(57)【要約】【課題】組み立てが簡単かつ位置検出精度が高い慣性駆動アクチエータを提供すること。【解決手段】固定部材１と、振動基板３と、圧電素子２（移動手段）と、慣性により振動基板３に対して移動する第１、第２の移動体４ａ、４ｂと、第１、第２の移動体４ａ、４ｂのそれぞれの面に設けられた第１の電極４１ａ、４１ｂと、振動基板３の面に設けられた第２の電極３１、３２、３３と、第１の電極４１ａ、４１ｂと第２の電極３１、３２、３３との間に介在する絶縁膜１０と、駆動手段６と、第１の電極４１ａ、４１ｂと第２の電極３１、３２、３３の対向部分の静電容量に基づいて振動基板３に対する移動体４ａ、４ｂの位置を検出する位置検出手段７と、を備えている。【選択図】図１
2009022067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
前記固定部材上に配置された振動基板と、
前記固定部材に対して前記振動基板を往復移動させる移動手段と、
前記振動基板上に配置され、前記振動基板の往復移動に対して慣性により前記振動基板に対して移動する第１の移動体及び第２の移動体と、
前記振動基板と対向する前記第１の移動体及び第２の移動体のそれぞれの面に設けられた第１の電極と、
前記第１の移動体及び第２の移動体と対向する前記振動基板の面に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に介在する絶縁膜と、
前記移動手段を往復運動させるための電圧を印加するとともに、前記第１の電極と前記第２の電極との間に静電気力を作用させることにより前記振動基板と前記第１の移動体及び第２の移動体との間に生じる摩擦力を制御するための電圧を印加する駆動手段と、
前記第１の電極と前記第２の電極の対向部分の静電容量に基づいて前記振動基板に対する前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
を備えていることを特徴とする慣性駆動アクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動手段は前記位置検出手段が前記第１の移動体及び第２の移動体の位置を検出している間、前記第１の電極と前記第２の電極との間への印加電圧および前記移動手段への印加電圧は停止し、前記位置検出手段から前記第１の電極へ位置検出のための電圧を印加していることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項３】
前記駆動手段は前記位置検出手段が前記第１の移動体及び第２の移動体の位置を検出している間、前記第２の電極への電圧印加および前記移動手段への印加電圧を停止するとともに、前記第１の電極に位置検出のための電圧を印加していることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１の移動体及び第２の移動体が導電体からなり、前記移動体そのものが前記第１の電極として機能することを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項５】
前記第２の電極は２つの領域に分割されているとともに前記第１の移動体及び第２の移動体がそれぞれ前記２つに分割された電極に跨るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項６】
前記第２の電極は３つの領域に分割されており、第１の移動体及び第２の移動体が３つの領域のうちの１つの領域を共有して残り２つの領域に跨るように配置されることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項７】
前記残りの２つの領域は互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項８】
前記位置検出手段は前記第１の駆動電極とこれに対向する前記２つの領域との間に生じる静電容量を比較することにより、前記移動体の位置を検出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項９】
前記２つの電極は前記移動体の移動に伴う前記第１の駆動電極との対向面積の増加および減少が移動方向に生じるように配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記２つの電極は前記移動体の移動に伴う前記第１の電極との対向面積の増加および減少が移動方向と垂直な方向に生じるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項１１】
前記第１の電極および前記第２の電極から前記位置検出手段および前記駆動手段への配線は同一であり、前記第１の移動体及び第２の移動体を移動させる際には前記駆動手段へ配線され、前記第１の移動体及び第２の移動体の位置を検出する際には前記位置検出手段に配線されるように切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【請求項１２】
前記固定部材には前記第１の移動体及び第２の移動体の移動方向が前記振動基板の往復方向になるように規制する絶縁体のガイドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性駆動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械変換素子の一種である圧電素子に緩やかな立ち上り部とこれに続く急速な立ち下り部とを持つ波形の駆動パルスを印加すると、圧電素子は駆動パルスの緩やかな立ち上り部では緩やかに伸び変位を生じ、急速な立ち下り部では急速な縮み変位を生じる。この特性を利用した慣性駆動アクチエータが知られている。慣性駆動アクチエータでは、上記の波形の駆動パルスを圧電素子に印加して圧電素子に伸び縮み方向に速度の異なる振動を発生させ、圧電素子に固定された駆動部材を異なる速度で往復移動させることにより、駆動部材に摩擦結合した移動部材を所定の方向に移動させる。
【０００３】
特開２００３−１８５４０６号公報は、移動部材の位置検出機能を有する慣性駆動アクチュエータを開示している。その慣性駆動アクチュエータを図１７に示す。この慣性駆動アクチュエータ１００では、アクチエータのフレーム１１０に圧電素子１２０の一端が接着等の手段により固定されている。圧電素子１２０の他端には駆動軸１３０が接着等の手段により固定されている。駆動軸１３０には移動部材１４０が摩擦結合している。検出部材１５０は、移動部材１４０の位置を静電容量に基づいて検出するための固定電極を構成するもので、移動部材１４０の移動方向に平行に、移動部材１４０に対して非接触の状態を保って延びており、フレーム１１０に固定されている。駆動軸１３０と移動部材１４０と検出部材１５０は導電性の材料で構成されている。検出部材１５０は移動部材１４０に対向する面に、移動部材１４０の移動方向に一定の間隔で凹凸部が形成されて電極１５１を構成しており、電極１５１と移動部材１４０とは間隔Ｄを隔てて対向してコンデンサを形成している。
【特許文献１】特開２００３−１８５４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の慣性駆動アクチュエータ１００では、組み立ての際、駆動軸１３０と検出部材１５０を許容範囲の間隔及び平行度に保って組み立てる必要がある。静電容量を利用した位置検出において、コンデンサを形成する電極間の間隔の変化（空間的ばらつきや時間的変動）は検出精度を低下させる可能性があるためである。
【０００５】
しかしながら、上記の慣性駆動アクチュエータ１００では、駆動軸１３０と検出部材１５０が別体として配置されるため、各々の軸を考慮しつつ上記間隔及び平行度を精度よく配置することは難しく、このような要求は組み立て時の作業効率を低下させる要因となっていた。
【０００６】
本発明は、この様な実状を考慮して成されたものであり、その目的は、組み立てが簡単かつ位置検出精度が高い慣性駆動アクチエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の慣性駆動アクチュエータは、固定部材と、固定部材上に配置された振動基板と、固定部材に対して振動基板を往復移動させる移動手段と、振動基板上に配置され、振動基板の往復移動に対して慣性により振動基板に対して移動する第１、第２の移動体と、振動基板と対向する第１、第２の移動体のそれぞれの面に設けられた第１の電極と、第１の移動体及び第２の移動体と対向する振動基板の面に設けられた第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に介在する絶縁膜と、移動手段を往復運動させるための電圧を印加するとともに、第１の電極と第２の電極との間に静電気力を作用させることにより振動基板と第１の移動体及び第２の移動体との間に生じる摩擦力を制御するための電圧を印加する駆動手段と、第１の電極と第２の電極の対向部分の静電容量に基づいて振動基板に対する移動体の位置を検出する位置検出手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、駆動手段は位置検出手段が第１の移動体及び第２の移動体の位置を検出している間、第１の電極と第２の電極との間への印加電圧および移動手段への印加電圧は停止し、位置検出手段から第１の電極へ位置検出のための電圧を印加していることが好ましい。
【０００９】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、駆動手段は位置検出手段が第１の移動体及び第２の移動体の位置を検出している間、第２の電極への電圧印加および移動手段への印加電圧を停止するとともに、第１の電極に位置検出のための電圧を印加しているとよい。
【００１０】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、第１の移動体及び第２の移動体が導電体からなり、移動体そのものが第１の電極として機能することが望ましい。
【００１１】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、第２の電極は２つの領域に分割されているとともに第１の移動体及び第２の移動体がそれぞれ２つに分割された電極に跨るように配置されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、第２の電極は３つの領域に分割されており、第１の移動体及び第２の移動体が３つの領域のうちの１つの領域を共有して残り２つの領域に跨るように配置されるとよい。
【００１３】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、残りの２つの領域は互いに電気的に接続されていることが望ましい。
【００１４】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、位置検出手段は第１の駆動電極とこれに対向する２つの領域との間に生じる静電容量を比較することにより、移動体の位置を検出することが好ましい。
【００１５】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、２つの電極は移動体の移動に伴う第１の駆動電極との対向面積の増加および減少が移動方向に生じるように配置されているとよい。
【００１６】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、２つの電極は移動体の移動に伴う第１の電極との対向面積の増加および減少が移動方向と垂直な方向に生じるように配置されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、第１の電極および第２の電極から位置検出手段および駆動手段への配線は同一であり、第１の移動体及び第２の移動体を移動させる際には駆動手段へ配線され、第１、第２の移動体の位置を検出する際には位置検出手段に配線されるように切り替えることができる。
【００１８】
本発明の慣性駆動アクチュエータにおいて、固定部材には第１の移動体及び第２の移動体の移動方向が振動基板の往復方向になるように規制する絶縁体のガイドが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる慣性駆動アクチュエータは、組み立てが簡単かつ位置検出精度が高い慣性駆動アクチエータを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１、図２に本発明の第１の実施形態の構成を示す。ここで、図１は、第１の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図、図２は、第１の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。圧電素子２の一端が固定部材１に固定され、他端は振動基板３の一端に固定されている。振動基板３上には圧電素子２の振動方向に移動可能な移動体４ａ、４ｂが移動方向に並ぶように配置されている。移動体４ａ、４ｂの下面には第１の電極４１ａ、４１ｂが形成されており、これらに対向する振動基板３の平面上に第２の電極３１、３２、３３が形成されている。第１、第２の電極は振動基板３の第２の電極上に形成された絶縁膜１０を介して互いに対向して接触している。
【００２１】
第１の電極４１ａは移動体４ａの移動範囲において常に第２の電極３１、３３と対向する部分を有している。第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３との間に駆動手段６によって電位差を与えると、その電極間に静電気力が作用するようになっている。振動基板３の移動体４ａが配置されている反対側には永久磁石５が振動基板３の振動方向に沿って延在して配置されている。移動体４ａには磁性を有する材料を用いており、永久磁石５と移動体４ａの間には磁気吸着力が働くようになっていため、第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３の間の印加電圧を止めた場合にも永久磁石５によって移動体４ａはその位置に保持されるようになっている。移動体４ｂについても同様で、第１の電極４１ｂは移動体４ｂの移動範囲において常に第２の電極３２、３３と対向する部分を有している。
【００２２】
図３、図４に本アクチュエータの駆動波形を示す。図３及び図４は、縦軸に信号電圧、横軸に時間をとった、圧電素子、第１の電極、及び、第２の電極の駆動電圧パターンを示すタイミングチャートである。図３は、移動体４ａを左に移動させ、移動体４ｂを右に移動させる波形を示している。また、図４は、移動体４ａを左に移動させ、移動体４ｂは移動させない波形を示している。以下、図３を用いて駆動原理を説明する。なお、図４についても同様に考えることができる。圧電素子２への印加波形が急峻に立ち上がっている部分では、圧電素子２が急激に左へ変位するのに伴い振動基板３も急激に左へ移動する。このとき同時に第１の電極４１ａへの印加電圧と第２の電極３１、３３への印加電圧には電位差が生じているため静電吸着力が振動基板３と移動体４ａの間に作用し摩擦力が増大する。一方、第１の電極４１ｂへの印加電圧と第２の電極３２、３３への印加電圧は同電圧であるため、電極間に静電吸着力が発生しない。従って、振動基板３の変位とともに移動体４ａは左へ移動するが、移動体４ｂはその慣性により振動基板３との間の摩擦力に打ちかってその位置にとどまろうとする。
【００２３】
次に、逆に圧電素子２への印加波形が急激に立ち下がっている部分では、圧電素子２が急激に縮むとともに振動基板３は急激に右へと移動する。このとき第１の電極４１ａへの印加電圧と第２の電極３１、３３への印加電圧は同電圧であるため、電極間に静電吸着力が発生しない。一方、第１の電極４１ｂへの印加電圧と第２の電極３２、３３への印加電圧には電位差が生じているため静電吸着力が振動基板３と移動体４ｂの間に作用し摩擦力が増大する。従って、移動体４ａの慣性により振動基板３との間の摩擦力に打ちかってその位置にとどまろうとし、移動体４ｂは振動基板３の移動とともに右へ移動する。
【００２４】
これを繰り返すことにより移動体４ａは振動基板３に対して左へ移動し、移動体４ｂは振動基板３に対して右へ移動することになる。移動体４ａを右に移動させる場合には圧電素子２を急激に縮める際に電極間への電位差を与えればよい。同様に移動体４ｂを左へ移動させたい場合には圧電素子２を急激に伸ばす際に電極間への電位差を与えればよい。以上が本アクチュエータの基本的な駆動原理である。
【００２５】
このように圧電振動に同期させて静電吸着力によって摩擦を与えているため摩擦が増加したときのみ移動体は移動するため駆動効率が上がるとともに、圧電素子２の変位速度を往復で変化させることなく慣性駆動させることが可能である。したがって、圧電素子２を動作させる際に複雑な波形を生成することはない。  
【００２６】
また、複数の移動体４ａ、４ｂに対して、それぞれに吸着電圧印加することで移動方向などを指定しているため、１つの圧電素子２、振動基板３上に複数の移動体４ａ、４ｂを載せるだけでそれぞれの移動体を個別に移動させることが可能となる。したがって、移動体を増やすことによるアクチュエータのサイズの増大を抑えることができる。
【００２７】
次に、移動体４ａ、４ｂの検出方式について説明する。移動体４ａの位置検出もアクチュエータの駆動と同様に第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３を用いて行う。第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３とのそれぞれが対向する部分はそれぞれコンデンサとしてみることができる。第１の電極４１ａと第２の電極３１との対向する部分の面積に相当する静電容量と、第１の電極４１ａと第２の電極３３との対向する部分の面積に相当する静電容量と、を比較または差を検出することによって、移動体４ａの振動基板３に対する相対的な位置を検出することができる。
【００２８】
例えば、移動体４ａを右に移動させると第１の電極４１ａと第２の電極３１との対向面積が大きくなるため、第２の電極３１と第１の電極４１ａとの間の静電容量は大きくなる。一方、第１の電極４１ａと第２の電極３３との対向面積は次第に小さくなるため、第２の電極３３と第１の電極４１ａとの間の静電容量も小さくなる。これら静電容量の差分を取れば、静電容量の大小関係から移動体４ａの位置を高精度に把握することが可能である。
【００２９】
上記のような構成にすれば、第１の電極４１ａ、４１ｂおよび第２の電極３１、３２、３３は、移動体４ａ、４ｂを移動させるときに互いに静電吸着力を発生させる電極として使用できる。さらに、位置検出のときにはその対向する面積の関係から移動体４ａおよび移動体４ｂの位置を検出が可能であり、振動基板３の平面の面積を有効に使えるため小型化に適している。
【００３０】
第２の電極３１、３２、３３は同一平面（振動基板３）上に形成されているため、移動体４ａ、４ｂが移動するためのアクチュエータとしての移動軸と移動体４ａ、４ｂの位置を検出するための検出軸が一致している。したがって、移動軸と検出軸とのずれがなくなるため、組み立てによる位置検出精度劣化が防止できる。すなわち、簡単に組み立てを行える構成でありながら、高い位置検出精度を実現することができる。
【００３１】
また、振動基板３上の第２の電極３１、３２、３３、及び、絶縁膜１０を半導体プロセスで製作することにより、検出するギャップも数μｍ、あるいはサブμｍ以下と非常に狭く、かつ、一定のギャップを確保することが可能であるために、検出するためのギャップが数μｍ、サブμｍで一定に保たれ、検出する場所によるセンサ感度は変わらず安定した位置検出が可能になる。
【００３２】
次に、図５のタイミングチャートを用いて、本実施形態の駆動検出手順を説明する。図５は、縦軸に信号電圧、横軸に時間をとった、圧電素子、第１の電極、及び、第２の電極の駆動電圧パターン、並びに、第１の電極、第２の電極、差動アンプ、及び、位置検出手段からの出力パターンを示すタイミングチャートである。圧電素子２、第１の電極４１ａ、４１ｂ、および、第２の電極３１、３２、３３には、移動体４ａ、４ｂを移動させるための電圧波形がそれぞれ印加されている。図５の場合では、移動体４ａを右へ、移動体４ｂを左へそれぞれ移動するための駆動電圧波形が時系列的に印加されている。この間の移動量（１波形あたりの移動量）としては典型的にはサブμｍ〜μｍオーダーである。
【００３３】
１駆動波形毎の移動体の移動が完了したら、第１の電極４１ａおよび第２の電極３１、３２、３３への配線が駆動手段６から位置検出手段７に切替えられ、まず、第１の電極４１ａへ位置検出のための正弦波が印加される。このとき、第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３との間の静電容量と位置検出手段７に設けた基準コンデンサ（不図示）により、コンデンサブリッジを形成し、位置検出手段７に設けたブリッジの出力を差動アンプ（不図示）へ入力することにより、移動体４ａの位置に応じた信号が得られる。これを、例えばサンプルホールド等で整流することによって位置情報が電圧情報として得られる。移動体４ｂの位置を検出する際には、位置検出手段７から第１の電極４１ｂへ同様に位置検出のための正弦波を印加すれば、移動体４ａと同様のプロセスで位置を検出することができる。このような形で移動体を移動させるタイミングと位置を検出するタイミングを分けることで共通の電極を用いた位置検出を行っている。
【００３４】
なお、第１の実施形態においては、第２の電極３１、３２、３３のそれぞれに配線を行っているが、第１の電極４１ａ、４１ｂが共通に対向している第２の電極３３以外の２つの電極３１、３２は位置検出の際も電気的に接続されていてもかまわない。すなわち、構成上、第１の電極４１ａは第２の電極３２に対向することはなく、同様に第１の電極４１ｂも第２の電極３１に対向することない。このため、電気的に接続しても互いの電極の影響を受けることはなく、これにより配線を減らすことができ構成が簡単になる。
【００３５】
図５での移動体を移動させる際に、第２の電極３１、３２、３３への印加電圧を１回目の駆動と２回目の駆動の場合で反転した信号を印加している。これにあわせて、第１の電極４１ａ、４１ｂへの印加電圧も同様に反転させている。しかしながら、圧電素子２が伸びる際に第１の電極４１ａと第２の電極３１、３３との間に電位差が生じているのは１回目の駆動と変わらないため、移動体４ａは引き続き左へ移動することになる。このようにしているのは、移動する際の印加電圧波形を常に同じ極性にした場合、振動基板３に設置されている絶縁膜１０がチャージアップしてしまうため、駆動時に必要な静電吸着力が得られなくなってしまうからである。
【００３６】
図６は、第２の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。図７は、第２の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。上述の第１の実施形態においては、移動体４ａ、４ｂの位置を検出する際、位置検出手段７から第１の電極４１ａ、４１ｂへ正弦波を印加していたが、第２の実施形態では、位置検出手段４７にこのような波形発生機能を持たせず、駆動手段４６から正弦波を発生させる構成になっている。位置検出手段４７に波形発生機能を持たせない分、その構成はより簡単になる。
【００３７】
図８は、第３の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。図９は、第３の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。第３の実施形態においては、移動体５４ａ、５４ｂを導電体とし、第１の実施形態における第１の電極４１ａ、４１ｂの働きを持たせている。移動体５４ａ、５４ｂには、駆動手段５６が接続され、第２の電極３１、３２、３３には、駆動手段５６及び位置検出手段５７がそれぞれ接続されている。このようにすれば、移動体に新たに電極を形成する必要がなく、構成も簡単にすることができ小型化も容易になる。
【００３８】
図１０は、第４の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。図１１は、第４の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。第１から第３の実施形態では、移動体がその移動方向において、並んで配置されるとともに、第２の電極３１、３２、３３も移動体の移動方向において３つに分割されていた。これに対して、第４の実施形態では、第２の電極６９ａ、６９ｂを、その移動方向に対して２つに分割しているとともに、移動体６４ａ、６４ｂをその移動方向に対して直角な方向に２つ並べて配置している。移動体６４ａ、６４ｂの下面には、第１の電極６８ａ、６８ｂが形成されており、この第１の電極６８ａ、６８ｂには、それぞれ駆動手段６６が接続されている。また、第２の電極６９ａ、６９ｂには、駆動手段６６及び位置検出手段６７がそれぞれ接続されている。このような構成によれば、駆動方法、検出方法は変わらず、第２の電極への配線を減らすことが可能であるため、構成がより簡単となる。
【００３９】
図１２は、第５の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。図１３は、第５の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。第５の実施形態も、第４の実施形態と同様に第２の電極を２つに分割した例であるが、第５の実施形態では、移動体７４ａ、７４ｂを移動方向に沿って配置するとともに、移動体７４ａ、７４ｂの移動方向に対して斜めに分割した第２の電極７９ａ、７９ｂを設けている。第２の電極７９ａ、７９ｂのうち一方は移動方向右側に行くほど細くなる形状になり、他方は移動方向左側に行くほど細くなっている形状になっている。また、第３の実施形態と同様に、移動体７４ａ、７４ｂを導電体として第１の電極の働きを持たせている。よって、第２の電極７９ａ、７９ｂと移動体７４ａ、７４ｂとの対向面積の差が移動方向と直角な方向に生じるようになっている。また、移動体７４ａ、７４ｂには駆動手段７６が接続され、第２の電極７９ａ、７９ｂには、駆動手段７６及び位置検出手段７７がそれぞれ接続されている。このような構成とすることによって、配線の数を減らすことが可能である。
【００４０】
図１４は、第６の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。第１の実施形態では、駆動手段６及び位置検出手段７へそれぞれ配線していたが、図１４に示すように、第６の実施形態では、スイッチ８０により、駆動手段８６からの配線と位置検出手段８７からの配線を切り替えてもよい。このような構成とすることによって、配線の数を減らすことが可能となる。
【００４１】
図１５は、第７の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す斜視図である。図１６は、図１５のＡ−Ａ線における断面図である。静電容量はこれまで述べてきたように、第１の電極と第２の電極との対向する面積が移動体の位置によって変化するため、移動体の位置と静電容量を対応付けことが可能である。しかしながら、移動体が振動基板上を振動基板からはみ出して移動することが生じてしまうと、第１の電極と第２の電極との対向面積が位置に対応させることができない。そのため、第７の実施形態では、図１５に示すように、固定部材１に、移動体４ａ、４ｂを振動基板３の長さ方向に移動させるようにガイド９０を設けている。ガイド９０を設けることによって、移動体４ａ、４ｂが備える第１の電極と、振動基板３上に配置された第２の電極との対向面積が、移動体４ａ、４ｂの位置に対応して正確かつ確実に変化するため、位置検出精度が向上する。さらに、移動体４ａ、４ｂを導電体として第１の電極の機能を持たせた場合は、ガイド９０が導電体であると、移動体４ａ、４ｂ同士で短絡してしまうため、ガイド９０は絶縁体で構成する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる慣性駆動アクチュエータは、小型の移動体を微小変位させることに有用であり、特に、内視鏡や携帯電話用カメラの光学系の駆動に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。
【図３】縦軸に信号電圧、横軸に時間をとった、圧電素子、第１の電極、及び、第２の電極の駆動電圧パターンを示すタイミングチャートである。
【図４】縦軸に信号電圧、横軸に時間をとった、圧電素子、第１の電極、及び、第２の電極の駆動電圧パターンを示すタイミングチャートである。。
【図５】縦軸に信号電圧、横軸に時間をとった、圧電素子、第１の電極、及び、第２の電極の駆動電圧パターン、並びに、第１の電極、第２の電極、差動アンプ、及び、位置検出手段からの出力パターンを示すタイミングチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図７】第２の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。
【図８】第３の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図９】第３の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。
【図１０】第４の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図１１】第４の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。
【図１２】第５の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図１３】第５の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。
【図１４】第６の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す平面図である。
【図１５】図１５は、第７の実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１７】従来の慣性駆動アクチュエータの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      固定部材
２      圧電素子（移動手段）
３      振動基板
４ａ    移動体
４ｂ    移動体
５      永久磁石
６      駆動手段
７      位置検出手段
１０    絶縁膜
３１    第２の電極
３２    第２の電極
３３    第２の電極
４１ａ  第１の電極
４１ｂ  第１の電極
４６    駆動手段
４７    位置検出手段
５４ａ  移動体
５４ｂ  移動体
５６    駆動手段
５７    位置検出手段
５６    駆動手段
５７    位置検出手段
６４ａ  移動体
６４ｂ  移動体
６６    駆動手段
６７    位置検出手段
６８    第１の電極
６９ａ  第２の電極
６９ｂ  第２の電極
７４ａ  移動体
７４ｂ  移動体
７６    駆動手段
７７    位置検出手段
７９ａ  第２の電極
７９ｂ  第２の電極
８６    駆動手段
８７    位置検出手段
【図１】
2009022067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009022067.tif 000007
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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