JP4616156B2 - 静電アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、静電力で駆動する静電アクチュエータに係わり、特に装置の小型化や高駆動力化、あるいは駆動電圧の低電圧化に寄与する静電アクチュエータに関する。

従来の静電アクチュエータでは、絶縁性支持体１上に、４００μｍピッチで３相の帯状電極が形成された固定子と、その上に絶縁性薄葉体に抵抗体層を塗布して形成した移動子と、直流高圧電源部と高電圧スイッチング部１１と駆動制御部２とからなる駆動電圧制御部とを有して構成され、前記駆動電圧制御部から帯状電極に対し駆動電圧を切り替え印加することにより前記移動子が駆動される（例えば、特許文献１）。
特開平７−１８４３７７号公報 特開２００１−３４６３８５号公報

上記のような静電アクチュエータを、例えばカメラなどに搭載し、オートフォーカス用のレンズを移動させるための搬送手段として用いる場合には、レンズを移動させるだけの推進力を得ること、及びその際の移動速度や応答速度などを高める必要がある。そして、そのためには大きな静電力（クーロン力）の発生させることにより、大きな推進力を得ることができるような静電アクチュエータとする必要がある。

ここで前記静電力は、一般に印加電圧の二乗および電極間の対向面積に比例するとともに、ギャップの隙間寸法の二乗に反比例するという性質を有する。したがって、これら各要素を最適な値に設定することにより大きな静電力を得ることが可能となる。

しかし、前記印加電圧を高めるにはカメラに搭載可能な電池や耐電圧などによる問題からの制約がある。またギャップの隙間寸法を狭めるにも加工精度の問題などからおのずと限界がある。

また上記従来の静電アクチュエータでは、固定子に形成された帯状電極と移動子側の抵抗体層が平面的に対向し、前記帯状電極に駆動電圧が印加される構成である。このため、前記電極間の対向面積を広くするには、前記固定子に設けられた各電極の面積を広げる必要があるが、それでは静電アクチュエータ自体が大型化してしまったり、細かい動作の制御が困難となるという問題がある。

ところで、本願特許出願人は、本願出願時においては未公開の状態にあるため、先行技術文献として挙げていないが、多数の凸型電極を有する固定子と可動子とが対向配置されてなる静電アクチュエータを提案し、特願２００４−１５１１８０として出願している。

前記特願２００４−１５１１８０では、凸型電極の側面どうしが可動子の進行方向と直交する幅方向において面対向配置されており、このような電極を多数配置することにより静電力に寄与する対向面積を高さ方向に大きく稼ぐことが可能としている。

しかし、前記特願２００４−１５１１８０では、前記６面を有する凸型電極のうちの２面である両側面しか利用しておらず、駆動力を得るには非効率的な面があった。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、小型化や高駆動力化することができ、或いは同じ駆動力であるならばより駆動電圧の低電圧化に寄与する静電アクチュエータを提供することを目的としている。

本発明は、対向面となる基材表面に複数の凸型電極が形成された固定子と、同じく対向面となる基材表面に複数の凸型電極が形成された可動子とが対向配置されるとともに、前記固定子の凸型電極の側面と前記可動子の凸型電極の側面とが面対向配置されてなる静電アクチュエータであって、
前記固定子及び可動子の少なくとも一方の対向面には、前記凸型電極が形成された部分以外の部分に、他方の対向面に形成された前記凸型電極の端面と面対向する平面電極を形成したことを特徴とするものである。

本発明の静電アクチュエータでは、固定子と可動子との間に形成される電極間対向面積を、拡大することができるため、一つの電極又は相電極に作用する静電力を増大させることができ、大きな駆動力で可動子を移動させることが可能となる。

上記において、少なくとも一方の対向面には、前記可動子が移動する移動方向と直交する幅方向に延びるとともに前記移動方向に沿って並ぶ帯状電極が複数形成されており、前記凸型電極が前記帯状電極の表面に突出形成されていることを特徴とする。

上記手段では、複数の凸型電極および帯状電極に前記帯状電極を介して駆動信号を供給することができる。

また前記一方の対向面に形成された複数の帯状電極が、互いに連結されているものとすることがきできる。

上記手段では、対向面に配列されたすべての凸型電極および帯状電極を同電位に設定することができるため、例えば接地用の電極として利用することができる。

また個々の帯状電極が、給電部から与えられる駆動信号の相電極を形成することが好ましい。

上記手段では、帯状電極ごとに異なる駆動信号を印加することができる。このため、駆動信号のタイミングを調整することにより、可動子を移動させることが可能となる。

また、前記固定子及び可動子の少なくとも一方には、前記基材を貫通する複数の貫通孔と、前記貫通孔内に埋設されるとともに一端が前記凸型電極及び前記平面電極に導通接続される導電部と、前記基材の背面に形成されるとともに前記導電部の他端に導通接続された導体パターンとが設けられていることを特徴とする。

上記手段によっても、複数の凸型電極および帯状電極に駆動信号を供給することができる。

また、他方の対向面には導電板が設けられており、前記平面電極と前記凸型電極とが前記導電板に形成されていることを特徴とする。

上記手段では、予め設けられた導電板を介して前記平面電極と前記凸型電極とを同電位とすることができる。

上記においては、前記導電板の表面を凸状に隆起させることにより形成された平面電極と、前記平面電極の表面にメッキを成長させることにより形成された凸型電極と、を有することが好ましい。

上記手段では、プレス加工により平面電極を形成することができるため、製造工程を容易化、迅速化することができる。しかも、凸型電極は予め導電板の上に形成された平面電極の表面に形成することができるため、凸型電極を高精度に形成することが可能となる。

移動方向に沿って所定の間隔で並ぶ複数の凸型電極と、同じく移動方向に沿って所定の間隔で並ぶ複数の平面電極とが、前記幅方向に交互に設けられているものが好ましい。

上記手段では、可動子に発生する静電力の幅方向のばらつきを抑えることができる。すなわち、可動子のＸ１側で発生する静電力とＸ２側で発生する静電力との差を小さくしほぼ均一化することができるため、可動子を移動方向にスムーズに移動させることができる。

本発明の静電アクチュエータでは、固定子と可動子の電極間の対向面積を拡大することができるため、この間に作用する静電力を大きくすることができる。

あるいは駆動電圧を低電圧化したり、または装置自体を小型化したりすることが可能となる。

図１は本発明の静電アクチュエータを示す斜視図、図２は本発明の第１の実施の形態としての静電アクチュエータの電極配置を示す部分斜視図、図３は可動子凸型電極と固定子凸型電極との配置関係を示す部分平面図、図４は固定子と可動子との間の側面図を示し、Ａは可動子凸型電極と固定子平面電極との対向状態を示す側面図、Ｂは可動子平面電極と固定子凸型電極との対向状態を示す側面図である。なお、図２及び図３では可動子自体および固定子自体は省略し、電極のみを図示している。

図１に示すように、本発明の静電アクチュエータ１０は、高さ方向の図示Ｚ２側に設けられた固定子２０と、図示Ｚ１側に設けられた可動子３０とを有している。

前記固定子２０は、移動方向であるＹ方向に延設された平板状の部材であり、例えばシリコン基材などで形成されている。前記固定子２０の対向面２０ａ（Ｚ１側）の幅方向（Ｘ方向）の両端部には、移動方向（Ｙ方向）に沿って互いに平行に延びる一対の案内溝２１，２１が設けられている。前記案内溝２１，２１は例えば断面Ｖ字形状で形成されており、その表面は摩擦抵抗の低い平滑面で形成されている。

一方、前記可動子３０の移動（Ｙ）方向の長さ寸法は、前記固定子２０よりも短い寸法で形成されている。前記可動子３０の対向面（Ｚ２側の面）３０ａの幅方向（Ｘ方向）の両端部には、前記案内溝２１，２１に対向する一対の保持溝３１，３１が設けられている。前記保持溝３１，３１も、前記案内溝２１，２１同様のＶ字形状で形成されており、その表面は摩擦抵抗の低い平滑面で形成されている。

図１に示すように、前記固定子２０と可動子３０とは互いの対向面２０ａ，３０ａどうしを対向させた状態で組み立てられる。このとき、前記案内溝２１，２１と保持溝３１，３１との間には複数の球体４１，４１が設けられる。すなわち、可動子３０は前記複数の球体４１，４１を介して前記固定子２０側の案内溝２１，２１上に支持される。

前記球体４１は、例えば硬質プラスチック材などで形成されており、一方の対向面２０ａと他方の対向面３０ａとの間には、常に一定寸法の隙間が高さ方向に形成されるように前記可動子３０は支持される。

この状態から前記可動子３０に移動方向の力を与えると、前記複数の球体４１，４１が前記案内溝２１，２１と保持溝３１，３１との間で移動方向に転動するため、前記可動子３０を移動方向に直線的に移動させることが可能とされている。すなわち、この実施の形態における前記案内溝２１，２１と前記保持溝３１，３１および複数の球体４１，４１は、前記可動子３０を移動方向に案内するガイド手段として機能している。

図１及び図２に示すように、前記固定子２０の前記対向面２０ａ上には凸型形状からなる複数の固定子凸型電極２３ａと複数の固定子平面電極２３ｂが設けられている。前記固定子凸型電極２３ａは、移動（Ｙ）方向に沿って一列に並ぶ櫛歯状の電極が移動方向とは直交する幅（Ｘ）方向に複数列設けられ、全体としてはマトリックス状（格子状または碁盤の目状ともいう）に規則正しく並べられている。前記固定子凸型電極２３ａは、立方体形状又は直方体形状で形成されており、その先端には可動子３０の対向面３０ａに面対向配置される端面２３ｃが形成されている。また複数の前記固定子平面電極２３ｂは、幅方向に隣り合う前記櫛歯状の固定子凸型電極２３ａと固定子凸型電極２３ａとの間に、薄板状の電極として形成されている。

同様に、前記可動子３０の前記対向面３０ａ上にも凸型形状からなる複数の可動子凸型電極３３ａと複数の可動子平面電極３３ｂが設けられている。

前記可動子凸型電極３３ａは、移動（Ｙ）方向に沿って一列に並ぶ櫛歯状の複数の電極が移動方向とは直交する幅（Ｘ）方向に複数列設けられており、全体としては略マトリックス状に規則正しく並べられている。前記可動子凸型電極３３ａは、立方体形状又は直方体形状で形成されており、その先端には前記固定子２０の対向面２０ａに形成されたと固定子平面電極２３ｂに面対向配置される端面３３ｃが形成されている。また複数の前記可動子平面電極３３ｂは、幅方向に隣り合う前記櫛歯状の固定子凸型電極２３ａと固定子凸型電極２３ａとの間に、薄板状の電極として形成されている。

前記固定子２０及び可動子２０がシリコン基材で形成されている場合には、前記固定子平面電極２３ｂ及び可動子平面電極３３ｂは、前記基材の表面に酸化膜などの絶縁膜を形成し、その上にクロム又は銅などの導電部を平面状にパターン形成することにより形成される。そして、固定子凸型電極２３ａ及び可動子凸型電極３３ａは、複数の導電部のうち前記固定子平面電極２３ｂ又は可動子平面電極３３ｂとすべき導電部の表面をレジスト層で覆い隠し、それ以外の導電部を露出させた状態とし、前記露出状態にある導電層の表面に例えば銅などの導電性金属をＺ方向に垂直にメッキ成長させることにより形成される。

図２に示すものでは、前記対向面２０ａに形成された固定子凸型電極２３ａ及び固定子平面電極２３ｂは、移動（Ｙ）方向に沿って所定の等ピッチ寸法で形成されている。同様に、可動子凸型電極３３ａ及び可動子平面電極３３ｂは、前記対向面３０ａに同じ長さ寸法で形成され、且つ移動（Ｙ）方向に沿って所定の等ピッチ寸法で形成されている。

なお、可動子３０では、可動子凸型電極３３ａ及び可動子平面電極３３ｂは異なる長さ寸法からなら電極が混在する構成であってもよく、さらにはピッチ寸法を不等ピッチとする構成であってもよい。ただし、幅方向で隣り合う可動子凸型電極３３ａと可動子平面電極３３ｂとは、同じ長さ寸法、且つ同じピッチ寸法である構成が好ましい。

前記固定子２０には、板厚方向に抜ける複数の貫通孔、前記貫通孔内に埋設される導電部及び固定子２０の背面（Ｚ２側の面）に配線された複数の導体パターンなどが形成されている（いずれも図示せず）。前記貫通孔内に埋設される導電部の一端は対向面２０ａに設けられたいずれかの固定子凸型電極２３ａ又は固定子平面電極２３ｂに導通接続され、前記導電部の他端は背面側に設けられたいずれかの導体パターンに導通接続されている。

前記固定子２０の表面に設けられた幅（Ｘ）方向に交互に隣り合う複数の固定子凸型電極２３ａと複数の固定子平面電極２３ｂとは、前記導体パターン及び貫通孔内に設けられた導電部を介して電気的に接続されており、これらは同電位からなる一つの相電極を形成している。そして、このような相電極が移動方向に沿って複数行設けられている。

移動方向に隣り合う相電極どうしは電気的に絶縁された状態にある。移動方向に並ぶ相電極は、一行ごとに例えばＡ相電極、Ｂ相電極、Ｃ相電極、Ｄ相電極、Ｅ相電極の５種類の相電極に分けられており、この順番で繰り返し形成されている。なお、同じ相電極には同じ駆動信号が印加される。

同様に、前記可動子３０にも、板厚方向に抜ける複数の貫通孔と、前記貫通孔内に埋設された導電部と、可動子３０の背面（Ｚ１側の面）に配線された導体パターンなどが形成されている（いずれも図示せず）。前記可動子３０の表面に設けられた複数の固定子凸型電極２３ａと複数の固定子平面電極２３ｂとは、前記貫通孔内に設けられた導電部及び導体パターンを介して電気的に接続されており、これらは同電位に設定されている。

そして、固定子２０側の前記５種類の相電極と可動子３０側の導体パターンとの間には外部に設けられた給電部（図示せず）に接続され、この給電部から所定の駆動信号が各相電極に供給される。なお、以下においては、固定子２０側を駆動信号のプラス極とし、可動子３０をマイナス極として駆動信号として説明する。

図３に示すように、固定子２０と可動子３０とが組み立てられた状態では、一つに可動子凸型電極３３ａのＸ方向の両側面に対し、そのＸ１側に位置する固定子凸型電極２３ａのＸ２側の側面、およびそのＸ２側に位置する固定子凸型電極２３ａのＸ１側の側面がそれぞれ面対向する。そして、前記固定子凸型電極２３ａと前記可動子凸型電極３３ａとの間に電位差を生じさせると、前記面対向する部分に静電力が発生する。

さらに図４Ａに示すように一つの可動子凸型電極３３ａの端面３３ｃには固定子平面電極２３ｂが高さ方向において面対向し、且つ図４Ｂに示すように一つの可動子平面電極３３ｂには固定子凸型電極２３ａの端面２３ｃが高さ方向において面対向する。そして、前記可動子平面電極３３ｂと前記固定子凸型電極２３ａとの間に電位差を生じさせると、前記面対向する部分に静電力が発生する。なお、図３及び図４Ａ，ＢではＹ方向に可動子が動作する為に有効な静電力が発生する電極の面を斜線で示している。

すなわち、本実施の形態では、可動子３０の対向面３０ａにおいて、幅方向に交互に配置された可動子凸型電極３３ａと可動子平面電極３３ｂの前記可動子凸型電極３３ａに対しては、主としてその両側面と端面に対して静電力を作用させることができ、さらに前記可動子平面電極３３ｂにも静電力を発生させることができる。このように本願発明では、従来に比較して電極間の対向面積を増大させることができるため、可動子３０を大きな駆動力で引っ張ることが可能となる。あるいは駆動電圧を低電圧にし、または電極の数を低減しても同じ大きさの駆動力を得ることが可能となるため、給電部の低電圧化又は静電アクチュエータ自体の小型化に寄与することが可能となる。

次に、上記静電アクチュエータの動作について説明する。
図５は可動子と固定子を組み合わせた状態にける電極配置を示す部分平面図、図６は給電部から静電アクチュエータの各相電極に与えられる駆動信号の一例を示すタイミングチャートである。なお、図５では、一重線が凸型電極を、二重線が平面電極を示している。また符号ＡないしＥは、固定子凸型電極２３ａ及び固定子平面電極２３ｂの状態（Ａ相電極ないしＥ相電極のいずれか）を示している。さらに図５では駆動信号が印加された相電極（Ａ及びＤ相電極）をハッチングで示している。

図５に示すように、前記複数の固定子凸型電極２３ａ及び複数の固定子平面電極２３ｂからなるＡ相電極ないしＥ相電極には、例えば図６に示すような所定の駆動信号が与えられる。すなわち、ＳＴＥＰ１ではＡ相電極とＤ相電極が印加され、ＳＴＥＰ２ではＢ相電極とＤ相電極が印加され、ＳＴＥＰ３ではＢ相電極とＥ相電極が印加され、ＳＴＥＰ４ではＣ相電極とＥ相電極が印加され、ＳＴＥＰ５ではＡ相電極とＣ相電極が印加される。

例えば図５に示すような初期状態、すなわち可動子凸型電極３３ａ１および可動子平面電極３３ｂ１がＥ相電極とＡ相電極との間に部分的にまたがって対向し、且つ可動子凸型電極３３ａ２および可動子平面電極３３ｂ２がＣ相電極に対向している状態にあったとする。

この初期状態から、図６のＳＴＥＰ１に示すように所定の駆動電圧がＡ相電極とＤ相電極に同時に印加されると、Ａ相電極に対し可動子凸型電極３３ａ１および可動子平面電極３３ｂ１はＹ２側に位置ずれして対向している。このため、前記可動子凸型電極３３ａ１および可動子平面電極３３ｂ１が、Ａ相電極との間に発生する静電力（クーロン力）の移動方向成分により図示Ｙ１方向に吸引される。同時に、前記可動子凸型電極３３ａ２および可動子平面電極３３ｂ２が、Ｄ相電極との間に発生する静電力（クーロン力）の移動方向成分により図示Ｙ１方向に吸引される。よって、可動子３０は前記電極間に発生した前記静電力の移動方向成分により図示Ｙ１方向に移動させられる。

そして、このような駆動信号を、前記図６にしたがってＳＴＥＰ１→ＳＴＥＰ２→ＳＴＥＰ３→ＳＴＥＰ４→ＳＴＥＰ５→ＳＴＥＰ１→ＳＴＥＰ２→・・・と順番に繰り返すと、前記前記可動子凸型電極３３ａ１および可動子平面電極３３ｂ１とこれに面対向する固定子側の固定子凸型電極２３ａ及び固定子平面電極２３ｂからなるＡ相ないしＥ相電極との間にこの順番で静電力が発生するため、前記可動子３０を図示Ｙ１方向に順次移動させることができる。

また、駆動信号を印加する順番を前記とは逆方向に変えると、前記可動子３０を逆方向であるＹ２方向に移動させることが可能である。

なお、図６に示すように、各ステップと各ステップとの間に、可動子３０をグランドに接地し、前記固定子凸型電極２３ａと可動子平面電極３３ｂとの間、および固定子平面電極２３ｂと可動子凸型電極３３ａとの間に蓄積させている電荷をその都度除電させるようにすると、大きな駆動力を確実に発生させることが可能となる。

図７は、本発明の第２の実施の形態を示すとしての静電アクチュエータの電極配置を示す部分斜視図である。なお、図７では可動子自体および固定子自体は省略し、電極のみを図示している。

第２の実施の形態が上記第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施の形態では固定子平面電極２３ｂや可動子平面電極３３ｂが前記固定子凸型電極２３ａや可動子凸型電極３３ａとは別個独立して設けられているが、第２の実施の形態では一体的に設けられている点になる。

すなわち、第２の実施の形態では、図７に示すように、固定子２０の前記対向面２０ａに、幅（Ｘ）方向に直線的に延びる帯状電極２４が形成されており、前記固定子凸型電極２３ａは前記帯状電極２４の表面に突出形成されている。そして、幅方向に並ぶ前記固定子凸型電極２３ａと固定子凸型電極２３ａとの間には前記帯状電極２４が露出されている。

同様に前記可動子３０の対向面３０ａに、幅（Ｘ）方向に直線的に延びる帯状電極３４が形成されており、前記可動子凸型電極３３ａが前記帯状電極３４の表面に突出形成されている。そして、幅方向に並ぶ前記可動子凸型電極３３ａと可動子凸型電極３３ａとの間には前記帯状電極３４を露出されている。

なお、可動子３０では移動（Ｙ）方向に隣り合う前記帯状電極３４と前記帯状電極３４との間が、幅（Ｘ）方向の一端に設けられた連結パターン３５を介して連結されることにより、すべての前記帯状電極３４が同電位に設定されている。

前記帯状電極２４，３４は、前記シリコン基材などで形成された固定子２０や可動子３０の表面に酸化膜などからなる絶縁膜を形成し、その上にクロム又は銅などの導電部を帯状にパターン形成することにより形成される。また固定子凸型電極２３ａ及び可動子凸型電極３３ａは、複数の帯状電極２４，３４のうち前記固定子平面電極２３ｂ又は可動子平面電極３３ｂとすべき導電部の表面をレジスト層で覆い隠し、それ以外の帯状電極２４，３４を部分的に露出させた状態とし、前記露出状態にある帯状電極２４，３４の表面に例えば銅などの導電性金属をＺ方向に垂直にメッキ成長させることにより形成される。

第２の実施に形態に示す構成では、前記帯状電極２４，３４のうち、固定子２０又は可動子３０の表面に直接露出された部分を前記固定子平面電極２３ｂ又は前記可動子平面電極３３ｂとして使用することができる。このため、上記同様に静電力を発生させる電極間の対向面積を増やすことができるため、個々の相電極とこれに対応する可動子との間に発生する静電力（駆動力）を大きくすることができる。あるいは給電部の低電圧化又は装置自体の小型化に寄与することができる。

しかも、幅方向に隣り合う固定子凸型電極２３ａと固定子平面電極２３ｂとの間、および可動子凸型電極３３ａと可動子平面電極３３ｂとの間が帯状電極２４，３４を介して直接的に導通接続さるため、前記第１の実施に形態において必要とされる貫通孔の形成や、前記貫通孔の内部を導電部材で埋める作業を不要とすることができる。このため、固定子２０及び可動子３０を容易に製造することが可能となる。

第２の実施の形態では、外部に設けられた給電部が、前記固定子２０側の前記５種類の相電極を形成する帯状電極２４と可動子３０側のいずれかの帯状電極３４との間に接続され、前記給電部から所定の駆動信号が各相電極に供給されることにより、可動子３０がＹ方向に移動させられる。

図８は本発明の第３の実施の形態としての静電アクチュエータの可動子の構成を示す部分斜視図である。なお、図８では可動子の天地を上下逆さまにした状態として示している。

この第３の実施の形態では、可動子３０の構成が前記２つの実施の形態と異なるが、固定子２０側を含むその他の構成は上記第１又は第２の実施の形態と同様である。

図８に示すように第３の実施の形態では、可動子３０の対向面３０ａに薄い銅などからなる導電板３６が設けられている。前記導電板３６にはプレス加工が部分的に施されることにより複数の凹凸部が形成されている。このうち、Ｚ２方向の凸状に隆起した部分を可動子平面電極３３ｂとしたものである。

また前記導電板３６には可動子凸型電極３３ａも形成されている。前記可動子凸型電極３３ａは、複数の前記可動子平面電極３３ｂを含む導電板３６のうち、一部の可動子平面電極３３ｂ及びその他の導電板３６の表面をレジスト層で覆い隠し、それ以外の残りの複数の前記可動子平面電極３３ｂの表面を露出させた状態とし、前記露出状態にある前記可動子平面電極３３ｂの表面に例えば銅などの導電性金属をＺ方向に垂直にメッキ成長させることにより形成される。

前記可動子平面電極３３ｂは、前記導電板３６よりは図示Ｚ２方向に隆起するように突出形成されている。このため、固定子２０と可動子３０とを組み立てた状態では、前記可動子平面電極３３ｂと固定子凸型電極２３ａとの間の対向距離（ギャップ長）を、前記可動子３０の導電板３６の表面と固定子凸型電極２３ａとの間の対向距離（ギャップ長）よりも狭くすることができる。よって、前者（前記可動子平面電極３３ｂと固定子凸型電極２３ａ）との間に生じる静電力を、後者（前記導電板３６の表面と固定子凸型電極２３ａ）との間に生じる静電力よりも大きくすることが可能である。すなわち、固定子と可動子との間で、静電力が部分的な強い部分と、弱い部分とに分けること（静電力の部分的な強弱）ができる。

第３の実施の形態では、外部に設けられた給電部が、前記固定子２０側の前記５種類の相電極と可動子３０側の導電板３６との間に接続され、前記給電部から所定の駆動信号が各相電極に供給される。このとき、駆動信号の印加の仕方によっては、固定子２０と可動子３０との間で静電力が強く作用する部分を移動方向に移動させることができるため、前記可動子３０を移動方向に移動させること可能となる。

しかも、強い静電力を発生させる電極間の対向面積を増やすことができるため、個々の相電極とこれに対応する可動子３０との間に発生する静電力（駆動力）を大きくすることができる。よって、給電部の低電圧化又は装置自体の小型化に寄与することができる。

なお、上記実施の形態では、静電アクチュエータがＡ相ないしＥ相からなる５相で駆動される場合として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、３相、４相であってもよく、さらには６相以上で駆動させられる構成であってもよい。

また、上記実施の形態では、固定子２０側を駆動信号のプラス極とし、可動子３０をマイナス極として駆動信号を印加する構成を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、可動子３０側を駆動信号のプラス極とし、固定子２０をマイナス極として駆動信号を印加する構成としたものであってもよい。

本発明の静電アクチュエータを示す斜視図、 本発明の第１の実施の形態としての静電アクチュエータの電極配置を示す部分斜視図、 可動子凸型電極と固定子凸型電極との配置関係を示す部分平面図、 固定子と可動子との間の側面図を示し、Ａは可動子凸型電極と固定子平面電極との対向状態を示す側面図、Ｂは可動子平面電極と固定子凸型電極との対向状態を示す側面図、 可動子と固定子を組み合わせた状態にける電極配置を示す部分平面図、 給電部から静電アクチュエータの各相電極に与えられる駆動信号の一例を示すタイミングチャート、 本発明の第２の実施の形態を示すとしての静電アクチュエータの電極配置を示す部分斜視図、 本発明の第３の実施の形態としての静電アクチュエータの可動子の構成を示す部分斜視図、

符号の説明

１０ 静電アクチュエータ
２０ 固定子
２０ａ 対向面
２１ 案内溝
２３ａ 固定子凸型電極（凸型電極）
２３ｂ 固定子平面電極（平面電極）
２３ｃ 固定子凸型電極の端面
２４ 帯状電極（相電極）
３０ 可動子
３１ 保持溝
３０ａ 対向面
３３ａ 可動子凸型電極（凸型電極）
３３ｂ 可動子平面電極（平面電極）
３３ｃ 可動子凸型電極の端面
３４ 帯状電極
３５ 連結パターン
３６ 導電板
４１ 球体

Claims (8)

1. 対向面となる基材表面に複数の凸型電極が形成された固定子と、同じく対向面となる基材表面に複数の凸型電極が形成された可動子とが対向配置されるとともに、前記固定子の凸型電極の側面と前記可動子の凸型電極の側面とが面対向配置されてなる静電アクチュエータであって、
   前記固定子及び可動子の少なくとも一方の対向面には、前記凸型電極が形成された部分以外の部分に、他方の対向面に形成された前記凸型電極の端面と面対向する平面電極を形成したことを特徴とする静電アクチュエータ。
2. 少なくとも一方の対向面には、前記可動子が移動する移動方向と直交する幅方向に延びるとともに前記移動方向に沿って並ぶ帯状電極が複数形成されており、前記凸型電極が前記帯状電極の表面に突出形成されていることを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
3. 前記一方の対向面に形成された複数の帯状電極が、互いに連結されていることを特徴とする請求項２記載の静電アクチュエータ。
4. 個々の帯状電極が、給電部から与えられる駆動信号の相電極を形成することを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。
5. 前記固定子及び可動子の少なくとも一方には、前記基材を貫通する複数の貫通孔と、前記貫通孔内に埋設されるとともに一端が前記凸型電極及び前記平面電極に導通接続される導電部と、前記基材の背面に形成されるとともに前記導電部の他端に導通接続された導体パターンとが設けられていることを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
6. 他方の対向面には導電板が設けられており、前記平面電極と前記凸型電極とが前記導電板に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の静電アクチュエータ。
7. 前記導電板の表面を凸状に隆起させることにより形成された平面電極と、前記平面電極の表面にメッキを成長させることにより形成された凸型電極と、を有することを特徴とする請求項６記載の静電アクチュエータ。
8. 移動方向に沿って所定の間隔で並ぶ複数の凸型電極と、同じく移動方向に沿って所定の間隔で並ぶ複数の平面電極とが、前記幅方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の静電アクチュエータ。

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