JP2012506234A - 静電駆動装置、マイクロメカニカル部品、及び静電駆動装置とマイクロメカニカル部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
変位可能なアクチュエータを備えたマイクロメカニカル部品は静電及び/又は磁気駆動装置を有していることが多い。しかし通常、静電駆動装置によって実現されるアクチュエータを変位させる力は磁気駆動装置によって実現される力よりも小さい。
本発明によれば、請求項1に記載の特徴を備えた静電駆動装置と、請求項7に記載の特徴を備えたマイクロメカニカル部品と、請求項8に記載の特徴を備えた静電駆動装置を製造する方法と、請求項10に記載の特徴を備えたマイクロメカニカル部品の製造方法が実現される。
図1には、第1の実施形態による静電駆動装置を備えたマイクロメカニカル部品の平面図が示されている。
Claims (10)
- 内フレーム(16)と、
当該内フレームを包囲する少なくとも1つの中間フレーム(14)と、
前記内フレーム(12)と前記少なくとも1つの中間フレーム(14)とを包囲する外フレーム(12)を備えた静電駆動装置において、
前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の各々は少なくとも1つのバネ部材(22,24,26)を介して互いに接続されており、
前記内フレーム、中間フレーム及び外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の各々を接続している前記バネ部材(22,24,26)は、前記バネ部材(22,24,26)の長手方向が共通のバネ長手軸(28)上にあるように配置されており、
前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(14)及び前記外フレーム(12)の、前記バネ長手軸(28)に平行なフレーム梁部材(12a,14a,16a)に直接、電極指(30,32)が配置されていることを特徴とする静電駆動装置。 - 前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(16)及び前記外フレーム(12)は、前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)のフレーム梁部材(12a,14a,16a)に配置された前記電極指(30,32)の間に電圧を印加できるように形成されており、前記隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の間の前記少なくとも1つのバネ部材(22,24,26)は、前記隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の第1のフレーム(12,14,16)が電圧の印加によって前記バネ長手軸(28)を中心として前記2つの隣り合うフレーム(12,14,16)の第2のフレーム(12,14,16)に対して回転可能であるように形成されている、請求項1記載の静電駆動装置。
- 前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(14)及び前記外フレーム(12)のフレーム梁部材(12a,14a,16a)に直接配置されている前記電極指(30,32)の長手方向は、前記バネ長手軸(28)に対して垂直である、請求項1又は2記載の静電駆動装置。
- 前記バネ部材(22,24,26)のうちで、前記中間フレーム(14)の1つと外側に隣接する中間フレーム又は外フレーム(12,14)とを接続するバネ部材(22,24)は第1のバネ剛性を有し、前記中間フレーム(14)と内側に隣接する内フレーム又は中間フレーム(14,16)とを接続する別のバネ部材(24,26)は第1のバネ剛性とは異なる第2のバネ剛性を有しており、第2のバネ剛性は第1のバネ剛性よりも小さい、請求項1から3のいずれか1項記載の静電駆動装置。
- 前記内フレーム又は前記中間フレーム(14,16)に配置されている電極指は第1の長さを有しており、前記外側に隣接する中間フレーム又は外フレーム(12,14)に配置されている電極指は第1の長さとは異なる第2の長さを有しており、第2の長さは第1の長さよりも短い、請求項1から4のいずれか1項記載の静電駆動装置。
- 前記各電極指(30,32)は導電性の下部領域(40,44)と中央の絶縁層(36)と導電性の上部領域(42,46)とを有している、請求項1から5のいずれか1項記載の静電駆動装置。
- 請求項2から6のいずれか1項記載の静電駆動装置と、アクチュエータ(18)とを備えたマイクロメカニカル部品(10)において、前記アクチュエータ(18)は、前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)のフレーム梁部材(12a,14a,16a)に配置されている電極指(30,32)の間に電圧を印加することにより、前記共通のバネ長手軸(28)を中心として回転できるように、前記内フレーム(16)と接続されている、ことを特徴とするマイクロメカニカル部品。
- 静電駆動装置を製造する方法であって、
少なくとも1つの中間フレーム(14)を内フレーム(16)の周りに配置するステップと、外フレーム(12)を前記内フレーム(16)と前記少なくとも1つの中間フレーム(14)の周りに配置するステップとを有しており、これらステップにおいて、前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合って配置された2つのフレーム(12,14,16)の各々は少なくとも1つのバネ部材(22,24,26)を介して接続され、前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合って配置された2つのフレーム(12,14,16)の各々を互いに接続する前記バネ部材(22,24,26)は、前記バネ部材(22,24,26)の長手方向が共通のバネ長手軸(28)上にくるように配置され、
前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(14)及び前記外フレーム(12)の、前記バネ長手軸(28)に平行なフレーム梁部材(12a,14a,16a)に直接、電極指(30,32)が配置される、ことを特徴とする静電駆動装置を製造する方法。 - 下部導電層(34)と中央絶縁層(36)と上部導電層(38)とから成る積層体を形成し、当該積層体から前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(14)及び前記外フレーム(12)を構造化して形成する、請求項8記載の製造方法。
- マイクロメカニカル部品(10)を製造する方法であって、
前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)のフレーム梁部材(12a,14a,16a)に配置された前記電極指(30,32)の間に電圧を印加できるように、前記内フレーム(16)、前記少なくとも1つの中間フレーム(16)及び前記外フレーム(12)を形成するステップと、前記隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の第1のフレーム(12,14,16)が電圧の印加によって前記バネ長手軸(28)を中心として前記2つの隣り合うフレーム(12,14,16)の第2のフレーム(12,14,16)に対して回転できるように、前記隣り合う2つのフレーム(12,14,16)の間の前記少なくとも1つのバネ部材(22,24,26)を形成するステップと、
前記内フレーム、前記中間フレーム及び前記外フレーム(12,14,16)の隣り合う2つのフレーム(12,14,16)のフレーム梁部材(12a,14a,16a)に配置されている電極指(30,32)の間に電圧を印加することにより、前記共通のバネ長手軸(28)を中心として回転できるように、アクチュエータ(18)を前記内フレーム(16)に接続するステップを有する、ことを特徴とする静電駆動装置を製造する方法。
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