JP2008160840A

JP2008160840A - 基本振動子のネットワークによって形成された機械振動子

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Publication number: JP2008160840A
Application number: JP2007326571A
Authority: JP
Inventors: Elisabeth Delevoye; エリザベス・デレヴォワイエ; Jean-Charles Barbe; ジャン−シャルル・バルブ
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-07-10
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Also published as: FR2910742B1; US20080150392A1; EP1936805B1; EP1936805A1; DE602007001440D1; US7675217B2; JP5209292B2; ATE435524T1; FR2910742A1

Abstract

【課題】構造が簡単で、少数の要素によって形成される、互いに接続された機械振動子または電気−機械振動子のネットワークを提供する。
【解決手段】閉曲線結合ビーム（３）によって違相振動する２つの質量（１、２）を有する基本振動子（１８）が、略直線状かまたは２次元のネットワークに複数組で配置されている。連結ビーム（１９、２０）は、振動子及び固定点（２１）を基体に固定するために接合すべくネットワークの行を通過する。このネットワークはデータまたは動揺の伝搬を可能にし、このネットワークによるエネルギー損失は非常に低い。
【選択図】図２

Description

本発明は、基本振動子のネットワークによって形成される機械振動子に関する。

基本機械振動子のネットワークは、ネットワーク内で初期位置から他の位置へ信号または動揺を伝搬させるのに適した結合を有する。信号及びその位相の空間的変化または時間的変化が利用される分野は、非線形システムまたはカオスシステム、データのコーディングまたはデコーディング、動揺伝搬解析システム（disturbance propagation analysis systems）、ニューラルネットワーク、代表的な定常状態を生成することにより境界条件を解明するためのシステム、非定常動揺変数（instationary disturbance variables）の増幅及び解析を可能にするネットワーク、及び圧力、加速度などにおける変動などの物理的動揺変数に感応するネットワークがある。振動子ネットワークは、マイクロメカニクスにおいて使用される蒸着技術及びエッチング技術によって構成することができる。

従来技術の文献において、複数のともに組み合わせられた機械振動子ネットワークが提案されているが、具体的な製品はほとんどないように思われる。非特許文献１では、平行な振動ビーム間の結合は、結合ワイヤまたはビームによって生成される。この接続素子の相対的な剛性によって振動ビーム間の強い結合または弱い結合が得られるが、この結合は、多くの用途において調整することができることが望ましいにもかかわらず変化せず、また、そのような結合を、ビームの大きなネットワーク、とりわけ２次元のものに拡張する方法は知られていない。特許文献１に示されたわずかに異なる設計では、振動子間の結合は、バネとしてモデル化することができる変形可能な弾性のビームによって生成され、その特性は、組立体の共振モードを規定するために調整することができる。バネ結合には、基本振動子間のエネルギーのやりとりが過大であるため全体的に振動子を安定させることができない不都合がある。従来技術の他の設計には、それらの構成によって、これらの不都合の１つまたはその他の不都合がある。

本出願人の特許文献２によって、ネットワークを備える基本振動子を構成することができ、発明の独創性が求められるのは、そのような振動子に関する特別な方法におけるものである。特許文献１は振動子ネットワークには言及していない。
米国特許第６９１７１３８号明細書仏国特許第２８７６１８０号明細書「Surface micromachine segmented mirrors for adaptive optics」（Cowan W.D.; Lee M.K.; Welsh, B.M. Bright, V.M.; Roggemann, M.C.; IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol 5, Issue 1, Jan.-Feb. 1999 Page(s): 90-101）

構造が簡単で、少数の要素によって形成される、互いに接続された機械振動子または電気−機械振動子のネットワークを新規作製する必要性がある。これは、具体的にはマイクロメカニクスまたはナノメカニクスのマイクロ工学における通常の蒸着技術及びエッチング技術向けに、特定の寸法を有する製品を産する容易な製造をもたらすであろう。そこで、極めて小型の振動子のネットワークを構築することが可能になり、従って、本発明の振動子ネットワークにおける信号の伝達を損わず、過度のエネルギー損失もなく、特定の振動モードの前後の伝達を抑制する（cut）ための優れた特性を有して少なくともギガヘルツ台の高周波数を通過させる、基体上の高レベルの集積化が可能になるであろう。最終的に、製造パラメータを容易に調整すること、従って特定周波数及び結合特性などネットワークの特性を容易に調整すること、または、ネットワークに統合される特定の調整手段を加え、一旦デバイスが製造されたら同じ調整可能性を提供すること、が可能になるであろう。これらの利点を提供するために、振動子及び結合手段は少数の要素によって形成されるべきである。

本発明の全般的な実施形態は、互いに接合されたセルのネットワークを含むことを特徴とする機械振動子を含み、各セルは変形可能な閉曲線ビームを含む基本振動子であり、また、変形可能な連結ビームが行（rows）に亘って延び、複数の閉曲線ビームに結合される。

本発明の意味では、変形可能なビームは、運動エネルギー及び変形エネルギーの吸収と回復を交互に行うことにより、振動中に実際に形状を変化させ、また、多くの場合直線の連結ビームが、前記ビームと平行に整列した複数のセルに沿ってネットワーク内で長い距離に亘って延びる。最終的に、連結ビームは、セルの間隔（step）の倍数と等しい間隔によって規則的に離隔された、静止している基体への固定点を含む。この配置は、十分な数の振動子によって対になった固定点（anchoring points）間に複雑な変形を課することが容易であることの結果として連結ビーム内に超高周波数で振動モードをもたらすことを可能にし、この振動モードが連結ビームに沿ってネットワーク内の他の領域へ伝達される。上記の複雑な変形がこれらの超高周波数に特有のモードに相当する。

基本振動子は、閉曲線ビームに固接された剛体の振動質量も含むことが多い。

振動子は有利には共振子である。

多くの実施形態において、セルのネットワークは２次元であり、そこで、連結ビームは、連結ビームの２つの両側上に対になって分配された複数の閉曲線ビームに接合することができ、これによって、連結ビームの方向ばかりでなく垂直方向にも結合を確立することが可能になり、従って、連結ビームの方向並びに連結ビームの方向と垂直な方向に情報を伝達することができる。

前述の２つの連結ビームに他の２つの連結ビームを加え、接合して４辺形を形成し、これらのセルの境界を定めることもできる。そこで、ネットワークの２つの主要な方向間に実質的に一様な結合を確立することができる。

本発明の重要な要素は、結合特性を調整するために、静止している基体にネットワークを固定することに関する。本発明によれば、基体への固定点は、基本的に連結ビーム上に存在する。前述の特許文献２で説明される絶縁された振動子で必要な設計と異なり、このネットワークの固定点は周期的なモードに一致して配置することができ、セルの長さの倍数と等しい間隔を可能にし、このことはセルの大部分の点が固定されないことを意味する。生じる弱い結合は、エネルギー消費が少なく、ネットワーク内のより優れたデータ伝送を可能にする。

ネットワークは、対になった隣接セル間に振動する剛体質量がない（free of oscillating rigid masses）変形可能な閉曲線ビームを含む結合デバイスで補完することができる。そのような配置には、ネットワークの振動特性を容易に変更することができる利点がある。

ネットワーク内の結合を調整するための別の重要な手段は、ビームの剛性（stiffness）を加減し、従ってそれらが伝達する振動の周波数を加減するために、閉曲線ビーム、連結ビームまたはすべての前方に電界を生成するためにネットワークに電極を設けることである。

次に、本発明のこれらの態様並びにその他が、以下の図に照らして説明されることになる。

図１は基本振動子を示す。これは、２つの平行で変形可能な固定ビーム４及び５によって支持され変形可能な閉曲線ビーム３に囲まれた２つの剛体の質量１及び２を含み、これらの固定ビームは（ネットワークの組立を容易にするために）有利には直線であり、４つの固定点６、７、８及び９を下にある基体へ導く。変形可能な閉曲線ビーム３は、接続ビーム１０、１１、１２及び１３によって、質量１及び２並びに固定ビーム４及び５に結合される。対になった平行ビームにおいてこの場合二重化されるこれらの接続ビームは、以前のものに対して非常に剛性が高いうえに短く、そのため、これらが結合する要素の移動または変形を完全に伝えるものと見なすことができる。最終的に、振動子は、閉曲線ビーム３と質量１及び２、接続ビーム１０及び１１の間に収容された、静止している櫛（comb）１４及び１５によって構成される、質量１及び２の振動を引き起こすための手段を含む。これらは振動子の他の要素から切り離されるが、櫛１４及び１５の各々に３つあり得て１６として共通的に参照される固定点によって基体に取り付けられる。質量１及び２上に確立された可動性の櫛の歯（１７として共通的に参照される）において、これらの歯はオーバラップするか、またはこの分野で頻繁に使用される用語に従うと「互いにかみ合わせられる（interdigitated）」。この振動子は、少なくとも静止している櫛上は導電層で被覆されたシリコンで作製されており、電界を生成する働きをする。

好ましい実施形態では、閉曲線ビーム３は楕円であり、固定ビーム４及び５はビーム３の楕円の大きな軸と平行であり、固定点６、７、８及び９は長方形の隅にあり、質量１及び２は半月形の形状であって、それらの歯１７は、互いから離れてドーム状の表面に配置されて、前記楕円の大きな軸の方向に向けられ、櫛１４及び１５の歯も同様に向けられる。この配置は、楕円の大きな軸の方向に質量１及び２の運動を引き起こすために（図示されないが、従来技術において周知のデバイス用に）静止している櫛１４及び１５の電位を制御することにより電気的な力を生成することを可能にし、この運動が、閉曲線ビーム３と固定ビーム４及び５を変形させる。ビーム３の閉曲線、具体的にはその楕円形状、並びに固定ビーム４及び５の配向が、励振されたとき互いに接近と離隔を絶え間なく繰り返す質量１及び２の運動において位相シフトが出現するのを助長する一方で、例えば、質量１及び２の同相の運動に対してビームのネットワークの剛性がはるかに高いはずなので、その他の可能な振動モードは非常に出現し辛い。

図１では、静止している櫛１４及び１５で提案された（元の）構成が、単一の電気信号で所望の運動を違相（out of phase）に限定する。２つの別個の櫛に対して信号を違相にする必要性はない。このデバイスは、従来技術のような２本の電線及び２組の櫛の代りに、電気接続図（electrical connection plot）、１本の電線及び静止している１組の櫛を含む。

この基本振動子は、櫛及びそれらの歯が示されない簡略化された表現で、以下に説明されるネットワークに見られることになる。しかし、櫛は、それらが振動子のモータなのかまたは単に振動子の伝導物なのかということ次第で、振動子上に存在しても存在しなくてもよい。振動子は、任意選択で、具体的には質量及び剛性に関して互いに異なることができる。特に、超高周波数で伝搬させることができるネットワークを作製するとき、振動質量１及び２自体を省略することができる。

本発明のある実施形態は、図２〜図５に示される割合を有することになり、これらの図において基本振動子は１８で参照され、２次元のネットワークにグループ化され、その中で各基本振動子が１つのセルを占有する。考慮するべき重要な態様は、図１の基本振動子の固定ビーム４及び５が、ここでは複数の基本振動子１８に共通なことであり、すなわち、これらの固定ビームは、基本振動子１８からその隣まで、大きなものであり得る距離に亘って連続的に延長される。次に、１９で参照される（ここでは図１の基本振動子の固定ビーム４及び５のように楕円の大きな軸に沿って）一方向に延びる連結ビーム、及び２０で参照される、以前のものに類似のビーム、具体的には変形可能であるが楕円の小さな軸と平行に延びるビームを説明する。これら第２の連結ビーム２０（図１のデバイス内には同等のものがない）は、一般にそれらの交点の位置で連結ビーム１９に接合される。

連結ビーム１９及び２０は、基本振動子１８に共通のものとして示されており、基本振動子１８の両側に延び、すなわちこれら基本振動子のすべてに結合されているが、これは必須のことではなく、これらは、例えば図１０、図１１及び図１６に示されるように、各々がそれぞれの側の基本振動子１８に結合された、平行で隣接する連結ビーム１９及び２０を有する配置によって置換されてよい。

図２の実施形態では、第１の連結ビーム１９及び第２の連結ビーム２０は、一方の上に他方が乗るように交差して、各基本振動子１８を取り巻くそれぞれのセル向けに連続的な長方形の輪郭を形成する。同じことが図３に当てはまる。図４は、第２の連結ビーム２０だけが存在する配置を示し、図５は、第１の連結ビーム１９だけが存在する配置を示す。

これらのネットワークでは、固定点の別の態様が考慮されるべきである。連結ビーム１９及び２０による基本振動子１８のネットワークの接合によって、基本振動子１８のうち１つの各隅におけるものよりも使用する固定点の数を少なくすることが可能になる。図２の実施形態では、固定点２１は、各基本振動子１８の対向する２つの隅にあり、すなわち、これらの固定点は、１つの連結ビーム１９または２０から次のものまで互い違いの行に配置されて各連結ビーム１９及び２０上にセル２つの間隔で存在し、１つの連結ビーム１９または２０から次のものへ位相シフトを伴う。図３の実施形態では、固定点２２は、各連結ビーム１９及び２０上にセル３つの間隔で存在し、これもまた位相シフトを伴って、それらを互い違いに配置する。固定点の他の配置が可能であり、周期的なものが好まれる。連結ビーム１９と２０の相互接続のある交点によって、基体の剛性が非常に低い場合を除いて、基体上にネットワークを保持するための固定点の使用を非常に少数にすることが理論上可能になる。図４の製作及び図５の製作では、参照２１によって示される、図２のパターンに類似した固定点２１のパターンが選択された。

各基本振動子１８に対して違相の振動が助長され、また、楕円の閉曲線ビーム３は、面に垂直な両方向に変形されて、そのうち１つの変形が連結ビーム１９及び２０によってその隣に、またネットワークの全体に亘って伝搬され得る。

ネットワークの動作は、基本振動子１８の特性に加えて、以下のいくつかの要因に依存することになる。
− 隣接した基本振動子１８間の連結ビームの有無。
− 適当な二重連結ビームを平行にし、隣接したビームの一方が片側面の基本振動子１８の行の運動に追従し、他方は、反対側の基本振動子１８の行の運動に追従する。そのような二重の隣接したビームは独立して変形することができて、この配置が採用されるとき、最上部と最下部の対向する振動子は、たとえこれらの運動が中央に結合された基本振動子１８及び共通の連結ビーム１９または２０によって必然的に対抗されても、独立して運動する。
− 固定点の数及び分布。略周期的な固定点の間隔がネットワークにおけるパターンを規定し、その特性は同一である。図２、図４及び図５の実施形態では、パターンは、２×２のセルのスパンを有することになり、図３の実施形態では、パターンは、３×３のセルのスパンを有することになる。
− 固定点が設けられていないセルの境界で連結ビーム１９または２０の接続がある交点の存在。
− 連結ビームの剛性。
− 連結ビーム１９及び２０に沿って定義された主要な２方向用のネットワークの等方性または異方性。
− ネットワーク表面上の振動子及び連結ビームの特性の安定性。

一般に、変形可能なビームの剛性及び振動質量の値、並びに振動ビーム（これらは固定点でほとんど動かず、また、これらの角運動が同一になるように、交点で垂直な連結ビームへの接続を伴って互いに結合される）の境界条件を変更することは可能であり、そこで、調整が含むのはネットワーク全体かあるいはその一部なのか、ということ次第で、ネットワークの全体的または局所的な共振周波数に作用することも可能であり、従って、データがネットワークを通って伝わる速度に作用することも可能である。次に、以下の図を参照して、いくつかの動作を説明する。

図６は、特定の基本振動子１８が変形される道筋を示す。質量１及び２は違相に運動し、閉曲線ビーム３は楕円の両軸の長さの比で変形され、また、連結ビーム１９も、例えばそれらの位置でセルをくぼませることにより違相に変形され、連結ビーム２０も、存在するときは互いに反対方向に変形し、この変形は連結ビーム１９の変形とも対向し、その結果セルはその位置でくぼむ。変形の速度及び共振周波数は、とりわけ境界条件に依存し、具体的には、基本振動子１８の隅の固定点、または連結ビームの結合のある交点の存在及び数に依存する。

図７は、一対の共通の連結ビーム２０ａによってともに結合されている隣接した振動子１８を示す。すなわち、連結ビーム２０ａは、振動子１８ａ及び１８ｂの各々の質量のうちの１つに結合される。連結ビーム１９と共通連結ビーム２０ａの交点Ｐ及びＱに固定点がない場合、連結ビーム１９は、この場合、対象の基本振動子１８の対に沿った２つの振動ループを含んで、それが形成する４辺形ＡＢＣＤの境界点ＡとＢの間での複雑なモードによって大きなスパンに亘って変形することができる。既に示されているように、モードの周波数及びその形状も、剛性、寸法、質量及び境界条件といった複数のパラメータに依存することになる。

このことは、より多くの振動子に一般化することができる。例えば図８の３つの基本振動子１８ａ、１８ｂ及び１８ｃの場合、２つの共通連結ビーム２０ａ及び２０ｂが、これら３つの基本振動子を結合し、連結ビーム１９は、対象の３つのセルのスパンに亘って拡張するモードによって変形され、このモードも、このセルのパターンの隅Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤでの境界条件を含む同じパラメータに依存する。

実際上、シリコンマイクロマシニング技術では、キロヘルツまたはメガヘルツ台の共振周波数が、１つの側につき少なくとも２個または３個のセルのパターンまたは１０個のセルのパターンでさえ求められる。ナノマシニング技術では、より高次のパターン及びギガヘルツより高い共振周波数を使用することが可能になるはずであり、また、振動質量１及び２を軽減するか、または少なくともネットワークのセルのうちいくつかについて振動質量を完全に除去さえすることにより、更に向上させることができる。本発明がより小さなスケールかつ多くのセルで実行されると、ネットワークはより多くのセルを有することができ、従って伝搬時間をより大きく変化させることができる。

図２のネットワークに関して、第１に、比較的高い等方性をもたらすその構造の規則性のために、そして次に、図９に示されるように基本振動子が２つの組に分配されるという事実のために、図２は好ましい実施形態のうちの１つを示すことが強調される。ネットワークの行並びに列（column）をたどると、基本振動子１８は、互い違いに配置された固定点２１の存在及び連結ビーム１９及び２０の共通の性質のために、パターンのスパン対して、１８ｄ及び１８ｅでそれぞれ示された２つの逆変形位相を交互にとることが分かる。従って、信号の１つの位相並びにその逆位相の同時伝送が完全に決定され、ネットワークに沿って加えられる。この特別な特性は、エレクトロニクスの多くの用途で求められている。また、ネットワークの重心が動かないままなので、これは機械的観点からも有利であり、このことによってより安定化し、定常状態においてエネルギー損失が最小限になる。

図１０及び図１１は他の可能性を示すものであって、連結ビーム２０または連結ビーム１９だけが共通で他のものが二重化されたときに得られる。隣接セル間の逆位相の交番（alternation）は、図１０の配置において行に沿うものと図１１の配置において列に沿うものでのみ実現されるが、結合がない状態での隣接した基本振動子１８間の位相分布は、ある行から別の行、またはある列から別の列へ任意のものであり得て、それらが同位相であることがあり得る。このことはこれらの図に示されている。従って、行または列は独立した伝送器である。

次に本発明の他の特徴を説明する。先ず、主な実施形態である図１２及び図１３に示された結合器を、ネットワーク内の前述のセルのうちいくつかの間のある位置へ加えることができる。これら２つの実施形態は、好ましくはビーム３のように楕円である閉曲線ビーム２５を共に有し、閉曲線ビーム２５には、ネットワークの隣接した部分に連結ビーム２６及び２７が備わっており、図１２において、これらの連結ビームは平行であり、接続ビーム２８及び２９によって楕円の大きな軸による閉曲線ビーム２５の端に接合され、あるいは、図１３では、楕円の小さな軸の端にある一対の接続ビーム３０及び３１によって、この軸の方向に向けられる。

以下の図に例によって示されるように、これらの結合器２３及び２４は、ネットワーク上に様々なやり方で埋め込むことができる。図１４では、列に整列された結合器２３が基本振動子１８を各行に分離し、それらの連結ビーム２６は連結ビーム１９と合併している。接続ビーム２８及び２９と連結ビーム１９の交点でのように、ネットワークの剛性を増すために追加の固定点３２を加えることができ、また、互い違いのパターンに従って、交点が各列に沿って２つに亘り、１つの連結ビーム１９から次へ列へのシフトを伴って加えることもできる。示されたこの実施形態では、基本振動子１８の２つの行に共通の連結ビーム１９は、結合器２３の連結ビーム２６及び２７の延長部にあって、それらと合併する。

図１５のネットワーク用に類似の配置が使用されているが、ここでは、図１４の結合器２３（ここに示される）に対して逆のやり方で（すなわち垂直の楕円軸を有して）配置された第２のタイプの結合器２４によって行が分離されている。そのような配置によって、基本振動子１８のビーム１２及び１３の前方で、接続ビーム３０及び３１を連結ビーム１９に結合することが可能になる。この場合、連結ビーム２０は、結合器２４の位置で中断される。固定点３３は、もう少し複雑なやり方で分配されていて、４つの基本振動子１８と４つの結合器２３及び２４を含む各パターンの隅にあり（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄ）、また、パターンの中心の近くで、結合器２３の接続ビームであるビーム２８及び２９と連結ビーム１９の間の結合部にある（３３ｄ及び３３ｅ）。

図１６に別の配置が示されている。これは、図１４でのように基本振動子１８の列を分離する列に配置された第２のタイプの結合器２４を排他的に含むが、結合器２４は、基本振動子１８に対して互い違いに配列される。すなわち、結合器２４の小さな楕円軸が連結ビーム１９に整列され、結合器２４の接続ビーム３０及び３１が連結ビーム１９と合併する。これらの接続ビーム３０及び３１が２つの平行要素を含むよくあるケースでは、基本振動子１８の上部行及び下部行にそれぞれ関連する二重化された連結ビーム１９ａ及び１９ｂを使用することが示される。この場合、結合器２４には、短い剛体の接続ビーム３４が備わっており、これらが結合器２４をその大きな楕円軸の終端で接合する。固定点３５は、これらの接続ビーム３４に配置される。

図１７のネットワークは、次の２つの特性によって以前のものから区別される。この場合２３’によって参照される結合器は、振動子１８の２倍の長さを有し、すなわち、この結合器は各々の振動子の２対の間に延びる。また、この結合器は１つの列から別の列へ互い違いに延びる。すなわち、結合器の隅とその小さな楕円軸は、連結ビーム１９に沿って交番し、連結ビーム１９は、楕円２５の小さな軸の前に達すると中断される。ネットワークの固定点は３６で参照され、連結ビーム１９のこれらの中断個所に配置される。この場合、これらも連結ビーム２０との交点に配置される。

他のタイプの結合器も提案され得るが、本発明の振動子のネットワークの中で、それらを使用することが必ずしも必要だとは限らない。結合器の機能は、振動子と無関係にネットワークの局所的及び全般的特性を調整することである。というのは、結合器はほとんど質量がなく、その剛性は振動子のものとは大きく異なり得て、結合器の振動特性が振動子のものとは大きく異なるからである。

次に説明される本発明の最後の重要な特徴によっても、ネットワークの要素間の結合並びにネットワーク中のデータの伝搬を時間に亘って調整すること（動的結合）が可能になる。

図１８では、基本振動子１８の連結ビーム１９及び２０に電極が備わっており、これによってこれらの連結ビームが電界を受ける。これらの電極は、連結ビーム１９及び２０に隣接し、少なくとも連結ビームの片側、または両側に延びる。電界は直流または交流であり得る。連結ビーム１９及び２０に作用する電気的な力によって、振動におけるそれらの剛性を変化させることが可能になり、従って質量１及び２または隣接した基本振動子１８に伝えられた運動に反応するのが容易になる。このように、別の振動子への１つの振動子の弱い結合または強い結合を制御することができる。また、基本振動子１８が動かないと見なされる高剛性を課することによって結合を更に完全に防ぐことができ、従ってデータ伝送は中断されることになる。

この実施形態は、連結ビーム１９及び連結ビーム２０用の連続した電極３７及び３８、並びに連結ビーム１９の他のもの及び連結ビーム２０の他のもの用の不連続な電極３９及び４０を示す。不連続な電極は区分ごとに制御することができ、従って、より大きな調整の自由度をもたらす。連続した電極及び不連続な電極の任意の分配が可能である。

図１９の実施形態は、第１のタイプの結合器２３を含む。電極４１は、楕円のビーム２５のまわりに（より詳細には対の電極の一方についてはそのまわりに、他方についてはその中に）延び、電極４２及び４３は連結ビーム２６及び２７の前方に延びる。ここでも連続した電極または不連続な電極の選択は任意であり、連続した電極４１及び４２並びに不連続な電極４３が示されている。

最後に、図２０は、第２のタイプの結合器２４の楕円のビーム２５のまわりの一対の電極４４を示す。

連続した電極は、連結ビームなどネットワークの他の要素とぶつかる場所では、もちろん中断される。

電極は、振動質量１及び２が備わっている基本振動子１８の閉曲線ビーム３の近くに配置されてもよい。

基本振動子の実施形態を示す図である。図１のような振動子のネットワークの実施形態を示す図である。図１のような振動子のネットワークの実施形態を示す図である。図１のような振動子のネットワークの実施形態を示す図である。図１のような振動子のネットワークの実施形態を示す図である。一般的な場合に従って、１つのセル内の振動の伝搬モードを示す図である。一般的な場合に従って、１つのセル内の振動の伝搬モードの次に２つのセルにおける振動の伝搬モードを示す図である。一般的な場合に従って、２つのセルの振動の伝搬モードの次に３つ以上（ネットワーク）のセルにおける振動の伝搬モードを示す図である。２次元ネットワークにおける振動モードを示す図である。２次元ネットワークにおける振動モードを示す図である。２次元ネットワークにおける振動モードを示す図である。質量のない結合器の一実施形態を示す図である。質量のない結合器の一実施形態を示す図である。図１２または図１３に示されたような結合器が与えられたネットワークの一実施形態を示す図である。図１２または図１３に示されたような結合器が与えられたネットワークの一実施形態を示す図である。図１２または図１３に示されたような結合器が与えられたネットワークの一実施形態を示す図である。図１２または図１３に示されたような結合器が与えられたネットワークの一実施形態を示す図である。ビームの剛性を調整するための電極の配置を示す図である。ビームの剛性を調整するための電極の配置を示す図である。ビームの剛性を調整するための電極の配置を示す図である。

符号の説明

１，２質量
３，２５閉曲線ビーム
４，５固定ビーム
６，７，８，９，１６，２１，２２，３２，３３，３５，３６固定点
１０，１１，１２，１３，２８，２９，３０，３１，３４接続ビーム
１４，１５櫛
１７櫛の歯
１８基本振動子
１９，２０，２６，２７連結ビーム
２３，２３’，２４結合器
３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３電極

Claims

互いに接合されたセルのネットワークを含む機械振動子であって、
前記セルの各々が、変形可能な閉曲線ビーム（３）を含む基本振動子（１８）であり、
変形可能な連結ビーム（１９，２０）が前記閉曲線ビーム（３）を接合する、機械振動子において、
前記閉曲線ビーム（３）が変形可能であり、
前記連結ビーム（１９，２０）が複数のセルに沿った行に亘って延び、
前記振動子が、静止している基体へ前記連結ビームを固定するための固定点（２１，２２）を含み、
該固定点が、各連結ビームに沿って周期パターンに従って配置され、セルの長さの倍数と等しい間隔を可能としていることを特徴とする機械振動子。
前記連結ビームが、該連結ビームの２つの両側上に対になって分配された複数の閉曲線ビームに接合され、セルの前記ネットワークが２次元であることを特徴とする請求項１に記載の機械振動子。
前記連結ビームのうちの２つと他の２つの連結ビームとが接合されて４辺形を形成し、これによって前記セルの境界が定められていることを特徴とする請求項１または２に記載の機械振動子。
前記パターンが、互い違いに配列されていると共に、平行な連結ビームについては同一であるが、前記平行な連結ビームの１つのものから別のものへとオフセットされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の機械振動子。
対になったセルの間に延びる結合デバイス（２３，２４）を含み、該結合デバイスが、質量がない剛体の振動する変形可能な閉曲線ビーム（２５）を含み、前記基本振動子（１８）の各々が、前記基本振動子の閉曲線ビーム（３）に固接された２つの振動質量を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の機械振動子。
前記結合デバイスが、複数の前記セル対に沿って延びていることを特徴とする請求項５に記載の機械振動子。
前記結合デバイスが、互い違いの態様で平行な行に延び、該平行な行の前記結合デバイスの１つのものから別のものへとオフセットされていることを特徴とする請求項６に記載の機械振動子。
前記閉曲線ビームの前方で剛性を調整するための電界を作るために電極（４１，４４）を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の機械振動子。
前記閉曲線ビームの前方で剛性を調整するための電界を作るために電極（３９，４０，４２，４３）を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の機械振動子。