(57)【要約】【課題】  ＭＥＭＳ発振器の起動を改善するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】  ＭＥＭＳ共振器システムは、ＭＥＭＳ共振器と、キックスタート回路と、フィードバック回路と、発振器と、スイッチとを備える。ＭＥＭＳ共振器システムは、ＭＥＭＳ共振器に送達されるエネルギーが短期間で最適化されるような周波数および周期を有するパルスキックスタート信号を提供するように構成されており、結果は低減された発振器起動時間である。ＭＥＭＳ共振器システムは、ＭＥＭＳ共振器振動が達成されるとキックスタート信号からスイッチアウトし、ＭＥＭＳ共振器を振動状態のままにするためにフィードバック回路にスイッチインするように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＥＭＳ共振器システムであって、
固有共振周波数において振動するように構成されている可動部材を有するＭＥＭＳ共振器と、
前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有共振周波数に近い周波数およびある持続時間を有する一連のパルスを提供するように構成されている発振器と、
前記発振器および前記ＭＥＭＳ共振器に電子的に結合されているキックスタート回路であって、該キックスタート回路は前記発振器から前記一連のパルスを受信し、該一連のパルスを前記ＭＥＭＳ共振器に提供するように構成されている、キックスタート回路とを備える、ＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項２】
前記持続時間前記パルスの各々は前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有周波数の逆数に近い、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項３】
前記キックスタート回路は、所定数の前記パルスを前記ＭＥＭＳ共振器に提供するように構成されている、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項４】
前記パルスの所定数は１〜６４である、請求項３に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項５】
前記一連のパルスの前記周波数は前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有周波数から２５０Ｈｚ内にある、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項６】
前記ＭＥＭＳ共振器の入力および前記ＭＥＭＳ共振器の出力に電子的に結合されているフィードバック回路をさらに備え、該フィードバック回路は、前記ＭＥＭＳ共振器の前記出力において提供される信号の位相および振幅のうちの少なくとも一方を変更し、該変更された信号を前記ＭＥＭＳ共振器の前記入力に提供するように構成されている、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項７】
前記キックスタート回路およびフィードバック回路はスイッチを介して前記ＭＥＭＳ共振器に電子的に結合されており、前記スイッチは、前記一連のパルスの前記ＭＥＭＳ共振器への提供と前記変更された信号の前記ＭＥＭＳ共振器への提供との間で選択するように構成されている、請求項６に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項８】
前記キックスタート回路は、前記ＭＥＭＳ共振器が振動しているか否かを判定し、前記ＭＥＭＳ共振器が振動していないという判定に基づいて、前記スイッチに前記一連のパルスを前記ＭＥＭＳ共振器に提供させるようにさらに構成されている、請求項７に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項９】
前記キックスタート回路は、前記ＭＥＭＳ共振器が振動していないという判定に基づいて、前記発振器に前記一連のパルスを該キックスタート回路に提供させるようにさらに構成されている、請求項８に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１０】
前記キックスタート回路は、該キックスタート回路に入力信号が提供されるのに応答して、前記一連のパルスを前記ＭＥＭＳ共振器に提供するように構成されている、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１１】
前記一連のパルスが提供されることによって、前記ＭＥＭＳ共振器は、前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有周波数付近で振動するようになる、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１２】
前記キックスタート回路および前記スイッチに電子的に結合されているインバータ回路をさらに備え、該インバータ回路は、前記一連のパルスを入力として受信し、前記一連のパルスの相補信号を出力として提供するように構成されており、前記スイッチは、前記一連のパルスおよび相補パルスの前記ＭＥＭＳ共振器への提供と、前記変更された信号の前記ＭＥＭＳ共振器への提供との間で選択するようにさらに構成されている、請求項７に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１３】
前記キックスタート回路および前記ＭＥＭＳ共振器に電子的に結合されているインバータ回路をさらに備え、該インバータ回路は、前記一連のパルスを入力として受信し、前記一連のパルスの相補信号を出力として前記ＭＥＭＳ共振器に提供するように構成されている、請求項１に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１４】
ＭＥＭＳ共振器システムであって、
固有共振周波数において振動するように構成されている可動部材を有し、ＭＥＭＳ出力ならびに第１のＭＥＭＳ入力および第２のＭＥＭＳ入力を有するＭＥＭＳ共振器と、
前記ＭＥＭＳ出力に電子的に結合されており、変更された信号を提供するために前記ＭＥＭＳ出力において提供される信号の位相を変更し、振幅を増幅するように構成されているフィードバック回路と、
前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有共振周波数に近い周波数を有し、ある持続時間を有する一連のパルスを提供するように構成されている発振器と、
前記発振器に電子的に結合されているキックスタート回路であって、該キックスタート回路は前記発振器から前記一連のパルスを受信し、該一連のパルスを出力として提供するように構成されている、キックスタート回路と、
前記キックスタート回路に電子的に結合されており、前記一連のパルスを入力として受信し、前記一連のパルスの相補信号を、相補的な一連のパルスとして提供するように構成されているインバータと、
前記フィードバック回路、キックスタート回路、およびインバータに電子的に結合されているスイッチであって、該スイッチは、切り替え出力として、前記一連のパルスおよび相補的な一連のパルスの提供または前記変更された信号の提供との間で切り替わるように構成されている、スイッチと、
前記スイッチならびに前記ＭＥＭＳ共振器の前記第１のＭＥＭＳ入力および前記第２のＭＥＭＳ入力に電子的に結合されているドライバ回路であって、該ドライバ回路は、前記スイッチが前記一連のパルスおよび相補的な一連のパルスを該ドライバ回路に提供するときに、該一連のパルスを前記第１のＭＥＭＳ入力に提供し、該相補的な一連のパルスを前記第２のＭＥＭＳ入力に提供するように構成されている、ドライバ回路とを備える、ＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１５】
前記一連のパルスは前記ＭＥＭＳ共振器の前記固有周波数から２５０Ｈｚ内の基本周波数を有する、請求項１４に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１６】
前記キックスタート回路は、前記一連のパルスのうちの所定数のパルスを前記ＭＥＭＳ共振器に提供するように構成されている、請求項１４に記載のＭＥＭＳ共振器システム。
【請求項１７】
ＭＥＭＳ共振器およびキックスタート回路を備えるシステム内のＭＥＭＳ共振器の起動時間を加速する方法であって、
前記ＭＥＭＳ共振器の共振周波数に近い基本周波数を有するパルスストリームを生成するステップと、
前記パルスストリームを前記ＭＥＭＳ共振器に提供するために、該パルスストリームを該ＭＥＭＳ共振器に電子的に結合するステップと、
前記パルスストリームを前記ＭＥＭＳ共振器から結合解除するステップとを備える、方法。
【請求項１８】
前記パルスストリーム内で提供されるパルス数を求めるステップをさらに含み、前記結合解除する動作は、所定数のパルスが提供された後に行われる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記結合解除する動作は、スイッチによって実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＭＥＭＳ共振器が振動しているか否かを検出し、振動が検出されないときは前記パルスストリームを電子的に結合するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には電子システム内で利用される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスに関する。より具体的には、本発明は、ＭＥＭＳ発振器と関連付けられる起動時間を低減するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、自動車、慣性誘導システム、家庭電化製品、さまざまなデバイスのための保護システム、移動体通信デバイス、ならびに、多くの他の産業、科学、および工学システムのような用途に広く使用されている。そのようなＭＥＭＳデバイスは、加速、圧力、角回転、または温度のような物理的状態を検知し、検知された物理的状態を表す電気信号をＭＥＭＳセンサを利用しているアプリケーションおよび／またはシステムに提供するのに使用され得る。そのようなＭＥＭＳデバイスはまた、発振器機能をも含み、または、当該機能をさまざまな電気機械システムに提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
以下の図面（必ずしも原寸に比例して描かれてはいない）と併せて考察して詳細な説明および請求項を参照することで、より完全に本発明を理解することができ、図面全般にわたり同様の参照符号は類似の項目を示している。
【０００４】
【図１】一般的なＭＥＭＳ共振器回路のブロック図。
【図２】図１の一般的なＭＥＭＳ共振器回路と関連付けられる起動時間を示すグラフ。
【図３】一実施形態の教示に応じて構成されているＭＥＭＳ共振器システムのブロック図。
【図４ａ】図３の実施形態と関連付けられる特定の信号および力を大まかに示す図。
【図４ｂ】図３の実施形態と関連付けられる特定の信号および力を大まかに示す図。
【図４ｃ】図３の実施形態と関連付けられる周波数に従ったエネルギー密度を大まかに示すグラフ。
【図５】図３の実施形態と関連付けられる周波数不整合に従ったおおよその力エネルギーを大まかに示すグラフ。
【図６】一般的なＭＥＭＳ共振器回路と関連付けられる起動時間と図３の実施形態と関連付けられる起動時間とを大まかに比較したグラフ。
【図７】一実施形態に応じた、ＭＥＭＳ発振器と関連付けられる起動時間を低減するための方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
容量検知式ＭＥＭＳ設計は、それらが相対的に低コストであることに起因して、加速、角回転、圧力環境において、および小型デバイスにおいて動作するのに非常に望ましい。ＭＥＭＳデバイスが応答するように設計されている加速、角回転、圧力、または何らかの他の外的刺激を受けると容量検知式ＭＥＭＳデバイスは、加えられた刺激の大きさに対応する電気容量の変化をもたらす。言い換えれば、ＭＥＭＳデバイスの所与の時点における電気出力は、その時点においてＭＥＭＳデバイスに加えられている刺激の大きさに対応する。このように、ＭＥＭＳデバイスの電気出力をモニタリングすることによって、システムは、さまざまなＭＥＭＳデバイスに加えられる外部刺激（圧力、加速など）の大きさを求め、その刺激に応答してシステムがどのような動作をとるべきかを判定するのに役立てるために、その情報を使用することができる。たとえば、ＭＥＭＳ加速度計デバイスの電気出力に基づいて自動車の急激な減速を検知する自動車エアバッグシステムは、車両乗員を保護するためにエアバッグを展開する必要があると判定することができる。１つの一般的な形態のＭＥＭＳデバイスは、「シーソー」（“ｔｅｅｔｅｒ−ｔｏｔｔｅｒ”ｏｒ“ｓｅｅ  ｓａｗ”）構成を有する２層容量性トランスデューサの形態の加速度計である。この一般的に利用されるトランスデューサタイプは、基板の上の、ｚ軸加速を受けて回転する可動要素または板を使用する。加速度計構造は、差分または相対容量を求めるために２つの別個の容量を測定し、その情報を出力としてＭＥＭＳ加速度計に提供することができる。他の加えられる刺激を検知するように設計された他のＭＥＭＳデバイスは、ＭＥＭＳデバイスの出力がモニタリングされている刺激の大きさに対応するように構成されることを条件として、さまざまな形態をとってもよい。
【０００６】
ＭＥＭＳデバイスがセンサとしての役割も果たす特定の用途を含む、特定の用途において、ＭＥＭＳデバイスはまた、発振器機能を提供するようにも構成される場合がある。いくつかの用途において、ＭＥＭＳデバイスは発振器としてのみ機能するように構成されてもよい。発振器として機能するとき、ＭＥＭＳデバイスの機能は、指定周波数および所定の出力信号振幅を有する出力信号を提供することであり得る。ＭＥＭＳ回路によって提供されるこの振動出力信号は、機能するために指定入力周波数信号を必要とする他のシステムデバイスおよび構成要素に対する入力としての役割を果たし得、ＭＥＭＳセンサが特定の力を受けているか否かを判定するための基準信号または基準点としての役割も果たし得る。
【０００７】
ＭＥＭＳ慣性センサアプリケーションを含む１つの例において、振動信号またはＭＥＭＳデバイスの機械部分の振動は、ＭＥＭＳセンサが、運動が特定の軸に対して発生しているか否かを判定するのに使用され得る。その後、この情報は、ＭＥＭＳ慣性センサを利用するデバイスが、ＭＥＭＳ慣性センサを含むまたは利用するデバイスの進行の方向および／または距離を求めるのに使用され得る。そのような用途において、ＭＥＭＳデバイスによって提供される振動は、システムが、運動が起こっているか否かを判定し、そのような運動の特性を求めるために必要である。
【０００８】
ＭＥＭＳ発振器を含むすべての発振器は、発振器が所望の周波数において、かつ所望の振幅で適切に動作したままにするために外部エネルギーを発振器システムに提供することを必要とする。加えて、すべての発振器は、非振動状態にあるとき、振動状態に入るためにエネルギーを発振器に提供することを必要とする。さらに、すべての発振器において、エネルギーが発振器に加えられる時点と、発振器が所望の周波数および所望の振幅において適切に振動し始める時点との間には遅延が存在する。
【０００９】
たとえば、手持ち式携帯電話およびコンピュータシステム、ならびに自動車のような他の電池式システムのような多くの電子システムにおいて、消費電力が低いことが重要な設計基準である。その目的は、要求に応じてユーザに機能を提供することであるが、システム電池を不必要に失わないようにすることである。これらのシステムの多くは、たとえば、ナビゲーション機能のような機能を提供するためにＭＥＭＳセンサおよび／または発振器を利用する。多くのナビゲーションシステムは、システムのための基準点を提供するためにＭＥＭＳ発振器を利用し、それによって、ナビゲーションシステムの移動に関する詳細を求めることができる。ＭＥＭＳ発振器の基準点がなければ、ナビゲーションが、当該ナビゲーションシステムの進行に関する情報を正確に提供する能力が損なわれる。それゆえ、ナビゲーションシステムを使用すべきときに、ＭＥＭＳ発振器が適切に動作していることが重要である。しかしながら、上記のように、すべての発振器は発振器を振動したままにするためにエネルギーを提供することを必要とする。このようにエネルギーを必要とするために、ＭＥＭＳ発振器を絶え間なく作動したままにすることは、電池残量が失われるため問題である。
【００１０】
他方、ＭＥＭＳ発振器を「必要に応じて」のみオンにすることも、電力消費を低減するのに役立つが、問題である。そのようなシステムのユーザは一般的に、要求に応じて即座にデバイス（たとえば、ナビゲーション機能を有する携帯電話、または自動車ナビゲーションシステムなど）を使用することができることを望む。しかしながら、上記のように、共振状態にないＭＥＭＳ共振器にエネルギーが加えられる時点と、ＭＥＭＳ発振器に依拠するデバイスが適切に機能することを可能にするためにＭＥＭＳ発振器が適切な周波数および振幅で共振している時点との間は遅延が存在する。起動時間の遅延は、多くの用途について「要求に応じた」振動を許容できないものにするほど長くなる可能性がある。
【００１１】
「要求に応じた」振動が使用され得る１つの例は、携帯電話機ベースのナビゲーションまたは追跡の分野におけるものである。携帯電話機は、電話機の運動を検知する加速度計回路を含み得、電話機の運動（進行の方向および距離）を追跡するＭＥＭＳセンサを利用したナビゲーション回路をも含み得る。加速度計が運動を示す携帯電話機の加速を検知すると、加速度計は、携帯電話機内の回路にＭＥＭＳ発振器を「オン」にさせ、それによって、慣性ナビゲーションシステムは電話機の運動の追跡を開始することができる。しかしながら、慣性ナビゲーションシステムは、ＭＥＭＳ発振器が必要とされる周波数および振幅において振動するまで機能することが不可能であることになる。慣性ナビゲーションシステムがＭＥＭＳ発振器が起動するまで「待機」している間、起動期間中の電話機の運動に関する有益なデータが失われる。
【００１２】
ＭＥＭＳ発振器における起動時間（ＭＥＭＳ発振器が必要とされる振動の周波数および振幅に達するのに必要とされる時間）を低減するためのシステムおよび方法が必要とされている。そうすることによって、ＭＥＭＳ発振器を利用するシステムが、必要でないときにＭＥＭＳ発振器をオフにし、電力消費を低減し、ＭＥＭＳ発振器を利用するアプリケーションがＭＥＭＳ発振器起動プロセスによって不必要に遅延されないように「要求に応じて」迅速にＭＥＭＳ発振器をオンにすることが可能になる。
【００１３】
図１は、一般的なＭＥＭＳ共振器回路１０のブロック図を示す。ＭＥＭＳ共振器回路１０は、ＭＥＭＳ共振器１２を含む。ＭＥＭＳ共振器１２は、ＭＥＭＳ共振器１２の電気機械的特性に基づいて事前に決定されている基本または固有共振周波数を有するように構成されている。ＭＥＭＳ共振器１２は、当該基本または固有周波数におけるエネルギーを含む刺激がＭＥＭＳ共振器１２に加えられると共振または振動するように構成されている。ＭＥＭＳ共振器１２が非共振状態にある場合、ＭＥＭＳ共振器１２は何らかの刺激が加えられなければ振動を開始しない。ＭＥＭＳ共振器１２がすでに共振または振動状態にある場合、ＭＥＭＳ共振器１２は、さらなる刺激エネルギーがＭＥＭＳ共振器１２に加えられない限り振動を継続しない。
【００１４】
引き続き図１を参照すると、ＭＥＭＳ共振器回路１０は、ＭＥＭＳ共振器１２に電気的に結合されている容量−電圧回路１４をさらに含む。容量−電圧回路１４は、ＭＥＭＳ共振器１２の運動（振動）に対応する出力容量信号をＭＥＭＳ共振器１２から受信し、その出力容量信号を、ＭＥＭＳ共振器１２の振動に対応する電圧信号に変換するように構成されている。容量−電圧回路１４に入力として、また容量−電圧回路１４によって出力電圧として提供される信号の周波数は、ＭＥＭＳ共振器１２の固有または共振周波数に類似のものとなる。
【００１５】
図１はまた、容量−電圧回路１４の出力およびＭＥＭＳ共振器１２に電気的に結合されている利得回路１６を含むＭＥＭＳ共振器回路１０を示している。利得回路１６は、ＭＥＭＳ共振器１２の振動に対応する電圧信号の振幅をモニタリングし、最小基準レベルに維持するために、その電圧信号を増幅するように構成されている。利得回路１６は、ＭＥＭＳ共振器１２の振動に対応する増幅電圧信号を、入力としてＭＥＭＳ共振器１２に提供するようにさらに構成されており、それによって、ＭＥＭＳ共振器１２の固有周波数に近いエネルギーがＭＥＭＳ共振器１２に提供され、ＭＥＭＳ共振器１２の固有周波数付近で、必要とされる振幅においてＭＥＭＳ共振器１２が振動したままになる。容量−電圧回路１４および利得回路１６を使用してこの正フィードバックシステムを提供することによって、増幅電圧信号が利得回路１６によってＭＥＭＳ共振器１２に提供される限り、ＭＥＭＳ共振器１２はその共振または固有周波数において無限に共振し続ける。
【００１６】
ＭＥＭＳ共振器１２がまだ振動していない場合、ＭＥＭＳ共振器１２に印加される電圧信号がＭＥＭＳ共振器１２の共振または固有周波数にある、またはそれに近いエネルギーを含むことを条件として、利得回路１６によってＭＥＭＳ共振器１２に印加される電圧信号は、最終的にＭＥＭＳ共振器１２が振動を開始するようにし得る。ＭＥＭＳ共振器１２が振動し始めると、容量−電圧回路１４および利得回路１６を含む正フィードバックループが、ＭＥＭＳ共振器１２を、上述のように振動し続けるようにする。
【００１７】
図２は、図１の一般的なＭＥＭＳ共振器回路１０と関連付けられる起動時間を示すグラフを示す。上記のように、ＭＥＭＳ共振器１２がまだ振動していない場合、利得回路１６によってＭＥＭＳ共振器１２に印加される電圧は、電圧が少なくとも、ＭＥＭＳ共振器１２の固有周波数にある何らかのエネルギーを含むことを条件として、最終的にＭＥＭＳ共振器１２が振動を開始するようにし得る。しかしながら、同じく上記のように、利得回路１６からＭＥＭＳ共振器１２への電圧の最初の印加と、ＭＥＭＳ共振器１２が必要とされる振幅または大きさにおいて振動し始める時点との間には時間が必要とされる。利得回路１６によるＭＥＭＳ共振器１２への電圧の最初の印加から、および、ＭＥＭＳ共振器１２が、ＭＥＭＳ共振器１２が適切に機能していると考えることができる、必要とされる最小振幅Ｙｒｅｆに達する必要とされる時間は、図２において概して時間Ｔａとして示されている。利得回路１６によって提供される電気エネルギーに加えて、ＭＥＭＳ共振器１２は、雑音がＭＥＭＳ共振器１２の固有周波数にあるエネルギーを含むことを条件として、当該共振器を、雑音を含む他の電気的または機械的刺激にさらすことによって振動し始めるようにされてもよい。
【００１８】
図３は、一実施形態の教示に応じて構成されているＭＥＭＳ共振器システム２０のブロック図を示す。ＭＥＭＳ共振器システム２０は、ＭＥＭＳ共振器２２を含む。ＭＥＭＳ共振器２２は、懸垂要素２５によってＭＥＭＳ共振器２２に結合されている共振要素２４（試験質量部と称されることがある）を含む。一実施形態において、共振要素２４は小さい金属板であり、懸垂要素２５は共振要素２４に結合されているバネである。共振要素２４は、共振要素２４に加えられる電気的または機械的刺激に応答してＭＥＭＳ共振器２２内で所定の進行範囲内で可動であるように構成されている。ＭＥＭＳ共振器２２は、ＭＥＭＳ共振器２２の電気機械的特性に基づいて事前に決定されている基本または固有共振周波数を有してもよい。一実施形態において、ＭＥＭＳ共振器２２の固有または共振周波数は、共振要素２４のサイズ、形状、および質量、ならびに、懸垂要素２５のサイズ、形状、ロケーション、および、たとえばバネ定数のような他の特性の関数であってもよい。ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４は、ＭＥＭＳ共振器２２の基本または固有周波数におけるエネルギーを含む刺激がＭＥＭＳ共振器２２に加えられると共振または振動するように構成されている。ＭＥＭＳ共振器２２が非共振状態にある場合、ＭＥＭＳ共振器２２は何らかの刺激が加えられなければ振動を開始しない。ＭＥＭＳ共振器２２がすでに共振または振動状態にある場合、ＭＥＭＳ共振器２２は、さらなる刺激エネルギーがＭＥＭＳ共振器２２に加えられない限り振動を継続しない。
【００１９】
共振要素２４は、ドライバ回路５２（後述）にも電子的に結合されて示されている。ＭＥＭＳ共振器２２は、駆動動作入力３０および駆動動作入力３２も備え、それらの各々はドライバ回路５２に電子的に結合されている。図示のように、駆動動作入力３０は共振要素２４の上に位置し、当該要素から離間されており、一方で駆動動作入力３２は共振要素２４の下に位置し、当該要素から離間されている。図３は、駆動動作入力３０と共振要素２４との間に存在する駆動キャパシタ３１、および、駆動動作入力３２と共振要素２４との間に存在する駆動キャパシタ３３をも大まかに示している。キャパシタの表現が駆動キャパシタ３１および駆動キャパシタ３３によって示されているが、駆動キャパシタ３１および駆動キャパシタ３３は図３の実施形態において物理的なキャパシタを表しているのではない。そうではなく、駆動キャパシタ３１は、駆動動作入力３０および共振要素２４に電子信号が印加されると、駆動動作入力３０、共振要素２４、および、駆動動作入力３０と共振要素２４との間の空間がキャパシタの特性を有するという事実を示している。駆動キャパシタ３３は、駆動動作入力３２および共振要素２４に電子信号が印加されると、駆動動作入力３２、共振要素２４、および、駆動動作入力３２と共振要素２４との間の空間がキャパシタの特性を有するという事実を示している。
【００２０】
動作時、共振要素２４に印加される電圧に対して駆動動作入力３０に電圧が印加されると（正であるか負であるかにかかわらず）、駆動動作入力３０上に電荷が蓄積されることになる。駆動動作入力３０と共振要素２４と（実質的に駆動キャパシタ３１として機能する）の間の電荷差分によって、共振要素２４が駆動動作入力３０に引き寄せられ、それによって、共振要素２４が駆動動作入力３０に向かって上向きに運動することになる。駆動動作入力３０から電圧（および対応する電荷）が取り除かれると、懸垂要素２５は、共振要素２４に、その初期位置に向かって下向きに戻って運動させる傾向にある。動作時、共振要素２４に印加される電圧に対して駆動動作入力３２に電圧が印加されると（正であるか負であるかにかかわらず）、駆動動作入力３２上に電荷が蓄積されることになる。駆動動作入力３２と共振要素２４と（実質的に駆動キャパシタ３３として機能する）の間の電荷差分によって、共振要素２４が駆動動作入力３２に引き寄せられ、それによって、共振要素２４が駆動動作入力３２に向かって下向きに運動することになる。駆動動作入力３２から電圧（および対応する電荷）が取り除かれると、懸垂要素２５は、共振要素２４に、その初期位置に向かって上向きに戻って運動させる傾向にある。このように、駆動動作入力３０および駆動動作入力３２に電圧を印加することによって、共振要素２４は、印加電圧に応答して上向きおよび下向きに運動するようにされ得る。駆動動作入力３０および駆動動作入力３２に印加される電圧、および電圧を印加するタイミングを変化させることによって、共振要素２４が振動するようにされることができ、電圧を印加するタイミングおよび続け方が適切である場合、共振要素２４はその固有または共振周波数において振動するようにされることができることは諒解されたい。
【００２１】
ＭＥＭＳ共振器２２は、駆動測定出力３４および駆動測定出力３６をも備え、それらの各々は、容量−電圧回路４２に電子的に結合されている。図示のように、駆動測定出力３４は共振要素２４の上に位置し、当該要素から離間されており、一方で駆動測定出力３６は共振要素２４の下に位置し、当該要素から離間されている。図３は、駆動測定出力３４と共振要素２４との間に存在する測定キャパシタ３５、および、駆動測定出力３６と共振要素２４との間に存在する測定キャパシタ３７をも大まかに示している。キャパシタの表現が測定キャパシタ３５および測定キャパシタ３７によって示されているが、測定キャパシタ３５および測定キャパシタ３７は図３の実施形態において物理的なキャパシタを表しているのではない。そうではなく、測定キャパシタ３５は、駆動測定出力３４、共振要素２４、および、駆動測定出力３４と共振要素２４との間の空間がキャパシタの特性を有するという事実を示している。測定キャパシタ３７は、駆動測定出力３６、共振要素２４、および、駆動測定出力３６と共振要素２４との間の空間がキャパシタの特性を有するという事実を示している。
【００２２】
動作時、駆動測定出力３４、駆動測定出力３６および共振要素２４のキャパシタのような特性（測定キャパシタ３５および測定キャパシタ３７）から共振要素２４が駆動測定出力３４および駆動測定出力３６に対して運動すると、駆動測定出力３４および駆動測定出力３６上に存在する電荷に変化が生じる。この電荷の変化（実質的には測定キャパシタ３５および測定キャパシタ３７の容量の変化）は容量−電圧回路４２に提供される。共振要素２４が運動および／または共振するとき、容量−電圧回路４２に提供される容量値の変化のパターンは、共振要素２４の運動に対応し、容量値の変化の大きさは共振要素２４の運動の大きさに対応することは諒解されたい。たとえば、共振要素２４が特定の周波数および振幅において振動しているとき、容量値の変化のパターンは振動周波数および振幅に対応する。経時的な容量値の変化をモニタリングすることによって、いずれの周波数において共振要素２４が振動しているか、および、振動の振幅を求めることが可能である。
【００２３】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は、ＭＥＭＳ共振器２２に電子的に結合されている容量−電圧回路４２と、位相シフト回路４５と、自動利得制御回路４７とをさらに備える。上記のように、容量−電圧回路４２は、ＭＥＭＳ共振器２２から、ＭＥＭＳ共振器２２内の共振要素２４の運動に対応する容量値を受信するように構成されている。容量−電圧回路４２は、それらの受信容量値を電圧値に変換するように構成されている。容量−電圧回路４２は、同じく共振要素２４の運動に（振幅および周波数の両方において）対応する電圧値を、容量−電圧回路４２の外部の回路に提供するようにさらに構成されている。
【００２４】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は位相シフト回路４５をさらに備え、これは、容量−電圧回路４２および乗算器４６に電子的に結合されている。位相シフト回路４５は、容量−電圧回路４２によって提供される電圧信号を取り込んで、当該信号に９０度位相シフトを導入し、位相シフト信号を入力として乗算器４６に提供するように構成されている。この９０度位相シフトは振動共振要素２４を維持するために提供されることは諒解されたい。ＭＥＭＳ共振器システム２０は自動利得制御回路４７をさらに備え、これは、容量−電圧回路４２および乗算器４６に電子的に結合されている。自動利得制御回路４７は、基準電圧Ｖｒｅｆを受信するようにも示されている。自動利得制御回路４７は、容量−電圧回路４２によって提供される電圧信号を受信し、電圧信号の振幅を基準電圧Ｖｒｅｆと比較するように構成されている。自動利得制御回路４７は、電圧信号の振幅とＶｒｅｆとの間の差に部分的に基づく信号を乗算器４６に提供するようにさらに構成されており、当該信号は、乗算器４６がその出力信号をどの程度増幅する必要があるかを決定する。自動利得制御回路４７は、容量−電圧回路４２によって提供される電圧信号の振幅が基準電圧と等しくなるように、振動振幅を調整する。
【００２５】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は、位相シフト回路４５、自動利得制御回路４７およびスイッチ５０に電子的に結合されている乗算器４６をさらに備える。乗算器４６は、位相シフト回路４５から位相シフト電圧信号を受信し、位相シフト電圧信号を、自動利得制御回路４７から受信される信号に基づく所定量だけ増幅し、位相シフト増幅信号をスイッチ５０に提供するように構成されている可変利得増幅器である。
【００２６】
位相シフト回路４５、乗算器４６および自動利得制御回路４７は、共振要素２４における振動状態を維持するために構成されていることは諒解されたい。いくつかの実施形態において、システム内の振動を維持するために、（この場合、ＭＥＭＳ共振器２２の出力から容量−電圧回路４２を通じて、位相シフト回路４５へ、乗算器４６へ、スイッチ５０へ、ドライバ回路５２へ向かい、ＭＥＭＳ共振器２２の入力へ戻る）「ループ」にわたる位相は、３６０度の整数倍でなければならず、ループにわたる総利得は正確に１でなければならない。ＭＥＭＳ共振器２２はその固有または共振周波数において９０度位相シフトを有することになる。位相シフト回路４５はこの位相シフトにもう９０度を付け足し、他の構成要素はＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数に近い、無視してよい位相シフトを有する。いくつかの実施形態において３６０度位相シフト要件を満たすために必要とされるさらなる１８０度位相シフトが、ループ内のいずこかで信号の極性を反転することによって得られる。自動利得制御回路４７は、容量−電圧回路４２によって自動利得制御回路４７に提供される電圧信号の振幅が基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように、乗算器４６がどの程度信号を増幅するかを調整することによって、ループにわたる総利得が正確に１になることを確実にするために能動的に動作する。
【００２７】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は、乗算器４６、キックスタートロジック５４、およびドライバ回路５２に電子的に結合されているスイッチ５０をさらに備える。図３に大まかに示す実施形態において、スイッチ５０は、スイッチ５０が第１の状態にあるか、または第２の「キックスタート」状態にあるかに応じて２組の入力間において切り替わるように構成されている。ドライバ回路５２は、ＭＥＭＳ共振器２２に提供される信号の駆動電圧が特定の限界内にあることを保証するための増幅回路を含む。ドライバ回路５２によってＭＥＭＳ共振器２２に提供される信号は、スイッチ５０によって選択される入力ソースに応じて変化することになる。スイッチ５０は、乗算器４６とキックスタートロジック５４との間でドライバ回路５２に対する入力を切り替えるように構成されている。第１の状態において、スイッチ５０は、増幅位相シフト信号を乗算器４６からドライバ回路５２に提供する。このとき、ドライバ回路５２は、乗算器４６から受信する信号を、駆動動作入力３０および駆動動作入力３２においてＭＥＭＳ共振器２２に提供するように構成されている。この第１の状態において、乗算器４６から駆動動作入力３０および駆動動作入力３２においてＭＥＭＳ共振器２２に提供される信号は、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４が、最終的に振動し始めるようにし得るか、または、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４がすでに振動状態にある場合は、乗算器４６から提供される信号は、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４が振動し続けるようにし得る。
【００２８】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は、スイッチ５０および電子発振器５６に電子的に結合されているキックスタートロジック５４をさらに備える。キックスタートロジック５４は、インバータ５８にさらに電子的に結合されており、当該インバータは、スイッチ５０に電子的に結合されている。電子発振器５６は、所定の周波数および振幅において振動する、キックパルスとも称される事前定義の信号を、キックスタートロジック５４に提供するように構成されている。電子発振器５６は、電子発振器５６によってキックスタートロジック５４に提供されるパルス信号の周波数、周期または持続時間を決定するために調整されてもよいトリム入力を有して図示されている。一実施形態において、電子発振器５６は、ＭＥＭＳ共振器２４の固有共振周波数に近い周波数において振動するように構成されている。一実施形態において、固有共振周波数に近い周波数は、ＭＥＭＳ共振器２２の固有共振周波数を含む。代替的な実施形態において、固有共振周波数に近い周波数は、ＭＥＭＳ共振器２２の固有共振周波数から２５０Ｈｚ内の周波数を含む。また別の代替的な実施形態において、固有共振周波数に近い周波数は、ＭＥＭＳ共振器２２の固有共振周波数から５００Ｈｚ内の周波数を含む。キックスタートロジック５４は、電子発振器５６から振動信号を受信し、振動信号をスイッチ５０に提供し、振動信号をインバータ５８に提供するように構成されており、インバータは振動信号の相補信号をスイッチ５０に提供する。キックスタートロジック５４は、ＭＥＭＳ共振器システム２０がキックスタート信号をいつ必要とするかを判断するようにさらに構成されている。キックスタートロジック５４は、システム状態入力５３を介してキックスタートロジック５４に提供される情報に基づいてキックスタート信号が必要とされていると判断してもよい。たとえば、ＭＥＭＳ共振器システム２０またはＭＥＭＳ共振器システム２０が機能しているシステムは、ＭＥＭＳ共振器２２が特定の機能をサポートするために振動を開始する必要があることを示す信号を、システム状態入力５３を介して、キックスタートロジック５４に提供してもよい。ＭＥＭＳ共振器２２が振動を開始するためにキックスタート信号が必要であるとキックスタートロジック５４が判断すると、キックスタートロジック５４は、スイッチ５０が第２の「キックスタート」状態に切り替わるようにする信号を、スイッチ５０に提供するように構成されている。この第２の「キックスタート」状態においては、キックスタートロジック５４を介して提供される振動パルス信号、およびキックスタートロジック５４およびインバータ５８を介して提供される振動パルス信号の相補信号が、スイッチ５０を介してドライバ回路５２に提供される。
【００２９】
ＭＥＭＳ共振器システム２０は、ドライバ回路５２をさらに備える。ドライバ回路５２は、スイッチ５０の状態に応じて、乗算器４６またはキックスタートロジック５４からの入力信号をスイッチ５０を介して受信するように構成されている。ドライバ回路５２は、入力として受信された信号を処理して、それらの信号の電圧が指定内に入るように調整し、処理された信号を出力として駆動動作入力３０、駆動動作入力３２、および共振要素２４に提供するように構成されている。ドライバ回路５２によって提供される信号は、スイッチ５０の状態に応じて、ＭＥＭＳ共振器２２が、ＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数において振動を開始するように、または振動を維持するように、のいずれかにする。
【００３０】
図３を参照して、本発明の一実施形態に応じた、ＭＥＭＳ共振器２２がＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数においてすでに振動している第１の状態におけるＭＥＭＳ共振器システム２０の動作を大まかに説明する。ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４の振動の周波数および振幅に対応する容量値を含む信号が、ＭＥＭＳ共振器２２の駆動測定出力３４および駆動測定出力３６において提供される。容量−電圧回路４２が、容量値を電圧値に変換し、結果生じた信号を、位相シフト回路４５および自動利得制御回路４７に提供する。位相シフト回路４５が、９０度の位相シフトを信号に導入し、位相シフト信号を乗算器４６に提供する。自動利得制御回路４７が、信号の振幅を基準電圧と比較し、信号が崇拝電圧から異なっている量を示す信号を乗算器４６に提供する。乗算器４６が、自動利得制御回路４７から受信される信号に基づいて位相シフト信号を増幅し、増幅位相シフト信号を、スイッチ５０を介してドライバ回路５２に提供する。ドライバ回路５２が、特定の指定要件を満たすように増幅位相シフト信号を処理し、当該信号を入力として、共振要素２４、駆動動作入力３０および駆動動作入力３２を介してＭＥＭＳ共振器２２に提供する。入力信号は、共振要素２４が信号に応答して運動するようにすることによって、共振要素２４が振動し続けるようにする。プロセスは、たとえば、ＭＥＭＳ共振器システム２０から電力が取り除かれることによってループが破断するまで、または、スイッチ５０が、フィードバック信号がもはやドライバ回路５２を介してＭＥＭＳ共振器２２に提供されることを許可しないように切り替えられるまで継続する。
【００３１】
図３を参照して、本発明の一実施形態に応じた、ＭＥＭＳ共振器２２がＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数においてまだ振動していない場合がある第２の「キックスタート」状態におけるＭＥＭＳ共振器システム２０の動作を大まかに説明する。電子発振器５６が、そのトリム入力を介して、ＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数に近い周波数を有する信号パルス（本明細書において「キック」パルスと称する場合もある）を提供するように調整される。一実施形態において、電子発振器５６は、ＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数の逆数である持続時間を有するパルスを提供するようにさらに構成されている。電子発振器５６は、同じく所定の振幅を有するこれらのキックパルスをキックスタートロジック５４に提供する。一実施形態において、パルスの振幅は、０ボルトの最小値から５Ｖの最大値にまで及ぶ。代替的な実施形態において、最大値は５Ｖよりも高くても低くてもよい。キックスタートロジック５４は、所定数のパルスを、スイッチ５０を介してドライバ回路５２に提供するように構成されている。一実施形態において、キックスタートロジック５４は、８つのキックパルスを提供するように構成されている。代替的な実施形態において、キックスタートロジック５４は、たとえば、１〜６４のキックパルスを含む、より多いまたはより少ないキックパルスを提供するように構成されてもよい。キックスタートロジック５４は、スイッチ５０が、キックパルスがスイッチ５０を介してドライバ回路５２に提供され、キックパルスの相補信号がインバータ５８およびスイッチ５０を介してドライバ回路５２に提供される第２の「キックスタート」状態に切り替わるようにする信号６０をスイッチ５０に提供する。その後、キックパルスは駆動動作入力３０においてＭＥＭＳ共振器２２に提供され、反転（相補）キックパルスは駆動動作入力３２においてＭＥＭＳ共振器２２に提供される。これらのキックパルスは、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４が、その固有周波数付近で振動し始めるようにする。代替的な実施形態において（図示せず）、キックスタートロジック５４は、ＭＥＭＳ共振器２２の振動の振幅および／または他の特性をモニタリングし、振幅が所定の閾値に達するか、または特定の所定の特性を有するまでキックパルスを提供するように構成されてもよい。
【００３２】
図４ａおよび図４ｂは、図３の実施形態と関連付けられる特定の信号および力を大まかに示す図を示している。図４ａを参照すると、信号６２は、駆動動作入力３０においてＭＥＭＳ共振器２２に提供されるキックパルスの軌跡を大まかに示し、信号６４は、駆動動作入力３２においてＭＥＭＳ共振器２２に提供される同じキックパルスの軌跡の相補信号を大まかに示す。信号６０は、キックスタートロジック５４においてスイッチ５０に提供される信号を大まかに示す。信号６０がハイであるとき、スイッチ５０は、信号６２および６４が、それぞれ駆動動作入力３０および駆動動作入力３２においてＭＥＭＳ共振器２２に提供される第２の「キックスタート」状態に切り替えられる。図示のように、信号６０は、所定数Ｎのキックパルスまでハイのままである。図４ｂは、信号６０がハイ状態にあるときにキック信号６２および６４に応答して共振要素２４に加えられる静電気力を大まかに示す。
【００３３】
第１のパルス（１）の発生を参照すると、信号６２は、第１のパルスの第１の半部の間、ハイ値（たとえば、５ボルト）にあり、パルスの第２の半部の間、０の値にあることが分かる。同時に、信号６２の相補信号である信号６４は、パルスの第１の半部の間、０の値にあり、パルスの第２の半部の間、ハイ値（たとえば、５ボルト）にあることが分かる。図４ｂを参照すると、パルスの第１の半部において、信号６２および信号６４がそれぞれ駆動入力３０および駆動動作入力３２に印加される結果として、共振要素２４が上方向に運動させられ、第１のパルス周期の第２の半部において、信号６２および信号６４が駆動動作入力３０および駆動動作入力３２に印加される結果として、共振要素２４が下方向に運動させられることが分かる。より具体的には、パルスの第１の半部の間、正電圧が信号６２を介して駆動動作入力３０に印加され、０ボルトが信号６４を介して駆動動作入力３２に印加され、共振要素２４は駆動動作入力３０に向かって上方向に引っ張られる。パルスの第２の半部の間、正電圧が信号６４を介して駆動動作入力３２に印加され、０ボルトが信号６２を介して駆動動作入力３２に印加され、共振要素２４は駆動動作入力３２に向かって下方向に引っ張られる。一実施形態において、共振要素２４は０Ｖの一定値によって駆動されてもよい。
【００３４】
図４ｂに大まかに示すように、後続のパルス（パルス２〜Ｎ）の結果として同様の運動（上および下）が共振要素２４に発生する。このように、キックスタートロジック５４によってパルス１〜Ｎが印加されることによって、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４が始動する。加えて、印加されるパルスはＭＥＭＳ共振器２２の固有または基本周波数と同じかまたはそれに近い周波数を有するため、ＭＥＭＳ共振器２２の共振要素２４は、ＭＥＭＳ共振器２２が単純に白色雑音、ランダム信号、またはＤＣ電圧を受けた場合よりもはるかに迅速に振動し始めることになる。図３、図４ａおよび図４ｂに大まかに示す実施形態において、キックスタートロジック５４は、ＭＥＭＳ共振器２２がその固有周波数において振動し始めるのに必要とされる時間を最小限に抑えるための、所定数のパルスを送達するように構成されている。
【００３５】
図４ａにおけるパルスは方形波として図示されているが、パルスの印加先である応答構成要素（共振要素２４ならびに駆動動作入力３０および駆動動作入力３２を含む）は実際には、パルスがあたかもキックスタートロジック５４によって提供されるもののようなＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数に近い周波数を有する正弦波を含む複数の正弦波の組合せであるかのように、印加パルスに応答することになることは諒解されたい。
【００３６】
図４ｃは、図３の実施形態と関連付けられる周波数に従ったエネルギー密度を大まかに示すグラフを示している。より具体的には、図４ｃは、ＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数と同じ周波数を有するキックパルスを提供することによって（たとえば、固有周波数が約１８ｋＨｚであると仮定する）、ＭＥＭＳ共振器２２の基本または固有周波数においてＭＥＭＳ共振器２２に送達されるエネルギーが、送達されるキックパルスの数を増大することによって劇的に増大することができることを示している。たとえば、１キックパルスによって送達されるエネルギーは、１８ｋＨｚにおいていくらかのさらなる集中的なエネルギーを提供する一方で、他の周波数においても多くのエネルギーが分散されている。しかしながら、キックパルスの数が８に増大されると、１８ｋＨｚにおいて送達される集中的なエネルギーの量は劇的に増大する。このさらなる集中的なエネルギーを提供することによって、ＭＥＭＳ共振器２２は、１パルスのみが利用される場合よりもはるかに迅速にその所望の振動振幅に達するようにされることができる。
【００３７】
図５は、図３の実施形態と関連付けられる周波数不整合に従ったおおよその力エネルギーを大まかに示すグラフを示している。より具体的には、図５は、電子発振器５６によって提供されるキックパルスの周波数がＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数に近くなるほど、より多くのエネルギーがＭＥＭＳ共振器２２に送達されることを示している。周波数が同一であるとき、キックパルスによって送達されるエネルギーは最大になる。概して、キックパルス周波数と固有周波数との間の差が大きくなるほど、起動のためにＭＥＭＳ共振器２２に送達される集中的なエネルギーの量は低くなる。図示のように、ＭＥＭＳ共振器２２の固有周波数から２５０Ｈｚ内の周波数を有するキックパルスを提供するために電子発振器５６を利用することによって、電子発振器５６の周波数を固有周波数に精密に整合させる必要なく、著しい集中的なエネルギーがもたらされる。
【００３８】
図６は、一般的なＭＥＭＳ共振器回路と関連付けられる起動時間と図３の実施形態と関連付けられる起動時間とを大まかに比較したグラフを示している。Ｔａは、図１に示すように構成されているＭＥＭＳ共振器回路の仮想的な起動時間を大まかに表している。Ｔｂは、ＭＥＭＳ共振器がＭＥＭＳ共振器の固有周波数に近い周波数を有するいくつかのキックパルスを受信するＭＥＭＳ共振器回路と関連付けられる起動時間を大まかに示している。図６から分かるように、キックパルスを受信するＭＥＭＳ共振器の起動時間（Ｔｂ）は、一般的なＭＥＭｓ共振器の起動時間（Ｔａ）よりも著しく短い。この起動時間の低減によって、特に、ＭＥＭＳ発振器を迅速に起動することによって電池消費を低減し使い勝手を良くする使用モードを可能にすることができる用途において、大きな利点を提供することができる。
【００３９】
図７は、一実施形態に応じた、ＭＥＭＳ発振器と関連付けられる起動時間を低減するための方法１００のフローチャートを示す。一実施形態において、方法１００は、図３に大まかに示すＭＥＭＳ共振器システム２０によって実施される。第１の動作１０２において、ＭＥＭＳ共振器の固有共振周波数が求められる。第２の動作１０４において、ＭＥＭＳ共振器に提供されることになるキック信号パルスの数が決定される。第３の動作１０６において、固有共振周波数に近い基本周波数を有するキック信号が生成される。第４の動作１０８において、キック信号がＭＥＭＳ共振器に電子的に結合される。第５の動作１１０において、決定された数のキック信号パルスがＭＥＭＳ共振器に提供される。第６の動作１１２において、キック信号がＭＥＭＳデバイスから結合解除される。一実施形態において、動作１０２および１０４はＭＥＭＳ共振器２２が製造されるときに工場において実行され、ＭＥＭＳ共振器２２の固有共振周波数および／またはキックパルスの数に関する情報は、製造または試験中にＭＥＭＳ共振器システム２０にプログラムされてもよい。
【００４０】
代替的な実施形態（図示せず）において、図３に大まかに示す構成要素のすべてがともに単一の基板上に形成され、単一デバイスとして提供されてもよい。また別の代替的な実施形態（図示せず）において、図３に大まかに示す構成要素のすべてがともに単一のモジュール内で結合されてもよい。また別の代替的な実施形態において、ＭＥＭＳ発振器は、たとえば、回転発振器、または、固有もしくは基本周波数において振動するように構成されている少なくとも１つの部材を有する他のＭＥＭＳ発振器のような、図３に大まかに示すものとは異なるタイプのＭＥＭＳ発振器であってもよい。
【００４１】
本明細書に記載の実施形態は、ＭＥＭＳがＭＥＭＳ発振器の共振周波数において振動を開始するのに必要とされる時間およびエネルギーを低減することを可能にする。システムおよび方法は、ＭＥＭＳ発振器を利用するシステムが、必要でないときにＭＥＭＳ発振器をオフにし、電力消費を低減することを可能にし、さらに、ＭＥＭＳ発振器を利用するシステムが、ＭＥＭＳ発振器を利用するアプリケーションがＭＥＭＳ発振器起動プロセスによって不必要に遅延されないように「要求に応じて」迅速にＭＥＭＳ発振器をオンにすることを可能にする。これらの方法およびシステムによって提供されるエネルギーを集中させることによって、さらに、ＭＥＭＳ発振器の振動を開始するために供給されることになる総エネルギー量を低減することが可能になる。システムおよび方法はさらに、キックスタート信号を、さまざまなＭＥＭＳ発振器の共振周波数に整合するように調整することを可能にする。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態が詳細に例示および記載されてきたが、本発明の精神または添付の特許請求項の範囲から逸脱することなく、そこにさまざまな改変を行うことができることが当業者には容易に明らかとなろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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