マイクロアクチュエータと複合した集積型光計測システム

与微执行器相结合的集成光学测量系统

基本信息

批准号：
14702039
负责人：
佐々木実
金额：
$ 14.56万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

高性能な小型レーザスキャン式変位センサを可能にする研究を進めた。1 変位センサ:レーザビームはスキャニングせずに対象物に照射し反射光の光量や反射角を検出するPosition Sensitive Detectorを組み合わせた、三角測量型小型距離センサを開発した。昨年度までのセンサからの改良としてレーザダイオードをセンサ上に固定した。新しい製作プロセスであるウェハ折り曲げに関しては、ポリマー材料であるフォトレジストを金属銅めっきに替えた。湿度などの影響で経時変化するようなことは無くなった。製作における歩留まり・安定性も高まり、上記改良型センサに関しては、折り曲げ部分を増加させても安定して、デバイス製作が、可能になった。すなわち、アクチュエータのようなパッケージングが難しいとされるデバイスとも組み合わせができる見通しがついた。2 光スキャナ:消費電力の少ない静電駆動式光スキャナの改良を進めている。低電圧駆動が可能な光スキャナについては、5Vで7.3°のミラー回転角を得た。この値は、これまで報告させている低電圧光スキャナで世界最大の値である。本特性はミラーを支えるトーションバーに張力を加えることで、回転方向には柔らかく、かつ、その他の回転方向には堅牢にすることが出来たことによる。2005年6月に開催される国際会議Transducers'05で発表予定である。また、光スキャナ内部に回転角センサを組み込む研究も進めた。結晶シリコンがもつピエゾ抵抗効果を利用し、せん断応力を検出する、温度ドリフトの影響を受け難い回転角センサを実現した。本方式は圧力センサにおいて実績のあるセンサである。変調方式の検出方法を併用することで、角度分解能0.03°を確認した。1と2いずれも、従来の光センサや光スキャナが抱えていた難問を解決するものである。

我们进行了研究，以实现高性能，紧凑的激光扫描型位移传感器。 1位移传感器：我们开发了一个三角型型小距离传感器，该传感器结合了位置敏感检测器，该探测器将激光束辐射到对象上而无需扫描以检测反射光的量和反射角度。作为从传感器到去年的改进，将激光二极管固定在传感器上。对于新的制造过程，将晶片弯曲（聚合物材料，光片天）用金属铜板代替。由于湿度或其他因素的影响，它不再随时间变化。制造过程的产量和稳定性也得到了改善，即使折叠部分增加，上述改进的传感器也是稳定的，从而可以制造设备。换句话说，可以预期它可以与被认为难以打包的执行器等设备结合使用。 2光学扫描仪：我们正在努力改善具有低功耗的静电驱动的光学扫描仪。对于能够低压驱动的光学扫描仪，在5V时获得了7.3°的镜面旋转角度。该值是世界上有史以来最大的低压光学扫描仪。该特征是，通过将张力施加到支撑镜子的扭转杆上，可以使其在旋转方向上柔软并在其他旋转方向上稳健。该演讲将在2005年6月举行的国际会议透射仪05上举行。还进行了研究，以在光学扫描仪内部纳入旋转角度传感器。使用晶硅的压电效应，我们已经实现了一个旋转角度传感器，该旋转角度传感器检测剪切应力，并且不容易受到温度漂移的影响。该方法是压力传感器中经过验证的传感器。通过使用调制检测方法与0.03°的角度分辨率结合使用。 1和2都解决了常规光学传感器和光学扫描仪所面临的困难问题。