(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、小型化を実現しつつ所要の作動変位を出力可能な変位変換機構及びチューナブルフィルタ装置を提供することである。【解決手段】実施形態の変位変換機構は、基台と、前記基台と接し第１の方向に変位する変位素子と、前記変位素子と接し前記第１の方向に移動可能な第１変位部と、前記第１変位部の一端と第１連結部で連結し、前記基台と第２連結部で連結する第２変位部と、前記第１変位部の他端と第３連結部で連結し、前記第２変位部の端部と第４連結部で連結し、前記第１の方向と交差する第２の方向に変位可能な第３変位部と、を備える変位変換機構である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台と接し第１の方向に変位する変位素子と、
前記変位素子と接し前記第１の方向に変位可能な第１変位部と、
前記第１変位部の一端と第１連結部で連結し、前記基台と第２連結部で連結する第２変位部と、
前記第１変位部の他端と第３連結部で連結し、前記第２変位部の端部と第４連結部で連結し、前記第１の方向と交差する第２の方向に変位可能な第３変位部と、を備える変位変換機構。
【請求項２】
前記第３変位部は、位置決め部材を有する請求項１に記載の変位変換機構。
【請求項３】
前記第２連結部は、前記第１連結部と前記第４連結部との間に位置する請求項１または２に記載の変位変換機構。
【請求項４】
前記第２変位部は、前記第２連結部から前記第４連結部までの距離が前記第１連結部から前記第２連結部までの距離より長い請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項５】
前記第３変位部は、前記第３連結部から前記位置決め部材までの距離が前記第３連結部から前記第４連結部までの距離より長い請求項２乃至４のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項６】
前記第１連結部、前記第２連結部、前記第３連結部及び前記第４連結部は、前記第１の方向の剛性が、それ以外の方向の剛性より高い請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項７】
前記第１連結部、前記第２連結部、前記第３連結部及び前記第４連結部は、前記第１の方向及び前記第２の方向の剛性が、それ以外の方向の剛性より高い請求項１乃至６のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項８】
前記変位素子は、圧電素子若しくは積層型圧電素子により形成される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項９】
前記基台と前記第３変位部の間に弾性力を与える弾性部材を備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項１０】
前記弾性力は、前記第３変位部、前記第２変位部及び前記第１変位部を介して前記変位素子に前記第１の方向へ与圧力を与える請求項９に記載の変位変換機構。
【請求項１１】
前記弾性力の方向は、前記第２の方向と一致する請求項９または１０に記載の変位変換機構。
【請求項１２】
前記位置決め部材は、誘電体または磁性体または導体材料で形成される請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の変位変換機構。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の変位変換機構を含むチューナブルフィルタ装置。
【請求項１４】
請求項２乃至１２のいずれか１項に記載の変位変換機構を含むチューナブルフィルタ装置であって、
基板固定部と、
前記基板固定部の一部に導体膜によって形成された回路を有するフィルタ基板と、を備え、
前記位置決め部材が前記回路に対向し、前記変位素子の変位に応じて前記第３変位部が可動することにより前記位置決め部材と前記回路との距離が変化するチューナブルフィルタ装置。
【請求項１５】
前記導体膜は超伝導体で形成され、かつ、前記基板固定部はコールドプレートである請
求項１４に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項１６】
前記位置決め部材の位置を測定する位置センサを有し、前記位置センサの位置情報に基づいて前記変位素子の変位量を決定する制御装置を更に備える請求項１４または１５に記載のチューナブルフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、変位変換機構及びチューナブルフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器システム等で用いられるフィルタ装置、特にバンドパスフィルタでは、所望の周波数帯域のみを通過させ、隣接する周波数帯域間で干渉が起こらない様に極めて急峻なスカート特性を備えた周波数特性が求められる。また、システムの変更に柔軟に対応できるインフラの構築には、中心周波数や帯域幅などの周波数特性を可変できるバンドパスフィルタが必要不可欠である。
【０００３】
この様な状況を鑑みて、従来から、フィルタ基板と誘電体のギャップ長を変更して周波数特性を可変にするチューナブルフィルタ装置が提案されている。
【０００４】
従来型チューナブルフィルタ装置にあっては、主に駆動要素として圧電素子を用い、誘電体を駆動するように構成されているので、チューナブル機構の小型化と位置決めの高精度化が比較的容易に実現でき、フィルタ装置全体の小型化と高性能化が期待できる。
【０００５】
従来のチューナブルフィルタ装置には、誘電体を支持する支持棒を圧電素子の変位で上下動させる機構から構成されている。圧電素子は公知の駆動方法、例えばｓｔｉｃｋ ａｎｄ ｓｌｉｐ法を適用して駆動することで、精密な位置制御と広範囲な移動距離を実現できる。
【０００６】
しかし、ｓｔｉｃｋ ａｎｄ ｓｌｉｐ法は摩擦駆動のため、高速動作は摺動面を発熱させることから高速化に制約を受けるばかりか、長期動作による摺動面の摩耗に起因した駆動条件の変動やばらつきによって駆動変位特性が劣化するため、高速駆動と長期安定駆動に問題がある。
【０００７】
また、チューナブルフィルタ装置では、フィルタ基板と誘電体および駆動要素（圧電素子）を金属ケースに収納した構成となっており、金属ケースに収納された圧電素子単体の作動変位は小さく、チューナブルフィルタ装置に求められる作動変位を得るためには圧電素子が大型化する等問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７２６５２号公報
【特許文献２】特開２００１−２１１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、小型化を実現しつつ大きな作動変位を出力可能な変位変換機構及びチューナブルフィルタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の変位変換機構は、基台と、前記基台と接し第１の方向に変位する変位素子と、前記変位素子と接し前記第１の方向に移動可能な第１変位部と、前記第１変位部の一端と第１連結部で連結し、前記基台と第２連結部で連結する第２変位部と、前記第１変位部の他端と第３連結部で連結し、前記第２変位部の端部と第４連結部で連結し、前記第１の方向と交差する第２の方向に変位可能な第３変位部と、を備える変位変換機構である。
【００１１】
また、実施形態のチューナブルフィルタ装置は、上記変位変換機構を含むチューナブルフィルタ装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置１を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る変位変換機構５を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る変位変換機構５の基台１０を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る変位変換機構５の断面図である。
【図５】変位変換機構５の動作例を示す図である。
【図６】マルチ誘電体駆動機構２０を示す図である。
【図７】サーボ型変位変換機構３０を示す図と断面図である。
【図８】マルチ誘電体駆動機構４０を示す図である。
【図９】マルチ誘電体駆動機構５０を示す図である。
【図１０】マルチ誘電体駆動機構６０を示す図である。
【図１１】マルチ誘電体駆動機構６０の基台６１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して実施形態に係る変位変換機構及びチューナブルフィルタ装置について説明する。同じ符号が付されているものは同様のものを示す。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係や部分間の大きさの比係数などは、  必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置１を示す図である。
【００１５】
チューナブルフィルタ装置１は、ベース９に設置された装置基台６と、この装置基台６の上方の天板部７とにより閉空間を形成している。閉空間内のコールドプレート２を所定の低温状態に維持するため、一端が装置基台６に固定され、他端がコールドプレート２を支持し、ベース９および装置基台６からの熱流入を遮断する断熱性能を有した複数の支柱８と、コールドプレート２を所定の低温状態に維持するための図示しない冷凍機と、を備える。
【００１６】
コールドプレート２上には超伝導フィルタ基板３を接触固定する。一方、天板部７にはチューナブル機構を構成する変位変換機構５を配置する。変位変換機構５は、フィルタ基板３の表面に略平行で超伝導膜によって形成された共振素子を含む図示しない回路の所定の位置にギャップ長Ｇを持って対向配置された誘電体４を備え、フィルタ基板３の表面に略垂直な方向（矢印Ａ）に所定の動作範囲で誘電体４を駆動することができる。
【００１７】
ギャップ長Ｇはフィルタ基板３と誘電体４の初期ギャップ長である。変位変換機構５を作動し、誘電体４を矢印Ａの方向に駆動してギャップ長Ｇを変更することにより周波数特性を可変にすることができる。
【００１８】
図２  ａ）、ｂ）はチューナブルフィルタ装置１における誘電体駆動のための変位変換機構５の構成を示す斜視図である。変位変換機構５は、基台１０と、第１変位部１０ｃと、第２変位部１１および第３変位部１２とからなる２段変位変換レバー１３と、圧電素子１４と、圧縮バネ１５と、を備える。
【００１９】
図３は、基台１０と２段変位変換レバー１３の外形を示す図である。基台１０と２段変位変換レバー１３はワイヤカット加工等により一体的に成形され、圧電素子１４を内装し、圧電素子１４の一端が基台１０の第１基台面１０ａに、圧電素子１４の他端が第２基台面１０ｂに圧接して配設される。第１基台面１０ａと第２基台面１０ｂは対面して位置する。
【００２０】
２段変位変換レバー１３は、ワイヤカット加工に限定されず、金型による鋳造、レーザ加工や放電加工によっても製造できる。基台１０はチューナブルフィルタ装置１における装置基台６の天板部７に固定され、誘電体４は第３変位部１２に搭載される。誘電体４は第３変位部１２に圧入もしくは接着固定される。
【００２１】
図４は変位変換機構５の動作を説明するための断面図である。圧電素子１４を駆動すると、矢印Ｂの方向（図面左右方向）に作動変位が発生すると共に、基台１０の第１基台面１０ａと第２基台面１０ｂには互いに逆向きの力Ｆが作用する。圧電素子１４の発生力Ｆは、第２基台面１０ｂを備えた第１変位部１０ｃを介して第２変位部１１との連結部ａおよび第３変位部１２との連結部ｂに発生力Ｆの各々の分力Ｆ１、Ｆ２を付与する。
【００２２】
第２変位部１１は、第３変位部１２との連結部ｃを備え、かつ連結部ａと連結部ｃの間に基台１０の第３基台面１０ｄとの連結部ｄをさらに備えている。具体的には、第１変位部１０ｃと第２変位部１１は隙間を有して並列して配置される。第１変位部１０ｃの一端と第２変位部１１の一端は連結部ａで連結する。第２変位部１１は対面する基台１０の第３基台面１０ｄと連結部ｄで連結される。第１変位部１０ｃの他端は、第３変位部１２の端部と連結部ｂで連結し、第２変位部１１の他端は、第３変位部１２の端部と連結部ｃで連結する。連結部ｂと連結部ｃは互いに近隣に配置される。連結部ｄは、連結部ａと連結部ｃの間に位置する。
【００２３】
そして、圧電素子１４がＢ方向に駆動変位することにより、連結部ａを力点，連結部ｄを支点，連結部ｃを作用点として、第２変位部１１に連結部ｄを支点とした時計回り方向の変位を与える。この変位は、連結部ａに作用する圧電素子１４の分力Ｆ１によって生じる。
【００２４】
同時に、連結部ｂには圧電素子１４の分力Ｆ２が作用するため、第３変位部１２に連結部ｃを支点とした反時計回り方向の変位を与える。これにより第３変位部１２に搭載された誘電体４を変位する。誘電体４は、圧電素子１４の作動変位と２段変位変換レバー１３の変位変換倍率に応じた所定の動作範囲で矢印Ａの方向に可動自在に支持され、直動する。
【００２５】
ここで、連結部ａ、ｂ、ｃ、ｄは概ね円弧状の切欠き構造からなる弾性ヒンジであり、分力Ｆ１、Ｆ２等の力の作用方向には剛性が高く、それ以外の方向には剛性が低い弾性変形可能な形態で連結支持されている。圧電素子１４は微動であり、２段変位変換レバー１３の駆動変位は弾性ヒンジによる弾性変形範囲内で十分に動作可能なため、連結部ａ、ｂ、ｃ、ｄから機械的な摺動部を排除できる。この結果、ガタや摩擦による不安定要素の影響で発生する特性変動および駆動変位のばらつきを防止して高精度な位置決めが可能である。
【００２６】
また、連結部ａ、ｂ、ｃ、ｄの摩耗に起因した駆動条件の変動やばらつきを排除でき、駆動変位特性の劣化を防止して圧電素子１４の駆動変位を安定的に変位変換可能である。
【００２７】
圧縮バネ１５は基台１０と第３変位部１２の間に配設され、圧縮バネ１５の復元力Ｆ３を付与する。この時、誘電体４の駆動方向である矢印Ａと圧縮バネ１５の復元力Ｆ３の方向は概ね一致していることが望ましい。このような構成にすれば、圧縮バネ１５を配設するための支持部品等を新たに追加することなく構成できるので、変位変換機構５が持つ小型でシンプルな特徴を損なうことなく、第２変位部１１と第３変位部１２を介して圧電素子１４に予圧力Ｆ４を付与できる。
【００２８】
この結果、高速駆動時に作用する引張荷重に起因した圧電素子１４の破損を防止でき、誘電体４をより高速に駆動できる。
【００２９】
基台１０には貫通穴１０ｅが設けられ、外部に設置された図示しないレーザ式変位センサからのレーザ光１６が貫通穴１０ｅを介して誘電体４に照射され、誘電体４の端面を測定対象として誘電体４の位置を高精度に計測することができる。後述するが、これにより、誘電体４の位置を測定し、その測定結果に基づいて圧電素子１４の操作量を決定する公知の閉ループ制御装置を用いることで、誘電体４の高精度な位置制御が実現できる。この結果、圧電素子１４の個体差や２段変位変換レバー１３や弾性ヒンジ部の加工誤差および環境温度変化や振動影響による駆動条件の変動やばらつきがあっても、それを補正し、常に安定した誘電体４の駆動による可変ギャップ長Ｇを提供できるので、チューナブルフィルタ装置１におけるフィルタ特性の更なる安定性向上が期待できる。
【００３０】
図５は変位変換機構５の動作例を示す図である。図中ａ）は初期状態を示す図であり、図中ｂ）は圧電素子１４を作動し、誘電体４を駆動した状態を示す解析例である。
【００３１】
図ｂ）の例では、２段変位変換レバー１３の変位拡大機能によって、圧電素子１４の駆動変位が所定の変位拡大率に基づいて拡大され、誘電体４は概ね矢印Ａの方向に移動する。これにより、フィルタ基板３とのギャップ長Ｇが可変する。
【００３２】
２段変位変換レバー１３が各々の連結部ａ〜ｄで弾性変形し、誘電体４を矢印Ａ方向に駆動変位している。本図から明らかなように、圧電素子１４の作動変位は小さいが、２段変位変換レバー１３の変位変換機能によって誘電体４は上方に大きく駆動変位している様子が確認できる。
【００３３】
この結果、大きな変位量が得やすい機構の特徴から、チューナブル機構の小型化が期待できる。なお、上記内容は変位拡大機構の機能概念を説明したものであって、正確な移動量を示すものではない。誘電体４の実際の移動量は、先に述べた支点と力点および作用点間の距離だけでは決まらず、２段変位変換レバー１３および連結部ａ〜ｂの機械剛性や駆動周波数に大きく影響を受けるので、構造解析等による詳細な設計評価を行って移動量を見積る必要がある。
【００３４】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る変位変換機構を示す。この変位変換機構は、４台の変位変換機構５からなるマルチ誘電体駆動機構２０で構成される。図中ａ）はマルチ誘電体駆動機構２０の斜視図、図中ｂ）はその一部を分解して構成の詳細を説明するための部分分解斜視図である。とくに、超伝導フィルタの場合には共振素子を多段化しても損失を低減でき、極めて急峻な周波数特性（スカート特性）を得ることが可能であるため、複数の共振素子を備えた超伝導フィルタ基板３を用いることがある。この場合、隣接する共振素子に対面する位置に複数の誘電体４を各々配設し、ギャップ長Ｇを各々制御することが望ましい。このため、誘電体駆動機構には装置全体の小型化と共に、近接配置された複数の共振素子に対応した各々の位置に誘電体駆動機構を配設する必要がある。
【００３５】
そこで、マルチ誘電体駆動機構２０は、隣接する４つの共振素子に対応して４台の変位変換機構５を備えている。変位変換機構５はスペーサ２１を介して図示しない締結手段にて一体化され、誘電体４を隣接間距離Ｌ１にて並設されている。変位変換機構５は圧電素子１４および２段変位変換レバー１３とほかの構成要素がほぼ平面内で構成されているので、比較的短い隣接間距離Ｌ１にて複数の変位変換機構５を容易に並設することができる。
【００３６】
また、基台１０とスペーサ２１が側面全体で接合できるため、剛性低下なくマルチ機構を構成することが可能である。
【００３７】
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係るサーボ型変位変換機構を示す。サーボ型変位変換機構３０は、変位変換機構５と、変位変換機構５における誘電体４の動作変位を測定するための非接触型変位センサ３１を内装する。図中ａ）はサーボ型変位変換機構３０の斜視図、図中ｂ）はその断面図である。基台１０の貫通穴１０ｅに非接触型変位センサ３１が挿着されている。非接触型変位センサ３１は、レーザ式、渦電流式、静電容量式などの公知のセンサを使用できる。例えば、レーザ式であれば、非接触型変位センサ３１からの図示しないレーザ光が誘電体４に照射され、誘電体４の端面を測定対象として誘電体４の位置を高精度に計測可能となる。渦電流式、静電容量式であれば、その計測方式に応じた測定面特性を有する加工が誘電体４の端面に施されている。
【００３８】
図中ｂ）に非接触型変位センサ３１を用いて構成したチューナブル機構の制御システム３２を示す。基台１０の貫通穴１０ｅに設置された非接触型変位センサ３１により誘電体４の位置情報が計測される。この測定された位置情報は制御システム３２に供給される。
【００３９】
具体的には、非接触型変位センサ３１のセンサ信号は、信号処理回路３３に供給される。
【００４０】
この信号処理回路３３は、入力されたセンサ信号に対し、所定の信号処理を施し、出力信号をコントローラ３４に出力する。コントローラ３４は、信号処理回路３３の出力信号、及びオペレータにより入力される指令値に基づいて、圧電素子１４の操作信号３５を得る。
【００４１】
そして、圧電素子駆動回路３６は、操作信号３５に基づいて、圧電素子１４の駆動電圧３７を生成して圧電素子１４に印加する。これにより、非接触型変位センサ３１によるセンサ信号で誘電体の位置を測定するチューナブル機構の誘電体位置フィードバック制御を構築することができる。
【００４２】
なお、非接触型変位センサ３１に替えて、公知の接触型変位センサを用いても良い。
【００４３】
また、変位センサの代わりに歪センサ３８を用いても良い。図中ｃ）は、歪センサを用いた場合の制御システム３９を示す。歪センサ３８は、連結部ａ〜ｄ（弾性ヒンジ）の位置近傍に貼付けられる。基本的には、変形量の大きい箇所の連結部に貼付することが好ましい。ここでは、連結部ｂあるいは連結部ｃに貼付けるのが好ましい。
【００４４】
歪センサ３８は、弾性ヒンジの弾性変形に伴って発生する歪量を測定する。この測定された歪情報は制御システム３９に供給される。具体的には、歪センサ３８のセンサ信号は、歪センサ信号処理回路４０に供給される。この歪センサ信号処理回路４０は、入力されたセンサ信号に対し、所定の信号処理を施し、出力信号をコントローラ４１に出力する。コントローラ４１は、歪センサ信号処理回路４０の出力信号、及びオペレータにより入力される指令値に基づいて、圧電素子１４の操作信号４２を得る。
【００４５】
そして、圧電素子駆動回路４３は、操作信号４２に基づいて、圧電素子１４の駆動電圧４４を生成してそれぞれの圧電素子１４に印加する。これにより、歪センサ３８による歪量で誘電体位置を間接的に測定（推定）するチューナブル機構の誘電体位置フィードバック制御を構築できる。
【００４６】
サーボ型変位変換機構３０によれば、外部に誘電体４を測定するための変位計測手段を設けることなく誘電体４の位置を測定でき、その測定結果に基づいて圧電素子１４の操作量を決定する公知の閉ループ制御装置を用いて誘電体４の高精度な位置制御が実現できる。これにより、誘電体駆動機構を含むチューナブルフィルタ装置全体の小型化がさらに図られる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態に係るマルチ誘電体駆動機構４０を示す。マルチ誘電体駆動機構４０は、４台のサーボ型変位変換機構３０を含む。サーボ型変位変換機構３０はスペーサ２１を介して図示しない締結手段にて一体化される。
【００４８】
図中ａ）はマルチ誘電体駆動機構４０の斜視図、図中ｂ）はその底面方向から見た斜視図である。サーボ型変位変換機構３０は各々の非接触型変位センサ３１を内装しており、それぞれの制御システム３２に接続されるため、複数の誘電体４のギャップ長Ｇをそれぞれ独立に制御することができる。制御システム３２の駆動回路は、４台のサーボ型変位変換機構３０を一つの回路で駆動できるように構成しても良い。
【００４９】
（第５の実施形態）
図９は、第５の実施形態に係るマルチ誘電体駆動機構を示す。マルチ誘電体駆動機構５０は、２組のマルチ誘電体駆動機構４０、つまり、計８台のサーボ型変位変換機構３０を含む。図中ａ）はマルチ誘電体駆動機構５０の斜視図、図中ｂ）はその底面方向から見た斜視図である。サーボ型変位変換機構３０における基台１０の基台外面１０ｆ同士を接合し、スペーサ２１を介して図示しない締結手段にて一体化され、誘電体４を隣接間距離Ｌ２にて並設されている。
【００５０】
サーボ型変位変換機構３０の誘電体４は機構端部に配設されているため、基台外面１０ｆ同士を接合することで、比較的短い隣接間距離Ｌ２を得ることができる。
【００５１】
サーボ型変位変換機構３０は各々の非接触型変位センサ３１を内装しており、それぞれの制御システム３２に接続されるため、複数の誘電体４のギャップ長Ｇをそれぞれ独立に制御することができる。制御システム３２の駆動回路は、８台のサーボ型変位変換機構３０を一つの回路で駆動できるように構成しても良い。
【００５２】
図１０はマルチ誘電体駆動機構５０の変形例であるマルチ誘電体駆動機構６０の構成を示す図である。図中ａ）はマルチ誘電体駆動機構６０の斜視図、図中ｂ）はその底面方向から見た斜視図である。マルチ誘電体駆動機構６０は、基本的な構成はマルチ誘電体駆動機構５０と同一であるが、対面する２つの基台が一体となって成形されている点で異なる。
【００５３】
図１１はマルチ誘電体駆動機構６０の基台６１の構成を示す図である。マルチ誘電体駆動機構５０では、２つの基台１０の基台外面１０ｆ同士を接合し、図示しない締結手段を用いて締結されているが、基台６１は、１対の基台が一つの基台として最初から一体成形されている。
【００５４】
また、基台６１では２つの２段変位変換レバー１３をワイヤカット加工等により一体成形されているので、上述した、基台の１０ｆ面の締結の必要がなく締結手段の構成を排除し、更なる小型化と低コスト化を実現することが可能である。また、締結部の剛性低下を排除し、高剛性化を図ることができる。
【００５５】
図１〜図１１の実施例では、基台１０、６１と、第２変位部１１および第３変位部１２とからなる２段変位変換レバー１３がワイヤカット加工等により一体的に成形された構成となっていたが、連結部ａ〜ｄを構成する弾性ヒンジを基台１０、６１とは別部材で成形し基台１０、６１に連結固定しても良い。弾性ヒンジを別部材で成形することで、弾性変形支持の材料として有効なばね鋼等や樹脂材を用いても良い。また、弾性ヒンジは概ね円弧状の切欠き構造として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、楕円状の切欠き構造や板バネ構造の弾性ヒンジでも良く、本願構成の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形しても良い。
【００５６】
また、弾性ヒンジは、少なくとも誘電体の可動方向の剛性が、それ以外の方向の剛性より低い弾性要素、および、少なくとも圧電素子の駆動力を伝達する動作変位方向の剛性が、それ以外の方向の剛性より高い弾性要素から構成され、本願構成の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形しても良い。
【００５７】
以上述べた実施形態によれば、固体変位素子（圧電素子）を駆動源とする変位変換機構、およびこの変位変換機構を用いてフィルタの周波数特性を高速でかつ高精度に調整できるチューナブルフィルタ装置を提供できる。とくに、変位伝達可能に連結された２段変位変換レバーを備えた変位変換機構の構成により、小型化を実現しつつ所要の作動変位を出力可能な変位変換機構を提供できる。さらに、超伝導フィルタ基板と誘電体のギャップ長を変更することにより周波数特性を可変にするチューナブルフィルタ装置であって、誘電体を駆動する変位変換機構を備え、所定の速度と精度でギャップ長を調整する構成により、可変ギャップ長の高速高精度制御に対応可能なチューナブルフィルタ装置を提供することができる。
【００５８】
このように、高速チューナブルが可能なフィルタ装置の提供により、情報通信機器システムに必要なバンドパスフィルタの周波数特性（中心周波数，帯域幅，スカート特性など）を各種応用スペックに応じて柔軟に対応可能となるばかりか、特に超伝導フィルタ装置の高速チューナブル化にあっては、周波数干渉を解決する技術として次世代の高速大容量データ通信システムでの利用が期待できる。
【００５９】
さらに、上記各実施形態では、誘電体４を用いる例について説明したが、超伝導フィルタ基板３近傍の空間上の磁界分布や電界分布を変化させる部材であればよく、材料としては例えばフェライト等の磁性体や、銅などの導体を用いることができる。また、上記各実施形態では、超伝導フィルタ基板３を例に説明したが、超伝導フィルタ基板３以外のフィルタ基板であってもよい。
【００６０】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００６１】
１  チューナブルフィルタ装置
２  コールドプレート
３  超伝導フィルタ基板
４  誘電体
５  変位変換機構
６  装置基台
７  天板部
８  支柱
９  ベース
１０、６１  基台
１０ａ  第１基台面
１０ｂ  第２基台面
１０ｃ  第１変位部
１０ｄ  第３基台面
１０ｅ  貫通穴
１０ｆ  基台外面
１１  第２変位部
１２  第３変位部
１３  ２段変位変換レバー
１４  圧電素子
１５  圧縮バネ
１６  レーザ光
２０、４０、５０、６０  マルチ誘電体駆動機構
２１  スペーサ
３０  サーボ型変位変換機構
３１  非接触型変位センサ
３２  制御システム
３３  信号処理回路
３４  コントローラ
３５  操作信号
３６  圧電素子駆動回路
３７  駆動電圧
３８  歪センサ
３９  制御システム
４０  歪センサ信号処理回路
４１  コントローラ
４２  操作信号
４３  圧電素子駆動回路
４４  駆動電圧
【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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