空中ディスプレイの投影・表示技術と触覚フィードバック

第1部 ライトフィールドディスプレイの原理と最新動向・可能性

(2017年6月27日 10:00〜11:30)

　ライトフィールドは光を7次元の情報をもつ光線ととらえて取り扱う概念で、近年、急速に研究が進んでいる。ライトフィールドディスプレイは、このライトフィールドを再現するディスプレイで、光をより正確に再現するためのディスプレイ技術であり、光学とコンピュータサイエンス,エレクトロニクスの統合技術である。今後、ライトフィールドの再現性能を向上させるという観点で、ディスプレイ技術が進化することが予想される。 本講義では、ライトフィールドの考え方について基礎から始まり、ライトフィールドディスプレイの原理、ライトフィールドディスプレイの応用例、最新の研究動向について解説する。

1. ライトフィールドの基礎
   1. ライトフィールドとは何か
   2. ライトフィールドの定式化
   3. ライトフィールドの背景・歴史
   4. ライトフィールドの理論的基礎・特性
2. ライトフィールドディスプレイの原理
   1. 標本化方式ディスプレイ
   2. テンソルディスプレイ
3. ライトフィールドディスプレイの応用
   1. 立体ディスプレイ
   2. 焦点調節機能付きライトフィールドディスプレイ
   3. ヘッドマウントディスプレイへの応用
   4. メガネ型ディスプレイへの応用
4. ライトフィールドディスプレイの最新研究事例
• 質疑応答

第2部 ホログラフィによる立体映像の空中投影

(2017年6月27日 12:10〜13:40)

　ホログラフィは、光の波動的性質を利用することにより、輻輳調節と焦点調節との間に矛盾を生じることなく、かつ両眼視差や運動視差を有する自然な立体映像を投影できる技術です。本講座では、ホログラフィにおける立体映像の記録、再生の原理から、実際のシステムの一例を紹介します。また、ホログラフィの現状と技術的課題、および将来展望について紹介します。

• はじめに

1. 研究の動機:空中投影技術の現状と課題
2. ホログラフィ
   1. ステレオ視に基づく立体ディスプレイの特長と問題点
   2. ホログラフィの特長と原理
   3. 計算機を用いたホログラフィ
   4. ホログラフィにおける課題
3. ホログラフィによる立体映像の空中投影システム
   1. システムと再生像の一例
   2. リアルタイム再生/インタラクティブ再生の一例
4. おわりに
   1. まとめ
   2. 今後の展望
• 質疑応答

第3部 2面コーナーリフレクタアレイによる空中表示と空中タッチディスプレイへの応用

(2017年6月27日 13:50〜15:20)

　近年、次世代の映像技術として再帰性反射を利用する空中映像表示が注目されています。弊社が提供するパリティミラーは2面コーナーリフレクタアレイ構造を持ち、ある平面内での再帰性反射により空中映像を表示する結像光学素子です。本講座では、2面コーナーリフレクタアレイの結像原理や特性をご紹介いたします。また、空中映像の有望な応用方法として注目している「空中タッチディスプレイ」について、これまでの開発取り組みをご紹介いたします。発表当日は、簡単なデモを御覧いただけるスペースを設ける予定です。

1. 2面コーナーリフレクタアレイ
   1. 機能の概要
   2. 結像原理の詳細
   3. 製造方法
   4. 空中映像の表示例
2. 照明光学系シミュレーションによる解析
   1. 製造誤差と結像の関係
   2. 光線入射角度と結像面での強度分布の関係
3. 空中映像の応用
   1. 空中スイッチ
   2. 空中タッチディスプレイ
   3. 空中映像+プロジェクションマッピング
   4. その他応用
• 質疑応答

第4部 空中映像への触覚フィードバック技術の応用

(2017年6月27日 15:30〜17:00)

空中超音波触覚提示技術について最新の事例を紹介する。
空中レーザー触覚提示技術について最新の事例を紹介する。
三次元映像との組み合わせについて最新事例を報告する。
三次元計算機ホログラムの考え方や応用について論ずる。
今後の市場導入などについて論ずる。

1. レーザーと超音波を用いた空中触覚提示技術
2. 触覚提示技術の市場への組み込みについて
3. ヘッドマウントディスプレイ技術、空中結像技術について
4. 上記及び触覚提示技術の組み合わせについて
5. 計算機ホログラム技術に関する基礎
6. 最適化計算や3Dプリンティング技術との融合
7. ファブリケーション技術と触覚提示
8. 空中映像技術の市場への組み込みについて
• 質疑応答