ホログラフィによる小型化を志向したプロジェクタに関する研究

• Project/Area Number: 17J06456
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Multimedia database
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology (2018); Chiba University (2017)
• Principal Investigator: 長浜 佑樹 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ホログラフィ / プロジェクション / 画像処理

Outline of Annual Research Achievements

・ランダム位相を用いずに光を拡散でき，高画質の投影像が得られるようなホログラムの生成手法について，原画像に付与する位相のパターンを再検討することで，さらに高画質の再生像が得られる手法を提案した．このホログラム生成手法では，今までのホログラムの再生像の画質改善手法では必要とされていた光の回折計算の繰り返しや，事前の計算が不要となり，画質改善手法を適用しなかった場合と同等の計算時間を実現することができた．この成果は光学の分野の国内学会であるOptics & Photonics Japan (OPJ) 2018，ホログラフィの分野の国内学会であるホログラフィック・ディスプレイ研究会の国際ワークショップであるHODIC in Taiwan5にて発表を行った．さらに，この成果はアメリカ光学会の学会誌であるApplied Opticsに投稿し，採択された．
・サイズを重視した光学系の構築については，ポーランドのワルシャワ工科大学の研究グループとの国際共同研究を行い，サイズが約5立方センチメートルでカラー表示可能なホログラフィックプロジェクタの光学系の設計，構築を行った．この結果はアメリカ光学会の学会誌であるApplied Opticsに投稿し，採択された．
・ホログラムの生成計算の高速化について，計算ユニットにGPUを用いる以外の方法として，Field-Programmable Gate Array (FPGA)による専用計算機の利用を検討した．

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ワルシャワ工科大学(ポーランド)
• [Journal Article] Image quality improvement of random phase-free holograms by addressing the cause of ringing artifacts (2019)
  • Author(s): Nagahama Yuki、Shimobaba Tomoyoshi、Kakue Takashi、Takaki Yasuhiro、Ito Tomoyoshi
  • Journal Title: Applied Optics Volume: 58 Issue: 9 Pages: 2146-2146
  • DOI: 10.1364/ao.58.002146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Miniature holographic projector with cloud computing capability (2019)
  • Author(s): Makowski Michal、Kowalczyk Adam、Bieda Marcin、Suszek Jaroslaw、Ducin Izabela、Shimobaba Tomoyoshi、Nagahama Yuki、Ito Tomoyoshi
  • Journal Title: Applied Optics Volume: 58 Issue: 5 Pages: A156-A156
  • DOI: 10.1364/ao.58.00a156
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] ランダム位相フリーホログラムにおけるリンギングアーティファクトの発生原因の解 明およびその除去手法の検討 (2018)
  • Author(s): 長浜佑樹
  • Organizer: Optics & Photonics Japan（OPJ）2018
• [Presentation] Investigation of ringing artifact removal method based on its cause in random phase-free hologram (2018)
  • Author(s): Yuki Nagahama
  • Organizer: HODIC in Taiwan 5
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ランダム位相フリーホログラムによる非平行平面スクリーンへの投影 (2017)
  • Author(s): 長浜佑樹
  • Organizer: 3次元画像コンファレンス2017
• [Presentation] Development of Auto-focus System of Holographic Projector Using RGBD Camera (2017)
  • Author(s): 長浜佑樹
  • Organizer: IWH2017
  • Int'l Joint Research