リコー、画像処理用手動絞りレンズ「RICOH FL」シリーズ2機種を発表

　

　リコーインダストリアルソリューションズは11月25日、画面サイズ1型、有効画素数900万画素までの産業用カメラに対応する画像処理用手動絞りレンズ「RICOH FL」シリーズ2機種を発表した。

　同製品は、中心から周辺部まで135(lp/mm)の高分解能を実現しており、周辺部まで解像力の低下が少なく、コントラストの高い鮮明でシャープな画像が得られ、周辺部の画像も画像計測や検査に活用可能となっている他、フォーカシングにはフローティング機構を採用し、無限遠から至近距離までの全域で収差を低減した。また、多くの900万画素カメラで採用されている44mm角の筐体に合わせ、外径を42mmΦと小型化したことで、高性能な装置への組み込みなどにも対応できる。さらに、画像計測/認識で問題となるディストーション(歪曲収差)を低減させた。TVディストーションでは0.1%未満に抑えており、歪みの非常に少ない画像で、画像計測分野にも最適であるとしている。

　なお、2015年1月下旬より発売する。今回の2機種を追加することで、1/3型、1/2型、2/3型対応レンズを含め同シリーズは45機種となり、さらに多様なニーズに対応できるようになったとコメントしている。

　1型、900万画素までの産業用カメラに対応する画像処理用手動絞りレンズ「RICOH　FL」シリーズ

組み込みの祭典「ET2014」で見た半導体の最新製品

　

　2014年11月19日～21日に組み込み技術と組み込み製品に関する展示会「Embedded Technology 2014(ET2014)」が神奈川県横浜市のパシフィコ横浜で開催された。本稿では半導体の新製品や開発品などの展示品に関するトピックスをお届けする。

　会場の入り口近くに設置されたET2014の看板

　半導体関連の展示で最も興味を引いたのは、東芝情報システムが参考出展したプログラマブル・アナログ半導体「analogram」(アナログラム)である。「analogram」は、シリコン・ダイにあらかじめアナログ回路のコアが数多くレイアウトしてあるデバイスだ。ユーザーは「analogram」を購入後にパソコンのソフトウェアと開発ボードを通じて目的の回路構成を選択する。すなわち、アナログ回路をプログラムする。このため、従来のカスタム・アナログ半導体に比べるとはるかに低い開発コストで、目的のアナログ半導体をユーザーは入手可能になる。展示ブースの説明員によると、来年(2015年)の夏には商品化したいとする。

　東芝情報システムが参考出展したプログラマブル・アナログ半導体「analogram」の説明パネル

　プログラマブル・アナログ「analogram」のデモブース。液晶ディスプレイで概要をスライドショー形式で説明していた

　ユーザーが実際にプログラムするのは、アナログ回路コア同士を接続する配線情報である。プログラムした配線情報は、シリコン・ダイが搭載したOTPメモリ領域に書き込まれる。このため、プログラムの回数は1回限りとなる。シリコン・ダイの内部にはアナログ回路コアのほかに、ルート・コンバータと呼ぶ領域があり、アナログ回路コアの相互接続と入出力ピンへの接続を制御している。プログラム済みのanalogramデバイスでは、電源を投入するとOTPメモリ領域から配線情報を読み出し、その情報に基づいてルート・コンバータが配線接続と入出力ピン接続を実行する。

　もちろん、1種類のシリコン・ダイでアナログ応用の多種多様な要望に応えることは難しい。そこで最初のシリーズでは、3種類のシリコン・ダイを用意することを考えている。すなわち「汎用(analogram-basic)」、「アナログ信号処理用(analogram-AFE)」、「パワーMOS駆動用(analogram-driver)」である。

　「汎用(analogram-basic)」のシリコンが搭載するのは、コンパレータが4個、オペアンプが4個、LDOレギュレータが1個、基準電圧源が1個、外付け抵抗による可変基準電圧源が1個、発振器が1個、などである。

　「アナログ信号処理用(analogram-AFE)」のシリコンが搭載するのは、10ビットの逐次比較型A-D変換器が1個、オペアンプが4個、計装アンプが1個、LDOレギュレータが1個、基準電圧源が1個、ハーフVDD回路が1個、発振器が1個、などである。

　「パワーMOS駆動用(analogram-driver)」のシリコンが内蔵するのは、ゲート・ドライバが4個、電流検出用アンプが4個、LDOレギュレータが2個(5.0Vと2.5V)、基準電圧源が1個、発振器が1個、などである。

124Gビットのアミューズメント向け大容量メモリ

　ラピスセミコンダクタが出展したプログラマブル大容量ROM「P3ROM」も興味深かった。P3ROMは、アミューズメント機器(いわゆるパチンコ機器やパチスロ機器などの娯楽機器)に向けて開発した特定用途向けのプログラマブルROMである。ET2014では新製品として、記憶容量を大幅に拡大した62Gビット品「MR22EG3110B」と124Gビット品「MR22EG4110B」を紹介していた。アミューズメント機器向けの次期画像処理LSIである「AG5」(アクセル製)あるいは「YGV637」(ヤマハ製)と組み合わせて使用することを想定している。

　P3ROMはROMでありながら、電気的な書き込みと消去が可能である。これまでのP3ROM製品は最大容量が16Gビットだった。アミューズメント機器の液晶ディスプレイに表示する動画の記憶容量は、まずます増加する傾向にある。例えば特殊な条件を満たしたときにだけ出現する「プレミアム物」あるいは「レア物」と呼ばれる動画を格納するようになったことが、記憶容量を押し上げているという。

　ラピスセミコンダクタが出展したプログラマブルROM「P3ROM」の説明パネル

　プログラマブルROM「P3ROM」と画像処理LSIを接続したボードのデモ。右上の液晶ディスプレイには「パチスロ」を模擬した画面が表示されている

　124Gビット品「MR22EG4110B」の語構成は×64ビット、電源電圧は3.3V、動作温度範囲は0℃～70℃である。パッケージは140端子のFLGA。消費電流は動作時が500mA、待機時が120mAとかなり高い。アクセス時間はランダム・アクセス時間が230μs、ページ・サイクル時間が25nsである。ベースとなるシリコンがNANDフラッシュメモリ技術であるため、ランダム・アクセス時間が長い。

　62Gビット品「MR22EG3110B」の語構成は×64ビット、電源電圧は3.3V、動作温度範囲は0℃～70℃である。パッケージは140端子のFLGA。消費電流は動作時が250mA、待機時が60mA、アクセス時間はランダム・アクセス時間が230μs、ページ・サイクル時間が40nsとなっている。

人工光合成の実現に前進

　

　岡山大学は、光合成による水分解反応を触媒する光化学系II複合体の構造を1.95Åの分解能で突き止めることに成功したと発表した。

　同成果は、岡山大学大学院自然科学研究科の沈建仁 教授(同大光合成研究センター長)、菅倫寛 助教、秋田総理 助教、理化学研究所 放射光科学総合研究センター利用システム開発研究部門ビームライン基盤研究部の山本雅貴 部長、同生命系放射光利用システム開発ユニットの吾郷日出夫 専任研究員らによるもの。詳細は11月26日(英国時間)に、英国の科学雑誌「Nature」に掲載された。

　藻類や植物が行う光合成の酸素発生反応は、葉緑体にある「光化学系II複合体」と呼ばれる19個のタンパク質から構成されるタンパク質複合体によって行われている。

　これまで研究グループは日本の温泉由来のラン藻の一種から取り出した光化学系II複合体の結晶を作成し、その構造をSPring-8の放射光X線を用いて1.9Åの分解能で解析を行い、その成果を報告していたが、X線結晶構造解析で使用するX線回折写真の撮影に必要な数秒間のX線照射の間に、水分解反応を担う触媒中心の一部がX線による放射線損傷を受け、本来の構造とわずかに異なっている可能性があったという。

　そこで今回の研究では、X線による放射線損傷の影響のない光化学系IIの本来の構造の解析を目指し、X線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」を用いて実験が行われた。XFELは1パルスでX線回折写真を撮影でき、かつ、1パルスの継続時間が10フェムト秒と短いため、X線による放射線損傷で分子の構造変化が起こる前に、X線回折写真を撮影することが可能という特徴がある。

　具体的にはSACLAで開発した「フェムト秒X線結晶構造解析法」と世界最高品質の光化学系IIの結晶を作成する技術を組み合わせることで、光化学系II複合体の放射線損傷を受けていない本来の構造を、1.95Å分解能で解析することに成功。その結果、これまでSPring-8の放射光を用いて得られた構造よりも原子間の距離が0.1～0.3Å程度短くなっていることが判明したという。

　光化学系IIの触媒中心である「Mn4CaO5クラスター」は周りのアミノ酸が協調的に構造変化することで、周期的な5つの中間状態を経て高効率の水分解反応が行われるが、その動的メカニズムの詳細は不明となっている。研究グループでは、今回の成果について、光化学系IIの反応周期の第一状態について反応性を維持したままの本来のMn4CaO5クラスターと周辺の構造を明らかにしたものであり、太陽の可視光エネルギーを利用した水分解反応を人工的に実現するための触媒の構造基盤を提供することにつながるとしており、この反応を模倣した「人工光合成」が実現すれば、光エネルギーを高効率で電気エネルギーや化学エネルギーに変換することにつながり、エネルギー問題や環境問題、食糧問題など解決につながることが期待されるとコメントしている。

　光化学系II複合体の構造。19個のタンパク質からなる単量体が2つ集まって二量体構造を取っており、真ん中に対象軸がある。青色のボールは水分子を表している

　光化学系IIに含まれている水分解触媒の構造。左がSACLAのX線自由電子レーザーで解析された構造。各原子間の距離はÅで表されている。右は左側の触媒の構造を回転し、地球儀の上に載せて表したもの。各原子を囲んでいる網は実験から得られた「電子密度」

　今回の研究結果から考えられる水分解の反応機構

どこでもサイエンス (39) はやぶさ2、打ち上げそして旅の友

　

　前回とりあげた「はやぶさ2」。いよいよ打ち上げが迫ってまいりました。予定は11月30日午後1時24分48秒お昼過ぎ、目標の小惑星への到着は2018年、地球の帰還は2020年です。今回は、そんな、はやぶさ2の打ち上げと「旅の友」についてちょっと語ります。前回の記事もあわせてごらんいただくと、うれしいぞっと。

　「はやぶさ2」のミッションイメージ (C)JAXA/池下章裕氏

11月30日出発…予定が1秒ずれたら翌日以降に延期

　はやぶさ2は、11月30日午後1時24分48秒に打ち上げの予定です。しかも、なんらかのトラブルでこの瞬間に打ち上げられないと、打ち上げは翌日以降に延期となります。許される誤差は1秒以内! あれ? と思いますよね。そんな厳しかったかな?と。

　これは、はやぶさ2が、地球をまわる人工衛星ではなく、太陽系のほかの天体にいく人工惑星だからでございます。地球をまわるのなら、少々タイミングがずれても、地球をまわることには変わりありません。しかし、太陽系のほかの天体の位置は、地球の自転にともなって、刻一刻と変化していきます。

　おおざっぱな計算をしてみましょう。目標まで1億kmあると、1秒の違いは方向にして10万分の1(1日は約10万秒なので)の影響ですが、行き先では1000kmになります。10億kmなら1万kmになります。軌道修正はするにせよ、宇宙の彼方の直径1kmの天体に行くためには、タイミングをきっちりあわせるのが大切なわけですね。というわけで1秒単位で打ち上げをコントロールする必要があり、ベストな瞬間は、1日に1回しか巡ってこないのですねー。

　なお、探査機の切り離しは、打ち上げ90分後前後、つまり地球の周りを探査機が一周まわってきて、通信がしっかりできるときに行います。大気圏はあっという間に突破するので、通信の都合なんですね。

　JAXAのネット中継も、12時30分～13時45分と15時～15時30分の2本だてになっております。ニコニコ動画ほかでも見られますぞ。パブリックビューイングで大勢でもりあがるのもいいですな。

旅は道連れ、一緒にいく探査機は3＋4機

　はやぶさ2の旅立ちは、孤独なものではありません。旅の友として、同時に打ち上げられる人工衛星が3機、さらにはやぶさ2には4機の子供探査機が取り付けられています。艦隊＋空母＋艦載機って感じで旅立つのですなー。

　そんないろいろ抱えるなら、はやぶさ2を強力でデカイ探査機にすりゃいいじゃん。と思うわけですが、そうはいかない理由があるのですな。はやぶさ2は打ち上げたあと、さらにイオンエンジンでスピードをあげて天体を目指します。打ち上げたあとは、軽い方がスピードがあげられるのですな。むやみに重くするのは得策じゃあないのです。でも、打ち上げロケットにはパワーが残っており、バランスをとるために、重りを仕込むのですが、それはモッタイナイということで道連れの小型の機体を積むことになったのです。

　これら、はやぶさ2以外の人工衛星は、いずれも大学が製作したものです。次世代の宇宙探査を担う若者たちの教育目的というのもあるのですな。3機はそれぞれ「しんえん2」、「PROCYON」、「ARTSAT2DESPATCH」です。大きさはだいたい50cm角におさまる小型のものです。それぞれ簡単に紹介しておきましょう。

道連れその1「しんえん2」(九州工業大学と鹿児島大学)

　安価(1000万円以下)、軽量(重さ16kg以下)の機体で、40万kmの月より遠くても通信できるか? という実験のために作られました。

　スマホでも2万kmかなたのGPS衛星と通信をします。ただGPS衛星は1.5トンの重量級。こうした通信を小型簡易の衛星でやれれば様々な可能性が広がりますな。はやぶさ2とともに地球から遠く離れるのを利用しての実験です。将来、月の向こう100万kmにできるサイド3に配備されるモビルスーツに、小型の通信機を入れるための予行演習ですねきっと(←それは違うだろう)。ギネスにチャレンジだろうという話も。

道連れその2「PROCYON」(東京大学とJAXA)

　はやぶさ2の10分の1のサイズの小惑星探査機です。イオンエンジンを備え、小惑星のそばをすれ違いざまに探査する予定です。着陸やまして帰還はしませんが、実はNASAなどでも宇宙探査のほとんどはこの「フライバイ(側方通過)探査」です。それが小型探査機でできれば画期的ということでございますな。詳しくは大塚実さんの記事をどうぞー

道連れその3「ARTSAT2DESPATCH」(多摩美術大学と東京大学)

　美術大学が、アートのためだけに製作した機体です。最大の特徴は、実用性がない、宇宙アートであることです。いいですね。ギスギスした日本に一番必要なことですな。形がほとんど○○○なことも特徴です。宇宙からは「宇宙詩」を送信。アマチュア無線(430MHz)で受信できるそうですが、しんえん2と同じで遠くからの通信で大変かもしれません。DESPATCHは、使者といった意味があります。

空母なら艦載機、4機の子供探査機

　つづきまして、はやぶさ2に載っかっていく子供探査機でございます。日本の「ミネルバ2」が3台とドイツ・フランス共同開発の「MASCOT」の合計4台が、はやぶさ2に搭載され、小惑星をめざします。

1kgの小型着陸機ミネルバ2、ジタバタ動くぞ

　ミネルバ2は、JAXAが2機、東北大学などが1機の合計3機が製作され、はやぶさ2から分離、小惑星に着陸します。「ジタバタ」して移動しながら、表面をカメラで調べます。小惑星は引力がほぼないため、うっかりスピードをあげると宇宙に飛び出してしまいます。そこでジタバタしてちょいと動くというやり方で場所を変えながら探査をするのですねー。ま、たまたまその場だけ調べても、全体の特徴じゃないってことはあるわけですから、動くのは大切でございます。前回のはやぶさの時のミネルバは、着陸に失敗していますので、今回は期待大でございます。太陽電池が生きる限り活動を続けます。

ちょっと大きめなMASCOT、じっと小惑星を調べる

　MASCOTは、ドイツ・フランス共同開発の着陸機です。重さは10kg。カメラのほか顕微鏡も積んでいき、着陸した目の前の岩石を分析します。寿命はバッテリーが切れるまで。10時間あまりですね。

　さて、宇宙ファンだと、あれ彗星探査機ロゼッタの「フィラエ」に似てない? と思いますよね。そうです。出自はフィラエと同じですが、重さは10分の1なのでございますね。ドイツからはミネルバ2やMASCOTとはやぶさ2の通信をするアンテナなども提供され、日欧共同のプロジェクトなのでございます。

　はいーまだ書き足りない。でも、まあ、はやぶさ2は6年間のミッションでございます。この連載が続く限り、またチョクチョクご紹介をしてまいりますよー。

　まずは11月30日の打ち上げ、成功を祈りたいですね－。

著者プロフィール

　東明六郎(しののめろくろう)
　科学系キュレーター。
　あっちの話題と、こっちの情報をくっつけて、おもしろくする業界の人。天文、宇宙系を主なフィールドとする。天文ニュースがあると、突然忙しくなり、生き生きする。年齢不詳で、アイドルのコンサートにも行くミーハーだが、まさかのあんな科学者とも知り合い。安く買える新書を愛し、一度本や資料を読むと、どこに何が書いてあったか覚えるのが特技。だが、細かい内容はその場で忘れる。

12月13～14日は、年に一番流れ星が多い時期

近大、豊田通商の養成クロマグロを「近大マグロ」と認定

　

　近畿大学(近大)は11月26日、豊田通商が養成したクロマグロを「近大マグロ」として認定したと発表した。

　今回の認定は同社と近大が2010年から行ってきたクロマグロ中間育成事業の業務提携を進めてきたもので、豊田通商が養成したクロマグロが高品質であり、近大直営料理店で実施した来店者へのアンケート調査にて高い評価を得られたことから認定がなされたという。

　これにより近大以外の施設でもクロマグロを養殖できることが示されることとなったほか、近大マクロの年間供給量は現在の80t(2000尾)から1.5倍となる120t(3000尾)となり、2020年には240t(6000尾)まで引き上げることが可能になったという。

　また両者はブランド価値の向上を目指し、「近大マグロ」のブランドマークを制定し、海外展開に向けた取り組みを進めていくとしている。

　なお、豊田通商が手掛けたクロマグロの初出荷は近大水産研究所銀座店開店一周年となる2014年12月4日～12月8日に「近大マグロづくし御膳」として一日20食限定で提供される予定だという。

　「近大マグロ」のブランドマーク

　豊田通商が養成した「近大マグロ」を用いた「近大マグロづくり御膳」のイメージと内容予定