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Development of ultrasmall compound-eye imaging system based on varifocal metalens

基于变焦超透镜的超小型复眼成像系统研制

基本信息

批准号：
21H01781
负责人：
岩見健太郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、メタレンズとMEMSを融合した「複眼可変焦点メタレンズデバイス」の製作を通じて、従来のレンズ系では実現不可能な超小型イメージングシステムを実証することである。本研究の独自のアプローチとして、小型化を可能にする複眼イメージングと、凹レンズから凸レンズまで幅広い焦点距離調整を可能にするAlvarez型レンズ構成に着目した。複眼レンズ構成による短焦点化、Alvarezメタレンズによる可変焦点機能を統合し、複眼可変焦点デバイスを製作する。さらに、イメージセンサで取得した複眼画像を再構成して、最適な単眼画像を得るシステムを構築する。このシステムの構築過程で、メタレンズ光学系において、動作速度、解像力、合焦速度などの光学性能やシステム寸法の小型化がどの程度期待できるか明確化し、メタレンズによる新規光システムの可能性を追求する。2022年度には、メタレンズとアクチュエータとの集積化，および偏光分離Alvarezメタレンズの製作に取り組んだ。アクチュエータ集積化においては，東工大のスーパーコンピュータTsubame3.0を用いた解析によって，設計通りの可変焦点機能が得られることを確認した。偏光分離Alvarezメタレンズについては，2つの直交する偏光成分を別々の場所に結像し，なおかつ可変焦点機能を有するAlvarezメタレンズの設計・製作に成功した。

The purpose of this study is to integrate MEMS into the fabrication of "compound eye variable focus MEMS" and to demonstrate that it is impossible to realize ultra-small MEMS systems through the development of a new MEMS system. In this study, the Alvarez-type optical system is composed of optical system, optical system, The compound eye structure is composed of short focus points, Alvarez focus points, and the compound eye focus points are integrated. In this paper, we obtain the compound eye image and construct the optimal compound eye image. The construction process of the system, the optical system, the speed of movement, the resolution, the focusing speed, the optical performance, the miniaturization of the system, the expectation of the degree of miniaturization, the pursuit of the possibility of new optical system. In 2022, the production of Alvarez film was organized according to the integration and polarization separation of Alvarez film. Tsubame3.0 is the most important part of the design process. Polarized light separation Alvarez equipment design and manufacture successfully, 2 orthogonal polarization components, different locations, image formation, variable focus function

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Color animation by dielectric metasurface hologram made of silicon nanopillar

由硅纳米柱制成的介电超表面全息图的彩色动画

DOI：
10.1109/metamaterials52332.2021.9577126
发表时间：
2021
期刊：
Proc. of 2021 Fifteenth International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials)
影响因子：
0
作者：
Yamada Naoyuki;Ikezawa Satoshi;Iwami Kentaro
通讯作者：
Iwami Kentaro

Multicolor metasurface holographic movie based on a cinematographic approach

基于电影摄影方法的多色超表面全息电影