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対世的義務の違反に対する救済

下層からの人権条約の憲法化と評価されるように、人権条約は国内法秩序における形式的地位を超えて、憲法基準を補完するかたちで適用されうる。このような相互作用を考慮すると、「国際法や憲法の優位性(最高法規性)」という法規範の形式的優位性の判断は不適切である。むしろ、同時に存在する多様な規範のなかで個人に最も利益をもたらす判断を解釈者に要求する「プロ・ホミネ原則」に基づき、人権条約と憲法の実質的優位性が評価されるべきである。本研究の目的は、個別国家の利益を超えた集合的利益を保障するために、二辺的・国家間関係に還元され得ない対世的義務違反に対する救済について考察を加えることにある。本年度は、前年度の推進方策に則り、主に次の2点を論証した。第1に、人権裁判所は、憲法裁判所が憲法基準に関して有権的な解釈権限を有するのと同様に、条約基準の有権的解釈を展開する機能を果たす。地域的人権条約は、社会的条件の変化に合わせて発展する「生ける文書(living instrument)」であり、より有益な保障を人間に与える地域普遍的な規範を考慮に入れて解釈される。第2に、通常裁判所を含むすべての国内裁判所は、条約締約国を構成する機関として、自身の権限の範囲内で、条約適合性統制を分散的に実施する責務を負う。ただし、通常裁判官による分散的条約適合性統制が民主的価値や法的安定性を毀損する場合には、憲法裁判所に条約適合性統制を集中的に委任する必要がある。以上の2点を踏まえて研究枠組全体を再構成し、次の2点を本研究課題の結論として提示した。第1に、人権条約または憲法の形式的優位性を固定するピラミッド型ではなく、双方が上底部分を構成する台形規範階層を構想する。個人に最も有益な法解釈を必要とするプロ・ホミネ原則にしたがい、(I-A)条約と憲法の共通価値が普遍的人権基準に照らして永続的に更新され、(II-A)当該共通価値に即して憲法と条約の実質的優位性が柔軟に判断される。第2に、いずれかの機関に究極的権威を固定する権限配分に代わり、具体的文脈に合わせて集権化と分権化が生じる流動的な権限配分を構想する。(I-B)国際平面では、補完性原則にしたがい、国家機関への分権化と人権裁判所への集権化が生じ、(II-B)国内平面では、憲法諸原則にしたがい、通常裁判所への分権化と憲法裁判所への集権化が生じる。本研究は、条約適合性統制概念の分析枠組として、(A)条約適合性統制基準:国内法を統制するための人権条約上の基準、および(B)条約適合性統制権限:規範統制を実施するための人権裁判所と国内裁判所の権限を措定し、それぞれを(I)国際裁判の立憲化と(II)憲法裁判の国際化の各現象に当てはめて分析を進めている。これらの分析は、米州・欧州人権裁判所および国内裁判所の判例を検討する実証的側面と、それらの実践に対して正当化または批判を加える規範的側面を有している。前述のように、(I-B)「人権裁判所の条約適合性統制権限の補完性」に関しては、米州・欧州人権裁判所判例の実証的分析に基づき、条約機関と国家機関の関係を規律する「補完性原則」の観点から規範的分析を行った。その結果、条約適合性統制権限が特定の機関に排他的に委任される「集中的条約適合性統制」ではなく、人権裁判所と国内裁判所に非集中的に配分されるという「分散的条約適合性統制」を支持するに至った。また、(II-A)
先進油井掘削技術の強度信頼性向上に関する研究

本研究では,先進エネルギー開発技術に関連する構造材料の強度問題の解決に貢献することを目的としている.最新の油井開発技術では,従来は考慮の必要がなかった油井管のフレッティング疲労が設計の主要因子となっており,本研究では油井管材料のフレッティング疲労強度評価とメカニズムの解明を行う.これまでにコンパクトな試験片を用いた実験により実機で生じるフレッティング疲労を再現することができた.さらに油井管の機械加工の制度と関係づけて,平成30年度はフレッティング疲労特性に及ぼす接触面の平面度の影響を定量的に評価した.その結果,従来は片当たりと単に接触の悪い状態で理解されていた疲労強度低下について数値的に明らかにした.結果に対する支配的な因子は平面度の違いにより変化するフレッティング摩耗の状態である.さらに,フレッティング摩耗の状態は接触面圧に依存して変化し,フレッティング疲労強度に及ぼす平面度の影響を接触面圧と関係づけて評価できた.以上に加えて,平成30年度からは先進エネルギー開発に関連する材料強度の問題として,高温水素中の材料強度に関する研究に着手した.固体酸化物型燃料電池やリバーシブル燃料電池等の次世代エネルギー変換デバイスの動作環境は高温水素であり,材料強度評価の必要性が増大している.既設の試験機を用い,予備試験として常温から600°Cまでの水素環境中でSUS304とTi-6Al-4Vの低ひずみ速度引張試験を実施した.SUS304は100°C以上の高温では水素脆化が生じなかったが,Ti-6Al-4Vでは600°Cの水素中で延性の顕著な低下が見られた.短時間の引張試験では高温で水素脆化は生じないことが知られており,本研究のSUS304は従来の知見通りの結果が得られた.Ti-6Al-4Vは高温で水素脆化が生じることが明らかになった.油井管材料のフレッティング疲労について,機械加工の精度と関連づけて平面度の影響を調べる研究は研究計画に沿って実施され,平成30年度の実験では期待通りの成果を得ることができた.その成果は国際学会(The 5th Asian Symposium on Materials and Processing, ASMP 2018,バンコク)で発表も行った.この国際学会において会場からのコメントとして,従来数値で表わされていなかった現象が定量的に明らかにされている点で重要な研究と認められることや,メカニズムも明確に説明されており,研究の質としても高いという評価が得られた.この成果は平成31年度に学術誌に論文投稿をする予定である.さらに平成30年度には,油井開発に留まらず広く最新エネルギー開発技術に関する材料強度問題を調査した.その結果,固体酸化物型燃料電池やリバーシブル燃料電池などの最新のエネルギー変換デバイスでは,周辺技術として重要な構造材料の問題が顕在化していることが明らかとなった.そのため,平成30年度からは先進エネルギー開発技術に関連する材料強度の問題として,高温水素中の材料強度に関する研究にも着手した.高温水素中の材料強度評価は水素の強い影響を示すクリープ試験の1,2例のデータ(例えば,横川清志,1987年)があるのみで,極めて不十分である.高温水素中の材料強度に関する研究について,基本的な施設は整えられていたので,油井管のフレッティング疲労に関する研究の進捗には影響がない.また,これにより最新エネルギー開発技術の材料強度問題に関して知見を広めることができ,研究内容の充実が図られる.平成30年度は第一のステップである安全に高温水素中の材料試験を実施する手順を確立した.油井管材料のフレッティング疲労について,平面度に関するフレッティング疲労試験について残された観察および測定を行い,成果を学術誌に論文投稿する予定である.また,平成31年度はフレッティング疲労特性に及ぼすコーティングおよび潤滑剤の影響の解明を行う.実際の油井管は表面を銅やリン酸マンガンでコーティングされており,油井管とねじ継手の接触部には潤滑材が塗布されている.これらの因子を加味してフレッティング疲労試験を実施することで,実機のフレッティング疲労特性に対するコーティングと潤滑剤の影響を解明する.実験で制御するパラメータは,コーティングの有無,コーティングの種類(銅,リン酸マンガン),潤滑剤の有無,接触面圧,相対すべり量(接触片のサイズ),応力振幅を予定している.高温水素中の材料強度ついて,低ひずみ速度引張試験により得られた結果を取りまとめ,2019年10月に国際学会(Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019, ATEM'19,新潟)で発表を行い,学術誌に論文投稿する予定である.平成31年度以降の実験についてはメインターゲットを高温水素中のクリープ特性とする.長時間,高温水素に曝される材料においては水素浸食やクリープ破壊を考慮しなければならない.特に高温水素中のクリープについては,1980年代に横川らにより水素によるSUS304や極低炭素鋼のクリープ寿命の顕著な低下が示されたものの,メカニズムは解明されていない.本研究では600°Cの水素中でクリープ試験を実施し,高温水素と材料強度の相互作用を明らかにし,高温水素中のクリープ破壊メカニズムを解明する.試験片の破面や材料組織の観察にはSEMやEBSD,EDSを用い,ボイド,析出物,結晶粒,元素の偏析,材料組織の変態などと材料強度劣化の関係を解明する.本研究では,先進エネルギー開発技術に関連する構造材料の強度問題の解決に貢献することを目的としている.最新の油井開発技術では,従来は考慮の必要がなかった油井管のフレッティング疲労が設計の主要因子となっており,本研究では油井管材料のフレッティング疲労強度評価とメカニズムの解明を行う.

これまでにコンパクトな試験片を用いた実験により実機で生じるフレッティング疲労を再現することができた.さらに油井管の機械加工の制度と関係づけて,平成30年度はフレッティング疲労特性に及ぼす接触面の平面度の影響を定量的に評価した.その結果,従来は片当たりと単に接触の悪い状態で理解されていた疲労強度低下について数値的に明らかにした.結果に対する支配的な因子は平面度の違いにより変化するフレッティング摩耗の状態である.さらに,フレッティング摩耗の状態は接触面圧に依存して変化し,フレッティング疲労強度に及ぼす平面度の影響を接触面圧と関係づけて評価できた.以上に加えて,平成30年度からは先進エネルギー開発に関連する材料強度の問題として,高温水素中の材料強度に関する研究に着手した.固体酸化物型燃料電池やリバーシブル燃料電池等の次世代エネルギー変換デバイスの動作環境は高温水素であり,材料強度評価の必要性が増大している.既設の試験機を用い,予備試験として常温から600°Cまでの水素環境中でSUS304とTi-6Al-4Vの低ひずみ速度引張試験を実施した.SUS304は100°C以上の高温では水素脆化が生じなかったが,Ti-6Al-4Vでは600°Cの水素中で延性の顕著な低下が見られた.短時間の引張試験では高温で水素脆化は生じないことが知られており,本研究のSUS304は従来の知見通りの結果が得られた.Ti-6Al-4Vは高温で水素脆化が生じることが明らかになった.油井管材料のフレッティング疲労について,機械加工の精度と関連づけて平面度の影響を調べる研究は研究計画に沿って実施され,平成30年度の実験では期待通りの成果を得ることができた.その成果は国際学会(The 5th Asian Symposium on Materials and Processing, ASMP 2018,バンコク)で発表も行った.この国際学会において会場からのコメントとして,従来数値で表わされていなかった現象が定量的に明らかにされている点で重要な研究と認められることや,メカニズムも明確に説明されており,研究の質としても高いという評価が得られた.この成果は平成31年度に学術誌に論文投稿をする予定である.さらに平成30年度には,油井開発に留まらず広く最新エネルギー開発技術に関する材料強度問題を調査した.その結果,固体酸化物型燃料電池やリバーシブル燃料電池などの最新のエネルギー変換デバイスでは,周辺技術として重要な構造材料の問題が顕在化していることが明らかとなった.そのため,平成30年度からは先進エネルギー開発技術に関連する材料強度の問題として,高温水素中の材料強度に関する研究にも着手した.高温水素中の材料強度評価は水素の強い影響を示すクリープ試験の1,2例のデータ(例えば,横川清志,1987年)があるのみで,極めて不十分である.高温水素中の材料強度に関する研究について,基本的な施設は整えられていたので,油井管のフレッティング疲労に関する研究の進捗には影響がない.また,これにより最新エネルギー開発技術の材料強度問題に関して知見を広めることができ,研究内容の充実が図られる.
時間分解熱レンズ法による分子内水素原子移動の解明

化学反応における反応中間体に関する知見を得ることは非常に重要である。しかし、そのエネルギー状態についての情報は極端に少ない。そこで、時間分解熱レンズ分光装置を組み上げ、励起分子の緩和過程、及び反応中間体のエネルギー状態に関する研究を進めてきた。感度・定量性に優れた時間分解熱レンズ法は、過渡分子が無輻射失活する際に放出するエネルギーを検出するので、反応中間体のエネルギー的情報を得ることができる。そこで、時間分解熱レンズ分光装置、及び過渡吸収分光装置を用い、2-メチルベンゾフェノンの光励起によって生じたシス・トランスエノール体の、それぞれの寿命・エネルギーを決定した。その結果、シスエノール体、及びトランスエノール体の反応エンタルピー変化は、116kJ/mol、202kJ/molとそれぞれ求めることができた。また、実験結果を基に分子軌道計算を行い、それぞれの異性体の構造を調べたところ、トランス体では、フェニル基のかさ高さのために立体障害となり、シス体よりもエネルギーが高いことが解った。このエネルギーを確かめるために、二つのベンゼン間を架橋した2-メチルアントロンを合成し、その反応エンタルピーを調べる実験を行っているが、シスエノール体のエネルギーに近い結果が得られそうである。また、反応中間体の更なる光吸収により環化反応のメカニズムの解明を試みた。二台のレーザーを用いた二段階励起時間分解過渡吸収法を行った。エキシマーレーザー励起によって生成した、2-メチルベンゾフェノンのトランスエノール体を、適当な遅延時間をおいて発振したYAGレーザーの2倍波で励起し、過渡級数スペクトルの測定を行った結果、反応中間体の励起状態より、新たな反応のチャンネルが開けていることが明らかとなった。
タチツボスミレ類における「種」の存在様式の解析

タチツボスミレ類は日本で著しく分化したスミレ属の種群であるが,その範疇に諸説があった。本研究の目的はタチツボスミレ類における種同定の困難さの原因解明にあるが,先ずは対象種を限定して比較検討するためその範疇の解明を試みた。従来本種群とする見解もある北米とヨーロッパの種を採取し,また,本邦産のエゾノタチツボスミレなど本種群の候補種を可能な限り集め,狭義の本種群とともに系統解析を行った。これらから,外見が極めて類似する「北米産ナガハシスミレ」は本邦産ナガハシスミレと大きく異なり,その他の北米,ヨーロッパ産の種類とともにすべてエゾノタチツボスミレ類に分類されるべきことが判明した。昨年度にはほとんど実施出来なかったので,今年度が実質的に初年度である。先ず,最大の主テーマの一つである極東以外での唯一の狭義のタチツボスミレ類である北米の(仮称)アメリカナガハシスミレをカナダで採取した。また日本のナガハシスミレの変異幅を認識するため,蛇紋岩変成として知られる,極めて限定された生育地にのみ見られるミヤマナガハシスミレの採取を北アルプスで行うとともに,兵庫県北部から鳥取県にかけての地域を中心にナガハシスミレの採取も行い,従来蓄積して来たデータに追加した。これらのデータを基に分子データ解析,染色体核型解析,および葉形解析等の形態データ解析を行った。その結果,従来はまったく同一分類群もしくは変種関係とされてきたナガハシスミレとアメリカナガハシスミレは大きく異なる分類群であり,独立種として扱う事が適当であるとの結論を得た。両者ともタチツボスミレ類であることは問題なかった。独立種であるとの見解は2度,学会で詳細に発表を行った。国内での分布状況,変異幅の認識,海外産種の把握等を目的として,東京大学で数日に渡り,徹底的に関連全標本調査を行った。千葉中央博物館でも調査を行った。広義のタチツボスミレ類と認識されている沖縄本島の極めて局限された場所からのみ知られているシマジリスミレの調査を行った。カナダ調査と同様に,スミレ属の専門家である猪狩雅史氏を研究協力者にあおぎ,現地での御案内を御願いし,そのおかげでもって無事に詳細に観察することができた。また,同じく極めて局限された生育地にのみ知られ,一見シマジリスミレに酷似するも柱頭の形態から別グループとされているオキナワスミレも同様に詳細に観察を行った。後者については沖縄県教育委員会の許可を正規に取得して行った。当該年度の重点課題は日本列島で爆発的に分化したタチツボスミレ類の進化過程と系統の解析を行うため,ユーラシア大陸における近縁種群の採取とその解析であった。このため,効率よくスミレ類の好む二次林環境が広く展開するスウェーデンの中南部の都市近郊酪農地帯を取り囲む二次林を広く探索した。従来のスミレ属の分類体系でタチツボスミレ類そのもの,もしくは隣接するところにおかれていた種類を3種類とも採取することが出来た。これにより,全体像をおおよそ把握することが出来るようになったので,一昨年度に採取した北米のものと合わせ,全体の解析を行った。これにより,従来の考え方とかなり異なる結果を得た。従来,研究がまったくされず推測でエゾタチツボスミレ類に分類されると考えられて来た沖縄のごく一部にのみ自生する極端な稀産種(本科研費で採取)シマジリスミレはタチツボスミレ類そのものであることが判明した。一方,欧州のものはタチツボスミレ類に隣接し,中には入らないことが明白になった。一方,これまで外部形態が酷似することから同種もしくはせいぜい変種関係とされてきたアメリカナガハシスミレは単に日本のナガハシスミレとあまり近縁でないだけでなく,大きくはずれた位置にあることが判明した。これらの知見は今春の学会で発表された。京都大学博物館でスミレ属の全標本を詳細に検討し,特にタチツボスミレ類の日本での分布,変異,雑種の把握,などを行った。また未同定標本カバーの中をすべて調査した上で,同定をほどこした。野外調査ができなかったため,文献調査を従来より,より丹念に行った。これら以外の当初の予定は次に記すように,翌年度にすべてそのまま送ることとし,本年度は実質的な研究は行っていない。例年と異なり基金化により,内定通知がタチツボスミレ類の開花期が完全に終わってからだったため,継続観察以外の新規の観察を行うことが出来なかった。更にその後,東日本大震災の影響で実際に交付されるかどうか不明との連絡,7割のみの交付という連絡,などと情報が変遷し,加えて交付されてもあまり使用しないようにとの通知も一度ならずあった。このようなことから,翌年度に最初から開花期をにらんで再出発することが目的達成のためにははるかによいことだと判断した。

そこで今年度はごく一部の必要な品の購入となどに限り,標本・文献調査のみの活動とした。今期の課題はタチツボスミレ類の範疇の確定である。従来の分類体系においてはタチツボスミレ類の範疇は非常に曖昧であり,日本準固有とするもの,ヨーロッパにもあるとするもの,さらに欧米ともにあるとするものなど,見解はまったく一致していなかった。そこで本研究により,これまでに北米とヨーロッパとで広義にタチツボスミレ類とされる種を採取してきた。そこに加えて今期は国内でタチツボスミレ類の範疇のボーダーラインにあると推定される,アイヌタチツボスミレの採取を試み,アイヌに近縁と一般にされており,すでに入手済みのエゾタチツボスミレとを併せて検討することとした。アイヌを容易に採取できるのは北海道の道北地域だけなので,北海道大学演習林などに許可をいただき,採取した。結果,ヨーロッパ,北米,ならびにエゾとアイヌは合わせて,狭義のタチツボスミレ類の直近の外群になるものであり,協議のタチツボスミレ類そのものとは異なるグループであることが判明した。これにより,従来非常に曖昧であったタチツボスミレ類の定義が明確となり,非常に大きい進展が見られたことになる。一方で,タチツボスミレ類内の種間の系統関係の解析には大きい進展は見られなかった。注意深く塩基配列決定を行い,丁寧な解析を行ったが,なお,解像度が不足し,確定的な分岐関係を得るには至らなかった。これについてはブレークスルーとなる方法を今後ともに探索し続ける必要がある。植物系統分類学初年度である昨年度は大震災の影響で研究費の配分遅れ,減額の可能性,使用の自粛依頼などがあり,春先の開花をのがすと野外調査の行えない本研究は実施が不可能であった。そのため,わずかに標本調査を行った程度であった。そのため,実質的に今年度が初年度として研究を行ったので,当初申請時の計画からは遅れているが,実質上は初年度分と一部2年目の調査研究を順調に行っている。本来は最終年度であったが,すでに来季(今年度)への延長申請が承認されている様に,初年度に実質的に研究が出来なかったため,当該年度が2年目の内容となっている。したがって,形式的にはやや遅れていることになる。しかし,解析の主要部分はおおよそは終了し,今年度の解析で最終的に計画をすべて達成出来る見込みである。例年と異なり内定通知がタチツボスミレ類の開花期が完全に終わってからだった。更にその後,大震災の影響で実際に交付されるかどうか,7割のみの交付,などと情報が変遷し,加えて交付されてもあまり使用しないようにとの通知も2度あった。このようなことから,翌年度に最初から出発することとし,今年度はごく一部の必要な品の購入となどに限り,標本・文献調査のみの活動としたためである。25年度は,本来24年度に行うべき解析を行うとともに,本来の3年目の計画の一部を実施する。まず広義のタチツボスミレ類の概念を確定するため,ヨーロッパで従来の分類体系では広義の概念に入るとされている種を採取し,解析を行う。ナガハシスミレについては本年度中に論文を完成させ,投稿する。これまでに貯めて来た分子データをすべて再検討し,完成に向けて充足させる。
果実生産に関する研究のため栽培品種とその野生種との比較研究

野生種の採集場所として大鹿村を選び、野生種の変異について、開花期の違い、花の大きさと形状、果皮色(青梨、赤梨)、成熟期、果肉細胞の形状、石細胞の量など観察した。比較対照とする栽培品種は二十世紀と愛宕を用いた。果実の大きさを構成する果肉細胞の大きさと数に関しては、栽培梨の方が細胞数は明らかに多いが、細胞の大きさに関しては必ずしもそうとはいえない。ただし、大果系の栽培梨は明らかに大きい。果実の大きさや品質で大きな変異を示した。今回の研究に用いられた栽培梨の品種は二十世紀と愛宕の2品種だけであったので、今後品種選択を慎重に行い適正な数の品種を用いて正確な比較が出来るようにしたいと考えている。また、野生梨についても細胞の大きさや数についての変異を適正な方法で調査したいと考えている。野生梨においてその果実の大きさと糖度に大きな変異があることは、野生梨から栽培梨が改良され作られていったこと示すものであると推測される。したがって、生産性が低いと考えられている野生梨から生産性の高い梨へとどのように遷移していったかを探究することは、栽培梨の生産効率の研究を進める上に置いてたいへん興味深いものである。本研究の目的は、野生種の果実生産力(それは低いものと予測しているが)を栽培種のそれと比較研究することが、栽培種の果実生産効率を研究する上において何か示唆を与えるのではないかと期待するものである。この観点に立って考察すると、野生種のおかれている生育環境条件が、栽培種のそれと余りにもかけ離れているために、野生種が持っている形質を栽培種のそれと比較調査するには今回の方法は適当でないことが把握された。とくに今回の研究対象となっている果実生産力に関しては、野生種を栽培植物のように栽培すること、栽培条件下で栽培種と比較研究することの必要性が感じられた。現在までに収集した資料は、野生種のナシとしては、ニホンヤマナシ、アオナシ、ホクシマメナシ、マメナシがあり、栽培種のナシとしては、長二十世紀、愛宕、バートレット、鴨梨、慈梨、円杷梨、などがある。また、野生種のモモとしては、おはつモモ、高槻産の野生モモがあり、栽培種としては紅清水とテテラがある。ナシの場合には、野生種のうち、ホクシマメナシ(P.betulaefolia)とマメナシ(P.calleryana)は栽培種と種が異なるばかりではなく、子室数が栽培種の5に対して2であるから、当研究の主目的を達成するために必ずしも必要ではないと思われる。主として果実の大きさの変異の比較調査のための資料の一つとしてだけに用い、果実肥大に及ぼす栽培的手法と関連した研究の資料としては、あまり価値がないものと判断した。また、野生種のニホンヤマナシの場合、種子も大きく、果実の大きさは、個体によってかなり大きく変異することが分かったので、今後できる限り多くの個体を採集し調査研究するとことが、当研究を遂行する上で重要なことと思われた。モモの場合には、栽培品種や野生種においてその変異が比較的小さく、とくに野生種においては非常に小さいことが明らかになった。その理由はモモが核を持つことに由来しているのではないかと推測しているが、詳細な理由については今後の研究により明らかにしたい。果実肥大に関する細胞組織学的研究のための資料については、経時的に果実を採集したものについて調査研究中である。野生種の種子は大きく、果実中に占めるその割合も大きかったが、果実の大きさは小さくその変異も比較的小さかった。このことはモモの野生種と栽培種との間に果実肥大能力に関してはっきりとした差があるように考えられる。

土記の基礎的な調査研究に加えて、ナシおよびモモの野生種の果実肥大能力と栽培学的手法との関係を調査研究することが次の段階として重要なことと思われる。1.平成4年度に収集したホクシマメナシ(Pyrus betulaefolia)、アオナシ(Pyrus hondoensis)、ニホンヤマナシ(Pyrus serotina)、マメナシ(Pyrus calleryana)および栽培品種の長二十世紀(Pyrus serotina)、二十世紀(P.serotina)、愛宕(P.serotina)、の果実について,これらの果実肥大について細胞組織学的な調査研究を行いつつある。平成4年度に採集したニホンヤマナシおよびアオナシの穂木を、圃場に栽植されている栽培種に高接ぎした結果、ニホンヤマナシ4個体の高接ぎに成功した。次年度からの開花結実を試みる。その後、新たに21個体からの接穂の採集を行い今年度末に高接ぎをする予定である。平成5年度の春の開花期における野性種の花器の採集調査の結果、花柄の長さでは1.46cmから4.01cm、花弁の大きさ(縦径×横径)で147mm^2から349mm^2の変異がみられた。この他に毛の粗密にも変異がみられた。これらと採取地の地形等をも考慮して5群に分け以後の調査群とした。開花1カ月後の果実の大きさでは、横径で9.8mから11.3mまでの変異がみられた。また、収穫時の果汁の可溶性固形物含量においても、7.7%から13.9%までと大きな変異がみられ、栽培種の交配実性における変異とたいへんよく似ていた。平成4年度に採集できなかった野性種や栽培品種(大果形の和ナシ、西洋ナシ、中国ナシなど)の果実の収集をした。また、摘果樹と無摘果樹とから果実を収穫した。これらについての細胞組織学的な調査研究を行いつつある。5.モモについては栽培品種の“紅清水"および野性種の“おはつもも"と高槻産野生モモについて細胞組織学的な調査研究を行いつつある。今年度は主として成熟期の果実形質の比較を行った。果肉細胞の大きさを見ると野生梨と栽培梨の二十世紀との間にはまったく差がなっかたが、栽培梨の中の大果系の愛宕との間には差があり、あきらかに愛宕の方が大きかった。一方、果肉の厚さについては愛宕や二十世紀と野生梨との差は大きく、とくに大果系の愛宕は著しく、このことから明らかに細胞数も多いことが分かる。したがって、野生梨と栽培梨の果実の肥大機構の差は、主として細胞数の多少によるようであるが、栽培梨の大果系の果実においては細胞の大きさ、肥大能力にもかなりの差があるものと思われる。しかしいずれの場合においても、調査した野生梨と栽培梨の生育環境が全く異なること、とくに栽培梨は果実肥大に好適な条件が備わった環境で育てられていることを考慮しなければならない。また、可溶性固形物含量(Brix)を調査した結果、野生梨の多くのものが栽培梨に比べて低い可溶性固形物含量を示している。しかし、なかには13.9%と非常に高い値を示すものもあった。採集地14地点のうち5地点のものが11%以上の値を示し栽培梨として通用する可溶性固形物含量であった。一般に、野生梨の果実は小さくて堅く、果汁の量も少ないものも多かった。このために可溶性固形物含量を測定するための果汁の採集が困難なものもしばしばあった。
歴史まちづくり法と景観法の計画論的統合に関する研究

景観法が定める景観計画と歴史まちづくり法がいう歴史的風致維持向上計画および文化庁が推進する歴史文化基本構想の統合に向けて以下のことが有効である。(1)対象地域が保有する景観資源および歴史文化資源の掘り起こしとそれらの計画への位置づけの段階で、市民参加の下に作業を統合的に実施すること、(2)事業の事前協議プロセスへの外部専門家の参画をはかること、(3)高度地区や容積率などの都市計画法そのものを改正し、景観や歴史・文化の保全を都市計画の目的のなかに加えることが統合の目標となるべきである。景観法と歴史まちづくり法の統合的な計画論の樹立に当たって、(1)景観法のもとでの影観計画の現段階をあきらかにすること、(2)歴史まちづくり法のもとでの歴史的風致維持向上計画の現段階を明らかにすること、(3)文化庁が進める歴史文化基本構想の現段階を明らかにすること、(4)これらを通して景観と歴史文化を統合する際の計画手法に関して知見を得ることが必要である。第一に、(1)の論点に関しては、景観資源の洗い出しやその評価に関してはすでに手法が定着しつつあること、高度地区など他の都市計画手法との組み合わせによって景観整備の実をあげる手法が定着しつつあることが明らかになった。一方、景観計画の小刻みの修正が繰り返されるなど、微調整をスムースに反映する制度的な手続きが未整備であること、景観計画の法的な拘束力に関するスタンスの違いから計画へ盛り込むべき数値基準の考え方に自治体ごとに差がある点などが明らかになった。第二に、(2)および(3)の論点に関しては、網羅的な歴史資源をくみ上げる計画手法が一般化しつつあり、歴史に依拠した行政計画の手がかりが格段に補強されつつあること、しかし、これらを体系的に評価する手法が未開拓であることが明らかになった。第三に、(4)の論点に関しては、岐阜県高山市での具体的な作業を通して、都心から周辺農村へ至る段階的な濃度と整備手法を持った計画のあり方が実験的に明らかになりつつある。景観法と歴史まちづくり法の統合的な計画論の樹立に当たって、(1)景観法のもとでの景観計画の現段階をあきらかにすること、(2)歴史まちづくり法のもとでの歴史的風致維持向上計画の現段階を明らかにすること、(3)文化庁が進める歴史文化基本構想の現段階を明らかにすること、(4)これらを通して景観と歴史文化を統合する際の計画手法に関して知見を得ることが必要である。これまでに(1)の論点に関しては、平成21年度までの調査で明らかになっている。平成22年度において明らかになったのは、第一に、(2)の論点について、予算制度の改変に伴い、ソフト施策への計画の拡大が困難となり、歴史的風致維持向上計画の枠組み自体が従来の街並み環境整備事業とほぼ変わらないものとなった結果、景観整備に関する従来との差異がなくなりつつあるという現状が明らかになった。第二に、(3)の論点に関しては、歴史文化基本構想にかかわる計画への文化庁の補助事業が平成22年度で集結したのに伴い、全国20都市域の計画の全貌が明らかになった。とりわけ網羅的に有形及び無形の文化財を全域的にリストアップする手法が確立され、今後はこの整理と計画的な取捨選択の理論構築が必要であることが明らかになった。第三に、(4)の論点に関しては、昨年度の岐阜県高山市の旧市街地での調査に引き続き、平成22年度は郊外部の一色惣則地区という農村集落での具体的な作業を通して、農村集落における計画立案プロセスの標準化へむけたプロセスが明らかになりつつある。(2)及び(3)の論点については、平成22年度の調査で明らかになっている。(4)の論点に関しては、平成22年度の岐阜県高山市郊外部の一色惣則地区での調査に引き続き、平成23年度は高山市上宝町長倉という農村集落での具体的な作業を通して、農村集落における計画立案プロセスの標準化へむけたプロセスを明らかにした。並行して、歴史文化期本構想の一般都市での適用に関するマニュアル作りをおこなった。その結果、具体的な資源発掘から、それらの資源を計画に反映させる計画プロセスづくり、さらにはそれを景観計画にも反映させ、最終的には景観条例の条項として確定される手順について提案をおこなった。
変分問題のモース理論

Morse最急勾配流を構成し、その時間無限大の極限として一般臨界点解析を行うべく「初期条件から始めて、逐次変分汎函数を導入し、その最小化函数を求めることにより、その極限としてMorse流を構成する」に思い至り、これを「離散Morse流法」として提案した。「離散時間ごとで最小化性を活用出来る」離散Morse流の方法に新たな数理解析が見出されると思う。3年間の研究企画のもとで次のことが5つの論文に纏められた。(1)変分解析を利用できる離散Morse流法は「係数に対する滑らかさの弱い仮定」のもとで使えるため、特異点をその本質とする液晶・超伝導等物質科学問題の数理解析に加え、「滑らかでない多様体上での変分問題、非線形波動」に、また不均質媒質中のNavier-Stokes方程式にも適用される。(2)「局所積分評価・各点評価」を特徴とするこの解析は「大域的積分評価」の所謂有限要素解析よりは精密な解析であり、数値解析の基礎理論ともなるものと思う。Pisa, St.Peterburgなどでも離散問題の正則性解析は成されていないようである。(3)離散モース流の近似に依存しないDeGiorgi・Nash・Moser, Campanato評価などを得ることが出来た。これらの評価は解の構成問題に用いることが出来ると言う意味において放物型偏微分方程式に対するそれら評価よりは重要なものであり、「離散Morse流法」を実体あらしめるものである。多変数変分問題の臨界点解析の一般的理論の構築を目標として、モース流の構成を、調和写像を中心として、それに関連する重調和写像、p調和写像、非線形写像までを視野にいれて研究を進めてきた。今年度は主に調和写像型変分問題の離散的モース流(楕円・放物型偏微分方程式)の基礎理論の整備を進め、次のような成果を得た。1.連続空間における高次可積分性のGehring理論が差分偏微分方程式に適用できることを示した。時間的に階段状な空間において局所解析を行なうため、扱う局所的領域と時間差分巾との大小関係による分類を行ない、Calderon-Zygmundの被覆補題を検討して得られたものである。2.楕円・放物型差分偏微分方程式の解に対してHolder評価が時間巾に依存しないで成立することを示した。E.Di Beneditto-N.S.TrudingerとG.Wangの成果の自然な帰結として得られることに気づいたものである。3.Navier-Stokes方程式および非線形波動もRothe近似および離散的逐次最小化法を用いて近似解を構成し、その局所的評価を試みた。いづれも主要項の係数の滑らかさについて有界可測のみを課した条件の下での扱いである。2次元におけるNavier-Stokes方程式にはグラディエンドの高次可積分性が示された。非線形波動においてはその試みを始めたばかりである。次年度以降にM.Struwe教授との研究討論を行なう計画である。4.今年度後半にあって滑らかでない多様体間の調和写像の問題のモース流の存在問題に取り組み始めた。R.Schoen教授の教えをいただいて次年度以降の主要な研究課題とするつもりである。一般臨界点解析を目指して提案しました「Morse流の構成法」の基礎解析を続けました。調和写像型の変分問題にあってそのMorse流の構成問題をHolder空間に頼らずに直接Sobolev空間H^1(Ω)で扱うことが出来ます。近似解を変分問題の最小化性に訴えて構成しますのでその∂u/∂tなどの評価が容易に得ることが出来、「係数のHolder連続性に依存して得られるSchauder評価・Leray-Schauder理論」では扱えない問題もこの方法では扱えることがあることに気付きました。それは2階の主要項の係数に(Sobolev空間からの)未知関数が含まれ,空間変数に関して滑らかさのない係数を持つ問題であります。

したがって、超伝導や液晶の問題のように特異性を持つことに意義のある問題に直接適用出来ることとなり、この方法の特徴を表しています。「Nash-Moser型の放物型方程式のRothe近似解が近似に依存しないH評価を持つ」に引き続いて「Rothe近似のHolder空間での収束性を示しました。更に楕円・放物型差分・微分方程式系にたいしてCampanato評価の成り立つことを示しました。これはGehring・Giaquinta・Modicaの高位可積分性が離散問題においても成立することを示すことにより得られたものです。その証明のために使いました「離散問題に対するCalderon・Zygmundの被覆性理論」の検討には長期間を要しました。Rothe型近似調和型変分問題を中心に液晶・超伝導の問題で数値実験を行いました。特にその双曲型の問題で特異点・渦の移動問題で興味深い現象を見出し、その可視化を行いました。また極低温で振動をおこす問題の双曲型Ginzburg-Landau vortexが引力で衝突、エネルギー保存により再び跳ね返るところを数値実験で捉え、その挙動の可視化も行いました。「変分問題の最小化性・正則性」が「計算機による数値解析」に積極的に機能している様子が種々の問題で良く見て取れています。多変数変分問題の一般臨界点の数理解析を目指してきました。Morse流を構成してその"時間"極限として臨界点を求めるものです。1983年に提案した離散Morse流法を用いて、近似解を構成しその正則解析を徹底してMorse流を構成するに長期間取組んで来ました。離散Morse流に対する「Holder評価」、「Campanato評価」、「Harnack不等式」、「双曲型方程式へのCampanato理論の試み」などの正則性の基礎理論の整備がある程度自然なものに纏めることが成されたと思います。特に申請者にとりましては、非定常Navier Stokes方程式が次の汎関数の列1/h∫_Ω|u(x-hu(x))-u_<n-1>(x)|^2dx+∫_Ω|▽u(x)|^2dx,(n=1,2,...)をダイバージェンス・フリーのSobolev空間で扱えることに気付いことは嬉しいことでした。その扱いに最小化写像を使える利点がありますので、整備してきた差分偏微分方程式の正則性理論を用いてNavier-Stokes方程式の解の構成に、非線形波動の問題とともに取組で行きたいと思います。谷温之は圧縮性粘性流体の解析において境界からの影響、更に自由境界問題の扱いが多方面の各種問題で検討しました。W.Kendollによる調和写像の確率論は離散Morse流による扱いと共通するものを持ち、並列コンピュターとの扱いに適しており、前島信、田村要造達との研究討論をもっと進めたいと思います。下村俊はPainleve方程式を中心に非線型方程式の特異点解析・漸近解析で成果を得ました。これを展開して擬等角写像理論として調和写像の特異点解析に展開したく思います。また石川史郎は観測問題を関数空間上の多様体上の変分問題と定式化しました。海外の物理学者との交流も成されるようになり、数理解析研究としてのこれからの課題が見出されました。
地下水に含まれる硝酸塩の電気化学的分解除去

近年、地下水の硝酸塩による汚染が深刻化している。そのため様々な除去法が提案されているがコスト及び二次的な問題のため未だ実用化されていない。そこで本研究では従来の問題点を解決する手段として電気化学的な手法を検討した。従来、NO_3^-は中性、アルカル性溶液において安定な物質であるが、デバルダ合金はアルカル性溶液中でNO_3^-を速やかに還元する事が知られている。前年度は、この反応過程の解析を行い、銅がカソード反応材料として有効である事を見いだした。そこで銅を電極として中性溶液中においてNO_3^-のカソード還元を試みたところ、銅が優れた電極触媒能を有し、-1.2VvsSHEより卑な電位領域ではほぼ100%NH_4^+が生成することが明かとなった。本年度は反応機構に関してさらに詳細な検討を行った。その結果、中性溶液におけるNO_3^-の還元過程には、電気化学的にNO_2^-に還元される過程と水素発生に伴って電極上で生成した原子状水素によってNO_2^-を経ずにNH_4^+に直接還元される過程の二つが存在することが分かった。原子状水素によるNO_3^-の還元反応の速度定数の値は-1.2VvsSHEにおいて、電気化学的な過程の約10倍の値であり、高効率でNH_4^+が生成するのはこれに起因する。また応用研究としてより安価な還元手法である粉末金属を用いた方法を検討した。本研究では、銅担持鉄粉を考案し、その反応性を調べたところ電解法と同様に中性溶液中においてNO_3^-を速やかにNH_4^+まで還元できることが明かとなった。このときの還元コストは1円/kg(N-NO_3^-)と非常に安価であった。以上、検討を行った方法はいずれも還元生成物であるNH_4^+の除去が必要となる。しかしNO_3^-のN_2への還元反応に比べ、NH_4^+のN_2への酸化反応は多くの研究者によって見いだされており、今後有効な電極触媒或いは触媒が開発される可能性が高い。これが実現すれば銅担持鉄粉を用いた硝酸イオンの還元プロセスを用いた有効なNO_3^-除去法が確立できると考えられる。
戦後日本の文化形成と女性の役割

この研究では、昨年収集した名簿をもとに、全国の女性地方議員(県会議員、東京都議会議員、市町村議員)を対象に、その社会的背景、政治的社会化、議会活動、選挙活動などと並んで戦後日本における政治を媒介とする女性と文化の形成について、アンケート法による調査を実施した。調査は、改選時期を迎えている自治体については少しずらして実施されたが、原則として1994年10月1日現在で行なわれ、発送総数は2,117、回収数900(回収率46.8%)であった(県議会45名、市区議会580名、町議会344名、村議会29名、議会不明2名)。その結果、戦後日本における政治的な文化形成と女性の役割に関連した問題に限定してみると、女性が参政権を獲得して半世紀、その間に女性の政治に対する意識に変化があったかどうかを聞いた質問では、「あった」とする回答が村議会で8割、他のレベルはいずれも9割に達した。それではこの変化が「いつ頃からか」とする質問では、どのレベルでも「戦後すぐ」と「昭和60年からの5年間」で多かった。(村議会では昭和50年代の5年間も多い)。さらに、その変化の具体的内容は実に様々であったが、戦後すぐの時代は選挙権の獲得や平和憲法の制定など、また昭和60年代以後では政治腐敗と並んで女性が積極的に政治の世界へ踏み込んでいった出来事(女性自身の意識変化だけでなく、女性を見る社会=男性の側の意識変化)がとり上げられていた。したがって、戦後日本における女性にとっての政治文化は、戦後直後は上からの変化であったのに対し、昭和5060年前後からは、次第に女性自身が主体的に政治へ関わり始め、それによって日本の政治文化も大きく変化してきている、その現われの一つが女性議員の増加および女性の投票率の高さであると考えることができる。
経営者の会計的裁量行動と実体的裁量行動の代替関係及び抑制に関する実証分析

2000年以降のわが国企業のデータを用いて,経営者の会計的裁量行動と実体的裁量行動の関係を分析した。会計的裁量行動は米国SOX法成立後(特に大手監査法人のクライアント企業)に実体的裁量行動はJ-SOX後に減少していた。このことはJ-SOXと事前の法規制によるコーポレートがバンスと監査の変化が会計的裁量行動と実体的裁量行動を双方抑制したことを示唆する。大手監査法人と中小監査法人間の監査法人の交代,利益ベンチマークをかろうじて達成した企業における両裁量行動においても,海外の文献で報告されている明確な代替関係は見られなかった。平成26年度は次の分析を行った。・いわゆる会計・監査の厳格化による会計的裁量行動から実体的裁量行動への移行を検討した。会計的裁量行動はJones (1991)のモデルを基礎に裁量的会計発生高を計算し,実体的裁量行動はRoychowdhury (2006)のモデルを使用して,売上高操作,裁量的費用の削減,過剰生産について推定し,統合した指標を作成した。そして,会計的裁量行動と実体的裁量行動の代理変数における時系列的変化を観察した。大きな裁量行動の転換点として考えられるものとして,2002年の米国サーベンス・オックスリー(SOX)法の成立,わが国では2006年の金融商品取引法の成立がある。この間にも会社法の改正,監査基準の改定等の企業会計に関する改革が行われている。本研究では(1)SOX法成立前,(2)SOX法成立後から金融商品取引法成立前,(3)金融商品取引法成立後の3期間にわけて,会計的裁量行動と実体的裁量行動を追跡した。まず,会計発生高,実体的裁量行動の指標の絶対値の動向を見ると,SOX法成立前に比べて成立後の方が絶対値が大きく,裁量行動が増加している傾向がうかがえたが,会計的裁量行動から実体的裁量行動への移行は観察されなかった。次に重回帰分析の結果は,SOX法成立後に会計的裁量行動が減少し,金融商品取引法制定後に実体的裁量行動が増加している結果が得られている。・上記とは別に会計的裁量行動の一つである会計方針の変更の基礎的分析を近年のデータを追加して行った。会計方針の変更について,利益マネジメント研究で検証されてきた仮説を確認し,会計方針の変更に関する研究を再考した。分析の結果は,新しいデータを加えても,会計方針の変更がこれまで検討されてきたいくつかの仮説と整合する可能性を示唆していた。平成27年度は次の分析を行った。・前年度の会計的裁量行動から実体的裁量行動への以降を検討したが,本年度はさらにこの分析を監査の質を考慮に入れて分析を行った。具体的には,米国での会計スキャンダル及び上場企業会計改革および投資家保護法(Public Company Accounting Reform and Investor Protection Act of 2002,またはSarbanes-Oxley act,以降SOXとする)の成立及び金融商品取引法(以降J-SOXとする)の成立が,わが国の利益マネジメントに影響しているかどうかを監査の質の視点を追加して分析を行った。これについては2つの考え方がある。(1)わが国の監査法人と提携している米国の監査法人を通じて,日本企業の利益マネジメントについても影響を与える可能性がある。この場合,わが国の大手監査法人に監査を受ける企業の利益マネジメントが減少する。(2)わが国の大手監査法人はもともと監査の質が高いため,様々な改革の影響はそれまで監査の質が低かった中小監査法人のクライアントに表れるという考え方である。・分析の結果,SOXの成立後,わが国大手監査法人のクライアント企業の会計的裁量行動が低下していた。これに対し,J-SOX法成立後は大手監査法人,中小監査法人のクライアント企業双方で,実体的裁量行動の低下が観察され,さらに中小監査法人のクライアントの方がその低下の程度が大きかった。前者は前段落の(1)に,後者の(2)と関係すると考えられる。しかしながら会計的裁量行動と実体的裁量行動の代替関係は検出されなかった。・利益マネジメントの程度の一つの検出方法である,利益ベンチマークの達成を用いた分析にJ-SOXを加味した分析も行った。これは利益マネジメントによるベンチマーク達成に関する代替関係に拡張可能である。・SOX,J-SOXによる会計的裁量行動と実体的裁量行動の移行に関して監査の質の分析を加えた。また前年度までのデータについて,さらに年度を追加する作業を終了させた。・2015年度は上記をディスカッション・ペーパーとして完成させた(刊行は2016年4月)。・前年度の分析についてデータを追加している。・利益マネジメントの程度の一つの検出方法である,利益ベンチマークの達成を用いた分析も追加して行った。・以上から上記の評価とした。・会計・監査の厳格化による会計的裁量行動(AEM)と実体的裁量行動(REM)の関係を検討した。そこでは(1)米国SOX法成立前,(2)米国SOX法成立後から金融商品取引法成立前,(3)金融商品取引法(J-SOX)成立後の3期間にわけて,AEMとREMを追跡した。その結果は,AEMは(2)に,REMは(3)に減少していた。さらにSOX法の成立後,大手監査法人のクライアント企業のAEMが低下していた。一方J-SOX法成立後は大手監査法人,中小監査法人のクライアント企業双方で,REMの低下が観察され,中小監査法人のクライアントの方が低下の程度が大きかった。

このことはJ-SOXと事前の一連の法規制が財務報告の質を改善したと解釈できる。・J-SOXの影響について,利益ベンチマークの達成を用いた分析も行った結果,減益回避行動が衰退していた。この利益マネジメントの結果は上記と矛盾しない。・大手監査法人と中小監査法人,大手監査法人と中小監査法人間の監査人の交代に関するAEMとREMの実施に関する代替/抑制関係を分析した,また利益ベンチマークをかろうじて達成した企業にサンプル対象企業を絞る分析も行った。一部大手監査法人のクライアント企業でAEMやREMの低下や増加が観察されたが,AEMとREMとの間の代替/抑制関係に関する明確な証拠は観察されなかった。分析を精緻化する必要である可能性はあるが,海外の文献で公表されているAEMとREMの明確な代替関係は見られなかった。・上記とは別にAEMの一つである会計方針の変更の分析を近年のデータを追加して行った。会計方針の変更に関する研究を再考するために,これまで利益マネジメント研究で検証されてきた仮説を検証した。分析の結果は,新しいデータを加えても,会計方針の変更がこれまで検討されてきたいくつかの仮説と整合していた。2000年以降のわが国企業のデータを用いて,経営者の会計的裁量行動と実体的裁量行動の関係を分析した。会計的裁量行動は米国SOX法成立後(特に大手監査法人のクライアント企業)に実体的裁量行動はJ-SOX後に減少していた。このことはJ-SOXと事前の法規制によるコーポレートがバンスと監査の変化が会計的裁量行動と実体的裁量行動を双方抑制したことを示唆する。大手監査法人と中小監査法人間の監査法人の交代,利益ベンチマークをかろうじて達成した企業における両裁量行動においても,海外の文献で報告されている明確な代替関係は見られなかった。・2014年度は,会計・監査の厳格化による会計的裁量行動から実体的裁量行動への全体的移行を取り扱った。2013年までのデータを用いて分析を行い主要な結果を導出しているが,2014年度末から2014年のデータを追加する作業を行っている。この移行の分析に関する分析は頑健性のチェックを残しているが主要部分の結果は導出されている。・また会計的裁量行動の一形態である会計方針の変更の分析については基礎的分析を終了した。・以上から,上記の評価とした。・会計的裁量行動と実体的裁量行動と代替関係が成立するかどうか,J-SOXに伴う内部統制とは別にコーポレートガバナンスの観点から分析を加えたい。会計的裁量行動と実体的裁量行動の代替関係の分析においては,実体的裁量行動が実施される結果が報告されることが多いが,実体的裁量行動が抑制される状況がないか検討可能である。・企業が目標利益への到達行動に伴う利益マネジメントに対するJ-SOXの影響については,既にディスカッション・ペーパーにして発行した。次にこの目標利益の達成に,この代替関係が成立するかどうか検討できよう。2つの裁量行動を組み合わせるとすると,片方が増えれば片方が減るので代替関係が成立する。目標利益としては,ゼロ利益(つまり損失回避),前年度利益(減益回避),予想利益が一般的である。
新しい原理に基づく光線空間情報リアルタイム取得装置の研究

本研究では新しい原理に基づく「光線空間カメラ」の研究を行った.光学系による光線の制御と2次元イメージャの後段の信号処理とを組み合わせることによって,原光線情報を復元する新しい光線取得原理を開拓した.光線空間データをラドン変換したデータのうち,光線空間の軌跡の直線性の強い領域だけについて投影データを取得し,これから原光線データを復元する手法を確立し,最大で1画素あたり約10本の光線に相当するデータを得ることに成功した.本研究では新しい原理に基づく「光線空間カメラ」の研究を行った.光学系による光線の制御と2次元イメージャの後段の信号処理とを組み合わせることによって,原光線情報を復元する新しい光線取得原理を開拓した.光線空間データをラドン変換したデータのうち,光線空間の軌跡の直線性の強い領域だけについて投影データを取得し,これから原光線データを復元する手法を確立し,最大で1画素あたり約10本の光線に相当するデータを得ることに成功した.本研究では新しい原理に基づく「光線空間カメラ」の研究を行うことを目的としていた.1画素で1本の光線を取得するという従来のカメラの概念にとらわれず,光学系による光線の制御と2次元イメージャの後段の信号処理とを組み合わせることによって原光線情報を復元する新しい光線取得原理を探求することを目指した.まず,1次元の平行カメラ列から取得した光線空間データの断面は直線群からなるという,光線空間の強い構造性を積極的に利用し,直線の方向にデータを重畳して1次元データに射影する方法を検討した.これは光線空間データのRadon変換を行っていることに相当する.原理的には360度の全方向に射影したデータがあれば,信号処理により原光線データが一意に復元できることが知られている.本研究では360度の全方向ではなく,光線空間の直線性の強い領域,すなわちある限定された範囲内の奥行きにある物体の軌跡の部分だけから射影データを取得し,その射影データから周波数領域でのフィルタリング及び逆Radon変換によって,原光線データを復元する手法を確立した.計算機によるシミュレーションにより,最大で1画素あたり10本の光線に相当するデータが得られることを確認し,等価的に1つの画素で複数の光線を取得できる基本的な原理の検証を行い,有効性を確認した.この成果により,光線制御光学系・2次元イメージャ・信号処理装置の全体を一体とした新しい光線情報取得装置の新しい原理の開拓に成功したと言える.今後は上記Radon変換を光学系により行う手法の検討,リアルタイム信号処理部分の構築および,それらを統合して実際の光線取得装置へと組み上げていく予定である.本研究では新しい原理に基づく「光線空間カメラ」の研究を行うことを目的とした.1画素で1本の光線を取得するという従来のカメラの概念にとらわれず,光学系による光線の制御と2次元イメージャの後段の信号処理とを組み合わせることによって原光線情報を復元する新しい光線取得原理を探求することを目指した.まず,光線空間データをRadon変換したデータのうち,光線空間の軌跡の直線性の強い領域,すなわちある限定された範囲内の奥行きにある物体の軌跡に相当する領域だけから射影データを取得し,その射影データから周波数領域でのフィルタリング及び逆Radon変換によって,原光線データを復元する手法を確立し,最大で1画素あたり10本の光線に相当するデータが得られる手法を開拓した.次に,上記Radon変換とサブサンプリングを光学系により行う手法を検討した.例として凸レンズによる結像系を考え,イメージャの実像を3次元シーン内部の物体周辺に定位させることによって,光線空間の軌跡の直線性の強い領域において多数の光線の重畳情報に相当する射影データを取得することが可能であることを示した.これによってイメージャのセンサの実像を空間内で走査させるような光学系によって,Radon変換における射影方向を走査させることが可能であることが明らかとなった.これらの成果により,光線制御光学系・2次元イメージャ・信号処理装置の全体を一体とした新しい光線情報取得装置の新しい原理の開拓に成功したと言える.