JP2007288828A - 慣性駆動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】移動体を繰返し移動させても安定した駆動が得られるようにすること。
【解決手段】慣性駆動アクチュエータを、固定部材１と、該固定部材１に設置され、第１の方向とその逆の第２の方向とに微小変位を発生する圧電素子２と、該圧電素子２の上記微小変位によって往復運動するとともに、その平面上に第１の電極３１を有する振動基板３と、該振動基板３の上記平面上に配置され、上記第１の電極３１と絶縁膜３２を介して対向する平面に第２の電極４１を有する移動体４と、上記第１の電極３１と上記第２の電極４１との間に電圧を印加して静電吸着力を作用させることによって、上記振動基板３と上記移動体４との間の摩擦力を制御する電位差発生手段と、磁気吸着力により上記移動体４と上記振動基板３を摩擦結合させる永久磁石５及び被吸着部材６と、を備えるものとして構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体を歩進駆動する慣性駆動アクチュエータに関する。

駆動軸に結合された電気機械変換素子に鋸歯状波駆動パルスを供給して駆動軸を軸方向に変位させ、この駆動軸に摩擦結合させた移動部材を軸方向に移動させるアクチュエータが知られている（以下、このようなアクチュエータを慣性駆動アクチュエータと呼ぶ）。

このような慣性駆動アクチュエータが特許文献１に開示されている。
図１０（Ａ）は、その構成を示す図である。即ち、振動部材１０３は支持部材１０１の立ち上がり部に開けられた穴に挿入され、振動部材１０３の軸方向に移動可能に配置されている。振動部材１０３の一端は圧電素子１０２の一端と固定され、圧電素子１０２の他端は支持部材１０１に固定されているため、圧電素子１０２の振動に伴い振動部材１０３が軸方向に振動する。移動体１０４にも２つの穴が設けられており、振動部材１０３がその穴に挿入されている。更に、移動体１０４には下方からは板ばね１０５が取り付けられており、この板ばね１０５に設けられている突起部が上記振動部材１０３に押付けられている。このように、板ばね１０５による押圧によって、移動体１０４と振動部材１０３は互いに摩擦結合されている。

図１０（Ｂ）及び（Ｃ）は、このような構成の慣性駆動アクチュエータの駆動電圧波形を示す波形図である。ここで、図１０（Ｂ）は、移動体１０４を図示右方向に移動させるための駆動電圧を示しており、図１０（Ｃ）は、その逆の左方向に移動させるための駆動電圧を示している。以下、これらの波形図を用いて、上記構成の慣性駆動アクチュエータの動作原理を説明する。

図１０（Ｂ）に示すように、駆動電圧波形は、急峻に立ち上がる部分と緩やかに立ち下がる部分を有している。急峻な立ち上がり部分では、圧電素子１０２が急激に伸び、その圧電素子１０２に固定された振動部材１０３が急速に移動する。しかし、移動体１０４は、その慣性により上記振動部材１０３との間の摩擦結合力に打ち勝ってその位置に留まり移動しない。次に、圧電素子１０２が緩やかに縮むときには、圧電素子１０２に固定された振動部材１０３もゆっくりと移動する。この場合、板ばね１０５で押圧されている移動体１０４と振動部材１０３との間の摩擦力により、移動体１０４は振動部材１０３の移動とともに図示右方向へと移動する。

逆に、移動体１０４を左方向に動かす場合には、図１０（Ｃ）に示すように、駆動電圧波形を緩やかに立ち上げることで圧電素子１０２をゆっくり伸ばすことによって、振動部材１０３と移動体１０４の摩擦力により移動体１０４を移動させ、次に、駆動電圧波形を急峻に立ち下げて圧電素子１０２を急激に縮めることにより、移動した先に移動体１０４を留める。このように駆動することによって、移動体１０４の左方向への移動ができる。

上記のように慣性駆動アクチュエータは、板ばね１０５による移動体１０４と振動部材１０３との摩擦結合と、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）の駆動電圧波形に示すような電圧の印加とによって、移動体１０４を移動させることができるアクチュエータである。

また、板ばね１０５が常に振動部材１０３を押し付けることにより、移動体１０４が停止している際にもその位置を保持するよう摩擦支持している。
特許第２６３３０６６号公報

上記特許文献１に開示のアクチュエータは、板ばね１０５により振動部材１０３と移動体１０４の間に摩擦力を与えている。しかしながら、板ばね１０５は常に振動部材１０３と接触しているため、移動体１０４を繰返し移動させると磨耗等で磨り減ってしまう。すると、振動部材１０３と移動体１０４との間の摩擦力が得られなくなってしまうため、安定した駆動ができなくなってしまう恐れがある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、移動体を繰返し移動させても安定した駆動が得られる慣性駆動アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明慣性駆動アクチュエータの一態様は、
固定部材と、
上記固定部材に設置され、第１の方向とその逆の第２の方向とに微小変位を発生する変位手段と、
上記変位手段の上記微小変位によって往復運動するとともに、その平面上に第１の電極を有する振動基板と、
上記振動基板の上記平面上に配置され、上記第１の電極と絶縁体層を介して対向する平面に第２の電極を有する移動体と、
上記第１の電極と上記第２の電極との間に電圧を印加して静電吸着力を作用させることによって、上記振動基板と上記移動体との間の摩擦力を制御する摩擦力制御手段と、
磁気吸着力により上記移動体と上記振動基板を摩擦結合させる摩擦力付与手段と、
を具備することを特徴とする。

本発明によれば、磁気吸着力による摩擦付与手段を設けることにより、摩擦力が常に一定に与えられ、移動体を繰返し移動させても安定した駆動が得られる慣性駆動アクチュエータを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
まず、図１（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して、本発明の第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を説明する。なおここで、図１（Ａ）は本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの斜視図、図１（Ｂ）は平面図であり、図１（Ｃ）は側面図である。

即ち、本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータにおいては、圧電素子２の一端が固定部材１に固定され、他端は振動基板３の一端に固定されている。振動基板３上には、圧電素子２の振動方向に移動可能な移動体４が配置されている。振動基板３，移動体４のそれぞれ対向する平面には第１の電極３１，第２の電極４１が形成されており、これら第１の電極３１と第２の電極４１とは、第１の電極３１上に形成された絶縁膜３２を介して互いに対向して接触している。図示しない電位差発生手段によって、これら第１の電極３１と第２の電極４１の間に電位差を与えると、電極間に静電吸着力が作用するようになっている。

また、振動基板３の移動体４が配置されている反対側には、磁界発生手段である永久磁石５が振動基板３の振動方向に延在して配置されている。移動体４には磁性を有する被吸着部材６が設置されているため、永久磁石５と移動体４の間には磁気吸着力が働くようになっている。永久磁石５と被吸着部材６を設けることにより、移動体４を停止させ、第１の電極３１と第２の電極４１間に静電吸着力が働いていなくても摩擦力があるために、停止の際も移動体４をその位置に保持しておくことが可能になる。また、永久磁石５と被吸着部材６は非接触であるため磨耗等の影響はなく、摩擦力を供給できるため安定した駆動が可能になる。

なお、振動基板３の他端は、バイアスバネ７で上記圧電素子２側に向けて付勢されている。

また、移動体４が圧電素子２の振動方向以外の方向に移動しないように、ガイド等を設けても構わない。

次に、図２及び図３を参照して、このような構成の慣性駆動アクチュエータの動作を説明する。なおここで、図２は、移動体４を図１（Ｂ）及び（Ｃ）における紙面左方向に移動させる場合の駆動波形を示す波形図である。また、図３は、移動体４を同じく紙面右方向に移動させる場合の駆動波形を示す波形図である。

ここで、図２を用いて駆動原理を説明する。図２に示された時点Ａから時点Ｂまでの間で、図示しない駆動回路から圧電素子２への印加波形は急峻に立ち上がっており、圧電素子２が急激に左方向へ変位するのに伴い、振動基板３も急激に左方向へ移動する。このとき同時に図示しない電位差発生手段によって、振動基板３に設けられた第１の電極３１への印加電圧と移動体４に設けられた第２の電極４１への印加電圧には電位差が生じているため、静電吸着力が振動基板３と移動体４の間に作用し摩擦力が増大する。従って、振動基板３の変位とともに移動体４も左方向へ移動する。

次に、図２中の時点Ｃから時点Ｄの間では、逆に圧電素子２への印加波形は急激な立ち下がりであり、圧電素子２が急激に縮むとともに振動基板３は急激に右方向へと移動する。このとき、振動基板３の第１の電極３１への印加電圧と移動体４の第２の電極４１への印加電圧は同電圧であるため、電極間に静電吸着力が発生しない。従って、移動体４の慣性により、上記永久磁石５と被吸着部材６が設置された上記移動体４との間に働く磁気吸着力による振動基板３と移動体４との間の摩擦力に打ち勝って、移動体４はその位置に留まる。

これを繰り返すことにより、移動体４が振動基板３に対して左方向へ移動することになる。

また、移動体４を右方向に移動させる場合には、図３に示すように、圧電素子２を急激に縮める際に第１，第２の電極３１，４１間への電位差を与えれば良い。

以上が、本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの基本的な駆動原理である。圧電振動に同期させて摩擦を与えているため、摩擦が増加したときのみ移動体４は移動するため駆動効率が上がるとともに、圧電素子２の変位速度を往復で変化させることなく慣性駆動させることが可能であり駆動波形を簡略化できる。

そして、移動体４を移動させている状態から停止させる際には、圧電素子２の駆動及び第１，第２の電極３１，４１間への電位差の供給を停止させれば、永久磁石５と被吸着部材６との磁気吸着力よる振動基板３と移動体４との間の摩擦力により、移動体４を停止させ、その位置に保持しておくことができる。

なお、本実施形態では、永久磁石５を振動基板３の下側に配置しているが、振動基板３そのものが永久磁石で成り立っていてもかまわない。振動基板３が永久磁石であれば慣性駆動アクチュエータを構成する部品を減らすことができ、構成も簡単になる。

また、移動体４に磁性を有する材料を用いれば、被吸着部材６を別途配置しなくても本実施形態と同等の効果が得られるだけでなく構成が更に簡単になる。その場合、移動体４に用いる磁性体としては、鉄，ニッケル合金，ステンレスなどが典型的に使われる。

慣性駆動アクチュエータのサイズは、典型的には長さ２０ｍｍ×幅３ｍｍ×高さ３ｍｍ程度である。

図４は、本第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの変形例の構成を示す側面図である。本変形例においては、永久磁石５の位置を、固定部材１の更に下に配置している。

このように、永久磁石５を固定部材１の下に配置することにより、振動基板３と永久磁石５が接触しないため、振動基板３による振動による永久磁石５の磨耗がなくなる。更に、この場合、固定部材１を磁性体にすることにより、永久磁石５を固定部材１に磁気吸着力で固定することができ、接着等の必要がなくなるため組立が容易になる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照して説明する。なおここで、図５は、本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。

上記第１実施例では、固定部材１側に永久磁石５を配置していたが、本第２実施形態は、移動体４側に永久磁石５を配置している。

このように、移動体４側に永久磁石５を配置することによって、移動体４の位置による磁気吸着力を更に安定して発生させることが可能になる。

図６は、本第２実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの変形例の構成を示す側面図である。本変形例においては、固定部材１を磁性体で構成したものである。

このように固定部材１を磁性体にすることにより、被吸着部材６が必要なくなるため構成が更に簡単になる。この場合、固定部材１に用いられる磁性体としては、鉄，ニッケル合金，ステンレス等であるが、この限りではなく、磁性を有する材料であれば構わない。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照して説明する。なおここで、図７は、本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す側面図である。

本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータは、移動体４Ａと、それとは別の移動体４Ｂとを、振動基板３上に配置しているものである。ここで、移動体４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、上記第１実施形態における移動体４と同様の構成を有している。即ち、移動体４Ａは、振動基板３の第１の電極３１に対して絶縁膜３２を介して対向して第２の電極４１Ｂが形成され、また、磁性を有する被吸着部材６Ａが設置されている。同様に、移動体４Ｂは、振動基板３の第１の電極３１に対して絶縁膜３２を介して対向して、第２の電極４１Ｂが形成され、また、磁性を有する被吸着部材６Ｂが設置されている。その他の構成については、上記第１実施形態の変形例と同様である。

次に、図８及び図９を参照して、本実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの動作を説明する。なおここで、図８は、移動体４Ａを図７における紙面左方向、移動体４Ｂを同じく紙面右方向に、独立に移動させる場合の駆動波形を示す波形図である。また、図９は、逆に、移動体４Ａを紙面右方向、移動体４Ｂを紙面左方向に、独立に移動させる場合の駆動波形を示す波形図である。

ここで、図８を用いて駆動原理を説明する。図８に示された時点Ａから時点Ｂまでの間で、図示しない駆動回路から圧電素子２への印加波形は急峻に立ち上がっており、圧電素子２が急激に左方向へ変位するのに伴い、振動基板３も急激に左方向へ移動する。このとき同時に図示しない電位差発生手段によって、振動基板３に設けられた第１の電極３１への印加電圧と移動体４Ａに設けられた第２の電極４１Ａへの印加電圧には電位差が生じているため、静電吸着力が振動基板３と移動体４Ａの間に作用し摩擦力が増大する。従って、振動基板３の変位とともに移動体４Ａも左方向へ移動する。一方、移動体４Ｂに関しては、振動基板３の第１の電極３１への印加電圧と移動体４Ｂの第２の電極４１Ｂへの印加電圧は同電圧であるため、電極間に静電吸着力が発生しない。従って、移動体４Ｂはその慣性力が、振動基板３と移動体４Ｂとの間の摩擦力に打ち勝つことから、移動体４Ｂはその位置に留まる。

次に、図２中の時点Ｃから時点Ｄの間では、逆に圧電素子２への印加波形は急激な立ち下がりであり、圧電素子２が急激に縮むとともに振動基板３は急激に右方向へと移動する。このとき、振動基板３の第１の電極３１への印加電圧と移動体４Ａの第２の電極４１Ａへの印加電圧は同電圧であるため、電極間に静電吸着力が発生しない。従って、移動体４Ａはその慣性力が、振動基板３と移動体４Ａとの間の摩擦力に打ち勝つことから、移動体４Ａはその位置に留まる。これに対して、移動体４Ｂに関しては、振動基板３に設けられた第１の電極３１への印加電圧と移動体４Ｂに設けられた第２の電極４１Ｂへの印加電圧には電位差が生じているため、静電吸着力が振動基板３と移動体４Ｂの間に作用し摩擦力が増大する。従って、振動基板３の変位とともに移動体４Ｂも右方向へ移動する。

これを繰り返すことにより、移動体４Ａが振動基板３に対して左方向へ移動し、移動体４Ｂが振動基板３に対して右方向へ移動することになる。

このように、移動体４Ａに印加する波形に対し反転した波形を移動体４Ｂに印加することで、移動体４Ａを左方向、移動体４Ｂを右方向に、独立に移動させることができる。

また、移動体４Ａを右方向に移動させると同時に移動体４Ｂを左方向に移動させる場合には、図９に示すように、圧電素子２を急激に縮める際に第１の電極３１と第２の電極４１Ａとの間への電位差を与え、圧電素子２を急激に伸ばす際に第１の電極３１と第２の電極４１Ｂとの間への電位差を与えれば良い。

もちろん、移動体４Ａ，移動体４Ｂに同位相の波形を印加すれば２つの移動体４Ａ，４Ｂが同じ方向に移動することになるし、移動させたい移動体のみに波形を印加して１つの移動体だけを移動させることも当然可能である。

このように、２つのみならず複数の移動体を、慣性駆動アクチュエータの大きさを変えることなく独立に移動させることが可能になる。

なお、本実施形態においても、上記第１実施形態で説明したような各種変形を行うことが可能なことは勿論である。

また、上記第２実施形態のように、永久磁石５を移動体側に設けるようにしても構わない。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施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応用が可能なことは勿論である。

例えば、変位手段として圧電素子２を使用したが、それに限定されるものではなく、静電式，電磁式，磁歪式等のアクチュエータを用いても構わない。

（付記）
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。

（１） 固定部材と、
上記固定部材に設置され、第１の方向とその逆の第２の方向とに微小変位を発生する変位手段と、
上記変位手段の上記微小変位によって往復運動するとともに、その平面上に第１の電極を有する振動基板と、
上記振動基板の上記平面上に配置され、上記第１の電極と絶縁体層を介して対向する平面に第２の電極を有する移動体と、
上記第１の電極と上記第２の電極との間に電圧を印加して静電吸着力を作用させることによって、上記振動基板と上記移動体との間の摩擦力を制御する摩擦力制御手段と、
磁気吸着力により上記移動体と上記振動基板を摩擦結合させる摩擦力付与手段と、
を具備することを特徴とする慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（１）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、固定部材１が上記固定部材に、圧電素子２が上記変位手段に、振動基板３が上記振動基板に、第１の電極３１が上記第１の電極に、絶縁膜３２が上記絶縁層に、移動体４，移動体４Ａ，移動体４Ｂが上記移動体に、第２の電極４１，第２の電極４１Ａ，第２の電極４１Ｂが上記第２の電極に、図示しない電位差発生手段が上記摩擦力制御手段に、永久磁石５，被吸着部材６，被吸着部材６Ａ，被吸着部材６Ｂ，磁性体等が上記摩擦力付与手段に、それぞれ対応する。

（作用効果）
この（１）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、磁気吸着力による摩擦付与手段を設けることにより、摩擦力が常に一定に与えられ、安定した駆動が可能になる。

（２） 上記摩擦力制御手段は、上記移動体と上記振動基板との間の摩擦力を上記変位手段の往路と復路との間で差異が生じるように静電吸着力を制御することを特徴とする（１）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（２）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（２）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、静電吸着力を圧電振動に同期させることにより、慣性駆動の効率が良くなる。

（３） 上記変位手段の上記第１の方向の微小変位速度とその逆の上記第２の方向の微小変位速度は等しいことを特徴とする（２）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（３）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（３）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、圧電振動を往復で等速にすることによって、駆動波形が単純になる。

（４） 上記第２の電極が配置された移動体が複数存在し、上記振動基板と上記移動体との間の静電気力を移動体ごとに独立に変化させることを特徴とする（１）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（４）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（４）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、複数の移動体ごとに独立した駆動波形を印加することにより、複数の移動体を独立に移動させることが可能になる。

（５） 上記摩擦力付与手段は、
上記移動体に配置され磁性を有する被吸着部材と、
上記振動基板を介して上記移動体と対向して配置された磁界発生手段と、
によって構成されることを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（５）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１及び第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、被吸着部材６，被吸着部材６Ａ，被吸着部材６Ｂが上記被吸着部材に、永久磁石５が上記磁界発生手段に、それぞれ対応する。

（作用効果）
この（５）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、摩擦付与手段は移動体に磁性体を有する被吸着部材と磁界発生手段で構成することにより、移動体に非接触で摩擦力を与えることが可能になる。

（６） 上記磁界発生手段は更に上記固定部材を介して配置されていることを特徴とする（５）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（６）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１及び第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（６）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、磁界発生手段を固定部材の下に配置することにより、磁界発生手段の磨耗もなくなり、更に安定した動作が可能になる。

（７） 上記固定部材が磁性を有する材料からなることを特徴とする（５）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（７）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１及び第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（７）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、固定部材を磁性体にすることにより、磁石を固定する際にその磁力で固定できるため組立が容易になる。

（８） 上記振動基板が上記磁界発生手段を有することを特徴とする（５）に記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（８）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１及び第３実施形態が対応する。

（作用効果）
この（８）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、振動基板を磁界発生手段にすることにより、構成が簡単になる。

（９） 上記移動体は、磁性を有する材料からなり、
上記摩擦力付与手段は、上記振動基板を介して上記移動体と対向して配置された磁界発生手段を含む、
ことを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（９）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第１及び第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、永久磁石５が上記磁界発生手段に対応する。

（作用効果）
この（９）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、移動体を磁性体で構成することにより、構成が簡単になる。

（１０） 上記摩擦力付与手段は、
上記移動体に配置された磁界発生手段と、
上記振動基板を介して上記移動体と対向して上記固定部材に配置されるとともに磁性を有する被吸着部材と、
によって構成されることを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（１０）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第２及び第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、永久磁石５が上記磁界発生手段に、被吸着部材６が上記被吸着部材に、それぞれ対応する。

（作用効果）
この（１０）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、移動体に磁界発生手段を配置することにより、移動体がどの位置にいても移動体には同じ磁気吸着力が作用する。

（１１） 上記固定部材は、磁性を有する材料からなり、
上記摩擦力付与手段は、上記移動体に配置された磁界発生手段を含む、
ことを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。

（対応する実施形態）
この（１１）に記載の慣性駆動アクチュエータに関する実施形態は、第２及び第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、永久磁石５が上記磁界発生手段に対応する。

（作用効果）
この（１１）に記載の慣性駆動アクチュエータによれば、固定部材を磁性体にすることにより、被吸着部材を配置する必要がなく構成が簡単になる。

図１（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す斜視図、断面図及び側面図である。 図２は、移動体を図１（Ｃ）における左方向へ移動させる際の、第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの各部への印加波形を示す波形図である。 図３は、移動体を図１（Ｃ）における右方向へ移動させる際の、第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの各部への印加波形を示す波形図である。 図４は、第１実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの変形例の構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す断面図である。 図６は、第２実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの変形例の構成を示す断面図である。 図７は、本発明の第３実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの構成を示す断面図である。 図８は、移動体（Ａ）を図７における左方向、移動体（Ｂ）を図７における右方向に、独立に移動させる際の、第３実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの各部への印加波形を示す波形図である。 図９は、移動体（Ａ）を図７における右方向、移動体（Ｂ）を図７における左方向に、独立に移動させる際の、第３実施形態に係る慣性駆動アクチュエータの各部への印加波形を示す波形図である。 図１０（Ａ）は、従来の慣性駆動アクチュエータの構成を示す図であり、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ従来の慣性駆動アクチュエータの電圧駆動波形を示す波形図である。

符号の説明

１…固定部材、 ２…圧電素子、 ３…振動基板、 ４，４Ａ，４Ｂ…移動体、 ５…永久磁石、 ６，６Ａ，６Ｂ…被吸着部材、 ７…バイアスバネ、 ３１…第１の電極、 ３２…絶縁膜、 ４１，４１Ａ，４１Ｂ…第２の電極。

Claims (11)

1. 固定部材と、
   上記固定部材に設置され、第１の方向とその逆の第２の方向とに微小変位を発生する変位手段と、
   上記変位手段の上記微小変位によって往復運動するとともに、その平面上に第１の電極を有する振動基板と、
   上記振動基板の上記平面上に配置され、上記第１の電極と絶縁体層を介して対向する平面に第２の電極を有する移動体と、
   上記第１の電極と上記第２の電極との間に電圧を印加して静電吸着力を作用させることによって、上記振動基板と上記移動体との間の摩擦力を制御する摩擦力制御手段と、
   磁気吸着力により上記移動体と上記振動基板を摩擦結合させる摩擦力付与手段と、
   を具備することを特徴とする慣性駆動アクチュエータ。
2. 上記摩擦力制御手段は、上記移動体と上記振動基板との間の摩擦力を上記変位手段の往路と復路との間で差異が生じるように静電吸着力を制御することを特徴とする請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
3. 上記変位手段の上記第１の方向の微小変位速度とその逆の上記第２の方向の微小変位速度は等しいことを特徴とする請求項２に記載の慣性駆動アクチュエータ。
4. 上記第２の電極が配置された移動体が複数存在し、上記振動基板と上記移動体との間の静電気力を移動体ごとに独立に変化させることを特徴とした請求項１に記載の慣性駆動アクチュエータ。
5. 上記摩擦力付与手段は、
   上記移動体に配置され磁性を有する被吸着部材と、
   上記振動基板を介して上記移動体と対向して配置された磁界発生手段と、
   によって構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。
6. 上記磁界発生手段は更に上記固定部材を介して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の慣性駆動アクチュエータ。
7. 上記固定部材が磁性を有する材料からなることを特徴とする請求項５に記載の慣性駆動アクチュエータ。
8. 上記振動基板が上記磁界発生手段を有することを特徴とする請求項５に記載の慣性駆動アクチュエータ。
9. 上記移動体は、磁性を有する材料からなり、
   上記摩擦力付与手段は、上記振動基板を介して上記移動体と対向して配置された磁界発生手段を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。
10. 上記摩擦力付与手段は、
    上記移動体に配置された磁界発生手段と、
    上記振動基板を介して上記移動体と対向して上記固定部材に配置されるとともに磁性を有する被吸着部材と、
    によって構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。
11. 上記固定部材は、磁性を有する材料からなり、
    上記摩擦力付与手段は、上記移動体に配置された磁界発生手段を含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の慣性駆動アクチュエータ。

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