(57)【要約】【課題】本発明は櫛歯形状の電極間に印加される引力を利用したアクチュエータ及びこれを用いた光減衰器に関する。【解決手段】基板と、上記基板面に平行な動きが可能なよう配列され、複数のフィンガーから成る櫛歯電極を有するよう移動電極２２と、上記移動電極２２に静電力を与えられるよう上記移動電極２２に対応する長さで形成され上記移動電極２２の櫛歯電極と相互対向して噛合うよう配列される櫛歯電極を有し上記基板２１上に固定される駆動電極２３と、上記基板２１に平行に配列され、上記移動電極２２の一端部の両側面において上記移動電極２２に垂直に連結される垂直スプリング２４と、上記垂直スプリング２４に連結され上記垂直スプリング２４を支持しながら上記基板２１に固定される垂直スプリングアンカー２５と、主な部分が上記移動電極２２の長手方向に平行に配列され、上記移動電極２２の一側面に連結される水平スプリング２６とを含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板面に平行な動きが可能なよう配列され、複数のフィンガーから成る櫛歯電極を有するよう所定の長さで形成される移動電極と、
上記移動電極に静電力を与えられるよう、上記移動電極に対応する長さで形成され、上記移動電極の櫛歯電極と相互対向して噛合うよう配列される櫛歯電極を有し、上記基板上に固定される駆動電極と、
上記基板に平行に配列され、上記移動電極の一端部の両側面において上記移動電極に垂直に連結される垂直スプリングと、
上記垂直スプリングに連結され、上記垂直スプリングを支持し上記基板に固定される垂直スプリングアンカーと、
主な部分が上記移動電極の長手方向に平行に配列され、上記移動電極の一側面に連結される水平スプリングと、
上記水平スプリングに連結され、上記水平スプリングを支持し上記基板に固定される水平スプリングアンカーと、
を有することを特徴とする回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項２】
上記移動電極に連結された櫛歯電極と、上記駆動電極に連結された櫛歯電極とは回転移動が発生しても互いに干渉を起こさないよう上記移動電極上の回転点を中心に同心円に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項３】
上記垂直スプリングは上記移動電極上の回転点を中心に相互対称する構造で配列されることを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項４】
上記水平スプリングの一端は垂直に折られ上記移動電極の一側面に連結され、他端もやはり垂直に折られ水平スプリングアンカーに連結されることを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項５】
上記基板はシリコンから成ることを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項６】
上記移動電極上の回転点に隣接した端部に、上記移動電極の長手方向に平行に配列される補助水平スプリングと、
上記補助水平スプリングに連結され、上記水平スプリングを支持して上記基板に固定される補助水平スプリングアンカーと、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項７】
水平スプリングは折られたメアンダーライン（ｍｅａｎｄｅｒ  ｌｉｎｅ）構造で形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項８】
上記アクチュエータに並進運動方向の振動ノイズが発生する場合、上記振動ノイズの加振力が上記移動電極上の回転点に作用するよう、上記移動電極上の回転点に隣接した端部に所定の重さを有する対応質量をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータ。
【請求項９】
請求項１ないし８中いずれか一項に記載の回転型櫛歯駆動アクチュエータと、
上記基板上に配列され、光が入射する送信光ファイバと、
上記送信光ファイバと同軸線上に配列され、上記光が出力される受信光ファイバと、
一端が上記移動電極上の回転点から遠い端部に連結され、他端は上記光を遮断するための構造で形成され上記受信光ファイバに出力する光を調節できるマイクロシャッターと、
を有することを特徴とする可変型光減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロ電気機械装置（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：以下、「ＭＥＭＳ」という）技術により提供されるアクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）及びこれを用いた光減衰器に関するものであって、とりわけ櫛歯形状の電極間に印加される引力を利用したアクチュエータ及び光減衰器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、櫛歯駆動アクチュエータとは複数の櫛歯形状のフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）を有する電極が互いに対向し噛合いながら、上記両電極に与えられる電圧を利用して上記電極の位置を変形させられるアクチュエータのことである。
【０００３】
とりわけ、ＭＥＭＳ技術を適用した櫛歯駆動アクチュエータは単位面積あたりの静電力発生効率及び駆動変位に対する線形性などが優れている。Ｗ．Ｃ．Ｔａｎｇ等（ＵＳ  ５，０２５，３４６）が基板面に平行に動く共振構造体を開発して以来ｇｙｒｏ、ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ、ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｆｉｌｔｅｒ、ｖａｒｉａｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ、ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈ等に幅広く用いられている。さらに、Ａ．Ｐ．Ｌｅｅ等（ＵＳ  ５，９６９，８４８）は基板に垂直に動く櫛歯駆動訂正アクチュエータを発明し、ｃｏｒｎｅｒ  ｃｕｂｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ用アクチュエータの代替応用を提案した。Ｂ．Ｂｈｉｎ等（ＵＳ  ６，６１２，０２９）は櫛歯電極を用いて基板面からずれた回転変形を起こすアクチュエータを発明した。
【０００４】
基板面に平行に動く櫛歯駆動アクチュエータを利用して基板上に整列された二つの光ファイバ間にマイクロシャッターを挟ませると光ファイバ間に伝送される光量を制御することができる。こうした原理を適用することにより櫛歯駆動アクチュエータを用いて光可変減衰器または光スイッチの開発が可能となる。
【０００５】
しかしながら、櫛歯駆動方式は消耗される電流はほぼ無いが駆動力を高めるために高電圧が消耗される。即ち、一定の変位を発生させるために高電圧が必要となるので、５Ｖ以下の一般デジタル信号で制御するためには付加的に電圧増幅回路などを構成しなければならず、これにより素子のサイズが嵩張り、製品単価が上がってしまう問題がある。
【０００６】
代案としては、一般の櫛歯駆動アクチュエータの駆動行程を保ちながら駆動電圧を下げる方法として、第一に単に櫛歯電極数を増やすか、第二にアクチュエータの剛性を下げる方法がある。
【０００７】
図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）は従来の櫛歯駆動アクチュエータ及び対案としてのアクチュエータを示す図である。
【０００８】
図６（Ａ）はＷ．Ｃ．Ｔａｎｇ等（ＵＳ  ５，０２５，３４６）が提示した櫛歯駆動アクチュエータであって、基板（図示せず）上に固定される固定櫛歯電極（１０１）と、上記固定櫛歯電極（１０１）と対向して噛合う移動櫛歯電極（１０２）とを含む。上記移動櫛歯電極（１０２）には水平軸（１０３）が垂直に連結されている。上記水平軸（１０３）の両端部には垂直スプリング（１０４、１０５）が各々連結されている。ここで、上記固定櫛歯電極（１０１）と上記垂直スプリング（１０４、１０５）はアンカー（１０６、１０７、１０８）により基板上に固定される。こうした構造において従来の櫛歯駆動アクチュエータは基板に平行に動き並進運動をする特徴がある。
【０００９】
図６（Ａ）に示すように、スプリング定数ｋを有する櫛歯駆動アクチュエータに電圧Ｖｏを与えると静的な変位δが発生すると仮定しよう。こうした静的な変位δを発生させるための電圧をより下げられれば、電圧増幅回路を排除し製品のサイズを縮小できるなど多くの利点を奏することになる。
【００１０】
このように従来の櫛歯駆動アクチュエータにおいて駆動電圧を半減させるためには、駆動力は駆動電圧の自乗に比例するので駆動力を４倍増加させるか剛性を４分の１に減少させるべきである。こうした代案は次の図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示す。
【００１１】
図６（Ｂ）は従来の櫛歯駆動アクチュエータにおいて剛性を４分の１に減らした設計（０．２５ｋ）を示す。そして、図６（Ｃ）は従来の櫛歯駆動アクチュエータにおいて櫛歯電極の個数を４倍に増やし駆動力を４倍に増大させた設計を示す。
【００１２】
この場合、図６（Ａ）の構造体に対する共振周波数がωだとすると、図６（Ｂ）の場合０．５ω、図６（Ｃ）の場合は０．５ωに近い値を示し共振周波数が落ちる。即ち、従来の構造に比べて外部振動に弱い構造といえる。
【００１３】
例えば、当初２０Ｖの駆動電圧で２５μｍ移動可能な櫛歯電極アクチュエータがあると仮定しよう。こうしたアクチュエータの共振周波数は約１ｋＨｚほどに設計することができる。このアクチュエータの櫛歯電極個数と剛性とを変化させ５Ｖ以内の駆動で２５μｍレベルの駆動行程を出す櫛歯駆動アクチュエータを開発しようとする場合に、櫛歯電極の増加量だけアクチュエータの質量が増加し剛性は下がるので構造体の共振周波数が２００Ｈｚレベル以下に落ちる。
【００１４】
実際に従来技術を利用した櫛歯駆動アクチュエータを製作して実験した結果、駆動行程が２５μｍの場合に与えられた電圧は２０Ｖレベルで、この際共振周波数は９００Ｈｚとなる。この駆動電圧をデジタル信号で駆動可能なよう５Ｖ以下に下げつつ駆動行程を２５μｍに維持できれば、先に説明した可変光減衰器などの応用において駆動電圧増幅回路が省かれ製品サイズが縮小して高い製品競争力を確保することができる。
【特許文献１】ＵＳ  ５，０２５，３４６
【特許文献２】ＵＳ  ５，９６９，８４８
【特許文献３】ＵＳ  ６，６１２，０２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の技術を用いて設計製作すると共振周波数が２５０Ｈｚ未満で実験され（櫛歯電極個数８倍増加、剛性１／２減少）外部振動により応答の変動が生じ、構造体自体の重量によっても応答ドリフトが発生するなど製品の具現に限界がある。
【００１６】
しかも、光通信網において光信号のパワーを調節するための光減衰器において上記のような従来の櫛歯駆動アクチュエータを利用する場合、単に櫛歯個数を増やしたりスプリングの剛性を減少させ電圧対比駆動行程を高める方法は、構造体の共振周波数を下げ外部振動に応じて敏感に変動する問題がある。即ち、光減衰器は入射する光を一定の光量に減衰させなければならないが、外部振動が与えられると光減衰器の基本機能を満足できなくなる問題がある。
【００１７】
上記のような問題点を解消するため本発明の目的は、追加的な回路無しでも、低い駆動電圧を利用して所望の駆動行程が得られるアクチュエータを提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、小型に容易に具現できながら所望の駆動行程を得られるアクチュエータを提供することにある。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、小型に製作できながらも低い電圧を利用して入射する光を一定の光量に調節できる可変型光減衰器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を成し遂げるための本発明による回転型櫛歯駆動アクチュエータは、基板と、上記基板面に平行な動きが可能なよう配列され、複数のフィンガーから成る櫛歯電極を有するよう所定の長さで形成される移動電極と、上記移動電極に静電力を与えられるよう上記移動電極に対応する長さで形成され上記移動電極の櫛歯電極と互いに対向して噛合うよう配列される櫛歯電極を有し、上記基板上に固定される駆動電極と、上記基板に平行に配列され、上記移動電極の一端部の両側面において上記移動電極に垂直に連結される垂直スプリングと、上記垂直スプリングに連結され上記垂直スプリングを支持し上記基板に固定される垂直スプリングアンカーと、主な部分が上記移動電極の長さ方向に平行に配列され、上記移動電極の一側面に連結される水平スプリングと、上記水平スプリングに連結され上記水平スプリングを支持し上記基板に固定される水平スプリングアンカーとを含むことを特徴とする。
【００２１】
上記移動電極に連結された櫛歯電極と、上記駆動電極に連結された櫛歯電極とは回転移動が発生しても互いに干渉を起こさないよう上記移動電極上の回転点を中心に同心円に形成されることが好ましい。また、上記垂直スプリングは上記移動電極上の回転点（２９）を中心に相互対称する構造で配列されることが好ましい。さらに、上記水平スプリングの一端は垂直に折られ上記移動電極の一側面に連結され、他端もやはり垂直に折られ水平スプリングアンカーに連結されることが好ましい。そして、上記基板はシリコンから成ることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明による他の回転型櫛歯駆動アクチュエータは、上記移動電極上の回転点に隣接した端部に、上記移動電極の長さ方向に平行に配列される補助水平スプリングと、上記補助水平スプリングに連結され上記水平スプリングを支持し上記基板に固定される補助水平スプリングアンカーとをさらに含むことを特徴とする。ここで、上記水平スプリングは折られたメアンダーライン（ｍｅａｎｄｅｒ  ｌｉｎｅ）構造で形成されることができる。
【００２３】
また、本発明によるさらに他の回転型櫛歯駆動アクチュエータは、上記アクチュエータに並進運動方向の振動ノイズが発生する場合、その加振力が上記移動電極上の回転点に作用するよう、上記移動電極上の回転点に隣接した端部に所定の重さを有する対応質量をさらに含むことを特徴とする。
【００２４】
また、上記目的を成し遂げるための本発明による可変型光減衰器は、上述した回転型櫛歯駆動アクチュエータと、上記基板上に配列され、光が入射する送信光ファイバと、上記送信光ファイバと同軸線上に配列され、上記光が出力される受信光ファイバと、一端が上記移動電極上の回転点から遠い端部に連結され、他端は上記光を遮断するための構造に形成され上記受信光ファイバに出力される光を調節できるマイクロシャッターとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
上述したような本発明の回転型櫛歯駆動アクチュエータによると、追加的な回路無しでも、低い駆動電圧を用いて所望の駆動行程を得られる利点を奏する。即ち、回転型櫛歯駆動アクチュエータを外部振動に鈍い共振領域で設計した後、５Ｖ以下の低い電圧を与え回転変位が発生してもアクチュエータ終端の線形変位が所望の駆動行程（例、２５μｍ）に及ばなければ、アクチュエータの移動電極の長さを増加させ所望の変位に増幅することができる。したがって、外部振動からの影響をあまり受けずに低い電圧でも所望の線形変位を発生させられるようになる。実際の設計製作により具現した５Ｖ駆動２５μｍ行程の回転型櫛歯駆動アクチュエータの共振周波数は１．４ｋＨｚで実験され、外部振動に対して鈍い応答特性を示すことがわかった。  
さらに、本発明によると、回転型櫛歯駆動アクチュエータを小型に容易に具現できながら、所望の駆動行程を得られる利点を奏する。  
また、本発明によると、回転型櫛歯駆動アクチュエータを用いて小型の光減衰器を容易に具現でき、しかも低い電圧を用いて入射光を一定の光量に調節して出力光を調節できる利点を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましき実施の形態について詳細な説明を添付の図面に基づき説明する。図面中参照番号及び同一構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されていても、できる限り同じ参照符号及び符号で表していることに留意されたい。下記に本発明を説明するにあたって、関連周知機能または構成に係わる具体的な説明が本発明の旨を不要に外れるものと判断される場合はその詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの斜視図である。図１によると、本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０）は、シリコン基板（２１）と、櫛歯形状の移動電極（２２）及び駆動電極（２３）と、垂直スプリングと水平スプリング（２４、２４ａ、２５）及びこれらを固定するためのアンカー（２５、２５ａ、２７）とを含む。
【００２８】
上記移動電極（２２）は、上記シリコン基板（２１）上に基板（２１）から任意の間隔を置いて離隔しながら基板（２１）面に平行な動きが可能なよう配列される。そして、上記移動電極（２２）は、水平方向に長く形成され、静電力により駆動されるよう複数のフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）から成る櫛歯電極が形成される。
【００２９】
上記駆動電極（２３）は、上記移動電極（２２）に静電力を与えられるよう複数のフィンガーから成る櫛歯電極が形成され、上記基板（２１）上に酸化膜（２８ａ）により固定される。上記駆動電極（２３）もやはり水平方向に上記移動電極（２２）に対応する長さで形成される。この際、上記移動電極（２２）と上記駆動電極（２３）に形成された櫛歯電極は相互対向して噛合う構造となるよう配列される。
【００３０】
上記移動電極（２２）の一端部の両側面には垂直スプリング（２４、２４ａ）が連結される。上記垂直スプリング（２４、２４ａ）は上記基板（２１）に平行に配列され、上記移動電極（２２）の長手方向に垂直に連結される。そして上記垂直スプリング（２４、２４ａ）は上記移動電極（２０）上の回転点（２９）を中心に相互対称する構造で配列されることが好ましい。
【００３１】
そして、上記垂直スプリング（２４、２４ａ）の他端には上記垂直スプリング（２４、２４ａ）を支持するための垂直スプリングアンカー（２５、２５ａ）が各々連結される。上記垂直スプリングアンカー（２５、２５ａ）は各々上記基板（２１）上に酸化膜（２８ｂ）により固定される。
【００３２】
上記水平スプリング（２６）は主な部分が上記移動電極（２２）の長手方向に平行に配列される。そして、上記水平スプリング（２６）の一端は垂直に折られ上記移動電極（２２）の一側面に連結され、他端はやはり垂直に折られ水平スプリングアンカー（２７）に連結される。上記水平スプリングアンカー（２７）は上記水平スプリング（２６）を支持する機能を果たし、上記基板（２１）上に酸化膜（２８ｃ）によって固定される。
【００３３】
図２は本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの動作を示す図である。図２（Ａ）は本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０）に回転変位が無い場合を示すものである。それに比して、図２（Ｂ）は本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０）に回転変位（δ）が発生した場合を示すものである。
【００３４】
上記図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、本発明の回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０）は、上記駆動電極（２３）に電圧（Ｖｓ＝Ｖ０）を与える場合、上記移動電極（２２）が回転点（２９）を中心に回転して駆動される。図２（Ａ）に示すように、上記移動電極（２２）の長手方向に垂直な方向に設けられた補助スプリングである上記垂直スプリング（２４，２４ａ）はその幾何学的構造上、上記移動可能電極（２２）が水平方向（ｘ方向）に並進運動（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ  ｍｏｔｉｏｎ）するか上記回転点（１０）を中心に回転運動する場合は剛性が低く、上記移動電極（２２）が垂直方向（ｙ方向）に並進運動する場合には大変高い剛性で運動を妨げる。
【００３５】
また、上記移動電極（２２）の長手方向に平行に設けられた補助スプリングである上記水平スプリング（２６）は上記移動電極（２２）が回転するか垂直方向（ｙ方向）に並進運動する場合には剛性が低く、水平方向（ｘ方向）に並進運動する場合には大変高い剛性で運動を妨げる。
【００３６】
こうして本発明によるアクチュエータ（２２）は上記垂直スプリング（２４、２４ａ）と上記水平スプリング（２６）を同時に具備しているので、上記移動電極（２２）は上記回転点（２９）を中心に回転するモードのみ低い剛性で案内され、それ以外の全平面上の並進運動は制限される。
【００３７】
図２（Ｂ）に示すように、上記移動電極（２２）、垂直スプリング（２４、２４ａ）、水平スプリング（２６）、垂直スプリングアンカー（２５、２５ａ）、水平スプリングアンカー（２７）から成る構造体（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は接地状態で連結され、上記駆動電極（２３）にＶ０の転位差を与えると上記駆動電極（２３）と移動電極（２２）間に静電力が与えられ、上記移動電極（２２）が上記回転点（２９）を中心に回転駆動する。このように上記移動電極（２２）が回転駆動するにつれて、上記移動電極（２２）は元の位置から一定の距離（δ）だけ変位が生じる。こうした移動電極（２２）の移動距離（δ）は上記移動電極の水平方向（ｘ方向）に対する長さを変化することにより調節したり、また上記駆動電極（２３）に与えられる電圧を任意に変更させることにより調節することができる。
【００３８】
上記移動電極（２２）に連結された櫛歯電極と上記駆動電極（２３）に連結された櫛歯電極とは、回転移動が発生しても相互干渉を起こさないよう上記回転点（２９）を中心に円弧に沿って曲線形態で移動するよう同心円に形成されることが好ましい。
【実施例２】
【００３９】
図３は本発明の第２実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの平面図である。図３によると、本発明の第２実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（４０）は水平方向（ｘ方向）の補助スプリングである補助水平スプリング（４１）及び補助水平スプリングアンカー（４２）をさらに具備する。上記補助水平スプリングアンカー（４２）は上記基板（２１）上に酸化膜（４３）により固定される。
【００４０】
このように上記回転型櫛歯駆動アクチュエータ（４０）は、上記移動電極（２２）上の上記回転点（２９）に隣接した端部において上記移動電極（２２）の長手方向と平行に連結される補助水平スプリング（４１）と、上記補助水平スプリング（４１）を支持するための補助水平スプリングアンカー（４２）とを有することにより、上記移動電極（２２）の水平方向（ｘ方向）の動きをより大きい剛性で制限することができる。
【００４１】
また、本発明の第２実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（４０）は水平スプリング（４４）が折られたメアンダーライン（ｍｅａｎｄｅｒ  ｌｉｎｅ）構造で形成されることができる。こうしたメアンダーライン構造の水平スプリング（４４）は上記第２実施例ばかりでなく本願の他の実施例に見られる全てのアクチュエータに適用することができる。
【実施例３】
【００４２】
図４は本発明の第３実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの平面図である。図４によると、本発明の第３実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（５０）は回転点（２９）を中心に上記移動電極（２２）の逆方向に対応質量（ｍａｓｓ）（５１）をさらに含む。上記対応質量（５１）は、上記基板（２１）に固定されずに、上記回転点（２９）が重心となるよう一定の重さを有する。
【００４３】
本発明の第３実施例のように回転型櫛歯駆動アクチュエータ（５０）に対応質量を構成する場合、外部から如何なる並進運動方向の振動ノイズが発生してもその加振力が重心、即ち上記回転点（２９）に作用するので、加振によるアクチュエータ（５０）へのモーメント発生を除去することができる。上記対応質量（５１）を有する回転型櫛歯駆動アクチュエータ（５０）は外部加振による回転運動の発生を最小化でき、先述したように垂直スプリング（２４、２４ａ）と水平スプリング（２６）の作用により並進運動には大変高い剛性を有するので外部振動に鈍い特徴を示す。
【００４４】
本発明の実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０、４０、５０）は低電圧駆動にも大変位が発生可能な特徴を有し、ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハを利用したＭＥＭＳ工程により製作可能である。
【００４５】
図５は本発明の実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータを用いた可変型光減衰器の平面図である。図５（Ａ）は櫛歯駆動アクチュエータに回転変位が発生しない場合を示す図である。
【００４６】
本発明の実施例による可変型光減衰器（６０）は光通信網において光信号のパワーを調節する機能を果たす。上記光減衰器（６０）は上述した回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０、４０、５０）を用いて、マイクロシャッター（Ｍｉｃｒｏ  Ｓｈｕｔｔｅｒ）（６１）と、光ファイバから成る送信光ファイバ（６２）及び受信光ファイバ（６３）とをさらに含む。上記マイクロシャッター（６１）と上記送受信光ファイバ（６２、６３）は上記シリコン基板（２１）上に配列される。ここで、図５には本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０）を示すが、上記第２及び第３実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（４０、５０）を適用することもできる。こうした本発明の実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータ（２０、４０、５０）の構成及び作用は上記において既に説明したので、繰り返した説明は省略する。
【００４７】
さらに、上記送信光ファイバ（６２）から入射する光（６４）が上記受信光ファイバ（６４）を通して出力されるよう、上記送信光ファイバ（６２）と受信光ファイバ（６３）の光軸は同直線上に配列される。
【００４８】
図５（Ａ）に示すように、上記マイクロシャッター（６１）はその一端が回転型櫛歯駆動アクチュエータの上記移動電極（２２）上の回転点（２９）から遠い端部に連結され、他端は上記送信光ファイバ（６２）と受信光ファイバ（６３）との間に位置して光（６４）を遮断する機能を果たす。即ち、電圧が与えられない状態において上記マイクロシャッター（６１）は上記送信光ファイバ（６２）と受信光ファイバ（６３）間の光路を塞いで光を遮断し、光量を最大限減衰させる。ここで、上記マイクロシャッター（６１）の端部は光の進行を遮断または反射できる構造に形成することができる。
【００４９】
図５（Ｂ）は櫛歯駆動アクチュエータに回転変位が発生した場合を示すものである。図５（Ｂ）のように駆動電極（２３）に電圧が与えられるとアクチュエータの移動電極（２２）は回転移動し、上記マイクロシャッター（６１）は光（６４）を塞いでいた光経路から後退して上記受信光ファイバ（６３）に挿入される光量を最大化、即ち光量の減衰を最小化する。また、上記駆動電極（２３）に与えられる電圧を任意に調節することにより光通信信号を制御することができる。
【００５０】
一方、本発明の詳細な説明においては具体的な実施例に係わり説明したが、本発明の範囲から外れない限度内において多様な変形が可能なことはいうまでもない。したがって、本発明の範囲は説明した実施例に限られるものではなく、添付の特許請求の範囲ばかりでなく該特許請求の範囲と均等なものにより定められるべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの斜視図である。
【図２】（Ａ）と（Ｂ）は本発明の第１実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの動作を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの平面図である。
【図４】本発明の第３実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータの平面図である。
【図５】（Ａ）と（Ｂ）は本発明の実施例による回転型櫛歯駆動アクチュエータを用いた可変型光減衰器の平面図である。
【図６】（Ａ）ないし（Ｃ）は従来の櫛歯駆動アクチュエータ及び代案としてのアクチュエータを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  回転櫛歯駆動アクチュエータ
２２  移動電極
２３  駆動電極
２４  垂直スプリング
２５  垂直スプリングアンカー
２６  水平スプリング
２７  水平スプリングアンカー
２９  回転点
【図１】
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【図２】
2005335052.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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