(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電物体の表面電位を、前記帯電物体に対向して配置されるセンサによって非接触で測定する電位測定装置であって、
前記帯電物体と前記センサとの間に配置され開口部を有する第１シャッタ部と、前記第１シャッタ部から延びる第１板バネ部とを有する第１シャッタと、
前記帯電物体と前記センサとの間に配置され開口部を有する第２シャッタ部と、前記第２シャッタ部から延びる第２板バネ部とを有する第２シャッタと、
前記第１シャッタおよび前記第２シャッタのそれぞれの前記板バネ部に取り付けられているマグネットと、
測定中において、前記第１シャッタおよび前記第２シャッタのそれぞれの前記マグネットに交番磁界を与えて前記板バネ部を介して前記第１シャッタ部および前記第２シャッタ部を、それぞれ逆位相に往復移動させるコイルが配置されているヨークと、
前記第１シャッタと当該第１シャッタに取り付けられる前記マグネットとを備える第１シャッタ系、および前記第２シャッタと当該第２シャッタに取り付けられる前記マグネットとを備える第２シャッタ系、のうちの少なくとも一方の固有振動数を調整する固有振動数調整手段と、
を具備し、
前記第１板バネ部と前記第２板バネ部とは前記ヨークの磁束に直交する方向に沿って並ぶ
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の電位測定装置であって、
前記固有振動数調整手段は、
前記板バネ部のうち前記ヨークと対向する側とは反対側に配置されていると共に、前記マグネットとの間で磁力を調整する調整用バックヨークと、前記調整用バックヨークを支持する支持手段と、
を備えることを特徴とする電位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷が帯電した帯電物体の表面電位を測定するために、測定素子を帯電物体に接触させない非接触式の電位測定装置が使用されている。このような電位測定装置の中には、たとえば特許文献１に示すものがある。特許文献１に示すタイプの電位測定装置は一対の振動片、電磁コイルおよび圧電素子を備えている。一対の振動片の先端側にはチョッパー電極が設けられていて、このチョッパー電極は、帯電物体と検知電極との間に位置している。そして、電磁コイルおよび圧電素子の作動により一対の振動片が振動させられると、チョッパー電極が帯電物体と検知電極との間の電気力線を変化させる。これにより、検知電極に交流電圧を生じさせ、表面電位を測定可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１５６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すようなタイプの電位測定装置では、一対の振動片のうちのいずれかに電磁コイルが近接して取り付けられる等する場合も多い。この場合には、それぞれの振動片の固有振動数が一致しない状態を発生させてしまう。このように振動片の固有振動数が一致しない状態では、チョッパー電極の振幅を大きくすることができず、よって感度を良好にすることができない。
【０００５】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、従来よりも測定感度が高い非接触式の電位測定装置を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、帯電物体の表面電位を、帯電物体に対向して配置されるセンサによって非接触で測定する電位測定装置であって、帯電物体とセンサとの間に配置され開口部を有する第１シャッタ部と、第１シャッタ部から延びる第１板バネ部とを有する第１シャッタと、帯電物体とセンサとの間に配置され開口部を有する第２シャッタ部と、第２シャッタ部から延びる第２板バネ部とを有する第２シャッタと、第１シャッタおよび第２シャッタのそれぞれの板バネ部に取り付けられているマグネットと、第１シャッタおよび第２シャッタのそれぞれのマグネットに交番磁界を与えて板バネ部を介してシャッタ部を往復移動させるコイルが配置されているヨークと、第１シャッタと当該第１シャッタに取り付けられるマグネットとを備える第１シャッタ系、および第２シャッタと当該第２シャッタに取り付けられるマグネットとを備える第２シャッタ系、のうちの少なくとも一方の固有振動数を調整する固有振動数調整手段と、を具備することを特徴とする電位測定装置が提供される。
【０００７】
また、上述の発明において、固有振動数調整手段は、板バネ部のうちヨークと対向する側とは反対側に配置されていると共に、マグネットとの間で磁力を調整する調整用バックヨークと、調整用バックヨークを支持する支持手段と、を備えることができる。
【０００８】
また、上述の発明において、固有振動数調整手段は、マグネットと調整用バックヨークとの間の距離を変化させる構成とすることができる。
【０００９】
また、上述の発明において、固有振動数調整手段は、マグネットと調整用バックヨークとの対向面積を変化させる構成とすることができる。
【００１０】
また、上述の発明において、調整用バックヨークの外周にはネジ部が形成されていると共に、支持手段にはネジ孔が形成されていて、ネジ孔に調整用バックヨークのネジ部を捻じ込む程度により、調整用バックヨークとマグネットとの間の磁力を調整し、その磁力の調整によって第１シャッタ系および第２シャッタ系のうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することができる。
【００１１】
また、上述の発明において、支持手段には、支点を中心として回動可能な回動部材が設けられていて、この回動部材のうち支点から離間する側には調整用バックヨークが設けられていて、調整用バックヨークは、回動部材を回動させることによって、調整用バックヨークをマグネットに対して対向させる位置と、調整用バックヨークをマグネットに対して対向させない位置との間に位置可能に設けられる構成とすることができる。
【００１２】
また、上述の発明において、第１シャッタのシャッタ部と第２シャッタのシャッタ部とは、コイルの作動によって移動させられる移動方向に対して直交する直交方向において互いに対向配置され、その対向配置においてコイルの作動により第１シャッタおよび第２シャッタのそれぞれのシャッタ部が移動させられることにより、それぞれの開口部の直交方向に沿う重なりである開口面積が大きくなる開き状態と、開き状態よりも開口面積が小さくなる閉じ状態と、に位置可能とすることができる。
【００１３】
また、上述の発明において、帯電物体の表面電位を、帯電物体に対向して配置されるセンサによって非接触で測定する電位測定装置であって、帯電物体とセンサとの間に配置され開口部を有する第１シャッタ部と、第１シャッタ部から延びる第１板バネ部とを有する第１シャッタと、帯電物体とセンサとの間に配置され開口部を有する第２シャッタ部と、第２シャッタ部から延びる第２板バネ部とを有する第２シャッタと、第１シャッタおよび第２シャッタのそれぞれの板バネ部に取り付けられているマグネットと、第１シャッタおよび第２シャッタのそれぞれのマグネットに交番磁界を与えて板バネ部を介してシャッタ部を往復移動させるコイルが配置されているヨークと、板バネ部のうちヨークと対向する側とは反対側に配置されていると共に、マグネットとの間で磁力を調整する調整用バックヨークと、調整用バックヨークとマグネットとの間の磁力を調整する磁力調整手段と、を具備することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、非接触の電位測定装置における測定感度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の電位測定装置の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って電位測定装置を切断した状態を示す断面図である。
【図４】図１の電位測定装置において、コイルユニットの構成を示す斜視図であり、２つのコイルユニットが隣接して配置されている状態を示す図である。
【図５】図１の電位測定装置において、コイルユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図６】（Ａ）は図１の電位測定装置において第２シャッタの振幅が第１シャッタよりも振幅が大きくなるときの交流電流の周波数とシャッタの振幅との関係を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のように振動するときの磁気回路の位置関係を模式的に示す図である。
【図７】（Ａ）は１自由度系の強制振動の場合の共振曲線を示し、（Ｂ）は１自由度系の強制振動の場合の位相曲線を示している。
【図８】（Ａ）は図１の電位測定装置において第１シャッタの振幅が第２シャッタよりも振幅が大きくなるときの交流電流の周波数とシャッタの振幅との関係を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のように振動するときの磁気回路の位置関係を模式的に示す図である。
【図９】（Ａ）は図１の電位測定装置において第１シャッタと第２シャッタとの固有振動数が一致するときの交流電流の周波数とシャッタの振幅との関係を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のように振動するときの磁気回路の位置関係を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の変形例に係り、シャッタ部にそれぞれ３つの開口部が設けられているシャッタ部を有する電位測定装置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の変形例に係り、長手方向の一方側に調整用バックヨークとマグネットが設けられる一方、長手方向の他方側にはそれらが設けられていない構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の変形例に係り、調整用バックヨークが捻じ込まれるネジ孔が上下方向に長い長円形状に設けられている電位測定装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の変形例に係り、調整用バックヨークが捻じ込まれるネジ孔が前後方向に長い長円形状に設けられている電位測定装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の変形例に係るコイルユニットとバランス調整機構の配置を模式的に示す図であり、ヨークが合計２つ、マグネットが合計４つ、調整用バックヨークが合計４つ、コイルが１つ配置されている構成を示す図である。
【図１５】本発明の変形例に係るコイルユニットとバランス調整機構の配置を模式的に示す図であり、マグネットが合計４つ、調整用バックヨークが合計４つ、ヨークおよびコイルがそれぞれ１つ配置されている構成を示す図である。
【図１６】本発明の変形例に係るコイルユニットとバランス調整機構の配置を模式的に示す図であり、長手方向の一方側に調整用バックヨークが配置され、長手方向の他方側に固定バックヨークが配置されている構成を示す図である。
【図１７】図１６のマグネットにおいて、一方のヨークに対向するマグネットの着磁方向と、他方のヨークに対するマグネットの着磁方向とを逆向きにした構成を示す図である。
【図１８】本発明の変形例に係るバランス調整機構を模式的に示す図であり、マグネットの磁極面が円形状であると共に、その磁極面に対して支点を中心として回動する矩形状の対向板が存在する構成を示す図である。
【図１９】本発明の変形例に係るバランス調整機構を模式的に示す図であり、マグネットの磁極面が半円形状であると共に、その磁極面に対して支点を中心として回動する半円形状の対向板が存在する構成を示す図である。
【図２０】本発明の変形例に係るバランス調整機構を模式的に示す図であり、マグネットのうち所定幅の３つの部分が１２０度間隔で磁極面の中心から外周側に向かって延伸している構成を示す図である。
【図２１】本発明の変形例に係り、一方のボビンにコイルは配置されているものの、他方のボビンにはコイルが配置されていない構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置１０Ａについて、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定して説明する場合がある。その中でシャッタ部４４，５４が振動する方向をＸ方向とし、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとが並ぶ方向（前後方向）をＹ方向とし、それらＸ方向およびＹ方向に直交する方向（基底部２１からセンサ電極６０に向かう方向；上下方向）をＺ方向とする。
【００１７】
＜電位測定装置１０Ａの構成について＞
図１に示すように、電位測定装置１０Ａは、フレーム部材２０と、コイルユニット３０と、第１シャッタ４０Ａと、第２シャッタ５０Ａと、センサ電極６０と、マグネット８０と、バランス調整機構１００と、を備えている。
【００１８】
フレーム部材２０は、たとえば駆動回路等が設けられる基板等の固定部位に取り付けられている。フレーム部材２０には、コイルユニット３０、第１シャッタ４０Ａ、第２シャッタ５０Ａおよびバランス調整機構１００が取り付けられる。このフレーム部材２０は、後述するコイル３３への通電時でも撓み難い程度の強度を有するべく、第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａよりも厚みが大きな金属を材質として形成されている。なお、このような材質としては、たとえばＳＵＳ３０４等が挙げられるが、それ以外の金属を材質としたり、セラミックや樹脂等の非金属を材質としても良い。
【００１９】
また、フレーム部材２０は、基底部２１と、立ち上がり部２２とを有している。基底部２１は、上述の固定部位に取り付けられる部分であり、図１等に示すＸ方向を長手としている。また、立ち上がり部２２（支持手段に対応）は、基底部２１の両端側からＺ方向に沿って延伸する部分である。なお、本実施の形態では、立ち上がり部２２の長さ（Ｚ方向に沿う寸法）は、基底部２１の長さ（Ｘ方向に沿う寸法）よりも短く設けられている。
【００２０】
また、基底部２１には、切欠部２３が設けられている。切欠部２３は、コイル３３の巻線の端末を絡げるための絡げピン３４を位置させる部分である。なお、切欠部２３は、コイル３３の巻線の端末の本数に対応させた数だけ設けられている。
【００２１】
図１〜図４に示すように、電位測定装置１０Ａは、一対のコイルユニット３０を有している。図４および図５に示すように、それぞれのコイルユニット３０は、ヨーク３１と、ボビン３２と、コイル３３と、絡げピン３４とを有している。ヨーク３１は、磁束を集中させることを可能としていて、たとえば鉄系材料、ソフトフェライト、センダスト、パーマロイ等のような軟磁性材料を材質としている。このヨーク３１には、巻回部３１１とヨーク鍔部３１２とが設けられている。巻回部３１１は、ヨーク３１のうちボビン３２の巻枠部３２１を介してコイル３３が配置される部分である。また、ヨーク鍔部３１２は、巻回部３１１の両端側にそれぞれ設けられていると共に、巻回部３１１よりも磁束が流れる断面積の大きな部分である。このヨーク鍔部３１２は、後述するマグネット８０と対向する部分となっている。
【００２２】
また、ボビン３２は、たとえば樹脂等のような非磁性の材料を材質として形成されている。図５に示す構成では、それぞれのコイルユニット３０におけるボビン３２は２つに分割された状態となっているが、分割されていなくても良く、３つ以上に分割される構成を採用しても良い。また、図４に示す構成では、一対のコイルユニット３０のボビン３２が隣接して接触する状態で配置されることで、一対のコイルユニット３０の固定強度を高められている。
【００２３】
図５に示すように、ボビン３２は、巻枠部３２１とボビン鍔部３２２とを有している。巻枠部３２１は上述のようにヨーク３１の巻回部３１１を覆う部分である。また、ボビン鍔部３２２はその断面積が巻枠部３２１よりも大きく設けられる部分である。このボビン鍔部３２２のうち、ヨーク鍔部３１２が差し込まれる部位には、当該ヨーク鍔部３１２を外部に露出させるべくボビン鍔部３２２を切り欠いた切欠部３２３が設けられている。なお、ボビン鍔部３２２は、ヨーク鍔部３１２よりもＺ方向における寸法が大きく設けられているが、その寸法は、巻枠部３２１にコイル３３を巻き付けた場合でも当該コイル３３を基底部２１およびプリント基板７０に接触させない程度となっている。また、ボビン鍔部３２２の上端面（Ｚ１側の端面）および下端面（Ｚ２側の端面）には、それぞれ位置決め部３２４が設けられている。図４および図５に示す構成では、位置決め部３２４は凸部となっていて、この位置決め部３２４が基底部２１の位置決め凹部（図示省略）およびプリント基板７０の位置決め凹部（図示省略）に嵌め込まれることにより、ボビン３２が固定される。
【００２４】
なお、図４に示すように、本実施の形態においては、一対のボビン３２が隣接して接触すると共にその接触の境界部分に隣接して位置決め部３２４の凸部が並ぶことにより、１つの大きな凸部が構成される。また、位置決め部３２４は凹部であっても良く、その場合には、基底部２１およびプリント基板７０には、位置決め凸部が存在して、凹部と位置決め凸部との嵌め合いによってボビン３２が固定される。
【００２５】
また、図４に示すように、コイル３３は、ボビン３２の巻枠部３２１に巻き付けられる。コイル３３は、巻枠部３２１に巻線（図示省略）を所定の回数だけ巻回することによって構成されるが、その巻線の端末は、巻線表面の絶縁被膜を除去された状態で絡げピン３４に絡げられる。また、図１に示すように、絡げピン３４は、上述したフレーム部材２０の切欠部２３に位置するピン状の部材であり、たとえば金属のような導電性を有する材質から形成されている。この絡げピン３４には巻線の端末が所定回数だけ巻回され、その後に端末と絡げピン３４とが半田付け等の手法によって電気的に導通可能な状態で接合される。
【００２６】
なお、以下の説明においては、必要に応じて、第１シャッタ系４００Ａ（後述）に作用するコイル３３をコイル３３１と称呼し、第２シャッタ系５００Ａ（後述）に作用するコイル３３をコイル３３２と称呼する。
【００２７】
図１、図２に示すように、フレーム部材２０には、第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａが前後方向（Ｙ方向）に沿って並ぶように取り付けられている。なお、図１に示す構成では、第１シャッタ４０ＡがＹ２側に位置し、第２シャッタ５０ＡがＹ１側に位置している。第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａは、バネ性に優れかつ導電性を有する材質から形成されている。そのような材質としては、たとえばリン青銅、ベリリウム鋼、ＳＵＳ３０４等が挙げられるが、これら以外の金属を材質として用いるようにしても良い。
【００２８】
第１シャッタ４０Ａは、第１板バネ部としての板バネ部４１と、フランジ部４２と、延伸部４３と、第１シャッタ部としてのシャッタ部４４とを有している。第２シャッタ５０Ａは、第２板バネ部としての板バネ部５１と、フランジ部５２と、延伸部５３と、第２シャッタ部としてのシャッタ部５４とを有している。板バネ部４１，５１は、図１、図２におけるＺ方向に沿って延伸する脚状の部分であり、下端側（Ｚ２側の端部側）にフランジ部４２，５２が設けられている。なお、図２に示すように、本実施の形態では、第１シャッタ４０Ａの板バネ部４１の方が、第２シャッタ５０Ａの板バネ部５１よりもＺ方向に沿う寸法が大きく設けられていて、第１シャッタ４０Ａの延伸部４３およびシャッタ部４４と、第２シャッタ５０Ａの延伸部５３およびシャッタ部５４とが互いに衝突せずに所定の隙間を挟んで対向するように設けられている。また、Ｘ方向に沿う方向では、第１シャッタ４０Ａの板バネ部４１には、Ｙ２側に位置するヨーク鍔部３１２と対向する部位が存在していると共に、第２シャッタ５０Ａの板バネ部５１には、Ｙ１側に位置するヨーク鍔部３１２と対向する部位が存在している。
【００２９】
フランジ部４２，５２は、Ｘ方向に沿って延伸するように板バネ部４１，５１の下端（Ｚ２側の端部）から曲げられた部分であり、このフランジ部４２，５２がフレーム部材２０に取り付けられることで、第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａの全体がフレーム部材２０に固定される。また、延伸部４３は、板バネ部４１の上端側（Ｚ１側の端部）からＸ方向に沿って延伸して当該板バネ部４１とシャッタ部４４との間に存在する部分であり、同じく延伸部５３は、板バネ部５１の上端側（Ｚ１側の端部）からＸ方向に沿って延伸して当該板バネ部５１とシャッタ部５４との間に存在する部分である。
【００３０】
図１に示すように、延伸部４３，５３にはシャッタ部４４，５４が連結されている。第１シャッタ４０Ａのシャッタ部４４には、延伸部４３よりもＹ１側に向かって突出する部分が存在すると共に、第２シャッタ５０Ａのシャッタ部５４にも、延伸部５３よりもＹ２側に向かって突出する部分が存在している。それにより、図１に示す構成では、それぞれのシャッタ部４４，５４は、延伸部４３，５３の他の部分よりも幅広に設けられると共にＸＹ平面において後述する開口部４５，５５が同等の位置に位置可能としている。なお、シャッタ部４４，５４は、延伸部４３，５３の他の部分と同程度の幅に設けられていても良いが、その場合には、シャッタ部４４，５４を含む延伸部４３，５３はＹ１側に向かって突出するようなクランク形状に設けられると共に、シャッタ部４４，５４を含む延伸部４３，５３はＹ２側に向かって突出するようなクランク形状に設けられる。
【００３１】
このシャッタ部４４，５４には、開口部４５，５５が設けられている。開口部４５，５５は、シャッタ部４４，５４を打ち抜いた孔部分となっている。なお、本実施の形態では、開口部４５，５５の大きさおよび形状は、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとでは同等に設けられていて、検出対象物からセンサ電極６０に向かう電気力線が多く通過する開き状態と、当該電気力線が多く遮断される閉じ状態とを実現可能となっている。しかしながら、開閉状態が良好に実現可能であれば、第１シャッタ４０Ａの開口部４５と第２シャッタ５０Ａの開口部５５とが同等の大きさおよび形状でなくても良い。
【００３２】
また、コイルユニット３０よりも上方側（Ｚ１側）であって第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａよりも下方側（Ｚ２側）には、センサ電極６０（センサに相当）が配置されている。センサ電極６０は、脚部６１およびフランジ部６２を有すると共に検出部６３を有している。センサ電極６０における脚部６１およびフランジ部６２は、上述した第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａの板バネ部４１，５１およびフランジ部４２，５２と同様のものであるため、その説明は省略する。この中で、脚部６１は、検出部６３における検出感度を高めるべく、検出部６３をシャッタ部４４，５４側に近付けるように、プリント基板７０から検出部６３を離間させている。この検出部６３は、シャッタ部４４，５４と平行を成すように設けられている。
【００３３】
検出部６３の上面側の面積は、開口部４５，５５の開口面積に応じたものとなっている。検出部６３における検出感度を良好にするためには、検出部６３の上面側の面積は、開口部４５，５５の面積と同等であるか、若干大きいことが好ましいが、検出部６３の上面側の面積が開口部４５，５５の面積よりも小さくても良い。
【００３４】
かかるセンサ電極６０は、上方側（Ｚ１側）に存在している検出対象物との間で電気力線を形成する。そして、検出対象物とセンサ電極６０との間にシャッタ部４４，５４が位置し、そのシャッタ部４４，５４がＸ方向に沿って移動すると、金属であるシャッタ部４４，５４がＺ方向の電気力線を遮る割合が変化し、それによりセンサ電極６０に交流電流が得られる。上記の交流電流が流れる検出回路（プリント基板７０に存在）においては、検出対象物の電荷に応じた電圧（振幅）が得られる。そして、かかる電圧から、検出対象物における電荷が測定可能となっている。
【００３５】
また、センサ電極６０が取り付けられるプリント基板７０は、第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａの板バネ部４１，５１を挿通させることが可能な孔部７１を有している。孔部７１は、コイル３３に電流を導通させて板バネ部４１，５１がＸ方向に揺動する場合に、その板バネ部４１，５１の揺動と干渉しない程度の寸法に設けられている。なお、プリント基板７０は、電位測定装置１０Ａの概念に含めるようにしても良いが、プリント基板７０が電位測定装置１０Ａの概念に含まれないものとしても良い。
【００３６】
また、第１シャッタ４０Ａのそれぞれの板バネ部４１および第２シャッタ５０Ａのそれぞれの板バネ部５１のうち、ヨーク鍔部３１２と対向する部位には、マグネット８０が取り付けられている。本実施の形態では、図１および図２に示すように、マグネット８０はボビン鍔部３２２のうち切欠部３２３が存在する部位に対向するように設けられている。マグネット８０は、図１および図２に示す構成では、板バネ部４１，５１のヨーク鍔部３１２と対向する面に取り付けられている。そして、第１シャッタ４０Ａの一対の板バネ部４１，４１にそれぞれ取り付けられているマグネット８０は、同じ磁極が互いに対向するように着磁されていて、同様に第２シャッタ５０Ａの一対の板バネ部５１，５１にそれぞれ取り付けられているマグネット８０も、同じ磁極が互いに対向するように着磁されている。また、第１シャッタ４０Ａのシャッタ部４４がＸ方向の一方側に移動する場合には、第２シャッタ５０Ａのシャッタ部５４がＸ方向の他方側に移動するように、それぞれのマグネット８０が着磁されている。
【００３７】
なお、第１シャッタ４０Ａにマグネット８０が取り付けられた系（以下、第１シャッタ系４００Ａとする。）と、第２シャッタ５０Ａにマグネット８０が取り付けられた系（以下、第２シャッタ系５００Ａとする。）とでは、それらの固有振動数が同等となるように設計されている。それにより、電位測定装置１０Ａの作動時には、互いに一致する周波数（所定の周波数）にて、それぞれが共振を生じさせるように設定されている。しかしながら、第１シャッタ４０Ａや第２シャッタ５０Ａを始めとする製造誤差等によって、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａの固有振動数にずれが生じる場合がある。かかる固有振動数のずれに対応させるべく、以下のようなバランス調整機構１００が設けられている。
【００３８】
＜バランス調整機構１００について＞
図１〜３等に示すように、電位測定装置１０Ａには、バランス調整機構１００が設けられている。バランス調整機構１００は、上述したヨーク３１と同様の軟磁性材料から形成される調整用バックヨーク１１０を有しているが、調整用バックヨーク１１０は、ヨーク３１と別の軟磁性材料から構成されていても良い。また、本実施の形態では、調整用バックヨーク１１０は、略円柱状の外観となっている。かかる調整用バックヨーク１１０のマグネット８０と対向する側の端面（対向端面１１１）は、平坦となっている。また、調整用バックヨーク１１０のマグネット８０と反対側の端面（外部端面１１２）には、スクリュードライバーの先端を嵌め込むためのスリット１１３が設けられている。
【００３９】
また、調整用バックヨーク１１０の外周部分には、ネジ山が形成されたネジ部１１４が設けられている。ここで、フレーム部材２０の立ち上がり部２２のうち、Ｘ方向においてマグネット８０に対して対向する部位には、ネジ孔２２ａが形成されている。ネジ孔２２ａには、ネジ部１１４を捻じ込むことが可能となっている。すなわち、スリット１１３にスクリュードライバーの先端を嵌合させて調整用バックヨーク１１０を回転させることにより、調整用バックヨーク１１０がＸ方向に沿って移動し、調整用バックヨーク１１０がマグネット８０に対して接離させられる。それにより、マグネット８０と調整用バックヨーク１１０との間の隙間が変動し、これらの間の磁力が変化する。そして、この隙間の調整による磁力の変化は、第１シャッタ系４００Ａまたは第２シャッタ系５００Ａにおける固有振動数の変化となる。
【００４０】
また、ネジ孔２２ａに調整用バックヨーク１１０が捻じ込まれている状態では、対向端面１１１は、板バネ部４１，５１の対向面に対して平行となっている。それにより、隙間の調整幅を広げることが可能となる。ただし、調整用バックヨーク１１０とマグネット８０との間の隙間と、マグネット８０とヨーク３１との間の隙間が同じであって、前者の磁気結合力が後者の磁気結合力よりも大きい（強い）等の場合には、対向面１１が板バネ部４１，５１の対向面に対して平行とはならなくても良い。また、対向端面１１１は、平面であることが好ましいが、マグネット８０とヨーク３１との間の磁気結合力よりも強い等の場合には、対向端面１１１は凹凸が存在する状態であっても良い。
【００４１】
なお、バランス調整機構１００は、固有振動数調整手段に対応する。このバランス調整機構１００の概念には、調整用バックヨーク１１０以外に、立ち上がり部２２が含まれるものとしても良いが、立ち上がり部２２が除かれるものとしても良い。
【００４２】
＜作用について＞
以上のような構成を有する電位測定装置１０Ａの作用について、以下に説明する。
【００４３】
電位測定装置１０Ａを作動させるには、不図示の駆動回路により一対のコイル３３に交流電流を導通させる。この場合、第１シャッタ４０Ａに磁力を与えるコイル３３１と、第２シャッタ５０Ａに磁力を与えるコイル３３２とには、第１シャッタ４０Ａのシャッタ部４４と第２シャッタ５０Ａのシャッタ部５４の振動の位相が逆になるように、交流電流が加えられる。２つのシャッタ部４０Ａ，５０Ａの振動を逆位相とするには、後述のように２つのコイル３３の電流方向を同相としてマグネット８０を逆向きとする構成か、コイル３３の電流方向を逆相としてマグネット８０を同じ向きにする構成かの、いずれかで実現できる。この場合、第１シャッタ４０Ａおよび第２シャッタ５０Ａにおいては、マグネット８０とコイル３３、およびマグネット８０とヨーク３１との間の磁力によって、板バネ部４１，５１がフランジ部４２，５２側の部分を支点として撓み変形し、その撓み変形における撓み量に応じてシャッタ部４４，５４が移動させられる。
【００４４】
ここで、第１シャッタ系４００Ａおよび第２シャッタ系５００Ａのそれぞれにおいては、コイル３３に導通させる交流電流の周波数が、第１シャッタ系４００Ａおよび第２シャッタ系５００Ａのそれぞれの固有振動数と同等である場合（共振周波数である場合）には共振が生じる。その場合、交流電流の周波数が共振周波数でない場合と比較して、それぞれのシャッタ部４４，５４の振幅が大きくなる。
【００４５】
一方で、交流電流の周波数が第１シャッタ系４００Ａおよび第２シャッタ系５００Ａのそれぞれの固有振動数と同じではなく、その固有振動数がそれぞれの交流電流の周波数に対してずれている場合には、共振は生じない。その場合、シャッタ部４４，５４の振幅は固有振動数において振動する場合よりも小さくなる。
【００４６】
かかる点について、図６〜図９に基づいて詳述する。図６（Ａ）においては、調整用バックヨーク１１０、マグネット８０およびヨーク３１の位置関係が、図６（Ｂ）に示す状態となっている場合について示されており、縦軸がシャッタ部４４，５４の振幅で、横軸がコイル３３に印加される交流電流の周波数となっている。
【００４７】
上述の図６（Ａ）においては、第２シャッタ系５００Ａは、その固有振動数において、大きな振幅が得られている。このとき、第２シャッタ系５００Ａにおいては、固有振動数は、図６（Ａ）中の点Ａまたはその近傍となっている。一方で、第１シャッタ系４００Ａにおいては、第２シャッタ系５００Ａに対して固有振動数が一致していない。すなわち、第１シャッタ系４００Ａの最大振幅は、交流電流の周波数が第２シャッタ系５００Ａの固有振動数と同等となる点Ａまたはその近傍ではある。しかしながら、第１シャッタ系４００Ａにおいては、点Ａまたはその近傍では第２シャッタ系５００Ａの振動の影響を受けて、振幅が増加したと考えられる。すなわち、本実施の形態においては、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとは、ダンパーを介さずに金属を材質とするフレーム部材２０に取り付けられている。それにより、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとでは、互いに振動の影響を与え合う構成となっており、その結果、第１シャッタ系４００Ａにおいては、固有振動数以外の部分にて最大振幅が得られている。
【００４８】
しかしながら、図６（Ａ）においては、第１シャッタ系４００Ａの実際の固有振動数は、図６（Ａ）において２番目に高い山の頂点である点Ｂまたはその近傍である。ここで、図６（Ａ）において、点Ｂまたはその近傍を固有振動数と判断したのは、次の事項にも基づく。すなわち、コイル３３を用いる場合のように、入力（＝外力）が正弦波の如き規則的なものとなる場合、その振動における共振曲線および位相曲線は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すものとなる。
【００４９】
なお、図７（Ａ）は１自由度系の強制振動の場合の共振曲線を示し、図７（Ｂ）は１自由度系の強制振動の場合の位相曲線を示している。図７（Ａ）中、Ｘｓｔは弾性体に静的荷重を及ぼしたときの変位であり、Ｘは振幅を示し、縦軸のＸ／Ｘｓｔは振幅倍率を示し、ωは与えられる外力の周期であり、ωｎは固有円振動数（固有角振動数）を示し、横軸のω／ωｎは振動数比を示している。また、ζは減衰率を示し、図７（Ａ）においては減衰率ζが大きくなるにつれて、ω／ωｎ＝１のとき（すなわち外力が固有振動数と一致するとき）の振幅が小さくなる状態が示されている。また、図７（Ｂ）中、縦軸のφは位相を示し、横軸のω／ωｎは図７（Ａ）と同様である。また、図７（Ｂ）においては、減衰率ζが大きくなるにつれて、ω／ωｎ＝１から外れるときの位相のずれが小さくなる状態が示されている。
【００５０】
図７（Ｂ）に示すように、外力の周期ωが固有円振動数（固有角振動数）ωｎと一致する場合には、入力（＝外力）に対して、得られる振動（＝出力；本実施の形態ではシャッタ部４４，５４の変位）の位相はφ＝０となり、入力（＝外力）と出力（＝振幅）の位相は９０度ずれている。しかしながら、外力の周期ωが固有円振動数（固有角振動数）ωｎからずれる場合、図７（Ｂ）に示す位相曲線に示されるように入力と出力の間で位相のずれが９０度から更にずれていく。そのため、入力と出力の間の位相が９０度ずれているか否かを計測することで、図６（Ａ）において固有振動数がいずれの部位となるのかを、特定することが可能となっている。ここで、第１シャッタ系４００Ａにおいては、入力と出力の間の位相が、点Ｂまたはその近傍で一致していると測定されるため、それによって点Ｂまたはその近傍が第１シャッタ系４００Ａにおける固有振動数であると特定されている。
【００５１】
ところで、第１シャッタ４０Ａの開口部４５と第２シャッタ５０Ａの開口部５５の２つの重なり合う部分が、センサ電極６０へ測定対象の帯電物からの電気力線を通過させる。その重なり合う部分の面積を開口面積Ｓと定義する。第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａの逆位相振動により開口面積Ｓは変化し、その変化が、測定対象の帯電物からセンサ電極６０への電気力線の変化となる。なお、上記の電気力線の変化はセンサ電極６０の出力の変化に対応し、当該出力の変化は交流信号に対応する。従って、開口面積Ｓの変化の大きさがセンサ電極６０の出力の大きさ、つまり感度となる。しかしながら、図６（Ａ）に示すように第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａとで固有振動数が異なっている場合には、第１シャッタ系４００Ａの振幅と第２シャッタ系５００Ａの振幅とを重ね合せた開口面積Ｓの変動振幅は、後述する図９に示すような固有振動数が一致する場合よりも小さくなる。これは、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのいずれか一方の固有振動数の部位においては、それらのうちの他方の振幅が小さくなっていることが原因であり、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａとの間において、両方の振動（＝出力）の位相が異なることも原因である。
【００５２】
すなわち、両方の振動（＝出力）の位相が異なる場合、たとえばシャッタ部４４，５４の一方がＸ１側の端部に位置するときには、シャッタ部４４，５４の他方はＸ２側には位置せずにそこから所定の位相だけずれた部位に位置している。そのことから、図６（Ａ）のグラフにおいて示される第２シャッタ系５００Ａが固有振動数と一致する周波数（共振周波数；点Ａまたはその近傍）となるときの振幅と、その共振周波数における第１シャッタ系４００Ａの振幅とを合算したものに対応する開口面積Ｓの変化ΔＳよりも、実際の開口面積Ｓの変化ΔＳは小さいものとなる。
【００５３】
以上から、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａの両方の振動（＝出力）の位相が異なる場合（すなわち、両方の固有振動数が一致しない場合）には、それらの固有振動数が一致している場合と比較して開口部４５，５５の開口面積Ｓの変化ΔＳが小さくなり、その結果、感度が低下する。
【００５４】
以上のような点は、図８（Ａ）、（Ｂ）においても同様である。すなわち、図６（Ａ）において第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａとを入れ替えたものが、図８（Ａ）に対応する。そのため、図８（Ａ）、（Ｂ）については、その詳細についての説明を省略する。
【００５５】
上述のように、図６は、第２シャッタ系５００Ａが最大振幅となるときのコイル３０の交流電流の周波数が第２シャッタ系５００Ａの固有振動数とおおよそ一致し、そのときの交流電流の周波数（つまり第２シャッタ系５００Ａが最大振幅となるときのコイル３０の交流電流の周波数）が第１シャッタ系４００Ａの固有振動数とは一致しない例である。一方、図８は、第１シャッタ系４００Ａが最大振幅となるときのコイル３０の交流電流の周波数が第１シャッタ系４００Ａの固有振動数とおおよそ一致し、そのときの交流電流の周波数（つまり第１シャッタ系４００Ａが最大振幅となるときのコイル３０の交流電流の周波数）が第２シャッタ系５００Ａの固有振動数とは一致しない例である。上述のような図６および図８に対して、本実施の形態におけるバランス調整機構１００を用いる場合には、固有振動数が一致していない（ずれている）状態から、図９（Ａ）に示すように、固有振動数を一致させることが可能となる。すなわち、調整用バックヨーク１１０を捻じ込むと、マグネット８０と調整用バックヨーク１１０との間の隙間が変動し、これらの間の磁力が変化する。また、ヨーク３１から調整用バックヨーク１１０までの間の隙間も変動する。それにより、捻じ込まれた調整用バックヨーク１１０が位置するシャッタ系（第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａの内の少なくとも一方）の固有振動数が変動し、それによって第１シャッタ系４００Ａの固有振動数と第２シャッタ系５００Ａの固有振動数とを一致させることが可能となる。
【００５６】
＜効果について＞
以上のような構成の電位測定装置１０Ａによると、本実施の形態では、バランス調整機構１００が設けられている。そして、このバランス調整機構１００においては、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整可能としている。それにより、第１シャッタ系４００Ａの固有振動数と第２シャッタ系５００Ａの固有振動数とを一致させることが可能となる。それにより、開口面積Ｓの変化ΔＳは、固有振動数が一致していない場合よりも大きくすることが可能となり、電位測定装置１０Ａの測定感度を向上させることが可能となる。
【００５７】
すなわち、本実施の形態における電位測定装置１０Ａでは、バランス調整機構１００には調整用バックヨーク１１０が設けられていて、この調整用バックヨーク１１０とマグネット８０との間の磁力を調整することが可能となる。それにより、第１シャッタ系４００Ａの固有振動数と第２シャッタ系５００Ａの固有振動数とを一致させることが可能となり、電位測定装置１０Ａの測定感度を向上させることが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態では、固有振動数を調整するためのバランス調整機構１００においては、マグネット８０を挟んでヨーク３１と対向する調整用バックヨーク１１０を有し、さらにこの調整用バックヨーク１１０を支持する立ち上がり部２２を有している。このような構成を採用することにより、調整用バックヨーク１１０をマグネット８０に対して接離させることにより、ヨーク３１〜マグネット８０〜調整用バックヨーク１１０の間の磁気バランスを容易に変更することが可能となる。それにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を容易に調整することが可能となり、それによって電位測定装置１０Ａの測定感度を向上させることが可能となる。
【００５９】
さらに、本実施の形態では、調整用バックヨーク１１０の外周部分には、ネジ部１１４が設けられていて、立ち上がり部２２にはネジ孔２２ａが形成されている。それにより、ネジ孔２２ａに調整用バックヨーク１１０のネジ部１１４を捻じ込んで、その捻じ込み具合を調整することにより、マグネット８０と調整用バックヨーク１１０との間の磁力が調整可能となる。そして、かかる調整によって、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整可能となり、それによって電位測定装置１０Ａの測定感度を向上させることが可能となる。
【００６０】
また、本実施の形態では、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとは、Ｚ方向において互いに対向配置されている。このような構成を採用する場合には、それぞれの開口面積を大きくした状態で開口部４５，５５を互いに対向させる配置とすることが可能であり、そのような開口部４５，５５の大面積化によって、電位測定装置１０Ａの感度を良好にすることが可能となる。
【００６１】
（他の実施の形態）
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、他の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の構成については、同じ符号を付して説明するものとする。
【００６２】
＜他の電位測定装置その１＞
図１０は、他の実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂを示す斜視図である。この電位測定装置１０Ｂでは、第１シャッタ４０Ｂおよび第２シャッタ５０Ｂのそれぞれのシャッタ部４４，５４における開口部４５，５５が、電位測定装置１０Ａと異なるものとなっている。すなわち、図１０に示す電位測定装置１０Ｂにおいては、シャッタ部４４，５４には、開口部４５，５５がＸ方向に並んで複数（図１０ではそれぞれのシャッタ部４４，５４に３つずつ）設けられている。なお、開口部４５，５５は、図１０に示すようなそれぞれのシャッタ部４４，５４に３つずつ設けられる構成には限られず、２個以上であれば幾つ設けられていても良い。また、図１０に示す構成では、第１シャッタ４０Ｂにおける開口部４５の方が、第２シャッタ５０Ｂにおける開口部５５よりも開口面積が大きく設けられているが、そのような構成を採用しなくても良い。
【００６３】
＜他の電位測定装置その２＞
また、図１１に示すような電位測定装置１０Ｃとしても良い。図１１に示す電位測定装置１０Ｃは、図１に示す電位測定装置１０Ａに対して、バランス調整機構１００の構成を変更したものである。図１１に示すように、電位測定装置１０Ｃにおいては、長手方向の一方側（Ｘ１側）には調整用バックヨーク１１０およびマグネット８０が設けられているものの、長手方向の他方側（Ｘ２側）には調整用バックヨーク１１０およびマグネット８０は設けられていない。
【００６４】
このような図１１に示すような構成の電位測定装置１０Ｃにおいても、長手方向の一方側（Ｘ１側）では、第１シャッタ系４００Ｃと第２シャッタ系５００Ｃのうちの少なくとも一方で固有振動数の調整が可能である。なお、図１１に示す電位測定装置１０Ｃでは、長手方向の他方側（Ｘ２側）にはマグネット８０は設けられていないが、設けるようにしても良い。
【００６５】
＜他の電位測定装置その３＞
また、図１２に示すような電位測定装置１０Ｄとしても良い。図１２に示す電位測定装置１０Ｄにおいては、バランス調整機構１００の一部が、図１に示す電位測定装置１０Ａとは異なっている。すなわち、図１２に示す電位測定装置１０Ｄでは、フレーム部材２０の立ち上がり部２２に設けられているネジ孔２２ｄは、図１に示す電位測定装置１０Ａのネジ孔２２ａのような円形状の孔ではなく、長孔形状に設けられている。ネジ孔２２ｄは、上下両端に半円状の縁部分があり、それら上下の半円状の縁部分をつなぐ部分は、一定の幅の縁部分となっている。そのような形状により、調整用バックヨーク１１０は、ネジ孔２２ｄにおいて上下方向（Ｚ方向）に沿って移動することを可能としている。
【００６６】
このような図１２に示すような構成の電位測定装置１０Ｄにおいては、調整用バックヨーク１１０のネジ孔２２ｄに対する捻じ込み量の調整の他に、調整用バックヨーク１１０の上下方向（Ｚ方向）の位置も調整可能となっている。かかる調整用バックヨーク１１０においては、調整用バックヨーク１１０の捻じ込み量による調整のみならず、調整用バックヨーク１１０のＺ方向における位置の調整によっても、固有振動数の調整が可能である。
【００６７】
＜他の電位測定装置その４＞
また、図１３に示すような電位測定装置１０Ｅとしても良い。図１３に示す電位測定装置１０Ｅにおいては、図１２に示す電位測定装置１０Ｄとは類似するものの、長孔形状のネジ孔２２ｅの向きが、同じく長孔形状のネジ孔２２ｄとは異なっている。すなわち、図１３に示す電位測定装置１０Ｅでは、ネジ孔２２ｅは、前後方向（Ｙ方向）の両端に半円状の縁部分があり、それら前後の半円状の縁部分をつなぐ部分は、一定の幅の縁部分となっている。そのような形状により、調整用バックヨーク１１０は、ネジ孔２２ｅにおいて前後方向（Ｙ方向）に沿って移動することを可能としている。
【００６８】
このような図１３に示すような構成の電位測定装置１０Ｅにおいては、調整用バックヨーク１１０のネジ孔２２ｅに対する捻じ込み量の調整の他に、調整用バックヨーク１１０の前後方向（Ｙ方向）の位置も調整可能となっている。かかる調整用バックヨーク１１０においては、調整用バックヨーク１１０の捻じ込み量による調整のみならず、調整用バックヨーク１１０のＹ方向における位置の調整によっても、固有振動数の調整が可能である。
【００６９】
＜他の電位測定装置その５＞
また、上述した電位測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｅにおいては、コイルユニット３０および／またはバランス調整機構１００として、図１４〜図１７に示すような構成を採用しても良い。
【００７０】
図１４には、ヨーク３１が合計２つ、マグネット８０が合計４つ、調整用バックヨーク１１０が合計４つ存在するものの、コイル３３が１つだけ存在する構成が示されている。すなわち、図１４に示す構成では、１つのコイル３３が２つのヨーク３１に跨るように巻回されている。コイルユニット３０がこのような構成であっても、一方のヨーク３１に対向するマグネット８０の着磁方向と、他方のヨーク３１に対するマグネット８０の着磁方向を逆向きにすることによって、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとを互いに逆向きに良好に駆動させることが可能である。また、調整用バックヨーク１１０の捻じ込み量を調整することにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することも可能である。
【００７１】
図１５には、マグネット８０が合計４つ、調整用バックヨーク１１０が合計４つ存在するものの、ヨーク３１およびコイル３３がそれぞれ１つだけ存在する構成が示されている。すなわち、図１５に示す構成では、ヨーク３１の体積は図１４に示すヨーク３１の体積よりも大きく、かかる体積の大きなヨーク３１に１つのコイル３３が巻回された構成が示されている。コイルユニット３０がこのような構成であっても、ヨーク３１の一方側に対向するマグネット８０の着磁方向と、ヨーク３１の他方側に対するマグネット８０の着磁方向を逆向きにすることによって、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとを互いに逆向きに良好に駆動させることが可能である。また、調整用バックヨーク１１０の捻じ込み量を調整することにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することも可能である。
【００７２】
図１６には、マグネット８０が合計４つ、ヨーク３１およびコイル３３がそれぞれ２つずつ存在するものの、長手方向の一方側（Ｘ１側）に調整用バックヨーク１１０が２つ存在し、長手方向の他方側（Ｘ２側）にはバランス調整機構１００の代わりに固定バックヨーク１２０が設けられている構成が示されている。この固定バックヨーク１２０は立ち上がり部２２に対して固定的に設けられており、マグネット８０に対する隙間を変更することはできない。かかる図１６に示すような構成を採用しても、調整用バックヨーク１１０の捻じ込み量を調整することにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することは可能である。
【００７３】
なお、図１６の変形例として、図１７に示すように構成しても良い。図１６に示す構成では、一方のヨーク３１に対向するマグネット８０の着磁方向と、他方のヨーク３１に対するマグネット８０の着磁方向とは同じ向きとなっている。これに対して、図１７に示すように、一方のヨーク３１に対向するマグネット８０の着磁方向と、他方のヨーク３１に対するマグネット８０の着磁方向とを逆向きに構成しても良い。図１６に示す構成では、２つのコイル３３が互いに逆向きの磁界を生じさせるように交流電流を印加すれば、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとが互いに逆向きに駆動させることが可能となる。これに対して、図１７に示す構成では、２つのコイル３３が互いに同じ向きの磁界を生じさせるように交流電流を印加すれば、第１シャッタ４０Ａと第２シャッタ５０Ａとが互いに逆向きに駆動させることが可能となる。
【００７４】
＜他の電位測定装置その６＞
また、上述した電位測定装置１０Ａ〜１０Ｅにおいては、マグネット８０およびバランス調整機構１００として、図１８〜図２０に示すような構成を採用しても良い。
【００７５】
図１８には、マグネット８０の磁極面が円形状であると共に、その磁極面に対して支点Ｐ１を中心として回動する対向板１３０が存在する構成が示されている。この対向板１３０は、バックヨークに対応する。対向板１３０は支点Ｐ１を中心として回動することにより、磁極面に対して対向板１３０が対向する面積が変化する。この対向面積の変化により、マグネット８０と対向板１３０との間の磁力が変化する。それにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することが可能である。
【００７６】
図１９には、図１８と同様にマグネット８０に対して対向板１３０が対向している構成が示されている。しかしながら、図１９では、マグネットの磁極面が半円形状であると共に、対向板１３０の対向面も半円形状となっている。対向板１３０が支点Ｐ２を中心として回動することにより、磁極面に対して対向板１３０が対向する面積が変化する。この対向面積の変化により、マグネット８０と対向板１３０との間の磁力が変化する。それにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することが可能である。
【００７７】
図２０には、図１８と同様にマグネット８０に対して対向板１３０が対向している構成が示されている。しかしながら、図２０では、マグネット８０のうち所定幅の３つの部分が１２０度間隔で磁極面の中心から外周側に向かって延伸している形状（三つ割形状とする）が示されている。かかる構成においても、対向板１３０が支点Ｐ３を中心として回動することにより、磁極面に対して対向板１３０が対向する面積が変化する。この対向面積の変化により、マグネット８０と対向板１３０との間の磁力が変化する。それにより、第１シャッタ系４００Ａと第２シャッタ系５００Ａのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整することが可能である。
【００７８】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００７９】
上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置に係る各電位測定装置１０Ａ〜１０Ｅにおいては、バランス調整機構１００は、第１シャッタ系４００Ａ〜４００Ｅと第２シャッタ系５００Ａ〜５００Ｅの固有振動数を調整するものとして述べている。しかしながら、バランス調整機構１００は、固有振動数以外のものを調整する機能を備えるようにしても良い。たとえば、バランス調整機構１００は、第１シャッタ系４００Ａ〜４００Ｅと第２シャッタ系５００Ａ〜５００Ｅのうちの少なくとも一方の振幅を調整するものとしても良い。このように、バランス調整機構１００が振幅を調整する機能を備え、その振幅調整によって開口面積Ｓの変化ΔＳを大きくすることも可能であり、それによって電位測定装置１０Ａ〜１０Ｅの感度を良好にしても良い。
【００８０】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、マグネット８０と調整用バックヨーク１１０との間の隙間を調整することにより、第１シャッタ系４００Ａ〜４００Ｅと第２シャッタ系５００Ａ〜５００Ｅのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整している。しかしながら、ヨーク３１に調整用バックヨーク１１０の機能を持たせるようにしても良い。すなわち、ヨーク３１をＸ方向に移動させたり、Ｚ方向に移動させるための機構を設け、その機構を利用して、第１シャッタ系４００Ａ〜４００Ｅと第２シャッタ系５００Ａ〜５００Ｅのうちの少なくとも一方の固有振動数を調整するようにしても良い。この場合においては、ヨーク３１の全体を移動させるようにしても良いが、一対のヨーク鍔部３１２のそれぞれが巻回部３１１に対してＸ方向またはＹ方向に独立して移動するように構成しても良い。
【００８１】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、たとえば前後方向（Ｙ方向）の一方側のみにコイル３３を設け、他方にはコイル３３を設けない構成を採用しても良い。すなわち、図２１に示す電位測定装置１０Ｆのように、Ｙ１側のボビン３２のみにコイル３３を配置し、Ｙ２側のボビン３２にはコイル３３を配置しない構成としても良い。なお、図２１に示す構成では、Ｘ１側では、マグネット８０はＹ方向に沿って互いに着磁方向が逆向きとなるように配置される。また、Ｘ２側でも、マグネット８０はＹ方向に沿って互いに着磁方向が逆向きとなるように配置される。ただし、Ｙ１側およびＹ２側のそれぞれにおいて、Ｘ方向において同じ磁極が対向するように設けられている。
【００８２】
かかる図２１に示すような構成とする場合でも、一対のヨーク３１の間で磁気回路を形成することが可能であり、第１シャッタ４０Ｆと第２シャッタ５０Ｆとを互いに逆向きに良好に駆動させることが可能である。なお、図２１に示す構成においては、Ｙ２側に位置するマグネット８０を、Ｙ１側に位置するマグネット８０よりも磁力が大きなものとして、第１シャッタ４０Ｆでの磁気による駆動力と、第２シャッタ５０Ｆでの磁気による駆動力との均衡を図るようにしても良い。
【００８３】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置において、たとえば電位測定装置１０Ａ〜１０Ｅは一対のコイルユニット３０を有しているが、かかる一対のコイルユニット３０が互いに磁気的な影響を与えないように、一対のコイルユニット３０の間に、磁気シールドの機能を持つシールド部材を配置するようにしても良い。なお、シールド部材は、たとえばヨーク３１や調整用バックヨーク１１０と同様の材質から構成されるものとしても良い。また、シールド部材によって、それぞれのコイルユニット３０によって構成されるそれぞれの磁気回路がシールドされる構成としても良い。
【００８４】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、開口部４５，５５は矩形状に設けられている。しかしながら、開口部４５，５５は矩形状以外の形状を採用しても良い。そのような形状としては、たとえば円形状、楕円形状、多角形状等、種々の形状が挙げられる。
【００８５】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、ボビン３２を設けない構成を採用しても良い。ボビン３２を設けない場合、ヨーク３１の巻回部３１１に直接コイル３３が配置される構成となる。また、ボビン３２を形成する場合において、たとえば樹脂に磁性材料を混ぜてボビン３２を形成し、ボビン３２にヨーク３１の機能を持たせるようにしても良い。
【００８６】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、プリント基板７０およびセンサ電極６０は、電位測定装置を構成している。しかしながら、プリント基板７０は、電位測定装置の構成要素でなくても良い。また、センサ電極６０も電位測定装置の構成要素でなくても良い。
【００８７】
また、上述の実施の形態に係る電位測定装置および他の電位測定装置においては、第１シャッタ４０Ａ〜４０Ｅおよび第２シャッタ５０Ａ〜５０Ｅが、板バネ部４１，５１の両端から延びる場合について説明している。しかしながら、第１シャッタ４０Ａ〜４０Ｅおよび第２シャッタ５０Ａ〜５０Ｅは、板バネ部４１，５１の両端から延びる構成には限られない。たとえば、板バネ部４１，５１の一端と他端の間に位置する途中部分から、第１シャッタ４０Ａ〜４０Ｅおよび第２シャッタ５０Ａ〜５０Ｅが延びる構成を採用しても良い。また、第１シャッタ４０Ａ〜４０Ｅおよび第２シャッタ５０Ａ〜５０Ｅの途中部分から、板バネ部４１，５１が延びる構成を採用しても良い。
【符号の説明】
【００８８】
１０Ａ〜１０Ｆ…電位測定装置
２０…フレーム部材
２１…基底部
２２ａ…ネジ孔
２２…立ち上がり部（固有振動数の一部および支持手段に対応）
２３…切欠部
３０…コイルユニット
３１…ヨーク
３２…ボビン
３３，３３１，３３２…コイル
３４…位置決めピン
４０Ａ〜４０Ｆ…第１シャッタ
４１…板バネ部（第１板バネ部）
５１…板バネ部（第２板バネ部）
４２，５２…フランジ部
４３，５３…延伸部
４４…シャッタ部（第１シャッタ部）
５４…シャッタ部（第２シャッタ部）
４５，５５…開口部
５０Ａ〜５０Ｆ…第２シャッタ
６０…センサ電極（センサに対応）
６１…脚部
６２…フランジ部
６３…検出部
７０…プリント基板
７１…孔部
８０…マグネット
１００…バランス調整機構（固有振動数調整手段の一部に対応）
１１０…調整用バックヨーク
１１１…対向端面
１１２…外部端面
１１３…スリット
１１４…ネジ部
１２０…固定バックヨーク
１３０…対向板
３１１…巻回部
３１２…ヨーク鍔部
３２１…巻枠部
３２２…ボビン鍔部
３２３…切欠部
３２４…位置決め部
４００Ａ…第１シャッタ系
５００Ａ…第２シャッタ系
【図１】
0006039916.tif 000002
【図２】
0006039916.tif 000003
【図３】
0006039916.tif 000004
【図４】
0006039916.tif 000005
【図５】
0006039916.tif 000006
【図６】
0006039916.tif 000007
【図７】
0006039916.tif 000008
【図８】
0006039916.tif 000009
【図９】
0006039916.tif 000010
【図１０】
0006039916.tif 000011
【図１１】
0006039916.tif 000012
【図１２】
0006039916.tif 000013
【図１３】
0006039916.tif 000014
【図１４】
0006039916.tif 000015
【図１５】
0006039916.tif 000016
【図１６】
0006039916.tif 000017
【図１７】
0006039916.tif 000018
【図１８】
0006039916.tif 000019
【図１９】
0006039916.tif 000020
【図２０】
0006039916.tif 000021
【図２１】
0006039916.tif 000022