複合現実感用空間投影立体像表示システムに関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650353
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 高橋 秀也 大阪市立大学, 工学部, 助教授 (30197165)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 志水 英二 大阪市立大学, 工学部, 教授 (30047154)
• Keywords: 3次元ディスプレイ / ホログラフィック光学素子 / ステレオグラム

Research Abstract

1.
平成11年度に作成した,デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)用のホログラフィック光学素子(HOE)とDMDとを実際に組み合わせ2つ目の試作システムを製作した.このシステムの仕様以下の通りである.0.051[mm]×0.102[mm]の微小ホログラム(回折格子)が32個集まって,表示する立体像の1画素を構成する.この画素が,100×75画素集まって1立体像を構成する.つまり,横100×縦75画素で32方向からの観察が可能な立体像が表示できた.ディスプレイのスクリーンサイズは40.8[mm]×30.6[mm],視域角は22度である.さらに,フレーム毎の静止画データをあらかじめ計算して保存しておき,連続して表示させることにより,動画表示も行うことができた.
2.
2枚のDMDを用いて光学的に2倍の面積のDMDを構成し,またこの大型DMDに合わせたHOEを試作し,両者を組み合わせて大画面表示の可能性を示した.横200×縦75画素で32方向から観察可能な立体像を表示できた.DMDを大型化することにより,更なる大画面化も可能である.
3.
DMDは本来デジタルプロジェクタに用いられている部品であるが,デジタルプロジェクタを構成する白色光源と回転カラーフィルタの組み合わせを,レーザの替わりにそのまま本システムの光源として用いることによって、カラー動画表示を実現した.
4.
大型のフレネル凸レンズ,直径500[mm],焦点距離250[mm],を用いて,HOEスクリーン近辺に表示されている立体像を空中に拡大投影することにより,観察者にスクリーンを意識させない表示が可能となった.
今後,システムのインタラクティブ化を行い,複合現実感への応用を進めていく.

Research Products

• [Publications] H.Takahashi: "Real-time three dimensional display system with holographic optical elements "Diffractive Optics and Micro-Optics (DOMO 2000) Technical Digest. 310-312 (2000)
• [Publications] 岸上律子: "ホログラフィック光学素子を用いた3次元画像表示に関する研究(2)"電子情報通信学会2000年情報・システムソサイエティ大会講演論文集. D-11-73 (2000)
• [Publications] R.kishigami : "Real-time color three-dimensional display system using holographic optical elements "Electronic Imaging 2001 Technical Digest. 4296-19 (2001)
• [Publications] 松本純平: "ホログラフィック光学素子を用いた3次元カラーディスプレイ"電子情報通信学会2001年総合大会講演論文集. 情報・システム. D-11-122 (2001)