觸摸面板的觸覺(jué)反饋新提案接連不斷

針對(duì)觸摸面板用途，與原來(lái)截然不同的觸覺(jué)反饋技術(shù)提案增多。采用新方式，或者與其他功能組合的技術(shù)已經(jīng)面世。東芝信息系統(tǒng)以利用微弱的電場(chǎng)變化實(shí)現(xiàn)多種觸覺(jué)的技術(shù)為基礎(chǔ)，試制出了相應(yīng)產(chǎn)品。

此前的觸覺(jué)反饋技術(shù)，一般都是利用通過(guò)小型馬達(dá)和壓電元件等發(fā)生的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，利用電場(chǎng)變化的方法很少見。

利用電場(chǎng)變化的方法的優(yōu)點(diǎn)除了可以表現(xiàn)多種觸覺(jué)外，還包括由于無(wú)需機(jī)械部件，因此沒(méi)有振動(dòng)音，不易損壞等。不用選擇可提示觸覺(jué)的場(chǎng)所也是其一個(gè)特點(diǎn)。在電子產(chǎn)品的側(cè)面、背面以及曲面上等原有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)所也可采用。另外，還可自由控制提供觸感的區(qū)域。例如，僅當(dāng)用戶觸摸畫面上顯示的按鈕時(shí)，提供反饋觸覺(jué)等。

為了宣傳可提供的觸覺(jué)種類之多，東芝信息系統(tǒng)在“第13屆嵌入系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)展(ESEC)”上公開了“iPodtouch”以及采用觸摸板的試制品(圖1)。利用iPodtouch提供了橫向滑動(dòng)手指觸摸按鈕時(shí)，可讓用戶感覺(jué)到按鈕所在部分的不同觸感。而觸摸板方面，在個(gè)人電腦畫面上顯示了“刷子表面”,“粗糙表面”以及“凸凹不平材料”等，當(dāng)光標(biāo)放在不同的圖像上面時(shí)，指尖可獲得相應(yīng)的觸感(圖1(b)。

關(guān)鍵在于薄膜材料

開發(fā)出這種利用電場(chǎng)變化技術(shù)的是芬蘭的風(fēng)險(xiǎn)公司Senseg Oy注1)。該公司提供控制專用薄膜和電場(chǎng)變化的模塊，控制用軟件以及多種觸覺(jué)數(shù)據(jù)庫(kù)(圖2)。

注1) Senseg公司約有20名員工。除了芬蘭赫爾辛基外，還在美國(guó)硅谷和東京設(shè)有辦公室。預(yù)定2010年內(nèi)，在臺(tái)灣和韓國(guó)設(shè)置辦公室。

東芝信息系統(tǒng)采用配備了基于電場(chǎng)變化的觸覺(jué)反饋技術(shù)的iPodtouch,觸碰畫面上顯示的按鈕區(qū)域，可以感覺(jué)到凸起(a)。在ESEC上還公開了觸摸板的試制品(b)。將指針與畫面內(nèi)的紋理圖像合并，會(huì)感受到與其質(zhì)感相應(yīng)的觸覺(jué)。

采用Senseg的觸覺(jué)反饋技術(shù)，通過(guò)改變電場(chǎng)強(qiáng)度，或改變其變動(dòng)周期，可以向用戶提供觸碰的觸感。通過(guò)追加觸摸面板與外殼間配置的專用支持薄膜與控制電場(chǎng)變化的模塊進(jìn)行表現(xiàn)。

盡管沒(méi)有公開要素技術(shù)的詳情，但通過(guò)改變電場(chǎng)強(qiáng)度及變動(dòng)周期等，“可以實(shí)現(xiàn)多種觸感”(SensegOy)。與控制方法同樣重要的還有薄膜材料的篩選。薄膜的厚度為“μm級(jí)”(該公司)，光透射率達(dá)到90%以上。SensegOy表示，可使用的薄膜尺寸基本上“沒(méi)有限制”.

除了性能方面的特征外，SensegOy還強(qiáng)調(diào)了追加成本低的特點(diǎn)。“雖然還取決于數(shù)量，但一張支持薄膜能夠以10~20日元左右的價(jià)格提供”(東芝展區(qū)的解說(shuō)員)。

除了東芝信息系統(tǒng)外，Senseg Oy還計(jì)劃面向其他廠商提供。SensegOy方面自信地表示，“預(yù)計(jì)2011年上半年配備于筆記本電腦和平板終端產(chǎn)品等的觸摸面板及觸摸板。2011年下半年配備于手機(jī)”.

通過(guò)壓力檢測(cè)實(shí)現(xiàn)新UI

索尼計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所(Sony Computer ScienceLaboratories,索尼CSL)還在觸覺(jué)反饋技術(shù)中組合了新功能。該公司追加了檢測(cè)觸碰觸摸面板時(shí)的力度大小的功能。這樣一來(lái)，即可實(shí)現(xiàn)新的用戶界面(UI)設(shè)計(jì)。

索尼CSL在2010年5月舉行的“OpenHouse”上展示了模仿手機(jī)的試制品，公開了利用壓力檢測(cè)的GUI演示。通過(guò)改變觸碰觸摸面板的力度，可改變畫面上圖標(biāo)的切換速度(圖3)。越用力觸碰，越能高速切換圖標(biāo)。

索尼CSL的觸摸面板試制品還具有檢測(cè)操作時(shí)的壓力的功能。用戶觸碰觸摸面板的力度越大，畫面上顯示的圖標(biāo)的上下切換速度越快。

為了實(shí)現(xiàn)令人愉快的觸覺(jué)反饋功能，采用了利用壓電元件的致動(dòng)器。壓力檢測(cè)采用了電阻值會(huì)隨觸碰力度大小變化的“Force SensingResistor(FSR)”.

此次，該公司以配備于手機(jī)為目標(biāo)，積極致力于致動(dòng)器的低電壓化和小型化。采用具有16層多層構(gòu)造的壓電元件，將驅(qū)動(dòng)電壓降至±9V.“如果提高電壓，估計(jì)利用手機(jī)的充電電池即可驅(qū)動(dòng)”(解說(shuō)員)。另外，將在小型底板上構(gòu)成的致動(dòng)器尺寸縮小至30mm×3mm×0.8mm.

試制品在顯示部邊框(遮光板)部分的下部安裝了6個(gè)FSR和兩個(gè)壓電致動(dòng)器。具體是FSR在上部、下部和中央部分三個(gè)位置，左右各配置了一個(gè)。致動(dòng)器在中央部分左右各配備了一個(gè)。

索尼CSL沒(méi)有提及任何有關(guān)實(shí)用化時(shí)間的消息，不過(guò)很有可能配備于日瑞合資公司索尼愛(ài)立信移動(dòng)通信(Sony EricssonMobile Communications AB)的產(chǎn)品。演示中使用的小型影像顯示產(chǎn)品刻有“SonyEricsson”字樣，解說(shuō)面板上記載了表示與該公司擁有合作關(guān)系的內(nèi)容。