(57)【要約】【課題】本発明は、膜体の動作の安定化を図ることができる静電アクチュエータ、マイクロスイッチ、および電子機器を提供する。【解決手段】基板に設けられた吸引電極と、前記吸引電極に対向して設けられた膜体と、前記膜体に設けられ、前記膜体を支持する第１の弾性梁と、前記膜体に設けられ、前記膜体を前記吸引電極に向けて牽引する牽引部と、を備え、前記牽引部は、前記吸引電極に向けて静電的に吸引される吸着部と、一端が前記吸着部に連接された第２の弾性梁と、を有し、前記第２の弾性梁の剛性は、前記第１の弾性梁の剛性よりも小さいこと、を特徴とする静電アクチュエータが提供される。【選択図】図１
2009105031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた吸引電極と、
前記吸引電極に対向して設けられた膜体と、
前記膜体に設けられ、前記膜体を支持する第１の弾性梁と、
前記膜体に設けられ、前記膜体を前記吸引電極に向けて牽引する牽引部と、
を備え、
前記牽引部は、前記吸引電極に向けて静電的に吸引される吸着部と、一端が前記吸着部に連接された第２の弾性梁と、を有し、
前記第２の弾性梁の剛性は、前記第１の弾性梁の剛性よりも小さいこと、を特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１の弾性梁と、前記第２の弾性梁と、は前記膜体の周縁部に設けられていること、を特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１の弾性梁と、前記第２の弾性梁と、は連接していること、を特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記吸引電極は、前記吸着部に対する吸引力を制限する第１の吸引力制限手段を有すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の静電アクチュエータ。
【請求項５】
前記第１の吸引力制限手段は、前記吸引電極から前記吸着部に向けて突出してなること、を特徴とする請求項４記載の静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記吸引電極は、前記膜体に対する吸引力を制限する第２の吸引力制限手段を有すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電アクチュエータ。
【請求項７】
前記第２の吸引力制限手段は、前記吸引電極から前記膜体に向けて突出してなること、を特徴とする請求項６記載の静電アクチュエータ。
【請求項８】
前記牽引部は、平面形状が渦巻き状を呈していること、を特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項９】
基板に設けられた吸引電極と、
前記吸引電極に対向して設けられた膜体と、
前記膜体に設けられ、前記膜体を支持する第１の弾性梁と、
前記吸引電極に設けられ、前記膜体に対する吸引力を制限する第２の吸引力制限手段と、を備えること、を特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第２の吸引力制限手段は、前記吸引電極から前記膜体に向けて突出してなること、を特徴とする請求項９記載の静電アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の静電アクチュエータと、
前記基板上に設けられた少なくとも１対の入出力電極と、
を備え、
静電的に吸引された前記膜体を介して前記入出力電極が相互に接続されること、を特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項１２】
前記入出力電極と、前記静電アクチュエータと、を覆うカバーをさらに備え、
前記カバーの内部が、減圧されていること、を特徴とする請求項１１記載のマイクロスイッチ。
【請求項１３】
前記入出力電極と、前記静電アクチュエータと、を覆うカバーをさらに備え、
前記カバーの内部が、不活性ガスで満たされていること、を特徴とする請求項１１記載のマイクロスイッチ。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の静電アクチュエータを備えたこと、を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気力で動作する静電アクチュエータ、マイクロスイッチ、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータを構成する固定子と可動子との間に静電気力を作用させ、その反発力、吸引力により可動子を駆動する静電アクチュエータが知られている。また、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）分野などにおいては、半導体製造技術等を用いて非常に小型の静電アクチュエータやマイクロスイッチなどが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。 
ここで、特許文献１に開示されているマイクロスイッチにおいては、膜体を剛性の異なる複数のバネ要素により懸架し、スイッチのオフ時には剛性の高いバネ要素側の膜体部分から離隔するようになっている。
【０００３】
しかしながら、吸引開始時に小さな力で膜体を吸引電極に吸引させることについての考慮がされておらず、吸引開始時の動作が不安定になるおそれがあった。
また、スイッチのオフ時には剛性の高いバネ要素側の膜体部分から離隔するため、離隔時間が長くなったり。離隔時の動作が不安定になるおそれがあった。
【特許文献１】特開２００７−３５６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、膜体の動作の安定化を図ることができる静電アクチュエータ、マイクロスイッチ、および電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、基板に設けられた吸引電極と、前記吸引電極に対向して設けられた膜体と、前記膜体に設けられ、前記膜体を支持する第１の弾性梁と、前記膜体に設けられ、前記膜体を前記吸引電極に向けて牽引する牽引部と、を備え、前記牽引部は、前記吸引電極に向けて静電的に吸引される吸着部と、一端が前記吸着部に連接された第２の弾性梁と、を有し、前記第２の弾性梁の剛性は、前記第１の弾性梁の剛性よりも小さいこと、を特徴とする静電アクチュエータが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、基板に設けられた吸引電極と、前記吸引電極に対向して設けられた膜体と、前記膜体に設けられ、前記膜体を支持する第１の弾性梁と、前記吸引電極に設けられ、前記膜体に対する吸引力を制限する第２の吸引力制限手段と、を備えること、を特徴とする静電アクチュエータが提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、上記の静電アクチュエータと、前記基板上に設けられた少なくとも１対の入出力電極と、を備え、静電的に吸引された前記膜体を介して前記入出力電極が相互に接続されること、を特徴とするマイクロスイッチが提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、上記の静電アクチュエータを備えたこと、を特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、膜体の動作の安定化を図ることができる静電アクチュエータ、マイクロスイッチ、および電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。      
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。    
尚、図１（ａ）は、模式平面図、図１（ｂ）は、模式側面図である。
【００１０】
図１に示すように、静電アクチュエータ１には、基板２と、基板２上に設けられた吸引電極３ａ、３ｂと、吸引電極３ａ、３ｂを覆うようにして設けられた絶縁層５と、吸引電極３ａ、３ｂに対向して直上に配設された板状の膜体４と、が備えられている。
【００１１】
基板２は、例えば、ガラスのような絶縁性材料で形成されている。尚、導電性材料、シリコン（Ｓｉ）のような半導電性材料からなる基板の表面を絶縁性材料で覆うようにすることもできる。    
基板２上には、所定の間隔をあけて吸引電極３ａと吸引電極３ｂとが隣接するように設けられている。吸引電極３ａ、３ｂは、例えば、金属などの導電性材料で形成させることができる。尚、導電性材料の中でも抵抗値の低いものが好ましく、そのようなものとしては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、これらの合金などを例示することができる。
【００１２】
また、後述する静電気力の発生の観点からは、吸引電極３ａ、３ｂの面積は大きい方が好ましい。そのため、吸引電極３ａと吸引電極３ｂとの間のスペースは狭い方が好ましい。尚、図１では、吸引電極が２個設けられる場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、吸引電極は１個設けるようにしてもよく、３個以上設けるようにしてもよい。また、その形状も、図示した矩形に限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００１３】
吸引電極３ａ、３ｂの主面は、絶縁層５で覆われている。絶縁層５は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、樹脂材料などの絶縁性材料で形成させることができる。
【００１４】
吸引電極３ａ、３ｂには、図示しない直流電源が接続されており、吸引電極３ａ、３ｂに正電荷あるいは負電荷を与えられるようになっている。そのため、吸引電極３ａ、３ｂは、膜体４を静電的に吸引可能となっている。  
吸引電極３ａ、３ｂによる吸引がクーロン力、ジョンセン−ラーベック力を利用するものであるときは、膜体４の材質は導電性材料または半導電性材料とされる。導電性材料、半導電性材料としては、例えば、各種の金属材料、窒化タングステン、シリコン、ポリシリコンなどを例示することができる。尚、絶縁層５の材料の体積抵抗率を使用温度領域で１０１４Ωｃｍ以上とすることでクーロン力を利用するものとすることができ、１０８〜１０１１Ωｃｍとすればジョンセン−ラーベック力を利用するものとすることができる。
【００１５】
また、吸引電極３ａ、３ｂによる吸引がグラジエント力を利用するものであるときは、膜体４の材質は導電性材料、半導電性材料のみならず絶縁性材料とすることもできる。グラジエント力を利用するものとするためには、吸引電極３ａ、３ｂにより吸引面上に不均一電界を形成させるようにすればよい。例えば、吸引電極を複数設け、隣接する吸引電極同士が異極（正極／負極）となるように図示しない直流電源を接続するようにすればよい。
【００１６】
膜体４の四隅には、弾性梁４ａ（第１の弾性梁）の一端が連接され、弾性梁４ａの他端には接続部４ｂが連接されている。また、基板２上にはアンカ６が配設され、アンカ６の上端面には接続部４ｂが設けられている。すなわち、膜体４は、弾性梁４ａ（第１の弾性梁）により支持されることになる。そして、膜体４は、アンカ６、接続部４ｂ、弾性梁４ａを介して吸引電極３ａ、３ｂの直上となる位置に配設されている。
尚、膜体４の中央の略矩形の部分は作用部となる。作用部は、例えば、外部の部材に当接させるなどして、膜体４の変位（静電アクチュエータ１の動作）を外部に伝える役割をはたす部分である。
【００１７】
吸引電極３ａ、３ｂに膜体４が吸引される際には、弾性梁４ａが撓むことで、膜体４が基板２の法線方向に変位する。また、吸引が解除された際には、弾性梁４ａの作用により、膜体４は吸引電極３ａ、３ｂ直上の元の位置に復帰する。
【００１８】
弾性梁４ａの連接位置は、膜体４の四隅に限定されるわけではなく、膜体４の周縁部に設けられていればよい。ただし、膜体４の四隅に弾性梁４ａを連接するようにすれば、ゆがみのない動作をさせることができるので、動作時における膜体４の水平方向のズレを抑制することができる。また、弾性梁４ａの形状も図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。ただし、図１（ａ）に例示をした蛇行形状の弾性梁４ａを用いるものとすれば、小さな面積の中にバネ定数の小さい弾性梁４ａを配設させることができる。
【００１９】
吸引電極３ａ、３ｂの直上であって、膜体４の周縁部には、膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに向けて牽引する牽引部４ｃが設けられている。また、牽引部４ｃには、弾性梁４ｃ１（第２の弾性梁）と、吸引電極３ａ、３ｂに吸引される吸着部４ｃ２とが備えられている。弾性梁４ｃ１の一端は膜体４と連接され、他端は吸着部４ｃ２と連接されている。弾性梁４ｃ１（第２の弾性梁）の剛性は、弾性梁４ａ（第１の弾性梁）の剛性よりも小さいものとされている。この場合、例えば、図１（ａ）に例示をしたように、梁の幅寸法を変えるなどして、弾性梁４ａの断面係数よりも弾性梁４ｃ１の断面係数の方が小さいものとすることができる。また、弾性梁４ｃ１と弾性梁４ａの材質を変えることで、弾性梁４ｃ１の剛性が弾性梁４ａの剛性よりも小さくなるようにすることもできる。
【００２０】
吸着部４ｃ２の幅寸法は、弾性梁４ｃ１の幅寸法よりも長いものとされ、その面積が大きくなるようにされている。このように、吸着部４ｃ２の面積を大きくすれば、吸引電極３ａ、３ｂとの間でその分大きな静電気力を発生させることができる。図１（ａ）に例示をした吸着部４ｃ２の形状は矩形であるが、これに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。また、牽引部４ｃの形状も図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。ただし、図１（ａ）に例示をした平面形状が渦巻き状を呈する牽引部４ｃとすれば、小さな面積の中にバネ定数の小さい牽引部４ｃを配設させることができる。
【００２１】
また、牽引部４ｃの配設位置についても、膜体４の周縁部（外側）に設けられているものを例示したが、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。    
図２は、牽引部の配設位置を例示するための模式部分拡大図である。    
尚、図１で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。  本実施の形態においては、牽引部４ｃが膜体４の内側に設けられている。尚、説明の便宜上、一つの隅部を抜き出して図示したが、他の隅部においても同様に膜体４の内側に牽引部４ｃを設けるようにすることができる。また、図２に例示をしたものは、牽引部４ｃを図１で説明をしたものと同じ側の辺に設けているが、これに限定されるわけではない。牽引部４ｃは、吸引電極３ａ、３ｂの直上に設けられていればよく、例えば、弾性梁４ａが連接された側の辺に設けるようにすることもできるし、これらを組み合わせるようにすることもできる。ただし、図１に例示をしたもののように、膜体４の外側に牽引部４ｃを設けるようにすれば、膜体４の面積を大きくすることができるので、発生させる静電気力を大きくすることができる。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る静電アクチュエータ１の作用について説明をする。    
図示しない直流電源より吸引電極３ａ、３ｂに電圧が印加されると、吸引電極３ａ、３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられ膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。この際、膜体の撓み量（変形量）は、静電気力と、膜体４・弾性梁４ａの弾性力とにより決定され、双方が釣り合った時点で撓み（変形）は停止する。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、膜体４・弾性梁４ａはその弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。
【００２３】
ここで、図３に例示をするような平行平板型静電アクチュエータにおいては、発生する力Ｆを（１）式により表すことができる。      
【数１】
2009105031.tif 000003
ここで、Ｆは発生する力、ｄは電極間距離、Ｓは電極面積、εは誘電率、Ｖは印加電圧である。
【００２４】
（１）式から分かるように、発生する力Ｆは、電極間距離が大きくなるにつれて、急激に低下する特性を有している。そのため、特許文献１に開示されている技術のように吸引電極と膜体（特許文献１ではメンブレイン）とを略平行にすると、吸引開始時に膜体に対して均等な力を作用させることができるが、大きな力を作用させることができないという問題があった。この場合、弾性梁（特許文献１ではバネ）の剛性を下げて、小さな力でも容易に撓ませることができるようにすることもできるが、弾性梁の破損が発生しやすくなるという新たな問題が生ずるおそれがある。
【００２５】
これに対し、本実施の形態に係る静電アクチュエータ１においては、膜体４と連接する牽引部４ｃを設けるようにしている。そして、弾性梁４ｃ１の剛性は、弾性梁４ａの剛性よりも小さいものとされている。そのため、吸引開始時においては、弾性梁４ｃ１を備える牽引部４ｃの方が先に撓んで吸引電極３ａ、３ｂに吸引されることになる。この際、弾性梁４ｃ１の一端が膜体４と連接されているため、膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに向かって牽引され、この部分の電極間距離ｄ（膜体４と吸引電極３ａ、３ｂとの間の距離）が小さくなる。電極間距離ｄが小さくなれば、大きな吸引力が発生するので、膜体４が容易に吸引できることになる。また、吸引開始後においても、膜体４が湾曲するように撓むので、大きな力が発生する部分が漸次拡大して行くことになる。
【００２６】
その結果、静電アクチュエータ１の動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、静電アクチュエータの小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。また、弾性梁４ａの剛性を低下させる必要がなく、また、弾性梁４ｃ１は拘束の少ない片持ち梁であり、作用させる力も小さくすることができるのでその破損を抑制することができる。そのため、静電アクチュエータ１の寿命を長くすることができる。尚、牽引部４ｃを吸引する力は、吸着部４ｃ２の面積や弾性梁４ｃ１の剛性を調整することで適宜変更することができる。また、吸着部４ｃ２を膜体４から突出させて吸引電極３ａ、３ｂにより近づけるような配設位置とすることで吸引力を大きくすることもできる。ただし、図１、図２に示すように、牽引部４ｃを膜体４と同一の平面上に設けるようにすれば、容易に加工をすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００２７】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。    
尚、図２（ａ）は、模式平面図、図２（ｂ）は、模式側面図である。また、図１で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００２８】
図４に示すように、静電アクチュエータ１ａに備えられた吸引電極３ａ、３ｂの上面には、吸着部４ｃ２の先端部近傍における吸引力を制限する吸引力制限手段７が設けられている。吸引力制限手段７は突状を呈し、吸引電極３ａ、３ｂから突出するようにして設けられている。また、吸引力制限手段７は、牽引部４ｃの吸着部４ｃ２の直下に配設され、吸着部４ｃ２が吸引電極３ａ、３ｂに吸引された際には、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に当接可能とされている。
そして、吸着部４ｃ２下面の先端近傍と吸引力制限手段７とを当接させることで、吸着部４ｃ２下面と吸引電極３ａ、３ｂとの間に隙間を設け、吸引力を低下させるようにしている。
【００２９】
吸引力制限手段７の形状は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。ただし、図４に例示をしたように、当接面が曲面で構成されているようにすれば（例えば、半球状）、吸着部４ｃ２が吸引力制限手段７に当接する際に無理な力がかからず、破損等を抑制することができる。
【００３０】
また、図４に例示をした吸引力制限手段７は、突状を呈しているが、凹状とすることもできる。ただし、突状とした方が、吸着部４ｃ２の先端近傍が吸引電極３ａ、３ｂからより離れることになるので、後述する先端部近傍における吸引力をより制限することができる。
【００３１】
ここで、突状の吸引力制限手段７の高さ寸法は、吸着部４ｃ２を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力に大きな影響を与える。すなわち、突状の吸引力制限手段７の高さ寸法を長くすれば、吸着部４ｃ２を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力を小さくすることができる。そのため、後述する吸着部４ｃ２の離隔時間（応答時間）などを考慮して突状の吸引力制限手段７の高さ寸法を決めるようにすることが好ましい。
また、吸引力制限手段が凹状を呈している場合には、深さ寸法が、吸着部４ｃ２を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力に大きな影響を与える。すなわち、凹状の吸引力制限手段の深さ寸法を長くすれば、吸着部４ｃ２を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力を小さくすることができる。そのため、後述する吸着力４ｃ２の離隔時間（応答時間）などを考慮して凹状の吸引力制限手段の深さ寸法を決めるようにすることが好ましい。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る静電アクチュエータ１ａの作用について説明をする。    
図１に例示をした静電アクチュエータ１と同様に、図示しない直流電源より吸引電極３ａ、３ｂに電圧が印加されると、吸引電極３ａ、３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられ、牽引部４ｃの吸着部４ｃ２が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。そして、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。この際、膜体の撓み量（変形量）は、静電気力と、膜体４・弾性梁４ａの弾性力とにより決定され、双方が釣り合った時点で撓み（変形）は停止する。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、膜体４・弾性梁４ａはその弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。
【００３３】
この際、弾性梁４ｃ１の剛性は、弾性梁４ａの剛性よりも小さいものとされているため、膜体４の方が先に吸引電極３ａ、３ｂから離隔し、それに続いて吸着部４ｃ２が吸引電極３ａ、３ｂから離隔する。
【００３４】
本実施の形態においては、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に吸引力制限手段７を当接させるようにしているので、先端部近傍における吸引力を制限することができる。ここで、吸着部４ｃ２の先端は、最後に吸引電極３ａ、３ｂから離隔する部分である。そのため、前述した静電アクチュエータ１の効果に加え、吸着部４ｃ２の先端近傍の吸着力を制限することで、吸着部４ｃ２の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間を短縮することができる。
【００３５】
図５は、吸引力制限手段の作用を例示するための模式斜視図である。        
尚、図中の色の薄い部分ほど吸引電極３ａ、３ｂからの距離が長いことを表している。
【００３６】
図５に示すように、膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに吸引された場合には、牽引部４ｃの弾性梁４ｃ１、吸着部４ｃ２も吸引電極３ａ、３ｂに吸引されている。ただし、突状の吸引力制限手段７の作用により、吸着部４ｃ２の先端近傍が吸引電極３ａ、３ｂから離隔されることになる。そのため、この部分における吸引力を制限することができるので、吸着部４ｃ２の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間の短縮が図れることになる。
【００３７】
図６は、比較例にかかる静電アクチュエータ１００を例示するための模式図である。    図６（ａ）は、静電アクチュエータ１００の模式平面図、図６（ｂ）は、静電アクチュエータ１００の作用を例示するための模式グラフ図である。      
尚、図６（ｂ）において、縦軸は膜体の変位量、横軸は駆動電圧（吸引電極に印加される電圧）を表している。また、図１で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、静電アクチュエータ１００に備えられた膜体１０４の周縁には、突部１０４ｃが設けられている。突部１０４ｃは、矩形状の外形を呈し、膜体１０４の周縁から突出するようにして設けられている。また、突部１０４ｃの外径寸法と、前述した牽引部４ｃの外径寸法とは、略同一となっている。
【００３９】
このように、静電アクチュエータ１００には牽引部４ｃが備えられていないので、吸引開始時に大きな力を必要とする。      
すなわち、図６（ｂ）中の矢印（１）のように、駆動電圧を上げていくと、膜体１０４は徐々に吸引電極３ａ、３ｂ側に吸引されていく。そして、矢印（２）のように、所定の電圧に達すると、膜体１０４は吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになるが、この際の電圧値は高いものとなる。
【００４０】
また、矢印（３）のように駆動電圧を下げ所定の電圧に達すると、矢印（４）のように膜体１０４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。尚、駆動電圧を０Ｖ（ボルト）とする前であっても、弾性梁４ａの弾性力が吸引電極３ａ、３ｂとの吸引力を上回った時点で膜体１０４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。
【００４１】
図７は、図１に例示をした静電アクチュエータ１の作用を例示するための模式グラフ図である。    
図８は、図４に例示をした静電アクチュエータ１ａの作用を例示するための模式グラフ図である。    
尚、各図において、縦軸は膜体の変位量、横軸は駆動電圧（吸引電極に印加される電圧）を表している。
【００４２】
図１に例示をした静電アクチュエータ１において、図７中の矢印（５）のように、駆動電圧を上げていくと、膜体４は徐々に吸引電極３ａ、３ｂ側に吸引されていく。そして、矢印（６）のように、所定の電圧に達すると、膜体４は吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになる。前述したように、静電アクチュエータ１には、牽引部４ｃが備えられているので、吸引電極３ａ、３ｂ上に先に牽引部４ｃが吸引され、これに牽引されるようにして膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになる。そのため、図６（ｂ）に例示をした比較例に係る静電アクチュエータ１００の場合よりも、最大駆動電圧を１５％程度低減させることができる。
このことは、少ない電圧上昇でも吸引を行うことができることを意味し、応答速度を向上させることができることをも意味する。
【００４３】
また、矢印（７）のように駆動電圧を下げ所定の電圧に達すると、矢印（８）のように膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。この場合、膜体４と連接している牽引部４ｃの吸着部４ｃ２が最後に吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔されるため、矢印（９）のように、弾性梁４ｃ１の弾性力が吸引電極３ａ、３ｂとの吸引力を上回った時点で膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔されることになる。
【００４４】
図４に例示をした静電アクチュエータ１ａにおいて、図８中の矢印（１０）のように、駆動電圧を上げていくと、膜体４は徐々に吸引電極３ａ、３ｂ側に吸引されていく。そして、矢印（１１）のように、所定の電圧に達すると、膜体４は吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになる。前述したように、静電アクチュエータ１ａにも、牽引部４ｃが備えられているので、吸引電極３ａ、３ｂ上に先に牽引部４ｃが吸引され、これに牽引されるようにして膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになる。そのため、図６（ｂ）に例示をした比較例に係る静電アクチュエータ１００の場合よりも、最大駆動電圧を１５％程度低減させることができる。
このことは、少ない電圧上昇でも吸引を行うことができることを意味し、応答速度を向上させることができることをも意味する。
【００４５】
また、矢印（１２）のように駆動電圧を下げ所定の電圧に達すると、矢印（１３）のように膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。この場合、膜体４と連接している牽引部４ｃの吸着部４ｃ２が最後に吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔されることになるが、静電アクチュエータ１ａには吸引力制限手段７が備えられているため、図７の矢印（９）のような動作をともなわずに膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔されることになる。
このことは、少ない電圧降下でも離隔を行うことができることを意味し、応答速度を向上させることができることをも意味する。
【００４６】
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。    
尚、図９（ａ）は、模式平面図、図９（ｂ）は、模式側面図である。また、図１、図４で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００４７】
図９に示すように、静電アクチュエータ１０には、基板２と、基板２上に設けられた吸引電極３ａ、３ｂと、吸引電極３ａ、３ｂを覆うようにして設けられた絶縁層５と、吸引電極３ａ、３ｂに対向して直上に配設された板状の膜体４と、が備えられている。
また、吸引電極３ａ、３ｂの上面には、膜体４に対する吸引力を制限する吸引力制限手段７ａが設けられている。吸引力制限手段７ａは突状を呈し、吸引電極３ａ、３ｂから突出するようにして設けられている。また、吸引力制限手段７ａは、膜体４の直下に配設され、膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに吸引された際には、膜体４の下面に当接可能とされている。
そして、膜体４の下面と吸引力制限手段７ａとを当接させることで、膜体４の下面と吸引電極３ａ、３ｂとの間に隙間を設け、吸引力を低下させるようにしている。
【００４８】
吸引力制限手段７ａの形状は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。ただし、図９に例示をしたように、当接面が曲面で構成されているようにすれば（例えば、半球状）、膜体４が吸引力制限手段７ａに当接する際に無理な力がかからず、破損等を抑制することができる。
【００４９】
また、図９に例示をした吸引力制限手段７ａは、突状を呈しているが、凹状とすることもできる。ただし、突状とした方が、膜体４の下面が吸引電極３ａ、３ｂからより離れることになるので、吸引力をより制限することができる。
尚、吸引力制限手段７ａと図４に例示をした吸引力制限手段７とを同じ形態にすることもできる。
また、吸引力制限手段７ａの数、配列数、配列形態なども図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００５０】
ここで、突状の吸引力制限手段７ａの高さ寸法は、膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力に大きな影響を与える。すなわち、突状の吸引力制限手段７ａの高さ寸法を長くすれば、膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力を小さくすることができる。そのため、後述する膜体４の離隔時間（応答時間）などを考慮して突状の吸引力制限手段７ａの高さ寸法を決めるようにすることが好ましい。
また、吸引力制限手段が凹状を呈している場合には、深さ寸法が、膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力に大きな影響を与える。すなわち、凹状の吸引力制限手段の深さ寸法を長くすれば、膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引する力を小さくすることができる。そのため、後述する膜体４の離隔時間（応答時間）などを考慮して凹状の吸引力制限手段の深さ寸法を決めるようにすることが好ましい。
【００５１】
次に、本実施の形態に係る静電アクチュエータ１０の作用について説明をする。    
図１に例示をした静電アクチュエータ１と同様に、図示しない直流電源より吸引電極３ａ、３ｂに電圧が印加されると、吸引電極３ａ、３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられる。そのため、膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。この際、膜体４の撓み量（変形量）は、静電気力と、膜体４・弾性梁４ａの弾性力とにより決定され、双方が釣り合った時点で撓み（変形）は停止する。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、膜体４・弾性梁４ａはその弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。
【００５２】
本実施の形態においては、膜体４の下面に吸引力制限手段７ａを当接させるようにしているので、膜体４に対する吸引力を制限することができる。そのため、膜体４の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間を短縮することができる。その結果、応答速度を速めることができる。
【００５３】
図１０は、比較例にかかる静電アクチュエータ１１０を例示するための模式図である。  図１０（ａ）は、静電アクチュエータ１１０の模式平面図、図１０（ｂ）は、静電アクチュエータ１１０の作用を例示するための模式グラフ図である。      
尚、図１０（ｂ）において、縦軸は膜体の変位量、横軸は駆動電圧（吸引電極に印加される電圧）を表している。また、図１で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００５４】
図１０（ａ）に示すように、静電アクチュエータ１１０に備えられた吸引電極３ａ、３ｂには吸引力制限手段７ａが設けられていない。そのため、膜体４が吸引電極３ａ、３ｂから離隔する際に大きな力を必要とする。      
図１０（ｂ）中の矢印（１４）のように、駆動電圧を上げていくと、膜体４は徐々に吸引電極３ａ、３ｂ側に吸引されていく。そして、矢印（１５）のように、所定の電圧に達すると、膜体４は吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになるが、この際の電圧値は高いものとなる。
【００５５】
また、矢印（１６）のように駆動電圧を下げ所定の電圧に達すると、矢印（１７）のように膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。尚、駆動電圧を０Ｖ（ボルト）とする前であっても、弾性梁４ａの弾性力が吸引電極３ａ、３ｂとの吸引力を上回った時点で膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。
【００５６】
図１１は、図９に例示をした静電アクチュエータ１０の作用を例示するための模式グラフ図である。    
尚、縦軸は膜体の変位量、横軸は駆動電圧（吸引電極に印加される電圧）を表している。
【００５７】
図９に例示をした静電アクチュエータ１０において、図１１中の矢印（１８）のように、駆動電圧を上げていくと、膜体４は徐々に吸引電極３ａ、３ｂ側に吸引されていく。そして、矢印（１９）のように、所定の電圧に達すると、膜体４は吸引電極３ａ、３ｂ上に吸引されることになる。
【００５８】
また、矢印（２０）のように駆動電圧を下げ所定の電圧に達すると、矢印（２１）のように膜体４が吸引電極３ａ、３ｂ上から離隔される。この場合、膜体４の下面と吸着力制限手段７ａとを当接させるようにしているので、図１０（ｂ）に例示をした吸着力制限手段７ａを設けていない場合に比べて、高い駆動電圧値において離隔を行うことができる。このことは、少ない電圧降下でも離隔を行うことができることを意味し、応答速度を向上させることができることにもなる。
【００５９】
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。    
尚、図１２（ａ）は、模式平面図、図１２（ｂ）は、模式側面図である。また、図１、図４、図９で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００６０】
図１２に示すように、静電アクチュエータ１０ａには、図１において例示をした牽引部４ｃ、図４において例示をした吸引力制限手段７、図９において例示をした吸引力制限手段７ａが設けられている。
そのため、前述した牽引部４ｃ、吸引力制限手段７、吸引力制限手段７ａの作用、効果を享受することができるので、静電アクチュエータ１０ａの動作の安定や応答速度の向上などを図ることができる。
【００６１】
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。    
尚、図１３（ａ）は、模式平面図、図１３（ｂ）は、模式側面図である。    
【００６２】
図１３に示すように、静電アクチュエータ４０には、基板４２と、基板４２上に設けられた吸引電極４３ａ、４３ｂと、吸引電極４３ａ、４３ｂを覆うようにして設けられた絶縁層４５と、吸引電極４３ａ、４３ｂに対向して直上に配設された板状の膜体４４と、が備えられている。また、吸引電極４３ａと吸引電極４３ｂとは、所定の間隔をあけて互いに隣接するように設けられている。
【００６３】
吸引電極４３ａ、４３ｂには、図示しない直流電源が接続されており、吸引電極４３ａ、４３ｂに正電荷あるいは負電荷を与えられるようになっている。そのため、吸引電極４３ａ、４３ｂは、膜体４４を静電的に吸引可能となっている。
【００６４】
膜体４４は、外形が略円形を呈し、外周から中心に向かい互いに対向する溝部４４ｄが設けられている。そして、溝部４４ｄを設けることで形成される作用部４４ｅを介して、略半円状の２つの膜体４４ｆが連接されるようになっている。作用部４４ｅは、例えば、外部の部材に当接させるなどして、膜体４４の変位（静電アクチュエータ４０の動作）を外部に伝える役割をはたす部分である。
【００６５】
膜体４４ｆは、同心円状に形成された溝４４ｇにより、内周部４４ｈ１と外周部４４ｈ２とに分割され、内周部４４ｈ１と外周部４４ｈ２とは弾性梁４４ｉ（第２の弾性梁）を介して連接されている。
【００６６】
内周部４４ｈ１には、弾性梁４４ａ（第１の弾性梁）、接続部４４ｂ、吸着部４４ｊが設けられている。そして、絶縁層４５を介して吸引電極４３ａ、４３ｂ上に配設されたアンカ４６の上端面には接続部４４ｂが設けられている。また、絶縁層４５を介して吸引電極４３ａ、４３ｂ上に配設されたアンカ４６ａの上端面には、後述する弾性梁４４ｃ１の中央部分が設けられている。すなわち、膜体４４は、アンカ４６、４６ａを介して吸引電極４３ａ、４３ｂの直上となる位置に配設されている。    
また、接続部４４ｂは弾性梁４４ａを介して外周部４４ｈ２の弾性梁４４ｉと連接されている。すなわち、弾性梁４４ａ（第１の弾性梁）と、弾性梁４４ｉ（第２の弾性梁）と、は連接している。また、弾性梁４４ａは弾性梁４４ｋを介して吸着部４４ｊとも連接され、吸着部４４ｊは作用部４４ｅと連接されている。すなわち、膜体４４は、弾性梁４４ａ（第１の弾性梁）により支持されることになる。
【００６７】
外周部４４ｈ２には、弾性梁４４ｉと牽引部４４ｃとが設けられている。牽引部４４ｃには、弾性梁４４ｃ１と吸着部４４ｃ２とが設けられ、吸着部４４ｃ２同士はその一端において弾性梁４４ｃ１を介して連接されている。また、吸着部４４ｃ２の他端は、弾性梁４４ｉ、弾性梁４４ａを介して接続部４４ｂと連接されている。
【００６８】
牽引部４４ｃに設けられた吸着部４４ｃ２を吸引電極４３ａ、４３ｂに吸着させることで、膜体４４が吸引電極４３ａ、４３ｂに向けて牽引される。弾性梁４４ｃ１、弾性梁４４ｉ（第２の弾性梁）の剛性は、弾性梁４４ａ（第１の弾性梁）の剛性よりも小さいものとされている。また、吸着部４４ｊに連接する弾性梁４４ｋの剛性も弾性梁４４ａの剛性よりも小さいものとされている。    
この場合、例えば、図１３に例示をしたように、梁の幅寸法を変えるなどして、弾性梁４４ａの断面係数よりも弾性梁４４ｃ１、４４ｉ、４４ｋの断面係数の方が小さいものとすることができる。また、弾性梁４４ｃ１、４４ｉ、４４ｋと、弾性梁４４ａとの材質を変えることで、弾性梁４４ｃ１、４４ｉ、４４ｋの剛性が弾性梁４４ａの剛性よりも小さくなるようにすることもできる。
【００６９】
以上のような構成により、吸引電極４３ａ、４３ｂに膜体４４が吸引される際には、弾性梁４４ａ、４４ｉ、４４ｋが撓むことで、膜体４４が基板４２の法線方向に変位する。また、吸引が解除された際には、弾性梁４４ａ、４４ｉ、４４ｋの作用により、膜体４４は吸引電極４３ａ、４３ｂ直上の元の位置に復帰する。
【００７０】
弾性梁４４ｉの配設位置は、特に限定されるわけではないが、接続部４４ｂ（アンカ４６）を中心に対称な位置に設けるようにすれば、ゆがみのない動作をさせることができ、動作時における膜体４４の水平方向の位置ズレを抑制することができる。また、吸着部４４ｃ２同士が弾性梁４４ｃ１を介して連接されているため、動作時における膜体４４の水平方向の位置ズレをより抑制することができる。
【００７１】
また、弾性梁４４ａ、４４ｃ１、４４ｉ、４４ｋの形状も図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。ただし、図１３に例示をした蛇行形状の弾性梁４４ｃ１、４４ｉを用いるものとすれば、小さな面積の中にバネ定数の小さい弾性梁を配設させることができる。
【００７２】
吸着部４４ｃ２、４４ｊの幅寸法は、弾性梁４４ｃ１、４４ｉ、４４ｋの幅寸法よりも長いものとされ、その面積が大きくなるようにされている。このように、吸着部４４ｃ２、４４ｊの面積を大きくすれば、吸引電極４３ａ、４３ｂとの間でその分大きな静電気力を発生させることができる。尚、吸着部４４ｊよりも吸着部４４ｃ２の方が面積が大きく、牽引が容易となるようにされている。図１３に例示をした吸着部４４ｃ２の形状は扇形であるが、これに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。また、吸着部４４ｊの形状も図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。また、牽引部４４ｃの配設位置についても、膜体４４の外周部４４ｈ２に設けられているものを例示したが、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００７３】
また、図示は省略するが図４、図９において例示をしたような吸引力制限手段７、７ａを設けるようにすることもできる。吸引力制限手段は、牽引部４４ｃの吸着部４４ｃ２の直下などに配設することができる。尚、吸引力制限手段７、７ａに関しては前述したものと同様とすることができるためその説明は省略する。
【００７４】
次に、本実施の形態に係る静電アクチュエータ４０の作用について例示をする。    
図１４は、静電アクチュエータの作用を例示するための模式斜視図である。      
尚、図中の色の薄い部分ほど吸引電極４３ａ、４３ｂからの距離が長いことを表している。
【００７５】
図示しない直流電源より吸引電極４３ａ、４３ｂに電圧が印加されると、吸引電極４３ａ、４３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられ膜体４４（吸着部４４ｃ２、４４ｊ）が吸引電極４３ａ、４３ｂに静電的に吸引される。この際、膜体の撓み量（変形量）は、静電気力と、弾性梁４４ａ、４４ｉ、４４ｋの弾性力とにより決定され、双方が釣り合った時点で撓み（変形）は停止する。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、弾性梁４４ａ、４４ｉ、４４ｋの弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。
【００７６】
図１４は、膜体４４（吸着部４４ｃ２、４４ｊ）が吸引電極４３ａ、４３ｂに吸引された状態を表している。すなわち、 膜体４４が吸引電極４３ａ、４３ｂに吸引された場合には、吸着部４４ｃ２、弾性梁４４ｉ、吸着部４４ｊ、弾性梁４４ｋが吸引電極４３ａ、４３ｂに吸引されている。
この場合、アンカ４６、４６ａに支えられた部分（接続部４４ｂ、弾性梁４４ｃ１の中央部分）の高さ方向の位置は変わらず、吸着部４４ｃ２などに比べて高い位置となっている。
【００７７】
本実施の形態においても、牽引部４４ｃ、すなわち、小さな剛性を有する弾性梁４４ｉを介して吸着部４４ｃ２を備えるようにしているので、吸引開始時においては、弾性梁４４ｉの方が弾性梁４４ａよりも先に撓むことになる。また、弾性梁４４ａよりも小さな剛性を有する弾性梁４４ｋも先に撓むことになる。
【００７８】
そのため、吸着部４４ｃ２、４４ｊが吸引電極４３ａ、４３ｂに向かって吸引され、この部分の電極間距離ｄ（膜体４４と吸引電極４３ａ、４３ｂとの間の距離）が小さくなる。電極間距離ｄが小さくなれば、大きな吸引力が発生するので、吸着部４４ｃ２、４４ｊが容易に吸引される。この際、面積の大きな吸着部４４ｃ２に作用する静電気力の方が、吸着部４４ｊに作用する静電気力よりも大きくなるので、牽引部４４ｃ（吸着部４４ｃ２）に牽引されるようにして吸着部４４ｊが吸引されることになる。    
また、吸引開始後においても、弾性梁４４ｉ、４４ｋが湾曲するように撓むので、大きな力が発生する部分が漸次拡大して行くことになる。
【００７９】
その結果、静電アクチュエータ４０の動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、静電アクチュエータの小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。また、弾性梁４４ａの剛性を低下させる必要がないのでその破損を抑制することができる。そのため、静電アクチュエータ４０の寿命を長くすることができる。尚、牽引部４４ｃを吸引する力は、吸着部４４ｃ２の面積や弾性梁４４ｉ、４４ｃ１の剛性を調整することで適宜変更することができる。また、吸着部４４ｃ２を膜体４４から突出させて吸引電極４３ａ、４３ｂにより近づけるような配設位置とすることで吸引力を大きくすることもできる。ただし、図１３に示すように、牽引部４ｃを膜体４４と同一の平面上に設けるようにすれば、容易に加工をすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００８０】
また、吸着力制限手段を設けることで、その部分における吸引力を制限することもできる。その場合、吸着部４４ｃ２などの離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間の短縮を図ることができる。
また、本実施の形態においては、弾性梁４４ｃ１の直下にアンカ４６ａを設けているので、弾性梁４４ｃ１の弾性力を利用して吸着部４４ｃ２を引き上げるようにして離隔させることができる。そのため、離隔をさらに容易にすることができるとともに、離隔に要する時間をさらに短縮することができる。
また、膜体４４の外形を略円形としているので、小型化を図ることもできる。
【００８１】
次に、本発明の実施の形態に係るマイクロスイッチについて例示をする。      
図１５は、本発明の第６の実施の形態に係るマイクロスイッチについて例示をするための模式図である。    
尚、図１５（ａ）は、模式平面図、図１５（ｂ）は、模式側面図である。 
また、図１で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００８２】
図１５に示すように、マイクロスイッチ２０には、基板２と、基板２上に設けられた吸引電極３ａ、３ｂと、吸引電極３ａ、３ｂを覆うようにして設けられた絶縁層５と、吸引電極３ａ、３ｂに対向して直上に配設された板状の膜体４と、膜体４に連接するようにして設けられた牽引部４ｃと、吸引電極３ａ、３ｂの上面に設けられた吸引力制限手段７と、吸引電極３ａ、３ｂ間に設けられ、所定の間隔をあけて対峙する入出力電極２６ａ、２６ｂとが備えられている。
【００８３】
入出力電極２６ａ、２６ｂは、例えば、金属などの導電性材料で形成されている。尚、導電性材料の中でも抵抗値の低いものが好ましく、そのようなものとしては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、これらの合金などを例示することができる。また、吸引電極３ａ、３ｂと同じ材料で形成させるものとすれば、同一の製造工程で形成させることができるので、生産性を向上させることができる。
【００８４】
前述した静電気力の発生の観点からは、吸引電極３ａ、３ｂの面積は大きい方が好ましい。そのため、吸引電極３ａ、３ｂと入出力電極２６ａ、２６ｂとの間のスペースは狭い方が好ましい。ただし、このスペースを余り狭くすると、入出力電極２６ａ、２６ｂ間を流れる高周波信号などが吸引電極３ａ、３ｂ側に漏れるおそれがある。そのため、マイクロスイッチ２０の用途などに応じて、吸引電極３ａ、３ｂと入出力電極２６ａ、２６ｂとの間のスペースが決定されることになる。
【００８５】
次に、本実施の形態に係るマイクロスイッチ２０の作用について例示をする。    
図示しない直流電源より吸引電極３ａ、３ｂに電圧が印加されると、吸引電極３ａ、３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられ、牽引部４ｃの吸着部４ｃ２が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。そして、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、膜体４・弾性梁４ａはその弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。この際、吸着部４ｃ２下面の先端近傍には吸引力制限手段７が設けられているので、この部分の吸着力が制限されて、吸着部４ｃ２の離隔が容易に行われる。
【００８６】
本実施の形態に係るマイクロスイッチ２０においては、膜体４が撓んだ際に膜体４と入出力電極２６ａ、２６ｂとが当接するようになっている。すなわち、膜体４を介して入出力電極６ａと入出力電極６ｂとが電気的に接続されるようになっている。そのため、膜体４を撓ませることで、入出力電極２６ａ、２６ｂ間に電気信号や電流を流すことができ、膜体４を復元させることで電気信号や電流を遮断させることができる。
【００８７】
本実施の形態においても、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引させることができる。そのため、小さな吸引力で膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引させることができる。また、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に吸引力制限手段７を設けるようにしているので、先端部近傍における吸引力を制限することができる。そのため、吸着部４ｃ２の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間を短縮することができる。
【００８８】
その結果、マイクロスイッチ２０の動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、マイクロスイッチの小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。 
尚、説明の便宜上、吸引力制限手段７を設ける場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、例えば、図１に例示をしたように吸引力制限手段７を設けていないものとすることもできる。
また、図１２に例示をしたように吸引力制限手段７と吸引力制限手段７ａとを設けることもできる。また、図９に例示をしたように牽引部４ｃは設けないが吸引力制限手段７を設けるようにすることもできる。
【００８９】
図１６は、本発明の第７の実施の形態に係るマイクロスイッチについて例示をするための模式図である。    
尚、図１６（ａ）は、模式平面図、図１６（ｂ）は、模式側面図である。 
また、図１３、図１５で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
本実施の形態に係るマイクロスイッチ２０ａは、図１３で説明をした静電アクチュエータ４０の各要素に加えて、図１５で説明をした入出力電極２６ａ、２６ｂをさらに備えている。すなわち、吸引電極４３ａ、４３ｂ間に設けられ、所定の間隔をあけて対峙する入出力電極２６ａ、２６ｂをさらに備えている。尚、図４、図９で説明をした吸引力制限手段をさらに設けるようにすることもできる。
【００９０】
本実施の形態においては、膜体４４が撓んだ際に作用部４４ｅと入出力電極２６ａ、２６ｂとが当接するようになっている。すなわち、作用部４４ｅを介して入出力電極６ａと入出力電極６ｂとが電気的に接続されるようになっている。そのため、膜体４４を撓ませることで、入出力電極２６ａ、２６ｂ間に電気信号や電流を流すことができ、膜体４４を復元させることで電気信号や電流を遮断させることができる。
尚、静電アクチュエータ部分の作用や効果、入出力電極２６ａ、２６ｂの材質などは前述したものと同様のためその説明は省略する。
【００９１】
次に、本発明の実施の形態に係るマイクロ光スイッチ３０について例示をする。  
図１７は、本発明の第８の実施の形態に係るマイクロ光スイッチについて例示をするための模式図である。    
尚、図１、図４、図９、図１２で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００９２】
図１７に示すように、マイクロ光スイッチ３０には、基板２と、基板２上に設けられた吸引電極３ａ、３ｂと、吸引電極３ａ、３ｂを覆うようにして設けられた絶縁層５と、吸引電極３ａ、３ｂに対向して直上に配設された板状の膜体４と、膜体４に連接するようにして設けられた牽引部４ｃと、膜体４の表面に設けられた反射層３１とが備えられている。尚、吸引電極３ａ、３ｂの上面に吸引力制限手段７や吸引力制限手段７ａをさらに設けるようにすることもできる。
また、反射層３１は、膜体４の表面全体に設けられている必要はなく、後述する光を反射させる部分にのみ設けるようにすることもできる。  
反射層３１は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）やＮｉ（ニッケル）などのように光を反射させやすい材料で形成させることができる。
【００９３】
次に、本実施の形態に係るマイクロ光スイッチ３０の作用について説明をする。    
図示しない直流電源より吸引電極３ａ、３ｂに電圧が印加されると、吸引電極３ａ、３ｂには正電荷あるいは負電荷が与えられ、牽引部４ｃの吸着部４ｃ２が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。そして、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４が吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引される。この際、膜体の撓み量（変形量）は、静電気力と、膜体４・弾性梁４ａの弾性力とにより決定され、双方が釣り合った時点で撓み（変形）は停止する。そして、図示しない直流電源からの電圧の印加が停止されると、膜体４・弾性梁４ａはその弾性力によりもとの形状（位置）に復元される。この際、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に吸引力制限手段７を設けるようにすれば、この部分の吸着力を制限することができるので、吸着部４ｃ２の離隔を容易に行わせることができるようになる。  
また、吸引力制限手段７ａを設けるようにすれば、膜体４の離隔を容易に行わせることができるようになる。      
そして、膜体４の表面に設けられた反射層３１も膜体４といっしょに撓みと復元がされることになる。
【００９４】
本実施の形態に係るマイクロ光スイッチ３０においては、膜体４の撓みと復元をさせることでレーザー光などの光路を変更または制御をすることができる。すなわち、膜体４の復元時と撓み時に反射層３１で反射する光の方向が変わることを利用して、光路を変更または制御することができる。  
ここで、マイクロ光スイッチ３０が備える反射層３１は、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて形成させることができる。
【００９５】
本実施の形態においても、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引させることができる。そのため、小さな吸引力で膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引させることができる。また、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に吸引力制限手段７を設けるようにすれば、先端部近傍における吸引力を制限することができる。そのため、吸着部４ｃ２の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間を短縮することができるようになる。
また、吸引力制限手段７ａを設けるようにすれば、膜体４の離隔を容易に行わせることができるようになるとともに、離隔に要する時間を短縮することができるようになる。
【００９６】
本実施の形態によれば、マイクロ光スイッチ３０の動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、マイクロ光スイッチ３０の小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。
【００９７】
図１８は、本発明の第９の実施の形態に係るマイクロ光スイッチシステムについて例示をするための模式図である。    
尚、図１、図４、図９、図１２、図１７で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００９８】
図１７（ａ）に示すように、マイクロ光スイッチシステム３５には、前述のマイクロ光スイッチ３０と、投光素子３２ａ、３３ａ、受光素子３２ｂ、３３ｂとが備えられている。投光素子３２ａ、３３ａは、例えば、発光ダイオードやレーザーダイオードなどとすることができ、外部からの信号などに応じて光を照射する。受光素子３２ｂ、３３ｂは、受光に応じた電気信号を発することができる光電変換素子とすることができ、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
【００９９】
図１７（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るマイクロ光スイッチシステム３５では、膜体４（反射層３１）の撓み時には、投光素子３２ａからの光が受光素子３２ｂに受光されるような投光素子３２ａと受光素子３２ｂの配置となっている。この際、投光素子３３ａからの光が受光素子３３ｂに受光されないような投光素子３３ａと受光素子３３ｂの配置となっている。
【０１００】
一方、膜体４（反射層３１）の復元時には、投光素子３３ａからの光が受光素子３３ｂに受光されるような投光素子３３ａと受光素子３３ｂの配置となっている。この際、投光素子３２ａからの光が受光素子３２ｂに受光されないような投光素子３２ａと受光素子３２ｂの配置となっている。  
このようにマイクロ光スイッチシステム３５では、膜体４（反射層３１）の撓みと復元を切り替えることで、受光素子３２ｂ、３３ｂへの受光と遮光とを切り替えることができる。
【０１０１】
尚、マイクロ光スイッチシステム３５のその他の作用についてはマイクロ光スイッチ３０と同様のためその説明は省略する。    
本実施の形態においても、牽引部４ｃに牽引されるようにして膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに静電的に吸引させることができる。そのため、小さな吸引力で膜体４を吸引電極３ａ、３ｂに吸引させることができる。また、吸着部４ｃ２下面の先端近傍に吸引力制限手段７を設けるようにすれば、先端部近傍における吸引力を制限することができるようになる。そのため、吸着部４ｃ２の離隔を容易にさせることができるとともに、離隔に要する時間を短縮することができるようになる。
また、吸引力制限手段７ａを設けるようにすれば、膜体４の離隔を容易に行わせることができるようになるとともに、離隔に要する時間を短縮することができるようになる。
【０１０２】
その結果、マイクロ光スイッチシステム３５の動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、マイクロ光スイッチシステム３５の小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。
【０１０３】
尚、説明の便宜上、図１７、図１８においては、図１や図４で説明をした静電アクチュエータの各要素を備える場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、図９、図１２、図１３に例示をした静電アクチュエータの各要素を備えるものであってもよい。
【０１０４】
本実施の形態に係る静電アクチュエータ１、１ａ、１０、１０ａ、４０は、各種の電子機器にも用いることができる。  
例えば、インクジェットヘッドのような液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作、走査型プローブ顕微鏡のプローブの動作、その他各種マイクロマシンの動作などに利用することができる。尚、本実施の形態に係る静電アクチュエータ１、１ａ、１０、１０ａ、４０以外の構成、作用などはそれぞれの場合における既知の技術を適用させることができるため、その説明は省略する。
【０１０５】
このような場合においても、それぞれのシステムの動作を大幅に安定させることができる。また、動作に必要な力を低減させることができることにもなるので、印加電圧を低減させたり、それぞれのシステムの小型化（吸引電極の小型化）を図ることができる。
【０１０６】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。  
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。  
例えば、静電アクチュエータ１、静電アクチュエータ１ａ、静電アクチュエータ１０、静電アクチュエータ１０ａ、静電アクチュエータ４０、マイクロスイッチ２０、マイクロスイッチ２０ａ、マイクロ光スイッチ３０、マイクロ光スイッチシステム３５などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、これらを覆うカバーを別途設け、カバー内を減圧したり不活性ガスで満たすようにすることもできる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図２】牽引部の配設位置を例示するための模式部分拡大図である。
【図３】平行平板型静電アクチュエータにおいて、発生する力を例示するための模式斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図５】吸引力制限手段の作用を例示するための模式斜視図である。
【図６】比較例にかかる静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図７】図１に例示をした静電アクチュエータの作用を例示するための模式グラフ図である。
【図８】図４に例示をした静電アクチュエータの作用を例示するための模式グラフ図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図１０】比較例にかかる静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図１１】図９に例示をした静電アクチュエータの作用を例示するための模式グラフ図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る静電アクチュエータを例示するための模式図である。
【図１４】静電アクチュエータの作用を例示するための模式斜視図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態に係るマイクロスイッチについて例示をするための模式図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態に係るマイクロスイッチについて例示をするための模式図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態に係るマイクロ光スイッチについて例示をするための模式図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態に係るマイクロ光スイッチシステムについて例示をするための模式図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  静電アクチュエータ、１ａ  静電アクチュエータ、１０  静電アクチュエータ、１０ａ  静電アクチュエータ、２  基板、３ａ  吸引電極、３ｂ  吸引電極、４  膜体、４ａ  弾性梁、４ｂ  接続部、４ｃ  牽引部、４ｃ１  弾性梁、４ｃ２  吸着部、５    絶縁層、６  アンカ、７  吸引力制限手段、２０  マイクロスイッチ、２０ａ  マイクロスイッチ、２６ａ  入出力電極、２６ｂ  入出力電極、３０    マイクロ光スイッチ、３１  反射層、３２ａ  投光素子、３２ｂ  受光素子、３３ａ  投光素子、３３ｂ  受光素子、３５  マイクロ光スイッチシステム、４０  静電アクチュエータ
【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図５】
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【図１４】
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