2022 Fiscal Year Research-status Report
拡散レーザ光照射によるボールレンズアレイの三次元位置・姿勢の同時精密測定
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20K04199
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
古谷 涼秋 東京電機大学, 工学部, 教授 (50219119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小崎 美勇 日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (80550590)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | LCD / 三辺測量 / レーザー干渉計 / 三次元位置座標 / 運動誤差測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度には，光軸に垂直な方向の変位測定及び角度測定（ピッチング）の２方向の変位測定を透過液晶ディスプレイの切替えにより実現した．この測定と，光軸に垂直なもう１つの軸についての変位及び角度測定（ヨーイング）は，同等なので，計４方向についての測定が実現できた．
令和3年度は，光軸に垂直な面内での回転運動をボールレンズの干渉計測により実現した．また，光軸方向の変位計測は簡単な変位干渉計で実現できる．その結果，温度安定化レーザーを光源とする拡散光の中に配置したボールレンズを透過型液晶ディスプレイによって選択し，ボールレンズの６自由度運動を測定することが可能になった．
令和４年度は，レーザー光源を追加し，複数の方向からの拡散光によって照明した．その拡散光の照明範囲内に，同時に透過型液晶ディスプレイ及びボールレンズから構成される測定ターゲットを配置した．透過型液晶ディスプレイを透過後ボールレンズで反射した光は，それぞれの光源の方向へ戻り，受光素子で光強度を観測することにより，干渉計を構成できることを確認した．
研究成果”Interferometer for multi-degree-of-freedom measurement using ball lens and liquid crystal”を”8th International Conference on Nanomanufacturing(On Line)”において，口頭発表した．
また，令和５年９月に開催される”International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments”において，口頭発表を予定している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3年度に，複数の透過型液晶ディスプレイを使うことの可能性を確認したので，令和４年度は，レーザー光源を追加し，複数の拡散レーザ光源の中に，複数の透過型液晶ディスプレイ及びボールレンズを配置した状態での実験を行った．
具体的には，２つの光源からの拡散光の中に２つの透過型液晶ディスプレイとボールレンズを配置し，６自由度の運動誤差の測定を，２つの透過型液晶ディスプレイに振り分けて，６自由度の運動誤差を同時に測定することができた．
測定精度の向上，測定の不確かさの見積を目的として，レーザー光源を追加して実験を予定したが，折からの半導体不足の余波により，さまざまな機器の購入が滞ったため実験計画に遅れが生じた．
令和4年度には，8th International Conference on Nanomanufacturing(On Line)において，口頭発表を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和４年度までの計画で実施できなかった，測定精度の向上及び測定の不確かさを見積る．
新型コロナウィルス感染症により，数年開催が延期されていた，ISMTII 2023(2023年9月ソウル)で，研究成果を報告する．
研究成果をまとめ，論文とする．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は，ボールレンズに位置・姿勢の変化を与える自動ゴニオステージの納品が遅れたこと，並びに新型コロナウィルス感染症のため渡航を伴う国際会議への参加ができないことによる．
令和５年度は，位置・姿勢変化のためのステージを活用し，追加の実験を行う．また，研究成果を積極的に論文として投稿する．
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