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光プローブ走査システムのための集積可能なマイクロアクチュエータ

Research Project

Project/Area Number 12131210
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

南 和幸  山口大学, 工学部, 教授 (00229759)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江 鍾偉 (江 鐘偉)  山口大学, 工学部, 教授 (60225357)
Project Period (FY) 2000 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥23,100,000 (Direct Cost: ¥23,100,000)
Fiscal Year 2003: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
Fiscal Year 2002: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥12,600,000 (Direct Cost: ¥12,600,000)
Keywordsプローブ走査 / マイクロアクチュエータ / マイクロマシニング / 光導波路
Research Abstract

(1)繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの駆動評価
試作した繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの動作評価を行った。評価用測定方法および専用の測定ユニットを開発した。電極間距離、印加(駆動電圧)、駆動周波数に対する移動速度、1サイクル当たりの移動距離、発生力を測定した。電極間距離は繊毛がほとんど変形を受けない190μmの時に、移動速度、1サイクル当たりの移動距離、発生力共に最大を示した。速度の最大は駆動電圧150V、駆動周波数100Hz付近で500μm/秒強であった。1サイクル当たりの移動距離は、駆動周波数が大きいほど高い値を示し、20Hzを越えると急激に低下した。可動電極基板が上下に運動する機構なので、電極基板の上下運動による空気の粘性抵抗、ならびに繊毛電極の高さ不均一性による共振周波数の低下が原因と考えられる。発生力は駆動周波数の依存性はなかった。発生力も駆動電圧に依存して大きくなった、駆動電圧150Vのとき発生力46mgf(0.45mN)であった。
(2)繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータによる光導波路(光ファイバー)の駆動
繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの機構において、可動電極基板を円柱状の光ファイバーに置き換えて駆動できるか否か検討した。直径250μmのプラスチック光ファイバーにAl電極コート、絶縁コートを施すプロセスを開発した。駆動できる方向は、繊毛方向と光ファイバー長手方向が平行である場合に限られた。光ファイバーが変形し易いため安定な駆動は難しかったが、駆動できることを確認した。これにより本アクチュエータ機構を光プローブを走査するための駆動機構として基本的に使用可能であることが確認できた。今後の課題は周波数特性の改善、光導波路の安定駆動のための駆動機構の改良である。

Report

(4 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] Kazuyuki Minami et al.: "Electrostatic Micro Actuator with Distributed Ciliary Electrodes (E-Maccel)"Proc.the 20th Sensor Symposium. 20th. 65-69 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 南 和幸 他: "繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの動作特性"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. V. 289-290 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 岩崎雄亮 他: "繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの動作特性"日本機械学会中国四国支部第42期総会・講演会講演論文集. 443-444 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 南 和幸: "マイクロマシニングによるナノアクチュエータの展望"精密工学会誌. 69. 188-191 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 南 和幸, 矢野修一: "繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータ"第20回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム. (発表予定). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 岩本 智彦, 南 和幸: "導波路直接駆動型光デバイスの試作"日本機械学会中国四国支部第40期講演会講演論文集. No.025-1. 431-432 (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 石原 三紀夫, 南 和幸, 棟近 真也: "繊毛を用いた静電マイクロアクチュエータ"日本機械学会中国四国支部第40期講演会講演論文集. No.025-1. 433-434 (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 南 和幸, 甲斐英樹, 川森 保明: "紫外レーザによる金属の低温CVD"第18回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム講演概要集. 61 (2001)

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      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2018-03-28  

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