hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
構造敏感な物性と反応場の構築のためのマイクロポ-ラスクリスタルの設計

本研究では次の5テ-マを重要課題として取り上げた。(1)マイクロポ-ラスクリスタル合成の新手法と細孔の精密制御、(2)吸着(層間)物質による新しい物性の発現、(3)陰イオン交換能をもつマイクロポ-ラスクリスタル、(4)有機反応の場としてのマイクロポ-ラスクリスタルの合成とその特性、(5)細孔空間の特徴を生かした新触媒反応の開発。上記の5つのテ-マに対応して5つのグル-プをつくり、各分担者はそれぞれ2つのグル-プに層するものとし、グル-プ間の議論に有機的な結合を計るよう工夫した。各グル-プを、各テ-マの問題点を整理し今後の展望を明らかにするものとした。また、2回の全体集会を開催し各分担者が研究遂行上の考え方と最近の成果について約45分の講演を行なった。全体集会では、分担テ-マごとの研究方針についても話し合った。7名よりなる世話人会を随時開催し、各分科会の成果を整理するとともに重点領域研究への方針について協議した。研究の成果として、109ペ-ジよりなる成果報告書を作成した。報告書には、本研究の運営の状況をまとめるほかに、各テ-マごとに研究成果および今後の課題について記述した。さらに、各分担者の研究成果についても掲載した。上記成果をもとに、重点領域研究を申請することとし、申請書を作成した。主要研究項目として、(A)マイクロポ-ラスクリスタル合成の新手法と細孔の精密制御、(B)細孔場における新しい物性と機能の発現、(C)有機反応の場としてのマイクロポ-ラスクリスタル、(D)細孔空間の特徴を生かした触媒設計、の4項目を取り上げることとし、このほかに総括班をおくこととした。
像と場のパースペクティブから、絶対者と場所という問題群を再検討するための基礎研究

研究成果は、像と場の内的連関を明らかにしたことである。フィヒテは、三段論法を知の根源的形式として重視する観点から、小前提を事実知としてとらえる独自の視点を提示し、小前提の重要な意義を解明する。すなわち、根源的で事実的な知のうちにあるものを、三段論法の形式において再生産することである。たしかに、事実的知は、法則によって限定される。けれども、どうじに、法則はただ事実においてのみ可視的となる。換言すれば、限定された事実的知のもとで無限な法則がみいだされることをもまた意味する。こうした小前提に凝縮して示されている像こそ江渡狄嶺の場に通底する。すなわち、小前提は、そこにおいて大前提と小前提が出会い、両者が合致する、そうした場なのである。本研究は、像と場のパースペクティブから、絶対者と場所という問題群を再検討することを目的とする。像と場の哲学は、フィヒテと江渡狄嶺において独自な展開を示したといいうる。そこで、こうした両哲学を基点として、そこからさまざまな哲学との連関を照出していきたい。まず、三段論法における最大の重点を小前提にみるフィヒテの視点は、ヘーゲルの推理論と鮮明なる対照をなす。この点は、フィヒテの像とヘーゲルの絶対者との異同を端的に表出するものである。また、フィヒテの像は、シェリング同一性哲学の「自然」との区別と連関をも内包する。さらに、場の哲学は、西田幾多郎の場所だけでなく、田辺元の「種」との異同という包括的な問題群にも連接していく。田辺元は、個と種の絶対否定的関係を重視し、その絶対否定的媒介を類として洞見した。本研究は、こうした問題の拡がりと連なりを視野に入れ、近代日本思想とドイツ観念論におけるいわば草の根の対話を遂行するものである。こうした観点から、研究代表者は、ベルリン国立図書館で調査を行い、フィヒテのMagnetismusの手書き原稿のコピーを入手した。その後、ブリュッセルで行われた国際フィヒテ学会で「フィヒテとシェリング」と題した講演を行った。さらに、翻訳でも、フィヒテ全集第18巻所収の、「動物の本質解明のための諸命題」「動物磁気療法にかんする日誌」を翻訳し、刊行した。以上の成果は、本研究の課題である像と場を軸としたフィヒテと江渡狄嶺の比較研究の礎石をなすものとして意義づけることができる。本研究は、絶対者と場所という問題群を像と場のパースペクティブから再検討し、像と場の哲学の独自な展開を明らかにすることを目的とする。家稷こうした観点から、研究代表者は、平成22年度の研究計画として次のようなポイントを挙げた。すなわち、(1)江渡狄嶺と日本思想との連関、(2)フィヒテとドイツ観念論との関連の究明にとりくむことである。前者に関しては、とくに江渡狄嶺の家稷と安藤昌益の直耕・互性に着目し、安藤昌益をはじめとした日本思想に造詣が深く、江渡狄嶺についても高い関心をもっているシカゴ大学のNajita教授にも直に会ってインタヴューを試みることを課題とした。同教授は、アメリカから見た東洋の歴史および思想を研究されている点で、東西の対話を促進しようとする研究代表者の関心を多面的に刺激するものと期待できたからである。結果的には、Najita教授の体調の問題があってインタヴューは実現できなかったが、その準備の過程で、家稷と直耕・互性の本質的な関わりを究明することができた。後者に関しては、編著『フィヒテ--「全知識学の基礎」と政治的なもの--』(創風社、2010年8月)の刊行を通して吟味した。そのなかで取り扱われたフィヒテの第一根本命題をめぐるシェリングとヘーゲルとの関わりは、本研究をすすめる上で重要な焦点のひとつとなるものと位置づけることができた。以上の研究は、最終年度である次年度に十分生かせるものと考える。この観点から、平成23年度は、(1)フィヒテの論理と絶対者の関係を包括的に研究されているPaimann博士とのインタヴューを行うことを課題とした。ただ、万が一このインタヴューが実現できなかった場合のことを考えて、(2)フィヒテの『超越論的論理学』の研究を独自にすすめることをも想定しながら研究を開始した。

結果的には、(1)については、インタヴューの申し込みにたいするPaimann博士からの断りの連絡が入ったので、実現できなかった。けれども、(2)については、おおいに成果があった。フィヒテは、三段論法を知の根源的形式として重視する観点から、小前提を事実知としてとらえる独自の視点を提示し、小前提の重要な意義を明解する。すなわち、根源的で事実的な知のうちにあるものを、三段論法の形式において再生産することである。たしかに、事実的知は、法則によって限定される。けれども、どうじに、法則はただ事実においてのみ可視的となる。換言すれば、限定された事実的知のもとで無限な法則がみいだされることをもまた意味する。それゆえ、小前提は、そこにおいて大前提と小前提が出会い、両者が合致する、そうした場なのである。これが、「超越論的論理学」における根本的な洞見にほかならない。以上の確認は、本研究全体にとって大きな意義をもつものとなった。
光パルスシンセサイザを用いたスーパーコンティニュームコム光の広帯域化・平坦化

本研究課題では周波数軸上で光を変調して合成した光パルスを用いて、広帯域かつ平坦なスーパーコンティニュームコム光源のスペクトルの生成を目指した。パルス合成の制御方法を改善してパルス合成精度が向上したため、スペクトルの平坦性が向上した。また、広帯域化にはピーク強度向上が必要なため、圧縮後パルスの形状制御を検討した。圧縮前の数ピコ秒のパルス形状を制御することで、圧縮後のパルス形状が制御可能となり、またサブピコ秒オーダにまで圧縮できた。周波数軸上での振幅・位相変調による光パルス合成は,任意の光波形が合成可能なことから,様々な用途で研究されている.研究代表者は光ファイバ通信で利用される通信波長帯で光パルス合成が可能な光パルスシンセサイザの応用研究を進めている.本研究課題では合成したパルスを広帯域化と平坦化を中心としたスーパーコンティニュームコム光のスペクトル形状の制御に利用している.本年度は光パルス合成の精密さがスーパーコンティニュームコム光のスペクトルの平坦性に与える影響について主に検討した.光パルスを合成するための変調信号は,合成した光パルス形状を評価後にフィードバック制御することにより最適化しているが,その評価方法を改善した.従来はパルスのピークパワーが高くなるようにフィードバックしていたが,パルスの背景雑音が残り,これがスペクトルの平坦性を悪化させていた.そこで,パルス形状を理想波形との差分が小さくなるようにフィードバックする評価方法に変更した.これにより光パルスの背景雑音が4dB抑制され,スーパーコンティニュームコム光の種パルス波長のピークが3dB抑圧され,スペクトルの平坦性が向上した.さらなるスペクトル幅の拡大のために,合成したパルスを圧縮し,パルスのピーク強度を上げる手法を試みた,通常は,圧縮前のパルス形状が固定のため,圧縮後の形状が固定であったが,圧縮前のパルス形状を光パルスシンセサイザにより調整することで,圧縮後のパルス形状を可変にした.さらに,その圧縮したパルスを種としてスーパーコンティニュームコム光を生成し,スペクトル形状は広がったが,スペクトル平坦性は劣化してしまったため,今後はさらなる検討を進める.周波数軸上での振幅・位相変調による光パルス合成は、任意の光波形が合成可能なことから様々な用途で研究されている。研究代表者は光ファイバ通信で利用される通信波長帯で光パルス合成が可能な光パルスシンセサイザの応用研究を進めている。本研究課題では合成したパルスを広帯域化と平坦化を中心としたスーパーコンティニュームコム光のスペクトル形状の制御に利用している。広帯域なスーパーコンティニュームコム光を生成するためには、高いピークパワーのパルスが必要であるため、本課題では光パルスシンセサイザからのパルスを圧縮する手法について検討している。しかし、圧縮されたパルスは一般的に歪んでしまい、主ピーク以外の残留成分(ペデスタル)が生じてしまう問題がある。このペデスタルはスーパーコンティニューム光の平坦化には、抑圧が必要であことがわかっている。そのペデスタルを抑圧し、圧縮パルス形状の制御について前年度から続けて検討した。今年度は前年度に検討した種パルス形状の制御による手法に加えて、新たに位相変調器を使用してパルス列と同期した位相変調による制御を導入した。3.2psのパルスを位相変調器なしで1.4psまで圧縮できていたが、位相変調器の導入により、さらに0.1ps細い1.3psにまでパルス圧縮が可能で、さらにペデスタルも抑圧できることがわかった。さらに圧縮率を向上して高いピークパワーを実現するために、圧縮用のファイバについて検討した。圧縮用ファイバを非線形性の高いものに変更すると共に適切なファイバ長にすることで、圧縮率が向上し、380fsまでパルスを圧縮することが出来た。
グルカゴン様ペプチド１作動薬を用いた内在性保護機構活性化による脊髄保護

小腸で産生され血糖調節に関与するホルモンとして発見されたGLP-1の受容体は、脳から脊髄まで広範に分布していることが明らかとなっている。しかし、その生理的役割は不明な点が多い。本研究では既に糖尿病治療薬として臨床使用されているGLP-1作動薬の脊髄保護作用に関して、家兎一過性脊髄虚血モデルを用いて検証する予定である。GLP-1作動薬の脊髄保護作用が明らかになれば、臨床面では胸腹部大動脈手術の重篤な合併症の一つである虚血性脊髄障害の予防に役立ち、研究面では脊髄腸連関の新たな研究分野が広がると考えられる。そして、中枢神経に広範に分布するGLP-1受容体の生理的役割の解明に役立つと思われる。
立体制御と設計のための軌道論の展開と応用

1.化学結合間のシグマ電子非局在化機構を解明するための理論モデルと解析法を開発・応用して以下の結論を得た。(1)アンチ共平面効果の原因は、供与結合から受容結合へのビシナル非局在化のみならず、介在する結合から受容軌道へのジェミナル非局在化にもよるものである。軌道位相の連続性がこれを支配している。(2)ジェミナルσ-結合間での非局在化は反結合性で、結合角が小さくなるにつれて起こりにくくなるため、シクロプロパンの異常な安定性は、σ-芳香族性が原因ではなく、反結合性の電子非局在化が少ないことによる。(4)P-P結合をつくる混成軌道はp性が高く、高歪み化合物を形成しやすい。2.芳香族ジメチル誘導体の脱プロトン化反応の選択性により、スル-ボンド相互作用が誘起効果によって制御できることと、カルバニオン中心と芳香環が強い相互作用していることを示した。3.ab initio計算により、4員環ハロニウムイオンのジグザグ崩壊という新しい素反応を見いだし、また、F_2のオレフィンのシン付加の原因を明らかにした。4.立体配座適応という置換基効果の新しい側面を明らかにした。5.π面選択性に及ぼす5位置換基効果は、置換基の軌道エネルギ-により反応点でのフロンティア軌道の性質が異なるためである。6.π-過剰ヘテロ芳香族のメチル基から脱プロトン化する方法を初めて開発し、2-メチルインド-ル誘導体の位置特異的合成法に応用した。7・ヘテロ縮合5員環芳香族異性体の相対的安定性を支配しているのが、6e/4p、6e/5p共役でなく、6e/6p共役であることを明らかにした。化学結合間でシグマ電子が非局在化する機構を解明するための理論モデルと解析法を開発した。これを応用して、アノマー効果、ゴーシュ効果と呼ばれる立体電子効果に関して以下の点を明らかにした。(1)電子供与結合(孤立電子対)と受容結合がアンチ共平面にある時、エネルギー的に最も安定であることの原因は、(非)結合性軌道と反結合性軌道の重なり、すなわちビシナル基間の電子の非局在化が最も有効に起こるためと従来されてきたが、それと勝るとも劣らず、両結合の間に介在する結合から受容結合へのジェミナル非局在化が重要な役割を果していることを初めて明らかにした。(2)ジェミナル、ビシナル両非局在性化ともアンチ共平面にある時最も促進され、それは軌道の位相によって制御されていることを、新しい理論モデルに基づいて示した。トリプチセンのジメチル誘導体からの脱プロトン化反応の選択性が橋頭位の置換基によって逆転することを実証し、スルーボンド相互作用が誘起効果によって制御できることを明らかにした。芳香族炭化水素のメチル基からの脱プロトン化反応の選択性がフロンティア軌道理論からの予測に反することを実証し、その原因が芳香環と、鎖炭素陰イオンとの異常に強い相互作用に基づくものであることを明らかにした。シクロプロパンへの親電子付加反応の立体化学的経路をab initio分子軌道計算により研究し、ジグザク崩壊という新しい素反応を見い出した。非経験的分子軌道計算により、F_2のオレフィンへのシス付加の原因を明らかにした。メチル基より弱いメトキシ基の電子供与性を見い出し、立体配座適応という新しい概念の下に説明した。1.前年度、化学結合間のシグマ電子非局在化機構を解明するために開発した理論モデルと解析法を用いて、C、N、Si、P化合物の研究を行い、以下の結論を得た。(1)通常(例えばπ-電子)

電子の非局在化は、供与体と受容体間に電子を溜める(結合性)効果があるが、δ-結合間では反結合性である場合がある。(2)ジェミナル結合間では、結合角が大きくなるにつれて、δ-電子は非局在化する。(3)結論(1)(2)のため、シクロプロパンの異常な安定性は、従来言われていたδ-芳香族性が原因ではなく、反結合性の電子非局在化が少ないことによると考えられる。(4)SiSi結合のシグマ電子は非局在化しやすい。(5)P-P結合をつくる混成軌道はp性が高く、高歪み化合物を形成しやすい。2.シクロペンタジエンのπ面選択性に及ぼす5位置換基の効果は、置換基の軌道エネルギ-により反応点でのフロンティア軌道の性質(広がりの面非等価性と局在性)が異なるためである可能性が強く示唆された。3.π-過剰へテロ芳香族のメチル基から脱プロトン化する方法を初めて開発し、2-メチルインド-ルから直接C、N-ジアニオンを発生させ、メチル基に位置特異的に官能基を導入することに成功した。4.ヘテロ縮合5員環芳香族異性体の相対的安定性を支配しているのが、6e/4p、6e/5p共約でなく、6e/6p共約であることを明らかにした。5.置換基効果の新しい側面を明らかにし、立体配座適応と名付けた。置換基は母核の電子授受に適応して立体配座を変え、その電子供与一受容能の序列は一定でない。
金属溶媒抽出における溶媒希釈剤選定に関する研究

金属溶媒抽出における溶媒・希釈剤の選定の孝え方をうることを目的に、主としてキレート系溶媒を対象に、速度論、平衡論の両観点にたって研究を行った。また、金属抽出の高度化の観点にたって、マイクロエマルジョンを分離場とする研究をも行った。得られた結果は次のようである。イ)実用的な溶媒を対象とすると、中性の金属溶媒錯体の生成には、液液界面に吸着された金属・溶媒1:1錯体と既に水相に溶解した溶媒との間での反応がその律速段階となり、この反応は主として液液界面で進行する。抽出動力学の観点から、溶媒・希釈剤選定で考えねばならない重要な因子は、1)溶媒の有機相から水相への分配平衡、2)溶媒の液液界面への吸着平衡、3)溶媒の水中におけるプロトン解離平衡定数などである。このうち、2)は、実用的な溶媒はその機能上界面活性をもつので、1)に比べて第2義的意味あいしかもたないことを明かとした。ロ)溶媒の炭化水素基修飾や希釈剤選定において重要な要因である、溶媒の水、希釈剤間の分配平衡に関して、実験的研究を行い、また、グループ溶液の観点から考察を加えた。キレート溶媒抽出系では、溶媒修飾炭化水素鎖長による分配平衡の変化は、有機リン酸等の溶媒に対するものと異なり、このため、キレート溶媒に関しては今後量子化学的に対するものと異なり、このため、キレート溶媒に関しては今後量子化学的研究が望まれる。将来はこの方面の研究も行いたいと考えている。ハ)溶媒抽出の分離の場の高度化の方向で、両親媒性界面活性剤から構成されるマイクロエマルジョンを用いた金属の分離の可能性について研究した。この結果、同エマルジョンを用いた液膜分離が可能であること、金属の抽出平衡に及ぼすクローン相互作用の影響、および、マイクロエマルジョンの大きさに対する制御変数としての電解質濃度の影響を明かとした。今後は、将来工学的にも重要となるマイクロエマルジョン等の分子集合体の形成問題に対して、研究を発展させて行く予定である。研究の初年度として、キレート抽出系の特性を把握する上に重要な情報をうる目的で、以下3項目に対する研究を行った。1)金属溶媒抽出の平衡と溶媒・希釈剤設計:ヒドロオキシム類の水溶液・希釈剤(直鎖炭化水素,ベンゼン,トルエン,及びその混合物)間の分配を実測し、ヒドロオキシムの修飾置換基効果、及び希釈剤の影響を明らかとした。又、上述の実測値を説明しうる溶液論について、グループ溶液の観点から検討中である。2)液・液界面状態の実験的解明:ヒドロオキシム類を含むヘプタン、ベンゼン溶液と水相間の界面圧を実測した。この結果より、オキシムの界面飽和吸着状態では、吸着オキシム分子の回転の自由度が著るしく拘束された状態にあり、界面吸着オキシムは水相に溶解している銅(【II】)イオンないし銅オキシム1次錯体としか反応しないことが推定された。3)金属溶媒抽出の速度論と溶媒・希釈剤設計:ヒドロオキシム類による銅(【II】)の抽出速度及びアルコール水溶液中でのオキシム銅錯体の生成速度を実測し、これらの知見から、比較的水に溶解しやすいオキシム系では、抽出速度は水相境膜内の銅・オキシム1対1錯体の生成が律速しているが、水に難溶性のオキシム系では、界面に吸着したオキシムと水相内で生成した銅・オキシム1対1錯体間の反応が律速していることを明らかとした。

又、1)で述べた種々の希釈剤の抽出速度に及ぼす影響を系統的に実測し、速度論的には、水相、希釈剤相間のオキシムの分配が第一義的に重要であることを実証した。さらに、6員環形成オキシム系に及ぼす5員環形成オキシム、並びに、ジ-ス-エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムの触媒効果について界面反応の立場から論じた。次年度以降は、溶媒・希釈剤設計の立場からの定量的取扱いが重要課題となる。研究の第二年度として,初年度に得られた実験的情報と既往のデータを総合し,キレート抽出系における金属抽出の平衡と速度を推定する手法について検討を加えると共に,界面活性剤から自発的に形成されるマイクロエマルジョン(ME)を用いて,溶媒抽出法の高度化をめざした抽出分離場の研究をおこなった.1.金属溶媒抽出の平衡論と溶媒・希釈剤設計:種々の官能基からなる溶媒,希釈剤混合系における過剰自由エネルギーを推定できるグループ溶液モデルを,擬化学平衡近似と官能基局所モル分率の概念を導入して,作成した.このモデルは,局所モル分率のとりかたによって,既往のASOGモデルに還元される.水や親水性の官能基からなる分子系にも適用できるので,現在これを溶媒抽出系に適用し,相互作用パラメターを決定しつつある.2.液液界面状態の解明及び金属溶媒抽出の速度論と溶媒・希釈剤選定:キレート溶媒分子, 2官能性をもつ界面活性剤を含む系の界面張力を実測し,界面活性剤から形成されるMEの大きさは,界面の弾性歪がなくなる自然の曲率によって決定されることが分かった.また,このMEには, α-オキシムは取り込まれるが,汎用のβ-オキシムや有機りん化合物は取り込まれないことがわかった.現在,界面吸着に対するグループ溶液モデル及びME形成の統計力学モデルを作成中である.金属溶媒抽出の速度に関しては,種々のβ, αオキシム系について実験的検討を行い,界面反応速度はオキシムのpKa値と相関づけられること,及び,同系の触媒効果は著者らがすでに発表したモデルで説明がつくことを明らかとした.さらに, ME系は乳化液膜と同等の分離場を提供することを示した.1.金属溶媒抽出の平衡論と溶媒・希釈剤設計:本研究で得られたグループ溶液モデルを、代表的な溶媒である有機リン酸やカルボン酸、ヒドロオキシオキシムの水一炭化水素間の分配平衡に適用した。前2者の分配に対する溶媒修飾炭化水素の鎖長の影響には、このモデルが適用されるが、ヒドロオキシオキシムにおける影響はこれらと挙動が異なり、この理由が炭化水素鎖長の変化によるオキシムの極性の変化に求められるものと推定した。有機リン酸を対象にヘプタン中の会合挙動を実測し、比較的大きな分子集合体の形成が見られることをX線解析法で明らかとした。現在、会合挙動と有機第二相の形成問題との関連について検討中である。2.液液界面のモデル化及び金属抽出速度と溶媒・希釈剤設計:両親媒性分子の界面吸着の簡単化されたモデルを作成した。また、2本の炭化水素鎖からなるAOTの炭化水素希釈剤中での会合挙動を調べ、AOTマイクロエマルジョンの大きさに対する電解質濃度の影響を定式化した。また、このマイクロエマルジョンを用いた金属分離の研究を行い、金属抽出のモデルをも作成した。これら2者の知見をもとに、マイクロエマルジョンを用いて、従来の乳化型液膜操作と同様な機能をもつ液膜分離が可能であることを実証した。
明清寓言の多様性に関する総合的研究

本研究では、明清時代の多種多様な寓言に、分析的かつ総合的な考察を加えた。具体的には、動物の道徳的な行動を記す寓言集(義獣譚集)に注目し、呂坤の『無如』から董徳〓の『可如』へ、呉震元の『忠孝別伝』から呉粛公の『闡義』へ、来集之の『樵書』から王言の『聖師録』へ、孫洙の『排悶録』から石川雅望の『通俗排悶録』への系譜を解明した。本研究は、陳蒲清『中国古代寓言史(増訂本)』、凝渓『中国寓言文学史』、呉秋林『中国寓言史』等の先行研究とは異なる視点から、明清寓言の多様性に総合的考察を加えることを目的としている。具体的には、明末清初の義獣譚集(動物の義行に焦点を当てた動物寓言集)の系譜を解明すること、明清時代に編纂された寓言選集や埋没している特色ある寓言作品を発掘し、基礎的な考察を加えた後、明清寓言史上への位置づけを図ることである。加えて、例えば徳田武『江戸漢学の世界』等が示唆する明清寓言の日本への展開にも注目している。18年度は、陳蒲清氏が『中国古代寓言史(増訂本)』でイソップ受容史との関係を説く明末清初の動物寓言集、董徳〓の『可如』六巻(現存するのは三巻)、及びその周辺に位置する種々の寓言集に対する調査・研究を行った。その結果、動物たちの義行を数多く収める『可如』の成立(崇禎十二年以後)を考える際には、イソップとの関係よりも、『呻吟語』で知られる呂坤の『無如』四巻(万暦二十年序刊)との関係を重視すべきであるという結論に達した。『無如』は、例えば寧稼雨『中国文言小説総目提要』等にも記載されておらず、従来の文言小説史では注目されていないが、寧氏が「寓言小説集」と呼ぶ『与物伝』同様、義獣譚集的な性格(巻二から巻四が義獣譚)が顕著であり、周亮工『書影』巻七が伝えるように、後世にも一定の影響力を有している。現存『可如』には、実は『無如』を出処と記す話がもっとも多く、評語にも明確な『無如』受容の痕跡がある。この『無如』から『可如』への流れに注目し、同様の義獣譚集の系譜を解明することは、清初の呉粛公『闡義』や王言『聖師録』等における義獣譚の収集、蒲松齢『聊斎志異』などに見える個々の義獣譚を考察する際にも極めて重要と思われる。19年度も継続して系譜解明に努めたい。また、明代の寓言選集『古今寓言』十二巻(万暦九年序刊)所収話に関する基礎的調査や、従来の明清寓言史では必ずしも注目されていない関係資料の発掘を行った結果、19年度以後、順次考察を加えるべき課題が数多く見つかった。例えば劉元卿の『劉聘君全集』巻十二「寓言」については、別著『賢奕編』所収話との関係解明が急務であるし、明清寓言の多様性を総合的に把握する際には、種々の勧善書中に散見する教訓譚や小品文学作家の諸作品(徐学聚『箴譚』四巻、来集之『羽族通譜』など)に対する分析が不可欠と言えよう。19年度は、18年度の成果を受け、呂坤『無如』四巻から董徳〓『可如』六巻への流れに注目して、その系譜解明を中心とする調査・研究を行った。その結果、『可如』の著者、董徳〓の生涯について極めて重要な伝記資料を見出すに至った。詳細は拙稿「『可如』小論(補説)」に譲るが、彼は全祖望『甬上族望表』巻下が「西城の董氏」と特筆する浙江寧波府〓県の名家の出であり、董琳・董鑰を遠祖、董光宏を祖父と仰ぐ人物である。『(光緒三年刊)〓県志』巻四六(列女伝)の記載が正しければ、父は董応震、母は周氏、抗清の義士として知られる董徳欽は彼の弟ということになる。同書には、彼が順治二年(1645)の南京陥落時における降清官僚の一員であった可能性を示唆する記述があり、今後の『可如』研究には、李〓嗣『甬上耆旧詩』巻四「御史董公琳」の条に見える証言と併せて、この『〓県志』所伝の記事を視野に入れた考察が必要不可欠であろう。もちろん、『無如』の影響という視点も重要であり、明末清初には『可如』や『書影』以外にも、『無如』に言及する文献が散見している。

それらを整理して、現在、『無如』に関する専論を準備中である。なお、19年度中の成果として、現存する『可如』(前半三巻)には見えない後半三巻の引用、いわば逸文を発見したので、「『可如』逸文」と題して報告の予定である。その他、19年度に行った調査によって明らかになった事柄のうち、特に注目すべきは、義獣譚集の系譜に関しては沈弘正『虫天志』十巻、明清寓言の多様性に関しては顧聖之『〓談』二巻である。前者には『荘子』に基づく書名に象徴される思想性が認められるだけでなく、例えば『与物伝』を引用するなど、明末の義獣譚集との関係が濃厚である。また、後者は「〓」すなわち蟻を擬人化して、「蟷螂の斧」などの著名な寓言を再利用する形で著された特異な寓言集であり、20年度も継続して考察を行いたいと思う。20年度は、まず『可如』の著者董徳〓の生涯について一層の解明を進めた。その結果、彼の生卒年が明らかになったほか、董徳鑑「従兄孔昭別伝」等の入手によって、前稿を補訂すべき新事実を発見、現在、関連資料の補充・分析を行っている(21年度内に公表の予定)。次に、明清の義獣譚集とも密接に関わる李蘇『見物』五巻に対する基礎的考察を行い、その成果の一端を口頭発表した。李蘇は『無如』の著者呂坤と親交があり、張華の「博物」や郡雍の「観物」を意識し、動物を「師資」とする立場から『見物』を著した。換言すれば、彼は「物を見る」ことによって動物から「師」とすべき長所や「資」とすべき短所を引き出そうとする。前者が王言『聖師録』の「聖人は万物を師とす」と同趣旨であることは明白で、従来、動物学の著作として扱われている『見物』が思想史的にも文学史的にも重要であることがわかる。さらに、20年度は明清義獣譚を数多く収める清の孫洙『排悶録』とその翻訳、すなわち石川雅望『通俗排悶録』に関する調査・研究も行った。最終年度に向けて、明清寓言の日本への展開を、義獣譚に即して考察しようと考えてのことである。具体的には、先行研究が重視していない呉粛公『闡義』の、『排悶録』における重要な位置を確認した上で、『通俗排悶録』所収の義獣譚十四話から半数の七話を取り上げ、明清寓言史との具体的関係を論じた。現時点では情報提供を中心とする雑考の段階に止まるが、例えば「義犬」で徐芳「七義賛」に言及し、「義鶴」で鶴の旧主を周宗彝と推定するなど、重要な指摘も含まれていよう。21年度は、劉元卿『賢〓編』の「観物」を再検討するとともに、今回の研究の総括として義獣譚集の系譜について、さらに詳しい調査・研究を行った。『無如』から『可如』への糸譜については、新刊の『呂坤全集』(中華書局)所収の本文に種々の問題があるので、その定本作りを行った。また、従来の明清寓言史では、ほとんど注目されていない『忠孝別伝』から『闡義』への系譜を実証し、『忠孝別伝』の著者呉震元(字は長卿)の生涯に関する基礎的調査や、別著『奇女子伝』との比較考察を行った。『闡義』については、特に孫洙の『排悶録』、石川雅望の『通俗排悶録』への影響関係を重視した。21年度は、さらに馮景(字は山公)の「書十義事」(黄承増『広虞初新志』巻十九)を本格的に取り上げ、それが明清義獣譚集の系譜に運なる作品であることを実証した。「書十義事」には「義牛」「義馬」等の短篇義獣譚が十話収められており、張潮『虞初新志』所収の類話(例えば陳鼎「義牛伝」)や徐芳「七義賛」との関係など、明末清初の義獣譚を考える上で重要な作品と言える。なお、『広虞初新志』には、中国版の「赤頭巾」すなわち黄之雋(字は石牧)の「虎媼伝」も収められており、明清寓言の多様性の一端を物語る事例として、注目に値する。最後に、『可如』関係の続稿(逸文や生卒年に関する論文)の発表が遅れているが、現在準備中の『中国の義獣たち』(明清の義獣譚集に登場する動物たちを紹介する小冊子)と併せて、順次公表の予定である。
機械刺激・冷刺激に対する痛覚過敏の末梢機構の研究

機械刺激・冷刺激に対する痛覚過敏の機構を痛み受容器レベルで解析することを目的として実験を実施し、次のような結果を得た。1)全身性アジュバント関節炎動物モデルにおいて、皮膚-神経標本からC線維侵害受容器活動を記録してBK反応を調べたところ、B2受容体を介するBKの感受性が1000倍近く増大していたので、反応増大の機構の1つとしてB2受容体の発現増大の可能性を考え、後根神経節のB2受容体mRNAの量をRT-PCRにより調べた。炎症症状出現前の接種後1週間ですでにmRNAは増大し、3週目まで増大していた。2)Freundの完全アジュバントの足根関節内投与により単関節炎を誘起したラットでは、接種後10日から2週間してvon Frey毛による機械刺激や、アセトンを用いた軽度冷刺激に対する痛覚過敏が発生した。この痛覚過敏は5週間日まで持続した。3)このような動物における皮膚感覚受容器の冷感受性の変化をしるため、麻酔下の動物でC線維からの単一神経記録をin vivoで行なった。2°Cまでの冷刺激に対して反応する侵害受容器(C機械冷侵害受容器、C機械熱冷侵害受容器)の割合が対象動物(2/14受容器、14%)に比べてアジュバント関節炎動物では高く(9/18受容器、50%)、またC線維低閾値機械受容器の軽度冷刺激に対する反応が有意に増大していた。C線維低閾値機械受容器の反応温度域はアセトン接触による冷刺激の温度域と近く、従来痛覚には関与していないとされているこの受容器が、アセトン法で検出した冷痛覚過敏に一役を担っている可能性を示唆する。2°Cまでの冷刺激に感受性の侵害受容器の割合の増加は、より低温の冷刺激に対する痛覚過敏の存在を示唆する。この温度域の冷刺激に対する疼痛反応は目下検討中である。本課題は機械刺激・冷刺激に対する痛覚過敏の機構を痛み受容器レベルで解析することを目的とする。今年度は主として機械刺激に対する感作機構について調べた。まず、正常イヌ精巣ー精巣神経標本より単一ポリモーダル受容器活動を記録し、フィードバックコントロールした機械刺激装置を用いて行った機械刺激に対する反応への各種炎症メディエーターの作用を調べた。ブラジキニン、プロスタグランジン、ヒスタミンいずれも機械刺激に対する反応性を増大させたが、ブラジキニンがもっとも低い濃度(0.01μM)から効果があり、プロスタグランジンE2は1μMから、ヒスタミンは10μMから増強を示した。これらのメディエーターの細胞内情報伝達系であると推定されるアデニル酸シクラーゼ、プロテインキナーゼCを活性化するフォルスコリン、フォルボールエステルも機械反応を増強した。ラット皮膚の侵害受容器の機械反応を増強させると報告されているプロトンは明瞭な増強効果を示さなかった。また、アジュバント炎症を誘起したSD系ラットにおいて、皮膚ー神経標本より単一皮膚C繊維受容器活動を記録して反応性を調べ、正常動物と比較した。炎症動物のC繊維受容器には自発放電が多く、また機械刺激に対する閾値が低下していることが明らかになった。ブラジキニンに対しては正常動物よりも100分の1以下の濃度から、より大きな反応を示した。この反応はB2受容体拮抗薬で抑えられた。また、通常反応がないB1受容体作動薬(desArg^<10>-Kallidin)に対して高濃度で弱い反応が見られた。これがB1受容体を介するものであるかどうかは不明である。本課題は機械刺激・冷刺激に対する痛覚

過敏の機構を痛み受容器レベルで解析することを目的とする。今年度は昨年に引き続き機械刺激に対する感作の機構について調べるとともに、冷痛覚過敏の機構解析を行った。まず、イヌの精巣-上精巣神経標本を用いて単一ポリモーダル受容器の活動を記録し、軽度熱傷を引き起こす55°C-30秒間の熱刺激の前後で閾値上機械刺激に対する反応を調べた。この熱刺激の後に機械刺激に対する反応は約倍に増強された。この増強度は熱反応に対する増強効果と比べると有意に小さく、また各種炎症メディエーターの効果と比べても小さかった。その理由としては機械トランスジューサーの熱による脱感作の可能性が考えられた。次にラット足根関節にFreundのアジュバントを投与することによってmonoarthritisを誘起し、その動物において覚醒下で冷刺激に対する痛覚過敏の検出法を検討した。足水浸法とアセトン法を比較するとアセトン法がより簡便で安定して検出できることがわかった。ラット皮膚-神経標本で用いる腓腹神経の支配領域(足背部)で測定するための方法についても検討した。また、各種皮膚感覚受容器の冷刺激に対する反応を、取り出し皮膚-神経標本を用いて単一神経活動記録により解析した。今後アジュバント関節炎動物においても同様の実験を行い、冷刺激に対して反応する受容器タイプおよび反応パターンを比較する予定である。機械刺激・冷刺激に対する痛覚過敏の機構を痛み受容器レベルで解析することを目的として実験を実施し、次のような結果を得た。1)全身性アジュバント関節炎動物モデルにおいて、皮膚-神経標本からC線維侵害受容器活動を記録してBK反応を調べたところ、B2受容体を介するBKの感受性が1000倍近く増大していたので、反応増大の機構の1つとしてB2受容体の発現増大の可能性を考え、後根神経節のB2受容体mRNAの量をRT-PCRにより調べた。炎症症状出現前の接種後1週間ですでにmRNAは増大し、3週目まで増大していた。2)Freundの完全アジュバントの足根関節内投与により単関節炎を誘起したラットでは、接種後10日から2週間してvon Frey毛による機械刺激や、アセトンを用いた軽度冷刺激に対する痛覚過敏が発生した。この痛覚過敏は5週間目まで持続した。3)このような動物における皮膚感覚受容器の冷感受性の変化をしるため、麻酔下の動物でC線維からの単一神経記録をin vivoで行なった。2°Cまでの冷刺激に対して反応する侵害受容器(C機械冷侵害受容器、C機械熱冷侵害受容器)の割合が対象動物(2/14受容器、14%)に比べてアジュバント関節炎動物では高く(9/18受容器、50%)、またC線維低閾値機械受容器の軽度冷刺激に対する反応が有意に増大していた。C線維低閾値機械受容器の反応温度域はアセトン接触による冷刺激の温度域と近く、従来痛覚には関与していないとされているこの受容器が、アセトン法で検出した冷痛覚過敏に一役を担っている可能性を示唆する。2°Cまでの冷刺激に感受性の侵害受容器の割合の増加は、より低温の冷刺激に対する痛覚過敏の存在を示唆する。この温度域の冷刺激に対する疼痛反応は目下検討中である。
フラクタル幾何学による繊維および繊維製品の形態解析

本研究は、繊維・繊維製品実物そのものからの映像を画像解析装置に呼び込み、自動的に次元解析を行う方法を確立すること目的とした。画像解析装置および自動次元解析装置を完成させ、研究室において各種試料の画像の解析を行い、継続的にフラクタル次元データの蓄積を続けている。繊維は細長く可撓性のある材料で、「形態」そのものが物性よりも重視される特殊性をもつ。繊維の細長さはアスペクト比と繊維直径により数値化できるが、撓みやすい繊維が曲がりくねった形態を取った場合、その形態を数値化するためにフラクタル幾何学の理論を応用した。フラクタル幾何学は自己相似集合と非整数次元を特徴とする。マンデルブロのフラクタル幾何学はハウスドルフ測度と次元を基礎理論として複雑な自然の形態やCGによる図形を非整数次元で表す。フラクタルには完全自己相似集合と統計的自己相似集合があるが、繊維・繊維製品は統計的自己相似集合と見なすと都合よく解析できる。フラクタル次元にはハウスドルフ次元と等価な相似次元、ディバイダ次元、ボックス・カウンティング次元があるが、コンピュータ処理に適しているのはボックス・カウンティング次元であるから、次元解析にはボックス・カウンティング法を用いた。ボックス・カウンティング法を用いて次元測定した試料の内には次のような例がある。捲縮ナイロン6フィラメントの次元分布は1.001.65であった。透湿防水素材にコーティングされた多孔性ポリウレタンドープの孔の次元分布は1.86601.8793であった。曲がりくねったフィラメントモデルとして作成した修正ランダムコッホ曲線の次元分布は1.0331.310であった。繊維・繊維製品あるいは高分子材料の形態と物性との相関性を調べるために、実物からの映像を画像解析装置に呼び込み、自動的にフラクタル次元解析を行う方法を確立した。当初購入を予定していたフラクタル次元算出可能画像解析装置は既に製造中止となっていたので、今年度は装置の組み立てとフラクタル次元解析ソフトの開発を行った。画像解析装置本体は市販パソコンとし、これにCCD顕微鏡を接続して、捲縮した単繊維などの画像を取り込むシステムを組んだ。取り込んだ画像は市販の写真・画像編集ソフトで処理後、二値化し、次元解析に供した。フラクタル次元にはコンピュータ処理の容易なボックスカウンテイング法を用いた。今回のバージョンでは、フラクタル次元、相関係数、占有面積を結果として出力できる。このソフトで測定実験に関する一通りの作業は可能となった。このソフトでコッホ曲線の次元を求めると、1.24、捲縮単繊維では1.14程度となり、ほぼ妥当な次元値を得た。広く高分子材料の形態と物性との相関性を調べるためには、材料に特徴的な画像を収集する必要がある。そこで、今年度は発表論文に関連する次のような画像の解析を試みた。(1)ポリマーフィルム上に形成されたヒドロキシアパタイト結晶のSEM写真。結晶の構造解析に有用である。(2)狭い流路での水流の層流条件の決定。乱流で渦が発生する場合の渦の次元測定(洗浄論の基礎)。(3)ポリマーフイルム上に形成された微粒子の次元測定。(4)感熱応答性共重合体の液滴、沈殿の形態解析。(5)ポリマーアロイ繊維の相溶性解析のための繊維断面観察。フラクタル次元による相溶性の評価。などである。単繊維の形態(捲縮の度合い)をフラクタル次元で表し、その複雑さの程度を分類するための基礎データの収集を行った。単繊維試料として、捲縮ナイロンフィラメント、生糸、亜麻糸、PET捲縮糸などを蒐集した。

蒐集に際しては、複雑な構造で、フラクタル次元が2に近い繊維試料と、比較的直線的で、次元が1に近く剛直なものとを選択した。これらの影像をほぼ同一倍率の縮尺として、すなわち一定画面中に占める占有面積をほぼ等しく撮って、面積の次元に対する影響を抑えて、2値化した図面を作成した。これらをCCDカメラでコンピュータに取り込み、昨年度作成したフラクタル次元解析ソフトを用いて次元解析に供した。捲縮単繊維は3次元的な形態を有するものであるが、これらを2次元的な解析をすることで、ほぼ、満足できる繊維物性との相関性が得られるものと判断した。単繊維の次元は1.002.00の範囲内にあるが、同一占有面積であっても、全体的に(マクロに)複雑な形態と全体的には直線的であるが、部分的に(ミクロに)細かい複雑な捲縮が見られる繊維がある。そこで、マクロ次元(ストラクチュアル次元)とミクロ次元(テクスチュアル次元)を設定し、(1)マクロ次元、ミクロ次元共に1.5以上(2)マクロ次元1.5以上、ミクロ次元1.5以下(3)マクロ次元1.5以下、ミクロ次元1.5以上(4)マクロ次元、ミクロ次元共に1.5以下に次元を4分類した。これらに実際の繊維を当てはめると、(1)には3次元高度捲縮ナイロンフィラメント、(2)には捲縮PETフィラメント、(3)には2次元捲縮ナイロンフィラメント、(4)には亜麻繊維が入ることが分かった。このようにして、繊維形態の分類が可能であることが判明した。繊維・繊維製品の形態的特徴をフラクタル幾何学で数値化する形態解析の一環として、今年度はナイロンの高密度織物上にポリウレタンドープを湿式コーティングした材料に関してフラクタル次元を検討した。この材料は高密度ナイロン織物がかなりの程度の防水性を持っており、コーティングするポリウレタンの配合を考慮すれば、コート表面に溌水性を持たせることが出来る。湿式法すなわち織布表面に塗布されたポリウレタンのDMF濃厚溶液(ドープ)を水中に浸漬すると、急速にDMFと水の置換が起こり、ポリウレタン層の断面には無数の微細貫通孔が出来る。この微細孔は水蒸気を通すには充分に広く、最も小さい霧雨の水滴よりもかなり小さい。したがって、この材料で衣服を作れば、透湿防水性衣服となる。ポリウレタン断面の微細貫通孔形態は特徴あるもので、これをボックス・カウンティング次元法で次元解析した。貫通孔は蛾類の食害で孔の空いた毛織物や高分子発泡体の多孔性断面などと同じく統計的自己相似集合である。ここでは孔をトレマフラクタルとして、次元を求めることと、孔の輪郭線が透湿性に影響するので、輪郭線の次元を求めた。ポリウレタン層断面の貫通孔のトレマフラクタル次元は1.71.8であり、ポリウレタン層表面付近の微細孔のトレマフラクタル次元は1.51.6であった。また、孔の輪郭線のボックス・カウンティング次元は、親水性PUの孔で1.01.1程度の滑らかな曲線であり、より疎水性の強いドープでは著しく輪郭線が複雑となり、1.41.5程度になることが判明した。これらの微細貫通孔形態の特徴とフラクタル次元の関連性は透湿防水性能を数値的に評価する一つの基準になるはずである。
全胚培養系および無血清細胞培養係を使ったマウス心内膜床の発生に関する研究

1)マウス初期胚の無血清培養系の確立:原始線条期胚をin vitroで培養し胚の各領域の運命を解析できる系を確立するため、受精後6.06.5日(膣栓日=0日)のマウス胚を培養し分化を誘導し得る新たな培養系を樹立した。この系で外胚板、中胚葉細胞、原始線条等をそれぞれ単独で培養できる培養条件を確立すると共に、中胚葉細胞から心筋細胞・横紋筋細胞を、外胚葉細胞から神経細胞を分化誘導することに成功した。2)マウス初期胚のfate mapの作成:上記の培養系を用い、初期円筒期胚を1015の領域に細分化して個別に培養し、その分化運命を調べた。その結果により、初期胚の各領域の分化に関するfate mapを作成し、それぞれの分化決定(commitment)の時期を推定した。これは、今後本研究プロジェクトを進めるための基礎データとなるものである。3)マウス心内膜床原基の培養法の開発:胎齢99.5日胚の心臓原基ならびに1010.5日胚の心内膜床原基を分離して無血清培地で培養し、その分化を追跡するためのマーカー蛋白を探索した。現在、この系を用いて、心内膜床の分化に及ぼすTGF-β1,2,3の影響を調べる実験を行い、データを集積中である。なお、TGF-β2,3の遺伝子ノックアウトマウスを入手し、in vivoにおける心臓の発生を野生型マウス胚と比較すると共に、ノックアウト胚の心臓原基についてもin vitroで分化を観察できることを確認した。
適応的高速３次元センシングとその情報再構築に関する研究

本研究では、対象の変動速度を上回る速度で観測系の構造を制御する適応的3次元センシングの構築と、高速に把握される時空間の情報を統合する理論の体系化を実施した。また、提案技術が切り拓く応用として、予測不能な現象を記録するための知的撮像制御と、運動物体を高精細かつ高速にスキャンする技術への展開を図った。具体的な成果として、複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元、適応的照明を用いた高速反射特性計測、3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測、高速動画像を用いた時系列伝搬による運動物体の逐次的形状復元、3次元運動計測の検証と動的物体の形状統合への応用などを実現した。本研究では、適応的高速3次元センシングとその情報再構築のための基盤技術と新応用創出に向けて、4つのサブテーマに着手する。具体的には、A)高速適応機能を有する3次元センシング、B)高速3次元情報の統合による情報再構築、C)高速3次元センシングによる知的撮像制御、D)大型環境の瞬時スキャンである。平成24年度は、サブテーマA、B、Dに着手した。まず、サブテーマAでは、3次元センシングの超高速化によって新たに可能となる機能を設計した。その結果、動的なターゲットの3次元形状とともに、反射特性も同時に取得できる見込みが高いことが分かった。反射特性は環境や物体の物理特性として重要な情報であり、3次元形状と同時に取り込むことができれば、システムの応用展開の可能性が大幅に広がることが期待できる。本年度は、ターゲットとしてめくり動作中の書籍に着目し、紙面に印字された書籍画像とともに、その紙の反射特性も同時に取り込めるシステムを構築し、動作を検証した。次に、サブテーマBでは、連続的に取得された3次元形状の情報から高解像度の連続曲面を再構築するための手法を構築した。本手法は、形状表現として適応的な階層構造を有する陰関数表現を用いるとともに、形状特徴を利用した運動推定と、推定された運動による点群の移動量に応じた形状推定によって、運動と形状の単なる交互推定ではなく、より厳密な同時推定を達成することで、高精度化を図るものである。評価実験の結果、低解像度の距離画像からでも、複雑な形状を高い精度で復元できることを実証した。さらに、サブテーマDでは、小型3次元センシングモジュールの開発に向けて、高速画像処理をスタンドアロンで実施できるシステムを開発した。これまでの高速ビジョンシステムは大型であり、可搬性やモジュール化を運用上の設計の焦点としていなかった。そこで、小型・スタンドアロンな高速ビジョンシステムがもたらす応用展開を、本研究課題に留まらず、様々な観点から検討し、その要請を整理した上で、設計と開発を行った。本研究では、A)高速適応機能を有する3次元センシング、B)高速3次元情報の統合による情報再構築、C)高速3次元センシングによる知的撮像制御、D)大型環境の瞬時スキャンに着手する。まず、サブテーマAでは、高速適応機能を有する3次元センシングの発展版として、動的物体の3次元形状と反射特性を同時に取り込むシステムの構築を行った。本年度は、非一様な反射特性を持つ物体を対象とするために、反射特性を代数的に求める手法を新たに設計するとともに、同計算を成立させるために必要最小限の情報を、対象物体の運動や変形に応じて、適応的に照明環境を制御することで取り込むシステムを開発した。サブテーマBでは、前年度までに設計した統合手法の高速化を図った。前年度までは、形状情報のみで、時系列の3次元情報から再構築を行っていた。本年度は、新たに物体表面上のテクスチャの情報も利用することで、ロバストかつ高速に再構築を行う手法を提案・検証した。サブテーマCでは、超高速書籍電子化を応用のターゲットとして、高速3次元センシングによるフィードバックによって、書籍の1ページを分割して撮像するように配置された複数台の高解像度カメラの撮像を、ページのめくり動作中に、その変形に応じて、最適なタイミングでのみ個別に撮像を行うことで、取り込まれる情報の解像度を最大限上げようとする技術の実現に着手した。サブテーマDの目標は、スケールの観点から、必ずしも大型である必要はなく、中型の物体形状を高精細に取得する応用にも展開できる。そこで、センシングモジュールを設置する高速かつ自由に移動する物体として、人間の手指に着目し、ウェアラブルな3次元スキャンを行う構想を新たに提案した。この構想の下、小型なセンシングモジュールを開発し、サブテーマBの手法と組み合わせることで、対象物体の前で手指を振るだけで、形状を取り込む実験を行った。本年度は下記の通りに実施した。サブテーマAでは、従来の高速3次元センシングが抱えてきた動作範囲の限定や、トラッキング処理による問題を解決する手法を設計した。本手法は、3視点幾何を組み込むことで,ロバストかつ効率的な演算を可能とし、新たに提案するセグメントパターンは、高速な処理を可能としつつも、解像度向上にも寄与するものとなっている。サブテーマBでは、1枚の画像のみを用いる能動型3次元計測における解像度の問題を解決する手法を設計した。

これは、高フレームレートで撮像されたステレオ動画像において、連続するフレーム間における対象の運動が微小であるという仮定の下で、推定形状を時系列伝搬し、最小限の処理で高解像度形状を復元する手法である。また、3次元曲面を展開し、情報を再構築する手法を新たに設計した。これは、可展面構造に一様分解表現を導入することによって、任意の3次元曲面と2次元平面の写像を扱うことができる手法である。サブテーマDでは、サブテーマAで設計した手法を、開発したウェアラブルセンシングモジュールのプロトタイプに導入し、高フレームレートでリアルタイムに3次元形状を取得可能であることを示した。次に、大型環境の瞬時スキャンに向けて、センサ、または対象物体の運動情報を取得するセンシングシステムの開発に着手した。これは、従来は画像ベースで推定的にしか得られなかった情報を、計測技術を駆使して環境に依存せず確定的に取得できるシステムの実現を目指すものである。本年度はその構想の設計までを実施した。本研究では、適応的高速3次元センシングとその情報再構築のための基盤技術と新応用創出に向けて、4つのサブテーマに着手した。具体的には、A)高速適応機能を有する3次元センシング、B)高速3次元情報の統合による情報再構築、C)高速3次元センシングによる知的撮像制御、D)大型環境の瞬時スキャンである。本年度は下記の通りに実施した。サブテーマAでは、前年度に設計した3視点幾何に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測の高速化及び性能評価を実施した。高速化の結果、1,000fpsのリアルタイム計測が可能であることを確認した。また、性能評価では誤検出数や計測精度を解析し、処理を効率化しつつも、高いロバスト性が確保されていることを確認した。さらに、適応的高速3次元センシングの適用範囲を広げるために、空中像形成技術を用いて、遮蔽に頑健な計測を可能とする技術の検証を行った。サブテーマBでは、高速3次元センシングに基づいた適応的照明を用いた高速反射特性取得技術の拡張に着手した。具体的には、新たな反射モデルに対しても、適応的センシングとその情報再構築が可能であることを示した。また、3次元曲面を展開し、情報を再構築する手法の発展版として、事前知識駆動型のアプローチを検証した。サブテーマDでは、サブテーマAで設計したセグメントパターン投影型の手法を組み込んだプロトタイプの小型化に着手した。結果として、手指に装着可能なプロトタイプの実現が可能であることを示した。また、多重化されたレーザー計測の情報を用いて、非接触で剛体の3次元運動を取得する新たなセンシングの実現可能性を検証した。さらに、同技術を用いて、運動物体の高解像度な3次元形状取得が可能であることを示した。加えて、移動体に同システムを搭載することで、移動しながら大型の物体をスキャンできる可能性を検証した。本研究では、対象の変動速度を上回る速度で観測系の構造を制御する適応的3次元センシングの構築と、高速に把握される時空間の情報を統合する理論の体系化を実施した。また、提案技術が切り拓く応用として、予測不能な現象を記録するための知的撮像制御と、運動物体を高精細かつ高速にスキャンする技術への展開を図った。