| 研究課題/領域番号 |
15K04700
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
渋谷 眞人 東京工芸大学, 工学部, 名誉教授 (10339799)
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| 研究協力者 |
中楯 末三
平松 崇
笠松 秀徳
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 太陽光集光 / フレネルレンズ / DOE / 正弦条件 / 両側ブレーズ / 片側ブレーズ / 高屈折率法 / 正弦条件の積分形 / 正弦条件の微分形 / 太陽光 |
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| 研究成果の概要 |
地球温暖化の解決に向けて、自然エネルギーの利用が望まれ、太陽光をガラスロッドなどの光伝送路に効率良く導く光学系が要求されている。しかし従来用いられている集光光学系は十分ではない。太陽が斜めに入射した時にも効率が良くなるフレネルレンズの持つべき基本原理を見出していた。
この原理の正当性を理論的検討および数値設計で詳細に確認した。さらに一般的な両側ブレーズフレネルレンズの基本設計原理を導いた。また、片側ブレーズ型フレネルレンズのもつ避けることが出来ない収差発生機構を明確にし、定量的にも定式化した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来に比べて太陽光が斜めに入射しても効率よくガラスロッドなどの光伝送路に集光できるため、自然エネルギー利用効率をげることができ、地球温暖化の解決への一助となる。
また、一般的なブレーズ型フレネルレンズの収差発生機構を明確にしたことは、フレネルレンズやDOE（Diffractive Optical Element)の設計に有用である。特に、高精細な光学系にDOEを用いるときの適用限界を導いたことは、このような光学系開発に有用な指針を与える。
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