Study on transmissive human computer interface using terahertz waves

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K20015
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Human informatics and related fields
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Monnai Yasuaki 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90726770)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: テラヘルツ波 / ヒューマンインタフェース / レーダ / アンテナ / センサ

Outline of Final Research Achievements

We studied technologies to detect human motions through optically opaque material using terahertz waves. We firstly demonstrated that the location of targets can be determined through opaque materials using a leaky-wave antenna composed of periodic scatterers loaded along a transmission line designed for frequencies around 300 GHz. We next proposed a method to implement such an antenna on a thin polymer film without using a ground layer. With this approach, we demonstrated that the leaky-wave antennas can be made transparent both optically and electrostatically, thereby usable even when overlaid on a variety of objects including capacitive touch panels.

Free Research Field

テラヘルツ波

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光波と電波の境界に位置するテラヘルツ波を用いたレーダを物体や環境の内部に埋め込んで利用できるようにするための基盤技術について研究した。テラヘルツ波の物体透過性と高解像力を活用すれば、布や木、プラスチックなどの素材越しに人の手指の位置や動きを検出し、素材表面をタッチ・ジェスチャセンサとして利用することができるようになると考えられる。このようなセンサを生活空間中に埋め込み、ユーザの動作を汲み取ることで、ユーザが意識的にデバイスを操作せずとも機械による動作支援を受けられるようになる。