2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of Occlusion-Capable Retinal-Scanning Optical See-Through Head-Mounted Display with Depth Scanning
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17K19985
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 勇太 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (10781362)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 頭部搭載型ディスプレイ / HMD / 光学遮蔽 / 網膜投影 / 奥行き / 可変焦点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光学シースルー頭部搭載型ディスプレイ(Optical See-Through Head-Mounted Display,OST-HMD)を用いた拡張現実感（AR）応用において、知覚的に整合する光学 遮蔽を生成するOST-HMD の実現に向けて、今年度は下記の進捗があった。
昨年度に考案したシステムをさらに発展させた、可焦点光学遮蔽を有した試作システムを作成・評価した。試作システムはOST-HMDの光学系の間に透過型の液晶ディスプレイ（LCD）とリニアアクチュエータを組み込んだシステムである。
これまでOST-HMDによる映像の奥行きが変化した際に、光学遮蔽マスクの奥行きが固定で、映像の奥行き追従できないため、映像とその影が視覚的に不一致である問題があった。今回、遮蔽マスクの描写奥行きが光学的に移動できるよう、リニアアクチュエータにより光学マスクであるLCDを精密かつ動的に駆動し、映像の奥行きに合わせる技術を提案した。光学遮蔽の質を評価するため、視点カメラを用いて光学遮蔽の計測を行った結果、知覚的にボケが見えない、明瞭な光学遮蔽を実現できることが確認できた。
成果はトップ国際論文誌にフルペーパーとして掲載され、トップ国際会議にて発表を行った。加えて、国内特許出願を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年のシステムをさらに発展させ、より高精細な光学遮蔽の光学設計を提案し、LCDによる遮蔽マスクを実装したOST-HMDシステムを試作することができた。これにより、従来、遮蔽マスクが明瞭に生成できるための焦点距離が限定される制限を突破することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回提案した可焦点光学遮蔽の手法は、表示映像の奥行きに応じた高精細な遮蔽を実現できる一方で、光学遮蔽の奥行きが離散的である、現実の半透明物体に対して正しく光学遮蔽できない、などの原理的な問題が残る。今後はこうしたより高度な光学遮蔽を実現する手法を検討したい。
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