JP2007166817A - Micro-actuator, micro-actuator array, micro-actuator device, and optical switch system - Google Patents

Micro-actuator, micro-actuator array, micro-actuator device, and optical switch system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent defective actuation and an operation delay from occurring easily by allowing a movable section to separate from a fixed section easily. <P>SOLUTION: The micro-actuator has the fixed section, and a movable plate 12 that can be moved between a first position separated from the fixed section and a second position in contact with the fixed section with respect to the fixed position. The fixed position has a fixed electrode 41a. The movable section is provided so that a returning force for returning to the first position is generated. The movable section comprises a movable electrode 22e for allowing an electrostatic force to be generated at a portion between the fixed electrode 41a by a voltage at a portion between the fixed electrode 41a, a current path 22c for a first Lorentz force for allowing the first Lorentz force to be generated in a direction toward the second position from the first position according to a control signal, and a current path 22d for a second Lorentz force for allowing a Lorentz force be generated in the direction toward the second position from the first position according to a control signal and in a reverse direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、   The present invention

マイクロマシニング技術の進展に伴い、種々の分野においてマイクロアクチュエータの重要性が高まっている。マイクロアクチュエータが用いられている分野の一例として、例えば、光通信などに利用され光路を切り替える光スイッチを挙げることができる。このような光スイッチの一例として、例えば、下記特許文献1〜3に開示された光スイッチを挙げることができる。   With the progress of micromachining technology, the importance of microactuators is increasing in various fields. As an example of a field in which microactuators are used, for example, an optical switch used for optical communication or the like to switch an optical path can be cited. As an example of such an optical switch, for example, optical switches disclosed in the following Patent Documents 1 to 3 can be cited.

マイクロアクチュエータは、固定部と、被駆動体(光スイッチの場合は、ミラー)が搭載され固定部に対して移動可能とされた可動部とを有し、可動部を所定の位置で保持し得るように構成される。例えば、下記特許文献1〜3に開示された光スイッチにおいて採用されているミラーを移動させるマイクロアクチュエータでは、静電力によって、可動部が固定部に当接する位置(ミラーが入射光をそのまま通過させる位置)に保持されるようになっている。また、このマイクロアクチュエータでは、バネ力によって、可動部が固定部から離れた位置(ミラーが入射光を反射させる位置)に復帰して保持されるようになっている。また、可動部を固定部から離れた位置から固定部に当接する位置に移動させる際に、ローレンツ力を用いている。このマイクロアクチュエータでは、このように駆動力として静電力とローレンツ力を用いるため、可動部には、静電力用の可動電極の他に、1つのローレンツ力用電流経路が設けられている。   The microactuator has a fixed portion and a movable portion on which a driven body (a mirror in the case of an optical switch) is mounted and is movable with respect to the fixed portion, and can hold the movable portion at a predetermined position. Configured as follows. For example, in the microactuator that moves the mirror employed in the optical switches disclosed in the following Patent Documents 1 to 3, the position where the movable portion abuts the fixed portion by electrostatic force (the position where the mirror passes the incident light as it is) ) To be held. In this microactuator, the movable portion is returned to and held by the spring force at a position where the movable portion is separated from the fixed portion (a position where the mirror reflects incident light). Further, Lorentz force is used when the movable part is moved from a position away from the fixed part to a position in contact with the fixed part. In this microactuator, since electrostatic force and Lorentz force are used as the driving force in this way, one current path for Lorentz force is provided in the movable portion in addition to the movable electrode for electrostatic force.

そして、特許文献1に開示されているマイクロアクチュエータ装置は、このようなマイクロアクチュエータと、これを制御する制御部とから構成されている。このマイクロアクチュエータ装置では、前記制御部は、ミラーが入射光をそのまま通過させる状態(非反射状態)を継続させる場合には、可動部を固定部に当接する位置に継続して保持し続けるように、マイクロアクチュエータを制御している。   The microactuator device disclosed in Patent Document 1 includes such a microactuator and a control unit that controls the microactuator. In this microactuator device, the control unit continues to hold the movable unit at a position in contact with the fixed unit when the mirror continues the state in which the incident light is allowed to pass through (the non-reflective state). Control the microactuator.

ところで、複数のマイクロアクチュエータを2次元状に配置しアレー化する場合には、アドレス回路等を搭載することなく外部に引き出す配線の本数を減らすことが要請される場合がある。特許文献2,3に開示された装置は、このような要請に応えている。
特開2003−159698号公報 特開2004−184564号公報 特開2004−338045号公報
By the way, when a plurality of microactuators are arranged two-dimensionally to form an array, it may be required to reduce the number of wires to be drawn outside without mounting an address circuit or the like. The devices disclosed in Patent Documents 2 and 3 meet such a demand.
JP 2003-159698 A JP 2004-184564 A JP 2004-338045 A

しかしながら、特許文献1〜3に開示された前記従来のマイクロアクチュエータ装置では、ミラーを長時間非反射状態とし続けると、可動部が固定部に貼り付いて離れなくなってしまうことで作動不良になったり、可動部が固定部から離れ難くなってしまうことで動作遅延が生じるおそれがあった。   However, in the conventional microactuator devices disclosed in Patent Documents 1 to 3, if the mirror is kept in a non-reflective state for a long time, the movable part sticks to the fixed part and cannot be separated, resulting in malfunction. There is a possibility that an operation delay may occur because the movable part is difficult to be separated from the fixed part.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、可動部が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難いマイクロアクチュエータ、並びに、これを用いたマイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置及び光スイッチシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a microactuator in which a movable part is easily separated from a fixed part and does not easily cause malfunction or operation delay, and a microactuator array and a microactuator device using the microactuator And an optical switch system.

また、本発明は、可動部が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難く、しかも、アレー化した場合にアドレス回路等を搭載することなく外部に引き出す配線の本数を減らすことができるマイクロアクチュエータ、並びに、これを用いたマイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置及び光スイッチシステムを提供することを目的とする。   In addition, the present invention makes it difficult for the movable part to move away from the fixed part, causing malfunctions and delays in operation, and also reduces the number of wires to be drawn outside without mounting an address circuit or the like when an array is formed. It is an object of the present invention to provide a microactuator that can be used, a microactuator array using the same, a microactuator device, and an optical switch system.

前記課題を解決するため、本発明の第1の態様によるマイクロアクチュエータは、固定部と、前記固定部から離れた第1の位置と前記固定部に当接する第2の位置との間を前記固定部に対して移動し得るように設けられた可動部と、を備え、前記固定部は第1の電極部を有し、前記可動部は、前記第1の位置に復帰しようとする復帰力が生ずるように設けられ、前記可動部は、前記第1の電極部との間の電圧により前記第1の電極部との間に静電力を生じ得る第2の電極部と、制御信号に応じて前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向に静電力以外の駆動力を生じ得る第1の駆動力発生部と、制御信号に応じて前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向及びその反対方向に静電力以外の駆動力を生じ得る第2の駆動力発生部と、を有するものである。   In order to solve the above-described problem, the microactuator according to the first aspect of the present invention is configured such that the fixed portion is fixed between a first position away from the fixed portion and a second position abutting on the fixed portion. A movable portion provided so as to be movable relative to the portion, the fixed portion has a first electrode portion, and the movable portion has a return force to return to the first position. The movable part is provided in accordance with a control signal and a second electrode part capable of generating an electrostatic force between the movable part and the first electrode part due to a voltage between the first electrode part and the first electrode part. A first driving force generation unit capable of generating a driving force other than an electrostatic force in a direction from the first position toward the second position; and from the first position to the second position according to a control signal. A second driving force generator capable of generating a driving force other than electrostatic force in the direction toward and in the opposite direction; And it has a.

なお、前記復帰力は、バネ力に限定されるものではなく、例えば、駆動力発生部として圧電素子を採用した場合において、当該圧電素子に対する印加電圧をゼロにしたときに元の位置に復帰しようとする力でもよい。この点は、後述する態様についても同様である。   The return force is not limited to the spring force. For example, when a piezoelectric element is used as the driving force generation unit, the return force is returned to the original position when the applied voltage to the piezoelectric element is reduced to zero. The power of This point is the same also about the aspect mentioned later.

本発明の第2の態様によるマイクロアクチュエータは、前記第1の態様において、前記第1の駆動力発生部は、磁界内に配置されて通電によりローレンツ力を生ずる第1の電流経路であり、前記第2の駆動力発生部は、磁界内に配置されて通電によりローレンツ力を生ずる第2の電流経路であるものである。   The microactuator according to a second aspect of the present invention is the microactuator according to the first aspect, wherein the first driving force generator is a first current path that is arranged in a magnetic field and generates a Lorentz force by energization, The second driving force generator is a second current path that is arranged in the magnetic field and generates Lorentz force by energization.

本発明の第3の態様によるマイクロアクチュエータは、前記第2の態様において、前記第1及び第2の電流経路のうちの1つの電流経路と前記第2の電極とが、電気的に接続されたものである。   The microactuator according to a third aspect of the present invention is the microactuator according to the second aspect, wherein one current path of the first and second current paths and the second electrode are electrically connected. Is.

本発明の第4の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第1乃至第3のいずれかの態様によるマイクロアクチュエータと、該マイクロアクチュエータの動作を制御する制御部とを備えたマイクロアクチュエータ装置であって、前記制御部は、前記可動部が前記第2の位置に所定時間以上継続して位置しないように、前記可動部が、前記第2の位置から、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置であって前記固定部から離れた第3の位置に位置した後に、前記第2の位置に戻る動作を行うように、前記マイクロアクチュエータを制御するものである。   A microactuator device according to a fourth aspect of the present invention is a microactuator device comprising the microactuator according to any one of the first to third aspects, and a control unit that controls the operation of the microactuator, The control unit is configured so that the movable unit moves from the second position to the first position and the second position so that the movable unit is not continuously located at the second position for a predetermined time or more. The microactuator is controlled so as to perform an operation of returning to the second position after being located at a third position between the fixed portion and the third position.

本発明の第5の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第4の態様において、前記制御部は、前記可動部を前記第2の位置に保持するときに、前記第1及び第2の電極部の間に静電力が生ずるように電圧を印加するものである。   The microactuator device according to a fifth aspect of the present invention is the microactuator device according to the fourth aspect, wherein when the control unit holds the movable unit at the second position, the first and second electrode units A voltage is applied so that an electrostatic force is generated between them.

本発明の第6の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第4又は第5の態様において、前記第3の位置は、前記復帰力と前記第1の駆動力発生部又は前記第2の駆動力発生部による前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向の駆動力とが釣り合う位置であるものである。   In the microactuator device according to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the third position is the return force and the first driving force generator or the second driving force generation. This is a position where the driving force in the direction from the first position toward the second position by the portion is balanced.

本発明の第7の態様によるマイクロアクチュエータアレーは、2次元状に配置された複数のマイクロアクチュエータを備え、前記複数のマイクロアクチュエータの各々が前記第1乃至第3のいずれかの態様によるマイクロアクチュエータであり、各行(又は各列)毎に当該行(又は当該列)のマイクロアクチュエータの前記第1の駆動力発生部に対する制御信号が同時に供給されるように配線され、各列(又は各行)毎に、当該列(又は当該行)のマイクロアクチュエータの前記第2の駆動力発生部に対する制御信号が同時に供給されるように配線されたものである。   A microactuator array according to a seventh aspect of the present invention includes a plurality of microactuators arranged two-dimensionally, and each of the plurality of microactuators is the microactuator according to any one of the first to third aspects. Yes, each row (or each column) is wired so that a control signal for the first driving force generator of the microactuator in that row (or column) is supplied simultaneously, and for each column (or each row) The control signals for the second driving force generation units of the microactuators in the column (or the row) are supplied at the same time.

本発明の第8の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第7の態様によるマイクロアクチュエータアレーと、前記複数のマイクロアクチュエータの動作を制御する制御部とを備えたマイクロアクチュエータ装置であって、前記制御部は、前記各マイクロアクチュエータの前記可動部が前記第2の位置に所定時間以上継続して位置しないように、当該可動部が、前記第2の位置から、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置であって前記固定部から離れた第3の位置に位置した後に、前記第2の位置に戻る動作を行うように、前記複数のマイクロアクチュエータを制御するものである。   A microactuator device according to an eighth aspect of the present invention is a microactuator device comprising: the microactuator array according to the seventh aspect; and a control unit that controls operations of the plurality of microactuators. The movable portion is moved from the second position to the first position and the second position so that the movable portion of each microactuator is not located at the second position continuously for a predetermined time or more. The plurality of microactuators are controlled so as to perform an operation of returning to the second position after being positioned at a third position between the position and a third position away from the fixed portion. is there.

本発明の第9の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第8の態様において、前記制御部は、前記各マイクロアクチュエータの前記可動部を前記第2の位置に保持するときに、当該マイクロアクチュエータの前記第1及び第2の電極部の間に静電力が生ずるように電圧を印加するものである。   The microactuator device according to a ninth aspect of the present invention is the microactuator device according to the eighth aspect, wherein when the control unit holds the movable part of each microactuator in the second position, A voltage is applied so that an electrostatic force is generated between the first and second electrode portions.

本発明の第10の態様によるマイクロアクチュエータ装置は、前記第8又は第9の態様において、前記各マイクロアクチュエータの前記第3の位置は、当該マイクロアクチュエータの前記復帰力と当該マイクロアクチュエータの前記第1の駆動力発生部又は前記第2の駆動力発生部による前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向の駆動力とが釣り合う位置であるものである。   In the microactuator device according to a tenth aspect of the present invention, in the eighth or ninth aspect, the third position of each microactuator is the return force of the microactuator and the first position of the microactuator. This is a position where the driving force in the direction from the first position toward the second position by the second driving force generator or the second driving force generator is balanced.

本発明の第11の態様による光スイッチシステムは、前記第4乃至第6並びに第8乃至第10のいずれかの態様によるマイクロアクチュエータ装置と、前記可動部に設けられたミラーと、を備えたものである。   An optical switch system according to an eleventh aspect of the present invention includes the microactuator device according to any one of the fourth to sixth and eighth to tenth aspects, and a mirror provided on the movable portion. It is.

本発明の第12の態様による光スイッチシステムは、前記第11の態様において、前記可動部が前記第1の位置に位置しているときに、前記ミラーが反射状態及び非反射状態のうちの一方の状態となり、前記可動部が前記第2の位置及び第3の位置に位置しているときに、前記ミラーが反射状態及び非反射状態のうちの他方の状態となるものである。   The optical switch system according to a twelfth aspect of the present invention is the optical switch system according to the eleventh aspect, wherein the mirror is one of a reflective state and a non-reflective state when the movable part is located at the first position. When the movable part is located at the second position and the third position, the mirror is in the other state of the reflection state and the non-reflection state.

本発明によれば、可動部が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難いマイクロアクチュエータ、並びに、これを用いたマイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置及び光スイッチシステムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a microactuator in which the movable part is easily separated from the fixed part and does not easily cause malfunction or operation delay, and a microactuator array, a microactuator device, and an optical switch system using the microactuator. .

また、本発明によれば、可動部が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難く、しかも、アレー化した場合にアドレス回路等を搭載することなく外部に引き出す配線の本数を減らすことができるマイクロアクチュエータ、並びに、これを用いたマイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置及び光スイッチシステムを提供することができる。   In addition, according to the present invention, the movable part is easily separated from the fixed part, and it is difficult to cause an operation failure or an operation delay. In addition, when an array is formed, the number of wirings to be drawn outside is reduced without mounting an address circuit or the like. And a microactuator array, a microactuator device, and an optical switch system using the same.

以下、本発明によるマイクロアクチュエータ、マイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置及び光スイッチシステムについて、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a microactuator, a microactuator array, a microactuator device, and an optical switch system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]   [First Embodiment]

図1は、本発明の第1の実施の形態による光スイッチシステムを示す概略構成図である。説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を定義する(後述する図についても同様である。)。図1において、X’軸及びY’軸は、X軸及びY軸をそれぞれZ軸回りに45゜回転した軸を示す。光スイッチアレー1の基板11の面がXY平面と平行となっている。また、Z軸方向のうち矢印の向きを+Z方向又は+Z側、その反対の向きを−Z方向又は−Z側と呼び、X軸方向及びY軸方向についても同様とする。なお、Z軸方向の+側を上側、Z軸方向の−側を下側という場合がある。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical switch system according to a first embodiment of the present invention. For convenience of explanation, as shown in FIG. 1, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined (the same applies to the drawings described later). In FIG. 1, an X ′ axis and a Y ′ axis indicate axes obtained by rotating the X axis and the Y axis by 45 ° around the Z axis, respectively. The surface of the substrate 11 of the optical switch array 1 is parallel to the XY plane. The direction of the arrow in the Z-axis direction is called the + Z direction or + Z side, and the opposite direction is called the -Z direction or -Z side, and the same applies to the X-axis direction and the Y-axis direction. The + side in the Z-axis direction may be referred to as the upper side, and the − side in the Z-axis direction may be referred to as the lower side.

この光スイッチシステムは、図1に示すように、光スイッチアレー1と、m本の光入力用光ファイバ2と、m本の光出力用光ファイバ3と、n本の光出力用光ファイバ4と、光スイッチアレー1に対して後述するように磁界を発生する磁界発生部としての磁石5と、光路切替状態指令信号に応答して、当該光路切替状態指令信号が示す光路切替状態を実現するための制御信号を光スイッチアレー1に供給する制御部としての外部制御回路6と、を備えている。図1に示す例では、m=3、n=3となっているが、m及びnはそれぞれ任意の数でよい。   As shown in FIG. 1, this optical switch system includes an optical switch array 1, m optical input optical fibers 2, m optical output optical fibers 3, and n optical output optical fibers 4. In response to the optical path switching state command signal, the optical path switching state indicated by the optical path switching state command signal is realized in response to the magnet 5 as a magnetic field generating unit that generates a magnetic field as will be described later with respect to the optical switch array 1. And an external control circuit 6 serving as a control unit for supplying a control signal to the optical switch array 1. In the example shown in FIG. 1, m = 3 and n = 3, but m and n may each be an arbitrary number.

本実施の形態では、磁石5は、光スイッチアレー1の下側に配置された永久磁石であり、光スイッチアレー1に対して、X軸方向に沿ってその+側へ向かう略均一な磁界を発生している。もっとも、磁界発生部として、磁石5に代えて、例えば、他の形状を有する永久磁石や、電磁石などを用いてもよい。   In the present embodiment, the magnet 5 is a permanent magnet disposed on the lower side of the optical switch array 1 and applies a substantially uniform magnetic field toward the + side along the X-axis direction with respect to the optical switch array 1. It has occurred. However, instead of the magnet 5, for example, a permanent magnet having another shape, an electromagnet, or the like may be used as the magnetic field generation unit.

光スイッチアレー1は、図1に示すように、基板11と、基板11上に配置されたm×n個のミラー31とを備えている。m本の光入力用光ファイバ2は、基板11に対するY’軸方向の一方の側からY’軸方向に入射光を導くように、XY平面と平行な面内に配置されている。m本の光出力用光ファイバ3は、m本の光入力用光ファイバ2とそれぞれ対向するように基板11に対する他方の側に配置され、光スイッチアレー1のいずれのミラー31によっても反射されずにY’軸方向に進行する光が入射するように、XY平面と平行な面内に配置されている。n本の光出力用光ファイバ4は、光スイッチアレー1のいずれかのミラー31により反射されて−X’軸方向に進行する光が入射するように、XY平面と平行な面内に配置されている。m×n個のミラー31は、m本の光入力用光ファイバ2の出射光路と光出力用光ファイバ4の入射光路との交差点に対してそれぞれ、後述するマイクロアクチュエータにより進出及び退出可能にZ軸方向に移動し得るように、2次元マトリクス状に基板11上に配置されている。なお、本例では、ミラー31の向きは、その法線がXY平面と平行な面内においてY軸’と45゜をなすY軸と平行となるように設定されている。もっとも、その角度は適宜変更することも可能であり、ミラー31の角度を変更する場合には、その角度に応じて光出力用光ファイバ4の向きを設定すればよい。なお、この光スイッチシステムの光路切替原理自体は、従来の2次元光スイッチの光路切替原理と同様である。   As shown in FIG. 1, the optical switch array 1 includes a substrate 11 and m × n mirrors 31 arranged on the substrate 11. The m light input optical fibers 2 are arranged in a plane parallel to the XY plane so as to guide incident light in the Y′-axis direction from one side in the Y′-axis direction with respect to the substrate 11. The m optical output optical fibers 3 are arranged on the other side of the substrate 11 so as to face the m optical input optical fibers 2 and are not reflected by any mirror 31 of the optical switch array 1. Are arranged in a plane parallel to the XY plane so that light traveling in the Y′-axis direction is incident on the XY plane. The n light output optical fibers 4 are arranged in a plane parallel to the XY plane so that light reflected by any mirror 31 of the optical switch array 1 and traveling in the −X′-axis direction is incident. ing. The m × n mirrors 31 can be moved in and out by a microactuator described later with respect to the intersection of the outgoing optical path of the m optical input optical fibers 2 and the incident optical path of the optical output optical fiber 4. It is arranged on the substrate 11 in a two-dimensional matrix so that it can move in the Z-axis direction. In this example, the orientation of the mirror 31 is set so that the normal line thereof is parallel to the Y axis that forms 45 ° with the Y axis ′ in a plane parallel to the XY plane. However, the angle can be changed as appropriate. When the angle of the mirror 31 is changed, the direction of the optical fiber 4 for light output may be set according to the angle. The optical path switching principle of this optical switch system is the same as the optical path switching principle of the conventional two-dimensional optical switch.

図2は、図1中の光スイッチアレー1を模式的に示す概略平面図である。光スイッチアレー1は、基板11(図2では図示せず)と、該基板11上に2次元状に配置されたm×n個の可動板12と、各可動板12に搭載されたミラー31とを備えている。図1及び図2並びに後述する図では、説明を簡単にするため、9個の光スイッチを3行3列に配置しているが、光スイッチの数は何ら限定されるものではない。光スイッチアレー1のうちのミラー31以外の部分が、マイクロアクチュエータアレーを構成している。なお、本発明では、マイクロアクチュエータや光スイッチは、アレー化することなく単体で用いてもよい。   FIG. 2 is a schematic plan view schematically showing the optical switch array 1 in FIG. The optical switch array 1 includes a substrate 11 (not shown in FIG. 2), m × n movable plates 12 arranged two-dimensionally on the substrate 11, and mirrors 31 mounted on each movable plate 12. And. In FIG. 1 and FIG. 2 and the drawings to be described later, nine optical switches are arranged in 3 rows and 3 columns for the sake of simplicity, but the number of optical switches is not limited at all. Portions other than the mirror 31 in the optical switch array 1 constitute a microactuator array. In the present invention, the microactuator and the optical switch may be used alone without being arrayed.

次に、図1中の光スイッチアレー1の単位素子としての1つの光スイッチの構造について、図3乃至図6を参照して説明する。   Next, the structure of one optical switch as a unit element of the optical switch array 1 in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

図3は、図1中の光スイッチアレー1の単位素子としての1つの光スイッチを模式的に示す概略平面図である。図4は、図3中のA−A’線に沿った概略断面図である。ただし、図4は可動板12の断面のみを示している。図5は、図3中の可動板12を上から見たときのAl膜22のパターン形状を示す図である。理解を容易にするため、図5において、Al膜22の部分にハッチングで示している。なお、図5には、基板11に形成された固定電極41aも破線で示している。図6は、図3及び図5中のB−B’線に沿った断面を+Y側から−Y軸方向に見た概略断面図である。ただし、図6には、−Y軸方向に見たミラー31も併せて示している。図6は、ミラー31が上側に保持されて光路に進出した状態を示している。なお、図6では、図面表記の便宜上、後述する凸部24の図示を省略してそれによる段差がないものとして示している。   FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing one optical switch as a unit element of the optical switch array 1 in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along the line A-A ′ in FIG. 3. However, FIG. 4 shows only a cross section of the movable plate 12. FIG. 5 is a diagram showing a pattern shape of the Al film 22 when the movable plate 12 in FIG. 3 is viewed from above. In order to facilitate understanding, in FIG. 5, the Al film 22 is indicated by hatching. In FIG. 5, the fixed electrode 41a formed on the substrate 11 is also indicated by a broken line. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the cross section taken along the line B-B ′ in FIGS. 3 and 5 when viewed from the + Y side in the −Y axis direction. However, FIG. 6 also shows the mirror 31 viewed in the −Y-axis direction. FIG. 6 shows a state in which the mirror 31 is held on the upper side and has advanced into the optical path. In FIG. 6, for convenience of drawing notation, the convex portion 24 described later is omitted and is shown as having no step.

光スイッチアレー1の単位素子としての1つの光スイッチは、図2及び図3に示すように、シリコン基板等の基板11上に設けられ基板11と共に1つのマイクロアクチュエータを構成する可動部としての1つの可動板12と、可動板12に搭載された被駆動体である光学素子としてのミラー31とを有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, one optical switch as a unit element of the optical switch array 1 is provided on a substrate 11 such as a silicon substrate, and 1 as a movable part constituting one microactuator together with the substrate 11. Two movable plates 12 and a mirror 31 as an optical element which is a driven body mounted on the movable plate 12 are provided.

可動板12は、薄膜で構成され、図3乃至図6に示すように、可動板12の平面形状の全体に渡る下側の窒化ケイ素膜(SiN膜)21及び上側のSiN膜23と、これらの膜21,23の間において部分的に形成された中間のAl膜22とから構成されている。すなわち、可動板12は、下から順にSiN膜21,23を積層した2層膜からなる部分と、下から順にSiN膜21、Al膜22及びSiN膜23を積層した3層膜からなる部分とを、併有している。Al膜22のパターン形状は図5に示す通りであるが、これについては後述する。可動板12は、SiN膜21,23とAl膜22との熱膨張係数の差によって生じる内部応力、並びに、成膜時に生じた内部応力により、図6に示すように基板11に対して上向き(+Z方向)に湾曲するように、予め定められた膜厚及び成膜条件によって形成されている。   The movable plate 12 is composed of a thin film, and as shown in FIGS. 3 to 6, the lower silicon nitride film (SiN film) 21 and the upper SiN film 23 over the entire planar shape of the movable plate 12, and these The intermediate Al film 22 is partially formed between the first and second films 21 and 23. That is, the movable plate 12 includes a part composed of a two-layer film in which SiN films 21 and 23 are laminated in order from the bottom, and a part composed of a three-layer film in which the SiN film 21, Al film 22, and SiN film 23 are laminated in order from the bottom. Have both. The pattern shape of the Al film 22 is as shown in FIG. 5, which will be described later. The movable plate 12 faces upward with respect to the substrate 11 as shown in FIG. 6 due to the internal stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the SiN films 21 and 23 and the Al film 22 and the internal stress generated at the time of film formation ( The film is formed with a predetermined film thickness and film formation conditions so as to be curved in the + Z direction.

可動板12は、図3に示すように、ミラー31を搭載するための搭載部(すなわち、ミラー31用の支持基体)としての長方形状のミラー搭載板12aと、ミラー搭載板12aの端部に接続された2本の帯状の支持板12bとを含む。本実施の形態では、これらの2本の支持板12bが、互いに機械的に並列接続された2本の梁部となっている。支持板12bは、それぞれの端部に脚部12c及び脚部12dを有している。脚部12c及び12dはいずれも基板11に固定されており、可動板12は、脚部12c及び12dを固定端として、図6に示すように、ミラー搭載板12a側が持ち上がるようになっている。このように、本実施の形態では、可動板12は、脚部12c及び12dを固定端とする片持ち梁構造を持つ可動部となっている。本実施の形態では、基板11及びこれに積層された後述する絶縁膜13,14,15等が、固定部を構成している。   As shown in FIG. 3, the movable plate 12 includes a rectangular mirror mounting plate 12a as a mounting portion for mounting the mirror 31 (that is, a support base for the mirror 31), and an end portion of the mirror mounting plate 12a. And two strip-shaped support plates 12b connected to each other. In the present embodiment, these two support plates 12b are two beam portions mechanically connected in parallel to each other. The support plate 12b has a leg portion 12c and a leg portion 12d at each end. The legs 12c and 12d are both fixed to the substrate 11, and the movable plate 12 is lifted on the mirror mounting plate 12a side with the legs 12c and 12d as fixed ends, as shown in FIG. Thus, in the present embodiment, the movable plate 12 is a movable portion having a cantilever structure with the leg portions 12c and 12d as fixed ends. In the present embodiment, the substrate 11 and insulating films 13, 14, 15 and the like, which will be described later, laminated on the substrate 11 constitute a fixed portion.

可動板12には、図3に示すように、可動板12のミラー31を搭載している部分を含む領域を取り囲むように、凸部24が設けられている。凸部24は、図4に示すように、可動板12を構成する複層膜を凸型にすることにより形成されている。このように凸部24を設けることにより、段差が生じるため、可動板12のうち、凸部24で囲まれた領域及び凸部24が設けられた領域は、内部応力による湾曲が抑制され、平面性を維持することができる。このため、可動板12は、図6のように内部応力による湾曲によりミラー31を上側の位置に持ち上げた状態であっても、ミラー31を搭載している部分は平面であるため、搭載されているミラー31の形状を一定に保つことができる。   As shown in FIG. 3, the movable plate 12 is provided with a convex portion 24 so as to surround a region including a portion where the mirror 31 of the movable plate 12 is mounted. As shown in FIG. 4, the convex portion 24 is formed by making the multilayer film constituting the movable plate 12 convex. By providing the convex portion 24 in this manner, a step is generated. Therefore, in the movable plate 12, the region surrounded by the convex portion 24 and the region provided with the convex portion 24 are suppressed from bending due to internal stress and are flat. Sex can be maintained. Therefore, even when the movable plate 12 is in a state where the mirror 31 is lifted to the upper position by bending due to internal stress as shown in FIG. The shape of the mirror 31 can be kept constant.

このように、可動板12は、凸部24で囲まれた領域及び凸部24が設けられた領域は湾曲が抑制されるが、支持板12bの脚部12dに近い領域は、凸部24が設けられていない。これにより、凸部24が設けられていない支持板12bの領域の湾曲によって、可動板12は、脚部12c,12dを固定端として、図6のように、ミラー搭載板12a側が持ち上がるようになっている。また、支持板12bの脚部12dに近い領域は、凸部24が設けられていないことにより、弾性部としての板ばね部となっている。   As described above, in the movable plate 12, the region surrounded by the convex portion 24 and the region provided with the convex portion 24 are suppressed from being curved, but the region close to the leg portion 12 d of the support plate 12 b has the convex portion 24. Not provided. Thereby, due to the curvature of the region of the support plate 12b where the convex portion 24 is not provided, the movable plate 12 is lifted on the mirror mounting plate 12a side as shown in FIG. 6 with the leg portions 12c and 12d as fixed ends. ing. Moreover, the area | region near the leg part 12d of the support plate 12b becomes the leaf | plate spring part as an elastic part by the convex part 24 not being provided.

ここで、可動板12のAl膜22の形状について、図5を参照して説明する。本実施の形態では、駆動力として2つのローレンツ力と静電力の合計3つの力を用いて可動板12を駆動するために、図5に示すような形状に、Al膜22をパターニングしている。   Here, the shape of the Al film 22 of the movable plate 12 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the Al film 22 is patterned into a shape as shown in FIG. 5 in order to drive the movable plate 12 using a total of three forces of two Lorentz forces and an electrostatic force as driving forces. .

Al膜22のうちパターン22aは、2つの脚部12dのそれぞれから、可動板12の外周の縁に沿って延びて可動板12の先端側(+X側)まで延び、可動板12の先端の一辺12eに沿ってY軸方向に延びた直線状のパターン22cに接続されている。パターン22cは、磁界内に配置されて通電により駆動力としての第1のローレンツ力を生じる第1の電流経路(第1のローレンツ力用電流経路)である。以下、パターン22cを第1のローレンツ力電流経路22cと呼ぶ場合がある。パターン22cもAl膜22のうちのパターンである。パターン22aは、ローレンツ力電流経路22cに電流を供給するための配線パターンである。パターン22aは、図6に示すように、+Y側の脚部12dにおいて絶縁膜15及びSiN膜21のコンタクトホールを介してAl膜等からなる配線パターン42aに接続されるとともに、−Y側の脚部12dにおいて同様に別の配線パターン(図6では図示せず)と接続され、脚部12dを介してそれらの配線パターンから第1のローレンツ力用駆動信号としての電流が供給される。図1に示す磁石5によって、ローレンツ力用電流経路22cがX軸方向の磁界内に置かれている。したがって、パターン22aを介してローレンツ力電流経路22cに電流を供給すると、第1のローレンツ力用電流経路22cに、その電流の向きに応じて、+Z方向又は−Z方向のローレンツ力が生ずる。   The pattern 22 a of the Al film 22 extends from each of the two leg portions 12 d along the outer peripheral edge of the movable plate 12 to the distal end side (+ X side) of the movable plate 12, and one side of the distal end of the movable plate 12. 12e is connected to a linear pattern 22c extending in the Y-axis direction along 12e. The pattern 22c is a first current path (first current path for Lorentz force) that is arranged in a magnetic field and generates a first Lorentz force as a driving force when energized. Hereinafter, the pattern 22c may be referred to as a first Lorentz force current path 22c. The pattern 22 c is also a pattern in the Al film 22. The pattern 22a is a wiring pattern for supplying current to the Lorentz force current path 22c. As shown in FIG. 6, the pattern 22a is connected to the wiring pattern 42a made of an Al film or the like through the contact hole of the insulating film 15 and the SiN film 21 in the leg portion 12d on the + Y side, and the leg on the −Y side. Similarly, another wiring pattern (not shown in FIG. 6) is connected to the portion 12d, and a current as a first Lorentz force drive signal is supplied from these wiring patterns via the leg portion 12d. The Lorentz force current path 22c is placed in the magnetic field in the X-axis direction by the magnet 5 shown in FIG. Accordingly, when a current is supplied to the Lorentz force current path 22c via the pattern 22a, a Lorentz force in the + Z direction or the −Z direction is generated in the first Lorentz force current path 22c depending on the direction of the current.

なお、図6及び図7に示すように、基板11上には、基板11側から順にシリコン酸化膜等の絶縁膜13,14,15が積層され、配線パターン42aは、絶縁膜14,15間に形成されている。   As shown in FIGS. 6 and 7, insulating films 13, 14, and 15 such as silicon oxide films are stacked on the substrate 11 sequentially from the substrate 11, and the wiring pattern 42a is formed between the insulating films 14 and 15. Is formed.

Al膜22のうちパターン22bは、2つの脚部12cのそれぞれから、可動板12の内側の縁に沿って延びて可動板12の先端側(+X側)まで延び、パターン22cと隣接して平行してY軸方向に延びた直線状のパターン22dに接続されている。パターン22dは、磁界内に配置されて通電により駆動力としての第2のローレンツ力を生じる第2の電流経路(第2のローレンツ力用電流経路)である。以下、パターン22dを第2のローレンツ力電流経路22dと呼ぶ場合がある。パターン22dもAl膜22のうちのパターンである。第2のローレンツ力用電流経路22dの形状は、第1のローレンツ力用電流経路22cの形状とほぼ同じ形状を有しているため、両者に同じ大きさの電流を互いに逆方向に流すと、両者に生ずるローレンツ力がほぼ同じで逆向きとなり打ち消し合うことになる。   The pattern 22b of the Al film 22 extends from each of the two leg portions 12c along the inner edge of the movable plate 12 to the tip side (+ X side) of the movable plate 12, and is adjacent to the pattern 22c and parallel to it. Then, it is connected to a linear pattern 22d extending in the Y-axis direction. The pattern 22d is a second current path (second Lorentz force current path) that is arranged in the magnetic field and generates a second Lorentz force as a driving force when energized. Hereinafter, the pattern 22d may be referred to as a second Lorentz force current path 22d. The pattern 22 d is also a pattern in the Al film 22. Since the shape of the second current path for Lorentz force 22d has substantially the same shape as that of the first current path for Lorentz force 22c, if currents of the same magnitude are flowed in opposite directions to each other, The Lorentz forces generated in the two are almost the same and in opposite directions cancel each other.

また、パターン22bは、可動板12の先端側に配置された長方形状のパターン22eに接続されている。パターン22eは、駆動力としての静電力を発生するための可動電極である。以下、パターン22eを可動電極22eと呼ぶ場合がある。パターン22e,22bもAl膜22のうちのパターンである。   The pattern 22b is connected to a rectangular pattern 22e disposed on the distal end side of the movable plate 12. The pattern 22e is a movable electrode for generating an electrostatic force as a driving force. Hereinafter, the pattern 22e may be referred to as the movable electrode 22e. The patterns 22e and 22b are also patterns in the Al film 22.

パターン22bは、ローレンツ力電流経路22dに電流を供給するため及び可動電極22eに電位を印加するための配線パターンである。パターン22bは、+Y側の脚部12cにおいて絶縁膜15及びSiN膜21のコンタクトホールを介してAl膜等からなる配線パターン(図6では図示せず)に接続されるとともに、−Y側の脚部12cにおいて同様に別のローレンツ力用配線パターン(図6では図示せず)と接続されている。脚部12cを介してそれらの配線パターンから、第2のローレンツ力用駆動信号としての電流が供給される。図1に示す磁石5によって、ローレンツ力用電流経路22dがX軸方向の磁界内に置かれている。したがって、パターン22bを介してローレンツ力電流経路22dに電流を供給すると、ローレンツ力用電流経路22dに、その電流の向きに応じて、+Z方向又は−Z方向のローレンツ力が生ずる。また、その電流供給状態から切り替えて、Al膜からなる固定電極41aとの間に電圧(静電力用電圧、静電力用駆動信号)が印加される。固定電極41aは、図5及び図6に示すように、基板11上の絶縁膜13,14間に形成され、可動電極22eと対向する位置に配置されている。可動電極22eと固定電極35との間に電圧が印加されると、両者の間に駆動力としての静電力が生じ、この静電力により可動板12は基板11に引き寄せられる。   The pattern 22b is a wiring pattern for supplying a current to the Lorentz force current path 22d and for applying a potential to the movable electrode 22e. The pattern 22b is connected to a wiring pattern (not shown in FIG. 6) made of an Al film or the like through the contact hole of the insulating film 15 and the SiN film 21 in the leg portion 12c on the + Y side, and the leg on the −Y side. Similarly, the part 12c is connected to another Lorentz force wiring pattern (not shown in FIG. 6). A current as a second Lorentz force drive signal is supplied from these wiring patterns via the leg 12c. The Lorentz force current path 22d is placed in the magnetic field in the X-axis direction by the magnet 5 shown in FIG. Accordingly, when a current is supplied to the Lorentz force current path 22d via the pattern 22b, a Lorentz force in the + Z direction or the −Z direction is generated in the Lorentz force current path 22d depending on the direction of the current. Further, a voltage (electrostatic force voltage, electrostatic force drive signal) is applied between the current supply state and the fixed electrode 41a made of an Al film. As shown in FIGS. 5 and 6, the fixed electrode 41a is formed between the insulating films 13 and 14 on the substrate 11, and is disposed at a position facing the movable electrode 22e. When a voltage is applied between the movable electrode 22e and the fixed electrode 35, an electrostatic force as a driving force is generated between them, and the movable plate 12 is attracted to the substrate 11 by this electrostatic force.

本実施の形態では、可動電極22eと固定電極41aとの間の静電力用電圧、第1のローレンツ力用電流経路22cに流す電流、及び第1のローレンツ力用電流経路22dに流す電流を制御することで、ミラー31が上側(基板11と反対側)に保持された状態(図6、後述する図7(a))、ミラー31が後述する図7(c)に示す下側位置に保持された状態、及び、ミラー31が後述する図7(b)に示す下側中間位置に保持された状態にすることができる。本実施の形態では、後述するように、外部制御回路6によって、このような制御が行われるようになっている。   In the present embodiment, the electrostatic force voltage between the movable electrode 22e and the fixed electrode 41a, the current flowing through the first Lorentz force current path 22c, and the current flowing through the first Lorentz force current path 22d are controlled. As a result, the mirror 31 is held on the upper side (opposite side of the substrate 11) (FIG. 6, FIG. 7A described later), and the mirror 31 is held at the lower position shown in FIG. 7C described later. In this state, the mirror 31 can be held at the lower intermediate position shown in FIG. In the present embodiment, as described later, such control is performed by the external control circuit 6.

図7は、1つの光スイッチの可動部及びこれに設けられたミラー31が保持される各位置を模式的に示す概略側面図である。図7において、各部の構造は大幅に簡略化して示している。図6及び図7において、Kは、ミラー31の進出位置に対する光路の断面を示している。なお、図7(a)は、図6と同じ状態を示している。   FIG. 7 is a schematic side view schematically showing each position where the movable part of one optical switch and the mirror 31 provided thereon are held. In FIG. 7, the structure of each part is shown greatly simplified. 6 and 7, K indicates a cross section of the optical path with respect to the advance position of the mirror 31. FIG. 7A shows the same state as FIG.

ここで、いかなる制御信号を与えることによって、図3乃至図6に示す1つの光スイッチのミラー31が図7に示す各位置に保持されるかについて、図8を参照して説明する。図8は1つの光スイッチに与える制御信号の例を示す説明図である。図8において、図5中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。   Here, what control signals are given to hold the mirror 31 of one optical switch shown in FIGS. 3 to 6 at each position shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a control signal given to one optical switch. 8, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 5 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

ここでは、理解を容易にするため、図8に示すように、切替スイッチSWR,SWL、可変直流電圧源VV,VH及び可変直流電流源IV,IHが接続されているものと、考える。   Here, to facilitate understanding, it is assumed that the changeover switches SWR and SWL, the variable DC voltage sources VV and VH, and the variable DC current sources IV and IH are connected as shown in FIG.

図8に示すように、−Y側の脚部12dにおいて、パターン22aがグラウンド(接地)に接続されている。一方、+Y側の脚部12dにおけるパターン22aとグラウンドとの間に可変直流電流源IVが接続されている。したがって、可変直流電流源IVからの電流が第1のローレンツ力用電流経路22cに流れる第1のローレンツ力用電流となる。可変直流電流源IVは、例えば、正電流+I(この値の設定例は後述する。)、及び、ゼロから負電流−I(この値の設定例は後述する。)までの値の可変の電流を出力し得るものとする。ここで、正電流とは、第1のローレンツ力用電流経路22cに−Z方向(基板11へ向かう方向)の第1のローレンツ力を生じさせる電流をいい、負電流とは、第1のローレンツ力用電流経路22cに+Z方向(基板11から遠ざかる方向)の第1のローレンツ力を生じさせる電流をいう。   As shown in FIG. 8, in the leg portion 12d on the -Y side, the pattern 22a is connected to the ground (ground). On the other hand, a variable DC current source IV is connected between the pattern 22a in the leg portion 12d on the + Y side and the ground. Therefore, the current from the variable DC current source IV becomes the first Lorentz force current flowing in the first Lorentz force current path 22c. The variable DC current source IV includes, for example, a positive current + I (a setting example of this value will be described later) and a variable current having a value from zero to a negative current −I (a setting example of this value will be described later). Can be output. Here, the positive current refers to a current that generates a first Lorentz force in the −Z direction (direction toward the substrate 11) in the first Lorentz force current path 22c, and the negative current refers to the first Lorentz force. A current that generates a first Lorentz force in the + Z direction (a direction away from the substrate 11) in the force current path 22c.

切替スイッチSWR,SWLは互いに連動して切り替わり、切替スイッチSWRの接点a1,c1間が選択的に接続されるとともに切替スイッチSWLの接点a2,c2間が選択的に接続された状態と、切替スイッチSWRの接点b1,c1間が選択的に接続されるとともに切替スイッチSWLの接点b2,c2間が選択的に接続された状態とに、切り替わる。   The changeover switches SWR and SWL are switched in conjunction with each other, and the changeover switch SWR is selectively connected between the contacts a1 and c1 and is selectively connected between the contacts a2 and c2 of the changeover switch SWL. Switching between the contacts b1 and c1 of the SWR is selectively connected and the contacts b2 and c2 of the changeover switch SWL are selectively connected.

図8に示すように、切替スイッチSWRの共通接点c1は、+Y側の脚部12cにおいてパターン22bに接続されている。切替スイッチSWRの切替接点a1とグラウンドとの間に、可変直流電圧源VHが接続されている。可変直流電圧源VHは、例えば、接地電位を基準とした負の電位−V(この値の設定例は後述する。)とゼロ電位(接地電位)とを選択的に切替接点a1に印加し得るものとする。切替スイッチSWRの切替接点b1とグラウンドとの間に、可変直流電流源IHが接続されている。可変直流電流源IHは、切替スイッチSWR,SWLが切替接点b1,b2側(すなわち、可変直流電流源IH側)に切り替えられている場合、ゼロから正電流+Iまでの値の可変の電流を出力し得るものとする。ここで、正電流とは、第2のローレンツ力用電流経路22dに−Z方向(基板11へ向かう方向)の第2のローレンツ力を生じさせる電流をいう。   As shown in FIG. 8, the common contact c1 of the changeover switch SWR is connected to the pattern 22b at the leg portion 12c on the + Y side. A variable DC voltage source VH is connected between the switching contact a1 of the changeover switch SWR and the ground. The variable DC voltage source VH can selectively apply, for example, a negative potential −V (a setting example of this value will be described later) and a zero potential (ground potential) with reference to the ground potential to the switching contact a1. Shall. A variable DC current source IH is connected between the switching contact b1 of the changeover switch SWR and the ground. The variable DC current source IH outputs a variable current having a value from zero to a positive current + I when the changeover switches SWR and SWL are switched to the switching contacts b1 and b2 side (that is, the variable DC current source IH side). It shall be possible. Here, the positive current refers to a current that generates a second Lorentz force in the −Z direction (direction toward the substrate 11) in the second current path 22d for Lorentz force.

図8に示すように、切替スイッチSWLの共通接点c2は、−Y側の脚部12cにおいて、パターン22bに接続されている。また、切替スイッチSWLの切替接点a2は電気的に浮いており、切替スイッチSWLの切替接点b2は、グラウンドに接続されている。   As shown in FIG. 8, the common contact c2 of the changeover switch SWL is connected to the pattern 22b at the −Y side leg 12c. The switching contact a2 of the changeover switch SWL is electrically floating, and the switching contact b2 of the changeover switch SWL is connected to the ground.

したがって、切替スイッチSWR,SWLが切替接点b1,b2側(すなわち、可変直流電流源IH側)に切り替えられている場合、可変直流電流源IHからの電流が第2のローレンツ力用電流経路22dに流れる第2のローレンツ力用電流となる。この切替状態では、可変直流電流源IHから第2のローレンツ力用電流が流れると、パターン22b,22dの電気抵抗により電圧降下が生ずる。しかし、パターン22b,22dの電気抵抗は小さいことから、この第2のローレンツ力用電流によるパターン22b,22dの電圧降下はほぼゼロであるため、可動電極22eには接地電位を基準としたほぼゼロの電位(ほぼ接地電位)が印加されることになる。第2のローレンツ力用電流によるパターン22b,22dの電圧降下は、可変直流電圧源VVによって印加される電位よりも小さくすることができるので、無視して良い。すなわち、切替スイッチSWR,SWLが可変直流電流源IH側に切り替えられている場合は、可動電極22eに印加されている電位は、近似的に、接地電位を基準としたゼロの電位(すなわち、接地電位)であるとして差し支えない。以下の説明では、このような状態では、可動電極22eの電位はゼロであるとする。   Therefore, when the changeover switches SWR and SWL are switched to the switching contacts b1 and b2 side (that is, the variable DC current source IH side), the current from the variable DC current source IH is supplied to the second Lorentz force current path 22d. This is the second current for Lorentz force that flows. In this switching state, when the second current for Lorentz force flows from the variable DC current source IH, a voltage drop occurs due to the electric resistance of the patterns 22b and 22d. However, since the electric resistances of the patterns 22b and 22d are small, the voltage drop of the patterns 22b and 22d due to the second current for Lorentz force is almost zero, so that the movable electrode 22e has almost zero with respect to the ground potential. (Approximately ground potential) is applied. Since the voltage drop of the patterns 22b and 22d due to the second Lorentz force current can be made smaller than the potential applied by the variable DC voltage source VV, it can be ignored. That is, when the changeover switches SWR and SWL are switched to the variable DC current source IH side, the potential applied to the movable electrode 22e is approximately zero with respect to the ground potential (that is, the ground potential). Potential). In the following description, it is assumed that the potential of the movable electrode 22e is zero in such a state.

一方、切替スイッチSWR,SWLが切替接点a1,a2側(すなわち、可変直流電圧VH側)に切り替えられている場合、第2のローレンツ力用電流経路22dには第2のローレンツ力用電流は流れず、可動電極22eには、接地電位を基準とした可変直流電圧源VHによる電位が印加される。   On the other hand, when the changeover switches SWR and SWL are switched to the switching contacts a1 and a2 side (that is, the variable DC voltage VH side), the second Lorentz force current flows in the second Lorentz force current path 22d. Instead, the potential from the variable DC voltage source VH with respect to the ground potential is applied to the movable electrode 22e.

また、図8に示すように、固定電極41aとグラウンドとの間には、可変直流電圧源VVが接続されている。可変直流電圧源VVは、例えば、接地電位を基準とした正の電位+V(この値の設定例は後述する。)とゼロ電位(接地電位)とを選択的に固定電極41aに印加し得るものとする。   Further, as shown in FIG. 8, a variable DC voltage source VV is connected between the fixed electrode 41a and the ground. The variable DC voltage source VV can, for example, selectively apply a positive potential + V (a setting example of this value will be described later) and a zero potential (ground potential) with respect to the ground potential to the fixed electrode 41a. And

図7(a)は、前記静電力(固定電極41aと可動電極22eとの間の電圧(電位差)による両者間の静電力)並びに前記第1及び第2のローレンツ力が印加されていない状態を示している。また、切替スイッチSWR,SWLを可変直流電流源IH側に切り替えた状態で、ローレンツ力用電流経路22d,22eに互いに同じ大きさのローレンツ力用電流を互いに逆方向に流した場合にも、両者に生ずる第1及び第2のローレンツ力がほぼ同じで逆向きとなり打ち消し合うので、ほぼ図7(a)に示す状態となる。換言すれば、図7(a)に示す状態において、ローレンツ力用電流経路22d,22eに互いに同じ大きさのローレンツ力用電流を互いに逆方向に流せば、図7(a)に示す状態を維持することができる。なお、図7(a)に示す状態において、固定電極41aと可動電極22eとの間の電圧がV又は2Vとなっても、固定電極41aと可動電極22eとの間の距離が十分に長く、両者の間に作用する静電力は十分に小さくて、ほぼ図7(a)に示す状態が保持される。   FIG. 7A shows the state in which the electrostatic force (electrostatic force between the two due to the voltage (potential difference) between the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e) and the first and second Lorentz forces are not applied. Show. Also, when the same Lorentz force current flows in the opposite directions to the Lorentz force current paths 22d and 22e with the changeover switches SWR and SWL switched to the variable DC current source IH side, Since the first and second Lorentz forces generated in the above are almost the same and are opposite to each other and cancel each other, the state is almost as shown in FIG. In other words, in the state shown in FIG. 7A, when the same currents for the Lorentz force flow through the Lorentz force current paths 22d and 22e in opposite directions, the state shown in FIG. 7A is maintained. can do. In the state shown in FIG. 7A, even if the voltage between the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e is V or 2V, the distance between the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e is sufficiently long. The electrostatic force acting between the two is sufficiently small, and the state shown in FIG.

切替スイッチSWR,SWLの切替状態、並びに、可変直流電圧源VV,VH及び可変直流電流源IV,IHの出力とによって当該光スイッチに供給される電流及び電圧が、当該光スイッチに対する制御信号である。図7に示す各状態に保持するのに必要な制御信号の例は、以下の説明から理解される。   The current and voltage supplied to the optical switch by the switching state of the changeover switches SWR and SWL and the outputs of the variable DC voltage sources VV and VH and the variable DC current sources IV and IH are control signals for the optical switch. . Examples of control signals necessary for maintaining each state shown in FIG. 7 will be understood from the following description.

図7(a)に示す状態では、可動板12における支持板12bの脚部12dに近い領域がなす板ばね部のバネ力によって、+Z方向に湾曲した状態に復帰し、可動部が固定部から離れてミラー31が上側位置に保持される。これにより、ミラー31が光路Kに進出して当該光路Kに入射した光を反射させ、反射状態となる。   In the state shown in FIG. 7A, the movable plate 12 returns to the state curved in the + Z direction by the spring force of the leaf spring portion formed by the region near the leg portion 12d of the support plate 12b, and the movable portion is moved from the fixed portion. The mirror 31 is held away from the upper position. As a result, the mirror 31 advances into the optical path K, reflects the light incident on the optical path K, and enters a reflective state.

図7(b)に示す状態は、例えば、前記静電力を印加しない状態で、可変直流電流源IV,IHのいずれか一方のみにて、ローレンツ力用電流経路22c,22dのいずれか一方のみに所定の大きさの正電流を流して下向きのローレンツ力を発生させた場合(勿論、電流の設定はこれ以外にも無数にある。)に、保たれる状態である。この状態では、可動部が固定部と当接せずに固定部からスペースを残して離れた位置(下側中間位置)で、下向きのローレンツ力と可動板12の前記バネ力とが釣り合って静止し、可動板12及びミラー31がこの下側中間位置に保持される。前記スペースは、可動板12の可動電極22eと固定部の固定電極41aとの間に十分な静電力が発生できる距離に設定されている。この状態では、ミラー31が光路Kから退出して、光路Kに入射した光がミラー31で反射されずにそのまま通過し、非反射状態となる。   The state shown in FIG. 7B is, for example, in a state where the electrostatic force is not applied and only one of the variable DC current sources IV and IH and only one of the current paths 22c and 22d for Lorentz force. This is a state that is maintained when a positive current of a predetermined magnitude is applied to generate a downward Lorentz force (of course, there are countless other current settings). In this state, the downward Lorentz force balances with the spring force of the movable plate 12 at a position where the movable portion does not contact the fixed portion and leaves a space from the fixed portion (lower intermediate position). Then, the movable plate 12 and the mirror 31 are held at the lower intermediate position. The space is set to a distance at which a sufficient electrostatic force can be generated between the movable electrode 22e of the movable plate 12 and the fixed electrode 41a of the fixed portion. In this state, the mirror 31 leaves the optical path K, and the light incident on the optical path K passes through the mirror 31 without being reflected by the mirror 31 and enters a non-reflective state.

図7(b)に示す状態において、可変直流電圧源VH及び/又は可変直流電圧源VVによって、可動板12の可動電極22eと固定部の固定電極41aとの間に所定電圧を印加して十分な静電力を印加すると、その静電力によって、可動板12及びミラー31が更に下方へ移動していき、図7(c)に示すように、可動板12が固定部に当接する下側位置で静止する。   In the state shown in FIG. 7B, a predetermined voltage is sufficiently applied between the movable electrode 22e of the movable plate 12 and the fixed electrode 41a of the fixed portion by the variable DC voltage source VH and / or the variable DC voltage source VV. When an electrostatic force is applied, the movable plate 12 and the mirror 31 are further moved downward by the electrostatic force, and as shown in FIG. 7C, at the lower position where the movable plate 12 abuts the fixed portion. Quiesce.

図7(b)に示す状態から図7(c)に示す状態への移行は、具体的には、例えば、可変直流電流源IVにより所定の大きさの正の第1のローレンツ力用電流が流されており、切替スイッチSWR,SWLが可変直流電圧源VH側に切り替えられている場合は、可動電極22eに所定値以上の絶対値を持つ負の電位を印加しかつ固定電極41aにゼロ電位(接地電位)を印加するか、可動電極22eにゼロ電位(接地電位)を印加しかつ固定電極41aに所定値以上の絶対値を持つ正の電位を印加するか、あるいは、可動電極22eに所定値以上の絶対値を持つ負の電位を印加しかつ固定電極41aに所定値以上の絶対値を持つ正の電位を印加することで、達成される。また、図7(b)に示す状態から図7(c)に示す状態への移行は、可変直流電流源IVからの電流が流れておらず、切替スイッチSWR,SWLが可変直流電流源IH側に切り替えられ、可変直流電流源IHから第2のローレンツ力用電流経路22dに第2のローレンツ力用電流が流されている場合は、前述したように可動電極22eの電位がゼロ電位(接地電位)であるので、可変直流電圧源VVによって固定電極41aに所定値以上の絶対値を持つ負の電位を印加することで、達成される。   Specifically, the transition from the state shown in FIG. 7B to the state shown in FIG. 7C is performed, for example, when a positive first Lorentz force current having a predetermined magnitude is generated by the variable DC current source IV. When the changeover switches SWR and SWL are switched to the variable DC voltage source VH side, a negative potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value is applied to the movable electrode 22e, and a zero potential is applied to the fixed electrode 41a. (Ground potential) is applied, a zero potential (ground potential) is applied to the movable electrode 22e and a positive potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value is applied to the fixed electrode 41a, or a predetermined potential is applied to the movable electrode 22e. This is achieved by applying a negative potential having an absolute value greater than or equal to the value and applying a positive potential having an absolute value greater than or equal to the predetermined value to the fixed electrode 41a. Further, in the transition from the state shown in FIG. 7B to the state shown in FIG. 7C, the current from the variable DC current source IV does not flow, and the changeover switches SWR and SWL are on the variable DC current source IH side. When the second Lorentz force current is supplied from the variable DC current source IH to the second Lorentz force current path 22d, as described above, the potential of the movable electrode 22e is zero (ground potential). Therefore, this is achieved by applying a negative potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value to the fixed electrode 41a by the variable DC voltage source VV.

図7(b)に示す状態から図7(c)に示す状態へ移行した後、それまで流していた第1又は第2のローレンツ力用電流をゼロにして、第1又は第2のローレンツ力の印加を停止する。そのローレンツ力の印加が停止されても、前記静電力が印加されているので、前記静電力によって、可動板12及びミラー31が図7(c)に示す下側位置に保持され続ける。   After shifting from the state shown in FIG. 7B to the state shown in FIG. 7C, the current for the first or second Lorentz force that has flowed until then is made zero, and the first or second Lorentz force is made. The application of is stopped. Even if the application of the Lorentz force is stopped, since the electrostatic force is applied, the movable plate 12 and the mirror 31 continue to be held at the lower position shown in FIG.

図7(c)に示す状態においても、前記図7(b)に示す状態と同様に、ミラー31が光路Kから退出しており、非反射状態となっている。   Also in the state shown in FIG. 7C, the mirror 31 has left the optical path K and is in a non-reflective state as in the state shown in FIG. 7B.

なお、図7(c)に示す状態は、流される電流の大きさや電位の大きさが変動しても、ある一定の条件で維持することができる。   Note that the state shown in FIG. 7C can be maintained under certain conditions even when the magnitude of the flowing current or the magnitude of the potential varies.

第1及び第2のローレンツ力用電流経路22c,22dにそれぞれ第1及び第2のローレンツ力用電流が流れていない場合は、可動電極22eに所定値以上の絶対値を持つ負の電位を印加しかつ固定電極41aにゼロ電位(接地電位)を印加するか、可動電極22eにゼロ電位(接地電位)を印加しかつ固定電極41aに所定値以上の絶対値を持つ正の電位を印加するか、あるいは、可動電極22eに所定値以上の絶対値を持つ負の電位を印加しかつ固定電極41aに所定値以上の絶対値を持つ正の電位を印加することで、図7(c)に示す状態を維持することができる。   When the first and second currents for Lorentz force do not flow in the first and second Lorentz force current paths 22c and 22d, respectively, a negative potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value is applied to the movable electrode 22e. Whether a zero potential (ground potential) is applied to the fixed electrode 41a or a zero potential (ground potential) is applied to the movable electrode 22e and a positive potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value is applied to the fixed electrode 41a. Alternatively, a negative potential having an absolute value greater than or equal to a predetermined value is applied to the movable electrode 22e, and a positive potential having an absolute value greater than or equal to the predetermined value is applied to the fixed electrode 41a, as shown in FIG. The state can be maintained.

次に、第1のローレンツ力用電流経路22cに負の第1のローレンツ力用電流が流され、第2のローレンツ力用電流経路22dには第2のローレンツ力用電流が流れていない場合について、説明する。ここで、図7(a)に示す位置から図7(b)に示す位置へ可動板12を引き下げるときに必要な大きさの正電流を+Iと、これと大きさは同じで流れる方向が逆の負電流を−Iと定義する。この負電流−Iは、可動板12を基板11から遠ざける方向(+Z方向)のローレンツ力を生じさせる。後述する動作例では、この正電流−Iが印加された状態で、図7(c)に示す状態を保つ必要がある。これを達成するのに必要な固定電極41aと可動電極22eとの間の電位差の大きさは、原理的に設定することが可能である。すなわち、この電位差の大きさの下限よりも(実用上の都合による要請で)わずかに大きい電位差に当たる電圧Vを定義し、負であれば−V、正であれば+Vとしておく。可動電極22eに電位−Vを印加するとともに固定電極41aにゼロ電位を印加するか、可動電極22eにゼロ電位を印加するとともに固定電極41aに電位+Vを印加するか、あるいは、可動電極22eに電位−Vを印加するとともに固定電極41aに電位+Vを印加すれば、第1のローレンツ力用電流経路22cに負電流−Iが流されても、図7(c)に示す状態を維持することができる。   Next, a case where a negative first Lorentz force current is caused to flow through the first Lorentz force current path 22c and no second Lorentz force current is flowing through the second Lorentz force current path 22d. ,explain. Here, the positive current of the magnitude required for pulling down the movable plate 12 from the position shown in FIG. 7A to the position shown in FIG. 7B is + I, which is the same size and the flow direction is reverse. Is defined as -I. This negative current −I generates a Lorentz force in a direction (+ Z direction) in which the movable plate 12 is moved away from the substrate 11. In an operation example described later, it is necessary to maintain the state shown in FIG. 7C in a state where the positive current −I is applied. The magnitude of the potential difference between the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e necessary to achieve this can be set in principle. That is, a voltage V corresponding to a potential difference that is slightly larger than the lower limit of the magnitude of the potential difference (as requested by practical reasons) is defined, and is −V if negative and + V if positive. A potential −V is applied to the movable electrode 22e and a zero potential is applied to the fixed electrode 41a, a zero potential is applied to the movable electrode 22e and a potential + V is applied to the fixed electrode 41a, or a potential is applied to the movable electrode 22e. When −V is applied and the potential + V is applied to the fixed electrode 41a, the state shown in FIG. 7C can be maintained even if the negative current −I is caused to flow through the first current path 22c for Lorentz force. it can.

図7(c)に示す状態において、第1及び第2のローレンツ力用電流経路22c,22dに電流を流さないで固定電極41aの電位及び可動電極22eの電位を共にゼロ電位として、前記第1及び第2のローレンツ力並びに前記静電力の印加を停止すると、図7(a)に示す状態に戻る。一方、図7(c)に示す状態において、第1及び第2のローレンツ力用電流経路22c,22dの一方に正電流+Iを流すと、図7(b)に示す状態となる。   In the state shown in FIG. 7C, the electric potential of the fixed electrode 41a and the electric potential of the movable electrode 22e are both set to zero potential without flowing current through the first and second Lorentz force current paths 22c and 22d. When the application of the second Lorentz force and the electrostatic force is stopped, the state shown in FIG. On the other hand, in the state shown in FIG. 7C, when a positive current + I is passed through one of the first and second Lorentz force current paths 22c and 22d, the state shown in FIG. 7B is obtained.

なお、ここでは、直流電圧源VH,VVを用いた駆動方法について説明したが、交流電圧による駆動も可能である。それについては、前記特許文献3に開示されている手法と同様な手法が適用可能である。   Although the driving method using the DC voltage sources VH and VV has been described here, driving using an AC voltage is also possible. For that, a method similar to the method disclosed in Patent Document 3 can be applied.

1つの光スイッチに着目すると、本実施の形態では、可動板12が図7(c)に示す下側位置に所定時間以上継続して位置しないように、図7(c)に示す下側位置から、図7(b)に示す下側中間位置に位置した後に、図7(c)に示す下側位置に戻る動作(「当接継続中止動作」と呼ぶ。)を行うように、当該光スイッチのマイクロアクチュエータが制御される。この制御を実現するためには、例えば、非反射状態を長時間に渡って維持し続ける間は、可動板12が図7(b)に示す下側中間位置及び図7(c)に示す下側位置に交互に位置するように、当該光スイッチのマイクロアクチュエータを制御すればよい。そのために必要な具体的な制御信号は、先の説明から理解できる。   Focusing on one optical switch, in the present embodiment, the lower position shown in FIG. 7C is set so that the movable plate 12 does not continue to be located at the lower position shown in FIG. Then, after the light is positioned at the lower intermediate position shown in FIG. 7B, the operation returns to the lower position shown in FIG. 7C (referred to as “contact continuation stopping operation”). The microactuator of the switch is controlled. In order to realize this control, for example, while the non-reflecting state is maintained for a long time, the movable plate 12 is moved to the lower intermediate position shown in FIG. 7B and the lower position shown in FIG. What is necessary is just to control the microactuator of the said optical switch so that it may be located in a side position alternately. Specific control signals necessary for this can be understood from the above description.

このように、本実施の形態では、非反射状態を長時間に渡って維持し続ける場合であっても、ミラー31及び可動板12が図7(c)に示す下側位置に位置する継続期間を短くすることができるので、可動板12が固定部に貼り付き難くなり、図7(c)に示す位置から図7(a)に示す位置に戻る際に、可動部が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難くなる。   As described above, in the present embodiment, even when the non-reflective state is maintained for a long time, the duration in which the mirror 31 and the movable plate 12 are located at the lower position shown in FIG. 7C. Therefore, the movable plate 12 is difficult to stick to the fixed portion, and the movable portion is easily separated from the fixed portion when returning from the position shown in FIG. 7C to the position shown in FIG. Therefore, it becomes difficult to cause malfunction and delay in operation.

ところで、可動板12と固定部との貼り付きを防止するだけであるなら、非反射状態を長時間に渡って維持し続ける間においても、静電力用電圧(固定電極41aと可動電極22eとの間の電圧)を常時ゼロにするとともに第1又は第2のローレンツ力用電流を常時+Iにして、常時図7(b)に示す下側中間位置に維持するだけでもよい。しかし、このように長時間に渡る期間において第1又は第2のローレンツ力用電流を+Iに維持すると、消費電力が著しく増大してしまう。これに対し、本実施の形態では、非反射状態を維持する期間は、図7(b)に示す下側中間位置と図7(c)に示す下側位置を交互に繰り返すので、図7(b)に示す下側中間位置は必要最小限の時間に留めることができることから、消費電力を大幅に低減することができる。   By the way, if only the sticking between the movable plate 12 and the fixed portion is prevented, the electrostatic force voltage (the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e can be reduced even while the non-reflective state is maintained for a long time. The first or second Lorentz force current may be always + I and always maintained at the lower intermediate position shown in FIG. 7B. However, if the current for the first or second Lorentz force is maintained at + I in such a long period of time, the power consumption is significantly increased. In contrast, in the present embodiment, during the period of maintaining the non-reflective state, the lower intermediate position shown in FIG. 7B and the lower position shown in FIG. Since the lower middle position shown in b) can be kept to the minimum necessary time, the power consumption can be greatly reduced.

図9は、本実施の形態による光スイッチシステムの光スイッチアレー1及び外部制御回路6を示す電気回路図である。ただし、図9では、外部制御回路6については、その一部の構成要素のみを模式的に示している。図9において、光スイッチアレー1の外側に配置されている要素が、外部制御回路6の構成要素である。   FIG. 9 is an electric circuit diagram showing the optical switch array 1 and the external control circuit 6 of the optical switch system according to the present embodiment. However, FIG. 9 schematically shows only some of the components of the external control circuit 6. In FIG. 9, elements arranged outside the optical switch array 1 are components of the external control circuit 6.

図3乃至図6に示す単一の光スイッチは、電気回路的には、1個のコンデンサ(固定電極41aと可動電極22eとがなすコンデンサに相当)と、1個の第1のコイル(第1のローレンツ力用電流経路22cに相当)と、1個の第2のコイル(第2のローレンツ力用電流経路22dに相当)と見なせる。図9では、m行n列目の光スイッチのコンデンサ、第1のコイル及び第2のコイルをそれぞれCmn、LAmn,LBmnと表記している。例えば、図9中の左上の(1行1列目の)光スイッチのコンデンサ、第1のコイル及び第2のコイルをそれぞれC11,LA11,LB11と表記している。図9では、説明を簡単にするため、既に説明したように、9個の光スイッチを3行3列に配置している。もっとも、光スイッチの数は何ら限定されるものではなく、例えば100行100列の光スイッチを有する場合も、原理は同一である。   The single optical switch shown in FIGS. 3 to 6 includes one capacitor (corresponding to a capacitor formed by the fixed electrode 41a and the movable electrode 22e) and one first coil (first coil) in terms of electrical circuit. 1 Lorentz force current path 22c) and one second coil (corresponding to the second Lorentz force current path 22d). In FIG. 9, the capacitor, the first coil, and the second coil of the optical switch in the m-th row and the n-th column are denoted as Cmn, LAmn, and LBmn, respectively. For example, the capacitor, first coil, and second coil of the optical switch in the upper left (first row, first column) in FIG. 9 are denoted as C11, LA11, and LB11, respectively. In FIG. 9, nine optical switches are arranged in three rows and three columns as described above for the sake of simplicity. However, the number of optical switches is not limited at all, and the principle is the same even when, for example, an optical switch having 100 rows and 100 columns is provided.

光スイッチアレー1では、制御線の本数を減らすために、図9に示すように、行毎及び列毎の共通配線を施している。   In the optical switch array 1, in order to reduce the number of control lines, common wiring is provided for each row and each column as shown in FIG.

光スイッチアレー1には、図9に示すように、端子EBL1〜EBL3、端子EBR1〜EBR3、端子S0〜S3及び端子EA1〜EA3が設けられている。これらの端子は、外部制御回路6に接続するための外部接続用の端子である。本実施の形態では、前述した配線パターン42aなどによって、図9に示す電気的な接続が実現されている。前記各端子は、例えば、配線パターンの一部を電極パッドとすることにより構成することができる。   As shown in FIG. 9, the optical switch array 1 is provided with terminals EBL1 to EBL3, terminals EBR1 to EBR3, terminals S0 to S3, and terminals EA1 to EA3. These terminals are external connection terminals for connection to the external control circuit 6. In the present embodiment, the electrical connection shown in FIG. 9 is realized by the wiring pattern 42a described above. Each of the terminals can be configured, for example, by using a part of the wiring pattern as an electrode pad.

1列目のコンデンサC11,C21,C31の固定電極41aは、端子S1に共通して電気的に接続されている。2列目のコンデンサC12,C22,C32の固定電極41aは、端子S2に共通して電気的に接続されている。3列目のコンデンサC13,C23,C33の固定電極41aは、端子S3に共通して電気的に接続されている。このように、本実施の形態では、各列毎に、当該列のマイクロアクチュエータの固定電極41aが電気的に共通して接続されている。   The fixed electrodes 41a of the capacitors C11, C21, C31 in the first column are electrically connected in common to the terminal S1. The fixed electrodes 41a of the capacitors C12, C22, and C32 in the second row are electrically connected in common to the terminal S2. The fixed electrodes 41a of the capacitors C13, C23, C33 in the third row are electrically connected in common to the terminal S3. Thus, in the present embodiment, the fixed electrode 41a of the microactuator in the column is electrically connected in common for each column.

1行目の第2のコイルLB11,LB12,LB13が直列に接続され、その一端が端子EBL1に他端が端子EBR1にそれぞれ接続されている。2行目の第2のコイルLB21,LB22,LB23が直列に接続され、その一端が端子EBL2に他端が端子EBR2にそれぞれ接続されている。3行目の第2のコイルLB31,LB32,LB33が直列に接続され、その一端が端子EBL3に他端が端子EBR3にそれぞれ接続されている。各コンデンサCmnの可動電極22eは、同じマイクロアクチュエータの第2のコイルLBmnの図9中の左端に接続されている。   The second coils LB11, LB12, LB13 in the first row are connected in series, one end of which is connected to the terminal EBL1 and the other end is connected to the terminal EBR1. Second coils LB21, LB22, and LB23 in the second row are connected in series, and one end thereof is connected to terminal EBL2 and the other end is connected to terminal EBR2. The second coils LB31, LB32, LB33 in the third row are connected in series, and one end thereof is connected to the terminal EBL3 and the other end is connected to the terminal EBR3. The movable electrode 22e of each capacitor Cmn is connected to the left end in FIG. 9 of the second coil LBmn of the same microactuator.

1行目の第2のコイルLB11,LB12,LB13は、端子EBR1,EBL1間に電流を流したときにこれらの第2のコイルLB11,LB12,LB13に発生するローレンツ力の向きが同一になるように、電流の向きをそろえて接続されている。この点は、2行目の第2のコイルLB21,LB22,LB23及び3行目の第2のコイルLB31,LB32,LB33についても、同様である。本実施の形態では、電流を端子EBR1〜EBR3から端子EBL1〜EBL3にそれぞれ向かう方向に流したときに(この方向の電流が正電流である。)、マイクロアクチュエータの第2のローレンツ力用電流経路22dに第2のローレンツ力が下向きに働くように設定されている。   The second coils LB11, LB12, LB13 in the first row have the same direction of Lorentz force generated in the second coils LB11, LB12, LB13 when a current is passed between the terminals EBR1, EBL1. In addition, they are connected with the same current direction. The same applies to the second coils LB21, LB22, and LB23 in the second row and the second coils LB31, LB32, and LB33 in the third row. In the present embodiment, when current flows in a direction from terminals EBR1 to EBR3 to terminals EBL1 to EBL3 (current in this direction is a positive current), the second current path for Lorentz force of the microactuator. 22d is set so that the second Lorentz force works downward.

本実施の形態では、このようにして、行毎に、第2のコイルLBmnに対する制御信号としての電流が同時に供給されるように配線されている。   In the present embodiment, wiring is performed so that a current as a control signal for the second coil LBmn is simultaneously supplied for each row in this way.

1列目の第1のコイルLA11,LA21,LA31が直列に接続され、その一端が端子EA1に他端が端子S0にそれぞれ接続されている。2列目のコイルLA12,LA22,LA32が直列に接続され、その一端が端子EA2に他端が端子S0にそれぞれ接続されている。3列目のコイルLA13,LA23,LA33が直列に接続され、その一端が端子EA3に他端が端子S0にそれぞれ接続されている。   The first coils LA11, LA21, LA31 in the first row are connected in series, with one end connected to the terminal EA1 and the other end connected to the terminal S0. The coils LA12, LA22, LA32 in the second row are connected in series, one end of which is connected to the terminal EA2 and the other end is connected to the terminal S0. The third row coils LA13, LA23, LA33 are connected in series, one end of which is connected to the terminal EA3 and the other end is connected to the terminal S0.

1列目の第1のコイルLA11,LA21,LA31は、端子EA1,S0間に電流を流したときにこれらの第1のコイルLA11,LA21,LA31に発生するローレンツ力の向きが同一になるように、電流の向きをそろえて接続されている。この点は、2列目の第1のコイルLA12,LA22,LA32及び3列目の第1のコイルLA13,LA23,LA33についても、同様である。本実施の形態では、電流を端子EA1,EA2,EA3から端子S0に向かう方向に流したときに(この方向の電流が正電流である。)、マイクロアクチュエータの第1のローレンツ力用電流経路22cにローレンツ力が下向きに働くように設定されている。   The first coils LA11, LA21, LA31 in the first row have the same direction of the Lorentz force generated in the first coils LA11, LA21, LA31 when a current is passed between the terminals EA1, S0. In addition, they are connected with the same current direction. The same applies to the first coils LA12, LA22, LA32 in the second row and the first coils LA13, LA23, LA33 in the third row. In the present embodiment, when current flows in the direction from terminal EA1, EA2, EA3 toward terminal S0 (current in this direction is a positive current), current path 22c for the first Lorentz force of the microactuator. The Lorentz force is set to work downward.

本実施の形態では、このようにして、列毎に、第1のコイルLAmnに対する制御信号としての電流が同時に供給されるように配線されている。   In the present embodiment, wiring is performed so that a current as a control signal for the first coil LAmn is simultaneously supplied for each column in this way.

なお、本実施の形態で用いられている光スイッチアレー1には、図9に示すように、アドレス回路や列選択スイッチや行選択スイッチ等は搭載されていない。   The optical switch array 1 used in the present embodiment is not equipped with an address circuit, a column selection switch, a row selection switch, or the like as shown in FIG.

本実施の形態で用いられている光スイッチアレー1は、例えば、膜の形成及びパターニング、エッチング、犠牲層の形成・除去などの半導体製造技術を利用して、製造することができる。なお、ミラー31は、例えば、ミラー31に対応する凹所をレジストに形成した後、電解メッキによりミラー31となるべきAu、Niその他の金属を成長させ、その後に前記レジストを除去することで、形成することができる。   The optical switch array 1 used in the present embodiment can be manufactured by using a semiconductor manufacturing technique such as film formation and patterning, etching, and sacrificial layer formation / removal. The mirror 31 is formed by, for example, forming a recess corresponding to the mirror 31 in the resist, and then growing Au, Ni, or other metal to be the mirror 31 by electrolytic plating, and then removing the resist. Can be formed.

そして、本実施の形態では、図9に示すように、図8中の切替スイッチSWR,SWL、可変直流電圧源VH及び可変直流電流源IHにそれぞれ相当する切替スイッチSWR1,SWL1、可変直流電圧源VH1及び可変直流電流源IH1が、1行目の光スイッチに対して共通して設けられている。切替スイッチSWR1の共通接点が端子EBR1に接続され、切替スイッチSWL1の共通接点が端子EBL1に接続されている。符号H1は、切替スイッチSWR1,SWL1、可変直流電圧源VH1及び可変直流電流源IH1が全体として構成している電流・電位切替供給部を示している。   In this embodiment, as shown in FIG. 9, the changeover switches SWR1 and SWL1, the variable DC voltage source corresponding to the changeover switches SWR and SWL, the variable DC voltage source VH and the variable DC current source IH in FIG. 8, respectively. VH1 and variable DC current source IH1 are provided in common for the optical switch in the first row. A common contact of the changeover switch SWR1 is connected to the terminal EBR1, and a common contact of the changeover switch SWL1 is connected to the terminal EBL1. Reference numeral H1 denotes a current / potential switching supply unit that is configured by the changeover switches SWR1 and SWL1, the variable DC voltage source VH1, and the variable DC current source IH1 as a whole.

同様に、図8中の切替スイッチSWR,SWL、可変直流電圧源VH及び可変直流電流源IHにそれぞれ相当する切替スイッチSWR2,SWL2、可変直流電圧源VH2及び可変直流電流源IH2が、2行目の光スイッチに対して共通して設けられている。切替スイッチSWR2の共通接点が端子EBR2に接続され、切替スイッチSWL2の共通接点が端子EBL2に接続されている。符号H2は、切替スイッチSWR2,SWL2、可変直流電圧源VH2及び可変直流電流源IH2が全体として構成している電流・電位切替供給部を示している。   Similarly, the changeover switches SWR2, SWL2, the variable DC voltage source VH2, and the variable DC current source IH2 respectively corresponding to the changeover switches SWR, SWL, the variable DC voltage source VH, and the variable DC current source IH in FIG. The optical switch is provided in common. The common contact of the changeover switch SWR2 is connected to the terminal EBR2, and the common contact of the changeover switch SWL2 is connected to the terminal EBL2. Reference numeral H2 denotes a current / potential switching supply unit that is configured as a whole by the changeover switches SWR2 and SWL2, the variable DC voltage source VH2, and the variable DC current source IH2.

同様に、図8中の切替スイッチSWR,SWL、可変直流電圧源VH及び可変直流電流源IHにそれぞれ相当する切替スイッチSWR3,SWL3、可変直流電圧源VH3及び可変直流電流源IH3が、3行目の光スイッチに対して共通して設けられている。切替スイッチSWR3の共通接点が端子EBR3に接続され、切替スイッチSWL3の共通接点が端子EBL3に接続されている。符号H3は、切替スイッチSWR3,SWL3、可変直流電圧源VH3及び可変直流電流源IH3が全体として構成している電流・電位切替供給部を示している。   Similarly, the changeover switches SWR3, SWL3, the variable DC voltage source VH3, and the variable DC current source IH3 corresponding to the changeover switches SWR, SWL, the variable DC voltage source VH, and the variable DC current source IH, respectively, in FIG. The optical switch is provided in common. A common contact of the changeover switch SWR3 is connected to the terminal EBR3, and a common contact of the changeover switch SWL3 is connected to the terminal EBL3. Reference numeral H3 denotes a current / potential switching supply unit that is configured as a whole by the changeover switches SWR3 and SWL3, the variable DC voltage source VH3, and the variable DC current source IH3.

図9に示すように、図8中の可変直流電圧源VV及び可変直流電流源IVにそれぞれ相当する可変直流電圧源VV1及び可変直流電流源IV1が、1列目の光スイッチに対して共通して設けられている。同様に、図8中の可変直流電圧源VV及び可変直流電流源IVにそれぞれ相当する可変直流電圧源VV2及び可変直流電流源IV2が、2列目の光スイッチに対して共通して設けられている。同様に、図8中の可変直流電圧源VV及び可変直流電流源IVにそれぞれ相当する可変直流電圧源VV3及び可変直流電流源IV3が、3列目の光スイッチに対して共通して設けられている。端子S0は、外部制御回路6において接地されている。   As shown in FIG. 9, the variable DC voltage source VV1 and the variable DC current source IV1 corresponding to the variable DC voltage source VV and the variable DC current source IV in FIG. 8 are common to the optical switches in the first column. Is provided. Similarly, a variable DC voltage source VV2 and a variable DC current source IV2 respectively corresponding to the variable DC voltage source VV and the variable DC current source IV in FIG. 8 are provided in common for the optical switch in the second column. Yes. Similarly, a variable DC voltage source VV3 and a variable DC current source IV3 corresponding to the variable DC voltage source VV and variable DC current source IV in FIG. 8 are provided in common for the optical switch in the third column. Yes. The terminal S0 is grounded in the external control circuit 6.

本実施の形態では、外部制御回路6は、前述した要素等によって、端子EBL1〜EBL3に流れる電流及び端子EBL1〜EBL3に印加される電位、端子EA1〜EA3に流れる電流、及び、端子S1〜S3に印加される電位を制御することで、光スイッチアレー1の各光スイッチの光路切替状態を制御するとともに、前述した当接継続中止動作を実現する。外部制御回路6は、光路切替状態指令信号に応答して当該光路切替状態指令信号が示す光路切替状態を実現するための制御信号を、端子EBL1〜EBL3に流れる電流及び端子EBL1〜EBL3に印加される電位、端子EA1〜EA3に流れる電流、及び、端子S1〜S3に印加される電位として供給し、その光路切替状態を実現するとともに、前述した当接継続中止動作を実現する。なお、外部制御回路6の具体的な回路構成自体は、以下に説明する動作例から明らかである。   In the present embodiment, the external control circuit 6 uses the above-described elements or the like to cause the current flowing through the terminals EBL1 to EBL3, the potential applied to the terminals EBL1 to EBL3, the current flowing through the terminals EA1 to EA3, and the terminals S1 to S3. By controlling the potential applied to the optical switch, the optical path switching state of each optical switch of the optical switch array 1 is controlled, and the contact continuation stop operation described above is realized. The external control circuit 6 applies a control signal for realizing the optical path switching state indicated by the optical path switching state command signal in response to the optical path switching state command signal to the terminals EBL1 to EBL3 and the terminals EBL1 to EBL3. Are supplied as potentials, currents flowing through the terminals EA1 to EA3, and potentials applied to the terminals S1 to S3, realizing the optical path switching state and realizing the contact continuation stopping operation described above. The specific circuit configuration of the external control circuit 6 is apparent from the operation example described below.

次に、本実施の形態による光スイッチシステムの動作例について、説明する。なお、以下の説明では、m行n列目の光スイッチのミラー31をMmnとする。例えば、図9中の左上の(1行1列目の)光スイッチのミラー31は、ミラーM11と表記する。また、以下の説明では、図7(a)に示す位置を「(a)位置」、図7(b)に示す位置を「(b)位置」、図7(c)に示す位置を「(c)位置」とそれぞれ呼ぶ。   Next, an operation example of the optical switch system according to the present embodiment will be described. In the following description, the mirror 31 of the optical switch in the m-th row and the n-th column is assumed to be Mmn. For example, the mirror 31 of the optical switch in the upper left (first row, first column) in FIG. 9 is denoted as a mirror M11. In the following description, the position shown in FIG. 7A is “(a) position”, the position shown in FIG. 7B is “(b) position”, and the position shown in FIG. c) “Position”.

図10は、外部制御回路6の可変直流電圧源VV1〜VV3、可変直流電流源IV1〜IV3及び電流・電位切替供給部H1〜H3がそれぞれ対応する端子に供給する電位及び電流のタイミングチャートの一例を示すものである。   FIG. 10 shows an example of a timing chart of potentials and currents supplied to the corresponding terminals by the variable DC voltage sources VV1 to VV3, the variable DC current sources IV1 to IV3 and the current / potential switching supply units H1 to H3 of the external control circuit 6, respectively. Is shown.

電源を入れた初期状態である時刻t1では、全てのミラーMmnは、(a)位置にある。次に、時刻t2において、可変直流電圧源VV1〜VV3から電位+Vを供給し、電流・電位切替供給部H1〜H3は可変直流電圧源VH1〜VH3側に切り替えて電位−Vを供給する。   At time t1, which is the initial state when the power is turned on, all the mirrors Mmn are in the position (a). Next, at time t2, the potential + V is supplied from the variable DC voltage sources VV1 to VV3, and the current / potential switching supply units H1 to H3 are switched to the variable DC voltage sources VH1 to VH3 to supply the potential -V.

次いで、時刻t3で、可変直流電流源IV1〜IV3からそれぞれ正電流+Iを供給する。このとき、全てのミラーMmnは(c)位置へ移動する。引き続いて、時刻t4で、IV1〜IV3の電流をゼロに戻す。このとき、可動電極22eと固定電極41aとの間には静電力が働いているので、全てのミラーMmnは(c)位置に位置した状態を保つ。なお、時刻t4の後のように、可変直流電圧源VV1〜VV3により電位+Vが印加され、電流・電位切替供給部H1〜H3により電位−Vが印加され、かつ、可変直流電流源IV1〜IV3の電流がゼロである状態が、本実施の形態による光スイッチシステムの定常状態であり、一連の動作(一連の光路切替動作や一連の当接継続中止動作)は、この状態で一旦終了し、次の動作に進むのが通例となる。   Next, at time t3, a positive current + I is supplied from each of the variable DC current sources IV1 to IV3. At this time, all the mirrors Mmn move to the position (c). Subsequently, at time t4, the currents IV1 to IV3 are returned to zero. At this time, since the electrostatic force acts between the movable electrode 22e and the fixed electrode 41a, all the mirrors Mmn are kept in the position (c). As after time t4, the potential + V is applied by the variable DC voltage sources VV1 to VV3, the potential -V is applied by the current / potential switching supply units H1 to H3, and the variable DC current sources IV1 to IV3 are applied. Is a steady state of the optical switch system according to the present embodiment, and a series of operations (a series of optical path switching operations and a series of contact continuation stop operations) are temporarily terminated in this state, It is customary to proceed to the next operation.

次に、全てのミラーMmnが(c)位置にある状態から、各行(及び各列)のミラーのうち1つだけ(a)位置へ移動させる手順について説明する。時刻t6で、可変直流電圧源VV1により印加されている電位と電流・電位切替供給部H1に印加されている電位をゼロにする。すると、ミラーM11における可動電極22eと固定電極41aとの間の静電力はなくなり、可動板12の板ばね部のバネ力により、可動板12は上方向へ移動し、ミラーM11は(a)位置となる。時刻t7で、再び、可変直流電圧源VV1により電位+Vが印加されるとともに電流・電位切替供給部H1により電位−Vが印加される。このとき、ミラーM11は(a)位置であるので、ミラーM11は移動しない。次に、時刻t8〜t11は、時刻t6〜t8と同様で、ミラーM22とミラーM33に対するリリース動作(ミラーを(c)位置から(a)位置に移動させる動作)を行う。これら一連の動作で、ミラーM11,M22,M33が(a)位置となって反射状態となり、他のミラーは(c)位置を保って非反射状態を保つ。   Next, a procedure for moving only one mirror among the mirrors in each row (and each column) from the state where all the mirrors Mmn are in the (c) position to the (a) position will be described. At time t6, the potential applied by the variable DC voltage source VV1 and the potential applied to the current / potential switching supply unit H1 are set to zero. Then, there is no electrostatic force between the movable electrode 22e and the fixed electrode 41a in the mirror M11, the movable plate 12 moves upward by the spring force of the leaf spring portion of the movable plate 12, and the mirror M11 is moved to the position (a). It becomes. At time t7, the potential + V is applied again by the variable DC voltage source VV1, and the potential -V is applied by the current / potential switching supply unit H1. At this time, since the mirror M11 is in the position (a), the mirror M11 does not move. Next, from time t8 to t11, similar to time t6 to t8, a release operation (an operation to move the mirror from the (c) position to the (a) position) is performed on the mirror M22 and the mirror M33. Through these series of operations, the mirrors M11, M22, and M33 are in the (a) position and are in the reflecting state, and the other mirrors are in the (c) position and remain in the non-reflecting state.

次に、図11を用いて、ミラーの入れ替え動作、すなわち光路切替動作について説明する。ここでは、時刻t21では、図10中の時刻t11以降と同じ状態(すなわち、ミラーM11,M22,M33が(a)位置にあるとともに他のミラーが(c)位置にある定常状態)であるものとする。時刻t22で、可変直流電流源IV1から正電流+Iを流す。これにより、1列目で(a)位置にある可動板12の全ては(c)位置へ移動する。結局、(a)位置にあるミラーはミラーM11だけなので、ミラーM11のみが(c)位置へ移動する。その後、時刻t23で、可変直流電流源IV1の電流をゼロにする。次に、時刻t24で、可変直流電流源IV2から正電流+Iを流す。これにより、2列目で(a)位置にある可動板12の全ては(c)位置へ移動する。結局、(a)位置にあるM22のみが(c)位置へ移動する。その後、時刻t25で、可変直流電流源IV2の電流をゼロにする。次に、時刻t26でミラーM12を(c)位置から(a)位置へ移動するが、この手順は、図10の時刻t8と同じである。また、時刻t27の手順も図10の時刻t9と同じである。最後に、時刻t28で、ミラーM21を(c)位置から(a)位置へ移動して、入れ替えが終了する。その後、時刻t29で定常状態に戻す。   Next, a mirror replacement operation, that is, an optical path switching operation will be described with reference to FIG. Here, at time t21, the state is the same as after time t11 in FIG. 10 (that is, a steady state in which the mirrors M11, M22, and M33 are at the position (a) and the other mirrors are at the position (c)). And At time t22, a positive current + I is supplied from the variable DC current source IV1. As a result, all the movable plates 12 in the (a) position in the first row move to the (c) position. Eventually, since the mirror at the position (a) is only the mirror M11, only the mirror M11 moves to the position (c). Thereafter, at time t23, the current of the variable DC current source IV1 is set to zero. Next, at time t24, a positive current + I is supplied from the variable DC current source IV2. As a result, all the movable plates 12 in the (a) position in the second row move to the (c) position. Eventually, only M22 in the position (a) moves to the position (c). Thereafter, at time t25, the current of the variable DC current source IV2 is set to zero. Next, at time t26, the mirror M12 is moved from the (c) position to the (a) position. This procedure is the same as the time t8 in FIG. The procedure at time t27 is the same as that at time t9 in FIG. Finally, at time t28, the mirror M21 is moved from the (c) position to the (a) position, and the replacement is completed. Then, it returns to a steady state at time t29.

以上の図10及び図11を参照した動作説明から、本実施の形態による光スイッチシステムは、光路切替状態指令信号に応答して当該光路切替状態指令信号が示す任意の光路切替状態を実現できることが、わかる。   From the above description of the operation with reference to FIGS. 10 and 11, the optical switch system according to the present embodiment can realize an arbitrary optical path switching state indicated by the optical path switching state command signal in response to the optical path switching state command signal. ,Recognize.

次に、図12を用いて、当接継続中止動作について説明する。ここでは、時刻t41では、図10中の時刻t11以降と同じ状態(すなわち、ミラーM11,M22,M33が(a)位置にあるとともに他のミラーが(c)位置にある定常状態)であるものとする。ここでは、この状態から、ミラーM21の当接継続中止動作を行う例を説明する。   Next, the contact continuation stop operation will be described with reference to FIG. Here, at time t41, the state is the same as that after time t11 in FIG. 10 (that is, a steady state in which the mirrors M11, M22, and M33 are in the (a) position and the other mirrors are in the (c) position). And Here, an example in which the contact continuation stop operation of the mirror M21 is performed from this state will be described.

まず、時刻t42で、可変直流電圧源VV1により印加されている電位をゼロにする。次に、時刻t43で、電流・電位切替供給部H1を可変直流電流源IH1側に切り替える。このとき、ミラーM11の光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間の電圧はゼロになるが、ミラーM11はそもそも(a)位置にあるので、その位置は変わらない。また、ミラーM12,M13の光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間の電圧はV(=+V−0)であるので、それによる静電力によって、ミラーM12,M13の位置は(c)位置のまま変わらない。   First, at time t42, the potential applied by the variable DC voltage source VV1 is set to zero. Next, at time t43, the current / potential switching supply unit H1 is switched to the variable DC current source IH1 side. At this time, the voltage between the movable electrode 22e of the optical switch of the mirror M11 and the fixed electrode 41a becomes zero, but since the mirror M11 is originally in the position (a), the position does not change. Further, since the voltage between the movable electrode 22e of the optical switch of the mirrors M12 and M13 and the fixed electrode 41a is V (= + V-0), the position of the mirrors M12 and M13 is (c) due to the electrostatic force thereby. The position remains unchanged.

次いで、時刻t44から電流・電位切替供給部H1の可変直流電流源IV1の電流を徐々に変化させて、時刻t45で正電流+Iまでもっていく。これと同時に、可変直流電流源IV1の電流の時間変化と大きさがほぼ同じになるようにして、時刻t45で負電流−Iまで変化させる。この過程で、ミラーM11は(a)位置にあるので、本来は電流が与えられると位置が変化するはずであるが、可変直流電流源IV1と電流・電位切替供給部H1とでちょうど打ち消し合うように電流を印加しているので、両者のローレンツ力が相殺されるため、結局、ミラーM11は(a)位置を維持したまま、流れる電流量だけが変化していく。なお、ミラーM12,M13,M21,M31は、(c)位置にいるので、この過程で流れる電流は変化するが、位置変化は伴わない。すなわち、ミラーM12,M13の光スイッチの可動板12は、電流・電位切替供給部H1からの正電流により上方向のローレンツ力を受けるが、それらの光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間の電圧はV(=+V−0)であるので、それによる静電力によって、ミラーM12,M13の位置は(c)位置のまま変わらない。また、ミラーM21,M31の光スイッチの可動板12は、可変直流電流源IV1からの負電流により下方向のローレンツ力を受けるので、ミラーM21,M31の位置は(c)位置のまま変わらない。   Next, the current of the variable DC current source IV1 of the current / potential switching supply unit H1 is gradually changed from time t44 to reach the positive current + I at time t45. At the same time, the current of the variable DC current source IV1 is changed to the negative current -I at the time t45 so that the time change and the magnitude of the current are substantially the same. In this process, since the mirror M11 is in the position (a), the position should change when a current is applied, but the variable DC current source IV1 and the current / potential switching supply unit H1 just cancel each other. Since the current is applied to the two, the Lorentz forces of both cancel each other, so that only the amount of current flowing changes in the mirror M11 while maintaining the position (a). Since the mirrors M12, M13, M21, and M31 are at the position (c), the current flowing in this process changes, but the position does not change. That is, the movable plate 12 of the optical switch of the mirrors M12 and M13 receives an upward Lorentz force due to the positive current from the current / potential switching supply unit H1, but the movable electrode 22e of the optical switch and the fixed electrode 41a Since the voltage between them is V (= + V-0), the positions of the mirrors M12 and M13 remain unchanged at the position (c) due to the electrostatic force. Further, since the movable plate 12 of the optical switch of the mirrors M21 and M31 receives a downward Lorentz force due to the negative current from the variable DC current source IV1, the positions of the mirrors M21 and M31 remain unchanged at the position (c).

次に、時刻t45で、電流・電位切替供給部H2の電位をゼロにする。このとき、ミラーM21の光スイッチには、可変直流電流源IV1からの正電流+Iが流れ、その光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間の電圧はゼロであるので、図7に関連した既に説明したように、ミラーM21は(b)位置となる。このとき、ミラーM21の固定部と可動板12との間には所定のスペースが空くので、長時間可動板12が固定部に当接されていることによる貼り付きが防止される。なお、電流・電位切替供給部H2の電位をゼロにしても、ミラーM22の位置は(a)位置のまま変わらず、ミラーM23は(c)位置のまま変わらない。その理由は、ミラーM22の場合、ミラーM22の光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間に電圧Vが印加されているが、ミラーM22は(a)位置にいるため、両電極間の距離が十分に長いのでほとんど静電力が生じないとともに、その光スイッチには第1及び第2のローレンツ力用電流が両方とも流れておらずローレンツ力がかかっていないからである。また、ミラーM23の場合、その光スイッチには第1及び第2のローレンツ力用電流が両方とも流れておらずローレンツ力がかかっていない上に、ミラーM23は(c)位置にいて、ミラーM22の光スイッチの可動電極22eと固定電極41aとの間に電圧Vが印加されており、両者の間に十分大きな静電力が作用しているからである。   Next, at time t45, the potential of the current / potential switching supply unit H2 is set to zero. At this time, the positive current + I from the variable DC current source IV1 flows through the optical switch of the mirror M21, and the voltage between the movable electrode 22e and the fixed electrode 41a of the optical switch is zero. As already described, the mirror M21 is in the (b) position. At this time, since a predetermined space is provided between the fixed portion of the mirror M21 and the movable plate 12, sticking due to the movable plate 12 being in contact with the fixed portion for a long time is prevented. Even if the potential of the current / potential switching supply unit H2 is set to zero, the position of the mirror M22 remains unchanged at the position (a), and the mirror M23 remains unchanged at the position (c). The reason is that in the case of the mirror M22, the voltage V is applied between the movable electrode 22e of the optical switch of the mirror M22 and the fixed electrode 41a, but the mirror M22 is at the position (a), so This is because the distance is sufficiently long so that almost no electrostatic force is generated, and the first and second currents for the Lorentz force do not flow through the optical switch, and the Lorentz force is not applied. In the case of the mirror M23, both the first and second currents for Lorentz force do not flow through the optical switch and no Lorentz force is applied, and the mirror M23 is at the position (c), and the mirror M22 This is because the voltage V is applied between the movable electrode 22e and the fixed electrode 41a of the optical switch, and a sufficiently large electrostatic force acts between the two.

次に、時刻t46で、電流・電位切替供給部H2の電位を再び−Vにする。これにより、ミラーM21は再び(c)位置へ戻る。時刻t47,t48,t49は、時刻t42,t43,t44とちょうど逆の動作を行い、本システムの定常状態に復帰して一連の動作を終了する。   Next, at time t46, the potential of the current / potential switching supply unit H2 is set to −V again. As a result, the mirror M21 returns to the position (c) again. At times t47, t48, and t49, the operations just opposite to those at times t42, t43, and t44 are performed, the system returns to the steady state, and the series of operations ends.

以上の図12を参照した当接継続中止動作の説明から、任意の光路切替状態における定常状態において(c)位置に位置する任意のミラーについて、他のミラーの位置を変更することなしに、当接継続中止動作を行うことができることが、わかる。   From the above description of the contact continuation stop operation with reference to FIG. 12, for any mirror located at the position (c) in the steady state in any optical path switching state, the position of the other mirror is not changed. It can be seen that the contact continuation stop operation can be performed.

本実施の形態では、外部制御回路6の制御下で、各光スイッチの当接継続中止動作は、各光スイッチの(c)位置の状態が所定時間以上継続しないように、予め定めた適当タイミングで行われるようになっている。   In the present embodiment, under the control of the external control circuit 6, the contact continuation stop operation of each optical switch is performed at a predetermined appropriate timing so that the state of the position (c) of each optical switch does not continue for a predetermined time or longer. It is to be done in.

本実施の形態によれば、このように前記当接継続中止動作が行われるので、ミラー31及び可動板12が図7(c)に示す下側位置に位置する継続期間を短くすることができる。よって、可動板12が固定部に貼り付き難くなり、図7(c)に示す位置から図7(a)に示す位置に戻る際に、可動板12が固定部から離れ易くなって作動不良や動作遅延を招き難くなる。また、本実施の形態によれば、前述したように、非反射状態を維持する期間は、図7(b)に示す下側中間位置と図7(c)に示す下側位置を交互に繰り返すことで、図7(b)に示す下側中間位置は必要最小限の時間に留めることができることから、消費電力を大幅に低減することができる。   According to the present embodiment, since the contact continuation stopping operation is performed in this way, it is possible to shorten the continuation period in which the mirror 31 and the movable plate 12 are located at the lower position shown in FIG. . Therefore, it becomes difficult for the movable plate 12 to stick to the fixed portion, and when the movable plate 12 returns from the position shown in FIG. 7C to the position shown in FIG. It becomes difficult to cause an operation delay. Further, according to the present embodiment, as described above, the lower intermediate position shown in FIG. 7B and the lower position shown in FIG. As a result, the lower intermediate position shown in FIG. 7B can be kept at a necessary minimum time, and thus power consumption can be greatly reduced.

さらに、本実施の形態によれば、前述した図9に示すように行毎及び列毎の共通配線を施しているので、アドレス回路等を搭載することなく外部に引き出す配線の本数を減らすことができる。そして、このように共通配線を施しているにも拘わらず、可動板12には静電力以外の駆動力発生する2つの駆動力発生部として2つのローレンツ力用電流経路22c,22dが設けられているため、あるミラー31の当接継続中止動作に際し、他のミラーの位置を変更するようなことがなくなり、適切な光路切替状態を維持することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 9 described above, common wiring is provided for each row and column, so that the number of wirings to be drawn outside can be reduced without mounting an address circuit or the like. it can. In spite of the common wiring, the movable plate 12 is provided with two current paths 22c and 22d for Lorentz force as two driving force generators for generating a driving force other than the electrostatic force. Therefore, in the operation of stopping the contact of a certain mirror 31, the position of another mirror is not changed, and an appropriate optical path switching state can be maintained.

[第2の実施の形態]   [Second Embodiment]

図13は、本発明の第2の実施の形態による光スイッチシステムで用いられている光スイッチアレー101の1つの光スイッチの可動板12を上から見たときのAl膜22のパターン形状を示す図であり、図5に対応している。図13において、図5中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。   FIG. 13 shows the pattern shape of the Al film 22 when the movable plate 12 of one optical switch of the optical switch array 101 used in the optical switch system according to the second embodiment of the present invention is viewed from above. FIG. 5 corresponds to FIG. 13, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 5 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

図14は、本実施の形態による光スイッチシステムの光スイッチアレー101及び外部制御回路106を示す電気回路図であり、図9に対応している。図14において、図9中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。   FIG. 14 is an electric circuit diagram showing the optical switch array 101 and the external control circuit 106 of the optical switch system according to the present embodiment, and corresponds to FIG. 14, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 9 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、以下に説明する点のみである。   This embodiment is different from the first embodiment only in the points described below.

前記第1の実施の形態では、各光スイッチにおいて、パターン22bがローレンツ力用電流経路22cの配線として用いられるのみならず可動電極22eの配線としても用いられているのに対し、本実施の形態では、図13に示すように、各光スイッチにおいて、パターン22bはローレンツ力用電流経路22cの配線としてのみ用いられ、可動電極22eの配線としてパターン22fが追加されている。パターン22fもAl膜22のうちのパターンである。これに伴い、本実施の形態では、パターン22eを基板11側へ接続するための脚部12eが追加されている。   In the first embodiment, in each optical switch, the pattern 22b is used not only as the wiring of the Lorentz force current path 22c but also as the wiring of the movable electrode 22e. As shown in FIG. 13, in each optical switch, the pattern 22b is used only as the wiring of the Lorentz force current path 22c, and the pattern 22f is added as the wiring of the movable electrode 22e. The pattern 22 f is also a pattern in the Al film 22. Accordingly, in the present embodiment, a leg portion 12e for connecting the pattern 22e to the substrate 11 side is added.

また、本実施の形態では、ローレンツ力用電流経路22cの配線と可動電極22eの配線とを分けたことに伴い、図14に示すように、光スイッチアレー101における配線や外部制御回路106の構成も、変更されている。   In the present embodiment, the wiring of the Lorentz force current path 22c and the wiring of the movable electrode 22e are separated, and the wiring of the optical switch array 101 and the configuration of the external control circuit 106 are shown in FIG. Has also changed.

光スイッチアレー101において、図14に示すように、図9中の端子EBL1〜EBL3が除去され、第2のコイルLB11,LB21,LB31の図中左端が端子S0に接続されている。また、光スイッチアレー101において、図14に示すように、図9中の端子EBR1〜EBR3に代えて、端子EBV1〜EBV3及び端子EBI1〜EBI3が設けられている。各コンデンサCmnの可動電極22eは、同じマイクロアクチュエータの第2のコイルLBmnに接続されていない。   In the optical switch array 101, as shown in FIG. 14, the terminals EBL1 to EBL3 in FIG. 9 are removed, and the left ends of the second coils LB11, LB21, LB31 in the figure are connected to the terminal S0. Further, in the optical switch array 101, as shown in FIG. 14, instead of the terminals EBR1 to EBR3 in FIG. 9, terminals EBV1 to EBV3 and terminals EBI1 to EBI3 are provided. The movable electrode 22e of each capacitor Cmn is not connected to the second coil LBmn of the same microactuator.

1行目のコンデンサC11,C12,C13は、端子EBV1に共通して電気的に接続されている。2行目のコンデンサC21,C22,C23は、端子EBV2に共通して電気的に接続されている。3行目のコンデンサC31,C32,C33は、端子EBV3に共通して電気的に接続されている。   The capacitors C11, C12, C13 in the first row are electrically connected in common to the terminal EBV1. The capacitors C21, C22, C23 in the second row are electrically connected in common to the terminal EBV2. The capacitors C31, C32, C33 in the third row are electrically connected in common to the terminal EBV3.

コイルLB13の図14中の右端は端子EBI1に電気的に接続され、コイルLB23の図14中の右端は端子EBI2に電気的に接続され、コイルLB33の図14中の右端は端子EBI3に電気的に接続されている。   The right end in FIG. 14 of the coil LB13 is electrically connected to the terminal EBI1, the right end in FIG. 14 of the coil LB23 is electrically connected to the terminal EBI2, and the right end in FIG. 14 of the coil LB33 is electrically connected to the terminal EBI3. It is connected to the.

外部制御回路106において、図9中の切替スイッチSWR1〜SWR3,SWL1〜SWL3が除去されている。可変直流電圧源VH1〜VH3の一端が端子EBV1〜EBV3にそれぞれ接続されている。可変直流電流源IH1〜IH3の一端が端子EBI1〜EBI3にそれぞれ接続されている。   In the external control circuit 106, the selector switches SWR1 to SWR3 and SWL1 to SWL3 in FIG. 9 are removed. One ends of variable DC voltage sources VH1 to VH3 are connected to terminals EBV1 to EBV3, respectively. One ends of variable DC current sources IH1 to IH3 are connected to terminals EBI1 to EBI3, respectively.

本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態に関して図10乃至図12を参照して説明した動作と実質的に同一の動作が可能である。よって、本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。   Also according to the present embodiment, substantially the same operation as that described with reference to FIGS. 10 to 12 with respect to the first embodiment is possible. Therefore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained by this embodiment.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

例えば、前述した各実施の形態は、複数の光スイッチを2次元状に配置した光スイッチアレーを用いた光スイッチシステムの例であったが、本発明は1つの光スイッチのみを用いた光スイッチシステムであってもよい。この場合、光スイッチのマイクロアクチュエータの動作を制御する制御部は、図7及び図8を参照して説明したような動作を行うように制御するように構成すればよい。   For example, each of the embodiments described above is an example of an optical switch system using an optical switch array in which a plurality of optical switches are two-dimensionally arranged. However, the present invention is an optical switch using only one optical switch. It may be a system. In this case, the control unit that controls the operation of the microactuator of the optical switch may be configured to control the operation as described with reference to FIGS. 7 and 8.

また、前記実施の形態は本発明によるマイクロアクチュエータ装置を光スイッチシステムに適用した例であったが、その用途に限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment was an example which applied the microactuator apparatus by this invention to the optical switch system, it is not limited to the use.

さらに、前記実施の形態では、静電力以外の駆動力として2つの駆動力として2つのローレンツ力が用いられていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、静電力以外の駆動力として2つの駆動力として種々の駆動力を用いることができる。例えば、ローレンツ力で駆動する代わりに、圧電素子を用いて駆動してもよい。   Furthermore, in the above embodiment, two Lorentz forces are used as the two driving forces as the driving force other than the electrostatic force, but the present invention is not limited to this, and the driving force other than the electrostatic force is used. As the two driving forces, various driving forces can be used. For example, instead of driving with Lorentz force, driving may be performed using a piezoelectric element.

本発明の第1の実施の形態による光スイッチシステムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an optical switch system according to a first embodiment of the present invention. 図1中の光スイッチアレーを模式的に示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view schematically showing the optical switch array in FIG. 1. 図1中の光スイッチアレーの単位素子としての1つの光スイッチを模式的に示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view schematically showing one optical switch as a unit element of the optical switch array in FIG. 1. 図3中のA−A’線に沿った概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along the line A-A ′ in FIG. 3. 図3中の可動板を上から見たときのAl膜のパターン形状を示す図である。It is a figure which shows the pattern shape of Al film when the movable plate in FIG. 3 is seen from the top. 図3及び図5中のB−B’線に沿った断面を+Y側から−Y軸方向に見た概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a cross section taken along line B-B ′ in FIGS. 3 and 5 when viewed from the + Y side in the −Y axis direction. 1つの光スイッチの可動板及びこれに設けられたミラーが保持される各位置を模式的に示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows typically each position where the movable plate of one optical switch and the mirror provided in this are hold | maintained. 1つの光スイッチに与える制御信号の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the control signal given to one optical switch. 図1中の光スイッチアレー及び外部制御回路を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an optical switch array and an external control circuit in FIG. 1. 図1に示す光スイッチシステムの動作の一例を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing an example of the operation of the optical switch system shown in FIG. 1. 図1に示す光スイッチシステムの動作の他の例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another example of the operation of the optical switch system shown in FIG. 1. 図1に示す光スイッチシステムの動作の更に他の例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing still another example of the operation of the optical switch system shown in FIG. 1. 本発明の第2の実施の形態による光スイッチシステムで用いられている光スイッチアレーの1つの光スイッチの可動板を上から見たときのAl膜のパターン形状を示す図である。It is a figure which shows the pattern shape of Al film when the movable plate of one optical switch of the optical switch array used with the optical switch system by the 2nd Embodiment of this invention is seen from the top. 本発明の第2の実施の形態による光スイッチシステムの光スイッチアレー及び外部制御回路を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the optical switch array and external control circuit of the optical switch system by the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光スイッチアレー
2 光入力用光ファイバ
3,4 光出力用光ファイバ
5 磁石
6 外部制御回路
11 基板
12 可動板
22c 第1のローレンツ力用電流経路
22d 第2のローレンツ力用電流経路
22e 可動電極
31 ミラー
41a 固定電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical switch array 2 Optical fiber for optical inputs 3, 4 Optical fiber for optical outputs 5 Magnet 6 External control circuit 11 Substrate 12 Movable plate 22c First current path for Lorentz force 22d Second current path for Lorentz force 22e Movable electrode 31 mirror 41a fixed electrode

Claims (12)

固定部と、前記固定部から離れた第1の位置と前記固定部に当接する第2の位置との間を前記固定部に対して移動し得るように設けられた可動部と、を備え、
前記固定部は第1の電極部を有し、
前記可動部は、前記第1の位置に復帰しようとする復帰力が生ずるように、設けられ、
前記可動部は、前記第1の電極部との間の電圧により前記第1の電極部との間に静電力を生じ得る第2の電極部と、制御信号に応じて前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向に静電力以外の駆動力を生じ得る第1の駆動力発生部と、制御信号に応じて前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向及びその反対方向に静電力以外の駆動力を生じ得る第2の駆動力発生部と、を有することを特徴とするマイクロアクチュエータ。
A fixed portion, and a movable portion provided so as to be movable with respect to the fixed portion between a first position away from the fixed portion and a second position abutting on the fixed portion,
The fixed part has a first electrode part,
The movable part is provided so as to generate a return force to return to the first position,
The movable portion includes a second electrode portion that can generate an electrostatic force with the first electrode portion due to a voltage between the first electrode portion and the first electrode portion. A first driving force generator capable of generating a driving force other than an electrostatic force in a direction toward the second position, a direction toward the second position from the first position according to a control signal, and the opposite direction And a second driving force generator capable of generating a driving force other than an electrostatic force.
前記第1の駆動力発生部は、磁界内に配置されて通電によりローレンツ力を生ずる第1の電流経路であり、
前記第2の駆動力発生部は、磁界内に配置されて通電によりローレンツ力を生ずる第2の電流経路であることを特徴とする請求項1記載のマイクロアクチュエータ。
The first driving force generation unit is a first current path that is arranged in a magnetic field and generates Lorentz force by energization,
2. The microactuator according to claim 1, wherein the second driving force generation unit is a second current path that is arranged in a magnetic field and generates a Lorentz force when energized. 3.
前記第1及び第2の電流経路のうちの1つの電流経路と前記第2の電極とが、電気的に接続されたことを特徴とする請求項2記載のマイクロアクチュエータ。   3. The microactuator according to claim 2, wherein one of the first and second current paths is electrically connected to the second electrode. 請求項1乃至3のいずれかに記載のマイクロアクチュエータと、該マイクロアクチュエータの動作を制御する制御部とを備えたマイクロアクチュエータ装置であって、
前記制御部は、前記可動部が前記第2の位置に所定時間以上継続して位置しないように、前記可動部が、前記第2の位置から、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置であって前記固定部から離れた第3の位置に位置した後に、前記第2の位置に戻る動作を行うように、前記マイクロアクチュエータを制御することを特徴とするマイクロアクチュエータ装置。
A microactuator device comprising the microactuator according to any one of claims 1 to 3 and a control unit that controls the operation of the microactuator,
The control unit is configured so that the movable unit moves from the second position to the first position and the second position so that the movable unit is not continuously located at the second position for a predetermined time or more. The microactuator is controlled so as to perform an operation of returning to the second position after being positioned at a third position between the fixed position and the third position. Actuator device.
前記制御部は、前記可動部を前記第2の位置に保持するときに、前記第1及び第2の電極部の間に静電力が生ずるように電圧を印加することを特徴とする請求項4記載のマイクロアクチュエータ装置。   The said control part applies a voltage so that an electrostatic force may arise between the said 1st and 2nd electrode part, when hold | maintaining the said movable part in the said 2nd position. The microactuator device described. 前記第3の位置は、前記復帰力と前記第1の駆動力発生部又は前記第2の駆動力発生部による前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向の駆動力とが釣り合う位置であることを特徴とする請求項4又は5記載のマイクロアクチュエータ装置。   The third position is a position where the return force and the driving force in the direction from the first position toward the second position by the first driving force generator or the second driving force generator are balanced. The microactuator device according to claim 4 or 5, wherein 2次元状に配置された複数のマイクロアクチュエータを備え、
前記複数のマイクロアクチュエータの各々が請求項1乃至3のいずれかに記載のマイクロアクチュエータであり、
各行(又は各列)毎に、当該行(又は当該列)のマイクロアクチュエータの前記第1の駆動力発生部に対する制御信号が同時に供給されるように配線され、
各列(又は各行)毎に、当該列(又は当該行)のマイクロアクチュエータの前記第2の駆動力発生部に対する制御信号が同時に供給されるように配線されたことを特徴とするマイクロアクチュエータアレー。
Comprising a plurality of microactuators arranged in two dimensions,
Each of the plurality of microactuators is the microactuator according to any one of claims 1 to 3,
For each row (or each column), wiring is performed so that a control signal for the first driving force generation unit of the microactuator of the row (or the column) is supplied simultaneously,
A microactuator array, wherein wiring is performed so that a control signal for the second driving force generation unit of the microactuator in the column (or row) is simultaneously supplied for each column (or row).
請求項7記載のマイクロアクチュエータアレーと、前記複数のマイクロアクチュエータの動作を制御する制御部とを備えたマイクロアクチュエータ装置であって、
前記制御部は、前記各マイクロアクチュエータの前記可動部が前記第2の位置に所定時間以上継続して位置しないように、当該可動部が、前記第2の位置から、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置であって前記固定部から離れた第3の位置に位置した後に、前記第2の位置に戻る動作を行うように、前記複数のマイクロアクチュエータを制御することを特徴とするマイクロアクチュエータ装置。
A microactuator device comprising: the microactuator array according to claim 7; and a control unit that controls operations of the plurality of microactuators.
The control unit is configured so that the movable part is moved from the second position to the first position and the second position so that the movable part of each microactuator is not continuously located at the second position for a predetermined time or more. The plurality of microactuators are controlled to perform an operation of returning to the second position after being positioned at a third position between the second position and a third position away from the fixed portion. A microactuator device characterized in that:
前記制御部は、前記各マイクロアクチュエータの前記可動部を前記第2の位置に保持するときに、当該マイクロアクチュエータの前記第1及び第2の電極部の間に静電力が生ずるように電圧を印加することを特徴とする請求項8記載のマイクロアクチュエータ装置。   The controller applies a voltage so that an electrostatic force is generated between the first and second electrode portions of the microactuator when the movable portion of each microactuator is held at the second position. The microactuator device according to claim 8. 前記各マイクロアクチュエータの前記第3の位置は、当該マイクロアクチュエータの前記復帰力と当該マイクロアクチュエータの前記第1の駆動力発生部又は前記第2の駆動力発生部による前記第1の位置から前記第2の位置へ向かう方向の駆動力とが釣り合う位置であることを特徴とする請求項8又は9記載のマイクロアクチュエータ装置。   The third position of each microactuator is the first position of the microactuator from the first position of the microactuator and the first driving force generation unit or the second driving force generation unit of the microactuator. 10. The microactuator device according to claim 8, wherein the microactuator device is in a position where a driving force in a direction toward the position 2 is balanced. 請求項4乃至6並びに8乃至10のいずれかに記載のマイクロアクチュエータ装置と、前記可動部に設けられたミラーと、を備えたことを特徴とする光スイッチシステム。   An optical switch system comprising the microactuator device according to any one of claims 4 to 6 and 8 to 10, and a mirror provided on the movable portion. 前記可動部が前記第1の位置に位置しているときに、前記ミラーが反射状態及び非反射状態のうちの一方の状態となり、
前記可動部が前記第2の位置及び第3の位置に位置しているときに、前記ミラーが反射状態及び非反射状態のうちの他方の状態となることを特徴とする請求項11記載の光スイッチシステム。
When the movable part is located at the first position, the mirror is in one of a reflective state and a non-reflective state,
The light according to claim 11, wherein when the movable part is located at the second position and the third position, the mirror is in the other state of a reflective state and a non-reflective state. Switch system.
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