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シースルー立体ディスプレイによる光線操作を高度化した次世代視覚インターフェイス

Research Project

Project/Area Number 17J02464
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

山口 祐太  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsシースルー立体ディスプレイ / ライトフィールド / 高速パンチルト / 背景シフト / リフォーカス / 立体ディスプレイ / 光線操作 / 視覚インターフェイス / インテグラルイメージング / パンチルト
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らは、シースルー立体ディスプレイに用いる光学系を応用した光線操作の高度化に関する研究を行い、この光学系を応用して、空間の3次元情報を取得できるカメラであるライトフィールドカメラに、カメラの視線移動であるパンチルトを高速に実行できる機能を付与した。代表者らは以前に、拡張現実ディスプレイとして利用できる、シースルー立体ディスプレイを実現するための光学系として、複数のレンズアレイから構成される対称インテグラルイメージング光学系を提案している[Y. Takaki, et al., Opt. Lett. 40, 1873 (2015), Y. Yamaguchi, et al., Appl. Opt.55, A144 (2016)]。この光学系を用いた光線操作の高度化として、第1年度目の研究においては、光学系を構成するレンズアレイをレンズピッチ程度シフトさせることで、背景光線の進行方向のシフト及び回転が実現できることを、スケールアップ光学系を用いて示した。第2年度目の研究においては、この光学系を100マイクロメートルのレンズピッチをもつレンズアレイを用いて実スケールで作成し、光線の偏向が実現できることを示した。第3年度目においては、実スケールで作成した光学系を4Kカメラと組み合わせることで、カメラの視線移動であるパンチルトを高速に実現できることを示すとともに、空間の3次元情報であるライトフィールドが取得できることを示した。ライトフィールドが取得できると、カメラのピント合わせを撮影後に計算機上で行うリフォーカス機能が実現できる。取得したライトフィールド情報をもとにリフォーカス処理を行うプログラムを作成し、リフォーカス機能が実現できることを示した。本研究により、次世代視覚インターフェイスで利用できる、3次元画像の入力装置の実現可能性を示した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Flat-type image pan-tilt system with a large aperture employing a symmetric integral imaging system2020

    • Author(s)
      Yamaguchi Yuta、Takaki Yasuhiro
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 466 Pages: 125703-125703

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2020.125703

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric integral imaging system for a seethrough three-dimensional display with background imaging function2017

    • Author(s)
      Yuta Yamaguchi, Yasuhiro Takaki
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 25 Issue: 17 Pages: 20369-20380

    • DOI

      10.1364/oe.25.020369

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Light Field Camera with Pan-tilt Function2019

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, and Y. Takaki
    • Organizer
      International Display Workshop 2019 (IDW'19)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visual Fatigue Reducing 3D Glasses by Extending Depth of Field of Eyes2019

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, T. Ono, Y. Miyajima, K. Kato, and Y. Takaki
    • Organizer
      SID display week 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simplified Implementation of Super Multi-view Head-mounted Display2019

    • Author(s)
      Y. Takaki, T. Ueno, Y. Yamaguchi, and Y. Nagahama
    • Organizer
      SID display week 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レンズアレイを用いた高速パンチルトシステムの偏向角拡大2018

    • Author(s)
      山口祐太,高木康博
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元レンズアレイを用いた高速パンチルトシステム2017

    • Author(s)
      山口祐太,高木康博
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] High-speed image pan-tilt using two-dimensional lens arrays2017

    • Author(s)
      Yuta Yamaguchi, Yasuhiro Takaki
    • Organizer
      Imaging and applied optics congress
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京農工大学 高木研究室(所属研究室)

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~e-takaki/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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