「Pixie Dust」は超⾳波フェーズドアレイを⽤いた3次元⾳響浮遊技術です。 超音波で物体を浮かせることができることは従来から知られていましたが、その空間分布を制御することにより、浮かせた物体を自在に動かしたり従来とは異なる並び方で浮かせたりすることが可能です。
アプリケーションとしては、工場のなかでロボットアームを使わずに小さい部品を個別に持ち上げたり、医薬品や化粧水などの液滴をボトルまで搬送したりすることが考えられます。また、白い粒子を面状に配列することによって、空中に映像投影のためのスクリーンを設置するなど、エンタテインメントやアドバタイズメントへの応用可能性もあります。
＜ Case ＞
■Case1
ポリスチレン粒⼦を⾯状に配置することで、空中にプロジェクションスクリーンを構築することができます。
■Case2
⼩さな部品を個別に搬送することができます。 また⾮接触なので、医薬品や化粧⽔などへのコンタミネーションを避けることができます。
＜ 原理 ＞
■フェーズドアレイ
超⾳波フェーズドアレイは、数百個の超⾳波発振⼦をそれぞれ個別のタイミングで動作させることのできる装置です。 このタイミング制御によって超⾳波同⼠の強め合い・弱め合いを操作し、狙った位置でのみ強い超⾳波を発⽣させることができます。
本技術では、複数の超⾳波フェーズドアレイによって対象空間を取り囲みます。 それぞれのフェーズドアレイが出す超⾳波が重なり合うことで、動かない波（定在波）が形成されます。
従来の⾳響浮遊の技術は、⼀本のビーム状の定在波によって物体を浮揚させていました。 本技術では、計算機によって設計した⾳響ポテンシャル場を超⾳波フェーズドアレイによって再現することにより、多様な空間分布を実現することができます。 Case1の空中プロジェクションスクリーンはその⼀例です。
■国際会議論⽂
[Journal] Yoichi Ochiai, Takayuki Hoshi, and Jun Rekimoto. 2014. Pixie dust: graphics generated by levitated and
animated objects in computational acoustic-potential field. ACM Trans. Graph. 33, 4, Article 85 (July 2014), 13 pages.DOI: https://doi.org/10.1145/2601097.2601118\
[Poster] Yoichi Ochiai, Takayuki Hoshi, and Jun Rekimoto. 2014. Pixie dust: graphics generated by levitated and animated objects in computational acoustic-potential field. In ACM SIGGRAPH 2014 Posters (SIGGRAPH '14). ACM, New York, NY, USA, Article 83, 1 pages. DOI: https://doi.org/10.1145/2614217.2614219\
[Demo] Yoichi Ochiai, Takayuki Hoshi, and Jun Rekimoto. 2014. Pixie dust: graphics generated by levitated and animated objects in computational acoustic-potential field. In ACM SIGGRAPH 2014 Emerging Technologies (SIGGRAPH '14). ACM, New York, NY, USA, Article 21, 1 pages. DOI: https://doi.org/10.1145/2614066.2614068