三次元画像および表示技術は、物体の空間的な三次元情報を取得・保存し、立体的でリアルな映像を提示することができ、コンシューマーエレクトロニクス、自動運転、ロボットビジョン、拡張現実および仮想現実などの分野で幅広い応用が期待されている。既存の三次元画像および表示装置は、従来の光学部品の性能限界により、広視野、大口径、高解像度、連続視差、小型化といった性能要件を同時に満たすことが難しい。メタサーフェスは、サブ波長構造単位が配列された新しい平面光学部品であり、光場を柔軟に制御でき、多機能性、統合の容易さ、薄型・高密度化の利点を持ち、従来光学部品のボトルネックを突破し、多機能でコンパクトな三次元画像・表示装置の実現可能性を提供する。本文では、三次元画像および表示技術におけるメタサーフェスの研究進展を概説し、能動型および受動型三次元画像技術、ならびにホログラフィックディスプレイ、光場ディスプレイ、近眼ディスプレイといった三次元表示技術における応用と性能を詳述し、最後に三次元画像・表示分野における課題と今後の展望をまとめた。

メタサーフェス;光学部品;三次元画像;三次元表示;多機能;コンパクト化