ１５３の付勢力を上回ると、ピン１５４は隣の谷に落ち込み、磁石板１２８ａはバネ１５０、１５１の付勢力によって元の位置に復帰する。したがって、操作部１５５を矢印Ｂ方向に往復移動させることにより、磁石板１２８ａが半円形突起１５６の数（ｍ）に対応した周期で矢印Ｃ方向に微小に往復移動し、これによって、操作部１５５の一往復運動当たり、２×ｍ回の往復運度を磁石板１２８ａに生じさせることができ、少ない手間で効率的な発電を行うことができる。
【０１３１】
図３３は、実施形態４に係る電子カメラの外観図である。この図においても、電子カメラ１５８は、小型で超薄型の本体１５９を有する。この本体１５９の前面任意位置（図では図面に向かって右隅）には撮影レンズ１６０が設けられており、さらに、上側端にはレリーズボタン１６１が、また、背面には液晶モニターパネル１６２や各種の操作ボタン（たとえば、カーソルキー１６３及びファンクションキー１６４、１６５など）がそれぞれ設けられている。
【０１３２】
ここで、本体１５９の前面と背面の各々対向する位置には本体１５９に撓み（たわみ）を与えることができる充電操作部１６６、１６７が設けられている。この充電操作部１６６、１６７の間には圧電素子１６８が挟装されており、詳細は後述するが、充電操作部１６６、１６７に撓み変形を与えることにより、その変形を圧電素子１６８に伝え、当該圧電素子１６８に起電圧を生じさせる構造になっている。なお、圧電素子１６８の構造については、適宜に、図１（ｂ）、（ｃ）を参照すること。
【０１３３】
図３４は、本体１５９の要部断面図である。充電操作部１６６、１６７は、たとえば、本体１５９の表裏面に形成された多数の凹凸部１６６ａ、１６７ａで構成されている。充電操作部１６６、１６７の間には圧電素子１６８が挟み込まれており、この圧電素子１６８の交流起電力を直流に変換する整流器１３９（図２６参照）の出力で電池１３５を充電する。
【０１３４】
ここで、本体１５９は電気的な絶縁性を有する任意の素材を用いて所定形状（好ましくはカード型またはそれに類似した薄型形状）に形成されており、且つ、充電操作部１６６、１６７が、その厚み方向に屈曲変形可能な構造になっている。同構造としては、たとえば、図示のように、本体１５９の表裏面の一部分（少なくとも圧電素子１６８の実装部分）に多数の凹凸部１６６ａ、１６７ａを形成して柔軟性を増したり、または、同部分を他の部分よりも柔らかい素材で構成したりしてもよい。要は、本体１５９の少なくとも圧電素子１６８の実装部分を同図（ｂ）に示すように、自由に変形できるような構造になっていればよい。
【０１３５】
以上の構成において、本体１５９に圧電素子１６８を実装するとともに、その本体１５９の表裏面の一部分（少なくとも圧電素子１６８の実装部分；充電操作部１６６、１６７）の柔軟性を増した構造としたから、以下の効果が得られる。つまり、同構造を採用したことにより、図３４（ｂ）に示すように、本体１５９の当該部分（充電操作部１６６、１６７）を自由に屈曲させることができる。そして、本体１５９内部の当該部分には、圧電素子１６８が実装されているから、結局、本体１５９の屈曲に伴って、圧電素子１６８に曲げ応力を加えることができ、圧電素子１６８に圧電効果による起電圧を発生させることができる。したがって、専用の充電器を用いることなく、電池１３５を充電することができる。
【０１３６】
ここで、圧電素子１６８の起電圧の実験結果を示す。実験は、試験用圧電素子の出力を半波整流型の整流器（図２６の符号１３９ａ参照）を介してコンデンサインプット型の平滑回路（図２６の符号１３９ｂ参照）に加え、その平滑回路の出力（図２６の符号Ｖｃ参照）を電圧計で測定することによって行った。
【０１３７】
まず、試験用圧電素子として、１枚のフィルム状圧電シートを用いた場合を説明する。試験に用いたフィルム状圧電シートのサイズは２３ｍｍ×９ｍｍ（面積：２０７ｍｍ2）で厚さは０．２ｍｍである。このフィルム状圧電シートを連続して１００回屈曲させ、それを１セットにして８セット繰り返した結果、次の測定結果が得られた。
【０１３８】
１セット目：１１６６ｍＶ
２セット目：１１４３ｍＶ
３セット目：１８６１ｍＶ
４セット目：１６８６ｍＶ
５セット目：１６１０ｍＶ
６セット目：１１３９ｍＶ
７セット目：１１９０ｍＶ
８セット目：１７９３ｍＶ
各セットの起電圧平均値は１４４７ｍＶであり、次式（２）より、電力換算で８８．９８６μＷが得られた。
【０１３９】
Ｗ＝０．５ＣＶ2  ・・・・（２）
ただし、Ｃは、図２６（ｂ）のコンデンサＣａの容量（便宜的に８５μＦとする。）、Ｖは起電圧平均値である。
【０１４０】
整流器を全波整流型にした場合、電力Ｗは約二倍になり、さらに、フィルム状圧電シートをｎ枚積み重ねて圧電素子（たとえば、図３３の圧電素子１６８）とすれば、概ね２ｎ倍の電力Ｗが得られる。たとえば、各々のフィルム状圧電シートのサイズを一般的なリチウム電池の半分程度（３０ｍｍ×５０ｍｍ）としたとき、それぞれのフィルム状圧電シートの電力Ｗは、
８８．９８６μＷ×２×｛（３０ｍｍ×５０ｍｍ）／（２３ｍｍ×９ｍｍ）｝
＝１２８９．６６μＷ  ・・・・（３）
となり、積層枚数ｎを、たとえば、１０とすれば、
１０×１２８９．６６μＷ＝１２．９ｍＷ  ・・・・（４）
の電力を得ることができ、応急的な充電電力として充分な値を得ることができる。
【０１４１】
ちなみに、前記の従来例（特許文献４）によれば、「ステンレス基板上にアモルファスシリコンを三層に成膜した太陽電池パネルの解放電圧は一枚あたり最低で約０．５ｍＷ／ｃｍ2である」とする。この最低レベルの電力は上記の実験例の電力のおよそ１／２６に相当するため、同従来例においては、少なくとも実験例と同程度の電力を得るために、２６枚もの大量の太陽電池パネルを必要とすることが明らかである。その結果、きわめて大きなパネル面積となり、カメラ装置の小型化が確実に損なわれてしまうが、本実施の形態では、そのような不都合を生じない。面積が高々３０ｍｍ×５０ｍｍで厚さが０．２ｍｍのフィルム状圧電シートを複数枚（たとえば、１０枚程度）積み重ねるだけで、相当量（１２．９ｍＷ）の起電力を得られるからである。
【０１４２】
以上の例において、電子カメラ１１８は液晶モニターパネル１２２（または液晶モニターパネル１６２。以下、液晶モニターパネル１２２で代表する。）を備えている。以下に説明する発展例は、この液晶モニターパネル１２２を利用して、充電部１３８の発電作用を視覚化して表示できるようにしたものである。
【０１４３】
図３５（ａ）は、その発展例の要部ブロックを示す図であり、上記の各例に共通する図である。この図において、充電部１３８から中央制御部１３３へ、符号トで示す情報が送られている。この情報トは、充電部１３８において生成された起電圧またはそれと相関性を有する信号である。つまり、電池１３５の充電に供されるものであって、具体的には、前記の一の例にあっては、発電素子１２８によって生成され、且つ、整流器１３９で整流及び平滑化された脈流電圧ＶｃまたはＶｃと相関性を有する信号であり、または、前記の二の例にあっては、圧電素子１６８によって生成され、且つ、同様に整流器１３９で整流及び平滑化された脈流電圧ＶｃまたはＶｃと相関性を有する信号である。
【０１４４】
中央制御部１３３は、この情報トを受け取り、所定の表示モード（以下、便宜的に「瞬間充電パワー表示モード」という。）が選択されていれば、当該モードの表示情報チを生成し、その情報チを表示部１３１に出力して液晶モニターパネル１２２に表示させるという処理を実行する。
【０１４５】
図３５（ｂ）は、液晶モニターパネル１２２の表示例を示す図である。この例では、液晶モニターパネル１２２の横方向に多数の矩形図形１６９ａを配列して構成された表示スケール１６９が示されている。表示スケール１６９の左端は最小充電パワー（ＭＩＮ）を、また、表示スケール１６９の右端は最大充電パワー（ＭＡＸ）をそれぞれ示し、黒色で塗りつぶされた矩形図形１６９ａの数によって、瞬間的な充電パワーを表示する。なお、この表示態様（スケールによるもの）は、言うまでもなく一例に過ぎない。スケールを縦方向にしてもよいし、または、グラフ表示や図形化されたメータであってもよい、あるいは、情報トの内容（充電部１３８で作られた脈流電圧ＶｃまたはＶｃと相関性を有する信号）をそのまま数値化して表示してもよい。
【０１４６】
図３６は、中央制御部１３３における瞬間充電パワー表示モード実行プログラムのフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、「瞬間充電パワー表示モード」が選択されているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。そして、選択されていなければそのままフローチャートを終了し、選択されていれば、以下の処理を実行する。すなわち、その時点における充電部１３８の出力情報（ト）を読み込み（ステップＳ５０２）、次に、その情報（ト）を表示スケールに変換する（ステップＳ５０３）。“表示スケール”とは、図３５（ｂ）の表示スケール１６９のことである。この表示スケール１６９は、多数の矩形図形１６９ａを横方向に並べたものであり、その数を便宜的にＭ個とすると、表示スケールの変換処理（ステップＳ５０３）においては、式「Ｖｃ／Ｍ」を演算し、その答えを、黒色で塗りつぶすべき矩形図形１６９ａの数とする。そして、黒色で塗りつぶすべき矩形図形１６９ａの数を決定すると、次に、瞬間充電パワー表示情報（チ）を生成し（ステップＳ５０４）、最後に、その情報（チ）を表示部１３１に出力して、液晶モニターパネル１２２の表示を更新した後、プログラムを終了する。
【０１４７】
したがって、この発展例によれば、充電部１３８の発電作用を視覚化して表示できるから、意識して電池１３５の充電を行うことができると共に、表示スケール１６９を見ながら最大の充電パワーが得られるように充電操作部１２６、１２７（または充電操作部１６６、１６７）に対する操作力の加減を行うことができ、充電操作の効率を高めることができるという有益な効果が得られる。
【０１４８】
なお、表示スケール１６９の表示形態は図示のものに限定されるものではない。例えば風船などをイメージするようなものでもよい。前式「Ｖｃ／Ｍ」の答えに対応して風船のふくらみ具合を加減する。
【０１４９】
また、他の発展例として、中央制御部１３３が充電操作部１２６、１２７（又は充電操作部１６６、１６７）の押圧操作を検出し、あるいは発電素子１２８（又は圧電素子１６８）の電圧上昇を検知して、充電状態とは関係なく、前記スケールを表示させることもできる。この場合は、スケールの表示が充電量とは一致しないが、ユーザーが反復押圧作業という面白みのない作業を行うときに、表示によってゲーム感覚の面白みを持たせることができる。たとえば、本体１１９（又は本体１５９）を１回押してから所定時間内に（たとえば１秒以内に）更に１回押せば表示スケール１６９の矩形図形１６９ａが１つ増え、繰り返し押し続けることによって、表示スケール１６９が伸びていき、所定時間以上（たとえば２秒以上）押さないでいると矩形図形１６９ａが１つ減ってだんだん短くなり、しばらく押さないでいると表示スケール１６９がクリアされて、次に押したときは最初から始まる、という表示制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】無段階操作信号発生装置の構造図及び柔軟性圧電素子３の構造図である（実施形態１）。
【図２】信号発生装置１の作用説明図である（実施形態１）。
【図３】第一及び第二の変形例を示す図である（実施形態１）。
【図４】電子カメラ１９の外観図である（実施形態２）。
【図５】電子カメラ１９のブロック図である（実施形態２）。
【図６】ズームレンズ２２の構造図である（実施形態２）。
【図７】ズームキー３１の構造図である（実施形態２）。
【図８】ズームキー３１の操作概念図である（実施形態２）。
【図９】ズーム制御の動作フローチャートを示す図である（実施形態２）。
【図１０】第一及び第二の変形例を示す図である（実施形態２）。
【図１１】原理説明図である（実施形態３）。
【図１２】上記の原理を利用したカメラ用レリーズ装置７８の構造図である（実施形態３）。
【図１３】カメラ用レリーズ装置７８の作用説明図である（実施形態３）。
【図１４】カメラ用レリーズ装置７８の動作フローチャートを示す図である（実施形態３）。
【図１５】電子カメラ８７の外観図である（実施形態３）。
【図１６】スタート／ストップボタン９９の構造図である（実施形態３）。
【図１７】電子カメラ８７の電気的な内部ブロック図である（実施形態３）。
【図１８】静止画ファイル１１２〜１１４と動画ファイル１１５〜１１７の概念的な構造図である（実施形態３）。
【図１９】制御ブロック１０８で実行される撮影モード処理プログラムのフローチャートを示す図である（実施形態３）。
【図２０】連写間隔可変の作用説明図である（実施形態３）。
【図２１】制御ブロック１０８で実行される撮影モード処理プログラムのフローチャートを示す図である（実施形態３）。
【図２２】連写撮影中に高画質の静止画記録を行う場合の作用説明図である（実施形態３）。
【図２３】電子カメラの外観図である（実施形態４）。
【図２４】電子カメラ１１８の電気的なブロック図である（実施形態４）。
【図２５】充電部１３８の構造図及び充電操作部１２６、１２７の弾性変形状態を示す図である（実施形態４）。
【図２６】整流器１３９のブロック図である（実施形態４）。
【図２７】発電素子１２８の簡略構造図である（実施形態４）。
【図２８】コイル基板１２８ｂを両面方向から見た外観図及びコイル基板１２８ｂの拡大断面図である（実施形態４）。
【図２９】発電素子１２８の発電原理図である（実施形態４）。
【図３０】充電操作の様子を示す図である（実施形態４）。
【図３１】第一の変形例を示す図である（実施形態４）。
【図３２】第二の変形例を示す図である（実施形態４）。
【図３３】電子カメラの外観図である（実施形態４）。
【図３４】本体１５９の要部断面図である（実施形態４）。
【図３５】発展例の要部ブロックを示す図及び液晶モニターパネル１２２の表示例を示す図である（実施形態４）。
【図３６】中央制御部１３３における瞬間充電パワー表示モード実行プログラムのフローチャートを示す図である（実施形態４）。
【図３７】音量調節機構の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  信号発生装置（操作信号発生装置）
２  ケース
２ｂ  穴
３  柔軟性圧電素子（圧電素子）
３ａ  フィルム状圧電シート（圧電素子）
４  弾性体
４′  空間部
５  押しボタン
６  プレート（歪み付与手段）
７  シャフト（歪み付与手段）
８  ダイアル（歪み付与手段）
９  シャフト（歪み付与手段）
１０  プレート（歪み付与手段）
１１  シャフト（歪み付与手段）
１２  扇状金具（歪み付与手段）
１３  支点（歪み付与手段）
１４  スロープ部（歪み付与手段）
１５  スライド軸（歪み付与手段）
１６  案内溝（歪み付与手段）
１７  窓枠（歪み付与手段）
１８  操作子（歪み付与手段）
３１  ズームキー（操作入力装置）
３１ａ  キートップ（変位部材）
５４  圧電素子（第二の信号発生手段）
５５  圧電素子（第一の信号発生手段）
５８  ズームキー（操作入力装置）
６０  レバー（変位部材）
６４  圧電素子（第二の信号発生手段）
６５  圧電素子（第一の信号発生手段）
６６  ズームキー（操作入力装置）
６８  レバー（変位部材）
７２  圧電素子（第一及び第二の信号発生手段）
Ｓａ  半押し信号（操作信号）
Ｓｂ  全押し信号（操作信号）
７３  レリーズボタン
７４  圧電素子
７５  比較回路
７６  比較回路
７８  カメラ用レリーズ装置
８０  圧電素子
８５  比較回路
８６  比較回路
８７  電子カメラ
８８  本体（カメラ本体）
９４  レリーズボタン（第一の撮影用スイッチ）
９９  スタート／ストップボタン（第二の撮影用スイッチ）
１０１  圧電素子
１１８  カード型カメラ装置
１１９  本体
１２８  発電素子
１２８ａ  磁石板
１２８ｂ  コイル基板
１３５  電池
１３９  整流器（整流平滑回路）
１５８  カード型カメラ装置
１５９  本体
１６６ａ、１６７ａ  凹凸
１６８  圧電素子
【図１】
2005100917.tif 000003
【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】
2005100917.tif 000009
【図８】
2005100917.tif 000010
【図９】
2005100917.tif 000011
【図１０】
2005100917.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005100917.tif 000014
【図１３】
2005100917.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005100917.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2005100917.tif 000020
【図１９】
2005100917.tif 000021
【図２０】
2005100917.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2005100917.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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