Zhang Yan君の論文が Optics Letters に採録されました

Zhang Yan君(D3)の論文がOptics Lettersに採録されました。 一対の放物面ミラーとLCoSを用いて画素単位でCGによる実環境の遮蔽の表現が可能な水平視野角100度程度の広視野の光学シースルーARディスプレイに関する研究です。これはアリゾナ大学との共同研究プロジェクトの成果です。


  • Yan Zhang, Xiaodan Hu, Kiyoshi Kiyokawa, Naoya Isoyama, Nobuchika Sakata, and Hong Hua,
    “Optical See-through Augmented Reality Displays with Wide Field of View and Hard-edge Occlusion by Using Paired Conical Reflectors”, Optics Letters, Vol. 46, Issue 17, pp. 4208-4211 (2021).
  • Abstract:
    Optical see-through head-mounted displays (OSTHMDs) are actively developed in recent years. An appropriate method for mutual occlusion is essential to provide a decent user experience in many application scenarios of augmented reality (AR). However, existing mutual occlusion methods fail to work well with a large field of view (FOV). In this paper, we propose a double-parabolic-mirror (DPM) structure that renders hard-edge occlusion within a wide FOV. The parabolic mirror increases the numerical aperture of the system significantly, and the usage of paired parabolic mirrors eliminates most optical aberrations. A liquid crystal on silicon (LCoS) device is introduced as the spatial light modulator (SLM) for imaging a bright see-through view and rendering sharp occlusion patterns. A loop structure is built to eliminate vertical parallax. The system is designed to obtain a maximum monocular FOV of H114° x V95° with hard-edge occlusion and a FOV of H83.5° x V53.1° is demonstrated with our benchtop prototype.

(A) 入射瞳の位置から試作システムを経ずに撮影した実環境の様子.(B) 試作システムを経た実環境の様子.(C) ターゲット画像(赤いティーポット).明部と暗部を青と黄色の破線で示す.(D) 遮蔽パタンなしで表示したターゲット画像.(E) LCoSで生成した遮蔽パタン.(F) 遮蔽パタンありで表示したターゲット画像.ティーポットの視認性とリアリティの向上を確認できる.