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小型干渉計とデータステッチングによる大型自由曲面の計測

研究課題

研究課題/領域番号 16H03956
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関京都大学

研究代表者

栗田 光樹夫  京都大学, 理学研究科, 准教授 (20419427)

研究分担者 南 裕樹  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00548076)
入部 正継  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60469228)
軸屋 一郎  金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (90345918)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード精密計測 / 非球面鏡 / 天体望遠鏡 / データ処理 / データステッチング / 干渉計 / 鏡計測 / 光学素子 / 自由曲面 / 計測 / 超精密計測 / 計測工学 / 光赤外線天文学 / 鏡面計測 / 大型自由形状の光学素子 / 超精密部品加工
研究成果の概要

複数の部分開口を干渉計で計測し、つなぎ合わせることで大面積を計測する手法が開発されている。しかし、部分的な結果を接続するアルゴリズムの精度に限界があるため、接続誤差の伝搬が増大する。
我々は従来のものに比べて接続数を飛躍的に増やすことができる独自のデータ接続アルゴリズムを応用し、開口30mmほどの干渉計を開発し、それをロボットアームに搭載し鏡面を干渉計測しながら操作する方法を発案した。位相変調には液晶リターダを採用したが、位相遅延量がカタログ値とは異なることと遅延時間中にレーザー光の強度の安定していないことが判明した。今後、これらの解決のために位相遅延量の定量的な評価と光源の安定化が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

より大型の鏡面をより高精度に計測することができる。すなわちそれらの製造を可能とする。その応用としてせいめい望遠鏡の副鏡や第三鏡の計測にも用いられた。現在この技術は注目され、口径1.8mの軸外し放物面鏡の計測、リモートセンシング用の衛星望遠鏡の光学系などへ応用されている。
また鏡計測だけでなく、画像のような2次元データや光度曲線やスペクトルなどの1次元データの評価へも応用可能である。その一例として文化庁が進める文化財の画像データアーカイブプロジェクトにおいて大型文化財のコマ割りされた画像データのステッチングにも検討される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] バンドン工科大学/LAPAN(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] TAY NGUYEN大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] LAPAN/Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3点法による平面鏡の精密計測2018

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3 点法とロボットアームによる自由曲面計測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      日本天文学会春年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大型自由曲面素子の表面計測を可能にする小型干渉計2017

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁茄
    • 学会等名
      日本天文学会春年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3.8m Telescope2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kurita
    • 学会等名
      OBNAS Indonesia
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光学自由曲面の非接触計測2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      第18回SICEシステムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3.8m望遠鏡での位置決め技術2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      超精密位置決め専門委員会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大型自由曲面光学素子のための機械計測2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      フォトニクス技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 京大3.8m可視・近赤外望遠鏡の技術2017

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大型自由形状光学素子の表 面計測を可能にする小型干渉計2016

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁加
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 弾性体モデルによるデータ 接続2016

    • 著者名/発表者名
      石井遊哉
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kyoto Optical and Near Infrared 3.8 m Telescope2016

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Mathematics and Natural Sciences
    • 発表場所
      インドネシア バンドン工科大学
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大型自由形状光学素子の表面計測を可能にする小型干渉計2016

    • 著者名/発表者名
      今西萌仁加
    • 学会等名
      第33回センシングフォーラム 計測部門大会
    • 発表場所
      和歌山大学
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kyoto Optical and Near Infrared 3.8 m Telescope2016

    • 著者名/発表者名
      栗田光樹夫
    • 学会等名
      Astronomy development in Vietnam
    • 発表場所
      ベトナム Quy Nhon大学
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京大3.8m望遠鏡

    • URL

      http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/psmt/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/psmt/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学3.8m望遠鏡計画

    • URL

      http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/psmt/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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