【プレスリリース】シースルーなプロジェクション型ホログラフィック3D映像技術を開発 ～ホログラムプリンタで作製した光学スクリーンによって画面面積と視野角を自在に設計可能～ | 日本の研究.com
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ポイント
•NICTが開発したホログラムプリンタで特殊な光学スクリーンを作製
•透明な光学スクリーン上にホログラフィック3D映像を表示可能
•ヘッドアップディスプレイやスマートグラス、デジタルサイネージ等への応用に期待


NICT 電磁波研究所 電磁波応用総合研究室は、独自に開発したホログラムプリンタにより作製した特殊な光学スクリーンと、今回新たに開発したホログラム映像を投影する技術を組み合わせることで、透明なスクリーンにホログラム映像が浮かぶプロジェクション型ホログラフィック3D映像技術を開発しました。

電子ホログラフィと呼ばれるこれまでのホログラフィック3Dディスプレイは、空間光変調器（SLM）の解像度不足から、実用的な画面面積と視野角を両立することが困難でした。また、ディスプレイ後方に大掛かりな光学系の装置が必要で、これらが実用化に対する大きな障壁となっていました。

今回開発した技術は、SLMの解像度に依存せず、特定の観察位置に対して画面面積と視野角を自在に設計することができ、さらに、ホログラム映像をほとんど透明なスクリーンを介してユーザーに提示できることから、先述の障壁を緩和し、車載ヘッドアップディスプレイやスマートグラスのホログラム映像化、デジタル3Dサイネージの実現といった実用的な応用が期待できます。

この成果は、10月3日（月）に、Nature Communicationsに掲載されました。

なお、本研究の一部は、JSPS科研費（26790064、16H01742）の助成と総務省SCOPE（162103005）、文部科学省COI STREAMの委託を受けたものです。

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「究極の３次元TVの実現へ」：書き換え型３Dマルチカラーホログラフィックディスプレイデバイスの開発 | 京都工芸繊維大学
https://www.kit.ac.jp/2016/10/161003_release/
https://www.kit.ac.jp/wp/wp-content/uploads/2016/10/161003_image003.jpg


京都工芸繊維大学　材料化学系　堤直人教授の研究チーム（チームリーダー・堤直人教授（京都工繊大）、木梨憲司助教(京都工繊大)ら）は容易に大面積化できる書き換え型マルチカラーホログラフィックディスプレイデバイスの開発に成功しました。本ホログラム材料は、光物理化学的変化に基づく現象を利用したもので、居間や野外の明るい環境下で瞬時に書き換えができる特徴を有しており、画期的なホログラム材料と位置付けられます。
　本技術は、３次元ホログラフィックテレビジョン（３DHTV）への第１歩であり、今後の展開が大きく期待されます。現在は、２００×２００ｍｍ２サイズのホログラフィックデバイスまでの開発に成功していますが、大面積化は容易であり、さらにRGBのフルカラー化に対応する材料開発への検討も行っており、今後の発展がさらに期待されます。

本研究成果は、Nature Publishing Group 発行の科学誌NPG Asia Materials誌（2016）8, e311; doi:10.1038/am.2016.136　平成28年9月16日版に掲載されました。
※誌面はこちらからご覧いただけます。

掲載論文：木梨憲司、深見高広、藪原侑樹、元石さつき、坂井亙、川本益揮、佐々高史、堤直人*
「Molecular design of azo-carbazole monolithic dyes　for updatable full-color holograms」
　研究概要：アゾ―カルバゾールモノリシック化合物の書き換え型ホログラフィック特性を向上させることを念頭にその分子設計を行った。置換基をニトロ基あるいはシアノ基のような電子授与性基から電子供与性のメトキシ基へと改変させることにより、可視光の吸収領域を短波長化でき、赤色と緑色が透過する材料の開発に成功した。この材料を用いることにより、従来赤みがかったデバイスを黄色いデバイスへと変えることができ、青色レーザーでのホログラム像の書き込み（記録）、赤色、緑色レーザーでの読み出し（再生）に成功した。

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好きなキャラクターのホログラムとコミュニケーションをとることができる
“ホログラムコミュニケーションロボット”「Gatebox」が話題となっている。

日本のウィンクルという企業が開発した「Gatebox」は、筒状の装置の中にキャラクターの立体像を投影し、会話などを楽しむというもの。公式サイトで公開されているコンセプトムービーでは、ユーザーが帰宅するとホログラムのキャラクターが「おかえり」と出迎えたり、「テレビ観たいな」と話すとテレビをつけてくれたり、朝「おはよう、朝だよ」と起こしてくれたりと、ちょっとしたお手伝いさんのような働きをしている様子も見られる。

音声認識でユーザーのサポートをしてくれるiPhoneの「Siri」が、ホログラムキャラクターになったという印象の「Gatebox」。ツイッターでは、
「Gateboxには期待、これで性格とかが個別に出たらソロライフが捗りそう」
「MMD（註釈：「MikuMikuDance」のこと。3DCGムービー製作ツール）データと互換性があると嬉しいよね」
「gateboxに未来を感じる ほしいけど発売されても超高そう」
「最高だ～…これマジでMMD流し込んだり配信でボイス購入できたりしたら最高だよね～…カスタムしたいよね～…」
などと、かなり好評だ。

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（奈波くるみ）
(R25編集部)

http://lpt.c.yimg.jp/amd/20160125-00000003-rnijugo-000-view.jpg
http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20160125-00000003-rnijugo-sci

音波使って物体浮遊、空中でビーズの動き自由に制御 （ニュースイッチ） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151205-00010001-newswitch-sctch



薬剤カプセル送達や微細手術など医療分野への応用想定

　SFテレビドラマ『スタートレック』に出てくる、離れた場所から宇宙船などの物体を捕らえて引き寄せる「トラクター・ビーム」のような技術が登場――。ただし、物体をつかむのはレーザーや電磁気でも、空気の圧力でもない。「音波」を使ってビーズのように小さな物体を空中に持ち上げ、空中に浮いたまま自由に動かせる。このような技術は世界で初めてという。

　この「音響ホログラム」という技術を開発したのは、英国のブリストル大学とサセ◯クス大学、および両大学の教授が設立した大学発ベンチャーのウルトラハプティクス（Ultrahaptics）。

　仕組みはこうだ。64個の小さなスピーカーを8×8の正方形に並べ、そこから人間の耳には聞こえない周波数40キロヘルツの超音波を大強度で発振。ポリスチレンでできた最大直径4mmの球形ビーズを、音波が形作る形状の違った3種類の「力の場」でピンセットで挟むようにして包み込み、空中に持ち上げる。しかも、力の場でビーズがしっかり空中に固定されているため、スピーカーを斜めや逆さまにしても、ビーズが落ちることがない。2個のビーズを浮かせて、それぞれ別の動きをさせることもできる。

　これまでレーザーを使った似たような技術はあったが、マイクロメートル（マイクロは100万分の1）単位の小さい物質しか持ち上げられず、しかも大きなエネルギーが必要だったという。
それに比べると、音響ホログラムの消費電力は9ワットと非常に小さい。

　応用分野としては、壊れやすい物体を移動して組み立てる製造工程や、医療分野が想定される。薬剤カプセルを体内の目的の部位に届けたり、超小型のメスや手術装置に応用すれば、皮膚をあまり切開することなく、体内の病変部位を手術で除去したり治療したりする手法が考えられるとしている。

　研究成果は10月27日発行のオンライン論文誌ネイチャーコミュニケーションズに掲載された。