(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、前記基板と間隔をもって配置された可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体が近接，離間可能に変位するように連結する可動側連結梁と、前記可動体にその変位方向に間隔をもって設けられた複数の可動電極と、前記基板に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部と前記可動体の変位方向に並んで配置された１個または複数個の駆動電極支持部と、前記駆動電極固定部と一の駆動電極支持部との間及び前記隣合う駆動電極支持部の間を近接，離間可能に変位するように連結する複数の駆動側連結梁と、前記駆動電極固定部と駆動電極支持部とに設けられ前記各可動電極と変位方向に隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とにより構成してなる静電型アクチュエータ。
【請求項２】
基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、前記基板と間隔をもって配置された可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体が近接，離間可能に変位するように連結する可動側連結梁と、前記可動体にその変位方向に間隔をもって設けられた複数の可動電極と、前記基板に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部に前記可動体の変位方向に撓み変形可能に設けられ前記各可動電極と変位方向に隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とにより構成してなる静電型アクチュエータ。
【請求項３】
前記複数の可動電極と駆動電極との間の前記隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定してなる請求項１または２に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項４】
前記基板には前記駆動電極が可動電極に近づく方向に変位するのを規制し前記駆動電極が可動電極により押動されるのを許すストッパを設けてなる請求項１，２または３に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項５】
前記可動体固定部に対して前記可動側連結梁を介して前記可動体を片持ち支持する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項６】
前記可動体固定部に対して前記可動側連結梁を介して前記可動体を両持ち支持する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項７】
前記可動体は前記基板に沿って水平方向に変位する構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項８】
水平方向に延びた基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、表面と裏面とを有し裏面側が前記基板と垂直方向の間隔をもって対向する可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体を垂直方向に変位可能に連結する可動側連結梁と、前記可動体の表面側に設けられた可動電極と、前記基板に取付けられ前記可動体の表面側に配置された駆動電極取付部材と、該駆動電極取付部材に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部に垂直方向に撓み変形可能に設けられ前記可動電極と垂直方向の隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とにより構成してなる静電型アクチュエータ。
【請求項９】
前記可動体は導電性の材料により形成し、前記可動電極は前記可動体の一部を用いて形成してなる請求項８に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記可動体は絶縁性の材料により形成し、前記可動体の表面側には前記可動電極を設け、前記基板と可動体の裏面側との間には該可動体の垂直方向の変位量に応じて静電容量が変化する可変容量部を設けてなる請求項８に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記複数の可動電極と駆動電極との間の前記隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定してなる請求項８，９または１０に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記駆動電極支持部には前記駆動電極が可動電極に近づく方向に変位するのを規制し前記駆動電極が可動電極により押動されるのを許すストッパを設けてなる請求項８，９，１０または１１に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記可動体固定部に対して前記可動側連結梁を介して前記可動体を両持ち支持する構成としてなる請求項８，９，１０，１１または１２に記載の静電型アクチュエータ。
【請求項１４】
前記可動電極と駆動電極との間には該各電極間を絶縁する絶縁部を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２または１３に記載の静電型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板上に配置した可動体を電極間の静電力によって駆動するのに好適に用いられる静電型アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばマイクロマシニング技術を用いることによってシリコン基板等に各種の微小なアクチュエータを形成することができる。このようなアクチュエータのうち静電力を用いたものは、小型化しても駆動力が得やすいことに加え、加工が容易なことから、静電型アクチュエータとして広く利用されている。
【０００３】
そして、第１の従来技術による静電型アクチュエータとしては、例えば基板上に隙間を介して平板状の電極を形成し、この電極に電圧を印加することによって電極を基板の垂直方向に変位させる構成としたものが知られている。
【０００４】
また、第２の従来技術としては、櫛歯状をなす２つの電極を互いに噛合した状態で設け、これらの電極間に電圧を印加することにより、可動側の電極を固定側の電極に対して櫛歯の伸長方向に変位させる構成としたものもある。
【０００５】
さらに、第３の従来技術としては、例えば特開平５−２１９７６０号公報等に記載されているように、複数の電極を蛇腹状に接続して形成し、この蛇腹状の電極と固定側の電極との間に電圧を印加することにより、蛇腹状の電極を伸縮によって変位させる構成としたものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した第１の従来技術では、平板状の電極と基板との間の隙間寸法を小さくすることによって十分な静電力を得ているため、この隙間の寸法によって電極の変位量が小さく制限され、大きな変位量が必要なアクチュエータを実現するのが難しくなり、その適用範囲や用途が制限されるという問題がある。
【０００７】
また、第２の従来技術では、互いに噛合する２つの電極間の間隔が加工精度等によって制限され、これらの間に大きな静電力を発生するのが難しいため、可動側の電極が小さな静電力でも変位し易いように、例えば可動側の電極を支持する梁のばね定数等を小さく設定する必要がある。このため、電極を含めた可動側の部位の剛性が小さくなり易く、大きな剛性が必要なアクチュエータを実現するのが難しいという問題がある。
【０００８】
さらに、第３の従来技術では、蛇腹状の電極が全体として伸縮するため、その剛性を大きくするには限界があり、第２の従来技術と同様の問題が生じる。また、蛇腹状に屈曲した個々の部位がそれぞれ伸縮するので、電極全体としての変位量を適切に設定するのが難しいという問題もある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、可動電極と駆動電極との間に十分な静電力を発生でき、可動体を大きな変位量で安定的に駆動できると共に、その剛性を必要に応じて十分に確保できるようにした静電型アクチュエータを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、前記基板と間隔をもって配置された可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体が近接，離間可能に変位するように連結する可動側連結梁と、前記可動体にその変位方向に間隔をもって設けられた複数の可動電極と、前記基板に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部と前記可動体の変位方向に並んで配置された１個または複数個の駆動電極支持部と、前記駆動電極固定部と一の駆動電極支持部との間及び前記隣合う駆動電極支持部の間を近接，離間可能に変位するように連結する複数の駆動側連結梁と、前記駆動電極固定部と駆動電極支持部とに設けられ前記各可動電極と変位方向に隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とからなる構成を採用している。
【００１１】
このように構成することにより、互いに対向する可動電極と駆動電極とを１組の電極として複数組の電極間に電圧を印加でき、これら各組の電極間に静電力を発生することができる。そして、１組の電極間の静電力によって可動体を駆動した後に、次なる１組の電極間の静電力によって可動体をさらに駆動できるから、複数組の電極によって可動体を順次変位させることができ、このときの個々の変位量を積算して可動体を大きく変位させることができる。また、各駆動電極支持部は変位可能となっているので、例えば１個の駆動電極が可動体（可動電極）を引付けて変位させるときには、それ以前に可動電極を既に引付けている他の駆動電極を可動体と一緒に変位させることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によると、基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、前記基板と間隔をもって配置された可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体が近接，離間可能に変位するように連結する可動側連結梁と、前記可動体にその変位方向に間隔をもって設けられた複数の可動電極と、前記基板に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部に前記可動体の変位方向に撓み変形可能に設けられ前記各可動電極と変位方向に隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とにより構成している。
【００１３】
これにより、複数組の可動電極，駆動電極によって可動体を順次駆動でき、可動体を大きく変位させることができる。また、各駆動電極は、可動体の変位方向に撓み変形可能となっているので、例えば１個の駆動電極が可動体（可動電極）を引付けて変位させるときには、それ以前に可動電極を既に引付けている他の駆動電極を撓み変形させて可動体と一緒に変位させることができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によると、複数の可動電極と駆動電極との間の隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定する構成としている。これにより、アクチュエータの作動時には、まず電極間の隙間寸法が最も小さい１組の可動電極，駆動電極間に静電力を発生させることができる。この結果、可動体が変位すると、電極間の隙間寸法が２番目に小さい１組の電極間において、隙間寸法が十分に小さくなるので、これらの間に生じる静電力によって可動体をさらに変位させることができる。そして、この動作が隙間寸法の小さな電極から大きな電極まで繰返されることにより、可動体を大きく変位させることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によると、基板には駆動電極が可動電極に近づく方向に変位するのを規制し前記駆動電極が可動電極により押動されるのを許すストッパを設ける構成としている。
【００１６】
これにより、ストッパは、駆動電極が可動電極を引付けるときに可動電極に近づく方向に変位し、この変位量分だけ可動電極（可動体）の変位量が小さくなるのを規制することができる。また、可動電極が駆動電極に引付けられた状態で他の電極間の静電力によってさらに変位するときには、この可動電極によって駆動電極を押動でき、これらの電極を一緒に変位させることができる。
【００１７】
また、請求項５の発明によると、可動体固定部に対して可動側連結梁を介して可動体を片持ち支持する構成している。これにより、可動体を片側だけで支持でき、その支持構造を簡略化することができる。
【００１８】
また、請求項６の発明によると、可動体固定部に対して可動側連結梁を介して可動体を両持ち支持する構成している。これにより、可動体を両側で安定的に支持することができる。
【００１９】
また、請求項７の発明のように、可動体は基板に沿って水平方向に変位する構成とすることにより、可動体の変位量を水平方向で確保しつつ、アクチュエータを垂直方向に対して小型化することができる。
【００２０】
一方、請求項８の発明によると、水平方向に延びた基板と、該基板に設けられた可動体固定部と、表面と裏面とを有し裏面側が前記基板と垂直方向の間隔をもって対向する可動体と、前記可動体固定部に対して該可動体を垂直方向に変位可能に連結する可動側連結梁と、前記可動体の表面側に設けられた可動電極と、前記基板に取付けられ前記可動体の表面側に配置された駆動電極取付部材と、該駆動電極取付部材に設けられた駆動電極固定部と、該駆動電極固定部に垂直方向に撓み変形可能に設けられ前記可動電極と垂直方向の隙間をもってそれぞれ対向する複数の駆動電極とにより構成している。
【００２１】
これにより、可動体の表面側に設けた可動電極と複数の駆動電極とを垂直方向の隙間をもって対向させることができる。そして、これらの駆動電極により可動電極（可動体）を順次駆動でき、可動体を垂直方向に大きく変位させることができる。また、例えば１個の駆動電極が可動体（可動電極）を引付けて垂直方向に変位させるときには、それ以前に可動電極を既に引付けている他の駆動電極を撓み変形させて可動体と一緒に垂直方向へと変位させることができる。
【００２２】
また、請求項９の発明によると、可動体は導電性の材料により形成し、可動電極は前記可動体の一部を用いて形成する構成としている。これにより、可動体の表面側等を用いて可動電極を形成でき、その構造や形成工程を簡略化することができる。
【００２３】
また、請求項１０の発明によると、可動体は絶縁性の材料により形成し、前記可動体の表面側には可動電極を設け、基板と可動体の裏面側との間には該可動体の垂直方向の変位量に応じて静電容量が変化する可変容量部を設ける構成としている。
【００２４】
これにより、可動体の表面側に可動電極を配置でき、可動体の裏面側と基板とに可変容量部を構成する電極等をそれぞれ配置することができる。従って、可動電極と駆動電極との間の静電力によって可動体を垂直方向に変位させ、その変位量に応じて可変容量部の静電容量を変化させることができる。
【００２５】
また、請求項１１の発明によると、複数の可動電極と駆動電極との間の隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定する構成としている。これにより、アクチュエータの作動時には、隙間寸法が小さな１組の電極から大きな電極まで静電力を順次発生させることができ、これによって可動体を大きく変位させることができる。
【００２６】
また、請求項１２の発明によると、駆動電極支持部には駆動電極が可動電極に近づく方向に変位するのを規制し前記駆動電極が可動電極により押動されるのを許すストッパを設ける構成としている。
【００２７】
これにより、ストッパは、駆動電極が可動電極に近づく方向に変位することにより可動体の変位量が小さくなるのを規制することができる。また、駆動電極が可動電極を引付けた後には、駆動電極を可動電極によって押動できるから、これらを一緒に変位させることができる。
【００２８】
また、請求項１３の発明によると、可動体固定部に対して可動側連結梁を介して可動体を両持ち支持する構成している。これにより、２組の可動体固定部と可動側連結梁とによって可動体を水平に保持でき、この状態で可動体を垂直方向へと安定的に変位させることができる。
【００２９】
さらに、請求項１４の発明によると、可動電極と駆動電極との間には該各電極間を絶縁する絶縁部を設ける構成としている。これにより、可動電極と駆動電極とが静電力により互いに引付けられ、これらが短絡するのを絶縁部によって防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による静電型アクチュエータを、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
ここで、図１ないし図６は第１の実施の形態を示し、図中、１は静電型アクチュエータ、２は該静電型アクチュエータ１の本体部分を構成する基板で、該基板２は、例えば絶縁性を有する高抵抗なシリコン材料、ガラス材料等により四角形状に形成され、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸とに沿って水平に延びている。
【００３２】
また、基板２の表面側には、図１ないし図４に示す如く、例えば単結晶または多結晶をなす低抵抗なシリコン材料にエッチング処理等の微細加工を施すことにより、後述の可動体固定部３、可動体４、可動側連結梁５、可動電極６〜８、駆動電極固定部９、駆動電極支持部１０，１１、駆動側連結梁１２，１３、駆動電極１４〜１６、ストッパ１８等が形成されている。
【００３３】
３は基板２の左，右方向（Ｘ軸方向）の一側に設けられた可動体固定部で、該可動体固定部３は、前，後方向（Ｙ軸方向）に延びた四角形状に形成され、基板２の表面から突出している。
【００３４】
４は基板２に間隔をもって配置された可動体で、該可動体４は、例えば比較的高い剛性を有する四角形の平板として一体に形成されている。また、可動体４は、可動側連結梁５によって可動体固定部３と連結され、該可動体固定部３に対して近接，離間するようにＸ軸方向に変位するものである。
【００３５】
５は可動体固定部３と可動体４との間に設けられた例えば２本の可動側連結梁で、該各可動側連結梁５は、可動体固定部３と協働して可動体４をＸ軸方向の片側で支持する片持ち梁として形成され、基板２から離れた位置でＸ軸方向に延びると共に、Ｙ軸方向に間隔をもって配置されている。
【００３６】
また、可動側連結梁５は、長さ方向途中部位が略コ字状に屈曲して形成され、この屈曲部位が拡開，縮小することにより所定のばね定数ｋ1をもってＸ軸方向に撓み変形可能となっている。これにより、各可動側連結梁５は、可動体４をＸ軸方向に変位可能に支持し、可動体４がＹ軸方向に変位するのを規制している。
【００３７】
６，７，８は可動体４に設けられた例えば６個の可動電極で、該各可動電極６，７，８は、可動体４の変位方向（Ｘ軸方向）に間隔をもって前，後両側に３個ずつ配置されている。また、可動電極６〜８は細長い平板状に形成され、可動体４からＹ軸方向に突出している。
【００３８】
９は可動体４のＹ軸方向の前，後両側に位置して基板２に設けられた例えば２個の駆動電極固定部で、該各駆動電極固定部９は、例えば四角形状に形成され、基板２の表面から突出している。
【００３９】
１０，１１は駆動電極固定部９とＸ軸方向に並んで配置された例えば４個の駆動電極支持部で、該各駆動電極支持部１０，１１は、可動体４の前，後両側に２個ずつ配置され、基板２と垂直方向の間隔をもって対向している。そして、駆動電極支持部１０は、駆動側連結梁１２を介して駆動電極固定部９と近接，離間可能に連結され、駆動電極支持部１１は、他の駆動側連結梁１３を介して駆動電極支持部１０と近接，離間可能に連結されている。
【００４０】
１２は駆動電極固定部９と駆動電極支持部１０との間に設けられた駆動側連結梁、１３は駆動電極支持部１０，１１間に設けられた他の駆動側連結梁で、該各駆動側連結梁１２，１３は、可動側連結梁５とほぼ同様に、Ｘ軸方向に撓み変形可能となっている。この場合、駆動側連結梁１２，１３のばね定数ｋ2は、可動側連結梁５のばね定数ｋ1と比較して十分に小さな値に設定されている（ｋ1≫ｋ2）。そして、駆動電極固定部９は、これらの駆動側連結梁１２，１３を介して駆動電極支持部１０，１１をＸ軸方向に変位可能に支持している。
【００４１】
１４は駆動電極支持部１１に設けられた駆動電極、１５は駆動電極支持部１０に設けられた駆動電極、１６は駆動電極固定部９に設けられた駆動電極で、これらの駆動電極１４，１５，１６は、細長い平板状に形成され、Ｘ軸方向に間隔をもって配置されると共に、前，後両側の駆動電極固定部９と駆動電極支持部１０，１１から可動体４に向けてＹ軸方向に突出している。また、駆動電極１４〜１６は、可動電極６〜８に対してＸ軸方向の一側に配置され、これらの可動電極６〜８とＸ軸方向の隙間をもってそれぞれ対向している。
【００４２】
ここで、アクチュエータ１の非作動時には、図２に示す如く、左側の電極６，１４間の隙間寸法が所定の寸法ａとなり、この隙間寸法ａは、電極６，１４間に所定の電圧を印加したときに、可動体４を可動側連結梁５のばね力に抗して変位させるのに十分な大きさの静電力が発生するように予め設定されている。また、中央の電極７，１５間の隙間寸法は、例えば寸法ａの２倍となる寸法ｂ（ｂ＝２ａ）に設定され、右側の電極８，１６間の隙間寸法は、例えば寸法ａの３倍となる寸法ｃ（ｃ＝３ａ）に設定されている。
【００４３】
これにより、電極６〜８，１４〜１６は、駆動電極固定部９に最も近い右側の電極８，１６間の寸法ｃが最大となり、駆動電極固定部９から離れるに従って電極７，１５間の寸法ｂ、電極６，１４間の寸法ａが順次小さくなるように定められている。そして、アクチュエータ１の作動時には、後述の図５、図６に示す如く、これら３組の電極６，１４、電極７，１５及び電極８，１６間にそれぞれ生じる静電力によって可動体４をＸ軸方向に順次駆動し、可動体４を電極８，１６間の寸法ｃ分だけＸ軸方向に大きく変位させる構成となっている。
【００４４】
１７は駆動電極１４〜１６のうち可動電極６〜８に面したＸ軸方向の側面にそれぞれ設けられた複数の絶縁部としての絶縁膜で、該各絶縁膜１７は、図１に示す如く、例えばシリコンの酸化膜、窒化膜等の絶縁性を有する被膜からなり、ＣＶＤ法、熱酸化法等の手段を用いて形成されている。そして、絶縁膜１７は、可動電極６〜８と駆動電極１４〜１６との間を絶縁し、これらが直接接触して短絡されるのを防止しているものである。
【００４５】
１８は基板２に突設された例えば４個のストッパで、該各ストッパ１８は、アクチュエータ１の非作動時に、例えば駆動電極支持部１０，１１のＸ軸方向の他側面にそれぞれ当接している。そして、ストッパ１８は、駆動電極１４，１５（駆動電極支持部１０，１１）が非作動時の位置から可動電極６，７に近づくように図２中の矢示ｘ1方向に変位するのを規制し、駆動電極１４，１５が可動電極６，７によって矢示ｘ2方向に押動されるのを許すものである。また、各ストッパ１８は、基板２に設けられたストッパ支持部１９に連結されている。
【００４６】
本実施の形態による静電型アクチュエータ１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００４７】
まず、図２において、例えば可動体固定部３をアースに接続し、駆動電極固定部９を駆動電源（図示せず）に接続することにより、電極６，１４、電極７，１５及び電極８，１６間に電圧を印加する。この結果、十分に小さい隙間寸法ａをもつ左側の電極６，１４間には、可動体４を可動側連結梁５のばね力に抗して駆動することができる大きな静電力が発生する。この場合、電極間に生じる静電力は電極間隔の２乗に反比例するため、他の電極７，１５及び電極８，１６間に生じる静電力は小さいものとなる。
【００４８】
そして、可動電極６が静電力によって駆動電極１４に引付けられると、可動体４は、可動側連結梁５が撓み変形することにより、これらの電極６，１４間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に変位し、可動電極６が絶縁膜１７を介して駆動電極１４に当接する。このとき、ストッパ１８は、駆動電極１４が静電力（反力）により可動電極６に近づくように矢示ｘ1方向に変位するのを規制しているので、可動体４を電極６，１４間の寸法ａ分だけ確実に変位させることができる。
【００４９】
また、可動体４が寸法ａ分だけ変位したことにより、図５に示す如く、中央の電極７，１５間の隙間寸法が寸法ａまで小さくなると、これらの間に大きな静電力が生じるため、可動電極７は、ストッパ１８により矢示ｘ1方向への変位を規制されている駆動電極１５に引付けられる。この結果、可動体４は、さらに電極７，１５間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に駆動され、非作動時の位置から寸法２ａ分だけ変位する。
【００５０】
このとき、左側の可動電極６は、絶縁膜１７を介して当接している駆動電極１４を矢示ｘ2方向に押動する。これにより、駆動電極支持部１１は、駆動側連結梁１３が撓み変形して拡開することにより、ストッパ１８から離れ、これらの電極６，１４と一緒に矢示ｘ2方向に変位する。この場合、駆動側連結梁１３のばね定数ｋ2は、可動側連結梁５のばね定数ｋ1と比較して十分に小さく形成されているので、可動体４の動作に対する影響を無視することができる。
【００５１】
そして、可動体４が寸法２ａ分だけ変位したことにより、右側の電極８，１６間の隙間寸法が寸法ａまで小さくなると、これらの間に静電力が生じるため、可動体４はさらに電極８，１６間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に変位し、可動電極８は、絶縁膜１７を介して固定状態の駆動電極１６に当接する。このとき、駆動電極１４，１５と駆動電極支持部１０，１１も、駆動側連結梁１２，１３を介して一緒に変位する。これにより、可動体４を、図６中に仮想線で示す非作動時の位置から実線で示す最大位置まで、例えば寸法ｃ分だけ水平方向に大きく変位させることができる。
【００５２】
かくして、本実施の形態によれば、基板２には、可動体固定部３に可動側連結梁５を介して変位可能に支持された可動体４と、駆動電極固定部９に駆動側連結梁１２，１３を介して互いに近接，離間可能に連結された例えば２個の駆動電極支持部１０，１１とを配置し、その駆動電極１４，１５，１６と可動体４側の可動電極６，７，８とをそれぞれ対向させる構成としている。
【００５３】
これにより、例えば３組の電極６，１４間、電極７，１５間および電極８，１６間には、可動体４を変位させるのに十分な大きさの静電力を順次発生でき、これらの静電力によって例えば可動体４を寸法ａずつ３段階で変位させることができる。このとき、駆動電極１４，１５は、可動電極６，７を引付けた状態でも、駆動電極支持部１０，１１が駆動側連結梁１２，１３を介して変位することにより、可動体４と一緒に変位することができる。
【００５４】
従って、アクチュエータ１の作動時には、３組の電極６，１４、電極７，１５および電極８，１６による可動体４の変位量を積算することができ、駆動電源の電圧等を特別に大きくしなくても、可動体４を電極８，１６間の隙間寸法ｃ分だけ水平方向に大きく変位させることができる。
【００５５】
しかも、可動体４を、可動側連結梁５等により支持された一体構造物として形成できるから、例えば可動体が互いに相対変位可能な複数の部位により構成されている場合と比較して、可動体４に高い剛性を与えることができる。これにより、可動体４の共振周波数を、その質量や可動側連結梁５のばね定数等に応じて、例えば２０ｋＨｚ程度の高い周波数として容易に設定でき、可動体４の動作を安定化できると共に、アクチュエータ１の適用範囲や用途を広げることができる。
【００５６】
この場合、可動電極６〜８と駆動電極１４〜１６との間の隙間寸法ｃ，ｂ，ａを駆動電極固定部９から離れるに従って順次小さく設定したので、電極６，１４間の隙間寸法ａを、最初に十分な静電力が発生するように小さく形成することができる。また、電極７，１５間及び電極８，１６間の隙間寸法ｂ，ｃを、例えば一定の駆動電圧において十分な静電力を発生できる最大の電極間隔よりも大きな値に設定でき、これらの寸法ｂ，ｃを大きくした状態でも、可動体４を隙間寸法ａ，ｂ，ｃに応じて３段階で円滑に駆動できると共に、その最終的な変位量を電極８，１６間の隙間寸法ｃによって正確に定めることができる。
【００５７】
また、基板２にはストッパ１８を設けたので、駆動電極１４，１５が静電力により可動電極６，８に接近し、この変位量分だけ可動体４の変位量が小さくなるのをストッパ１８によって規制することができる。また、駆動電極１４，１５は、可動電極６，８に押動されてストッパ１８から離れることができるので、可動体４の変位を妨げることなく、これと一緒に変位することができる。
【００５８】
また、可動体固定部３と可動側連結梁５とにより可動体４をＸ軸方向の片側で支持する片持ち梁を構成したので、可動体４の支持構造を片持ち梁によって簡略化することができる。また、可動体４を水平方向に変位させる構成としたので、アクチュエータ１を基板２と垂直な方向に対して小型化することができる。
【００５９】
さらに、駆動電極１４〜１６には、可動電極６〜８に面した部位に絶縁膜１７を設けたので、これらが引付けられたときに直接接触して短絡するのを確実に防止でき、アクチュエータ１を安定的に作動させることができる。
【００６０】
次に、図７は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、可動体を両側で支持する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
２１は本実施の形態による静電型アクチュエータで、該静電型アクチュエータ２１は、第１の実施の形態とほぼ同様に構成されているものの、その基板２２には、可動体４を挟んでＸ軸方向の左，右両側に２個の可動体固定部３，２３が設けられると共に、２組の可動側連結梁５，２４が配置されている。
【００６２】
そして、可動体４は、Ｘ軸方向の一側が各可動側連結梁５を介して可動体固定部３に連結され、他側が各可動側連結梁２４を介して可動体固定部２３に連結されている。これにより、可動体固定部３，２３と可動側連結梁５，２４とは、可動体４を左，右両側で支持する両持ち梁を構成している。
【００６３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、左側の可動体固定部３、可動側連結梁５と右側の可動体固定部２３、可動側連結梁２４とによって可動体４を左，右両側で安定的に支持できるから、アクチュエータ２１の作動時には、可動体４が水平方向（Ｙ軸方向）や垂直方向に傾くのを防止でき、可動体４をＸ軸方向へと円滑に変位させることができる。
【００６４】
次に、図８は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の実施の形態に対してストッパを省略する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６５】
３１は本実施の形態による静電型アクチュエータで、該静電型アクチュエータ３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に構成されているものの、その基板３２は、ストッパ１８とストッパ支持部１９とを省略した構成としている。
【００６６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ストッパ１８等を設けていない状態でも、従来技術と比較して可動体４を十分に大きく変位させることができるから、基板３２を必要に応じて小型化でき、アクチュエータ３１の構造を簡略化することができる。
【００６７】
次に、図９ないし図１４は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、駆動電極が撓み変形する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６８】
４１は静電型アクチュエータ、４２は該静電型アクチュエータ４１の本体部分を構成する絶縁性の基板で、該基板４２の表面側には、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば低抵抗なシリコン材料等を用いて後述の可動体固定部４３、可動体４４、可動側連結梁４５、可動電極４６〜４８、駆動電極固定部４９、駆動電極５０〜５２、ストッパ５４等が形成されている。
【００６９】
４３は基板４２に設けられた可動体固定部で、該可動体固定部４３には、第１の実施の形態とほぼ同様に、可動体４４が各可動側連結梁４５を介してＸ軸方向に変位可能に連結されている。そして、可動体４４には、例えばＹ軸方向の両側に３個ずつ突出する６個の可動電極４６，４７，４８がＸ軸方向（可動体４４の変位方向）に間隔をもって設けられている。
【００７０】
４９は基板４２に設けられた例えば２個の駆動電極固定部で、該各駆動電極固定部４９は、Ｘ軸方向に延びた細長い四角形状に形成され、可動体４４を挟んでＹ軸方向の両側に配置されている。
【００７１】
５０，５１，５２は例えば各駆動電極固定部４９に３個ずつ設けられた６個の駆動電極で、該各駆動電極５０，５１，５２は、図１０ないし図１２に示す如く、Ｘ軸方向に薄肉となった板ばね状の細長い平板として形成され、基板４２から離れた位置でＸ軸方向に間隔をもって配置されている。
【００７２】
また、駆動電極５０〜５２は、前，後両側の駆動電極固定部４９から可動体４４に向けてＹ軸方向に突出し、これらの突出端側は、可動電極４６〜４８に押動されることによってＸ軸方向（板厚方向）に撓み変形可能となっている。また、駆動電極５０〜５２は、可動電極４６〜４８とＸ軸方向の隙間をもってそれぞれ対向し、そのＸ軸方向の他側面には、駆動電極５０〜５２と可動電極４６〜４８との間を絶縁する絶縁膜５３が設けられている。
【００７３】
そして、アクチュエータ４１の非作動時には、図１０に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、左側の電極４６，５０間の隙間寸法が所定の寸法ａとなり、中央の電極４７，５１間の隙間寸法は、例えば隙間寸法ａの２倍となる寸法ｂとなり、右側の電極４８，５２間の隙間寸法は、例えば隙間寸法ａの３倍となる寸法ｃとなるように予め設定されている。従って、これらの隙間寸法は、最も大きな隙間寸法ｃから寸法ｂ，ａが順次小さくなるように定められている。
【００７４】
５４は各駆動電極５０〜５２にそれぞれ隣接する位置で基板４２に突設された例えば６個のストッパで、該各ストッパ５４は、アクチュエータ４１の非作動時に、例えば駆動電極５０〜５２のＸ軸方向の他側面にそれぞれ当接している。そして、ストッパ５４は、駆動電極５０〜５２が非作動時の位置から可動電極４６〜４８に近づくように図１０中の矢示ｘ1方向に変位（撓み変形）するのを規制し、駆動電極５０〜５２が可動電極４６〜４８によって矢示ｘ2方向に押動されるのを許すものである。また、各ストッパ５４は、その端部側が駆動電極固定部４９に連結されている。
【００７５】
本実施の形態による静電型アクチュエータ４１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００７６】
まず、図１０において、可動電極４６〜４８と駆動電極５０〜５２との間に電圧を印加すると、最初に左側の可動電極４６が静電力によって駆動電極５０に引付けられる。このため、可動体４４は、電極４６，５０間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に変位し、可動電極４６は、ストッパ５４により矢示ｘ1方向への変位を規制されている駆動電極５０に対し、絶縁膜５３を介して当接する。
【００７７】
これにより、中央の電極４７，５１間の隙間寸法は、図１３に示す如く寸法ａまで小さくなり、可動電極４７が静電力によって駆動電極５１に引付けられるため、可動体４４は、さらに電極４７，５１間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に駆動される。このとき、左側の駆動電極５０は、可動電極４６に押動されることにより駆動電極固定部４９に対して撓み変形し、これらの電極４６，５０は、ストッパ５４から離れる矢示ｘ2方向へと一緒に変位する。
【００７８】
この結果、右側の電極４８，５２間の隙間寸法が寸法ａまで小さくなり、これらの間に静電力が発生するため、可動体４４は、駆動電極５０，５１を撓み変形させつつ、さらに電極４８，５２間の寸法ａ分だけ矢示ｘ2方向に変位する。従って、可動体４４を、図１４中に仮想線で示す非作動時の位置から実線で示す最大位置まで、寸法ｃ分だけ水平方向に大きく変位させることができる。
【００７９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、例えば３個の撓み変形可能な駆動電極５０，５１，５２を用いる構成としたので、駆動電極５０，５１は、可動電極４６，４７に押動されることにより撓み変形して可動体４４と一緒に変位することができる。これにより、複数の駆動電極支持部や駆動側連結梁等を用いる必要がなくなり、駆動電極固定部４９等の構造を簡略化することができる。
【００８０】
次に、図１５ないし図２２は本発明による第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、可動体が垂直方向に変位する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
６１は静電型アクチュエータ、６２は該静電型アクチュエータ６１の本体部分を構成する絶縁性の基板で、該基板６２には、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば導電性を有する低抵抗なシリコン材料等を用いて後述の可動体固定部６３、可動体６４、可動側連結梁６５、可動電極６６等が設けられている。また、基板６２は、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸からなる３軸方向のうち、例えばＸ軸とＹ軸とに沿って水平に延びると共にＺ軸と垂直に配置されている。
【００８２】
６３は基板６２に設けられた例えば２個の可動体固定部で、該各可動体固定部６３は、前記第２の実施の形態とほぼ同様に、可動体６４を挟んでＸ軸方向の両側に配置されている。
【００８３】
６４は各可動体固定部６３の間に配置された可動体で、該可動体６４は、図１５ないし図１８に示す如く、水平方向に延びる四角形の平板として一体に形成され、表面６４Ａと裏面６４Ｂとを有している。そして、可動体６４の裏面６４Ｂ側は、基板６２と垂直方向（Ｚ軸方向）の間隔をもって対向している。
【００８４】
６５は例えば可動体６４の左，右両側に配置された４本の可動側連結梁で、該各可動側連結梁６５は、第１の実施の形態とほぼ同様の屈曲形状を有しているものの、可動体固定部６３に対してＺ軸方向に撓み変形可能に形成されている。そして、可動体６４は、Ｘ軸方向の両側がそれぞれ２本の可動側連結梁６５を介して各可動体固定部６３に連結され、これらの可動体固定部６３と可動側連結梁６５とは、可動体６４を左，右両側でＺ軸方向に変位可能に支持する両持ち梁を構成している。
【００８５】
６６は可動体６４の表面６４Ａ側に設けられた可動電極で、該可動電極６６は、例えば低抵抗なシリコン材料等からなる可動体６４の表面部位によって構成されている。また、可動体６４の表面６４Ａ側には、例えばシリコンの酸化膜、窒化膜等の絶縁性材料を用いて形成され、可動電極６６と後述の駆動電極７１〜７３との間を絶縁する絶縁膜６７が設けられている。
【００８６】
６８は例えば２個の取付板支持部６９を介して基板６２に取付けられた駆動電極取付部材としての駆動電極取付板で、該駆動電極取付板６８は、例えばシリコン材料、ガラス材料等からなり、基板６２とほぼ同形の四角形状に形成され、可動体６４の表面６４Ａと垂直方向の間隔をもって対向している。また、駆動電極取付板６８の裏面側には、例えば低抵抗なシリコン材料等を用いて後述の駆動電極固定部７０、駆動電極７１〜７３、ストッパ７４等が設けられている。
【００８７】
７０は駆動電極取付板６８の裏面側に突設された例えば２個の駆動電極固定部で、該各駆動電極固定部７０は、Ｘ軸方向に延びた細長い四角形状に形成され、可動体６４を挟んでＹ軸方向の両側に配置されている。
【００８８】
７１，７２，７３は各駆動電極固定部７０にそれぞれ設けられた複数の駆動電極で、該各駆動電極７１，７２，７３は、図１７、図１８に示す如く、例えばＸ軸方向の中央に位置する駆動電極７１を挟んで両側に駆動電極７２，７３がそれぞれ形成され、これらはＸ軸方向及びＺ軸方向に互いに間隔をもって略Ｖ字状に並んで配置されている。
【００８９】
また、駆動電極７１〜７３は、Ｚ軸方向に薄肉となった板ばね状の細長い平板として形成され、前，後両側の各駆動電極固定部７０から可動体６４の中央側に向けて水平方向に突出すると共に、これらの突出端側は、可動電極６６に押動されることによってＺ軸方向（板厚方向）に撓み変形可能となっている。また、駆動電極７１〜７３は、可動電極６６とＺ軸方向（可動体６４の変位方向）の隙間をもってそれぞれ対向している。
【００９０】
そして、アクチュエータ６１の非作動時には、図１９に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、中央の駆動電極７１と可動電極６６との間の隙間寸法が所定の寸法ａとなり、その両側の駆動電極７２と可動電極６６との間の隙間寸法は、例えば隙間寸法ａの２倍となる寸法ｂとなり、さらに両端側の駆動電極７３と可動電極６６との間の隙間寸法は、例えば隙間寸法ａの３倍となる寸法ｃとなるように予め設定されている。従って、これらの隙間寸法は、最も大きな隙間寸法ｃから寸法ｂ，ａが順次小さくなるように定められている。
【００９１】
７４は駆動電極７１〜７３にそれぞれ隣接する位置で各駆動電極固定部７０に突設された複数のストッパで、該各ストッパ７４は、アクチュエータ６１の非作動時に、例えば各駆動電極７１〜７３のうち可動体６４に面した裏面側にそれぞれ当接している。そして、ストッパ７４は、駆動電極７１〜７３が非作動時の位置から可動電極６６に向けて図１９中の矢示ｚ1方向に変位（撓み変形）するのを規制し、駆動電極７１〜７３が可動電極６６によって矢示ｚ2方向に押動されるのを許すものである。
【００９２】
本実施の形態による静電型アクチュエータ６１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００９３】
まず、図１９において、可動電極６６と駆動電極７１〜７３との間に電圧を印加すると、最初に可動電極６６が静電力によって中央の駆動電極７１に引付けられる。このため、可動体６４は、電極６６，７１間の寸法ａ分だけ矢示ｚ2方向に変位する。そして、可動電極６６は、ストッパ７４により矢示ｚ1方向への変位を規制されている駆動電極７１に対し、絶縁膜６７を介して当接する。
【００９４】
これにより、可動電極６６と両側の駆動電極７２との間の隙間寸法は、図２０に示す如く寸法ａまで小さくなり、可動電極６６が静電力によって駆動電極７２に引付けられるため、可動体６４は、図２１に示す如く、さらに電極６６，７２間の寸法ａ分だけ矢示ｚ2方向に駆動される。このとき、中央の駆動電極７１は、可動電極６６に押動されることにより駆動電極固定部７０に対して撓み変形し、これらの電極６６，７２は、ストッパ７４から離れる矢示ｚ2方向へと一緒に変位する。
【００９５】
この結果、可動電極６６と両端側の駆動電極７３との間の隙間寸法が寸法ａまで小さくなり、これらの間に静電力が発生するため、可動体６４は、駆動電極７１，７２を撓み変形させつつ、さらに電極６６，７３間の寸法ａ分だけ矢示ｚ2方向に変位する。従って、可動体６４を図２２中に仮想線で示す非作動時の位置から実線で示す最大位置まで、寸法ｃ分だけ垂直方向に大きく変位させることができる。
【００９６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、可動電極６６と駆動電極７１〜７３とをＺ軸方向の隙間寸法ａ，ｂ，ｃを挟んで対向させる構成としたので、可動体６４を基板６２と垂直なＺ軸方向に大きく変位させることができ、例えば静電容量の変化量が大きな可変容量コンデンサ等を容易に形成することができる。また、可動体６４の表面部位を用いて可動電極６６を形成できるから、その構造や形成工程を簡略化することができる。
【００９７】
次に、図２３は本発明による第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、基板と可動体との間に可変容量部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第５の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９８】
８１は本実施の形態による静電型アクチュエータで、該静電型アクチュエータ８１は、第５の実施の形態とほぼ同様に、基板６２、駆動電極取付板６８、駆動電極固定部７０、駆動電極７１〜７３、ストッパ７４と、可動体固定部８２、可動体８３、可動側連結梁８４とを含んで構成されている。そして、左，右の可動体固定部８２と可動側連結梁８４とは、可動体８３を左，右両側でＺ軸方向に変位可能に支持している。
【００９９】
しかし、可動体固定部８２、可動体８３、可動側連結梁８４等は、例えば高抵抗なシリコン材料等の絶縁性を有する誘電体材料により形成され、可動体８３の表面８３Ａ側には後述の可動電極８５が設けられると共に、裏面８３Ｂ側には後述の可変容量部８７が設けられている。
【０１００】
８５は可動体８３の表面８３Ａ側に設けられた可動電極で、該可動電極８５は、例えばアルミニウム、金、クロム、チタン等の金属膜にエッチング処理等の加工を施すことより形成され、この金属膜により可動体固定部８２と可動側連結梁８４の表面側に設けられた配線部８５Ａ等を介して外部に接続されている。
【０１０１】
また、可動体８３の表面８３Ａ側には絶縁膜８６が設けられ、可動電極８５は、該絶縁膜８６を介して駆動電極７１〜７３と対向している。そして、アクチュエータ８１は、第５の実施の形態とほぼ同様に、可動電極８５と駆動電極７１〜７３との間に電圧を印加することにより、可動体８３が垂直方向に大きく変位するものである。
【０１０２】
８７は基板６２と可動体８３の裏面８３Ｂとの間に設けられた可変容量部で、該可変容量部８７は、基板６２の表面に間隔をもって設けられ個々の配線部８８Ａ等を介して外部に接続された２個の基板側電極８８と、可動体８３の裏面８３Ｂに設けられ、該各基板側電極８８とそれぞれ対向する可動体側電極８９とを含んで構成されている。
【０１０３】
そして、各基板側電極８８は、可動体側電極８９を介して直列に接続された２個の平行平板コンデンサを構成し、その静電容量は、可動体８３がＺ軸方向に変位するときに電極８８，８９間の電極間隔に応じて変化する構成となっている。
【０１０４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第５の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、可動体８３を基板６２に対してＺ軸方向に大きく変位させることができるから、これらの間隔に応じて可変容量部８７の静電容量を広い範囲で変化させることができ、高い性能の可変容量コンデンサ等を容易に構成することができる。そして、例えばミリ波等の高周波領域で誘電体損失が小さい材料を用いて基板６２と可動体８３とを形成することにより、Ｑ値が高い低損失な可変容量コンデンサを実現することができる。
【０１０５】
なお、前記各実施の形態では、例えば３個の駆動電極１４，１５，１６（５０，５１，５２または７１，７２，７３）を用いる構成としたが、本発明における駆動電極の個数はこれに限るものではなく、例えば２個または４個以上の駆動電極と、これに対応した可動電極とを設ける構成としてもよい。
【０１０６】
この場合、第１の実施の形態において、例えば駆動電極の個数を２個とするときには、駆動電極固定部に１個の駆動電極支持部を連結し、これらの駆動電極固定部と駆動電極支持部とにそれぞれ駆動電極を設ける構成とすればよい。
【０１０７】
また、実施の形態では、絶縁部として絶縁膜１７，５３，６７，８６を設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば可動電極または駆動電極に該各電極が直接接触するのを防止する絶縁性の突起等を設ける構成としてもよい。
【０１０８】
また、第４ないし第６の実施の形態では、５０，５１，５２，７１，７２，７３用のストッパ５４，７４を設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、これらのストッパ５４，７４を省略する構成としてもよい。
【０１０９】
また、第４の実施の形態では、可動体４４を片持ち梁により支持し、第５，第６の実施の形態では、可動体６４，８３を両持ち梁により支持する構成としたが、本発明はこれに限らず、第４の実施の形態に両持ち梁を適用し、第５，第６の実施の形態に片持ち梁を適用する構成としてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、基板には、駆動電極固定部に駆動側連結梁を介して互いに近接，離間可能に連結された１個または複数個の駆動電極支持部を配置し、その駆動電極と可動体側の各可動電極とをそれぞれ対向させる構成としたので、複数組の可動電極，駆動電極間に静電力を発生して可動体を順次駆動でき、このとき駆動電極は、駆動側連結梁等によって可動体と一緒に変位することができる。従って、駆動電源の電圧等を特別に大きくしなくても、複数組の電極による可動体の変位量を積算して可動体を大きく変位させることができる。しかも、可動体を一体構造物として形成できるから、その剛性や共振周波数を容易に高めることができ、可動体の動作を安定化できると共に、アクチュエータの適用範囲や用途を広げることができる。
【０１１１】
また、請求項２の発明によれば、駆動電極固定部には、可動体側の各可動電極と対向し該可動体の変位方向に撓み変形する複数の駆動電極を設ける構成としたので、複数組の可動電極，駆動電極により可動体を順次駆動して大きく変位させることができる。このとき、駆動電極は、撓み変形するだけで可動体と一緒に変位できるから、駆動電極の支持構造等を簡略化することができる。そして、可動体を一体構造物として形成でき、その剛性や共振周波数を容易に高めることができ、可動体の動作を安定させることができる。
【０１１２】
また、請求項３の発明によれば、複数の可動電極と駆動電極との間の隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定する構成としたので、例えば１組の電極間の隙間寸法を十分に小さく形成し、他の電極間の隙間寸法は静電力を発生できる最大の電極間隔よりも大きな寸法に形成することができる。そして、これらの隙間寸法に応じて可動体を順次駆動できるから、その変位量を大きく設定することができる。
【０１１３】
また、請求項４の発明によれば、基板には、駆動電極用のストッパを設ける構成としたので、駆動電極が静電力により可動電極に近づく方向に変位し、可動体の変位量が小さくなるのをストッパによって規制することができる。また、駆動電極は、可動電極に押動されることによってストッパから離れることができ、可動体と一緒に変位することができる。
【０１１４】
また、請求項５の発明によれば、可動体固定部と可動側連結梁とを片持ち梁として構成したので、これらの可動体固定部と可動側連結梁とによって可動体を片側で支持でき、その支持構造を簡略化することができる。
【０１１５】
また、請求項６の発明によれば、可動体固定部と可動側連結梁とを両持ち梁として構成したので、２組の可動体固定部と可動側連結梁とによって可動体を両側で安定的に支持でき、可動体が水平方向や垂直方向に傾くのを防止することができる。
【０１１６】
また、請求項７の発明によれば、可動体は、基板に沿って水平方向に変位する構成としたので、可動体を水平方向に大きく駆動でき、アクチュエータを垂直方向に対して小型化することができる。
【０１１７】
一方、請求項８の発明によれば、基板には、垂直方向に変位可能となった可動体を配置し、駆動電極取付部材には、可動体側の可動電極と垂直方向の隙間をもって対向し垂直方向に撓み変形する複数の駆動電極を配置する構成としたので、複数組の可動電極，駆動電極により可動体を順次駆動して垂直方向に大きく変位させることができる。このとき、駆動電極は、撓み変形するだけで可動体と一緒に変位できるから、駆動電極の支持構造等を簡略化することができる。そして、可動体を一体構造物として形成でき、その剛性や共振周波数を容易に高めることができ、可動体の動作を安定させることができる。
【０１１８】
また、請求項９の発明によれば、可動電極は、導電性の材料からなる可動体の一部により構成したので、可動体の表面側等を用いて可動電極を形成でき、その構造や形成工程を簡略化することができる。
【０１１９】
また、請求項１０の発明によれば、絶縁性の材料からなる可動体の表面側に可動電極を設け、基板と可動体の裏面側との間には可変容量部を設ける構成としたので、例えば静電型アクチュエータにより可変容量コンデンサを構成することができる。そして、可動体を基板と垂直な方向に大きく変位させることにより、可変容量部の静電容量を広い範囲で容易に変化させることができるから、可変容量コンデンサとしての性能を高めることができる。
【０１２０】
また、請求項１１の発明によれば、可動電極と駆動電極との間の隙間を大きな寸法から順次小さな寸法に設定する構成としたので、例えば一部の電極間の隙間寸法を、静電力を発生できる最大の電極間隔よりも大きな寸法に形成した場合でも、可動体を小さい隙間寸法の電極側から順次駆動でき、その変位量を大きく設定することができる。
【０１２１】
また、請求項１２の発明によれば、駆動電極支持部には、駆動電極用のストッパを設ける構成としたので、ストッパは、駆動電極が可動電極に引付けられることによって可動体の変位量が小さくなるのを規制することができる。また、駆動電極は、可動電極に押動されて可動体と一緒に変位することができる。
【０１２２】
また、請求項１３の発明によれば、可動体固定部と可動側連結梁とを両持ち梁として構成したので、２組の可動体固定部と可動側連結梁とによって可動体を水平に保持でき、この状態で可動体を垂直方向へと安定的に変位させることができる。
【０１２３】
さらに、請求項１４の発明によれば、可動電極と駆動電極との間には絶縁部を設ける構成としたので、可動電極と駆動電極とが静電力により互いに引付けられ、これらが短絡するのを絶縁部によって確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による静電型アクチュエータを示す斜視図である。
【図２】図１の静電型アクチュエータを示す平面図である。
【図３】図２中の矢示III-III方向からみた縦断面図である。
【図４】図２中の矢示IV-IV方向からみた縦断面図である。
【図５】可動体が途中位置まで変位した状態を示す平面図である。
【図６】可動体が最大位置まで変位した状態を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による静電型アクチュエータを示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による静電型アクチュエータを示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態による静電型アクチュエータを示す斜視図である。
【図１０】図９の静電型アクチュエータを示す平面図である。
【図１１】図１０中の矢示XI-XI方向からみた縦断面図である。
【図１２】図１０中の矢示XII-XII方向からみた縦断面図である。
【図１３】可動体が途中位置まで変位した状態を示す平面図である。
【図１４】可動体が最大位置まで変位した状態を示す平面図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態による静電型アクチュエータを一部破断して示す斜視図である。
【図１６】図１５の静電アクチュエータを示す一部破断の平面図である。
【図１７】図１６中の矢示XVII-XVII方向からみた縦断面図である。
【図１８】図１６中の矢示XVIII-XVIII方向からみた縦断面図である。
【図１９】図１６中の可動体、駆動電極等を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図２０】可動体が途中位置まで変位した状態を示す要部拡大断面図である。
【図２１】可動体がさらに変位した状態を示す要部拡大断面図である。
【図２２】可動体が最大位置まで変位した状態を示す縦断面図である。
【図２３】本発明の第６の実施の形態による静電型アクチュエータを図１７と同様位置からみた縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，６１，８１  静電型アクチュエータ
２，２２，３２，４２，６２  基板
３，２３，４３，６３，８２  可動体固定部
４，４４，６４，８３  可動体
５，２４，４５，６５，８４  可動側連結梁
６，７，８，４６，４７，４８，６６，８５  可動電極
９，４９，７０  駆動電極固定部
１０，１１  駆動電極支持部
１２，１３  駆動側連結梁
１４，１５，１６，５０，５１，５２，７１，７２，７３  駆動電極
１７，５３，６７，８６  絶縁膜（絶縁部）
１８，５４，７４  ストッパ
１９  ストッパ支持部
６４Ａ，８３Ａ  表面
６４Ｂ，８３Ｂ  裏面
６８  駆動電極取付板（駆動電極取付部材）
６９  取付板支持部
８５Ａ，８８Ａ  配線部
８７  可変容量部
８８  基板側電極
８９  可動体側電極
ａ，ｂ，ｃ  隙間寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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