(57)【要約】【課題】スイッチの切り替え動作を迅速に行うことを可能とする。【解決手段】本技術の一形態に係るスイッチ装置において、可動電極は、第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する。第１の固定電極は、第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、第１の固定電極片は、第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて第１の可動電極片と対向する。第２の固定電極は、第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、第３の固定電極片は、第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて第２の可動電極片と対向する。第１の固定接点は、可動電極と第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する可動接点と接触する。第２の固定接点は、可動電極と第２の固定電極との間の静電引力によって第１の方向とは反対の第２の方向に移動する可動接点と接触する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
を具備するスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点が前記第１の固定接点に接触する第１の状態において、前記第２の可動電極片は、前記第３の固定電極片に対しては第１の距離をおいて対向し、前記第４の固定電極片に対しては前記第１の距離よりも大きい第２の距離をおいて対向する
スイッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点が前記第２の固定接点に接触する第２の状態において、前記第１の可動電極片は、前記第１の固定電極片に対しては前記第１の距離をおいて対向し、前記第２の固定電極片に対しては前記第２の距離をおいて対向する
スイッチ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記第２の距離は、前記第１の距離の２倍以下である
スイッチ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のスイッチ装置であって、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して前記可動接点を前記第１の状態に切り替える第１の駆動モードと、前記可動電極と前記第２の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して前記可動接点を前記第２の状態に切り替える第２の駆動モードとを選択的に実行する駆動回路をさらに具備する
スイッチ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記可動電極は、前記第１および第２の可動電極片と前記可動接点を共通に支持し、前記第１および第２の方向に平行に延びる連結杆をさらに有する
スイッチ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点は、前記第１の可動電極片と前記第２の可動電極片との間に配置され、
前記弾性支持部は、前記連結杆の両端にそれぞれ設けられる
スイッチ装置。
【請求項８】
請求項６に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点は、前記連結杆の両端にそれぞれ設けられ、
前記弾性支持部は、前記第１の可動電極片と前記第２の可動電極片との間に配置される
スイッチ装置。
【請求項９】
第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
をそれぞれ有する複数のスイッチ機構
を具備するスイッチ装置。
【請求項１０】
第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
を有するスイッチ装置
を具備する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、静電駆動型のスイッチ装置およびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）スイッチは、物理的な接触によってＯＮ／ＯＦＦを切り替えるメカニカルスイッチであり、半導体スイッチよりも高いアイソレーション特性、線形性、高耐圧性をもつことが大きな特徴である。
【０００３】
静電駆動型のＭＥＭＳスイッチは、可動電極、固定電極間に電位差を与え、静電引力によってアクチュエータを駆動させ、接点を接触させることでスイッチをＯＮ状態にする。スイッチをＯＦＦにする場合は、典型的には、電極間の電位差をゼロにし、復帰ばねの復元力によって電極を元の位置に戻すことで接点を分離させる。
【０００４】
切替型スイッチの主要な特性である切り替え時間は、スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化する動作時間と、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化する復帰時間によって決まる。スイッチの動作時間は、電位差、電極の対向面積、復帰ばねのばね定数、接点が接触するまでの移動距離によって変化し、動作時間を短くするためには、ばねを軟らかく、電位差を大きく、電極面積を大きくすればよい。一方、スイッチの復帰時間は、復帰ばねのばね定数、接点の付着力によって変化し、復帰時間を短くするには、ばねを硬くする、又は付着力を弱めればよい。
【０００５】
ところが、接点の付着力は接点形状、接点材料、表面状態によって決まるため、任意に制御することは困難である。また、ばね定数とスイッチの駆動電圧にはトレードオフの関係があるため、ばねを硬くすることで復帰時間を短縮しようとすると、駆動電圧が増大してしまう。復帰時間が長いと、切り替え時間が長くなり、切り替えスイッチの性能が低下してしまう。
【０００６】
このような問題を解消する方法の一つとして、復帰力を高めるために復帰用の電極を別途配置する方法が知られている。例えば特許文献１には、静電力によって梁を基板方向に引き込んだときに、梁に固定された信号伝達電極が基板上の一対の信号伝達下部電極にそれぞれ接触する電気機械スイッチが記載されている。当該電気機械スイッチは、梁の周囲に配置された固定櫛歯電極をさらに備え、この固定櫛歯電極と梁との間に静電力を発生させることで、梁を元の位置へ復帰させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３４５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えばＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）回路で用いられるスイッチは、入力信号の種類に合わせて信号を適切な回路へ接続するために、複数の接点のうち任意の接点だけを継断する単極多投の機能が必要となる。この場合においても、一の接点から他の接点への迅速な切り替えが要求されることから、スイッチの動作時間あるいは復帰時間の短縮が必須となる。
【０００９】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、スイッチの切り替え動作を迅速に行うことが可能なスイッチ装置およびこれを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術の一形態に係るスイッチ装置は、可動電極と、第１の固定電極と、第２の固定電極と、第１の固定接点と、第２の固定接点と、弾性支持部とを具備する。
上記可動電極は、第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する。
上記第１の固定電極は、上記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有する。上記第１の固定電極片は、上記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第１の可動電極片と対向する。
上記第２の固定電極は、上記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有する。上記第３の固定電極片は、上記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第２の可動電極片と対向する。
上記第１の固定接点は、上記可動電極と上記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記第２の固定接点は、上記可動電極と上記第２の固定電極との間の静電引力によって上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記弾性支持部は、上記可動電極を上記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する。
【００１１】
上記スイッチ装置においては、第１の可動電極片が第１の固定電極片側に偏って配置されている。このため、第１の固定電極と可動電極との間に電位差が与えられた際に、第１の可動電極片と第１の固定電極との間に生じる静電引力によって可動接点を第１の固定接点に向けて速やかに移動させることができる。また、接点の切り替え時においては、第１の固定電極に代わって、第２の固定電極と可動電極との間に電位差が与えられる。この際、弾性支持部による可動電極の弾性復帰力に加えて、第２の可動電極片と第３の固定電極との間に生じる静電引力によって可動接点を第２の固定接点に向けて移動させることができる。これにより、スイッチの切り替え動作を迅速に行うことが可能となる。
【００１２】
典型的には、上記可動接点が上記第１の固定接点に接触する第１の状態において、上記第２の可動電極片は、上記第３の固定電極片に対しては第１の距離をおいて対向し、上記第４の固定電極片に対しては前記第１の距離よりも大きい第２の距離をおいて対向する。
同様に、上記可動接点が上記第２の固定接点に接触する第２の状態において、上記第１の可動電極片は、上記第１の固定電極片に対しては上記第１の距離をおいて対向し、上記第２の固定電極片に対しては上記第２の距離をおいて対向する。
【００１３】
上記第２の距離は、上記第１の距離の２倍以下であってもよい。これにより、スイッチの迅速な切り替え動作を確保しつつ、デバイスの大型化を抑制することができる。
【００１４】
上記スイッチ装置は、駆動回路をさらに具備してもよい。上記駆動回路は、第１の駆動モードと第２の駆動モードとを選択的に実行するように構成される。上記第１の駆動モードは、上記可動電極と上記第１の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して、上記可動接点を上記第１の状態に切り替える。上記第２の駆動モードは、上記可動電極と上記第２の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して、上記可動接点を上記第２の状態に切り替える。
これにより、スイッチの迅速な切り替え動作を確保しつつ、スイッチングに必要な動作電圧を抑制することができる。
【００１５】
上記可動電極は、上記第１および第２の可動電極片と上記可動接点を共通に支持し、上記第１および第２の方向に平行に延びる連結杆をさらに有してもよい。
この場合、上記可動接点は、上記第１の可動電極片と上記第２の可動電極片との間に配置され、上記弾性支持部は、上記連結杆の両端にそれぞれ設けられてもよい。
あるいは、上記可動接点は、上記連結杆の両端にそれぞれ設けられ、上記弾性支持部は、上記第１の可動電極片と上記第２の可動電極片との間に配置されてもよい。
【００１６】
本技術の他の形態に係るスイッチ装置は、可動電極と、第１の固定電極と、第２の固定電極と、第１の固定接点と、第２の固定接点と、弾性支持部とを有する複数のスイッチ機構を具備する。
上記可動電極は、第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する。
上記第１の固定電極は、上記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有する。上記第１の固定電極片は、上記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第１の可動電極片と対向する。
上記第２の固定電極は、上記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有する。上記第３の固定電極片は、上記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第２の可動電極片と対向する。
上記第１の固定接点は、上記可動電極と上記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記第２の固定接点は、上記可動電極と上記第２の固定電極との間の静電引力によって上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記弾性支持部は、上記可動電極を上記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する。
これにより、例えば単極４投のスイッチ装置を容易に実現することができる。
【００１７】
本技術の一形態に係る電子機器は、可動電極と、第１の固定電極と、第２の固定電極と、第１の固定接点と、第２の固定接点と、弾性支持部とを有するスイッチ装置を具備する。
上記可動電極は、第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する。
上記第１の固定電極は、上記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有する。上記第１の固定電極片は、上記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第１の可動電極片と対向する。
上記第２の固定電極は、上記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有する。上記第３の固定電極片は、上記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて上記第２の可動電極片と対向する。
上記第１の固定接点は、上記可動電極と上記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記第２の固定接点は、上記可動電極と上記第２の固定電極との間の静電引力によって上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する上記可動接点と接触することが可能に構成される。
上記弾性支持部は、上記可動電極を上記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本技術によれば、スイッチの切り替え動作を迅速に行うことができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本技術の第１の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図である。
【図２】図１における［Ａ］−［Ａ］線断面図である。
【図３】上記スイッチ装置の動作の一例を示す模式図である。
【図４】上記スイッチ装置の復帰時間（動作時間）の計算結果を、ＳＰＳＴ構造における復帰時間と比較して示す図である。
【図５】上記スイッチ装置の動作時間の駆動電圧依存性の結果を、ＳＰＳＴ構造における動作時間と比較して示す図である。
【図６】本技術の第２の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図である。
【図７】本技術の第３の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図である。
【図８】本技術の第４の実施形態に係る電子機器の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図、図２は、図１における［Ａ］−［Ａ］線断面図である。各図においてＸ軸、Ｙ軸は、相互に直交する平面方向、Ｚ軸はこれらに直交する高さ（厚み）方向をそれぞれ示している。以後の各図においても同様とする。
【００２２】
［スイッチ装置の全体構成］
本実施形態のスイッチ装置１は、バルクＭＥＭＳタイプの静電駆動型プッシュプルスイッチとして構成される。スイッチ装置１は、典型的には、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板の表面を微細加工することで作製される。ＳＯＩ基板は、シリコンからなる支持層と、支持層の上に形成されたシリコン酸化物（ＳｉＯ２）からなるＢＯＸ（Buried Oxide）層と、ＢＯＸ層に接合されたシリコンからなる活性層との積層体で構成される。
【００２３】
スイッチ装置１は、基材１０と、第１の固定電極２１と、第２の固定電極２２と、可動電極３０と、接点構造体４０と、弾性支持部５０とを有する。これら各部は、スイッチ装置１におけるアクチュエータ部を構成する。
【００２４】
基材１０は、導電性を有する略矩形の板材で構成され、本実施形態ではシリコン基板で構成される。基材１０は、ＳＯＩ基板における支持層を所定形状に加工することで形成され、上記アクチュエータ部を支持する支持基板として構成される。基材１０の厚みは特に限定されず、例えば、数十μｍ〜数百μｍである。基材１０は、典型的には、ＧＮＤ（グランド）電位に接続される。
【００２５】
上記アクチュエータ部（第１の固定電極２１、第２の固定電極２２、可動電極３０、接点構造体４０および弾性支持部５０）は、導電性のシリコン基板で構成されており、例えば、共通のシリコン基板に微細加工を施すことで形成される。具体的に、上記アクチュエータ部は、ＳＯＩ基板における活性層で構成され、例えば、数Ωｃｍ〜数ＭΩｃｍの比抵抗と、数μｍ〜１００μｍの厚みを有する。なお、上記アクチュエータ部を構成する各部の表面および側面は、シリコン酸化膜などの絶縁膜で被覆されていてもよい。
【００２６】
（可動電極）
可動電極３０は、第１の可動電極片３１と、第２の可動電極片３２と、可動接点３３とを有する。
【００２７】
第１の可動電極片３１、第２の可動電極片３２および可動接点３３は、Ｘ軸方向を長辺方向とする略矩形の板状に形成され、これらのＹ軸方向に沿った幅寸法は、図２に示すようにＺ軸方向に沿った高さ寸法よりも小さく設定される。第１および第２の可動電極片３１，３２は、それぞれ櫛歯形状を有し、Ｙ軸方向に対向して配置される。可動接点３３は、第１の可動電極片３１と第２の可動電極片３２との間に配置される。可動接点３３は、第１および第２の可動電極片３１，３２よりもＸ軸方向に沿った長辺が短く形成されているが、勿論これに限られない。
【００２８】
可動電極３０は、第１および第２の可動電極片３１，３２と可動接点３３とを共通に支持する連結杆３４をさらに有する。連結杆３４は、Ｙ軸方向に平行に延びる略矩形の板状に形成され、第１および第２の可動電極片３１，３２の中間部と可動接点３３との中間部とにそれぞれ連結される。すなわち連結杆３４は、第１および第２の可動電極片３１，３２をＹ軸方向に沿って同期駆動させるプッシュロッドとして機能する。連結杆３４のＸ軸方向に沿った幅寸法は、第１および第２の可動電極片３１，３２の上記幅寸法と同等の大きさに形成される。
【００２９】
可動電極３０は、基材１０の表面から所定の間隙Ｇ（図２参照）をおいて対向するように一対の弾性支持部５０によって支持されている。一対の弾性支持部５０は、可動電極３０のＹ軸方向の両端、すなわち連結杆３４の両端にそれぞれ設けられる。弾性支持部５０は、Ｘ軸方向を長辺方向とする略矩形の板状に形成された弾性板部５１と、弾性板部５１の両端を各々支持する一対のアンカー部５２とをそれぞれ有する。
【００３０】
連結杆３４は、弾性板部５１の中間部に連結される。弾性板部５１は、可動電極３０と略同等の厚みを有するとともに、可動電極３０のＹ軸方向に沿った移動に伴って弾性変形可能に構成される（図３Ａ，Ｂ参照）。典型的には、弾性板部５１のＹ軸方向に沿った幅寸法は、第１および第２の可動電極片３１，３２の幅寸法よりも小さく形成される。
【００３１】
アンカー部５２は、図２に示すように、接合部６１を介して基材１０の表面に固定される。可動電極３０および弾性板部５１は、複数のアンカー部５２間で懸架されることで、基材１０の表面に空間（間隙Ｇ）を介して対向しており、したがって可動電極３０および弾性板部５１は、基材１０とは非接触でアンカー部５２に支持される。接合部６１は、ＳＯＩ基板におけるＢＯＸ層を所定形状にパターンエッチングすることで形成される。
【００３２】
基材１０と可動電極３０との間に形成される間隙Ｇは、接合部６１すなわちＢＯＸ層の厚みに相当する。可動電極３０は、第１および第２の可動電極片３１，３２、可動接点３３、連結杆３４、弾性板部５１の形状加工がなされた後、これらの下地として存在していたＢＯＸ層を除去することによって作製される。可動電極３０の加工方法は特に限定されず、典型的には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）等の異方性ドライエッチング法で形成される。ＢＯＸ層の加工方法も特に限定されず、例えば、ＢＯＸ層を選択的に除去することが可能な等方性エッチングプロセスが適用可能である。エッチング方法は特に限定されず、ウェットおよびドライのいずれであってもよい。
【００３３】
（第１および第２の固定電極）
第１の固定電極２１は、可動電極３０を挟んでＸ軸方向に相互に対向して配置された一対の電極部２１１，２１２を有する。一対の電極部２１１，２１２は、第１の可動電極片３１のひとつを挟むようにＹ軸方向に対向して配列された第１および第２の固定電極片２０１，２０２と、これらの一端を支持するアンカー部２１０とをそれぞれ有する。アンカー部２１０は、上記ＢＯＸ層の一部である接合部６２を介して基材１０の表面に固定される。したがって第１および第２の固定電極片２０１，２０２は、基材１０とは非接触でアンカー部２１０に支持され、基材１０の表面に空間（間隙Ｇ）を介して対向している。
【００３４】
同様に、第２の固定電極２２は、可動電極３０を挟んでＸ軸方向に相互に対向して配置された一対の電極部２２１，２２２を有する。一対の電極部２２１，２２２は、第２の可動電極片３２のひとつを挟むようにＹ軸方向に相互に対向して配列された第３および第４の固定電極片２０３，２０４と、これらの一端を支持するアンカー部２２０とをそれぞれ有する。アンカー部２２０は、上記ＢＯＸ層の一部である接合部６３を介して基材１０の表面に固定される。したがって第３および第４の固定電極片２０３，２０４は、基材１０とは非接触でアンカー部２２０に支持され、基材１０の表面に空間（間隙Ｇ）を介して対向している。
【００３５】
第１〜第４の固定電極片２０１〜２０４は、第１および第２の可動電極片３１，３２と平行に配列されており、それらのＹ軸方向に沿った幅寸法は、第１および第２の可動電極片３１，３２の幅寸法と略同一に形成される。
【００３６】
第１の固定電極２１において、可動接点３３側に位置する第１の固定電極片２０１は、第１の可動電極片３１に対してＹ軸方向に間隙（Ｎ）を介して対向し、第２の固定電極片２０２は、第１の可動電極片３１に対してＹ軸方向に間隙（Ｗ）を介して対向している。同様に、第２の固定電極２２において、可動接点３３側に位置する第３の固定電極片２０３は、第２の可動電極片３２に対してＹ軸方向に間隙（Ｎ）を介して対向し、第４の固定電極片２０４は、第２の可動電極片３２に対してＹ軸方向に間隙（Ｗ）を介して対向している。
【００３７】
間隙（Ｎ）は、間隙（Ｗ）よりも小さい値に設定される。したがって、第１の固定電極片２０１は、第２の固定電極片２０２よりも狭い間隙をおいて第１の可動電極片３１と対向している。一方、第３の固定電極片２０３は、第４の固定電極片２０４よりも狭い間隙をおいて第２の可動電極片３２と対向している。
【００３８】
（接点構造体）
接点構造体４０は、第１の固定電極２１と第２の固定電極２２との間に設けられ、第１の固定接点４１と、第２の固定接点４２と、共通接点４３とを有する。第１および第２の固定接点４１，４２と共通接点４３とは、可動電極３０を挟んでＸ軸方向に相互に対向して配置されている。
【００３９】
第１および第２の固定接点４１，４２は、可動接点３３の一端を挟むようにＹ軸方向に相互に対向して配置される。第１の固定接点４１は、可動接点３３の第２の固定電極２２側に位置し、第１の可動電極片３１と第１の固定電極片２０１との間の静電引力によって、第１の方向（図１において下方向（−Ｙ方向））に移動する可動接点３３と接触することが可能に構成される。第２の固定接点４２は、可動接点３３の第１の固定電極２１側に位置し、第２の可動電極片３２と第３の固定電極片２０３との間の静電引力によって、第２の方向（図１において上方向（＋Ｙ方向）に移動する可動接点３３と接触することが可能に構成される。
【００４０】
第１および第２の固定接点４１，４２は、第１〜第４の固定電極片２０１〜２０４と平行に配列されており、それらのＹ軸方向に沿った幅寸法は、第１〜第４の固定電極片２０１〜２０４の幅寸法と略同一に形成される。
【００４１】
共通接点４３は、第１および第２の固定接点４１，４２とＸ軸方向にそれぞれ対向する第１および第２の分岐部４３１，４３２とを有する。第１および第２の分岐部４３１，４３２は、可動接点３３の他端を挟むようにＹ軸方向に相互に対向して配置されるとともに、第１および第２の固定接点４１，４２とそれぞれ同軸上に配置される。
【００４２】
第１の固定接点４１および共通接点４３（第１の分岐部４３１）は、可動接点３３に対してＹ軸方向に間隙（Ｃ）を介して対向しており、第１の方向（−Ｙ方向）へ移動する可動接点３３に対してそれぞれ同時に接触する。同様に、第２の固定接点４２および共通接点４３（第２の分岐部４３２）は、可動接点３３に対してＹ軸方向に間隙（Ｃ）を介して対向しており、第２の方向（＋Ｙ方向）へ移動する可動接点３３に対してそれぞれ同時に接触する。間隙Ｃは、上記間隙Ｎよりも小さい値に設定される。
【００４３】
間隙Ｇ，Ｎ，Ｃの大きさは特に限定されず、スイッチ装置の大きさや仕様等に応じて適宜設定可能である。本実施形態では、以下の式（１）の条件を満たすように、間隙Ｇ，Ｎ，Ｃの大きさがそれぞれ設定される。
（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）＞１  …（１）
【００４４】
接点構造体４０は、単極双投（ＳＰＤＴ：Single Pole Double Throw）の接点を構成する。すなわち、共通接点４３には信号入力線が、第１の固定接点４１には第１の信号出力線が、そして、第２の固定接点４２には第２の信号出力線が、それぞれ電気的に接続される。接点構造体４０を通過する信号は、特に限定されず、高周波信号（ＲＦ）、直流信号、交流信号、パルス信号等のいずれの電気信号であってもよいし、これらいずれかの重畳信号であってもよい。
【００４５】
接点構造体４０は、基材１０上に固定されているが、その固定構造は特に限定されず、第１および第２の固定電極２１，２２と同様に、ＢＯＸ層の一部で構成された接合部（図示略）を介して固定されてもよい。
【００４６】
［スイッチ装置の動作］
次に、以上のように構成される本実施形態のスイッチ装置１の典型的な動作について説明する。図３Ａ，Ｂは、スイッチ装置１の動作の一例を示す模式図である。
【００４７】
スイッチ装置１は、図３Ａに示すように可動接点３３が第１の固定接点４１および共通接点４３に接触する第１の状態と、図３Ｂに示すように可動接点が第２の固定接点４２および共通接点４３に接触する第２の状態との間で切り替えられる。この構造では、可動電極３０と第１の固定電極２１とにより１つのアクチュエータ（第１のアクチュエータ）が構成され、可動電極３０と第２の固定電極２２とにより他の１つのアクチュエータ（第２のアクチュエータ）が構成される。
【００４８】
スイッチ装置１は、これら第１の状態と第２の状態とを切り替える駆動回路６０に接続される。なお駆動回路６０は、スイッチ装置１の一部として構成されてもよい。
【００４９】
駆動回路６０は、第１の駆動モードと、第２の駆動モードとを選択的に実行する。
第１の駆動モードは、図３Ａに示すように、可動電極３０と第１の固定電極２１（電極部２１１，２１２）との間に動作電圧を印加し、両電極間の電位差に起因する静電引力を発生させることで、可動接点３３を上記第１の状態に切り替える。これにより、入力ポート（IN）と第１の出力ポート（OUT1）とが相互に電気的に接続される。
【００５０】
一方、第２の駆動モードは、図３Ｂに示すように、可動電極３０と第２の固定電極２２（電極部２２１，２２２）との間に動作電圧を印加し、両電極間の電位差に起因する静電引力を発生させることで、可動接点３３を上記第２の状態に切り替える。これにより、入力ポート（IN）と第２の出力ポート（OUT2）とが相互に電気的に接続される。
【００５１】
上記第１の状態において、可動電極３０と第２の固定電極２２との間の電位差はゼロに維持される。この場合、例えば、可動電極３０および第２の固定電極２２には互いに同極性の電位（例えばＧＮＤ電位）が印加される（図３Ａ）。同様に、上記第２の状態において、可動電極３０と第１の固定電極２１との間の電位差はゼロに維持される。この場合も、例えば、可動電極３０および第１の固定電極２１には互いに同極性の電位（例えばＧＮＤ電位）が印加される（図３Ｂ）。
【００５２】
なお、上記に代えて、第１の状態においては可動電極３０および第２の固定電極２２にはそれぞれ正電位が印加され、第２の状態において可動電極３０および第１の固定電極２１にそれぞれ正電位が印加されてもよい。
【００５３】
本実施形態のスイッチ装置においては、第１の固定電極２１について、第１の固定電極片２０１が第２の固定電極片２０２よりも狭い間隙（Ｎ）をおいて第１の可動電極片３１に対向している。これにより、電圧無印加状態から第１の状態へスイッチ装置１を遷移させる場合、第１の固定電極片２０１は第２の固定電極片２０２よりも第１の可動電極片３１に対して強い静電引力を作用させることができるため、可動接点３３を第１の固定接点４１に向けて適正に移動させることができる。
【００５４】
同様に、第２の固定電極２２について、第３の固定電極片２０３が第４の固定電極片２０４よりも狭い間隙（Ｎ）をおいて第２の可動電極片３２に対向している。これにより、電圧無印加状態から第２の状態へスイッチ装置１を遷移させる場合、可動接点３３を第２の固定接点４２に向けて適正に移動させることができる。
【００５５】
さらに、スイッチ装置１が第１の状態にあるとき、図３Ａに示すように、第２の可動電極片３２は、第３の固定電極片２０３に対しては第１の距離（Ｎ＋Ｃ）をおいて対向し、第４の固定電極片２０４に対しては上記第１の距離より大きい第２の距離（Ｗ−Ｃ）をおいて対向する。同様に、スイッチ装置１が第２の状態にあるとき、図３Ｂに示すように、第１の可動電極片３１は、第１の固定電極片２０１に対しては第１の距離（Ｎ＋Ｃ）をおいて対向し、第２の固定電極片２０２に対しては第２の距離（Ｗ−Ｃ）をおいて対向する。これにより、以下に述べるようにスイッチ装置１の動作時間の短縮を図ることが可能となる。
【００５６】
（動作時間の検討）
例えば、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）回路で用いられるスイッチは、入力信号の種類に合わせて信号を適切な回路へ接続するために、複数の接点のうち任意の接点だけを継断する単極多投の機能が必要となる。この場合、一の接点から他の接点への迅速な切り替えが要求されることから、スイッチの動作時間あるいは復帰時間の短縮が必須となる。
【００５７】
以下、スイッチ装置１が第１の状態（図３Ａ）から第２の状態（図３Ｂ）へ切り替わる際の動作について検討する。
【００５８】
可動電極３０と第１の固定電極２１との間の電位差がゼロとなり、可動電極３０と第２の固定電極２２との間に電位差すなわち動作電圧（Ｖ）が加えられた瞬間の静電引力（Ｆ）は、動作方向への力を正とすると、以下の式（２）のように表すことができる。
Ｆ＝Ｆ１−Ｆ２
＝｛ε０Ｓ／（Ｎ＋Ｃ）２）Ｖ２／２−｛ε０Ｓ／（Ｗ−Ｃ）２）Ｖ２／２  …（２）
ここで、Ｆ１は、第２の可動電極片３２と第３の固定電極片２０３との間に発生する静電引力、Ｆ２は、第２の可動電極片３２と第４の固定電極片２０４との間に発生する静電引力、ε０は誘電率、Ｓは、第２の可動電極片３２と第３および第４の固定電極片２０３，２０４との対向面積である。
【００５９】
式（２）において、Ｆ＞０を満たすとき、本来スイッチの復元力として作用するばねの復帰力（ｋＣ；ｋは弾性支持部５０のばね定数、Ｃは可動接点３３の変位）に加えて、上記の静電引力（Ｆ）が作用するため、第１の状態から第２の状態への復帰力が強められることになる。よって復帰時間が、弾性支持部のみである単極単投（ＳＰＳＴ：Single Pole Single Throw）構造よりも短くなるためには、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）＞１（式（１））の条件を満たせばよいことがわかる。
【００６０】
図４に、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）の値を変化させたときの復帰時間（動作時間）の計算結果を、ＳＰＳＴ構造における復帰時間と比較して示す。図４において横軸は復帰時間、縦軸は変位を表している。
【００６１】
図４より、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）＞１を満たす場合に、ＳＰＳＴ構造よりも復帰時間が短くなることがわかる。一方、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）を大きくしていった場合、２以上では飽和傾向を示す。このことから、スイッチサイズを不要に大きくしないためには、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）＜２を満たせばよいことがわかる。すなわち、この場合においては、上記第２の距離（Ｗ−Ｃ）は、上記第１の距離（Ｎ＋Ｃ）の２倍以下に設定される。
【００６２】
なお、図４に示す計算結果には、可動接点３３と第１の固定接点４１の付着力については考慮されていない。実際には、これら接点の付着力の影響を受けることになるが、その場合においても、ＳＰＳＴ構造に比べて復帰力が大きく（復帰時間が短く）なることには変わりはない。
【００６３】
以上の検討は、スイッチ装置１が第２の状態（図３Ｂ）から第１の状態（図３Ａ）に切り替わる場合についても同様であることは明らかである。
【００６４】
以上のように本実施形態のスイッチ装置１によれば、弾性支持部５０における復帰ばね（弾性板部５１）の復帰力に、静電引力による力（Ｆ）が加えられるため、ＳＰＳＴ構造と比較して、復帰時間（動作時間）が短くなる。また、復帰力を強めるために専用の電極を設ける必要がないため、スイッチサイズを拡大することなく、復帰時間を短縮することが可能となる。さらに、可動接点３３が第１の可動電極片３１と第２の可動電極片３２の間に配置されているため、スイッチ装置１のサイズの更なる小型化を図ることが可能となる。
【００６５】
（動作電圧の検討）
続いて、スイッチ装置１の状態間の切り替えに要する駆動回路６０の動作電圧（Ｖ）について検討する。
【００６６】
図５に、（Ｗ−Ｃ）／（Ｎ＋Ｃ）の値を変化させたときの動作時間の駆動電圧依存性の結果を、ＳＰＳＴ構造における動作時間と比較して示す。図５において横軸は、動作電圧（Ｖ）とプルイン電圧（Ｖｐ）との電圧比、縦軸は動作時間（切替時間）を表している。
【００６７】
プルイン電圧（Ｖｐ）は、静電型アクチュエータにおいて、ある一定の電圧を超えると電極が引き込まれて接点に接触する電圧であり、以下の式（３）で表される。
Ｖｐ＝｛（８ｋＮ３）／（２７ε０Ｓ）｝１／２  …（３）
ここで、ｋは復帰ばねのばね定数、Ｎは電極間の間隙、Ｓは電極間の対向面積、ε０は誘電率である。ＳＰＳＴ構造のスイッチでは、動作電圧の最小値がプルイン電圧となる。
【００６８】
図５に示すように、復帰ばねのみで復帰するＳＰＳＴ構造の動作時間は、Ｖ／Ｖｐに対し反比例している。これに対して、本実施形態のスイッチ装置（ＳＰＤＴ）の動作時間は、Ｖ／Ｖｐに対しおよそ線形に変化しており、Ｖ／Ｖｐが１．４以下の領域においては、ＳＰＳＴ構造の動作時間よりも短くなることがわかる。つまり、スイッチの動作電圧を１．４倍以下とするためには、以下の式（４）を満たせばよい。
Ｖ＜１．４×｛（８ｋＮ３）／（２７ε０Ｓ）｝１／２＝１．４Ｖｐ  …（４）
【００６９】
すなわち、駆動回路６０は、第１の駆動モードにおいては、可動電極３０と第１の固定電極２１との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加することで可動接点３３を第１の状態に切り替える。一方、駆動回路６０は、第２の駆動モードにおいては、可動電極３０と第２の固定電極２２との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加することで可動接点３３を第２の状態に切り替える。
【００７０】
以上のように本実施形態のスイッチ装置１によれば、ＳＰＳＴ構造と比較して動作時間を短くしつつ、動作電圧の低減を図ることが可能となる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
図６は、本技術の第２の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００７２】
本実施形態のスイッチ装置２は、可動電極３０の連結杆３４の両端に可動接点３３１，３３２が設けられており、弾性支持部５０は、第１の可動電極片３１と第２の可動電極片３２との間に配置されている点で、第１の実施形態と異なる。可動電極３０のその他の構成、第１および第２の固定電極２１，２２の構成は、それぞれ上述の第１の実施形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７３】
本実施形態のスイッチ装置２においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態のスイッチ装置２によれば、接点構造体を構成する第１の固定接点４１と第２の固定接点４２とがスイッチ装置２のＹ軸方向の両端に分離して配置されているため、図６に示すように配線を上下に分割することができ、これにより出力ポート（OUT1、OUT2）間のクロストークを低減することが可能となる。
【００７４】
＜第３の実施形態＞
図７は、本技術の第３の実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す概略平面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００７５】
本実施形態のスイッチ装置３は、第１のスイッチ機構７１と、第２のスイッチ機構７２とを有する。第１および第２のスイッチ機構７１，７２は、Ｙ軸方向に相互に対向して配列されている。第１および第２のスイッチ機構７１，７２はそれぞれ、第１の実施形態において説明したスイッチ装置１と同一の構成を有する。
【００７６】
なお、これに限られず、スイッチ機構７１，７２は、第２の実施形態において説明したスイッチ装置２のように構成されてもよい。また、スイッチ機構の数は２つに限られず、３つ以上配置されてもよい。
【００７７】
本実施形態のスイッチ装置３は、第１および第２のスイッチ機構７１，７２における共通接点４３がそれぞれ同一の信号入力線に接続されており、これによりＳＰ４Ｔ構造のＭＥＭＳスイッチが構成される。
【００７８】
本実施形態においても第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態によれば、スイッチ機構を複数配置することで、容易にＳＰｎＴ構造のスイッチングデバイスを構成することが可能となる。
【００７９】
＜第４の実施形態＞
図８は、本技術の第１の実施形態に係るスイッチ装置を備えた電子機器の構成を示すブロック図である。
【００８０】
本実施形態において、電子機器４は、例えば、携帯情報端末等の無線モジュールを構成する。電子機器４は、アンテナ８１と、スイッチ８２と、受信回路８３と、送信回路８４と、処理回路８５とを有する。受信回路８３は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、ミキサ（ＭＩＸ）等を有し、送信回路８４は、パワーアンプ（ＰＡ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、ミキサ（ＭＩＸ）等を有するが、これらの詳細な説明は省略する。
【００８１】
スイッチ８２は、アンテナ８１と送信回路８３との間、アンテナ８１と受信回路８４との間を切り替えるための素子であり、例えば、第１の実施形態において説明したスイッチ装置１で構成される。具体的には、図１において、接点構造体４０の入力ポート（IN）がアンテナ８１に、第１の出力ポート（OUT1）が送信回路８４に、そして、第２の出力ポート（OUT2）が受信回路８３に、それぞれ接続される。
【００８２】
本実施形態によれば、送受信の切替スイッチ（ＳＷ）が本技術の一実施形態に係るスイッチ装置１で構成されているため、スイッチの切り替え動作を迅速に行うことができるとともに、高アイソレーションを生かした小型かつ高性能な通信機器を実現することができる。
【００８３】
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８４】
例えば以上の実施形態では、第１および第２の固定電極２１，２２の各電極部を可動電極３０の両側にそれぞれ配置した電極レイアウトが採用されたが、第１および第２の固定電極と可動電極とがそれぞれ単独で組み合わされた電極構造も採用可能である。
【００８５】
また以上の実施形態では、通信機器用のスイッチ装置を例に挙げて説明したが、これに限られず、各種制御回路に用いられるスイッチングデバイスとして本技術は適用可能である。
【００８６】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
を具備するスイッチ装置。
（２）上記（１）に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点が前記第１の固定接点に接触する第１の状態において、前記第２の可動電極片は、前記第３の固定電極片に対しては第１の距離をおいて対向し、前記第４の固定電極片に対しては前記第１の距離よりも大きい第２の距離をおいて対向する
スイッチ装置。
（３）上記（２）に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点が前記第２の固定接点に接触する第２の状態において、前記第１の可動電極片は、前記第１の固定電極片に対しては前記第１の距離をおいて対向し、前記第２の固定電極片に対しては前記第２の距離をおいて対向する
スイッチ装置。
（４）上記（２）または（３）に記載のスイッチ装置であって、
前記第２の距離は、前記第１の距離の２倍以下である
スイッチ装置。
（５）上記（３）または（４）に記載のスイッチ装置であって、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して前記可動接点を前記第１の状態に切り替える第１の駆動モードと、前記可動電極と前記第２の固定電極との間に当該電極間のプルイン電圧の１．４倍以下の動作電圧を印加して前記可動接点を前記第２の状態に切り替える第２の駆動モードとを選択的に実行する駆動回路をさらに具備する
スイッチ装置。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載のスイッチ装置であって、
前記可動電極は、前記第１および第２の可動電極片と前記可動接点を共通に支持し、前記第１および第２の方向に平行に延びる連結杆をさらに有する
スイッチ装置。
（７）上記（６）に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点は、前記第１の可動電極片と前記第２の可動電極片との間に配置され、
前記弾性支持部は、前記連結杆の両端にそれぞれ設けられる
スイッチ装置。
（８）上記（６）に記載のスイッチ装置であって、
前記可動接点は、前記連結杆の両端にそれぞれ設けられ、
前記弾性支持部は、前記第１の可動電極片と前記第２の可動電極片との間に配置される
スイッチ装置。
（９）第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
をそれぞれ有する複数のスイッチ機構
を具備するスイッチ装置。
（１０）第１の可動電極片と、第２の可動電極片と、可動接点とを有する可動電極と、
前記第１の可動電極片を挟んで相互に対向する第１および第２の固定電極片を有し、前記第１の固定電極片が前記第２の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第１の可動電極片と対向する第１の固定電極と、
前記第２の可動電極片を挟んで相互に対向する第３および第４の固定電極片を有し、前記第３の固定電極片が前記第４の固定電極片よりも狭い間隙をおいて前記第２の可動電極片と対向する第２の固定電極と、
前記可動電極と前記第１の固定電極との間の静電引力によって第１の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第１の固定接点と、
前記可動電極と前記第２の固定電極との間の静電引力によって前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する前記可動接点と接触することが可能な第２の固定接点と、
前記可動電極を前記第１および第２の方向へ移動可能に弾性的に支持する弾性支持部と
を有するスイッチ装置
を具備する電子機器。
【符号の説明】
【００８７】
１，２，３…スイッチ装置
４…電子機器
１０…基材
２１…第１の固定電極
２２…第２の固定電極
３０…可動電極
３１…第１の可動電極片
３２…第２の可動電極片
３３…可動接点
３４…連結杆
４１…第１の固定接点
４２…第２の固定接点
４３…共通接点
５０…弾性支持部
６０…駆動回路
７１，７２…スイッチ機構
２０１…第１の固定電極片
２０２…第２の固定電極片
２０３…第３の固定電極片
２０４…第４の固定電極片
【図１】
2016066563.tif 000003
【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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