光の伝搬速度は真空中で299,792,458 m/s，およそ30万km/s であり，当然，肉眼で「光の飛翔」を観察することはできない。光の飛翔の撮影は多くの科学者が興味をもち，特殊な技術による撮影例はあるが，これまでイメージセンサーを用いたカメラにより連続撮影された例はなかった。
　近畿大学は平成3年（1991年）に4,500枚／秒の当時世界最高速のビデオカメラを開発して以来，平成13年（2001年）には100万枚／秒のビデオカメラを開発するなど，ビデオカメラの撮影速度の世界記録を更新してきた。開発されたビデオカメラは市販化され，自動車業界をはじめとする様々な分野で応用され，世界の科学技術の進展や放送業界に貢献してきた。
　このたび近畿大学と立命館大学は，科学技術振興機構のA-STEP事業の支援を受け，アストロデザイン株式会社と協力して，1億枚／秒の撮影速度で連続10枚撮影できる高感度超高速度カメラを開発した（図1）1）。イメージセンサーを使ったカメラとしては，世界で初めて光の飛翔の連続撮影に成功した。このカメラは，裏面照射により超高速撮影に必要な高い感度と，30万画素という超高速カメラとしては高い空間分解能を実現した。
　図2は，10ナノ秒ごと（光は約3 m進む）に撮影された，飛翔する光の10枚の連続画像のうちの3枚を示している。撮影された画像はグレースケールであるが，緑の疑似カラーを加えている。実験では，ナノパルスYAGレーザー（波長532 nm）から，パルス幅5 ns の単発のレーザー光を照射し，7 m43 cm間隔で相対する2枚の大型鏡（60 cm×162 cm）の間を反射させる（図3）。なおレーザー光の出力が300 mWと大きく，通常の鏡を使用するとアブレーションを起こすため，最初のレーザー光反射位置には，高出力レーザー用の鏡をミラーホルダーに取り付け，約4°上方に傾けてレーザー光を反射させた。また，レーザー光はそのままでは目に見えないため，フォグマシーンを3台用いて，鏡間に3 m15 cm上方から一様に霧が薄膜状に落ちるようにし，レーザー光が可視化できるようにした。
　今回開発した1億枚／秒の超高速イメージセンサーを用いたカメラは，他の撮影技術に比べて格段に利便性が高いので，今後の科学技術の発展に大きく貢献することが期待される。

参考文献
1）江藤剛治：究極の超高速イメージセンサー，特集：ますます高度化するイメージセンサー，O plus E，Vol. 40，No.3，pp.286-295（2018）