2019 Fiscal Year Research-status Report
大口径高効率新規液晶レンズの創製及びその応用に関する研究
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17K06368
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
河村 希典 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (90312694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 進 秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (50005401)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 液晶レンズ / レンズ特性 / 光学位相差 / レンズパワー / 焦点距離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、機械的駆動部を必要せず電圧のみにより凸レンズ特性～凹レンズ特性を制御可能な輪帯電極及び高抵抗膜を有する液晶レンズを設計・作製し、少数の輪帯電極でも理想的な球面状のレンズ特性を示す「有効なレンズ径の拡大」と有効径を維持しつつ「レンズパワー（焦点距離の逆数）の可変幅を拡大」することで、液晶層の利用効率が最大で且つ滑らかな放物面状の光学位相差分布（屈折率分布）を実現することである。令和元年度では、昨年度での問題点を改善し、以下の研究を行った。
(1) 輪帯電極・円形スリット高抵抗膜及び外部フレネル型電極を有する液晶レンズの試作・評価を行った。大口径のレンズ直径とする約25mm～30mmを維持しつつ、レンズ性能を示す理想的な放物面状のレンズ特性となるレンズ効率の向上とレンズパワーの増大を目的としたフレネル型電極構造を付加した液晶レンズの試作とその光学的な評価を行った。
(2) 試作した液晶レンズを用いて，実際に実体顕微鏡に配置し，機械的駆動部無く焦点を移動できる全焦点位置画像処理システムを構築した。この液晶レンズを全焦点位置画像処理システムに適用するための問題点等を明らかにした。
(3)遠近両用・老眼用可変メガネへ液晶レンズを適用するために，試作したレンズ径が大きい液晶レンズについての問題点等を明らかにした。
(4)今年度の研究計画における各々の課題目標の位置付けを明確にし、問題点等の抽出を行った。さらに実用化に向けた考察を加えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
少数の輪帯電極により液晶層の利用効率が最大で且つ滑らかな放物面状の光学位相差分布となる輪帯電極及び高抵抗膜を有する液晶レンズを設計・試作し，新たな円錐状レンズ特性をも電圧で制御できることを見出し，おおむね順調に研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
電極構造を改良することで、輪帯電極に同一周波数で電圧駆動することを見出し、有効なレンズ径の拡大と有効径を維持しつつレンズパワーの可変幅を拡大する見込みができた。次年度では，さらに研究を進めるために下記の内容の研究を行う予定である。
(1) 輪帯電極の電極幅を考慮した液晶レンズの試作及び評価
(2) 円錐状レンズ特性を有する液晶レンズの光学的評価
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| Causes of Carryover |
研究代表者は分担者と共同で、少数の輪帯電極により液晶層の利用効率が最大で且つ滑らかな放物面状の光学位相差分布となる輪帯電極及び高抵抗膜を有する液晶レンズを設計・試作してきた。電極構造を改良することで、輪帯電極に同一周波数で電圧駆動することを見出し、有効なレンズ径の拡大と有効径を維持しつつレンズパワーの可変幅を拡大する見込みができたので、次年度研究を進めるために研究費が必要となったため。
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