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水晶体型超音波式高速応答レンズの開発とマイクロ光デバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25420227
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関同志社大学

研究代表者

小山 大介  同志社大学, 理工学部, 准教授 (50401518)

研究分担者 中村 健太郎  東京工業大学, 未来産業技術研究所, 教授 (20242315)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード超音波 / 光学レンズ / 音響放射力 / 液晶 / 光デバイス / 可変焦点レンズ / レンズアレイ / スキャナ / 紫外線硬化樹脂 / 圧電振動子
研究成果の概要

本研究では,超音波の放射力を利用した高速応答レンズと,それを応用したマイクロ光デバイスの開発を行った.提案するレンズは,人間の眼の水晶体の様にレンズ自身の形状が変化して焦点位置を変化可能な可変焦点レンズである.高速で伝搬する超音波の放射力を利用し,従来技術である機械式と比較して1桁程度速い応答速度が期待できる.
また本技術を応用したマイクロレンズアレイ,光スキャナなどのマイクロ光デバイスの開発を行った.さらに液晶材料と超音波を組み合わせた従来にない光制御技術を発案し,超音波の放射力による液晶の配向制御技術について検討した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書

研究成果

(24件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Movable optical lens array using ultrasonic vibration2016

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama, Y. Kashihara, M. Hatanaka, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 雑誌名

      Sens. Actuators A, Phys., Vol. , No. 1, pp. (2016)

      巻: 237 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1016/j.sna.2015.11.009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Control of liquid crystal molecular orientation using ultrasound vibration2016

    • 著者名/発表者名
      S. Taniguchi, D. Koyama, Y. Shimizu, A. Emoto, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 108 ページ: 101103-101103

    • DOI

      10.1063/1.4943494

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of an optical lens array using ultraviolet light and ultrasonication2015

    • 著者名/発表者名
      S. Taniguchi, D. Koyama, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 58 ページ: 22-26

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2014.11.014

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波による可変焦点光学レンズ -音波の力により形状が変化するレンズ-2014

    • 著者名/発表者名
      小山大介
    • 雑誌名

      超音波TECHNO

      巻: 26 ページ: 27-31

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波駆動によるネマティック液晶の2次元配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      清水裕貴, 谷口聡紀, 江本顕雄, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 音響放射力によるNematic液晶の透過光制御2016

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 清水裕貴, 江本顕雄, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      日本音響学会2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超音波によるNematic液晶の透過光制御2016

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 清水裕貴, 江本顕雄, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超音波研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] たわみ定在波を用いた液晶分子の配向制御2015

    • 著者名/発表者名
      清水裕貴, 谷口聡紀, 江本顕雄, 小山大介, 松川真美
    • 学会等名
      第18回日本音響学会関西支部若手研究者交流研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超音波による液晶の分子配向制御2015

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 清水裕貴, 江本顕雄, 小山大介, 松川真美
    • 学会等名
      第56回光波センシング技術研究会講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 音響放射力による液晶分子の配向制御2015

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 清水裕貴, 江本顕雄, 小山大介, 松川真美
    • 学会等名
      第36回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Tunable optical lens array using viscoelastic material and acoustic radiation force2015

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama, Y. Kashihara, M. Hatanaka, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      20th International Symposium on Nonlinear Acoustics
    • 発表場所
      リヨン(フランス)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Movable optical lens array using acoustic radiation force2015

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama, Y. Kashihara, M. Hatanaka, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      Acoustical Society of America Spring 2015 Meeting
    • 発表場所
      ピッツバーグ(米国)
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of micro-lens array using surface acoustic wave2015

    • 著者名/発表者名
      S. Taniguchi, S. Takayanagi, D. Koyama, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      Acoustical Society of America Spring 2015 Meeting
    • 発表場所
      ピッツバーグ(米国)
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] , 音響放射力を用光学レンズアレイの動作特性2015

    • 著者名/発表者名
      小山大介, 柏原佑太, 畠中恵, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超音波研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] たわみ振動を用いたレンズアレイの動作特性2015

    • 著者名/発表者名
      柏原佑太, 畠中恵, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      日本音響学会2015年春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical lens array formed by acoustic radiation force and ultraviolet curable resin2014

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama
    • 学会等名
      Ultrasonics 2014 -Ultrasonic-based applications: from analysis to synthesis-
    • 発表場所
      Lisbon
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of an optical lens array using ultraviolet light and ultrasound vibration2014

    • 著者名/発表者名
      S. Taniguchi, D. Koyama, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      2014 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響放射力と紫外線硬化樹脂によるレンズアレイの作製2014

    • 著者名/発表者名
      小山大介, 谷口聡紀, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      日本音響学会2014年秋季研究発表会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響放射力を用いたレンズアレイの作製2014

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      2014年度非線形音響研究会
    • 発表場所
      軽井沢
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 紫外線硬化樹脂と超音波振動を用いたレンズアレイの作製2014

    • 著者名/発表者名
      谷口聡紀, 小山大介, 中村健太郎, 松川真美
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超音波研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrasonic optical lens array with variable focal length and pitch2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hatanaka, D. Koyama, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      2013 International Congress on Ultrasonics
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical lens array with variable focus length and pitch using acoustic radiation force2013

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama, M. Hatanaka, K. Nakamura, M. Matsukawa
    • 学会等名
      10th International workshop on piezoelectric materials and applications in actuators
    • 発表場所
      Hannover
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Applied acoustic devices using ultrasound radiation force2013

    • 著者名/発表者名
      D. Koyama
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2013
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 液晶分子配向制御方法および液晶デバイス2015

    • 発明者名
      小山大介,谷口聡紀,清水裕貴
    • 権利者名
      学校法人同志社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-210025
    • 出願年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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