真の "ホログラフィック 3D映像表示システム" が開発された。

国立研究開発法人 情報通信研究機構 (NICT)が遂に、真の " ホログラフィック 3D映像表示システム " を開発したそうです。

"情報通信研究機構" のウェブサイトのプレスリリースのページ "シースルーなプロジェクション型ホログラフィック3D映像技術を開発" のURL:
http://www.nict.go.jp/press/2016/10/13-1.html

電子ホログラフィとは、写真技術によるホログラムの記録再生技術がビーム スプリッターで分割されたコヒーレントな(可干渉性の)レーザー光線の物体光と参照光の干渉縞を利用するのと同様に、コンピューターによって計算された干渉縞に相当する超高精細な縞模様を空間光変調器(SLM)という装置を用いて再現し、これによる光の回折で3次元の物体から反射してくる光線を完全に再現する技術です。
情報通信研究機構では、空間光変調器として液晶デヴァイスを用いているようです。
空間光変調器にはNHK放送技術研究所が研究開発しているもののようにスピントロニクス素子を用いるものもあるようです。

情報通信研究機構ではこの空間光変調器を内蔵したホログラフィック プロジェクターと、コンピューターによる計算で設計した光の波面をホログラムとして記録出来るホログラム プリンターを開発たそうです。

そして、ホログラフィック プロジェクターから投射される光線を3次元の情報を保ったまま見る人の位置に向かって適切に反射する事が出来る、特殊な透明な光学スクリーンをホログラム プリンターを用いて作成し、ホログラフィック プロジェクターとその透明な光学スクリーンを組み合わせる事により、所定の位置から透明スクリーンを見た際に空間に浮かび上がる3次元の立体映像を片目でも両目でも見る事が出来る比較的簡便且つ大きな面積の裸眼立体視システムを実現したそうです。


NICTのプレスリリースに掲載されている画像。


NICTのプレスリリースに掲載されている画像。


現時点では立体視出来る位置は1箇所に限定され、また、色は緑色1色のみですが、今後は見られる位置を自由に走査可能にし、フルカラー化を目指して開発を続けるそうです。

尚、従来の電子ホログラフィは極小面積であるか、視野角が非常に狭いか、非常に大規模な光学系が必要なものでした。
今回の情報通信研究機構による開発成果は、それらの問題を克服し、電子ホログラフィという真の、完全な裸眼立体映像システムの実用化への道を拓いたと言えるでしょう。



ところで、電子ホログラフィ以外の立体視技術はどのようなものがあったか御存知ですか。

まず、右目用と左目用に視差のある映像を赤色と青色の色で表現して重ねて表示し、それを赤色と青色のフィルター付きメガネを掛けてフィルタリングして見る事により立体に見える " アナグリフ " は、とても単純であり、古くから用いられて来た立体視技術ですので、体験した事がある人も多い事でしょう。

軽量な偏光フィルター付きメガネを掛けて左右の目に異なった偏光で視差のある2つの映像をフィルタリングして見させる事で立体視を実現する方式も映画館などで体験した事があるかもしれません。

右目用と左目用に視差のある映像を交互に表示し、それを少し重い液晶シャッター付きメガネで映像と同期させて遮断して見させる事により立体視を行うアクティヴ シャッター方式も体験した事があるかもしれません。

それらの技術いづれも専用のメガネを装着しなくては立体視出来ず、また、色の再現性が損なわれたり、視差映像が不適切に重なって映像が二重に見えてしまったり、映像が暗くなってしまうなどの不都合がありました。

そこで、裸眼立体視を実現する技術の開発が精力的に試みられ、幾つもの方法が生み出されました。

微細で縦方向に細長い凸レンズが並べて敷き詰められた表面の構造を持つ液晶ディスプレイは、レンチキュラー レンズ方式と言い、複数の視差映像用の画素の光を凸レンズによりそれぞれ任意の角度で放射する事により多視点で裸眼立体視を実現しました。
しかしながら、水平方向の立体感はあるものの垂直方向の視差は無い為、顔を横に傾けると立体視出来ず、また、視点数を増やそうとすると水平解像度が低下してしまう問題がありました。
加えて、あくまでも両眼視差による立体視である為、片目を瞑ると立体視出来ない欠点もありました。

インテグラル フォトグラフィ方式の裸眼立体視ディスプレイは、撮影装置と受像装置の両方に於いて、画面解像度分の微細なレンズを敷き詰めて、そのレンズ アレイの個々のレンズの各々に多数の画素を配置する事により、多数の方向から来る光線を捉え、それをそれぞれ本来の方向に向かって再現する方式です。
見る人の位置や顔の向きに依らず、常に立体視が可能です。
しかし、解像度を上げようとすると莫大な数の画素が必要になる為、高解像度化は非常に困難です。

他にも高速回転する板に多方向から映像を投影する事で立体物を視認できるようにする技術も開発されました。
これはモーターで板を回転し続ける必要があり、また、通常の風景などを立体表示するのには適していません。

再帰反射材のスクリーンに多方向からプロジェクターで映像を投影する事で立体物を視認できるようにする技術も実用化されました。私は見た事が無いのですが、ヴァーチャル リアリティの初音ミク コンサートなどでこの技術が使われたそうです。

以上の様に、様々な立体視技術が開発されて来た訳です。
果たしてホログラフィック プロジェクターは究極の立体視映像システムとして普及する事が出来るでしょうか。
私はその日が来るのを楽しみに待ちたいと思います。

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