Development of a MEMS scanner integrated with an stabilizer for a compact LIDAR

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14219
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Okamoto Yuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (40880753)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: MEMSスキャナ / MEMSミラー / 圧電薄膜アクチュエータ / 静電アクチュエータ / 電磁駆動アクチュエータ / LiDAR

Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop a MEMS scanner with an anti-vibration function for use in compact detection and ranging (LiDAR) systems for moving objects, which can measure distances from moving objects such as cars and robots without vibration-induced blurring. We achieved the realization of the MEMS scanner structure, the realization of the in-plane XY actuator, the integration of the scanner structure with the XY actuator, and the enhancement of the performance and miniaturization of the MEMS scanner. In conclusion, we were able to do the research as planned.

Free Research Field

MEMS

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で実現した技術は、ジンバルのような大きな機構なしにブレ補正を行うことができ、移動体上での光スキャンの性能向上・小型化につながる。これは、自動移動ロボット(AMR)や自動運転車などからの長距離計測の高精度化をもたらし、ロボットの自己位置推定の高精度化・自動運転技術の高度化に必要なセンサ技術であると考える。また、研究の過程で実現した超小型MEMSスキャナ技術や非対称フレームによる2軸MEMSスキャナ技術はスキャナだけでなく、電磁駆動方向の機械的な変換や、複数アクチュエータによる連成振動の高度化といったMEMSアクチュエータ全体を進歩させるものである。