すごいぞ！信大工学部 ガラスレンズ 荒井政大先生

「私たちの研究は、ココ!ガラスレンズです」

すごいぞ!信大工学部。
今回ご紹介するのは、ガラスレンズを研究する
信州大学工学部　機械システム工学科教授
荒井政大（あらい・まさひろ）先生です。

デジタルカメラやプロジェクターなどに使われる、レンズ。
プラスチックに比べ、きれいで丈夫なガラスレンズは需要が増えています。
荒井先生は、このガラスレンズの"作り方"を研究しています。
一体、どういうことなんでしょう?

「今までは、砥石を使って研磨する方法でこれらのレンズは作られていましたが、我々の研究室では、それを型に入れて"モールドプレス"で成形する方法について研究を行なっ­ています」

「モールドプレス」とは、金型を用いたプレス成型技術。型に流し込んでつくるプラスチックのように、ガラスも型に入れ、熱を加えて押し固めてしまう...という方法です。
特に今まで高価だった、非球面のガラスレンズ。
モールドプレスでつくるとコストはいままでの十分の一になると言います。

信州大学工学部4年・三代澤朋久さん
「まずはガラス材料の特性を細かく評価していくことが必要となります」

信州大学工学部4年・木村皇輝さん
「ここでは数値解析を行って、成形の温度や時間、圧力などを加えて最適な成形条件をまとめています」

荒井先生の研究室では、まずガラスそのものを研究します。
熱を圧力を加える加工方法は、ガラスの歴史に比べると「ごく最近の技術」のため、必要なデータが十分ではありません。
そこで集めたデータをもとに、パソコンでデータ解析。シミュレーションすることで、加工に最適な温度や、時間、圧力などを割り出していきます。
「大きなものはできませんが...」得られたデータをもとに、実際にガラスレンズを成型します。

「ガラスレンズは、素材も、成型方法も、年々進化しています」と、荒井先生。
「ものづくりが盛んな長野県には、レンズなど光学やカメラなど精密機械など、たくさんのメーカーがあります。
実際に、今もそういった企業さんと一緒に共同研究を進めていますが、ぜひ「長野県発」で「世界初」となる高性能レンズをつくりたい。」
信大に着任し12年目という、荒井先生。諏訪圏の企業を皮切りに、現在では5～6社、企業との共同研究を10年間続けています。
長野県発、世界初となる構成のレンズ...「できるだけ小型で、軽量で、しかも写りがいい。企業と一緒につくっていきたい」荒井先生は夢を語ります。
実は荒井先生の研究はガラスレンズだけではありません。企業と共同で、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)や、カーボンナノチューブ系先端複合材料など様々な素材の研究­をおこなっています。

長野県発の高性能なガラスレンズを世界に発信!荒井先生の研究は続きます。

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Science & Technology

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