JPH1014261A - 静電アクチュエータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光領域の位置および面積を自在に調整する
ことが出来る静電アクチュエータ装置を提供する。 【解決手段】 透明板に貼着される透明フィルムから成
り、所定ピッチで配設された複数の帯状駆動電極を有す
る固定子（１）、（１１）と、当該固定子（１）、（１
１）上をその一端側から前記帯状駆動電極と直交する方
向に進退駆動される調光フィルムから成る移動子
（２）、（１２）とで構成されたユニットを２組備え、
各ユニットは、移動子（２）、（１２）の進退方向が相
互に逆となる向きに配置されている静電アクチュエータ
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電アクチュエー
タ装置に関し、詳しくは、透光領域の位置および面積を
自在に調整することが出来る静電アクチュエータ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定ピッチで配設された複数の帯
状駆動電極を有するフィルム状の固定子と、前記帯状駆
動電極と直交する方向に固定子上をその基端側から進退
駆動されるフィルム状の移動子とを備えた静電アクチュ
エータ装置が知られている（特開平２−２８５９７８号
公報など参照）。この静電アクチュエータ装置は、例え
ば、固定子を透光ガラスに貼着される透明フィルムと
し、移動子を調光（遮光）フィルムとすることにより、
透光ガラスの透光面積の調整用に利用可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の静電
アクチュエータ装置を透光ガラスの透光面積調整用に利
用する場合、調光（遮光）フィルムである移動子は、透
光ガラスの一端（例えば上端）から単に下方に向かって
進出し、上方に向かって退入するに過ぎない。従って、
この場合には、透光ガラスの上下の中間部に透光領域を
設定し、また、その透光領域の上下幅を可変に調整する
ことは出来ない。

【０００４】本発明は、前記の実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、透光領域の位置および面積を自
在に調整することが出来る静電アクチュエータ装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成する手
段として、本発明に係る静電アクチュエータ装置は、透
明板に貼着される透明フィルムから成り、所定ピッチで
配設された複数の帯状駆動電極を有する固定子と、当該
固定子上をその一端側から前記帯状駆動電極と直交する
方向に進退駆動される調光フィルムから成る移動子とで
構成されたユニットを２組備え、各ユニットは、移動子
の進退方向が相互に逆となる向きに配置されていること
を特徴とする。

【０００６】また、本発明に係る静電アクチュエータ装
置は、透明板に貼着される透明フィルムから成り、所定
ピッチで配設された複数の帯状駆動電極を有する固定子
と、当該固定子上をその対辺位置から前記帯状駆動電極
と直交する方向にそれぞれ進退駆動される一対の調光フ
ィルムから成る移動子とで構成されたユニットを２組み
備え、各ユニットは、固定子の帯状駆動電極が相互に直
交する向きに配置されていることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る静電アクチュ
エータ装置の実施形態を添付の図面を参照して説明す
る。図１は第１実施形態による静電アクチュエータ装置
の概略全体構造を断面として示す斜視図、図２は同静電
アクチュエータ装置における固定子および移動子の層構
造を示す部分断面図、図３は同静電アクチュエータ装置
におけるコントローラのブロック構成図、図４は同静電
アクチュエータ装置における固定子の基端部付近の断面
図、図５は第２実施形態による静電アクチュエータ装置
の概略構造を一部破断して示す正面斜視図、図６は同静
電アクチュエータ装置の概略構造を一部破断して示す背
面斜視図である。

【０００８】本発明の第１実施形態による静電アクチュ
エータ装置は、透明板に貼着される透明フィルムから成
り、所定ピッチで配設された複数の帯状駆動電極を有す
る固定子と、当該固定子上をその一端側から前記帯状駆
動電極と直交する方向に進退駆動される調光フィルムか
ら成る移動子とで構成されたユニットを２組備えてい
る。そして、各ユニットは、移動子の進退方向が相互に
逆となる向きに配置されている。

【０００９】即ち、前記静電アクチュエータ装置は、図
１に示す様に、第１の固定子（１）と第１の移動子
（２）とで構成されたユニット及び第２の固定子（１
１）と第２の移動子（１２）とで構成されたユニットを
備えている。また、第１の固定子（１）及び第２の固定
子（１１）は、透明板としての透光二重ガラス（３）の
外側ガラス（３ａ）の内面及び内側ガラス（３ｂ）の内
面にそれぞれ貼着されている。そして、第１の移動子
（２）及び第２の移動子（１２）は、透光二重ガラス
（３）の下辺位置及び上辺位置からそれぞれ進退可能に
構成されている。

【００１０】前記静電アクチュエータ装置においては、
第１、第２の固定子（１）、（１１）及び第１、第２の
移動子（２）、（１２）が窓枠（４）に固定された外側
ガラス（３ａ）と内側ガラス（３ｂ）との間に配置され
ることにより、静電気による塵埃の付着防止対策および
高電圧による感電防止対策が図られている。なお、この
内側ガラス（３ｂ）の内面には、適宜の帯電防止剤を塗
布しておくのが好ましい。

【００１１】また、窓枠（４）の下部ポケット（４ａ）
内に延出した第１の固定子（１）の下端部は、下部ポケ
ット（４ａ）に支持された芯部材（５）に下端が連結さ
れることにより、渦巻き状の断面形状に屈曲されて下部
ポケット（４ａ）内に保持されている。同様に、窓枠
（４）の上部ポケット（４ｂ）内に延出した第２の固定
子（１１）の上端部は、上部ポケット（４ｂ）に支持さ
れた芯部材（１５）に上端が連結されることにより、渦
巻き状の断面形状に屈曲されて上部ポケット（４ｂ）内
に保持されている。これにより、第１の移動子（２）が
進入可能な渦巻き状断面の移動子収納空間（６）が第１
の固定子（１）の下端部に形成され、また、第２の移動
子（１２）が進入可能な渦巻き状断面の移動子収納空間
（１６）が第２の固定子（１１）の上端部に形成されて
いる。

【００１２】前記第１の固定子（１）及び第２の固定子
（１１）は同様の構成であるから、代表して第１の固定
子（１）について説明する。第１の固定子（１）は、図
２に示す様に、裏面が接着剤層（１ａ）を介して外側ガ
ラス（６ａ）の内面に貼着される透明絶縁フィルム（１
ｂ）を基材として構成される。透明絶縁フィルム（１
ｂ）の表面には、例えば０．１〜２ｍｍの範囲に設定さ
れた適宜のピッチ間隔で相互に平行に左右方向に延びる
複数の帯状透明電極（１ｃ）が３相電極としてパターン
形成されている。そして、この帯状透明電極（１ｃ）が
形成された透明絶縁フィルム（１ｂ）の表面は、透明絶
縁保護層（１ｄ）により被覆されている。また、透明絶
縁保護層（１ｄ）上には、直径５〜５０μｍ程度の多数
のビーズ（１ｅ）をバインダ樹脂に分散させた透明なビ
ーズ層（１ｆ）が塗布されており、このビーズ層（１
ｆ）によって、固定子（１）の表面は滑動面をなしてい
る。

【００１３】第１の固定子（１）を構成する透明絶縁フ
ィルム（１ｂ）としては、例えば、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルサルフォン、ポリアクリレート、ポ
リイミド等の透明プラスチックフイルムを使用すること
が出来る。

【００１４】帯状透明電極（１ｃ）は、例えば、フォト
レジスト材料を利用したリソグラフィー技術により、透
明絶縁フィルム（２ｂ）の表面に形成された透明導電性
材料（例えば、酸化インジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、酸
化アンチモン−酸化錫（ＡＴＯ）など）の薄膜をパター
ン化する方法により形成される。この帯状透明電極（１
ｃ）は、透明導電性粒子を分散させたバインダー樹脂を
使用したグラビア印刷法やスクリーン印刷法などによっ
ても形成することも出来る。透明絶縁保護層（１ｄ）
は、透明絶縁性ペースト又は透明絶縁性セラミックスの
塗布膜または蒸着膜によって形成される。

【００１５】一方、第１の移動子（２）及び第２の移動
子（１２）は同様の構成であるから、代表して第１の移
動子（２）について説明する。第１の移動子（２）は、
前述した透明絶縁フィルム（１ｂ）と同様の透明絶縁フ
ィルム（２ａ）の表面に、帯状透明電極（１ｃ）と同様
の帯状透明電極（２ｂ）が３相電極としてパターン形成
され、その表面が透明絶縁保護層（１ｄ）と同様の透明
絶縁保護層（２ｃ）により被覆されている。そして、こ
の移動子（２）の全面には、例えば、遮光性のある濃色
系のプリント層（２ｄ）が施されることにより、調光フ
ィルムが構成されている。なお、濃色系のプリントに代
えて赤外線または紫外線の反射、吸収膜を移動子（２）
の全面に形成する様にしてもよい。

【００１６】なお、図示省略したが、第１の移動子
（２）の裏面である第１の固定子（１）との対向面に
は、潤滑剤層を設けるのが好ましい。この場合、潤滑剤
層の膜厚は、通常１〜４０ｎｍの範囲、好ましくは２〜
１０ｎｍの範囲に設定する。また、使用する潤滑剤は、
常温で固体状態または液体状態の何れの潤滑剤であって
もよい。

【００１７】図３に示す様に、前述した第１の固定子
（１）の各帯状透明電極（１ｃ）は、コントローラ
（７）の駆動回路（７ａ）の３相電極にそれぞれ順次接
続され、また、第１の移動子（２）の各帯状透明電極
（２ｂ）は、駆動回路（７ａ）の他の３相電極にそれぞ
れ順次接続されている。

【００１８】コントローラ（７）は、室内や室外に設置
された光センサ（８）の検出信号、または、リモコン操
作スイッチ（９）の指令信号に応じた制御信号を出力す
る入力演算処理回路（７ｂ）を備えている。そして、こ
の入力演算処理回路（７ｂ）の制御信号に応じて駆動回
路（７ａ）が第１、第２の固定子（１）、（１１）の各
帯状透明電極（１ｃ）及び第１、第２の移動子（２）、
（１２）の各帯状透明電極（２ｂ）に対応した４組の３
相電極に所定の電極電圧を出力する様に構成されてい
る。なお、光センサ（８）は、赤外線を検出する赤外線
センサや、紫外線を検出する紫外線センサとしてもよ
い。

【００１９】次に、以上の様に構成された本発明の第１
実施形態による静電アクチュエータ装置の使用例を説明
する。先ず、図１に示す様に、第１の移動子（２）が透
光二重ガラス（３）の下部から上方に所定量進出し、か
つ、第２の移動子（１２）が透光二重ガラス（３）の上
部から下方に所定量進出した状態では、第１の移動子
（２）及び第２の移動子（１２）の全面に施された濃色
系のプリント層（２ｄ）によって透光二重ガラス（３）
の上部及び下部の領域が遮光され、透光領域は透光二重
ガラス（３）の上下方向の中間部の領域に制限される。

【００２０】ここで、リモコン操作スイッチ（９）の操
作により透光二重ガラス（３）の全面遮光を指示し、あ
るいは、光センサ（８）の検出信号により透光二重ガラ
ス（３）の全面遮光が指示されると、コントローラ
（７）の入力演算処理回路（７ｂ）が駆動回路（７ａ）
に所定の制御信号を出力する。そして、この制御信号に
基づき、駆動回路（７ａ）が第１の移動子（２）及び第
２の移動子（１２）の各帯状透明電極（２ｂ）に３相の
所定の電極電荷を印加し、かつ、第１の固定子（１）及
び第２の固定子（１１）の各帯状透明電極（１ｃ）に印
加する３相の電極電荷を順次変化させることにより、第
１の移動子（２）が第１の固定子（１）に添って上方に
進出駆動され、かつ、第２の移動子（１２）が第２の固
定子（１１）に添って下方に進出駆動される。

【００２１】その際、第１の固定子（１）及び第２の固
定子（１１）の各帯状透明電極（１ｃ）は、所定のピッ
チ間隔で且つ第１の移動子（２）及び第２の移動子（１
２）の移動方向に対し直交して延びているため、第１の
移動子（２）及び第２の移動子（１２）は直進性よく進
出駆動される。そして、第１の移動子（２）及び第２の
移動子（１２）が上下にオーバラップする状態では、第
１の移動子（２）及び第２の移動子（１２）に施された
濃色系のプリント層（２ｄ）によって透光二重ガラス
（３）の全面が遮光される。

【００２２】一方、リモコン操作スイッチ（９）の操作
により透光二重ガラス（３）の全面透光を指示し、ある
いは、光センサ（８）の検出信号により透光二重ガラス
（３）の全面透光が指示されると、コントローラ（７）
の入力演算処理回路（７ｂ）が駆動回路（７ａ）に所定
の制御信号を出力する。そして、この制御信号に基づ
き、駆動回路（７ａ）が第１の固定子（１）及び第２の
固定子（１１）の各帯状透明電極（１ｃ）に印加する３
相の電極電荷を順次変化させることにより、第１の移動
子（２）が第１の固定子（１）に添って下方に退出駆動
され、かつ、第２の移動子（１２）が第２の固定子（１
１）に添って上方に退出駆動される。

【００２３】第１の固定子（１）に添って下方に退出駆
動される第１の移動子（２）は、図４に示す様に、第１
の固定子（１）の下端部に形成された渦巻き状断面の移
動子収納空間（６）に自力で進入し、窓枠（４）の下部
ポケット（４ａ）内に収納される。同様に、第２の固定
子（１１）に添って上方に退出駆動される第２の移動子
（１２）も、第２の固定子（１１）の上端部に形成され
た渦巻き状断面の移動子収納空間（１６）に自力で進入
し、窓枠（４）の上部ポケット（４ｂ）内に収納され
る。その際、第１の移動子（２）及び第２の移動子（１
２）が対面する第１の固定子（１）及び第２の固定子
（１１）の表面には、ビーズ層（１ｆ）からなる滑動面
が形成されているので、第１の移動子（２）及び第２の
移動子（１２）は第１の移動子（２）及び第２の移動子
（１２）に添って円滑に移動する。そして、第１の移動
子（２）及び第２の移動子（１２）がそれぞれ下部ポケ
ット（４ａ）及び上部ポケット（４ｂ）内に完全に収納
された状態では、透光二重ガラス（３）の全面が透光領
域となる。

【００２４】また、図１に示す状態から、第１の移動子
（２）を下方に、第２の移動子（１２）を上方にそれぞ
れ所定量退出駆動すれば、透光二重ガラス（３）の上下
方向の中間部に設定された透光領域が拡大し、透光量が
増大する。反対に第１の移動子（２）を上方に、第２の
移動子（１２）を下方にそれぞれ所定量進出駆動すれ
ば、透光二重ガラス（３）の上下方向の中間部に設定さ
れた透光領域が縮小し、透光量が減少する。

【００２５】さらに、図１に示す状態から、第１の移動
子（２）及び第２の移動子（１２）をそれぞれ同量づつ
下方に駆動すれば、透光二重ガラス（３）の上下方向の
中間部に設定された透光領域が下方に移動する。反対に
第１の移動子（２）及び第２の移動子（１２）をそれぞ
れ同量づつ上方に駆動すれば、透光二重ガラス（３）の
上下方向の中間部に設定された透光領域が上方に移動す
る。

【００２６】図５及び図６に示す本発明の第２実施形態
による静電アクチュエータ装置は、透明板に貼着される
透明フィルムから成り且つ所定ピッチで配設された複数
の帯状駆動電極を有する固定子と、当該固定子上をその
対辺位置から前記帯状駆動電極と直交する方向にそれぞ
れ進退駆動される一対の調光フィルムから成る移動子と
で構成されるユニットを２組み備えている。そして、各
ユニットは、固定子の帯状駆動電極が相互に直交する向
きに配置されている。

【００２７】即ち、前記静電アクチュエータ装置は、第
１の固定子（２１）及び一対の移動子（２２ａ）、（２
２ｂ）で構成された一組のユニットと、第２の固定子
（３１）及び一対の移動子（３２ａ）、（３２ｂ）で構
成された他の一組のユニットとを備えている。第１の固
定子（２１）は、左右方向に帯状駆動電極が延びる状態
で透明板としての透光ガラス（２３）の片面に貼着さ
れ、第２の固定子（３１）は、上下方向に帯状駆動電極
が延びる状態で透光ガラス（２３）の他の片面に貼着さ
れている。そして、一対の移動子（２２ａ）、（２２
ｂ）は、透光ガラス（２３）の上辺位置及び下辺位置か
らそれぞれ進退可能に構成され、一対の移動子（３２
ａ）、（３２ｂ）は、透光ガラス（２３）の左辺位置及
び右辺位置からそれぞれ進退可能に構成されている。な
お、これらの第１、第２の固定子（２１）、（３１）及
び一対の移動子（２２ａ）、（２２ｂ）、（３２ａ）、
（３２ｂ）自体の層構造は、前記第１実施形態における
固定子（１）、（１１）及び移動子（２）、（１２）と
略同様であるから、その詳細な説明は省略する。

【００２８】また、前記第１の固定子（２１）の上端部
および下端部には、一対の移動子（２２ａ）、（２２
ｂ）がそれぞれ独立して進入可能な渦巻き状断面の移動
子収納空間（２６ａ）、（２６ｂ）がそれぞれ形成され
ている。同様に、第２の固定子（３１）の左端部および
右端部には、一対の移動子（３２ａ）、（３２ｂ）がそ
れぞれ独立して進入可能な渦巻き状断面の移動子収納空
間（３６ａ）、（３６ｂ）がそれぞれ形成されている。
なお、これらの移動子収納空間（２６ａ）、（２６
ｂ）、（３６ａ）、（３６ｂ）の構造は、第１実施形態
における移動子収納空間（６）、（１６）と略同様であ
るから、その詳細説明は省略する。

【００２９】第２実施形態による静電アクチュエータ装
置では、一対の移動子（２２ａ）、（２２ｂ）が透光ガ
ラス（２３）の上辺位置及び下辺位置からそれぞれ独立
して進退駆動されることにより、透光ガラス（２３）の
透光領域の面積が可変に調整され、また、透光領域の位
置が透光ガラス（２３）の上下方向に自在に調整され
る。一方、一対の移動子（３２ａ）、（３２ｂ）が透光
ガラス（２３）の左辺位置及び右辺位置からそれぞれ独
立して進退駆動されることにより、透光ガラス（２３）
の透光領域の面積が可変に調整され、また、透光領域の
位置が透光ガラス（２３）の左右方向に自在に調整され
る。従って、一対の移動子（２２ａ）、（２２ｂ）及び
一対の移動子（３２ａ）、（３２ｂ）をそれぞれ独立し
て進退駆動することにより、透光領域の位置を透光ガラ
ス（２３）の上下左右に自在に調整出来、その透光面積
も大小可変に調整することが出来る。

【００３０】なお、前述した第１実施形態の静電アクチ
ュエータ装置において、透光二重ガラス（３）として
は、外側ガラス（３ａ）と内側ガラス（３ｂ）との間に
乾燥空気を封入した複層ガラスを使用することも出来
る。また、第１、第２実施形態の静電アクチュエータ装
置において、透光二重ガラス（３）及び透光ガラス（２
３）の概念には、透明アクリル板などの透明樹脂板を含
む。さらに、第１、第２実施形態の静電アクチュエータ
装置は、構築物や室内の間仕切りに設けられたガラス窓
の他、各種光学機器の光学系に設置して透光量を自在に
調整することが出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１記載の発明
によれば、透明板に貼着された透明フィルムから成る各
固定子上を調光フィルムから成る各移動子が相互に独立
して反対向きに進退駆動されるため、透明板の上下又は
左右（長さ又は幅）方向に透光領域の位置を自在に調整
でき、透光領域の面積も可変に調整することが出来る。

【００３２】また、請求項２記載の発明によれば、透明
板に貼着された透明フィルムから成る各固定子上を調光
フィルムから成る各一対の移動子がそれぞれ異なる対辺
位置から相互に独立して進退駆動されるため、透明板の
上下及び左右（長さ及び幅）方向に透光領域の位置を自
在に調整でき、透光領域の面積も可変に調整することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による静電アクチュエー
タ装置の概略全体構造を断面として示す斜視図である。

【図２】同静電アクチュエータ装置における固定子およ
び移動子の層構造を示す部分断面図である。

【図３】同静電アクチュエータ装置におけるコントロー
ラのブロック構成図である。

【図４】同静電アクチュエータ装置における固定子の基
端部付近の断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態による静電アクチュエー
タ装置の概略構造を一部破断して示す正面斜視図であ
る。

【図６】同静電アクチュエータ装置の概略構造を一部破
断して示す背面斜視図である。

【符号の説明】

１ ：第１の固定子 １ａ：接着剤層 １ｂ：透明絶縁フィルム １ｃ：帯状透明電極 １ｄ：透明絶縁保護層 １ｅ：ビーズ １ｆ：ビーズ層 ２ ：第１の移動子 ２ａ：透明絶縁フィルム ２ｂ：帯状透明電極 ２ｃ：透明絶縁保護層 ２ｄ：プリント層 ３ ：透光二重ガラス ３ａ：外側ガラス ３ｂ：内側ガラス ４ ：窓枠 ４ａ：下部ポケット ４ｂ：上部ポケット ５ ：芯部材 ６ ：移動子収納空間 ７ ：コントローラ ７ａ：駆動回路 ７ｂ：入力演算処理回路 ８ ：光センサ ９ ：リモコン操作スイッチ １１：第２の固定子 １２：第２の移動子 １５：芯部材 １６：移動子収納空間 ２１：第１の固定子 ２２ａ、２２ｂ：一対の移動子 ２３：透光ガラス ３１：第２の固定子 ３２ａ、３２ｂ：一対の移動子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 尚志 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 今野 信次 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明板に貼着される透明フィルムから成
   り、所定ピッチで配設された複数の帯状駆動電極を有す
   る固定子と、当該固定子上をその一端側から前記帯状駆
   動電極と直交する方向に進退駆動される調光フィルムか
   ら成る移動子とで構成されたユニットを２組備え、各ユ
   ニットは、移動子の進退方向が相互に逆となる向きに配
   置されていることを特徴とする静電アクチュエータ装
   置。
2. 【請求項２】 透明板に貼着される透明フィルムから成
   り、所定ピッチで配設された複数の帯状駆動電極を有す
   る固定子と、当該固定子上をその対辺位置から前記帯状
   駆動電極と直交する方向にそれぞれ進退駆動される一対
   の調光フィルムから成る移動子とで構成されたユニット
   を２組み備え、各ユニットは、固定子の帯状駆動電極が
   相互に直交する向きに配置されていることを特徴とする
   静電アクチュエータ装置。