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» 2018年01月10日 12時39分 公開

蛍のように光り、空中を飛び回るLED光源 東大などが開発

東京大学や慶應義塾大学などの研究グループが、蛍のように光り、空間を飛び回る極小LED光源「Luciola」(ルシオラ)の開発を発表。「手で触れる空中ディスプレイ」の開発などにつながる。

[ITmedia]

 東京大学や慶應義塾大学などの研究グループは1月9日、蛍のように光り、空間を飛び回る極小LED光源「Luciola」(ルシオラ)の開発を発表した。空中の位置に応じてLEDを点灯、消灯して3次元空間に文字や図形を表示したり、読者の視線の動きに合わせて空中を移動するマイクロ読書灯に利用したりすることができるほか、「手で触ることのできる空中ディスプレイ」の開発などにも役立つという。

 Luciolaは直径4ミリメートルの半球形状で、重さは16ミリグラム。超音波の微弱な力で浮き上がり、移動や点灯、消灯はコンピュータから無線で制御できるという。こうした空中移動する小型電子回路内蔵発光体の実現は世界初。Luciolaの名は、ゲンジボタルの学名から付けたという。

photo マイクロ読書灯へのルシオラの適用例

 これまで空中に3次元映像を投影する「空中ディスプレイ」の研究は、鏡を利用した光学方式が主流だが、視聴者がリアルな体験をするためには「3次元映像に手で触れない」という課題があったという。

 そこで研究グループは「3次元空間を自由に移動する」「自ら発光する」「手で触ることができる」の3点を備えた発光体Luciolaを開発。実現には、物体の空中浮遊、移動技術と浮遊したLEDへのエネルギー供給技術の2つが必要だったという。

 物体の浮遊や移動には、超音波ビームを細く絞った「超音波集束ビーム」を活用。物体を騒音なく高精度に浮遊、移動させることができるが、浮遊させられる物体は小型で軽量なものに限られるため、電池を搭載することができないという問題があった。

photo 「Luciola」を実現するための全体セットアップ

 そこで研究グループは、新規に開発した1ミリメートル四方のICチップへLED点灯に必要な電源回路を集約。近くに設置した給電用のコイルから、Luciolaに内蔵した基盤上の受電用コイルへ無線給電することで、電池を用いないエネルギー供給を実現したという。

photo 無線給電により空中で点灯するLuciolaと、Luciolaに内蔵されたLED、無線給電の受電用コイル、専用ICチップ

 研究成果は、論文誌「Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies」(IMWUT)のオンライン版に1月9日(日本時間)付けで掲載された。

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