2015 Fiscal Year Annual Research Report
単一駆動部による多自由度MEMSスキャナの制御とそのデバイス応用
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15H05514
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
岩瀬 英治 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70436559)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノマイクロメカトロニクス / MEMSスキャナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単一駆動部のみで3軸駆動することを目指して、支持梁の幾何形状を工夫した新たなタイプの3自由度MEMSスキャナに関して、理論設計・シミュレーション・構造の試作および評価まで段階的に行った。
理論および有限要素法シミュレーションを用いて支持梁およびミラー部の形状設計を行った。具体的には、一対の支持梁のみで3自由度を実現するため、T字型やΠ字型のはりとすること、また梁幅や長さなどの各パラメータを決定する設計手順を明らかにした。
また、SOI（Silicon on Insulator）ウェハを用いて駆動部を持たないMEMSスキャナ構造を試作し、基本特性（共振周波数）の計測およびシミュレーションとの比較を行った。その結果、設計通りの周波数で設計通りの共振周波数モードが発生し、ミラーの走査が行えていることを確認した。
さらに、ローレンツ力を利用した駆動部を備えたMEMSスキャナの考案・試作を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画の、支持梁の幾何形状を工夫した新たなタイプの3自由度MEMSスキャナに関する理論設計・シミュレーション・構造の試作および評価すべて、計画通り行った。その結果において、試作したMEMSスキャナ構造の共振周波数特性は、当初予想よりも良いものであったことが理由の一つとして挙げられる。
さらに、本来は平成28年度以降の計画であった、駆動部を備えたMEMSスキャナに関して、ローレンツ力による駆動の考案・試作を行っていることから、当初計画以上に進展していると捉えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
駆動部を備えたMEMSスキャナに関して、現在検討しているローレンツ力以外の駆動方式（静電気力・圧電効果など）も検討を行うと共に、駆動部を備えたMEMSスキャナの駆動特性の評価を行う。
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