静岡大学電子工学研究所

Research Institute of Electronics, Shizuoka University

第1部会
共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要

所長
三村　秀典
Mimura, Hidenori

キーワード: イメージングデバイス、ナノエレクトロニクス、ナノフォトニクス、ナノマテリアル
住所: 〒432-8011
静岡県浜松市中区城北3-5-1

最先端ビジョンサイエンスの創成

高柳健次郎博士のテレビジョン研究に端を発する本研究所は、「ビジョンサイエンスの基礎と応用」に特化した研究機関です。２１世紀ＣＯＥプログラム「ナノビジョンサイエンスの拠点創成」、浜松オプトロニクスクラスター、特別教育研究経費等で培ってきたイメージング技術にナノエレクトロニクス、ナノフォトニクス、ナノマテリアル等を融合させ、極限解像度、極限時間分解能、原子・分子識別不可視画像などの実現を目指す極限画像を創成し、科学技術の発展に貢献することを目的としています。また、国内外の機関と活発な共同研究を実施するとともに、その先端研究施設・設備を広く産官学における研究者の共同利用に供し、その社会的役割を果たしています。平成28年度より、東京医科歯科大学「生体材料工学研究所」、東京工業大学「未来産業技術研究所」、広島大学「ナノデバイス・バイオ融合科学研究所」とネットワーク型共同研究拠点「生体医歯工学共同研究拠点」を形成し、全国共同利用・共同研究拠点として活動しています。

令和元年度の研究活動内容及び成果

光を透過する金属薄膜　〜マルチスペクトルイメージセンサの開発に向けて〜

近年、イメージセンサの用途が携帯端末、車載、バイオ・医療、セキュリティ等に拡大すると共に、小型、高画質、多機能とその性能向上も強く求められている。当研究所の小野篤史准教授の研究グループでは、イメージセンサに実装可能な新たなカラーフィルタとして金属薄膜に着目した。光の電場振動を金属の自由電子の振動に置き換えることにより、光が金属を透過するようになる。金属表面の凹凸構造化により自由電子の振動数を一意的に制限すると、光電場振動と金属電子振動との間に共鳴振動が起こり、特定の電場振動数の光のみ、すなわち波長選択された光のみが透過する。凹凸周期により任意に共鳴振動数を定めることができるため、凹凸構造を有する金属がカラーフィルタとして機能する。この原理を用いて、金属でできたカラーフィルタが可視光から近赤外光領域にかけてバンドパスな光透過特性を示すことを実証した。これは、有機カラーフィルタでは実現不可能であったカラー画像と近赤外画像を同時取得可能なマルチスペクトルイメージセンサが開発可能であることを示唆する成果といえる。さらに、金属製のカラーフィルタは従来のカラーフィルタよりも色の表現力が豊かになることが分かった。今後、忠実な色再現や鮮やかなカラー画像が取得可能な高色再現性イメージセンサの開発が期待される。

(a) 金属薄膜凹凸構造のカラーフィルタリング概念図，(b) 作製SEM像，(c) 透過光学観察像と透過スペクトル計測結果

社会との連携

浜松の地は多くのベンチャー企業発祥の街として有名であり、当研究所は浜松地域に対して強い連携を築いています。研究所は近隣企業との交流を活性化するため、定期的な技術交流会を開催しています。また、研究所の所員が中心となり４つの大学発ベンチャー企業を経営しています。国内外の先導的研究者の招待講演と研究所の所員の成果を一般に公開する高柳健次郎メモリアルシンポジウムを研究所は毎年開催しています。また、一般市民に先端科学技術をやさしく紹介するサイエンスカフェin浜松やテクノフェスタin浜松の企画・運営に研究所の所員が積極的に参画しています。