金沢工業大学 - 研究内容紹介

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情報通信工学三次元ディスプレイとLEDランプ駆動回路を研究次世代の技術開発も、その基本は「電子回路」

金沢工業大学
工学部
情報通信工学科

坂本康正先生が指導する研究室のテーマの一つが、SF映画などにも出てくるような三次元ディスプレイの研究開発。六十個のLED※チップをつけた四十八枚の基板を高速で回転させ、その場にカラーの立体画像を表示する「奥行標本化式ディスプレイ」や、前後三枚ずつのスクリーンを縦方向に回転させる「複層型投射ディスプレイ」など、三次元表示のできるディスプレイの開発に取り組んできました。
　そしてもう一つの柱がLEDランプ駆動回路の研究。「地球温暖化防止のため、世界的に電力消費の多い白熱電球を使わなくなる傾向にあります。白熱電球に代わるものとして注目されるのが蛍光灯とLEDランプ。しかし蛍光灯には人体に有害な水銀が含まれています。そんなことからLEDランプへの期待は大きいと言えるでしょう。」一般家庭の電圧は100Vですが、場所や時間帯によってプラスマイナス10％の変動があります。LEDランプは電圧の変動に伴いその明るさが変わってしまうため、安定した輝度を確保するための回路が不可欠です。また電気製品の多くはスイッチを入れた瞬間に一時的に大きな電流が流れる(突入電流)のため、抵抗によってそれを抑える仕組みになっています。突入電流を防止できれば、抵抗をつける必要がなく、電力効率を上げることが可能です。LEDランプにおいても、突入電流を防止する回路の開発は大きなテーマの一つといえます。
　三次元ディスプレイやLEDランプは次世代のための研究開発ですが、そのいずれを行う上でも坂本先生が重視しているのが電子回路の設計技術です。「電子回路は苦手な人が多いようです。それは何がどんな役割をするかがよくわかっていないからだと思います。コンデンサや抵抗の役割がわかれば難しいことはありません」。坂本先生は学生に電子回路を理解してもらうために「基礎から学ぶ電子回路」という本を出版しました。図を多く使うとともに、式は重要なポイントのみにするなど、できるだけわかりやすく表現しました。KITだけではなく他の大学でも教科書として使われているほどです。「三次元ディスプレイやLEDランプなど次世代の技術を世に送り出していくためにも、学生のみなさんには、基本となる電子回路の知識を身につけて欲しいですね」。
※LED…発光ダイオード

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