| 研究課題/領域番号 |
20K04199
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
古谷 涼秋 東京電機大学, 工学部, 教授 (50219119)
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| 研究分担者 |
小崎 美勇 日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (80550590)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | LCD / 三辺測量 / レーザー干渉計 / 三次元位置座標 / 運動誤差測定 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度には，光軸に垂直な方向の変位測定及び角度測定（ピッチング）の２方向の変位測令和2年度には，光軸に垂直な方向の変位測定及び角度測定（ピッチング）の２方向の変位測定を透過液晶ディスプレイの切替えにより実現した．この測定と，光軸に垂直なもう１つの軸についての変位及び角度測定（ヨーイング）は，同等なので，計４方向についての測定が実現できた．
令和3年度は，光軸に垂直な面内での回転運動をボールレンズの干渉計測により実現した．また，光軸方向の変位計測は簡単な変位干渉計で実現できる．その結果，温度安定化レーザーを光源とする拡散光の中に配置したボールレンズを透過型液晶ディスプレイによって選択し，ボールレンズの６自由度運動を測定することが可能になった．
しかし，ボールレンズの６自由度運動を測定するためには，透過型液晶ディスプレイを切替え，必要なボールレンズを選択しながら干渉計測をすることになる．したがって，透過型液晶ディスプレイの切替え速度と運動測定の精度はトレードオフの関係になり，より高速な６自由度運動を測定するためには，より高速で切替え可能透過型液晶ディスプレイが必要とされる．
そこで，２光束以上の拡散光の中にボールレンズがあるとき，ボールレンズがそれぞれのレーザー光を光源の方に反射し，それぞれの光源に対して，レトロリフレクタ―として動作することを確認し，このことを利用して，複数の光源と複数の透過型液晶ディスプレイを用いることによって，透過型液晶ディスプレイの切替え速度の不足を補うことができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和２年度４月からの新型コロナ禍において，初期には，教員は在宅勤務，学生は在宅での学習が基本となったため，実験を担当する学部生，大学院生が大学に来ることができず，実験ができなかった．これは，令和２年の後期からは，新型コロナウィルスに注意を払いつつ，研究室での活動については，夜間，休日の活動を除いては制限がなくなった．
令和２年度の活動において，光軸に垂直な方向の変位測定と角度測定（ピッチング）の測定ができている．令和３年度の活動において，光軸に垂直なもう１つの方向の変位と角度測定（ヨーイング），光軸方向の変位測定及び光軸に周りの回転運動（ローリング）の測定を実現することができ，ボールレンズの６自由度運動を測定できた．
しかし，６自由度の運動を測定するためには，頻繁に透過型液晶ディスプレイを切替える必要があるが，現在使用している透過型液晶ディスプレイでは必要な切替え速度を得ることができなかった．
１つの透過型液晶ディスプレイでは限界となったので，複数の透過型液晶ディスプレイを使うことを目的として，複数の拡散光の中にボールレンズがあるとき，ボールレンズがそれぞれのレーザー光を光源の方に反射し，レトロリフレクタとして動作することを確認した．
２つの光源からの拡散光の中に２つの透過型液晶ディスプレイとボールレンズを配置し，６自由度の運動誤差の測定を，２つの透過型液晶ディスプレイに振り分けて，６自由度の運動誤差を測定することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
ボールレンズの６自由度運動を安定して測定するために，ボールレンズの配置を検討する．
運動速度と透過型液晶ディスプレイの切替え速度の関係から，対象となる運動速度に応じた透過型液晶ディスプレイの個数，配置を確認する．
令和３年度までは，まず６自由度運動誤差を測定することを目指していたが，令和４年度は，測定機に求められる測定の不確かさを算出する．
研究成果をまとめ，論文とする．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は，ボールレンズに位置・姿勢の変化を与える自動ゴニオステージ及び機器の制御用のソフトウェアLabViewを未購入であること，並びに新型コロナウィルス感染症のため渡航を伴う国際会議への参加ができないことによる．
令和４年度は，位置・姿勢変化のためのステージ及びその制御用のソフトウェアを購入する．また，研究成果を積極的に論文として投稿する．
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