光創起イノベーション研究拠点
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2F展示室 現在の展示

2F展示室 現在の展示

展示室には、光創起イノベーション研究拠点で研究開発している製品と実用化されている製品の内いくつかを展示しています。

2F展示室 配置図

2F展示室 配置図 8Kスーパーハイビジョンディスプレイ CMOSイメージセンサ 8Kスーパーハイビジョンディスプレイ CMOSイメージセンサ 8Kスーパーハイビジョンディスプレイ 4KLCD4台による疑似表示 8Kスーパーハイビジョンディスプレイ 4KLCD4台による疑似表示 胎児・新生児用NIRS 胎児・新生児用NIRS 小型で高出力なテラヘルツ光源 小型で高出力なテラヘルツ光源 TOF法による距離計測 TOF法による距離計測 高感度イメージセンサ 高感度イメージセンサ 小型の放射線測定器 小型の放射線測定器 2次元色彩計 2次元色彩計 PET診断装置ミニチュア PET診断装置ミニチュア 本物そっくりの人工タマムシ 本物そっくりの人工タマムシ チップギャラリー チップギャラリー

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現在のハイビジョン放送規格の16倍(8K:水平7,680×垂直4,320画素)の画素数を持つ高精細の8Kスーパーハイビジョンカメラ用イメージセンサー「BT3300N」は、(株)ブルックマンテクノロジ製です。

BT3300Nは、スーパーハイビジョンのフルスペック規格(8K、120コマ/秒)を達成する唯一(2016年1月時点)のイメージセンサのリファレンスとして、開発され、これを用いたカメラが、すでに、関係企業で開発され、NHKで試験放送されています。
スーパーハイビジョンの本放送は、2025年の計画です。

8Kスーパーハイビジョンディスプレイ 4K液晶(LCD)ディスプレイ4台による8Kの疑似表示
8Kスーパーハイビジョンディスプレイ
4K液晶(LCD)ディスプレイ4台による8Kの疑似表示
8Kカメラヘッド
8Kカメラヘッド

新たな近赤外分光装置(NIRS)トッカーレ「toccare」は、浜松医科大学と静岡大学、株式会社アステムの連携により開発した装置です。

静岡大学の庭山雅嗣准教授は、いろいろな光伝播解析と実測を行い、多点光計測による空間分解法と近赤外分光法(NIRS)の原理で、これまで課題となっていた測定誤差を、約1/10に低減することに成功しました。
空間分解法によって、深さ方向の血中酸素濃度の分布を正確に測定する技術です。

浜松医科大学の金山尚裕教授は、このNIRSセンサを医師の指先に一体化させるコンセプトを提案しました。これにより、胎児や新生児の健康状態の情報を診断できるようになりました。

② 胎児・新生児用NIRS

半導体GaP結晶を利用した差周波発生法により、単色コヒーレントテラヘルツ光源を開発しており、高い周波数精度が得られるという特徴を用いて、テラヘルツレーザー分光測定装置への応用を進めています。
この小型高出力テラヘルツ光源は、産業応用として、工場などの検査工程に組み込むことができるように、小型化・省エネを実現し、誰でも簡単に操作できる装置として開発しました。

国立医薬品食品衛生研究所の坂本氏は、医薬品に用いる結晶の非晶質から無水物への擬似結晶形転移に対する結合剤の影響を調べ 、製錠用顆粒物の調製で 重要な添加剤である結合剤の粘度と擬似結晶形転移の関連性の評価を佐々木先生と共同で行っています。
錠剤の溶出性などの物性に基づく品質不良の検知に結びつく可能性があり、医薬品の製造工程におけるテラヘルツ波技術の可能性とテラヘルツ帯のケミカルイメージングによって錠剤中の擬似結晶形の分布や転移過程を調べることが可能です。
今後、製剤の開発段階における品質特性の評価に活用するだけでなく、工程における製造品質の確保や予測不能なリスク発生時におけるトラブルシューティングにも適用可能であることが示されました。

③ 小型で高出力なテラヘルツ光源

Time of Flight 法は、イメージセンサーを用いる距離画像測定法のひとつです。
光を対象物に投射し、その反射光が返ってくるまでの時間を計測することにより、対象物までの距離Lを求める方法です。

  • 光の速さ:1秒間30万キロ(299,792,458m / 秒)
  • 光が1m進む時間:3.3ナノ秒(=3.3×10-9秒)
  • 光が1mm進む時間:3.3ピコ秒(=3.3×10-12秒)

静岡大学 川人・香川・安富研究室では、TOF距離画像センサの研究をしており、CMOSプロセスでCCDと同様の高速電荷転送を実現し、遅れ時間に依存した信号を分配することで、対象物までの距離の計測を実現しました。
このイメージセンサを搭載したCMOS-TOFカメラは、リアルタイムで明暗画像と距離画像を確認することができます。

④ TOF法による距離計測

イメージセンサは、簡単に言うとデジタルカメラの心臓部です。イメージセンサは、日本が最も強い産業分野で、CCDは95%以上、CMOSは50%以上が日本で開発されています。
従来の超高感度カメラは、冷却が必要(-50℃)で、高電圧駆動(30V)のため、大きくて重いのが難点でした。

静岡大学 川人・香川・安富研究室では、人間の目を超えた150dBの広ダイナミックレンジを実現し、明るいところと暗いところを同時に撮影することができるようになりました。
そして、企業との共同研究で、超小型化にも成功しました。

  • ⑤ 高感度イメージセンサ
  • ⑤ 高感度イメージセンサ

展示品は、2012年に発売された簡易的な土壌汚染調査や定点観測用の測定モジュールとして活用することを想定している検出器です。
製品名は、「もに太くん」。
テルル化カドミウム(CdTe)半導体検出器です。
USBでパソコンに接続して、スペクトル表示ができます。

  • ⑥ 小型の放射線測定器
  • ⑥ 小型の放射線測定器

現在のカラーカメラは、色域がsRGBの三角形のエリアに限定されているため、実際の色データをより美しく表現できるように脚色しています。

パパラボのカメラは、カメラフィルターに人の眼の感度を持たせたことにより、今まで撮ることができなかった色も撮ることができ、まさに“見たままを撮る”ことができます。

また、このカメラは、人が見ることができる色全てを測色的に取得しているので、計測器としても高精度で色解析できます。

⑦ 2次元色彩計

浜松ホトニクスは、「持続可能性」の価値観に則った研究開発活動を「Life Photonics(ライフホトニクス)」と呼び、生命や生き物、人生、活力源、生き方など広範な意味を含む「Life」をテーマとしたさまざまな光技術の研究に取り組んでいます。

生体に取り込まれたポジトロン(陽電子)放出核種から放出されたポジトロンは、その近傍で運動エネルギーを失った後、物質構成電子と結合して消滅します。その際、1対の消滅ガンマ線(エネルギー511keV)が互いに正反対の方向に放出されます。これらのガンマ線対を1対の検出器で同時計数することで、ポジトロンが放出された位置を検出します。

シンチレータに入射したγ線は微弱な光に変換され、光電子増倍管によって電気信号に変換されます。
シンチレータに入射したγ線は微弱な光に変換され、光電子増倍管によって電気信号に変換されます。
1対のPET検出器で同時計数することによりγ線の放出位置を検出します。
1対のPET検出器で同時計数することによりγ線の放出位置を検出します。
  • ⑧ PET診断装置 ミニチュア ポジトロン断層装置(PET:positron emission tomography)
  • ⑧ PET診断装置 ミニチュア ポジトロン断層装置(PET:positron emission tomography)

浜松医科大学針山教授は、物質・材料研究機構、浜松ホトニクス(株)と共に、光学材料として、バイオミメティクス(生物模倣技術)により、人工タマムシの開発をしています。

ヤマトタマムシは、同種の仲間をこの翅の色の反射で見分けているので、人工タマムシをタマムシの生息地で提示したところ、本物と間違えて飛翔接近することが確認できました。
つまり、人工タマムシは、本物のタマムシから見ても同じ発色だったということです。

⑨ 本物そっくりの人工タマムシ

No. 発表年 名称 発表国際会議 チップ
1 1995年 高感度マイクロフラックスゲート磁気センサ Ver.2 Transducers 高感度マイクロフラックスゲート磁気センサ Ver.2
2 1996年 集積化マイクロフラックスゲート磁気センサ Eurosensors 集積化マイクロフラックスゲート磁気センサ
3 1997年 低消費電力画像圧縮CMOSイメージセンサ isscc 低消費電力画像圧縮CMOSイメージセンサ
4 1999年 高感度2軸ディジタルフラックスゲート磁気センサ isscc 高感度2軸ディジタルフラックスゲート磁気センサ
5 2000年 低消費電力動きベクトル検出用高速イメージセンサ Vlsic 低消費電力動きベクトル検出用高速イメージセンサ
6 2002年 世界最小電力を達成した高速A/D変換器 isscc 世界最小電力を達成した高速A/D変換器
7 2003年 適応ゲインカラム増幅に基づく高感度CMOSイメージセンサ isscc 適応ゲインカラム増幅に基づく高感度CMOSイメージセンサ
8 2003年 超高速・低消費電力パラレルパイプラインA/D変換器 esscirc 超高速・低消費電力パラレルパイプラインA/D変換器
9 2003年 磁気センサアレイを用いたCMOSロータリエンコーダ   磁気センサアレイを用いたCMOSロータリエンコーダ
10 2004年 CMOSロータリエンコーダのためのネイティブ基板型磁気センサ(MAGFET)アレイ   CMOSロータリエンコーダのためのネイティブ基板型磁気センサ(MAGFET)アレイ
11 2004年 多重解像度カラム並列A/D変換による広ダイナミックレンジイメージセンサ IEEESensors 多重解像度カラム並列A/D変換による広ダイナミックレンジイメージセンサ
12 2005年 画素ノイズキャンセル、及びカラムオフセットキャンセル機能を有するCMOSイメージセンサ用巡回型A/D変換器   画素ノイズキャンセル、及びカラムオフセットキャンセル機能を有するCMOSイメージセンサ用巡回型A/D変換器
13 2005年 厚い酸化膜上のゲートを用いたCMOS TOF距離画像センサ   厚い酸化膜上のゲートを用いたCMOS TOF距離画像センサ
14 2005年 複数露光時間信号バースト読み出し法と初の12bカラム並列ADCを集積した120dB広ダイナミックレンジイメージセンサ isscc 複数露光時間信号バースト読み出し法と初の12bカラム並列ADCを集積した120dB広ダイナミックレンジイメージセンサ
15 2005年 角度計算回路を集積化し、1回転10b分解能を達成したCMOS磁気ロータリエンコーダ isscc 角度計算回路を集積化し、1回転10b分解能を達成したCMOS磁気ロータリエンコーダ
16 2005年 カラム固定パターンノイズ低減機能を持つ160dB広ダイナミックレンジCMOSイメージセンサ ASSCC カラム固定パターンノイズ低減機能を持つ160dB広ダイナミックレンジCMOSイメージセンサ
17 2006年 容量結合技術を用いた1.0V 30mW 10b 100MSample/s
パイプラインA/D変換器
  容量結合技術を用いた1.0V 30mW 10b 100MSample/s パイプラインA/D変換器
18 2006年 12bitカラム並列巡回型A/D変換器を集積した3500fps高速度イメージセンサ Vlsic 12bitカラム並列巡回型A/D変換器を集積した3500fps高速度イメージセンサ
19 2006年 CMOS Time-of-Flight
高画素3次元距離画像センサ
isscc  
20 2007年 プリチャージ技術を用いた低消費電力14bパイプラインA/D変換器 Vlsic プリチャージ技術を用いた低消費電力14bパイプラインA/D変換器
21 2007年 SIMD型列並列画像圧縮回路を集積化した高速度CMOSイメージセンサ CICC SIMD型列並列画像圧縮回路を集積化した高速度CMOSイメージセンサ
22 2008年 線形セットリング誤差補正を用いた低消費電力15bパイプラインA/D変換器   線形セットリング誤差補正を用いた低消費電力15bパイプラインA/D変換器
23 2008年 カラムADCとして初めて14bit分解能を実現した巡回型A/D変換器を用いたCMOSイメージセンサ isscc カラムADCとして初めて14bit分解能を実現した巡回型A/D変換器を用いたCMOSイメージセンサ
24 2009年 LED光源を用いて1Mbps通信が可能な空間光通信CMOSイメージセンサ ASSCC LED光源を用いて1Mbps通信が可能な空間光通信CMOSイメージセンサ
25 2010年 世界初のグローバルシャッタで低雑音(2.7電子)を実現したCMOSイメージセンサ isscc 世界初のグローバルシャッタで低雑音(2.7電子)を実現したCMOSイメージセンサ
26 2010年 LED光源を用いて長距離70m、高速10Mbpsの通信を達成した空間光通信CMOSイメージセンサ isscc LED光源を用いて長距離70m、高速10Mbpsの通信を達成した空間光通信CMOSイメージセンサ
27 2011年 13-19bit可変分解能の折り返し積分/巡回型ADCを集積した低雑音・高ダイナミックレンジCMOSイメージセンサ isscc 13-19bit可変分解能の折り返し積分/巡回型ADCを集積した低雑音・高ダイナミックレンジCMOSイメージセンサ
28 2012年 12bit巡回型ADCを用いた毎秒120フレームのSHVカメラ用CMOSイメージセンサ isscc 12bit巡回型ADCを用いた毎秒120フレームのSHVカメラ用CMOSイメージセンサ
29 2012年 CMOS Time-of-Flight 高画素3次元距離画像センサ isscc CMOS Time-of-Flight 高画素3次元距離画像センサ
30 2013年 200Mfps画素内圧縮型マルチアパーチャ超高速イメージセンサ isscc 200Mfps画素内圧縮型マルチアパーチャ超高速イメージセンサ
31 2013年 時間分解計測のための2タップロックイン画素を用いた10ps高時間分解能CMOSイメージセンサ isscc 時間分解計測のための2タップロックイン画素を用いた10ps高時間分解能CMOSイメージセンサ
32 2013年 CMOS Time-of-Flight 高画素3次元距離画像センサ isscc CMOS Time-of-Flight 高画素3次元距離画像センサ
33 2014年 距離分解能0.3mmを達成した高距離精度Time-of-Flightイメージセンサ isscc 距離分解能0.3mmを達成した高距離精度Time-of-Flightイメージセンサ

⑩ チップギャラリー

過去の展示物について

2015.02~2015.09



光創起イノベーション研究拠点棟 〈光創起研究棟〉

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