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宇都宮大学 工学部 情報工学科 山本 裕紹 准教授

SF映画のディスプレイを実現する光学

SF映画のディスプレイを実現する光学

宇都宮大学 
工学部 情報工学科

山本 裕紹 准教授

30分のミニ講義を聴講しよう!最新3Dディスプレイで学ぶ視覚と光学

我々の目は、「遠近法」など絵画の手がかりのほか、眼を寄り目にする角度などの手がかりも使って、奥行きを知覚しています。これらの視覚による奥行き知覚のメカニズムについて説明した後、光を巧みに扱う最新の3Dディスプレイの仕組みについて解説します。

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先生からのメッセージ

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光を研究していて面白いのは、「目で見ているものが、なぜこんなふうに見えるかがわかるようになる」ことです。「虹はなぜ七色に見えるのか」「空の色は本当に青いのか」、あるいは「魚や昆虫の目から見て世界はどう見えるのか」、これらの理解は産業にも応用されています。光の色が違うのは波長が違うからで、波長の違いで、化学物質や細胞の様子がわかります。
人間は光を使って多くの情報を得ています。私は、光を利用して、より豊かな情報インタフェースを創り出すことをめざして研究を続けています。

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夢ナビ講義も読んでみよう空中に3D映像が浮かび上がる! そんな未来がすぐそこにある

空中に映像を浮かび上がらせる技術 映画『マイノリティ・リポート』や『アイアンマン2』に出てきた、3D映像に触れながら操作する様子は、いかにも未来のディスプレイという感じがするでしょう。しかし現在、何もない空間に映像を浮かび上がらせる技術は、どんどん開発が進み、私たちの身近なところで、すでに実用化されようとしています。
現在、開発が進んでいる空中ディスプレイの1つに「再帰反射シート」を使った技術があります。再帰反射シートは道路標識などに使われている、光の来た方向に光を返す特殊な仕組みを持つ反射材です。ガラス板の下にこの反射材を敷き、スマホなどの画面を置くと、画面のレプリカがガラス板の上に浮かび上がるのです。
産業界で注目されるメリット 空中に映像が浮かび上がる技術は産業界でも注目を浴びています。例えば自動車業界では、自動運転化が進む中、車内で映像を楽しむ手段としてこの技術の実用化が進んでいます。車内に突起物を増やすことなく、スクリーンを眺めるように浮かび上がる映像が楽しめるので、安全上もスペースの有効活用という意味でも有意義な技術と言えるでしょう。
トンネルや地下鉄の中でのデジタルサイネージへの活用も注目されています。これまで看板を立てられなかった場所でも、この手法なら、空気の流れを遮ることなく広告表示ができます。「通り抜けできる広告映像」も実現可能です。
目の前の物体に注釈を重ねて表示する拡張現実感(AR)やゴーグルをかけることなく目の前に映像を形成する仮想現実感(VR)技術を可能にするスクリーンとしても実用化が期待されています。
さらに感じるエンターテインメントへ! 人は見たことのない演出にインパクトを感じるものです。飛び出す映像は舞台演出やコンサートといったエンターテインメントでも活用され始めています。映像だけではなく、この技術の延長線上として、輻射熱の赤外線を集めることで「触ると温かい」広告も開発されつつあるのです。

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光を研究していて面白いのは、「目で見ているものが、なぜこんなふうに見えるかがわかるようになる」ことです。「虹はなぜ七色に見えるのか」「空の色は本当に青いのか」、あるいは「魚や昆虫の目から見て世界はどう見えるのか」、これらの理解は産業にも応用されています。光の色が違うのは波長が違うからで、波長の違いで、化学物質や細胞の様子がわかります。
人間は光を使って多くの情報を得ています。私は、光を利用して、より豊かな情報インタフェースを創り出すことをめざして研究を続けています。

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