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プリンター・レーザー加工の生産効率向上に期待。
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ーの表示デバイスとして、世界中で普及しています。しかし、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プリンターなどの光加工の生産効率向上など、さまざま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る予定です。
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。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（１．０９ＭＢ）
＜論文タイトル＞
- “Large-volume focus control at 10 MHz refresh rate via fast line-scanning amplitude-encoded scattering-assisted holography”
- ＤＯＩ：10.1038/s41467-024-47009-w
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
渋川 敦史（シブカワ アツシ）
北海道大学 電子科学研究所 准教授
Tel：011-706-9365
E-mail：ashibukawa
es.hokudai.ac.jp三上 秀治（ミカミ ヒデハル）
北海道大学 電子科学研究所 教授
Tel：011-706-9362
E-mail：hmikamies.hokudai.ac.jp須藤 雄気（スドウ ユウキ）
岡山大学 学術研究院医歯薬学域（薬） 教授
Tel：086-251-7945
E-mail：sudookayama-u.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
加藤 豪（カトウ ゴウ）
科学技術振興機構 創発的研究推進部
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-7276 Fax：03-6268-9413
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＜報道担当＞
北海道大学 社会共創部 広報課
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〒700-8530 岡山市北区津島中１丁目１番１号
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