2020 Fiscal Year Annual Research Report
次世代HMDのための1000volume/s超高速体積ディスプレイの開発
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18H03271
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
奥 寛雅 群馬大学, 情報学部, 教授 (40401244)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 体積表示 / 高速 / 共振型液体可変焦点レンズ / ヘッドマウントディスプレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の計画では2020年度は，ステレオ超高速体積表示HMDの開発・評価を実施する計画としていた．しかしCOVID-19の影響で2式目の高速DMDが手元で利用できるようになったタイミングに遅延が発生したため，単眼の超高速体積表示ディスプレイのための(1)高速多階調画像提示手法と(2)運動対象位置に追従した映像提示手法を中心に研究した．
(1)既存DMDを利用した多階調画像提示方式では，階調のビット数が増えるにつれて表示に必要なフレーム数も指数関数的に増加することになり，表示に必要な時間も長くなるという欠点がある．提案手法は高速な表示レートの実現を目的としているため，表示に必要な時間が長くなることは許容できない．一方，提示する焦点距離をLEDのストロボ照明で選択しており，この発光回数の変調することは比較的容易である．そこでDMDの1フレーム中に発光する回数を変調することで多ビット階調の画像表示を高速化する手法を構築した．試作システムにおいて3ビット階調の画像を奥行の異なる2箇所に1000Hzの画像更新レートで提示できることを実証した．
(2)実世界で奥行方向に運動する対象の位置を高速に計測・フィードバックし，その位置に合わせて画像を提示する手法を研究・開発した．対象は白色平面上のスクリーンとし，そのスクリーンは光学レールの上に載せて奥行方向にその位置を自由に動かせるようにした．スクリーンの奥行き位置はレールの側方から高速カメラで計測した．計測した位置と同じ位置に映像が表示されるように映像提示位置をフィードバック制御した．実際に対象を手で動かしながら映像を提示したところ，対象位置と同じ奥行き位置に映像が提示できることが確認できた．また，提示する奥行き位置の追従に関する遅延は5,6msが実測され十分な低遅延性が確認された．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
本研究に関連した受賞：
第6回OPJ優秀講演賞 （鈴木康平）
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