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
2024（令和6）年 4月 11日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/
＜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/
岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
岡山大学メディア「OTD」（ウェブ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000215.000072793.html
岡山大学統合報告書2023：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001926.000072793.html
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岡山大学SDGs～地域社会の持続可能性を考える（YouTube）：https://youtu.be/Qdqjy4mw4ik
岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/RWn63i20xIw
産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2024年4月期共創活動パートナー募集中：
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002079.000072793.html
岡山大学「THEインパクトランキング2021」総合ランキング 世界トップ200位以内、国内同列1位!!
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000070.000072793.html
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