2016 Fiscal Year Annual Research Report
Aerial three-dimensional image formation viewable from surrounding area based on light field reconstruction
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25390098
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
宮崎 大介 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60264800)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ３次元ディスプレイ / 立体視 / 空中像 / 全周囲観察 / インテグラルイメージング / 裸眼立体表示 / 360度画像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全周囲観察可能な空中像形成の基本的な原理確認実験は前年度までに実施できたが、大きな像の歪みが生じていた。歪みの原因の一つに、使用した凹面鏡の形状誤差があった。特に、凹面鏡の方向によって曲率半径が異なっていることから非点収差が発生した。実測した凹面鏡の形状に基づいて光学系の構造をデータ化し、光線追跡シミュレーションのソフトエアに導入した。各光学素子の配置を変更しながら光線追跡を行い、光学系の解析を行った。それをもとに、所望の位置に像が形成され、観察者の位置へ像全体からの光が到達するように各光線の角度を考慮するように光学系の設計を行った。
また、昨年度までに使用した高フレームレートプロジェクタは、表示データの即時変更ができず、動画やインタラクティブな表示は行えなかった。そこで本年度はリアルタイムで画像を変更できるようにプロジェクタのファームウェアを更新した。ビットスライスで多数の画像を一つに合成したデータを作成し、HDMI端子からプロジェクタへ伝送し、プロジェクタ内で画像を展開することで高フレームレートの画像の入力を行った。表示システムに新たなプロジェクタの導入し、動作の確認を行ったが、プロジェクタの制御に問題が有ったため、実際に動画の表示を実施するには至らなかった。
表示像の歪みの補正を行うために、表示領域での光学的特性の測定を行った。像が形成されている位置近辺での光線の位置と方向を測定するために、像の形成位置付近に拡散板を配置し、プロジェクタより複数の点を表示して拡散板上の像の位置を計測した。しかし、計測された点の像は、非点収差のために細長い棒状となり、点像の位置を特定することができなかった。そこで、棒状の点像の幅が狭くなるような拡散板の位置は2ヶ所あり、それぞれの位置では棒状の像の方向は直交していた。これらの位置情報より像形成位置付近の光線の検討を行った。
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