空中ディスプレイの表示技術と応用展開

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

(2018年7月9日 10:00〜11:30)

　ライトフィールドは光を位置と方向を含めた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実空間に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、光学や信号処理,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空中像における位置づけもふまえて解説する。

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. スタック方式ディスプレイ
3. ライトフィールドディスプレイの応用
   1. 立体・空中ディスプレイ
   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 再帰性反射による大型映像型空中ディスプレイの開発と特長、用途例

(2018年7月9日 12:15〜13:15)

　未来の表示技術として期待される空中映像表示技術について、開発した試作機を紹介する。 　本開発に用いた再帰反射を用いた空中映像表示技術は、大画面の空中映像を比較的ローコストに実現できる。 　そこで我々は等身大の人ほどの大きさの空中映像を表示できる試作機を開発した。その中で直面した課題とその解決のための取り組みを説明しつつ、空中映像表示技術の展望について紹介する。

1. 再帰反射を利用した空中映像表示技術
2. 大型空中ディスプレイ開発
   1. 試作機開発の課題～反射像～
   2. 構造設計における反射像の不可視化
   3. 試作機開発の課題～空中像の画質～
   4. 空中映像の画質評価
   5. ゲートシステムによる改善提案
3. METoA Ginzaでの空中ディスプレイ展示
   1. 構造設計における課題
   2. サイネージとしての課題
   3. 展示の様子
4. まとめ
• 質疑応答

第3部 二面コーナーリフレクタアレイによる空中表示、空中タッチディスプレイへの応用展開

(2018年7月9日 13:30〜15:00)

　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 実空間に溶け込む空中像技術

(2018年7月9日 15:15〜16:45)

　昨今のVRブームの技術的背景には、主に視覚情報提示装置であるHMDの普及が影響しています。しかしながらHMDにも様々な制限があります。一方で、VR技術の培ってきた視覚情報提示技術の一つに、空中像による映像表現技術があります。 　本セミナーでは、様々な映像表現技術の中でも、特に実空間に溶け込ませやすい空中映像を中心として、映像表現技術全般に関しての最新動向を紹介します。

1. 3Dと空中像の違い
2. 水面反射を利用した空中像
3. 太陽光を用いた空中像
4. 空中像を用いたテーブルトップディスプレイ
5. 空中像光学系の応用例 GoThro: 障壁を光学的に通り抜けるカメラ
6. 光源を頭部上方に設置し垂直空中像を正面に表示する光学系
7. Mid – air Plus: 透過制御可能な水平・垂直な空中像を表示する光学設計
8. 動的マスクを用いた多層空中像におけるオクルージョン表現
9. 空中像のCGキャラクタの動きによる 擬似触覚提示手法の評価
10. 環境光適応型空中像ディスプレイ
• 質疑応答