これ現実!?超音波で空間にタッチパネルやディスプレイを生み出す

WRITER : Editorial department

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超音波と聞いて、何を思い浮かべるだろうか。イルカやコウモリのような動物? 医療の現場? 自動ドア? 超音波は我々の身近に存在している。

今回はそんな超音波を活用し、空間にタッチパネルやディスプレイを生み出すテクノロジーを2つ紹介する。

「空間触覚タッチパネル」東京大学大学院 新領域創成科学研究科 篠田・牧野研究室

空中に浮かぶ映像に手を触れて、触感を感じながらタッチ操作するための技術を提案している。
下の画像のこの装置が、何もない空間にタッチパネルのようなものを作り出す「空間触覚タッチパネル」だ。

P2340419_m引用:GIGAZINE

近年提案されている空中映像投影技術では、感触がなくすり抜けてしまうものが一般的であった。だが、接触感の欠如は指先ストローク範囲の認識を曖昧にし、操作性を著しく損なうという課題があった。

しかし、このタッチパネルではその課題を克服している。

その原理は、人間の耳では聞き取れない超音波。この装置の天板の裏側には、およそ900個の小さな円筒状の部品が並べられている。これらすべてが特殊なスピーカーになっており、人間には音が高すぎて聞き取れない、40kHzという超音波を発生させている。

p2340375_m引用:GIGAZINE

しかし、発生させた超音波をそのまま指に当てるだけでは触感を生み出すことはできない。しかし、この装置は900個のスピーカーの発音タイミングなどを精密に制御することで、超音波に指向性を持たせている。

狙った一点に向けてエネルギーを集中させることで、指に感触をもたせ、さらには必要な場所に自由にむけることができる。

この技術を用いれば、たとえ手が汚れていたとしても入力が可能であるし、パネル上に指紋が残らないため、衛生面においてもセキュリティ面においても利点があると言えよう。


引用:YouTube

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タッチパネルの進化がスマホの形を変える?! O2O、オムニチャネルを進める未来のタッチパネル 5選 | O2O イノベーションラボ

「ピクシーダスト」東京大学 暦本研究室・落合陽一/名古屋工業大学 星研究室

粒状の物体を空間に浮かべることができる“音響浮揚”と呼ばれる技術を駆使した展示物が「ピクシーダスト」だ。

パネルで囲まれた何もない空間に小さな白い粒が浮くという、驚きの光景を現実にする。下の動画を見れば分かるが、細かな粒を散りばめると、そのうちの一部が空中に留まる。


引用:YouTube

なぜ小さな粒が何もない空間で留まるのか。それは、超音波による振動の波の組み合わせによって生じる、特定のポイントに粒が入り込むからだ。一粒1グラム程度と非常に軽いので、超音波の力で閉じ込め、空中に浮遊させることができる。

ba7c50751a6976f28c81c8d6eb4f6eaa引用:DIGITAL CONTENT EXPO

このピクシーダストを研究する落合陽一氏は、人呼んで「現代の魔法使い」だ。総務省が情報通信分野で独創的なアイデアを持つ人材を発掘する事業「異能(Inno)ベーション」の一次選考を通過、さらにはTEDxTokyoにも登壇するなど、世間からの注目度も高い。

メディアアーティストとしても活躍する彼が携わる「ピクシーダスト」、今後どのように発展していくのか、期待が膨らむ。

たとえば広告分野での活用が期待される

先に紹介した「空間触覚タッチパネル」の超音波を発する装置を円形に並べれば、立体物に対する触覚が生まれる。


引用:YouTube

これを活用すれば、リアル世界で感触を確かめながら、オンライン上のものを動かしたり、遠隔で操作したりすることができるようになるのではないか。感触があるため、操作性も高そうだ。
また「ピクシーダスト」は、今まで実世界に対し静的であったデジタルデザインを動的に拡張させるフレームワークとして、表現技術をさらに発展させる一端を担うのではないか。広告や標識への応用も期待できる。

これらの魔法のような技術によって、どのような未来ができあがっていくのだろうか。夢は広がるばかりだ。今後のさらなる発展に期待したい。

 

▼参考

何もない空中に感触が生まれる「空中触覚タッチパネル」など超音波を使う装置いろいろ – GIGAZINE

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世界初!シート1枚とLED1個だけで3D映像を空間投影技術の持つ可能性とは?

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