疲労のない裸眼立体表示の研究開発

无疲劳裸眼立体显示的研发

• 批准号: 15F15365
• 负责人: 高木 康博
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15365/
• 关键词: 立体表示; 裸眼立体表示; DFD; ライトフィールド; ヘッドアップディスプレイ; 視覚疲労; 立体表示; 裸眼立体表示; DFD; ライトフィールド; ヘッドアップディスプレイ; 視覚疲労

平成２７年度に、広い奥行き表示範囲を実現するためにDFD方式を原理とする裸眼立体表示システムの新しい構成方法を提案し、実験システムを試作した。平成２８年度は、広い奥行き表示範囲を実現する表示画像の計算方法について研究を行った。提案する構成方法は、DFD方式の実現に用いる２つの表示面のうち、一方はフラットパネルディスプレイを用い、他方はプロジェクタによる虚像表示を用いることで広い奥行き表示範囲を実現している。平成２７年度は、２つの表示面に表示する画像は、従来のDFD方式をもとに計算したので、観察範囲は表示面の真正面に限定された。そこで、平成２８年度は、２つの表示画像をライトフィールド理論にもとづき決定することで、観察範囲の拡大を実現した。ただし、従来のライトフィールド理論で用いられる乗算型光線再生のための最適化アルゴリズムは利用できないため、本研究の提案法に適した加算型光線再生のための最適化アルゴリズムを新たに導入した。実験的により、開発した画像合成法の有効性を示した。また、提案する構成方法の光学系をシースルー化する方法を提案し、背景に立体像を重畳して表示することを可能にした。本研究で実現した立体表示方式は、広い奥行き表示範囲をもつだけでなく、視覚疲労がなく長時間利用でき、さらに、シースルー立体表示も可能なため様々な応用が可能である。例えば、自動車用のヘッドアップディスプレイやフライトシュミレータなどへの応用が考えられる。以上の成果は、OSAの英文誌Optics Expressで論文発表を行った。さらに、国際会議IMID 2016にて招待講演を行った。

在2015年，我们提出了一种基于DFD方法构建裸眼的立体显示系统的新方法，以实现宽深度显示范围，并创建了一个原型实验系统。在2016年，我们对如何计算显示图像的图像进行了研究，这些图像达到了广泛的深度范围。所提出的配置方法是用于实现DFD系统的两个显示表面的方法，一个使用平板显示屏，另一个使用投影仪使用虚拟图像显示，从而实现了广泛的显示范围。在2015年，根据常规DFD方法计算了两个显示表面上显示的图像，因此观察范围仅限于显示面的前部。因此，在2016年，根据光场理论确定了两个显示的图像，从而达到了扩展的观察范围。但是，由于无法使用用于传统光场理论中使用的多型光再生的优化算法，因此已经引入了适用于本研究方法的附加光再生的新的优化算法。在实验上，已经证明了开发图像合成方法的有效性。此外，已经提出了一种透明的方法，该方法已提出了所提出的施工方法的光学系统，从而可以在背景上显示三维图像。这项研究中实现的三维显示方法不仅具有较大的显示范围，而且可以长时间使用而无需视觉疲劳，还可以用于透明的三维显示屏，从而有可能拥有各种应用程序。例如，可以将其应用于汽车或飞行模拟器的头顶显示器。上述结果发表在OSA英语杂志《光学快报》的论文中。此外，他在2016年国际会议上发表了邀请演讲。