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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!
 
2011.1 vol.30 No.349
1月号 特集 照明光学・最新トピックス

照明光学の基礎

(株)ニコン 松本 宏一

液晶ディスプレイ用LEDバックライトにおける照明光学設計

NEC液晶テクノロジー(株) 西村 秀樹

液晶プロジェクターにおける照明光学系

セイコーエプソン(株) 柳澤 博隆

 プロジェクターがビジネスシーンにプレゼンテーションツールとして登場してから15年以上経つ。光学技術の進化,光学デバイスの進化を背景に,製品の小型化,低価格化,高性能化が進み,ビジネスシーンに限らずさまざまな用途に市場を広げている。具体的には教育市場の拡大,ホームユースの拡大。販売地域としては新興国市場の拡大が特徴的である。使用シーン,および使用環境が多様化するに伴い,そのシーン/地域ごとに,ユーザーから求められる性能も多様化している。
 ここでは,3板式液晶プロジェクターの基本構成を説明し,次に要求される性能改善を,高効率化,高画質化,高寿命化,投写性能といった特性別に解説する。・・・(続きは本誌で)

照明光学系としてみたレーザープロジェクターにおけるスペックル消しの手法

東京大学 久保田 重夫

 レーザープロジェクターにおけるスペックル雑音は,投射レンズによって照射されるレーザー光が,スクリーンのランダムな表面形状によって全立体角へ散乱されるとき,散乱光のごく一部が環視者の網膜に到達し,互いに干渉し合うことによって発生する。プロジェクターは,原画像の画素を投射レンズによってスクリーン上に結像するから,これをスクリーン照明光学系としてみると,いわゆるクリティカル照明光学系になっている。
 レーザー光源を用いた同じクリティカル照明光学系でも,光ディスク再生光学系や,共焦点顕微鏡では,光検出器上でスペックル雑音が良好に低減している。その理由は,照明光学系の対物レンズが再生光学系の対物レンズを兼ねていることと,かつその開口数が,物体の表面形状による回折光の主要成分を,十分,通過させるほど大きいからにほかならない。・・・(続きは本誌で)

LED照明器具における光学設計

東芝ライテック(株) 小川 光三

半導体露光装置におけるスペックル現象

(株)ニコン 北 尚憲

  半導体デバイスの更なる微細化を実現させるために半導体露光装置の開発や運用が続けられているが,その中でも特にArFエキシマレーザーを用いた露光装置(図1)が現在最先端デバイスの量産で用いられている代表として挙げられる。ArF露光装置が世間で活躍するようになってから現在に至るまで既に10年近く経ち,その間の装置開発の中で露光装置内における照明系の開発の歴史にも目覚しいものがあった。露光装置の照明光学系の特徴的機能の一つに,投影レンズの解像力向上を目的とした変形照明と呼ばれる光源形状の制御1)が挙げられるが,昨今ではそれを更に極めるために特定の偏光状態にする制御2)や,所望のパターンを最終的に得るための光源形状とマスクの同時最適化設計3)によって決まる非常に複雑な光源形状をターゲットとした照明系制御4)などの新規項目について厳しい精度が要求されているのが現状である。・・・(続きは本誌で)

顕微鏡における照明光学系

オリンパス(株) 阿部 勝行,川崎 健司

照明設計ソフトによる照明光学系の最適化

サイバネットシステム(株) 市澤 俊介

 最適化とは,設計対象の性能を目標値に近づけるように設計パラメータを設計ソフトが自動的に調整する機能のことである。そのため自動設計とも呼ばれている。結像光学系の設計(いわゆるレンズ設計)では最適化を用いた設計の歴史は古く,最適化なしでの設計は現代では考えられない程に一般化している。そのため,設計ソフトの最適化エンジンの性能が設計に大きく影響している。
 しかし,照明光学系では最適化が実用的になってきたのはこの数年のことである。最適化を用いた設計が一般的になったとはまだ言えない。
 本稿では,照明光学系と結像光学系のシミュレーションの違い,それが最適化に与える影響について述べる。また,照明光学系の最適化事例を紹介する。・・・(続きは本誌で)

新春特別企画「光エレクトロニクス市場のトレンドを探る」

光エレクトロニクス市場の現状と展望

(株)野村総合研究所 藤浪 啓

LED照明用白色LEDパッケージの動向

(株)富士キメラ総研 家島 英樹

電子ペーパー市場の現状と将来展望:2009-2012年

(株)矢野経済研究所 松永 映美

ブロードバンド化の動向とFTTHの将来予測

(株)三菱総合研究所 二瓶 正

太陽光発電システムの発電コスト評価

島田 禎晉

<新連載> 光通信技術の基礎 −原点を見直し,将来を考える− 第1回

 連載の開始にあたって

島田 禎晉

光ファイバ:光ファイバの研究開発の歴史と今後の展開

大阪府立大学 大橋 正治

連載・シリーズ

原点に戻って学ぶレーザー原論 第22回 レーザー光を測る

(独)科学技術振興機構 黒澤 宏

 レーザー光を検出する技術について勉強しよう。レーザー光を利用する場合,ほとんどがその光強度を測定して,対象の存在ないしは性質を調べることになる。そこで,基本となるのはレーザー光の強度測定である,最近では,センシングなどと言うことも多い。弱いレーザー光の強度を測定する場合,フォトダイオードか光電子増倍管がよく使われる。光電子増倍管は,先年小柴先生たちがノーベル賞を受賞したとき,ニュートリノ検出のため,神岡鉱山跡(カミオカンデ)に設置された多数の大型光電子増倍管がテレビなどで放映され,しばしば目にする機会があったので,記憶にある方も多いかと思うが,最後まで生き残った真空管である。真空に引いたガラス管の中に電子部品を詰め込んで,真空中の電子の運動を通して動作させるものであり,かつてはラジオやレコード再生機(蓄音機)のすべては真空管で動いていたが,LSIなどの半導体素子に置き換わった昨今では,目にすることがなくなった。・・・(続きは本誌で)

発明・特許のこぼれ話 第37回 人工雪と中谷宇吉郎

SMK(株) 鴫原 正義

 昨年の猛暑から半年が経ちますが,やはり冬は“雪”や“スキー”のイメージです。温暖化が進むと,スキー場では人工降雪などでの準備が大変でしょうが,人工雪で思い浮かぶのは北海道大学の中谷宇吉郎(1900〜1962)教授です。世界で最初に人工雪を作りだしたのが75年前の1936年3月12日でした。今回はこの人工雪の世界を見てみましょう。
 雪は−15℃以下の雲の中で細かな塵や埃などを核として,水蒸気の昇華現象によって氷の結晶(氷晶)となり,周囲の水滴が氷晶を成長させて雪の結晶になります。この結晶が溶ければ雨になり溶けなければ雪となって降ってくる訳です。
 世界で最初にこの雪を人工的に作った中谷教授は,東京帝国大学の寺田寅彦(1878〜1935)門下で実験物理学を学び,理化学研究所,英国留学などを経て1930年に北海道大学に着任します。当初は軟X線や電気花火の研究をしていたようですが,着任早々に豪雪に遭い,ふと雪の顕微鏡写真を撮ったのが病み付きになり,翌年から何度も十勝岳に写真を撮りに出かけるのです。・・・(続きは本誌で)

光技術者のための基礎数学 第25回 幾何学(III)

職業能力開発総合大学校 河合 滋

 空間内部の点は,3組の実数からなる,3次元の座標系で表すことができる。直交する3直線からの距離で表す直交座標系,2次元極座標系とそれに直交する座標によって表す円筒(円柱)座標系(Cylindrical Coordinate System),原点からの距離と2つの偏角で表す球座標系(Spherical Coordinate System)が一般的である。
(1)直交座標系
 図11.11に示すように,2次元x,y直交座標系に直交する座標軸をz軸と呼び,空間内の点をそれらの座標(x, y, z)で表す。
(2)円筒座標系
 図11.12に示すように,2次元極座標系(r, q)とz軸で空間内の座標を表す。円筒座標系は,次節で説明する球座標系と共に,3次元極座標系の一つである。・・・(続きは本誌で)

光技術の研究開発・特許動向II/技術別に見る最新情報 第157回 太陽電池用電源

嶋本国際特許事務所 嶋本 久寿弥太

 太陽電池用電源は,太陽電池の利用と効率化のために注目されている要素技術として知られている。
 「太陽電池用電源」の特許出願公開(国際出願,特許公表を含む)をみると,2010年6月30日から2010年11月11日までのほぼ5ヶ月間にかけて766件に達し,2010年1月1日から11月11日にかけてのほぼ11ヶ月間にかけて1594件の特許出願が公開されている。
 同期間中の注目技術を見ると次のようなものがある。
 2008年12月26日,ブラインドと間仕切りのトップメーカーとして知られる立川ブラインド工業株式会社(東京都港区三田3−1−12)の土田健治が開発した「電動ブラインド」(特開2010−150884)は,充電池及び太陽電池を使用して施工性に優れ,かつメンテナンスの容易な電動ブラインドを提供するものである。・・・(続きは本誌で)

USA TODAY 第34回 年の瀬にまっしぐら?

Optomarketing 中島 和宏

 10月のハロウィン・シーズンも過ぎ家々の玄関先から「Jack-o'-Lantern」(お化け南瓜の飾り)が消え,11月に入ると日本ではクリスマスの準備が早々と始まるかもしれないが,こちらはその前にサンクスギビング「感謝祭」のホリデーシーズンがやって来る。
 家族や親友等が集い,御馳走を頂く訳だが,ご存知の通り七面鳥受難(?)の時期だ。実際,野生の七面鳥が人目に触れるようになる季節で,なるほどと思う。
 記念日としての謂れはともかくとして,その年の収穫を頂き感謝しつつ,新鮮な蛋白源を摂り冬越しに備える先人の知恵だ。年に一度,離れて暮す家族や親類が一堂に会する機会でもあり,当日は役所,企業,学校や商店などが休みとなる大型連休として,旅行や帰省ラッシュで道路や空港も混雑する。さながら日本の正月といった感覚である。・・・(続きは本誌で)

急務となっているLEDランプのJIS規格

編集部

 直管形LEDランプの規格が決まった。この10月に日本電球工業会は「L形口金付直管形LEDランプシステム(一般照明用)」(JEL 801)を制定,これを受け,パナソニックと東芝ライテックがこの規格に準拠した製品の投入を発表した。
 LED照明では,昨年から低価格化の流れもあり住宅向けを中心にLED電球が普及期に入っているが,直管形LEDランプの登場によりオフィスや工場,店舗・商業施設などでの普及拡大が期待されている。こうした分野では光源ユニットを追加して天井に取り付ける器具一体型のLEDライン照明の導入が進んでいるが,一方で既存の直管形蛍光ランプの代替として直管形LEDランプに対する関心が高まっていた。・・・(続きは本誌で)

OPTRONICS WORLD 2010 Autumn, 新企画MEDICAL PHOTONICSを加えて開催

編集部

 光エレクトロニクス応用技術および精密位置決めの総合展示会「OPTRONICS WORLD 2010 Autumn」が,11月10日〜12日の会期で東京都立産業貿易センター浜松町館にて開催された。
 今回は昨年までの光源&レーザー展(主催:月刊OPTRONICS)および ポジショニングEXPO(主催:月刊OPTRONICS)に加え,医療分野の光技術をフォーカスしたMEDICAL PHOTONICS(主催:Medical Photonics誌)を新たに開催,さらに視野を広げた展示会となった。
 本レポートでは,出展された製品・技術のうち,編集部が特に注目したものについて紹介する。なお,誌面の都合上,全てを紹介することはできなかったが,これらの他にも多数の興味深い展示が行なわれたことをお断りしておく。・・・(続きは本誌で)

その他 

NEWS FLASH

▼富士通研究所,光スイッチの消費電力を従来の2分の1に低減
▼東北大学,光ファイバの先端に反射防止構造体を作製する技術を開発
▼NICTとNAOJ,最高性能基準光源を開発
▼積水化学工業と慶應義塾大学,短中距離間向けギガビット伝送用GI POFを開発
▼オムロン,微細印字・加工向けファイバレーザ発振器の技術を開発
▼住友電工,緑色LD用半極性面/非極性面の2インチGaN基板の量産技術を確立
▼産総研,近赤外光で光電変換する有機太陽電池を開発
▼シャープ,堺工場で単結晶太陽電池を量産開始へ
▼パナソニック,103型3Dプラズマディスプレイを開発
▼島津製作所,有機ELディスプレイ用透明バリア膜成膜技術を開発
▼NIMS,溶液から有機結晶トランジスタを作る溶液プロセスを開発
▼富士通コンポーネント,4線式アナログ抵抗膜方式タッチパネルを開発
▼ソニー,電子書籍端末を国内市場に投入へ
▼ブリヂストンとデルタ電子,次世代電子ペーパーデバイス共同開発で合意
▼大阪市立工業研究所,LED照明の品質評価業務に乗り出す
▼コニカミノルタセンシング,LED関連製品の光学特性を評価する校正サービスを開始
▼第26回櫻井健二郎氏記念賞受賞者が決定
▼第3回レーザー学会産業賞募集
▼第14回光設計賞を募集
▼光産業創成大学院大学理事長に浜松ホトニクス社長の晝馬明氏が就任
▼オーシャンフォトニクス,本社を移転
▼浜松ホトニクス常務取締役・鈴木義二氏が逝去

MARKET WATCH

▼タッチパネル市場予測,2015年に14億7,190万枚,5,693億円に
▼2009年度の国内電子書籍市場規模は630億円
▼発光ダイオード輸出数量,11ヶ月連続のプラス
▼太陽電池モジュール生産実績,18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150.2%の3,904億円

CALENDAR

EVENTS

▼2010年度日本光学会関西講演会(応用光学懇談会第141回講演会)「有機光学材料の開拓」
▼日本光学会第37回冬期講習会「光学解析と解析モデルの構築 - 基礎理論と最適モデルの探求 - 」
▼第2回光学薄膜ソフト「OptiLayer」ワークショップ「光学薄膜の最新設計理論と実際」
▼日本板硝子材料工学助成会第28回無機材料に関する最近の研究成果発表会 - 材料研究の最前線から -

PRODUCTS INFORMATION

今月のコメント

 新年明けましておめでとうございます。2011年が皆様方にとって良き年であるよう,お祈り申し上げます。我が国にとって,昨年はまさに迷走の1年でした。このまま日本が沈んでしまわないよう,何としてでも頑張っていきたいと思います。

 そこで,弊社の春の展示会・セミナー「OPTRONICS WORLD」が,今年から光の総合イベント「OPTICS & PHOTONICS International」へスケールアップします(4月20日(水)〜22日(金)開催)。これまでの「レーザーEXPO」,「レンズ設計・製造展」に加え,「赤外・紫外・可視光応用技術展」と「光ファイバーEXPO」を新設するとともに「VISION JAPAN」と「ポジショニングEXPO」を統合,これらの技術領域をテーマとした特別セミナーに加え,各種関連シンポジウム等の同時開催によって,まさに我が国における最高品質の光エレクトロニクス一大イベントを目指しました。
 「OPTICS & PHOTONICS International」は,あくまでも光業界の発展を願ってのものであって,この産業を全産業におけるOne of themとして捉えたものではありません。約30年という期間に渡って,光産業・技術とともに歩んできた弊社が,関連学協会の方々とともに,我が国の光技術と産業のさらなる発展を目指してお届けするものです。ぜひ皆様方の積極的な参加をお待ち申し上げております(詳細につきましては,最新情報が随時更新される弊社ウェブサイト http://www.optronics.co.jp/optworld/ をご覧になって下さい)。

 フラットパネルディスプレイの代表格ともいえる液晶ディスプレイのバックライトには,これまでCCFL(冷陰極管)が用いられてきましたが,最近ではより長寿命で低消費電力といった特長を有するLEDを用いたものが主流となっています。
 LEDバックライトには,導光板の周りに白色LEDを配したエッジ型と,バックライトの発光面一面にRGBのLEDを配した直下型の2種類があります。そこに用いられている各種シートや導光板といった素材を通して,如何にLEDからの光を明るく均一に導けるよう設計できるかは,より高画質なディスプレイを実現する上での重要な決め手となっています。照明光学が注目される所以です。
 直視型の液晶ディスプレイだけでなく,照明光学系の設計は液晶プロジェクターやレーザープロジェクター,LED照明,半導体露光装置,顕微鏡といった様々な機器・装置のスペックを左右すると,その研究・開発の進展に期待が集まっています。
 今月号の特集では基礎解説や設計ソフトによる最適化についての解説も加え,照明光学に関する最新トピックスに焦点をあててみました。企画していただいたのは,東京工芸大学・工学部の渋谷眞人教授。ご執筆者の皆様も,お忙しいところを有り難うございました。
 この他,光エレクトロニクス関連市場を探る新春特別企画では,我が国を代表する市場調査会社の方々が,光エレクトロニクス全般,LED照明用白色LEDパッケージ,電子ペーパー,FTTHの各市場をレポート。さらに,島田禎晉様ならびにNTTの皆様方に企画していただいた新連載「光通信技術の基礎 −原点を見直し,将来を考える−」もスタートします。
 本年もオプトロニクスを何卒よろしくお願い申し上げます。

編集長 川尻 多加志

■次号(2011年2月号)の特集予定

進化するシリコンフォトニクス(仮)(敬称略)

▼総論‥‥日本電信電話(株) 山田 浩治
▼通信応用に向けたシリコンフォトニクスデバイス集積‥‥日本電信電話(株) 土澤 泰
▼光インターコネクションに向けたシリコンフォトニクスデバイス集積‥‥光電子融合基盤技術研究所 中村 隆宏
▼シリコン・ゲルマニウム フォトニクス‥‥東京大学 石川 靖彦
▼シリコンとIII-V族半導体ハイブリット集積デバイス‥‥東京工業大学 西山 伸彦
▼Si/III-V/Si構造を用いたIII-V族アクティブデバイスのモノリシック形成‥‥豊橋技術科学大学 若原 昭浩
▼シリコン基板上への希土類発光デバイスのモノリシック集積‥‥電気通信大学 一色 秀夫
▼シリコン導波路を用いた量子もつれ光源‥‥日本電信電話(株) 武居 弘樹

(都合により,内容に変更のある場合があります。)

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