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38th Symposium Announcement in English


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第38回 光学シンポジウム
一般講演の概要

6月27日(木)

無視差臨場画像と2眼式立体画像の見やすさと視覚疲労の検討

夏井 伸隆1),名手 久貴1),石川 和夫1),市原 裕2),三宅 信行2),潮 嘉次郎2),
東京工芸大学1),(株)ニコン2)
,
 立体映画や立体テレビで現在主流である2眼式立体画像を視聴するとき,不自然な飛び出し立体感や視覚疲労などが問題になっている.本研究では,これらの問題を改善するために画像シフト手法による画像処理で無視差臨場画像を製作した.2眼式立体画像と無視差臨場画像を視機能や視覚疲労への影響,画像の見やすさについて比較した結果,静止画像と動画像において無視差臨場画像は見やすく,疲労感が低いという傾向であった.

電磁波ビームの解析解について

川上 彰二郎1,2)
(株)フォトニックラティス1),(公財)仙台応用情報学研究振興財団2)

 ガウス波,球面波は電磁波の基準解としてともに重要であるが,劃然と離れたふたつの現象と思われている.Felsenの古典的結果はこの二つに 橋を架けるヒントを提供している.Felsenの結果に関する二つの疑問(@場所の関数としての電磁界の不連続面の存在,A不生不滅の進行波とエ ネルギーを放射する球面波の性格の違いに橋を架けうるのか)に答える.強く絞り込んだガウス波の新しいベクトル基準解も提供する.

Stokes-Mueller matrix法に基づく次世代型円二色性(CD)分光計の開発

原田 拓典1),横田 春生1),川上 亮1),三島 健司1),高橋 浩三2),黒田 玲子3)
福岡大学1),システム・インスツルメンツ(株)2),東京理科大学3)

 我々は分光計の機能分析,性能評価に非常に有効な手段であるStokes-Mueller matrix 解析法を用い,新規概念に基づく次世代型キラリティ分光装置の設計,開発を行った.本開発分光計は,これまでに煩雑な解析法が必要だった,光学的異方性を示す試料のキラリティシグナルを直接得ることできる特徴を持ち,加えて高速測定も可能となった.

フォトニック結晶を用いた多値波長板の面内一括集積

川嶋 貴之1),井上 喜彦1),佐藤 尚1),川上 彰二郎1),2)
(株)フォトニックラティス1),(公財)仙台応用情報学研究振興財団2)

 我々はサブミクロンの周期的な凹凸を持つ多層膜(フォ トニック結晶)を作製し,波長板を実現している.その動作原理は,構造の持つ異方性から発現される複屈折である.今回,凹凸の周期性を面内で変化させることで,それぞれの領域で異なる位相差を持つ波長板を1枚の基板上に実現した.すでに異なる軸方位の面内集積は実現しており,これで1枚の基板上に任意の異なる方位,位相差を持つ波長板を一括集積することが可能となった.

フォトマスクを用いた半導体露光装置の投影レンズ収差の高精度計測

野村 博
(株)東芝

 一般的な光学機器と比べ,半導体露光装置の残留収差は遙かに少ない.しかし,微細化とは宿命的に収差へ厳しい要求を突き付けるものであったことから,たとえ極微小収差であっても製品トラブルの主原因になることがしばしばであった.そこで半導体メーカー各社は収差を計測する独自技術の開発で差別化を図り,収差起因の製品トラブルを未然に防ぐ努力を重ねてきた.本発表では,東芝が開発した波面収差の計測技術について報告する.

安定な位相測定に適した波長走査ヘテロダイン共通光路干渉法

雪田 俊平2),清原 耕輔1),石井 行弘1,2), 陳 軍3),徳永 英司2)
(株)清原光学1),東京理科大学2),東京工芸大学3)

 波長走査半導体レーザーの平行光束を物体光,参照光に2分割し,それぞれの光波はウォラストン・プリズムによりシェアーされ同一偏光にして干渉する.参照光上の並行平面板の不等光路で,光源の波長走査から2次元ヘテロダインビート信号が生成される.波長走査とCMOSカメラの同期をとり,ヘテロダイン干渉信号のフーリエスペクトルから透過物体の位相が測定される.共通光路干渉により外乱に影響なく,安定な位相測定が行える.電界印可による非線形物質の位相変化の測定に向けられる.

活性媒質中のランダム伝搬光の取りだし効率の上限

川上 彰二郎1,2)
(株)フォトニックラティス1),(公財)仙台応用情報学研究振興財団2)

 屈折率nの媒質が空気と界面を挟んで接している系で,媒質中を界面に向かう光がランダム,すべての方向に統計的に均等なパワーで伝搬しているとき,界面変成器の工夫(ARコート,周期的凹凸加工,ランダム加工など)により,全反射を避け光を効率よく取り出すシステムで,変成器がエネルギー保存則を満たす限り取り出し効率は1/n^2を越えないことを示す(nは1より大きく,屈折率分散はないとする).またその制約の中で,LED,OLEDの外部量子効率を高める方策について述べる.

有機EL素子薄膜構造の多目的最適設計法

長崎 野花,中嶋 章,和田 浩平,中村 正行
信州大学

 有機ELの光学特性は,薄膜構造部分における多重干渉を制御することで設計できる可能性がある.多重干渉は薄膜の膜厚と物性値に依存していることから,設計仕様に基づいてこれらの最適値を決定する.有機ELに求められる様々な光学特性を同時に満足するために薄膜構造設計問題を多目的組合せ最適化問題として解き,設計仕様を満たす設計解を得た.有機EL構造の多目的最適設計手法といくつかの設計結果について報告する.

複眼反射光学系による小型・長被写界深度ラインセンサの簡素化光学設計

河野 裕之,岡本 達樹,仲嶋 一,中村 泰裕,豊田 善隆,山中 聡,
船倉 哲生,松澤 卓,山縣 浩作,美濃部 正
三菱電機(株)

 小型かつ長被写界深度を達成するために,反射光学系による単位光学系を32個並べ,個々の画像を後段処理により結合して全長310 mmの画像を復元する複眼光学系のラインセンサを開発中である.既報告の光学系と比べ,小型で,かつ複数の単位光学系の配置が容易になるように,単位光学 系内の反射構成の改良を行なったで,その光学設計につき今回報告する.

(参考文献4.) Optics Express
http://dx.doi.org/10.1364/OE.20.013532

(参考文献5.) Optical Review
http://annex.jsap.or.jp/OSJ/opticalreview/TOC-Lists/vol20/20b0254tx.htm

理想ヌルレンズの収差

成相 恭二1,2)

国立天文台1),(株)清原光学2)

 An ideal null-lens compensates the longitudinal aberration of the normal of a mirror by its own longitudinal aberration. If we use angle as the argument, this expression is exact. So, aberration of an ideal null-lens is obtained with the informations of the mirror. A paraboloidal mirror has only the second order term while hyperboloidal or ellipsoidal mirrors have additional terms.

6月28日(金)

自由曲面凹面ミラーを用いた超至近投影光学系の開発

安部 一成,藤田 和弘,高橋 達也,辰野 響
(株)リコー

 近年,設置性・利便性の観点から至近距離より投写できるプロジェクターが求められている.我々は自由曲面形状の凹面ミラーを採用した投影光学系を開発し,小型,高画質,超至近投写を両立するプロジェクターを実現した.本講演では,投影光学系における投写距離とサイズの関係を明らかにし,さらに折り返しミラーによる小型化について報告する.

プロジェクター広角・高変倍率ズーム光学系の開発

窪田 高士
(株)リコー

 DLPプロジェクタは,小型化,高輝度化,短焦点化が進んでいる.その中でも短焦点タイプは,反射光学系,単焦点光学系が主流となっており,スローレシオが1.0以下短焦点ズーム光学系の事例は殆ど無い.この度我々は,スローレシオが0.92(半画角ωが40度以上)の短焦点で,x1.5倍の高変倍率でかつ,画面歪みが小さい高解像ズーム光学系を開発した.講演では,その構成と光学特性について紹介する.

可変型ギャッププラズモン導波路の開発

大津 朋也,山口 堅三
香川大学

 ギャップ型プラズモン導波路(GPW)は,金属の種類や膜厚,金属間のギャップ幅に依存し,GPWモード及び,その伝搬距離を決定する.そこで,GPWにNEMS静電アクチュエータを組み合わせることで,電気信号に依存した光学特性を制御可能な,可変型ギャップ プラズモン導波路(AGPW)の開発を目的とした.本研究では,AGPWの作製と外部変調による透過光共鳴波長の可変を評価したので報告する.

山口研究室
http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~kenzo/

可変型プラズモンフィルタの開発

鏡原 照正,原田 雅希,山口 堅三
香川大学

 これまでに報告されている表面プラズモン(SP)を利用した光学フィルタは,その共鳴波長が微細構造に由来する.そこで,金属サブ波長格子に静電型NEMSアクチュエータ機構を取り入れることで,SP共鳴波長の可変可能な可変型プラズモンフィルタ(APF)を提案した.このことにより,単一試料・単一構造でナノ光学フィルタを実現することができる.本研究では,APFの作製と,その外部変調によるSP共鳴の光学特性を評価したので報告する.

山口研究室
http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~kenzo/

光線サンプリング面を用いたホログラム計算法とその応用
【2011年度 光みらい若手奨励金 採択者 招待講演】

涌波 光喜
東京工業大学

 筆者らはホログラム計算の新しい枠組みとして光線サンプリング(RS)面を用いる手法を提案している.物体近傍に設けた仮想のRS面上で光線情報と波面を適宜変換することで,奥行きの深いシーンの高分解能かつ高リアリティな像再生を現実的な計算量で実現可能である.本報告ではホログラム計算において重要となる複数物体に対するオクルージョン処理,実物体への適用,5mの深い奥行きを有するシーンに対する応用例を報告する.

時系列信号方式コリニアホログラフィックメモリーの記録再生特性

志村 努1),河ア 正人1),藤村 隆史2),黒田 和男3)
東京大学1),東京工業大学2),宇都宮大学3)

 時系列方式のホログラフィックメモリーは,通常ホログラフィックメモリーのページの各画素を個別のチャンネルとみなし,ページの切り替わりとともに画素のONとOFF状態が切り替わるのを時系列信号として取り扱う.ページ間に間隔をあける必要が無くページ間にも信号を連続的に記録することができるため,RLLコーディングが採用可能で,記録密度を高めることが可能である.また円盤状メディアを完全に連続回転で動作させることができるという利点を持つ.

超高速光学測定を可能とする時間領域光学フーリエ変換

合田 圭介
東京大学

 近年発展してきたDispersive Fourier Transformation と呼ばれる時間領域で行う光学フーリエ変換技術は,従来の光学測定技術の速度限界を克服し,センシング,分光,イメージング等の分野で超高速連続シングルショット光学測定を可能とした.ここ10年間でDispersive Fourier Transformationは数々の新しいタイプの測定手法を生み出し,Optical Rogue Wavesや血中希少がん細胞の検出を実現させた.本講演では,Dispersive Fourier Transformationの原理とその技術の幅広いアプリケーションについて述べる.

参考文献
http://www.nature.com/nphoton/journal/v7/n2/full/nphoton.2012.359.html

合田研究室
http://www.goda.chem.s.u-tokyo.ac.jp/

レーザー共焦点顕微鏡用アクティブ収差補正素子を用いたバイオイメージング

田辺 綾乃1),横山 正史1),松本 健志1),栗原 誠1),橋本 信幸1)
Rodrigo Aviles - Espinosa2),David Artigas2,3),Pablo Loza-Alvarez2)
シチズンホールディングス(株)1),ICFO-The Institute of PhotonicSciences2)
カタルーニャ工科大3)

 我々は独自に開発したレーザー共焦点顕微鏡観察において発生する収差をアクティブに補正するデバイスを従来の光学系に適用し,その波面とイメージング像の強度から収差補正効果を確認した.また,デバイスをバイオサンプルの2光子イメージングに展開し,同様に補正効果を確認することができたことを報告する.

超高コントラストLCOSプロジェクター光学エンジン

小島 良雄,山田 和弘,古川 直史,菊間 慎二,前野 敬一,相崎 隆嗣
(株)JVCケンウッド

 当社独自のLCOS素子であるD-ILAと,回折光学素子に分類されるWire-grid偏光板を組み合わせた光学エンジンを開発し,業界最高性能となる130,000:1のコントラスト比を実現したホームシアタープロジェクター「DLA-X95R」を商品化した.ダイクロイックフィルターの入射角度変化によってカットオフ波長がシフトする特性を活用することで,映画に要求される広い色再現範囲と,3D視聴時に必要な明るさを両立した.新設計した光学エンジンの概要について報告する.

D-ILAホームシアタープロジェクター商品ラインナップ
http://www3.jvckenwood.com/projector/products.html

D-ILA業務用プロジェクター商品ラインナップ
http://www3.jvckenwood.com/pro/dila/index.html





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