JP2005030499A - アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供すること。
【解決手段】アクチュエータは、流動体８に満たされる閉じた空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性薄膜２と、該可撓性薄膜２を介して流動体８を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧部材３とを備え、可撓性薄膜２が有する導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６を配置する。そして、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ、可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させる。
【選択図】 図１
【解決手段】アクチュエータは、流動体８に満たされる閉じた空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性薄膜２と、該可撓性薄膜２を介して流動体８を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧部材３とを備え、可撓性薄膜２が有する導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６を配置する。そして、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ、可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気力等により可撓性薄膜の形状を変形させる事で推進力を得るアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型の携帯機器が普及し、さらに携帯機器に自動駆動部品を搭載する要望が高まるに連れ、小型且つ低消費電力のアクチュエータが望まれている。これに伴い、従来の電磁式アクチュエータに変えて静電式アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。静電式アクチュエータは、比較的簡単な構成で、静電気力により駆動力と得る為、小型化、低消費電力化に向いている。
【０００３】
特許文献１に開示されている静電アクチュエータについて図１９を用いて説明する。
【０００４】
この静電アクチュエータは、複数の電極１０３−１〜１０３−１０が配列された固定子１０１と、この固定子１０１上に載置された可撓性の誘電体１１０と、各電極１０３−１〜１０３−１０への電圧印加を走査する電源走査手段（１０５−１〜１０５−１０、１０６）、例えば各電極１０３−１〜１０３−１０に各スイッチ１０５−１〜１０５−１０を介して電源１０６を接続したものを備え、固定子１０１に配列された各電極１０３−１〜１０３−１０に対して各スイッチ１０５−１〜１０５−１０をオン状態として電圧印加を走査する。このとき誘電体１１０は、電圧の印加による静電力によって電極に吸引され、電圧印加がなくなると誘電体１１０の弾性力により電極１０３−１〜１０３−１０から剥離する。従って、誘電体１１０の剥離した部分は電圧印加の走査に応じて移動する。そして、この誘電体１１０の剥離した部分上に移動体１１２を配置しておけば、その移動体１１２を移動することができる。
【０００５】
また、一般的に小型静電アクチュエータに求められる機能として、移動体（移動子）の位置保持能力があること、移動体の移動速度を任意に調整出来ること、複数の移動体を独立に駆動できること、移動体の位置検知手段を備えること、消費電力が小さいこと等が挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２７６７６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような静電アクチュエータでは、可撓性薄膜の形状変化を移動体の推進力に変換する為、可撓性薄膜はある程度の弾性力を持たなければならない。移動体の重量が増すとこの弾性力も増す事になる。つまり、この弾性力を上回る静電気力を発生させ、可撓性薄膜の形状を変化しなければならない。その為、ある程度の推進力を得る為には、比較的高電圧を印加しなければならない。
【０００８】
また、このような静電アクチュエータでは、電圧を印加していない状態での可撓性薄膜の形状を規定する事が出来ず、不安定な状態となる。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、可撓性薄膜の変形と共に、流動体の移動を利用する事で、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事ができると共に上記超小型アクチュエータに求められる機能を全てあわせ持つアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明によるアクチュエータは、
流動体に満たされる閉じた空間と、
前記空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記流動体を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧手段と、
前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる圧力分布変化手段と、
を有し、
前記圧力分布変化手段によって前記圧力分布を変化させることで、前記流動体押圧手段を前記可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、粉体または粒体であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求３項に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、気体または液体であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、液体と粒体との混合物であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が楕円弧部を有し、
前記楕円弧部と前記可撓性部材とが接触していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が円であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記圧力分布を変化させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段は、前記空間を少なくとも第１の空間と第２の空間に分割することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記第１または第２の空間の体積を変化させることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項７または９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、静電気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項７または９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、磁気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように形成された流路をさらに有することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記可撓性部材は導電領域を有しており、
前記導電領域と対向するように配置された対向電極をさらに有し、
前記導電領域と前記対向電極との間に電位差を与えることにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体は、誘電体であることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記導電領域または前記対向電極の表面に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記導電領域が複数存在することをさらに特徴とする。
【００２９】
また、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記対向電極が複数存在することをさらに特徴とする。
【００３０】
また、請求項２１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６または２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材をさらに有し、
前記対向電極は前記支持部材に支持されていることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動する。
【００３２】
また、請求項２３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２２または２３に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに有することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９または２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段を複数有し、各々の流動体押圧手段を互いに独立に移動することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２５に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の流動体押圧手段各々の可動範囲を分割したことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記対向電極と前記導電領域との間の静電容量を測定することにより、前記流動体押圧手段の位置を検出することを特徴とする。
【００３７】
また、請求項２８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の導電領域のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に前記対向電極との間の電位差を与えることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項２９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に与えられる電位差は、少なくとも当該導電領域が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記複数の導電領域のうち対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項３０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の対向電極のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に前記導電領域との間の電位差を与えることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項３１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項３０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に与えられる電位差は、少なくとも前記導電領域の当該対向電極に対向する部分が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記導電領域のうち当該対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする。
【００４１】
また、請求項３２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置され、該流動体押圧手段を支持する枠をさらに有することを特徴とする。
【００４２】
また、請求項３３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、
前記抗する面とともに前記流動体押圧手段を挟むように配置され、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材と、
をさらに有することを特徴とする。
【００４３】
また、請求項３４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記可撓性部材は少なくとも一部が磁性体で構成されており、
前記磁性体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石によって前記磁性体に磁気力を及ぼすことにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００４４】
また、請求項３５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体は磁性流体であり、
前記磁性流体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石から磁気力を発生し、磁性流体に分布を生じさせることで、前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることを特徴とする。
【００４５】
また、請求項３６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項３３に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段は、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向において、前記空間の長さより長いことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項３７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記複数の導電領域は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする。
【００４７】
また、請求項３８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記複数の対向電極は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４９】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を、図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。
【００５０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。尚、図１の（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を示した斜視図である。また、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）のＡ面における断面図を示している。
【００５１】
少なくとも壁面の一部が可撓性部材である可撓性薄膜２で形成される閉じた空間内には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には流動体押圧手段としての流動体押圧部材３が配置され、前記閉じた空間を第１の空間と第２の空間とに分割している。また、可撓性薄膜２の弾性力および流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【００５２】
可撓性薄膜２は、薄膜自体が導電性を持つか、導電性を有する別の層が形成されているなどして、導電領域としての導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６が配置されている。なお、前記導電性領域１０と前記対向電極７−１〜７−６とは図示されない外部リード電極５に接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【００５３】
ここで、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ、前記可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を移動体（移動子）として、可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの基本動作原理を図１の（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。
【００５５】
始めに、アクチュエータデバイスの停止状態または流動体押圧部材３の静止状態について説明する。ここでの停止状態とは、電源が投入されていない状態を表し、静止状態とは、電源が投入されており、流動体押圧部材３を静止させておく状態を示す。
【００５６】
デバイスの停止状態では、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間には、電位差は生じない。また、流動体押圧部材３の静止状態では、デバイスの停止状態と同様に、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間に電位差を生じさせない。この状態では、流動体押圧部材３は、可撓性薄膜２の剛性および流動体８の粘性により、その場に保持される。
【００５７】
次に、流動体押圧部材３の駆動状態について説明する。
【００５８】
流動体押圧部材３の駆動状態では、圧力分布変化手段として機能する図示しない駆動制御部により、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、流動体押圧部材３に最隣接する電極またはその隣の電極と、導電性領域１０間に電位差を与える。例えば、図１の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、対向電極７−４と導電性領域１０間に電位差を与える。ここで、流動体８が誘電性の物質（誘電体）であるとすると、電位差により対向電極７−４と導電性領域１０間に静電引力が発生する。この静電気力により、流動体押圧部材３の右側の可撓性薄膜２が対向電極側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。したがって、ここでは流動体押圧部材３は図の右方向、対向電極７−４上に移動へ移動する。引き続き、対向電極７−４と導電性領域１０の電位差を無くし、対向電極７−５と導電性領域１０間に電位差を与えると、同様にして、流動体押圧部材３は対向電極７−５上に移動する。この動作を繰り返す事で、流動体押圧部材３は右方向へ移動する。このとき、対向電極７と導電性領域１０との間に与えられる電位差は、少なくとも流動体押圧部材３に最隣接する対向電極またはその隣の対向電極に対向する部分の導電性領域１０が静電引力によって変形する電位差以上であり、導電性領域１０の対向電極７と最も離れた部分が変形する電位差未満である。
【００５９】
また、流動体８は図示しない流路を通って、流動体押圧部材３により分割された第１の空間と第２の空間との間で移動可能になっていても良い。
【００６０】
このような流路を設けることで、流動体押圧部村３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させために要求される力、導電性領域１０と対向電極７−１〜７−６とに与えるべき電位差を一定に保つことが出来る。
【００６１】
また、流動体押圧部材３の下の可撓性薄膜２と図示しない壁面との間に、流動体８が移動可能な微細な隙間が生じるように構成することで、流路を設けるようにしても良い。
【００６２】
同様に、流動体押圧部材３を左方向に移動させる場合には、対向電極７−３、対向電極７−２と順次、導電性領域１０との電位差を走査して行けば良い。尚、この静電引力は、流動体８の誘電率に比例するので、流動体８に誘電体、より望ましくは誘電率が真空より高い流動体を用いる事により、より大きな静電引力が発生する。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの流動体押圧部材３の位置検出方法を図１の（Ｂ）を用いて説明する。
【００６４】
各対向電極７−１〜７−６の縦及び横の長さに対して、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間の距離が十分に短いとすると、この間の静電容量は、各対向電極７−１〜７−６の面積に比例し、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の間の距離に反比例する。そこで、各対向電極７−１〜７−６の面積を全て等しくすると、静電容量は、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間の距離に依存する事になる。そこで、図１の（Ｂ）の状態で、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の静電容量を比較すると、各対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に於ける静電容量はほぼ等しく、対向電極７−４に於ける静電容量は前記各対向電極７−１、７−２、７−５、７−６の静電容量よりも多少大きくなり、対向電極７−３に於ける静電容量は全ての対向電極７−１〜７−６の中で最も大きくなる。つまり、最も静電容量の大きい電極の近傍に流動体押圧部材３が存在する事になるので、複数の対向電極７−１〜７−６のそれぞれと導電性領域１０間の静電容量を計測する事により、流動体押圧部材３の位置を検出する事が出来る。さらに言えば、隣接する２つの対向電極、ここでは対向電極７−３と７−４の静電容量の比に基づいて、より厳密に流動体押圧部材３の位置を検出することが可能になる。
【００６５】
なお、対向電極７−１〜７−６は、所望の圧力分布の変化を生じさせることができれば、どこに配置されていてもよく、必ずしも複数存在していなくても良い。また、導電性領域１０が複数存在していてもよい。導電性領域１０または対向電極７−１〜７−６のいずれか一方の表面に、絶縁膜が形成されていても良い。
【００６６】
また、複数の導電性領域または対向電極は、流動体押圧部材３の移動方向における長さが、流動体押圧部材３の所望の最小制御距離以上かつ流動体押圧部材３の該方向における長さ未満の長さであることが望ましい。ここで、最小制御距離とは、流動体押圧部材の制御可能な最小の移動距離である。
【００６７】
さらに、流動体押圧部材３による押圧は、図１の（Ｂ）のような形態に限定されず、例えば、図の上下から閉じた空間を挟み込むように押圧するようにしても良い。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を、図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。本実施の形態は本発明の第１の実施の形態と全く同様の装置構成を有し、電位差を与える方法が異なる。
【００６９】
即ち、図１の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、最初に対向電極７−１と導電性領域１０間に電位差を与える。
【００７０】
すると、静電気力によって、可撓性薄膜２の導電性領域１０が対向電極７−１に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、図の左側の空間の体積が変化（ここでは減少）し、当該空間内の流動体８の圧力が増加する。したがって、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力分布の変化（圧力の偏り）が生じる。ここでは、流動体押圧部材３は図の右方向、対向電極７−４上に移動へ移動する。このようにして、可撓性薄膜２を介して、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布を変化させることで、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対して所望の方向に移動させることができる。
【００７１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を、図２の（Ａ）乃至図３の（Ｄ）を用いて説明する。尚、第１の実施の形態に示す部分と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。以降の実施の形態についても同様とする。
【００７２】
まず、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を図２の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。尚、図２の（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を示した斜視図である。また、図２の（Ｂ）は図２の（Ａ）のＡ面における断面図を示している。
【００７３】
第１の支持部材としての支持部材１と可撓性薄膜２とで形成される閉じた空間には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には流動体押圧部材３が配置され、前記閉じた空間を第１の空間と第２の空間とに分割している。また、可撓性薄膜２の弾性力および流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【００７４】
可撓性薄膜２は、導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６が配置されている。支持部材１は、前記流動体押圧部材３に抗する面を有しており、対向電極７−１〜７−６を支持している。また、第２の支持部材としての支持部材４が、前記支持部材１との相対位置を固定され、前記支持部材１の流動体押圧部材３に抗する面とともに前記流動体押圧部材３を挟むように配置されている。さらに、枠としての枠材６が流動体押圧部材３の移動可能な方向に延びて配置され、流動体押圧部材３を支持している。
【００７５】
これら、支持部材４と枠材６とは、流動体押圧部材３の所定の方向以外への移動を規制している。
【００７６】
また、前記導電性領域１０と前記対向電極７−１〜７−６とは外部リード電極５に図示されない配線によって接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【００７７】
ここで、対向電極７と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ前記可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【００７８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの基本動作原理を図２の（Ｂ）を用いて説明する。
【００７９】
始めに、アクチュエータデバイスの停止状態または流動体押圧部材３の静止状態について説明する。ここでの停止状態とは、電源が投入されていない状態を表し、静止状態とは、電源が投入されており、流動体押圧部材３を静止させておく状態を示す。
【００８０】
デバイスの停止状態では、対向電極７と導電性領域１０間には、電位差は生じない。また、流動体押圧部材３の静止状態では、デバイスの停止状態と同様に、対向電極７と導電性領域１０間に電位差を生じさせない。この状態では、流動体押圧部材３は、可撓性薄膜２の剛性および流動体８の粘性により、その場に保持される。
【００８１】
次に、流動体押圧部材３の駆動状態について説明する。
【００８２】
流動体押圧部材３の駆動状態では、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、流動体押圧部材３に最隣接する対向電極またはその隣の対向電極と、導電性領域１０間に電位差を与える。例えば、図２の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、対向電極７−４と導電性領域１０間に電位差を与える。ここで、流動体８が誘電性の物質であるとすると、電位差により対向電極７−４と導電性領域１０間に静電引力が発生する。この静電気力により、可撓性薄膜２の流動体押圧部材３の右側部分が支持部材１側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。この圧力の分布により、ここでは、流動体押圧部材３は図の右方向、即ち対向電極７−４上へ移動する。引き続き、対向電極７−４と導電性領域１０の電位差を無くし、対向電極７−５と導電性領域１０間に電位差を与えると、同様にして、流動体押圧部材３は対向電極７−５上に移動する。従って、この動作を繰り返す事で、流動体押圧部材３は右方向へ順次移動する。
【００８３】
また、図示していないが、流動体８は、流路、または支持部材１上に設けられた溝等を介して、流動体押圧部材３により分割された第１の空間と第２の空間との間で移動可能になっていても良い。
【００８４】
このような流路を設けることで、流動体押圧部材３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させたために要求される力、導電性領域１０と対向電極７とに与えるべき電位差を一定に保つことができる。
【００８５】
また、流動体押圧部材３の下の可撓性薄膜２と支持部材１との間に、流動体８が移動可能な微細な隙間が生じるように装置を構成することで、流路を設けるようにしても良い。
【００８６】
同様に、図２の（Ａ）の状態から流動体押圧部材３を左方向に移動させる場合には、対向電極７−３、対向電極７−２と順次導電性領域１０との電位差を走査して行けば良い。尚、この静電引力は、流動体８の誘電率に比例するので、流動体８に誘電率の高い物質（誘電体）を用いる事により、より大きな静電引力が発生する。
【００８７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの作成手順の一例を図３の（Ａ）乃至（Ｄ）を用いて説明する。
【００８８】
まず、図３の（Ａ）に示すように、周知の半導体のリソグラフィー技術を用いて、シリコン基板上にアルミをパターンニングして複数の対向電極７および外部リード電極５を、また、エッチングにより穴１２を作成する。その上からシリコン酸化膜により絶縁膜９を成膜する。以上の工程により支持部材１を作成する。
【００８９】
一方、シリコン基板上に導電性ペーストを含むシリコンゴム膜の様な導電性を持つ可撓性薄膜２を形成した後、シリコン基板をエッチングする事により枠材６に支持された、導電性領域１０を含む可撓性薄膜２を形成する。
【００９０】
次に、支持部材１と枠材６を接合部材１１を介して接合する。この接合は、枠材６のエッチング部を取り囲む全周において行う。また、図示してはいないが、接合部材１１の一部に切り欠きを設け、導電性ペーストを充填する事で導電性領域１０と外部リード電極５の電気的接続をとる。
【００９１】
こうして接合された状態を図３の（Ｂ）に示す。
【００９２】
次に、穴１２から、シリコンオイルや純水などの流体、液体、気体、粒体、粉体またはそれらの混合物である流動体８を注入し、可撓性薄膜２と支持部材１間を流動体８で満たす。この状態を図３の（Ｃ）に示す。
【００９３】
次に、穴１２を封止材１３により封止する。この状態を図３の（Ｄ）に示す。
【００９４】
そして、可撓性薄膜２上に流動体押圧部材３を配置し、支持部材４により、流動体押圧部材３を押圧した状態で支持部材４を固定する。この場合、流動体押圧部材３の、該流動体押圧部材３に抗する面の法線方向における長さは、前記閉じた空間の長さの該方向における長さより長くなる。
【００９５】
以上の工程により、本実施の形態に係る流動体アクチュエータを作成する事が出来る。また、この作成手順は、本実施の形態に係る流動体アクチュエータを作成する一例に過ぎず、この手順以外にも作成可能である事は言うまでも無い。
【００９６】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの流動体押圧部材３の位置検出方法を図２の（Ｂ）を用いて説明する。
【００９７】
各対向電極７−１〜７−６の縦及び横の長さに対して、各対向電極と導電性領域１０間の距離が十分に短いとすると、この間の静電容量は、各対向電極の面積に比例し、各対向電極と導電性領域１０の間の距離に反比例する。よって、各対向電極７−１〜７−６の面積を全て等しくすると、静電容量は、各対向電極と導電性領域１０間の距離に依存する事になる。
【００９８】
そこで、図２の（Ｂ）に示す状態で、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の静電容量を比較すると、対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に関する静電容量はほぼ等しく、対向電極７−４に関する静電容量は前記対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に関する静電容量よりも多少大きくなり、対向電極７−３に関する静電容量は全ての対向電極の中で最も大きくなる。つまり、最も静電容量の大きい対向電極の近傍に流動体押圧部材３が存在する事になるので、複数の対向電極７−１〜７−６の各対向電極と導電性領域１０間の静電容量を計測する事により、流動体押圧部材３の位置を検出する事が出来る。また、前記第１の実施の形態と同様に、より詳細な位置を検出できるようにしても良いのは言うまでもない。
【００９９】
なお、対向電極７は、所望の圧力分布の変化を生じさせることができれば、どこに配置されていても良く、必ずしも複数存在していなくても良い。また、導電性領域１０が複数存在していても良い。また、支持部材１、支持部材４、枠材６は無くても良い。
【０１００】
また、絶縁膜９は導電性領域１０または対向電極７−１〜７−６の何れか一方の表面に形成されていれば良い。
【０１０１】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態を、図４を用いて説明する。
【０１０２】
図４は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１０３】
まず、流動体８の流路について説明する。本発明の第４の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、上述の様に、流動体押圧部材３により、流動体８が分断された構造をしている。ここで、両側に分断された流動体８が第１の空間と第２の空間との間で移動可能なように流路を構成すれば、このような流路を設けることで、流動体押圧部材３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させるために要求される力、即ち導電性領域１０と対向電極７とに与えられるべき電位差を一定に保つことができる。
【０１０４】
そこで、図４に示すように、支持部材１に溝を設ける事で流動体の流路１４を構成する。
【０１０５】
この方法は、始めから支持部材１に用いる基板にエッチング等の方法で溝を形成して置けば良いので、制作上、比較的簡単な方法で構成する事が出来る。
【０１０６】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態を、図５を用いて説明する。
【０１０７】
図５は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１０８】
図５に示す様に、本第５の実施の形態では、可撓性薄膜２を支持する枠材６に切り欠きを設ける事により流動体８の流路１４を構成する。
【０１０９】
この方法は、複数の対向電極７の面積を減らす事無く流動体８が移動する流路１４を設ける事が出来るので、流動体押圧部材３を駆動する上では、比較的効率的な構成をしている。
【０１１０】
［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施の形態を、図６を用いて説明する。
【０１１１】
図６は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１１２】
図６に示す様に、支持部材１及び可撓性薄膜２を支持する枠材６とを接合する接合部材１１を、可撓性薄膜２と枠材６の境界端部より外側に設ける事で流動体８の流路１４を構成する。
【０１１３】
この方法は、支持部材１にも枠材６にも、何ら加工する必要が無く、接合部材１１の形状のみを規定すれば良いので、製作する上では比較的簡単な方法であり、また、流動体押圧部材３を駆動する上では比較的効率的な構成をしている。
【０１１４】
［第７の実施の形態］
本発明の第７の実施の形態を、図７を用いて説明する。
【０１１５】
図７は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１１６】
本発明の第７の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、上述の様に、流動体押圧部材３が枠材６と接触している。しかし、流動体押圧部材３と枠材６の接点に生じる摩擦は、流動体押圧部材の移動の妨げとなる。
【０１１７】
そこで、図７に示す様に枠材６にレール状の突起１５を設ける。このレール状の突起１５により、流動体押圧部材３と枠材６の接する面積が減少する為、摩擦が低減される。
【０１１８】
［第８の実施の形態］
本発明の第８の実施の形態を、図８を用いて説明する。
【０１１９】
図８は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１２０】
まず、流動体８の粘性について説明する。本発明の各実施の形態に係る流動体アクチュエータに用いられる流動体８の粘度が高い場合、流動体押圧部材３の位置保持能力が向上し、静止状態の精度が良くなる。しかし、この事は流動体押圧部材３を移動させる場合に流動体８の流動速度が遅くなるので、高速駆動の妨げになる。その為、流動体８の粘度は、位置保持性と駆動性のトレードオフとなり、両性能を考慮して設定されなければならない。
【０１２１】
そこで、本発明の第８の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、図８に示す様に、流動体８を比較的粘度の低い材質とし、粒体である微小なビーズ２３を混入する。このビーズ２３の大きさ及び量を調整する事で、実質の流動体８の粘度を自由に設定する事が出来る。
【０１２２】
［第９の実施の形態］
本発明の第９の実施の形態を、図９の（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて説明する。
【０１２３】
図９の（Ａ）乃至（Ｃ）は、可撓性薄膜２、流動体押圧部材３、支持部材４を示す図であり、特に、流動体押圧部材３の、移動方向と押圧方向で定義される平面と平行な断面形状が、図９の（Ａ）は楕円の場合、図９の（Ｂ）は円の場合、図９の（Ｃ）は四角形の場合をそれぞれ示している。さらに、各図において、斜線のハッチングで示した領域は、可撓性薄膜２と流動体押圧部材３とが接触しており、流動体押圧部材３の駆動力を発生させるのに有効な領域を示している。
【０１２４】
図９の（Ａ）または（Ｂ）に示す様に、流動体押圧部材３の断面形状を円または楕円とし、可撓性薄膜２と接触する部分が楕円弧または円弧とすることで、図９の（Ｃ）に示す様な四角形とする場合と比較し、流動体押圧部材３の駆動力を発生させるのに有効な領域を広く取ることが出来る。
【０１２５】
［第１０の実施の形態］
本発明の第１０の実施の形態を、図１０を用いて説明する。
【０１２６】
図１０は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１２７】
本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１０に示す様に、流動体押圧部材３を複数（図では３−１及び３−２の２個）設けた構成とする。
【０１２８】
流動体押圧部材を移動させる場合、上述の様に、移動させる流動体押圧部材の最近傍に位置する対向電極に電圧を印加する。例えば、図１０において、流動体押圧部材３−１を図中右方向へ移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−１３の内、対向電極７−４に電圧を印加する。この場合、流動体押圧部材３−１の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３−１にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じ、それに伴い流動体押圧部材３−１は移動する。一方、流動体押圧部材３−２については圧力平衡が取れている為、該流動体押圧部材３−２は移動することは無い。
【０１２９】
同様にして、流動体押圧部材３−２についても、単独で移動する事が出来る。
【０１３０】
また、複数の流動体押圧部材３−１、３−２を同時に移動させる場合には、それぞれの流動体押圧部材３−１、３−２に対して、各流動体押圧部材３−１、３−２の最近傍に位置する対向電極に電圧を印加する。例えば、図１０において、流動体押圧部材３−１を図中左方向へ、流動体押圧部材３−２を図中右方向へ移動させる場合には、複数の対向電極７−１〜７−１３の内、対向電極７−３および対向電極７−１１に電圧を印加する。この場合、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２にかかる圧力の分布の変化が発生し、それに伴い流動体押圧部材３−１は図中左方向へ、流動体押圧部材３−２は図中右方向へ移動する。
【０１３１】
以上の様に、流動体押圧部材３を複数配置する事で、それぞれを独立に移動する事が出来る。尚、本実施の形態では、流動体押圧部材を２つで構成しているが、その数は２つに限定されるものでは無いことは勿論である。
【０１３２】
［第１１の実施の形態］
本発明の第１１の実施の形態を、図１１の（Ａ）を用いて説明する。
【０１３３】
図１１の（Ａ）は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１３４】
上述した本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータのように、流動体押圧部材３を複数設けて各々を独立に移動させる場合、仮に２つの流動体押圧部材３−１、３−２が接近または接触すると、その後これらの流動体押圧部材３−１、３−２を離す事が極めて困難になる。
【０１３５】
そこで、本第１１の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合に限り、図１１の（Ａ）に示す様に、支持部材４に突起２２を設ける事で、各々の流動体押圧部材３−１及び３−２が移動し得る範囲を限定するようにしている。
【０１３６】
この事により、誤動作により、２つの流動体押圧部材３−１、３−２が必要以上に接近または接触する事が無くなる。
【０１３７】
支持部材４に設ける突起２２の幅は、各々の流動体押圧部材３−１、３−２が接近した場合に、その後、各流動体押圧部材３−１、３−２を引き離す事が可能な流動体８が両流動体押圧部材間に確保されるに十分な幅を必要とする。
【０１３８】
［第１２の実施の形態］
本発明の第１２の実施の形態を、図１１の（Ｂ）を用いて説明する。
【０１３９】
図１１の（Ｂ）は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１４０】
上述した本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータのように、流動体押圧部材３を複数設けて各々を独立に移動させる場合、仮に２つの流動体押圧部材３−１、３−２が接近または接触すると、その後これらの流動体押圧部材３−１、３−２を離す事が出来なくなる。
【０１４１】
そこで、本第１２の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合に限り、図１の（Ｂ）に示す様に、複数の対向電極７を、各々の流動体押圧部材３−１及び３−２が移動し得る範囲に限定して形成するようにしている。
【０１４２】
この事により、誤動作により、２つの流動体押圧部材３−１、３−２が必要以上に接近または接触する事が無くなる。
【０１４３】
複数の対向電極７をそれぞれ一まとまりとして、それぞれのまとまりを形成する場合の間隔は、各々の流動体押圧部材３−１、３−２が接近した場合に、その後に、両流動体押圧部材を引き離す事が可能な流動体８が各流動体押圧部材間に確保されるに十分な幅を必要とする。
【０１４４】
［第１３の実施の形態］
本発明の第１３の実施の形態を、図１２を用いて説明する。
【０１４５】
図１２は、複数の対向電極を示す図である。
【０１４６】
本発明の各実施の形態で説明した様な流動体アクチュエータにおいて、複数の対向電極７または複数の導電性領域１０と外部リード電極５をそれぞれ１対１で接続する場合、流動体押圧部材３の移動距離を長くしたり、移動分解能を上げる為に１ステップの間隔を短くすると、電極数が増大する。
【０１４７】
そこで、本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１２に示す様に、複数の対向電極を周期的に接続し、少なくとも１つの対向電極から成る群とする。図１２では、複数の対向電極７−１、７−４、７−ｎ−２が接続され、７−２、７−５、７−ｎ−１が接続され、７−３、７−６、７−ｎが接続されている。これらの各群を、Ａ群、Ｂ群、Ｃ群とする。よって３群の対向電極が形成されている事になる。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５−Ａ、５−Ｂ、または５−Ｃに接続している。
【０１４８】
本実施の形態の流動体アクチュエータの駆動方法を説明する。
【０１４９】
仮に、流動体押圧部材３が対向電極７−４の場所に居る場合、流動体押圧部材３を図中上方に移動させるときには、Ｃ群に対応する外部リード電極５−Ｃに電圧を印加する。この場合、Ｃ群にあたる対向電極７−３、７−６及び７−ｎに同電圧が印加されることになる。このような印加がなされたとき、流動体押圧部材３の近傍にある対向電極７−３と導電性領域間１０の距離は、対向電極７−６及び７−ｎと導電性領域間１０の距離と比較して短い。複数の対向電極と導電性領域間に働く静電引力は、これらの距離の二乗に反比例する為、対向電極７−３と導電性領域間１０に働く静電引力の方が、対向電極７−６及び７−ｎと導電性領域１０に働く静電引力より大きくなる。そこで、Ｃ群に印加する電圧を、対向電極７−３に位置する可撓性薄膜２を支持部材１側に引き付ける電圧以上、かつ、対向電極７−６及び７−ｎに位置する可撓性薄膜２を支持部材１側に引き付ける電圧未満に設定する事で、対向電極７−３のみに電圧を印加している状態と同等になる。よって、流動体押圧部材３は対向電極７−３上へ移動する。さらに、Ｂ群、Ａ群と電圧を印加する群を順次走査する事で、流動体押圧部材３は図中上方へ移動する。
【０１５０】
同様に、Ｂ群、Ｃ群、Ａ群と電圧を印加する群を順次走査する事で、流動体押圧部材３は図中下方へ移動する。
【０１５１】
尚、本実施の形態では、３群による構成例を示したが、その群数は３群に限定されるものでは無い。
【０１５２】
次に、本実施の形態における流動体押圧部材３の初期位置の設定方法について説明する。
【０１５３】
本実施の形態では、第３の実施の形態で述べた流動体押圧部材３の位置検出方法を用いると、流動体押圧部材３が存在する対向電極の群を特定する事は出来るが、どの位置に存在するのか特定する事は出来ない。しかし、アクチュエータ自体が位置検出能力を有する事は非常に大きなメリットになる。そこで、常に流動体押圧部材３の位置を検出する事は出来ない場合でも、流動体押圧部材３の初期位置を設定し、駆動したステップ量を積算する事で、流動体押圧部材３の位置を特定する事は可能である。
【０１５４】
本実施の形態における流動体押圧部材３の初期位置の設定方法について図１２を用いて説明する。
【０１５５】
即ち、本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１２に示す様に、支持部材１上に、複数の対向電極７−１乃至７−ｎと共に、位置検出用電極１７を設けている。そしてまず、初期状態において流動体押圧部材３を図中下方へ移動させ、その都度位置検出用電極１７と導電性領域１０間の静電容量を比較する。流動体押圧部材３がこの位置検出用電極１７上に存在する時、第３の実施の形態で述べたように、位置検出用電極１７と導電性領域１０間の静電容量は最大の値となるので、この状態を流動体押圧部材３の初期状態とする。
【０１５６】
この動作を駆動開始時に行い、以降は流動体押圧部材３の移動したステップ量を積算する事で、流動体押圧部材３の位置を特定する事が出来る。
【０１５７】
なお、対向電極７ではなくて導電性領域１０が複数存在する場合も同様に、それら複数の導電性領域を１つ以上の導電性領域からなる複数の群に分け、各群の導電性領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで流動体押圧部材３を移動することが出来ることは勿論である。
【０１５８】
またその場合も同様にして、流動体押圧部材３の位置を特定する事が出来る。
【０１５９】
［第１４の実施の形態］
本発明の第１４の実施の形態を、図１３を用いて説明する。
【０１６０】
図１３は、複数の対向電極を示す図である。
【０１６１】
流動体押圧部材３を複数設け、各流動体押圧部材３−１、３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合、各流動体押圧部材３−１、３−２が移動し得る範囲をエリアとして扱う事が出来る。さらに、各エリアに対して、複数の対向電極７を群として接続し、位置検出用電極１７を設ける事で、各流動体押圧部材３−１、３−２の独立制御、配線の省線化、流動体押圧部材位置の特定をする事が可能となる。以上の構成について図１３を用いて説明する。
【０１６２】
本実施の形態には、流動体押圧部材が３−１および３−２の２つ存在し、それぞれの移動し得る範囲はαのエリアとβのエリアで重なる事が無いとする。
【０１６３】
この場合、αのエリアに属する複数の対向電極を７α−１乃至７α−ｎとし、７α−１と７α−ｎ−２、７α−２と７α−ｎ−１、７α−３と７α−ｎをそれぞれ接続し、群となす。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５α−Ａ、５α−Ｂ、または５α−Ｃに接続している。さらに、位置検出用電極１７αを設ける。これらの複数の対向電極７α−１乃至７α−ｎおよび位置検出用電極１７αにより、流動体押圧部材３−１はαのエリア内で流動体押圧部材３−１の位置を特定しながら独立制御する事が出来る。
【０１６４】
また、βのエリアに属する複数の対向電極を７β−１乃至７β−ｎとし、７β−１と７β−ｎ−２、７β−２と７β−ｎ−１、７β−３と７β−ｎをそれぞれ接続し、群となす。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５β−Ａ、５β−Ｂ、または５β−Ｃに接続している。さらに、位置検出用電極１７βを設ける。これらの複数の対向電極７β−２乃至７β−ｎおよび位置検出用電極１７βにより、流動体押圧部材３−２はβのエリア内で流動体押圧部材３−２の位置を特定しながら独立制御する事が出来る。
【０１６５】
また、これら各エリアの境界部に対し、流動体押圧部材３−１、３−２の移動を妨げるように、壁または突起を設けるか、エリア毎の間隔を広くとる事で、流動体押圧部材３−１、３−２がエリアを越えて移動する誤動作を防ぐ事が出来る。
【０１６６】
尚、本実施の形態では、流動体押圧部材を２つで構成しているが、その数は２つに限定されるものでは無い。
【０１６７】
［第１５の実施の形態］
本発明の第１５の実施の形態を図１４の（Ａ）を用いて説明する。
【０１６８】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１６９】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１４の（Ａ）に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２間には流動体８が満たされている。そして、支持部材１の両端を結ぶ流路１４上に双方向ポンプ３１が設けられており、該双方向ポンプ３１の動作により流動体８は、流路１４を通してその一端側と他端側とで双方向の移動が可能となっている。
【０１７０】
また、流動体押圧部材３は自重により、または支持部材４等の図示しない押圧部材により、可撓性薄膜２を押圧する形で、流動体８を分割している。
【０１７１】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１７２】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、双方向ポンプ３１により流動体８を右端の空間から排出し左端の空間へ導入する。この事により、それぞれの空間における流動体８の体積が変化し、ここでは流動体押圧部材右側の圧力が低減し、左側の圧力が増加する。したがって、所定の方向において流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。ここでは、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた場所で停止する。よって、双方向ポンプ３１により流動体８の移動量を制御することで、流動体押圧部材３の移動量を制御する事ができる。双方向ポンプ３１は流動体８を双方向に移動する事が出来るので、流動体押圧部材３も双方向に移動する事が可能である。
【０１７３】
また、双方向に流動体を移動させる双方向ポンプ３１を用いる代わりに、図１４の（Ｂ）に示す様に、単方向に流動体８を移動させる単方向ポンプ３２を互いに逆方向に設け、流動体押圧部材３の移動方向によって、単方向ポンプ３２を使い分ける事で、流動体押圧部材３を双方向に移動する事も可能である。
【０１７４】
また、双方向移動を考えないならば、ポンプは単方向のもの一つでも良い。
【０１７５】
また、相互に流体を移動させるのではなく、それぞれ装置の外から流動体８を導入または排出するようにしても良いことは勿論である。
【０１７６】
［第１６の実施の形態］
本発明の第１６の実施の形態を図１５を用いて説明する。
【０１７７】
まず、本第１６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１７８】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１５に示す様に、支持部材１上に少なくとも一部が磁性体で構成された可撓性薄膜２、ここでは、磁性体膜２Ｍが形成されており、支持部材１と磁性体膜２Ｍとの間には、非磁性の流動体８が満たされている。
【０１７９】
また、前記磁性体膜２Ｍに磁気力を及ぼすように、複数の電磁石３３が配置されており、それぞれの電磁石３３に対して独立に磁性を持たせる事が出来るようになっている。
【０１８０】
そして、流動体押圧部材３は磁性体膜２Ｍである可撓性薄膜２を押圧する形で、閉じた空間内の流動体８を分割している。
【０１８１】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１８２】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の右近傍に位置する電磁石３３に対して通電し、磁性を持たせる。この電磁石３３に生じた磁力により、対向する部分の磁性体膜２Ｍ（可撓性薄膜２）が支持部材１側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布（圧力の偏り）が変化する。従って、本発明の第３または第７の実施の形態と同様にして、所望の方向に流動体押圧部材３を移動させる事が出来る。
【０１８３】
［第１７の実施の形態］
本発明の第１７の実施の形態を図１６を用いて説明する。
【０１８４】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１８５】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１６に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２によって形成される閉じた空間に非磁性の磁性流体８Ｍが満たされている。
【０１８６】
また、支持部材１上には、複数の電磁石３３が配置されており、それぞれの電磁石３３に対して独立に磁性を持たせる事が出来るようになっている。
【０１８７】
そして、流動体押圧部材３は可撓性薄膜２を押圧する形で、磁性流体８Ｍを分割している。
【０１８８】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１８９】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の左側に位置する電磁石３３に対して通電し、磁性を持たせる。この電磁石３３に生じた磁力により、磁性流体８Ｍは全体として流動体押圧部材３の左側に引き付けられる。この事により、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９０】
この、磁性流体８Ｍの圧力の均衡が保たれている場所は、磁性を持たせた電磁石３３が磁性流体８Ｍを引き付ける力と、可撓性薄膜２が磁性流体８Ｍへ与える圧力とが釣り合う時であるので、磁性を持たせる電磁石３３の位置および磁力により流動体押圧部材３の位置を制御する事が出来る。
【０１９１】
［第１８の実施の形態］
本発明の第１８の実施の形態を図１７を用いて説明する。
【０１９２】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１９３】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１７に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２によって形成される閉じた空間には熱膨張係数の高い流動体８が満たされている。
【０１９４】
また、支持部材１上には、複数の流動体加熱手段（例えばヒーター３４）または流動体冷却手段が配置されており、それぞれを独立に制御する事が出来るようになっている。
【０１９５】
そして、流動体押圧部材３は可撓性薄膜２を押圧する形で、流動体８を分割している。
【０１９６】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。ここでは、例として流動体加熱手段であるヒーター３４を用いた場合で説明する。
【０１９７】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の左側に位置するヒーター３４を動作させて、流動体押圧部材３の左側に位置する空間内の流動体８を加熱する。この事により、加熱された流動体８は膨張し、流動体押圧部材３の左側の圧力が増加する。よって、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９８】
また、流動体冷却手段を用いる場合には、流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の右側に位置する流動体冷却手段を動作させ、流動体押圧部材３の右側に位置する空間内の流動体８を冷却する。この事により、冷却された流動体８は凝縮し、流動体押圧部材３の右側の圧力が低減する。よって、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９９】
［第１９の実施の形態］
本発明の第１９の実施の形態を図１８を用いて説明する。
【０２００】
まず、本第１９の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０２０１】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータにおいては、図１８に示す様に、少なくとも壁面の一部が可撓性薄膜２で形成される閉じた空間には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には、可撓性薄膜２を押圧するように、流動体押圧部材３が配置されている。また、前記支持部材１は、この押圧力に抗する面を有している。従って、可撓性薄膜２の弾性力及び流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【０２０２】
可撓性薄膜２は、図示されない導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７が配置されている。そして特に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータにおいては、前記対向電極７は支持部材１上に格子状に配置され、支持されている。なお、前記可撓性薄膜２の導電性領域１０と前記支持部材１上の各対向電極７とは図示されない外部リード電極５に接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【０２０３】
ここで、対向電極７と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【０２０４】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０２０５】
流動体押圧部材３を移動させる所望の方向に対して、流動体押圧部材３の最近傍に位置する対向電極７またはその隣の対向電極７に対して電圧を印加する。このとき対向電極７と導電性領域１０間の電位差により発生した静電引力により、可撓性薄膜２が支持部材１側に引き付けられる。この事により、流動体押圧部材３近傍で流動体８に圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。結果的に、流動体８が可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３が移動し、圧力の均衡が取れた位置で移動が停止する。
【０２０６】
本実施の形態においては、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化が生じない（圧力の偏りがない）場所は、流動体押圧部材３が電圧を印加した対向電極７上へ移動した時である。よって、時系列的かつ選択的に前記対向電極７に導電性領域１０との間で電位差を与える事で、流動体押圧部材３を所望の方向に移動する事が出来る。
【０２０７】
以上、本発明の実施の形態として第１乃至第１４の実施の形態及び第１９の実施の形態では圧力分布を変化させる圧力分布変化手段として静電気力を用いた圧力分布変化手段、第１５の実施の形態乃至第１８の実施の形態ではその他様々な圧力変化手段を例に挙げて説明をした。しかしながら、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や組み合わせ、応用が可能なことは勿論である。
【０２０８】
（付記）
前記の具体的実施の形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
【０２０９】
（１） 流動体に満たされる閉じた空間と、
前記空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記流動体を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧手段と、
前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる圧力分布変化手段と、
を有し、
前記圧力分布変化手段によって前記圧力分布を変化させることで、前記流動体押圧手段を前記可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させることを特徴とするアクチュエータ。
【０２１０】
（対応する実施の形態）
この（１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１乃至第１９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１）に記載のアクチュエータは、圧力分布変化手段によって、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることで、流動体押圧手段を可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させる。
従って、この（１）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布の変化により流動体押圧手段の推進力を得る事が出来るので、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事が出来る。
【０２１１】
（２） 前記流動体が、粉体または粒体であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１２】
（対応する実施の形態）
この（２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２）に記載のアクチュエータは、流動体として粉体または粒体を用いている。
従って、この（２）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の静止状態において、粉体または粒体が持つ粘性により、流動体押圧手段をその場に保持できる。
【０２１３】
（３） 前記流動体が、気体または液体であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１４】
（対応する実施の形態）
この（３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３）に記載のアクチュエータは、流動体として気体または液体を用いている。
従って、この（３）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の静止状態において、気体または液体が持つ粘性により、流動体押圧手段をその場に保持できる。
【０２１５】
（４） 前記流動体が、液体と粒体との混合物であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１６】
（対応する実施の形態）
この（４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３及び第８の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（４）に記載のアクチュエータは、流動体として液体と粒体との混合物を用いている。
従って、この（４）に記載のアクチュエータによれば、保持性能と駆動性能を考慮した粘性の流動体により、所望の性能のアクチュエータとすることができる。
【０２１７】
（５） 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が楕円弧部を有し、
前記楕円弧部と前記可撓性部材とが接触していることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１８】
（対応する実施の形態）
この（５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（５）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段をその断面形状を楕円として形成し、その楕円の楕円弧部と可撓性部材とが接触するようにしている。
従って、この（５）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段と可撓性部材の摩擦が低減する。さらに、可撓性薄膜が流動体押圧手段を押圧する力の進行方向成分が増大する。よって、流動体押圧手段を容易に移動する事が出来、強いては、消費電力は低減され、流動体押圧手段の移動速度は向上する。
【０２１９】
（６） 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が円であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２０】
（対応する実施の形態）
この（６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（６）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段をその断面形状を円として形成し、その円の円弧部と可撓性部材とが接触するようにしている。
従って、この（６）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段と可撓性部材の摩擦が低減する。さらに、可撓性薄膜が流動体押圧手段を押圧する力の進行方向成分が増大する。よって、流動体押圧手段を容易に移動する事が出来、強いては、消費電力は低減され、流動体押圧手段の移動速度は向上する。また、流動体押圧手段が、滑りまたは回転のどちらで移動しても構わなくなる。
【０２２１】
（７） 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記圧力分布を変化させることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２２】
（対応する実施の形態）
この（７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（７）に記載のアクチュエータは、可撓性部材を変形させることで圧力分布を変化させ、流動体押圧手段を可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させる。
従って、この（７）に記載のアクチュエータによれば、可撓性薄膜の変形により流動体押圧手段の推進力を得る事が出来るので、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事が出来る。
【０２２３】
（８） 前記流動体押圧手段は、前記空間を少なくとも第１の空間と第２の空間に分割することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２４】
（対応する実施の形態）
この（８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（８）に記載のアクチュエータは、流動体に満たされる閉じた空間を、流動体押圧手段によって少なくとも２つの空間に分割している。
従って、この（８）に記載のアクチュエータによれば、圧力分布変化手段は、１つの空間に圧力変化を生じさせることでも、流動体押圧手段にかかる圧力の分布の変化を生じさせることが出来る。
【０２２５】
（９） 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記第１または第２の空間の体積を変化させることを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２２６】
（対応する実施の形態）
この（９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（９）に記載のアクチュエータは、可撓性部材を変形させることで第１または第２の空間の体積を変化させる。
従って、この（９）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材を変形させることで圧力分布の変化を１つの空間に生じさせることが出来る。
【０２２７】
（１０） 静電気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（７）または（９）に記載のアクチュエータ。
【０２２８】
（対応する実施の形態）
この（１０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１０）に記載のアクチュエータは、静電気力を用いて可撓性部材を変形させる。
従って、この（１０）に記載のアクチュエータによれば、静電気力により駆動力を得るため、小型で、低消費電力なアクチュエータを提供できる。
【０２２９】
（１１） 磁気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（７）または（９）に記載のアクチュエータ。
【０２３０】
（対応する実施の形態）
この（１１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１１）に記載のアクチュエータは、磁気力を用いて可撓性部材を変形させる。
従って、この（１１）に記載のアクチュエータによれば、磁気力により駆動力を得ることが出来る。
【０２３１】
（１２） 前記圧力分布変化手段は、前記第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させることを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２３２】
（対応する実施の形態）
この（１２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１５の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１２）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させる。
従って、この（１２）に記載のアクチュエータによれば、流動体の体積を変化させることで圧力分布の変化を１つの空間に生じさせることが出来る。
【０２３３】
（１３） 前記第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする（１２）に記載のアクチュエータ。
【０２３４】
（対応する実施の形態）
この（１３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１５の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１３）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、その空間内の流動体の体積を変化させる。
従って、この（１３）に記載のアクチュエータによれば、第１または第２の空間内の流動体の体積を容易に変化させることができる。
【０２３５】
（１４） 前記第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする（１２）に記載のアクチュエータ。
【０２３６】
（対応する実施の形態）
この（１４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１８の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１４）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、その空間内の流動体の体積を変化させる。
従って、この（１４）に記載のアクチュエータによれば、第１または第２の空間内の流動体の体積を容易に変化させることができる。
【０２３７】
（１５） 前記第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように形成された流路をさらに有することを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２３８】
（対応する実施の形態）
この（１５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第４乃至第６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１５）に記載のアクチュエータは、第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように流路を形成とている。
従って、この（１５）に記載のアクチュエータによれば、流動体が流路を通って流動させる事により、圧力分布をより変化させることが出来、流動体押圧手段の推進力を効率的に得る事が出来る。
【０２３９】
（１６） 前記可撓性部材は導電領域を有しており、
前記導電領域と対向するように配置された対向電極をさらに有し、
前記導電領域と前記対向電極との間に電位差を与えることにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（１０）に記載のアクチュエータ。
【０２４０】
（対応する実施の形態）
この（１６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１６）に記載のアクチュエータは、可撓性部材が有する導電領域と、それに対向するように配置された対向電極と、の間に電位差を与えることにより、可撓性部材を変形させる。
従って、この（１６）に記載のアクチュエータによれば、容易に可撓性部材を変形できる。
【０２４１】
（１７） 前記流動体は、誘電体であることを特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４２】
（対応する実施の形態）
この（１７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１７）に記載のアクチュエータは、流動体として誘電体を用いる。
従って、この（１７）に記載のアクチュエータによれば、流動体を誘電体とすることで、対向電極と導電領域との間に同じ電位差を与えても、静電引力は増加する。よって、対向電極と導電領域に与える電位差を基準とした場合、可撓性部材を変形させる力が増加し、また、可撓性部材を変形させる力を基準とした場合、対向電極と導電領域に与える電位差を小さくする事が出来る。
【０２４３】
（１８） 前記導電領域または前記対向電極の表面に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４４】
（対応する実施の形態）
この（１８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１８）に記載のアクチュエータは、導電領域または対向電極の表面に絶縁体を形成している。
従って、この（１８）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材が変形した際に導電領域と対向電極とが接触するような場合でも、その間に絶縁体が介在するので、ショートが起こることがない。
【０２４５】
（１９） 前記導電領域が複数存在することをさらに特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４６】
（対応する実施の形態）
この（１９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１９）に記載のアクチュエータは、導電領域を複数設けている。
従って、この（１９）に記載のアクチュエータによれば、複数の位置で選択的に可撓性部材を変形させることが出来るようになる。
【０２４７】
（２０） 前記対向電極が複数存在することをさらに特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４８】
（対応する実施の形態）
この（２０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２０）に記載のアクチュエータは、対向電極を複数設けている。
従って、この（２０）に記載のアクチュエータによれば、複数の位置で選択的に可撓性部材を変形させることが出来るようになる。
【０２４９】
（２１） 前記流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材をさらに有し、
前記対向電極は前記支持部材に支持されていることを特徴とする（１６）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５０】
（対応する実施の形態）
この（２１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２１）に記載のアクチュエータは、対向電極を、流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材によって支持している。
従って、この（２１）に記載のアクチュエータによれば、支持部材によって対向電極を支持するようにしているので、対向電極の位置を精度良く固定できる。
【０２５１】
（２２） 前記複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２５２】
（対応する実施の形態）
この（２２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２２）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、流動体押圧手段を移動するようにしている。
従って、この（２２）に記載のアクチュエータによれば、各群の導電領域に接続する配線およびリード電極と対向電極間に与える電位差を順次切り替える機構が共通となる。よって、省スペース、小型化が可能となり、さらに制御機構が簡単になる。
【０２５３】
（２３） 前記複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５４】
（対応する実施の形態）
この（２３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２３）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、流動体押圧手段を移動するようにしている。
従って、この（２３）に記載のアクチュエータによれば、各群の対向電極に接続する配線およびリード電極と導電領域間に与える電位差を順次切り替える機構が共通となる。よって、省スペース、小型化が可能となり、さらに制御機構が簡単になる。
【０２５５】
（２４） 前記流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに有することを特徴とする（２２）または（２３）に記載のアクチュエータ。
【０２５６】
（対応する実施の形態）
この（２４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２４）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに設けている。
従って、この（２４）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段を駆動する最初の動作として、流動体押圧手段を駆動しつつ位置検出用電極と導電領域間の静電容量を測定し、流動体押圧手段を位置検出電極上に移動する事により、流動体押圧手段の初期位置を設定する事が出来る。また、流動体押圧手段が駆動したステップ量を積算することで、流動体押圧手段の位置を検出することが出来る。
【０２５７】
（２５） 前記流動体押圧手段を複数有し、各々の流動体押圧手段を互いに独立に移動することを特徴とする（１９）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５８】
（対応する実施の形態）
この（２５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１０の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２５）に記載のアクチュエータは、複数の流動体押圧手段をそれぞれ互いに独立に移動する。
【０２５９】
従って、この（２５）に記載のアクチュエータによれば、独立制御可能な流動体押圧手段が複数になり、アクチュエータの応用範囲が広がる。
【０２６０】
（２６） 前記複数の流動体押圧手段各々の可動範囲を分割したことを特徴とする（２５）に記載のアクチュエータ。
【０２６１】
（対応する実施の形態）
この（２６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１１及び第１２の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２６）に記載のアクチュエータは、複数の流動体押圧手段各々の可動範囲が重ならないようにしている。
従って、この（２６）に記載のアクチュエータによれば、複数の流動体押圧手段が接近または接触して離す事が出来なくなるようなことがない。
【０２６２】
（２７） 前記対向電極と前記導電領域との間の静電容量を測定することにより、前記流動体押圧手段の位置を検出することを特徴とする（１９）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２６３】
（対応する実施の形態）
この（２７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
流動体押圧手段が存在する場所は、可撓性部材が対向電極と近接している為、対向電極と導電領域間の静電容量が、他の場所に比べて大きな値となる。よって、この（２７）に記載のアクチュエータは、対向電極と導電領域との間の静電容量を測定することにより、流動体押圧手段の位置を検出する。
従って、この（２７）に記載のアクチュエータによれば、複数の対向電極に対して、順次各対向電極と導電領域との静電容量を比較する事で、流動体押圧手段の位置を検出する事が出来る。
【０２６４】
（２８） 前記複数の導電領域のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に前記対向電極との間の電位差を与えることを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２６５】
（対応する実施の形態）
この（２８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２８）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域のうち、流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に対向電極との間の電位差を与える。
従って、この（２８）に記載のアクチュエータによれば、対向電極との電位差を与える導電領域を、流動体押圧手段に近い側から順次走査することで、それに対応して可撓性部材に順次形状変化を起させることが出来、よって、流動体押圧手段を移動させることが出来る。
【０２６６】
（２９） 前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に与えられる電位差は、少なくとも当該導電領域が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記複数の導電領域のうち対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする（２８）に記載のアクチュエータ。
【０２６７】
（対応する実施の形態）
この（２９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１及び第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２９）に記載のアクチュエータは、導電領域に与える電位差として、流動体押圧手段と最も離れた導電領域と対向電極とが吸着してしまうような電位差未満としてある。
従って、この（２９）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段が存在する近傍のみの可撓性薄膜が対向電極側に張り付き、その領域以外の可撓性薄膜は対向電極に張り付くことはなく、よって、不必要な可撓性薄膜の変形が無くなり、安定して流動体押圧手段を移動する事が出来る。
【０２６８】
（３０） 前記複数の対向電極のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に前記導電領域との間の電位差を与えることを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２６９】
（対応する実施の形態）
この（３０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３０）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極のうち、流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に誘導領域との間の電位差を与える。
従って、この（３０）に記載のアクチュエータによれば、誘導領域との電位差を与える対向電極を、流動体押圧手段に近い側から順次走査することで、それに対応して可撓性部材に順次形状変化を起させることが出来、よって、流動体押圧手段を移動させることが出来る。
【０２７０】
（３１） 前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に与えられる電位差は、少なくとも前記導電領域の当該対向電極に対向する部分が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記導電領域のうち当該対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする（３０）に記載のアクチュエータ。
【０２７１】
（対応する実施の形態）
この（３１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１及び第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３１）に記載のアクチュエータは、対向電極に与える電位差として、流動体押圧手段と最も離れた対向電極と導電領域とが吸着してしまうような電位差未満としてある。
従って、この（３１）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段が存在する近傍のみの可撓性薄膜が導電領域側に張り付き、その領域以外の可撓性薄膜は導電領域に張り付くことはなく、よって、不必要な可撓性薄膜の変形が無くなり、安定して流動体押圧手段を移動する事が出来る。
【０２７２】
（３２） 前記流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置され、該流動体押圧手段を支持する枠をさらに有することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２７３】
（対応する実施の形態）
この（３２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３２）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置された枠によって、流動体押圧手段を支持する。
従って、この（３２）に記載のアクチュエータによれば、枠によって、流動体押圧手段の所定の方向以外への移動を規制することができる。
【０２７４】
（３３） 前記流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、
前記抗する面とともに前記流動体押圧手段を挟むように配置され、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材と、
をさらに有することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２７５】
（対応する実施の形態）
この（３３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３３）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材とで、流動体押圧手段を挟みこんでいる。
【０２７６】
従って、この（３３）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の所定の方向以外への移動を規制することができ、また、流動体押圧手段の押圧力を自重や重力の方向に関係なく確保することが出来る。
【０２７７】
（３４） 前記可撓性部材は少なくとも一部が磁性体で構成されており、
前記磁性体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石によって前記磁性体に磁気力を及ぼすことにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（１１）に記載のアクチュエータ。
【０２７８】
（対応する実施の形態）
この（３４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３４）に記載のアクチュエータは、可撓性部材の少なくとも一部を磁性体で構成し、電磁石によってその磁性体に磁気力を及ぼすことにより、可撓性部材を変形させる。
従って、この（３４）に記載のアクチュエータによれば、磁気力によって駆動力を得ることが出来、所望の方向に流動体押圧手段を移動させる事が出来る。
【０２７９】
（３５） 前記流動体は磁性流体であり、
前記磁性流体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石から磁気力を発生し、磁性流体に分布を生じさせることで、前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２８０】
（対応する実施の形態）
この（３５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１７の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３５）に記載のアクチュエータは、流動体として磁性流体を用い、電磁石から磁気力を発生してその磁性流体に分布を生じさせることで、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる。
従って、この（３５）に記載のアクチュエータによれば、磁性を持たせる電磁石の位置および磁力により流動体押圧手段の位置を制御する事が出来る。
【０２８１】
（３６） 前記流動体押圧手段は、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向において、前記空間の長さより長いことを特徴とする（３３）に記載のアクチュエータ。
【０２８２】
（対応する実施の形態）
この（３６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３６）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向における長さを、前記空間の長さの該方向における長さより長くしている。
従って、この（３６）に記載のアクチュエータによれば、第２の支持部材と可撓性部材との間の距離を取ることが出来るので、第２の支持部材と可撓性部材の接触することで、圧力の分布に対する影響を与えたり、可撓性部材の変形を妨げたりするようなことが無い。
【０２８３】
（３７） 前記複数の導電領域は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２８４】
（対応する実施の形態）
この（３７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３７）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域の前記流動体押圧手段の移動方向における長さを、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さとしている。
従って、この（３７）に記載のアクチュエータによれば、所望の最小制御距離を持ちながら、より大きな導電領域でアクチュエータを駆動することが出来るので、導電領域が作成し易い。
【０２８５】
（３８） 前記複数の対向電極は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２８６】
（対応する実施の形態）
この（３８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３８）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極の前記流動体押圧手段の移動方向における長さを、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さとしている。
従って、この（３８）に記載のアクチュエータによれば、所望の最小制御距離を持ちながら、より大きな対向電極でアクチュエータを駆動することが出来るので、対向電極が作成し易い。
【０２８７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、可撓性薄膜の変形と共に、流動体の移動を利用する事で、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事ができると共に超小型アクチュエータに求められる機能を全てあわせ持つアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ面における断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ面における断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの作成手順を説明するための図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図９】本発明の第９の実施の形態を説明するための可撓性薄膜、流動体押圧部材、及び支持部材を示す図であり、特に、流動体押圧部材の、移動方向と押圧方向で定義される平面と平行な断面形状が、（Ａ）は楕円の場合、（Ｂ）は円の場合、（Ｃ）は四角形の場合をそれぞれ示している。
【図１０】本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明の第１１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図であり、（Ｂ）は本発明の第１２の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１２】本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための支持部材の平面図である。
【図１３】本発明の第１４の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための支持部材の平面図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の第１５の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図であり、（Ｂ）は変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第１６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１６】本発明の第１７の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１７】本発明の第１８の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１８】本発明の第１９の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図である。
【図１９】従来の静電アクチュエータの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…支持部材、 ２…可撓性薄膜、 ２Ｍ…磁性体膜、 ３，３−１，３−２…流動体押圧部材、 ４…支持部材、 ５，５−Ａ，５−Ｂ，５−Ｃ，５α−Ａ，５α−Ｂ，５α−Ｃ，５β−Ａ，５β−Ｂ，５β−Ｃ…外部リード電極、 ６…枠材、 ７，７−１〜７−１３，７−ｎ−２，７−ｎ−１，７−ｎ，７α−１〜７α−３，７α−ｎ−２，７α−ｎ−１，７α−ｎ，７β−１〜７β−３，７β−ｎ−２，７β−ｎ−１，７β−ｎ…対向電極、 ８…流動体、 ８Ｍ…磁性流体、 ９…絶縁膜、 １０…導電性領域、 １１…接合部材、 １２…穴、１３…封止材、 １４…流路、 １５…突起、 １７，１７α，１７β…位置検出用電極、 ２２…突起、 ２３…ビーズ、 ３１…双方向ポンプ、 ３２…単方向ポンプ、 ３３…電磁石、 ３４…ヒーター。
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気力等により可撓性薄膜の形状を変形させる事で推進力を得るアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型の携帯機器が普及し、さらに携帯機器に自動駆動部品を搭載する要望が高まるに連れ、小型且つ低消費電力のアクチュエータが望まれている。これに伴い、従来の電磁式アクチュエータに変えて静電式アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。静電式アクチュエータは、比較的簡単な構成で、静電気力により駆動力と得る為、小型化、低消費電力化に向いている。
【０００３】
特許文献１に開示されている静電アクチュエータについて図１９を用いて説明する。
【０００４】
この静電アクチュエータは、複数の電極１０３−１〜１０３−１０が配列された固定子１０１と、この固定子１０１上に載置された可撓性の誘電体１１０と、各電極１０３−１〜１０３−１０への電圧印加を走査する電源走査手段（１０５−１〜１０５−１０、１０６）、例えば各電極１０３−１〜１０３−１０に各スイッチ１０５−１〜１０５−１０を介して電源１０６を接続したものを備え、固定子１０１に配列された各電極１０３−１〜１０３−１０に対して各スイッチ１０５−１〜１０５−１０をオン状態として電圧印加を走査する。このとき誘電体１１０は、電圧の印加による静電力によって電極に吸引され、電圧印加がなくなると誘電体１１０の弾性力により電極１０３−１〜１０３−１０から剥離する。従って、誘電体１１０の剥離した部分は電圧印加の走査に応じて移動する。そして、この誘電体１１０の剥離した部分上に移動体１１２を配置しておけば、その移動体１１２を移動することができる。
【０００５】
また、一般的に小型静電アクチュエータに求められる機能として、移動体（移動子）の位置保持能力があること、移動体の移動速度を任意に調整出来ること、複数の移動体を独立に駆動できること、移動体の位置検知手段を備えること、消費電力が小さいこと等が挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２７６７６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような静電アクチュエータでは、可撓性薄膜の形状変化を移動体の推進力に変換する為、可撓性薄膜はある程度の弾性力を持たなければならない。移動体の重量が増すとこの弾性力も増す事になる。つまり、この弾性力を上回る静電気力を発生させ、可撓性薄膜の形状を変化しなければならない。その為、ある程度の推進力を得る為には、比較的高電圧を印加しなければならない。
【０００８】
また、このような静電アクチュエータでは、電圧を印加していない状態での可撓性薄膜の形状を規定する事が出来ず、不安定な状態となる。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、可撓性薄膜の変形と共に、流動体の移動を利用する事で、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事ができると共に上記超小型アクチュエータに求められる機能を全てあわせ持つアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明によるアクチュエータは、
流動体に満たされる閉じた空間と、
前記空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記流動体を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧手段と、
前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる圧力分布変化手段と、
を有し、
前記圧力分布変化手段によって前記圧力分布を変化させることで、前記流動体押圧手段を前記可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、粉体または粒体であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求３項に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、気体または液体であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体が、液体と粒体との混合物であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が楕円弧部を有し、
前記楕円弧部と前記可撓性部材とが接触していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が円であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記圧力分布を変化させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段は、前記空間を少なくとも第１の空間と第２の空間に分割することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記第１または第２の空間の体積を変化させることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項７または９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、静電気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項７または９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、磁気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記圧力分布変化手段は、前記第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１２に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように形成された流路をさらに有することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記可撓性部材は導電領域を有しており、
前記導電領域と対向するように配置された対向電極をさらに有し、
前記導電領域と前記対向電極との間に電位差を与えることにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体は、誘電体であることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記導電領域または前記対向電極の表面に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記導電領域が複数存在することをさらに特徴とする。
【００２９】
また、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記対向電極が複数存在することをさらに特徴とする。
【００３０】
また、請求項２１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１６または２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材をさらに有し、
前記対向電極は前記支持部材に支持されていることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動する。
【００３２】
また、請求項２３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２２または２３に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに有することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９または２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段を複数有し、各々の流動体押圧手段を互いに独立に移動することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２５に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の流動体押圧手段各々の可動範囲を分割したことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記対向電極と前記導電領域との間の静電容量を測定することにより、前記流動体押圧手段の位置を検出することを特徴とする。
【００３７】
また、請求項２８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の導電領域のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に前記対向電極との間の電位差を与えることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項２９に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２８に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に与えられる電位差は、少なくとも当該導電領域が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記複数の導電領域のうち対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項３０に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記複数の対向電極のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に前記導電領域との間の電位差を与えることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項３１に記載の発明によるアクチュエータは、請求項３０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に与えられる電位差は、少なくとも前記導電領域の当該対向電極に対向する部分が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記導電領域のうち当該対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする。
【００４１】
また、請求項３２に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、前記流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置され、該流動体押圧手段を支持する枠をさらに有することを特徴とする。
【００４２】
また、請求項３３に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、
前記抗する面とともに前記流動体押圧手段を挟むように配置され、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材と、
をさらに有することを特徴とする。
【００４３】
また、請求項３４に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記可撓性部材は少なくとも一部が磁性体で構成されており、
前記磁性体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石によって前記磁性体に磁気力を及ぼすことにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする。
【００４４】
また、請求項３５に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体は磁性流体であり、
前記磁性流体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石から磁気力を発生し、磁性流体に分布を生じさせることで、前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることを特徴とする。
【００４５】
また、請求項３６に記載の発明によるアクチュエータは、請求項３３に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記流動体押圧手段は、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向において、前記空間の長さより長いことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項３７に記載の発明によるアクチュエータは、請求項１９に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記複数の導電領域は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする。
【００４７】
また、請求項３８に記載の発明によるアクチュエータは、請求項２０に記載の発明によるアクチュエータにおいて、
前記複数の対向電極は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４９】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を、図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。
【００５０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。尚、図１の（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を示した斜視図である。また、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）のＡ面における断面図を示している。
【００５１】
少なくとも壁面の一部が可撓性部材である可撓性薄膜２で形成される閉じた空間内には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には流動体押圧手段としての流動体押圧部材３が配置され、前記閉じた空間を第１の空間と第２の空間とに分割している。また、可撓性薄膜２の弾性力および流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【００５２】
可撓性薄膜２は、薄膜自体が導電性を持つか、導電性を有する別の層が形成されているなどして、導電領域としての導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６が配置されている。なお、前記導電性領域１０と前記対向電極７−１〜７−６とは図示されない外部リード電極５に接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【００５３】
ここで、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ、前記可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を移動体（移動子）として、可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの基本動作原理を図１の（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。
【００５５】
始めに、アクチュエータデバイスの停止状態または流動体押圧部材３の静止状態について説明する。ここでの停止状態とは、電源が投入されていない状態を表し、静止状態とは、電源が投入されており、流動体押圧部材３を静止させておく状態を示す。
【００５６】
デバイスの停止状態では、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間には、電位差は生じない。また、流動体押圧部材３の静止状態では、デバイスの停止状態と同様に、対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間に電位差を生じさせない。この状態では、流動体押圧部材３は、可撓性薄膜２の剛性および流動体８の粘性により、その場に保持される。
【００５７】
次に、流動体押圧部材３の駆動状態について説明する。
【００５８】
流動体押圧部材３の駆動状態では、圧力分布変化手段として機能する図示しない駆動制御部により、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、流動体押圧部材３に最隣接する電極またはその隣の電極と、導電性領域１０間に電位差を与える。例えば、図１の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、対向電極７−４と導電性領域１０間に電位差を与える。ここで、流動体８が誘電性の物質（誘電体）であるとすると、電位差により対向電極７−４と導電性領域１０間に静電引力が発生する。この静電気力により、流動体押圧部材３の右側の可撓性薄膜２が対向電極側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。したがって、ここでは流動体押圧部材３は図の右方向、対向電極７−４上に移動へ移動する。引き続き、対向電極７−４と導電性領域１０の電位差を無くし、対向電極７−５と導電性領域１０間に電位差を与えると、同様にして、流動体押圧部材３は対向電極７−５上に移動する。この動作を繰り返す事で、流動体押圧部材３は右方向へ移動する。このとき、対向電極７と導電性領域１０との間に与えられる電位差は、少なくとも流動体押圧部材３に最隣接する対向電極またはその隣の対向電極に対向する部分の導電性領域１０が静電引力によって変形する電位差以上であり、導電性領域１０の対向電極７と最も離れた部分が変形する電位差未満である。
【００５９】
また、流動体８は図示しない流路を通って、流動体押圧部材３により分割された第１の空間と第２の空間との間で移動可能になっていても良い。
【００６０】
このような流路を設けることで、流動体押圧部村３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させために要求される力、導電性領域１０と対向電極７−１〜７−６とに与えるべき電位差を一定に保つことが出来る。
【００６１】
また、流動体押圧部材３の下の可撓性薄膜２と図示しない壁面との間に、流動体８が移動可能な微細な隙間が生じるように構成することで、流路を設けるようにしても良い。
【００６２】
同様に、流動体押圧部材３を左方向に移動させる場合には、対向電極７−３、対向電極７−２と順次、導電性領域１０との電位差を走査して行けば良い。尚、この静電引力は、流動体８の誘電率に比例するので、流動体８に誘電体、より望ましくは誘電率が真空より高い流動体を用いる事により、より大きな静電引力が発生する。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの流動体押圧部材３の位置検出方法を図１の（Ｂ）を用いて説明する。
【００６４】
各対向電極７−１〜７−６の縦及び横の長さに対して、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間の距離が十分に短いとすると、この間の静電容量は、各対向電極７−１〜７−６の面積に比例し、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の間の距離に反比例する。そこで、各対向電極７−１〜７−６の面積を全て等しくすると、静電容量は、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０間の距離に依存する事になる。そこで、図１の（Ｂ）の状態で、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の静電容量を比較すると、各対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に於ける静電容量はほぼ等しく、対向電極７−４に於ける静電容量は前記各対向電極７−１、７−２、７−５、７−６の静電容量よりも多少大きくなり、対向電極７−３に於ける静電容量は全ての対向電極７−１〜７−６の中で最も大きくなる。つまり、最も静電容量の大きい電極の近傍に流動体押圧部材３が存在する事になるので、複数の対向電極７−１〜７−６のそれぞれと導電性領域１０間の静電容量を計測する事により、流動体押圧部材３の位置を検出する事が出来る。さらに言えば、隣接する２つの対向電極、ここでは対向電極７−３と７−４の静電容量の比に基づいて、より厳密に流動体押圧部材３の位置を検出することが可能になる。
【００６５】
なお、対向電極７−１〜７−６は、所望の圧力分布の変化を生じさせることができれば、どこに配置されていてもよく、必ずしも複数存在していなくても良い。また、導電性領域１０が複数存在していてもよい。導電性領域１０または対向電極７−１〜７−６のいずれか一方の表面に、絶縁膜が形成されていても良い。
【００６６】
また、複数の導電性領域または対向電極は、流動体押圧部材３の移動方向における長さが、流動体押圧部材３の所望の最小制御距離以上かつ流動体押圧部材３の該方向における長さ未満の長さであることが望ましい。ここで、最小制御距離とは、流動体押圧部材の制御可能な最小の移動距離である。
【００６７】
さらに、流動体押圧部材３による押圧は、図１の（Ｂ）のような形態に限定されず、例えば、図の上下から閉じた空間を挟み込むように押圧するようにしても良い。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を、図１の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。本実施の形態は本発明の第１の実施の形態と全く同様の装置構成を有し、電位差を与える方法が異なる。
【００６９】
即ち、図１の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、最初に対向電極７−１と導電性領域１０間に電位差を与える。
【００７０】
すると、静電気力によって、可撓性薄膜２の導電性領域１０が対向電極７−１に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、図の左側の空間の体積が変化（ここでは減少）し、当該空間内の流動体８の圧力が増加する。したがって、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力分布の変化（圧力の偏り）が生じる。ここでは、流動体押圧部材３は図の右方向、対向電極７−４上に移動へ移動する。このようにして、可撓性薄膜２を介して、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布を変化させることで、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対して所望の方向に移動させることができる。
【００７１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を、図２の（Ａ）乃至図３の（Ｄ）を用いて説明する。尚、第１の実施の形態に示す部分と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。以降の実施の形態についても同様とする。
【００７２】
まず、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を図２の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。尚、図２の（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を示した斜視図である。また、図２の（Ｂ）は図２の（Ａ）のＡ面における断面図を示している。
【００７３】
第１の支持部材としての支持部材１と可撓性薄膜２とで形成される閉じた空間には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には流動体押圧部材３が配置され、前記閉じた空間を第１の空間と第２の空間とに分割している。また、可撓性薄膜２の弾性力および流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【００７４】
可撓性薄膜２は、導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７−１〜７−６が配置されている。支持部材１は、前記流動体押圧部材３に抗する面を有しており、対向電極７−１〜７−６を支持している。また、第２の支持部材としての支持部材４が、前記支持部材１との相対位置を固定され、前記支持部材１の流動体押圧部材３に抗する面とともに前記流動体押圧部材３を挟むように配置されている。さらに、枠としての枠材６が流動体押圧部材３の移動可能な方向に延びて配置され、流動体押圧部材３を支持している。
【００７５】
これら、支持部材４と枠材６とは、流動体押圧部材３の所定の方向以外への移動を規制している。
【００７６】
また、前記導電性領域１０と前記対向電極７−１〜７−６とは外部リード電極５に図示されない配線によって接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【００７７】
ここで、対向電極７と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させ前記可撓性薄膜２を変形させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【００７８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの基本動作原理を図２の（Ｂ）を用いて説明する。
【００７９】
始めに、アクチュエータデバイスの停止状態または流動体押圧部材３の静止状態について説明する。ここでの停止状態とは、電源が投入されていない状態を表し、静止状態とは、電源が投入されており、流動体押圧部材３を静止させておく状態を示す。
【００８０】
デバイスの停止状態では、対向電極７と導電性領域１０間には、電位差は生じない。また、流動体押圧部材３の静止状態では、デバイスの停止状態と同様に、対向電極７と導電性領域１０間に電位差を生じさせない。この状態では、流動体押圧部材３は、可撓性薄膜２の剛性および流動体８の粘性により、その場に保持される。
【００８１】
次に、流動体押圧部材３の駆動状態について説明する。
【００８２】
流動体押圧部材３の駆動状態では、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、流動体押圧部材３に最隣接する対向電極またはその隣の対向電極と、導電性領域１０間に電位差を与える。例えば、図２の（Ｂ）において、流動体押圧部材３を右方向に移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−６のうち、対向電極７−４と導電性領域１０間に電位差を与える。ここで、流動体８が誘電性の物質であるとすると、電位差により対向電極７−４と導電性領域１０間に静電引力が発生する。この静電気力により、可撓性薄膜２の流動体押圧部材３の右側部分が支持部材１側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。この圧力の分布により、ここでは、流動体押圧部材３は図の右方向、即ち対向電極７−４上へ移動する。引き続き、対向電極７−４と導電性領域１０の電位差を無くし、対向電極７−５と導電性領域１０間に電位差を与えると、同様にして、流動体押圧部材３は対向電極７−５上に移動する。従って、この動作を繰り返す事で、流動体押圧部材３は右方向へ順次移動する。
【００８３】
また、図示していないが、流動体８は、流路、または支持部材１上に設けられた溝等を介して、流動体押圧部材３により分割された第１の空間と第２の空間との間で移動可能になっていても良い。
【００８４】
このような流路を設けることで、流動体押圧部材３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させたために要求される力、導電性領域１０と対向電極７とに与えるべき電位差を一定に保つことができる。
【００８５】
また、流動体押圧部材３の下の可撓性薄膜２と支持部材１との間に、流動体８が移動可能な微細な隙間が生じるように装置を構成することで、流路を設けるようにしても良い。
【００８６】
同様に、図２の（Ａ）の状態から流動体押圧部材３を左方向に移動させる場合には、対向電極７−３、対向電極７−２と順次導電性領域１０との電位差を走査して行けば良い。尚、この静電引力は、流動体８の誘電率に比例するので、流動体８に誘電率の高い物質（誘電体）を用いる事により、より大きな静電引力が発生する。
【００８７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの作成手順の一例を図３の（Ａ）乃至（Ｄ）を用いて説明する。
【００８８】
まず、図３の（Ａ）に示すように、周知の半導体のリソグラフィー技術を用いて、シリコン基板上にアルミをパターンニングして複数の対向電極７および外部リード電極５を、また、エッチングにより穴１２を作成する。その上からシリコン酸化膜により絶縁膜９を成膜する。以上の工程により支持部材１を作成する。
【００８９】
一方、シリコン基板上に導電性ペーストを含むシリコンゴム膜の様な導電性を持つ可撓性薄膜２を形成した後、シリコン基板をエッチングする事により枠材６に支持された、導電性領域１０を含む可撓性薄膜２を形成する。
【００９０】
次に、支持部材１と枠材６を接合部材１１を介して接合する。この接合は、枠材６のエッチング部を取り囲む全周において行う。また、図示してはいないが、接合部材１１の一部に切り欠きを設け、導電性ペーストを充填する事で導電性領域１０と外部リード電極５の電気的接続をとる。
【００９１】
こうして接合された状態を図３の（Ｂ）に示す。
【００９２】
次に、穴１２から、シリコンオイルや純水などの流体、液体、気体、粒体、粉体またはそれらの混合物である流動体８を注入し、可撓性薄膜２と支持部材１間を流動体８で満たす。この状態を図３の（Ｃ）に示す。
【００９３】
次に、穴１２を封止材１３により封止する。この状態を図３の（Ｄ）に示す。
【００９４】
そして、可撓性薄膜２上に流動体押圧部材３を配置し、支持部材４により、流動体押圧部材３を押圧した状態で支持部材４を固定する。この場合、流動体押圧部材３の、該流動体押圧部材３に抗する面の法線方向における長さは、前記閉じた空間の長さの該方向における長さより長くなる。
【００９５】
以上の工程により、本実施の形態に係る流動体アクチュエータを作成する事が出来る。また、この作成手順は、本実施の形態に係る流動体アクチュエータを作成する一例に過ぎず、この手順以外にも作成可能である事は言うまでも無い。
【００９６】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの流動体押圧部材３の位置検出方法を図２の（Ｂ）を用いて説明する。
【００９７】
各対向電極７−１〜７−６の縦及び横の長さに対して、各対向電極と導電性領域１０間の距離が十分に短いとすると、この間の静電容量は、各対向電極の面積に比例し、各対向電極と導電性領域１０の間の距離に反比例する。よって、各対向電極７−１〜７−６の面積を全て等しくすると、静電容量は、各対向電極と導電性領域１０間の距離に依存する事になる。
【００９８】
そこで、図２の（Ｂ）に示す状態で、各対向電極７−１〜７−６と導電性領域１０の静電容量を比較すると、対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に関する静電容量はほぼ等しく、対向電極７−４に関する静電容量は前記対向電極７−１、７−２、７−５、７−６に関する静電容量よりも多少大きくなり、対向電極７−３に関する静電容量は全ての対向電極の中で最も大きくなる。つまり、最も静電容量の大きい対向電極の近傍に流動体押圧部材３が存在する事になるので、複数の対向電極７−１〜７−６の各対向電極と導電性領域１０間の静電容量を計測する事により、流動体押圧部材３の位置を検出する事が出来る。また、前記第１の実施の形態と同様に、より詳細な位置を検出できるようにしても良いのは言うまでもない。
【００９９】
なお、対向電極７は、所望の圧力分布の変化を生じさせることができれば、どこに配置されていても良く、必ずしも複数存在していなくても良い。また、導電性領域１０が複数存在していても良い。また、支持部材１、支持部材４、枠材６は無くても良い。
【０１００】
また、絶縁膜９は導電性領域１０または対向電極７−１〜７−６の何れか一方の表面に形成されていれば良い。
【０１０１】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態を、図４を用いて説明する。
【０１０２】
図４は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１０３】
まず、流動体８の流路について説明する。本発明の第４の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、上述の様に、流動体押圧部材３により、流動体８が分断された構造をしている。ここで、両側に分断された流動体８が第１の空間と第２の空間との間で移動可能なように流路を構成すれば、このような流路を設けることで、流動体押圧部材３が移動した結果として生じる流動体押圧部材３の移動した方向に存在する空間内の圧力の上昇を回避することができ、可撓性薄膜２を変形させるために要求される力、即ち導電性領域１０と対向電極７とに与えられるべき電位差を一定に保つことができる。
【０１０４】
そこで、図４に示すように、支持部材１に溝を設ける事で流動体の流路１４を構成する。
【０１０５】
この方法は、始めから支持部材１に用いる基板にエッチング等の方法で溝を形成して置けば良いので、制作上、比較的簡単な方法で構成する事が出来る。
【０１０６】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態を、図５を用いて説明する。
【０１０７】
図５は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１０８】
図５に示す様に、本第５の実施の形態では、可撓性薄膜２を支持する枠材６に切り欠きを設ける事により流動体８の流路１４を構成する。
【０１０９】
この方法は、複数の対向電極７の面積を減らす事無く流動体８が移動する流路１４を設ける事が出来るので、流動体押圧部材３を駆動する上では、比較的効率的な構成をしている。
【０１１０】
［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施の形態を、図６を用いて説明する。
【０１１１】
図６は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１１２】
図６に示す様に、支持部材１及び可撓性薄膜２を支持する枠材６とを接合する接合部材１１を、可撓性薄膜２と枠材６の境界端部より外側に設ける事で流動体８の流路１４を構成する。
【０１１３】
この方法は、支持部材１にも枠材６にも、何ら加工する必要が無く、接合部材１１の形状のみを規定すれば良いので、製作する上では比較的簡単な方法であり、また、流動体押圧部材３を駆動する上では比較的効率的な構成をしている。
【０１１４】
［第７の実施の形態］
本発明の第７の実施の形態を、図７を用いて説明する。
【０１１５】
図７は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図を示している。
【０１１６】
本発明の第７の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、上述の様に、流動体押圧部材３が枠材６と接触している。しかし、流動体押圧部材３と枠材６の接点に生じる摩擦は、流動体押圧部材の移動の妨げとなる。
【０１１７】
そこで、図７に示す様に枠材６にレール状の突起１５を設ける。このレール状の突起１５により、流動体押圧部材３と枠材６の接する面積が減少する為、摩擦が低減される。
【０１１８】
［第８の実施の形態］
本発明の第８の実施の形態を、図８を用いて説明する。
【０１１９】
図８は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１２０】
まず、流動体８の粘性について説明する。本発明の各実施の形態に係る流動体アクチュエータに用いられる流動体８の粘度が高い場合、流動体押圧部材３の位置保持能力が向上し、静止状態の精度が良くなる。しかし、この事は流動体押圧部材３を移動させる場合に流動体８の流動速度が遅くなるので、高速駆動の妨げになる。その為、流動体８の粘度は、位置保持性と駆動性のトレードオフとなり、両性能を考慮して設定されなければならない。
【０１２１】
そこで、本発明の第８の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、図８に示す様に、流動体８を比較的粘度の低い材質とし、粒体である微小なビーズ２３を混入する。このビーズ２３の大きさ及び量を調整する事で、実質の流動体８の粘度を自由に設定する事が出来る。
【０１２２】
［第９の実施の形態］
本発明の第９の実施の形態を、図９の（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて説明する。
【０１２３】
図９の（Ａ）乃至（Ｃ）は、可撓性薄膜２、流動体押圧部材３、支持部材４を示す図であり、特に、流動体押圧部材３の、移動方向と押圧方向で定義される平面と平行な断面形状が、図９の（Ａ）は楕円の場合、図９の（Ｂ）は円の場合、図９の（Ｃ）は四角形の場合をそれぞれ示している。さらに、各図において、斜線のハッチングで示した領域は、可撓性薄膜２と流動体押圧部材３とが接触しており、流動体押圧部材３の駆動力を発生させるのに有効な領域を示している。
【０１２４】
図９の（Ａ）または（Ｂ）に示す様に、流動体押圧部材３の断面形状を円または楕円とし、可撓性薄膜２と接触する部分が楕円弧または円弧とすることで、図９の（Ｃ）に示す様な四角形とする場合と比較し、流動体押圧部材３の駆動力を発生させるのに有効な領域を広く取ることが出来る。
【０１２５】
［第１０の実施の形態］
本発明の第１０の実施の形態を、図１０を用いて説明する。
【０１２６】
図１０は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１２７】
本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１０に示す様に、流動体押圧部材３を複数（図では３−１及び３−２の２個）設けた構成とする。
【０１２８】
流動体押圧部材を移動させる場合、上述の様に、移動させる流動体押圧部材の最近傍に位置する対向電極に電圧を印加する。例えば、図１０において、流動体押圧部材３−１を図中右方向へ移動させる場合、複数の対向電極７−１〜７−１３の内、対向電極７−４に電圧を印加する。この場合、流動体押圧部材３−１の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３−１にかかる圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じ、それに伴い流動体押圧部材３−１は移動する。一方、流動体押圧部材３−２については圧力平衡が取れている為、該流動体押圧部材３−２は移動することは無い。
【０１２９】
同様にして、流動体押圧部材３−２についても、単独で移動する事が出来る。
【０１３０】
また、複数の流動体押圧部材３−１、３−２を同時に移動させる場合には、それぞれの流動体押圧部材３−１、３−２に対して、各流動体押圧部材３−１、３−２の最近傍に位置する対向電極に電圧を印加する。例えば、図１０において、流動体押圧部材３−１を図中左方向へ、流動体押圧部材３−２を図中右方向へ移動させる場合には、複数の対向電極７−１〜７−１３の内、対向電極７−３および対向電極７−１１に電圧を印加する。この場合、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２にかかる圧力の分布の変化が発生し、それに伴い流動体押圧部材３−１は図中左方向へ、流動体押圧部材３−２は図中右方向へ移動する。
【０１３１】
以上の様に、流動体押圧部材３を複数配置する事で、それぞれを独立に移動する事が出来る。尚、本実施の形態では、流動体押圧部材を２つで構成しているが、その数は２つに限定されるものでは無いことは勿論である。
【０１３２】
［第１１の実施の形態］
本発明の第１１の実施の形態を、図１１の（Ａ）を用いて説明する。
【０１３３】
図１１の（Ａ）は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１３４】
上述した本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータのように、流動体押圧部材３を複数設けて各々を独立に移動させる場合、仮に２つの流動体押圧部材３−１、３−２が接近または接触すると、その後これらの流動体押圧部材３−１、３−２を離す事が極めて困難になる。
【０１３５】
そこで、本第１１の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合に限り、図１１の（Ａ）に示す様に、支持部材４に突起２２を設ける事で、各々の流動体押圧部材３−１及び３−２が移動し得る範囲を限定するようにしている。
【０１３６】
この事により、誤動作により、２つの流動体押圧部材３−１、３−２が必要以上に接近または接触する事が無くなる。
【０１３７】
支持部材４に設ける突起２２の幅は、各々の流動体押圧部材３−１、３−２が接近した場合に、その後、各流動体押圧部材３−１、３−２を引き離す事が可能な流動体８が両流動体押圧部材間に確保されるに十分な幅を必要とする。
【０１３８】
［第１２の実施の形態］
本発明の第１２の実施の形態を、図１１の（Ｂ）を用いて説明する。
【０１３９】
図１１の（Ｂ）は、図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図を示している。
【０１４０】
上述した本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータのように、流動体押圧部材３を複数設けて各々を独立に移動させる場合、仮に２つの流動体押圧部材３−１、３−２が接近または接触すると、その後これらの流動体押圧部材３−１、３−２を離す事が出来なくなる。
【０１４１】
そこで、本第１２の実施の形態に係る流動体アクチュエータでは、流動体押圧部材３−１及び流動体押圧部材３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合に限り、図１の（Ｂ）に示す様に、複数の対向電極７を、各々の流動体押圧部材３−１及び３−２が移動し得る範囲に限定して形成するようにしている。
【０１４２】
この事により、誤動作により、２つの流動体押圧部材３−１、３−２が必要以上に接近または接触する事が無くなる。
【０１４３】
複数の対向電極７をそれぞれ一まとまりとして、それぞれのまとまりを形成する場合の間隔は、各々の流動体押圧部材３−１、３−２が接近した場合に、その後に、両流動体押圧部材を引き離す事が可能な流動体８が各流動体押圧部材間に確保されるに十分な幅を必要とする。
【０１４４】
［第１３の実施の形態］
本発明の第１３の実施の形態を、図１２を用いて説明する。
【０１４５】
図１２は、複数の対向電極を示す図である。
【０１４６】
本発明の各実施の形態で説明した様な流動体アクチュエータにおいて、複数の対向電極７または複数の導電性領域１０と外部リード電極５をそれぞれ１対１で接続する場合、流動体押圧部材３の移動距離を長くしたり、移動分解能を上げる為に１ステップの間隔を短くすると、電極数が増大する。
【０１４７】
そこで、本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１２に示す様に、複数の対向電極を周期的に接続し、少なくとも１つの対向電極から成る群とする。図１２では、複数の対向電極７−１、７−４、７−ｎ−２が接続され、７−２、７−５、７−ｎ−１が接続され、７−３、７−６、７−ｎが接続されている。これらの各群を、Ａ群、Ｂ群、Ｃ群とする。よって３群の対向電極が形成されている事になる。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５−Ａ、５−Ｂ、または５−Ｃに接続している。
【０１４８】
本実施の形態の流動体アクチュエータの駆動方法を説明する。
【０１４９】
仮に、流動体押圧部材３が対向電極７−４の場所に居る場合、流動体押圧部材３を図中上方に移動させるときには、Ｃ群に対応する外部リード電極５−Ｃに電圧を印加する。この場合、Ｃ群にあたる対向電極７−３、７−６及び７−ｎに同電圧が印加されることになる。このような印加がなされたとき、流動体押圧部材３の近傍にある対向電極７−３と導電性領域間１０の距離は、対向電極７−６及び７−ｎと導電性領域間１０の距離と比較して短い。複数の対向電極と導電性領域間に働く静電引力は、これらの距離の二乗に反比例する為、対向電極７−３と導電性領域間１０に働く静電引力の方が、対向電極７−６及び７−ｎと導電性領域１０に働く静電引力より大きくなる。そこで、Ｃ群に印加する電圧を、対向電極７−３に位置する可撓性薄膜２を支持部材１側に引き付ける電圧以上、かつ、対向電極７−６及び７−ｎに位置する可撓性薄膜２を支持部材１側に引き付ける電圧未満に設定する事で、対向電極７−３のみに電圧を印加している状態と同等になる。よって、流動体押圧部材３は対向電極７−３上へ移動する。さらに、Ｂ群、Ａ群と電圧を印加する群を順次走査する事で、流動体押圧部材３は図中上方へ移動する。
【０１５０】
同様に、Ｂ群、Ｃ群、Ａ群と電圧を印加する群を順次走査する事で、流動体押圧部材３は図中下方へ移動する。
【０１５１】
尚、本実施の形態では、３群による構成例を示したが、その群数は３群に限定されるものでは無い。
【０１５２】
次に、本実施の形態における流動体押圧部材３の初期位置の設定方法について説明する。
【０１５３】
本実施の形態では、第３の実施の形態で述べた流動体押圧部材３の位置検出方法を用いると、流動体押圧部材３が存在する対向電極の群を特定する事は出来るが、どの位置に存在するのか特定する事は出来ない。しかし、アクチュエータ自体が位置検出能力を有する事は非常に大きなメリットになる。そこで、常に流動体押圧部材３の位置を検出する事は出来ない場合でも、流動体押圧部材３の初期位置を設定し、駆動したステップ量を積算する事で、流動体押圧部材３の位置を特定する事は可能である。
【０１５４】
本実施の形態における流動体押圧部材３の初期位置の設定方法について図１２を用いて説明する。
【０１５５】
即ち、本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１２に示す様に、支持部材１上に、複数の対向電極７−１乃至７−ｎと共に、位置検出用電極１７を設けている。そしてまず、初期状態において流動体押圧部材３を図中下方へ移動させ、その都度位置検出用電極１７と導電性領域１０間の静電容量を比較する。流動体押圧部材３がこの位置検出用電極１７上に存在する時、第３の実施の形態で述べたように、位置検出用電極１７と導電性領域１０間の静電容量は最大の値となるので、この状態を流動体押圧部材３の初期状態とする。
【０１５６】
この動作を駆動開始時に行い、以降は流動体押圧部材３の移動したステップ量を積算する事で、流動体押圧部材３の位置を特定する事が出来る。
【０１５７】
なお、対向電極７ではなくて導電性領域１０が複数存在する場合も同様に、それら複数の導電性領域を１つ以上の導電性領域からなる複数の群に分け、各群の導電性領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで流動体押圧部材３を移動することが出来ることは勿論である。
【０１５８】
またその場合も同様にして、流動体押圧部材３の位置を特定する事が出来る。
【０１５９】
［第１４の実施の形態］
本発明の第１４の実施の形態を、図１３を用いて説明する。
【０１６０】
図１３は、複数の対向電極を示す図である。
【０１６１】
流動体押圧部材３を複数設け、各流動体押圧部材３−１、３−２が移動し得る範囲が重なる事が無い場合、各流動体押圧部材３−１、３−２が移動し得る範囲をエリアとして扱う事が出来る。さらに、各エリアに対して、複数の対向電極７を群として接続し、位置検出用電極１７を設ける事で、各流動体押圧部材３−１、３−２の独立制御、配線の省線化、流動体押圧部材位置の特定をする事が可能となる。以上の構成について図１３を用いて説明する。
【０１６２】
本実施の形態には、流動体押圧部材が３−１および３−２の２つ存在し、それぞれの移動し得る範囲はαのエリアとβのエリアで重なる事が無いとする。
【０１６３】
この場合、αのエリアに属する複数の対向電極を７α−１乃至７α−ｎとし、７α−１と７α−ｎ−２、７α−２と７α−ｎ−１、７α−３と７α−ｎをそれぞれ接続し、群となす。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５α−Ａ、５α−Ｂ、または５α−Ｃに接続している。さらに、位置検出用電極１７αを設ける。これらの複数の対向電極７α−１乃至７α−ｎおよび位置検出用電極１７αにより、流動体押圧部材３−１はαのエリア内で流動体押圧部材３−１の位置を特定しながら独立制御する事が出来る。
【０１６４】
また、βのエリアに属する複数の対向電極を７β−１乃至７β−ｎとし、７β−１と７β−ｎ−２、７β−２と７β−ｎ−１、７β−３と７β−ｎをそれぞれ接続し、群となす。そして、各群は、それぞれ対応する１個の外部リード電極５β−Ａ、５β−Ｂ、または５β−Ｃに接続している。さらに、位置検出用電極１７βを設ける。これらの複数の対向電極７β−２乃至７β−ｎおよび位置検出用電極１７βにより、流動体押圧部材３−２はβのエリア内で流動体押圧部材３−２の位置を特定しながら独立制御する事が出来る。
【０１６５】
また、これら各エリアの境界部に対し、流動体押圧部材３−１、３−２の移動を妨げるように、壁または突起を設けるか、エリア毎の間隔を広くとる事で、流動体押圧部材３−１、３−２がエリアを越えて移動する誤動作を防ぐ事が出来る。
【０１６６】
尚、本実施の形態では、流動体押圧部材を２つで構成しているが、その数は２つに限定されるものでは無い。
【０１６７】
［第１５の実施の形態］
本発明の第１５の実施の形態を図１４の（Ａ）を用いて説明する。
【０１６８】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１６９】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１４の（Ａ）に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２間には流動体８が満たされている。そして、支持部材１の両端を結ぶ流路１４上に双方向ポンプ３１が設けられており、該双方向ポンプ３１の動作により流動体８は、流路１４を通してその一端側と他端側とで双方向の移動が可能となっている。
【０１７０】
また、流動体押圧部材３は自重により、または支持部材４等の図示しない押圧部材により、可撓性薄膜２を押圧する形で、流動体８を分割している。
【０１７１】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１７２】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、双方向ポンプ３１により流動体８を右端の空間から排出し左端の空間へ導入する。この事により、それぞれの空間における流動体８の体積が変化し、ここでは流動体押圧部材右側の圧力が低減し、左側の圧力が増加する。したがって、所定の方向において流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。ここでは、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた場所で停止する。よって、双方向ポンプ３１により流動体８の移動量を制御することで、流動体押圧部材３の移動量を制御する事ができる。双方向ポンプ３１は流動体８を双方向に移動する事が出来るので、流動体押圧部材３も双方向に移動する事が可能である。
【０１７３】
また、双方向に流動体を移動させる双方向ポンプ３１を用いる代わりに、図１４の（Ｂ）に示す様に、単方向に流動体８を移動させる単方向ポンプ３２を互いに逆方向に設け、流動体押圧部材３の移動方向によって、単方向ポンプ３２を使い分ける事で、流動体押圧部材３を双方向に移動する事も可能である。
【０１７４】
また、双方向移動を考えないならば、ポンプは単方向のもの一つでも良い。
【０１７５】
また、相互に流体を移動させるのではなく、それぞれ装置の外から流動体８を導入または排出するようにしても良いことは勿論である。
【０１７６】
［第１６の実施の形態］
本発明の第１６の実施の形態を図１５を用いて説明する。
【０１７７】
まず、本第１６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１７８】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１５に示す様に、支持部材１上に少なくとも一部が磁性体で構成された可撓性薄膜２、ここでは、磁性体膜２Ｍが形成されており、支持部材１と磁性体膜２Ｍとの間には、非磁性の流動体８が満たされている。
【０１７９】
また、前記磁性体膜２Ｍに磁気力を及ぼすように、複数の電磁石３３が配置されており、それぞれの電磁石３３に対して独立に磁性を持たせる事が出来るようになっている。
【０１８０】
そして、流動体押圧部材３は磁性体膜２Ｍである可撓性薄膜２を押圧する形で、閉じた空間内の流動体８を分割している。
【０１８１】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１８２】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の右近傍に位置する電磁石３３に対して通電し、磁性を持たせる。この電磁石３３に生じた磁力により、対向する部分の磁性体膜２Ｍ（可撓性薄膜２）が支持部材１側に引き付けられる。この可撓性薄膜２の形状変化により、流動体押圧部材３の可動方向である所定の方向において、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布（圧力の偏り）が変化する。従って、本発明の第３または第７の実施の形態と同様にして、所望の方向に流動体押圧部材３を移動させる事が出来る。
【０１８３】
［第１７の実施の形態］
本発明の第１７の実施の形態を図１６を用いて説明する。
【０１８４】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１８５】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１６に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２によって形成される閉じた空間に非磁性の磁性流体８Ｍが満たされている。
【０１８６】
また、支持部材１上には、複数の電磁石３３が配置されており、それぞれの電磁石３３に対して独立に磁性を持たせる事が出来るようになっている。
【０１８７】
そして、流動体押圧部材３は可撓性薄膜２を押圧する形で、磁性流体８Ｍを分割している。
【０１８８】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０１８９】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の左側に位置する電磁石３３に対して通電し、磁性を持たせる。この電磁石３３に生じた磁力により、磁性流体８Ｍは全体として流動体押圧部材３の左側に引き付けられる。この事により、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９０】
この、磁性流体８Ｍの圧力の均衡が保たれている場所は、磁性を持たせた電磁石３３が磁性流体８Ｍを引き付ける力と、可撓性薄膜２が磁性流体８Ｍへ与える圧力とが釣り合う時であるので、磁性を持たせる電磁石３３の位置および磁力により流動体押圧部材３の位置を制御する事が出来る。
【０１９１】
［第１８の実施の形態］
本発明の第１８の実施の形態を図１７を用いて説明する。
【０１９２】
まず、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０１９３】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータは、図１７に示す様に、支持部材１上に可撓性薄膜２が形成されており、支持部材１と可撓性薄膜２によって形成される閉じた空間には熱膨張係数の高い流動体８が満たされている。
【０１９４】
また、支持部材１上には、複数の流動体加熱手段（例えばヒーター３４）または流動体冷却手段が配置されており、それぞれを独立に制御する事が出来るようになっている。
【０１９５】
そして、流動体押圧部材３は可撓性薄膜２を押圧する形で、流動体８を分割している。
【０１９６】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。ここでは、例として流動体加熱手段であるヒーター３４を用いた場合で説明する。
【０１９７】
流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の左側に位置するヒーター３４を動作させて、流動体押圧部材３の左側に位置する空間内の流動体８を加熱する。この事により、加熱された流動体８は膨張し、流動体押圧部材３の左側の圧力が増加する。よって、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９８】
また、流動体冷却手段を用いる場合には、流動体押圧部材３を図中右方向へ移動させる場合、流動体押圧部材３の右側に位置する流動体冷却手段を動作させ、流動体押圧部材３の右側に位置する空間内の流動体８を冷却する。この事により、冷却された流動体８は凝縮し、流動体押圧部材３の右側の圧力が低減する。よって、所定の方向における流動体押圧部材３にかかる圧力分布が変化する。結果的に、流動体押圧部材３の左側面の可撓性薄膜２が流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３は右方向へ移動し、圧力の均衡が取れた位置で流動体押圧部材３の移動が停止する。
【０１９９】
［第１９の実施の形態］
本発明の第１９の実施の形態を図１８を用いて説明する。
【０２００】
まず、本第１９の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成について説明する。
【０２０１】
即ち、本実施の形態に係る流動体アクチュエータにおいては、図１８に示す様に、少なくとも壁面の一部が可撓性薄膜２で形成される閉じた空間には、流動体８が満たされている。さらに、前記可撓性薄膜２上には、可撓性薄膜２を押圧するように、流動体押圧部材３が配置されている。また、前記支持部材１は、この押圧力に抗する面を有している。従って、可撓性薄膜２の弾性力及び流動体押圧部材３の押圧により、流動体８にはある程度の圧力が働いている。
【０２０２】
可撓性薄膜２は、図示されない導電性領域１０を有しており、前記導電性領域１０に対向するように対向電極７が配置されている。そして特に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータにおいては、前記対向電極７は支持部材１上に格子状に配置され、支持されている。なお、前記可撓性薄膜２の導電性領域１０と前記支持部材１上の各対向電極７とは図示されない外部リード電極５に接続されることで、所望の電位を与えることが可能になっている。
【０２０３】
ここで、対向電極７と導電性領域１０との間に電位差を与え、静電気力を作用させることで、可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３にかかる所定の方向における圧力分布を変化させ、流動体押圧部材３を可撓性薄膜２に対し所望の方向に相対移動させることができる。
【０２０４】
次に、本実施の形態に係る流動体アクチュエータの動作について説明する。
【０２０５】
流動体押圧部材３を移動させる所望の方向に対して、流動体押圧部材３の最近傍に位置する対向電極７またはその隣の対向電極７に対して電圧を印加する。このとき対向電極７と導電性領域１０間の電位差により発生した静電引力により、可撓性薄膜２が支持部材１側に引き付けられる。この事により、流動体押圧部材３近傍で流動体８に圧力の分布の変化（圧力の偏り）が生じる。結果的に、流動体８が可撓性薄膜２を介して流動体押圧部材３を押す事になり、流動体押圧部材３が移動し、圧力の均衡が取れた位置で移動が停止する。
【０２０６】
本実施の形態においては、流動体押圧部材３にかかる圧力の分布の変化が生じない（圧力の偏りがない）場所は、流動体押圧部材３が電圧を印加した対向電極７上へ移動した時である。よって、時系列的かつ選択的に前記対向電極７に導電性領域１０との間で電位差を与える事で、流動体押圧部材３を所望の方向に移動する事が出来る。
【０２０７】
以上、本発明の実施の形態として第１乃至第１４の実施の形態及び第１９の実施の形態では圧力分布を変化させる圧力分布変化手段として静電気力を用いた圧力分布変化手段、第１５の実施の形態乃至第１８の実施の形態ではその他様々な圧力変化手段を例に挙げて説明をした。しかしながら、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や組み合わせ、応用が可能なことは勿論である。
【０２０８】
（付記）
前記の具体的実施の形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
【０２０９】
（１） 流動体に満たされる閉じた空間と、
前記空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記流動体を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧手段と、
前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる圧力分布変化手段と、
を有し、
前記圧力分布変化手段によって前記圧力分布を変化させることで、前記流動体押圧手段を前記可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させることを特徴とするアクチュエータ。
【０２１０】
（対応する実施の形態）
この（１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１乃至第１９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１）に記載のアクチュエータは、圧力分布変化手段によって、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることで、流動体押圧手段を可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させる。
従って、この（１）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布の変化により流動体押圧手段の推進力を得る事が出来るので、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事が出来る。
【０２１１】
（２） 前記流動体が、粉体または粒体であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１２】
（対応する実施の形態）
この（２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２）に記載のアクチュエータは、流動体として粉体または粒体を用いている。
従って、この（２）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の静止状態において、粉体または粒体が持つ粘性により、流動体押圧手段をその場に保持できる。
【０２１３】
（３） 前記流動体が、気体または液体であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１４】
（対応する実施の形態）
この（３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３）に記載のアクチュエータは、流動体として気体または液体を用いている。
従って、この（３）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の静止状態において、気体または液体が持つ粘性により、流動体押圧手段をその場に保持できる。
【０２１５】
（４） 前記流動体が、液体と粒体との混合物であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１６】
（対応する実施の形態）
この（４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３及び第８の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（４）に記載のアクチュエータは、流動体として液体と粒体との混合物を用いている。
従って、この（４）に記載のアクチュエータによれば、保持性能と駆動性能を考慮した粘性の流動体により、所望の性能のアクチュエータとすることができる。
【０２１７】
（５） 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が楕円弧部を有し、
前記楕円弧部と前記可撓性部材とが接触していることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２１８】
（対応する実施の形態）
この（５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（５）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段をその断面形状を楕円として形成し、その楕円の楕円弧部と可撓性部材とが接触するようにしている。
従って、この（５）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段と可撓性部材の摩擦が低減する。さらに、可撓性薄膜が流動体押圧手段を押圧する力の進行方向成分が増大する。よって、流動体押圧手段を容易に移動する事が出来、強いては、消費電力は低減され、流動体押圧手段の移動速度は向上する。
【０２１９】
（６） 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が円であることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２０】
（対応する実施の形態）
この（６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第９の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（６）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段をその断面形状を円として形成し、その円の円弧部と可撓性部材とが接触するようにしている。
従って、この（６）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段と可撓性部材の摩擦が低減する。さらに、可撓性薄膜が流動体押圧手段を押圧する力の進行方向成分が増大する。よって、流動体押圧手段を容易に移動する事が出来、強いては、消費電力は低減され、流動体押圧手段の移動速度は向上する。また、流動体押圧手段が、滑りまたは回転のどちらで移動しても構わなくなる。
【０２２１】
（７） 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記圧力分布を変化させることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２２】
（対応する実施の形態）
この（７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（７）に記載のアクチュエータは、可撓性部材を変形させることで圧力分布を変化させ、流動体押圧手段を可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させる。
従って、この（７）に記載のアクチュエータによれば、可撓性薄膜の変形により流動体押圧手段の推進力を得る事が出来るので、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事が出来る。
【０２２３】
（８） 前記流動体押圧手段は、前記空間を少なくとも第１の空間と第２の空間に分割することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２２４】
（対応する実施の形態）
この（８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（８）に記載のアクチュエータは、流動体に満たされる閉じた空間を、流動体押圧手段によって少なくとも２つの空間に分割している。
従って、この（８）に記載のアクチュエータによれば、圧力分布変化手段は、１つの空間に圧力変化を生じさせることでも、流動体押圧手段にかかる圧力の分布の変化を生じさせることが出来る。
【０２２５】
（９） 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記第１または第２の空間の体積を変化させることを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２２６】
（対応する実施の形態）
この（９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（９）に記載のアクチュエータは、可撓性部材を変形させることで第１または第２の空間の体積を変化させる。
従って、この（９）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材を変形させることで圧力分布の変化を１つの空間に生じさせることが出来る。
【０２２７】
（１０） 静電気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（７）または（９）に記載のアクチュエータ。
【０２２８】
（対応する実施の形態）
この（１０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１０）に記載のアクチュエータは、静電気力を用いて可撓性部材を変形させる。
従って、この（１０）に記載のアクチュエータによれば、静電気力により駆動力を得るため、小型で、低消費電力なアクチュエータを提供できる。
【０２２９】
（１１） 磁気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（７）または（９）に記載のアクチュエータ。
【０２３０】
（対応する実施の形態）
この（１１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１１）に記載のアクチュエータは、磁気力を用いて可撓性部材を変形させる。
従って、この（１１）に記載のアクチュエータによれば、磁気力により駆動力を得ることが出来る。
【０２３１】
（１２） 前記圧力分布変化手段は、前記第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させることを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２３２】
（対応する実施の形態）
この（１２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１５の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１２）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させる。
従って、この（１２）に記載のアクチュエータによれば、流動体の体積を変化させることで圧力分布の変化を１つの空間に生じさせることが出来る。
【０２３３】
（１３） 前記第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする（１２）に記載のアクチュエータ。
【０２３４】
（対応する実施の形態）
この（１３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１５の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１３）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、その空間内の流動体の体積を変化させる。
従って、この（１３）に記載のアクチュエータによれば、第１または第２の空間内の流動体の体積を容易に変化させることができる。
【０２３５】
（１４） 前記第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする（１２）に記載のアクチュエータ。
【０２３６】
（対応する実施の形態）
この（１４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１８の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１４）に記載のアクチュエータは、第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、その空間内の流動体の体積を変化させる。
従って、この（１４）に記載のアクチュエータによれば、第１または第２の空間内の流動体の体積を容易に変化させることができる。
【０２３７】
（１５） 前記第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように形成された流路をさらに有することを特徴とする（８）に記載のアクチュエータ。
【０２３８】
（対応する実施の形態）
この（１５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第４乃至第６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１５）に記載のアクチュエータは、第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように流路を形成とている。
従って、この（１５）に記載のアクチュエータによれば、流動体が流路を通って流動させる事により、圧力分布をより変化させることが出来、流動体押圧手段の推進力を効率的に得る事が出来る。
【０２３９】
（１６） 前記可撓性部材は導電領域を有しており、
前記導電領域と対向するように配置された対向電極をさらに有し、
前記導電領域と前記対向電極との間に電位差を与えることにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（１０）に記載のアクチュエータ。
【０２４０】
（対応する実施の形態）
この（１６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１６）に記載のアクチュエータは、可撓性部材が有する導電領域と、それに対向するように配置された対向電極と、の間に電位差を与えることにより、可撓性部材を変形させる。
従って、この（１６）に記載のアクチュエータによれば、容易に可撓性部材を変形できる。
【０２４１】
（１７） 前記流動体は、誘電体であることを特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４２】
（対応する実施の形態）
この（１７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１７）に記載のアクチュエータは、流動体として誘電体を用いる。
従って、この（１７）に記載のアクチュエータによれば、流動体を誘電体とすることで、対向電極と導電領域との間に同じ電位差を与えても、静電引力は増加する。よって、対向電極と導電領域に与える電位差を基準とした場合、可撓性部材を変形させる力が増加し、また、可撓性部材を変形させる力を基準とした場合、対向電極と導電領域に与える電位差を小さくする事が出来る。
【０２４３】
（１８） 前記導電領域または前記対向電極の表面に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４４】
（対応する実施の形態）
この（１８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１８）に記載のアクチュエータは、導電領域または対向電極の表面に絶縁体を形成している。
従って、この（１８）に記載のアクチュエータによれば、可撓性部材が変形した際に導電領域と対向電極とが接触するような場合でも、その間に絶縁体が介在するので、ショートが起こることがない。
【０２４５】
（１９） 前記導電領域が複数存在することをさらに特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４６】
（対応する実施の形態）
この（１９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（１９）に記載のアクチュエータは、導電領域を複数設けている。
従って、この（１９）に記載のアクチュエータによれば、複数の位置で選択的に可撓性部材を変形させることが出来るようになる。
【０２４７】
（２０） 前記対向電極が複数存在することをさらに特徴とする（１６）に記載のアクチュエータ。
【０２４８】
（対応する実施の形態）
この（２０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２０）に記載のアクチュエータは、対向電極を複数設けている。
従って、この（２０）に記載のアクチュエータによれば、複数の位置で選択的に可撓性部材を変形させることが出来るようになる。
【０２４９】
（２１） 前記流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材をさらに有し、
前記対向電極は前記支持部材に支持されていることを特徴とする（１６）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５０】
（対応する実施の形態）
この（２１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２１）に記載のアクチュエータは、対向電極を、流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材によって支持している。
従って、この（２１）に記載のアクチュエータによれば、支持部材によって対向電極を支持するようにしているので、対向電極の位置を精度良く固定できる。
【０２５１】
（２２） 前記複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２５２】
（対応する実施の形態）
この（２２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２２）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、流動体押圧手段を移動するようにしている。
従って、この（２２）に記載のアクチュエータによれば、各群の導電領域に接続する配線およびリード電極と対向電極間に与える電位差を順次切り替える機構が共通となる。よって、省スペース、小型化が可能となり、さらに制御機構が簡単になる。
【０２５３】
（２３） 前記複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５４】
（対応する実施の形態）
この（２３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２３）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、流動体押圧手段を移動するようにしている。
従って、この（２３）に記載のアクチュエータによれば、各群の対向電極に接続する配線およびリード電極と導電領域間に与える電位差を順次切り替える機構が共通となる。よって、省スペース、小型化が可能となり、さらに制御機構が簡単になる。
【０２５５】
（２４） 前記流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに有することを特徴とする（２２）または（２３）に記載のアクチュエータ。
【０２５６】
（対応する実施の形態）
この（２４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２４）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに設けている。
従って、この（２４）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段を駆動する最初の動作として、流動体押圧手段を駆動しつつ位置検出用電極と導電領域間の静電容量を測定し、流動体押圧手段を位置検出電極上に移動する事により、流動体押圧手段の初期位置を設定する事が出来る。また、流動体押圧手段が駆動したステップ量を積算することで、流動体押圧手段の位置を検出することが出来る。
【０２５７】
（２５） 前記流動体押圧手段を複数有し、各々の流動体押圧手段を互いに独立に移動することを特徴とする（１９）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２５８】
（対応する実施の形態）
この（２５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１０の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２５）に記載のアクチュエータは、複数の流動体押圧手段をそれぞれ互いに独立に移動する。
【０２５９】
従って、この（２５）に記載のアクチュエータによれば、独立制御可能な流動体押圧手段が複数になり、アクチュエータの応用範囲が広がる。
【０２６０】
（２６） 前記複数の流動体押圧手段各々の可動範囲を分割したことを特徴とする（２５）に記載のアクチュエータ。
【０２６１】
（対応する実施の形態）
この（２６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１１及び第１２の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２６）に記載のアクチュエータは、複数の流動体押圧手段各々の可動範囲が重ならないようにしている。
従って、この（２６）に記載のアクチュエータによれば、複数の流動体押圧手段が接近または接触して離す事が出来なくなるようなことがない。
【０２６２】
（２７） 前記対向電極と前記導電領域との間の静電容量を測定することにより、前記流動体押圧手段の位置を検出することを特徴とする（１９）または（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２６３】
（対応する実施の形態）
この（２７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
流動体押圧手段が存在する場所は、可撓性部材が対向電極と近接している為、対向電極と導電領域間の静電容量が、他の場所に比べて大きな値となる。よって、この（２７）に記載のアクチュエータは、対向電極と導電領域との間の静電容量を測定することにより、流動体押圧手段の位置を検出する。
従って、この（２７）に記載のアクチュエータによれば、複数の対向電極に対して、順次各対向電極と導電領域との静電容量を比較する事で、流動体押圧手段の位置を検出する事が出来る。
【０２６４】
（２８） 前記複数の導電領域のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に前記対向電極との間の電位差を与えることを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２６５】
（対応する実施の形態）
この（２８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２８）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域のうち、流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に対向電極との間の電位差を与える。
従って、この（２８）に記載のアクチュエータによれば、対向電極との電位差を与える導電領域を、流動体押圧手段に近い側から順次走査することで、それに対応して可撓性部材に順次形状変化を起させることが出来、よって、流動体押圧手段を移動させることが出来る。
【０２６６】
（２９） 前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に与えられる電位差は、少なくとも当該導電領域が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記複数の導電領域のうち対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする（２８）に記載のアクチュエータ。
【０２６７】
（対応する実施の形態）
この（２９）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１及び第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（２９）に記載のアクチュエータは、導電領域に与える電位差として、流動体押圧手段と最も離れた導電領域と対向電極とが吸着してしまうような電位差未満としてある。
従って、この（２９）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段が存在する近傍のみの可撓性薄膜が対向電極側に張り付き、その領域以外の可撓性薄膜は対向電極に張り付くことはなく、よって、不必要な可撓性薄膜の変形が無くなり、安定して流動体押圧手段を移動する事が出来る。
【０２６８】
（３０） 前記複数の対向電極のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に前記導電領域との間の電位差を与えることを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２６９】
（対応する実施の形態）
この（３０）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３０）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極のうち、流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に誘導領域との間の電位差を与える。
従って、この（３０）に記載のアクチュエータによれば、誘導領域との電位差を与える対向電極を、流動体押圧手段に近い側から順次走査することで、それに対応して可撓性部材に順次形状変化を起させることが出来、よって、流動体押圧手段を移動させることが出来る。
【０２７０】
（３１） 前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に与えられる電位差は、少なくとも前記導電領域の当該対向電極に対向する部分が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記導電領域のうち当該対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする（３０）に記載のアクチュエータ。
【０２７１】
（対応する実施の形態）
この（３１）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１及び第１３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３１）に記載のアクチュエータは、対向電極に与える電位差として、流動体押圧手段と最も離れた対向電極と導電領域とが吸着してしまうような電位差未満としてある。
従って、この（３１）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段が存在する近傍のみの可撓性薄膜が導電領域側に張り付き、その領域以外の可撓性薄膜は導電領域に張り付くことはなく、よって、不必要な可撓性薄膜の変形が無くなり、安定して流動体押圧手段を移動する事が出来る。
【０２７２】
（３２） 前記流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置され、該流動体押圧手段を支持する枠をさらに有することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２７３】
（対応する実施の形態）
この（３２）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３２）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置された枠によって、流動体押圧手段を支持する。
従って、この（３２）に記載のアクチュエータによれば、枠によって、流動体押圧手段の所定の方向以外への移動を規制することができる。
【０２７４】
（３３） 前記流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、
前記抗する面とともに前記流動体押圧手段を挟むように配置され、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材と、
をさらに有することを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２７５】
（対応する実施の形態）
この（３３）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３３）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材とで、流動体押圧手段を挟みこんでいる。
【０２７６】
従って、この（３３）に記載のアクチュエータによれば、流動体押圧手段の所定の方向以外への移動を規制することができ、また、流動体押圧手段の押圧力を自重や重力の方向に関係なく確保することが出来る。
【０２７７】
（３４） 前記可撓性部材は少なくとも一部が磁性体で構成されており、
前記磁性体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石によって前記磁性体に磁気力を及ぼすことにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする（１１）に記載のアクチュエータ。
【０２７８】
（対応する実施の形態）
この（３４）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１６の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３４）に記載のアクチュエータは、可撓性部材の少なくとも一部を磁性体で構成し、電磁石によってその磁性体に磁気力を及ぼすことにより、可撓性部材を変形させる。
従って、この（３４）に記載のアクチュエータによれば、磁気力によって駆動力を得ることが出来、所望の方向に流動体押圧手段を移動させる事が出来る。
【０２７９】
（３５） 前記流動体は磁性流体であり、
前記磁性流体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石から磁気力を発生し、磁性流体に分布を生じさせることで、前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることを特徴とする（１）に記載のアクチュエータ。
【０２８０】
（対応する実施の形態）
この（３５）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１７の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３５）に記載のアクチュエータは、流動体として磁性流体を用い、電磁石から磁気力を発生してその磁性流体に分布を生じさせることで、可撓性部材を介して流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる。
従って、この（３５）に記載のアクチュエータによれば、磁性を持たせる電磁石の位置および磁力により流動体押圧手段の位置を制御する事が出来る。
【０２８１】
（３６） 前記流動体押圧手段は、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向において、前記空間の長さより長いことを特徴とする（３３）に記載のアクチュエータ。
【０２８２】
（対応する実施の形態）
この（３６）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第３の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３６）に記載のアクチュエータは、流動体押圧手段の、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向における長さを、前記空間の長さの該方向における長さより長くしている。
従って、この（３６）に記載のアクチュエータによれば、第２の支持部材と可撓性部材との間の距離を取ることが出来るので、第２の支持部材と可撓性部材の接触することで、圧力の分布に対する影響を与えたり、可撓性部材の変形を妨げたりするようなことが無い。
【０２８３】
（３７） 前記複数の導電領域は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする（１９）に記載のアクチュエータ。
【０２８４】
（対応する実施の形態）
この（３７）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３７）に記載のアクチュエータは、複数の導電領域の前記流動体押圧手段の移動方向における長さを、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さとしている。
従って、この（３７）に記載のアクチュエータによれば、所望の最小制御距離を持ちながら、より大きな導電領域でアクチュエータを駆動することが出来るので、導電領域が作成し易い。
【０２８５】
（３８） 前記複数の対向電極は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする（２０）に記載のアクチュエータ。
【０２８６】
（対応する実施の形態）
この（３８）に記載のアクチュエータに関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
（作用効果）
この（３８）に記載のアクチュエータは、複数の対向電極の前記流動体押圧手段の移動方向における長さを、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さとしている。
従って、この（３８）に記載のアクチュエータによれば、所望の最小制御距離を持ちながら、より大きな対向電極でアクチュエータを駆動することが出来るので、対向電極が作成し易い。
【０２８７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、可撓性薄膜の変形と共に、流動体の移動を利用する事で、より低電圧で、推進力の大きなアクチュエータを提供する事ができると共に超小型アクチュエータに求められる機能を全てあわせ持つアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ面における断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ面における断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの作成手順を説明するための図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＢ面における断面図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図９】本発明の第９の実施の形態を説明するための可撓性薄膜、流動体押圧部材、及び支持部材を示す図であり、特に、流動体押圧部材の、移動方向と押圧方向で定義される平面と平行な断面形状が、（Ａ）は楕円の場合、（Ｂ）は円の場合、（Ｃ）は四角形の場合をそれぞれ示している。
【図１０】本発明の第１０の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明の第１１の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図であり、（Ｂ）は本発明の第１２の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１２】本発明の第１３の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための支持部材の平面図である。
【図１３】本発明の第１４の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための支持部材の平面図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の第１５の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図であり、（Ｂ）は変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第１６の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１６】本発明の第１７の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１７】本発明の第１８の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図２の（Ａ）に示した斜視図のＡ面における断面図である。
【図１８】本発明の第１９の実施の形態に係る流動体アクチュエータの構成を説明するための図である。
【図１９】従来の静電アクチュエータの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…支持部材、 ２…可撓性薄膜、 ２Ｍ…磁性体膜、 ３，３−１，３−２…流動体押圧部材、 ４…支持部材、 ５，５−Ａ，５−Ｂ，５−Ｃ，５α−Ａ，５α−Ｂ，５α−Ｃ，５β−Ａ，５β−Ｂ，５β−Ｃ…外部リード電極、 ６…枠材、 ７，７−１〜７−１３，７−ｎ−２，７−ｎ−１，７−ｎ，７α−１〜７α−３，７α−ｎ−２，７α−ｎ−１，７α−ｎ，７β−１〜７β−３，７β−ｎ−２，７β−ｎ−１，７β−ｎ…対向電極、 ８…流動体、 ８Ｍ…磁性流体、 ９…絶縁膜、 １０…導電性領域、 １１…接合部材、 １２…穴、１３…封止材、 １４…流路、 １５…突起、 １７，１７α，１７β…位置検出用電極、 ２２…突起、 ２３…ビーズ、 ３１…双方向ポンプ、 ３２…単方向ポンプ、 ３３…電磁石、 ３４…ヒーター。
Claims (38)
- 流動体に満たされる閉じた空間と、
前記空間を囲む壁面の少なくとも一部を成す可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記流動体を部分的に押圧するとともに、所定の可動範囲を移動する流動体押圧手段と、
前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させる圧力分布変化手段と、
を有し、
前記圧力分布変化手段によって前記圧力分布を変化させることで、前記流動体押圧手段を前記可撓性部材に対して所望の方向に相対移動させることを特徴とするアクチュエータ。 - 前記流動体が、粉体または粒体であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体が、気体または液体であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体が、液体と粒体との混合物であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が楕円弧部を有し、
前記楕円弧部と前記可撓性部材とが接触していることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。 - 前記流動体押圧手段の、該流動体押圧手段の移動方向と押圧方向とで定義される平面と平行な断面が円であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記圧力分布を変化させることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段は、前記空間を少なくとも第１の空間と第２の空間に分割することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記圧力分布変化手段は、前記可撓性部材を変形させることで前記第１または第２の空間の体積を変化させることを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
- 静電気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする請求項７または９に記載のアクチュエータ。
- 磁気力を用いて、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする請求項７または９に記載のアクチュエータ。
- 前記圧力分布変化手段は、前記第１または第２の空間内に存在する流動体の体積を変化させることを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
- 前記第１または第２の空間内に流動体を導入または排出することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする請求項１２に記載のアクチュエータ。
- 前記第１または第２の空間内の流動体を加熱または冷却することで、前記流動体の体積を変化させることを特徴とする請求項１２に記載のアクチュエータ。
- 前記第１の空間と前記第２の空間とを結ぶように形成された流路をさらに有することを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
- 前記可撓性部材は導電領域を有しており、
前記導電領域と対向するように配置された対向電極をさらに有し、
前記導電領域と前記対向電極との間に電位差を与えることにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータ。 - 前記流動体は、誘電体であることを特徴とする請求項１６に記載のアクチュエータ。
- 前記導電領域または前記対向電極の表面に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のアクチュエータ。
- 前記導電領域が複数存在することをさらに特徴とする請求項１６に記載のアクチュエータ。
- 前記対向電極が複数存在することをさらに特徴とする請求項１６に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段に抗する面を有する支持部材をさらに有し、
前記対向電極は前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１６または２０に記載のアクチュエータ。 - 前記複数の導電領域を１つ以上の導電領域からなる複数の群に分け、各群の導電領域と対向電極との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする請求項１９に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の対向電極を１つ以上の対向電極からなる複数の群に分け、各群の対向電極と導電領域との間に時系列的かつ選択的に所定の電位差を与えることで、前記流動体押圧手段を移動することを特徴とする請求項２０に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段の位置検出用電極をさらに有することを特徴とする請求項２２または２３に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段を複数有し、各々の流動体押圧手段を互いに独立に移動することを特徴とする請求項１９または２０に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の流動体押圧手段各々の可動範囲を分割したことを特徴とする請求項２５に記載のアクチュエータ。
- 前記対向電極と前記導電領域との間の静電容量を測定することにより、前記流動体押圧手段の位置を検出することを特徴とする請求項１９または２０に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の導電領域のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に、一番目に前記対向電極との間の電位差を与えることを特徴とする請求項１９に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段に最も近接する導電領域または該導電領域の隣の導電領域に与えられる電位差は、少なくとも当該導電領域が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記複数の導電領域のうち対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする請求項２８に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の対向電極のうち、前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に、一番目に前記導電領域との間の電位差を与えることを特徴とする請求項２０に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段に最も近接する対向電極または該対向電極の隣の対向電極に与えられる電位差は、少なくとも前記導電領域の当該対向電極に対向する部分が静電引力によって変形する電位差以上であり、前記導電領域のうち当該対向電極と最も離れた部分が変形する電位差未満であることを特徴とする請求項３０に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段の移動可能な方向に延びて配置され、該流動体押圧手段を支持する枠をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
- 前記流動体押圧手段に抗する面を有する第１の支持部材と、
前記抗する面とともに前記流動体押圧手段を挟むように配置され、該抗する面との相対位置が固定されている第２の支持部材と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。 - 前記可撓性部材は少なくとも一部が磁性体で構成されており、
前記磁性体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石によって前記磁性体に磁気力を及ぼすことにより、前記可撓性部材を変形させることを特徴とする請求項１１に記載のアクチュエータ。 - 前記流動体は磁性流体であり、
前記磁性流体に磁気力を及ぼすように配置された電磁石をさらに有し、
前記電磁石から磁気力を発生し、磁性流体に分布を生じさせることで、前記可撓性部材を介して前記流動体押圧手段にかかる所定の方向における圧力分布を変化させることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。 - 前記流動体押圧手段は、前記流動体押圧手段に抗する面の法線方向において、前記空間の長さより長いことを特徴とする請求項３３に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の導電領域は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする請求項１９に記載のアクチュエータ。
- 前記複数の対向電極は、前記流動体押圧手段の移動方向において、前記流動体押圧手段の所望の最小制御距離以上かつ前記流動体押圧手段の該方向における長さ未満の長さを有することを特徴とする請求項２０に記載のアクチュエータ。
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