宇都宮大学 産学イノベーション支援センター
CDI( イノベーション創成）

令和元年度活動成果報告書
平成 30 年度・令和元年度

プロジェクト最終年度報告書

2018・2019

Research report
Utsunomiya University
Center for Industry-University Innovation Support

目次

産学イノベーション支援センター組織概要 ·········································· 2
令和元年度 CDI プロジェクト一覧 ······················································ 4
プロジェクト S 最終年度活動成果報告書 ············································· 6
令和元年度非常勤研究員 ································································· 58
非常勤研究員 研究成果報告書·························································· 59
招聘外国人研究者研究成果報告書 ····················································· 72
令和元年度 CDI 活動報告 ································································ 76
編集後記 ······················································································ 80
CDI 連絡先 ··················································································· 81

産学イノベーション支援センター
組織概要・プロジェクト一覧

宇都宮大学

地域創生推進機構

産学イノベーション支援センター
地域ともに新たな知を未来に
産学官金連携による地域イノベーションの創出を支援・推進します。
産学イノベーション支援センター
産学連携・イノベーション・知財部門

先端計測分析部門

イノベーション
創成

産学連携

計測分析機器
維持管理

知的財産
共用化推進

コーディネーター

測定技術指導URA

産学交流振興会
TEL：028-689-6330
E-mail：shinkou@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp
住所：宇都宮市陽東7-1-2 宇都宮大学
産学イノベーション支援センター内

産学官連携サテライトオフィス
TEL：028-667-0001
E-mail：satellite@consortium-tochigi.jp
住所：宇都宮市ゆいの杜1-5-40とちぎ産業プラザ内

産学連携・イノベーション・知財部門
地域と大学を結び外部機関と協働した研究活動の活性化を進めます。また、研究活動の企画・マネジメント、研究成果の広報と産業界での活用の促進、知的財産の運用等を通して研究者を支援します。

先端計測分析部門
先端計測分析機器群を維持・管理・運用し、分析に関する技術指導・相談や機器操作に関する講習等も行うことで、宇都宮大学における教育研究を支援しています。
研究設備が一覧可能なWebサーバを整備し、マシンタイムおよび利用料金の徴収/再配分を一元的に管理することで、学内研究設備の全学的な共用化を推進しています。

産学交流振興会
産学イノベーション支援センターが行う事業の支援および産学官の 技術交流等を促進します。センターの研究成果等の技術情報の提供、 共同研究及び受託研究の斡旋などを
行います。
問合せ先：
宇都宮大学 地域創生推進機構
産学イノベーション支援センター 事務室

TEL: 028-689-6316
FAX: 028-689-6320
E-mail: sangaku@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp

宇都宮大学地 域 創 生 推進 機 構

産学イノベーション支援センター

産学連携・イノベーション・知財部門
産学連携・イノベーション・知財部門は、地域と大学を結ぶハブ機能と共創機能を強化し、企業・研究機関等との共同研究・受託研究を推進することを目指しています。そのために、大学の研究成果をイノベーション創成に繋げる環境を整え、研究活動の企
画・マネジメント、研究成果の活用促進及び広報、知的財産の保護・活用等による研究
活動の活性化と外部機関との産学官金連携を支援します。

産学連携・イノベーション創成・知的財産
産学連携

知的財産

• 企業・大学間共同研究の斡旋• 大学シーズの広報活動• 企業ニーズの教員への取次• 産学連携のための研究会、研修会、展示会への参加・開催支援• 本学教員の起業支援• 研究・ 開発 の過 程で 生まれ た
新しい アイ デア ・成 果の出 願や権利化支援• 知的財産の保護・活用支援• 知的財 産に 関す る契 約・交 渉
援助

TEL: 028-689-6316
E-mail: sangaku@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp

TEL: 028-689-6324
E-mail: chizai@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp

イノベーション創成

コーディネーター• 先端研 究、 異分野 融合 研究、
インキ ュベ ーショ ン推 進のための研究開発スペースの提供• 非常勤研究員の採用• 若手研究者海外派遣• 外国人研究者招聘
TEL: 028-689-7006
E-mail: cdi@cc.utsunomiya-u.ac.jp

URA
E-mail: ura@cc.utsunomiya-u.ac.jp

URA (University Research Administrator)
URAは、本学研究者の研究開発内容を把握し、研究資金の調達・管理、知財の管理・活用等をマネジメントすることにより、研究開発支援を行うとともに産学連携を推進します。具体的には、次の業務を行います。
(1) 本学の研究 活動・情報ならびに科学技術・学術政策等の調査・分析(2) 競争的資金に係る情報収集分析に基づく研究プロジェクトの企画、提案及び調整(3) 科学研究費補助金をはじめとした外部資金申請支援(4) 研究プロジェクトの進捗管理及び予算管理等支援(5) 教員の研究・共同研究に沿った公募情報の提案(6) その他上記業務を達成するための広報活動・研修会等の企画・実施
問合せ先：
宇都宮大学 地域創生推進機構
産学イノベーション支援センター 事務室

TEL: 028-689-6316
FAX: 028-689-6320
E-mail: sangaku@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp

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プロジェクトS 最終年度活動成果報告

2016

TEL

028-689-6068(

2019

E-mail)ozaki@cc.utsunomiya-u.ac.jp
(
)
(

)

(

2)
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1.

2.

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)

3.

1)

28
ICT

IoT

2019
Global G.A.P(Global Good Agriculture Practices)
Global G.A.P

GNN:4059883930122

CDI

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プロジェクトS-１
工農連携実用化・機械創成プロジェクト（担当者）尾崎功一，ミヤグスク・レナート，柏嵜 勝 准教授，高橋庸平，柿木泰成，
久保敬太郎，斉藤貴大，高橋祐貴，佐藤勇雅，中村佳彬，野中 涼●プロジェクト研究成果概要
本プロジェクトは平成28年度文科省の支援を受け，全国でも類をない工学部の敷地に栽培ハウス（イノベーション・ハウス）を設置した．このハウスは，イチゴ栽培に関する実験だけでなく，ロボット導入による自動化システムの構築と実証試験を行うことができる．本
プロジェクトでは，ロボットによる実装試験を持続的に行うため，さらに工学部の学生が農業の生産工程管理を学習するために， Global G.A.P(Global Good Agriculture Practices)
認証取得にチャレンジした．Global G.A.Pとは，食品安全、労働環境、環境保全に配慮した「持続的な生産活動」の実践及びその活動を保証する世界認証である．東京オリンピックの食材はGlobal G.A.P認証を取得した食材でなければならないことから近年注目されている．本プロジェクトは，平成30年から令和元年にかけて認証審査を受け合格した（特記事項イ））．今後は，認証基準を維持しながら生産管理を含めたロボット化を推進していく．図
1左はハウス内で走行する自律移動ロボット，図1右は収穫ロボットである。

図1 イノベーションハウス内でのロボット実験の様子．左はランダム長さの幕を測定して自己位置推定する移動ロボット．収穫物やゴミなどの搬送自動化を目指している．右は2019
年度新たに開発した収穫ロボット．
シンプルなマニピュレータで収穫動作の短時間化を狙っている．このような実験もGLOBAL G.A.Pの基準に則って実施される．

●原著論文（外国、国内）●国際会議発表（plenary lecture: PL、 invited speaker IS、 oral presentation: OP、
poster presentation: PP）●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表）
1) 「依頼」尾崎功一，「農業分野への先端技術活用の取組について」，スマート農業とちぎ推進協議会第1回会議，宇都宮市（2019.8.8）
2) 「基調」尾崎功一，「農業に役に立つロボット技術〜イチゴ収穫ロボットから発展した搬送ロボットの実証試験〜」，ユニシス研究会BITS2019新潟，新潟市（2019.10.16）

73) 「基調」尾崎功一，「農業に役に立つロボット技術〜イチゴ収穫ロボットから発展した搬送ロボットの実証試験〜」，ユニシス研究会BITS2019静岡，静岡市（2019.11.7）
4) 「依頼」尾崎功一，「にら出荷調整機研究開発事業の進捗状況について」，とちぎロボットフォーラム・とちぎ成長産業参入・競争力強化雇用創造プロジェクト（地域活性化雇用創造プロジェクト（厚生労働省補助事業））
・「農業ロボット研究事業」第2回研究ミーティング，宇都宮市(2020.11.26)
5) 「依頼」尾崎功一，「にら出荷調整機の開発」，栃木県農政部スマート農業とちぎ，宇都宮市（2020.2.4）●著書、総説、解説等●特許（外国、国内、公開、出願）●受賞●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）
1) 「受託」尾崎功一，12,100千円「にら出荷調整機研究開発業務」栃木県農政部（令和
元年～令和2年）
2) 「共同」尾崎功一，3,899万円「無人店舗及び店内作業の省人化システムの開発」
中野冷機株式会社（令和元年）
3) 「共同」尾崎功一，550万円「高機能外観検査技術の開発」日立化成株式会社（令和元年）4) 「共同」尾崎功一，100万円「農業用汎用ロボットの効率的な製造」アイ・イート
株式会社（令和元年）●学生教育（主任指導）
博士後期課程D3：2名、D2：2名、D1：0名
博士前期課程M2：7名、M1：10名(修士課程)●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項
イ ) GLOBAL G.A.P. Control Points & Compliance Criteria Integrated Farm
Assurance Version 5.1_July2017, Product Strawberries, GLOBAL G.A.P
Certificate Number 00073-KFPT-002ロ) 報道 1件
ＮＨＫ宇都宮総合（2020年3月13日19:30）
日本農業新聞 尾崎功一「農業支援ロボット」（2020年1月17日）
ハ）展示 ２件
イノベーションジャパン2019 「モノづくり・ユニーク技術とモビリティイノベー
ション」（2018年8月29～30日）
2019国際ロボット展 農水省ブース，「イチゴ収穫ロボット」，「農業用搬送ロボット」（2019年12月18～21日）

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プロジェクトS-２
空中ディスプレイ技術のABCD応用展開（担当者）山本裕紹、八杉公基、藤井賢吾●プロジェクト研究成果概要
何もない空中に映像を表示する技術は，「スターウォーズ」などのSF映画で描かれた通り，
かねてから夢とされてきた表示技術である．本プロジェクトでは再帰反射による空中結像（AIRR: aerial imaging by retro-reflection）による空中ディスプレイについて，次のABCDの分野への実用化を目的として研究・開発を行った．
A (Amusement)：東証1部上場の企画開発会社（フィールズ株式会社）との共同研究を行い，
アミューズメント産業で使われる機器を空中映像で演出する後付けユニットを設計してプ
ロトタイプを開発した（図1）．
：基礎生物学研究所，岡山大学，日本女子大学他とともに，空中表示技術をメ
B（Biology）
ダカの行動生物学実験への刺激提示実験に応用するために全周型の空中ディスプレイを実現して，光刺激に対する行動実験に成功した．
C（Car）：自動車メーカーサプライヤーメーカー（クラリオン株式会社）との共同研究で空中エージェントをセンターコンソールに表示するモデルカーの開発に参加して，成果が東京モーターショー2017，CES Show2018他で展示発表を行った．
：総合電機メーカー（三菱電機株式会社）と通り抜けられる空中サイ
D（Digital Signage）
ンを開発して，IR展やCEATEC2019で展示発表を行った．

図1 アミューズメント機器を空中映像で装飾する後付けユニットの開発．
●原著論文（外国、国内）
1) Masatomo Yamagiwa, Takayuki Ogawa, Takeo Minamikawa, Dahi Ghareab
Abdelsalam, Kyosuke Okabe, Noriaki Tsurumachi, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo
Iwata, Hirotsugu Yamamoto, Takeshi Yasui, “Real-Time Amplitude and Phase
Imaging of Optically Opaque Objects by Combining Full-Field Off-Axis Terahertz
Digital Holography with Angular Spectrum Reconstruction,” Journal of Infrared,
Millimeter, and Terahertz Waves, Vol. 39, No.6, pp561-572 (2018).

10

2)

Hirotsugu Yamamoto, Kazuki Kawai, Haruki Mizushina, Shiro Suyama, “Forming
Aerial 3D Images with Smooth Motion Parallax in Combination of Arc 3D Display
with AIRR,” Proceedings of SPIE，Vol. 10666, 106660I-1-106660I-6, (2018).
3) Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Takahiko Mizuno, Shuji Miyamoto, Ryuji Ichikawa,
Yi-Da Hsieh, Kyuki Shibuya, Katsuya Sato, Yoshiaki Nakajima, Akifumi Asahara,
Kaoru Minoshima, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Hirotsugu Yamamoto, andTakeshi Yasui, “Scan-less confocal phase imaging based on dual-comb microscopy,”
Optica, vol. 5, No. 5, pp. 634-643 (2018).
4) Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Shuji Miyamoto, Yoshihiro Mizutani, Tetsuo Iwata,
Hirotsugu Yamamoto, and Takeshi Yasui,”Application of scan-less two-dimensional
confocal microscopy based on a combination of confocal slit with wavelength/space,conversion” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.25, No.1
(2018).
5) Masatomo Yamagiwa, Takeo Minamikawa, Clement Trovato, Takayuki Ogawa,
Dahi Ghareab Abdelsalam Ibrahim, Yusuke Kawahito, Ryo Oe, Kyuki Shibuya,
Takahiko Mizuno, Emmanuel Abraham, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata,
Hirotsugu Yamamoto, Kaoru Minoshima, and Takeshi Yasui, “Multicascade-linked
synthetic wavelength digital holography using an optical-comb-referenced
frequency synthesizer,” Optics Express Vol. 26, No. 20, pp.26292－26306 (2018).
6) Yoshiki Terashima, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, “Aerial depth-fused 3D
image formed with aerial imaging by retro-reflection (AIRR),” Optical Review,Vol.26 pp.179–186 (2018).
7) Shusei Ito, Keitaro Uchida, and Hirotsugu Yamamoto, “See-through Aerial Secure
Display with Head-tracking Function, ” IDW’18, FMC3-1 (2018).
8) Kazuki Shimose, Masaki Yasugi, Toru Iwane, Masao Nakajima, and Hirotsugu
Yamamoto, “Curved Aerial Information Display by Use of a Half-Mirror-CoatedFresnel Lens, ” IDW’18, FMC3-3 (2018).
9) Erina Abe, Hirotsugu Yamamoto, “Forming Aerial Omnidirectional Transparent
Information Screen, ” IDW’18, 3Dp2-3 (2018).
10) Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto, “Multi-Modal Underwater Information Display
in Combination of Speakers and Underwater Screen with by AIRR, ” IDW’18,
3Dp1-17 (2018).
11) Ryota Kakinuma, Kazuki Shimose, Hirotsugu Yamamoto, “Reducing Apparent
Blur of Aerial Signage for Long Viewing Distances, ” IDW’18, 3Dp1-16 (2018).
12) Shogo Morita, Akinori Tsuji, Toyotaro Tokimoto, Hirotsugu Yamamoto,“Waving-Hand Steganography Embedded in a Backlight of an LCD, ” IDW’18,
DESp3/VHFp7-1 (2018).
13) Yoshiki Terashima, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, “Perceived Depth of
Aerial Protruding Depth-Fused 3D Display, ” IDW’18, 3Dp1-13 (2018).
14) Shuichi Tominaga, Kazuki Kawai, Hirotsugu Yamamoto, “Projection Method for
Flat Surface Object to Spherical or Cyindrical Surface, ”IDW’18, PRJp1-5 (2018).

1115) Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Forming Aerial Images at the Center of
Triangular Container by Using Polarized Aerial Imaging by Retro-reflection(pAIRR), ” IDW’18, 3Dp1-15 (2018).
16) Takuya Tsuda, Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Hirotsugu
Yamamoto, Takeshi Yasui: Scan-less confocal phase imaging of biological samples
using dual-comb microscopy, Proc. SPIE, Vol.10889, 10889-47 (2019).
17) Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Hirotsugu Yamamoto, Takeshi
Yasui: Scan-less fluorescence imaging using 2D frequency multiplexed illumination
by dual-comb optical beat and 2D spectral disperser, Proc. SPIE, Vol.10889,
10889-4 (2019).
18) Masatomo Yamagiwa, Takeo Minamikawa, Clément Trovato, Takayuki Ogawa,
Hirotsugu Yamamoto, Takeshi Yasui, Yusuke Kawahito, Ryo Oe, Kyuki Shibuya,
Takahiro Mizuno, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Kaoru Minoshima, Dahi D.
Abdelsalam Ibrahim: Wide Axial dynamic range digital holography using
multicascade-linked synthetic wavelengths and optical wavelength, Proc. SPIE,
Vol.10944, 10944-39 (2019).
19) Takeo Minamikawa, Hirotsugu Yamamoto, Takeshi Yasui: Transmission phase of
optically opaque using phase-shifting teraherz digital holography, Proc. SPIE,
Vol.10917, 10917-79 (2019).
20) Kengo Fujii, Kazuki Shimose, Mitsuru Ito, Masao Nakajima, Toru Iwane, Masaki
Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Capturing of a light field image and its real-timeaerial reconstruction with AIRR,” Proc. SPIE, 10997,109970G (2019).
21) Hirotsugu Yamamoto, Erina Abe, Masaki Yasugi, Eiji Watanabe, Hideaki Takeuchi,“Aquatic information display and its applications for behavioral biology
experiments,” Proc. SPIE 10997, 1099707 (2019).
22) Takeo Minamikawa, Takashi Masuoka, Takashi Ogura, Kyuki Shibuya, Ryo Oe,
Eiji Hase, Yoshiaki Nakajima, Yoshihisa Yamaoka, Takahiko Mizuno, Masatomo
Yamagiwa, Yasuhiro Mizutani, Hirotsugu Yamamoto, Tetsuo Iwata, Kaoru
Minoshima, and Takeshi Yasui，“Ultrasonic wave sensing using an
optical-frequency-comb sensing cavity for photoacoustic imaging” OSA Continuum,Vol. 2, Issue 2, pp. 439-449 (2019).
23) Erina Abe, Masaki Yasugi, Hideaki Takeuchi, Eiji Watanabe, Yasuhiro Kamei,
Hirotsugu Yamamoto, “Development of omnidirectional aerial display with aerial
imaging by retro-reflection (AIRR) for behavioral biology experiments,” Optical
Review, Vol. 26, pp. 221–229 (2019).
24) Takashi Ogura, Yoshiaki Nakajima, Yi-Da Hsieh, Takeo Minamikawa, Yasuhiro
Mizutani, Hirotsugu Yamamoto, Tetsuo Iwata, Kaoru Minoshima, and Takeshi
Yasui, “Lens-less fiber coupling of a 1550-nm mode-locked fiber laser light on a
low-temperature-grown GaAs photoconductive antenna,” OSA Continuum, Vol.2,
Issue 4, pp.1310-1317(2019).
25) Ryo Oe, Takeo Minamikawa, Shuji Taue, Takuya Nakahara, Hidenori Koresawa,
Takahiko Mizuno, Masatomo Yamagiwa, Yasuhiro Mizutani, Hirotsugu Yamamoto,Tetsuo Iwata, Yoshiaki Nakajima, Kaoru Minoshima and Takeshi Yasui,

12

"Improvement of dynamic range and repeatability in a refractive-index-sensing
optical comb by combining saturable-absorber-mirror mode-locking with an
intracavity multimode interference fiber sensor," Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 58,
Number 6, art. 060912 (2019).
26) Hidenori Koresawa, Kyuki Shibuya, Takeo Minamikawa, Akifumi Asahara, Ryo Oe,
Takahiko Mizuno, Masatomo Yamagiwa, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata,
Hirotsugu Yamamoto, Kaoru Minoshima, and Takeshi Yasui, “Lock-in-detection
dual-comb spectroscopy,” OSA Continuum, Vol.2, No.6, pp.1998-2007 (2019).
27) Ryo Oe, Takeo Minamikawa, Shuji Taue, Hidenori Koresawa, Takahiko Mizuno,
Masatomo Yamagiwa, Yasuhiro Mizutani, Hirotsugu Yamamoto, Tetsuo Iwata, andTakeshi Yasui, “Refractive index sensing with temperature compensation by amultimode-interface fiber-based optical frequency comb sensing cavity,” Optics
Express, Vol.27, No.15, pp.21463-21476 (2019).
28) Shuichi Tominaga, Kazuki Kawai, Hirotsugu Yamamoto, “Projecting a flat plane
to a spherical surface by use of a compensation mirror,” Optical Review, Vol.26,
No.4, pp.411-421 (2019).
29) Toyotaro Tokimoto, Shintaro Tokimoto, Kengo Fujii, Shogo Morita, and Hirotsugu
Yamamoto, “Subjective Super-Resolution Model on Coarse High-Speed LED
Display in Combination with Pseudo Fixation Eye Movements,” IEICE
Transatcion on Electronics, Vol. E102-C, No.11, pp.780-788 (2019).
30) Masatomo Yamagiwa, Takeo Minamikawa, Fui Minamiji, Takahiko Mizuno, Yu
Tokizane, Ryo Oe, Hidenori Koresawa, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Hirotsugu
Yamamoto, and Takeshi Yasui,“Visualization of internal structure and internal
stress in visibly opaque objects using full-field phase-shifting terahertz digitalholography,” Optics Express, Vol.27, No.23, pp. 33854-33868 (2019).
31) Hayato Kikuta, Hirotsugu Yamamoto, “Possibility of Deblurring Aerial Image
Based on Deconvolution Processing”, IDW19’, PRJ1/FMC1-2 (2019).
32) Erina Abe, Hirotsugu Yamamoto, “Immersive Reaction of Medaka to
Omnidirectional Aerial Display”, IDW19’, 3DSAp2/3Dp2-7 (2019).
33) Kengo Fujii, Ryota Kakinuma, Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto,“Eye-Matching Video Calling System by Use of Aerial Screen with AIRR”, IDW19’,
3DSAp2/3Dp2-6 (2019).
34) Shuto Hatsumi, Kazuki Shimose, Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto,“See-Through Aerial Concave Display by Use of Fresnel Lens and AIRR with
Polarization Modulation”, IDW19’, 3DSAp2/3Dp2-9 (2019).
35) Norikazu Kawagishi, Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “Evaluation of
Image Resolution of Aerial Image Based on Slanted Knife Edge Method”, IDW19’,
FMCp4-7L (2019).
36) Kojiro Matsushita, Toyotaro Tokimoto, Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto,“Spatio-Temporal LED Driving for Subjective Super-Resolution of Grayscale
Images”, IDW19’, VHFp4/DESp1-1 (2019).

1337) Daiki Nishimura and Hirotsugu Yamamoto, “Forming Two-View Aerial Signage
Over an LED Panel by Use of a Retro-Reflective Slit-Array”, IDW19’, PRJp1-2(2019).
38) Ikuya Saji, Kazuki Kawai, Ryosuke Kujime, Hirotsugu Yamamoto, “Non-contact
Hand Vein Imaging by Use of Aerial Guiding Illumination with AIRR”, IDW19’,
INPp1-1 (2019).
39) Yoshiki Terashima, Kengo Fujii, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, “Tabletop
Aerial DFD Display with AIRR”, IDW19’, 3DSAp2/3Dp2-8 (2019).
40) Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Exploring the combination of opticalcomponents suitable for the large device to form aerial image by AIRR”, IDW’19,
PRJp1-5L (2019).
41) Ryota Kakinuma, Norikazu Kawagishi, and Hirotsugu Yamamoto, “Reduction ofBlur of Aerial Image Formed with AIRR by Use of Paired Masked Retro-reflectors”,
IDW’19 (2019).
●国際会議発表（plenary lecture: PL， invited speaker IS， oral presentation: OP，poster presentation: PP）
1) *IS* Hirotsugu Yamamoto, Kazuki Kawai, Haruki Mizushina, Shiro Suyama,“Forming Aerial 3D Images with Smooth Motion Parallax in Combination of Arc
3D Display with AIRR,” Proceedings of SPIE, Orlando, Florida, United States(2018).
2) *OP* Yoshiki Terashima, Ryosuke Kujime, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto,“Aerial Protruding DFD Display with AIRR,” The 7th Laser Display and Lighting
Conference 2018, Yokohama, Japan (2018).
3) *IS* Hirotsugu Yamamoto, “3D displays from PyeongChang to Tokyo, ” The 7th
Laser Display and Lighting Conference 2018 (LDC’18), Yokohama, Japan (2018).
4) *PP* Erina Abe, Sho Onose, Hirotsugu Yamamoto, “ Aerial Imaging in a
Cylindrical Water Tank with Omnidirectional Aerial Display,” The 7th Laser
Display and Lighting Conference 2018 (LDC’18), Yokohama, Japan (2018).
5) *PP* Kengo Fujii, Ryosuke Kujime, Hirotsugu Yamamoto, “Forming Thermal
Aerial Image by Convergence of Near Infrared Ray Using AIRR,” The 7th Laser
Display and Lighting Conference 2018 (LDC’18), Yokohama, Japan (2018).
6) *PP* Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Shuji Miyamoto, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo
Iwata, Hirotsugu Yamamoto, and Takeshi Yasui, "Application of scan-lesstwo-dimensional confocal microscopy achieved by a combination of confocal slit
with wavelength/space conversion," The 4th Biomedical Imaging and Sensing
Conference 2018(BISC2018), Yokohama, Japan (2018).
7) *OP* Eiji Hase, Shuji Miyamoto, Takahiko Mizuno, Takeo Minamikawa,
Hirotsugu Yamamoto, and Takeshi Yasui, "Dual-comb microscopy for scanlessconfocal phase imaging," in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2018,
Technical Digest (online), San Jose, California, USA (2018).
8) *PP* Masatomo Yamagiwa, Takeo Minamikawa, Isao Morohashi, Norihiko Sekine,
Iwao Hosako, Hirotsugu Yamamoto, and Takeshi Yasui, "Real-time14multi-wavelength digital holography using line-by-line spectral shaping of opticalfrequency comb," in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2018,
Technical Digest (online), San Jose, California, USA (2018).
9) *OP* Hirotsugu Yamamoto, Kenta Onuki, Sho Onose, “Forming Underwater
Information Display with Aerial Imaging by Retro-Reflection (AIRR),” OSA-3D
2018, Orlando, Florida, USA (2018).
10) *PP* Yoshiki Terashima, Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto, Yasugi Masaki, Shiro
Suyama, Yukihiro Takeda, “Aerial 3D/2D Composite Display: Depth-Fused 3D for
the Central User and 2D for Surrounding Audiences,” SIGGRAPH ASIA 2018,
Vancouver, BC, Canada (2018).
11) *OP* Erina Abe and Hirotsugu Yamamoto, “Blocking Surface-Reflected light in
Omnidirectional Aerial Display,” IMID 2018, BEXCO, Busan, Korea (2018).
12) *PP* Yusuke Seki, Ryosuke Kujime and Hirotsugu Yamamoto, “Forming an
Enlarged Aerial Image by Use of a Curved Beam Splitter in AIRR,” IMID 2018,
BEXCO, Busan, Korea (2018).
13) *PP* Yoshiki Terashima, Shiro Suyama and Hirotsugu Yamamoto, “DFD Display
by Aerial Image Formed on 2D Display Surface,” IMID 2018, BEXCO, Busan,
Korea (2018).
14) *PP* Ryota Kakinuma, Masaki Yasugi, Shusei Ito, Kengo Fujii, and Hirotsugu
Yamamoto, “Aerial Interpersonal 3D Screen with AIRR that Shares Your Gesture
and Your Screen with an Opposite Viewer,” IMID 2018, BEXCO, Busan, Korea(2018).
15) *PP* Clément Trovato, Kazuki Kawai, Kazuki Shimose, Shogo Morita, Shusei Ito,
Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “Field of view limitations in polarized
AIRR (aerial imaging by retro-reflection),” ODF’18 (11th International Conference
on Optics-photonics Design&Fabrication), Hiroshima (2018).
16) *PP* Kazuki Kawai, Shuichi Tominaga, Hirotsugu Yamamoto, “Projecting a
Flat-Surface Object to a Spherical Surface, ” ODF’18 (11th International
Conference on Optics-photonics Design&Fabrication), Hiroshima (2018).
17) *OP* Shusei Ito, Keitaro Uchida, and Hirotsugu Yamamoto, “See-through Aerial
Secure Display with Head-tracking Function, ” IDW’18, Nagoya Congress Center,
Nagoya (2018).
18) *OP* Kazuki Shimose, Masaki Yasugi, Toru Iwane, Masao Nakajima, andHirotsugu Yamamoto, “ Curved Aerial Information Display by Use of a
Half-Mirror-Coated Fresnel Lens, ” IDW’18, Nagoya Congress Center, Nagoya(2018).
19) *PP* Erina Abe, Hirotsugu Yamamoto, “ Forming Aerial Omnidirectional
Transparent Information Screen, ” IDW’18, Nagoya Congress Center, Nagoya(2018).
20) *PP* Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto, “Multi-Modal Underwater Information
Display in Combination of Speakers and Underwater Screen with by AIRR, ”
IDW’18, Nagoya Congress Center, Nagoya ‘2018).

1521) *PP* Ryota Kakinuma, Kazuki Shimose, Hirotsugu Yamamoto, “ Reducing
Apparent Blur of Aerial Signage for Long Viewing Distances, ” IDW’18, Nagoya
Congress Center, Nagoya (2018).
22) *PP* Shogo Morita, Akinori Tsuji, Toyotaro Tokimoto, Hirotsugu Yamamoto,“Waving-Hand Steganography Embedded in a Backlight of an LCD, ” IDW’18,
Nagoya Congress Center, Nagoya (2018).
23) *PP* Yoshiki Terashima, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, “Perceived Depth
of Aerial Protruding Depth-Fused 3D Display, ” IDW’18, Nagoya Congress Center,
Nagoya (2018).
24) *PP* Toyotaro Tokimoto, Kengo Fujii, Shogo Morita, Hirotsugu Yamamoto, “Anovel super-resolution display technique by use of spatiotemporal coding, ”
IDW’18, Nagoya Congress Center, Nagoya (2018).
25) *PP* Shuichi Tominaga, Kazuki Kawai, Hirotsugu Yamamoto, “Projection Method
for Flat Surface Object to Spherical or Cyindrical Surface, ” IDW’18, Nagoya
Congress Center, Nagoya (2018).
26) *PP* Clément Trovato, Kazuki Kawai, Kazuki Shimose, Shogo Morita, Shusei Ito,
Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “Near-Eye See-Through Head-Mounted
Display Using Aerial Imaging by Retro-Reflection (AIRR), ” IDW’18, Nagoya
Congress Center, Nagoya (2018).
27) *PP* Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Forming Aerial Images at the Centerof Triangular Container by Using Polarized Aerial Imaging by Retro-reflection(pAIRR), ” IDW’18, Nagoya Congress Center, (2018).
28) *IS* Manabu Morita, Hirotsugu Yamamoto, Keiichiro Ysohihara, Norikazu Nara,“Use of Aerial Agent for Smart Cockpit,” IDW’18, Nagoya Congress Center,
Nagoya (2018).
29) *PP* Kengo Fujii, Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “Video Calling System
Matching the Viewpoint with See-through AIRR, ” DHIP2018 (The 8th
Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics), Osaka
University (2018).
30) *IS* Hirotsugu Yamamoto, Erina Abe, Masaki Yasugi, “ Aerial Display for
Biology, ” DHIP2018 (The 8th Korea-Japan Workshop on Digital Holography andInformation Photonics), Osaka University (2018).
31) *PP* Takuya Tsuda, Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Hirotsugu
Yamamoto, Takeshi Yasui: Scan-less confocal phase imaging of biological samples
using dual-comb microscopy, Proc. SPIE, San Francisco, Photonics West 2019(2019).
32) *PP* Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Hirotsugu Yamamoto,Takeshi Yasui: Scan-less fluorescence imaging using 2D frequency multiplexed
illumination by dual-comb optical beat and 2D spectral disperser, San Francisco,
Photonics West 2019 (2019).
33) *OP* Masatomo Yamagiwa, Takeo Minamikawa, Clément Trovato, Takayuki
Ogawa, Hirotsugu Yamamoto, Takeshi Yasui, Yusuke Kawahito, Ryo Oe, Kyuki
Shibuya, Takahiro Mizuno, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Kaoru Minoshima,

16

Dahi D. Abdelsalam Ibrahim: Wide Axial dynamic range digital holography using
multicascade-linked synthetic wavelengths and optical wavelength, San Francisco,
Photonics West 2019 (2019.)
34) *PP* Takeo Minamikawa, Hirotsugu Yamamoto, Takeshi Yasui: Transmission
phase of optically opaque using phase-shifting teraherz digital holography, San
Francisco, Photonics West 2019 (2019).
35) *OP* Kengo Fujii, Kazuki Shimose, Mitsuru Ito, Masao Nakajima, Toru Iwane,
Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Capturing of a light field image and its
real-time aerial reconstruction with AIRR,” Baltimore, SPIE Defence+Commercial
Sensing 2019 (2019).
36) *IS* Hirotsugu Yamamoto, Erina Abe, Masaki Yasugi, Eiji Watanabe, Hideaki
Takeuchi, “Aquatic information display and its applications for behavioral biology
experiments,” Proc. SPIE 10997, SPIE Defence+Commercial Sensing, Baltimore,(2019 ).
37) *IS* Hirotsugu Yamamoto, “Fundamentals and Prospective Applications of Aerial
Display with AIRR,” OSK-OSA-OSJ Joint Symposia, BEXCO（Busan, South
Korea), (2019).
38) *PP* Harue Sasaki, Hiroshi Haga, Kengo Fujii, Sho Onose, Hirotsugu Yamamoto,and Koji Shigemura, “Effects of Directions of Lateral Motion on Perceived
Strength in Fingertip,” IEEE World Haptics Conference, Tokyo, Japan (2019).
39) *OP* Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “See-Through Aerial Display by
Use of Patterned Retro-Reflective Sheet,” IMID 2019, BEXCO, Busan, Korea(2019).
40) *PP* Kojiro Matsushita, Toyotaro Tokimoto, Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto,“Variable Frame Rate LED Display for Subjective Super-Resolution,” IMID 2019,
BEXCO, Busan, Korea (2019).
41) *PP* Kazunari Chiba, Masaki Yasugi and Hirotsugu Yamamoto, “Aquatic
Multiple Image Formation with Faced Mirror Structure,” IMID 2019, P03-90,
BEXCO, Busan, Korea (2019).
42) *PP* Shuto Hatsumi, Kazuki Shimose, Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto,“Forming an Aerial Concave Image with Aberration of Fresnel Lens and AIRR,”
IMID 2019, P03-86, BEXCO, Busan, Korea (2019).
43) *PP* Daiki Nishimura, Shusei Ito, Hirotsugu Yamamoto, “Four-Sided Aerial
Display by Use of Truncated Square Pyramid Beam Splitters,” IMID 2019, P03-85,
BEXCO, Busan, Korea (2019).
44) *PP* Ikuya Saji, Kazuki Kawai, Hirotsugu Yamamoto, “Formation of Aerial
Guiding Illumination with AIRR for Non-contact Imaging of a Hand,” IMID 2019,P03-88, BEXCO, Busan, Korea (2019).
45) *IS* Hirotsugu Yamamoto, “Aerial 3D Display for Future Interface,” IMID 2019,
D67-1, BEXCO, Busan, Korea (2019).
46) *IS* Hirotsugu Yamamoto, “Recent Developments on Visual and Thermal Aerial
Display,” International Symposium on 3D visual Perception and Applications,
3DVPA, Shandong Province, China (2019).

1747) *PP* Kazunari Chiba and Hirotsugu Yamamoto, “Multiple Aerial Imaging by Useof Infinity Mirror and Oblique Retro-Reflector,” 24th Microoptics Conference(MOC2019), Toyama (2019).
48) *PP* Kengo Fujii and Hirotsugu Yamamoto, “Aerial Display on a Clear Spherewith Aerial Imaging by Retro-Reflection,” 24th Microoptics Conference (MOC2019)
Toyama (2019).
49) *OP* Hayato Kikuta, Hirotsugu Yamamoto, “Possibility of Deblurring Aerial
Image Based on Deconvolution Processing”, IDW19’, Sapporo Convention Center,
Sapporo (2019).
50) *PP* Erina Abe, Hirotsugu Yamamoto, “Immersive Reaction of Medaka to
Omnidirectional Aerial Display”, IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo(2019).
51) *PP* Kengo Fujii, Ryota Kakinuma, Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto,“Eye-Matching Video Calling System by Use of Aerial Screen with AIRR”,
IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
52) *PP* Shuto Hatsumi, Kazuki Shimose, Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto,“See-Through Aerial Concave Display by Use of Fresnel Lens and AIRR with
Polarization Modulation”, IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
53) *PP* Norikazu Kawagishi, Ryota Kakinuma, Hirotsugu Yamamoto, “Evaluationof Image Resolution of Aerial Image Based on Slanted Knife Edge Method”,
IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
54) *PP* Kojiro Matsushita, Toyotaro Tokimoto, Kengo Fujii, Hirotsugu Yamamoto,“Spatio-Temporal LED Driving for Subjective Super-Resolution of Grayscale
Images”, IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
55) *PP* Daiki Nishimura and Hirotsugu Yamamoto, “Forming Two-View Aerial
Signage Over an LED Panel by Use of a Retro-Reflective Slit-Array”, IDW19’,
Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
56) *PP* Ikuya Saji, Kazuki Kawai, Ryosuke Kujime, Hirotsugu Yamamoto,“Non-contact Hand Vein Imaging by Use of Aerial Guiding Illumination with
AIRR”, IDW19’, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
57) *PP* Yoshiki Terashima, Kengo Fujii, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto,“Tabletop Aerial DFD Display with AIRR”, IDW19’, Sapporo Convention Center,
Sapporo (2019).
58) *PP* Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto, “Exploring tge combination of opticalcomponents suitable for the large device to form aerial image by AIRR”, IDW’19,
Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
59) *PP* Kazunari Chiba, Daiki Nishimura, Masayuki Shinohara, Hirotsugu
Yamamoto, “Forming Multiple Aerial 3D Images by Use of Infinity Mirror, AIRR,
and DS3D Display”, IDW’19, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).
60) *PP* Ryota Kakinuma, Norikazu Kawagishi, and Hirotsugu Yamamoto,“Reduction of Blur of Aerial Image Formed with AIRR by Use of Paired Masked
Retro-reflectors”, Sapporo Convention Center, Sapporo (2019).

1861) *PP* Ryota Kakinuma, Norikazu Kawagishi, and Hirotsugu Yamamoto, “Proposalof visibility improvement method of aerial image formed by AIRR,” DHIP2019,
Gwangju, Korea (2019).
62) *PP* Ikuya Saji, Kazuki Kawai and Hirotsugu Yamamoto, “Vein Imaging by Use
of Aerial Grip-Shaped Guide with AIRR,” DHIP2019, Gwangju, Korea (2019).
63) *IS* Hirotsugu Yamamoto, Kojiro Matsushita, Kengo Fujii, Shogo Morita, andToyotaro Tokimoto, “Subjective Super-Resolution Effect by Use of a High-Speed
LED Panel,” DHIP2019, Gwangju, Korea (2019).

●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表）， 先端光学研究会，静1) 「招待」山本裕紹 “実用化を目指す空中ディスプレイ技術”
岡 (2018)2)「ポ」藤井 賢吾，柿沼 遼太，伊藤 秀征，八杉 公基，山本裕紹 “再帰反射素子をスピーカーに用いたAIRRによるシースルー空中ディスプレイ”，第12回新画像システム・
情報フォトニクス研究討論会，東京 (2018)3)「ポ」柿沼 遼太，河合 一樹，下瀬 主揮，山本 裕紹 “再帰反射による空中結像(AIRR)における空中像の点像広がりの測定”， 第19回情報フォトニクス研究グループ研究会，
栃木 (2018)， 第13回バイオイメージ
4)「招待」山本裕紹 “生き物に見せる3Dディスプレイの開発”
ングフォーラム重点合同シンポジウム，徳島 (2019)
5)「招待」山本裕紹 “見て触って感じられる空中ディスプレイ”， 徳島県主催LED関連
技術講座，徳島 (2019)
6)「一般」八杉 公基，山本 裕紹 “空中像を映像刺激として提示する動物実験用装置”，
第66回応用物理学会，東京 (2019)
7)「一般」藤井 賢吾，山本 裕紹 “透明球を組み合わせたAIRRにおける再帰反射素子の面積の削減”， 第66回応用物理学会，東京 (2019)8) 「ポ」柿沼 遼太，山本 裕紹 “パターン加工を行った 再帰反射シト用いたシースルー型空中表示”， 第66回応用物理学会，東京 (2019)9) 「基調講演」Hirotsugu Yamamoto, “Aerial Display Develops a New Way of Information
Interface,” 第25回小型魚類研究会，宇都宮 (2019)
10)「一般」寺島 佳希，陶山 史朗，山本 裕紹 “フラットパネルディスプレイ上に表示
した空中像による３Dディスプレイ”，レーザー学会学術講演会第40回年次大会，宮城(2019)
他55件●著書，総説，解説等
1) 「解説」K. Uchida, S. Ito and H. Yamamoto,“Multifunctional Aerial Display throughUse of Polarization-processing Display,” 光学，Vol.47，No.6，p247, 2018
2) 「解説」山本裕紹，“空中マルチモーダルディスプレイ”，映像情報メディア学会誌，
72，No.4，pp488-491, 20183) 「書籍」山本裕紹（監修），“空中ディスプレイの開発と応用展開”，シーエムシー出版，
20184) 「書籍」山本裕紹，はじめに（巻頭言），”空中ディスプレイの開発と応用展開（山本裕紹 監修）”，シーエムシー出版，2018
5) 「書籍」山本裕紹，”空中ディスプレイの開発動向（第I編 第3章）”，空中ディスプ

19

レイの開発と応用展開（山本裕紹 監修），シーエムシー出版，pp. 23-32, 20186) 「書籍」山本裕紹，空中ヒーター（第II編 第7章），”空中ディスプレイの開発と応用展開（山本裕紹 監修）”，シーエムシー出版，pp. 94-101, 20187) 「 書 籍 」 山 本 裕 紹 ， ” 再 帰 反 射 に よ る 空 中 結 像 AIRR(aerial imaging by
retro-reflection）（第III編 第2章）”，空中ディスプレイの開発と応用展開（山本裕
紹 監修），シーエムシー出版，pp. 114-121, 20188) 「解説」山際将具，南川丈夫，山本裕紹，安井武史，“光周波数シンセサイザーを用いたマルチ合成波長カスケードリンク型デジタル・ホログラフィー，”レーザー研究，
Vol.46, No.7, pp.370-373, 20189) 「解説」渡辺英治，八杉公基，山元裕紹，“仮想メダカ像を用いたメダカの行動解析，”
生物の科学 遺伝，Vol.72, No.6, pp.623-629, 201810) 「解説」南川丈夫，安井武史，長谷栄治，山本裕紹，“空間／波長次元変換を用いた
ワンショット共焦点顕微鏡，”検査技術，Vol.23, No.11, pp.6-12, 201811) 「総説」堀越力，高木康博，吉川浩，小池崇文，氏家弘裕，山本裕紹，清川清，“立体映像技術の研究開発動向，”映像情報メディア学会誌，No.1, pp.90-95, 201912) 「解説」山際将棋，南川丈夫，安井武史，諸橋功，山本裕紹，“モード操作GHz光コ
ムを用いたマルチ合成波長デジタルホログラフィ，”光技術コンタクト，Vol.57，No.3，
pp.24-31, 2019
●特許（外国、国内、公開、出願）
1) 「国内」出願，恒川雄一，河村知史，山本裕紹「車両用表示装置」2018 年 10 月
2) 「国内」出願，恒川雄一，河村知史，山本裕紹「非接触操作検出装置」2018 年 10 月
3) 「国内」出願，佐々木晴江，芳賀浩史，重村幸治，山本裕紹「触覚提示装置」2019 年 2月4) 「国内」出願，山本裕紹，久次米亮介「表示装置及び空中像の表示方法」2019 年 2 月
5) 「外国」Hirotsugu Yamamoto, Ryosuke Kujime：DISPLAY DEVICE AND METHOD FORDISPLAYING AERIAL IMAGE, 2019 年 2 月
6) 「外国」公開，安井武史，岩田哲郎，水谷康弘，水野孝彦，長谷栄治，山本裕紹：
PCT/JP2018/029924, 2019 年 2 月，国際公開番号 WO2019/031584 A1
7) 「国内」出願，山本裕紹，陶山史朗「情報提供方法および情報提供装置」2019 年 11 月

●受賞
1) Yoshiki Terashima, Ryosuke Kujime, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, “Aerial
Protruding DFD Display with AIRR, ” The 7th Laser Display and Lighting
Conference 2018 (LDC’18) Student Award (2018 年 4 月)
2) Ryota Kakinuma, Masaki Yasugi, Shusei Ito, Kengo Fujii, and Hirotsugu
Yamamoto, “Aerial Interpersonal 3D Screen with AIRR that Shares Your Gesture
and Your Screen with an Opposite Viewer,” IMID 2018 Best Poster Paper Award(2018 年 8 月)
3) Toyotaro Tokimoto, Kengo Fujii, Shogo Morita, Hirotsugu Yamamoto, “A novel
super-resolution display technique by use of spatiotemporal coding, ” IDW’18
Outstanding Poster Paper Award (2018 年 12 月)

20

4)

Hirotsugu Yamamoto, Kazuki Kawai, Haruki Mizushina, Shiro Suyama, “Forming
aerial 3D images with smooth motion parallax in combination of arc 3D display
with AIRR” SPIE The Fumio Okano Best 3D Paper Award (2019 年４月)

●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）
1) 「共同」5社 8,000千円（平成30年度）（会社名・テーマ・金額：守秘義務あり）「没入型高速3次元ダイナミックインタラクション基盤の開発」
2) 「受託」17,500千円，JST戦略的創造研究推進事業ACCEL高速画像処理を用いた知能システムの応用展開（代表：石川正俊）（平成30年度）
3) 「科研」100千円，基盤研究B「人への負担が少なく自然な立体感を実現できる空間浮
遊3D表示技術の研究」（代表：陶山史朗）（平成30年度）
4) 「受託」14500千円，「没入型高速3次元ダイナミックインタラクション基盤の開発」JST
戦略的創造研究推進事業ACCEL高速画像処理を用いた知能システムの応用展開（代表：石川正俊）（令和元年度）5) 「科研」700千円，基盤研究A「デュアル光コム顕微鏡の開発～光コムは共焦点顕微鏡に革新的進展をもたらすか？～」（代表：安井武史）（令和元年度）
6) 「科研」600千円，基盤研究B「遠距離観察に必須な広い視域を自律的に実現可能な遠距離・大画面3D表示技術の研究」（代表：陶山史朗）（令和元年度）（会社名・テーマ・金額：守秘義務あり）
7) 「共同」6社 8,500千円（令和元年度）●学生教育（主任指導）
平成30年度
博士後期課程D3：1名，D2：3名，D1：4名
M2：6名，M1：3名
博士前期課程
令和元年度
博士後期課程D3：2名，D2：2名，D1：2名
博士前期課程M2：3名，M1：1名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項
イ）国際展示 ５件
SIGGRAPH2019 ， SIGGRAPH ASIA2019 ， IDW’19 ， SIGGRAPH ASIA2020,
IDW’20ロ）国内展示 ６件
DSJ2019（日本カーバイド工業（株）共同研究出展），幕張メッセ（2019年4月）
CEATEC2019（日本カーバイド工業（株）共同研究出展），幕張メッセ（2019年10月）
光とレーザーの科学技術展，科学技術館（2019年11月）
DSJ2020（日本カーバイド工業（株）共同研究出展），幕張メッセ（2019年4月）
CEATEC2020（日本カーバイド工業（株）共同研究出展），幕張メッセ（2020年10月）
光とレーザーの科学技術展，科学技術館（2020年11月）
ハ）情報ディスプレイに関する国際標準化 IEC/TC110において，Aerial Displayに関するDTR（Draft for Technical Report）を提出，採択がなされた（2020年2月）

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TEL㸸028-689-6172
E-mail㸸emlak@cc.utsunomiya-u.ac.jpส㎸ 㐨ᚨ⏺㠃ไᚚ㸪⮬ᕫ⤌⧊໬㸪୧ぶ፹ᛶ໬ྜ≀㸪ᚤ⢏Ꮚ࣭ࢼࣀ⢏Ꮚ㸪㉸ⷧ⭷⫼ᬒ࠾ࡼࡧ┠ⓗ⏺㠃࡟࠾࠸࡚ࡣ㸪୧ぶ፹ᛶศᏊࡸࢼࣀ⢏Ꮚ࡞࡝ࡀࡑ
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CDI㒊㛛

プロジェクトS-３
界面における自己組織化構造体の制御技術の開発（担当者）飯村 兼一，刈込 道徳●プロジェクト研究成果概要
界面での分子や粒子の自己組織化により形成される構造体の解析と自己組織化現象の理解，およびそれらを利用した界面構造体の形態や分布制御法の開発，界面の機能化を目的として研究を進めてきた．
親水性基を有するくし型高分子の固体表面での配列制御と機能発現メカニズムの解明，
ベンゼン環がらせん状に連なったヘリセン骨格に親水性官能基を導入し両親媒性を付与した化合物の合成と薄膜の構造解析や光電気化学特性の評価，
生体由来の界面活性物質を用いたバイオインターフェースモデル系を利用した生体現象の理解に関する研究など，界面という場の特徴に基づく分子配向や構造体形成，機能性に関わる研究を推進した．また，混合展開単分子膜におけるミクロ相分離現象を利用して作製した二次元鋳型表面に対する有機シラン化合物の位置選択的な表面ゾルゲル反応による垂直成長構造体の形
成とその表面を利用したパターニング技術を発展させた．一方，微粒子・ナノ粒子関連では，
シリカ微粒子による単粒子膜の作製と表面パターニング技術への応用，生体高分子により被覆された金ナノ粒子の合成と機能開拓などに関する研究も推進した．
●原著論文（外国、国内）
1) Fumiya Mori, Shin-ichiro Kabashima, Tetsuro Kawakami, Takaichi Yamamoto, Takayuki
Miyamae, Ken-ichi Iimura, Norio Tobori, Effect of the interfacial structures of alkyl-side-chain
polymer films on the peel force, Int. J. Adhes. Adhes. 82, 166-172 (2018)
2) Md. Nazmul Kayes, Md Jalil Miah, Mohammad Shahabuddin, Michinori Karikomi, Sachio
Yoshihara, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura, Dihydroxy-hexahelicene in thin films;
structural characterization and photoelectrochemical properties，Trans. Mat. Res. Soc. Japan, 43,
57-60 (2018)3) 田口絵梨佳, 刈込道徳, 木村隆夫, 丸尾茂明, 水酸化カルシウム微粉末を内包させた
PVAヒドロゲルの調製とその抗菌材料としての評価, 高分子論文集, 75, 84-93 (2018)4) 畑口健太, 高橋 将輝, 矢森 克己, 刈込 道徳, 木村 隆夫, 小林 史典, 鈴木 義紀, (経口投与を目的としたポリグリコール酸ゲルの調製とその薬物放出挙動, 高分子論文集, 75,
203-211 (2018)
5) Chigusa Okano, Daichi Murota, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Norihiro Kato, Effective quorum
quenching with a conformation-stable recombinant lactonase possessing a hydrophilicpolymeric shell fabricated via electrospinning, Mat. Sci. Eng. C, 98, 437-444 (2019)6) Masataka Yoshida, Masato Yamaguchi, Atsushi Sato, Nobuhito Tabuchi, Ryo Kon, Ken-ichi
Iimura, Role of endogenous ingredients in meibum and film structures on stability of the tearfilm lipid layer against lateral compression, Langmuir, 35, 8445-8451 (2019)7) Md. Sharif Hossain, Shota Inoue, Mohammad Shahabuddin, Takao Kimura, Michinori
Karikomi (Synthesis of poly condensed oxygen-containing helical heterocycles via
rearrangement of benzofused-2,2ʹ-diphenoquinone derivatives, Tetrahedron Lett. 60,
1682–1685 (2019)8) Masataka Yoshida, Masato Yamaguchi, Atsushi Sato, Miyuki Miyake, Nobuhito Tabuchi, Ryo
Kon, Ken-ichi Iimura, Effect of mineral-oil addition on film stability of polar lipid constituents
derived from meibum, J. Oleo Sci. (in press)9) Md. Sharif Hossain, Mohammad Shahabuddin, Michinori Karikomi, Synthesis ofenantiomerically pure oxygen-containing helical heterocycles via stereospecific rearrangementof benzofused-2,2'- diphenoquinone derivatives, Tetrahedron Lett. (in press)●国際会議発表（plenary lecture: PL、 invited speaker IS、 oral presentation: OP、

23

poster presentation: PP）
1) *PP* Kota Sawaguchi, Yuriko Takayama, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Norihiro Kato,“Inhibitory effects of cyclodextrin on biofilm growth using hydrogel flow cell”, The 19thInternational Cyclodextrin Symposium, Tokyo, Japan (2018)2) *PP* Ryohei Sakai, Eri nasuno, Chihiro Ueno, Ken-ichi Iimura, Keiji Terao, Norihiro Kato,“Synergy effects of Manuka honey and α-cylodextrin on antibacterial activity against
gram-negative bacteria”, The 19th International Cyclodextrin Symposium, Tokyo, Japan (2018)3) *IS* Norihiro Kato, Yuriko Takayama, Keishu Nagayoshi, Ken-ichi Iimura, Eri Nasuno,“Shear-induced fabrication of multiple parallel gel filaments using aqueous two-phaseseparation”, 1st International Conference on 4D Materials and Systems, GelSympo2018,
Yonezawa (2018)4) *PP* Mizuki Yamaguchi, Kenryu Entsu, Yukiya Saito, Eri Nasuno, Yuriko Takayama, Ken-ichi
Iimura, and Norihiro Kato, “Detection of Extracellular Polymeric Matrices Derived from
Gram-Negative Bacteria Using Gold Nanoparticles”, The 6th Federation of Asian Polymer
Societies Polymer Congress (FAPS 2019), Taipei, Taiwan (2019)5) *PP* Kenryu Entsu, Kota Sawaguchi, Yuriko Takayama, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, andNorihiro Kato, “Inhibitory Effects of Poloxamer on Pseudomonas Biofilm Development onto
the Hydrogel Surface and Analysis of Its Role Using Gold Nanoparticles”, The 6th Federationof Asian Polymer Societies Polymer Congress (FAPS 2019), Taipei, Taiwan (2019)6) *OP* Ken-ichi Iimura, Misa Katagiri, Tatsuki Agatsuma, Misa Noki, Nguyen Thi My An,“Three-dimensional Structuring through Self-assembly on Two-dimensional Templates
Prepared by Langmuir Monolayers”, Okinawa Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)7) *PP* Misa Katagiri, Ken-ichi Iimura, “Wet Etching of Silicon Wafer Using Vertically Grown
Structures as Mask”, Okinawa Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)8) *PP* Maasa Saito, Ken-ichi Iimura, Satoru Okamura, Keita Aono, Furitsu Suzuki, “Interaction
between Sulfosuccinic Acid Surfactants and Hydrophobic Monolayers”, Okinawa Colloids
2019, Okinawa, Japan (2019)9) *PP* Hyuga Nakamura, Ken-ichi Iimura, Fumiya Mori, “Surface Structures of Spin CoatedFilms of Acrylic Ester Copolymers”, Okinawa Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)10) *PP* Masashi Kobayashi, Ken-ichi Iimura, Masami Inoue, and Takayuki Miyamae, “Surface
Property and Structure of Mixed Monolayer of Polydimethylsiloxane and Olive Oil”, Okinawa
Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)11) *PP* Satoru Okamura, Keita Aono, Furitsu Suzuki, Yoshihiro Yomogida, Tetsuya Okano,
Maasa Saito, Ken-ichi Iimura, “Wetting Behavior and Interface Investigation of Dialkyl
Sulfosuccinate Aqueous Solution”, Okinawa Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)12) *PP* Minamo Matsuoka, Yuma Mizuma, Yuto Hatakeyama, Eri Nasuno, Norihiro Kato,
Ken-ichi Iimura, Takaaki Sato, “Effects of Surface Modifying Molecules on Solution Structureof Functionalized Gold Nanoparticles”, Okinawa Colloids 2019, Okinawa, Japan (2019)●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表）
1) 「依頼」飯村兼一，“展開と圧縮からの自己組織化膜”，第69回コロイドおよび界面化
学討論会，つくば (2018).
2) 「一般」毛利一貴，納城美沙，奈須野恵理，加藤紀弘，飯村兼一，“金の無電解めっき膜の形態と光学特性に対する界面活性剤の添加効果”，第69回コロイドおよび界面
化学討論会，つくば (2018)3) 「一般」山口雅人，飯村兼一，吉田雅貴，田淵照人，近亮，“非極性脂質と極性脂質が涙液油層の安定性に及ぼす影響”，第69回コロイドおよび界面化学討論会，つくば(2018)
4) 「一般」グェン チィー ミ アン，毛利一貴，納城美沙，奈須野恵理，加藤紀弘，飯村兼一，“単粒子膜を鋳型とした表面パターニングと構造制御”，第69回コロイドおよび界面化学討論会，つくば (2018)245) 「ポ」金澤知宏，飯村兼一，見留隆浩，篠塚涼，大庭亨，“キノリルピロール誘導体
単分子膜の物性、構造と蛍光特性”，第69回コロイドおよび界面化学討論会，つくば(2018)
6)「ポ」吉田友芽，飯村兼一，木村美波，林原千恵子，岩永哲朗，“強アルカリ性水溶液表面での長鎖脂肪酸単分子膜”，第69回コロイドおよび界面化学討論会，つくば(2018)
7)「ポ」片岡美穂，飯村兼一，森文哉，椛島真一郎，“アルキルカルバメート側鎖を有する高分子による展開単分子膜とLB膜”，第69回コロイドおよび界面化学討論会，
つくば (2018)8)「一般」小林真史，飯村兼一，井上賀美，宮前孝行，“ポリジメチルシロキサンを一成分として含む混合単分子膜の表面特性と構造”，日本化学会第99春季年会 (2019)，
神戸 (2019)
9)「一般」飯村兼一，畠山雄斗，斉藤夕希也，奈須野恵理，加藤紀弘，古澤毅，松岡
みなも，佐藤高彰，“生体高分子被覆金ナノ粒子の作製と菌体との相互作用”，2019
年繊維学会年次大会，東京 (2019)10) 「一般」畠山雄斗, 増渕美祐, 斉藤夕希也, 奈須野恵理, 加藤紀弘，古澤毅, 飯村兼一，松岡みなも, 佐藤高彰，“生体高分子被覆金ナノ粒子と菌体の相互作用評価”，
2019年繊維学会秋季研究発表会，上田 (2019)
他 12 件
●著書、総説、解説等
1) 「総説」吉田雅貴，飯村兼一，涙液油層安定性のモデル評価系の構築と構成脂質成分の安定性への影響把握，Colloid & Interface Communication, 43, 13-16 (2018).
2) 「著書」刈込道徳、次世代のポリマー・高分子開発，新しい用途展開と将来展望、技術情報協会 417-425 (2019)●特許（外国、国内、公開、出願）●受賞
1) グェン チィー ミ アン，若手口頭講演賞「単粒子膜を鋳型とした表面パターニングと構造制御」日本化学会コロイドおよび界面化学部会 (2018年11月).
2) 小林真史，Best Poster Award「Surface Property and Structure of Mixed Monolayer of
Polydimethylsiloxane and Olive Oil」日本化学会コロイドおよび界面化学部会(2019年11月).

●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）「気/液界面における界面活性剤の吸着膜に関する研究 」ク
1) 「共同」飯村兼一，
ラシエホームプロダクツ(株)（平成30年）「有機合成反応開発研究に対する寄附」大和化学工業(株)（平成302) 「奨学」刈込道徳，年）
3) 「科研」飯村兼一，「生体適合性および有機マトリックス分散性金ナノ粒子の開発と機能性評価」（平成30年，令和1年）
4) 「共同」飯村兼一，「界面活性剤の吸着界面の解析 」花王(株)（平成30年，令和1
年）
5) 「共同」飯村兼一，「新規な材料及びそれを用いた機能性界面の設計」(株) K-マテリ
アルズラボ（平成30年，令和1年）

25

6) 「共同」飯村兼一，「気/液界面における界面活性剤吸着膜の物性と構造に関する研究 」クラシエホームプロダクツ(株)（令和1年）●学生教育（主任指導）
博士後期課程D3：2名，D2：1名，D1：2名
博士前期課程M2：8名，M1：6名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項

26

分光偏光イメージング技術開発プロジェクト
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大谷 幸利
工学研究科, オプティクス教育研究センター・教授
E-mail㸸RWDQL#cc.utsunomiya-u.ac.jp
TEL㸸028-689-
ネイザン・ヘーガン（工学部），前田勇（農学部），柴田秀平（CDI）
光工学，偏光工学，光応用計測⫼ᬒ࠾ࡼࡧ┠ⓗ
本プロジェクトの目的は，ナノからメートルオー
ダーまでの広帯域の非接触三次元形状計測，時間的変化を追いかけるトラッキング技術，分光偏光技術を用いた材料特性を捉えることが出来るハイパー・
ハイスピード・ストークス・イメージング（分光偏光イメージング）を新規に開発し，これらの研究成果を学外企業と結びつけ製品化を目指ざした。この製品の見込める応用分野は，ナノ形状計測，欠陥検査・品質管理，バイオセンシング，癌検出などメ
ディカルイメージングが挙げられる。本研究目的のために，機器開発およびソフトウエア開発，工業応用，バイオ・メディカル応用の３つのサブ・プロ
ジェクトに分けて開発を推進していく。開発機器が様々な分野に応用可能なことを立証するだけでなく製品として強みを持たせるような開発を推進していくために，それぞれの専門家であるオプティクスと農学部から両者の研究者が参画して新規な偏光イ
メージングの研究拠点を形成を目指した。

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現在まで進めてきたストークス偏光計技術を「分光偏光イメージャー」として新規に開発すること，
および「偏光カメラを用いた分干渉コントラストビ
デオ顕微鏡」を開発することで研究成果を学外企業と結びつけ製品化を目指ざす。この製品の見込める応用分野は，ナノ形状計測，欠陥検査・品質管理，
バイオセンシング，癌検出などメディカルイメージ

図１

分光偏光イメージャー

ングという工業分野からバイオ医療分野間での展開をはかるために，オプティクス・工学・農学分野におけるイメージングやセンシング技術開発の専門家が共同に研究開発を目指すことことが本プロジェクトの特徴である。
１）フルストークス偏光イメージャー
図1に示すように，入射光線を偏光保存ビームスプ
リッタで２つに分け，透過光に1/4波長板と偏光カメラ、反射光は偏光カメラで撮影することで，すべてのストークス・パラメータをビデオレートで計測可能な偏光計を構築した。わずかに残っているビームスプ
リッタや１/４波長板の複屈折位相差誤差をキャリブ
レーションさせることで，計測精度を向上させた。この偏光計の応用の１つとして，自動運転のための路面状況を強調することに成功した。
２）微分干渉コントラストビデオ顕微鏡
一般にバイオイメージングは，蛍光顕微鏡観察が最もよく用いられている．これに対して，非染色で，生きたままでかつ動的に内部構造を得たいという要求がある．微分干渉コントラスト顕微鏡は，わずかな屈折率差や段差を観察する手法である．ここに偏光カメラを導入することで，リアルタイムに位相とコントラス
ト計測を可能にした。図2に示すように透明処理した
メダカの実際の三次元断層イメージを可能とした。

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分光偏光イメージャーは，自動運転
や欠陥や傷検査装置など製品化に展開していく。
偏光カメラを用いた分干渉コントラス
トビデオ顕微鏡は，バイオ応用への展開をはかる。
図２ メダカの歯の三次元断層像

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CDI㒊㛛

プロジェクトS-4
分光偏光イメージング技術開発プロジェクト（担当者）大谷幸利，前田勇，小林富美男，ネイザン・ヘーガン、柴田秀平●プロジェクト研究成果概要
現在まで進めてきたストークス偏光計技術を「分光偏光イメージャー」および「偏光カメラを用いた分干渉コントラストビデオ顕微鏡」を開発することで研究成果を学外企業と結びつけ製品化を目指ざす．この製品の見込める 応用分野は，ナノ形状計測，欠陥検査・品
質管理，バイオセンシング，癌検出などメディカルイメージングという工業分野からバイオ
医療分野間での展開を はかるために，オプティクス・工学・農学分野におけるイメージン
グやセンシング技術開発の専門家が共同 に研究開発を目指すことことが本プロジェクトの特徴である．
1) フルストークス偏光イメージャー
図1に示すように，入射光線を偏光保存ビームスプリッタで2つに分け，透過光に1/4波長板と偏光カメラ、反射光は偏光カメラで撮影することで，すべてのストークス・パラメータをビデオレートで計測可能な 偏光計を構築した。わずかに残っているビームスプ リッタ
や1/4波長板の複屈折位相差誤差をキャリブ レーションさせることで，計測精度を向上させた。この偏光計の応用の1つとして，自動運転のための路面 状況を強調することに成功した．
2) 微分干渉コントラストビデオ顕微鏡
一般にバイオイメージングでは，蛍光観察が用いられている.これに対して，非染色で，生きたままでかつ動的に内部構造を得たいという要求がある. 図2に示すように微分干渉コントラスト顕微鏡はわずかな屈折 率差や段差を観察する手法である.ここに偏光カメラを導入することで，リアルタイムに位相とコントラスト計測を可能にした．透明処理した メ
ダカの実際の三次元断層イメージを可能とした．

図１
微鏡

フルストークス偏光イメージャー●原著論文（外国、国内）

28

図２

微分干渉コントラストビデオ顕

1) N. Ghosh, Y. Otani, K. Bhattacharya : Generation of collinearly propagating
orthogonally polarized beam, Optik - Int. J. Light Electron Opt. Volume 122,
Issue 13, July 2011, Pages 1164-1168 .
2）小林富美男，大谷幸利，吉澤徹：デジタル液晶変調器による格子投影型モアレ三次元
次元計測，精密工学会誌．76.10 (2010) 1031-1035.
3）田中政之介，中島吉則，雨宮秀行，若山俊隆，大谷幸利：液晶偏光変調器を用いた旋光計測装置の開発，光学，40,7 (2011) pp.350-356．
4）田中政之介，中條 充，中島吉則，雨宮秀行，大谷幸利：2重回転分光ストークスポラ
リメータの開発と液晶セルの特性評価，光学，40,8 (2011) pp.430-438．
5）Makoto Ginya, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Yukitoshi Otani : Polarization
properties of PLZT under applied voltage measured by dual-rotating retarderpolarimeter, Physics Procedia 19 (2011) 398–402 .
6）Takayuki Higuchi, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata,
Yukitoshi Otani :Stroboscopic oblique-incidence interferometer for motion visualization of
stator of ultrasonic motor, Physics Procedia 19 (2011) 82–87.
7）Toshitaka Wakayama, Toru Yoshizawa, and Yukitoshi Otani : Spectroscopic
birefringence mapping by channeled spectrum, Applied Mechanics and Materials,
70 (2011) pp 452-457.
8) Yasuhiro Mizutani, Akihiro Tsutsumi, Tetsuo Iwata, and Yukitoshi Otani :Optically driven method for magnetically levitating diamagnetic material using
photothermal effect, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 111, pp.023909-1 - 023909-5(2012) .
9 ） Ryoichi KUWANO, Toshihiko KOGA, Tsuyoshi TOKUNAGA, Toshitaka WAKAYAMA,
Yukitoshi OTANI, and Nobuyuki FUJII : Ring Beam Shaping Optics Fabricated with
Ultra-precision Cutting for YAG Laser Processing, Optical Review,19,2(2012)pp98-102.
10）田中政之介，中島吉則，雨宮秀行，大谷幸利：液晶位相変調器を用いたストークス
偏光計，光学，41,3 (2012) pp.149-157．
11）Fumio Kobayashi, Yukitoshi Otani, Toru Yoshizawa : Projection type of moiré
topography with frequency modulation technique using liquid crystal digital
gratings, Optical Review, 19, 3 (2012) pp.154-158.
12）大沼隼志,大谷幸利：s錆びミリ秒の時間分解能をもつ動的 2 次元複屈折計測装置の開発，精密工学会誌．78.12 (2012) 1082-1086.
13 ） Toshitaka Wakayama, Kazuki Komaki, Yukitoshi Otani, Toru Yoshizawa :Achromatic axially symmetric wave plate, Optics Express, 20, 28 (2012)
pp.29260–29265.
14 ） Makoto Ginya, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Yukitoshi Otani: All
polarization properties of PLZT ferroelectric ceramics observed in two
dimensional distributions under applied voltage by the Mueller matrix, Sensors
and Actuators A: Physical, 200 (2013) 37-43(.
15） Yuki Nagata, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Yukitoshi Otani : Photothermal
Imaging for Single Nanoparticle Using Single Element, Interferometer
International Journal of Optomechatronics,7,2 (2013) 96–104.
16 ） Takashi Onuma, Yukitoshi Otani : A development of two-dimensionalbirefringence distribution measurement system with a sampling rate of 1.3 MHz,
Optics Communications, 315,15(2014) 69–73
17） Toshitaka Wakayama, Oscar G. Rodríguez-Herrera, J. Scott Tyo, Yukitoshi
Otani, Motoki Yonemura, and Toru Yoshizawa : Generation of achromatic, uniform-

29phase, radially polarized beams,Optics Express 22, 1 (2014) pp.3306-3315.
18 ） David Ignacio Serrano-García, Amalia Martínez-García, Noel-Ivan TotoArellano, Yukitoshi Otani: Dynamic temperature field measurements using apolarization phase-shifting technique, Optical Engineering, 53, 11 (2014)
112202-1 -112202-5(.
19) David-Ignacio Serrano-García1, Amalia Martinez-García,Noel-Iván TotoArellano, Yukitoshi Otani : Single shot interferometry using a twointerferogram phase shifting algorithm, Advanced Optical Technologies,3, 4(2014) pp.401–406.
20) Fanny Moses Gladys, Masaru Matsuda, Yiheng Lim, Boaz Jessie Jackin, Takuto
Imai, Yukitoshi Otani, Toyohiko Yatagai and Barry Cense : Developmental andmorphological studies in Japanese medaka with ultra-high resolution opticalcoherence tomography, Biomedical Optics Express, 6, 2, pp.297-308 (2015)
http://dx.doi.org/10.1364/BOE.6.000297.
21) Toshitaka Wakayama, Takeshi Higashiguchi, Hiroki Oikawa, Kazuyuki Sakaue,
Masakazu Washio, Motoki Yonemura, Toru Yoshizawa, J. Scott Tyo, and Yukitoshi
Otani : Determination of the polarization states of an arbitrary polarizedterahertz beam: Vectorial vortex analysis, Scientific Reports 5, 9416 (2015)
doi:10.1038/srep09416.
22) Toshitaka Wakayama, Hiroki Oikawa, Atsushi Sasanuma, Goki Arai, Yusuke
Fujii,Thanh-Hung Dinh, Takeshi Higashiguchi, Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washio,
Taisuke Miura, Akihiko Takahashi, Daisuke Nakamura, Tatsuo Okada, Motoki
Yonemura and Yukitoshi Otani : Generation of radially polarized high energy
mid-infrared optical vortex byuse of a passive axially symmetric ZnSe
waveplate, Applied Physics Letters 107(8):081112. DOI:10.1063/1.4929686(2015) .
23) Wei Xie, Aiko Kawahito, Takuya Miura, Takashi Endo, Yongming Wang, Takashi
Yanase, Taro Nagahama, Yukitoshi Otani, and Toshihiro Shimada : Colorful Carbon
Nanopopcorns Formed by Codepositing C60 with Diamond-like Carbon Followed byReaction with Water Vapor Chemistry letters, 44,9 (2015)pp.1205-1207.
24) Yiheng Lim, Toyohiko Yatagai, Yukitoshi Otani:
Ultra-high resolution
spectral domain optical coherence tomography using supercontinuum light source,
Optical Review, 23, 2, (2016 April)pp.180-186.
25) Joel Cervantes-L David I.Serrano-Garcia,Yukitoshi Otani,and Barry Cense :Mueller-matrix modeling and characterization of a dual-crystal electro-optic
modulator,Optics Express 24(21) (2016 Oct) pp. 24213-24224 .
26) David I.Serrano-Garcia, Yukitoshi Otani : Dynamic phase measurements basedon a polarization Michelson interferometer employing a pixelated polarization
camera, Advanced Optical Technologies. 20160054, ISSN (Online) 2192-8584, ISSN
(Print) 2192-8576, DOI: https://doi.org/10.1515/aot-2016-0054,(2016).
27) Geliztle A. Parra Escamilla, Fumio Kobayashi, Yukitoshi Otani : ThreeDimensional Surface Measurement based on the Projected Defocused PatternTechnique Using Imaging Fiber Optics, Optics Communications, 390 (2017) 57–
60．
28) Kaustav Bhattacharyya, David Ignacio Serrano-García , Yukitoshi Otani :Accuracy enhancement of dual rotating Mueller matrix imaging polarimeter by
diattenuation and retardance error calibration approach, Optics communications,392, 1 June 2017, (2017) 48–53.

3029) Toshitaka Wakayama, Takeshi Higashiguchi, Yukitoshi Otani : Generation of
the determined vectorial vortex beams by use of an achromatic axially symmetricwave plate, Optical Review, 24, 3 (2017 June) pp 449–461. doi:10.1007/s10043017-0315-1
30) Nathan Hagen, Yukitoshi Otani : Stokes polarimeter performance: generalnoise model and analysis, Applied Optics,57(15), 4283-4296 (2018).
31) Toshitaka Wakayama, Takeshi Higashiguchi, Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washio,
Yukitoshi Otani: Demonstration of a terahertz pure vector beam by tailoringgeometric phase, Scientific reports, 8:8690 (2018) DOI:10.1038/s41598-01826964-76, pp 1–11.
32）DAVID I. SERRANO-GARCIA, NOEL-IVAN TOTO-ARELLANO, GELIZTLE-ALEJANDRA PARRAESCAMILLA, AMALIA MARTÍNEZ GARCÍA, GUSTAVO RODRÍGUEZ ZURITA4 AND YUKITOSHIOTANI : Multiwavelength Wavefront Detection Based on a Lateral Shear
Interferometer and Polarization Phase Shifting Techniques, Applied Optics,
Volume 57, Issue 24,(2018) pp.6860-6865.
33）M. Reddikumar, J. Cervantes, Y. Otani, and B. Cense : Retinal imaging with
optical coherence tomography and low-loss adaptive optics using a 2.8-mm beamsize, Journal of Biophotonics, https://doi.org/10.1002/jbio.201800192 (2018).
34) Pradipta Mukherjee, Shogo Ishida, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani :Implementation of a complete Mueller matrix polarimeter using dual photoelastic
modulators
androtating
wave
plates,
Optical
Review,26,
1
https://doi.org/10.1007/s10043-018-0475-7 (2019) 1-9.
35) Pradipta Mukherjee, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani: Glucose sensing in thepresence of scattering by analyzing a partialMueller matrix, Optik
International Journal for Light and Electron Optics, 180 (2019) 775-781.36)
Shuhei Shibata, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani : Robust full Stokes imaging
polarimeter with dynamic calibration,Optics Letters,44, 4, pp. 891-894 (2019)https://doi.org/10.1364/OL.44.000891.
36) Shuhei Shibata, Wataru Takano,Nathan Hagen, Masaru Matsuda, Yukitoshi
Otani : Vido-rate quantitative phase analysis by DIC microscope using
polarization camera, Biomedical Optics Express, 10, 3, pp.1273-1281 (2019)https://doi.org/10.1364/BOE.10.001273.
37) Kaustav Bhattacharyya, Yukitoshi Otani: Single Shot Mueller Matrix
Polarimetry Using Axially Symmetric Quarter Wave Plate and Channeled Spectrum,
Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 183 (2019)pp.451454. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.12.112
38) Nathan Hagen, Shuhei Shibata, Yukitoshi Otani: Calibration and performanceassessment of microgrid polarization cameras, Optical Engineering, 58(8),082408 (2019). https://doi.org/10.1117/1.OE.58.8.082408.
39) Pradipta Mukherjee, Shuhei Shibata, Tomohisa Horiguchi, Nathan Hagen,Yukitoshi Otani: Quantitative discrimination of biological tissues by microelastographic measurement using an epi-illumination Mueller matrix microscope,
Biomedical
OpticsExpress,10,8,pp.
3847-3859(2019)
https://doi.org/10.1364/BOE.10.003847 (2019).
40) Shuhei Shibata, Nathan Hagen, Shuichi Kawabata, Yukitoshi Otani : A compact
and high speed Stokes polarimeter using three-way polarization-preserving
beamsplitters,
AppliedOptics,58,21,
pp.
5644-5649(2019)
https://doi.org/10.1364/AO.58.005644.

3141) Shuhei Shibata, Masayuki Suzuki, Nathan Hagen, and Yukitoshi Otani : Videorate full-Stokes imaging polarimeter using two polarization cameras, OpticalEngineering, 58, 10, 103103 (2019). https://doi.org/10.1117/1.OE.58.10.103103(2019) .
42)Nathan Hagen, Shuhei Shibata, and Yukitoshi Otani : Generating highperformance polarization measurements with low-performance polarizers:
demonstration with a microgrid polarization camera, Optical Engineering, 58,
8, 080501 (2019).
43) Suchandra Banerjee, Russell Chipman, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani:
Broadband achromatic tunable polarization rotator, Optics Communications, 454,
124456 (2020) 1-5．
44）Geliztle A Parra-Escamilla, David I Serrano-Garcia, Jorge L Flores, Yukitoshi
Otani : Pixelated polarizing system for dynamic interferometry events employing
a temporal phase unwrapping approach, Optics Communications, ４５８, １２4862(2020) pp.1-6．
45) Ilpo Niskanen, Jukka Räty, Hariyadi Soetedjo, Kenichi Hibino, Hiroshi
Oohashi, Rauno Heikkilä, Kiyofumi Matsuda, Yukitoshi Otani : Measurement of
the degree of polarisation of thermally modified Scots pine using a Stokes
imaging polarimeter, Optical Review, https://doi.org/10.1007/s10043-019-00572w (2020)46) Nathan Hagen, Prathan Buranasiri, Yukitoshi Otani : Alignment precision ofpolarization components, Applied Optics, 58, 36, pp. 9750-9756 (2019)https://doi.org/10.1364/AO.58.009750.
●国際会議発表（plenary lecture: PL、 invited speaker IS、 oral presentation: OP、
poster presentation: PP）
1) *OP* Takashi Ouma, Yukitoshi Otani : Dynamic birefringence mapping, Photonics
Europe, Brussels, Belgium (2012).
2) *IS* Yukitoshi Otani, Takashi Onuma : Real-time birefringence mapping by dynamic
Stokes polarimeter, The 2nd Special Symposium in Experimental Mechanics,
Engineering , and Science in Grete, Greece (2012).
3) *IS* Y Yukitoshi Otani : Nano-structure inspection by dual-rotating Mueller matrix
spectro-polarimeter, SEM Congress & Exposition on Experimental & Applied
Mechanics, Costa Mesa, CA, USA (2012).
4) *OP* Toshitaka Wakayama, Yukitoshi Otani, Toru Yoshizawa : Achromatic AxiallySymmetric Wave Plate, The 8th International Conference on Optics-Photonics Design
and Fabrication , ODF12, Saint Petersburg, Russia (2012).
5) *OP* Yukitoshi Otani, Takashi Onuma : Real-time birefringence mapping by polarization
high-speed image sensor, 4th International Workshop on Perspectives of Optical
Imaging and Metrology - Holomet2012 , Utsunomiya(2012).

326) *OP* Toshitaka Wakayama, Yukitoshi Otani, Toru Yoshizawa : An interferometricobservation of topological effect by novel axially symmetrical wave plate, SPIE Optics
and Photonics Conference 8493, Interferometry XVI: Techniques and Analysis, San
Diego USA (2012).
7) *OP* Yui Satake, Yukitoshi Otani and Isamu Maeda : Photosynthetic fuel cell using purple
non-sulfur bacteria, International Symposium on Optomechatronic Technologies ISOT 2012 , Paris France (2012)8) *OP* Yuichi Kanamori and Yukitoshi Otani : Driving droplet by photo-thermal
Marangoni convection, I International Symposium on Optomechatronic Technologies- ISOT2012, Paris France (2012).
9) *OP* Shuhei Shibata, Takashi Onuma and Yukitoshi Otani : Realtime birefringence
mapping by polarization camera, International Symposium on Optomechatronic
Technologies -ISOT2012, Paris France (2012).
10) *OP* Makoto Ginya, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata and Yukitoshi Otani : Lowvoltage driven method of ferroelectric memory device using optical polarization
property International Symposium on Optomechatronic Technologies -ISOT2012,
Paris France (2012).
11) *OP* Yuki Nagata, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata and Yukitoshi Otani Photothermal
imaging for single nanoparticle using near-common path interferometer International
Symposium on Optomechatronic Technologies -ISOT2012, Paris France (2012).
12) *OP* Ryota Mizutani, Yukitoshi Otani, Tomoharu Ishikawa, Miyoshi Ayama : Imaging
Stokes polarimeter by dual rotating retarder and analyzer and its application ofevaluation of Japanese lacquer, Photonics Asia - Optical Metrology and Inspection for
Industrial Applications II Paper 8563-13, Beijing China (2012).
13) *IS* Yukitoshi Otani, Takashi Onuma : Dynamic birefringence mapping by high-speed
polarization image sensor, 2012 IUTAM symposium on advances of optical methods inexperimental mechanics- Taiwan (2012).
14) *OP* Yukitoshi Otani, Fumio Kobayashi, Yasuhiro Mizutani, Toru Yoshizawa : Uniaxial
3D shape measurement by LC digital shifter, Optics in Precision Engineering andNanotechnology (icOPEN2013). Singapore (2013).
15) *OP* Yuichi Kanamori, Yukitoshi Otani : Driving droplet by photo-thermal Marangoni

33

convection, ICMDT 2013 Proceedings of The 5th International Conference on
Manufacturing, Machine Design and Tribology, Pusan, Korea (2013).
16) *OP* Shuhei Shibata, Takashi Onuma, Yukitoshi Otani : Real-time birefringence
mapping by full-Stokes polarization camera, 6th International Conference onSpectroscopic Ellipsometry (ICSE VI), Kyoto (2013).
17) *OP* Ryota Mizutani, Toshitaka Wakayama, Yukitoshi Otani : Dual rotating type ofgeneralized Stokes polarimeter, 6th International Conference on Spectroscopic
Ellipsometry (ICSE VI), Kyoto (2013).
18) *OP* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Fumio Kobayashi, Yasuhiro Mizutani, Toru
Yoshizawa : Real-time uniaxial profilometry using contrast detection by polarization
camera, SPIE Optics and Photonics 2013, Dimensional Optical Metrology andInspection for Practical Applications II, San Diego ( 2013).
19) *OP* Yuichi Kanamori, Yukitoshi Otani : Optical driving of the droplet by photo-thermal
Marangoni convection, Utsunomiya (2013).
20) *OP* David I. Serrano-Garcia, A. Martinez Garcia, N.I. Toto-Arellano, Yukitoshi Otani :Single shot phase shifting interferometry using a two interferograms phase shiftingalgorithm, Utsunomiya (2013).
21) *IS* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Taakashi Onuma : Real-time Stokes mapping bypolarization camera and its application to high-speed birefringence imaging, 2013
International Symposium on Optomechatronic Technologies (ISOT2013), Jeju, Korea(2013).
22) *OP* David I. Serrano-Garcia, Yukitoshi Otani, Amalia Martinez-Garcia, Noel-IvanToto-Arellano : Single shot phase shifting interferometry using a two-interferograms
phase shifting algorithm, 2013 International Symposium on Optomechatronic
Technologies (ISOT2013), Jeju, Korea (2013).
23) *OP* Yo Kamata, Jun-ichiro Sugisaka, Yukitoshi Otani, Toyohiko Yatagai : Nanostructure Evaluation using Transmission Type Spectroscopic Mueller Matrix
Polarimeter and Boundary Element Method, 2013 International Symposium on
Optomechatronic Technologies (ISOT2013), Jeju, Korea (2013).
24) *OP* Masahito Sakaguchi, Yukitoshi Otani : Development of a Spectroscopic Mueller
matrix Microscope for Biological Samples Analysis 2013 International Symposium on

34

Optomechatronic Technologies (ISOT2013), Jeju, Korea (2013).
25) *OP* Takashi. Onuma, Yukitoshi. Otani : A High-speed Measurement System for
Birefringence Distribution, 21st DYMAT Technical Meeting, High speed imaging for
dynamic testing of materials and structures, London, UK (2013).
26) *IS*

Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Takashi Onuma : Real-Time Imaging

Polarimeter by Full-Stokes Polarization Camera, 2013 Japan-Taiwan Bilateral
Symposium in Nano/Bio-Photonics (2013 JTBS), Hamamatsu (2013).
27) *OP*

Shuhei Shibata, Fumio Kobayashi and Yukitoshi Otani : Uniaxial three-dimensional surface measurement by polarization camera with real-time, 2013 JapanTaiwan Bilateral Symposium in Nano/Bio-Photonics (2013 JTBS), Hamamatsu (2013).
28) *OP* Yuichi Kanamori, Yukitoshi Otani : Optical driving of the droplet by photo-thermal
Marangoni convection, 2013 Japan-Taiwan Bilateral Symposium in Nano/BioPhotonics (2013 JTBS), Hamamatsu (2013).
29) *OP* Toshitaka Wakayama, Kazuyuki Sakaue, Takeshi Higashiguchi, Yukitoshi Otani,
Masakazu Washio, Motoki Yonemura, Toru Yoshizawa : THz Vector Beam generatedby Achromatic Axially Symmetric Wave Plate, The 9th International Conference on
Optics-photonics Design and Fabrication, “ODF'14, Itabashi, Tokyo” (2014).
30) *OP* Shuhei Shibata, Takashi Onuma, Yukitoshi Otani : Spectroscopic birefringence
mapping by full-Stokes polarization camera, The 9th International Conference on
Optics-photonics Design and Fabrication, “ODF'14, Itabashi, Tokyo” (2014).
31) *IS* Yukitoshi Otani, Toshitaka Wakayama : Achromatic axially symmetric wave plateand its application to radial polarization beam, International Conference on Optics &Optoelectronics, ICOL2014 (2014).
32) *OP* Masahito Sakaguchi, Yutaka Kodama, Yukitoshi Otani : Spectroscopic Mueller
Matrix Microscope Using Dual-rotating Retarders, The 1st Biomedical Imaging and
Sensing Conference (BISC’14) (2014).
33) *OP* Shuhei Shibata, Fumio Kobayashi, Daisuke Barada, Yukitoshi Otani : Dynamic
and uniaxial profilometry by polarization camera, Photonics Europe (2014).
34) *OP* Takashi ONUMA, Yukitoshi OTANI : High-speed birefringence mapping bypolarization camera and its application for film orientation tracking, SPIE Sensing

35

Technology + Applications, Baltimore, USA (2014).
35) *OP* Shuhei Shibata, Fumio Kobayashi, Daisuke Barada and Yukitoshi Otani : Realtime and uniaxial measurement of 3D profile by polarization camera, SPIE Sensing
Technology + Applications, Baltimore, USA (2014).
36) *OP* Shuhei Shibata, Fumio Kobayashi, Daisuke Barada, Yukitoshi Otani : Microscopic
type of real-time uniaxial 3D profilometry by polarization camera, SPIE Optics andPhotonics, San Diego, USA (2014).
37) *OP* David I. Serrano-Garcia, Amalia Martinez-Garcia, Noel-Ivan Toto-Arellano and
Yukitoshi Otani : Dynamic temperature field measurements using a polarization phaseshifting technique, SPIE Optics and Photonics, San Diego, USA (2014).
38) *OP* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata : Real-time imaging Stokes polarimeter bypolarization camera and its application to birefringence mapping, ICO 2014, Santiago
de Compostela, Spain (2014).
39) *OP* David I. Serrano-García and Yukitoshi Otani : 3-D SURFACE PROFILOMETRYEMPLOYING THE POLARIZATION PHASE SHIFTING TECHNIQUE,

TheInternational Symposium on Laser Metrology for Precision Measurement andInspection in Industry 2014 : IMEKO, Tsukuba, Japan (2014).
40)

Yukitoshi*OP*

Otani,

Shuhei

Shibata,TakashiOnuma:

REAL-TIME

MEASUREMENT OF STOKES PARAMETERS BY POLARIZATION CAMERA,
16th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM-16), Cambridge UK(2014).
41) *IS*

Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata : Dynamic measurement of Stokes parameters

and birefringence mapping by full-Stokes polarization camera, Photonics Asia 2014
"Optical Metrology and Inspection for Industrial Applications III", Beijing , China(2014).
42) *IS* Yukitoshi Otani, Hiroshi Hasegawa : Imaging polarimeter for spectroscopic fullStokes parameters and its application to flaw detection, The 2014 International
Coference on Photonics and Optical Engineering (icPOE) , Xi'an , China (2014).
43) *OP* Hiroshi Hasegawa and Yukitoshi Otani : Imaging Stokes polarimeter on six-axis
robot arm, International Symposium on Optomechatronic Technologies (ISOT2014),
Seattle (2014).

3644) *OP* Yiheng Lim and Yukitoshi Otani : Simultaneous spectroscopic and elastographic
measurement by multifunctional optical coherence tomography: Imaging Stokes
polarimeter on six-axis robot arm, International Symposium on Optomechatronic
Technologies (ISOT2014), Seattle (2014).
45) *IS* Yukitoshi Otani and Shuhei Shibata : Spectroscopic full-field Stokes polarimeter,
International Symposium on Optomechatronic Technologies (ISOT2014), Seattle(2014).
46) *OP*

Kaustav Bhattacharyya, David Ignacio Serrano-García, Yukitoshi Otani :Diattenuation and retardance error analysis of a Mueller matrix dual rotating retarderpolarimeter, IEM OPTRONIX 2014 (2014), Korkata, India.
47) *OP* Kaustav Bhattacharyya, David Ignacio Serrano-García, Yukitoshi Otani : Mueller
Matrix Polarimeter with Diattenuation Error Calibration Approach, Advances in
Optical Science and Engineering, Springer Proceedings in Physics Volume 166, 2015,
pp 363-373
48) *OP* Yukitoshi Otani, Yo Kamata, Jun-ichiro Sugisaka, Toyohiko Yatagai : Surface
profile detection with nanostructures using spectroscopic Mueller matrix polarimeterand boundary element method, OPTIMESS2015 (2015) Antwarp, Bergum.
49) *OP* Yukitoshi Otani , Shuhei Shibata, Daisuke Barada: Real-time and uniaxial
microscopic measurement of 3D profile by polarization grating, SPIE Sensing
Technology + Applications, Baltimore, USA (2015).
50) *OP* David I. Serrano Garcia and Yukitoshi Otani, “Phase Sensitive Computer
Tomographic Measurement using a Pixelated Phase Mask Interferometry Technique,”SPIE Optical Metrology, Munich, Germany (2015).
51) *OP* G.A. Parra Escamilla and Y. Otani, “Development of a portable three-dimensional
measurement system using stereo vision and optical flow algorithms,”5th International
symposium on experimental mechanics & 9th symposium on optics in industry,
Guanajuato, Mexico, (2015)52) *OP* Yukitoshi Otani, Hiroshi Hasegawa : Full-Field imaging for spectroscopic Stokes
parameters in all directions and its application to flaw detection, SPIE Photonics andOptics, San Diego,（2015）.
53) *OP* Yukitoshi OTANI , Shuhei SHIBATA，Tomohiro KIIRE，Yoshio HAYASAKI，

37

Toyohiko YATAGAI :High precision Stokes polarimeter for scattered light by intensity
detection with wide dynamic range, SPIE Photonics and Optics, San Diego,（2015）.
54) *IS* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata : Real-time polarization imaging by polarization
camera, 5th International Symposium on Experimental Mechanics and the 9th
Symposium on Optics in Industry, ISEM-SOI 2015, in Guanajuato, Mexico (2015).
55) *OP*David I. Serrano Garcia and Yukitoshi Otani, “Computer tomographymeasurement using a pixelated polarizing interferometer SPIE/OSJ Biophotonics
Japan, Tokyo, Japan (2015).
56) *OP* David I. Serrano Garcia and Yukitoshi Otani, “Phase Sensitive Computer
Tomographic Measurement using a Pixelated Phase Mask Interferometry Technique,”The 2nd International Conference on Opto-Electronics and Applied Optics(OPTRONIX 2015), Vancouver, Canada (2015) (2015).
57) *OP* Shuhei Shibata, Yoshio Hayasaki, Yukitoshi Otani and Toyohiko Yatagai : High
precision Stokes polarimetry for scattering light using wide dynamic range intensity
detector, ISOT2015, Neuchâtel l (2015).
58) *OP* Ryoichi Kuwano, Tsuyoshi Tokunaga, Sho Morita, Yuta Okane and Yukitoshi
Otani : An Enclosed variable focusing lens for remote welding ISOT2015, Neuchâtel(2015).
59) *OP* G.A. Parra Escamilla and Y. Otani, “3D movement analysis for NIR light using
stereo vision and optical flow techniques,” The Asian CORE Student Meeting on
Photonics & Optics, Osaka, Japan, (2015).
60) *OP*

Shuhei SHIBATA, Hiroshi ISHIWATA, Yukitoshi OTANI, Toyohiko

YATAGAI :Real-time phase analysis by differential interference contrast microscopeusing pixelated polarization camera, The 2nd Biomedical Imaging and Sensing
Conference (BISC’16), Yokohama, Japan (2016)61) *OP* David I. Serrano Garcia and Yukitoshi Otani,” Phase Sensitive CT Measurement
Using a Pixelated Polarizing Shearing Interferometer,” The 2nd Biomedical Imaging
and Sensing Conference (BISC’16), Yokohama, Japan (2016).
62) *OP* Yukitoshi Otani, Hiroshi Hasegawa : Defect detection by spectroscopic Stokes
imaging polarimeter. EOS Berlin, Germany (2016).
63) *OP* Nia Natasha Tiopol, Shuichi KAWABATA, Yukitoshi OTANI: A partial Mueller

38matrix polarimeter using two photoelastic modulator and polarizer pairs, ISOT2016,
Tokyo (2016).
64) *OP* Geliztle A. Parra Escamilla, Masaru Matsuda, Masayuki Igo, Yukitoshi Otani :Movement and behavior analysis of biological samples using a near infrared imaging
system, ISOT2016, Tokyo (2016).
65) *OP* David I. Serrano-Garcia, Yukitoshi Otani : Phase sensitive CT measurement using
a pixelated polarizing shearing interferometer, ISOT2016, Tokyo (2016).
66) *OP* Kaustav Bhattacharyya, Toshitaka Wakayama, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani :Single Shot Mueller Matrix Polarimeter, ISOT2016, Tokyo (2016).
67) *OP* Pradipta Mukherjee, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani : Decomposition of partial
Mueller matrix to measure simultaneously birefringence and depolarization
characteristics in real time, ISOT2016, Tokyo (2016).
68) *OP* Geliztle A. Parra Escamilla, Fumio Kobayashi, Yukitoshi Otani : Threedimensional endoscopic measurement by uni-axis grating projection, Photonics Asia,
Beijing (2016).
69) *OP* Shin NINOMIYA1 ， Shuhei SHIBATA1, Jun-ichiro SUGISAKA2,Yukitoshi
OTANI : Surface profilometry with nano-structure using spectroscopic Mueller matrix
polarimeter and boundary element method, ICPE2016, Hamamatsu (2016).
70) *IS* Y.Otani,

S.Shibata, * H.Ishiwata,

M.Matsuda, T.Yatagai : Real-time 3D

reconstruction by differential interference contrast microscope using pixelated
polarization camera, International Conference on Light and Light based technologies( ICL2T-2016) Optical Society of India, Tezpur, India (2016)71) *OP* Geliztle A. Parra Escamilla, David I. Serrano Garcia, Yukitoshi Otan :Threedimensional movement analysis for near infrared system using stereo vision and opticalflow techniques , The 2nd Biomedical Imaging and Sensing Conference (BISC’17)
Yokohama (2017).
72) *OP* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Hiroshi Ishiwata, Masaru Matsuda, Toyohiko
Yatagai : Real-time 3D optical sectioning by differential interference contrast
microscope using pixelated polarization camera

Optical Methods for Inspection,

Characterization, and Imaging of Biomaterials, SPIE Optical Metrologoy, Much,
Germany (2017).

3973) *OP* David I. Serrano-Garcia and Yukitoshi Otani : Phase sensitive CT measurement
using a pixelated polarizing shearing interferometer, ICO17 International Comission
for Optics, Shinjuku (2017).
74) *OP* Nia Natasha TIPOL, Shuichi KAWABATA and Yukitoshi OTANI : A partial
Mueller matrix polarimeter using two photoelastic modulator and polarizer pairs,
ICO17 International Comission for Optics, Shinjuku (2017).
75) *OP* Tomohisa Horiguchi, Yukitoshi Otani, Nathan Hagen : Reflection type of
microscope for Mueller matrix polarimeter, ICO17 International Comission for Optics,
Shinjuku (2017).
76) *OP* Nia Natasha Tipol, Shuichi Kawabata, Yukitoshi Otani : A partial Mueller matrix
polarimeter using two photoelastic modulator and polarizer pairs: Proc. of SPIE Vol.
10407 1040713-6.

Proceedings Volume 10407, Polarization Science and Remote

Sensing VIII; 1040713 (2017); doi: 10.1117/12.2272940, San Diego (2017).
77) *OP* Shuhei Shibata, Shuichi Kawabata, Yukitoshi Otani : Real-time Stokes polarimeterusing three polarized beam splitter, SPIE Optics and Photonics, San Diego (2017).
78) *PL* Yukitoshi Otani : Polarization camera and its application, UEM Congress 2017,
Disruptive Technology & Disruptive Innovation- A Renaissance in this Century,
Bangkok, Thailand (2017).
79) *OP* David I. Serrano-Garcia and Yukitoshi Otani : Phase sensitive CT measurement
using a pixelated polarizing shearing, OIE17, Sado (2017).
80) *OP* Yukitohi Otani, Shuhei Shibata, Nathan Hagen, Masaru Matsuda, and Toyohiko
Yatagai : Differential interference contrast microscope by pixelated polarization camera,
OIE17, Sado (2017).
81) *OP* Tomohisa Horiguchi, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani : Reflected type of Mueller
matrix microscope For bio-imaging applications, International OSA Networking ofStudents (IONS 2017), Okinawa (2017).
82) *IS*

Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Hiroshi Hasegawa : Spectroscopic Stokes

imaging polarimeter for defect detection, ISOT2017, Tainan, Taiwan (2017).
83) *IS* Shuichi Kawabata, Shuhei Shibata and Yukitoshi Otani : A simple and fast Stokes
polarimeter, ISOT2017, Tainan, Taiwan (2017).

4084) *OP* Nia Natasha TIPOL, Shuichi KAWABATA and Yukitoshi OTANI: A partial
Mueller matrix ellipsometer using two photoelastic modulator-polarizer pairs,
ISOT2017, Tainan, Taiwan (2017).
85) *PL* David I. Serrano-Garcia and Yukitoshi Otani : Interferometric measurements
based on polarization phase shifting techniques employing a pixelated polarization
sensor, International Conference on Applied Electronics (ICApplE), October (2017),
86) *OP* Yukitoshi Otani, Tomohisa Horiguchi : Mueller matrix microscopic polarimeterfor mechanical properties of bio-samples, Photomechanics 2018,Toulouse, March(2018).
87) *IS*

Yukitoshi Otani : Differential interference contrast microscope and 3D

reconstruction by pixelated polarization camera, 2018 Taiwan-Japan Bilateral
Symposium in Optics for Intelligent Information Science & Technology: Biophotonics& Agricultural Photonics, April (2018).
88) *OP* Isoda, Kazutaka, Yukitoshi Otani : Numerical analysis of angle-selective onedimensional periodic structure for building energy management, Proc. SPIE 10678,
OpticalMicro-

and

Nanometrology

VII,106780X(24

May2018);

doi:

10.1117/12.2307306, Photonics Europe, Strasbourg , April (2018).
89) *OP* Maddipatla Reddikumar, Joel Cervantes, Yukitoshi Otani, Barry Cense, "A 2.8mm beam diameter system for retinal imaging with OCT and adaptive optics," Proc.
SPIE 10711, Biomedical Imaging and Sensing Conference, 107110C (24 April 2018);
doi: 10.1117/12.2319383.
90) *OP* Isoda, Kazutaka, Yukitoshi Otani : Angle-selective reflection surface for energy
efficiency, Proceedings Volume 10688, Photonics for Solar Energy Systems VII;1068818 (2018) https://doi.org/10.1117/12.2307307Photonics Europe, Strasbourg,
April (2018).
91) *OP* Pradipta Mukherjee, Nathan Hagen, Yukitoshi Otani, "Glucose sensing in thepresence of scattering particles using decomposition of partial Mueller matrix", in
Biomedical Imaging and Sensing Conference, Proceedings of SPIE Vol. 10711,
107110Y.
92) *PL* Yukitoshi Otani : Real-time phase analysis of a bio sample by differential
interference contrast microscope using pixelated polarization camera, icOPEN 2018,41

Shanghai, China May (2018.)
93) *OP* Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Hiroshi Hasegawa : Imaging Stokes polarimetryfor defect detection, ICEM18, Burussell, Bergium, July (2018).
94) *OP* Tatsuya Hinago, Mitsuhiro Ishihara, Yukihiro Otani : Appearance measurementof micro objects using linear scanning confocal surface shape measurement system,
Proceedings of SPIE Vol.10749-5, Interferometry XIX(2018).
95) *OP*David I. Serrano-García, Yukitoshi Otani : Dynamic interferometricmeasurements employing a pixelated polarization sensor and FFT spatial-temporal
filtering techniques , Proceedings of SPIE Vol.10749-33, Interferometry XIX(2018).

96) *IS* Y.Otani:3D profile measurement by grating projection method using DMD andtelecentric optical system, Photonics Asia 2018, Optical Metrology and Inspection for
IndustrialApplications V(2018).

97) *OP*

Suchandra Banerjee, Russell Chipman, Nathan Hagen,Yukitoshi Otani :Experimental validation of Berry phase introduced by three mirrors using spectroscopic

Mueller matrix polarimetry, 2018 Joint symposia on Optics, OSJ, OSA and OSK (2018).
[Best student paper]98) *OP* Vinu R V1, Ziyang Chen2, Jixiong Pu2, Yukitoshi Otani1, Rakesh Kumar Singh :Polarization holographic imaging using speckle pattern illumination, 2018 Joint
symposia on Optics, OSJ, OSA and OSK (2018).

99) *IS* Yukitoshi Otani, Wataru Takano, Shuhei Shibta, Nathan Hagen : Differential

interference contrast video microscope using pixelated polarization camera, OM_2.4,
ISOT2018, Cancun, Mexico (2018).

100) *OP* Geliztle A. Parra-Escamilla, David I. Serrano-García, Fumio Kobayashi, Nathan
Hagen, Yukitoshi Otani : 3D surface measurement using uni-axis image fiber system,
OW_3.3, ISOT2018, Cancun, Mexico (2018).

101) *IS* David I. Serrano-García1, Yukitoshi Otani : Phase sensitive CT measurement
using a pixelated polarizing shearing interferometer, OW_2.4, ISOT2018, Cancun,

Mexico (2018).

[Best paper ]102) *OP*

Yuki Maeda Shuhei Shibata, Nathan Hagen , Yukitoshi Otani : 3D profilometry103) *OP*

Suchandra Banerjee, Russell A. Chipman, Nathan Hagen and Yukitoshi Otani :by projecting polarization pattern: OPTM(OPIC2019).

Effect of native oxide layer on the cancellation of retardance and diattenuation effects
in reflective optical systems, OPTM (OPIC2019).

104) *IS* Yasuyo Suzuki; Nathan Hagen; Yukitoshi Otani : Exploratory science learning ina high school curriculum, using structured materials and light polarization, Proceedings

Volume 11143, Fifteenth Conference on Education and Training in Optics andPhotonics: ETOP 2019; 111432L (2019) https://doi.org/10.1117/12.2523719

105) *IS* Y.Otani : Polarization camera for bio imaging, 2nd International Forum on

42Advanced Optical Imaging Xi’an (2019).

106) *OP*

Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Masayuki Suzuki and Nathan Hagen : Video-

rate Stokes imager by polarization cameras OSJ-OSA-OSK ジョイントシンポジウム（釜山）(2019).

107) *PL* Y.Otani: Polarization camera for an environmental sensing, International
Conference on Optical and Photonic Engineering , Phuket, Thailand (2019).

108) *OP*

Wataru Takano, Shuhei Shibata, Nathan Hagen, and Masaru Matsuda ,Yukitoshi Otani : Video-rate quantitative phase imaging by a differential interference
contrast microscope using a polarization camera, Proceedings of the 14th ISMTII -TOKI MESSE, Niigata, Japan - September 1 ~ 4, 2019.

109) *OP*

Yukitoshi Otani, Shuhei Shibata, Masayuki Suzuki and Nathan Hagen : Video-

rate imaging for Stokes parameters by polarization cameras, OIE2019（フィンランド）(2019).

110) *PP*

Ilpo Niskanen, Hiroshi Hasegawa, Jukka Räty, Hariyadi Soetedjo, Kenichi

Hibino,Hiroshi Oohashi, Rauno Heikkilä, Kiyofumi Matsuda and Yukitoshi Otani ;Polarimeter analysis of the birefringence of thermally modified Scots pine wood,
OIE2019（フィンランド）(2019).

●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表）
1）「招待」大沼隼志，大谷幸利：2 次元歪み測定のためのサブミリ 時間分解能を有した偏光計測装置の開発, OPJ2012 シンポジウム偏光とイメージング，OPJ2012,(2012).

2）「招待」 大谷幸利：イントロダクトリートーク「光波センシングのための偏光技術」,
第 51 回 光波センシング技術研究会（2013）．

3) 「招待」 大谷幸利：画像による３次元形状計測技術の最新の動向と将来展望，日本画像学会年次大会(第 113 回) Imaging Conference JAPAN 2014 (2014).

4）「招待」 大谷幸利：日本機械学会年次大会，機素潤滑設計部門企画・基調講演「フォトサーマル効果を用いた微小液滴の 3 次元駆動」（2015）.
5) 「招待」岡 和彦，大谷 幸利，和田 篤：イントロダクトリートーク：偏光計測制御の新展開，, 応用物理学会春季大会（2016）6) 「招待」大谷幸利，柴田秀平：ピクセル偏光カメラのキャリブレーションとその応用，応用物理学会秋季大会（2016）.
7) 「招待」若山俊隆, 水谷康弘, 津留 俊英, 大谷幸利：シンポジウム『偏光技術による可視化』 光技術による可視化, Optics and Photonics Japan 2016, Tokyo, Japan, (2016).
8) 「招待」大谷 幸利 : クローズド・トーク, シンポジウム「偏光計測の基礎と応用」，
精密工学会春季大会（2018）.
9) 「招待」大谷幸利，相津佳永，田中哲，塩田達俊：

３.光・フォトニクス

分科企画

シンポジウム「光波センシングにおける偏光イメージング技術」，応用物理学会春季

43

大会，早稲田大学（2018）.
10) 「招待」大谷 幸利 :イントロダクトリートーク 函館から新しい光技術・フォトニク
ス，精密工学会秋季大会（2018）.
ほか 「招待」9 件 その他 180 件●著書、総説、解説等
1) 「著書」George K. Knopf, Yukitoshi Otani 編著: Optical Nano and Micro Actuator
Technology (CRC Press, 2012, 12) 639 Pages.
2) 「著書」Yasuhiro Mizutani, Yukitoshi Otani：8. Ellipsometry at the Nanostructure,
Ellipsometry at the Nanoscale (Losurdo, Maria; Hingerl, Kurt (Eds.), Springer, 2013)313-324.
3) 「著書」Yukitoshi Otani : Chapter 11

Uniaxial 3D Shape Measurement, Handbook of

3D Machine Vision, 275-284 (Song Zhang (Ed.) , CRC press, 2013,3).
4) 「著書」大谷幸利：「45. 偏光素子」pp.186-188,「59．偏光計測」pp239-242, 黒田和男，荒木敬介，大木裕史，武田光夫，森伸芳，谷田貝豊彦 編；光学技術の事典（朝倉書店，2014）．
5) 「著書」Amalia Martínez-García, Indrani Bhattacharya, Yukitoshi Otani, Rainer Tutsch( 編集 ) : Progress in Optomechatronic Technologies: Proceedings of International
Symposium on Optomechatronic (2018) (Springer Proceedings in Physics Book 233)
(English Edition).
6）「解説」大谷幸利：コラム・日本縦断研究室巡り 宇都宮大学 オプティクス教育研究センター，レーザ協会誌，37，2（2012）pp.39-42.
7) 「解説」大谷幸利：光駆動ナノ・マイクロマシン, 応用物理学会誌, 82, 1 (2013) 3336.
8) 「解説」大谷幸利：偏光技術とその応用, Ｏ plus Ｅ, 35, 1 (2013) 33 -34.
9）
「解説」大谷幸利：光と画像2013年：回顧，展望と大予測：偏光技術とその応用，Ｏ plus
Ｅ，35,1 （2013）33-34.
10）「解説」大谷幸利：分光ミュラー行列偏光計，表面科学，35 , 9 （2014）510-515.
11）「解説」大谷幸利：光学素子計測についての技術動向と展望，精密工学会誌，80, 6（2014）
501-505.
12）「解説」大谷幸利：３次元計測技術，日本画像学会誌，53 , 2 （2014）128-135.
13）「解説」大谷幸利：最近の三次元計測技術の最新動向，画像ラボ, 11（2014）42-48.
14）「解説」大谷幸利：【総合報告】偏光イメージング技術の最新の動向，光学, 44, 5（2015）
178-186.
15) 「解説」大谷幸利，ネイザンヘーガン：偏光カメラとその応用，映像情報インダスト
リアル, 51, 2（2019）25-30.
16）「解説」大谷幸利：ストークス偏光計によるレンズの傷検査特集 (光学部品および材料の計測・評価技術),光技術コンタクト,57(8) (2019) 25-31 .
●特許（外国、国内、公開、出願）
1）「国内」特願2012-025150 軸対象偏光ビームの発生および変換方法 若山

44

俊隆，吉

澤 徹，大谷 幸利（埼玉医科大学，宇都宮大学）
2) 「国内」特願2013-557562「軸対称偏光変換素子」若山 俊隆，吉澤 徹，大谷 幸
利（埼玉医科大学，宇都宮大学）
3) 「外国」国際出願番号 PCT/JP2013/052834
4) 「国内」特願２０１６－１８００２１ ： 光学機器のキャリブレーション法，２０
１６年９月１４日 大谷幸利，柴田秀平．
5）「国内」特開2016-045070 (P2016-045070A) 透過波面計測装置及び透過波面計測方法,
公開日：2016/04/04, 出願人：国立大学法人宇都宮大学, 発明者：小野明, 武田光夫,
大谷幸利, 谷田貝豊彦
6）「国内」特願2017-148174発明の名称：偏光フィルムの撮像装置、及び検査装置、並びに検査方法，出願人：国立大学法人宇都宮大学,日東電工，末廣 一郎，柴田秀平，デビットセラノ，大谷幸利●受賞
1) Yuuichi Kanamori, Yukitoshi Otani : ISOT2012 (Paris, France) ベストポスター
賞2）大谷幸利：一般社団法人日本機械学会 機素潤滑設計部門優秀講演，フォトサーマル・マランゴニ対流による液滴の3次元駆動 (2015).
●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）
1) 科研 基盤研究（B）ナノ3次元構造と構成元素の検出のための分光偏光ナノトポメトリ
課題番号 15H03941（研究代表者） 平成27〜29年 11570万円
2) 共同 平成 27, 28 年 「偏光技術を用いた車載センサへの応用」デンソー 200 万円
3) 共同 平成 29 年 「偏光技術による環境計測」フォロトン
4) 受託 コプテック（2019）100 万円
5) 共同 GCE インスティチュート（2019）100 万円●学生教育（主任指導）
D3：2名、D2：2名、D1：2名
博士後期課程博士前期課程M2：4名、M1：1名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項

45

400 万円☢Ẽࢆ฼⏝ࡋࡓ㉸⢭ᐦຍᕤᢏ⾡ࡢᐇ⏝໬࣭௻ᴗ໬᥎㐍◊✲
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プロジェクト S-5
磁気を利用した超精密加工技術の実用化・企業化推進研究（担当者）鄒 艶華●プロジェクト研究成果概要
本年度は，磁気研磨技術の研究成果を実用化に努め，
未加工部
加工部
積極的に企業に技術移転を行っている．その中，樹脂製品の精密研磨及び透明性向上などについて検討を続けている．図１に示すように，樹脂パイプの内外面を同時研磨によって，透明性を上げることを明らかにした。また，長い注射針の外面研磨技術を開発し，医療機器製造業界に対して斬新な新技術であり，実用化に向けて研究開発を進んでいる．さらに、アルミナセラ
ミックス材料の精密研磨技術を開発し，半導体関連分 図 1 樹脂パイプ加工後の外観写真
野及び自動車産業などに対して，高品質・高効率的な生産技術として期待されている．その他，
変動磁場を利用した新しい磁気研磨技術を開発し，半導体分野の微細複雑形状部品の超精密研
磨にも無限の可能性を示している．以上の新技術開発への挑戦を通して学生の創造性を育み，研究成果の企業への技術移転，外部資金獲得，さらには技術論文投稿へと繋げていた．
●原著論文（外国、国内）
1) Xu Sun and Yanhua Zou, Study on Electrolytic Magnetic Abrasive Finishing for
Finishing Stainless Steel SUS304 Plane with a Special Compound Machining Tool,
Journal of Manufacturing and Materials Processing, Vol.2 No. 3, 41(2018).
2) Yanhua Zou, Huijun Xie, Chaowen Dong and J.Z. Wu, Study on complex micro surface
finishing of alumina ceramic by the magnetic abrasive finishing process using
alternating magnetic field, The International Journal of Advanced Manufacturing
Technology, Vol.97, 2193-2202(2018).
3) Xu Sun, Yanhua Zou, Study on magnetic abrasive finishing combined with electrolytic
process, International Journal of Abrasive Technology, Vol. 9, No. 2, 129-137(2019).
4) Huijun Xie, Yanhua Zou, Chaowen Dong and J.Z. Wu, Study on the magnetic abrasive
finishing process using alternating magnetic field: investigation of mechanism andapplied to aluminum alloy plate, The International Journal of Advanced
Manufacturing Technology, Vol.102, 1509-1520 (2019).
5) J.Z. Wu, Shaohui Yin, Baijun Xing and Yanhua Zou, Effect of magnetic pole on
finishing characteristics in low-frequencyalternating magnetic field for micro-groove
surface, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 104,4745-4755(2019).
6) Chaowen Dong and Yanhua Zou, New Magnetic Abrasive Finishing for Alumina
Ceramic Plane Using Alternating Magnetic Fields, International Journal ofAutomation Technology, Vol.13 No. 6, 775-779 (2019).
7) Chaowen Dong, Yanhua Zou and Huijun Xie, Study on a New Kind of Magnetic
Abrasive Finishing by Using Alternating Magnetic Field for Ultra-Precision Plane
Finishing, Materials Science Forum, Vol.977, 42-49 (2020).

47

●国際会議発表
1) *OP* Yanhua Zou and H.J. Xie, Study on ultra-precision processing of glass lens using
magnetic abrasive
finishing process, 6thInternational
Conferenceon
Nanomanufacturing (nanoMan2018), London, UK (2018).
2) *OP* H.J. Xie and Yanhua Zou, Study on ultra-precision processing of aluminum alloy
plates through magnetic abrasive finishing process using alternating magnetic field,
The 15th China-Japan International Conference on Ultra-Precision Machining Process(CJUMP 2018), Harbin, China (2018).
3) *OP* X. Sun and Yanhua Zou, Study on magnetic abrasive finishing combined withelectrolytic process, The 21st International Symposium on Advances in Abrasive
Technology, Toronto, Canada (2018).
4) *OP* C.W. Dong, Yanhua Zou and H.J. Xie,“Study on a new kind of magnetic abrasive
finishing by using alternating magnetic field for ultra-precision plane finishing”, The
2nd International Conference on Metal Material Processes and Manufacturing(ICMMPM2019), Jeju Island, South Korea (2019).
●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表），
1)「依頼講演」鄒 艶華“超硬質材料、円筒状工作物外面の高能率・高精度表面仕上げ方法 ”
JST 科学技術振興機構新技術説明会（材料分野），東京，(2019).
2)「一般」謝 恵君，鄒 艶華，変動磁場を利用した超精密磁気研磨法に関する研究 （アルミ
ニウ ム合金材料の超精密仕上げ），日本機械学会関東支部・精密工学会・茨城大学共催，
第 26 回茨城講演会，茨城（2018）．
3) 「一般」鄒 艶華，変動磁場を利用した磁気援用加工法による アルミナセラミックス材料の精密仕上げに関する研究，砥粒加工学会，2018 年度砥粒加工学会学術講演会，金沢市（2018）．
4) 「一般」孫 旭，鄒 艶華，電解を複合した平面磁気研磨法に関する研究，2018 年度精密工学会春季大会学術講演会，東京（2018）．
5) 「一般」鄒 艶華，折野慎治，磁石工具を用いた内面磁気研磨法に関する研究‐－加工メカ
ニズムの検討－，2018 年度精密工学会春季大会学術講演会，東京（2018）．
6)「ポ」山崎大空，鄒 艶華，佐藤龍之介，磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨技術の開発，砥粒加工学会，卒業研究発表会，東京（2019）．
7) 「一般」鄒 艶華，折野慎治，内面磁気研磨法に関する加工メカニズムの検討，2019 年度
精密工学会春季大会学術講演会，東京（2019）．
8) 「一般」鄒 艶華，佐藤隆之介，山崎大空，磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨法に関する研究，日本機械学会 関東支部・精密工学会・茨城大学共催，第２７回茨城講演会，
茨城（2019）．
9) 「一般」邢 百軍，鄒 艶華，電解を複合した磁気援用加工法に関する研究‐加工メカニズ
ムの検討‐，日本機械学会関東支部・精密工学会・茨城大学共催，第２７回茨城講演会，
茨城（2019）．
10)「一般」鄒 艶華，邢 百軍，電解を複合した磁気援用加工法に関する研究，日本機械学会
第 13 回生産加工・工作機械部門講演会，熊本（2019）．
11) 「一般」鄒 艶華，佐藤 隆之介，山崎 大空，磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨法
に関する研究，2020 年度精密工学会春季大会学術講演会，（2020）．
12) 「一般」大久保 陽平，佐藤 隆之介，鄒 艶華，高麗 泰熙，皆川 隼輝，磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨法による Ti 合金加工に関する研究，2020 年度精密工学会春季大48

会学術講演会，（2020）．
13) 「一般」鄒 艶華，市川 翔太，微細管の内面磁気研磨法に関する研究，2020 年度精密工学会春季大会学術講演会，（2020）．
●著書、総説、解説等●特許（外国、国内、公開、出願）
1)「国内」特許取得，鄒 艶華，「磁石工具を用いた磁気研磨方法及び磁気研磨装置」特許第6371645号，（2018年7月）．
2)「国内」特許取得，鄒 艶華，「磁気研磨装置及び磁気研磨方法」特許第6601909号，（令和１年10月）．
3)「国内」特許出願，鄒 艶華，「磁気援用加工法を応用した固定砥粒研磨方法及び研磨装置」
特願 2020-030323，（令和2年2月）．
●受賞●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）
1)「科研」鄒 艶華，1050千円「磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨技術」，基盤研究C（一般），課題番号：18K03866（平成30年）．
2)「共同」鄒 艶華，600千円「磁気援用加工法によるプラスチック及びセラミック材料の精密研磨技術の開発」伸光製作所株式会社(株)（平成30年）．
3)「共同」鄒 艶華，260 千円，「磁気援用加工法による人体用注射針の外面研磨に関する研究開発」，金子メディックス株式会（平成 30 年）．
4)「奨学」鄒 艶華，400 千円「磁気研磨法に関する研究助成金」伸光製作所株式会社(株)（平成 30 年）．
5)「奨学」鄒 艶華，360 千円「磁気研磨法によるアルミ材料の精密研磨に関する研究助成金」協立機構㈱（平成 30 年）．
6)「科研」鄒 艶華，520千円「磁気援用加工法を複合した固定砥粒研磨技術」，基盤研究C（一般），課題番号：18K03866（平成31年）．
7)「共同」鄒 艶華，600千円「磁気援用加工法によるプラスチック及びセラミック材料の精密研磨技術の開発」伸光製作所株式会社(株)（平成31年）．
8)「共同」鄒 艶華，260 千円，「磁気援用加工法による人体用注射針の外面研磨に関する研究開発」，金子メディックス株式会（平成 31 年）．
9)「奨学」鄒 艶華，400 千円「磁気研磨法に関する研究助成金」伸光製作所株式会社(株)（平成 31 年）．
●学生教育（主任指導）
D3：2 名，D1：2 名
H30：博士後期課程
博士前期課程M2：２名，M1：2 名
H31：博士後期課程
博士前期課程D3：1 名，D2：２名，D1：３名
M2：２名，M1：2 名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項

49イ）展示 １件 第１回宇都宮大学コラボレーション・フェア 「磁気援用加工法による人
体用注射針パイプの外面研磨に関する研究」笠原 悠，鄒艶華（2018 年 9 月 10 日）．
ロ）展示 １件 第１回宇都宮大学コラボレーション・フェア 「磁気研磨技術の基礎と応用」鄒艶華，山崎大空，陳偉，越収遼，東條雅央，東園康平，保地康彰（2019年9月9日）．
ハ）展示 １件 第１回宇都宮大学コラボレーション・フェア 「磁気援用加工法によるプ
ラスチック材料の精密研磨技術の開発」角田正典，高橋智章，斎藤修，山村慎吾，岩田駿生，鄒艶華（2019 年 9 月 9 日）．
ニ）展示 １件 第１回宇都宮大学コラボレーション・フェア 「磁気援用加工法による人
体用注射針パイプの外面研磨に関する研究」笠原 悠，佐久間悠輝，鄒艶華（2019 年 9月 9 日）．

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プロジェクトS-６
マイクロバブルによる新しいうつ治療法の確立-脱抗うつ薬への挑戦（担当者）長谷川裕晃，羽二生稔大, 成田洸杜

●プロジェクト研究成果概要
免疫ストレスを与えられたマウスは，その死を回避すべくストレスコーピング物質を産生する．これまでの成果で，内包ガスを炭酸ガスとした炭酸マイクロバブル浴は気力回復を示
すストレスコーピング物質の産生を増強することがわかった．そこで，内包ガスを炭酸ガス
および空気としたマイクロバブル浴について生理的効果を確かめるとともにマイクロバブ
ル特性との関連について調べた．マイクロバブルはスリットせん断式 (Slit)と加圧溶解式(Press)を用いて発生させた. Slit と Press は気泡径分布などの特性が大きく異なる対照的な発生原理である．
気力回復効果はマウスを用いた動物実験を秋田大学医学部において実施し気泡特性との関係を調べた. 気力回復は globopentaosylceramide（GPC）という糖脂質を測定することで評価した. GPC は気力量と正の相関が報告されており GPC が高くなることで気力の回復が示される．
実験の結果をグラフに示す. 実験結果から，気力はマイクロバブル浴を行った条件で Control (バブル無し入浴)より回復し，Press 条件よりも Slit 条件で効果的に回復することを確認した. また, 気泡表面電位を測定した
ところ, Slit 条件では Press 条件よりも負に高い電位を示した. そのため, GPC は高い電位のマイクロバブル浴
によって効果的に増加することが示され, マイクロバ

globopentaosylceramide の測定
結果*p < 0.05 compared to Control( Mann-Whitney U test)

ブル浴の抗うつ治療への臨床応用の可能性が示唆された.

●原著論文（外国，国内）
1) 羽二生稔大，酒井駿，長谷川裕晃，増田豊，微細気泡浴を与えたマウスにおける行動
順応性糖脂質の産生，生体医工学 (掲載決定)
2) Y. Masuda, H. Narita and H. Hasegawa, Stress-Coping Humoral Glycolipoids Produced byMice Given Controlled Bathing Treatments, Neuroscience Journal Volume 2019, Article ID
4972186, 4 pages (2019)3) H. Narita and H. Hasegawa, Bubble Characteristics in Different Microbubble Generation
Methods, Proc. of The 10th TSME International Conference on Mechanical Engineering,
TSF0018, Pattaya, Thailand (2019)4) H. Narita, H. Hasegawa and Y. Masuda, Bioactive Effects by Means of Microbubble Bathing,Proc. of 14th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental
Mechanics, A089, Tsukuba (2019)52

5) H. Narita，H. Hasegawa and Y. Masuda, Restoring Vitality by Means of Microbubble Bathing,Proc. of The 9th TSME International Conference on Mechanical Engineering, TSF0023, Phuket,
Thailand (2018)6) H. Narita, H. Hasegawa and Y. Masuda, Bioactive Effects by Air Microbubble Bathing,
Advanced Experimental Mechanics (投稿中)●国際会議発表（plenary lecture: PL， invited speaker IS， oral presentation: OP， poster
presentation: PP）
1) *OP* Y. Otsuka, H. Narita and H. Hasegawa, Shrinking Behavior of a Microbubble withDifferent Zeta-Potential, International Conference on Advanced Technology in Experimental
Mechanics 2019, 1008C0945, Nigata (2019)●国内研究発表（基調講演，招待講演，依頼講演，一般発表，ポスター発表）
1)「一般」成田洸杜，長谷川裕晃，増田豊, マイクロバブル浴での生理的効果，混相流シンポジウム2019, D224, 福岡 (2019)2)「ポ」大塚雄太 ,成田洸杜, 長谷川裕晃, ゼータ電位の異なるマイクロバブルでの収縮挙動，混相流シンポジウム2019, P059, 福岡 (2019)
3)「一般」成田洸杜，長谷川裕晃，増田豊, マイクロバブル浴による気力回復，日本機械学会 関東支部第25期総会・講演会, 19H18, 千葉(2019)4)「一般」成田洸杜，酒井駿，長谷川裕晃，増田豊, マイクロバブル炭酸浴による気力回復，日本機械学会2018年度年次大会, J2410203, 大阪(2018)5)「ポ」成田洸杜，長谷川裕晃，増田豊, マイクロバブル浴におけるストレスコーピング
物質の産生，生体医工学シンポジウム2018, 2P-17, 愛知(2018)●著書，総説，解説等なし●特許（外国，国内，公開，出願）なし●受賞
1) H. Narita, H. Hasegawa and Y. Masuda, Best Paper Runner-Up Award, Bubble Characteristics
in Different Microbubble Generation Methods, Proc. of The 10th TSME International
Conference on Mechanical Engineering, Pattaya, Thailand (2019)●外部資金（科学研究費：科研，奨学寄付金：奨学，受託研究：受託，共同研究：共同）
1)「科研」 長谷川裕晃，6,240 千円, 科学研究費 挑戦的研究（萌芽），マイクロバブル浴によるストレスコーピング効果-薬物うつ治療からの脱却(平成 29～令和元年度)●学生教育（主任指導）
博士後期課程D1：1名
博士前期課程M2：8名，M1：6名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項なし

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プロジェクトS-７
実用化を指向した光波制御デバイスの研究（担当者）依田秀彦●プロジェクト研究成果概要『スポットサイズ変換器(SSC)』（図 1,2）について，上部クラッド付 Si 細線導波路の上部クラッド除去および再形成する新しい作製プロセスを開発した．リッジ導波路用コア層を得るため
SiOxNy 成膜条件を検討し，屈折率を 1.45～1.52 の間で制御できること；リッジ導波路のコア層として SiOxNy を成膜し，光の閉じ込めを確認し，SiOxNy の屈折率制御できることを実証した．
『チューナブル波長選択フィルタ』（図 3）について，TO-BPF
チップ（0.1mmt）を光ファイバ間に実装して特性評価を実施した．フェルールに断熱溝構造を加工しチップを固定＆実装プロ
セスを確立した．波長シフトに必要な消費電力 30mW/nm（固定あり＆溝なし 50mW/nm，固定なし 22mW/nm）に改善でき，40%の省電力化を実証した．

図 1 試作した Si 細線導波路用 SSC

リッジ強調部
上部SiO₂

Box層

Si導波路

図 2 選択ドライエッチングによるリッジ溝構造の形成
0.3

0.3
0.5

●原著論文（外国、国内）なし

図 3 試作した波長フィルタ●国際会議発表（plenary lecture: PL、 invited speaker IS、 oral presentation: OP、 poster
presentation: PP）
なし●国内研究発表（基調講演、招待講演、依頼講演、一般発表、ポスター発表）
1) 「一般」漆原陸, 大谷毅, 依田秀彦, "反応性スパッタ法による膜質制御と光学素子への応用," 大学コンソーシアムとちぎ第15回学生＆企業研究発表会, 4-12, 2018年12月.
2) 「一般」鳴瀬皓之, 大谷毅, 依田秀彦, "多層膜と微細周期パターンによる干渉機能を用いた大面積発色素子の試作," 大学コンソーシアムとちぎ第15回学生＆企業研究発表会, P5, 2018年12月.
3) 「一般」須藤航陽, 戸賀沢舟, 依田秀彦, "光通信用TO-BPFチップの光ファイバ実装方法と省電力化に関する検討," 第9回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会, ETT19-11, 2019年3月.
4) 「一般」鳴瀬皓之, 赤沼啓伍, 依田秀彦, "Si細線導波路用ダウンテーパ型スポットサイズ
変換器作製のためのリッジ導波路部の形成," 第9回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会, ETT-19-12, 2019年3月.
5) 「一般」笠井敦司, 大町将央, 依田秀彦, "ステップインデックス型ファイバ先端への穴形
成と形状制御," 第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会, ETT-20-76,
2020年3月.
6) 「一般」紺野大志, 須藤航陽, 依田秀彦, "TOチューナブルフィルタの光学特性の温度依
存性測定," 第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会, ETT-20-75, 2020年
3月.
7) 「一般」佐々木発輝, 鳴瀬皓之, 依田秀彦, 大谷毅, 田中一郎, "DCパルススパッタによる55

a-SiOxNy成膜とその屈折率制御," 第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発
表会, ETT-20-77, 2020年3月.
8) 「ポ」磯村拓海（神戸大）, 福島達也, 小柴康子, 堀家匠平, 依田秀彦, 石田 謙司, "誘電体多層膜構造をもつ有機焦電型赤外線センサの電圧感度波長依存性," 応用物理学関係
連合講演会, 14p-PB7-19, 2020年3月.
9) 「一般」下田優太（東京大）, 松井裕章, 山原弘靖, 依田秀彦, J. K. Clark, J. J. Delaunary,田畑仁, "バイオセンシングプラットフォームに向けた酸化物半導体の赤外表面プラズモ
ン制御," 応用物理学関係連合講演会, 15p-B309-9, 2020年3月.
●著書、総説、解説等なし●特許（外国、国内、公開、出願）なし●受賞
1) 漆原陸, 第 15 回学生＆企業研究発表会 日刊工業新聞モノづくり地域貢献賞（2018 年
12 月）
2) 須藤航陽, 第 9 回電気学会群馬・栃木支所合同研究発表会 優秀発表賞（2019 年 3 月）
●外部資金（科学研究費：科研、奨学寄付金：奨学、受託研究：受託、共同研究：共同）
1) 「科研」 依田秀彦, 1,900 千円, 基盤研究 (C)(一般), “生産性と光学特性に秀でたチューナブル波長選択フィルタの開発と赤外波長域への展開,”（課題番号 17K06370）(平成 29-令和 2 年).
2)「共同」 依田秀彦，423 千円，一般社団法人光融合技術協会「光融合技術に関する研究及び関連する解析技術の開発」（平成 29 年 11 月 1 日～令和元年 9 月 30 日）.
3)「共同」 依田秀彦，423 千円，一般社団法人光融合技術協会「光融合技術に関する研究及び関連する解析技術の開発」（令和元年 10 月 1 日～令和 2 年 9 月 30 日）.

●学生教育（主任指導）
博士前期課程M2：2名、M1：3名●CDIプロジェクト関連の成果についての特記事項

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令和元年度非常勤研究員

令和元年度（2019）非常勤研究員（ポストドクター）の紹介
高山 友理子

研究員

研究テーマ
生物機能の制御に向けたバイオゲルファイバーの創成と利用
研究内容
水で膨潤した高表面積のヒドロゲルは、生理活性分子の徐放担体、再生医療で必要とされる動物細胞の接着素材として適している。マイクロ流体デバイスを利用して、多糖、タンパク質など様々な高分子素材からヒドロゲルファイバーを合成する新技術を開発している。酵素などの機能性分子や細胞の固定化、さらに微生物の機能を制御するバ
イオゲルファイバーの工学的な利用研究を展開する。
永田 智洋 研究員
研究テーマ
データ工学と感性情報学を融合したマンマシンインタラクション研究
研究内容
人間同士のコミュニケーションは言語的な情報のみならず、それ以外の情報(ノンバーバル情報)をも駆使することで実現されている。近年では AR や VR での擬人化エージェントとの対話といったような機械とのインタラクションにおいてもノンバーバ
ル情報を利用することが望まれている。そこで、機械にノンバーバル情報を表現させる技術を研究する。
柴田秀平

研究員

研究テーマ
高速イメージング偏光計の開発
研究内容
偏光計測では薄膜の膜厚計測や応力の可視化や、バイオメディカル分野
では生体組織の識別の報告があるが、計測範囲が狭く計測時間が遅いため、膜厚作成中の計測や衝撃などの応力変化などの高速現象を計測することが困難である。本研究は画素ごとに偏光板が組み込まれた偏光カメラや位相差板などの偏光素子を組み合わせて高速偏光計を開発し、膜厚計測や応力の高速変化の可視化を試みる。

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

せん断を用いるセルロースエーテルゲルフィラメント合成法の開発

高山友理子（非常勤研究員）
Yuriko TAKAYAMA（PD）
宇都宮大学 産学イノベーション支援センター 産学連携・イノベーション・知財部門
y.takayama@cc.utsunomiya-u.ac.jp（指導教員） 加藤紀弘（教授）
Norihiro KATO (Professor)
宇都宮大学工学部基盤工学科 katon@cc.utsunomiya-u.ac.jp
１. 緒言
束状構造を有する繊維状ヒドロゲルは, 生体内における繊維状組織を模倣する材料として細胞
足場材料への応用や, 高表面積のゲル担体として微生物の固定化素材などへの利用が期待できる.
これまでに, マイクロ流体デバイスの流れ場を利用した, 中空構造や表面に節や溝などの形状を制御したゲルファイバーの調製や, 流れ場におけるせん断によりコロイド粒子やナノフィブリルなどの配向制御が可能となることが報告されている. これまでに私たちは, 流れ場におけるせん
断を利用して, 高分子会合体のコンフォメーション変化を誘導し, フィラメント状ドメインを形成可能であることを示している 1-3. 本研究では, ヒドロキシプロピルセルロース（Hydroxypropyl
cellulose : HPC）にメタクリル酸（Methacrylic acid : MA）をグラフト重合した HPC-PMA とアルギ
ン酸ナトリウム（Sodium Alginate : SA）の水性二相系により形成される HPC-PMA/SA の高分子会合体に着目した．HPC-PMA/SA の高分子会合体から誘導されるフィラメント状ドメインをポリカ
チオンであるポリエチレンイミン（Polyethyleneimine : PEI）を架橋剤として用い, ポリイオンコン
プレックス形成によりゲル化する．過剰な PEI とのポリイオンコンプレックスはゲルフィラメン
ト表面をカチオン化し静電反発により, フィラメント間が解離した構造を形成する. そのため,
PEI の供給量に応じ, ゲルフィラメントが互いに接着した束状構造とほどけて解離した構造に作り分けが可能となる 4. 本手法は, 多孔ノズルを用いることなく, 高分子溶液を一回フローするだ
けの簡便な操作で数千本のゲル繊維のワンステップ紡糸を可能にする.
２. 理論
マイクロ流体デバイスは角ガラス管に丸ガラス管を挿入した二重管構造となっており, Inner
flow にプレゲル溶液を, Outer flow に架橋剤溶液を通液する．二液の接触点でゲル化が起こり, ゲ
ルファイバーが連続して形成する. ゲルフィラメントの形成は, 水性二相分離 (Aqueous TwoPhase Separation : ATPS) により誘導した高分子会合体のせん断による伸張変形を原理とする.
HPC-PMA/SA ブレンドの ATPS を誘導し, 形成した HPC-PMA/SA の高分子会合体を含むプレゲル溶液を Inner flow に通液すると, キャピラリー内部における流れ場でコンフォメーション変化が起こりフィラメント状ドメインを形成する. その後, Outer flow に通液した PEI 溶液との接触に

59

令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

より, グラフト化した polyMA のカルボキシ基と PEI との間でポリイオンコンプレックスを形成させることで動的に形成したフィラメント状ドメインを固定しゲル繊維を得る.
３. 実験
3 wt% HPC および 89 mM MA の混合溶液を窒素曝気した後, 14.5 mM Ce4+水溶液を添加し, 40℃
でグラフト重合を行った. 12 h 反応後, 遠心分離 (4700g, 10 min) により沈降した HPC-PMA を凍結乾燥した. フーリエ変換赤外分光法(FTIR)によりカルボキシ基由来の 1705 および 1545 cm-1 のピークが検出されたことから HPC への MA の導入を確認した. NaOH 水溶液に HPC-PMA を溶解
し, オートクレーブにより溶解した SA 水溶液を混合することで HPC-PMA/SA ブレンド溶液(HPCPMA/SA/NaOH = 6 wt%/1 wt%/0.3 wt%)を調製した. このブレンド溶液をマイクロ流体デバイス(Inner diameter : 250 μm, Outer diameter : 1000 μm)の Inner flow に, ポリカチオン架橋剤を Outer flowに, それぞれシリンジポンプを用いて通液した(Inner flow : 300 μL/min, Outer flow : 2.5 mL/min). グ
アニジン塩酸塩 (MW : 95.53), PEI800 (MW : 800), PEI25000 (MW: 25,000)の 3 種類のポリカチオン
架橋剤を用い, デバイスの先端から吐出されたゲルファイバーを水中で回収した. 得られたゲルフィラメントは, 光学位相差顕微鏡 (Axio Imager M2m, Carl Zeiss)を用いて観察した.
HPC-PMA, PEI800, PEI25000 の粒子径と見かけの分子量は, それぞれ動的光散乱法 (DLS) および静的光散乱法 (SLS) により解析した (SZ-100z, Horiba). HPC と PEI の示差屈折率 (dn/dC) は,それぞれ 0.135 と 0.293 cm3/g を用いて分子量を算出した. ブレンド溶液を上相と下相に遠心分離(16,000g, 10 min)した. レーザー回折/散乱法を用いて, HPC-PMA, SA, 上相, 下相溶液に存在する粒子の体積分布を評価した (LA-300, Horiba).
４. 結果と考察
HPC-PMA/SA ブレンド溶液を光学顕微鏡観察するとドロップレットが形成していることから,
ATPS が誘導され二相が共存している. 遠心分離した上相と下相の各相には, 異なる組成の HPCPMA/SA の高分子会合体が存在する. この HPC-PMA/SA ブレンド溶液をマイクロ流体デバイスの Inner flow に通液し, Outer flow の 1.1 wt% CaCl2 水溶液と接触させると, ゲルフィラメントが流れ方向と平行に束状に形成した(図 1). SA 高分子会合体のせん断誘起によるゲルフィラメントの形成は, SA/polyethylene glycol 水性二相系を用いて実証されている 1. せん断により形成したフィ

図 1. マイクロ流体デバイスを用いるゲルフィラメントの合成．HPC-PMA/SA ATPS 溶液から合成した束状
ゲルフィラメント(架橋剤 : CaCl2 水溶液).

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

ラメント構造は, アルギン酸のポリグルロン酸ユニットの egg box 構造における Ca2+のキレート架橋により固定される. Ca2+イオンは, フィラメント表面間の結合にも寄与するため, ゲルフィラ
メントは一体化した束構造となる. 本研究では, ポリカチオン架橋剤を用いたポリイオンコンプ
レックスの形成によるゲルフィラメントの安定性を評価した. 低分子量の GH からは, フィラメ
ントの無い円筒状のゲルファイバーが形成するものの, 数時間以内に水中に溶解した (図 2a). これに対し, PEI800 を用いると複数本のゲルフィラメントが形成した (図 2b). 得られるゲルフィラ
メントには PEI の濃度依存性があり，1 wt%では水中に 2 日間放置後もフィラメントの束構造は安定に保持されており, 5 wt%では形成したフィラメント構造は数秒以内に緩み解離した (図 2c).
PEI25000 を用いた場合も, PEI800 と同様にフィラメント構造を形成したが, フィラメントの解離と溶解が同時に進行しゲルの構造を保持することができなかった (図 2d). これらの結果は, HPCPMA のカルボキシ基とカチオン性 PEI のアミノ基との静電的相互作用がゲルフィラメントの構造を保持可能であることを示唆している. さらに, PEI の分子量と供給量によりゲルフィラメント
の構造を制御可能である. モデル図に示すように, 適切な供給量の PEI により, フィラメント間が接着した束状構造のゲルフィラメントが形成する (図 3a). 一方, 過剰量の PEI を供給すると, ゲ
ルフィラメント表面がカチオン性となり, 静電反発により束構造は崩れフィラメントが解離する(図 3b).
6 wt% HPC-PMA (0.3 wt% NaOH) 溶液を用いて PEI および GH のゲル形成のコントロール試験を行うとフィラメント構造のない円筒状のゲルファイバーを形成した. GH または PEI25000 で架橋されたゲルファイバーを水中で静置すると数時間以内に溶解するのに対し, PEI800 架橋ではゲルの形状を保持した. また, 1 wt% SA (0.3 wt% NaOH) 溶液をプレゲル溶液として同様に試験すると, 架橋剤の種類に依らずゲルファイバーは形成しない. これらの結果から, HPC-PMA/SA ブレ
ンド溶液から合成されたゲルフィラメントの形状は, 安定な PMA-PEI800 複合体の形成により保持され, SA は犠牲ポリマーとして寄与することが示唆された．そこで HPC-PMA および PEI の粒
子径解析を行うと，PEI800 は水中において約 325 nm の会合体として存在し, HPC-PMA との複合体形成を安定化すると推察される. 一方, PEI25000 の流体力学的直径は 12 nm である. レーザー回折/散乱法による粒径分布解析から, HPC-PMA は 16 μm の会合体として存在しており, サブミクロ
ンサイズの PEI との相互作用が効果的に構造を保持することが示唆される. さらに, 遠心分離した上相は SA 溶液の粒子径分布とほぼ一致し，1.2 μm の SA-rich の会合体を形成していると推察される(図 4a). 下相は，
HPC-PMA 溶液よりも大きな直径を有する二峰性の分布を示し, HPC-PMA-

図 2. HPC-PMA/SA ブレンド溶液からポリカチオン架橋剤を用いて合成したゲルフィラメントの光学顕微鏡観察. (a) 50 wt% GH, (b) 1 wt% PEI800, (c) 5 wt% PEI800, (d) 1 wt% PEI25000.

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

図 3. ポリイオンコンプレックスを用いたゲルフィラメン
トの形成モデル. (a) PEI による束状構造の形成, (b) 過剰
量の PEI により誘導されるゲルフィラメントの解離構造.

図 4. レーザー回折/散乱法を用いた粒子径分布
解析. (a) SA と上相, (b) HPC-PMA と下相.

rich の会合体形成が示唆された (図 4b). それぞれ組成の異なる高分子会合体がせん断により伸張変形しフィラメント状ドメインを形成する. ポリイオンコンプレックス架橋を用いることで, ゲ
ルフィラメントを解離状態と接着した束状構造とに作り分け可能である.
５. 結言
HPC-PMA と PEI のポリイオンコンプレックス形成は, ゲルフィラメントの合成において束状構造と解離した構造の作り分けを可能とする. 流れ場における高分子会合体のフィラメント状ドメイン形成を原理とするゲルフィラメントの紡糸技術において, フィラメント同士の接着を防ぎ構造制御を可能とする初めての報告である. ゲルフィラメントの束状構造は, 細胞の配向や分化の方向を誘導する細胞足場材料などへの応用が期待できる. さらに, 解離した構造のゲルフィラ
メントは高表面積材料として, 吸着材や不織布など幅広い分野での利用が見込まれる 5.
謝辞
本研究を進めるにあたり研究手法について多大な助言を賜りましたチェコ科学アカデミー高分
子化学研究所 (Institute of Macromolecular Chemistry, Czech Academy of Sciences)の Libor Matějka 博士に深く感謝致します。
参考文献
１）Y. Takayama and N. Kato, Langmuir, 34, 13352-13360 (2018).
２）Y. Takayama and N. Kato, Macromolecular Materials Engineering, 303, 1700558 (2018).
３）N. Kato, K. Nagayoshi, Y. Takayama, and E. Nasuno, International Journal of Biological
Macromolecules, 128, 304-313 (2019).
４）Y. Takayama, L. Matějka, and N. Kato, Carbohydrate Polymers, 234, 115880 (2020).
５）Y. Takayama and N. Kato, Materials Science and Engineering C, 107, 110331 (2020).

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

対話システム向け音声合成技術

永田智洋（非常勤研究員）
Tomohiro NAGATA（PD）
宇都宮大学 産学イノベーション支援センター 産学連携・イノベーション・知財部門
t.nagata@ cc.utsunomiya-u.ac.jp（指導教員） 森大毅（准教授）
Hiroki MORI（Associate Professor）
宇都宮大学大学院 工学研究科 電気電子システム工学専攻 hiroki@ speech-lab.org
１. 緒言

音声合成技術の進展により，現在では明瞭で人間らしい音声を合成可能になった.しかしながら，その音声合成技術をもってしても人間と機械のインタラクションは人間同士のものとはかけ離れたものとなっている.もちろん，音声対話システムとの自然な対話が実現できていない理由は様々あるが，その 1 つとして実際の対話場面を想定した音声を合成していないことが挙げられる.
対話において 1 つの発話は独立したものではなく文脈を持つ.この文脈は文法的なものだけではなく，対話者との関係などの広い意味での環境のことを指す.この文脈は韻律などの音響的特徴に影響を与えることが知られている [1].
現在，統計モデルに基づく音声合成では音声の音響的特徴の変動要因を言語的特徴によって表現している．この言語的特徴は発話内で完結した情報のみが利用されていることがほとんどであり，対話における文脈は利用されていない．したがって，対話システムにおける合成音声は，合成音声そのものの自然性が高かったとしても，文脈にふさわしくないパラ言語的特徴を有する可能性がある．
そこで，本研究では対話文脈に適したパラ言語的特徴を持つ対話音声を合成する方法を提案する．提案手法では，リカレントニューラルネットワーク（RNN）を使用して対話文脈を符号化し，それを DNN に基づく音声合成システムの入力に利用する．
２. 理論
Deep Neural Network (DNN)に基づく音声合成では，言語的特徴と音響パラメータの関係を多層のニューラルネットワークでモデル化する[2].本研究では言語的特徴に加えて，対話文脈を表現するための特徴(対話文脈ベクトル)を利用することを提案する．すなわち，言語的特徴と対話文脈ベクトルを入力とし，対応する音響パラメータを出力するネットワークを構築する．

本研究で提案するニューラルネットワークの構成を図 1 に示す．これは発話の情報を入力として対話文脈ベクトルを出力とする再帰ニューラルネットワーク(RNN)と，言語的特徴と対話文脈ベクトルを入力，音響パラメータを出力とする RNN で構成される．本研究では前者の RNN を対話文脈エンコーダ(DCE)と呼ぶ．

63

令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

Acoustic Parameters

Discourse Context Encoder
RNN

RNN

...

RNN

Discourse Context
VectorSpeech Synthesis

Network...

1st utt
info

2nd utt
info...

(n-1)-th utt
infoUtterance Information up to (n-1)-thLinguistic Featuresof n-th utt

図 1: 対話文脈エンコーダを利用した DNN 音声合成の枠組み
本研究で利用する発話情報は (1)話者交替／話者継続情報 (2)笑いの有無 (3)話者の感情状態 である.話者交替／継続は発話の韻律的特徴と関連があることが報告されている他，話速の発話間における加減速傾向とも関係があることが示唆されている[3]．笑いは話者の感情などを伝達する社会的シグナ
ルであり，対話において重要な役割を果たしている．笑いの有無の情報は当該発話だけではなく，笑いによる口角の上昇などが後続発話のフォルマント周波数などに影響を与えると考えられる.また，話者の感情状態は音声の音響的特徴に強く影響を与えるだけでなく，現在の感情状態を推定するための重要な手がかりになる.
３. 実験

本研究では，親しい友人同士の自然対話が収録されている宇都宮大学パラ言語情報研究向け音声対話データベース(UUDB)[4]の女性話者 1 名の発話を用いて音声合成を行った．音響モデルおよび継続長モデルの学習には 589 発話(約 16 分)が使用された．
言語的特徴は前後の音素やアクセント句，アクセント型などを表現する 564 次元のバイナリベ
クトルとした．また，音響モデル学習時は更にフレーム特徴 4 次元を追加した．対話文脈エンコーダへの入力は前述した発話情報を表現する 38 次元のバイナリベクトルとし，64 次元の対話文
脈ベクトルに符号化した．
音響パラメータはサンプリング周波数 16 kHz の音声から抽出された 40 次元のメルケプストラ
ム係数，対数基本周波数，1 次元の帯域非周期性指標，それぞれの動的特徴量，および有声／無声情報である．
モデリングに利用したネットワーク構造を図に示す．ここで，対話文脈エンコーダには Attention
機構を利用した.これは対話文脈ベクトルが，過去の発話系列のどの部分に注意しているのかを分析 する際 に有用 である .ネ ットワ ークか ら出力さ れた音 響パラ メータか らの波 形合成 には64

令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

STRAIGHT ボコーダを用いた．
Output Parameters

Discourse Context Vector(acoustic: 127 dims, duration: 1 dims)(64 dims)

64

127/1

64

512

64

512

64

638/634

38

Utterances information

Linguistic Features(acoustic: 574 dims, duration: 570 dims)(38 dims)

図 2 実験用音声合成ネットワーク
対話文脈を考慮することの有効性を検討するために，対話文脈を考慮せずに当該発話の情報だ
けから合成した音声と対話文脈を考慮して合成した音声を比較した．実験には，男子大学生 4 名
および男子大学院生 4 名が被験者として参加した．実験は静かな実験室内による両耳聴取によって行われた．
被験者には各条件で合成された音声と，その音声が発せられるまでに出現した自然音声の分析
合成によって作成された刺激が呈示された．刺激の例を図 3 に示す.

2nd
(Natural)

1st(Natural)

3rd(Synthesized)

図 3: 被験者に呈示された刺激の例.
被験者には呈示された音声の対話における適切性を 5 段階(1:不適切, 5:適切)で評価するように指示した．
４. 結果と考察

65

令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

実験結果として，被験者によって評価された適切性評価値の平均の分布を図 4 に示す.図より，提案法の適切性が従来よりも高いことがわかる(t(82)=-5.00, p<.01).また，従来法および提案法の平均適切性評価値の平均はそれぞれ 3.08, 3.47 であり，提案法が文脈に対してより適切な音声を合成可能であることがわかる.また，合成音声そのものの自然性は両手法において同等であり，この結果の違いは純粋に対話文脈に適しているかのみを反映していると考えられる.
**

図 4: 適切性評価実験結果
５. 結言

本研究では対話文脈を考慮するために DNN 音声合成に対話文脈エンコーダを導入することを提案した．また，対話文脈を考慮することの評価法として合成音声だけではなく対話文脈も呈示する主観評価実験を行った．自然性評価実験により，提案法は合成音声の自然性を保ちつつ，文脈に対する適切性が改善することを示した．
謝辞

研究を進めるにあたり，貴重なご意見・ご助言を頂いた森大毅准教授に深く感謝致します.
参考文献
１）小磯花絵, 米山聖子, 慎洋一,”『日本語話し言葉コーパス』を用いた談話構造と韻律との関係に関する一考察,” 言語・音声理解と対話処理研究会資料, vol. 37, pp. 139-144, 2003.
２）H. Zen, A. Senior, and M. Schuster, “Statistical parametric speech synthesis using deep neural networks,” in2013 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, 2013.
３）大須賀智子, 堀内靖雄, 西田昌史, 市川晶, “音声対話での話者交替/継続の予測における韻律情報の有効性,” 人工知能学会論文誌, vol. 21, no. 1, pp. 1-8, 2006.
４）H. Mori, T. Satake, M. Nakamura, and H. Kasuya, “Constructing a spoken dialogue corpus forstudying paralinguistic information in expressive conversation and analyzing its statistical/acoustic
characteristics,” Speech Communication, vol. 53, no. 1, pp. 36–50, 2011.

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

スナップショットストークスイメージング

柴田秀平（非常勤研究員）
Shuhei SHIBATA（PD）
宇都宮大学 産学イノベーション支援センター 産学連携・イノベーション・知財部門
shibata_s@ cc.utsunomiya-u.ac.jp（指導教員） 大谷幸利（教授）Yukitoshi OTANI (Professor)
宇都宮大学大学院地域創生科学研究科 工農総合科学専攻 otani@ cc.utsunomiya-u.ac.jp
１. 緒言

偏光カメラは光検出アレイ上に 0°，45°，90°，135°の方位を持つ偏光板のアレイを持つイメージング偏光計である 1-3)．偏光カメラの最大の利点は 4 つの異なる強度を使用してスナップショ
ットで偏光画像を簡単に測定できることである．偏光カメラはマイクロ偏光子のみの構成のため，位相変調できないため楕円率を求めることが不可能である．楕円偏光や円偏光を測定するためには，偏光カメラの前に位相変調素子や回転位相子を設置する必要がある．過去に偏光カメラの前に回転位相子を使用したイメージングストークス偏光計を提案した 4). これは，連続に回転する位相差板の方位の異なった 2 または 3 枚の画像からフルストークス・パラメータを 10Hz のサンプリング速度で測定できる．しかしながら，この偏光計は偏光カメラの前に設置した回転モータのアパーチャー径の空間的制限があるため狭い視野領域となってしまう問題があった．
本成果報告書は 2 台の偏光カメラを使用したスナップショットイメージングストークス偏光計を報告する 5)．本手法の応用として，円偏光フィルターによる 3D サングラスの偏光特性，および生きているコガネムシの円複吸収による円偏光状態の観察を試みたので報告する．
２. 理論

図 1 に ス ナ ッ プ シ ョ ッ ト で す べ て の ス ト ー ク ス ・ パ ラ メ ー タ s=[s 0, s 1, s 2, s 3 ] T を イ メ ー ジ
測 定 す る 光 学 系 を 示 す ．入 射 光 の 未 知 の ス ト ー ク ス・パ ラ メ ー タ s が 無 偏 光 ビ ー ム ス プ リ
ッ タ に よ り 透 過 光 ，反 射 光 に 分 け ら れ る ．透 過 光 は 1/4 波 長 板 を 透 過 し 偏 光 カ メ ラ で 検 出
され，反射光は直接偏光カメラで検出される．したがって，２つの偏光カメラで同時に検出される 8 種類の光強度 I から入射光のストークス・パラメータ s を求める．
sha1_base64="sAIn18GwYO8fn+NRIvUmIZXk3Pk=">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</latexit><latexit

s = W+ I+

ここで，W は解析行列である

6)

(1)

．

理 想 的 な 光 学 系 で は 無 偏 光 ビ ー ム ス プ リ ッ タ で は 偏 光 特 性 が な く ，1/4 波 長 板 の 複 屈 折
位 相 差 δ qwp =90°で あ る が ，実 際 は 理 論 値 か ら 外 れ ，無 偏 光 ビ ー ム ス プ リ ッ タ の 方 位 0°，90°で 複 吸 収 D と 複 屈 折 位 相 差 δ，１ /４ 波 長 板 の 複 屈 折 位 相 差 δ QWP が 存 在 す る ．高 精 度 な測定のためにはキャリブレーションをする必要がある．キャリブレーションを簡易化す

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

る た め に ，無 偏 光 ビ ー ム ス プ リ ッ タ の 複 屈 折 位 相 差 の 方 位 と 1/4 波 長 板 の 方 位 を 合 わ せ る ．
方 位 が 同 一 の た め 旋 光 が 起 き ず ，ビ ー ム ス プ リ ッ タ と 1/4 波 長 板 の 合 成 複 屈 折 位 相 差 δ+δ
QWP と な る ．キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン を 行 う た め に ，測 定 前 に 存 知 の 偏 光 状 態 を 入 射 し ，透 過 ，

反 射 の 各 複 吸 収 と 複 屈 折 位 相 差 を 求 め る ．求 め た 値 を 考 慮 し た 解 析 行 列 W ’+ を 用 い て 式 (1)か ら ス ト ー ク ス・パ ラ メ ー タ s を 測 定 す る ．波 長 分 散 も キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン す る こ と が できるため，波長変化にも対応することが可能となる．
ス ト ー ク ス・パ ラ メ ー タ s か ら 光 の 偏 光 の 度 合 い を 表 す 偏 光 度 DOP（ DOP=0 が 非 偏 光 ，
0<DOP<1 が 部 分 偏 光 ，DOP=1 が 完 全 偏 光 ），偏 光 状 態 の 方 位 θ（ θ=0°の と き 地 面 に 平 行 ），お よ び 楕 円 率 ε（ ε=-1 の と き 左 回 り 円 偏 光 ，-1<ε<0 の と き 左 回 り の 楕 円 偏 光 ，ε=0 の と き
直 線 偏 光 ，0<ε<1 の と き 右 回 り の 楕 円 偏 光 ，ε=1 の と き 右 回 り 円 偏 光 ）を 求 め る こ と が できる．

図 1 イメージングストークス偏光計

２つのカメラを用いるために，アライメント精度が画像の位置合わせに依存してしまう．透過と反射の光軸の合わせは機械工作および 3D プリンター等の精度では２つの画像が数画素から数十画素ほ
どずれてしまう．この画像のずれを合わせるために位相相関法 7)を導入する．位相相関法は位置ずれた
２つの画像をフーリエ変換し，規格化クロス-パワースペクトルを逆フーリエ変換することで，デルタ関数が得られる．このデルタ関数の座標がずれ量に相当する．このずれ量を用いて画像の位置合わせを可能にさせる．

実験

本偏光計で用いたイメージングレンズは FUJINON EX(焦点距離 75mm)と 540±10nm のバンド
パスフィルタにて波長選択している．可視域の非偏光ビームスプリッタと 633nm の 1/4 波長板を用いている．２つの偏光カメラは可視域から近赤外域のワイヤーグリッド偏光子アレイ(画素数：
2064×1560，画素サイズ：2.5µm)，最大撮影速度が 60fps, 12bit の階調である．
３. 結果

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

円 偏 光 成 分 が 計 測 で き て い る か 確 認 す る た め に ，図 2 に 30Hz の カ メ ラ 速 度 で 白 色 LED
フ ラ ッ ト 光 源 (TH2-200X150SW)を 使 用 し て 3D メ ガ ネ を 透 過 さ せ た 結 果 を 示 す ． 3D メ ガ
ネ を ひ っ く り 返 し ，上 下 に 振 っ て い る と こ ろ 測 定 し た ．図 2(a)に 示 す よ う に 光 強 度 分 布 では 何 も 変 化 が な く 見 え る ．図 2(b)に 示 す 楕 円 率 で は 3D メ ガ ネ は 偏 光 フ ィ ル ム と 方 位 ±45°の 1/4 波 長 板 の 貼 り 合 わ せ で で き て い る た め ，ひ っ く り 返 す 前 は メ ガ ネ の 左 右 で 右 円 偏 光 ，
左 円 偏 光 と な っ て い る こ と が わ か る .ひ っ く り 返 し た 後 は 偏 光 板 と 1/4 波 長 板 が 逆 に な る
た め ， 直 線 偏 光 と な る た め 楕 円 率 は ０ に 近 く な る こ と が わ か る ． 図 2(c)示 す 偏 光 方 位 ではひっくり返す前ではわずかに楕円になっているため，方位の違いが出ていることがわ
かる．ひっくり返した後は左右均一の偏光方位がでてくる．また，上下に動かすことで偏光板の方位が変わるところも計測できていることがわかる．

図 2 3D メガネの偏光状態

生きている日本の緑のコガネムシ（Anomala daimiana）を観察する． 1911 年にアルバートマイケルソンがコガネムシの甲羅が円複吸収を示すこと初めて発見したことはよく知られている． 図 3 に葉の歩いているコガネムシの偏光状態計測結果を示す．図 3(a)にコガネムシと葉の色が同様な緑のため，認識しにくいことがわかる．しかしながら，コガネムシの円複吸収特性が顕著に出る楕円率画像ではコガネムシを簡単に検出されます．これは葉には円複吸収が存在しないためである．

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令和元年度宇都宮大学 CDI ポストドクター 研究成果報告書

図 3 葉を歩いているコガネムシの偏光状態

４. 結言

２つの偏光カメラを用いてビデオレートでイメージングストークス偏光計を構築した．この偏光計に用いられている無偏光ビームスプリッタと 1/4 波長板の複屈折位相差を補正することで高精度化に成功した．精度はキャリブレーションしない場合では 8%, キャリブレーションした場合
では 3%で計測できる．従来提案した回転位相差板と偏光カメラのストークス偏光計に比べて最大6 倍計測速度を向上させることができた．
参考文献

(1)

V. Gruev, R. Perkins, and T.York, “CCD polarization imaging sensor with aluminum nanowire
optical filters,” Opt. Express 18(18), 19087–19094 (2010).

(2)

S. Kawakami, T. Kawashima, Y. Inoue, Y. Homma, T. Sato, S. Ota, S. Nagashima, and T. Aoki,“Polarization imaging device utilizing photonic crystal polarizer,” The Transactions of the Institute ofElectronics Information and Communication Engineers. C, J90–C17–24 (2007) (Japanese).

(3)

Y. Maruyama, T. Terada, T. Yamazaki, Y. Uesaka, M. Nakamura, Y. Matoba, K. Komori, Y. Ohba, S.
Arakawa, Y. Hirasawa, Y. Kondo, J. Murayama, K. Akiyama, Y. Oike, S. Sato, and T. Ezaki,“3.2-MP back-illuminated polarization image sensor with four-directional air-gap wire grid and2.5-µm pixels,” IEEE Trans. Electron Dev. 65(6), 2544–2551 (2018).

(4)

S. Shibata, N. Hagen, and Y. Otani, ”Robust full Stokes imaging polarimeter with dynamic
calibration,” Opt. Lett., 44(4), 891-994 (2019).

(5)

S. Shibata, M. Suzuki, N. Hagen, Y. Otani, “Video-rate full-Stokes imaging polarimeter using two
polarization cameras,” Opt. Eng. 58(10), 103103 (2019).

(6)

N. Hagen and Y. Otani, “Stokes polarimeter performance: general noise model and analysis,” Appl.
Opt. 57(15), 4283–4296 (2018).

(7)

M. Guizar-Sicairos, S. T. Thurman, and J. R. Fienup,“Efficientsubpixel image registration algorithms,”
Opt. Lett. 33(2), 156–158 (2008)70

招聘外国人研究者 研究成果報告書

72

73

74

令和元年度CDI活動報告

２０１9 宇都宮大学オープンキャンパス参加報告
産学イノベーション支援センター

産学連携・イノベーション・知財部門（CDI）

令和元年 7 月 15 日（月・祝），進学を希望する高校
生と近隣住民の方々を対象とした「2019 宇都宮大学オープンキャンパス」が開催された.産学イノベーション
支援センター 産学連携・イノベーション・知財部門（CDI）では，1 階と 2 階のプロジェクト実験室，CDI 北
棟外芝生テントを使用して出展が実施された.
CDI 北棟 1 階と 2 階でプロジェクト実験室を 2 室公開
し，CDI 北棟外芝生テントに，非常勤研究員の研究発表とデモのコーナーを設けた.
公開内容の概要と展示内容の様子を，以下に紹介する.
最後に，今回のオープンキャンパスで良かった点，改善点について触れた.
○ 見学者数

１07 名（テント・公開実験室合計）○ スタッフ数 非常勤研究員 3 名
URA 室 1 名
公開研究室 協力学生 7 名
事務補佐員 1 名
産学イノベ事務室 3 名（テント設営/撤収）

公開展示内容大谷研究室

ＣＤＩ北棟・１階 実験室■光技術による新しい可視化の世界干渉計やホログラフィによって三次元形状測定が可能です.また，赤外線や分光を用いて今まで見ることができなかった内部の情報や霧の中の可視化が可能です.
当日は常駐研究員が不在だったため，希望者にのみ公開する方法を取りました.
鄒研究室
ＣＤＩ北棟・２階実験室■ 磁気加工と応用
磁気加工とは「磁気」の作用を「超精密加工」に取り込んだ新しい加工技術です.研究室公開では，金属やセラミックス部品な
どを鏡のように磨き上げる機器等を紹介しました.

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ＣＤＩ非常勤研究員による研究紹介（ポスター展示・デモ）■ 笑い声合成（永田智洋 研究員）
人は言葉以外にも様々な方法でコミュニケーションを実現しています.今回は機械を笑わせる方法を紹介し，合成された笑い声を実際に聞いていただきました.
■ 細菌感染症を予防するバイオゲルファイバーの開発（高山友理子 研究員）
ポスター展示では，微生物機能の制御や細胞培養担体としての利用を目指す機能性高分子材料を紹介しました.また色をつけたアル
ギン酸をゲル化して好きな形を作るデモも行いました.
■ 目で見えないものを見てみよう（柴田秀平 研究員）
ポスター展示で，人間の目には見えない偏光の仕組みを紹介するとともに，偏光が見えるカメラを使って，目では見えない様々な現象を見るデモを行いました.

○所感■良かった点
今 年 は 出 展 数が減ったが，屋外にテントを設置して呼び込みをするなどの積極的な集客姿勢が功を奏して，多くの来館者数を確保することができた.さらに展示内容にデモを取り入れ，体験型展示を試みたことにより，前年度に比べて来場者の反応も良
かった.
■改善点
オープンキャンパスのように限られた時間内で多くの展示を見て回る場合，来場者の心理として，一カ所に長時間時間をかけることを避ける傾向がある.そのため，展
示説明は内容にもよるがデモを含めて 5～6 分程度で完了すべきであろう.さらに専門的な知識を伝えるというよりは，楽しんでもらうという考え方に重点を置き，最大限に図や写真を用いたポスターと，要点に絞った説明，体験型のデモを組み合わせると，専門的な知識を持たない来場者により理解してもらいやすいだろう.

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招聘外国人研究者講演会 開催報告

令和元年度 CDI 招聘外国人研究者として，本学工学部 杉原興浩教授により推薦された 1 名を招聘.
令和元年 8 月 21 日に講演会を開催した．

招聘研究者：蔡 斌 氏
所 属 機 関：中国 上海理工大学 教授
招 聘 期 間：
令和元年 7 月 18 日～8 月 23 日（37 日間）
研究開発プログラム名：

有機光非線光学ナノ・マイクロ結晶の光デバイス展開

蔡

講演会の様子

斌 上海理工大学教授

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CDI非常勤研究員 研究成果発表会 開催報告
令和 2 年 3 月 6 日，陽東キャンパス 331 教室と峰キャンパス 5B21 教室をライブ中継でつなぎ，若手研究者応援 Day が開催された．第 1部として，非常勤研究員(ポストドクター)の研究成果報告会が行われた．
高山善匡部門長の開会挨拶に続き，ポストドクター3 名の発表が行われた．陽東・峰の 2 会場
それぞれに，多くの学生・教員が来場した．

発表者（敬称略 五十音順）
柴田秀平 研究員「スナップショットストークスイメージング偏光計 Snapshot Stokes imaging
polarimeter」
高山友里子 研究員
「マイクロ流体デバイスを用いる 新規高分子ゲルフィラメントの開発」
永田智洋 研究員「対話システム向けの音声合成技術」

柴田秀平 研究員

高山善匡部門長 開会挨拶

高山友理子 研究員

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永田智洋 研究員

編

集

後

記

新たな部門・新たなセンターとして産学連携・イノベーション・知財部門長 高山 善匡

一昨年４月より，本学の地域連携機能を強化するため地域関連３センター等は「地域創生推進機構」に統合・再編され，旧イノベーション創成部門（旧 CDI）は産学連携・イノベーション・知財部門（新 CDI）へと生
まれ変わりました．旧 CDI の事業は，大学のシーズを生かし産業界のニーズに応える産学官金連携を達成するためのイノベーション創出を使命としており，研究資金，スペース，人材（ポスドク）の提供を通して学
内研究開発プロジェクトを支援してきたと言えます．このうち，本年度でスペースの無償提供は終了し，次年度から新たな形で支援が継続されます．新旧 CDI の使命とされる，昨年度・今年度２年間のイノベーショ
ン創出関連事業について振り返りたいと思います．
●CDI 研究開発プロジェクト

研究開発プロジェクトは，研究資金を提供するプロジェクト F が平成 29 年度に終了し，スペースを提供するプロジェクト S（標準期間４年）7 件が実施されました．平成 30 年度より開始された有償スペース貸与事業によるプロジェクト 6 件が遂行されました．
●非常勤研究員（CDI ポスドク） 平成 30 年度は 4 名の募集に対して，3 名の応募があり，プロジェクト外からの応募も含めて慎重に審議し，3 名を採用しました．令和元年度は，4 名の募集に対して，6 名の応募があり，慎重に審議し 5 名を採用しましたが 2 名の辞退があり，3 名採用となりました．
●海外派遣若手研究者

平成 30 年度は CDI では対象を 45 歳以下の教員・ポスドク・DC 学生とし，積極的に若手研究者の海外派遣を推進しています．平成 30 年度は工学部教員１名をイタリアパドヴァ大学に派遣しました．研究プログラム名「サービスロボットの実現に向けた自律ナビゲーション技術の開発」であり，今後の研究に繋がる成果が報告されました．令和元年度は，応募者がありませんでした．
●招聘外国人研究員報告会

平成 30 年度は 3 名の外国人研究者を招聘することができました．一人目は，タイ，キングモンクット工科大学の研究者で，研究開発プログラム名「ディジタル・ホログラフィ干渉計とその材料評価への応用」，二人目は，エジプト，ジャーマン大学の研究者で「日本とエジプトおよび途上国諸都
市の交通計画」，3 人目は，タンザニア，ダルエスサラーム大学の研究者で「タンザニアにおけるインフラ開発と植生や有用植物への影響」をそれぞれテーマとして招聘することができました．令和元年度は，中国，
上海理工大学の研究者で，「新規有機光非線形結晶の作製」をテーマで招聘し，多くの参加を得て講演会を実施しました．このように，さまざまな国からさまざまな分野の外国人研究者を招聘することができ，極めて有意義な事業が実施できました．
●外部との交流等

平成 30 年度・令和元年度は，夏のオープンキャンパスで CDI 部門の公開を１階ロビー

で行いました．ポスドクの方々だけでなく，プロジェクト S を進めている教員を中心に，CDI 部門の活動に関わる展示を行いました．研究開発スペースの貸与により，企業研究者・技術者の利用も増える傾向にあると思われます．
●CDI 部門の体制

CDI は Creative Department for Innovation から Collaborative Department for

Innovation に改組されました．使い慣れた CDI という略称は残りましたが，部門の役割は大きく拡げられたと言えます．このうち，イノベーション創出関連事業は，横田和隆 産学イノベーション支援センター長はじめ，藤井重男 サイエンスディレクター，松本太輝 先端計測分析部門長，磯 朋子 事務補佐，センター関係の方々のご指導とご協力をいただき，2 年間を無事終えることができました．次年度から新たな部門・新たなセンターとして，新たな活動へ継承されます．これまでの皆様のご貢献ご協力に厚くお礼申し上げます．
80

ＣＤＩ連絡先○CDI 研究開発プロジェクトの内容を詳しく知りたい方
・個々の研究プロジェクトの研究成果報告書に記載されている研究代表者に，直接お問い合わせください．
・あるいは，下記の CDI 事務室にお問い合わせください．
○CDI との共同研究を開拓し，推進されたい方
・個々の研究プロジェクトの研究成果報告書に記載されている研究代表者に，直接お問い合わせください．
・あるいは，宇都宮大学産学イノベーション支援センターにご連絡ください．
電話：028-689-6316（広報室） Fax：028-689-6320
E-mail：chiiki@miya.jm.utsunomiya-u.ac.jp○CDI 施設・大型研究設備の見学など
・下記の CDI 事務室にお問い合わせください．

○CDI 管理室
所在地：〒321-8585 栃木県宇都宮市陽東 7-1-2
宇都宮大学産学イノベーション支援センター
電話＆Fax：028-689-7006（直通）

令和元年度

CDI 北棟１F

スタッフ
C D I 部門長
非常勤研究員
非常勤研究員
非常勤研究員高山 善匡 教授 (工学部)
高山友理子
永田智洋
柴田秀平

事務補佐員

磯 朋子

81

JRバス(祖母井、茂木、清原球場、ベルモール前行など)■JR宇都宮駅
JR宇都宮駅西口バス乗場3番乗場で乗車｢工学部前｣下車JR宇都宮駅から約20分｢工学部前｣下車:JR宇都宮駅から約20分■東武宇都宮駅｢東武駅前｣バス停(東武宇都宮駅西口から徒歩2分)で乗車｢工学部前｣下車:「東武駅前」から約30分
東野バス(真岡、益子、岡新田行など）■JR宇都宮駅
JR宇都宮駅西口バス乗場14番乗場で乗車｢工学部前｣下車:JR宇都宮駅から約20分■東武宇都宮駅
東武宇都宮駅西口バス乗場1番乗場で乗車｢工学部前｣下車｢東武駅前｣から約30分｢工学部前｣下車:｢東武駅前｣から約30分
関東バス■JR宇都宮駅
JR宇都宮駅東口バス乗場でみやバス宇大循環線に乗車｢工学部正門前｣下車:JR宇都宮駅東口から約15分
タクシー：JR宇都宮駅東口乗場から約10分、東武宇都宮駅西口乗場から約20分

連 絡 先

所

在

地 〒321-8585 宇都宮市陽東7-1-2
宇都宮大学 産学イノベーション支援センター

事務

室 産学連携・イノベーション・知財部門 CDI管理室
TEL：028-689-7006 FAX:028-689-7006

ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞｱﾄ ﾞﾚｽ E-mail:cdi@cc.utsunomiya-u.ac.jp
http://www.sangaku.utsunomiya-u.ac.jp/dep-cdi/index-cdi.html
編集・発行：令和2年4月 宇都宮大学産学イノベーション支援センター 産学連携・イノベーション・知財部門 CDI管理室