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2017 年度 実績報告書

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, 特任講師(常勤) (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, 電子情報学系, 准教授 (90345918)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード干渉計 / 光学素子 / 自由曲面 / 計測
研究実績の概要

鏡面計測をするための小型干渉計を設計、製作、評価するところまで実施した。口径1.5インチの範囲で形状が既知である鏡面を計測した結果、1/20波長の再現性があることを確認した。また、計測速度は約50msであり、ロボットアームの振動を考慮するさらなる改善が求められる。
開発した干渉計は具体的には以下のとおりである。光源に偏光レーザーを用いた。シングルモードファイバにレーザー光をフィードし、反対の端面をピンホールとした。ファイバーから射出された光は外注したコリメータレンズにより平行光となり、その先の参照面としての平面基準板で一部が反射し、残りが透過する。透過光は液晶リターダに到達する。液晶リターダは高速に複屈折の遅延を変更でき、これによりSlow側の光学軸に揃えた偏光光に対し任意の位相変調を掛けることができる。これが干渉計本体であるが、この先に被検面として任意の鏡を設置する。参照面で反射した光と位相変調を受けた被検面で反射した光は再びコリメータを通り、ビームスプリッターで90度折り曲げられたのちにCCD上に干渉縞を形成する。CCDの直前には被検面上にピントの合うカメラレンズを設置し、被検面上のより細かな空間情報を得られるようにした。

なお、以上の成果は計測自動制御学会などで報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

申請時の計画ではH29年度中に干渉計を完成させ、ロボットアームと統合することとなっていたが、干渉計は完成したものの、ロボットアームとの統合はまだできていない。その遅れは2か月に相当する。
その理由として、当初用いたレーザーに主な原因がある。このレーザーは実験室既存のものであったが、本システムでは使用できないランダム偏光の特性をもつレーザーであったことが後に判明した。また液晶リターダの電圧に対する位相遅延量がカタログ道理ではなかったため、正しい遅延を与えることができなかった。加えて、新規購入したレーザーの強度が安定しなかったため、同様に干渉縞の位相接続に誤差が生じた。

今後の研究の推進方策

2か月の遅れはあるが、計画通りに進めていく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] LAPAN/Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      LAPAN/Institut Teknologi Bandung
  • [学会発表] 3.8m Telescope2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kurita
    • 学会等名
      OBNAS Indonesia
    • 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
  • [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
    • 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
    • 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
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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