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Fraunhofer FEP、OLED Microdisplayを基盤とする双方向のAR/VR HMD機器公開予定

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ドイツFraunhofer FEPが10月19日から20日まで行われるAWE Europe 2017で、OLED Microdisplayを基盤とする双方向（Bidirectional）のAR/VR HMD（Head Mounted Display）機器を公開する予定を明らかにした。Fraunhofer FEPによると、OLED Microdisplayは、SVGA（800×600）の解像度を提供し、USBインターフェースとHDMIをつなげることで、2Dと3Dコンテンツの拡張現実と仮想現実を表現できる。更に、フォトダイオードを採用し、利用者の視線を感知する視線追跡システム（Eye Tracking System）が実現できると知られている。

 

<Fraunhofer FEPの新しいHMD機器、参考：Fraunhofer FEP>

Fraunhofer FEPの開発者であるJudith Baumgarten氏は、「今回の展示で、OLED Microdisplayの品質と様々な機能性を紹介することができる。電子設計分野でFraunhofer FEPのノウハウを証明できる良い機会になりそうだ」と述べた。

今までAR/VR機器は、主にエンターテインメントとゲーム分野において開発を行ってきた。しかし、Fraunhofer FEPは今回開発された機器で、デザイナーやエンジニア、外科医者などの業務をサポートし、ほぼ全分野において教育媒体として利用されると期待している。

拡張現実と仮想現実技術は、最近注目を集めている第4次産業革命における主要技術の一つで大きな注目を集めており、Oculus Riftや Gear VRのような製品を相次いで発売している。UBI Researchは、UHDコンテンツの量産と大容量コンテンツが高速転送できる5Gの導入が予想される2019年に、AR/VR市場が本格的に拡大し、2021年には拡張現実と仮想現実製品の総売上高が587億米ドルになると予想した。

AR/VR用ディスプレイ市場レポート発刊 : AR/VR市場、2019本格極拡大 – その動力は?

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■ 2021年AR/VRの総体売上高は587億米ドの見通し

■ UHDコンテンツの量産とVR用大容量コンテンツを高速転送できる5Gの導入が予想される2019年に拡大する見込み

 

最近、ICT（Information and Communications Technologies）技術の発展によって、第4次産業革命が新成長動力として注目されており、主要技術の一つである拡張現実（Augmented Reality、以下「AR」）と仮想現実（Virtual Reality、以下「VR」）に対する興味が高まり、Oculus RiftやGear VRなどの製品が続々と発売されている。

 

販売を開始したAR製品には、米国MicrosoftのHoloLens、米国GoogleのGoogle Glassなどのガラスタイプがあり、VR製品には米国Oculus VRのOculus Rift、台湾HTCのVive、ソニーのPlayStation VRなど、HMD（Head Mounted Display）-based VRのようなタイプと韓国Samsung ElectronicsのGear VRのようなSmartphone-based VRタイプがある。

 

7日に発行されるUBI ResearchのAR/VR用ディスプレイ市場レポートでは、2017年に1,700万個のAR/VR製品が出荷され、39億米ドル規模の売上高を達成すると予想される。特に、UHDコンテンツの量産とVR用に大容量データを遅延時間が生じない高速で処理またはストリーミングするための5Gが2019年から導入される見込みという。これによって、AR/VR製品の総出荷量は、年平均成長率54%で2021年には9,640万個になり、総売上高は587億米ドルになると予想される。

 

本レポートでは、AR/VR市場を分析するために、市場を大きく分けて製品とディスプレイに分類し、詳しくはAR/VR製品市場全体、VR製品タイプ別市場、AR/VR用ディスプレイ市場全体、AR/VR用OLEDとその他のディスプレイタイプ別市場に分類した。

 

VR酔いがなく没入感の高い仮想現実を体験できるためにLatency、FOV、Refresh Rate、高解像度のディスプレイ要件を主要な争点として分析し、2014年から2016年まで発売されたAR/VR製品をタイプ別にまとめた上で、ディスプレイの種類と主要メーカーの製品などに分類し、比較分析を行った。

 

また、米国のAppleとFacebookなど、主要ITメーカーによるAR/VR製品の発売現況、関連特許、関連メーカーの買収などの事業推進現況や主要パネルメーカーにおけるAR/VR製品の展示動向をまとめ、関連メーカーには業界の主要動向を把握する際に参考になるとみられる。

 

UBI Researchは、2017年のAR/VR用OLEDの出荷量は260万個になり、その他のディスプレイの出荷量は240万個になると予想し、全体市場の占有率については、OLEDは52%になり、その他のディスプレイは48%になると予想した。また、2021年には5,200万個を出荷し、全体市場で80%を占有することになると予想した。

<AR/VR用ディスプレイのタイプ別出荷量展望>

サムスンとアップル、最初のFull-screen displayスマートフォンのタイトルは誰が握るか。

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Full-screen displayを搭載したスマートフォンをすぐ会うことができると思われる。市場調査会社のユービー産業リサーチが最近発刊した「Key issue and Market Analysis for Foldable OLED」によると、2017年までには左右ベゼル（bezel）のないベゼルレス（bezel-less）タイプのフレキシブル（flexible） OLEDが、スマートフォン市場をリードし、その後は左右だけでなく、上下のベゼルも最小化、または無くした形態のfull-screen displayが2017年から登場し、それ以降の市場を主導するだろうと見込んだ。

スマートフォン・ディスプレイの開発トレンド展望（出典：ユービー産業リサーチ）

スマートフォン・ディスプレイの開発トレンド展望（出典：ユービー産業リサーチ）

具体的な状況も把握されている。アップルインサイダー（AppleInsider）は、11日（現地時間）、米特許庁（USPTO）の発表を引用して、アップルが最近ディスプレイに光センサーを統合した電子装置の設計特許（US20150303244A1）を出願したと明らかにした。

アップルが最近出演した光センサーを統合した電子装置のデザイン図面1

アップルが最近出演した光センサーを統合した電子装置のデザイン図面1

アップルは、この特許で、ディスプレイ部にセンサーを適用することを言及しながら、ディスプレイの側面に周辺光源センサー（Ambient Light Sensor）又は近接センサー（Proximity Sensor）を配置するなどの例示とディスプレイ及びセンサー回路が、ガラス又はプラスチックで作られた透明の封入層（Encapsulation Layer）によって保護されるという例示も挙げた。アップルインサイダー（AppleInsider）は、このようなデザインが不要なスペースを減らし、full-screen displayを可能にするだろうと見込んでいる。

アップルが最近出演した光センサーが統合された電子装置のデザイン図面2

アップルが最近出演した光センサーが統合された電子装置のデザイン図面2

10月26日、サムソン・コエックス（COEX）で開催された2016 IMIDビジネスフォーラムで、サムスンDisplayのパク・ウォンサン首席によるスクリーンサイズに対するディスプレイのトレンド発表は信頼性をさらに高めた。パク・ウォンサン首席は「サイズの限界があるモバイルフォンの特性上、セットサイズ対比ディスプレイのサイズは非常に重要であり、edge displayがdisplay area（以下DA）が80％程度であったならば、full-screenが適用された携帯電話のDAは90％以上であり、今後、市場をリードすることになる一つのトレンドだ」と明らかにした。ガラス一体型指紋認識、超音波を使った指紋認識などまだ正確に議論された技術はなかったが、note7で見せてくれた左右ベゼルのないbezel-lessタイプからさらに進めて上下部分のbezelも無くして、既存とはまったく違う新しい形態のfull-screenスマートフォン登場を予告している。

サムスンディスプレイ発表資料、2016 IMIDビジネスフォーラム

サムスンディスプレイ発表資料、2016 IMIDビジネスフォーラム

LG電子もfull-screen displayに対する特許を出願したことがある。2015年6月にPatently Mobileの報道資料をみると物理的なボタンの代わりに、仮想ボタンとアプリのアイコンが適用されることを確認することができる。しかし、デザインだけでは外観のほか、どんな材料と内部部品が使用されるかは正確に把握することができないし、該当特許以降の関連ニュースも聞こえてこないことから、実際開発の可否は不確実な状態である。

LG電子が米国でflexible Displayを活用してデザインしたホームボタンのないスマートフォンデザイン（出典： Patently Apple）

LG電子が米国でflexible Displayを活用してデザインしたホームボタンのないスマートフォンデザイン（出典： Patently Apple）

このように、スマートフォンメーカーがfull-screen Displayの導入を積極的に検討している理由は、製品の没入感とともに、消費者が体感できる最大の変化としてDisplayが選ばれるためだと思われる。また、最近、VR市場の拡大に応じて、モバイルフォンを装着するゴーグル型のHMD（Head Mounted Display）に適用するためには、レイテンシ（Latency）問題がないOLEDディスプレイの適用とともに広いディスプレイ領域が必要であるとの意見も提示されている。

一方、ユービー産業リサーチの「Key issue and Market Analysis for Foldable OLED」報告書では、2017年full screen AMOLED panelが初出荷されると予想したし、2020年には全体flexible AMOLED panel市場の60％を占めており、bezel less typeのflexible　AMOLED panel市場を上回ると展望した。

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Flexible OLED type別の定義と市場占有率の展望（出典：ユービー産業リサーチ）

Flexible OLED type別の定義と市場占有率の展望（出典：ユービー産業リサーチ）

 

[KVRF 2016] VR産業でもOLEDが主導

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仮想現実（VR）と拡張現実（AR）産業の現在と未来をみることができるKorea VR Festival 2016（以下、KVRF2016）が10月6日から9日まで上岩(サンアム)DMCヌリクムスクェオで開催された。

 

今回の行事には、サムスン電子、サンファ企画、オキュラス、ソニーなどのグローバル企業をはじめ、企業79社が参加したし、共同制作センターと野外センター、ビジネスセンターなどに約157個のブースが設けられ、各メーカーの新技術を確認することができた。

<サンファ企画の巨大ロボットアームを用いたVRシミュレータ>

最近、ポケモンGOによって、VRとARについての関心が高まっている中、多くの見物客たちが興味を持って訪問したし、各企業は、それに合わせてFPSやスキージャンプなどのゲームコンテンツをはじめ、ローラーコースターとパラグライディング、石窟庵体験など、様々な体感型コンテンツを披露した。それだけでなく、BIOTECHでは、アイトラッキング（Eye-tracking）連動型認知集中力訓練システムを、そして、P＆C Solutionでは、軍シミュレータ用VRゴーグルを披露するなど、単純にゲームに限定されず、VR産業が教育や健康、軍分野など全分野にわたり、多様に適用することができるということを示した。

<エムゲームのローラーコースター体験用VR4D シミュレーター製品>

フェスティバルに参加し、歩き回りながら興味深かった点のひとつは、大多数の高価なヘッドマウントディスプレイ（HMD：Head Mounted Display）機器には、AMOLED パネルが使われたということである。13日発売予定のソニーのソニープレイステーション（Sony Playstation） VRからサムソンギア（Samsung Gear） VR、そして中国企業のうち、Nibiruという会社でもサムソンのAMOLED製品を適用した。メーカー関係者たちの共通した意見によると、LCDの本質的問題であるバックライトユニット（BLU：Back Light Unit）とコントラスト比の対するイッシュもあるが、レイテンシ（Latency）という反応速度と関連のある問題が原因でAMOLEDを適用すると明らかにした。よく、レイテンシとは、オンラインゲームでのコンピュータとコンピュータ間の連結による遅延時間を言う。しかし、VRではユーザーの頭の動きに応じて、仮想現実も、新しいイメージを迅速にロードしなければならないが、この視線を移すたびに発生する遅延速度をLCDで具現するには無理があるからだそうだ。いくら、演算能力が優れた製品であってもスクリーンに表示される遅延時間を「0」に近づけるためにAMOLED適用は必須である。

<近日発売予定のプレイステーションのVR製品たち>

このように、展示場の多くの企業とスタートアップ企業が自社のVR技術力を誇っているし、江南では、国内で最初にVRカフェがオープンするなど、VRについての関心がますます高まっているが、国内ではまだVR関連規制が曖昧で、明確に標準化されていないため、収入モデルさえまともに設定することが難しいという現実的な話を聞いた。法規制によってビジネスモデルが変わるし、メーカーのVR産業への参加にも影響があるので、政府はVR産業のグローバル競争力強化のために、体系的な収益プラットフォームを用意するための適切なサポートと方案を提供すべきである。

HUD and HMD Meet Virtual Reality and Soar

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At SID 2015 Review Workshop held in Konkuk University on July 31, Inha University’s Associate Professor Jae-Hyeung Park announced that interest in HUD (head-up display) and HMD (head-mounted display) increased at SID 2015.

 

HUD signifies technology that provides diverse information for the driver beyond the role of a front glass that simply allows the outside to be viewed and provides protection. Through HUD, drivers can grasp vehicular and destination information without having to take eyes off the road. At this juncture, AR (augmented reality) HUD is more than a simple display as it recognize the user’s movements and applies it to the display.

 

In SID 2015 paper, Japan’s Ricoh termed the device that self-intervenes in the vehicular operation as ADAS (Advanced Driving Assistance System) and announced that the information from the device applied to HUD will be able to help the user’s recognition and decision making. It was also added that improved AR can be realized when the contrast range is increased to be equal to reality and reiterated and the distance from the virtual image is 5m.

 

HMD, as a head-mounted device, provides differentiated feelings of immersion compared to other displays. Due to the increased realism from the wide viewing angle, HMD was widely used as an entertainment display, but with the recent increased interest in AR, it is receiving much spotlight as an AR display device.

 

At SID 2015, the West Saxon University of Applied Sciences of Zwickau revealed an HMD device that actualizes AR naturally by changing the distance where image is shown according to the use by adjusting the focal distance. Zhejiang University’s college of Optical Science and Engineering used method of showing hologram to each user’s eyes using the light field concept that realizes the light strength to all directions from all points in 3D and produced improved AR.

 

Park explained that with SID 2015 as a starting point, the AR related HMD and HUD interest and research will increases greatly and that the trend will continue in future.

 

Samsung Electronics released HMD device Samsung Gear VR that can be used by plugging in to Galaxy S6 or Galaxy S6 Edge. Oculus VR and Sony Computer Entertainment each revealed OLED applied VR headset Oculus Rift and Project Morpheus, and scheduled release regular product in Q1 and H1 of 2016 respectively. Korea’s HLB released AproVIEW S2 which used virtual image distance actualization method, a first for HUD.

 

 

Inha University’s Associate Professor Jae-Hyeung Park at SID 2015 Review Workshop

Inha University’s Associate Professor Jae-Hyeung Park at SID 2015 Review Workshop

Sony unveils Head Mounted Display (HMD) for medical care

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Sony displayed a system, which enables you to check endoscope video through Head Mounted Display (HMD) at International Modern Hospital Show 2014 held from July 16th to 18th, 2014. For the existing endoscopy surgery, posture restriction exists because the procedure requires external monitoring. With Sony’s new product, surgery, however, can be performed without the posture restriction.

This specialized product for medical purpose weights only about 490g which enables an operator to perform in a standing position. It doesn’t fully cover eyes of an operator by changing the shape of wearable belt so that the operator can visually check surgery device by lowering the eyes without taking it off.

This medical HMD is installed with Sony’s OLED display and shows images on the OLED display individually thus crosstalk is not that large and doesn’t induce dizziness during its use.

 Sony consulted with doctors to develop this system and said that demand for this competitive system will increase as 3D endoscope increases.

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<Sony’s Head Mounted Display(left), Picture of wearing HMD(right), Source : Monoist>