2022 Fiscal Year Annual Research Report
実物大立体像の空中浮遊化と超高臨場感を実現するホログラフィック3Dディスプレイ
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20K11914
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山東 悠介 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (30463293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 和郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (30315163)
宮島 健 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 研究員 (10847916)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 計算機ホログラム / ホログラフィック3Dディスプレイ / 空中浮遊像 / 大型HOE / 高速計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、特殊眼鏡が不要で自然な立体像を表示可能なホログラフィにおいて高い臨場感を実現するため、時分割方式を用いた視野（再生可能な像サイズ）の拡大と、立体像表示に必要な光学部品の秘匿化、そして再生像の空中浮遊化を目指すものである。最終年度では、立体像の大型化、および光学系の秘匿化に不可欠なホログラフィック光学素子（HOE）の作製と、それを用いた空中浮遊像の実証実験を行った。具体的な内容を以下に記載する。
視野の拡大に伴い、HOEの大型化が必須になるが、本研究ではHOEの分割多重記録によりHOEの大型化を行った。分割多重記録をするための記録システムは、昨年度に完成させており、本年度は基本特性の確認と、実際に大型HOEの作製を試みた。単一露光時で約5°×5°の視野が実現できたため、分割露光数を垂直3回、水平5回にすることで、最終的に垂直15°、水平25°まで対応可能なHOEを作製した。
次に、作製した大型HOEを用いて立体像の空中浮遊化の実証実験に取り組んだ。大型HOEは、波長532 nmのレーザー光を用いて作製したため、再生光学系のレーザーの波長も532 nmに変更し、各種光学部材もレーザー波長の変更に伴い調整した。視野拡大ための時分割機構については、同期制御機構を含め既に構築済みであり、今回の実証実験にそのまま組み込んだ。一連のシステムの調整後、立体像の空中浮遊実験を行ったところ、想定通りの位置に空中立体像が再生された。課題として、再生像の画質において改善が必要である点と、大型HOE以外の光学系のサイズにより、視野が垂直・水平共に10°程度に制限された点が挙げられる。これらは、光学系のさらなる改良により改善可能である。
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| Remarks |
ホログラフィによる立体・大型・空中浮遊像の表示（令和4年度大阪技術研テクノレポート）
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