report of enhance the work area(wide area autostereoscopic display without eyeglasses)
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空中像投影型ステレオディスプレイ投影範囲拡張手法IIJ イノベーションインスティテュート 新居 英明慶應義塾大学上田 雄太 , 南澤 孝太 , 舘 暲
本発表の内容 Fresnel レンズによる眼鏡なし両眼立体視ディスプレイの開発
特定の投影距離で動作(2012 VR 学会) 透明液晶を追加し、投影範囲拡張(2013)
実験により効果を確認(2014)
ステレオ立体視ディスプレイについて 観察者が特別なメガネを掛けることなく、両眼視差を投影できるディスプレイ 主な原理
パララックスバリア、レンチキュラーレンズ方式 Fresnel Lens 方式
シーホン Moore FLOATS RePRO3D
Active-shuttered Real Image Autostereoscopy
ディスプレイの映像が空中に焦点を結ぶ 空中像からの光線群を投影位置(目の位置)にあわせて制御
Eye
Image
Left
Righ
t
Display
片目のみに映像投影する仕組み
Object と Image はレンズの焦点面上 Mask と Eye もレンズの焦点面
Eye
ObjectLens
Image
o x
Left
Righ
t
S1 S2Eye
ObjectLens Mask
Image
o x
Left
Righ
t
S1 S2Eye
ObjectLensMask
Image
o
y
x
Left
Righ
t
S1 S2
S3 S4
従来手法の問題点
視点が焦点距離面より後方(前方)に動いた場合、右目用映像が左目に到達 投影映像サイズは視点位置に依存し縮小
Eye
Object
LensMaskImage
o
y
x
Left
Righ
t
S4
ex
提案手法概要 観察者の距離に合わせ、マスク位置を電子的に前後移動手法 2 枚の透明液晶パネルの開口部を制御
Image Display : LC D pane l
Lens : Large fresnel convex lens
Shutter Panel: LC D panel w ithou t back ligh t
ySecond Shutter Panel:
提案手法詳細
y
Shutter2Shutter1
(0,h)(x2,y2)(x1,y1)
(u,0)
(u,v)
Focus point
InhibitFocus point
(0,-h)
提案手法の有効性 設計距離を 1.3m と 2.5m にした場合の特性
1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
0.050.1
0.150.2
0.250.3
0.350.4
0.450.5
Two layersOne Layer
投影距離 [m]
投影画像
幅 [m
]
実験 被験者の距離にかかわらず、片目用の映像が、逆側の目の位置から常に見えないことを確認した。 1.0m, 1.5m 2.0m 2.5m の距離に置いて、 両眼距離に相当する 0.06m 離れた 2 つの被験者の左目、右目位置におけるカメラで 投影画像が、左目位置からは可視、右目では不可視状態となっていることを確認する。 マスクが 1 枚、 2 枚について実験をおこなった。
実験装置透明液晶 2 台•SAMSUNG
• LTI220MT02 22inch• 1680x1050 60Hz
液晶パネル•DELL P2210
• 1680x1050 60Hz
フレネルレンズ•直径 0.5m•焦点距離 0.4m を 2 枚重ね
実験の様子
実験映像
実験データ
実験結果 スリット 1 枚においては、特定の位置以外では、逆側の目の位置から可視状態に スリット 2 枚に置いては、 1.0m-2.5mすべての位置で逆側の目の位置から不可視状態に スリット 2 枚における有効性が本条件下で示された
結論 ARIA 表示手法の問題点提示 投影距離範囲を広げる提案 2 枚の透明液晶を組み合わせた実験装置設計 実験により、 2 枚の透明液晶を組み合わせて手法の有効性を提示
デモは? Siggraph Asia 2012 E-tech 会場で!
マスクと左右眼との関係
(u,0) に映像が届き、 (u,v) には映像が届かない状態を示す。Object
y
Mask
(-S1,i)
(-S3,sy)
(u,0)
(u,v)
Focal point
InhibitFocal point
(-S1,-i)
x
出力画像特徴 空中像投影型 ステレオ立体視