JP2008125230A - 慣性駆動アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】慣性駆動アクチュエータは、固定部材10と、固定部材10上に配置された振動基板30と、振動基板30上に配置された移動体40と、固定部材10上に対して振動基板30を往復移動させる圧電素子20とを備えている。移動体40は第一電極41を有し、振動基板30は第二電極31を有する。第一電極41と第二電極31は絶縁膜35を介して部分的に対向する。第一電極41と第二電極31の対向部分の面積は移動体40の移動に伴って連続的に変化する。慣性駆動アクチュエータはさらに、第一電極41と第二電極31との間に電圧を印加して振動基板30と移動体40との間の摩擦力を制御する摩擦力制御手段70と、第一電極41と第二電極31の対向部分の静電容量を調べて移動体40の位置を検出する位置検出手段80とを備えている。
【選択図】 図1
Description
本発明の第一実施形態による慣性駆動アクチュエータの構成を図1に示す。
本発明の第二実施形態による慣性駆動アクチュエータの構成を図3に示す。図中、図1と同一の参照符号を付した部材は同様の部材を意味する。また本実施形態の慣性駆動アクチュエータにおける駆動と検出のタイミングチャートを図4に示す。
本実施形態の第一変形例による慣性駆動アクチュエータの構成を図6に示す。図中、図3と同一の参照符号を付した部材は同様の部材を意味する。この変形例では、信号発生回路82を用いず、摩擦力制御手段70が信号発生回路82の役割を兼用する。つまり、移動体40の位置を検出する工程において、摩擦力制御手段70が位置検出のための信号を生成して第一電極41へ印加する。この変形例によれば、信号発生回路82がなくなり、構成が簡単になる。この変形例では、摩擦力制御手段70が位置検出手段の一部を兼ねていると言える。
図4において、第二電極31,32に印加する電圧は一定の電圧であり、その極性は変わらない。このため第二電極31,32の上に形成された絶縁膜35が帯電してしまう可能性がある。絶縁膜35の帯電が振動基板30と移動体40との間に作用する静電吸着力を弱め、移動体40の慣性に逆らって移動体40を振動基板30と一緒に移動させるに十分な摩擦力が振動基板30と移動体40との間に生じなくなるおそれがある。
本実施形態の第三変形例による慣性駆動アクチュエータの構成を図8に示す。図中、図3と同一の参照符号を付した部材は同様の部材を意味する。この変形例では、図8に示すように、移動体40Aは導電性と磁性を有する材料で構成され、移動体40Aそのものがこれまでに説明した第一電極41として機能する。
本実施形態の第四変形例による慣性駆動アクチュエータの構成を図9に示す。図中、図3と同一の参照符号を付した部材は同様の部材を意味する。この変形例では、図9に示すように、振動基板30は第二電極31Aと第二電極32Aとを有する。第二電極31A,32Aは全体として振動基板30の移動方向に平行な直線に沿って延びている。第二電極31A,32Aは間隔を置いて互いに隣接して位置し、その間隔は振動基板30の移動方向に対して斜めに延びている。第二電極31Aは、振動基板30の左側から右側に向かうにつれて、移動体40の移動方向に垂直な直線に沿った寸法が連続的に減少し、反対に第二電極32Aは、振動基板30の左側から右側に向かうにつれて、移動体40の移動方向に垂直な直線に沿った寸法が連続的に増加する。従って、第一電極41と第二電極31Aの対向部分および第一電極41と第二電極32Aの対向部分は、移動体40の移動に伴って、その移動方向に垂直な直線に沿った寸法が変化する。
Claims (10)
- 固定部材と、
前記固定部材上に配置された振動基板と、
前記固定部材に対して前記振動基板を直線的に往復移動させる移動手段と、
前記振動基板上に配置された、前記振動基板の往復移動に対して慣性により前記振動基板に対して移動する移動体と、
前記振動基板と対向する前記移動体の面に設けられた第一電極と、
前記移動体と対向する前記振動基板の面に設けられた、前記第一電極との対向面積が前記移動体の移動に伴って連続的に変化する第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に介在する絶縁膜と、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を印加して両者間に静電気力を作用させることにより前記振動基板と前記移動体との間に生じる摩擦力を制御する摩擦力制御手段と、
前記第一電極と前記第二電極の対向部分の静電容量に基づいて前記振動基板に対する前記移動体の位置を検出する位置検出手段とを備えていることを特徴とする慣性駆動アクチュエータ。 - 前記摩擦力制御手段は、前記位置検出手段が前記移動体の位置を検出する間、前記第一電極と前記第二電極との間への電圧の印加を停止すること特徴とする請求項1に記載の慣性駆動アクチュエータ。
- 前記摩擦力制御手段は、前記位置検出手段が前記移動体の位置を検出する間、前記第一の駆動電極へ位置検出のための電圧を印加するとともに、前記第二電極への電圧の印加を停止すること特徴とする請求項1に記載の慣性駆動アクチュエータ。
- 前記移動体が導電体からなり、前記移動体そのものが前記第一電極として機能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。
- 前記摩擦力制御手段は、前記第一電極と前記第二電極の一方に印加する電圧の極性を変化させ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。
- 前記第二電極は、2つの電極要素を含んでい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。
- 前記移動体の一方向の移動に対して、前記2つの電極要素の一方と前記第一電極の第一対向部分の面積は連続的に増加し、その反対に前記2つの電極要素の他方と前記第一電極の第二対向部分の対向面積は連続的に減少することを特徴とする請求項6に記載の慣性駆動アクチュエータ。
- 前記位置検出手段は、前記第一対向部分の静電容量と前記第二対向部分の静電容量とを比較することにより、前記移動体の位置を検出することを特徴とする請求項7に記載の慣性駆動アクチュエータ。
- 前記2つの電極要素と前記第一電極の対向部分は、前記移動体の移動に伴って、その移動方向に平行な直線に沿った寸法が変化する請求項7に記載の慣性駆動アクチュエータ。
- 前記2つの電極要素と前記第一電極の対向部分は、前記移動体の移動に伴って、その移動方向に垂直な直線に沿った寸法が変化することを特徴とする請求項8に記載の慣性駆動アクチュエータ。
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