(57)【要約】【課題】基板の一面を水平面に対して傾けた場合に、移動子の動作を所定の向きに移動するように補正することが可能な静電アクチュエータを提供する。【解決手段】静電アクチュエータは、一面と他面とを有する基板と、前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第１の線状電極と、を有する固定子と、前記固定子上に配置された移動子と、を備え、前記第１の線状電極は、前記基板の前記一面において第１の向きに延在する第１の電極部と、前記基板の前記一面において前記第１の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第２の向きに延在する第２の電極部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面と他面とを有する基板と、前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第１の線状電極と、を有する固定子と、
前記固定子上に配置された移動子と、を備え、
前記第１の線状電極は、
前記基板の前記一面において第１の向きに延在する第１の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第１の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第２の向きに延在する第２の電極部と、を含み、
前記基板は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きから規定回りに９０度傾いた第３の向きと、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、前記鉛直方向において前記第１の電極部が前記第２の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第２の向きは、前記基板の前記一面において、前記第１の向きから、前記規定回りに９０度以上、１８０度未満傾いた角度に、設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、前記第３の向きに延在するように、互いに平行に配置された複数の第２の線状電極をさらに備え、
前記複数の第２の線状電極が配置された領域は、前記複数の第１の線状電極が配置された領域の前記第３の向きの端部に隣接する  
ことを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第３の線状電極をさらに備え、
前記第３の線状電極は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きに延在する第３の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第３の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第４の向きに延在する第４の電極部と、を含み、
前記複数の第３の線状電極が配置された領域は、前記複数の第２の線状電極が配置された領域の前記第１の向きの端部に隣接し、
前記基板は、
前記鉛直方向において前記第３の電極部が前記第４の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の静電アクチュエータ。
【請求項５】
前記第４の向きは、前記第１の向きから、前記規定回りに１８０度よりも大きく且つ２７０度未満傾いた角度に、設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、前記基板の前記一面において前記第１の向きから前記規定回りに２７０度傾いた第５の向きに延在するように、互いに平行に配置された複数の第４の線状電極をさらに備え、
前記複数の第４の線状電極が配置された領域は、前記複数の第３の線状電極が配置された領域の前記第５の向きの端部に隣接する  
ことを特徴とする請求項５に記載の静電アクチュエータ。
【請求項７】
前記複数の第１の線状電極が配置された領域は、前記複数の第４の線状電極が配置された領域の前記第１の向きの端部に隣接する
ことを特徴とする請求項６に記載の静電アクチュエータ。
【請求項８】
前記複数の第１の線状電極は、互いに平行に配置された少なくとも４本の第１の線状電極を含み、
前記４本の第１の線状電極のうち、第１番目の第１の線状電極と第３番目の第１の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
第２番目の第１の線状電極と第４番目の第１の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
隣接する２つの第１の線状電極に入力される２つの信号は、４分の１周期だけずれて同一強度を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の静電アクチュエータ。
【請求項９】
前記複数の第２の線状電極は、互いに平行に配置された少なくとも４本の第２の線状電極を含み、
前記４本の第２の線状電極のうち、第１番目の第２の線状電極と第３番目の第２の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
第２番目の第２の線状電極と第４番目の第２の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
隣接する２つの第２の線状電極に入力される２つの信号は、４分の１周期だけずれて同一強度を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の静電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第１番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第２番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第２番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第３番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第３番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第４番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第４番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであることを特徴とする請求項９に記載の静電アクチュエータ。
【請求項１１】
前記第２の電極部に近接する前記移動子を前記第１の電極部側に移動させることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項１２】
前記第１の電極部に入力される信号は、前記第２の電極部に入力される信号と同じであることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項１３】
前記基板は、前記第１の向きと前記鉛直方向とが平行になるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項１４】
一面と他面とを有する基板と、前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第１の線状電極と、を有し、移動子が配置される固定子において、
前記第１の線状電極は、
前記基板の前記一面において第１の向きに延在する第１の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第１の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第２の向きに延在する第２の電極部と、を含み、
前記基板は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きから規定回りに９０度傾いた第３の向きと、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、前記鉛直方向において前記第１の電極部が前記第２の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータおよび固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極が設けられた固定子と、フィルムなどの抵抗体が設けられた移動子と、を有する静電アクチュエータがある。このような、静電アクチュエータには、複数相の信号で駆動する方式が採用される。
【０００３】
ここで、このような静電アクチュエータにおいて、固定子上で移動子を直線運動させる場合に、移動子が蛇行したり、左右へ偏って移動したりすることがある。
【０００４】
これに対して、従来の静電アクチュエータには、この移動子の蛇行や左右への偏りを防ぐためガイドを設ける技術がある。しかし、ガイドと移動子の間の摩擦抵抗により移動子の動作が阻害され、また、ガイドと移動子の摩擦により、不要な帯電が発生し得る。さらに、ガイドの位置で規制されるだけで、移動子を中央に戻す力は働かない。
【０００５】
そこで、従来の静電アクチュエータには、電圧供給ラインが移動子の移動方向に沿って電極の両側に設けられたものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。これにより、移動子の進行方向に垂直なモーメント成分は、電極の両側の２本の電圧供給ラインの静電気力により固定される。したがって、移動子の回転モーメントの発生が抑制され、移動子の蛇行が防止される。
【０００６】
しかし、上記従来の静電アクチュエータでは、電圧供給ラインの静電気力によりこの電圧供給ラインに移動子が引き寄せられ、移動子の摩擦抵抗が大きくなってしまう問題がある。また、電圧供給ラインの静電気力は、移動子を固定子の中央側に戻す方向のモーメント成分を含まないため、移動子を固定子の中央側に戻す力が働かず、移動子が固定子の中央からずれた方向に移動し続けることになる。
【０００７】
また、従来の静電アクチュエータ（例えば、特許文献３参照。）には、一面と他面とを有する基板と、基板の一面に各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置された少なくとも４本の主動作用線状電極と、基板の一面に各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置された複数の補助動作用線状電極と、を有する固定子と、この固定子上に移動自在に配置された移動子と、を備えるものがある。
【０００８】
この従来の静電アクチュエータでは、主動作用線状電極と、補助動作用線状電極とが直交するため、鉛直に固定子を立てた場合、補助動作用線状電極が鉛直下方に位置する使い方なら移動子の落下を防止できるが、上方の補助動作用線状電極は不要であり、また手動作用線状電極と補助動作用線状電極の二組の駆動回路が必要となるためコストアッフ゜になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平３−６５０８１号公報
【特許文献２】特許４８１０５７１号
【特許文献３】特開２０１１−２４４６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、基板の一面を水平面に対して傾けた場合に、移動子の動作を所定の向きに移動するように補正することが可能な静電アクチュエータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る静電アクチュエータは、
一面と他面とを有する基板と、前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第１の線状電極と、を有する固定子と、
前記固定子上に配置された移動子と、を備え、
前記第１の線状電極は、
前記基板の前記一面において第１の向きに延在する第１の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第１の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第２の向きに延在する第２の電極部と、を含み、
前記基板は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きから規定回りに９０度傾いた第３の向きと、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、前記鉛直方向において前記第１の電極部が前記第２の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする。
【００１２】
静電アクチュエータにおいて、
前記第２の向きは、前記基板の前記一面において、前記第１の向きから、前記規定回りに９０度以上、１８０度未満傾いた角度に、設定されている
ことを特徴とする。
【００１３】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、前記第３の向きに延在するように、互いに平行に配置された複数の第２の線状電極をさらに備え、
前記複数の第２の線状電極が配置された領域は、前記複数の第１の線状電極が配置された領域の前記第３の向きの端部に隣接する  
ことを特徴とする。
【００１４】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第３の線状電極をさらに備え、
前記第３の線状電極は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きに延在する第３の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第３の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第４の向きに延在する第４の電極部と、を含み、
前記複数の第３の線状電極が配置された領域は、前記複数の第２の線状電極が配置された領域の前記第１の向きの端部に隣接し、
前記基板は、
前記鉛直方向において前記第３の電極部が前記第４の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする。
【００１５】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記第４の向きは、前記第１の向きから、前記規定回りに１８０度よりも大きく且つ２７０度未満傾いた角度に、設定されている
ことを特徴とする。
【００１６】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記固定子は、
前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、前記基板の前記一面において前記第１の向きから前記規定回りに２７０度傾いた第５の向きに延在するように、互いに平行に配置された複数の第４の線状電極をさらに備え、
前記複数の第４の線状電極が配置された領域は、前記複数の第３の線状電極が配置された領域の前記第５の向きの端部に隣接する  
ことを特徴とする。
【００１７】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記複数の第１の線状電極が配置された領域は、前記複数の第４の線状電極が配置された領域の前記第１の向きの端部に隣接する
ことを特徴とする。
【００１８】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記複数の第１の線状電極は、互いに平行に配置された少なくとも４本の第１の線状電極を含み、
前記４本の第１の線状電極のうち、第１番目の第１の線状電極と第３番目の第１の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
第２番目の第１の線状電極と第４番目の第１の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
隣接する２つの第１の線状電極に入力される２つの信号は、４分の１周期だけずれて同一強度を有する
ことを特徴とする。
【００１９】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記複数の第２の線状電極は、互いに平行に配置された少なくとも４本の第２の線状電極を含み、
前記４本の第２の線状電極のうち、第１番目の第２の線状電極と第３番目の第２の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
第２番目の第２の線状電極と第４番目の第２の線状電極へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力され、
隣接する２つの第２の線状電極に入力される２つの信号は、４分の１周期だけずれて同一強度を有する
ことを特徴とする。
【００２０】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記第１番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第１番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第２番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第２番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第３番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第３番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであり、
前記第４番目の第１の線状電極に入力される信号は、前記第４番目の第２の線状電極に入力される信号と同じであることを特徴とする。
【００２１】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記第２の電極部に近接する前記移動子を前記第１の電極部側に移動させることを特徴とする。
【００２２】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記第１の電極部に入力される信号は、前記第２の電極部に入力される信号と同じであることを特徴とする。
【００２３】
前記静電アクチュエータにおいて、
前記基板は、前記第１の向きと前記鉛直方向とが平行になるように配置されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の一態様に係る固定子は、
一面と他面とを有する基板と、前記基板の前記一面に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の第１の線状電極と、を有し、移動子が配置される固定子において、
前記第１の線状電極は、
前記基板の前記一面において第１の向きに延在する第１の電極部と、
前記基板の前記一面において前記第１の電極部の一端から前記第１の向きと異なる第２の向きに延在する第２の電極部と、を含み、
前記基板は、
前記基板の前記一面において前記第１の向きから規定回りに９０度傾いた第３の向きと、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、前記鉛直方向において前記第１の電極部が前記第２の電極部よりも高い位置に位置するように配置される
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る静電アクチュエータにおいては、移動子の動作を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す静電アクチュエータ１００の固定子１を模式的に示す上面図である。
【図３】図３は、図２に示す固定子１の領域Ｘに注目した上面図である。
【図４】図４は、固定子１の第１の線状電極１０の領域１０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、固定子１の第２の線状電極２０の領域２０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、固定子１の第３の線状電極３０の領域３０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、固定子１の第４の線状電極４０の領域４０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。
【図８】図８は、移動子２が固定子１上を移動する場合の一例を示す静電アクチュエータ１００の上面図である。
【図９】図９は、固定子１の第１の線状電極１０の領域１０Ｚ上に移動子２が位置している領域に注目した静電アクチュエータ１００の上面図である。
【図１０】図１０は、第１の線状電極１０に印加される信号ａ〜ｄの波形の一例を示す波形図である。
【図１１】図１１は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成のさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明による静電アクチュエータの実施の形態について図面に基づいて説明する。実施形態では、特に、４相信号により駆動する４線（４相）式静電アクチュエータを例に説明する。
【００２８】
図１は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成の一例を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す静電アクチュエータ１００の固定子１を模式的に示す上面図である。また、図３は、図２に示す固定子１の領域Ｘに注目した上面図である。なお、簡単のため、図２、図３おいては、カバーフィルム１０３、摺動構造膜１０４を省略している。
【００２９】
また、図４は、固定子１の第１の線状電極１０の領域１０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。また、図５は、固定子１の第２の線状電極２０の領域２０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。また、図６は、固定子１の第３の線状電極３０の領域３０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。また、図７は、固定子１の第４の線状電極４０の領域４０Ｚ上に移動子２が位置している場合の静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。
【００３０】
また、図８は、移動子２が固定子１上を移動する場合の一例を示す静電アクチュエータ１００の上面図である。図９は、固定子１の第１の線状電極１０の領域１０Ｚ上に移動子２が位置している領域に注目した静電アクチュエータ１００の上面図である。
【００３１】
例えば、図１および図８に示すように、静電アクチュエータ１００は、固定子１と、移動子２と、を備える。
【００３２】
図１に示すように、移動子２は、固定子１上に配置されている。
【００３３】
そして、固定子１は、例えば、図２ないし図７に示すように、基板１０２と、複数（少なくとも４本）の第１の線状電極１０と、複数（少なくとも４本）の第２の線状電極２０と、複数（少なくとも４本）の第３の線状電極３０と、複数（少なくとも４本）の第４の線状電極４０と、第１〜第４の入力端子１００ａ〜１００ｄと、を有する。
【００３４】
基板１０２は、一面（上面）１０２ａと他面（下面）１０２ｂとを有する（図４ないし図７）。
【００３５】
複数の第１の線状電極１０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置されている（図２、図４）。
【００３６】
例えば、図２、図４、図９に示すように、第１番目の第１の線状電極１０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１に延在する第１の電極部１ａと、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の電極部１ａの一端から第１の向きＤ１と異なる第２の向きＤ２に延在する第２の電極部１ａｘと、を含む。
【００３７】
ここで、第２の向きＤ２は、基板１０２の一面１０２ａにおいて、第１の向きＤ１から、規定回り（図２の例では、反時計回り）に９０度以上、１８０度未満傾いた角度θ１に、設定されている。
【００３８】
また、第２番目の第１の線状電極１０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１に延在する第１の電極部１ｂと、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の電極部１ｂの一端から第２の向きＤ２に延在する第２の電極部１ｂｘと、を含む。
【００３９】
また、第３番目の第１の線状電極１０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１に延在する第１の電極部１ｃと、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の電極部１ｃの一端から第２の向きＤ２に延在する第２の電極部１ｃｘと、を含む。
【００４０】
また、第４番目の第１の線状電極１０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１に延在する第１の電極部１ｄと、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の電極部１ｄの一端から第２の向きＤ２に延在する第２の電極部１ｄｘと、を含む。
【００４１】
なお、複数の第１の線状電極１０が配置された領域１０Ｚは、複数の第４の線状電極４０が配置された領域４０Ｚの第１の向きＤ１の端部に隣接している（図２、図８）。
【００４２】
また、複数の第２の線状電極２０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置されている（図２、図５）。
【００４３】
特に、複数の第２の線状電極２０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１から該規定回りに９０度傾いた第３の向きＤ３に延在するように、互いに平行に等間隔で配置されている。
【００４４】
そして、複数の第２の線状電極２０が配置された領域２０Ｚは、複数の第１の線状電極１０が配置された領域１０Ｚの第３の向きＤ３の端部に隣接している（図２）。
【００４５】
また、複数の第３の線状電極３０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置されている（図２、図６）。
【００４６】
複数の第３の線状電極３０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置されている。
【００４７】
例えば、図２に示すように、第３の線状電極３０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１に延在する第３の電極部３０ａと、基板１０２の一面１０２ａにおいて第３の電極部３０ａの一端から第１の向きＤ１と異なる第４の向きＤ４に延在する第４の電極部３０ａｘと、を含む。
【００４８】
複数の第３の線状電極３０が配置された領域３０Ｚは、複数の第２の線状電極２０が配置された領域２０Ｚの第１の向きＤ１の端部に隣接している（図２）。
【００４９】
そして、基板１０２は、鉛直方向において第３の電極部３０ａが第４の電極部３０ａｘよりも高い位置に位置するように配置される。
【００５０】
なお、第４の向きＤ４は、第１の向きＤ１から、該規定回りに１８０度よりも大きく且つ２７０度未満傾いた角度θ２に、設定されている。
【００５１】
また、複数の第４の線状電極４０は、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置されている（図２、図７）。
【００５２】
特に、複数の第４の線状電極４０は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１から該規定回りに２７０度傾いた第５の向きＤ５に延在するように、互いに平行に等間隔で配置されている。
【００５３】
そして、複数の第４の線状電極４０が配置された領域４０Ｚは、複数の第３の線状電極３０が配置された領域３０Ｚの第５の向きＤ５の端部に隣接している（図２、図８）。
【００５４】
ここで、基板１０２は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向きＤ１から規定回りに９０度傾いた第３の向きＤ３と、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、鉛直方向において第１の電極部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の電極部１ａｘ、１ｂｘ、１ｃｘ、１ｄｘよりも高い位置に位置するように配置される。特に、基板１０２は、第１の向きＤ１と鉛直方向とが平行になるように配置される（このとき、基板１０２の一面１０２ａと鉛直方向とが平行になる）。
【００５５】
また、図４ないし図７に示すように、基板１０２の一面１０２ａ上に設けられた第１ないし第４の線状電極１０〜４０を覆ってカバーフィルム１０３が接着され、さらにカバーフィルム１０３を覆って摺動構造膜１０４が設けられている。
【００５６】
ところで、基板１０２は、例えば、５０μｍの厚さを有する。この基板１０２に用いられる素材としては、例えば、ポリイミド、ガラスエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフイド）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリウレタン等が、選択される。特にPENは高耐熱性、高強度であり好ましい。
【００５７】
また、上述のように、第１ないし第４の線状電極１０〜４０は、基板１０２の一面１０２ａ上に各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で繰り返し配置されている。そして、この第１ないし第４の線状電極１０〜４０は、例えば、配線ピッチが０．８ｍｍ以下に設定され、また、この第１ないし第４の線状電極１０〜４０は、その厚さとして、例えば、ＰＥＴ基板上に電極材として、Ａｇ（銀）を形成する場合は、１μｍ程度を有する。
【００５８】
ここで、図３に示すように、領域Ｚにおいて、第１番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ、第２の電極部１ａｘ）、第２番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｂ、第２の電極部１ｂｘ）、第３番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｃ、第２の電極部１ｃｘ）、第４番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｄ、第２の電極部１ｄｘ）が並んで配置されている。そして、第１番目の第１の線状電極１０には信号ａが供給され、第２番目の第１の線状電極１０には信号ｂが供給され、第３番目の第１の線状電極１０には信号ｃが供給され、第４番目の第１の線状電極１０には信号ｄが供給される。
【００５９】
そして、図３に示すように、第１のバスライン１０１ａは、基板１０２の一面１０２ａに設けられている。この第１のバスライン１０１ａは、第１の入力端子１００ａと第１番目の第１の線状電極１０との間を電気的に接続する。
【００６０】
また、図３に示すように、第２のバスライン１０１ｂ２は、基板１０２の一面１０２ａに設けられ、第２のバスライン１０１ｂ１は、基板１０２の他面１０２ｂの下方の層（図示せず）に設けられている。そして、第２のバスライン１０１ｂ１は、基板１０２を貫通するスルーホール配線１ｂ２、パッド電極１ｂ１を介して、第２のバスライン１０１ｂ２に接続されている。
【００６１】
すなわち、第２のバスライン１０１ｂ２は、第２の入力端子１００ｂと第２番目の第１の線状電極１０との間を、第２のバスライン１０１ｂ１を介して、電気的に接続する。
【００６２】
また、第３のバスライン１０１ｃは、基板１０２の他面１０２ｂに設けられている。この第３のバスライン１０１ｃは、第３の入力端子１００ｃと第３番目の第１の線状電極１０との間を、基板１０２を貫通するスルーホール配線１ｃ２、パッド電極１ｃ１を介して、電気的に接続する。
【００６３】
また、第４のバスライン１０１ｄは、基板１０２の他面１０２ｂに設けられている。この第４のバスライン１０１ｄは、基板１０２の他面１０２ｂの下方の層（図示せず）において第４の入力端子１００ｄと第４番目の第１の線状電極１０との間を、基板１０２を貫通するスルーホール配線１ｄ２、パッド電極１ｄ１を介して、電気的に接続する。
【００６４】
これにより、既述のように、第１番目の第１の線状電極１０には信号ａが供給され、第２番目の第１の線状電極１０には信号ｂが供給され、第３番目の第１の線状電極１０には信号ｃが供給され、第４番目の第１の線状電極１０には信号ｄが供給される。
【００６５】
次に、図４ないし図７により、固定子１のカバーフィルム１０３および摺動構造膜１０４について詳述する。
【００６６】
図４ないし図７に示すように、カバーフィルム１０３は、基板１０２上に第１ないし第４の線状電極１０〜４０を覆うように設けられている。このカバーフィルム１０３は、例えば、１２．５μｍの厚さを有する。このカバーフィルム１０３に用いられる素材としては、例えば、ポリイミドが選択される。
【００６７】
また、摺動構造膜１０４は、カバーフィルム１０３上に設けられている。この摺動構造膜１０４は、移動子２の下面（後述のベースフィルム２ａの下面）に対して摺動性を有する。この摺動構造膜１０４は、例えば、数ｎｍの厚さを有する。この摺動構造膜１０４に用いられる素材としては、例えば、シリコンが選択される。
【００６８】
なお、第１ないし第４の線状電極１０〜４０の上面から抵抗体膜２ｂの帯電面（下面）までの距離Ｄは、例えば、３０μｍ以上、１５０μｍ以下に設定される。
【００６９】
次に、図４ないし図７により移動子２について詳述する。
【００７０】
図４ないし図７に示すように、移動子２は、固定子１上に配置されている。この移動子２は、図４ないし図７に示すように、ベースフィルム２ａと、抵抗体膜２ｂと、を有する。
【００７１】
ベースフィルム２ａは、固定子１に対向して接触するように配置される。このベースフィルム２ａは、例えば、２５μｍ程度の厚さを有する。
【００７２】
このベースフィルム２ａに用いられる素材としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、PEN（ポリエチレンナフレタート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフイド）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリウレタン等が、選択される。特にPENは高耐熱性、高強度であり好ましい。
【００７３】
抵抗体膜２ｂは、ベースフィルム２ａ上に設けられている。この抵抗体膜２ｂは、例えば、１μｍ程度の厚さを有する。また、抵抗体膜２ｂは、例えば、１０１１〜１０１３Ω／□の範囲の表面抵抗率を有する。
【００７４】
次に、以上のような構成を有する本実施形態の作用について説明する。先ず、移動子２が第１の線状電極１０上に位置して第３の方向Ｄ３に動作する場合について説明する。なお、移動子２が第３の線状電極３０上に位置して第５の方向Ｄ５に動作する場合も、移動子２が第１の線状電極１０上に位置する場合と同様に説明される。
【００７５】
まず、図２、図８に示すように、信号ａ〜ｄは、図示しない駆動回路から静電アクチュエータ１００に第１〜第４の入力端子１００ａ〜１００ｄを介して入力される。
【００７６】
このとき、各信号ａ〜ｄは、バスライン１０１ａ〜１０１ｄ、スルーホール配線１ｂ２、１ｄ２、および、パッド電極１ｂ１、１ｄ１を介して、複数の第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ〜１ｄ、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘ）に、それぞれ印加される。
【００７７】
ここで、図１０は、第１の線状電極１０に印加される信号ａ〜ｄの波形の一例を示す波形図である。なお、図１０では、信号ａ〜ｄが矩形波の場合について示しているが、信号ａ〜ｄが正弦波である場合も同様の位相関係になる。
【００７８】
図１０に示すように、隣接する第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ、１ｂ、第２の電極部１ａｘ、１ｂｘ）に入力される２つの信号ａ、ｂは、４分の１周期だけずれている。同様に、隣接する第１の線状電極１０（第１の電極部１ｂ、１ｃ、第２の電極部１ｂｘ、１ｃｘ）に入力される２つの信号ｂ、ｃは、４分の１周期だけずれている。同様に、隣接する第１の線状電極１０（第１の電極部１ｃ、１ｄ、第２の電極部１ｃｘ、１ｃｘ））に入力される２つの信号ｃ、ｄは、４分の１周期だけずれている。
【００７９】
この場合、各信号ａ〜ｄは、同一強度（振幅）を有する。また、各信号ａ〜ｄの振幅（電圧）の絶対値は、例えば、８００Ｖ以上に設定される。
【００８０】
これにより、第１番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ、第２の電極部１ａｘ）と第３番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｃ、第２の電極部１ｃｘ）には、各々位相が反転した（位相が半周期ずれた）信号（矩形波信号または正弦波信号）ａ、ｃが入力される。
【００８１】
また、第２番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｂ、第２の電極部１ｂｘ）と第４番目の第１の線状電極１０（第１の電極部１ｄ、第２の電極部１ｄｘ）には、各々位相が反転した（位相が半周期ずれた）信号（矩形波信号または正弦波信号）ｂ、ｄが入力される。
【００８２】
そして、第１の電極部１ａ〜１ｄは第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘに電気的に接続されているため、第１の電極部１ａ〜１ｄに入力される信号ａ〜ｄは、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘに入力される信号ａ〜ｄと同じである。
【００８３】
この場合、移動子２の抵抗体膜２ｂは、複数の第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ〜１ｄ、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘ）に印加される信号ａ〜ｄに応じて帯電する。
【００８４】
そして、例えば、図１０に示すように、信号ａ〜ｄの振幅が変化することにより、この移動子２の帯電部と複数の第１の線状電極１０（第１の電極部１ａ〜１ｄ、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘ）に静電エネルギーが蓄電される。
【００８５】
そして、移動子２は、第１の電極部１ａ〜１ｄ上に位置する場合には、蓄積された静電エネルギーに応じて、固定子１上を第１の電極部１ａ〜１ｄに垂直な方向（第１の向きＤ１と垂直な方向）に、力Ｆ１（図８、図９）が作用して移動する。
【００８６】
また、移動子２は、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘ上に位置する場合には、蓄積された静電エネルギーに応じて、固定子１上を第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘに垂直な方向（第２の向きＤ２と垂直な方向）に力Ｆ２（図８、図９）が作用して移動する。
【００８７】
また、移動子２は、第１の電極部１ａ〜１ｄと第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘとの上に位置する場合には、蓄積された静電エネルギーに応じて、固定子１上を上記２つの方向Ｆ１、Ｆ２（図９）の力を合成した力が作用して移動する。
【００８８】
このように、静電アクチュエータ１００は、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘに近接する移動子２を第１の電極部１ａ〜１ｄ側に移動させる。
【００８９】
以上の作用により、基板の一面を水平面に対して傾けた場合に、移動子の動作を所定の向きに移動するように補正することができる。
【００９０】
ここで、既述のように、静電アクチュエータ１００の基板１０２は、基板１０２の一面１０２ａにおいて第１の向Ｄ１きから規定回りに９０度傾いた第３の向きＤ３と、鉛直方向に垂直な水平方向とが平行になるように配置され、且つ、鉛直方向において第１の電極部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の電極部１ａｘ、１ｂｘ、１ｃｘ、１ｄｘよりも高い位置に位置するように配置される。特に、基板１０２は、第１の向きＤ１と鉛直方向とが平行になるように配置される（このとき、基板１０２の一面１０２ａと鉛直方向とが平行になる）。
【００９１】
すなわち、静電アクチュエータ１００は、移動子２を移動させる際には、固定子１の上面（基板１０２の一面１０２ａ）が水平面に対して傾いて配置される。すなわち、移動子２は、固定子１の上面に平行な方向において、重力の成分のうち、固定子１の上面に平行な成分Ｇ（基板１０２の一面１０２ａと鉛直方向とが平行の場合は、重力のすべての成分）が印加されることとなる（図８）。
【００９２】
しかし、静電アクチュエータ１００は、上述の作用により、基板の一面を水平面に対して傾けた場合に、移動子の動作を所定の向きに移動するように補正することができるため、移動子２を所定の向きに移動させることができる。    
ここで、既述のように、移動子２が第３の線状電極３０上に位置して第５の方向Ｄ５に動作する場合も、移動子２が第１の線状電極１０上に位置する場合と同様に説明される。
【００９３】
一方、既述の４本の第２の線状電極２０のうち、第１番目の第２の線状電極２０と第３番目の第２の線状電極２０へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力される。
【００９４】
さらに、第２番目の第２の線状電極２０と第４番目の第２の線状電極２０へ、各々位相が反転した矩形波信号または正弦波信号が入力される。
【００９５】
さらに、隣接する２つの第２の線状電極に入力される２つの信号は、４分の１周期だけずれて同一強度を有する。
【００９６】
この場合、例えば、該第１番目の第１の線状電極１０に入力される信号ａは、該第１番目の第２の線状電極２０に入力される信号と同じであるようにしてもよい。さらに、該第２番目の第１の線状電極１０に入力される信号ｂは、該第２番目の第２の線状電極２０に入力される信号と同じであるようにしてもよい。さらに、該第３番目の第１の線状電極１０に入力される信号ｃは、該第３番目の第２の線状電極２０に入力される信号と同じであるようにしてもよい。さらに、該第４番目の第１の線状電極１０に入力される信号ｄは、該第４番目の第２の線状電極２０に入力される信号と同じであるようにしてもよい。
【００９７】
この場合、移動子２は、第２の線状電極２０上に位置する場合には、蓄積された静電エネルギーに応じて、固定子１上を第２の線状電極２０に垂直な方向（第１の向きＤ１）に、力が作用して移動する（図８）。
【００９８】
同様に、移動子２は、第４の線状電極４０上に位置する場合には、蓄積された静電エネルギーに応じて、固定子１上を第４の線状電極４０に垂直な方向（第１の向きＤ１と反対の方向）に、力が作用して移動する（図８）。
【００９９】
以上により、静電アクチュエータ１００は、固定子１上において、移動子２を、第１の線状電極１０上、第２の線状電極２０上、第３の線状電極３０上、第４の線状電極４０上の順に移動させる。すなわち、移動子２は、固定子１の上面を周回することとなる（図８）。
【０１００】
（変形例）
ここで、図１１は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成の他の例を示す図である。また、図１２は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成のさらに他の例を示す図である。
【０１０１】
図１１に示すように、第１の電極部１ａ〜１ｄと第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘが直交するようにしてもよい。この場合、その配線長さが最も長くなる第１の線状電極１０を、同じ信号が入力される第１の線状電極１０に接続する（接続点Ａ）ようにしてもよい。これにより、第１の線状電極１０のインピーダンスを低減することができる。
【０１０２】
また、図１２に示すように、第１の線状電極１０を第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘのみで構成するようにしてもよい。この場合、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘの傾きは、移動子２と第１の線状電極１０が作用する力と、重力成分とが釣り合うように設定される。
【０１０３】
なお、埃などの異物や接触されたときの手油などで駆動力が低下するため、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘの上方で、移動子２を移動させることとなる。
【０１０４】
例えば、移動子２の駆動力が１０ｇ・ｆ（ｆは加速度を示す）で、第２の電極部１ａｘ〜１ｄｘの傾きが、鉛直方向から４５度である場合、移動子を持ち上げる力は、１０ｇ・ｆ／√２≒７ｇ・ｆとなる。この場合、上記の駆動力低下を見越し移動子２の重さを５ｇ以下に設定する。このため移動子に作用する重力よりも、持ち上げる駆動力のベクトルが大きくなり上方で移動するようになる。
【０１０５】
一方、移動子２の重さが決まっている場合には、移動子の面積と駆動力がほぼ比例するため移動子２の面積を増減することで、移動子２が所定の方向に移動できるように、移動子２の駆動力を設定する。
【０１０６】
以上のように、本実施例に係る静電アクチュエータによれば、基板の一面を水平面に対して傾けた場合に、移動子の動作を所定の向きに移動するように補正することができる。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、５相以上の信号で駆動する静電アクチュエータ等、また第五以上の線状電極を追加する等、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  固定子
２  移動子
２ａ  ベースフィルム
２ｂ  抵抗体膜
１００  静電アクチュエータ
１０２  基板
１０３  カバーフィルム
１０４  摺動構造膜
ａ〜ｄ  信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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