JP3536202B2 - Light switch - Google Patents

Light switch

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JP3536202B2
JP3536202B2 JP2000073618A JP2000073618A JP3536202B2 JP 3536202 B2 JP3536202 B2 JP 3536202B2 JP 2000073618 A JP2000073618 A JP 2000073618A JP 2000073618 A JP2000073618 A JP 2000073618A JP 3536202 B2 JP3536202 B2 JP 3536202B2
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movable electrode
locking
fixed electrode
optical switch
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恵一 森
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は光通信システム等
において用いられる光スイッチに関し、特に空間的に光
路をスイッチングする光スイッチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch used in an optical communication system or the like, and more particularly to an optical switch for spatially switching an optical path.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光スイッチの従来構造の一例を
図7に示す。固定電極板11上にその板面と平行に可動
電極板12が対向されて配置される。可動電極板12は
この例では図に示したように方形の各辺の中央部が切り
欠かれたような形状とされており、この切り欠き部にお
いてそれぞれフレクチャア部13に連結支持され、それ
らフレクチャア部13の他端がそれぞれアンカー部14
を介して固定電極板11に結合されたものとなってい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a conventional structure of this type of optical switch. The movable electrode plate 12 is arranged on the fixed electrode plate 11 so as to face the plate surface in parallel with the plate surface. In this example, the movable electrode plate 12 has a shape in which the central portion of each side of the rectangle is cut out as shown in the figure, and the cutout portions are connected to and supported by the flexure parts 13 respectively. The other ends of the parts 13 are anchor parts 14 respectively.
It is connected to the fixed electrode plate 11 via.

【0003】フレクチャア部13は図に示したように幅
狭とされて繰り返し折れ曲がった形状とされ、つまりジ
グザグ状をなすように形成されている。可動電極板12
はこのような4本のフレクチャア部13によって支持さ
れることにより、固定電極板11の板面に対して垂直方
向に変位可能とされており、この可動電極板12の中央
部上面にマイクロミラー15が直立形成されている。固
定電極板11には例えばシリコン基板が用いられ、この
シリコン基板上に可動電極板12,フレクチャア部13
及びアンカー部14が薄膜形成技術を使用して例えばポ
リシリコン膜により一体に形成される。マイクロミラー
15は例えばメッキ技術を使用して形成され、材料とし
ては金などが用いられる。なお、マイクロミラー15を
レジストで構成し、その表面に金蒸着膜を設けるといっ
た構成も採用される。
As shown in the figure, the flexure portion 13 has a narrow width and is repeatedly bent, that is, formed in a zigzag shape. Movable electrode plate 12
Is supported by such four flexure parts 13 so that it can be displaced in the direction perpendicular to the plate surface of the fixed electrode plate 11, and the micro mirror 15 is placed on the upper surface of the central part of the movable electrode plate 12. Is formed upright. For example, a silicon substrate is used as the fixed electrode plate 11, and the movable electrode plate 12 and the flexure part 13 are provided on the silicon substrate.
The anchor portion 14 is integrally formed of, for example, a polysilicon film using a thin film forming technique. The micro mirror 15 is formed by using, for example, a plating technique, and gold or the like is used as a material. The micromirror 15 may be made of resist, and a gold vapor deposition film may be provided on the surface of the resist.

【0004】上記のような構造とされた光スイッチ16
においては固定電極板11と可動電極板12との間に電
圧を印加してそれら電極板間に互いに吸引する静電気力
を発生させることにより、その静電気力によって可動電
極板12が固定電極板11側に駆動変位され、これによ
りマイクロミラー15を固定電極板11の板面に対して
垂直方向に変位させることができるため、固定電極板1
1の板面と平行方向から入射する光の光路切り換えを行
うことができるものとなっている。
The optical switch 16 having the above structure
In the above, by applying a voltage between the fixed electrode plate 11 and the movable electrode plate 12 to generate an electrostatic force that attracts each other between these electrode plates, the movable electrode plate 12 causes the movable electrode plate 12 to move toward the fixed electrode plate 11 side. Since the micro mirror 15 can be displaced in the direction perpendicular to the plate surface of the fixed electrode plate 11, the fixed electrode plate 1
It is possible to switch the optical path of the light incident from the direction parallel to the plate surface of No. 1.

【0005】図7A中、17a〜17cは例えばこの光
スイッチ16の周囲に配置される光ファイバを示し、1
8は光スイッチ16に入射される入射光、19a,19
bは出射光を示す。光路にマイクロミラー15が挿入さ
れている時は入射光18はマイクロミラー15によって
反射され、その出射光19aは光ファイバ17bに入射
される。一方、光路にマイクロミラー15が挿入されて
いない時は入射光18はそのまま進行して出射光19b
となり、光ファイバ17cに入射される。
In FIG. 7A, reference numerals 17a to 17c denote, for example, optical fibers arranged around the optical switch 16.
8 is incident light that is incident on the optical switch 16, and 19a and 19a.
b shows emitted light. When the micro mirror 15 is inserted in the optical path, the incident light 18 is reflected by the micro mirror 15, and the emitted light 19a is incident on the optical fiber 17b. On the other hand, when the micro mirror 15 is not inserted in the optical path, the incident light 18 advances as it is and the outgoing light 19b.
And enters the optical fiber 17c.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光スイッチ16においては、静電気力により可動電
極板12を固定電極板11側に駆動変位させ、光ファイ
バ17cに出射光19bが出力される状態となっている
時に、例えば停電等が発生して静電気力が消失すると、
可動電極板12はフレクチャア部13の弾性復帰力によ
り引っ張られて上方に変位してしまうため、マイクロミ
ラー15が光路に挿入されて出射光が19bから19a
に切り換わってしまい、つまりスイッチ状態が切り換わ
ってしまうといった問題が発生する。
By the way, in the above-mentioned conventional optical switch 16, the movable electrode plate 12 is driven and displaced to the fixed electrode plate 11 side by the electrostatic force, and the emitted light 19b is output to the optical fiber 17c. If the static electricity disappears due to a power failure, etc.
The movable electrode plate 12 is pulled upward by the elastic restoring force of the flexure portion 13 and is displaced upward, so that the micro mirror 15 is inserted into the optical path and the emitted light is emitted from 19b to 19a.
However, there is a problem that the switch state is switched.

【0007】この発明の目的はこの問題に鑑み、停電等
により静電気力が消失しても固定電極板側に変位してい
る状態を可動電極板が維持し、つまり可動電極板が上昇
しないようにした光スイッチを提供することにある。
In view of this problem, an object of the present invention is to keep the movable electrode plate in a state of being displaced to the fixed electrode plate side even if the electrostatic force disappears due to a power failure or the like, that is, to prevent the movable electrode plate from rising. It is to provide the optical switch.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、固定電極板と、その固定電極板と対向配置され、フ
レクチャア部及びアンカー部を介して固定電極板に結合
された第1の可動電極板と、その第1の可動電極板上に
直立形成されたマイクロミラーとを備え、静電気力によ
り第1の可動電極板を固定電極板の板面に対して垂直方
向に駆動してマイクロミラーを変位させることにより入
射する光の光路切り換えを行う光スイッチにおいて、固
定電極板上に上記駆動により固定電極板側に変位した第
1の可動電極板を係止する係止爪を有し、その係止爪を
弾性変形させて上記係止を解除する第2の可動電極板を
有するものとされる。
According to the invention of claim 1, the fixed electrode plate and the first fixed electrode plate are arranged to face the fixed electrode plate and are connected to the fixed electrode plate through the flexure portion and the anchor portion. A movable electrode plate and a micromirror that is formed upright on the first movable electrode plate are provided, and the first movable electrode plate is driven by an electrostatic force in a direction perpendicular to the plate surface of the fixed electrode plate so as to be micro. In an optical switch for switching the optical path of incident light by displacing a mirror, a locking claw for locking the first movable electrode plate displaced to the fixed electrode plate side by the above drive is provided on the fixed electrode plate, A second movable electrode plate for elastically deforming the locking claw to release the locking is provided.

【0009】請求項2の発明では請求項1の発明におい
て、係止爪は固定電極板上に近接して直立形成された一
対の可撓部と、それら可撓部の先端に下面が互いに外向
きに突出され、上面が互いの外側に向かって下降する傾
斜面とされて形成された一対の係止部とよりなるものと
され、第1の可動電極板は係止孔を具備するものとされ
て上記駆動による変位に伴い、その係止孔に上記係止爪
が押し込まれて係止される構造とされ、第2の可動電極
板はマイクロミラーを通す孔と係止解除孔とを備え、第
1の可動電極板の上方に配置されて静電気力により固定
電極板側に駆動変位されるものとされ、その変位に伴い
係止解除孔の対向する内縁が上記両傾斜面を押圧して上
記一対の係止部を閉じさせることにより第1の可動電極
板の係止を解除する構造とされる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the locking claws are a pair of flexible portions that are vertically formed close to each other on the fixed electrode plate, and the lower surfaces of the flexible portions are outside each other at the tips thereof. The first movable electrode plate is provided with a locking hole, and the upper surface of the first movable electrode plate has a locking hole. With the displacement caused by the driving, the locking claw is pushed into the locking hole and locked, and the second movable electrode plate has a hole through which the micromirror is passed and a locking release hole. , Disposed above the first movable electrode plate and driven and displaced toward the fixed electrode plate side by an electrostatic force, and the inner edges of the lock release holes which are opposed to each other press the both inclined surfaces with the displacement. The locking of the first movable electrode plate is released by closing the pair of locking portions. It is a structure.

【0010】請求項3の発明では請求項1の発明におい
て、係止爪は固定電極板上に直立形成された可撓部と、
その可撓部に鉤状をなすように突設された係止部とより
なり、その係止部の上面は突端に向かって下降する傾斜
面とされて、第1の可動電極板の両端縁に対応する位置
に係止部が互いに内向きとされてそれぞれ配置され、第
1の可動電極板は上記駆動による変位に伴い、上記両係
止爪間に押し込まれて係止される構造とされ、第2の可
動電極板はマイクロミラーを通す孔を備え、第1の可動
電極板の上方に配置されて静電気力により固定電極板側
に駆動変位されるものとされ、その変位に伴い両端縁が
上記両係止爪の傾斜面を押圧して係止部を互いに開かせ
ることにより第1の可動電極板の係止を解除する構造と
される。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the locking claw includes a flexible portion formed upright on the fixed electrode plate,
The flexible portion has a hooking portion projecting in a hook shape, and the upper surface of the hooking portion is an inclined surface that descends toward the projecting end, and both end edges of the first movable electrode plate are formed. The locking portions are arranged inwardly at positions corresponding to, and the first movable electrode plate is pushed between the locking claws and locked by the displacement caused by the driving. The second movable electrode plate is provided with holes through which the micromirrors pass, and is disposed above the first movable electrode plate and driven and displaced toward the fixed electrode plate side by electrostatic force. Has a structure in which the locking of the first movable electrode plate is released by pressing the inclined surfaces of both the locking claws to open the locking portions to each other.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。なお、図7と対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。図1はこ
の発明の一実施例を示したものであり、図2はその要部
を拡大して示したものである。この例では固定電極板1
1上に静電気力により駆動されて固定電極板11側に変
位した可動電極板12を係止する係止爪21が設けら
れ、さらにその係止爪21を弾性変形させて可動電極板
12の係止を解除する第2の可動電極板22が設けられ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described by way of examples with reference to the drawings. The parts corresponding to those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an enlarged main part thereof. In this example, fixed electrode plate 1
1 is provided with a locking claw 21 that locks the movable electrode plate 12 which is driven by an electrostatic force and is displaced toward the fixed electrode plate 11 side. Further, the locking claw 21 is elastically deformed to engage the movable electrode plate 12. A second movable electrode plate 22 that releases the stop is provided.

【0012】係止爪21は図2に拡大して示したように
固定電極板11上に近接して直立形成された一対の可撓
部23a,24aと、それら可撓部23a,24aの先
端に、下面が互いに外向きに突出され、上面が互いの外
側に向かって下降する傾斜面とされて形成された一対の
係止部23b,24bとよりなるものとされる。マイク
ロミラー15が搭載されている可動電極板(第1可動電
極板)12には係止爪21と対向する位置に矩形状をな
す係止孔25が設けられる。
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the locking claw 21 is provided with a pair of flexible portions 23a and 24a which are vertically formed close to each other on the fixed electrode plate 11 and tips of the flexible portions 23a and 24a. In addition, the lower surfaces of the engaging portions 23b and 24b are formed so that the lower surfaces thereof project outwardly and the upper surfaces thereof are inclined surfaces that descend toward the outside. The movable electrode plate (first movable electrode plate) 12 on which the micro mirror 15 is mounted is provided with a rectangular locking hole 25 at a position facing the locking claw 21.

【0013】一方、第2可動電極板22は図1に示した
ように第1可動電極板12の上方に、つまり第1可動電
極板12を挟んで固定電極板11と反対側に、その板面
が固定電極板11と平行とされて配置される。第2可動
電極板22はこの例では第1可動電極板12と同様の外
形形状を有するものとされ、また第1可動電極板12と
同様に、4本のフレクチャア部26によって支持されて
固定電極板11の板面と垂直方向に変位可能とされてい
る。
On the other hand, the second movable electrode plate 22 is disposed above the first movable electrode plate 12 as shown in FIG. 1, that is, on the side opposite to the fixed electrode plate 11 with the first movable electrode plate 12 interposed therebetween. The surface is arranged parallel to the fixed electrode plate 11. In this example, the second movable electrode plate 22 has an outer shape similar to that of the first movable electrode plate 12, and similarly to the first movable electrode plate 12, the second movable electrode plate 22 is supported by the four flexure portions 26 and fixed electrodes. It is displaceable in the direction perpendicular to the plate surface of the plate 11.

【0014】各フレクチャア部26の他端はアンカー部
27にそれぞれ連結されており、これらアンカー部27
は例えばSiO2 膜よりなる絶縁層28を介してそれぞ
れアンカー部14上に搭載された構造となっている。な
お、この例では各フレクチャア部26もフレクチャア部
13と同様の形状を有するものとされている。第2可動
電極板22,フレクチャア部26及びアンカー部27は
第1可動電極板12,フレクチャア部13及びアンカー
部14と同様に、例えばポリシリコン膜等により一体に
形成される。
The other ends of the flexure parts 26 are connected to anchor parts 27, respectively.
Are mounted on the anchor portion 14 via an insulating layer 28 made of, for example, a SiO 2 film. In this example, each of the flexure parts 26 has the same shape as the flexure part 13. The second movable electrode plate 22, the flexure portion 26 and the anchor portion 27 are integrally formed of, for example, a polysilicon film or the like, like the first movable electrode plate 12, the flexure portion 13 and the anchor portion 14.

【0015】第2可動電極板22には係止孔25と対向
する位置に係止解除孔29が形成されており、またマイ
クロミラー15を通すための孔31が形成されている。
マイクロミラー15はこの孔31を介して第2可動電極
板22上に突出されている。ここで、係止爪21,係止
孔25及び係止解除孔29の寸法関係(大きさの関係)
について説明する。今、図2B中に示したように、係止
爪21の両可撓部23a,24a間の間隙をa,両係止
部23b,24bの互いの外側突端間の寸法をb,係止
孔25の幅をc,係止解除孔29の幅をd,可撓部23
a,24aの長さ(高さ)をe,第1可動電極板12の
厚さをf,両可撓部23a,24aの互いの外側面間の
寸法をgとする時、これらa〜gは次のような関係を満
たすように選定される。なお、係止爪21,係止孔25
及び係止解除孔29の各中心線は一致されている。
The second movable electrode plate 22 is formed with a lock release hole 29 at a position facing the lock hole 25, and a hole 31 for allowing the micromirror 15 to pass therethrough.
The micro mirror 15 is projected on the second movable electrode plate 22 through the hole 31. Here, the dimensional relationship (size relationship) of the locking claw 21, the locking hole 25, and the locking release hole 29.
Will be described. As shown in FIG. 2B, the gap between the flexible portions 23a and 24a of the locking claw 21 is a, the dimension between the outer protrusions of the locking portions 23b and 24b is b, and the locking hole is The width of 25 is c, the width of the lock release hole 29 is d, and the flexible portion 23
When the length (height) of a, 24a is e, the thickness of the first movable electrode plate 12 is f, and the dimension between the outer side surfaces of both flexible portions 23a, 24a is g, these a to g Are selected to satisfy the following relationships. The locking claw 21 and the locking hole 25
The center lines of the unlocking holes 29 are aligned with each other.

【0016】b>c>b−a>d>a c>g,e>f 即ち、可撓部23a,24aが閉じる方向に弾性変形す
ることにより、両係止部23b,24bは係止孔25を
通過し、弾性復帰することにより第1可動電極板12が
両係止部23b,24bによって係止される構造とされ
る。一方、係止解除孔29に対しては両係止部23b,
24bは通過することはできず、係止解除孔29の対向
する内縁29a,29bは常に両係止部23b,24b
の傾斜面23c,24c上に位置するものとされる。
B>c>ba-d> a c> g, e> f That is, the elastic portions 23a, 24a are elastically deformed in the closing direction so that the engaging portions 23b, 24b are engaged with the engaging holes. The first movable electrode plate 12 is locked by the locking portions 23b and 24b by passing through 25 and elastically returning. On the other hand, with respect to the unlocking hole 29, both locking portions 23b,
24b cannot pass through, and the inner edges 29a, 29b of the lock release hole 29 that face each other are always locked by both lock portions 23b, 24b.
Are located on the inclined surfaces 23c and 24c.

【0017】なお、これらa〜gの数値例を示せば、例
えば下記のような値に設定される。 a=5μm ,b=15μm ,c=11μm ,d=7μm e=10μm ,f=5μm ,g=9μm 次に、上記のような構成を具備する光スイッチ32の動
作について、図3を参照して説明する。図3(1)は第
1可動電極板12及び第2可動電極板22に対し、固定
電極板11との間において、それぞれ電圧が印加されて
いない状態を示したものであって、マイクロミラー15
が光路に挿入されている状態を示す。
If the numerical examples of these a to g are shown, for example, the following values are set. a = 5 μm, b = 15 μm, c = 11 μm, d = 7 μm e = 10 μm, f = 5 μm, g = 9 μm Next, with reference to FIG. 3, the operation of the optical switch 32 having the above-mentioned configuration will be described. explain. FIG. 3A shows a state in which no voltage is applied to the first movable electrode plate 12 and the second movable electrode plate 22 between the fixed electrode plate 11 and the first movable electrode plate 12 and the second movable electrode plate 22.
Shows the state of being inserted in the optical path.

【0018】マイクロミラー15を変位させて光路を切
り換えるべく、第1可動電極板12と固定電極板11と
の間に電圧を印加すると、静電気力により第1可動電極
板12は駆動され、固定電極板11側へ、つまり下方へ
変位する。この変位に伴い、係止爪21が係止孔25に
押し込まれて図3(2)に示した状態となり、第1可動
電極板12は係止爪21によって機械的に係止された状
態となる。従って、この状態では静電気力は不要であ
り、たとえ停電等により静電気力が消失しても第1可動
電極板12はこの位置を維持する。
When a voltage is applied between the first movable electrode plate 12 and the fixed electrode plate 11 so as to switch the optical path by displacing the micro mirror 15, the first movable electrode plate 12 is driven by electrostatic force to move the fixed electrode. It is displaced toward the plate 11 side, that is, downward. With this displacement, the locking claw 21 is pushed into the locking hole 25 to be in the state shown in FIG. 3B, and the first movable electrode plate 12 is mechanically locked by the locking claw 21. Become. Therefore, the electrostatic force is unnecessary in this state, and the first movable electrode plate 12 maintains this position even if the electrostatic force disappears due to a power failure or the like.

【0019】マイクロミラー15を光路に挿入して再度
光路切り換えを行う場合は第2可動電極板22と固定電
極板11との間に電圧を印加する。第2可動電極板22
は静電気力により駆動されて固定電極板11側に変位
し、この際係止解除孔29の両内縁29a,29bが図
3(3)に示したように係止爪21の両傾斜面23c,
24cに当接し、さらに第2可動電極板22が下降する
ことにより、両内縁29a,29bが両傾斜面23c,
24cを押圧する。
When the micromirror 15 is inserted in the optical path and the optical path is switched again, a voltage is applied between the second movable electrode plate 22 and the fixed electrode plate 11. Second movable electrode plate 22
Is driven by the electrostatic force to be displaced toward the fixed electrode plate 11 side, and at this time, both inner edges 29a and 29b of the lock release hole 29 have both inclined surfaces 23c of the lock claw 21 as shown in FIG.
24c, and the second movable electrode plate 22 is further lowered, so that both inner edges 29a and 29b move to both inclined surfaces 23c and
Press 24c.

【0020】この押圧により係止爪21はその可撓部2
3a,24aが弾性変形して図3(4)に示したように
両係止部23b,24bが完全に閉じた状態となり、こ
の状態で第2可動電極板22はその下降が阻止され、ま
た第1可動電極板12は係止爪21による係止が解除さ
れるため、図に示したように上昇して第2可動電極板2
2と当接する。第2可動電極板22への電圧印加をオフ
にすれば、両可動電極板12,22はそれぞれフレクチ
ャア部13,26の弾性復帰力によって上方へ引っ張ら
れ、これにより図3(1)の状態に復帰して光路が切り
換わる。
Due to this pressing, the locking claw 21 has its flexible portion 2
3a and 24a elastically deform so that both locking portions 23b and 24b are completely closed as shown in FIG. 3 (4), and in this state, the second movable electrode plate 22 is prevented from descending, and Since the first movable electrode plate 12 is unlocked by the locking claws 21, the first movable electrode plate 12 is lifted as shown in the drawing to move to the second movable electrode plate 2.
Abut 2. When the voltage application to the second movable electrode plate 22 is turned off, the movable electrode plates 12 and 22 are pulled upward by the elastic restoring force of the flexure parts 13 and 26, respectively, whereby the state of FIG. It returns and the optical path is switched.

【0021】このように、この例によれば第1可動電極
板12が固定電極板11側に下降変位している状態で停
電等により静電気力が消失しても第1可動電極板12は
上昇することなく、その位置を維持するため、スイッチ
状態が切り換わってしまうといった従来の問題を解消す
ることができる。図4は上記のような形状を有する係止
爪21の形成寸法の一例を工程順に示したものであり、
以下各工程(1)〜(5)について説明する。
As described above, according to this example, even if the electrostatic force disappears due to a power failure or the like while the first movable electrode plate 12 is displaced downward toward the fixed electrode plate 11, the first movable electrode plate 12 moves upward. Since the position is maintained without doing so, the conventional problem that the switch state is switched can be solved. FIG. 4 shows an example of the forming dimensions of the locking claw 21 having the above-described shape in the order of steps,
Each of the steps (1) to (5) will be described below.

【0022】(1)シリコン基板よりなる固定電極板1
1上にレジスト41を塗布し、パターニングして一対の
ホール42を形成する。 (2)メッキ技術を用いてホール42をニッケル43で
充填する。この際、シリコン基板上にはクロム/金など
のシードレーヤーを設けておき、ニッケルとの接合強化
を図ってもよい。 (3)さらにレジスト44を塗布し、パターニングして
ニッケル43が充填された一対のホール42上に図に示
したような大きさのホール45をそれぞれ形成する。
(1) Fixed electrode plate 1 made of silicon substrate
A resist 41 is applied on the surface 1 and patterned to form a pair of holes 42. (2) The holes 42 are filled with nickel 43 by using a plating technique. At this time, a seed layer of chromium / gold or the like may be provided on the silicon substrate to strengthen the bond with nickel. (3) Further, a resist 44 is applied and patterned to form a hole 45 having a size as shown in the drawing on each of the pair of holes 42 filled with nickel 43.

【0023】(4)ホール45に(2)と同様にニッケ
ルメッキを施す。(2)の工程で充填されたニッケル4
3の上には相対的に速いレートでニッケルメッキが堆積
し、レジスト41の上では相対的に遅いレートでニッケ
ルメッキが堆積することから図に示したような傾斜をも
ったニッケル46のメッキが形成される。 (5)レジスト41,44を剥離除去することにより、
ニッケルよりなる係止爪21が完成する。
(4) The hole 45 is plated with nickel in the same manner as in (2). Nickel 4 filled in step (2)
3 deposits nickel plating at a relatively high rate and nickel resist deposits on the resist 41 at a relatively slow rate. Therefore, nickel 46 having a slope as shown in the figure is formed. It is formed. (5) By peeling and removing the resists 41 and 44,
The locking claw 21 made of nickel is completed.

【0024】なお、係止爪21の構成材料にはニッケル
以外の金属材を用いてもよい。図5はこの発明の他の実
施例を示したものであり、図6はその要部を拡大して示
したものである。この例では第1可動電極板12を係止
する係止爪が図5に示したように固定電極板11上、第
1可動電極板12の中央方形部の両端縁12a,12b
にそれぞれ対応する位置に配置されたものとされる。こ
れら係止爪23,24は図2に示した係止爪21の各片
と同様の形状を有するものとされ、即ち係止爪23,2
4はそれぞれ固定電極板11上に直立形成された可撓部
23a,24aと、その可撓部23a,24aに鉤状を
なすように突設された係止部23b,24bとよりな
り、係止部23b,24bの上面は突端に向かって下降
する傾斜面23c,24cとされている。
A metal material other than nickel may be used as the constituent material of the locking claw 21. FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows an enlarged main part thereof. In this example, the locking claws for locking the first movable electrode plate 12 are provided on the fixed electrode plate 11 and both end edges 12a and 12b of the central square portion of the first movable electrode plate 12 as shown in FIG.
Are arranged at the positions respectively corresponding to. These locking claws 23 and 24 have the same shape as each piece of the locking claw 21 shown in FIG.
Reference numeral 4 is composed of flexible portions 23a and 24a formed upright on the fixed electrode plate 11, and locking portions 23b and 24b projectingly hooked to the flexible portions 23a and 24a. The upper surfaces of the stoppers 23b and 24b are inclined surfaces 23c and 24c that descend toward the projecting end.

【0025】係止爪23,24はその係止部23b,2
4bが互いに内向きとされて配置されており、第1可動
電極板12はこれら係止爪23,24間にその中央方形
部が押し込まれて係止される構造とされる。この係止状
態及び係止の解除を図6Bを参照して説明する。なお、
図6Bは一方の係止爪24のみについて示しているが、
他方の係止爪23も同様に動作する。
The locking claws 23 and 24 have locking parts 23b and 2 respectively.
4b are arranged so as to face each other, and the first movable electrode plate 12 has a structure in which the central rectangular portion is pushed between the locking claws 23 and 24 and locked. This locked state and unlocking will be described with reference to FIG. 6B. In addition,
Although FIG. 6B shows only one locking claw 24,
The other locking claw 23 operates similarly.

【0026】静電気力により第1可動電極板12を駆動
すると、第1可動電極板12はその変位に伴い、両係止
爪23,24間に押し込まれて係止される。係止の解除
は図1に示した光スイッチ32と同様に配置された第2
可動電極板22を静電気力により駆動変位させることに
よって行われ、変位に伴い第2可動電極板22の中央方
形部の両端縁22a,22bが両係止爪23,24の傾
斜面23c,24cを押圧して係止部23b,24bを
互いに開かせ、これにより第1可動電極板12の係止が
解除される。
When the first movable electrode plate 12 is driven by the electrostatic force, the first movable electrode plate 12 is pushed between the locking claws 23 and 24 and locked by the displacement thereof. The lock is released by the second switch arranged in the same manner as the optical switch 32 shown in FIG.
This is performed by drivingly displacing the movable electrode plate 22 with an electrostatic force, and the two end edges 22a and 22b of the central rectangular portion of the second movable electrode plate 22 move the inclined surfaces 23c and 24c of the two locking claws 23 and 24 along with the displacement. The locking portions 23b and 24b are opened by pressing so that the locking of the first movable electrode plate 12 is released.

【0027】なお、第2可動電極板22の両端縁22
a,22bの位置は第1可動電極板12の両端縁12
a,12bの位置に対してわずかに外側に位置され、つ
まり第2可動電極板22の中央方形部の幅は第1可動電
極板12の中央方形部の幅に対してわずかに大とされて
いる。また、第1,第2可動電極板12,22の厚さを
それぞれf,hとし、可撓部23a,24aの高さをe
とする時、これらは f+h>e>f を満たすように選定される。これにより第2可動電極板
22が両係止部23b,24bの下に嵌り込むことが防
止され、つまり第2可動電極板22が係止爪23,24
によって係止されることが防止される。
Both end edges 22 of the second movable electrode plate 22
The positions of a and 22b are the edges 12 of the first movable electrode plate 12.
It is located slightly outside of the positions of a and 12b, that is, the width of the central rectangular portion of the second movable electrode plate 22 is slightly larger than the width of the central rectangular portion of the first movable electrode plate 12. There is. The thicknesses of the first and second movable electrode plates 12 and 22 are f and h, respectively, and the heights of the flexible portions 23a and 24a are e.
, They are chosen to satisfy f + h>e> f. This prevents the second movable electrode plate 22 from being fitted under the locking portions 23b and 24b, that is, the second movable electrode plate 22 is locked by the locking claws 23 and 24.
Is prevented from being locked.

【0028】なお、この図5に示した光スイッチ51に
おいては一対の係止爪23,24によって第1可動電極
板12の中央方形部の両端を係止するようにしている
が、例えば係止爪を一方のみとし、一つの係止爪によっ
て係止することも可能である。
In the optical switch 51 shown in FIG. 5, both ends of the central rectangular portion of the first movable electrode plate 12 are locked by the pair of locking claws 23, 24. It is also possible to use only one pawl and lock with one locking pawl.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
静電気力により駆動されて固定電極板側へ変位した第1
可動電極板は係止爪によって自動的に係止され、つまり
機械的に係止されてその位置を維持する構造とされてい
るため、例えば停電等により静電気力が消失しても第1
可動電極板は上昇せず、よって静電気力の消失によりマ
イクロミラーが光路に挿入されていない状態から光路に
挿入された状態に切り換わり、スイッチ状態(出力ポー
ト)が切り換わってしまうといった従来の光スイッチの
不具合を解消することができる。
As described above, according to the present invention, the first electrode is driven by the electrostatic force and is displaced toward the fixed electrode plate side.
Since the movable electrode plate is automatically locked by the locking claws, that is, mechanically locked to maintain its position, even if the electrostatic force disappears due to, for example, a power failure, the first
The movable electrode plate does not rise, and therefore, the loss of the electrostatic force causes the micromirror to switch from the state where it is not inserted into the optical path to the state where it is inserted into the optical path, and the switch state (output port) switches. It is possible to eliminate the malfunction of the switch.

【0030】また、このように係止爪によって第1可動
電極板は係止されるため、固定電極板側へ変位した状態
を維持するために従来必要であった静電気力は不要とな
り、よって電力供給は不要となるため、その分消費電力
の低減化を図ることができる。なお、第1可動電極板の
係止状態の解除は第2可動電極板を用いて係止爪を弾性
変形させることにより、簡単に行うことができる。
Further, since the first movable electrode plate is locked by the locking claws in this manner, the electrostatic force conventionally required to maintain the state of being displaced to the fixed electrode plate side is unnecessary, and thus the power consumption is reduced. Since power supply is unnecessary, power consumption can be reduced accordingly. Note that the locked state of the first movable electrode plate can be easily released by elastically deforming the locking claw using the second movable electrode plate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Aはこの発明の一実施例を示す平面図、Bはそ
の断面図。
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of the present invention, and B is a sectional view thereof.

【図2】図1の要部拡大図、Aは平面図、Bは断面図。2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, A is a plan view, and B is a sectional view.

【図3】図1に示した光スイッチの動作を説明するため
の図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the optical switch shown in FIG.

【図4】図1における係止爪の形成方法を説明するため
の工程図。
4A to 4C are process drawings for explaining a method of forming the locking claw in FIG.

【図5】Aはこの発明の他の実施例を示す平面図、Bは
その断面図。
5A is a plan view showing another embodiment of the present invention, and B is a sectional view thereof.

【図6】図5の要部拡大図、Aは平面図、Bは断面図。6 is an enlarged view of a main part of FIG. 5, A is a plan view, and B is a sectional view.

【図7】Aは従来の光スイッチを示す平面図、Bはその
断面図。
FIG. 7A is a plan view showing a conventional optical switch, and B is a sectional view thereof.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/08 B81B 7/02 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/08 B81B 7/02 JISST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定電極板と、その固定電極板と対向配
置され、フレクチャア部及びアンカー部を介して固定電
極板に結合された第1の可動電極板と、その第1の可動
電極板上に直立形成されたマイクロミラーとを備え、静
電気力により上記第1の可動電極板を上記固定電極板の
板面に対して垂直方向に駆動して上記マイクロミラーを
変位させることにより入射する光の光路切り換えを行う
光スイッチにおいて、 上記固定電極板上に、上記駆動により上記固定電極板側
に変位した上記第1の可動電極板を係止する係止爪を有
し、 その係止爪を弾性変形させて上記係止を解除する第2の
可動電極板を有することを特徴とする光スイッチ。
1. A fixed electrode plate, a first movable electrode plate which is disposed so as to face the fixed electrode plate and is coupled to the fixed electrode plate via a flexure portion and an anchor portion, and on the first movable electrode plate. And a micromirror formed upright on the first movable electrode plate by electrostatic force to drive the first movable electrode plate in a direction perpendicular to the plate surface of the fixed electrode plate to displace the micromirror. In the optical switch for switching the optical path, a locking claw for locking the first movable electrode plate displaced to the fixed electrode plate side by the driving is provided on the fixed electrode plate, and the locking claw is elastic. An optical switch having a second movable electrode plate that is deformed to release the locking.
【請求項2】 請求項1記載の光スイッチにおいて、 上記係止爪は上記固定電極板上に近接して直立形成され
た一対の可撓部と、それら可撓部の先端に、下面が互い
に外向きに突出され、上面が互いの外側に向かって下降
する傾斜面とされて形成された一対の係止部とよりなる
ものとされ、 上記第1の可動電極板は係止孔を具備するものとされ
て、上記駆動による変位に伴い、その係止孔に上記係止
爪が押し込まれて係止される構造とされ、 上記第2の可動電極板は上記マイクロミラーを通す孔と
係止解除孔とを備え、上記第1の可動電極板の上方に配
置されて静電気力により上記固定電極板側に駆動変位さ
れるものとされ、その変位に伴い、係止解除孔の対向す
る内縁が上記両傾斜面を押圧して上記一対の係止部を閉
じさせることにより上記第1の可動電極板の係止を解除
する構造とされていることを特徴とする光スイッチ。
2. The optical switch according to claim 1, wherein the locking claws are a pair of flexible portions formed upright in proximity to the fixed electrode plate, and lower surfaces of the flexible portions are provided at the tips of the flexible portions. The first movable electrode plate is provided with a pair of locking portions that are formed so as to project outward and the upper surfaces thereof are inclined surfaces that descend toward the outside. With the displacement caused by the drive, the locking claw is pushed into the locking hole and locked, and the second movable electrode plate is locked with the hole through which the micromirror is inserted. And a disengagement hole, which is disposed above the first movable electrode plate and is driven and displaced to the fixed electrode plate side by an electrostatic force. By pressing both inclined surfaces to close the pair of locking parts, An optical switch having a structure for unlocking the first movable electrode plate.
【請求項3】 請求項1記載の光スイッチにおいて、 上記係止爪は上記固定電極板上に直立形成された可撓部
と、その可撓部に鉤状をなすように突設された係止部と
よりなり、その係止部の上面は突端に向かって下降する
傾斜面とされて、上記第1の可動電極板の両端縁に対応
する位置に係止部が互いに内向きとされてそれぞれ配置
され、 上記第1の可動電極板は上記駆動による変位に伴い、上
記両係止爪間に押し込まれて係止される構造とされ、 上記第2の可動電極板は上記マイクロミラーを通す孔を
備え、上記第1の可動電極板の上方に配置されて静電気
力により上記固定電極板側に駆動変位されるものとさ
れ、その変位に伴い、両端縁が上記両係止爪の傾斜面を
押圧して係止部を互いに開かせることにより上記第1の
可動電極板の係止を解除する構造とされていることを特
徴とする光スイッチ。
3. The optical switch according to claim 1, wherein the locking claw is provided with a flexible portion formed upright on the fixed electrode plate, and a hook provided on the flexible portion so as to project like a hook. The upper surface of the locking portion is an inclined surface that descends toward the projecting end, and the locking portions are directed inward at positions corresponding to both end edges of the first movable electrode plate. Each of the first movable electrode plates is arranged so as to be pushed and locked between the locking claws according to the displacement by the driving, and the second movable electrode plate passes through the micromirror. A hole is provided, the hole is arranged above the first movable electrode plate, and is driven and displaced toward the fixed electrode plate side by an electrostatic force. With the displacement, both end edges are inclined surfaces of the locking claws. Of the first movable electrode plate by pressing to open the locking parts to each other An optical switch characterized by having a structure for releasing.
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