| 研究課題/領域番号 |
21K14219
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
岡本 有貴 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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 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 / 2軸動作 / ToF計測 / MEMSスキャナー / ブレ防止機構 / 静電引力アクチュエータ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、自動車やロボットのような移動体上から計測しても振動によるブレがなく測距できる移動物体用小型LiDARの実現である。また、そのために、ミラー位置の補正が行えるブレ防止機構を搭載したMEMSミラーを実現する。具体的には、XYに動作できるマイクロステージ機構と、スキャニングミラー機構を集積したMEMS素子を実現する。本研究によりブレ対策をLiDAR内部で行うことができ、数cm四方までの小型化が行える。更に、従来つけられなかった箇所でブレ防止が行えるため、高解像度化ができ、障害物の早期検知といった自動運転の安全性能の向上にもつながる。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、自動車やロボットのような移動体上から計測しても振動によるブレがなく測距できる移動物体用小型Detection and Ranging(LiDAR)に用いる、
ブレ防止機構搭載MEMSスキャナの開発である。研究期間全体を通しMEMSスキャナ構造の実現、XY面内駆動アクチュエータの実現とスキャナ構造の集積、MEMSスキャナの高性能化と小型化を達成し、計画通りに研究を行うことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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