| 研究課題/領域番号 |
20K11914
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ホログラフィック3Dディスプレイ / 計算機ホログラム / HOE / 高速計算 / 3D-FFT / 空中浮遊像 / 大型HOE / 円錐形HOE / 円錐形ホログラム / 視野拡大 / ホログラフィック光学素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現状のホログラフィック3Dディスプレイでは、立体像は画面近傍にしか表示できず、物体が単独で存在しているかのような空中浮遊感はない。この原因は、空中浮遊化に必要な大型光学素子と、それを機能させる光学系が未だ実現できない点にある。本研究では、回転対称性と楕円反射特性を活かした独自の反射型光学系を考案することで、空中浮遊感が得られるホログラフィク3Dディスプレイの実現に取り組む。具体的には、ホログラフィック光学素子を用いた大型透明ミラー、時分割方式を可能にする機械的走査機構、動きのある像を再生するためのホログラムの実時間計算について研究開発する。
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| 研究成果の概要 |
現状のホログラフィック3Dディスプレイでは、立体像の再生位置が画面近傍に制限されるという課題がある。この原因は、空中浮遊化に必要な大型光学素子の実現が難しいことにある。そこで本研究では、大型光学素子を実現するため、ホログラフィック光学素子（HOE）を用いた。HOEを大型にするため、分割露光に対応した露光装置を独自に設計・開発した。本装置を用いて水平方向に5分割、垂直方向に3分割の露光を行うことで、約25 cm×15 cmの大型HOEを作製した。この大型HOEを従来のホログラフィック3Dディスプレイに組み込み、水平・垂直共に視野角10°の空間内にて、再生像の空中浮遊化を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、大型光学素子を独自開発することで、ホログラフィック3Dディスプレイの課題の一つである立体像の空中浮遊化に取り組み、原理的に実現可能であることを実証した。再生像の視野角や画質において改善の必要はあるが、ホログラフィック3Dディスプレイの高い将来性を示すことができた。本研究成果は、ホログラフィック3Dディスプレイの早期実現に向けた有効な手法になると示唆した。また、本システムを構成する光学素子の改良・発展の動機付けにもなると期待する。
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