Developing a bubble-projection three-dimensional display (BP3DD)

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K12479
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 中山 功一 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (50418498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 仁志 三重大学, 工学研究科, 助教 (90515660) ; 沓名 宗春 三重大学, 工学研究科, リサーチフェロー (20153299)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 3次元ディスプレイ / レーザ / 気泡投影 / バーチャルリアリティ

Outline of Annual Research Achievements

液体中にレーザを照射することによる気泡生成において，液体の種類，静水圧の変化が気 泡生成，気泡径，気泡数，気泡持続時間および発光現象に与える影響を検討し，以下の結論を得た．① 減圧時のラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウムの水溶液（以下 ラウリル水溶液）は常圧時と同様に安定してレーザ光軸上に気泡が生成されたが，減圧時の高機能性液体（ハイドロフルオロエーテル(HFE)構造の液体）は常圧時と異なりレーザ光軸上に気泡は生成されなかった．② ラウリル水溶液は減圧を行うと気泡生成に必要なエネルギは小さくなり，静水圧 0.04MPa のとき最小の臨界エネルギ 7.4J を得られた．これは本研究で得られた最も小 さい臨界エネルギであった．③ 高機能性液体は常圧のとき最小の臨界エネルギ 10.4J を得られた．また一方減圧を行う と臨界エネルギは得られなかった．④ ラウリル水溶液は静水圧が低いほど気泡数が多く，気泡径は大きくなった．⑤ ラウリル水溶液は減圧を行うと発光を伴わず生成する気泡数が増加した．
以上の結果より静水圧 0.04MPa のラウリル水溶液において最小の臨界エネルギ 7.4J を 得られ，常圧時より発光を伴わず生成する気泡数が増加するため，本研究において得られた ３次元ディスプレイに最適な条件だと考えられる．レーザ光の条件については，焦点距離が長いレンズを用いた場合に，集光点のみにおける気泡の生成ではなく，集光点の前後の領域にまで気泡が生成されることが明らかとなった．できる限り大口径で焦点距離の短いレンズを用いることが重要であることが示された．