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光歪素子を型に用いた精密マイクロ成形によるフォトニック結晶の作成

研究課題

研究課題/領域番号 18560114
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関日本大学

研究代表者

白井 健二  日本大学, 工学部, 教授 (50256814)

研究分担者 吉川 義雄  日本大学, 工学部, 教授 (00059932)
小林 義和  日本大学, 工学部, 講師 (60277390)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,670千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードPLZT / 型技術 / マイクロ成型 / 機械工作 / マイクロデバイス
研究概要

PLZT(ジルコン酸チタン酸鉛ランタン)を型材料とし,型形状に対応して形状変形するマイクロ型を用いた成形装置を開発した。成形装置は形状変形する型が,光学系を内蔵したモールドベース内に設置されている。この形状変形する型は,光を透過するガラス基板上にPLZTが接着されており,成形形状に対応するマスクを通過した光によりPLZT表面が自己変形する。この変形した凹部に光硬化性樹脂を充填し,スクレーパーにより表面を平坦化し,上型を閉じ,上部から紫外線を照射し樹脂を硬化させる。複雑な3次元形状を成形する場合には,成形形状を分割したマスクを複数枚用意し,上型の閉じ量を制御し,型の開閉に対応してマスク形状を変化させ,積層方式により成形し3次元形状構造物を作成する。積層高さ数μm,平面的な大きさ最大数mm程度のものを積層していくことにより最終的に3次元形状構造物を数μmレベルの寸法精度で成形することを目標としている。
平成18年度は成形装置の試作機の開発を主に行った。また,成形精度に影響するPLZTの変位量を同定するためのPLZT変位実験も平行して行った。その結果,マスクを用い部分的に紫外線を照射しても,正確にはマスク形状に変位が発生しないことがわかった。これはマスク形状に電位が発生するのではなく,電位が広範囲に広がって発生するためと考えられる。しかし,今回作成したPLZT素子では表面変位を数μm程度発生できることを確認した。次年度の平成19年度ではこの電位の広がりを制御し,所定の凹凸を作成できるように素子部に機構を設け実験する予定である。そして,1次元および2次元的な配列をもつフォトニック結晶を試作する予定である。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (28件)

  • [雑誌論文] Multi-axis Milling for Micro-texturing2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi
    • 雑誌名

      International Journal of Precision Engineering and Manufacturing Volume 9 Number 1

      ページ: 34-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-axis Milling for Micro-texturing2008

    • 著者名/発表者名
      Y., Kobayashi
    • 雑誌名

      International Journa 1 of Precision Engineering and Manufacturing Vol. 9, No. 1

      ページ: 34-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 光歪特性を利用した自己変形型の評価システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2007年度春季大会学術講演会

      ページ: 865-866

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Micro-Part Molding System using Die Enabling Shape Transformation Control-Characteristics Verification of Photostrictive Element PLZT Ceramics using New Measuring Device-2007

    • 著者名/発表者名
      D. Aizawa
    • 雑誌名

      euspen 2007 VolumeII

      ページ: 469-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光歪特性素材を用いたマイクロ成形用自己変形型の開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 雑誌名

      型技術 22巻8号

      ページ: 54-55

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面テクスチャの広領域化適用のための生成システム2007

    • 著者名/発表者名
      川島 真一
    • 雑誌名

      日本大学工学部紀要 49巻1号

      ページ: 79-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エンドミル加工による表面テクスヂャの形状精度評価に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      戸井田 直仁
    • 雑誌名

      日本大学工学部紀要 49巻1号

      ページ: 85-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] STUDY ON IMPROVEMENT OF ACCURACY IN END MILL MACHINING2007

    • 著者名/発表者名
      S. Iso
    • 雑誌名

      ASPE 2007 Annual Meeting (CD-R)

      ページ: 4-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムを用いた微小部品の3次元形状測定2007

    • 著者名/発表者名
      原 靖彦
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 10巻4号

      ページ: 291-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] evelopment of Micro-Part Molding System using Die Enabling Shape Transformation Control -Cha racteristics Verification of Photostrict ive Element PLZT Ceramics using N ew Measuring Device2007

    • 著者名/発表者名
      D., Aizawa
    • 雑誌名

      euspen 2007

      ページ: 469-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] STUDY ON IMPROVEMENT OF ACCURACY IN END MILL MACHINING2007

    • 著者名/発表者名
      S., Iso
    • 雑誌名

      ASPE 2007 Annual Meeting

      ページ: 4-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Micro-Part Molding System using Die Enabling Shape Transformation Control-Characteristics Verification of Photostrictive Element PLZT Ceramics using New Measuring Device-2007

    • 著者名/発表者名
      D. Aizawa
    • 雑誌名

      euspen 2007 Volume II

      ページ: 469-472

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 光歪特性素材を用いたマイクロ成形用自己変形型の開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 雑誌名

      型技術 22巻8号

      ページ: 54-55

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 表面テクスチャの広領域化適用のための生成システム2007

    • 著者名/発表者名
      川島真一
    • 雑誌名

      日本大学工学部紀要 49巻1号

      ページ: 79-83

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エンドミル加工による表面テクスチャの形状精度評価に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      戸井田直仁
    • 雑誌名

      日本大学工学部紀要 49巻1号

      ページ: 85-92

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] STUDY ON IMPROVEMENT OF ACCURACY IN END MILL MACHINING2007

    • 著者名/発表者名
      S. Iso
    • 雑誌名

      ASPE 2007 Annual Meeting CD-R

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムを用いた微小部品の3次元形状測定2007

    • 著者名/発表者名
      原靖彦
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 10巻4号

      ページ: 291-297

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光歪特性を利用した自己変形型の評価システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2006年度春季大会学術講演会

      ページ: 865-866

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光歪特性による形状変形制御可能な型を用いた微小部品成形システムの開発2006

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2006年度秋季大会学術講演会

      ページ: 835-836

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 光歪特性を用いた形状変形制御可能な型に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2006年度東北支部講演会

      ページ: 37-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 光歪特性による形状変形制御可能な型を用いた微小部品成形システムの開発2006

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2006年度秋季大会学術講演会

      ページ: 835-836

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光歪特性を用いた形状変形制御可能な型に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 雑誌名

      精密工学会2006年度東北支部講演会

      ページ: 37-38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] エンドミル加工による表面テクスチャの平面度評価に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      池田直人
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] エンドミル加工による表面テクスチャの精度補正に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      磯峻介
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 形状変形可能な型に用いるPLZTセラミックスの特性検証2008

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた微小部品の積層造形2008

    • 著者名/発表者名
      田中祥一郎
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 微小物体の3次元形状再構成2008

    • 著者名/発表者名
      原靖彦
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 規則的表面テクスチャの広領域加工2008

    • 著者名/発表者名
      橋本慧
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学 生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 規則的表面テクスチャの広領域加工2008

    • 著者名/発表者名
      橋本 慧
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] エンドミル加工による表面テクスチャの平面度評価に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      池田 直人
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] エンドミル加工による表面テクスチャの精度補正に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      磯 峻介
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 形状変形可能な型に用いるPLZTセラミックスの特性検証2008

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた微小部品の積層造形2008

    • 著者名/発表者名
      田中 祥一郎
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 微小物体の3次元形状再構成2008

    • 著者名/発表者名
      原 靖彦
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 規則性を有する表面テクスチャの広領域加工に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      橋本慧
    • 学会等名
      第50回 日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた3次元成形システムによる微小部品の成形精度向上2007

    • 著者名/発表者名
      田中祥一郎
    • 学会等名
      第50回 日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた3次元成形システムによる微小部品の積層造形2007

    • 著者名/発表者名
      田中祥一郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会 東北支部 第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 精度補正システムを用いたエンドミルによる溝加工に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      磯峻介
    • 学会等名
      計測自動制御学会 東北支部 第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 自己変形型のための光歪素子特性計測2007

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 学会等名
      計測自動制御学会 東北支部 第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Multi-axis milling for micro-texturing2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kobayashi
    • 学会等名
      Asian Symposium for Precision Engineering Nanotechnology 2007
    • 発表場所
      Gwangju, Korea
    • 年月日
      2007-11-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光歪特性素材を用いたマイクロ成形用自己変形型の開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤大輔
    • 学会等名
      型技術者会議 2007
    • 発表場所
      大田区産業プラザPio
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光歪特性素材を用いたマイクロ成形用自己変形型の開発2007

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 学会等名
      型技術者会議2007
    • 発表場所
      大田区産業プラザPio
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた3次元成形システムによる微小部品の作成2007

    • 著者名/発表者名
      田中 祥一郎
    • 学会等名
      2007年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      苫小牧工業高等専門学校
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-axis milling for micro-texturing2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kobayashi
    • 学会等名
      Asian Symposium for Precision Engineering Nanotechnology 2007
    • 発表場所
      Gwangju,Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた3次元成形システムによる微小部品の積層造形2007

    • 著者名/発表者名
      田中 祥一郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 精度補正システムを用いたエンドミルによる溝加工に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      磯 峻介
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 自己変形型のための光歪素子特性計測2007

    • 著者名/発表者名
      相澤 大輔
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第239回研究集会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 規則性を有する表面テクスチャの広領域加工に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      橋本 慧
    • 学会等名
      第50回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光硬化性樹脂を用いた3次元成形システムによる微小部品の成形精度向上2007

    • 著者名/発表者名
      田中 祥一郎
    • 学会等名
      第50回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-axis milling for micro-texturing2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu, Kobayashi
    • 学会等名
      Asian Symposium for Precision Engineering Nanotechnology 2007
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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