2018 Fiscal Year Annual Research Report
Research on real-time holographic projection for miniaturization
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16K00151
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
下馬場 朋禄 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20360563)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ホログラフィ / 計算機合成ホログラム / ホログラム / プロジェクタ / ホログラフィックプロジェクタ / 回折計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホログラフィを利用したプロジェクタは，ホログラム自身がレンズとして機能するため基本的にレンズレスで構築できる．そのため，投影像は無収差で，光学系は極めて簡略化できるため超小型化が期待できる．一方，欠点もいくつかあり，レンズを使用せずにいかにしてズームを実現するかや，投影画像に重畳するスペックルノイズ（レーザー光のランダムな干渉によるノイズ）の抑制方法，ホログラム計算の高速化が課題として挙げられるが，これらの問題を同時に解決する手法は知られていない．本申請課題ではレンズを使用しない極めて簡易な光学系により，低スペックルノイズかつズーム可能な投影像をビデオレートで得ることができるホログラフィックプロジェクタの開発を行う．
ホログラフィックプロジェクタに使用する空間光変調器にはDMD(Digital Micromirror Device)を使用した.スケール回折計算と投影像の分割再生法を併用することで，レンズを使用せず大きな再生像（画素数換算で5000×5000画素程度）を得た．DMDに表示するホログラムを高速に切り替えることで、再生像上のノイズが時間平均し、画質の向上を図った．
この方法では，大量のホログラムを生成する必要があるため、その高速計算手法が重要になってくる．この計算に，ウェーブレット変換によるホログラムの高速計算手法を提案した．また将来的に，カラー再生を行うために，色空間変換とウェーブレット変換を組みあせたホログラムの高速計算方法の開発も行った．再生像にリンギングと呼ばれる振動成分が発生するため、このリンギングを軽減する手法も開発した．
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] High-performance parallel computing for next-generation holographic imaging2018
Author(s)
Takashige Sugie, Takanori Akamatsu, Takashi Nishitsuji, Ryuji Hirayama, Nobuyuki Masuda, Hirotaka Nakayama, Yasuyuki Ichihashi, Atsushi Shiraki, Minoru Oikawa, Naoki Takada, Yutaka Endo, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
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Journal Title
Nature Electronics
Volume: 1
Pages: 254?259
Peer Reviewed / Open Access
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