| 研究課題/領域番号 |
21K18707
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石鍋 隆宏 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30361132)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 液晶 / 配向制御 / 光制御 / ARデバイス / 可変焦点光学系 / 波面制御 / アクティブホログラフィック光学素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、液晶中で自己組織化により形成される高分子ネットワークの二次元凝集構造が光重合に用いる紫外光源の配光分布に依存することに着目し、微細構造を用いて紫外光源の二次元配光分布と照度分布を制御することで、サブミクロンオーダーまで微細化した高分子ネットワークの連続層構造を液晶中に形成する。微小領域の液晶の分子配向制御とその電界制御手法を確立し、光の波面を動的に制御可能なアクティブ光学素子を実現する。本手法による液晶配向の微細制御により新たな光機能を創出し、様々な分野への波及が期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、液晶中で自己組織化により形成される高分子の二次元凝集構造制御による新たな光制御技術の確立と焦点可変光学系の構築に向けて、フォトリソグラフィにより形成した微細構造による高分子構造制御を確立すると共に、液晶の応答性の改善を実現した。また、液晶の配向状態に捻れを導入し、方解石基板と組み合わせた焦点可変光学系を提案し、空間への画像結像距離を110ｃｍから210ｃｍまで高画質でかつ高速に制御できることを確認し、提案光学系の有効性を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、液晶中に形成した高分子の凝集構造を微細にかつ高精度で制御する手法を確立し、その制御メカニズムを解明すると共に、液晶の屈折率制御による焦点可変の光学系を構築し、その高速制御を達成した。本研究成果は、屈折率の動的な制御とそれによる光制御において重要な知見であり、液晶光デバイスの応用工学についての学理構築に資するものである。高速に画像の結像位置を制御できる光学系の構築は、ARデバイスや、照明装置等、様々な分野への波及が期待される。
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