JP4643316B2 - マイクロマシンスイッチ及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロマシンスイッチ及びその駆動方法に関し、特に通信機器に使用されるマイクロスイッチ及びその駆動方法に関する。

近年、携帯通信機器を始め、様々な高周波数用の機器の市場拡大や開発促進により、これらの機器を構成する高周波数用の電子部品の製造が活発になっており、携帯通信機器内に組み込まれている高周波信号用の送受信回路において、アンテナを介した送受信信号の切り換えを行うためのスイッチに対して、高性能化の要求が高まっている。このような高性能化の要求としては、スイッチの中を通る高周波信号の低挿入損失と、外部への高周波信号の漏洩を防止するための高アイソレーションとがある。このような要求を実現することができるスイッチとして、マイクロマシンスイッチがある。例えば、２ＧＨｚ帯で、スイッチオン時の挿入損失が０．１ｄＢ、スイッチオフ時のアイソレーションが５０ｄＢ程度のマイクロマシンスイッチが有効である。

マイクロマシンスイッチは半導体製造プロセスを利用して製造することができるので、マイクロマシンスイッチの大量製造が可能であるとともに、マイクロマシンスイッチの価格を低く抑えることが可能となる。また、２つの接点を機械的に接触させるか離すことにより、スイッチのオン／オフが決定されるので、スイッチの電気的特性が優れている（例えば、スイッチの中を通る高周波信号の減衰量が少ない、すなわち低挿入損失であることなど）。

図７は、例えば下記特許文献１に記載される従来のマイクロマシンスイッチの構成を示す図である。マイクロマシンスイッチは、基板１００と、基板１００の右側に設けられた支持体１０１と、一端が支持体１０１に支持され可撓性及び導電性を有する可撓体１０２とを有する。基板１００には、第１の接点部１０３及び電極部１０４が設けられている。可撓体１０２には、第１の接点部１０３と対向配置された第２の接点部１０５が設けられている。

このように構成されたマイクロマシンスイッチにおいて、電極部１０４と可撓体１０２との間に直流電圧（正電圧）を印加すると、電極部１０４と可撓体１０２との間の静電気力により、可撓体１０２には、電極部１０４側に引き寄せられるような引力が働く。これにより、可撓体１０２においては、電極部１０４側に変形し、第１の接点部１０３と、第２の接点部１０５とが接触する（スイッチオン状態）。一方、電極部１０４と可撓体１０２との間に直流電圧が印加されていない場合には、電極部１０４と可撓体１０２との間には静電気力が働かないので、第１の接点部１０３と第２の接点部１０５とが離れる（スイッチオフ状態）。
特開２００１−２６６７２７号公報

しかしながら、上述した従来技術では、以下のような問題があった。即ち、電極部１０４と可撓体１０２との間に働く静電気力が、第１の接点部１０３と第２の接点部１０５とが接触する程度の力となるためには、電極部１０４と可撓体１０２との間には、例えば、約数十Ｖ以上の高電圧を印加する必要があった。一般的に、マイクロマシンスイッチが設けられている機器（例えば、携帯電話機、携帯無線通信機など）内に設けられている電源はバッテリィや電池であるために、約３Ｖ〜４Ｖ程度の低電圧しか供給することができないので、従来の機器（マイクロマシンスイッチが設けられている機器）においては、電源から供給される低電圧を、上記高電圧までに昇圧するための昇圧回路が必要であった。この昇圧回路を別途必要とするので、例えば、マイクロマシンスイッチが設けられている機器のコストが高くり、又上記機器内において消費される電力が高くなる。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロマシンスイッチが設けられている機器の簡素化や、上記機器内において消費される電力を低減することができるマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法を提供することを目的とする。

以上の問題点を解決するために、本発明に係るマイクロマシンスイッチは、基板と、基板上の第１の接点部と、第１の接点部上に対向配設された第２の接点部と、第２の接点部に一端が連接され、他端が基板に支持され、導電性を有し、第１の接点部に接触する方向において可撓性を有する第１の可撓体と、基板上に第１の可撓体と対向して配設された電極部と、第１の可撓体と電極部との間に直流電圧とこの直流電圧の値よりも低い振幅値を有し周波数が第１の可撓体の固有振動数となる交流電圧とが印加され、第１の接点部に接離する方向において第１の可撓体を固有振動数で振動させる振動手段とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係るマイクロマシンスイッチの駆動方法は、基板上の第１の接点部上に対向配設された第２の接点部に一端が連接され、他端が前記基板に支持され、導電性を有し、前記第１の接点部に接触する方向において可撓性を有する第１の可撓体に直流電圧を印加し、この第１の可撓体を前記第１の接点部に接触する方向に移動させる工程と、前記第１の可撓体とこの第１の可撓体と対向して前記基板に配設された電極部との間に、前記直流電圧の値よりも低い振幅値を有し周波数が前記第１の可撓体の固有振動数となる交流電圧を印加し、前記第１の接点部に接触する方向に前記第１の可撓体をその固有共振振動数において振動させる第１振動工程とを有することを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明によれば、マイクロマシンスイッチが設けられている機器の簡素化や、上記機器内において消費される電力を低減することができるマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［マイクロマシンスイッチの構成］
図１に示すように、本実施の形態のマイクロマシンスイッチは、オン／オフ制御部１と、駆動部２と、スイッチ部３とを有する。駆動部２には、電源部４（例えば、３Ｖの低電圧を供給する電源部４）が接続されている。

オン／オフ制御部１は、スイッチ部３をオンにする場合（即ち、後述する下側接点部と上側接点部とを接触させる場合）には、直流電圧及び交流電圧をスイッチ部３に印加するように駆動部２に指示する印加指示信号を出力し、スイッチ部３をオフにする場合には、直流電圧及び交流電圧をスイッチ部３に印加しないように駆動部２に指示する不印加指示信号を出力する。駆動部２は、印加指示信号が入力された場合には、電源部４からの直流電圧（例えば、３Ｖの直流低電圧）と、交流電圧（例えば、２．５Ｖの交流電圧）とをスイッチ部３（後述の可撓部材と駆動電極部との間）に印加する。ここで、駆動部２は、スイッチ部３に、周波数が可撓部材の固有共振振動数となる交流電圧を印加する。

図２は、スイッチ部３、駆動部２を、側面から見た場合の模式的な構成図である。図２に示すように、スイッチ部３は、第１の信号線（図示せず）及び第２の信号線（図示せず）が形成された基板３０を備えている。第１の信号線及び第２の信号線は、例えば、高周波信号を伝送する信号線である。但し、第１信号線、第２信号線は、いずれも高周波信号以外の信号の信号線であってもよい。

基板３０上面の右側には、支持部材３１が取り付けられ、中央には、駆動電極部３２が配設されている。基板３０上面において、駆動電極部３２の左側には、第１の信号線と導通する下側接点部３３（第１の接点部）が配設されている。

支持部材３１の上部には、可撓部材（カンチレバー）３４が、駆動電極部３２と対向するように取り付けられている。可撓部材３４の一端には、上側接点部３５（第２の接点部）が連接されており、他端は、支持部材３１を介して、基板３０に支持されている。可撓部材３４は、下側接点部３３に接離する方向に可撓性を有するとともに、導電性を有する。可撓部材３４の撓む範囲は、可撓部材３４の弾性範囲にあり、可撓部材３４に力を加えて変形させた後、力を加えることを停止すると、可撓部材３４は変形前の状態に戻るようになっている。

可撓部材３４が支持部材３１に取り付けられた状態で、可撓部材３４には、下側接点部３３と対向する位置に、第２の信号線と導通する上側接点部３５（第２の接点部）が配設されている。即ち、上側接点部３５は、下側接点部３３上に対向配設されている。また、駆動電極部３２及び可撓部材３４には、駆動部２が接続されている。

［マイクロマシンスイッチの動作］
次に、このマイクロマシンスイッチを用いた駆動方法（駆動動作）について説明する。オン／オフ制御部１は、スイッチ部３をオンにする場合（即ち、下側接点部３３と上側接点部３５とを接触させる場合）には、印加指示信号を駆動部２に出力する。駆動部２は、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、直流電圧と、直流電圧の値より低い振幅値を有し周波数が可撓部材３４の固有共振振動数となる交流電圧を印加する。ここで、駆動部２が印加する直流電圧と交流電圧との関係を、図３に示す。図３において、縦軸は電圧値、横軸は時間を示す。図３に示すように、交流電圧の振幅値は、直流電圧の値より小さくなっている。そして、交流電圧の周波数は、可撓部材３４の固有共振振動数ｆ_０としている。

可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、直流電圧が印加されると、例えば、可撓部材３４には、正電荷が発生するとともに、対向する駆動電極部３２には、負電荷が発生する。このため、正電荷と負電荷との間に静電力が発生し、可撓部材３４と駆動電極部３２との間には、引力が働くが、可撓部材３４が駆動電極部３２に接触するほどの引力は働かない。ここで、駆動部２による直流電圧の印加は、上記引力を発生させるので、上側接点部３５が、下側接点部３３に接触する方向に、可撓部材３４を移動させる工程に相当する。この場合において、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、直流電圧Ｖ_１が印加されているときに、可撓部材３４と駆動電極部３２との間の電界Ｅ_１を、可撓部材３４と駆動電極部３２との間の距離によらず、一定であると考えると、直流電圧Ｖ_１による可撓部材３４にかかる静電力Ｆ_１は以下の（１）式において表すことができる。

Ｆ_１＝ｑ＊Ｅ_１＝ｑ＊（Ｖ_１／ｒ）＝α_１＊Ｖ_１ … （１）
ここで、ｑは、直流電圧Ｖ_１の印加により可撓部材３４に発生する電荷であり、ｒは可撓部材３４と駆動電極部３２との間の距離である。α_１は、可撓部材３４と駆動電極部３２との間の距離ｒと、可撓部材３４に発生する電荷ｑとに関する係数である。

また、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、上記直流電圧に加えて交流電圧Ｖ_２(＝Ｖ_０（振幅値）＊sin ω（ｔ）)が重畳されると、例えば、可撓部材３４には、正電荷と負電荷とが時間の経過に従って交互に発生する。この場合、交流電圧Ｖ_２による可撓部材３４にかかる静電力Ｆ_２は以下の（２）式において表すことができる。

Ｆ_２＝α_２＊Ｖ_０＊sin ω（ｔ） … （２）
ここで、α_２は、可撓部材３４と駆動電極部３２との間の距離と、可撓部材３４に発生する電荷とに関する係数であり、ω（ｔ）は、交流電圧の角振動数である。また、α_１＊Ｖ_１は、α_２＊Ｖ_０よりも大きくなっている。

ここで、駆動部２による交流電圧の印加は、可撓部材３４が駆動電極部３２側に引きつけられる力と、可撓部材３４が駆動電極部３２側に対して反発する力とを交互に発生させるので、上側接点部３５が、下側接点部３３に接離する方向に、可撓部材３４を振動させる工程に相当する。即ち、駆動部２は、可撓部材３４を、下側接点部３３に接触する方向及び離れる方向において振動させる振動手段に相当する。

また、可撓部材３４の撓む範囲は、可撓部材３４の弾性範囲である。このため、静電力により、可撓部材３４に変形が加えられると、可撓部材３４の運動は、ばねの先端に可撓部材３４の質量を持つ質点が運動する場合と等価なので、以下の（３）式において表すことができる弾性力Ｆ_０を発生することができる。

Ｆ_０＝−ｋｘ … （３）
ここで、ｋは可撓部材３４の弾性係数、ｘは変形していない可撓部材３４の所定の位置を原点とした場合の可撓部材３４の変形量を示すものである。

以上の（１）式〜（３）式に基づき、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に直流電圧と交流電圧とを印加した、可撓部材３４の質量を持つ質点の運動は、以下の（４）式に示す運動方程式において表すことができる。

ｍｄ^２ｘ／ｄｔ^２＝−ｋｘ＋α_２＊Ｖ_０＊sin ω（ｔ）＋α_１＊Ｖ_１ … （４）
ここで、ｍは、可撓部材３４の質量である。そして、ω（ｔ）が可撓部材３４の固有共振振動数の角振動数ｗ_０（＝２πｆ_０＝（ｋ／ｍ）^１／２）の場合には、交流電圧による可撓部材３４の振幅は、時間とともに大きくなる（いわゆる共振現象）。駆動部２により交流電圧が印加されてからの可撓部材３４の変位を図４に示す。図４において、縦軸は可撓部材３４の変位を示し、可撓部材３４が駆動電極部３２に近づく方向を正方向としており、横軸は時間を示す。

そして、図４に示すように、交流電圧による可撓部材３４の変位は、時間とともに大きくなっていった結果、可撓部材３４の変位が所定の閾値に達すると、直流電圧の印加により、可撓部材３４は駆動電極部３２に急速に引き寄せられ近接する。ここで、可撓部材３４と駆動電極部３２とは閾値を越える程度に近接すればよく、必ずしも接触する必要はない。これにより、上側接点部３５と、下側接点部３３とが接触し、スイッチ部３がオンの状態になる。この場合、共振現象が発生しなくなる。

また、交流電圧の振幅値Ｖ_０は、直流電圧の値Ｖ_１よりも大きい。即ち、α_１＊Ｖ_１（直流電圧の印加によって可撓部材３４と駆動電極部３２とが引き合う力）は、α_２＊Ｖ_０（交流電圧の印加によって可撓部材３４を駆動電極部３２から引き離そうとする最大の力）よりも大きいので、可撓部材３４と駆動電極部３２とが近接した後は、直流電圧の印加により、可撓部材３４と駆動電極部３２とが近接した状態が維持され、交流電圧が可撓部材３４と駆動電極部３２との間に印加されることにより、可撓部材３４が駆動電極部３２から離されてしまうことにはならない。

また、オン／オフ制御部１は、スイッチ部３をオフにする場合には、不印加指示信号を駆動部２に出力する。駆動部２は、不印加信号が入力された場合には、電源部４からの直流電圧と交流電圧とをスイッチ部３に印加することを停止する。これにより、直流電圧及び交流電圧による可撓部材３４と駆動電極部３２との間に働く引力、斥力がなくなることにより、下側接点部３３と上側接点部３５とは離れた状態になり、スイッチ部３がオフの状態になる。なお、駆動部２は、不印加信号が入力された場合には、電源部４からの直流電圧の値と交流電圧の振幅値を低くするようにして、スイッチ部をオフ状態にしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態のマイクロマシンスイッチによれば、下側接点部３３と上側接点部３５とを近接させる状態（スイッチ部３のオンの状態）にする場合、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、直流電圧を印加する。これにより、上側接点部３５が、下側接点部３３に接触する方向に、可撓部材３４を移動させることができる。また、駆動部２は、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、周波数が可撓部材３４の固有共振振動数となる交流電圧とを印加する。これにより、上側接点部３５が、下側接点部３３に接触する方向に、可撓部材３４を振動させることができるとともに、スイッチ部３において共振現象を発生させることができる。

この結果、直流電圧の値や交流電圧の振幅値が低い値（例えば、３Ｖ程度）でも、共振現象が発生し、交流電圧による可撓部材３４の変位が時間とともに大きくなり、可撓部材３４と駆動電極部３２とを近接させることが可能となり、下側接点部３３と上側接点部３５とを接触させることができる。そして、直流電圧の印加により、可撓部材３４と駆動電極部３２とが近接した状態が維持される。一方、下側接点部３３と上側接点部３５とを接触させない状態にする場合（スイッチ部３のオフの状態）、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に、電圧を印加させないことにより、下側接点部３３と上側接点部３５とを離れた状態にすることができる。

従って、マイクロマシンスイッチのオン／オフの切り換えのために、バッテリィや電池等の電源から供給される低電圧を、高電圧までに昇圧するための昇圧回路が必要でない。このため、マイクロマシンスイッチが設けられている機器内に、上記昇圧回路を設ける必要がなく、上記機器の簡素化を図ることができる。また、上記機器のハードウェア構成を簡略化することができるので、機器の小型化を図ることができる。また、高電圧による動作が不必要なので、上記機器内において消費される電力を低減することができる。特に、本実施の形態に係るマイクロマシンスイッチにおいては、電源から供給される電圧値が非常に低くくても、オン／オフの繰り替えが可能になるので、上記機器の簡素化の効果や、上記機器のハードウェア構成の簡略化の効果が大きくなる。また、スイッチ部３の可撓部材３４、接点部の機構及び形状等の基本構造を変更する必要がないので、基本構造の変更に伴うコストの増加が発生しない。

（変更例１）
本発明に係るマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法は、前述の実施の形態に限定されものではなく、以下の変形例において説明するように変更することができる。なお、変形例の説明において前述の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチの構成と同一の構成には同一符号を付け、この同一の構成の説明は重複するので省略する。

最初に、前述のマイクロマシンスイッチにおいて、駆動部２により、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に印加する交流電圧としては、正弦波の交流電圧に限定されず、例えば、矩形波の交流電圧、鋸歯状波の交流電圧、三角波の交流電圧、又はこれらの波の高調波成分の交流電圧であってもよい。

また、前述の実施の形態においては、駆動部２は、スイッチ部３をオンにする場合、可撓部材３４と駆動電極部３２とが近接した後でも、交流電圧を印加するようにしているが、以下のようにしてもよい。図５（ａ）は、可撓部材３４と駆動電極部３２との間に印加する交流電圧を示し、図５（ｂ）は、可撓部材３４の変位を示し、図５（ｃ）は、駆動部２に流れる交流電流を示す図である。上側接点部３５と下側接点部３３とが接触した後（図５（ｂ）のＸ点以降）、駆動部２に流れる交流電流の振幅範囲が所定範囲内になったとき（図５（ｃ）のＹ点）に、駆動部２は、交流電圧の印加を停止するようにしてもよい（図５（ａ）のＹ点）。また、駆動部２は、可撓部材３４と駆動電極部３２とが近接した直後に、交流電圧の印加を停止するようにしてもよい。また、直流電圧及び交流電圧の印加の開始から、上側接点部３５と下側接点部３３とが接触するまでに必要な時間が予め計測されており、駆動部２は、上記必要な時間が経過したら、交流電圧の印加を停止するようにしてもよい。また、前述の実施の形態においては、１つの駆動部２は、交流電圧及び直流電圧を印加するようにしていたが、これに限定されず、交流電圧を印加する駆動部２、直流電圧を印加する駆動部２は、別個のものであってもよい。

また、前述の実施の形態においては、第１の信号線及び第２の信号線は基板３０上に形成されていたが、第１の信号線及び第２の信号線は基板上に形成されていなくともよい。例えば、第１の信号線及び第２の信号線は基板３０とは別の部材上に形成されており、第１の信号線は導線を通して下側接点部３３に接続され、第２の信号線は他の導線を通して上側接点部３５と接続されるようにしてもよい。

（変更例２）
図６は、前述の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチの変更例２を示しており、スイッチ部３を側面から見た場合の図である。 変更例２に係るマイクロマシンスイッチのスイッチ部３においては、前述の実施の形態に係る支持部材３１が上下２つ設けられており（以下、第１の支持部材３１ａ、第２の支持部材３１ｂという）、可撓部材３４が上下２つ設けられている（以下、第１の可撓部材３４ａ、第２の可撓部材３４ｂという）。すなわち、スイッチ部３においては、基板３０上面の右側には、第１の支持部材３１ａが取り付けられている。この第１の支持部材３１ａの上部には、下側接点部３３に一端が連接され他端が第１の支持部材３１ａに支持された第２の可撓部材３４ｂ（第２の可撓体）が取り付けられている。第２の可撓部材３４ｂの上面の中央には駆動電極部３２が配設されており、駆動電極部３２は下側接点部３３が配設された第２の可撓部材３４ｂの上面と同一上面に配設されている。

また、第１の支持部材３１ａの上部には、第２の可撓部材３４ｂを介して、第２の支持部材３１ｂが取り付けられている。第２の支持部材３１ｂの上部には、第１の可撓部材３４ａが、駆動電極部３２と対向するように取り付けられている。この第１の可撓部材３４ａ（第１の可撓体）は、前述の実施の形態において説明した可撓部材３４と同じものである。

第１の可撓部材３４ａが第２の支持部材３１ｂに取り付けられるとともに、第２の可撓部材３４ｂが第１の支持部材３１ａに取り付けられた状態において、第１の可撓部材３４ａには、下側接点部３３と対向する位置に、上側接点部３５（第２の接点部）が配設されている。即ち、上側接点部３５は、下側接点部３３上に対向配設されている。また、第１の可撓部材３４ａ、第２の可撓部材３４ｂには、前述の図１及び図２に示す駆動部２が接続されている。

次に、マイクロマシンスイッチの動作を説明する。駆動部２は、上側接点部３５と、下側接点部３３とが接触する方向に、第１の可撓部材３４ａ及び第２の可撓部材３４ｂを振動させる。この振動を行わせる処理の具体的な説明の一例は以下の通りである。

駆動部２は、第１の可撓部材３４ａと第２の可撓部材３４ｂとの間に前述の実施の形態でにおいて説明した直流電圧及び交流電圧を印加する。ここで、第１の可撓部材３４ａだけでなく第２の可撓部材３４ｂも、振動可能であるので、第１の可撓部材３４ａだけでなく第２の可撓部材３４ｂの変位も時間とともに大きくなる。また、第１の可撓部材３４ａに印加される交流電圧の電位と、第２の可撓部材３４ｂに印加される交流電圧の電位とは、例えば、互いの位相を１８０°ずらすことが可能である。この場合、第１の可撓部材３４ａの振動方向と、第２の可撓部材３４ｂの振動方向とが反対方向になり、実施の形態の場合に比べて、第１の可撓部材３４ａと第２の可撓部材３４ｂとの接触時間を短縮することができる。この結果、下側接点部３３と上側接点部３５との接触のために要する交流電圧の印加時間の低減化を図ることが可能となる。

なお、変更例２において、第１の可撓部材３４ａ、第２の可撓部材３４ｂのそれぞれに個別に駆動電極部３２が配設されてもよい。そして、駆動電極部３２間に、上述の直流電圧及び交流電圧が印加されるようにしてもよい。

（変更例３）
前述の実施の形態、変更例１及び変形例２においては、下側接点部３３と上側接点部３５との間の接触が静電気力に基づいて行われていたが、これに限定されず、静磁気力に基づいて行ってもよい。変更例３に係るマイクロマシンスイッチは以下のように変更される。

前述の図２に示す実施の形態若しくは変形例１に係る可撓部材３４、又は前述の図６に示す変形例２に係る第１の可撓部材３４ａ及び第２の可撓部材３４ｂは、導電性材料に代えて導磁性材料により形成されている。更に、スイッチ部３は、駆動電極部３２に代えて駆動磁極部により形成されている。

そして、駆動部２にはコイルが含まれており、このコイルに電流を流すことにより磁界を発生することができる。このコイルに、例えば、直流電流と、直流電流の値より低い振幅値を有し周波数が第１の可撓部材３４ａの固有共振周波数となるような交流電流を印加する。そして、コイルの一端に生じる磁位を、第１の可撓部材３４ａに印加し、コイルの他端に生じる磁位を、駆動磁極部に印加する。これにより、駆動部２は、第１の可撓部材３４ａと磁極部との間に、一定の磁位の差と、上記一定の磁位の差より低い振幅値を有し周波数が第１の可撓部材３４ａの固有共振周波数となるように、振幅の大きさと方向が時間とともに変化する磁位の差（以下、変化磁位差という）とを印加することになる。

そして、上述した実施の形態の説明において、静電力を静磁力に置き換え、直流電圧を、一定の磁位の差に置き換え、交流電圧を変化磁位差に置き換え、電界を磁界に置き換え、電荷を磁荷に置き換え、静電力による共振現象の代わりに、静磁力による共振現象が発生する場合の説明が、変更例３に係るマイクロマシンスイッチの駆動方法などの説明に適用される。変更例３に係るマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法においても、前述の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法により得られる効果と同様の効果を得ることができる。

また、前述の変更例２に係るマイクロマシンスイッチの場合、以下のように変更される。駆動部２は、コイルの一端に生じる磁位を、第１の可撓部材３４ａに印加し、コイルの他端に生じる磁位を、第２の可撓部材３４ｂに印加する。これにより、駆動部２は、第１の可撓部材３４ａと第２の可撓部材３４ｂとの間に、一定の磁位の差と、上記一定の磁位の差より低い振幅値を有し周波数が第１の可撓部材３４及び第２の可撓部材３４ｂの固有共振周波数となるように、振幅の大きさと方向が時間とともに変化する変化磁位差とを印加することになる。そして、上述した変更例２の説明において、上述と同様の用語の置き換え（静電力を静磁力に置き換えるなど）などを行うことにより、上述した変更例２に係るマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法により得られる効果と同様の効果を変更例３に係るマイクロマシンスイッチ及びその駆動方法により得ることができる。

（変更例４）
上述した実施の形態及び各変更例において駆動部２は、静電気力、静磁気力に基づいて、可撓部材３４又は第１の可撓部材３４ａ及び第２の可撓部材３４ｂを振動させるようにしていたが、本発明は、これに限定されず、振動を発生させる要因を他の要因とするマイクロマシンスイッチを構築してもよい。例えば、本発明は、振動発生手段をピエゾ効果に基づき発生する力としてもよい。この場合には、可撓部材は、導電性や導磁性を有しないようにすることができる。例えば、上述した実施の形態において、上記支持部材３１、又は第１の支持部材３１ａや第２の支持部材３１ｂを圧電素子（ピエゾ素子）により構成することができる。そして、圧電素子は、駆動部２から印加される電圧（又は磁位）の値に比例した量で、圧電素子が振動し、駆動部２から印加される電圧（磁位）の方向（正、負の方向）により、圧電素子の振動方向が変化するようにしてもよい（即ち、上側接点部３５と下側接点部３３とが接離する方向において、接点部同士が近づいたり、離れたりする）。また、上述した他の要因は、電磁気力に関係がない力（例えば、発熱や発光に基づく力）であってもよい。

本発明の一実施の形態に係るマイクロマシンスイッチのブロック構成を示す図である。 図１に示すマイクロマシンスイッチのスイッチ部、駆動部を、側面から見た場合の模式的な構成図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの駆動部から供給される直流電圧と交流電圧との関係を示す図である。 図２に示すマイクロマシンスイッチの可撓部材の変位を示す図である。 （ａ）は本発明の変形性１に係るマイクロマシンスイッチにおいて可撓部材と駆動電極部との間に印加する交流電圧の波形を示す図、（ｂ）は可撓部材の変位を示す図、（ｃ）は駆動部に流れる交流電流の波形を示す図である。 本発明の変更例２に係るマイクロマシンスイッチのスイッチ部を側面から見た場合の図である。 従来技術に係るマイクロマシンスイッチのスイッチ部を側面から見た場合の図である。

符号の説明

１…オン／オフ制御部、２…駆動部、３…スイッチ部、４…電源部、３０…基板、３１…支持部材、３１ａ…第１の支持部材、３１ｂ…第２の支持部材、３２…駆動電極部、３３…下側接点部、３４…可撓部材、３４ａ…第１の可撓部材、３４ｂ…第２の可撓部材、３５…上側接点部、１００…基板、１０１…支持体、１０２…可撓体、１０３…第１の接点部、１０４…電極部、１０５…第２の接点部。

Claims (2)

1. 基板と、
   前記基板上の第１の接点部と、
   前記第１の接点部上に対向配設された第２の接点部と、
   前記第２の接点部に一端が連接され、他端が前記基板に支持され、導電性を有し、前記第１の接点部に接触する方向において可撓性を有する第１の可撓体と、
   前記基板上に前記第１の可撓体と対向して配設された電極部と、
   前記第１の可撓体と前記電極部との間に直流電圧とこの直流電圧の値よりも低い振幅値を有し周波数が前記第１の可撓体の固有振動数となる交流電圧とが印加され、前記第１の接点部に接離する方向において前記第１の可撓体を固有振動数で振動させる振動手段と、
   を有することを特徴とするマイクロマシンスイッチ。
2. 基板上の第１の接点部上に対向配設された第２の接点部に一端が連接され、他端が前記基板に支持され、導電性を有し、前記第１の接点部に接触する方向において可撓性を有する第１の可撓体に直流電圧を印加し、この第１の可撓体を前記第１の接点部に接触する方向に移動させる工程と、
   前記第１の可撓体とこの第１の可撓体と対向して前記基板に配設された電極部との間に、前記直流電圧の値よりも低い振幅値を有し周波数が前記第１の可撓体の固有振動数となる交流電圧を印加し、前記第１の接点部に接離する方向に前記第１の可撓体をその固有共振振動数において振動させる第１振動工程と、
   を有することを特徴とするマイクロマシンスイッチの駆動方法。

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