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光源アレイの一次元走査を用いた多眼式立体ディスプレイ

研究課題

研究課題/領域番号 13555106
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

高木 康博  東京農工大学, 工学部, 助教授 (50236189)

研究分担者 田中 洋介  東京農工大学, 工学部, 講師 (20283343)
黒川 隆志  東京農工大学, 工学部, 教授 (40302913)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2002年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
2001年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード光源アレイ / 一次元走査 / 立体ディスプレイ / 三次元ディスプレイ / 多眼式 / PCクラスタ / 人間工学的評価 / 超解像 / ナノ構造 / リソグラフィー / フーリエ反復アルゴリズム / 最適化アルゴリズム / 三次元表示 / 立体表示 / ディスプレイ / ビーム走査
研究概要

一次元走査光学系と光源アレイを組み合わせにより新しい三次元ディスプレイを構成する。それぞれの構成要素の性能を評価し、光学系と駆動システムの設計と試作、および人間工学的評価を行った。
(1)光ビームの一次元走査には、ガルバノメーターの利用を検討した。走査位置を任意に制御できる通常のガルバノスキャナーでは、走査周波数60Hzで走査精度は50μmであった。機械的な共振現象を用いて走査精度を向上させたレゾナンススキャナーでは、走査周波数200Hzで走査精度は30μmであった。レゾナンススキャナーを用いた場合に、50個以上の視差画像の表示が可能であることがわかった。
(2)光源として、LEDと半導体レーザーの利用を検討した。任意波形発生装置で光源を変調し、光検出器で変調特性を調べた。いずれの場合も、20MHzまでの変調が可能であることがわかり、十分な特性であることがわかった。また、走査光学系と同期させて発光させることに成功した。
(3)一次元走査光学系に関する基礎実験をもとに、変形二次元配置した光学系を用いた三次元ディスプレイの光学系の設計を行った。64個の小型カラーLCDパネルを変形二次元配置し、それぞれの水平表示方向が異なる光学系を試作した。
(4)64個の画像を表示するためには64個のビデオ信号が必要になる。これを実現するために、64枚のフレームメモリを8台のPCクラスターで制御する駆動システムを試作した。
(5)以上の光学系と駆動システムを組み合せて、実際に三次元像を表示した。従来の三次元ディスプレイの問題点である疲労の原因とされる輻輳と調節の不一致について評価するため、レフラクトメーターを用いて人間の調節応答について測定を行った。その結果、試作システムで発生した三次元像に対する調節応答は、実在の三次元物体に対する調節応答に類似していることが判明した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 高木康博: "変形二次元配置を用いた三次元ディスプレイの原理と試作"映像情報メディア学会技術報告. 26巻30号. 31-36 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高木康博: "指向性画像高密度表示による三次元表示と64画像表示フルカラー三次元ディスプレイ"電子情報通信学会技術研究報告. 102巻433号. 9-12 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高木康博: "変形2次元配置した多重テレセントリック光学系を用いた3次元ディスプレイ"映像情報メディア学会誌. 57巻2号. 293-300 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福冨武史, 名手久貴, 高木康博: "指向性画像の高密度表示を用いた三次元ディスプレイに対する調節応答"電子情報通信学会技術研究報告. ITS2002-53. 63-68 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 工藤隆朗, 高木康博: "三次元インタラクティブプロセッサの開発(1)-コンピュータアレイのビデオレート同期-"映像情報メディア学会技術報告. 27巻10号. 17-20 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉川博志, 高木康博: "高密度指向性画像を生成する三次元カメラの奥行き許容範囲の検討"映像情報メディア学会技術報告. 27巻10号. 13-16 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高木康博: "人に優しい次世代三次元ディスプレイの開発"月刊ディスプレイ. 9巻5号. 17-22 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takaki: "Three-dimensional display using a modified two-dimensional array and its demonstration"ITE Technical Report. 26, No. 30. 31-36 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takaki: "Full color 3D display with 64 directional images based on 3D image generation using high-density directional images"Technical Report of IEICE. EID2002-39. 9-12 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takaki: "Three-dimensional display using modified two-dimensionally aligned multiple telecentric optical systems"The Journal of the Institute of Image Information and Television Engeering. 57, No. 2. 293-300 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukutomi, H. Natc, and Y. Takaki: "Accommodation responses to 3D display using high-density directional images"Technical Report of IEICE. ITS2002-53. 63-68 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kudo and Y. Takaki: "Development of 3D Interactive Processor (1)- Video-rate Synchronization of Computer Array -"ITE Technical Report. 27,No. 10. 17-20 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yoshikawa and Y. Takaki: "The depth tolerance of a 3D camera which generates high-density directional images"ITE Technical Report.. 27, No. 10. 13-16 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高木康博: "ベクトル回折理論(I)"日本光学会(応用物理学会)第29回冬季講習会. 71-90 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 海老沢廣喜, 福富武史, 高木康博: "一次元走査型三次元ディスプレイの検討"第49回応用物理学関係連合講演会. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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