浜松ホトニクスの HOT な情報マガジン[ハマホット] 2010 夏 vol.6 発行元 〒430-8587 静岡県浜松市中区砂山町325-6 日本生命浜松駅前ビル TEL:053-452-2141 FAX:053-456-7889 jp.hamamatsu.com キリトリ線 2009年12月 代表取締役社長就任 POST CARD 料金受取人払郵便 浜北支店承認 晝馬 明 434 8790 201 新社長インタビュー 差出有効期間 平成23年10月 31日まで (切手不要) 静岡県浜松市浜北区平口5000 浜松ホトニクス株式会社 行 キ リ ト リ 線 MEMS技術で近赤外感度をアップさせた次世代のSiデバイス 赤外高感度Siデバイス 最新技術を用いた科学計測用CMOSイメージセンサ搭載 ORCA -Flash2.8 不思議なナノホトニクスの世界 第2回 近接場光 この印刷物は、FSC認証紙と植物油インキを使用しています。 photo:はままつフラワーパークのあじさい (浜松市西区舘山寺町) と、 裏面入射型CCDイメージセンサ Q. 米国子会社に合計25年いらした経験から、浜松ホトニクス Q. 今後、どのように事業を展開されますか? 本社に対してどのようなイメージをお持ちでしたか? 昨年12月に代表取締役社長に就任した晝馬 明。 晝馬輝夫前社長(現会長)の後を継ぎ、 今後の浜松ホトニクスをどんな方向に舵取りしていくのかを聞いた。 晝馬 明 略歴 Q. 日本に来てから気づかれたことはありますか? 1956年生まれ 1981年 米国 ニュージャージー州ラトガース大学卒業 1984年 浜松ホトニクス株式会社入社/米国ハママツ・システムズ・インクに出向 1996年 米国 ホトニクス・マネジメント・コーポレーション副社長就任 2003年 浜松ホトニクス株式会社理事委嘱 2005年 米国 ハママツ・コーポレーション社長就任 2009年 浜松ホトニクス代表取締役社長就任 量子カスケードレーザ 01 HAMA HOT ! 分光器ヘッド 分光器モジュール HAMA HOT ! 02 携帯音楽プレイヤーにはCD1000枚分 くらいの曲が入っている Q. 社長に就任されたとき「現状維持はあり得ない」と言われ Q. 新社長としてどのような役割を果たしていかれますか? Q. プライベートな話題になりますが、社長のご趣味は何ですか? Q. 大学時代はコンピュータサイエンスを専攻されていたとか……? ていました。 Q. そのほかにモットーはおありですか? 2010年度入社式にて 03 HAMA HOT ! HAMA HOT ! 04 赤外高感度Siデバイス 浜松ホトニクスでは独自のレーザ加工技術を利用し、Si検出器の入 射面に特殊な凹凸構造を形成して、波長900 nm以上の近赤外域で大 幅に高感度化する技術を開発しました。この技術を応用することに より、安価で取り扱いが簡単なSi近赤外検出素子の量産化が可能と なり、セキュリティ分野をはじめ、光通信、温度計測、蛍光測光な どへの応用展開が期待されます。 赤外高感度Si APDの分光感度特性例 Technology 本技術は、短パルスレーザ加工を用いてシリコン上にミクロンオーダーの特 殊な凹凸構造を形成するものです。これにより通常は透過してしまう近赤外光 S11518シリーズ 60 を閉じ込め吸収率を増やすことによって近赤外域の高感度化を実現しています。 通常、素子の高速化のためには薄型化が必須であり、また長波長の光電吸収に は素子の厚さが必要であることから応答速度と感度はトレードオフの関係とな ります。しかし、この技術では素子を厚くする必要がないため高速と高感度を 併せ持った検出器の実現が可能となります。 50 40 30 S11519シリーズ 20 従来タイプ 10 Lineup 0 400 赤外高感度化技術を応用した製品として、Si PIN フォトダイオードを4品種、Si 当社では、本技術を応用した赤外高感度Siデバイス(Si PIN フォト ダイオード、Si APD、CCDイメージセンサ)を製品化し、3月より サンプル販売を開始しました。 (Typ.Ta=25℃,M=100) 70 受光感度(A/W) MEMS技術で近赤外感度をアップさせた次世代のSiデバイス 600 800 1000 1200 波長(nm) APDを4品種、CCDイメージセンサを3品種そろえました。いずれも本技術により、 従来製品の仕様をほとんど変えることなく近赤外域の感度を大幅に向上しています。 赤外高感度CCDイメージセンサの分光感度特性例 Siフォトダイオード 大 面 積 高 感 度 低 電 圧 赤外高感度 赤外高感度Siフォトダイオードの分光感度特性例 (Typ. Ta=25℃) 0.8 受光感度 QE=100% UP 0.6 受光感度(A/W) 高 速 赤外高感度 Si APD 赤外高感度 CCDイメージセンサ 0.4 0.2 製品番号 従来製品 受光部 パッケージ 主な用途 S11498 S9055 φ0.2 mm TO-18 S11498-01 S9055-01 φ0.1 mm TO-18 1 Gbps 光データリンク (850 nm) S11499 ― φ3 mm TO-5 S11499-01 S3759 φ5 mm TO-8 S11518-10 S8890-10 φ1 mm TO-5 S11518-30 S8890-30 φ3 mm TO-8 S11519-10 S8890-10 φ1 mm TO-5 S11519-30 S8890-30 φ3 mm TO-8 S11500-1007 S7030-1007 24×24 μm 1024×128 画素 S11510-1106 S10420-1106 S11510-1006 S10420-1006 (Typ.Ta=25℃) 100 S11500-1007 S11510-1106 S11510-1006 90 80 YAGレーザ(1064 nm) のモニタ、科学計測、 NOx検出など YAGレーザ検出 (1064 nm) など ハンディタイプの 14×14 μm セラミック ラマン分光器 2048×64 画素 非冷却 (波長700∼1100 nm) 14×14 μm 1024×64 画素 量子効率(%) 種類 70 従来タイプ 60 50 40 30 20 10 0 200 400 600 800 1000 1200 波長(nm) 従来タイプ 赤外高感度 Siフォ Si フォトダイオ オード 0 200 お問合せ先 400 600 800 波長(nm) 05 HAMA HOT ! 1000 1200 KPINB0368JA 固体事業部 固体営業部 〒435-8558 静岡県浜松市東区市野町1126-1 TEL:053-431-0201(営業直通) FAX:053-434-5184 E-mail:[email protected] HAMA HOT ! 06 最新技術を用いた 科学計測用CMOSイメージセンサ搭載 オルカ-フラッシュ 特長 用途 低ノイズ 3 electrons (r.m.s.) 科学計測用CMOSイメージセンサ FL-280は、オンチップCDS回路の採 用により、 低ノイズ化を実現。これまでの冷却CCDイメージセンサに 比べて低い読み出しノイズ3 electrons(r.m.s.)を達成しました。 R DIGITAL CAMERA ORCA-Flash2.8は、最新技術を用いた科学計測用CMOSイメージセンサを 搭載し、280万画素の高解像度でありながら、45 フレーム/秒※の高速読み出 しと3 electrons (r.m.s.)の低読み出しノイズを同時に実現したデジタルカ メラです。 これまで、CMOSイメージセンサを用いたカメラは、高い解像度とリーズナ ブルな価格により、民生やセキュリティ、放送用等を中心に普及してきまし たが、感度やノイズ特性が重要となる科学計測分野では、CCDイメージセン サを用いたカメラが主流となってきました。ORCA-Flash2.8は、科学計測用 として設計されたCMOSイメージセンサFL-280と、その性能を最大限に引き 出す駆動回路、リアルタイム補正機能等を搭載することで、これまでの CMOSイメージセンサカメラの常識を打ち破る高い感度と画質を 実現。周辺装置とカメラの撮像タイミングをコントロ ールする多彩な外部同期機能、タイミング出力機能に より、幅広い用途で最適なイメージングが可能です。 ※サブアレイ読み出しを用いることで最速1273 フレーム/秒まで可能です。 高解像度 2.8 M pixel 280万画素(1920(H)× 1440(V) )の高解像度ながら、高速読み出しを 実現しています。 高速読み出し 45 高速Ca2+イメージング レシオイメージング FRET TIRF GFPを利用した細胞内機能の観察 タイムラプス蛍光イメージング 微細形態観察 リアルタイム共焦点顕微鏡 蛍光 in situ ハイブリダイゼーション (FISH) FAでの画像入力 半導体観察・検査 X線シンチレータの読み出し フレーム/秒(1920 × 1440 pix.) 最速1273フレーム/秒 45フレーム/秒(全画素)の高速読み出しに加え、サブアレイ読み出し を用いることで、読み出しノイズ特性を犠牲にすることなく最速1273フ レーム/秒(1920 (H)× 8 (V) )までの高速化が可能です。 撮像例 高感度・高解像度イメージング例 高ダイナミックレンジ 4500:1 オンチップマイクロレンズの採用による高感度と4500:1の高ダイナミッ クレンジを実現しました。 外部同期 幅広い用途で最適なイメージングを実現するため、周辺装置とカメラ の撮像タイミングをコントロールする各種の外部同期機能、タイミン グ出力機能を備えています。 三重染色のスーパーインポーズ(試料:FluoCells prepared slide #2) お問合せ先 システム事業部 システム営業部 〒431-3196 静岡県浜松市東区常光町812 TEL:053-431-0150(営業直通) FAX:053-433-8031 E-mail:[email protected] 07 HAMA HOT ! HAMA HOT ! 08 不思議なナノホトニクスの 世界 解説:浜松ホトニクス 中央研究所 材料研究室 廣畑 徹 回折限界のイメージ 伝播光 先端の細いファイバ いくらでも局在化できる近接場光 回折限界の打破 第2回 近接場光 近接場光は、物体の半径程度の領域にのみ存在することから、さまざまな性 質が出てきます。伝播光は、レンズによって集めることができますが、厳密に 可視光、紫外光、赤外光、X線……光にはさまざまな色や性質がありますが、 は一点に集めることができません。伝播光は波であるため広がる性質があり、 これらは波長が異なるだけで全て同じ光の一種です。 波長程度より小さなところには集められないのです。これを「回折限界」と呼 光の波長より狭い部分は通過することができない。 つまり、伝播光を一点に集光することには限界がある。 ところが、ナノレベル の世界に目を向けてみると、 んでいます。しかし、近接場光は伝播しない光であるため広がる性質はなく、 これらの一般に知られている光とは少し違った性質を持つ不思議な光の世界があります。 先ほどの粒子に発生した近接場光の例では、粒子のサイズが波長よりずっと小さくても、その周りに半径程度に局在した ※ 光の場を形成することができるのです。近接場光が局在する領域は、波長に関係なく物体の大きさのみに関係することか シリーズ第2回目は、 「近接場光(きんせつばこう) 」をテーマに、 ら、理論上は近接場光に回折限界は存在しないと言えます。伝播光を使う光学顕微鏡には「回折限界」による分解能の限 近接場光の性質と近接場光を利用した浜松ホトニクスの取り組みを紹介します。 界があるのに対し、近接場光は「回折限界」を超えて光を集めることができるため、波長以下のサイズの物質を観察する 顕微鏡「近接場顕微鏡」に用いられています。これはナノホトニクスを切り開く強力なツールとなっています。 ※ナノは10億分の1メートル 伝播光 (反射光・散乱光) 近接場光 回折限界の打破だけが近接場光の応用ではない ―波長変換への応用 浜松ホトニクスの挑戦― しかし近接場光は「回折限界」を超えるだけのものではありません。むしろそれ以上の性質があるのです。その性質を引 伝播しない光(近接場光) き出すことこそが、近接場光の本質的な応用であると捉えています。近接場光が回折限界を超えるほどの微小な光でも、光 としてのエネルギーは持っており、さらに物体に対しエネルギーを作用させることができます。この性質を生かし、私たち 私たちは光を目で捉えて感じています。物体が発した光、 は近接場光を用いて光の波長変換を行うことに挑戦しています。 あるいは物体で反射・散乱された光が私たちの目に到達して 初めて、物体を認識することができるのです。しかし、もう 少しミクロな世界でこの現象を考えてみると、多少、様子が 通常では色素に吸収されない長い波長(赤外)の伝播光を、微粒子化した色素(ナノ色素)に照射してみました。光子エ 入射光 違っています。今、光の波長よりも小さな粒子に光を照射し ネルギーの大きさが十分になければ、光は色素に吸収されることはなく、色素発光の現象は見られないはずです。ところが た場合のことを考えてみましょう。光は粒子によって散乱さ この実験では赤外光を照射することにより、入射した れ、広がって遠方に運ばれていきますが、このときに粒子の 光より短い波長の光(可視光)が色素から放出された 半径程度の領域にも局在する光が存在しています。この粒子 のです。つまり、色素の中で長波長から短波長への波 の周りにまとわりついている光は伝播しない光であるため、 長変換が行われたことになります。光エネルギーは波 微小物質 私たちは見た目だけではその存在を知ることができません。 長の逆数に比例するため、この現象は、小さなエネル これが「近接場光」です。これに対して通常の伝播できる光 ギーの長波光が、大きなエネルギーの短波光に変換さ を伝播光と呼びます。 れたとも言えます。 近接場光の概念 実験イメージ ナノ色素 可視光 色素が可視光を発光している様子 赤外光 09 HAMA HOT ! HAMA HOT ! 10 不思議なナノホトニクスの 世界 電子管 事業部 波長変換のイメージ 色素発光 伝播(散乱)光 では、なぜ長い波長の光がより短い波長の光になって放出されたの LIGHTNINGCURE LC-L5 UV-LEDユニット ライン照射型UV-LEDユニット スポット光源で多くの実績を積み上げてきた浜松ホトニクスから、UV光源 ナノ色素 の「新しいカタチ」 、ライン照射型UV-LEDユニットのご提案です。これまで培 ってきた技術を盛り込んだLC-L5は、独自の冷却構造と専用光学系により、 でしょうか? LED素子の特性を最大限に引き出し、相反する2つの重要な要素である「高出 それには近接場光が大きく関係しています。この現象をナノレ ベルまで拡大して見てみましょう。この場合では赤外光の照射に 力」 「長寿命」を高い次元で達成しました。 入射光 さらに低消費電力、低発熱、瞬時点灯/消灯により、環境負荷低減、コス よってナノ色素の周りに発生した近接場光が、その周辺の他のナ ノ色素に吸収され、色素発光として外部に放出されたのです。 ではなぜ、本来吸収されない光(光子エネルギーが低い光)を 入射したにも関わらず、その近接場光だけは色素に吸収されたの 近接場光 ト削減、生産性向上に貢献します。 吸収された 近接場光 色素に赤外光を照射することにより 近接場光が発生する。 従来のランプ方式では困難だった新しい生産プロセスを実現でき、UV印刷 装置・各種生産設備への導入が進められています。 周りの色素が発生した近接場光を吸収し 励起することにより色素が発光する。 ラインナップも豊富に取り揃え、ワークサイズに合った照射幅と波長(385 nmまたは365 nm)をお選びいただけます。 でしょう? 伝播光は波長の周期で一定に波打っています。それに対し、近接場光は微粒子化 用途例 した色素の近傍に局在している光です。近接場光の源であるナノ色素が光の波長よ り小さくなると、波長周期よりも急激に空間変化する電場を作り出します。この影 伝播光と近接場光の比較 (電場分布) ■ UVインクの乾燥 ■ UV接着剤の硬化 ■ UVコーティング 近接場光の作り出す電場 響により、ナノ色素内の分子は光が持つ電場振幅を均等に感じず、分子の揺すぶり が大きな所と小さな所が存在することになります。これにより分子内に歪みが生じ、 ■ 半導体・液晶の露光 ■ 各種UV照射実験 伝播光の作り出す電場 格子振動(フォノン)というエネルギーが発生します。振動=熱ですので、これは 分子 熱エネルギーを受け取ったと表現しても良いでしょう。このエネルギーが、元の光 の光子エネルギーに加えられ、光が吸収されるまでのエネルギーに達したのです。 この熱エネルギーは微小な色素が閉じ込められている巨視的な場から得ていま す。近接場光が発生しているミクロ的な場ではエネルギーの保存則が成り立ってい 分子 伝播光 歪み 近接場光 (分子から見て)空間で均一 ないように見えても、全体ではちゃんと成り立っているのです。 近接場内の分子は 局所的に不均一電場を受ける ↓ 分子内の歪み ↓ エネルギー(格子振動)が発生 230 kV開放型マイクロフォーカスX線源 L10801 このような特殊なエネルギーのやり取りが行える不思議な世界を近接場光は提供 マイクロフォーカスX線源を使用したX線非破壊検査は、PCや携帯電話な してくれます。 どに使用される実装基板や電子部品の検査で主に採用されています。 伝播光と近接場光の比較 この波長変換技術は物質との新しい光反応を利用しており、従来の光では不可能 機械部品・厚い金属部品のボイド・ 内部構造欠陥のX線非破壊検査が可能 伝播光とナノ色素の反応 今回、弊社従来品よりさらに高出力なマイクロフォーカスX線源を開発し、今ま 近接場光とナノ色素の反応 で難しかった機械部品や厚い金属部品の高解像度X線検査が可能となりました。 だった極めて自由な波長変換方法として期待されています。将来的には、この技術 (赤外光⇒可視光)とSi検出器を組み合わせることにより、赤外域に感度のないSi 検出器でも赤外光が検出できるようになるかもしれません。 光の吸収に必要な エネルギーの大きさ 格子振動の エネルギー 光の エネルギー 光の エネルギー 特長 近接場光の エネルギー ■ 高出力:230 W ■ 管電圧:20 kV∼230 kV ■ 管電流:0μA∼1 mA なお、近接場光を用いた波長変換の研究結果は、東京大学大津研究室との共同研 光のエネルギーの大きさが十分なけ れば、光は吸収されない 究の成果です。 光のエネルギーの大きさが十分なく ても、格子振動のエネルギーを手助 けして光が吸収される ■ 高電圧ケーブル不要でメンテナンス簡単: 高圧電源と本体を一体化 ■ 最小分解能:4μm Typ.(X線チャート使用時) 撮像例 右図、左の画像は、L10801による電解コンデンサ のX線透視画像です。右の破線部拡大画像では内部 素材の巻き形状が確認でき、不具合検査に有効です。 電解コンデンサ:470 μF、φ50 mm、高さ110 mm 撮像条件:管電圧 200 kV、管電流 40 μA POINT □近接場光は、光の波長よりも小さい微小な物体の 半径程度の領域に局所的に存在する □浜松ホトニクスと東京大学との研究により 近接場による光の波長変換を見つけ出した □近接場光は伝播しないため目で捉えられない □今後、波長変換を応用する研究を進めていく □近接場光は光の波長よりも小さく集めることができる 11 HAMA HOT ! お問合せ先 電子管事業部 電子管営業部 〒438-0193 静岡県磐田市下神増314-5 TEL:0539-62-5245(営業直通) FAX:0539-62-2205 E-mail:[email protected] HAMA HOT ! 12 ア ン ケ ート に ご 協 力 く だ さ い Quantaurus-Tau(カンタウルス タウ) システム 事業部 励起光源・検出器・光学系をコンパクトに一体化 簡単・短時間で高精度な蛍光寿命測定 下記アンケートにお答えいただいた方、先着 100名様に、社名入りボールペンをプレゼント Quantaurus-Tau(カンタウルス タウ)は、励起光源や検出器、光学系などを コンパクトに一体化した小型蛍光寿命測定装置です。 今まで、研究者が測定の際に時間と手間をかけていた、光源や光学系をはじ めとする構成品の選定や調整を必要としません。試料を専用のサンプルホルダ にセットし、測定条件(数項目)を指示するだけの簡単操作で、高精度な蛍光 寿命測定・PLスペクトル測定を行うことができます。基本的な測定ならば、 わずか45秒ほどで計測結果までを導き出すことが可能です。 特長 ■ 試料をセットし、測定条件を指示するだけの簡単操作 ■ 溶液・粉体・固体の試料に対応 ■ 7種類(波長)の励起光源を選択・切り替え可能 ■ 3タイプの検出器を用意(スタンダード/近赤外対応/高感度対応) 編集後記 今号は、代表取締役社長に晝馬明が 就任して以来、初めて発行する HAMA HOT!です。Hot Interview では、新社長が掲げるホトニクス のビジョンから趣味の話まで、多 岐にわたり語ってもらいました。社内では新社長を 「明さん」と呼ぶ古参社員も多いことから、親しみやす い人柄という印象は持っていましたが、私自身、新社 長と直接顔を合わせたことがないので、このインタビ ューは読者の皆様だけでなく、社員の私にとっても新 社長のことを知る良い機会となりました。趣味がクラ シック音楽鑑賞ということで、私にも共通の話題が! 話す機会が訪れた際には、音楽を話題に会話をしたい と思います。(といっても場を持たせるほど詳しくはな いのですが 笑) インタビューで新社長は、「現状維持はあり得ない」が モットーであると語っています。今号で6回目の発行 となるHAMA HOT!。新社長のモットーに倣って、常 に新しい切り口で皆様にHOTな情報を提供できるよ う、スタッフ一同努めます!(言ってるそばから締め の言葉がいつもと同じになってしまいました。) (編集部/清水) いたします。 個人情報のお取扱いについて 本アンケートによって集めた個人情報は、弊社からのプレゼント送付や、より良い誌面づくりに反映するた めに利用いたします。それ以外にも、弊社の販売促進に関わる情報をお客様にお届けする場合、もしくは何 らかの理由でお客様に連絡をとる必要が生じた場合に利用いたします。 下記のアンケートにお答えください。 「 HAMA HOT !」について伺います。 Q. 過去にHAMA HOT!をご覧になったことはありますか? □ない □いくつか読んだ □すべて読んだ Q. 今号の掲載内容について □面白かった □つまらなかった □どちらとも言えない Q. 今号の「HAMA HOT !」で興味を持たれた項目はどれですか?(複数回答可) □表紙 □新社長インタビュー □赤外高感度Siデバイス □ORCA-Flash2.8 □不思議なナノホトニクスの世界 □New Products(新製品ニュース) □その他[ ] Q.「HAMA HOT !」で今後とりあげて欲しい情報やご意見などありましたら、 ご記入ください。 FDSS /μCELL(マイクロセル) 簡単操作で手軽なアッセイを実現するラボユース向け カイネティックアッセイプレートリーダ FDSS / μCELLは、マイクロプレートの全ウエル一括分注・一括測定ながら、 簡単操作で1プレート単位の手軽なアッセイを小型・低価格で実現したファン クショナルドラッグスクリーニングシステムです。 FDSSシリーズの強みである全ウエル一括分注・一括測定方式を継承してい るため、一般のプレートリーダと比較して格段の短時間測定が可能です。同時 に、ラボでのニーズに合わせて装置構成を簡略化し、必要な機能のみを集約さ せたことで、装置の大幅な小型化も実現しています。 特長 ■ 96 / 384ウエル同時測定 ■ 小型・省スペース(一般的なスクリーニング装置の約1/2) ■ 1プレート単位の測定とし、シンプルで使いやすい操作性 ■ 高精度ながら低価格を実現 表紙写真について 浜松ホトニクスについて伺います。 今回の表紙撮影場所は「はままつフラワーパーク」です。 浜名湖の畔、舘山寺温泉近くの丘陵に展開する30万平 方メートルの緑花木公園です。3,000種、10万本もの 四季折々の花や草木が栽培され、浜松市民はもとより観 光で訪れる遠方の皆様にも憩いの場として親しまれてい ます。時間が許せば隣接する動物園とセットで入園する のがお勧めです。公園の中央にはクリスタルパレスとい う大温室があり、今号の発行時期に合わせ、そのクリス タルパレスで栽培されているあじさいを中心に撮影させ てもらいました。 写真の製品は裏面入射型 CCDイメージセンサで す。分光分析等で使用さ れ、紫外から近赤外域に おいて高い量子効率を実 現しています。 Q. 浜松ホトニクスの製品をお使いですか? □現在使用している □過去に使用したことがある □使用したことがない Q. 浜松ホトニクス自体のイメージをお聞かせください。 技術力がある 顧客へのサービスが厚い 信頼できる 親しみが持てる □はい □いいえ □どちらとも言えない □はい □いいえ □どちらとも言えない □はい □いいえ □どちらとも言えない □はい □いいえ □どちらとも言えない Q. 浜松ホトニクスのイメージを自由にご記入ください。 Q. 今後も引き続き「HAMA HOT !」の送付をご希望ですか? □はい □いいえ 御名前(フリガナ) 勤務先 (または学校) 名 お問合せ先 役 職 システム事業部 システム営業部 〒431-3196 静岡県浜松市東区常光町812 TEL:053-431-0150(営業直通) FAX:053-433-8031 E-mail:[email protected] 御住所 〒 T E L ( ) − E-mail 13 HAMA HOT ! ありがとうございました。