静电致动器及其驱动方法

专利名称：静电致动器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种用静电力驱动转子的静电致动器及其驱动方法，特别涉及具有改良的简单构造，能以高精度驱动转子的静电致动器及其驱动方法。
对具有这种构造的静电致动器而言，如果从电压源104通过开关电路105给定子电极102a施加电压，定子电极102a与电极部106之间作用静电力，即库仑力，转子101被吸向一方的定子102，使定子电极102a与转子电极106重合。接着，如果开关电路105从定子电极102a转换到电极103b，给电极103b施加电压，可动元件101被吸向另一方定子103，使电极103b与转子106重合。如果开关电路105从电极103b转换到电极102c，给电极102c施加电压，转子101被吸向另一方的定子102，使电极102c与转子电极106重合。进而，如果开关电路105从电极102c转换到电极103d，给电极103d施加电压，则转子101被吸向另一方的定子103，使电极103d与转子电极106重合。这样，只要一边顺序转换定子电极102a、电极103b、电极102c、电极103d一边施加电压，就一边微观地在定子102和103间振动，一边宏观地在

图1中按箭头110表示的前进方向驱动转子101。把给电极施加电压的顺序倒过来，一边按电极103d、电极102c、电极103b、定子电极102a的顺序地依次转换一边施加电压的话，就在与图1中箭头110表示的方向相反的后退方向驱动转子101。
上述的静电致动器中，一般认为需要高精度位置对合一对定子102、103，并且，要求定子102、103间形成高精度等间距等宽的电极。因而，制造静电致动器的另件，在高精度组装该另件中需要充分的时间和劳务，结果，一般认为静电致动器的成本提高，在大量生产方面有问题。
如以上说明的那样，现有的静电致动器中，需要正确定位2片定子102、103，高精度设定两者间的排列相位，需要在转子101相对的2个面制作高精度电极，存在组装静电致动器机构所需的时间和劳务大、成本高、不能实现静电致动器机构大量生产的问题。
按照本发明，提供一种静电致动器，具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成的第1电极组的第1定子；介以规定空间与上述第1定子对置设置，具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成的第2电极组的第2定子；在上述空间配置成关于上述规定方向可能移动，具有与上述第1和第2电极组对置的第1和第2转子电极部的转子；以及发生多个不同的电压信号图形，通过用该多个电压信号图形的任一个，给上述第1和第2电极组的定子电极施加电压信号，在上述规定方向驱动上述转子的电压信号发生部件，其特征是，上述电压信号发生部件包括检测上述转子移动的检测部件；与上述检测部件的检测对应，设定上述多个电压信号图形任一个的设定部件；以及生成上述设定的电压信号图形的开关部件为特征的静电致动器。
并且，按照本发明，提供一种静电致动器，其特征是具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成电极组的第1定子；介以规定的空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统定子电极的第2定子；在上述空间配置成关于上述规定方向可能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子电极的转子，电压信号发生部件，发生交互施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极的电压信号，在对上述定子电极施加上述电压信号并使上述转子向上述第2定子的动作状态下，给构成上述电极组的电极的至少一个施加辅助电压信号，给予在规定方向驱动上述转子的驱动力。
并且，按照本发明，提供一种静电致动器，其特征是具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成电极组的第1定子；介以规定的空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统定子电极的第2定子；在上述空间关于上述规定方向配置成可能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子电极的可转子；电压信号发生部件，发生交互施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极的电压信号，设定给上述电极组施加电压信号的第1期间比给上述定子电极施加电压信号的第2期间要长。
并且，按照本发明，提供一种静电致动器的驱动方法，该静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成的第1电极组的第1定子；具备介以规定空间与上述第1定子对置设置，在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极的第2电极组的第2定子；以及在上述空间配置成关于上述规定方向可能移动，具有与上述第1和第2电极组对置的第1和第2转子电极部的转子，其特征是，发生多个不同的电压信号，给上述第1和第2的电极组顺序施加该电压信号图形，检测上述转子的移动，设定上述多个电压发生信号的任一个，发生设定的电压信号图形，给上述第1和第2电极组的电极施加该电压信号图形，在上述规定方向驱动上述转子为特征的静电致动器驱动方法。
更进而，按照本发明，提供一种静电致动器的驱动方法，该静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成电极组的第1定子；具备介以规定空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统的定子电极的第2定子；以及在上述空间配置成关于上述规定方向可能移动，具有与上述第1电极细对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子，其特征是，发生交互施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极的电压信号，同时给上述定子电极施加上述电压信号，在上述转子向上述第2定子动作状态下，给构成上述第1定子的电极组的至少一个电极施加辅助电压信号，发生在上述规定方向驱动上述转子的驱动力。
更进而并且，按照本发明，提供一种静电致动器的驱方法，该静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极构成电极组的第1定子；具备介以规定空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统的定子电极的第2定子；以及在上述空间配置成关于上述规定方向可能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子电极，其特征是，发生交互施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极的电压信号，同时施加上述电压信号的第1期间比给上述定子电极施加电压信号的第2期间要长。
图2是表示本发明实施例静电致动器构造的示意图。
图3是用于说明图2中所示静电致动器动作的示意图。
图4是用于说明图2中所示静电致动器动作的示意图。
图5是用于说明图2中所示静电致动器动作的示意图。
图6是说明图3中所示静电致动器的转子位移与水平方向和垂直方向驱动力的曲线图。
图7是表示图2所示的静电致动器中使相位大体一致地配置的定子电极配置例的说明图。
图8是表示用于驱动图7所示电极排列的静电致动器的驱动电压图形的定时图。
图9是表示图2所示的静电致动器中仅偏移1/2相位地配置的定子电极配置例的说明图。
图10是表示用于驱动图9中所示电极排列静电致动器的驱动电压图形的定时图。
图11是表示用图8所示的驱动电压图形驱动图7所示静电致动器时发生力轨迹的曲线图。
图12是表示用图10所示的驱动电压图形驱动图9所示静电致动器时发生力轨迹的曲线图。
图13是表示图2所示变形实施例的静电致动器构造的示意图。
图14是表示图13所示的静电致动器中用于驱动相位大体一致地配置的定子电极的驱动电压图形的定时图。
图15是表示用于驱动图13所示的静电致动器中仅偏移1/2相位配置的定子电极的驱动电压图形的定时图。
图16是表示本发明另一实施例的静电致动器动作的示意图。
图17是表示图16所示另一实施例的静电致动器动作的示意图。
图18是表示将按通常动作驱动图16所示另一实施例的静电致动器时的发生力轨迹作为比较例的曲线图。
图19是表示在图16所示另一实施例的静电致动器中用按水平方向发生发生力这种动作驱动时的曲线图。
图20是表示用于在图16所示静电致动器中发生如图18所示水平发生力的驱动电压图形一例的定时图。
图21是表示本发明又一实施例的静电致动器动作的示意图。
图22是表示用于驱动图21所示静电致动器的驱动电压图形的定时图。
图23是表示按图22所示驱动电压图形驱动静电致动器的发生力轨迹的曲线图。
图24(a)是表示图21所示静电致动器的转子移动状态的波形图，(b)是表示图21所示静电致动器的定子电极与转子之间电位变化的波形图。
图25是表示在图21所示的静电致动器中施加电压150V时的电阻率与时间延迟Td关系的曲线图。
图26表示在图21所示静电致动器中施加电压150V时的电阻率与单位变动所要时间TU的关系图。
图27是表示在图21所示静电致动器中转子的电阻率与时间延迟Td关系的曲线图。
图28表示在图21所示静电致动器中转子的电阻率与单位变动所要时间TU关系的曲线图。
图29是表示组装为了使用于驱动本发明另一实施例静电致动器的驱动信号图形优化的电路的摄象机系统一例的框图。
图2表示本发明称为两侧推进驱动型的静电致动器的一个实施例。该图2中表示的称为两侧推进驱动型的静电致动器中，在互相对置的2个定子12、13之间的空间在箭头21表示的前进方向或其相反的后退方向可滑动地配置着应被驱动的转子11。转子11上设置电极部16，一方的定子12上，要配置成使其连接按不同定时施加电压的4个定子电极12a、12b、12c、12d的电缆，并且，另一方的定子13上，同样要配置成使其连接按不同定时施加电压的4个定子电极13e、13f、13g、13h的电缆。这样，把按不同定时给4个定子电极施加电压的系统称为4电极系统或简称为4系统。另外，对于定子电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h，为了与其符号12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h一起说明方便起见，附加符号A、B、C、D、E、F、G、H。并且，在下列的说明中，有时参照该符号，称为定子A电极12a或简称为B电极12b。对该4电极系统而言，各个定子电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h的间距Ph和电极宽度W是分别在定子12、13上实质上同样形成的。并且，在与定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g、13h对置的转子11上，按间距4Ph，分别形成将电极宽度(L)定为定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g、13h的电极宽度(W)的1.5倍～2.5倍的转子电极16。并且，在转子11可动的范围内设置定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g、13h，转子电极16与定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g、13h的邻接任何2个电极对置。在这里，定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g、13h在静电致动器组装时，与现有的静电致动器不同，只要简单地使两者对置配置，即使两者位置没有对合，即，也可以不用调准，有时配置成使其排列相位一致，有时配置成使其排列相位偏移1/2相位，或者，有时在0到1/2相位的范围内排列其排列相位。但是，如果两者对置配置的场合，两者相位的偏移ΔP就不会超过0～Ph/2以内发生的相位偏移(0≤ΔP≤Ph/2)。
对于图2中所示的静电致动器，转子电极16和定子电极12a、12b、12c、12d处于如图3所示的这种配置关系之际，如果从电压源6通过开关电路5给定子电极12b、12c施加电压，在定子电极12b、12c与转子电极16之间就作用静电力，即库仑力，转子11被一方的定子12吸引，使其定子电极12b、12c与转子电极16重合。接着，开关电路5从定子电极12b、12c转换为电极13f、13g或电极13g、13h，给电极13f、13g或电极13g、13h施加电压的话，转子11被另一方的定子13吸引，使其转子电极16与电极13f、13g或电极13g、13h重合。并且，如果开关电路5从电极13f、13g或电极13g、13h转换为电极12c、12d，给定子电极12c、12d施加电压的话，转子11被一方的定子12吸引，使其转子电极16与电极12c、12d重合。进而，同样如果开关电路5进行转换从而转换定子13的电极，同样转子11被另一方的定子13吸引。这样，只要一面顺序转换一面给电极施加电压，转子11就幑观上一面在定子12和13间振动，宏观上则一面沿图2用箭头21表示的前进方向驱动。如果把给电极施加电压的顺序倒过来，便沿与图1中用箭头21表示的方向相反的后退方向驱动转子11。
接着，参照图3～图6，说明有关图2所示静电致动器中的转子电极16的位置、转子电极16与设于定子12上的4系统的电极12a、12b、12c、12d之间发生的发生力(垂直方向和水平方向(行进方向))的关系。
如果把转子电极16和设于定子12上的各电极12a、12b、12c、12d都看成无厚度的平板状电极，就可以用下列的式(1)、式(2)表示给予转子电极16的发生力(把垂直方向的向量成分表示为Fz、水平方向(进行方向)的向量成分表示为Fy)。
Fz＝n×ε(SV2/2d2)…(1)
Fy＝n×ε(MV2/2d)…(2)在这里，n是设于转子11的凸部电极16的个数，ε是转子11的转子电极16与设于定子12的各电极12a、12b、12c、12d之间的介电系数。该介电系数ε是将处于上述转子11与设于定子12的各电极12a、12b、12c、12d之间物质的比介电系数与真空介电系数相乘的值来表示。真空的介电系数为ε0＝8.85×10-12[N/m]，比介电系数，例如，在空气中约为1，用于电极绝缘等的聚酰亚胺中约为3。
并且，M表示转子电极16与对定子12的各电极12a、12b、12c、12d施加内电压的电极重合的场合，其转子电极16的进深距离。但是，无重合时，表示0。即，M用进深距离(与转子移动方向垂直的方向长度)或0的2个值来表示。在这里，图3表示电极12b、12c与转子电极16已重合的状态，图4和图5表示电极12b、12c与转子电极16完全没有重合的状态。
并且，S是转子电极与定子电极互相对置的部分面积。在这里，假设对置的定子电极和转子电极的宽度(转子移动方向的重复长度)为R，则S＝M×R的关系成立。在这里，按从图3到图5表示的电极排列，R满足0≤R≤2W的关系。这里，W表示在水平方向沿移动方向的一个固定电极宽度。
进而，V表示加到电极间的电压。D表示彼此电极间的距离。该距离d相当于图3中的转子电极16与定子电极之间的间隙。
前面已说过，然而这些数学式是忽略各个电极厚度方向时的模型。因此，一直忽略转子11的深度方向的影响(即，在图1凸部形状的转子电极16中附加侧面锥形的部分)和设于定子12的各电极12a、12b、12c、12d间相互的影响。可是，实际上，需要考虑这些影响。至于考虑的必要性以后再说。
接着，说明图3到图5中坐标(X-Y)的定义。设定定子12的B电极12b与C电极12c的中间点作为原点(X＝0)，并设定纸面上左侧为负(-X)，右侧为正(+X)。另一方面，对于转子11，设定凸部电极16的中点Pref为基准。而且，定子12与转子11之间的位移是指转子11的基准点相对原点(X＝0)的变动部分，正负如上述。另外，关于水平方向力的发生方向正负也与上述同样。还有，上述的(式1)、(式2)只表示发生力的大小，而没有表达力作用的方向。
把施加电压的定子12的电极设定为B电极12b和C电极12c，以下进行说明。
根据上述式(1)和式(2)，如图4所示，转子11的位移如果比负L(-L)小，转子11的凸部电极16与B电极12b即使是互相平行的关系，也没有互相对置的部分，因而处于没有互相重合的平行平板部分的状态。所以，在这里，L表示沿水平方向移动方向的一个转子电极16宽度。式(1)中的S和式(2)中的M分别为0，垂直方向和水平方向(行进方向)的发生力，Fz和Fy分别为零。
其次，转子11的位移在负L到0的范围内的情况下，不管其转子11位置，水平方向(行进方向)的发生力Fy成为恒定，这是因为上述R(转子11的凸部电极16和定子电极在水平方向的重合量)的成分，对表示水平方向(行进方向)的发生力Fy(式2)来说为无，该(式2)的M对重叠来说，取零或恒定的2个值。另外，发生力的方向是正侧(+X方向)。并且，垂直方向的发生力Fz随着转子11的凸部电极16与定子电极在水平方向重叠量的增加，即随R的增加而增大。转子11的位移正好0时，重合量为最大，Fz取最大值。图3中转子11的位移表示0的状态。
其次，转子11的位移，即使在0到正L范围内的情况下，不管其转子位置，水平方向(行进方向)的发生力Fy都是恒定的，力的指向变成了相反的负向。理由如上述。另外，垂直方向的发生力Fz随重合量的减少，即R的减少而降低。转子11的位移如果超过L，重叠量为无，正如说明开头，垂直方向和水平方向(行进方向)的发生力，即Fz和Fy分别成为0。图5中表示转子11的位移为正L的状态。
即，可以知道，水平方向(行进方向)的发生力Fy，若转子的位移比负L小就取零，从负L到0就取正的恒定值，从0到正L则取负的恒定值，若比正L大则再次取零这样的方形波状变化。然而，实际上，发生力从零到恒定值不是瞬时变化的意思，而是逐渐变化。这是由于(式1)和(式2)中忽略了各电极厚度方向成分的影响。而且，该逐渐变化部分的发生力，对静电致动器的影响很大，实际上不能忽视。
接着，表示考虑厚度方向成分的发生力结果。图6所示发生力的曲线就是采用有限元素法，表示由转子11的凸状电极16与设于定子12的各电极12a、12b、12c、12d的位置关系引起发生力Fz、Fy的变化。位置关系是按上述定义的坐标系统。
本图6中，对垂直方向的发生力Fz来说，相当于由方形标记画出的曲线①，对水平方向(行进方向)的发生力Fy来说，相当于由圆形标记画出的曲线②。纵轴表示力(单位[N])，横轴是用位移(μm)表示转子11的转子电极16与设于定子2的定子B电极12b和定子C电极12c的位置关系。
为了获得图6中所示曲线数据的静电致动器尺寸，作为后述的这种摄影机模式假设应用于便携式电话等的移动设备的场合，决定其大小。例如，间隙d为7.8μm、定子电极宽度W为12μm、间距Ph为16μm、设于转子11的凸部状转子电极16宽度L为28μm，并且转子电极16的个数为94。正如从图6的曲线可知的那样，水平方向(行进方向)的发生力使转子11的凸部状转子电极16与定子B电极12b重合的前后和离开前后逐渐变化，很清楚，与忽略上述厚度的(式1)和(式2)的模型不同。
并且，为了方便，对于下述驱动方法的说明，水平方向(行进方向)的发生力作为置换成连结0点和最大值的正弦波波形发生力来说明。另外，对于图6的曲线，加到定子电极12b、12c上的电压V是用100V的算出值。
就本发明实施例的静电致动器而言，以考察图6所示特性为基础，如图1所示，例如，设置指定后述的第1电压图形VP1和第2电压图形VP2的一方的开关方式指定电路7，取决于静电致动器内设置的定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、13g13h的配置关系，把电压图形VP1和电压图形之中适合的一方施加于定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、113g、13h上。即，组装静电致动器时，如图7中虚线50所示使定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、113g、13h大致定位，其结果，与其相互对应的电极，例如定子A电极12a与定子E电极13e之间的偏移ΔP实质上为0或充分小(0≤|ΔP|≤Ph/4)的情况下，定子电极间，认为相位重合，对定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、113g、13h就施加图8中所示的第1电压图形VP1。因此，组装静电致动器时，在定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、113g、13h之间发生如图9中用虚线52所示位置偏移ΔP，其结果，与其互相对应的电极，例如，定子A电极12a与定子E电极13e之间的偏移ΔP实质上为Ph/2，或充分接近Ph/2(0≤|ΔP|≤Ph/4)的情况下，定子电极间因为有1/2相位差，对定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e、13f、113g、13h就施加图10所示的第2电压图形VP2。
参照图7到图12，更详细地说明有关本发明实施例的静电致动器动作。
图7表示对于定子电极12a、12b、12c、12d，与此对应的定子电极13e、13f、113g、13h各自不发生偏移而互相重合的配置关系，在这种配置关系，关于定子电极13e、13f、113g、13h相对定子电极12a、12b、12c、12d的配置的相位差变成0。图9表示对于定子电极12a、12b、12c、12d，与此对应的定子电极13e、13f、113g、13h发生最大的相位差偏移的配置关系，在这种配置关系，关于定子电极13e、13f、113g、13h相对定子电极12a、12b、12c、12d的配置的相位差变成1/2，其偏移ΔP是Ph/2。
对图7所示相位差0的配置而言，如图8(a)和图8(b)所示，假定给设于定子12的A电极12a和B电极12b开始施加电压。象已经说明的那样，驱动转子11的凸部电极16使A电极112a和B电极12b重合。接着，如图8(f)和图8(g)所示，不是与A电极12a和B电极12b正确对置的E电极13e和F电极13f，而是对A电极12a和B电极12b离开仅1个间距Ph的F电极13f和G电极13g施加电压。通过向该F电极13f和G电极13g施加电压，同样作用吸引力15，驱动转子11的凸部电极16，使其与F电极13f和G电极13g重合。同样，如图8(b)和图8(c)所示，给设于定子12的B电极12b和C电极12c施加电压，接着，如图8(g)和图8(h)所示，给G电极13g和H电极13h施加电压，如图8(c)和图8(d)所示，给设于定子12的C电极12c和D电极12d施加电压，接着，如图8(h)和图8(e)所示，给H电极13h和E电极13e施加电压，进而，如图8(d)和图8(a)所示，给设于定子12的D电极12d和A电极12a施加电压，接着，如图8(e)和图8(f)所示，给E电极13e和F电极13f施加电压。如果重复该一个周期的电压施加图形，转子11一边微观上下振动，一边宏观可见向纸面右侧驱动前进。从该说明很清楚，如果把加到各电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h上的电压图形的顺序相反的话，往纸面左侧驱动后退。
关于图7所示的相位差0的配置，如对转子11的驱动动作着重于上述各个电极部分上的发生力，就变为图11所示的这种关系。
说明对图11的见解。横轴的位置表示转子11对定子12的水平方向(行进方向)相对位置，纵轴的发生力表示在其各个相对位置有转子11时的行进方向发生力。另外，沿横轴与AB相～DA相有关的记述，表示分别相当于图7所示符号的电极，例如是AB相的话，对A电极12a和B电极12b施加如图8所示的电压。
其次，说明坐标的定义。把定子12的A电极12a与B电极12b的中间点规定为原点0，在纸面左侧规定为负，右侧规定为正。另一方面，对于转子11，把凸部电极16的中点Pref作为基准。而且转子11对定子12的位置指的是转子11的基准点Pref对原点0的增量，正负如上述一样。
这里，说明有关从AB相(给A电极12a和B电极12b施加电压)转换为FG相(给F电极12f和G电极12g施加电压)的例子。另外，静电致动器的尺寸设定为与图6的说明时上述的同样。对A电极12a和B电极12b施加电压时，水平方向的发生力Fy是在-16μm的位置具有极大值的正弦波状的发生力。在-32μm的位置和0μm的位置各自发生力为零，但即使同样为零，意义也不同因而加以说明。
-32μm的位置是转子11的凸部电极16恰好与C电极12c和D电极12d对置的状态。在该状态要是给A电极12a和B电极12b施加电压，对转子11的凸部电极16来说，从行进方向前方的AB相(以后简记为A电极12a、和B电极12b)，正侧受到相当于图6中位移-32μm时的发生力，一方面，从行进方向后方的AB相，负侧受到相当于图6中位移+32μm时的发生力，其两者相抵消，发生力是零。另一方面，0μm的位置是转子11的凸部电极16与A电极12a和B电极12b对置的状态。该状态下，对AB相施加电压的话，就变为相当于图6中位移0μm时的发生力，水平方向的发生力是零。
另一方面，给F电极12f和G电极12g施加电压时的发生力，以原点0具有极大值的正弦波状来表示。所谓从A电极12a和B电极12b，把电压施加的电极转换到F电极12f和G电极12g，相当于从图11的横轴上表示的AB相移动向FG相的实线部分。要是图7中表示这样的电极配置，即，各电极12a、12b、12c、12d和与其对置的电极13e、13f、13g、13h之间的相位差为0的话，由图11很清楚，可以判定发生力的最小值是同样值而且变动也少。另外，实际上使转子11吸引到A电极12a和B电极12b的场合，因为转子11与定子12的电极12a、12b之间的距离d(相当于图3所示的间隙)变化，与此相应，发生力Fy(行进方向)增大(因为发生力与d成反比)，因而造成复杂的发生力曲线。这里，按考虑到安全方面的意义，利用发生力Fy(行进方向)的最小值进行说明。
接着，参照图9，说明有关以相位差1/2配置的静电致动器的动作。该图9的配置中，如图10(a)和图10(b)所示，假如给设于定子12的A电极12a和B电极12b开始施加电压。正如已经说明的那样，对转子11作用吸引力14，驱动转子11的凸部电极16，使之与A电极12a和B电极12b重合。接着，如图10(e)和图10(f)所示，给对A电极12a和B电极12b在行进方向离开仅半个间距Ph/2的E电极13e和F电极13f施加电压。通过给该E电极13e和F电极13f施加电压，同样作用吸引力15，强大转子11的凸部电极16，使之与E电极12e和F电极12f重合。同样，如图10(b)和图10(c)所示，给设于定子12的B电极12b和C电极12c施加电压，接着如图10(f)和图10(g)所示，给F电极13f和G电极13g施加电压，并且，如图10(c)和图10(d)所示，给设于定子12的C电极12c和D电极12d施加电压，接着如图10(g)和图10(h)所示，给G电极13g和H电极13h施加电压，进而，如图10(d)和图10(a)所示，给设于定子12的D电极12d和A电极12a施加电压，接着如图10(h)和图10(e)所示，给H电极13h和E电极13e施加电压。重复这一个周期的施加电压图形，转子11一边微观上下振动，一边宏观上可见地向纸面右侧驱动前进。从该说明很清楚，如果使加到各电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h上的电压图形的顺序变成相反的话，则往纸面左侧驱动后退。
对上述的驱动转子11的动作着重于上述各个电极部分上的发生力Fy的话，就变为图12所示的这种关系。即，如果对电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h施加图10中所示的第2电压图形VP2，由于转子11与各电极12a、12b、12c、12d、13e、13f、13g、13h的相位差，发生力变为图12中示出的这种关系。这里，如以从AB相(给A电极12a和B电极12b施加电压)转换为EF相(给E电极12e和F电极12f施加电压)为例进行说明，E电极13e和F电极13f因为对A电极12a和B电极12b偏移电极间距(例如16μm)的半个相位部分(即8μm1)，所以EF相的发生力半圆弧恰好向纸面左侧偏移8μm部分。与先前大致同样，用实线表示在转子11发生的部分，现在变成图12所示。与图11比较时可知，发生力的变动(力-间隙)很大，最小值也降低。然而时常产生发生力Fy(行进方向)。
关于定子12、13配置的相位差，如已经说明的那样，在最小(0)～最大(半个相位)的范围内。因此，要是由开关电路5发生第1电压图形VP1和第2电压图形VP2的话，就变成以一个的电压图形驱动静电致动器。即，即使定子12、13没有位置对合，也变成经常产生发生力Fy(行进方向的力)，驱动转子11。因此，开始通过用第1和第2驱动电压图形VP1和VP2不同的定时施加到定子电极上，也可以判断施加哪个驱动电压图形VP1和VP2是否适合。例如，如图2所示，也可以在静电致动器里设置检测转子11移动的位置传感器8，用传感器8检测由第1和第2的驱动电压图形VP1和VP2的任一个驱动转子11，也可以响应该位置传感器8的输出，由开关模式指定电路7指定第1和第2驱动电压图形VP1和VP2的一方。
图2所示的静电致动器中，是对4个定子电极以不同的定时施加电压的4系统类型，但是如图13所示，即使是对3个定子电极以不同的定时施加电压的3系统类型，也同样可以应用本发明。
即，关于图13所示的静电致动器，以大约相位差0配置定子电极12a、12b、12c和定子电极13e、13f、13g的情况下，给定子电极12a、12b、12c和定子电极13e、13f、13g施加从图14(a)到图14(f)所示的第1电压图形VP1。如图14(a)和图14(b)所示，如果给设于定子12的A电极12a和B电极12b施加电压，对转子11作用吸引力14，驱动转子11的凸部电极16与A电极12a和B电极12b重合。接着，如图14(e)和图14(f)所示，不是与A电极12a和B电极12b正确对置的E电极13e和F电极13f，而是给相对A电极12a和B电极12b在进行方向离开仅一个间距Ph的F电极13f和G电极13g施加电压。通过向该F电极13f和G电极13g施加电压，同样作用吸引力15，驱动转子11的凸部电极16与F电极13f和G电极13g重合。同样，如图14(b)和图14(c)所示，给设于定子12的B电极12b和C电极12c施加电压，接着如图14(f)和图14(d)所示，给G电极13g和E电极13e施加电压，并且，如图14(c)和图14(a)所示，给设于定子12的C电极12c和A电极12a施加电压，接着如图14(d)和图14(e)所示，给E电极13e和F电极13f施加电压。要是重复该一个周期的施加电压图形的话，转子11一边微观上下振动，一边宏观可见地向纸面右侧驱动前进。由说明很清楚，如果使加到各电极12a、12b、12c、13e、13f、13g上的电压图形的顺序倒过来，就会向纸面左侧驱动后退。
在图13所示的静电致动器中，以大约相位差1/2配置定子电极12a、12b、12c和定子电极13e、13f、13g的情况下，给定子电极12a、12b、12c和定子电极13e、13f、13g施加从图15(a)到图15(f)所示的第2电压图形VP2。如图15(a)和图15(b)所示，如果给设于定子12的A电极12a和B电极12b施加电压，对转子11作用吸引力14，驱动转子11的凸部电极16使A电极12a和B电极12b重合。接着，如图15(d)和图15(c)所示，给相对A电极12a和B电极12b在行进方向离开仅半个间距Ph/2的的E电极13e和F电极13f施加电压。通过向该E电极13e和F电极13f施加电压，同样作用吸引力15，驱动转子11的凸部电极16使E电极13e和F电极13f重合。同样，如图15(b)和图15(c)所示，给设于定子12的B电极12b和C电极12c施加电压，接着如图15(e)和图15(f)所示，给F电极13f和G电极13g施加电压，并且，如图15(c)和图15(a)所示，给设于定子12的C电极12c和A电极12a施加电压，接着如图15(f)和图15(a)所示，给G电极13g和A电极13a施加电压。要是重复该一个周期的施加电压图形的话，转子11一边微观上下振动，一边宏观可见地向纸面右侧驱动前进。由该说明很清楚，如果使加到各电极12a、12b、12c、13e、13f、13g上的电压图形的顺序倒过来，就会向纸面左侧驱动后退。
由图13的说明很清楚，对本发明实施例的静电致动器来说，如果是对3个以上定子电极以不同定时施加电压的3系统以上的类型，显然同样可以应用本发明。
接着，参照从图16到图20，说明有关本发明静电致动器的其它实施例。
图16是称为单侧推进驱动型的静电致动器，与图2所示的称为两侧推动驱动类型的静电致动器不同，给一方定子12连接地配置以不同定时施加电压的4个定子电极12a、12b、12c、12d配置电缆使之连接，另一方的定子13上，设置平坦的单一系统定子电极13e。
对于图16所示的单侧推进驱动型静电致动器，由于只是交互地给定子电极施加电压，把电压施加到E电极12e上吸引转子11之际，因为没有发生行进方向的发生力Fy，随着静电致动器的姿态而有动作变为不稳定的担心。因此，如图17所示，在E电极13e吸引之际，采用根据转子11的移动，给设于另一方定子12的定子电极12a、12b、12c、12d的某一个施加辅助电压的办法，即使用E电极13e吸引转子11之际，也能产生发生力Fy(行进方向)。
把从B电极12b和C电极12c，将电压转换到E电极12e的场合作为例子，说明有关用E电极13e吸引转子11时也能产生发生力Fy(行进方向)的原理。从图16的状态如图17所示，将电压转换到E电极13e的场合，就通常单侧推进类型的静电致动器而言，对转子11产生大体上象图18所示的发生力Fy。根据转子11的移动施加电压的场合，即，如图19所示，即使用E电极12e吸引转子11的场合，借助于给定子C电极12c施加辅助电压，也能产生发生力Fy(行进方向)。另外，为帮助对本发明实施例的理解，图18表示作为比较例。这样，用E电极68吸引之际，根据定子64的移动，对定子电极12a、12b、12c、12d的某一个采用施加辅助电压的办法，往往也能产生发生力Fy。
作为具体的一个例子，给定子电极12a、12b、12c、12d和定子电极13e，施加如图20(a)到图20(e)所示的电压图形。即，如图20(a)及图20(e)所示，对定子A电极12a和定子B电极12b施加电压，将转子电极16拉向定子A电极12a和定子B电极12b。如图20(e)所示，在某定时从定子A电极12a和定子B电极12b转换到定子电极13e并将转子电极16拉向定子电极13c，但开始微微移动以后，如图20(b)所示，如果对定子B电极12b暂时地施加辅助电压Vs，向定子电极13e微动并给转子电极16向定子B电极12b微动的驱动力。于是，即使在向着定子电极13e的期间也给转子电极16发生驱动力Fy。正如已说明的一样，从定子电极13e转换到定子B电极12b和定子C电极12c的话，转子电极16就向定子B电极12b和C电极12c微动。并且，在一个某定时，从定子B电极12b和定子C电极12c转换到定子电极13e，将转子电极16拉向定子电极13e，如图20(c)所示，如果给定子C电极12c暂时性施加辅助电压的话，就会一边向定子电极13e微动一边给转子电极16提供，如图19所示向定子C电极12c微动的驱动力。同样，从定子电极13e转换到定子C电极12c和定子D电极12d，使转子电极16向着定子C电极12c和定子D电极12d。而后，从定子C电极12c和定子D电极12d使转子电极16向着定子电极13e，如图20(d)所示如果给递增达到暂时性施加辅助电压Vs，就给转子电极16提供如图19所示水平方向的驱动力Fy。重复这样的一连串动作，使转子11前进或后退。
另外，图18和图19中，t表示对各电极12a、12b、12c、12d加上电压的定时图。
进而，参照图21到图23，说明有关本发明静电致动器的其它实施例。
对图21而言，与图16同样表示单侧推进驱动型的静电致动器。正如已说明的那样，单侧推进驱动型的静电致动器中，将转子11拉到E电极13e上的时候，因为没有行进方向的发生力产生，随静电致动器的姿势而有动作变成不稳定的担心。与其相反，如图22所示，使为了拉向E电极13e而对E电极13e加上高电平电压的期间，和为了由各定子电极12a、12b、12c、12d吸引而使施加高电平电压期间的比率变化。图23中示意性表示对转子11产生的发生力Fy(行进方向)。如图22所示，，把给E电极13e施加高电平电压期间对给各定子电极12a、12b、12c、12d加上高电平电压的期间的比例的设定为2∶1。这样，采用设定对E电极13e施加电压的期间比对各定子电极12a、12b、12c、12d施加电压的期间短的办法，可以缩短随静电致动器本身姿势变更的自重(重力)引起影响的动作不稳定的时间，结果，能够降低静电致动器的动作不稳定性。
上述实施例中，给E电极13e施加高电平电压期间对给各定子电极12a、12b、12c、12d施加高电平电压的期间的比率设定是基于下述这种理由进行的。
使静电致动器动作，假定转子11移动的标准移动速度为1.0mm/s。在这样移动下，图22所示的这种图形周期(1周期)设定为1ms。另一方面，静电致动器的转子被吸引到下部电极13e，从上部电极12a、12b、12c、12d达到下部电极13e为止的时间，用基于式(3)和式(4)的式(5)来计算。式(3)是吸引在下部电极13e产生的转子11的发生力F。
F=ϵSV22d2···(3)]]>其中，ε是介电系数(真空中为8.85×1012F/m)、S是下部电极13e的电极面积、V是加到下部电极13e上的外加电压、以及d是转子11与下部电极13e之间的电极距离。
由上式，加到转子上的加速度(α)用下述式(4)求出。
α=Fm···(4)]]>其中，m是转子11和与该转子11一起移动的负载(例如，透镜自重)的质量。假定转子的上下振动运动为等加速度运动，上下振动需要的时间由下式(5)表示。
t=2Ha···(5)]]>
H是转子11的移动距离(相当于上下振动的振幅)。
转子11被下部电极13e吸引之时，在电极间的间距中转子11只移动上述移动距离H以前，如果转换施加电压的电极，有效的电极间间距的距离(实质上转子的移动距离)减少，能够提高移动转子11的发生力。因而，把转子11吸引到设于致动器下部的定子电极13e的时间，必须比转子11向定子电极12a、12b、12c、12d移动的时间还短。由上式，如求出其时间，约0.2～0.3ms左右。另外，因转子11的制作精度等使电极间距等变化，也使移动时间变化。
并且，对于转子11上下振动的运动，转子11与定子电极12a、12b、12c、12d或定子电极12间空气的粘性影响。基本上，对转子11施加与转子11速度成反比的反作用力，然而其大小或方向根据转子11对定子电极12a、12b、12c、12d或定子电极12的姿势(方向)，空气的流动路径不管哪样变化很大。为此，在实验中试试看的话，上述的移动时间约变为0.3ms～0.8ms。现在，在设想的标准速度方面，图形的周期是1ms。为此，加到定子电极13e上的驱动脉冲，就典型的占空比来说设定为d＝0.5。当然，占空比d不限定于0.5，只要根据所用的驱动图形周期，使得由设于下部的定子电极13e吸引的时间如纳入上述范围(0.3ms～0.8ms)那样设定就行例如，若转子11的移动速度为1.0mm/s(图形周期为1ms)的场合，也可以设定在0.3＜d＜0.8的范围。
另外，在表示本发明实施例的电压施加定时的图22中，对于给各定子电极12a、12b、12c、12d施加高电平电压的期间，设定给E电极13e施加高电平电压期间的比率为2∶1，但是已如上述那样并不限定于该比率。很清楚，只要满足给E电极13e施加高电平电压的期间比对各定子电极12a、12b、12c、12d施加高电平电压的期间要短的条件，其它适合期间的比率也行。上述的实施例中，转子11的转子电极16电位在接地电位的场合，随着对各定子电极12a、12b、12c、12d施加高电平电压，驱动转子11微动。与此相对应，当转子11的转子电极16的电位维持高电平电位的场合，通过对各定子电极12a、12b、12c、12d施加低电平电压，驱动转子11微动。所以，这个实施方案中，清楚的是变更成给E电极13e施加低电平电压的期间比对各定子电极12a、12b、12c、12d施加低电平电压的期间还短的条件。
并且，很清楚的是也可以适当变更施加如图22示出这样的电压期间，同时在对E电极13e施加电压的期间，给其它的定子电极施加电压。
进而，以下参照图24到图28，更详细说明有关为了提高使转子11移动的发生力，将转子11吸引到设于致动器下部的定子电极13e的时间比向定子电极12a、12b、12c、12d移动转子11的时间还要短的方面。
在这里，图24(a)表示转子11上下振动时的转子11移动距离与其经过时间，图24(b)表示因施加到下部一侧定子13e的电压而发生的定子13e与转子11之间的电位差变化。从转子11正在被定子电极12a、12b、12c、12d的一侧吸引的状态，如图24(b)所示在某时刻ta给驱动电压施加定子13e的话，如图24(a)所示，从某时间延迟Td以后的时刻tb，转子11开始向定子13e移动。图24(b)所示这样的定子13e与转子11之间的电位差将增加，同时转子11以移动速度Vm向定子13e移动。从时刻tb到某移动时间TM经过后的时刻tc，转子11处于定子13e的侧面，并原样保存。然后，如图24(b)所示从时刻td起定子13e与转子11之间的电位差下降，同时开始向转子11的定子电极12a、12b、12c、12d的一侧移动。其中，移动速度Vm由移动距离H除以移动时间TM求出，从给定子13e施加驱动电压的时刻ta到转子11位于定子13e一侧的时刻tc的时间定义为转子11的单位变动(以移动距离H为单位的转子移动)需要的时间TU。该时间TU相当于时间延迟Td与移动时间TM相加的时间。(单位变动需要的时间TU＝延迟时间Td+移动时间TM)这里，转子11被定子电极13e吸引之时，通过缩短相当于移动时间TM的吸引时间，使转子维持与梳状定子电极12a、12b、12c、12d大致接触这样的状态。这样，通过驱动转子，将更大的水平方向驱动力加到转子11上。这是因为转子11被定子电极13e吸引之际，转子11与定子电极12a、12b、12c、12d之间的间隙也照样维持很小的缘故。
在这里，重要的是向该下部定子电极13e的吸引时间(相当于移动时间TM)，如图24(a)和(b)所示，比转子上下振动需要的时间(以下，称为所谓“单位变动需要的时间TU”)要短，并且，比驱动脉冲信号加到下部定子电极13e上，从其指令值的电压开始变化后到转子11反应需要的时间(所谓“时间延迟Td”)要长。即，由下部定子电极13e吸引的时间TM，需要满足下式。
“时间延迟Td”＜“由下部定子电极的吸引时间TM”＜“单位变动需要的时间TU”上述的“时间延迟Td”和“单位变动需要的时间TU”是随转子的导电率而变化。即，“时间延迟Td”和“单位变动需要的时间TU”是随所用的元件材料的导电率而变化。图25和图26表示施加电压与时间延迟Td的关系和施加电压与单位变动需要的时间TU的关系。这些数据是关于材料为金属(钛，电阻率0.5Ω)和树脂(住友浸渍自制(商品名称)，电阻率250Ω)，各自施加电压120V、150V和170V测定2个点，将其2点之间的平均值作为代表值画成曲线。该图25和图26中，时间延迟Td和单位变动需要的时间TU之所以上升时和下降时不同，是因为上升时受到重力影响的缘故。
其次，图27和图28表示电阻率与时间延迟Td的关系和电阻率与单位变动需要的时间TU的关系。在这里，说明有关一外加电压，例如，图27和图28示出的这种外加电压为150V时的转子11的材料为钛时的“时间延迟Td”和“单位变动需要的时间TU”选择方法。钛的电阻率约为0.5Ω(该值随转子的形状而变化。例如，体积越大，当然作成转子11的电阻率也越大。)。如图27所示，转子的“时间延迟Td”，上升时约为0.6ms，下降时约0.4ms。并且，如图28所示，“单位变动需要的时间TU”，上升时约为1.7ms，下降时约1.2ms。因此，为了不根据致动器的使用姿势驱动转子11，使其转子11与下部定子电极13e接触，恰好被梳状的定子电极12a、12b、12c、12d吸附，需要使被下部定子电极13e吸引的时间处于0.6ms＜下部电极吸引时间TM＜1.2ms的范围内。其中，重要的是与上升时的“时间延迟Td”(约0.6ms)相比，比下降时的“单位变动需要的时间(约1.2ms)要小。该大小关系如果不成立，根据设置致动器的姿势，若不改变对下部电极施加电压的时间，就难以充分发挥区效果。施加电压变化时，并且所用的转子的材料(电阻率)变化时，依照与上述同样的顺序，就可以决定加到下部电极上的时间。另外，“时间延迟Td”和“单位变动需要的时间TU”受由于转子11的尺寸变更而造成阻值(即使相同电阻率，体积增大时，该部分的电阻值也增加)和负载重量的影响而变化。为此，在变更转子制造决定施加到下部电极的时间之际，首先，如上述所示，测定施加电压、导电率与“时间延迟Td”、“单位变动需要的时间TU”，根据其结果，可决定对下部电极施加电压的时刻。
上述的实施例中，预先准备多种驱动图形，选择并施加适合于上部和下部定子电极排列的驱动图形。这样，准备多种驱动图形的场合，关于选择适当的某驱动图形，如图29所示，可以利用图象信息选择适当的驱动图形。参照图29说明有关选择该适当驱动图形的系统。
图29中，标号20表示上述实施例的静电致动器，在该静电致动器20的转子11空洞部分设置物镜系统21，对静电致动器20而言，如已说过的一样连接到驱动转子11的驱动电路上。将静电致动器20装在静象或电影摄影机作为摄影机模块。物镜系统21被配置成朝向被摄制体，在静电致动器或摄象机内固定着摄象元件26(CCD或CMOS)。配置该物镜系统21和摄象元件26，使用物镜系统21摄影的被摄制体象成象于摄象元件26上。从摄象元件26把象素信号供给图象处理电路27例如图象处理用IC，处理象素信号并转换成图象信号。从该图象处理电路27把图象信号供给摄影机或设于摄影机外的监视器30，并在该监视器上显示被摄制体象。图象处理电路27，例如图象处理用IC上连接有选择驱动图形的驱动处理电路28，向该驱动处理电路28提供包括在图象信号里的辉度信号或辉度信息(模拟或数字的辉度信息)。
该图29所示的摄影机24的系统中，为了选择驱动信号，如图29所示，将驱动处理电路28连到设于摄影机24外的测定器29上，按照下面这种原理，选择驱动信号图形。
选择驱动信号图形时，在摄影机前方规定距离(L)处设置被摄制体23，某驱动图形由驱动电路22送给静电致动器20。同时，驱动摄影元件26，从图象处理电路27把辉度值信息送给驱动处理电路28，用测定器29监视辉度值信息。大家都知道，一般，辉度值在焦点与被摄制体23重合时当然得到很大的值，根据监视辉度值移动转子11，焦点重合时测定最大的辉度值。
只要从驱动电路22来的驱动信号图形适当，移动静电致动器20内的转子11，在静电致动器20内几次前后来回驱动物镜系统。于是，在图29所示测定器29内显示部分29A上，借助于物镜系统21的来回轨道，显示周期性表示峰值的辉度值。即，移动物镜系统21，但是，在来回轨道的过程中通过同一位置的时候，测定器29内的显示部分29A上显示周期性的峰值。这样，显示周期性的峰值的情况下，设定将适当驱动图形从驱动电路22送给静电致动器20，驱动处理电路28把时钟信号送给驱动电路22，经常将其驱动图形送给该静电致动器20，变为控制由驱动电路发生的驱动图形，以便设定为其一种。
另一方面，辉度值单调增加，或单调减少时，或者，存在峰值，但驱动转子11的周期与其峰值出现的周期有很大偏移时，转子11不动，或假定以非适当驱动图形驱动转子11，驱动处理电路28判断为该驱动图形不适当，就会控制驱动电路22，从驱动电路22把其它驱动图形送给静电致动器20。
如上所述，静电致动器20内即使没有设置检测转子11移动的传感器，或，也不能用肉眼确认静电致动器20内转子11适当移动，通过测定装成静电致动器的设备，就能够检出转子11适当移动。
按照本发明，能够提供一种廉价而且不损害大量生产性，实现提高发生力的焦点调节用的静电致动器。
权利要求
1.一种静电致动器，具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成的第1电极组的第1定子；介以规定的空间与上述第1定子对置设置，具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成的第2电极组的第2定子；在上述空间配置成相对于上述规定方向能移动，具有与上述第1和第2电极组对置的第1和第2的转子电极部的转子；以及发生多种不同的电压信号图形，通过用该多种电压信号图形的任一个，给上述第1和第2电极组的定子电极施加电压信号，从而在上述规定方向上驱动上述转子的电压信号发生部件，上述电压信号发生部件包括检测上述转子移动的检测部件；响应上述检测部件的检测，设定上述多种电压信号图形的任一种的设定部件；以及生成上述设定的电压信号图形的开关部件。
2.根据权利要求1所述的静电致动器，其特征是上述电压信号发生部件同时给上述第1和第2电极组中邻接的电极施加电压信号，同时产生交互地给上述第1和第2电极组赋能的电压信号。
3.根据权利要求1所述的静电致动器，其特征是第1和第2的转子电极部确定为分别构成上述第1和第2电极组的各电极宽度的1.5倍～2.5倍。
4.一种静电致动器，其特征是具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成电极组的第1定子；介以规定的空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统定子电极的第2定子；在上述空间配置成相对于上述规定方向能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部的转子和与上述定子电极对置的转子电极的转子，电压信号发生部件，产生交互地被施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极上的电压信号，在对上述定子电极施加上述电压信号，使上述转子趋向上述第2定子的动作状态下，给构成上述电极组的电极的至少一个施加辅助电压信号，从而给予在规定方向驱动上述转子的驱动力。
5.根据权利要求4所述的静电致动器，其特征是上述辅助电压信号被给予的上述电极组的电极，根据上述转子的移动方向来决定。
6.根据权利要求4所述的静电致动器，其特征是上述电压信号发生部件同时给上述电极组中邻接的电极施加电压信号。
7.一种静电致动器，其特征是具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成电极组的第1定子；介以规定的空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统定子电极的第2定子；在上述空间相对于上述规定方向配置成能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部的转子和与上述定子电极对置的转子电极的转子，电压信号发生部件，产生交互地被施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极上的电压信号，进行设定使得给上述电极组施加电压信号的第1期间比给上述定子电极施加电压信号的第2期间要长。
8.根据权利要求7所述的静电致动器，其特征是上述第1期间被设定为上述第2期间的大约2倍的期间。
9.一种静电致动器的驱动方法，该静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成的第1电极组的第1定子；介以规定空间与上述第1定子对置设置，具有在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成的第2电极组的第2定子；以及在上述空间配置相对于上述规定方向成能移动，具有与上述第1和第2电极细对置的第1和第2转子电极部的转子，发生多种不同的电压信号图形，给上述第1和第2电极组顺序施加该电压信号图形，检测上述转子的移动，设定上述多种电压信号图形的任一种，产生设定的电压信号图形，给上述第1和第2电极组的电极施加该电压信号图形，从而在上述规定方向驱动上述转子。
10.根据权利要求9所述的静电致动器驱动方法，其特征是上述电压信号图形包括同时给上述第1和第2电极组中邻接的电极施加电压信号和交互地给上述第1和第2电极组赋能的电压信号。
11.一种静电致动器的驱动方法，其静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成电极组的第1定子；具备介以规定空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统的定子电极的第2定子；以及在上述空间配置成相对于上述规定方向能移动，具有与上述第1电极组对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子电极的转子，产生交互地被施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极的电压信号，同时给上述定子电极施加上述电压信号，使上述转子趋向上述第2定子的动作状态下，给构成上述第1定子的电极组的至少一个电极施加辅助电压信号，从而产生在上述规定方向驱动上述转子的驱动力。
12.根据权利要求11所述的静电致动器驱动方法，其特征是上述辅助电压信号被给予的上述电极组的电极根据上述转子的移动方向来决定。
13.根据权利要求11所述的静电致动器驱动方法，其特征是对上述电极组中邻接的电极同时施加电压信号。
14.一种静电致动器的驱动方法，其静电致动器具备具备在规定方向顺序排列至少3系统以上的电极而构成的电极组的第1定子；介以规定空间与上述第1定子对置设置，具有单一系统的定子电极的第2定子；以及在上述空间配置成相对于上述规定方向能移动，具有与上述电极组对置的转子电极部和与上述定子电极对置的转子电极的转子，产生交互地被施加于构成上述电极组的电极和上述定子电极上的电压信号，同时施加上述电压信号的第1期间比给上述定子电极施加电压信号的第2期间要长。
15.根据权利要求14所述的静电致动器，其特征是上述第1期间决定为上述第2期间的大约2倍的期间。
全文摘要
本发明提供一种廉价而且无损于大量生产性，具有充分发生力的静电致动器。第1和第2的定子(12)、(13)互相对置配置，第1和第2的定子之间配置有转子(11)使之在规定方向可动。这些定子上，设置在规定方向大体以同一间距顺序排列具有同一宽度的定子电极而成的电极组在转子上配置具有比构成电极群的各定子电极的宽度大的沿上述规定方向的宽度的转子电极。对电极组的定子电极，施加不同定时的第1和第2的电压信号图形，用其一方在上述规定方向驱动上述转子时，把该一方确定为驱动信号。
文档编号G02B7/04GK1420615SQ0215695
公开日2003年5月28日 申请日期2002年11月20日 优先权日2001年11月20日
发明者古贺章浩, 吉田充伸, 笠原章裕 申请人:株式会社东芝