JP2002199747A - 静電アクチュエータ及びその駆動方法 - Google Patents
静電アクチュエータ及びその駆動方法Info
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Abstract
めの複数の可動子を、互いに独立して動作させることが
可能な静電アクチュエータを提供するにある。 【解決手段】 静電アクチュエータ1は、可動子2A,
2B及び中空枠体の固定子を有し、可動子2A,2B
は、互いに離間してその中空部に挿入される。可動子2
A(2B)には、対向して可動子側駆動用電極4(8)
及び可動子側固定電極5(11)が形成され、可動子側
駆動用電極4,8及び可動子側固定電極5,11に対向
して夫々固定子3には、駆動用電極部12及び保持用電
極部14A,14Bが設けられる。電極4,8,12は
所定方向と交差する方向に、また、電極5,11,14
A,14Bは所定方向に形成される。レンズ6,9を搭
載する可動子2A,2Bの両者或いは一方が移動され、
独立に固定されて撮像の為の焦点合わせ、拡大もしくは
縮小が可能となる。
Description
力で駆動する静電アクチュエータ及びその駆動方法に係
り、特に、個別に駆動可能な可動子を有する静電アクチ
ュエータ及びその駆動方法に関する。
ることから内視鏡、携帯電話などの移動電話、或いは各
種PDAなどの機器に搭載されるレンズ系の焦点合わせ
に使用することが可能であり、最近注目されている。
斜視図であり、静電アクチュエータ100は、可動子1
01と固定子102とからなる。可動子101は、中空
部を有する略直方体に形成され、固定子102は、その
貫通孔が長手方向に延出された略直方体に形成されてい
る。固定子102の貫通孔には、可動子101がスライ
ド可能に挿入され、固定子102内をその長手方向に可
動子101が移動可能に配置されている。尚、固定子1
02と可動子101との間には、数ミクロン程度の間隙
が設けられている。
極103A−103Bがエッチングなどにより形成さ
れ、固定子102の内面に対向されている一対の電極面
を有している。可動子101の中空部には、貫通孔方向
に沿って光軸を有する複数のレンズ104が配置固定さ
れ、この可動子101が移動されることによってそのレ
ンズの焦点が被写体に合わせられる。
るための配線105が接続されている。
03Bと対向する面にガラス板106A,106Bが装
着され、このガラス板106A,106Bの表面には、
導電材をパターニングして第1グループGA及び第2グ
ループGBの電極107A並びに第3グループGC及び
第4グループGDの電極107Bが形成される。第1グ
ループGA及び第2グループGBの電極107Aは、同
一ピッチで交互に配置され、同様に第3グループGC及
び第4グループGD107Bも同一ピッチで交互に配置
されている。また、電極107Aと電極107Bとは、
互いに半ピッチずれる関係に配置されている。
タの動作を図2を参照して説明する。
プGAに+V[V]の電圧が印加される。従って、第1
のグループGAの電極107Aと電極103Aとの間に
静電気力、即ち、吸引力が発生される。この静電気力に
よって可動子101は、固定子102のガラス板106
A側への移動が開始され、一定時間経過後には、電極1
03Aが第1のグループGAの電極107Aに吸着され
る。
ループGCの電極107Bに+V[V]の電圧が印加さ
れる。従って、第3のグループGCの電極107Bと電
極103Bとの間に静電気力が発生される。この静電気
力によって可動子101は、固定子102のガラス板1
06B側への移動が開始され、一定時間経過後には電極
103Bは第3のグループGCの電極107Bに吸着さ
れる。この可動子101は、(1)で説明された位置に
比べ図2の右方向に電極107Aもしくは107Bの配
列ピッチの半分だけ移動される。
プGBに+V[V]の電圧が印加される。従って、第2
のグループGBの電極107Aと電極103Aとの間に
静電気力が発生される。この静電気力により可動子10
1は、再度ガラス板106A側への移動が開始され、一
定時間後には電極103Aが第2のグループGBの電極
107Aに吸着される。この可動子101は、で説明さ
れた位置に比べ図2の右方向に電極106Aもしくは1
06Bの配列ピッチだけ移動される。
ループGDの電極107Aに+V[V]の電圧が印加さ
れる。第4のグループGDの電極107Aと電極103
Bとの間に静電気力が発生される。従って、この静電気
力により可動子101は、再度ガラス板106B側への
移動が開始され、一定時間後には電極103Bは第4の
グループGDの電極107Bに吸着される。この可動子
101は、(1)で説明された位置に比べ図2の右方向
に電極107Aもしくは107Bの配列ピッチの1.5
倍だけ移動される。
によって可動子101は、図2の右方向に1/2配列ピ
ッチ単位で移動させることができる。
工程の順番で各電極に電圧が印加されると、可動子10
1を図2の左方向に1/2配列ピッチ単位で移動させる
ことができる。
可動子101を移動させ、この可動子101に装着され
たレンズ104を移動して被写体に焦点を合わせること
ができる。
の静電アクチュエータでは、可動子を所望位置に移動さ
せて被写体に焦点を合わせて画像を撮影することはでき
るが、撮像される画像を拡大もしくは縮小させるズーミ
ング機能を実現することができない問題がある。これ
は、単一の可動子によってレンズ系が移動されることに
基づいている。
画像を拡大もしくは縮小させる為に複数の可動子が設け
られても、拡大もしくは縮小の為には、複数の可動子が
夫々独立して移動もしくは固定されなければならない。
しかしながら、従来のような構造の静電アクチュエータ
においては、固定子内で複数の可動子を独立して移動も
しくは固定させて動作させることはできない問題があ
る。
される画像の拡大もしくは縮小を行うための複数の可動
子を、互いに独立して動作させることが可能な静電アク
チュエータを提供するにある。
され、その夫々がこの所定方向に交差する方向に延出さ
れている第1の固定子電極と、この第1の固定子電極に
対向して配置され、前記所定方向に沿って延出される第
2の固定子電極と、この第1の固定子電極に対向して配
置され、前記第2の固定子電極とは電気的に分離される
ように前記移動方向に沿って延出されている第3の固定
子電極と、前記第1の固定子電極と前記第2及び第3の
固定子電極との間に規定される空間内を前記移動方向に
沿って移動可能に配置され、前記第1の固定子電極に対
向するように設けられた第1の可動子電極及び前記第2
の固定子電極に対向するように設けられた第2の可動子
電極を具備する第1の可動子と、前記移動空間内を前記
移動方向に沿って移動可能に前記第1の可動子とは独立
に配置され、前記第1の固定子電極に対向するように設
けられた第3の可動子電極及び前記第3の固定子電極に
対向するように設けられた第4の可動子電極を具備する
第2の可動子と、から構成されることを特徴とする静電
アクチュエータが提供される。
沿って延びる空間をその内に規定する中空の固定子枠、
この固定子枠の第1の内面に配置され、前記所定方向に
沿って並列され、その夫々がこの方向に交差する方向に
延出される第1の固定子電極を含む第1の電極領域及び
前記固定子枠の第1の内面に対向する第2の内面に配置
され、前記所定方向に沿って延出され、互いに電気的に
分離された第2及び第3の固定子電極を含む第2の電極
領域を有する固定子と、前記固定子内の空間に前記所定
方向に沿って移動可能に配置され、前記第1の電極領域
に対向するように前記第1の固定子電極に対応して前記
所定方向に沿って並列され、その夫々がこの方向に交差
する方向に延出される第1の可動子電極及び前記第2の
電極領域に対向するように前記第2の固定子電極に対応
して前記所定方向に沿って延出される第2の可動子電極
を具備する第1の可動子と、前記空間内を前記移動方向
に沿って移動可能に前記第1の可動子とは独立に配置さ
れ、前記第1の電極領域に対向するように前記第1の固
定子電極に対応して前記所定方向に沿って並列され、そ
の夫々がこの方向に交差する方向に延出される第3の可
動子電極及び前記第2の電極領域に対向するように前記
第3の固定子電極に対応して前記所定方向に沿って延出
される第4の可動子電極を具備する第2の可動子と、前
記第1の固定子電極に第1の駆動信号を供給し、前記第
2の固定子電極に第2の駆動信号又は保持電圧信号の一
方を供給し、前記第3の固定子電極に第3の駆動信号又
は保持電圧信号の一方を供給して第1及び第2の可動子
の両方或いは一方を前記所定方向に沿って移動させる駆
動回路と、を具備することを特徴とする静電アクチュエ
ータが提供される。
沿って配列され、そのそれぞれがこの移動方向に交差す
る方向に延出されている第1の固定子電極と、この第1
の固定子電極に対向して配置され、前記所定方向に沿っ
て延出される第2の固定子電極と、この第1の固定子電
極に対向して配置され、前記第2の固定子電極とは電気
的に分離されるように前記所定方向に沿って延出されて
いる第3の固定子電極と、前記第1の固定子電極と前記
第2及び第3の固定子電極との間に規定される移動空間
内を前記所定方向に沿って移動可能に配置され、前記第
1の固定子電極に対向するように設けられた第1の可動
子電極及び前記第2の固定子電極に対向するように設け
られた第2の可動子電極を備えた中空の第1の可動子
と、前記移動空間内を前記所定方向に沿って移動可能に
前記第1の可動子とは独立に配置され、前記第1の固定
子電極に対向するように設けられた第3の可動子電極及
び前記第3の固定子電極に対向するように設けられた第
4の可動子電極を具備する中空の第2の可動子と、前記
第1の可動子中に前記所定方向に沿って配置された光軸
を有する第1の光学レンズ系と、前記第2の可動子中に
前記所定方向に沿って配置された光軸を有する第2の光
学レンズ系であって、第1及び第2のレンズ系の相対位
置に従ってその光学倍率が定まり、第1及び第2のレン
ズ系の位置に従って結像面に被写体像が結像される第2
の光学系と、前記第1の固定子電極に第1の駆動信号を
供給し、前記第2の固定子電極に第2の駆動信号又は保
持電圧信号の一方を供給し、前記第3の固定子電極に第
3の駆動信号又は保持電圧信号の一方を供給して第1及
び第2の可動子の両方或いは一方を前記所定方向に沿っ
て移動させる駆動回路と、から構成されることを特徴と
する被写体像をその結像面に結像させる画像装置が提供
される。
沿って配列され、その夫々がこの所定方向に交差する方
向に延出されている第1の固定子電極と、この第1の固
定子電極に対向して配置され、前記所定方向に沿って延
出される第2の固定子電極と、この第1の固定子電極に
対向して配置され、前記第2の固定子電極とは電気的に
分離されるように前記移動方向に沿って延出されている
第3の固定子電極と、前記第1の固定子電極と前記第2
及び第3の固定子電極との間に規定される空間内を前記
移動方向に沿って移動可能に配置され、前記第1の固定
子電極に対向するように設けられた第1の可動子電極及
び前記第2の固定子電極に対向するように設けられた第
2の可動子電極を具備する第1の可動子と、前記移動空
間内を前記移動方向に沿って移動可能に前記第1の可動
子とは独立に配置され、前記第1の固定子電極に対向す
るように設けられた第3の可動子電極及び前記第3の固
定子電極に対向するように設けられた第4の可動子電極
を具備する第2の可動子と、から構成される静電アクチ
ュエータを駆動する方法において、第1の駆動信号を前
記第1の固定子電極に供給し、第2の駆動信号を前記第
2の固定子電極に供給し、第1の保持信号を前記第2の
固定子電極に供給し、第3の駆動信号及び第2の保持信
号の一方を前記第3の固定子電極に供給して前記第1及
び第2の可動子の一方或いは両方を前記所定に移動させ
ることを特徴とする静電アクチュエータの駆動方法が提
供される。
タの実施の形態について図面を参照して説明する。
ことから内視鏡や携帯電話などの移動電話、各種PDA
などに搭載されるレンズの焦点合わせに使用することが
可能であり最近注目されている。
の形態に係る静電アクチュエータを示している。
電アクチュエータを概略的に示す斜視図である。この図
3(a)に示される静電アクチュエータ1は、その上面
及び下面に1対の可動子電極4,8,5,11を有する
第1及び第2の可動子2A,2Bと、この可動子電極
4,8,5,11に対向して配置される1対の固定子電
極部12、14(以下の説明において、符号14は、保
持用電極部と称する。)を有する固定子3とから構成さ
れる。
動子を駆動するための駆動用電極4,8及び可動子2
A,2Bを固定する為の固定用電極5,11とからな
り、固定子電極部12、14は、同様に可動子を駆動す
る為の駆動用電極部12と可動子2A,2Bをその位置
に保持する為の保持用電極部14とからなる。
る。
形状の枠体なる固定子枠3Aから構成されている。この
固定子枠3Aは、上方内面3A−1,下方内面を面3A
−2及び側内面3A−3,3A−4を有している固定子
枠3Aの一内面、例えば、上面3A−1には、可動子2
A、2Bを駆動する為の駆動用電極部12が形成されて
いる。更に、上面に対向する他の内面、例えば、下面3
A−2には、可動子2A、2Bをその位置に保持する為
の保持用電極部14が形成されている。
すようにガラス板13表面に所望の形状にパターニング
して形成され、所定方向、例えば、固定子3の長手方向
に対して交差する方向、即ち、横手方向に延伸する複数
の電極が並列されている。なお、駆動用電極部12を有
したガラス板13は、固定子3の内面3A−1に嵌着さ
れる。また、駆動用電極部12の一つ電極12A〜12
Dの幅は、20ミクロン程度である。また、駆動用電極
部12の電極12A〜12D間の間隔は、20ミクロン
程度であり、電極12A〜12Dは、ほぼ40ミクロン
のピッチで配列されている。
の内面3A−2には、保持用電極部14が形成される。
保持用電極部14は、ガラス板15の表面に所望の形状
にパターニングによって所定方向に形成される。なお、
保持用電極部14が形成されたガラス板15は、固定子
3内壁の面3A−2に嵌着される。保持用電極部14
は、後述する第1の可動子2Aの3本の可動子側固定電
極5及び第2の可動子2Bの2本の可動子側固定電極1
1に対応して5本の電極が並行に形成されている。図3
(c)に示されるように5本の保持用電極部14は、ガ
ラス板15上の中央領域を含む殆どの領域では離間して
並設され、ガラス板15上の長手方向の一方の側部領域
では、可動子側固定電極5に対応する3本の保持用電極
部14Aがガラス板15の端部で電気的に接続され、ま
た、可動子側固定電極11に対応する2本の保持用電極
部14Bは、ガラス板15上の長手方向の他方の側部領
域では、電気的にそれぞれ接続されている。このように
保持用電極部14A,14Bは、第1及び第2の可動子
2A,2Bを独立して制御するように電気的に独立して
配置される。
3A−4には、第1及び第2の可動子2A,2Bの側面
が内面3A−3,3A−4に直接接触することを防止す
るためのストッパ16がその内部に突出するように長手
方向に延出されている。また、同様に可動子2A,2B
と駆動用電極部12,14とが直接接触しないように、
内面3A−1,3A−2には、ストッパ16が設けられ
ている。
いて詳細に説明する。
部を有する導電材料で形成された略直方体の支持体と、
その表面に形成される各電極4,5,8,11と、その
中空部に配置されたレンズ6,9と、支持体から電荷を
取り除くための配線7,10とから構成される。尚、支
持体と各電極4,5は、一体的に形成されても良い。
互いに離間して所定方向に移動可能に貫通孔に挿入され
ている。
の可動子2Aの表面、例えば、上面には、可動子側駆動
用電極4が設けられ、保持用電極部14に対向する第1
の可動子2Aの表面、例えば、下面には、可動子側固定
電極5が設けられている。可動子側駆動用電極4は、長
手方向、即ち、移動方向に交差するようにエッチングに
より突起状の複数のストライプが延出され、長手方向に
並列されている。また、可動子側固定電極5は、この移
動方向に延出され、横手方向に並列されるようにエッチ
ングにより突起状の複数のストライプが形成されてい
る。可動子側駆動用電極4は、凹凸に形成され、その間
隔は、20ミクロン程度であり、凸部の高さは凹部内の
面から高さ10ミクロン程度を有している。即ち、可動
子側駆動用電極4の凸の端面は、駆動用電極部12の一
つ電極12A〜12Dの幅に等しく、また、可動子側駆
動用電極4の凹の底面は、この電極12A〜12D間の
間隔に等しい幅を有し、可動子側駆動用電極4の凹或い
は凸は、ほぼ40ミクロンのピッチで配列されている。
は、第1の可動子2Aには、長手方向に延出され、横手
方向に並設されている3本の固定電極5が設けられてい
る。また、第1の可動子2Aの中空部には、光軸を一致
させた複数のレンズ6が固定されている。
の可動子側駆動用電極4と同様な形状及びディメンショ
ンを有する可動子側駆動用電極8が設けられている。ま
た、可動子2B内には、レンズ6と同様にレンズ9が固
定されている。レンズ6及び9の配置が変えられること
によって両者で構成されるレンズ系は、ワイド及びテレ
間でズームされ、このズームされた焦点距離に応じて被
写体に対して焦点が合わせられる。第2の可動子2Bに
は、同様に長手方向に延出され、横手方向に並設されて
いる2本の固定電極11が設けられている。固定電極1
1は、エッチングにより形成される。
電極4,8は、その凹凸が略並行であり、可動子側固定
電極5,11もまたその凹凸形状が略並行に設けられて
いる。可動子側駆動用電極4,8と可動子側固定電極
5,11とは、その延出方向が互いに交差する関係にあ
り、また、可動子側固定電極5,11は、その長手方向
に延出され、その横手方向では、互いに重ならないよう
に並列される関係にある。
は、移動方向、即ち、長手方向に並べられ相互に独立し
て移動可能である。
動作を図4(a)を参照して説明する。
A,2Bが固定子枠3A内に挿入されている状態を示す
断面図であり、図4(b)は、図4(a)をX−X線で
切断し矢印方向から見た横断面図であり、図4(c)
は、図4(a)をY−Y線で切断し矢印方向から見た横
断面図である。
は、移動方向に沿って配置された各グループが4相の電
極12A〜12Dからなる複数の電極グループから構成
されている。駆動用電極12A〜12Dは、制御部19
に接続され制御部19からの制御電圧信号が入力されて
駆動される。即ち、複数の駆動用電極12A〜12Dの
グループが長手方向に配置され、ある駆動用電極12A
〜12Dは、夫々他のグループの対応する駆動用電極1
2A〜12Dに共通接続されて制御部19に接続され、
電圧信号は、各グループの駆動用電極12A〜12Dに
独立して印加される。例えば、駆動用電極12Aに電圧
が印加される場合には、電極部12の全てのグループの
駆動用電極12Aに対応する凸部に電圧信号が印加され
る。
たは2Bの固定電極5または11の幅Wm及び固定子3
の固定子電極14の幅Wsは、可動子2Aまたは2Bが
固定子3の枠中で横手方向に移動したとしてもその移動
長(ΔL)よりも大きく定められることが必要とされ
る。この移動長ΔLは、可動子2Aまたは2Bが固定子
5または11の一方の側面に設けられたストッパ16に
当接された際の可動子2Aまたは2Bの幅(Lm)と固
定子5または11の一方の側面に設けられたストッパ間
の距離(Ls)の差に相当している。幅Wm及びWsが
移動長(ΔL)よりも大きく定められる理由は、可動子
がΔLだけ側面方向に移動することで、対向する電極
5,14が外れることがあり、極端に重なり合う面積が
小さくなると、可動子2Aを固定する力が発生できなく
なってしまうためである。
ΔLよりも広くなければならず、固定電極本数が増える
ことは、電極の無い部分も増加することになり、吸引力
を発生させるためには、不利な条件となる。
である場合に、これらが中央領域の左又は右に設けられ
るのでは、各可動子2A、2Bの夫々を進行方向に対し
て対称に設けることができない。その結果として駆動時
における可動子2A、2Bが不安定に移動される虞があ
り、可動子2A、2Bの夫々には、少なくとも2つの電
極が設けられる必要がある。
子電極として例えば、2系統の固定子電極を有する構造
では、一方の可動子2A、2Bに2本の電極が設けら
れ、他方の可動子2A、2Bに3本の電極が設けられる
組み合わせ、或いは、一方の可動子2A、2Bに3本の
電極が設けられ、他方の可動子2A、2Bに4本の電極
が設けられる組み合わせが好ましい。
の動作には、以下の4つの動作モードがあり、各動作モ
ードについて説明する。
に図4(a)の右方向に移動させる場合。(以下、単に
動作モードと称する。)この動作は、レンズ系の焦点
を被写体に合わせるフォーカシングモードに相当する。
に図4(a)の左方向に移動させる場合。(以下、単に
動作モードと称する。)この動作は、同様にレンズ系
の焦点を被写体に合わせるフォーカシングモードに相当
する。
可動子2Bのみを図4(a)の左もしくは右方向に移動
される場合。(以下、単に動作モードと称する。)こ
の動作は、テレ或いはワイド側にレンズ系を切り換える
ズーミングモードに相当する。
可動子2Aのみが図4(a)の左もしくは右方向に移動
される場合。(以下、単に動作モードと称する。)こ
の動作は、テレ或いはワイド側にレンズ系を切り換える
ズーミングモードに相当する。
説明する。
に図4(a)の右方向に移動させる動作モードは、次
の順序で実現される。
極4,8が接地されたままに維持される。この状態で、
図5(a)に示されるように駆動用電極12Aに電圧H
が印加される。駆動用電極12Aの近傍の可動子側駆動
用電極4,8が駆動用電極12Aに静電気力によって吸
引されて、駆動用電極12Aに可動子側駆動用電極4,
8が吸着される。従って、第1及び第2の可動子2A,
2Bは、ガラス板13側に移動される。
の電圧が低レベルLに変化され、図5(e)及び図5
(f)に示すように保持用電極部14A,14Bに電圧
Hが印加される。従って、保持用電極部14Aと可動子
側固定電極5との間に強い静電気力が生成されて、第1
の可動子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子側
固定電極5が保持用電極部14Aに吸着される。また、
保持用電極部14Bと可動子側固定電極11との間に強
い静電気力が生成されて、第2の可動子2Bはガラス板
15側に移動されて可動子側固定電極11は保持用電極
部14Bとに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図5(b)
に示されるように駆動用電極12Bに電圧Hが印加され
る。駆動用電極12Bの近傍の可動子側駆動用電極4,
8が駆動用電極12Bに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12Bに可動子側駆動用電極4,8が吸着さ
れる。従って、第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガ
ラス板13側に移動される。このとき(1)の時に比べ
て図4(a)の右方向に駆動用電極部12の一つのスト
ライプ分、即ち、1ピッチだけ移動されることとなる。
の電圧が低レベルLに変化され、図5E及び5Fに示す
ように再び保持用電極部14A,14Bに電圧Hが印加
される。保持用電極部14Aと可動子側固定電極5との
間に強い静電気力が生成されて、第1の可動子2Aはガ
ラス板15側に移動されて可動子側固定電極5は、保持
用電極部14Aに吸着される。また、保持用電極部14
Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生成
されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動さ
れ可動子側固定電極11は保持用電極部14Bに吸着さ
れる。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図5(c)
に示されるように駆動用電極12Cに電圧が印加され
る。駆動用電極12C近傍の可動子側駆動用電極4,8
が駆動用電極12Cに静電気力によって吸引されて、駆
動用電極12Cに可動子側駆動用電極4,8が吸着され
る。第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板13
側に移動される。このとき(1)の時に比べて図4
(a)の右方向に駆動用電極部12の二つのストライプ
分、即ち、2ピッチだけ移動されることになる。
の電圧が低レベルLに変化され、図5(e)及び図5
(f)に示すように再び保持用電極部14A,14Bに
電圧が印加される。保持用電極部14Aと可動子側固定
電極5との間に強い静電気力が生成されて、第1の可動
子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子側固定電
極5は保持用電極部14Aに吸着される。また、保持用
電極部14Bと可動子側固定電極11との間に強い静電
気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15
側に移動されて可動子側固定電極11は、保持用電極部
14Bに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図5(d)
に示されるように駆動用電極12Dに電圧が印加され
る。駆動用電極12Dの近傍の可動子側駆動用電極4,
8が駆動用電極12Dに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12Dに可動子側駆動用電極4,8が吸着さ
れる。第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板1
3側に移動される。このとき(1)の時に比べて図4
(a)の右方向に駆動用電極部12の三つのストライプ
分、即ち、3ピッチだけ移動されることになる。
の電圧が低レベルLに変化され、図5(e)及び図5
(f)に示すように再び保持用電極部14A,14Bに
電圧が印加される。保持用電極部14Aと可動子側固定
電極5との間に強い静電気力が生成されて、第1の可動
子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子側固定電
極5は保持用電極部14Aに吸着される。また、保持用
電極部14Bと可動子側固定電極11との間に強い静電
気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15
側に移動され可動子側固定電極11は、保持用電極部1
4Bに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図5(a)
に示されるように再び駆動用電極12Aに電圧が印加さ
れる。駆動用電極12A近傍の可動子側駆動用電極4,
8が駆動用電極12Aに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12Aに可動子側駆動用電極4,8が吸着さ
れる。第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板1
3側に移動される。このとき(1)の時に比べて図4
(a)の右方向に駆動用電極部12の四つのストライプ
分、4ピッチだけ移動されることになる。
1及び第2の可動子2A,2Bを移動させたい距離だけ
繰り返される。
に図4(a)の左方向に移動させる場合。
1及び第2の可動子2A,2Bを移動させることができ
る。つまり、上述したのモードにおいて、(9)、
(8)、(7)、(6)、(5)、(4)、(3)、
(2)、(1)の順に移動させたい距離だけ繰り返し各
工程を実施して、第1及び第2の可動子2A,2Bを移
動させれば良い。
体に焦点を合わせるフォーカシングモードの動作であ
り、第1及び第2の可動子2A,2Bの初期位置によっ
てどちらの方向に移動させれば短時間で焦点を合わせる
ことができるかによって適宜選択される。
子2Bのみを図4(a)の左もしくは右方向に移動させ
る場合。
せる場合について説明する。
極4,8がのモードと同様に接地されたままに維持さ
れる。図6(f)に示すように保持用電極部14Bに電
圧が印加される。保持用電極部14Bと可動子側固定電
極5との間に静電気力が生成されて、第2の可動子2B
は、ガラス板15側に移動され、可動子側固定電極5
は、保持用電極部14Bに吸着される。図6(e)に示
すように保持用電極部14Aに電圧が印加される場合に
は、第1の可動子2Aは、ガラス板15に吸着され、一
時的に固定される。
用電極部14Aに電圧Hを印加したまま図6(a)に示
されるように時点t1に駆動用電極12Aに電圧Hが印
加される。駆動用電極12A近傍の可動子側駆動用電極
8が駆動用電極12Aに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12Aに可動子側駆動用電極8が吸着され
る。従って、第2の可動子2Bは、ガラス板13側に移
動される。これに対して、保持用電極部14Aに電圧H
が印加されていることから、第1の可動子2Aは、ガラ
ス板15側に固定されたままに維持される。
印加したまま、図6(f)に示すように時点t2におい
て、保持用電極部14Bに電圧Hが印加される。従っ
て、保持用電極部14Bと可動子側固定電極11との間
に強い静電気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガ
ラス板15側に移動され可動子側固定電極11は、保持
用電極部14Bに吸着される。
印加したまま図6(b)に示すように時点t3で駆動用
電極12Bに電圧Hが印加される。駆動用電極12Bの
近傍の可動子側駆動用電極8が駆動用電極12Bに静電
気力によって吸引されて、駆動用電極12Bに可動子側
駆動用電極8が吸着される。従って、第2の可動子2B
は、ガラス板13側に移動される。第1の可動子2A
は、同様にガラス板15側に固定されたままに維持され
る。このとき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に
駆動用電極部12の一つのストライプ分だけ、即ち、1
ピッチだけ第2の可動子2Bは移動される。
印加したまま図6(f)に示すように時点t4で保持用
電極部14Bに電圧Hが印加される。保持用電極部14
Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生成
されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動さ
れ可動子側固定電極11は保持用電極部14Bに吸着さ
れる。
印加したまま図6(c)に示すように時点t5で駆動用
電極12Cに電圧が印加される。駆動用電極12C近傍
の可動子側駆動用電極8が駆動用電極12Cに静電気力
によって吸引されて、駆動用電極12Cに可動子側駆動
用電極8が吸着される。従って、第2の可動子2Bは、
ガラス板13側に移動される。第1の可動子2Aは、依
然ガラス板15側に固定されたままに維持される。この
とき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動用電
極部12の二つのストライプ分、即ち、2ピッチだけ第
2の可動子2Bは移動される。
印加したまま図6(f)に示すように時点t6で保持用
電極部14Bに電圧Hが印加される。保持用電極部14
Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生成
されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動さ
れ、可動子側固定電極11は、保持用電極部14Bに吸
着される。
印加したまま図6(d)に示すように時点t7に駆動用
電極12Dに電圧が印加される。駆動用電極12D近傍
の可動子側駆動用電極8が駆動用電極12Dに静電気力
によって吸引されて、駆動用電極12Dに可動子側駆動
用電極8が近接する。第2の可動子2Bは、ガラス板1
3側に移動される。第1の可動子2Aは、ガラス板15
側に固定されたままにある。このとき(1)の時に比べ
て図4(a)の右方向に駆動用電極部12の三つのスト
ライプ分、即ち、3ピッチだけ第2の可動子2Bが移動
される。
印加したまま図6(f)に示すように時点t8で保持用
電極部14Bに電圧が印加される。保持用電極部14B
と可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生成さ
れて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動され
て可動子側固定電極11は、保持用電極部14Bに吸着
される。
を印加したまま図6(a)に示すように時点t9で駆動
用電極12Aに電圧が印加される。駆動用電極12A近
傍の可動子側駆動用電極8が駆動用電極12Aに静電気
力によって吸引されて、駆動用電極12Aに可動子側駆
動用電極8が吸着される。第2の可動子2Bは、ガラス
板13側に移動される。第1の可動子2Aは、同様にガ
ラス板15側に固定されたままに維持される。このとき
(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動用電極部
12の四つのストライプ分、4ピッチだけ第2の可動子
2Bが移動される。
第2の可動子2Bを移動させたい距離だけ繰り返し行い
可動子2Bを移動させる。
場合には、上述したにおいて(1)、(10)、
(9)、(8)、(7)、(6)、(5)、(4)、
(3)、(2)の順に移動させたい距離だけ繰り返し行
うことで、第2の可動子2Bを移動させることができ
る。
動子2Aのみを図4(a)の左もしくは右方向に移動さ
せる場合。
せる場合について説明する。
極4,8がの動作モードと同様に接地されたままに維
持される。図7(e)に示すように保持用電極部14A
に電圧が印加される。保持用電極部14Aと可動子側固
定電極11との間に静電気力が生成されて、第1の可動
子2Aは、ガラス板15側に移動され可動子側固定電極
5は、保持用電極部14Aに吸着される。ここで、図7
(f)に示すように保持用電極部14Bに電圧が印加さ
れる場合には、第2の可動子2Bは、ガラス板15に吸
着され、固定されたままに維持される。
用電極部14Bに電圧Hが印加されたまま図7(a)に
示されるように時点t1に駆動用電極12Aに電圧Hが
印加される。従って、駆動用電極12Aの近傍の可動子
側駆動用電極4が駆動用電極12Aに静電気力によって
吸引されて、駆動用電極12Aに可動子側駆動用電極4
が吸着される。その結果、第1の可動子2Aは、ガラス
板13側に移動される。これに対して、保持用電極部1
4Bに電圧Hが印加されていることから、第2の可動子
2Bは、ガラス板15側に固定されたままに維持され
る。
を印加したまま図7(e)に示されるように時点t2に
保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電極
部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力が
生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移
動され可動子側固定電極5は保持用電極部14Aに吸着
される。
を印加したまま図7(b)に示すように時点t3におい
て、駆動用電極12Bに電圧Hが印加される。駆動用電
極12B近傍の可動子側駆動用電極4が駆動用電極12
Bに静電気力によって吸引されて、駆動用電極12Bに
可動子側駆動用電極4が吸着される。第1の可動子2A
は、ガラス板13側に移動される。第2の可動子2B
は、ガラス板15側に固定されたままに維持される。こ
のとき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動用
電極部12の一つのストライプ分、即ち、1ピッチだけ
第1の可動子2Aが移動される。
を印加したまま図7(e)に示されるように時点t4に
保持用電極部14Aに電圧Hを印加する。保持用電極部
14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力が生
成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移動
され可動子側固定電極5は、保持用電極部14Aに吸着
される。
を印加したまま図7(c)に示されるように時点t5に
駆動用電極12Cに電圧Hが印加される。駆動用電極1
2C近傍の可動子側駆動用電極4が駆動用電極12Cに
静電気力によって吸引されて、駆動用電極12Cに可動
子側駆動用電極4が吸着される。従って、第1の可動子
2Aは、ガラス板13側に移動される。第2の可動子2
Bは、ガラス板15側に固定されたままに維持される。
このとき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動
用電極部12の二つのストライプ分、即ち、2ピッチだ
け第1の可動子2Aが移動される。
を印加したまま図7(e)に示されるように時点t6に
保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電極
部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力が
生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移
動され、可動子側固定電極5は保持用電極部14Aに吸
着される。
を印加したまま図7(d)に示されるように時点t7に
駆動用電極12Dに電圧Hを印加する。駆動用電極12
D近傍の可動子側駆動用電極4が駆動用電極12Dに静
電気力によって吸引されて、駆動用電極12Dに可動子
側駆動用電極4が吸着される。第1の可動子2Aは、ガ
ラス板13側に移動される。やはり第2の可動子2B
は、ガラス板15側に一時的に固定されたままにある。
このとき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動
用電極部12の三つのストライプ分、即ち、3ピッチだ
け第1の可動子2Aが移動される。
を印加したまま図7(e)に示されるように時点t8に
保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電極
部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力が
生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移
動され可動子側固定電極5は、保持用電極部14Aに吸
着される。
を印加したまま図7(a)に示されるように時点t9に
駆動用電極12Aに電圧Hが印加される。駆動用電極1
2A近傍の可動子側駆動用電極4が駆動用電極12Aに
静電気力によって吸引されて、駆動用電極12Aに可動
子側駆動用電極4が近接する。第1の可動子2Aは、ガ
ラス板13側に移動される。第2の可動子2Bは、ガラ
ス板15側に一時的に固定されたままである。このとき
(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動用電極部
12の4つのストライプ分、4ピッチだけ第1の可動子
2Aが移動される。
1の可動子2Aを移動させたい距離だけ繰り返されて第
1の可動子2Aが移動される。
せたい場合には、の動作モードにおいて(1)、(1
0)、(9)、(8)、(7)、(6)、(5)、
(4)、(3)、(2)の順に移動させたい距離だけ繰
り返されて第1の可動子2Aが移動される。
も撮像される画像を拡大もしくは縮小するために行われ
る動作であり、第1及び第2の可動子2A,2Bの初期
位置によってどちらの方向にどちらの可動子を移動させ
れば短時間で拡大もしくは縮小ができるかは適宜選択さ
れるものとする。
ラス板13側に移動したときを、図4(c)は第2の可
動子2Bがガラス板15側に移動したときを、それぞれ
示している。
いては、駆動用電極部12の駆動用電極12A〜12D
は、可動子側駆動用電極4及び8の幅にほぼ等しく、し
かも、配列ピッチに等しく定められている。このような
アクチュエータの変形例として、図8(a)〜図8
(c)に示すように駆動用電極部12の駆動用電極12
A〜12Dは、可動子側駆動用電極4及び8の幅の1/
2以下に定められ、しかも、配列ピッチが1/4に定め
られても良い。このような構造を有するアクチュエータ
では、可動子2A、2Bが夫々駆動用電極部12の駆動
用電極12A〜12Dに引き付けられると、可動子側駆
動用電極4及び8の夫々は、図8(a)〜図8(c)に
示すように常に2つの駆動用電極12A〜12Dに対向
される。
の動作について、図9(a)〜図9(f)、図10
(a)〜図10(f)及び図11(a)〜図11(f)
を参照して以下に説明する。
8(a)に示すように同時に右方向に移動される動作モ
ードは、次の順序で実現される。
極4,8が接地されたままに維持される。この状態で、
図9(a)及び図9(b)に示されるように駆動用電極
12A及び12Bに電圧Hが印加される。駆動用電極1
2A、12Bの近傍の可動子側駆動用電極4,8が駆動
用電極12A、12Bに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12A、12Bに可動子側駆動用電極4,8
が吸着される。従って、第1及び第2の可動子2A,2
Bは、ガラス板13側に移動される。
示すように時点t1に駆動用電極12A及び12Bの電
圧が低レベルLに変化され、図9(e)及び図9(f)
に示すように保持用電極部14A,14Bに電圧Hが印
加される。従って、保持用電極部14Aと可動子側固定
電極5との間に強い静電気力が生成されて、第1の可動
子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子側固定電
極5が保持用電極部14Aに吸着される。また、保持用
電極部14Bと可動子側固定電極11との間に強い静電
気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15
側に移動されて可動子側固定電極11は、保持用電極部
14Bとに吸着される。
示すように時点t2に保持用電極部14A,14Bの電
圧が低レベルLに変化され、図9B及び図9Cに示され
るように駆動用電極12B及び12Cに電圧Hが印加さ
れる。駆動用電極12B及び12Cの近傍の可動子側駆
動用電極4,8が駆動用電極12B及び12Cに静電気
力によって吸引されて、駆動用電極12B及び12Cに
可動子側駆動用電極4,8が吸着される。従って、第1
及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板13側に移動
される。このとき(1)の時に比べて図8(a)の右方
向に駆動用電極部12の1つのストライプ分、即ち、1
ピッチだけ移動されることとなる。
及び12Cの電圧が低レベルLに変化され、図9(e)
及び図9(f)に示すように再び保持用電極部14A,
14Bに電圧Hが印加される。保持用電極部14Aと可
動子側固定電極5との間に強い静電気力が生成されて、
第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動
子側固定電極5は、保持用電極部14Aに吸着される。
また、保持用電極部14Bと可動子側固定電極11との
間に強い静電気力が生成されて、第2の可動子2Bは、
ガラス板15側に移動され可動子側固定電極11は保持
用電極部14Bに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図9C及び
9Dに示されるように駆動用電極12C及び12Dに電
圧が印加される。駆動用電極12C及び12D近傍の可
動子側駆動用電極4,8が駆動用電極12C及び12D
に静電気力によって吸引されて、駆動用電極12C及び
12Dに可動子側駆動用電極4,8が吸着される。第1
及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板13側に移動
される。このとき(1)の時に比べて図8(a)の右方
向に駆動用電極部12の二つのストライプ分、即ち、2
ピッチだけ移動されることになる。
及び12Dの電圧が低レベルLに変化され、図9(e)
及び図9(f)に示すように再び保持用電極部14A,
14Bに電圧が印加される。保持用電極部14Aと可動
子側固定電極5との間に強い静電気力が生成されて、第
1の可動子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子
側固定電極5は保持用電極部14Aに吸着される。ま
た、保持用電極部14Bと可動子側固定電極11との間
に強い静電気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガ
ラス板15側に移動されて可動子側固定電極11は、保
持用電極部14Bに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図9D及び
図9Aに示されるように駆動用電極12B及び12Aに
電圧Hが印加される。駆動用電極12B及び12Aの近
傍の可動子側駆動用電極4,8が駆動用電極12B及び
12Aに静電気力によって吸引されて、駆動用電極12
B及び12Aに可動子側駆動用電極4,8が吸着され
る。第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス板13
側に移動される。このとき(1)の時に比べて図8
(a)の右方向に駆動用電極部12の三つのストライプ
分、即ち、3ピッチだけ移動されることになる。
の電圧が低レベルLに変化され、図9(e)及び図9
(f)に示すように再び保持用電極部14A,14Bに
電圧Hが印加される。保持用電極部14Aと可動子側固
定電極5との間に強い静電気力が生成されて、第1の可
動子2Aは、ガラス板15側に移動されて可動子側固定
電極5は、保持用電極部14Aに吸着される。また、保
持用電極部14Bと可動子側固定電極11との間に強い
静電気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板
15側に移動され可動子側固定電極11は、保持用電極
部14Bに吸着される。
A,14Bの電圧が低レベルLに変化され、図9(a)
及び図9(b)に示されるように再び駆動用電極12A
及び12Bに電圧が印加される。駆動用電極12A及び
12B近傍の可動子側駆動用電極4,8が駆動用電極1
2A及び12Bに静電気力によって吸引されて、駆動用
電極12A及び12Bに可動子側駆動用電極4,8が吸
着される。第1及び第2の可動子2A,2Bは、ガラス
板13側に移動される。このとき(1)の時に比べて図
8(a)の右方向に駆動用電極部12の四つのストライ
プ分、4ピッチだけ移動されることになる。
1及び第2の可動子2A,2Bを移動させたい距離だけ
繰り返される。
に図4(a)の左方向に移動させる場合には、上記の
動作モードの工程を逆に行えば、左方向へ第1及び第2
の可動子2A,2Bを移動させることができる。つま
り、上述したのモードにおいて、(9)、(8)、
(7)、(6)、(5)、(4)、(3)、(2)、
(1)の順に移動させたい距離だけ繰り返し各工程を実
施して、第1及び第2の可動子2A,2Bを移動させれ
ば良い。
子2Bのみを左もしくは右方向に移動させる場合。
子2Bを右方向に移動させる場合について説明する。
極4,8がの動作モードと同様に接地されたままに維
持される。図10(f)に示すように保持用電極部14
Bに電圧が印加される。保持用電極部14Bと可動子側
固定電極5との間に静電気力が生成されて、第2の可動
子2Bは、ガラス板15側に移動され可動子側固定電極
5は保持用電極部14Bに吸着される。図10(e)に
示すように保持用電極部14Aに電圧が印加される場合
には、第1の可動子2Aは、ガラス板15に吸着され
る。
持用電極部14Bに電圧Hを印加したまま図10(a)
及び10Bに示されるように時点t1に駆動用電極12
A及び12Bに電圧Hが印加される。駆動用電極12A
及び12Bの近傍の可動子側駆動用電極8が駆動用電極
12A及び12Bに静電気力によって吸引されて、駆動
用電極12A及び12Bに可動子側駆動用電極8が吸着
される。従って、第2の可動子2Bは、ガラス板13側
に移動される。これに対して、保持用電極部14Aに電
圧Hが印加されていることから、第1の可動子2Aは、
ガラス板15側に固定されたままに維持される。
印加したまま、図10(f)に示すように時点t2にお
いて、保持用電極部14Bに電圧Hが印加される。従っ
て、保持用電極部14Bと可動子側固定電極11との間
に強い静電気力が生成されて、第2の可動子2Bは、ガ
ラス板15側に移動され可動子側固定電極11は保持用
電極部14Bに吸着される。
印加したまま図10B及び図10Cに示すように時点t
3で駆動用電極12B及び12Cに電圧Hが印加され
る。駆動用電極12B及び12Cの近傍の可動子側駆動
用電極8が駆動用電極12B及び12Cに静電気力によ
って吸引されて、駆動用電極12B及び12Cに可動子
側駆動用電極8が吸着される。従って、第2の可動子2
Bは、ガラス板13側に移動される。第1の可動子2A
は、同様にガラス板15側に固定されたままに維持され
る。このとき(1)の時に比べて図8(b)の右方向に
駆動用電極部12の一つのストライプ分だけ、即ち、1
ピッチだけ第2の可動子2Bは移動される。
印加したまま図10(f)に示すように時点t4で保持
用電極部14Bに電圧Hが印加される。保持用電極部1
4Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生
成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動
され可動子側固定電極11は保持用電極部14Bに吸着
される。
印加したまま図10(c)及び図10Dに示すように時
点t5で駆動用電極12C及び12Dに電圧が印加され
る。駆動用電極12C及び12Dの近傍の可動子側駆動
用電極8が駆動用電極12Cに静電気力によって吸引さ
れて、駆動用電極12C及び12Dに可動子側駆動用電
極8が吸着される。従って、第2の可動子2Bは、ガラ
ス板13側に移動される。第1の可動子2Aは、依然ガ
ラス板15側に固定されたままに維持される。このとき
(1)の時に比べて図8(b)の右方向に駆動用電極部
12の二つのストライプ分、即ち、2ピッチだけ第2の
可動子2Bは移動される。
印加したまま図10(f)に示すように時点t6で保持
用電極部14Bに電圧Hが印加される。保持用電極部1
4Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生
成されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動
され、可動子側固定電極11は、保持用電極部14Bに
吸着される。
印加したまま図10(d)、図10(d)及び10Aに
示すように時点t7に駆動用電極12D及び12Aに電
圧が印加される。駆動用電極12D及び12Aの近傍の
可動子側駆動用電極8が駆動用電極12D及び12Aに
静電気力によって吸引されて、駆動用電極12D及び1
2Aに可動子側駆動用電極8が近接する。第2の可動子
2Bはガラス板13側に移動される。第1の可動子2A
は、ガラス板15側に固定されたままにある。このとき
(1)の時に比べて図8(b)の右方向に駆動用電極部
12の三つのストライプ分、即ち、3ピッチだけ第2の
可動子2Bが移動される。
印加したまま図10(f)に示すように時点t8で保持
用電極部14Bに電圧が印加される。保持用電極部14
Bと可動子側固定電極11との間に強い静電気力が生成
されて、第2の可動子2Bは、ガラス板15側に移動さ
れて可動子側固定電極11は、保持用電極部14Bに吸
着される。
を印加したまま図10(a)及び図10(b)に示すよ
うに時点t9で駆動用電極12A及び12Bに電圧が印
加される。駆動用電極12A及び12B近傍の可動子側
駆動用電極8が駆動用電極12A及び12Bに静電気力
によって吸引されて、駆動用電極12A及び12Bに可
動子側駆動用電極8が近接する。第2の可動子2Bは、
ガラス板13側に移動される。第1の可動子2Aは、同
様にガラス板15側に固定されたままに維持される。こ
のとき(1)の時に比べて図10Bの右方向に駆動用電
極部12の四つのストライプ分、4ピッチだけ第2の可
動子2Bが移動される。
第2の可動子2Bを移動させたい距離だけ繰り返し行い
可動子2Bを移動させる。
場合には、上述したにおいて(1)、(10)、
(9)、(8)、(7)、(6)、(5)、(4)、
(3)、(2)の順に移動させたい距離だけ繰り返し行
うことで、第2の可動子2Bを移動させることができ
る。
動子2Aのみを左もしくは右方向に移動させる場合。
動子2Aを右方向に移動させる場合について説明する。
極4,8がの動作モードと同様に接地されたままに維
持される。図11(e)に示すように保持用電極部14
Aに電圧が印加される。保持用電極部14Aと可動子側
固定電極11との間に静電気力が生成されて、第1の可
動子2Aは、ガラス板15側に移動され可動子側固定電
極5は、保持用電極部14Aに吸着される。ここで、図
11(f)に示すように保持用電極部14Bに電圧が印
加される場合には、第2の可動子2Bは、ガラス板15
に吸着される。
持用電極部14Bに電圧Hが印加されたまま図11
(a)に示されるように時点t1に駆動用電極12A及
び12Bに電圧Hが印加される。従って、駆動用電極1
2A及び12Bの近傍の可動子側駆動用電極4が駆動用
電極12A及び12Bに静電気力によって吸引されて、
駆動用電極12A及び12Bに可動子側駆動用電極4が
吸着される。その結果、第1の可動子2Aは、ガラス板
13側に移動される。これに対して、保持用電極部14
Bに電圧Hが印加されていることから、第2の可動子2
Bは、ガラス板15側に固定されたままに維持される。
を印加したまま図11(e)に示されるように時点t2
に保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電
極部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力
が生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に
移動され可動子側固定電極5は保持用電極部14Aに吸
着される。
を印加したまま図11(b)に示すように時点t3にお
いて、駆動用電極12B及び12Cに電圧Hが印加され
る。駆動用電極12B及び12C近傍の可動子側駆動用
電極4が駆動用電極12B及び12Cに静電気力によっ
て吸引されて、駆動用電極12B及び12Cに可動子側
駆動用電極4が吸着される。第1の可動子2Aは、ガラ
ス板13側に移動される。第2の可動子2Bは、ガラス
板15側に固定されたままに維持される。このとき
(1)の時に比べて図8(c)の右方向に駆動用電極部
12の一つのストライプ分、即ち、1ピッチだけ第1の
可動子2Aが移動される。
を印加したまま図11(e)に示されるように時点t4
に保持用電極部14Aに電圧Hを印加する。保持用電極
部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力が
生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に移
動され可動子側固定電極5は、保持用電極部14Aに吸
着される。
を印加したまま図12C及び12Dに示されるように時
点t5に駆動用電極12C及び12Dに電圧Hが印加さ
れる。駆動用電極12C及び12D近傍の可動子側駆動
用電極4が駆動用電極12C及び12Dに静電気力によ
って吸引されて、駆動用電極12C及び12Dに可動子
側駆動用電極4が吸着される。従って、第1の可動子2
Aは、ガラス板13側に移動される。第2の可動子2B
は、ガラス板15側に固定されたままに維持される。こ
のとき(1)の時に比べて図4(a)の右方向に駆動用
電極部12の二つのストライプ分、即ち、2ピッチだけ
第1の可動子2Aが移動される。
を印加したまま図11(e)に示されるように時点t6
に保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電
極部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力
が生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に
移動され、可動子側固定電極5は保持用電極部14Aに
吸着される。
を印加したまま図11(d)及び11Aに示されるよう
に時点t7に駆動用電極12B及び12Aに電圧Hを印
加する。駆動用電極12B及び12A近傍の可動子側駆
動用電極4が駆動用電極12B及び12Aに静電気力に
よって吸引されて、駆動用電極12B及び12Aに可動
子側駆動用電極4が吸着される。第1の可動子2Aは、
ガラス板13側に移動される。やはり第2の可動子2B
は、ガラス板15側に一時的に固定されたままにある。
このとき(1)の時に比べて図8(c)の右方向に駆動
用電極部12の三つのストライプ分、即ち、3ピッチだ
け第1の可動子2Aが移動される。
を印加したまま図11(e)に示されるように時点t8
に保持用電極部14Aに電圧Hが印加される。保持用電
極部14Aと可動子側固定電極5との間に強い静電気力
が生成されて、第1の可動子2Aは、ガラス板15側に
移動され可動子側固定電極5は、保持用電極部14Aに
吸着される。
を印加したまま図11(a)及び11Bに示されるよう
に時点t9に駆動用電極12A及び12Bに電圧Hが印
加される。駆動用電極12A及び12B近傍の可動子側
駆動用電極4が駆動用電極12A及び12Bに静電気力
によって吸引されて、駆動用電極12A及び12Bに可
動子側駆動用電極4が近接する。第1の可動子2Aは、
ガラス板13側に移動される。第2の可動子2Bは、ガ
ラス板15側に一時的に固定されたままである。このと
き(1)の時に比べて図8(c)の右方向に駆動用電極
部12の4つのストライプ分、4ピッチだけ第1の可動
子2Aが移動される。
1の可動子2Aを移動させたい距離だけ繰り返されて第
1の可動子2Aが移動される。
せたい場合には、の工程において(1)、(10)、
(9)、(8)、(7)、(6)、(5)、(4)、
(3)、(2)の順に移動させたい距離だけ繰り返され
て第1の可動子2Aが移動される。
位置とレンズ系のズームング倍率(拡大もしくは縮小の
倍率)との関係について図12(a)及び図12(b)
を参照して説明する。
用者が静電アクチュエータが具備されたPDA等の装置
に設けられた入力部例えば、ボタンやつまみに入力した
信号が装置内の制御部19に送られ、この入力信号に基
づいて制御部19で生成される。この制御信号にしたが
って第1及び第2の可動子2A,2Bが駆動される。
の縦断面図を示し、図12(b)は第1及び第2の可動
子2A,2Bの軸方向の位置と光学倍率との関係を示す
グラフである。図12(b)において、曲線Pは、第1
の可動子2Aの移動範囲を示し、曲線Qは、第2の可動
子2Bの移動範囲を示している。この図12(b)から
明らかなように、固定子3の略中央付近では、第1及び
第2の可動子2A,2Bの移動範囲が重なり合う領域が
ある。なお、図12(b)のグラフにおいて、横軸の原
点は、静電アクチュエータの固定子3の第1の可動子2
Aが設けられた側の一方の開口部に定められている。
2の可動子2Bが設けられた側の他方の開口部には、レ
ンズ6,9の結像面にCCDセンサ17が固定板18上
に配置され、固定板18が固定子3の他方の開口部に固
定されている。
がある光学倍率Xに設定される場合には、第1の可動子
2Aが点Eに、第2の可動子2Bが点Fに配置される。
同様に光学系が光学倍率Xよりも大きい光学倍率をYに
設定される場合には、第1の可動子2Aが点Gに、第2
の可動子2Bが点Hに配置される。また、光学系が光学
倍率Yよりも大きい光学倍率をZに設定される場合に
は、第1の可動子2Aが点Iに、第2の可動子2Bが点
Jに配置される。
光学倍率に対応する所望の位置に移動される場合には、
まず第1及び第2の可動子2A,2Bが粗動作され、次
に、第1及び第2の可動子2A,2Bのどちらか一方が
固定されて、移動可能な他方の可動子が微動されてその
位置が所望の位置に設定される。次に、位置が設定され
た他方の可動子が固定されて一方の可動子が微動されて
所望の位置に設定される(微動作)。
ードの工程により第1及び第2の可動子2A,2Bが独
立して移動されることで光学系は、所望の倍率に設定さ
れる。
の可動子2A,2Bが粗動作された後、一方の可動子が
固定され、他方の可動子が微動されて所望の位置に設定
されて光学系は、光学倍率設定されている。しかしなが
ら、第1及び第2の可動子2A,2Bが独立して制御さ
れることによって位置設定を途中でどちらか一方の第1
及び第2の可動子2A,2Bを固定することなく、第1
及び第2の可動子2A,2Bをそれぞれの所望の位置に
直接移動させて、所望の光学倍率が得られてもよい。ま
た、このような動作では、第1の可動子2Aが、駆動用
電極部12側に移動もしくは駆動用電極部12側に一時
的に固定されている場合には、必ず第2の可動子2B
は、保持用電極部14B側に移動もしくは保持用電極部
14Bに一時的に固定されている。ただし、後者の動作
の場合には前者に比べて若干拡大もしくは縮小に必要な
時間が大きくなる。
撮像される画像の拡大もしくは縮小するための複数の可
動子を、独立して動作させることで所望の光学倍率を得
ることができる。
アクチュエータについて図13(a)〜13Cを参照し
て説明する。
成要素は同一符号を付し重複する説明は省略する。
は、可動子側固定電極5,11が、第1及び第2の可動
子2A,2Bのほぼ下面全域に形成されている。
形態に係るアクチュエータの可動子を概略的に示す側面
図であり、図13(b)は、図13(a)に示された可
動子の下面を概略的に示す平面図であり、図13(c)
は、この発明の第2の実施の形態に係るアクチュエータ
のガラス板であって、図13(a)に示された可動子が
スライドされるガラス板の上面を概略的に示す平面図で
ある。
の下面には、図13(b)に示すように形状の可動子側
固定電極5が設けられている。この可動子側固定電極5
は、第1の可動子2Aの下面内に平面的に広がり、第2
の可動子2B側に3つの突出領域及びその間に2つの凹
み領域を有する略櫛形状に形成されている。
3(b)に示すように可動子側固定電極11が図設けら
れている。この可動子側固定電極11は、第2の可動子
2Bの下面内に平面的に広がり、第1の可動子2A側に
3つの凹み領域及びその間に2つの突出領域を有する略
櫛形状に形成されている。図13(b)から明らかなよ
うに可動子側固定電極5、11は、互いに一方の凹部領
域が他方の突部領域にはめ合わせられような相補形状に
形成されている。
13(c)に示されるようにガラス板15の中央部で電
気的に分離されように平坦に広がり、その中央部では、
夫々可動子側固定電極5、11の形状に対応する形状に
形成されている。つまり、ガラス板15中央部分では、
保持用電極部14A,14Bは、互いに一方の凹部領域
が他方の突部領域にはめ合わせられような相補形状に形
成されている。 このような構造を有するアクチュエー
タでは、図4(a)に示されたアクチュエータと同様に
動作される。ただし、第1の可動子2Aをガラス板15
側に一時的に固定する保持用電極部14Aは、ガラス板
15の略中央部分にまでしか形成されておらず、また、
第2の可動子2Bをガラス板15側に一時的に固定する
保持用電極部14Bは、保持用電極部14Aが形成され
ていないガラス板15の略中央部分までしか形成されて
いないため、第1の可動子2Aは開口部からガラス板1
5の略半分付近までしか移動させることができず、また
第2の可動子2Bは、CCDセンサ17からガラス板1
5の略半分付近までしか移動されることができない。
移動が終了した後、新たに移動開始されるまでは、第1
の可動子2Aは、駆動用電極部12,14Aのいずれか
に、第2の可動子2Bは駆動用電極部12,14Bのい
ずれかに、それぞれ一時的に固定され続けられる。この
固定された状態では、静電アクチュエータが搭載された
装置の主電源を切った場合においても内部電源により通
電がなされ保持され続けられる。
アクチュエータでは、撮像される画像の拡大もしくは縮
小するための複数の可動子を独立して動作させること
で、所望の光学倍率を得ることができる。
移動範囲は、前述した第1の実施の形態よりも小さくな
るが、第1及び第2の可動子2A,2Bが接触すること
によって破損する可能性がなくなり、静電アクチュエー
タの信頼性が向上される。
アクチュエータについて図14(a)〜図14(c)を
参照して説明する。
ュエータでは、可動子側固定電極5,11が平板状に形
成されている。
態に係る可動子を概略的に示す側面図あり、図14
(b)は図14(a)に示された可動子の下面を概略的
に示す平面図であり、図14(c)は、この発明の第3
の実施の形態に係るアクチュエータのガラス板の上面を
概略的に示す平面図である。
側に示すように平板状に形成される。ただし、可動子側
の固定電極5は、第1の可動子2A下面の面積に対し少
なくとも半分以上の面積を有し、かつ全域にわたって形
成されていないものとする。例えば、可動子側固定電極
5は、所定方向に偏位して可動子2Bから離れるように
設けられる。
側に示すように平板状に形成される。ただし、可動子側
固定電極11は、第2の可動子2B下面の面積に対し少
なくとも半分以上の面積を有し、かつ全域にわたって形
成されていないものとする。例えば、可動子側固定電極
11は、所定方向とは逆側に偏位して可動子2Aから離
れるように設けられる。
夫々図14(c)のように平坦に延出される形状に形成
される。つまりガラス板15上には、平板状の2つの保
持用電極部14A,14Bが離間して形成される。四角
形な保持用電極部14A,14Bの面積は、各可動子の
移動範囲(光学倍率)によって設定され、略同一であっ
ても異なっていてもどちらでも良い。また、例えば、保
持用電極部14Aは、ガラス板15上で所定方向に偏位
して配置され、保持用電極部14Bは、ガラス板15上
で所定方向とは逆側に偏位して配置される。
は、上述した第1の実施の形態とほぼ同様に動作される
る。また、第1及び第2の可動子2A,2Bは、第2の
実施の形態と同様に保持用電極部14A,14Bが形成
された範囲内でしか移動することができない。また、第
1及び第2の可動子2A,2Bの移動が終了した後、新
たなに移動を開始するまでは、第1の可動子2Aは、駆
動用電極部12,14Aのいずれかに、第2の可動子2
Bは、駆動用電極部12,14Bのいずれかにそれぞれ
一時的に固定され続けられる。この固定された状態は、
静電アクチュエータが搭載された装置の主電源を切った
場合においても内部電源により通電がなされ保持されて
いるものとする。
は、撮像される画像の拡大もしくは縮小を行うための複
数の可動子を独立して動作させることで、所望の光学倍
率を得ることができる。
移動範囲は、第1の実施の形態よりも小さくなるが、第
1及び第2の可動子2A,2Bが接触することによって
破損する可能性がなくなり、静電アクチュエータの動作
の信頼性が向上する。
を平板状の四角形にしたことで容易に製作することがで
き製作費用の低減にも寄与する。
おける第1及び第2の可動子2A,2B及び固定子3の
製造方法について図15(a)乃至図19を参照して説
明する。
(a)から図15(c)を参照して説明する。
示す平面図であり、図15(b)は、図15(a)に示
された可動子の部品を組立て示す斜視図であり、図15
(c)は、固定子枠の製造過程において金型に可動子部
品を装着した状態を概略的に示す平面図であり、図15
(d)は、図15(c)の工程を経て製造された可動子
を概略的に示す斜視図である。
2Aの部品は、電極4が設けられた第1の平板20、電
極5が設けられた第2の平板21、第1及び第2の平板
20,21を接続する円弧状の第1の接続部材22、円
弧状の第2の接続部材23、第1の平板20に貼付され
る当接部材24、から構成される。第1の平板20およ
び第2の平板21表面には、凹凸形状の可動子側駆動用
電極4,可動子側固定電極5がエッチングにより形成さ
れている。第1の平板20、第2の平板21、第1の接
続部材22,22、第2の接続部材23,23、合わせ
部材24は、金属板から一体的にプレス成形によって成
形される。
15(b)に示すように折り曲げられて組み立てられ
る。可動子側駆動用電極4,可動子側固定電極5が外側
に配置されるように第1の平板20と第1の接続部材2
2,22との接続部、第2の平板21と第1の接続部材
22,22との接続部、第2の平板21と第2の接続部
材23,23との接続部、第2の接続部材23,23と
合わせ部材24との接続部とがそれぞれ折り曲げられ
て、折り曲げた後に当接部材24と第1の平板20とが
スポット溶接などにより接合される。第1及び第2の接
続部材22,22、23,23は、外部からの圧力を弾
性的に受けることができる部材であり、可動子構造は、
柔軟性を有することとなる。
可動子2Aの部品は、樹脂で固定される。
分離可能な金型25A,25B,25C,25Dが用い
られる。金型25A,25Bの内面には、可動子側駆動
用電極4,可動子側固定電極5の凸部が当接されるた
め、凹形状にくぼんだ空間が設けられる。金型25A,
25Bの挟まれて固定される金型25Cは、金型25
A,25Bの内壁と向かいあう面側に、段差形状のレン
ズ6がはめ込まれるための凸部が形成されている。金型
25Cに対向して金型25A,25Bに挟まれて固定さ
れる金型25Dは、金型25Cに当接するように、かつ
第1及び第2の平板20,21の可動子側駆動用電極
4,可動子側固定電極5を有しない面に対して隙間を設
けて配置される。
電極4,可動子側固定電極5の凸部と、金型25A,2
5Bとが、接触するように配置される。
ように金型25C,25Dが金型25A,25Bの隙間
に挿入される。第1の可動子2Aは、金型25A〜25
Dによって周囲を覆われる。このとき接続部材22,2
2、23,23によって第1の平板20と第2の平板2
1とは、金型25A,25Bに対して付勢されている。
金型25A〜25Dは、動かないように固定される。
入孔26から樹脂が隙間に導入される。このとき金型2
5A〜25Dは、ヒータなどの加熱手段により約150
℃に保持され、また、樹脂は約300℃に保持された状
態で、樹脂が流し込まれる。樹脂が流し込まれた後、時
間経過と共に徐々に室温程度にまで温度を低下させてい
き樹脂を固化させる。樹脂を固化させることによって第
1の可動子2Aが、接続部材22,22,23,23に
よって移動されることなく固定されることになる。
の平板20,21が、金型25A,25Bに付勢されて
いるため、第1と第2の平板20,21とは略一定の距
離を有する。このため樹脂を固化して製作された第1の
可動子2Aの可動子側駆動用電極4,可動子側固定電極
5間の距離が略一定となり、かつ複数の第1の可動子2
A間で製作精度にばらつきのないほぼ一定の形状を得る
ことができる。
2Aの軸方向の一面にレンズ6が設けられる。
可動子2Aと同様の製造方法によって製作される。
された導電性を有する材料を用いることで、可動子2
A、2Bへの配線の信頼性を向上させることができる。
(a)〜図16(c)の製造の説明図を参照して説明す
る。
な金型30A,30Bには、金型30A,30Bが組み
合わされた状態で固定子枠3の外形状が形成されるよう
な穿設孔が設けられる。
にある。
1A,31Bの凸部に、横断面がほぼU字状のガラス板
13,15の背面が接触するように配置される。このガ
ラス板13,15の背面に対向する面には、パターニン
グされた駆動用電極部12,保持用電極部14が形成さ
れ、駆動用電極部12,保持用電極部14が対向するよ
うに面31A,31Bに配置される図。なお図16
(b)には、これら電極の形状が簡略化したガラス板1
3,15で示されていることに注意されたい。
32の側面が、面31cの凸部と接触するように、また
面31Dと非接触となるように、駆動用電極部12,保
持用電極部14の縁33と接触するように、金型30
A,30Bが組み合わされる。金型30A,30Bが組
み合わされた時には、図16(c)に示されるように駆
動用電極部12,保持用電極部14の凹部と、中子3
2、面31Dおよび面31cの凹部と、は非接触である
図。なお図16(c)において金型30A,30Bの形
状の細部は一部省略して図示している。
Dとは非接触であり、中子32は面34Cの凸部と接触
されている。
樹脂が流し込まれる。このとき金型30A,30Bはヒ
ータなどの加熱手段により約150℃に保持されてお
り、また樹脂は約300℃に保持された状態で隙間に流
し込まれる。樹脂が流し込まれた後、時間経過と共に徐
々に室温程度にまで温度を低下させていき樹脂を固化さ
せる。
子32を取り出し、金型30A,30Bを分離させ、所
望の形状の固定子3を得る。
可動子2A,2B、固定子3、ガラス板13,15を組
み合わせて静電アクチュエータを作り上げる。
7(a)から17Cを参照して説明する。
用電極4は、シリコン製基板を加工してなるものであ
り、可動子側駆動用電極4の凹凸形状は、シリコン製基
板の一面が所望の大きさ(数ミクロンオーダ)を有する
凹凸形状となるようにエッチングによって形成される。
エッチングは、LSIの高集積化のために行われる方法
と略同一であり、ウェットエッチングまたはドライエッ
チングどちらであっても構わない。
体35は、導電性の樹脂で形成された平板を直方体状に
組み立ててなるものである。可動子本体35の軸方向に
はレンズ6が搭載されており、可動子本体35の側面の
一部にはグランドに接続される接地配線7が接続される
ためのパッド部36が形成されている。
4と可動子本体35とは、図17(c)に示すように、
可動子本体35の上面に可動子側固定電極5を例えば紫
外線で硬化するアクリル系接着剤にて貼設して第1の可
動子2Aが製作される。
Aと固定子3とを組み合わせることにより静電アクチュ
エータが製作される。
参照して説明する。
り、金型37A〜37Dを組み合わせて金型37A〜3
7Dの隙間に樹脂を注入して第1の可動子2Aを形成す
る。なお金型37Cに到達する長さを有する金型37D
を用いている。
込まれる樹脂は、導電性を有するカーボン粒子38とカ
ーボンファイバ39とが混合されたものである。なおカ
ーボン粒子38は、直径数ミクロンの略球形状をなした
ものであり、またカーボンファイバ39は直径約10ミ
クロン長さ数十ミクロンの棒形状をしたものである。こ
の樹脂を固化させることでレンズを有していない第1の
可動子2Aを製作する。
子2Aの可動子側駆動用電極4,可動子側固定電極5の
凸形状は例えば約20ミクロン間隔で形成されるため、
凸部40とその隣に設けられる凸部40との間(つまり
凹部41)にはカーボンファイバ39が入りこまない可
能性があるが、カーボン粒子38が混入されていること
により仮にカーボンファイバ39が凹部に入り込まなく
とも、カーボン粒子38が入り込むため良好な導電性を
有する第1の可動子2Aを得ることができる。
後、メッキ処理を施すことで導電性を持たせることが可
能であり、製造工程が増加する欠点はあるが、良好な導
電性を確保することができる。
いて図19を参照して説明する。
明図であり、金型42Aに第1及び第2の可動子2A,
2Bとこの第1及び第2の可動子2A,2Bが挿入され
る固定子3と、が同一金型に形成される。なお図19
は、2つの固定子、可動子が形成された金型の例を示し
ている。
形状は、図18に示すものと略同様であり、また固定子
3の形状が形成された金型の形状は、図16(a)に示
すものと略同様である。第1の可動子2Aの金型の対向
する一対の内面43A−43Bには、可動子側駆動用電
極4,可動子側固定電極5の形状が形成されている。ま
た、固定子3の金型の対向する一対の内面44A,44
Bには、駆動用電極部12,保持用電極部14の形状が
形成される。
Bを用いることにより、寸法精度のばらつきの少ない第
1及び第2の可動子2A,2B及び固定子枠3を短期間
で大量に生産することができる。
されずその主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きることは言うまでもない。例えば、2つの可動子の位
置を光センサなどにより検出し可動子が衝突するような
状態であれば、どちらか一方を一時的に固定して衝突を
防止することもできる。
でなくとも所望の倍率を得るために3つ以上設けてもよ
い。
の形状は、弾性特性を有する形状であればどのような形
状であっても構わない。
ータによれば、複数の可動子を、互いに独立して動作さ
せることができ、従って、この発明の静電アクチュエー
タをカメラ等の光学機器に適用する場合には、撮像され
る画像の拡大もしくは縮小させるズーミング機能を実現
することができ、しかも、被写体に焦点を合わせるフォ
ーカス機能をも実現できる。
定子 から抜き出して概略的に示す斜視図である。
示す縦断面図である。
静電アクチュエータの構造を破断して概略的に示す斜視
図であって、一対の可動子が固定子枠から抜き出して示
している斜視図であり、(b)は、(a)に示された駆
動側固定子の固定子電極の配列を概略的に示す斜視図で
あり、及び、(c)は、(a)に示された可動子を保持
する側の固定子の固定子電極配列を概略的に示す斜視図
である。
エータの内部構造を概略的に示す縦断面図であり、
(b)は、(a)に示される静電アクチュエータをX−
X線で切断して概略的に示す断面図であり、(c)は、
(a)に示される静電アクチュエータをY−Y線で切断
して概略的に示す断面図であり、及び(d)は、(a)
に示される静電アクチュエータにおいて可動子の固定電
極の本数と側面ギャップの関係を概略的に示す断面図で
ある。
電アクチュエータにおいて2つの可動子を同時に同方向
に移動させる場合における固定子の電極に与えられる電
圧を示すタイミングチャートである。
電アクチュエータにおいて2つの可動子の一方をある方
向に移動させる場合における固定子の電極に与えられる
電圧を示すタイミングチャートである。
電アクチュエータにおいて2つの可動子の他方をある方
向に移動させる場合における固定子の電極に与えられる
電圧を示すタイミングチャートである。
電アクチュエータの変形例であって、夫々2つの可動子
の動作状態を概略的に示す断面図である。
うに2つの可動子を同時に同方向に移動させる場合にお
ける固定子の電極に与えられる電圧を示すタイミングチ
ャートである。
ように2つの可動子の一方をある方向に移動させる場合
における固定子の電極に与えられる電圧を示すタイミン
グチャートである。
ように2つの可動子の他方をある方向に移動させる場合
における固定子の電極に与えられる電圧を示すタイミン
グチャートである。
係る静電アクチュエータの内部構造を概略的に示す縦断
面図であり、及び(b)は、(a)に示された静電アク
チュエータにおける第1及び第2の可動子の位置と光学
倍率との関係を表すグラフである。
係る静電アクチュエータの可動子を概略的に示す縦断面
図であり、(b)は、(a)に示される可動子の下面の
電極パターンを概略的に示す平面図であり、及び(c)
は、(a)及び(b)に示される可動子が組み込まれた
静電アクチュエータの固定子のガラス板上の電極パター
ンを概略的に示す平面図である。
係る静電アクチュエータの可動子を概略的に示す縦断面
図であり、(b)は、(a)に示される可動子の下面の
電極パターンを概略的に示す平面図であり、及び(c)
は、(a)及び図14に示される可動子が組み込まれた
静電アクチュエータの固定子のガラス板上の電極パター
ンを概略的に示す平面図である。
ュエータの可動子の部品を分解して概略的に示す平面図
であり、(b)は、(a)に示され可動子部品を組み立
てた状態を概略的に示す斜視図であり、(c)は、
(b)に示された可動子の部品及びその可動子部品が組
み込まれた金型を概略的に示す断面図であり、及び
(d)は、(c)に示された金型で作られた可動子を概
略的に示す斜視図である。
ュエータの固定子を製造する為の金型を一部透過して概
略的に示す斜視図であり、(b)は、図4(a)に示さ
れた静電アクチュエータの固定子を製造する為のガラス
板を概略的に示す斜視図であり、(c)は、(a)に示
された固定子の金型にガラス板を装着した組み立て構造
体を一部透過して概略的に示す斜視図であり、及び
(d)は、(c)に示される固定子の金型に装着される
中子を概略的に示す斜視図である。
製造方法で用いられる可動子の電極を概略的に示す斜視
図であり、(b)は、この発明の静電アクチュエータの
製造方法で用いられる可動子本体を概略的に示す斜視図
であり、及び(c)は、(a)に示された可動子の電極
を(b)に示された可動子本体に固定されて作られる可
動子を概略的に示す斜視図である。
用いられる可動子と可動子の金型を概略的に示す縦断面
図である。
用いられる可動子及び固定子の金型を概略的に示す平面
図である。
Claims (16)
- 【請求項1】所定方向に沿って配列され、その夫々がこ
の所定方向に交差する方向に延出されている第1の固定
子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記所定方
向に沿って延出される第2の固定子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記第2の
固定子電極とは電気的に分離されるように前記移動方向
に沿って延出されている第3の固定子電極と、 前記第1の固定子電極と前記第2及び第3の固定子電極
との間に規定される空間内を前記移動方向に沿って移動
可能に配置され、前記第1の固定子電極に対向するよう
に設けられた第1の可動子電極及び前記第2の固定子電
極に対向するように設けられた第2の可動子電極を具備
する第1の可動子と、 前記移動空間内を前記移動方向に沿って移動可能に前記
第1の可動子とは独立に配置され、前記第1の固定子電
極に対向するように設けられた第3の可動子電極及び前
記第3の固定子電極に対向するように設けられた第4の
可動子電極を具備する第2の可動子と、 から構成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1及び第2の可動子内には、レンズ
が内蔵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】前記第1の固定子電極、第1の可動子電極
及び第3の可動子電極は、互いにほぼ並行に且つ等ピッ
チで配置され、互いに等しい幅を有することを特徴とす
る請求項1に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項4】第1の可動子電極及び第3の可動子電極
は、互いにほぼ並行に且つ等ピッチで配置され、互いに
等しい幅を有す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5】前記第1の固定子電極は、第1の可動子電
極及び第3の可動子電極のピッチの1/4ピッチで配置
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】前記第2の可動子の前記第4可動子電極が
前記固定子の前記第3固定子電極に吸引されて前記第2
の可動子が固定された状態で前記移動空間内を前記第1
の可動子が移動することが可能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7】第1及び第2の駆動信号を前記第1及び第
2の固定子電極に供給して前記第1の可動子を所定方向
に移動し、保持信号を前記第3の固定子電極に供給して
第2の可動子を保持する駆動回路を更に具備することを
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8】ある所定方向に沿って延びる空間をその内
に規定する中空の固定子枠、この固定子枠の第1の内面
に配置され、前記所定方向に沿って並列され、その夫々
がこの方向に交差する方向に延出される第1の固定子電
極を含む第1の電極領域及び前記固定子枠の第1の内面
に対向する第2の内面に配置され、前記所定方向に沿っ
て延出され、互いに電気的に分離された第2及び第3の
固定子電極を含む第2の電極領域を有する固定子と、 前記固定子内の空間に前記所定方向に沿って移動可能に
配置され、前記第1の電極領域に対向するように前記第
1の固定子電極に対応して前記所定方向に沿って並列さ
れ、その夫々がこの方向に交差する方向に延出される第
1の可動子電極及び前記第2の電極領域に対向するよう
に前記第2の固定子電極に対応して前記所定方向に沿っ
て延出される第2の可動子電極を具備する第1の可動子
と、 前記空間内を前記移動方向に沿って移動可能に前記第1
の可動子とは独立に配置され、前記第1の電極領域に対
向するように前記第1の固定子電極に対応して前記所定
方向に沿って並列され、その夫々がこの方向に交差する
方向に延出される第3の可動子電極及び前記第2の電極
領域に対向するように前記第3の固定子電極に対応して
前記所定方向に沿って延出される第4の可動子電極を具
備する第2の可動子と、 前記第1の固定子電極に第1の駆動信号を供給し、前記
第2の固定子電極に第2の駆動信号又は保持電圧信号の
一方を供給し、前記第3の固定子電極に第3の駆動信号
又は保持電圧信号の一方を供給して第1及び第2の可動
子の両方或いは一方を前記所定方向に沿って移動させる
駆動回路と、を具備することを特徴とする静電アクチュ
エータ。 - 【請求項9】前記第1及び第2の可動子内には、レンズ
が内蔵されている請求項8に記載の静電アクチュエー
タ。 - 【請求項10】前記第2の可動子の前記第4可動子電極
が前記固定子の前記第3固定子電極に吸引されて前記第
2の可動子が固定された状態で前記固定子内を前記第1
の可動子が移動することが可能であ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11】前記第2及び第3の固定子電極は、互い
にほぼ並行に前記所定方向に沿って延出され、第2及び
第4の可動子電極もまた互いにほぼ並行に前記所定方向
に沿って延出されてい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12】前記第2及び第3の固定子電極は、前記
所定方向に沿って広がる面電極であって前記所定方向で
互いに分離されて配置され、前記第1及び第2の可動子
は、第2及び第3の固定子電極が前記所定方向に沿って
広がる範囲内で可動され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13】ある所定方向に沿って配列され、そのそ
れぞれがこの移動方向に交差する方向に延出されている
第1の固定子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記所定方
向に沿って延出される第2の固定子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記第2の
固定子電極とは電気的に分離されるように前記所定方向
に沿って延出されている第3の固定子電極と、 前記第1の固定子電極と前記第2及び第3の固定子電極
との間に規定される移動空間内を前記所定方向に沿って
移動可能に配置され、前記第1の固定子電極に対向する
ように設けられた第1の可動子電極及び前記第2の固定
子電極に対向するように設けられた第2の可動子電極を
備えた中空の第1の可動子と、 前記移動空間内を前記所定方向に沿って移動可能に前記
第1の可動子とは独立に配置され、前記第1の固定子電
極に対向するように設けられた第3の可動子電極及び前
記第3の固定子電極に対向するように設けられた第4の
可動子電極を具備する中空の第2の可動子と、 前記第1の可動子中に前記所定方向に沿って配置された
光軸を有する第1の光学レンズ系と、 前記第2の可動子中に前記所定方向に沿って配置された
光軸を有する第2の光学レンズ系であって、第1及び第
2のレンズ系の相対位置に従ってその光学倍率が定ま
り、第1及び第2のレンズ系の位置に従って結像面に被
写体像が結像される第2の光学系と、 前記第1の固定子電極に第1の駆動信号を供給し、前記
第2の固定子電極に第2の駆動信号又は保持電圧信号の
一方を供給し、前記第3の固定子電極に第3の駆動信号
又は保持電圧信号の一方を供給して第1及び第2の可動
子の両方或いは一方を前記所定方向に沿って移動させる
駆動回路と、 から構成されることを特徴とする被写体像をその結像面
に結像させる画像装置。 - 【請求項14】前記第2及び第3の固定子電極は、互い
にほぼ並行に前記所定方向に沿って延出され、第2及び
第4の可動子電極もまた互いにほぼ並行に前記所定方向
に沿って延出されていることを特徴とする請求項13の
画像装置。 - 【請求項15】前記第2及び第3の固定子電極は、前記
所定方向に沿って広がる面電極であって前記所定方向で
互いに分離されて配置され、前記第1及び第2の可動子
は、第2及び第3の固定子電極が前記所定方向に沿って
広がる範囲内で可動されることを特徴とする請求項13
の画像装置。 - 【請求項16】所定方向に沿って配列され、その夫々が
この所定方向に交差する方向に延出されている第1の固
定子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記所定方
向に沿って延出される第2の固定子電極と、 この第1の固定子電極に対向して配置され、前記第2の
固定子電極とは電気的に分離されるように前記移動方向
に沿って延出されている第3の固定子電極と、 前記第1の固定子電極と前記第2及び第3の固定子電極
との間に規定される空間内を前記移動方向に沿って移動
可能に配置され、前記第1の固定子電極に対向するよう
に設けられた第1の可動子電極及び前記第2の固定子電
極に対向するように設けられた第2の可動子電極を具備
する第1の可動子と、 前記移動空間内を前記移動方向に沿って移動可能に前記
第1の可動子とは独立に配置され、前記第1の固定子電
極に対向するように設けられた第3の可動子電極及び前
記第3の固定子電極に対向するように設けられた第4の
可動子電極を具備する第2の可動子と、 から構成される静電アクチュエータを駆動する方法にお
いて、 第1の駆動信号を前記第1の固定子電極に供給し、 第2の駆動信号を前記第2の固定子電極に供給し、第1
の保持信号を前記第2の固定子電極に供給し、 第3の駆動信号及び第2の保持信号の一方を前記第3の
固定子電極に供給して前記第1及び第2の可動子の一方
或いは両方を前記所定に移動させることを特徴とする静
電アクチュエータの駆動方法。
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