プロジェクション技術の光学系と映像投影技術

第1部 プロジェクション用半導体レーザーの高輝度化と応用技術

(2017年7月13日 10:00〜11:30)

　可視光半導体レーザーの高輝度化によってレーザーを光源としたプロジェクターが実用化され普及が進んでいる。レーザープロジェクターによって発展したプロジェクション技術について、6P3D (6 primary 3D) 方式の3Dレーザーシアターを中心に、半導体レーザーの高輝度化とレーザープロジェクター、これらがもたらすバリュー (価値) について解説する。

1. レーザープロジェクターの最新動向
   1. プロジェクションのバリュー (価値)
   2. プロジェクターの分類
   3. レーザープロジェクター
2. レーザーシアター
   1. 3Dレーザーシアター
   2. 各種方式の比較
   3. 6P3D方式
3. プロジェクション用半導体レーザー
   1. 6P3D方式用レーザー
   2. 赤色レーザー
   3. 緑色レーザー
   4. 青色レーザー
4. その他のプロジェクションとアプリケーション
   1. データプロジェクター
   2. 最近の話題
• 質疑応答

第2部 超短焦点プロジェクタによるプロジェクションマッピングと位置あわせ

(2017年7月13日 12:10〜13:40)

　プロジェクタはコンパクトな機器で大きな画面が得られる特徴を持っています。液晶ディスプレイと異なり映像に縁を持たないため、複数のプロジェクタ映像を連結するマルチプロジェクションで巨大な画面を作れることも魅力です。また、最近は立体物に投影するプロジェクションマッピングも普及してきています。これらの複数の映像を継ぎ目なくつなげたり、立体物に自然に投影したりするには映像を幾何補正し、位置あわせすることが重要です。 　本講座では、その基礎となるカメラを使った映像の幾何補正技術の解説を行うと共に、マルチプロジェクションやプロジェクションマッピングに必要な位置あわせ技術について紹介します。また、投影のための場所を取らない・まぶしくないという長所を持つ超短焦点プロジェクタを使う場合の利点や留意点についても説明します。

1. 超短焦点プロジェクタの特性
   1. 一般的なプロジェクタ
   2. 超短焦点プロジェクタ
   3. 長所と短所
2. カメラを使った映像の幾何補正
   1. なぜ映像が歪むのか
   2. 観測者とカメラの位置関係による2つの補正方法
   3. 超短焦点プロジェクタの場合
3. マルチプロジェクション
   1. 連結した巨大な画面を作れる
   2. 超短焦点プロジェクタが好適な理由
   3. 固定カメラで位置あわせ
   4. 手持ちカメラで位置あわせ
   5. 参考:ブレンディング
4. プロジェクションマッピング
   1. 非平面にも映せる ～円筒を例に～
   2. 超短焦点プロジェクタが好適な理由
   3. 観察者の視点はどこか
   4. 3次元計測の必要性
   5. 位置あわせの実際
• 質疑応答

第3部 プロジェクションマッピング技術と動く立体対象への投影技術

(2017年7月13日 13:50〜15:20)

　建築物などに映像を投影するプロジェクションマッピングは広く普及し、欠かすことのできない視覚メディアの一つとみなされるようになってきた。一方、これらは拡張現実感 (AR: Augmented Reality) の学術領域で20年ほどに渡っておこなわれてきたプロジェクション型ARの研究で培われた技術がベースとなっている。 　本講座では、動く立体対象への投影技術を含む投影像の位置合わせや色補償といった、プロジェクションマッピングにおいて模様のついた立体面の見えを自在に変更することを実現する技術について解説するとともに、同研究分野における最新の技術動向について紹介する。

1. プロジェクションマッピングを支える研究基盤
   1. プロジェクション型拡張現実感
   2. プロジェクタカメラ系
2. 幾何補正
   1. 幾何補正技術の基礎
   2. 動く立体対象への投影技術
   3. 柔軟変形対象への投影技術
3. 色補償
   1. 色補償技術の基礎
   2. ダイナミックレンジ制約
   3. 色補償の応用
4. その他の投影画像補正
   1. 焦点ボケ補償
   2. 相互反射補償
   3. 表面下散乱補償
   4. 影除去
5. 今後の展望
   1. 動き補正
   2. 身体拡張応用
• 質疑応答

第4部 ホログラフィックプロジェクションの投影、計算、画質改善技術

(2017年7月13日 15:30〜17:00)

　表示素子の小型化や光源の性能向上によりプロジェクタの小型化が進んでおり、小型化されたプロジェクタはマイクロプロジェクタやピコプロジェクタと呼ばれている。この技術の応用例として手のひらサイズのプロジェクタやスマートフォンなどの携帯端末への搭載例などがでてきている。 　プロジェクタ技術にはいろいろな方法があるが、その一つであるホログラフィックプロジェクションは一般にはあまり知られていないが、極めてシンプルな構成でプロジェクタを構築することができるため小型化に適している。 　本講演では、ホログラフィックプロジェクションの基礎と実際の実装方法について概説する。

1. ホログラフィの基礎
2. ホログラフィックプロジェクション
   1. 波動光学によるホログラムの計算方法
   2. ホログラフィックプロジェクションの概略
   3. レンズレスホログラフィックプロジェクション
   4. マルチプロジェクション
   5. 画質改善
3. まとめ
• 質疑応答