JP2013240139A - Electrostatic type converter, electrostatic type transformer, and ac voltage generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電型変換装置、静電型トランスおよび交流電圧発生装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic converter, an electrostatic transformer, and an AC voltage generator.
MEMS技術を用いて作成された櫛歯アクチュエータを用いることにより、昇圧回路を構成することが特許文献1に記載されている。この特許文献1には、第1の櫛歯電極と、前記第1の櫛歯電極と所定の間隔をもって歯合する第2の櫛歯電極とを有する第1の櫛歯アクチュエータと、第3の櫛歯電極と、前記第3の櫛歯電極と所定の間隔をもって歯合する第4の櫛歯電極とを有する第2の櫛歯アクチュエータとを備え、前記第2の櫛歯電極および前記第3の櫛歯電極が同じ動きをするよう一体的に形成した3端子型櫛歯アクチュエータのいずれか一つの櫛歯電極から出力を得る構成が開示されている。 Patent Document 1 describes that a booster circuit is configured by using a comb-shaped actuator created using MEMS technology. This patent document 1 includes a first comb-teeth actuator having a first comb-teeth electrode, a second comb-teeth electrode meshed with the first comb-teeth electrode at a predetermined interval, and a third comb-teeth actuator. A second comb-teeth actuator having a comb-teeth electrode and a fourth comb-teeth electrode meshing with the third comb-teeth electrode at a predetermined interval, the second comb-teeth electrode and the third comb-teeth electrode A configuration is disclosed in which an output is obtained from any one of the three-terminal comb actuators integrally formed so that the comb electrodes move in the same manner.
より具体的な技術として、特許文献1には、MEMS技術にて作成された入力側櫛歯静電アクチュエータと、出力側櫛歯静電アクチュエータの2組の静電アクチュエータを備え、これら両静電アクチュエータの可動櫛歯電極を機械的に連結して連動させ、出力側櫛歯静電アクチュエータに対しては別の直流電圧を印加すること(あるいは、エレクトレットにより電界を発生をさせること)が開示されている。そして2組の静電アクチュエータを高真空中におき(可動櫛歯電極の真空封止)、入力側静電アクチュエータ側に交流入力を加えると(もしくは、帰還回路を形成して自励振動を発生させると)、出力側静電アクチュエータも入力側静電アクチュエータの振動に伴って振動するので静電誘導による電荷が誘起され、その結果として、入力電圧以上に昇圧された電圧が得られるものである。ここでえられる出力電圧は交流であるので、後段の回路で整流することにより昇圧された直流が得られる。 As a more specific technique, Patent Document 1 includes two sets of electrostatic actuators, an input-side comb electrostatic actuator and an output-side comb electrostatic actuator created by MEMS technology. It is disclosed that the movable comb electrode of the actuator is mechanically linked and interlocked, and another DC voltage is applied to the output side comb electrostatic actuator (or an electric field is generated by an electret). ing. When two sets of electrostatic actuators are placed in a high vacuum (vacuum sealing of movable comb electrodes) and AC input is applied to the input side electrostatic actuator side (or a feedback circuit is formed to generate self-excited vibrations) The output-side electrostatic actuator also vibrates with the vibration of the input-side electrostatic actuator, so that charge is induced by electrostatic induction, and as a result, a voltage boosted above the input voltage is obtained. . Since the output voltage obtained here is an alternating current, a boosted direct current can be obtained by rectification in a subsequent circuit.
上述したことから明らかなように、入力側櫛歯静電アクチュエータの可動櫛歯電極と出力側櫛歯静電アクチュエータの可動櫛歯電極を機械的に連結して連動させた場合には、入力側における可動櫛歯電極の振幅と、出力側における可動櫛歯電極の振幅は同じ大きさとなってしまう。したがって、出力電圧をより高めるためには、入力側に微弱な交流電圧を印加した場合にも可動櫛歯電極を十分に大きく振動させる必要がある。一方、可動櫛歯電極を十分に大きく振動させるためには、バネ定数(特許文献1の図3,段落[0032]参照)を弱くし、回路のQ値が高くなるように設計し、かつ空気抵抗を抑えるために高真空封止にすることが必要であった。 As is clear from the above, when the movable comb electrode of the input side electrostatic electrostatic actuator and the movable comb electrode of the output side electrostatic electrostatic actuator are mechanically connected and interlocked, the input side The amplitude of the movable comb electrode on the output side and the amplitude of the movable comb electrode on the output side are the same. Therefore, in order to further increase the output voltage, it is necessary to vibrate the movable comb electrode sufficiently large even when a weak AC voltage is applied to the input side. On the other hand, in order to vibrate the movable comb electrode sufficiently large, the spring constant (see FIG. 3, paragraph [0032] of Patent Document 1) is weakened, the circuit is designed to have a high Q value, and air In order to suppress the resistance, it was necessary to achieve high vacuum sealing.
しかしながら、バネ定数を弱くして高いQ値とするにはその分だけ軽量にしなくてはならないので、設計の自由度が小さくなるという問題がある。しかも、可動櫛歯電極の振幅を大きくすると梁の非線形性の影響も大きくなってしまうので、高いQ値を得ることは困難である。 However, there is a problem that the degree of freedom in design is reduced because the spring constant must be reduced to make the Q value higher so that the weight must be reduced accordingly. In addition, if the amplitude of the movable comb electrode is increased, the influence of the nonlinearity of the beam also increases, so it is difficult to obtain a high Q value.
本発明に係る静電型変換装置は、第1の可動電極と、前記第1の可動電極に対向した第1の固定電極を有する入力側静電アクチュエータと、前記第1の可動電極の変位に対応して変位する可動部材と、前記可動部材に生じる変位量を拡大もしくは縮小させるリンク機構部材と、前記リンク機構部材により得られた変位量に連動して変位する第2の可動電極と、前記第2の可動電極に対向した第2の固定電極を有する出力側静電アクチュエータとを備え、前記第1の可動電極を振動させることにより前記出力側静電アクチュエータから交流出力を得ることを特徴とする。
本発明に係る静電型トランスは、本発明に係る静電型変換装置を用いて入力交流電圧の昇圧もしくは降圧を行うことを特徴とする。
本発明に係る交流電圧発生装置は、櫛歯電極により構成されている前記入力側静電アクチュエータを自励発振器の帰還回路中に挿入し、前記出力側静電アクチュエータから交流電圧を出力することを特徴とする。
The electrostatic conversion device according to the present invention includes a first movable electrode, an input-side electrostatic actuator having a first fixed electrode opposed to the first movable electrode, and displacement of the first movable electrode. A movable member correspondingly displaced, a link mechanism member that expands or reduces a displacement amount generated in the movable member, a second movable electrode that is displaced in conjunction with a displacement amount obtained by the link mechanism member, An output-side electrostatic actuator having a second fixed electrode opposed to the second movable electrode, and obtaining an AC output from the output-side electrostatic actuator by vibrating the first movable electrode. To do.
The electrostatic transformer according to the present invention is characterized by boosting or stepping down the input AC voltage using the electrostatic converter according to the present invention.
An AC voltage generator according to the present invention includes inserting the input-side electrostatic actuator configured by a comb electrode into a feedback circuit of a self-excited oscillator, and outputting an AC voltage from the output-side electrostatic actuator. Features.
本発明によれば、静電アクチュエータの可動電極に生じる振幅を増幅(もしくは減衰)させる新規な機構を実現することができので、従来の技術では実現し得なかった小型の素子により所望の入出力変換機能を達成することが可能となった。 According to the present invention, a novel mechanism for amplifying (or attenuating) the amplitude generated in the movable electrode of the electrostatic actuator can be realized, so that a desired input / output can be achieved by a small element that could not be realized by the conventional technology. It became possible to achieve the conversion function.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態1を示す平面図である。ここで説明する実施の形態1は、入出力間での昇圧機能を果たす。本図において、固定電極2aおよび可動電極4aは、所定の間隔をもって歯合する固定櫛歯電極および可動櫛歯電極である。なお、図1のZ軸方向には、固定櫛歯電極2aおよび可動櫛歯電極4aが延在している。可動電極4aは可動部材6aに固着されている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of an electrostatic transducer according to the present invention. The first embodiment described here fulfills a boosting function between input and output. In this figure, the fixed electrode 2a and the movable electrode 4a are a fixed comb electrode and a movable comb electrode that mesh with each other at a predetermined interval. In addition, the fixed comb-tooth electrode 2a and the movable comb-tooth electrode 4a are extended in the Z-axis direction of FIG. The movable electrode 4a is fixed to the
可動部材6aは、ヒンジ12aを中心としてX−Y平面上を回動するので、固定櫛歯電極2aおよび可動櫛歯電極4aによる入力側静電アクチュエータ20aが構成される。可動部材6aの初期位置は、バネ等の支持部材14により規定される。ヒンジ12aの具体的な構成については、後に図2および図3を参照して説明する。
Since the
可動部材6aの他端(ヒンジ12aから遠い端部)は出力側の可動電極8aに接続されている。入力側静電アクチュエータ20aと同様、可動電極8aは可動櫛歯電極であり、固定電極10aはこの可動櫛歯電極と所定の間隔をもって歯合する固定櫛歯電極である。固定電極10aおよび可動電極8aにより、出力側静電アクチュエータ30aを構成する。
The other end of the
入力側静電アクチュエータ20aの可動電極(可動櫛歯電極)4aと、出力側静電アクチュエータ30aの可動電極(可動櫛歯電極)8aは、可動部材6aの両端部にそれぞれに固着されている。したがって、出力側静電アクチュエータ30aの可動電極8aは、入力側静電アクチュエータ20aの可動電極4aの変位方向と同じ方向に変位をすることになる。しかも、可動部材6aはヒンジ12aを中心にしてX−Y平面上を回動するので、入力側可動電極4aの変位量を増幅した変位量が出力側可動電極8aに与えられる。換言すると、入力側の可動電極4aにおける変位量がLであるときには、出力側の可動電極8aはM=k・L(k>1)だけ変位することになる。
The movable electrode (movable comb electrode) 4a of the input side electrostatic actuator 20a and the movable electrode (movable comb electrode) 8a of the output side
なお、入力側の可動電極4aと、出力側の可動電極8aとを電気的に分離するために、可動部材6aの途中には絶縁部材を介挿させておく。図1では、黒塗りの長方形により、絶縁物を摸式的に表している。また、ヒンジ12aを中心にして可動部材6aが円弧状に回動することから、可動電極4a,固定電極2aおよび可動電極8a,固定電極10aを構成する各櫛歯電極も円弧状となるよう湾曲させておく。この円弧状湾曲はX−Y平面における湾曲であり、X−Z平面上での湾曲は必要ない。
In order to electrically isolate the input side movable electrode 4a and the output side movable electrode 8a, an insulating member is interposed in the middle of the
次に、図2および図3を参照しながら、ヒンジ12aの構成について具体的に説明する。一般的に知られているヒンジ(蝶番)は、中心ピンの回りに回動する物理的な摺動面が存在するが、MEMS構造では潤滑のための給油などが困難であることから、摺動面の磨耗による耐久性の問題が避けられない。しかも、一般的に知られているようなヒンジをMEMS技術で構成するには、多層の犠牲層エッチングなどが必要となるので、製造コストも高くなってしまい現実的ではない。そこで、MEMS技術を用いる本実施の形態では、物理的に他の箇所より曲がり易くなっている薄い部分を形成することにより、ヒンジ12aとしての機能を実現している。
Next, the configuration of the
図2に示すように、平面図(X−Y平面)では折れ曲がる(回動する)部分が薄くなっており、その部分がヒンジ12aとして機能する。すなわち、他の箇所より曲がり易くなっているので、外力が加わると、擬似的にその薄い箇所が中心ピンと同様に機能し、その箇所を中心として円弧状に可動部材6aが回動することになる。なお、図2のX−Z平面図に示すように、垂直方向(Z軸方向)には薄くなっていないので、ヒンジ12aを中心として垂直方向に回動することはない。
As shown in FIG. 2, in the plan view (XY plane), the bent portion (turns) is thin, and this portion functions as the
再び図1に戻り、出力側静電アクチュエータ30aに付されている永久帯電膜について説明する。本実施の形態1では、直流電源を出力側静電アクチュエータ30aに接続する代わりに、エレクトレットを用いて永久帯電膜を実現している。より具体的には、出力側静電アクチュエータ構造30aの可動電極8aまたは固定電極10aのいずれか一方の側面には、エレクトレットが形成されている。あるいは、櫛歯電極自身がエレクトレットで形成されている。
Returning to FIG. 1 again, the permanent charged film attached to the output-side
このエレクトレットは、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属のプラスイオンを含有する酸化シリコンからなる。イオンとしては、カリウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムのイオンを用いる。エレクトレットは、アルカリ雰囲気内でシリコンを酸化して作成する。もちろん、酸化シリコンに外部からのコロナ放電やイオン注入で電荷や固体イオンを注入してもよい。但し、その場合には櫛歯電極の側面にエレクトレットを形成することは困難である。 This electret is made of silicon oxide containing positive ions of alkali metal or alkaline earth metal. As ions, potassium, calcium, sodium, and lithium ions are used. The electret is made by oxidizing silicon in an alkaline atmosphere. Of course, charges or solid ions may be implanted into silicon oxide by corona discharge or ion implantation from the outside. However, in that case, it is difficult to form an electret on the side surface of the comb electrode.
入力側静電アクチュエータ20aの入力端子A,B間には、交流電圧源を接続する。また、出力側静電アクチュエータ30aの出力端子C,D間には、固定電極10aに誘起された電荷を取り出して電圧に変換するI/V変換回路16aを接続する。かくして、図1に示した静電型変換装置は、昇圧回路として機能することになる。また、可動部材6aの長さを適宜選択することにより、昇圧率を可変設定することができる。さらに、入力側静電アクチュエータ20aと出力側静電アクチュエータ30aを入れ替えることにより、降圧回路として機能させることもできる。
An AC voltage source is connected between the input terminals A and B of the input side electrostatic actuator 20a. Further, an I / V conversion circuit 16a that takes out the electric charge induced in the fixed electrode 10a and converts it into a voltage is connected between the output terminals C and D of the output side
図1に示した静電型変換装置にでは、入力端子A,B間に交流電圧を印加し、B端子およびG端子を接地する。すると、可動部材6aはX−Y平面上を円弧状に回動(振動)する。出力側静電アクチュエータ30Aは、ヒンジ12aから見て入力側静電アクチュエータ20aよりも外側(遠い位置)に位置するので、上記振動による振幅は入力側アクチュエータ20aにおける振幅よりも増幅されることになる。そして、出力側の可動電極8a(すなわち、可動櫛歯電極)がエレクトレットによる電界中を移動することによって、静電誘導による電荷が誘起され、出力電流が得られる。この出力電流は、従来から知られている3端子型櫛歯アクチュエータ(特許文献1参照)と異なり、出力側の可動電極8aが入力側の可動電極4aより大きな振幅で振動することになるので、より大きな電流値となる。
In the electrostatic conversion device shown in FIG. 1, an AC voltage is applied between the input terminals A and B, and the B terminal and the G terminal are grounded. Then, the
なお出力電流を増大させるためには、エレクトレットが十分な電荷を有し、且つ出力側静電アクチュエータ30aの静電容量が十分に大きく、しかも寄生容量をできるだけ小さくすることが望ましい。また、エレクトレットを荷電させるにはBT処理が必要な場合があるが、その場合は、エレクトレットにつながる導通路をあらかじめ作成しておき、BT処理後に除去する。あるいは、バネを出力側の可動部につながるようにし、そちら側を導通路としてもよい。そして、静電誘導によって誘起した電流に対し、後段側にI/V変換回路16aを組み込むことにより、入力する交流電圧よりも高い電圧の交流電圧を取り出すことができる。
In order to increase the output current, it is desirable that the electret has a sufficient charge, the capacitance of the output side
以上のことから、図1に示した静電型変換装置は、片持ち梁構造の可動部材6aにより回動される可動電極4aおよび可動電極8aを備えた昇圧回路/降圧回路のみならず、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たすことができる。
From the above, the electrostatic conversion device shown in FIG. 1 is not limited to the step-up / step-down circuit including the movable electrode 4a and the movable electrode 8a rotated by the
<実施の形態2>
図4は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態2を示す平面図である。入出力間で昇圧機能を果たすことは、図1に示した実施の形態1と同じであるが、ここで説明する実施の形態2では、可動部材6bが垂直方向(Z軸方向)に回動する点が異なっている。すなわち、ヒンジ12bを中心として、可動部材6bが垂直方向(Z軸方向)に振動することにより、出力側静電アクチュエータ30の固定電極10bから交流電流を取り出している。
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the electrostatic conversion device according to the present invention. The function of boosting between input and output is the same as in the first embodiment shown in FIG. 1, but in the second embodiment described here, the
図5は、ヒンジ12bの構造を示す図である。先に説明した実施の形態1と異なり、Z方向の厚さが薄くなっているので、ヒンジ12bを中心にして垂直方向に回動することになる。また、片持ち梁構造の可動部材6bは、実施の形態1と同じく、左右の部分が電気的に絶縁されている。また、実施の形態1と同じく、出力側静電アクチュエータ30bの可動電極表面にはエレクトレットが形成されている。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of the
上述の通り、ヒンジ12bに連結されている可動部材6bは、垂直方向に振動する自由度を有している。また、図6に示す通り、固定電極2bと可動電極4bは、初期段階で垂直方向(Z軸方法)に対し、入力された交流電圧により振動する入力側可動電極の振幅の半値よりも大きな初期ズレを有している。入力側静電アクチュエータ20bにて、可動電極4bと固定電極2bとが、垂直方向(Z軸方向)に初期ズレを有していない場合は、可動部材6bを垂直方向に振動させることができない。
As described above, the
入力端子A,B間に交流電圧を印加し、入力端子Bおよび接地端子Gを接地すると、可動電極4bに連結されている可動部材6bは垂直方向(Z軸方向)に円弧状に振動する。出力側静電アクチュエータ30bは、ヒンジ12bから入力側静電アクチュエータ20bよりも外側に位置するので、その振幅は入力側アクチュエータ20bにおける振幅よりも大となる。ここで、出力側静電アクチュエータ30bにおける固定電極10bおよび可動電極8bの垂直方向の厚みは、入力側静電アクチュエータ20bにおける固定電極2bおよび可動電極4bよりも厚くなっていることが望ましい。
When an AC voltage is applied between the input terminals A and B and the input terminal B and the ground terminal G are grounded, the
以上のことから、図4に示した静電型変換装置は、片持ち梁構造の可動部材6bにより回動される可動電極4bおよび可動電極8bを備えた昇圧回路/降圧回路であると言うばかりでなく、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たす静電型トランスであるとも言える。
From the above, it can be said that the electrostatic conversion device shown in FIG. 4 is a step-up / step-down circuit including the movable electrode 4b and the movable electrode 8b rotated by the
<実施の形態3>
図7は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態3を示す平面図である。入出力間で昇圧機能を果たすことは、図1に示した実施の形態1と同じであるが、ここで説明する実施の形態3は、可動部材6Cがヒンジ12cを中心に、X−Y平面上を回転する点が異なっている。すなわち、可動部材6cの中間部を挟持する支持部材によりヒンジ12cが実現されており、このヒンジ12cの左側にある入力側可動電極4cと、このヒンジ12cの右側にある出力側可動電極8cとはそれぞれ逆の方向に回動する。
<Embodiment 3>
FIG. 7 is a plan view showing a third embodiment of the electrostatic transducer according to the present invention. The function of boosting between the input and output is the same as in the first embodiment shown in FIG. 1, but in the third embodiment described here, the movable member 6C is centered on the hinge 12c in the XY plane. The difference is that the top rotates. That is, the hinge 12c is realized by a support member that sandwiches the intermediate portion of the movable member 6c. The input movable electrode 4c on the left side of the hinge 12c and the output movable electrode 8c on the right side of the hinge 12c are Each rotates in the opposite direction.
図7から明らかなように、この実施の形態3でも、入力側静電アクチュエータ20cの可動部材は、ヒンジ12cを介して、出力側静電アクチュエータ30cの可動電極と物理的につながっており、全体として可動部材6cとなっている。ただし、電気的に絶縁されていることは、実施の形態1で述べた通りである。
As is apparent from FIG. 7, also in the third embodiment, the movable member of the input side
出力側静電アクチュエータ30cとヒンジ12cとの間の距離は、入力側静電アクチュエータ20cとヒンジ12cとの間の距離より長く設定されているので、入力側可動電極4cの振動が増幅されて出力側可動電極8cに伝えられることになる。また、出力側静電アクチュエータ30cの可動電極表面(または固定電極表面)にはエレクトレットが形成されている。その他の点は、実施の形態1と同様である。すなわち、ヒンジ12cにより平面方向(X−Y平面)に振動する自由度を有し、固定電極2c,10cと可動電極4c,8cは、それぞれヒンジ12cからの距離に応じた円弧状の相対する櫛歯構造を有している。
Since the distance between the output side
図7に示す実施の形態3では、入力端子A,B間に交流電圧を印加し、入力端子Bおよび接地端子Gを接地する。このことにより、入力側可動電極4cに連結されている可動部材6cはヒンジ12cを中心として振動する。出力側の可動電極8cは、入力側可動電極4cよりヒンジ12cから離れた円弧上を回動するので、てこの原理に従い、その振幅は入力側可動電極4cにおける振幅よりも大となる。 In the third embodiment shown in FIG. 7, an AC voltage is applied between the input terminals A and B, and the input terminal B and the ground terminal G are grounded. As a result, the movable member 6c connected to the input side movable electrode 4c vibrates around the hinge 12c. Since the movable electrode 8c on the output side rotates on an arc that is farther from the hinge 12c than the movable electrode 4c on the input side, the amplitude of the movable electrode 8c is larger than the amplitude at the movable electrode 4c on the input side in accordance with the lever principle.
以上のことから、図7に示した静電型変換装置は、ヒンジ12cにより挟持された可動部材6cにより回動される可動電極4cおよび可動電極8cを備えた昇圧回路/降圧回路であると言うばかりでなく、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たす静電型トランスであるとも言える。 From the above, it can be said that the electrostatic conversion device shown in FIG. 7 is a step-up circuit / step-down circuit including the movable electrode 4c and the movable electrode 8c rotated by the movable member 6c sandwiched by the hinge 12c. In addition, it can be said that it is an electrostatic transformer that performs the same function as a normal transformer.
<実施の形態4>
図8は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態4を示す平面図である。入出力間で昇圧機能を果たすことは、図7に示した実施の形態3と同じであるが、ここで説明する実施の形態4は、可動部材6dがヒンジ12dを中心に、垂直方向(Z軸方向)に回動する点が異なっている。すなわち、可動部材6dの中間部を挟持する支持部材によりヒンジ12dが実現されており、このヒンジ12dの左側にある入力側可動電極4dと、このヒンジ12dの右側にある出力側可動電極8dとはそれぞれ逆の方向に回動する。
<Embodiment 4>
FIG. 8 is a plan view showing Embodiment 4 of the electrostatic transducer according to the present invention. The function of boosting between input and output is the same as in the third embodiment shown in FIG. 7, but in the fourth embodiment described here, the movable member 6d is centered around the
図8から明らかなように、この実施の形態4でも、入力側静電アクチュエータ20dの可動部材は、ヒンジ12d介して、出力側静電アクチュエータ30dの可動電極と物理的につながっており、全体として可動部材6dとなっている。ただし、電気的に絶縁されていることは、実施の形態3で述べた通りである。また、固定電極2dと可動電極4dは、初期段階で垂直方向(Z軸方法)に対し、入力された交流電圧により振動する入力側可動電極の振幅よりも大きな初期ズレを有している。
As is apparent from FIG. 8, also in the fourth embodiment, the movable member of the input side electrostatic actuator 20d is physically connected to the movable electrode of the output side electrostatic actuator 30d via the
出力側静電アクチュエータ30dとヒンジ12dとの間の距離は、入力側静電アクチュエータ20dとヒンジ12dとの間の距離より長く設定されているので、入力側可動電極4dの振動が増幅されて出力側可動電極8dに伝えられることになる。また、出力側静電アクチュエータ30dの可動電極表面(または固定電極表面)にはエレクトレットが形成されている。その他の点は、実施の形態3と同様である。すなわち、ヒンジ12dにより垂直方向(Z軸方向)に振動する自由度を有し、固定電極2d,10dと可動電極4d,8dは、それぞれヒンジ12dからの距離に応じた円弧状の相対する櫛歯構造を有している。
Since the distance between the output side electrostatic actuator 30d and the
図8に示す実施の形態4では、入力端子A,B間に交流電圧を印加し、入力端子Bおよび接地端子Gを接地する。このことにより、入力側可動電極4dに連結されている可動部材6dはヒンジ12dを中心として上下に振動する。出力側の可動電極8dは、入力側可動電極4dよりヒンジ12cからはなれた円弧上を回動するので、てこの原理に従い、その振幅は入力側可動電極4dにおける振幅よりも増幅される。
In the fourth embodiment shown in FIG. 8, an AC voltage is applied between the input terminals A and B, and the input terminal B and the ground terminal G are grounded. As a result, the movable member 6d connected to the input side movable electrode 4d vibrates up and down around the
以上のことから、図8に示した静電型変換装置は、ヒンジ12dにより挟持された可動部材6dにより回動される可動電極4dおよび可動電極8dを備えた昇圧回路/降圧回路であると言うばかりでなく、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たす静電型トランスであるとも言える。
From the above, it can be said that the electrostatic conversion device shown in FIG. 8 is a step-up / step-down circuit including the movable electrode 4d and the movable electrode 8d rotated by the movable member 6d held by the
<実施の形態5>
図9は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態5を示す平面図である。本実施の形態では、弓型弾性材40を備えており、入力側可動電極4eにより弓型弾性材40に対する圧縮(または、引き延ばし)を行う。入力側可動電極4eに連結されている可動部材6eにより弓型弾性材40を圧縮する場合、すなわち、図9の上下から弓型弾性材40を圧縮する場合には、弓型弾性材40と可動部材42との連結点P1が図9の右側に押し出される。その結果として、出力側可動電極8eは図9の右側に向かって変位する。
<Embodiment 5>
FIG. 9 is a plan view showing Embodiment 5 of the electrostatic transducer according to the present invention. In the present embodiment, an arcuate
これとは逆に、図9の上下に向かって弓型弾性材40を引き延ばす場合には、弓型弾性材40と可動部材42との連結点P1が図9の左側に引き戻される。その結果として、出力側可動電極8eは図9の左側に向かってに変位する。なお、弓型弾性材40の初期位置は、バネ等の支持部材32により規定される。
On the contrary, when the arch-shaped
以上のように、入力側可動電極4eが図9の上下方向(Y軸方向)に変位するとき、弓型弾性材40の変形作用により、可動部材42は図9の左右方向(X軸方向)に変位し、その結果として、出力側可動電極8eは図9の左右に振動することになる。すなわち、入力端子A,B間に交流電圧を印加し、入力端子Bおよび設定端子Gを接地することにより、上記Y軸方向の変位が上記X軸方向の変位に変換される。いま、弓型弾性材40を楕円の半分と見立たてた場合、楕円の長軸と平行に入力側静電アクチュエータ20eを励振させ、楕円の短軸と平行に出力側静電アクチュエータ30eが振動するようにすることにより、入力側の振幅よりも出力側の振幅を大きくすることができる。
As described above, when the input side
このように、弓型弾性材40の長さ・曲率を適切に設定することで、振動の増幅比を変更することができる。弓型弾性材40は、左右方向には動き易くし、且つ上下方向には動きにくくするために、支持部材32を介して励振のための電圧を供給する。なお、弓型弾性材40は半楕円でなく、全楕円構造としてもよい。その場合、左右に出力側静電アクチュエータを連結する構成を採ることも可能である。
Thus, the vibration amplification ratio can be changed by appropriately setting the length and curvature of the bow-shaped
これまで述べた実施の形態1〜4と同じく、可動部材42には、入力側静電アクチュエータ20eと、出力側静電アクチュエータ30eとを電気的に絶縁するための絶縁材が設けられている。さらに、出力側静電アクチュエータ30eの可動電極表面(または固定電極表面)にはエレクトレットが形成されている。
As in the first to fourth embodiments described so far, the
以上のことから、図9に示した静電型変換装置は、弓型弾性材40により駆動される可動部材42により振動される可動電極8eを備えた昇圧回路/降圧回路であると言うばかりでなく、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たす静電型トランスであるとも言える。
From the above, it can be said that the electrostatic conversion device shown in FIG. 9 is a step-up / step-down circuit including the
<実施の形態6>
図10は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態6を示す平面図である。本実施の形態では、2本のロッドR1,R2を組み合わせた可動部を持ち、各ロッドR1,R2はそれぞれ伸縮が可能なバネ構造(支持部材42,44)を有している。そして、各ロッドR1,R2には一定軸方向に励振する入力側静電アクチュエータを接続することにより、図10の点線で示すように出力側の可動電極を振動することができる。
<Embodiment 6>
FIG. 10 is a plan view showing Embodiment 6 of the electrostatic transducer according to the present invention. In the present embodiment, there is a movable part in which two rods R1, R2 are combined, and each rod R1, R2 has a spring structure (
例えば、ロッドR1に固着されている可動電極4fが図10の左方向に変位し、且つ、ロッドR2に固着されている可動電極4fが図10の右方向に変位した場合には、図10に点線で示すように、出力側静電アクチュエータ30fの可動電極が図10の左方向に回転する。換言すると、ロッドR1に固着されている静電アクチュエータと、ロッドR2に固着されている静電アクチュエータは、それぞれ同時に逆方向へ変位することにより、可動部の一方には引っ張り力、他方には圧縮の力を発生させ、結果として、先端部P2に固着されている可動部を円弧状に変位させる。
For example, when the
なお、出力側静電アクチュエータ30fの可動電極は、バネ等の支持部材46により初期位置が規定されている。さらに、入力側静電アクチュエータ20fと出力側静電アクチュエータ30fを電気的に分離するために絶縁体を介挿してある。図10では、縦長の黒塗り長方形により、その絶縁体を摸式的に示してある。また、出力側静電アクチュエータ30fの可動電極表面(または固定電極表面)にはエレクトレットが形成されている。
The initial position of the movable electrode of the output side
図10に示した実施の形態6における変位増幅は、バイモルフ的な変位の増幅構造を与えるものである。すなわち、入力側静電アクチュエータの振動によって、ロッドの面張力を増加する方向の応力変化を与える。そして2組以上の入力側静電アクチュエータを用いて、それぞれ逆方向の応力を与えることにより、効率よく先端部P2を回動させることができる。また、図10と異なり、可動部のロッドを分割し、同じ信号を入力した際に、上側は分割部が広がる方向に動き、下側は分割部が狭まる方向に動くようにしてもよい。 The displacement amplification in the sixth embodiment shown in FIG. 10 provides a bimorphic displacement amplification structure. That is, a change in stress in the direction of increasing the surface tension of the rod is given by the vibration of the input side electrostatic actuator. The tip portion P2 can be efficiently rotated by applying stress in opposite directions using two or more sets of input side electrostatic actuators. Further, unlike FIG. 10, when the rod of the movable part is divided and the same signal is input, the upper part may move in the direction in which the divided part expands and the lower side may move in the direction in which the divided part narrows.
以上のことから、図10に示した静電型変換装置は、昇圧回路/降圧回路であると言うばかりでなく、通常の変圧器(トランス)と同様の機能を果たす静電型トランスであるとも言える。 From the above, it can be said that the electrostatic converter shown in FIG. 10 is not only a step-up circuit / step-down circuit, but also an electrostatic transformer that performs the same function as a normal transformer. I can say that.
<実施の形態7>
図11は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態7を示す平面図である。本実施の形態では、出力側静電アクチュエータの固定電極10gを分割し、リレー50(切り替え機構)を後段に接続してある。リレー50を操作することで、静電誘導の出力を変動させることができる。
<Embodiment 7>
FIG. 11 is a plan view showing a seventh embodiment of the electrostatic transducer according to the present invention. In the present embodiment, the fixed electrode 10g of the output side electrostatic actuator is divided, and the relay 50 (switching mechanism) is connected to the subsequent stage. By operating the
なお、リレー50では、なく別のI/V変換回路のペアをつけてもよい。その場合は、個々のI/V変換回路のペアごとに、独立して出力Voutを取り出すことができる。また、出力させたい電圧に応じて、櫛歯の本数あるいはI/V変換回路を割り当て、1個の素子で複数段階の出力、もしくは複数個の出力を生成してもより。あるいは、リレー自体をMEMSスイッチにて同一基板上に作成してもよい。さらに、入力側静電アクチュエータの固定電極を分割し、リレーを入力回路の前段に置いて入力側の有効櫛歯数を切り替えることで振幅を制御し、これにより、出力電圧を変更してもよい。
Instead of the
<実施の形態8>
図12は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態8を示す平面図である。本実施の形態では、櫛歯電極を用いることなく平板を用いて静電アクチュエータを構成してある。その他の点は、図1に示した実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
<Eighth embodiment>
FIG. 12 is a plan view showing an eighth embodiment of the electrostatic transducer according to the present invention. In the present embodiment, the electrostatic actuator is configured using a flat plate without using a comb electrode. The other points are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
<実施の形態9>
図13は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態9を示す平面図である。本実施の形態では、櫛歯電極を用いることなく平板を用いて静電アクチュエータを構成してある。その他の点は、図4に示した実施の形態2と同様であるので、説明は省略する。
<Embodiment 9>
FIG. 13 is a plan view showing a ninth embodiment of the electrostatic transducer according to the present invention. In the present embodiment, the electrostatic actuator is configured using a flat plate without using a comb electrode. The other points are the same as those of the second embodiment shown in FIG.
<実施の形態10>
図14は、本発明に係る静電型変換装置の実施の形態10を示す回路図である。本実施の形態では櫛歯アクチュエータを自励発振回路の帰還回路として用いる。図14のA,Bは、実施の形態1〜9における入力側静電アクチュエータ(入力側櫛歯アクチュエータ)の入力端子A,Bを示している。
<Embodiment 10>
FIG. 14 is a circuit diagram showing Embodiment 10 of the electrostatic transducer according to the present invention. In this embodiment, a comb-tooth actuator is used as a feedback circuit for a self-excited oscillation circuit. 14A and 14B show input terminals A and B of the input-side electrostatic actuator (input-side comb actuator) in the first to ninth embodiments.
このように、入力端子A,Bは入力側櫛歯の固定電極または可動電極に対応しており、どちらの電極が入力端子A,Bであってもよい。しかしながら、一般に知られているように、寄生容量の少ないほうを入力端子Aとするのが好適である。また、Vbは自励発振に必要なバイアス電圧である。バイアス電圧の替わりに、エレクトレットを用いてもよい。その場合、入力端子Bの右の黒点から右側の回路は不要である。 As described above, the input terminals A and B correspond to the fixed or movable electrodes of the input side comb teeth, and either of the electrodes may be the input terminals A and B. However, as is generally known, it is preferable that the input terminal A has a smaller parasitic capacitance. Vb is a bias voltage necessary for self-excited oscillation. An electret may be used instead of the bias voltage. In that case, a circuit on the right side from the black dot on the right side of the input terminal B is not necessary.
図15は、実施の形態10における変形例を示す回路図であり、AGC回路を付加してある。本実施の形態のように、振幅を外部から制御したい場合には、AGC(Auto Gain Control)回路を追加してもよい。(なお、単に発振させたい場合には、AGC回路は不要である。) FIG. 15 is a circuit diagram showing a modification of the tenth embodiment, to which an AGC circuit is added. As in this embodiment, when the amplitude is to be controlled from the outside, an AGC (Auto Gain Control) circuit may be added. (Note that the AGC circuit is not necessary if the oscillation is simply to be performed.)
AGC回路を追加することにより、発振回路のゲインを変更することができる。すなわち、AGC回路に参照信号を外部電圧という形で供給することによって、発振の振幅を変更することができ、その結果、出力を変更することができるようになる。もちろん、参照信号は規定の固定値であってもよい。 By adding an AGC circuit, the gain of the oscillation circuit can be changed. That is, by supplying a reference signal to the AGC circuit in the form of an external voltage, the amplitude of oscillation can be changed, and as a result, the output can be changed. Of course, the reference signal may be a prescribed fixed value.
−実施の形態による作用・効果−
以下に、本発明を実施することにより生じる作用ないし効果を列挙する。
-Effects and effects of the embodiment-
Below, the action thru | or effect which arise by implementing this invention are enumerated.
本発明を実施することにより、振幅の増幅機構(減衰機構)を組み込むことができる。ヒンジなどの振幅増幅機構を用いると、入力側に相当する部分の振幅が小さくとも、出力側では大きく振動させることができる。また、ヒンジなどのような構造は、従来のように全体を同じ振動で振幅させる構造にくらべ、動きに非線形性が表れにくい。そのため、梁の非線形性による可動部のQ値の低下を従来型よりも抑えることができる。 By implementing the present invention, an amplitude amplification mechanism (attenuation mechanism) can be incorporated. When an amplitude amplification mechanism such as a hinge is used, even if the amplitude corresponding to the input side is small, the output side can be vibrated greatly. In addition, a structure such as a hinge is less likely to exhibit nonlinearity in movement than a structure in which the entire structure is made to vibrate with the same vibration as in the prior art. Therefore, a decrease in the Q value of the movable part due to the nonlinearity of the beam can be suppressed as compared with the conventional type.
本発明を実施するによりQ値を容易に高め、振動を大きくすることができるので、従来よりも低い真空度の構成をとり、より小型の素子で、同等の効果を得ることができる。また、単純に誘起できる電流量を増やすことができ、出力電流量を増やすことができる。さらに、入力と出力の位置を逆に作成することで、降圧も可能であり、昇圧回路ではなく静電型トランスとすることができる。 Since the Q value can be easily increased and the vibration can be increased by implementing the present invention, the same effect can be obtained with a configuration having a lower degree of vacuum than in the prior art and a smaller element. In addition, the amount of current that can be simply induced can be increased, and the amount of output current can be increased. Further, by creating the input and output positions in reverse, step-down can be performed, and an electrostatic transformer can be used instead of the step-up circuit.
さらに、櫛歯を分割可能に構成することにより、後段の回路にて出力電圧を調整することができる。 Furthermore, the output voltage can be adjusted in a subsequent circuit by configuring the comb teeth so that they can be divided.
本発明を実施することにより、入力側により励起できる振動と、出力側のアクチュエータとの振動の振幅を設計時点で変更することができる。その結果、同じ入力電圧でより高い(低い)出力電圧あるいは電流を得ることが可能になる。 By implementing the present invention, it is possible to change the amplitude of the vibration that can be excited on the input side and the vibration of the actuator on the output side at the design time. As a result, a higher (lower) output voltage or current can be obtained with the same input voltage.
また、有効とする櫛歯本数や面積を制限することで、出力電流を減らすこともできる。それによって、一般的なトランスと同様に、つなぐ端子によって出力電圧が異なる製品を作成することができる。具体的には、出力側静電アクチュエータの固定側電極の櫛歯を一定数ごとにまとめ、そこから後段の回路につなぎ、後段の回路側にリレーを設置する構成を採ることができる。そしてリレーを用いて、有効とする櫛歯本数を切り替えられるようにする。有効とする櫛歯本数によって誘起できる電流量が変化するので、出力電圧を調整することができるようになる。 Further, the output current can be reduced by limiting the number of comb teeth and the area to be effective. Thereby, similarly to a general transformer, a product whose output voltage is different depending on a terminal to be connected can be produced. Specifically, it is possible to adopt a configuration in which a fixed number of comb teeth of the fixed side electrode of the output side electrostatic actuator are grouped into a certain number, connected to a subsequent circuit, and a relay is installed on the subsequent circuit side. Then, the effective number of comb teeth can be switched using a relay. Since the amount of current that can be induced varies depending on the number of effective comb teeth, the output voltage can be adjusted.
また、自励振動が可能なように帰還回路を構成すれば、構造はそのままで、交流電圧引加がなくとも直流電圧を元に交流を作り出すインバータとしても機能させることができる。 Further, if the feedback circuit is configured so that self-excited vibration is possible, the structure can be kept as it is, and it can function as an inverter that generates alternating current based on direct current voltage without applying alternating current voltage.
従来の技術では、振幅を高めるために、回路を高Q値に設計し、且つ高真空封止が必須であったが、本発明を実施する段階ではQ値を高くし易く高振幅を得ることが容易になるので、高真空封止は必ずしも必要ではない。また出力電流の向上を図ることができるので、昇圧回路あるいは静電トランスとして利用することができる。 In the prior art, in order to increase the amplitude, the circuit was designed to have a high Q value and high vacuum sealing was essential. However, in the stage of implementing the present invention, it is easy to increase the Q value and obtain a high amplitude. Therefore, high vacuum sealing is not always necessary. Further, since the output current can be improved, it can be used as a booster circuit or an electrostatic transformer.
本発明を実施した静電型トランスは磁界の影響を受けにくく、磁界に影響を与えにくいので、磁気記録素子の書き込み電圧生成、あるいは磁界に敏感な光電子増幅装置への応用に資することができる。 Since the electrostatic transformer embodying the present invention is not easily affected by the magnetic field and hardly affects the magnetic field, it can contribute to the generation of the write voltage of the magnetic recording element or the application to the photoelectron amplifier sensitive to the magnetic field.
交流電圧印加、もしくは自励発振によって、振動することが可能な入力側静電アクチュエータ構造と、その振動に対し、それ以上(以下)の振幅で振動する振幅増幅・減衰構造を介してつながっている出力側静電アクチュエータからなる構造を構成することができる。 It is connected to the input-side electrostatic actuator structure that can vibrate by applying AC voltage or self-excited oscillation, and an amplitude amplification / attenuation structure that vibrates at an amplitude greater than (below) the vibration. A structure including an output side electrostatic actuator can be configured.
各静電アクチュエータ構造は櫛歯状構造を持つ可動電極と固定電極からなり、出力側静電アクチュエータ構造側の可動電極もしくは固定電極のいずれかの側面にはエレクトレットを形成することができる(もしくは、櫛歯電極自身をエレクトレットで形成することができる)。 Each electrostatic actuator structure is composed of a movable electrode having a comb-like structure and a fixed electrode, and an electret can be formed on either side of the movable electrode or the fixed electrode on the output side electrostatic actuator structure side (or The comb electrode itself can be formed with an electret).
上記のエレクトレットは、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属のプラスイオンを含有する酸化シリコンを用いることができる。イオンとして、カリウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなどを用いることができる。エレクトレットはアルカリ雰囲気内でシリコンを酸化して作成する。もちろん、酸化シリコンに外部からのコロナ放電やイオン注入で電荷や固体イオンを注入してもよいが、その場合は櫛歯の側面に形成することが困難である。 As the electret, silicon oxide containing alkali metal or alkaline earth metal positive ions can be used. As ions, potassium, calcium, sodium, lithium and the like can be used. The electret is made by oxidizing silicon in an alkaline atmosphere. Of course, charges or solid ions may be implanted into silicon oxide by corona discharge or ion implantation from the outside, but in that case, it is difficult to form on the side surfaces of the comb teeth.
固定電極はそれぞれ複数に分割することができる。その出力は後段または前段の回路にてリレーを介して合流させることができる。それにより、有効櫛歯本数を切り替え、出力電圧をリレーによって段階的に調整することができる。 Each of the fixed electrodes can be divided into a plurality of pieces. The outputs can be combined via a relay in the subsequent stage or the previous stage circuit. Thereby, the number of effective comb teeth can be switched and the output voltage can be adjusted stepwise by the relay.
−その他の変形例−
以上説明してきた実施の形態では、静電アクチュエータを前提としてはいるが、静電アクチュエータの代わりに圧電素子を用いてもよい。圧電素子の場合は固定電極・可動電極の組み合わせではなく、可動部のみとなり、入力・出力で可動部を電気的に絶縁し、変形を増幅・減衰さする形で出力を得ることができる。
これに対し、静電アクチュエータの場合は、櫛歯形状に形成することにより、単純な圧電素子に対して高密度化、高出力化が可能である。
-Other variations-
In the embodiment described above, an electrostatic actuator is assumed, but a piezoelectric element may be used instead of the electrostatic actuator. In the case of a piezoelectric element, not a combination of a fixed electrode and a movable electrode, but only a movable part, and the output can be obtained by electrically insulating the movable part by input / output and amplifying / attenuating deformation.
On the other hand, in the case of an electrostatic actuator, by forming it in a comb-teeth shape, it is possible to increase the density and output of a simple piezoelectric element.
振動周波数が低くてもよい場合、入力側と出力側のアクチュエータは、面積の異なるピストン構造と流体を介して接続してもよい。パスカルの原理に従い、出力側は入力に対しより大きな振動を得ることができる。 When the vibration frequency may be low, the input-side and output-side actuators may be connected to piston structures having different areas via fluids. According to Pascal's principle, the output side can obtain a greater vibration with respect to the input.
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications unless the features of the present invention are impaired.
It is also possible to combine the embodiment and one of the modified examples, or to combine the embodiment and a plurality of modified examples.
It is possible to combine the modified examples in any way.
Furthermore, other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
2a 固定電極
4a 可動電極
6a 可動部材
8a 可動電極
10a 固定電極
16a I/V変換回路
20a 入力側静電アクチュエータ
30a 出力側静電アクチュエータ
2a Fixed electrode 4a
Claims (8)
前記第1の可動電極の変位に対応して変位する可動部材と、
前記可動部材に生じる変位量を拡大もしくは縮小させるリンク機構部材と、
前記リンク機構部材により得られた変位量に連動して変位する第2の可動電極と、前記第2の可動電極に対向した第2の固定電極を有する出力側静電アクチュエータとを備え、
前記第1の可動電極を振動させることにより前記出力側静電アクチュエータから交流出力を得ることを特徴とする静電型変換装置。 An input-side electrostatic actuator having a first movable electrode and a first fixed electrode facing the first movable electrode;
A movable member that displaces corresponding to the displacement of the first movable electrode;
A link mechanism member for enlarging or reducing the amount of displacement generated in the movable member;
A second movable electrode that is displaced in conjunction with the amount of displacement obtained by the link mechanism member; and an output-side electrostatic actuator having a second fixed electrode facing the second movable electrode,
An electrostatic conversion device, wherein an AC output is obtained from the output-side electrostatic actuator by vibrating the first movable electrode.
前記リンク機構部材は、前記可動部材の所定位置を中心として前記可動部材を回動させる支持部材を備え、前記可動部材の変位方向と同一の変位方向もしくは逆の変位方向に変位量を拡大もしくは縮小させることを特徴とする静電型変換装置。 The electrostatic conversion device according to claim 1,
The link mechanism member includes a support member that rotates the movable member around a predetermined position of the movable member, and expands or reduces the amount of displacement in the same displacement direction as the displacement direction of the movable member or in the opposite displacement direction. An electrostatic type conversion device characterized in that
前記リンク機構部材は、前記可動部材の変位方向と直交する変位方向に変位量を拡大もしくは縮小させる直交変換部材を有することを特徴とする静電型変換装置。 The electrostatic conversion device according to claim 1,
The link mechanism member includes an orthogonal conversion member that expands or reduces a displacement amount in a displacement direction orthogonal to a displacement direction of the movable member.
前記入力側静電アクチュエータおよび前記出力側静電アクチュエータは櫛歯状の可動電極および固定電極をそれぞれ備えており、
前記出力側静電アクチュエータの可動電極および固定電極のいずれか一方の電極側面には永久帯電膜が形成されていることを特徴とする静電型変換装置。 In the electrostatic transducer according to any one of claims 1 to 3,
The input-side electrostatic actuator and the output-side electrostatic actuator each include a comb-like movable electrode and a fixed electrode,
An electrostatic conversion device, wherein a permanent charging film is formed on a side surface of one of a movable electrode and a fixed electrode of the output side electrostatic actuator.
前記永久帯電膜として、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のプラスイオンを含んだ酸化シリコンからなるエレクトレットを用いることを特徴とする静電型変換装置。 The electrostatic conversion device according to claim 4,
2. An electrostatic conversion device comprising: an electret made of silicon oxide containing positive ions of alkali metal or alkaline earth metal as the permanent charging film.
前記出力側静電アクチュエータに含まれている櫛歯状固定電極のうち、所定個数の櫛歯状固定電極から出力を取り出す選択手段をさらに備えることを特徴とする静電型変換装置。 The electrostatic conversion device according to claim 4 or 5,
The electrostatic conversion device further comprising selection means for extracting outputs from a predetermined number of comb-shaped fixed electrodes among the comb-shaped fixed electrodes included in the output-side electrostatic actuator.
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JP5879197B2 (en) | 2016-03-08 |
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