千葉大学や首都大学東京などによる研究チームは、高品質の3Dホログラフィをビデオとして投影できる専用コンピュータ「位相型 HORN-8」を発表しました。
論文：Special-purpose computer HORN-8 for phase-type electro-holography
著者：Takashi Nishitsuji, Yota Yamamoto, Takashige Sugie, Takanori Akamatsu, Ryuji Hirayama, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
所属：Tokyo Metropolitan University, Chiba University, Japan Society for the Promotion of Science, Tokyo University of Science, National Astronomical Observatory of Japan
HORN-8によって投影されたビデオからの3Dホログラフィック画像。
A 3D holographic image from a video projected by HORN-8, a special purpose computer developed by Tomoyoshi Ito’s research team.
Credit：Tomoyoshi Ito
本論文では、高画質画像を3D映像としてホログラフィ情報で投影できる「電子ホログラフィ」を可能にするホログラフィ用コンピュータを提案しています。「電子ホログラフィ」とは、3次元映像技術ホログラフィを電子的に制御、動画表示を可能にしたものです。
電子ホログラフィを開発するためには、毎秒10フレーム以上、および1フレーム当たり1兆ピクセル以上の計算能力が必要であり、また、2Dデータから3Dオブジェクトを作成するためには、両眼視差、運動視差、輻輳角、焦点調整などのいくつかの要素を適切に考慮する必要があります。これら課題を解決し、安全かつ高品質な3Dテレビを実現するために、世界中で研究が進められています。
その１つである伊藤智義教授が率いる本研究チームは、1992年にHORNと呼ばれる電子ホログラフィ専用コンピュータの開発を開始し、光の強度を変調して3次元映像を投影する「振幅型 HORN-8」を2018年4月17日にNature Electronicsで発表しました。そして、今回新しく開発した「位相型 HORN-8」では、光の位相を変調するための計算方法を実装し、より高画質な3次元映像の投影を可能にしました。（2018年9月28日にOptics Expressで掲載）
8つのチップを搭載しているHORN-8
HORN-8 has eight chips mounted on a Field Programmable Gate Array (FPGA) board.
Credit：Tomoyoshi Ito
最新のHORN-8では、8つのFPGA（field-programmable gate array）チップが搭載され、複数のHORN-8ボードによるクラスタシステムを構築できます。通信処理と演算処理の効率的な制御により、チップ数に比例した計算性能の向上を実現しています。