(57)【要約】【課題】  従来と比べて連続的に駆動でき、所望の位置に停止させることができるアクチュエータおよび可動装置を提供することを目的とする。【解決手段】  少なくとも１つのレーザ光源と、レーザ光源により射出されるレーザ光の照射に応じて透磁率が変化する第１板部材と、第１板部材上に複数の支持部を用いて移動可能に配置される第２板部材と、第２板部材に配置される少なくとも１つの磁石とを有する可動装置とを備える。【選択図】    図１
2018064386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレーザ光源と、
前記レーザ光源により射出されるレーザ光の照射に応じて透磁率が変化する第１板部材と、
前記第１板部材上に複数の支持部を用いて移動可能に配置される第２板部材と、前記第２板部材に配置される少なくとも１つの磁石とを有する可動装置と
を備えることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記可動装置は、
前記レーザ光源により射出されるレーザ光を受け、受けた前記レーザ光を用いて前記第１板部材の異なる位置をそれぞれ加熱する複数の受光部をさらに備える
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
前記複数の受光部の各々は、受けた前記レーザ光を熱エネルギーに変換して前記第１板部材を加熱することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
前記複数の受光部の各々は、前記レーザ光を前記第１板部材に照射し、前記第１板部材を加熱することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
レーザ光源により射出されるレーザ光の照射に応じて透磁率が変化する第１板部材上に複数の支持部を用いて移動可能に配置される第２板部材と、
前記第２板部材に配置される磁石と
を備えることを特徴とする可動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータおよび可動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータには、感温磁性体と永久磁石とを含む磁気回路を有し、レーザ光の照射等による加熱により感温磁性体の磁性を変化させて、磁気回路における磁束の変化から回転等のエネルギーを発生させるものがある。そして、アクチュエータは、感温磁性体と永久磁石とを含む単純な構造であることから、小型化が容易であり、マイクロマシン等の精密機械の駆動源として期待されている
例えば、被駆動体に対向して配置された複数の磁気回路の感温磁性体の各々に、レーザ光を順次に照射して加熱と冷却とを繰り返すことにより、被駆動体の回転角を自在に制御できるアクチュエータの技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６８７８３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、従来のアクチュエータでは、所定の間隔で感温磁性体が配置されるため、感温磁性体の各々にレーザ光を照射して被駆動体を駆動する場合、感温磁性体の配置に応じて動作や停止位置が離散的になり、連続的な運動が困難である。
【０００５】
本発明は、従来と比べて連続的に駆動でき、所望の位置に停止させることができるアクチュエータおよび可動装置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】
【０００６】
本発明を例示するアクチュエータの一態様は、少なくとも１つのレーザ光源と、レーザ光源により射出されるレーザ光の照射に応じて透磁率が変化する第１板部材と、第１板部材上に複数の支持部を用いて移動可能に配置される第２板部材と、第２板部材に配置される少なくとも１つの磁石とを有する可動装置とを備える。
【０００７】
本発明を例示する可動装置の一態様は、レーザ光源により射出されるレーザ光の照射に応じて透磁率が変化する第１板部材上に複数の支持部を用いて移動可能に配置される第２板部材と、第２板部材に配置される磁石とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、従来と比べて連続的に駆動でき、所望の位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】アクチュエータおよび可動装置の一実施形態を示す図である。
【図２】板部材に配置される磁石の配列の別例を示す図である。
【図３】アクチュエータおよび可動装置の別の実施形態を示す図である。
【図４】図３に示した熱伝導端子と加熱板との配置の一例を示す図である。
【図５】図３に示した熱伝導端子と加熱板との配置の別例を示す図である。
【図６】アクチュエータおよび可動装置の別の実施形態を示す図である。
【図７】図６に示したプリズムの出射端に配置される光学部材の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、アクチュエータおよび可動装置の一実施形態を示す。
【００１２】
図１に示したアクチュエータ１００は、制御装置１０、レーザ光源２０、反射鏡３０、ステージＳＴ、可動装置４０および感温磁性体５０を有する。図１（ａ）は、Ｙ軸方向からのアクチュエータ１００を示し、図１（ｂ）は、Ｚ軸上方からのアクチュエータ１００を示す。
【００１３】
制御装置１０は、プロセッサ等の演算処理装置およびハードディスク装置等の記憶装置を含むコンピュータ装置である。制御装置１０は、演算処理装置が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、アクチュエータ１００の動作を制御する。
【００１４】
レーザ光源２０は、制御装置１０からの制御指示に基づいて、赤外線等の波長のレーザ光を反射鏡３０に向けて射出し、反射鏡３０を介して、可動装置４０を移動させる方向に応じた感温磁性体５０の部分にレーザ光を照射する。また、レーザ光源２０は、可動装置４０を移動させる方向に応じた感温磁性体５０の部分にレーザ光を照射するために、ＹＺ平面を移動可能なステージＳＴに配置される。この場合、制御装置１０は、ステージＳＴを制御し、可動装置４０を移動させる方向に応じた感温磁性体５０の部分に対応するＹＺ平面内の位置にレーザ光源２０を移動させる。そして、制御装置１０は、レーザ光源２０にレーザ光を射出させる。
【００１５】
なお、ステージＳＴの代わりに、ガルバノミラーとレーザ光を集光する集光レンズとが用いられてもよい。この場合、レーザ光源２０は、いずれかに固定され、ガルバノミラーおよび集光レンズと反射鏡３０とを介して、可動装置４０を移動させる方向に応じた感温磁性体５０の部分に、レーザ光を照射する。また、ステージＳＴの代わりに、平行スキャンミラー等が用いられてもよい。
【００１６】
また、ステージＳＴは、レーザ光源２０が感温磁性体５０の全ての部分にレーザ光を照射できるように、レーザ光源２０をＹＺ平面で移動させたが、これに限定されない。例えば、レーザ光が照射されることにより動作可能な装置が可動装置４０に搭載される場合、ステージＳＴは、可動装置４０を所望の位置に移動された後、レーザ光源２０が可動装置４０に搭載された装置にレーザ光を照射するために、感温磁性体５０より上側のＹＺ平面にレーザ光源２０を移動させてもよい。
【００１７】
反射鏡３０は、レーザ光源２０により射出されたレーザ光を感温磁性体５０に向けて反射する平面の鏡である。なお、反射鏡３０は、省略されてもよい。この場合、ステージＳＴは、感温磁性体５０より下側に配置され、レーザ光源２０をＸＹ平面で移動させることが好ましい。あるいは、ステージＳＴの代わりに、ガルバノミラーと集光レンズとの組み合わせや、平行スキャンミラー等が用いられてもよい。
【００１８】
可動装置４０は、感温磁性体５０上のＸＹ平面を移動する装置であり、板部材４１、支持部４３および磁石ＭＡＧを有する。例えば、可動装置４０は、金属板、アクリル板またはガラス等の板部材４１に、接着剤等を用いて４つの支持部４３が配置され、板部材４１と感温磁性体５０との間に空間が設けられる。設けられた空間には、感温磁性体５０と対向する板部材４１の面に、接着剤等を用いて永久磁石等の磁石ＭＡＧが配置される。これにより、可動装置４０は、感温磁性体５０との間で磁気回路が形成される。
【００１９】
なお、図１に示した磁石ＭＡＧは、網掛けの矩形で示したＳ極側が板部材４１に配置されるが、白色の矩形で示したＮ極側が板部材４１に配置されてもよい。また、磁石ＭＡＧは、四角形や円形等の任意の形状を有してもよい。また、２以上の複数の磁石ＭＡＧが、板部材４１に配置されてもよい。
【００２０】
支持部４３は、例えば、球形の窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等の堅く、変形し難い素材が好ましい。
【００２１】
感温磁性体５０は、温度に応じて透磁率が変化する板部材であり、例えば、磁性がなくなるキュリー温度が常温等に設定された鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との合金等である。そして、感温磁性体５０は、レーザ光源２０のレーザ光により加熱されることにより、加熱された位置における磁性が変化し、可動装置４０の磁石ＭＡＧとの磁気回路の特性、すなわち磁束の分布が変化する。これにより、可動装置４０は、感温磁性体５０（ＸＹ面）上を移動する。
【００２２】
例えば、図１（ｂ）に示すように、レーザ光源２０が可動装置４０の磁石ＭＡＧの上側の位置に対応する感温磁性体５０の領域ＡＲ１にレーザ光を照射し加熱する場合、感温磁性体５０と可動装置４０の磁石ＭＡＧとを含む磁気回路の磁気抵抗が増加する。そして、磁気抵抗が増加することにより、加熱された領域ＡＲ１を磁気回路から押し出し磁気回路内の磁気抵抗を低下させる力が可動装置４０に作用する。これにより、可動装置４０は、Ｙ軸の負の方向に感温磁性体５０上を移動する。
【００２３】
また、図１（ｂ）に示した感温磁性体５０の領域ＡＲ２がレーザ光源２０のレーザ光により加熱された場合、可動装置４０は、Ｘ軸の負の方向に感温磁性体５０上を移動する。また、図１（ｂ）に示した感温磁性体５０の領域ＡＲ３がレーザ光源２０のレーザ光により加熱された場合、可動装置４０は、Ｙ軸の正の方向に感温磁性体５０上を移動する。また、図１（ｂ）に示した感温磁性体５０の領域ＡＲ４がレーザ光源２０のレーザ光により加熱された場合、可動装置４０は、Ｘ軸の正の方向に感温磁性体５０上を移動する。
【００２４】
なお、板部材４１に配置される磁石ＭＡＧの配列は、図１（ａ）の配列に限定されない。図２は、板部材４１に配置される磁石ＭＡＧの配列の別例を示す。図２は、図１（ａ）と同様に、Ｙ軸方向から可動装置４０を見た場合の磁石ＭＡＧの配列を示す。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、磁石ＭＡＧは、Ｎ極とＳ極との向きが板部材４１の平面と平行になるように、すなわち図１（ａ）に示した磁石ＭＡＧを横向きにして、板部材４１に配置されてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、Ｎ極とＳ極との並びが互いに逆向きとなるように２つの磁石ＭＡＧが、板部材４１に配置されてもよい。この場合、２つの磁石ＭＡＧが、Ｎ極とＳ極との並びが互いに逆向きとなるように配置することにより、図１（ａ）および図２（ａ）に示した磁石ＭＡＧの場合と比べて、可動装置４０から磁力線が届く距離は短くなるが、表面の磁力は強くなり狭い範囲に集中させることが可能になる。これにより、可動装置４０の磁石ＭＡＧと感温磁性体５０との磁気回路の特性が変化し易くなり、可動装置４０に作用する力を増大させることができる。
【００２６】
また、図２（ｃ）に示すように、Ｎ極とＳ極との並びが互いに逆向きの２つの磁石ＭＡＧは、所定の間隔を空けて板部材４１に配置されてもよい。この場合、Ｎ極とＳ極との並びが互いに逆向きの２つの磁石ＭＡＧが、所定の間隔を空けて配置されることにより、図２（ｂ）に示した場合と比べて、可動装置４０の位置からより遠くの感温磁性体５０まで磁力線を届かせることができる。これにより、可動装置４０の磁石ＭＡＧと感温磁性体５０との磁気回路の特性がより変化し易くなり、可動装置４０に作用する力をさらに増大させることができる。
【００２７】
以上、図１および図２に示した実施形態では、レーザ光源２０は、反射鏡３０を介して、可動装置４０の位置に応じた感温磁性体５０の部分を加熱する。これにより、感温磁性体５０と磁石ＭＡＧとの磁気回路の特性が変化し、磁気回路の特性の変化に応じた力を可動装置４０に作用させることができる。そして、アクチュエータ１００は、従来と比べて可動装置４０を連続的に駆動でき、可動装置４０を所望の位置に停止させることができる。
【００２８】
また、可動装置４０は、板部材４１、支持部４３および磁石ＭＡＧという動力伝達機構および配線を有さない単純な構造で、レーザ光の熱エネルギーを用いて駆動されるため、容易に小型化できる。
【００２９】
図３は、アクチュエータおよび可動装置の別の実施形態を示す。図１で説明した要素と同一または同様の機能を有する要素については、同一または同様の符号を付し、これらについては、詳細な説明を省略する。
【００３０】
図３に示したアクチュエータ１００Ａは、制御装置１０、レーザ光源２０、ステージＳＴａ、可動装置４０ａおよび感温磁性体５０を有する。図３（ａ）は、Ｚ軸上方からのアクチュエータ１００Ａを示し、図３（ｂ）は、Ｙ軸方向からのアクチュエータ１００Ａを示す。
【００３１】
レーザ光源２０は、制御装置１０からの制御指示に基づいて、可動装置４０が有するＹ軸方向に配置された熱伝導端子４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）のいずれかに向けて、赤外線等の波長のレーザ光を射出する。
【００３２】
ステージＳＴａは、レーザ光源２０が配置され、熱伝導端子４２のいずれかにレーザ光を照射するために、制御装置１０の制御指示に基づいてレーザ光源２０をＹ軸方向に移動させるステージである。
【００３３】
なお、ステージＳＴａの代わりに、ガルバノミラーと集光レンズとが用いられてもよい。この場合、レーザ光源２０は、いずれかに固定され、ガルバノミラーおよび集光レンズを介して、熱伝導端子４２のいずれかに射出してもよい。また、ステージＳＴａの代わりに、平行スキャンミラー等が用いられてもよい。
【００３４】
また、ステージＳＴａは、熱伝導端子４２の各々の位置にレーザ光源２０をＹ軸方向に移動させたが、レーザ光が照射される熱伝導端子４２の高さを調整するために、Ｚ軸方向にも移動可能でもよい。
【００３５】
可動装置４０ａは、感温磁性体５０上を移動する装置であり、板部材４１、熱伝導端子４２、支持部４３、加熱板４４および磁石ＭＡＧを有する。例えば、可動装置４０ａは、図１に示した可動装置４０と同様に、接着剤等を用いて板部材４１に４つの支持部４３が配置され、板部材４１と感温磁性体５０との間に空間が設けられる。設けられた空間には、感温磁性体５０と対向する板部材４１の面に、接着剤等を用いて永久磁石等の磁石ＭＡＧが配置され、感温磁性体５０との間で磁気回路が形成される。
【００３６】
また、レーザ光源２０と対向する板部材４１の側面には、熱伝導端子４２の各々が接着剤等を用いてＹ軸方向に配置される。熱伝導端子４２の各々は、例えば、銅板等の熱伝導性がよい金属板であり、レーザ光源２０のレーザ光を熱エネルギーに変換する。そして、変換された熱エネルギーは、各熱伝導端子４２に接続された加熱板４４が配置された位置における感温磁性体５０の部分を加熱する。これより、加熱された位置における感温磁性体５０の磁性が変化し、磁石ＭＡＧと感温磁性体５０との間の磁気回路の特性、すなわち磁束の分布が変化する。これにより、可動装置４０ａは、感温磁性体５０（ＸＹ面）上を移動する。熱伝導端子４２と加熱板４４との配置については、図４および図５で説明する。熱伝導端子４２と加熱板４４とは、受光部の一例である。
【００３７】
なお、熱伝導端子４２および加熱板４４の数は、２以上の複数でもよく、可動装置４０ａに要求される運動性能、および可動装置４０ａに搭載される装置の数に応じて適宜決定されるのが好ましい。また、図３に示した熱伝導端子４２は、Ｙ軸方向の一列に配置されたが、レーザ光源２０と各熱伝導端子４２との間の光路が互いに干渉しない限り、どのように配置されてもよく、ＹＺ平面の２次元状に配置されてもよい。熱伝導端子４２がＹＺ平面に配置される場合、ステージＳＴａは、制御装置１０からの制御指示に基づいて、Ｙ軸方向とともに、Ｚ軸方向にレーザ光源２０を移動させられることが好ましい。
【００３８】
例えば、可動装置４０ａに搭載される装置として細胞等の微小体を操作するマニピュレータ等の場合、熱伝導端子４２は、マニピュレータに含まれる回転機構や、微小体を握持するニードル等を駆動する駆動機構等と接続されてもよい。そして、マニピュレータに含まれる回転機構や駆動機構等の各々は、感温磁性体と永久磁石とを有し、外部からの加熱に応じて動作する機能を予め有することが好ましい。これにより、アクチュエータ１００Ａは、熱伝導端子４２を介して、レーザ光源２０のレーザ光の熱エネルギーを用いて、可動装置４０ａを駆動するだけでなく、可動装置４０ａに搭載されたマニピュレータ等の装置の操作を並行して行うことができる。
【００３９】
また、図３に示した磁石ＭＡＧは、網掛けの矩形で示したＳ極側が板部材４１に配置されるが、白色の矩形で示したＮ極側が板部材４１に配置されてもよく、図２（ａ）に示すように、Ｎ極とＳ極との向きを横向きにして板部材４１に配置されてもよい。あるいは、図２（ｂ）または図２（ｃ）に示すように、２以上の複数の磁石ＭＡＧが、板部材４１に配置されてもよい。また、磁石ＭＡＧは、四角形や円形等の任意の形状を有してもよい。
【００４０】
図４は、図３に示した熱伝導端子４２と加熱板４４との配置の一例を示す。図４は、図３に示した可動装置４０ａの板部材４１を下側から見た図（すなわち、感温磁性体５０に対向する板部材４１の面）を示す。
【００４１】
図４では、４つの加熱板４４（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）が、Ｘ軸またはＹ軸方向で互いに対向して、破線で示した磁石ＭＡＧを囲むように、磁石ＭＡＧと感温磁性体５０との間の空間に配置される。そして、加熱板４４ａは、例えば、銅板や銅線等を用いて熱伝導端子４２ａと接続され、熱伝導端子４２ａがレーザ光を受けた場合、配置された位置における感温磁性体５０を加熱する。この場合、感温磁性体５０と可動装置４０ａの磁石ＭＡＧとを含む磁気回路の磁気抵抗が増加する。そして、磁気抵抗が増加することにより、加熱板４４ａにより加熱された感温磁性体５０の部分を磁気回路から押し出し磁気回路内の磁気抵抗を低下させる力が可動装置４０ａに作用する。これにより、可動装置４０ａは、Ｙ軸の負の方向に移動する。
【００４２】
また、加熱板４４ｂは、銅板等を用いて熱伝導端子４２ｂと接続される。熱伝導端子４２ｂがレーザ光を受けた場合、加熱板４４ｂが配置された位置における感温磁性体５０を加熱し、可動装置４０ａは、Ｘ軸の正の方向に移動する。また、加熱板４４ｃは、銅板等を用いて熱伝導端子４２ｃと接続される。熱伝導端子４２ｃがレーザ光を受けた場合、加熱板４４ｃが配置された位置における感温磁性体５０を加熱し、可動装置４０ａは、Ｙ軸の正の方向に移動する。また、加熱板４４ｄは、銅板等を用いて熱伝導端子４２ｄと接続される。熱伝導端子４２ｄがレーザ光を受けた場合、加熱板４４ｄが配置された位置における感温磁性体５０を加熱し、可動装置４０ａは、Ｘ軸の負の方向に移動する。このように、加熱板４４の位置に応じた感温磁性体５０が加熱されることで、可動装置４０ａは、所望の方向に動くことができる。
【００４３】
図５は、図３に示した熱伝導端子４２と加熱板４４との配置の別例を示す。図５では、４つの加熱板４４の各々は、銅板や銅線等を用いて各熱伝導端子４２と接続されて、破線で示した磁石ＭＡＧと感温磁性体５０との間の空間に、磁石ＭＡＧの四隅のそれぞれの位置に配置される。
【００４４】
図５に示した熱伝導端子４２と加熱板４４との配置の場合、例えば、可動装置４０ａをＸ軸の正の方向に移動させるには、制御装置１０は、レーザ光源２０を熱伝導端子４２ｂと熱伝導端子４２ｃとの間で往復させる駆動指示をステージＳＴａに出力する。そして、制御装置１０は、レーザ光源２０に対して熱伝導端子４２ｂ、４２ｃの２つにレーザ光を射出させる。
【００４５】
また、可動装置４０ａをＸ軸の負の方向に移動させるには、制御装置１０は、レーザ光源２０を熱伝導端子４２ａと熱伝導端子４２ｄとの間で往復させる駆動指示をステージＳＴａに出力する。制御装置１０は、レーザ光源２０に対して熱伝導端子４２ａ、４２ｄの２つにレーザ光を射出させる。また、可動装置４０ａをＹ軸の正の方向に移動させるには、制御装置１０は、レーザ光源２０を熱伝導端子４２ｃと熱伝導端子４２ｄとの間で往復させる駆動指示をステージＳＴａに出力する。制御装置１０は、レーザ光源２０に対して熱伝導端子４２ｃ、４２ｄの２つにレーザ光を射出させる。また、可動装置４０ａをＹ軸の負の方向に移動させるには、制御装置１０は、レーザ光源２０を熱伝導端子４２ａと熱伝導端子４２ｂとの間で往復させる駆動指示をステージＳＴａに出力する。制御装置１０は、レーザ光源２０に対して熱伝導端子４２ａ、４２ｂの２つにレーザ光を射出させる。
【００４６】
なお、図５に示した加熱板４４の配置の場合、例えば、制御装置１０は、レーザ光源２０を熱伝導端子４２ｂと熱伝導端子４２ｄとの間で往復させる駆動指示をステージＳＴａに出力し、レーザ光源２０のレーザ光を熱伝導端子４２ｂ、４２ｄの２つに照射させることにより、可動装置４０ａを反時計回りに回転運動させてもよい。この場合、可動装置４０ａは、熱伝導端子４２が常にＸ軸の負の方向を向かせる機能を有することが好ましい。
【００４７】
また、図４および図５に示した加熱板４４の各々は、熱伝導端子４２の各々と銅板等と接続されるとしたが、加熱板４４と熱伝導端子４２とは一体に形成されてもよい。
【００４８】
また、図４および図５に示した熱伝導端子４２および加熱板４４は、２以上の複数が配置されてもよい。あるいは、加熱板４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは、１枚の銅板等で一体に形成されてもよい。この場合、制御装置１０が、レーザ光源２０に対して熱伝導端子４２にレーザ光を照射する時間を、銅板の熱伝導率等に応じて制御することにより、１枚の銅板のうち熱伝導端子４２と接続された部分を加熱する。これにより、１枚の銅板を用いる場合でも、４つの加熱板４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄが配置された場合と同様に、機能させることができる。
【００４９】
なお、アクチュエータ１００Ａでは、１つのレーザ光源２０を用いて、１つの可動装置４０ａを駆動したが、複数のレーザ光源２０を感温磁性体５０の周りに配置し、複数の可動装置４０を並列に駆動してもよい。
【００５０】
以上、図３から図５に示した実施形態では、可動装置４０ａは、複数の熱伝導端子４２を有し、熱伝導端子４２が受けたレーザ光のエネルギーを用いて、接続される加熱板４４の位置に応じた感温磁性体５０を加熱する。これにより、感温磁性体５０と磁石ＭＡＧとの磁気回路の特性が変化し、磁気回路の特性の変化に応じた力を可動装置４０ａに作用させることができる。そして、アクチュエータ１００Ａは、従来と比べて可動装置４０ａを連続的に駆動でき、可動装置４０ａを所望の位置に停止させることができる。
【００５１】
また、可動装置４０ａは、板部材４１、熱伝導端子４２、支持部４３、加熱板４４および磁石ＭＡＧという動力伝達機構および配線を有さない単純な構造で、レーザ光の熱エネルギーを用いて駆動されるため、容易に小型化できる。
【００５２】
また、レーザ光源２０は、感温磁性体５０と並行するＸＹ平面上に配置され、制御装置１０は、レーザ光源２０をＹ軸方向に移動させることにより、可動装置４０ａの側面に配置された熱伝導端子４２の各々にレーザ光源２０のレーザ光を照射する。これにより、アクチュエータ１００Ａは、図１に示した反射鏡３０を省略することができ、図１に示したアクチュエータ１００と比べて装置を小型化できる。
【００５３】
図６は、アクチュエータの別の実施形態を示す。図１および図３で説明した要素と同一または同様の機能を有する要素については、同一または同様の符号を付し、これらについては、詳細な説明を省略する。
【００５４】
図６に示したアクチュエータ１００Ｂは、制御装置１０、レーザ光源２０、ステージＳＴａ、可動装置４０ｂおよび感温磁性体５０を有する。図６（ａ）は、Ｚ軸上方からのアクチュエータ１００Ｂを示し、図６（ｂ）は、Ｙ軸方向からのアクチュエータ１００Ｂを示す。
【００５５】
可動装置４０ｂは、感温磁性体５０上を移動する装置であり、板部材４１、支持部４３、プリズム４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）および磁石ＭＡＧを有する。例えば、可動装置４０ｂは、図１に示した可動装置４０と同様に、金属板、アクリル板またはガラス等の板部材４１に、接着剤等を用いて４つの支持部４３が配置され、板部材４１と感温磁性体５０との間に空間が設けられる。設けられた空間には、感温磁性体５０と対向する板部材４１の面に、接着剤等を用いて永久磁石等の磁石ＭＡＧが配置され、感温磁性体５０との間で磁気回路が形成される。
【００５６】
また、板部材４１の上側の面には、接着剤等を用いて４つのプリズム４５が配置される。なお、プリズム４５の各々が、レーザ光源２０により射出されたレーザ光を受け、受けたレーザ光を感温磁性体５０に照射するために、板部材４１には、プリズム４５の各々が配置される位置に開口部（不図示）が形成される。プリズム４５は、受光部の一例である。
【００５７】
例えば、プリズム４５ａは、図３（ａ）に示すように、可動装置４０ｂの磁石ＭＡＧに対して上側の位置に配置され、図１（ｂ）に示した領域ＡＲ１に対応する感温磁性体５０の部分に、レーザ光源２０からのレーザ光を照射する。また、プリズム４５ｂは、可動装置４０ｂの磁石ＭＡＧに対して右側の位置に配置され、図１（ｂ）に示した領域ＡＲ２に対応する感温磁性体５０の部分に、レーザ光源２０からのレーザ光を照射する。また、プリズム４５ｃは、可動装置４０ｂの磁石ＭＡＧに対して左側の位置に配置され、図１（ｂ）に示した領域ＡＲ４に対応する感温磁性体５０の部分に、レーザ光源２０からのレーザ光を照射する。また、プリズム４５ｄは、可動装置４０の磁石ＭＡＧに対して下側の位置に配置され、図１（ｂ）に示した領域ＡＲ３に対応する感温磁性体５０の部分に、レーザ光源２０からのレーザ光を照射する。
【００５８】
なお、プリズム４５の代わりに、光ファイバ等を板部材４１に配置し、レーザ光源２０のレーザ光を感温磁性体５０に照射してもよい。
【００５９】
また、プリズム４５の数は、２以上の複数でもよく、可動装置４０ｂに要求される運動性能、および可動装置４０ｂに搭載される装置の数に応じて適宜決定されるのが好ましい。また、図６に示したプリズム４５は、板部材４１のＹ軸方向に配置されたが、レーザ光源２０と各プリズム４５との間の光路が互いに干渉しない限り、どのように配置されてもよく、ＹＺ平面の２次元状に配置されてもよい。プリズム４５がＹＺ平面に配置される場合、ステージＳＴａは、制御装置１０からの制御指示に基づいて、Ｙ軸方向とともに、Ｚ軸方向にレーザ光源２０を移動させられることが好ましい。
【００６０】
例えば、可動装置４０ｂに搭載される装置として細胞等の微小体を操作するマニピュレータ等の場合、プリズム４５は、マニピュレータに含まれる回転機構や、微小体を握持するニードル等を駆動する駆動機構等に、レーザ光源２０から受けたレーザ光を照射してもよい。そして、マニピュレータに含まれる回転機構や駆動機構等の各々は、感温磁性体と永久磁石とを有し、外部からの加熱に応じて動作する機能を予め有することが好ましい。これにより、制御装置１０は、プリズム４５を介して、レーザ光源２０のレーザ光を用いて、可動装置４０ｂを駆動するだけでなく、可動装置４０ｂに搭載されたマニピュレータ等の装置の操作を並行して行うことができる。
【００６１】
なお、アクチュエータ１００Ｂでは、１つのレーザ光源２０を用いて、１つの可動装置４０ｂを駆動するが、複数のレーザ光源２０を感温磁性体５０の周りに配置し、複数の可動装置４０ｂを並列に駆動してもよい。
【００６２】
なお、プリズム４５は、レーザ光源２０からのレーザ光を、板部材４１の開口部（不図示）を介して感温磁性体５０に照射したが、これに限定されない。例えば、プリズム４５の出射端において、レーザ光を集光するくさび形等の形状を有するガラス等の光学部材が配置されてもよい。
【００６３】
図７は、図６に示したプリズム４５ｂの出射端に配置される光学部材の一例を示す。図７は、図６に示した板部材４１のうち、線分Ａ１−Ａ２における断面の一例を示す。
【００６４】
図７に示すように、板部材４１は、プリズム４５ｂが受けたレーザ光を感温磁性体５０に照射するための開口部６０が設けられる。例えば、開口部６０には、プリズム４５の出射端と接続されて、くさび型の出射端を有する光学部材４６が配置される。なお、図７に示した開口部６０は、矩形や円形等の形状を有する。また、光学部材４６は、プリズム４５ｂと一体に形成されてもよい。そして、光学部材４６が開口部６０に配置されることにより、磁石ＭＡＧの下方を含む感温磁性体５０の部分にプリズム４５ｂが受けたレーザ光を照射させることができる。
【００６５】
なお、プリズム４５ａ、４５ｃ、４５ｄの各々についても、光学部材４６が配置されることが好ましい。
【００６６】
以上、図６および図７に示した実施形態では、可動装置４０ｂは、複数のプリズム４５を有し、プリズム４５が受けたレーザ光を用いて、プリズム４５の位置に応じた感温磁性体５０の部分を加熱する。これにより、感温磁性体５０と磁石ＭＡＧとの磁気回路の特性が変化し、磁気回路の特性の変化に応じた力を可動装置４０ｂに作用させることができる。そして、アクチュエータ１００Ｂは、従来と比べて可動装置４０ｂを連続的に駆動でき、可動装置４０ｂを所望の位置に停止させることができる。
【００６７】
また、可動装置４０ｂは、板部材４１、支持部４３、加熱板４４、プリズム４５および磁石ＭＡＧという動力伝達機構および配線を有さない単純な構造で、レーザ光の熱エネルギーを用いて駆動されるため、容易に小型化できる。
【００６８】
また、レーザ光源２０は、感温磁性体５０と並行するＸＹ平面上に配置され、制御装置１０は、レーザ光源２０をＹ軸方向に移動させることにより、可動装置４０ｂの平面上に配置されたプリズム４５の各々にレーザ光源２０のレーザ光を照射させる。これにより、アクチュエータ１００Ｂは、図１に示した反射鏡３０を省略することができ、図１に示したアクチュエータ１００と比べて装置を小型化できる。
【００６９】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…制御装置；２０…レーザ光源；３０…反射鏡；４０，４０ａ，４０ｂ…可動装置；４１…板部材；４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ…熱伝導端子；４３…支持部；４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ…加熱板；４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ…プリズム；４６…光学部材；５０…感温磁性体；６０…開口部；１００，１００Ａ，１００Ｂ…アクチュエータ；ＭＡＧ…磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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