Holographic Display Technique Using MEMS SLM and Pulse Illumination

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02189
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Takaki Yasuhiro 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50236189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長浜 佑樹 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60833598)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ホログラフィー / MEMS / 空間光変調器 / 立体表示 / 光走査

Outline of Final Research Achievements

Although holography is an ideal three-dimensional display technique, the narrow viewing zone is one of the main issues of the conventional electronic holographic display techniques. This study proposed the pulse-modulated MEMS SLM which performs the optical scanning for the enlargement of the viewing zone. We have experimentally verified the enlargement of the viewing zone angle to 40 degrees. The double-pulse technique was developed to increase the light intensities of the reconstructed images. The holographic display module using HOEs was also developed to reduce the size of the display system and to further increase the light intensities of the reconstructed image. Two techniques were developed for the color image generation; one employed the RGB coupler and the other employed the RGB fiber array.

Free Research Field

光エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来は、光学的なホログラフィーの実現方法を電子的に実現しようとしたため、波長以下の画素ピッチが必要になり、実現が難しかった。本研究では、光学的な実現方法に囚われずに、輻輳調節矛盾を解決する波面再生を実現することで、画素ピッチの微細化を必要としない電子的なホログラム表示を可能にするホログラム表示におけるブレークスルーとなる技術である。
サイバーとフィジカルを融合するSociety5.0の実現やメタバースの普及のためには、VR・AR技術の高度化が必要である。本研究により、視覚インターフェイスデバイスにホログラフィーの利用が可能になり、長時間の利用や若年者の利用が可能になる。