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PDMS monolithic optical system design as "Bit Oriented Optical Fabrication"
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Yang, Fan |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | PDMS monolithic optical system design as “Bit Oriented Optical Fabrication” 九州大学 ・ウシオ電機 2 楊 帆 ,森田 金市 ,吉岡宏晃 ,興 雄司 1 Kyushu Univ. 1 , Ushio. 2 ○ Yuji Oki, Fan Yang, Hiroaki Yoshioka E-mail: oki@ed.kyushu-u.ac.jp 3Dプリンターが昨今注目を浴びている。MITのNeil Gershefeldが”How to Make Almost Anything” を発表して bits and atomsという概念に基づく新しい物作りを提唱して[1]以来、コンピューター情 報(=bits)に容易に対応しうる各種加工機の最後に登場した 3D printerは、もっとも bitsに実際の物 (atoms)を半自動構築させる術に優れ、Bits-orientedな物作りを身近な物とした。こうした物の有り 様を bitsに落とし込む Bits-oriented な物作りでは、bitsのネットワーク透過性と、改良・改善の容 易さが享受でき、新しい人々のアイディアの結集・相互扶助・相互作用が進みつつある。我々は、 こうしたパラダイムを光学システムへも拡張すべく、単一材料の空間配置のみで光学システムを 実現する研究を開始した。 単一材料=monolithicから多様な展開が期待できる光学システムを創造する過程において、我々 はアプリケーションや基本光学システム・補助エレクトロニクスには既存プラットフォームを活 用することを考え、その候補として汎用タブレットに着目した。これに組みあわせてモノリシッ ク且つmm~cmサイズの光学システムを構築するにはガラス密着性の高いポリジメチルシロキサ ン(PDMS)が適している。PDMS は UV透過性が高く、接着によるガラスとの安定した光結合、容 易な剥離を提供するため、タブレット液晶から光を取り込み、内部で光学処理を行い、タブレッ トカメラに光学出力を結合するという一連の光学システム処理を安定して提供できる。 Fig.1 に示す様な PDMS をマトリクスとする光学システムを実現するには、(1)高い減光性の遮 光壁・光トラップ、(2)集光構造 (3)波長フィルターなどを自在に配置することがまず必要になる。 PDMS は固化後の追加工が困難であるため、3Dプリンター(Agilista-3000, Keyence)で出力した最適 設計済みのアクリル型からPDMSを重合転写して施した。 (1)については使用した高精度 PDMS(SIM-360, 信越化学) にカーボンブラックコンパウンドを分散させ、導光 PDMS 層や吸光 PDMS 層を埋没・接合させることにより遮光壁 を構築した。この反射防止遮光壁では、短い吸収長(14μm) と、低い境界反射散乱率 10が実現できている。これによ り外部からの光雑音や多重散乱による迷光を低減でき、シ ステム全体の小型化が可能となった。(2)では球面型の埋め込みによるレンズ様面を配置した。(3) については Sudan色素の乾式含浸分散による 532nm吸収 PDMS フィルターにより OD5 を得た。 今回、PDMS ベースでその成型を基準とした光学システム要素技術開発を行った。今後、これ を組みあわせてタブレットと融合した光学システムを試作していく。 [1] Neil Gershenfeld, “How to Make Almost Anything,” Foreign Affairs, 91, 43-57 (2012). Fig.1 作製した PDMS LIF 検出器の例 第 61 回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集(2014 春 青山学院大学) |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2014s/18a-F10-7/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
