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機械音波相互作用を利用した低電圧駆動型マイクロミラーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K17593
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロシステム
電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

佐々木 敬  東北大学, 工学研究科, 助教 (60633394)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード光MEMS / マイクロミラー / 焦点可変ミラー / MEMS / 音波 / 振動 / マイクロマシン
研究成果の概要

マイクロミラーには一般に小さな駆動電圧で大きな変位や回転角度が求められる。そのため、レーザー走査が必要な機器においては、マイクロミラーは小さな駆動電圧で大きな動作が達成可能な、共振を主に利用し駆動される。音響空洞構造は、共振状態のデバイスから放射される音波エネルギを構造内に閉じ込め、更なる変位や回転角度の増大を目的として考案された。製作したマイクロスキャナ構造において、単純な平面基板上へ設置したものより、適切な空洞長を持つ基板構造に置いたものにおいて振幅の増加が見られ、スキャナ構造においても音響空洞の効果が実験的に確認された。また、任意形状の音響空洞解析のための数値計算環境の基盤が整った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

微小電気機械システムの特にマイクロミラーの低消費電力化のため、大気中に放出される音波エネルギ放射低減構造について研究を行った。マイクロミラー周囲に設置した音響空洞構造の解析及び実験を行った。単純な構造のみでなく、任意形状の音響空洞構造やデバイス形状に対する解析環境の基盤が整った。また、実験的にも音響空洞構造の効果が観測され、デバイスの低電圧化の一つの手法として期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Evaluation of Scanning Micromirror with Acoustic Cavity2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sasaki, Takuya Kanesawa, Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      2018 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響空洞を備えたマイクロスキャナの特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      金澤 卓哉,佐々木 敬,羽根 一博
    • 学会等名
      日本機械学会 東北支部 第 53期
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 節点支持を用いた共振型焦点可変ミラーの製作および特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田拓郎,佐々木敬,羽根一博
    • 学会等名
      2017年度精密工学会東北支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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