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2017 年度 実績報告書

次世代拡張現実感のためのLight Field IO技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H01700
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

加藤 博一  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (70221182)

研究分担者 浦岡 行治  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20314536)
清川 清  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60358869)
太田 淳  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80304161)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード拡張現実感 / ライトフィールド / ヘッドマウントディスプレイ
研究実績の概要

(1)マルチレンズHMD評価システムを2式試作した.それを用いることで,異なる解像度のディスプレイや眼球トラッキング装置を組み込み,性能評価を行うプラットフォームを構築した.
(2)眼球トラッキング装置の小型化に向け,トラッキング用カメラをディスプレイ周辺に配置するのではなく,本科研費研究の最終ゴールでもあるライトフィールドIOの実現に向け,マイクロレンズアレイに正対するディスプレイ素子の間に埋め込む方式について検討を進め,その可能性を見いだした.まだ,実験的な検証ができてはいないが,来年度の重要課題として取り組む予定である.
(3)昨年度までに眼球位置に応じたレンダリング手法に関して基本的な技術を考案したが,瞳孔サイズが大きい場合に明るさムラが生じるという問題が確認されていた.この問題を解決するために各画素の明るさを動的に調整するアルゴリズムを考案した.また,これに併せて,マイクロレンズアレイに正対するディスプレイパネルに関して,1枚の大型パネルを用いるのではなく,複数の小型パネルを用いる方式を考案した.この場合,パネル間に隙間が生じるが,それに起因する製造の明るさムラの問題も解決する方法を考案した.
(4)ディスプレイパネルの発光素子のサイズに関して,1~2マイクロメートルが要求されるが,この実現が非常に困難な問題として残っている.従来,カラーディスプレイを実現するために1画素に付きRGBの3つの発光素子を並べる必要があり,発光素子の実質的なサイズは要求サイズの1/3のものが必要とされた.今回,白黒ディスプレイパネルを用いて別の方式でカラー化を実現する方法を考案し,その有効性をシミュレーションによって確認した.これによって,ディスプレイパネル上の発光素子の大きさの実質的な要求サイズの条件を2~3倍緩めることに成功した.
(5)3と4の技術に関して,特許申請を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

年度当初に予定していた研究実施目標に対しては,ほぼそれを達成することができた.しかし,本格的なライトフィールドIOの実現に向けては課題も多く,特に発光素子と受光素子の同一パネル上に配置した場合の実験がまだしっかりとはできておらず,今後の課題として残っている.そういった問題にも取り組んで行きたい.

今後の研究の推進方策

まずは,不透明型のライトフィールドIO方式のヘッドマウントディスプレイに関して集中的に研究を行う.具体的には,そのプロトタイプシステムを作成し,その技術の確立を目指す.その上で,最終年度として,研究成果を発表などにも力を入れたい.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fluorine incorporation in solution-processed poly-siloxane passivation for highly reliable a -InGaZnO thin-film transistors2018

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Yoshida, Juan Paolo Bermundo, Yasuaki Ishikawa, Toshiaki Nonaka, Katsuto Taniguchi, Yukiharu Uraoka
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 51, 12 ページ: 125105

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] EyeAR: Refocusable Augmented Reality Content through Eye Measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Rompapas Damien、Rovira Aitor、Plopski Alexander、Sandor Christian、Taketomi Takafumi、Yamamoto Goshiro、Kato Hirokazu、Ikeda Sei
    • 雑誌名

      Multimodal Technologies and Interaction

      巻: 1(4), 22 ページ: 1-18

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/mti1040022

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] From Augmented Reality to Personalized Reality2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Kiyokawa
    • 学会等名
      Cyberworlds 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Next Challenge for Augmented Reality as a Smart Display Technology2017

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kato
    • 学会等名
      The 2017 Frontiers in Optics + Laser Science (FIO + LS)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] What is the next stage of Augmented Reality2017

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kato
    • 学会等名
      Pacific Graphics 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Image Matching between Cameras for Vision Augmentation HMDs2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Goto, Jason Orlosky, Photchara Ratsamee, Tomohiro Mashita, Yuki Uranishi, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • 学会等名
      Asia-Pacific Workshop on Mixed-Reality (APMAR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Temperature Annealing of High Performance Amorphous InGaZnO Thin-film Transistors2017

    • 著者名/発表者名
      Juan Paolo Bermundo, Yasuaki Ishikawa, Mami N. Fujii, Hiroshi Ikenoue, Yukiharu Uraoka
    • 学会等名
      2017 International Symposium for Advanced Materials Research
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] VR/AR技術の開発動向と最新応用事例2018

    • 著者名/発表者名
      大林勇人, 村上郁也, 繁桝博昭, 佐藤雅之, 青山敦, 鳴海拓志, 河合隆史, 宮岡徹, 黄健, 神田健介, 権藤雅彦, 田辺健, 藤田欣也, 中村則雄, 栗田雄一, 橋本悠希, 中本高道, 柳田康幸, 松倉悠, 清川清, 他38名
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-694-0
  • [産業財産権] ディスプレイ装置2017

    • 発明者名
      加藤, 大田, 浦岡, プロプスキ
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-164341

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公開日: 2018-12-17  

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