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» 2020年08月21日 10時00分 公開

組み込み開発ニュース:自然光による瞬間カラーホログラフィックセンシングシステムを開発

情報通信研究機構は、科学技術振興機構、桐蔭学園桐蔭横浜大学、千葉大学と共同で、自然な光を使って3次元情報をホログラムとして記録する「瞬間カラーホログラフィックセンシングシステム」を開発した。

[MONOist]

 情報通信研究機構(NICT)は2020年7月22日、科学技術振興機構、桐蔭横浜大学、千葉大学と共同で、自然な光を使って3次元情報をホログラムとして記録する「瞬間カラーホログラフィックセンシングシステム」を開発したと発表した。カラーフィルターアレイなし、かつ1回の撮影で、蛍光体のカラー多重ホログラムのセンシングに成功した。

 レーザーではなくLEDや太陽光など自然な光を使うインコヒーレントデジタルホログラフィは、物体の3次元動画像センシングへの利用が期待されている。従来、自然な光のカラーホログラムセンシングでは、カラーフィルターアレイや多数回の記録を必要とし、明るいホログラムの取得と記録時間の短縮化が課題となっていた。

キャプション 今回開発したセンシングシステムの測定手順(クリックで拡大) 出典:NICT

 今回、専用のモノクロイメージセンサーを試作し、「波長依存性位相変調素子アレイ」とNICTが提案する「計算コヒーレント多重方式」を組み合わせることで、カラー情報と明るいホログラムの取得に成功した。また、従来のホログラフィックカラー多重3次元蛍光顕微鏡に比べて、測定回数を250分の1以下に抑えられた。これにより、多数の物体も同時かつ高速にマルチカラー3次元動画像を取得できるようになり、生体観察や動的現象の観察が期待できる。

キャプション 試作モノクロイメージセンサーと実験結果。丸印内は合焦された蛍光体(クリックで拡大) 出典:NICT

 今後は、光学システムを改良する予定だ。記録の高速化、多数同時観察、微小物体の高画質観察を通して、弱い自然光によるマルチカラー3次元動画像顕微鏡を活用した動的な生命現象の観察や発見、科学材料の分析装置への応用を目指すとしている。

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