スマートフォンの画面から立体的なホログラムが浮かび上がる。そんなSF的世界が、そう遠くない将来に実現するかもしれない。
スコットランド、セント・アンドルーズ大学の研究チームが、2つの技術を組み合わせることで、これまでにない小型でシンプルなホログラム投影の手法を開発した。
スマホや通信機器、バーチャルリアリティ（VR）など、私たちの身の回りのテクノロジーに新たな可能性をもたらすことが期待されている。
この研究は『Light: Science & Applications［https://www.nature.com/articles/s41377-025-01912-z］』誌（2025年8月27日付）に発表された。
光を自在に操るメタサーフェスと発光デバイスの融合
セント・アンドルーズ大学の研究チームは、有機発光ダイオード（OLED）と、ホログラフィック・メタサーフェス（HM）を組み合わせた、新しいタイプの光電子デバイスを開発した。
有機発光ダイオード（OLED）は、非常に薄い有機材料の層に電流を流すことで発光するディスプレイ技術。スマートフォンやテレビの画面などに広く使われており、色の再現性や応答速度の高さで知られている。
薄型・軽量であることから、曲面ディスプレイや折りたたみ式の端末などにも活用されている。
また、面全体から光を出す特性があるため、光通信やバイオフォトニクス（生体の観察に光を用いる分野）、センシングなど幅広い用途に応用が可能だ。
一方のホログラフィック・メタサーフェス（HM）は、極めて小さな構造体「メタアトム（meta-atoms）」を配列した超薄型の光学材料で、光の進行方向や波の性質をピクセルごとにコントロールすることができる。
メタアトムは、人間の髪の毛の太さの1000分の1ほどという微細さで設計されており、光を通過させたり反射させたりする際にその性質を精密に変化させられる。
これにより、ホログラムの生成だけでなく、偽造防止技術や高解像度の光学顕微鏡、先進的なディスプレイ技術にも応用が期待されている。
レーザー不要のホログラム投影を実現
これまで、ホログラムを投影するには大がかりなレーザー装置が必要だったが、今回の研究では、OLEDとHMを組み合わせることで、より小型でシンプルな投影システムが実現できることが示された。
その原理は「光の干渉」にある。
光がこの構造体を通過する際、それぞれのピクセルで光の性質がわずかに変化し、それらの光が相互に干渉することで、複雑なパターン、つまりホログラムが空間上に浮かび上がる。
1ピクセルでホログラムを描くという発想の転換
セント・アンドルーズ大学のグレアム・ターンブル教授は、「従来のOLEDディスプレイでは、単純な画像であっても数千のピクセルが必要だった。しかしこの新技術では、1つのOLEDピクセルから画像全体を投影することが可能になった」と語る。
これまでの技術では、OLEDによるホログラム投影は非常に単純な形状しか描けなかった。そのため、応用範囲が限られていたが、今回のブレイクスルーにより、より高度で複雑な表示が可能になり、実用化への大きな一歩となった。
様々な分野に応用可能
この技術の可能性は、単なるホログラム表示にとどまらず、通信、医療、セキュリティ、エンターテインメントなど、さまざまな分野での応用が期待されている。
研究に携わったイフォー・サミュエル教授は、「OLEDに新しい方向性を示すことができて、とても意義深い。メタサーフェスと組み合わせることで、ホログラムの生成や光の形状を自在に操作できるようになる」とコメントしている。
また、ナノフォトニクス（ナノスケールの構造を使って光を制御する技術）の専門家であるアンドレア・ディ・ファルコ教授は、「HMは、光をコントロールするための極めて多用途な素材だ。今回の成果によって、メタマテリアル技術が日常の用途へ広がっていくうえでの障壁がひとつ取り除かれた」と語る。
メタマテリアル技術とは、自然界には存在しない人工構造を持った材料で、光や電磁波のふるまいを通常とは異なる方法で制御できるものだ。HMはその一種で、極薄で軽量ながら、光をピクセル単位で自在に操ることができる。
こうした技術の融合は、未来のホログラムディスプレイの設計そのものを大きく変える可能性を秘めている。
SF映画でよく見るようなホログラムと自然に対話したり、空間に浮かぶ動く映像で情報をやり取りする、そんな体験がそう遠くない未来に実現するかもしれない。
References: Nature［https://www.nature.com/articles/s41377-025-01912-z］ / St-andrews.ac.uk［https://osc.wp.st-andrews.ac.uk/2025/08/28/oled-illuminated-metasurfaces-for-holographic-image-projection/］ / rom Sci-Fi to Reality: New Breakthrough Could Bring Holograms to Your Phone［https://scitechdaily.com/from-sci-fi-to-reality-new-breakthrough-could-bring-holograms-to-your-phone/］
本記事は、海外の情報をもとに、日本の読者がより理解しやすいように情報を整理し、再構成しています。
