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マルチスペクトル偏光3次元動画像ホログラフィック顕微鏡法と生体観察

研究課題

研究課題/領域番号 15K17474
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関関西大学

研究代表者

田原 樹  関西大学, システム理工学部, 助教 (50709095)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードホログラフィ / ディジタルホログラフィ / ディジタルホログラフィック顕微鏡 / マルチカラーディジタルホログラフィック顕微鏡 / 高速動画ディジタルホログラフィック顕微鏡 / 多波長位相シフト干渉法 / 位相シフトディジタルホログラフィ / 波長選択抽出位相シフト法 / カラーディジタルホログラフィ / 空間周波数分割多重記録 / 多方向照明 / 偏光イメージングディジタルホログラフィ / 干渉イメージング / 空間周波数分割多重 / 位相分割多重 / 多波長3次元イメージング / 多次元イメージング
研究成果の概要

可視・近赤外マルチスペクトル3次元ホログラフィック画像を多重記録する光学システムを開発し,水中を自由泳動するゾウリムシを観察できた。また,分解能向上のために信号理論を駆使するアプローチ,波長選択抽出位相シフト法を適用するアプローチをとり,いずれの方法でも実証した。後者のアプローチでは,マルチカラーディジタルホログラフィック顕微鏡システムを構築し,1umオーダの構造のカラー3次元イメージングを示した。また,ディジタルホログラフィを用いた偏光情報の取得を確認した。以上より,要素技術の開発と性能向上を達成し,多波長ホログラフィシステムに偏光イメージングカメラを配置した光学システムが完成段階である。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Multiwavelength off-axis digital holography with an angle of more than 40 degrees and no beam combiner to generate interference light2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, Y. Arai
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 56 号: 13 ページ: F200-F200

    • DOI

      10.1364/ao.56.00f200

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single-shot phase-shifting incoherent digital holography2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, T. Kanno, Y. Arai, and T. Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Optics (IOP Publishing)

      巻: 19

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dual-wavelength phase-shifting digital holography selectively extracting wavelength information from wavelength-multiplexed holograms2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Mori, S. Kikunaga, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 40 号: 12 ページ: 2810-2813

    • DOI

      10.1364/ol.40.002810

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Four-step phase-shifting digital holography simultaneously sensing dual-wavelength information using a monochromatic image sensor2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Mori, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 雑誌名

      Journal of Optics (IOP Publishing)

      巻: 17 号: 12 ページ: 125707-125707

    • DOI

      10.1088/2040-8978/17/12/125707

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Three-wavelength digital holographic microscopy with seven wavelength-multiplexed holograms and arbitrary symmetric phase shifts2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Tahara, Reo Otani, and Yasuhiro Takaki
    • 学会等名
      Digital holography and 3-D imaging 2017 (DH)
    • 発表場所
      Jeju Island, South Korea
    • 年月日
      2017-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Incoherent digital holography system utilizing single-shot phase-shifting interferometry2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, T. Kanno, Y. Arai, and T. Ozawa
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2017 (BISC'17)
    • 発表場所
      神奈川県,パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-04-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-wavelength phase-shifting interferometry selectively extracting wavelength information from wavelength-multiplexed images with arbitrary symmetric phase shifts2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Otani, K. Omae, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2017 (BISC'17)
    • 発表場所
      神奈川県,パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-04-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2参照光路を用いたシングルショット4波長ディジタルホログラフィ2017

    • 著者名/発表者名
      大前快人,田原 樹,新井泰彦
    • 学会等名
      日本光学会 情報フォトニクス研究グループ 第15回関西学生研究論文講演会
    • 発表場所
      大阪府,大阪大学吹田キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ディジタルホログラフィック顕微鏡による 多次元画像同時記録2016

    • 著者名/発表者名
      田原 樹
    • 学会等名
      第1回Biothermology Workshop - 生命システムの熱科学 -
    • 発表場所
      愛知県,岡崎コンファレンスセンター(OCC)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Relationship between the image quality and constant phase shifts in phase-shifting interferometry selectively extracting wavelength information2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, K. Omae, R. Otani, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2016
    • 発表場所
      新潟県,朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiwavelength digital holography based on phase-division multiplexing using arbitrary symmetric phase shifts2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Otani, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      Digital holography and 3-D imaging 2016 (DH)
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位相分割多重記録に基づく2波長並列5段階位相シフトディジタルホログラフィ2016

    • 著者名/発表者名
      田原 樹, 森 亮太, 新井 泰彦, 高木 康博
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36回年次大会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス (愛知)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-wavelength digital holography based on phase-division multiplexing2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Otani, R. Mori, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      International Workshop on Holography and related technologies (IWH2015)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター (沖縄)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緩和された条件下で波長情報を位相分割多重記録する ディジタルホログラフィ2015

    • 著者名/発表者名
      田原 樹, 大谷 礼雄, 新井 泰彦, 高木 康博
    • 学会等名
      Optics and Photonics Japan 2015
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎 (東京)
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-wavelength 3-D imaging based on phase-division multiplexing2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      The 5th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2015)
    • 発表場所
      Gangneung, South Korea
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Four-step in-line digital holography simultaneously sensing dual-wavelength information using wavelength-multiplexed holograms2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, R. Mori, Y. Arai, and Y. Takaki
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joing Symposia 2015
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数波長ディジタルホログラフィック顕微鏡法による4波長同時4.2万fps 3次元動画像記録2015

    • 著者名/発表者名
      加来徹,田原 樹, 新井泰彦
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2015
    • 発表場所
      海洋研究開発機構 横浜研究所 三好記念講堂 (神奈川)
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 波長情報を選択的抽出可能な位相シフトディジタルホログラフィの実証2015

    • 著者名/発表者名
      田原 樹, 森 亮太, 新井 泰彦, 高木 康博
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2015
    • 発表場所
      海洋研究開発機構 横浜研究所 三好記念講堂 (神奈川)
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ディジタルホログラフィ顕微鏡2015

    • 著者名/発表者名
      田原 樹
    • 学会等名
      光応用技術シンポジウム Senspec
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 展示会場 ハーバーラウンジB (神奈川)
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-shot multispectral digital holographic microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, T. Kaku, and Y. Arai
    • 学会等名
      14th Workshop on Information optics (WIO2015)
    • 発表場所
      京都ガーデンパレス 会議室 (京都)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous high-speed motion-picture sensing of visible and invisible light with a monochromatic image sensor by using digital holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tahara, T. Kaku, and Y. Arai
    • 学会等名
      Digital Holography and Three-Dimensional Imaging (DH2015)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 三次元画像センシングの新展開 ~リアルタイム・高精度に向けた要素技術から産業応用まで~2015

    • 著者名/発表者名
      田原 樹 (分担), 岩堀 祐之 監修
    • 総ページ数
      402
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 関西大学 システム理工学部 田原樹

    • URL

      http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~tahara/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 関西大学 システム理工学部 田原樹

    • URL

      http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~tahara/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 英国物理学会(IOP)発行 J. Opt. 誌への掲載論文がHighlight of 2015 選出

    • URL

      http://iopscience.iop.org/journal/2040-8986/page/Highlights-of-2015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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