マイクロマシン駆動用の光学式アクチュエータの開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650293
• 研究機関: 岐阜工業高等専門学校
• 研究代表者: 稲葉 成基 岐阜工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (30110183)
• 研究分担者: 羽根 一博 東北大学, 工学科, 教授 (50164893)
• キーワード: 光熱効果 / アクチュエータ / マイクロマシン / 形状記憶合金 / 光ファイバ

研究概要

平成7年度は以下の二つの光駆動マニピュレータに関する研究を行う予定であった。個々にその研究実績の概要を報告する。
形状記憶合金の微細パターンを用いたマニピュレータ
40℃で直線回復するように記憶された厚さ0.1mmの形状記憶合金の板をマイクロフォトファブリケーションにより微細加工し、棒状の片持ち梁の支持部に十字の足が出るように加工した。この四本の足に順次半導体レーザ光を照射することによって、Z軸周りの2方向変位を実現した。変位のレーザ出力依存性、および周波数特性を測定した。
形状記憶線を用いた楕円共振振動
直径0.1mm、長さ20mmの直線記憶された形状記憶線に直交する2方向から半導体レーザ光を照射して、光熱効果により、Z軸周りの2方向変位を実現した。変位のレーザ出力依存性、および周波数特性を測定した。また、どちらの方向の共振周波数も等しいので、レーザ光を強度変調する位相を互いに90度ずらすことによって、z軸周りで共振楕円振動を実現した。
本年度の計画は以上であったが、さらに光ファイバーと形状記憶線およびマイクロフォトファブリケーションで製作した持具を用いて直径1mm長さ20mm程度の光駆動マイクログリッパを試作した。照射するレーザ出力が300mWで、直径1mm重さ30mg重程度の小球を把握することができる。

研究成果

• [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of resonance freguency of shelpe-memory alloy vibrated Photothermally" Jpn. J. Appl. Phys. 33. 5064-5066 (1994)
• [文献書誌] 熊崎裕教: "光ファイバのコマの光熱振動を利用した圧力センサー" 真空. 38. 176-178 (1995)
• [文献書誌] S, Inaba: "Photothermal vibration of fibor core for vibration=type sensor" Jpn. J. Appl. Phys.34. 2018-2021 (1995)
• [文献書誌] K. Hane: "Photothermal and photoaconstic effects in optical sensors" Tech. Digest. 13thsymp. Sens.117-120 (1995)
• [文献書誌] H.Kumazaki: "Photomechanical Sensor Using a Photo thermal vibration of an optical fibor in liqaid" Tech. Digese. 13th Sems. Symp.41-44 (1995)
• [文献書誌] H. Kumazaki: "Temperafure Characteristics of vibrating type sensor using Micromachined opeical fiber-tip" Opt. Rev. ((印刷中))
• [文献書誌] H. Kumazaki: "Pressure deplndence of resonancy charaeleristics of the micwcanthenr fabricaled from opelcal fiber" Vacunm. ((印刷中))