2014 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカルな可動部をもたない注目点移動可能な広角中心窩センサに関する研究
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24560307
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
清水 創太 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (20328107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 進 秋田大学, その他部局等, 名誉教授 (50005401)
橋詰 匠 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90103621) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ロボティクス / 液晶広角中心窩センサ / バイオメカニクス / メカトロニクス / 人間機械システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３年目の取り組みでは，液晶広角中心窩レンズの中で中心的役割を果たす局所ズームユニットの設計を完了させ，続いて試作を行った．設計においては，試作する局所ズームユニットの基本指針である，(1)メカニカルな機構なしに注目点移動だけでなくバックフォーカスを調節できること，(2)液晶分子の制御により変化させることが出来る屈折率が比較的小さいため，その可塑性を最大限に活かせる光学系構造とすることの２点に加えて，結像状態が視野の一部分で劣化するという前年度の課題の解決を図った．ここでは，設計・評価フェーズと試作フェーズの２つの行程で研究を遂行した．
設計・評価フェーズにおいては，２層の液晶レンズセルの屈折率分布制御により実現される局所拡大(縮小)光学系に対して，一定の屈折率をもつ光学材料による同等の光学性能をもつ１枚２面の非球面からなる仮想的なレンズを物理形状モデルとして考案・定義し，これに基づいて前年度の課題であった視野の一部分で結像状態が劣化する現象を解決した．また，考案した物理形状モデルの屈折率をパラメータとすることで，目標とする拡大(縮小)率を実現するためにどれだけの物理形状変化(すなわちレンズパワーの幅)が必要であるかを示せることに着目し，試作する局所ズームユニットに使用する液晶レンズセルの液晶材料と電極サイズ及び液晶層厚さを評価した．物理形状モデルの数学的モデル化は研究代表者である清水が，液晶レンズセルの材料及びサイズの評価は研究分担者である佐藤が，それぞれ中心となって実施した．なお，設計した局所ズームユニットはテレセントリック光学系の構造を採用し，注目点移動とともにバックフォーカスの調整も可能である．
試作フェーズにおいては，研究協力者である秋田大学河村希典講師の協力の下，研究協力者の研究室の設備を使用し，上記の設計・評価フェーズの結果に基づいて清水が試作を実施した．
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[Presentation] 液晶レンズの応答特性（Ⅰ）2015
Author(s)
千田誠，田村賢介，河村希典，佐藤進
Organizer
2015年 第61回応用物理学会春季学術講演会
Place of Presentation
東海大学湘南キャンパス
Year and Date
2015-03-12 – 2015-03-12
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[Presentation] 周辺視野は別の顔2014
Author(s)
清水創太
Organizer
2014年度第1回産業計測制御研究会
Place of Presentation
，阪南大学あべのハルカスキャンパス23階
Year and Date
2014-09-19 – 2014-09-19
Invited
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