実物体と混在して表示可能な空中像は、複合現実感システムの要素技術として有効である。空中像光学系の中でも、再帰透過光学素子 (RT plate) は 1) 光学系の手前に実像を結ぶ、2) 原理的には像が歪まない、3) 結像位置が制御しやすいという特徴を持った光学系であり、多くのシステムで用いられている。しかし、RT plate の構造に起因して空中像には不連続歪み、ボケ、格子の写り込み、反転などの画質劣化が生じる問題がある。これにより、画像などの見た目が損なわれたり、文字などの情報を表示した際に視認しにくくなったりする。本研究では、不連続歪みおよび格子の写り込み、反転を補正する手法として、RT plate を機械的に振動させることでそれらの劣化を平滑化する手法を提案する。提案手法の有効性を確認するために RT plate を振動させる装置のプロトタイプを製作し、物理評価および主観評価を行った。画質補正の効果を検証することを目的に行った物理評価では、提案手法を用いて表示した空中像を撮影し分析した。分析の結果、画質補正の効果が見られることが確認できた。また、人間が観察した際に画質補正の効果が得られるかを検証した主観評価では、被験者に提案手法を用いた場合とそうでない場合の空中像を比較させた。その結果、振動なしの空中像の方が劣化していると評価され、機械的振動による画質補正の効果が確認できた。

論文 Transaction Paper
Yuchi Yahagi, Shogo Fukushima, Saki Sakaguchi, and Takeshi Naemura: “Suppression of floating image degradation using mechanical vibration of a dihedral corner reflector array”, Optics Express, vol. 28, issue 22, pp. 33145 — 33156, 2020.10.

国際学会 International Conference with Peer Review
Yuchi Yahagi, Shogo Fukushima, Saki Sakaguchi, Hajime Itsukaichi, and Takeshi Naemura: “ViPlate: Suppressing Mid-Air Image Degradation by Vibrating a Retro-Transmissive Plate”, In ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies (SIGGRAPH ’20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 17, 1–2, 2020. 8. DOI:https://doi.org/10.1145/3388534.3407305