2013 Fiscal Year Annual Research Report
感光性ポリマーを用いた低コスト、大偏向角駆動ＭＥＭＳミラーの研究
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23360113
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
大平 文和 香川大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80325315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝明 香川大学, 工学部, 准教授 (10378797)
生津 資大 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90347526)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | マイクロマシン / マイクロミラー / MEMS / ポリマーデバイス / マイクロファブリケーション / 知能機械システム / マイクロメカトロニクス |
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| Research Abstract |
１．ポリマーを用いた電磁駆動型ミラー
（１）これまで検討した感光性ポリイミドに追加して、製膜条件等が明らかで一層の加工プロセスの簡易化、低コスト化が期待出来るSU―８材料を用いた、従来と同構成のMEMSミラーを提案、検討した。その結果、SU－８を用いたデバイスについても、フォリソとウェットエッチングによる簡便なプロセスでミラーデバイスを実現出来た。（２）FEM解析により、本構成の稼動部にかかる応力の最大値でも本材料は十分な耐力があることが明らかとなった。また、想定使用温度範囲（－１０～７０℃）で機械的特性を評価し、ヤング率等に大きな変化はないことを示した。（３）本デバイスの光偏向特性を評価し、DC駆動で±３０度以上の偏向角を得た。また、モード解析によりヒンジの剛性の変化を解析し、３０Hzの制御帯域を実現した。（４）誘導起電力による角度センサーを集積したデバイスを設計、製作した。搭載センサーのデータの信号処理により、得られた信号でフィードバック制御が可能であることを示した。
２．SU－８と磁性粒子を用いた磁気駆動型ミラー
（１）磁性粒子を混合したSU－８によるトーションバー形状としてミアンダ構造を採用し、これにより２枠構造にすることなく、設計の自由度が大きくかつ２軸の大偏向駆動を可能とした。（２）トーションバーにつき有限要素法解析を行い、適切な折り返し数、長さ、幅にすることにより、本材料の破談応力である40MPa以下での駆動が可能であることを示した。（３）得られた寸法値を用いて解析を行い、光偏向角度２０度の場合でも、バーに加わる応力値は材料の破断応力以下であることを示した。（４）本構成によるミラーデバイスを設計、製作し、その周波数特性を評価した結果、解析値とほぼ同じ実測値を得た。これより、本提案のMEMSミラーを実現出来ることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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