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月刊OPTRONICS

月刊オプトロニクス表紙 光技術関連業界の最新情報が満載の月刊OPTRONICS。
技術者,研究者の方はもちろん,光に携わる方は是非ご購読ください!
 
2008.10 vol.27 No.322
不可視情報のイメージング最前線

不可視情報のイメージングデバイス

奈良先端科学技術大学院大学 太田 淳

光は電磁波であり,図1に示すように短い波長域はガンマ線,X線から,長い波長は赤外線から電波まで広がっている。我々人間の「見える」範囲は,網膜内の視細胞の特性により決まっており,図1ではそれを相対視感度曲線としてあらわしている。可視光範囲にある入射光のエネルギー,すなわち光強度をとらえ,また特定の波長域にピークを有する3 種類の視細胞(錐体)により色を判別している。すなわち,おおよそ波長380nm から780nmの範囲の電磁波の強度情報を視覚情報としていることになる。この波長領域以外の電磁波を我々人間は「見る」ことはできないため,不可視情報となる。・・・

イオンイメージセンサ―バイオ科学とLSI の融合―

豊橋技術科学大学 澤田 和明

最近LSI集積回路技術の限界が至るところで議論され,CMOS技術とは違う新しい価値軸による次世代の活路を見いだす動きがある。特にLSI技術とMEMS,センサ,バイオチップとの融合による新しいシステムLSI は,21 世紀のプロダクトイノベーション推進エンジンになるものと期待している。ところで,最新のディジタルカメラの画素密度は1000万画素を超え,1 画素のサイズは2μm角以下に微細化されるに至っている。この微細化に貢献しているのは,ULSIプロセス技術の進歩によるところが大きい。・・・

偏光検出CMOSイメージセンサ

奈良先端科学技術大学院大学 太田 淳, 徳田 崇

偏光は我々人間には感知することができない物理量であるが,産業用途などでは極めて重要である。例えばプラスチックス等の透明物体のひずみは偏光により検出することができる(光弾性)。また物体からの反射光の偏光成分を解析することにより物体を認識する画像認識g 術にも応用されている。さらに,偏光特性は化学物質合成において,旋光特性という重要な役割を果たしている。旋光とは物質を通過する直線偏光の偏光面が回転する特性をいい,そのような旋光特性を有する物質を特に光学活性があると呼ぶ。・・・

赤外イメージング

立命館大学 木股 雅章

赤外線は,波長が0.7μmから1 mm の電磁波である。赤外イメージングとしては,従来から重要な波長域とされてきた1 〜 3μm の短波長赤外( SWIR: ShortWavelength Infrared),3 〜 5μmの中間赤外(MWIR: Mid Wavelength Infrared),8 〜 12μmの長波長赤外(LWIR:Long Wavelength Infrared)に加えTHz 領域も注目を集めている。それぞれの波長域のイメージングは,用いるイメージセンサ技術だけでなく,光学系も含めたカメラ技術全体に波長域固有の技術が必要であり,応用分野も異なる。・・・

電界カメラによる高周波回路のリアルタイム動作映像観察

(独)情報通信研究機構 土屋昌弘, 菅野敦史
奈良先端科学技術大学院大学 笹川 清隆

電磁界は,特に高周波数のそれは,人間の目には見えない不可視情報である。これを瞬時に映像化し目視可能な情報とする装置,それが本稿で紹介する電界カメラである。情報通信用途の重要な周波数資源であるマイクロ波帯(〜30GHz)やミリ波帯(30GHz〜),それらの回路の内部動作を反映する近傍電界が,電界カメラによって即座に映像化される。さらに,その変動の様子も動画によりリアルタイム表示されるため,回路内部の動作状態を直観的に解析する手段や模索的回路改良の際の点検手段としての活用も期待される。・・・

X線イメージセンサ

静岡大学電子工学研究所 青木 徹

ご存じの通りX線イメージングは医療におけるレントゲンやX線断層診断(CT),空港等でのセキュリティーチェックなど幅広く使われている。このようにX線イメージングは不可視情報のイメージングの中では代表的なものとして誰でも一度は目にしたことがある程広く一般的に使われている。さらに,最近では非破壊で内部構造を検査できる特長を生かして食品製造現場における異物検査をはじめ,研究開発部門における解析やリバースエンジニアリング,ポジトロンCT(PET),コンテナ丸ごとを検査する大型貨物検査装置,配管の検査装置などさらに広く広がっている。・・・

特別企画

出展各社のみどころ

平成20年版情報通信白書が指摘する情報通信産業市場復活のカギとは?

総務省は7月,平成20年版情報通信白書を公表した。今回の特集テーマは「活力あるユビキタスネット社会の実現」である。白書はこの中で,少子高齢化が急速に進む我が国が経済成長を維持していくためには「減少した労働力を補い,かつ,それを上回るような新たな供給能力の源泉が必要」だとし,ユビキタス社会の実現による地域経済の活性化が,今後日本経済の成長を左右するカギになるとして,今後もユビキタスネット社会の構築を推し進めていく必要性を強調した。・・・

注目されるBD用青紫色LDと光ピックアップ市場の行方

2008年,次世代光ディスクの規格はBul-rayDisc(BD)に統一された。これにより,BD プレーヤやレコーダ,BDドライブを搭載したパソコンなどのさらなる需要拡大が期待されている。電子情報技術産業協会(JEITA)によれば,2007年の世界の次世代光ディスク装置市場は183万2,000台だったが,2010年は光ディスク装置,それに青紫色半導体レーザ(青紫色LD)など基幹部品のコストダウン・供給量増大の条件が整うとして,5,618万台の大幅な増加を予測している。・・・

液晶パネル・関連部材の需要増に対応!導入が期待される液晶用露光装置

テレビやパソコン,携帯電話を始めとするモバイル機器などの用途拡大に伴い,旺盛な需要が続いている液晶パネル。これに対応するため,パネルメーカは生産設備の増強に向けて積極的な投資を行なっている。中でも活発なのが,第8世代や第10世代に対応する生産ラインの増設・新設だ。第8世代ではソニーとサムスン電子が,両社の合弁会社であるS-LCDに約2,000億円を投じて,ガラス基板サイズ2,200×2,500mmに対応する第2 生産ラインを増設中で,2009 年第2 四半期の稼動を予定している。稼動当初は6 万枚/月を生産する計画だ。・・・

広がる応用分野,多機能化が進む光学顕微鏡

世界最初の顕微鏡は,1590年頃にオランダのヤンセン親子によって発明されたと言われている。その後の目覚ましい発展により,19世紀末には光の分解能の限界近くにまでに性能が向上した顕微鏡は,20世紀になって光の代わりに電子を用いて観察する電子顕微鏡(TEM)や,探針で試料の表面を走査する走査型プローブ顕微鏡(SPM)が登場,光学顕微鏡より遥かに高い分解能での観察が可能になった。「より小さなものを観察する」という点においては,こうした顕微鏡には及ばない光学顕微鏡だが,共焦点顕微鏡法やラマン顕微鏡法といった観察方法を採り入れることで,結晶や分子構造の分析,混入した異物の特定といった用途において新たな応用を創出している。今回は9月3日〜 5日に幕張メッセで行なわれた「2008分析展」の展示から,最新の光学顕微鏡事情をレポートする。・・・

連載・シリーズ

発明・特許のこぼれ話 第10回 楽譜と発明

SMK(株) 鴫原 正義

前回はスポーツの秋のテーマからゴルフボールを追いましたが,今回は芸術の秋から音楽の世界を見てみましょう。過日,ある音楽会で指揮者のプレトークが有り,「指揮者は楽譜を読み,譜面に書かれた客観的な側面とその背景を探り,全体のバランスも配慮しつつ音楽を創り上げる……」と話していました。さて,作曲家と指揮者や演奏家の間に要の役として存在する楽譜は,デジタル的なルールに基づいたもので一見単純なようにも見えますが,様々な歴史を経ています。また,楽譜と特許は余り関係無さそうですが幾つかのエピソードを探ってみましょう。・・・

光の研究コミュニティ−技術進展を支える光関連研究会/グループ−

(社)エレクトロニクス実装学会 光回路実装技術研究会
日本電信電話(株) 小林 潤也

光回路実装技術は光インタコネクション,情報記録,ディスプレイ,レーザ加工,センシング等の技術領域に必須の基本技術です。特に近年,LSI のI/O ボトルネック解決の手段として光インタコネクションが注目され,様々な光回路実装技術の研究開発が活発に進められています。このように,光化を必要とする技術領域は多岐に渡っており,製品の最終形態も大きく異なっています。これまでは製品性能を示す指標として,「伝送速度」,「伝送距離」,「消費電力」等,構成デバイスの性能を用いてきましたが,これからはそれに加え,実使用を意識した光実装面の指標,「体積」,「密度」,「重量」,を考慮に入れることが重要と言えます。・・・

IT市場ウォッチング 第91回 TV視聴の変化

(株)野村総合研究所 藤浪 啓

北京オリンピックが終了し人々の生活も一時の興奮から普段の生活に戻った。薄型TV市場は価格下落が激しいもののAV市場を大きく牽引した。また,HDDの容量拡大と価格低下の恩恵を受けてHDRも普及し,複数の番組を一旦録画しておき視聴するというライフスタイルも一定程度定着した感がある。一方でGoogleに代表されるインターネット広告が大きく伸長している反面,地上波TV広告収入の減少が続いている。薄型TV,HDRなどの新型AV機器が普及する一方で人々の視聴形態は大きく変化している。・・・

事例に学ぶ光・電子分野の知的財産 第10回 知的財産法と独占禁止法の交錯

諏訪東京理科大学 西澤 紘一
(独)雇用・能力開発機構 千葉センター 櫻井 博行

知的財産権法は,「創作物」や「標識」の社会的価値に鑑み,客体に応じた保護について規定する。保護の形態は多様であるが権利者の側面からは一定期間の「排他的独占権」がその中心である。よって知的財産権法は権利者が独占的に権利者に帰属する権利内容の実施を確保するための法律と言うことができ,権利者の独占的実施を認め産業の発達,文化の発展等,法目的を達成せんとする。さて,通称「独占禁止法1)(以下,「独禁法」ともいう)」と呼ばれる法律は,私的独占,不当な取引制限及び不公正な取引方法を禁止し,事業支配力の過度の集中を防止して,結合,協定等の方法による生産,販売,価格,技術等の不当な制限その他一切の事業活動の不当な拘束を排除することにより,公正且つ自由な競争を促進し,事業者の創意を発揮させ,事業活動を盛んにし,雇傭及び国民実所得の水準を高め,以て,一般消費者の利益を確保するとともに,国民経済の民主的で健全な発達を促進することを目的とする。・・・

USA Today 第10回 OLED(有機EL)ディスプレー市場

Optomarketing USA 中島 和宏

輝度が高く鮮明で色鮮やかな有機発光ダイオード(OLED)ディスプレー技術がいよいよ脚光を浴び,市場の成長が見込まれている。特に画質の美しいとされるAM(アクティブ-マトリクス)-OLEDがOLEDディスプレー市場成長の主役となる。米国のカリフォルニア州に本社を置くiSuppli 社より,AM(アクティブ-マトリクス)-OLED市場の予測が報告された。同社によると,AMOLED市場は2007 年の6,700 万ドルから2014 年には46 億ドルに成長すると見られる。年平均83.3% の成長率である。台数にすると,2007 年数量の約260 万台から,約1 億8,500 万台へと,年平均84%の増加となる。・・・

21世紀を切り開く機能性単結晶の基礎と応用 第18回 機能性有機単結晶の開発

大阪大学 高橋 義典, 吉村 政志, 北岡 康夫, 森 勇介, 佐々木 孝友

近年,有機材料を結晶化し,機能性デバイスとして用いようとする研究が盛んである。エレクトロニクス分野においては,有機半導体材料の結晶性薄膜を用いて有機トランジスタを開発し,フレキシブルデバイスへ応用しようという試みに熱い視線が注がれている。光技術分野においても,フォトクロミック結晶による光メモリ応用や,有機非線形光学材料の高品質単結晶を作製し,超高速・超高感度電界センサーや,高出力・広帯域テラヘルツ波光源を実現しようとする試みなど,有機結晶の有する優れた特性を活かした機能性デバイス実現が期待されている。・・・

光技術の研究開発・特許動向供慎蚕冓未妨る最新情報 第130回 音響光学素子・装置

嶋本国際特許事務所 嶋本 久寿弥太

レーザスキャナやレーザプリンタなどで,レーザビームなどの光波を変更させてスキャン動作を行わせるために音響光学偏向素子が使われており,この種の導波型音響光学素子などの光制御素子では,光波を導くために導波路が構成されている。音響光学素子は,工業技術院(現産業技術総合研究所)の大型プロジェクトの成果として登場したもので,昭和48 年3 月28 日,慶應義塾大学で開かれた応用物理学関係連合講演会で,レーザ光を超音波の振動でうまく曲げる機能を持つ音響光学素子の成果が発表された。・・・

技術士PLAZA 第10回 森田療法・赤塚不二夫・PID制御

かわい技術士・計量士事務所 河相 雅史

近年,サラリーマンにも心の病が問題となっている。治療手法に森田療法という森田正馬東京慈恵会医科大学教授(故人)が創始した心理療法がある。森田氏は医師で,心理学・法学・経済学にも精通した博覧強記の人だそうだ。禅の要素も含む代表的な日本製の精神療法として知られる。書物を見ると,医師や,専門家の指導による入院治療の具体的指標も示されているが,私は外来治療の典型例に興味がある。外来治療では,面談と患者の記録した日記に対する添削が行われる。最近はIT 技術の確立で通院を頻繁に行えない場合,BLOGやSNS をつかうこともあるらしい。専門医は,彼らが記入した日記へコメントやアドバイスをする。それを見て,患者は自分自身の心理的な囚われに気づくことを医者に促される。このシステムは最近流行のレコーディングダイエットに似ているようだ。筆を持ったり,キーボードに打ち込んだりという,記載をする行動が問題点を明示化させる。その結果,事実を自分の意識に顕在化すると私は理解した。患者自身の「気づき」をきっかけに,日常生活における行動パターンを自ら修正させる。この考え方は以下の要因に基づく。神経症になりやすい人は持つ性格が基盤となって,特有の心理的メカニズムで発症すると考えている。この現象を思想の矛盾と呼ばれる「不可能を可能にしようとする心の葛藤」と解している。その治療法として,「あるがまま」と呼ばれる態度を導入し,不安や症状を排除する行動を抑える素地をつくり,あえてそのままにしておく態度を養う。不安を抱えながらも,生活の中でするべきことから行動し,建設的に生きるという事を教え,実践させるという。実社会にて研究や経済活動を行う上では「あえて,そのままにしておく態度」は業務を行う姿勢としては好ましい態度とはいえない。企業社会で行う業務の中とは違った側面に,葛藤があるとも思う。・・・


HEAD LINE NEWS

DATA ROOM

▼ガラス製光ファイバ・ケーブル輸出量,31ヶ月連続のプラス
▼液晶テレビの生産実績,22ヶ月連続のプラス
▼民生用電子機器国内出荷金額,対前年同月比115.7%の2,616億円

PHOTONICS SPECTRA

▼SPIE,Optics+Photonics 2008を開催

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▼CREST「新機能創成に向けた光・光量子科学技術」研究領域第1回公開シンポジウム
▼第10回先進レーザー応用技術セミナー「産業界に拡がる先端レーザープロセッシング」
▼第3回超高速フォトニクスシンポジウム
▼レーザー学会第380回研究会「レーザー加工」
▼光配向テクノロジーシンポジウム「液晶の新領域へチャレンジ」
▼第19回量子情報技術研究会(QIT19)
▼第42回光波センシング技術研究会講演会「これからの医療を支える生体情報光センシング」
▼第23回レーザ安全スクール

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今月のコメント

 人間が眼で見ることのできる波長の範囲,いわゆる可視域はおよそ380nmから780nmまでと言われています。これより短い波長の紫外線や長い波長の赤外線といった領域は見ることができません。ところが,幾つかの動物には人間には見えないものが見える能力が備わっているそうです。

 例えば,モンシロチョウには紫外線が見えて,これによってオスとメスを識別しているといいます。蜜を餌にしている昆虫やハチドリも紫外線が見えていて,どこに花の蜜があるかを簡単に探し出すことができるそうです。

 一方,眼を使うのではないのですが,コウモリやイルカは超音波によって先にある障害物を探知することができます。

 見えないものを見てみたいという人間の願望は,望遠鏡の発明につながり,遥か遠くの星を見ることができるようになりました。また顕微鏡の発明によって病気の原因である細菌を発見できるようになり,X線を使って体の中の病変を見つけることもできるようになりました。

 もっと技術が進展すれば,さらに見えないものが見えるようになると期待されています。例えば,テロ対策では飛行機に搭乗する際に爆発物などの持ち込みを素早くチェックできるでしょうし,今は犬の嗅覚に頼っている麻薬の検査も簡単にできるようになると思います。さらに,健康を脅かす農産物や食品に混入した農薬や有害物質の検査が今より簡便に素早く行なえるなど,私たちの求める安心・安全な生活を強力にサポートしてくれるようになるでしょう。

 今月号の特集では見えないものを見る技術にスポットライトを当て,赤外線やX線を用いたイメージセンサ,偏光や電界を検出する技術,pHの時空間分布をリアルタイムで高感度に計測できる技術など,イメージング技術に関する研究の最新動向を紹介していただきました。ここで力を発揮しているのが信号処理機能を集積化できるCMOSイメージセンサですが,半導体微細化技術とともに画像処理技術の進展によって,その研究がいっそう発展することを期待したいと思います。

 9月10日(水)から12日(金)の3日間,千葉県・幕張メッセにおいてインターオプトが開催されました。これまでは7月の開催でしたが,今年からは9月開催となり,特に今年は30周年記念ということで,ノーベル物理学賞を受賞した小柴昌俊東京大学特別名誉教授と浜松ホトニクスの晝馬輝夫代表取締役会長兼社長の特別講演も行なわれました。

 かつては一纏めに括ることのできた光産業・技術は,各技術が進展・実用化されて行くにつれ,それぞれの応用分野別産業に育って行きました。液晶ディスプレイやプラズマディスプレイといったフラットパネルディスプレイ,DVDやBDといった光ディスク,コピー機やプリンタなどの事務機器等々,技術の進展によって市場が拡大して行ったからこそ,独り立ちができたのだと思います。次の産業の芽を育てるにはどうしたら良いのか,新たな出発点に立って考えてみたいと思います。

編集長 川尻 多加志

今後の特集予定(敬称略)

11月号 特集『マイクロ波・ミリ波フォトニクス最新動向(仮題)』

▼躍進するマイクロ波・ミリ波フォトニクス技術
▼光ファイバ無線の現状と将来─電波の汎用プラットフォームとしての貢献─
▼光変調技術を用いたマイクロ波・ミリ波信号発生
▼高速RFフォトダイオードとその応用
▼光電界センサとその応用
▼電波天文と光技術
▼光衛星計画の紹介

(都合により,内容に変更のある場合があります。)

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