| 研究課題/領域番号 |
21H01781
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
岩見 健太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80514710)
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| 研究分担者 |
池沢 聡 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (00571613)
田中 雄一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10547029)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | メタサーフェス / メタレンズ / メタマテリアル / MEMS / NEMS / ＭＥＭＳ / ＮＥＭＳ / マイクロ・ナノ光システム / ホログラフィ / ナノマイクロ光デバイス / ＭＥＭＳ・ＮＥＭＳ / ナノ・マイクロ光デバイス / 画像情報処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、超スマート社会(Society 5.0)で要求される、高い機能性をもった超小型イメージングシステムを、昆虫の複眼を模倣したメタマテリアルレンズによって実現するものである。
光波長よりも小さな単位構造の配列からなるメタマテリアルレンズ「メタレンズ」は、超小型素子であり、高い機能性を付与することができる。本研究では、昆虫の目を模倣した複眼構成と、凹レンズから凸レンズまでの幅広い可変焦点機能との両方を兼ね備えた、複眼メタレンズイメージングデバイスを製作する。これにより従来のレンズ系では実現不可能な超小型イメージングシステムを実証し、新規マイクロ光システム分野の開拓に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
2021年度には、近赤外線で複眼Alvarezメタレンズを実証し、アモルファスシリコンを用いた4x4レンズアレイの製作と撮像に成功しました。2022年度はメタレンズとアクチュエータの統合および偏光分離機能の実現に取り組み、設計通りの機能を確認しました。2023年度には、偏光分離と可変焦点機能を統合したメタレンズを構築し、焦点距離の可変範囲と消光比の性能を確認しました。また、多色動画化ホログラフィの実現にも成功しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究の学術的意義は、新しいメタレンズ技術の開発と応用にある。特に、複眼Alvarezメタレンズや偏光分離・可変焦点機能を持つメタレンズの設計・製作に成功し、その性能を実証したことは、光学デバイスの新たな可能性を示している。これにより、高性能で小型な光学機器の開発が進むと考えられる。
社会的意義としては、この技術がカメラ、顕微鏡、VR/ARデバイスなどに応用されることで、より高精度で鮮明な映像や画像を提供できるようになる。また、ホログラフィ技術の進展により、医療や教育、エンターテインメント分野での応用も期待され、社会全体の技術革新と生活の質向上に寄与する可能性がある。
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