超高速の光パターン照明手法を開発 ～次世代光産業、光科学の基盤的手法として期待～〔北海道大学、岡山大学、科学技術振興機構〕

北海道大学と岡山大学、科学技術振興機構（JST）の共同研究成果プレスリリースです

 

 

 

＜発表のポイント＞

• 超高速の光パターン照明手法を開発。

• 独自開発の高速空間光変調器と、照明パターン形状を拡張する「すりガラス」により実現。

• 生体計測の高速化・大規模化や金属3Dプリンタ・レーザ加工の生産効率向上に期待。

 

 

◆概 要

　北海道大学電子科学研究所の渋川敦史准教授、三上秀治教授、岡山大学学術研究院医歯薬学域（薬）の須藤雄気教授、韓国科学技術院（KAIST）生物・脳工学科のムサク・ジャング助教授らの研究グループは、超高速の光パターン照明手法の開発に成功しました。

　空間光変調器（Spatial Light Modulator、以下SLM）は、複雑なパターンの照明を可能とする電子デバイスで、例えばプロジェクタの表示デバイスとして、世界中で普及しています。しかしながら、SLMのパターン切り替え速度は最短でも50マイクロ秒程度にとどまるため、その性能はこれまで十分に生かされていませんでした。

　そこで、本研究では、SLMの構成を根本的に見直し、独自開発の1次元SLMと、照明パターンを拡張する「すりガラス」を組み合わせることで、市販のSLMの約1,500倍高速な、0.03マイクロ秒の切り替え速度を持つ超高速の光パターン照明手法を開発しました。この超高速の光パターン照明手法は、例えば従来のSLMでは不可能な生命機能の光計測や光操作（光遺伝学）の高速化・大規模化や金属3Dプリンタなどの光加工の生産効率向上など、様々な分野での応用が期待されます。

　なお、本研究成果は、日本時間2024年4月8日（月）公開のNature Communications誌にオンライン掲載されました。

 

 

開発した光パターン照明手法

 

 

◆論文情報
　論文名：Large-volume focus control at 10 MHz refresh rate via fast line-scanning amplitude-encoded scattering-assisted holography

　　　　（高速ラインビーム走査による散乱アシストホログラフィを用いた10MHz応答速度での高速焦点制御技術）
　著者名：Atsushi Shibukawa1、Ryota Higuchi1、Gookho Song2、Hideharu Mikami1*、Yuki Sudo3*、Mooseok Jang2*

　　　　　（1北海道大学電子科学研究所、2韓国科学技術院(KAIST)生物・脳工学科、3岡山大学学術研究院医歯薬学域（薬）、*責任著者）
　雑誌名：Nature Communications
　ＤＯＩ：10.1038/s41467-024-47009-w
　公表日：2024年4月8日（月）

 

 

◆研究費
　本研究は、日本学術振興会・科学研究費補助金（JP21H00404、JP21H02446、JP21H01393）、科学技術振興機構・創発的研究支援事業（JPMJFR205E）、同 戦略的創造研究推進事業 CREST（JPMJCR1656）、中島記念国際交流財団、光科学技術研究振興財団、小澤・𠮷川記念エレクトロニクス研究助成基金、コニカミノルタ科学技術振興財団、生体医歯工学共同研究拠点、フォトエキサイト二クス研究拠点、人と知と物質で未来を創るクロスオーバーアライアンスの助成を受けています。

 

 

◆詳しい研究内容について
　超高速の光パターン照明手法を開発～次世代光産業、光科学の基盤的手法として期待～

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r6/press20240408-1.pdf

 

 

 

 

◆本件お問い合わせ先

＜研究内容に関すること＞
　北海道大学電子科学研究所　准教授　渋川敦史（しぶかわあつし）
　TEL：011-706-9365
　URL：https://www.mikamilab.org/

 

　北海道大学電子科学研究所　教授　三上秀治（みかみひではる）
　TEL：011-706-9362
　URL：https://www.mikamilab.org/

　岡山大学 学術研究院 医歯薬学域（薬）教授　須藤雄気（すどうゆうき）
　TEL：086-251-7945
　URL：https://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/bukka/index.html

 

＜JST事業に関すること＞
　科学技術振興機構 創発的研究推進部　加藤 豪（かとうごう）
　TEL：03-5214-7276

　FAX：03-6268-9413

＜配信元＞
　北海道大学社会共創部広報課

　〒060-0808 札幌市北区北8条西5丁目
　TEL：011-706-2610

　FAX：011-706-2092

 

　岡山大学 総務・企画部 広報課

　〒700-8530 岡山市北区津島中1丁目1番1号
　TEL：086-251-7292

　FAX：086-251-7294

　科学技術振興機構 広報課

　〒102-8666 千代田区四番町5番地3
　TEL：03-5214-8404

　FAX：03-5214-8432

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：086-251-8463
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

 

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　岡山大学『企業の人事担当者から見た大学イメージ調査2022年度版』中国・四国１位!!
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000122.000072793.html

国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください

• 岡山大学 文部科学省「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）」に採択～地域と地球の未来を共創し、世界の革新の中核となる研究大学：岡山大学の実現を加速とともに世界に誇れる我が国の研究大学の山脈を築く～

  https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html

 

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002125.000072793.html