(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロマシニング型の構成素子（Ｓ）を回動軸線（ＤＡ）を中心として回動させるためのマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体において、
トーションばね装置が設けられており、該トーションばね装置が、一方で保持体（ＶＳ）に取り付けられていて、他方でマイクロマシニング型の構成素子（Ｓ）に取付け可能であり、
前記トーションばね装置が、複数のトーションばね（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を有しており、該複数のトーションばねが、回動軸線（ＤＡ）に沿って延びているかまたは回動軸線（ＤＡ）に対して平行に延びており、
回動駆動装置が設けられており、該回動駆動装置が、複数の回動駆動体（Ａ１，Ａ２，Ａ３）を備えており、該回動駆動体が、トーションばね装置（ｆ１，ｆ２，ｆ３）に結合されており、各回動駆動体（Ａ１，Ａ２，Ａ３）が、回動軸線（ＤＡ）を中心とした１つのマイクロマシニング型の構成素子（Ｓ）の全回動角に数分の一ずつ寄与するために適しており、
前記トーションばね装置が、第１のトーションばね（ｆ１）を有しており、該第１のトーションばねが、その第１の端部で保持体（ＶＳ）に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第１の回動駆動体（Ａ１）を有しており、該第１の回動駆動体が、第１のトーションばね（ｆ１）の第２の端部と第２のトーションばね（ｆ２）の第１の端部との間に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第２の回動駆動体（Ａ２）を有しており、該第２の回動駆動体が、第２のトーションばね（ｆ２）の第２の端部に取り付けられており、
第１の回動駆動体（Ａ１）が、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ）と、該第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ）とを有しており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ）が、第１のレベルに配置されており、第１の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ）が、第２のレベルに配置されており、第２の回動駆動体（Ａ２）が、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ）と、該第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂ）とを有しており、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ）が、前記第１のレベルに配置されており、第２の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂ）が、前記第２のレベルに配置されており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ）および該第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ）が、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリ（Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ）および該第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリ（Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂ）よりも回動軸線（ＤＡ）から間隔を置いて配置されていることを特徴とする、マイクロマシニング型のアクチュエータ構造体。
【請求項２】
複数のトーションばね（ｆ１，ｆ２，ｆ３）が、それぞれ異なるばね定数を有している、請求項１記載のアクチュエータ構造体。
【請求項３】
前記アクチュエータ構造体が、マイクロマシニング型の素子（Ｓ）としてのマイクロミラー（Ｓ）に結合されている、請求項１または２記載のアクチュエータ構造体。
【請求項４】
前記回動駆動装置が、複数の電極を有しており、該電極が、二重電極として前記第１のレベルと前記第２のレベルとに形成されていて、二方向への角度変位を許容している、請求項１から３までのいずれか１項記載のアクチュエータ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、マイクロマシニング型の構成素子を回動軸線を中心として回動させるためのカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体に関する。
【０００２】
任意のマイクロマシニング型の構成素子に使用可能であるにもかかわらず、本発明および本発明の根底にある問題をマイクロミラーに用いられるアクチュエータにつき説明する。
【０００３】
マイクロミラーは、たとえばバーコードスキャナや投射系において光学的なビームを逸らす場合に使用されるかまたは光学的なデータ接続を切り換える場合に使用される。
【０００４】
１つのマイクロミラーの変位に対して２つの基本的な運転モードが存在する。共振運転モードでは、マイクロミラーの固有周波数が励起される。これによって、少ないエネルギ入力で極めて高いミラー傾斜が可能となる。
【０００５】
振動周波数が常にマイクロミラーの共振周波数を中心とした範囲に規定されていることや、これに相応して、振動が常に正弦関数に類似の関数を描くことは不利である。投射使用例では、このことが、画像輝度の好ましくない分布を招く。なぜならば、ビームが画像中央では極めて迅速に擦過するのに対して、画像縁部では極めて緩速に擦過するからである。
【０００６】
さらに、二次元スキャナでは、典型的には、リサジュー図形によって作業が行われる。このことは、投射レーザを制御するための画像処理時の大きな演算手間を意味している。画像の解像度は、一行ずつの投射時にマイクロミラーの水平振動周波数から得られる値に達していない。さらに、このように「無秩序」に形成された画像は観察者に対して不快である。なぜならば、頭を素早く動かすと、画像が崩れたように見えるからである。
【０００７】
この問題が生じないビデオ画像の一行ずつの投射のためには、少なくとも１つの軸線で静的にもしくは準静的に励起することができるマイクロミラーが必要となる。静電力は引き合うようにしか作用せず、反発し合うようには作用しないので、しばしば共振性のマイクロミラーのために使用される、１つのレベルに設けられた電極構造体は不適切である。これと異なり、それぞれ異なるレベルに設けられた電極は、準静的な静電駆動体を実現するために適している。このためには、複数の解決策が存在する。
【０００８】
国際公開第２００８−０７１１７２号パンフレットには、マイクロミラーアクチュエータが記載されている。このマイクロミラーアクチュエータは内側の領域に少なくとも１つの可動のマイクロミラーエレメントと、マイクロミラーを制御するためのフィンガ状のまたは櫛形の複数の電極とを有している。これらの電極は高さにおいて互いにずらされている。アクチュエータは、少なくとも３つの主層から成る層構造体から形成されている。主層は中間層を介して少なくとも部分的に互いに電気的に絶縁されている。平行に重なり合って位置するレベルでの櫛形電極のこのような配置は、ＯＯＰ（ｏｕｔ  ｏｆ  ｐｌａｎｅ）櫛歯とも呼ばれる。
【０００９】
ドイツ連邦共和国特許出願第１０２００８００３３４４．８号明細書には、マイクロミラーアクチュエータとしての折り曲げられた鉛直な櫛歯が開示されている。この櫛歯は１つのレベルで構造化され、次いで、このレベルから初期変位させられる。
【００１０】
通常、ねじりモーメントは、回動軸線からの力作用の間隔が増加するにつれて増加する。したがって、構造体を、たとえばばねに抗して１つのレベルから傾倒させる静電アクチュエータでは、鉛直な櫛形構造体もしくはフィンガ構造体が回動軸線から可能な限り遠ざけられて位置していることが望ましい。このことには、残念ながら限界がある。なぜならば、ＯＯＰ櫛形電極の与えられた深さでは、獲得可能な変位量が、回動軸線からの電極対（ロータおよびステータ）の間隔に左右されるからである。電極が回動軸線から遠ざけられていればいるほど、ロータがステータからますます早く進み出る。この点以降、更なるエネルギ利潤を得ることができなくなるので、この点が最大の変位量に相当している。言い換えると、ＯＯＰ電極構造体が回動軸線から十分に遠ざけられた場合の最大の変位量は、ＯＯＰ電極構造体が回動軸線により近接して設けられている場合よりも少ない。
【００１１】
図８ａ，図８ｂは、公知のマイクロマシニング型の櫛形駆動構造体を説明するための２つの電極櫛歯の概略的な横断面図である。
【００１２】
図８ａ，図８ｂには、符号Ｅ１で第１のレベルが示してある。この第１のレベルには、櫛形電極が設けられている。この櫛形電極は、アンカ固定点Ｖを中心として回動可能なもしくは旋回可能な電極櫛歯Ｆｄを備えている。この電極櫛歯Ｆｄは第２の櫛形電極に対して平行に位置している。この第２の櫛形電極は固定の電極櫛歯Ｆｆを備えている。この固定の電極櫛歯Ｆｆは、第１のレベルＥ１の下方に位置する第２のレベルＥ２に設けられている。両レベルＥ１，Ｅ２は互いに平行に位置している。
【００１３】
電圧ｕの印加時には、電極櫛歯Ｆｄが固定の電極櫛歯Ｆｆ内に沈み込む。このことは、エネルギ低下に繋がる。なぜならば、沈込み時に両電極Ｆｆ，Ｆｄの重畳面が増加させられるからである。したがって、相応のねじりモーメントが、回動可能な櫛形電極Ｆｄに生じる。ねじりモーメント経過は、図８ｂに示した角度αにまで安定している。この角度αでは、回動可能な櫛形電極Ｆｄが固定の櫛形電極Ｆｆ内に完全に挿入されている。面重畳量はもはや角度αを越えて均一に増加しない。下側では、回動可能な櫛形電極Ｆｄがαよりも大きな角度で再び重畳状態から進み出る。このことは、ねじりモーメント経過において、ねじりモーメントの著しい減少によって示される。
【００１４】
この観察から明らかになるように、ＯＯＰ櫛形電極に対する傾角αは、櫛形電極フィンガの長さおよび高さによって規定された制限を有している。高い櫛形電極は大きな傾角を許容するものの、たとえばトレンチエッチングプロセスで製作される低い櫛形電極フィンガよりも製造しにくい。長い櫛形電極フィンガによって、ねじりモーメントを著しく高めることができるものの、フィンガ長さによって、可能な変位角αが減少する。
【００１５】
図９は、マイクロミラーの回動駆動体に用いられる公知のマイクロマシニング型の櫛形駆動構造体の概略的な横断面図である。
【００１６】
図９には、符号ＶＳで保持体、たとえば基板の不動の領域が示してある。トーションばねｆ０によって、櫛形電極回動駆動体Ａが接続されている。この櫛形電極回動駆動体Ａの他方の側には、マイクロミラーＳが取り付けられている。このマイクロミラーＳは回動軸線ＤＡ０を中心として回動可能である。この回動軸線ＤＡ０に沿って、トーションばねｆ０が延びていて、相応の戻しモーメントを発生させる。櫛形電極回動駆動体Ａは、回動可能な電極櫛歯Ｆｄを備えた第１の回動可能な櫛形電極Ｄａと、反対の側に位置する、回動可能な電極櫛歯Ｆｄを備えた第２の回動可能な櫛形電極Ｄｂとを有している。回動可能な櫛形電極Ｄａ，Ｄｂは、対応する固定の櫛形電極Ｆａ，Ｆｂと協働する。この固定の櫛形電極Ｆａ，Ｆｂも同じく保持体ＶＳに取り付けられていて、固定の電極櫛歯Ｆｆを有している。図８に戻って、回動可能な櫛形電極Ｄａ，ＤｂはレベルＥ１に位置しており、固定の櫛形電極Ｆａ，ＦｂはレベルＥ２に位置している。
【００１７】
第１の回動可能な櫛形電極Ｄａと第１の固定の櫛形電極Ｆａとの間への電圧差ｕの印加もしくは第２の回動可能な櫛形電極Ｄａと第２の固定の櫛形電極Ｆｄとへの電圧差ｕの印加によって、それぞれ最大＋αもしくは−αの角度だけ、回動軸線ＤＡ０を中心とした回動が可能となる（図８参照）。
【００１８】
発明の利点
本発明に係るアクチュエータ構造体によれば、トーションばね装置が設けられており、該トーションばね装置が、一方で保持体に取り付けられていて、他方でマイクロマシニング型の構成素子に取付け可能であり、前記トーションばね装置が、複数のトーションばねを有しており、該複数のトーションばねが、回動軸線に沿って延びているかまたは回動軸線に対して平行に延びており、回動駆動装置が設けられており、該回動駆動装置が、複数の回動駆動体を備えており、該回動駆動体が、トーションばね装置に結合されており、各回動駆動体が、回動軸線を中心とした１つのマイクロマシニング型の構成素子の全回動角に数分の一ずつ寄与するために適している。
【００１９】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、前記トーションばね装置が、第１のトーションばねを有しており、該第１のトーションばねが、その第１の端部で保持体に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第１の回動駆動体を有しており、該第１の回動駆動体が、第１のトーションばねの第２の端部と第２のトーションばねの第１の端部との間に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第２の回動駆動体を有しており、該第２の回動駆動体が、第２のトーションばねの第２の端部に取り付けられている。
【００２０】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、第１の回動駆動体が、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第１の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第２の回動駆動体が、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、前記第１のレベルに配置されており、第２の固定の櫛形電極アッセンブリが、前記第２のレベルに配置されており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリおよび該第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリおよび該第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリよりも十分に回動軸線から間隔を置いて配置されている。
【００２１】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、前記回動駆動装置が、回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、回動可能な櫛形電極アッセンブリが、トーションばね装置を介して保持体に取り付けられており、回動可能な櫛形電極アッセンブリの櫛歯が、トーションばね装置に取り付けられていて、該トーションばね装置を、櫛歯の間に位置する個々のトーションばねに分割しており、回動可能な櫛形電極アッセンブリの櫛歯の長さが、保持体の側から出発して回動軸線に沿って徐々に減少しており、これによって、それぞれ２つのトーションばねの間に１つの回動駆動体が形成されている。
【００２２】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、第１の回動駆動体が、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第３の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第３の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第２の回動駆動体が、第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第４の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、前記第１のレベルに配置されており、第４の固定の櫛形電極アッセンブリが、前記第２のレベルに配置されており、第４の固定の櫛形電極アッセンブリが、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第１のフレームを介して結合されていて、前記第１のレベルにおいて第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００２３】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、前記トーションばね装置が、第３のトーションばねと第４のトーションばねとを有しており、該第３のトーションばねと該第４のトーションばねとが、その各第１の端部で互いに平行にかつ回動軸線に対して平行に保持体に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第３の回動駆動体を有しており、該第３の回動駆動体が、第３のトーションばねと第４のトーションばねとの各第２の端部に取り付けられており、前記トーションばね装置が、第５のトーションばねを有しており、該第５のトーションばねが、その第１の端部で保持体に取り付けられており、前記回動駆動装置が、第４の回動駆動体を有しており、該第４の回動駆動体が、第５のトーションばねの第２の端部に取り付けられている。
【００２４】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、第３の回動駆動体が、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第５の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第５の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第４の回動駆動体が、第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、該第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第６の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、前記第１のレベルに配置されており、第６の固定の櫛形電極アッセンブリが、前記第２のレベルに配置されており、第６の固定の櫛形電極アッセンブリが、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第２のフレームを介して結合されていて、前記第１のレベルにおいて第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００２５】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、第４の回動駆動体が、第７の固定の櫛形電極アッセンブリと、該第７の固定の櫛形電極アッセンブリと協働する第７の回動可能な櫛形電極アッセンブリとを有しており、該第７の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、前記第１のレベルに配置されており、第７の固定の櫛形電極アッセンブリが、前記第２のレベルに配置されており、第７の固定の櫛形電極アッセンブリが、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第２のフレームを介して結合されていて、前記第１のレベルにおいて第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００２６】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、複数のトーションばねが、それぞれ異なるばね定数を有している。
【００２７】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、前記アクチュエータ構造体が、マイクロマシニング型の素子としてのマイクロミラーに結合されている。
【００２８】
本発明に係るアクチュエータ構造体の有利な態様では、前記回動駆動装置が、複数の電極を有しており、該電極が、二重電極として前記第１のレベルと前記第２のレベルとに形成されていて、二方向への角度変位を許容している。
【００２９】
請求項１に規定された本発明の根底にある思想は、複数の回動駆動体のカスケード接続によって、個々の領域の必要となる最大の変位角を減少させることにある。これによって、回動軸線からの電極の間隔を最適化することができる。こうして、特により高いねじりモーメントもしくは特により少ない駆動電圧を実現することができるかもしくは駆動体に対するスペース需要を減少させることができる。
【００３０】
駆動体領域のカスケード接続は回動軸線に沿って行われてもよいし（軸方向）、回動軸線に対して半径方向に行われてもよく、したがって、より少ない最大の変位によって、個々の領域の負荷が減少させられる。軸方向のカスケード接続時には、櫛形電極が回動軸線に対して異なる間隔を置いて位置していて、適合されたばねエレメントによって結合されている。相応の各駆動体領域は、少ない変位角でより多くのねじりモーメントを発生させるかまたはより少ないねじりモーメントでより高い変位を発生させる。
【００３１】
半径方向のカスケード接続時には、フレームを介して中間レベルが導入される。アクチュエータはフレームに対して相対的に変位させられ、このフレームはチップに対して相対的に変位させられる。これによって、最大の各変位角が設計に応じて割合的に減少させられる。
【００３２】
回動駆動体あたりの変位角がより少ないことによって、個々の領域を構成素子における位置および機能に一層十分に適合させることが可能となる。このことは、たとえば、より大きなねじりモーメント、より少ない駆動電圧、チップに対するより良好な面使用（全体的に減少させられたスペース需要）または本来のアクチュエータに対するより高い変位角に対して使用することができる。
【００３３】
従属請求項には、本発明の対象の有利な態様および改良態様が記載してある。
【００３４】
有利な態様によれば、トーションばね装置が、第１のトーションばねを有しており、この第１のトーションばねが、その第１の端部で保持体に取り付けられており、回動駆動装置が、第１の回動駆動体を有しており、この第１の回動駆動体が、第１のトーションばねの第２の端部と第２のトーションばねの第１の端部との間に取り付けられており、回動駆動装置が、第２の回動駆動体を有しており、この第２の回動駆動体が、第２のトーションばねの第２の端部に取り付けられている。
【００３５】
別の有利な態様では、第１の回動駆動体が、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第１の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第２の回動駆動体が、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第２の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリおよび第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第１の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリおよび第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第２の固定の櫛形電極アッセンブリよりも十分に回動軸線から間隔を置いて配置されている。
【００３６】
別の有利な態様では、回動駆動装置が、回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、回動可能な櫛形電極アッセンブリが、トーションばね装置を介して保持体に取り付けられており、回動可能な櫛形電極アッセンブリの櫛歯が、トーションばね装置に取り付けられていて、このトーションばね装置を、櫛歯の間に位置する個々のトーションばねに分割しており、回動可能な櫛形電極アッセンブリの櫛歯の長さが、保持体の側から出発して回動軸線に沿って徐々に減少しており、これによって、それぞれ２つのトーションばねの間に１つの回動駆動体が形成されている。
【００３７】
別の有利な態様では、第１の回動駆動体が、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第３の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第３の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第２の回動駆動体が、第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第４の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第４の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第４の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第４の固定の櫛形電極アッセンブリが、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第１のフレームを介して結合されていて、第１のレベルにおいて第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００３８】
別の有利な態様では、トーションばね装置が、第３のトーションばねと第４のトーションばねとを有しており、この第３のトーションばねと第４のトーションばねとが、その各第１の端部で互いに平行にかつ回動軸線に対して平行に保持体に取り付けられており、回動駆動装置が、第３の回動駆動体を有しており、この第３の回動駆動体が、第３のトーションばねと第４のトーションばねとの各第２の端部に取り付けられており、トーションばね装置が、第５のトーションばねを有しており、この第５のトーションばねが、その第１の端部で保持体に取り付けられており、回動駆動装置が、第４の回動駆動体を有しており、この第４の回動駆動体が、第５のトーションばねの第２の端部に取り付けられている。
【００３９】
別の有利な態様では、第３の回動駆動体が、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第５の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第５の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第４の回動駆動体が、第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリと、この第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリと協働する第６の固定の櫛形電極アッセンブリとを有しており、第６の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第６の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第６の固定の櫛形電極アッセンブリが、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第２のフレームを介して結合されていて、第１のレベルにおいて第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００４０】
別の有利な態様では、第４の回動駆動体が、第７の固定の櫛形電極アッセンブリと、この第７の固定の櫛形電極アッセンブリと協働する第７の回動可能な櫛形電極アッセンブリとを有しており、この第７の回動可能な櫛形電極アッセンブリが、第１のレベルに配置されており、第７の固定の櫛形電極アッセンブリが、第２のレベルに配置されており、第７の固定の櫛形電極アッセンブリが、第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリに第２のフレームを介して結合されていて、第１のレベルにおいて第５の回動可能な櫛形電極アッセンブリと一緒に回動させられるようになっている。
【００４１】
別の有利な態様では、複数のトーションばねが、それぞれ異なるばね定数を有している。
【００４２】
別の有利な態様では、本発明に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体が、マイクロマシニング型の素子としてのマイクロミラーに結合されている。
【００４３】
別の有利な態様では、回動駆動装置が、複数の電極を有しており、これらの電極が、二重電極として第１のレベルと第２のレベルとに形成されていて、したがって、二方向への角度変位を許容している。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の変位特性を認識可能にするための概略的な横断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の変位特性を認識可能にするための概略的な横断面図である。
【図８】公知のマイクロマシニング型の櫛形駆動構造体を説明するための２つの電極櫛歯の概略的な横断面図である。
【図９】マイクロミラーの回動駆動体に用いられる公知のマイクロマシニング型の櫛形駆動構造体の概略的な横断面図である。
【００４５】
本発明の実施の形態を図面に示し、以下に詳しく説明する。
【００４６】
実施の形態の説明
図面において、同じ符号は、同じ構成要素または同機能の構成要素を示している。
【００４７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【００４８】
図１では、３つの回動駆動体Ａ１，Ａ２，Ａ３がカスケード接続されているかもしくは軸方向に相前後して、つまり、直列に接続されている。第１の回動駆動体Ａ１は、回動軸線ＤＡに沿って延びる第１のトーションばねｆ１を介して保持体ＶＳ、たとえば半導体基板に結合されている。第１の回動駆動体Ａ１は、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ，Ｄ１Ｂを有している。この第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、回動軸線ＤＡから第１の間隔ｄ１を置いて中間領域の互いに反対の側に設けられている。回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは複数の電極櫛歯ＦＤを有している。回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと協働するように、向かい合って位置する側には、固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ，Ｆ１Ｂが設けられている。この固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ，Ｆ１Ｂの電極櫛歯ＦＦは、それぞれ回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ，Ｄ１ＢのフィンガＦＤの間に位置している。
【００４９】
第１の回動駆動体Ａ１には、回動軸線ＤＡに沿って延びる第２のトーションばねｆ２を介して第２の回動駆動体Ａ２が結合されている。この第２の回動駆動体Ａ２の両側の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ，Ｄ２Ｂと固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ，Ｆ２Ｂとは、回動軸線ＤＡから間隔ｄ２を置いて配置されている。この間隔ｄ２は間隔ｄ１よりも小さく寸法設定されている。
【００５０】
また、第２の回動駆動体Ａ２には、回動軸線ＤＡに沿って延びる第３のトーションばねｆ３を介して第３の回動駆動体Ａ３が結合されている。この第３の回動駆動体Ａ３の固定の櫛形電極アッセンブリＦ３Ａ，Ｆ３Ｂもしくは回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ３Ａ，Ｄ３Ｂは、回動軸線ＤＡに一層近接して間隔ｄ３を置いて位置している。第３の回動駆動体Ａ３には、部分的にしか図示していないマイクロミラーＳが結合されている。
【００５１】
回動駆動体Ａ１，Ａ２，Ａ３の回動可能な櫛形電極アッセンブリは、固定の櫛形電極アッセンブリのレベルＥ２の上方に位置するレベルＥ１に位置している（図８参照）。
【００５２】
たとえば、第１の回動駆動体Ａ１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａと固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａとに電圧が印加されると、回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａが固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ内に沈み込む。しかし、第２の回動駆動体Ａ２と第３の回動駆動体Ａ３とは、回動軸線ＤＡにより近接して位置する櫛形電極アッセンブリを有しているので、そこでは、確かに、初期変位が生じるものの、相応の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ；Ｆ３Ａ内への回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ，Ｄ３Ａの完全な沈込みは生じない。
【００５３】
相応して、第２の回動駆動体Ａ２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａと回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａとに電圧が印加されると、そこでも、完全な沈込みと、第３の回動駆動体Ａ３の更なる初期変位とが生じる。
【００５４】
最終的には、第３の固定の櫛形電極アッセンブリＦ３Ａと第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ３Ａとに印加された電圧によって、第３の回動駆動体が少ないねじりモーメントでさらに小さな残角だけ変位させられ、これによって、全変位角が達成される。
【００５５】
第１の実施の形態において３つの回動駆動体Ａ１，Ａ２，Ａ３に加えたい力は、図９に示した公知の回動駆動体と比較して少なくなっている。なぜならば、加えたい力が３つの回動駆動体に分配されるからである。
【００５６】
第１の実施の形態では、３つの回動駆動体Ａ１，Ａ２，Ａ３が全て同じ角度変位を提供するようにして、最適化を行うことができる。この場合には、トーションばねｆ１，ｆ２，ｆ３のばね定数が相応に適合されなければならない。もう１つには、トーションばねｆ１，ｆ２，ｆ３のばね定数を等しくして、ねじりモーメントを適合させることも可能である。
【００５７】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【００５８】
図２に示した第２の実施の形態では、トーションばねｆ’が設けられている。このトーションばねｆ’を介して、保持体ＶＳに回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’が取り付けられている。この回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’の電極櫛歯ＦＤ’は、固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’，Ｆ１Ｂ’の電極櫛歯ＦＦ’と協働する。固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’，Ｆ１Ｂ’も同じく保持体ＶＳに取り付けられていて、第１の実施の形態同様、回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’よりも低く位置するレベルＥ２に設けられている。櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’の右側では、トーションばねｆ’にマイクロミラーＳが取り付けられている。
【００５９】
第２の実施の形態では、電極櫛歯ＦＤ’の長さが、保持体ＶＳから出発してマイクロミラーＳの方向で回動軸線ＤＡ’に沿って始めの長さｌ１から終わりの長さｌ２に連続的に減少している。回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’の電極櫛歯ＦＤ’がトーションばねｆ’に取り付けられた後、電極櫛歯ＦＤ’がトーションばねｆ’を櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’，Ｄ１Ｂ’の長さにわたって個々のトーションばねｆｉ’に分割する。これによって、それぞれ２つのトーションばねｆｉ’の間に１つの回動駆動体Ａｉ’が形成されている。
【００６０】
これによって、各フィンガＦＤ’がトーションばねｆ’を少しずつ最大の変位角にねじり、したがって、次のフィンガＦＤ’の初期変位が生じる。図示のように、第３の回動軸線ＤＡ’からのフィンガＦＤ’の最大の間隔ＤＬは、トーションばねｆ’の変位の増加につれて減少させられており、これによって、説明したように、マイクロミラーＳの所望の変位角にまで、区分けされた駆動体Ａｉ’のより高い最大の変位が順次達成される。第２の実施の形態でも、フィンガＦＦ’内へのフィンガＦＤ’の最大の沈込み角は、固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’，Ｆ１Ｂ’の規定のレベルＥ２によって制限されている。
【００６１】
ここで、念のために述べておくと、当然ながら、図１に示した第１の実施の形態と図２に示した第２の実施の形態と間の最適化された中間的な解決手段を選択することも可能である。
【００６２】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図である。
【００６３】
図３に示した第３の実施の形態では、各櫛形電極アッセンブリを備えたカスケード接続された２つの回動駆動体Ａ１’’，Ａ２’’が設けられている。第１の回動駆動体Ａ１’’は、保持体ＶＳにトーションばねｆ１’’を介して結合された回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’，Ｄ１Ｂ’’を有している。この回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’，Ｄ１Ｂ’’と協働するように、固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’，Ｆ１Ｂ’’が設けられている。この固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’，Ｆ１Ｂ’’は保持体ＶＳに取り付けられていて、より低いレベルＥ２に位置している。第１の回動駆動体Ａ１’’には、第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’，Ｆ２Ｂ’’がフレームＲ’’を介して結合されている。
【００６４】
このフレームＲ’’は領域Ｒ１；Ｒ２において上側のレベルＥ１から下側のレベルＥ２に案内されるかもしくは段付けられる。下側のレベルＥ２には、領域Ｒ３；Ｒ４が延びている。択一的には、フレームＲ’’が、安定性の理由から、両レベルＥ１，Ｅ２に形成され、固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’，Ｆ２Ｂ’’のフィンガだけが下側のレベルＥ２に形成されてもよい。
【００６５】
この構造の結果、第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’が第１の回動駆動体Ａ１’’によって初期変位させられ、したがって、同様にもはや規定のステータレベルＥ２を成していない。言い換えると、固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’，Ｆ２Ｂ’’と回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’，Ｄ１Ｂ’’との相対的な配置が、第１の回動駆動体Ａ１’’の影響下で（第１の実施の形態と異なり）維持されたままとなる。
【００６６】
第２の回動駆動体Ａ２’’は第１の回動駆動体Ａ１’’に第２のトーションばねｆ２’’を介して結合されていて、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’，Ｄ２Ｂ’’を有している。この第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’，Ｄ２Ｂ’’は、初期変位可能な第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’，Ｆ２Ｂ’’と協働する。第２の回動駆動体Ａ２’’には、回動ミラーＳが取り付けられている。
【００６７】
第３の実施の形態では、各回動駆動体Ａ１’’，Ａ２’’が回動軸線ＤＡ’’を中心として等しい相対的な角度だけ変位させられなければならないものの、個々の回動駆動体Ａ１’’，Ａ２’’は、より少ない角度を回動しさえすればよい。したがって、ねじりモーメントを高めることができ、必要となる回動駆動体の合計がより小さくなる。
【００６８】
別の実施の形態（図示せず）は、当接点が、たとえば中心の領域の真ん中に位置していることによって、トーションばねを部分的に駆動体領域Ａ１’’内に組み込んでいる。したがって、軸方向の長さひいては望ましくない振動モードの傾向を減少させることができる。図３では、２つの回動駆動体Ａ１’’，Ａ２’’がカスケード接続されている。更なる段付けも当然ながら可能である。第３の実施の形態では、第１の実施の形態もしくは第２の実施の形態と比べて比較的やや多くの手間が必要となる。なぜならば、トーションばねｆ１’’，ｆ２’’を越えて延びる給電線路の個数が増加させられているからである。それというのも、これらの給電線路を介してステータ領域Ｆ２Ａ’’，Ｆ２Ｂ’’もコンタクティング（接触接続）されなければならないからである。
【００６９】
図４は、本発明の第４の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図であり、図５ａ，図５ｂは、本発明の第４の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の変位特性を認識可能にするための概略的な横断面図である。
【００７０】
第４の実施の形態では、同じく第１の回動駆動体Ａ１’’’と第２の回動駆動体Ａ２’’’とが設けられている。しかし、両駆動装置Ａ１’’’，Ａ２’’’は並列に接続されている。第１の回動駆動体Ａ１’’’は保持体ＶＳにトーションばねｆ１ａ’’’，ｆ１ｂ’’’を介して結合されている。このトーションばねｆ１ａ’’’，ｆ１ｂ’’’は回動軸線ＤＡ’’’に対して平行にかつ回動軸線ＤＡ’’’から間隔を置いて延びている。第１の回動駆動体Ａ１’’’は、回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’，Ｄ１Ｂ’’’と固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’’，Ｆ１Ｂ’’’とを有している。この固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’’，Ｆ１Ｂ’’’は、第１〜第３の実施の形態同様、より低いレベルＥ２に設けられている。
【００７１】
マイクロミラーＳが取り付けられた第２の回動駆動体Ａ２’’’は保持体ＶＳに別個のトーションばねｆ２’’’を介して結合されていて、第１の回動駆動体Ａ１’’’から独立して回動可能である。このためには、回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’が働く。この回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’は固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’と協働する。この固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’は第１の回動駆動体Ａ１’’’にフレームＲ’’’を介して結合されている。第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’，Ｆ２Ｂ’’’は第１の回動駆動体Ａ１’’’の第１のレベルＥ１に位置している。
【００７２】
第４の実施の形態において、図５ａによれば、回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’の電極櫛歯が、第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’に対して変位させられ、フレームＲ’’’は休止位置にある。このフレームＲ’’’に対する回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’の電極櫛歯の、カスケード駆動体なしの、たとえば７°に比べて小さな角度α１ａ、たとえば５゜によって、回動軸線ＤＡ’’’から十分に離して回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’の電極櫛歯を配置することができ、この電極櫛歯が、より大きなねじりモーメントを発生させることができる。第１の固定の電極アッセンブリＦ１Ａ’’’と協働する第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’による残りチップに対するフレームＲ’’’の付加的な作動によって、合計して目標角を達成することができる。この目標角は、図５ｂにα２として示してある。目標角α２は、典型的には、α１ａとα１ｂとの合計よりも小さく設定されている。図示の例では、角度α１ａが５゜であり、角度α１ｂが３゜である。これに対して、角度α２は約７〜８゜に設定されている。駆動体Ａ１’’’，Ａ２’’’の寸法は、ばね・駆動体合計力に相応して設計されなければならない。
【００７３】
フレームＲ３’’’もしくは固定の電極アッセンブリに対する駆動体櫛歯の相対的な僅かな変位によって、回動軸線ＤＡ’’’からの間隔ひいては獲得可能なねじりモーメントを増加させることができる。
【００７４】
図６は、本発明の第５の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の概略的な横断面図であり、図７は、本発明の第５の実施の形態に係るカスケード接続されたマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体の変位特性を認識可能にするための概略的な横断面図である。
【００７５】
図６に示した第５の実施の形態では、同じく第１の回動駆動体Ａ１’’’’と第２の回動駆動体Ａ２’’’’とが設けられている。
【００７６】
第４の実施の形態同様、第１の回動駆動体Ａ１’’’’は保持体ＶＳに第１のトーションばねｆ１ａ’’’’と第２のトーションばねｆ１ｂ’’’’とを介して結合されている。第１の回動駆動体Ａ１’’’’は第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’’，Ｄ１Ｂ’’’’を有している。この第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’’，Ｄ１Ｂ’’’’は、より低く位置するレベルＥ２に設けられた第１の固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’’’，Ｆ１Ｂ’’’’と協働する。
【００７７】
第１の回動駆動体Ａ１’’’’には、フレームＲ’’’’を介して第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’’，Ｆ２Ｂ’’’’が取り付けられている。この第２の固定の櫛形電極アッセンブリＦ２Ａ’’’’，Ｆ２Ｂ’’’’は第２の回動駆動体Ａ２’’’’の第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’’，Ｄ２Ｂ’’’’と協働する。第２の回動駆動体Ａ２’’’’は保持体ＶＳにトーションばねｆ２’’’’を介して結合されている。この限りにおいて、第５の実施の形態は、図４に示した第４の実施の形態に等しい。
【００７８】
付加的には、第５の実施の形態では、第３の固定の櫛形電極アッセンブリＦ３Ａ’’’’，Ｆ３Ｂ’’’’が設けられている。この第３の固定の櫛形電極アッセンブリＦ３Ａ’’’’，Ｆ３Ｂ’’’’も同じくフレームＲ’’’’に設けられていて、第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ３Ａ’’’’，Ｄ３Ｂ’’’’と協働する。この第３の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ３Ａ’’’’，Ｄ３Ｂ’’’’は第２の回動駆動体Ａ２’’’’に別のフレームＺＲ’’’’を介して結合されている。
【００７９】
図７ａ）〜図７ｃ）に関連して、第５の実施の形態では、フレームＲ’’’’が、図７ａ）に示した休止位置から出発して、第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’’と第１の固定の櫛形電極アッセンブリＦ１Ａ’’’’との協働によって角度β１だけ初期変位させられる。次のステップでは、第２の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ２Ａ’’’’も第１の回動可能な櫛形電極アッセンブリＤ１Ａ’’’’に対して変位させられる。これによって、角度β２だけ変位が生じる。
【００８０】
トーションエレメントの回動軸線とフレームＲ’’’’の回動軸線とが量ｄ＊／ｔａｎ（最大の目標角）だけずらされていることによって、図７ｂ）に示したように、接続された二重電極の交差を介した上側の層と下側の層との完全な重畳（オーバラップ）が最大の目標角で達成される。この重畳は軸方向領域だけでなく、フレーム全体もしくはトーションエレメント全体にも該当する。しかし、両回動軸線の間に位置していない電極櫛歯は相互に引き寄せられず、互いに擦れ違う。目標角では、このことが同じく交差接続でエネルギ最小に繋がり、したがって、至るところでフレームＲ’’’’に設けられた駆動体櫛歯も変位に寄与する。しかし、軸線から遠位の櫛歯は変位を補填することしかできず、変位方向は軸線近位の櫛歯によって設定されていなければならない。角度あたりの重畳面の増加は回動軸線に対する間隔に左右されない。すなわち、ねじりモーメント増加は、回動軸線から半径方向に離れる方向でも櫛歯数に対して線形である。しかし、フィンガはステータから完全に進出せず、引っ掛かることはあり得ない。図７ｃ）には、このことが、回動可能なフィンガＤ３Ａ’’’に対して示してある。
【００８１】
本発明を有利な実施の形態につき前述したにもかかわらず、本発明はこれに限定されるものではなく、多種多様な形式で変更可能である。
【００８２】
上述した実施の形態では、変位させたいマイクロマシニング型の素子がマイクロミラーであったにもかかわらず、本発明に係るマイクロマシニング型のアクチュエータ構造体は、変位させたい別のマイクロマシニング型の素子にも使用可能である。
【００８３】
さらに、フィンガ形電極構造体の代わりに、プレート形電極構造体またはその他の電極構造体が励起のために使用されてもよい。
【００８４】
基本的には、上述した実施の形態は、それぞれ個別電極駆動体、すなわち、それぞれ第１のレベルもしくは第２のレベルに設けられた回動可能なフィンガ電極および固定のフィンガ電極について説明してある。しかし、これによって、たとえば一方向へのフレームまたはマイクロマシニング型の素子の変位しか可能とならない。全ての実施の形態は二重電極でも実現することができる。この二重電極では、回動可能なフィンガ電極と固定のフィンガ電極とが、それぞれ両レベルに形成されているものの、互いに電気的に絶縁された領域として形成されている。それぞれ異なる領域の相応の接続によって、両方向への変位を達成することができる。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ  回動駆動体
ＤＡ  回動軸線
Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ，Ｄ３Ａ，Ｄ３Ｂ  回動可能な櫛形電極アッセンブリ
ｄ  間隔
Ｅ１，Ｅ２  レベル
ＦＤ，ＦＦ  電極櫛歯
Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ，Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂ，Ｆ３Ａ，Ｆ３Ｂ  固定の櫛形電極アッセンブリ
ｆ  トーションばね
Ｒ  領域
Ｓ  マイクロミラー
ＶＳ  保持体
【図１】
0005570514.tif 000002
【図２】
0005570514.tif 000003
【図３】
0005570514.tif 000004
【図４】
0005570514.tif 000005
【図５ａ）】
0005570514.tif 000006
【図５ｂ）】
0005570514.tif 000007
【図６】
0005570514.tif 000008
【図７ａ）】
0005570514.tif 000009
【図７ｂ）】
0005570514.tif 000010
【図７ｃ）】
0005570514.tif 000011
【図８】
0005570514.tif 000012
【図９】
0005570514.tif 000013