專利名稱：靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在照相機(jī)、便攜電話機(jī)等中使鏡頭在前后方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，特別涉及使用靜電力(庫(kù)侖力)的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的有關(guān)靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，例如存在有以下的專利文獻(xiàn)1等。圖15是在專利文獻(xiàn)1中作為圖1所示的表示靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的大體結(jié)構(gòu)的圖，圖16是同樣作為圖2所示的表示施加給電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
在該靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置中，如圖15所示，第1固定子2a與第2固定子2b以隔開(kāi)預(yù)定距離的狀態(tài)相互對(duì)置配置，在其之間配置有滑動(dòng)移動(dòng)的可動(dòng)子3。
在上述第1固定子2a上設(shè)有在預(yù)定方向上依次排列的3個(gè)系統(tǒng)的電極A、B、C(第1電極)，在上述第2固定子2b上設(shè)有同樣的1個(gè)系統(tǒng)的電極D。此外，上述可動(dòng)子3具有在一個(gè)表面上對(duì)應(yīng)于上述第1固定子2a的各電極A、B、C的電極間距而設(shè)置的電極部3a、和在另一個(gè)面上與上述第2固定子2b對(duì)置配置的平坦的電極部3d，上述兩電極部3a和3b形成維持在同一電位的1個(gè)系統(tǒng)的電極E(第3電極)。
如圖16所示，對(duì)設(shè)在上述第1固定子2a上的電極A施加電壓，如果使電極A的電位比設(shè)在可動(dòng)子3上的電極E的電位高，則通過(guò)在電極A和電極E之間作用的靜電力(庫(kù)侖力)，將可動(dòng)子3吸引到第1固定子2a一側(cè)。此時(shí)，由于電極A和電解部3a完全重合的狀態(tài)是最穩(wěn)定的，所以可動(dòng)子3從電極A受到作用力，使電極A與電極部3a重合。接著，如果將施加電壓的電極切換到設(shè)在第2固定子2b上的電極D，則可動(dòng)子被吸引到第2固定子2b側(cè)。如果再將施加電壓的電極切換到設(shè)在固定子2a上的電極B，則通過(guò)與對(duì)電極A施加電壓時(shí)同樣的機(jī)理，可動(dòng)子3從電極B受到作用力，使電極B與電極部3a重合。通過(guò)這一系列的動(dòng)作、即從電壓源6經(jīng)由開(kāi)關(guān)電路5將電壓依次反復(fù)施加給電極A→電極D→電極B→電極D→電極C→電極D→電極A……(將電壓交錯(cuò)地施加于設(shè)在第1固定子2a上的電極A～C和設(shè)在第2固定子2b上的電極D，并在上述預(yù)定方向上依次切換設(shè)在第1固定子2a上的電極)，使可動(dòng)子3一邊微觀地上下振動(dòng)，一邊宏觀地在排列在第1固定子上的電極的排列方向(圖中的右側(cè))上被驅(qū)動(dòng)。
專利文獻(xiàn)1日本專利 特開(kāi)2001-346385號(hào)公報(bào)在將上述那樣的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置裝載在例如照相機(jī)等上、作為用來(lái)自動(dòng)聚焦的使鏡頭移動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)裝置而使用時(shí)，需要得到僅使鏡頭移動(dòng)的推進(jìn)力，并需要提高此時(shí)的移動(dòng)速度及響應(yīng)速度等。并且，為此需要通過(guò)產(chǎn)生較大的靜電力(庫(kù)侖力)，而能夠得到較大的推進(jìn)力的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
這里，上述靜電力一般具有如下性質(zhì)與施加電壓的平方及電極間的對(duì)置面積成正比，與間隙的間隙尺寸的平方成反比。因而，通過(guò)將這些各要素設(shè)定為最合適的值，就能夠得到較大的靜電力。
但是，對(duì)于提高上述施加電壓，有來(lái)自可裝載于照相機(jī)中的電池及耐壓性等問(wèn)題帶來(lái)的限制。此外，對(duì)于縮小間隙的間隙尺寸，從加工精度問(wèn)題等本身就有限度。
此外，上述以往的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置是使第1、第2固定子2a、2b側(cè)的各電極與可動(dòng)子3側(cè)的電極平面對(duì)置的結(jié)構(gòu)。因此，為了擴(kuò)大上述電極間的對(duì)置面積，需要平面地增大設(shè)于上述第1固定子2a、第2固定子2b、以及可動(dòng)子3上的各電極的面積，但這樣會(huì)使靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置本身大型化。并且，由于也增加了上述可動(dòng)子3的重量，所以有反而會(huì)使可動(dòng)子3的移動(dòng)速度及響應(yīng)速度降低的問(wèn)題。
進(jìn)而，在上述那樣的自動(dòng)聚焦用的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置中，是將鏡頭從初始的待機(jī)位置移動(dòng)到目標(biāo)位置(焦點(diǎn)位置)，優(yōu)選為具有在從上述待機(jī)位置移動(dòng)時(shí)提高移動(dòng)速度而縮短移動(dòng)所需時(shí)間的粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、和在接近目標(biāo)位置時(shí)降低速度而正確地在上述目標(biāo)位置停止的微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
但是，在上述以往的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置中，是不能改變移動(dòng)速度的結(jié)構(gòu)，不能選擇鏡頭的粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。因此，有難以以高精度使鏡頭停止在目標(biāo)位置的問(wèn)題。此外，在想要提高精度時(shí)，需要將上述鏡頭反復(fù)移動(dòng)多次，有聚焦耗費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
進(jìn)而，還具有難以將移動(dòng)速度維持為勻速的構(gòu)造上的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用來(lái)解決上述問(wèn)題的，其目的是提供一種能夠小型化、并且能夠產(chǎn)生較大的推進(jìn)力的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種可有選擇地進(jìn)行粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
進(jìn)而，本發(fā)明的目的是提供一種可抑制勻速移動(dòng)時(shí)的速度變動(dòng)幅度、提高移動(dòng)速度的平滑性(勻速性)的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明提供一種靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，具有固定子，具有由多個(gè)電極構(gòu)成的固定子側(cè)電極組；可動(dòng)子，具有由與形成上述固定子側(cè)電極組的各個(gè)電極對(duì)置的多個(gè)電極構(gòu)成的可動(dòng)子側(cè)電極組，并且在預(yù)定的移動(dòng)方向上移動(dòng)自如地設(shè)置；導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，在上述移動(dòng)方向上導(dǎo)引上述可動(dòng)子；驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)，生成由預(yù)定的相數(shù)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到上述固定子側(cè)電極組和可動(dòng)子側(cè)電極組之間；
其特征在于，上述固定子側(cè)電極組與可動(dòng)子側(cè)電極組中的一個(gè)電極組使電極與間隙沿著上述移動(dòng)方向以相等的長(zhǎng)度尺寸(L1)交錯(cuò)排列；另一個(gè)電極組具有形成第1組的電極與間隙、以及形成第2組的電極與間隙，并且使上述第1組和第2組沿著移動(dòng)方向交錯(cuò)排列。
此外，本發(fā)明的特征在于，上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a1+b1)與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a2+b2)以相互相等的長(zhǎng)度尺寸(T)形成。
此時(shí)，優(yōu)選為，在上述第1組和上述第2組之間，電極彼此的長(zhǎng)度尺寸及間隙彼此的長(zhǎng)度尺寸互相相等(a1＝a2，b1＝b2)，并且上述電極與間隙由不同的長(zhǎng)度尺寸(a1＝a2≠b1＝b2)形成。
此外，本發(fā)明的特征在于，上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a1+b1＝T1)與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a2+b2＝T2)以互不相同的長(zhǎng)度尺寸(T1≠T2)形成。
此時(shí)，優(yōu)選為，在上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a1+b1＝T1)與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a2+b2＝T2)相加后的區(qū)間設(shè)為1間距(T1+T2)時(shí)，通過(guò)在上述另一個(gè)電極組中沿移動(dòng)方向重復(fù)上述1間距，形成上述電極與間隙。
進(jìn)而，優(yōu)選為，在上述一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸(L1)與在上述另一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸(a1、a2)，以不同的長(zhǎng)度尺寸形成。
本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置還可以構(gòu)成為，使電極配置為所謂的等間距電極布線的驅(qū)動(dòng)方式，或者為所謂的不等間距電極布線的驅(qū)動(dòng)方式。
此外，在設(shè)于上述另一個(gè)電極組中的上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a1+b1＝T1)與第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸(a2+b2＝T2)相加后的區(qū)間設(shè)為1間距時(shí)，上述一個(gè)電極組在相當(dāng)于1間距的區(qū)間內(nèi)具有n個(gè)(其中，n為0以外的偶數(shù))電極，并且上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)的相數(shù)為n或n/2。
例如設(shè)n＝8，則在相數(shù)為8相時(shí)可以進(jìn)行微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，在相數(shù)為4相(n/2)時(shí)可以進(jìn)行粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
與每1次上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的上述可動(dòng)子的移動(dòng)量為在上述一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸(L1)的整數(shù)倍。
在上述中，可以使上述一個(gè)電極組為可動(dòng)子側(cè)電極組，使上述另一個(gè)電極組為固定子側(cè)電極組。
此外，本發(fā)明的特征在于，上述可動(dòng)子電極組相對(duì)于形成上述固定子側(cè)電極組的各個(gè)電極，以與上述移動(dòng)方向正交的寬度方向的兩面相對(duì)置。
發(fā)明的效果通過(guò)本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，盡管小型但能夠得到較大的推進(jìn)力。
此外，能夠提供具有對(duì)可動(dòng)子的粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、可以根據(jù)需要選擇驅(qū)動(dòng)方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，在本發(fā)明中，通過(guò)使可動(dòng)子的進(jìn)給速度為一定、即將速度變動(dòng)的幅度抑制得較低，能夠提高勻速性(移動(dòng)速度的平滑性)。
圖1是表示本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的分解立體圖。
圖2表示固定子與可動(dòng)子的對(duì)置狀態(tài)，是圖1的II-II線的剖視圖。
圖3是局部地表示固定子的構(gòu)造的俯視圖。
圖4是表示作為本發(fā)明第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖。
圖5是表示賦予第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖。
圖6是按各步驟表示第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的可動(dòng)子的動(dòng)作的俯視圖。
圖7是說(shuō)明靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的基本動(dòng)作的圖，圖7A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖7B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖，圖7C是表示各個(gè)步驟的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
圖8是用來(lái)說(shuō)明第1實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的基本動(dòng)作的圖，圖8A是表示可動(dòng)子的各步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖8B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖。
圖10是表示賦予第2實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖。
圖11是用來(lái)說(shuō)明第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的基本動(dòng)作的圖，圖11A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖11B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖。
圖13是表示賦予第3實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖。
圖14是用來(lái)說(shuō)明第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的基本動(dòng)作的圖，圖14A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖14B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。
圖15是在專利文獻(xiàn)1中作為圖1所示的表示靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的大體結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是同樣作為圖2所示的表示施加給電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的分解立體圖，圖2表示固定子與可動(dòng)子的對(duì)置狀態(tài)，是圖1的II-II線的剖視圖，圖3是局部地表示固定子的構(gòu)造的俯視圖，圖4是表示作為第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖。另外，以下圖示Y1方向?yàn)橐苿?dòng)方向，X方向?yàn)閷挾确较?，Z方向?yàn)楦叨确较颉?br>
如圖1所示，本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10具有設(shè)在高度方向的圖示Z2側(cè)的固定子20、和設(shè)在圖示Z1側(cè)的可動(dòng)子30。
上述固定子20是在移動(dòng)方向即Y方向上鋪設(shè)的平板狀的部件，由例如硅等絕緣性材料形成。在朝向上述固定子20的圖示Z1方向的對(duì)置面(固定子側(cè)對(duì)置面)20a的寬度方向(X方向)的兩端部上，設(shè)有沿著移動(dòng)方向(Y方向)相互平行延伸的一對(duì)V字形狀的導(dǎo)引槽21、21。上述導(dǎo)引槽21、21表面由摩擦阻力比較小的平滑面形成。
另一方面，上述可動(dòng)子30的移動(dòng)(Y)方向的長(zhǎng)度尺寸形成為比上述固定子20短的尺寸。上述可動(dòng)子30由導(dǎo)電材料形成，在其下表面上形成有朝向圖示Z2方向的對(duì)置面(可動(dòng)子側(cè)對(duì)置面)30a。或者也可以由硅等絕緣材料形成可動(dòng)子30，在其一個(gè)(Z2側(cè))面上安裝導(dǎo)電性的平板等來(lái)作為對(duì)置面((可動(dòng)子側(cè)對(duì)置面)30a。
在可動(dòng)子30的上述對(duì)置面30a側(cè)的寬度方向(X方向)的兩端部上，設(shè)有向圖示Z2方向凸起狀突出并沿著移動(dòng)方向(Y方向)相互平行延伸的一對(duì)導(dǎo)引凸部31、31。在導(dǎo)引凸部31、31的前端形成有與上述V字狀的導(dǎo)引槽31、31對(duì)置的梯形的一對(duì)對(duì)置部31a、31a。另外，上述對(duì)置部31a、31a的表面也由摩擦阻力較小的平滑面形成。
如圖2所示，如果使上述固定子20的對(duì)置面20a與可動(dòng)子30的對(duì)置面30a對(duì)置，則上述導(dǎo)引凸部31、31的對(duì)置部31a、31a被嵌合地插入到上述導(dǎo)引槽21、21中，上述靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10就組裝成了。如果在該狀態(tài)下對(duì)上述移動(dòng)子30施加移動(dòng)方向的力，則能夠使上述移動(dòng)子30沿Y方向(移動(dòng)方向)直線移動(dòng)。即，該實(shí)施方式中的上述導(dǎo)引槽21、21和上述導(dǎo)引凸部31、31發(fā)揮作為在移動(dòng)方向上導(dǎo)引上述可動(dòng)子30的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的功能。
如圖1所示，在上述固定子20的上述對(duì)置面20a上設(shè)有由多個(gè)平板狀的電極23構(gòu)成的固定子側(cè)電極組。
各個(gè)電極23通過(guò)例如使銅等導(dǎo)電性金屬沿Z方向垂直地鍍層生長(zhǎng)而形成。上述電極23的朝向形成為，使較寬的電極面相對(duì)于上述移動(dòng)方向(Y方向)平行，即相對(duì)于上述電極面的寬度方向垂直。并且，這樣的多個(gè)電極23沿著上述移動(dòng)方向和寬度方向，在上述對(duì)置面20a上以等間隔有規(guī)則地整齊排列。
在圖3所示的實(shí)施方式中，在X方向(寬度方向)上形成6列的電極23，在Y方向(移動(dòng)方向)上隔開(kāi)預(yù)定的間隔形成n行。即，形成由n行6列構(gòu)成的固定子側(cè)電極組。另外，上述固定子側(cè)電極組的排列并不限于上述那樣的n行6列，既可以為比它多的排列，也可以為比它少的排列。
此外，在上述固定子20的對(duì)置面20a、即上述電極23的基部，在圖示X方向上延伸的多個(gè)導(dǎo)電部24在Y方向上形成n行，每個(gè)導(dǎo)電部24導(dǎo)通連接，使每一行6個(gè)(6列)的電極23都成為相同的電位。但是，在移動(dòng)方向(Y)上相鄰的導(dǎo)電部24和導(dǎo)電部24之間為電絕緣狀態(tài)。并且，將每個(gè)上述導(dǎo)電部24引出到固定子20的外部，從設(shè)在外部的未圖示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)對(duì)每個(gè)導(dǎo)電部24賦予預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
另外，在圖3和圖4所示的第1實(shí)施方式中，是對(duì)每個(gè)導(dǎo)電部24、即沿Y方向排列的每行分別由A相電極、B相電極、C相電極、D相電極、E相電極、F相電極、和G相電極即7相構(gòu)成的電極賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)的7相驅(qū)動(dòng)方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
另一方面，如圖1所示，在上述可動(dòng)子30側(cè)的對(duì)置面(可動(dòng)子電極面)30a上也形成有由多個(gè)平板狀的電極33構(gòu)成的可動(dòng)子側(cè)電極組。上述電極33與上述固定子20的情況同樣，是通過(guò)使銅等導(dǎo)電性金屬沿Z方向垂直鍍層成長(zhǎng)而形成的，在使較寬的電極面與移動(dòng)(Y)方向平行的狀態(tài)下，沿著上述移動(dòng)方向與寬度方向以預(yù)定的間隔有規(guī)則地整齊排列。此外，圖1所示的本實(shí)施方式中，電極33在可動(dòng)子30的對(duì)置面30a上以7行5列而形成。
并且，如圖2和圖4所示，如果將上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33插入到沿寬度方向相鄰的固定子20側(cè)的電極23和電極23之間，則配置為，使上述固定子20側(cè)的電極23的電極面與上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33的電極面相互朝著寬度(X)方向?qū)χ谩?br>
在圖4所示的第1實(shí)施方式中，上述固定子20側(cè)的電極23的寬度方向的電極間隔W1形成得比上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33的寬度方向的厚度尺寸t1寬，同樣，上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33的寬度方向的電極間隔W2形成得比上述固定子20側(cè)的電極23的寬度方向的厚度尺寸t2寬。
此外，在第1實(shí)施方式所示的上述固定子20側(cè)，上述電極23的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸和在上述電極23與電極23之間形成的間隙的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸，都以相等的長(zhǎng)度尺寸L1形成。
另一方面，在上述可動(dòng)子30側(cè)，設(shè)有形成1第1組的電極33與縫隙34、以及形成第2組的電極33與縫隙34。上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸被設(shè)定為，電極33為a1，縫隙34為b1；上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸設(shè)定為，電極33為a2，縫隙34為b2。由此，在電極33中加入了縫隙34的上述第1組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T1為T1＝a1+b1，同樣，上述第2組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T2為T2＝a2+b2。
并且，將上述第1組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T1與上述第2組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T2相加得到的長(zhǎng)度尺寸T(T1+T2)，設(shè)為該實(shí)施方式中的1間距(1周期部分的間距)，在該1間距內(nèi)配置有由上述A相電極至G相電極構(gòu)成的7相電極。
此外，在第1實(shí)施方式中，以相同的長(zhǎng)度尺寸形成上述第1組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T1與上述第2組的移動(dòng)方向的全長(zhǎng)T2(T1＝T2)。此外，上述第1組的電極33的長(zhǎng)度尺寸a1與第2組的電極33的長(zhǎng)度尺寸a2以相等的長(zhǎng)度尺寸形成(a1＝a2)，并且，上述第1組的間隙34的長(zhǎng)度尺寸b1與第2組的間隙34的長(zhǎng)度尺寸b2以相等的長(zhǎng)度尺寸形成(b1＝b2)。但是，在第1組和第2組的任意中，都以不同的長(zhǎng)度尺寸形成上述電極33和間隙34(a1(＝a2)≠b1(＝b2))。
另外，將如上述那樣使上述第1組的全長(zhǎng)T1和上述第2組的全長(zhǎng)T2形成相同的長(zhǎng)度尺寸的情況、即移動(dòng)方向相鄰的組彼此的全長(zhǎng)形成為相等的尺寸的情況，稱作等間距電極配置的驅(qū)動(dòng)方式。
由此，上述圖4中作為第1實(shí)施方式表示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A為等間距7相驅(qū)動(dòng)方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
進(jìn)而，如圖2所示，上述固定子20側(cè)的電極23及可動(dòng)子30側(cè)的電極33的Z方向的高度尺寸設(shè)定為，在將上述固定子20與可動(dòng)子30組裝起來(lái)的狀態(tài)下，上述電極23及電極33的前端不抵接到上述對(duì)置面20a及對(duì)置面30a的表面的程度。
在圖2及圖4所示的狀態(tài)下，固定子20側(cè)的電極23的電極面與可動(dòng)子30側(cè)的電極33的電極面在相互平行的狀態(tài)下對(duì)置配置。因此，如果在上述電極23和電極33之間賦予電位差，則在上述電極23的電極面與電極33的電極面相對(duì)置的各個(gè)部分上形成電容器。
并且，在本發(fā)明的實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置中，通過(guò)將固定子20側(cè)的多個(gè)電極23與可動(dòng)子30側(cè)的多個(gè)電極33三維地對(duì)置配置，能夠?qū)⑿纬呻娙萜鞯碾姌O(電極23和電極33)之間的對(duì)置面積擴(kuò)大到以往以上。由此，如后述那樣能夠在上述電極間產(chǎn)生較大的靜電吸引力，能夠以較大的推進(jìn)力驅(qū)動(dòng)可動(dòng)子30。
圖5是表示賦予第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖，圖6是按圖5的各步驟表示第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的可動(dòng)子的動(dòng)作的俯視圖，圖7是說(shuō)明靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的一般的基本動(dòng)作的圖，圖7A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖7B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖，圖7C是表示各個(gè)步驟的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。此外，圖8是用來(lái)說(shuō)明第1實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A的基本動(dòng)作的圖，圖8A是表示可動(dòng)子的各步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖8B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。另外，在圖6、圖7A、圖8A中，將從寬度方向(X方向)的兩側(cè)夾著可動(dòng)子30側(cè)的電極33而對(duì)置配置的固定子20側(cè)的電極23中的一個(gè)省略表示。此外，構(gòu)成可動(dòng)子側(cè)電極組的所有的電極33都電連接著，但為了說(shuō)明的方便，從圖示Y2側(cè)作為可動(dòng)子30側(cè)的電極33a、電極33b進(jìn)行說(shuō)明。此外，各步驟的順序如ST1那樣在ST后加上號(hào)碼進(jìn)行說(shuō)明。另外，用標(biāo)號(hào)A～G表示形成A相電極至G相電極的固定子20側(cè)的電極23。
對(duì)由上述固定子20側(cè)的電極23形成的A相電極至G相電極的7相電極，從未圖示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)賦予圖5所示那樣的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。即，在ST1中對(duì)B相電極、E相電極和F相電極施加電壓，在ST2中對(duì)B相電極、C相電極和F相電極施加電壓，在ST3中對(duì)C相電極、F相電極和G相電極施加電壓，在ST4中對(duì)C相電極、D相電極和G相電極施加電壓，在ST5中對(duì)A相電極、D相電極和G相電極施加電壓，在ST6中對(duì)A相電極、D相電極和E相電極施加電壓，在ST7中對(duì)A相電極、B相電極和E相電極施加電壓。并且，這些各步驟ST以ST1→ST2→ST3→ST4→ST5→ST6→ST7→ST1→ST2……的順序反復(fù)進(jìn)行(沿Y1方向移動(dòng)的情況)。
設(shè)上述靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A為例如圖4及圖6的PO1所示那樣的初始狀態(tài)，即如下的狀態(tài)可動(dòng)子30側(cè)的一個(gè)電極33a的側(cè)面與G相電極的Y1側(cè)的右半面、A相電極的整面、及B相電極的Y2側(cè)的左半面對(duì)置，且可動(dòng)子30側(cè)的另一個(gè)電極33b的側(cè)面與D相電極及E相電極的整面對(duì)置。
在該初始狀態(tài)PO1下，如果將上述ST1所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)賦予上述A相電極至G相電極，則靜電吸引力(庫(kù)侖力)作用在可動(dòng)子30側(cè)的電極33a與B相電極之間，且靜電吸引力(庫(kù)侖力)還作用在可動(dòng)子30側(cè)的另一個(gè)電極33b與E相電極及F相電極之間，所以通過(guò)上述靜電吸引力使可動(dòng)子30整體向Y1方向移動(dòng)距離L1。此時(shí)，可動(dòng)子30被設(shè)定為最穩(wěn)定的狀態(tài)，即如下的PO2狀態(tài)上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33a的側(cè)面與固定子20側(cè)的A相電極及B相電極的整面對(duì)置，且可動(dòng)子30側(cè)的另一個(gè)電極33b的側(cè)面與固定子20側(cè)的D相電極的Y1側(cè)的右半面、E相電極的整面及F相電極的Y2側(cè)的左半面對(duì)置。
同樣，如果從未圖示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)將上述ST2所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)賦予上述PO2狀態(tài)的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A，則又將可動(dòng)子30的電極33a、33b設(shè)定為沿Y1方向移動(dòng)了移動(dòng)距離L1后的PO3所示的狀態(tài)，如果再按ST3→ST4→ST5→ST6繼續(xù)賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則使上述可動(dòng)子30由每一次驅(qū)動(dòng)信號(hào)以移動(dòng)距離L1(與固定子側(cè)的電極23的長(zhǎng)度尺寸同尺寸)單位沿Y1方向移動(dòng)，將其設(shè)定為分別由PO4→PO5→PO6→PO7所示的各狀態(tài)。然后，如果對(duì)上述PO7狀態(tài)的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A賦予上述ST7所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則可以將可動(dòng)子30的電極33a、33b設(shè)定為與上述初始狀態(tài)PO1相同狀態(tài)的PO1’的狀態(tài)。
如以上那樣，通過(guò)將按照從圖5所示的ST1到ST1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，依次賦予給由固定子20側(cè)的電極23構(gòu)成的A相電極至G相電極的7個(gè)電極相，能夠使可動(dòng)子30沿Y1方向移動(dòng)相當(dāng)于上述1間距的長(zhǎng)度尺寸T(＝T1+T2)。并且，通過(guò)依次重復(fù)從上述ST1到ST7的一系列的動(dòng)作，能夠使可動(dòng)子30沿行進(jìn)方向(Y1方向)依次移動(dòng)。
此外，根據(jù)相同的原理，通過(guò)例如ST7→ST6→ST5→ST4→ST3→ST2→S1→ST7→ST6……那樣，以與上述相反的順序進(jìn)行上述一系列的動(dòng)作，能夠使可動(dòng)子30沿與行進(jìn)方向(Y1方向)相反的方向(Y2方向)依次移動(dòng)。
在上述中，如圖5所示，優(yōu)選為在各步驟中每次施加電壓都將可動(dòng)子30側(cè)消電、即在各步驟與步驟之間將可動(dòng)子30側(cè)消電。即，如果對(duì)固定子20側(cè)的電極23施加H電平的電壓，則在固定子20側(cè)的電極23中產(chǎn)生正電荷，所以在可動(dòng)子30側(cè)的電極33中被感應(yīng)出負(fù)電荷，由此在上述固定子20側(cè)的電極23與可動(dòng)子30側(cè)的電極33之間形成了電容器，但在僅使固定子20側(cè)的電極23為L(zhǎng)水平的狀態(tài)下，可動(dòng)子30側(cè)的電極33就會(huì)維持積蓄了上述負(fù)電荷的帶電狀態(tài)。因此，在沒(méi)有將可動(dòng)子30側(cè)消電的情況下，會(huì)產(chǎn)生可動(dòng)子30的動(dòng)作變得遲鈍、移動(dòng)速度及響應(yīng)速度容易變低的危害。
為了解決該問(wèn)題，只要通過(guò)在每個(gè)步驟將可動(dòng)子30接地至地電位，將帶電的電荷釋放到地側(cè)(接地電位)就可以。但是，如果總使可動(dòng)子30處于接地狀態(tài)，則在可動(dòng)子側(cè)電極33中難以感應(yīng)出所需的負(fù)電荷，有可能會(huì)導(dǎo)致上述靜電吸引力的降低。
所以，優(yōu)選地使用圖5所示那樣的消電信號(hào)，在各步驟中，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓從H電平切換到L電平的時(shí)刻將可動(dòng)子30消電。另外，作為上述消電的方法，可以使用晶體管等開(kāi)關(guān)元件來(lái)進(jìn)行。此外，只要使可動(dòng)子30所帶電的電荷經(jīng)由預(yù)定大小的電阻放掉到接地側(cè)(接地電位)就可以。另外，上述電阻值根據(jù)由上述電容器的容量與電阻值的積構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)RC和上述L電平的時(shí)間的關(guān)系決定，但優(yōu)選為設(shè)定為在L電平的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)⑸鲜鰩щ姷碾姾沙浞轴尫诺闹怠?br>
這里，參照?qǐng)D7說(shuō)明靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10的一般的基板動(dòng)作。
設(shè)為例如PO1的狀態(tài)，如圖7A所示，B相電極和C相電極作為2個(gè)固定子20側(cè)的電極23與一個(gè)可動(dòng)子30側(cè)的電極33對(duì)置，從該P(yáng)O1的狀態(tài)開(kāi)始，如圖7C所示那樣，如果在ST-a中對(duì)C相電極和位于其下游側(cè)(Y1側(cè))的D相電極施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33受靜電吸引力牽引，能夠移動(dòng)到PO2狀態(tài)，即移動(dòng)到和施加了上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的2個(gè)固定子20側(cè)的C相電極與D相電極對(duì)置的位置。
同樣，在PO2的狀態(tài)下，如果在ST-b中對(duì)D相電極與E相電極施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則能夠使上述可動(dòng)子30側(cè)的電極33移動(dòng)到PO3狀態(tài)，即移動(dòng)到和施加了上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的2個(gè)固定子20側(cè)的D相電極與E相電極對(duì)置的位置。
此時(shí)，如圖7B所示，如果設(shè)可動(dòng)子30側(cè)的電極33的中心速度為vG，則在從PO1狀態(tài)到PO2狀態(tài)之間、以及從PO2狀態(tài)到PO3狀態(tài)之間上述中心速度為vG顯示出2次函數(shù)的行動(dòng)模式。因此，如上述那樣，通過(guò)單純地每2個(gè)地依次改變賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電極23的一般的驅(qū)動(dòng)方式，可動(dòng)子30的速度變動(dòng)的幅度變大，難以將移動(dòng)速度維持為一定。
即，雖然在可動(dòng)子30側(cè)的電極33從位置P1到位置P2之間、以及從位置P3到位置P4之間，中心速度為vG增加(加速度為正)了，但在從位置P2到位置P3之間、以及從位置P4到位置P5之間，中心速度為vG減少了(加速度為負(fù))。并且，由于在位置P3、P5中心速度為vG都為0，所以發(fā)生了所謂的止點(diǎn)(死點(diǎn))Pd，并在移動(dòng)中的上述可動(dòng)子30中發(fā)生了反復(fù)劇烈的發(fā)動(dòng)和停止的震動(dòng)現(xiàn)象。但是，如圖8A、圖8B所示，在上述第1實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A的驅(qū)動(dòng)方式中，首先從PO1的狀態(tài)開(kāi)始，在ST1中對(duì)B相電極、E相電極、和F相電極賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則在僅受B相電極吸引的一個(gè)電極33a中產(chǎn)生如ST1段的左欄所示那樣的中心速度v1a，在受E相電極和F相電極吸引的另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生如右欄所示那樣的中心速度v1b。上述中心速度v1a和v1b分別表示在分別獨(dú)力地賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，在一個(gè)電極33a和另一個(gè)電極33b中分別產(chǎn)生的速度。由此，在ST1中，在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v1可以成為將在一個(gè)電極33a和另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生的中心速度v1a、v1b疊加的v1＝v1a+v1b。另外，由于中心速度v1b是受2個(gè)電極的靜電吸引力牽引、中心速度v1a是受1個(gè)電極的靜電吸引力牽引，所以中心速度的大小(振幅量)的關(guān)系為v1a＜v1b。
同樣，在PO2狀態(tài)下，在ST2中，對(duì)B相電極、C相電極、和F相電極賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則在受B相電極和C相電極吸引的一個(gè)電極33a中產(chǎn)生如ST2段的左欄所示那樣的中心速度v2a，在受F相電極吸引的另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生如右欄所示那樣的中心速度v2b，所以在ST2(換算后的位置P2與位置P4之間)中，在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v2為v2＝v2a+v2b。
以下同樣，分別設(shè)在ST3～ST7中產(chǎn)生的中心速度為v3、v4、v5、v6、和v7，如果將它們?cè)诟鞑襟E中換算并圖示，則整個(gè)可動(dòng)子30的移動(dòng)速度為圖8B的最下段所示的∑V1。
另外，換算的方法為，例如上述中心速度v1a在位置P1與位置P3之間產(chǎn)生、上述中心速度v1b在位置P1’與位置P3’之間產(chǎn)生，但它們是作為中心速度v1(＝v1a+v1b)在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的，所以此時(shí)的中心速度v1換算為在上述位置P1和位置P3上產(chǎn)生的。以下同樣，中心速度v2為位置P2與位置P4之間、中心速度v3為位置P3與位置P5之間……那樣來(lái)?yè)Q算。
并且，如上述圖8B的最下段的∑V1所示，各中心速度v1～v7局部重疊地表示，可動(dòng)子30整體的平均速度為由實(shí)線表示的v1(ave)，所以能夠使平均速度v1(ave)平滑化。并且由于能夠消除止點(diǎn)Pd，所以不會(huì)產(chǎn)生對(duì)移動(dòng)中的可動(dòng)子30的震動(dòng)現(xiàn)象。即，在前面的步驟中產(chǎn)生的中心速度變?yōu)?之前，能夠在接下來(lái)的步驟中產(chǎn)生新的中心速度，即在前面的步驟中產(chǎn)生的靜電吸引力變?yōu)樽畲?。變?yōu)槭箍蓜?dòng)子30停止的力之前，在接下來(lái)的步驟中新產(chǎn)生的靜電吸引力能夠沿移動(dòng)方向牽引可動(dòng)子30，所以能夠使可動(dòng)子30順暢地移動(dòng)。
此外，由于各中心速度v1～v7由于是將一個(gè)電極33a產(chǎn)生的中心速度與另一個(gè)電極33b產(chǎn)生的中心速度相加而成的，所以能夠增大其大小(振幅量)。即，吸引可動(dòng)子30的力是在一個(gè)電極33a與固定子20側(cè)的電極23中產(chǎn)生的靜電吸引力、和在另一個(gè)電極33b與固定子20側(cè)的電極23中產(chǎn)生的靜電吸引力的合力，所以能夠以更大的靜電吸引力沿移動(dòng)方向牽引可動(dòng)子30。
圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖，圖10是表示賦予第2實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖，圖11是用來(lái)說(shuō)明第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B的基本動(dòng)作的圖，圖11A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖11B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。
第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B與上述第1實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A為大體相同的結(jié)構(gòu)。因此，以下主要對(duì)靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B與靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A相比不同的點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖9所示，第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B在固定子20側(cè)的電極23是以移動(dòng)距離L1的長(zhǎng)度尺寸和間隙尺寸形成的，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A相同，但固定予20側(cè)是由從A相到H相的8相驅(qū)動(dòng)電極形成的這一點(diǎn)是不同的。
此外，在該靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B中，可動(dòng)子30側(cè)的電極33中的第1組電極33a的長(zhǎng)度尺寸a1與形成第2組的電極33b的長(zhǎng)度尺寸a2以相等的長(zhǎng)度尺寸形成(a1＝a2)，但形成上述第1組的間隙34a的長(zhǎng)度尺寸b1與形成第2組的間隙34b的長(zhǎng)度尺寸b2不同(b1≠b2)、形成第2組的間隙34b比形成第1組的間隙34a形成得較長(zhǎng)(b1＜b2)，在這一點(diǎn)上是不同的。另外，在第2實(shí)施方式中，將與形成上述第1組的間隙34a的長(zhǎng)度尺寸b1的尺寸差|b1-b2|設(shè)定為，|b1-b2|＝2·L1。
因此，上述第1組的全長(zhǎng)T1(＝a1+b1)與上述第2組的全長(zhǎng)T2(＝a2+b2)的關(guān)系也被設(shè)定為T1＜T2，將這樣以不同的長(zhǎng)度尺寸形成上述第1組的全長(zhǎng)T1和上述第2組的全長(zhǎng)T2的情況、即移動(dòng)方向上相鄰的組彼此的全長(zhǎng)形成為互不相同的長(zhǎng)度尺寸的情況，稱為不等間距電極配置的驅(qū)動(dòng)方式。即，上述圖9中作為第2實(shí)施方式表示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B是不等間距8相驅(qū)動(dòng)方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。
對(duì)該靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B的由上述固定子20側(cè)的電極23形成的A相電極至H相電極的8相電極，賦予圖10所示那樣的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。即，在可動(dòng)子30沿Y1方向移動(dòng)時(shí)，在ST1中對(duì)B相電極、E相電極、和F相電極施加電壓，在ST2中對(duì)B相電極、C相電極、和F相電極施加電壓，在ST3中對(duì)C相電極、F相電極、和G相電極施加電壓，在ST4中對(duì)C相電極、D相電極、和G相電極施加電壓，在ST5中對(duì)D相電極、G相電極、和H相電極施加電壓，在ST6中對(duì)D相電極、E相電極、和H相電極施加電壓，在ST7中對(duì)A相電極、E相電極、和H相電極施加電壓，在ST8中對(duì)A相電極、E相電極、和F相電極施加電壓。并且，如果以ST1→ST2→ST3→ST4→ST5→ST6→ST7→ST8→ST1→ST2……的順序反復(fù)進(jìn)行這些各步驟，則如圖11A所示，能夠使可動(dòng)子30按照PO1→PO2→PO3→PO4→PO5→PO6→PO7……那樣沿Y1方向依次進(jìn)給(移動(dòng))。
此時(shí)，如圖11B所示，在ST1中，在受B相電極靜電吸引的一個(gè)電極33a中產(chǎn)生了如ST1段的左欄所示那樣的中心速度v1a，在受E相電極和F相電極吸引的另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生了如右欄所示那樣的中心速度v1b。由此，在ST1中在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v1為v1＝v1a+v1b。如果將上述中心速度v1換算為在上述位置P1與位置P3之間產(chǎn)生的中心速度v1來(lái)表示，則為圖11B最下段的∑V2欄中用虛線表示的v1。
同樣，如果在PO2的狀態(tài)下在ST2中對(duì)B相電極、C相電極和F相電極賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則在受B相電極和C相電極吸引的一個(gè)電極33a中產(chǎn)生如圖11B的ST2段所示那樣的中心速度v2a，在受F電極吸引的另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生中心速度v2b。由此，在ST2(換算后的位置P2與位置P4之間)中在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v2(＝v2a+v2b)成為在圖11B最下段的∑V2欄中接著中心速度v1表示的v2。
以下同樣，設(shè)在ST3～ST8中產(chǎn)生的中心速度分別為v3、v4、v5、v6、v7和v8，則在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度可以按各步驟表示為圖11B的最下段的∑V2欄所示那樣。并且，與上述第1實(shí)施方式同樣，由于各中心速度v1～v8局部地重疊，所以能夠如上述∑V2的實(shí)線所示那樣使可動(dòng)子30整體的平均速度v2(ave)平滑化。并且，在這種情況下也不會(huì)形成止點(diǎn)Pd，由此能夠防止產(chǎn)生對(duì)移動(dòng)中的可動(dòng)子30的震動(dòng)現(xiàn)象。
圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置的固定子側(cè)的電極與可動(dòng)子側(cè)的電極的關(guān)系的俯視圖，圖13是表示賦予第3實(shí)施方式的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的時(shí)序圖，圖14是用來(lái)說(shuō)明第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的基本動(dòng)作的圖，圖14A是表示可動(dòng)子的各個(gè)步驟的動(dòng)作的俯視圖，圖14B是表示對(duì)應(yīng)于各步驟的可動(dòng)子的中心速度的變化的圖。
第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C是與上述第1和第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A、10B大致相同的結(jié)構(gòu)。因而，以下主要對(duì)靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C與靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A、10B相比不同的點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，該靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的可動(dòng)子30側(cè)的電極33的結(jié)構(gòu)與上述第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B相同，是所謂的不等間距電極配置的驅(qū)動(dòng)方式。
另一方面，固定子20側(cè)的電極23的結(jié)構(gòu)如圖12所示，上述電極23的長(zhǎng)度尺寸與間隙尺寸由上述移動(dòng)距離L1形成這一點(diǎn)是與上述第1和第2實(shí)施方式相同的，而固定子20側(cè)是由A相、B相、C相、和D相的4相形成的4相驅(qū)動(dòng)方式這一點(diǎn)是不同的。
即，上述圖12中作為第3實(shí)施方式表示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C是不等間距4相驅(qū)動(dòng)方式。
對(duì)第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的固定子20側(cè)的電極23、即由A相電極至D相電極構(gòu)成的4相電極，賦予圖13所示那樣的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
即，在可動(dòng)子30沿Y1方向移動(dòng)時(shí)，在ST1中，對(duì)A相電極和B相電極施加電壓，在ST2中對(duì)B相電極和C相電極施加電壓，在ST3中對(duì)C相電極和D相電極施加電壓，在ST4中對(duì)D相電極和A相電極施加電壓。并且，如果以ST1→ST2→ST3→ST4→ST1→ST2……的順序反復(fù)進(jìn)行這些各步驟，則如圖14A所示，能夠使可動(dòng)子30按照PO1→PO2→PO3→PO4……那樣沿Y1方向依次進(jìn)給(移動(dòng))。
此時(shí)，如圖14B所示，在步驟ST1中，通過(guò)設(shè)于位置P2的A相電極和設(shè)于位置P4的B相電極在一個(gè)電極33a中產(chǎn)生如ST1段的左欄所示那樣的中心速度v1a。同時(shí)，通過(guò)設(shè)于位置P2’的A相電極和設(shè)于位置P4’的B相電極在另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生如ST1段的右欄所示那樣的中心速度v1b。由此，在ST1中，在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v1與上述同樣，成為v1＝v1a+v1b。并且，如果將其換算為在上述位置P1至位置P4之間產(chǎn)生的中心速度v1來(lái)表示，則為圖14B最下段的∑V3中用虛線表示的v1。
同樣，如果在PO2的狀態(tài)下，在ST2中對(duì)B相電極和C相電極賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則如圖14B的ST2段的左欄所示那樣，在一個(gè)電極33a中產(chǎn)生中心速度v2a，在另一個(gè)電極33b中產(chǎn)生中心速度v2b。由此，在ST2(換算后的位置P3與位置P6之間)中在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度v2(＝v2a+v2b)為在圖14B最下段的∑V3中用虛線表示的v2。
以下同樣，設(shè)在ST3和ST4中產(chǎn)生的中心速度分別為v3和v4，則在整個(gè)可動(dòng)子30中產(chǎn)生的中心速度可以按各步驟表示為圖14B的最下段的∑V3所示那樣。并且，與上述第1、第2實(shí)施方式同樣，可動(dòng)子30整體的平均速度v3(ave)為在∑V3中用實(shí)線表示的部分。
第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C的平均速度v3(ave)與上述圖7所示的一般驅(qū)動(dòng)方式相比，能夠?qū)⑸鲜隹蓜?dòng)子30的速度變動(dòng)的幅度抑制得較小，但與上述第1和第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A、10B的平均速度v1(ave)、v2(ave)相比時(shí)，速度變動(dòng)的幅度較大。
但是，在上述第1和第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A、10B中，每1個(gè)步驟(每1次驅(qū)動(dòng)信號(hào))只能移動(dòng)相當(dāng)于L1的距離，而在該第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C中，每1個(gè)步驟(每1次驅(qū)動(dòng)信號(hào))能夠移動(dòng)相當(dāng)于2倍移動(dòng)距離的距離2·L1(固定子側(cè)電極23的長(zhǎng)度尺寸的整數(shù)倍)。即，第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C適合于粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，在第1和第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10A、10B中，靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B、10C適合于微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
此外，第2實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10B所需要的電極的相數(shù)為8相，與此相對(duì)，在第3實(shí)施方式所示的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10C中可以做成其一半的4相。因而，能夠使驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、以及形成于上述固定子20側(cè)的布線、例如將各導(dǎo)電部24與驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)的輸出連接的布線圖形簡(jiǎn)單化。
并且，由于與上述第1和第2實(shí)施方式同樣不具有止點(diǎn)Pd，所以能夠防止產(chǎn)生對(duì)移動(dòng)中的可動(dòng)子30的震動(dòng)現(xiàn)象。
因而，如果使用上述第2實(shí)施方式所示的8相驅(qū)動(dòng)、和第3實(shí)施方式所示的4相驅(qū)動(dòng)技術(shù)，則僅通過(guò)改變賦予固定子20側(cè)的各電極23的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的組合，就能夠容易地選擇進(jìn)行微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
因此，可以考慮應(yīng)用作如下的照相機(jī)裝置通過(guò)構(gòu)成例如在可動(dòng)子30上裝載鏡頭的鏡頭進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使上述鏡頭沿光軸方向移動(dòng)，來(lái)進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。此時(shí)，通過(guò)在從待機(jī)位置開(kāi)始移動(dòng)鏡頭時(shí)設(shè)為粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，能夠提高移動(dòng)速度而縮短移動(dòng)所需的時(shí)間。此外，在接近于目標(biāo)位置(焦點(diǎn)位置)時(shí)通過(guò)切換到微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，降低移動(dòng)速度而正確地在上述目標(biāo)位置停止，從而能夠進(jìn)行高精度的聚焦。
并且，在上述本發(fā)明的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置10中，由于能夠可變調(diào)整可動(dòng)子的移動(dòng)速度，所以能夠提供聚焦所需時(shí)間較短的照相機(jī)裝置。
另外，在上述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了如下的關(guān)系在固定子20側(cè)設(shè)有電極和間隙的長(zhǎng)度尺寸都相等、由長(zhǎng)度尺寸L1構(gòu)成的固定子側(cè)電極組，在可動(dòng)子30側(cè)形成具有比上述長(zhǎng)度尺寸L1長(zhǎng)的電極33和間隙34的可動(dòng)子電極組；但本發(fā)明并不僅限于此，上述關(guān)系也可以是相反的。
權(quán)利要求
1.一種靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，具有固定子，具有由排列的多個(gè)電極構(gòu)成的固定子側(cè)電極組；可動(dòng)子，具有由與形成上述固定子側(cè)電極組的各個(gè)電極對(duì)置的多個(gè)電極構(gòu)成的可動(dòng)子側(cè)電極組、并且在預(yù)定的移動(dòng)方向上被移動(dòng)自如地設(shè)置著；導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，在上述移動(dòng)方向上導(dǎo)引上述可動(dòng)子；驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)，生成由預(yù)定的相數(shù)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、并且將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到上述固定子側(cè)電極組和可動(dòng)子側(cè)電極組之間；其特征在于，上述固定子側(cè)電極組與可動(dòng)子側(cè)電極組中的一個(gè)電極組，使電極與間隙沿著上述移動(dòng)方向以相互相等的長(zhǎng)度尺寸交錯(cuò)排列；另一個(gè)電極組具有形成第1組的電極與間隙、以及形成第2組的電極與間隙，并且使上述第1組和第2組沿著移動(dòng)方向交錯(cuò)排列。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸以相互相等的長(zhǎng)度尺寸形成。
3.如權(quán)利要求2所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在上述第1組和上述第2組之間，電極彼此的長(zhǎng)度尺寸及間隙彼此的長(zhǎng)度尺寸互相相等，并且上述電極與間隙由不同的長(zhǎng)度尺寸形成。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸以互不相同的長(zhǎng)度尺寸形成。
5.如權(quán)利要求4所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸相加后的區(qū)間設(shè)為1間距時(shí)，通過(guò)在上述另一個(gè)電極組中沿移動(dòng)方向重復(fù)上述1間距，形成上述電極與間隙。
6.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在上述一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸與在上述另一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸，以不同的長(zhǎng)度尺寸形成。
7.如權(quán)利要求4所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在設(shè)于上述另一個(gè)電極組中的上述第1組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸與上述第2組的移動(dòng)方向的長(zhǎng)度尺寸相加后的區(qū)間設(shè)為1間距時(shí)，上述一個(gè)電極組在相當(dāng)于上述1間距的區(qū)間內(nèi)具有n個(gè)電極，并且上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給機(jī)構(gòu)的相數(shù)為n或n/2，其中，n為0以外的偶數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，與每1次上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的上述可動(dòng)子的移動(dòng)量為在上述一個(gè)電極組中形成的電極的長(zhǎng)度尺寸的整數(shù)倍。
9.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述一個(gè)電極組為可動(dòng)子側(cè)電極組，上述另一個(gè)電極組為固定子側(cè)電極組。
10.如權(quán)利要求1所述的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述可動(dòng)子電極組相對(duì)于形成上述固定子側(cè)電極的各個(gè)電極，以與上述移動(dòng)方向正交的寬度方向的兩面相對(duì)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠選擇進(jìn)行粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、并且能夠抑制速度變動(dòng)的幅度來(lái)提高移動(dòng)速度的平滑性的靜電吸引驅(qū)動(dòng)裝置。如果以從ST1到ST7的順序?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)信號(hào)分別賦予由(A)相至(H)相電極構(gòu)成的8相電極(23)，則具有電極(33a、33b)的可動(dòng)子側(cè)從PO1狀態(tài)開(kāi)始朝向PO1’狀態(tài)逐漸沿Y1方向移動(dòng)。此時(shí)，可動(dòng)子的平均速度v1(ave)為圖8B的∑V1所示的實(shí)線，所以能夠?qū)⑺俣茸儎?dòng)的幅度抑制得較低，能夠提高移動(dòng)速度的平滑性(勻速性)。此外，如果以預(yù)定的組合將驅(qū)動(dòng)信號(hào)賦予由A相至D相電極構(gòu)成的4相電極(23)，則每1步驟的移動(dòng)距離延長(zhǎng)，能夠進(jìn)行粗進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)H02N1/00GK1783689SQ20051012723
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者古莊英高 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社