シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
光デバイス学
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Optical Device Science
授業コード Class code
9985207
科目番号 Course number
85MFCOG203

教員名
曽我 公平、檜垣 匠
Instructor
Kohei SOGA

開講年度学期
2026年度前期
Year
2026年度
Semester
①First semester
曜日時限
木曜2限
Class hours
2nd Period/ Thursday

開講学科・専攻 Department
先進工学部 機能デザイン工学科

Department of Medical and Robotic Engineering Design, Faculty of Advanced Engineering
単位数 Course credit
2.00単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態 Main class format
② [対面]ハイフレックス型授業/ [On-site] Hybrid-Flexible format (must include 50%-or-more classes held on-site)

概要 Description

イメージング、撮像など生命現象の観察から医療における診断や治療まで、さまざまなシーンで用いる光デバイスについて、その原理と利用方法を理解することが目的である。
カリキュラムポリシーにおける基礎科学、ナノメディスンの専門知識の修得に相当する科目である。また、ディプロマポリシーにおける専門分野に捉われない幅広い基礎学力を修得するとともに基礎学力を基盤とした発展性を有する専門知識への発展を学ぶ科目である。
The purpose of this course is to understand the principles and methods of use of optical devices used in a variety of situations, from observation of life phenomena such as biological observation and imaging to medical diagnosis and treatment.
This subject corresponds to acquiring specialized knowledge in basic science and nanomedicine as outlined in the curriculum policy. Furthermore, it is a subject that aims to cultivate broad fundamental academic abilities that transcend specific specializations as outlined in the diploma policy, while also fostering the development of specialized knowledge that builds upon these foundational abilities.

目的 Objectives

光デバイスの原理と利用方法を理解する。
Understand the principles and usage of optical devices.

到達目標 Outcomes

基礎科目として学んだ物理や化学を応用し、基礎的なWhyを十分理解した上で、どのように(How)用いられているかをイメージできるようになることがこの科目の目標である。
The goal of this course is to apply the physics and chemistry learned as a basic course, to fully understand the basic "Why", and to be able to imagine "How" it is used.

卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review

この授業に関連のある基礎的な物理や化学、数学について十分に理解したうえで授業に臨むこと。復習においては、この授業で「何を学んだか」を整理するとともに、これまでに学んだ基礎的な物理や化学、数学がどのように応用されたかを考えること。
Students should fully understand the basic physics, chemistry, and mathematics related to this class before attending the class. In the review, organize "what you learned" in this class and think about how the basic physics, chemistry, and mathematics you have learned so far have been applied.

成績評価方法 Performance grading policy

到達度評価の結果により評価します。 
Evaluate based on the result of achievement evaluation.

学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
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MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料 Reference and other materials

授業計画 Class plan

この授業は対面授業なので、半数以上の授業回を対面で受講することを求める。なお、成績評価点は「成績評価方法」に従う。

第1回 1. 目の構造と仕組み:目の構造と仕組みについて説明できる。

第2回 2. 画像:画像の記述方法、処理方法について説明できる。

第3回 3. デジタルカメラ:デジタルカメラの仕組みと原理について説明できる。

第4回 4-1. 顕微鏡1:位相差顕微鏡、微分顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡について説明できる。

第5回 4-2. 顕微鏡2:共焦点レーザー顕微鏡、全反射照明蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、非線形光学顕微鏡、電子顕微鏡について説明できる。

第6回 5. 検出系1:光電子増倍管について説明できる。

第7回 5-2. 検出系2:フォトダイオードとCCDについて説明できる。

第8回 6-1. 結像系1:レンズの原理について説明できる。

第9回 6-2. 結像系2:レンズの原理収差について説明できる。

第10回 6-3. 結像系3、7-1. 照明系1:ミラー、インコヒーレント光源について説明できる。

第11回 7-2. 照明系2、8-1. 蛍光1:レーザー、蛍光の基礎について説明できる。

第12回 8-2. 蛍光2:蛍光の応用方法について説明できる。

第13回 9. 医療用光デバイス:医療用光デバイスの原理と応用について説明できる。

第14回 10. in vivo光イメージング:in vivo光イメージングの原理と応用について説明できる。

第15回 到達度評価試験


Lesson 1 1. Structure and mechanism of the eye: Be able to explain the structure and mechanism of the eye.

Lesson 2 2. Images: Can explain how to describe and process images.

Lesson 3 3. Digital camera: Can explain the mechanism and principles of a digital camera.

4th 4-1. Microscope 1: Be able to explain phase contrast microscopes, differential microscopes, polarizing microscopes, and fluorescence microscopes.

5th 4-2. Microscope 2: Be able to explain confocal laser microscopes, total internal reflection illumination fluorescence microscopes, Raman microscopes, nonlinear optical microscopes, and electron microscopes.

Lesson 6 5. Detection system 1: Can explain photomultiplier tube.

7th 5-2. Detection system 2: Can explain photodiode and CCD.

8th 6-1. Imaging system 1: Be able to explain the principle of lenses.

9th 6-2. Imaging system 2: Explain the principle aberration of lenses.

10th 6-3. Imaging system 3, 7-1. Illumination system 1: Can explain mirrors and incoherent light sources.

11th 7-2. Illumination system 2, 8-1. Fluorescence 1: Can explain the basics of lasers and fluorescence.

12th 8-2. Fluorescence 2: Be able to explain how fluorescence is applied.

13th 9. Medical optical devices: Be able to explain the principles and applications of medical optical devices.

14th 10. In vivo optical imaging: Be able to explain the principles and applications of in vivo optical imaging.

15th. Achievement evaluation


担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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