(57)【要約】【課題】消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上した電磁トランスデューサを提供する。【解決手段】電磁トランスデューサ（リニアモータ装置１００）は、複数個のコイル２が所定の間隔で形成された固定部１と、複数個のコイル２の配列方向に沿って固定部１上に設けられたガイド枠４と、ガイド枠４に沿って移動可能に保持された可動部６と、を備える。そして、可動部６には、複数個のコイル２との対向面に設けられ、互いに並列に配置された第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ（同じ寸法の一対の永久磁石５）が取り付けられている。そして、複数個のコイル２の各々は、可動部６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向で、可動部６の第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂとに跨るように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電流線が配列形成された基板と、前記複数の電流線上をその配列方向に沿って移動可能に設けられた可動部と、を備える電磁トランスデューサであって、
前記可動部は、前記複数の電流線との対向面に設けられ、互いに並列に配置された第１の磁石部および第２の磁石部を有し、
前記複数の電流線の各々は、前記可動部の移動方向と交差する方向で、前記可動部の前記第１の磁石部と前記第２の磁石部とに跨る態様にて形成されていることを特徴とする電磁トランスデューサ。
【請求項２】
前記複数の電流線の各々は、前記可動部の移動方向と交差する方向における前記第１の磁石部および前記第２の磁石部の外縁を覆う態様にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁トランスデューサ。
【請求項３】
前記複数の電流線の配列方向に沿って前記基板上にガイド枠がさらに設けられ、前記可動部はこのガイド枠に沿って移動することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁トランスデューサに関し、特に永久磁石とコイルとの間で作用する電磁力を利用して、永久磁石を有する可動部を駆動させる電磁トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ピックアップ装置に搭載されるトランスデューサとして、エレクトレットを用いた静電気力によるアクチュエータが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の静電気力によるアクチュエータは、第１の光透過性部材と、第２の光透過性部材と、第３の光透過性部材とを備えており、第１の光透過性部材と第２の光透過性部材との間には、赤外光を遮断する特性を有する第１フィルムが配置され、第２の光透過性部材と第３の光透過性部材との間には、可視光の透過量を低減する特性を有する第２フィルムが配置されている。また、第１フィルムと第２フィルムとには、それぞれ、複数のエレクトレット部分が備えられている。また、第１の光透過性部材と第２の光透過性部材とには、それぞれ、第１フィルムと第２フィルムとに設けられた複数のエレクトレット部分に対向する面に複数の電極が設けられている。上記特許文献１に記載の静電気力によるアクチュエータでは、第１の光透過性部材と第２の光透過性部材とに設けられる複数の電極と、第１フィルムと第２フィルムとに設けられる複数のエレクトレット部位との間の静電気力によって、第１フィルムと第２フィルムとを移動することが可能となっている。
【０００４】
一方、永久磁石とコイルとの間で作用する電磁力を利用して、永久磁石を有する可動部を駆動させる方法（可動磁石型のリニア駆動方式）を用いた電磁トランスデューサが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
上記特許文献２に記載の電磁トランスデューサは、駆動方向に多極着磁された複数の永久磁石（多極磁石）が界磁として採用され、こうした界磁が取り付けられた可動部と、この可動部の界磁と所定の間隔で対向して設けられた固定部とを備えている。この固定部の表面には複数のコイルが駆動方向に沿って設けられ、選択されたコイルに電流を流すことで発生する磁界と、可動部の界磁（多極磁石）との間に働く電磁力（引力または斥力）により推力を生じさせ、可動部を駆動方向に移動させている。
【特許文献１】特開２００５−９９２０８号公報
【特許文献２】特開２００６−８７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の静電気力によるアクチュエータでは、第１フィルムと第２フィルムとを移動させる駆動力として、第１フィルムと第２フィルムとに設けられた複数のエレクトレット部分と、第１の光透過性部材と第２の光透過性部材とに設けられる複数の電極との間の静電気力を用いているため、第１フィルムと第２フィルムとを動かすためには、百ボルト以上の高電圧が必要となる。このため、昇圧回路を別途設ける必要があり、アクチュエータが大型化するという問題点があった。
【０００７】
一方、上記特許文献２に記載のリニア駆動方式の電磁トランスデューサでは、永久磁石を有する可動部は、複数のコイルの配列方向に沿ったガイド枠の内側壁と所定の間隔を介して保持される。このため、可動部がその駆動方向に対して左右に位置ずれした場合には、可動部がガイド枠の内側壁に接触し、可動部の移動を阻害する力が可動部に働くことがある。これにより、可動部の移動が遅延し、可動部を再現よく安定して駆動させることが
難しくなる問題が生じる。この対策として、こうした力を打ち消す分の電流をコイルにさらに印加して可動部の推力を増加させることが考えられるが、トランスデューサの消費電力を増大させてしまうという別の問題が発生することになる。
【０００８】
上記特許文献１に記載の静電気力によるアクチュエータの問題点を解決するため、光ピックアップ装置に搭載されるトランスデューサに対し、上記特許文献２に記載のリニア駆動方式を適用した場合には、その大型化を抑制することができるものの、駆動信頼性の低下または消費電力の増加といった問題が発生する。
【０００９】
具体的には、図８に示すように、可動部１０６に取り付けられた左右一対の単極磁石１０５（第１磁石部１０５ａおよび第２磁石部１０５ｂ）と、それぞれの単極磁石１０５と対向して設けられたコイル１０２（第１コイル１０２ａおよび第２コイル１０２ｂ）と、から構成される電磁トランスデューサ４００では、単極磁石１０５とコイル１０２との間で作用する電磁力を左右均等に生じるように調整しないと、可動部１０６が容易に位置ずれを起こしてしまい、駆動信頼性の低下または消費電力の増加といった問題が発生することになる。さらに、近年では、電磁トランスデューサの小型化に伴ってコイルの微細化が進行し、同じ寸法の単極磁石を採用してもコイル作製時における寸法・加工精度に一定の限界があるため、左右のコイルに起因して生じる電磁力のバラツキを確実に解消することができていない。このため、上記問題がさらに顕著となる。
【００１０】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上した電磁トランスデューサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る電磁トランスデューサは、複数の電流線が配列形成された基板と、複数の電流線上をその配列方向に沿って移動可能に設けられた可動部と、を備える電磁トランスデューサであって、可動部は、複数の電流線との対向面に設けられ、互いに並列に配置された第１の磁石部および第２の磁石部を有し、複数の電流線の各々は、可動部の移動方向と交差する方向で、可動部の第１の磁石部と第２の磁石部とに跨る態様にて形成されていることを特徴とする。なお、上記磁石部は１個以上の磁石を有する部分である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上した電磁トランスデューサが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る電磁トランスデューサの一例（リニアモータ装置）である。図１（Ａ）はリニアモータ装置の上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った概略断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿った概略断面図である。また、図２は図１の電磁トランスデューサを構成する可動部を示し、図２（Ａ）は上面側からの斜視図、図２（Ｂ）は下面側からの斜視図である。図３は永久磁石の磁束に関するシミュレーション結果を示す図であり、図３（Ａ）は単体の永久磁石の磁束密度、図３（Ｂ）は隣接する２つの永久磁石の磁束密度を示す。
【００１５】
第１実施形態の電磁トランスデューサ（リニアモータ装置１００）は、複数個のコイル２が所定の間隔で形成された固定部１と、複数個のコイル２の配列方向に沿って固定部１
上に設けられたガイド枠４と、コイル２上をガイド枠４に沿って移動可能に保持された可動部６と、を備えている。可動部６には、複数個のコイル２との対向面に設けられ、互いに並列に配置された第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ（同じ寸法の一対の永久磁石５）が取り付けられている。そして、複数個のコイル２の各々は、可動部６の移動方向と交差する方向で、可動部６の第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂとに跨るように形成されている。
【００１６】
具体的には以下の通りである。
【００１７】
固定部１には、図１に示すように、その上面に複数個のコイル２が所定の間隔で連続して並べられている。そして、こうした複数個のコイル２を覆うように保護膜３が形成されている。また、固定部１の保護膜３上には複数個のコイル２の配列方向に沿って可動部６の移動をガイドするガイド枠４が設けられている。そして、こうした固定部１は、たとえば、トランスデューサの筐体などに固定されている。各コイル２は、たとえば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料からなる電流線で構成され、複数個のコイル２は、たとえば、所定方向に直線状に配列して設けられている。そして、各コイル２への印加電流を制御し、選択されたコイル２に発生する磁界と可動部６に取り付けられた一対の永久磁石５との間に働く電磁力により、可動部６に対して推力（引力または斥力）が作用するようになっている。
【００１８】
可動部６には、磁石の厚み方向（コイル２に発生する磁界と同一の方向）に着磁され、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料（単極磁石）からなる同一寸法の一対の永久磁石５（第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ）が取り付けられている。そして、図２に示すように、第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂとは、可動部６の移動方向（たとえば、Ａ１方向）に沿って所定の間隔を有して並列（左右）に配置されている。可動部６の大きさは、図１に示すように、およそコイル２つ分の大きさに形成されている。そして、この可動部６に取り付けられた各磁石部の磁極面（Ｎ極を有する面）が固定部１上に配置されたコイル２と対向するように設置されている。ここで、複数個のコイル２の各々は、可動部６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向で、第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂとに跨るように形成されている。また、複数個のコイル２の各々は、可動部６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向における第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂの外縁を覆うように形成されている。
【００１９】
そして、このように設置された可動部６は、各コイル２への印加電流を制御することにより、固定部１の保護膜３上をコイル２の配列方向（ガイド枠４の内側壁）に沿って移動できるようになっている。
【００２０】
なお、固定部１は本発明の「基板」、ガイド枠４は本発明の「ガイド枠」、コイル２は本発明の「電流線」、一対の永久磁石５が取り付けられた可動部６は本発明の「可動部」、第１磁石部５ａは本発明の「第１の磁石部」、及び第２磁石部５ｂは本発明の「第２の磁石部」の一例である。
【００２１】
次に、第１実施形態のリニアモータ装置１００の動作について説明する。
【００２２】
まず、可動部６を駆動すべき方向（たとえば、Ａ１方向）に対して、可動部６の前方に位置するコイルに可動部６との電磁力が引力として作用する電流を印加するとともに、後方に位置するコイルに可動部６との電磁力が斥力として作用する電流を印加することで、可動部６に対してＡ１方向への推力を生じさせて駆動する。その後、順次電流を印加するコイルをＡ１方向に移動させて切り替えていくことで、可動部６に対してＡ１方向への推力を連続的に生じさせ、可動部６を移動させる。このようにして、可動部６はコイル２上をガイド枠４に沿って移動する。
【００２３】
一方、上記とは反対方向（たとえば、Ａ２方向）への移動に関しては同様の電流制御により移動させることができる。
【００２４】
本実施形態では、可動部６に取り付けた同じ寸法の一対の永久磁石５（第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ）に対してコイル２が跨って形成されているので、各磁石部に対しては共通のコイルから生じる磁界が作用する。このため、従来のような個別に設けたコイルの寸法・加工精度に起因する磁界のバラツキが生じず、一対の永久磁石５とコイル２との間に作用する電磁力は均等になる。この結果、可動部６は、その移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に対して左右への位置ずれが生じにくくなり、安定して駆動する。
【００２５】
本発明の第１実施形態に係る電磁トランスデューサ（リニアモータ装置１００）によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２６】
（１）可動部６に取り付けた同じ寸法の一対の永久磁石５（第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ）に対してコイル２を跨って形成したことで、各磁石部に対してコイルを個別に設ける場合に比べ、各磁石部とコイル２との間に作用する電磁力にバラツキが生じず、可動部６はその移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に対して左右への位置ずれが生じにくくなる。このため、電磁トランスデューサの駆動信頼性が向上する。特に、コイル２の配列方向に沿って可動部６の移動をガイドするガイド枠４を設ける場合には、従来のように可動部６がガイド枠４に接触することが抑制され、可動部６の移動を阻害する力を打ち消す分の電流をコイル２にさらに印加して可動部６の推力を増加させる必要がなくなり、こうした対策による消費電力の増加を抑制することができる。この結果、消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上した電磁トランスデューサが提供される。
【００２７】
（２）可動部６に取り付けた一対の永久磁石５（第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ）に対してコイル２を跨って形成したことで、各磁石部と対向するコイル部分から生じる磁界に加え、第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂとの間に位置するコイル部分から生じる磁界が各磁石部にそれぞれ作用する。このため、一対の永久磁石５とコイル２との間に作用する電磁力が増加し、可動部６の駆動力が増強される。この結果、消費電力の増加がさらに抑制された電磁トランスデューサが提供される。
【００２８】
（３）可動部６に取り付けた一対の永久磁石５（第１磁石部５ａおよび第２磁石部５ｂ）に対してコイル２を跨って形成したことで、コイル２（特に第１磁石部５ａの第２磁石部５ｂ側の端部近傍に位置するコイル部分）との間に作用する電磁力が増加する。また、第２磁石部５ｂについても同様である。これは、図３に示すように、隣接する磁石の相互作用によって磁石間の磁束が単体磁石の対応する部分の磁束よりも集束し、磁石間でＡ層（コイル２）に垂直に入射する成分が多くなっているためである。この結果、一対の永久磁石５とコイル２との間に作用する電磁力が増加し、可動部６の駆動力が増強される。したがって、消費電力の増加がさらに抑制された電磁トランスデューサが提供される。
【００２９】
（４）各コイル２を可動部６の移動に伴う第１磁石部５ａと第２磁石部５ｂの軌跡と交差するように設けたことで、装置の動作中に外力を受けて可動部が位置ずれを起こしても、各磁石部とコイルとの対向面積を一定に維持され、動作中における各磁石部とコイル２との間に作用する電磁力のバラツキが低減される。このため、上記（１）の効果をより顕著に享受することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載したプリント基板について説明する。図４および図５は本発明の電磁トランスデューサを搭載したプリント基板の一例（減光フィルタアクチュエータ）を示し、図４は減光フィルタアクチュエータのＡ層〜Ｃ層のレイアウトを示す概略上面図、図５は対応する概略断面図である。なお、図５（Ａ）は図４（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図５（Ｂ）は図４（Ａ）中のＹ−Ｙ線に
沿った断面、図５（Ｃ）は図４（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００３１】
第２実施形態の減光フィルタアクチュエータ２００は、開口部２７ａを有する樹脂からなる板状の支持部２７（Ｃ層）と、板状の支持部２７の周囲を囲むとともに、コイル２２ａ〜２２ｃの一部を覆うよう形成された壁部（ガイド枠を兼ねた壁部）２４（Ｂ層）と、支持部２７に対して所定の間隔を隔てて配置され、支持部２７の開口部２７ａと対向する位置に開口部２１ａを有するプリント基板からなる板状の支持部２１（Ａ層）と、支持部２７および支持部２１に挟まれる空間に配置される可動部（遮光領域２６ａを有する可動部）２６（Ｂ層）と、を備えている。可動部２６には、各コイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）との対向面に設けられ、互いに並列に配置された第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂ（同じ寸法の一対の永久磁石）が取り付けられている。そして、コイル２２ａ〜２２ｃの各々は、可動部２６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と交差する方向で、可動部２６の第１磁石部２５ａと第２磁石部２５ｂとに跨るように形成されている。また、コイル２２ａ〜２２ｃの各々は、可動部２６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と交差する方向における第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂの外縁を覆うように形成されている。
【００３２】
具体的には以下の通りである。
【００３３】
支持部２１には、図４（Ａ）に示すように、レーザ光を通すための開口部２１ａが設けられており、支持部２７の開口部２７ａと法線方向（Ｂ１およびＢ２方向）に対して重なり合っている。なお、開口部２７ａおよび開口部２１ａの大きさは、可動部２６が通り抜けることができない程度に小さく形成されるとともに、レーザ光のビーム径よりも大きくなるように形成されている。
【００３４】
そして、支持部２１には、可動部２６を駆動するための３つのコイル２２ａ〜２２ｃが直線状に配置されている。ここで、コイル２２ｂは、その形成領域に開口部２１ａが位置しているため、並列に接続された小コイルを、開口部２１ａを挟んで左右に内包し、１つのコイルとして機能するように構成されている。なお、コイル２２ａとコイル２２ｃをコイル２２ｂと同様に形成して配置してもよい。
【００３５】
各コイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）は、図５に示すように、銅からなる平面コイルにより構成されている。各コイルは２層の平面コイルが支持部２１の上面上と下面上とに配置され、この２層の平面コイルが電気的に接続されて構成されている。なお、平面コイルを用いることにより、コイル２２ａ〜２２ｃの薄型化を高めることが可能となる。また、平面コイルを２層重ねることにより、低電流または小面積でも所定の駆動力を得ることが可能となる。
【００３６】
また、支持部２１には、減光フィルタアクチュエータ２００の動作を制御するためのＩＣチップや、他の電子機器の制御を行うための制御素子などを搭載してもよい。
【００３７】
可動部２６は、ガラス板からなり、その表面半分の領域にフッ素（Ｆ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びクロム（Ｃｒ）を含むレーザ光吸収材料からなる遮光領域２６ａが形成されている。そして、遮光領域２６ａと同じ側にネオジウムボロン磁石からなる２つの永久磁石（第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂ）が取り付けられ、各磁石部は、磁石の厚み方向（コイル２２ａ〜２２ｃに発生する磁界と同一の方向）に着磁され、図４（Ｂ）に示すように、可動部２６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に沿って所定の間隔を有して並列（左右）に配置されている。なお、２つの永久磁石（第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂ）には同一の寸法・規格のものを採用している。
【００３８】
可動部２６の大きさは、およそコイル１．５個分の大きさに形成されている。そして、この可動部２６に取り付けられた各磁石部の磁極面（Ｎ極を有する面）が支持部２１上に配置されたコイル２２ａ〜２２ｃと対向するように設置されている。ここで、各コイル（
コイル２２ａ〜２２ｃ）は、可動部２６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向で、第１磁石部２５ａと第２磁石部２５ｂとに跨るように形成されている。また、各コイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）の各々は、可動部２６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向における第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂの外縁を覆うように形成されている。
【００３９】
壁部２４は、支持部２７（および支持部２１）の周囲を囲むとともに、コイル２２ａ〜２２ｃの一部を覆うよう形成されている。この壁部２４は可動部２６を移動させるためのガイド枠を兼ねている。そして、壁部２４内に上記のように構成された可動部２６を配置し、各コイルへの印加電流を制御することにより、コイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）の配列方向（壁部２４の内側壁２４ａ）に沿って２つの位置（遮光領域２６ａが光路上の位置および光路から外れた位置）間を移動するようになっている。
【００４０】
支持部２７には、図４（Ｃ）に示すように、レーザ光を通すための開口部２７ａが設けられており、支持部２１の開口部２１ａと法線方向（Ｂ１およびＢ２方向）に対して重なり合っている。そして、支持部２７の可動部２６と接する面の表面上には、フッ素樹脂層（図示せず）が形成されている。これにより、可動部２６と支持部２７との間の摩擦係数が低減されるので、可動部２６を移動させるために必要な電力を低減することができる。
【００４１】
以上のように、本発明の電磁トランスデューサを一体化して搭載したプリント基板が構成される。
【００４２】
なお、支持部２１は本発明の「基板」、壁部２４は本発明の「ガイド枠」、コイル２２ａ〜２２ｃは本発明の「電流線」、２つの永久磁石が取り付けられた可動部２６は本発明の「可動部」、第１磁石部２５ａは本発明の「第１の磁石部」、及び第２磁石部２５ｂは本発明の「第２の磁石部」の一例である。
【００４３】
次に、第２実施形態の減光フィルタアクチュエータ２００の動作について説明する。
【００４４】
まず、図５を参照して、可動部（一対の永久磁石が取り付けられた可動部）２６が減光フィルタアクチュエータ２００のＡ２方向に寄った状態（Ｐ２に隣接する状態）において、コイル２２ａおよびコイル２２ｂに反時計方向の電流を流すとともに、コイル２２ｃに時計方向の電流を流す。この状態では、コイル２２ａおよびコイル２２ｂにはＢ１方向にＮ極からＳ極への磁界が発生するとともに、コイル２２ｃにはＢ２方向にＮ極からＳ極への磁界が発生する。これにより、第１磁石部２５ａのＮ極とコイル２２ａおよびコイル２２ｂに発生するＮ極との間で斥力が働くとともに、第１磁石部２５ａのＮ極とコイル２２ｃに発生するＳ極との間で引力が働く。第２磁石部２５ｂとの間にも同様に引力または斥力が働く。これにより、可動部２６はＡ１方向に移動し、最終的に減光フィルタアクチュエータ２００のＡ１方向に寄った状態（Ｐ１に隣接する状態）となる。
【００４５】
一方、上記とは反対方向への移動（Ｐ１に隣接する状態からＰ２に隣接する状態への移動）に関しては同様の電流制御により容易に移動させることができる。
【００４６】
このようにして、減光フィルタアクチュエータ２００では、半導体レーザから出射されるレーザ光の光軸方向に対して、可動部２６を２つの位置（遮光領域２６ａが光路上の位置および光路から外れた位置）間で移動させることができる。
【００４７】
本実施形態では、可動部２６に取り付けた同じ寸法の一対の永久磁石（第１磁石部２５ａおよび第２磁石部２５ｂ）に対して各コイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）が跨って形成されているので、各磁石部に対しては共通のコイルから生じる磁界が作用する。このため、従来のような個別に設けたコイルの寸法・加工精度に起因する磁界のバラツキが生じず、一対の永久磁石とコイル２２ａ〜２２ｃとの間に作用する電磁力は均等になる。この結果、可動部２６は、その移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に対して左右への位置ずれが生じ
にくくなり、安定して駆動する。
【００４８】
本発明の第２実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板（減光フィルタアクチュエータ２００）によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００４９】
（５）電磁トランスデューサの動作時における消費電力の増加が抑制され、その駆動信頼性が向上するので、こうした電磁トランスデューサを搭載したプリント基板の信頼性が向上する。
【００５０】
（６）プリント基板からなる支持部２１の２層配線を利用して電磁トランスデューサのコイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）を設けたことで、プリント基板上に電磁トランスデューサを別途実装する場合に比べて、プリント基板上に電磁トランスデューサを搭載した機器全体の薄型化・軽量化が可能になる。
【００５１】
（７）プリント基板からなる支持部２１の２層配線を利用して電磁トランスデューサのコイル（コイル２２ａ〜２２ｃ）を設けたことで、支持部（コイルなどを含む支持部）２１に対応する部分を別途形成する場合に比べて、製造工数を削減することができ、機器全体の低コスト化を図ることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
図６および図７は本発明の第３実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載したプリント基板の一例（振動モータ装置）を示し、図６は振動モータ装置のＡ層〜Ｃ層のレイアウトを示す概略上面図、図７は対応する概略断面図である。なお、図７（Ａ）は図６（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図７（Ｂ）は図６（Ａ）中のＹ−Ｙ線に沿った断面に相当する。
【００５３】
第３実施形態の振動モータ装置３００は、樹脂からなる板状の支持部３７（Ｃ層）と、板状の支持部３７の周囲を囲むとともに、コイル３２ａ〜３２ｃの一部を覆うよう形成された壁部（ガイド枠を兼ねた壁部）３４（Ｂ層）と、支持部３７に対して所定の間隔を隔てて配置され、プリント基板からなる板状の支持部３１（Ａ層）と、支持部３７および支持部３１に挟まれる空間に配置される可動部３６（Ｂ層）と、を備えている。可動部３６は、互いに並列に配置された第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ（同じ寸法の一対の永久磁石）に挟持された状態で構成されている。そして、コイル３２ａ〜３２ｃの各々は、可動部３６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と交差する方向で、可動部３６の第１磁石部３５ａと第２磁石部３５ｂとに跨るように形成されている。また、コイル３２ａ〜３２ｃの各々は、可動部３６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と交差する方向における第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂの外縁を覆うように形成されている。さらに、可動部３６は、板バネからなる２つのバネ駆動体３８に挟み込むように配置され、このバネ駆動体３８により可動部３６が定位置に戻るように構成されている。
【００５４】
第３実施形態の主たる構成は第２実施形態と同様であり、主な相違点は以下の通りである。
【００５５】
可動部３６を駆動するためのコイル（３つのコイル３２ａ〜３２ｃ）は、図６に示すように、同一の形状のものを繰り返して直線状に配置されている。
【００５６】
可動部３６は、タングステン（Ｗ）からなり、ネオジウムボロン磁石からなる２つの永久磁石（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）で挟み込むように接着されて構成されている。各磁石部は、図７に示すように、磁石の厚み方向（コイル３２ａ〜３２ｃに発生する磁界と同一の方向）に着磁され、可動部３６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に
沿って所定の間隔を有して並列（左右）に配置されている。なお、２つの永久磁石（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）には同一の寸法・規格のものを採用している。
【００５７】
可動部３６の大きさは、図７（Ａ）に示すように、移動方向に対しコイル１つ分より若干大きい大きさに形成されている。そして、この可動部３６を挟み込む各磁石部の磁極面（Ｎ極を有する面）が支持部３１上に配置されたコイル３２ａ〜３２ｃと対向するように設置されている。ここで、可動部３６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向で、各コイル（コイル３２ａ〜３２ｃ）は、第１磁石部３５ａと第２磁石部３５ｂとに跨るように形成されている。また、各コイル（コイル３２ａ〜３２ｃ）の各々は、可動部３６の移動方向（Ａ１またはＡ２方向）と直交する方向における第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂの外縁を覆うように形成されている。
【００５８】
そして、図６（Ｂ）に示すように、壁部３４内に上記のように構成された可動部３６を配置し、さらにバネ駆動体３８を、可動部３６を挟み込むように設置する。各コイルへの印加電流を制御することにより、可動部３６は、コイル３２ａ〜３２ｃの配列方向（壁部３４の内側壁３４ａ）に沿って２つの位置（Ｐ１側あるいはＰ２側）間を移動するようになるとともに、バネ駆動体３８により定位置に戻ることができるようになる。このようにして、可動部３６は壁部３４の内側壁３４ａに沿って往復運動を行うことができる。
【００５９】
なお、支持部３１は本発明の「基板」、壁部３４は本発明の「ガイド枠」、コイル３２ａ〜３２ｃは本発明の「電流線」、２つの永久磁石が取り付けられた可動部３６は本発明の「可動部」、第１磁石部３５ａは本発明の「第１の磁石部」、及び第２磁石部３５ｂは本発明の「第２の磁石部」の一例である。
【００６０】
次に、第３実施形態の振動モータ装置３００の動作について説明する。
【００６１】
まず、図７を参照して、可動部（一対の永久磁石が取り付けられた可動部）３６が定位置（バネ駆動体３８により中央に位置する状態）において、コイル３２ａとコイル３２ｂに反時計方向の電流を流すとともに、コイル３２ｃに時計方向の電流を流す。この状態では、コイル３２ａとコイル３２ｂにはＢ１方向にＮ極からＳ極への磁界が発生するとともに、コイル３２ｃにはＢ２方向にＮ極からＳ極への磁界が発生する。これにより、各磁石部（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）のＮ極とコイル３２ａとコイル３２ｂに発生するＮ極との間で斥力が働くとともに、各磁石部のＮ極とコイル３２ｃに発生するＳ極との間で引力が働く。これにより、可動部３６はＡ１方向に移動する。
【００６２】
次に、可動部３６がＡ１方向に寄った状態において、コイル３２ａとコイル３２ｂに時計方向の電流を流すとともに、コイル３２ｃに反時計方向の電流を流す。この状態では、コイル３２ａとコイル３２ｂにはＢ２方向にＮ極からＳ極への磁界が発生するとともに、コイル３２ｃにはＢ１方向にＮ極からＳ極への磁界が発生する。これにより、各磁石部（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）のＮ極とコイル３２ａとコイル３２ｂに発生するＮ極との間で引力が働くとともに、各磁石部のＮ極とコイル３２ｃに発生するＳ極との間で斥力が働く。さらに、こうした推力（引力および斥力）にバネ駆動体３８の反発力（復元力）が加わり、可動部３６はＡ２方向に移動し、振動モータ装置３００の定位置に戻る。
【００６３】
一方、上記とは反対方向への移動（Ａ２方向への移動）に関しても同様の電流制御により行うことができる。
【００６４】
上記のように各コイル（コイル３２ａ〜３２ｃ）への電流の切替制御を行うことで、壁部３４の内側壁３４ａに沿った可動部３６の往復運動が持続され、振動モータとして機能する。なお、バネ駆動体３８の固有振動数に合わせて、可動部３６の往復周波数を制御することにより、バネ駆動体３８を共振させることでき、振動モータとして効率的な振動の
発生が可能になる。
【００６５】
本実施形態では、可動部３６を挟み込む同じ寸法の一対の永久磁石（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）に対して各コイル（コイル３２ａ〜３２ｃ）が跨って形成されているので、先の実施形態と同様、一対の永久磁石とコイル３２ａ〜３２ｃとの間に作用する電磁力は均等になる。この結果、可動部３６はその移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に対して左右への位置ずれが生じにくくなり、安定して駆動する。
【００６６】
本発明の第３実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板（振動モータ装置３００）によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００６７】
（８）可動部３６を挟み込むように配置した同じ寸法の一対の永久磁石（第１磁石部３５ａおよび第２磁石部３５ｂ）に対してコイル３２ａ〜３２ｃを跨って形成したことで、可動部３６はその移動方向（Ａ１またはＡ２方向）に対して左右への位置ずれが生じにくくなる。本実施形態では、可動部３６の移動方向の反転（たとえば、Ａ１方向からＡ２方向への反転）の際に、可動部３６にはバネ駆動体３８の反発力（復元力）が加わるので、一対の永久磁石とコイル３２ａ〜３２ｃとの間に作用する電磁力にバラツキがあってもその影響が小さくなる。この結果、電磁トランスデューサの駆動信頼性をさらに向上させることができる。
【００６８】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００６９】
上記第２実施形態では、電磁トランスデューサとして減光フィルタアクチュエータの例を挙げたが、本発明はこれに限らない。たとえば、対物レンズ、コリメータレンズ、及び光路スイッチングミラーなどのアクチュエータによる移動動作が必要な部品に適用してもよい。また、半導体製造装置、液晶製造装置、工作機械などの精密装置の駆動機構に適用してもよい。これらに適用することで、対応する電磁トランスデューサに起因する上記効果に加え、移動動作が必要な部品や精密装置の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
上記第２および第３実施形態では、プリント基板に平面コイルを２層重ねた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、プリント基板の多層配線構造を利用して、平面コイルを３層あるいは４層以上に重ねて形成してもよい。このようにすることで、さらなる低電流または小面積でも所定の駆動力を得ることが可能となる。
【００７１】
上記第３実施形態では、３つのコイルにより可動部を振動（往復運動）させる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、４つ以上のコイルを並べた状態で可動部を振動（往復運動）させるようにしてもよい。この場合にも対応する上記効果を享受することができる。
【００７２】
上記第３実施形態では、電磁トランスデューサとして、各コイルに電流を流し、一対の永久磁石を有する可動部を駆動させる振動モータ装置の例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、外力により一対の永久磁石を有する可動部を振動させ、これに対向するコイルとの間に生じる誘導起電力を用いて発電を行う発電装置に適用してもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。
【００７３】
上記実施形態では、コイルと対向する可動部の磁極面をＮ極とした例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、可動部の磁極面をＳ極とし、各コイルにはこれに対応す
る磁界が発生するように電流を流すようにしてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。
【００７４】
上記実施形態では、一対の永久磁石を取り付けた可動部を採用した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、３つ以上の永久磁石を並列に取り付けた可動部を採用してもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。
【００７５】
上記実施形態において、可動部の側面に対して、低摩擦材料を形成しておいてもよい。あるいは、ガイド枠（あるいは壁部）の内側壁に低摩擦材料を形成しておいてもよい。こうした低摩擦材料としては、炭素系材料であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やフラーレンなど、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）など、ポリオレフィン樹脂であるポリエチレン、ポリプロピレンなど、チタン系材料であるチタン、窒化チタン、酸化チタンなど、が挙げられる。このような構成とした場合には、可動部とガイド枠（あるいは壁部）とが接触しても、その際の摩擦抵抗が低減されるために、可動部の移動を阻害する力を打ち消す分の電流をコイルにさらに印加して可動部の推力を増加させる必要がなくなり、こうした対策による消費電力の増加を抑制することができる。この結果、消費電力の増加が抑制され、駆動信頼性の向上した電磁トランスデューサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）第１実施形態に係る電磁トランスデューサの概略上面図および概略断面図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）図１の電磁トランスデューサを構成する可動部の斜視図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）永久磁石の磁束に関するシミュレーション結果を示す図。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）第２実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板の概略上面図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）第２実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板の概略断面図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）第３実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板の概略上面図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）第３実施形態に係る電磁トランスデューサを搭載するプリント基板の概略断面図。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）従来の電磁トランスデューサの概略上面図および概略断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１  固定部、２  コイル、３  保護膜、４  ガイド枠、５  永久磁石、５ａ  第１磁石部、５ｂ  第２磁石部、６  可動部、１００  電磁トランスデューサ。
【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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