(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑制可能な電磁トランスデューサを提供する。【解決手段】減光フィルタアクチュエータ１００は、第１の支持部１０１の表面に設けた強磁性材料からなる電極１０３ａおよび電極１０３ｂと、この電極間に設けた複数のコイル１０２ａ〜１０２ｃと、ネオジウムボロン磁石からなる磁石部１１４のＳ極面をコイル１０２ａ〜１０２ｃと対向するように設け、コイル１０２ａ〜１０２ｃの配列方向に沿って移動可能に保持した可動部１１５と、を備える。そして、可動部１１５が電極１０３ａ（または電極１０３ｂ）の直下に移動した際には、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ａ（または電極１０３ｂ）との相互作用により生じる静電容量の変化によって可動部１１５の位置検出を行うとともに、その移動後には、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ａ（または電極１０３ｂ）との間に働く磁力（引力）によって可動部１１５をその位置に保持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の支持部の第１の位置および第２の位置にそれぞれ設けられ、強磁性材料を含む電極と、
前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動可能に設けられ、磁極を有する可動部と、
前記可動部を移動させる移動手段と、
を備え、
前記可動部を前記第１の位置または前記第２の位置に移動させる際、前記磁極と前記電極との相互作用により生じる前記電極からの電気信号を用いて前記可動部の位置検出を行う、電磁トランスデューサ。
【請求項２】
前記第１の支持部と対向して設けられた第２の支持部をさらに備え、
前記可動部は前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に配置され、
前記第２の支持部には前記第１の支持部の前記電極と対向する位置に対向電極が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】
前記電極は第１の電極および第２の電極を有し、
前記対向電極は前記第１の電極および前記第２の電極に対向して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁トランスデューサ。
【請求項４】
前記可動部は、前記第１の位置または前記第２の位置に移動した際に、前記電極と接触することを特徴とする請求項２に記載の電磁トランスデューサ。
【請求項５】
前記電極は第１の電極および第２の電極を有し、
前記可動部は、前記第１の位置または前記第２の位置に移動した際に、前記第１の電極と前記第２の電極とに接触してこれら電極間を導通させ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６】
前記第１の支持部の前記電極間に設けられた複数の電流線をさらに備え、
前記移動手段は、前記電流線に電流を流すことで発生する磁界と前記磁極との間に働く引力または斥力により、前記可動部を前記電流線の配列方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項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、特に光の光路上にある可動物を移動させる電磁トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の光路上にある可動物を移動させるトランスデューサ（アクチュエータ）を含むデバイスとしては、たとえば、光ピックアップ装置が考えられる。光ピックアップ装置には、対物レンズ、コリメータレンズ、減光フィルタ、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が搭載されている。近年、光ピックアップ装置には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  Ｄｉｓｃ、ＢＤ  Ｄｉｓｃなどの多彩な光ディスクに記録・再生する必要性から、光ピックアップ装置に含まれる部品の点数が多くなるので、光ピックアップ装置の体積が大きくなるという不都合がある。一方、光ディスクドライブは、ポータブルＤＶＤプレーヤーやモバイルＰＣなどにも搭載されており、光ピックアップ装置の小型化および薄型化が望まれている。
【０００３】
このような光ピックアップ装置に搭載されているトランスデューサとしては、従来、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）。
【０００４】
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。
【特許文献１】特開２００５−９９２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなアクチュエータでは、第1フィルムや第２フィルムが所定の位置に移動したことを保障するためにその位置検出を確実に行う必要がある。しかしながら、こうした第１フィルムや第２フィルムの位置検出を行うセンサとしては、第１フィルムや第２フィルムの移動を受けて検出するスイッチのような機械部品で構成されたものが多く、アクチュエータの部品点数の増加およびそれに伴うアクチュエータの大型化が問題となっている。
【０００６】
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、装置が大型化するのを抑制することが可能な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】
【０００７】
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、第１の支持部の第
１の位置および第２の位置にそれぞれ設けられ、強磁性材料を含む電極と、第１の位置と第２の位置との間を移動可能に設けられ、磁極を有する可動部と、可動部を移動させる移動手段と、を備え、可動部を第１の位置または第２の位置に移動させる際、磁極と電極との相互作用により生じる電極からの電気信号を用いて可動部の位置検出を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置が大型化するのを抑制することが可能な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】
【０００９】
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。
【００１０】
（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（減光フィルタアクチュエータ１００）を示した斜視図である。図２は図１の減光フィルタアクチュエータのＡ層〜Ｃ層に対応する概略上面図、図３は減光フィルタアクチュエータの概略断面図である。なお、図３（Ａ）は図２（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図３（Ｂ）は図２（Ａ）中のＹ−Ｙ線に沿った断面、図３（Ｃ）は図２（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００１１】
第１実施形態における減光フィルタアクチュエータ１００は、直線状に配置されたコイル１０２ａ〜１０２ｃと、その両端に設けられ、強磁性材料からなる電極１０３ａおよび電極１０３ｂとを有する第１の支持部１０１（Ａ層）と、第１の支持部１０１の周囲を囲むように形成された壁部１１１（Ｂ層）、第１の支持部１０１に対して所定の間隔を隔てて配置され、電極１０３ａおよび電極１０３ｂと対向する位置にそれぞれ対向電極１２２ａおよび対向電極１２２ｂを有する第２の支持部１２１（Ｃ層）と、第１の支持部１０１および第２の支持部１２１に挟まれる空間に配置された可動部（遮光領域１１３および磁石部１１４を有する可動部）１１５（Ｂ層）と、を備えている。
【００１２】
そして、可動部１１５が電極１０３ａの直下（位置Ｐ１側）に移動した際には、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ａとの相互作用により生じる両電極間（電極１０３ａと対向電極１２２ａとの間）の静電容量変化によって可動部１１５の位置検知を行っている。さらに、可動部１１５が電極１０３ａの直下（位置Ｐ１側）に移動した後には、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ａとの間に働く磁力（引力）によって可動部１１５をその位置に保持している。なお、可動部１１５が電極１０３ｂの直下（位置Ｐ２側）に移動した際においても同様である。
【００１３】
具体的には以下の通りである。
【００１４】
第１の支持部１０１はプリント基板からなり、この第１の支持部１０１にはレーザ光を通すための開口部１０１ａが設けられている。そして、この開口部１０１ａは第２の支持部１２１の開口部１２１ａと法線方向（Ａ１方向およびＡ２方向）に対して重なり合っている。なお、第１の支持部１０１の開口部１０１ａの大きさは、可動部１１５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。
【００１５】
第１の支持部１０１には、図２（Ａ）に示すように、開口部１０１ａを挟んで左右に、可動部１１５を駆動するための３つのコイル１０２ａ〜１０２ｃと、可動部１１５の位置を検出するための、強磁性材料からなる電極１０３ａおよび電極１０３ｂとがそれぞれ設けられている。左右それぞれのコイル１０２ａ〜１０２ｃは第１の支持部１０１上に直線状に配置され、電極１０３ａおよび電極１０３ｂはこうした直線状に並んだコイルの両端
（位置Ｐ１および位置Ｐ２）に位置し、第１の支持部１０１内に埋設されている。なお、可動部１１５を駆動するためのコイルは２つ以上であればよい。また、可動部１１５を駆動するためのコイルを第２の支持部１２１にも別途配置してもよい。
【００１６】
各コイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）は、図３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層の平面コイルが第１の支持部１０１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、各コイル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。
【００１７】
第１の支持部１０１の上面上には、図２（Ａ）に示すように、各コイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）に流れる電流を制御するとともに、電極１０３ａおよび電極１０３ｂに生じる電気信号（静電容量）を検出するためのＩＣ部１０４が設けられている。ＩＣ部１０４を第１の支持部１０１の上に設けたことにより、各コイルとＩＣ部１０４との間の配線を短くすることが可能になるので、減光フィルタアクチュエータ１００の消費電力が大きくなるのを抑制することができる。なお、第１の支持部１０１の上面上には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。
【００１８】
可動部１１５には、図２（Ｂ）および図３に示すように、ガラス板からなる基板１１２をベース板として、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１１３が形成されている。この遮光領域１１３は減光フィルタアクチュエータにおける減光フィルタとして機能する。そして、可動部１１５の遮光領域１１３と同じ側には、ネオジウムボロン磁石からなる２つの磁石部１１４が取り付けられている。２つの磁石部１１４は、磁石の厚み方向（コイル１０２ａ〜１０２ｃに発生する磁界と同一の方向）に着磁され、可動部１１５の移動方向（Ｂ１方向またはＢ２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、磁石部１１４には同一の寸法・規格のものを採用している。
【００１９】
可動部１１５の大きさは、図３（Ａ）に示すように、移動方向に対しコイル２．５個分ほどの大きさに形成されている。そして、この可動部１１５に取り付けられた２つの磁石部１１４の磁極面（Ｓ極を有する面）が第１の支持部１０１上に配置されたコイル１０２ａ〜１０２ｃとその両端に位置する電極１０３ａおよび電極１０３ｂと対向するように設置されている。詳細には、磁石部１１４の磁極面は、可動部１１５が移動することにより各コイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）と対向するように設置されているとともに、各コイルの両端に移動した際に電極１０３ａあるいは電極１０３ｂと対向するように配置されている。
【００２０】
壁部１１１は、樹脂からなり、図２（Ｂ）および図３に示すように、第１の支持部１０１（および第２の支持部１２１）の周囲を囲むとともに、コイル１０２ａ〜１０２ｃの一部を覆うように形成されている。この壁部１１１は可動部１１５を移動させるためのガイド枠を兼ねている。そして、壁部１１１内に上記のように構成された可動部１１５を配置し、各コイルへの印加電流を制御することにより、可動部１１５（稼動部１１５の遮光領域１１３）がコイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）の配列方向（壁部１１１の内側壁１１１ａ）に沿って２つの位置（遮光領域１１３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。
【００２１】
第２の支持部１２１は樹脂からなり、この第２の支持部１２１には、図２（Ｃ）に示すように、レーザ光を通すための開口部１２１ａが設けられている。そして、この開口部１２１ａは第１の支持部１０１の開口部１０１ａと法線方向（Ａ１方向およびＡ２方向）に
対して重なり合っている。なお、第２の支持部１２１の開口部１２１ａの大きさは、可動部１１５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。そして、第１の支持部１０１の電極１０３ａおよび電極１０３ｂと対向する位置には、強磁性材料からなる対向電極１２２ａおよび対向電極１２２ｂがそれぞれ埋設されている。ここでは、対向する両電極（たとえば、電極１０３ａと対向電極１２２ａ）は、同一形状、同一寸法に加工されている。さらに、第２の支持部１２１の可動部１１５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１１５と第２の支持部１２１との間の摩擦係数が低減されるので、可動部１１５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。
【００２２】
以上のように、本発明の第１実施形態の電磁トランスデューサが構成される。
【００２３】
なお、第１の支持部１０１は本発明の「第１の支持部」、コイル１０２ａ〜１０２ｃは本発明の「電流線」、強磁性材料からなる電極１０３ａと電極１０３ｂは本発明の「強磁性材料を含む電極」、磁石部１１４が取り付けられた可動部１１５は本発明の「可動部」、第２の支持部１２１は本発明の「第２の支持部」、対向電極１２２ａと対向電極１２２ｂは本発明の「対向電極」、位置Ｐ１は本発明の「第１の位置」、及び位置Ｐ２は本発明の「第２の位置」の一例である。
【００２４】
次に、第１実施形態による減光フィルタアクチュエータ１００の動作（位置Ｐ１側から位置Ｐ２側への移動）について説明する。図４および図５は第１実施形態による減光フィルタアクチュエータの動作を説明するための概略断面図である。
【００２５】
まず、図４（Ａ）に示すように、可動部１１５が減光フィルタアクチュエータ１００のＢ１方向に寄った状態（位置Ｐ１に隣接する状態）において、コイル１０２ｂおよびコイル１０２ｃには時計方向の電流を流すとともに、コイル１０２ａには電流を流さない。この状態では、コイル１０２ｂおよびコイル１０２ｃにはＡ１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１０２ａには磁界が発生しない。これにより、磁石部１１４のＳ極とコイル１０２ｂに発生するＮ極との間で引力が働く。また、磁石部１１４のＳ極とコイル１０２ｃに発生するＮ極との間で引力が働く。これにより、可動部１１５はＢ２方向に移動する。
【００２６】
次に、図４（Ｂ）に示すように、可動部１１５が減光フィルタアクチュエータ１００の電極１０３ａの直下から移動した状態において、コイル１０２ａには反時計方向の電流を流すとともに、コイル１０２ｂには電流を流さない。また、コイル１０２ｃには時計方向の電流を流す。この状態では、コイル１０２ａにはＡ２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１０２ｂには磁界が発生しない。また、コイル１０２ｃにはＡ１方向にＮ極からＳ極への磁界が発生する。これにより、磁石部１１４のＳ極とコイル１０２ａに発生するＳ極との間で斥力が働くとともに、磁石部１１４に発生するＳ極とコイル１０２ｃのＮ極との間で引力が働く。これにより、可動部１１５はＢ２方向にさらに移動する。
【００２７】
次に、図５（Ａ）に示すように、可動部１１５が電極１０３ｂの直下に差し掛かる位置にまで移動した状態において、コイル１０２ａには反時計方向の電流を流すとともに、コイル１０２ｂには反時計方向の電流を流す。また、コイル１０２ｃには電流を流さない。この状態では、コイル１０２ａにはＡ２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１０２ｂにもＡ２方向にＮ極からＳ極への磁界が発生する。また、コイル１０２ｃには磁界が発生しない。これにより、磁石部１１４のＳ極とコイル１０２ａに発生するＳ極との間には斥力が働くとともに、磁石部１１４のＳ極とコイル１０２ｂのＳ極との間にも斥力が働く。これにより、可動部１１５はＢ２方向にさらに移動し、最終的には、図５（Ｂ）に示すように、可動部１１５は減光フィルタアクチュエータ１００のＢ２方向に
寄った状態（位置Ｐ２に隣接する状態）となる。
【００２８】
なお、第１の支持部１０１の端部（位置Ｐ２側）には、強磁性材料からなる電極１０３ｂが埋め込まれており、図４（Ａ）および図５（Ｂ）に示す可動部１１５がＢ２方向に寄った状態（位置Ｐ２に隣接する状態）において、コイル１０２ａ〜１０２ｃに電流を流さない状態でも、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ｂとの間の磁力（引力）によって可動部１１５が固定された状態が維持される。
【００２９】
一方、上記とは反対方向への移動（位置Ｐ２側から位置Ｐ１側への移動）に関しても対応する同様の電流制御により行うことができる。
【００３０】
次に、第１実施形態における可動部１１５を駆動するための電流を制御する方法について説明する。
【００３１】
第１実施形態では、位置検出用電極（電極１０３ａおよび電極１０３ｂ）を直線状に並んだ駆動用コイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）の両端に配置している。そして、可動部１１５が駆動して電極１０３ａの直下から離れるように移動する場合には、磁石部１１４のＳ極との相互作用により電極１０３ａと対向電極１２２ａとの間の静電容量が変化する。これは電極間に可動部１１５（特に導体である磁石部１１４）が挿入されることにより電気的に電極間距離が減少することに起因する。この静電容量の変化をＩＣ部１０４で検出することで、可動部１１５が電極１０３ａの直下から移動したかどうかを検出することができる。
【００３２】
また、可動部１１５が駆動して電極１０３ｂの直下に移動する場合には、磁石部１１４のＳ極との相互作用により電極１０３ｂと対向電極１２２ｂとの間の静電容量が変化するので、これを検出することで可動部１１５の位置が電極１０３ｂの直下に位置しているかどうかを検出することができる。
【００３３】
このような駆動用コイル（コイル１０２ａ〜１０２ｃ）の両端に位置する電極１０３ａおよび電極１０３ｂによる静電容量の変化を検出することにより、図４および図５に示す、コイル１０２ａ〜１０２ｃに流す電流の方向を可動部１１５の位置に合わせて切り替えることが可能となる。
【００３４】
本発明の第１実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ１００）によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３５】
（１）可動部１１５を位置Ｐ２側（電極１０３ｂの直下）に移動した際、対向する両電極（電極１０３ｂと対向電極１２２ｂ）と磁石部１１４との相互作用により電極１０３ｂと対向電極１２２ｂとの間における静電容量の変化（電気信号の変化）を検出することにより、減光フィルタアクチュエータ１００の位置Ｐ２側（電極１０３ｂの直下）における可動部１１５の位置検出を行うようにしたことで、可動部１１５の位置検出のための機械部品を別途設ける必要がないので、減光フィルタアクチュエータ１００が大型化することを抑制することができる。
【００３６】
（２）第１の支持部１０１の可動部１１５と対向する表面に電磁石として機能する複数のコイル１０２ａ〜１０２ｃを形成し、可動部１１５の第１の支持部１０１の各コイルと対向する表面に磁石部１１４を配置したことによって、コイル１０２ａ〜１０２ｃに電流を流すことで発生する磁界と磁石部１１４との間に引力または斥力を引き起こすことができるので、可動部１１５を移動させることができる。こうした駆動では、従来の静電気力を用いて可動部１１５を移動する場合と異なり、コイル１０２ａ〜１０２ｃに流す電圧を昇圧する必要がないので、昇圧回路を別途設ける必要がない。これにより、減光フィルタアクチュエータ１００が大型化するのを抑制することができる。
【００３７】
（３）可動部１１５が位置Ｐ２側（電極１０３ｂの直下）に移動した際には、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ｂとの間に働く磁力（引力）によって可動部１１５をその位置に保持することができる。特に、コイル１０２ａ〜１０２ｃに電流を流さない状態でも可動部１１５をその位置に保持することができるので、装置の大型化が抑制された減光フィルタアクチュエータ１００の消費電力を削減することができる。
【００３８】
（４）強磁性材料からなる電極１０３ａおよび電極１０３ｂを採用したことで、位置検出用の電極と可動部保持用の部材（たとえば、磁石）とを共通化することができ、可動部保持用の部材を別途設ける必要がないので、減光フィルタアクチュエータ１００のさらなる小型化を図ることが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ２００）の構成を示した概略断面図である。なお、図６（Ａ）は図２（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図６（Ｂ）は図２（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００４０】
第１実施形態と異なる箇所は、可動部１１５が強磁性材料からなる電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）の直下に移動した際に、可動部１１５の磁石部１１４が電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）と接触するように設けられていることである。それ以外については第１実施形態と同様である。
【００４１】
第２実施形態における減光フィルタアクチュエータ２００では、第１の支持部１０１（Ａ層）には、可動部１１５を駆動するための３つのコイル１０２ａ〜１０２ｃと、可動部１１５の位置を検出するための、強磁性材料からなる電極１０３ｃおよび電極１０３ｄとがそれぞれ設けられている。各コイルは第１の支持部１０１上に直線状に配置され、電極１０３ｃおよび電極１０３ｄはこうした直線状に並んだコイルの両端（位置Ｐ１および位置Ｐ２）に位置している。そして、電極１０３ｃおよび電極１０３ｄは可動部１１５側の各コイルの高さよりも突出して設けられている。
【００４２】
可動部１１５は、２つの磁石部１１４の磁極面（Ｓ極を有する面）が第１の支持部１０１上に配置されたコイル１０２ａ〜１０２ｃとその両端に位置する電極１０３ｃおよび電極１０３ｄと対向するように設置されるとともに、電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）の直下に移動した際には、２つの磁石部１１４が電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）と接触するように設けられている。
【００４３】
なお、強磁性材料からなる電極１０３ｃと電極１０３ｄは本発明の「強磁性材料を含む電極」の一例である。
【００４４】
本発明の第２実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ２００）によれば、上記（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００４５】
（５）可動部１１５を電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）の直下に移動した際に、可動部１１５の磁石部１１４と電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）とを接触するようにしたことで、電極１０３ｃと対向電極１２２ａとの間（または電極１０３ｄと対向電極１２２ｂとの間）における静電容量の変化（電気信号の変化）が顕著となり、可動部１１５の位置検出を高感度化することができる。これは、電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）と磁石部１１４とが接触することにより、両者が導通して電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）の実効的な電極面積が磁石部１１４の面積となり、対向電極１２２ａ（または対向電極１２２ｂ）との静電容量が大幅に増加することに起因する。したがって、装置の大型化が抑制された減光フィルタアクチュエータ１００の可動部１１５の位置検出をより確実に
行うことができる。
【００４６】
（６）可動部１１５の位置検出感度を同一とする場合には、位置検出のための電極１０３ｃ（または電極１０３ｄ）および対向電極１２２ａ（または対向電極１２２ｂ）を小面積化することが可能となり、上述の減光フィルタアクチュエータ２００をさらに小型化することが可能となる。
【００４７】
（第３実施形態）
図７および図８は本発明の第３実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ３００）の構成を示した概略断面図である。図７は減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図、図８は減光フィルタアクチュエータの概略断面図である。なお、図８（Ａ）は図７（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図８（Ｂ）は図７（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００４８】
第１実施形態と異なる箇所は、強磁性材料からなる電極１０３ｅ（および電極１０３ｆ）が２つの電極部（第１電極部および第２電極部）により構成されていること、この２つの電極部の両方に対向電極１２２ｅ（および対向電極１２２ｆ）が対向して形成されていることである。それ以外については第１実施形態と同様である。
【００４９】
第３実施形態における減光フィルタアクチュエータ３００では、第１の支持部１０１（Ａ層）には、可動部１１５を駆動するための３つのコイル１０２ａ〜１０２ｃと、可動部１１５の位置を検出するための、強磁性材料からなる電極１０３ｅおよび電極１０３ｆとがそれぞれ設けられている。各コイルは第１の支持部１０１上に直線状に配置され、電極１０３ｅおよび電極１０３ｆはこうした直線状に並んだコイルの両端（位置Ｐ１および位置Ｐ２）に位置している。そして、電極１０３ｅは２つの電極部（第１電極部１０３ｅ１および第２電極部１０３ｅ２）により構成され、電極１０３ｆは２つの電極部（第１電極部１０３ｆ１および第２電極部１０３ｆ２）により構成されている。さらに、第２の支持部１２１（Ｃ層）には、電極１０３ｅの２つの電極部（第１電極部１０３ｅ１および第２電極部１０３ｅ２）の両方に対向する対向電極１２２ｅと、電極１０３ｆの２つの電極部（第１電極部１０３ｆ１および第２電極部１０３ｆ２）の両方に対向する対向電極１２２ｆとが形成されている。
【００５０】
第３実施形態では、静電容量の変化（電気信号の変化）を生じさせるためのキャパシタは、図８（Ｂ）に示すように、第１電極部１０３ｅ１と対向電極１２２ｅとの間の容量Ｃ１と、第２電極部１０３ｅ２と対向電極１２２ｅとの間の容量Ｃ２とが、共通の対向電極１２２ｅを介して直列に接続された状態で構成されており、壁部１１１の光軸方向の厚さの２倍の電極間隔を有するキャパシタとして機能する。そして、このキャパシタの静電容量は２つの電極部（第１電極部１０３ｅ１および第２電極部１０３ｅ２）と対向電極１２２ｅとの間に可動部１１５が挿入されることにより増加する。これは電極間に導体である磁石部１１４が挿入されることにより電気的に電極間距離が減少することに起因する。なお、電極１０３ｆ側（第１電極部１０３ｆ１および第２電極部１０３ｆ２）においても同様である。
【００５１】
なお、強磁性材料からなる電極１０３ｅと電極１０３ｆは本発明の「強磁性材料を含む電極」、第１電極部１０３ｅ１と第１電極部１０３ｆ１は本発明の「第１の電極」、第２電極部１０３ｅ２と第２電極部１０３ｆ２は本発明の「第２の電極」、及び対向電極１２２ｅと対向電極１２２ｆは本発明の「対向電極」の一例である。
【００５２】
本発明の第３実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ３００）によれば、上記（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００５３】
（７）第１の支持部１０１（Ａ層）に設けた第１電極部１０３ｅ１と第２電極部１０３ｅ２（または第１電極部１０３ｆ１と第２電極部１０３ｆ２）との間で静電容量を検出するようにしたことで、第１の支持部１０１（Ａ層）の電極と第２の支持部１２１（Ｃ層）の対向電極との間で静電容量を検出する場合に比べて、対向電極を第１の支持部１０１（Ａ層）のＩＣ部１０４にまで引き回す配線を設ける必要がないので、減光フィルタアクチュエータ３００の小型化を図ることが可能となる。
【００５４】
（８）第１の支持部１０１（Ａ層）に設けた第１電極部１０３ｅ１と第２電極部１０３ｅ２（または第１電極部１０３ｆ１と第２電極部１０３ｆ２）との間で静電容量を検出するようにしたことで、同じ第１の支持部１０１上に設けたＩＣ部１０４との配線を短くすることが可能になるので、減光フィルタアクチュエータ３００の消費電力が大きくなるのを抑制することができる。
【００５５】
（第４実施形態）
図９および図１０は本発明の第４実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ４００）の構成を示した概略断面図である。図９は減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図、図１０は減光フィルタアクチュエータの概略断面図である。なお、図１０（Ａ）は図９（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図１０（Ｂ）は図９（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００５６】
第１実施形態と異なる箇所は、左右に設けた２つの電極１０３ｇ（または電極１０３ｈ）に対してその両方と対向するように対向電極１２２ｇ（または対向電極１２２ｈ）が形成されていることである。それ以外については第１実施形態と同様である。
【００５７】
第４実施形態における減光フィルタアクチュエータ４００では、第１の支持部１０１（Ａ層）には、開口部１０１ａを挟んで左右に、可動部１１５を駆動するための３つのコイル１０２ａ〜１０２ｃと、可動部１１５の位置を検出するための、強磁性材料からなる電極１０３ｇおよび電極１０３ｈとがそれぞれ設けられている。左右それぞれのコイル１０２ａ〜１０２ｃは第１の支持部１０１上に直線状に配置され、電極１０３ｇおよび電極１０３ｈはこうした直線状に並んだコイルの両端（位置Ｐ１および位置Ｐ２）に位置し、第１の支持部１０１内に埋設されている。そして、第２の支持部１２１（Ｃ層）には、対向電極１２２ｇ（または対向電極１２２ｈ）が埋設され、こうした対向電極１２２ｇ（または対向電極１２２ｈ）は左右に設けた２つの電極１０３ｇ（または電極１０３ｈ）に対してその両方と対向するように形成されている。
【００５８】
第４実施形態では、可動部１１５の有無に起因する静電容量の変化（電気信号の変化）を生じさせるためのキャパシタは、２つの電極１０３ｇ（または電極１０３ｈ）との間の容量が共通の対向電極１２２ｇ（または対向電極１２２ｈ）を介して直列に接続させた状態で構成されている。このため、第３実施形態と同様、壁部１１１の光軸方向の厚さの２倍の電極間隔を有するキャパシタとして機能し、このキャパシタの静電容量は２つの電極１０３ｅ（または電極１０３ｆ）と対向電極１２２ｇ（または対向電極１２２ｈ）との間に可動部１１５が挿入されることにより増加する。
【００５９】
なお、強磁性材料からなる電極１０３ｇと電極１０３ｈは本発明の「強磁性材料を含む電極」および対向電極１２２ｇと対向電極１２２ｈは本発明の「対向電極」の一例である。
【００６０】
本発明の第４実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ４００）によれば、第１の支持部１０１（Ａ層）に設けた２つの電極１０３ｅ（または２つの電極１０３ｆ）との間で静電容量を検出するようにしたことで、第３実施形態と同様の効
果を得ることができる。
【００６１】
（第５実施形態）
図１１および図１２は本発明の第５実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ５００）の構成を示した概略断面図である。図１１は減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図、図１２は減光フィルタアクチュエータの概略断面図である。なお、図１２（Ａ）は図１１（Ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った断面、図１２（Ｂ）は図１１（Ａ）中のＺ−Ｚ線に沿った断面に相当する。
【００６２】
第１実施形態と異なる箇所は、強磁性材料からなる電極１０３ｘ（および電極１０３ｙ）がそれぞれ２つの電極部（第１電極部および第２電極部）により構成されていること、可動部１１５が電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）の直下に移動した際に、可動部１１５の磁石部１１４が電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）と接触するように設けられていること、第２の支持部１２１（Ｃ層）に電極１０３ｘおよび電極１０３ｙと対向する対向電極が形成されていないことである。それ以外については第１実施形態と同様である。
【００６３】
第５実施形態における減光フィルタアクチュエータ５００では、第１の支持部１０１（Ａ層）には、可動部１１５を駆動するための３つのコイル１０２ａ〜１０２ｃと、可動部１１５の位置を検出するための、強磁性材料からなる電極１０３ｘおよび電極１０３ｙとがそれぞれ設けられている。各コイルは第１の支持部１０１上に直線状に配置され、電極１０３ｘおよび電極１０３ｙはこうした直線状に並んだコイルの両端（位置Ｐ１および位置Ｐ２）に位置している。そして、電極１０３ｘは２つの電極部（第１電極部１０３ｘ１および第２電極部１０３ｘ２）により構成され、電極１０３ｙは２つの電極部（第１電極部１０３ｙ１および第２電極部１０３ｙ２）により構成されている。そして、電極１０３ｘ（第１電極部１０３ｘ１と第２電極部１０３ｘ２）および電極１０３ｙ（第１電極部１０３ｙ１と第２電極部１０３ｙ２）は可動部１１５側の各コイルの高さよりも突出して設けられている。
【００６４】
可動部１１５は、各磁石部１１４の磁極面（Ｓ極を有する面）が第１の支持部１０１上に配置されたコイル１０２ａ〜１０２ｃとその両端に位置する電極１０３ｘおよび電極１０３ｙと対向するように設置されるとともに、電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）の直下に移動した際には、各磁石部１１４が電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）と接触し、第１電極部１０３ｘ１と第２電極部１０３ｘ２（または第１電極部１０３ｙ１と第２電極部１０３ｙ２）とが磁石部１１４を介して接続（導通）されるように設けられている。
【００６５】
なお、強磁性材料からなる電極１０３ｘと電極１０３ｙは本発明の「強磁性材料を含む電極」、第１電極部１０３ｘ１と第１電極部１０３ｙ１は本発明の「第１の電極」、及び第２電極部１０３ｘ２と第２電極部１０３ｙ２は本発明の「第２の電極」の一例である。
【００６６】
本発明の第５実施形態に係る電磁トランスデューサ（減光フィルタアクチュエータ５００）によれば、上記（２）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００６７】
（９）可動部１１５を位置Ｐ２側（電極１０３ｂの直下）に移動した際、電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）と磁石部１１４とを接触させ、第１電極部１０３ｘ１と第２電極部１０３ｘ２との間（または第１電極部１０３ｙ１と第２電極部１０３ｙ２との間）における抵抗値の変化（電気信号の変化）を検出することにより、減光フィルタアクチュエータ５００の位置Ｐ２側（電極１０３ｂの直下）における可動部１１５の位置検出を行うようにしたことで、可動部１１５の位置検出のための機械部品を別途設ける必要がないので、減光フィルタアクチュエータ５００が大型化することを抑制することができる。
【００６８】
（１０）電極部間（たとえば、第１電極部１０３ｘ１と第２電極部１０３ｘ２との間）
における抵抗値の変化（電気信号の変化）を検出して位置検出を行うようにしたことで、静電容量の変化を検出して位置検出を行う場合に比べて、位置検出を高感度で行うことができる。したがって、装置の大型化が抑制された減光フィルタアクチュエータ５００の可動部１１５の位置検出をより確実に行うことができる。
【００６９】
（１１）可動部１１５の位置検出感度を同一とする場合には、位置検出のための電極１０３ｘ（または電極１０３ｙ）を小面積化することが可能となり、上述の減光フィルタアクチュエータ５００をさらに小型化することが可能となる。
【００７０】
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。
【００７１】
上記実施形態では、２層の平面コイルからなる駆動用コイル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、１層または３層以上の平面コイルからなる駆動用コイルを採用してもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。
【００７２】
上記実施形態では、レーザ光が、減光フィルタの表面の法線方向に入射する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、減光フィルタの表面の法線方向に対してずらして入射させてもよい。これにより、減光フィルタによって反射されたレーザ光により、光源の光の強度が揺らぐことを低減することができる。
【００７３】
上記実施形態では、駆動用コイルと対向するネオジウムボロン磁石の磁極を有する面をＳ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、ネオジウムボロン磁石の磁極を有する面をＮ極とし、駆動用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、装置が大型化することを抑制可能な電磁アクチュエータとして減光フィルタアクチュエータ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、光路切替部に設けられる光路スイッチミラーアクチュエータ（可動鏡を駆動するためのアクチュエータ）に適用してもよい。これにより、光路切替部が大型化することが抑制される。また、本発明の電磁アクチュエータを、光ピックアップ装置、半導体製造装置、液晶製造装置、及び工作機械などの精密装置の駆動機構に適用することで、大型化が抑制された精密装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る減光フィルタアクチュエータを示した斜視図。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）図１の減光フィルタアクチュエータのＡ層〜Ｃ層に対応する概略上面図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）図１の減光フィルタアクチュエータの概略断面図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）第１実施形態による減光フィルタアクチュエータの動作を説明するための概略断面図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）第１実施形態による減光フィルタアクチュエータの動作を説明するための概略断面図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る減光フィルタアクチュエータの構成を示した概略断面図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）本発明の第３実施形態に係る減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図。
【図８】（Ａ），（Ｂ）本発明の第３実施形態に係る減光フィルタアクチュエータの概略断面図。
【図９】（Ａ），（Ｂ）本発明の第４実施形態に係る減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）本発明の第４実施形態に係る減光フィルタアクチュエータの概略断面図。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）本発明の第５実施形態に係る減光フィルタアクチュエータのＡ層およびＣ層に対応する概略上面図。
【図１２】（Ａ），（Ｂ）本発明の第５実施形態に係る減光フィルタアクチュエータの概略断面図。
【符号の説明】
【００７６】
１０１  第１の支持部、１０２ａ〜１０２ｃ  コイル、１０３ａ，１０３ｂ  強磁性材料からなる電極、１１１  壁部、１１２  ガラス板、１１３  遮光領域、１１４  磁石部、１１５  可動部、１２１  第２の支持部、１１２ａ，１２２ｂ  対向電極。
【図１】
2009069439.tif 000003
【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】
2009069439.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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