「立体像に触る」ユーザインタフェース

• 研究課題/領域番号: 15K04691
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山口 雅浩 東京工業大学, 工学院, 教授 (10220279)
• 研究協力者: 中村 友哉
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 3D ディスプレイ / ユーザインタフェース / 3Dタッチ / ライトフィールド / ホログラフィックスクリーン / プロジェクター / 空中像 / 3Dディスプレイ / ユーザーインターフェース / 3Dタッチインターフェース / ホログラフィック・スクリーン / 3Dタッチインタフェース

研究成果の概要

空中に再生された立体像に触ることによってユーザからの操作を認識する「3Dタッチ」ユーザインタフェース技術の研究を行った。立体像表示はライトフィールド再生の原理に基づいており、ホログラフィックスクリーンとプロジェクターを用いて実現した。本研究では、3原色のレーザーを用いてホログラフィックスクリーンを記録することでフルカラーの立体像表示を可能とした。またテストパターンの投影により自動的にキャリブレーションを行う手法を開発した。そして、再生された実像に触ったときに指先で散乱される色をカメラで検出することで操作を識別する機構を実装し、デモシステムにより提案システムのコンセプト実証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 3Dユーザ体験の高度化に向けたホログラフィック・ライトフィールド表示技術 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口 雅浩
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 69 ページ: 12-16
  • NAID: 130007539185
• [雑誌論文] Efficient tiled calculation of over-10-gigapixel holograms using ray-wavefront conversion (2018)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Kyoji Matsushima, Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 26 号: 8 ページ: 10773-10786
  • DOI: 10.1364/oe.26.010773
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid calibration of a projection-type holographic light-field display using hierarchically upconverted binary sinusoidal patterns (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi.
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: Vol.56 No.34 号: 34 ページ: 9520-9525
  • DOI: 10.1364/ao.56.009520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full-Parallax Holographic Light-Field 3-D Displays and Interactive 3-D Touch, Proceedings of the IEEE, Volume 105, issue: 5, pp. 947-959, May. 2017. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE 巻: Volume105 号: 5 ページ: 947-959
  • DOI: 10.1109/jproc.2017.2648118
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Light-field and holographic three-dimensional displays [Invited] (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 巻: 33 号: 12 ページ: 2348-2364
  • DOI: 10.1364/josaa.33.002348
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3D touchable holographic light-field display (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi, Ryo Higashida
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 55 号: 3 ページ: A178-A178
  • DOI: 10.1364/ao.55.00a178
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ホログラフィック３Dタッチユーザインタフェースの設計と開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 向井祐貴 , 中村友哉 , 山口雅浩
  • 学会等名: 情報フォトニクス研究会
• [学会発表] ホログラフィーとライトフィールドの融合 －３Dユーザ体験の高度化に向けたプリント技術からのアプローチー (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口雅浩
  • 学会等名: ホログラフィックディスプレイ研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Full-parallax light-field and holographic displays (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: The Seventh Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Full-Parallax Light-Field and Holographic Displays for Enriched 3D Visual Experience (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口 雅浩 , 中村 友哉 , 五十嵐 俊亮
  • 学会等名: International Workshop on Holography and Related Technologies IWH2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 二値正弦波の階層的反復投影に基づくホログラフィック・ライトフィールドディスプレイの自動較正法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村友哉 , 山口雅浩
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2017
• [学会発表] ホログラフィック・ライトフィールド・ディスプレイと3Dタッチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口雅浩
  • 学会等名: CEATEC Japan連携 電子ディスプレイシンポジウム－高臨場感から超臨場感へ－
• [学会発表] 動画像を用いたホログラフィック3Dタッチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村友哉 , 桜井爽馬 , 山口雅浩
  • 学会等名: ホログラフィック・ディスプレイ研究会
• [学会発表] Interactive Holographic 3D Display Exploiting Color Information (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Nakamura, Soma Sakurai, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: The Sixth Japan-Korea Workshop n Digital Holography and Information Photonics
  • 発表場所: Sapporo Convention Center
  • 年月日: 2016-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] ホログラフィック3Dタッチインタフェースにおける色識別に関する検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 桜井爽馬, 中村友哉, 山口雅浩
  • 学会等名: 第10回計算オプティクス研究会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 2016-12-07
• [学会発表] Integration of holography and light-field displays for enriched visual experience (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: OSJ - OSA Joint Symposia on Plasmonics and Digital Photonics, Optics ＆ Photonics Japan 2016
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス文京校舎
  • 年月日: 2016-10-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 正射影光線サンプリング面を用いた計算機合成ホログラムによる質感表現 (2016)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐俊亮、中村友哉、松島恭治、山口雅浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子ディスプレイ研究会, 信学技報, Vol. 116, No. 280, 13-16, (映情学技報, vol. 40, no. 36, 3DIT2016-29) 13-16, 2016
  • 発表場所: 機械振興会館
  • 年月日: 2016-10-28
• [学会発表] The use of color in scattered light for 3D touchable holographic light-field display (2016)
  • 著者名/発表者名: Soma Sakurai, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia
  • 発表場所: TOKI MESSE Niigata Convention Center
  • 年月日: 2016-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] 色情報を利用したホログラフィック3Dタッチインタフェース (2016)
  • 著者名/発表者名: 桜井 爽馬, 中村 友哉, 山口 雅浩
  • 学会等名: 3次元画像コンファレンス
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] 色情報を利用したホログラフィック３Dタッチインターフェース (2016)
  • 著者名/発表者名: 桜井爽馬、中村友哉、山口雅浩
  • 学会等名: 三次元画像コンファレンス2016
  • 発表場所: 大阪府吹田市
  • 年月日: 2016-07-13
• [学会発表] Demonstration of Interactive 3D Display Using Holographic Screen and Consumer-Use 4K Projector (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Nakamura, Soma Sakurai, Shunsuke Igarashi, and Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: The International Display Workshops, Proc. IDW '15
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会
• [学会発表] 全方向視差３Dディスプレイによる立体像に触れるユーザインタフェース (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口雅浩
  • 学会等名: 三次元映像のフォーラム 第112回研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Interactive 3D touch sensing display using holographic screen (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 14th Workshop on Information Optics (WIO2015)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Holographic 3D Touch Sensing Display (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: Digital Holography & 3-D Imaging Meeting, OSA Topical Meeting
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 「立体像に触る」ユーザーインターフェース
  • URL: http://www-oid.ip.titech.ac.jp/pg98.html
• [備考] Holographic 3D-touch display
  • URL: http://www-oid.ip.titech.ac.jp/pg177.html
• [備考] 「立体像に触る」ユーザインタフェース
  • URL: http://www-oid.ip.titech.ac.jp/pg98.html
• [備考] 「立体像に触る」ユーザインタフェース
  • URL: http://www-oid.ip.titech.ac.jp/holo/holo3Dtouch.html