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。


◆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/s49-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・?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:
 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:
 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:
 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:
 FAX:

<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:
 FAX:

 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:
 FAX:

 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:
 FAX:

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

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