液体レンズを用いた高速焦点追従投影システム


メディアアート、エンターテインメント，拡張現実の新展開を支える基盤技術として，プロジェクションマッピングが注目を集めています．しかし，従来のプロジェクタは被写界深度が浅く，ボケずに投影できる範囲が限られていました．そこで本研究は，高速ビジョン・高速プロジェクタ・高速可変焦点レンズを統合したシステムを新たに実現しました．

このシステムでは，瞬時に対象物体の奥行きを認識し，リアルタイムにプロジェクタの焦点距離を補正することが可能です．これにより，3次元的にダイナミックな運動する物体に対しても，すべての位置で投影像の焦点を合わせることができます．

この技術は，実世界上のあらゆる面を投影像で塗り替え，外観を自在に操作したり，情報提示をしたりする応用を様々な分野で展開するうえで，欠かせない技術になると期待できます．

本研究は，東京大学 石川グループ研究室，中国広東省科学研究院半導体研究所 王研究室，東京工業大学 渡辺研究室との共同研究の成果です．

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参考文献

  • Lihui Wang, Satoshi Tabata, Hongjin Xu, Yunpu Hu, Yoshihiro Watanabe, and Masatoshi Ishikawa: Dynamic depth-of-field projection mapping method based on a variable focus lens and visual feedback, Optics Express, Vol. 31, No. 3, pp. 3945-3953 (2023)
  • Lihui Wang, Hongjin Xu, Satoshi Tabata, Yunpu Hu, Yoshihiro Watanabe, and Masatoshi Ishikawa: High-Speed Focal Tracking Projection Based on Liquid Lens, SIGGRAPH Emerging Technologies, 2020.
  • 「東大など、高速プロジェクション技術開発　動く物体に絵を投影」, 日刊工業新聞, 2020.1.8.
  • 東京大学石川妹尾研究室 / 東京工業大学渡辺研究室: 液体レンズを用いた高速焦点追従投影システム, Innovative Technologies 2019 / Digital Content Expo 2019, 2019.11.13-15.　ACM SIGGRAPH Special Prize，スポンサー賞 (CGWORLD)