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コンピュータホログラフィによる大型フルカラー静止画ディスプレイ技術の基盤形成

研究課題

研究課題/領域番号 18H03349
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
研究機関関西大学

研究代表者

松島 恭治  関西大学, システム理工学部, 教授 (70229475)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードコンピュータホログラフィ / 計算機合成ホログラム / フルカラーディスプレイ / 3次元立体画像 / 静止画ディスプレイ / 3次元立体画像
研究成果の概要

コンピュータホログラフィは,驚くほど奥行きのある究極の3D映像を作成する技術である.本研究では,このコンピュータホログラフィにおいて,静止画フルカラー3D映像の作成・再生技術を中心として,様々な基盤技術の形成を行った.具体的には,積層CGVH方式と呼ぶフルカラーホログラム技術を開発し,LED照明では従来のRGBカラーフィルタ方式を凌駕する高品質再生像が得られることを示した.また,3D映像の観察を阻害する不要光・不要像を除去する位相変調技術や干渉縞発生技術,あるいは展示のための照明用バックライトの開発を行った.その結果,従来よりも大きく,高品質で見やすい3D映像を再生できるようになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンピュータホログラフィで再生される3D映像は,現在実用化している3D映像技術やヘッドマウントディスプレイ等で問題となる知覚矛盾が一切発生しない特長がある.この技術で再生される3D映像は多人数で同時に見れ,長時間の観察でも疲労感が生じない.また,視覚の発達を阻害する要因もないため,年齢制限などが必要ない利点もある.一方,コンピュータホログラフィによる3D映像は,現在最高の8K映像の数千倍もの画素数を必要とするため,それを作成すること自体が困難である.そこで,本研究では,その3D映像の作成と再生を容易にするための技術基盤の形成を行った.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 13件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Tsinghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Shifted band-extended angular spectrum method for off-axis diffraction calculation2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Wenhui、Zhang Hao、Matsushima Kyoji、Jin Guofan
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 29 号: 7 ページ: 10089-10089

    • DOI

      10.1364/oe.419096

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High-quality full-parallax full-color three-dimensional image reconstructed by stacking large-scale computer-generated volume holograms2019

    • 著者名/発表者名
      O. Kunieda, K. Matsushima
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 58 号: 34 ページ: G104-G104

    • DOI

      10.1364/ao.58.00g104

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コンピュータホログラフィによる自然で奥行きの深い3次元立体画像2018

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 69 号: 5 ページ: 196-201

    • DOI

      10.4139/sfj.69.196

    • NAID

      130007539179

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3Dユーザ体験の高度化に向けたホログラフィック・ライトフィールド表示技術2018

    • 著者名/発表者名
      山口雅浩, 五十嵐俊亮, 中村友哉, 松島恭治
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 69 号: 5 ページ: 186-190

    • DOI

      10.4139/sfj.69.186

    • NAID

      130007539185

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] フルカラー積層体積型CGHにおける基板収差の補正2018

    • 著者名/発表者名
      國枝 織絵, 松島恭治
    • 雑誌名

      HODIC Circular

      巻: 38(3) ページ: 2-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホログラフィック光学素子を用いた高解像度CGH照明用バックライトの開発2021

    • 著者名/発表者名
      根田真吾, 松島恭治
    • 学会等名
      第25回関西大学先端科学技術シンポジウムポスター
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 多面アーチ型高解像度計算機合成ホログラムによる視域の拡大2021

    • 著者名/発表者名
      玉置 翼, 松島恭治
    • 学会等名
      第25回関西大学先端科学技術シンポジウムポスター
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度コンピュータホログラフィの展開2021

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 学会等名
      第25回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] レーザープロジェクタを照明光源とする高解像度CGHによるアミューズメント2020

    • 著者名/発表者名
      森川 凌, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CGのマテリアルデータを反映した高解像度CGH計算システム2020

    • 著者名/発表者名
      柳谷太一,魏 喬, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プレート型高解像度計算機合成ホログラムの転写による多角柱型ホログラムの作製2020

    • 著者名/発表者名
      玉置 翼, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度CGH照明用スペクトル狭帯域化ホログラフィック光学素子の作製 3次元画像コンファレンス20202020

    • 著者名/発表者名
      山崎光誠,五十嵐勇祐, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 準エッジリット型CGH照明システム用ホログラフィック光学素子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      根田真吾, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度コンピュータホログラフィの進展2020

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デジタルホログラフィを用いた構造色の記録に関する基礎研究2020

    • 著者名/発表者名
      辻啓生, 松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] GPUとデスクトップPCによる高解像度計算機合成ホログラムの統合アプリケーション2020

    • 著者名/発表者名
      魏 喬, 松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 4K液晶パネルを用いた波面プリンタによる体積型計算機合成ホログラムの作製と共役像の低減2020

    • 著者名/発表者名
      橋村直柔, 松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CGモデルのマテリアルを反映したCGHの作製ー半透明モデルのレンダリングー2020

    • 著者名/発表者名
      柳谷太一, 松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多値位相型計算機合成ホログラムによるフローティング型立体画像2020

    • 著者名/発表者名
      小西涼太, 松島恭治
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Exact mask-based occlusion processing in large-scale computer holography for 3D display2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamoto, K. Matsushima
    • 学会等名
      SPIE Digital Optical Technologies 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large-scale full-color computer-generated display holograms created by stacking transferred volume holograms2019

    • 著者名/発表者名
      O. Kunieda, K. Matsushima
    • 学会等名
      SPIE Digital Optical Technologies 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンピュータホログラフィにおけるサーフェスマスクを用いた精密な隠面消去法2019

    • 著者名/発表者名
      中本健太, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 窓から見た都市風景を再生するCGHの作成法2019

    • 著者名/発表者名
      永江洋輔, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビームスキャンによる転写を用いたフルカラー積層体積型CGHの大型化2019

    • 著者名/発表者名
      國枝織絵, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポリゴン法CGHにおけるアルファブレンディングを用いた半透明モデルのレンダリング2019

    • 著者名/発表者名
      柳谷太一, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多値位相型計算機合成ホログラムによるフローティング型立体画像2019

    • 著者名/発表者名
      小西涼太, 松島恭治
    • 学会等名
      第23回 関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 4Kパネルを用いた波面プリンタの開発2019

    • 著者名/発表者名
      橋村直柔, 松島恭治
    • 学会等名
      第23回 関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Stacked-volume CGH: A novel technique to create full-color CGHs2018

    • 著者名/発表者名
      O. Kunieda, K. Matsushima
    • 学会等名
      8th International Symposium on Holography (HODIC in Taiwan 5)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of a large-scale urban landscape CGH using the switch-back and polygon-based method2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagae, K. Matsushima
    • 学会等名
      8th International Symposium on Holography (HODIC in Taiwan 5)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exact mask-based occlusion processing in large-scale computer holography2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamoto, K. Matsushima
    • 学会等名
      8th International Symposium on Holography (HODIC in Taiwan 5)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Very large-scale computer-generated hologram for 3D display2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima
    • 学会等名
      11th International Conference on Optics-photonics, Design & Fabrication (ODF'18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent progress in computer holography: Color and monochrome 3D imaging by large‐scale computer‐generated holograms2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima
    • 学会等名
      The 18th International Meeting on Information Display (IMID2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Very large‐scale CGHs for monochrome and full‐color 3D imaging2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima
    • 学会等名
      Optics and Photonics Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Full-color large-scale computer-generated hologram based on RGB color filters2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, Y. Igarashi, Y. Tsuchiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstruction of realistic 3D images using over-10-gigapixel computergenerated holograms, International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Igarashi, T. Nakamura, S. Ishii, Kyoji Matsushima, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Full-color CGHs created by stacking monochromatically-transferred volume CGHs2018

    • 著者名/発表者名
      O. Kunieda, H. Nakao, K. Matsushima
    • 学会等名
      International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-bits encoding of wave-fields for data-size reduction in computer holography2018

    • 著者名/発表者名
      S. Masuji, K. Matsushima, M. Muneyasu
    • 学会等名
      International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 4 × 4 Time-division multiplexing full-parallax holographic display using the light-source switching technique2018

    • 著者名/発表者名
      R. Nishikawa, T. Tsuchioka, K. Matsushima
    • 学会等名
      International Symposium on Display Holography 2018 (ISDH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンピュータホログラフィによる深い奥行き感のある3次元画像生成2018

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 学会等名
      平成30年度フォトニクス技術フォーラム第2回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GPUとスイッチバック法を用いた点光源法とポリゴン法の速度比較2018

    • 著者名/発表者名
      中清裕貴, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度フルカラーCGH作成用ソフトウェアツール2018

    • 著者名/発表者名
      松﨑昭太, 松島恭治, 五十嵐俊介,山口雅浩
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フルカラーデジタイズドホログラフィにおける動的露出制御を用いた光波記録2018

    • 著者名/発表者名
      石上智也, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コンタクトコピーを用いたカラーフィルタ方式CGHの画質向上2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐勇祐, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 軸外れデニシュク型光学系を用いた波面プリンタの開発2018

    • 著者名/発表者名
      橋村直柔, 齋藤智崇, 松島恭治
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Introduction to Computer Holography2020

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima
    • 総ページ数
      461
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030384357
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 空間立体表示とユーザインタフェース2019

    • 著者名/発表者名
      松島恭治他
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      S&T出版
    • ISBN
      9784907002756
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] WaveField Tools公式Webサイト

    • URL

      http://www.laser.ee.kansai-u.ac.jp/WaveFieldTools/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 関大デジタルホロスタジオ

    • URL

      http://holography.ordist.kansai-u.ac.jp/digitalholostudio/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 光情報システム研究室 主な研究成果の発表

    • URL

      http://www.laser.ee.kansai-u.ac.jp/Publish.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [産業財産権] ホログラム表示システム、ホログラム表示方法、及びホログラム2021

    • 発明者名
      松島恭治
    • 権利者名
      関西大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] ホログラム表示装置を作製する方法、及びホログラム表示装置の作製装置2020

    • 発明者名
      松島恭治, 土山泰裕
    • 権利者名
      関西大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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