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ホログラフィによる動画投影 農工大と早大の研究チームが実現 立体映像や次世代ディスプレイに貢献

東京農工大学と早稲田大学の研究チームは、任意の誘電率を実現する「メタサーフェス」を利用して広視域角で高解像度、高効率のフルカラーホログラフィ動画を実現した。立体映像技術や次世代ディスプレイの開発に貢献しそうだ。

研究グループでは過去にメタサーフェスを用いたモノクロ動画の投影に成功していた。だが、この先行研究にはカラー化ができていないという問題点や効率が低いという課題があった。

30フレームからなるフルカラー動画の投影を目指し、窒化シリコンのナノ柱をメタサーフェスを構成する構造体として、ガラス基板上に数億本配置。90フレーム(30フレーム×3色)からなるホログラム列を1枚の基板上に形成した。

各フレームは2322×2322画素と先行研究や一般的なディスプレイよりも高解像度であり、340ナノメートルの画素間隔によりホログラム前面からの観察領域全体をカバーする180度の視域角を有している。

また、ナノ柱の製作を最適な加工条件の下で行うことで、光の利用効率を向上させている。投影したのは地球が回転する動画(2D)で、3色の投影像を重ね合わせることで投影動画のカラー化を実現した。

また、自動ステージを用いて基板を機械的に動かすことで、人間の目で十分に滑らかに見える再生速度「55.9fps」での投影に成功した。

研究グループは「空間光変調器のような変調機能を持つデバイスと組み合わせることができれば、高精細なフルカラー3次元像をフレーム数の制限を受けずに投影することが可能となり、ホログラフィを用いた立体映像技術の実用化に貢献できる」と評している。